JPH0335438Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案は、舶用デイーゼル機関を冷却するため
に使用した冷却流体の有する廃熱を利用して、海
水から淡水を製造するための造水装置に関するも
のである。

〔従来の技術〕 このように舶用デイーゼル機関の冷却に使用し
た冷却流体の有する廃熱を利用した従来の造水装
置は、先行技術としての特公昭33−6314号公報及
び特公昭59−19878号公報等に記載されているよ
うに、前記舶用デイーゼル機関を冷却することに
よつて温度が上昇した冷却流体の一部を、間接式
加熱器に直接に導いて該冷却流体の有する廃熱に
よつて原料海水を減圧の状態で加熱沸騰させ、そ
の発生蒸気を凝縮することによつて淡水を製造す
るものであつた。

〔考案が解決しようとする課題〕

しかし、この従来の造水装置は、舶用デイーゼ
ル機関から流出す冷却流体を、当該造水装置にお
ける間接式加熱器に直接的に導くものであるか
ら、最近のようにデイーゼル機関に対する冷却流
体の出口温度を高くした場合には、前記間接式加
熱器における伝熱面のうち海水側の伝熱面に生成
付着するスケールが多くなる点に問題がある。

すなわち、前記間接式加熱器における伝熱面の
うち海水側の伝熱面に生成するスケールは、伝熱
面の温度、つまり加熱源の温度が高い程多くなる
ものである一方、前記舶用デイーゼル機関におけ
る冷却流体の出口温度は、従来約60〜65℃程度の
比較的低い温度であつたが、最近の舶用デイーゼ
ル機関では、その熱交率の向上を図る等ために、
当該舶用デイーゼル機関に対する冷却流体の出口
温度を高くする傾向にあり、約80〜85℃にするの
が一般的に行なわれており、また、一部では、舶
用デイーゼル機関に対する冷却流体として高沸点
の油を使用して、その出口温度を100℃以上にし
たものさえも実用化されている。

従つて、このように高い出口温度に設定されて
いる冷却流体を、前記造水装置における間接式加
熱器に直接的に供給する場合には、造水装置の間
接式加熱器における海水側の伝熱面に対するスケ
ールの付着が増大して、短い時間で造水能力が低
下することになるから、加熱器のスケール除去の
ための洗浄作業を頻繁に実施しなければならない
のである。

また、デイーゼル機関からの出口温度を前記の
ように高くした冷却流体を直接の熱源とする造水
装置では、原料海水にスケール付着防止剤を注入
することもあるが、スケール付着防止剤の注入は
それだけ運転経費の増大を招来することになり、
しかも、スケール付着防止剤の注入は前記洗浄作
業の間隔を少しだけ長くするのみで基本的な解決
策にはなつていないのである。

本考案は、このようにデイーゼル機関に対する
冷却流体を熱源とする造水装置において、その熱
源となる冷却流体の温度が高い場合でも、加熱器
におけるスケールの付着を確実に低減できるよう
にした装置を提供することを目的とするものであ
る。

〔課題を解決するための手段〕

この目的を達成するため本考案は、海水を加熱
するための間接式加熱器と、加熱後の海水から発
生した蒸気の凝縮器とから成る造水装置におい
て、舶用デイーゼル機関における冷却流体が入口
管路より流入したのち出口管路より流出する間接
式熱交換器と、前記造水装置における間接式加熱
器との間を、加熱用流体の循環管路で接続する一
方、前記間接式熱交換器における入口管路と出口
管路とをバイパス管路にて接続して、このバイパ
ス管路に、前記循環管路に対して設けた温度セン
サーに関連して、前記循環管路における加熱用流
体の温度が高くなると開くようにした流量制御弁
を設ける構成にした。

〔考案の作用・効果〕

このように構成すると、デイーゼル機関におけ
る高温の冷却流体は、造水装置における間接式加
熱器に直接的に入ることなく、前記間接式熱交換
器において、先づ、当該間接式熱交換器と造水装
置における間接式加熱器との間を循環する加熱用
流体と熱交換して、当該加熱用流体を暖め、この
暖まつた加熱用流体が造水装置における加熱器に
供給されることになる。つまり、造水装置におけ
る海水は、デイーゼル機関における冷却流体によ
つて直接的に加熱されるのではなく、デイーゼル
機関における冷却流体との熱交換によつて暖めら
れた加熱用流体を中間媒体として間接的に加熱さ
れることになる。

そして、前記間接式熱交換器において冷却流体
から加熱用流体への熱交換に際して、熱交換後の
加熱用流体の温度は、デイーゼル機関における冷
却流体の温度以上に上昇することは絶対になく、
デイーゼル機関における冷却流体の温度よりも熱
交換に必要な温度差だけ常に低い値になるのであ
る。

