JPH02227394A - 舶用機関の排気消音器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、排気および冷却水の吸込口と吐出口のある容
器から成り、上記吸込口と上記吐出口の間に変流手段を
備えた舶用機関の排気消音器に関するものである。

［従来の技術］ 舶用機関の排気系統に共通して用いられているｆ！類の
消音器では、ドレントラップ付きの容器が通常機関のそ
ばに垂直に取り付けられているものがある。逆圧を許容
しえないほどの高レベルにまで増大させずに消音効果を
得るためには、これらの容器を相対的に大きなものにし
なければならない、出力１５０〜２００馬力の１列シリ
ング機関では、環境基準に十分適合するように騒音レベ
ルを低く抑′えるためには直径２００ｍｍ、高さ５００
ｍｍ以上の容器が必要になる。したがって、３００馬力
のＶ形機関では、そうした容器が２個必要になり、各シ
リンダ列のそばに取り付けると、機関室内のスペースを
多く取ることになる。その結果、整備補修のための接近
性は低下する。並列型Ｖ形機関を備えた動力設備では、
こうした問題がとりわけ重大になる。この種の消音装置
では通常、曲管部の多い比較的長い配管系が必要になる
。

［発明の目的］及び［発明が解決しようとする課Ｎ］ 本発明の目的は、一般的には、上述の公知型消音器より
もスペースを取らず、しかも動力設備の他の構成部品に
通常使用されない機関室内のスペースに取り付けられる
ように設計された消音器を提供することにある。さらに
本発明の特殊な目的は、消音効果も損なわず、逆圧も増
大させずに、上述の公知型消音器２基に比べてかなり小
型化でき、しかも他の目的に頻繁に使用されないスペー
ス内に配管系をできるかぎり短くして設置できるような
、２列シリンダ式船用機関の排気消音器を提供すること
にある。

〔課題を解決するための手段］ 以上の目的は、本発明により上に概説したような排気消
音器において達成される。これは、消音器の容器をその
長手方向軸が機関の長手方向軸を横断して水平になるよ
うに配置して取り付けられること、シリンダ列から出る
排気と冷却水の吸込口を容器の一端またはその近くに設
けたこと、排気ガスと排水の混合流を上記容器の長手方
向軸に対して少なくともほぼ鉛直かつ水平に導入させる
こと、および上記混合流を上記容器の長平方向へ水平に
変流させ、吐出口に達するまで上方と下方に強制的に変
流させるように変流手段が設計されていることを特徴と
しているためである。

［発明の効果］ このような「横型」容器は、機関の背後、エンジン・ブ
ロックと船の横ばりの間のはずみ車力バーの上方に取り
付けることがで診る。こうした配置は、片方のシリンダ
列の機関排気マニホルドからの排気用配管をきわめて短
くでき、場合によっては曲管を取り付けずにすむという
利点がある。

本発明による排気消音器は本来２列シリンダ式機関用と
して開発されたものであり、両シリンダ列に共通の細長
い容器が使用され、その両端に１個ずつ排気吸込口があ
る。驚くべきことに、試験の結果、この容器の容量が各
シリンダ列ごとに縦型容器を１個ずつ備えた公知の排気
消音装置の総容量容量のほぼ半分であっても、公知の消
音装置より事実上低いレベルにまで消音するのに十分で
あることが判明している。しかも、この試験結果は排気
の逆圧を上昇させて出力を犠牲にすることもなく得られ
たものである。各シリンダ列に対応する各個別消音器、
つまり２個の各個別容器に対して、その一端を閉じ、他
端に吸込口と吐出口を設けて実施した試験では、実に驚
くべきことに、２個の個別容器の総容量を両シリンダに
共通の容器１個の容量の約７０％まで低減させた時でも
、機関の高速運転時の消音効果が後者の共通容器付き消
音器の場合と同程度であることが判明した。しかしなが
ら機関の低速運転時には、容量を小さくした個別容器２
個を使用した時の騒音レベルは逆に高くなった。

［発明の実施例〕 以下、添付図面を参照しながら、本発明について詳しく
説明する。

第１図において、１はＶ形機関、たとえばＶ−８を示し
、船の横ばり３の外側にある船外駆動部２、たとえばア
クアマチイックドライブ（商標名）と連結している。排
気管（チューブまたはバイブ）８および９が排気と冷却
水を各シリンダ列６．７の上にある排気マニホルド４．
５から、いわゆる「アクアリフト」を備えた消音手段を
組み込んだ直立型円筒形消音容器１０．１１へ導く。排
気管８．９は各容器１０．１１の下部の中まで水平に延
びている。

