JP5433679B2 - 船舶用機械装置 - Google Patents

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Description

本発明は、船舶用の機械装置に関し、当該機械装置は、請求項１のプリアンブル部による、燃焼ユニットと、第１分岐管及び第２分岐管を含む排気ガスダクト組立体であって、前記燃焼ユニットに接続され、排気ガス流れを受け、大気に排気ガス流れを導く排気ガスダクト組立体と、排気ガスの流れ方向に配置された排気ガス浄化システムとを含み、第２分岐管は、前記燃焼ユニットに接続され、第１分岐管は、第２分岐管に接続される。本発明は、また、請求項１４のプリアンブル部による船舶の機械装置の作動方法に関する。
船舶用機械装置は、従来的には、ディーゼルエンジン、重油だきボイラ、焼却炉等のような、１つ以上の燃焼ユニットを含む。燃焼ユニットは、通常、独立した排気ガスダクト組立体を有し、これにより、排気ガスの浄化も各燃焼ユニットに対して独立に生じる。
重油だきボイラからくるガスは、時々、煙道ガスと称される。ディーゼルエンジンからのガスは、たいてい、排気ガスと呼ばれる。以下では、一般的な用語の排気ガスは、全ての関連するタイプの燃焼ユニットからのガスに関して使用されるだろう。
排気ガスのエミッションの低減は、燃焼ユニットの性能を改善することにより、よりきれいな燃料を使用することにより若しくは排気ガスを浄化することにより、得ることができる。
従来から知られている解決策では、排気ガスの浄化に関して、機械装置は、酸化窒素（ＮＯＸ）用の排気ガス浄化システムを備えていた。現在では、しかしながら、特に港の状態及び海岸の近傍での、排気ガスを低減する要求の増加に起因して、従来の重油のような、硫黄が豊富に含まれる燃料から生じる酸化硫黄（ＳＯＸ）を浄化する必要があるだろう。
一般的に、排気ガス浄化システムは、排気ガスダクト組立体における流れの抵抗を引き起こし、これは、排気ガスの浄化の効率及び燃焼ユニットの動作の効率の観点から望ましくない。
本発明の目的は、上述の問題点を回避し、効率的に排気ガスエミッションを低減する機械装置を提供することである。
この目的は、請求項１による機械装置及び請求項14による方法により達成される。
本発明の基本的な考えは、浄化デバイスにより生じる増加された排気ガスの背圧を防止すること、排気ガスを浄化するための装置を低減すること、及び、燃焼ユニットの動作効率に関連する浄化性能を最適化することである。第１に、排気ガスダクト組立体は、排気ガス浄化システムに繋がる第１分岐管と、燃焼ユニットに接続されてそこから延在し、また、大気へと繋がる第２分岐管とに分割される。第２に、ファンユニットは、第１分岐管に連通して設けられ、第１バルブ手段は、第１分岐管に設けられる。効果的には、対応する第１分岐管及び第２分岐管に接続する多数の燃焼ユニットからの排気ガスは、同一の排気ガス浄化システムにより浄化される。
通常の航洋条件では、燃焼ユニットが所与の排気ガス流れで所与のレベルで駆動されるとき、排気ガス浄化システムは、対応する結合された燃焼ユニットの負荷のための設計性能を有する。結果として、港の条件若しくは海岸の近傍では、燃焼ユニットが通常の航洋条件よりも十分低いレベルで通常的に駆動され、排気ガス流れが顕著に小さいとき、排気ガス浄化システムは、港の条件若しくは海岸の近傍の対応する領域に対する、より厳しい要求に対応したより高い浄化性能を提供するだろう。第１分岐管に関連した流れ内にあるために、ファンユニットは、効果的には、第１分岐管と排気ガス浄化システムの間に配置される。或いは、ファンユニットは、排気ガスの流れ方向で排気ガス浄化システムの後に配置されることができる。更なる効果的な構成は、ファンユニットを第１分岐管内に配置することである。
第１分岐管は、効果的には、第１分岐管内における排気ガス流れ及び考えられる空気流れを調整若しくは遮断する第１バルブ手段を備える。
多数の燃焼ユニットを含む機械装置では、燃焼ユニットのそれぞれは、効果的には、対応する第１分岐管及び第２分岐管にそれぞれ接続される。
この場合、種々の第１分岐管は、効果的には、排気ガス浄化システムに接続される共通の収集分岐管に接続される。
１つの代替例として、ファンユニットは、効果的には、共通の収集分岐管内に配置される。
排気ガス浄化システムは、効果的には、酸化硫黄（ＳＯＸ）用の浄化デバイスを含む。該デバイスは、効果的には、排気ガス管を備えるスクラバユニットを含む。
燃焼ユニットがエンジンルーム内に配置される船舶では、エンジンルームは、好ましくは、エンジンルームケーシングの煙突部の外側の容器に繋がるエンジンルーム通気出口を備えるエンジンルームケーシングを含む。
排気ガス管を備えるスクラバユニットを排気ガス浄化システムが含む船舶では、排気ガス管は、効果的には、容器内に配置される。スクラバユニットは、効果的には、容器の外側に配置される。これは、排気管からの排気ガス排出の処理を強化する。容器内に第１分岐管も配置することによって、排気ガスの処理を更に効率的にすることができる。
