JP3763500B2 - 船舶用機関の湿式排気消音器 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、船舶用機関から排出される排気ガスと該船舶用機関の冷却水との混合物を消音しながら外部へ排出する船舶用機関の湿式排気消音器に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、船舶用機関から排出される排気ガスと該船舶用機関の冷却水との混合物を消音しながら外部へ排出する船舶用機関の湿式排気消音器は知られている。例えば、図８に示すように、船体１’内に船舶用機関であるエンジン３’が配設され、該エンジン３’の後方には湿式排気消音器６１を配置しており、該湿式排気消音器６１内部には所定の容積を有する膨張室６８が形成されている。該湿式排気消音器６１は排気配管６２によってエンジン３’と連結され、該湿式排気消音器６１の排気配管６２が接続された側とは反対側に排気口６４が形成されている。また、該排気口６４は、船体１の後端部に設けた排気管６３と接続されている。更に、前記排気配管６２の水平部６５には冷却水管６７が接続されて、エンジン３’の冷却水を該排気配管６２へ案内するように構成している。
【０００３】
そして、エンジン３’から排出される排気ガスは、冷却水管６７から供給される冷却水とともに、前記排気配管６２を通過して湿式排気消音器６１内へ流入する。湿式排気消音器６１内へ流入した排気ガスは、該湿式排気消音器６１の膨張室６８内で膨張し、その後、排気口６４から排気管６３を通じて、排気ガス及び冷却水が外部へ排出される。
【０００４】
このように、エンジン３’から排出される排気ガスを、湿式排気消音器６１内の膨張室６８で一旦膨張させた後に外部へ排出することで、排気ガスが外部へ排出される際に急激に膨張して騒音を発することを防止していた。また、冷却水を排気配管６２内へ供給することで、供給された冷却水が排気ガスの圧力により該排気ガスが排出される方向に導かれて、排気ガスとともに外部に排出されるように構成していた。そして、前記排気配管６２は、冷却水が該排気配管６２内に供給される部分よりもエンジン３’側の部分を上方に屈曲させて逆流防止部６６を形成し、外部から前記排気管６３を通じて海水等が侵入して、エンジン３’内へ逆流しないように、また、冷却水管６７から供給される冷却水がエンジン３’内へ逆流しないように構成していた。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、前述のような湿式排気消音器６１は、内部に形成された膨張室６８が一つしかないため、消音効果が必ずしも充分でない場合があった。また、外部から海水等がエンジン３’内へ逆流しないように、湿式排気消音器６１とエンジン３’内とを連結する排気配管６２を上方に屈曲させて逆流防止部を形成しているため、エンジン３’や該排気配管６２等が配設されている機関室の天井を高く構成する必要があった。この結果、船体１’のデッキ２’は、機関室部分のデッキ６９のみを高位置に配置しなければならず、他の部分と段差が生じるためにデッキ上での作業性が悪化していた。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明の解決しようとする課題は以上の如くであり、次に該課題を解決するための手段を説明する。
船舶用機関から排出される排気ガスと、該船舶用機関の冷却水との混合物を消音しながら外部へ排出する船舶用機関の湿式排気消音器において、該湿式排気消音器の内部の空間を仕切板により、上下方向へ複数の膨張室に分割し、お互いに隣接する膨張室を連通パイプにより連通し、前記排気ガスと冷却水との混合物を最下方の膨張室へ排気入口から流入させ、該混合物を排気ガスの圧力により上段膨張室へ、連通パイプにより送出すると共に、該上段膨張室に設けた排気出口から排出するように構成し、該上段膨張室と下段膨張室とを連通する連通パイプを、前記仕切板に取り付け、該下段膨張室内に突出した連通パイプの下端部を斜めに切断して、排気ガス及び冷却水の受け入れ面積が広くなるように構成し、該斜めに切断した部分を排気入口の方向に開口し、該連通パイプの上端は、該上段膨張室の下面、即ち、仕切板の上面よりも適宜寸法だけ上方に延設したものである。
