JPH0618140Y2 - バケット型スチームトラップの作動検出器 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 産業上の利用分野 本考案は蒸気ラインや蒸気使用機器に取り付けて、蒸気
は漏らさずに復水だけを自動的に排出するバケット型ス
チームトラップの作動状態、すなわち、復水の排出が正
常に行なわれているか否か、蒸気を漏らしているか否か
等の検出器に関する。

バケット型スチームトラップは復水と蒸気との比重差に
よるバケットの浮上降下を利用して、間欠的に開閉弁作
動を繰り返すものである。即ちバケットは、その内部が
所定量の蒸気で満たされると浮上して閉弁し、内部の蒸
気が凝縮等によって減少すると降下して開弁する。降下
時に蒸気が流入してくればバケットは再び浮上して閉弁
することとなるが、通常は浮上閉弁期間中にトラップの
一次側には復水が多少なりとも発生しているので、降下
して開弁し、復水を排出する。この復水の排出は、通常
数秒ないし数十秒程度行われ、復水の排出が完了すれ
ば、内部に流入してくる蒸気によってバケットは再び浮
上して閉弁するものである。

バケット型スチームトラップは上記のように間欠的に開
閉弁作動を行うのであるが、トラップの一次側での発生
復水量に対してトラップの排出容量が小さい容量不足の
場合は、復水を連続的に排出しても排出しきれず、トラ
ップの一次側配管に復水が滞留し、ウォータ・ハンマが
生じたり、蒸気使用器の効果が低下したりする。トラッ
プの一次側での発生復水量とトラップの排出容量とが完
全に一致する場合は、復水を連続的に排出することによ
って、基本的にはトラップの一次側配管に復水が滞留す
ることがない。しかしながら、復水発生量は周囲温度等
の環境や蒸気使用装置での負荷等によって変化するの
で、容量不足になる危険がある。また、閉弁機能が低下
して蒸気を漏らすと、高価なエネルギーが空費されるこ
ととなる。

従来の技術 そこで、従来からスチームトラップの作動状態を確認す
ることが行なわれてきており、そのための検出器が種々
開発され、実用に供されてきた。

その一つは、超音波センサーでスチームトラップの作動
に伴う振動を測定して電気的振動に変換し、その電気的
信号を増幅してメーターの針を振らせたり、スピーカー
を鳴らせたりするものである。トラップが復水だけを排
出している場合と、蒸気を漏らしている場合とでは、周
波数に対する振動の強さが異なることを利用したもので
ある。すなわち、復水だけを排出している場合には、振
動の強さが小さく、蒸気を漏らしている場合には大きく
なる。従って、蒸気を漏らしているか否かを検出するこ
とができる。

本考案が解決しようとする課題 この場合、蒸気の漏れの有無を検出することはできる
が、発生復水を排出しきれないバケット型スチームトラ
ップの容量不足を検出できない問題があった。すなわ
ち、容量不足の場合は、正常に素早く復水だけを排出し
ている場合とほぼ等しい振動の強さを発生するので、区
別することができないためである。

従って、本考案の技術的課題は、バケット型スチームト
ラップの蒸気漏れの有無および容量不足を検出できるよ
うにすることである。

課題を解決する為の手段 上記の技術的課題を解決するために講じた本考案の技術
的手段は、バケット型スチームトラップの開閉弁作動に
伴う振動の強さを実測する検出器と、実測した振動の強
さに基づいて蒸気漏れの有無を検出する演算器とから成
るバケット型スチームトラップの作動検出器に於いて、
前記演算器で予め測定しておいた正常に復水のみを排出
しているときに発生する振動の強さと実測した振動の強
さを比較して、両者の振動の強さが所定時間ほぼ等しい
ときには容量不足の判定をするようにした、ものであ
る。

作用 上記の技術的手段の作用は下記の通りである。

蒸気を漏らしている場合は、正常に復水のみを排出して
いる場合よりも振動の強さが大きくなるので、予め測定
しておいた正常に復水のみを排出しているときに発生す
る振動の強さと実測した振動の強さを比較することによ
り、蒸気を漏らしているか否かを検出することができ
る。

排出容量が復水発生量よりも小さい容量不足の場合は、
復水を連続的に排出するので、予め測定しておいた正常
に復水のみを排出しているときに発生する振動の強さと
ほぼ同じ振動の強さが連続的に検出されることとなる。
従って、実測した振動の強さと予め測定しておいた正常
に復水のみを排出しているときに発生する振動の強さが
所定時間例えば１分間ほぼ等しいときには容量不足と判
定することができる。また、排出容量が復水発生量と一
致する場合は、上記の容量不足と同様に予め測定してお
いた正常に復水のみを排出しているときに発生する振動
の強さとほぼ同じ振動の強さが連続的に検出されること
となる。この場合は、厳密には容量不足でないが、発生
復水量が多くなった場合に容量不足となるので、実測し
た振動の強さと予め測定しておいた正常に復水のみを排
出しているときに発生する振動の強さが所定時間例えば
１分間ほぼ等しいときには容量不足と判定することによ
り、ウォータ・ハンマが生じたり、蒸気使用器の効率が
低下したりする危険を回避することができる。

