JP5215453B2 - 船舶の機関室への給気構造 - Google Patents

Description

本発明は、船舶の機関室への給気構造に関するものである。

従来、船舶の機関室には主機関や発電機等が設置されており、これら主機関や発電機等は機関室内の空気を吸入しながら稼働している。ここで、図５乃至図８を参照して、従来の船舶の機関室への給気構造について説明する。図５は船舶を示す側面図、図６は船舶の居住区を示す側面図、図７は船舶の居住区を示す正面図である。また、図８は、従来例に係る船舶の機関室への給気構造を示す模式図である。なお図８中、「ＦＯＲＥ」は船首方向、「ＡＦＴ」は船尾方向を示している。

図５乃至図８に示すように、タンカーやバルクキャリア等の船舶１００には、船体の上甲板上に操舵室や船員の居室等を有する居住区３が設置されている。また、船舶１００の内部には機関室５が設けられ、機関室５に主機関６が配置されている。機関室５に空気を供給するために、複数の給気ファンが設けられ、外部の空気を取り入れるようになっている。給気ファン８，８は機関室５の一般換気を目的としたものであり、給気ファン９は主機関６への空気導入を目的としたものである。給気ファンの数は、主機関６の出力や機関室５の大きさ等により異なる。そして、主機関６は機関室５内の空気を空気吸入口６１から吸入して稼働する。また、機関室５内の空気は、煙突４を経由して排気口４１から船外に排出される。

これに対して、できるだけ新鮮な空気を主機関に供給するために、例えば特許文献１には、給気ダクト９の先端部９ａを給気吸入口６の外縁に沿って包囲した発明や、給気ダクト１０の先端部１０ａからの給気を給気吸入口６に吹き付けるようにした発明が記載されている。また、特許文献２には、第１通風路６ａに設けられた開口６２と吸気口２１を対向して配置した発明が記載されている。

一方、図５乃至図８に示すように、居住区３から船幅方向には、Ｂｒｉｄｇｅ Ｗｉｎｇ（以下、「ウィング部」という。）２，２が突出している。さらに、ＣＡＰＥ（Ｃａｐｅｓｉｚｅ：ケープサイズの大型船）、ＶＬＣＣ（Ｖｅｒｙ Ｌａｒｇｅ Ｃｒｕｄｅ Ｃａｒｒｉｅｒ：大型タンカー）、ＶＬＯＣ（Ｖｅｒｙ Ｌａｒｇｅ Ｏｒｅ Ｃａｒｒｉｅｒ：大型ばら積み船）等の大型船舶においては、船幅が広くなるためウィング部２，２が長くなり、ウィング部２，２を下方から支持するためのウィングピラー部１，１が設置されることが多い。なお、大型船舶に限らず、省エネ効果を高めようと居住区本体の横幅を狭めて正面の面積を小さくしたタワー型の居住区を有する船舶においても、このようなウィングピラー部を設けることが多い。

これ対して、居住区部分の吸排気経路に関するものとして、特許文献３には、張出部３（ウィング部）の先端開口３ａと主機関の排気口とを煙道４により連通させた発明が記載されている。また、特許文献４には、船殻構造用ピラー７を縦方向の通風路として利用した発明が記載されている。

実開昭５５−１４０７１号公報 特開平１０−１９６４００号公報 実公昭４９−６０５７号公報 実開昭４９−２５１８６号公報

しかしながら、通常、機関室５内の設計温度は４５℃と外気より高い温度となっている。そのため、機関室５内の空気は一般的に外気より１０度程度高く、かつ機関室内の機器より排出されるミストで汚れているため、主機関６の燃料消費率の悪化要因となる。

また、給気ファン９が故障すると主機関６に空気が供給されず、主機関６の運行ができなくなってしまう。

また、特許文献１や特許文献２に記載された発明は、できるだけ新鮮な空気を主機関に供給しようとするものであるが、機関室までの供給経路について改善の余地がある。

また、特許文献３や特許文献４に記載された発明は、居住区部分の吸排気経路についてのものであるが、ウィングピラー部を有するような大型船舶等について好適なものとはいえない。

本発明は、上記従来の課題を解決するものであり、ウィング部とウィングピラー部とを有する船舶について、主機関等の燃費改善や安定運行を図ることが可能な、船舶の機関室への給気構造を提供するものである。

