JP5986800B2 - 過給機洗浄装置、これを備えた過給機およびこれを備えた内燃機関、並びに過給機の洗浄方法 - Google Patents
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Description
本発明は、過給機洗浄装置、これを備えた過給機およびこれを備えた内燃機関、並びに過給機の洗浄方法に関するものである。
過給機において、タービンなどの燃焼ガスに曝される部分には、煤塵（カーボン含有粒子）が堆積しやすい。煤塵の堆積を放置し、整備を怠った場合、タービンの回転が不安定となり、過給機の破損、主機関の停止を招く恐れがある。しかし、堆積した煤塵は過給機の内部に固着しており、簡単に除去することはできない。
固着した煤塵を除去する方法としては、温水浸洗浄、ブラスト洗浄、洗浄剤による洗浄、固形洗浄、水洗浄などが挙げられる。温水浸洗浄、ブラスト洗浄、及び洗浄剤による洗浄は、過給機を停止して洗浄を行う。固形洗浄及び水洗浄は、過給機の運転中に洗浄を行う。現在は、固着した煤塵を除去する方法として、主に固形洗浄が採用されている。
例えば固形洗浄には、過給機のタービンに、水酸化マグネシウムや水酸化カルシウムの粉末を噴霧してタービン翼や排ガスボイラに付着する汚れを防止する方法がある。（特許文献１参照）
固形洗浄は、衝突エネルギーを利用しているため、動翼に固着した煤塵を除去するのには効果的であるが、流れが遅い箇所などが存在する静翼での除去効果は限定的であるという課題がある。
また、一度固着した煤塵は簡単には除去されないため、洗浄効果を高めるために硬度の高い固形洗浄剤を投入すると、動翼チップ部の摩耗を促進してしまうという問題が生じる。
また、一度固着した煤塵は簡単には除去されないため、洗浄効果を高めるために硬度の高い固形洗浄剤を投入すると、動翼チップ部の摩耗を促進してしまうという問題が生じる。
一方、過給機では、燃料中に含まれる硫黄分により硫酸が生成される。硫酸は、過給機内を腐食させるという問題がある。特許文献１では、固体洗浄剤にＭｇ（ＯＨ）２等を混合させて洗浄を行うことによって凝縮した硫酸を中和し、ボイラ水表面の腐食を抑制することを提案している。しかしながら、煤塵付着を防止させたい部分に均一に洗浄剤を付着させることが難しく、以下に説明するような技術課題がある。
常用負荷で運転中の内燃機関の過給機のタービンは、高速で回転しており、水酸化マグネシウム等を洗浄剤として用いて噴霧した場合でも、翼の高回転による遠心力で洗浄剤が翼に均一に付着しないという問題があった。
また、水酸化マグネシウムは、３００℃以上の高温に曝されると分解して酸化マグネシウムとなり、タービンの洗浄効果を奏することができないという問題があった。
また、機関停止直後に機関燃焼室内をエアブローする際に過給機の回転信号を直接検知して、回転数が低くなったタイミングで洗浄剤を噴霧する方法が考えられるが、例えば乗用車のように過給機に回転計が搭載されていない場合、適用ができないという問題があった。
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであって、洗浄剤を噴霧するタイミングを手動で計ることなく確実に調整され、洗浄剤を可及的に均一に過給機のタービンに洗浄剤を付着させて、過給機のタービンの腐食を防止する過給機洗浄装置、これを備えた過給機およびこれを備えた内燃機関、並びに過給機の洗浄方法を提供することを目的とする。
以上のように、これまで洗浄剤投入タイミングを適正化できずにいたが、発明者らが過給機の実際の運用を詳細に観察する中で、エアブローの際に連動することで確実に調整されることを発見するに至った。
以上のように、これまで洗浄剤投入タイミングを適正化できずにいたが、発明者らが過給機の実際の運用を詳細に観察する中で、エアブローの際に連動することで確実に調整されることを発見するに至った。
上記課題を解決するために、本発明の過給機洗浄装置、これを備えた過給機およびこれを備えた内燃機関、並びに過給機の洗浄方法は以下の手段を採用する。
