JP2016188688A - Pipe arrangement and engine including the same - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、配管構成及び配管構成を備えるエンジンの技術に関する。 The present invention relates to a pipe configuration and an engine technology including the pipe configuration.
船舶に搭載されるガスエンジン及びデュアルフューエルエンジンでは、安全上の観点から燃料ガス配管に二重配管が用いられている。二重配管は、配管の内側に他の配管を配置し、内側の配管が外側の配管に対して一定のすきまを保持した状態で内挿された構成の配管として公知である(例えば、特許文献1)。 In a gas engine and a dual fuel engine mounted on a ship, a double pipe is used as a fuel gas pipe from the viewpoint of safety. The double pipe is known as a pipe having a configuration in which another pipe is arranged inside the pipe and the inner pipe is inserted in a state in which a certain clearance is maintained with respect to the outer pipe (for example, Patent Documents). 1).
そして、船舶のガスエンジン及びデュアルフューエルエンジンに搭載される二重配管の接続部は、船舶の法規又は規則の要求によって、内管の漏れを確実に漏洩することができるように、一方のフランジ部が他方のフランジ部に軸方向に嵌合される構造(以下、差し込み構造とする)とされている。 And the connection part of the double pipe mounted on the gas engine and the dual fuel engine of the ship is one flange part so that the leak of the inner pipe can be surely leaked according to the law or regulation of the ship. Is configured to be fitted to the other flange portion in the axial direction (hereinafter referred to as an insertion structure).
ここで、差し込み構造のフランジを備える配管構成では、配管構成(配管組立品)から1本の配管を取り外す際に、取り外す配管を軸方向に移動する必要がある。しかし、ガスエンジン及びデュアルフューエルエンジンの燃料ガス配管のように、エンジン本体に設けられる枝管(T字形状の配管)に両側を挟まれた配管は、軸方向に移動させることが困難である。 Here, in a piping configuration provided with a flange having an insertion structure, when removing one piping from the piping configuration (piping assembly), it is necessary to move the piping to be removed in the axial direction. However, it is difficult to move the pipe sandwiched between the branch pipes (T-shaped pipes) provided in the engine body in the axial direction, like the fuel gas pipes of the gas engine and the dual fuel engine.
本発明の解決しようとする課題は、差し込み構造のフランジを備える配管を容易に取り外すことができる配管構成及びそれを備えるエンジンを提供することである。 The problem to be solved by the present invention is to provide a piping configuration capable of easily removing a piping having a flange having a plug-in structure and an engine having the piping configuration.
本発明の解決しようとする課題は以上の如くであり、次にこの課題を解決するための手段を説明する。 The problem to be solved by the present invention is as described above. Next, means for solving the problem will be described.
即ち、請求項1においては、一の配管と、前記一の配管に設けられる一のフランジ部と、他の配管と、前記他の配管に設けられる他のフランジ部と、を備え、前記一のフランジ部は、前記他のフランジ部に軸方向に嵌合されることによって該他のフランジ部に接合されるとともに前記一の配管に対して軸方向に摺動可能に構成されるものである。 That is, in Claim 1, it is provided with one pipe, one flange part provided in the one pipe, another pipe, and another flange part provided in the other pipe, The flange portion is configured to be slidable in the axial direction with respect to the one pipe while being joined to the other flange portion by being fitted in the other flange portion in the axial direction.
請求項2においては、請求項1記載の配管構成であって、前記一の配管及び前記他の配管は、外管と、前記外管に内装される内管と、を備えるものである。
In
請求項3においては、請求項2記載の配管構成であって、前記嵌合部の軸方向の側面には、前記内管又は前記外管をシールするシール部を備えるものである。
In Claim 3, it is a piping structure of
請求項4においては、請求項3に記載の配管構成であって、前記一の配管又は前記他の配管の外管及び内管は、軸方向のズレを吸収するズレ吸収部を備えるものである。 In Claim 4, it is a piping structure of Claim 3, Comprising: The outer pipe and inner pipe of said one piping or said other piping are equipped with the shift | offset | difference absorption part which absorbs the shift | offset | difference of an axial direction. .
請求項5においては、請求項3又は4に記載の配管構成であって、前記一の配管の外管と前記一のフランジ部との軸方向の位置を固定する固定部を備えるものである。 In Claim 5, it is a piping structure of Claim 3 or 4, Comprising: The fixing | fixed part which fixes the position of the axial direction of the outer pipe | tube of said one piping and said one flange part is provided.
請求項6においては、エンジンであって、請求項1乃至5のいずれか一項に記載の配管構成を備えるものである。 In Claim 6, it is an engine, Comprising: The piping structure as described in any one of Claims 1 thru | or 5 is provided.
