特開 2024-120159 船舶用スチーム供給システム

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024120159

(43)【公開日】2024-09-04

(54)【発明の名称】船舶用スチーム供給システム

(51)【国際特許分類】

   F22B 37/22 20060101AFI20240828BHJP

   F22B 1/28 20060101ALI20240828BHJP

   F22B 35/00 20060101ALI20240828BHJP

   F22D 1/00 20060101ALI20240828BHJP

   B63J 2/12 20060101ALI20240828BHJP

【ＦＩ】

F22B37/22 A

F22B1/28 Z

F22B35/00 Z

F22D1/00

B63J2/12 C

【審査請求】有

【請求項の数】5

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2024019584

(22)【出願日】2024-02-13

(11)【特許番号】

(45)【特許公報発行日】2024-05-20

(31)【優先権主張番号】10-2023-0024146

(32)【優先日】2023-02-23

(33)【優先権主張国・地域又は機関】KR

(71)【出願人】

【識別番号】524057717

【氏名又は名称】ション，ヨン ジュン

(74)【代理人】

【識別番号】110000051

【氏名又は名称】弁理士法人共生国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】ション，ヨン ジュン

【テーマコード（参考）】

3L021

【Ｆターム（参考）】

3L021AA05

3L021DA38

3L021FA02

(57)【要約】

【課題】船舶の運航時や停泊時に使用されないスチーム熱交換器グループへのスチームの供給を、最小限のバルブ制御のみで迅速かつ正確に一括遮断できる船舶用スチーム供給システムを提供する。
【解決手段】本発明の船舶用スチーム供給システムは、船舶運用時の特定の条件を基準として当該条件に符合して使用されるスチーム熱交換器を一つのグループ単位にグループ化してスチーム使用先を少なくとも２つの使用先に区分し、それぞれの使用先ごとにスチーム分配ヘッドを個別に割り当てた後、スチームボイラーから延長されるスチーム供給管を開閉弁付き分岐管によってそれぞれのスチーム分配ヘッドと並列に連結させる一方、それぞれの使用先をなすスチーム熱交換器は分配管によって当該スチーム分配ヘッドと並列に連結される。
【選択図】図２

【特許請求の範囲】

【請求項1】

スチームボイラーのボイラータンクから延長されるスチーム供給管が、船舶内のスチーム使用先ごとに提供されたスチーム熱交換器に連結設置され、前記スチーム熱交換器から延長されるドレイン配管が凝縮水タンクに連結設置され、前記凝縮水タンクから供給ポンプを備える状態で延長される凝縮水供給管がスチームボイラーのボイラータンクに連結設置された構成をベースとする船舶用スチーム供給システムであって、
前記スチーム使用先は、船舶運用時の特定の条件を基準として当該条件に符合して使用されるスチーム熱交換器を一つのグループ単位にグループ化しておいた少なくとも２つの使用先に区分され、前記それぞれの使用先ごとにスチーム分配ヘッドが個別に割り当てられるように構成され、
前記スチームボイラーのボイラータンクから延長されるスチーム供給管は、開閉弁を備える分岐管によってそれぞれのスチーム分配ヘッドと並列に連結設置され、前記それぞれの使用先をなすスチーム熱交換器は、分配管によって当該スチーム分配ヘッドと並列に連結設置されることを特徴とする船舶用スチーム供給システム。

【請求項2】

前記スチーム使用先は、船舶の運航時にのみ使用される条件のスチーム熱交換器グループと、船舶の停泊時にのみ使用される条件のスチーム熱交換器グループと、船舶の運航時と停泊時の両方に使用される条件のスチーム熱交換器グループにして、合計３つの使用先に区分されることを特徴とする請求項１に記載の船舶用スチーム供給システム。

【請求項3】

前記スチームボイラーのボイラータンクの下端側から循環配管が延長され、前記循環配管が循環ポンプと電気ヒーターを順次経た後、ボイラータンクの上端側に再び連結設置され、
前記電気ヒーターを経過した位置に該当する循環配管側から開閉弁付き補助供給管がさらに分岐され、前記補助供給管がスチームボイラーのボイラータンクから延長されるスチーム供給管に連結設置され、
前記補助供給管の分岐点を経過した位置に該当する循環配管側にも開閉弁が設置され、前記補助供給管が連結される箇所の以前位置に該当するスチーム供給管測には、スチームボイラーからスチームが排出されるか否かを感知するセンサー機構がチェックバルブと一緒に設置されることを特徴とする請求項１又は２に記載の船舶用スチーム供給システム。

【請求項4】

前記凝縮水タンクから供給ポンプを備える状態で延長される凝縮水供給管は、船舶内の清水タンクから供給ポンプを備える状態で延長される清水供給管に連結され、スチームボイラー用補充水供給管を提供するように構成され、
前記補充水供給管から開閉弁を備える状態で延長されるバイパス管が循環ポンプと電気ヒーターとの間に該当する位置で循環配管に連結設置され、前記バイパス管の分岐点を経過した位置に該当する補充水供給管にも開閉弁が設置されることを特徴とする請求項３に記載の船舶用スチーム供給システム。

