JP2005002805A - Exhaust device for diesel engine - Google Patents

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JP2005002805A
JP2005002805A JP2003164271A JP2003164271A JP2005002805A JP 2005002805 A JP2005002805 A JP 2005002805A JP 2003164271 A JP2003164271 A JP 2003164271A JP 2003164271 A JP2003164271 A JP 2003164271A JP 2005002805 A JP2005002805 A JP 2005002805A
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diesel engine
gas
pipe
unburned gas
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Toshiji Sase
敏次 佐瀬
Akira Sasaki
昭 佐々木
Toshiaki Kuwabara
利明 桑原
Daisuke Yoshida
大輔 吉田
Yoshiharu Takahashi
義治 高橋
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Ebara Corp
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Ebara Corp
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an exhaust device for a diesel engine capable of preventing explosion by unburned gas by reducing temperature of unburned gas exhausted from the diesel engine or removing spark contained in exhaust gas. <P>SOLUTION: In this exhaust device for the diesel engine for leading exhaust gas exhausted from the diesel engine 1 into an exhaust silencer 9 through an exhaust pipe 2, the exhaust pipe 2 is branched into an exhaust pipe (flow-in pipe) 3 side and a bypass pipe 4, a water tank 7 in which water is filled onto an exhaust pipe (flow-in pipe) 3 side is attached, and a partition valve 8 is attached on the halfway of the bypass pipe 4. When the exhaust gas exhausted from the diesel engine 1 contains unburned gas, the partition valve 8 is closed so that the exhaust gas passes through water in the water tank 7. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明はディーゼルエンジンの排気装置に関し、特に清水・その他の液体を移送・排液・加圧するポンプ機械場又はその他設備における主ポンプ駆動用等に利用されるディーゼルエンジンの排気装置として用いて好適な排気装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
ディーゼルエンジンの運転において、周囲が低温度の環境でディーゼルエンジンを始動すると、ディーゼルエンジンの各シリンダ内において充分な温度上昇が得られずに燃焼不良が起こり、その結果未燃焼ガスが発生する場合がある。この未燃焼ガスは、排気管の形状にもよるが、排気管内に溜まった状態となり、再度ディーゼルエンジンを始動する時にこの未燃焼ガスに着火したり、未燃焼ガスの温度が上昇する影響を受けて、排気管内で爆轟が起こる危険がある。この爆轟現象は、大きな衝撃波を伴うため、排気管又は排気サイレンサー等に大きな損害を与えるだけでなく、周囲の人間にも被害を与える恐れがあり、非常に危険な現象である。
【0003】
このため、低温度の環境でディーゼルエンジンを始動する場合には、未燃焼ガスが発生しないように温度低下防止用の燃料配管用ヒーターを設置したり、始動時の燃焼制御を行い始動性を向上する等の対策をとる必要がある。また、始動性の向上を図ることができない場合には、排気管内に残留した未燃焼ガスを排出するために排風ファン設備を設ける対策が必要とされている。
【0004】
上記のように、ディーゼルエンジンの始動性を向上する対策では、温度低下防止用の燃料配管用ヒーターの設置と始動時の燃料制御を行う必要があるが、燃料配管用ヒーターを設置する場合は、燃料配管だけでなく燃料槽の保温も考慮する必要があり、設備が高価になってしまう。また、燃料制御はディーゼルエンジン自体の改造をしなければならない。また、これらの手段でディーゼルエンジンの始動性を向上したとしても、未燃焼ガスの発生を完全に防止することは難しく、未燃焼ガスが発生してしまった場合には爆轟を防ぐ対策がないため、上記の爆轟に伴う危険を防止することはできない。
【0005】
さらに、排気管に排風ファンを設ける対策では、排気管途中に機械設備を追加することになり、装置の信頼性の低下につながる。そのうえ、この排風ファンには未燃焼ガスの完全な排出ができることが要求されるが、その確認をすることは難しいのが現状である。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は上述の点に鑑みてなされたもので、その目的は、ディーゼルエンジンから排出された未燃焼ガスの温度を下げ、或いは未燃焼ガスを分離して排気ガス中から取り除くことで、未燃焼ガスによる爆轟を防止することができるディーゼルエンジンの排気装置を提供することにある。
【0007】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため請求項1に記載の発明は、ディーゼルエンジンから排出された排気ガスを排気管を通して排気サイレンサーへ導くディーゼルエンジンの排気装置において、前記排気管に液体を入れた液槽を取り付けて、ディーゼルエンジンから排出された排気ガスを該液槽に入れた液体内を通過させるよう構成したことを特徴とする。
【0008】
上記のように、排気ガスを液槽に入れた液体内を通過させるよう構成したので、爆轟の原因となる火の粉等を遮断すると共に、未燃焼ガスを含む排気ガスの温度を下げることができるから、爆轟をほぼ確実に防止できる。
【0009】
また請求項2に記載の発明は、請求項1に記載のディーゼルエンジンの排気装置において、前記排気管に、前記液槽より上流側に設けた分岐部から分岐し、前記液槽より下流側に設けた合流部で合流するバイパス管を設け、該バイパス管の途中に開閉仕切弁を取り付けたことを特徴とする。
【0010】
上記のように、バイパス管を設け、該バイパス管の途中に開閉仕切弁を取り付けたので、ディーゼルエンジンから未燃焼ガスが発生している場合には、排気ガスを液槽に導き、爆轟の原因となる火の粉等を遮断すると共に、未燃焼ガスを含む排気ガスの温度を下げることができ、また、未燃焼ガスが発生していない場合には、排気ガスを液槽に入れた液体内を通過させずに排出させてディーゼルエンジンに余分な負荷をかけずに運転することが可能となる。
【0011】
