(57)【要約】      （修正有）【課題】船舶の冷却システムの必要な冷却性能を維持しつつエネルギを最適に節約することができる制御方法を提供する。【解決手段】海水部分システム（１１）の海水ポンプ（１４ａ，１４ｂ）の回転速度が、第１の冷却水回路（１３）の制御弁（１８）の位置に従って制御され、熱交換器（１２）を介して導かれる第１の冷却水回路（１３）の冷却水割合と、バイパス（１７）を介して導かれる第１の冷却水回路（１３）の冷却水割合とが、制御弁（１８）の位置を介して決定される。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
船舶の冷却システム（１０）を動作させるための方法であって、
前記冷却システム（１０）が、海水ポンプ（１４ａ，１４ｂ）及び少なくとも１つの第１の冷却水回路（１３）を具備する海水部分システム（１１）を備えており、
前記海水部分システム（１１）と前記第１の冷却水回路（１３）とが、熱交換器（１２）を介して結合されており、これにより、前記熱交換器（１２）の領域において、前記第１の冷却水回路（１３）の冷却水が、前記海水部分システム（１１）の海水によって冷却され、
前記第１の冷却水回路（１３）が、前記海水部分システム（１１）と前記第１の冷却水回路（１３）と制御弁（１８）とを結合している前記熱交換器（１２）に至るバイパス（１７）を備えており、
前記熱交換器（１２）を介して導かれる前記第１の冷却水回路（１３）の冷却水割合と、前記バイパス（１７）を介して導かれる前記第１の冷却水回路（１３）の冷却水割合とが、前記制御弁（１８）の位置を介して決定され、
前記熱交換器（１２）を介して導かれる冷却水割合と前記バイパス（１７）を介して導かれる冷却水割合との混合を通じて実現される、進行する冷却水の温度が対応する設定値に一致するように、前記制御弁（１８）の位置が制御される、前記方法において、
前記海水部分システム（１１）の前記海水ポンプ（１４ａ，１４ｂ）の回転速度が、前記第１の冷却水回路（１３）の前記制御弁（１８）の位置に従って制御され、
前記熱交換器（１２）を介して導かれる前記第１の冷却水回路（１３）の冷却水割合と、前記バイパス（１７）を介して導かれる前記第１の冷却水回路（１３）の冷却水割合とが、前記制御弁（１８）の位置を介して決定されることを特徴とする方法。
【請求項２】
前記海水ポンプ（１４ａ，１４ｂ）の回転速度が、前記第１の冷却水回路（１３）の前記制御弁（１８）の位置に従って制御され、特に低減され、これにより、前記熱交換器（１２）を介して導かれる前記第１の冷却水回路（１３）の冷却水割合が、可能な限り大きくなり、対応する設定値に接近することを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記海水ポンプ（１４ａ，１４ｂ）の回転速度が、前記熱交換器（１２）の下流における海水の温度に従って制御されることを特徴とする請求項１又は２に記載の方法。
【請求項４】
特に前記熱交換器（１２）の下流における海水の温度が制限値より大きくなった場合に、前記海水ポンプ（１４ａ，１４ｂ）の回転速度が高められ、これにより、前記海水の温度が前記制限値より低くなるか、又は前記制限値に等しくなることを特徴とする請求項３に記載の方法。
【請求項５】
前記冷却システム（１０）が、第２の冷却水回路（２０）を備えており、
前記第２の冷却水回路（２０）及び前記海水部分システム（１１）、又は前記第２の冷却水回路（２０）及び前記第１の冷却水回路（１３）が、熱交換機（２１）を介して結合されており、
前記熱交換器（２１）の領域において、前記第２の冷却水回路（２０）の冷却水が、海水又は前記第１の冷却水回路（１３）の冷却水によって冷却され、
前記第２の冷却水回路（２０）が、前記第２の冷却水回路（２０）及び前記海水部分システム（１１）と又は前記第２の冷却水回路（２０）及び前記第１の冷却水回路（１３）と制御弁（２３）とを結合している前記熱交換器（２１）に至るバイパス（２２）を備えており、
前記熱交換器（２１）を介して導かれる前記第２の冷却水回路（２０）の冷却水割合と、前記バイパス（２２）を介して導かれる前記第２の冷却水回路（２０）の冷却水割合とが、前記制御弁（２３）の位置を介して決定され、
前記第２の冷却水回路（２０）の前記制御弁（２３）の位置が、前記熱交換器（２１）の上流における帰還する冷却水の温度が対応する設定値に一致するように制御され、
前記海水部分システム（１１）の前記海水ポンプ（１４，１４ａ，１４ｂ）の回転速度が、前記第２の冷却水回路（２０）の前記制御弁（２３）の位置に従って制御されることを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の方法。
【請求項６】
