JP2019043181A - 船舶の排ガス管端部構造 - Google Patents

Abstract

【課題】開口端に端部水平部を有する船舶の排ガス管端部構造において、開口端端部水平部に雨水が溜まらない船舶の排ガス管端部構造を提供する。【解決手段】船舶排ガス管開口の奥水平部に当該開口近傍に前記排ガス管の底部形状に沿って湾曲して円形状に開口する逆円錐形状の雨水溜まり４を有する船舶の排ガス管端部構造１であって、開口端３の開口下端に接して前記雨水溜まり４が配置されるので、排ガス管開口端部２の内部に侵入した雨水７は、当該雨水溜まり４内に留まり、しかる後、前記ドレン口５及び前記ドレンパイプ６を通じて、排ガス管外から船外に排水されるように構成した。【選択図】図１

Description

本発明は、船舶の排ガス管端部構造に関する。

船舶には主機関等船内装備機関の排ガスを船外へ排出するためにファンネル(煙突）内に数本の排ガス管が設けられる。この種の船舶ファンネル内の排ガス管は、例えば、全長が約１００〜２００ｍ程度の大きさの船舶にあっては、特開２０１０−２６９６９０号公報に開示のように、機関室から船尾まで水平に延設され、船尾に開口して船外に排気される。
図５は、特開２０１０−２６９６９０号公報に図１として添付される発明名称「コンテナ船における排ガス設備及びコンテナ船」に係る第１の実施形態の排ガス設備を採用したコンテナ船の側面模式図である。

図５において、符号１０１は、コンテナ船、１０２は、上甲板、１０３は、機関室、１０４は、主機関、１０５は、船底外板、１０７は、船尾外板、１０９は、ハッチカバー、１１７は、居住区、１２０は、排ガス管通路（ファンネル）であり、船内排ガス管通路１２０ａ、上甲板貫通排ガス管通路１２０ｂ、船尾側排ガス管通路１２０ｃからなる。また、１２１ａは排ガス管通路入口、１２１ｂは、上甲板貫通孔、１２１ｃは、排ガス管通路出口、１２３は、主機関用排ガス管、１２３ａは、船内主機関用排ガス管、１２３ｂは、上甲板貫通主機関用排ガス管、１２３ｃは、船尾側主機関用排ガス管、１２４は、補機用排ガス管、１２４ａは、船内補機用排ガス管、１２４ｂは、上甲板貫通補機用排ガス管、１２４ｃは、迂回用補機用排ガス管、１２４ｄは、船尾側補機用排ガス管、１２５は、排ガス管通路用ドレン弁、１２６は、主機関用排ガス管ドレン弁、１３０ａは、船尾端中央コンテナ積載エリア、１３０ｂは、船尾端舷側コンテナ積載エリア、１３０ｃは、船上コンテナ積載エリア、１３１は、機関室前方コンテナ積載エリア、１３２ａは、機関室後方コンテナ積載エリア、１３２ｂは、船内舷側コンテナ積載エリアである(図５における符号は、先行技術であることを明らかにするために、本願出願人において、１００番代の３桁に変更して説明した。）。

図６は、前記船尾側主機関用排ガス管１２３ｃの開口端部の概略を示す図であり、例えば、最大出力が約６０００Ｋｗ程度の主機関を装備する船舶の場合においては、当該船尾側主機関用排ガス管１２３ｃの開口端１２３ｄは、約２０００ｍｍ×約１０００ｍｍのほどの円形ないしは縦又は横長の楕円形状で、図６に示すように、当該開口端１２３ｄから雨水等が入り込まないように若干下向きの角度で開口した開口端１２３ｄとなる構造をとっている。

しかしながら、船尾側主機関用排ガス管１２３ｃの開口端１２３ｄは、図６に示すように、雨天時等には、降りしきる雨水１２５が当該船尾側主機関用排ガス管１２３ｃの開口端１２３ｄの端部水平部１２３ｅに雨水１２３ｆが溜まり、溜まった雨水１２３ｆにより開口端１２３ｄの端部水平部１２３ｅが錆びるという問題がある。なお、図６において、符号１２３は、船尾側主機関用排ガス管開口端部構造、１２３ｄは、前記船尾側主機関用排ガス管１２３ｃの開口端、１２３ｅは、当該船尾側主機関用排ガス管１２３ｃの開口端１２３ｄの端部水平部、１２３ｆは、当該端部水平部１２３ｅに溜まる模式化した雨水、１２５は、降り来る雨の概略を示す。