【０００７】
【発明の実施の形態】
次に、本発明の実施の形態を説明する。
図１は本発明の湿式排気消音器を搭載した船舶の後部を示す側面図、図２は湿式排気消音器を示す側面断面図、図３は同じく平面図、図４は湿式排気消音器の第二の実施例を示す側面図、図５は同じく平面図、図６は湿式排気消音器の第三の実施例を示す側面図、図７は同じく平面図、図８は従来の湿式排気消音器を搭載した船舶の後部を示す側面図である。
【０００８】
まず、船舶に搭載した本発明の湿式排気消音器１１の配管構成等について説明する。
図１において、船体１内に船舶用機関であるエンジン３が配設され、該エンジン３の後方には湿式排気消音器１１を配置している。また、船体１の後端部には、エンジン３からの排気ガスを外部へ排出する排気管１３が配設されている。尚、図１にはエンジン３が湿式排気消音器１１よりも前方に配置されている例を示しているが、必ずしも前方でなくてよい。例えば、Ｖアングルドライブ方式のような場合は、エンジンが湿式排気消音器よりも後方や側方に配置される場合があり、このような場合にも本発明を適用できる。
【０００９】
前記湿式排気消音器１１には排気入口１６が形成され、さらに排気出口１４が形成されている。該排気入口１６とエンジン３の排気口１８とが排気配管１２によって連結されており、排気配管１２の前端部と排気入口１６とはゴムホース１９によって接続されている。また、該排気出口１４と排気管１３とがゴムホース１９を介して連結されている。
【００１０】
前記排気配管１２の途中部には冷却水管１７が連結され、ミキシング部１５を形成している。そして、エンジン３の冷却水が該冷却水管１７を通じてミキシング部１５へ供給されるように構成している。前記湿式排気消音器１１内の空間は仕切板２２によって上下方向に二分割されて、所定の容積を有した部屋である下段膨張室５４と上段膨張室５５とが形成されている。下方に形成された下段膨張室５４に前記排気入口１６を設けて、上方に形成された上段膨張室５５に前記排気出口１４を設けている。また、該下段膨張室５４と上段膨張室５５とは、連通パイプ２３によってお互いに連通されている。
【００１１】
そして、エンジン３から排出された排気ガスは、排気配管１２を通じて湿式排気消音器１１の下段膨張室５４へ案内され、前記冷却水管１７から排気配管１２のミキシング部１５へ供給された冷却水は排気ガスの圧力によって、該排気ガスとともに該下段膨張室５４へ送出される。湿式排気消音器１１の下段膨張室５４へ流入した排気ガスと冷却水との混合物は、排気ガスの圧力によって連通パイプ２３を通じて前記上段膨張室５５へ送出され、その後、該上段膨張室５５の排気出口１４から排気管１３を通じて外部へ排出される。即ち、排気ガスが排出される排気配管１２へ、エンジン３の冷却水を供給することで、該冷却水を排気ガスとともに外部へ排出することができるのである。
【００１２】
この場合、湿式排気消音器１１の下段膨張室５４へ流入した排気ガスは、該下段膨張室５４内で膨張し、その後、更に、上方の上段膨張室５５で膨張して外部へ排出される。このように、複数の上下段膨張室５４・５５を形成し、排気ガスを多段階的に徐々に膨張させることで優れた消音効果が奏されて、排気ガスが排気管１３から排出される際に発生する騒音が減少されるのである。
【００１３】
次に、湿式排気消音器１１について説明する。
図２、図３において、湿式排気消音器１１の本体２１は上下を閉じた略円筒形状に形成されており、内部の空間を仕切板２２によって上下方向に二分割し、上段膨張室５５と下段膨張室５４とを形成している。該下段膨張室５４の側面には、エンジン３からの排気ガス、及び、エンジン３の冷却水の下段膨張室５４への入口である排気入口１６を形成し、上段膨張室５５の側面には、排気ガス及び冷却水を排出する排気出口１４を形成している。