上記課題を解決するため、本発明の船舶の機関室への給気構造は、居住区から船幅方向に突出するウィング部と、前記ウィング部を下方から支持するための上下方向に延びるウィングピラー部とを有する船舶の機関室への給気構造であって、船外から空気を取り入れるために前記ウィングピラー部に設けられた給気口と、前記給気口から取り入れた空気を前記ウィングピラー部の内部を経由して機関室に供給するための給気経路とを備え、前記給気経路を機関室内に設置された主機関の空気吸入口に直接接続し、前記主機関への空気導入用の給気ファンを設けることなく、前記主機関の運行時に前記主機関が船外から直接空気を吸入するようにしたことを特徴とする。

また好ましくは、前記給気経路を機関室内に設置された発電機の空気吸入口に直接接続し、前記発電機への空気導入用の給気ファンを設けることなく、前記発電機の稼働時に前記発電機が船外から直接空気を吸入するようにしたことを特徴とする。

また好ましくは、前記給気口を前記ウィングピラー部の前面に設けたことを特徴とする。

本発明によれば、ウィングピラー部に吸気口を設けて外部から空気を取り入れるとともに、ウィングピラー部の内部を経由する供給経路により取り入れた空気を機関室に供給するようになっている。ウィングピラー部は上下方向に延びているため、風の受け易さや、海水飛沫の混入抑制など、吸気口の高さを必要に応じて自由に決定することができる。また、ウィングピラー部は元々の船体構造に含まれるものであり、その内部を使用するだけであるから、船舶の推進に対する抵抗が増加することはない。また、ウィングピラー部は、通常機関室の真上に配置されることから、機関室との距離が近く配置上も有利である。

また本発明によれば、給気経路を機関室内に設置された主機関の空気吸入口に直接接続することにより、機関室内よりも低温で清浄な空気を主機関に供給して、燃費を改善することができる。また、主機関が船外から直接空気を吸入するので、主機関への空気導入用の給気ファンを設ける必要がなく、発電機の電力負荷が軽減されて燃料消費量も削減される。また、給気ファンの故障による主機関停止の懸念がないため安定運行を図ることができる。

また本発明によれば、給気経路を機関室内に設置された発電機の空気吸入口に直接接続することにより、機関室内よりも低温で清浄な空気を発電機に供給して、燃費を改善することができる。また、発電機が船外から直接空気を吸入するので、発電機への空気導入用の給気ファンを設ける必要がなく、発電機の電力負荷が軽減されて燃料消費量も削減される。また、給気ファンの故障による発電機停止の懸念がないため安定運行を図ることができる。

また本発明によれば、給気口をウィングピラーの前面に設けることにより、船舶航行中に受ける風が給気口から流入するため、主機関や発電機への空気導入用の給気ファンを設ける必要がなく、発電機の電力負荷が軽減されて燃料消費量も削減される。また、給気ファンの故障による主機関停止や発電機停止の懸念がないため安定運行を図ることができる。

以上、本発明によれば、ウィング部とウィングピラー部とを有する船舶について、主機関等の燃費改善や安定運行を図ることが可能な、船舶の機関室への給気構造を提供することができる。

本発明の実施形態１に係る船舶の機関室への給気構造を示す模式図である。 本発明の実施形態２に係る船舶の機関室への給気構造を示す模式図である。 本発明の実施形態３に係る船舶の機関室への給気構造を示す模式図である。 本発明の実施形態４に係る船舶の機関室への給気構造を示す模式図である。 船舶を示す側面図である。 船舶の居住区を示す側面図である。 船舶の居住区を示す正面図である。 従来例に係る船舶の機関室への給気構造を示す模式図である。

次に、図１を参照して、本発明の実施形態１に係る船舶の機関室への給気構造について説明する。図１は、実施形態１に係る船舶の機関室への給気構造を示す模式図である。なお図１中、「ＦＯＲＥ」は船首方向、「ＡＦＴ」は船尾方向を示している。以下、図２乃至図４においても同様である。

船舶１００の上甲板上には、操舵室や船員の居室等を有する居住区３が設置されている。居住区３から船幅方向には、左舷及び右舷に向けて、ウィング部２，２が突出している。また、ウィング部２，２を下方から支持するために、ウィング部２，２と上甲板上との間には、ウィングピラー部１，１が設置されている。図１に示したウィングピラー部は、１本の柱状部材であるが、このような構成に限らず、例えば２本の柱状部材を脚立のような八の字に配置した構成とするなどその形状は様々である。

