特許 6963975 舶用ディーゼルエンジン

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6963975

(24)【登録日】2021年10月20日

(45)【発行日】2021年11月10日

(54)【発明の名称】舶用ディーゼルエンジン

(51)【国際特許分類】

   F02B 29/04 20060101AFI20211028BHJP

   F01P 7/16 20060101ALI20211028BHJP

   F02B 37/00 20060101ALI20211028BHJP

   F02B 37/013 20060101ALI20211028BHJP

   B63H 21/14 20060101ALI20211028BHJP

   B63H 21/38 20060101ALI20211028BHJP

   B63J 1/00 20060101ALI20211028BHJP

【ＦＩ】

   F02B29/04 R

   F01P7/16 504A

   F01P7/16 507E

   F01P7/16 503

   F02B37/00 302D

   F02B37/00 500B

   F02B37/013

   B63H21/14

   B63H21/38 A

   B63J1/00

【請求項の数】4

【全頁数】33

(21)【出願番号】特願2017-226797(P2017-226797)

(22)【出願日】2017年11月27日

(65)【公開番号】特開2019-94874(P2019-94874A)

(43)【公開日】2019年6月20日

【審査請求日】2020年9月10日

(73)【特許権者】

【識別番号】303047034

【氏名又は名称】株式会社ジャパンエンジンコーポレーション

(74)【代理人】

【識別番号】110002147

【氏名又は名称】特許業務法人酒井国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】樋口 純

(72)【発明者】

【氏名】溝口 順之

(72)【発明者】

【氏名】松田 力

【審査官】 家喜 健太

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１４−１４５３０２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１３−２０４４９１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１６−１９１３０４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１２−０８７７３７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特表２００９−５１５０８８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開昭６２−２１８６１８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１７−０７８３７４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００９−２４８０１３（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｆ０２Ｂ ２９／０４

Ｆ０１Ｐ ７／１６

Ｆ０２Ｂ ３７／００

Ｆ０２Ｂ ３７／０１３

Ｂ６３Ｈ ２１／１４

Ｂ６３Ｈ ２１／３８

Ｂ６３Ｊ １／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

燃料を燃焼させて船舶の推進力を出力するエンジン本体と、
外部から燃焼用ガスを吸入して圧縮する第１の過給機と、
前記第１の過給機によって圧縮された燃焼用ガスである圧縮ガスを冷却する冷却器と、
前記冷却器による冷却後の前記圧縮ガスをさらに圧縮して前記エンジン本体に送給する第２の過給機と、
冷却後の前記圧縮ガスの温度を検出する温度検出部と、
冷却後の前記圧縮ガスの圧力を検出する圧力検出部と、
前記第１の過給機による前記圧縮ガスを冷却するための冷却水を前記冷却器に供給する供給管と、
前記圧縮ガスの冷却に使用された前記冷却水を前記冷却器から排出する出口管と、
前記出口管を通じて排出された前記冷却水を前記供給管に戻す循環管と、
前記供給管から分岐して前記冷却器を介さずに前記循環管に合流する短絡管と、
前記供給管を通じて前記冷却器に供給される前記冷却水の流量を調整する調整部と、
前記圧力の検出値をもとに冷却後の前記圧縮ガスの圧力下露点温度を導出して、前記温度の検出値と前記圧力下露点温度とを比較し、前記温度の検出値が前記圧力下露点温度未満である場合、前記冷却器による前記圧縮ガスの冷却を抑制するように前記調整部を制御する制御部と、
を備え、
前記冷却水は清水であり、
前記供給管は、前記冷却器の入口に連結される第１の分岐管と、前記短絡管と連通可能に接続され且つ前記第１の分岐管に合流する第２の分岐管と、に分岐する配管であり、
前記調整部は、
前記第１の分岐管を通じて前記冷却器に供給される前記清水の流量を調整する第１の調整弁と、
前記第２の分岐管から前記短絡管を通じて前記循環管に流入する前記清水の流量を調整して、前記第２の分岐管から前記第１の分岐管に流入する前記清水の流量を調整する第２の調整弁と、
によって構成されることを特徴とする舶用ディーゼルエンジン。

【請求項2】

前記制御部は、前記温度の検出値が前記圧力下露点温度と同じである場合、前記冷却水の現在の流量を維持するように前記調整部を制御し、前記温度の検出値が前記圧力下露点温度を超える場合、前記冷却器による前記圧縮ガスの冷却を強化するように前記調整部を制御することを特徴とする請求項１に記載の舶用ディーゼルエンジン。

【請求項3】

所定の設定温度以上の清水を利用して造水する造水装置を有し、前記エンジン本体に清水を供給して前記エンジン本体を冷却しながら、前記エンジン本体の冷却に使用されて前記設定温度以上となった清水を前記造水装置に供給するエンジン本体冷却系統と、
前記出口管からの清水を前記造水装置の入側に送出する送水管と、
前記出口管からの清水の流通先を前記循環管と前記送水管とのいずれかに切り換える切換弁と、
前記出口管内の清水温度を検出する清水温度検出部と、
を備え、
前記制御部は、前記清水温度の検出値と前記設定温度とを比較し、前記清水温度の検出値が前記設定温度未満である場合、前記出口管からの清水の流通先を前記循環管とし、前記清水温度の検出値が前記設定温度以上である場合、前記出口管からの清水の流通先を前記送水管とするように、前記切換弁を制御し、
前記造水装置によって造られた清水は、前記船舶内で清水を使用する清水系統に供給されることを特徴とする請求項１または２に記載の舶用ディーゼルエンジン。

【請求項4】

所定の設定温度以上の清水を利用して造水する造水装置を有し、前記エンジン本体に清水を供給して前記エンジン本体を冷却しながら、前記エンジン本体の冷却に使用されて前記設定温度以上となった清水を前記造水装置に供給するエンジン本体冷却系統と、
前記出口管からの清水を前記造水装置の出側に送出する送水管と、
前記送水管に設けられる追加造水装置と、
前記出口管からの清水の流通先を前記循環管と前記送水管とのいずれかに切り換える切換弁と、
前記出口管内の清水温度を検出する清水温度検出部と、
を備え、
前記制御部は、前記清水温度の検出値と前記設定温度とを比較し、前記清水温度の検出値が前記設定温度未満である場合、前記出口管からの清水の流通先を前記循環管とし、前記清水温度の検出値が前記設定温度以上である場合、前記出口管からの清水の流通先を前記送水管とするように、前記切換弁を制御し、
前記追加造水装置は、前記送水管内を流通する前記設定温度以上の清水を利用して新たに清水を造り、
前記造水装置および前記追加造水装置によって造られた各清水は、前記船舶内で清水を使用する清水系統に供給されることを特徴とする請求項１または２に記載の舶用ディーゼルエンジン。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、船舶に搭載される舶用ディーゼルエンジンに関するものである。

【背景技術】

【0002】

従来、船舶の分野においては、舶用ディーゼルエンジンのエンジン本体の出力や燃費効率を向上させる手段として、二段式過給機等の複数の過給機がエンジン本体に適用されている。例えば、非特許文献１には、エンジン本体から排出された排ガスの圧力によってタービンとともに圧縮機を回転可能に構成した過給機（ターボチャージャ）を、空気等の燃焼用ガスを二段階に圧縮してエンジン本体に送給するための高圧段過給機および低圧段過給機として備える二段過給システムが開示されている。

【0003】

また、過給機効率を良くするという観点から、過給機によって圧縮される燃焼用ガス（すなわち、過給機の圧縮機に吸い込まれる燃焼用ガス）の温度は低くすることが好ましい。このため、低圧段過給機の圧縮機から高圧段過給機の圧縮機に圧送される燃焼用ガスの流通経路上には、低圧段過給機の圧縮機による圧縮後の燃焼用ガス（以下、圧縮ガスと適宜いう）を高圧段過給機の圧縮機に吸い込まれる前に冷却する冷却器（例えば、非特許文献１に記載の二段過給システムの中間冷却器）が設けられている。

【先行技術文献】

【非特許文献】

【0004】

【非特許文献1】「二段過給システムを用いた高効率ガスエンジンの開発」、三菱重工技報、Ｖｏｌ．５２ Ｎｏ．１（２０１５年）、p.70−75

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

一般に、圧縮機に吸い込まれる前の圧縮ガスをより低温に冷却するに伴って、過給機効率は向上する傾向にある。しかしながら、圧縮ガスをその圧力下露点温度（圧力露点ともいう）未満に冷却し過ぎると、圧縮ガス中に凝縮した水滴（ドレン水）が発生してしまう。このようなドレン水を含む圧縮ガスが高圧段過給機の圧縮機に吸い込まれた場合、この圧縮機の羽根車に圧縮ガス中のドレン水が打ち付けられるドレンアタックが起こり、この結果、羽根車（例えばコンプレッサ翼）が機械的に変形または削り取られて（この現象をエロージョンという）、圧縮機が破損してしまう虞がある。

【0006】

特に、舶用ディーゼルエンジンにおいては、エンジン本体が幅広い負荷域で運転されることから、このエンジン本体からの排ガスを動力源とする過給機による圧縮ガスの温度は、エンジン本体の負荷（以下、エンジン負荷という）に応じて大きく変化する。このように温度変化が大きい圧縮ガスを、過給機の圧縮機に吸い込まれる前の段階でドレン水が発生しないように適切に冷却することは、上述した従来技術では困難である。

【0007】

本発明は、上記の事情に鑑みてなされたものであって、圧縮後の燃焼用ガスを適切に冷却するとともに、過給機の圧縮機のドレンアタックに起因する破損を抑制することができる舶用ディーゼルエンジン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】

【0008】

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明に係る舶用ディーゼルエンジンは、燃料を燃焼させて船舶の推進力を出力するエンジン本体と、外部から燃焼用ガスを吸入して圧縮する第１の過給機と、前記第１の過給機によって圧縮された燃焼用ガスである圧縮ガスを冷却する冷却器と、前記冷却器による冷却後の前記圧縮ガスをさらに圧縮して前記エンジン本体に送給する第２の過給機と、冷却後の前記圧縮ガスの温度を検出する温度検出部と、冷却後の前記圧縮ガスの圧力を検出する圧力検出部と、前記第１の過給機による前記圧縮ガスを冷却するための冷却水を前記冷却器に供給する供給管と、前記供給管を通じて前記冷却器に供給される前記冷却水の流量を調整する調整部と、前記圧力の検出値をもとに冷却後の前記圧縮ガスの圧力下露点温度を導出して、前記温度の検出値と前記圧力下露点温度とを比較し、前記温度の検出値が前記圧力下露点温度未満である場合、前記冷却器による前記圧縮ガスの冷却を抑制するように前記調整部を制御する制御部と、を備えることを特徴とする。

【0009】

また、本発明に係る舶用ディーゼルエンジンは、上記の発明において、前記制御部は、前記温度の検出値が前記圧力下露点温度と同じである場合、前記冷却水の現在の流量を維持するように前記調整部を制御し、前記温度の検出値が前記圧力下露点温度を超える場合、前記冷却器による前記圧縮ガスの冷却を強化するように前記調整部を制御することを特徴とする。

【0010】

また、本発明に係る舶用ディーゼルエンジンは、上記の発明において、前記圧縮ガスの冷却に使用された前記冷却水を前記冷却器から排出する出口管と、前記供給管から分岐して前記冷却器を介さずに前記出口管に合流する短絡管と、を備え、前記調整部は、前記供給管から前記短絡管を通じて前記出口管に流入する前記冷却水の流量を調整することにより、前記供給管を通じて前記冷却器に供給される前記冷却水の流量を調整する調整弁であることを特徴とする。

【0011】

また、本発明に係る舶用ディーゼルエンジンは、上記の発明において、前記冷却水は清水であり、前記出口管は、前記冷却器から排出された前記清水を前記供給管に戻す循環管であることを特徴とする。

【0012】

また、本発明に係る舶用ディーゼルエンジンは、上記の発明において、前記圧縮ガスの冷却に使用された前記冷却水を前記冷却器から排出する出口管と、前記出口管を通じて排出された前記冷却水を前記供給管に戻す循環管と、前記供給管から分岐して前記冷却器を介さずに前記循環管に合流する短絡管と、を備え、前記冷却水は清水であり、前記供給管は、前記冷却器の入口に連結される第１の分岐管と、前記短絡管と連通可能に接続され且つ前記第１の分岐管に合流する第２の分岐管と、に分岐する配管であり、前記調整部は、前記第１の分岐管を通じて前記冷却器に供給される前記清水の流量を調整する第１の調整弁と、前記第２の分岐管から前記短絡管を通じて前記循環管に流入する前記清水の流量を調整して、前記第２の分岐管から前記第１の分岐管に流入する前記清水の流量を調整する第２の調整弁と、によって構成されることを特徴とする。

【0013】

また、本発明に係る舶用ディーゼルエンジンは、上記の発明において、所定の設定温度以上の清水を利用して造水する造水装置を有し、前記エンジン本体に清水を供給して前記エンジン本体を冷却しながら、前記エンジン本体の冷却に使用されて前記設定温度以上となった清水を前記造水装置に供給するエンジン本体冷却系統と、前記出口管からの清水を前記造水装置の入側に送出する送水管と、前記出口管からの清水の流通先を前記循環管と前記送水管とのいずれかに切り換える切換弁と、前記出口管内の清水温度を検出する清水温度検出部と、を備え、前記制御部は、前記清水温度の検出値と前記設定温度とを比較し、前記清水温度の検出値が前記設定温度未満である場合、前記出口管からの清水の流通先を前記循環管とし、前記清水温度の検出値が前記設定温度以上である場合、前記出口管からの清水の流通先を前記送水管とするように、前記切換弁を制御し、前記造水装置によって造られた清水は、前記船舶内で清水を使用する清水系統に供給されることを特徴とする。

【0014】

また、本発明に係る舶用ディーゼルエンジンは、上記の発明において、所定の設定温度以上の清水を利用して造水する造水装置を有し、前記エンジン本体に清水を供給して前記エンジン本体を冷却しながら、前記エンジン本体の冷却に使用されて前記設定温度以上となった清水を前記造水装置に供給するエンジン本体冷却系統と、前記出口管からの清水を前記造水装置の出側に送出する送水管と、前記送水管に設けられる追加造水装置と、前記出口管からの清水の流通先を前記循環管と前記送水管とのいずれかに切り換える切換弁と、前記出口管内の清水温度を検出する清水温度検出部と、を備え、前記制御部は、前記清水温度の検出値と前記設定温度とを比較し、前記清水温度の検出値が前記設定温度未満である場合、前記出口管からの清水の流通先を前記循環管とし、前記清水温度の検出値が前記設定温度以上である場合、前記出口管からの清水の流通先を前記送水管とするように、前記切換弁を制御し、前記追加造水装置は、前記送水管内を流通する前記設定温度以上の清水を利用して新たに清水を造り、前記造水装置および前記追加造水装置によって造られた各清水は、前記船舶内で清水を使用する清水系統に供給されることを特徴とする。

