JP2021501278A

JP2021501278A - 配管系に固定装着されている低速回転心なし可撓螺旋状オーガーを有する、クロスヘッド型の２サイクルエンジンに関する自動洗浄排液配管系

Info

Publication number: JP2021501278A
Application number: JP2019570867A
Authority: JP
Inventors: ピーダスン，ハンサ・マリーア
Original assignee: トアハンサ・エイピイエス
Priority date: 2017-06-20
Filing date: 2018-06-15
Publication date: 2021-01-14
Anticipated expiration: 2038-06-15
Also published as: EP3642139A1; KR102610952B1; DK201700364A1; CN110753668A; JP7227167B2; KR20200019634A; EP3642139A4; CN110753668B; US11555445B2; US20200400067A1; EP3642139B1; WO2018233789A1; DK180242B1

Abstract

本発明の目的は、通常動作中に排液管内に沈殿物が蓄積するのを常に回避することにある。本発明は、排液配管が部分的に又は完全に詰まるのを防止する。本発明は、２サイクルクロスヘッド型のエンジンの無故障、信頼できる安全な連続動作に役立つ。本発明は、作業時間、手動管洗浄中に使用される洗浄化学物質及び材料を大幅に節約する。本発明は、改造だけでなく、新しいエンジンの組立中の装着にも適している。超低速回転オーガーの目的は、自由に流れる油と一緒に移動する重い、固体及び低速流粒子を単に保持すること、従って、管内に沈殿物が蓄積するのを回避することにある。管内のオーガーの遅い回転速度は、管内壁の下部に掻き取り作用を生成し、これによって、動いている重い、固体及び低速流粒子を保持する。

Description

排液管の清浄度は、エンジンの安全な信頼できる動作に不可欠である。これらのエンジンに関する排液配管は、重力流によって重い／固体成分と混合された比較的少量（管内の低速流）の潤滑油の排出用に設計されている。同じ排液配管は、別の重要な安全性に関する目的を有している。異常動作状態中に、燃料、冷却水又は潤滑油の大量の漏れ（管内の高速流）が、これらのエンジンから生じることがある。重力流によってこのような異常な大量の漏れを予備で排出するために排液配管がきれいで空であることはあまり重要でない。このような異常状態における安全で効率的な排出は、人的安全性及びエンジンの保護に不可欠である。

本発明の目的は、通常動作中に排液管内に沈殿物が蓄積するのを常に回避することにある。本発明は、排液配管が部分的に又は完全に詰まるのを防止する。本発明は、エンジンの無故障、信頼できる安全な連続動作に役立つ。本発明は、作業時間、手動管洗浄中に使用される洗浄化学物質及び材料を大幅に節約する。

特許請求の範囲に記載のシステムを用いて、本発明の目的を解決し、このシステムは、エンジンのピストンロッドパッキン箱から出る配管系、エンジンの掃気空間及びピストン下側空間から出る排液配管、エンジンの掃気溜めから出る排液配管に固定装着されている回転可撓心なし螺旋状オーガーを有する自動洗浄システムであって、配管系に固定装着されている心なし可撓螺旋状オーガーを有し、主移送トラフにおいて、配管は、心なし可撓オーガーの中空部分、及びオーガーと管の内径との間の空間に流れる液体の自由流れであることを特徴とする、自動洗浄システムを含む。

実施形態において、軸封部は、加圧配管で機能することができるように装着されている。

実施形態において、固体及び低速流材料を沈殿させて収集する取り外し可能な沈殿パンは、統合されている。

実施形態において、警報を発し、通勤医師警報用の警報出力を有する電子回転監視デバイスは、統合されている。

実施形態において、オーガーを駆動する手段は、電気モーター／アクチュエーターである。

実施形態において、オーガーを駆動する手段は、液圧モーター／アクチュエーターである。

実施形態において、オーガーを駆動する手段は、空気圧モーター／アクチュエーターである。

実施形態において、オーガーを駆動する手段は、機械デバイス／アクチュエーターである。

実施形態において、オーガーを駆動する手段は、手動起動である。

実施形態において、エンジンは、２サイクルクロスヘッド型のエンジンである。

実施形態において、可撓螺旋状オーガーの回転速度は、この可撓螺旋状オーガーが装着されているエンジンと無関係に調整できる。

駆動ユニットの１つの形態である。駆動ユニットの１つの形態の部分拡大図である。加圧されていない（開）排液系における固定装着用に設計されている駆動ユニットの１つの形態である。（端部から見た）排液管内の可撓オーガーである。