【請求項5】

前記バイパス管には補充水の予熱ヒーターが設置されることを特徴とする請求項４に記載の船舶用スチーム供給システム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、船舶のスチームボイラーで生成されたスチームを船舶内のスチーム使用先ごとに提供されたスチーム熱交換器へ分散供給させ、それぞれのスチーム熱交換器を経て排出された凝縮水を回収してスチームボイラー用補充水として再供給させるようにした船舶用スチーム供給システムに関する。

【背景技術】

【0002】

一般に、船舶では、燃料油（重油）と潤滑油のヒーティング作業から各種付帯装備の運転に必要な熱源、暖房及び温水などを確保するためにスチームボイラーで生成されたスチームを活用しており、前記スチームボイラーは、船舶の運航時にメインエンジンから排出される排気ガスの廃熱をスチーム熱源として用いる主ボイラーと、船の停泊時に燃料油を燃焼させてスチーム熱源として用いる補助ボイラーに区分され、前記主ボイラーと補助ボイラーの機能を一つに統合させたスチームボイラーも用いられている。

【0003】

上述のようにスチームボイラーから生成されたスチームを船舶内のスチーム使用先へ分散供給させるようにした従来のスチーム供給システムは、図１に示すように、スチームボイラー１のボイラータンクから延長されるスチーム供給管３が、船舶内のスチーム使用先２０ごとに提供されたスチーム熱交換器７に連結設置され、それぞれのスチーム熱交換器７から延長されるドレイン配管８が凝縮水タンク１１に連結設置され、凝縮水タンク１１から供給ポンプ１５を備える状態で延長される凝縮水供給管１２がスチームボイラー１のボイラータンクに連結設置された構成をベースとするものである。

【0004】

スチームボイラー１は、前述したように主ボイラー、補助ボイラー、またはこれらの機能を統合させたボイラーになることができ、スチームボイラー１に提供されるスチーム熱源２は、メインエンジンから排出された排気ガスの導入機構、燃料油の燃焼バーナー、またはこれらを併用させたものになることができる。スチーム使用先２０を提供するそれぞれのスチーム熱交換器７は、開閉弁６を備える分岐管５によってスチーム供給管３と並列に連結設置されており、スチーム供給管３には、逆流防止用チェックバルブ４が設置されており、それぞれのスチーム熱交換器７から延長されるドレイン配管８は、冷却ユニット９を経て凝縮水タンク１１に連結設置されている。

【0005】

また、凝縮水タンク１１と共に船舶内に提供される清水タンク１３の場合にも、スチームボイラー１の稼働に必要な補充水の供給機能を行い、このために、清水タンク１３から供給ポンプ１５を備える状態で延長される清水供給管１４が凝縮水供給管１２に連結されて補充水供給管１７を提供する一方、補充水供給管１７がスチームボイラー１のボイラータンクに連結設置されており、凝縮水供給管１２と清水供給管１４との連結部の以前位置にもそれぞれの配管ごとに逆流防止用チェックバルブ４が設置されており、分岐管５の開閉弁６は船舶の操舵室などでリモートコントロールが可能な電磁弁が主に使用され、清水タンク１３には清水補充管１６がさらに連結設置されている。

【0006】

しかし、上述した従来のスチーム供給システム１０は、スチームボイラー１で生成されたスチームを船舶内の全てのスチーム使用先２０に一括供給させることにより、船舶の運航時や停泊時などの特定の条件に合わせて当該条件で使用されないスチーム熱交換器７にもスチームが無分別に供給されるおそれが高いという問題点があり、これにより、スチームの無駄な消費をもたらすのはもとより、スチーム熱交換器７における加熱性能が低下するなど、エネルギーの効率的な活用と管理の面で非合理的且つ非経済的であるという問題点があった。

【0007】

かかる問題点を補完するためには、船舶の運航時や停泊時などの特定の条件に合わせて当該条件に符合して使用されるスチーム熱交換器７側にのみスチームが流動するようにし、それ以外の残りのスチーム熱交換器７側には、スチームの流動を遮断させなければならないので、これは、船舶内の複数の箇所に散在する多くの個数のスチーム熱交換器７を特定の条件に合わせて使用と非使用に一次区分させた後、非使用に該当するスチーム熱交換器７の開閉弁６を一々個別に閉鎖させる非常に煩わしくてやかましくて面倒な作業となるという問題点があった。

【0008】

上述した要因により、それぞれのスチーム熱交換器７を介したスチームの供給と遮断を特定の条件に合わせて迅速かつ正確に区分して行うことが難しくなるだけでなく、それぞれのスチーム熱交換器７の入口側に提供される開閉弁６を電磁弁に設置しておいた状態でそれぞれの電磁弁をコントローラと接続させる方式によって船舶の操舵室などでそれぞれのスチーム熱交換器７を介したスチームの供給と遮断を遠隔自動制御方式で行うようにする場合にも、当該制御ルートの構築と操作が非常にやかましくなるという問題点があった。