また、請求項3に記載の発明は、請求項1に記載のディーゼルエンジンの排気装置において、前記排気管に、前記液槽より上流側に設けた分岐部から分岐し、前記液槽より下流側に設けた合流部で合流するバイパス管を設け、前記排気管の、前記分岐部に三方向切換弁を取り付け、前記液槽と前記合流部の間に逆止弁を取り付けたことを特徴とする。
【0012】
上記のように、バイパス管を設け、分岐部に三方向切換弁を取り付け、液槽と合流部の間に逆止弁を取り付けたので、ディーゼルエンジンから未燃焼ガスが発生している場合には、排気ガスを液槽に導き、爆轟の原因となる火の粉等を遮断すると共に、未燃焼ガスを含む排気ガスの温度を下げることができ、未燃焼ガスが発生していない場合には、排気ガスを液槽に入れた液体内を通過させずに排出させてディーゼルエンジンに余分な負荷をかけずに運転することが可能となる。
【0013】
また、請求項4に記載の発明は、請求項2又は請求項3に記載のディーゼルエンジンの排気装置において、ディーゼルエンジンから排出された排気ガス中の未燃焼ガスを検出する未燃焼ガス検出手段を設け、前記未燃焼ガス検出手段が未燃焼ガスを検出したとき前記開閉仕切弁を閉じ又は前記三方向切換弁を前記液槽側に切換えることを特徴とする。
【0014】
上記のように、未燃焼ガス検出手段を設け、未燃焼ガス検出手段が未燃焼ガスを検出したとき開閉仕切弁を閉じ又は三方向切換弁を液槽側に切換えるので、未燃焼ガスの発生に応じて、排気ガスの通過経路を切り換えることが可能となり、爆轟を防止できると共に、未燃焼ガスが発生しない場合にはディーゼルエンジンに余分な負荷をかけずに運転することが可能となる。
【0015】
また、請求項5に記載の発明は、請求項1に記載のディーゼルエンジンの排気装置において、前記液槽は、前記排気管の後端部に取り付けると共に、前記排気サイレンサーと一体に構成したことを特徴とする。
【0016】
上記のように、液槽と排気サイレンサーを一体型構造としたことで、バイパス管が無くなり、排気装置全体をコンパクトに構成できる。
【0017】
また、請求項6に記載の発明は、ディーゼルエンジンから排出された排気ガスを排気管を通して排気サイレンサーへ導くディーゼルエンジンの排気装置において、前記排気管に、排気ガス中の未燃焼ガスを分離する未燃焼ガス分離手段を設けたことを特徴とする。
【0018】
上記のように、未燃焼ガス分離手段を設けたことで、排気ガス中の未燃焼ガスを分離除去することが可能となり、未燃焼ガスが排気サイレンサーに導かれることがない。
【0019】
また、請求項7に記載の発明は、請求項6に記載のディーゼルエンジンの排気装置において、前記未燃焼ガス分離手段は、未燃焼ガス用フィルターと燃焼ガス用フィルターを備え、排気ガス中の未燃焼ガスが所定の許容値以上である場合、前記未燃焼ガス用フィルターを前記排気管中に配置し、排気ガス中の未燃焼ガスが所定の許容値以下である場合、前記燃焼ガス用フィルターを前記排気管中に配置するように構成されていることを特徴とする。
【0020】
上記のように、未燃焼ガス分離手段は、排気ガス中の未燃焼ガスが所定の許容値以上か以下かによって、排気管中に未燃焼ガス用フィルター又は燃焼ガス用フィルターを配置するように構成されているので、排気ガス中の未燃焼ガスが所定の許容値以上の場合、その未燃焼ガスが排気サイレンサーへ導かれることはない。
【0021】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態例を図面に基づいて説明する。図1は本発明にかかるディーゼルエンジンの排気装置の第一実施形態例を示す図である。図1において、ディーゼルエンジン1の排気口に取り付けられた排気管2は、排気サイレンサー9へ接続されている。排気サイレンサー9には更に排気管6が取り付けられている。
【0022】
排気管2は、その途中で排気管(流入管)3とバイパス管4とに分岐し、排気管(流入管)3は水槽(液槽)7内の液体(本実施形態では水10)中へ排気ガスを放出させる流出管となる。バイパス管4の途中には仕切弁(開閉弁)8が取り付けられている。さらに、水槽7には排気管(流出管)5が取り付けられ、該排気管(流出管)5はバイパス管4と仕切弁8の下流側で合流して一本の排気管2となり、排気サイレンサー9に接続されている。
【0023】
ここで、水槽7内に貯められた水10の水位(水面)10aは排気管(流入管)3の開口端よりも上位に位置し、排気管(流出管)5の開口端よりも下位に位置している。これにより、排気管(流入管)3から水中へ放出された排気ガスが、浮力により水槽7内の液面上に放出され、排気管(流出管)5へと流入する。なお、排気管(流入管)3及び排気管(流出管)5の開口端と水位10aとの位置関係は、上記に限るものではなく、図中点線で示すように、排気管(流出管)5の開口端が水位10aよりも下位に位置していてもよい。その場合は、排気ガスは水中から直接排気管(流出管)5へ流入する。なお、13は掃気弁であり、この掃気弁13は排気管2内部の掃気に使用し、通常は閉じられており、掃気時のみ開いて使用する。
【0024】
上記構成のディーゼルエンジンの排気装置の動作を説明する。なお、本排気装置は、後に詳述するように、ディーゼルエンジン1から排出される排ガス中に未燃焼ガスが含まれているか否かを検出する未燃焼ガス検出手段を具備しており、上記仕切弁8は該未燃焼ガス検出手段が未燃焼ガスを検出した場合は閉じ、検出しない場合は開くようになっている。ディーゼルエンジン1の始動時にディーゼルエンジン1の内部で完全な燃焼が行われず未燃焼ガスが発生した場合、未燃焼ガス検知手段が未燃焼ガスの発生を検出し、仕切弁8を閉じる。なお、ここで未燃焼ガスの検出とは、排気ガス中に許容値以上の未燃焼ガスが検出されることを意味する。
【0025】
未燃焼ガス検出手段を詳述すると下記のようになる。ディーゼルエンジンには、始動時に回転速度が0から規定の速度まで上がったことを検知する規定速度検知器(図示せず)が取り付けられている。そして、始動から一定時間までにこの規定速度検知器が作動しない場合には、ディーゼルエンジンに何らかの故障が発生しているとして、ディーゼルエンジンを停止する制御が働くようになっている。この規定速度検知器を利用して、ディーゼルエンジンの始動から一定時間内に該規定速度検知器が作動したとき、つまりディーゼルエンジンが正常に起動したときは未燃焼ガスを発生していないとし、一方、ディーゼルエンジンの始動から一定時間を経過した後に規定速度検知器が作動しなかったとき、つまりディーゼルエンジンが正常に起動しなかったときは未燃焼ガスを発生しているとする未燃焼ガス検出手段である。即ち、規定速度検知器がディーゼルエンジンの始動から一定時間内に作動したとき仕切弁8を開いて、バイパス管4へ排気ガスを流入させ、規定速度検知器がディーゼルエンジンの始動から一定時間経過しても作動しなかったとき仕切弁8を閉じて、排気ガスを排気管(流入管)3側へ流入させ水槽7内へ導く。
【0026】
また、未燃焼ガス検出手段の他の例としては、排気ガスの温度を検知する方法がある。ディーゼルエンジン1が正常に起動している場合には、燃料はエンジンのシリンダー内で燃焼されるため、ディーゼルエンジン1から排出される排気ガスは高温になる(約400℃程度)。それに対し、ディーゼルエンジン1が正常に起動していなければ、燃料は十分に燃焼しておらず、排気ガス中には未燃焼ガスが含まれる。この未燃焼ガスは、燃焼ガスと比較して温度が低いから、排気ガスの温度を測定することにより、排気ガス中に未燃焼ガスが含まれているか、未燃焼ガスの割合も検知することができる。このように排ガス温度により排ガス中の未燃焼ガスを検出する方法である。即ち、排気ガス温度を測定し、排気ガス温度が所定温度以上のときは仕切弁8を閉じ、排気ガス温度が所定温度以下の場合には、仕切弁8を開く。
【0027】
上記のように、未燃焼ガスが発生している(排気ガス中に許容値以上の未燃焼ガスが含まれる)場合、仕切弁8を閉じた状態にするため、この未燃焼ガスを含んだ排気ガスは直接排気サイレンサー9へ流入することなく、排気管(流入管)3へと流入し、排気管(流入管)3から水槽7内部の水10中へと流出する。水10中へと放出された排気ガスは浮力により水10中を上昇し水槽7内の水面10a上に放出され、排気管(流出管)5内へ流入し排気管2を通って排気サイレンサー9、排気管6を経て外部へ排出される。ここで、排気管(流出管)5の開口端が水位10aよりも下側に位置する場合、即ち排気管(流出管)5の開口端が水中に位置する場合は、排気ガスは水10中から直接排気管(流出管)5へ流入する。
