JP6629626B2

JP6629626B2 - Heat exchanger

Info

Publication number: JP6629626B2
Application number: JP2016030733A
Authority: JP
Inventors: 謙人中村; 大山　敦; 敦大山; 大高　誠; 大高　　誠; 要高橋; 正史北村
Original assignee: Ebara Corp
Current assignee: Ebara Corp
Priority date: 2016-02-22
Filing date: 2016-02-22
Publication date: 2020-01-15
Anticipated expiration: 2036-02-22
Also published as: CN206583321U; JP2017150679A; CN107101524A

Description

本発明は、熱交換器に関し、特に、冷却塔またはラジエータなどの空冷式または水冷式の熱交換器に関する。 The present invention relates to a heat exchanger, and more particularly to an air-cooled or water-cooled heat exchanger such as a cooling tower or a radiator.

従来から、空調設備やプラントなどで使用される液体（例えば、冷却水）を冷却するために、冷却塔またはラジエータなどの熱交換器が用いられている。このような熱交換器は、熱交換器本体と、該熱交換器本体に液体を導入する導入管、および熱交換器本体から液体を排出する排水管と、熱交換器本体の内部に外気を導入するためのファン装置を有している。ファン装置は、モータと、該モータの回転軸に連結されたファンとを有し、モータによってファンを回転させることにより熱交換器本体の内部に空気が導入される。導入管から熱交換器本体に導入された液体は、該熱交換器本体に導入された空気と熱交換を行うことにより冷却される。冷却された液体は、熱交換器本体から排水管を通って排出される。 Conventionally, a heat exchanger such as a cooling tower or a radiator has been used to cool a liquid (for example, cooling water) used in an air conditioner or a plant. Such a heat exchanger includes a heat exchanger main body, an inlet pipe for introducing liquid into the heat exchanger main body, a drain pipe for discharging liquid from the heat exchanger main body, and an outside air inside the heat exchanger main body. It has a fan device for introduction. The fan device has a motor and a fan connected to a rotation shaft of the motor, and air is introduced into the heat exchanger body by rotating the fan with the motor. The liquid introduced from the introduction pipe into the heat exchanger body is cooled by performing heat exchange with the air introduced into the heat exchanger body. The cooled liquid is discharged from the heat exchanger body through a drain pipe.

熱交換器は、通常、排水管を流れる液体の温度である出口温度を測定する温度センサと、出口温度の測定値に基づいて、モータの動作を制御する制御部とを有している。制御部は、モータとは離間して配置される制御盤に収容されている。また、制御部は、モータを始動させる始動温度と、モータを停止させる停止温度を記憶している。制御部は、出口温度の測定値が始動温度よりも高くなったときにモータの運転を開始し、出口温度の測定値が停止温度以下になったときにモータの運転を停止させる。 The heat exchanger generally has a temperature sensor for measuring an outlet temperature which is a temperature of a liquid flowing through the drain pipe, and a control unit for controlling operation of the motor based on a measured value of the outlet temperature. The control unit is housed in a control panel that is arranged separately from the motor. The control unit stores a starting temperature at which the motor is started and a stop temperature at which the motor is stopped. The control unit starts the operation of the motor when the measured value of the outlet temperature becomes higher than the starting temperature, and stops the operation of the motor when the measured value of the outlet temperature becomes lower than the stop temperature.

図９（ａ）は、従来の熱交換器で、時間経過にしたがって変化する出口温度の測定値の一例を示すグラフであり、図９（ｂ）は、図９（ａ）に示される出口温度の測定値の変化にしたがって制御されるモータの動作の一例を示すグラフである。図９（ａ）および図９（ｂ）に示されるように、制御部は、出口温度の測定値がモータの始動温度である３３℃よりも高くなったとき（時点Ｘ）にモータを始動してファンを回転させ、出口温度の測定値が停止温度である３１℃以下になったとき（時点Ｙ）にモータを停止させる。制御部が出口温度の測定値に基づいてモータの始動および停止を制御することによって、液体の出口温度を目標温度である３２℃に収束させている。 FIG. 9A is a graph showing an example of a measured value of the outlet temperature that changes with time in a conventional heat exchanger, and FIG. 9B is a graph showing the outlet temperature shown in FIG. 6 is a graph showing an example of an operation of a motor controlled according to a change in the measured value of FIG. As shown in FIGS. 9A and 9B, the control unit starts the motor when the measured value of the outlet temperature becomes higher than the motor start temperature of 33 ° C. (time point X). When the measured value of the outlet temperature falls below the stop temperature of 31 ° C. (time Y), the motor is stopped. The control unit controls the start and stop of the motor based on the measured value of the outlet temperature so that the liquid outlet temperature converges to the target temperature of 32 ° C.

特表２０１１−５１７７５８号公報JP 2011-517758 A

従来の熱交換器は、液体の出口温度の測定値に基づいて、モータの始動および停止を制御する。このような熱交換器は、液体が冷却する機械（例えば、ボイラー、冷凍機、または空調機など）の負荷が増加して、熱交換器に導入される液体の入口温度が急激に高くなった場合に、熱交換器の出口温度を目標温度に素早く収束させることができない。すなわち、従来の熱交換器では、熱交換器から排出される液体の出口温度を目標温度に収束させる温度制御が遅れてしまうという問題があった。 Conventional heat exchangers control the starting and stopping of the motor based on a measurement of the liquid outlet temperature. In such a heat exchanger, the load on a machine for cooling the liquid (for example, a boiler, a refrigerator, or an air conditioner) increases, and the inlet temperature of the liquid introduced into the heat exchanger sharply increases. In this case, the outlet temperature of the heat exchanger cannot be quickly converged to the target temperature. That is, the conventional heat exchanger has a problem that the temperature control for causing the outlet temperature of the liquid discharged from the heat exchanger to converge to the target temperature is delayed.

特許文献１は、モータを変速可能とするインバータを有するファン装置を備えた熱交換器を記載している。制御部がインバータを制御することにより、インバータはモータを所望の回転速度で回転させることができるので、液体の出口温度を目標温度に収束させやすい。しかしながら、インバータを用いてモータの回転速度を制御しても、温度制御の遅れを解消するには限界がある。 Patent Literature 1 describes a heat exchanger including a fan device having an inverter capable of changing the speed of a motor. Since the control unit controls the inverter, the inverter can rotate the motor at a desired rotation speed, so that the outlet temperature of the liquid is easily converged to the target temperature. However, even if the rotation speed of the motor is controlled using an inverter, there is a limit to eliminating delay in temperature control.

また、従来の熱交換器では、制御部がモータとは離間して配置された制御盤に収容されているので、単独の制御盤を用意する必要があり、また、モータと制御部との間の配線が長くなる。その結果、熱交換器の製造コストが高くなっていた。さらに、モータと制御部との間の配線が長くなると、電気的ノイズなどが増加して、制御部及び周辺機器に悪影響を与えていた。 In addition, in the conventional heat exchanger, the control unit is housed in a control panel that is arranged at a distance from the motor, so that it is necessary to prepare a single control panel. Wiring becomes longer. As a result, the manufacturing cost of the heat exchanger has increased. Further, when the wiring between the motor and the control unit becomes long, electric noise and the like increase, which adversely affects the control unit and peripheral devices.