船尾側主機関用排ガス管１２３ｃの開口端１２３ｄの端部は、排ガス中に含まれる窒化分粒子や硫黄分粒子が酸素の豊富な外気と接触する機会が多く、そこに、さらに雨水等と接触すると、これらの窒化物、硫黄物との化学反応により、当該箇所の腐食が著しい一方、当該箇所の排水に工夫することにより，この種の腐食が軽減されることを見いだした。

特開２０１０−２６９６９０号公報

そこで、本願発明は、上記知見に基づき、開口端に端部水平部を有する船舶の排ガス管端部構造において、開口端端部水平部に雨水が溜まらない船舶の排ガス管端部構造を提供することを目的とする。

上記の課題を解決するために、本願請求項１に係る発明は、船舶の排ガス管端部構造において、船舶排ガス管開口の奥水平部に当該開口近傍に前記排ガス管の底部形状に沿って湾曲して円形状に開口する逆円錐形状の雨水溜まりを有することを特徴とする。
また、本願請求項２に係る発明は、船舶の排ガス管端部構造において、船舶排ガス管開口の奥水平部に当該開口近傍に前記排ガス管の底部形状に沿って湾曲する湾曲辺と水平部の長さ方向の直線辺とからなる四辺形状に開口する逆角錐形状の雨水溜まりを有することを特徴とする。
そして、本願請求項３に係る発明は、前記請求項１又は請求項２のいずれかに記載の船舶の排ガス管端部構造において、前記請求項１又は請求項２に記載の雨水溜まり底部のドレン口及びこれに接続されて船外に連なるドレンパイプを有することを特徴とする。
さらに、本願請求項４に係る発明は、前記請求項３に記載の船舶の排ガス管端部構造において、前記ドレンパイプが、前記排ガス管下に開口端と面一位置まで配置される三角形状支持板の対辺に延設配置され、当該位置で開口するドレンパイプであることを特徴とする。
また、本願請求項５に係る発明は、前記請求項１ないし４のいずれかに記載の船舶の排ガス管端部構造において、前記水平部は、主機関が配置される船舶機関室から船尾まで延設して船尾域に開口する排ガス管の水平部であることを特徴とする。
さらに、本願請求項６に係る発明は、前記請求項１ないし４のいずれかに記載の船舶の排ガス管端部構造において、前記水平部は、主機関が配置される船舶機関室から上甲板を貫通して垂直に延び、端部で屈曲した排ガス管の水平部であることを特徴とする。

本発明は、上述のとおり構成されているので、次に記載する効果を奏する。
（１）船舶排ガス管の開口端部の水平部の開口近傍に侵入する雨水を管外に排水する排ガス管端部構造としたので、開口端端部の水平部に雨水が溜まらず、当該部分の雨水による錆による腐食を防ぐことが可能となる。
（２）船舶の排ガス管開口端近傍に雨水を排水するドレンホールを設けて雨水が排ガス管の奥深く入り込まない構造としたので、内部に侵入する雨水と排ガスとの化学反応による管内の内部腐食も避けることができるという効果を奏する。

図１は、本発明に係る船舶の排ガス管端部構造を実施するための形態である船舶の排ガス管端部構造の実施例１を示す図である。 図２（ａ）（ｂ）は、本実施例１に係る船舶の排ガス管端部構造１における前記雨水溜まり４の具体的形状を示す図である。 図３は、本実施例１に係る船舶の排ガス管端部構造１における前記ドレンパイプ６ａの配置例概略を示す図である。 図４は、実施例２に係る船舶の排ガス管端部構造の概略を示す図である。 図５は、特開２０１０−２６９６９０号公報に図１として添付される発明名称「コンテナ船における排ガス設備及びコンテナ船」の第１の実施形態に係る排ガス設備を採用したコンテナ船の側面模式図である。 図６は、前記船尾側主機関用排ガス管１２３ｃの開口端部の概略を示す図であり当該船尾側主機関用排ガス管１２３ｃの開口端の概略を示す図である。 図７は、船舶の排ガス管が記載された特開２００９-２８００６７号公報に図１として添付される発明名称「低燃費型輸送船」の自動車輸送船の実施例船体斜視図である。 図８は、図７に示すファンネル２２２内に複数の前記排ガス管が配置される概略を示す図である。 図９は、前記排ガス管開口部２２３ａ〜２２３ｄの内、船舶の前記主機関用排ガス管２２３ａの開口端の例を示す概略図である。