【0028】
未燃焼ガスが排気管内部で燃焼して爆轟に至る現象は、排気ガス中の火の粉等による着火や、未燃焼ガスの温度上昇等が原因で起こるが、このように排気ガスを水中を通過させることで、排気ガス中の火の粉を除去し、排気ガスの温度を下げることが可能となるので、未燃焼ガスによる爆轟を防ぐことができる。
【0029】
一方、ディーゼルエンジン1の起動時において、正常に燃焼が行われて未燃焼ガスが発生しなかった場合には、未燃焼ガス検出手段がそれを検出し、仕切弁8を開いた状態とするので、排気管2を通る排気ガスは排気管(流入管)3へ流入せずにバイパス管4を通って排気サイレンサー9、排気管6を経て外部へ排出される。これにより、ディーゼルエンジン1が正常な運転を行っている時は、損失水頭の小さいバイパス管4を排気ガスが通り、水槽7内の水中を通過しないようにしたので、ディーゼルエンジン1に余分な負荷をかけずに運転することが可能となる。
【0030】
上記のように排気管2の途中に水槽7を取り付けたので、この排気装置をメンテナンスする際には、水槽7内の水10を取り替えればよく、その作業を容易に行うことができる。なお、排気管2内部に溜まった未燃焼ガスを掃気する場合には、通常は閉じた状態である掃気弁13を開くことで、排気管2内の掃気が行える。
【0031】
この排気管途中に水槽7を取り付ける手段は、従来の未燃焼ガス対策である、排気管途中に排風ファン等の機器を設置する手段と比較して、既設の排気管途中に水槽7を取り付けることは簡単に行うことができるため、設置費用の削減につながる。なお、排気ガスを水中を通過させることで、排気ガス中に含まれるすすの除去を行うことが可能となり、公害の防止にも効果がある。
【0032】
なお、未燃焼ガス検知手段は、上記のようにディーゼルエンジン1の始動から一定時間後のディーゼルエンジンの回転速度で作動状態から未燃焼ガスを検出する手段、あるいは排気ガスの温度を測定することで未燃焼ガスを検出する手段に限られず、排気ガス中の未燃焼ガスを検知することができる手段であればよい。
【0033】
図2は本発明の第2実施形態例にかかるディーゼルエンジンの排気装置を示す図である。この第2実施形態例が第1実施形態例と異なる点は、バイパス管4の途中に取り付けた仕切弁8に代えて、排気管(流入管)3とバイパス管4との分岐点に三方向切換弁12を取り付け、排気管(流出管)5の途中、即ち水槽7と、バイパス管4と排気管(流出管)5の合流点との間に逆止弁11を取り付けた点である。この三方向切換弁12は図示しない未燃焼ガス検出手段により、第1実施形態例の仕切弁8と同様に、未燃焼ガス検出手段が未燃焼ガスを検知すると、三方向切換弁12を排気管(流入管)3の方向に切り換えるようになっている。即ち、未燃焼ガス検出手段により未燃焼ガスが検出されると排気ガスは排気管(流入管)3の方向へ導かれ、水槽7内の水中へと放出される。また未燃焼ガスが検出されなければ三方向切換弁12はバイパス管4の方向へと切り換わる。
【0034】
このとき、バイパス管4を通った排気ガスは、排気管(流出管)5に逆止弁11が取り付けられているため、排気管(流出管)5から水槽7へと逆流することはなく、そのまま排気サイレンサー9を通り排気管6から外部へ排出される。したがって、ディーゼルエンジン1が正常に運転を行っている間は、排気ガスが水槽7内部の水の中を通過することがないので、高温の排気ガスによる水槽7内部の水10の温度上昇や水10の蒸発を低減することができ、水槽7に水10を補給する頻度を少なく抑えることが可能となり、メンテナンスが簡易になる。
【0035】
なお、第2実施形態例においても、第1実施形態例と同様に排気管2内部に溜まった未燃焼ガスを掃気する場合には、通常は閉じた状態である掃気弁13を開くことで掃気を行える。
【0036】
図3は本発明の第3実施形態例にかかるディーゼルエンジンの排気装置を示す図である。この第3実施形態例は、水槽7を排気管2の後端部に排気サイレンサー9と一体となるよう取り付けて構成している。即ち、排気管2は水槽7に接続され、水槽7の排気サイレンサー9側の壁面に排気管(流出管)5を取り付けて水槽7からの排気ガスが排気サイレンサー9へ入り、排気管6を通って外部に排出されるように構成している。なお、排気管(流出管)5の開口端は図中点線で示すように、水槽7内の水位10aよりも下位に位置してもよい。
【0037】
この排気装置は、排気管2から排気ガスが水槽7内の大気中に放出され、水槽7内の水10中を通って排気管(流出管)5へ流入して排気サイレンサー9へと排出される。このとき、仕切板15を水槽7の天井面から水中に達するように設けておくことにより、水槽7内の水面10a上に放出された排気ガスは水中を通過して排気管(流出管)5から排出される。なお、本実施形態例の場合も排気管2内に未燃焼ガスが溜まった場合には、掃気弁13を開くことで、未燃焼ガスを排出することができる。
【0038】
上記のような構成とすることで、水槽7と排気サイレンサー9とを一体型とし、また、第1及び第2実施形態例にあるバイパス管4や仕切弁8を無くすことで、排気装置のコンパクト化を図ることが可能となり、排気装置の信頼性、施工性が向上することとなる。また、従来の排気管途中に排風ファン等の機器を設置する手段と比較しても、取り付けが容易で、設備の信頼性が高いものとなる。
【0039】
図4は本発明の第4実施形態例にかかるディーゼルエンジンの排気装置を示す図である。図示するように、本排気装置は、ディーゼルエンジン1の排気口に接続された排気管2に排気サイレンサー9が接続され、該排気サイレンサー9には更に排気管6が接続されている。排気管2の途中には未燃焼ガス分離フィルター20が取り付けられている。また、未燃焼ガス分離フィルター20は未燃焼ガス検出手段30の出力、即ち検出結果に応じて動作するようになっている。この未燃焼ガス検出手段30は排気ガスの温度を測定することで、排気ガス中の未燃焼ガスを検出するように構成されており、検出結果に応じて未燃焼ガス分離フィルター20を回転し、その位置を切換えるようになっている。
【0040】
図5は未燃焼ガス分離フィルター20の構成を示す図4のA方向矢視図であり、未燃焼ガス分離フィルター20は円状の本体の中心に取り付けた回転軸23を中心に回転自在に取り付けられており、回転軸23の周囲に燃焼ガス用フィルター21と未燃焼ガス用フィルター22が交互に取り付けられている。未燃焼ガス分離フィルター20を回転軸23を中心に回転することで、排気管2内を通るフィルターを未燃焼ガス用フィルター22から燃焼ガス用フィルター21に、燃焼ガス用フィルター21から未燃焼ガス用フィルター22へと簡単に切り換えることができるようになっている。
【0041】
この未燃焼ガス分離フィルター20としては、燃焼ガスと未燃焼ガスの透過性が異なることを利用して、未燃焼ガスが透過不可であり、燃焼ガスのみ透過可能なフィルターを取り付けたものを用いる。或いは、この未燃焼ガス分離フィルター20の代わりに、燃焼ガスと未燃焼ガスとのガスの成分が異なることを利用して、未燃焼ガスのみを付着させることができる分離装置を用いる。この分離装置によれば燃焼ガスは付着せずにそのまま通過することができる。
【0042】
ディーゼルエンジン1の始動時に完全燃焼が行われた場合には、排気管2内部を流れる燃焼ガスは高温となるため、未燃焼ガス検出手段30により未燃焼ガスが存在しないと判断され、燃焼ガス用フィルター21が排気管2内部に配置される。一方、ディーゼルエンジンの始動時に燃焼不良等の原因により未燃焼ガスが発生した場合には、その発生した未燃焼ガスは排気管2内を流れ、該未燃焼ガスの温度は燃焼ガスの温度に比較して低温であるため、未燃焼ガス検出手段30により未燃焼ガスがあると判断され、未燃焼ガス用フィルター22が排気管2の内部に配置される。これにより、排気ガス中の爆轟の原因となる未燃焼ガスや未燃焼の燃料等が分離除去され、燃焼ガスのみが排気サイレンサー9へ導かれ、排気管6から排出される。
【0043】
この未燃焼ガス用フィルター22及び燃焼ガス用フィルター21は複数個取り付けられており、排気管2内部に配置しているもの以外のものを取り替え、或いは清掃することができるため、未燃焼ガス分離フィルター20のメンテナンスが簡易に行える。