排気管１２．１３は最初各容器の上端から垂直に上方へ
延び、次に湾曲して、船の横ばりから突出している短管
１４，１５の中へ水平に延びている。第１図に示す装置
では、図から明らかなように、機関の両側に比較的大き
なスペースを必要とする上に、排気管を長くしなければ
ならない。したがって、この装置全体がかなりスペース
を取ることになる。

第２図は本発明によるＶ形機関用排気消音器の第１実施
例を示す。第１図に示す公知の設計による容器２個の代
りに、ここでは機関１のシリンダ列２列に共通の唯１個
の容器２０が使用されている。この共通容器２０は円筒
形のもので、管状の中間部２１と２個の端部品２２゜２
３によりて構成されている。中間部はたとえば補強ゴム
などの弾性材で適当に製造され、端部品は金属製である
。端部品２２．２３は円筒部２４を持ち、その外径は中
間部２１の内径と等しいため、中間部を端部品上に嵌め
込んで、ホース用締金２５で固定することができる。

こうした構造のため、２つの排気マニホルドの出口間の
距離に合わせて容器の長さを調整できる。原則として、
最も大型の機関に合うものを１種保持するだけですむ、
設置時に中間部を適当な長さに切断すれば、小型機関に
も使用できる。したがって、中間部２１は完全な中空品
であり、端部品２２．２３内部には、第５図を参照して
後述するように、吸込口２６と吐出口２７の間にドレン
トラップ１個を備えた数枚の変流仕切板が組み込まれて
いる。

第１図および第２図の再装置を比較すれば明らかなよう
に、後者の装置では機関の両側のスペースを必要としな
い、排気消音容器２０は、はずみ車ケーシング（２８で
示す）の上方、横ばり３とエンジン・ブロックの間に設
置できる。機関から容器２０までの排気管２９．３０お
よび容器から横ばり内の排気管までのチューブ３１．３
２は、第２図に示すように真直ぐで短いものにできる。

第３図は本発明による排気消音装置の第２実施例を示す
が、ここでは容器２０から横ばり３内の排気管までの排
気チューブ３３が少々改造した端部品３６．３フの端壁
３５から延びている点だけが上述のものとは異なってい
る。

第４図は第２図および第３図に示す実施例を組み合わせ
た消音装置２基を装備した並列機関型動力設備を示す、
この図に示す両機関はそれぞれ別個の消音容器２０を備
えており、互いに相対面している両容器の端部には第２
図に示すような端部品２２．２３が取り付けられている
。つまり、吸込口と吐出口が一直線になフている９両容
器の互いに対面していない方の端部には、第３図に示す
ような端部品３３．３４が取り付けられている。つまり
、各端部品の端壁３５に排気吐出口３３．３４が設けら
れている。図から明らかなように、本発明による装置は
きわめて融通性に冨んだものであり、とりわけ並列機関
型動力設備用としては異例と言えるほどコンパクトなも
のにすることもできる。

第５図は容器の円筒形中間部２１から取り外した端部品
２３を示す、端部品２３の円筒部２４の内側には、一対
の仕切機素５０．５１が溶接され、その外′ａ５３と５
４はそれぞれ端部品の端壁５２と接触し、その下縁５５
と５６はそれぞれ円筒部２４の内面２４ｂと接触してい
る。仕切機素５０は入口２６の正面に直立して配置され
、円筒部の内面２４ｂまで達しているのに対し、仕切機
素５１は出口２フの正面に直立して配置され、円筒部内
面２４ｂの少し下まで達し、流路５７を形成している。

仕切機素５０゜５１には１枚の板５８が固着され、機素
５０の内縁５９から円筒部内面２４ｂまで達している。

板５８の下縁６０ａ、［ｌＯｂの形は、仕切機素５０お
よび５１、端壁５２および板５８により流路６２への入
口６１が形成されるような形となっている。流路６２の
上縁には、少しばかり湾曲した縁部品６３が固着されて
いる。

排気と冷却水の混合流の流れ方向は′Ｍ５図に矢印で示
されている０図から明らかなように、流入した混合流は
まず仕切板５０に突き当たり、容器内部へ水平に流れ込
む。その後、入口６１を通って流路６２の中へ流入し、
ざらに流路５７を通過し、円筒部２４と機素５１の間の
空間を経て吐出口２７から流出する。

