JP7197135B2 - Heated oil temperature control system and method using waste heat - Google Patents

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Description

本発明は、廃熱を利用した被加熱油の温度制御システム及び方法に関し、特に、液冷式の船舶用機関の燃料油や潤滑油などとして用いられる被加熱油を清浄前に廃熱を利用して加熱する廃熱を利用した被加熱油の温度制御システム及び方法に関する。 TECHNICAL FIELD The present invention relates to a temperature control system and method for heated oil using waste heat, and in particular, utilizes waste heat before cleaning heated oil used as fuel oil or lubricating oil for liquid-cooled marine engines. The present invention relates to a system and method for controlling the temperature of heated oil using waste heat generated by heating.

多くの船舶の推進機関、発電機関など(以下、「船舶用機関」という。)の燃料油(重油、軽油)にはスラッジなどの不純物を含む場合が多く、船舶用機関へ供給される前に遠心分離等を利用した清浄装置(特許文献1~7を参照)を介在させて清浄処理が行われる。そして、清浄効果を高めるためには燃料油を予熱してその粘度を下げておく必要があることから、殆どの船舶には清浄装置の入口に燃料油を加熱するための電気ヒータが設置されている。一般に、船舶に設置された電気ヒータの電力は船舶用機関(発電機関)によって担われており、電気ヒータの制御方式はオン-オフ制御方式である。 Fuel oil (heavy oil, light oil) for many ships' propulsion engines, power generation engines, etc. (hereinafter referred to as "marine engines") often contains impurities such as sludge. The cleaning process is carried out by interposing a cleaning device using centrifugal separation or the like (see Patent Documents 1 to 7). In order to enhance the cleaning effect, it is necessary to preheat the fuel oil to reduce its viscosity. there is In general, an electric heater installed on a ship is powered by a marine engine (generator engine), and the control method of the electric heater is an on-off control method.

特開昭59-211859号公報JP-A-59-211859 特開昭60-149802号公報JP-A-60-149802 特開昭60-149803号公報JP-A-60-149803 特開昭62-162765号公報JP-A-62-162765 特許第5504394号公報Japanese Patent No. 5504394 特許第5875021号公報Japanese Patent No. 5875021 実開昭59-30550号公報Japanese Utility Model Laid-Open No. 59-30550

しかしながら、従来の電気ヒータは、燃料油を加熱するのに時間がかかり、消費電力も大きいので、船舶用機関における燃料油の消費量も増大する。そして、電気ヒータの消費電力が増大すると船舶用機関の負荷も増大し、船舶用機関の負荷が増大すると電気ヒータの消費電力が更に増大するという悪循環が生じていた。その結果、船舶用機関のエネルギー効率が低下し、燃料油の燃焼に起因した窒素酸化物(NO)、硫黄酸化物(SO)等の排気ガス量も多くなるという問題が生じていた。 However, the conventional electric heater takes a long time to heat the fuel oil and consumes a large amount of power, which increases fuel oil consumption in marine engines. As the power consumption of the electric heater increases, the load on the ship's engine also increases, and when the load on the ship's engine increases, the power consumption of the electric heater further increases, creating a vicious cycle. As a result, there has been a problem that the energy efficiency of marine engines is lowered, and the amount of exhaust gas such as nitrogen oxides (NO x ) and sulfur oxides (SO x ) resulting from combustion of fuel oil increases.

また、特許文献5には、C重油の加熱処理にディーゼル機関の排熱を利用することで従来の電気ヒータで使用していた電力を要しない技術が開示されているものの、この特許文献5では熱交換器に係る制御については何ら言及しておらず、清浄装置へ導入されるC重油の温度を適正な温度に維持することについては全く考慮されていない。 In addition, Patent Document 5 discloses a technology that does not require the electric power used in conventional electric heaters by using the exhaust heat of a diesel engine for heating C heavy oil. No mention is made of control related to the heat exchanger, and no consideration is given to maintaining the temperature of the C heavy oil introduced into the cleaning device at an appropriate temperature.

そこで、本発明は、船舶の推進機関や発電機関などの船舶用機関のエネルギー効率を確実に高めることのできる廃熱を利用した被加熱油の温度制御システム及び方法を提供することを目的とする。 SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, it is an object of the present invention to provide a system and method for controlling the temperature of oil to be heated using waste heat, which can reliably improve the energy efficiency of marine engines such as marine propulsion engines and power generation engines. .

上記課題を解決するため請求項1に記載の発明は、液冷式の船舶用機関の燃料油や潤滑油などとして用いられる被加熱油を清浄前に廃熱で加熱する廃熱を利用した温度制御システムにおいて、清浄装置へ導入される前記被加熱油と前記船舶用機関を経由した冷却液との間で熱交換することにより前記被加熱油の加熱及び前記冷却液の冷却を行う熱交換器と、前記被加熱油を流通させる油用配管であって、前記熱交換器を経由して前記清浄装置へ至る流路と前記熱交換器を経由しないで前記清浄装置へ至る流路とを備えた油用配管と、前記油用配管内に配置され、前記熱交換器を経由する流路と経由しない流路との間で前記被加熱油の流路を切り替えるための油用電磁弁と、前記冷却液を流通させる冷却液用配管であって、前記熱交換器を経由して前記船舶用機関に至る流路と前記熱交換器を経由しないで前記船舶用機関に至る流路とを備えた冷却液用配管と、前記冷却液用配管内に配置され、前記熱交換器を経由する流路と経由しない流路との間で前記冷却液の流路を切り替えるための冷却液用電磁弁と、前記熱交換器を経由して前記清浄装置へ向かう前記被加熱油の温度を検出する温度及び水分それぞれ検出する温度センサ及び水分センサと、前記温度センサ及び前記水分センサで検出された温度及び水分量の双方に応じて前記油用電磁弁及び前記冷却液用電磁弁を制御する制御部とを備えていることを特徴とする廃熱を利用した被加熱油の温度制御システムを提供する。 In order to solve the above problems, the invention according to claim 1 is a temperature control system that uses waste heat to heat oil to be heated, which is used as fuel oil or lubricating oil for liquid-cooled marine engines, before cleaning. In the control system, a heat exchanger that heats the heated oil and cools the coolant by exchanging heat between the heated oil introduced into the cleaning device and the coolant that has passed through the marine engine. and an oil pipe for circulating the oil to be heated, comprising a flow path leading to the cleaning device via the heat exchanger and a flow path leading to the cleaning device without passing through the heat exchanger. and an oil solenoid valve disposed in the oil pipe for switching the flow path of the heated oil between a flow path passing through the heat exchanger and a flow path not passing through, A cooling liquid pipe for circulating the cooling liquid, comprising a flow path leading to the marine engine via the heat exchanger and a flow path leading to the marine engine not via the heat exchanger. and a cooling liquid solenoid valve for switching the flow path of the cooling liquid between a flow path that passes through the heat exchanger and a flow path that does not pass through the heat exchanger. a temperature sensor and a moisture sensor for detecting the temperature and moisture of the oil to be heated going to the cleaning device via the heat exchanger; and the temperature detected by the temperature sensor and the moisture sensor . and a control unit for controlling the oil solenoid valve and the cooling liquid solenoid valve according to both the amount of water and the amount of water. .

上記課題を解決するため請求項2に記載の発明は、請求項1に記載の廃熱を利用した被加熱油の温度制御システムにおいて、前記温度センサで検出された温度に応じて前記油用電磁弁及び前記冷却液用電磁弁を制御する制御部を備え、前記制御部は、前記被加熱油及び前記冷却液が共に前記熱交換器を経由するように前記油用電磁弁及び前記冷却液用電磁弁を設定するオープンモードと、前記被加熱油が前記熱交換器を経由し、且つ、前記冷却液が前記熱交換器を経由しないように前記油用電磁弁及び前記冷却液用電磁弁を設定するオープンクローズモードと、前記被加熱油及び前記冷却液が共に前記熱交換器を経由しないように前記油用電磁弁及び前記冷却液用電磁弁を設定するクローズモードと、を備え、前記水分センサで検出された水分量が予め設定された値に到達した場合には前記オープンモード及び前記オープンクローズモードに優先して前記クローズモードを発現させることを特徴とする。 In order to solve the above-mentioned problems, the invention according to claim 2 provides a temperature control system for heated oil using waste heat according to claim 1, wherein the temperature detected by the temperature sensor is controlled according to the temperature detected by the temperature sensor. a control unit for controlling the valve and the coolant solenoid valve, wherein the control unit controls the oil solenoid valve and the coolant solenoid valve so that both the heated oil and the coolant pass through the heat exchanger; An open mode for setting the solenoid valves, and the oil solenoid valve and the cooling liquid solenoid valve so that the heated oil passes through the heat exchanger and the cooling liquid does not pass through the heat exchanger and a close mode for setting the oil solenoid valve and the cooling liquid solenoid valve so that both the heated oil and the cooling liquid do not pass through the heat exchanger. It is characterized in that the closed mode is developed in preference to the open mode and the open-closed mode when the moisture content detected by the sensor reaches a preset value .

