船舶的冷却系统
阅读：776发布：2020-08-27
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1.一种船舶的冷却系统，其中，
所述船舶的冷却系统具备：
热交换器，其在清水与海水之间进行热交换，来冷却所述清水；
设置有海水泵的第1海水线，其将海水从船体外导入所述热交换器中；
第2海水线，其将海水从所述热交换器向所述船体外引导；
第1清水线，其将清水从所述热交换器导入船舶的作为往复式发动机的主机、和对从增压器向所述主机供给的空气进行冷却的空气冷却器中；
第2清水线，其将清水从所述主机和所述空气冷却器导入所述热交换器中；
旁通线，其以绕过所述热交换器的方式从所述第2清水线分支并与所述第1清水线合流；
温度调整阀，其变更通过所述热交换器的清水的流量与在所述旁通线中流动的清水的流量的比率；
清水冷却后温度传感器，其在比所述旁通线的合流点靠下游侧处检测流经所述第1清水线的清水的温度；以及
控制装置，在通常时，所述控制装置以使清水不流经所述旁通线的方式控制所述温度调整阀，并且以将所述清水冷却后温度传感器所检测出的温度保持为设定温度的方式通过变频器来控制所述海水泵的转速，在所述海水泵的转速为最低转速、且所述清水冷却后温度传感器所检测出的温度低于所述设定温度时，所述控制装置以将所述清水冷却后温度传感器所检测出的温度保持为比所述设定温度低的下限温度的方式控制所述温度调整阀。
2.一种船舶的冷却系统，其中，
所述船舶的冷却系统具备：
热交换器，其在清水与海水之间进行热交换，来冷却所述清水；
设置有海水泵的第1海水线，其将海水从船体外导入所述热交换器中，所述海水泵能够切换为第1转速和比所述第1转速大的第2转速中的任意一方；
第2海水线，其将海水从所述热交换器向所述船体外引导；
第1清水线，其将清水从所述热交换器导入船舶的作为往复式发动机的主机、和对从增压器向所述主机供给的空气进行冷却的空气冷却器中；
第2清水线，其将清水从所述主机和所述空气冷却器导入所述热交换器中；
旁通线，其以绕过所述热交换器的方式从所述第2清水线分支并与所述第1清水线合流；
温度调整阀，其变更通过所述热交换器的清水的流量与在所述旁通线中流动的清水的流量的比率；
清水冷却后温度传感器，其在比所述旁通线的合流点靠下游侧处检测流经所述第1清水线的清水的温度；
清水冷却前温度传感器，其检测流经所述第2清水线的清水的温度；
海水流入温度传感器，其检测在所述第1海水线中流动的海水的温度；以及控制装置，所述控制装置根据所述清水冷却后温度传感器、所述清水冷却前温度传感器以及所述海水流入温度传感器所检测出的温度，来判定是否满足如下的低速运转条件：
所述低速运转条件是在将所述海水泵设为所述第1转速时是否能够通过所述热交换器将清水冷却至设定温度以下的条件，在不满足所述低速运转条件时，在所述海水泵被切换为所述第2转速的情况下，所述控制装置以使清水不流经所述旁通线的方式控制所述温度调整阀，在满足所述低速运转条件时，在所述海水泵被切换为所述第1转速的情况下，所述控制装置以将所述清水冷却后温度传感器所检测出的温度保持为比所述设定温度低的下限温度的方式控制所述温度调整阀。
3.根据权利要求2所述的船舶的冷却系统，其中，
所述海水泵构成为通过手动而切换为所述第1转速和所述第2转速中的某一方，所述控制装置通过显示器显示是否满足所述低速运转条件。
4.根据权利要求2所述的船舶的冷却系统，其中，
所述海水泵构成为根据电信号而切换为所述第1转速和所述第2转速中的某一方，在不满足所述低速运转条件时，所述控制装置将所述海水泵切换为所述第2转速，在满足所述低速运转条件时，所述控制装置将所述海水泵切换为所述第1转速。
5.根据权利要求2～4中的任意一项所述的船舶的冷却系统，其中，
