(57)【要約】【課題】温度調節弁の制御が不安定状態になることを回避した制御油の冷却装置を提供する。【解決手段】本実施形態に係る制御油の冷却装置は、発電用タービンに流入する流体量を調整する弁に用いられる制御油の冷却装置であって、第１の温度調節弁を介して供給される冷却水を用いて制御油を冷却する第１の油冷却器と、第２の温度調節弁を介して供給される冷却水を用いて制御油を冷却する第２の油冷却器であって、第１の油冷却器よりも伝熱面積が小さい第２の油冷却器と、制御油の温度を所定範囲にするための熱交換量に応じて、第１の温度調節弁及び第２の温度調節弁の開度を制御する制御部であって、熱交換量が第１の熱交換量よりも小さい場合に、第１の温度調節弁を閉じると共に、第２の温度調節弁に対して弁開度の制御を行う制御部と、を備えることを特徴とする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
発電用タービンに流入する流体量を調整する弁に用いられる制御油の冷却装置であって、
第１の温度調節弁を介して供給される冷却水を用いて前記制御油を冷却する第１の油冷却器と、
第２の温度調節弁を介して供給される冷却水を用いて前記制御油を冷却する第２の油冷却器であって、前記第１の油冷却器よりも伝熱面積が小さい第２の油冷却器と、
前記制御油の温度を所定範囲にするための熱交換量に応じて、前記第１の温度調節弁及び前記第２の温度調節弁の開度を制御する制御部であって、前記熱交換量が第１の熱交換量よりも小さい場合に、前記第１の温度調節弁を閉じると共に、前記第２の温度調節弁に対して開度の制御を行う制御部と、
を備えることを特徴とする制御油の冷却装置。
【請求項２】
前記制御部は、前記熱交換量が第１の熱交換量よりも大きい場合に、前記第２の温度調節弁の開度を固定すると共に、前記第１の温度調節弁に対して開度の制御を行うことを特徴とする請求項１に記載の制御油の冷却装置。
【請求項３】
前記制御部は、前記制御油の温度を検出する温度計の出力に基づき前記制御を行うことを特徴とする請求項１又は２に記載の制御油の冷却装置。
【請求項４】
前記第２の油冷却器の伝熱面積は、前記第１の油冷却器の伝熱面積の５０％以下であることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載の制御油の冷却装置。
【請求項５】
前記冷却水を所定温度に冷却する冷却水の冷却部を更に備えることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか一項に記載の制御油の冷却装置。
【請求項６】
前記制御部は更に、前記第２の油冷却器をバイパスするバイパスラインを流れる冷却水の流量調節弁に対して開度の制御を行うことを特徴とする請求項１乃至５のいずれか一項に記載の制御油の冷却装置。
【請求項７】
前記第１の油冷却器は、前記第２の油冷却器と同等構成の油冷却器を複数有することを特徴とする請求項１乃至６のいずれか一項に記載の制御油の冷却装置。
【請求項８】
前記制御部は、前記熱交換量が前記第１の熱交換量よりも大きくなった場合には、前記熱交換量が前記第１の熱交換量よりも小さい第２の熱交換量未満になるまで継続して前記第１の温度調節弁に対して制御を行うことを特徴とする請求項１乃至７のいずれか一項に記載の制御油の冷却装置。
【請求項９】
前記制御部は、前記熱交換量が前記第２の熱交換量未満になった場合に、前記第１の温度調節弁を閉じると共に、前記第２の温度調節弁に対して制御を行うことを特徴とする請求項８に記載の制御油の冷却装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、制御油の冷却装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に火力または原子力発電設備で使用されるタービンには、このタービンに流入する流体の流入量を調整する弁が備えられている。この弁を作動させるために、高圧の制御油が用いられ、この制御油の温度を所定値に維持する必要がある。このため、この制御油は、高圧油タンクから弁のコントロールパックに送られた後に油冷却器を経由することで冷却され、戻り油として高圧油タンクに再び戻される。