本発明の精神及び範囲内における様々な変更及び修正は、詳細な説明から当業者に明らかになるので、本発明の実施形態を示しながら、詳細な説明及び特定の例が、ほんの一例として与えられるものと理解されたい。

図１及び図２は、駆動ユニットの１つの種類を示す。図示の種類は、加圧配管系（エンジンの掃気空間及びピストン下側からの排液配管、及びエンジンの掃気溜めからの排液配管）における固定装着用に設計されている。

図２は、軸封部（１）を用いて構成されている種類を示す。軸封の機能は、配管において掃気圧に対して密封することである。クロスヘッド型の２サイクルエンジンの通常動作中にこれらの排液配管で、掃気圧が発生する。軸（２）は、歯車モーター（６）から心なし可撓オーガー（３）に低速回転運動を伝達する。ハウジング（４）は、本発明の頑丈なベース及び排液管の端フランジとして働く。軸受ハウジング（５）は、玉軸受を介して軸から軸方向及び半径方向力を伝達する。歯車モーター（６）は、軸及び心なし可撓オーガーを回転させる。歯車モーターからの回転力は、孔を介して装着された剪断ピン（７）を介して伝達される。剪断ピンの機能は、過負荷力に対して歯車モーター及び心なし可撓オーガーを保護することである。

滑り軸受（８）の機能は、軸（２）から半径方向力を伝達して、軸封部（１）を圧縮することである。軸封部の圧縮は、ボルト（９）を締め付けることによって得られる。ボルトを締め付けると、滑り軸受（８）がハウジング（４）の方へ移動され、これによって、軸封部を圧縮する。このように、軸封部は、固定ハウジング（４）と回転軸（２）との間の密封を行う。軸における凹部にねじ（１０）（例えば、ピノールねじ）を締め付けることによって、心なし可撓オーガー（３）を軸（２）に固定する。誘導センサー（１１）は、軸の所望の回転を検出／監視している。

図３は、加圧されていない（開）排液系（エンジンのピストンロッドパッキン箱から出る配管）における固定装着用に設計されている駆動ユニットの種類を示す。この種類は、固体及び低速流材料を沈殿させて収集する取り外し可能な沈殿パン（１）を用いて設計されている。歯車モーター（２）を、駆動ユニットのハウジング（３）にボルト止めする。心なし可撓オーガー（４）を、歯車モーターの軸に装着する。回転を、剪断ピン（５）を介して歯車モーターから軸に伝達する。誘導センサー（６）は、軸の所望の回転を検出／監視している。

心なし可撓オーガー（４）は、管の中を低速移動する物質（主に、煤／汚泥）の重い固体部分を保持している。これは、物質の重い固体部分が内管壁に沈殿して粘着しないようにすることを確実にする。これは、排液管の傾斜が低い又は無い場合に特に重要である。物質（主に、潤滑油）の液体部分は、心なし可撓オーガーの中空部分、及びオーガーと管の内径との間の空間に流れる。液体物質及び重い固体物質の混合物は、管（７）から沈殿パン（１）に落下する。沈殿パンがあふれて、比較的きれいな油は、出口管（８）を介して駆動ユニットから流れる。物質（主に、煤／汚泥）の重い固体部分は、沈殿パン（１）に沈殿して集まる。沈殿パンに重い固体物質がほぼいっぱいになると、この沈殿パンを駆動ユニットから持ち上げることによって、沈殿パンを空にすることができる。カバー（９）は通常、ねじ付きノブ（１０）によって閉じた状態にされている。沈殿パンを空にする場合、ガススプリング（１１）は、このカバーを開放位置に保持する。カバー（９）を開放する場合、安全スイッチ（１２）は、歯車モーター及びオーガーの回転を防止する。クロスヘッド型の２サイクルエンジンの動作経験から、通常動作中に排液配管が部分的に又は完全に詰まることは周知である。この現象は、排液物質の構成物の結果として発生する。排液物質は、重い固体粒子（主に、煤／汚泥及び他の未燃成分）と混合された潤滑油から構成され、これらの固体又は低速流粒子及び成分は、排液配管の内壁に沈殿して粘着する傾向がある。これによって、沈殿物は、管底から層ごとに蓄積する。これは、比較的速く発生し、通常動作中に排液配管が詰まる。管に沈殿した沈殿物は、非常に硬くなり、除去するのが非常に難しい。この現象は、通常エンジン動作中に排出される比較的少量の潤滑油が、管の中を流れる固体／低速流成分を保持するのに不十分である時に発生する。新しく洗浄された配管が、通常動作でわずか３週間後に詰まる実例がある。