在所述海水泵为所述第2转速时，所述控制装置根据所述清水冷却后温度传感器、所述清水冷却前温度传感器以及所述海水流入温度传感器所检测出的温度计算所述热交换器的热交换能力系数，并使用计算出的热交换能力系数来判定是否满足所述低速运转条件。
6.根据权利要求1～5中的任意一项所述的船舶的冷却系统，其中，
所述第1清水线将清水从所述热交换器不仅导入所述主机和所述空气冷却器中，而且还导入EGR冷却器中，
所述第2清水线不仅从所述主机和所述空气冷却器、而且还从所述EGR冷却器将清水导入所述热交换器中。
7.根据权利要求1～6中的任意一项所述的船舶的冷却系统，其中，
所述第1清水线将清水从所述热交换器不仅导入所述主机和所述空气冷却器中，而且还导入需要一定温度的冷却的特殊冷却设备中，
所述第2清水线不仅从所述主机和所述空气冷却器、而且还从所述特殊冷却设备将清水导入所述热交换器中，
所述船舶的冷却系统还具备回流线，所述回流线以形成所述特殊冷却设备用的循环回路的方式从所述第2清水线分支并与所述第1清水线合流。
船舶的冷却系统
技术领域
[0001] 本发明涉及船舶的冷却系统。
背景技术
[0003] 具体来说，在冷却系统100中，海水通过第1海水线151被从船体外导入热交换器110中，并通过第2海水线152被从热交换器110向船体外导出。在第1海水线151上设置有海水泵160。另外，借助热交换器110与海水进行热交换的清水通过第1清水线131被从热交换器110导入主机120中，并通过第2清水线132被从主机120导入热交换器110中。
[0004] 在第1清水线131和第2清水线132上，以绕过热交换器110的方式连接有旁通线133。并且，通过热交换器110的清水的流量与流经旁通线133的清水的流量的比率通过温度调整阀140来变更。温度调整阀140由控制装置170控制。
[0005] 控制装置170控制温度调整阀140，以使向主机120供给的清水的温度变得固定。另外，控制装置170通过变频器175控制海水泵160的转速，以使温度调整阀140的热交换器110侧开度接近目标开度。
[0006] 现有技术文献
[0007] 专利文献
[0008] 专利文献1：日本特开2009-274469号公报
发明内容
[0009] 发明所要解决的课题
[0010] 但是，在图4所示的冷却系统100中，在主机120的油耗上还存在改善的余地。
[0011] 因此，本发明的目的在于提供能够进一步改善主机的油耗的船舶的冷却系统。
[0012] 用于解决课题的手段
[0013] 为了解决所述课题，本发明的发明人进行了深入的研究，结果发现：在主机为往复式发动机的情况下，由于清水不仅被供给至主机，而且还被供给至对从增压器向主机供给的空气进行冷却的空气冷却器中，因此，如果降低向该空气冷却器供给的清水的温度，则主机的油耗得到改善，本发明的发明人鉴于这一发现，提出了实现这一发现的控制方法。本发明是根据这样的观点而完成的。
[0014] 本发明的一个方面的船舶的冷却系统的特征在于，所述船舶的冷却系统具备：热交换器，其在清水与海水之间进行热交换，来冷却所述清水；设置有海水泵的第1海水线，其将海水从船体外导入所述热交换器中；第2海水线，其将海水从所述热交换器向所述船体外引导；第1清水线，其将清水从所述热交换器导入船舶的作为往复式发动机的主机、和对从增压器向所述主机供给的空气进行冷却的空气冷却器中；第2清水线，其将清水从所述主机和所述空气冷却器导入所述热交换器中；旁通线，其以绕过所述热交换器的方式从所述第2清水线分支并与所述第1清水线合流；温度调整阀，其变更通过所述热交换器的清水的流量与在所述旁通线中流动的清水的流量的比率；清水冷却后温度传感器，其在比所述旁通线的合流点靠下游侧处检测流经所述第1清水线的清水的温度；以及控制装置，在通常时，所述控制装置以使清水不流经所述旁通线的方式控制所述温度调整阀，并且以将所述清水冷却后温度传感器所检测出的温度保持为设定温度的方式通过变频器来控制所述海水泵的转速，在所述海水泵的转速为最低转速、且所述清水冷却后温度传感器所检测出的温度低于所述设定温度时，所述控制装置以将所述清水冷却后温度传感器所检测出的温度保持为比所述设定温度低的下限温度的方式控制所述温度调整阀。