加えて、効果的には、容器は、端部が開口しており、排気ガス管の少なくとも一部を囲繞するジャケット部を備える。
本発明による機械装置の効果的な特徴は、請求項2−１３に、本発明による方法の効果的な特徴は、請求項15に与えられる。
本発明の第１実施例を示す図。 本発明の第２実施例を示す図。 本発明の第３実施例を示す図。 本発明の第４実施例を示す図。 本発明の第５実施例を示す図。
次に、本発明は、添付の概略図面を参照して、例のみにより説明されるだろう。
図１では、船舶１用の機械装置は、参照符号２により一般的に指示される。機械装置は、燃焼ユニット３を含み、本実施例では、多数の燃焼ユニットを含む。燃焼ユニットは、ディーゼルエンジン、重油だきボイラ、焼却炉等であってよい。
また、機械装置２は、燃焼ユニットから排気ガス流れを受け、大気に排気ガス流れを導く排気ガスダクト組立体４を含む。排気ガスは、排気ガスの流れ方向（排気ガスの主要な意図した流れ方向がブロックの矢印で指示される）で配置される排気ガス浄化システム５により処理される。排気ガス浄化システムは、酸化硫黄（ＳＯＸ）用の浄化デバイス、例えば排気ガス管５２を備えるスクラバユニット５１を含む。
排気ガスダクト組立体４は、排気ガス浄化システム５に繋がる第１分岐管４１と、燃焼ユニット３に接続されてそこから延在し、また、大気へと繋がる第２分岐管４２とを含む。燃焼ユニット３からの排気ガス流れは、先ず、第２分岐管４２内に至り、更に大気へと至り、或いは、第２分岐管４２から第１分岐管４１に、排気ガス浄化システム５を通って、更に大気へと至る。これは以下で詳説される。
多数の燃焼ユニットを含むこの実施例では、各燃焼ユニット３は、第１分岐管41に第２分岐管42を介してそれぞれ接続される。ファンユニット６は、各燃焼ユニット３に関連する第１分岐管41と連通して設けられる。この実施例では、ファンユニット６は、共通の収集管４１１内で、第１分岐管41と排気ガス浄化システム５の間に配置され、収集分岐管４１１は、種々の第１分岐管とスクラバユニット５１を接続する。
第１分岐管41のそれぞれは、第１バルブ手段７を備え、第１バルブ手段７は、効果的には、遮断バルブ及びフローコントロールバルブとして機能するように配置される。
次に、本発明による機械装置の動作が簡単に説明される。
動作時、１つ以上の燃焼ユニット３が駆動されると、排気ガスが生成され、排気ガスダクト組立体４内に導かれる。目的は、ファンユニット６により排気ガスの略全てを第１分岐管41を通して引き、共通の収集分岐管411を介して排気ガスをスクラバユニット５１に押し、それを浄化することである。第２分岐管42は、基本的には、燃焼ユニット３のそれぞれに対する予備の排気管として機能し、好ましくは、浄化されていない排気ガスの漏れを防止するために新鮮な最小限の空気がスクラバユニット５１に供給されるようにする。
ファンユニット６は、効果的には、それぞれの燃焼ユニット３の駆動モードに関連してその適切な機能の柔軟な制御のために周波数コンバータ及び／又はガイドベーンを備える。他の燃焼ユニットへの共通の収集分岐1からの排気ガスの流れ戻りは、各第分岐管41に備わる第１バルブ手段７により制御される。第１バルブ手段７は、作動中の第１分岐管41、即ち駆動される燃焼ユニット３に接続される第１分岐管における流れを均衡化するように構成される。他方、第１バルブ手段７は、また、非作動中の第１分岐管４１、即ち非動作の燃焼ユニット３に接続される第１分岐管における流れを遮断するように構成される。
本装置は、また、各燃焼ユニット３に関する排気ガスの背圧が従来の機械実装と略同一又は僅かに低く保つことを保証する。
例えばスクラバユニット５１の異常の場合、第１バルブ手段７は、スクラバユニットへの高温の排気ガスの流れを防止するために使用することができる。このような状況では、排気ガスは、大気へと第２分岐管42を通って直接導かれることができ、これにより、排気ガスエミッション制御は、より低い硫黄含有率の燃料を使用することによって達成されてもよい。
第２分岐管42のそれぞれは、効果的には、第２バルブ手段（図示せず）、温度センサ（図示せず）及びフローセンサ（図示せず）を備える。
第２分岐管42の温度センサは、高温で浄化されていない排気ガスの大気への意図しない流れが無いように制御するために使用することができる。第２分岐管42のフローセンサは、スクラバユニット５１に供給される、新鮮な空気の流れ、即ち上述の最小限の新鮮な空気の流れを制御するために使用することができる。第２バルブ手段は、第２分岐管においてかかる流れを調整してもよい。排気ガス浄化システムの全体の動作を最適化するために、ファンユニット６、第１バルブ手段７、及び、適切な場合は第２バルブ手段、温度センサ及びフローセンサは、排気ガス流れを監視するために中央制御ユニット（図示せず）に接続される。
