JP6035436B2 - 蒸気トラップ監視システム、配管集合装置、及び、蒸気トラップユニット - Google Patents

Description

本発明は蒸気トラップ監視システムに関し、詳しくは、蒸気トラップと、蒸気トラップの上流側に位置し蒸気トラップへの流路を開閉する仕切弁と、１又は２以上の物理量を検出するセンサと、センサからの検出情報を分析する分析部とを備える蒸気トラップ監視システム、これを用いた配管集合装置、この蒸気トラップ監視システムに利用可能な蒸気トラップユニットに関する。

蒸気トラップの修理や交換の際に蒸気の流入を防ぐために、蒸気トラップの上流側（入口側）には仕切弁を配置することが必要であり、蒸気トラップの監視において、蒸気トラップが適切に機能しているかを監視するだけでなく、仕切弁を閉操作して蒸気トラップへの蒸気の流入を止めた場合に蒸気が蒸気トラップ側へ漏れていないかなど仕切弁の機能状態も監視する必要がある。そして、従来、蒸気トラップ及び仕切弁のそれぞれの機能状態を監視するのに、蒸気トラップと仕切弁とのそれぞれにセンサを取り付け、各センサの検出情報に基づいて、蒸気トラップ及び仕切弁のそれぞれの機能状態を別個に分析していた（蒸気トラップについては特許文献１、仕切弁については特許文献２参照）。

特開平１−２１０７００号公報 特開平３−１１０４３６号公報

しかし、上記従来のシステムでは、蒸気トラップと仕切弁との両方にセンサを設置するため、コストが嵩む問題があった。特に、蒸気トラップ及び仕切弁は、一般に蒸気プラントにおいて多数配備されるため、装置構造が複雑になるとともに装置コストが嵩むこととなっていた。

また、センサによる検出情報を無線通信により中央管理装置に送信して中央管理装置においてセンサの検出情報を分析する場合、中央管理装置に検出情報を送信する際に、センサ数が多いほどセンサ同士の通信の干渉により通信障害が生じ易い問題があった。

この実情に鑑み、本開示の主たる課題は、センサ数を抑えて蒸気トラップ及び仕切弁のそれぞれの機能状態を分析することにより上記問題を解消する点にある。

本開示に係る蒸気トラップ監視システムは、
蒸気トラップと、前記蒸気トラップの上流側に位置し前記蒸気トラップへの流路を開閉する仕切弁と、１又は２以上の物理量を検出するセンサと、前記センサからの検出情報を分析する分析部と、を備え、
前記センサは、前記蒸気トラップ及び前記仕切弁の近傍に伝播する振動を検出する振動センサを含み、
前記分析部は、単一の前記センサの検出情報に基づいて、前記蒸気トラップの機能状態と前記仕切弁の機能状態との両方を分析する構成にしてある。

上記構成によれば、単一のセンサにより蒸気トラップと仕切弁との両方の機能状態を分析するから、蒸気トラップと仕切弁との両方にセンサを設置して両方の機能状態を夫々分析する場合に比べ、必要センサ数を効果的に低減でき、これにより、装置構造をシンプルにできるとともに装置コストを効果的に低減でき、また、センサ数が嵩むことに起因する通信障害を効果的に回避できる。
さらに、蒸気トラップ及び仕切弁の近傍に伝播する振動は、仕切弁が開状態にあるときには、主に蒸気トラップの機能状態（例えば、蒸気漏れを起こしているかどうか）を反映したものとなっている。また、仕切弁が閉状態にあるときには、蒸気トラップへの蒸気の流入が停止するため、蒸気トラップに起因する振動が生じず、また、仕切弁が正常に閉動作していると仕切弁に起因する振動も生じないのであるが、仕切弁が正常に閉動作していないと仕切弁に蒸気漏れが生じこの蒸気漏れに起因する振動が生じる。このため、上記構成によれば、仕切弁が開状態にあるときには、蒸気トラップの機能状態を反映する振動をセンサが検出することにより、蒸気トラップの機能状態を分析することができ、そして、仕切弁が閉状態にあるときには、振動の有無により仕切弁の機能状態（正常に閉動作しているかどうか）を分析することができるなど、蒸気トラップの機能状態と仕切弁の機能状態との両方を的確に分析することができる。

以下、本開示に係る蒸気トラップ監視システムの好適な態様について説明する。但し、以下に記載する好適な態様例によって、本開示の範囲が限定される訳ではない。

一つの態様として、前記センサは、さらに温度センサを含むと好適である。

例えば、蒸気トラップに詰まりが生じると蒸気トラップ内に復水が溜まり、これにより、蒸気トラップ内の温度は下がり、さらに、これに伴い、蒸気トラップ及び仕切弁の近傍の温度も下がるなど、仕切弁が開状態にあるときには、蒸気トラップ及び仕切弁の近傍の温度は蒸気トラップ内の温度を反映したものとなっている。このため、上記構成によれば、温度センサにより蒸気トラップ及び仕切弁の近傍の温度を検知することにより、振動に基づく分析に加え、温度による分析も行うから、振動に基づく分析のみを行う場合に比べ、蒸気トラップの機能状態をより総合的に分析することができる。

一つの態様として、前記蒸気トラップを、互いに背反する向きに開口する入口側及び出口側の配管接続口を形成した接続ブロックに、この接続ブロックに形成した入口側及び出口側の内部流路を通じて前記入口側及び出口側の配管接続口に連通する状態で連結し、前記仕切弁を、前記接続ブロックに形成した入口側の内部流路を開閉可能な状態で、前記接続ブロックに設け、前記センサを、前記蒸気トラップの上流側に位置する状態で、前記接続ブロックに設け、前記接続ブロックと前記蒸気トラップと前記仕切弁と前記センサとが単一のユニットを形成する構成にしてあると好適である。