【発明の効果】

【0015】

本発明に係る舶用ディーゼルエンジンによれば、圧縮後の燃焼用ガスを適切に冷却するとともに、過給機の圧縮機のドレンアタックに起因する破損を抑制することができるという効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【0016】

【図1】図１は、本発明の実施形態１に係る舶用ディーゼルエンジンの一構成例を示す模式図である。

【図2】図２は、本発明の実施形態２に係る舶用ディーゼルエンジンの一構成例を示す模式図である。

【図3】図３は、本発明の実施形態３に係る舶用ディーゼルエンジンの一構成例を示す模式図である。

【図4】図４は、本発明の実施形態４に係る舶用ディーゼルエンジンの一構成例を示す模式図である。

【図5】図５は、本発明の実施形態４における低温冷却水系統の清水の流通制御の一例を示すフロー図である。

【図6】図６は、本発明の実施形態４における中間冷却強化処理の一例を示すフロー図である。

【図7】図７は、本発明の実施形態４における中間冷却抑制処理の一例を示すフロー図である。

【図8】図８は、本発明の実施形態５に係る舶用ディーゼルエンジンの一構成例を示す模式図である。

【発明を実施するための形態】

【0017】

以下に、添付図面を参照して、本発明に係る舶用ディーゼルエンジンの好適な実施形態について詳細に説明する。なお、本実施形態により、本発明が限定されるものではない。また、図面は模式的なものであり、各要素の寸法の関係、各要素の比率などは、現実のものとは異なる場合があることに留意する必要がある。図面の相互間においても、互いの寸法の関係や比率が異なる部分が含まれている場合がある。また、各図面において、同一構成部分には同一符号が付されている。

【0018】

（実施形態１）
本発明の実施形態１に係る舶用ディーゼルエンジンの構成について説明する。図１は、本発明の実施形態１に係る舶用ディーゼルエンジンの一構成例を示す模式図である。図１に示すように、本実施形態１に係る舶用ディーゼルエンジン１１は、エンジン本体１と、エンジン本体１に対する燃料供給のための噴射部５と、二段式過給機１０と、燃焼用ガスを冷却するための中間冷却器１２およびガス冷却器１６と、燃焼用ガス中のドレン水を除去するための気液分離装置１３、１７と、燃焼用ガスの温度を検出するための温度検出部１４と、燃焼用ガスの圧力を検出するための圧力検出部１５と、制御部１８とを備える。また、図１に示すように、舶用ディーゼルエンジン１１は、排気用の配管としての排気管１０１〜１０３と、排気ガスを適宜抽気するための抽気管１０４および抽気弁１０５と、給気用の配管としての給気管１１１〜１１３とを備える。さらに、図１に示すように、舶用ディーゼルエンジン１１は、エンジン本体１を冷却するための高温冷却水系統１５０と、中間冷却器１２およびガス冷却器１６に冷却媒体としての冷却水を供給するための低温冷却水系統２００とを備える。

【0019】

なお、図１において、燃焼用ガスや冷却水等の流体の流通および配管は、実線矢印によって適宜図示される。電気信号線は、破線によって適宜図示される。このことは、以下においても同様である。

【0020】

エンジン本体１は、図示しないが、プロペラ軸を介して船舶の推進用プロペラを駆動回転させる推進用の機関（主機関）である。このエンジン本体１は、ユニフロー掃排気式のクロスヘッド式ディーゼルエンジン等の２ストロークディーゼルエンジンである。例えば、図１に示すように、エンジン本体１は、複数（実施形態１では６つ）のシリンダ２と、掃気トランク３と、排気マニホールド４とを備える。また、エンジン本体１は、図示しないが、各シリンダ２の内部に沿って往復運動（例えば上下動）するピストン、ピストンの往復運動に伴ってプロペラ軸を回転させるためのクランク、クランクシャフトおよびクロスヘッド等を備える。

【0021】

複数のシリンダ２の各々は、ピストンを往復運動させるための吸排気および燃料燃焼等が行われる燃焼室を形成する。掃気トランク３は、エンジン本体１内における掃気ポート（図示せず）を介して各シリンダ２内の燃焼室と連通している。排気マニホールド４は、エンジン本体１内における排気流路（図示せず）を介して各シリンダ２内の燃焼室と連通している。エンジン本体１は、各シリンダ２内の燃焼室における燃料燃焼によるピストンの往復運動を、船舶の推進力を出力する出力軸（具体的にはプロペラ軸またはクランクシャフト等）の回転運動に変換する。この際、エンジン本体１は、各シリンダ２内の吸排気の流れを下方から上方への一方向として、排気の残留を無くすようにしている。具体的には、掃気トランク３から各シリンダ２内の燃焼室へ燃焼用ガスが給気され、燃焼後の排ガスが各シリンダ２内の燃焼室から排気マニホールド４へ排出される。このようなエンジン本体１において、図１に示すように、掃気トランク３には給気管１１３が連結され、排気マニホールド４には排気管１０１が連結されている。なお、排ガスとは、エンジン本体１から排気管１０１等を通じて外部に排出されるガスである。

【0022】

噴射部５は、各シリンダ２内の燃焼室へ燃料を噴射するものである。図１に示すように、噴射部５は、複数の燃料噴射ポンプ６と、複数の燃料噴射弁７とを備え、エンジン本体１に設けられる。本実施形態１において、燃料噴射ポンプ６は、上述したシリンダ２の数量に対応して、各々６つずつ、エンジン本体１に設けられている。燃料噴射弁７は、例えば図１に示すように、燃焼室内の互いに違う方向に噴射口を向ける態様で２つずつ、各シリンダ２に設けられている。

【0023】

複数の燃料噴射ポンプ６の各々は、燃料用の配管を介して各燃料噴射弁７に燃料を送り込む。噴射部５は、各燃料噴射ポンプ６による燃料の圧送作用により、各燃料噴射弁７から各シリンダ２内の燃焼室へ、燃料を噴射する。この結果、各燃料噴射ポンプ６からの燃料は、各シリンダ２内の燃焼室へ噴射されて燃焼する。このような噴射部５による燃料の噴射量および噴射タイミング等は、制御部１８による各燃料噴射ポンプ６の駆動制御、各燃料噴射弁７の開閉制御を通じて、各々制御される。

【0024】

二段式過給機１０は、エンジン本体１からの排ガスを利用して、空気等の燃焼用ガスを段階的に圧縮してエンジン本体１に送り込む多段式過給機の一例である。本実施形態１において、図１に示すように、二段式過給機１０は、低圧段過給機８と、高圧段過給機９と、排気管１０２と、給気管１１２とを備える。例えば、二段式過給機１０は、エンジン本体１に通じる排気管１０１および給気管１１３と、外部に通じる排気管１０３および給気管１１１と、の間に設けられている。

【0025】

低圧段過給機８は、二段式過給機１０における一段階目の過給を行うものである。本実施形態１において、低圧段過給機８は、図１に示すように、低圧段圧縮機８ａと、低圧段タービン８ｂと、回転軸８ｃとを備える。低圧段圧縮機８ａおよび低圧段タービン８ｂは、羽根車等によって各々構成され、回転軸８ｃを中心軸にして一体に回転するように、回転軸８ｃによって互いに連結されている。また、低圧段圧縮機８ａのガス入側には、外部（大気）からの新たな空気（新気ともいう）等のガスを吸入する給気管１１１が連結されている。低圧段圧縮機８ａのガス出側には、高圧段過給機９等に通じる給気管１１２が連結されている。低圧段タービン８ｂのガス入側には、高圧段過給機９等に通じる排気管１０２が連結されている。低圧段タービン８ｂのガス出側には、外部へ排ガスを排出する煙突（図示せず）等に通じる排気管１０３が連結されている。

【0026】

高圧段過給機９は、二段式過給機１０における二段階目の過給を行うものである。本実施形態１において、高圧段過給機９は、図１に示すように、高圧段圧縮機９ａと、高圧段タービン９ｂと、回転軸９ｃとを備える。高圧段圧縮機９ａおよび高圧段タービン９ｂは、羽根車等によって各々構成され、回転軸９ｃを中心軸にして一体に回転するように、回転軸９ｃによって互いに連結されている。また、高圧段圧縮機９ａのガス入側には、低圧段圧縮機８ａに通じる給気管１１２が連結されている。高圧段圧縮機９ａのガス出側には、エンジン本体１の掃気トランク３に通じる給気管１１３が連結されている。高圧段タービン９ｂのガス入側には、エンジン本体１の排気マニホールド４に通じる排気管１０１が連結されている。高圧段タービン９ｂのガス出側には、低圧段タービン８ｂに通じる排気管１０２が連結されている。

【0027】

また、図１に示すように、低圧段タービン８ｂと高圧段タービン９ｂとの間の排気管１０２には、抽気管１０４が連結されている。抽気管１０４は、入口端が排気管１０１の中途部に接続され且つ出口端が排気管１０２の中途部に接続されている。このような抽気管１０４は、排気管１０１から分岐し高圧段過給機９を迂回して排気管１０２に合流する抽気経路を形成する。抽気管１０４は、エンジン本体１の排気マニホールド４から排出された高温高圧の排ガスの一部を排気管１０１から抽気し、この抽気した排ガスを排気管１０２内の排ガス（高圧段タービン９ｂの回転に使用された排ガス）と混合する。また、図１に示すように、抽気管１０４には、抽気弁１０５が設けられている。抽気弁１０５は、開閉駆動によって抽気管１０４の開閉を行う。

【0028】

上述したような構成を有する二段式過給機１０は、エンジン本体１からの排ガスを利用して稼働し、エンジン本体１に対して燃焼用ガスの二段階の過給を行う。詳細には、エンジン本体１の排気マニホールド４から排出された排ガスは、排気管１０１を通じて高圧段タービン９ｂへ導かれる。高圧段タービン９ｂは、この排気管１０１からの排ガスを動力源として回転しながら、この回転に使用された排ガスを排気管１０２へ送出する。排気管１０２内の排ガスは、低圧段タービン８ｂへ導かれる。低圧段タービン８ｂは、この排気管１０２からの排ガスを動力源として回転しながら、この回転に使用された排ガスを排気管１０３へ送出する。排気管１０３内の排ガスは、煙突等を通じて外部に排出される。

【0029】

ここで、エンジン負荷が所定値未満である場合、抽気弁１０５は、閉状態となって抽気管１０４を閉じる。この場合、エンジン本体１からの排ガスは、抽気管１０４に抽気されずに排気管１０１から高圧段タービン９ｂに流入する。一方、エンジン負荷が所定値以上である場合、抽気弁１０５は、開状態となって抽気管１０４を開く。この場合、エンジン本体１からの排ガスの一部は、排気管１０１から抽気管１０４を通じて排気管１０２に流入し、高圧段タービン９ｂからの排ガスと合流して低圧段タービン８ｂへ導かれる。なお、抽気弁１０５の開閉駆動および開閉タイミングは、制御部１８によって制御されてもよいし、制御部１８以外に別途設けられた制御部（図示せず）によって制御されてもよい。

【0030】

一方、低圧段過給機８（第１の過給機）において、低圧段圧縮機８ａは、上述した低圧段タービン８ｂの回転に伴い回転して、外部から給気管１１１を通じて空気等の燃焼用ガスを吸入し、吸入した燃焼用ガスを圧縮して給気管１１２へ送出する。この低圧段圧縮機８ａによって圧縮された燃焼用ガスである圧縮ガスは、給気管１１２を通じて中間冷却器１２へ導かれ、中間冷却器１２によって冷却される。この冷却後の圧縮ガスは、給気管１１２に沿って流通し、気液分離装置１３を通って高圧段圧縮機９ａに流入する。

【0031】

また、高圧段過給機９（第２の過給機）において、高圧段圧縮機９ａは、上述した高圧段タービン９ｂの回転に伴い回転して、給気管１１２から中間冷却器１２による冷却後の圧縮ガスを吸入し、吸入した圧縮ガスをさらに圧縮してエンジン本体１に送給する。この際、高圧段圧縮機９ａによってさらに圧縮された圧縮ガスである高圧圧縮ガスは、給気管１１３を通じてガス冷却器１６へ導かれ、ガス冷却器１６によって冷却される。この冷却後の高圧圧縮ガスは、給気管１１３に沿って流通し、気液分離装置１７を通ってエンジン本体１の掃気トランク３に給気される。

【0032】

中間冷却器１２は、低圧段過給機８（詳細には低圧段圧縮機８ａ）によって圧縮された燃焼用ガスを冷却するための冷却器である。図１に示すように、中間冷却器１２は、給気管１１２の中途部に設けられる。中間冷却器１２は、低圧段圧縮機８ａによって圧縮されて高温となった燃焼用ガスを、例えば冷却水との熱交換等によって冷却する。

【0033】

気液分離装置１３は、中間冷却器１２による冷却後の圧縮ガスと液滴（ドレン水）とを分離するための装置である。図１に示すように、気液分離装置１３は、給気管１１２の中途部であって中間冷却器１２と高圧段圧縮機９ａとの間に設けられる。気液分離装置１３は、中間冷却器１２による冷却後の圧縮ガス中にドレン水が発生した場合、このドレン水を捕捉して圧縮ガスから分離し、除去する。

【0034】

温度検出部１４は、中間冷却器１２による冷却後の圧縮ガスの温度を検出するものである。図１に示すように、温度検出部１４は、給気管１１２の中途部であって中間冷却器１２と気液分離装置１３との間に設けられる。温度検出部１４は、給気管１１２内を流通する上記冷却後の圧縮ガスの温度（以下、圧縮ガス温度Ｔｃという）を検出し、その都度、検出した圧縮ガス温度Ｔｃを示す電気信号を制御部１８に送信する。