【0044】
また、未燃焼ガス検出手段は、上記の排気ガスの温度を検出することによる方法に限られるものではなく、第1実施形態例と同様、ディーゼルエンジン1に取り付けられた図示しない、ディーゼルエンジン1の始動から一定時間後の回転速度を検知する規定速度検知器でディーゼルエンジン1の作動状態から判断する未燃焼ガス検出手段でも可能である。
【0045】
以上本発明の実施形態を説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲、及び明細書と図面に記載された技術的思想の範囲内において種々の変形が可能である。なお、直接明細書及び図面に記載がない何れの形状や構造であっても、本願発明の作用・効果を奏する以上、本願発明の技術的思想の範囲内である。
【0046】
【発明の効果】
以上説明したように各請求項に記載の発明によれば、以下のような優れた効果を有する。
【0047】
請求項1に記載の発明によれば、排気ガス中の未燃焼ガスの温度を下げることができ、また排気ガス中の火の粉等を遮断することができるので、未燃焼ガスによる爆轟を効果的に防ぐことができる。
【0048】
また請求項2に記載の発明によれば、バイパス管を設け、該バイパス管の途中に開閉仕切弁を取り付けたので、ディーゼルエンジンから未燃焼ガスが発生している場合には、排気ガスを液槽に導き、爆轟の原因となる火の粉等を遮断すると共に、未燃焼ガスを含む排気ガスの温度を下げることで爆轟を防止でき、また、未燃焼ガスが発生していない場合には、排気ガスを液槽に入れた液体内を通過させずに排出させて、ディーゼルエンジンに余分な負荷をかけずに運転することが可能となる。
【0049】
請求項3に記載の発明によれば、バイパス管を設け、分岐部に三方向切換弁を取り付け、水槽と合流部の間に逆止弁を取り付けたので、ディーゼルエンジンから未燃焼ガスが発生している場合には、排気ガスを液槽に導き、爆轟の原因となる火の粉等を遮断すると共に、未燃焼ガスを含む排気ガスの温度を下げることで爆轟を防止でき、また、未燃焼ガスが発生していない場合には、排気ガスを液槽に入れた液体内を通過させずに排出させて、ディーゼルエンジンに余分な負荷をかけずに運転することが可能となる。
【0050】
請求項4に記載の発明によれば、未燃焼ガス検出手段を設け、未燃焼ガス検出手段が未燃ガスを検出したとき開閉仕切弁を閉じ又は三方向切換弁を液槽側に切換えるので、未燃焼ガスの発生に応じて、排気ガスの通過経路を切り換えることが可能となり、未燃焼ガスが発生している場合には、爆轟の原因となる火の粉等を遮断すると共に、未燃焼ガスを含む排気ガスの温度を下げることで爆轟を防止でき、また、未燃焼ガスが発生していない場合には、排気ガスを液槽に入れた液体内を通過させずに排出させてディーゼルエンジンに余分な負荷をかけずに運転することが可能となる。
【0051】
請求項5に記載の発明によれば、液槽と排気サイレンサーを一体型構造としたことで、バイパス管が無くなり、排気装置全体がコンパクトに構成できる。
【0052】
請求項6に記載の発明によれば、未燃焼ガス分離手段を設けたことで、排気ガス中の未燃焼ガスを分離除去することが可能となり、未燃焼ガスが排気サイレンサーに導かれることがない。
【0053】
請求項7に記載の発明によれば、未燃焼ガス分離手段は、排気ガス中の未燃焼ガスが所定の許容値以上か以下かによって、排気管中に未燃焼ガス用フィルター又は燃焼ガス用フィルターを配置するように構成されているので、排気ガス中の未燃焼ガスが所定の許容値以上の場合、その未燃焼ガスが排気サイレンサーへ導かれることはない。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係るディーゼルエンジンの排気装置の第1実施形態例を示す図である。
【図2】本発明に係るディーゼルエンジンの排気装置の第2実施形態例を示す図である。
【図3】本発明に係るディーゼルエンジンの排気装置の第3実施形態例を示す図である。
【図4】本発明に係るディーゼルエンジンの排気装置の第4実施形態例を示す図である。
【図5】未燃焼ガス分離フィルター20を示す図であり、図4のA方向矢視図である。
【符号の説明】
1 ディーゼルエンジン
2 排気管
3 排気管(流入管)
4 バイパス管
5 排気管(流出管)
6 排気管
7 水槽
8 仕切弁
9 排気サイレンサー
10 水
11 逆止弁
12 三方向切換弁
13 掃気弁
15 仕切板
20 未燃焼ガス分離フィルター
21 燃焼ガス用フィルター
22 未燃焼ガス用フィルター
23 回転軸
30 未燃焼ガス検出手段
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an exhaust device for a diesel engine, and is particularly suitable for use as an exhaust device for a diesel engine used for driving a main pump in a pump machine station or other equipment for transferring, draining and pressurizing fresh water and other liquids. The present invention relates to an exhaust device.
[0002]
[Prior art]
When a diesel engine is started in a low-temperature environment during operation of the diesel engine, a sufficient temperature rise cannot be obtained in each cylinder of the diesel engine, resulting in poor combustion, and as a result, unburned gas may be generated. is there. Although this unburned gas depends on the shape of the exhaust pipe, it remains in the exhaust pipe, and when the diesel engine is started again, the unburned gas is ignited or the temperature of the unburned gas rises. There is a risk of detonation in the exhaust pipe. This detonation phenomenon is a very dangerous phenomenon because it is accompanied by a large shock wave and may cause not only great damage to the exhaust pipe or exhaust silencer, but also damage to surrounding people.
[0003]
For this reason, when starting a diesel engine in a low-temperature environment, a fuel pipe heater is installed to prevent a decrease in temperature so that unburned gas is not generated. It is necessary to take measures such as Further, when the startability cannot be improved, it is necessary to take measures to provide an exhaust fan facility for discharging unburned gas remaining in the exhaust pipe.