前記海水ポンプ（１４，１４ａ，１４ｂ）の回転速度が制御され、特に低減され、これにより、前記第１の冷却水回路（１３）の前記熱交換器（１２）を介して導かれる前記第１の冷却水回路（１３）の冷却水割合が可能な限り大きくなり、対応する設定値に接近し、前記第２の冷却水回路（２０）の前記熱交換器（２１）を介して導かれる前記第２の冷却水回路（２０）の冷却水割合が可能な限り大きくなり、対応する設定値に接近することを特徴とする請求項５に記載の方法。
【請求項７】
前記第１の冷却水回路（１３）が、冷却水ポンプ（２８，２８ａ，２８ｂ）と、低温側給気冷却器（２６）と、少なくとも１つのさらなるアセンブリを冷却するための少なくとも１つの冷却器（３２）と、前記低温側給気冷却器（２６）を介して導かれる前記第１の冷却水回路（１３）の冷却水割合を調整するためのさらなる制御弁（３０）とを備えており、
前記第１の冷却水回路（１３）の前記冷却水ポンプ（２８，２８ａ，２８ｂ）の回転速度が、前記第１の冷却水回路（１３）の前記制御弁又は前記制御弁（１８，３０）それぞれの位置に従って制御されることを特徴とする請求項１〜６のいずれか一項に記載の方法。
【請求項８】
前記第１の冷却水回路（１３）の前記冷却水ポンプ（２８，２８ａ，２８ｂ）の回転速度が、前記第１の冷却水回路（１３）の前記制御弁（１８，３０）の位置に従って制御され、これにより、前記低温側給気冷却器（２６）を介して導かれる前記第１の冷却水回路（１３）の冷却水割合が可能な限り大きくなり、対応する設定値に接近することを特徴とする請求項７に記載の方法。
【請求項９】
前記第１の冷却水回路（１３）の前記冷却水ポンプ（２８ａ，２８ｂ）の回転速度が、少なくとも１つのさらなるアセンブリを冷却するための少なくとも１つの前記冷却器（３２）の温度に従って制御されることを特徴とする請求項７又は８に記載の方法。
【請求項１０】
前記第２の冷却水回路（２０）と前記第１の冷却水回路（１３）とが、前記熱交換器（２１）を介して結合されており、
前記第１の冷却水回路（１３）の前記冷却水ポンプ（２８ａ，２８ｂ）の回転速度が、前記第２の冷却水回路（２０）の前記制御弁（３３）の位置に従って制御されることを特徴とする請求項５又は６と請求項７〜９のいずれか一項とに記載に方法。
【請求項１１】
第２の冷却水回路（２０）が、高温側給気冷却器（２７）と冷却水ポンプ（３３）とを備えており、
前記第２の冷却水回路（２０）の前記冷却水ポンプ（３３）の回転速度が、内燃機関に従って制御されることを特徴とする請求項５〜１０のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１２】
前記第１の冷却水回路（１３）が、冷却水ポンプ（２８ａ，２８ｂ）と、低温側給気冷却器（２６）と、高温側給気冷却器（２７）と、少なくとも１つのさらなるアセンブリを冷却するための少なくとも１つの冷却器（３２）と、さらなる制御弁（３０）と、さらなる制御弁（３７）とを備えており、
前記低温側給気冷却器（２６）を介して導かれる冷却水割合と、前記高温側給気冷却器（２７）を介して導かれる冷却水割合とが、前記さらなる制御弁（３７）の切換位置を介して調整可能とされ、
前記第１の冷却水回路（１３）の前記冷却水ポンプ（２８ａ，２８ｂ）の回転速度が、前記第１の冷却水回路（１３）の前記制御弁又は前記制御弁（１８，３０，３７）それぞれの位置に従って制御されることを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１３】
前記第１の冷却水回路（１３）の前記冷却水ポンプ（２８ａ，２８ｂ）の回転速度が制御され、特に低減され、これにより、前記高温側給気冷却器（２７）を介して導かれる冷却水割合が可能な限り大きくなり、対応する設定値に接近することを特徴とする請求項１２に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、船舶の冷却システムを動作させるための方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
船舶の冷却システムを動作させるための基本的構造及び基本的態様は、概略的に課題から当業者に知られており、図６に表わされている。従って、船舶の冷却システム１０は、海水ポンプ１４を具備する海水部分システム１１と、冷却水ポンプ２８を具備する少なくとも１つの冷却水回路１３とを備えている。海水部分システム１１と冷却水回路１３とは、具体的には熱交換器１２の領域において、第１の冷却水回路１３の冷却水が海水部分システム１１の海水によって冷却されるように、熱交換器１２を介して結合されている。第１の冷却水回路１３は、海水部分システム１１と第１の冷却水回路１３と制御弁１８とを結合している熱交換器１２に至るバイパス１２を備えており、制御弁１８の位置が、熱交換器１２を介して導かれる第１の冷却水回路１３の冷却水割合と、バイパス１７を介して導かれる第１の冷却水回路１３の冷却水割合とを決定する。