【０００３】
この油冷却器には、常用１台と待機１台との２台が備えられ、同時に２台用いることも可能である。この油冷却器には、クローズループの系統（補機冷却系）の冷却水が用いられている。また、制御油の油温を一定に保つために、補機冷却系の供給母管から取水された冷却水を油冷却器に供給する量が温度調節弁（ＴＣＶ：Temperature Control Valve）により調整されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平９−６８００３号公報
【特許文献２】特開平７−１８９６１０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところが、油冷却器の容量はフラッシング時や過渡時の最大交換熱量を元に設計されている。このため、フラッシング時や過渡時の交換熱量と比較して、必要交換熱量が微少の通常運転中は、油冷却器に必要な冷却水流量が極端に少なく、温度調節弁を安定して制御できる流量の範囲外となる可能性があった。安定して制御できる流量の範囲外になると、温度調節弁が全閉から微開の状態を繰り返す状況となり、温度調節弁の制御が不安定状態となってしまう。この場合、摩耗などにより温度調節弁の故障に繋がったり、温度調節弁での差圧が過度に大きくなることにより振動が生じたりするので、温度調節弁の健全性に影響を与える可能性があった。
【０００６】
そこで、本発明の実施形態は、このような点を考慮してなされたものであり、温度調節弁の制御が不安定状態になることを回避した制御油の冷却装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本実施形態に係る制御油の冷却装置は、発電用タービンに流入する流体量を調整する弁に用いられる制御油の冷却装置であって、
第１の温度調節弁を介して供給される冷却水を用いて前記制御油を冷却する第１の油冷却器と、
第２の温度調節弁を介して供給される冷却水を用いて前記制御油を冷却する第２の油冷却器であって、前記第１の油冷却器よりも伝熱面積が小さい第２の油冷却器と、
前記制御油の温度を所定範囲にするための熱交換量に応じて、前記第１の温度調節弁及び前記第２の温度調節弁の開度を制御する制御部であって、前記熱交換量が第１の熱交換量よりも小さい場合に、前記第１の温度調節弁を閉じると共に、前記第２の温度調節弁に対して弁開度の制御を行う制御部と、
を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
温度調節弁の制御が不安定状態になることを回避した制御油の冷却装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】第１実施形態に係る制御油の冷却装置の構成の一例を示すブロック図。
【図２】熱交換量と第１の温度調節弁の開度及び第２の温度調節弁の開度の関係を説明する図。
【図３】第２実施形態に係る制御油の冷却装置の構成の一例を示すブロック図。
【図４】第３実施形態に係る制御油の冷却装置の構成の一例を示すブロック図。
【図５】第４実施形態に係る制御油の冷却装置の構成の一例を示すブロック図。
【図６】熱交換量と第１の温度調節弁の開度及び第２の温度調節弁の開度の関係を説明する図。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本発明の実施形態を、図面を参照して説明する。本実施形態は、本発明を限定するものではない。