【0035】

圧力検出部１５は、中間冷却器１２による冷却後の圧縮ガスの圧力を検出するものである。図１に示すように、圧力検出部１５は、給気管１１２の中途部であって中間冷却器１２と気液分離装置１３との間（本実施形態１では温度検出部１４の後段）に設けられる。圧力検出部１５は、給気管１１２内を流通する上記冷却後の圧縮ガスの圧力（以下、圧縮ガス圧力Ｐｃという）を検出し、その都度、検出した圧縮ガス圧力Ｐｃを示す電気信号を制御部１８に送信する。なお、圧力検出部１５は、中間冷却器１２と温度検出部１４との間（すなわち温度検出部１４の前段）に配置されてもよい。

【0036】

ガス冷却器１６は、高圧段過給機９（詳細には高圧段圧縮機９ａ）によってさらに圧縮された燃焼用ガス（高圧圧縮ガス）を冷却するための冷却器である。図１に示すように、ガス冷却器１６は、給気管１１３の中途部に設けられる。ガス冷却器１６は、高圧段圧縮機９ａによって圧縮されて高温となった高圧圧縮ガスを、例えば冷却水との熱交換等によって冷却する。

【0037】

気液分離装置１７は、ガス冷却器１６による冷却後の高圧圧縮ガスと液滴（ドレン水）とを分離するための装置である。図１に示すように、気液分離装置１７は、給気管１１３の中途部であってガス冷却器１６とエンジン本体１（詳細には掃気トランク３）との間に設けられる。気液分離装置１７は、ガス冷却器１６による冷却後の高圧圧縮ガス中にドレン水が発生した場合、このドレン水を捕捉して高圧圧縮ガスから分離し、除去する。

【0038】

制御部１８は、エンジン本体１の運転を制御するエンジン制御機能と、中間冷却器１２による圧縮ガスの冷却を制御する冷却制御機能とを兼ね備える。制御部１８は、各種プログラムを実行してデータ処理を行うＣＰＵおよびメモリ等によって構成され、図１中の破線（電気信号線）で示されるように、噴射部５の各燃料噴射ポンプ６を制御する。また、制御部１８は、特に電気信号線は図示しないが、噴射部５の各燃料噴射弁７を制御することが可能である。例えば、制御部１８は、エンジン本体１の運転に必要な量の燃料を適したタイミングに各シリンダ２内の燃焼室へ噴射するように、各燃料噴射ポンプ６および各燃料噴射弁７を制御する。制御部１８は、これらの制御を通してエンジン本体１の回転数を制御し、これにより、船舶を航行または停止させるようにエンジン本体１の出力を制御する。

【0039】

また、制御部１８は、温度検出部１４による温度の検出値（圧縮ガス温度Ｔｃ）と圧力検出部１５による圧力の検出値（圧縮ガス圧力Ｐｃ）とをもとに、中間冷却器１２に冷却媒体として供給される冷却水の流量を制御する。制御部１８は、この制御を通して、中間冷却器１２による圧縮ガスの冷却を制御する。

【0040】

高温冷却水系統１５０は、エンジン本体１を冷却するためのエンジン本体冷却系統の一例である。本実施形態１において、図１に示すように、高温冷却水系統１５０は、造水装置１５１と、高温側中央冷却器１５２と、ポンプ１５３と、制御弁１５４と、温度検出部１５５とを備える。また、高温冷却水系統１５０は、エンジン本体１に冷却媒体としての清水を供給するための配管である給水管１６１および分流管１６２と、この清水を系統内で循環させるための配管である循環管１６３とを備える。

【0041】

造水装置１５１は、高温冷却水系統１５０に予め設定された所定の設定温度以上の清水を利用して造水する装置である。図１に示すように、造水装置１５１には、給水管１６１に通じる入口管１６１ａおよび出口管１６１ｂが接続されている。また、造水装置１５１は、造水材料の一例である海水を容器（図示せず）内に貯留している。造水装置１５１は、上記設定温度以上の清水として、エンジン本体１の冷却に使用された高温の清水を給水管１６１から入口管１６１ａを通じて受け入れる。造水装置１５１は、この受け入れた清水を熱源として、低圧環境下で容器内の海水を沸騰させる等して、この熱源に比べて低温の清水を造る。造水装置１５１による造水に使用された清水（熱源）は、造水装置１５１から出口管１６１ｂを通じて給水管１６１に送出され、給水管１６１内の清水と合流する。特に図示しないが、造水装置１５１によって造られた清水は、配管等を通じて膨張タンク等の専用タンクに貯蔵される。この専用タンクに貯蔵されている清水は、船舶内で清水を使用する清水系統に適宜供給される。

【0042】

本実施形態１において、高温冷却水系統１５０は、上記清水系統の一例である。具体的には、高温冷却水系統１５０は、エンジン本体１に清水を供給してエンジン本体１を冷却しながら、このエンジン本体１の冷却に使用されて所定の設定温度以上となった清水を造水装置１５１に供給する。このような高温冷却水系統１５０には、上記専用タンク内の清水が、例えば、エンジン本体１の冷却に使用される清水の消費量に応じて、給水管１６１の所定部分（具体的には図１に示すポンプ１５３の入側部分）に配管等を通じて適宜供給（補給）される。また、高温冷却水系統１５０においては、エンジン本体１を冷却した後の清水の温度（すなわちエンジン本体１の排水口部から排出される清水の出口温度）が予め設定されている。この設定された清水の出口温度（以下、設定温度Ｔｓと適宜いう）は、例えば、７５℃以上、９０℃以下の範囲内の温度である。造水装置１５１は、この設定温度Ｔｓ以上の清水を熱源として造水できるように構成されている。

【0043】

給水管１６１は、図１に示すように、造水装置１５１側からエンジン本体１側に亘って配管される。給水管１６１は、入口端の近傍に、造水装置１５１の入口部に通じる入口管１６１ａと、造水装置１５１の出口部に通じる出口管１６１ｂとを有する。給水管１６１の入口端には、エンジン本体１の排水口部と連通する循環管１６３が接続されている。給水管１６１の出口端は、エンジン本体１の給水口部に接続されている。また、給水管１６１の中途部には、ポンプ１５３と、制御弁１５４と、分流管１６２とが設けられている。

【0044】

分流管１６２は、造水装置１５１側からエンジン本体１に向かって給水管１６１内を流通する清水の一部を、高温側中央冷却器１５２を経由するように給水管１６１から分流させる配管である。図１に示すように、分流管１６２は、給水管１６１の中途部から分岐して制御弁１５４を介し給水管１６１に合流するように形成されている。また、分流管１６２の中途部には、高温側中央冷却器１５２が設けられている。分流管１６２は、給水管１６１内の清水の一部を高温側中央冷却器１５２へ導く。高温側中央冷却器１５２は、この分流管１６２から流入した清水を冷却する。この冷却後の清水は、分流管１６２から制御弁１５４を介して給水管１６１内の清水と合流可能である。

【0045】

ポンプ１５３は、高温冷却水系統１５０における清水の安定した流れを発生させるものである。具体的には、ポンプ１５３は、造水装置１５１側からエンジン本体１側に向かう清水の流れを給水管１６１内に発生させる。これと同時に、ポンプ１５３は、給水管１６１から高温側中央冷却器１５２を経由して制御弁１５４で給水管１６１に合流する清水の流れを分流管１６２内に発生させ、且つ、エンジン本体１側から造水装置１５１側に向かう清水の流れを循環管１６３内に発生させる。

【0046】

循環管１６３は、一端が給水管１６１の入口端に接続され且つ他端がエンジン本体１の排水口部に接続されている。循環管１６３は、エンジン本体１の冷却対象部位（例えば各シリンダ２等）を冷却した後の高温の清水を、エンジン本体１の排水口部から給水管１６１内へ循環させる。また、図１に示すように、循環管１６３の入口端近傍には、温度検出部１５５が設けられている。温度検出部１５５は、エンジン本体１の冷却に使用されて循環管１６３内へ送出された清水の温度を検出し、その都度、検出した清水の温度を示す電気信号を制御弁１５４に送信する。

【0047】

制御弁１５４は、エンジン本体１を冷却する清水の温度を調整するための弁である。図１に示すように、制御弁１５４は、給水管１６１の中途部であって給水管１６１と分流管１６２との合流部分に設けられる。制御弁１５４は、温度検出部１５５から電気信号を受信し、受信した電気信号に示される清水の温度の検出値が上述した高温冷却水系統１５０の設定温度Ｔｓ以上となるように、給水管１６１側の開度とともに分流管１６２側の開度を制御する。これにより、制御弁１５４は、分流管１６２から給水管１６１に合流する清水（高温側中央冷却器１５２によって冷却された低温の清水）の流量を制御し、この制御を通して、給水管１６１からエンジン本体１内に供給される清水の温度を調整する。この結果、エンジン本体１から循環管１６３に送出される清水の温度（すなわちエンジン本体１の冷却に使用されてエンジン本体１の排水口部から排出された清水の温度）は、上述した高温冷却水系統１５０の設定温度Ｔｓ以上となる。

【0048】

低温冷却水系統２００は、圧縮された高温の燃焼用ガスを冷却する中間冷却器１２等との間で冷却媒体としての冷却水を流通させる系統の一例である。本実施形態１において、図１に示すように、低温冷却水系統２００は、冷却水の供給用配管である供給管２０１と、冷却に使用された冷却水を流通させるための配管である第１出口管２０２および第２出口管２０４と、中間冷却器１２に供給する冷却水の流量を調整するための短絡管２０３および調整弁２１２と、ポンプ２１１とを備える。

【0049】

供給管２０１は、中間冷却器１２等の冷却設備に冷却水を供給する配管である。本実施形態１において、図１に示すように、供給管２０１は、中間冷却器１２に通じる第１入口管２０１ａと、ガス冷却器１６に通じる第２入口管２０１ｂと、船内設備２１０に通じる分岐管２０５とを有する。詳細には、供給管２０１は、入口端が冷却水の受入口になっており、出口端側が第１入口管２０１ａと第２入口管２０１ｂとに分岐するように形成されている。第１入口管２０１ａの出口端は、中間冷却器１２の給水口部に接続されている。第２入口管２０１ｂの出口端は、ガス冷却器１６の給水口部に接続されている。すなわち、図１に示すように、供給管２０１は、これらの第１入口管２０１ａおよび第２入口管２０１ｂを介して、中間冷却器１２およびガス冷却器１６と並列に接続されている。供給管２０１は、低圧段過給機８による圧縮後の燃焼用ガス（圧縮ガス）を冷却するための冷却水を、第１入口管２０１ａを通じて中間冷却器１２に供給する。これに並行して、供給管２０１は、高圧段過給機９による圧縮後の燃焼用ガス（高圧圧縮ガス）を冷却するための冷却水を、第２入口管２０１ｂを通じてガス冷却器１６に供給する。

【0050】

また、供給管２０１の中途部には、分岐管２０５が形成されている。具体的には、図１に示すように、分岐管２０５は、第２入口管２０１ｂよりも供給管２０１の入口端側の部分で供給管２０１から分岐して、船内設備２１０に通じるように配管されている。供給管２０１は、この分岐管２０５を通じて船内設備２１０に冷却水を供給する。なお、船内設備２１０の出口側には、排水管２０６が接続されている。船内設備２１０の冷却に使用された冷却水は、排水管２０６を通じて船外に排出される。

【0051】

本実施形態１において、冷却媒体としての冷却水は、海水である。この海水は、例えば、船外から汲み上げる等によって得ることができる。また、船内設備２１０としては、例えば、船内を冷やす冷房装置、潤滑油を冷却するための冷却設備等が挙げられる。

【0052】

第１出口管２０２は、圧縮ガスの冷却に使用された冷却水を中間冷却器１２から排出するための配管である。本実施形態１において、図１に示すように、第１出口管２０２は、出口端が冷却水の排出口になっており、且つ、入口端が中間冷却器１２の排水口部に接続されている。また、第１出口管２０２は、高温冷却水系統１５０の高温側中央冷却器１５２に通じる分岐管２０７を有する。第１出口管２０２は、圧縮ガスの冷却に使用された冷却水を中間冷却器１２から受け入れ、受け入れた冷却水の一部を分岐管２０７から高温側中央冷却器１５２に供給するとともに、残りの冷却水を出口端から船外へ排出する。なお、高温側中央冷却器１５２の排水口部には、排水管２０８が接続されている。高温側中央冷却器１５２に使用された冷却水は、排水管２０８を通じて船外に排出される。

【0053】

短絡管２０３は、供給管２０１から分岐して中間冷却器１２を介さずに第１出口管２０２に合流する配管である。具体的には、図１に示すように、短絡管２０３は、入口端が第１出口管２０２の中途部に接続され、且つ、出口端が供給管２０１の一分岐管（第１入口管２０１ａ）に接続されている。短絡管２０３は、中間冷却器１２を介さずに第１入口管２０１ａから第１出口管２０２に冷却水を流通させる短絡流通経路を形成する。短絡管２０３から第１出口管２０２に流入した冷却水は、上述した中間冷却器１２からの冷却水と同様に、第１出口管２０２内を流通する。

【0054】

第２出口管２０４は、高圧圧縮ガスの冷却に使用された冷却水をガス冷却器１６から排出するための配管である。本実施形態１において、図１に示すように、第２出口管２０４は、出口端が第１出口管２０２の中途部に接続され、且つ、入口端がガス冷却器１６の排水口部に接続されている。第２出口管２０４は、高圧圧縮ガスの冷却に使用された冷却水をガス冷却器１６から受け入れ、受け入れた冷却水を第１出口管２０２へ導く。第２出口管２０４から第１出口管２０２に流入した冷却水は、上述した中間冷却器１２からの冷却水と同様に、第１出口管２０２内を流通する。

【0055】

ポンプ２１１は、低温冷却水系統２００における冷却水の安定した流れを発生させるものである。図１に示すように、ポンプ２１１は、供給管２０１の入口端の近傍に設けられる。ポンプ２１１は、低温冷却水系統２００を構成する供給管２０１、第１出口管２０２および第２出口管２０４等の各配管内を流通する冷却水の安定した流れを発生させる。

【0056】

調整弁２１２は、供給管２０１を通じて中間冷却器１２に供給される冷却水の流量を調整する調整部として機能する弁である。具体的には、図１に示すように、調整弁２１２は、上述した短絡管２０３の中途部に設けられている。調整弁２１２は、制御部１８によって開度が制御され、この制御された開度に応じて、供給管２０１（詳細には第１入口管２０１ａ）から短絡管２０３を通じて第１出口管２０２に流入する冷却水の流量を調整する。これにより、調整弁２１２は、供給管２０１を通じて第１入口管２０１ａから中間冷却器１２に供給される冷却水の流量を調整する。