当該従来技術では、熱交換器１２を介して導かれる冷却水割合とバイパス１７を介して導かれる冷却水割合との混合によって実現される、進行する冷却水の温度が対応する設定値に一致するように、制御弁１８の位置が、アクチュエータ１９を介して変更され、且つ、制御装置４１によって決定される。実践から知られている図６に表わす冷却水システム１０の場合には、進行する冷却水の温度の実際値は、センサ４３によって検出され、進行する冷却水の温度の実際値に従って、制御装置４１はアクチュエータ１９を介して制御弁１８の位置に影響を及ぼす。海水部分システム１１の海水ポンプ１４と第１の冷却水回路１３の冷却水ポンプ２８とは、実践から知られている船舶の全回転速度で動作する。このために、比較的多くのエネルギが必要とされる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
この点に鑑みて、本発明の目的は、船舶の冷却システムを動作させるための新規の方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
当該目的は、請求項１に規定される、船舶の冷却システムを動作させるための方法によって解決される。本発明では、海水部分システムの海水ポンプの回転速度は、第１の冷却水回路の制御弁の位置に従って制御される。熱交換器を介して導かれる第１の冷却水回路の冷却水割合と、バイパスを介して導かれる第１の冷却水回路の冷却水割合とが、制御弁の位置を介して決定される。従って、熱交換器を介して導かれる第１の冷却水回路の冷却水割合を決定する第１の冷却水回路の制御弁の位置と、バイパスを介して導かれる第１の冷却水回路の冷却水成分とが、海水部分システムの海水ポンプの回転速度を制御するための一次制御変数として利用される。進行する冷却水の温度の実際値に従った実践から知られている第１の冷却水回路の制御弁の制御は、有効な状態を維持している。本発明における制御コンセプトは、海水ポンプの回転速度を変更させることによって、エネルギを節約することである。制御コンセプトは、海水ポンプシステムと第１の冷却水回路とを互いに結合している熱交換器が中央の熱交換器として構成されていない、このような冷却システムとの特に利用に適している。
【０００５】
好ましくは、海水部分システムの海水ポンプの回転速度は、第１の冷却水回路の制御弁の位置に従って、熱交換器を介して導かれる第１の冷却水回路の冷却水割合が可能な限り大きくなり、対応する設定値に一致するように制御される。特に可能な限り多くの冷却水が熱交換器を介して導かれる場合には、すなわち、熱交換器を介して導かれる第１の冷却水回路の冷却水割合が可能な限り大きい場合には、海水ポンプの回転速度が一層低減され、その結果としてエネルギが一層節約可能とされる。
【０００６】
優位なさらなる発展形態では、海水部分システムの海水ポンプの回転速度は、熱交換器の下流における海水の温度に従って制御されるので、これにより、好ましくは特に熱交換器の下流における海水の温度が制限値より大きくなった場合に、海水ポンプの回転速度が、海水の温度が制限値以下となるように大きくなる。これにより、冷却器又は冷却システムの一部に塩が堆積することが防止される。
【０００７】
優位なさらなる発展形態では、冷却システムは、第２の冷却水回路を備えており、第２の冷却水回路及び海水部分システム、又は第２の冷却水回路及び第１の冷却水回路が、熱交換器を介して結合されており、熱交換器の領域において、第２の冷却水回路の海水が、海水部分システムの海水又は第１の冷却水回路の冷却水を通じて冷却される。第２の冷却水回路が、第２の冷却水回路及び海水部分システムと又は第２の冷却水回路及び第１の冷却水回路と制御弁とを結合している熱交換器に至るバイパスを備えており、熱交換器を介して導かれる第２の冷却水回路の冷却水割合と、バイパスを介して導かれる第２の冷却水回路の冷却水割合とが、制御弁の位置を介して決定される。第２の冷却水回路の制御弁の位置が、熱交換器の上流における帰還する冷却水の温度が対応する設定値に一致するように制御される。海水部分システムの海水ポンプの回転速度が、第２の冷却水回路の制御弁の位置に従って制御され、特に低減され、これにより、第１の冷却水回路の熱交換器を介して導かれる第１の冷却水回路の冷却水割合が可能な限り大きくなり、対応する設定値に接近し、第２の冷却水回路の熱交換器を介して導かれる第２の冷却水回路の冷却水割合が可能な限り大きくなり、対応する設定値に接近する。本発明の当該さらなる発展形態は、海水ポンプの回転速度が優位にはさらに良好に制御可能とされ、良好な冷却を維持しつつエネルギを良好に節約することできるという利点を有している。
【０００８】
