JP2009275512A - 船舶の清水循環ポンプの運転方法及び制御装置、船舶の冷却システム - Google Patents

Abstract

【課題】従来の船舶の冷却システムでは、冷却清水循環ポンプ等は一定速度で運転されているため、無駄に船内電力が消費されるという問題がある。
【解決手段】そのために、本発明の船舶の清水循環ポンプ制御装置は、船舶内に配置され海水と清水との熱交換を行う熱交換器に冷却用の清水を循環させる冷却清水循環ポンプの下流側に取り付けられた清水ライン圧力検出器にて計測された清水圧力計測値が一定になるように、冷却清水循環ポンプを駆動する冷却清水循環ポンプ駆動モータの回転数を制御する清水循環ポンプ制御装置を備えたことを特徴とする。これにより、冷却清水循環ポンプの消費電力を大幅に低減することができる。
【選択図】図１

Description

本発明は、船舶の清水循環ポンプの運転方法及び制御装置、船舶の冷却システムに関する。

近年一般的に、船舶における舶用ディーゼル機関、その他の機器等を冷却すべく、熱交換器と、熱交換器に海水を供給する冷却海水配管と、冷却海水配管に介装された冷却海水ポンプと、熱交換器により冷却された清水を舶用ディーゼル機関、その他の機器に循環させる冷却清水循環配管と、熱交換器を流れる清水をバイパスする清水バイパス配管と、清水の温度を調整する清水温度調整弁と、冷却清水循環配管に介装された冷却清水循環ポンプとを備えた清水を用いた間接冷却装置が採用されている。

そして、清水を用いた間接冷却装置として、熱交換器からの清水の温度を調整すべく、清水の温度を検出し、検出された温度値により複数台の冷却海水ポンプを選択駆動させるものが提案されている（例えば、特許文献１。）。
なお、特許文献１には冷却清水循環ポンプの制御については何等記載されていないが、近年一般的に採用されているように、冷却清水循環ポンプは一定速度、定格出力で運転するものと考えられる。

また、清水を用いた間接冷却装置として、清水側の清水温度調整弁の開度信号により、複数台の冷却海水ポンプの運転パターンの切り替えを自動的に制御するものが提案されている（例えば、特許文献２。）。
なお、特許文献２にも冷却清水循環ポンプの制御については何等記載されていないが、近年一般的に採用されているように、冷却清水循環ポンプは一定速度、定格出力で運転するものと考えられる。

また、舶用ディーゼル機関に付属している潤滑油冷却器、ジャケット清水冷却器、エア冷却器、造水装置冷却器、及びその他の冷却器等複数の冷却器に冷却海水を直接供給すべく、可変速の冷却海水ポンプを採用し、複数箇所の海水の温度を計測し、複数箇所の海水の温度とディーゼル機関の負荷とに基づき可変速の冷却海水ポンプを制御するものが提案されている（例えば、特許文献３。）。
しかしながら、特許文献３に記載のものは、複数の冷却器に冷却海水を直接供給するものであり、近年一般的に採用されているように、熱交換器、冷却清水循環ポンプ等を備え、冷却された清水を使用して各機器を冷却するものではなく、各機器の防錆対策が必要となる。

一般的に清水を用いた間接冷却装置において、熱交換器、冷却清水循環ポンプ等の設計条件は、海水温度が最大（３２℃）で、主機が最大出力で発電機エンジンも最大出力の条件で決められている。
しかしながら、実際の運航では海水温度は３２℃より低く、船内負荷も設計条件よりも低いのが実情である。
この場合、特許文献１、２に記載のものは、冷却清水循環ポンプ等は一定速度、或いは定格出力で運転されているため、無駄に船内電力が消費されるという問題がある。

なお、特許文献１、２に記載のものに、特許文献３に記載の技術を利用して、冷却清水循環ポンプを可変速とし、複数箇所の清水の温度を計測し、複数箇所の清水の温度とディーゼル機関の負荷とに基づき可変速の冷却清水循環ポンプを制御することが想像される。
しかしながら、舶用ディーゼル機関に付属している潤滑油冷却器、ジャケット清水冷却器、エア冷却器、造水装置冷却器、及びその他の冷却器を、冷却清水循環配管にどのように配列、接続するか、何処の温度を検出するか、更には、複数箇所の温度とディーゼル機関の負荷とに基づきどのように制御するか、清水の温度を調整する清水温度調整弁の制御とどのように整合させるか等、実機に採用するためには解決すべき課題が数多く残されている。