本発明の配管構成及びそれを備えるエンジンによれば、差し込み構造のフランジを備える配管を容易に取り外し及び取り付けることができる。 According to the piping configuration of the present invention and the engine including the piping configuration, the piping including the flange having the insertion structure can be easily detached and attached.
図1を用いて、船舶500の構成について説明する。
なお、図1では、船舶500の構成を側面視にて表している。なお、以下では、図1の矢印Pの向きを前側として設明するものとする。
The structure of the
In addition, in FIG. 1, the structure of the
船舶500は、本発明のエンジンの実施形態であるエンジン100を搭載するものである。船舶500は、船体502と、船体502の船尾側に設けられたキャビン503と、キャビン503の後方に配置されたファンネル504と、船体502の後方下部に設けられた一対のプロペラ505及び舵506と、を備えている。
The
船尾側の船底507には、一対のスケグ508・508が一体形成されている(ツインスケグ)。スケグ508には、プロペラ505を回転駆動させる推進軸509が軸支される。スケグ508は、船体502の左右幅方向を分割する船体中心線(図示略)を基準にして左右対称状に形成されている。
A pair of
船体502内の船首側及び中央部には、船倉510が設けられている。船体502内の船尾側には、機関室511が設けられている。機関室511には、プロペラ505の駆動源と船舶500の電力供給源とを兼ねる推進兼発電機構512が船体中心線を挟んだ左右に振り分けて一対配置されている。
A
推進兼発電機構512は、推進軸509に回転動力を伝達し、プロペラ505を回転駆動する。推進兼発電機構512は、プロペラ505の駆動源であるエンジン100(デュアルフューエルエンジン、図3参照)と、エンジン100の動力を推進軸509に伝達する減速機(図示略)と、エンジン100の動力にて発電する軸駆動発電機(図示略)と、を備えている。
The propulsion and
図2を用いて、エンジン100の燃料系統について説明する。
なお、図2では、エンジン100の燃料系統を模式的に表している。
A fuel system of
In FIG. 2, the fuel system of the
エンジン100は、本発明のエンジンに係る実施形態である。エンジン100は、二系統の燃料供給経路121、122から燃料が供給されている。燃料供給経路122には、液体燃料タンク129が接続されている。
The
燃料供給経路121には、液化状態の気体燃料を貯蔵するガス燃料タンク125と、ガス燃料タンク125の液化燃料(燃料ガス)を気化させる気化装置126と、気化装置126からエンジン100への燃料ガスの供給量を調整するガスバルブユニット127と、が接続されている。
In the
図3を用いて、エンジン100の構成について説明する。
なお、図3では、エンジン100の構成を右側面視にて表している。なお、以下では、図3の矢印Pの向きを前側として設明するものとする。
The configuration of the
In FIG. 3, the configuration of the
エンジン100は、デュアルフューエルエンジンであって、天然ガス等の燃料ガスを空気に混合させて燃焼させる予混合燃焼方式と、重油等の液体燃料(燃料油)を拡散させて燃焼させる拡散燃焼方式とを択一的に選択して駆動するものである。
The
エンジン100は、シリンダブロック101にエンジン出力軸を備え、シリンダヘッド102をシリンダブロック101上に搭載している。
The
エンジン100の前端側には、コンプレッサ(図示略)とタービン(図示略)とから構成される過給機140と、過給機140のコンプレッサで圧縮空気を冷却させるインタークーラ111と、が配置されている。エンジン100の後端側には、エンジン100各部の動作を制御するECU(Engine Control Unit)150と、減速機と連結して回転させるフライホイール130と、が配置されている。
On the front end side of the
シリンダヘッド102の右側面では、ガスマニホールド112が延設されている。ガスマニホールド112は、ガス入口管113に接続されている。シリンダヘッド102の右側面では、ガスマニホールド112の上側において、排気マニホールド(図示略)の外周を覆う遮熱カバー115が設けられている。
A
ガスマニホールド112及びガス入口管113は、ガス燃料タンク125からエンジン100の燃焼室へガスを導入するガス配管である。ガスマニホールド112及びガス入口管113は二重配管として構成されている。
The
二重配管とは、配管の内側に他の配管を配置し、内側の配管が外側の配管に対して一定のすきまを保持した状態で内挿された構成の配管である(図5参照)なお、船舶500に支持され、ガス燃料タンク125からエンジン100へ接続される上述した燃料供給経路121も二重配管として構成されているものとする(図2参照)。
The double pipe is a pipe having a configuration in which another pipe is arranged inside the pipe and the inner pipe is inserted in a state of maintaining a certain clearance with respect to the outer pipe (see FIG. 5). The above-described
