JPH0683995U - 冷却用熱交換器の設置構造および冷却用熱交換器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【構成】 上部開放の調圧水槽９内に、ポンプの原動機
を冷却するための冷却用熱交換器１１を浸漬配置し、冷
却用熱交換器１１は、複数の直管をＵ形ベンド管で連結
して直列の管路をなす熱交換モジュールを有し、各熱交
換モジュールの流入口および流出口をそれぞれ集合管を
介して連結した構造とする。 【効果】 冷却用熱交換器１１を大気圧下の調圧水槽９
内に設置することにより、冷却用熱交換器１１の存在が
ポンプの吐出全揚程に影響を与えることを回避できる。
調圧水槽９の上部開口９ａから冷却用熱交換器１１を外
に取り出すことにより、作業スペースの制約を受けるこ
となく容易にメンテナンス作業を行うことができる。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、ポンプ設備等においてディーゼル機関や歯車減速機を冷却するため の冷却用熱交換器の設置構造および冷却用熱交換器に関する。

【０００２】

【従来の技術】

従来、大型のポンプ設備においては、ポンプの吐出し水路をコンクリートで構 築しており、この吐出し水路に、ポンプ駆動に使用するディーゼル機関や歯車減 速機を冷却するための冷却用熱交換器を設けている。その構造は、例えば図６〜 図７に示すようなものである。図６〜図７において、吐出し水路２１は断面形状 が四角形をなしており、吐出し水路２１の両側壁２２に設けた凹部２３に左右一 対の冷却用熱交換器２４を配置している。この冷却用熱交換器２４は吐出し水路 ２１の流れ方向に沿った前後に一対のヘッダー管２５を有し、双方のヘッダー管 ２５の間に複数の冷却管２６を設けている。そして、冷却用熱交換器２４はその 内部において冷媒水が双方のヘッダー管２５を介して各冷却管２６を交互にジグ ザグに流れるように構成している。また、冷却用熱交換器２４は上部の蓋体２７ によって吐出し水路２１の天井部２８に固定している。

【０００３】

【考案が解決しようとする課題】

しかし、上記した従来の構成において、冷却用熱交換器２４は吐出し水路２１ の両側壁２２に設けた凹部２３に配置しているので、吐出し水路２１の側壁２２ の厚みに制約され、冷却用熱交換器２４の大きさが規制される問題があった。ま た、吐出し水路２１の側壁２２に凹部２３および冷却用熱交換器２４が存在する ことにより水路の流れ抵抗が増加するので、ポンプの吐出全揚程を大きくする必 要があり、ポンプ駆動に使用するディーゼル機関の原動機出力を高める必要があ った。上述のような構成とすると、メンテナンス時に冷却用熱交換器２４を取り 出して分解点検するための余分なスペースを建屋内に設ける必要があった。

【０００４】 本考案は上記課題を解決するもので、冷却用熱交換器の存在がポンプの吐出全 揚程に影響を与えず、また設置のためのスペースを別途に設ける必要がない冷却 用熱交換器の設置構造および冷却用熱交換器を提供することを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】

上記課題を解決するために、本考案の冷却用熱交換器の設置構造は、一側にポ ンプの吐出口が開口し他側に水路が開口する上部開放の調圧水槽内に、前記ポン プの原動機を冷却するための冷却用熱交換器を浸漬配置した構成とするものであ る。

【０００６】 本考案の冷却用熱交換器は、複数の直管を平行に配列するとともに、隣接する 直管の上端および下端をＵ形ベンド管で連結して直列の管路をなす熱交換モジュ ールを形成し、複数の熱交換モジュールを平行に配置するとともに、各熱交換モ ジュールの流入口および流出口をそれぞれ集合管を介して連結した構成とするも のである。

【０００７】

【作用】

上記した設置構造により、一側の開口から調圧水槽内に放流したポンプの吐出 流は大気圧下において他側の開口から水路に流れ出る。一方、冷却用熱交換器に はポンプの原動機を冷却するための冷却流体が流れており、調圧水槽に放流した ポンプの吐出流が冷却用熱交換器を介して冷却流体を冷却する。

