KR20190067905A

KR20190067905A - 내연 기관

Info

Publication number: KR20190067905A
Application number: KR1020197014994A
Authority: KR
Inventors: 다카시 우에다; 가즈히사 이토; 나오히로 히라오카
Original assignee: 미츠비시 쥬고교 가부시키가이샤; 가부시키가이샤 자판엔진코포레숀
Priority date: 2016-12-13
Filing date: 2017-11-17
Publication date: 2019-06-17
Also published as: JP2018096285A; KR102168262B1; CN110036193A; WO2018110207A1; CN110036193B; JP6789793B2

Abstract

내연 기관에 있어서, 소기 트렁크 (22) 및 배기 매니폴드 (23) 가 형성되는 엔진 본체 (11) 와, 배기 매니폴드 (23) 로부터 배출되는 배기 가스의 일부를 연소용 기체로서 소기 트렁크 (22) 에 재순환하는 EGR 시스템 (12) 과, 소기 트렁크 (22) 에 연소용 기체를 공급하는 보조 블로어 (13) 와, 보조 블로어 (13) 에 있어서의 비접촉 시일 (96) 의 간극 (회전축부) 으로부터 누설되는 연소용 기체를 내연 기관 경로 내에 배출하는 배출 장치 (14) 를 형성한다.

Description

내연 기관

본 발명은 EGR 시스템을 구비하는 내연 기관에 관한 것이다.

예를 들어, 선박에 탑재되는 주기 (主機) 로서의 선박용 디젤 엔진 (내연 기관) 은, 배기 가스 중의 NOx 를 저감하는 배기 가스 재순환 (EGR) 장치를 구비하고 있다. 이 EGR 은, 내연 기관의 연소실로부터 배기 라인에 배출된 배기 가스의 일부를 배기 가스 재순환 라인에 분기하고, 연소용 공기에 혼입하여 연소용 가스로 하고, 연소실로 되돌리는 것이다. 그 때문에, 연소용 가스는, 산소 농도가 저하되고, 연료와 산소의 반응인 연소의 속도를 늦춤으로써 연소 온도가 저하되고, NOx 의 발생량을 감소시킬 수 있다.

배기 가스 재순환 장치가 장착된 내연 기관을 탑재한 선박으로서, 예를 들어, 하기 특허문헌 1 에 기재된 것이 있다.

일본 공개특허공보 2014-129790호

상기 서술한 선박용 디젤 엔진은, 과급기를 구비하고 있는 것이 일반적이지만, 기동시에는 배기 가스량이 충분하지 않기 때문에, 과급기에 의해 과급하는 것이 곤란해져, 엔진에 대한 급기량이 부족할 우려가 있다. 그 때문에, 선박용 디젤 엔진은, 보조 블로어를 구비하고 있고, 기동시에 이 보조 블로어를 구동함으로써 급기량을 확보하고 있다. 이 보조 블로어는, 모터의 구동축에 임펠러가 고정되어 구성되어 있다. 모터는, 케이싱의 외부에 배치되고, 구동축이 케이싱을 내부에 관통하여 선단부에 임펠러가 고정되어 있다. 그리고, 케이싱과 구동축 사이에 비접촉 시일이 배치되어 있다. 그 때문에, 엔진의 운전 상태에 있어서는, 과급기 또는 보조 블로어의 운전에 의해 케이싱의 내부의 압력이 대기압보다 높아져, 급기의 일부가 비접촉 시일의 간극으로부터 외부로 누설된다. 이 급기는, 외부로부터 도입된 공기와 배기 가스의 혼합 기체이며, 배기 가스가 케이싱으로부터 기관실 등으로 누설되어 버린다는 과제가 있다.

본 발명은 상기 서술한 과제를 해결하는 것이며, 보조 블로어의 회전축부로부터 기관실로의 연소용 기체의 누설을 방지하는 내연 기관을 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 내연 기관은, 소기 (掃氣) 트렁크 및 배기 매니폴드가 형성되는 내연 기관 본체와, 상기 배기 매니폴드로부터 배출되는 배기 가스의 일부를 연소용 기체로서 상기 소기 트렁크에 재순환하는 배기 가스 재순환 장치와, 상기 소기 트렁크에 연소용 기체를 공급하는 보조 블로어와, 상기 보조 블로어의 회전축부로부터 누설되는 연소용 기체를 내연 기관 경로 내에 배출하는 배출 장치를 구비하는 것을 특징으로 하는 것이다.

따라서, 내연 기관이 운전 상태가 됨으로써, 외부로부터 흡입된 공기와 배기 가스의 일부를 재순환한 재순환 가스가 혼합된 연소용 기체가 소기 트렁크에 공급된다. 이 때, 보조 블로어는, 회전축부로부터 연소용 기체가 누설되지만, 이 누설되는 연소용 기체는, 배출 장치에 의해 내연 기관 경로 내에 배출된다. 그 때문에, 보조 블로어의 회전축부로부터, 내연 기관 본체가 설치된 기관실로의 연소용 기체에 포함되는 배기 가스의 누설을 방지할 수 있다.

본 발명의 내연 기관에서는, 상기 내연 기관 경로는, 공기를 상기 소기 트렁크에 공급하는 흡입 라인인 것을 특징으로 하고 있다.

따라서, 보조 블로어의 회전축부로부터 누설되는 연소용 기체는, 배출 장치에 의해 흡입 라인으로부터 소기 트렁크로 배출되게 되어, 기관실로의 배기 가스의 누설을 방지할 수 있다. 또, 보조 블로어와 흡입 라인은, 동일한 급기 계통으로 비교적 가까운 위치에 배치되기 때문에, 배출 라인을 짧게 할 수 있어, 장치의 대형화나 고비용화를 억제할 수 있다.

본 발명의 내연 기관에서는, 상기 내연 기관 본체에 연소용 기체를 공급하는 압축기와 상기 압축기와 동축 회전하는 터빈으로 구성되는 과급기를 구비하고, 상기 흡입 라인은, 상기 압축기의 흡입측에 접속되는 것을 특징으로 하고 있다.

따라서, 보조 블로어의 회전축부로부터 누설되는 연소용 기체는, 배출 장치에 의해 압축기의 흡입측에 접속되는 흡입 라인으로 배출되게 되어, 흡입 라인에 작용하는 부압에 의해 연소용 기체를 효율적으로 흡입 라인으로 배출하여 기관실로의 배기 가스의 누설을 방지할 수 있다.

본 발명의 내연 기관에서는, 상기 내연 기관 경로는, 상기 배기 매니폴드로부터의 배기 가스를 외부에 배출하는 배기 라인인 것을 특징으로 하고 있다.

따라서, 보조 블로어의 회전축부로부터 누설되는 연소용 기체는, 배출 장치에 의해 배기 라인으로부터 대기에 배출되게 되어, 기관실로의 배기 가스의 누설을 방지할 수 있다. 또, 배기 가스가 혼입한 연소용 기체를 배기 라인으로부터 대기에 배출하기 때문에, 내연 기관의 연소에 영향을 주는 경우가 없다.

본 발명의 내연 기관에서는, 상기 내연 기관 본체에 연소용 기체를 공급하는 압축기 및 상기 압축기와 동축 회전하는 터빈으로 구성되는 과급기를 구비하고, 상기 배출 장치는, 상기 터빈의 배출측의 상기 배기 라인에 연소용 기체를 배출하는 것을 특징으로 하고 있다.

따라서, 보조 블로어의 회전축부로부터 누설되는 연소용 기체는, 배출 장치에 의해 터빈의 배출측에 접속되는 배기 라인에 배출되게 되어, 기관실로의 배기 가스의 누설을 방지할 수 있다.

본 발명의 내연 기관에서는, 상기 내연 기관 본체에 연소용 기체를 공급하는 압축기 및 상기 압축기와 동축 회전하는 터빈으로 구성되는 과급기를 구비하고, 상기 배출 장치는, 상기 배기 매니폴드와 상기 터빈의 유입측의 사이에 형성되는 상기 배기 라인에 연소용 기체를 배출하는 것을 특징으로 하고 있다.

따라서, 보조 블로어의 회전축부로부터 누설되는 연소용 기체는, 배출 장치에 의해 터빈의 유입측에 접속되는 배기 라인에 배출되게 되어, 기관실로의 배기 가스의 누설을 방지할 수 있다. 또, 보조 블로어와 터빈의 유입측의 배기 라인은, 내연 기관 본체에 가까운 위치에 배치되기 때문에, 배출 라인을 짧게 할 수 있어, 장치의 대형화나 고비용화를 억제할 수 있다.

본 발명의 내연 기관에서는, 공기와 재순환 가스를 혼합한 연소용 기체를 냉각시키는 냉각기와, 상기 냉각기에 의해 연소용 기체를 냉각시킴으로써 발생한 응축수를 배출하는 드레인수 배출 라인과, 상기 드레인수 배출 라인에 접속된 드레인수 탱크와, 상기 드레인수 탱크에 모인 가스를 대기 방출하는 대기 방출 라인을 구비하고, 상기 배출 장치는, 상기 드레인수 배출 라인에 연소용 기체를 배출하는 것을 특징으로 하고 있다.

따라서, 보조 블로어의 회전축부로부터 누설되는 연소용 기체는, 배출 장치에 의해 냉각기의 응축수를 배출하는 드레인수 배출 라인에 배출되게 되어, 기관실로의 배기 가스의 누설을 방지할 수 있다. 또, 연소용 기체는, 드레인수 배출 라인으로부터 드레인수 탱크에 모이고, 기관실로의 대기 방출 라인에 의해 대기 방출되기 때문에, 내연 기관의 급기계나 배기계에 영향을 주는 일 없이, 안전하게 배출할 수 있다.

본 발명의 내연 기관에서는, 상기 소기 트렁크에 모인 드레인을 배출하는 드레인수 배출 라인과, 상기 드레인수 배출 라인에 접속된 드레인수 탱크와, 상기 드레인수 탱크에 모인 가스를 대기 방출하는 대기 방출 라인을 구비하고, 상기 배출 장치는, 상기 드레인수 배출 라인에 연소용 기체를 배출하는 것을 특징으로 하고 있다.

따라서, 보조 블로어의 회전축부로부터 누설되는 연소용 기체는, 배출 장치에 의해 소기 트렁크의 드레인을 배출하는 드레인수 배출 라인으로 배출되게 되어, 기관실로의 배기 가스의 누설을 방지할 수 있다. 또, 연소용 기체는, 드레인수 배출 라인으로부터 드레인수 탱크에 모이고, 대기 방출 라인에 의해 대기 방출되기 때문에, 내연 기관의 급기계나 배기계에 영향을 주는 일 없이, 안전하게 배출할 수 있다.

본 발명의 내연 기관에서는, 상기 드레인수 배출 라인은, 조임부가 형성되고, 상기 배출 장치는, 상기 드레인수 배출 라인에 있어서의 상기 조임부보다 하류측에 연소용 기체를 배출하는 것을 특징으로 하고 있다.

따라서, 드레인수 배출 라인은, 조임부에 의해 하류측의 드레인수 배출 라인의 압력이 대기압 가까이로 조정되게 되어, 보조 블로어의 회전축부로부터 누설되는 연소용 기체를 강제적으로 흡인하는 것이 억제되어, 누설되는 연소용 기체의 증가를 방지할 수 있다.