【0057】

つぎに、低温冷却水系統２００における冷却水の流通制御について、図１を参照しつつ詳細に説明する。本実施形態１において、低温冷却水系統２００における冷却水の流通は、制御部１８によって制御される。

【0058】

詳細には、制御部１８は、温度検出部１４から電気信号を受信し、受信した電気信号に示される圧縮ガス温度Ｔｃ（中間冷却器１２による冷却後の圧縮ガスの温度）を取得する。また、制御部１８は、圧力検出部１５から電気信号を受信し、受信した電気信号に示される圧縮ガス圧力Ｐｃを取得する。ついで、制御部１８は、取得した圧縮ガス圧力Ｐｃをもとに、中間冷却器１２による冷却後の圧縮ガスの圧力下露点温度Ｔｄを導出する。圧力下露点温度Ｔｄは、配管内の圧縮ガスの露点温度であり、例えば、予め想定された燃焼用ガス成分（空気等）における圧縮ガス圧力Ｐｃを因子とする圧力下露点温度換算式から、相対湿度が１００%になるときの圧縮ガスの温度（すなわち圧力下露点温度）を算出する等の手法により、導出することができる。制御部１８は、導出した圧力下露点温度Ｔｄと取得した圧縮ガス温度Ｔｃとを比較し、これらの比較結果に応じて、供給管２０１から中間冷却器１２へ流通する冷却水の流量を制御する。

【0059】

中間冷却器１２への冷却水の流量制御において、制御部１８は、圧縮ガス温度Ｔｃが圧力下露点温度Ｔｄ未満である場合、中間冷却器１２による圧縮ガスの冷却を抑制するように調整弁２１２を制御する。この際、制御部１８は、圧力下露点温度Ｔｄと圧縮ガス温度Ｔｃとの温度差ΔＴをもとに、中間冷却器１２による圧縮ガスの冷却を温度差ΔＴ分、抑制するために必要な調整弁２１２の開度を算出する。また、制御部１８は、調整弁２１２の現在の開度を示す電気信号（以下、開度信号という）を調整弁２１２から受信し、受信した開度信号に基づく現在の開度を取得する。ついで、制御部１８は、この現在の開度を上記算出した開度にするように指示する電気信号（以下、開度指令信号という）を調整弁２１２に送信し、これにより、調整弁２１２の開度を制御する。

【0060】

調整弁２１２は、この制御部１８による制御に基づき駆動して、現在の開度を開度指令信号によって指示された開度にする（この場合は開度を増加させる）。これにより、調整弁２１２は、第１入口管２０１ａから短絡管２０３に分流する冷却水の流量を増加させて、第１入口管２０１ａから中間冷却器１２に供給される冷却水の流量を減らす。この結果、中間冷却器１２による圧縮ガスの冷却は、上述した温度差ΔＴ分、抑制される。

【0061】

一方、圧縮ガス温度Ｔｃが圧力下露点温度Ｔｄと同じである場合、制御部１８は、中間冷却器１２による圧縮ガスの現在の冷却を維持するように調整弁２１２を制御する。この際、制御部１８は、開度の維持を指示する開度指令信号を調整弁２１２に送信する。調整弁２１２は、この開度指令信号に基づき、現在の開度を維持する。これにより、調整弁２１２は、第１入口管２０１ａから短絡管２０３に分流する冷却水の現在の流量を維持して、第１入口管２０１ａから中間冷却器１２に供給される冷却水の現在の流量を維持する。この結果、中間冷却器１２による圧縮ガスの冷却は、現行のものに維持される。

【0062】

他方、圧縮ガス温度Ｔｃが圧力下露点温度Ｔｄを超える場合、制御部１８は、中間冷却器１２による圧縮ガスの冷却を強化するように調整弁２１２を制御する。この際、制御部１８は、圧力下露点温度Ｔｄと圧縮ガス温度Ｔｃとの温度差ΔＴをもとに、中間冷却器１２による圧縮ガスの冷却を温度差ΔＴ分、強化するために必要な調整弁２１２の開度を算出する。ついで、制御部１８は、調整弁２１２からの開度信号に示される現在の開度を上記算出した開度にするように指示する開度指令信号を調整弁２１２に送信し、これにより、調整弁２１２の開度を制御する。

【0063】

調整弁２１２は、この制御部１８による制御に基づき駆動して、現在の開度を開度指令信号によって指示された開度にする（この場合は開度を減少させる）。これにより、調整弁２１２は、第１入口管２０１ａから短絡管２０３に分流する冷却水の流量を減少させて、第１入口管２０１ａから中間冷却器１２に供給される冷却水の流量を増やす。この結果、中間冷却器１２による圧縮ガスの冷却は、上述した温度差ΔＴ分、強化される。

【0064】

以上、説明したように、本発明の実施形態１に係る舶用ディーゼルエンジン１１では、低圧段過給機８によって圧縮された燃焼用ガス（圧縮ガス）を冷却する中間冷却器１２の後段に、冷却後の圧縮ガスの温度（圧縮ガス温度Ｔｃ）を検出する温度検出部１４と、冷却後の圧縮ガスの圧力（圧縮ガス圧力Ｐｃ）を検出する圧力検出部１５とを設け、供給管２０１を通じて中間冷却器１２に供給される冷却水の流量を調整する調整部として、調整弁２１２を、中間冷却器１２に通じる供給管２０１の第１入口管２０１ａから分岐する短絡管２０３に設け、制御部１８により、圧縮ガス温度Ｔｃと圧縮ガス圧力Ｐｃから導出された圧力下露点温度Ｔｄとを比較し、圧縮ガス温度Ｔｃが圧力下露点温度Ｔｄ未満である場合、中間冷却器１２による圧縮ガスの冷却を抑制するように調整弁２１２を制御している。

【0065】

このため、冷却後の圧縮ガス中のドレン水の発生を、中間冷却器１２の後段に設けた気液分離装置１３によって除去し得る程度に抑制するとともに、低圧段過給機８による圧縮ガスを、圧縮ガス温度Ｔｃが圧力下露点温度Ｔｄ以上となるように適切に冷却することができる。この結果、高圧段圧縮機９ａに吸い込まれる圧縮ガス中にドレン水が含まれる事態を可能な限り回避できることから、ドレンアタックに起因する高圧段圧縮機９ａの破損を抑制することができる。

【0066】

また、本発明の実施形態１に係る舶用ディーゼルエンジン１１では、圧縮ガス温度Ｔｃが圧力下露点温度Ｔｄと同じである場合、供給管２０１を通じて中間冷却器１２に供給される冷却水の現在の流量を維持するように調整弁２１２を制御し、圧縮ガス温度Ｔｃが圧力下露点温度Ｔｄを超える場合、中間冷却器１２による圧縮ガスの冷却を強化するように調整弁２１２を制御している。このため、低圧段過給機８による圧縮ガスを、圧縮ガス温度Ｔｃが圧力下露点温度Ｔｄ以上であるという条件を満足しながら可能な限り低い温度（望ましくは圧力下露点温度Ｔｄと同じ温度）に冷却することができる。この結果、冷却後の圧縮ガス中にドレン水が発生する事態を回避してドレンアタックに起因する高圧段圧縮機９ａの破損を防止するとともに、過給機効率の向上を促進することができる。

【0067】

（実施形態２）
つぎに、本発明の実施形態２について説明する。上述した実施形態１では、中間冷却器１２によって圧縮ガスを冷却するための冷却水として海水を用いていたが、本実施形態２では、当該冷却水として清水を用い、圧縮ガスの冷却に使用された清水を循環させて圧縮ガスの冷却に再利用するようにしている。

【0068】

図２は、本発明の実施形態２に係る舶用ディーゼルエンジンの一構成例を示す模式図である。図２に示すように、本実施形態２に係る舶用ディーゼルエンジン２１は、上述した実施形態１に係る舶用ディーゼルエンジン１１の低温冷却水系統２００に代えて、冷却水の循環機能を有する低温冷却水系統２２０を備える。低温冷却水系統２２０は、上述した実施形態１における低温冷却水系統２００の第１出口管２０２に代えて、清水の循環機能を有する第１出口管２２２を備え、さらに、低温側中央冷却器２２３および給水管２２４、２２５を備える。また、本実施形態２において、低温冷却水系統２２０は、上述した高温冷却水系統１５０と同様に、船舶内で清水を使用する清水系統の一例である。このような低温冷却水系統２２０には、上述した専用タンク（図示せず）内の清水が、例えば、圧縮ガスや高圧圧縮ガスの冷却に使用される清水の消費量に応じて、供給管２０１の所定部分（具体的には図２に示すポンプ２１１の入側部分）に配管等を通じて適宜供給（補給）される。その他の構成は実施形態１と同じであり、同一構成部分には同一符号を付している。

【0069】

第１出口管２２２は、中間冷却器１２から排出された清水を供給管２０１に戻す循環管である。詳細には、図２に示すように、第１出口管２２２は、出口端が供給管２０１の入口端に接続され、且つ、入口端が中間冷却器１２の排水口部に接続されている。また、第１出口管２２２の中途部には、ガス冷却器１６に通じる第２出口管２０４と、船内設備２１０に通じる排水管２０６とが接続されている。第１出口管２２２は、圧縮ガスの冷却に使用された清水を中間冷却器１２から受け入れ、受け入れた清水を供給管２０１の入口端へ循環させる。また、第１出口管２２２は、ガス冷却器１６から第２出口管２０４を通じて流入した清水と、船内設備２１０から排水管２０６を通じて流入した清水とを、中間冷却器１２からの清水と同様に供給管２０１の入口端へ循環させる。

【0070】

低温側中央冷却器２２３は、供給管２０１を通じて中間冷却器１２等に供給される清水を冷却するものである。図１に示すように、低温側中央冷却器２２３は、供給管２０１の入口端の近傍（具体的には、船内設備２１０に通じる分岐管２０５よりも供給管２０１の入口端側の部分）に設けられる。低温側中央冷却器２２３は、供給管２０１内を流通する清水を、圧縮ガス等の冷却対象を冷却する冷却水として再利用できる程度の温度に冷却する。この供給管２０１内の清水として、例えば、第１出口管２２２を通じて供給管２０１内に循環された清水（すなわち圧縮ガスの冷却に使用されて昇温した清水）、上述した専用タンクから配管等を通じて供給管２０１内に補給された清水等が挙げられる。低温側中央冷却器２２３による冷却後の清水は、供給管２０１を通じて、第１入口管２０１ａから中間冷却器１２に供給され、第２入口管２０１ｂからガス冷却器１６に供給され、分岐管２０５から船内設備２１０に供給される。

【0071】

また、低温側中央冷却器２２３の給水口部には、給水管２２４が接続され、低温側中央冷却器２２３の排水口には、高温側中央冷却器１５２の給水口部に通じる給水管２２５が接続されている。低温側中央冷却器２２３には、冷却媒体としての海水が船外から給水管２２４を通じて供給される。低温側中央冷却器２２３による清水の冷却に使用された海水は、給水管２２５を通じて低温側中央冷却器２２３から高温側中央冷却器１５２へ供給される。

【0072】

以上、説明したように、本発明の実施形態２に係る舶用ディーゼルエンジン２１では、供給管２０１を通じて中間冷却器１２等の冷却設備に供給する冷却水を清水とし、圧縮ガス等の冷却対象の冷却に使用された清水を第１出口管２２２から供給管２０１内へ循環させ、循環させた清水や補給された清水を、低温側中央冷却器２２３によって冷却した後に冷却水として利用（再利用）するようにし、その他を実施形態１と同様に構成している。このため、低温冷却水系統２２０が清水を冷却媒体として循環させながら使用するものでありながら、上述した実施形態１と同様の作用効果を享受することができる。

【0073】

（実施形態３）
つぎに、本発明の実施形態３について説明する。上述した実施形態２では、低温冷却水系統２２０の中で冷却媒体としての清水を循環させながら使用していたが、本実施形態３では、当該清水の循環を行いながら、高温冷却水系統と低温冷却水系統との間で冷却媒体としての清水が授受されるようにしている。

【0074】

図３は、本発明の実施形態３に係る舶用ディーゼルエンジンの一構成例を示す模式図である。図３に示すように、本実施形態３に係る舶用ディーゼルエンジン３１は、上述した実施形態２に係る舶用ディーゼルエンジン２１の高温冷却水系統１５０に代えて高温冷却水系統１７０を備え、低温冷却水系統２２０に代えて低温冷却水系統２３０を備える。高温冷却水系統１７０は、上述した実施形態２における高温冷却水系統１５０の高温側中央冷却器１５２および分流管１６２に代えて、高温冷却水系統１７０側から低温冷却水系統２３０側に連絡する連絡管１７２を備える。低温冷却水系統２３０は、上述した実施形態２における低温冷却水系統２２０の第１出口管２２２に代えて、高温冷却水系統１７０と低温冷却水系統２３０の供給管２０１とに通じる第１出口管２３２を備える。また、低温冷却水系統２３０における低温側中央冷却器２２３の排水口部には、上述した実施形態２における給水管２２５に代えて排水管２３５が設けられ、低温側中央冷却器２２３による清水の冷却に使用された海水は、この排水管２３５を通じて低温側中央冷却器２２３から船外へ排出されるようにしている。その他の構成は実施形態２と同じであり、同一構成部分には同一符号を付している。

【0075】

高温冷却水系統１７０は、エンジン本体１に清水を供給してエンジン本体１を冷却しながら、このエンジン本体１の冷却に使用されて上述の設定温度Ｔｓ以上となった清水を造水装置１５１に供給するエンジン本体冷却系統の一例である。この高温冷却水系統１７０において、連絡管１７２は、高温冷却水系統１７０と低温冷却水系統２３０との間で冷却媒体としての清水を授受するための配管である。図３に示すように、連絡管１７２は、給水管１６１の中途部から分岐して低温冷却水系統２３０の供給管２０１に合流するように形成されている。連絡管１７２は、造水装置１５１側からエンジン本体１に向かって給水管１６１内を流通する清水のうち、低温冷却水系統２３０から送り込まれた清水の流量分を、低温冷却水系統２３０の供給管２０１に戻すことができる。本実施形態３では、このように連絡管１７２を通じて供給管２０１に戻された清水は、圧縮ガス等の冷却対象を冷却するための冷却水として使用される。