その結果、かかる中央制御ユニットは、最小限の新鮮な空気が作動中の第２分岐管から後方に連続的に吸引されることができること、スクラバユニットへの空気流れ及びそれ故に排気ガスの負荷（結合された空気及び排気ガスの流れ）が最小化されること、及び、電力消費を最適化できることを保証するための手段を提供する。更に、第２分岐管からの低温の空気の流れを最小化することによって、低温の空気と高温の排気ガスの混合ポイントでの硫酸の凝縮の危険性を回避することができる。
中央制御ユニットの配備は、当業者の知識の範囲内であれ、ここではこれに関してこれ以上説明しない。
図２では、船舶１用の機械装置は、参照符号２により一般的に指示される。機械装置は、燃焼ユニット３を含み、本実施例では、多数の燃焼ユニットを含む。燃焼ユニットは、ディーゼルエンジン、重油だきボイラ、焼却炉等であってよい。
また、機械装置２は、燃焼ユニットから排気ガス流れを受け、大気に排気ガス流れを導く排気ガスダクト組立体４を含む。排気ガスは、排気ガスの流れ方向（排気ガスの主要な意図した流れ方向がブロックの矢印で指示される）で配置される排気ガス浄化システム５により処理される。排気ガス浄化システムは、酸化硫黄（ＳＯＸ）用の浄化デバイス、例えば排気ガス管５２を備えるスクラバユニット５１を含む。
排気ガスダクト組立体４は、排気ガス浄化システム５に繋がる第１分岐管４１と、燃焼ユニット３に接続されてそこから延在し、また、大気へと繋がる第２分岐管４２とを含む。燃焼ユニット３からの排気ガス流れは、先ず、第２分岐管４２内に至り、更に大気へと至り、或いは、第２分岐管４２から第１分岐管４１に、排気ガス浄化システム５を通って、更に大気へと至る。これは以下で詳説される。
多数の燃焼ユニットを含むこの実施例では、各燃焼ユニット３は、第１分岐管41及び第２分岐管42にそれぞれ接続される。第１分岐管41は、共通の収集分岐管４１１に集合し、収集分岐管４１１は、種々の第１分岐管とスクラバユニット５１を接続する。
ファンユニット６は、各燃焼ユニット３の第１分岐管41に連通して設けられる。ファンユニット６は、排気ガスの流れ方向（ブロックの矢印）で排気ガス浄化システム５の後に、この実施例ではスクラバユニット５１の排気ガス管５２の後に配置される。
第１分岐管41のそれぞれは、第１バルブ手段７を備え、第１バルブ手段７は、効果的には、遮断バルブ及びフローコントロールバルブとして機能するように配置される。
次に、本発明による機械装置の動作が簡単に説明される。
動作時、１つ以上の燃焼ユニット３が駆動されると、排気ガスが生成され、排気ガスダクト組立体４内に導かれる。目的は、ファンユニット６により排気ガスの略全てを第１分岐管41を通し共通の収集分岐管411を介してスクラバユニット５１に通し、それを浄化することである。
第２分岐管42は、基本的には、燃焼ユニット３のそれぞれに対する予備の排気管として機能し、好ましくは、浄化されていない排気ガスの漏れを防止するために新鮮な最小限の空気がスクラバユニット５１に供給されるようにする。
ファンユニット６は、効果的には、それぞれの燃焼ユニット３の駆動モードに関連してその適切な機能の柔軟な制御のために周波数コンバータ及び／又はガイドベーンを備える。他の燃焼ユニットへの共通の収集分岐1からの排気ガスの流れ戻りは、各第分岐管41に備わる第１バルブ手段７により制御される。第１バルブ手段７は、作動中の第１分岐管41、即ち駆動される燃焼ユニット３に接続される第１分岐管における流れを均衡化するように構成される。他方、第１バルブ手段７は、また、非作動中の第１分岐管４１、即ち非動作の燃焼ユニット３に接続される第１分岐管における流れを遮断するように構成される。
本装置は、また、各燃焼ユニット３に関する排気ガスの背圧が従来の機械実装と略同一又は僅かに低く保つことを保証する。
例えばスクラバユニット５１の異常の場合、第１バルブ手段７は、スクラバユニットへの高温の排気ガスの流れを防止するために使用することができる。このような状況では、排気ガスは、大気へと第２分岐管42を通って直接導かれることができ、これにより、排気ガスエミッション制御は、より低い硫黄含有率の燃料を使用することによって達成されてもよい。
第２分岐管42のそれぞれは、効果的には、第２バルブ手段（図示せず）、温度センサ（図示せず）及びフローセンサ（図示せず）を備える。
第２分岐管42の温度センサは、高温で浄化されていない排気ガスの大気への意図しない流れが無いように制御するために使用することができる。第２分岐管42のフローセンサは、スクラバユニット５１に供給される、新鮮な空気の流れ、即ち上述の最小限の新鮮な空気の流れを制御するために使用することができる。第２バルブ手段は、第２分岐管においてかかる流れを調整してもよい。
排気ガス浄化システムの全体の動作を最適化するために、ファンユニット６、第１バルブ手段７、及び、適切な場合は第２バルブ手段、温度センサ及びフローセンサは、排気ガス流れを監視するために中央制御ユニット（図示せず）に接続される。