優位なさらなる発展形態では、第１の冷却水回路が、冷却水ポンプと、低温側給気冷却器と、少なくとも１つのさらなるアセンブリを冷却するための少なくとも１つの冷却器と、低温側給気冷却器を介して導かれる第１の冷却水回路の冷却水割合を調整するためのさらなる制御弁とを備えている。第１の冷却水回路の冷却水ポンプの回転速度が、第１の冷却水回路の制御弁の位置に従って制御され、これにより、低温側給気冷却器を介して導かれる第１の冷却水回路の冷却水割合が可能な限り大きくなり、対応する設定値に接近する。海水ポンプの回転速度に加えて、第１の冷却水回路の冷却水ポンプの回転速度が、当該優位なさらなる発展形態によって、可能な限り冷却水ポンプの回転速度を低減させることによってエネルギを節約するために制御される。特に第２の冷却水回路と第１の冷却水回路とが熱交換器それぞれを介して結合されている場合に、第１の冷却水回路の冷却水ポンプの回転速度は、第２の冷却水回路の制御弁の位置に従って制御される。この特徴によって、第１の冷却水回路の冷却水ポンプの回転速度を効果的に制御することができる。
【０００９】
変形例では、第１の冷却水回路が、冷却水ポンプと、低温側給気冷却器と、高温側給気冷却器と、少なくとも１つのさらなるアセンブリを冷却するための少なくとも１つの冷却器と、さらなる制御弁とを備えており、低温側給気冷却器を介して導かれる冷却水割合と、高温側給気冷却器を介して導かれる冷却水割合とが、さらなる制御弁の切換位置を介して調整可能とされる。第１の冷却水回路の冷却水ポンプの回転速度が、第１の冷却水回路の制御弁の位置に従って制御され、これにより、高温側給気冷却器を介して導かれる冷却水割合が可能な限り大きくなり、対応する設定値に接近する。当該変形例によって、海水ポンプの回転速度と第１の冷却水回路の冷却水ポンプの回転速度とを効果的に制御することができるので、必要な冷却能を維持しつつエネルギを最適に節約することができる。
【００１０】
本発明の好ましいさらなる発展形態は、従属請求項及び以下の説明から得ることができる。本発明の典型的な実施例については、図面を参照しつつ詳述するが、本発明を限定するものではない。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明における船舶の第１の冷却システムのブロック図である。
【図２】本発明における船舶の第２の冷却システムのブロック図である。
【図３】本発明における船舶の第３の冷却システムのブロック図である。
【図４】本発明における船舶の第４の冷却システムのブロック図である。
【図５】本発明における船舶の第５の冷却システムのブロック図である。
【図６】従来技術に基づく冷却システムのブロック図である。
【図７】本発明におけるさらなる冷却システムのブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
本発明は、船舶の冷却システムを動作させるための方法に関する。
【００１３】
図１は、冷却システム１０の海水部分システム１１と熱交換器１２を介して海水部分システム１１に結合されている冷却システム１０の第１の冷却水回路１３との領域における冷却システム１０の概略図である。
【００１４】
海水部分システム１１は、海水ポンプ又は少なくとも１つの海水ポンプ、図示の典型的な実施例では２つの海水ポンプ１４ａ，１４ｂを備えている。海水ポンプ１４ａ，１４ｂそれぞれが、アクチュエータ１５ａ，１５ｂによって駆動される。
【００１５】
海水部分システム１１の海水ポンプ１４ａ，１４ｂによって、海水は、海水容器１６ａ，１６ｂから取り出され、海水部分システム１１を第１の冷却水回路１３に結合している熱交換器１２を介して輸送可能とされる。第１の冷却水回路１３では、図１には表わさない船舶のアセンブリを冷却するために、冷却水が輸送される。第１の冷却水回路１３の冷却水は、同様に熱交換器１２を介して導かれた海水部分システム１１の海水によって、熱交換器１２の領域において冷却される。第１の冷却水回路１３は、熱交換器１２に至るバイパス１７を備えており、バイパス１７は、海水部分システム１１と、第１の冷却水回路１３と、図示の典型的な実施例では三方制御弁として構成され且つアクチュエータ１９を介して位置変更可能とされる制御弁１８とを結合している。第１の冷却水回路１３の制御弁１８の位置は、熱交換器１２を介して凝縮される第１の冷却水回路１３の冷却水割合と、バイパス１７を介して導かれる第１の冷却水回路１３の冷却水割合とを決定する。従って、熱交換器１２を介して導かれる冷却水とバイパス１７を介して導かれる冷却水とが、制御弁１８の領域において混合される。制御弁１８の下流において、進行する冷却水の温度の実際値は、明確に言えば、熱交換器１２を介して導かれる冷却水割合とバイパス１７を介して導かれる冷却水割合との混合に依存して顕在化する。当該実施例では、制御弁１８の位置は、進行する冷却水の温度の実際値が対応する設定値に相当するように、アクチュエータ１９を介して調整される。