ウィングピラー部１，１のうち一方（右舷側：図１の右側）のウィングピラー部１の上部には、給気口１１が設けられている。給気口１１は、ウィングピラー部１の前面（船舶の進行方向側の面）に設けることにより、船舶航行中に受ける風が給気口１１から流入しやすくなるため好ましい。ただし、本実施形態においては、後述するように主機関６が船外から直接空気を吸入するので、必ずしも前面に設ける必要はなく、側面や後面であってもよい。また、給気口１１の高さは、海水飛沫の混入を抑制するために、上部に設けることが好ましい。

ウィングピラー部１の内部は空洞となっており、給気口１１から取り入れられた空気の通路となっている。ウィングピラー部１の下端部は、上甲板の下方に埋設された給気管１２の一端に接続されている。そして、給気管１２の他端が機関室５の内部に通じている。このように、ウィングピラー１と給気管１２とにより、給気口１１から取り入れた空気を機関室５に供給するための給気経路が構成されている。

機関室５には、主機関６が設置されている。主機関６には燃焼用空気を吸入するための空気吸入口６１が設けられており、給気管１２と空気吸入口６１とが、接続管１３により直接接続されている。

主機関６の運行時には、給気口１１、ウィングピラー１、給気管１２、接続管１３を経由して、船外の空気が主機関６の空気吸入口６１に直接供給される。また、機関室５内の空気は、煙突４を経由して排気口４１から船外に排出される。

なお、実施形態１においては、図８に示す従来例における機関室５の一般換気を目的とした給気ファン８，８は設けられているが、主機関６への空気導入を目的とした給気ファン９は設けられていない。

実施形態１に係る船舶の機関室への給気構造によれば、ウィングピラー部１に吸気口１１を設けて外部から空気を取り入れるとともに、ウィングピラー部１の内部を経由する供給経路により取り入れた空気を機関室５に供給するようになっている。ウィングピラー部１は上下方向に延びているため、風の受け易さや、海水飛沫の混入抑制など、吸気口１１の高さを必要に応じて自由に決定することができる。また、ウィングピラー部１は元々の船体構造に含まれるものであり、その内部を使用するだけであるから、船舶１００の推進に対する抵抗が増加することはない。また、ウィングピラー部１は、通常機関室５の真上に配置されることから、機関室５との距離が近く配置上も有利である。

また、給気経路を機関室５内に設置された主機関６の空気吸入口６１に直接接続することにより、機関室５内よりも低温で清浄な空気を主機関６に供給して、燃費を改善することができる。また、主機関５が船外から直接空気を吸入するので、主機関５への空気導入用の給気ファン９を設ける必要がなく、発電機の電力負荷が軽減されて燃料消費量も削減される。また、給気ファンの故障による主機関停止の懸念がないため安定運行を図ることができる。

次に、図２を参照して、本発明の実施形態２に係る船舶の機関室への給気構造について説明する。図２は、実施形態２に係る船舶の機関室への給気構造を示す模式図である。実施形態２に係る船舶の機関室への給気構造は、実施形態１とほぼ同様の構成であるが、給気先として機関室内の発電機を追加したものである。

図２に示すように、機関室５内には、発電機７，７，７が設置されている。発電機７，７，７にはそれぞれ、燃焼用空気を吸入するための空気吸入口７１，７１，７１が設けられており、給気管１２と空気吸入口７１，７１，７１とが、接続管１４，１４，１４により直接接続されている。

発電機７の稼働時には、給気口１１、ウィングピラー１、給気管１２、接続管１４を経由して、船外の空気が発電機７の空気吸入口７１に直接供給される。なお、実施形態２においては、主機関６と発電機７の両方に空気を直接供給するようにしたが、発電機７のみに空気を直接供給する構成とすることも可能である。

実施形態２に係る船舶の機関室への給気構造によれば、給気経路を機関室５内に設置された発電機７の空気吸入口７１に直接接続することにより、機関室５内よりも低温で清浄な空気を発電機７に供給して、燃費を改善することができる。また、発電機７が船外から直接空気を吸入するので、発電機７への空気導入用の給気ファンを設ける必要がなく、発電機７の電力負荷が軽減されて燃料消費量も削減される。また、給気ファンの故障による発電機停止の懸念がないため安定運行を図ることができる。