シリンダブロック101の下側には、シリンダブロック101を流れる潤滑油が溜まるオイルパン141が設けられている。また、シリンダブロック101の右側面には、オイルパン141に溜まっている潤滑油を吸引する潤滑油ポンプ142、潤滑油クーラ143、潤滑油コシキ144等が配置されている。
Below the
図4を用いて、ガスマニホールド112の構成について説明する。
なお、図4では、ガスマニホールド112の構成を側面視にて模式的に表している。また、以下では、図4に示す軸方向及び径方向に従って説明するものとする。
The configuration of the
In FIG. 4, the configuration of the
ガスマニホールド112は、本発明の配管構成に係る実施形態である。なお、本発明の配管構成は、エンジン100においてガスマニホールド112に限定されることはない。例えば、本発明の配管構成をエンジン100においてガス入口管113又は燃料供給経路121の配管構成に適用しても良い。
The
ガスマニホールド112は、上述したように、二重配管によって構成されている。ガスマニホールド112は、分岐管10と、接続管20と、を備えている。ガスマニホールド112は、分岐管10と接続管20とが交互に接続されて構成されている。
As described above, the
分岐管10は、略T字形状に構成されている。分岐管10は、主管13と、枝管14と、を備えている。主管13の一側には、フランジ11が設けられ、主管13の他側には、フランジ12が設けられている。枝管14は、主管13から径方向に分岐してシリンダヘッド102に至る配管に接続されている。
The
ここで、特記すべき事項として、フランジ11は、主管13に対して軸方向に摺動可能に構成されている。
Here, as a matter to be noted, the
接続管20は、分岐管10の主管13の一側と他側とを接続している。接続管20の一側には、フランジ12に接合されるフランジ21が設けられ、接続管20の他側には、フランジ11に接合されるフランジ22が設けられている。
The connecting
図5を用いて、分岐管10及び接続管20の構成について説明する。
なお、図5では、分岐管10及び接続管20の構成を側面断面視にて模式的に表している。また、図5では、分岐管10に接続管20が取り付けられた状態を表している。さらに、以下では、図5に示す軸方向に従って説明するものとする。
The structure of the
In addition, in FIG. 5, the structure of the
ガスマニホールド112では、分岐管10のフランジ11と接続管20のフランジ22とがボルト等(図示略)によって接合され、分岐管10のフランジ12と接続管20のフランジ21とがボルト等(図示略)によって接合される。
In the
分岐管10は、上述したように、フランジ11と、フランジ12と、主管13と、枝管14と、固定部としての固定部材30と、を備えている。主管13及び枝管14は、外管15と、外管15に内装される内管16と、を備えている。外管15と内管16とは、一体成型によって連続的に形成されている。
As described above, the
ここで、内管16の内側にて形成される通路を通路10iとし、内管16の外側と外管15の内側との間で形成される通路を通路10oとする。
Here, a passage formed inside the
フランジ11は、主管13の一側に設けられている。フランジ11は、第一中空部11iと、第一中空部11iに対して拡径された第二中空部11pと、が形成された略リング形状に形成されている。
The
フランジ11は、主管13に対して軸方向に摺動可能に構成されている。より具体的には、フランジ11は、第一中空部11iと内管16の外側とが摺動し、第二中空部11pと外管15の外側とが摺動するように構成されている。
The
固定部材30は、フランジ11と外管15とを軸方向において互いに固定する部材である。固定部材30は、側面視にて略L字形状に形成され、固定具B1、B2(図6参照)によってフランジ11と外管15とにそれぞれ固定可能に構成されている。
The fixing
フランジ11の先端側には、凸部11tが形成されている。凸部11tは、フランジ11とフランジ22とが接合された際には、フランジ22の凹部22uに軸方向に嵌合するように形成されている。
A
フランジ11の凸部11tには、通路11oが形成されている。通路11oは、通路10oと連通している。また、通路11oは、フランジ11とフランジ22とが接合された際には、通路22oと連通している。
A passage 11 o is formed in the
フランジ12は、主管13の他側に設けられている。フランジ12は、主管13と連続して一体的に形成されている。フランジ12の先端側には、凹部12uが形成されている。凹部12uは、フランジ12とフランジ21とが接合された際には、フランジ21の凸部21tに軸方向に嵌合するように形成されている。
The
フランジ12の凹部12uには、通路12oが形成されている。通路12oは、通路10oと連通している。また、通路12oは、フランジ12とフランジ21とが接合された際には、通路21oと連通している。
A passage 12 o is formed in the
接続管20は、フランジ21と、フランジ22と、外管23と、内管24と、整流管25と、を備えている。ここで、内管24の内側にて形成される通路を通路20iとし、内管24の外側と外管23の内側との間で形成される通路を通路20oとする。
The connecting
フランジ21は、外管23及び内管24の一側に設けられている。フランジ21の先端側には、凸部21tが形成されている。凸部21tは、フランジ21とフランジ12とが接合された際には、フランジ12の凹部12uに軸方向に嵌合するように形成されている。
The
フランジ21には、内管24が挿し込まれている。内管24が形成する通路20iは、フランジ21とフランジ12とが接合された際には、通路10iと連通している。
An