【0076】

低温冷却水系統２３０において、第１出口管２３２は、中間冷却器１２から排出された清水を供給管２０１に戻す循環管である。詳細には、図３に示すように、第１出口管２３２は、上述した実施形態２における第１出口管２２２と同様に、中間冷却器１２の排水口部、供給管２０１の入口端、短絡管２０３、第２出口管２０４、および排水管２０６と接続されている。第１出口管２３２は、中間冷却器１２から排出された清水と、ガス冷却器１６から第２出口管２０４を通じて流入した清水と、船内設備２１０から排水管２０６を通じて流入した清水とを供給管２０１の入口端へ循環させる。

【0077】

また、第１出口管２３２は、その中途部であって排水管２０６との合流部分よりも出口端側の部分に、分岐管２３３を有する。分岐管２３３は、高温冷却水系統１７０と低温冷却水系統２３０との間で冷却媒体としての清水を授受するための配管である。具体的には、分岐管２３３は、図３に示すように、第１出口管２３２の中途部から分岐して制御弁１５４を介し給水管１６１に合流するように形成されている。分岐管２３３は、第１出口管２３２内の清水の一部を制御弁１５４へ導く。この分岐管２３３内の清水は、制御弁１５４によって流量制御されながら給水管１６１内の清水と合流可能であり、例えば、給水管１６１を通じてエンジン本体１に供給される清水の流量および温度を調整するために使用される。

【0078】

以上、説明したように、本発明の実施形態３に係る舶用ディーゼルエンジン３１では、高温冷却水系統１７０と低温冷却水系統２３０との間で冷却媒体としての清水を授受するように配管を構成し、その他を実施形態２と同様に構成している。このため、上述した実施形態２と同様の作用効果を享受するとともに、低温冷却水系統２３０において循環する清水を、高温冷却水系統１７０においてエンジン本体１を冷却するための清水の流量および温度の調整に有効利用することができる。この結果、上述した高温側中央冷却器１５２（図２参照）等の冷却器を設ける必要がなく、簡易に高温冷却水系統１７０を構成することができる。

【0079】

（実施形態４）
つぎに、本発明の実施形態４について説明する。上述した実施形態３では、第１入口管２０１ａから短絡管２０３を通じて第１出口管２３２に流通させる清水の流量を調整することにより、中間冷却器１２への清水の流量を調整していたが、本実施形態４では、第１入口管２０１ａ内を流通する清水の流量と、ガス冷却器１６側から中間冷却器１２側へ流通する清水の流量とを適宜調整することにより、中間冷却器１２への清水の流量を調整している。また、上述した実施形態３では、中間冷却器１２で使用された清水を第１出口管２３２から供給管２０１へ循環させていたが、本実施形態４では、中間冷却器１２から排出された清水の温度に応じて、当該清水の流通先を供給管２０１側と高温冷却水系統１７０の造水装置１５１の入側とに切り換えるようにしている。

【0080】

図４は、本発明の実施形態４に係る舶用ディーゼルエンジンの一構成例を示す模式図である。図４に示すように、本実施形態４に係る舶用ディーゼルエンジン４１は、上述した実施形態３に係る舶用ディーゼルエンジン３１の低温冷却水系統２３０に代えて低温冷却水系統２４０を備え、制御部１８に代えて制御部４８を備える。低温冷却水系統２４０は、上述した実施形態３における低温冷却水系統２３０の第２出口管２０４に代えて、合流管２４１と短絡管２４５と分岐弁２４６とを備え、第１入口管２０１ａに入口弁２４７をさらに備える。また、低温冷却水系統２４０は、上述した実施形態３における低温冷却水系統２３０の第１出口管２３２に代えて、第１出口管２４２と循環管２４３と送水管２４４と切換弁２４８と清水温度検出部２４９とを備える。その他の構成は実施形態３と同じであり、同一構成部分には同一符号を付している。

【0081】

低温冷却水系統２４０において、合流管２４１は、高圧圧縮ガスの冷却に使用された冷却水（清水）を、ガス冷却器１６から、中間冷却器１２に通じる第１入口管２０１ａに導くための配管である。詳細には、図４に示すように、合流管２４１は、出口端が第１入口管２０１ａの中途部に接続され、且つ、入口端がガス冷却器１６の排水口部に接続されている。合流管２４１は、高圧圧縮ガスの冷却に使用された清水をガス冷却器１６から受け入れ、受け入れた清水を第１入口管２０１ａへ導く。合流管２４１から第１入口管２０１ａに流入（合流）した清水は、圧縮ガスを冷却するための清水として、第１入口管２０１ａから中間冷却器１２に供給される。

【0082】

第１出口管２４２は、圧縮ガスの冷却に使用された冷却水（清水）を中間冷却器１２から排出するための配管である。詳細には、図４に示すように、第１出口管２４２は、出口端が切換弁２４８に接続され、且つ、入口端が中間冷却器１２の排水口部に接続されている。第１出口管２４２は、圧縮ガスの冷却に使用された清水を中間冷却器１２から受け入れ、受け入れた清水を切換弁２４８へ導く。第１出口管２４２から切換弁２４８に導かれた清水は、切換弁２４８を介して循環管２４３または送水管２４４のいずれかに流入する。

【0083】

循環管２４３は、中間冷却器１２から第１出口管２４２を通じて排出された清水を供給管２０１に戻すための配管である。詳細には、図４に示すように、循環管２４３は、出口端が供給管２０１の入口端に接続され、且つ、入口端が切換弁２４８に接続されている。また、循環管２４３の中途部には、後述する短絡管２４５と、船内設備２１０に通じる排水管２０６とが接続されている。循環管２４３は、切換弁２４８を介して第１出口管２４２から流入した清水と、ガス冷却器１６から短絡管２４５等を介して流入した清水と、船内設備２１０から排水管２０６を通じて流入した清水とを、供給管２０１の入口端へ循環させる。

【0084】

また、図４に示すように、循環管２４３は、その中途部であって排水管２０６との合流部分よりも出口端側の部分に、実施形態３と同様の分岐管２３３を有する。循環管２４３内を流通する清水の一部は、分岐管２３３および制御弁１５４を介して給水管１６１内の清水と合流可能である。

【0085】

送水管２４４は、中間冷却器１２から第１出口管２４２を通じて排出された清水を造水装置１５１の入側に送出するための配管である。詳細には、図４に示すように、送水管２４４は、出口端が高温冷却水系統１７０の給水管１６１の入側（図４では入口端）に接続され、且つ、入口端が切換弁２４８に接続されている。送水管２４４は、切換弁２４８を介して第１出口管２４２から流入した清水を、造水装置１５１の入側に送出する。

【0086】

短絡管２４５は、供給管２０１から分岐して中間冷却器１２を介さずに循環管２４３に合流する配管である。詳細には、図４に示すように、短絡管２４５は、出口端が循環管２４３の中途部に接続され、且つ、入口端が分岐弁２４６に接続されている。ここで、本実施形態４において、供給管２０１は、中間冷却器１２の入口に連結される第１の分岐管と、短絡管２４５と連通可能に接続され且つ第１の分岐管に合流する第２の分岐管とに分岐する配管である。図４に示すように、上記第１の分岐管は、中間冷却器１２の給水口部に通じる第１入口管２０１ａによって構成される。上記第２の分岐管は、ガス冷却器１６の給水口部に通じる第２入口管２０１ｂと、ガス冷却器１６の排水口部から分岐弁２４６を介して第１入口管２０１ａに合流する合流管２４１とによって構成される。短絡管２４５は、分岐弁２４６を介して、上記第２の分岐管の一構成部である合流管２４１から分岐している。このような短絡管２４５は、供給管２０１の第２の分岐管（具体的には合流管２４１）から分岐して中間冷却器１２を介さずに循環管２４３に清水を流通させる短絡流通経路を形成する。合流管２４１から分岐弁２４６を介して短絡管２４５に流入した清水（すなわちガス冷却器１６から排出された清水）は、上述した中間冷却器１２からの清水と同様に、循環管２４３内を流通する。

【0087】

分岐弁２４６および入口弁２４７は、供給管２０１を通じて中間冷却器１２に供給される冷却水（清水）の流量を調整する調整部を構成する弁である。詳細には、図４に示すように、分岐弁２４６は、合流管２４１の中途部に設けられ且つ短絡管２４５の入口端が接続されている。分岐弁２４６は、分岐する合流管２４１および短絡管２４５のうち一方の配管側の開度を増加させるに伴い他方の配管側の開度を減少させる等して、これらの各開度を調整する。このような開度調整を通して、分岐弁２４６は、合流管２４１から短絡管２４５を通じて循環管２４３に流入する清水の流量を調整し、これに並行して、合流管２４１から第１入口管２０１ａに流入する清水の流量を調整する。これにより、分岐弁２４６は、ガス冷却器１６から合流管２４１等を介して中間冷却器１２に供給される清水の流量を調整する。一方、図４に示すように、入口弁２４７は、第１入口管２０１ａの中途部に設けられている。入口弁２４７は、第１入口管２０１ａの開度を調整し、これにより、第１入口管２０１ａを通じて中間冷却器１２に供給される清水の流量を調整する。本実施形態４では、これらの分岐弁２４６および入口弁２４７の各開度調整は、制御部４８によって制御され、これにより、中間冷却器１２に供給される清水の合計流量が調整される。

【0088】

切換弁２４８は、中間冷却器１２から第１出口管２４２を通じて排出された清水の流通先を循環管２４３と送水管２４４とのいずれかに切り換える弁である。詳細には、図４に示すように、切換弁２４８の３つの開口部のうち、第１の開口部には第１出口管２４２の出口端が接続され、第２の開口部には循環管２４３の入口端が接続され、第３の開口部には送水管２４４の入口端が接続される。切換弁２４８は、循環管２４３側の開度および送水管２４４側の開度のうち、一方の配管側の開度を全開に調整することにより、他方の配管側の開度を全閉に調整する。この開度調整は制御部４８によって制御され、この制御に基づき、切換弁２４８は、第１出口管２４２からの清水の流通先を循環管２４３と送水管２４４とのいずれかに択一的に決定する。

【0089】

清水温度検出部２４９は、中間冷却器１２による圧縮ガスの冷却に使用された清水の温度を検出するものである。図４に示すように、清水温度検出部２４９は、第１出口管２４２の中途部であって中間冷却器１２の排水口部近傍に設けられる。清水温度検出部２４９は、第１出口管２４２内の清水温度、すなわち、中間冷却器１２から排出されて第１出口管２４２内を流通する清水の温度（以下、冷却水出口温度Ｔｗという）を検出し、その都度、検出した冷却水出口温度Ｔｗを示す電気信号を制御部４８に送信する。

【0090】

制御部４８は、各種プログラムを実行してデータ処理を行うＣＰＵおよびメモリ等によって構成され、上述したエンジン制御機能と、分岐弁２４６および入口弁２４７の制御を通して中間冷却器１２による圧縮ガスの冷却を制御する冷却制御機能と、切換弁２４８の制御を通して中間冷却器１２からの清水の流通先を切り換える切換制御機能とを兼ね備える。制御部４８は、温度検出部１４による圧縮ガス温度Ｔｃと圧力検出部１５による圧縮ガス圧力Ｐｃとをもとに、中間冷却器１２に供給される冷却水（清水）の流量を制御し、この制御を通して、中間冷却器１２による圧縮ガスの冷却を制御する。本実施形態４において、制御部４８は、圧縮ガス温度Ｔｃが圧力下露点温度Ｔｄ未満である場合、中間冷却器１２による圧縮ガスの冷却を抑制するように、分岐弁２４６および入口弁２４７を制御する。一方、圧縮ガス温度Ｔｃが圧力下露点温度Ｔｄと同じである場合、制御部４８は、中間冷却器１２に供給される清水の現在の流量を維持するように、分岐弁２４６および入口弁２４７を制御する。他方、圧縮ガス温度Ｔｃが圧力下露点温度Ｔｄを超える場合、制御部４８は、中間冷却器１２による圧縮ガスの冷却を強化するように、分岐弁２４６および入口弁２４７を制御する。

【0091】

また、制御部４８は、清水温度検出部２４９による清水温度の検出値（冷却水出口温度Ｔｗ）と上述した高温冷却水系統１７０の設定温度Ｔｓとを比較し、この比較結果に基づいて切換弁２４８を制御することにより、中間冷却器１２からの清水の流通先を制御する。詳細には、制御部４８は、冷却水出口温度Ｔｗが設定温度Ｔｓ未満である場合、第１出口管２４２からの清水の流通先を循環管２４３側とするように、切換弁２４８を制御する。一方、冷却水出口温度Ｔｗが設定温度Ｔｓ以上である場合、制御部４８は、第１出口管２４２からの清水の流通先を送水管２４４側とするように、切換弁２４８を制御する。

【0092】

つぎに、低温冷却水系統２４０の清水の流通制御について詳細に説明する。本実施形態４において、中間冷却器１２による圧縮ガスの冷却を制御するためには、低温冷却水系統２４０の清水の流通制御が、制御部４８によって実行される。

【0093】

図５は、本発明の実施形態４における低温冷却水系統の清水の流通制御の一例を示すフロー図である。図５に示すように、この低温冷却水系統２４０における清水の流通制御において、まず、制御部４８は、中間冷却器１２による冷却後（以下、中間冷却後と適宜略記する）の圧縮ガスの温度および圧力の各検出値を取得する（ステップＳ１０１）。

【0094】

ステップＳ１０１において、制御部４８は、温度検出部１４から受信した電気信号をもとに、中間冷却後の圧縮ガスの温度（圧縮ガス温度Ｔｃ）を取得する。また、制御部４８は、圧力検出部１５から受信した電気信号をもとに、中間冷却後の圧縮ガスの圧力（圧縮ガス圧力Ｐｃ）を取得する。

【0095】

ついで、制御部４８は、中間冷却後の圧縮ガスの圧力下露点温度Ｔｄを導出する（ステップＳ１０２）。ステップＳ１０２において、制御部４８は、ステップＳ１０１で取得した圧縮ガス圧力Ｐｃをもとに、圧力検出部１５によって検出された圧力の圧縮ガスの圧力下露点温度Ｔｄを導出する。

【0096】

その後、制御部４８は、中間冷却後の圧縮ガスの圧力が圧力下露点温度Ｔｄと同じであるか否かを判断する（ステップＳ１０３）。ステップＳ１０３において、制御部４８は、ステップＳ１０１で取得した圧縮ガス温度ＴｃとステップＳ１０２で導出した圧力下露点温度Ｔｄとを比較する。

