(57)【要約】【課題】  本願発明は、ターボチャージャーで造られる高温の圧縮空気の熱を利用してバラスト水を所定の温度まで加熱し、かつ、舶用主機関の出力が低下することのないバラスト水の加熱殺菌装置を提供することを目的とする。【解決手段】  舶用主機関に圧縮空気を給気するターボチャージャーの掃気ダクトの上流側から順に第１の掃気ダクト熱交換器と第２の掃気ダクト熱交換器を配設し、第１の掃気ダクト熱交換器に対して第１のバラスト水循環回路を形成し、第２の掃気ダクト熱交換器に対して第２のバラスト水循環回路と掃気ダクト冷却回路を形成して、バラスト水が所定温度になるまでは第２のバラスト水循環回路によってバラスト水を加熱するとともにバラスト水で掃気ダクトを冷却し、バラスト水が所定温度を超えると第１のバラスト水循環回路によってバラスト水を加熱するとともに掃気ダクト冷却回路により新鮮な海水で掃気ダクトを冷却する構成とした。【選択図】  図１
2006055805.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
舶用主機関に圧縮空気を給気するターボチャージャーの掃気ダクト冷却器に上流側から順に第１の掃気ダクト熱交換器および第２の掃気ダクト熱交換器が配設され、
前記第１の掃気ダクト熱交換器には、バラストタンクおよび第１の冷却ポンプが環状に接続されて第１のバラスト水循環回路が形成され、
前記第２の掃気ダクト熱交換器の上流側には、船底吸入口および第２の冷却ポンプがこの順で接続され、
さらに、前記第２の掃気ダクト熱交換器の下流側は船外排出口に接続されて掃気ダクト冷却回路が形成されることを特徴とするバラスト水の加熱殺菌装置。
【請求項２】
前記船底吸入口および第２の冷却ポンプの間には第１の三方弁が介装され、該第１の三方弁の一端は前記バラストタンクに接続され、
前記第２の掃気ダクト熱交換器および前記船外排出口の間には第２の三方弁が介装され、該第２の三方弁の一端は前記バラストタンクに接続され、
前記第２の掃気ダクト熱交換器、前記第２の三方弁、前記バラストタンク、前記第１の三方弁および前記第２の冷却ポンプが、この順に環状に接続されて第２のバラスト水循環回路が形成されることを特徴とする請求項１に記載のバラスト水の加熱殺菌装置。
【請求項３】
少なくとも前記舶用主機関およびその潤滑油並びにその蒸気ドレンを冷却する機関室熱交換器の上流側には前記第２の冷却ポンプおよび前記第２の掃気ダクト熱交換器とを接続する管路から分岐された管路が接続され、
前記機関室熱交換器の下流側には前記第２の掃気ダクト熱交換器および前記第２の三方弁とを接続する管路に合流する管路が接続されていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載のバラスト水の加熱殺菌装置。
【請求項４】
バラスト水が所定温度に達するまでは、前記第２の冷却ポンプのみが起動し、前記第１の三方弁および前記第２の三方弁が「バラスト水循環側が開」となることにより、前記第２のバラストタンク水循環回路が開放され前記掃気ダクト冷却回路が遮断されて前記第２のバラストタンク水循環回路内を前記バラスト水が循環して前記掃気ダクトを冷却するともに前記バラスト水が加熱され、
前記バラスト水が所定温度を超えると、さらに前記第１の冷却ポンプが起動し、前記第１の三方弁および前記第２の三方弁が「バラスト水循環側が閉」となることにより、前記第２のバラストタンク水循環回路が遮断され前記掃気ダクト冷却回路が開放されて前記掃気ダクト冷却回路内を海水が貫流して前記掃気ダクトを冷却する一方、前記第１のバラストタンク水循環回路は開放されていて前記第１のバラストタンク水循環回路内をバラスト水が循環して前記バラスト水が加熱され、
バラスト水が目標温度に達すると、前記第１の冷却ポンプは停止し、バラスト水の循環が停止されることを特徴とする請求項２に記載のバラスト水の加熱殺菌装置の加熱殺菌方法。
【請求項５】
バラスト水が所定温度に達するまでは、前記第２の冷却ポンプのみが起動し、前記第１の三方弁および前記第２の三方弁が「バラスト水循環側が開」となることにより、前記第２のバラストタンク水循環回路が開放され前記掃気ダクト冷却回路が遮断されて前記第２のバラストタンク水循環回路内を前記バラスト水が循環して前記掃気ダクトおよび前記機関室機器を冷却するともに前記バラスト水が加熱され、