【００１４】
そして、下段膨張室５４と上段膨張室５５とは、連通パイプ２３によってお互いに連通している。該連通パイプ２３はパイプ状部材で構成され、その下端部を斜めに切断して排気ガス及び冷却水の受け入れ面積が広くなるように構成しており、前記仕切板２２に取り付けられている。該連通パイプ２３の上端は、上段膨張室５５の下面、即ち、仕切板２２の上面よりも適宜寸法２７だけ上方に延設され、排気出口１４から上段膨張室５５内に海水等が侵入してきた場合に、その海水等が下段膨張室５４内へ入り込まないように構成している。
【００１５】
また、前記仕切板２２の上面には複数の補強板２５・２５・・・を取り付けて、該仕切板２２の強度、及び、連通パイプ２３の固定強度の向上を図っている。更に、本体２１の側面の下端部にはドレンコック２９を設けて、下段膨張室５４内に水が溜まった場合等、凍結を防ぐ必要に応じて該ドレンコック２９から水を排出するように構成している。そして、同じく本体２１の側面の下端部に据付金具２８・２８・・・を固設している。尚、湿式排気消音器１１の各構成部材は、ステンレス、又は、合成樹脂等で形成されている。
【００１６】
このように、湿式排気消音器１１内を上下二段の下段膨張室５４と上段膨張室５５とに分割して構成したので、湿式排気消音器１１の下段膨張室５４へ流入した排気ガスは、該下段膨張室５４内で膨張した後に、更に上方の上段膨張室５５で膨張して排気出口１４から排出されることとなり、該排気ガスは多段階的に徐々に膨張して、排出される際に発生する騒音を小さく抑えることができる。
【００１７】
また、エンジン３を停止しているとき等には、排気出口１４に連結した排気管１３から海水等が湿式排気消音器１１の上段膨張室５５へ侵入してくる場合があるが、湿式排気消音器１１においては、下段膨張室５４と上段膨張室５５とを連通する連通パイプ２３の上端を、該上段膨張室５５の下面よりも適宜寸法２７だけ上方に延設してあるので、排気管１３を通じて海水等が上段膨張室５５内に侵入してきたとしても、下段膨張室５４内へ入り込むことはない。即ち、排気管１３から排気経路に海水等が侵入したとしても、エンジン３へ逆流することを防止できるのである。更に、図２において、エンジン３からの排気ガスと冷却水管１７から供給される冷却水とが混合されるミキシング部１５は、エンジン３の排気口１８よりも低位置に配置して、冷却水が排気口からエンジン３内へ逆流することを防止している。以上の如く、本湿式排気消音器１１は簡単な構成でありながら、優れた消音効果と水の逆流防止機能とを併せて有しているのである。
【００１８】
これにより、例えば、エンジン３と湿式排気消音器１１とを連結する排気配管１２の途中部を上方に屈曲させたような逆流防止部を形成する必要がなくなり、エンジン３等を配設した機関室の天井を低く構成することができる。従って、図１におけるデッキ２全体を同じ高さに構成することができて、該デッキ２上での作業性を向上することができる。
【００１９】
尚、湿式排気消音器１１の内部空間は、上下方向へ二段よりも多くの段数の部屋、即ち、膨張室に分割して構成してもよい。この場合、お互いに隣接する膨張室をそれぞれ連通パイプにより連通し、排気入口１６を最下方の膨張室へ形成し、排気出口１４を最上方の膨張室に形成し、最上方の膨張室とその下方の膨張室とを連通する連通パイプを、該最上方の膨張室の下面よりも上方へ延設するのである。また、排気入口１６と排気出口１４の設置方向は互いに反対方向である必要はなく、互いに任意の方向に設置して構成してもよい。
【００２０】
次に、湿式排気消音器の別実施例について説明する。