上記構成によれば、蒸気トラップと仕切弁と接続ブロックとセンサとを単一のユニットとすることで、装置構造をシンプルにできる。また、蒸気トラップと仕切弁とを配管を介して別箇所に配置する場合にはセンサを蒸気トラップの機能状態と仕切弁の機能状態との分析が可能な位置に位置決めすることが必要となるが、上記構成によれば、センサを蒸気トラップと仕切弁とに近接した配置を容易に現出できるから、センサが蒸気トラップや仕切弁の機能状態を反映する物理量を的確に検出でき、これにより、蒸気トラップの機能状態と仕切弁の機能状態との両方を容易かつ一層的確に分析することができる。

そして、蒸気トラップを修理・交換する場合、配管と接続ブロックとの接続や接続ブロックに対するセンサの取り付けは保ったままで、接続ブロックから蒸気トラップを取り外すことができ、この点で、点検補修などのメンテナンス性にも優れた装置にすることができる。

一つの態様として、前記接続ブロックは、装備する配管に対して直交する前後向き軸芯周りでの回転により上下反転させて前記入口側配管接続口の位置と前記出口側配管接続口の位置とを左右入れ換えた姿勢で前記配管に装備することが可能な構成にし、前記仕切弁の操作部は、前記接続ブロックの前面部に設けてあり、前記センサを挿入して取り付けるセンサ取付部であって、前記接続ブロックの上面部の上面側センサ取付部と前記接続ブロックの下面部の下面側センサ取付部とからなるセンサ取付部を、前記接続ブロックにおける前記蒸気トラップの上流側に設け、前記上下反転を行わずに前記配管に装備した前記接続ブロックについては、前記センサを前記上面側センサ取付部に取り付け、前記上下反転を行って前記配管に装備した前記接続ブロックについては、前記センサを前記下面側センサ取付部に取り付けると好適である。

入口側配管と出口側配管との左右の位置関係（どちらが右でどちらが左か）が逆になれば、上記接続ブロックも左右を入れ換えて接続する必要があるところ、その左右の入れ換えを配管に対して直交する前後向き軸芯周りでの回転により上下反転させて行う場合には、接続ブロックの左右の入れ換えに伴いセンサの上下が逆になり、左右の入れ換えを配管に対して直交する上下向き軸芯周りでの回転により左右反転させて行う場合には、接続ブロックの左右の入れ換えに伴い仕切弁の操作部が後面を向くこととなる。しかし、センサについては通信上の要請や設置スペース上の要請から接続ブロックの上面に取り付けられるのが好ましく、仕切弁の操作部については操作上の要請から接続ブロックの前面に向くことが好ましいため、接続ブロックの左右を入れ換えても、センサ及び仕切弁の操作部の向きを同じにする必要がある。

そして、上記構成によれば、接続ブロックの左右の入れ換えを、配管に対して直交する前後向き軸芯周りでの回転により上下反転させて行うことで、仕切弁の操作部が接続ブロックの前面に向いた状態で接続ブロックの左右を入れ換えながら、上下反転により実質的に上面を向く下面側センサ取付部にセンサを取り付けるから、接続ブロックの実質的な上面部にセンサを取り付けることができて、センサ及び仕切弁の操作部の向きを同じにすることができる。

このように、接続ブロックは上下反転させて入口側の配管接続口の位置と出口側の配管接続口の位置とを左右入れ換えた姿勢で配管に装備しても同じ装備形態を採ることが可能な構成にしてあり、これにより、入口側配管接続口の位置と出口側配管接続口の位置とが左右入れ換わった２種の接続ブロックの製作を不要にすることができて、装置コスト面で一層有利にすることができる。

一つの態様として、前記センサ取付部は、前記接続ブロックの表面から前記接続ブロックの内部流路まで連通する構成にし、前記センサの前記センサ取付部への挿通部にはカバーを設け、挿入した前記センサが前記接続ブロックの内部流路を流れる流体とは非接触の状態にしてあると好適である。

上記構成によれば、流体（蒸気や復水）と接触することによるセンサの劣化を防止することにより、センサの修繕や交換に要するコストを効果的に抑えることができる。

一つの態様として、前記上下反転を行わずに前記配管に装備した前記接続ブロックについては、前記接続ブロックの内部を大気開放するブローダウン弁を前記下面側センサ取付部に取り付け、
前記上下反転を行って前記配管に装備した前記接続ブロックについては、前記ブローダウン弁を前記上面側センサ取付部に取り付けてあると好適である。

上記構成によれば、上面側センサ取付部と下面側センサ取付部とのうち、接続ブロックの実質的な下面部に位置してセンサが取り付けられない方のセンサ取付部を利用してブローダウン弁を取り付けるから、上面側センサ取付部や下面側センサ取付部とは別に接続ブロックの上面部及び下面部の夫々に専用のブローダウン弁取付部を形成することを不要にすることができ、これにより、接続ブロックの構造をシンプルにすることができ、また、装置コストも一層安価にすることができる。

一つの態様として、前記センサ取付部は、前記接続ブロックの表面から前記接続ブロックの内部流路まで連通しない構成にし、挿入した前記センサが前記接続ブロックの内部流路を流れる流体とは非接触の状態にしてあると好適である。

上記構成によれば、流体（蒸気や復水）と接触することによるセンサの劣化を防止することにより、センサの修繕や交換に要するコストを効果的に抑えることができる。

一つの態様として、前記仕切弁に加え、前記蒸気トラップの下流側に位置し前記蒸気トラップへの流路を開閉する出口側仕切弁を設けてあると好適である。

上記構成によれば、蒸気トラップの上流側と下流側との両方の流路を（入口側）仕切弁と出口側仕切弁とで閉じることができ、これにより、蒸気トラップを修理・交換する場合に、（入口側）仕切弁で上流側の流路のみを閉じる場合に比べ、一層確実に蒸気トラップへの蒸気などの流体の流入を防ぐことができる。

