JP2018096285A - 内燃機関 - Google Patents

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Abstract

【課題】内燃機関において、補助ブロアの回転軸部から機関室への燃焼用気体の漏洩を防止する。【解決手段】掃気トランク２２及び排気マニホールド２３が設けられるエンジン本体１１と、排気マニホールド２３から排出される排ガスの一部を燃焼用気体として掃気トランク２２に再循環するＥＧＲシステム１２と、掃気トランク２２に燃焼用気体を供給する補助ブロア１３と、補助ブロア１３における非接触シール９６の隙間（回転軸部）から漏洩する燃焼用気体を内燃機関経路内に排出する排出装置１４とを設ける。【選択図】図１

Description

本発明は、ＥＧＲシステムを備える内燃機関に関するものである。
例えば、船舶に搭載される主機としての舶用ディーゼルエンジン（内燃機関）は、排ガス中のＮＯｘを低減する排ガス再循環（ＥＧＲ）装置を備えている。このＥＧＲは、内燃機関の燃焼室から排気ラインに排出された排ガスの一部を排気ガス再循環ラインに分岐し、燃焼用空気に混入して燃焼用ガスとし、燃焼室に戻すものである。そのため、燃焼用ガスは、酸素濃度が低下し、燃料と酸素との反応である燃焼の速度を遅らせることで燃焼温度が低下し、ＮＯｘの発生量を減少させることができる。
排ガス再循環装置が装着された内燃機関を搭載した船舶として、例えば、下記特許文献１に記載されたものがある。
特開２０１４−１２９７９０号公報
上述した舶用ディーゼルエンジンは、過給機を備えているものが一般的であるが、起動時は排ガス量が十分ではないことから、過給機により過給することが困難となり、エンジンへの給気量が不足するおそれがある。そのため、舶用ディーゼルエンジンは、補助ブロアを備えており、起動時にこの補助ブロアを駆動することで給気量を確保している。この補助ブロアは、モータの駆動軸にインペラが固定されて構成されている。モータは、ケーシングの外部に配置され、駆動軸がケーシングを内部に貫通して先端部にインペラが固定されている。そして、ケーシングと駆動軸との間に非接触シールが配置されている。そのため、エンジンの運転状態においては、過給機または補助ブロアの運転によってケーシングの内部の圧力が大気圧より高くなり、給気の一部が非接触シールの隙間から外部に漏洩する。この給気は、外部から取り込んだ空気と排ガスの混合気体であり、排ガスがケーシングから機関室などに漏れてしまうという課題がある。
本発明は上述した課題を解決するものであり、補助ブロアの回転軸部から機関室への燃焼用気体の漏洩を防止する内燃機関を提供することを目的とする。
上記の目的を達成するための本発明の内燃機関は、掃気トランク及び排気マニホールドが設けられる内燃機関本体と、前記排気マニホールドから排出される排ガスの一部を燃焼用気体として前記掃気トランクに再循環する排ガス再循環装置と、前記掃気トランクに燃焼用気体を供給する補助ブロアと、前記補助ブロアの回転軸部から漏洩する燃焼用気体を内燃機関経路内に排出する排出装置と、を備えることを特徴とするものである。
従って、内燃機関が運転状態となることで、外部から吸入された空気と排ガスの一部を再循環した再循環ガスとが混合された燃焼用気体が掃気トランクに供給される。このとき、補助ブロアは、回転軸部から燃焼用気体が漏洩するが、この漏洩する燃焼用気体は、排出装置により内燃機関経路内に排出される。そのため、補助ブロアの回転軸部から、内燃機関本体が設置された機関室への燃焼用気体に含まれる排ガスの漏洩を防止することができる。
本発明の内燃機関では、前記内燃機関経路は、空気を前記掃気トランクに供給する吸入ラインであることを特徴としている。
従って、補助ブロアの回転軸部から漏洩する燃焼用気体は、排出装置により吸入ラインから掃気トランクへ排出されることとなり、機関室への排ガスの漏洩を防止することができる。また、補助ブロアと吸入ラインとは、同じ給気系統で比較的近い位置に配置されるため、排出ラインを短くすることができ、装置の大型化や高コスト化を抑制することができる。
本発明の内燃機関では、前記内燃機関本体に燃焼用気体を供給する圧縮機と前記圧縮機と同軸回転するタービンとから構成される過給機を備え、前記吸入ラインは、前記圧縮機の吸入側に接続されることを特徴としている。
従って、補助ブロアの回転軸部から漏洩する燃焼用気体は、排出装置により圧縮機の吸入側に接続される吸入ラインへ排出されることとなり、吸入ラインに作用する負圧により燃焼用気体を効率良く吸入ラインへ排出して機関室への排ガスの漏洩を防止することができる。
本発明の内燃機関では、前記内燃機関経路は、前記排気マニホールドからの排ガスを外部に排出する排気ラインであることを特徴としている。
従って、補助ブロアの回転軸部から漏洩する燃焼用気体は、排出装置により排気ラインから大気に排出されることとなり、機関室への排ガスの漏洩を防止することができる。また、排ガスが混入した燃焼用気体を排気ラインから大気に排出するため、内燃機関の燃焼に影響を与えることがない。
本発明の内燃機関では、前記内燃機関本体に燃焼用気体を供給する圧縮機及び前記圧縮機と同軸回転するタービンから構成される過給機を備え、前記排出装置は、前記タービンの排出側の前記排気ラインに燃焼用気体を排出することを特徴としている。
従って、補助ブロアの回転軸部から漏洩する燃焼用気体は、排出装置によりタービンの排出側に接続される排気ラインに排出されることとなり、機関室への排ガスの漏洩を防止することができる。
本発明の内燃機関では、前記内燃機関本体に燃焼用気体を供給する圧縮機及び前記圧縮機と同軸回転するタービンから構成される過給機を備え、前記排出装置は、前記排気マニホールドと前記タービンの流入側との間に設けられる前記排気ラインに燃焼用気体を排出することを特徴としている。
従って、補助ブロアの回転軸部から漏洩する燃焼用気体は、排出装置によりタービンの流入側に接続される排気ラインに排出されることとなり、機関室への排ガスの漏洩を防止することができる。また、補助ブロアとタービンの流入側の排気ラインは、内燃機関本体に近い位置に配置されるため、排出ラインを短くすることができ、装置の大型化や高コスト化を抑制することができる。
本発明の内燃機関では、空気と再循環ガスを混合した燃焼用気体を冷却する冷却器と、前記冷却器により燃焼用気体を冷却することで発生した凝縮水を排出するドレン排出ラインと、前記ドレン排出ラインに接続されたドレンタンクと、前記ドレンタンクに溜まったガスを大気放出する機関室外への大気放出ラインとを備え、前記排出装置は、前記ドレン排出ラインに燃焼用気体を排出することを特徴としている。
従って、補助ブロアの回転軸部から漏洩する燃焼用気体は、排出装置により冷却器の凝縮水を排出するドレン排出ラインに排出されることとなり、機関室への排ガスの漏洩を防止することができる。また、燃焼用気体は、ドレン排出ラインからドレンタンクに溜められ、機関室外への大気放出ラインにより大気放出されるため、内燃機関の給気系や排気系に影響を与えることなく、安全に排出することができる。
本発明の内燃機関では、前記掃気トランクに溜まったドレンを排出するドレン排出ラインと、前記ドレン排出ラインに接続されたドレンタンクと、前記ドレンタンクに溜まったガスを大気放出する大気放出ラインとを備え、前記排出装置は、前記ドレン排出ラインに燃焼用気体を排出することを特徴としている。
従って、補助ブロアの回転軸部から漏洩する燃焼用気体は、排出装置により掃気トランクのドレンを排出するドレン排出ラインに排出されることとなり、機関室への排ガスの漏洩を防止することができる。また、燃焼用気体は、ドレン排出ラインからドレンタンクに溜められ、大気放出ラインにより大気放出されるため、内燃機関の給気系や排気系に影響を与えることなく、安全に排出することができる。
本発明の内燃機関では、前記ドレン排出ラインは、絞り部が設けられ、前記排出装置は、前記ドレン排出ラインにおける前記絞り部より下流側に燃焼用気体を排出することを特徴としている。