前記バラスト水が所定温度を超えると、さらに前記第１の冷却ポンプが起動し、前記第１の三方弁および前記第２の三方弁が「バラスト水循環側が閉」となることにより、前記第２のバラストタンク水循環回路が遮断され前記掃気ダクト冷却回路が開放されて前記掃気ダクト冷却回路内を海水が貫流して前記掃気ダクトおよび前記機関室機器を冷却する一方、前記第１のバラストタンク水循環回路は開放されていて前記第１のバラストタンク水循環回路内をバラスト水が循環して前記バラスト水が加熱され、
前記バラスト水が目標温度に達すると、前記第１の冷却ポンプは停止し、バラスト水の循環が停止されることを特徴とする請求項３に記載のバラスト水の加熱殺菌装置の加熱殺菌方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本願発明は、舶用エンジンに圧縮空気を給気するターボチャージャーの給気熱を用いたバラスト水加熱殺菌装置およびこの装置を用いたバラスト水の加熱殺菌方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
船舶が空荷の場合や積荷が少ない状態では、船舶のバランス、プロペラ没水深度を確保する等の必要性から、出港前に船体のバラストタンクに載貨重量の１／５〜１／４のバラスト水を注水し、このバラスト水は環境の異なる船舶の移動先の海域で排出されることになる。
ところで、環境の異なる海域でバラスト水の注排水が行われると、バラスト水に含まれる微生物の差異により沿岸生態系が破壊され、経済活動（漁業活動等）への被害および人の健康への被害（病原菌等）という問題となって現れる。このような問題を予防するため、沿岸海域ではない大洋上でバラスト水の交換を行う方法がある。このバラスト水の交換方法としては、各バラストタンクに順々に排水・注水する方法と、バラストタンクに多量の海水を注水して溢れさせる方法とがあるが、前者は、船舶の安全に必要な荷重の均等性、プロペラ没水深度等を常に満たすための極めて繁雑な操作が必要であるばかりでなく、波浪による船体揺動とバラスト水とが同調して船体揺動がより一層激しくなるスロッシングと呼ばれる危険な現象を発生するおそれがある。また、後者は、バラストタンク圧の上昇、バラストタンク容量の数倍の注水を行うことによる多額の燃料費等の問題がある。
【０００３】
上述のバラスト水の交換方法以外には、バラスト水自体の処理も提案されている。このバラスト水自体の処理には、薬剤による殺菌処理およびろ過処理などが提案されているが、これらの方法には薬剤による環境影響の問題や費用の問題がある。また、加熱による殺菌方法も提案されていて、この加熱による殺菌方法は船舶の機関室の様々な熱発生機器の排熱を使用している。たとえば、特開２００３−１８１４４３号公報には、船舶の主機関から排出される高温の排気ガスを利用して、バラスト水を加熱殺菌する技術が開示されている。
【０００４】
この特開２００３−１８１４４３号公報の図５に基づいて、上記の技術を説明する。
主機関であるガスタービン１１３からの排気ガスにより第１熱交換器１２０aで加熱された１次冷却水を用いて、バラストポンプ１１８からのバラスト水が第２熱交換器１２０ｂで加熱されて、各バラストタンク１１１、１１２へ供給される。バラスト水の温度は第２熱交換器1２０ｂで８分間４０以上（あるいは３分間４５℃以上）に保たれるが、その制御は温度制御系１２１および温度センサ１２２により行われる。そして、その効果として、主機関がガスタービンとして設けられ、同ガスタービンから排出される著しく高温の排気ガスについては、１次冷却水により第１次熱交換器で熱交換が行われ、これにより加熱された１次冷却水で第２熱交換器によりバラストポンプからのバラスト水の加熱が行われるようになっていて、バラスト水の加熱が効率よく的確に行われるようになる、というものである。
【０００５】