上記課題を解決するため請求項3に記載の発明は、請求項2に記載の廃熱を利用した被加熱油の温度制御システムにおいて、前記水分センサで検出された水分量が前記値に到達しない限り、前記制御部は、前記温度センサで検出された温度が予め設定された値に到達しない場合には前記オープンモードを発現させ、前記温度センサで検出された温度が予め設定された値に到達した場合には前記オープンクローズモードを発現させることを特徴とする。 In order to solve the above problems, the invention according to claim 3 is the temperature control system for heated oil using waste heat according to claim 2, wherein the moisture content detected by the moisture sensor does not reach the value. As long as the temperature detected by the temperature sensor does not reach a preset value, the control unit activates the open mode, and the temperature detected by the temperature sensor reaches a preset value. It is characterized in that the open-close mode is developed when the open-close mode is set.

上記課題を解決するため請求項に記載の発明は、請求項1からのいずれか1項に記載の廃熱を利用した被加熱油の温度制御システムにおいて、前記油用配管の流路のうち前記熱交換器を経由する流路の途中には逆流を防止する油用逆止弁が配置され、前記冷却液用配管の流路のうち前記熱交換器を経由する流路の途中には逆流を防止する冷却液用逆止弁が配置されていることを特徴とする。 In order to solve the above problems, the invention according to claim 4 is a temperature control system for heated oil using waste heat according to any one of claims 1 to 3 , wherein the flow path of the oil pipe is Among them, an oil check valve for preventing reverse flow is arranged in the middle of the flow path passing through the heat exchanger, and an oil check valve is arranged in the middle of the flow path passing through the heat exchanger in the flow path of the coolant pipe. A coolant check valve is provided to prevent reverse flow.

上記課題を解決するため請求項に記載の発明は、請求項1からのいずれか1項に記載の廃熱を利用した被加熱油の温度制御システムにおいて、前記油用配管の流路のうち前記熱交換器を経由する流路の途中には油用流量調整バルブが配置され、前記冷却液用配管の流路のうち前記熱交換器を経由する流路の途中には冷却液用流量調整バルブが配置されていることを特徴とする。 In order to solve the above problems, the invention according to claim 5 is the temperature control system for heated oil using waste heat according to any one of claims 1 to 4 , wherein the flow path of the oil pipe is Among them, an oil flow control valve is arranged in the middle of the flow path passing through the heat exchanger, and a cooling liquid flow rate in the middle of the flow path passing through the heat exchanger among the flow paths of the cooling liquid pipe A regulating valve is arranged.

上記課題を解決するため請求項に記載の発明は、液冷式の船舶用機関の燃料油や潤滑油などとして用いられる被加熱油を清浄前に廃熱で加熱する廃熱を利用した温度制御方法において、清浄装置へ導入される前記被加熱油と前記船舶用機関を経由した冷却液との間で熱交換する熱交換器で前記被加熱油の加熱及び前記冷却液の冷却を行うステップと、前記熱交換器を経由して前記清浄装置へ至る流路と前記熱交換器を経由しないで前記清浄装置へ至る流路との間で前記被加熱油の流路を切り替えるステップと、前記熱交換器を経由して前記船舶用機関に至る流路と前記熱交換器を経由しないで前記船舶用機関に至る流路との間で前記冷却液の流路を切り替えるステップと、前記熱交換器を経由して前記清浄装置へ向かう前記被加熱油の温度及び水分それぞれ温度センサ及び水分センサによって検出するステップと、前記温度センサ及び前記水分センサで検出された温度及び水分量の双方に応じて前記被加熱油の流路の前記切り替え及び前記冷却液の流路の前記切り替えを制御するステップと、を備えていることを特徴とする廃熱を利用した被加熱油の温度制御方法を提供する。 In order to solve the above problems, the invention according to claim 6 is a temperature control system using waste heat, in which heated oil used as fuel oil or lubricating oil for a liquid-cooled marine engine is heated with waste heat before cleaning. In the control method, a step of heating the heated oil and cooling the cooling liquid with a heat exchanger that exchanges heat between the heated oil introduced into the cleaning device and the cooling liquid that has passed through the marine engine. and switching the flow path of the oil to be heated between a flow path leading to the cleaning device via the heat exchanger and a flow path leading to the cleaning device without passing through the heat exchanger; switching a flow path of the cooling liquid between a flow path leading to the marine engine via a heat exchanger and a flow path leading to the marine engine not via the heat exchanger; and a step of detecting the temperature and moisture content of the oil to be heated going to the cleaning device via the purifier by means of a temperature sensor and a moisture sensor , respectively ; a step of controlling the switching of the flow path of the heated oil and the switching of the flow path of the cooling liquid using waste heat. do.

上記課題を解決するため請求項に記載の発明は、請求項6に記載の廃熱を利用した被加熱油の温度制御方法において、前記制御するステップは、前記被加熱油及び前記冷却液が共に前記熱交換器を経由するように前記被加熱油の流路及び前記冷却液の流路を設定するオープンモードと、前記被加熱油が前記熱交換器を経由し、且つ、前記冷却液が前記熱交換器を経由しないように前記被加熱油の流路及び前記冷却液の流路を設定するオープンクローズモードと、前記被加熱油及び前記冷却液が共に前記熱交換器を経由しないように前記被加熱油の流路及び前記冷却液の流路を設定するクローズモードとを備え、前記水分センサで検出された水分量が予め設定された値に到達した場合には前記オープンモード及び前記オープンクローズモードに優先して前記クローズモードを発現させることを特徴とする。
上記課題を解決するため請求項8に記載の発明は、請求項7に記載の廃熱を利用した被加熱油の温度制御方法において、前記水分センサで検出された水分量が前記値に到達しない限り、前記制御するステップでは、前記温度センサで検出された温度が予め設定された値に到達しない場合には前記オープンモードを発現させ、前記温度センサで検出された温度が予め設定された値に到達した場合には前記オープンクローズモードを発現させることを特徴とする。
In order to solve the above problems, the invention according to claim 7 is the temperature control method for heated oil using waste heat according to claim 6, wherein the controlling step includes: an open mode in which the flow path of the heated oil and the flow path of the cooling liquid are set so that they both pass through the heat exchanger, and the heated oil passes through the heat exchanger and the cooling liquid passes through An open-close mode for setting the flow path of the heated oil and the flow path of the cooling liquid so as not to pass through the heat exchanger, and an open-close mode in which both the heated oil and the cooling liquid do not pass through the heat exchanger and a close mode for setting the flow path of the heated oil and the flow path of the cooling liquid, and the open mode and the open mode when the amount of water detected by the water content sensor reaches a preset value. It is characterized in that the close mode is developed with priority over the close mode .
In order to solve the above problems, the invention according to claim 8 is the temperature control method for heated oil using waste heat according to claim 7, wherein the moisture content detected by the moisture sensor does not reach the value. As long as, in the controlling step, when the temperature detected by the temperature sensor does not reach a preset value, the open mode is activated and the temperature detected by the temperature sensor reaches a preset value. It is characterized in that the open-close mode is developed when it reaches.