また、舶用ディーゼル機関の負荷に応じて、単純に冷却清水循環ポンプの回転数を変化させることは可能であるが、舶用ディーゼル機関の負荷が低下していても、その他の個々の機器（例えば空気圧縮機）の稼動時には、その機器が必要とする冷却清水量を供給する必要がある。
しかし、単純に舶用ディーゼル機関の負荷により冷却清水循環ポンプの回転数を制御し、ポンプの容量を減少させると、ポンプ出口圧力が低下し、空気圧縮機等のその他の個々の機器の必要とする水量を供給することができなくなるという問題がある。

特開平９−７９０３６号公報 特開２００２−２７４４９３号公報 特開昭６２−２８８３０９号公報

本発明は上記のような問題点を解消するためになされたもので、簡素な構成で、船内電力の削減することのできる船舶の清水循環ポンプの運転方法及び制御装置、船舶の冷却システムを提供することを目的とする。

上記の問題点に対し本発明は、以下の各手段を以って課題の解決を図る。

第１の手段の船舶の清水循環ポンプ制御装置は、
船舶内に配置され海水と清水との熱交換を行う熱交換器に冷却用の清水を循環させる冷却清水循環ポンプの下流側に取り付けられた清水ライン圧力検出器にて計測された清水圧力計測値が一定になるように、前記冷却清水循環ポンプを駆動する冷却清水循環ポンプ駆動モータの回転数を制御する清水循環ポンプ制御装置を備えたことを特徴とする。

第２の手段の船舶の清水循環ポンプ制御装置は、第１の手段において、
前記清水循環ポンプ制御装置は、前記清水圧力計測値が一定になるように前記冷却清水循環ポンプ駆動モータの操作回転数を演算する回転数演算器と、前記操作回転数に基づき前記冷却清水循環ポンプ駆動モータの回転数を制御するインバータとを有していることを特徴とする。

第３の手段の船舶の清水循環ポンプ制御装置は、第２の手段において、
前記インバータは、三相交流かご形誘導電動機である冷却清水循環ポンプ駆動モータを駆動するＶＶＶＦインバータであることを特徴とする。

第４の手段の船舶の冷却システムは、
船舶内に配置され海水と清水との熱交換を行う熱交換器と、
前記熱交換器に接続された冷却清水循環配管と、
前記冷却清水循環配管に介装された冷却清水循環ポンプを駆動する冷却清水循環ポンプ駆動モータと、
前記冷却清水循環ポンプより下流側の前記冷却清水循環配管に取り付けられた清水ライン圧力検出器と、
前記清水ライン圧力検出器にて計測された清水圧力計測値が一定になるように前記冷却清水循環ポンプ駆動モータの回転数を制御する清水循環ポンプ制御装置とを備えたことを特徴とする。

第５の手段の船舶の冷却システムは、第４の手段において、
前記清水循環ポンプ制御装置は、前記清水圧力計測値が一定になるように前記冷却清水循環ポンプ駆動モータの操作回転数を演算する回転数演算器と、前記操作回転数に基づき前記冷却清水循環ポンプ駆動モータの回転数を制御するインバータとを有していることを特徴とする。

第６の手段の船舶の冷却システムは、第４又は５の手段において、
前記冷却清水循環ポンプ駆動モータは、三相交流かご形誘導電動機であることを特徴とする。

第７の手段の船舶の冷却システムは、第４〜６のいずれかの手段において、
前記熱交換器の海水による冷却は、
前記熱交換器に海水を供給する冷却海水移送ポンプと、
前記冷却海水移送ポンプを駆動する冷却海水移送ポンプ駆動モータと、
前記冷却海水移送ポンプ駆動モータを発停させる冷却海水移送ポンプ用モータ始動器とにより行われるものであることを特徴とする。