본 발명의 내연 기관에서는, 처리수를 저류하는 저류 탱크와, 상기 저류 탱크에 모인 가스를 대기 방출하는 대기 방출 라인을 구비하고, 상기 배출 장치는, 상기 대기 방출 라인에 연소용 기체를 배출하는 것을 특징으로 하고 있다.

따라서, 보조 블로어의 회전축부로부터 누설되는 연소용 기체는, 배출 장치에 의해 대기 방출 라인으로 배출되게 되어, 기관실로의 배기 가스의 누설을 방지할 수 있다. 또, 기존의 처리수의 저류 탱크에 접속된 대기 방출 라인에 배출하기 때문에, 설비의 대형화나 고비용화를 억제할 수 있다.

본 발명의 내연 기관에서는, 공기와 재순환 가스를 혼합한 연소용 기체를 냉각시키는 냉각기와, 상기 냉각기에 의해 연소용 기체를 냉각시킴으로써 발생한 응축수를 배출하는 드레인수 배출 라인과, 상기 드레인수 배출 라인에 형성되는 에어 트랩과, 상기 드레인수 배출 라인에 접속된 드레인수 탱크와, 재순환 가스에 대하여 액체를 분사하는 스크러버와, 상기 드레인수 탱크의 물을 상기 스크러버에 공급하는 급수 라인을 구비하고, 상기 배출 장치는, 상기 드레인수 배출 라인에 있어서의 상기 에어 트랩보다 하류측에 연소용 기체를 배출하는 것을 특징으로 하고 있다.

따라서, 보조 블로어의 회전축부로부터 누설되는 연소용 기체는, 배출 장치에 의해 드레인수 배출 라인에 있어서의 에어 트랩보다 하류측에 배출되게 되어, 기관실로의 배기 가스의 누설을 방지할 수 있다. 또, 드레인수 배출 라인은, 에어 트랩에 의해 하류측의 드레인수 배출 라인의 압력이 대기압 가까이로 조정되게 되어, 보조 블로어의 회전축부로부터 누설되는 연소용 기체를 강제적으로 흡인하는 것이 억제되어, 누설되는 연소용 기체의 증가를 방지할 수 있다.

본 발명의 내연 기관에서는, 상기 내연 기관 경로는, 배기 가스의 일부를 연소용 기체로서 상기 소기 트렁크에 재순환하는 배기 가스 재순환 라인인 것을 특징으로 하고 있다.

따라서, 보조 블로어의 회전축부로부터 누설되는 연소용 기체는, 배출 장치에 의해 배기 가스 재순환 라인으로 배출되게 되어, 기관실로의 배기 가스의 누설을 방지할 수 있다. 또, 연소용 기체를 배기 가스 재순환 라인에 배출하기 때문에, 연소용 기체를 효율적으로 사용할 수 있다.

본 발명의 내연 기관에서는, 상기 내연 기관 본체에 연소용 기체를 공급하는 압축기 및 상기 압축기와 동축 회전하는 터빈으로 구성되는 과급기와, 재순환 가스를 상기 압축기에 공급하는 송풍기를 구비하고, 상기 배출 장치는, 상기 송풍기와 상기 압축기의 유입측의 사이에 형성되는 상기 배기 가스 재순환 라인에 연소용 기체를 배출하는 것을 특징으로 하고 있다.

따라서, 보조 블로어의 회전축부로부터 누설되는 연소용 기체는, 배출 장치에 의해 송풍기와 압축기의 유입측의 사이의 배기 가스 재순환 라인에 배출되게 되어, 기관실로의 배기 가스의 누설을 방지할 수 있다. 또, 보조 블로어와 이 배기 가스 재순환 라인은, 동일한 급기 계통으로 비교적 가까운 위치에 배치되기 때문에, 배출 라인을 짧게 할 수 있어, 장치의 대형화나 고비용화를 억제할 수 있다. 또한, 압축기에 의해 배기 가스 재순환 라인에 작용하는 부압에 의해 연소용 기체를 효율적으로 배기 가스 재순환 라인으로 배출하여 기관실로의 배기 가스의 누설을 방지할 수 있다.

본 발명의 내연 기관에서는, 재순환 가스에 대하여 액체를 분사하는 스크러버와, 재순환 가스와 미스트를 분리하는 데미스터를 구비하고, 상기 배출 장치는, 상기 스크러버와 상기 데미스터 사이에 형성되는 상기 배기 가스 재순환 라인에 연소용 기체를 배출하는 것을 특징으로 하고 있다.

따라서, 보조 블로어의 회전축부로부터 누설되는 연소용 기체는, 배출 장치에 의해 스크러버와 데미스터 사이의 배기 가스 재순환 라인에 배출되게 되어, 기관실로의 배기 가스의 누설을 방지할 수 있다. 또, 이 배기 가스 재순환 라인에 작용하는 부압에 의해 연소용 기체를 효율적으로 배기 가스 재순환 라인으로 배출하여 기관실로의 배기 가스의 누설을 방지할 수 있다.

본 발명의 내연 기관에 의하면, 보조 블로어의 회전축부로부터 기관실로의 연소용 기체의 누설을 방지할 수 있다.

도 1 은, 제 1 실시형태의 선박용 디젤 엔진을 나타내는 개략 구성도이다.
도 2 는, 엔진 본체를 나타내는 개략도이다.
도 3 은, 엔진 본체에 있어서의 소기 트렁크를 나타내는 개략도이다.
도 4 는, 보조 블로어를 나타내는 개략도이다.
도 5 는, 제 2 실시형태의 선박용 디젤 엔진을 나타내는 개략 구성도이다.
도 6 은, 제 2 실시형태의 변형예의 선박용 디젤 엔진을 나타내는 개략 구성도이다.
도 7 은, 제 3 실시형태의 선박용 디젤 엔진을 나타내는 개략 구성도이다.
도 8 은, 제 3 실시형태의 변형예의 선박용 디젤 엔진을 나타내는 개략 구성도이다.
도 9 는, 제 4 실시형태의 선박용 디젤 엔진을 나타내는 개략 구성도이다.
도 10 은, 제 5 실시형태의 선박용 디젤 엔진을 나타내는 개략 구성도이다.
도 11 은, 제 6 실시형태의 선박용 디젤 엔진을 나타내는 개략 구성도이다.
도 12 는, 제 6 실시형태의 변형예의 선박용 디젤 엔진을 나타내는 개략 구성도이다.
도 13 은, 제 7 실시형태의 선박용 디젤 엔진을 나타내는 개략 구성도이다.

이하에 첨부 도면을 참조하여, 본 발명에 관련된 내연 기관의 적합한 실시형태를 상세하게 설명한다. 또한, 이 실시형태에 의해 본 발명이 한정되는 것은 아니고, 또, 실시형태가 복수 있는 경우에는, 각 실시형태를 조합하여 구성하는 것도 포함하는 것이다.

[제 1 실시형태]

도 1 은, 제 1 실시형태의 선박용 디젤 엔진을 나타내는 개략 구성도이다.

제 1 실시형태에서, 도 1 에 나타내는 바와 같이, 선박용 디젤 엔진 (내연 기관) (10) 과, 엔진 본체 (내연 기관 본체) (11) 와, EGR 시스템 (배기 가스 재순환 장치) (12) 과, 보조 블로어 (13) 와, 배출 장치 (14) 를 구비하고 있다.

엔진 본체 (11) 는, 프로펠러 축을 통해서 추진용 프로펠러를 구동 회전시키는 추진용 기관 (주기관) 이다. 이 엔진 본체 (11) 는, 유니플로 소배기식의 디젤 엔진으로서, 2 스트로크 디젤 엔진이며, 실린더 내의 흡배기의 흐름을 하방으로부터 상방으로의 일방향으로 하여, 배기의 잔류를 없애도록 한 것이다. 엔진 본체 (11) 는, 피스톤이 상하 이동하는 복수의 실린더 (연소실) (21) 와, 각 실린더 (21) 에 연통하는 소기 트렁크 (22) 와, 각 실린더 (21) 에 연통하는 배기 매니폴드 (배기 정압관) (23) 를 구비하고 있다. 그리고, 각 실린더 (21) 와 소기 트렁크 (22) 의 사이에 소기 포트 (24) 가 형성되고, 각 실린더 (21) 와 배기 매니폴드 (23) 의 사이에 배기 포트 (25) 가 형성되어 있다. 그리고, 엔진 본체 (11) 는, 소기 트렁크 (22) 에 급기 라인 (G1) 이 연결되고, 배기 매니폴드 (23) 에 배기 라인 (G2) 이 연결되어 있다.

선박용 디젤 엔진 (10) 은, 과급기 (15) 를 구비하고 있다. 과급기 (15) 는, 컴프레서 (압축기) (31) 와 터빈 (32) 이 회전축 (33) 에 의해 일체로 회전하도록 연결되어 구성되어 있다. 컴프레서 (31) 는, 흡입측에 흡입 라인 (G3) 과 배기 가스 재순환 라인 (G8) 이 접속되고, 토출측에 급기 라인 (G1) 이 접속되어 있다. 터빈 (32) 은, 유입측에 배기 라인 (G2) 이 접속되고, 배출측에 배기 라인 (G4) 이 접속되어 있고, 배기 라인 (G4) 에 도시하지 않는 촉매 등의 가스 처리 장치가 형성되어 있다. 그 때문에, 터빈 (32) 은, 배기 매니폴드 (23) 로부터 배기 라인 (G2) 에 배출된 배기 가스에 의해 회전하고, 터빈 (32) 의 회전이 회전축 (33) 에 의해 전달되어 컴프레서 (31) 가 회전한다. 컴프레서 (31) 는, 흡입 라인 (G3) 으로부터 도입된 공기와, 배기 가스 재순환 라인 (G8) 으로부터 공급된 재순환 가스를 압축하여 급기 라인 (G1) 으로부터 소기 트렁크 (22) 에 공급한다.

급기 (15) 는, 터빈 (32) 을 회전한 배기 가스를 배출하는 배기 라인 (G4) 이 연결되어 있고, 이 배기 라인 (G4) 은, 도시하지 않는 굴뚝 (퍼넬) 에 연결되어 있다. 그리고, 선박용 디젤 엔진 (10) 은, 배기 라인 (G4) 으로부터 급기 라인 (G1) 까지의 사이에 EGR 시스템 (12) 이 형성되어 있다.

EGR 시스템 (12) 은, 배기 가스 재순환 라인 (G5, G6, G7, G8) 과, EGR 입구 밸브 (41) 와, 스크러버 (42) 와, 데미스터 유닛 (43) 과, EGR 블로어 (송풍기) (44) 와, EGR 출구 밸브 (45) 를 구비하고 있다. 이 EGR 시스템 (12) 은, 엔진 본체 (11) 로부터 배출된 배기 가스의 일부를 공기와 혼합한 후, 과급기 (15) 에 의해 압축하여 연소용 기체로서 엔진 본체 (11) 에 재순환시킴으로써, 연소에 의한 NOx 의 생성을 억제하는 것이다. 또한, 본 실시형태에서는, 터빈 (32) 의 하류측으로부터 배기 가스의 일부를 추기 (抽氣) 하도록 한 저압 EGR 시스템을 적용하고 있다.