【００１１】
（第１実施形態）
第１実施形態に係る制御油の冷却装置１は、制御油の温度を所定範囲にするための熱交換量が第１の熱交換量よりも小さくなった場合に、第１の油冷却器における第１の温度調整弁を閉じ、第１の油冷却器よりも伝熱面積の小さい第２の油冷却器における第２の温度調節弁に対して開度の制御を行うことにより、第２の温度調節弁に流れる冷却水量をより増加させて、第１及び第２の温度調節弁の制御が不安定状態になることを回避しようとしたものである。より詳しくを、以下に説明する。
【００１２】
図１に基づき第１実施形態に係る制御油の冷却装置１の構成を説明する。図１は、第１実施形態に係る制御油の冷却装置１の構成の一例を示すブロック図である。制御油の冷却装置１は、冷却水を用いて制御油を冷却する。この図１に示すように、第１実施形態に係る制御油の冷却装置１は、補機冷却水ポンプ１００と、制御油の冷却部２００と、制御部３００とを、備えて構成されている。
【００１３】
補機冷却水ポンプ１００は、冷却水戻り母管２から供給される冷却水を昇圧し、冷却水供給母管４に供給する。すなわち、この補機冷却水ポンプ１００は、クローズされた補機冷却系の冷却水を昇圧し、循環させる。
【００１４】
制御油の冷却部２００は、供給される冷却水を用いて制御油を冷却する。すなわち、この制御油の冷却部２００は、第１の油冷却器２０２と、第１の温度調節弁２０４と、第２の油冷却器２０６と、第２の温度調節弁２０８とを備えて構成されている。
【００１５】
第１の油冷却器２０２は、供給される冷却水を用いて制御油を冷却する。第１の温度調節弁２０４（ＴＣＶ：Temperature Control Valve）は、冷却水供給母管４を介して第１の油冷却器２０２に供給される冷却水の流量を調整する。すなわち、この第１の温度調節弁２０４は、第１の油冷却器２０２の上流に配置され、弁を開閉することで冷却水の流量を調整する。
【００１６】
第２の油冷却器２０６は、供給される冷却水を用いて制御油を冷却する。第２の油冷却器２０６は、第１の油冷却器２０２よりも伝熱面積が小さく、制御油に対する冷却能力が第１の油冷却器２０２よりも低い。このため、第１の油冷却器２０２と同一の熱交換量を得るためにはより多くの冷却水の流量を必要とする。
【００１７】
第２の温度調節弁２０８（ＴＣＶ：Temperature Control Valve）は、冷却水供給母管４を介して第２の油冷却器２０６に供給される冷却水の流量を調整する。すなわち、この第２の温度調節弁２０８は、第２の油冷却器２０６の上流に配置され、弁を開閉することで冷却水の流量を調整する。
【００１８】
第１の油冷却器２０２と、第２の油冷却器２０６との伝熱面積を比較して、第２の油冷却器２０６の伝熱面積は、第１の油冷却器２０２の伝熱面積の５０％以下とする。より好ましくは第２の油冷却器２０６の伝熱面積は、第１の油冷却器２０２の伝熱面積の２５％以下とする。また、第２の油冷却器２０６のライン上にオリフィスや口径の小さい配管などの圧損を発生させる機器を配置することで、第２の温度調節弁２０８での差圧を回避することがより好ましい。なお、本実施形態では、第１の油冷却器２０２が第１の油冷却部に対応し、第２の油冷却器２０６が第２の油冷却部に対応する。
【００１９】
ここでの、制御油は、例えば発電用タービンに流入する流体の流入量を調整する弁を作動させるために用いられる。この制御油は、クローズループの油系統を高圧油ポンプシステムで加圧され、制御油供給管６を介して循環する。すなわち、高圧油タンク内の制御油が高圧油ポンプシステムで加圧され、発電用タービンにおける弁のコントロールパックに送られる。この弁のコントロールパックに送られた制御油は、戻り油として第１の油冷却器２０２及び第２の油冷却器２０６を経由することで冷却され、高圧油タンクに再び戻されるのである。なお、この発電用のタービンは、火力発電、原子力発電などの発電設備に備えられている。