[0015] 根据上述的结构，在通常时，执行如下的温度固定控制：向主机和空气冷却器供给的清水的温度被保持为设定温度。另一方面，在海水泵变为最低转速时，在清水不流经旁通线的情况下，向主机和空气冷却器供给的清水的温度在设定温度与下限温度之间顺其自然，在清水流经旁通线的情况下，所述温度被保持为下限温度。即，在海水泵变为最低转速时，能够将向空气冷却器供给的清水的温度抑制得比设定温度低。由此，向主机供给的空气的温度降低，能够改善主机的油耗。
[0016] 本发明的另一方面的船舶的冷却系统的特征在于，所述船舶的冷却系统具备：热交换器，其在清水与海水之间进行热交换，来冷却所述清水；设置有海水泵的第1海水线，其将海水从船体外导入所述热交换器中，所述海水泵能够切换为第1转速和比所述第1转速大的第2转速中的任意一方；第2海水线，其将海水从所述热交换器向所述船体外引导；第1清水线，其将清水从所述热交换器导入船舶的作为往复式发动机的主机、和对从增压器向所述主机供给的空气进行冷却的空气冷却器中；第2清水线，其将清水从所述主机和所述空气冷却器导入所述热交换器中；旁通线，其以绕过所述热交换器的方式从所述第2清水线分支并与所述第1清水线合流；温度调整阀，其变更通过所述热交换器的清水的流量与在所述旁通线中流动的清水的流量的比率；清水冷却后温度传感器，其在比所述旁通线的合流点靠下游侧处检测流经所述第1清水线的清水的温度；清水冷却前温度传感器，其检测流经所述第2清水线的清水的温度；海水流入温度传感器，其检测在所述第1海水线中流动的海水的温度；以及控制装置，所述控制装置根据所述清水冷却后温度传感器、所述清水冷却前温度传感器以及所述海水流入温度传感器所检测出的温度，来判定是否满足如下的低速运转条件：所述低速运转条件是在将所述海水泵设为所述第1转速时是否能够通过所述热交换器将清水冷却至设定温度以下的条件，在不满足所述低速运转条件时，在所述海水泵被切换为所述第2转速的情况下，所述控制装置以使清水不流经所述旁通线的方式控制所述温度调整阀，在满足所述低速运转条件时，在所述海水泵被切换为所述第1转速的情况下，所述控制装置以将所述清水冷却后温度传感器所检测出的温度保持为比所述设定温度低的下限温度的方式控制所述温度调整阀。
[0017] 通常，热交换器构成为，在海水泵成为第2转速时能够将清水冷却至设定温度以下。从而，根据上述的结构，能够使向主机和空气冷却器供给的清水的温度在设定温度与下限温度之间变化。即，如果向空气冷却器供给的清水的温度低于设定温度，则向主机供给的空气的温度降低。由此，能够改善主机的油耗。而且，在上述的结构中，无需使用变频器，因此能够降低成本。
[0018] 例如，可以是：所述海水泵构成为通过手动而切换为所述第1转速和所述第2转速中的某一方，所述控制装置通过显示器显示是否满足所述低速运转条件。
[0019] 或者，也可以是：所述海水泵构成为根据电信号而切换为所述第1转速和所述第2转速中的某一方，在不满足所述低速运转条件时，所述控制装置将所述海水泵切换为所述第2转速，在满足所述低速运转条件时，所述控制装置将所述海水泵切换为所述第1转速。
[0020] 也可以是：在所述海水泵为所述第2转速时，所述控制装置根据所述清水冷却后温度传感器、所述清水冷却前温度传感器以及所述海水流入温度传感器所检测出的温度计算所述热交换器的热交换能力系数，并使用计算出的热交换能力系数来判定是否满足所述低速运转条件。根据该结构，能够考虑热交换器的因污垢等引起的经年变化来判定是否满足低速运转条件。