図４、図５において、湿式排気消音器３０の本体３１は上下を閉じた略円筒形状に形成され、内部の空間を仕切板３２によって上下方向に二分割し、上段膨張室５７と下段膨張室５６とを形成している。また、該下段膨張室５６の側面には、エンジン３からの排気ガス、及び、エンジン３の冷却水の下段膨張室５６への入口である排気入口３６を形成し、上段膨張室５７の側面には、排気ガス及び冷却水を排出する排気出口３４を形成している。
【００２１】
そして、下段膨張室５６と上段膨張室５７とは、連通パイプ３３によってお互いに連通している。該連通パイプ３３はパイプ状部材で構成され、その下端部を斜めに切断して排気ガス及び冷却水の受け入れ面積が広くなるように構成しており、前記仕切板３２に取り付けられている。該連通パイプ３３の上端は、上段膨張室５７の下面、即ち、仕切板３２の上面よりも適宜寸法３７だけ上方に延設され、排気出口３４から上段膨張室５７内に海水等が侵入してきた場合に、その海水等が下段膨張室５６内へ入り込まないように構成している。
【００２２】
また、前記仕切板３２の上面には複数の補強板３５・３５・・・を取り付けて、該仕切板３２の強度、及び、連通パイプ３３の固定強度の向上を図っている。更に、本体３１の側面の下端部にはドレンコック３９を設けて、下段膨張室５６内に水が溜まった場合等凍結を防ぐ必要に応じて該ドレンコック３９から水を排出するように構成している。同じく本体３１の側面の下端部には、防食剤取付プラグ５１を設けて、湿式排気消音器３０内部の防食処理効果が長期に渡って維持できるように構成している。また、本体３０の側面の下端部に据付金具３８・３８・・・を固設している。尚、湿式排気消音器３０の各構成部材は、ステンレス、又は、合成樹脂等で形成されている。
【００２３】
このように、湿式排気消音器３０内を上下二段の下段膨張室５６と上段膨張室５７とに分割して構成して、排気ガスが該湿式排気消音器３０から排出される際に発生する騒音を小さく抑えるようにしている。そして、下段膨張室５６と上段膨張室５７とを連通する連通パイプ３３の上端を、該上段膨張室５７の下面よりも適宜寸法３７だけ上方に延設して外部からの海水等のエンジン３への逆流を防止している。また、湿式排気消音器３０の内部空間は、前記湿式排気消音器１１と同様に上下方向へ二段よりも多くの段数の膨張室に分割して構成してもよい。
【００２４】
次に、湿式排気消音器の第二の別実施例について説明する。
図６、図７において、湿式排気消音器４０の本体４１は略直方体形状に形成され、内部の空間を仕切板４２によって上下方向に二分割し、上段膨張室５９と下段膨張室５８とを形成している。また、該下段膨張室５８の側面には、エンジン３からの排気ガス、及び、エンジン３の冷却水の下段膨張室５８への入口である排気入口４６を形成し、上段膨張室５９の側面には、排気ガス及び冷却水を排出する排気出口４４を形成している。
【００２５】
そして、下段膨張室５８と上段膨張室５９とは、連通パイプ４３によってお互いに連通している。該連通パイプ４３はパイプ状部材で構成され、その下端部を斜めに切断して排気ガス及び冷却水の受け入れ面積が広くなるように構成しており、前記仕切板４２に取り付けられている。該連通パイプ４３の上端は、上段膨張室５９の下面、即ち、仕切板４２の上面よりも適宜寸法４７だけ上方に延設され、排気出口４４から上段膨張室５９内に水等が侵入してきた場合に、その水等が下段膨張室５８内へ入り込まないように構成している。
【００２６】
また、前記仕切板４２の下面には補強板４５・４５を取り付けて、該仕切板４２の強度、及び、連通パイプ４３の固定強度の向上を図っている。そして、本体４０の側面の下端部に据付金具４８・４８・・・を固設している。尚、湿式排気消音器４０の各構成部材は、ステンレス、又は、合成樹脂等で形成されている。
【００２７】
このように、湿式排気消音器４０内を上下二段の下段膨張室５８と上段膨張室５９とに分割して構成して、排気ガスが該湿式排気消音器４０から排出される際に発生する騒音を小さく抑えるようにしている。そして、下段膨張室５８と上段膨張室５９とを連通する連通パイプ４３の上端を、該上段膨張室５９の下面よりも適宜寸法４７だけ上方に延設して外部からの海水等のエンジン３への逆流を防止している。また、湿式排気消音器４０の内部空間は、前記湿式排気消音器１１と同様に上下方向へ二段よりも多くの段数の膨張室に分割して構成してもよい。