本発明の過給機洗浄装置は、内燃機関から導かれた排気ガスによって駆動される過給機の洗浄のための洗浄剤が貯留された洗浄剤貯留部と、前記洗浄剤を搬送する搬送用空気を前記洗浄剤貯留部へ導く空気供給配管と、該空気供給配管に設けられた開閉弁と、前記洗浄剤貯留部に貯留された前記洗浄剤を前記搬送用空気とともに前記過給機へと導く洗浄剤供給配管と、前記開閉弁の動作を制御する制御部と、を備えた過給機洗浄装置であって、前記制御部は、前記内燃機関及び前記過給機の停止後に所定の時間を空けて残存した排ガスを排出するエアブローの際に連動する機器の動作信号を受けた後に、前記開閉弁を開とすることを特徴とする。
本発明の過給機洗浄装置は、内燃機関から導かれた排気ガスによって駆動される過給機の洗浄のための洗浄剤が貯留された洗浄剤貯留部と、前記洗浄剤を搬送する搬送用空気を前記洗浄剤貯留部へ導く空気供給配管と、該空気供給配管に設けられた開閉弁と、前記洗浄剤貯留部に貯留された前記洗浄剤を前記搬送用空気とともに前記過給機へと導く洗浄剤供給配管と、前記開閉弁の動作を制御する制御部と、を備えた過給機洗浄装置であって、前記制御部は、前記内燃機関及び前記過給機の停止後に所定の時間を空けて残存した排ガスを排出するエアブローの際に連動する機器の動作信号を受けた後に、前記開閉弁を開とすることを特徴とする。
過給機洗浄装置に備えられた制御部は、内燃機関の停止後に残存した排ガスを排出するエアブローの際に連動する機器の動作信号を受ける。エアブローの際に連動する機器としては、例えば、エアブロー用開閉弁やプライミングポンプ等が挙げられる。内燃機関と連動する機器の信号をトリガーとして、制御部が作動することにより、内燃機関へのエアブローのタイミングに応じて制御部が確実に動作することになる。そして、制御部が作動すると、空気供給配管に設けられた開閉弁を開とする信号が送られる。これにより、洗浄剤貯留部へ供給される搬送用空気は、エアブローのタイミングすなわち過給機の低回転時にのみ供給されることになる。
このようにエアブローのタイミングを捉えて洗浄剤を過給機に供給することができるので、例えば乗用車のように過給機に回転計が設けられていない場合であっても、過給機が高回転で運転される常用運転時における洗浄剤の供給を避けることができる。
なお、洗浄剤を搬送する搬送用空気には、例えば、船舶内で用いられる雑用空気などが用いられる。また、洗浄剤には、例えば、水酸化マグネシウムなどが用いられる。
このようにエアブローのタイミングを捉えて洗浄剤を過給機に供給することができるので、例えば乗用車のように過給機に回転計が設けられていない場合であっても、過給機が高回転で運転される常用運転時における洗浄剤の供給を避けることができる。
なお、洗浄剤を搬送する搬送用空気には、例えば、船舶内で用いられる雑用空気などが用いられる。また、洗浄剤には、例えば、水酸化マグネシウムなどが用いられる。
また、内燃機関のエアブロー時に洗浄剤を供給することとしたので、内燃機関の常用運転時に比べて過給機の回転数が低くかつタービン温度が低い条件すなわち洗浄剤の噴霧に適した条件において用いることができる。したがって、比較的低い温度にて低回転で回るタービンに適切にかつ可及的に均一に洗浄剤を付着させることができる。
さらに、本発明にかかる過給機洗浄装置では、前記制御部は、前記機器の動作信号を受けて所定のオフセット時間を経過した後に前記開閉弁を開とすることを特徴とする。
制御部により過給機洗浄装置の開閉弁を開くタイミングが、機器の動作信号を受けたタイミングからオフセットされる。これにより手動での開閉弁の操作が不要になり、自動で過給機が低回転で回転する状態で洗浄剤を噴霧することができる。また、エアブロー開始直後は慣性力により一時的に過給機の回転数が高くなるが、機器の動作信号を受けて所定のオフセット時間を経過した後、すなわち過給機が低回転となるタイミングで開閉弁を開とすることとしたので、エアブロー開始直後に過給機の回転数が一時的に高くなるタイミングを回避することができ、洗浄剤を確実に過給機のタービンに付着させることができる。
なお、オフセット時間は、変更可能とされていることが好ましい。オフセット時間を変更可能とすることにより、内燃機関や過給機の容量等によって異なるエアブロー時の過給機タービンの回転数変化に対応させることができる。
なお、オフセット時間は、変更可能とされていることが好ましい。オフセット時間を変更可能とすることにより、内燃機関や過給機の容量等によって異なるエアブロー時の過給機タービンの回転数変化に対応させることができる。