[0021] 也可以是：所述第1清水线将清水从所述热交换器不仅导入所述主机和所述空气冷却器中，而且还导入EGR冷却器中，所述第2清水线不仅从所述主机和所述空气冷却器、而且还从所述EGR冷却器将清水导入所述热交换器中。特别是，在采用了EGR的船舶中，仅在指定的海域中使用EGR。即，在没有使用EGR的通常运转时，冷却系统的冷却能力存在富裕，因此能够更加显著地获得改善主机的油耗的效果。
[0022] 也可以是：所述第1清水线将清水从所述热交换器不仅导入所述主机和所述空气冷却器中，而且还导入需要一定温度的冷却的特殊冷却设备中，所述第2清水线不仅从所述主机和所述空气冷却器、而且还从所述特殊冷却设备将清水导入所述热交换器中，上述的冷却系统还具备回流线，所述回流线以形成所述特殊冷却设备用的循环回路的方式从所述第2清水线分支并与所述第1清水线合流。根据该结构，能够将向特殊冷却设备供给的清水保持为固定温度。
[0023] 发明的效果
[0025] 图1是本发明的第1实施方式的船舶的冷却系统的概要结构图。
[0026] 图2是关于主机的供气和排气的系统图。
[0027] 图3是本发明的第2实施方式的船舶的冷却系统的概要结构图。
[0028] 图4是以往的船舶的冷却系统的概要结构图。
具体实施方式
[0029] (第1实施方式)
[0030] 在图1中示出了本发明的第1实施方式的船舶的冷却系统1A。该冷却系统1A用于使用清水和海水来对船舶的主机11和其它设备进行冷却。
[0032] 如图2所示，主机11通过供气线94与增压器91的压缩机92连接，并通过排气线95与增压器91的涡轮93连接。在供气线94上设有空气冷却器12。空气冷却器12对从增压器91的压缩机92向主机11供给的空气进行冷却。
[0033] 在本实施方式中，从排气线95分支有EGR(Exhaust Gas Recirculation：废气再循环)线96，该EGR线96在空气冷却器12的下游侧与供气线94合流。在EGR线96上，从上游侧依次设置有EGR冷却器13和吹风机97。
[0034] 如图1所示，冷却系统1A包括在清水与海水之间进行热交换而对清水进行冷却的热交换器21。另外，冷却系统1A包括：将海水从船体外导入热交换器21的第1海水线31；和将海水从热交换器21向船体外导出的第2海水线32。在第1海水线31上设置有海水泵33。
[0035] 而且，冷却系统1A包括：第1清水线4，其将清水从热交换器21导入主机11、空气冷却器12和EGR冷却器13；和第2清水线5，其将清水从主机11、空气冷却器12和EGR冷却器13导入热交换器21。在本实施方式中，第1清水线4也将清水从热交换器21导入需要一定温度的冷却的特殊冷却设备14，第2清水线5也将清水从特殊冷却设备14导入热交换器21。特殊冷却设备14例如是发电用发动机等。
[0036] 更详细来说，第1清水线4具有：1条主流路41，其从热交换器21延伸；和多条支流路42，它们分别连接主流路41和上述的冷却对象设备(主机11、空气冷却器12、EGR冷却器13以及特殊冷却设备14)。同样，第2清水线5具有：1条主流路51，其从热交换器21延伸；和多条支流路52，它们分别连接主流路51和冷却对象设备。
[0037] 在第1清水线4和第2清水线5上，以绕过热交换器110的方式连接有旁通线22。旁通线22从第2清水线5的主流路51分支，并与第1清水线4的主流路41合流。在第2清水线5的主流路51上，在比旁通线22的分支点靠上游侧处设置有清水泵23。