そこで、本発明は、液体の出口温度を目標温度に素早く収束させることができる熱交換器を提供する。 Therefore, the present invention provides a heat exchanger that can quickly converge the liquid outlet temperature to a target temperature.

本発明の一態様は、液体と空気との間で熱交換を行う熱交換器本体と、前記熱交換器本体に液体を導入する導入管と、前記熱交換器本体から液体を排出する排水管と、前記導入管を流れる液体の温度である入口温度を測定する入口温度センサと、前記排水管を流れる液体の温度である出口温度を測定する出口温度センサと、前記熱交換器本体に空気を導入するためのファンと、前記ファンを回転させるモータと、前記モータを変速可能とするインバータと、前記入口温度の測定値および前記出口温度の測定値に基づき、前記インバータを介して前記モータの動作を制御する制御部と、を備え、前記制御部は、前記入口温度の測定値に基づいて、前記モータを始動および停止させ、前記出口温度の測定値に基づいて、前記モータを変速させることを特徴とする熱交換器である。 One aspect of the present invention is a heat exchanger body that performs heat exchange between liquid and air, an introduction pipe that introduces liquid to the heat exchanger body, and a drain pipe that discharges liquid from the heat exchanger body. An inlet temperature sensor that measures an inlet temperature that is a temperature of the liquid flowing through the inlet pipe, an outlet temperature sensor that measures an outlet temperature that is a temperature of the liquid flowing through the drain pipe, and air to the heat exchanger body. A fan for introduction, a motor for rotating the fan, an inverter for changing the speed of the motor, and an operation of the motor via the inverter based on the measured value of the inlet temperature and the measured value of the outlet temperature. and a control unit for controlling, the control unit based on the measured value of the inlet temperature, the motor start and stop, and based on the measured value of the outlet temperature, thereby shifting the motor this A heat exchanger according to claim.

本発明の好ましい態様は、前記モータ、前記インバータ、及び前記制御部は、同一のモータケーシング内に収容されていることを特徴とする。
本発明の好ましい態様は、前記制御部は、前記入口温度の測定値が所定のしきい値を超えたときに、前記モータを始動させ、前記出口温度の測定値が所定の目標温度に一致するように、前記モータの回転速度を増加または減少させることを特徴とする。 In a preferred aspect of the present invention, the motor, the inverter, and the control unit are housed in the same motor casing .
In a preferred aspect of the present invention, when the measured value of the inlet temperature exceeds a predetermined threshold, the control unit starts the motor, and the measured value of the outlet temperature matches a predetermined target temperature. Thus, the rotation speed of the motor is increased or decreased.

本発明の好ましい態様は、前記制御部は、前記出口温度の測定値が前記目標温度を超えたときに、前記モータの回転速度を最高回転速度まで増加させることを特徴とする。
本発明の好ましい態様は、前記制御部は、前記出口温度の測定値と前記入口温度の測定値の差を最小にするためのモータの回転速度の制御をさらに実行することを特徴とする。
本発明の好ましい態様は、前記制御部は、前記入口温度の測定値が前記所定のしきい値以下になったときに、前記モータを停止させることを特徴とする。 In a preferred aspect of the present invention, when the measured value of the outlet temperature exceeds the target temperature, the control unit increases the rotation speed of the motor to a maximum rotation speed.
In a preferred aspect of the present invention, the control unit further executes control of a rotation speed of the motor to minimize a difference between the measured value of the outlet temperature and the measured value of the inlet temperature.
In a preferred aspect of the present invention, the control unit stops the motor when the measured value of the inlet temperature becomes equal to or less than the predetermined threshold value.

本発明によれば、熱交換器に導入される液体の入口温度の測定値、および熱交換器から排出される液体の出口温度の測定値の両方に基づいて、制御部がモータの動作を制御する。したがって、制御部は、液体の入口温度の変化から予め液体の出口温度の変化を予測して、モータの動作を制御することができる。その結果、液体の出口温度を目標温度に素早く収束させることができる。 According to the present invention, the control unit controls the operation of the motor based on both the measured value of the inlet temperature of the liquid introduced into the heat exchanger and the measured value of the outlet temperature of the liquid discharged from the heat exchanger. I do. Therefore, the control unit can control the operation of the motor by predicting a change in the liquid outlet temperature in advance from a change in the liquid inlet temperature. As a result, the liquid outlet temperature can quickly converge to the target temperature.

熱交換器である冷却塔の一実施形態を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows one Embodiment of the cooling tower which is a heat exchanger. 熱交換器である冷却塔の他の実施形態を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows other embodiment of the cooling tower which is a heat exchanger. 図３（ａ）は、熱交換器であるラジエータの一実施形態を示す模式図であり、図３（ｂ）は、図３（ａ）に示される枠体の内部空間を蛇行する冷却管を示す模式図である。FIG. 3A is a schematic diagram illustrating an embodiment of a radiator that is a heat exchanger. FIG. 3B illustrates a cooling pipe meandering in the internal space of the frame illustrated in FIG. FIG. 一実施形態に係るファン装置の断面図である。It is sectional drawing of the fan apparatus which concerns on one Embodiment. 図５（ａ）は、一実施形態に係る制御部に入力される入口温度の測定値と出口温度の測定値の変化の一例を示すグラフであり、図５（ｂ）は、図５（ａ）に示される入口温度の測定値と出口温度の測定値の変化にしたがって制御されるモータの動作を示すグラフである。FIG. 5A is a graph illustrating an example of a change in the measured value of the inlet temperature and the measured value of the outlet temperature input to the control unit according to the embodiment, and FIG. 4 is a graph showing the operation of the motor controlled according to the change in the measured value of the inlet temperature and the measured value of the outlet temperature shown in FIG. 図５（ａ）に示される出口温度の測定値に基づいて、モータの回転速度を制御するフィードバック制御のブロック図である。FIG. 6 is a block diagram of feedback control for controlling the rotation speed of the motor based on the measured value of the outlet temperature shown in FIG. 図７（ａ）は、他の実施形態に係る制御部に入力される入口温度の測定値と出口温度の測定値の変化の一例を示すグラフであり、図７（ｂ）は、図７（ａ）に示される入口温度の測定値と出口温度の測定値の変化にしたがって制御されるモータの動作を示すグラフである。FIG. 7A is a graph illustrating an example of a change in the measured value of the inlet temperature and the measured value of the outlet temperature input to the control unit according to another embodiment, and FIG. 5 is a graph showing the operation of the motor controlled according to the change in the measured value of the inlet temperature and the measured value of the outlet temperature shown in a). 図７（ａ）に示される入口温度の測定値と出口温度の測定値に基づいて、モータの動作を制御するフィードバック制御のブロック図である。FIG. 8 is a block diagram of feedback control for controlling the operation of the motor based on the measured value of the inlet temperature and the measured value of the outlet temperature shown in FIG. 図９（ａ）は、従来の熱交換器で、時間経過にしたがって変化する出口温度の測定値の一例を示すグラフであり、図９（ｂ）は、図９（ａ）に示される出口温度の測定値の変化にしたがって制御されるモータの動作の一例を示すグラフである。FIG. 9A is a graph showing an example of a measured value of the outlet temperature that changes with time in a conventional heat exchanger, and FIG. 9B is a graph showing the outlet temperature shown in FIG. 6 is a graph showing an example of an operation of a motor controlled according to a change in the measured value of FIG.