さらに、本発明にかかる過給機洗浄装置では、前記制御部は、前記開閉弁が開となり所定のホールド時間を経過した後に前記開閉弁を閉とすることを特徴とする。
開閉弁が開とされた後に所定のホールド時間を与えることにより、開閉弁が開いて洗浄剤を供給する時間間隔を決定することとした。これにより、過給機に適した量の洗浄剤を供給することができる。
なお、ホールド時間は、変更可能とされていることが好ましい。ホールド時間を変更可能とすることにより、内燃機関や過給機の容量等によって異なるエアブロー時の過給機タービンの回転数変化に対応させることができる。
なお、ホールド時間は、変更可能とされていることが好ましい。ホールド時間を変更可能とすることにより、内燃機関や過給機の容量等によって異なるエアブロー時の過給機タービンの回転数変化に対応させることができる。
さらに、本発明にかかる過給機では、上記に記載された過給機洗浄装置を備えていることを特徴とする。
洗浄剤噴霧のタイミングを手動で計る必要がなく、エアブローのタイミングを捉えて自動的に噴霧が可能となり、また洗浄剤を噴霧するタイミングと噴霧時間は制御部により調整できる。これにより、過給機のタービンを健全な状態で保つことができる。
さらに、本発明にかかる内燃機関では、上記に記載された過給機を備えていることを特徴とする。
過給機を健全な状態に保つことができるので、内燃機関の運転の安定性を向上させることができる。
さらに、本発明にかかる内燃機関では、内燃機関から導かれた排気ガスによって駆動される過給機と、前記過給機に洗浄剤を供給する過給機洗浄装置と、前記過給機洗浄装置に設けられた開閉弁と、前記開閉弁の動作を制御する制御部と、を備えた内燃機関であって、前記制御部は、前記内燃機関及び前記過給機の停止後に所定の時間を空けて残存した排ガスを排出するエアブローの際に連動する機器の動作信号を受けた後、前記過給機に洗浄剤を供給するために前記開閉弁を開放することを特徴とする。
開閉弁を過給機洗浄装置に設ける構成としても良い。例えば、洗浄剤供給配管に開閉弁が設けられる。これにより、開閉弁を設置する箇所を幅広い範囲から選択することができる。
さらに、本発明にかかる内燃機関では、前記制御部は、前記機器の動作信号を受けて所定のオフセット時間を経過した後に前記開閉弁を開放することを特徴とする。
制御部により過給機洗浄装置の開閉弁を開放するタイミングが、機器の動作信号を受けたタイミングからオフセットされる。これにより手動での開閉弁の操作が不要になり、自動で過給機が低回転で回転する状態で洗浄剤を噴霧することができる。また、エアブロー開始直後は慣性力により一時的に過給機の回転数が高くなるが、機器の動作信号を受けて所定のオフセット時間を経過した後、すなわち過給機が低回転となるタイミングで開閉弁を開とすることとしたので、エアブロー開始直後に過給機の回転数が一時的に高くなるタイミングを回避することができ、洗浄剤を確実に過給機のタービンに付着させることができる。
なお、オフセット時間は、変更可能とされていることが好ましい。オフセット時間を変更可能とすることにより、内燃機関や過給機の容量等によって異なるエアブロー時の過給機タービンの回転数変化に対応させることができる。
なお、オフセット時間は、変更可能とされていることが好ましい。オフセット時間を変更可能とすることにより、内燃機関や過給機の容量等によって異なるエアブロー時の過給機タービンの回転数変化に対応させることができる。
さらに、本発明にかかる内燃機関では、前記制御部は、前記開閉弁が開放された後、さらに所定のホールド時間を経過した後に前記開閉弁を閉じることを特徴とする。
開閉弁が開放された後に所定のホールド時間を与えることにより、開閉弁が開いて洗浄剤を供給する時間間隔を決定することとした。これにより、過給機に適した量の洗浄剤を供給することができる。
なお、ホールド時間は、変更可能とされていることが好ましい。ホールド時間を変更可能とすることにより、内燃機関や過給機の容量等によって異なるエアブロー時の過給機タービンの回転数変化に対応させることができる。
なお、ホールド時間は、変更可能とされていることが好ましい。ホールド時間を変更可能とすることにより、内燃機関や過給機の容量等によって異なるエアブロー時の過給機タービンの回転数変化に対応させることができる。
