(57)【要約】【課題】機関の冷却水循環装置において、簡単な構成で停止している機関の暖気を可能とすることで構造の複雑化や高コスト化を防止する。【解決手段】主ディーゼル機関１１に軸発電機（第１発電機）１４を駆動連結して冷却装置２１を設けると共に、ディーゼル発電機関１５，１６に発電機１７，１８を駆動連結して冷却装置６１を設け、冷却装置２１，６１を電磁弁９３を有する冷却通路９１によって連結し、制御装置１９が主ディーゼル機関１１及びディーゼル発電機関１５，１６の作動状態に応じて冷却水通路９１の電磁弁９３を開閉制御可能とする。【選択図】        図１
2004183542.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１及び第２機関と、該第１及び第２機関により発電する第１及び第２発電機と、前記第１及び第２機関に冷却水を循環する第１及び第２冷却装置と、該第１冷却装置と該第２冷却装置との間で冷却水を供給可能な冷却水供給手段と、前記第１及び第２機関の駆動状態に応じて前記冷却水供給手段を作動制御する制御手段とを具えたことを特徴とする機関の冷却水循環装置。
【請求項２】
請求項１記載の機関の冷却水循環装置において、前記第１及び第２冷却装置は、前記第１及び第２機関にて冷却水を循環する循環通路をそれぞれ有し、前記冷却水供給手段は、該第１循環通路と該第２循環通路とを連通する冷却水通路と、該冷却水通路に設けられて前記制御手段より開閉可能な電磁弁とを有することを特徴とする機関の冷却水循環装置。
【請求項３】
請求項２記載の機関の冷却水循環装置において、前記冷却水通路に流量調整手段を設けたことを特徴とする機関の冷却水循環装置。
【請求項４】
請求項１記載の機関の冷却水循環装置において、第１機関は駆動用機関である一方、第２機関は発電用機関であり、前記制御手段は、該発電用機関の停止時に前記駆動用機関の冷却装置の冷却水を該発電用機関の冷却装置に供給することを特徴とする機関の冷却水循環装置。
【請求項５】
請求項４記載の機関の冷却水循環装置において、前記発電用機関の冷却装置に、前記駆動用機関の冷却装置から供給された冷却水量に見合う冷却水量を排出する排出通路を設けたことを特徴とする機関の冷却水循環装置。
【請求項６】
請求項４記載の機関の冷却水循環装置において、前記駆動用機関の冷却装置に、該駆動用機関の冷却装置から前記発電用機関の冷却装置に供給した冷却水量に見合う冷却水量を補充する補充通路を設けたことを特徴とする機関の冷却水循環装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、複数の機関が搭載された船舶などにおいて、停止している機関を暖機するための機関の冷却水循環装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
船舶には、駆動用として主機関が搭載され、この主機関（ディーゼルエンジン）によりプロペラが回転駆動することで推進力を得ることができると共に、軸発電機が発電して船内の電力を得ることができる。また、船舶には、発電用としてディーゼル発電機関が搭載され、このディーゼル発電機関により発電機が発電して船内の電力を得ることができるようになっている。
【０００３】
従って、船舶の出航時や帰港には、大きな電力量を必要とするため、主機関により軸発電機を作動すると共に、ディーゼル発電機関により発電機が作動して必要な電力を確保している。一方、航行中は、それ程大きな電力量を必要としないため、ディーゼル発電機関を停止し、主機関により軸発電機だけを作動して必要な電力を確保している。
【０００４】
そして、船舶の航行中にディーゼル発電機関を停止するものの、電力の不足時には、このディーゼル発電機関を早期に駆動して発電機により発電を行う場合があり、このディーゼル発電機関を早期に駆動するために常時暖機しておく必要がある。従来は、ディーゼル発電機関の冷却系に加熱器を設け、この加熱した冷却水をポンプにより常時循環して暖機している。
【０００５】
なお、ディーゼル機関における給気加熱システムとしては、下記に記載した特許文献１がある。
【０００６】
【特許文献１】
実開平６−１４６９０１号公報