従って、ドレン排出ラインは、絞り部により下流側のドレン排出ラインの圧力が大気圧近くに調整されることとなり、補助ブロアの回転軸部から漏洩する燃焼用気体を強制的に吸引することが抑制され、漏洩する燃焼用気体の増加を防止することができる。
本発明の内燃機関では、処理水を貯留する貯留タンクと、前記貯留タンクに溜まったガスを大気放出する大気放出ラインとを備え、前記排出装置は、前記大気放出ラインに燃焼用気体を排出することを特徴としている。
従って、補助ブロアの回転軸部から漏洩する燃焼用気体は、排出装置により大気放出ラインに排出されることとなり、機関室への排ガスの漏洩を防止することができる。また、既存の処理水の貯留タンクに接続された大気放出ラインに排出するため、設備の大型化や高コスト化を抑制することができる。
本発明の内燃機関では、空気と再循環ガスを混合した燃焼用気体を冷却する冷却器と、前記冷却器により燃焼用気体を冷却することで発生した凝縮水を排出するドレン水排出ラインと、前記ドレン水排出ラインに設けられるエアトラップと、前記ドレン水排出ラインに接続されたドレン水タンクと、再循環ガスに対して液体を噴射するスクラバと、前記ドレン水タンクの水を前記スクラバに供給する給水ラインと、を備え、前記排出装置は、前記ドレン水排出ラインにおける前記エアトラップより下流側に燃焼用気体を排出することを特徴としている。
従って、補助ブロアの回転軸部から漏洩する燃焼用気体は、排出装置によりドレン水排出ラインにおけるエアトラップより下流側に排出されることとなり、機関室への排ガスの漏洩を防止することができる。また、ドレン水排出ラインは、エアトラップにより下流側のドレン水排出ラインの圧力が大気圧近くに調整されることとなり、補助ブロアの回転軸部から漏洩する燃焼用気体を強制的に吸引することが抑制され、漏洩する燃焼用気体の増加を防止することができる。
本発明の内燃機関では、前記内燃機関経路は、排ガスの一部を燃焼用気体として前記掃気トランクに再循環する排ガス再循環ラインであることを特徴としている。
従って、補助ブロアの回転軸部から漏洩する燃焼用気体は、排出装置により排ガス再循環ラインに排出されることとなり、機関室への排ガスの漏洩を防止することができる。また、燃焼用気体を排ガス再循環ラインに排出するため、燃焼用気体を効率良く使用することができる。
本発明の内燃機関では、前記内燃機関本体に燃焼用気体を供給する圧縮機及び前記圧縮機と同軸回転するタービンから構成される過給機と、再循環ガスを前記圧縮機に供給する送風機とを備え、前記排出装置は、前記送風機と前記圧縮機の流入側との間に設けられる前記排ガス再循環ラインに燃焼用気体を排出することを特徴としている。
従って、補助ブロアの回転軸部から漏洩する燃焼用気体は、排出装置により送風機と圧縮機の流入側との間の排ガス再循環ラインに排出されることとなり、機関室への排ガスの漏洩を防止することができる。また、補助ブロアとこの排ガス再循環ラインとは、同じ給気系統で比較的近い位置に配置されるため、排出ラインを短くすることができ、装置の大型化や高コスト化を抑制することができる。更に、圧縮機により排ガス再循環ラインに作用する負圧により燃焼用気体を効率良く排ガス再循環ラインへ排出して機関室への排ガスの漏洩を防止することができる。
本発明の内燃機関では、再循環ガスに対して液体を噴射するスクラバと、再循環ガスとミストを分離するデミスタとを備え、前記排出装置は、前記スクラバと前記デミスタとの間に設けられる前記排ガス再循環ラインに燃焼用気体を排出することを特徴としている。
従って、補助ブロアの回転軸部から漏洩する燃焼用気体は、排出装置によりスクラバとデミスタとの間の排ガス再循環ラインに排出されることとなり、機関室への排ガスの漏洩を防止することができる。また、この排ガス再循環ラインに作用する負圧により燃焼用気体を効率良く排ガス再循環ラインへ排出して機関室への排ガスの漏洩を防止することができる。
本発明の内燃機関によれば、補助ブロアの回転軸部から機関室への燃焼用気体の漏洩を防止することができる。
図１は、第１実施形態の舶用ディーゼルエンジンを表す概略構成図である。 図２は、エンジン本体を表す概略図である。 図３は、エンジン本体における掃気トランクを表す概略図である。 図４は、補助ブロアを表す概略図である。 図５は、第２実施形態の舶用ディーゼルエンジンを表す概略構成図である。 図６は、第２実施形態の変形例の舶用ディーゼルエンジンを表す概略構成図である。 図７は、第３実施形態の舶用ディーゼルエンジンを表す概略構成図である。 図８は、第３実施形態の変形例の舶用ディーゼルエンジンを表す概略構成図である。 図９は、第４実施形態の舶用ディーゼルエンジンを表す概略構成図である。 図１０は、第５実施形態の舶用ディーゼルエンジンを表す概略構成図である。 図１１は、第６実施形態の舶用ディーゼルエンジンを表す概略構成図である。 図１２は、第６実施形態の変形例の舶用ディーゼルエンジンを表す概略構成図である。 図１３は、第７実施形態の舶用ディーゼルエンジンを表す概略構成図である。
以下に添付図面を参照して、本発明に係る内燃機関の好適な実施形態を詳細に説明する。なお、この実施形態により本発明が限定されるものではなく、また、実施形態が複数ある場合には、各実施形態を組み合わせて構成するものも含むものである。
［第１実施形態］
図１は、第１実施形態の舶用ディーゼルエンジンを表す概略構成図である。
第１実施形態にて、図１に示すように、舶用ディーゼルエンジン（内燃機関）１０は、エンジン本体（内燃機関本体）１１と、ＥＧＲシステム（排ガス再循環装置）１２と、補助ブロア１３と、排出装置１４とを備えている。
エンジン本体１１は、プロペラ軸を介して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１１は、ユニフロー掃排気式のディーゼルエンジンであって、２ストロークディーゼルエンジンであり、シリンダ内の吸排気の流れを下方から上方への一方向とし、排気の残留を無くすようにしたものである。エンジン本体１１は、ピストンが上下移動する複数のシリンダ（燃焼室）２１と、各シリンダ２１に連通する掃気トランク２２と、各シリンダ２１に連通する排気マニホールド（排気静圧管）２３とを備えている。そして、各シリンダ２１と掃気トランク２２との間に掃気ポート２４が設けられ、各シリンダ２１と排気マニホールド２３との間に排気ポート２５が設けられている。そして、エンジン本体１１は、掃気トランク２２に給気ラインＧ１が連結され、排気マニホールド２３に排気ラインＧ２が連結されている。
舶用ディーゼルエンジン１０は、過給機１５を備えている。過給機１５は、コンプレッサ３１とタービン３２とが回転軸３３により一体に回転するように連結されて構成されている。コンプレッサ３１は、吸入側に吸入ラインＧ３と排ガス再循環ラインＧ８が接続され、吐出側に給気ラインＧ１が接続されている。タービン３２は、流入側に排気ラインＧ２が接続され、排出側に排気ラインＧ４が接続されており、排気ラインＧ４に図示しない触媒などのガス処理装置が設けられている。そのため、タービン３２は、排気マニホールド２３から排気ラインＧ２に排出された排ガスにより回転し、タービン３２の回転が回転軸３３により伝達されてコンプレッサ３１が回転する。コンプレッサ３１は、吸入ラインＧ３から取り込んだ空気と、排ガス再循環ラインＧ８から供給された再循環ガスを圧縮して給気ラインＧ１から掃気トランク２２に供給する。
過給機１５は、タービン３２を回転した排ガスを排出する排気ラインＧ４が連結されており、この排気ラインＧ４は、図示しない煙突（ファンネル）に連結されている。そして、舶用ディーゼルエンジン１０は、排気ラインＧ４から給気ラインＧ１までの間にＥＧＲシステム１２が設けられている。
ＥＧＲシステム１２は、排ガス再循環ラインＧ５，Ｇ６，Ｇ７，Ｇ８と、ＥＧＲ入口バルブ４１と、スクラバ４２と、デミスタユニット４３と、ＥＧＲブロア４４と、ＥＧＲ出口バルブ４５とを備えている。このＥＧＲシステム１２は、エンジン本体１１から排出された排ガスの一部を空気と混合した後、過給機１５により圧縮して燃焼用気体としてエンジン本体１１に再循環させることで、燃焼によるＮＯｘの生成を抑制するものである。なお、本実施形態では、タービン３２の下流側から排ガスの一部を抽気するようにした低圧ＥＧＲシステムを適用している。