本開示に係る配管集合装置は、
複数の横向き姿勢の支管を上下方向に分散させた並列配置状態で縦姿勢の幹管に接続してある配管集合装置であって、
前記支管夫々に対し上記したいずれかの蒸気トラップ監視システムを適用してある。

上記構成によれば、蒸気トラップ及び仕切弁の２つの装置に対し１つのセンサでもって蒸気トラップの機能状態と仕切弁の機能状態との両方を分析する蒸気トラップ監視システムを、配管だけでなく蒸気トラップや仕切弁も設置することにより装置構成が複雑となりがちな配管集合装置に適用するから、蒸気トラップ１と仕切弁２とのそれぞれにセンサ３を設けるのに比べ、必要センサ数を少なくでき、これにより、全体の装置構成を簡素なものとできる。

本開示に係る蒸気トラップユニットは、
蒸気トラップと、互いに背反する向きに開口する入口側及び出口側の配管接続口を形成した接続ブロックと、蒸気トラップへの流路を開閉する仕切弁と、１又は２以上の物理量を検出するセンサと、を備え、
前記蒸気トラップは、前記接続ブロックに形成した入口側及び出口側の内部流路を通じて前記入口側及び出口側の配管接続口に連通する状態で前記接続ブロックと連結され、
前記仕切弁は、前記接続ブロックに形成した入口側の内部流路を開閉可能な状態で、前記接続ブロックに設けられ、
前記センサは、前記入口側の内部流路における物理量を検知可能な位置において、前記接続ブロックに設けられている。

一つの態様として、前記接続ブロックは、装備する配管に対して直交する前後向き軸芯周りでの回転により上下反転させて前記入口側配管接続口の位置と前記出口側配管接続口の位置とを左右入れ換えた姿勢で前記配管に装備することが可能な構成にし、前記仕切弁の操作部は、前記接続ブロックの前面部に設けてあり、前記センサを挿入して取り付けるセンサ取付部であって、前記接続ブロックの上面部の上面側センサ取付部と前記接続ブロックの下面部の下面側センサ取付部とからなるセンサ取付部を、前記接続ブロックにおける前記蒸気トラップの上流側に設け、前記上下反転を行わずに前記配管に装備した前記接続ブロックについては、前記センサを前記上面側センサ取付部に取り付け、前記上下反転を行って前記配管に装備した前記接続ブロックについては、前記センサを前記下面側センサ取付部に取り付けると好適である。

蒸気トラップ監視システムの概要図 接続ブロックの斜視図 接続ブロックの正面図 接続ブロックの縦断面図 上下反転させた接続ブロックの斜視図 接続ブロックの斜視図 配管集合装置の斜視図 配管集合装置の正面図 配管集合装置の側面図 配管集合装置の背面図 幹管の分配ヘッダとして使用例を示す斜視図 別実施形態を示す斜視図 別実施形態を示す正面図 参考実施形態を示す斜視図

図１は本開示に係る蒸気トラップ監視システムの一例を示し、この蒸気トラップ監視システムは、蒸気トラップ１と仕切弁２とセンサ３とを備えた接続ブロック１０と、センサ３からの検出情報を分析する分析装置（分析部に相当）４とから構成される。

図２，３，４に示すように、接続ブロック１０には、互いに同芯状で背反する向きに開口する入口側及び出口側の配管接続口１０ａ，１０ｂを形成し、入口側の配管接続口１０ａは、蒸気使用装置の復水排出路など、蒸気と復水との混合流体を導く入口側配管５に接続し，出口側の配管接続口１０ｂは、復水をボイラなどに返送する復水管としての出口側配管６に接続してある。

また、接続ブロック１０の後面部には、トラップ取付座１１を形成し、このトラップ取付座１１に蒸気トラップ１を取り付けてある。トラップ取付座１１には、接続ブロック１０の内部に形成した入口側及び出口側の内部流路１２，１３夫々のトラップ接続口１２ａ，１３ａを開口させてあり、トラップ取付座１１に取り付けた蒸気トラップ１は、入口側の内部流路１２を通じて接続ブロック１０における入口側の配管接続口１０ａに連通し、また、出口側の内部流路１３を通じて接続ブロック１０における出口側の配管接続口１０ｂに連通する。

入口側配管５に流入した蒸気と復水との混合流体は接続ブロック１０における入口側の配管接続口１０ａから入口側の内部流路１２を通じて蒸気トラップ１に流入し、蒸気トラップ１で蒸気と分離された復水は、蒸気トラップ１から接続ブロック１０における出口側の内部流路１３及び出口側の配管接続口１０ｂを通じて出口側配管６に送出される。つまり、入口側配管５に流入する蒸気と復水との混合流体のうち、蒸気は蒸気トラップ１により通過を阻止して、復水のみが出口側配管６を通じてボイラなどに返送される。

また、入口側内部流路１２のトラップ接続口１２ａは、トラップ取付座１１の中心に開口させてあり、これに対し、出口側内部流路１３のトラップ接続口１３ａは、入口側内部流路１２のトラップ接続口１２ａを中心とする環状の溝構造にしてトラップ取付座１１に開口させてある。

即ち、蒸気トラップ１は、トラップ取付座１１の中心を通る前後向き軸芯ｐ１周りで１８０°回転させて上下反転させた姿勢でも、入口側内部流路１２及び出口側内部流路１３夫々のトラップ接続口１２ａ，１３ａに対し適切に連通させた状態でトラップ取付座１１に取り付けることができる。

仕切弁２は、接続ブロック１０における入口側の内部流路１２を開閉するよう配置して接続ブロック１０に一体化した状態で設けてあり、これら入口側の仕切弁２の操作部２ａは、水平姿勢で斜め前方向きに接続ブロック１０の前面部から突出させてある。