本発明に係る船舶の排ガス管端部構造について一実施例を示す図面に基づき詳細に説明する。

図１は、本発明に係る船舶の排ガス管端部構造を実施するための形態である船舶の排ガス管端部構造の実施例１を示す図であり、船舶船尾等に水平に開口する船舶の排ガス管端部構造の例を示すものである。
図１において、符号１は、実施例１に係る船舶の排ガス管端部構造であり、２は、実施例１に係る船舶の排ガス管端部構造１を構成する水平部を有して開口する船舶の排ガス管開口端部、３は、同開口端、４は、同開口端３の下端に接して設けられる雨水溜まり、５は、ドレン口、６は、ドレンパイプ、７は、侵入した雨水を模式化して表示した雨水、１２５は、図６に示すのと同じ降りしきる雨水である。

図６で説明したように、この種の船舶の主機関を含む各種船内機関の排ガス管が船尾等に水平に開口する排ガス管にあっては、雨天時等には、雨水１２５が当該開口端３から排ガス管開口端部２の内部への侵入が避けられない。しかしながら、本実施例１に係る船舶の端部構造１においては、図１に示すように、前記開口端３の開口下端に接して前記雨水溜まり４が配置されるので、排ガス管開口端部２の内部に侵入した雨水７は、当該雨水溜まり４内に留まり、しかる後、前記ドレン口５及び前記ドレンパイプ６を通じて、排ガス管外から船外に排水されるように構成したものである。

図２（ａ）（ｂ）は、本実施例１に係る船舶の排ガス管端部構造１における前記雨水溜まり４の具体的形状を示す図であり、前記開口端３の開口下端に接し，又は近傍下方に設けられる前記雨水溜まり４の形状は、図２（ａ）に示すように、縦長楕円形状の開口端３の奥に同開口端３の下端近傍又は接して開口下部の楕円形状に沿って湾曲して開口する円形状の逆円錐形状とし、その底部に前記ドレン口５を設けるようにしたものである。しかしながら、当該雨水溜まり４の形状は、逆円錐形状に限るものではなく、図２（ｂ）に示すように、縦長楕円形状の開口端３の開口下端近傍又は接し、かつ、楕円の底部形状に適合して開口に沿って内部が湾曲する四辺形状に開口する湾曲逆角錐形状とし、その底部に前記ドレン口５を設けるようにしても良いものである。

つまり、本実施例１に係る船舶の排ガス管端部構造１においては、円形ないしは縦又は横長の楕円状の排ガス管開口端３の奥水平部に当該開口端３近傍に円形ないしは縦又は横長の楕円底部形状に沿って湾曲する円形状に開口する逆円錐形状の雨水溜まり４又は円形ないしは縦又は横長の楕円状の排ガス管開口端３の奥水平部に当該開口端３近傍に楕円底部形状に沿って湾曲する湾曲辺と水平部の長さ方向の直線辺とからなる四辺形状に開口する逆角錐形状の雨水溜まり４を設けたことを特徴とするものである。

円形ないしは縦又は横長の楕円形状の開口端３の開口下端に接して設けられる湾曲する逆円錐形状又は開口に沿って湾曲逆角錐形状の前記雨水溜まり４の開口の大きさは、例えば、最大出力が約６０００Ｋｗ程度の主機関の約２０００ｍｍ×約１０００ｍｍのほどの縦長楕円形状の場合には、おおよそ８００ｍｍ程度の湾曲円を有する逆円錐形状又は奥行き方向に９００ｍｍ×湾曲辺６００ｍｍ程度の大きさとすれば、通常の降雨程度では内部に雨水が留まることはない。