排ガス再循環ラインＧ５は、上流端が排気ラインＧ４の中途部に接続されている。排ガス再循環ラインＧ５は、ＥＧＲ入口バルブ４１が設けられており、下流端がスクラバ４２に接続されている。ＥＧＲ入口バルブ４１は、排ガス再循環ラインＧ５を開閉することで、排気ラインＧ４から排ガス再循環ラインＧ５に分流する排ガスをＯＮ／ＯＦＦする。なお、ＥＧＲ入口バルブ４１を流量調整弁とし、排ガス再循環ラインＧ５を通過する排ガスの流量を調整するようにしてもよい。
スクラバ４２は、ベンチュリ式のスクラバであり、中空形状をなすスロート部５１と、排ガスが導入されるベンチュリ部５２と、元の流速に段階的に戻す拡大部５３とを備えている。スクラバ４２は、ベンチュリ部５２に導入された排ガスに対して水（液体）を噴射する水噴射部５４を備えている。スクラバ４２は、ＳＯｘや煤塵などの微粒子（ＰＭ）といった有害物質が除去された排ガスおよび有害物質を含む排水を排出する排ガス再循環ラインＧ６が連結されている。なお、本実施形態では、スクラバ４２としてベンチュリ式を採用しているが、この構成に限定されるものではない。
排ガス再循環ラインＧ６は、下流端がデミスタユニット４３に接続され、水が分離された排ガスを排出する排ガス再循環ラインＧ７が連結されている。排ガス再循環ラインＧ７は、下流端がＥＧＲブロア４４に接続され、排ガス再循環ラインＧ８が連結されている。
デミスタユニット４３は、水噴射により有害物質が除去された排ガスと排水を分離するものである。デミスタユニット４３は、排水をスクラバ４２の水噴射部５４に循環する排水循環ラインＷ１が設けられている。そして、この排水循環ラインＷ１は、排水を一時的に貯留するホールドタンク５５とポンプ５６が設けられている。ＥＧＲブロア４４は、コンプレッサ６１と駆動モータ６２とから構成され、スクラバ４２内の排ガスを排ガス再循環ラインＧ６からデミスタユニット４３を介して排ガス再循環ラインＧ７に導くものである。
排ガス再循環ラインＧ８は、上流端がＥＧＲブロア４４に接続され、下流端が混合器（図示略）を介して過給機１５のコンプレッサ３１に接続されており、ＥＧＲブロア４４により排ガスがコンプレッサ３１に送られる。排ガス再循環ラインＧ８は、ＥＧＲ出口バルブ４５が設けられている。吸入ラインＧ３からの空気と、排ガス再循環ラインＧ８からの排ガス（再循環ガス）は、混合器で混合されることで燃焼用気体が生成される。なお、この混合器は、サイレンサと別に設けられてもよいし、混合器を別途設けることなく、排ガスと空気を混合する機能を付加するようにサイレンサを構成してもよい。そして、過給機１５は、コンプレッサ３１が圧縮した燃焼用気体を給気ラインＧ１からエンジン本体１１の掃気トランク２２に供給可能である。
また、給気ラインＧ１は、エアクーラ（冷却器）４６と、補助ブロア１３が設けられている。エアクーラ４６は、コンプレッサ３１により圧縮されて高温となった燃焼用気体と冷却水とを熱交換することで、燃焼用気体を冷却するものである。給気ラインＧ１は、逆止弁４７が設けられると共に、この逆止弁４７を迂回するバイパスラインＧ９が設けられ、バイパスラインＧ９に補助ブロア１３が設けられている。この補助ブロア１３は、インペラ６３とモータ６４とから構成さていれる。補助ブロア１３は、エンジン本体１１の起動時のように十分な燃焼用気体を掃気トランク２２に吸気できない場合に、インペラ６３の回転により掃気トランク２２に燃焼用気体を供給し、掃気トランク２２の圧力が所定圧力まで上昇した後、駆動が停止して遊転状態となる。
ここで、エンジン本体１１について詳細に説明する。図２は、エンジン本体を表す概略図である。
図２に示すように、エンジン本体１１は、下方に位置する台板７１１と、台板７１上に設けられる架構７２と、架構７２上に設けられるシリンダジャケット７３とを備えている。この台板７１と架構７２とシリンダジャケット７３は、上下方向に延在する複数のタイボルト（連結部材）７４及びナット７５により一体に締結されて固定されている。
シリンダライナ７６は、シリンダジャケット７３内に配置され、上部にシリンダカバー７７が固定されて空間部を区画しており、この空間部内にピストン７８が上下に往復動自在に設けられる。また、シリンダカバー７７は、排気弁７９が設けられており、排気弁７９は、動弁装置８０により開閉可能となっている。排気弁７９は、シリンダライナ７６、シリンダカバー７７及びピストン７８と共にシリンダ（燃焼室）２１を形成する。排気弁７９は、シリンダ２１と排気ポート２５とを開閉するものである。
そのため、シリンダ２１に対して、図示しない燃料噴射ポンプから供給された燃料（例えば、低質油、天然ガス、または、その混合燃料など）と、図示しない圧縮機により圧縮された燃焼用ガス（例えば、空気、ＥＧＲガス、または、その混合ガスなど）が供給されることで、シリンダ２１で燃料と燃焼用ガスが燃焼する。そして、この燃焼で発生したエネルギによりピストン７８がピストン軸方向に往復動する。このとき、動弁装置８０により排気弁７９が作動してシリンダ２１が開放されると、燃焼によって生じた排ガスが排気ポート２５に押し出される一方、掃気ポート２４から燃焼用ガスがシリンダ２１に導入される。
ピストン７８は、下端部にピストン棒８１の上端部が連結されている。台板７１は、クランクケースを構成しており、クランクシャフト８２が軸受８３により回転自在に支持されている。このクランクシャフト８２は、クランク８４を介して連接棒８５の下端部が回動自在に連結されている。架構７２は、ピストン軸方向に沿って設けられるガイド板８６が幅方向に間隔を空けて一対をなすように配置されている。クロスヘッド８７は、ピストン棒８１の下端部に接続されるクロスヘッドピン８８とクランクシャフト８２に連接される連接棒８５の上端部に接続されるクロスヘッド軸受（図示略）とが、クロスヘッドピン８８の下半部においてそれぞれ回動自在に連結される。このクロスヘッド８７は、一対のガイド板８６の間に配置され、この一対のガイド板８６に沿って移動自在に支持されている。
そのため、ピストン７８がピストン軸方向に沿って往復移動すると、ピストン７８と共にピストン棒８１がピストン軸方向に沿って往復移動することにより、クロスヘッド８７がガイド板８６に沿ってピストン軸方向に沿って往復移動する。これにより、クロスヘッド８７のクロスヘッドピン８８は、クロスヘッド軸受を介して連接棒８５に回転駆動力を加える。この回転駆動力により連接棒８５の下端部に接続されるクランク８４がクランク運動し、クランクシャフト８２を回転させる。
図３は、エンジン本体における掃気トランクを表す概略図である。
図３に示すように、シリンダライナ７６は、下部に設けられた複数の掃気ポート２４を介して掃気トランク２２が連結されると共に、上部に設けられた排気ポート２５を介して排気マニホールド２３が連結されている。掃気トランク２２は、給気ラインＧ１を介して燃焼用気体（空気／再循環ガス）が供給可能となっている。排気マニホールド２３は、排気ラインＧ２を介して排ガスを排出可能となっている。また、シリンダカバー７７は、上部に排ガスを排気ポート２５に排出する排気弁７９が設けられている。また、シリンダカバー７７は、シリンダ２１に燃料を噴射するインジェクタ（燃料噴射弁）８９が設けられている。
そのため、ピストン７８が下死点（図３の実線位置）に移動すると、掃気ポート２４が開くことで、掃気トランク２２の燃焼用気体が掃気ポート２４からシリンダ２１に導入され、ピストン７８が上昇すると、掃気ポート２４とシリンダ２１の導通がピストン７８により遮断される。また、排気弁７９により排気ポート２５も閉止することで、シリンダ２１内の燃焼用気体が圧縮される。ピストン７８が上死点（図３の二点鎖線位置）まで移動すると、シリンダ２１の圧力が所定の圧縮圧力になり、インジェクタ８９がシリンダ２１内に燃料を噴射する。すると、シリンダ２１内で燃焼用気体と燃料が混合して燃焼し、燃焼エネルギによりピストン７８が下降する。このとき、インジェクタ８９により排気ポート２５が開くことで、シリンダ２１の排ガス（燃焼ガス）が排気ポート２５から排気マニホールド２３に押し出され、排気ラインＧ２に排出される。