[0004]
As described above, in measures to improve the startability of diesel engines, it is necessary to install a fuel pipe heater for temperature drop prevention and to perform fuel control at the start, but when installing a fuel pipe heater, It is necessary to consider not only the fuel piping but also the heat retention of the fuel tank, and the equipment becomes expensive. Fuel control also requires modification of the diesel engine itself. Even if the startability of the diesel engine is improved by these means, it is difficult to completely prevent the generation of unburned gas, and there is no measure to prevent detonation when unburned gas is generated. Therefore, the danger associated with the above detonation cannot be prevented.
[0005]
Furthermore, in the measure for providing the exhaust fan in the exhaust pipe, mechanical equipment is added in the middle of the exhaust pipe, leading to a decrease in the reliability of the apparatus. In addition, this exhaust fan is required to be able to completely discharge unburned gas, but it is difficult to confirm this.
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
The present invention has been made in view of the above points, and its purpose is to reduce the temperature of the unburned gas discharged from the diesel engine, or to separate the unburned gas and remove it from the exhaust gas. An object of the present invention is to provide an exhaust device for a diesel engine that can prevent detonation due to gas.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above-mentioned problem, the invention described in claim 1 is directed to a diesel engine exhaust system that guides exhaust gas discharged from a diesel engine to an exhaust silencer through an exhaust pipe, and a liquid tank containing a liquid is attached to the exhaust pipe. The exhaust gas discharged from the diesel engine is configured to pass through the liquid in the liquid tank.
[0008]
As described above, since the exhaust gas is configured to pass through the liquid in the liquid tank, it is possible to cut off the sparks that cause detonation and to reduce the temperature of the exhaust gas including unburned gas. Therefore, detonation can be almost certainly prevented.
[0009]
Further, the invention according to claim 2 is the exhaust system for a diesel engine according to claim 1, wherein the exhaust pipe branches from a branch portion provided upstream from the liquid tank, and downstream from the liquid tank. A bypass pipe that joins at the provided junction is provided, and an open / close gate valve is attached in the middle of the bypass pipe.
[0010]
As described above, a bypass pipe is provided, and an open / close gate valve is attached in the middle of the bypass pipe, so when unburned gas is generated from the diesel engine, exhaust gas is led to the liquid tank and detonation In addition to shutting off the sparks that cause it, the temperature of the exhaust gas containing unburned gas can be lowered, and if no unburned gas is generated, the inside of the liquid containing the exhaust gas in the liquid tank It is possible to operate without exhausting the diesel engine without applying an extra load.
[0011]
The invention according to claim 3 is the exhaust system for a diesel engine according to claim 1, wherein the exhaust pipe branches from a branch portion provided upstream from the liquid tank, and is downstream from the liquid tank. Provided with a bypass pipe that joins at a junction provided in the exhaust pipe, a three-way switching valve attached to the branch portion of the exhaust pipe, and a check valve attached between the liquid tank and the junction. .
[0012]
As mentioned above, a bypass pipe is provided, a three-way switching valve is attached to the branching part, and a check valve is attached between the liquid tank and the merging part, so when unburned gas is generated from the diesel engine The exhaust gas can be guided to the liquid tank to cut off the sparks that cause detonation and the temperature of the exhaust gas including unburned gas can be lowered. Gas can be discharged without passing through the liquid contained in the liquid tank, and the diesel engine can be operated without excessive load.
[0013]
According to a fourth aspect of the present invention, there is provided an exhaust system for a diesel engine according to the second or third aspect, wherein the unburned gas detection means for detecting unburned gas in the exhaust gas discharged from the diesel engine. And when the unburned gas detection means detects unburned gas, the open / close gate valve is closed or the three-way switching valve is switched to the liquid tank side.
[0014]
As described above, the unburned gas detection means is provided, and when the unburned gas detection means detects the unburned gas, the open / close gate valve is closed or the three-way switching valve is switched to the liquid tank side. Accordingly, the exhaust gas passage route can be switched, detonation can be prevented, and when no unburned gas is generated, the diesel engine can be operated without applying an extra load.
[0015]
According to a fifth aspect of the present invention, in the exhaust system for a diesel engine according to the first aspect, the liquid tank is attached to a rear end portion of the exhaust pipe and is configured integrally with the exhaust silencer. Features.
[0016]
As described above, since the liquid tank and the exhaust silencer have an integrated structure, the bypass pipe is eliminated, and the entire exhaust device can be configured compactly.
[0017]
According to a sixth aspect of the present invention, in an exhaust system for a diesel engine that guides exhaust gas discharged from a diesel engine to an exhaust silencer through an exhaust pipe, unexhaust gas in the exhaust gas is separated into the exhaust pipe. Combustion gas separation means is provided.
[0018]
As described above, by providing the unburned gas separation means, unburned gas in the exhaust gas can be separated and removed, and the unburned gas is not led to the exhaust silencer.
[0019]
The invention according to claim 7 is the exhaust system for a diesel engine according to claim 6, wherein the unburned gas separation means includes a filter for unburned gas and a filter for burned gas, When the combustion gas is not less than a predetermined allowable value, the unburned gas filter is disposed in the exhaust pipe, and when the unburned gas in the exhaust gas is not more than the predetermined allowable value, the combustion gas filter is It is comprised so that it may arrange | position in the said exhaust pipe.
[0020]
As described above, the unburned gas separation means is configured to arrange an unburned gas filter or a combustion gas filter in the exhaust pipe depending on whether the unburned gas in the exhaust gas is greater than or equal to a predetermined allowable value. Therefore, when the unburned gas in the exhaust gas exceeds a predetermined allowable value, the unburned gas is not led to the exhaust silencer.
[0021]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a diagram showing a first embodiment of an exhaust system for a diesel engine according to the present invention. In FIG. 1, an exhaust pipe 2 attached to the exhaust port of the diesel engine 1 is connected to an exhaust silencer 9. An exhaust pipe 6 is further attached to the exhaust silencer 9.
[0022]
The exhaust pipe 2 branches into an exhaust pipe (inflow pipe) 3 and a bypass pipe 4 in the middle, and the exhaust pipe (inflow pipe) 3 is in the liquid (water 10 in this embodiment) in the water tank (liquid tank) 7. It becomes the outflow pipe which discharges exhaust gas. A gate valve (open / close valve) 8 is attached in the middle of the bypass pipe 4. Further, an exhaust pipe (outflow pipe) 5 is attached to the water tank 7, and the exhaust pipe (outflow pipe) 5 merges on the downstream side of the bypass pipe 4 and the gate valve 8 to become one exhaust pipe 2. 9 is connected.
[0023]
Here, the water level (water surface) 10 a of the water 10 stored in the water tank 7 is positioned higher than the opening end of the exhaust pipe (inflow pipe) 3 and is lower than the opening end of the exhaust pipe (outflow pipe) 5. positioned. As a result, the exhaust gas released into the water from the exhaust pipe (inflow pipe) 3 is released onto the liquid surface in the water tank 7 by buoyancy and flows into the exhaust pipe (outflow pipe) 5. The positional relationship between the open ends of the exhaust pipe (inflow pipe) 3 and the exhaust pipe (outflow pipe) 5 and the water level 10a is not limited to the above, and as shown by the dotted line in the figure, the exhaust pipe (outflow pipe) The open end of 5 may be located lower than the water level 10a. In that case, the exhaust gas flows directly into the exhaust pipe (outflow pipe) 5 from the water. Reference numeral 13 denotes a scavenging valve. The scavenging valve 13 is used for scavenging the inside of the exhaust pipe 2, and is normally closed, and is opened and used only during scavenging.