その結果、かかる中央制御ユニットは、最小限の新鮮な空気が作動中の第２分岐管から後方に連続的に吸引されることができること、スクラバユニットへの空気流れ及びそれ故に排気ガスの負荷（結合された空気及び排気ガスの流れ）が最小化されること、及び、電力消費を最適化できることを保証するための手段を提供する。更に、第２分岐管からの低温の空気の流れを最小化することによって、低温の空気と高温の排気ガスの混合ポイントでの硫酸の凝縮の危険性を回避することができる。
中央制御ユニットの配備は、当業者の知識の範囲内であれ、ここではこれに関してこれ以上説明しない。
図３では、船舶１用の機械装置は、参照符号２により一般的に指示される。機械装置は、燃焼ユニット３を含み、本実施例では、多数の燃焼ユニットを含む。燃焼ユニットは、ディーゼルエンジン、重油だきボイラ、焼却炉等であってよい。
また、機械装置２は、燃焼ユニットから排気ガス流れを受け、大気に排気ガス流れを導く排気ガスダクト組立体４を含む。排気ガスは、排気ガスの流れ方向（排気ガスの主要な意図した流れ方向がブロックの矢印で指示される）で配置される排気ガス浄化システム５により処理される。排気ガス浄化システムは、酸化硫黄（ＳＯＸ）用の浄化デバイス、例えば排気ガス管５２を備えるスクラバユニット５１を含む。
排気ガスダクト組立体４は、排気ガス浄化システム５に繋がる第１分岐管４１と、燃焼ユニット３に接続されてそこから延在し、また、大気へと繋がる第２分岐管４２とを含む。燃焼ユニット３からの排気ガス流れは、先ず、第２分岐管４２内に至り、更に大気へと至り、或いは、第２分岐管４２から第１分岐管４１に、排気ガス浄化システム５を通って、更に大気へと至る。これは以下で詳説される。
多数の燃焼ユニットを含むこの実施例では、各燃焼ユニット３は、第１分岐管41及び第２分岐管42にそれぞれ接続される。ファンユニット６は、各燃焼ユニット３の第１分岐管４１に連通して設けられる。本実施例では、ファンユニット６は、第１分岐管４１のそれぞれに配置される。第１分岐管４１は、共通の収集分岐管４１１によりスクラバユニット５１に接続される。
第１分岐管41のそれぞれは、更に第１バルブ手段７を備え、第１バルブ手段７は、効果的には、遮断バルブ及びフローコントロールバルブとして機能するように配置される。第１分岐管41のそれぞれ内のファンユニット６は、排気ガスの流れ方向（ブロックの矢印）でそれぞれの第１バルブ手段７の前若しくは下流に配置される。
次に、本発明による機械装置の動作が簡単に説明される。
動作時、１つ以上の燃焼ユニット３が駆動されると、排気ガスが生成され、排気ガスダクト組立体４内に導かれる。目的は、ファンユニット６により燃焼ユニット３からの排気ガスの略全てを引き、第１分岐管４１を通し、共通の収集分岐管411を介して排気ガスをスクラバユニット５１に押し、それを浄化することである。第２分岐管42は、基本的には、燃焼ユニット３のそれぞれに対する予備の排気管として機能し、好ましくは、浄化されていない排気ガスの漏れを防止するために新鮮な最小限の空気がスクラバユニット５１に供給されるようにする。
各ファンユニット６は、効果的には、それぞれの燃焼ユニット３の駆動モードに関連してその適切な機能の柔軟な制御のために周波数コンバータ及び／又はガイドベーンを備える。他の燃焼ユニットへの共通の収集分岐管411からの排気ガスの流れ戻りは、各第１分岐管41に備わる第１バルブ手段７により制御される。第１バルブ手段７は、作動中の第１分岐管41、即ち駆動される燃焼ユニット３に接続される第１分岐管における流れを均衡化するように構成される。他方、第１バルブ手段７は、また、非作動中の第１分岐管41、即ち非動作の燃焼ユニット３に接続される第１分岐管における流れを遮断するように構成される。この構成は、また、各燃焼ユニット３に関する排気ガスの背圧が従来の機械実装に比べて略同一又は僅かに低く保つことを保証する。
例えばスクラバユニット５１の異常の場合、第１バルブ手段７は、スクラバユニットへの高温の排気ガスの流れを防止するために使用することができる。このような状況では、排気ガスは、大気へと第２分岐管42を通って直接導かれることができ、これにより、排気ガスエミッション制御は、より低い硫黄含有率の燃料を使用することによって達成されてもよい。
第２分岐管42のそれぞれは、効果的には、第２バルブ手段（図示せず）、温度センサ（図示せず）及びフローセンサ（図示せず）を備える。
第２分岐管42の温度センサは、従って、高温で浄化されていない排気ガスの大気への意図しない流れが無いように制御するために使用することができる。第２分岐管42のフローセンサは、スクラバユニット５１に供給される、新鮮な空気の流れ、即ち上述の最小限の新鮮な空気の流れを制御するために使用することができる。第２バルブ手段は、第２分岐管においてかかる流れを調整してもよい。