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、上述した従来の発電システムにあっては、ディーゼル発電機関の冷却水を加熱するための加熱器が必要となると共に、加熱した冷却水を常時循環する配管も必要となり、装置が複雑化してコストが上昇してしまうという問題がある。なお、上述した特許文献１の技術は、給気加熱を行わない主機関の高負荷時に、給気冷却器への冷却水通水量を制御して給気の過冷却と冷却水の温度上昇を防止するものであり、上記問題を解決することはできない。
【０００８】
本発明はこのような問題を解決するものであって、簡単な構成で停止している機関の暖気を可能とすることで構造の複雑化や高コスト化を防止した機関の冷却水循環装置を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上述の目的を達成するための請求項１の発明の機関の冷却水循環装置は、第１及び第２機関と、該第１及び第２機関により発電する第１及び第２発電機と、前記第１及び第２機関に冷却水を循環する第１及び第２冷却装置と、該第１冷却装置と該第２冷却装置との間で冷却水を供給可能な冷却水供給手段と、前記第１及び第２機関の駆動状態に応じて前記冷却水供給手段を作動制御する制御手段とを具えたことを特徴とするものである。
【００１０】
請求項２の発明の機関の冷却水循環装置では、前記第１及び第２冷却装置は、前記第１及び第２機関にて冷却水を循環する循環通路をそれぞれ有し、前記冷却水供給手段は、該第１循環通路と該第２循環通路とを連通する冷却水通路と、該冷却水通路に設けられて前記制御手段より開閉可能な電磁弁とを有することを特徴としている。
【００１１】
請求項３の発明の機関の冷却水循環装置では、前記冷却水通路に流量調整手段を設けたことを特徴としている。
【００１２】
請求項４の発明の機関の冷却水循環装置では、第１機関は駆動用機関である一方、第２機関は発電用機関であり、前記制御手段は、該発電用機関の停止時に前記駆動用機関の冷却装置の冷却水を該発電用機関の冷却装置に供給することを特徴としている。
【００１３】
請求項５の発明の機関の冷却水循環装置では、前記発電用機関の冷却装置に、前記駆動用機関の冷却装置から供給された冷却水量に見合う冷却水量を排出する排出通路を設けたことを特徴としている。
【００１４】
請求項６の発明の機関の冷却水循環装置では、前記駆動用機関の冷却装置に、該駆動用機関の冷却装置から前記発電用機関の冷却装置に供給した冷却水量に見合う冷却水量を補充する補充通路を設けたことを特徴としている。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。
【００１６】
図１に本発明の一実施形態に係る機関の冷却水循環装置の冷却水配管を表す概略、図２に本実施形態の機関の冷却水循環装置が適用された各発電設備の制御ブロックを示す。
【００１７】
本実施形態にて、図２に示すように、船舶には、駆動用として主ディーゼル機関（第１機関）１１が搭載され、この主ディーゼル機関１１は減速機１２を介してプロペラ１３が駆動連結されると共に、軸発電機（第１発電機）１４が連結されている。また、船舶には、発電専用として２つのディーゼル発電機関１５，１６が搭載され、各ディーゼル発電機関（第２機関）１５，１６にそれぞれ発電機（第２発電機）１７，１８が駆動連結されている。そして、主ディーゼル機関１１及び各ディーゼル発電機関１５，１６は制御装置１９により駆動制御可能であり、軸発電機１４及び発電機１７，１８により発電された電力は配電盤２０に送られ、蓄電器や必要な電気設備に送られる。
【００１８】
従って、船舶の出航時や帰港に、制御装置１９は、主ディーゼル機関１１により軸発電機１４を作動すると共に、各ディーゼル発電機関１５，１６により発電機１７，１８が作動して大きな電力を確保している。一方、船舶の航行中、制御装置１９は、ディーゼル発電機関１５，１６を停止し、主ディーゼル機関１１により作動する軸発電機１４の発電量だけとしている。
【００１９】
このように構成された発電設備において、主ディーゼル機関１１及びディーゼル発電機関１５，１６はそれぞれエンジン冷却設備を有しており、このエンジン冷却設備を用いて主ディーゼル機関１１及びディーゼル発電機関１５，１６に冷却水を循環して冷却していると共に、ディーゼル発電機関１５，１６の停止時には、主ディーゼル機関１１を循環冷却する冷却水をディーゼル発電機関１５，１６に供給することで暖機している。
【００２０】