しかも、前記間接式熱交換器と造水装置におけ
る間接式加熱器との間を循環する加熱用流体の温
度が高くなると、前記間接式熱交換器における入
口管路と出口管路とを接続するバイパス通路にお
ける流量制御弁が開いて、前記デイーゼル機関に
おける冷却流体の前記間接式熱交換器への供給量
が少なくなることにより、前記加熱用流体の温度
が、前記デイーゼル機関における冷却流体の温度
よりも高くなることは絶対にないと共に、デイー
ゼル機関の冷却流体に対する加熱用流体の温度差
を、前記流量制御弁によつて、前記冷却流体より
も低い任意の温度に設定することができるから、
デイーゼル機関における冷却流体の出口温度が、
前記のように80〜85℃とか100℃以上に高くなつ
た場合においても、造水装置の間接式加熱器に対
する加熱用流体の温度を、当該加熱器における海
水側伝熱面に対するスケールの付着生成が少ない
状態（例えば、60〜65℃）にまで低くすることが
容易にできるのである。

従つて本考案によると、デイーゼル機関に対す
る冷却流体を熱源とした造水装置において、前記
デイーゼル機関の冷却流体の出口温度が高くなつ
たことに伴う。造水装置の間接式加熱器における
スケールの増大を確実に回避でき、スケール除去
のための洗浄作業の頻度を低減できる効果を有す
る。

〔実施例〕

以下、本考案の実施例を図面（第１図）につい
て説明すると、図において１は、シリンダジヤケ
ツト部に冷却流体のポンプ２付き入口管路３と出
口管路４とを接続した舶用デイーゼル機関を、符
号５は、造水装置を各々示し、該造水装置５は、
ケーシング６と、該ケーシング６内の下部に設け
た多管式の間接式加熱器７と、ケーシング６内の
上部に設けた多管式の凝縮器８とから成り、前記
間接式加熱器７は、その下端に多数本の伝熱管７
ａ内に海水を導くための海水供給室９を備え、且
つ、各伝熱管７ａが前記ケーシング６の底部に開
口するように設けられており、更に、この加熱器
７には前記多数本の伝熱管７ａの外側室７ｂに対
する清水等の加熱用流体（詳しくは後述する）の
流入口１０と流出口１１とが設けられている。

また、前記凝縮器８は、その多数本の伝熱管８
ａが水平となるように設けられ、この凝縮器８の
一端部には、冷却海水の入口管１２と出口管１３
とを有する水室１４を、他端部には、折返し水室
１５を各々備え、且つ、この凝縮器８の底部に
は、淡水出口管１６が設けられている。

海水ポンプ１７にて海から汲み上げた海水は、
水エゼクター１８を通つて前記凝縮器８における
一方の水室１４内に入口管１２より供給され、多
数本の伝熱管８ａ内を折り返して流れたのち出口
管１３から系外に流出する。このとき一部の海水
を弁１９付き管路２０を介して前記間接式加熱器
７における海水供給室９に供給する。一方、ケー
シング６内の不凝縮性ガスを弁２１付き管路２２
を介して前記水エゼクター１８に吸引させること
により、ケーシング６内を大気圧以下の減圧に保
持する。

前記のように海水供給室９内に供給された海水
は、間接式加熱器７における伝熱管７ａ内を流れ
るときその外側室７ｂ内の加熱用流体による加熱
にて沸騰蒸発しながらケーシング６内に流入し、
発生蒸気は上部の凝縮器８に至り、その多数本の
伝熱管８ａの表面で凝縮したのち淡水出口管１６
より、製造淡水として淡水ポンプ２３にて淡水タ
ンク（図示せず）等の淡水使用箇所に送出される
一方、ケーシング６内の未蒸発の海水（ブライ
ン）は、弁２４付き管路２５を介して前記水エゼ
クター１８にて吸引されたのち排出される。

そして、図中符号２６は、前記間接式加熱器７
の外側室７ｂを流れる清水等の加熱用流体を加熱
するための間接式熱交換器であつて、該間接式熱
交換器２６における伝熱管２６ａを、前記間接式
加熱器７の外側室７ｂにおいてその流入口１０と
流出口１１とを繋ぐ循環管路２７，２８内に設け
て、清水等の加熱用流体が、前記間接式熱交換器
２６と前記間接式加熱器７との間を循環ポンプ２
９にて循環するように構成する。

一方、前記デイーゼル機関１から冷却流体出口
管路４を、前記間接式熱交換器２６における入口
管路３１に接続して、前記デイーゼル機関１にお
ける冷却流体を前記間接式熱交換器２６における
伝熱管２６ａの外側室２６ｂ内に導入したのち出
口管路３２から排出管路３９を介して器外に流出
するように構成し、前記間接式熱交換器２６にお
ける入口管路３１と出口管路３２との間を、バイ
パス管路３８にて接続して、このバイパス管路３
８中に、流量制御弁３０を設け、該流量制御弁３
０を、前記循環管路２７に設けた温度センサー３
３に関連して、この循環管路２７内における加熱
用流体の温度が高くなると、当該流量制御弁３０
が開くように構成する。

この構成において、デイーゼル機関１から流出
する冷却流体は、前記間接式熱交換器２６におい
て加熱用流体と熱交換してこれを暖め、暖められ
た加熱用流体は、造水装置２の間接式加熱器７に
おける外側室７ｂに流入して、伝熱管７ａ内の海
水を加熱して沸騰蒸発する。