さらに、本発明にかかる過給機の洗浄方法では、内燃機関から導かれた排気ガスによって駆動される過給機の洗浄のための洗浄剤が貯留された洗浄剤貯留部と、前記洗浄剤を搬送する搬送用空気を前記洗浄剤貯留部へ導く空気供給配管と、該空気供給配管に設けられた開閉弁と、前記洗浄剤貯留部に貯留された前記洗浄剤を前記搬送用空気とともに前記過給機へと導く洗浄剤供給配管と、前記開閉弁の動作を制御する制御部と、を備えた過給機洗浄装置を用いた過給機の洗浄方法であって、前記制御部は、前記内燃機関及び前記過給機の停止後に所定の時間を空けて残存した排ガスを排出するエアブローの際に連動する機器の動作信号を受けた後に、前記開閉弁を開とすることを特徴とする。
エアブローのタイミングを捉えて洗浄剤を過給機に供給することができるので、例えば乗用車のように過給機に回転計が設けられていない場合であっても、過給機が高回転で運転される常用運転時における洗浄剤の供給を避けることができる。内燃機関のエアブロー時に洗浄剤を供給することとしたので、内燃機関の常用運転時に比べて過給機の回転数が低くかつタービン温度が低い条件すなわち洗浄剤の噴霧に適した条件において用いることができる。したがって、比較的低い温度にて低回転で回るタービンに適切にかつ可及的に均一に洗浄剤を付着させることができる。
さらに、本発明にかかる過給機の洗浄方法では、内燃機関に残存する排ガスを排出するために前記内燃機関及び過給機の停止後に所定の時間を空けてエアブローを行う工程と、前記エアブローを行う工程の後に、過給機洗浄装置から前記過給機に洗浄剤を供給する工程と、を備えた過給機の洗浄方法であって、エアブローと連動して前記過給機洗浄装置に動作信号を送る工程と、前記動作信号を送る工程の後に、前記過給機洗浄装置に設けられた開閉弁を開放することで前記過給機に前記洗浄剤を供給する工程と、を備えたことを特徴とする。
洗浄剤を噴霧するタイミングを手動で計る必要がなく、洗浄剤を自動で噴霧するタイミングと噴霧時間は制御部により調整され、洗浄剤を確実に過給機のタービンに洗浄剤を付着させて、過給機のタービンの腐食を防止することができる。
本発明によれば、内燃機関のエアブローと連動する機器の信号をトリガーとして、制御部が作動することにより、過給機へ洗浄剤を噴霧するタイミングを決定することができる。これにより、過給機が低回転とされ比較的低温とされた条件にて洗浄剤を供給することができ、洗浄剤の噴霧に適した条件において自動的に噴霧することができる。
以下に、本発明にかかる過給機洗浄装置、これを備えた過給機およびこれを備えた内燃機関、並びに過給機の洗浄方法の一実施形態について、図面を用いて説明する。
図１には、本発明の一実施形態にかかる過給機洗浄装置を備えた過給機付き内燃機関の概略構成が示されている。
図１には、本発明の一実施形態にかかる過給機洗浄装置を備えた過給機付き内燃機関の概略構成が示されている。
内燃機関１は、例えば、船舶に設けられた主機駆動用のディーゼルエンジンとされている。内燃機関１は、図示しない燃料噴射ポンプから導かれた燃料と、後述する過給機２から導かれた圧縮空気とが筒内に供給されることによって駆動される。
洗浄対象となる過給機２は、図示しないエアクーラの上部にステーを介して設けられ、内燃機関１から導かれた排気ガスにより回転駆動されるタービンと、一端にタービンが接続された回転軸と、該回転軸の他端に接続された空気圧縮機とを備えている。この空気圧縮機は、タービンによって得られた回転力が回転軸を介して伝達されて回転駆動させられるようになっており、これにより吸込空気を圧縮する。空気圧縮機によって圧縮された圧縮空気は、エアクーラにて冷却された後に、内燃機関１へと供給される。
タービンは、排気ガスを受けて回転するタービン翼から構成されており、タービンケーシング内に収容されている。タービンケーシングは、内燃機関１の図示されない排ガスマニフォールドから排気ガスが導かれる過給機２の入口と、タービン翼を通過した排気ガスをタービン外へと導く過給機２の出口とに対して接続されている。