本発明に係る廃熱を利用した被加熱油の温度制御システム及び方法によれば、被加熱油の加熱と冷却液の冷却とに両者間の熱交換を利用するので、被加熱油の加熱のための消費電力と冷却液の冷却のための消費電力との双方を抑えて発電用機関の負荷を抑えることができる。また、本発明に係る温度制御システムによれば、船舶に加熱装置(ヒーター)や冷却装置(クーラー)を個別に搭載する必要がない、或いは船舶に搭載される加熱装置及び冷却装置の規模を抑えることができるので、船舶の重量を抑えて推進機関の負荷を抑えることもできる。 According to the system and method for controlling the temperature of heated oil using waste heat according to the present invention, heat exchange between the heating of the heated oil and the cooling of the cooling liquid is used, so that the heating of the heated oil is It is possible to suppress both the power consumption for cooling and the power consumption for cooling the coolant, thereby suppressing the load on the generator engine. Further, according to the temperature control system of the present invention, there is no need to separately mount a heating device (heater) or a cooling device (cooler) on the ship, or the scale of the heating device and the cooling device mounted on the ship can be reduced. Therefore, it is possible to reduce the weight of the vessel and reduce the load on the propulsion system.

また、本発明に係る廃熱を利用した被加熱油の温度制御システム及び方法によれば、被加熱油が熱交換器を経由し、且つ、冷却液が熱交換器を経由しないモード(オープンクローズモード)を実現できるので、熱交換器内に滞留する高温の冷却液の余熱を被加熱油の加熱に有効利用してエネルギーロスを抑えると共に、被加熱油の急激な温度低下を防ぐことで一定以上の清浄効果を維持することも可能である。 Further, according to the temperature control system and method for heated oil using waste heat according to the present invention, the heated oil passes through the heat exchanger and the cooling liquid does not pass through the heat exchanger (open-close mode). mode), the residual heat of the high-temperature coolant that remains in the heat exchanger can be effectively used to heat the heated oil, thereby suppressing energy loss and preventing a sudden drop in the temperature of the heated oil. It is also possible to maintain the above cleaning effect.

図1は、本発明に係る廃熱を利用した被加熱油の温度制御システムの好ましい一実施形態のブロック図である。FIG. 1 is a block diagram of a preferred embodiment of a temperature control system for heated oil using waste heat according to the present invention. 図2は、クローズモードにおける熱交換器の周辺を詳細に説明する図である。FIG. 2 is a diagram illustrating in detail the periphery of the heat exchanger in the closed mode. 図3は、オープンモードにおける熱交換器の周辺を詳細に説明する図である。FIG. 3 is a diagram illustrating in detail the periphery of the heat exchanger in open mode. 図4は、オープンクローズモードにおける熱交換器の周辺を詳細に説明する図である。FIG. 4 is a diagram illustrating in detail the periphery of the heat exchanger in the open-closed mode. 図5は、本発明に係る廃熱を利用した被加熱油の温度制御方法の好ましい一実施形態のフローチャートである。FIG. 5 is a flow chart of a preferred embodiment of the temperature control method for heated oil using waste heat according to the present invention.

以下、本発明に係る廃熱を利用した被加熱油の温度制御システム及び方法について好ましい一実施形態に基づいて詳細に説明する。図1は本発明に係る廃熱を利用した被加熱油の温度制御システムの好ましい一実施形態のブロック図、図2はクローズモードにおける熱交換器の周辺を詳細に説明する図、図3はオープンモードにおける熱交換器の周辺を詳細に説明する図、図4はオープンクローズモードにおける熱交換器の周辺を詳細に説明する図である。 Hereinafter, a temperature control system and method for heated oil using waste heat according to the present invention will be described in detail based on a preferred embodiment. FIG. 1 is a block diagram of a preferred embodiment of a temperature control system for heated oil using waste heat according to the present invention, FIG. 2 is a diagram explaining in detail the periphery of a heat exchanger in closed mode, and FIG. 3 is open. FIG. 4 is a diagram explaining in detail the periphery of the heat exchanger in the open-closed mode, and FIG. 4 is a diagram explaining in detail the periphery of the heat exchanger in the open-closed mode.

図1に示されるとおり、本実施形態の温度制御システム1は、液冷式の船舶用機関(船舶の発電機関や推進機関など)の燃料油(重油、軽油など)や潤滑油などとして用いられる被加熱油を清浄前に廃熱を利用して加熱する温度制御システムである。船舶用機関15の冷却液は、例えば、清水であり、被加熱油の供給先は船舶用機関15である。但し、潤滑油の場合は、その一部又は全部は船舶用機関15以外の装置(図1では不図示)に供給されてもよい。 As shown in FIG. 1, the temperature control system 1 of the present embodiment is used as fuel oil (heavy oil, light oil, etc.) or lubricating oil for liquid-cooled marine engines (power generation engines, propulsion engines, etc. of ships). It is a temperature control system that uses waste heat to heat the oil to be heated before it is cleaned. The coolant of the ship engine 15 is, for example, fresh water, and the ship engine 15 is supplied with the oil to be heated. However, in the case of lubricating oil, part or all of it may be supplied to a device (not shown in FIG. 1) other than the marine engine 15 .

本実施形態の温度制御システム1は、清浄装置13へ導入される被加熱油と船舶用機関15を経由した冷却液との間で熱交換することにより被加熱油の加熱を行う熱交換器12と、被加熱油を流通させる油用配管16であって、熱交換器12を経由して清浄装置13へ至る流路16-1及び熱交換器12を経由しないで清浄装置13へ至る流路16-2を備えた油用配管16と、冷却液を流通させる冷却液用配管17であって、熱交換器12を経由して船舶用機関15に至る流路17-1及び熱交換器12を経由しないで船舶用機関15に至る流路17-2を備えた冷却液用配管17とを備えている。被加熱油は清浄前タンク11内に貯留されており、熱交換器12を経由して加熱された後、清浄装置13で清浄され、清浄後タンク14内に貯留される。 The temperature control system 1 of this embodiment includes a heat exchanger 12 that heats the oil to be heated by exchanging heat between the oil to be heated introduced into the cleaning device 13 and the coolant that has passed through the engine 15 for ships. And the oil pipe 16 for circulating the oil to be heated, which is a flow path 16-1 leading to the cleaning device 13 via the heat exchanger 12 and a flow path leading to the cleaning device 13 without passing through the heat exchanger 12. 16-2, the oil pipe 16 and the coolant pipe 17 for circulating the coolant, the flow path 17-1 leading to the marine engine 15 via the heat exchanger 12 and the heat exchanger 12 and a cooling liquid pipe 17 having a flow path 17-2 leading to the marine engine 15 without passing through. The oil to be heated is stored in a pre-cleaning tank 11 , is heated through a heat exchanger 12 , is cleaned by a cleaning device 13 , and is stored in a post-cleaning tank 14 .

具体的には、温度制御システム1は、図2から図4に示されるとおり、油用配管16内に配置され、熱交換器12を経由する流路16-1と経由しない流路16-2との間で被加熱油の流路を切り替えるための油用電磁弁EMV-2,EMV-4とを備えている。油用電磁弁EMV-2の配置先は、熱交換器12を経由しない流路16-2が単独で存在している部分(熱交換器12を経由する流路16-1との非重複部分)であり、油用電磁弁EMV-4の配置先は、熱交換器12を経由する流路16-1が単独で存在している部分のうち熱交換器12の出口S3より下流側の部分である。 Specifically, the temperature control system 1, as shown in FIGS. and oil electromagnetic valves EMV-2 and EMV-4 for switching the flow path of the oil to be heated. The oil solenoid valve EMV-2 is arranged in a portion where the flow path 16-2 that does not pass through the heat exchanger 12 exists alone (a non-overlapping portion with the flow path 16-1 that passes through the heat exchanger 12). ), and the location of the oil solenoid valve EMV-4 is the portion downstream of the outlet S3 of the heat exchanger 12 among the portions where the flow path 16-1 passing through the heat exchanger 12 exists alone. is.

