WO2017073676A1 - 流体機器 - Google Patents

Abstract

流体機器（１０）は、内部に流体通路（１４）が形成されると共に、外表面においてセンサの検出部が接して温度および振動の少なくとも一方が検出される被検出表面（底面４２）を有しているケーシング（１１）と、ケーシング（１１）に取り外し可能に設けられ、被検出表面（底面４２）を覆うプラグ（４５）とを備えている。

Description

流体機器

　本願は、外表面においてセンサの検出部が接する被検出表面が設けられたケーシングを有する流体機器に関する。

　例えば特許文献１に開示されているように、ケーシングにセンサが接する被検出表面（連結座）が設けられた流体機器（弁類）が知られている。この流体機器は、ケーシングの外表面にセンサの連結座が設けられている。センサは、連結座の表面（被検出表面）に接した状態で連結座に取り付けられる。こうして取り付けられたセンサによって、流体機器の温度や振動が検出され、流体機器の作動状態が確認される。

特開２０１０－３１９２０号公報

　ところで、上述した流体機器は、所定の場所に設置されてからセンサが連結座に取り付けられるのが一般である。つまり、連結座の被検出表面は、センサが取り付けられるまでの長い時間、周囲に晒された状態となる。そのため、被検出表面にゴミや粉塵が溜まってしまい、その被検出表面にセンサが接して取り付けられると、センサの検出精度が損なわれる虞があった。

　本願に開示の技術は、かかる事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、ケーシングにおける被検出表面にゴミや粉塵が溜まることによってセンサの検出精度が低下することを防止することにある。

　本願の流体機器は、上記目的を達成するために、ケーシングにおける被検出表面にゴミや粉塵が溜まらないようにした。

　具体的に、本願の流体機器は、ケーシングと、カバー部材とを備えている。上記ケーシングは、内部に流体通路が形成されると共に、外表面においてセンサの検出部が接して温度および振動の少なくとも一方が検出される被検出表面を有しているものである。上記カバー部材は、上記ケーシングに取り外し可能に設けられ、上記被検出表面を覆うものである。

　以上のように、本願の流体機器によれば、センサの検出部をケーシングの被検出表面に接触させることで、ケーシングの温度や振動が検出される。そして、本願の流体機器では、被検出表面を覆うカバー部材をケーシングに取り外し可能に設けるようにした。そのため、センサを被検出表面に接触させるとき以外は、カバー部材をケーシングに取り付けておくことにより、被検出表面にゴミや粉塵が溜まるのをカバー部材によって阻止することができる。したがって、被検出表面にゴミや粉塵が溜まることによってセンサの検出精度が低下することを防止することができる。

図１は、実施形態に係る流体機器の概略構成を示す断面図である。 図２は、実施形態に係るセンサ装置の概略構成を示す正面図である。 図３は、センサ装置が取り付けられた状態の流体機器の要部を拡大して示す断面図である。

　以下、本願の実施形態について図面を参照しながら説明する。なお、以下の実施形態は、本質的に好ましい例示であって、本願に開示の技術、その適用物、あるいはその用途の範囲を制限することを意図するものではない。

　本実施形態の流体機器１０は、オリフィス式のドレン排出機構であり、例えば蒸気システムに設けられ、蒸気の凝縮によって発生した高温高圧のドレン（復水）を排出するものである。なお、オリフィス式のドレン排出機構とは、オリフィスを開閉する弁体が設けられておらず、オリフィスは常に開放されているものである。

　〈全体構成〉
　図１に示すように、本実施形態の流体機器１０は、ケーシング１１と、スクリーン２０と、オリフィス部材２５と、清掃機構３０とを備えている。

　ケーシング１１は、略Ｙ型に形成されており、内部をドレンが流通する。ケーシング１１には、ドレンの流入口１２および流出口１３と、該流入口１２と流出口１３とを繋ぐ流体通路１４とが形成されている。流入口１２と流出口１３とは、上下流方向に対向しており、互いに開口軸が同軸に形成されている。流体通路１４は、ブロー通路１５と、接続通路１６と、オリフィス用通路１８とを有している。