[0024]
The operation of the exhaust device of the diesel engine having the above configuration will be described. As will be described in detail later, the exhaust system includes unburned gas detection means for detecting whether or not unburned gas is contained in the exhaust gas discharged from the diesel engine 1, and the partition The valve 8 is closed when the unburned gas detecting means detects unburned gas, and is opened when it is not detected. When complete combustion is not performed inside the diesel engine 1 when the diesel engine 1 is started and unburned gas is generated, the unburned gas detection means detects the generation of unburned gas and closes the gate valve 8. Here, the detection of unburned gas means that unburned gas exceeding the allowable value is detected in the exhaust gas.
[0025]
The details of the unburned gas detection means are as follows. The diesel engine is provided with a specified speed detector (not shown) that detects that the rotational speed has increased from 0 to a specified speed at the time of starting. And when this regulation speed detector does not operate by a fixed time from the start, the control which stops a diesel engine acts that some sort of failure has occurred in the diesel engine. Using this specified speed detector, when the specified speed detector is activated within a certain time from the start of the diesel engine, that is, when the diesel engine starts normally, it is assumed that no unburned gas is generated, Unburned gas detection means that unburned gas is generated when the specified speed detector does not operate after a certain period of time since the diesel engine starts, that is, when the diesel engine does not start normally It is. That is, when the specified speed detector is activated within a predetermined time from the start of the diesel engine, the gate valve 8 is opened to allow the exhaust gas to flow into the bypass pipe 4, and the predetermined speed detector has passed a predetermined time from the start of the diesel engine. However, when it does not operate, the gate valve 8 is closed, and the exhaust gas is introduced into the exhaust pipe (inflow pipe) 3 to be introduced into the water tank 7.
[0026]
Another example of the unburned gas detection means is a method for detecting the temperature of the exhaust gas. When the diesel engine 1 is normally started, the fuel is burned in the cylinder of the engine, so that the exhaust gas discharged from the diesel engine 1 becomes high temperature (about 400 ° C.). On the other hand, if the diesel engine 1 is not started normally, the fuel is not combusted sufficiently, and the exhaust gas contains unburned gas. Since the temperature of this unburned gas is lower than that of the combustion gas, measuring the temperature of the exhaust gas can detect whether the exhaust gas contains the unburned gas or the ratio of the unburned gas. it can. In this way, the unburned gas in the exhaust gas is detected based on the exhaust gas temperature. That is, the exhaust gas temperature is measured. When the exhaust gas temperature is equal to or higher than the predetermined temperature, the gate valve 8 is closed, and when the exhaust gas temperature is lower than the predetermined temperature, the gate valve 8 is opened.
[0027]
As described above, when unburned gas is generated (unburned gas exceeding the allowable value is included in the exhaust gas), exhaust gas containing this unburned gas is used to close the gate valve 8. The gas does not directly flow into the exhaust silencer 9 but flows into the exhaust pipe (inflow pipe) 3 and flows out from the exhaust pipe (inflow pipe) 3 into the water 10 inside the water tank 7. The exhaust gas released into the water 10 rises in the water 10 by buoyancy and is released onto the water surface 10 a in the water tank 7, flows into the exhaust pipe (outflow pipe) 5, passes through the exhaust pipe 2, and passes through the exhaust silencer 9. Then, it is discharged to the outside through the exhaust pipe 6. Here, when the open end of the exhaust pipe (outflow pipe) 5 is located below the water level 10 a, that is, when the open end of the exhaust pipe (outflow pipe) 5 is located in water, the exhaust gas is in the water 10. Directly into the exhaust pipe (outflow pipe) 5.
[0028]
The phenomenon that unburned gas burns in the exhaust pipe and leads to detonation is caused by ignition due to sparks in the exhaust gas, temperature rise of the unburned gas, etc., but the exhaust gas passes through the water like this By doing so, it becomes possible to remove the sparks in the exhaust gas and lower the temperature of the exhaust gas, so that detonation due to unburned gas can be prevented.
[0029]
On the other hand, when the diesel engine 1 is started up, if it is normally burned and no unburned gas is generated, the unburned gas detection means detects it and opens the gate valve 8. The exhaust gas passing through the exhaust pipe 2 does not flow into the exhaust pipe (inflow pipe) 3, passes through the bypass pipe 4, and is discharged to the outside through the exhaust silencer 9 and the exhaust pipe 6. As a result, when the diesel engine 1 is operating normally, the exhaust gas passes through the bypass pipe 4 with a small head loss and does not pass through the water in the water tank 7, so an extra load is applied to the diesel engine 1. It becomes possible to drive without applying.
[0030]
Since the water tank 7 is attached in the middle of the exhaust pipe 2 as described above, when the exhaust device is maintained, the water 10 in the water tank 7 may be replaced, and the operation can be easily performed. When scavenging unburned gas accumulated in the exhaust pipe 2, scavenging in the exhaust pipe 2 can be performed by opening the scavenging valve 13 that is normally closed.
[0031]
The means for attaching the water tank 7 in the middle of the exhaust pipe is attached to the water tank 7 in the middle of the existing exhaust pipe as compared with the conventional means for installing a device such as a wind fan in the middle of the exhaust pipe, which is a countermeasure against unburned gas. This can be done easily, leading to reduced installation costs. Note that by allowing the exhaust gas to pass through the water, it is possible to remove the soot contained in the exhaust gas, which is effective in preventing pollution.
[0032]
The unburned gas detection means is a means for detecting unburned gas from the operating state at the rotational speed of the diesel engine after a certain time from the start of the diesel engine 1 as described above, or by measuring the temperature of the exhaust gas. It is not limited to means for detecting unburned gas, and any means that can detect unburned gas in exhaust gas may be used.
[0033]
FIG. 2 is a diagram showing an exhaust device for a diesel engine according to a second embodiment of the present invention. The second embodiment is different from the first embodiment in that it is replaced with a gate valve 8 installed in the middle of the bypass pipe 4 at a branch point between the exhaust pipe (inflow pipe) 3 and the bypass pipe 4 in three directions. A switching valve 12 is attached, and a check valve 11 is attached in the middle of the exhaust pipe (outflow pipe) 5, that is, between the water tank 7 and the junction of the bypass pipe 4 and the exhaust pipe (outflow pipe) 5. When the unburned gas detecting means detects the unburned gas by the unburned gas detecting means (not shown) as in the case of the gate valve 8 of the first embodiment, the three-way switching valve 12 is connected to the exhaust pipe. (Inflow pipe) 3 is switched to the direction. That is, when unburned gas is detected by the unburned gas detection means, the exhaust gas is guided in the direction of the exhaust pipe (inflow pipe) 3 and released into the water in the water tank 7. If unburned gas is not detected, the three-way switching valve 12 switches to the direction of the bypass pipe 4.
