JP2003029849A - 冷却水制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 操作員の監視負担を軽減しながら予備冷却水
ポンプ１Ｂ等の運転頻度を抑制できるようにする。 【解決手段】 温度制御装置７は、冷却水入口温度が３
３℃より低い時には、冷却水量を加減し、第１規定温度
を超えると温度制御装置７は温度調節弁３の開度を固定
して水量制限状態とする。この状態で油の温度が第２規
定温度に達するまで運転を行い、第２規定温度を超える
ような場合には水量制限状態を解除し、常用冷却水ポン
プ１Ａのみで冷却水量を２００％まで増加させる。この
状態で冷却水入口温度が上昇して第２規定温度を超える
場合には、予備油冷却器４Ｂも動作させて２台並列に運
転を行う。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、火力発電プラント
を構成する機器や一般産業用の機器に用いられる冷却水
系統における冷却水制御装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、多数のプラント等において冷却水
を利用してプラント機器を冷却し、その熱を冷却搭で放
熱して循環させるクローズドサイクルの冷却水システム
が採用されている。

【０００３】例えば、火力発電プラントに注目すると、
冷却対象機器としてファン、蒸気タービンの油冷却器、
発電機の水素冷却器、真空ポンプ、ボイラ給水ポンプ、
制御用圧縮機、石炭ミル等がある。

【０００４】このうち冷却水を多量に必要とする機器と
しては、蒸気タービンの油冷却器や発電機の水素冷却器
が例示でき、これらはプラントの容量等により差はある
ものの冷却水総量の約３０％以上を使用している。

【０００５】一方、冷却機器の設計は、季節や昼夜等に
おける大気温度変化や湿度変化、冷却搭の特性等により
決められる冷却水温度と、冷却される油の運転特性によ
り決定される油温度とを考慮して行なわれる。

【０００６】上記蒸気タービンの油冷却器においては、
蒸気タービンの軸受を潤滑する潤滑油が用いられるが、
かかる潤滑油の温度は、一般的に４３〜４９℃が好まし
く、大形プラントでは油冷却器に温度調節弁を設けて、
冷却水量の制御等を行うことにより潤滑油の温度を所定
温度に保つようにしている。

【０００７】このとき、例えば夏場日中などで冷却水温
度が規定値を満足しない場合を考えてみる。

【０００８】冷却水入口温度が３３℃で、油冷却器で冷
却された潤滑油の油出口温度が４６℃の時、冷却水量が
１００％として設計されている場合に、夏場の冷却水温
度が３５℃に上昇して冷却効率が低下したために冷却水
の水量を増して油出口温度を４６℃に保持する。

【０００９】このために冷却水量が２７０％になり、全
体の冷却水総量の３０％に冷却水量が設計されているシ
ステムなら冷却水量が３５℃に増加すると、全体の冷却
水総量は規定の１５１％の量を必要とすることになる。

【００１０】しかし、通常のポンプ１台運転ではかかる
冷却水量を供給することができないので、操作員はこの
ような状態を監視して、予備の冷却水ポンプを運転して
ポンプ２台運転を行うことになる。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、潤滑油
の温度が予め設定された温度より高くならないように予
備の油冷却器や予備の冷却水ポンプを運転するが、予備
の油冷却器等の運転が遅れると潤滑油の温度が上昇して
機器の損傷を招く等の恐れがあり、またこれらを早い段
階で運転すると不必要な機器が運転されるためにエネル
ギーの無駄が発生する不都合があり、これらを防止しよ
うとすると操作員の状態監視の負担が大きく、また予備
の油冷却器等の運転が煩雑である問題があった。

【００１２】特に、このようなプラントを日本国内で設
計し国内で用いる場合には、最高気温を超える日数があ
る程度正確に予想できるので、予備の冷却水ポンプの運
転頻度や予備油冷却器の運転回数を少なくできる。

【００１３】しかし、かかるプラントを中近東、イン
ド、東南アジア等に輸出して用いる場合には、最高気温
を超える日数を正確に予想することが困難なため実際に
要求される予備の冷却水ポンプの運転頻度や予備油冷却
器等の運転回数が多くなってしまう。

【００１４】従って、このような場合には常時多大な監
視負担を必要とし、時には慢性的に予備の冷却ポンプが
運転される状態が発生してしまう恐れがある。

【００１５】そこで、本発明は、操作員の監視負担を軽
減しながら予備冷却ポンプ等の運転頻度を抑制できるよ
うにして省エネルギー運転が可能な冷却水制御装置を提
供することを目的とする。