図４は、補助ブロアを表す概略図である。
図１に示すように、補助ブロア１３は、エアクーラ４６と掃気トランク２２との間の給気ラインＧ１に設けられている。補助ブロア１３は、エンジン本体１１の起動時に、モータ６４によりインペラ６３を駆動回転することで燃焼用気体を掃気トランク２２に供給し、その後、掃気トランク２２の圧力が所定圧力に至ると、過給機１５による過給を邪魔しない程度の低回転数で遊転する。
図３に示すように、補助ブロア１３において、中空形状をなすケーシング９１は、吸込口９２と吐出口９３がほぼ直角をなす方向に向けて開口するように設けられている。モータ６４は、ケーシング９１における吸込口９２に対向する位置に配置され、駆動軸６４ａにインペラ６３が一体回転するように固定されている。ケーシング９１は、駆動軸６４ａの周囲にフランジ支持部９４が設けられ、内周側に円筒形状をなす支持筒９５が形成されている。そして、支持筒９５は、内周面に非接触シール（例えば、ラビリンスシール）９６が設けられており、支持筒９５の内周面と駆動軸６４ａの外周面との間をシールしている。また、モータ６４のフランジ部６４ｂとフランジ支持部９４との空間部９７を取り囲むようにカバー９８が設けられており、このカバー９８にガス排出口９９が設けられている。
そのため、モータ６４が駆動してインペラ６３を回転すると、ケーシング９１の吸込口９２から燃焼用気体を取り込んで吐出口９３から吐出する。このとき、ケーシング９１は、内部が大気圧より高い圧力となることから、ケーシング９１内の燃焼用気体の一部が非接触シール９６と駆動軸６４ａの外周面との隙間から空間部９７に漏れ、ガス排出口９９から外部に排出される。
排出装置１４は、このケーシング９１内から非接触シール９６の隙間を通して空間部９７に漏れ、ガス排出口９９から排出される燃焼用気体を内燃機関経路内に排出するものである。第１実施形態では、この内燃機関経路は、外部の空気を吸入して掃気トランク２２に供給する吸入ラインＧ３である。
図１及び図４に示すように、過給機１５は、コンプレッサ３１とタービン３２とを備え、吸入ラインＧ３は、一端部が外部に開放され、他端部がコンプレッサ３１の吸入側に接続されている。そして、コンプレッサ３１は、吐出側に給気ラインＧ１の一端部が接続され、給気ラインＧ１は、エアクーラ４６と補助ブロア１３が設けられ、他端部が掃気トランク２２に接続されている。また、コンプレッサ３１は、吸入側に排ガス再循環ラインＧ８の下流端部が接続されている。排出装置１４は、排出ライン１０１を備えている。排出ライン１０１は、一端部が補助ブロア１３のガス排出口９９に接続され、他端部が吸入ラインＧ３に接続されている。空間部９７は、大気圧より高く、吸入ラインＧ３は、大気圧以下であることから、空間部９７の燃焼用気体が排出ライン１０１を通って吸入ラインＧ３に流れる流れが発生する。
以下、第１実施形態の舶用ディーゼルエンジン１０の作動について説明する。
図１に示すように、エンジン本体１１は、掃気トランク２２からシリンダ２１内に燃焼用気体が供給されると、ピストン７８（図２参照）によってこの燃焼用気体が圧縮され、この高温の燃焼用気体に対して燃料が噴射されることで自然着火し、燃焼する。そして、発生した燃焼ガスは、排ガスとして排気マニホールド２３から排気ラインＧ２に排出される。エンジン本体１１から排出された排ガスは、過給機１５におけるタービン３２を回転した後、排気ラインＧ４に排出され、ＥＧＲ入口バルブ４１及びＥＧＲ出口バルブ４５が閉止しているときは、全量がこの排気ラインＧ４から外部に排出される。
一方、ＥＧＲ入口バルブ４１及びＥＧＲ出口バルブ４５が開放しているとき、排ガスは、その一部が排気ラインＧ４から排ガス再循環ラインＧ５に流れる。排ガス再循環ラインＧ５に流れた排ガスは、スクラバ４２により含有するＳＯｘや煤塵などの有害物質が除去される。即ち、スクラバ４２は、排ガスがベンチュリ部５２を高速で通過するとき、水噴射部５４から水が噴射されることで、この水により排ガスを冷却すると共に、ＳＯｘや煤塵などの微粒子（ＰＭ）を水と共に落下させて除去する。そして、ＳＯｘや煤塵などを含んだ水は、排ガス再循環ラインＧ６により排ガスと共にデミスタユニット４３に流入する。
デミスタユニット４３は、スクラバ４２により有害物質が除去された排ガスからスクラバ洗浄水を分離する。ＥＧＲブロア４４が駆動すると、スクラバ洗浄水が分離された排ガスを排ガス再循環ラインＧ７から排ガスを排ガス再循環ラインＧ８側に送り出し、過給機１５に送られる。過給機１５は、排ガスにより回転するタービン３２と共にコンプレッサ３１が回転することで、吸入ラインＧ３から空気を吸入すると共に、排ガス再循環ラインＧ８から排ガスとしての再循環ガスを吸入する。そして、空気と再循環ガスとが混合された燃焼用気体は、このコンプレッサ３１により圧縮され、エアクーラ４６で冷却された後、給気ラインＧ１から掃気トランク２２に供給される。
補助ブロア１３は、エンジン本体１１の起動時、排ガス量が少なくて過給機１５による掃気トランク２２への過給量が十分でないときに駆動する。即ち、補助ブロア１３は、インペラ６３の回転により空気と再循環ガスとが混合された燃焼用気体をバイパスラインＧ９及び給気ラインＧ１から掃気トランク２２に供給する。そして、掃気トランク２２の圧力が所定圧力まで上昇した後に低回転となり、コンプレッサ３１が圧縮した燃焼用気体を給気ラインＧ１から掃気トランク２２に供給する。
給気ラインＧ１及びバイパスラインＧ９は、コンプレッサ３１やインペラ６３により圧縮された燃焼用気体が流動することから、この給気ラインＧ１を流れる燃焼用気体は、圧力が大気圧以上である。すると、補助ブロア１３にて、図４に示すように、ケーシング９１内の燃焼用気体の一部が非接触シール９６と駆動軸６４ａの外周面との隙間から空間部９７に漏れる。そして、ガス排出口９９から排出装置１４の排出ライン１０１を通して吸入ラインＧ３に排出される。この場合、空間部９７は、吸入ラインＧ３より高圧に維持されることから、空間部９７の燃焼用気体が排出ライン１０１を通って適正に吸入ラインＧ３に流れる。そのため、燃焼用気体に含まれる排ガスが、エンジン本体１１が設置される機関室に漏洩することが防止される。
このように第１実施形態の舶用ディーゼルエンジンにあっては、掃気トランク２２及び排気マニホールド２３が設けられるエンジン本体１１と、排気マニホールド２３から排出される排ガスの一部を燃焼用気体として掃気トランク２２に再循環するＥＧＲシステム１２と、掃気トランク２２に燃焼用気体を供給する補助ブロア１３と、補助ブロア１３における非接触シール９６の隙間（回転軸部）から漏洩する燃焼用気体を内燃機関経路内に排出する排出装置１４とを設けている。
従って、補助ブロア１３が駆動することで、外部から吸入された空気と排ガスの一部を再循環した再循環ガスとが混合された燃焼用気体が掃気トランク２２に供給される。このとき、補助ブロア１３は、非接触シール９６の隙間から燃焼用気体が漏洩するが、この漏洩する燃焼用気体は、排出装置１４により内燃機関経路内に排出される。そのため、補助ブロア１３における非接触シール９６の隙間から、エンジン本体１１が設置された機関室への燃焼用気体に含まれる排ガスの漏洩を防止することができる。
第１実施形態の舶用ディーゼルエンジンでは、内燃機関経路として、空気を掃気トランク２２に供給する吸入ラインＧ３としている。従って、補助ブロア１３における非接触シール９６の隙間から漏洩する燃焼用気体は、排出装置１４により吸入ラインＧ３から掃気トランク２２へ排出されることとなり、機関室への排ガスの漏洩を防止することができる。また、補助ブロア１３と吸入ラインＧ３とは、同じ給気系統で比較的近い位置に配置されるため、排出ライン１０１を短くすることができ、装置の大型化や高コスト化を抑制することができる。