[0034]
At this time, the exhaust gas that has passed through the bypass pipe 4 does not flow back from the exhaust pipe (outflow pipe) 5 to the water tank 7 because the check valve 11 is attached to the exhaust pipe (outflow pipe) 5. As it is, it passes through the exhaust silencer 9 and is discharged from the exhaust pipe 6 to the outside. Therefore, while the diesel engine 1 is operating normally, the exhaust gas does not pass through the water inside the water tank 7, so the temperature of the water 10 inside the water tank 7 due to the high-temperature exhaust gas is increased. 10 evaporation can be reduced, and the frequency of replenishing the water 10 to the water tank 7 can be reduced, and the maintenance is simplified.
[0035]
In the second embodiment as well, when unburned gas accumulated in the exhaust pipe 2 is scavenged as in the first embodiment, scavenging is performed by opening the scavenging valve 13, which is normally closed. Can be done.
[0036]
FIG. 3 shows an exhaust system for a diesel engine according to a third embodiment of the present invention. In the third embodiment, the water tank 7 is attached to the rear end of the exhaust pipe 2 so as to be integrated with the exhaust silencer 9. That is, the exhaust pipe 2 is connected to the water tank 7, and an exhaust pipe (outflow pipe) 5 is attached to the wall surface of the water tank 7 on the exhaust silencer 9 side so that exhaust gas from the water tank 7 enters the exhaust silencer 9 and passes through the exhaust pipe 6. It is configured to be discharged to the outside. The open end of the exhaust pipe (outflow pipe) 5 may be positioned lower than the water level 10a in the water tank 7, as indicated by a dotted line in the figure.
[0037]
In this exhaust device, exhaust gas is discharged from the exhaust pipe 2 into the atmosphere in the water tank 7, passes through the water 10 in the water tank 7, flows into the exhaust pipe (outflow pipe) 5, and is discharged to the exhaust silencer 9. The At this time, by providing the partition plate 15 so as to reach the water from the ceiling surface of the water tank 7, the exhaust gas discharged onto the water surface 10 a in the water tank 7 passes through the water and the exhaust pipe (outflow pipe) 5. Discharged from. In the case of the present embodiment as well, when unburned gas is accumulated in the exhaust pipe 2, the unburned gas can be discharged by opening the scavenging valve 13.
[0038]
By adopting the above-described configuration, the water tank 7 and the exhaust silencer 9 are integrated, and the bypass pipe 4 and the gate valve 8 in the first and second embodiments are eliminated, so that the exhaust system is compact. Therefore, the reliability and workability of the exhaust device are improved. Further, compared with the conventional means for installing a device such as an exhaust fan in the middle of the exhaust pipe, the attachment is easy and the reliability of the equipment is high.
[0039]
FIG. 4 is a diagram showing an exhaust device for a diesel engine according to a fourth embodiment of the present invention. As shown in the figure, in the present exhaust system, an exhaust silencer 9 is connected to an exhaust pipe 2 connected to an exhaust port of a diesel engine 1, and an exhaust pipe 6 is further connected to the exhaust silencer 9. An unburned gas separation filter 20 is attached in the middle of the exhaust pipe 2. The unburned gas separation filter 20 operates according to the output of the unburned gas detection means 30, that is, the detection result. The unburned gas detection means 30 is configured to detect the unburned gas in the exhaust gas by measuring the temperature of the exhaust gas, and rotates the unburned gas separation filter 20 according to the detection result. The position is switched.
[0040]
FIG. 5 is a view in the direction of arrow A in FIG. 4 showing the configuration of the unburned gas separation filter 20, and the unburned gas separation filter 20 is rotatably mounted around a rotating shaft 23 attached to the center of a circular main body. The combustion gas filter 21 and the unburned gas filter 22 are alternately attached around the rotary shaft 23. By rotating the unburned gas separation filter 20 around the rotating shaft 23, the filter passing through the exhaust pipe 2 is changed from the unburned gas filter 22 to the burned gas filter 21 and from the burned gas filter 21 to the unburned gas. It can be easily switched to the filter 22.
[0041]
As the unburned gas separation filter 20, a filter provided with a filter that cannot permeate unburned gas and is permeable to only burned gas is used by utilizing the difference in permeability between the burned gas and unburned gas. Alternatively, instead of the unburned gas separation filter 20, a separation device capable of adhering only unburned gas is used by utilizing the fact that the gas components of the burned gas and unburned gas are different. According to this separation device, the combustion gas can pass as it is without adhering.
[0042]
When complete combustion is performed at the time of starting the diesel engine 1, the combustion gas flowing inside the exhaust pipe 2 becomes high temperature, so that it is determined by the unburned gas detection means 30 that no unburned gas exists, and the combustion gas is used. A filter 21 is disposed inside the exhaust pipe 2. On the other hand, when unburned gas is generated due to combustion failure or the like when starting the diesel engine, the generated unburned gas flows in the exhaust pipe 2, and the temperature of the unburned gas is compared with the temperature of the combustion gas. Since the temperature is low, the unburned gas detection means 30 determines that there is unburned gas, and the unburned gas filter 22 is arranged inside the exhaust pipe 2. As a result, unburned gas, unburned fuel, and the like that cause detonation in the exhaust gas are separated and removed, and only the combustion gas is guided to the exhaust silencer 9 and discharged from the exhaust pipe 6.
[0043]
A plurality of the unburned gas filter 22 and the burned gas filter 21 are attached, and those other than those disposed in the exhaust pipe 2 can be replaced or cleaned. 20 maintenance can be performed easily.
[0044]
Further, the unburned gas detection means is not limited to the above-described method by detecting the temperature of the exhaust gas, and the diesel engine 1 (not shown) attached to the diesel engine 1 is attached as in the first embodiment. An unburned gas detection means for judging from the operating state of the diesel engine 1 with a specified speed detector that detects the rotational speed after a certain time from the start is also possible.
[0045]
Although the embodiments of the present invention have been described above, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications can be made within the scope of the technical idea described in the claims and the specification and drawings. Is possible. It should be noted that any shape or structure not directly described in the specification and drawings is within the scope of the technical idea of the present invention as long as the effects and advantages of the present invention are exhibited.
[0046]
【The invention's effect】
As described above, according to the invention described in each claim, the following excellent effects are obtained.
[0047]
According to the first aspect of the present invention, the temperature of the unburned gas in the exhaust gas can be lowered, and the sparks in the exhaust gas can be shut off. Can be prevented.
[0048]
According to the second aspect of the present invention, since the bypass pipe is provided and the on / off gate valve is attached in the middle of the bypass pipe, when unburned gas is generated from the diesel engine, the exhaust gas is liquefied. Guided to the tank, shuts off the sparks that cause detonation, and can prevent detonation by lowering the temperature of exhaust gas containing unburned gas, and if no unburned gas is generated, The exhaust gas is discharged without passing through the liquid in the liquid tank, and the diesel engine can be operated without applying an extra load.
[0049]
According to the invention described in claim 3, since the bypass pipe is provided, the three-way switching valve is attached to the branch part, and the check valve is attached between the water tank and the junction part, unburned gas is generated from the diesel engine. In this case, the exhaust gas is guided to the liquid tank, and the sparks that cause detonation are shut off, and the temperature of the exhaust gas containing unburned gas can be lowered to prevent detonation. When no gas is generated, the exhaust gas is discharged without passing through the liquid in the liquid tank, and the diesel engine can be operated without applying an extra load.