【００１６】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、請求項１にかかる発明は、油と冷却水とが流動し
て、これらの間で熱交換することにより油を冷却して供
出する油冷却器と、該油冷却器に冷却水を給水する冷却
水供給装置と、供出油温度及び給水量を計測して、当該
供出油温度が設定された規定温度を超えないように給水
量を制御する温度制御装置とを備えた冷却水制御装置に
おいて、油冷却器が、常時用いる常用油冷却器と予備に
用いる予備油冷却器とにより形成されると共に、温度制
御装置に規定温度として第１規定温度とこれより高い温
度の第２規定温度とが設定され、また冷却水供給装置に
給水量の規定量として規定水量が設定されて、供出油温
度が第１規定温度以下の場合には、当該供出温度を第１
規定温度にするように給水量を制御し、規定水量以下の
給水量では、供出油温度を第１規定温度に維持できなく
なった場合には、当該給水量を規定水量に固定して供出
油温度の上昇を許し、規定水量に固定された状態で供出
油温度が第２規定温度を超えるような場合には、当該規
定水量の制限を解除して供出油温度が第２規定温度を超
えないように給水量を制御し、規定水量の制限を解除し
ても供出油温度が第２規定温度を超える場合には、予備
油冷却器を動作させて供出油温度を第２規定温度に維持
するように自動制御して、操作員の監視負担を軽減しな
がら予備機の運転頻度を抑制できるようにしたことを特
徴とする。

【００１７】請求項２にかかる発明は、常用油冷却器と
予備油冷却器とが、上下に配置されると共に一体に形成
して、油冷却器を小型化すると共に設置面積を小さくし
たことを特徴とする。

【００１８】請求項３にかかる発明は、予備油冷却器を
運転する際には、油冷却器に供給される油を常用油冷却
器と予備油冷却器とに分流させて流動するようにして、
効率的な油の冷却を行い、操作員の監視負担を軽減しな
がら予備機の運転頻度を抑制できるようにしたことを特
徴とする。

【００１９】請求項４にかかる発明は、予備油冷却器を
運転する際には、油冷却器に供給される油が常用油冷却
器、予備油冷却器に順次流動するようにして、効率的な
油の冷却を行い、操作員の監視負担を軽減しながら予備
機の運転頻度を抑制できるようにしたことを特徴とす
る。

【００２０】請求項５にかかる発明は、油冷却器に油を
供給する油供給装置と、当該油冷却器から供出される油
の圧力が予め設定された圧力になるように供給油と供出
油との差圧分に相当する余剰の供出油を供給油に戻して
圧力調整する圧力調整装置とを備えて、供出油温度が第
２規定温度を超えるような場合には、当該供給油の油量
を増加させて圧力調整装置により戻される油量を多くす
ることで当該油冷却器に流入する供給油の温度を下げ、
これにより供出油温度を第２規定温度以下にするように
温度制御装置が油供給装置を制御して、効率的な油の冷
却を行い、操作員の監視負担を軽減しながら予備機の運
転頻度を抑制できるようにしたことを特徴とする。

【００２１】請求項６にかかる発明は、油供給装置が常
時用いられる常用油ポンプと予備に用いられる予備油ポ
ンプとにより形成され、油冷却器からの供出油温度が第
２規定温度を超えるような場合には、予備油ポンプも運
転して油冷却器への供給油の油量を多くするようにし
て、効率的な油の冷却を行い、操作員の監視負担を軽減
しながら予備機の運転頻度を抑制できるようにしたこと
を特徴とする。

【００２２】請求項７にかかる発明は、油供給装置が常
時用いられる常用油ポンプと予備に用いられる予備油ポ
ンプとにより形成され、常用油冷却器からの供出油温度
が第２規定温度を超えるような場合には、予備油ポンプ
も運転して油冷却器への供給油の油量を多くすると共
に、予備油冷却器も運転するようにして、効率的な油の
冷却を行い、操作員の監視負担を軽減しながら予備機の
運転頻度を抑制できるようにしたことを特徴とする。

【００２３】

【発明の実施の形態】本発明の第１の実施の形態を図を
参照して説明する。なお、図１は本実施の形態に係る冷
却水制御装置を適用した冷却水システムの構成例であ
り、以下の説明では蒸気タービンの軸受等に供給される
潤滑油（以下、単に油と記載する）を例に説明する。