前述のように船舶には様々な熱発生機関があるが、その一つに舶用主機関を効率よく燃焼させるためのターボチャージャーがある。ターボチャージャーは舶用主機関の出力を上げるために、密度の高い空気を大量に舶用主機関に送り込む装置であり、この密度の高い空気は舶用主機関の排圧により造られる圧縮空気が利用されている。空気は圧縮されると発熱（この場合、１２０〜１３０℃）するが、発熱した圧縮空気をそのまま舶用主機関のシリンダーに投入すると、発熱により体積が増した圧縮空気の密度は薄いため、燃焼効率が悪くなる。
【０００６】
そこで、この圧縮空気は、圧縮空気を海水で冷やす熱交換器（インタークーラー）により、約４５℃まで冷却されるようになっている。この従来例のターボチャージャーの概要について図４を基に説明する。
【０００７】
ターボチャージャー４で造られた圧縮空気は、掃気ダクト６により舶用主機関２のシリンダー（図示外）に給気されるようになっていて、この掃気ダクト６には１台の熱交換器１０が添設されている。船底吸入口１６から冷却ポンプ１２により海水（海水温度は、特別な海域を除けば、海域・四季によって異なるが、概ね１５℃〜３２℃である。）が吸入され、熱交換器１０により海水と掃気ダクト６内を貫流する圧縮空気との間で熱交換がおこなわれ、熱交換後の海水は、船外排出口１８から排出されるようになっている。このような仕組みにより、当初１２０〜１３０℃であった高温の圧縮空気は、約４５℃まで冷却されて、舶用主機関２のシリンダー（図示外）に給気される。
【特許文献１】特開２００３−１８１４４３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、本願出願人はバラスト水の殺菌効果を一層確実にするため、バラスト水の加熱温度を５０〜６０℃を目標としている。特開２００３−１８１４４３号公報に開示された技術では、加熱されたバラスト水の温度は４０℃程度であり、本願出願人の目標とする加熱温度には達しない。また、この公報に開示された技術では、主機関から排出される排気ガスを１次冷却水により第１次熱交換器で熱交換をおこない、これにより加熱された１次冷却水で第２熱交換器によりバラスト水の加熱が行われるようになっているため、バラスト水加熱装置も複雑になる。
【０００９】
一方、従来例のターボチャージャーの掃気ダクトに添設されている熱交換器の冷却水としてバラスト水を循環させることも考えられるが、バラスト水の温度が上がるにつれて、掃気ダクトの熱交換器の冷却能力が低下し、舶用主機関の出力が低下することになる。
【００１０】
そこで、本願発明は、ターボチャージャーの高温となる圧縮空気の熱を利用し、所定のバラスト水の加熱温度が達成でき、かつ、舶用主機関の出力が低下することのないバラスト水の加熱殺菌装置を提供することを目的とし、併せてこの装置に適用される経済的な殺菌方法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】
【００１１】
上記目的を達成するために、本願請求項１の発明に係るバラスト水の加熱殺菌装置は、舶用主機関に圧縮空気を給気するターボチャージャーの掃気ダクト冷却器に上流側から順に第１の掃気ダクト熱交換器および第２の掃気ダクト熱交換器が配設され、前記第１の掃気ダクト熱交換器には、バラストタンクおよび第１の冷却ポンプが環状に接続されて第１のバラスト水循環回路が形成され、  前記第２の掃気ダクト熱交換器の上流側には、船底吸入口および第２の冷却ポンプがこの順で接続され、さらに、該第２の掃気ダクト熱交換器の下流側は船外排出口に接続されて掃気ダクト冷却回路が形成されることを特徴とする。
また、本願請求項２の発明に係るバラスト水の加熱殺菌装置は、請求項１に記載のバラスト水の加熱殺菌装置において、前記船底吸入口および第２の冷却ポンプの間には第１の三方弁が介装され、該第１の三方弁の一端は前記バラストタンクに接続され、前記第２の掃気ダクト熱交換器および前記船外排出口の間には第２の三方弁が介装され、該第２の三方弁の一端は前記バラストタンクに接続され、前記第２の掃気ダクト熱交換器、前記第２の三方弁、前記バラストタンク、前記第１の三方弁および前記第２の冷却ポンプが、この順に環状に接続されて第２のバラスト水循環回路が形成されることを特徴とする。