【0009】

他の一方で、従来のスチーム供給システム１は、船舶の停泊時に必要なスチームの生成のために、スチームボイラー１としての補助ボイラーまたは統合式ボイラーに設置されたバーナーで燃料油を燃焼させる方式が適用される。このため、燃料油の燃焼ガスによる環境汚染（大気汚染）が誘発されるのはもとより、当該バーナーが故障などによって使用不可である場合は、スチームの円滑な供給と船舶の安定的な停泊維持にかなり支障をきたすという問題点があった。

【0010】

上述した従来の問題点を補完するため、当該スチームボイラー１のボイラータンクの下端側から、循環ポンプと電気ヒーターが備えられた循環配管を延長させた後、前記循環配管をボイラータンク上端側に再び連結させることにより、ボイラータンクに貯留された水を電気ヒーターで加熱してボイラータンクの上端の内側に再循環させるにつれて加熱水の温度が潜熱に吸収されて飽和状態になる過程で発生した蒸気をスチーム熱交換器７へ供給できるようにした技術が、本出願人によって韓国特許出願第２０２１－９９１９５号で先出願され、特許登録（韓国特許第１０－２３２１１７１号）されている。

【0011】

しかし、上述した先出願の場合においても、スチームボイラー１のボイラータンクに連結される循環配管の出口側、またはスチームボイラー１のボイラータンクから延長されるスチーム供給管３の入口側が詰まってしまう場合、または循環配管に設置された循環ポンプの故障や誤作動が発生する場合には、電気ヒーターを用いたスチームの供給が不可能になるという問題点があり、ボイラータンクに貯留された水（補充水）を電気ヒーター２３に供給させるために、補充水用供給ポンプ１５が循環ポンプと一緒に二重に稼働させることによるエネルギーの無駄な消費をもたらすという問題点があった。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0012】

【特許文献1】韓国登録特許第１０－２３２１１７１号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0013】

本発明は、上述の問題点を解決するためになされたもので、船舶運用時の特定の条件を基準として当該条件に符合して使用されるスチーム熱交換器を一つのグループ単位にグループ化してスチーム使用先を少なくとも２つの使用先に区分させ、前記それぞれの使用先ごとにスチーム分配ヘッドを個別に割り当てた後、前記スチームボイラーから延長されるスチーム供給管を開閉弁付き分岐管によってそれぞれのスチーム分配ヘッドと並列に連結させる一方、それぞれの使用先をなすスチーム熱交換器は分配管によって当該スチーム分配ヘッドと並列に連結させることにより、船舶の運航時や停泊時などの特定の条件に合わせて当該条件で使用されないスチーム熱交換器グループへのスチーム供給を最小限のバルブ制御のみでも迅速かつ正確に一括遮断させることができるようにし、これにより、スチームボイラーで生成されたスチームを船舶内のスチーム使用先に無分別に供給させた従来の方式とは異なり、スチームの無駄な消費を防止し且つスチーム熱交換器における加熱性能を大きく向上させると共に、スチーム供給用制御ルートの構築及び操作も極めて容易に行うことができる船舶用スチーム供給システムを提供することをその主な技術的課題とする。

【0014】

また、本発明は、スチームボイラーのボイラータンクの下端側から、循環ポンプと電気ヒーターが順次備えられた循環配管を延長させ、これをボイラータンクの上端側に再び連結させるが、前記電気ヒーターを経過した位置に該当する循環配管側から開閉弁付き補助供給管をさらに分岐させ、これをスチーム供給管と連結させ、前記補助供給管の分岐点を経過した位置に該当する循環配管側にも開閉弁を設置する一方、補助供給管が連結される箇所の以前位置に該当するスチーム供給管測には、スチームの排出有無を感知するセンサー機構をチェックバルブと共に設置し、前記補充水供給管からは開閉弁と予熱ヒーターを備えるバイパス管を延長させ、これを循環ポンプと電気ヒーターとの間に該当する位置で循環配管と連結させ、前記バイパス管の分岐点を経過した位置に該当する補充水供給管にも開閉弁を設置することにより、循環配管の出口側又はスチーム供給管の入口側が詰まってしまう場合、または循環ポンプ故障や誤作動が発生する場合にも、電気ヒーターを用いたスチームの供給を可能にするとともに、一つのポンプ機構のみを使用しても電気ヒーターへの補充水の供給を行うことができるようにすることを別の技術的課題とする。

【課題を解決するための手段】

【0015】

本発明による船舶用スチーム供給システムは、スチームボイラーのボイラータンクから延長されるスチーム供給管が、船舶内のスチーム使用先ごとに提供されたスチーム熱交換器に連結設置され、前記スチーム熱交換器から延長されるドレイン配管が凝縮水タンクに連結設置され、前記凝縮水タンクから供給ポンプを備える状態で延長される凝縮水供給管がスチームボイラーのボイラータンクに連結設置された構成をベースとする船舶用スチーム供給システムであって、前記スチーム使用先は、船舶運用時の特定の条件を基準として当該条件に符合して使用されるスチーム熱交換器を一つのグループ単位にグループ化しておいた少なくとも２つの使用先に区分され、前記それぞれの使用先ごとにスチーム分配ヘッドが個別に割り当てられるように構成され、前記スチームボイラーのボイラータンクから延長されるスチーム供給管は、開閉弁を備える分岐管によってそれぞれのスチーム分配ヘッドと並列に連結設置され、前記それぞれの使用先をなすスチーム熱交換器は、分配管によって当該スチーム分配ヘッドと並列に連結設置されることを特徴とする。