【００２４】当該冷却水システムは、冷却水により油を
冷却する油冷却器４Ａ，４Ｂ、該油冷却器４Ａ，４Ｂの
入口に設けられた油入口弁１０Ａ，１０Ｂ、冷却水の熱
を放熱させる冷却塔１６、所定温度の油が冷却対象機器
であるタービンの軸受に供給されるように制御する温度
制御装置７等を備えている。

【００２５】油の循環系統は、油冷却器４Ａを介して循
環する系統、油冷却器４Ｂを介して循環する系統があ
り、冷却水の循環系統は、冷却器１４を介して循環する
系統、温度調節弁３を介して循環する系統がある。

【００２６】なお、温度調節弁３を介して循環する系統
は、油の循環系統に従い油冷却器４Ａを介して循環する
系統、油冷却器４Ｂを介して循環する系統の２系統によ
り構成されている。

【００２７】そして、油冷却器４Ａは常時使用される油
冷却器であり、当該油冷却器４Ａのみでは必要とする冷
却能力が得られない場合には油冷却器４Ｂが運転され
る。

【００２８】そこで、以下の説明では油冷却器４Ａを常
用油冷却器４Ａ、油冷却器４Ｂを予備油冷却器４Ｂと記
載し、これらを総称して油冷却器４と記載する。また、
常用油冷却器４Ａを含む系統を常用系統、予備油冷却器
４Ｂを含む系統を予備系統と記載する。

【００２９】冷却対象機器で温度上昇した油は、常用系
統及び予備系統に制御に応じて分流し、常用系統を流動
する油は、油入口弁１０Ａ、常用油冷却器４Ａ、油出口
弁１１Ａを経て循環油ライン１７に流入し、予備系統を
流動する油は、油入口弁１０Ｂ、予備油冷却器４Ｂ、油
出口弁１１Ｂを経て循環油ライン１７に流入して、ここ
で合流して冷却対象機器に供給される。

【００３０】また、冷却水ポンプ１Ａ，１Ｂから給水ラ
イン２を経て供給される冷却水は、冷却器１４と温度調
節弁３とに分流する。

【００３１】温度調節弁３に分流して常用系統を流動す
る冷却水は、冷却水入口弁８Ａ、常用油冷却器４Ａ、冷
却水出口弁９Ａを経てドレンライン１５に流入し、予備
系統を流動する冷却水は冷却水入口弁８Ｂ、予備油冷却
器４Ｂ、冷却水出口弁９Ｂを経てドレンライン１５に流
入して、常用系統の冷却水と合流して冷却搭１６に戻
り、ここで放熱して冷却水ポンプ１Ａ，１Ｂにより圧送
されるサイクルを循環する。

【００３２】この冷却水ポンプ１Ａは常時用いられるポ
ンプであるが、冷却水ポンプ１Ｂは冷却水ポンプ１Ａだ
けでは要求される冷却水を送ることができない場合に用
いられる予備機である。

【００３３】そこで、以下の説明では冷却水ポンプ１Ａ
を常用冷却水ポンプ１Ａ、冷却水ポンプ１Ｂを予備冷却
水ポンプ１Ｂと記載し、これらを総称して冷却水ポンプ
１と記載する。

【００３４】この冷却水ポンプ１と温度調節弁３とが冷
却水供給装置を構成している。

【００３５】そして、温度制御装置７には、第１規定温
度と第２規定温度とが予め設定されていて、循環油ライ
ン１７に設けられた油温度検出器５からの油温信号Ｓ１
及びドレンライン１５に設けられた冷却水量検出器６か
らの水量信号Ｓ２に基づき温度調節弁３の開度や冷却水
ポンプ１等の冷却水供給装置の運転制御を図２に示す特
性図に従い自動制御して油が所定温度で冷却対象機器に
供給されるようにしている。

【００３６】図２は蒸気タービンの油冷却器で冷却水量
をパラメータとする場合の冷却水入口温度と油出口温度
の関係を示す特性曲線で、図２（ａ）は常用油冷却器４
Ａを１台運転した場合、図２（ｂ）は予備油冷却器４Ｂ
を並列運転した場合の特性を示している。ここで、冷却
水入口温度は、油冷却器４に流入する冷却水の温度を示
し、油出口温度は冷却対象機器に供給される油の温度で
あり、油温度検出器５で計測される温度である。

【００３７】このような構成で、第１規定温度及び第２
規定温度として例えば４６℃、４９℃が設定され、油冷
却器４の冷却水入口温度が３３℃で冷却水量が１００％
（規定水量）のときの熱交換能力で油出口温度が第１規
定温度４６℃になると設定されている場合を考える。