フランジ21の凸部21tには、通路21oが形成されている。通路21oは、通路20oと連通している。また、通路21oは、フランジ11とフランジ22とが接合された際には、通路12oと連通している。
A passage 21 o is formed in the convex portion 21 t of the
フランジ22は、外管23及び内管24の他側に設けられている。フランジ22の先端側には、凹部22uが形成されている。凹部22uは、フランジ11とフランジ22とが接合された際には、フランジ11の凸部11tに軸方向に嵌合するように形成されている。
The
フランジ22には、内管24が挿し込まれている。内管24が形成する通路20iは、フランジ11とフランジ22とが接合された際には、通路10iと連通している。
An
フランジ22の凹部22uには、通路22oが形成されている。通路22oは、通路20oと連通している。また、通路22oは、フランジ11とフランジ22とが接合された際には、通路11oと連通している。
A passage 22 o is formed in the
外管23は、ズレ吸収部23jを備えている。ズレ吸収部23jは、蛇腹形状に形成されている。このような構成とすることによって、内管24は、一側の軸心に対して他側の軸心をズラして配置されることができる。
The
内管24は、ズレ吸収部24jを備えている。ズレ吸収部24jは、蛇腹形状に形成されている。このような構成とすることによって、内管24は、一側の軸心に対して他側の軸心をズラして配置されることができる。
The
整流管25は、内管24の内部(通路20i)を流れる燃料ガスの流れを整流するものである。整流管25は、略円筒形状に形成されている。整流管25は、内管24のズレ吸収部24jの内側に挿通されている。
The rectifying
第一中空部11iと通路20iとが連通して形成される通路は、シール部としてのシール構成22sによってシールされている。シール構成22sは、フランジ22の凹部22uの先端面の通路22oの内側に形成された円周状の溝にOリングが嵌合されて構成されている。
A passage formed by communication between the first
第一中空部11iと通路10iとが連通して形成される通路は、シール構成16sによってシールされている。シール構成16sは、内管16の軸方向の側面周囲に形成された溝にOリングが嵌合されて構成されている。
The passage formed by the communication between the first
通路11oと通路22oとが連通して形成される通路は、シール部としてのシール構成11sによってシールされている。シール構成11sは、フランジ11の凸部11tの軸方向の側面周囲に形成された溝にOリングが嵌合されて構成されている。
A passage formed by the passage 11o and the passage 22o communicating with each other is sealed by a
通路11oと通路10oとが連通して形成される通路は、シール構成15sによってシールされている。シール構成15sは、外管15の軸方向の側面周囲に形成された溝にOリングが嵌合されて構成されている。
A passage formed by communicating the passage 11o and the passage 10o is sealed by a
通路10iと通路20iとが連通して形成される通路は、シール部としてのシール構成12sによってシールされている。シール構成12sは、フランジ22の凹部12uの先端面の通路12oの内側に形成された円周状の溝にOリングが嵌合されて構成されている。
A passage formed by communicating the
通路12oと通路21oとが連通して形成される通路は、シール部としてのシール構成21sによってシールされている。シール構成21sは、フランジ21の凸部21tの軸方向の側面周囲に形成された溝にOリングが嵌合されて構成されている。
A passage formed by communicating the passage 12o and the passage 21o is sealed by a
図6を用いて、接続管20の取り付け時及び取り外し時の構成について説明する。
なお、図6(A)では、接続管20の取り付け時の構成を側面断面視によって表している。また、図6(B)では、接続管20の取り外し時の構成を側面断面視によって表している。さらに、以下では、図6に示す軸方向に従って説明するものとする。
The structure at the time of attachment and removal of the connecting
In FIG. 6A, the configuration when the connecting
図6(A)に示すように、接続管20が分岐管10と分岐管10との間に取り付けられている状態では、フランジ11が主管13に対して軸方向に最も突出した位置にて固定部材30によって固定されている。
As shown in FIG. 6A, in a state where the
このとき、接続管20は、フランジ21がフランジ12に軸方向に嵌合され、フランジ11がフランジ22に軸方向に嵌合され、分岐管10と分岐管10との間に配置されている。
At this time, the connecting
また、接続管20は、内管24のズレ吸収部24j及び外管23のズレ吸収部23jによって、フランジ11とフランジ12との間の軸方向のズレを吸収している。
Further, the connecting
図6(B)に示すように、接続管20が分岐管10と分岐管10との間から取り外す際には、まず、固定部材30と主管13とを固定する固定具B1を取り外し、フランジ11が主管13に対して軸方向に移動可能な状態とする。
As shown in FIG. 6B, when the