センサ３は、接続ブロック１０の入口側に設けたセンサ取付部１４に挿入して取り付けてある。具体的には、センサ取付部１４は、接続ブロック１０の上面部に形成した兼用取付口１４ａと、兼用取付口１４ａと上下に対称な配置にして接続ブロック１０の下面部に形成した兼用取付口１４ｂからなり、兼用取付口１４ａ，１４ｂはそれぞれ接続ブロック１０の表面から入口側の内部流路１２まで連通させてある。また、図４に示すように、兼用取付口１４ａ，１４ｂは、平面視において、兼用取付口１４ａ，１４ｂの中心軸芯ｐ２が仕切弁２の上流側近傍を通る位置に配置してある。

このように、本蒸気トラップ監視システムでは、接続ブロック１０と、蒸気トラップ１と、仕切弁２と、センサ３とが単一の蒸気トラップユニットを形成するように構成し、装置構造をシンプルにしてある。

なお、図２においては、センサ３は、接続ブロック１０の上面部に形成した兼用取付口１４ａに、その兼用取付口１４ａにセンサ取付用の鞘管１５（カバーに相当）を上方から挿入する形態で取り付けた上で、そのセンサ取付用の鞘管１５に対してセンサ３を上方から挿入する形態で取り付けてある。また、接続ブロック１０の下面部における兼用取付口１４ｂをブローダウン弁の取付部として、その兼用取付口１４ｂに、入口側の内部流路１２を必要時に大気開放するブローダウン弁１６ａを取り付けてある。

また、接続ブロック１０の出口側にも、出口側の内部流路１３を必要時に大気開放するブローダウン弁１６ｂを取り付けるため、接続ブロック１０の上面部に兼用取付口１７ａを形成し、兼用取付口１７ａと上下に対称な配置にして接続ブロック１０の下面部に兼用取付口１７ｂを形成してある。なお、兼用取付口１７ａ，１７ｂはそれぞれ接続ブロック１０の表面から出口側の内部流路１３まで連通させてある。そして、図２においては、接続ブロック１０の上面部における兼用取付口１７ａについてはプラグなどにより閉塞し、接続ブロック１０の下面部における兼用取付口１７ｂにブローダウン弁１６ｂを取り付けてある。

接続ブロック１０にはストレーナ１８を一体化した状態で設けてあり、このストレーナ１８は、入口側の内部流路１２において仕切弁２とトラップ接続口１２ａとの間に配置してある。ストレーナ１８のスクリーン挿脱部１８ａは、仕切弁２より出口側の配置で接続ブロック１０の前面部に設けてある。

接続ブロック１０は、配管５，６に対して直交する前後向き軸芯ｐ１周りでの回転により上下反転させて入口側の配管接続口１０ａの位置と出口側の配管接続口１０ｂの位置とを左右入れ換えた姿勢でも配管５，６に装備可能な構成にしてある。このため、図５に示すように、図３に示すものと配管５，６の位置関係が逆になった場合でも、接続ブロック１０を図３に示す姿勢から前後向き軸芯ｐ１周りでの回転により上下反転させた状態で配管５，６に装備することで、蒸気トラップ１が後面を向くとともに仕切弁２の操作部２ａが前面を向く状態を保ちながら、ストレーナ１８における流体通過向きを配管５からの流体通過向きに一致させるようにしてある。

また、上下反転させて入口側の配管接続口１０ａの位置と出口側の配管接続口１０ｂの位置とを左右入れ換えた場合、蒸気トラップ１も前後向き軸芯ｐ１周りでの回転により上下反転させた状態で接続ブロック１０のトラップ取付座１１に取り付けてあり、これにより、接続ブロック１０を上下反転させて左右を入れ換えた場合でも、蒸気トラップ１を図２に示すものと同じ取り付け姿勢にして接続ブロック１０に連結してある。

そして、上下反転により実質的な上面部となる接続ブロック１０の下面部における入口側の兼用取付口１４ｂをセンサ取付部として、その入口側の兼用取付口１４ｂにセンサ取付用の鞘管１５を上方から挿入する形態で取り付けた上で、そのセンサ取付用の鞘管１５に対してセンサ３を上方から挿入する形態で取り付けてある。これにより、鞘管１５がセンサ３の表面をカバーするから、流体（蒸気や復水）と接触することによるセンサ３の劣化を防止することができる。

実質的な上面部となる接続ブロック１０の下面部における出口側の兼用取付口１７ｂについてはプラグなどにより閉塞してある。

また、実質的な下面部となる接続ブロック１０の上面部における入口側及び出口側の兼用取付口１４ａ，１７ａをブローダウン弁の取付部として、入口側及び出口側の兼用取付口１４ａ，１７ａにブローダウン弁１６ａ，１６ｂを取り付けてある。

このように、接続ブロック１０は上下反転させて入口側の配管接続口１０ａの位置と出口側の配管接続口１０ｂの位置とを左右入れ換えた姿勢で配管５，６に装備しても同じ装備形態を採ることが可能な構成にしてあり、これにより、入口側配管接続口１０ａの位置と出口側配管接続口１０ｂの位置とが左右入れ換わった２種の接続ブロックの製作を不要にすることができて、装置コストを安価にすることができる。