배기 가스 재순환 라인 (G5) 은, 상류단이 배기 라인 (G4) 의 중도부에 접속되어 있다. 배기 가스 재순환 라인 (G5) 은, EGR 입구 밸브 (41) 가 형성되어 있고, 하류단이 스크러버 (42) 에 접속되어 있다. EGR 입구 밸브 (41) 는, 배기 가스 재순환 라인 (G5) 을 개폐함으로써, 배기 라인 (G4) 으로부터 배기 가스 재순환 라인 (G5) 으로 분류하는 배기 가스를 ON/OFF 한다. 또한, EGR 입구 밸브 (41) 를 유량 조정 밸브로 하고, 배기 가스 재순환 라인 (G5) 을 통과하는 배기 가스의 유량을 조정하도록 해도 된다.

스크러버 (42) 는, 벤투리식의 스크러버이며, 중공 형상을 이루는 스로트부 (51) 와, 배기 가스가 도입되는 벤투리부 (52) 와, 원래 유속으로 단계적으로 되돌리는 확대부 (53) 를 구비하고 있다. 스크러버 (42) 는, 벤투리부 (52) 에 도입된 배기 가스에 대하여 물 (액체) 을 분사하는 물 분사부 (54) 를 구비하고 있다. 스크러버 (42) 는, SOx 나 매진 등의 미립자 (PM) 와 같은 유해 물질이 제거된 배기 가스 및 유해 물질을 포함하는 배수를 배출하는 배기 가스 재순환 라인 (G6) 이 연결되어 있다. 또한, 본 실시형태에서는, 스크러버 (42) 로서 벤투리식을 채용하고 있지만, 이 구성에 한정되는 것은 아니다.

배기 가스 재순환 라인 (G6) 은, 하류단이 데미스터 유닛 (43) 에 접속되고, 물이 분리된 배기 가스를 배출하는 배기 가스 재순환 라인 (G7) 이 연결되어 있다. 배기 가스 재순환 라인 (G7) 은, 하류단이 EGR 블로어 (44) 에 접속되고, 배기 가스 재순환 라인 (G8) 이 연결되어 있다.

데미스터 유닛 (43) 은, 물 분사에 의해 유해 물질이 제거된 배기 가스와 배수를 분리하는 것이다. 데미스터 유닛 (43) 은, 배수를 스크러버 (42) 의 물 분사부 (54) 에 순환하는 배수 순환 라인 (W1) 이 형성되어 있다. 그리고, 이 배수 순환 라인 (W1) 은, 배수를 일시적으로 저류하는 홀드 탱크 (55) 와 펌프 (56) 가 형성되어 있다. EGR 블로어 (44) 는, 컴프레서 (61) 와 구동 모터 (62) 로 구성되고, 스크러버 (42) 내의 배기 가스를 배기 가스 재순환 라인 (G6) 으로부터 데미스터 유닛 (43) 을 통해서 배기 가스 재순환 라인 (G7) 으로 유도하는 것이다.

배기 가스 재순환 라인 (G8) 은, 상류단이 EGR 블로어 (44) 에 접속되고, 하류단이 혼합기 (도시 생략) 를 개재하여 과급기 (15) 의 컴프레서 (31) 에 접속되어 있고, EGR 블로어 (44) 에 의해 배기 가스가 컴프레서 (31) 로 보내진다. 배기 가스 재순환 라인 (G8) 은, EGR 출구 밸브 (45) 가 형성되어 있다. 흡입 라인 (G3) 으로부터의 공기와, 배기 가스 재순환 라인 (G8) 으로부터의 배기 가스 (재순환 가스) 는, 혼합기에서 혼합됨으로써 연소용 기체가 생성된다. 또한, 이 혼합기는, 사일런서와 별도로 형성되어 있어도 되고, 혼합기를 별도 형성하는 일 없이, 배기 가스와 공기를 혼합하는 기능을 부가하도록 사일런서를 구성해도 된다. 그리고, 과급기 (15) 는, 컴프레서 (31) 가 압축한 연소용 기체를 급기 라인 (G1) 으로부터 엔진 본체 (11) 의 소기 트렁크 (22) 에 공급 가능하다.

또, 급기 라인 (G1) 은, 에어 쿨러 (냉각기) (46) 와, 보조 블로어 (13) 가 형성되어 있다. 에어 쿨러 (46) 는, 컴프레서 (31) 에 의해 압축되어 고온이 된 연소용 기체와 냉각수를 열 교환함으로써, 연소용 기체를 냉각시키는 것이다. 급기 라인 (G1) 은, 역지 밸브 (47) 가 형성됨과 함께, 이 역지 밸브 (47) 를 우회하는 바이패스 라인 (G9) 이 형성되고, 바이패스 라인 (G9) 에 보조 블로어 (13) 가 형성되어 있다. 이 보조 블로어 (13) 는, 임펠러 (63) 와 모터 (64) 로 구성되어 있다. 보조 블로어 (13) 는, 엔진 본체 (11) 의 기동시와 같이 충분한 연소용 기체를 소기 트렁크 (22) 에 흡기할 수 없는 경우에, 임펠러 (63) 의 회전에 의해 소기 트렁크 (22) 에 연소용 기체를 공급하고, 소기 트렁크 (22) 의 압력이 소정 압력까지 상승한 후, 구동이 정지하여 유전 (遊轉) 상태가 된다.

여기서, 엔진 본체 (11) 에 대해서 상세하게 설명한다. 도 2 는, 엔진 본체를 나타내는 개략도이다.

도 2 에 나타내는 바와 같이, 엔진 본체 (11) 는, 하방에 위치하는 받침판 (71) 과, 받침판 (71) 상에 형성되는 가구 (架構) (72) 와, 가구 (72) 상에 형성되는 실린더 재킷 (73) 을 구비하고 있다. 이 받침판 (71) 과 가구 (72) 와 실린더 재킷 (73) 은, 상하 방향으로 연장되는 복수의 타이 볼트 (연결 부재) (74) 및 너트 (75) 에 의해 일체로 체결되어 고정되어 있다.

실린더 라이너 (76) 는, 실린더 재킷 (73) 내에 배치되고, 상부에 실린더 커버 (77) 가 고정되어 공간부를 구획하고 있고, 이 공간부 내에 피스톤 (78) 이 상하로 자유롭게 왕복동할 수 있도록 형성된다. 또, 실린더 커버 (77) 는, 배기 밸브 (79) 가 형성되어 있고, 배기 밸브 (79) 는, 구동 밸브 장치 (80) 에 의해 개폐 가능하게 되어 있다. 배기 밸브 (79) 는, 실린더 라이너 (76), 실린더 커버 (77) 및 피스톤 (78) 과 함께 실린더 (연소실) (21) 를 형성한다. 배기 밸브 (79) 는, 실린더 (21) 와 배기 포트 (25) 를 개폐하는 것이다.

그 때문에, 실린더 (21) 에 대하여, 도시하지 않는 연료 분사 펌프로부터 공급된 연료 (예를 들어, 저질유, 천연 가스, 또는, 그 혼합 연료 등) 와, 도시하지 않는 압축기에 의해 압축된 연소용 가스 (예를 들어, 공기, EGR 가스, 또는, 그 혼합 가스 등) 가 공급됨으로써, 실린더 (21) 에서 연료와 연소용 가스가 연소한다. 그리고, 이 연소로 발생한 에너지에 의해 피스톤 (78) 이 피스톤축 방향으로 왕복 이동한다. 이 때, 구동 밸브 장치 (80) 에 의해 배기 밸브 (79) 가 작동하여 실린더 (21) 가 개방되면, 연소에 의해 발생한 배기 가스가 배기 포트 (25) 에 압출되는 한편, 소기 포트 (24) 로부터 연소용 가스가 실린더 (21) 에 도입된다.

피스톤 (78) 은, 하단부에 피스톤 봉 (81) 의 상단부가 연결되어 있다. 받침판 (71) 은, 크랭크 케이스를 구성하고 있고, 크랭크 샤프트 (82) 가 베어링 (83) 에 의해 자유롭게 회전할 수 있도록 지지되어 있다. 이 크랭크 샤프트 (82) 는, 크랭크 (84) 를 통해서 연접봉 (85) 의 하단부가 자유롭게 회동할 수 있도록 연결되어 있다. 가구 (72) 는, 피스톤축 방향을 따라 형성되는 가이드판 (86) 이 폭 방향으로 간격을 띄우고 1 쌍을 이루도록 배치되어 있다. 크로스 헤드 (87) 는, 피스톤 봉 (81) 의 하단부에 접속되는 크로스 헤드 핀 (88) 과 크랭크 샤프트 (82) 에 연접되는 연접봉 (85) 의 상단부에 접속되는 크로스 헤드 베어링 (도시 생략) 이, 크로스 헤드 핀 (88) 의 하반부에 있어서 각각 자유롭게 회동할 수 있도록 연결된다. 이 크로스 헤드 (87) 는, 1 쌍의 가이드판 (86) 의 사이에 배치되고, 이 1 쌍의 가이드판 (86) 을 따라 자유롭게 이동할 수 있도록 지지되어 있다.

그 때문에, 피스톤 (78) 이 피스톤축 방향을 따라 왕복 이동하면, 피스톤 (78) 과 함께 피스톤 봉 (81) 이 피스톤축 방향을 따라 왕복 이동함으로써, 크로스 헤드 (87) 가 가이드판 (86) 을 따라 피스톤축 방향을 따라 왕복 이동한다. 이에 따라, 크로스 헤드 (87) 의 크로스 헤드 핀 (88) 은, 크로스 헤드 베어링을 통해서 연접봉 (85) 에 회전 구동력을 가한다. 이 회전 구동력에 의해 연접봉 (85) 의 하단부에 접속되는 크랭크 (84) 가 크랭크 운동하고, 크랭크 샤프트 (82) 를 회전시킨다.

도 3 은, 엔진 본체에 있어서의 소기 트렁크를 나타내는 개략도이다.

도 3 에 나타내는 바와 같이, 실린더 라이너 (76) 는, 하부에 형성된 복수의 소기 포트 (24) 를 통해서 소기 트렁크 (22) 가 연결됨과 함께, 상부에 형성된 배기 포트 (25) 를 통해서 배기 매니폴드 (23) 가 연결되어 있다. 소기 트렁크 (22) 는, 급기 라인 (G1) 을 통해서 연소용 기체 (공기/재순환 가스) 가 공급 가능하게 되어 있다. 배기 매니폴드 (23) 는, 배기 라인 (G2) 을 통해서 배기 가스를 배출 가능하게 되어 있다. 또, 실린더 커버 (77) 는, 상부에 배기 가스를 배기 포트 (25) 에 배출하는 배기 밸브 (79) 가 형성되어 있다. 또, 실린더 커버 (77) 는, 실린더 (21) 에 연료를 분사하는 인젝터 (연료 분사 밸브) (89) 가 형성되어 있다.