本実施形態の機関の冷却水循環装置において、図１に示すように、主ディーゼル機関１１の冷却装置２１にて、操作弁２２を有する冷却水供給通路２３は上流側が３つの分岐通路２４，２５，２６に連結され、第１、第２分岐通路２４，２５には逆止弁２７，２８、供給ポンプ２９，３０、操作弁３１，３２が装着され、第３分岐通路２６には逆止弁３３が装着されている。この冷却水供給通路２３は、下流側が操作弁３４，３５を有する２つの分岐通路３６，３７を介して主ディーゼル機関１１の図示しないウォータジャケットに連結されている。
【００２１】
一方、操作弁３８を有する冷却水排出通路３９は、上流側が２つの分岐通路４０，４１を介して主ディーゼル機関１１のウォータジャケットに連結され、下流側が三方弁４２を介して冷却水供給通路２３（分岐通路２４，２５，２６）の上流側に連結されている。
【００２２】
従って、主ディーゼル機関１１の冷却装置２１は、冷却水供給通路２３（分岐通路２４，２５，２６、分岐通路３６，３７）と冷却水排出通路３９により冷却水の循環通路を構成している。
【００２３】
また、この主ディーゼル機関１１の冷却装置２１には、始動時に冷却水を加熱するヒータ４３が冷却水排出通路３９からの第１バイパス通路４４に設けられており、この第１バイパス通路４４には操作弁４５、供給ポンプ４６、逆止弁４７が装着されている。更に、冷却装置２１には、海水を清水に浄化して冷却水として利用する清水製造器４８が第２バイパス通路４９に設けられており、この第２バイパス通路４４には清水製造器４８の前後に操作弁５０，５１が装着されている。なお、第１バイパス通路４４には第２バイパス通路（補充通路）４９が連結する前後に操作弁５２，５３が装着され、冷却水排出通路３９には各バイパス通路４４，４９に対応して操作弁５４，５５が装着されている。
【００２４】
なお、冷却水排出通路３９の中途部には冷却水内に混入したエアを排除するエア抜き器５６が装着され、このエア抜き器５６はエアと共に余剰の冷却水を排出するエア排出通路５７を介して冷却水タンク５８に連結されている。
【００２５】
ディーゼル発電機関１５，１６の冷却装置６１にて、冷却水供給通路６２は、下流側が２つの分岐通路６３，６４に連結され、各分岐通路６３，６４には逆止弁６５，６６及び供給ポンプ６７，６８が装着されており、各下流端部はディーゼル発電機関１５，１６の図示しないウォータジャケットに連結されている。一方、冷却水排出通路６９は、上流側が２つの分岐通路７０，７１に連結され、各分岐通路７０，７１にはオリフィス７２，７３及び操作弁７４，７５が装着されており、各上流端部はディーゼル発電機関１５，１６のウォータジャケットに連結されている。そして冷却水排出通路６９は下流側が三方弁７６を介して冷却水供給通路６２の上流側に連結されている。
【００２６】
従って、ディーゼル発電機関１５，１６の冷却装置６１は、冷却水供給通路６２（分岐通路６３，６４）と冷却水排出通路６９（分岐通路７０，７１）により冷却水の循環通路を構成している。
【００２７】
また、冷却水排出通路６９の分岐通路７０，７１には冷却水内に混入したエアを排除すると共に余剰の冷却水を排出する排出通路７７，７８がオリフィス７９，８０を介して連結され、排出通路７７，７８が合流した後に前述した冷却水タンク５８に連結されている。更に、この冷却水タンク５８に貯留された冷却水を各冷却装置２１，６１に戻す戻し通路（補充通路）８１が設けられ、戻し通路８１には操作弁８２が設けられており、下流端部が各三方弁４２，７６に連結されている。
【００２８】
そして、ディーゼル発電機関１５，１６の停止時に、主ディーゼル機関１１の冷却装置２１から各ディーゼル発電機関１５，１６の冷却装置６１に冷却水を供給する冷却水通路（冷却水供給手段）９１が設けられている。この冷却水通路９１は、逆止弁９２及び電磁弁９３が装着されており、上流側が主ディーゼル機関１１の冷却装置２１における冷却水供給通路２３に連結されている。そして、冷却水通路９１の下流側はオリフィス（流量調整手段）９４，９５を介して冷却水供給通路６２の各分岐通路６３，６４に連結されている。
【００２９】
前述した制御装置１９は、主ディーゼル機関１１及びディーゼル発電機関１５，１６の作動状態に応じて各ポンプ２９，３０，４６，６７，６８を駆動制御可能であると共に、冷却水通路９１の電磁弁９３を開閉制御可能となっている。
【００３０】
