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公開番号2025091576
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-06-19
出願番号2023206882
出願日2023-12-07
発明の名称機器状態診断装置及び機器状態診断方法
出願人株式会社日立製作所
代理人弁理士法人磯野国際特許商標事務所
主分類G01M 99/00 20110101AFI20250612BHJP(測定;試験)
要約【課題】機器を構成するある部品を交換する機会を利用して、機器を構成する各部品の性能を同一種類のセンサからの情報によって適切に測定する。
【解決手段】本発明の機器状態診断装置は、診断対象装置の状態を測定するセンサと、前記センサの測定値に基づき前記診断対象装置を構成する部品の状態を診断する状態診断部と、前記部品のうち交換対象である交換部品の性能データを前記状態診断部に出力する情報処理部と、前記部品の状態を表示する出力制御部と、を備え、前記交換部品の交換後、前記診断対象装置を運転するときに、前記状態診断部は、前記性能データ及び前記センサの測定値を用いて、前記部品のうち交換対象ではない診断部品の性能を診断し、前記出力制御部は、前記診断部品の診断結果を表示すること、を特徴とする。
【選択図】図2
特許請求の範囲【請求項１】
診断対象装置の状態を測定するセンサと、
前記センサの測定値に基づき前記診断対象装置を構成する部品の状態を診断する状態診断部と、
前記部品のうち交換対象である交換部品の性能データを前記状態診断部に出力する情報処理部と、
前記部品の状態を表示する出力制御部と、
を備え、
前記交換部品の交換後、前記診断対象装置を運転するときに、
前記状態診断部は、
前記性能データ及び前記センサの測定値を用いて、前記部品のうち交換対象ではない診断部品の性能を診断し、
前記出力制御部は、
前記診断部品の診断結果を表示すること、
を特徴とする機器状態診断装置。
続きを表示（約 970 文字）【請求項２】
前記診断部品に劣化が生じた場合の前記センサの測定値の増減方向は、
前記交換部品に劣化が生じた場合の前記センサの測定値の増減方向と同じであること、
を特徴とする請求項１に記載の機器状態診断装置。
【請求項３】
前記交換部品及び前記診断部品は、
流体、電気又は熱の流れにおいて接続関係にあること、
を特徴とする請求項１に記載の機器状態診断装置。
【請求項４】
前記診断対象装置は、
気体圧縮機であること、
を特徴とする請求項１に記載の機器状態診断装置。
【請求項５】
前記診断部品は、
熱交換器であり、
前記交換部品は、
流体から固体不純物を除去するフィルタであること、
を特徴とする請求項４に記載の機器状態診断装置。
【請求項６】
前記機器状態診断装置を構成する要素の少なくとも一部は、
通信網を介して前記診断対象装置とは離れた場所に分離していること、
を特徴とする請求項１に記載の機器状態診断装置。
【請求項７】
前記診断結果は、
前記診断部品の交換時期、交換コスト、交換した場合の経済的効果、及び、環境負荷削減効果のうちの少なくとも１つを含むこと、
を特徴とする請求項１に記載の機器状態診断装置。
【請求項８】
前記状態診断部は、
前記交換部品の性能を診断し、
前記出力制御部は、
前記交換部品の診断結果を表示すること、
を特徴とする請求項１に記載の機器状態診断装置。
【請求項９】
前記状態診断部は、
前記交換部品の交換を行ったことによる性能改善効果を算出し、
前記出力制御部は、
前記性能改善効果を表示すること、
を特徴とする請求項１に記載の機器状態診断装置。
【請求項１０】
前記状態診断部は、
前記交換部品の異常の有無を判断し、
前記出力制御部は、
前記異常の有無を表示すること、
を特徴とする請求項１に記載の機器状態診断装置。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数部品から構成され、メンテナンスにより部品交換を行う機器を診断する機器状態診断装置及び機器状態診断方法に関する。
続きを表示（約 2,300 文字）【背景技術】
【０００２】
近時、資源節約の観点から資源循環を行うサーキュラーエコノミーへの対応が重要となる中、長期間の使用により経年劣化が進んだ機器の構成部品を部分的に交換したうえで、当該機器をさらに継続利用することが求められている。適切なタイミングで構成部品を交換するためには、その劣化状態を推定する必要がある。その１つの方法として、機器に組み込まれたセンサから部品の稼働中の状態を取得することが考えられる。
【０００３】
