JPH0121134Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 （発明の対象、産業上の利用分野） 本考案は内燃機関のうち、主としてＶ型デイー
ゼル機関の過給装置に関するものである。

（従来技術の問題点と技術的分析） 内燃機関の排ガスタービンによつてブロアを回
転して給気を過給することは普通に行われるとこ
ろであるが、この方式は排気ガス量が多い高負荷
運転時に過給の効果を発揮する。一方、低負荷時
にも過給することが必要な場合には、機関の出力
軸から歯車列を介して直接ブロアを回転する方式
の過給機がある。その方式は機関の低負荷時に対
応して過給することができるが、機関自体の動力
が割かれる結果となる。

排気背圧が排気ガスの排出口の環境によつて変
化するような特殊な場合においても、低負荷から
高負荷全域にわたつて過給を継続して行うことが
できるように、第１段過給機としての排ガスター
ビンによる過給機と第２段過給機としての出力軸
直接駆動過給機を直列に接続してなる特殊な二段
過給機関に関して、従来、過給機とそれに付随す
る空気冷却器は過給機が吐出する高速・高温の空
気が流動する管路又はダクトの防熱および遮音の
ため、比較的接近させて配置されている。またシ
リンダ径が200mmを越える中・大型機関ではピス
トンをホイスト等にて抜き出すためシリンダ中心
延長上のスペースには過給機、空気冷却器等の付
属品を配置することができないこと等を考慮して
過給機および空気冷却器を配置しなければならな
い。

まず、第１段目の排ガスタービン過給機と段１
段空気冷却器の配置については、第１，２図等の
事例がある。機関１の給気管を２、排気管を３、
出力軸を４とすると、第１段過給機は排気管３に
接続された排気ガスタービン５と、同排気ガスタ
ービンと機械的に結合されたブロア６から構成さ
れ、圧力空気を給気ダクト７より第１段空気冷却
器８に送給する。出力軸４を歯車列９に接続し回
転するブロア１０は前記第１段空気冷却器８を通
過した空気を吸気として使用し、ブロア１０を出
た空気は給気ダクト１１に送られ第２段空気冷却
器１２を経て給気管２に送られ機関１の燃焼空気
として使用される。ブロア１０は第２段過給機と
して第１段過給機の給気を更に圧縮するものであ
る。

第１図は第１段目の排ガスタービン過給機を第
２段の機械駆動過給機と反対側に装着させた例
で、第２図（本図は機関を上方から見た場合を示
している）はそのうち空気冷却器８のみをＶ型ス
ペース上部に配置させた例である。いずれの場合
も空気冷却器８には取付台１９が必要であり（第
２図では図示せず）、空気冷却器への冷却水配管
１７，１８のための余分なスペースおよび例えば
配管用管支え、管継手類などの余分な部品が必要
である。その上、なによりも第１段の排ガスター
ビン５および過給機６が機関端面に突出してお
り、第１図で示す寸法La、第２図で示す寸法Lb
に相当して機関全長が長くなるという欠点があ
る。

また、第２段目の機械駆動過給機と空気冷却器
については第３図が考えられる。この図は機関を
上方から見た場合で、第１段目の過給機、空気冷
却器およびそれに付随するダクト等は省いてあ
る。この図は過給機空気出口を２ケ所とし、空気
冷却器１２を２個として機関の両側に設けられた
給気管２にそれぞれの空気冷却器１２を経由して
過給空気を導いている例を示しているが、第２段
空気冷却器が２になること、該空気冷却器の取付
台20が必要なこと、冷却水配管が複雑になるこ
と、またなによりも第２図と比較して機関全幅が
大きくなるという欠点がある。

（本考案の目的） この考案は上記欠点に鑑みなされたもので、排
気背圧が大きく変化する特殊な用途に適した排ガ
スタービン過給機と軸直接駆動過給機とを併用し
た二段過給方式において、それぞれの加圧空気を
冷却する空気冷却器を上下二段配置とすることに
より、スペースを効果的に利用した二段過給Ｖ型
機関を提供することを目的とする。

（本考案の技術的手段） 本考案は第４図および第５図に示す如く排ガス
タービン５より駆動される２台の過給機をＶ型内
燃機関１のＶスペース２１上の長手方向に並設し
て、これを第１段過給機とし、この第１段過給機
後の第１空気冷却器８と軸直接駆動過給機後の第
２段空気冷却器１２の筐体を上下２段重ねとして
一体に構成し給気ダクト７を第１段空気冷却器８
に接続し、第２段の過給機ブロア１０からの給気
ダクト１１を第２段空気冷却器１２に接続し、Ｖ
型機関の両シリンダ列の間のＶ型のスペース２１
に設けられた給気管２にダクトにより接続し、過
給空気を機関に供給するようにしたことである。
なお、１５は空気冷却器の取付台、１６は歯車列
用の歯車箱である。