なお、本開示に係る蒸気トラップ監視システムに用いる接続ブロックは、図６に示すように、仕切弁２に加え、接続ブロック１０に対し出口側の内部流路１３を開閉する出口側の仕切弁１９を一体化した状態で設けた接続ブロック１０´であってもよい。接続ブロック１０´において、入口側及び出口側の仕切弁２，１９夫々の操作部２ａ，１９ａは、前方側ほど互いに離れる平面視Ｖ字状の相互配置にして水平姿勢で斜め前方向きに接続ブロック１０´の前面部から突出させてあり、また、ストレーナ１８のスクリーン挿脱部１８ａは、入口側仕切弁２と出口側仕切弁１９との間において接続ブロック１０´の前面部に設けてある。また、図示は省略するが、出口側の兼用取付口１７ａ，１７ｂは、平面視において、兼用取付口１７ａ，１７ｂの中心軸芯が仕切弁１９の下流側近傍を通るように配置してある。なお、他の構成については接続ブロック１０と同一であるので説明は省略する。

接続ブロック１０´も、配管５，６に対して直交する前後向き軸芯ｐ１周りでの回転により上下反転させて入口側の配管接続口１０ａの位置と出口側の配管接続口１０ｂの位置とを左右入れ換えた姿勢でも配管５，６に装備可能な構成にしてある。このため、配管５，６の位置関係が逆になった場合でも、接続ブロック１０´を前後向き軸芯ｐ１周りでの回転により上下反転させた状態で配管５，６に装備することで、蒸気トラップ１が後面を向くとともに仕切弁２，１９の操作部２ａ，１９ａが前面を向く状態を保ちながら、ストレーナ１８における流体通過向きを配管５からの流体通過向きに一致させるようにしてある。

また、接続ブロック１０と同様に、上下反転させて入口側の配管接続口１０ａの位置と出口側の配管接続口１０ｂの位置とを左右入れ換えた場合、蒸気トラップ１も前後向き軸芯ｐ１周りでの回転により上下反転させた状態で接続ブロック１０´のトラップ取付座１１に取り付けるとともに、上下反転により実質的な上面部となる接続ブロック１０´の下面部における入口側の兼用取付口１４ｂをセンサ取付部としてセンサ３を下面部における入口側の兼用取付口１４ｂを取り付けることで、蒸気トラップ１及びセンサ３を同じ取り付け姿勢にして接続ブロック１０´に連結できる。

次に、本蒸気トラップ監視システムによる蒸気トラップ１の機能状態と仕切弁２の機能状態との分析について説明する。

センサ３は、図示しない振動センサと温度センサとを備えるセンサ取付部１４への挿通部３ａ、分析装置４に検出情報（温度、振動）を送信する通信部３ｂ、挿通部３ａと通信部３ｂとを接続する伝熱管３ｃとから構成される。センサ３をセンサ取付部１４に装備することにより、センサ３が蒸気トラップ１及び仕切弁２の近傍に伝播する振動を検出するとともに蒸気トラップ１及び仕切弁２の近傍の温度を検出する。そして、検出した検出情報（温度、振動）を通信部３ｂから分析装置４に送信する。

分析装置４では、各センサ３から送信される検出情報に基づいて蒸気トラップ１の機能状態と仕切弁２の機能状態との両方を分析するが、本蒸気トラップ監視システムでは、蒸気トラップ１及び仕切弁２の２つに対し１つのセンサ３でもって、蒸気トラップ１の機能状態と仕切弁２の機能状態との両方を分析する。

具体的に説明すると、仕切弁２が開状態にある場合、センサ３の振動センサが検出する蒸気トラップ１及び仕切弁２の近傍に伝播する振動は、主に蒸気トラップ１の機能状態（例えば、蒸気漏れを起こしているかどうか）を反映したものとなっており、センサ３の温度センサが検出する蒸気トラップ１及び仕切弁２の近傍の温度は、蒸気トラップ１の温度を反映したものとなっている。

これに基づき、仕切弁２が開状態にある場合、センサ３の温度センサが検出する温度が一定温度未満（即ち、低温異常）のときに蒸気トラップ１に詰まりが生じていると判断し、センサ３の振動センサが検出する振動が一定値以上のときに蒸気トラップ１に蒸気漏れが生じていると判断し、センサ３の温度センサが検出する温度が一定温度以上でセンサ３の振動センサが検出する振動が一定値未満のときに蒸気トラップ１が正常であると判断する。このようにして、仕切弁２が開状態にある場合には、蒸気トラップ１の機能状態を分析する。

また、仕切弁２が閉状態にある場合、蒸気トラップ１への蒸気の流入が停止するため、蒸気トラップ１に起因する振動が生じず、また、仕切弁２が正常に閉動作していると仕切弁２に起因する振動も生じないのであるが、仕切弁２が正常に閉動作していないと仕切弁２に蒸気漏れが生じ、この蒸気漏れに起因する振動が生じる。これに基づき、仕切弁２が閉状態にあるときには、振動の有無により仕切弁２の機能状態（正常に閉動作しているかどうか）を分析する。

このように、単一のセンサ３により蒸気トラップ１と仕切弁２との両方の機能状態を分析するから、蒸気トラップ１と仕切弁２との両方にセンサ３を設置して両方の機能状態を夫々分析する場合に比べ、必要センサ数を低減してあり、これにより、装置構造をシンプルにするとともに装置コストを低減し、また、センサ数が嵩むことに起因する通信障害を回避してある。

また、蒸気トラップ１と仕切弁２とを配管を介して別箇所に配置する場合にはセンサ３を蒸気トラップ１の機能状態と仕切弁２の機能状態との分析が可能な位置に位置決めすることが必要となるが、本実施形態では、接続ブロック１０に形成したセンサ取付部１４にセンサ３を取り付けることにより、センサ３を蒸気トラップ１と仕切弁２とに近接した配置を容易に現出できるから、センサ３が蒸気トラップ１や仕切弁２の機能状態を反映する振動・温度を的確に検出でき、これにより、蒸気トラップ１の機能状態と仕切弁２の機能状態との両方を的確に分析することができる。