【００２０】
制御部３００は、温度計８で検出された制御油供給管６の油温度に基づき、油温度が所定値になるように、第１の温度調節弁２０４及び第２の温度調節弁２０８の開度を制御する。すなわち、この制御部３００は、この油温度に基づき制御油の温度を所定範囲にするための熱交換量を演算し、この熱交換量に応じて第１の温度調節弁２０４及び第２の温度調節弁２０８の開度を制御するのである。これにより、冷却水が第１の温度調節弁２０４を介して第１の油冷却器２０２に供給される流量と、冷却水が第２の温度調節弁２０８を介して第２の油冷却器２０６に供給される流量と、が熱交換量に基づき制御される。
【００２１】
以上が本実施形態に係る制御油の冷却装置１の構成の説明であるが、次に図２に基づき制御部３００の制御動作の一例を説明する。
【００２２】
図２は、熱交換量と第１の温度調節弁２０４の開度及び第２の温度調節弁２０８の開度の関係を説明する図である。図２の上図は、第２の油冷却器２０６における熱交換量と第２の温度調節弁２０８の開度の関係を示す図であり、下図は、第１の油冷却器２０２における熱交換量と第１の温度調節弁２０４の開度の関係を示す図である。横軸は熱交換量を示し、縦軸は温度調整弁の開度を示している。ここでの開度は、開度０の状態が弁の全閉状態を示し、開度１００の状態が弁の全開状態を示している。ここでは、通常運転で想定される上限の熱交換量を第１の熱交換量Ｔｈ１（＝７）とし、熱交換量が上昇し、第１の熱交換量Ｔｈ１を超える場合について説明する。また、温度調節弁２０４，２０６の開度８は、弁の特性などにより定まり、水流量を安定して制御できる開度の下限値である。この開度がこの下限値より小さい場合には、弁に対する制御は不安定となり、弁への負荷も避けられないのである。
【００２３】
まず、制御部３００は、温度計８の温度の基づき熱交換量を演算する。続いて、熱交換量が第１の熱交換量Ｔｈ１よりも小さい場合には、第１の温度調節弁２０４を開度０として全閉する。一方で、制御部３００は、演算された熱交換量に応じて第２の温度調節弁２０８の開度を調整する。次に、演算した熱交換量が第１の熱交換量Ｔｈ１以上になった場合には、制御部３００は、第２の温度調節弁２０８の開度を固定し、第１の温度調整弁２０４における開度の制御を開始する。
【００２４】
このように、通常運転時のように熱交換量が第１の熱交換量Ｔｈ１より小さい場合には、第１の温度調節弁２０４を閉じ、第２の温度調節弁２０８の開度を制御する。この場合、第２の油冷却器２０６は熱伝導面積が第１の油冷却器２０２よりも小さいため、第１の油冷却器２０２と同等の熱交換を得るためには、第２の油冷却器２０６に流入させる冷却水の流量を増加させる必要がある。このため、制御部３００は、第２の温度調節弁２０８の開度をより増加させるのである。これにより、第１の油冷却器２０２を用いて冷却する場合であれば第１の温度調節弁２０４の弁開度が最小開度８になる場合でも、第２の油冷却器２０６を用いて冷却する場合には、第２の温度調節弁２０８の弁開度を最小開度８よりも大きくすることができる。このように、第１の温度調節弁２０４を閉じると共に、第２の油冷却器２０６に供給される冷却水の流量をより多くすることで、温度調整弁２０４，２０８の制御が不安定状態になることを回避できる。
【００２５】
一方で、過渡時やフラッシング時のように、熱交換量が第１の熱交換量Ｔｈ１以上になる場合には、第１の温度調節弁２０４の開度を制御する。この場合、第２の温度調節弁２０８を開けたまま維持することで、第１の油冷却器２０２と、伝熱面積の小さい第２の油冷却器２０６とに通水し、より多くの交換熱量を確保することが可能である。このように、伝熱面積の異なる二つの油冷却器を用いることにより、温度調節弁２０４、２０８への負荷をより軽減し、制御油のより安定した温度制御が可能である。