第１実施形態の舶用ディーゼルエンジンでは、排出装置１４は、コンプレッサ３１の吸入側に接続される吸入ラインＧ３へ燃焼用気体を排出する。従って、補助ブロア１３における非接触シール９６の隙間から漏洩する燃焼用気体は、排出装置１４によりコンプレッサ３１の吸入側に接続される吸入ラインＧ３へ排出されることとなり、吸入ラインＧ３に作用する負圧により燃焼用気体を効率良く吸入ラインＧ３へ排出して機関室への排ガスの漏洩を防止することができる。
［第２実施形態］
図５は、第２実施形態の舶用ディーゼルエンジンを表す概略構成図、図６は、第２実施形態の変形例の舶用ディーゼルエンジンを表す概略構成図である。なお、上述した実施形態と同様の機能を有する部材には、同一の符号を付して詳細な説明は省略する。
第２実施形態において、図４及び図５に示すように、排出装置１４Ａは、補助ブロア１３のケーシング９１内から非接触シール９６の隙間を通して空間部９７に漏れ、ガス排出口９９から排出される燃焼用気体を内燃機関経路内に排出するものである。第２実施形態では、この内燃機関経路は、排気マニホールド２３から排出される排ガスを外部に排出する排気ラインＧ４である。
過給機１５は、コンプレッサ３１とタービン３２とを備え、排気ラインＧ２は、一端部が排気マニホールド２３に接続され、他端部がタービンの流入側に接続されている。また、排気ラインＧ４は、一端部がタービン３２の排出側に接続され、他端部が煙突（図示略）に接続されている。排出装置１４Ａは、排出ライン１１１を備えている。排出ライン１１１は、一端部が補助ブロア１３のガス排出口９９に接続され、他端部がタービン３２の排出側の排気ラインＧ４に接続されている。排気ラインＧ４は、給気ラインＧ１より圧力が低いため、空間部９７の燃焼用気体が排出ライン１１１を通って排気ラインＧ４に流れる流れが発生する。
ＥＧＲシステム１２は、エンジン本体１１の排気マニホールド２３から排気ラインＧ２，Ｇ４に排出された排ガスの一部を排ガス再循環ラインＧ５，Ｇ６，Ｇ７，Ｇ８を通して給気ラインＧ１から掃気トランク２２に戻している。このとき、補助ブロア１３にて、ケーシング９１内の燃焼用気体の一部が非接触シール９６と駆動軸６４ａの外周面との隙間から空間部９７に漏れる。そして、ガス排出口９９から排出装置１４Ａの排出ライン１１１を通して排気ラインＧ４に排出される。そのため、燃焼用気体に含まれる排ガスが、エンジン本体１１が設置される機関室に漏洩することが防止される。
また、第２実施形態の変形例において、図４及び図６に示すように、排出装置１４Ｂは、補助ブロア１３のケーシング９１内から非接触シール９６の隙間を通して空間部９７に漏れ、ガス排出口９９から排出される燃焼用気体を内燃機関経路内に排出するものである。第２実施形態の変形例では、この内燃機関経路は、排気マニホールド２３から排出される排ガスを外部に排出する排気ラインＧ２である。
排出装置１４Ｂは、排出ライン１２１を備えている。排出ライン１２１は、一端部が補助ブロア１３のガス排出口９９に接続され、他端部がタービン３２の流入側の排気ラインＧ２に接続されている。排気ラインＧ２は、給気ラインＧ１より圧力が低いため、空間部９７の燃焼用気体が排出ライン１２１を通って排気ラインＧ４に流れる流れが発生する。
ＥＧＲシステム１２は、エンジン本体１１の排気マニホールド２３から排気ラインＧ２，Ｇ４に排出された排ガスの一部を排ガス再循環ラインＧ５，Ｇ６，Ｇ７，Ｇ８を通して給気ラインＧ１から掃気トランク２２に戻している。このとき、補助ブロア１３にて、ケーシング９１内の燃焼用気体の一部が非接触シール９６と駆動軸６４ａの外周面との隙間から空間部９７に漏れる。そして、ガス排出口９９から排出装置１４Ｂの排出ライン１２１を通して排気ラインＧ４に排出される。そのため、燃焼用気体に含まれる排ガスが、エンジン本体１１が設置される機関室に漏洩することが防止される。
このように第２実施形態の内燃機関では、補助ブロア１３における非接触シール９６の隙間（回転軸部）から漏洩する燃焼用気体を内燃機関経路内に排出する排出装置１４Ａ，１４Ｂを設け、内燃機関経路を排気マニホールド２３からの排ガスを外部に排出する排気ラインＧ２，Ｇ４としている。
従って、補助ブロア１３における非接触シール９６の隙間から漏洩する燃焼用気体は、排出装置１４Ａ，１４Ｂにより排気ラインＧ２，Ｇ４から大気に排出されることとなり、機関室への排ガスの漏洩を防止することができる。また、排ガスが混入した燃焼用気体を排気ラインＧ２，Ｇ４から大気に排出するため、舶用ディーゼルエンジン１０の燃焼に影響を与えることがない。
第２実施形態の内燃機関では、排出装置１４Ａは、タービン３２の排出側の排気ラインＧ４に燃焼用気体を排出する。従って、補助ブロア１３における非接触シール９６の隙間から漏洩する燃焼用気体は、排出装置１４Ａにより排気ラインＧ４に排出されることとなり、機関室への排ガスの漏洩を防止することができる。
第２実施形態の内燃機関では、排出装置１４Ｂは、排気マニホールド２３とタービン３２の流入側との間に設けられる排気ラインＧ２に燃焼用気体を排出する。従って、補助ブロア１３における非接触シール９６の隙間から漏洩する燃焼用気体は、排出装置１４Ｂにより排気ラインＧ２に排出されることとなり、機関室への排ガスの漏洩を防止することができる。また、補助ブロア１３とタービン３２の流入側の排気ラインＧ２は、エンジン本体１１に近い位置に配置されるため、排出ライン１２１を短くすることができ、装置の大型化や高コスト化を抑制することができる。
［第３実施形態］
図７は、第３実施形態の舶用ディーゼルエンジンを表す概略構成図、図８は、第３実施形態の変形例の舶用ディーゼルエンジンを表す概略構成図である。なお、上述した実施形態と同様の機能を有する部材には、同一の符号を付して詳細な説明は省略する。
第３実施形態において、図４及び図７に示すように、排出装置１４Ｃは、補助ブロア１３のケーシング９１内から非接触シール９６の隙間を通して空間部９７に漏れ、ガス排出口９９から排出される燃焼用気体を内燃機関経路内に排出するものである。第３実施形態では、この内燃機関経路は、給気系統で発生したドレン水を外部に排出するドレン水排出ラインである。
給気ラインＧ１は、エアクーラ４６が設けられている。エアクーラ４６は、コンプレッサ３１により圧縮されて高温となった燃焼用気体を冷却するものである。このエアクーラ４６は、高温の燃焼用混合ガスを冷却することで温度と圧力が低下することから、含有する水蒸気が凝縮して凝縮水（ドレン水）が発生する。船内には、ドレン水タンク１３１が設けられている。エアクーラ４６は、発生したドレン水を排出するドレン水排出ライン１３２の一端部が接続され、ドレン水排出ライン１３２の他端部がドレン水タンク１３１に接続されている。ドレン水排出ライン１３２は、絞り部としてのオリフィス１３３が設けられている。そして、ドレン水タンク１３１は、ドレン水からエンジン本体１１の潤滑油やシステム油などの油分を除去する処理装置（図示略）が設けられると共に、大気放出ライン１３４の基端部が設けられており、この大気放出ライン１３４は、他端部が船体の甲板に開放されている。
排出装置１４Ｃは、排出ライン１３５を備えている。排出ライン１３５は、一端部が補助ブロア１３のガス排出口９９に接続され、他端部がドレン水排出ライン１３２におけるオリフィス１３３より下流側（ドレン水タンク１３１側）に接続されている。
ＥＧＲシステム１２は、エンジン本体１１の排気マニホールド２３から排気ラインＧ２，Ｇ４に排出された排ガスの一部を排ガス再循環ラインＧ５，Ｇ６，Ｇ７，Ｇ８を通して給気ラインＧ１から掃気トランク２２に戻している。このとき、補助ブロア１３にて、ケーシング９１内の燃焼用気体の一部が非接触シール９６と駆動軸６４ａの外周面との隙間から空間部９７に漏れる。そして、ガス排出口９９から排出装置１４Ｃの排出ライン１３５を通してドレン水排出ライン１３２を介してドレン水タンク１３１に排出される。ドレン水タンク１３１に排出された燃焼用気体は、大気放出ライン１３４から外部に排出される。そのため、燃焼用気体に含まれる排ガスが、エンジン本体１１が設置される機関室に漏洩することが防止される。
