JP4438610B2 - Air fin cooler - Google Patents
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Description
本発明は、潤滑油などの液体からなる冷却媒体を冷却するためのエアフィンクーラに係り、特に、寒冷地などで使用され、運転開始前に冷却媒体を加熱するための電気ヒータを有するエアフィンクーラに好適なものである。 The present invention relates to an air fin cooler for cooling a cooling medium made of a liquid such as lubricating oil, and more particularly to an air fin used in a cold region and having an electric heater for heating the cooling medium before starting operation. It is suitable for a cooler.
エアフィンクーラは、熱交換器のフィンチューブ内に潤滑油などの液体からなる冷却媒体を流し、このフィンチューブに冷却ファンにより外気を通風することにより、冷却媒体を冷却するものである。エアフィンクーラを寒冷地で使用すると、プラントの運転を開始する時の冷却媒体の温度がその流動化温度より低くなることがあり、この場合には、冷却媒体が流動化しないため、これを流動点以上の温度に加熱する必要がある。エアフィンクーラの熱交換器の通風面積は通常極めて大きく、運転開始前に熱交換器内の冷却媒体を流動点まで加熱するために、熱交換器の通風面全体にわたって容量の大きな電気ヒータを設け、これにより冷却媒体を加熱していた。 The air fin cooler cools the cooling medium by flowing a cooling medium made of a liquid such as lubricating oil into the fin tubes of the heat exchanger and venting outside air to the fin tubes with a cooling fan. When an air fin cooler is used in a cold region, the temperature of the cooling medium at the start of plant operation may be lower than its fluidization temperature. In this case, the cooling medium does not fluidize, so this It is necessary to heat to a temperature above the point. The air fin cooler heat exchanger usually has a very large ventilation area, and an electric heater with a large capacity is provided over the entire ventilation surface of the heat exchanger to heat the cooling medium in the heat exchanger to the pour point before starting operation. This heated the cooling medium.
従来技術に関連する特許文献として、特開平６−３１３６４０号公報（特許文献１）が挙げられる。 JP-A-6-313640 (Patent Document 1) is cited as a patent document related to the prior art.
しかし、従来のエアフィンクーラでは、大きな面積を有する容量の大きな電気ヒータを設けているので、電気ヒータが高価なものとなり、大容量の電力を供給できる電源を必要としていた。例えば、サハリンなどの寒冷地においてエアフィンクーラを使用する場合、外気温は−４８℃にまで下がることがあり、この様な状況下で冷却媒体が潤滑油であるエアフィンクーラの運転を開始する際には、潤滑油の流動点である−１５℃程度まで加熱する必要があるため、極めて大きな容量の電気ヒータ（例えば、２０ｋｗもの容量の電気ヒータ）を用いる必要があった。 However, since the conventional air fin cooler is provided with an electric heater having a large area and a large capacity, the electric heater becomes expensive, and a power source capable of supplying a large amount of electric power is required. For example, when an air fin cooler is used in a cold district such as Sakhalin, the outside air temperature may drop to −48 ° C. Under such circumstances, the operation of the air fin cooler whose cooling medium is lubricating oil is started. At that time, since it is necessary to heat to about −15 ° C., which is the pour point of the lubricating oil, it is necessary to use an extremely large electric heater (for example, an electric heater having a capacity of 20 kW).
そこで、電気ヒータを小型化することが考えられるが、電気ヒータによる加熱が局所的になるため、クーラ内全体の潤滑油の温度が流動化温度を超えて運転を開始できるようになるまでの時間が長くかかるという問題が生ずる。 Therefore, it is conceivable to reduce the size of the electric heater, but since the heating by the electric heater becomes local, the time until the temperature of the lubricating oil in the entire cooler exceeds the fluidization temperature and the operation can be started. The problem arises that it takes a long time.
本発明の目的は、小型で安価な小容量の電気ヒータを使用しつつ、熱交換器内の冷却媒体全体を効率よく加熱して速やかに運転を開始できるエアフィンクーラを提供することにある。 An object of the present invention is to provide an air fin cooler that can efficiently start the operation by efficiently heating the whole cooling medium in the heat exchanger while using a small and inexpensive small-capacity electric heater.