以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。
図１は、熱交換器である冷却塔の一実施形態を示す模式図である。図１に示される冷却塔は、冷却塔本体（熱交換器本体）３と、冷却塔本体３の内部に配置された充填材２と、冷却塔本体３の上部に取り付けられたファン装置１を備える。ファン装置１の詳細な構成は後述する。ファン装置１のファンケーシング１８内に配置されたファン５をモータ７によって回転させると、冷却塔本体３の側面に設けられたルーバ１５を通って、空気が冷却塔本体３に導入される。冷却塔本体３に導入された空気は、ファン装置１を通って冷却塔から排出される。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is a schematic diagram illustrating an embodiment of a cooling tower that is a heat exchanger. The cooling tower shown in FIG. 1 includes a cooling tower main body (heat exchanger main body) 3, a filler 2 disposed inside the cooling tower main body 3, and a fan device 1 attached to an upper portion of the cooling tower main body 3. Prepare. The detailed configuration of the fan device 1 will be described later. When the motor 5 rotates the fan 5 disposed in the fan casing 18 of the fan device 1, air is introduced into the cooling tower main body 3 through the louvers 15 provided on the side surface of the cooling tower main body 3. The air introduced into the cooling tower main body 3 is discharged from the cooling tower through the fan device 1.

冷却塔は、冷却塔本体３を貫通して延びる導入管１０を有しており、液体（例えば、冷却水）は、この導入管１０を通って冷却塔本体３に導入される。導入管１０には、該導入管１０を流れる液体の温度である入口温度を測定する入口温度センサ１３が取り付けられている。導入管１０の末端には、充填材２の上方に位置する放出口１０ａが形成されており、この放出口１０ａから液体が充填材２に放出される。充填材２に放出された液体は充填材２の内部を流れ落ち、ファン装置１によって冷却塔本体３に導入された空気と接触する。これにより、液体と空気との間で熱交換が行われ、液体が冷却される。 The cooling tower has an inlet pipe 10 extending through the cooling tower body 3, and a liquid (for example, cooling water) is introduced into the cooling tower body 3 through the inlet pipe 10. The inlet pipe 10 is provided with an inlet temperature sensor 13 for measuring the inlet temperature, which is the temperature of the liquid flowing through the inlet pipe 10. A discharge port 10 a located above the filler 2 is formed at the end of the introduction pipe 10, and a liquid is discharged to the filler 2 from the discharge port 10 a. The liquid discharged into the filler 2 flows down inside the filler 2 and comes into contact with the air introduced into the cooling tower main body 3 by the fan device 1. Thereby, heat exchange is performed between the liquid and the air, and the liquid is cooled.

冷却された液体は、冷却塔本体３の下部に設けられた水槽１２に集められ、該水槽１２に接続された排水管１１から冷却塔本体３の外部に排出される。排水管１１には、該排水管１１を流れる液体の温度である出口温度を測定する出口温度センサ１９が取り付けられている。図１に示される冷却塔は、液体が空気により直接的に冷却される水冷式の熱交換器であり、開放形冷却塔と称される。 The cooled liquid is collected in a water tank 12 provided at a lower portion of the cooling tower main body 3, and is discharged to the outside of the cooling tower main body 3 from a drain pipe 11 connected to the water tank 12. An outlet temperature sensor 19 for measuring an outlet temperature, which is the temperature of the liquid flowing through the drain pipe 11, is attached to the drain pipe 11. The cooling tower shown in FIG. 1 is a water-cooled heat exchanger in which liquid is directly cooled by air, and is referred to as an open cooling tower.

図２は、熱交換器である冷却塔の他の実施形態を示す模式図である。特に説明しない本実施形態の構成は、図１に示される冷却塔の構成と同一であるため、その重複する説明を省略する。 FIG. 2 is a schematic diagram showing another embodiment of the cooling tower which is a heat exchanger. The configuration of the present embodiment, which is not particularly described, is the same as the configuration of the cooling tower shown in FIG. 1, and thus, redundant description will be omitted.

図２に示される冷却塔の導入管１０は、冷却塔本体３の内部に配置されたコイル管２０の一端に接続され、液体を冷却塔本体３から排出する排水管１１はコイル管２０の他端に接続される。本実施形態でも、導入管１０には、液体の入口温度を測定する入口温度センサ１３が取り付けられ、排水管１１には、液体の出口温度を測定する出口温度センサ１９が取り付けられている。 An inlet pipe 10 of the cooling tower shown in FIG. 2 is connected to one end of a coil pipe 20 arranged inside the cooling tower main body 3, and a drain pipe 11 for discharging liquid from the cooling tower main body 3 is connected to the other end of the coil pipe 20. Connected to the end. Also in this embodiment, the inlet pipe 10 is provided with an inlet temperature sensor 13 for measuring the inlet temperature of the liquid, and the drain pipe 11 is provided with an outlet temperature sensor 19 for measuring the outlet temperature of the liquid.

液体は、導入管１０からコイル管２０に流入し、コイル管２０から排水管１１に流出する。さらに、この冷却塔には、水をコイル管２０に散布するための散水管２２を有する。散水管２２は、冷却塔の外部からコイル管２０の上方まで延びており、散水管２２の末端には、水を散布する散水口２２ａが形成される。散水管２２の散水口２２ａから散布された水は、コイル管２０の表面に接触することにより、該コイル管２０を流れる液体と熱交換を行う。これにより、コイル管２０を流れる液体が冷却される。 The liquid flows into the coil pipe 20 from the introduction pipe 10 and flows out from the coil pipe 20 to the drain pipe 11. Further, the cooling tower has a water spray pipe 22 for spraying water to the coil pipe 20. The water spray pipe 22 extends from the outside of the cooling tower to above the coil pipe 20, and a water spray port 22 a for spraying water is formed at an end of the water spray pipe 22. The water sprayed from the water spouting port 22 a of the water sprinkling pipe 22 contacts the surface of the coil pipe 20 to exchange heat with the liquid flowing through the coil pipe 20. Thereby, the liquid flowing through the coil tube 20 is cooled.

散水管２２の散水口２２ａから散布された水は、ファン装置１によって冷却塔本体３に導入された空気によって冷却される。コイル管２０に接触して流れ落ちた水は、水槽１２に集められ、該水槽１２に接続された散水ドレン管２５から冷却塔の外部に排出される。図２に示される冷却塔は、コイル管２０を流れる液体が散水管２２から散布された水により冷却される水冷式の熱交換器であり、密閉形冷却塔と称される。 The water sprayed from the water spout 22 a of the water sprinkling pipe 22 is cooled by the air introduced into the cooling tower main body 3 by the fan device 1. The water that has flowed down in contact with the coil pipe 20 is collected in the water tank 12 and discharged to the outside of the cooling tower from the watering drain pipe 25 connected to the water tank 12. The cooling tower shown in FIG. 2 is a water-cooled heat exchanger in which the liquid flowing through the coil pipe 20 is cooled by water sprayed from the water spray pipe 22, and is referred to as a closed cooling tower.