排気ガス浄化システムの全体の動作を最適化するために、ファンユニット６、第１バルブ手段７、及び、適切な場合は第２バルブ手段、温度センサ及びフローセンサは、排気ガス流れを監視するために中央制御ユニット（図示せず）に接続される。
その結果、かかる中央制御ユニットは、最小限の新鮮な空気が作動中の第２分岐管から後方に連続的に吸引されることができること、スクラバユニットへの空気流れ及びそれ故に排気ガスの負荷（結合された空気及び排気ガスの流れ）が最小化されること、及び、電力消費を最適化できることを保証するための手段を提供する。更に、第２分岐管からの低温の空気の流れを最小化することによって、低温の空気と高温の排気ガスの混合ポイントでの硫酸の凝縮の危険性を回避することができる。中央制御ユニットの配備は、当業者の知識の範囲内であれ、ここではこれに関してこれ以上説明しない。
図４では、船舶１用の機械装置は、参照符号２により一般的に指示される。機械装置は、図１に関連して上述した機械装置に対応し、燃焼ユニット３を含み、本実施例では、多数の燃焼ユニットを含む。燃焼ユニットは、ディーゼルエンジン、重油だきボイラ、焼却炉等を含んでよい。この実施例は、代替実施例として追加の特徴を提供する。
燃焼ユニットは、参照符号１１で一般的に指示されるエンジンルーム内に配置される（以下で詳説）。
機械装置２は、燃焼ユニットから排気ガス流れを受け、大気に排気ガス流れを導く排気ガスダクト組立体４を含む。排気ガスは、排気ガスの流れ方向（排気ガスの主要な意図した流れ方向がブロックの矢印で指示される）で配置される排気ガス浄化システム５により処理される。排気ガス浄化システムは、酸化硫黄（ＳＯＸ）用の浄化デバイス、例えば排気ガス管５２を備えるスクラバユニット５１を含む。
排気ガスダクト組立体４は、排気ガス浄化システム５に繋がる第１分岐管４１と、燃焼ユニット３に接続されてそこから延在し、また、大気へと繋がる第２分岐管４２とを含む。燃焼ユニット３からの排気ガス流れは、先ず、第２分岐管４２内に至り、更に大気へと至り、或いは、第２分岐管４２から第１分岐管４１に、排気ガス浄化システム５を通って、更に大気へと至る。これは以下で詳説される。
多数の燃焼ユニットを含むこの実施例では、各燃焼ユニット３は、第１分岐管41及び第２分岐管42にそれぞれ接続される。ファンユニット６は、各燃焼ユニット３の第１分岐管41と連通して設けられる。この実施例では、ファンユニット６は、共通の収集管４１１内で、第１分岐管41と排気ガス浄化システム５の間に配置され、収集分岐管４１１は、種々の第１分岐管とスクラバユニット５１を接続する。
第１分岐管41のそれぞれは、第１バルブ手段７を備え、第１バルブ手段７は、効果的には、遮断バルブ及びフローコントロールバルブとして機能するように配置される。
次に、本発明による機械装置の動作が簡単に説明される。
動作時、１つ以上の燃焼ユニット３が駆動されると、排気ガスが生成され、排気ガスダクト組立体４内に導かれる。目的は、ファンユニット６により排気ガスの略全てを第１分岐管41を通して引き、共通の収集分岐管411を介して排気ガスをスクラバユニット５１に押し、それを浄化することである。第２分岐管42は、基本的には、燃焼ユニット３のそれぞれに対する予備の排気管として機能し、好ましくは、浄化されていない排気ガスの漏れを防止するために新鮮な最小限の空気がスクラバユニット５１に供給されるようにする。
ファンユニット６は、効果的には、それぞれの燃焼ユニット３の駆動モードに関連してその適切な機能の柔軟な制御のために周波数コンバータ及び／又はガイドベーンを備える。他の燃焼ユニットへの共通の収集分岐管４１１からの排気ガスの流れ戻りは、各第１分岐管４１に備わる第１バルブ手段７により制御される。第１バルブ手段７は、作動中の第１分岐管４１、即ち駆動される燃焼ユニット３に接続される第１分岐管における流れを均衡化するように構成される。他方、第１バルブ手段７は、また、非作動中の第１分岐管４１、即ち非動作の燃焼ユニット３に接続される第１分岐管における流れを遮断するように構成される。
本装置は、また、各燃焼ユニット３に関する排気ガスの背圧が従来の機械実装と略同一又は僅かに低く保つことを保証する。
例えばスクラバユニット５１の異常の場合、第１バルブ手段７は、スクラバユニットへの高温の排気ガスの流れを防止するために使用することができる。このような状況では、排気ガスは、大気へと第２分岐管42を通って直接導かれることができ、これにより、排気ガスエミッション制御は、より低い硫黄含有率の燃料を使用することによって達成されてもよい。
第２分岐管42のそれぞれは、効果的には、第２バルブ手段（図示せず）、温度センサ（図示せず）及びフローセンサ（図示せず）を備える。
第２分岐管42の温度センサは、従って、高温で浄化されていない排気ガスの大気への意図しない流れが無いように制御するために使用することができる。第２分岐管42のフローセンサは、スクラバユニット５１に供給される、新鮮な空気の流れ、即ち上述の最小限の新鮮な空気の流れを制御するために使用することができる。第２バルブ手段は、第２分岐管においてかかる流れを調整してもよい。