前記目的を達成するために、本発明は、潤滑油などの液体からなる冷却媒体を流すフィンチューブを有する熱交換器と、前記熱交換器に外気を通風する冷却ファンと、前記熱交換器に対向して配置され運転開始前にこれを加熱する電気ヒータとを備えたエアフィンクーラにおいて、前記電気ヒータを前記熱交換器の通風面積より小さく構成すると共に、前記電気ヒータを前記熱交換器に対向した状態で移動可能に設置したことにある。 In order to achieve the above object, the present invention provides a heat exchanger having a fin tube for flowing a cooling medium made of a liquid such as lubricating oil, a cooling fan for passing outside air through the heat exchanger, and the heat exchanger. In an air fin cooler provided with an electric heater arranged oppositely and heating the electric heater before starting operation, the electric heater is configured to be smaller than the ventilation area of the heat exchanger, and the electric heater is connected to the heat exchanger. It is that it was installed so as to be movable in the opposite state.
係る本発明のより好ましい具体的な構成例は次の通りである。
（１）前記フィンチューブに沿って延びる走行路を設置し、前記電気ヒータを前記走行路に移動可能に取り付けたこと。
（２）外気温を検出する外気温センサを備え、前記外気温センサの検出温度が所定温度以下の場合に前記電気ヒータを発熱及び移動可能としたこと。
（３）前記外気温センサで検出した温度に基づいて前記電気ヒータの移動時間を制御すること。
A more preferable specific configuration example of the present invention is as follows.
(1) A travel path extending along the fin tube is installed, and the electric heater is movably attached to the travel path.
(2) An outside air temperature sensor for detecting outside air temperature is provided, and the electric heater can be heated and moved when the temperature detected by the outside air temperature sensor is equal to or lower than a predetermined temperature.
(3) Controlling the movement time of the electric heater based on the temperature detected by the outside air temperature sensor.
本発明によれば、小型で安価な小容量の電気ヒータを使用しつつ、熱交換器内の冷却媒体全体を効率よく加熱して速やかに運転を開始できるエアフィンクーラを提供することができる。 According to the present invention, it is possible to provide an air fin cooler that can efficiently start the operation by efficiently heating the entire cooling medium in the heat exchanger while using a small and inexpensive small-capacity electric heater.
以下、本発明の複数の実施例について図を用いて説明する。各実施例の図における同一符号は同一物または相当物を示す。 Hereinafter, a plurality of embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. The same reference numerals in the drawings of the respective embodiments indicate the same or equivalent.
まず、本発明の第１実施例のエアフィンクーラを、図１を用いて説明する。図１は本発明の第１実施例のエアフィンクーラを示す図である。 First, an air fin cooler according to a first embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 1 is a view showing an air fin cooler according to a first embodiment of the present invention.
エアフィンクーラ１００は、熱交換器２０、送風装置３０、加熱装置４０、架台５０及び制御装置６０を主要構成要素として備えている。
The
熱交換器２０は、フィンチューブ１、ヘッダーボックス２、冷却媒体供給口８及び冷却媒体排出口９を備えて構成され、架台５０の上端部に載置されている。横方向に長く延びたフィンチューブ１が多数並置されてチューブバンドル１１を形成している。熱交換器２０はチューブバンドル１１で形成される極めて大きな通風面積を有している。フィンチューブ１の両側にはヘッダーボックス２が接続されている。第１のヘッダーボックス２は、仕切り板により入口側と出口側とに仕切られており、入口側に冷却媒体供給口８が接続されると共に、出口側に冷却媒体排出口９が接続されている。