【００３８】温度制御装置７は、冷却水入口温度が３３
℃より低い時には、油温度検出器５からの油温信号Ｓ１
に基づき温度調節弁３の開度を調整して油の温度が第１
規定温度になるように冷却水量を加減する（図２の３３
℃の時のＡ点に達する）。

【００３９】これにより油と熱交換する冷却水の水量が
少なくなり、当該油の温度が下がり過ぎ（冷却にしす
ぎ）が防止できて冷却水の節約及びそれに伴う常用冷却
水ポンプ１Ａの動力削減が図れるようになる。

【００４０】第１規定温度を超えると（即ち、冷却水入
口温度が３３℃を超えた場合）、温度制御装置７は温度
調節弁３の開度を固定して水量制限状態とする。これに
より、常用油冷却器４Ａに供給される冷却水の水量が規
定水量で固定されるようになる。

【００４１】このような水量制限状態で冷却水の温度が
さらに上昇すると、これに伴い油の温度も上昇するが、
当該油の温度が第２規定温度に達するまでは水量制限状
態での運転が行われる。

【００４２】例えば、冷却水入口温度が３５℃に上昇し
たとすると、冷却水量が１００％の規定水量に固定され
ているので油出口温度は４６℃から４８℃に上昇する
（Ｂ点）。

【００４３】そして、さらに冷却水入口温度が上昇して
３６℃になったとすると、油出口温度は第２規定温度の
４９℃に到達する（Ｃ点）。

【００４４】冷却水入口温度が３８℃になったとき、油
出口温度が第２規定温度を超えないようにするために
は、冷却水量を２７０％以上にしなければならないこと
が図２（ａ）から読みとれる（Ｃ’点）。

【００４５】このことは、油冷却器４が冷却水総量の３
０％を使用できるように設計されている冷却水システム
では、２７０％の冷却水量を可能にするためには、冷却
水総量が１５１％（＝３０＊２．７＋７０）であること
が必要となる。

【００４６】ところで、油冷却器４を構成する冷却管等
での冷却水の流速は、設計流速の２００％程度が通常限
界とされるので、冷却水量２００％に相当する３０％オ
ーバーロードが１台の冷却水ポンプ１の運転限界である
とすると、冷却水入口温度３７．６℃が冷却水ポンプ及
び油冷却器から決まる１台運転の限界となる（Ｃ’’
点）。

【００４７】従って、冷却水入口温度が３８℃に上昇す
ると、冷却水量が２００％までしか得られないので油出
口温度を第２規定温度以下に制御することができないこ
とになり、予備冷却水ポンプ１Ｂを運転する必要が生じ
る。

【００４８】そこで、本発明では第２規定温度を超える
ような場合には、温度調節弁３の開度ロックを解除し
（規定水量による制限を解除する）、常用冷却水ポンプ
１Ａのみで冷却水量を２００％まで増加させる。

【００４９】そして、この状態で冷却水入口温度が３
７．６℃より上昇して第２規定温度を超える場合には、
予備油冷却器４Ｂも動作させて２台並列に運転を行う。

【００５０】これにより、冷却水温度が３８℃であって
も冷却水量２００％（各油冷却器４には冷却水量１００
％の冷却水が流動する）で油出口温度を４７．８℃にす
ることができるようになる（図２（ｂ）のＤ点）。

【００５１】もし、油の温度を第２規定温度の４９℃に
維持する場合には、冷却水量を１１０％まで絞ることが
可能となる（図２（ｂ）のＤ’点）。

【００５２】従って、予備冷却水ポンプ１Ｂを運転しな
くても、常用冷却水ポンプ１Ａ１台で１１０％の冷却水
量を供給すれば冷却水温度が３８℃であっても油の温度
を第２規定温度の４９℃に維持することができ、予備冷
却水ポンプ１Ｂの運転頻度を抑制することができるよう
になり省エネルギー運転が図れ、かつ、操作員の監視負
担が軽減できるようになる。

【００５３】なお、冷却水入口温度がさらに上昇して温
度調節弁３が全開状態になっても油出口温度を第２規定
温度以下に維持できなくなった場合や冷却水量が増加し
て油冷却器の流速制限を超えるようになった場合には、
温度調節弁３に設けられているバイパス弁２５を開いて
冷却水量を確保することで油出口温度を維持することが
できる。