現在、配管系を分解することによって、洗浄が主に行われ、長い鉄棒及び他の既知の管洗浄道具を用いて手動洗浄を行う。これは、大量の作業時間、及び様々な化学物質及び洗浄材料の消費を必要とする。

幾つかのエンジンでは、これらの管の手動洗浄の際に、１年当たり１０００時間を超える作業時間を必要とする。不便で危険な位置で手動洗浄は行われることが多いので、この作業は、苦痛の種である。更に、この洗浄は、潜在的に健康及び環境に有害な化学物質及びディーゼル油の使用を伴うことが多い。

排液管の清浄度は、エンジンの安全な信頼できる動作に不可欠である。これらのエンジンに関する排液配管は、重力流によって重い固体成分と混合された比較的少量（管内の低速流）の潤滑油の排出用に設計されている。同じ排液配管は、別の重要な安全性に関する目的を有している。異常動作状態中に、燃料、冷却水又は潤滑油の大量の漏れ（管内の高速流）が、これらのエンジンから生じることがある。重力流によってこのような異常な大量の漏れを予備で排出するために排液配管がきれいで空であることはあまり重要でない。このような異常状態における安全で効率的な排出は、人的安全性及びエンジンの保護に不可欠である。

心なし可撓オーガーは、柔軟設計のために曲げ及び回転を介して管に追従することができる。

本発明において、最高柔軟性のために、心なし可撓オーガーを最適化することができる。心なし可撓オーガーは、比較的急な曲げ（比較的小さい曲げ直径）を有することが多いので、最高柔軟性は、エンジンの排液配管において望ましい。最高柔軟性のために、このオーガーを最適化するために、比較的薄くて細長い螺旋状の設計を使用する必要がある。これにより、オーガーは、弱くなり、トルク及び縦力の能力が低下する。本発明において、オーガーは、任意の実際の移送を実行する必要がないので、トルク及び縦力の要件が低い。超低速回転オーガーの目的は、自由に流れる油と一緒に移動する重い、固体及び低速流粒子を単に保持する、従って、管内に沈殿物が蓄積するのを回避することにある。

図１は、上部（１）から排液配管に入る混合物質を示す。管内のオーガー（３）の遅い回転速度は、管内壁の下部に掻き取り作用を生成し、これによって、管出口（１３）の方へ動いている重い、固体及び低速流粒子（１２）を保持する。従って、オーガーの回転速度は、非常に遅く、汚れの程度によって、回転の起動／停止を考慮することもできる。主移送トラフにおいて、配管は、図４に例示するように、心なし可撓オーガーの中空部分（１）、及びオーガーと管（２）の内径との間の空間に流れる液体（油又は水）の自由流れである。液体の自由流れは通常、管傾斜による重力の結果、又は管入口と出口との間の圧力差による結果として生じる。幾つかのシステムにおいて、液体の流れは、重力及び圧力差の組み合わせとして生じる。

本発明は、きれいな状態にされている管の一方の端部に装着されている。駆動ユニットで回転方向を変えることができ、その結果、重い、固体及び低速流粒子を、駆動ユニットから押し出す、又は駆動ユニットの方へ引くことができる。電気モーター／アクチュエーター、液圧モーター／アクチュエーター、空気圧モーター／アクチュエーター、機械デバイス、又は手動（手）によって、オーガーの回転を実行することができる。

心なし可撓オーガーの使用は、他の用途、例えば、農業部門における穀物及び顆粒の移送、又は大きいボイラーからの灰及び燃え殻の移送で知られている。これらの用途では、通常、移送に対する需要がある。従って、比較的厚くて強い螺旋状の設計を使用することによって、このオーガーを、移送のために最適化する。強い螺旋状の設計は、オーガーの柔軟性を妥協して、比較的柔らかい管曲げのみを適用することができる。これらの移送用途では通常、比較的速い回転速度をオーガーに適用する。