　ブロー通路１５は、上記開口軸から傾斜して設けられ、流入口１２に接続されている。接続通路１６は、上記開口軸周りの径方向（開口軸を中心とする円の径方向）に延びる通路であり、ブロー通路１５とオリフィス用通路１８とを接続する（連通させる）ものである。オリフィス用通路１８は、後述するオリフィス部材２５が設けられる通路である。オリフィス用通路１８は、接続通路１６よりも下流側に位置し、上記開口軸周りの径方向に延びる通路である。そして、オリフィス用通路１８は、外方側端部１８ａ（図１において上端部）が接続通路１６に接続され、内方側端部１８ｂ（図１において下端部）が流出口１３に接続されている。つまり、オリフィス用通路１８は、上記開口軸周りの外方側から内方側へ向かって延びると共に、外方側端部１８ａが流入口１２に連通し内方側端部１８ｂが流出口１３に連通している。

　スクリーン２０は、ブロー通路１５内に設けられている。スクリーン２０は、ブロー通路１５の軸方向に延びる円筒状に形成され、一端が流入口１２に向かって開口している。ケーシング１１におけるブロー通路１５の開口端には、スクリーン２０を保持するスクリーンホルダ２１が螺合接合されている。スクリーン２０は、流入口１２からブロー通路１５に流入したドレンに含まれる異物を捕捉するフィルタ部材を構成している。スクリーンホルダ２１には、ブロー弁２２が設けられている。ブロー弁２２は、開弁することにより、スクリーン２０に捕捉された異物をドレンの流れによって外部に排出する。

　オリフィス部材２５は、上述したようにオリフィス用通路１８の途中に設けられており、オリフィス用通路１８を上下流方向に仕切る隔壁を構成している。オリフィス部材２５は、オリフィス用通路１８の通路壁に上下流方向に螺合されて取り付けられている。オリフィス部材２５の中央には、上下流方向に貫通するオリフィス２６（小孔）が形成されている。また、本実施形態では、オリフィス２６の開口径（開口面積）は下流側にいくに従って段階的に大きくなっている。なお、オリフィス２６の開口径は下流側にいくに従って連続的に大きくなるものであってもよい。

　流体機器１０では、高温高圧のドレンが、流入口１２からスクリーン２０の内部に流入して該スクリーン２０を通過し、接続通路１６を介してオリフィス用通路１８に流れる。ドレンがスクリーン２０を通過する際、ドレンに含まれる異物がスクリーン２０に捕捉される。オリフィス用通路１８に流れたドレンは、オリフィス２６を通過して流出口１３から外部に排出される。ドレンがオリフィス２６を通過する際、ドレンの流量がオリフィス２６の開口径（開口面積）に応じた流量に制限される。

　スクリーン２０で捕捉しきれない微少な異物は、スクリーン２０を通過し、オリフィス２６に堆積して詰まる虞がある。本実施形態の清掃機構３０は、オリフィス２６に詰まった（付着した）異物を除去するものである。清掃機構３０は、オリフィス用通路１８の外方側端部１８ａが位置するケーシング１１の外周壁、即ちオリフィス部材２５に対向するケーシング１１の外周壁に取り付けられている。清掃機構３０は、保持部材３１と、清掃部材３２と、キャップ３５とを備えている。

　保持部材３１は、清掃部材３２を保持するものであり、ケーシング１１の外周壁に螺合接合されている。清掃部材３２は、断面が円形の棒状に形成され、保持部材３１のねじ孔３１ａに螺合することで保持されている。清掃部材３２は、オリフィス２６と対向する位置にオリフィス２６（オリフィス部材２５）と同軸となる状態で設けられている。清掃部材３２は、先端部が先細の円錐形に形成されている。保持部材３１には、ねじ孔３１ａと清掃部材３２との隙間をシールするパッキン３３が押え部材３４によって固定されている。押え部材３４には、清掃部材３２が摺動自在に挿通される挿通孔３４ａが形成されている。そして、保持部材３１には、清掃部材３２の上端部および押え部材３４を覆うキャップ３５が螺合により取り付けられている。