このように構成された本実施形態の機関の冷却水循環装置において、制御装置１９が主ディーゼル機関１１により軸発電機１４を作動すると共に、各ディーゼル発電機関１５，１６により発電機１７，１８を作動するとき、主ディーゼル機関１１の冷却装置２１では、供給ポンプ２９，３０を駆動し、冷却水供給通路２３と冷却水排出通路３９により構成される循環通路内に冷却水を循環することで、主ディーゼル機関１１のウォータジャケットに冷却水を供給して冷却する。
【００３１】
また、ディーゼル発電機関１５，１６の冷却装置６１では、供給ポンプ６７，６８を駆動し、冷却水供給通路６２と冷却水排出通路６９により構成される循環通路内に冷却水を循環することで、ディーゼル発電機関１５，１６のウォータジャケットに冷却水を供給して冷却する。
【００３２】
このとき、制御装置１９は、電磁弁９３を閉止状態として冷却水通路９１での冷却水の流動、つまり、主ディーゼル機関１１の冷却装置２１からディーゼル発電機関１５，１６の冷却装置６１への冷却水の供給を停止している。
【００３３】
一方、ディーゼル発電機関１５，１６を停止して主ディーゼル機関１１により軸発電機１４のみを作動するとき、制御装置１９は、ディーゼル発電機関１５，１６の停止状態を検出して電磁弁９３を開放することで、主ディーゼル機関１１の冷却装置２１からディーゼル発電機関１５，１６の冷却装置６１への冷却水の供給を可能とする。従って、主ディーゼル機関１１の冷却装置２１にて、供給ポンプ２９，３０の駆動により流動する冷却水が冷却水供給通路２３から分岐した冷却水通路９１に流れ、各オリフィス９４，９５を通してディーゼル発電機関１５，１６の冷却装置６１に流れ込む。すると、ディーゼル発電機関１５，１６の冷却装置６１では、供給ポンプ６７，６８が停止しているにも拘らず、所定温度（８０℃程度）の冷却水が冷却水供給通路６２と冷却水排出通路６９により構成される循環通路内を循環してディーゼル発電機関１５，１６を暖機することができる。
【００３４】
なお、主ディーゼル機関１１における冷却装置２１の冷却水供給通路２３から冷却水通路９１を通してディーゼル発電機関１５，１６における冷却装置６１の冷却水供給通路６２に冷却水が流れ込むため、主ディーゼル機関１１の冷却装置２１にて冷却水の絶対量が減少する一方、ディーゼル発電機関１５，１６の冷却装置６１にて冷却水の絶対量が増加してしまう。
【００３５】
この場合、ディーゼル発電機関１５，１６における冷却装置６１では、冷却水の増加分が排出通路７７，７８を通して冷却水タンク５８に排出される一方、主ディーゼル機関１１の冷却装置２１では、冷却水の減少分がこの冷却水タンク５８内から戻し通路８１を通して戻されることとなり、各冷却装置２１，６１での冷却水は所定量に維持される。また、両冷却装置２１，６１における冷却水の絶対量の不足に対しては、清水製造器４８を作動して海水を清水に浄化し、第２バイパス通路４４を通して冷却装置２１に供給することで対応する。
【００３６】
このように本実施形態の機関の冷却水循環装置にあっては、主ディーゼル機関１１に軸発電機（第１発電機）１４を駆動連結して冷却装置２１を設けると共に、ディーゼル発電機関１５，１６に発電機１７，１８を駆動連結して冷却装置６１を設け、冷却装置２１，６１を電磁弁９３を有する冷却水通路９１によって連結し、制御装置１９が主ディーゼル機関１１及びディーゼル発電機関１５，１６の作動状態に応じて冷却水通路９１の電磁弁９３を開閉制御可能としている。
【００３７】
従って、ディーゼル発電機関１５，１６の停止時に、制御装置１９はこれを検出して電磁弁９３を開放し、主ディーゼル機関１１を循環冷却する所定温度の冷却水をディーゼル発電機関１５，１６の冷却装置６１に供給することとなり、このディーゼル発電機関１５，１６を確実に暖機することができる。
【００３８】
また、ディーゼル発電機関１５，１６の停止時に、これを暖機する装置を、各冷却装置２１，６１を連結する冷却水通路９１と、この冷却水通路９１を開閉する電磁弁９３だけで構成することができ、別途加熱器やポンプ等を不要として構造の複雑化や高コスト化を防止することができる。
【００３９】
更に、冷却水通路９１の下流端部にオリフィス９４，９５を介して冷却装置６１の冷却水供給通路６２に連結しており、主ディーゼル機関１１の冷却水が冷却水通路９１を通してディーゼル発電機関１５，１６に流動するとき、このオリフィス９４，９５により流量が調整されることとなり、大量の冷却水が流れ込むことはなく、主ディーゼル機関１１の冷却水温度を一定に維持することができる。