次に、図３を参照して、本発明の実施形態３に係る船舶の機関室への給気構造について説明する。図３は、実施形態３に係る船舶の機関室への給気構造を示す模式図である。

ウィングピラー部１，１のうち一方（右舷側：図３の右側）のウィングピラー部１の上部には、給気口１１が設けられている。給気口１１は、ウィングピラー部１の前面（船舶の進行方向側の面）に設けることにより、船舶航行中に受ける風が給気口１１から流入するようになっている。また、給気口１１の高さは、海水飛沫の混入を抑制するために、上部に設けることが好ましい。

右舷側のウィングピラー部１の内部は空洞となっており、給気口１１から取り入れられた空気の通路となっている。右舷側のウィングピラー部１の下端部は、上甲板の下方に埋設された給気管１２の一端に接続されている。そして、給気管１２の他端が機関室５の内部に通じており、開口１５が形成されている。このように、右舷側のウィングピラー１と給気管１２とにより、給気口１１から取り入れた空気を機関室に供給するための給気経路が構成されている。

ウィングピラー部１，１のうち他方（左舷側：図３の左側）のウィングピラー部１の上部には、排気口１８が設けられている。給気口１８は、左舷側のウィングピラー部１の後面（船舶の進行方向側と反対の面）に設けることにより、船舶航行中に後方に排気するようになっている。なお、後面ではなく側面であってもよい。また、排気口１８の高さは、海水飛沫の混入を抑制するために、上部に設けることが好ましい。

左舷側のウィングピラー部１の内部は空洞となっており、排気口１８から排出する空気の通路となっている。左舷側のウィングピラー部１の下端部は、上甲板の下方に埋設された排気管１７の一端に接続されている。そして、排気管１７の他端が機関室５の内部に通じており、開口１６が形成されている。このように、左舷側のウィングピラー１と排気管１７とにより、機関室５内の空気を排気口１８から排出するための排気経路が構成されている。

機関室５には、主機関６が設置されている。主機関６には燃焼用空気を吸入するための空気吸入口６１が設けられており、主機関６は機関室５内の空気を吸入するようになっている。

主機関６の運行時には、給気口１１、右舷側のウィングピラー１、給気管１２、開口１５を経由して、船外の空気が機関室５に供給される。また、機関室５内の空気は、煙突４を経由して排気口４１から船外に排出されるとともに、開口１６、排気管１７、左舷側のウィングピラー１、排気口１８を経由して排出される。

なお、実施形態３においては、図８に示す従来例における機関室５の一般換気を目的とした給気ファン８，８は設けられているが、主機関６への空気導入を目的とした給気ファン９は設けられていない。

実施形態３に係る船舶の機関室への給気構造によれば、給気口１１を右舷側のウィングピラー１の前面に設けることにより、船舶航行中に受ける風が給気口１１から流入するため、主機関６への空気導入用の給気ファンを設ける必要がなく、発電機の電力負荷が軽減されて燃料消費量も削減される。また、給気ファンの故障による主機関停止の懸念がないため安定運行を図ることができる。

また、右舷側のウィングピラー部１に給気口１１を設けて給気経路とするとともに、左舷側のウィングピラー部１に排気口１８を設けて排気経路することにより、機関室５内の空気を排気しやすくすることができる。

なお、実施形態３においては、右舷側のウィングピラー１を給気経路とし、左舷側のウィングピラー１を排気経路としたが、左右を入れ替えてもよい。また、左舷側のウィングピラー１を排気経路として利用せずに、煙突４のみにより排気するようにしてもよい。その場合には、右舷側のウィングピラー１を給気経路としたことによる効果のみが得られる。

また、給気口１１を右舷側のウィングピラー１の前面に設けたが、空気の案内板を設けるなど流入方法の工夫によっては、必ずしも前面に設ける必要はなく、例えば側面や後面であってもよい。同様に、排気口１８を左舷側のウィングピラー１の後面に設けたが、空気の案内板を設けるなど排気方法の工夫によっては、必ずしも後面に設ける必要はなく、例えば前面であってもよい。