【0016】

前記スチーム使用先は、船舶の運航時にのみ使用される条件のスチーム熱交換器グループと、船舶の停泊時にのみ使用される条件のスチーム熱交換器グループと、船舶の運航時と停泊時の両方に使用される条件のスチーム熱交換器グループにして、合計３つの使用先に区分されることを特徴とする。

【0017】

また、前記スチームボイラーのボイラータンクの下端側から循環配管が延長され、前記循環配管が循環ポンプと電気ヒーターを順次経た後、ボイラータンクの上端側に再び連結設置され、前記電気ヒーターを経過した位置に該当する循環配管側から開閉弁付き補助供給管がさらに分岐され、前記補助供給管がスチームボイラーのボイラータンクから延長されるスチーム供給管に連結設置され、前記補助供給管の分岐点を経過した位置に該当する循環配管側にも開閉弁が設置され、前記補助供給管が連結される箇所の以前位置に該当するスチーム供給管測には、スチームボイラーからスチームが排出されるか否かを感知するセンサー機構がチェックバルブと一緒に設置されることを特徴とする。

【0018】

前記凝縮水タンクから供給ポンプを備える状態で延長される凝縮水供給管は、船舶内の清水タンクから供給ポンプを備える状態で延長される清水供給管に連結され、スチームボイラー用補充水供給管を提供するように構成され、前記補充水供給管から開閉弁を備える状態で延長されるバイパス管が循環ポンプと電気ヒーターとの間に該当する位置で循環配管に連結設置される一方、前記バイパス管の分岐点を経過した位置に該当する補充水供給管にも開閉弁が設置されることを特徴とする。

【0019】

前記バイパス管には、補充水の予熱ヒーターが設置されることを特徴とする。

【発明の効果】

【0020】

上述した本発明によれば、船舶の運航時や停泊時などの特定の条件に合わせて当該条件で使用されないスチーム熱交換器グループ（使用先）へのスチームの供給を、当該グループに割り当てられたスチーム分配ヘッドの入口側の開閉弁を閉鎖させるだけでも迅速かつ正確に一括遮断させることができるという効果を奏する。これにより、船舶内に散在した多くの数のスチーム熱交換器にスチームを無分別に供給させた従来の方式とは異なり、スチームの無駄な消費を防止し且つスチーム熱交換器における加熱性能を大きく向上させるとともに、スチーム供給用制御ルートの構築及び操作も非常に容易に行うことができる。

【0021】

また、スチームボイラーのボイラータンクに貯留された水を電気ヒーターで加熱及び循環させて船舶の停泊時に必要なスチームの供給を可能にした先出願の利点をそのまま活用するが、スチームボイラーからスチーム供給管へスチームが排出されるか否かをセンサー機構で判断した後、前記補助供給管と開閉弁を用いて電気ヒーターを経た加熱水の供給経路を必要に応じてボイラータンクからスチーム供給管測に転換させることができるようにすることにより、ボイラータンクに連結された循環配管の出口側又はスチーム供給管の入口側が詰まってしまう場合にも電気ヒーターを用いたスチーム使用先へのスチームの供給及びこれによる船舶の安定的な停泊維持を可能にするという効果を奏する。

【0022】

また、スチームボイラーのボイラータンクから循環配管の循環ポンプを経て電気ヒーターに供給されていた補充水の供給経路をバイパス管と開閉弁を用いて電気ヒーター側に直接転換させることができるようにし、バイパス管の予熱ヒーターを用いて補充水の温度もボイラータンクを経由するレベルに昇温させることができるようにすることにより、一つのポンプ機構のみでも電気ヒーターへの補充水の供給を可能にしてエネルギーの無駄な消費を最小限に抑える一方、循環ポンプの故障や誤作動の際にも電気ヒーターを用いたスチーム使用先へのスチームの供給を可能にして船舶の安定的な停泊維持をより確実に保障することができるなどの非常に有用な効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【0023】

【図1】従来の船舶用スチーム供給システムを示す配管図である。

【図2】本発明による船舶用スチーム供給システムを示す配管図である。

【発明を実施するための形態】

【0024】

以下、添付の図２を参照して、本発明の船舶用スチーム供給システムを詳細に説明する。

【0025】

本発明による船舶用スチーム供給システム１０は、図２に示すように、スチームボイラー１のボイラータンクから延長されるスチーム供給管３が、船舶内のスチーム使用先ごとに提供されたスチーム熱交換器７に連結設置され、前記それぞれのスチーム熱交換器７から延長されるドレイン配管８が凝縮水タンク１１に連結設置され、凝縮水タンク１１から供給ポンプ１５を備える状態で延長される凝縮水供給管１２がスチームボイラー１のボイラータンクに連結設置された構成をベースとするものである。