【００１６】
本発明では、海水ポンプの回転速度、図１における海水ポンプ１４ａの回転速度及び／又は海水ポンプ１４ｂの回転速度は、熱交換器１２を介して導かれる第１の冷却水回路１３の冷却水割合とバイパス１７を介して導かれる第１の冷却水回路１３の冷却水割合とを決定することができる、第１の冷却水回路１３の制御弁１８の位置に依存して制御される。従って、制御弁１８の位置は、図１に表わす海水ポンプ１４ａ及び／又は海水ポンプ１４ｂの回転速度を決定するための主要制御変数として利用される。制御弁１８の制御、すなわち進行する冷却水の温度の実際値が制御弁１８を介して制御され続けることが、実践から知られている。
【００１７】
第１の冷却水回路１３の制御弁１８の位置に依存する海水ポンプ１４ａ及び／又は海水ポンプ１４ｂの回転速度は、熱交換器１２を介して導かれる第１の冷却水回路１３の冷却水割合が可能な限り大きくなり、これにより対応する設定値に向かって接近するように制御される。
【００１８】
これに関連して、熱交換器１２を介して導かれる第１の冷却水回路１３の冷却水割合について、最大値として例えば９０％が、例えば最小量である冷却水割合１０％が常にバイパス１７を介して導かれるように事前に設定されている。海水ポンプ１４ａ及び／又は海水ポンプ１４ｂの回転速度は、熱交換器１２を介して導かれる第１の冷却水回路の冷却水割合が当該冷却水の最大値ひいては対応する設定値に向かって接近するように、制御弁１８の位置に依存して調整又は制御される。これにより、可能な限り大量の第１の冷却水回路１３の冷却水が常に熱交換器１２を介して導かれるが、最小量の冷却水が常にバイパス１７を介して流れる。
【００１９】
海水ポンプ１４ａ及び／又は海水ポンプ１４ｂの回転数を適切に低減させることによって、熱交換器１２を通じて導かれる海水の量が低減され、これにより、熱交換器１２を介して導かれる第１の冷却水回路１３の冷却水割合が間接的に増加する。
【００２０】
海水ポンプ１４ａ及び／又は海水ポンプ１４ｂの回転速度を上述のように制御することによって、さらに、熱交換器１２の下流における海水の温度を考慮することができる。特に熱交換器１２の下流における海水の温度が事前設定された限界値より高くなった場合に、海水ポンプ１４ａ及び／又は海水ポンプ１４ｂの回転速度が大きくなるので、これにより、熱交換器１２の下流における海水の温度は当該限界値以下となる。
【００２１】
上述のように、図１は、海水部分システム１１の２つの海水ポンプ１４ａ，１４ｂを表わす。海水ポンプ１４ａ，１４ｂ両方が、上述の方法で海水ポンプ１４ａ，１４ｂの回転速度を制御することができるポンプとされる。しかしながら、これとは対照的に、海水ポンプ１４ａ，１４ｂのうち一方の海水ポンプが定量吐出ポンプとして構成されており、他方の海水ポンプの回転速度が単に上述のように制御される場合もある。
【００２２】
図２は、図１に表わす冷却システム１０の変化形態を表わす。図２に表わす冷却システム１０は、第１の冷却水回路１３に加えて、第２の冷却水回路２０を備えている。図２に表わす典型的な実施例では、第２の冷却水回路２０は、明確に言えば、熱交換器２１の領域において第２の冷却水回路２０の冷却水が海水部分システム１１の海水を介して冷却されるように、同様に熱交換器２１を介して海水部分システム１１に結合されている。最初に海水部分システム１１の海水が、海水部分システム１１及び第１の冷却水回路１３に結合している熱交換器１２を介して導かれた後に、海水部分システム１１及び第２の冷却水回路２０に結合している熱交換器２１を介して導かれるように、２つの冷却水回路１３，２０を海水部分システムに結合している２つの熱交換器１２，２１は直列に接続されている。
【００２３】
第１の冷却水回路１３と同様に、第２の冷却水回路２０は、バイパス２２と制御弁２３とを備えている。第２の冷却水回路２０の制御弁２３の位置は、熱交換器２１を介して導かれる第２の冷却水回路２０の冷却水割合と、バイパス２２を介して熱交換器２１に導かれる第２の冷却水回路２０の冷却水割合とを決定する。当該実施例では、好ましくは、制御弁２３の位置は、第２の冷却水回路２０の冷却水の熱交換器２１の上流における戻り温度が対応する所定の設定値に相当するように決定される。
【００２４】
図２に表わす典型的な実施例では、海水ポンプ１４ａ及び／又は海水ポンプ１４ｂの回転速度は、第１の冷却水回路１３の制御弁１９の位置と第２の冷却水回路２０の制御弁２３の位置とに依存して決定される。
【００２５】
当該実施例では、第１の冷却水回路１３の熱交換器１２を介して導かれる第１の冷却水回路１３の冷却水割合が可能な限り大きくなり、これにより対応する設定値に向かって接近するように、且つ、第２の冷却水回路２０の熱交換器２１を介して導かれる第２の冷却水回路３０の冷却水割合が可能な限り大きくなり、これにより対応する設定値に向かって接近するように、海水ポンプ１４ａ及び／又は海水ポンプ１４ｂの回転速度は制御される。