３００馬力のＶ−８エンジンを搭載した全長２１フイー
トの「デイクルーザー」型モーターボートに各種消音器
を取り付けて比較実験をおこな）な、騒音測定は、４７
−４８ノツトの速度で通過するモーターボートから１５
ｍ離れた所にマイクロホンを配置しておこなった。それ
ぞれ直径２５０ｍｍ　、高さ５３０ｍｍの直立型容器を
２個装備した第１図に示すような公知の消音装置では、
ｙ９．ｓｄａ　（Ａ　）の騒音レベルが得られた。

全長（両端部品を含む）　８００ｍｍ　、直径２００ｍ
ｍの容器１個を装備した第２図および第６Ａ図に示すよ
うな本発明による消音装置では、７８．５ｄＢ（Ａ）の
騒音レベルが得られた。したがって、本発明による装置
から得られた騒音レベルは多少低い程度だが、その容器
の総容量は公知の装置の容量の半分にも満たない。

また、第６Ｂ図に示すように容器中間部２１内に隔壁２
１ｂを設けたり、ｉ８ｃ図に示すように個別容器２１ｃ
を２個を使用して、同一条件の下で試験を実施した。後
者の場合、試験に使用した容器は、長さ２００ｍｍまた
は１５０ｍｍの部分２１ｃを持つものである。この長さ
に各端部品２２．２３の長さが加わる。この端部品の長
さはいずれの場合も１２５ｍｍとした。高速実験では、
１つの例外を除き、前の実験とまったく同じ結果になっ
た。つまり、隔壁２１ｂ付きの場合に：　ハフ８．５ｄ
Ｂ　（Ａ　）　、ｕ　−２００ｍｍ　（７）場合は７７
．５ｄｌｌ（Ａ　）　、ｆｌ　＝　１５０ｍｍの場合は
７８．５ｄＢ　（Ａ　）であった。しかしながら、波止
場の近くでエンジン速度を低速にして測定した場合は、
第６Ａ図による実施例の方が第６Ｂ図および第６ｃ図に
よる実施例に比較してはるかに騒音レベルが低かった。

本発明による消音装置の実施例すべてにおける排気逆圧
はせいぜいＩＱｋｐａだが、上述の公知の消音装置の７
　ｋｐａより高かフた。しかし、この逆圧差はパーセン
テージで見ると比較的高いように思われるが、逆圧上昇
分３　ｋｐａという値は、総体的にみて無視しつるもの
である。

仕切機素ｓｏ、ｓｉの湾曲した上端部と縁部量６３を有
する実施例では、完全に平らな上端部を有し、縁部量６
３に対応するものを持たない、仕切板５０．５１に対応
する仕切板を備えた装置に比べて、騒音レベルが２ｄＢ
（Ａ）はど低くなることも判明している。

本発明はシリンダ２列の機関用の実施例を例にして上に
説明した通りであるが、シリンダ１列の機関にも第６Ｃ
図に示すような容器を使用できることは、改めて言うま
でもない。

図から明らかなように、吸込管２６は水平面に対して多
少傾斜している。実験では、この傾斜角を２０”　とし
た、上述の特許請求の範囲に記載されている「木質的に
水平に」という表現は、したがって、水平面から約３０
°までの偏差を含むものとみなされたい。

【図面の簡単な説明】

第１図はＶ形機関用の公知の排気消音装置の概略斜視図
、第２図は本発明によるＶ形機関用消音器の第１実施例
の概略斜視図、第３図は第２図に対応する第２実施例図
、第４図はＶ形機関用第２実施例における排気消音器２
基を備えた並列機関型動力設備図、第５図は端部品の斜
視図、第６図は３種の消音容器実施例を示す概略平面図
である。 １・・・■形機関　　　　２・・・船外駆動部３・・・
船の横ばり　　　４．５・・・排気マニホルド６．７・
・・シリンダ列　８．９・・・排気管１０．１１・・・
容器　　１２．１３・・・排気管１４．１５・・・短管
　　２０・・・容器２１・・・容器中間部　　２２．２
３・・・端部品２４・・・端部品円筒部　２５・・・純
金２６・・・吸込口　　　　２７・・・吐出口２８・・
・はずみ車ケーシング ２９．３０・・・排気管　３１．３２・・・管３３．３
４・・・排気管　３５・・・端壁３６．３７・・・端部
品 ５０．５１・・・仕切機素 ５２・・・ｉ１４壁 ５３．５４・・・仕切機素の外縁 ５５．５６・・・仕切機素の下縁 ２１ｂ・・・隔壁　　　　　　２１ｃ・・・個別容器５
７・・・流路　　　　　　５８・・・板５９・・・仕切
機素（５０）の内縁 ａＱａ、６０ｂ板（５８）の下縁 ６１・・・入口　　　　　　６２・・・流路６３・・・
湾曲縁部品。 他３名 ＦＪＧ、２