内燃機関１には、圧縮空気配管５を介して、始動用空気タンク４が接続されている。始動用空気タンク４内には、図示されない始動用空気圧縮機によって所定圧まで圧縮された圧縮空気が貯留されるようになっている。始動用空気タンク４内に貯留された圧縮空気は、内燃機関１の始動時や、内燃機関１の停止後に筒内等に残存した排ガスをエアブローする際に用いられる。圧縮空気配管５は、上流端が始動用空気タンク４の出口側に接続され、下流端が内燃機関１側に接続されている。また、圧縮空気配管５の中途位置には、流通する空気流れを制御する圧縮空気用制御弁６が設けられている。圧縮空気用制御弁６は、図示されない圧縮空気制御部によって開閉が制御されるようになっている。このように、圧縮空気用制御弁６や圧縮空気制御部は、内燃機関１の始動時やエアブロー時に連動して動作する機器となっている。
また、内燃機関１には、図示しないプライミングポンプが設けられている。プライミングポンプは、例えば潤滑油を所定圧力まで昇圧するために用いられる。このプライミングポンプの起動信号は、エアブロー時に連動しているので、後述するように洗浄剤の供給開始タイミングをとる機器として利用することができる。
エアブロー時に連動する機器である圧縮空気用制御弁６や、圧縮空気制御部、プライミングポンプは、エアブロー起動信号７を送信するようになっている。なお、図１では、一例として、圧縮空気用制御弁６からエアブロー起動信号７が送信されるようになっている。
また、内燃機関１には、図示しないプライミングポンプが設けられている。プライミングポンプは、例えば潤滑油を所定圧力まで昇圧するために用いられる。このプライミングポンプの起動信号は、エアブロー時に連動しているので、後述するように洗浄剤の供給開始タイミングをとる機器として利用することができる。
エアブロー時に連動する機器である圧縮空気用制御弁６や、圧縮空気制御部、プライミングポンプは、エアブロー起動信号７を送信するようになっている。なお、図１では、一例として、圧縮空気用制御弁６からエアブロー起動信号７が送信されるようになっている。
過給機洗浄装置１１は、船内の雑用空気を導くための空気供給配管１２と、空気供給配管１２の空気流れを制御する開閉弁９と、この開閉弁９の動作を制御する制御部８と、空気供給配管１２の下流端に接続された洗浄粉ホッパー（洗浄剤貯留部）３と、洗浄粉ホッパー３の出口側に接続された洗浄剤供給配管１０とを備えている。洗浄剤供給配管１０には、低圧用配管が用いられる。また、洗浄剤供給配管１０に、開閉弁９を設ける構成としても良い。
洗浄粉ホッパー３は、洗浄剤（水酸化マグネシウムの粉体）を収容可能とされた容器である。なお、水酸化マグネシウムに代えて、水酸化カルシウム、マリングリッド、活性炭等を用いても良い。水酸化マグネシウムの粉体は、空気供給配管１２から洗浄粉ホッパー３に供給された空気によって、混合攪拌され、固気二相流となって洗浄粉ホッパー３の出口から流出し、洗浄剤供給配管１０へと導かれる。
洗浄剤供給配管１０は、上流端（図において左方）が洗浄粉ホッパー３の出口側に接続されており、下流端が過給機２に接続されている。これにより、水酸化マグネシウムの粉体を含む空気流が過給機２のタービンの上流側に導かれるようになっている。
制御部８は、オフセット用タイマー８ａと、ホールド用タイマー８ｂとを備えている。オフセット用タイマー８ａ及びホールド用タイマー８ｂは、上述したエアブロー起動信号７を受けて動作するようになっている。
オフセット用タイマー８ａには、圧縮空気用制御弁６のエアブロー起動信号７を受けて所定のオフセット時間を経過した後に開閉弁９を開とする時間が設定されている。このオフセット用タイマー８ａにより、制御部８により過給機洗浄装置１１の開閉弁９を開くタイミングが、圧縮空気用制御弁６のエアブロー起動信号７を受けたタイミングからオフセットされる。このようにオフセット時間を設定することで、エアブロー開始直後に過給機２の回転数が一時的に高くなるタイミングを回避することができ、過給機２が低回転で運転する状態で洗浄剤を確実に過給機２のタービンに付着させるようになっている。
オフセット用タイマー８ａには、圧縮空気用制御弁６のエアブロー起動信号７を受けて所定のオフセット時間を経過した後に開閉弁９を開とする時間が設定されている。このオフセット用タイマー８ａにより、制御部８により過給機洗浄装置１１の開閉弁９を開くタイミングが、圧縮空気用制御弁６のエアブロー起動信号７を受けたタイミングからオフセットされる。このようにオフセット時間を設定することで、エアブロー開始直後に過給機２の回転数が一時的に高くなるタイミングを回避することができ、過給機２が低回転で運転する状態で洗浄剤を確実に過給機２のタービンに付着させるようになっている。