[0038] 通过热交换器21的清水的流量与通过旁通线22的清水的流量的比率通过温度调整阀24来变更。在本实施方式中，温度调整阀24是设置在第1清水线4的主流路41上的、旁通线22的合流点处的三通阀(混水阀)。但是，温度调整阀24也可以是设置在第2清水线5的主流路51上的、旁通线22的分支点处的三通阀(分配阀)。或者，温度调整阀24可以由如下部分构成：第1流量控制阀，其设置于主流路41的比旁通线22的合流点靠上游侧的部分，或者设置于主流路51的比旁通线22的分支点靠下游侧的部分；和设置在旁通线22上的第2流量控制阀。
[0039] 在第1清水线4和第2清水线5的、主机11用的支流路42、52上，连接有循环线61。循环线61以形成主机11用的循环回路的方式从第2清水线5的支流路52分支，并与第1清水线4的支流路42合流。在循环线61上，设置有用于使清水在主机11用的循环回路中循环的泵62。但是，泵62也可以设置于支流路52的比循环线61的分支点靠上游侧的部分、或者支流路42的比循环线61的合流点靠下游侧的部分。
[0040] 另外，在主机11用的循环回路上，设置有用于将向主机11供给的清水的温度保持为固定的温度调整阀63。在本实施方式中，温度调整阀63是在支流路42上的循环线61的合流点处设置的三通阀(混水阀)，但是，温度调整阀63也可以是在支流路52上的循环线61的分支点处设置的三通阀(分配阀)。
[0041] 同样，在第1清水线4和第2清水线5的、特殊冷却设备14用的支流路42、52上，连接有循环线64。循环线64以形成特殊冷却设备14用的循环回路的方式从第2清水线5的支流路52分支，并与第1清水线4的支流路42合流。在循环线64上，设置有用于使清水在特殊冷却设备14用的循环回路中循环的泵65。但是，泵65也可以设置于支流路52的比循环线64的分支点靠上游侧的部分、或者支流路42的比循环线64的合流点靠下游侧的部分。
[0042] 另外，在特殊冷却设备14用的循环回路上，设置有用于将向特殊冷却设备14供给的清水的温度保持为固定的温度调整阀66。在本实施方式中，温度调整阀66是在支流路42上的循环线64的合流点处设置的三通阀(混水阀)，但是，温度调整阀66也可以是在支流路52上的循环线61的分支点处设置的三通阀(分配阀)。
[0043] 上述的温度调整阀24、63、66受控制装置7控制。另外，控制装置7通过变频器8控制上述的海水泵33的转速。并且，在图1中，为了简化附图，仅描画了一部分信号线。另一方面，清水泵23的转速固定。例如，控制装置7是具有ROM或RAM等存储器、和CPU的计算机。控制装置7可以是单一的装置，也可以分成用于控制海水泵33的装置和用于控制温度调整阀24、63、66的多个装置。以下，对温度调整阀24的控制详细地进行说明。
[0044] 在第1清水线4的主流路41上，在比旁通线22的合流点靠下游侧处，设置有用于检测在第1清水线4中流动的清水的温度的清水冷却后温度传感器71。在控制装置7被分成用于控制海水泵33的装置和用于控制温度调整阀24、63、66的多个装置的情况下，也可以使用海水泵控制用的温度传感器和温度调整阀24控制用的温度传感器来作为清水冷却后温度传感器71。
[0045] 在通常时，控制装置7控制温度调整阀24以使清水不流经旁通线22，并且，通过变频器8控制海水泵33的转速，以将清水冷却后温度传感器71所检测出的温度保持为设定温度Td。即，在通常时，以使从热交换器21流出的清水的温度变得固定的方式，在最高转速N1与最低转速N2之间调整海水泵33的转速。例如，设定温度Td为36℃，最高转速N1和最低转速N2分别为1200rpm和600rpm。
[0046] 例如，在主机11的负荷较高时，从主机11流出的清水的温度变高，因此，海水泵33的转速变大，在主机11的负荷较低时，从主机11流出的清水的温度变低，因此海水泵33的转速变小。