The
送風装置３０は、冷却ファン３、駆動機４及びファンデッキ１３を備えて構成され、熱交換器２０の下方で架台５０に支持されている。冷却ファン３は、吹出し型ファンで構成され、熱交換器２０の下方に配置されると共に、チューブバンドル１１にプレナム１２を介して接続されている。すなわち、本実施例はフォースドラフト式となっている。駆動機４は冷却ファン３を駆動するものであり、熱交換器２０及び冷却ファン３の下方に配置されている。ファンデッキ１３は架台５０に固定され、冷却ファン３及び駆動機４を支持している。
The
加熱装置４０は、電気ヒータ７及び走行路１０を備えて構成され、熱交換器２０の下方（送風装置３０の上方）で架台５０に支持されている。
The
電気ヒータ７は、熱交換器２０の冷却媒体を加熱するためのものであり、熱交換器２０の通風面積より小さく構成されると共に、熱交換器２０に対向して配置され、熱交換器２０に沿って移動可能に設置されている。電気ヒータ７は、熱交換器２０の奥行き寸法と概略同じ奥行き寸法を有すると共に、熱交換器２０の横幅寸法の半分以下の横幅寸法を有するように設定されている。
The
走行路１０は、前後方向に複数設置されたレールで構成され、フィンチューブ１に沿って延びている。電気ヒータ７は、走行路１０に支持され、走行路１０に沿って移動可能に取り付けられている。このように、電気ヒータ７は、走行路１０を用いた簡単な構造で、移動可能に設置されている。なお、電気ヒータ７は、駆動モータによって駆動される車輪を備え、この駆動モータを制御することによって走行路１０上を自動走行させることができる。
The
架台５０は、サポート５及びメンテナンス用梯子６を備えて構成され、熱交換器２０、加熱装置４０及び送風装置３０を上からこの順に支持している。
The
制御装置６０は、外気温センサ１４及び制御回路１５を備えて構成されている。外気温センサ１４は外気温を検出するものであり、本実施例ではプレナム１２内に設置されている。制御回路１５は、外気温センサ１４の検出温度に基づいて、電気ヒータ７及び冷却ファン３の動作を制御するように構成されている。具体的には、エアフィンクーラ１００の運転スイッチがオンの状態において、外気温センサ１４で検出した外気温が所定温度以下の場合には、電気ヒータ７を動作するように制御する共に冷却ファン３が動作しないように制御し、所定温度を越えている場合には、電気ヒータ７が動作しないように制御すると共に冷却ファン３が動作するように制御する。なお、この所定温度は、冷却媒体の流動点の温度に設定され、流動点が−１５℃の潤滑油の場合には、−１５℃が所定温度に設定される。
The
また、制御回路１５は、外気温センサ１４で検出した外気温に基づいて電気ヒータ７の移動時間を制御するように構成されている。すなわち、外気温が低いほど電気ヒータ７の移動速度を遅くするように電気ヒータ７の駆動モータを制御するように構成されている。これによって、外気温が低下しても、電気ヒータ７の容量を大きくすることなく、冷却媒体の流動化を可能とすることができる。
The
次に、係る構成のエアフィンクーラ１００の動作について説明する。
Next, the operation of the
外気温度が所定温度より高い温度の状態で運転を開始する場合、外気温センサ１４でその外気温を検出し、その検出された外気温に基づいて制御回路１５による制御が行なわれ、電気ヒータ７が動作されることなく、走行路１００の運転が直ぐに開始される。
When the operation is started in a state where the outside air temperature is higher than a predetermined temperature, the outside
この時、潤滑油などの液体からなる冷却媒体は流動可能な状態であるので、運転が開始されると、冷却媒体は、プラントから冷却媒体供給口８を通して第１のヘッダーボックス２の入口側に供給され、これからフィンチューブ１を流れて第２のヘッダーボックス２に至り、これからフィンチューブ１を流れて第１のヘッダーボックス２の出口側に至り、これから冷却媒体排出口９を通してプラントに戻される。
At this time, since the cooling medium made of a liquid such as lubricating oil is in a flowable state, when the operation is started, the cooling medium passes from the plant to the inlet side of the
また、外気は、冷却ファン３の下方から吸込まれてプレナム１２内に吹出され、フィンチューブ１の周囲を通ってフィンチューブ１内の冷却媒体を冷却した後、熱交換器２０の上方へ吹出される。ここで、電気ヒータが熱交換器の通風面積全体にわたって設けられた従来例に比較して、本実施例の電気ヒータ７は小型化されているため、通常運転における外気の通風に対して通風抵抗が小さく、冷却ファン３による通風量の増大または冷却ファン３の駆動力の低減を図ることが可能である。
The outside air is sucked from below the
一方、外気温が所定温度以下（換言すれば、フィンチューブ１内の冷却媒体の温度が流動点より低い）状態で運転を開始する場合、外気温センサ１４でその外気温を検出し、その検出された外気温に基づいて制御回路１５による制御が行なわれ、走行路１００の運転が直ぐに開始されずに、電気ヒータ７が先行して動作される。
On the other hand, when the operation is started in a state where the outside air temperature is equal to or lower than a predetermined temperature (in other words, the temperature of the cooling medium in the
