(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ダイナモに冷却流体を供給するポンプと、
前記冷却流体と一次側冷却水との熱交換を行う熱交換器と、
前記熱交換器に前記一次側冷却水を供給する冷却水供給源と、
前記冷却水供給源と前記熱交換器との間に配置されるバルブと、
前記ダイナモのトルクおよび回転数の値をダイナモ熱量に変換する演算装置と、
を備え、
前記ダイナモ熱量が基準熱量より高い場合は、前記バルブを開いて前記冷却水供給源から前記熱交換器へ前記一次側冷却水を供給し、
前記ダイナモ熱量が基準熱量より低い場合は、前記バルブを閉じ、前記ダイナモ熱量が基準熱量より高い場合よりも、前記冷却水供給源から前記熱交換器への前記一次側冷却水の供給量を減少させる、ダイナモ冷却水コントロールシステム。
【請求項２】
前記ダイナモのトルクをＴ［Ｎ・ｍ］、前記ダイナモの回転数をＮ［ｒｐｍ］、前記ダイナモ熱量をＰ［Ｗ］とするとき、前記演算装置は、Ｐ＝Ｔ×Ｎ×２π／６０なる変換を行う請求項１に記載のダイナモ冷却水コントロールシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ダイナモの冷却に用いられる冷却水をコントロールするダイナモ冷却水コントロールシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、動力の試験装置に用いられるダイナモを冷却するためのシステムとして、以下のものが知られている。
【０００３】
特許文献１に記載のダイナモ冷却システム１０１を図２に示す。このダイナモ冷却システム１０１は、ダイナモ１１と、ダイナモ１１にダイナモ冷却油Ｃ２を供給するポンプ１３と、ダイナモ冷却油Ｃ２と冷却水Ｃ１（一次側冷却水）との熱交換を行う熱交換器１５と、熱交換器１５に冷却水Ｃ１を供給する冷却水供給源２１と、冷却水供給源２１と熱交換器１５との間に配置されるバルブ１２３と、を備える。また、熱交換器１５を通過した冷却水Ｃ１は排水される。
【０００４】
また、特許文献２に記載のダイナモ冷却水コントロールシステム２０１を図３に示す。このダイナモ冷却水コントロールシステム２０１では、ダイナモ冷却油Ｃ２の温度を測定する。ダイナモ冷却油Ｃ２の温度が基準温度より高い場合は、電動バルブ２３を開き、冷却水供給源２１から熱交換器１５へ冷却水Ｃ１を流す。また、ダイナモ冷却油Ｃ２の温度が基準温度より低い場合は、電動バルブ２３を閉じ、冷却水供給源２１と熱交換器１５との間を遮断する。これにより冷却水Ｃ１の使用量が抑制される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００７−２１５３０７号公報
【特許文献２】特開２００４−２４８４０２号公報（第１１頁〜第１２頁（第７実施形態）、第２０頁（図１１、図１３））
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上記の技術には以下の問題があった。
【０００７】
図２に示すダイナモ冷却システム１０１（特許文献１に記載のダイナモ冷却システム）のように、ダイナモ（１１）の負荷状況によらず、冷却水供給源（２１）から熱交換器（１５）へ一定量の一次側冷却水（Ｃ１）を供給する技術では、一次側冷却水（Ｃ１）の無駄が多い。
【０００８】
また図３に示すダイナモ冷却水コントロールシステム２０１（特許文献２に記載のダイナモ冷却水コントロールシステム）のように、冷却流体（ダイナモ冷却油Ｃ２）の温度に応じて一次側冷却水（Ｃ１）の供給を制御する技術では、一次側冷却水（Ｃ１）の無駄は抑制できる。しかしながら、冷却流体（ダイナモ冷却油Ｃ２）の温度を測定するために、温度センサを設ける必要がある。その結果、この温度センサを設ける作業に手間がかかる。また、温度センサのコストがかかる。
【０００９】
さらに、ダイナモ冷却水コントロールシステム２０１では、基準温度と冷却流体との温度の比較がダイナモ（１１）の温度変動後に行われる。よって、ダイナモ（１１）の温度変化にバルブ（１２３）の開閉が追従できない場合がある。