また、第３実施形態の変形例において、図４及び図８に示すように、排出装置１４Ｄは、補助ブロア１３のケーシング９１内から非接触シール９６の隙間を通して空間部９７に漏れ、ガス排出口９９から排出される燃焼用気体を内燃機関経路内に排出するものである。第３実施形態の変形例では、この内燃機関経路は、給気系統で発生したドレン水を外部に排出するドレン水排出ラインである。
掃気トランク２２は、燃焼用気体にエンジン本体１１の潤滑油やシステム油などの油分が随伴することから、この油分などが混入したドレンが溜まる。船内には、ドレンタンク１４１が設けられている。掃気トランク２２は、発生したドレンを排出するドレン排出ライン１４２の一端部が接続され、ドレン排出ライン１４２の他端部がドレンタンク１４１に接続されている。ドレン排出ライン１４２は、絞り部としてのオリフィス１４３が設けられている。そして、ドレンタンク１４１は、大気放出ライン１４４の基端部が設けられており、この大気放出ライン１４４は、他端部が船体の甲板に開放されている。
排出装置１４Ｄは、排出ライン１４５を備えている。排出ライン１４５は、一端部が補助ブロア１３のガス排出口９９に接続され、他端部がドレン排出ライン１４２におけるオリフィス１４３より下流側（ドレンタンク１４１側）に接続されている。
ＥＧＲシステム１２は、エンジン本体１１の排気マニホールド２３から排気ラインＧ２，Ｇ４に排出された排ガスの一部を排ガス再循環ラインＧ５，Ｇ６，Ｇ７，Ｇ８を通して給気ラインＧ１から掃気トランク２２に戻している。このとき、補助ブロア１３にて、ケーシング９１内の燃焼用気体の一部が非接触シール９６と駆動軸６４ａの外周面との隙間から空間部９７に漏れる。そして、ガス排出口９９から排出装置１４Ｄの排出ライン１４５を通してドレン排出ライン１４２を介してドレンタンク１４１に排出される。ドレンタンク１４１に排出された燃焼用気体は、大気放出ライン１４４から外部に排出される。そのため、燃焼用気体に含まれる排ガスが、エンジン本体１１が設置される機関室に漏洩することが防止される。
このように第３実施形態の内燃機関では、補助ブロア１３における非接触シール９６の隙間（回転軸部）から漏洩する燃焼用気体を内燃機関経路内に排出する排出装置１４Ｃ，１４Ｄを設け、内燃機関経路をドレン水排出ライン１３２、ドレン排出ライン１４２としている。
従って、補助ブロア１３における非接触シール９６の隙間から漏洩する燃焼用気体は、排出装置１４Ｃ，１４Ｄによりドレン水排出ライン１３２、ドレン排出ライン１４２に排出されることとなり、機関室への排ガスの漏洩を防止することができる。
第３実施形態の内燃機関では、排出装置１４Ｃは、エアクーラ４６の凝縮水を排出するドレン水排出ライン１３２に燃焼用気体を排出する。従って、燃焼用気体は、ドレン水排出ライン１３２からドレン水タンク１３１に溜められ、大気放出ライン１３４により大気放出されるため、エンジン本体１１の給気系や排気系に影響を与えることなく、安全に排出することができる。
第３実施形態の内燃機関では、排出装置１４Ｄは、掃気トランク２２のドレンを排出するドレン排出ライン１４２に燃焼用気体を排出する。従って、燃焼用気体は、ドレン排出ライン１４２からドレンタンク１４１に溜められ、大気放出ライン１４４により大気放出されるため、エンジン本体１１の給気系や排気系に影響を与えることなく、安全に排出することができる。
第３実施形態の内燃機関では、ドレン水排出ライン１３２、ドレン排出ライン１４２に絞り部としてのオリフィス１３３，１４３を設け、排出ライン１３５，１４５をドレン水排出ライン１３２、ドレン排出ライン１４２におけるオリフィス１３３，１４３より下流側（ドレン水タンク１３１、ドレンタンク１３１側）に燃焼用気体を排出する。従って、ドレン水排出ライン１３２、ドレン排出ライン１４２は、オリフィス１３３，１４３により下流側の圧力が低下して大気圧近くに調整されることとなり、補助ブロア１３における非接触シール９６の隙間からドレン排出ライン１４２からのガスが逆流されることが防止され、補助ブロア１３の損傷を防止することができる。
［第４実施形態］
図９は、第４実施形態の舶用ディーゼルエンジンを表す概略構成図である。なお、上述した実施形態と同様の機能を有する部材には、同一の符号を付して詳細な説明は省略する。
第４実施形態において、図４及び図９に示すように、排出装置１４Ｅは、補助ブロア１３のケーシング９１内から非接触シール９６の隙間を通して空間部９７に漏れ、ガス排出口９９から排出される燃焼用気体を内燃機関経路内に排出するものである。第４実施形態では、この内燃機関経路は、処理水タンクの大気放出ラインである。
船内には、海水や各種の処理水などを貯留する貯留タンク１５１が設けられている。この貯留タンク１５１は、大気放出ライン１５２の基端部が設けられており、この大気放出ライン１５２は、他端部が船体の甲板に開放されている。排出装置１４Ｅは、排出ライン１５３を備えている。排出ライン１５３は、一端部が補助ブロア１３のガス排出口９９に接続され、他端部が大気放出ライン１５２に接続されている。
ＥＧＲシステム１２の作動時、補助ブロア１３にて、ケーシング９１内の燃焼用気体の一部が非接触シール９６と駆動軸６４ａの外周面との隙間から空間部９７に漏れる。そして、ガス排出口９９から排出装置１４Ｅの排出ライン１５３を通して大気放出ライン１５２に排出され、その後、外部に排出される。そのため、燃焼用気体に含まれる排ガスが、エンジン本体１１が設置される機関室に漏洩することが防止される。
このように第４実施形態の内燃機関では、補助ブロア１３における非接触シール９６の隙間（回転軸部）から漏洩する燃焼用気体を内燃機関経路内に排出する排出装置１４Ｅを設け、内燃機関経路を処理水が貯留される貯留タンク１５１の大気放出ライン１５２としている。
従って、補助ブロア１３における非接触シール９６の隙間から漏洩する燃焼用気体は、排出装置１４Ｅにより大気放出ライン１５２から大気に排出されることとなり、機関室への排ガスの漏洩を防止することができる。また、既存の処理水の貯留タンク１５１に接続された大気放出ライン１５２に排出するため、設備の大型化や高コスト化を抑制することができる。
［第５実施形態］
図１０は、第５実施形態の舶用ディーゼルエンジンを表す概略構成図である。なお、上述した実施形態と同様の機能を有する部材には、同一の符号を付して詳細な説明は省略する。
第５実施形態において、図４及び図１０に示すように、排出装置１４Ｆは、補助ブロア１３のケーシング９１内から非接触シール９６の隙間を通して空間部９７に漏れ、ガス排出口９９から排出される燃焼用気体を内燃機関経路内に排出するものである。第５実施形態では、この内燃機関経路は、エアクーラ４６で発生したドレン水をドレン水タンクに排出するドレン水排出ラインである。
給気ラインＧ１は、エアクーラ４６が設けられている。エアクーラ４６は、コンプレッサ３１により圧縮されて高温となった燃焼用気体を冷却するものである。このエアクーラ４６は、高温の燃焼用混合ガスを冷却することで温度と圧力が低下することから、含有する水蒸気が凝縮して凝縮水（ドレン水）が発生する。船内には、ドレン水タンク（メイクアップウォータタンク）１６１が設けられている。エアクーラ４６は、発生したドレン水を排出するドレン水排出ライン１６２の一端部が接続され、ドレン水排出ライン１６２の他端部がドレン水タンク１６１に接続されている。ドレン水排出ライン１６２は、気水分離器としてのエアトラップ１６３が設けられている。ドレン水タンク１６１は、下部に給水ライン１６４の一端部が接続され、給水ライン１６４の他端部がスクラバ４２に接続連結されており、ドレン水タンク１６１の貯留水がこの給水ライン１６４を通してスクラバ４２に供給される。そして、ドレン水タンク１６１は、大気放出ライン１６５の基端部が設けられており、この大気放出ライン１６５は、他端部が船体の甲板に開放されている。
排出装置１４Ｆは、排出ライン１６６を備えている。排出ライン１６６は、一端部が補助ブロア１３のガス排出口９９に接続され、他端部がドレン水排出ライン１６２におけるエアトラップ１６３より下流側（ドレン水タンク１６１側）に接続されている。