図３（ａ）は、熱交換器であるラジエータの一実施形態を示す模式図であり、図３（ｂ）は、図３（ａ）に示される枠体の内部空間を蛇行する冷却管を示す模式図である。図３（ａ）に示されるラジエータは、ラジエータ本体（熱交換器本体）３２と、液体が流れる冷却管３０が取り付けられた枠体３３と、ファン装置１とを備える。 FIG. 3A is a schematic diagram illustrating an embodiment of a radiator that is a heat exchanger. FIG. 3B illustrates a cooling pipe meandering in the internal space of the frame illustrated in FIG. FIG. The radiator shown in FIG. 3A includes a radiator main body (heat exchanger main body) 32, a frame 33 to which a cooling pipe 30 through which a liquid flows is attached, and the fan device 1.

図３（ｂ）に示されるように、冷却管３０の一端は、ラジエータ本体３２に液体を導入する導入管１０に接続されており、冷却管３０の他端は、ラジエータ本体３２から液体を排出する排水管１１に接続されている。本実施形態でも、導入管１０には、液体の入口温度を測定する入口温度センサ１３が取り付けられ、排水管１１には、液体の出口温度を測定する出口温度センサ１９が取り付けられている。冷却管３０は、該冷却管３０の直管部３０ａが鉛直方向に延びるように、枠体３３の内部空間を蛇行している。冷却管３０は、該冷却管３０の直管部３０ａが水平方向に延びるように、枠体３３の内部空間を蛇行してしてもよい。枠体３３は、ラジエータ本体３２の側面に形成された開口に嵌め込まれて、ラジエータ本体３２に固定されている。図示はしないが、冷却管３０が取り付けられた枠体３３は、ラジエータ本体３２の上面または下面に形成された開口に嵌め込まれてもよい。 As shown in FIG. 3B, one end of the cooling pipe 30 is connected to the introduction pipe 10 for introducing a liquid into the radiator main body 32, and the other end of the cooling pipe 30 discharges the liquid from the radiator main body 32. Connected to the drain pipe 11 which is to be connected. Also in this embodiment, the inlet pipe 10 is provided with an inlet temperature sensor 13 for measuring the inlet temperature of the liquid, and the drain pipe 11 is provided with an outlet temperature sensor 19 for measuring the outlet temperature of the liquid. The cooling pipe 30 meanders through the internal space of the frame 33 so that the straight pipe portion 30a of the cooling pipe 30 extends in the vertical direction. The cooling pipe 30 may meander in the internal space of the frame 33 so that the straight pipe portion 30a of the cooling pipe 30 extends in the horizontal direction. The frame 33 is fitted into an opening formed on a side surface of the radiator main body 32 and is fixed to the radiator main body 32. Although not shown, the frame 33 to which the cooling pipe 30 is attached may be fitted into an opening formed on the upper or lower surface of the radiator main body 32.

ファン装置１のファン５をモータ７によって回転させると、蛇行する冷却管３０の間に形成された隙間を通って、空気がラジエータ本体３２に導入される。冷却管３０には、通常、放熱フィン（図示せず）が取り付けられ、冷却管３０を流れる液体の熱は放熱フィンに伝達される。ラジエータの冷却管３０を流れる液体は、冷却管３０および放熱フィンを介して、ファン装置１によってラジエータ本体３２の内部に導入された空気と熱交換を行う。これにより、冷却管３０を流れる液体が冷却される。図３に示されるラジエータは、冷却管３０を流れる液体が空気により冷却される空冷式の熱交換器である。 When the fan 5 of the fan device 1 is rotated by the motor 7, air is introduced into the radiator main body 32 through a gap formed between the meandering cooling pipes 30. A cooling fin (not shown) is usually attached to the cooling pipe 30, and the heat of the liquid flowing through the cooling pipe 30 is transmitted to the cooling fin. The liquid flowing through the cooling pipe 30 of the radiator exchanges heat with the air introduced into the radiator body 32 by the fan device 1 via the cooling pipe 30 and the radiation fins. Thereby, the liquid flowing through the cooling pipe 30 is cooled. The radiator shown in FIG. 3 is an air-cooled heat exchanger in which the liquid flowing through the cooling pipe 30 is cooled by air.

図４は、一実施形態に係るファン装置１の断面図である。図４では、ファンケーシング１８の図示を省略している。このファン装置１は、図１または図２に示される冷却塔、または図３に示されるラジエータなどの熱交換器に設けられる。ファン装置１は、ファン５と、該ファン５を回転させるモータ７と、モータ７を変速可能とするインバータ８を備えている。ファン５は、ハブ１６と、このハブ１６から放射状に延びる複数の翼１４を有している。ファン５のハブ１６がモータ７の回転軸６の末端に固定されることにより、モータ７にファン５が直接連結される。 FIG. 4 is a cross-sectional view of the fan device 1 according to one embodiment. 4, illustration of the fan casing 18 is omitted. The fan device 1 is provided in a cooling tower such as shown in FIG. 1 or FIG. 2 or a heat exchanger such as a radiator shown in FIG. The fan device 1 includes a fan 5, a motor 7 that rotates the fan 5, and an inverter 8 that enables the motor 7 to shift. The fan 5 has a hub 16 and a plurality of blades 14 extending radially from the hub 16. The fan 5 is directly connected to the motor 7 by fixing the hub 16 of the fan 5 to the end of the rotating shaft 6 of the motor 7.

図４に示されるファン装置１は、モータ７およびインバータ８を収容するモータケーシング１７を有し、これにより、インバータ８がモータ７とユニット化される。本実施形態では、モータケーシング１７は円筒形状を有する。モータケーシング１７の内部は、隔壁２９によりモータ室２７とインバータ室２８に区画されており、インバータ室２８はモータ室２７の上側に位置する。モータ７は、モータケーシング１７の内部に形成されたモータ室２７に収容され、インバータ８は、モータケーシング１７の内部に形成されたインバータ室２８に収容される。モータケーシング１７の上壁は、取り外し可能な蓋４０から構成されている。蓋４０は、インバータ室２８の上部を構成している。 The fan device 1 shown in FIG. 4 has a motor casing 17 that houses the motor 7 and the inverter 8, whereby the inverter 8 is unitized with the motor 7. In the present embodiment, the motor casing 17 has a cylindrical shape. The inside of the motor casing 17 is partitioned by a partition wall 29 into a motor room 27 and an inverter room 28, and the inverter room 28 is located above the motor room 27. The motor 7 is housed in a motor room 27 formed inside the motor casing 17, and the inverter 8 is housed in an inverter room 28 formed inside the motor casing 17. The upper wall of the motor casing 17 is constituted by a removable lid 40. The lid 40 forms the upper part of the inverter room 28.

