JP6272456B2 - 知能型海水冷却システム - Google Patents
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Description
本出願は、その全てが参照により本明細書に援用される、発明者ダニエル・イン(Daniel Yin)などによる、「知能型海水冷却システム」と題する、2013年4月19日出願の米国仮特許出願第61/813,822号の優先権を主張する。
本開示は、一般的に航海船舶向けの海水冷却システム分野に関するものであり、より詳しくは、熱的に接続された海水冷却ループ内におけるポンプの速度を調整することにより、淡水冷却ループ内の温度をコントロールするシステム及びその方法に関する。
図1は、システムによる例示的な知能型海水冷却システムを示す概略図である。
図2は、本開示による例示的で一般的な方法を示す工程系統図である。
図3は、ポンプ速度の減少によるエネルギーの節減を示すグラフである。
図4は、1つ又は2つのポンプによって本発明のシステムを運転させるかどうかを判断する例示的な判定手段を示すグラフである。
図5は、さらに高い流動要求状況に対するポンプ速度のコントロールと、より低い流動要求状況に対する淡水遮断バルブのコントロールとの分岐点で、本発明のシステムを運転させる例示的な手段を示すグラフである。
図6は、本開示による例示的で詳細な方法を示す工程系統図である。
図7は、図6に示された方法の配置における下位方法を示す工程系統図である。
図8は、図6に示された方法の自動運転における下位方法を示す工程系統図である。
図9は、図6に示された方法の下位方法における教示を示す工程系統図である。
図10は、図6に示された方法の起動コントロールにおける下位方法を示す工程系統図である。
図11は、図6に示された方法のバックアップポンプ及び運転における下位方法を示す工程系統図である。
図12は、図9に示された起動コントロールにおける下位方法を示すグラフである。
海水冷却ループ(12)は、導管(68、70)の途中に配置され、通信リンク(91)を介してメインコントローラ(28)に接続される排出バルブ(89)をさらに含むことができる。排出バルブ(89)は、以下でさらに詳細に説明するように、ポンプ(16−20)の運転特性(例えば圧力)を変化させるために調整可能に開閉することができる。本発明の1つの非限定的実施形態では、排出バルブはスロットルバルブである。
本方法のステップ(310i)において、上記の設定されたポンプパラメータ及びシステムパラメータは、例えば、通信リンク(46)を介する伝送によって(すなわち、システム(10)が2ポンプモードで動作する場合)他のコントローラ( 30)にコピーされてもよい。
Claims (13)
- 可変流量の冷却システムであって、
熱交換器の第1の側面に接続される第1の流体冷却ループ、
前記熱交換器の第2の側面に接続され、第2の流体冷却ループを介して流体を循環させるためのポンプを含む第2の流体冷却ループ、及び
前記ポンプに作動可能に連結されるコントローラを含み、
前記コントローラは、前記第1の流体冷却ループ内における実際の温度をモニタリングし、前記第1の流体冷却ループ内における所望の温度を達成するために、前記モニタリングされた温度に基づいて前記ポンプの速度を調整するように構成され、
前記ポンプは、第1及び第2のポンプを含み、前記コントローラは、前記第1及び第2のポンプと接続された第1及び第2のコントローラをそれぞれ含み、
前記第1及び第2のコントローラは、その間に動作情報を通信するように作動可能に接続され、
前記第1及び第2のコントローラの一方の動作不能に応じて、前記第1及び第2のコントローラの他方が、前記動作不能な第1又は第2のコントローラの役割を再配分するように構成されていることを特徴とする、可変流量の冷却システム。 - 請求項1の可変流量の冷却システムにおいて、
前記第1の流体冷却ループと関連した温度検出器をさらに含み、前記コントローラは、第1の流体の温度を示す信号を受信するように前記温度検出器に作動可能に接続されることを特徴とする、可変流量の冷却システム。 - 請求項2の可変流量の冷却システムにおいて、
前記温度検出器は、熱負荷からすぐ上流に位置することを特徴とする、可変流量の冷却システム。 - 請求項3の可変流量の冷却システムにおいて、
前記熱負荷は、ディーゼルエンジンであることを特徴とする、可変流量の冷却システム。 - 請求項1の可変流量の冷却システムにおいて、
前記第2の流体冷却ループは、1回通過の海水ループを含むことを特徴とする、可変流量の冷却システム。 - 請求項5の可変流量の冷却システムにおいて、
前記第1の流体冷却ループは、閉淡水ループを含むことを特徴とする、可変流量の冷却システム。 - 請求項1の可変流量の冷却システムにおいて、
上記コントローラは、前記ポンプ及び前記モニタリングされた温度に基づいて、システムの効率を決定するように構成され、2つのポンプを運転する方が一つのポンプを運転するより効率的であると判断されれば、第2のポンプの運転を命令するように構成されることを特徴とする、可変流量の冷却システム。 - 熱交換素子に可変海水冷却流動を提供する方法であって、
熱交換器の第1の側面に接続される第1の冷却ループ内において第1の流体を第1の流量で循環させるステップ、
熱交換器の第2の側面に接続される第2の冷却ループ内において第2の流体を第2の流量で循環させるステップ、