【００２６】
以上のように、本実施形態に係る制御油の冷却装置１によれば、熱交換量が第１の熱交換量Ｔｈ１よりも小さくなった場合には、第１の油冷却器２０２における第１の温度調整弁２０４閉じるとともに、第１の油冷却器２０２よりも伝熱面積の小さい第２の油冷却器２０６における第２の温度調節弁２０８に対して開度の制御を行うこととした。このため、第２の油冷却器２０６に供給される冷却水の流量をより増加させることができ、第２の温度調節弁２０８の開度を増加させ、温度調節弁２０４、２０８の制御における不安定状態の発生をより回避することができる。さらにまた、熱交換量が第１の熱交換量よりも大きくなった場合に、第２の温度調節弁２０８の開度を固定すると共に、第１の温度調節弁２０４に対して開度の制御を行うことにしたので、より熱交換量が必要なフラッシング時や過渡時にも制御油の温度制御をより安定した状態で行うことができる。
【００２７】
（第２実施形態）
第２実施形態に係る制御油の冷却装置は、制御油の冷却部に供給する冷却水の温度を所定値にすることにより、制御油の冷却部における制御油の温度制御をより安定させようとしたものである。以下、上述した第１実施形態と異なる部分を説明する。
【００２８】
図３に基づき第２実施形態に係る制御油の冷却装置１の構成を説明する。図３は、第２実施形態に係る制御油の冷却装置１の構成の一例を示すブロック図である。すなわち、この図３に示すように、第２実施形態に係る制御油の冷却装置１は、制御油の冷却部２００を複数備え、また冷却水の冷却部４００を更に備えることで、第１実施形態と異なる。
【００２９】
複数の制御油の冷却部２００のそれぞれは、対応する弁のコントロールパックそれぞれに送られる制御油を冷却する。すなわち、各弁のコントロールパックそれぞれに送られた制御油は、対応する制御油の冷却部２００それぞれを経由することで冷却され、戻り油として高圧油タンクに再び戻される。このように、制御油の冷却部２００を複数備えることで、複数の弁に対して制御油を送ることが可能になる。
【００３０】
冷却水の冷却部４００は、制御油の冷却部２００に供給する冷却水を冷却する。すなわち、この冷却水の冷却部４００は、第１の補機冷却水冷却器４０２と、第２の補機冷却水冷却器４０４と、温度調節弁４０６と、を備えて構成されている。
【００３１】
第１の補機冷却水冷却器４０２は、冷却水戻り母管２から供給される冷却水を冷却し、冷却水の温度調整を行う。第２の補機冷却水冷却器４０４は、第１の補機冷却水冷却器４０２と同等の構成であり、冷却水戻り母管２から供給される冷却水を冷却し、冷却水の温度調整を行う。冷却水戻り母管２は、第１の補機冷却水冷却器４０２及び第２の補機冷却水冷却器４０４それぞれを介した配管系統１０、１２と、第１の補機冷却水冷却器４０２及び第２の補機冷却水冷却器４０４をバイパスするバイパスライン１４とに分岐されている。
【００３２】
温度調節弁４０６（ＴＣＶ：Temperature Control Valve）は、バイパスライン１４を流れる冷却水の流量を調整する。すなわち、温度調節弁４０６の弁開度が調整されることで、第１の補機冷却水冷却器４０２及び第２の補機冷却水冷却器４０４それぞれに流れる冷却水の流量が調整される。これにより、第１の補機冷却水冷却器４０２及び第２の補機冷却水冷却器４０４における冷却能が変更される。つまり、温度調節弁４０６を開けるに従い、第１の補機冷却水冷却器４０２及び第２の補機冷却水冷却器４０４それぞれに流れる冷却水の流量が減少し、冷却能も低下する。一方で、温度調節弁４０６を閉めるに従い、第１の補機冷却水冷却器４０２及び第２の補機冷却水冷却器４０４それぞれに流れる冷却水の流量が増加し、冷却能も増加する。
【００３３】
