JPWO2017010273A1 - センサ接続構造 - Google Patents

Abstract

センサ接続構造１１は、主管２と、主管２の左右にそれぞれ複数接続された枝管３と、各枝管３に設けられた複数のスチームトラップ４（弁）とを有するマニホールド１に設けられる。センサ接続構造１１は、各スチームトラップ４に設けられる複数のセンサ１２と、主管２にその軸方向に並んで設けられ、互いに電線管１５を介して直列に接続されると共に、複数のセンサ１２と電線管１４を介して接続される複数の接続箱１３と、何れか１つの接続箱１３と電線管１５を介して接続される端末器２０とを備えている。

Description

本願は、主管と複数の枝管を有する配管ユニットに設けられる複数のセンサを端末器に接続するセンサ接続構造に関する。

例えば特許文献１には、配管ユニット（マニホールド）に設けられたセンサ接続構造が開示されている。配管ユニットは、主管と、該主管の左右に接続された複数の枝管とを有し、各枝管には、スチームトラップ等の弁が設けられている。この配管ユニットは、例えば、蒸気の凝縮によって発生したドレン（復水）が各枝管から主管に流入して集合するものである。センサ接続構造は、各スチームトラップに設けられた複数のセンサと、主管に設けられた１つの端末器とを備えている。各センサは、スチームトラップの作動状態（振動や温度）を検出する。これらのセンサは、それぞれが、電線（リード線）によって端末器に接続されており、センサによって検出された作動状態に関する情報が端末器に送られる。端末器は、中央管理装置との間で作動状態に関する情報を送受信する。こうして、スチームトラップの作動状態が監視される。

特許第５６７４１９０号公報

ところで、上記特許文献１に開示のセンサ接続構造では、端末器が複数のセンサのそれぞれと電線によって接続されているため、端末器に対する配線が煩雑化する虞があった。そこで、端末器と各センサとを無線通信させることが考えられるが、その場合、端末器やセンサの設置状況によっては電波の送受信が困難となり、弁の作動状態の監視精度が損なわれる虞がある。

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、センサと端末器との間の配線の煩雑化を抑えつつ、複数のセンサが検出した作動状態に関する情報を確実に端末器に送ることができるセンサ接続構造を提供することにある。

本願に開示の技術は、上記目的を達成するために、互いに直列に接続された複数の接続箱を配管ユニットの主管に設け、複数のセンサを接続箱を介して端末器に接続するようにした。

具体的に、本願に開示の技術は、主管と、該主管の左右にそれぞれ複数接続された枝管と、該各枝管に設けられた複数の弁とを有し、流体が流通する配管ユニットに設けられるセンサ接続構造を前提としている。そして、本願のセンサ接続構造は、複数のセンサと、複数の接続箱と、端末器とを備えている。上記複数のセンサは、上記複数の弁のそれぞれに設けられ、該弁の作動状態を検出するものである。上記複数の接続箱は、上記主管にその軸方向に並んで設けられ、互いに電線管を介して直列に接続されると共に、上記複数のセンサと電線管を介して接続される。上記端末器は、上記複数の接続箱のうち何れか１つと電線管を介して接続される。なお、電線管は電線（リード線）が収容される管である。

以上のように、本願のセンサ接続構造によれば、互いに直列に接続した複数の接続箱と複数のセンサとを接続し、複数のうち１つの接続箱を端末器に接続するようにした。つまり、本願のセンサ接続構造では、複数のセンサが、直列に接続された複数の接続箱の何れかに接続され、１つの接続箱が、端末器に接続される。したがって、センサと端末器との間の配線（配管）の煩雑化を抑制することができる。しかも、本願のセンサ接続構造では、複数の接続箱を主管にその軸方向に並んで設けるようにしたため、複数の接続箱を主管の軸方向に沿って順に接続することができる。これにより、複数の接続箱と端末器との間の配線（配管）をコンパクト化することができるので、上述した配線（配管）の煩雑化を一層抑制することができる。さらに、本願のセンサ接続構造によれば、センサ、接続箱および端末器を互いに電線管を介して接続するようにした。したがって、センサや端末器の設置状況に関係なく、センサが検出した弁の作動状態に関する情報を端末器へ確実に送ることができる。

図１は、実施形態１に係るマニホールドおよび作動状態監視装置の概略構成を模式的に示す正面図である。 図２は、実施形態１に係るセンサ接続構造の概略構成を示すブロック図である。 図３は、実施形態１に係るマニホールドおよび作動状態監視装置の概略構成を正面から視て示す斜視図である。 図４は、実施形態２に係るマニホールドおよび作動状態監視装置の概略構成を背面から視て示す斜視図である。 図５は、その他の実施形態に係るマニホールドおよび作動状態監視装置の概略構成を模式的に示す正面図である。