第８の手段の船舶の冷却システムは、第７の手段において、
前記冷却海水移送ポンプ駆動モータは、三相交流かご形誘導電動機であることを特徴とする。

第９の手段の船舶の冷却システムは、第４〜８のいずれかの手段において、
前記冷却清水循環配管に接続され前記熱交換器をバイパスする清水バイパス配管と、
前記熱交換器を流れる清水の流量と前記清水バイパス配管を流れる清水の流量とを調整する清水温度調整弁と、
前記清水温度調整弁の下流側に取り付けられた清水温度検出器と、
前記清水温度検出器にて計測された清水温計測値が一定になるように前記清水温度調整弁７の開度を調整する調整弁制御装置とを備えたことを特徴とする。

第１０の手段の船舶の冷却システムは、第４〜９のいずれかの手段において、
清水により冷却される船内の各機器は、前記冷却清水循環配管の前記熱交換器からの清水供給ラインと前記熱交換器への清水戻りラインとの間に並列に接続されていることを特徴とする。

第１１の手段の船舶の清水循環ポンプ制御装置の運転方法は、
船舶内に配置され海水と清水との熱交換を行う熱交換器と、
前記熱交換器に接続された冷却清水循環配管と、
前記冷却清水循環配管に介装された冷却清水循環ポンプを駆動する冷却清水循環ポンプ駆動モータと、
前記冷却清水循環配管に取り付けられた清水ライン圧力検出器と、
前記冷却清水循環ポンプ駆動モータの回転数を制御する清水循環ポンプ制御装置とを備え、
前記清水循環ポンプ制御装置により、前記清水ライン圧力検出器にて計測された清水圧力計測値が一定になるように前記冷却清水循環ポンプ駆動モータの回転数を制御することを特徴とする。

第１２の手段の船舶の清水循環ポンプ制御装置の運転方法は、第１１の手段において、
前記冷却清水循環配管に接続され前記熱交換器をバイパスする清水バイパス配管と、
前記熱交換器を流れる清水の流量と前記清水バイパス配管を流れる清水の流量とを調整する清水温度調整弁と、
前記清水温度調整弁に取り付けられた清水温度検出器と、
前記清水温度調整弁の開度を調整する調整弁制御装置とを備え、
前記調整弁制御装置により、前記清水温度検出器にて計測された清水温計測値が一定になるように前記清水温度調整弁の開度を調整することを特徴とする。

特許請求の範囲に記載の各請求項に係る発明は、上記の各手段を採用しており、清水循環ポンプ制御装置により、清水ライン圧力検出器にて計測された清水圧力計測値が一定になるように冷却清水循環ポンプ駆動モータの回転数を制御しているので、必要以上に清水が供給されることがなくなり、冷却清水循環ポンプの消費電力を大幅に低減することができると共に、清水の供給不足に陥ることがない。
これに加えて、調整弁制御装置により、清水温度検出器にて計測された清水温度計測値が一定になるように清水温度調整弁の開度を調整すれば、船内の各機器に一定温度の清水を必要な量のみ供給することができる。
更に、船内の各機器を並列に接続すれば、各機器へ供給される清水の温度及び圧力が一定であるので、各機器の清水量の調整を各々独自に、他の機器の状態に無関係に行うことができ、各機器における温度調整、制御を簡素にすることができる。

以下、図１に基づき本発明の実施の形態に係る船舶の清水循環ポンプの運転方法及び制御装置、船舶の冷却システムにつき説明する。
図１は、本発明の実施の形態に係る船舶の冷却システムの全体構成図である。

＜＜冷却海水系統＞＞
図１に示すように、船舶の船底の船体外板には、シーチェストが設けられ、シーチェストには、冷却海水移送ポンプ２が介装された冷却海水配管１が接続されている。
冷却海水移送ポンプ２より下流側の冷却海水配管１の途中には、海水と清水との熱交換を行う熱交換器４が介装されている。
冷却海水配管１の下流端は、船体外板に穿設された排水孔に接続されている。

冷却海水移送ポンプ２で吸引された船外の海水は、シーチェストから冷却海水配管１を通り、熱交換器４に供給される。
熱交換器４で清水と熱交換された海水は、船外に排出される。
この冷却海水移送ポンプ２は、三相交流誘導かご型の冷却海水移送ポンプ駆動モータ３により駆動されるようになっている。
また、冷却海水移送ポンプ駆動モータ３は、冷却海水移送ポンプ用モータ始動器３０により、発停、一定速度運転されるようになっている。