また、温度制御システム1は、図2から図4に示されるとおり、冷却液用配管17内に配置され、前記熱交換器12を経由する流路17-1と経由しない流路17-2との間で冷却液の流路を切り替えるための冷却液用電磁弁EMV-1,EMV-3を備える。冷却液用電磁弁EMV-1の配置先は、熱交換器12を経由しない流路17-2が単独で存在している部分(熱交換器12を経由する流路17-1との非重複部分)であり、冷却液用電磁弁EMV-3の配置先は、熱交換器12を経由する流路17-1が単独で存在している部分のうち熱交換器12の出口S4より下流側の部分である。 The temperature control system 1, as shown in FIGS. and cooling liquid solenoid valves EMV-1 and EMV-3 for switching the flow path of the cooling liquid between. The coolant solenoid valve EMV-1 is arranged in a portion where the flow path 17-2 that does not pass through the heat exchanger 12 exists alone (non-overlapping with the flow path 17-1 that passes through the heat exchanger 12). part), and the cooling liquid solenoid valve EMV-3 is arranged downstream of the outlet S4 of the heat exchanger 12 in the part where the flow path 17-1 passing through the heat exchanger 12 exists alone. is part of

そして、温度制御システム1は、熱交換器12を経由して清浄装置13へ向かう被加熱油の温度を検出する温度センサSE-1と、熱交換器12を経由して清浄装置13へ向かう被加熱油の水分を検出する水分センサSE-2とを備える。温度センサSE-1,水分センサSE-2の配置先は、熱交換器12を経由する流路16-1が単独で存在している部分のうち熱交換器12の出口S3より下流側の部分である。 The temperature control system 1 includes a temperature sensor SE-1 for detecting the temperature of the heated oil directed to the cleaning device 13 via the heat exchanger 12, and a moisture sensor SE-2 for detecting moisture in the heating oil. The location of the temperature sensor SE-1 and the moisture sensor SE-2 is the portion downstream of the outlet S3 of the heat exchanger 12 among the portions where the flow path 16-1 passing through the heat exchanger 12 exists alone. is.

また、温度制御システム1において、油用配管16の流路のうち熱交換器12を経由する流路16-1の途中には逆流を防止する油用逆止弁CV-2が配置され、冷却液用配管17の流路のうち熱交換器12を経由する流路17-1の途中には逆流を防止する冷却液用逆止弁CV-1が配置されている。油用逆止弁CV-2の配置先は、熱交換器12を経由する流路16-1が単独で存在している部分のうち熱交換器12の入口S2より上流側の部分である。冷却液用逆止弁CV-1の配置先は、熱交換器12を経由する流路17-1が単独で存在している部分のうち熱交換器12の入口S1より上流側の部分である。 Further, in the temperature control system 1, an oil check valve CV-2 for preventing backflow is arranged in the middle of the flow path 16-1 passing through the heat exchanger 12 among the flow paths of the oil pipe 16, and cooling is performed. Among the flow paths of the liquid pipe 17, a coolant check valve CV-1 is arranged in the middle of the flow path 17-1 passing through the heat exchanger 12 to prevent reverse flow. The oil check valve CV-2 is arranged on the upstream side of the inlet S2 of the heat exchanger 12 in the portion where the flow path 16-1 passing through the heat exchanger 12 exists alone. The cooling liquid check valve CV-1 is arranged at a portion upstream from the inlet S1 of the heat exchanger 12 in the portion where the flow path 17-1 passing through the heat exchanger 12 exists alone. .

また、温度制御システム1において、油用配管16の流路のうち熱交換器12を経由する流路16-1の途中には油用流量調整バルブ(流量調節機能付きのバランサーバルブBCC-2,ボールバルブBV-2)が配置され、冷却液用配管17の流路のうち熱交換器12を経由する流路17-1の途中には冷却液用流量調整バルブ(流量調節機能付きのバランサーバルブBCC-1,ボールバルブBV-1)が配置されている。バランサーバルブBCC-2の配置先は、流路16-1,16-2の分岐点16Aと油用逆止弁CV-2との間であり、ボールバルブBV-2の配置先は、熱交換器12の出口S3と油用電磁弁EMV-4との間である。またバランサーバルブBCC-1の配置先は、流路17-1,17-2の分岐点17Aと冷却液用逆止弁CV-1との間であり、ボールバルブBV-1の配置先は、熱交換器12の出口S4と冷却液用電磁弁EMV-3との間である。なお、ボールバルブBV-1,BV-2は、メンテナンス時など装置を取り外した際に配管内の液体が流れ出ないようにするために用いられる。また、管理者は、温度制御システム1の使用前にボールバルブBV-1,BV-2を用いて被加熱油及び冷却液の流量をそれぞれ適量に調整することもできる。 In the temperature control system 1, an oil flow control valve (balancer valve BCC-2 with a flow control function, A ball valve BV-2) is arranged, and a cooling liquid flow rate adjusting valve (a balancer valve with a flow rate adjusting function BCC-1, ball valve BV-1) are arranged. The balancer valve BCC-2 is arranged between the branch point 16A of the flow paths 16-1 and 16-2 and the oil check valve CV-2, and the ball valve BV-2 is arranged for heat exchange. It is between the outlet S3 of the vessel 12 and the oil solenoid valve EMV-4. The location of the balancer valve BCC-1 is between the branch point 17A of the flow paths 17-1 and 17-2 and the coolant check valve CV-1, and the location of the ball valve BV-1 is It is between the outlet S4 of the heat exchanger 12 and the coolant solenoid valve EMV-3. The ball valves BV-1 and BV-2 are used to prevent the liquid in the pipes from flowing out when the device is removed for maintenance or the like. Also, the administrator can use the ball valves BV-1 and BV-2 to adjust the flow rates of the oil to be heated and the cooling liquid to appropriate amounts before using the temperature control system 1. FIG.

また、温度制御システム1は、温度センサSE-1で検出された温度に応じて油用電磁弁EMV-2,EMV-4、冷却液用電磁弁EMV-1,EMV-3、その他のバルブを制御する制御部18を備えている。そして、この制御部18は少なくとも「クローズモード」,「オープンモード」,「オープンクローズモード」の3つのモード制御を行う。 The temperature control system 1 also operates the oil solenoid valves EMV-2 and EMV-4, the coolant solenoid valves EMV-1 and EMV-3, and other valves according to the temperature detected by the temperature sensor SE-1. A control unit 18 for controlling is provided. The control unit 18 performs at least three mode controls of "close mode", "open mode" and "open-close mode".

(1)「クローズモード」
図2に示されるとおり、被加熱油及び冷却液が共に熱交換器12を経由しないように油用電磁弁EMV-2及び冷却液用電磁弁EMV-1を設定するモードである。クローズモードにおける油用配管16及び冷却液用配管17の具体的な設定は、それぞれ以下のとおりである。

(1-1)クローズモードにおける油用配管
油用電磁弁EMV-2:開
油用電磁弁EMV-4:閉
ボールバルブBV-2:開
バランサーバルブBCC-2:開
被加熱油の流路:清浄前タンク11、分岐点16A、油用電磁弁EMV-2、合流点16B、清浄装置13、清浄後タンク14、及び船舶用機関15をこの順で経由する流路(なお、このモードでは、油用電磁弁EMV-4が閉に設定されているので、この油用電磁弁EMV-4の配置先である流路16-1内を被加熱油が移動することはない。)

(1-2)クローズモードにおける冷却液用配管
冷却液用電磁弁EMV-1:開
冷却液用電磁弁EMV-3:閉
ボールバルブBV-1:開
バランサーバルブBCC-1:開
冷却液の流路:船舶用機関15、分岐点17A、冷却液用電磁弁EMV-1、合流点17B、船舶用機関15をこの順に経由する循環路(なお、このモードでは、冷却液用電磁弁EMV-3が閉に設定されているので、この冷却液用電磁弁EMV-3の配置先である流路17-1内を冷却液が移動することはない。)
(1) "Close mode"
As shown in FIG. 2, this mode sets the oil electromagnetic valve EMV-2 and the cooling liquid electromagnetic valve EMV-1 so that the heated oil and the cooling liquid do not pass through the heat exchanger 12 together. Specific settings of the oil pipe 16 and the coolant pipe 17 in the closed mode are as follows.

(1-1) Oil piping in closed mode Oil solenoid valve EMV-2: Open Oil solenoid valve EMV-4: Closed Ball valve BV-2: Open Balancer valve BCC-2: Open Heated oil flow path: A flow path passing through the pre-cleaning tank 11, the branch point 16A, the oil solenoid valve EMV-2, the junction 16B, the cleaning device 13, the post-cleaning tank 14, and the marine engine 15 in this order (Note that in this mode, Since the solenoid valve for oil EMV-4 is set to be closed, the oil to be heated does not move in the channel 16-1 where this solenoid valve for oil EMV-4 is arranged.)