【0097】

制御部４８は、この比較処理の結果、圧縮ガス温度Ｔｃが圧力下露点温度Ｔｄと同じ（Ｔｃ＝Ｔｄ）であると判断した場合（ステップＳ１０３，Ｙｅｓ）、分岐弁２４６および入口弁２４７の現在の各開度を維持して、中間冷却側の冷却水出口温度Ｔｗを取得する（ステップＳ１０７）。なお、中間冷却側の冷却水出口温度Ｔｗとは、中間冷却器１２で圧縮ガスの冷却に使用された後に第１出口管２４２に排出された清水の温度である。

【0098】

ステップＳ１０７において、制御部４８は、清水温度検出部２４９から受信した電気信号をもとに、清水温度検出部２４９による清水温度の検出値、すなわち、第１出口管２４２内の清水温度（冷却水出口温度Ｔｗ）を取得する。

【0099】

ついで、制御部４８は、第１出口管２４２内の清水温度が高温冷却水系統１７０の設定温度Ｔｓ以上であるか否かを判断する（ステップＳ１０８）。ステップＳ１０８において、制御部４８は、ステップＳ１０７で取得した冷却水出口温度Ｔｗと設定温度Ｔｓとを比較する。

【0100】

制御部４８は、この比較処理の結果、冷却水出口温度Ｔｗが設定温度Ｔｓ以上（Ｔｗ≧Ｔｓ）であると判断した場合（ステップＳ１０８，Ｙｅｓ）、高温冷却水系統１７０側に切換弁２４８を開く開制御を行う（ステップＳ１０９）。

【0101】

ステップＳ１０９において、制御部４８は、切換弁２４８から開度信号を受信し、受信した開度信号をもとに、切換弁２４８の現在の開度を取得する。制御部４８は、この取得した開度をもとに、切換弁２４８が高温冷却水系統１７０側に開であるか否かを判断する。切換弁２４８が高温冷却水系統１７０側に開である場合、切換弁２４８は、高温冷却水系統１７０に通じる送水管２４４側を全開（すなわち循環管２４３側を全閉）にした状態にある。この場合、制御部４８は、現在の開度を指示する開度指令信号を切換弁２４８に送信して、現在の開度を維持するように切換弁２４８を制御する。一方、切換弁２４８が高温冷却水系統１７０側に閉である場合、切換弁２４８は、送水管２４４側を全閉（すなわち循環管２４３側を全開）にした状態にある。この場合、制御部４８は、送水管２４４側が全開となる開度を指示する開度指令信号を切換弁２４８に送信して、送水管２４４側を全開に切り換えるように切換弁２４８を制御する。

【0102】

制御部４８は、このステップＳ１０９により、第１出口管２４２からの清水の流通先を送水管２４４側の一方向に決定する。この結果、設定温度Ｔｓ以上の高温の清水が、第１出口管２４２から切換弁２４８および送水管２４４を介して高温冷却水系統１７０の造水装置１５１の入側（具体的には給水管１６１の入口端）に供給される。このステップＳ１０９の実行後、制御部４８は、上述したステップＳ１０１に戻り、このステップＳ１０１以降の処理を繰り返す。

【0103】

一方、制御部４８は、ステップＳ１０８における比較処理の結果、冷却水出口温度Ｔｗが設定温度Ｔｓ未満（Ｔｗ＜Ｔｓ）であると判断した場合（ステップＳ１０８，Ｎｏ）、低温冷却水系統２４０側に切換弁２４８を開く開制御を行う（ステップＳ１１０）。

【0104】

ステップＳ１１０において、制御部４８は、切換弁２４８から開度信号を受信し、受信した開度信号をもとに、切換弁２４８の現在の開度を取得する。制御部４８は、この取得した開度をもとに、切換弁２４８が低温冷却水系統２４０側に開であるか否かを判断する。切換弁２４８が低温冷却水系統２４０側に開である場合、切換弁２４８は、低温冷却水系統２４０の供給管２０１に通じる循環管２４３側を全開（すなわち送水管２４４側を全閉）にした状態にある。この場合、制御部４８は、現在の開度を指示する開度指令信号を切換弁２４８に送信して、現在の開度を維持するように切換弁２４８を制御する。一方、切換弁２４８が低温冷却水系統２４０側に閉である場合、切換弁２４８は、循環管２４３側を全閉（すなわち送水管２４４側を全開）にした状態にある。この場合、制御部４８は、循環管２４３側が全開となる開度を指示する開度指令信号を切換弁２４８に送信して、循環管２４３側を全開に切り換えるように切換弁２４８を制御する。

【0105】

制御部４８は、このステップＳ１１０により、第１出口管２４２からの清水の流通先を循環管２４３側の一方向に決定する。この結果、設定温度Ｔｓ未満の清水が、第１出口管２４２から切換弁２４８および循環管２４３を介して低温冷却水系統２４０の供給管２０１の入口端に戻る。このステップＳ１１０の実行後、制御部４８は、上述したステップＳ１０１に戻り、このステップＳ１０１以降の処理を繰り返す。

【0106】

一方、制御部４８は、ステップＳ１０３における比較処理の結果、圧縮ガス温度Ｔｃが圧力下露点温度Ｔｄと同じではないと判断した場合（ステップＳ１０３，Ｎｏ）、圧縮ガス温度Ｔｃが圧力下露点温度Ｔｄを超過するか否かを判断する（ステップＳ１０４）。

【0107】

制御部４８は、この比較処理の結果、圧縮ガス温度Ｔｃが圧力下露点温度Ｔｄを超える（Ｔｃ＞Ｔｄ）と判断した場合（ステップＳ１０４，Ｙｅｓ）、中間冷却器１２による圧縮ガスの冷却を強化する中間冷却強化処理を実行する（ステップＳ１０５）。制御部４８は、このステップＳ１０５により、中間冷却器１２による圧縮ガスの冷却を強化して、圧縮ガス温度Ｔｃが圧力下露点温度Ｔｄ以上であることを満足する範囲内で圧縮ガスの中間冷却後の温度低下を促進する。その後、制御部４８は、上述したステップＳ１０７に進み、このステップＳ１０７以降の処理を繰り返す。

【0108】

一方、制御部４８は、圧縮ガス温度Ｔｃが圧力下露点温度Ｔｄ未満（Ｔｃ＜Ｔｄ）であると判断した場合（ステップＳ１０４，Ｎｏ）、中間冷却器１２による圧縮ガスの冷却を抑制する中間冷却抑制処理を実行する（ステップＳ１０６）。制御部４８は、このステップＳ１０６により、中間冷却器１２による圧縮ガスの冷却を抑制して、圧縮ガス温度Ｔｃが圧力下露点温度Ｔｄ以上となるように、圧縮ガスの中間冷却後の温度を上昇させる。その後、制御部４８は、上述したステップＳ１０７に進み、このステップＳ１０７以降の処理を繰り返す。

【0109】

つぎに、上述したステップＳ１０５の中間冷却強化処理を実行するための処理フローについて詳細に説明する。図６は、本発明の実施形態４における中間冷却強化処理の一例を示すフロー図である。この中間冷却強化処理において、図６に示すように、制御部４８は、まず、供給管２０１における第２の分岐管の分岐弁２４６が循環側に全閉であるか否かを判断する（ステップＳ２０１）。

【0110】

ステップＳ２０１において、制御部４８は、分岐弁２４６から開度信号を受信し、受信した開度信号に示される開度、例えば、循環管２４３に通じる短絡管２４５側の開度を取得する。制御部４８は、この取得した開度をもとに、分岐弁２４６が循環側に全閉であるか否か（すなわち短絡管２４５側に全閉であるか否か）を判断する。

【0111】

制御部４８は、ステップＳ２０１において分岐弁２４６が循環側に全閉であると判断した場合（ステップＳ２０１，Ｙｅｓ）、図５に示したステップＳ１０４において判断した大小関係（圧縮ガス温度Ｔｃ＞圧力下露点温度Ｔｄ）の圧縮ガス温度Ｔｃと圧力下露点温度Ｔｄとの差に応じて、分岐弁２４６および入口弁２４７の各開度を算出する（ステップＳ２０２）。

【0112】

ステップＳ２０２において、制御部４８は、上記の圧縮ガス温度Ｔｃと圧力下露点温度Ｔｄとの差（温度差ΔＴ）を算出し、中間冷却器１２による圧縮ガスの冷却を温度差ΔＴ分、強化するために必要な分岐弁２４６および入口弁２４７の各開度を算出する。この際、制御部４８は、合流管２４１から第１入口管２０１ａ内に流入して中間冷却器１２に供給される清水と、第１入口管２０１ａを通じて中間冷却器１２に供給される清水との合計流量が増加するように、分岐弁２４６および入口弁２４７の各開度を算出する。好ましくは、制御部４８は、中間冷却器１２に供給される清水の温度が低下するように、これらの各開度を算出し、さらに好ましくは、この清水の供給流量が増加し且つ温度が低下するように、これらの開度を算出する。

【0113】

ついで、制御部４８は、分岐弁２４６および入口弁２４７を算出開度に制御する（ステップＳ２０３）。ステップＳ２０３において、制御部４８は、ステップＳ２０２で算出した各開度の開度指令信号を分岐弁２４６および入口弁２４７に各々送信する。これにより、制御部４８は、分岐弁２４６の現在の開度（例えば全閉となっている短絡管２４５側の開度）を開度指令信号の開度（算出開度）とするように、分岐弁２４６を制御する。これに並行して、制御部４８は、入口弁２４７の現在の開度を開度指令信号の開度（算出開度）とするように、入口弁２４７を制御する。ステップＳ２０３を実行後、制御部４８は、図５に示したステップＳ１０５にリターンして、ステップＳ１０７に進み、このステップＳ１０７以降の処理を繰り返す。

【0114】

一方、制御部４８は、ステップＳ２０１において分岐弁２４６が循環側に全閉ではないと判断した場合（ステップＳ２０１，Ｎｏ）、分岐弁２４６が循環側に全開であるか否かを判断する（ステップＳ２０４）。ステップＳ２０４において、制御部４８は、上述したステップＳ２０１で取得した分岐弁２４６の開度をもとに、分岐弁２４６が循環側に全開であるか否か（すなわち短絡管２４５側に全開であるか否か）を判断する。

【0115】

制御部４８は、ステップＳ２０４において分岐弁２４６が循環側に全開であると判断した場合（ステップＳ２０４，Ｙｅｓ）、供給管２０１における第１の分岐管である第１入口管２０１ａの入口弁２４７が全開であるか否かを判断する（ステップＳ２０５）。ステップＳ２０５において、制御部４８は、入口弁２４７から開度信号を受信し、受信した開度信号に示される入口弁２４７の現在の開度を取得する。制御部４８は、この取得した開度をもとに、入口弁２４７が全開であるか否かを判断する。

【0116】

制御部４８は、ステップＳ２０５において入口弁２４７が全開であると判断した場合（ステップＳ２０５，Ｙｅｓ）、分岐弁２４６および入口弁２４７の現在の各開度を維持する。この段階において、供給管２０１は、第１入口管２０１ａおよび第２入口管２０１ｂの各々を通じて、中間冷却器１２およびガス冷却器１６に清水を並列に供給する状態にある。その後、制御部４８は、図５に示したステップＳ１０５にリターンして、ステップＳ１０７に進み、このステップＳ１０７以降の処理を繰り返す。

【0117】

一方、制御部４８は、ステップＳ２０５において入口弁２４７が全開ではないと判断した場合（ステップＳ２０５，Ｎｏ）、図５に示したステップＳ１０４において判断した大小関係（圧縮ガス温度Ｔｃ＞圧力下露点温度Ｔｄ）の圧縮ガス温度Ｔｃと圧力下露点温度Ｔｄとの差に応じて、入口弁２４７の開度を算出する（ステップＳ２０６）。

【0118】

ステップＳ２０６において、制御部４８は、上記の圧縮ガス温度Ｔｃと圧力下露点温度Ｔｄとの温度差ΔＴを算出し、中間冷却器１２による圧縮ガスの冷却を温度差ΔＴ分、強化するために必要な入口弁２４７の開度を算出する。この際、制御部４８は、第１入口管２０１ａを通じて中間冷却器１２に供給される清水の流量が増加するように、入口弁２４７の開度を算出する。

【0119】

ついで、制御部４８は、入口弁２４７を算出開度に制御する（ステップＳ２０７）。ステップＳ２０７において、制御部４８は、ステップＳ２０６で算出した開度の開度指令信号を入口弁２４７に送信する。これにより、制御部４８は、入口弁２４７の現在の開度を開度指令信号の開度（算出開度）とするように、入口弁２４７を制御する。この段階において、供給管２０１は、第１入口管２０１ａおよび第２入口管２０１ｂの各々を通じて、中間冷却器１２およびガス冷却器１６に清水を並列に供給する状態にある。ステップＳ２０７を実行後、制御部４８は、図５に示したステップＳ１０５にリターンして、ステップＳ１０７に進み、このステップＳ１０７以降の処理を繰り返す。

【0120】

一方、制御部４８は、ステップＳ２０４において分岐弁２４６が循環側に全開ではないと判断した場合（ステップＳ２０４，Ｎｏ）、図５に示したステップＳ１０４において判断した大小関係（圧縮ガス温度Ｔｃ＞圧力下露点温度Ｔｄ）の圧縮ガス温度Ｔｃと圧力下露点温度Ｔｄとの差に応じて、分岐弁２４６および入口弁２４７の各開度を算出する（ステップＳ２０８）。

【0121】

ステップＳ２０８において、制御部４８は、上記の圧縮ガス温度Ｔｃと圧力下露点温度Ｔｄとの温度差ΔＴを算出し、中間冷却器１２による圧縮ガスの冷却を温度差ΔＴ分、強化するために必要な分岐弁２４６および入口弁２４７の各開度を算出する。この際、制御部４８は、合流管２４１から第１入口管２０１ａ内に流入して中間冷却器１２に供給される清水と、第１入口管２０１ａを通じて中間冷却器１２に供給される清水との合計流量が増加するように、分岐弁２４６および入口弁２４７の各開度を算出する。好ましくは、制御部４８は、中間冷却器１２に供給される清水の温度が低下するように、これらの各開度を算出し、さらに好ましくは、この清水の供給流量が増加し且つ温度が低下するように、これらの開度を算出する。