【００５４】次に、本発明の第２の実施の形態を図３を
参照して説明する。なお、第１の実施の形態と同一構成
に関しては同一符号を用い説明を適宜省略する。

【００５５】本実施の形態においては、油を常用油冷却
器４Ａと予備油冷却器４Ｂとに直列に流動するように構
成すると共に、常用油冷却器４Ａや予備冷却器４Ｂをバ
イパスする油バイパス弁２６Ａ，２６Ｂを設けて、常用
油冷却器４Ａ及び予備冷却器４Ｂを独立運転又は直列運
転が行えるようになっている。

【００５６】一方、冷却水は常用油冷却器４Ａと予備冷
却器４Ｂとに並列に流入するようになっている。

【００５７】このような構成で、油出口温度が第２規定
温度を超えると直列運転に切換え、それ以前は第１の実
施の形態における場合と同様に制御される。

【００５８】直列運転が行われた場合、油は常用油冷却
器４Ａで冷却され、さらに予備油冷却器４Ｂでも冷却さ
れるので熱交換面積の増大し少ない冷却水量で油を効率
的に冷却することが可能になる。

【００５９】即ち、冷却水側の運用を変えない場合には
（冷却水量の増減等を行うことなく）、予備油冷却器４
Ｂを並列運転したときは各油冷却器を流動する油量は５
０％になるのに対し、これらを直列運転したときは各油
冷却器を流動する油量は１００％で変化がないので、冷
却効果が上昇する。

【００６０】これにより、例えば同じ冷却水温度３８℃
で油出口温度を第１規定温度の４６℃に維持するには、
冷却水量を通常運転時の５０％まで減らすことができる
ようになる（図４（ｂ）のＥ点）。

【００６１】なお、図４は冷却水入口温度と油出口温度
の関係を示す特性曲線で、図４（ａ）は常用油冷却器４
Ａを１台運転した場合、図４（ｂ）は予備油冷却器４Ｂ
を運転して直列運転した場合の特性を示している。

【００６２】次に、本発明の第３の実施の形態を図を参
照して説明する。なお、上記各実施の形態と同一構成に
関しては同一符号を用い説明を適宜省略する。

【００６３】図５は本実施の形態に係る冷却水制御装置
を適用した冷却水システムの構成例で、冷却対象機器か
らの油は図示しない配管により油タンク２７に貯留さ
れ、この油が油ポンプ２８Ａ，２８Ｂにより圧送されて
循環するようになっている。

【００６４】なお、油ポンプ２８Ａは常用されるポンプ
であり，油ポンプ２８Ｂは予備機として運転されるポン
プである。そこで、油ポンプ２８Ａを常用油ポンプ２８
Ａ、油ポンプ２８Ｂを予備油ポンプ２８Ｂと記載し、こ
れらを総称して油ポンプ２８と記載する。

【００６５】また、循環油ライン１７には当該循環油ラ
イン１７を介して冷却対象機器に供給される油の油圧を
計測する圧力検出器２９が設けられると共に、圧力調節
弁３０が設けられた油ドレンライン３１が接続されてい
る。

【００６６】このような構成で、常用油ポンプ２８Ａか
ら常用油冷却器４Ａに供給される油の量を多くして、油
タンク２７に戻る油量が多くなるようにして制御する。

【００６７】この油タンク２７に戻る油は、常用油冷却
器４Ａで冷却されて温度が下がっているので、冷却対象
機器から戻った油と混じることで油タンク２７に貯留し
ている油の温度を下げ、少ない冷却水量で油出口温度を
下げることが可能となる。

【００６８】即ち、図６に示すように、油ドレンライン
３１を介して油タンク２７に戻る油を多くすることで、
冷却水入口温度と油出口温度との関係を示す特性曲線は
実線（従来の戻り量）に対して破線（本発明に従い戻り
量を多くした場合）のようにシフトする。

【００６９】これにより、例えば冷却水入口温度３８℃
での油出口温度を第２規定温度以下に保つことができ、
冷却水量を通常運転時の２００％より少ない状態で運転
をすることができるようになる（図６のＦ点）。

【００７０】なお、油出口温度が第２規定温度を超える
と、予備油ポンプ２８Ｂを運転して常用油冷却器４Ａを
通過する油量を通常の２１０％まで増加させるようにし
てもよい。