そして、本願請求項３の発明に係るバラスト水の加熱殺菌装置は、前記請求項１または前記請求項２に記載のバラスト水の加熱殺菌装置において、少なくとも前記舶用主機関およびその潤滑油並びにその蒸気ドレンを冷却する機関室熱交換器の上流側には前記第２の冷却ポンプおよび前記第２の掃気ダクト熱交換器とを接続する管路から分岐された管路が接続され、前記機関室熱交換器の下流側には前記第２の掃気ダクト熱交換器および前記第２の三方弁とを接続する管路に合流する管路が接続されていることを特徴とする。
さらに、本願請求項４の発明に係るバラスト水の加熱殺菌方法は、請求項２に記載のバラスト水の加熱殺菌装置の加熱殺菌方法であって、バラスト水が所定温度に達するまでは、前記第２の冷却ポンプのみが起動し、前記第１の三方弁および前記第２の三方弁が「バラスト水循環側が開」となることにより、前記第２のバラストタンク水循環回路が開放され前記掃気ダクト冷却回路が遮断されて前記第２のバラストタンク水循環回路内を前記バラスト水が循環して前記掃気ダクトを冷却するともに前記バラスト水が加熱され、前記バラスト水が所定温度を超えると、さらに前記第１の冷却ポンプが起動し、前記第１の三方弁および前記第２の三方弁が「バラスト水循環側が閉」となることにより、前記第２のバラストタンク水循環回路が遮断され前記掃気ダクト冷却回路が開放されて前記掃気ダクト冷却回路内を海水が貫流して前記掃気ダクトを冷却する一方、前記第１のバラストタンク水循環回路は開放されていて前記第１のバラストタンク水循環回路内をバラスト水が循環して前記バラスト水が加熱され、  バラスト水が目標温度に達すると、前記第１の冷却ポンプは停止し、バラスト水の循環が停止されることを特徴とする。
また、本願請求項５の発明に係るバラスト水の加熱殺菌方法は、請求項３に記載のバラスト水の加熱殺菌装置の加熱殺菌方法であって、バラスト水が所定温度に達するまでは、前記第２の冷却ポンプのみが起動し、前記第１の三方弁および前記第２の三方弁が「バラスト水循環側が開」となることにより、前記第２のバラストタンク水循環回路が開放され前記掃気ダクト冷却回路が遮断されて前記第２のバラストタンク水循環回路内を前記バラスト水が循環して前記掃気ダクトおよび前記機関室機器を冷却するともに前記バラスト水が加熱され、  前記バラスト水が所定温度を超えると、さらに前記第１の冷却ポンプが起動し、前記第１の三方弁および前記第２の三方弁が「バラスト水循環側が閉」となることにより、前記第２のバラストタンク水循環回路が遮断され前記掃気ダクト冷却回路が開放されて前記掃気ダクト冷却回路内を海水が貫流して前記掃気ダクトおよび前記機関室機器を冷却する一方、前記第１のバラストタンク水循環回路は開放されていて前記第１のバラストタンク水循環回路内をバラスト水が循環して前記バラスト水が加熱され、前記バラスト水が目標温度に達すると、前記第１の冷却ポンプは停止し、バラスト水の循環が停止されることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
以上のように本願請求項１に係る発明によれば、バラスト水循環回路と掃気ダクト冷却回路を構成する熱交換器が別個に配設されているため、以下の効果がある。すなわち、
（１）掃気ダクトの冷却は、もっぱら掃気ダクト冷却回路によっておこなわれるため、バラスト水加熱に掃気ダクト内を貫流する給気熱を利用していても、掃気ダクトの冷却能力が低下することはない。
（２）バラスト水循環回路を構成する第１の掃気ダクト熱交換器は掃気ダクトの上流側に配設されているため、高温の圧縮空気によりバラスト水は加熱されることになり、バラスト水の加熱効率が高い。
（３）本願発明においては、バラスト水を直接、冷却水として使用している。このため、バラスト水の温度を効率的に上げることができる。
【００１３】
また、本願請求項２に係る発明によれば、掃気ダクト冷却回路に接続されて第２のバラスト水循環回路が形成されているため、バラスト水を循環させながらバラスト水を加熱させるとともに、バラスト水により掃気ダクトを冷却させることができ経済的である。
【００１４】