前記第1の流体の温度を検出するステップ;及び
所定の温度範囲内に前記第1の流体の温度を維持するように、前記第2の流量を調整するステップを含み、
前記調整するステップは、第1及び第2のポンプと接続された第1及び第2のコントローラによってそれぞれ行われ、前記方法は、前記第1及び第2のコントローラとの間で運転情報を通信するステップをさらに含み、前記運転情報は、前記第1及び第2のポンプに関するものであり、
前記第1及び第2のコントローラの一方の動作不能に応じて、前記第1及び第2のコントローラの他方が、前記動作不能な第1又は第2のコントローラの役割を再配分するように構成されていることを特徴とする、熱交換素子に可変海水冷却流動を提供する方法。 - 請求項8の方法において、
前記温度は、熱負荷からすぐ上流で検出されることを特徴とする、熱交換素子に可変海水冷却流動を提供する方法。 - 請求項9の方法において、
前記熱負荷は、ディーゼルエンジンであることを特徴とする、熱交換素子に可変海水冷却流動を提供する方法。 - 請求項9の方法において、
前記第2の流体は、海水であり、前記第2の流体を循環させるステップは、前記第2の流量を調整するように可変速度でポンプを運転するステップを含むことを特徴とする、熱交換素子に可変海水冷却流動を提供する方法。 - 請求項11の方法において、
上記流量を調整するステップは、前記ポンプと接続されたコントローラを用いて行われることを特徴とする、熱交換素子に可変海水冷却流動を提供する方法。 - 請求項8の方法において、
前記第1及び第2のコントローラの少なくとも一方は、前記第1及び第2のポンプの一方の速度と前記検出された温度に基づいて、システムの効率を決定するように構成され、2つのポンプを運転する方が一つのポンプを運転するより効率的であると判断されれば、前記第1及び第2のポンプの他方の運転を命令するように構成されることを特徴とする、熱交換素子に可変海水冷却流動を提供する方法。
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JPS62247112A (ja) * | 1986-03-28 | 1987-10-28 | Aisin Seiki Co Ltd | 内燃機関の冷却系制御装置 |
JP3117442B2 (ja) * | 1988-07-07 | 2000-12-11 | 株式会社日立製作所 | 車両制御装置 |
US5004042A (en) * | 1989-10-02 | 1991-04-02 | Brunswick Corporation | Closed loop cooling for a marine engine |
JPH08100772A (ja) * | 1994-09-30 | 1996-04-16 | Hitachi Ltd | ポンプ装置 |
JP3297264B2 (ja) * | 1995-09-08 | 2002-07-02 | 日立造船株式会社 | 船舶における冷却設備 |
US5599217A (en) * | 1995-11-08 | 1997-02-04 | Ferrante; Joseph | Rapid cooling system for liquid-cooled engines |
JP3682378B2 (ja) * | 1998-11-06 | 2005-08-10 | 株式会社クボタ | 複数台ポンプの運転制御システム |
DE60223188T2 (de) * | 2001-03-06 | 2008-02-14 | Calsonic Kansei Corp. | Kühlungssystem für eine wassergekühlte Brennkraftmaschine und Steuerverfahren dafür |
JP5079039B2 (ja) * | 2002-09-24 | 2012-11-21 | 株式会社リコー | 管理仲介装置、画像形成装置、管理仲介プログラム及び管理仲介プログラムを記録した記録媒体 |
JP2004225672A (ja) * | 2003-01-27 | 2004-08-12 | Ebara Densan Ltd | 回転機械の運転制御装置 |
US6955141B2 (en) * | 2003-08-06 | 2005-10-18 | General Motors Corporation | Engine cooling system |
CN101087715A (zh) * | 2004-10-25 | 2007-12-12 | 斯沃德船舶科技公司 | 具有增强马力的舷外喷射驱动船用推进装置 |
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JP4859874B2 (ja) | 2008-05-12 | 2012-01-25 | 三菱重工業株式会社 | 冷却海水移送ポンプの回転数制御装置 |
US8602117B2 (en) * | 2008-09-29 | 2013-12-10 | Electronic Power Design | System and method for supplying sea water during fire fighting operations on a naval vessel |
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