なお、図示を省略しているが、冷却海水移送ポンプ２、冷却海水移送ポンプ駆動モータ３及び冷却海水移送ポンプ用モータ始動器３０は、冷却システムの２重化のために２組設けられている。
そして、通常航海時等にはどちらか一方のみが運転されており、運転中の冷却海水移送ポンプ２、冷却海水移送ポンプ駆動モータ３及び冷却海水移送ポンプ用モータ始動器３０等にトラブルが発生した場合等には、直ちに、スタンバイ中の冷却海水移送ポンプ２及び冷却海水移送ポンプ駆動モータ３が起動し、切り換わるようになっている。

なお、冷却海水移送ポンプ用モータ始動器３０に替えて、インバータ装置を採用し、冷却海水移送ポンプ駆動モータ３を、必要な海水量に応じて速度制御するようにしても良い。

＜＜冷却清水系統＞＞
一方、熱交換器４の冷却清水側には、船内の各機器（船内補機１１、エンジン空気冷却器１４、エンジン潤滑油冷却器１７等）に冷却清水を供給するための冷却清水循環配管５が接続されている。
熱交換器４と船内の各機器との間の冷却清水循環配管５の清水戻りライン５ａには、冷却清水循環ポンプ８が介装されている。
冷却清水循環ポンプ８は、三相交流誘導かご型の冷却清水循環ポンプ駆動モータ９により駆動されるようになっている。

なお、冷却清水循環ポンプ８及び冷却清水循環ポンプ駆動モータ９は、冷却システムの２重化のために２組設けられている。
そして、通常航海時等にはどちらか一方のみが運転されており、運転中の冷却清水循環ポンプ８、冷却清水循環ポンプ駆動モータ９或いは後述する清水循環ポンプ制御装置３２等にトラブルが発生した場合等には、直ちに、スタンバイ中の冷却清水循環ポンプ８及び冷却清水循環ポンプ駆動モータ９が起動し、切り換わるようになっている。

各冷却清水循環ポンプ駆動モータ９は、各々、清水循環ポンプ制御装置３２により、発停及び回転数の制御が行われるようになっている。
清水循環ポンプ制御装置３２は、冷却清水循環ポンプ駆動モータ９の操作回転数を演算する回転数演算器３４と、この操作回転数で冷却清水循環ポンプ駆動モータ９を駆動制御するインバータ３３とにより構成されている。
インバータ３３は、配電盤からの三相交流電流を目標の電圧の直流電流に変換するコンバータ部と直流電流を目標の周波数の三相交流電流に変換するインバータ部とにより構成されている。
各インバータ３３は、配電盤の三相交流電源から遮断器を介して電力が供給されるようになっている。

なお、回転数演算器３４は、マイクロコンピュータ、プロセッサー、シーケンサー等の形態をなしており、後述する圧力目標値等はプログラム内に予め設定された（組み込まれた）定数である。
しかしながら、本発明及び実施の形態のものは、これに限定されるものではなく、回転数演算器３４を、電子回路等の形態のものとしても良い。

＜冷却清水系統における清水圧力調整手段＞
船内の各機器に供給する清水の量が不足するといった事態に陥ってはならない。
もし、冷却する清水の量が不足すると、舶用ディーゼル機関（主機）２４が異常に加熱し、船舶がスピードダウンする等の異常状態を引き起こしかねない。
そのため、従来は、冷却清水循環ポンプ８の定格容量を、海水温度が最大（３２℃）で舶用ディーゼル機関２４が最大出力で発電機エンジンも最大出力の条件で決めると共に、安全性を重視（冷却する清水の量が不足するような事態を発生させない）し、冷却清水循環ポンプ８を一定速度で運転していた。

また、特許文献３に記載のものを応用して、単純に舶用ディーゼル機関２４（主機）の負荷に応じて冷却清水循環ポンプ８の回転数を変化させるようにした場合、上記のごとく冷却する清水の量が不足する事態に陥る可能性があり、安全性に問題がある。