【００２６】
第１の冷却水回路１３に関連して上述したように、第２の冷却水回路２０は、熱交換器２１を介して導かれる第２の冷却水回路２０の冷却水割合の対応する設定値が１００％より小さくなるように、常に最小量の冷却水をバイパス２２を介して導くように設けられている。
【００２７】
図２に表わす実施例では、海水ポンプ１４ａ及び／又は海水ポンプ１４ｂの回転速度は、制御弁１９，２３の位置に従って制御され、海水ポンプ１４ａ及び／又は海水ポンプ１４ｂの回転速度を制御する際には、海水の温度、すなわち、２つの熱交換器１２，２１の下流における海水の温度ひいては熱交換器２１の近傍且つ下流における海水の温度も考慮される。特に海水の温度が限界値より高い場合には、海水ポンプ１４ａ及び／又は海水ポンプ１４ｂの回転速度が大きくなるので、海水の温度が当該限界値以下になる。
【００２８】
図３は、図２に表わす冷却システム１０のさらなる発展形態を表わす。図３に表わす実施例は、図２に表わすアセンブリに加えて、さらなるアセンブリ、特に低温側給気冷却器２６及び高温側給気冷却器２７を具備する冷却すべき内燃機関２５を備えている。低温側給気冷却器２６は、第１の冷却水回路１３に組み込まれており、高温側給気冷却器２７は、第２の冷却水回路２０に組み込まれている。第１の冷却水回路１３のさらなるアセンブリについては、図３は、冷却水ポンプすなわち少なくとも１つの冷却水ポンプを、図示の典型的な実施例では具体的には２つの冷却水ポンプ２８ａ，２８ｂを表わす。２つの冷却水ポンプ２８ａ，２８ｂそれぞれは、アクチュエータ２９ａ，２９ｂによって駆動され、且つ、第１の冷却水回路１３の内部の冷却しを循環させるために利用される。図３に表わす第１の冷却水回路１３のさらなるアセンブリは、アクチュエータ３１を介して位置変更されるさらなる制御弁３０と、特に内燃機関２５のための潤滑油を冷却するための潤滑油冷却器として構成されているさらなる冷却器３２とを備えている。図３に表わす第２の冷却水回路２０のさらなるアセンブリは、第２の冷却水回路２０の内部において冷却剤を循環させるために利用される、アクチュエータ３９を具備する冷却水ポンプ３３を備えている。図３では、海水ポンプ１４ａ及び／又は海水ポンプ１４ｂの回転速度は、図２に関連して説明したように、第１の冷却水回路１３の切換弁１８の位置及び第２の冷却水回路２０の切換弁２３の位置に従って、該当する場合には熱交換器２１の下流における海水の温度にも従って制御される。
【００２９】
図３では、さらに、冷却水ポンプ２８ａ及び／又は冷却水ポンプ２８ｂの回転速度は、具体的には第１の冷却水回路１３の２つの切換弁１８，３０の位置に従って制御される。上述のように、制御源１８についての位置は、進行する冷却水の温度の理想的な実際値が制御弁１８の下流において顕在化するように決定される。低温側給気冷却器２６を介して導かれた後に低温側給気冷却器２６を通過して導かれる第１の冷却水回路１３の冷却水割合が、制御弁３０の位置によって調整される。制御弁３０の下流において、低温側給気冷却器２６を介して低温側給気冷却器２６を通過して導かれる冷却水割合が再び混合され、その後に、潤滑油を冷却するための潤滑油冷却器として構成されている冷却器３２を介して導かれる。
【００３０】
低温側給気冷却器２６を介して導かれる水が多くなり、すなわち、低温側給気冷却器２６を介して導かれる第１の冷却水回路１３の冷却水割合が大きくなり、これにより、対応する設定値に向かって接近するように、冷却水ポンプ２８ａ及び／又は冷却水ポンプ２８ｂの回転速度は、切換弁１８，３０の切換位置に従って決定される。当該実施例では、冷却水の総量が、冷却水ポンプ２８ａ及び／又は冷却水ポンプ２８ｂを介して輸送された後に、低温側給気冷却器２６を介して導かれる訳ではないが、第１の冷却水回路１３の冷却水の最小の冷却水割合が、常に確実にバイパス３４を介して低温側給気冷却器２６に導かれる。第１の冷却水回路１３の冷却水ポンプ２８ａ及び／又は冷却水ポンプ２８ｂの回転速度をこのように制御することによって、具体的には低温側給気冷却器２６を介して導かれる冷却水の量又は低温側給気冷却器２６を介して導かれる第１の冷却水回路１３の冷却水の冷却水割合が最大値ひいては当該最大値に対応する設定値に一致するまで、冷却水ポンプ２８ａ及び／又は冷却水ポンプ２８ｂの回転速度が低減される。
【００３１】