次に、図４を参照して、本発明の実施形態４に係る船舶の機関室への給気構造について説明する。図４は、実施形態４に係る船舶の機関室への給気構造を示す模式図である。

両舷のウィングピラー部１，１の上部には、各々給気口１１，１１が設けられている。給気口１１，１１は、ウィングピラー部１，１の前面（船舶の進行方向側の面）に設けることにより、船舶航行中に受ける風が給気口１１，１１から流入するようになっている。また、給気口１１，１１の高さは、海水飛沫の混入を抑制するために、上部に設けることが好ましい。

両舷のウィングピラー部１，１の内部は空洞となっており、給気口１１，１１から取り入れられた空気の通路となっている。両舷のウィングピラー部１，１の下端部は、上甲板の下方に埋設された給気管１２，１２の一端に接続されている。そして、給気管１２，１２の他端が機関室５の内部に通じており、開口１５，１５が形成されている。このように、両舷のウィングピラー１，１と給気管１２，１２とにより、給気口１１，１１から取り入れた空気を機関室５に供給するための給気経路が各々構成されている。

機関室５には、主機関６が設置されている。主機関６には燃焼用空気を吸入するための空気吸入口６１が設けられており、主機関６は機関室５内の空気を吸入するようになっている。

実施形態４においては、図８に示す従来例における機関室５の一般換気を目的とした給気ファン８，８も、主機関６への空気導入を目的とした給気ファン９も設けられていない。一方で、煙突４の排気経路上には、排気ファン４２が設けられている。

主機関６の運行時には、給気口１１，１１、両舷のウィングピラー１，１、給気管１２，１２、開口１５，１５を経由して、船外の空気が機関室５に供給される。また、機関室５内の空気は、排気ファン４２により、煙突４を経由して排気口４１から船外に排気される。

実施形態４に係る船舶の機関室への給気構造によれば、両舷のウィングピラー部１，１に給気口１１，１１を設けて給気経路とするとともに、機関室５内の空気を排気する排気ファン４２を設けることにより、従来の給気ファンをなくして、排気ファン４２により機関室５の換気を行うことができる。

なお、排気ファンのみにより機関室の換気を実現する場合には、必ずしもウィングピラー部を給気経路として利用する必要はない。ただし、給気口をウィングピラー部の前面に設けることによる空気の取り入れやすさ等を考慮すると、排気ファンのみによる換気とウィングピラー部の給気経路としての利用とを組み合わせることが好ましい。

以上、本実施形態に係る船舶の機関室への給気構造によれば、ウィング部とウィングピラー部とを有する船舶について、主機関等の燃費改善や安定運行を図ることが可能な、船舶の機関室への給気構造を提供することができる。

１ ウィングピラー部
２ ウィング部
３ 居住区
４ 煙突
５ 機関室
６ 主機関
７ 発電機
８ 給気ファン（一般換気用）
９ 給気ファン（主機関導入用）
１１ 給気口
１２ 給気管
１３ 接続管
１４ 接続管
１５ 開口
１６ 開口
１７ 排気管
１８ 排気口
４１ 排気口
４２ 排気ファン
６１ 空気吸入口
７１ 空気吸入口
１００ 船舶

Claims (3)

1. 居住区から船幅方向に突出するウィング部と、前記ウィング部を下方から支持するための上下方向に延びるウィングピラー部とを有する船舶の機関室への給気構造であって、
   船外から空気を取り入れるために前記ウィングピラー部に設けられた給気口と、前記給気口から取り入れた空気を前記ウィングピラー部の内部を経由して機関室に供給するための給気経路とを備え、
   前記給気経路を機関室内に設置された主機関の空気吸入口に直接接続し、前記主機関への空気導入用の給気ファンを設けることなく、前記主機関の運行時に前記主機関が船外から直接空気を吸入するようにしたことを特徴とする船舶の機関室への給気構造。
2. 前記給気経路を機関室内に設置された発電機の空気吸入口に直接接続し、前記発電機への空気導入用の給気ファンを設けることなく、前記発電機の稼働時に前記発電機が船外から直接空気を吸入するようにしたことを特徴とする請求項１に記載の船舶の機関室への給気構造。
3. 前記給気口を前記ウィングピラー部の前面に設けたことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の船舶の機関室への給気構造。

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