(1-2) Coolant piping in closed mode Coolant solenoid valve EMV-1: Open Coolant solenoid valve EMV-3: Closed Ball valve BV-1: Open Balancer valve BCC-1: Open Coolant flow Route: marine engine 15, branch point 17A, cooling liquid solenoid valve EMV-1, junction 17B, and marine engine 15 in this order (in this mode, cooling liquid solenoid valve EMV-3 is set to be closed, the coolant does not move in the channel 17-1 where the coolant solenoid valve EMV-3 is arranged.)

(2)「オープンモード」
図3に示されるとおり、被加熱油及び冷却液が共に熱交換器12を経由するように油用電磁弁EMV-2及び冷却液用電磁弁EMV-1を設定するモードである。オープンモードにおける油用配管16及び冷却液用配管17の具体的な設定は、それぞれ以下のとおりである。

(2-1)オープンモードにおける油用配管
油用電磁弁EMV-2:閉
油用電磁弁EMV-4:開
ボールバルブBV-2:開
バランサーバルブBCC-2:開
被加熱油の流路:清浄前タンク11、分岐点16A、バランサーバルブBCC-2、油用逆止弁CV-2、熱交換器12の入口S2、熱交換器12の出口S3、温度センサSE-1、水分センサSE-2、ボールバルブBV-2、油用電磁弁EMV-4、合流点16B、清浄装置13、清浄後タンク14、及び船舶用機関15をこの順で経由する流路(なお、このモードでは、油用電磁弁EMV-2が閉に設定されているので、この油用電磁弁EMV-2の配置先である流路16-2内を被加熱油が移動することはない。)

(2-2)オープンモードにおける冷却液用配管
冷却液用電磁弁EMV-1:閉
冷却液用電磁弁EMV-3:開
ボールバルブBV-1:開
バランサーバルブBCC-1:開
冷却液の流路:船舶用機関15、分岐点17A、バランサーバルブBCC-1、冷却液用逆止弁CV-1、熱交換器12の入口S1、熱交換器12の出口S4、ボールバルブBV-1、冷却液用電磁弁EMV-3、合流点17B、船舶用機関15をこの順に経由する循環路(なお、このモードでは、冷却液用電磁弁EMV-1が閉に設定されているので、この冷却液用電磁弁EMV-1の配置先である流路17-2内を冷却液が移動することはない。)
(2) "Open mode"
As shown in FIG. 3, this mode sets the oil solenoid valve EMV-2 and the cooling liquid solenoid valve EMV-1 so that the heated oil and the cooling liquid both pass through the heat exchanger 12. FIG. Specific settings of the oil pipe 16 and the coolant pipe 17 in the open mode are as follows.

(2-1) Oil piping in open mode Oil solenoid valve EMV-2: Closed Oil solenoid valve EMV-4: Open Ball valve BV-2: Open Balancer valve BCC-2: Open Heated oil flow path: Pre-cleaning tank 11, branch point 16A, balancer valve BCC-2, oil check valve CV-2, inlet S2 of heat exchanger 12, outlet S3 of heat exchanger 12, temperature sensor SE-1, moisture sensor SE- 2, a flow path passing through the ball valve BV-2, the oil solenoid valve EMV-4, the confluence 16B, the cleaning device 13, the post-cleaning tank 14, and the marine engine 15 in this order (in this mode, the oil Since the solenoid valve EMV-2 for oil is set to be closed, the oil to be heated does not move in the flow path 16-2 where this solenoid valve EMV-2 for oil is arranged.)

(2-2) Coolant piping in open mode Coolant solenoid valve EMV-1: Closed Coolant solenoid valve EMV-3: Open Ball valve BV-1: Open Balancer valve BCC-1: Open Coolant flow Path: marine engine 15, branch point 17A, balancer valve BCC-1, coolant check valve CV-1, inlet S1 of heat exchanger 12, outlet S4 of heat exchanger 12, ball valve BV-1, cooling A circulation path passing through the liquid solenoid valve EMV-3, the confluence point 17B, and the marine engine 15 in this order (In this mode, the cooling liquid solenoid valve EMV-1 is set to be closed, so the cooling liquid The cooling liquid does not move in the flow path 17-2 where the electromagnetic valve EMV-1 is arranged.)

(3)「オープンクローズモード」
図4に示されるとおり、被加熱油が熱交換器12を経由し、且つ、冷却液が熱交換器12を経由しないように油用電磁弁EMV-2及び冷却液用電磁弁EMV-1を設定するモードである。オープンクローズモードにおける油用配管16及び冷却液用配管17の具体的な設定は、それぞれ以下のとおりである。

(3-1)オープンクローズモードにおける油用配管
油用電磁弁EMV-2:閉
油用電磁弁EMV-4:開
ボールバルブBV-2:開
バランサーバルブBCC-2:開
被加熱油の流路:清浄前タンク11、分岐点16A、バランサーバルブBCC-2、油用逆止弁CV-2、熱交換器12の入口S2、熱交換器12の出口S3、温度センサSE-1、水分センサSE-2、ボールバルブBV-2、油用電磁弁EMV-4、合流点16B、清浄後タンク14、及び船舶用機関15をこの順で経由する流路(なお、このモードでは、油用電磁弁EMV-2が閉に設定されているので、この油用電磁弁EMV-2の配置先である流路16-2内を被加熱油が移動することはない。)

(3-2)オープンクローズモードにおける冷却液用配管
冷却液用電磁弁EMV-1:開
冷却液用電磁弁EMV-3:閉
ボールバルブBV-1:開
バランサーバルブBCC-1:開
冷却液の流路:船舶用機関15、分岐点17A、油用電磁弁EMV-1、合流点17B、船舶用機関15をこの順に経由する循環路(なお、このモードでは、冷却液用電磁弁EMV-3が閉に設定されているので、この冷却液用電磁弁EMV-3の配置先である流路17-1内を冷却液が移動することはない。)
(3) "Open-closed mode"
As shown in FIG. 4, the oil solenoid valve EMV-2 and the cooling liquid solenoid valve EMV-1 are set so that the oil to be heated passes through the heat exchanger 12 and the cooling liquid does not pass through the heat exchanger 12. This is the mode to set. Specific settings of the oil pipe 16 and the coolant pipe 17 in the open-close mode are as follows.

(3-1) Oil piping in open-close mode Oil solenoid valve EMV-2: Closed Oil solenoid valve EMV-4: Open Ball valve BV-2: Open Balancer valve BCC-2: Open Heated oil flow path : Pre-cleaning tank 11, branch point 16A, balancer valve BCC-2, oil check valve CV-2, inlet S2 of heat exchanger 12, outlet S3 of heat exchanger 12, temperature sensor SE-1, moisture sensor SE -2, a ball valve BV-2, an oil solenoid valve EMV-4, a confluence 16B, a tank after cleaning 14, and a flow path passing through the marine engine 15 in this order (In addition, in this mode, the oil solenoid valve Since EMV-2 is set to be closed, the oil to be heated does not move in the flow path 16-2 where this solenoid valve for oil EMV-2 is arranged.)

(3-2) Coolant piping in open-close mode Coolant solenoid valve EMV-1: open Coolant solenoid valve EMV-3: closed Ball valve BV-1: open Balancer valve BCC-1: open Flow path: Marine engine 15, branch point 17A, oil solenoid valve EMV-1, confluence 17B, circulation path passing through marine engine 15 in this order (In this mode, coolant solenoid valve EMV-3 is set to be closed, the coolant does not move in the channel 17-1 where the coolant solenoid valve EMV-3 is arranged.)

次に、本発明に係る廃熱を利用した被加熱油の温度制御方法について好ましい一実施形態に基づいて詳細に説明する。図5は、本発明に係る廃熱を利用した被加熱油の温度制御方法の好ましい一実施形態のフローチャートである。なお、図5の左側のフローと右側のフローとは例えば並行して実行される。この温度制御方法は、例えば、上述した温度制御システム1を利用して実施することができる。 Next, a method for controlling the temperature of oil to be heated using waste heat according to the present invention will be described in detail based on a preferred embodiment. FIG. 5 is a flow chart of a preferred embodiment of the temperature control method for heated oil using waste heat according to the present invention. Note that the flow on the left side and the flow on the right side in FIG. 5 are executed in parallel, for example. This temperature control method can be implemented using, for example, the temperature control system 1 described above.