【００２８】
【発明の効果】
本発明は以上の如く構成したので、次のような効果を奏するのである。
船舶用機関から排出される排気ガスと、該船舶用機関の冷却水との混合物を消音しながら外部へ排出する船舶用機関の湿式排気消音器において、該湿式排気消音器の内部の空間を仕切板により、上下方向へ複数の膨張室に分割し、お互いに隣接する膨張室を連通パイプにより連通し、前記排気ガスと冷却水との混合物を最下方の膨張室へ排気入口から流入させ、該混合物を排気ガスの圧力により上段膨張室へ、連通パイプにより送出すると共に、該上段膨張室に設けた排気出口から排出するように構成し、該上段膨張室と下段膨張室とを連通する連通パイプを、前記仕切板に取り付け、該下段膨張室内に突出した連通パイプの下端部を斜めに切断して、排気ガス及び冷却水の受け入れ面積が広くなるように構成し、該斜めに切断した部分を排気入口の方向に開口し、該連通パイプの上端は、該上段膨張室の下面、即ち、仕切板の上面よりも適宜寸法だけ上方に延設したので、湿式排気消音器の最下方の部屋へ流入した排気ガスが、最上方の部屋へ至るまでに多段階的に徐々に膨張することとなって、排出される際に発生する騒音を小さく抑えることができた。
また、最上方の部屋とその下方の部屋とを連通する連通部材を、該最上方の部屋の下面よりも上方へ延設したので、海水等が排気出口から最上方の部屋内に侵入してきたとしても、船舶用機関へ逆流することを防止することができた。
【００２９】
以上の如く、本湿式排気消音器は簡単な構成で、優れた消音効果と水の逆流防止機能とを併せて有することができたのである。これにより、例えば、船舶用機関と湿式排気消音器とを連結する排気配管の途中部を上方に屈曲させたような逆流防止部を形成する必要がなくなり、船舶用機関等を配設した機関室の天井を低く構成することができ、船体のデッキ全体を同じ高さに構成することができて、該デッキ上での作業性を向上することができた。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の湿式排気消音器を搭載した船舶の後部を示す側面図である。
【図２】 湿式排気消音器を示す側面断面である。
【図３】 同じく平面図である。
【図４】 湿式排気消音器の第二の実施例を示す側面図である。
【図５】 同じく平面図である。
【図６】 湿式排気消音器の第三の実施例を示す側面図である。
【図７】 同じく平面図である。
【図８】 従来の湿式排気消音器を搭載した船舶の後部を示す側面図である。
【符号の説明】
２ デッキ
３ エンジン（船舶用機関）
１１ 湿式排気消音器
１４ 排気出口
１５ ミキシング部
１６ 排気入口
１７ 冷却水管
２２ 仕切板
２３ 連通パイプ（連通部材）
５４・５５ 膨張室（部屋）

Claims (1)

1. 船舶用機関から排出される排気ガスと、該船舶用機関の冷却水との混合物を消音しながら外部へ排出する船舶用機関の湿式排気消音器において、
   該湿式排気消音器の内部の空間を仕切板により、上下方向へ複数の膨張室に分割し、お互いに隣接する膨張室を連通パイプにより連通し、前記排気ガスと冷却水との混合物を最下方の膨張室へ排気入口から流入させ、該混合物を排気ガスの圧力により上段膨張室へ、連通パイプにより送出すると共に、該上段膨張室に設けた排気出口から排出するように構成し、該上段膨張室と下段膨張室とを連通する連通パイプを、前記仕切板に取り付け、該下段膨張室内に突出した連通パイプの下端部を斜めに切断して、排気ガス及び冷却水の受け入れ面積が広くなるように構成し、該斜めに切断した部分を排気入口の方向に開口し、
   該連通パイプの上端は、該上段膨張室の下面、即ち、仕切板の上面よりも適宜寸法だけ上方に延設したことを特徴とする船舶用機関の湿式排気消音器。

Images