モータケーシング１７の側壁１７ｂには、電源ケーブル孔１７ａが形成されており、この電源ケーブル孔１７ａを通って、電源（図示せず）からインバータ８に電力を供給する電源ケーブル４２が延びる。隔壁２９には、モータケーブル孔２９ａが形成されており、このモータケーブル孔２９ａを通って、インバータ８からモータ７に電力を供給するモータケーブル４６が延びる。 A power cable hole 17a is formed in the side wall 17b of the motor casing 17, and a power cable 42 for supplying power from a power source (not shown) to the inverter 8 extends through the power cable hole 17a. A motor cable hole 29a is formed in the partition wall 29, and a motor cable 46 for supplying electric power from the inverter 8 to the motor 7 extends through the motor cable hole 29a.

インバータ室２８には、インバータ８に接続される制御部５１が配置される。本実施形態では、制御部５１は、インバータ８を構成するパワー素子（例えば、ＩＧＢＴなどのスイッチング素子）５０などが配置されたインバータ基板８ａ上に配置される。一実施形態では、制御部５１をインバータ８から離して配置してもよい。制御部５１がインバータ８のパワー素子５０のスイッチング動作を制御することで、モータ７の回転速度、すなわちファン５の回転速度を制御する。さらに、制御部５１には、入口温度センサ１３によって測定された液体の入口温度の測定値が信号ケーブル２３を介して入力され、出口温度センサ１９によって測定された液体の出口温度の測定値が信号ケーブル２４を介して入力される。図４において、入口温度センサ１３、出口温度センサ１９、および信号ケーブル２３，２４は想像線（点線）で示されている。入口温度センサ１３によって測定された液体の入口温度の測定値、および出口温度センサ１９によって測定された液体の出口温度の測定値は、無線通信を用いて制御部５１に入力されてもよい。この場合、信号ケーブル２３，２４は省略される。 In the inverter room 28, a control unit 51 connected to the inverter 8 is arranged. In the present embodiment, the control unit 51 is arranged on an inverter board 8a on which a power element (for example, a switching element such as an IGBT) 50 constituting the inverter 8 is arranged. In one embodiment, the control unit 51 may be located away from the inverter 8. The control unit 51 controls the switching operation of the power element 50 of the inverter 8 to control the rotation speed of the motor 7, that is, the rotation speed of the fan 5. Further, the measured value of the liquid inlet temperature measured by the inlet temperature sensor 13 is input to the control unit 51 via the signal cable 23, and the measured value of the liquid outlet temperature measured by the outlet temperature sensor 19 is signaled. It is input via the cable 24. In FIG. 4, the inlet temperature sensor 13, the outlet temperature sensor 19, and the signal cables 23 and 24 are indicated by imaginary lines (dotted lines). The measured value of the inlet temperature of the liquid measured by the inlet temperature sensor 13 and the measured value of the outlet temperature of the liquid measured by the outlet temperature sensor 19 may be input to the control unit 51 using wireless communication. In this case, the signal cables 23 and 24 are omitted.

このように、モータ７、インバータ８、および制御部５１は、同一のモータケーシング１７に収容されて、ユニット化されている。したがって、制御部５１を収容した制御盤を独立して用意する必要がなく、さらに、モータ７と制御部５１との間の配線を短くすることできる。その結果、熱交換器の製造コストを低減することができるとともに、電気的ノイズなどが制御部５１および周辺機器に与える悪影響を低減することができる。 In this way, the motor 7, the inverter 8, and the control unit 51 are housed in the same motor casing 17 and are unitized. Therefore, it is not necessary to independently prepare a control panel accommodating the control unit 51, and furthermore, the wiring between the motor 7 and the control unit 51 can be shortened. As a result, the manufacturing cost of the heat exchanger can be reduced, and the adverse effects of electrical noise and the like on the control unit 51 and peripheral devices can be reduced.

上述した実施形態においては、モータ７、インバータ８、および制御部５１が同一のモータケーシング１７に収容されたファン装置１を説明したが、一実施形態では、インバータ８および制御部５１を収容する制御盤を設け、この制御盤を熱交換器本体３，３２の側面に取り付けてもよい。あるいは、制御盤を熱交換器本体３，３２から離間した位置に配置してもよい。さらに、一実施形態では、インバータ８をモータケーシング１７の側壁１７ｂに取り付ける一方で、制御部５１を収容する制御盤を熱交換器本体３，３２の側面に、または熱交換器本体３，３２から離間した位置に設けてもよい。 In the above-described embodiment, the fan device 1 in which the motor 7, the inverter 8, and the control unit 51 are housed in the same motor casing 17 has been described. A panel may be provided, and this control panel may be attached to the side surfaces of the heat exchanger bodies 3 and 32. Alternatively, the control panel may be arranged at a position separated from the heat exchanger bodies 3 and 32. Further, in one embodiment, while the inverter 8 is attached to the side wall 17 b of the motor casing 17, the control panel accommodating the control unit 51 is provided on the side surface of the heat exchanger bodies 3 and 32 or from the heat exchanger bodies 3 and 32. It may be provided at a separated position.

モータ７は、誘導モータであってもよいが、モータ７は、永久磁石が配置されたロータと、該ロータと対向して配置されたステータとを有するＰＭモータ（Permanent Magnet Motor）であるのが好ましい。特に、図４に示されるように、モータ７は、ロータ４３の内部に永久磁石４１が配置されたＩＰＭモータ（Interior Permanent Magnet Motor）であるのが好ましい。ＰＭモータ（特に、ＩＰＭモータ）は高効率を有するので、モータ７を小型化することができる。 The motor 7 may be an induction motor, but the motor 7 is a PM motor (Permanent Magnet Motor) having a rotor on which permanent magnets are arranged and a stator arranged opposite to the rotor. preferable. In particular, as shown in FIG. 4, the motor 7 is preferably an IPM motor (Interior Permanent Magnet Motor) in which the permanent magnet 41 is disposed inside the rotor 43. Since the PM motor (particularly, the IPM motor) has high efficiency, the motor 7 can be downsized.

ロータ４３は、回転軸６に固定されており、ステータ４４は、モータケーシング１７の内面に固定されている。図４に示したモータ７は、ステータ４４がロータ４３の半径方向外側に配置されたラジアルギャップ型モータである。図示はしないが、モータ７は、ステータとロータが軸方向に沿って配列されたアキシャルギャップ型モータであってもよい。 The rotor 43 is fixed to the rotating shaft 6, and the stator 44 is fixed to the inner surface of the motor casing 17. The motor 7 shown in FIG. 4 is a radial gap type motor in which a stator 44 is arranged radially outside a rotor 43. Although not shown, the motor 7 may be an axial gap type motor in which a stator and a rotor are arranged along the axial direction.

図４に示されるモータ７の回転軸６は、鉛直方向に離間して配置された２つの軸受３５，３６によって回転可能に支持されている。上側軸受３５は、隔壁２９の下面（すなわち、モータ室２７の上面）に取り付けられ、下側軸受３６はモータ室２７の下面に取り付けられる。 The rotating shaft 6 of the motor 7 shown in FIG. 4 is rotatably supported by two bearings 35 and 36 which are vertically separated from each other. The upper bearing 35 is attached to the lower surface of the partition wall 29 (that is, the upper surface of the motor chamber 27), and the lower bearing 36 is attached to the lower surface of the motor chamber 27.