図5に示す温度制御方法は、概略として、清浄装置13へ導入される被加熱油と船舶用機関15を経由した冷却液との間で熱交換する熱交換器12で被加熱油の加熱及び冷却液の冷却を行うステップ(オープンモードを発現させるステップS11)と、熱交換器12を経由した被加熱油の温度を温度センサSE-1によって検出するステップ(S12)と、温度センサSE-1で検出された被加熱油の温度が予め設定された適正範囲の上限値(例えば65℃)に到達しない場合(S12:NO)には、引き続き被加熱油及び冷却液を共に熱交換器12へ導入し(オープンモードを維持し)、温度センサSE-1で検出された被加熱油の温度が予め設定された適正範囲の上限値(例えば65℃)に到達した場合(S12:YES)には、被加熱油が熱交換器12を経由し、且つ、冷却液が熱交換器12を経由しないようにするステップ(オープンクローズモードを発現させるステップS13)とを備えている。また、本実施形態の温度制御方法は、熱交換器12を経由して清浄装置13へ向かう被加熱油の水分を水分センサSE-2によって検出するステップ(S15)と、水分センサSE-2で検出された水分量が予め設定された適正範囲の上限値(例えば65℃)に到達した場合(S15:YES)には、温度センサSE-1で検出される温度に拘わらず、被加熱油及び冷却液が共に熱交換器12を経由しないことを優先して設定するステップ(クローズモードを発現させるステップS17)とを備えている。 In the temperature control method shown in FIG. 5, as an outline, the heated oil is heated and A step of cooling the coolant (step S11 for developing the open mode), a step of detecting the temperature of the heated oil that has passed through the heat exchanger 12 with the temperature sensor SE-1 (S12), and a temperature sensor SE-1 If the temperature of the oil to be heated detected in does not reach the upper limit value (for example, 65° C.) of the preset appropriate range (S12: NO), both the oil to be heated and the cooling liquid are continuously sent to the heat exchanger 12. When the temperature of the oil to be heated detected by the temperature sensor SE-1 reaches the upper limit value (for example, 65 ° C.) of the preset appropriate range (S12: YES) and a step of preventing the oil to be heated from passing through the heat exchanger 12 and the cooling liquid from passing through the heat exchanger 12 (step S13 of developing the open-close mode). Further, the temperature control method of the present embodiment comprises a step (S15) of detecting moisture in the oil to be heated, which is directed toward the cleaning device 13 via the heat exchanger 12, by the moisture sensor SE-2, and When the detected water content reaches the upper limit value (eg, 65° C.) of a preset appropriate range (S15: YES), regardless of the temperature detected by the temperature sensor SE-1, the oil to be heated and and a step of giving priority to setting that the coolant does not pass through the heat exchanger 12 (step S17 of developing the closed mode).

以下、上述した温度制御方法を実現させるための制御部18の処理のフローを具体的に説明する。 A flow of processing of the control unit 18 for realizing the temperature control method described above will be specifically described below.

フローが開始されると、先ず、制御部18はオープンモードを発現させて熱交換を行う(S11)。このオープンモードでは、船舶用機関15から排出される高熱の冷却液によって被加熱油が温められ、それと同時に冷却液も冷却される。 When the flow starts, first, the control unit 18 causes the open mode to perform heat exchange (S11). In this open mode, the heated oil is warmed by the hot coolant discharged from the marine engine 15, and the coolant is cooled at the same time.

次に、制御部18は、温度センサSE-1で検出される温度が予め設定された適正範囲の上限値(例えば65℃)に到達したか否かを判定し(S12)、温度が予め設定された適正範囲の上限値(例えば65℃)に到達しない場合(S12:NO)には、オープンモードを継続し、温度が予め設定された適正範囲の上限値(例えば65℃)に到達した場合(S12:YES)には、オープンクローズモードを発現させる(S13)。このオープンクローズモードでは、熱交換器12内に滞留する高温の冷却液の余熱が被加熱油の加熱に利用されるので、被加熱油の温められる速度が緩やかとなり、その速度は時間の経過によって徐々に低下する。よって、オープンクローズモードでは、被加熱油の温度が適正範囲の下限値(例えば45℃)に向かって緩やかに下降する。 Next, the control unit 18 determines whether or not the temperature detected by the temperature sensor SE-1 has reached the upper limit value (for example, 65° C.) of a preset appropriate range (S12). If the temperature does not reach the upper limit of the appropriate range (for example, 65°C) (S12: NO), the open mode is continued, and if the temperature reaches the upper limit of the preset appropriate range (for example, 65°C) If (S12: YES), the open-close mode is activated (S13). In this open-closed mode, the residual heat of the high-temperature coolant staying in the heat exchanger 12 is used to heat the oil to be heated. Decrease gradually. Therefore, in the open-close mode, the temperature of the oil to be heated gradually decreases toward the lower limit (for example, 45° C.) of the appropriate range.

その後、オープンクローズモードによって被加熱油の温度が適正範囲の下限値(例えば45℃)に到達した場合(S14:YES)、制御部18は再びオープンモードを発現させて(S11)、高熱の冷却液による被加熱油の加熱を再開する。したがって、図5の左側のフロー(ループ)が繰り返されると、被加熱油の温度は適正範囲の上限値(例えば65℃)と下限値(例えば45℃)との間で上昇及び下降を繰り返し、結果として被加熱油の温度は適正範囲(45℃~65℃)内に収められる。 After that, when the temperature of the oil to be heated reaches the lower limit value (for example, 45°C) of the appropriate range in the open-closed mode (S14: YES), the control unit 18 causes the open mode again (S11) to cool the high temperature. Heating of the oil to be heated by the liquid is resumed. Therefore, when the flow (loop) on the left side of FIG. 5 is repeated, the temperature of the oil to be heated repeatedly rises and falls between the upper limit (for example, 65° C.) and the lower limit (for example, 45° C.) of the appropriate range. As a result, the temperature of the oil to be heated is kept within the appropriate range (45°C to 65°C).

その一方で、制御部18は、水分センサSE-2で検出される水分量が予め設定された値に到達したか否かを判定し(S15)、水分センサSE-2で検出された水分量が予め設定された値に到達した場合には(S15:YES)、オープンモード及びオープンクローズモードに優先して(すなわち温度センサSE-1で検出される温度に拘わらず)、クローズモードを発現させて(S17)フローを終了する。 On the other hand, the control unit 18 determines whether or not the amount of moisture detected by the moisture sensor SE-2 has reached a preset value (S15), and determines whether the amount of moisture detected by the moisture sensor SE-2 is reaches a preset value (S15: YES), the closed mode is developed in preference to the open mode and the open-closed mode (that is, regardless of the temperature detected by the temperature sensor SE-1). (S17) to terminate the flow.

また、制御部18は、不図示の制御盤内のパネルを介して管理者から終了指示が入力された否かを判定し(S16)、終了指示が入力された場合には(S16:YES)、クローズモードを発現させて(S17)フローを終了する。 Further, the control unit 18 determines whether or not a termination instruction has been input from the administrator via a panel in the control panel (not shown) (S16), and if the termination instruction has been input (S16: YES). , the close mode is activated (S17) and the flow ends.

なお、被加熱油の適正範囲(上限値及び下限値)は、不図示の制御盤内のパネルを介して予め管理者がシステムへ入力できるものとする。また、図5の左側のフローは、被加熱油の温度を適正範囲に収めるために加熱速度の異なる2段階のモード(オープンモード及びオープンクローズモード)を主として使い分けたが、加熱速度の異なる3段階以上のモード(例えば、通常のオープンモード、オープンクローズモード、及び急速加熱用のオープンモードの3モード)を使い分けてもよい。急速加熱用のオープンモードは、熱交換器12に対する高温冷却液の流入量が通常のオープンモードより高く設定されたモードである。この流入量は、例えばバランサーバルブBCC-1によって調節することが可能である。 It should be noted that the proper range (upper limit and lower limit) of the oil to be heated can be entered in advance by the administrator into the system via a panel in the control panel (not shown). In the flow on the left side of FIG. 5, two modes with different heating rates (open mode and open-close mode) are mainly used to keep the temperature of the oil to be heated within an appropriate range. The above modes (for example, normal open mode, open-closed mode, and open mode for rapid heating) may be selectively used. The open mode for rapid heating is a mode in which the inflow amount of high-temperature coolant to the heat exchanger 12 is set higher than in the normal open mode. This inflow can be adjusted, for example, by a balancer valve BCC-1.