なお、前記ドレンパイプ６は、そのまま直下に懸垂し、先端を船外に導き、船外にドレン水が流れ出るようにしても良いが、図３に示すように、縦長楕円形状の前記開口端３下に三角形状の支持板８を設け、当該支持板８の対辺に接して配置され、前記開口端３の面一の位置に開口するドレンパイプ６ａを延説して、前記雨水溜まり４から流れるドレン水を船外に排水するようにしてもよい。図３は、本実施例１に係る船舶の排ガス管端部構造１における前記ドレンパイプ６ａの配置例概略を示す図である。

このような構成とすることにより、本実施例１に係る水平に配置され船尾等に開口する船舶の排ガス管端部構造１においては、前記開口端３の開口下端に接して前記雨水溜まり４が配置され、その底部に前記ドレン口５及び前記ドレンパイプ６が配置されるので、排ガス管開口端部２の内部に侵入した雨水７は、当該雨水溜まり４を通って前記ドレン口５及び前記ドレンパイプ６を通じて船外に排水され、排ガス管内に雨水が留まることがないので、雨水による排ガス管内を錆等による腐食を防ぐことができることとなる。このことは、主機管等の排ガスが充満し、排ガスと内部に侵入する雨水との間で排ガス管の奥深くで生じる化学反応も避けることができ、腐食しやすい排ガス管の長命化・長持ちさせるのに寄与することとなる。

船舶の排ガス管構造は、図５に示すような水平に配置され船尾に開口するものばかりではない。むしろ、船尾域の機関室上方の上甲板を貫通してファンネル(煙突）を設け、当該ファンネル内に垂直に排ガス管を立ち上げ、その端部を船尾方向に屈曲させた排ガス管構造のものも多々ある。例えば、特開２００９-２８００６７号公報の開示は、主機が配置される機関室の上方に上甲板を貫通して垂直に排ガス管が延設される例のものである。。

図７は、船舶の排ガス管が記載された特開２００９-２８００６７号公報に図１として添付される発明名称「低燃費型輸送船」の自動車輸送船の実施例船体斜視図である。
図７において、符号２１０は、マスト、２１１は、船体、２１２は、船首、２１３は、船尾、２１４は、最上層甲板、２１５は、操舵室（船橋）、２１６は、居住区、２１７は、舷側、２１８は、最上層甲板サイドにおけるラウンド部、２２０は、前甲板、２２１は、錨、２２２は、煙突(ファンネル）、２２３は、排気管(排ガス管）、２２４は、船体切欠部（船荷車輌出入口）である（符号は、先行技術であることを明らかにするために、本願出願人において、２００番代の３桁に変更して説明した。）。

図７に示す前記ファンネル２２２内に複数の前記排ガス管が配置される概略を示すと図８のとおりである。図８において、２２２は、前記ファンネル(煙突）、２２３ａは船舶主機関の排ガス管開口部、２２３ｂ、２２３ｃ、２２３ｄは、その余の船内補機関用の排ガス管開口部であり、これらの排ガス管開口部２２３ａ〜２２３ｄは、図８に示すように、前記ファンネル２２２内に立設され、排気の都合から立設する排ガス管が船尾方向に直角に屈曲し、さらに、雨水等が入り込まないように若干下向きの角度で開口して配置される。

図９は、前記排ガス管開口部２２３ａ〜２２３ｄの内、船舶の前記主機関用排ガス管２２３ａの開口端の例を示す概略図であり、これらの開口端は、図６に示す排ガス管開口と同じ、縦長楕円形状であるが、図９に示すように、船尾域機関室から立設する排ガス管が上端で船尾方向に水平に屈曲し、さらに、海溝部から雨水等が入り込まないように若干下向きの角度で開口した開口部となる構造をとっている。したがって、排ガス管２２３ａの開口端２２３ｄにも雨天時等には、雨水が当該排ガス管２２３ａの開口端２２３ｄから吹き込み、吹き込んだ雨水は前記屈曲した前記端部水平部２２３ｅに溜まり、溜まった雨水２２３ｆにより開口端２２３ｄの端部水平部２２３ｅが錆びてしまうということとなる。

そこで、本実施例２に係る船舶の排ガス管端部構造では、上甲板を貫通して立設され、開口端部が船尾方向に直角に屈曲し、端部水平部を有する排ガス管において、当該端部水平部に実施例１に係る船舶の排ガス管端部構造１と同様の排ガス管開口下端に接して下方に円形状に開口する逆円錐形状又は四辺形状に開口する逆角錐状の雨水溜まり及びその底部にドレン口、ドレンパイプを設けることとしたものである。