そこで、本発明の実施の形態に係る船舶の冷却システムにおいては、船内の各機器に必要な清水量を確保すると共に大きな省エネ効果を得るべく、冷却清水循環ポンプ８の吐出側（下流側）の圧力を計測し、これに基づき冷却清水循環ポンプ８の回転数を制御する清水圧力調整手段４０を備えている。

即ち、冷却清水循環ポンプ８の吐出側（下流側）の清水戻りライン５ａには、船内の各機器へ供給される清水の圧力を計測し、清水圧力計測値を出力する清水ライン圧力検出器３１が取り付けられている。
そして、冷却清水循環ポンプ駆動モータ９は、清水ライン圧力検出器３１にて計測された清水圧力計測値に基づき、清水循環ポンプ制御装置３２により回転数が制御されるようになっている。
なお、清水ライン圧力検出器３１の取り付け位置は、冷却清水循環ポンプ８の吐出側（下流側）の清水戻りライン５ａに限定されるものではなく、後述する清水温度調整弁７の下流側の清水供給ライン５ｂ（冷却清水循環ポンプ８の吐出側（下流側）であることに変りは無い）に取り付けるようにしても良い。

詳しくは、清水ライン圧力検出器３１にて計測された清水圧力計測値は、清水循環ポンプ制御装置３２内の回転数演算器３４に送信されるようになっている。
一方、回転数演算器３４には、予め所定の範囲の圧力目標値が設定、記憶されている。
そして、回転数演算器３４において、清水ライン圧力検出器３１からの清水圧力計測値と予め設定された圧力目標値とが比較され、清水圧力計測値が一定になるような冷却清水循環ポンプ駆動モータ９の操作回転数が演算される。
なお、操作回転数の演算は、通常のＰＩＤ演算、ＰＩ演算等により行われる。
演算された操作回転数は、インバータ３３に送信される。
インバータ３３では、受信した操作回転数に基づき、冷却清水循環ポンプ駆動モータ９の回転数を制御する。

＜冷却清水系統における清水温度調整手段＞
次に、冷却清水系統における清水温度調整手段４１につき説明する。
熱交換器４と船内の各機器との間の清水供給ライン５ｂには、２つの入口Ａ、Ｂを有し、熱交換器４を流れる清水の流量と清水バイパス配管６を流れる清水の流量とを調整する三方弁型の清水温度調整弁７が介装されている。

更に、熱交換器４と冷却清水循環ポンプ８との間の清水戻りライン５ａと、清水温度調整弁７の入口Ｂとは、熱交換器４をバイパスする清水バイパス配管６により接続されている。
なお、清水温度調整弁７は、三方弁型に限定されるものではなく、清水供給ライン５ｂと清水バイパス配管６との合流部より上流側の清水供給ライン５ｂ（熱交換器４側）、及び清水バイパス配管６に各々流量調整弁を設け、熱交換器４を流れる清水の流量と清水バイパス配管６を流れる清水の流量とを調整するようにしたものとしてもよい。
また、清水温度調整弁７は、図示略の弁体を駆動する駆動モータと、弁体の入口Ａ側（熱交換器４側）の弁開度を調整弁制御装置３６に発信する弁開度発信器とを備えている。

清水温度調整弁７と船内の各機器との間（清水温度調整弁７の下流側）の清水供給ライン５ｂには、清水供給ライン５ｂ内を流れる清水の水温を計測する清水温度検出器３５が取り付けられている。
そして、清水温度検出器３５にて検出された清水の温度計測値は、調整弁制御装置３６に送信される。

調整弁制御装置３６では、清水温度検出器３５から送信された清水の温度計測値に基づき、清水の水温が予め設定された所定の水温の範囲内に納まるように、遠隔開閉制御式の清水温度調整弁７の入口Ａ、Ｂの開度を制御するようになっている。
このようにして、熱交換器４で冷却された清水と熱交換器４をパイバスした清水バイパス配管６からの清水とを調整弁制御装置３６で混合させることにより、船内の各機器に供給する清水供給ライン５ｂにおける冷却清水温を一定に保っている。