【００４０】
なお、上述した実施形態では、第２機関として２つのディーゼル発電機関１５，１６を設けたが、１つであっても３つ以上であってもよい。また、主ディーゼル機関１１と２つのディーゼル発電機関１５，１６の冷却装置２１，６１を１つの冷却水通路９１により連結したが、２つの冷却水通路により並列的に連結してもよい。更に、ディーゼル発電機関１５，１６の停止時に、制御装置１９が電磁弁９３を開放して主ディーゼル機関１１の冷却水をディーゼル発電機関１５，１６に供給するようにしたが、手動操作弁であってもよい。
【００４１】
【発明の効果】
以上、実施形態において詳細に説明したように請求項１の発明の機関の冷却水循環装置によれば、第１及び第２機関と、この第１及び第２機関により発電する第１及び第２発電機と、第１及び第２機関に冷却水を循環する第１及び第２冷却装置と、第１冷却装置と第２冷却装置との間で冷却水を供給可能な冷却水供給手段とを設け、制御手段が第１及び第２機関の駆動状態に応じて冷却水供給手段を作動制御するので、第２機関の停止時に、制御装置はこれを検出して冷却水供給手段を作動制御することで、第１機関の冷却水を第２機関に供給することとなり、この第２機関を確実に暖機することができる。
【００４２】
請求項２の発明の機関の冷却水循環装置によれば、第１及び第２冷却装置は、第１及び第２機関にて冷却水を循環する循環通路をそれぞれ有し、冷却水供給手段は、第１循環通路と第２循環通路とを連通する冷却水通路と、冷却水通路に設けられて制御手段より駆動可能なポンプと、冷却水通路に設けられて制御手段より開閉可能な電磁弁とを有するので、第２機関を暖機する装置を、冷却水通路と電磁弁だけで構成することができ、別途加熱器やポンプ等を不要として構造の複雑化や高コスト化を防止することができる。
【００４３】
請求項３の発明の機関の冷却水循環装置によれば、冷却水通路に流量調整手段を設けたので、第１機関の冷却水を冷却水通路を通して第２機関に供給するとき、その供給量を流量調整手段により調整することで、大量の冷却水が第２機関に流れ込むことはなく、第１機関の冷却水温度を一定に維持することができる。
【００４４】
請求項４の発明の機関の冷却水循環装置によれば、第１機関を駆動用機関とする一方、第２機関を発電用機関とし、制御手段は発電用機関の停止時に駆動用機関の冷却装置の冷却水を発電用機関の冷却装置に供給するので、発電用機関の停止時に、駆動機関の冷却水を発電用機関に供給して暖機することとなり、必要な発電容量に対して発電用機関の運転及び停止を容易に制御することができる。
【００４５】
請求項５の発明の機関の冷却水循環装置によれば、発電用機関の冷却装置に、駆動用機関の冷却装置から供給された冷却水量に見合う冷却水量を排出する排出通路を設けたので、発電用機関の冷却装置における冷却水の溢れを防止することができる。
【００４６】
請求項６の発明の機関の冷却水循環装置によれば、駆動用機関の冷却装置に、駆動用機関の冷却装置から発電用機関の冷却装置に供給した冷却水量に見合う冷却水量を補充する補充通路を設けたので、駆動用機関の冷却装置における冷却水不足を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態に係る機関の冷却水循環装置の冷却水配管を表す概略図である。
【図２】本実施形態の機関の冷却水循環装置が適用された各発電設備の制御ブロック図である。
【符号の説明】
１１  主ディーゼル機関（第１機関）
１４  軸発電機（第１発電機）
１５，１６  発電専用として２つのディーゼル発電機関
１７，１８  発電機
１９  制御装置
２１  冷却装置
２３  冷却水供給通路（循環通路）
２９，３０  供給ポンプ
３９  冷却水排出通路（循環通路）
４８  清水製造器
４９  第２バイパス通路（補充通路）
６１  冷却装置
６２  冷却水供給通路（循環通路）
６７，６８  供給ポンプ
６９  冷却水排出通路（循環通路）
７７，７８  排出通路
８１  戻し通路（補充通路）
９１  冷却水通路（冷却水供給手段）
９２  逆止弁
９３  電磁弁
９４，９５  オリフィス（流量調整手段）
【図１】
2004183542.tif 000003
【図２】
2004183542.tif 000004