考案の効果 本考案は下記の特有に効果を生じる。

従来のスチームトラップの作動検出器は蒸気漏れの有無
を検出するだけであったが、本発明では、容量不足も検
出することができる。従って、排出容量の大きなトラッ
プに取り替えることにより、ウォータ・ハンマや蒸気使
用機器の効率の低下を防止することができる。

実施例 本考案の具体例を示す実施例を説明する（第１図参
照）。

作動検出器の構成は検出器１と演算表示器５０、そして
両者を結ぶケーブル５１から成る。検出器１は検出針２
と、検出針保持部材４と、検出針保持部材４と本体５と
を連結するフロントカバー６と、ケーブル取出し口２５
を有するリヤキャップ７とから形成する。

フロントカバー６と本体５とで形成するほぼ円筒状の内
部スペースには、振動板取付け部材１１を保持する保持
板１５と、保持板１５と超音波マイクロフォン１６をＯ
リング１７を介して保持するマイクホルダー１８とを結
合するスプリングホルダー１９と、検出信号を増幅する
回路を有するプリント基板２０とを配置する。

検出針保持部材４は、上部半分が円錐形状で下部半分が
円柱形状である。中心部には貫通した縦穴９を開け、内
部に検出針２を配置する。検出針保持部材４の先端が被
検出物の表面に接触するまで検出針２は検出針保持部材
４内を摺動する。検出針２は、ほぼ円柱形状で、一端に
温度センサー１０を配置し、他端を振動板取付け部材１
１に圧入して形成する。温度センサー１０からの導線
は、検出針２の中央に途中まで設けた導線孔１２と、検
出針保持部材４の縦穴９と、保持板１５、スプリングホ
ルダー１９、マイクホルダー１８を連通する連通孔１４
とを通し、プリント基板２０内に結線する。

振動板取付け部材１１の一端に振動板２１を螺着する。
振動板２１に対面して超音波マイクロフォン１６を配置
する。超音波マイクロフォン１６のピンはプリント基板
２０内へ結線する。スプリングホルダー１９は、内部に
円筒状の空間を有し、検出針２の被検出物への押し付け
力を一定に維持するためのコイルスプリング２２を配置
する。

保持板１５にはマイクロスイッチを取り付ける。マイク
ロスイッチ３１からの導線はプリント基板２０内に結線
する。マイクロスイッチ３１は振動板取付け部材１１と
の距離が一定以上になればスイッチが入り一定以下にな
れば切れる。この距離は検出針２の先端が検出針保持部
材４の先端まで押し込まれた位置である。保持板１５
と、スプリングホルダー１９と、マイクホルダー１８と
はビス２３にて結合する。

演算装置５０は検出器１内のプリント基板２０から送ら
れてきた各信号を演算処理する機能部、表示部等から構
成される。

上記の作動検出器は次の様に作動する。検出器１の先端
の温度センサー１０を被検出物に押し当てると、検出針
２がコイルスプリング２２の付勢力に抗して検出針保持
部材４の先端まで押し込まれ、この位置でマイクロスイ
ッチ３１が入り、演算表示器５０が測定開始状態とな
る。

温度センサー１０からの温度信号が直接導線を通じ演算
表示器５０へ、同時に機械的振動が検出針２を通して振
動板取付け部材１１に伝わり、振動板２１を振動させ
る。振動板２１の振動は、マイクロホルダー１８内の空
間を伝播し対面する超音波マイク１６に伝わり、振動信
号としてプリント基板２０を通して演算表示器５０へ送
られる。

演算表示器５０は温度センサー１０からの信号と予め記
憶した基準温度とを比較して検出温度が基準温度よりも
低い場合には、復水排出機能を喪失したフンヅマリの判
定をする。検出温度が基準温度よりも高い場合には、予
め測定しておいた正常に復水のみを排出しているときに
発生する振動の強さと実測した振動の強さを比較し、実
測した振動の強さの方が大きい場合には蒸気漏れと判定
する。実測した振動の強さの方が大きくない場合には、
予め測定しておいた正常に復水のみを排出しているとき
に発生する振動の強さと実測した振動の強さが所定時間
ほぼ等しいときには容量不足と判定し、開閉弁作動を繰
り返している場合には正常と判定する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の構成図及び検出器の断面図である。 １：検出器 ２：検出針 １０：温度センサー １６：超音波マイクロフォン ２０：プリント基板 ２１：振動板 ５０：演算表示器

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】バケット型スチームトラップの開閉弁作動
   に伴う振動の強さを実測する検出器と、実測した振動の
   強さに基づいて蒸気漏れの有無を検出する演算器とから
   成るバケット型スチームトラップの作動検出器に於い
   て、前記演算器で予め測定しておいた正常に復水のみを
   排出しているときに発生する振動の強さと実測した振動
   の強さを比較して、両者の振動の強さが所定時間ほぼ等
   しいときには容量不足の判定をするようにした、バケッ
   ト型スチームトラップの作動検出器。