さらに、冷却水ポンプ２８ａ及び／又は冷却水ポンプ２８ｂの回転速度を制御する際に、冷却器３２で冷却された冷却媒体の温度、すなわち図３に表わす冷却器３２で冷却された潤滑油の温度が考慮される。冷却器３２から流出した潤滑油の温度が限界値より大きくなった場合に、冷却水ポンプ２８ａ及び／又は冷却水ポンプ２８ｂの回転速度が、具体的には冷却器３２から流出した潤滑油の温度が当該潤滑油の限界値以下に低下するまで高められる。冷却器３２に加えて、媒体を冷却するためのさらなる冷却器が、例えば補助駆動ユニットのための冷却器及び／又は空調システムのための冷却器及び／又は射出ノズル冷却システムのための冷却器のような、第１の冷却水回路１３に据え付けられている。当該実施例では、冷却器それぞれの内部で冷却すべき媒体それぞれの温度は、好ましくは監視され、対応する限界値と比較される。特に対応する限界値を超えると、冷却ポンプ２８ａ及び／又は冷却ポンプ２８ｂの回転速度は、冷却器それぞれの領域において冷却すべき媒体それぞれを適切に且つ確実に冷却するために高められる。
【００３２】
図３では、冷却ポンプ２８ａ及び冷却ポンプ２８ｂの両方が制御可能な冷却水ポンプとされ、上述の方法によって、これら冷却ポンプの回転速度に関して制御可能とされる。しかしながら、これとは対照的に、これら冷却水ポンプのうち一の冷却水ポンプ２８ａ又は２８ｂのみが制御可能とされ、他方の冷却水ポンプ２８ｂ又は２８ａが定量吐出ポンプとされる場合がある。この場合には、回転速度に関して制御可能とされる冷却水ポンプのみが、上述の方法によって当該冷却水ポンプの回転速度に関して制御可能とされる。
【００３３】
さらに、図３では、第２の冷却水回路２０の冷却水ポンプ３３の回転速度が、具体的には内燃機関２５の冷却要求に従って制御可能とされる。
【００３４】
図４は、図３に表わす冷却システム１０の変形例を表わす。図４に表わす冷却システム１０は、第２の冷却水回路２０の冷却水を冷却するために利用される第２の熱交換器２１が海水部分システム１１ではなく第１の冷却水回路１３に結合されている点において、図３に表わす冷却システム１０とは相違する。従って、第１の冷却水回路１３の冷却剤は、熱交換器２１の領域において第２の冷却水回路２０の冷却水を冷却するために、冷却水ポンプ２８ａ，２８ｂの下流において配管３５を介して熱交換器２１に導かれる。第１の冷却水回路１３の戻り部の領域では、熱交換器２１を介して導かれる第１の冷却水回路１３の冷却水は、具体的には冷却器３２の下流及び熱交換器１２の上流において、すなわちバイパス１７の上流において第１の冷却水回路１３に戻る。すべての他の図示されたアセンブリについては、図４に表わす典型的な実施例は図３に表わす典型的な実施例に一致するので、上述の説明を参照することによって不必要な繰り返しを避けることができる。図４に表わす冷却システム１０では、海水部分システム１１の海水ポンプ１４ａ及び／又は海水ポンプ１４ｂの回転速度が、好ましくは図１に関連して説明したように制御可能とされる。
【００３５】
図４に表わす冷却システム１０では、第１の冷却水回路１３の冷却水ポンプ２８ａ及び／又は２８ｂの回転速度は、第１の冷却水回路１３の切換弁１９，３０の切換位置に従っても、第２の冷却水回路２０の制御弁２３の切換位置に従っても制御することができない。当該実施例では、冷却水ポンプ２８ａ及び／又は冷却水ポンプ２８ｂの回転速度は、冷却水が可能な限り多くなるように適合されているので、好ましくは、第２の冷却水回路２０の高い冷却水割合が、熱交換器２１を介して導かれる。このために、熱交換器２１を介して導かれる第１の冷却水回路１３の冷却水の量が低減されるように、第１の冷却水回路１３の冷却水ポンプ２８ａ及び／又は２８ｂの回転速度は対応して低減される。これにより、最終的に、熱交換器２１を通じて導かれる第２の冷却水回路２０の冷却水量が増加する。当該実施例では、第２の冷却水回路２０の最小の冷却水割合が、好ましくは再び第２の冷却水回路２０のバイパス２２を介して導かれる。このような理由によって、熱交換器２１を介して導かれる第２の冷却水回路２０の冷却水割合が、最大で、１００％より小さい最大値に相当する当該冷却水割合の設定値に到達する程度に、冷却水ポンプ２８ａ及び／又は冷却水ポンプ２８ｂの回転速度が低減されるにすぎないので、バイパス２２を介した最小の冷却水量又は最小の冷却水割合の導入が維持される。第２の冷却水回路２０の冷却水ポンプ３３の回転速度は、内燃機関２５の要求に従って再び制御可能とされる。
【００３６】
図５は、船舶の冷却水システムのさらなる変形例を表わす。図５に表わす冷却水システム１０は、単一の冷却水回路すなわち第１の冷却水回路１３のみが設けられている点において、図４に表わす冷却水システム１０とは相違する。従って、別体の冷却水回路２０は設けられていない。上述の実施例と一致して、制御弁１８の上流における進行する冷却水の温度は、第１の冷却水回路１３の冷却水の一部が熱交換器１２を介して導かれるように、且つ、その残りがバイパス１７を介して熱交換器１２に導かれるように調整される。ここで、海水部分システム１１の熱交換器１２は、第１の冷却水回路１３の冷却水を冷却するために、海水部分システム１１を第１の冷却水回路１３に結合している。