この制御回路１５の制御により、電気ヒータ７は熱交換器２０の一側に移動されてフィンチューブ１内の冷却媒体の加熱を開始する。そして、電気ヒータ７は、フィンチューブ１内の冷却媒体を加熱して流動点以上の温度にしながら、熱交換器２０に沿って移動される。この電気ヒータ７の移動は、電気ヒータ７の駆動モータを制御回路１５で制御することにより一定速となるように行なわれるが、加熱開始時に停止時間を設けて確実に冷却媒体の温度が流動点温度以上になるようにした後に、移動を開始することが望ましい。なお、電気ヒータ７の移動は間欠的な移動であってもよい。電気ヒータ７が熱交換器２０の他側まで移動され、フィンチューブ１内の冷却媒体全体が流動点以上の温度になった後、エアフィンクーラ１００の通常運転が開始される。すなわち、電気ヒータ７への通電が停止されると共に、冷却ファン３の運転が開始される。
Under the control of the
以上説明したように、本実施例によれば、電気ヒータ７を熱交換器２０の通風面積より小さく構成すると共に、電気ヒータ７を熱交換器２０に沿って移動可能に設置したので、小型で安価な小容量の電気ヒータを使用しつつ、熱交換器内の冷却媒体全体を効率よく加熱して速やかに運転を開始できるエアフィンクーラ１００を実現できる。
As described above, according to the present embodiment, the
次に、本発明の第２〜第４実施例について図２〜図４を用いて説明する。図２〜図４は本発明の第２〜第４実施例のエアフィンクーラを示す図である。この第２〜第４実施例は、以下に述べる点で対比する実施例と相違し、その他の点については対比する実施例と基本的には同一である。なお、図２〜図４では、制御装置６０を省略してある。
Next, second to fourth embodiments of the present invention will be described with reference to FIGS. 2-4 is a figure which shows the air fin cooler of the 2nd-4th Example of this invention. The second to fourth embodiments are different from the embodiment to be compared in the following points, and are basically the same as the embodiment to be compared in the other points. 2 to 4, the
第２実施例は、第１実施例と比較して、架台５０を低くしてヘッダーボックス２を支持し、冷却ファン３を熱交換器２０の上方に配置すると共にプレナム１２を熱交換器２０の上方に配置し、駆動機４を熱交換器２０の下方に配置した点にて相違している。すなわち、送風装置３０を構成する冷却ファン３と駆動機４とが熱交換器２０の上下に分離され、回転軸３ａを介して連結されている。この第２実施例のエアフィンクーラ１００は、冷却ファン３が熱交換器２０及びプレナム１２側から外気を吸引するインデユースドラフト式で構成されている。
In the second embodiment, the
第３実施例は、第１実施例と比較して、加熱装置４０が熱交換器２０の上方に設置されている点にて相違している。
The third embodiment is different from the first embodiment in that the
第４実施例は、第２実施例と比較して、加熱装置４０が熱交換器２０の上方に設置されている点にて相違している。
The fourth embodiment is different from the second embodiment in that the
係る第２〜第４実施例においても、第１実施例と同様な効果を得ることができる。 In the second to fourth embodiments, the same effect as that of the first embodiment can be obtained.
１…フィンチューブ、２…ヘッダーボックス、３…冷却ファン、４…駆動機、５…サポート、６…メンテナンス用梯子、７…電気ヒータ、８…冷却媒体供給口、９…冷却媒体排出口、１０…走行路（レール）、１１…チューブバンドル、１２…プレナム、１３…ファンデッキ、１４…外気温センサ、１５…制御回路、２０…熱交換器、３０…送風装置、４０…加熱装置、５０…架台、６０…制御装置、１００…エアフィンクーラ。
DESCRIPTION OF
Claims (4)
前記電気ヒータを前記熱交換器の通風面積より小さく構成すると共に、前記電気ヒータを前記熱交換器に対向した状態で移動可能に設置したことを特徴とするエアフィンクーラ。 A heat exchanger having a fin tube through which a cooling medium made of a liquid such as lubricating oil flows, a cooling fan that vents outside air to the heat exchanger, and a heat exchanger that is disposed opposite to the heat exchanger and is heated before starting operation In an air fin cooler equipped with an electric heater
An air fin cooler characterized in that the electric heater is configured to be smaller than the ventilation area of the heat exchanger, and the electric heater is movably installed in a state of facing the heat exchanger.
4. The air fin cooler according to claim 3, wherein a movement time of the electric heater is controlled based on a temperature detected by the outside air temperature sensor.
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