ホールド用タイマー８ｂには、エアブロー起動信号７を受けたタイミングからオフセットされて開閉弁９が開となった後に、開閉弁９を開状態でホールドされる時間が設定されている。このホールド用タイマー８ｂにより開閉弁９の開状態を保ったまま所定のホールド時間を経過した後に、開閉弁９は閉とされるようになる。ホールド用タイマー８ｂによって開閉弁９が開とされた後に所定のホールド時間を与えることにより、開閉弁９が開いて洗浄剤を供給する時間間隔が決定されるので、その過給機２に合った適量の洗浄剤が噴霧される。
次に、上記構成の過給機洗浄装置を備えた過給機２付き内燃機関１の動作について説明する。
先ず、内燃機関１の始動時には、図示されない圧縮空気制御部からの指令によって圧縮空気用制御弁６が開とされ、始動用空気タンク４内に貯留された圧縮空気が圧縮空気配管５を介して内燃機関１の燃焼室へと導かれる。これにより内燃機関１の始動が行われ、着火された後に常用運転まで回転数が高められる。図２には、過給機２の回転数のタイミングチャートが示されており、同図に示すように、過給機２は、始動時から回転数が上昇し、常用運転時にて高回転にて運転されるようになっている。
先ず、内燃機関１の始動時には、図示されない圧縮空気制御部からの指令によって圧縮空気用制御弁６が開とされ、始動用空気タンク４内に貯留された圧縮空気が圧縮空気配管５を介して内燃機関１の燃焼室へと導かれる。これにより内燃機関１の始動が行われ、着火された後に常用運転まで回転数が高められる。図２には、過給機２の回転数のタイミングチャートが示されており、同図に示すように、過給機２は、始動時から回転数が上昇し、常用運転時にて高回転にて運転されるようになっている。
所定の運転を終えて内燃機関１が停止した直後には、燃焼室内に残存した排ガスを排出するためのエアブローが行われる。図示しない圧縮空気制御部からの指令によって圧縮空気用制御弁６が開とされ、始動用空気タンク４内に貯留された圧縮空気が圧縮空気配管５を介して内燃機関１の燃焼室へと導かれる。この圧縮空気により、内燃機関１の燃焼室に残存した排ガスが過給機２を介して外部へと排出される。このとき、過給機２のタービンは、エアブローによって低回転で回転する。この時の回転数は、例えば２００ｒｐｍとされる（通常運転時の回転数は例えば１３０００ｒｐｍ）。このエアブローに連動して、圧縮空気用制御弁６からエアブロー起動信号７が発信される。圧縮空気用制御弁６のエアブロー起動信号７をトリガーとして、過給機洗浄装置１１が作動される。
具体的には、エアブロー起動信号７が制御部８に送られると、オフセット用タイマー８ａとホールド用タイマー８ｂにより、空気供給配管１２の途中に設けられた開閉弁９の開閉が制御される。空気供給配管１２に設けられた開閉弁９が解放されると搬送用空気が洗浄粉ホッパー３へと導かれる。
そして、洗浄粉ホッパー３へと導かれた搬送用空気により、洗浄粉ホッパー３内の洗浄粉（水酸化マグネシウムの粉体）が搬送用空気とともに洗浄剤供給配管１０を介して過給機２へと導かれる。
具体的には、エアブロー起動信号７が制御部８に送られると、オフセット用タイマー８ａとホールド用タイマー８ｂにより、空気供給配管１２の途中に設けられた開閉弁９の開閉が制御される。空気供給配管１２に設けられた開閉弁９が解放されると搬送用空気が洗浄粉ホッパー３へと導かれる。
そして、洗浄粉ホッパー３へと導かれた搬送用空気により、洗浄粉ホッパー３内の洗浄粉（水酸化マグネシウムの粉体）が搬送用空気とともに洗浄剤供給配管１０を介して過給機２へと導かれる。
図２に示されるように、過給機２が高回転で運転される常用運転を終えた運転停止後に、所定の時間を空けて、エアブローが開始される。この所定の時間は、例えば２分間から３０分間とされている。制御部８に設けられたオフセット用タイマー８ａによりエアブロー起動信号７が制御部８に受信されるタイミングからエアブロー時の過給機２の回転数が低くなる開閉弁９を開くタイミングまでオフセットされている。具体的に、機関停止直後、エアブローを開始してから、過給機２の回転数が、例えば２００ｒｐｍ以下となる所定時間経過後に洗浄剤を投入する。このオフセット時間は、過給機２のサイズ等により異なるため、事前に調整することができるようになっている。