그 때문에, 피스톤 (78) 이 하사점 (도 3 의 실선 위치) 으로 이동하면, 소기 포트 (24) 가 열림으로써, 소기 트렁크 (22) 의 연소용 기체가 소기 포트 (24) 로부터 실린더 (21) 에 도입되고, 피스톤 (78) 이 상승하면, 소기 포트 (24) 와 실린더 (21) 의 도통이 피스톤 (78) 에 의해 차단된다. 또, 배기 밸브 (79) 에 의해 배기 포트 (25) 도 폐지됨으로써, 실린더 (21) 내의 연소용 기체가 압축된다. 피스톤 (78) 이 상사점 (도 3 의 2 점 쇄선 위치) 까지 이동하면, 실린더 (21) 의 압력이 소정의 압축 압력이 되어, 인젝터 (89) 가 실린더 (21) 내에 연료를 분사한다. 그러면, 실린더 (21) 내에서 연소용 기체와 연료가 혼합하여 연소하고, 연소 에너지에 의해 피스톤 (78) 이 하강한다. 이 때, 인젝터 (89) 에 의해 배기 포트 (25) 가 열림으로써, 실린더 (21) 의 배기 가스 (연소 가스) 가 배기 포트 (25) 로부터 배기 매니폴드 (23) 에 압출되고, 배기 라인 (G2) 에 배출된다.

도 4 는, 보조 블로어를 나타내는 개략도이다.

도 1 에 나타내는 바와 같이, 보조 블로어 (13) 는, 에어 쿨러 (46) 와 소기 트렁크 (22) 사이의 급기 라인 (G1) 에 형성되어 있다. 보조 블로어 (13) 는, 엔진 본체 (11) 의 기동시에, 모터 (64) 에 의해 임펠러 (63) 를 구동 회전함으로써 연소용 기체를 소기 트렁크 (22) 에 공급하고, 그 후, 소기 트렁크 (22) 의 압력이 소정 압력에 이르면, 과급기 (15) 에 의한 과급을 방해하지 않을 정도의 저회전수로 유전한다.

도 4 에 나타내는 바와 같이, 보조 블로어 (13) 에 있어서, 중공 형상을 이루는 케이싱 (91) 은, 흡입구 (92) 와 토출구 (93) 가 거의 직각을 이루는 방향을 향해서 개구되도록 형성되어 있다. 모터 (64) 는, 케이싱 (91) 에 있어서의 흡입구 (92) 에 대향하는 위치에 배치되고, 구동축 (64a) 에 임펠러 (63) 가 일체 회전하도록 고정되어 있다. 케이싱 (91) 은, 구동축 (64a) 의 주위에 플랜지 지지부 (94) 가 형성되고, 내주측에 원통 형상을 이루는 지지통 (95) 이 형성되어 있다. 그리고, 지지통 (95) 은, 내주면에 비접촉 시일 (예를 들어, 래비린드 시일) (96) 이 형성되어 있고, 지지통 (95) 의 내주면과 구동축 (64a) 의 외주면의 사이를 시일하고 있다. 또, 모터 (64) 의 플랜지부 (64b) 와 플랜지 지지부 (94) 의 공간부 (97) 를 둘러싸도록 커버 (98) 가 형성되어 있고, 이 커버 (98) 에 가스 배출구 (99) 가 형성되어 있다.

그 때문에, 모터 (64) 가 구동하여 임펠러 (63) 를 회전하면, 케이싱 (91) 의 흡입구 (92) 로부터 연소용 기체를 도입하여 토출구 (93) 로부터 토출한다. 이 때, 케이싱 (91) 은, 내부가 대기압보다 높은 압력이 되기 때문에, 케이싱 (91) 내의 연소용 기체의 일부가 비접촉 시일 (96) 과 구동축 (64a) 의 외주면의 간극으로부터 공간부 (97) 로 누설되고, 가스 배출구 (99) 로부터 외부로 배출된다.

배출 장치 (14) 는, 이 케이싱 (91) 내로부터 비접촉 시일 (96) 의 간극을 통해서 공간부 (97) 로 누설되고, 가스 배출구 (99) 로부터 배출되는 연소용 기체를 내연 기관 경로 내에 배출하는 것이다. 제 1 실시형태에서는, 이 내연 기관 경로는, 외부의 공기를 흡입하여 소기 트렁크 (22) 에 공급하는 흡입 라인 (G3) 이다.

도 1 및 도 4 에 나타내는 바와 같이, 과급기 (15) 는, 컴프레서 (31) 와 터빈 (32) 을 구비하고, 흡입 라인 (G3) 은, 일단부가 외부에 개방되고, 타단부가 컴프레서 (31) 의 흡입측에 접속되어 있다. 그리고, 컴프레서 (31) 는, 토출측에 급기 라인 (G1) 의 일단부가 접속되고, 급기 라인 (G1) 은, 에어 쿨러 (46) 와 보조 블로어 (13) 가 형성되고, 타단부가 소기 트렁크 (22) 에 접속되어 있다. 또, 컴프레서 (31) 는, 흡입측에 배기 가스 재순환 라인 (G8) 의 하류 단부 (端部) 가 접속되어 있다. 배출 장치 (14) 는, 배출 라인 (101) 을 구비하고 있다. 배출 라인 (101) 은, 일단부가 보조 블로어 (13) 의 가스 배출구 (99) 에 접속되고, 타단부가 흡입 라인 (G3) 에 접속되어 있다. 공간부 (97) 는, 대기압보다 높고, 흡입 라인 (G3) 은, 대기압 이하이기 때문에, 공간부 (97) 의 연소용 기체가 배출 라인 (101) 을 통과하여 흡입 라인 (G3) 으로 흐르는 흐름이 발생한다.

이하, 제 1 실시형태의 선박용 디젤 엔진 (10) 의 작동에 대해서 설명한다.

도 1 에 나타내는 바와 같이, 엔진 본체 (11) 는, 소기 트렁크 (22) 로부터 실린더 (21) 내에 연소용 기체가 공급되면, 피스톤 (78) (도 2 참조) 에 의해 이 연소용 기체가 압축되고, 이 고온의 연소용 기체에 대하여 연료가 분사됨으로써 자연 착화하고, 연소한다. 그리고, 발생한 연소 가스는, 배기 가스로서 배기 매니폴드 (23) 로부터 배기 라인 (G2) 으로 배출된다. 엔진 본체 (11) 로부터 배출된 배기 가스는, 과급기 (15) 에 있어서의 터빈 (32) 을 회전한 후, 배기 라인 (G4) 에 배출되고, EGR 입구 밸브 (41) 및 EGR 출구 밸브 (45) 가 폐지되어 있을 때는, 전체량이 이 배기 라인 (G4) 으로부터 외부로 배출된다.

한편, EGR 입구 밸브 (41) 및 EGR 출구 밸브 (45) 가 개방되어 있을 때, 배기 가스는, 그 일부가 배기 라인 (G4) 으로부터 배기 가스 재순환 라인 (G5) 으로 흐른다. 배기 가스 재순환 라인 (G5) 으로 흐른 배기 가스는, 스크러버 (42) 에 의해 함유하는 SOx 나 매진 등의 유해 물질이 제거된다. 즉, 스크러버 (42) 는, 배기 가스가 벤투리부 (52) 를 고속으로 통과할 때, 물 분사부 (54) 로부터 물이 분사됨으로써, 이 물에 의해 배기 가스를 냉각시킴과 함께, SOx 나 매진 등의 미립자 (PM) 를 물과 함께 낙하시켜 제거한다. 그리고, SOx 나 매진 등을 포함한 물은, 배기 가스 재순환 라인 (G6) 에 의해 배기 가스와 함께 데미스터 유닛 (43) 에 유입된다.

데미스터 유닛 (43) 은, 스크러버 (42) 에 의해 유해 물질이 제거된 배기 가스로부터 스크러버 세정수를 분리한다. EGR 블로어 (44) 가 구동하면, 스크러버 세정수가 분리된 배기 가스를 배기 가스 재순환 라인 (G7) 으로부터 배기 가스를 배기 가스 재순환 라인 (G8) 측에 송출하고, 과급기 (15) 에 보내진다. 과급기 (15) 는, 배기 가스에 의해 회전하는 터빈 (32) 과 함께 컴프레서 (31) 가 회전함으로써, 흡입 라인 (G3) 으로부터 공기를 흡입함과 함께, 배기 가스 재순환 라인 (G8) 으로부터 배기 가스로서의 재순환 가스를 흡입한다. 그리고, 공기와 재순환 가스가 혼합된 연소용 기체는, 이 컴프레서 (31) 에 의해 압축되고, 에어 쿨러 (46) 로 냉각된 후, 급기 라인 (G1) 으로부터 소기 트렁크 (22) 에 공급된다.

보조 블로어 (13) 는, 엔진 본체 (11) 의 기동시, 배기 가스량이 적어서 과급기 (15) 에 의한 소기 트렁크 (22) 로의 과급량이 충분하지 않을 때에 구동한다. 즉, 보조 블로어 (13) 는, 임펠러 (63) 의 회전에 의해 공기와 재순환 가스가 혼합된 연소용 기체를 바이패스 라인 (G9) 및 급기 라인 (G1) 으로부터 소기 트렁크 (22) 에 공급한다. 그리고, 소기 트렁크 (22) 의 압력이 소정 압력까지 상승한 후에 저회전이 되고, 컴프레서 (31) 가 압축한 연소용 기체를 급기 라인 (G1) 으로부터 소기 트렁크 (22) 에 공급한다.

급기 라인 (G1) 및 바이패스 라인 (G9) 은, 컴프레서 (31) 나 임펠러 (63) 에 의해 압축된 연소용 기체가 유동하기 때문에, 이 급기 라인 (G1) 을 흐르는 연소용 기체는, 압력이 대기압 이상이다. 그러면, 보조 블로어 (13) 에서, 도 4 에 나타내는 바와 같이, 케이싱 (91) 내의 연소용 기체의 일부가 비접촉 시일 (96) 과 구동축 (64a) 의 외주면의 간극으로부터 공간부 (97) 에 누설된다. 그리고, 가스 배출구 (99) 로부터 배출 장치 (14) 의 배출 라인 (101) 을 통해서 흡입 라인 (G3) 에 배출된다. 이 경우, 공간부 (97) 는, 흡입 라인 (G3) 보다 고압으로 유지되기 때문에, 공간부 (97) 의 연소용 기체가 배출 라인 (101) 을 통과하여 적정하게 흡입 라인 (G3) 으로 흐른다. 그 때문에, 연소용 기체에 포함되는 배기 가스가, 엔진 본체 (11) 가 설치되는 기관실에 누설되는 것이 방지된다.

이와 같이 제 1 실시형태의 선박용 디젤 엔진에 있어서는, 소기 트렁크 (22) 및 배기 매니폴드 (23) 가 형성되는 엔진 본체 (11) 와, 배기 매니폴드 (23) 로부터 배출되는 배기 가스의 일부를 연소용 기체로서 소기 트렁크 (22) 에 재순환하는 EGR 시스템 (12) 과, 소기 트렁크 (22) 에 연소용 기체를 공급하는 보조 블로어 (13) 와, 보조 블로어 (13) 에 있어서의 비접촉 시일 (96) 의 간극 (회전축부) 으로부터 누설되는 연소용 기체를 내연 기관 경로 내에 배출하는 배출 장치 (14) 를 형성하고 있다.

따라서, 보조 블로어 (13) 가 구동함으로써, 외부로부터 흡입된 공기와 배기 가스의 일부를 재순환한 재순환 가스가 혼합된 연소용 기체가 소기 트렁크 (22) 에 공급된다. 이 때, 보조 블로어 (13) 는, 비접촉 시일 (96) 의 간극으로부터 연소용 기체가 누설되지만, 이 누설되는 연소용 기체는, 배출 장치 (14) 에 의해 내연 기관 경로 내에 배출된다. 그 때문에, 보조 블로어 (13) 에 있어서의 비접촉 시일 (96) 의 간극으로부터, 엔진 본체 (11) 가 설치된 기관실로의 연소용 기체에 포함되는 배기 가스의 누설을 방지할 수 있다.