〔第２実施形態〕
本開示に係る蒸気トラップ監視システムは、次に示すような配管集合装置にも好適に使用できる。図７〜図１０は配管集合装置の一例を示し、この配管集合装置２０では、複数の横向き姿勢の支管（配管に相当）２１を上下方向に分散させた並列配置状態にして、かつ、縦姿勢の幹管２２に対して左右対称に配置した状態で、それら支管２１夫々の一端を配管ヘッダとしての幹管２２に接続してある。

幹管２２は鉛直姿勢（ないしは、ほぼ鉛直姿勢）にしてあり、支管２１は互いに平行な姿勢で鉛直方向（ないしは、ほぼ鉛直方向）に並べてある。

支管２１夫々の他端（即ち、幹管２に対する接続側端部とは反対側の端部）は、蒸気使用装置の復水排出路など、蒸気の混入がある復水を導く管路２３に接続してあり、支管２１の夫々には、蒸気トラップ１と仕切弁２，１９とセンサ３とを備える接続ブロック１０´を装備してある。

つまり、この配管集合装置２０では、各支管２１に流入する蒸気と復水との混合流体のうち蒸気は蒸気トラップ１により通過を阻止して復水のみを幹管２２に集合させ、これら幹管２２に集合させた復水を幹管２２の上端部から返送路２４を通じてボイラなどに返送する。

幹管２２の下端部にはブロー弁２５を接続してあり、メンテナンス時など必要時には、このブロー弁２５を開くことで幹管２２の内部を大気開放する。

幹管２２は床に立脚させた支柱２６に連結してあり、支管２１や接続ブロック１０´を含む装置全体を支柱２６により支持してある。

接続ブロック１０´は、支管２１に対して直交する前後向き軸芯ｐ１周りでの回転により上下反転させた姿勢でも支管２１に取り付けることができ、図８において幹管２２の左側（向かって左側）に配置する接続ブロック１０´を基準とすれば、幹管２２の右側（向かって右側）に配置する接続ブロック１０´は、前後向き軸芯ｐ１周りでの回転により上下反転させて、蒸気トラップ１が後面を向くとともに仕切弁２，１９が前面を向く状態を保ちながら、入口側配管接続口１０ａの位置と出口側配管接続口１０ｂの位置とを左右入れ換えた状態で支管２１に装備してある。

要するに、左側配置の接続ブロック１０´と右側配置の接続ブロック１０´とは同じ装備形態を採りながら互いに兼用できるようにしてあり、これにより、右側配置仕様の接続ブロック１０´と左側配置仕様の接続ブロック１０´とを各別に製作するのに比べ、装置コストを安価にすることができる。

互いに平行な横向き姿勢で鉛直方向に並ぶ全ての支管２１について、上下に隣り合う支管２１のうち上段の支管２１に装備する上段の接続ブロック１０´は、下段の支管２１に装備する下段の接続ブロック１０´に対して幹管２２寄りに位置をズラせた配置で支管２１に装備し、これにより、上段の支管２１に装備するセンサ３（即ち、上段接続ブロック１０´の実質的な上面部に取り付けるセンサ３）は、下段の支管２１に装備する下段のセンサ３（即ち、下段接続ブロック１０´の実質的な上面部に取り付けるセンサ３）の直上方位置から支管長手方向において幹管２２寄りに退避させた配置で上段の支管２１に装備してある。

つまり、左側配置の接続ブロック１０´に取り付けるセンサ３の縦列、及び、右側配置の接続ブロック１０´に取り付けるセンサ３の縦列が夫々、正面視において二等辺三角形の各斜辺における一部を形成するようにしてあり、このように上段のセンサ３を下段のセンサ３の直上方位置から退避させた配置で上段の支管２１に装備することで、それらセンサ３の取り付けや、それらセンサ３に対する配線接続を容易にし、その分、支管２１どうしの上下間隔を小さくして装置の全体を高さ方向において小型化してある。

各接続ブロック１０´に取り付けたセンサ３の電線管３ｃは後ろ向きに屈曲させて上段の支管２１との干渉を回避してある。センサ３が蒸気トラップ１及び仕切弁２の近傍に伝播する振動を検出するとともに蒸気トラップ１及び仕切弁２の近傍の温度を検出する。そして、検出した検出情報（温度、振動）を通信部３ｂから分析装置（図示しない）に送信し、分析装置は、各センサ３から送信される検出情報に基づいて各接続ブロック１０´における蒸気トラップ１の機能状態と仕切弁２の機能状態との両方を分析する。

このように、蒸気トラップ１及び仕切弁２の２つの装置に対し１つのセンサ３でもって、蒸気トラップ１の機能状態と仕切弁２の機能状態との両方を分析するから、配管だけでなく蒸気トラップや仕切弁も密集し装置構成が複雑となりがちな配管集合装置において、蒸気トラップ１と仕切弁２とのそれぞれにセンサ３を設けるのに比べ、必要センサ数を少なくしてあり、その分、装置構成を簡素なものにしてある。

幹管２２は複数の単位幹管２２ａを継ぎ足して形成してあり、各単位幹管２２ａには、左右一対の支管連結口２７を所定間隔で上下方向に並べて形成するとともに、これら支管連結口２７を個別に開閉する仕切弁の取付座２８を形成してある。

なお、本例では、これら取付座２８に仕切弁は取り付けず、取付座２８に形成された弁体挿入口は蓋体２８ａにより閉塞してあるが、例えば図１１に示すように、幹管２２はその幹管２２に接続した複数の支管２１に対して流体を分配する分配ヘッダとしても用いることができ、このような場合、上記取付座２８に取り付けた仕切弁２９の開閉により各支管２１に対する流体の分配を断続する。