【００７１】この場合、図７に示すように冷却水の運用
を変えることなく常用油冷却器４Ａを流動する油量が通
常運転の場合に対して２１０％であるため冷却効果が増
大して、予備油冷却器４Ｂの２台運転を行わなくても冷
却水温度３８℃で油出口温度を第２規定温度以下に維持
することができ、かつ、冷却水量を通常運転時の１００
％にして運転しても油出口温度を第２規定温度以下に維
持することができるようになる（図７（ｂ）のＧ点）。

【００７２】なお、図７は冷却水入口温度と油出口温度
の関係を示す特性曲線で、図７（ａ）は常用油冷却器４
Ａを１台運転した場合、図７（ｂ）はその状態で油量を
２１０％まで増加させた場合の特性を示している。

【００７３】また、油出口温度が第２規定温度を超える
と、予備油ポンプ２８Ｂを運転したり、予備油冷却器４
Ｂを運転したりする。

【００７４】そして、油冷却器４を流動する総油量を通
常と同量まで増加させ、余剰な油を圧力調節弁３０で油
ドレンライン３１を経て油タンク２７へ戻すようにして
もよい。

【００７５】これにより図８に示すように、冷却水の運
用を変えることなく冷却効率が上昇し、冷却水温度３８
℃で油出口温度を第２規定温度以下に保持つことがで
き、かつ、冷却水量を２台で通常運転時の５０％まで絞
ることができるようになる（図８（ｂ）のＨ点）。

【００７６】なお、図８は冷却水入口温度と油出口温度
の関係を示す特性曲線で、図８（ａ）は常用油冷却器４
Ａを１台運転した場合、図８（ｂ）は予備油冷却器４Ｂ
を運転しながら油量を通常と同じ１００％とした場合の
特性を示している。

【００７７】次に、本発明の第４の実施の形態を図を参
照して説明する。なお、上記各実施の形態と同一構成に
関しては同一符号を用い説明を適宜省略する。

【００７８】図９及び図１０は、本実施の形態の説明に
適用される油冷却器４０の概略構造を示す図で、当該油
冷却器４０は先に説明した油冷却器４に対して２倍の熱
交換面積を有し、当該油冷却器４０の油側通路部は真中
で仕切られた構成となっている。

【００７９】このように、従来構成の油冷却器を２段重
ねしたような構成にすることで、設置面積の削減が可能
になる利点がある。

【００８０】また、油が流動する管の束（管束）は、従
来と同様に引抜けるよう遊動管板構造に形成され、当該
遊動管板の前後に油出入口座３５Ａ，３５Ｂと油出入口
弁３６Ａ，３６Ｂとが配置されて上下が独立に運転でき
るようになっている。

【００８１】一方、冷却水はすべての管束を横断して流
れるように形成されており、油冷却器４０の上冷却部４
０Ｂや下冷却部４０Ａを独立して、また共に運転するよ
うな場合でも冷却水の切換作業が不要になる利点があ
る。

【００８２】そして、油入口弁１０Ａ，１０Ｂ、油出口
弁１１Ａ，１１Ｂ及び油入口バイパス弁３４の開閉を制
御することにより上冷却部４０Ｂ及び下冷却部４０Ａを
単独に、また並列直列に油を流動させることができるよ
うになっている。

【００８３】なお、下冷却部４０Ａは常時用いられる常
用油冷却器をなし、上冷却部４０Ｂは予備に用いられる
予備油冷却器をなしている。

【００８４】例えば、油冷却器４０の下冷却部４０Ａに
のみ油を流動させる場合には、油入口弁１０Ａは開、油
入口弁１０Ｂは閉、油出口弁１１Ａは開、油出口弁１１
Ｂは閉、油入口バイパス弁３４は閉じの状態にすること
により、油は図９に示すように油冷却器４０の下冷却部
４０Ａのみを流動するようになる。

【００８５】また、油冷却器４０の上冷却部４０Ｂにの
み油を流動させる場合には、油入口弁１０Ａは閉、油入
口弁１０Ｂは開、油出口弁１１Ａは閉、油出口弁１１Ｂ
は開、油入口バイパス弁３４は閉じの状態にすることに
より、油は油冷却器４０の上冷却部４０Ｂのみを流動す
るようになる。

【００８６】油冷却器４０の下冷却部４０Ａと上冷却部
４０Ｂとに直列に油を流動させる場合には、油入口弁１
０Ａは開、油入口弁１０Ｂは閉、油出口弁１１Ａは閉、
油出口弁１１Ｂは開、油入口バイパス弁３４は開の状態
にすることにより、油は図１０に示すように油冷却器４
０の下冷却部４０Ａから油入口バイパス弁３４を介して
上冷却部４０Ｂに流動するようになる。