排気ガス浄化システムの全体の動作を最適化するために、ファンユニット６、第１バルブ手段７、及び、適切な場合は第２バルブ手段、温度センサ及びフローセンサは、排気ガス流れを監視するために中央制御ユニット（図示せず）に接続される。
その結果、かかる中央制御ユニットは、最小限の新鮮な空気が作動中の第２分岐管から後方に連続的に吸引されることができること、スクラバユニットへの空気流れ及びそれ故に排気ガスの負荷（結合された空気及び排気ガスの流れ）が最小化されること、及び、電力消費を最適化できることを保証するための手段を提供する。更に、第２分岐管からの低温の空気の流れを最小化することによって、低温の空気と高温の排気ガスの混合ポイントでの硫酸の凝縮の危険性を回避することができる。中央制御ユニットの配備は、当業者の知識の範囲内であれ、ここではこれに関してこれ以上説明しない。
また、本実施例に関連して示すように、エンジンルーム１１は、火災の場合に閉じることができる火災ダンパ１１３を備えるエンジンルーム通気出口１１２を備えるエンジンルームケーシング111を含む。エンジンルーム通気出口１１２は、容器１１４に連通し、即ち容器１１４に通じており、容器１１４は、スクラバユニット５１の排気管５２を収容する。容器１１４は、効果的には、エンジンルームケーシング１１１の火災ダンパ１１３の外側に配置される。容器は、端部が開口し、スクラバユニット５１の排気ガス管５２の少なくとも一部を囲繞するジャケット部１１５を備える。
スクラバユニット５１は、容器１１４の外側に配置される。第２分岐管42は、エンジンルームケーシング１１１の煙突部１１６内に配置され、第１分岐管41は、エンジンルームケーシング１１１の外側に少なくとも部分的に配置される。
動作時、加熱された空気流れは、容器１１４内への通気出口１１２を通ったエンジンルーム１１からの通気により供給される。ジェケット部１１５に向かう容器１１４を通る加熱された空気流れは、スクラバユニット５１の排気ガス管５２を加熱する。加熱された空気流れは、従って、大気へ排出される排気ガス管５２からの湿性の排気ガスと接触するように導かれ、それと混合される。結果として、最終的な混合物は、低減された相対湿度、凝固液滴に対する低減された危険性、低減された不透明度及び増加された浮力を有する。加熱された空気流れは、また、排気ガス管５２内の冷却を防止し、従って、望ましくない凝固を防止する。
エンジンルーム１１からの加熱された空気流れの望ましい作用に依存して、ジャケット部１１５は、排気ガス管５２の少なくとも一部を囲繞し、即ち排気ガス管５２の出口よりも幾分下方で、同一の高さで若しくは幾分上方で終端する。ジャケット部１１５は、また、排気ガス管５２の横方向の支持体として構築されてもよい。
この容器構成は、この特定の実施例（図１の実施例に対応）に関してのみ議論されているが、図２及び図３に関して説明した実施例と関連して採用されることができることは明らかである。
図５では、船舶１用の機械装置は、参照符号２により一般的に指示される。機械装置は、図１に関連して上述した機械装置に対応し、燃焼ユニット３を含み、本実施例では、多数の燃焼ユニットを含む。燃焼ユニットは、ディーゼルエンジン、重油だきボイラ、焼却炉等を含んでよい。この実施例は、代替実施例として追加の特徴を提供する。
燃焼ユニットは、参照符号１１で一般的に指示されるエンジンルーム内に配置される（以下で詳説）。
また、機械装置２は、燃焼ユニットから排気ガス流れを受け、大気に排気ガス流れを導く排気ガスダクト組立体４を含む。排気ガスは、排気ガスの流れ方向（排気ガスの主要な意図した流れ方向がブロックの矢印で指示される）で配置される排気ガス浄化システム５により処理される。排気ガス浄化システムは、酸化硫黄（ＳＯＸ）用の浄化デバイス、例えば排気ガス管５２を備えるスクラバユニット５１を含む。
排気ガスダクト組立体４は、排気ガス浄化システム５に繋がる第１分岐管４１と、燃焼ユニット３に接続されてそこから延在し、また、大気へと繋がる第２分岐管４２とを含む。燃焼ユニット３からの排気ガス流れは、先ず、第２分岐管４２内に至り、更に大気へと至り、或いは、第２分岐管４２から第１分岐管４１に、排気ガス浄化システム５を通って、更に大気へと至る。これは以下で詳説される。
多数の燃焼ユニットを含むこの実施例では、各燃焼ユニット３は、第１分岐管41及び第２分岐管42にそれぞれ接続される。ファンユニット６は、各燃焼ユニット３に関連する第１分岐管41と連通して設けられる。この実施例では、ファンユニット６は、共通の収集管４１１内で、第１分岐管41と排気ガス浄化システム５の間に配置され、収集分岐管４１１は、種々の第１分岐管とスクラバユニット５１を接続する。第１分岐管41のそれぞれは、第１バルブ手段７を備え、第１バルブ手段７は、効果的には、遮断バルブ及びフローコントロールバルブとして機能するように配置される。