〔別実施形態〕
次に、本開示の別実施形態を列記する。

前述の第１及び第２実施形態では、センサ３の検出した検出情報を通信部３ｂからセンサ３とは別装置の分析装置４に送信し、分析装置４が、各センサ３から送信される検出情報に基づいて蒸気トラップ１の機能状態と仕切弁２の機能状態との両方を分析するものを示したが、これに限定されず、分析装置をセンサ３に装備して、センサ３の通信部３ｂがその分析装置による分析結果をホストコンピュータに送信したり、さらに、その分析装置による分析結果をセンサ３の周囲に報知する報知部などをセンサ３に装備するようにしてもよい。

前述の第２実施形態では、各センサ３の検出情報を個別に通信部３ｂから分析装置４に送信する例を示したが、これに代え、図１２に示すように、各センサ３の検出情報を統括して処理する共通監視器３０を幹管２２の上端部などの適当箇所に配備し、この共通監視器３０に、各センサ３の検出情報を分析装置４に無線送信する送信部や、各センサ３の検出情報に基づいて各接続ブロック１０´における蒸気トラップ１の機能状態と仕切弁２の機能状態とを分析する分析部などを設けるようにしてもよい。

前述の第２実施形態では、入口側及び出口側の仕切弁２，１９を備えた接続ブロック１０´を用いた例を示したが、これに代え、図１３に示すように、入口側の仕切弁２のみ備えた接続ブロック１０を用いて、出口側の仕切弁１９の代わりに幹管２２における仕切弁の取付座２８に仕切弁２９を取り付けるようにしてもよい。

前述の第１及び第２実施形態では、センサ３が振動センサと温度センサとを備える構成を示したが、これに限らず、蒸気トラップの機能状態と仕切弁の機能状態とを分析できるものであれば、圧力センサや音響センサなど、どのような種類のセンサを備えるものであってもよく、また、１種類のセンサのみ備えるものや３種類以上のセンサを備えるものであってもよい。

前述の第１及び第２実施形態では、接続ブロック１０と蒸気トラップ１と仕切弁２とセンサ３とが単一のユニットを形成するように構成し、又は、接続ブロック１０´と蒸気トラップ１と仕切弁２，１９とセンサ３とが単一のユニットを形成するように構成したが、これに限定されず、蒸気トラップ１や仕切弁２，１９それぞれ別個に配管に装備するとともに、蒸気トラップ１及び仕切弁２の近傍の適当箇所にセンサ３を設置し、センサ３の検出情報から蒸気トラップの機能状態と仕切弁の機能状態との分析を行うようにしてもよい。

前述の第１及び第２実施形態では、接続ブロック１０，１０´の入口側の兼用取付口１４ａ，１４ｂは、接続ブロック１０，１０´の入口側内部流路１２と連通する構成とし、鞘管１５がセンサ３の表面をカバーすることにより、流体と接触することによるセンサ３の劣化を防止する構成を示したが、これに限定されず、兼用取付口１４ａ，１４ｂを接続ブロックの表面から前記接続ブロックの内部流路まで連通しない構成にし、挿入するセンサ３が接続ブロック１０，１０´の入口側内部流路１２を流れる流体とは非接触の状態とすることにより、流体と接触することによるセンサ３の劣化を防止してもよい。

〔参考実施形態〕
なお、本開示の趣旨である、蒸気トラップ及び仕切弁の２つの装置に対し１つのセンサでもって蒸気トラップの機能状態と仕切弁の機能状態との両方を分析することからは外れたものとなるため、参考例として述べるが、図１４に示すように、入口側及び出口側の仕切弁２，１９を有する接続ブロック１０´に対し、兼用取付口１４ａ，１４ｂをセンサ取付部１４としてセンサ３を取り付けるのに加え、さらに、兼用取付口１７ａ，１７ｂをセンサ取付部として兼用取付口１７ａ，１７ｂ（図１４では兼用取付口１７ａ）にセンサ３を取り付けることも考えられる。なお、入口側の仕切弁２のみを有する接続ブロック１０に対しても、兼用取付口１７ａ，１７ｂをセンサ取付部として兼用取付口１７ａ，１７ｂにもセンサ３を取り付けることも考えられる。

このように、蒸気トラップ１の下流側にもセンサ３を取り付けることで、上流側と下流側との２つのセンサ３でもって、両者が検出する振動の平均をとるなどにより、蒸気トラップ１に起因する振動を一層正確に検出できる。また、蒸気トラップ１に蒸気漏れが生じた場合に、蒸気トラップ１の上流側と下流側との温度がほぼ同じになるという現象が起きるのであるが、上流側と下流側との２つのセンサ３により両方の温度を検出可能なため、両者が検出する温度の温度差により蒸気トラップ１の蒸気漏れの発生を検出でき、これにより、振動と温度との両面から蒸気トラップ１の蒸気漏れの診断をすることができて一層精度よく蒸気トラップの機能状態を分析することができる。

なお、上下反転させて入口側の配管接続口１０ａの位置と出口側の配管接続口１０ｂの位置とを左右入れ換えた場合、センサ３についても、上下反転により実質的な上面部となる接続ブロック１０´の下面部における出口側の兼用取付口１７ｂをセンサ取付部として、センサ３を下面部における出口側の兼用取付口１７ｂを取り付けることで、兼用取付口１７ａ，１７ｂに取付けるセンサ３についても同じ取り付け姿勢にして接続ブロック１０´に連結できる。

本開示による蒸気トラップ監視システムは、蒸気トラップと仕切弁との監視が要求される各種分野において種々の用途に用いることができる。

１ 蒸気トラップ
２，１９ 仕切弁
２ａ，１９ａ 操作部
３ センサ
４ 分析装置（分析部）
５，６ 配管
１０，１０´ 接続ブロック
１０ａ 入口側の配管接続口
１０ｂ 出口側の配管接続口
１２ 入口側の内部流路
１３ 出口側の内部流路
１４ センサ取付部
１４ａ 兼用取付口（上面側センサ取付部）
１４ｂ 兼用取付口（下面側センサ取付部）
１５ 鞘管（カバー）
１６ａ，１６ｂ ブローダウン弁
２０ 配管集合装置
ｐ１ 前後向き軸芯