【００８７】一方、油冷却器４０の下冷却部４０Ａと上
冷却部４０Ｂとに並列に油を流動させる場合には、油入
口弁１０Ａは開、油入口弁１０Ｂは開、油出口弁１１Ａ
は開、油出口弁１１Ｂは開、油入口バイパス弁３４は閉
じの状態にすることにより、油は油冷却器４０の下冷却
部４０Ａと上冷却部４０Ｂとを並列に流動するようにな
る。

【００８８】なお、上述したように管束は、遊動管板構
造に形成されているので、各管と遊動管板との隙間から
滲み出して油冷却器４０全体に満たされるようになって
いる。

【００８９】即ち、油冷却器４０の上冷却部４０Ｂ及び
下冷却部４０Ａのいずれか１方にのみ油を流動させてい
る場合でも、他方には油が満たされた状態となってい
る。

【００９０】これにより、例えば下冷却部４０Ａのみの
運転から直列運転するような場合でも、空気抜きを行う
ことなく運転の切換が可能になっている。

【００９１】このような構成で、油出口温度が第２規定
温度以下の場合には、例えば油冷却器４０の下冷却部４
０Ａにのみ油を流動させ、油出口温度が第２規定温度を
超えるような場合には油が油冷却器４０の下冷却部４０
Ａと上冷却部４０Ｂとを直列に流動するようにする。

【００９２】これにより、図１１に示すように、冷却水
の運用を変えずに油を油冷却器４０の上冷却部４０Ｂと
下冷却部４０Ａとで冷却できるようになり冷却効率が上
昇して、冷却水温度３８℃で油出口温度を第２規定温度
以下に保持することができ、そのときの冷却水量を通常
運転時の４６％まで絞ることができるようになる（図１
１（ｂ）のＪ点）。

【００９３】なお、図１１は冷却水入口温度と油出口温
度の関係を示す特性曲線であり、図１１（ａ）は下冷却
部４０Ａを１台運転した場合、図１１（ｂ）は油量を通
常と同じ１００％の運転し、かつ、上冷却部４０Ｂも運
転した場合の特性を示している。

【００９４】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、油
冷却器を常時用いる常用油冷却器と予備に用いる予備油
冷却器とにより形成し、温度制御装置に規定温度として
第１規定温度とこれより高い温度の第２規定温度とが設
定し、また冷却水供給装置に給水量の規定量として規定
水量を設定して、供出油温度が第１規定温度以下の場合
には、当該供出温度を第１規定温度にするように給水量
を制御し、規定水量以下の給水量では、供出油温度を第
１規定温度に維持できなくなった場合には、当該給水量
を規定水量に固定して供出油温度の上昇を許し、規定水
量に固定された状態で供出油温度が第２規定温度を超え
るような場合には、当該規定水量の制限を解除して供出
油温度が第２規定温度を超えないように給水量を制御
し、規定水量の制限を解除しても供出油温度が第２規定
温度を超える場合には、予備油冷却器を動作させて供出
油温度を第２規定温度に維持するように自動制御したの
で、操作員の監視負担を軽減しながら予備機の運転頻度
を抑制できるようになる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施の形態にかかる冷却水制御
装置が用いられた冷却水システムの構成図である。