【０００８】 上述の作用において、調圧水槽内に位置する冷却用熱交換器は、大気圧下にお いてポンプの吐出流に接触するので、その存在がポンプの吐出全揚程に影響を与 える要素とはならず、従来のように冷却用熱交換器の設置に伴うポンプの吐出全 揚程の増大を招くことがない。また、調圧水槽はポンプの吐出流量に応じてその 容量を大きく設定しており、その形状によって冷却用熱交換器の大きさが規制さ れることがない。さらに、調圧水槽は上部を開放した構造をなすので、冷却用熱 交換器の取り付け、取り外しの作業を容易に行うことができ、冷却用熱交換器を 上部開口から調圧水槽外に取り出すことにより、メンテナンスを行う作業スペー スとして屋外の広い空間を利用することでき、作業スペースの制約を受けること がない。

【０００９】 上記した冷却用熱交換器により、ポンプの原動機を冷却するための冷却流体は 、一側の集合管において各熱交換モジュールに分流し、各熱交換モジュールの直 列の管路を流れた後に他側の集合管において合流し、その後に冷却用熱交換器か ら原動機へと還流する。熱交換モジュールは直管をＵ形ベンド管で連結した構造 をなして管路の形状抵抗が小さいので、熱交換モジュールを流れる冷却流体に与 える圧力損失は少なく、冷却流体を循環させるための循環ポンプの容量を低減す ることができる。

【００１０】

【実施例】

以下、本考案の一実施例を図面に基づいて説明する。図１〜図２において、建 屋１の内部に設けたポンプピット２には縦軸型の軸流ポンプ３を配置しており、 軸流ポンプ３の吸込側は流入水路４に連通している。また、建屋１の内部には軸 流ポンプ３を駆動するためのディーゼル機関５および複合変速機６を配置してお り、ディーゼル機関５および複合変速機６は冷却流体が循環する冷却ジャケット （図示せず）を備えている。

【００１１】 軸流ポンプ３の吐出管７はサイホン形状をなし、その頂部付近に７ａにサイホ ンブレーカー８を有している。吐出管７の吐出口７ｂは屋外に位置する調圧水槽 ９の一側に開口し、開口は調圧水槽９の最低水位（ＬＷＬ）下に位置しており、 調圧水槽９の他側には管渠をなす流出水路１０が開口している。調圧水槽９は上 部開口９ａにおいて大気開放する形状をなし、その容量は軸流ポンプ３の吐出流 量に応じて設定している。

【００１２】 調圧水槽９の内部には冷却用熱交換器１１を浸漬配置しており、冷却用熱交換 器１１の管路はディーゼル機関５および複合変速機６の冷却ジャケット（図示せ ず）に連通している。

【００１３】 図３〜図５に示すように、冷却用熱交換器１１は、平行に配置した複数の熱交 換モジュール１２からなり、各熱交換モジュール１２の流入口１２ａおよび流出 口１２ｂをそれぞれ集合管１３，１４を介して連結したもので、集合管１３，１ ４の開口１３ａ，１４ａが前述の冷却ジャケットに循環管（図示せず）を介して 連通している。各熱交換モジュール１２は、複数の直管１５を平行に配列し、隣 接し合う直管１５の上端および下端をＵ形ベンド管１６で連結して直列の管路に 形成したものである。尚、本実施例の冷却用熱交換器１１は、その一側に別途の 系に連通する熱交換モジュール１２を併設している。

【００１４】 以下、上記構成における作用を説明する。ディーゼル機関５により複合変速機 ６を介して軸流ポンプ３を駆動し、流入水路４の水を吐出管７を通して調圧水槽 ９に放流する。ところで、この吐出管７はサイホン形状をなすので、運転期間中 はサイホン作用により軸流ポンプ３の負荷を軽減する。運転停止時には、サイホ ンブレーカー８によって吐出管７内の真空を破壊し、流入水路４の水が勝手に調 圧水槽９に流れ出ることを防止する。

【００１５】 吐出管７の開口７ｂから調圧水槽９内に放流した軸流ポンプ３の吐出流は、調 圧水槽９において大気圧下に開放され、通常は調圧水槽９の最高水位（ＨＷＬ） より下方の計画水位（ＮＷＬ）を維持しながら他側の開口から流出水路１０に流 れ出る。