上述した実施形態に係る熱交換器では、制御部５１は、入口温度センサ１３によって測定された液体の入口温度の測定値、および出口温度センサ１９によって測定された液体の出口温度の測定値の両方に基づき、インバータ８を介してモータ７の動作を制御する。制御部５１は、液体が冷却する機械（例えば、ボイラー、冷凍機、または空調機など）の負荷が変化したことを、入口温度の測定値の変化により検出することができる。例えば、制御部５１は、液体が冷却する機器の負荷が増加したことを、入口温度の測定値の増加により検出することができる。さらに、制御部５１は、液体が冷却する機器の負荷が減少したことを、入口温度の測定値の減少により検出することができる。したがって、制御部５１は、液体の入口温度の測定値の変化から予め液体の出口温度の変化を予測して、モータ７の動作を制御することができる。その結果、本実施形態の熱交換器は、液体の出口温度の測定値だけに基づいてモータ７の動作を制御する従来の熱交換器と比較して、液体の出口温度を目標温度に素早く収束させることができる。以下では、制御部５１が入口温度の測定値および出口温度の測定値の両方に基づいてモータの動作を制御する具体例が説明される。 In the heat exchanger according to the above-described embodiment, the control unit 51 performs both the measurement of the liquid inlet temperature measured by the inlet temperature sensor 13 and the measurement of the liquid outlet temperature measured by the outlet temperature sensor 19. , The operation of the motor 7 is controlled via the inverter 8. The control unit 51 can detect a change in the load of a machine that cools the liquid (for example, a boiler, a refrigerator, or an air conditioner) based on a change in the measured value of the inlet temperature. For example, the control unit 51 can detect that the load on the device that cools the liquid has increased by increasing the measured value of the inlet temperature. Furthermore, the control unit 51 can detect that the load on the device that cools the liquid has decreased by decreasing the measured value of the inlet temperature. Therefore, the control unit 51 can control the operation of the motor 7 by predicting a change in the liquid outlet temperature in advance from a change in the measured value of the liquid inlet temperature. As a result, the heat exchanger of the present embodiment quickly converges the liquid outlet temperature to the target temperature as compared with the conventional heat exchanger that controls the operation of the motor 7 based only on the measured value of the liquid outlet temperature. Can be done. Hereinafter, a specific example in which the control unit 51 controls the operation of the motor based on both the measured value of the inlet temperature and the measured value of the outlet temperature will be described.

一実施形態では、制御部５１は、入口温度の測定値に基づいて、モータ７を始動および停止させ、出口温度の測定値に基づいて、インバータ８を介してモータ７を変速させる。図５（ａ）は、一実施形態に係る制御部５１に入力される入口温度の測定値と出口温度の測定値の変化の一例を示すグラフであり、図５（ｂ）は、図５（ａ）に示される入口温度の測定値と出口温度の測定値の変化にしたがって、制御部５１によって制御されるモータ７の動作を示すグラフである。図５（ａ）において、横軸は時間を表し、縦軸は温度を表す。さらに、図５（ａ）において、入口温度の測定値は実線で描かれ、出口温度の測定値は点線で描かれる。図５（ｂ）において、横軸は時間を表し、縦軸はモータの回転速度を表す。 In one embodiment, the control unit 51 starts and stops the motor 7 based on the measured value of the inlet temperature, and changes the speed of the motor 7 via the inverter 8 based on the measured value of the outlet temperature. FIG. 5A is a graph illustrating an example of a change in the measured value of the inlet temperature and the measured value of the outlet temperature input to the control unit 51 according to an embodiment, and FIG. 6 is a graph showing the operation of the motor 7 controlled by the control unit 51 according to a change in the measured value of the inlet temperature and the measured value of the outlet temperature shown in FIG. In FIG. 5A, the horizontal axis represents time, and the vertical axis represents temperature. Further, in FIG. 5A, the measured value of the inlet temperature is drawn by a solid line, and the measured value of the outlet temperature is drawn by a dotted line. In FIG. 5B, the horizontal axis represents time, and the vertical axis represents the rotation speed of the motor.

制御部５１には、信号ケーブル２３，２４（図４参照）を介して、または無線通信により、入口温度センサ１３によって測定された入口温度の測定値、および出口温度センサ１９によって測定された出口温度の測定値が入力される。制御部５１は、入口温度の測定値が所定のしきい値を超えたときに（時点Ａ）、モータ７を始動させ、ファン５を回転させる。この所定のしきい値は、制御部５１に予め記憶されており、本実施形態では、２８℃に設定されている。 The controller 51 includes a measured value of the inlet temperature measured by the inlet temperature sensor 13 and a measured outlet temperature measured by the outlet temperature sensor 19 via the signal cables 23 and 24 (see FIG. 4) or by wireless communication. Is input. When the measured value of the inlet temperature exceeds a predetermined threshold value (time A), the control unit 51 starts the motor 7 and rotates the fan 5. This predetermined threshold value is stored in the control unit 51 in advance, and is set to 28 ° C. in the present embodiment.

さらに、制御部５１は、熱交換器から排出された液体の出口温度を収束させる目標温度を記憶している。本実施形態では、目標温度は３２℃に設定されている。所定のしきい値（本実施形態では、２８℃）は、好ましくは、目標温度（本実施形態では、３２℃）以下の温度に設定される。モータ７を始動させる温度である所定のしきい値を目標温度以下の温度に設定すると、液体の出口温度が目標温度以下である状態で、モータ７を回転させることができる。すなわち、制御部５１は、液体の入口温度が所定のしきい値を超えたときに、液体が冷却する機器の負荷が増加していると判断し、液体の出口温度が目標温度を超える前にモータ７の回転を開始させる。 Further, the control unit 51 stores a target temperature for converging the outlet temperature of the liquid discharged from the heat exchanger. In the present embodiment, the target temperature is set to 32 ° C. The predetermined threshold value (28 ° C. in the present embodiment) is preferably set to a temperature equal to or lower than the target temperature (32 ° C. in the present embodiment). When the predetermined threshold value, which is the temperature at which the motor 7 is started, is set to a temperature equal to or lower than the target temperature, the motor 7 can be rotated while the liquid outlet temperature is lower than the target temperature. That is, when the liquid inlet temperature exceeds the predetermined threshold, the control unit 51 determines that the load on the device that cools the liquid has increased, and before the liquid outlet temperature exceeds the target temperature. The rotation of the motor 7 is started.