なお、調整弁制御装置３６、清水バイパス配管６、清水温度検出器３５、清水温度調整弁７等からなる清水温度調整手段４１は、上記のものに限定されるものではなく、冷却海水移送ポンプ用モータ始動器３０に替えて、インバータ装置を採用し、冷却海水移送ポンプ駆動モータ３を必要な海水量に応じて速度制御することにより、熱交換器４にて冷却される清水の温度を制御するように（或いは併用）しても良い。

＜＜船内の各機器における清水量制御＞＞
船内の各機器における清水量の制御につき説明する。
図１に図示の例では、冷却清水循環配管５の清水供給ライン５ｂと清水戻りライン５ａとの間には、船内補機１１、エンジン空気冷却器１４、エンジン潤滑油冷却器１７等の船内の各機器が、並列して接続されている。

先ず、清水の通水がオン／オフ制御される船内の機器の例につき説明する。
清水供給ライン５ｂと清水戻りライン５ａとの間に接続された船内補機用清水ライン１０には、閉鎖弁１２及び船内補機１１が介装されている。
この船内補機１１の例としては、ほぼ連続して通水される発電機エンジン、断続的に通水される空気圧縮機、造水装置、季節に応じて通水される船内空調設備等があり、これらの船内補機１１は、清水供給ライン５ｂと清水戻りライン５ａとの間に全て並列して接続されている。
これらの各船内補機１１は、各機器の稼動・不稼動に応じて、各船内補機用清水ライン１０に介装された各閉鎖弁１２を開（オン）／閉（オフ）制御することにより、各々独自に通水（オン）／遮断（オフ）が制御される。
この各閉鎖弁１２は、機器の稼動状況により自動的に開閉するものでも、手動で開閉するものでも良い。

次に、清水の通水量が調整制御される機器の例につき説明する。
清水供給ライン５ｂと清水戻りライン５ａとの間に接続されたエンジン空気冷却器用清水ライン１３には、空気冷却器用流量調整弁１５及びエンジン空気冷却器１４が介装されている。
エンジン空気冷却器１４の場合は、冷却用清水の通水量を被冷却側であるエンジンの掃気温度が一定となるように、空気冷却器用温度制御装置３７により空気冷却器用流量調整弁１５の開度（通水量）が制御される。

次に、清水の通水量が調整制御される機器の別の例につき説明する。
清水供給ライン５ｂと清水戻りライン５ａとの間に接続された潤滑油用冷却清水ライン１６には、潤滑油冷却器用流量調整弁１８及びエンジン潤滑油冷却器１７が介装されている。
エンジン潤滑油冷却器１７の２次側には、潤滑油バイパス配管２１を有する潤滑油循環配管２０が接続されている。
また、潤滑油循環配管２０の潤滑油戻りライン２０ａには、エンジン潤滑油循環ポンプ２３が介装され、潤滑油循環配管２０の潤滑油供給ライン２０ｂと潤滑油バイパス配管２１との合流部には、潤滑油温度調整弁２２が介装されている。

更に、潤滑油供給ライン２０ｂには、潤滑油温度検出器３８が取り付けられている。
そして、潤滑油温度制御装置３９により、潤滑油温度検出器３８にて検出された油温度に基づき、潤滑油温度調整弁２２の開度が一定となるように、潤滑油冷却器用流量調整弁１８の開度（通水量）が制御されるようになっている。
尚、エンジン潤滑油冷却器１７の場合も、エンジン空気冷却器１４の場合と同様に、潤滑油バイパス配管２１及び潤滑油温度調整弁２２を取り止めて、潤滑油供給ライン２０ｂ内の潤滑油温度が一定となるように、潤滑油冷却器用流量調整弁１８の開度（通水量）を制御するようにしても良い。

このように、船内の各機器は、清水供給ライン５ｂと清水戻りライン５ａとの間に並列に接続されると共に、船内の各機器に供給される清水は、清水圧力調整手段４０及び清水温度調整手段４１により、その圧力及び温度が上記のごとく一定になるように制御されているので、上記のごとく各機器の清水量の調整は、各々独自に、他の機器の状態に無関係に行うことができ、各機器における温度調整、制御は簡素なものとなっている。
例えば、舶用ディーゼル機関２４の負荷が低下し必要な清水量が大幅に低下したとしても、清水供給ライン５ｂの清水圧力は清水圧力調整手段４０により一定に保たれているので、ポンプ出口圧力が低下しその他の個々の機器の必要とする水量を供給することができなくなることはなく、その他の個々の機器（例えば空気圧縮機）の稼動時に、その機器が必要とする冷却清水量を確保（供給）することができる。
＜＜まとめ＞＞