ＥＧＲシステム１２は、エンジン本体１１の排気マニホールド２３から排気ラインＧ２，Ｇ４に排出された排ガスの一部を排ガス再循環ラインＧ５，Ｇ６，Ｇ７，Ｇ８を通して給気ラインＧ１から掃気トランク２２に戻している。このとき、補助ブロア１３にて、ケーシング９１内の燃焼用気体の一部が非接触シール９６と駆動軸６４ａの外周面との隙間から空間部９７に漏れる。そして、ガス排出口９９から排出装置１４Ｆの排出ライン１６６を通してドレン水排出ライン１６２を介してドレン水タンク１６１に排出される。ドレン水タンク１６１に排出された燃焼用気体は、大気放出ライン１６５から外部に排出される。そのため、燃焼用気体に含まれる排ガスが、エンジン本体１１が設置される機関室に漏洩することが防止される。
このように第５実施形態の内燃機関では、補助ブロア１３における非接触シール９６の隙間（回転軸部）から漏洩する燃焼用気体を内燃機関経路内に排出する排出装置１４Ｆを設け、内燃機関経路をドレン水排出ライン１６２におけるエアトラップ１６３より下流側としている。
従って、補助ブロア１３における非接触シール９６の隙間から漏洩する燃焼用気体は、排出装置１４Ｆによりドレン水排出ライン１６２に排出されることとなり、機関室への排ガスの漏洩を防止することができる。また、ドレン水排出ライン１６２は、エアトラップ１６３により下流側のドレン水排出ライン１６２の圧力が大気圧近くに調整されることとなり、補助ブロア１３における非接触シール９６の隙間へドレン水排出ライン１６２のガスが逆流することが抑制され、漏洩する燃焼用気体の増加を防止することができる。
［第６実施形態］
図１１は、第６実施形態の舶用ディーゼルエンジンを表す概略構成図、図１２は、第６実施形態の変形例の舶用ディーゼルエンジンを表す概略構成図である。なお、上述した実施形態と同様の機能を有する部材には、同一の符号を付して詳細な説明は省略する。
第６実施形態において、図４及び図１１に示すように、排出装置１４Ｇは、補助ブロア１３のケーシング９１内から非接触シール９６の隙間を通して空間部９７に漏れ、ガス排出口９９から排出される燃焼用気体を内燃機関経路内に排出するものである。第６実施形態では、この内燃機関経路は、排ガスの一部を燃焼用気体として掃気トランク２２に再循環する排ガス再循環ラインＧ８である。
ＥＧＲシステム１２は、排ガス再循環ラインＧ５，Ｇ６，Ｇ７，Ｇ８に、ＥＧＲ入口バルブ４１、スクラバ４２、デミスタユニット４３、ＥＧＲブロア４４、ＥＧＲ出口バルブ４５が設けられて構成されている。過給機１５は、コンプレッサ３１とタービン３２とから構成されている。排ガス再循環ラインＧ８は、上流端にＥＧＲブロア４４が接続され、下流端がコンプレッサ３１の吸入側に接続されている。排出装置１４Ｇは、排出ライン１７１を備えている。排出ライン１７１は、一端部が補助ブロア１３のガス排出口９９に接続され、他端部が排ガス再循環ラインＧ８におけるＥＧＲ出口バルブ４５より下流側に接続されている。排ガス再循環ラインＧ８は、コンプレッサ３１により吸引力が作用し、空間部９７の燃焼用気体が排出ライン１７１を通って排ガス再循環ラインＧ８に流れる流れが発生する。
そして、ＥＧＲシステム１２は、エンジン本体１１の排気マニホールド２３から排気ラインＧ２，Ｇ４に排出された排ガスの一部を排ガス再循環ラインＧ５，Ｇ６，Ｇ７，Ｇ８を通して給気ラインＧ１から掃気トランク２２に戻している。このとき、補助ブロア１３にて、ケーシング９１内の燃焼用気体の一部が非接触シール９６と駆動軸６４ａの外周面との隙間から空間部９７に漏れる。そして、ガス排出口９９から排出装置１４Ｇの排出ライン１７１を通して排ガス再循環ラインＧ８に排出される。そのため、燃焼用気体に含まれる排ガスが、エンジン本体１１が設置される機関室に漏洩することが防止される。
また、第６実施形態の変形例において、図４及び図１２に示すように、排出装置１４Ｈは、補助ブロア１３のケーシング９１内から非接触シール９６の隙間を通して空間部９７に漏れ、ガス排出口９９から排出される燃焼用気体を内燃機関経路内に排出するものである。第６実施形態の変形例では、この内燃機関経路は、排ガスの一部を燃焼用気体として掃気トランク２２に再循環する排ガス再循環ラインＧ６である。
排出装置１４Ｇは、排出ライン１８１を備えている。排出ライン１８１は、一端部が補助ブロア１３のガス排出口９９に接続され、他端部が排ガス再循環ラインＧ６におけるスクラバ４２とデミスタユニット４３との間に接続されている。排ガス再循環ラインＧ６は、ＥＧＲブロア４４により吸引力が作用し、空間部９７の燃焼用気体が排出ライン１８１を通って排ガス再循環ラインＧ６に流れる流れが発生する。
そして、ＥＧＲシステム１２は、エンジン本体１１の排気マニホールド２３から排気ラインＧ２，Ｇ４に排出された排ガスの一部を排ガス再循環ラインＧ５，Ｇ６，Ｇ７，Ｇ８を通して給気ラインＧ１から掃気トランク２２に戻している。このとき、補助ブロア１３にて、ケーシング９１内の燃焼用気体の一部が非接触シール９６と駆動軸６４ａの外周面との隙間から空間部９７に漏れる。そして、ガス排出口９９から排出装置１４Ｈの排出ライン１８１を通して排ガス再循環ラインＧ６に排出される。そのため、燃焼用気体に含まれる排ガスが、エンジン本体１１が設置される機関室に漏洩することが防止される。
このように第６実施形態の内燃機関では、補助ブロア１３における非接触シール９６の隙間（回転軸部）から漏洩する燃焼用気体を内燃機関経路内に排出する排出装置１４Ｇ，１４Ｈを設け、内燃機関経路を、排ガスの一部を燃焼用気体として掃気トランク２２に再循環する排ガス再循環ラインＧ６，Ｇ８としている。
従って、補助ブロア１３における非接触シール９６の隙間から漏洩する燃焼用気体は、排出装置１４Ｇ，１４Ｈにより排ガス再循環ラインＧ６，Ｇ８に排出されることとなり、機関室への排ガスの漏洩を防止することができる。また、燃焼用気体を排ガス再循環ラインＧ６，Ｇ８に排出するため、燃焼用気体を効率良く使用することができる。
第６実施形態の内燃機関では、排出装置１４Ｇは、ＥＧＲブロア４４とタービン３２の流入側との間に設けられる排ガス再循環ラインＧ８に燃焼用気体を排出する。従って、補助ブロア１３における非接触シール９６の隙間から漏洩する燃焼用気体は、排出装置１４ＧによりＥＧＲブロア４４とタービン３２の流入側との間の排ガス再循環ラインＧ８に排出されることとなり、機関室への排ガスの漏洩を防止することができる。また、補助ブロア１３とこの排ガス再循環ラインＧ８とは、同じ給気系統で比較的近い位置に配置されるため、排出ライン１７１を短くすることができ、装置の大型化や高コスト化を抑制することができる。更に、タービン３２により排ガス再循環ラインＧ８に作用する負圧により燃焼用気体を効率良く排ガス再循環ラインＧ８へ排出して機関室への排ガスの漏洩を防止することができる。
第６実施形態の内燃機関では、排出装置１４Ｈは、スクラバ４２とデミスタユニット４３との間に設けられる排ガス再循環ラインＧ６に燃焼用気体を排出する。従って、補助ブロア１３における非接触シール９６の隙間から漏洩する燃焼用気体は、排出装置１４Ｈによりスクラバ４２とデミスタユニット４３との間の排ガス再循環ラインＧ６に排出されることとなり、機関室への排ガスの漏洩を防止することができる。また、この排ガス再循環ラインＧ６に作用する負圧により燃焼用気体を効率良く排ガス再循環ラインＧ６へ排出して機関室への排ガスの漏洩を防止することができる。
［第７実施形態］
図１３は、第７実施形態の舶用ディーゼルエンジンを表す概略構成図である。なお、上述した実施形態と同様の機能を有する部材には、同一の符号を付して詳細な説明は省略する。
第７実施形態にて、図１３に示すように、舶用ディーゼルエンジン（内燃機関）１０Ａは、エンジン本体１１と、高圧ＥＧＲシステム（排ガス再循環装置）１２Ａと、補助ブロア１３と、排出装置１４Ｉとを備えている。
排出装置１４Ｉは、図４及び図１３に示すように、補助ブロア１３のケーシング９１内から非接触シール９６の隙間を通して空間部９７に漏れ、ガス排出口９９から排出される燃焼用気体を内燃機関経路内に排出するものである。第７実施形態では、この内燃機関経路は、高圧ＥＧＲシステム１２Ａにおける排ガス再循環ラインＧ８である。