センサ情報から異常の有無を判断する技術として、例えば特許文献１は、“遮断弁と、該遮断弁の弁軸を回転制御するエアーシリンダーおよび該エアーシリンダーのシリンダーにエアー供給源からのエアーの供給および排気を行う電磁弁を有し、前記遮断弁の開度を制御する制御手段とを備えた遮断弁制御システムであって、前記シリンダーの内圧を検出する圧力センサーと、前記制御手段の制御により、前記エアーシリンダーの前記シリンダーに前記エアー供給源からのエアーの供給を行った場合に前記圧力センサーで実測した前記シリンダー内圧の圧力特性に基づいてシステムの正常／異常を判定する判定手段と、システムの初期の正常作動時の前記シリンダー内圧の圧力特性と故障予知境界の圧力特性を予め記憶する記憶手段とを備え、前記判定手段は、前記実測の圧力特性が前記正常作動時の圧力特性と前記故障予知境界の圧力特性の間の範囲内にある場合は正常と判定し、前記正常作動時の圧力特性及び前記故障予知境界の圧力特性の間の範囲外にある場合は、異常と判定することを特徴とする遮断弁制御システム”を開示している。
【０００４】
当該遮断弁制御システムは、エアーシリンダーの内圧を“エアーシリンダーの作動開始時点まで”、“エアーシリンダーの作動開始時点から遮断弁の動作開始時点まで”及び“遮断弁の動作開始以降”の３つの期間に分けて検出する。そして、当該遮断弁制御システムは、各期間の内圧の値に基づいて、それぞれ電磁弁、エアーシリンダー及び遮断弁の異常を検出する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
特開２０１２－５２６５２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１の遮断弁制御システムは、遮断弁、電磁弁、エアーシリンダー等、多くの部品から構成される一方、センサとしては、エアーシリンダーの内圧を検出する圧力センサを１つしか備えない。当該遮断弁制御システムは、力の伝達が“電磁弁→エアーシリンダー→遮断弁”というように一方的かつ経時（段階）的であることを前提としている。また、特許文献１は、電磁弁、エアーシリンダー及び遮断弁のそれぞれを、頻繁に交換すべき部品及びそれ以外の部品に区別しておらず、ある部品を交換するタイミングを利用して他の部品の劣化を診断することについて言及していない。
【０００７】
しかしながら、循環的かつ同時的に流路等で互いに接続された複数の部品のいずれかが劣化すると、同時に同じ傾向でセンサの出力が変動する場合がある。その場合、いずれの部品がどの程度劣化しているかをセンサ情報だけから判別することは困難となる。その結果、状態推定精度が大きく低下する。センサが追加されれば、これらの判別は可能になるが、追加コストが必要となる。そこで、本発明は、機器を構成するある部品を交換する機会を利用して、機器を構成する各部品の性能を同一種類のセンサからの情報によって適切に測定することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の機器状態診断装置は、診断対象装置の状態を測定するセンサと、前記センサの測定値に基づき前記診断対象装置を構成する部品の状態を診断する状態診断部と、前記部品のうち交換対象である交換部品の性能データを前記状態診断部に出力する情報処理部と、前記部品の状態を表示する出力制御部と、を備え、前記交換部品の交換後、前記診断対象装置を運転するときに、前記状態診断部は、前記性能データ及び前記センサの測定値を用いて、前記部品のうち交換対象ではない診断部品の性能を診断し、前記出力制御部は、前記診断部品の診断結果を表示すること、を特徴とする。
その他の手段については、発明を実施するための形態のなかで説明する。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、機器を構成するある部品を交換する機会を利用して、機器を構成する各部品の性能を同一種類のセンサからの情報によって適切に測定することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
実施例１～３に共通の基本的な考え方を説明する図である。
実施例１における機器状態診断装置の全体構成を示す図である。
診断対象装置の詳細構造を示す図である。
実施例１における動作の流れを示す図である。
ユーザインターフェースの表示例である。
実施例１における機器状態診断装置の他の全体構成を示す図である。
実施例２における動作の流れを示す図である。
被交換部品、交換部品及び診断部品の性能を説明する図である。
ユーザインターフェースの表示例である。
実施例３における動作の流れを示す図である。
被交換部品、交換部品及び診断部品の性能を説明する図である。
ユーザインターフェースの表示例である。
コンピュータのブロック図である。
【発明を実施するための形態】
（【００１１】以降は省略されています）

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