제 1 실시형태의 선박용 디젤 엔진에서는, 내연 기관 경로로서, 공기를 소기 트렁크 (22) 에 공급하는 흡입 라인 (G3) 으로 하고 있다. 따라서, 보조 블로어 (13) 에 있어서의 비접촉 시일 (96) 의 간극으로부터 누설되는 연소용 기체는, 배출 장치 (14) 에 의해 흡입 라인 (G3) 으로부터 소기 트렁크 (22) 로 배출되게 되어, 기관실로의 배기 가스의 누설을 방지할 수 있다. 또, 보조 블로어 (13) 와 흡입 라인 (G3) 은, 동일한 급기 계통으로 비교적 가까운 위치에 배치되기 때문에, 배출 라인 (101) 을 짧게 할 수 있어, 장치의 대형화나 고비용화를 억제할 수 있다.

제 1 실시형태의 선박용 디젤 엔진에서는, 배출 장치 (14) 는, 컴프레서 (31) 의 흡입측에 접속되는 흡입 라인 (G3) 으로 연소용 기체를 배출한다. 따라서, 보조 블로어 (13) 에 있어서의 비접촉 시일 (96) 의 간극으로부터 누설되는 연소용 기체는, 배출 장치 (14) 에 의해 컴프레서 (31) 의 흡입측에 접속되는 흡입 라인 (G3) 으로 배출되게 되어, 흡입 라인 (G3) 에 작용하는 부압에 의해 연소용 기체를 효율적으로 흡입 라인 (G3) 으로 배출하여 기관실로의 배기 가스의 누설을 방지할 수 있다.

[제 2 실시형태]

도 5 는, 제 2 실시형태의 선박용 디젤 엔진을 나타내는 개략 구성도, 도 6 은, 제 2 실시형태의 변형예의 선박용 디젤 엔진을 나타내는 개략 구성도이다. 또한, 상기 서술한 실시형태와 동일한 기능을 갖는 부재에는, 동일한 부호를 붙여 상세한 설명은 생략한다.

제 2 실시형태에 있어서, 도 4 및 도 5 에 나타내는 바와 같이, 배출 장치 (14A) 는, 보조 블로어 (13) 의 케이싱 (91) 내로부터 비접촉 시일 (96) 의 간극을 통해서 공간부 (97) 에 누설되고, 가스 배출구 (99) 로부터 배출되는 연소용 기체를 내연 기관 경로 내에 배출하는 것이다. 제 2 실시형태에서는, 이 내연 기관 경로는, 배기 매니폴드 (23) 로부터 배출되는 배기 가스를 외부에 배출하는 배기 라인 (G4) 이다.

과급기 (15) 는, 컴프레서 (31) 와 터빈 (32) 을 구비하고, 배기 라인 (G2) 은, 일단부가 배기 매니폴드 (23) 에 접속되고, 타단부가 터빈 (32) 의 유입측에 접속되어 있다. 또, 배기 라인 (G4) 은, 일단부가 터빈 (32) 의 배출측에 접속되고, 타단부가 굴뚝 (도시 생략) 에 접속되어 있다. 배출 장치 (14A) 는, 배출 라인 (111) 을 구비하고 있다. 배출 라인 (111) 은, 일단부가 보조 블로어 (13) 의 가스 배출구 (99) 에 접속되고, 타단부가 터빈 (32) 의 배출측의 배기 라인 (G4) 에 접속되어 있다. 배기 라인 (G4) 은, 급기 라인 (G1) 보다 압력이 낮기 때문에, 공간부 (97) 의 연소용 기체가 배출 라인 (111) 을 통과하여 배기 라인 (G4) 으로 흐르는 흐름이 발생한다.

EGR 시스템 (12) 은, 엔진 본체 (11) 의 배기 매니폴드 (23) 로부터 배기 라인 (G2, G4) 에 배출된 배기 가스의 일부를 배기 가스 재순환 라인 (G5, G6, G7, G8) 을 통해서 급기 라인 (G1) 으로부터 소기 트렁크 (22) 로 되돌리고 있다. 이 때, 보조 블로어 (13) 에서, 케이싱 (91) 내의 연소용 기체의 일부가 비접촉 시일 (96) 과 구동축 (64a) 의 외주면의 간극으로부터 공간부 (97) 에 누설된다. 그리고, 가스 배출구 (99) 로부터 배출 장치 (14A) 의 배출 라인 (111) 을 통해서 배기 라인 (G4) 에 배출된다. 그 때문에, 연소용 기체에 포함되는 배기 가스가, 엔진 본체 (11) 가 설치되는 기관실에 누설되는 것이 방지된다.

또, 제 2 실시형태의 변형예에 있어서, 도 4 및 도 6 에 나타내는 바와 같이, 배출 장치 (14B) 는, 보조 블로어 (13) 의 케이싱 (91) 내로부터 비접촉 시일 (96) 의 간극을 통해서 공간부 (97) 에 누설되고, 가스 배출구 (99) 로부터 배출되는 연소용 기체를 내연 기관 경로 내에 배출하는 것이다. 제 2 실시형태의 변형예에서는, 이 내연 기관 경로는, 배기 매니폴드 (23) 로부터 배출되는 배기 가스를 외부에 배출하는 배기 라인 (G2) 이다.

배출 장치 (14B) 는, 배출 라인 (121) 을 구비하고 있다. 배출 라인 (121) 은, 일단부가 보조 블로어 (13) 의 가스 배출구 (99) 에 접속되고, 타단부가 터빈 (32) 의 유입측의 배기 라인 (G2) 에 접속되어 있다. 배기 라인 (G2) 은, 급기 라인 (G1) 보다 압력이 낮기 때문에, 공간부 (97) 의 연소용 기체가 배출 라인 (121) 을 통과하여 배기 라인 (G2) 으로 흐르는 흐름이 발생한다.

EGR 시스템 (12) 은, 엔진 본체 (11) 의 배기 매니폴드 (23) 로부터 배기 라인 (G2, G4) 에 배출된 배기 가스의 일부를 배기 가스 재순환 라인 (G5, G6, G7, G8) 을 통해서 급기 라인 (G1) 으로부터 소기 트렁크 (22) 로 되돌리고 있다. 이 때, 보조 블로어 (13) 에서, 케이싱 (91) 내의 연소용 기체의 일부가 비접촉 시일 (96) 과 구동축 (64a) 의 외주면의 간극으로부터 공간부 (97) 에 누설된다. 그리고, 가스 배출구 (99) 로부터 배출 장치 (14B) 의 배출 라인 (121) 을 통해서 배기 라인 (G2) 에 배출된다. 그 때문에, 연소용 기체에 포함되는 배기 가스가, 엔진 본체 (11) 가 설치되는 기관실에 누설되는 것이 방지된다.

이와 같이 제 2 실시형태의 내연 기관에서는, 보조 블로어 (13) 에 있어서의 비접촉 시일 (96) 의 간극 (회전축부) 으로부터 누설되는 연소용 기체를 내연 기관 경로 내에 배출하는 배출 장치 (14A, 14B) 를 형성하고, 내연 기관 경로를 배기 매니폴드 (23) 로부터의 배기 가스를 외부에 배출하는 배기 라인 (G2, G4) 으로 하고 있다.

따라서, 보조 블로어 (13) 에 있어서의 비접촉 시일 (96) 의 간극으로부터 누설되는 연소용 기체는, 배출 장치 (14A, 14B) 에 의해 배기 라인 (G2, G4) 으로부터 대기에 배출되게 되어, 기관실로의 배기 가스의 누설을 방지할 수 있다. 또, 배기 가스가 혼입한 연소용 기체를 배기 라인 (G2, G4) 으로부터 대기에 배출하기 때문에, 선박용 디젤 엔진 (10) 의 연소에 영향을 주는 일이 없다.

제 2 실시형태의 내연 기관에서는, 배출 장치 (14A) 는, 터빈 (32) 의 배출측의 배기 라인 (G4) 에 연소용 기체를 배출한다. 따라서, 보조 블로어 (13) 에 있어서의 비접촉 시일 (96) 의 간극으로부터 누설되는 연소용 기체는, 배출 장치 (14A) 에 의해 배기 라인 (G4) 에 배출되게 되어, 기관실로의 배기 가스의 누설을 방지할 수 있다.

제 2 실시형태의 내연 기관에서는, 배출 장치 (14B) 는, 배기 매니폴드 (23) 와 터빈 (32) 의 유입측의 사이에 형성되는 배기 라인 (G2) 에 연소용 기체를 배출한다. 따라서, 보조 블로어 (13) 에 있어서의 비접촉 시일 (96) 의 간극으로부터 누설되는 연소용 기체는, 배출 장치 (14B) 에 의해 배기 라인 (G2) 에 배출되게 되어, 기관실로의 배기 가스의 누설을 방지할 수 있다. 또, 보조 블로어 (13) 와 터빈 (32) 의 유입측의 배기 라인 (G2) 은, 엔진 본체 (11) 에 가까운 위치에 배치되기 때문에, 배출 라인 (121) 을 짧게 할 수 있고, 장치의 대형화나 고비용화를 억제할 수 있다.

[제 3 실시형태]

도 7 은, 제 3 실시형태의 선박용 디젤 엔진을 나타내는 개략 구성도, 도 8 은, 제 3 실시형태의 변형예의 선박용 디젤 엔진을 나타내는 개략 구성도이다. 또한, 상기 서술한 실시형태와 동일한 기능을 갖는 부재에는, 동일한 부호를 붙여 상세한 설명은 생략한다.

제 3 실시형태에 있어서, 도 4 및 도 7 에 나타내는 바와 같이, 배출 장치 (14C) 는, 보조 블로어 (13) 의 케이싱 (91) 내로부터 비접촉 시일 (96) 의 간극을 통해서 공간부 (97) 에 누설되고, 가스 배출구 (99) 로부터 배출되는 연소용 기체를 내연 기관 경로 내에 배출하는 것이다. 제 3 실시형태에서는, 이 내연 기관 경로는, 급기 계통에서 발생한 드레인수를 외부에 배출하는 드레인수 배출 라인이다.

급기 라인 (G1) 은, 에어 쿨러 (46) 가 형성되어 있다. 에어 쿨러 (46) 는, 컴프레서 (31) 에 의해 압축되어 고온이 된 연소용 기체를 냉각시키는 것이다. 이 에어 쿨러 (46) 는, 고온의 연소용 혼합 가스를 냉각시킴으로써 온도와 압력이 저하되기 때문에, 함유하는 수증기가 응축하여 응축수 (드레인수) 가 발생한다. 선박 내에는, 드레인수 탱크 (131) 가 형성되어 있다. 에어 쿨러 (46) 는, 발생한 드레인수를 배출하는 드레인수 배출 라인 (132) 의 일단부가 접속되고, 드레인수 배출 라인 (132) 의 타단부가 드레인수 탱크 (131) 에 접속되어 있다. 드레인수 배출 라인 (132) 은, 조임부로서의 오리피스 (133) 가 형성되어 있다. 그리고, 드레인수 탱크 (131) 는, 드레인수로부터 엔진 본체 (11) 의 윤활유나 시스템유 등의 유분을 제거하는 처리 장치 (도시 생략) 가 형성됨과 함께, 대기 방출 라인 (134) 의 기단부가 형성되어 있고, 이 대기 방출 라인 (134) 은, 타단부가 선체의 갑판에 개방되어 있다.