制御部３００は、温度計１６で検出された冷却水供給母管４内の冷却水温度に基づき、冷却水温度が所定値になるように、温度調節弁４０６に対して弁開度の制御を行う。これにより、所定温度の冷却水が制御油の冷却部２００に供給されるのである。このため、供給される冷却水の温度が所定値に維持されるため、第１及び第２の温度調節弁２０８における開度と熱交換量の関係が安定し、より安定した制御油の温度制御が可能になる。
【００３４】
以上のように、本実施形態に係る制御油の冷却装置１によれば、冷却水の冷却部４００が制御油の冷却部２００に供給する冷却水の温度を所定値にすることとした。これにより、制御油の冷却部２００に供給される冷却水の温度が所定値に維持され、制御油の温度制御をより安定させた状態で行うことができる。
【００３５】
（第３実施形態）
第３実施形態に係る制御油の冷却装置は、第２の油冷却器をバイパスするバイパスラインの流量調節弁を制御することにより、第２の油冷却器の熱交換量を減少させる場合でも第２の温度調整弁を通過する冷却水の流量を維持させることで、第２の温度調整弁に対する制御をより安定させようとしたものである。以下、上述した第１実施形態と異なる部分を説明する。
【００３６】
図４は、第３実施形態に係る制御油の冷却装置１の構成の一例を示すブロック図である。すなわち、この図４に示すように、第３実施形態に係る制御油の冷却装置１は、第２の油冷却器２０６をバイパスするバイパスライン１８の流量を調整する流量調節弁２１０を更に備えることで第１実施形態に係る制御油の冷却装置１と相違する。
【００３７】
流量調節弁２１０は、第２の温度調節弁２０８の下流に設けられ、バイパスライン１８の流量を調整する。制御部３００は、更に流量調節弁２１０の開度を制御する。すなわち、制御部３００は、第２の温度調節弁２０８及び流量調節弁２１０のうちの少なくともいずれかの開度を調整することにより、バイパスライン１８を流れる水量を調整することが可能である。
【００３８】
これにより、例えば第２の温度調節弁２０８の開度を増加させる共に、開度の増加に伴い増加した水量をバイパスライン１８に流すように流量調節弁２１０を制御可能である。これにより、第２の油冷却器２０６を流れる冷却水の流量を増加させることなく、第２の温度調整弁を流れる冷却水の流量を増加可能である。このため、例えば第２の温度調節弁２０８の開度が最小開度になる場合でも、バイスラインを流れる冷却水を増加させると共に、第２の温度調節弁２０８の開度を上げることが可能である。このように、第２の温度調節弁２０８を流れる冷却水の流量をより増加できるので、制御部３００は、第２の温度調節弁２０８をより安定させた状態で制御可能である。このため、弁選定など設計の自由度も増すのである。
【００３９】
以上のように、本実施形態に係る制御油の冷却装置１によれば、制御部３００は更に、第２の油冷却器２０６をバイパスするバイパスライン１８を流れる冷却水の流量調節弁２１０に対して開度の制御を行うこととした。これにより、第２の温度調節弁２０８を流れる冷却水の流量をより増加可能であり、制御部３００は、第２の温度調節弁２０８をより安定させた状態で制御できる。
【００４０】
（第４実施形態）
第４実施形態に係る制御油の冷却装置は、第１の油冷却器が、第２の油冷却器と同等構成の油冷却器を複数有することで第１実施形態に係る制御油の冷却装置と相違する。以下、上述した第１実施形態と異なる部分を説明する。
【００４１】
図５は、第４実施形態に係る制御油の冷却装置１の構成の一例を示すブロック図である。すなわち、この図５に示すように、第４実施形態に係る制御油の冷却装置１は、第１の油冷却器２０２が、第２の油冷却器２０６と同等構成の油冷却器を複数有することで第１実施形態に係る制御油の冷却装置１と相違する。
【００４２】