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １　排気および冷却水の吸込口と吐出口を有し、上記吸
   込口と吐出口の間に変流手段を備えた１個の容器から成
   り、上記容器（２０）をその長手方向軸が機関の長手方
   向軸を横断して水平になるように配置して取り付けられ
   ること、１つのシリンダ列から出る排気と冷却水の吸込
   口（２６）が上記容器の一端またはその近くに設けられ
   ていること、排気ガスと、冷却水の混合流が上記容器の
   長手方向軸に対して少なくとも本質的に鉛直かつ水平に
   導入されること、および上記混合流を上記容器の長手方
   向へ平行に変流させ、上記吐出口に達するまでに上方と
   下方へ強制的に変流させるように上記変流手段（５０、
   ５１）が設計されていることを特徴とする舶用機関の排
   気消音器。 ２　上記吸込口（２６）と上記吐出口（２７）が上記容
   器の下部に配置されていることおよび上記変流手段（５
   ０、５１）によって形成される流路（６２）が上記容器
   の下部へ導入され、水平方向へ変流させられた上記ガス
   ・水混合流を上記容器の上部へと強制的に上方変流させ
   、さらに上記吐出口の方へと下方変流させることを特徴
   とする請求項１に記載の排気消音器。 ３　上記容器（２０）が円筒形のものであることおよび
   その長さがその直径より長いことを特徴とする請求項１
   または２に記載の排気消音 器。 ４　上記容器（２０）がその両端壁の少なくとも一方ま
   たはその近くに１本の吸込管（２６）と１本の吐出管（
   ２７）を備え、上記吸込管と上記吐出管が少なくとも互
   いに本質的に一直線上に並び、上記容器の長手方向軸に
   対して鉛直方向に向いていることを特徴とする請求項２
   または３に記載の排気消音器。 ５　上記吸込口（２６）と上記吐出口（２７）が上記容
   器から取りはずせる個別端部品（２２、２３；３６、３
   ７）の円筒部（２４）に配設されていること、および上
   記吸込口と上記吐出口の間の端部品内に変流用仕切機素
   （５０、５１）が配設されていることを特徴とする請求
   項３または４に記載の排気消音器。 ６　上記端部品（２２、２３；３６、３７）が剛性材か
   ら成り、上記端部品に連結される上記容器の部分（２１
   ）が弾性材から成ることを特徴とする請求項５に記載の
   排気消音器。 ７　上記変流手段が上記吸込口と上記吐出口の間隔関係
   に基づいて配設された第１および第２仕切機素によって
   構成され、上記容器の一方の端壁（５２）および１枚の
   カバープレート（５８）と共に１つの流路を形成し、上
   記流路の下部が上記容器の内部に向って開いていて、一
   方の仕切機素（５０）が半径方向に流入する上記混合流
   を軸方向に変流させるように上記吸込口の正面に配設さ
   れ、他方の仕切機素（５１）が上記容器内の混合流を上
   記容器から上記両仕切機素間の流路および上記第２仕切
   機素の上部にある開口、つまり上記第２仕切機素と上記
   円筒部の内壁の間の隙間（５７）を経由して流出させる
   ように上記吐出口（２７）に関して配設されていること
   を特徴とする請求項４ないし６のいずれか１つに記載の
   排気消音器。 ８　上記容器（２０）が細長く、２列のシリンダ列に共
   通のもので、上記容器の各端部に各シリンダ列から出る
   冷却水と排気ガスのための吸込口（２０）を備えている
   ことを特徴とする請求項１ないし７のいずれか１つに記
   載の２列シリンダ型機関用排気消音器。 ９　上記容器（２０）が両端の開いた細長い容器部分（
   ２１）および上記細長容器部分の両端に着脱可能に固定
   された一対の端部品（２２、２３；３６、３７）によっ
   て構成され、各上記端部品が１つの吸込口（２６）と１
   つの吐出口（２７）および複数の中間変流仕切機素（５
   ０、５１）を有していることを特徴とする請求項８に記
   載の排気消音 器。 １０　上記容器（２０）が円筒形のものであることおよ
   びその長さがその直径より実質上長いことを特徴とする
   請求項９に記載の排気消音器。 １１　上記長さと上記直径の比がおよそ４：１であるこ
   とを特徴とする請求項１０に記載の排気消音器。