[0047] 另一方面，在海水泵33的转速为最低转速N2、且清水冷却后温度传感器71所检测出的温度低于设定温度Td时，控制装置7从温度固定控制转变为温度可变控制。温度固定控制是将向冷却对象设备(主机11、空气冷却器12、EGR冷却器13以及特殊冷却设备14)供给的清水的温度保持为设定温度Td的控制，温度可变控制是将向冷却对象设备供给的清水的温度抑制得比设定温度Td低的控制。
[0048] 具体来说，在温度可变控制中，控制装置7控制温度调整阀24，以将清水冷却后温度传感器71所检测出的温度保持为比设定温度Td低的下限温度Tl。例如，下限温度Tl为10℃。在北极圈等，海水的温度有时低于10℃。
[0049] 在清水冷却后温度传感器71所检测出的温度高于下限温度Tl的情况下，如果清水流经旁通线22，则检测温度变得更高。从而，在清水冷却后温度传感器71所检测出的温度处于下限温度Tl与设定温度Td之间的情况下，控制装置7以使清水不流经旁通线22的方式控制温度调整阀24。即，在这种情况下，向冷却对象设备供给的清水的温度顺其自然(正确来说，对于主机11和特殊冷却设备14，通过温度调整阀63、66的作用供给固定温度的清水)。另一方面，在清水冷却后温度传感器71所检测出的温度低于下限温度Tl的情况下，控制装置7以如下方式控制温度调整阀24：使清水流经旁通线22，从而使清水冷却后温度传感器71所检测出的温度上升至下限温度Tl。
[0050] 如以上所说明的，在本实施方式的冷却系统1A中，在通常时执行温度固定控制。另一方面，在海水泵33变为最低转速N2时，关于向冷却对象设备供给的清水的温度，在清水不流经旁通线22的情况下，在设定温度Td与下限温度Tl之间顺其自然，在清水流经旁通线22的情况下，保持为下限温度Tl。即，在海水泵33变为最低转速N2时，能够将向空气冷却器12供给的清水的温度抑制得比设定温度Td低。由此，向主机11供给的空气的温度降低，能够改善主机11的油耗。
[0051] 特别是，在如本实施方式这样采用了EGR的船舶中，仅在指定的海域中使用EGR。即，在没有使用EGR的通常运转时，冷却系统1A的冷却能力存在富裕，因此能够更加显著地获得改善主机11的油耗的效果。
[0052] 另外，在本实施方式中，由于形成有特殊冷却设备14用的循环回路，因此，能够将向特殊冷却设备14供给的清水保持为固定温度。
[0053] (第2实施方式)
[0054] 在图3中示出了本发明的第2实施方式的船舶的冷却系统1B。该冷却系统1B与第1实施方式的冷却系统1A的不同点在于：海水泵33能够切换为第1转速Na和比第1转速Na大的第2转速Nb中的某一方。例如，第1转速Na为600rpm，第2转速Nb为1200rpm。
[0055] 在本实施方式中，构成为，手动将海水泵33切换为第1转速Na和第2转速Nb中的某一方。并且，控制装置7与显示器9连接。
[0056] 而且，在本实施方式中，在第2清水线5的主流路51上设置有清水冷却前温度传感器72，并且，在第1海水线31上设置有海水流入温度传感器73。清水冷却前温度传感器72检测在第2清水线5的主流路51中流动的清水的温度，海水流入温度传感器73检测在第1海水线31中流动的海水的温度。
[0057] 控制装置7根据清水冷却后温度传感器71、清水冷却前温度传感器72以及海水流入温度传感器73所检测出的温度，来判定是否满足低速运转条件。低速运转条件是在将海水泵33设为第1转速Na时是否能够通过热交换器21将清水冷却至设定温度Td以下这样的条件。控制装置7通过显示器9显示是否满足低速运转条件。
[0058] 显示器9可以是具有画面的显示器，也可以仅仅是灯。控制装置7在通过显示器9进行显示时，通过应该选择第1转速Na和第2转速Nb中的哪一方这样的内容，来显示是否满足低速运转条件。驾船人观察显示器9上的显示，将海水泵33切换为第1转速Na或第2转速Nb。