次に、本発明による機械装置の動作が簡単に説明される。
動作時、１つ以上の燃焼ユニット３が駆動されると、排気ガスが生成され、排気ガスダクト組立体４内に導かれる。目的は、ファンユニット６により排気ガスの略全てを第１分岐管41を通して引き、共通の収集分岐管４１１を介して排気ガスをスクラバユニット５１に押し、それを浄化することである。第２分岐管42は、基本的には、燃焼ユニット３のそれぞれに対する予備の排気管として機能し、好ましくは、浄化されていない排気ガスの漏れを防止するために新鮮な最小限の空気がスクラバユニット５１に供給されるようにする。
ファンユニット６は、効果的には、それぞれの燃焼ユニット３の駆動モードに関連してその適切な機能の柔軟な制御のために周波数コンバータ及び／又はガイドベーンを備える。他の燃焼ユニットへの共通の収集分岐管４１１からの排気ガスの流れ戻りは、各第１分岐管41に備わる第１バルブ手段７により制御される。第１バルブ手段７は、作動中の第１分岐管41、即ち駆動される燃焼ユニット３に接続される第１分岐管における流れを均衡化するように構成される。他方、第１バルブ手段７は、また、非作動中の第１分岐管41、即ち非動作の燃焼ユニット３に接続される第１分岐管における流れを遮断するように構成される。
本装置は、また、各燃焼ユニット３に関する排気ガスの背圧が従来の機械実装と略同一又は僅かに低く保つことを保証する。
例えばスクラバユニット５１の異常の場合、第１バルブ手段７は、スクラバユニットへの高温の排気ガスの流れを防止するために使用することができる。このような状況では、排気ガスは、大気へと第２分岐管42を通って直接導かれることができ、これにより、排気ガスエミッション制御は、より低い硫黄含有率の燃料を使用することによって達成されてもよい。
第２分岐管42のそれぞれは、効果的には、第２バルブ手段（図示せず）、温度センサ（図示せず）及びフローセンサ（図示せず）を備える。
第２分岐管42の温度センサは、従って、高温で浄化されていない排気ガスの大気への意図しない流れが無いように制御するために使用することができる。第２分岐管42のフローセンサは、スクラバユニット５１に供給される、新鮮な空気の流れ、即ち上述の最小限の新鮮な空気の流れを制御するために使用することができる。第２バルブ手段は、第２分岐管においてかかる流れを調整してもよい。
排気ガス浄化システムの全体の動作を最適化するために、ファンユニット６、第１バルブ手段７、及び、適切な場合は第２バルブ手段、温度センサ及びフローセンサは、排気ガス流れを監視するために中央制御ユニット（図示せず）に接続される。
その結果、かかる中央制御ユニットは、最小限の新鮮な空気が作動中の第２分岐管から後方に連続的に吸引されることができること、スクラバユニットへの空気流れ及びそれ故に排気ガスの負荷（結合された空気及び排気ガスの流れ）が最小化されること、及び、電力消費を最適化できることを保証するための手段を提供する。更に、第２分岐管からの低温の空気の流れを最小化することによって、低温の空気と高温の排気ガスの混合ポイントでの硫酸の凝縮の危険性を回避することができる。中央制御ユニットの配備は、当業者の知識の範囲内であれ、ここではこれに関してこれ以上説明しない。
また、本実施例に関連して示すように、エンジンルーム1１は、火災の場合に閉じることができる火災ダンパ１１３を備えるエンジンルーム通気出口１１２を備えるエンジンルームケーシング111を含む。エンジンルーム通気出口１１２は、容器１１４に連通し、即ち、容器１１４に通じており、容器１１４は、スクラバユニット５１の排気管５２と同様に燃焼ユニット３のそれぞれの第１分岐管４１を囲繞する。容器は、端部が開口し、スクラバユニット５１の排気ガス管５２の少なくとも一部を囲繞するジャケット部１１５を備える。本実施例では、ファンユニット６は、また、容器１１４内に配置される。スクラバユニット５１は、容器１１４の外側に配置される。第２分岐管42は、エンジンルームケーシング１１１の煙突部１１６内に配置される。
容器１１４は、エンジンルーム１１から容器１１４に至るエンジンルーム通気出口１１２よりも大きい断面積を有する。これは、流れの抵抗を最小化し、エンジンルームの通気への影響を最小化する。容器１１４は、効果的には、エンジンルームケーシング１１１の火災ダンパ１１３の外側に配置される。
動作時、効果的に断熱されていない第１分岐管41は、通気出口1１２を通ったエンジンルーム1１からの通気により通気され、これにより提供される加熱された空気流れに追加の熱を供給する。ジェケット部１１５に向かう加熱された空気流れは、また、スクラバユニット５１の排気ガス管５２を加熱する。加熱された空気流れは、また、大気へ排出される排気ガス管５２からの湿性の排気ガスと接触するように導かれ、それと混合される。結果として、最終的な混合物は、低減された相対湿度、凝固液滴に対する低減された危険性、低減された不透明度及び増加された浮力を有する。加熱された空気流れは、また、排気ガス管５２内の冷却を防止し、従って、望ましくない凝固を防止する。