第１の油冷却器２０２は、第２の油冷却器２０６と同等構成の油冷却器を複数有する。すなわち、この第１の油冷却器２０２には、第２の油冷却器２０６と同等構成の油冷却器が複数並列に設けられている。これにより、第１の油冷却器２０２は、第２の油冷却器２０６と同等構成の油冷却器を有する数に応じて熱伝導面積を増加可能である。例えば、第２の油冷却器２０６と同等構成の油冷却器を二つ接続することで、第１の油冷却器２０２の伝導面積を、第２の油冷却器２０６の伝導面積の２００％にすることが可能である。
【００４３】
このように、第１の油冷却器２０２が有するそれぞれの油冷却器の熱変換特性と、第２の油冷却器２０６の熱変換特性は同等である。このため、第１の温度調節弁２０４における開度と熱変換量の関係と、第２の温度調節弁２０８における開度と熱変換量の関係とを、同等に扱うことが可能である。例えば、第１の油冷却器２０２が二つの第２の油冷却器２０６と同等構成の油冷却器を有する場合、第１の油冷却器２０２が第２の油冷却器２０６と同等の熱交換量を得るためには、冷却水の流量を０．５倍にすればよい。このように、第２の油冷却器２０６の熱交換量と冷却水量の関係を用いて、第１の油冷却器２０２の熱交換量に対する冷却水量の制御も可能である。
【００４４】
また、第１の油冷却器２０２と第２の油冷却器２０６とを共通設計化することで、設計費の削減やプラントの保守性を担保することが可能である。さらにまた、第１の油冷却器２０２と同等構成の油冷却器を直列につなげて構成してもよい。すなわち、第１の油冷却器２０２と同等構成の油冷却器を並列又は直列に配列可能である。
【００４５】
以上のように、本実施形態に係る制御油の冷却装置１によれば、第１の油冷却器２０２が、第２の油冷却器２０６と同等構成の油冷却器を複数有することとした。これにより、第１の油冷却器２０２と第２の油冷却器２０６とを共通設計化することで、設計費の削減やプラントの保守性を担保することが可能である。
【００４６】
（第５実施形態）
第５実施形態に係る制御油の冷却装置１は、第１の熱交換量Ｔｈ１より小さい第２の熱交換量Ｔｈ２を設け、第１の温度調節弁の制御を熱交換量が第２の熱交換量Ｔｈ２になるまで継続させ、第２の温度調節弁の制御を熱交換量が第１の熱交換量Ｔｈ１以上になるまで継続させることにより、第１の温度調節弁と、第２の温度調節弁との間の切り換えが頻発することで生じる弁のハンチングを回避しようとしたものである。以下、上述した第１実施形態と異なる部分を説明する。
【００４７】
図１を参照にしつつ図６に基づき制御部３００の制御動作の一例を説明する。図６は、熱交換量と第１の温度調節弁２０４の開度及び第２の温度調節弁２０８の開度の関係を説明する図である。図６の上図は、第２の油冷却器２０６における熱交換量と第２の温度調節弁２０８の開度の関係を示す図であり、下図は、第１の油冷却器２０２における熱交換量と第１の温度調節弁２０４の開度の関係を示す図である。横軸は熱交換量を示し、縦軸は、温度調整弁の開度を示している。ここで、第２の熱交換量Ｔｈ２は、第１の温度調整弁の安定限界である開度８に対応する。また、第１の温度調節弁２０４に関する期間をＡで示し、第２の温度調節弁２０８に関する期間をＢで示し、それぞれの対応する期間には同一の数字を付すことにする。
【００４８】
この図６に示すように、熱効交換量が減少する場合に、第２の熱交換量Ｔｈ２よりも熱交換量が小さくなるまで、第１の温度調節弁２０４の開度制御を継続させることで第１の実施形態と異なる。ここでは、熱交換量が、第１の熱交換量Ｔｈ１以上に増加し、再び第１の熱交換量Ｔｈ１未満になる場合の制御を説明する。
【００４９】
まず、Ａ１で示すように熱交換量が第１の熱交換量Ｔｈ１（＝７）に増加するまで、制御部３００は、熱交換量が増加するにしたがい第２の温度調節弁２０８の開度を増加させる制御を行う。一方で、Ｂ１で示すように、熱交換量が第１の熱交換量Ｔｈ１（＝７）に増加するまで、制御部３００は、第１の温度調節弁２０４の開度を０として全閉状態を維持させる。