そして、本願請求項３に係る発明によれば、掃気ダクト冷却回路に機関室熱交換器が接続されているため、以下の効果がある。すなわち、
（１）一つの回路によって、掃気ダクトを冷却するとともに、機関室機器をも冷却できるため経済的である。なお、ここにいう機関室機器とは、機関室内に設置される主機関、潤滑油、蒸気ドレンなどの冷却を必要とする機器に対して一つの冷却器による集中冷却方式の対象となる機器を指している。
（２）請求項２に記載の第２のバラスト水循環回路を使用して、バラスト水を加熱する場合には、掃気ダクトの熱とともに機関室機器の熱を利用できるため、バラスト水を効率的に加熱できる。
【００１５】
さらに、本願請求項４に係る発明によれば、以下の効果がある。すなわち、
（１）バラスト水が所定温度に達するまでは、第２のバラスト水循環回路が開放されて、バラスト水を加熱することになるが、この場合には第２の冷却ポンプのみが起動して、バラスト水を加熱するとともに掃気ダクトを冷却することになるため、きわめて経済的である。
（２）バラスト水が所定温度を超えると、さらに第２の冷却ポンプとともに第１の冷却ポンプとが起動し、第２のバラスト水循環回路は遮断され、第１のバラスト水循環回路が開放されて、バラスト水は第１のバラスト水循環回路によって加熱される一方、掃気ダクト冷却回路が開放されて、掃気ダクトは掃気ダクト冷却回路を貫流する新鮮な海水により冷却されるので、バラスト水が加熱されると同時に、舶用主機関には冷却された圧縮空気が給気されるため、舶用主機関の出力を低下させることはない。
（３）また、上記（２）の場合、掃気ダクトには、第１の掃気ダクト熱交換器と第２の掃気ダクト熱交換器が配設されていて、掃気ダクトは第１の掃気ダクト冷却回路により冷却されるとともに、第１のバラスト水循環回路によっても冷却されるため、より効率的に圧縮空気の温度を下げることができる。
（４）バラスト水が目標温度に達すると、前記第１の冷却ポンプを停止させバラスト水の循環も停止されるため、燃料費の節約になる。
【００１６】
そして、本願請求項５に係る発明によれば、請求項３に記載のバラスト水の加熱殺菌装置を使用するため、上記の加熱殺菌方法の効果に加えてバラスト水を加熱殺菌しながら、機関室機器の冷却をおこなうことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、本願発明を実施するための最良の形態に係る実施例について図１ないし図３に基づいて説明する。図１および図２は、本実施例に係るバラスト水の加熱殺菌装置の模式図であり、図１における太い実線は第１のバラスト水循環回路を示し、太い点線は掃気ダクト冷却回路を示していて、図２における太い実線は第２のバラスト水循環回路を示している。また、図３は本実施例に係るバラスト水の加熱殺菌装置の加熱殺菌フローチャートである。
【００１８】
図１および図２において、符号２は主機関、符号４はターボチャージャー、符号６は掃気ダクト、符号８はバラストタンク、符号１０は掃気ダクト熱交換器、符号１０ａ、１０ｂはそれぞれ第１の掃気ダクト熱交換器および第２の掃気ダクト熱交換器、符号１２は機関室熱交換器、符号１４は冷却ポンプ、符号１４ａ、１４ｂはそれぞれ第１の冷却ポンプおよび第２の冷却ポンプ、符号１６は船底吸入口、符号１８は船外排出口、符号２０は三方弁、符号２０ａ、２０ｂはそれぞれ第１の三方弁および第２の三方弁、符号２２はバラストタンク開閉弁、符号２４は温度センサー、符号２４ａ、２４ｂはそれぞれ第１の温度センサーおよび第２の温度センサー、符号２６はバラスト温度制御装置、符号２６ａ、２６ｂはそれぞれ第１のバラスト温度制御装置および第２のバラスト温度制御装置である。
なお、上記符号については、図４に示したものと同一の要素には同一の符号を付し、その構成および作用効果についての重複する説明を省略する。
【００１９】
ターボチャージャー４で造られた圧縮空気は、掃気ダクト６によって主機関２に給気されるが、掃気ダクト６には、上流側から順に第１の掃気ダクト熱交換器１０ａと第２の掃気ダクト熱交換器１０ｂが配設されている。また、機関室機器は１台の冷却器によって冷却されるようになっていて、この冷却器には機関室熱交換器１２が配設されている。