【0026】

スチームボイラー１は、従来技術で説明されているように、主ボイラー、補助ボイラー、またはこれらの機能を統合させたボイラーになることができ、スチームボイラー１に提供されるスチーム熱源２は、メインエンジンから排出された排気ガスの導入機構、燃料油の燃焼バーナー、またはこれらを併用させたものになることができ、スチーム供給管３には、逆流防止用チェックバルブ４が設置されており、前記それぞれのスチーム熱交換器７から延長されるドレイン配管８は、冷却ユニット９を経て凝縮水タンク１１に連結設置されている。

【0027】

また、凝縮水タンク１１と一緒に船舶内に提供される清水タンク１３の場合にも、スチームボイラー１の稼働に必要な補充水の供給機能を行い、このために、清水タンク１３から供給ポンプ１５を備える状態で延長される清水供給管１４が凝縮水供給管１２に連結されて補充水供給管１７を提供する一方、補充水供給管１７がスチームボイラー１のボイラータンクに連結設置されており、凝縮水供給管１２と清水供給管１４との連結部の以前位置にもそれぞれの配管ごとに逆流防止用チェックバルブ４が設置されており、清水タンク１３には清水補充管１６がさらに連結設置されている。

【0028】

必要に応じては、凝縮水タンク１１と清水タンク１３を一つの補充水タンクに統合させる一方、当該補充水タンクから供給ポンプ１５を備える補充水供給管１７を単一配管ラインに延長させた後、当該補充水供給管１７をスチームボイラー１のボイラータンクに連結させることもでき、この場合、冷却ユニット９を経たドレイン配管８と清水補充管１６は、補充水タンクに連結設置され、冷却ユニット９は、冷却水とスチーム凝縮水間の熱交換器であってもよく、公知のヒートポンプシステムをなす（冷媒）蒸発器であってもよく、この他にも、スチーム凝縮水を冷却させることができるものであれば如何なる種類の冷却手段が使用されてもよい。

【0029】

本発明の第１要部をなす構成要素としては、船舶運用時の特定の条件を基準として当該条件に符合して使用されるスチーム熱交換器７を一つのグループ単位にグループ化しておく方式によって前記スチーム使用先を少なくとも２つの条件別使用先に区分させる一方、前記それぞれの使用先ごとにスチーム分配ヘッド１８を個別に割り当てた状態で、スチームボイラー１から延長されるスチーム供給管３がそれぞれのスチーム分配ヘッド１８を経て特定の条件別に区分された使用先のスチーム熱交換器７グループに連結設置されるようにした。

【0030】

より具体的には、スチーム供給管３からスチーム分配ヘッド１８の個数に該当するだけの分岐管５を延長させた後、分岐管５によってそれぞれのスチーム分配ヘッド１８がスチーム供給管３と並列に連結設置されるようにし、特定の条件別に区分されたそれぞれの使用先をなすスチーム熱交換器７が分配管１９によって当該スチーム分配ヘッド１８と並列に連結設置されるようにするのであり、前記それぞれの分岐管５上に設置される開閉弁６は、船舶の操舵室などで遠隔自動制御が可能な電磁弁とすることが好ましい。

【0031】

また、前記スチーム使用先を船舶運用時の特定の条件に合わせて少なくとも２つの使用先に区分させる代表的な一例としては、船舶の運航時にのみ使用される条件のスチーム熱交換器７グループと、船舶の停泊時にのみ使用される条件のスチーム熱交換器７グループと、船舶の運航時と停泊時の両方に使用される条件のスチーム熱交換器７グループにして合計３つの使用先に区分することを挙げることができ、図２では、それぞれの使用先を第１使用先２０ａ、第２使用先２０ｂ及び第３使用先２０ｃで表した。

【0032】

上述したように船舶の運航時にのみ使用される条件のスチーム熱交換器７グループでは、船舶のメインエンジンへ供給される燃料油（重油）を燃焼に適したレベルに加熱させることができるように比較的多くの量のスチーム供給が要求される燃料油貯蔵タンクと燃料油セトリングタンク（Ｓｅｔｔｌｉｎｇ ｔａｎｋ）用スチーム熱交換器７を始めとして、メインエンジンの稼働及びプロペラの推進などに必要な周辺機器の予熱に用いられるスチーム熱交換器７を代表的な例として挙げることができる。

【0033】

そして、船舶の停泊時にのみ使用される条件のスチーム熱交換器７グループとしては、メインエンジンの稼働中止によって当該エンジンの内部で燃料油（重油）が固着されることを防止するようにしたメインエンジンウォーミング用スチーム熱交換器７と、燃料油のサービスタンク（Ｓｅｒｖｉｃｅ ｔａｎｋ）及び当該サービスタンクをメインエンジンに連結する循環配管上にそれぞれ設置され、サービスタンクとメインエンジン間の燃料循環に使用される燃料油ウォーミング用スチーム熱交換器７を代表的な例として挙げることができる。