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。

（実施形態１）
本願の実施形態１について図１〜図３を参照しながら説明する。図１に示すように、本実施形態のマニホールド１は、主管２と、複数（本実施形態では、８本）の枝管３とを有し、ドレン（復水）が流通する配管ユニットを構成している。このマニホールド１には、本願の請求項に係るセンサ接続構造１１を有する作動状態監視装置１０が設けられている。

マニホールド１では、主管２が鉛直方向に延びており、その主管２の左右に枝管３が４本ずつ接続されている。枝管３は、径が主管２よりも小さいものである。枝管３は、主管２の左右においてその軸方向（即ち、鉛直方向）に並んで接続されている。また、枝管３は、主管２から水平に延びており、左右の枝管３が互いに対向する位置に設けられている。マニホールド１では、図１に矢印で示すように、ドレンが各枝管３を介して主管２に流入して集合し、主管２に集合したドレンが上端の出口２ａから排出される。つまり、本実施形態のマニホールド１では、主管２はドレンの集合管を構成している。

各枝管３には、４つの弁が設けられている。つまり、各枝管３には、上流側から順に、入口弁５、スチームトラップ４、出口弁６および入口弁７が設けられている。スチームトラップ４は、流入したドレンのみを自動的に下流側に排出するものである。２つの入口弁５，７および出口弁６は、何れも開閉弁を構成している。なお、主管２の下端には、ブロー弁８が設けられている。

また、本実施形態のマニホールド１は、図３に示すように、取付架台９によって支持されている。取付架台９は、基板９ａ（ベースプレート）と支柱９ｂを備えている。基板９ａは、接地する部分であり、その上面に支柱９ｂが鉛直方向に延びた状態で設けられている。支柱９ｂは、断面がコの字状に形成された、いわゆる溝形鋼（チャンネル）である。マニホールド１は、主管２が支柱９ｂの正面側（表面側）に取り付けられることで支持されている。つまり、支柱９ｂは主管２の背面側（図１において紙面の奥側）に位置している。

作動状態監視装置１０は、複数（８つ）のスチームトラップ４の作動状態を監視するものである。図１に示すように、作動状態監視装置１０は、マニホールド１に設けられるセンサ接続構造１１と、別の場所に設けられる中央管理装置３０とを備えている。センサ接続構造１１は、複数（本実施形態では、８つ）のセンサ１２と、複数（本実施形態では、４つ）の接続箱１３と、１つの端末器２０とを有している。

センサ１２は、８つのスチームトラップ４のそれぞれに１つずつ取り付けられている。センサ１２は、スチームトラップ４の作動状態（例えば、振動や温度）を検出するものであり、有線通信タイプのものである。なお、センサ１２はスチームトラップ４の入口部に設けられている。

４つの接続箱１３は、主管２の正面側（図１において紙面の手前側）に設けられている。４つの接続箱１３は、主管２の軸方向に並んで設けられており、互いに電線管１５を介して直列に接続されている。そして、４つの接続箱１３は、それぞれが、主管２の左右に位置する２つのセンサ１２に対応しており、その２つのセンサ１２と電線管１４を介して接続されている。つまり、４つの接続箱１３は、それぞれが、主管２の左側に位置する１つのセンサ１２と右側に位置する１つのセンサ１２とに接続されている。なお、接続箱１３は、図３に示すように、取付座１３ａを有しており、その取付座１３ａがＵボルト９ｃによって主管２に取り付けられている。

端末器２０は、４つの接続箱１３のうちの１つと電線管１５を介して接続されている。具体的に、端末器２０は、主管２の正面側において４つの接続箱１３よりも上方に設けられている。そして、端末器２０は、４つの接続箱１３のうち最上に位置する接続箱１３と電線管１５を介して接続されると共に、中央管理装置３０と電線管３１を介して接続されている。つまり、図２にも示すように、端末器２０および４つの接続箱１３は、互いに直列に接続されている。こうしてマニホールド１に設けられたセンサ接続構造１１では、各センサ１２が検出したスチームトラップ４の作動状態に関する情報（以下、センサ１２の検出情報という。）が接続箱１３を介して端末器２０に送られる。なお、電線管１４，１５，３１は、電線（リード線）が収容されており、該電線を保護する管である。