배출 장치 (14C) 는, 배출 라인 (135) 을 구비하고 있다. 배출 라인 (135) 은, 일단부가 보조 블로어 (13) 의 가스 배출구 (99) 에 접속되고, 타단부가 드레인수 배출 라인 (132) 에 있어서의 오리피스 (133) 보다 하류측 (드레인수 탱크 (131) 측) 에 접속되어 있다.

EGR 시스템 (12) 은, 엔진 본체 (11) 의 배기 매니폴드 (23) 로부터 배기 라인 (G2, G4) 에 배출된 배기 가스의 일부를 배기 가스 재순환 라인 (G5, G6, G7, G8) 을 통해서 급기 라인 (G1) 으로부터 소기 트렁크 (22) 로 되돌리고 있다. 이 때, 보조 블로어 (13) 에서, 케이싱 (91) 내의 연소용 기체의 일부가 비접촉 시일 (96) 과 구동축 (64a) 의 외주면의 간극으로부터 공간부 (97) 에 누설된다. 그리고, 가스 배출구 (99) 로부터 배출 장치 (14C) 의 배출 라인 (135) 을 통하고 드레인수 배출 라인 (132) 을 통해서 드레인수 탱크 (131) 에 배출된다. 드레인수 탱크 (131) 에 배출된 연소용 기체는, 대기 방출 라인 (134) 으로부터 외부로 배출된다. 그 때문에, 연소용 기체에 포함되는 배기 가스가, 엔진 본체 (11) 가 설치되는 기관실에 누설되는 것이 방지된다.

또, 제 3 실시형태의 변형예에 있어서, 도 4 및 도 8 에 나타내는 바와 같이, 배출 장치 (14D) 는, 보조 블로어 (13) 의 케이싱 (91) 내로부터 비접촉 시일 (96) 의 간극을 통해서 공간부 (97) 에 누설되고, 가스 배출구 (99) 로부터 배출되는 연소용 기체를 내연 기관 경로 내에 배출하는 것이다. 제 3 실시형태의 변형예에서는, 이 내연 기관 경로는, 급기 계통에서 발생한 드레인수를 외부에 배출하는 드레인수 배출 라인이다.

소기 트렁크 (22) 는, 연소용 기체에 엔진 본체 (11) 의 윤활유나 시스템유 등의 유분이 수반하기 때문에, 이 유분 등이 혼입한 드레인이 모인다. 선박 내에는, 드레인수 탱크 (141) 가 형성되어 있다. 소기 트렁크 (22) 는, 발생한 드레인을 배출하는 드레인수 배출 라인 (142) 의 일단부가 접속되고, 드레인수 배출 라인 (142) 의 타단부가 드레인수 탱크 (141) 에 접속되어 있다. 드레인수 배출 라인 (142) 은, 조임부로서의 오리피스 (143) 가 형성되어 있다. 그리고, 드레인수 탱크 (141) 는, 대기 방출 라인 (144) 의 기단부가 형성되어 있고, 이 대기 방출 라인 (144) 은, 타단부가 선체의 갑판에 개방되어 있다.

배출 장치 (14D) 는, 배출 라인 (145) 을 구비하고 있다. 배출 라인 (145) 은, 일단부가 보조 블로어 (13) 의 가스 배출구 (99) 에 접속되고, 타단부가 드레인수 배출 라인 (142) 에 있어서의 오리피스 (143) 보다 하류측 (드레인수 탱크 (141) 측) 에 접속되어 있다.

EGR 시스템 (12) 은, 엔진 본체 (11) 의 배기 매니폴드 (23) 로부터 배기 라인 (G2, G4) 에 배출된 배기 가스의 일부를 배기 가스 재순환 라인 (G5, G6, G7, G8) 을 통해서 급기 라인 (G1) 으로부터 소기 트렁크 (22) 로 되돌리고 있다. 이 때, 보조 블로어 (13) 에서, 케이싱 (91) 내의 연소용 기체의 일부가 비접촉 시일 (96) 과 구동축 (64a) 의 외주면의 간극으로부터 공간부 (97) 에 누설된다. 그리고, 가스 배출구 (99) 로부터 배출 장치 (14D) 의 배출 라인 (145) 을 통하고 드레인수 배출 라인 (142) 을 통해서 드레인수 탱크 (141) 에 배출된다. 드레인수 탱크 (141) 에 배출된 연소용 기체는, 대기 방출 라인 (144) 으로부터 외부로 배출된다. 그 때문에, 연소용 기체에 포함되는 배기 가스가, 엔진 본체 (11) 가 설치되는 기관실에 누설되는 것이 방지된다.

이와 같이 제 3 실시형태의 내연 기관에서는, 보조 블로어 (13) 에 있어서의 비접촉 시일 (96) 의 간극 (회전축부) 으로부터 누설되는 연소용 기체를 내연 기관 경로 내에 배출하는 배출 장치 (14C, 14D) 를 형성하고, 내연 기관 경로를 드레인수 배출 라인 (132, 142) 으로 하고 있다.

따라서, 보조 블로어 (13) 에 있어서의 비접촉 시일 (96) 의 간극으로부터 누설되는 연소용 기체는, 배출 장치 (14C, 14D) 에 의해 드레인수 배출 라인 (132, 142) 에 배출되게 되어, 기관실로의 배기 가스의 누설을 방지할 수 있다.

제 3 실시형태의 내연 기관에서는, 배출 장치 (14C) 는, 에어 쿨러 (46) 의 응축수를 배출하는 드레인수 배출 라인 (132) 에 연소용 기체를 배출한다. 따라서, 연소용 기체는, 드레인수 배출 라인 (132) 으로부터 드레인수 탱크 (131) 에 모이고, 대기 방출 라인 (134) 에 의해 대기 방출되기 때문에, 엔진 본체 (11) 의 급기계나 배기계에 영향을 주는 일 없이, 안전하게 배출할 수 있다.

제 3 실시형태의 내연 기관에서는, 배출 장치 (14D) 는, 소기 트렁크 (22) 의 드레인을 배출하는 드레인수 배출 라인 (142) 에 연소용 기체를 배출한다. 따라서, 연소용 기체는, 드레인수 배출 라인 (142) 으로부터 드레인수 탱크 (141) 에 모이고, 대기 방출 라인 (144) 에 의해 대기 방출되기 때문에, 엔진 본체 (11) 의 급기계나 배기계에 영향을 주는 일 없이, 안전하게 배출할 수 있다.

제 3 실시형태의 내연 기관에서는, 드레인수 배출 라인 (132, 142) 에 조임부로서의 오리피스 (133, 143) 를 형성하고, 배출 라인 (135, 145) 을 드레인수 배출 라인 (132, 142) 에 있어서의 오리피스 (133, 143) 보다 하류측 (드레인수 탱크 (131) 측) 에 연소용 기체를 배출한다. 따라서, 드레인수 배출 라인 (132, 142) 은, 오리피스 (133, 143) 에 의해 하류측의 압력이 저하되어 대기압 가까이로 조정되게 되고, 보조 블로어 (13) 에 있어서의 비접촉 시일 (96) 의 간극으로부터 드레인수 배출 라인 (132, 142) 으로부터의 가스가 역류되는 것이 방지되어, 보조 블로어 (13) 의 손상을 방지할 수 있다.

[제 4 실시형태]

도 9 는, 제 4 실시형태의 선박용 디젤 엔진을 나타내는 개략 구성도이다. 또한, 상기 서술한 실시형태와 동일한 기능을 갖는 부재에는, 동일한 부호를 붙여 상세한 설명은 생략한다.

제 4 실시형태에 있어서, 도 4 및 도 9 에 나타내는 바와 같이, 배출 장치 (14E) 는, 보조 블로어 (13) 의 케이싱 (91) 내로부터 비접촉 시일 (96) 의 간극을 통해서 공간부 (97) 에 누설되고, 가스 배출구 (99) 로부터 배출되는 연소용 기체를 내연 기관 경로 내에 배출하는 것이다. 제 4 실시형태에서는, 이 내연 기관 경로는, 처리수 탱크의 대기 방출 라인이다.

선박 내에는, 해수나 각종 처리수 등을 저류하는 저류 탱크 (처리 탱크) (151) 가 형성되어 있다. 이 저류 탱크 (151) 는, 대기 방출 라인 (152) 의 기단부가 형성되어 있고, 이 대기 방출 라인 (152) 은, 타단부가 선체의 갑판에 개방되어 있다. 배출 장치 (14E) 는, 배출 라인 (153) 을 구비하고 있다. 배출 라인 (153) 은, 일단부가 보조 블로어 (13) 의 가스 배출구 (99) 에 접속되고, 타단부가 대기 방출 라인 (152) 에 접속되어 있다.

EGR 시스템 (12) 의 작동시, 보조 블로어 (13) 에서, 케이싱 (91) 내의 연소용 기체의 일부가 비접촉 시일 (96) 과 구동축 (64a) 의 외주면의 간극으로부터 공간부 (97) 에 누설된다. 그리고, 가스 배출구 (99) 로부터 배출 장치 (14E) 의 배출 라인 (153) 을 통해서 대기 방출 라인 (152) 에 배출되고, 그 후, 외부에 배출된다. 그 때문에, 연소용 기체에 포함되는 배기 가스가, 엔진 본체 (11) 가 설치되는 기관실에 누설되는 것이 방지된다.

이와 같이 제 4 실시형태의 내연 기관에서는, 보조 블로어 (13) 에 있어서의 비접촉 시일 (96) 의 간극 (회전축부) 으로부터 누설되는 연소용 기체를 내연 기관 경로 내에 배출하는 배출 장치 (14E) 를 형성하고, 내연 기관 경로를 처리수가 저류되는 저류 탱크 (151) 의 대기 방출 라인 (152) 으로 하고 있다.

따라서, 보조 블로어 (13) 에 있어서의 비접촉 시일 (96) 의 간극으로부터 누설되는 연소용 기체는, 배출 장치 (14E) 에 의해 대기 방출 라인 (152) 으로부터 대기에 배출되게 되어, 기관실로의 배기 가스의 누설을 방지할 수 있다. 또, 기존의 처리수의 저류 탱크 (151) 에 접속된 대기 방출 라인 (152) 에 배출하기 때문에, 설비의 대형화나 고비용화를 억제할 수 있다.

[제 5 실시형태]

도 10 은, 제 5 실시형태의 선박용 디젤 엔진을 나타내는 개략 구성도이다. 또한, 상기 서술한 실시형태와 동일한 기능을 갖는 부재에는, 동일한 부호를 붙여 상세한 설명은 생략한다.

제 5 실시형태에 있어서, 도 4 및 도 10 에 나타내는 바와 같이, 배출 장치 (14F) 는, 보조 블로어 (13) 의 케이싱 (91) 내로부터 비접촉 시일 (96) 의 간극을 통해서 공간부 (97) 에 누설되고, 가스 배출구 (99) 로부터 배출되는 연소용 기체를 내연 기관 경로 내에 배출하는 것이다. 제 5 실시형태에서는, 이 내연 기관 경로는, 에어 쿨러 (46) 에서 발생한 드레인수를 드레인수 탱크에 배출하는 드레인수 배출 라인이다.