【００１０】
本発明の目的は、温度センサを必要とせずに一次側冷却水の使用量を抑制できる、ダイナモ冷却水コントロールシステムを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明に係るダイナモ冷却水コントロールシステムは、ダイナモに冷却流体を供給するポンプと、前記冷却流体と一次側冷却水との熱交換を行う熱交換器と、前記熱交換器に前記一次側冷却水を供給する冷却水供給源と、前記冷却水供給源と前記熱交換器との間に配置されるバルブと、前記ダイナモのトルクおよび回転数の値をダイナモ熱量に変換する演算装置と、を備える。前記ダイナモ熱量が基準熱量より高い場合は、前記バルブを開いて前記冷却水供給源から前記熱交換器へ前記一次側冷却水を供給する。前記ダイナモ熱量が基準熱量より低い場合は、前記バルブを閉じ、前記ダイナモ熱量が基準熱量より高い場合よりも、前記冷却水供給源から前記熱交換器への前記一次側冷却水の供給量を減少させる。
【００１２】
このダイナモ冷却水コントロールシステムでは、ダイナモ熱量が基準熱量より低い場合は、バルブを閉じる。そして、ダイナモ熱量が基準熱量より高い場合よりも、冷却水供給源から熱交換器への一次側冷却水の供給量を減少させる。したがって、ダイナモ熱量が基準熱量より低い場合の、一次側冷却水の使用量を抑制できる。
【００１３】
また、このダイナモ冷却水コントロールシステムは、ダイナモのトルクおよび回転数の値をダイナモ熱量に変換する演算装置を備える。そして、ダイナモ熱量が基準熱量より高いか低いかに応じて、冷却水供給源から熱交換器への一次側冷却水の供給量を切り換える。よって、この切り換えのために、ダイナモを冷却する冷却流体の温度を測定する必要がない。したがって、この温度を測定するための温度センサを設ける必要がない。
【００１４】
さらに、ダイナモのトルクおよび回転数の値からダイナモ熱量をリアルタイムに計測できる。よって、ダイナモ熱量の変化から遅れることなく（ダイナモ熱量の変化に追従して）バルブの開閉度合を制御できる。
【００１５】
さらに、ダイナモが動力の試験装置に用いられる場合は、ダイナモのトルクおよび回転数が必ず計測される。よってこの場合、トルクおよび回転数の値を計測するための装置を別途設ける必要がない。したがってこの場合、ダイナモ冷却水コントロールシステムを容易に構成できる。
【発明の効果】
【００１６】
以上の説明に述べたように、本発明は特に、ダイナモのトルクおよび回転数の値をダイナモ熱量に変換する演算装置を備え、ダイナモ熱量が基準熱量より高い場合はバルブを開いて一次側冷却水を熱交換器に供給し、ダイナモ熱量が基準熱量より低い場合はバルブを閉じて一次側冷却水の供給量を減少させる構成を備える。よって、温度センサを必要とせずに一次側冷却水の使用量を抑制できる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】ダイナモ冷却水コントロールシステムである。
【図２】従来のダイナモ冷却システムである。
【図３】従来のダイナモ冷却水コントロールシステムである。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、本発明に係るダイナモ冷却水コントロールシステム１の構成について図１を参照して詳細に説明する。
【００１９】
ダイナモ冷却水コントロールシステム１は、ダイナモ冷却油Ｃ２（冷却流体）と冷却水Ｃ１（一次側冷却水）とを用いてダイナモ１１を冷却するシステムであり、冷却水Ｃ１の流れをコントロールするシステムである。このダイナモ冷却水コントロールシステム１は、ダイナモ１１と、ダイナモ１１にダイナモ冷却油Ｃ２を供給するポンプ１３と、ダイナモ冷却油Ｃ２と冷却水Ｃ１との熱交換を行う熱交換器１５と、熱交換器１５に冷却水Ｃ１を供給する冷却水供給源２１と、冷却水供給源２１と熱交換器１５との間に配置される電動バルブ２３と、ダイナモ１１のダイナモ出力からトルクＴおよび回転数Ｎの値を計測するトルク計３１と、これらの値をダイナモ熱量Ｐに変換する演算装置３２とを備える。