図２に示すように、端末器２０は、デジタル回路部２１と、アナログ回路部２２と、通信部２４と、電源制御部２５と、電源電池２６と、記憶部２７と、警報灯２８とを有している。上述したセンサ１２の検出情報は、アナログ回路部２２に送られる（入力される）。通信部２４は、電線管３１を介して中央管理装置３０と情報の送受信を行う。電源電池２６は、デジタル回路部２１に電力供給すると共に、電源制御部２５を介して通信部２４およびアナログ回路部２２に電力供給する。電源制御部２５は、通信部２４およびアナログ回路部２２への供給電力を制御する。記憶部２７は、情報を記憶する。

デジタル回路部２１は、中央管理装置３０から送られて記憶部２７に記憶された設定情報に基づく設定時間毎または設定時刻に、電源制御部２５を制御してアナログ回路部２２を休眠状態から覚醒状態にする。そうすると、アナログ回路部２２では、入力切替用スイッチ回路２３によって、８つのセンサ１２の検出情報が順次に入力される。この入力が完了すると、デジタル回路部２１は電源制御部２５を制御してアナログ回路部２２を再び休眠状態に戻す。アナログ回路部２２に入力された各センサ１２の検出情報は、デジタル回路部２１において処理される。そして、デジタル回路部２１は、電源制御部２５を制御して通信部２４を休眠状態から覚醒状態にし、処理した各センサ１２の検出情報を通信部２４から中央管理装置３０へ送信すると共に、中央管理装置３０からの指示情報を通信部２４を介して受信する。この送受信の後、デジタル回路部２１は電源制御部２５を制御して通信部２４を再び休眠状態に戻す。

中央管理装置３０は、端末器２０から送られた各センサ１２の検出情報に基づいて、スチームトラップ４の作動状態を診断する。そして、中央管理装置３０は、上記診断の結果を記憶すると共に、スチームトラップ４は異常と診断した場合は端末器２０に対して警報灯２８の点滅を指示する。こうして、スチームトラップ４の作動状態が作動状態監視装置１０によって監視診断される。

以上のように、上記実施形態のセンサ接続構造１１によれば、互いに直列に接続した複数の接続箱１３と複数のセンサ１２とを接続し、複数のうち１つの接続箱１３を端末器２０に接続するようにした。つまり、上記実施形態では、複数のセンサ１２が、直列に接続された複数の接続箱１３の何れかに接続され、１つの接続箱１３が、端末器２０に接続される。したがって、センサ１２と端末器２０との間の配線（配管）の煩雑化を抑制することができる。

しかも、上記実施形態では、複数の接続箱１３を主管２においてその軸方向に並んで設けるようにしたため、複数の接続箱１３を主管２の軸方向に沿って順に接続することができる。これにより、複数の接続箱１３と端末器２０との間の配線（配管）をコンパクト化することができるので、上述した配線（配管）の煩雑化を一層抑制することができる。

さらに、上記実施形態のセンサ接続構造１１では、センサ１２、接続箱１３および端末器２０を互いに電線管１４，１５（電線）を介して接続するようにしたため、センサ１２や端末器２０の設置状況に関係なく、確実に各センサ１２の検出情報を端末器２０に送ることができる。以上により、上記実施形態によれば、センサ１２と端末器２０との配線（配管）の煩雑化を抑えつつ、複数のセンサ１２の検出情報を確実に端末器２０に送ることが可能なセンサ接続構造１１を提供することができる。

また、上記実施形態のセンサ接続構造１１によれば、各接続箱１３は主管２の左側に位置する１つのセンサ１２と右側に位置する１つのセンサ１２とに接続するようにした。したがって、例えば主管の右側に位置する２つのセンサと１つの接続箱とを接続する場合に比べて、センサ１２と接続箱１３との間の配線（配管）の煩雑化を抑えることができる。

また、上記実施形態のセンサ接続構造１１では、端末器２０を主管２に設けるようにしたため、端末器２０と接続箱１３との間の配線（配管）の煩雑化を抑制することができる。しかも、端末器２０を４つの接続箱１３よりも上方に設け最上に位置する接続箱１３と接続するようにしたため、例えば接続箱同士の間に端末器を設ける場合に比べて、上述した配線（配管）の煩雑化を抑制することができる。また、端末器２０が４つの接続箱１３よりも上方に位置することで、端末器２０と中央管理装置３０との接続が容易となる。

（実施形態２）
本願の実施形態２について図４を参照しながら説明する。本実施形態は、上記実施形態１のセンサ接続構造１１において接続箱１３および端末器２０の取付位置を変更するようにしたものである。