【００３７】
冷却水ポンプ２８ａ及び／又は冷却水ポンプ２８ｂは、第１の冷却水回路１３の冷却水を運搬するので、このような進行を開始させる。制御弁３０の切換位置は、低温側給気冷却器２６を介して導かれる冷却水割合と冷却器３２を介して低温側給気冷却器２６を通過して導かれる冷却水割合とを決定する。冷却器３２の下流において、第１の冷却水回路１３の冷却水は、具体的には、ポンプ３６の補助によって高温側給気冷却器２７を介して導かれる冷却水割合と、高温側給気冷却器２７を通過して熱交換器１２に向かって戻り部に直接導かれる冷却水割合とに分流される。この場合には、アクチュエータ３８によって調整可能とされる制御弁３７が、これら２つの冷却水割合を、すなわちポンプ３６の補助によって高温側給気冷却器２７を介して導かれる冷却水割合と、高温側給気冷却器２７を通過して導かれる冷却水割合とを決定する。図５において、海水部分システム１１の海水ポンプ１４ａ及び／又は海水ポンプ１４ｂの回転速度は、図１に関連して説明したように制御される。
【００３８】
第１の冷却水回路１３の冷却水ポンプ２８ａ及び／又は冷却水ポンプ２８ｂの回転速度は、具体的には冷却水ポンプ２８ａ及び／又は冷却水ポンプ２８ｂの回転速度を適切に適応させることによって、冷却水の量が多くなるに従って、好ましくは高温側給気冷却器２７を介して導かれる冷却水割合が高くなるように、制御弁１８及び／又は制御弁３０及び／又は制御弁３７の位置に従って制御される。しかしながら、最小の冷却水割合が、再び高温側給気冷却器２７を介して導かれる。冷却水ポンプ３６は、冷却水ポンプ３６の回転速度に関して、内燃機関２５の要求に従って制御可能とされる。
【００３９】
冷却水ポンプ２８ａ，２８ｂ．３３．３６はそれぞれ、電動機駆動式の冷却水ポンプとされる。対応するアクチュエータ２９ａ，２９ｂ，３９，４０の回転速度を適切に変化させることによって、対応する冷却水ポンプの輸送速度が制御可能とされる。このことが望ましい。
【００４０】
絞り弁が制御を適切に調整するための冷却水回路に組み込まれている、機械駆動式の冷却水ポンプ２８ａ，２８ｂ，３３，３６も利用可能とされることに留意すべきである。
【００４１】
図１〜図５に表わす典型的な実施例は、図１〜図５を参照して、図７に表わすように制御弁１８の位置の制御が実践から知られている進行する冷却水の温度の実際値に従って維持されることを説明している。第１の冷却水回路１３の制御弁１８の位置に従って、熱交換器１２を介して導かれる第１の冷却水回路１３の冷却水割合と、バイパス１７を介して導かれる第１の冷却水回路１３の冷却水割合と、一の又は少なくとも１つの海水ポンプ１４の回転速度とが制御装置４１によって調整可能とされる。さらに、冷却水回路１３の一の又は少なくとも１つの冷却水ポンプ２８の回転速度が、具体的には制御弁１８の位置に従って、好ましくは付加的に制御装置４１によって制御される。海水ポンプ１４及び／又は冷却水ポンプ２８の回転速度が低減可能とされ、その結果として、エネルギを節約することができる。当該方法は、完全に自動的に実行される。
【符号の説明】
【００４２】
１０    冷却システム
１１    海水部分システム
１２    熱交換器
１３    第１の冷却水回路
１４    海水ポンプ
１４ａ  海水ポンプ
１４ｂ  海水ポンプ
１５    アクチュエータ
１５ａ  アクチュエータ
１５ｂ  アクチュエータ
１６ａ  海水容器
１６ｂ  海水容器
１７    バイパス
１８    制御弁（切換弁）
１９    アクチュエータ
２０    第２の冷却水回路
２１    熱交換器
２２    バイパス
２３    制御弁
２４    アクチュエータ
２５    内燃機関
２６    低温側給気冷却器
２７    高温側給気冷却器
２８    冷却水ポンプ
２８ａ  冷却水ポンプ
２８ｂ  冷却水ポンプ
２９    アクチュエータ
２９ａ  アクチュエータ
２９ｂ  アクチュエータ
３０    制御弁（切換弁）
３１    アクチュエータ
３２    冷却器
３３    冷却水ポンプ
３４    バイパス
３５    配管
３６    冷却水ポンプ
３７    制御弁
３８    アクチュエータ
３９    アクチュエータ
４０    アクチュエータ
４１    制御装置
４２    アセンブリ
４３    センサ
【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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【図７】
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【外国語明細書】
2018016299000001.pdf