船舶の冷却システムにおいて最も重要なことは、船舶の運転状態、海水の温度等が如何なる状態でも冷却清水の供給量を確保することである。
従来は冷却清水循環ポンプ８を一定速度で運転することにより冷却清水の供給量を確保していたため、必要な冷却清水の供給量が減少した場合には無駄に船内電力が消費されていた。

これに対し、本発明の実施の形態に係る船舶の清水循環ポンプの運転方法及び制御装置、船舶の冷却システムでは、清水圧力調整手段４０により、船内の各機器に供給される清水の圧力は一定に保たれているので、船舶の運転状態、海水の温度等が如何なる状態でも、船内の各機器（船内補機１１、エンジン空気冷却器１４、エンジン潤滑油冷却器１７、空気圧縮機等）への冷却清水の供給量を確保することができる。
しかも、冷却清水循環ポンプ８の回転数を制御しているので、消費電力を大幅に削減することが可能となる。

これに加えて、従来と同様に清水温度調整手段４１により、船内の各機器に供給される清水の温度も一定に保たれているので、船内の各機器は、各々独自に最適な冷却の制御を行うことができる。

＜＜その他の実施の形態＞＞
以上、本発明の各実施の形態について説明したが、本発明は上記の各実施の形態に限定されず、本発明の範囲内で種々の変更を加えてよいことは言うまでもない。

例えば、冷却清水循環ポンプ８は、清水戻りライン５ａではなく清水供給ライン５ｂに設けてもよく、清水温度調整弁７は、清水供給ライン５ｂではなく清水戻りライン５ａに設けてもよい。

本発明の実施の形態に係る船舶の冷却システムの全体構成図である。

符号の説明

１ 冷却海水配管
２ 冷却海水移送ポンプ
３ 冷却海水移送ポンプ駆動モータ
４ 熱交換器
５ 冷却清水循環配管
５ａ 清水戻りライン
５ｂ 清水供給ライン
６ 清水バイパス配管
７ 清水温度調整弁
８ 冷却清水循環ポンプ
９ 冷却清水循環ポンプ駆動モータ
１０ 船内補機用清水ライン
１１ 船内補機
１２ 閉鎖弁
１３ エンジン空気冷却器用清水ライン
１４ エンジン空気冷却器
１５ 空気冷却器用流量調整弁
１６ 潤滑油用冷却清水ライン
１７ エンジン潤滑油冷却器
１８ 潤滑油冷却器用流量調整弁
２０ 潤滑油循環配管
２０ａ 潤滑油戻りライン
２０ｂ 潤滑油供給ライン
２１ 潤滑油バイパス配管
２２ 潤滑油温度調整弁
２３ エンジン潤滑油循環ポンプ
２４ 舶用ディーゼル機関
３０ 冷却海水移送ポンプ用モータ始動器
３１ 清水ライン圧力検出器
３２ 清水循環ポンプ制御装置
３３ インバータ
３４ 回転数演算器
３５ 清水温度検出器
３６ 調整弁制御装置
３７ 空気冷却器用温度制御装置
３８ 潤滑油温度検出器
３９ 潤滑油温度制御装置

Claims (12)