　そして、清掃機構３０では、清掃部材３２を回転させることにより、清掃部材３２がオリフィス２６へ上流側から進退して該オリフィス２６の異物を除去するように構成されている。具体的に、清掃部材３２は回転されることで図１において上下方向に移動（変位）する。これにより、清掃部材３２は、オリフィス用通路１８の外方側端部１８ａからオリフィス２６へ向かって進退する。清掃部材３２が前進して清掃部材３２の先端部がオリフィス２６に進入することで、オリフィス２６に詰まっていた異物が清掃部材３２によって下流側へ押し出されて除去される。この下流側へ押し出された異物は、ドレンと共に流出口１３から排出される。

　〈センサ取付部の構成〉
　図１に示すように、本実施形態の流体機器１０は、ケーシング１１に設けられるセンサ取付部４０を備えている。センサ取付部４０は、図２に一例として示すセンサ装置１が取り付けられる部分である。センサ装置１は、センサ本体２と、通信機３と、接続軸４とを備えている。接続軸４は、中空軸であり、両端がナット５，６によってセンサ本体２と通信機３に連結されている。センサ本体２は、雄ねじ部２ａを有しており、該雄ねじ部２ａの先端２ｂが検出部を構成している。センサ本体２は、先端２ｂが測定対象物に接することで、測定対象物の温度および振動を検出する。通信機３は、図示しないが、信号処理回路や発信部が内蔵されており、センサ本体２によって検出された測定対象物の振動や温度に関する信号を取得して外部に送信する。なお、センサ本体２は本願の請求項に係るセンサに相当する。

　センサ取付部４０は、ケーシング１１における流入口１２の近傍（周囲）に設けられている。センサ取付部４０は、ねじ孔４１とプラグ４５を有している。ねじ孔４１は、ケーシング１１の外表面に形成された有底の雌ねじ孔である。つまり、ねじ孔４１は、貫通孔ではなく、ケーシング１１内部のどの空間にも連通していない。そして、ねじ孔４１の底面４２は被検出表面を構成している。被検出表面は、センサ本体２の先端２ｂが接して温度等が検出される表面である。つまり、ケーシング１１は外表面に被検出表面を有している。

　プラグ４５は、ケーシング１１に取り外し可能に設けられて底面４２（被検出表面）を覆うものであり、本願の請求項に係るカバー部材に相当する。具体的に、プラグ４５は、扁平な頭部４６と、該頭部４６の下面に連続して形成された雄ねじ部４７とを有している。頭部４６の上面４６ａは平面となっている。プラグ４５は、その雄ねじ部４７がねじ孔４１に締結されてケーシング１１に取り付けられる。こうしてプラグ４５がケーシング１１に取り付けられることで、ねじ孔４１がプラグ４５によって閉塞される。つまり、ねじ孔４１の底面４２（被検出表面）がプラグ４５によって覆われる（保護される）。また、プラグ４５の雄ねじ部４７は、ねじ孔４１の深さよりも短い。つまり、プラグ４５がねじ孔４１に締結された状態では、雄ねじ部４７は底面４２（被検出表面）と接していない。

　ねじ孔４１は、プラグ４５が取り外された状態で、センサ装置１が取り付けられるセンサ取付孔である。具体的には図３に示すように、プラグ４５が外されたねじ孔４１にセンサ本体２の雄ねじ部２ａが締結されることで、センサ装置１がケーシング１１に固定される。この状態で、センサ本体２の雄ねじ部２ａの先端２ｂはねじ孔４１の底面４２（被検出表面）に接している。これにより、底面４２（被検出表面）の温度および振動がセンサ本体２によって検出される。

　以上のように、上記実施形態の流体機器１０によれば、被検出表面（ねじ孔４１の底面４２）を覆うカバー部材（プラグ４５）をケーシング１１に取り外し可能に設けるようにした。そのため、センサ本体２を被検出表面に接触させるとき以外は、カバー部材をケーシング１１に取り付けておくことにより、被検出表面にゴミや粉塵が溜まるのをカバー部材によって阻止することができる。したがって、被検出表面にゴミや粉塵が溜まることによってセンサ本体２の検出精度が低下することを防止することができる。