【0034】

また、船舶の運航時と停泊時の両方に使用されるスチーム熱交換器７グループとしては、船室の暖房、温水供給及び厨房用炊事などのためのスチーム熱交換器７を代表的な例として挙げることができる。この他にも、船舶内のスチーム使用先を区分するための特定の条件は、季節条件や運用系統または当該船舶の特殊性などを考慮して任意に選択することができることを明らかにする。

【0035】

上述した方式によって、船舶の運航時や停泊時などの特定の条件に合わせて当該条件で使用されないスチーム熱交換器７グループへのスチームの供給を迅速かつ正確に一括遮断させることができるので、例えば、図２で第２使用先２０ｂに該当するスチーム熱交換器７グループへのスチームの供給を遮断させようとする場合、当該使用先２０ｂに割り当てられたスチーム分配ヘッド１８の入口側の開閉弁６のみを閉鎖させる非常に簡単な操作で当該スチーム分配ヘッド１８と並列に連結された全てのスチーム熱交換器７へのスチーム供給を遮断させることができる。

【0036】

このような観点に即して、それぞれのスチーム分配ヘッド１８を当該グループのスチーム熱交換器７と並列的に連結ささせる分配管１９には、電磁弁としての開閉弁６が設置されなくてもかまわないが、図１に示されている従来のスチーム供給システム１０が既設備の船舶に本発明のスチーム供給システム１０を適用させる場合には、それぞれのスチーム熱交換器７の入口ごとに設置されていた既存の開閉弁６をあえて除去させる必要がないため、これを図面上に示したと解釈すればよい。

【0037】

これとは異なり、本発明のスチーム供給システム１０を新しい船舶の建造時に適用させる場合には、それぞれのスチーム分配ヘッド１８をスチーム供給管３と連結させる分岐管５にのみ電磁弁としての開閉弁６を設置し、当該開閉弁６のみをケーブルによって船舶の操舵室などに提供されたメインコントローラに接続させる一方、必要時に限ってそれぞれのスチーム分配ヘッド１８を当該グループのスチーム熱交換器７と並列に連結させる分配管１９上に手動式開閉弁６を設置するだけでも十分であり、これによりスチーム供給用制御ルートの構築及び操作を従来の場合よりも一層容易に行うことができる。

【0038】

本発明に使用される前記スチーム分配ヘッド１８の場合にも、スチームボイラー１のボイラータンクのように耐圧性能に優れた断熱式保温タンクを適用させることが好ましく、前記スチーム供給管３、分岐管５、分配管１９及びスチーム熱交換器７にも保温断熱材を適用させることが好ましく、前記スチーム分配ヘッド１８の内部から発生する凝縮水を冷却ユニット９に排出させることができるように、それぞれのスチーム分配ヘッド１８から開閉弁６付きドレイン配管８を延長させた後、当該ドレイン配管８が冷却ユニット９の入口側の位置でそれぞれのスチーム熱交換器７から延長されるドレイン配管８に連結設置されるようにすることが好ましい。

【0039】

上述したようにそれぞれのスチーム分配ヘッド１８から延長されるドレイン配管８の開閉弁６も自動制御式電磁弁を使用するが、操舵室などのメインコントローラと直接連係される分岐管５上のスチーム遮断用開閉弁６とは異なり、当該スチーム分配ヘッド１８の内部に一定量の凝縮水が累積されることをセンサー機構で判断して、当該センサー機構がその開閉作動を独立に制御することができるようにすることが好ましく、必要に応じては、それぞれのスチーム分配ヘッド１８上に圧力計と連動する耐圧調整用リリーフバルブなどが凝縮水のセンサー機構と一緒に設置されることもできる。

【0040】

図２を基準とする場合、第１使用先２０ａ、第２使用先２０ｂ及び第３使用先２０ｃごとにスチーム分配ヘッド１８が一つずつ割り当てられたことが示されているが、それぞれの使用先をなすスチーム熱交換器７の数及びこれによるスチーム分配ヘッド１８の容量を考慮して特定の使用先にスチーム分配ヘッド１８を２つまたは３つの個数に割り当てることもでき、この場合、当該使用先を基準としてそれぞれのスチーム分配ヘッド１８ごとにスチーム熱交換器７を適切に配分させた後、このように配分されたスチーム熱交換器７を当該スチーム分配ヘッド１８と並列に連結させることが好ましく、如何なる場合にも、一つのスチーム熱交換器７が２つ以上のスチーム分配ヘッド１８に連結される状況は発生しないようにする。

【0041】

本発明の第２要部に該当する構成要素としては、スチームボイラー１のボイラータンクの下端側から、循環ポンプ２２と電気ヒーター２３が順次備えられた循環配管２１を延長させた後、循環配管２１をスチームボイラー１のボイラータンクの上端側に再び連結させた先出願の構成をベースとして、電気ヒーター２３を経過した位置に該当する循環配管２１側から、開閉弁６付き補助供給管２５をさらに分岐させ、補助供給管２５がスチームボイラー１のボイラータンクから延長されるスチーム供給管３に連結設置されるようにしたのである。