オフセットされた後は、制御部８に設けられたホールド用タイマー８ｂにより開閉弁９の開度が所定の時間ホールドされる。所定の時間（１〜１０秒）ホールドされた後に、開閉弁９が閉とされる。
過給機２のタービンは、エアブロー時に低回転で回転する。このように低回転で回るタービンに対して、洗浄剤供給配管１０を介して導かれた洗浄粉が供給される。これにより、適切な条件で洗浄粉をタービンに付着させることができる。
以上の通り、本実施形態によれば以下の作用効果を奏する。
内燃機関１と連動する機器である圧縮空気用制御弁６の信号をトリガーとして、制御部８が作動することにより、過給機２へのエアブローのタイミングを取ることができる。また、制御部８が作動して空気供給配管１２に設けられた開閉弁９を開閉するエアブロー起動信号７が送られる。これにより、洗浄剤貯留部３へ供給される搬送用空気は、過給機２の低回転時にのみ供給される。
内燃機関１と連動する機器である圧縮空気用制御弁６の信号をトリガーとして、制御部８が作動することにより、過給機２へのエアブローのタイミングを取ることができる。また、制御部８が作動して空気供給配管１２に設けられた開閉弁９を開閉するエアブロー起動信号７が送られる。これにより、洗浄剤貯留部３へ供給される搬送用空気は、過給機２の低回転時にのみ供給される。
また、過給機２に回転計が設けられていない場合であっても、過給機２が高回転で運転される常用運転を避けることができる。これにより過給機２の回転数検出装置等が不要となるため、過給機洗浄装置１１の構造を、より簡便な構造とすることができる。
内燃機関１のエアブロー時には、過給機２のタービンは低い回転数にて回転する。このタイミングで洗浄剤を供給することとしたので過給機２のタービンに洗浄剤を適切に付着させることができる。
低回転でタービンが回転していることから、活性炭等の硬度が高い洗浄剤を用いた場合でも、タービンに傷をつけるおそれがない。これにより洗浄剤の種類を幅広く選ぶことができる。
制御部８により開閉弁９の弁を開くタイミングが、エアブロー起動信号７の付与タイミングからオフセットされる。エアブロー開始直後に過給機２の回転数が一時的に高くなるタイミングを回避することができる。さらに、手動での開閉弁９の操作が不要になり、自動で過給機２が低回転で回転する状態で洗浄剤を噴霧することができる。これにより、洗浄剤を確実に過給機２のタービンに付着させることができる。また、過給機２のサイズによりオフセット時間の長さが異なるため、予め設定することで、自動で過給機２の回転数に合ったタイミングで開閉弁９を開とすることができる。なお、オフセット時間は、陸上運転時あるいは海上公試時に過給機の実回転数と時間の関係を観察することで最適な時間が設定される。また、就航した後に機器が追加されても、手動で回転数と時間の関係を設定することで実施が可能となる。
また、制御部８により開閉弁９の開度のホールドが行われる。これにより、過給機２に適した量の洗浄剤を供給することができる。また、過給機２のサイズによりホールドする時間が異なるため、予め基本となるホールド時間を設定し、更に好ましくは微調整設定を可能としておくことで、自動で過給機２のサイズに最適なホールド時間とすることができる。なお、過給機２のサイズが大きくなると、その分洗浄剤の量を増加することとなるためホールド時間は長くなるが、例えば基本ホールド時間を５秒とし、初回動作の際、洗浄後のタンクを直接観察し、腐食が残存していた場合はホールド時間を長く調整することで最適な時間が設定される。但し、洗浄剤を供給する時間は、過給機タービンへの保全を考えて、ホールド時間の上限を例えば１０秒までと予め設定範囲に組み込まれていても良い。
洗浄剤供給配管１０には、船舶内で用いられている雑用空気を洗浄剤の搬送用空気としているため、低圧用配管が用いられている。これにより、高圧用配管の複雑な工事が不要となり、配管の改造工事を容易に行うことができる。
また、開閉弁９を洗浄剤供給配管１０に設ける構成としても良い。これにより、開閉弁９を設置する箇所を幅広い範囲から選択することができる。
また、開閉弁９を洗浄剤供給配管１０に設ける構成としても良い。これにより、開閉弁９を設置する箇所を幅広い範囲から選択することができる。