図４は、本実施例２に係る船舶の排ガス管端部構造の概略を示す図であり、図４において、符号１０は、本実施例２に係る船舶の排ガス管端部構造であり、１１は、上甲板を貫通して立設される船舶の排ガス管、１２は、同排ガス管１１が端部で屈曲する水平端部、１３は、同開口部、１４は、同開口部１３に接して下方に設けられる雨水溜まり、１５は、ドレン口、６６は、ドレンパイプ、１７は、侵入した雨水を模式化して表示した雨水、１２５は、図６に示すのと同じ降りしきる雨水である。

図４から明らかなように、本実施例２に係る船舶の排ガス管端部構造１０においては、前記開口部１３の下端に接して前記雨水溜まり１４が配置されるので、排ガス管１１の前記水平端部１２の内部に侵入した雨水１７は、前記雨水溜まり１４から前記ドレン口１５及び前記ドレンパイプ１６を通じて船外に排水されるように構成される。

本実施例２に係る船舶の排ガス管端部構造１０においては、実施例１に係る船舶の端部構造１と同様に、前記開口部１３の開口下端に接して下方に設けられる前記雨水溜まり１４の形状は、図２（ａ）に示すように、円形ないしは縦又は横長の楕円形状の開口部３の開口下端に接して下部に円形状に開口する逆円錐形状又は図２（ｂ）に示すように、円形ないしは縦又は横長の楕円形状の前記開口部１３の開口下端に接し、かつ、下端底部形状に適合する四辺形状に開口する逆角錐形状とし、それらの各底部に前記ドレン口１５を設け、同ドレンパイプ１６を介して雨水１７が排ガス管１１の外に排水されるようにしたものである。

また、これらのドレン口１５に接続される前記ドレンパイプ１６は、そのまま直下に懸垂し、先端を船外に導き、船外にドレン水が流れ出るようにしても良いが、図３に示す実施例１に係る船舶の排ガス管天部構造１で説明したように、円形ないしは縦又は横長の楕円形状の前記開口部３の下部に三角形状の支持板(図示外）を設け、当該支持板の対辺に接して前記開口部１の面一の位置に開口するドレンパイプ６ａを介して前記雨水溜まり４から船外に排水するようにしてもよい。

このような構成とすることにより、本実施例２に係る端部が水平に配置される船舶の排ガス管端部構造１０においては、前記開口部１３の開口下端に接して前記雨水溜まり１４が配置され、その底部に前記ドレン口１５及び前記ドレンパイプ１６が配置されるので、排ガス管１１が端部で屈曲する水平端部１２の内部に侵入した雨水１７は、当該雨水溜まり１４を通って前記ドレン口１５及び前記ドレンパイプ１６を通じて船外に排水され、排ガス管１１内に雨水１７が留まることがないので、雨水１７による排ガス管１１,特に前記水平端部１２内を錆等による腐食を防ぐことができることとなる。主機用の排ガス管等、主機の排ガスが充満し、当該排ガスと侵入する雨水との間で生じる化学反応を避けることができるので、排ガス管の長命化・長持ちさせるのに寄与することとなるのは、実施例１に係る船舶の排ガス管端部構造１と同様である。