【００１６】 一方、冷却用熱交換器１１にはディーゼル機関５および複合変速機６を冷却す るための冷却流体が流れており、調圧水槽９に放流した軸流ポンプ３の吐出流が 冷却用熱交換器１１を介して冷却流体を冷却する。

【００１７】 このとき、調圧水槽９内に位置する冷却用熱交換器１１は、大気圧下において 軸流ポンプ３の吐出流に接触するので、その存在が軸流ポンプ３の吐出全揚程に 影響を与える要素とはならず、従来のように冷却用熱交換器１１の設置に伴う軸 流ポンプ３の吐出全揚程の増大を招くことがない。また、調圧水槽９は軸流ポン プ３の吐出流量に応じてその容量を大きく設定しており、その形状によって冷却 用熱交換器１１の大きさが規制されることがなく、任意の容量をもつ冷却用熱交 換器１１を設置することが可能となる。

【００１８】 さらに、調圧水槽９は屋外に位置して上部を開放した構造をなすので、冷却用 熱交換器１１の取り付け、取り外しの作業を容易に行うことができ、冷却用熱交 換器１１を上部開口９ａから調圧水槽９の外部に取り出すことにより、メンテナ ンスを行う作業スペースとして屋外の広い空間を利用することでき、作業スペー スの制約を受けることがない。

【００１９】 冷却用熱交換器１１における冷却流体は、一側の集合管１３において各熱交換 モジュール１２に分流し、各熱交換モジュール１２の直列の管路を流れた後に他 側の集合管１４において合流し、その後に冷却用熱交換器１１からディーゼル機 関５および複合変速機６の冷却ジャケットに還流する。

【００２０】 このとき、熱交換モジュール１２は、直管１５をＵ形ベンド管１６で連結した 構造をなして管路の形状抵抗が小さいので、熱交換モジュール１２を流れる冷却 流体に与える圧力損失は少なく、冷却流体を循環させるための循環ポンプの容量 を低減することができる。

【００２１】

【考案の効果】

以上述べたように本考案によれば、冷却用熱交換器を調圧水槽内に設置するこ とにより、冷却用熱交換器が大気圧下においてポンプの吐出流に接触し、その存 在がポンプの吐出全揚程に影響を与えることを回避できる。また、調圧水槽は十 分な容量を有するので、その形状によって冷却用熱交換器の大きさが規制される ことがなく、調圧水槽の上部開口から冷却用熱交換器を外に取り出すことにより 、作業スペースの制約を受けることなく容易にメンテナンス作業を行うことがで きる。

【００２２】 熱交換モジュールは直管をＵ形ベンド管で連結した構造をなして管路の形状抵 抗が小さいので、圧力損失が少なく、冷却流体を循環させるための循環ポンプの 容量を低減することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の一実施例を示すポンプ設備の断面図で
ある。

【図２】同実施例における冷却用熱交換器の配置状態を
示す平面図である。

【図３】同実施例における冷却用熱交換器の正面図であ
る。

【図４】同実施例における冷却用熱交換器の側面図であ
る。

【図５】同実施例における冷却用熱交換器の平面図であ
る。

【図６】従来のポンプ設備における冷却用熱交換器の配
置構造を示す断面図である。

【図７】従来のポンプ設備における冷却用熱交換器の配
置構造を示す平面図である。

【符号の説明】

３ 軸流ポンプ ７ 吐出管 ７ｂ 開口 ９ 調圧水槽 １０ 流出水路

Claims (2)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 一側にポンプの吐出口が開口し他側に水
   路が開口する上部開放の調圧水槽内に、前記ポンプの原
   動機を冷却するための冷却用熱交換器を浸漬配置したこ
   とを特徴とする冷却用熱交換器の設置構造。
2. 【請求項２】 複数の直管を平行に配列するとともに、
   隣接する直管の上端および下端をＵ形ベンド管で連結し
   て直列の管路をなす熱交換モジュールを形成し、複数の
   熱交換モジュールを平行に配置するとともに、各熱交換
   モジュールの流入口および流出口をそれぞれ集合管を介
   して連結したことを特徴とする冷却用熱交換器。