Claims (11)

1. 蒸気トラップと、前記蒸気トラップの上流側に位置し前記蒸気トラップへの流路を開閉する仕切弁と、１又は２以上の物理量を検出するセンサと、前記センサからの検出情報を分析する分析部と、を備え、
   前記センサは、前記蒸気トラップ及び前記仕切弁の近傍に伝播する振動を検出する振動センサを含み、
   前記分析部は、単一の前記センサの検出情報に基づいて、前記蒸気トラップの機能状態と前記仕切弁の機能状態との両方を分析する構成にしてある蒸気トラップ監視システム。
2. 前記センサは、さらに温度センサを含む請求項１に記載の蒸気トラップ監視システム。
3. 前記蒸気トラップを、互いに背反する向きに開口する入口側及び出口側の配管接続口を形成した接続ブロックに、この接続ブロックに形成した入口側及び出口側の内部流路を通じて前記入口側及び出口側の配管接続口に連通する状態で連結し、
   前記仕切弁を、前記接続ブロックに形成した入口側の内部流路を開閉可能な状態で、前記接続ブロックに設け、
   前記センサを、前記蒸気トラップの上流側に位置する状態で、前記接続ブロックに設け、
   前記接続ブロックと前記蒸気トラップと前記仕切弁と前記センサとが単一のユニットを形成する構成にしてある請求項１又は２に記載の蒸気トラップ監視システム。
4. 前記接続ブロックは、装備する配管に対して直交する前後向き軸芯周りでの回転により上下反転させて前記入口側配管接続口の位置と前記出口側配管接続口の位置とを左右入れ換えた姿勢で前記配管に装備することが可能な構成にし、
   前記仕切弁の操作部は、前記接続ブロックの前面部に設けてあり、
   前記センサを挿入して取り付けるセンサ取付部であって、前記接続ブロックの上面部の上面側センサ取付部と前記接続ブロックの下面部の下面側センサ取付部とからなるセンサ取付部を、前記接続ブロックにおける前記蒸気トラップの上流側に設け、
   前記上下反転を行わずに前記配管に装備した前記接続ブロックについては、前記センサを前記上面側センサ取付部に取り付け、
   前記上下反転を行って前記配管に装備した前記接続ブロックについては、前記センサを前記下面側センサ取付部に取り付ける請求項３に記載の蒸気トラップ監視システム。
5. 前記センサ取付部は、前記接続ブロックの表面から前記接続ブロックの内部流路まで連通する構成にし、
   前記センサの前記センサ取付部への挿通部にはカバーを設け、
   挿入した前記センサが前記接続ブロックの内部流路を流れる流体とは非接触の状態にしてある請求項４に記載の蒸気トラップ監視システム。
6. 前記上下反転を行わずに前記配管に装備した前記接続ブロックについては、前記接続ブロックの内部を大気開放するブローダウン弁を前記下面側センサ取付部に取り付け、
   前記上下反転を行って前記配管に装備した前記接続ブロックについては、前記ブローダウン弁を前記上面側センサ取付部に取り付けてある請求項５記載の蒸気トラップ監視システム。
7. 前記センサ取付部は、前記接続ブロックの表面から前記接続ブロックの内部流路まで連通しない構成にし、挿入した前記センサが前記接続ブロックの内部流路を流れる流体とは非接触の状態にしてある請求項４に記載の蒸気トラップ監視システム。
8. 前記仕切弁に加え、前記蒸気トラップの下流側に位置し前記蒸気トラップへの流路を開閉する出口側仕切弁を設けてある請求項１〜７のいずれか１項に記載の蒸気トラップ監視システム。
9. 複数の横向き姿勢の支管を上下方向に分散させた並列配置状態で縦姿勢の幹管に接続してある配管集合装置であって、
   前記支管夫々に対し請求項１〜８のいずれか１項に記載の蒸気トラップ監視システムを適用した配管集合装置。
10. 蒸気トラップと、互いに背反する向きに開口する入口側及び出口側の配管接続口を形成した接続ブロックと、蒸気トラップへの流路を開閉する仕切弁と、１又は２以上の物理量を検出するセンサと、を備え、
    前記蒸気トラップは、前記接続ブロックに形成した入口側及び出口側の内部流路を通じて前記入口側及び出口側の配管接続口に連通する状態で前記接続ブロックと連結され、
    前記仕切弁は、前記接続ブロックに形成した入口側の内部流路を開閉可能な状態で、前記接続ブロックに設けられ、
    前記センサは、前記入口側の内部流路における物理量を検知可能な位置において、前記接続ブロックに設けられている蒸気トラップユニット。
11. 前記接続ブロックは、装備する配管に対して直交する前後向き軸芯周りでの回転により上下反転させて前記入口側配管接続口の位置と前記出口側配管接続口の位置とを左右入れ換えた姿勢で前記配管に装備することが可能な構成にし、
    前記仕切弁の操作部は、前記接続ブロックの前面部に設けてあり、
    前記センサを挿入して取り付けるセンサ取付部であって、前記接続ブロックの上面部の上面側センサ取付部と前記接続ブロックの下面部の下面側センサ取付部とからなるセンサ取付部を、前記接続ブロックにおける前記蒸気トラップの上流側に設け、
    前記上下反転を行わずに前記配管に装備した前記接続ブロックについては、前記センサを前記上面側センサ取付部に取り付け、
    前記上下反転を行って前記配管に装備した前記接続ブロックについては、前記センサを前記下面側センサ取付部に取り付ける請求項１０に記載の蒸気トラップユニット。

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