【図２】図１における冷却水制御装置の冷却水量に対す
る冷却水入口温度と油出口温度との関係を示す特性図で
ある。

【図３】本発明の第２の実施の形態の説明に適用される
冷却水制御装置が用いられた冷却水システムの構成図で
ある。

【図４】図３における冷却水制御装置の冷却水量に対す
る冷却水入口温度と油出口温度との関係を示す特性図で
ある。

【図５】本発明の第３の実施の形態の説明に適用される
冷却水制御装置が用いられた冷却水システムの構成図で
ある。

【図６】図５における冷却水制御装置の冷却水量に対す
る冷却水入口温度と油出口温度との関係を示す特性図で
ある。

【図７】図５における冷却水制御装置の冷却水量に対す
る冷却水入口温度と油出口温度との関係を示す特性図で
ある。

【図８】図５における冷却水制御装置の冷却水量に対す
る冷却水入口温度と油出口温度との関係を示す特性図で
ある。

【図９】本発明の第４の実施の形態の説明に適用される
冷却水制御装置が用いられた冷却水システムの構成図で
ある。

【図１０】図９に代る図である。

【図１１】図９及び図１０における冷却水制御装置の冷
却水量に対する冷却水入口温度と油出口温度との関係を
示す特性図である。

【符号の説明】

１Ａ，１Ｂ 油冷却器 １Ａ，１Ｂ 冷却水ポンプ ３ 温度調節弁 ４Ａ，４Ｂ，４０ 油冷却器 ５ 油温度検出器 ７ 温度制御装置 １４ 冷却器 ２６Ａ，２６Ｂ 油バイパス弁 ２７ 油タンク ２８Ａ，２８Ｂ 油ポンプ ２９ 圧力検出器 ３０ 圧力調節弁 ３１ 油ドレンライン ３４ 油入口バイパス弁 ４０Ａ 下冷却部（油冷却器） ４０Ｂ 上冷却部（油冷却器）

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 油と冷却水とが流動して、これらの間で
   熱交換することにより前記油を冷却して供出する油冷却
   器と、該油冷却器に冷却水を給水する冷却水供給装置
   と、前記供出油温度及び前記給水量を計測して、当該供
   出油温度が設定された規定温度を超えないように前記給
   水量を制御する温度制御装置とを備えた冷却水制御装置
   において、 前記油冷却器が、常時用いる常用油冷却器と予備に用い
   る予備油冷却器とにより形成されると共に、前記温度制
   御装置に前記規定温度として第１規定温度とこれより高
   い温度の第２規定温度とが設定され、また前記冷却水供
   給装置に給水量の規定量として規定水量が設定されて、 前記供出油温度が前記第１規定温度以下の場合には、当
   該供出温度を前記第１規定温度にするように前記給水量
   を制御し、 前記規定水量以下の給水量では、前記供出油温度を前記
   第１規定温度に維持できなくなった場合には、当該給水
   量を前記規定水量に固定して供出油温度の上昇を許し、 前記規定水量に固定された状態で前記供出油温度が前記
   第２規定温度を超えるような場合には、当該規定水量の
   制限を解除して前記供出油温度が前記第２規定温度を超
   えないように給水量を制御し、 前記規定水量の制限を解除しても前記供出油温度が前記
   第２規定温度を超える場合には、前記予備油冷却器を動
   作させて前記供出油温度を前記第２規定温度に維持する
   ように自動制御することを特徴とする冷却水制御装置。
2. 【請求項２】 前記常用油冷却器と前記予備油冷却器と
   が、上下に配置されると共に一体に形成されていること
   を特徴とする請求項１記載の冷却水制御装置。
3. 【請求項３】 前記予備油冷却器を運転する際には、前
   記油冷却器に供給される油を前記常用油冷却器と前記予
   備油冷却器とに分流させて流動するようにしたことを特
   徴とする請求項１又は２記載の冷却水制御装置。
4. 【請求項４】 前記予備油冷却器を運転する際には、前
   記油冷却器に供給される油が前記常用油冷却器、予備油
   冷却器に順次流動するようにしたことを特徴とする請求
   項１又は２記載の冷却水制御装置。
5. 【請求項５】 前記油冷却器に油を供給する油供給装置
   と、当該油冷却器から供出される油の圧力が予め設定さ
   れた圧力になるように供給油と供出油との差圧分に相当
   する余剰の供出油を供給油に戻して圧力調整する圧力調
   整装置とを備えて、 前記供出油温度が前記第２規定温度を超えるような場合
   には、当該供給油の油量を増加させて前記圧力調整装置
   により戻される油量を多くすることで当該油冷却器に流
   入する供給油の温度を下げ、これにより前記供出油温度
   を前記第２規定温度以下にするように前記温度制御装置
   が前記油供給装置を制御することを特徴とする請求項１
   乃至４いずれか１項記載の冷却水制御装置。
6. 【請求項６】 前記油供給装置が常時用いられる常用油
   ポンプと予備に用いられる予備油ポンプとにより形成さ
   れ、前記油冷却器からの供出油温度が前記第２規定温度
   を超えるような場合には、前記予備油ポンプも運転して
   前記油冷却器への供給油の油量を多くするようにしたこ
   とを特徴とする請求項５記載の冷却水制御装置。
7. 【請求項７】 前記油供給装置が常時用いられる常用油
   ポンプと予備に用いられる予備油ポンプとにより形成さ
   れ、前記常用油冷却器からの供出油温度が前記第２規定
   温度を超えるような場合には、前記予備油ポンプも運転
   して前記油冷却器への供給油の油量を多くすると共に、
   前記予備油冷却器も運転するようにしたことを特徴とす
   る請求項５記載の冷却水制御装置。