[0050]
According to the invention of claim 4, since the unburned gas detection means is provided, and when the unburned gas detection means detects the unburned gas, the open / close gate valve is closed or the three-way switching valve is switched to the liquid tank side. Depending on the generation of unburned gas, it is possible to switch the exhaust gas passage. If unburned gas is generated, it will shut off the sparks that cause detonation and remove the unburned gas. Detonation can be prevented by lowering the temperature of the exhaust gas contained, and if unburned gas is not generated, exhaust gas is exhausted without passing through the liquid in the liquid tank to the diesel engine. It becomes possible to operate without applying an extra load.
[0051]
According to the fifth aspect of the present invention, since the liquid tank and the exhaust silencer have an integrated structure, the bypass pipe is eliminated, and the entire exhaust device can be configured compactly.
[0052]
According to the invention described in claim 6, by providing the unburned gas separation means, it is possible to separate and remove the unburned gas in the exhaust gas, and the unburned gas is not led to the exhaust silencer. .
[0053]
According to the seventh aspect of the present invention, the unburned gas separation means includes an unburned gas filter or a combustion gas filter in the exhaust pipe depending on whether the unburned gas in the exhaust gas is greater than or equal to a predetermined allowable value. Therefore, when the unburned gas in the exhaust gas exceeds a predetermined allowable value, the unburned gas is not led to the exhaust silencer.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a diagram showing a first embodiment of an exhaust device for a diesel engine according to the present invention.
FIG. 2 is a diagram showing a second embodiment of an exhaust device for a diesel engine according to the present invention.
FIG. 3 is a diagram showing a third embodiment of an exhaust system for a diesel engine according to the present invention.
FIG. 4 is a diagram showing a fourth embodiment of an exhaust device for a diesel engine according to the present invention.
5 is a view showing an unburned gas separation filter 20, and is a view taken in the direction of arrow A in FIG.
[Explanation of symbols]
1 Diesel engine
2 Exhaust pipe
3 Exhaust pipe (inflow pipe)
4 Bypass pipe
5 Exhaust pipe (outflow pipe)
6 Exhaust pipe
7 Aquarium
8 Gate valve
9 Exhaust silencer
10 water
11 Check valve
12 Three-way selector valve
13 Scavenging valve
15 Partition plate
20 Unburned gas separation filter
21 Combustion gas filter
22 Filter for unburned gas
23 Rotating shaft
30 Unburned gas detection means

Claims (7)

ディーゼルエンジンから排出された排気ガスを排気管を通して排気サイレンサーへ導くディーゼルエンジンの排気装置において、
前記排気管に液体を入れた液槽を取り付けて、ディーゼルエンジンから排出された排気ガスを該液槽に入れた液体内を通過させるよう構成したことを特徴とするディーゼルエンジンの排気装置。
In the exhaust system of a diesel engine that leads exhaust gas discharged from a diesel engine to an exhaust silencer through an exhaust pipe,
An exhaust system for a diesel engine, wherein a liquid tank containing a liquid is attached to the exhaust pipe so that exhaust gas discharged from the diesel engine passes through the liquid contained in the liquid tank.
請求項1に記載のディーゼルエンジンの排気装置において、
前記排気管に、前記液槽より上流側に設けた分岐部から分岐し、前記液槽より下流側に設けた合流部で合流するバイパス管を設け、該バイパス管の途中に開閉仕切弁を取り付けたことを特徴とするディーゼルエンジンの排気装置。
The exhaust system for a diesel engine according to claim 1,
The exhaust pipe is provided with a bypass pipe that branches from a branch section provided upstream from the liquid tank and joins at a junction provided downstream from the liquid tank, and an open / close gate valve is attached in the middle of the bypass pipe An exhaust system for a diesel engine characterized by that.
請求項1に記載のディーゼルエンジンの排気装置において、
前記排気管に、前記液槽より上流側に設けた分岐部から分岐し、前記液槽より下流側に設けた合流部で合流するバイパス管を設け、
前記排気管の、前記分岐部に三方向切換弁を取り付け、前記液槽と前記合流部の間に逆止弁を取り付けたことを特徴とするディーゼルエンジンの排気装置。
The exhaust system for a diesel engine according to claim 1,
The exhaust pipe is provided with a bypass pipe that branches from a branch portion provided upstream from the liquid tank and joins at a junction provided downstream from the liquid tank.
An exhaust system for a diesel engine, wherein a three-way switching valve is attached to the branch part of the exhaust pipe, and a check valve is attached between the liquid tank and the junction part.
請求項2又は請求項3に記載のディーゼルエンジンの排気装置において、
ディーゼルエンジンから排出された排気ガス中の未燃焼ガスを検出する未燃焼ガス検出手段を設け、
前記未燃焼ガス検出手段が未燃焼ガスを検出したとき前記開閉仕切弁を閉じ又は前記三方向切換弁を前記液槽側に切換えることを特徴とするディーゼルエンジンの排気装置。
The exhaust system for a diesel engine according to claim 2 or 3,
An unburned gas detection means for detecting unburned gas in the exhaust gas discharged from the diesel engine is provided,
An exhaust system for a diesel engine, wherein when the unburned gas detection means detects unburned gas, the open / close gate valve is closed or the three-way switching valve is switched to the liquid tank side.
請求項1に記載のディーゼルエンジンの排気装置において、
前記液槽は、前記排気管の後端部に取り付けると共に、前記排気サイレンサーと一体に構成したことを特徴とするディーゼルエンジンの排気装置。
The exhaust system for a diesel engine according to claim 1,
An exhaust system for a diesel engine, wherein the liquid tank is attached to a rear end portion of the exhaust pipe and is configured integrally with the exhaust silencer.
ディーゼルエンジンから排出された排気ガスを排気管を通して排気サイレンサーへ導くディーゼルエンジンの排気装置において、
前記排気管に、排気ガス中の未燃焼ガスを分離する未燃焼ガス分離手段を設けたことを特徴とするディーゼルエンジンの排気装置。
In the exhaust system of a diesel engine that leads exhaust gas discharged from a diesel engine to an exhaust silencer through an exhaust pipe,
An exhaust system for a diesel engine, wherein the exhaust pipe is provided with unburned gas separation means for separating unburned gas in the exhaust gas.
請求項6に記載のディーゼルエンジンの排気装置において、
前記未燃焼ガス分離手段は、未燃焼ガス用フィルターと燃焼ガス用フィルターを備え、排気ガス中の未燃焼ガスが所定の許容値以上である場合、前記未燃焼ガス用フィルターを前記排気管中に配置し、排気ガス中の未燃焼ガスが所定の許容値以下である場合、前記燃焼ガス用フィルターを前記排気管中に配置するように構成したことを特徴とするディーゼルエンジンの排気装置。
The exhaust system for a diesel engine according to claim 6,
The unburned gas separation means includes an unburned gas filter and a combustion gas filter. When the unburned gas in the exhaust gas is equal to or greater than a predetermined allowable value, the unburned gas filter is placed in the exhaust pipe. An exhaust system for a diesel engine, wherein the exhaust gas filter is arranged so that the combustion gas filter is arranged in the exhaust pipe when the unburned gas in the exhaust gas is below a predetermined allowable value.
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