　また、上記実施形態の流体機器１０によれば、底面４２を被検出表面とするねじ孔４１をケーシング１１の外表面に設け、カバー部材（プラグ４５）はねじ孔４１に締結される雄ねじ部４７を有するようにした。したがって、ねじ孔４１にカバー部材（プラグ４５）を締結させるという簡易な構成で、被検出表面を覆う（保護する）ことができる。また、センサ本体２の取付の際にはカバー部材を容易に取り外すことができる。

　さらに、上記実施形態の流体機器１０によれば、ねじ孔４１はセンサ本体２が締結されて固定されるセンサ取付孔としたので、容易にセンサ本体２をケーシング１１に取り付けることができる。

　また、上記実施形態では、カバー部材としてねじ込み式のプラグ４５を用いるようにしたため、汎用部品を利用することができる。

　なお、上記実施形態の流体機器１０では、ねじ孔４１をセンサ取付孔（センサ取付用の孔）としたが、ねじ孔４１をセンサ挿入用の孔としてもよい。つまり、上記実施形態では固定用のセンサについて説明したが、本願の流体機器１０は作業者が手に持って測定対象物に押し当てて検出するハンディタイプのセンサについても利用することができる。この場合、作業者がセンサを手に持ってねじ孔４１に挿入しセンサの先端を底面４２（被検出表面）に接触させることで温度等を検出することができる。そして、ねじ孔４１は作業者による検出作業時以外ではプラグ４５によって閉塞される。

　また、上記実施形態において、センサ本体２は温度および振動のうち一方のみを検出するものであってもよいことは勿論である。

　また、上記実施形態の流体機器１０では、ねじ孔４１に代えて、ねじ部を有さない有底の孔を設けるようにしてもよい。その場合、孔の底面は上記実施形態と同様に被検出表面を構成する。そして、カバー部材は、上述したねじ込み式のプラグ４５に代えて、孔に嵌め込まれて該孔を閉塞する嵌め込み部材としてもよい。この場合でも、孔の底面（被検出表面）は嵌め込み部材によって覆われる（保護される）。

　また、上記実施形態では、流体機器としてオリフィス式のドレン排出機構を例示して説明したが、本願に開示の技術は、弁体を有するスチームトラップ等の弁類や、スクリーン等の流体機器にも適用することができる。

　本願に開示の技術は、センサの検出部が接する被検出表面が設けられたケーシングを有する流体機器について有用である。

２　　　　センサ本体（センサ）
２ａ　　　雄ねじ部
２ｂ　　　先端（検出部）
１０　　　流体機器
１１　　　ケーシング
１４　　　流体通路
４１　　　ねじ孔
４２　　　底面（被検出表面）
４５　　　プラグ（カバー部材）
４７　　　雄ねじ部
 

Claims (4)

1. 　内部に流体通路が形成されると共に、外表面においてセンサの検出部が接して温度および振動の少なくとも一方が検出される被検出表面を有しているケーシングと、
   　上記ケーシングに取り外し可能に設けられ、上記被検出表面を覆うカバー部材とを備えている
   ことを特徴とする流体機器。
2. 　請求項１に記載の流体機器において、
   　上記ケーシングの外表面には、底面が上記被検出表面を構成する有底のねじ孔が設けられ、
   　上記カバー部材は、上記ねじ孔に締結される雄ねじ部を有している
   ことを特徴とする流体機器。
3. 　請求項２に記載の流体機器において、
   　上記センサは、先端が上記検出部を構成している雄ねじ部を有するものであり、
   　上記ケーシングのねじ孔は、上記カバー部材が取り外された状態で、上記センサの雄ねじ部が締結されて該雄ねじ部の先端が上記ねじ孔の底面に接するセンサ取付孔である
   ことを特徴とする流体機器。
4. 　請求項２または３に記載の流体機器において、
   　上記カバー部材は、プラグである
   ことを特徴とする流体機器。
    

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