【００２０】
ダイナモ１１は、トルクや回転数等を計測するための動力試験に用いる、動力と電力との変換装置である。すなわち、このダイナモ１１は、試験の対象物の動力により回転させられて電力を発生する、または、このダイナモ１１に供給された電力を動力に変換して試験の対象物を回転させる。このダイナモ１１は特にコイルが高温になるため、ダイナモ冷却油Ｃ２で冷やされる。
【００２１】
ダイナモ冷却油Ｃ２（冷却流体）はダイナモ１１を冷却する流体である。なお、冷却油の代わりにＬＬＣ（Long Life Coolant）を使っても良い。
【００２２】
ポンプ１３は、ダイナモ１１にダイナモ冷却油Ｃ２を供給する。このポンプ１３は、ダイナモ１１と熱交換器１５との間に配置される。そして、ダイナモ１１から流路１２を介してダイナモ冷却油Ｃ２を吸入し、流路１４、熱交換器１５、及び流路１６を介してダイナモ冷却油Ｃ２をダイナモに供給する。
【００２３】
熱交換器１５は、ダイナモ冷却油Ｃ２と冷却水Ｃ１との熱交換を行う。この熱交換器１５は、流路１４を介してポンプ１３と接続され、流路１６を介してダイナモと接続される。また、流路２４を介して電動バルブ２３と接続され、熱交換器１５を通過した冷却水Ｃ１は流路２６を介して排水される。
【００２４】
冷却水供給源２１は、熱交換器１５に冷却水Ｃ１を供給する。さらに詳しくは、流路２２、電動バルブ２３、及び流路２４を介して、熱交換器１５に冷却水Ｃ１を供給する。
【００２５】
電動バルブ２３（バルブ）は、冷却水供給源２１と熱交換器１５との間に配置される弁である。さらに詳しくは、電動バルブ２３は、流路２２を介して冷却水供給源２１と接続され、流路２４を介して熱交換器１５と接続される。この電動バルブ２３は、冷却水供給源２１から熱交換器１５への冷却水Ｃ１の供給量を切り換える。なお、電動バルブ２３の開閉方法としては、ＯＮ／ＯＦＦ制御でも良いし、冷却水の必要量に応じて開閉量を調整するＰＩＤ制御でも良い。また、この電動バルブ２３の動作の詳細は後述する。
【００２６】
トルク計３１は、ダイナモ１１のダイナモ出力からトルクＴ及び回転数Ｎを計測する装置である。このトルク計３１は、ダイナモ１１の回転軸（図示なし）に取り付けられる装置であり、ダイナモ１１を用いた試験装置では必ず設けられる装置である。すなわち、冷却水Ｃ１を制御するために別途取り付ける装置ではない。
【００２７】
演算装置３２は、ダイナモ１１のトルクＴおよび回転数Ｎの値をダイナモ熱量Ｐ（ダイナモ消費電力でもある）に変換する装置である。具体的には次の計算式により変換される。
Ｐ［Ｗ］＝Ｆ［Ｎ］×Ｓ［ｍ／ｓ］＝Ｔ［Ｎ・ｍ］×Ｎ［ｒｐｍ］×２π／６０
ここで、Ｐ［Ｗ］はダイナモ熱量、Ｆ［Ｎ］は力、Ｓ［ｍ／ｓ］は速度、Ｔ［Ｎ・ｍ］はダイナモ１１のトルク、Ｎ［ｒｐｍ］はダイナモ１１の回転数である。
【００２８】
なお、上記の計算式により導出されたダイナモ熱量Ｐはダイナモの消費電力でもある。すなわちジュールの法則より、Ｐ［Ｗ］＝Ｉ2［Ａ］×Ｒ［Ω］の式が成り立つ。よってダイナモ１１のトルクＴおよび回転数Ｎを測定することに代えて、ダイナモ消費電力Ｐを電力計（図示なし）で測定しても良い。
【００２９】
（ダイナモ冷却水コントロールシステム１の動作）
次にダイナモ冷却水コントロールシステム１の動作について説明する。
ダイナモ熱量Ｐが基準熱量より高い場合は、電動バルブ２３を開く。これによりダイナモ冷却水コントロールシステム１は次のように動作する。冷却水供給源２１から、流路２２、電動バルブ２３、及び流路２４を介して熱交換器１５へ冷却水Ｃ１が供給される。この熱交換器１５により冷却水Ｃ１とダイナモ冷却油Ｃ２との熱交換が行われ、ダイナモ冷却油Ｃ２が冷却される。この冷却されたダイナモ冷却油Ｃ２は、ポンプ１３により、流路１６を介してダイナモ１１に供給される。これによりダイナモ１１が冷却される。
【００３０】