なお、図１および図２においては、バラストタンク８は２個のバラストタンク８ａおよび８ｂのみが図示されているが、船舶には多数のバラストタンクが配備されていて、バラストタンク８ａ、８ｂはその例示としているに過ぎない。
【００２０】
第１のバラスト水循環回路は、図１の太い実線に示すように、第１の掃気ダクト熱交換器１０ａ、バラストタンク８、第１の冷却ポンプ１４ａおよびそれぞれの機器を相互に接続する管路から構成されていて、図１における矢印Ａはバラスト水の循環方向を示している。また、第１のバラスト水循環回路を形成する管路には温度センサー２４ａが添設され、この第１の温度センサー２４ａの情報は第１のバラスト温度制御装置２６ａに送られる。そして、バラストタンク８ａ、８ｂ、・・・の図示外の注水口および排水口の近傍の管路にはバラストタンク開閉弁２２、２２・・・が介装されていて、これらのバラストタンク開閉弁２２はリモートコントロールされ、第１のバラスト温度制御装置２６ａにより開閉操作される。
【００２１】
第１の冷却ポンプ１４ａが起動すると、前記の第１のバラスト水循環回路内をバラスト水が矢印Ａ方向に循環する。すなわち、バラストタンク８内のバラスト水は、バラストタンク８の排水口から第１のバラスト水循環回路に送出され、第１の冷却ポンプ１４ａを経由して第１の掃気ダクト熱交換器１０ａに入り、掃気ダクト６内を貫流する圧縮空気との間で熱交換した後、バラストタンク８内に還流する。
本実施例においては、第１のバラスト水循環回路によりバラスト水を加熱する場合に、各バラストタンク毎にバラスト水を加熱するようになっている。すなわち、まず、バラストタンク８ａに付設されるバラストタンク開閉弁２２、２２が「開」となり（この場合、バラストタンク８ａ以外のバラストタンク８に付設されるバラストタンク開閉弁２２、２２は「閉」となっている）、バラストタンク８ａ内のバラスト水が第１のバラスト水循環回路内を循環して加熱される。バラスト水が目標温度（本実施例では５０〜６０°Ｃ）に達すると、第１の温度センサー２４ａがバラスト水の温度を感知して、その旨の信号を第１のバラスト温度制御装置２６ａに送信する。信号を受信した第１のバラスト温度制御装置２６ａはバラストタンク８ａに付設されるバラストタンク開閉弁２２、２２を「閉」とし、バラストタンク８ｂに付設されるバラストタンク開閉弁２２、２２を「開」とする。そして、バラストタンク８ｂ内のバラスト水が第１のバラスト水循環回路内を循環して加熱される。
このようにして、順次バラストタンク８ａ、８ｂ、・・・内のバラスト水が加熱され殺菌される。
【００２２】
一方、掃気ダクト冷却回路は、図１の太い点線に示すように、船底吸入口１６、第１の三方弁２０ａ、第２の冷却ポンプ１２ｂ、第２の掃気ダクト熱交換器１０ｂ、第２の三方弁２０ｂ、船外排出口１８およびそれぞれの機器を相互に接続する管路から構成される主たる回路と、第２の冷却ポンプ１２ｂと第２の掃気ダクト熱交換器１０ｂを接続する管路から分岐した管路が機関室熱交換器１２の上流側に接続され機関室熱交換器１２の下流側は第２の掃気ダクト熱交換器１０ｂと第２の三方弁２０ｂを接続する管路に合流される管路が接続される副たる回路とから構成されていて、図１における矢印Ｂおよび矢印Ｂ１は主たる回路の海水の貫流方向を示し、矢印Ｂおよび矢印Ｂ２は副たる回路の海水の貫流方向を示している。
【００２３】
第２の冷却ポンプ１４ｂが起動すると、船底吸入口１６から新鮮な海水が吸入されて矢印Ｂ方向に送出される。この場合に、第１の三方弁２０ａおよび第２の三方弁２０ｂは、掃気ダクト冷却回路側が開放される方向に開いていて、船底吸入口１６から吸入された新鮮な海水は、第１の三方弁２０ａを経由して第２の冷却ポンプ１４ｂに達し（矢印Ｂ）、第２の冷却ポンプ１４ｂから送出される新鮮な海水はその一部が第２の掃気ダクト熱交換器１０ｂに送出される（矢印Ｂ１）一方、他の海水は機関室熱交換器１２に送出される（矢印Ｂ２）。