【0042】

また、補助供給管２５の分岐点を経過した位置に該当する循環配管２１側にも開閉弁６が設置される一方、補助供給管２５が連結される箇所の以前位置に該当するスチーム供給管３側には、スチームボイラー１からスチームが排出されるか否かを感知するセンサー機構２６が逆流遮断用チェックバルブ４と一緒に設置されており、補助供給管２５にも、開閉弁６を経過した位置に合わせて逆流遮断用チェックバルブ４が設置されており、電気ヒーター２３は、ケーブル２４ａによってコントローラ２４に連結設置されている。

【0043】

上述した改善方案の適用に応じて、スチームボイラー１のボイラータンクに連結された循環配管２１の出口側又はスチーム供給管３の入口側が詰まってしまう場合、又は他の様々な要因によってスチームボイラー１からスチームが排出されない状況が発生する場合、スチーム供給管３のセンサー機構２６がこれを感知して循環配管２１の開閉弁６を閉鎖させるとともに補助供給管２５の開閉弁６を開放させることにより、電気ヒーター２３を経た加熱水の供給経路をボイラータンク側からスチーム供給管３側に直ちに転換させることができる。

【0044】

これにより、船舶の停泊時に電気ヒーター２３を用いたスチーム使用先へのスチームの供給を中断なく円滑に行うことができるようになることにより、船舶の安定的な停泊維持が可能となり、電気ヒーター２３から排出された加熱水の潜熱吸収、飽和状態への転換及び蒸気の造成機能は、スチームボイラー１のボイラータンクの代わりにそれぞれのスチーム分配ヘッド１８で十分に行うことができるため、電気ヒーター２３から排出された加熱水がスチームボイラー１のボイラータンクを経由しなくてもスチーム使用先へのスチーム供給には全く支障をきたさなくなる。

【0045】

スチーム供給管３に設置されるセンサー機構２６は、スチームの流動（流れ）を感知する流量センサー、またはスチームの排出圧力を感知する圧力センサー、またはスチームの温度を感知する温度センサーを代表的な例として挙げることができるが、スチームボイラー１からスチームが排出されるか否かを感知することができるものであれば、如何なる種類のセンサー機構２６が使用されてもよく、循環配管２１と補助供給管２５に設置される開閉弁６も自動制御式電磁弁とするが、スチーム供給管３のセンサー機構２６と電気ヒーター２３用コントローラ２４によってその開閉作動が独立に制御されることが好ましい。

【0046】

言い換えれば、当該コントローラ２を経て電気ヒーター２３、スチーム供給管３のセンサー機構２６、及び循環配管２１と補助供給管２５の開閉弁６へ電力を供給させるとともに、スチーム供給管３のセンサー機構２６から入力された信号を電気ヒーター２３用コントローラ２４で演算処理して循環配管２１と補助供給管２５の開閉弁を独立に制御するようにするのであり、このような観点から、電気ヒーター２３用コントローラ２４は、スチーム分配ヘッド１８用開閉弁６の制御とは無関係に船舶内のジェネレーターやメインスイッチボードなどと個別に接続させることが好ましい。

【0047】

上述した改善方案にも拘らず、循環配管２１に設置された循環ポンプ２２自体に故障や誤作動が発生する場合には、スチームボイラー１のボイラータンクに貯留された水（補充水）を電気ヒーター２３に供給させて船舶の停泊時に必要なスチームを生成させることが不可能であるため、これについての追加的な補完策が要求されたのはもとより、循環ポンプ２２の正常稼働が可能な状況でもボイラータンクに貯留された水を電気ヒーター２３へ供給させることができるように凝縮水供給管１２又は清水供給管１４に設置された供給ポンプ１５を循環ポンプと一緒に二重に稼働させることによるエネルギーの無駄な消費も減らすことができる方案が要求された。

【0048】

上述した補完及び対処方案として提案された本発明の第３要部に該当する構成要素として、補充水供給管１７から開閉弁６付きバイパス管２７が延長された後、当該バイパス管２７が循環ポンプ２２と電気ヒーター２３との間に該当する位置で循環配管２１と連結設置されており、バイパス管２７の分岐点を過ぎた位置に該当する補充水供給管１７にも開閉弁６が設置される一方、バイパス管２７には補充水の予熱ヒーター２８が設置されており、予熱ヒーター２８の場合にもケーブル２４ａによって電気ヒーター２３用コントローラ２４と連結設置されている。

【0049】

上述した方式によってスチームボイラー１のボイラータンクから循環配管２１の循環ポンプ２２を経て、電気ヒーター２３に供給されていた補充水の供給経路をバイパス管２７から電気ヒーター２３側に直接転換させることができるようにすることにより、循環ポンプ２２の故障や誤作動の際にも、電気ヒーター２３を用いたスチーム使用先へのスチームの供給を可能にして船舶の安定的な停泊維持をより確かに保障することができ、循環ポンプ２２の故障または誤作動か否かを判断するために循環配管２１または補助供給管２５にも、補充水または加熱水の流動有無を判断するセンサー機構を適用させることが好ましい。