【0122】

ついで、制御部４８は、分岐弁２４６および入口弁２４７を算出開度に制御する（ステップＳ２０９）。ステップＳ２０９において、制御部４８は、ステップＳ２０８で算出した各開度の開度指令信号を分岐弁２４６および入口弁２４７に各々送信する。これにより、制御部４８は、分岐弁２４６の現在の開度（例えば合流管２４１側および短絡管２４５側の双方に開となっている中間開度）を開度指令信号の開度（算出開度）とするように、分岐弁２４６を制御する。これに並行して、制御部４８は、入口弁２４７の現在の開度を開度指令信号の開度（算出開度）とするように、入口弁２４７を制御する。ステップＳ２０９を実行後、制御部４８は、図５に示したステップＳ１０５にリターンして、ステップＳ１０７に進み、このステップＳ１０７以降の処理を繰り返す。

【0123】

つぎに、上述したステップＳ１０６の中間冷却抑制処理を実行するための処理フローについて詳細に説明する。図７は、本発明の実施形態４における中間冷却抑制処理の一例を示すフロー図である。この中間冷却抑制処理において、図７に示すように、制御部４８は、まず、分岐弁２４６が循環側に全閉であるか否かを判断する（ステップＳ３０１）。

【0124】

ステップＳ３０１において、制御部４８は、分岐弁２４６から開度信号を受信し、受信した開度信号に示される開度、例えば、循環管２４３に通じる短絡管２４５側の開度を取得する。制御部４８は、この取得した開度をもとに、分岐弁２４６が循環側に全閉であるか否か（すなわち短絡管２４５側に全閉であるか否か）を判断する。

【0125】

制御部４８は、ステップＳ３０１において分岐弁２４６が循環側に全閉であると判断した場合（ステップＳ３０１，Ｙｅｓ）、図５に示したステップＳ１０４において判断した大小関係（圧縮ガス温度Ｔｃ＜圧力下露点温度Ｔｄ）の圧縮ガス温度Ｔｃと圧力下露点温度Ｔｄとの差に応じて、分岐弁２４６の開度を算出する（ステップＳ３０２）。

【0126】

ステップＳ３０２において、制御部４８は、上記の圧縮ガス温度Ｔｃと圧力下露点温度Ｔｄとの温度差ΔＴを算出し、中間冷却器１２による圧縮ガスの冷却を温度差ΔＴ分、抑制するために必要な分岐弁２４６の開度を算出する。この際、制御部４８は、合流管２４１から第１入口管２０１ａ内に流入して中間冷却器１２に供給される清水と、第１入口管２０１ａを通じて中間冷却器１２に供給される清水との合計流量が減少するように、分岐弁２４６の開度を算出する。または、制御部４８は、中間冷却器１２に供給される清水の温度が上昇するように、分岐弁２４６の開度を算出する。

【0127】

ついで、制御部４８は、分岐弁２４６を算出開度に制御する（ステップＳ３０３）。ステップＳ３０３において、制御部４８は、ステップＳ３０２で算出した開度の開度指令信号を分岐弁２４６に送信する。これにより、制御部４８は、分岐弁２４６の現在の開度（例えば全閉となっている短絡管２４５側の開度）を開度指令信号の開度（算出開度）とするように、分岐弁２４６を制御する。ステップＳ３０３を実行後、制御部４８は、図５に示したステップＳ１０６にリターンして、ステップＳ１０７に進み、このステップＳ１０７以降の処理を繰り返す。

【0128】

一方、制御部４８は、ステップＳ３０１において分岐弁２４６が循環側に全閉ではないと判断した場合（ステップＳ３０１，Ｎｏ）、分岐弁２４６が循環側に全開であるか否かを判断する（ステップＳ３０４）。ステップＳ３０４において、制御部４８は、上述したステップＳ３０１で取得した分岐弁２４６の開度をもとに、分岐弁２４６が循環側に全開であるか否か（すなわち短絡管２４５側に全開であるか否か）を判断する。分岐弁２４６が循環側に全開である場合、供給管２０１は、第１入口管２０１ａおよび第２入口管２０１ｂの各々を通じて、中間冷却器１２およびガス冷却器１６に清水を並列に供給する状態になる。

【0129】

制御部４８は、ステップＳ３０４において分岐弁２４６が循環側に全開であると判断した場合（ステップＳ３０４，Ｙｅｓ）、第１入口管２０１ａの入口弁２４７が全開であるか否かを判断する（ステップＳ３０５）。ステップＳ３０５において、制御部４８は、入口弁２４７から開度信号を受信し、受信した開度信号に示される入口弁２４７の現在の開度を取得する。制御部４８は、この取得した開度をもとに、入口弁２４７が全開であるか否かを判断する。

【0130】

制御部４８は、ステップＳ３０５において入口弁２４７が全開であると判断した場合（ステップＳ３０５，Ｙｅｓ）、図５に示したステップＳ１０４において判断した大小関係（圧縮ガス温度Ｔｃ＜圧力下露点温度Ｔｄ）の圧縮ガス温度Ｔｃと圧力下露点温度Ｔｄとの差に応じて、入口弁２４７の開度を算出する（ステップＳ３０６）。

【0131】

ステップＳ３０６において、制御部４８は、上記の圧縮ガス温度Ｔｃと圧力下露点温度Ｔｄとの温度差ΔＴを算出し、中間冷却器１２による圧縮ガスの冷却を温度差ΔＴ分、抑制するために必要な入口弁２４７の開度を算出する。この際、供給管２０１から中間冷却器１２およびガス冷却器１６に対して清水が並列に供給される状態にあるから、制御部４８は、第１入口管２０１ａを通じて中間冷却器１２に供給される清水の流量が減少するように、入口弁２４７の開度を算出する。

【0132】

ついで、制御部４８は、入口弁２４７を算出開度に制御する（ステップＳ３０７）。ステップＳ３０７において、制御部４８は、ステップＳ３０６で算出した開度の開度指令信号を入口弁２４７に送信する。これにより、制御部４８は、入口弁２４７の現在の開度を開度指令信号の開度（算出開度）とするように、入口弁２４７を制御する。ステップＳ３０７を実行後、制御部４８は、図５に示したステップＳ１０６にリターンして、ステップＳ１０７に進み、このステップＳ１０７以降の処理を繰り返す。

【0133】

一方、制御部４８は、ステップＳ３０５において入口弁２４７が全開ではないと判断した場合（ステップＳ３０５，Ｎｏ）、図５に示したステップＳ１０４において判断した大小関係（圧縮ガス温度Ｔｃ＜圧力下露点温度Ｔｄ）の圧縮ガス温度Ｔｃと圧力下露点温度Ｔｄとの差に応じて、分岐弁２４６および入口弁２４７の各開度を算出する（ステップＳ３０８）。

【0134】

ステップＳ３０８において、制御部４８は、上記の圧縮ガス温度Ｔｃと圧力下露点温度Ｔｄとの温度差ΔＴを算出し、中間冷却器１２による圧縮ガスの冷却を温度差ΔＴ分、抑制するために必要な分岐弁２４６および入口弁２４７の各開度を算出する。この際、制御部４８は、合流管２４１から第１入口管２０１ａ内に流入して中間冷却器１２に供給される清水と、第１入口管２０１ａを通じて中間冷却器１２に供給される清水との合計流量が減少するように、分岐弁２４６および入口弁２４７の各開度を算出する。または、制御部４８は、中間冷却器１２に供給される清水の温度が上昇するように、これらの各開度を算出する。

【0135】

ついで、制御部４８は、分岐弁２４６および入口弁２４７を算出開度に制御する（ステップＳ３０９）。ステップＳ３０９において、制御部４８は、ステップＳ３０８で算出した各開度の開度指令信号を分岐弁２４６および入口弁２４７に各々送信する。これにより、制御部４８は、分岐弁２４６の現在の開度（例えば短絡管２４５側の開度）を開度指令信号の開度（算出開度）とするように、分岐弁２４６を制御する。これに並行して、制御部４８は、入口弁２４７の現在の開度を開度指令信号の開度（算出開度）とするように、入口弁２４７を制御する。ステップＳ３０９を実行後、制御部４８は、図５に示したステップＳ１０６にリターンして、ステップＳ１０７に進み、このステップＳ１０７以降の処理を繰り返す。

【0136】

一方、制御部４８は、ステップＳ３０４において分岐弁２４６が循環側に全開ではないと判断した場合（ステップＳ３０４，Ｎｏ）、上述したステップＳ３０８に進み、このステップＳ３０８以降の処理を繰り返す。その後、制御部４８は、図５に示したステップＳ１０６にリターンして、ステップＳ１０７に進み、このステップＳ１０７以降の処理を繰り返す。

【0137】

つぎに、図４を参照しつつ、本実施形態４における低温冷却水系統２４０の清水の流通を、エンジン負荷に対応して具体的に説明する。エンジン負荷が高い場合、エンジン本体１から排出される排ガスのエネルギーが高いことから、この高エネルギーの排ガスを利用して稼働する二段式過給機１０は、より高温高圧に燃焼用ガスを圧縮する。すなわち、低圧段過給機８によって圧縮された燃焼用ガス（圧縮ガス）、および、高圧段過給機９によってさらに圧縮された燃焼用ガス（高圧圧縮ガス）の双方とも、高温な状態になる。低温冷却水系統２４０では、過給機効率を高める等の観点から、これらの圧縮ガスおよび高圧圧縮ガスを適切に冷却すべく、中間冷却器１２およびガス冷却器１６に冷却媒体としての清水を供給する。

【0138】

具体的には、エンジン負荷が極めて高いもの（例えば９５％以上、１００％以下のエンジン負荷）である場合、低温冷却水系統２４０では、中間冷却器１２による圧縮ガスの冷却とガス冷却器１６による高圧圧縮ガスの冷却との双方を適切に行うために、供給管２０１から中間冷却器１２およびガス冷却器１６に対して清水を直列の配管経路で供給する。すなわち、ガス冷却器１６に対しては、供給管２０１の第２入口管２０１ｂを通じて清水が供給される。中間冷却器１２に対しては、ガス冷却器１６から排出された清水が合流管２４１および第１入口管２０１ａを通じて供給される。この場合、分岐弁２４６は短絡管２４５側に全閉となっているため、ガス冷却器１６からの清水は、短絡管２４５から循環管２４３へ流通せずに中間冷却器１２に供給される。

【0139】

また、エンジン負荷が極めて高負荷の状態である場合、中間冷却器１２の冷却作用によって圧縮ガスから除去される熱量が多いため、中間冷却器１２から第１出口管２４２に排出された清水の温度は、高温冷却水系統１７０の設定温度Ｔｓ（例えば７５℃以上、９０℃以下の温度）に比べて高くなる。この場合、切換弁２４８は、高温冷却水系統１７０に通じる送水管２４４側を開として、第１出口管２４２からの清水の流通先を送水管２４４とする。これにより、第１出口管２４２からの清水は、切換弁２４８および送水管２４４を介して高温冷却水系統１７０の給水管１６１に導かれ、エンジン本体１の冷却に使用された清水の温度を設定温度Ｔｓ未満にすることなく、このエンジン本体１からの清水と合流する。この結果、給水管１６１内の清水は、設定温度Ｔｓ以上の水温を維持しながら増量して、造水の熱源として造水装置１５１に供給される。造水装置１５１は、この増量された清水を造水の熱源に用いることによって、より多量の海水から、より多量の清水を造ることができる。

【0140】

一方、エンジン負荷が高いもの（例えば９０％以上、９５％未満のエンジン負荷）である場合、低温冷却水系統２４０では、上述した中間冷却器１２およびガス冷却器１６の各ガス冷却を適切に行うために、供給管２０１から中間冷却器１２およびガス冷却器１６に対して清水を直列および並列の双方の配管経路で供給する。すなわち、ガス冷却器１６に対しては、上述したように第２入口管２０１ｂを通じて清水が供給される。中間冷却器１２に対しては、第１入口管２０１ａからの清水と、ガス冷却器１６から合流管２４１を通じて第１入口管２０１ａ内に流入する清水とを合流した清水が供給される。分岐弁２４６は、合流管２４１側および短絡管２４５側の双方に開となっている。このため、ガス冷却器１６からの清水の一部は、短絡管２４５から循環管２４３を通じて供給管２０１の入口端に戻る。

【0141】

また、エンジン負荷が高負荷の状態である場合、中間冷却器１２の冷却作用によって圧縮ガスから除去される熱量が多いため、上述したように、第１出口管２４２内の清水の温度は高温冷却水系統１７０の設定温度Ｔｓに比べて高くなる。この場合、切換弁２４８は、送水管２４４側を開として第１出口管２４２からの清水の流通先を送水管２４４とする。これにより、第１出口管２４２からの清水は、切換弁２４８および送水管２４４を介して高温冷却水系統１７０の給水管１６１に導かれ、上述したようにエンジン本体１からの清水と合流する。この結果、給水管１６１内の清水は、設定温度Ｔｓ以上の水温を維持しながら増量して、造水の熱源として造水装置１５１に供給される。造水装置１５１は、この増量された清水を造水の熱源に用いることによって、より多量の海水から、より多量の清水を造ることができる。

【0142】

一方、エンジン負荷が所定負荷以上に高いもの（例えば６５％以上、９０％未満のエンジン負荷）である場合、低温冷却水系統２４０では、上述した中間冷却器１２およびガス冷却器１６の各ガス冷却を適切に行うために、供給管２０１から中間冷却器１２およびガス冷却器１６に対して清水を並列の配管経路で供給する。すなわち、ガス冷却器１６に対しては、供給管２０１から第２入口管２０１ｂに分流する清水が供給される。中間冷却器１２に対しては、供給管２０１から第１入口管２０１ａに分流する清水が供給される。この場合、分岐弁２４６は短絡管２４５側に全開となっているため、ガス冷却器１６からの清水は、中間冷却器１２に供給されずに、短絡管２４５から循環管２４３を通じて供給管２０１の入口端に戻る。

【0143】

また、エンジン負荷が所定負荷以上に高負荷の状態である場合、中間冷却器１２の冷却作用によって圧縮ガスから除去される熱量が多いため、上述したように、第１出口管２４２内の清水の温度は高温冷却水系統１７０の設定温度Ｔｓに比べて高くなる。この場合、切換弁２４８は、送水管２４４側を開として第１出口管２４２からの清水の流通先を送水管２４４とする。これにより、第１出口管２４２からの清水は、切換弁２４８および送水管２４４を介して高温冷却水系統１７０の給水管１６１に導かれ、上述したようにエンジン本体１からの清水と合流する。この結果、給水管１６１内の清水は、設定温度Ｔｓ以上の水温を維持しながら増量して、造水の熱源として造水装置１５１に供給される。造水装置１５１は、この増量された清水を造水の熱源に用いることによって、より多量の海水から、より多量の清水を造ることができる。