具体的に、本実施形態では、４つの接続箱１３および端末器２０は支柱９ｂの背面側に取り付けられている。つまり、接続箱１３および端末器２０は支柱９ｂを介して主管２の背面側に設けられている。４つの接続箱１３は、支柱９ｂの裏面側においてその軸方向に並んで設けられ、互いに電線管１５を介して直列に接続されている。そして、４つの接続箱１３は、上記実施形態１と同様、それぞれが、主管２の左右に位置する２つのセンサ１２と電線管１４を介して接続されている。端末器２０は、支柱９ｂの裏面側において４つの接続箱１３よりも上方に設けられている。そして、端末器２０は、上記実施形態１と同様、４つの接続箱１３のうち最上に位置する接続箱１３と電線管を介して接続されると共に、中央管理装置（図示省略）と電線管３１を介して接続されている。

上記実施形態２のセンサ接続構造１１によれば、接続箱１３および端末器２０を支柱９ｂの背面側に取り付けるようにしたため、接続箱１３や端末器２０、電線管１４，１５がマニホールド１による熱の影響を受けにくい。つまり、マニホールド１は高温のドレンが流通するため比較的高温になるところ、その高温の熱が接続箱１３や端末器２０等に及ぶのを抑制することができる。また、接続箱１３や端末器２０を支柱９ｂの背面側に取り付けることにより、スチームトラップ４等の弁が混在していない位置に接続箱１３や端末器２０が設けられるので、端末器２０等のメンテナンスを容易に行うことができる。

（その他の実施形態）
上記実施形態は、以下の通り構成するようにしてもよい。

例えば、上記実施形態１では、接続箱１３を４つ設けたが、図５に示すように、接続箱１３を８つ設けるようにしてもよい。つまり、８つの接続箱１３が互いに電線管１５を介して直列に接続される。そして、８つの接続箱１３は、それぞれが、主管２の左右の何れかに位置する１つのセンサ１２と電線管１４を介して接続される。つまり、接続箱１３は、センサ１２と同じ数量設けられ、センサ１２と各一で接続される。

また、上記実施形態において、端末器２０は主管２や支柱９ｂ以外の場所に設けるようにしてもよい。例えば、端末器は、取付架台９の基板９ａの上面に設置し、最下に位置する接続箱１３と電線管を介して接続するようにしてもよいし、マニホールド１以外の構造物（壁や柱等）に取り付け、何れかの接続箱１３と電線管を介して接続するようにしてもよい。

また、上記実施形態では、マニホールド１はドレンが各枝管３から主管２に流入して集合するものとしたが、本願のセンサ接続構造１１は、ドレンが主管から各枝管に分流するマニホールドについても同様に適用することができる。この場合も、各枝管には弁が設けられ、該弁にセンサが取り付けられる。

また、上記実施形態において、枝管３、センサ１２および接続箱１３の数量は上記の数量に限るものではないし、マニホールド１はドレン以外の他の流体が流れるものであってもよい。

本願に開示の技術は、主管と複数の枝管を有する配管ユニットに設けられる複数のセンサを端末器に接続するセンサ接続構造について有用である。

１ マニホールド（配管ユニット）
２ 主管
３ 枝管
４ スチームトラップ（弁）
９ｂ 支柱
１１ センサ接続構造
１２ センサ
１３ 接続箱
１４ 電線管
１５ 電線管
２０ 端末器

Claims (4)

1. 主管と、該主管の左右にそれぞれ複数接続された枝管と、該各枝管に設けられた複数の弁とを有し、流体が流通する配管ユニットに設けられるセンサ接続構造であって、
   上記複数の弁のそれぞれに設けられ、該弁の作動状態を検出する複数のセンサと、
   上記主管にその軸方向に並んで設けられ、互いに電線管を介して直列に接続されると共に、上記複数のセンサと電線管を介して接続される複数の接続箱と、
   上記複数の接続箱のうち何れか１つと電線管を介して接続される端末器とを備えている
   ことを特徴とするセンサ接続構造。
2. 請求項１に記載のセンサ接続構造において、
   上記主管は、該主管の軸方向に延びて設けられる支柱の正面側に取り付けられて支持されており、
   上記複数の接続箱は、上記支柱の背面側に取り付けられ該支柱を介して上記主管に設けられている
   ことを特徴とするセンサ接続構造。
3. 請求項１または２に記載のセンサ接続構造において、
   上記複数の接続箱は、それぞれが、上記主管の左側に位置する１つの上記センサと右側に位置する１つの上記センサとに接続されている
   ことを特徴とするセンサ接続構造。
4. 請求項１乃至３の何れか１項に記載のセンサ接続構造において、
   上記端末器は、上記主管に設けられている
   ことを特徴とするセンサ接続構造。
   

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