【００５０】
続いて、熱交換量が第１の熱交換量Ｔｈ１（＝７）になった場合に、Ａ２で示すように第２の温度調節弁２０８の開度を１９まで低下させる。一方で、Ｂ２で示すように、制御部３００は、第１の温度調整弁の開度を０から１８まで増加させる。第１の油冷却器２０２の熱交換量が上昇した分、第２の温度調節弁２０８を規定値１９まで閉じさせるのである。これにより、第１の油冷却器２０２に通水する冷却水の流量をより多く確保することで、第１の温度調節弁２０４の開度を最小開度８以上に維持するのである。
【００５１】
更に続いて、熱交換量が第１の熱交換量Ｔｈ１（＝７）以上の状態では、Ａ３で示すように第２の温度調整弁の開度を１９で維持させる。一方で、Ｂ３で示すように、制御部３００は、第１の温度調整弁の開度を１８から熱交換量の増加に応じて増加させる。
【００５２】
次に、熱交換量が第１の熱交換量Ｔｈ１（＝７）以上になった場合には、Ｂ４で示すように、熱交換量が第２の熱交換量Ｔｈ２（＝４）に減少するまで、制御部３００は、熱交換量が減少するにしたがい第１の温度調整弁の開度を減少させる制御を行う。一方で、Ａ４で示すように、制御部３００は、第２の温度調整弁の開度を１９で維持させる。
【００５３】
続いて、熱交換量が第２の熱交換量Ｔｈ２（＝４）になった場合に、Ｂ５で示すように第１の温度調整弁の開度を８から０まで低下させる。一方で、Ａ５で示すように、制御部３００は、第２の温度調整弁の開度を１９から所定数増加させる。
【００５４】
更に続いて、熱交換量が第２の熱交換量Ｔｈ２（＝７）以下の状態では、Ｂ６で示すように第１の温度調整弁の開度を０で維持させる。一方で、Ａ６で示すように、制御部３００は、第２の温度調整弁の開度を熱交換量の減少に応じて減少させる。
【００５５】
このように、熱交換量が第１の熱交換量Ｔｈ１（＝７）に増加するまで、第１の温度調節弁２０４の開度を０として全閉状態を維持し、第２の温度調整弁の開度制御を継続して行い、一方で、熱交換量が第１の熱交換量Ｔｈ１（＝７）以上になった場合には、第２の温度調節弁２０８の開度を固定し、第１の温度調節弁２０４の開度制御を最小開度まで継続して行うことで、第１及び第２の温度調節弁２０８のハンチングを回避することが可能である。
【００５６】
以上のように、本実施形態に係る制御油の冷却装置１によれば、第１の温度調節弁２０４の制御を熱交換量が第２の熱交換量Ｔｈ２になるまで継続させ、第２の温度調節弁２０８の制御を熱交換量が第１の熱交換量Ｔｈ１以上になるまで継続させることとした。これにより、第１の温度調節弁２０４と、第２の温度調節弁２０８との間の切り換えが頻発することで生じる弁のハンチングを回避することができる。
【００５７】
以上、いくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例としてのみ提示したものであり、発明の範囲を限定することを意図したものではない。本明細書で説明した新規な装置は、その他の様々な形態で実施することができる。また、本明細書で説明した装置の形態に対し、発明の要旨を逸脱しない範囲内で、種々の省略、置換、変更を行うことができる。添付の特許請求の範囲およびこれに均等な範囲は、発明の範囲や要旨に含まれるこのような形態や変形例を含むように意図されている。
【符号の説明】
【００５８】
１：制御油の冷却装置、８：温度計、１８：バイパスライン、１００：補機冷却水ポンプ、２００：制御油の冷却部、２０２：第１の油冷却器、２０４：第１の温度調節弁、２０６：第２の油冷却器、２０８：第２の温度調節弁、３００：制御部、４００：冷却水の冷却部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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