英国特許出願公開第４６８８１３Ａ号明細書（ＧＥＯＲＧＥＳ．）には、トラフ（管）系に固定装着されたオーガーを有する自動洗浄システムが記載されている。オーガーが、回転しており、トラフ（管）底内壁を掻き取る場合、固体材料（灰、スラグ及び燃え殻）の移送が行われる。更に、英国特許出願公開第４６８８１３Ａ号明細書（ＧＥＯＲＧＥＳ．）には、（灰／スラグにおけるあらゆる残り火又は炎を消すために）水をトラフ（管）に注入することが記載されている。この技法は、ボイラーで使用される。

英国特許出願公開第４６８８１３Ａ号明細書（ＧＥＯＲＧＥＳ．）は、本発明がクロスヘッド型の２サイクルエンジンに固定装着されているという点で、本発明と著しく異なる。更に、英国特許出願公開第４６８８１３Ａ号明細書（ＧＥＯＲＧＥＳ．）は、本発明の目的が、管を空の状態にして異常な漏れを予備で処理することにあるという点で、異なる。

更に、様々な管洗浄道具及びデバイスは、既知の技法である。配管における開口部を介して様々な帯又は線タイプを管に押し込むという特徴がある。これらのデバイスは通常、手持ち式／携帯用である。これらのデバイスは全て、挿入されるべき配管における開口部を必要とする。これらの管洗浄デバイス及び道具は、一時的な使用のためである。配管が部分的に又は完全に詰まったと分かった場合、通常、これらの管洗浄デバイス及び道具を使用する。これらの管洗浄デバイス及び道具の使用目的は、管内の詰まった領域（栓）を貫通して開放することにある。これらのデバイスは、配管系における固定装着用、又は連続予防動作用に設計されていない。

本発明：
２サイクルクロスヘッド型のエンジン（大型船舶用固定エンジン）に関する、エンジンのピストンロッドパッキン箱から出る配管系、エンジンの掃気空間及びピストン下側空間から出る排液配管、及びエンジンの掃気溜めから出る排液配管に固定装着されている回転可撓心なし螺旋状オーガーを有する自動洗浄システム。この自動洗浄システムは、配管系に固定装着されている心なし可撓オーガーを有することを特徴とする。更に、主移送トラフにおいて、配管は、心なし可撓オーガーの中空部分、及びオーガーと管の内径との間の空間に流れる液体（油又は水）の自由流れであることを特徴とする。更に、この自動洗浄システムは、可撓螺旋状オーガーが装着されているエンジンと無関係に可撓螺旋状オーガーの回転速度を調整する可能性を有することを特徴とする。

Claims

エンジンのピストンロッドパッキン箱から出る配管系、前記エンジンの掃気空間及びピストン下側空間から出る排液配管、前記エンジンの掃気溜めから出る排液配管に固定装着されている回転可撓心なし螺旋状オーガーを有する自動洗浄システムであって、
前記配管系に固定装着されている心なし可撓螺旋状オーガーを有し、主移送トラフにおいて、前記配管は、前記心なし可撓オーガーの中空部分、及び前記オーガーと管の内径との間の空間に流れる液体の自由流れであることを特徴とする、自動洗浄システム。
軸封部は、加圧配管で機能することができるように装着されている、請求項１に記載のシステム。
固体及び低速流材料を沈殿させて収集する取り外し可能な沈殿パンは、統合されている、請求項１に記載のシステム。
固体及び低速流材料を沈殿させて収集する取り外し可能な沈殿パンは、統合されている、請求項１又は２に記載のシステム。
通勤医師警報用の警報出力を有し、警報を発する電子回転監視デバイスは、統合されている、請求項１〜４のいずれか一項に記載のシステム。
前記オーガーを駆動する手段は、電気モーター／アクチュエーターである、請求項１〜５のいずれか一項に記載のシステム。
前記オーガーを駆動する手段は、液圧モーター／アクチュエーターである、請求項１〜６のいずれか一項に記載のシステム。
前記オーガーを駆動する手段は、空気圧モーター／アクチュエーターである、請求項１〜７のいずれか一項に記載のシステム。
前記オーガーを駆動する手段は、機械デバイス／アクチュエーターである、請求項１〜８のいずれか一項に記載のシステム。
前記オーガーを駆動する手段は、手動起動である、請求項１〜９のいずれか一項に記載のシステム。
前記エンジンは、２サイクルクロスヘッド型のエンジンである、請求項１〜１０のいずれか一項に記載のシステム。
可撓螺旋状オーガーの回転速度は、前記可撓螺旋状オーガーが装着されている前記エンジンと無関係に調整できる、請求項１〜１１のいずれか一項に記載のシステム。