ファン５が回転して、熱交換器本体３，３２に空気が導入されると、この空気によって、導入管１０から熱交換器本体３，３２に導入された液体が冷却される。液体が冷却する機械の負荷がさらに増加すると、液体の入口温度および出口温度が増加していく。制御部５１は、出口温度センサ１９によって測定された出口温度の測定値が目標温度（３２℃）を超えると（時点Ｂ）、出口温度の測定値が目標温度に一致するように、インバータ８を介してモータ７の回転速度を増加または減少させる。より具体的には、制御部５１は、該制御部５１に入力された液体の出口温度の測定値に基づいて、液体の出口温度を目標温度に一致させるフィードバック制御（例えば、ＰＩＤ制御）を実行する。 When the fan 5 rotates and air is introduced into the heat exchanger bodies 3 and 32, the air cools the liquid introduced from the introduction pipe 10 into the heat exchanger bodies 3 and 32. As the load on the machine that cools the liquid further increases, the inlet and outlet temperatures of the liquid increase. When the measured value of the outlet temperature measured by the outlet temperature sensor 19 exceeds the target temperature (32 ° C.) (time point B), the control unit 51 controls the inverter 8 so that the measured value of the outlet temperature matches the target temperature. Increase or decrease the rotation speed of the motor 7 via the More specifically, the control unit 51 executes feedback control (for example, PID control) that matches the liquid outlet temperature with the target temperature based on the measured value of the liquid outlet temperature input to the control unit 51. I do.

図６は、図５（ａ）に示される出口温度の測定値に基づいてモータ７の回転速度を制御するフィードバック制御のブロック図である。図６に示されるフィードバック制御では、制御部５１は、液体の出口温度の測定値に基づいて、液体の出口温度を目標温度に一致させる（すなわち、液体の出口温度の測定値と目標温度との偏差を０に近づける）モータ７の回転速度の操作量を計算する。制御部５１は、この操作量をインバータ８に出力することにより、モータ７の回転速度を制御する。モータ７の回転速度を増加させると、熱交換器に導入される空気の流量が増加して、液体の出口温度を低下させることができる。一方で、モータ７の回転速度を減少させると、熱交換器に導入される空気の流量が減少して、液体の出口温度を増加させることができる。 FIG. 6 is a block diagram of the feedback control for controlling the rotation speed of the motor 7 based on the measured value of the outlet temperature shown in FIG. In the feedback control illustrated in FIG. 6, the control unit 51 matches the outlet temperature of the liquid with the target temperature based on the measured value of the outlet temperature of the liquid (that is, the difference between the measured value of the outlet temperature of the liquid and the target temperature). An operation amount of the rotation speed of the motor 7 is calculated (to make the deviation close to 0). The control unit 51 controls the rotation speed of the motor 7 by outputting the operation amount to the inverter 8. When the rotation speed of the motor 7 is increased, the flow rate of the air introduced into the heat exchanger is increased, and the outlet temperature of the liquid can be reduced. On the other hand, when the rotation speed of the motor 7 is reduced, the flow rate of the air introduced into the heat exchanger is reduced, and the outlet temperature of the liquid can be increased.

本実施形態では、制御部５１は、液体の出口温度の測定値が低下し始めたときに、液体の出口温度が目標温度に収束するように、モータ７の回転速度を徐々に減少させていく（図５（ｂ）参照）。液体の出口温度の測定値が目標温度よりも低下した後で増加し始めると、制御部５１は、再び、モータ７の回転速度を増加させる。このように、制御部５１は、出口温度センサ１９によって測定された出口温度の測定値が目標温度に収束するように、モータ７の回転速度を増加または減少させる。 In the present embodiment, when the measured value of the liquid outlet temperature starts to decrease, the control unit 51 gradually decreases the rotation speed of the motor 7 so that the liquid outlet temperature converges to the target temperature. (See FIG. 5B). When the measured value of the liquid outlet temperature starts to increase after dropping below the target temperature, the control unit 51 increases the rotation speed of the motor 7 again. As described above, the control unit 51 increases or decreases the rotation speed of the motor 7 so that the measured value of the outlet temperature measured by the outlet temperature sensor 19 converges on the target temperature.

制御部５１は、好ましくは、出口温度の測定値が目標温度を超えたときに、モータ７の回転速度を最高回転速度まで増加させる。モータ７が最高回転速度で運転されることにより、液体の出口温度を素早く低下させることができる。 The controller 51 preferably increases the rotation speed of the motor 7 to the maximum rotation speed when the measured value of the outlet temperature exceeds the target temperature. By operating the motor 7 at the maximum rotation speed, the outlet temperature of the liquid can be rapidly reduced.

入口温度センサ１３によって測定された液体の入口温度の測定値が所定のしきい値（２８℃）以下になったときは、制御部５１は、熱交換器で液体を冷却する必要がないと判断し、モータ７を停止させる。モータ７を停止させることにより、熱交換器の電力消費量を低減することができる。入口温度の測定値が所定のしきい値を超えたときは（図５（ａ）の時点Ａ参照）、制御部５１は、再び、モータ７を始動させる。 When the measured value of the liquid inlet temperature measured by the inlet temperature sensor 13 becomes equal to or less than a predetermined threshold value (28 ° C.), the control unit 51 determines that it is not necessary to cool the liquid by the heat exchanger. Then, the motor 7 is stopped. By stopping the motor 7, the power consumption of the heat exchanger can be reduced. When the measured value of the inlet temperature exceeds a predetermined threshold value (see time point A in FIG. 5A), the control unit 51 starts the motor 7 again.

図７（ａ）は、他の実施形態に係る制御部５１に入力される入口温度の測定値と出口温度の測定値の変化の一例を示すグラフであり、図７（ｂ）は、図７（ａ）に示される入口温度の測定値と出口温度の測定値の変化にしたがって、制御部５１によって制御されるモータ７の動作を示すグラフである。図７（ａ）において、横軸は時間を表し、縦軸は温度を表す。さらに、図７（ａ）において、入口温度の測定値は実線で描かれ、出口温度の測定値は点線で描かれる。図７（ｂ）において、横軸は時間を表し、縦軸はモータの回転速度を表す。さらに、図８は、図７（ａ）に示される入口温度および出口温度の測定値に基づいてモータ７の回転速度を制御するフィードバック制御のブロック図である。 FIG. 7A is a graph illustrating an example of a change in the measured value of the inlet temperature and the measured value of the outlet temperature input to the control unit 51 according to another embodiment, and FIG. 6 is a graph showing the operation of the motor 7 controlled by the control unit 51 in accordance with a change in the measured value of the inlet temperature and the measured value of the outlet temperature shown in FIG. In FIG. 7A, the horizontal axis represents time, and the vertical axis represents temperature. Further, in FIG. 7A, the measured value of the inlet temperature is drawn by a solid line, and the measured value of the outlet temperature is drawn by a dotted line. In FIG. 7B, the horizontal axis represents time, and the vertical axis represents the rotation speed of the motor. Further, FIG. 8 is a block diagram of feedback control for controlling the rotation speed of the motor 7 based on the measured values of the inlet temperature and the outlet temperature shown in FIG.

本実施形態では、制御部５１は、出口温度の測定値と目標温度との偏差だけでなく、入口温度の測定値と出口温度の測定値の差（ΔＴ）に基づいて、モータ７を変速させるフィードバック制御を実行する。より具体的には、制御部５１は、出口温度の測定値と目標温度との偏差を０に近づけるモータ７の回転速度の操作量と、入口温度の測定値と出口温度の測定値の差（ΔＴ）を最小にするモータ７の回転速度の操作量の両方に基づいたフィードバック制御をモータ７の回転速度に対して実行する。 In the present embodiment, the control unit 51 shifts the speed of the motor 7 based on the difference (ΔT) between the measured value of the inlet temperature and the measured value of the outlet temperature as well as the deviation between the measured value of the outlet temperature and the target temperature. Execute feedback control. More specifically, the control unit 51 controls the operation amount of the rotation speed of the motor 7 to make the deviation between the measured value of the outlet temperature and the target temperature close to 0, and the difference between the measured value of the inlet temperature and the measured value of the outlet temperature ( Feedback control is performed on the rotation speed of the motor 7 based on both the operation amount of the rotation speed of the motor 7 to minimize ΔT).