高圧ＥＧＲシステム１２Ａは、排ガス再循環ラインＧ５，Ｇ６，Ｇ７，Ｇ８と、ＥＧＲ入口バルブ４１と、スクラバ４２と、デミスタユニット４３と、ＥＧＲブロア４４と、ＥＧＲ出口バルブ４５とを備えている。この高圧ＥＧＲシステム１２Ａは、エンジン本体１１から排出された排ガスの一部を空気と混合した後、過給機１５により圧縮して燃焼用気体としてエンジン本体１１に再循環させることで、燃焼によるＮＯｘの生成を抑制するものである。そして、本実施形態では、タービン３２の上流側の排気ラインＧ２から排ガスの一部を抽気するようにした高圧ＥＧＲシステムを適用している。
排出装置１４Ｉは、排出ライン１９１を備えている。排出ライン１９１は、一端部が補助ブロア１３のガス排出口９９に接続され、他端部が排ガス再循環ラインＧ８におけるＥＧＲ出口バルブ４５より下流側に接続されている。
そして、高圧ＥＧＲシステム１２Ａは、エンジン本体１１の排気マニホールド２３から排気ラインＧ２，Ｇ４に排出された排ガスの一部を排ガス再循環ラインＧ５，Ｇ６，Ｇ７，Ｇ８を通して給気ラインＧ１から掃気トランク２２に戻している。このとき、補助ブロア１３にて、ケーシング９１内の燃焼用気体の一部が非接触シール９６と駆動軸６４ａの外周面との隙間から空間部９７に漏れる。そして、ガス排出口９９から排出装置１４Ｉの排出ライン１９１を通して排ガス再循環ラインＧ８に排出される。そのため、燃焼用気体に含まれる排ガスが、エンジン本体１１が設置される機関室に漏洩することが防止される。
このように第７実施形態の内燃機関では、補助ブロア１３における非接触シール９６の隙間（回転軸部）から漏洩する燃焼用気体を内燃機関経路内に排出する排出装置１４Ｉを設け、内燃機関経路を、排ガスの一部を燃焼用気体として掃気トランク２２に再循環する排ガス再循環ラインＧ８としている。
従って、補助ブロア１３における非接触シール９６の隙間から漏洩する燃焼用気体は、排出装置１４Ｉにより排ガス再循環ラインＧ８に排出されることとなり、機関室への排ガスの漏洩を防止することができる。また、燃焼用気体を高圧ＥＧＲシステム１２Ａの排ガス再循環ラインＧ８に排出するため、燃焼用気体を効率良く使用することができる。
なお、この第７実施形態では、排出装置１４Ｉにより燃焼用気体を高圧ＥＧＲシステム１２Ａにおける排ガス再循環ラインＧ８に排出するように構成したが、高圧ＥＧＲシステム１２Ａを採用した内燃機関であっても、第１実施形態から第６実施形態で説明した位置に、燃焼用気体を排出するようにしてもよい。
１０，１０Ａ 舶用ディーゼルエンジン（内燃機関）
１１ エンジン本体（内燃機関本体）
１２，１２Ａ ＥＧＲシステム（排ガス再循環装置）
１３ 補助ブロア
１４，１４Ａ，１４Ｂ，１４Ｃ，１４Ｄ，１４Ｅ，１４Ｆ，１４Ｇ，１４Ｈ，１４Ｉ 排出装置
１５ 過給機
２２ 掃気トランク
２３ 排気マニホールド
３１ コンプレッサ（圧縮機）
３２ タービン
４２ スクラバ
４３ デミスタユニット
４４ ＥＧＲブロア（送風機）
４６ エアクーラ（冷却器）
６３ インペラ
６４ モータ
６４ａ 駆動軸
９１ ケーシング
９６ 非接触シール
９７ 空間部
９９ ガス排出口
１０１，１１１，１２１，１３５，１４５，１５３，１６６，１７１，１８１，１９１ 排出ライン
１３１，１４１ ドレン水タンク
１３２，１４２，１６２ ドレン水排出ライン
１３３，１４３ オリフィス（絞り部）
１３４，１４４，１５２，１６５ 大気放出ライン
１５１ 貯留タンク（処理水タンク）
１６１ ドレン水タンク（メイクアップウォータタンク）
１６３ エアトラップ
１６４ 給水ライン
Ｇ１ 給気ライン
Ｇ２，Ｇ４ 排気ライン
Ｇ３ 吸入ライン
Ｇ５，Ｇ６，Ｇ７，Ｇ８ 排ガス再循環ライン

Claims (14)

  1. 掃気トランク及び排気マニホールドが設けられる内燃機関本体と、
    前記排気マニホールドから排出される排ガスの一部を燃焼用気体として前記掃気トランクに再循環する排ガス再循環装置と、
    前記掃気トランクに燃焼用気体を供給する補助ブロアと、
    前記補助ブロアの回転軸部から漏洩する燃焼用気体を内燃機関経路内に排出する排出装置と、
    を備えることを特徴とする内燃機関。
  2. 前記内燃機関経路は、空気を前記掃気トランクに供給する吸入ラインであることを特徴とする請求項１に記載の内燃機関。
  3. 前記内燃機関本体に燃焼用気体を供給する圧縮機と前記圧縮機と同軸回転するタービンとから構成される過給機を備え、前記吸入ラインは、前記圧縮機の吸入側に接続されることを特徴とする請求項２に記載の内燃機関。
  4. 前記内燃機関経路は、前記排気マニホールドからの排ガスを外部に排出する排気ラインであることを特徴とする請求項１に記載の内燃機関。
  5. 前記内燃機関本体に燃焼用気体を供給する圧縮機及び前記圧縮機と同軸回転するタービンから構成される過給機を備え、前記排出装置は、前記タービンの排出側の前記排気ラインに燃焼用気体を排出することを特徴とする請求項４に記載の内燃機関。
  6. 前記内燃機関本体に燃焼用気体を供給する圧縮機及び前記圧縮機と同軸回転するタービンから構成される過給機を備え、前記排出装置は、前記排気マニホールドと前記タービンの流入側との間に設けられる前記排気ラインに燃焼用気体を排出することを特徴とする請求項４に記載の内燃機関。
  7. 空気と再循環ガスを混合した燃焼用気体を冷却する冷却器と、前記冷却器により燃焼用気体を冷却することで発生した凝縮水を排出するドレン排出ラインと、前記ドレン排出ラインに接続されたドレンタンクと、前記ドレンタンクに溜まったガスを大気放出する大気放出ラインとを備え、前記排出装置は、前記ドレン排出ラインに燃焼用気体を排出することを特徴とする請求項１に記載の内燃機関。
  8. 前記掃気トランクに溜まったドレンを排出するドレン排出ラインと、前記ドレン排出ラインに接続されたドレンタンクと、前記ドレンタンクに溜まったガスを大気放出する大気放出ラインとを備え、前記排出装置は、前記ドレン排出ラインに燃焼用気体を排出することを特徴とする請求項１に記載の内燃機関。
  9. 前記ドレン排出ラインは、絞り部が設けられ、前記排出装置は、前記ドレン排出ラインにおける前記絞り部より下流側に燃焼用気体を排出することを特徴とする請求項７または請求項８に記載の内燃機関。
  10. 処理水を貯留する貯留タンクと、前記貯留タンクに溜まったガスを大気放出する大気放出ラインとを備え、前記排出装置は、前記大気放出ラインに燃焼用気体を排出することを特徴とする請求項１に記載の内燃機関。
  11. 空気と再循環ガスを混合した燃焼用気体を冷却する冷却器と、前記冷却器により燃焼用気体を冷却することで発生した凝縮水を排出するドレン水排出ラインと、前記ドレン水排出ラインに設けられるエアトラップと、前記ドレン水排出ラインに接続されたドレン水タンクと、再循環ガスに対して液体を噴射するスクラバと、前記ドレン水タンクの水を前記スクラバに供給する給水ラインと、を備え、前記排出装置は、前記ドレン水排出ラインにおける前記エアトラップより下流側に燃焼用気体を排出することを特徴とする請求項１に記載の内燃機関。
  12. 前記内燃機関経路は、排ガスの一部を燃焼用気体として前記掃気トランクに再循環する排ガス再循環ラインであることを特徴とする請求項１に記載の内燃機関。
  13. 前記内燃機関本体に燃焼用気体を供給する圧縮機及び前記圧縮機と同軸回転するタービンから構成される過給機と、再循環ガスを前記圧縮機に供給する送風機とを備え、前記排出装置は、前記送風機と前記圧縮機の流入側との間に設けられる前記排ガス再循環ラインに燃焼用気体を排出することを特徴とする請求項１２に記載の内燃機関。
  14. 再循環ガスに対して液体を噴射するスクラバと、再循環ガスとミストを分離するデミスタとを備え、前記排出装置は、前記スクラバと前記デミスタとの間に設けられる前記排ガス再循環ラインに燃焼用気体を排出することを特徴とする請求項１２に記載の内燃機関。
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