【0050】

言い換えれば、スチームボイラー１からスチーム供給管３を経てスチームが排出されない場合、当該位置のセンサー機構２６がこれを感知して、電気ヒーター２３から排出される加熱水の流動経路を、前述した方式でボイラータンクではなく、補助供給管２５側に一次転換させ、その後、補助供給管２５を通じた加熱水の流動も当該位置のセンサー機構で感知されない場合には、これを循環ポンプ２２の故障又は誤作動と判断して補充水供給管１７の開閉弁６を閉鎖させるとともにバイパス管２７の開閉弁６を開放させることにより、補充水の流動経路もボイラータンクではなくバイパス管２７側に最終転換させるようにするのである。

【0051】

上述した順次的な判断及びバルブ制御過程を経ることなく、スチームボイラー１からスチーム供給管３へスチームが排出されないと判断された直後に加熱水と補充水の流動経路を補助供給管２５とバイパス管２７側に同時に転換させることもでき、循環ポンプ２２の正常稼働が可能な状況でも補充水供給管１７の開閉弁６を閉鎖させ且つバイパス管２７の開閉弁６を開放させるとともに、循環ポンプ２２の稼働を中止させ、凝縮水供給管１２または清水供給管１４の供給ポンプ１５のみを稼働させて電気ヒーター２３に補充水を直接供給させることにより、循環ポンプ２２と供給ポンプ１５の同時稼働によるエネルギー無駄な消費を減らすことができる。

【0052】

上述したように循環ポンプ２２の正常稼働が可能であるにも拘らず、補充水を電気ヒーター２３に直接供給させる場合は、スチームボイラー１からスチーム供給管３へスチームが排出されない状況に適用することが好ましく、この場合、電気ヒーター２３に供給される補充水がボイラータンクを経ないため、ボイラータンクの内部から補充水として回収される加熱水の潜熱だけを予熱ヒーター２８で保全させるようにした。これにより、電気ヒーター２３における補充水の加熱性能及びスチーム使用先によるスチームの供給性能を一定のレベルに維持させることができる。

【0053】

上述した構成を有する本発明のスチーム供給システム１０によれば、船舶の運航時や停泊時などの特定の条件に合わせて当該条件で使用されないスチーム熱交換器７グループ（使用先）へのスチームの供給を当該グループに割り当てられたスチーム分配ヘッド１８の入口側の開閉弁６を閉鎖させる簡単な操作のみでも迅速かつ正確に一括遮断させることができ、これにより、船舶内に散在した多くの個数のスチーム熱交換器７へスチームを無分別に供給させた従来の方法とは異なり、スチームの無駄な消費を防止し且つスチーム熱交換器７における加熱性能を大きく向上させるとともに、スチーム供給用制御ルートの構築及び操作も非常に容易に行うことができる。

【0054】

これに加えて、スチームボイラー１のボイラータンクに貯留された水を電気ヒーター２３で加熱及び循環させて船舶の停泊時に必要なスチームの供給を可能にした先出願の利点をそのまま活用するが、スチームボイラー１からスチーム供給管３へスチームが排出されるか否かをセンサー機構２６で判断した後、前記補助供給管２５と開閉弁６を用いて電気ヒーター２３を経た加熱水の供給経路を必要に応じてボイラータンクからスチーム供給管３側へ転換させることができるようにすることにより、ボイラータンクに連結された循環配管２１の出口側またはスチーム供給管３の入口側が詰まってしまう場合でも、電気ヒーター２３を用いたスチーム使用先へのスチームの供給及びこれによる船舶の安定的な停泊維持が可能となる。

【0055】

また、スチームボイラー１のボイラータンクから循環配管２１の循環ポンプ２２を経て電気ヒーター２３に供給されていた補充水の供給経路をバイパス管２７と開閉弁６を用いて電気ヒーター２３側に直接転換させることができるようにし、バイパス管２７の予熱ヒーター２８を用いて補充水の温度もボイラータンクを経由するレベルに昇温させることができるようにすることにより、一つのポンプ機構のみでも電気ヒーター２３への補充水の供給を可能にしてエネルギーの無駄な消費を最小限に抑える一方、循環ポンプ２２の故障や誤作動の際にも電気ヒーター２３を用いたスチーム使用先へのスチームの供給を可能にして船舶の安定的な停泊維持をより確かに保障することができる。

【符号の説明】

【0056】

１ スチームボイラー
２ スチーム熱源
３ スチーム供給管
４ チェックバルブ
５ 分岐管
６ 開閉弁
７ スチーム熱交換器
８ ドレイン配管
９ 冷却ユニット
１０ スチーム供給システム
１１ 凝縮水タンク
１２ 凝縮水供給管
１３ 清水タンク
１４ 清水供給管
１５ 供給ポンプ
１６ 清水補充管
１７ 補充水供給管
１８ スチーム分配ヘッド
１９ 分配管
２０ スチーム使用先
２０ａ 第１使用先
２０ｂ 第２使用先
２０ｃ 第３使用先
２１ 循環配管
２２ 循環ポンプ
２３ 電気ヒーター
２４ コントローラ
２４ａ ケーブル
２５ 補助供給管
２６ センサー機構
２７ バイパス管
２８ 予熱ヒーター

【図1】

【図2】