そして、第２の掃気ダクト熱交換器１０ｂに送られた海水は第２の掃気ダクト熱交換器１０ｂに入り、掃気ダクト６内を貫流する圧縮空気との間で熱交換した後、第２の掃気ダクト熱交換器１０ｂから排出される（矢印Ｂ１）一方、機関室熱交換器１２に送られた海水は機関室熱交換器１２に入り、機関室機器との間で熱交換した後、機関室熱交換器１２から排出される（矢印Ｂ２）。さらに、第２の掃気ダクト熱交換器１０ｂおよび機関室熱交換器１２から排出される熱交換後の海水は、第２の三方弁２０ｂを経由して船外排出口１８から船外に排出される（矢印Ｂ）。
【００２４】
第２のバラスト水循環回路は、図２の太い実線に示すように、第２の掃気ダクト熱交換器１０ｂ、バラストタンク８、第２の冷却ポンプ１４ｂおよびそれぞれの機器を相互に接続する管路から構成される主たる回路と、第２の冷却ポンプ１２ｂと第２の掃気ダクト熱交換器１０ｂを接続する管路から分岐した管路が機関室熱交換器１２の上流側に接続され機関室熱交換器１２の下流側は第２の掃気ダクト熱交換器１０ｂと第２の三方弁２０ｂを接続する管路に合流される管路が接続される副たる回路とから構成されていて、図２における矢印Ｃおよび矢印Ｃ１は主たる回路のバラスト水の循環方向を示し、矢印Ｃおよび矢印Ｃ２は副たる回路のバラスト水の循環方向を示している。
また、第２のバラスト水循環回路を形成する管路には第２の温度センサー２４ｂが添設され、この第２の温度センサー２４ｂの情報は第２のバラスト温度制御装置２６ｂに送られる。そして、第１の三方弁２０ａおよび第２の三方弁２０ｂは第２のバラスト温度制御装置２６ｂにより開閉操作される。
【００２５】
第２の冷却ポンプ１４ｂが起動すると、前記の第２のバラスト水循環回路内をバラスト水が矢印Ｃ方向に循環する。すなわち、この場合には、第１の三方弁２０ａおよび第２の三方弁２０ｂは第２のバラスト水循環回路が開放される方向に「開」となっていて、バラストタンク８内のバラスト水は、バラストタンク８の排水口から第２のバラスト水循環回路に送出され、第１の三方弁２０ａを経由して第１の掃気ダクト熱交換器１０ａに入り（矢印Ｃ）、第２の冷却ポンプ１４ｂから送出されるバラスト水はその一部が第２の掃気ダクト熱交換器１０ｂに送出される（矢印Ｃ１）一方、バラスト水は機関室熱交換器１２に送出される（矢印Ｃ２）。
そして、第２の掃気ダクト熱交換器１０ｂに送られたバラスト水は第２の掃気ダクト熱交換器１０ｂに入り、掃気ダクト６内を貫流する圧縮空気との間で熱交換した後、第２の掃気ダクト熱交換器１０ｂから排出される（矢印Ｃ１）一方、機関室熱交換器１２に送られたバラスト水は機関室熱交換器１２に入り、機関室機器との間で熱交換した後、機関室熱交換器１２から排出される。さらに、第２の掃気ダクト熱交換器１０ｂおよび機関室熱交換器１２から排出される熱交換後のバラスト水は、バラストタンク８内に還流する（矢印Ｃ）。
【００２６】
バラスト水が所定温度（本実施例では３８°Ｃ）に達すると、第２の温度センサー２４ｂがバラスト水の温度を感知して、その旨の信号を第２のバラスト温度制御装置２６ｂに送信する。信号を受信した第２のバラスト温度制御装置２６ｂは第１の冷却ポンプ１４ａを起動させるとともに、第１の三方弁２０ａおよび第２の三方弁２０ｂは第２のバラスト水循環回路に対して「閉」となり掃気ダクト冷却回路側に「開」となって、第２のバラスト水循環回路は遮断され掃気ダクト冷却回路が開放される。そして、前述のように第２のバラスト水循環回路内をバラスト水が循環する一方、掃気ダクト冷却回路内を新鮮な海水が貫流する。
【００２７】
なお、本実施例においては、第１のバラスト水循環回路のバラストタンク８と第１の冷却ポンプ１４ａを接続する管路、および第１の掃気ダクト熱交換器１０ａとバラストタンク８を接続する管路にはそれぞれ三方弁が介装されていて、それぞれの三方弁の一端は船底吸入口１６とは別個の船底吸入口および船外排出口１８とは別個の船外排出口が接続されている。すなわち、第１のバラスト水循環回路には、前記の船底吸入口→前記の三方弁→第１の冷却ポンプ１４ａ→第１の掃気ダクト熱交換器１０ａ→前記の三方弁→前記の船外排出口から構成される回路が形成されている。この回路は掃気ダクト冷却回路の構成と同一であり、掃気ダクト冷却回路に支障が生じた場合には、掃気ダクト冷却回路に代替して掃気ダクトを冷却することができるようになっている。
【００２８】