エンジンルーム１１からの加熱された空気流れの望ましい作用に依存して、ジャケット部１１５は、排気ガス管５２の少なくとも一部を囲繞し、即ち排気ガス管５２の出口よりも幾分下方で、同一の高さで若しくは幾分上方で終端する。ジャケット部１１５は、また、排気ガス管５２の横方向の支持体として構築されてもよい。
この容器構成は、この特定の実施例（図１の実施例に対応）に関してのみ議論されているが、図２及び図３に関して説明した実施例と関連して採用されることができることは明らかである。明らかなように、燃焼ユニットの数及び種類は変更でき、これにより、それらは、同一の排気ガス浄化システムに接続されることができる。燃焼ユニットは、また、排気ガスボイラを備えてもよい。船舶に搭載される燃焼ユニットの位置の観点から、１つ以上の排ガス浄化システムを有することも可能である。排気ガス浄化システムは、海水、淡水若しくはその組み合わせで稼動するスクラバユニットを使用することができる。スクラバユニット材料は、耐食性金属又はグラスファイバ強化プラスティック（ＧＲＰ）であることができ、これにより、後者は、船舶内で高くに配置されるその軽さの観点から、利点を有する。
上記の説明及びそれに関連する図面は、本発明の基本的な考えを明確化する意図だけである。本発明は、続く請求項の観点内で詳細に変更することができる。

Claims (15)

  1. 船舶用の機械装置であって、
    燃焼ユニットと、
    第１分岐管及び第２分岐管を含む排気ガスダクト組立体であって、前記燃焼ユニットに接続され、排気ガス流れを受け、大気に前記排気ガス流れを導く排気ガスダクト組立体と、
    前記排気ガスの流れ方向に配置された排気ガス浄化システムとを含み、
    前記第２分岐管は、前記燃焼ユニットに接続され、前記第１分岐管は、前記第２分岐管に接続され、
    前記第１分岐管は、排気ガス流れを前記排気ガス浄化システムに及び更に大気に導くように配置され、
    ファンユニットは、前記第１分岐管に連通して設けられ、
    第１バルブ手段は、前記第１分岐管に設けられ、
    前記第２分岐管は、予備の排気管として機能するように構成されることを特徴とする、機械装置。
  2. 前記燃焼ユニットは、エンジンルーム内に配置され、前記エンジンルームは、容器に連通するエンジンルーム通気出口を備える、請求項１に記載の機械装置。
  3. 前記ファンユニットは、前記第１分岐管と前記排気ガス浄化システムの間に配置される、請求項１に記載の機械装置。
  4. 前記ファンユニットは、前記排気ガスの流れ方向で前記排気ガス浄化システムの後に配置される、請求項１に記載の機械装置。
  5. 前記ファンユニットは、前記第１分岐管内に配置される、請求項１に記載の機械装置。
  6. 対応する第１分岐管及び第２分岐管に接続される多数の燃焼ユニットを含む、請求項１に記載の機械装置。
  7. 前記第１分岐管は、前記排気ガス浄化システムに接続される共通の収集分岐管に接続される、請求項６に記載の機械装置。
  8. 前記ファンユニットは、前記共通の収集分岐管内に配置される、請求項７に記載の機械装置。
  9. 前記排気ガス浄化システムは、排気ガス管を備えるスクラバユニットを含む、請求項１に記載の機械装置。
  10. 前記排気ガス管は、前記容器内に配置される、請求項2及び9に記載の機械装置。
  11. 前記スクラバユニットは、前記容器の外側に配置される、請求項2及び9に記載の機械装置。
  12. 前記第１分岐管は、前記容器内に配置される、請求項1及び2に記載の機械装置。
  13. 前記容器は、端部が開口しており、前記排気ガス管の少なくとも一部を囲繞するジャケット部を備える、請求項2に記載の機械装置。
  14. 船舶の機械装置の動作方法において、
    燃焼ユニットからの排気ガス流れが、第１分岐管及び第２分岐管を含む排気ガスダクト組立体であって、前記第２分岐管が前記燃焼ユニットに接続され前記第１分岐管が前記第２分岐管に接続された排気ガスダクト組立体を通って、排気ガス浄化システムに導かれ、更に、大気に導かれる、方法であって、
    前記排気ガス流れは、前記第１分岐管を通って前記排気ガス浄化システムに導かれ、
    前記排気ガス流れは、前記第１分岐管に関連した流れ内に配置されたファンユニットと、前記第１分岐管内に配置された第１バルブ手段とにより制御され、
    前記第２分岐管は、予備の排気管として設けられることを特徴とする、方法。
  15. 空気は、前記第２分岐管を介して前記第１分岐管に供給される、請求項１６に記載の方法。
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