以上説明したとおり本実施形態に係る温度制御システム1によれば、被加熱油の加熱と冷却液の冷却とに両者間の熱交換を利用するので、被加熱油の加熱のための消費電力と冷却液の冷却のための消費電力との双方を抑えて発電用機関の負荷を抑えることができる。 As described above, according to the temperature control system 1 according to the present embodiment, since heat exchange between the heating of the oil to be heated and the cooling of the cooling liquid are used, the power consumption for heating the oil to be heated and the It is possible to reduce both the power consumption for cooling the coolant and the load on the generator engine.

また本実施形態に係る温度制御システムによれば、船舶に加熱装置及び冷却装置を個別に搭載する必要がない、或いは船舶に搭載される加熱装置及び冷却装置の規模を抑えることができるので、船舶の重量を抑えて推進機関の負荷を抑えることもできる。 Further, according to the temperature control system according to the present embodiment, it is not necessary to separately mount the heating device and the cooling device on the ship, or the scale of the heating device and the cooling device mounted on the ship can be reduced. It is also possible to suppress the load on the propulsion system by suppressing the weight of the engine.

また本実施形態に係る温度制御システムや温度制御方法によれば、被加熱油が熱交換器12を経由し、且つ、冷却液が熱交換器12を経由しないオープンクローズモード(図4)を発現させることができるので、熱交換器12内に滞留する高温の冷却液の余熱を被加熱油の加熱に有効利用してエネルギーロスを抑えると共に、被加熱油の急激な温度低下を防ぐことで適正範囲の下限値(例えば45℃)を下回るという事態を確実に防ぎ、一定以上の清浄効果を維持することも可能である。 Further, according to the temperature control system and temperature control method according to the present embodiment, the heated oil passes through the heat exchanger 12, and the cooling liquid does not pass through the heat exchanger 12. Therefore, the residual heat of the high-temperature cooling liquid remaining in the heat exchanger 12 is effectively used to heat the heated oil, thereby suppressing energy loss and preventing a rapid temperature drop of the heated oil. It is also possible to reliably prevent a situation where the temperature falls below the lower limit of the range (for example, 45° C.) and maintain a cleaning effect above a certain level.

以上のように、本発明について好ましい実施形態について説明したが、本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の技術思想を逸脱或いは変更しない範囲内で種々変形が可能である。例えば、被加熱油の温度の適正範囲は、上述した45℃~65℃の範囲に限定されることはなく、被加熱油の性状によっては例えば50℃~60℃の範囲に設定されることもある。また、例えば、上述した実施形態では被加熱油の温度制御を主として説明したが、冷却液の温度に応じて被加熱油の温度制御の内容に変更を加えることとしてもよい。 As described above, the preferred embodiments of the present invention have been described, but the present invention is not limited to the above embodiments, and various modifications are possible without departing from or changing the technical concept of the present invention. . For example, the proper range of the temperature of the oil to be heated is not limited to the range of 45°C to 65°C described above, and may be set to a range of, for example, 50°C to 60°C depending on the properties of the oil to be heated. be. Further, for example, although temperature control of the oil to be heated has been mainly described in the above-described embodiment, the content of temperature control of the oil to be heated may be changed according to the temperature of the coolant.

1 温度制御システム
11 清浄前タンク
12 熱交換器
13 清浄装置
14 清浄後タンク
15 船舶用機関
16 油用配管
16-1 熱交換器を経由する被加熱油の流路
16-2 熱交換器を経由しない被加熱油の流路
16A 分岐点
16B 合流点
17 冷却液用配管
17-1 熱交換器を経由する冷却液の流路
17-2 熱交換器を経由しない冷却液の流路
18 制御部
17A 分岐点
17B 合流点
SE-1 温度センサ
SE-2 水分センサ

1 temperature control system 11 tank before cleaning 12 heat exchanger 13 cleaning device 14 tank after cleaning 15 marine engine 16 oil piping 16-1 flow path of oil to be heated via heat exchanger 16-2 via heat exchanger Flow path 16A for non-heated oil Branch point 16B Junction point 17 Coolant piping 17-1 Coolant path 17-2 passing through heat exchanger Coolant path 18 not passing through heat exchanger Controller 17A Branch point 17B Junction point SE-1 Temperature sensor SE-2 Moisture sensor

Claims (8)