급기 라인 (G1) 은, 에어 쿨러 (46) 가 형성되어 있다. 에어 쿨러 (46) 는, 컴프레서 (31) 에 의해 압축되어 고온이 된 연소용 기체를 냉각시키는 것이다. 이 에어 쿨러 (46) 는, 고온의 연소용 혼합 가스를 냉각시킴으로써 온도와 압력이 저하되기 때문에, 함유하는 수증기가 응축하여 응축수 (드레인수) 가 발생한다. 선박 내에는, 드레인수 탱크 (메이크업 워터 탱크) (161) 가 형성되어 있다. 에어 쿨러 (46) 는, 발생한 드레인수를 배출하는 드레인수 배출 라인 (162) 의 일단부가 접속되고, 드레인수 배출 라인 (162) 의 타단부가 드레인수 탱크 (161) 에 접속되어 있다. 드레인수 배출 라인 (162) 은, 기수 (氣水) 분리기로서의 에어 트랩 (163) 이 형성되어 있다. 드레인수 탱크 (161) 는, 하부에 급수 라인 (164) 의 일단부가 접속되고, 급수 라인 (164) 의 타단부가 스크러버 (42) 에 접속 연결되어 있고, 드레인수 탱크 (161) 의 저류수가 이 급수 라인 (164) 을 통해서 스크러버 (42) 에 공급된다. 그리고, 드레인수 탱크 (161) 는, 대기 방출 라인 (165) 의 기단부가 형성되어 있고, 이 대기 방출 라인 (165) 은, 타단부가 선체의 갑판에 개방되어 있다.

배출 장치 (14F) 는, 배출 라인 (166) 을 구비하고 있다. 배출 라인 (166) 은, 일단부가 보조 블로어 (13) 의 가스 배출구 (99) 에 접속되고, 타단부가 드레인수 배출 라인 (162) 에 있어서의 에어 트랩 (163) 보다 하류측 (드레인수 탱크 (161) 측) 에 접속되어 있다.

EGR 시스템 (12) 은, 엔진 본체 (11) 의 배기 매니폴드 (23) 로부터 배기 라인 (G2, G4) 에 배출된 배기 가스의 일부를 배기 가스 재순환 라인 (G5, G6, G7, G8) 을 통해서 급기 라인 (G1) 으로부터 소기 트렁크 (22) 로 되돌리고 있다. 이 때, 보조 블로어 (13) 에서, 케이싱 (91) 내의 연소용 기체의 일부가 비접촉 시일 (96) 과 구동축 (64a) 의 외주면의 간극으로부터 공간부 (97) 에 누설된다. 그리고, 가스 배출구 (99) 로부터 배출 장치 (14F) 의 배출 라인 (166) 을 통하고 드레인수 배출 라인 (162) 을 통해서 드레인수 탱크 (161) 에 배출된다. 드레인수 탱크 (161) 에 배출된 연소용 기체는, 대기 방출 라인 (165) 으로부터 외부로 배출된다. 그 때문에, 연소용 기체에 포함되는 배기 가스가, 엔진 본체 (11) 가 설치되는 기관실에 누설되는 것이 방지된다.

이와 같이 제 5 실시형태의 내연 기관에서는, 보조 블로어 (13) 에 있어서의 비접촉 시일 (96) 의 간극 (회전축부) 으로부터 누설되는 연소용 기체를 내연 기관 경로 내에 배출하는 배출 장치 (14F) 를 형성하고, 내연 기관 경로를 드레인수 배출 라인 (162) 에 있어서의 에어 트랩 (163) 보다 하류측으로 하고 있다.

따라서, 보조 블로어 (13) 에 있어서의 비접촉 시일 (96) 의 간극으로부터 누설되는 연소용 기체는, 배출 장치 (14F) 에 의해 드레인수 배출 라인 (162) 에 배출되게 되어, 기관실로의 배기 가스의 누설을 방지할 수 있다. 또, 드레인수 배출 라인 (162) 은, 에어 트랩 (163) 에 의해 하류측의 드레인수 배출 라인 (162) 의 압력이 대기압 가까이로 조정되게 되어, 보조 블로어 (13) 에 있어서의 비접촉 시일 (96) 의 간극에 드레인수 배출 라인 (162) 의 가스가 역류하는 것이 억제되어, 누설되는 연소용 기체의 증가를 방지할 수 있다.

[제 6 실시형태]

도 11 은, 제 6 실시형태의 선박용 디젤 엔진을 나타내는 개략 구성도, 도 12 는, 제 6 실시형태의 변형예의 선박용 디젤 엔진을 나타내는 개략 구성도이다. 또한, 상기 서술한 실시형태와 동일한 기능을 갖는 부재에는, 동일한 부호를 붙여 상세한 설명은 생략한다.

제 6 실시형태에 있어서, 도 4 및 도 11 에 나타내는 바와 같이, 배출 장치 (14G) 는, 보조 블로어 (13) 의 케이싱 (91) 내로부터 비접촉 시일 (96) 의 간극을 통해서 공간부 (97) 에 누설되고, 가스 배출구 (99) 로부터 배출되는 연소용 기체를 내연 기관 경로 내에 배출하는 것이다. 제 6 실시형태에서는, 이 내연 기관 경로는, 배기 가스의 일부를 연소용 기체로서 소기 트렁크 (22) 에 재순환하는 배기 가스 재순환 라인 (G8) 이다.

EGR 시스템 (12) 은, 배기 가스 재순환 라인 (G5, G6, G7, G8) 에, EGR 입구 밸브 (41), 스크러버 (42), 데미스터 유닛 (43), EGR 블로어 (44), EGR 출구 밸브 (45) 가 형성되어 구성되어 있다. 과급기 (15) 는, 컴프레서 (31) 와 터빈 (32) 으로 구성되어 있다. 배기 가스 재순환 라인 (G8) 은, 상류단에 EGR 블로어 (44) 가 접속되고, 하류단이 컴프레서 (31) 의 흡입측에 접속되어 있다. 배출 장치 (14G) 는, 배출 라인 (171) 을 구비하고 있다. 배출 라인 (171) 은, 일단부가 보조 블로어 (13) 의 가스 배출구 (99) 에 접속되고, 타단부가 배기 가스 재순환 라인 (G8) 에 있어서의 EGR 출구 밸브 (45) 보다 하류측에 접속되어 있다. 배기 가스 재순환 라인 (G8) 은, 컴프레서 (31) 에 의해 흡인력이 작용하여, 공간부 (97) 의 연소용 기체가 배출 라인 (171) 을 통과하여 배기 가스 재순환 라인 (G8) 으로 흐르는 흐름이 발생한다.

그리고, EGR 시스템 (12) 은, 엔진 본체 (11) 의 배기 매니폴드 (23) 로부터 배기 라인 (G2, G4) 에 배출된 배기 가스의 일부를 배기 가스 재순환 라인 (G5, G6, G7, G8) 을 통해서 급기 라인 (G1) 으로부터 소기 트렁크 (22) 로 되돌리고 있다. 이 때, 보조 블로어 (13) 에서, 케이싱 (91) 내의 연소용 기체의 일부가 비접촉 시일 (96) 과 구동축 (64a) 의 외주면의 간극으로부터 공간부 (97) 에 누설된다. 그리고, 가스 배출구 (99) 로부터 배출 장치 (14G) 의 배출 라인 (171) 을 통해서 배기 가스 재순환 라인 (G8) 에 배출된다. 그 때문에, 연소용 기체에 포함되는 배기 가스가, 엔진 본체 (11) 가 설치되는 기관실에 누설되는 것이 방지된다.

또, 제 6 실시형태의 변형예에 있어서, 도 4 및 도 12 에 나타내는 바와 같이, 배출 장치 (14H) 는, 보조 블로어 (13) 의 케이싱 (91) 내로부터 비접촉 시일 (96) 의 간극을 통해서 공간부 (97) 에 누설되고, 가스 배출구 (99) 로부터 배출되는 연소용 기체를 내연 기관 경로 내에 배출하는 것이다. 제 6 실시형태의 변형예에서는, 이 내연 기관 경로는, 배기 가스의 일부를 연소용 기체로서 소기 트렁크 (22) 에 재순환하는 배기 가스 재순환 라인 (G6) 이다.

배출 장치 (14G) 는, 배출 라인 (181) 을 구비하고 있다. 배출 라인 (181) 은, 일단부가 보조 블로어 (13) 의 가스 배출구 (99) 에 접속되고, 타단부가 배기 가스 재순환 라인 (G6) 에 있어서의 스크러버 (42) 와 데미스터 유닛 (43) 사이에 접속되어 있다. 배기 가스 재순환 라인 (G6) 은, EGR 블로어 (44) 에 의해 흡인력이 작용하여, 공간부 (97) 의 연소용 기체가 배출 라인 (181) 을 통과하여 배기 가스 재순환 라인 (G6) 으로 흐르는 흐름이 발생한다.

그리고, EGR 시스템 (12) 은, 엔진 본체 (11) 의 배기 매니폴드 (23) 로부터 배기 라인 (G2, G4) 에 배출된 배기 가스의 일부를 배기 가스 재순환 라인 (G5, G6, G7, G8) 을 통해서 급기 라인 (G1) 으로부터 소기 트렁크 (22) 로 되돌리고 있다. 이 때, 보조 블로어 (13) 에서, 케이싱 (91) 내의 연소용 기체의 일부가 비접촉 시일 (96) 과 구동축 (64a) 의 외주면의 간극으로부터 공간부 (97) 에 누설된다. 그리고, 가스 배출구 (99) 로부터 배출 장치 (14H) 의 배출 라인 (181) 을 통해서 배기 가스 재순환 라인 (G6) 에 배출된다. 그 때문에, 연소용 기체에 포함되는 배기 가스가, 엔진 본체 (11) 가 설치되는 기관실에 누설되는 것이 방지된다.

이와 같이 제 6 실시형태의 내연 기관에서는, 보조 블로어 (13) 에 있어서의 비접촉 시일 (96) 의 간극 (회전축부) 으로부터 누설되는 연소용 기체를 내연 기관 경로 내에 배출하는 배출 장치 (14G, 14H) 를 형성하고, 내연 기관 경로를, 배기 가스의 일부를 연소용 기체로서 소기 트렁크 (22) 에 재순환하는 배기 가스 재순환 라인 (G6, G8) 으로 하고 있다.

따라서, 보조 블로어 (13) 에 있어서의 비접촉 시일 (96) 의 간극으로부터 누설되는 연소용 기체는, 배출 장치 (14G, 14H) 에 의해 배기 가스 재순환 라인 (G6, G8) 에 배출되게 되어, 기관실로의 배기 가스의 누설을 방지할 수 있다. 또, 연소용 기체를 배기 가스 재순환 라인 (G6, G8) 에 배출하기 때문에, 연소용 기체를 효율적으로 사용할 수 있다.