【0144】

ここで、環境規制の強化により、排出規制海域（ＥＣＡ：Emission Control Area）においては、エンジン本体１から船外への窒素酸化物（ＮＯｘ）や硫黄酸化物（ＳＯｘ）の排出量を規制値以下に抑えることが要求されている。このため、舶用ディーゼルエンジン４１には、特に図示しないが、排ガス再循環（ＥＧＲ：Exhaust Gas Recirculation）システム、選択式触媒還元（ＳＣＲ：Selective Catalytic Reduction）システム、燃焼室内へ水を噴射する水噴射装置、燃焼室へ水エマルジョン燃料を導入する導入装置等、ＮＯｘやＳＯｘの排出量を抑制するための付加装置が適宜設けられる。このような付加装置には多量の清水が使用され、この清水の使用量は、エンジン負荷の増加に伴い顕著に増加する。これに起因して、エンジン本体１の冷却に使用された後の清水の熱（排熱）のみを熱源として造水装置１５１が造水する場合には、圧縮ガス等の冷却や付加装置に使用される清水が不足する虞がある。

【0145】

これに対し、本実施形態４では、中間冷却器１２から排出された清水の温度が高温冷却水系統１７０の設定温度Ｔｓ以上である場合、特にエンジン負荷が高負荷の状態である場合、この中間冷却器１２からの清水を高温冷却水系統１７０に支給して、造水装置１５１に熱源として供給する清水を増量している。これにより、造水装置１５１は、より多量の清水を造ることができ、この造水装置１５１によって造られた清水は、図４に図示されていないが、配管等を通じて上述の専用タンクに、より多量に貯蔵することができる。この結果、本実施形態４における船舶内の清水系統には、上述の専用タンクから配管等を通じて清水を不足なく供給することができる。ここで、船舶内の清水系統は、船舶内で清水を使用する系統である。本実施形態４では、船舶内の清水系統として、例えば、高温冷却水系統１７０、低温冷却水系統２４０、上述したＮＯｘやＳＯｘの排出量抑制のための付加装置、冷却設備に例示される船内設備２１０等が挙げられる。

【0146】

一方、エンジン負荷が所定負荷未満に低いもの（例えば６５％未満のエンジン負荷）である場合、低温冷却水系統２４０では、上述した中間冷却器１２およびガス冷却器１６の各ガス冷却を適切に行うために、供給管２０１から中間冷却器１２およびガス冷却器１６に対して清水を並列の配管経路で供給する。この並列の配管経路は、上述した高負荷における並列の配管経路と同じである。

【0147】

また、エンジン負荷が上述した低負荷の状態である場合、中間冷却器１２の冷却作用によって圧縮ガスから除去される熱量が比較的少ないため、第１出口管２４２内の清水の温度は高温冷却水系統１７０の設定温度Ｔｓに比べて低くなる。この場合、切換弁２４８は、循環管２４３側を開として第１出口管２４２からの清水の流通先を循環管２４３とする。これにより、第１出口管２４２からの清水は、切換弁２４８および循環管２４３を介して供給管２０１に戻る。

【0148】

以上、説明したように、本発明の実施形態４に係る舶用ディーゼルエンジン４１では、中間冷却器１２から第１出口管２４２に排出された清水を流通する配管として、低温冷却水系統２４０の供給管２０１に通じる循環管２４３と、高温冷却水系統１７０の造水装置１５１の入側に通じる送水管２４４とを設け、第１出口管２４２からの清水の流通先を循環管２４３と送水管２４４とのいずれかに切り換えできるように切換弁２４８を構成し、清水温度検出部２４９により、第１出口管２４２内の清水の温度（冷却水出口温度Ｔｗ）を検出し、制御部４８により、冷却水出口温度Ｔｗと高温冷却水系統１７０の設定温度Ｔｓとを比較し、冷却水出口温度Ｔｗが設定温度Ｔｓ未満である場合、第１出口管２４２からの清水の流通先を循環管２４３とし、冷却水出口温度Ｔｗが設定温度Ｔｓ以上である場合、第１出口管２４２からの清水の流通先を送水管２４４とするように、切換弁２４８を制御するようにし、その他を実施形態３と同様に構成している。

【0149】

このため、上述した実施形態３と同様の作用効果を享受するとともに、より多量の清水を造水装置１５１で造ることができ、さらには、造水装置１５１から配管等を通じて専用タンクに、より多量の清水を安定して貯蔵することができる。この結果、たとえエンジン負荷が高負荷な状態であっても、高温冷却水系統１７０、低温冷却水系統２４０、および上述した付加装置等の清水系統に対して、十分な量の清水を不足なく安定して供給することができる。

【0150】

（実施形態５）
つぎに、本発明の実施形態５について説明する。上述した実施形態４では、高温冷却水系統１７０の造水装置１５１によって清水を造っていたが、本実施の形態５では、この造水装置１５１に加えて、さらに、追加造水装置２５５によって清水を造っている。

【0151】

図８は、本発明の実施形態５に係る舶用ディーゼルエンジンの一構成例を示す模式図である。図８に示すように、本実施形態５に係る舶用ディーゼルエンジン５１は、上述した実施形態４に係る舶用ディーゼルエンジン４１の低温冷却水系統２４０に代えて低温冷却水系統２５０を備える。低温冷却水系統２５０は、上述した実施形態４における低温冷却水系統２４０の送水管２４４に代えて送水管２５４を備え、追加造水装置２５５をさらに備える。その他の構成は実施形態４と同じであり、同一構成部分には同一符号を付している。

【0152】

送水管２５４は、中間冷却器１２から第１出口管２４２を通じて排出された清水を造水装置１５１の出側に送出するための配管である。詳細には、図８に示すように、送水管２５４の出口端は、高温冷却水系統１７０の給水管１６１の中途部であって造水装置１５１の出口管１６１ｂと連絡管１７２の入口端との間（例えば給水管１６１から連絡管１７２が分岐する部分）に接続されている。また、送水管２５４の入口端は、切換弁２４８に接続されている。送水管２５４は、切換弁２４８を介して第１出口管２４２から流入した清水を、造水装置１５１の出側に送出する。この配管構成により、送水管２５４内の清水は、エンジン本体１に通じる給水管１６１と、低温冷却水系統２５０の供給管２０１に通じる連絡管１７２とに分かれて流通する。

【0153】

追加造水装置２５５は、高温冷却水系統１７０に予め設定された所定の設定温度Ｔｓ以上の清水を利用して新たに清水を造る装置である。図８に示すように、追加造水装置２５５は、送水管２５４に設けられている。追加造水装置２５５には、送水管２５４に通じる入口管２５４ａおよび出口管２５４ｂが接続されている。追加造水装置２５５は、上記設定温度Ｔｓ以上の清水を熱源として造水できるように構成されている。具体的には、追加造水装置２５５は、造水材料の一例である海水を容器（図示せず）内に貯留している。追加造水装置２５５は、設定温度Ｔｓ以上の清水として、中間冷却器１２による圧縮ガスの冷却に使用された高温の清水を第１出口管２４２および送水管２５４等を介して入口管２５４ａから受け入れる。すなわち、第１出口管２４２内の清水の温度（冷却水出口温度Ｔｗ）が設定温度Ｔｓ以上の高温状態となって、切換弁２４８が送水管２５４側を開とした場合に、追加造水装置２５５は、この高温状態の清水を送水管２５４から入口管２５４ａを通じて受け入れる。追加造水装置２５５は、この受け入れた清水を熱源として、低圧環境下で容器内の海水を沸騰させる等して、この熱源に比べて低温の清水を造る。追加造水装置２５５による造水に使用された清水（熱源）は、追加造水装置２５５から出口管２５４ｂを通じて送水管２５４に送出され、送水管２５４内の清水と合流する。

【0154】

本実施形態５において、高温冷却水系統１７０の造水装置１５１は、エンジン本体１から循環管１６３等を介して供給された清水の熱（排熱）を利用して、清水を造る。すなわち、舶用ディーゼルエンジン５１では、この造水装置１５１と上述の追加造水装置２５５とによって清水が各々造られる。これらの造水装置１５１および追加造水装置２５５によって造られた各清水は、特に図示しないが、配管等を通じて上述の専用タンクに貯蔵される。これにより、この専用タンクには、より多量の清水を安定して貯蔵することができる。このような専用タンク内の清水は、船舶内で清水を使用する清水系統に対して、不足なく安定して供給される。本実施形態５では、この船舶内の清水系統として、例えば、高温冷却水系統１７０、低温冷却水系統２５０、上述したＮＯｘやＳＯｘの排出量抑制のための付加装置、冷却設備に例示される船内設備２１０等が挙げられる。具体的には、上記専用タンク内の清水は、エンジン本体１の冷却に使用される清水の消費量に応じて高温冷却水系統１７０の給水管１６１の所定部分（具体的にはポンプ１５３の入側部分）に配管等を通じて適宜供給され、圧縮ガスや高圧圧縮ガスの冷却に使用される清水の消費量に応じて低温冷却水系統２５０の供給管２０１の所定部分（具体的にはポンプ２１１の入側部分）に配管等を通じて適宜供給される。その他、上述したＥＧＲシステム等の付加装置（図示せず）等に対して、上記専用タンクから配管等を通じて必要な量の清水が安定して供給される。

【0155】

以上、説明したように、本発明の実施形態５に係る舶用ディーゼルエンジン５１では、中間冷却器１２から第１出口管２４２に排出された清水を流通する送水管２５４を、高温冷却水系統１７０の造水装置１５１の出側に通じるように配管し、さらに、この送水管２５４に追加造水装置２５５を設け、追加造水装置２５５は、送水管２５４内を流通する設定温度Ｔｓ以上の清水を利用して新たに清水を造り、造水装置１５１および追加造水装置２５５によって造られた各清水が、専用タンクおよび配管等を介して船舶内の清水系統に供給されるようにし、その他を実施形態４と同様に構成している。このため、上述した実施形態４と同様の作用効果を享受するとともに、船舶内の清水系統に適宜供給（補給）するに十分な清水をより安定して確保することができ、この結果、たとえエンジン負荷が高負荷な状態であっても、高温冷却水系統１７０、低温冷却水系統２５０、および上述した付加装置等の清水系統に対して、十分な量の清水を簡易且つ安定して供給することができる。

【0156】

なお、上述した実施形態１〜５では、６つのシリンダ２が設けられたエンジン本体１（６気筒エンジン）を例示したが、本発明は、これに限定されるものではない。エンジン本体１に設けられるシリンダ２の配置数は、所望数（１つ以上）であってもよい。同様に、噴射部５の燃料噴射ポンプ６および燃料噴射弁７の各配置数は、上述したものに限定されず、シリンダ２の配置数に合わせて必要数（１つ以上）であってもよい。すなわち、本発明において、シリンダ２および噴射部５の各構成部の配置数は、特に問われない。

【0157】

また、上述した実施形態１〜５では、２つの過給機（低圧段過給機８および高圧段過給機９）を有する二段式過給機１０がエンジン本体１に適用された場合を例示したが、本発明は、これに限定されるものではない。例えば、エンジン本体１には、複数（２つ以上）の過給機によって段階的に燃焼用ガスを圧縮する多段式過給機が適用されてもよい。この場合、多段式過給機を構成する低圧段過給機８および高圧段過給機９のうち、低圧段過給機８が複数設けられてもよいし、高圧段過給機９が複数設けられてもよいし、これらの組み合わせであってもよい。

【0158】

さらに、上述した実施形態１〜５では、外部から吸入した空気（新気）を燃焼用ガスとしていたが、本発明は、これに限定されるものではない。例えば、エンジン本体１からの排ガスの一部をエンジン本体１に再循環するＥＧＲシステムをさらに備えるようにし、このＥＧＲシステムによる再循環ガスと外部からの空気との混合ガスを燃焼用ガスとしてもよい。

【0159】

また、上述した実施形態１〜５により本発明が限定されるものではない。上述した各構成要素を適宜組み合わせて構成したものも本発明に含まれる。その他、上述した実施形態１〜５に基づいて当業者等によりなされる他の実施形態、実施例および運用技術等は全て本発明の範疇に含まれる。

【符号の説明】

【0160】

１ エンジン本体
２ シリンダ
３ 掃気トランク
４ 排気マニホールド
５ 噴射部
６ 燃料噴射ポンプ
７ 燃料噴射弁
８ 低圧段過給機
８ａ 低圧段圧縮機
８ｂ 低圧段タービン
８ｃ、９ｃ 回転軸
９ 高圧段過給機
９ａ 高圧段圧縮機
９ｂ 高圧段タービン
１０ 二段式過給機
１１、２１、３１、４１、５１ 舶用ディーゼルエンジン
１２ 中間冷却器
１３、１７ 気液分離装置
１４ 温度検出部
１５ 圧力検出部
１６ ガス冷却器
１８、４８ 制御部
１０１、１０２、１０３ 排気管
１０４ 抽気管
１０５ 抽気弁
１１１、１１２、１１３ 給気管
１５０、１７０ 高温冷却水系統
１５１ 造水装置
１５２ 高温側中央冷却器
１５３ ポンプ
１５４ 制御弁
１５５ 温度検出部
１６１ 給水管
１６１ａ 入口管
１６１ｂ 出口管
１６２ 分流管
１６３ 循環管
１７２ 連絡管
２００、２２０、２３０，２４０、２５０ 低温冷却水系統
２０１ 供給管
２０１ａ 第１入口管
２０１ｂ 第２入口管
２０２、２２２、２３２、２４２ 第１出口管
２０３、２４５ 短絡管
２０４ 第２出口管
２０５、２０７、２３３ 分岐管
２０６、２０８、２３５ 排水管
２１０ 船内設備
２１１ ポンプ
２１２ 調整弁
２２３ 低温側中央冷却器
２２４、２２５ 給水管
２４１ 合流管
２４３ 循環管
２４４、２５４ 送水管
２４６ 分岐弁
２４７ 入口弁
２４８ 切換弁
２４９ 清水温度検出部
２５５ 追加造水装置
２５４ａ 入口管
２５４ｂ 出口管

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】