液冷式の船舶用機関の燃料油や潤滑油などとして用いられる被加熱油を清浄前に廃熱で加熱する廃熱を利用した温度制御システムにおいて、
清浄装置へ導入される前記被加熱油と前記船舶用機関を経由した冷却液との間で熱交換することにより前記被加熱油の加熱及び前記冷却液の冷却を行う熱交換器と、
前記被加熱油を流通させる油用配管であって、前記熱交換器を経由して前記清浄装置へ至る流路と前記熱交換器を経由しないで前記清浄装置へ至る流路とを備えた油用配管と、
前記油用配管内に配置され、前記熱交換器を経由する流路と経由しない流路との間で前記被加熱油の流路を切り替えるための油用電磁弁と、
前記冷却液を流通させる冷却液用配管であって、前記熱交換器を経由して前記船舶用機関に至る流路と前記熱交換器を経由しないで前記船舶用機関に至る流路とを備えた冷却液用配管と、
前記冷却液用配管内に配置され、前記熱交換器を経由する流路と経由しない流路との間で前記冷却液の流路を切り替えるための冷却液用電磁弁と、
前記熱交換器を経由して前記清浄装置へ向かう前記被加熱油の温度及び水分それぞれ検出する温度センサ及び水分センサと、
前記温度センサ及び前記水分センサで検出された温度及び水分量の双方に応じて前記油用電磁弁及び前記冷却液用電磁弁を制御する制御部と、
を備えていることを特徴とする廃熱を利用した被加熱油の温度制御システム。
In a temperature control system that uses waste heat to heat heated oil used as fuel oil or lubricating oil for liquid-cooled marine engines before cleaning,
a heat exchanger that heats the heated oil and cools the cooling liquid by exchanging heat between the heated oil introduced into the cleaning device and the cooling liquid that has passed through the marine engine;
An oil pipe for circulating the oil to be heated, the oil comprising a flow path leading to the cleaning device via the heat exchanger and a flow path leading to the cleaning device without passing through the heat exchanger. piping for
an oil solenoid valve disposed in the oil pipe for switching the flow path of the heated oil between a flow path that passes through the heat exchanger and a flow path that does not pass through;
A cooling liquid pipe for circulating the cooling liquid, comprising a flow path leading to the marine engine via the heat exchanger and a flow path leading to the marine engine not via the heat exchanger. cooling liquid piping;
a cooling liquid solenoid valve disposed in the cooling liquid pipe for switching the flow path of the cooling liquid between a flow path passing through the heat exchanger and a flow path not passing through the heat exchanger;
a temperature sensor and a moisture sensor for respectively detecting the temperature and moisture of the heated oil directed to the cleaning device via the heat exchanger;
a control unit that controls the oil solenoid valve and the cooling liquid solenoid valve according to both the temperature and the water content detected by the temperature sensor and the moisture sensor;
A temperature control system for heated oil using waste heat, comprising :
請求項1に記載の廃熱を利用した被加熱油の温度制御システムにおいて、
前記制御部は、
前記被加熱油及び前記冷却液が共に前記熱交換器を経由するように前記油用電磁弁及び前記冷却液用電磁弁を設定するオープンモードと、
前記被加熱油が前記熱交換器を経由し、且つ、前記冷却液が前記熱交換器を経由しないように前記油用電磁弁及び前記冷却液用電磁弁を設定するオープンクローズモードと、
前記被加熱油及び前記冷却液が共に前記熱交換器を経由しないように前記油用電磁弁及び前記冷却液用電磁弁を設定するクローズモードと、
を備え
前記水分センサで検出された水分量が予め設定された値に到達した場合には前記オープンモード及び前記オープンクローズモードに優先して前記クローズモードを発現させる
ことを特徴とする廃熱を利用した被加熱油の温度制御システム。
In the temperature control system for heated oil using waste heat according to claim 1,
The control unit
an open mode in which the oil solenoid valve and the cooling liquid solenoid valve are set such that both the heated oil and the cooling liquid pass through the heat exchanger;
an open-close mode in which the oil solenoid valve and the cooling liquid solenoid valve are set so that the oil to be heated passes through the heat exchanger and the cooling liquid does not pass through the heat exchanger;
a close mode in which the oil solenoid valve and the cooling liquid solenoid valve are set so that both the heated oil and the cooling liquid do not pass through the heat exchanger;
with
When the amount of moisture detected by the moisture sensor reaches a preset value, the closed mode is developed in preference to the open mode and the open-closed mode.
A temperature control system for heated oil using waste heat.
請求項2に記載の廃熱を利用した被加熱油の温度制御システムにおいて、
前記水分センサで検出された水分量が前記値に到達しない限り、前記制御部は、
前記温度センサで検出された温度が予め設定された値に到達しない場合には前記オープンモードを発現させ、
前記温度センサで検出された温度が予め設定された値に到達した場合には前記オープンクローズモードを発現させる
ことを特徴とする廃熱を利用した被加熱油の温度制御システム。
In the temperature control system for heated oil using waste heat according to claim 2,
As long as the moisture content detected by the moisture sensor does not reach the value, the control unit
when the temperature detected by the temperature sensor does not reach a preset value, the open mode is activated;
A temperature control system for heated oil using waste heat, wherein the open-close mode is activated when the temperature detected by the temperature sensor reaches a preset value.
請求項1からのいずれか1項に記載の廃熱を利用した被加熱油の温度制御システムにおいて、
前記油用配管の流路のうち前記熱交換器を経由する流路の途中には逆流を防止する油用逆止弁が配置され、
前記冷却液用配管の流路のうち前記熱交換器を経由する流路の途中には逆流を防止する冷却液用逆止弁が配置されている
ことを特徴とする廃熱を利用した被加熱油の温度制御システム。
In the temperature control system for heated oil using waste heat according to any one of claims 1 to 3 ,
An oil check valve for preventing backflow is arranged in the middle of the flow path passing through the heat exchanger in the flow path of the oil pipe,
Heated using waste heat, characterized in that a cooling liquid check valve for preventing backflow is arranged in the middle of the flow path passing through the heat exchanger in the flow path of the cooling liquid piping. Oil temperature control system.
請求項1からのいずれか1項に記載の廃熱を利用した被加熱油の温度制御システムにおいて、
前記油用配管の流路のうち前記熱交換器を経由する流路の途中には油用流量調整バルブが配置され、
前記冷却液用配管の流路のうち前記熱交換器を経由する流路の途中には冷却液用流量調整バルブが配置されている
ことを特徴とする廃熱を利用した被加熱油の温度制御システム。
In the temperature control system for heated oil using waste heat according to any one of claims 1 to 4 ,
An oil flow control valve is arranged in the middle of the flow path passing through the heat exchanger in the flow path of the oil pipe,
Temperature control of heated oil using waste heat, characterized in that a cooling liquid flow rate adjustment valve is arranged in the middle of the flow path passing through the heat exchanger among the flow paths of the cooling liquid piping. system.
液冷式の船舶用機関の燃料油や潤滑油などとして用いられる被加熱油を清浄前に廃熱で加熱する廃熱を利用した温度制御方法において、
清浄装置へ導入される前記被加熱油と前記船舶用機関を経由した冷却液との間で熱交換する熱交換器で前記被加熱油の加熱及び前記冷却液の冷却を行うステップと、
前記熱交換器を経由して前記清浄装置へ至る流路と前記熱交換器を経由しないで前記清浄装置へ至る流路との間で前記被加熱油の流路を切り替えるステップと、
前記熱交換器を経由して前記船舶用機関に至る流路と前記熱交換器を経由しないで前記船舶用機関に至る流路との間で前記冷却液の流路を切り替えるステップと、
前記熱交換器を経由して前記清浄装置へ向かう前記被加熱油の温度及び水分それぞれ温度センサ及び水分センサによって検出するステップと、
前記温度センサ及び前記水分センサで検出された温度及び水分量の双方に応じて前記被加熱油の流路の前記切り替え及び前記冷却液の流路の前記切り替えを制御するステップと、
を備えていることを特徴とする廃熱を利用した被加熱油の温度制御方法
In a temperature control method using waste heat, the oil to be heated, which is used as fuel oil or lubricating oil for liquid-cooled marine engines, is heated with waste heat before cleaning.
a step of heating the heated oil and cooling the cooling liquid with a heat exchanger that exchanges heat between the heated oil introduced into the cleaning device and the cooling liquid that has passed through the marine engine;
switching the flow path of the oil to be heated between a flow path leading to the cleaning device via the heat exchanger and a flow path leading to the cleaning device without passing through the heat exchanger;
switching the flow path of the cooling liquid between a flow path leading to the marine engine via the heat exchanger and a flow path leading to the marine engine not via the heat exchanger;
detecting the temperature and moisture content of the heated oil traveling through the heat exchanger to the cleaning device with a temperature sensor and a moisture sensor , respectively ;
controlling the switching of the flow path of the oil to be heated and the switching of the flow path of the cooling liquid according to both the temperature and the moisture content detected by the temperature sensor and the moisture sensor;
A temperature control method for heated oil using waste heat, comprising:
請求項6に記載の廃熱を利用した被加熱油の温度制御方法において、 In the temperature control method for heated oil using waste heat according to claim 6,
前記制御するステップは、 The controlling step includes:
前記被加熱油及び前記冷却液が共に前記熱交換器を経由するように前記被加熱油の流路及び前記冷却液の流路を設定するオープンモードと、 an open mode for setting the flow path of the oil to be heated and the flow path of the cooling liquid so that the oil to be heated and the cooling liquid both pass through the heat exchanger;
前記被加熱油が前記熱交換器を経由し、且つ、前記冷却液が前記熱交換器を経由しないように前記被加熱油の流路及び前記冷却液の流路を設定するオープンクローズモードと、 an open-close mode for setting the flow path of the oil to be heated and the flow path of the cooling liquid so that the oil to be heated passes through the heat exchanger and the cooling liquid does not pass through the heat exchanger;
前記被加熱油及び前記冷却液が共に前記熱交換器を経由しないように前記被加熱油の流路及び前記冷却液の流路を設定するクローズモードと a close mode for setting the flow path of the oil to be heated and the flow path of the cooling liquid so that both the oil to be heated and the cooling liquid do not pass through the heat exchanger;
を備え、 with
前記水分センサで検出された水分量が予め設定された値に到達した場合には前記オープンモード及び前記オープンクローズモードに優先して前記クローズモードを発現させる When the amount of moisture detected by the moisture sensor reaches a preset value, the closed mode is developed in preference to the open mode and the open-closed mode.
ことを特徴とする廃熱を利用した被加熱油の温度制御方法。 A temperature control method for heated oil using waste heat, characterized by:
請求項7に記載の廃熱を利用した被加熱油の温度制御方法において、 In the temperature control method for heated oil using waste heat according to claim 7,
前記水分センサで検出された水分量が前記値に到達しない限り、前記制御するステップでは、As long as the moisture content detected by the moisture sensor does not reach the value, in the controlling step,
前記温度センサで検出された温度が予め設定された値に到達しない場合には前記オープンモードを発現させ、 when the temperature detected by the temperature sensor does not reach a preset value, the open mode is activated;
前記温度センサで検出された温度が予め設定された値に到達した場合には前記オープンクローズモードを発現させる When the temperature detected by the temperature sensor reaches a preset value, the open-close mode is activated.
ことを特徴とする廃熱を利用した被加熱油の温度制御方法。 A temperature control method for heated oil using waste heat, characterized by:
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