ダイナモ熱量Ｐが基準熱量より低い場合は、電動バルブ２３を閉じる。そして、上記の場合（ダイナモ熱量Ｐが基準熱量より高い場合）よりも、冷却水供給源２１から熱交換器１５へ供給する冷却水Ｃ１の量を減少させる。なお、電動バルブ２３を完全に閉じて、冷却水供給源２１と熱交換器１５との間、さらに詳しくは流路２２と流路２４との間を遮断しても良い。これにより、ダイナモ１１の負荷が軽い場合（ダイナモ１１の冷却の必要性が低い場合）、冷却水Ｃ１の使用量を抑制できる。
【００３１】
なお、冷却水Ｃ１の温度が低い場合は、冷却水Ｃ１の温度が高い場合に比べ、熱交換器１５に供給する冷却水Ｃ１の量は少なくても良い（冷却水Ｃ１の量が少なくてもダイナモ１１を十分冷却できる）。そこで、冷却水Ｃ１の温度が低い場合は、電動バルブ２３の開度を小さくすることが好ましい。これにより冷却水Ｃ１の使用量をさらに抑制できる。
【００３２】
（本実施形態のダイナモ冷却水コントロールシステムの特徴）
本実施形態のダイナモ冷却水コントロールシステム１には以下の特徴がある。
【００３３】
このダイナモ冷却水コントロールシステム１では、ダイナモ熱量Ｐが基準熱量より高い場合は、電動バルブ２３を開く。そして、冷却水供給源２１から熱交換器１５へ冷却水Ｃ１を供給することで、ダイナモ冷却油Ｃ２を冷却する。このダイナモ冷却油Ｃ２がポンプ１３によりダイナモ１１に供給されることでダイナモ１１が冷却される。
【００３４】
また、このダイナモ冷却水コントロールシステム１では、ダイナモ熱量Ｐが基準熱量より低い場合は、電動バルブ２３（バルブ）を閉じる。そして、ダイナモ熱量Ｐが基準熱量より高い場合よりも、冷却水供給源２１から熱交換器１５への冷却水Ｃ１（一次側冷却水）の供給量を減少させる。したがって、ダイナモ熱量Ｐが基準熱量より低い場合の、冷却水Ｃ１の使用量を抑制できる。
【００３５】
また、このダイナモ冷却水コントロールシステム１は、ダイナモ１１のトルクＴおよび回転数Ｎの値をダイナモ熱量Ｐに変換する演算装置３２を備える。そして、ダイナモ熱量Ｐが基準熱量より高いか低いかに応じて、冷却水供給源２１から熱交換器１５への冷却水Ｃ１の供給量を切り換える。よって、この切り換えのために、ダイナモ冷却油Ｃ２の温度を測定する必要がない。したがって、この温度を測定するための温度センサを設ける必要がない。
【００３６】
さらに、ダイナモ１１のトルクＴおよび回転数Ｎの値からダイナモ熱量Ｐをリアルタイムに計測できる。よって、ダイナモ熱量Ｐの変化から遅れることなく（ダイナモ熱量Ｐの変化に追従して）電動バルブ２３の開閉度合を制御できる。
【００３７】
さらに、ダイナモ１１は動力の試験装置に用いられるので、ダイナモ１１のトルクＴおよび回転数Ｎがトルク計３１で必ず計測される（トルクＴおよび回転数Ｎを計測するために試験を行う）。よって、トルクＴおよび回転数Ｎの値を計測するための装置を別途設ける必要がない。したがって、ダイナモ冷却水コントロールシステム１を容易に構成できる。
【００３８】
以上、本発明の実施形態について図面に基づいて説明したが、具体的な構成はこれらの実施の形態に限られるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲で変更可能である。
【００３９】
例えば、前記実施形態では、バルブとして電動バルブ２３を用いたが、他のバルブに変更できる。すなわち、電気信号により開閉の指示を与えられた結果、弁体が開閉するバルブであれば他のバルブでも本発明を適用できる。例えば電動バルブ２３を電磁弁としても良い。
【００４０】
また、例えば、図１ではダイナモ熱量Ｐと基準熱量との比較を演算装置３２とは別のブロックで行うように記載しているが、この比較を演算装置３２内で行っても本発明を適用できる。
【符号の説明】
【００４１】
１    ダイナモ冷却水コントロールシステム
１１  ダイナモ
１５  熱交換器
２１  冷却水供給源
２３  電動バルブ（バルブ）
３２  演算装置
Ｃ１  冷却水（一次側冷却水）
Ｃ２  ダイナモ冷却油（冷却流体）
【図１】
0005593789.tif 000002
【図２】
0005593789.tif 000003
【図３】
0005593789.tif 000004