[0059] 在不满足低速运转条件时，在海水泵33被切换为第2转速Nb的情况下，控制装置7以使清水不流经旁通线22的方式控制温度调整阀24。另一方面，在满足低速运转条件时，在海水泵33被切换为第1转速Na的情况下，控制装置7以将清水冷却后温度传感器71所检测出的温度保持为比设定温度Td低的下限温度Tl的方式控制温度调整阀24。
[0060] 在满足低速运转条件时，与第1实施方式相同，在清水冷却后温度传感器71所检测出的温度高于下限温度Tl的情况下，如果清水流经旁通线22，则检测温度变得更高。从而，在清水冷却后温度传感器71所检测出的温度处于下限温度Tl与设定温度Td之间的情况下，控制装置7以使清水不流经旁通线22的方式控制温度调整阀24。即，在这种情况下，向冷却对象设备(主机11、空气冷却器12、EGR冷却器13以及特殊冷却设备14)供给的清水的温度顺其自然(正确来说，对于主机11和特殊冷却设备14，通过温度调整阀63、66的作用供给固定温度的清水)。另一方面，在清水冷却后温度传感器71所检测出的温度低于下限温度Tl的情况下，控制装置7以如下方式控制温度调整阀24：使清水流经旁通线22，从而使清水冷却后温度传感器71所检测出的温度上升至下限温度Tl。
[0061] 而且，在本实施方式中，在海水泵33为第2转速Nb时，控制装置7根据清水冷却后温度传感器71、清水冷却前温度传感器72以及海水流入温度传感器73所检测出的温度计算热交换器21的热交换能力系数Kb，并使用计算出的热交换能力系数Kb来判定是否满足低速运转条件。热交换能力系数Kb是将热交换面积S、热传递系数k以及生垢因数λ相乘所得到的系数(Kb＝S×k×λ)。
[0062] 另一方面，在海水泵33为第1转速Na时，清水冷却后温度传感器71所检测出的温度变为设定温度Tb以上时是不满足低速运转条件时。
[0063] 具体来说，控制装置7首先根据以下的式1计算热交换量Q。
[0064] Q＝(Tf1-Tf2)×cf×df×Ff···(式1)
[0065] Tf1：清水冷却前温度传感器72所检测出的温度
[0066] Tf2：清水冷却后温度传感器71所检测出的温度
[0067] cf：清水的比热
[0068] df：清水的比重
[0069] Ff：清水的流量(根据清水泵23的转速换算出来)
[0070] 接下来，控制装置7根据以下的式2计算海水流出温度Ts2b。
[0071] Ts2b＝Ts1+Q/(cs×ds×Fsb)···(式2)
[0072] Ts1：海水流入温度传感器73所检测出的温度
[0073] cs：海水的比热
[0074] ds：海水的比重
[0075] Fsb：第2转速Nb时的海水的流量
[0076] 接下来，控制装置7根据以下的式3计算第2转速Nb时的对数平均温度差LMTDb。
[0077] LMTDb＝(TD1b-TD2b)/ln(TD1b/TD2b)···(式3)
[0078] TD1b：清水入口侧温度差(Tf1-Ts2b)
[0079] TD2b：清水出口侧温度差(Tf2-Ts1)
[0080] 最后，控制装置7根据以下的式4计算热交换能力系数Kb。
[0081] Kb＝Q/LMTDb···(式4)
[0082] 接下来，控制装置7计算在将海水泵33设为第1转速Na时清水流出温度成为设定温度Td的假想的热交换能力系数Ka。
[0083] 首先，控制装置7根据以下的式5计算清水冷却前温度Tf1a。
[0084] Tf1a＝Td+Q/(cf×df×Ff)···(式5)
[0085] 接下来，控制装置7根据以下的式6计算海水流出温度Ts2a。
[0086] Ts2a＝Ts1+Q/(cs×ds×Fsa)···(式6)
[0087] Fsa：第1转速Na时的海水的流量