（技術的手段の作用効果） 次に本考案の作用効果について述べると、第１
段および第２段空気冷却器８，１２には、その幅
を機関の幅とほぼ同じまで広げることができるた
め、高さおよび奥行を小さくしても所定の冷却面
積を確保することができ、機関の全高、全長を小
さくする上で極めて有効である。更に空気冷却器
の取付台１５を共有することができると共に、配
管上の利点をも有する。

一般に冷却水配管は機関の配管類の中で最も口
径の大きいものの一つであり、機関全体をコンパ
クトにまとめる上でその配管の導設が常に問題と
なる。第２図においては、第１段冷却器８への冷
却水入口管１７と第２段冷却器への連絡管１８を
機関に装着している例を示しているが、これに比
べて、例えば第５図のＡ矢視図を示す第６図又は
第７図を見ても冷却水管１７，１７′，１８の配
管は極めて簡単であることが分る。つまり、第１
段と第２段空気冷却器８，１２を２段重ねにする
ことによつて、冷却水の入口側および出口側を同
じ側にもつてきて共通の冷却水管１７，１７′で
接続することができる（第６図）ようになるた
め、或いは上段の第１段空気冷却器８の冷却水出
口とこれと同一例にもつてきた下段の第２段空気
冷却器１２の冷却水入口を単に冷却水連絡管１８
で接続することができる（第７図）ようになるた
め冷却水用の配管が極めて簡便になる。

なお、第１段空気冷却器８を第２段空気冷却器
１２の上側に載置する理由の一つは、第１段ブロ
ア６からの給気ダクト７の導設が容易になること
であり、第２の理由は第１段の過給は第２段の過
給の補助の役割を果すのが一般的であり、空気冷
却器の冷却容量に言及すれば、第１段空気冷却器
８の冷却面積は第２段空気冷却器１２の冷却面積
に等しいか小さくてよく、第２段空気冷却器１２
の上に第１段空気冷却器８を載置する方が重心を
低くでき安定した配置となるためである。また、
上記２段重ねの空気冷却器８，１２を歯車列９用
の歯車箱１６の上に配置したのは、内燃機関１の
全長に影響を与えることなく、しかもピストン抜
き作業に干渉することがないようにするためであ
る。

上記説明で明らかな如く、この考案はＶ型内燃
機関の排気ダクトをガスタービンに接続してブロ
アを回転させる式の第１段過給機の空気冷却器の
筐体と、該筐体から接続する軸直接駆動の第２段
過給機の空気冷却器の筐体とを上下に配置して一
体に構成したので、特にＶ型のデイーゼル機関に
おいて機関の寸法を機関の幅以上に広くせず、機
関のＶスペースが十分給排気管に活用できるで機
関の高さを必要以上に高くすることなく、全体と
して機関を小型におさめることができる上に、冷
却水管の配管などをコンパクトに配設することが
できるので、特殊作業船などの機関室を小さくす
ることができる上で本考案の効果は極めて大き
い。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の機関の一例を示す側面図、第２
図は他の従来例を示す平面図、第３図は同じく第
３の従来例を示す平面図、第４図は本考案を説明
するための実施例の側面図、第５図は空気冷却器
部分を示した実施例の斜視図、第６図、第７図は
第５図のＡ矢視図を示す２例である。 １…機関、２…給気管、３…排気管、４…駆動
軸、５…排ガスタービン、６…ブロア、７…給気
ダクト、８…第１段空気冷却器、９…歯車列、１
０…ブロア、１１…給気ダクト、１２…第２段空
気冷却器、１５…取付台、１６…歯車箱、１７…
冷却水入口管、１８…冷却水連絡管、１９…取付
台、２０…取付台、２１…Ｖスペース。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 給気管がＶスペース内に設けられたＶ型内燃機
   関であつて、その排気ダクトをガスタービンに接
   続してブロアを回転せしめる式の過給機を２台設
   けて第１段過給機とし、前記内燃機関のクランク
   軸から歯車例を介して直接ブロアを回転せしめる
   式の過給機を第２段過給機とし、第１段の過給機
   の給気を直列に第２段の過給機に接続して前記給
   気管を介して機関に給気する二段過給機関におい
   て、前記２台よりなる第１段過給機を前記Ｖ型内
   燃機関のＶスペース上の長手方向に並設する一
   方、第１段及び第２段過給機に付随する２つの空
   気冷却器の筐体を上段を第１段過給機後の第１段
   空気冷却器、下段を第２段過給機後の第２段空気
   冷却器として上下に２段重ねとして一体に構成
   し、且つピストン抜き作業に干渉しないよう前記
   歯車列用の歯車箱上に配置したことを特徴とする
   二段過給機関。