制御部５１が出口温度の測定値と目標温度との偏差を０に近づけるフィードバック制御を実行していても、液体が冷却する機器の負荷が増加すると、入口温度の測定値と出口温度の測定値との差（ΔＴ）が増加する。あるいは、液体が冷却する機器の負荷が減少すると、入口温度の測定値と出口温度の測定値との差（ΔＴ）が減少する。特に、液体が冷却する機器の負荷が急激に増加または減少すると、入口温度の測定値と出口温度の測定値との差（ΔＴ）が急激に増加または減少する。 Even if the control unit 51 executes the feedback control for making the deviation between the measured value of the outlet temperature and the target temperature close to 0, when the load of the equipment for cooling the liquid increases, the measured value of the inlet temperature and the measured value of the outlet temperature are increased. (ΔT) increases. Alternatively, as the load on the equipment that cools the liquid decreases, the difference (ΔT) between the measured inlet temperature and the measured outlet temperature decreases. In particular, when the load of the equipment for cooling the liquid rapidly increases or decreases, the difference (ΔT) between the measured value of the inlet temperature and the measured value of the outlet temperature sharply increases or decreases.

制御部５１は、入口温度の測定値と出口温度の測定値との差（ΔＴ）の増加または減少から、機器の負荷の増加または減少を判断することができる。制御部５１が入口温度の測定値と出口温度の測定値の差（ΔＴ）を最小にするモータ７の回転速度の操作量を考慮したフィードバック制御を実行することにより、機器の負荷の増加または減少に対応したより適切なモータ７の回転速度制御を実行することができる。その結果、液体の出口温度を素早く目標温度に収束させることができる。 The control unit 51 can determine an increase or decrease in the load of the device from an increase or decrease in the difference (ΔT) between the measured value of the inlet temperature and the measured value of the outlet temperature. The controller 51 executes the feedback control in consideration of the operation amount of the rotation speed of the motor 7 to minimize the difference (ΔT) between the measured value of the inlet temperature and the measured value of the outlet temperature, thereby increasing or decreasing the load on the device. , The more appropriate rotation speed control of the motor 7 can be executed. As a result, the outlet temperature of the liquid can be quickly converged to the target temperature.

本実施形態でも、入口温度センサ１３によって測定された液体の入口温度の測定値が所定のしきい値（２８℃）以下になったときは、制御部５１は、モータ７の回転を停止させる。モータ７の回転を停止させることにより、熱交換器の電力消費量を低減することができる。 Also in the present embodiment, when the measured value of the liquid inlet temperature measured by the inlet temperature sensor 13 becomes equal to or less than a predetermined threshold value (28 ° C.), the control unit 51 stops the rotation of the motor 7. By stopping the rotation of the motor 7, the power consumption of the heat exchanger can be reduced.

上述した実施形態は、本発明が属する技術分野における通常の知識を有する者が本発明を実施できることを目的として記載されたものである。上記実施形態の種々の変形例は、当業者であれば当然になしうることであり、本発明の技術的思想は他の実施形態にも適用しうる。したがって、本発明は、記載された実施形態に限定されることはなく、特許請求の範囲によって定義される技術的思想に従った最も広い範囲とすべきである。 The above embodiments have been described for the purpose of enabling a person having ordinary knowledge in the technical field to which the present invention pertains to carry out the present invention. Naturally, those skilled in the art can make various modifications of the above embodiment, and the technical idea of the present invention can be applied to other embodiments. Accordingly, the invention is not limited to the embodiments described, but is to be accorded the widest scope consistent with the spirit as defined by the appended claims.

１ファン装置
２充填材
３冷却塔本体
５ファン
６回転軸
７モータ
８インバータ
１０導入管
１１排水管
１２水槽
１３入口温度センサ
１４翼
１５ルーバ
１６ハブ
１７モータケーシング
１８ファンケーシング
１９出口温度センサ
２０コイル管
２２散水管
２３，２４信号ケーブル
２５散水ドレン管
２７モータ室
２８インバータ室
２９隔壁
３０冷却管
３２ラジエータ本体
３３枠体
３５上側軸受
３６下側軸受
４０蓋
４１永久磁石
４２電源ケーブル
４３ロータ
４４ステータ
４６モータケーブル
５０パワー素子
５１制御部 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Fan apparatus 2 Filler 3 Cooling tower main body 5 Fan 6 Rotating shaft 7 Motor 8 Inverter 10 Introducing pipe 11 Drain pipe 12 Water tank 13 Inlet temperature sensor 14 Blade 15 Louver 16 Hub 17 Motor casing 18 Fan casing 19 Outlet temperature sensor 20 Coil pipe Reference Signs List 22 water sprinkling pipe 23, 24 signal cable 25 water sprinkling drain pipe 27 motor room 28 inverter room 29 partition 30 cooling pipe 32 radiator main body 33 frame 35 upper bearing 36 lower bearing 40 lid 41 permanent magnet 42 power cable 43 rotor 44 stator 46 motor Cable 50 Power element 51 Control unit

Claims

A heat exchanger body for exchanging heat between liquid and air,
An introduction pipe for introducing a liquid into the heat exchanger body,
A drain pipe for discharging liquid from the heat exchanger body,
An inlet temperature sensor that measures an inlet temperature that is the temperature of the liquid flowing through the inlet tube;
An outlet temperature sensor that measures an outlet temperature that is a temperature of the liquid flowing through the drain pipe,
A fan for introducing air into the heat exchanger body,
A motor for rotating the fan;
An inverter capable of changing the speed of the motor;
A control unit that controls the operation of the motor via the inverter based on the measured value of the inlet temperature and the measured value of the outlet temperature ,
The control unit includes:
Starting and stopping the motor based on the measured inlet temperature;
A heat exchanger for shifting the speed of the motor based on a measured value of the outlet temperature .

The heat exchanger according to claim 1, wherein the motor, the inverter, and the control unit are housed in the same motor casing.

The control unit includes:
When the measured value of the inlet temperature exceeds a predetermined threshold, the motor is started,
The heat exchanger according to claim 1 or 2 , wherein the rotation speed of the motor is increased or decreased such that the measured value of the outlet temperature matches a predetermined target temperature.

The heat exchanger according to claim 3 , wherein the control unit increases the rotation speed of the motor to a maximum rotation speed when the measured value of the outlet temperature exceeds the target temperature.

The control unit includes:
4. The heat exchanger according to claim 3 , further comprising: controlling a rotation speed of a motor to minimize a difference between the measured value of the outlet temperature and the measured value of the inlet temperature.

The control unit includes:
The heat exchanger according to claim 3 , wherein the motor is stopped when the measured value of the inlet temperature becomes equal to or less than the predetermined threshold value.