[0088] 接下来，控制装置7根据以下的式7计算第1转速Na时的对数平均温度差LMTDa。
[0089] LMTDa＝(TD1a-TD2a)/ln(TD1a/TD2a)···(式7)
[0090] TD1a：清水入口侧温度差(Tf1a-Ts2a)
[0091] TD2a：清水出口侧温度差(Td-Ts1)
[0092] 最后，控制装置7根据以下的式8计算热交换能力系数Ka。
[0093] Ka＝Q/LMTDa···(式8)
[0094] 在计算出第2转速Nb时的热交换能力系数Kb、和设为第1转速Na时的假想的热交换能力系数Ka双方之后，控制装置7对它们进行比较，若是Kb＞Ka，则判定为满足低速运转条件，若是Kb＜Ka，则判定为不满足低速运转条件。
[0095] 通常，热交换器21构成为，在海水泵33成为第2转速Nb时能够将清水冷却至设定温度Td以下。从而，若是本实施方式这样的控制，则能够使向冷却对象设备供给的清水的温度在设定温度Td与下限温度Tl之间变化。即，如果向空气冷却器12供给的清水的温度低于设定温度Td，则向主机11供给的空气的温度降低。由此，能够改善主机11的油耗。而且，在上述的结构中，无需使用变频器8(参照图1)，因此能够降低成本。
[0096] ＜变形例＞
[0097] 在判定是否满足低速运转条件时，也可以代替使用计算出的热交换能力系数Kb，而是将设计时的热交换能力系数K预先存储于控制装置7，并使用该设计时的热交换能力系数K来判定是否满足低速运转条件。但是，若是如上述实施方式那样计算热交换器21的热交换能力系数Kb，则可以考虑热交换器21的因污垢等引起的经年变化来判定是否满足低速运转条件。
[0098] 另外，作为热交换器21的特性，在使海水的流量变化时的热交换能力的变化为已知的情况下，可以加上该效果来判定是否满足低速运转条件。例如，如果在减少海水的流量时热交换能力降低两成，则可以将低速运转条件作为Kb×0.8＞Ka来进行判定。
[0099] 海水泵33也可以构成为根据电信号来切换为第1转速Na和第2转速Nb中的某一方。这种情况下，在不满足低速运转条件时，控制装置7将海水泵33切换为第2转速Nb，在满足低速运转条件时，将海水泵33切换为第1转速Na。
[0100] 另外，也可以是：在第2海水线32上设置海水流出温度传感器，将通过该温度传感器直接检测出的温度作为海水流出温度Ts2b来使用。
[0101] (其他实施方式)
[0102] 本发明不限于上述的第1和第2实施方式，能够在不脱离本发明的主旨的范围内进行各种变形。
[0103] 例如，在图2中，也可以不设置EGR线96和EGR冷却器13。另外，在图1、3中，也可以是：不仅不采用EGR冷却器13，也不采用特殊冷却设备14，第1清水线4将清水从热交换器21仅导入主机11和空气冷却器12。
[0104] 标号说明
[0105] 1A、1B：船舶的冷却系统；
[0106] 11：主机；
[0107] 12：空气冷却器；
[0108] 13：EGR冷却器；
[0109] 14：特殊冷却设备；
[0110] 21：热交换器；
[0111] 22：旁通线；
[0112] 24：温度调整阀；
[0113] 31：第1海水线；
[0114] 32：第2海水线；
[0115] 33：海水泵；
[0116] 4：第1清水线；
[0117] 5：第2清水线；
[0118] 64：循环线；
[0119] 7：控制装置；
[0120] 71：清水冷却后温度传感器；
[0121] 72：清水冷却前温度传感器；
[0122] 73：海水流入温度传感器；
[0123] 8：变频器；
[0124] 9：显示器。
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