また、内燃機関１のエアブローに連動する機器としては、圧縮空気用制御弁６に代えて上述したプライミングポンプまたは起動エアのスイッチを用いても良い。
１ 内燃機関
２ 過給機
３ 洗浄粉ホッパー（洗浄剤貯留部）
４ 始動用空気タンク
５ 圧縮空気配管
６ 圧縮空気用制御弁
７ エアブロー起動信号
８ 制御部
８ａ オフセット用タイマー
８ｂ ホールド用タイマー
９ 開閉弁
１０ 洗浄剤供給配管
１１ 過給機洗浄装置
１２ 空気供給配管
２ 過給機
３ 洗浄粉ホッパー（洗浄剤貯留部）
４ 始動用空気タンク
５ 圧縮空気配管
６ 圧縮空気用制御弁
７ エアブロー起動信号
８ 制御部
８ａ オフセット用タイマー
８ｂ ホールド用タイマー
９ 開閉弁
１０ 洗浄剤供給配管
１１ 過給機洗浄装置
１２ 空気供給配管
Claims (10)
- 内燃機関から導かれた排気ガスによって駆動される過給機の洗浄のための洗浄剤が貯留された洗浄剤貯留部と、
前記洗浄剤を搬送する搬送用空気を前記洗浄剤貯留部へ導く空気供給配管と、
該空気供給配管に設けられた開閉弁と、
前記洗浄剤貯留部に貯留された前記洗浄剤を前記搬送用空気とともに前記過給機へと導く洗浄剤供給配管と、
前記開閉弁の動作を制御する制御部と、
を備えた過給機洗浄装置であって、
前記制御部は、前記内燃機関及び前記過給機の停止後に所定の時間を空けて残存した排ガスを排出するエアブローの際に連動する機器の動作信号を受けた後に、前記開閉弁を開とすることを特徴とする過給機洗浄装置。 - 前記制御部は、前記機器の動作信号を受けて所定のオフセット時間を経過した後に前記開閉弁を開とすることを特徴とする請求項１に記載の過給機洗浄装置。
- 前記制御部は、前記開閉弁が開となり所定のホールド時間を経過した後に前記開閉弁を閉とすることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の過給機洗浄装置。
- 請求項１から請求項３のいずれかに記載された過給機洗浄装置を備えていることを特徴とする過給機。
- 請求項４に記載された過給機を備えていることを特徴とする内燃機関。
- 内燃機関から導かれた排気ガスによって駆動される過給機と、
前記過給機に洗浄剤を供給する過給機洗浄装置と、
前記過給機洗浄装置に設けられた開閉弁と、
前記開閉弁の動作を制御する制御部と、
を備えた内燃機関であって、
前記制御部は、前記内燃機関及び前記過給機の停止後に所定の時間を空けて残存した排ガスを排出するエアブローの際に連動する機器の動作信号を受けた後、前記過給機に洗浄剤を供給するために前記開閉弁を開放することを特徴とする内燃機関。 - 前記制御部は、前記機器の動作信号を受けて所定のオフセット時間を経過した後に前記開閉弁を開放することを特徴とする請求項６に記載の内燃機関。
- 前記制御部は、前記開閉弁が開放された後、さらに所定のホールド時間を経過した後に前記開閉弁を閉じることを特徴とする請求項６または請求項７に記載の内燃機関。
- 内燃機関から導かれた排気ガスによって駆動される過給機の洗浄のための洗浄剤が貯留された洗浄剤貯留部と、
前記洗浄剤を搬送する搬送用空気を前記洗浄剤貯留部へ導く空気供給配管と、
該空気供給配管に設けられた開閉弁と、
前記洗浄剤貯留部に貯留された前記洗浄剤を前記搬送用空気とともに前記過給機へと導く洗浄剤供給配管と、
前記開閉弁の動作を制御する制御部と、
を備えた過給機洗浄装置を用いた過給機の洗浄方法であって、
前記制御部は、前記内燃機関及び前記過給機の停止後に所定の時間を空けて残存した排ガスを排出するエアブローの際に連動する機器の動作信号を受けた後に、前記開閉弁を開とすることを特徴とする過給機の洗浄方法。 - 内燃機関に残存する排ガスを排出するために前記内燃機関及び過給機の停止後に所定の時間を空けてエアブローを行う工程と、
前記エアブローを行う工程の後に、過給機洗浄装置から前記過給機に洗浄剤を供給する工程と、
を備えた過給機の洗浄方法であって、
エアブローと連動して前記過給機洗浄装置に動作信号を送る工程と、
前記動作信号を送る工程の後に、前記過給機洗浄装置に設けられた開閉弁を開放することで前記過給機に前記洗浄剤を供給する工程と、を備えたことを特徴とする過給機の洗浄方法。
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