つぎに、本実施例に係るバラスト水の加熱殺菌装置の加熱殺菌方法について説明する。
バラストタンク８ａ、８ｂ、・・・には液面計が設けられていて、海水が注水されて所定の液面レベルになるまで、図示外の装置によって海水がバラストタンク８ａ、８ｂ、・・・内に注水される（ステップＳ１）。当初は、第１の三方弁２０ａと第２の三方弁２０ｂがバラスト水循環側に「開」となって、第２のバラスト水循環回路が開放されていて、第２の冷却ポンプ１２ｂが起動する（ステップＳ２）。そして、バラストタンク８ａ、８ｂ、・・・内のバラスト水は、第２のバラスト水循環回路内を循環しながら第２の掃気ダクト熱交換器１０ｂおよび機関室熱交換器１２により加熱される（ステップＳ３）。
【００２９】
この循環するバラスト水が所定温度（本実施例においては前述のように３８°Ｃ）に達すると、第１の温度センサー２４ａからその旨の信号情報を受けた第１のバラスト水温度制御装置２６ａにより、第１の冷却ポンプ１２ａが起動する（第２の冷却ポンプ１２ｂも継続稼動）とともに、第１の三方弁２０ａおよび第２の三方弁２０ｂがバラスト水循環側に「閉」となる（ステップＳ４）。この三方弁の一連の操作により、第２のバラスト水循環回路が遮断され、掃気ダクト冷却回路が開放される。
【００３０】
第１の冷却ポンプ１２ａが起動すると、バラスト水は、第１のバラスト水循環回路内を循環しながら第１の掃気ダクト熱交換器１０ａにより加熱されるが、この場合には、前述のようにバラストタンク毎にバラスト水を加熱するようになっている（ステップＳ５ａ）。一方、開放された掃気ダクト冷却回路には、新鮮な海水が、船底吸入口１６から吸入されて貫流し、第２の掃気ダクト熱交換器１０ｂおよび機関室熱交換器１２を介して掃気ダクト６および機関室内の機器を冷却し、熱交換後の冷却水（海水）は船外排出口１８から船外に排出される（ステップＳ５ｂ）。
【００３１】
すべてのバラストタンク８内のバラスト水が目標温度５０℃に達すると、第１の温度センサー２４ａからその旨の信号情報を受けた第１のバラスト水温度制御装置２６ａにより、すべてのバラストタンク開閉弁２２は「閉」となり、第１の冷却ポンプ１２ａは停止し（ステップＳ６ａ）、引き続き第２の冷却ポンプ１２ｂは稼動する（ステップＳ６ｂ）。そして、バラスト水の循環および加熱は停止される（ステップＳ７ａ）。
一方、掃気ダクト冷却回路は開放された状態が継続し、第２の冷却ポンプ１２ｂは稼動し続け、新鮮な海水によって掃気ダクト６および機関室内の機器の冷却は継続され熱交換後の冷却水（海水）は船外排出口１８から船外に排出される（ステップＳ７ｂ）。
【００３２】
船舶が所定の海域に入りバラスト水が不要になると、バラストタンク開閉弁２２、２２が「開」となるとともに、図示外の装置によって加熱殺菌されたバラスト水は船外に排出される（ステップＳ８）。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】図１は、本実施例に係るバラスト水の加熱殺菌装置の模式図であり、太い実線は第１のバラスト水循環回路を示し、太い点線は掃気ダクト冷却回路を示している。
【図２】図２は、本実施例に係るバラスト水の加熱殺菌装置の模式図であり、太い実線は第２のバラスト水循環回路を示している。
【図３】図３は、本実施例に係るバラスト水の加熱殺菌装置の加熱殺菌フローチャートである。
【図４】図４は、従来例における掃気ダクトの冷却装置の模式図である。
【図５】特開２００３−１８１４４３号公報に開示された発明に係るバラスト水の加熱殺菌装置の模式図である。
【符号の説明】
【００３４】
２  主機関
４ ターボチャージャー
６  掃気ダクト
８  バラストタンク
１０  掃気ダクト熱交換器
１２  機関室熱交換器
１４  冷却ポンプ
１６  船底吸入口
１８  船外排出口
２０  三方弁
２２  バラストタンク開閉弁
２４  温度センサー
２６  バラスト温度制御装置
【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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