1. 船舶内に配置され海水と清水との熱交換を行う熱交換器に冷却用の清水を循環させる冷却清水循環ポンプの下流側に取り付けられた清水ライン圧力検出器にて計測された清水圧力計測値が一定になるように、前記冷却清水循環ポンプを駆動する冷却清水循環ポンプ駆動モータの回転数を制御する清水循環ポンプ制御装置を備えたことを特徴とする船舶の清水循環ポンプ制御装置。
2. 前記清水循環ポンプ制御装置は、前記清水圧力計測値が一定になるように前記冷却清水循環ポンプ駆動モータの操作回転数を演算する回転数演算器と、前記操作回転数に基づき前記冷却清水循環ポンプ駆動モータの回転数を制御するインバータとを有していることを特徴とする請求項１に記載の船舶の清水循環ポンプ制御装置。
3. 前記インバータは、三相交流かご形誘導電動機である冷却清水循環ポンプ駆動モータを駆動するＶＶＶＦインバータであることを特徴とする請求項２に記載の船舶の清水循環ポンプ制御装置。
4. 船舶内に配置され海水と清水との熱交換を行う熱交換器と、
   前記熱交換器に接続された冷却清水循環配管と、
   前記冷却清水循環配管に介装された冷却清水循環ポンプを駆動する冷却清水循環ポンプ駆動モータと、
   前記冷却清水循環ポンプより下流側の前記冷却清水循環配管に取り付けられた清水ライン圧力検出器と、
   前記清水ライン圧力検出器にて計測された清水圧力計測値が一定になるように前記冷却清水循環ポンプ駆動モータの回転数を制御する清水循環ポンプ制御装置とを備えたことを特徴とする船舶の冷却システム。
5. 前記清水循環ポンプ制御装置は、前記清水圧力計測値が一定になるように前記冷却清水循環ポンプ駆動モータの操作回転数を演算する回転数演算器と、前記操作回転数に基づき前記冷却清水循環ポンプ駆動モータの回転数を制御するインバータとを有していることを特徴とする請求項４に記載の船舶の冷却システム。
6. 前記冷却清水循環ポンプ駆動モータは、三相交流かご形誘導電動機であることを特徴とする請求項４又は５に記載の船舶の冷却システム。
7. 前記熱交換器の海水による冷却は、
   前記熱交換器に海水を供給する冷却海水移送ポンプと、
   前記冷却海水移送ポンプを駆動する冷却海水移送ポンプ駆動モータと、
   前記冷却海水移送ポンプ駆動モータを発停させる冷却海水移送ポンプ用モータ始動器とにより行われるものであることを特徴とする請求項４〜６のいずれかに記載の船舶の冷却システム。
8. 前記冷却海水移送ポンプ駆動モータは、三相交流かご形誘導電動機であることを特徴とする請求項７に記載の船舶の冷却システム。
9. 前記冷却清水循環配管に接続され前記熱交換器をバイパスする清水バイパス配管と、
   前記熱交換器を流れる清水の流量と前記清水バイパス配管を流れる清水の流量とを調整する清水温度調整弁と、
   前記清水温度調整弁の下流側に取り付けられた清水温度検出器と、
   前記清水温度検出器にて計測された清水温計測値が一定になるように前記清水温度調整弁の開度を調整する調整弁制御装置とを備えたことを特徴とする請求項４〜８のいずれかに記載の船舶の冷却システム。
10. 清水により冷却される船内の各機器は、前記冷却清水循環配管の前記熱交換器からの清水供給ラインと前記熱交換器への清水戻りラインとの間に並列に接続されていることを特徴とする請求項４〜９のいずれかに記載の船舶の冷却システム。
11. 船舶内に配置され海水と清水との熱交換を行う熱交換器と、
    前記熱交換器に接続された冷却清水循環配管と、
    前記冷却清水循環配管に介装された冷却清水循環ポンプを駆動する冷却清水循環ポンプ駆動モータと、
    前記冷却清水循環配管に取り付けられた清水ライン圧力検出器と、
    前記冷却清水循環ポンプ駆動モータの回転数を制御する清水循環ポンプ制御装置とを備え、
    前記清水循環ポンプ制御装置により、前記清水ライン圧力検出器にて計測された清水圧力計測値が一定になるように前記冷却清水循環ポンプ駆動モータの回転数を制御することを特徴とする船舶の冷却清水循環ポンプの運転方法。
12. 前記冷却清水循環配管に接続され前記熱交換器をバイパスする清水バイパス配管と、
    前記熱交換器を流れる清水の流量と前記清水バイパス配管を流れる清水の流量とを調整する清水温度調整弁と、
    前記清水温度調整弁に取り付けられた清水温度検出器と、
    前記清水温度調整弁の開度を調整する調整弁制御装置とを備え、
    前記調整弁制御装置により、前記清水温度検出器にて計測された清水温計測値が一定になるように前記清水温度調整弁の開度を調整することを特徴とする請求項１１に記載の船舶の冷却清水循環ポンプの運転方法。

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