この場合、前記冷却流体のバイパス管路３８中
の流量制御弁３０を、前記間接式加熱器７への加
熱用流体の循環管路２７に設けた温度センサー３
３に関連させたことにより、当該循環管路２７内
の加熱用流体の温度を、加熱器７における海水側
伝熱面に対するスケールの付着生成が少ない状態
の温度例えば60〜65℃を越えない温度に保つよう
に自動制御することができる。

すなわち、循環管路２７における加熱用流体の
温度が、前記設定温度より高くなると流量制御弁
３０が開いてデイーゼル機関１からの冷却流体の
前記間接式熱交換器２６への流量が少なくなり、
また、循環管路２７における加熱用流体の温度
が、前記設定温度より低くなると流量制御弁３０
が閉じてデイーゼル機関１からの冷却流体の前記
間接式熱交換器２６への流量が多くなるから、当
該循環管路２７内の加熱用流体の温度を、加熱器
７における海水側伝熱面に対するスケールの付着
生成が少ない状態の温度例えば60〜65℃を越えな
い温度に自動制御することができる。

また、前記間接式加熱器７への加熱用流体の循
環管路２７には、これよりも高い位置に設置した
水面計３５付きの膨脹タンク３４を弁３６付き管
路３７を介して接続することにより、加熱用流体
の加熱に伴う膨脹の吸収と加熱用流体の補給とを
自動的に行うように構成されている。

第２図は、間接式加熱器７への循環管路２７内
の加熱用流体の温度を、当該間接式加熱器７にお
ける海水側伝熱面に対するスケールの付着生成が
少ない状態の温度に自動制御する場合の別の実施
例であり、この実施例は、デイーゼル機関１から
の冷却流体が間接式熱交換器２６に流れる流量
を、前記循環管路２７内の加熱用流体の温度に応
じて増減するための流量制御弁を、三方式の流量
制御弁３０ａにし、これを冷却流体のバイパス管
路３８、出口管路３２及び排出管路３９の三者の
接続部に設けたものである。すなわち、ここにお
ける三方式の流量制御弁３０ａは、第３図に示す
ように、前記バイパス管路３８から排出管路３９
への通路面積を増減する弁体３０a′と、前記出口
管路３２から排口管路３９への通路面積を増減す
るための弁体３０a″との二つの弁体を備え、前記
循環管路２７における加熱用流体の温度が前記設
定温度より高くなると、流量制御弁３０ａおける
一方の弁体３０a′によつて前記バイパス管路３８
から出口管路３９への通路面積を増大すると同時
に、他方の弁体３０a″によつて出口管路３２から
排出管路３９への通路面積を縮小することでデイ
ーゼル機関１からの冷却流体の間接式熱交換器２
６への流量を少なくし、また、前記循環管路２７
における加熱用流体の温度が設定温度より低くな
ると、流量制御弁３０ａにおける一方の弁体３０
a′によつて前記バイパス管路３８から排出管路３
９への通路面積を縮小すると同時に、他方の弁体
３０a″によつて出口管路３２から排出管路３９へ
の通路面積を増大することでデイーゼル機関１か
らの冷却流体の間接式熱交換器２６への流量を多
くすることによつて、当該循環管路２７内の加熱
用流体の温度を、間接式加熱器７における海水側
伝熱面に対するスケールの付着生成が少ない状態
の温度例えば60〜65℃を越えない温度に自動制御
するものである。

【図面の簡単な説明】

図面は本考案の実施例を示し、第１図は第１実
施例のフローシート図、第２図は第２実施例の要
部フローシート図、第３図は第２実施例に使用す
る三方式流量制御弁の断面図である。 １……デイーゼル機関、３……冷却流体入口管
路、４……冷却流体出口管路、５……造水装置、
６……ケーシング、７……間接式加熱器、８……
凝縮器、９……海水供給室、２６……間接式熱交
換器、２７，２８……循環管路、３１……入口管
路、３２……出口管路、３０，３０ａ……流量制
御弁、３８……バイパス管路、３３……温度セン
サー。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 海水を加熱するための間接式加熱器７と、加熱
   後の海水から発生した蒸気の凝縮器８とから成る
   造水装置において、舶用デイーゼル機関１におけ
   る冷却流体が入口管路３１より流入したのち出口
   管路３２より流出する間接式熱交換器２６と、前
   記造水装置における間接式加熱器７との間を、加
   熱用流体の循環管路２７，２８で接続する一方、
   前記間接式熱交換器２６における入口管路３１と
   出口管路３２とをバイパス管路３８にて接続し
   て、このバイパス管路３８に、前記循環管路２
   ７，２８に対して設けた温度センサー３３に関連
   して、前記循環管路２７，２８における加熱用流
   体の温度が高くなると開くようにした流量制御弁
   ３０，３０ａを設けたことを特徴とする舶用デイ
   ーゼル機関の冷却廃熱を利用した造水装置。