本発明は、船舶の排ガス管端部構造に利用される。

１ 実施例１に係る船舶の排ガス管端部構造
２ 排ガス管開口端部
３ 開口端
４ 雨水溜まり
５ ドレン口
６ ドレンパイプ
６ａ ドレンパイプ
７ 雨水
８ 支持板
１０ 実施例２に係る船舶の排ガス管端部構造
１１ 排ガス管
１２ 水平端部
１３ 開口部
１４ 雨水溜まり
１５ ドレン口
１６ ドレンパイプ
１７ 雨水
１０１ コンテナ船
１０２ 上甲板
１０３ 機関室
１０４ 主機関
１０５ 船底外板
１０７ 船尾外板
１０９ ハッチカバー
１１７ 居住区
１２０ 排ガス管通路（ファンネル）
１２０ａ 船内排ガス管通路
１２０ｂ 上甲板貫通排ガス管通路
１２０ｃ 船尾側排ガス管通路
１２１ａ 排ガス管通路入口
１２１ｂ 上甲板貫通孔
１２１ｃ 排ガス管通路出口
１２３ 主機関用排ガス管
１２３ａ 船内主機関用排ガス管
１２３ｂ 上甲板貫通主機関用排ガス管
１２３ｃ 船尾側主機関用排ガス管
１２４ 補機用排ガス管
１２４ａ 船内補機用排ガス管
１２４ｂ 上甲板貫通補機用排ガス管
１２４ｃ 迂回用補機用排ガス管
１２４ｄ 船尾側補機用排ガス管
１２５ 排ガス管通路用ドレン弁
１２６ 主機関用排ガス管ドレン弁
１３０ａ 船尾端中央コンテナ積載エリア
１３０ｂ 船尾端舷側コンテナ積載エリア
１３０ｃ 船上コンテナ積載エリア
１３１ 機関室前方コンテナ積載エリア
１３２ａ 機関室後方コンテナ積載エリア
１３２ｂ 船内舷側コンテナ積載エリア
２１０ マスト
２１１ 船体
２１２ 船首
２１３ 船尾
２１４ 最上層甲板
２１５ 操舵室（船橋）
２１６ 居住区
２１７ 舷側
２１８ 最上層甲板サイドにおけるラウンド部
２２０ 前甲板
２２１ 錨
２２２ 煙突(ファンネル）
２２３ 排気管(排ガス管）
２２４ 船体切欠部（船荷車輌出入口）

上記の課題を解決するために、本願請求項１に係る発明は、船舶の排ガス管端部構造において、端部が水平に開口する船舶排ガス管開口近傍の奥水平部に前記排ガス管の底部形状に沿って湾曲して円形状に開口する逆円錐形状の雨水溜まりと、雨水溜まり底部のドレン口及びこれに接続されて船外に連なり、前記排ガス管下に開口端と面一位置まで配置される三角形状支持板の対辺に延設配置され、当該位置で開口するドレンパイプと、を有することを特徴とする。
また、本願請求項２に係る発明は、前記請求項１に記載の船舶の排ガス管端部構造において、前記雨水溜まりの形状が、前記排ガス管の底部形状に沿って湾曲する湾曲辺と奥水平部の長さ方向の直線辺とからなる四辺形状に開口する逆角錐形状の雨水溜まりであることを特徴とする。
そして、本願請求項３に係る発明は、前記請求項１又は２のいずれかに記載の船舶の排ガス管端部構造において、前記奥水平部は、主機関が配置される船舶機関室から船尾まで水平に延設して船尾域に開口する排ガス管の奥水平部であることを特徴とする。
さらに、本願請求項４に係る発明は、前記請求項１又は２のいずれかに記載の船舶の排ガス管端部構造において、前記奥水平部は、主機関が配置される船舶機関室から上甲板を貫通して垂直に延び、端部で屈曲した排ガス管の奥水平部であることを特徴とする。

Claims (6)

1. 船舶排ガス管開口の奥水平部に当該開口近傍に前記排ガス管の底部形状に沿って湾曲して円形状に開口する逆円錐形状の雨水溜まりを有する船舶の排ガス管端部構造。
2. 船舶排ガス管開口の奥水平部に当該開口近傍に前記排ガス管の底部形状に沿って湾曲する湾曲辺と水平部の長さ方向の直線辺とからなる四辺形状に開口する逆角錐形状の雨水溜まりを有する船舶の排ガス管端部構造。
3. 前記請求項１又は請求項２に記載の雨水溜まり底部のドレン口及びこれに接続されて船外に連なるドレンパイプを有する請求項１又は請求項２のいずれかに記載の船舶の排ガス管端部構造。
4. 前記ドレンパイプが、前記排ガス管下に開口端と面一位置まで配置される三角形状支持板の対辺に延設配置され、当該位置で開口するドレンパイプである請求項３に記載の船舶の排ガス管端部構造。
5. 前記水平部は、主機関が配置される船舶機関室から船尾まで延設して船尾域に開口する排ガス管の水平部である請求項１ないし４のいずれかに記載の船舶の排ガス管端部構造。
6. 前記水平部は、主機関が配置される船舶機関室から上甲板を貫通して垂直に延び、端部で屈曲した排ガス管の水平部である請求項１ないし４のいずれかに記載の船舶の排ガス管端部構造。
   

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