そして、固定部材30と主管13とを固定する固定具B2のみを取り外し、フランジ11と固定部材30とが固定具B1によって固定された状態で軸方向に移動可能とする、或いは、固定具B1及び固定具B2を取り外し、固定部材30をフランジ11及び主管13から取り外してフランジ11が主管13に対して軸方向に移動可能な状態とする。
Then, only the fixture B2 for fixing the fixing
このとき、接続管20は、軸方向に移動可能となる。そして、接続管20は、フランジ21がフランジ12から取り外され、フランジ11がフランジ22から取り外され、分岐管10と分岐管10との間から取り外される。
At this time, the connecting
なお、フランジ11は、第二中空部11pの軸方向長さL分移動可能となる。第二中空部11pの軸方向長さLは、接続管20のフランジ21がフランジ12から取り外され、フランジ11がフランジ22から取り外されるに十分な長さとする。
The
ガスマニホールド112及びエンジン100の効果について説明する。
ガスマニホールド112及びエンジン100によれば、差し込み構造のフランジ11、22を備える接続管20を容易に取り外すことができる。
The effects of the
According to the
また、ガスマニホールド112及びエンジン100によれば、差し込み構造のフランジ11、22を備える接続管20の軸方向のズレをズレ吸収部23j、24jによって吸収することができる。
Moreover, according to the
さらに、ガスマニホールド112及びエンジン100によれば、ズレ吸収部23jの内側に整流管25を挿通することによって、ズレ吸収部23j蛇腹形状によって通過する燃料に渦又は乱流が発生することを防止できる。
Furthermore, according to the
なお、本実施形態のエンジン100は、船舶500の動力源として用いる構成としたが、これに限定されない。例えば、船舶500の電力供給源(補機)として用いる、或いは、陸上に設置される発電機関に用いる構成であっても良い。
In addition, although the
10 分岐管
11 フランジ
12 フランジ
13 主管
14 枝管
20 接続管
21 フランジ
22 フランジ
30 固定部材
DESCRIPTION OF
Claims (6)
前記一の配管に設けられる一のフランジ部と、
他の配管と、
前記他の配管に設けられる他のフランジ部と、
を備え、
前記一のフランジ部は、前記他のフランジ部に軸方向に嵌合されることによって該他のフランジ部に接合されるとともに前記一の配管に対して軸方向に摺動可能に構成される、
配管構成。 One pipe,
One flange provided in the one pipe;
With other piping,
Other flanges provided in the other pipes;
With
The one flange portion is configured to be slidable in the axial direction with respect to the one pipe while being joined to the other flange portion by being fitted to the other flange portion in the axial direction.
Piping configuration.
前記一の配管及び前記他の配管は、外管と、前記外管に内装される内管と、を備える、
配管構成。 The piping configuration according to claim 1,
The one pipe and the other pipe include an outer pipe and an inner pipe housed in the outer pipe.
Piping configuration.
前記嵌合部の軸方向の側面には、前記内管又は前記外管をシールするシール部を備える、
配管構成。 A piping configuration according to claim 2,
A side surface in the axial direction of the fitting portion includes a seal portion that seals the inner tube or the outer tube.
Piping configuration.
前記一の配管又は前記他の配管の外管及び内管は、軸方向のズレを吸収するズレ吸収部を備える、
配管構成。 The piping configuration according to claim 3,
The outer pipe and the inner pipe of the one pipe or the other pipe each include a deviation absorbing portion that absorbs an axial deviation.
Piping configuration.
前記一の配管の外管と前記一のフランジ部との軸方向の位置を固定する固定部を備える、
配管構成。 The piping configuration according to claim 3 or 4,
A fixing portion for fixing the axial position of the outer pipe of the one pipe and the one flange portion;
Piping configuration.
請求項1乃至5のいずれか一項に記載の配管構成を備える、
エンジン。 An engine,
The piping configuration according to any one of claims 1 to 5 is provided.
engine.
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