제 6 실시형태의 내연 기관에서는, 배출 장치 (14G) 는, EGR 블로어 (44) 와 터빈 (32) 의 유입측의 사이에 형성되는 배기 가스 재순환 라인 (G8) 에 연소용 기체를 배출한다. 따라서, 보조 블로어 (13) 에 있어서의 비접촉 시일 (96) 의 간극으로부터 누설되는 연소용 기체는, 배출 장치 (14G) 에 의해 EGR 블로어 (44) 와 터빈 (32) 의 유입측의 사이의 배기 가스 재순환 라인 (G8) 에 배출되게 되어, 기관실로의 배기 가스의 누설을 방지할 수 있다. 또, 보조 블로어 (13) 와 이 배기 가스 재순환 라인 (G8) 은, 동일한 급기 계통으로 비교적 가까운 위치에 배치되기 때문에, 배출 라인 (171) 을 짧게 할 수 있어, 장치의 대형화나 고비용화를 억제할 수 있다. 또한, 터빈 (32) 에 의해 배기 가스 재순환 라인 (G8) 에 작용하는 부압에 의해 연소용 기체를 효율적으로 배기 가스 재순환 라인 (G8) 으로 배출하여 기관실로의 배기 가스의 누설을 방지할 수 있다.

제 6 실시형태의 내연 기관에서는, 배출 장치 (14H) 는, 스크러버 (42) 와 데미스터 유닛 (43) 사이에 형성되는 배기 가스 재순환 라인 (G6) 에 연소용 기체를 배출한다. 따라서, 보조 블로어 (13) 에 있어서의 비접촉 시일 (96) 의 간극으로부터 누설되는 연소용 기체는, 배출 장치 (14H) 에 의해 스크러버 (42) 와 데미스터 유닛 (43) 사이의 배기 가스 재순환 라인 (G6) 에 배출되게 되어, 기관실로의 배기 가스의 누설을 방지할 수 있다. 또, 이 배기 가스 재순환 라인 (G6) 에 작용하는 부압에 의해 연소용 기체를 효율적으로 배기 가스 재순환 라인 (G6) 으로 배출하여 기관실로의 배기 가스의 누설을 방지할 수 있다.

[제 7 실시형태]

도 13 은, 제 7 실시형태의 선박용 디젤 엔진을 나타내는 개략 구성도이다. 또한, 상기 서술한 실시형태와 동일한 기능을 갖는 부재에는, 동일한 부호를 붙여 상세한 설명은 생략한다.

제 7 실시형태에서, 도 13 에 나타내는 바와 같이, 선박용 디젤 엔진 (내연 기관) (10A) 은, 엔진 본체 (11) 와, 고압 EGR 시스템 (배기 가스 재순환 장치) (12A) 과, 보조 블로어 (13) 와, 배출 장치 (14I) 를 구비하고 있다.

배출 장치 (14I) 는, 도 4 및 도 13 에 나타내는 바와 같이, 보조 블로어 (13) 의 케이싱 (91) 내로부터 비접촉 시일 (96) 의 간극을 통해서 공간부 (97) 에 누설되고, 가스 배출구 (99) 로부터 배출되는 연소용 기체를 내연 기관 경로 내에 배출하는 것이다. 제 7 실시형태에서는, 이 내연 기관 경로는, 고압 EGR 시스템 (12A) 에 있어서의 배기 가스 재순환 라인 (G8) 이다.

고압 EGR 시스템 (12A) 은, 배기 가스 재순환 라인 (G5, G6, G7, G8) 과, EGR 입구 밸브 (41) 와, 스크러버 (42) 와, 데미스터 유닛 (43) 과, EGR 블로어 (44) 와, EGR 출구 밸브 (45) 를 구비하고 있다. 이 고압 EGR 시스템 (12A) 은, 엔진 본체 (11) 로부터 배출된 배기 가스의 일부를 공기와 혼합한 후, 과급기 (15) 에 의해 압축하여 연소용 기체로서 엔진 본체 (11) 에 재순환시킴으로써, 연소에 의한 NOx 의 생성을 억제하는 것이다. 그리고, 본 실시형태에서는, 터빈 (32) 의 상류측의 배기 라인 (G2) 으로부터 배기 가스의 일부를 추기하도록 한 고압 EGR 시스템 (12A) 을 적용하고 있다.

배출 장치 (14I) 는, 배출 라인 (191) 을 구비하고 있다. 배출 라인 (191) 은, 일단부가 보조 블로어 (13) 의 가스 배출구 (99) 에 접속되고, 타단부가 배기 가스 재순환 라인 (G8) 에 있어서의 EGR 출구 밸브 (45) 보다 하류측에 접속되어 있다.

그리고, 고압 EGR 시스템 (12A) 은, 엔진 본체 (11) 의 배기 매니폴드 (23) 로부터 배기 라인 (G2, G4) 에 배출된 배기 가스의 일부를 배기 가스 재순환 라인 (G5, G6, G7, G8) 을 통해서 급기 라인 (G1) 으로부터 소기 트렁크 (22) 로 되돌리고 있다. 이 때, 보조 블로어 (13) 에서, 케이싱 (91) 내의 연소용 기체의 일부가 비접촉 시일 (96) 과 구동축 (64a) 의 외주면의 간극으로부터 공간부 (97) 에 누설된다. 그리고, 가스 배출구 (99) 로부터 배출 장치 (14I) 의 배출 라인 (191) 을 통해서 배기 가스 재순환 라인 (G8) 에 배출된다. 그 때문에, 연소용 기체에 포함되는 배기 가스가, 엔진 본체 (11) 가 설치되는 기관실에 누설되는 것이 방지된다.

이와 같이 제 7 실시형태의 내연 기관에서는, 보조 블로어 (13) 에 있어서의 비접촉 시일 (96) 의 간극 (회전축부) 으로부터 누설되는 연소용 기체를 내연 기관 경로 내에 배출하는 배출 장치 (14I) 를 형성하고, 내연 기관 경로를, 배기 가스의 일부를 연소용 기체로서 소기 트렁크 (22) 에 재순환하는 배기 가스 재순환 라인 (G8) 으로 하고 있다.

따라서, 보조 블로어 (13) 에 있어서의 비접촉 시일 (96) 의 간극으로부터 누설되는 연소용 기체는, 배출 장치 (14I) 에 의해 배기 가스 재순환 라인 (G8) 에 배출되게 되어, 기관실로의 배기 가스의 누설을 방지할 수 있다. 또, 연소용 기체를 고압 EGR 시스템 (12A) 의 배기 가스 재순환 라인 (G8) 에 배출하기 때문에, 연소용 기체를 효율적으로 사용할 수 있다.

또한, 이 제 7 실시형태에서는, 배출 장치 (14I) 에 의해 연소용 기체를 고압 EGR 시스템 (12A) 에 있어서의 배기 가스 재순환 라인 (G8) 에 배출하도록 구성 했지만, 고압 EGR 시스템 (12A) 을 채용한 내연 기관이더라도, 제 1 실시형태 내지 제 6 실시형태에서 설명한 위치에, 연소용 기체를 배출하도록 해도 된다.

10, 10A : 선박용 디젤 엔진 (내연 기관)
11 : 엔진 본체 (내연 기관 본체)
12 : EGR 시스템 (배기 가스 재순환 장치)
12A : 고압 EGR 시스템 (배기 가스 재순환 장치)
13 : 보조 블로어
14, 14A, 14B, 14C, 14D, 14E, 14F, 14G, 14H, 14I : 배출 장치
15 : 과급기
22 : 소기 트렁크
23 : 배기 매니폴드
31 : 컴프레서 (압축기)
32 : 터빈
42 : 스크러버
43 : 데미스터 유닛
44 : EGR 블로어 (송풍기)
46 : 에어 쿨러 (냉각기)
63 : 임펠러
64 : 모터
64a : 구동축
91 : 케이싱
96 : 비접촉 시일
97 : 공간부
99 : 가스 배출구
101, 111, 121, 135, 145, 153, 166, 171, 181, 191 : 배출 라인
131, 141 : 드레인수 탱크
132, 142, 162 : 드레인수 배출 라인
133, 143 : 오리피스 (조임부)
134, 144, 152, 165 : 대기 방출 라인
151 : 저류 탱크 (처리수 탱크)
161 : 드레인수 탱크 (메이크업 워터 탱크)
163 : 에어 트랩
164 : 급수 라인
G1 : 급기 라인
G2, G4 : 배기 라인
G3 : 흡입 라인
G5, G6, G7, G8 : 배기 가스 재순환 라인

Claims

소기 (掃氣) 트렁크 및 배기 매니폴드가 형성되는 내연 기관 본체와,
상기 배기 매니폴드로부터 배출되는 배기 가스의 일부를 연소용 기체로서 상기 소기 트렁크에 재순환하는 배기 가스 재순환 장치와,
상기 소기 트렁크에 연소용 기체를 공급하는 보조 블로어와,
상기 보조 블로어의 회전축부로부터 누설되는 연소용 기체를 내연 기관 경로 내에 배출하는 배출 장치 를 구비하는 것을 특징으로 하는 내연 기관.
제 1 항에 있어서,
상기 내연 기관 경로는, 공기를 상기 소기 트렁크에 공급하는 흡입 라인인 것을 특징으로 하는 내연 기관.
제 2 항에 있어서,
상기 내연 기관 본체에 연소용 기체를 공급하는 압축기와 상기 압축기와 동축 회전하는 터빈으로 구성되는 과급기를 구비하고, 상기 흡입 라인은, 상기 압축기의 흡입측에 접속되는 것을 특징으로 하는 내연 기관.
제 1 항에 있어서,
상기 내연 기관 경로는, 상기 배기 매니폴드로부터의 배기 가스를 외부에 배출하는 배기 라인인 것을 특징으로 하는 내연 기관.
제 4 항에 있어서,
상기 내연 기관 본체에 연소용 기체를 공급하는 압축기 및 상기 압축기와 동축 회전하는 터빈으로 구성되는 과급기를 구비하고, 상기 배출 장치는, 상기 터빈의 배출측의 상기 배기 라인에 연소용 기체를 배출하는 것을 특징으로 하는 내연 기관.
제 4 항에 있어서,
상기 내연 기관 본체에 연소용 기체를 공급하는 압축기 및 상기 압축기와 동축 회전하는 터빈으로 구성되는 과급기를 구비하고, 상기 배출 장치는, 상기 배기 매니폴드와 상기 터빈의 유입측의 사이에 형성되는 상기 배기 라인에 연소용 기체를 배출하는 것을 특징으로 하는 내연 기관.
제 1 항에 있어서,
공기와 재순환 가스를 혼합한 연소용 기체를 냉각시키는 냉각기와, 상기 냉각기에 의해 연소용 기체를 냉각시킴으로써 발생한 응축수를 배출하는 드레인수 배출 라인과, 상기 드레인수 배출 라인에 접속된 드레인수 탱크와, 상기 드레인수 탱크에 모인 가스를 대기 방출하는 대기 방출 라인을 구비하고, 상기 배출 장치는, 상기 드레인수 배출 라인에 연소용 기체를 배출하는 것을 특징으로 하는 내연 기관.
제 1 항에 있어서,
상기 소기 트렁크에 모인 드레인을 배출하는 드레인수 배출 라인과, 상기 드레인수 배출 라인에 접속된 드레인수 탱크와, 상기 드레인수 탱크에 모인 가스를 대기 방출하는 대기 방출 라인을 구비하고, 상기 배출 장치는, 상기 드레인수 배출 라인에 연소용 기체를 배출하는 것을 특징으로 하는 내연 기관.
제 7 항 또는 제 8 항에 있어서,
상기 드레인수 배출 라인은, 조임부가 형성되고, 상기 배출 장치는, 상기 드레인수 배출 라인에 있어서의 상기 조임부보다 하류측에 연소용 기체를 배출하는 것을 특징으로 하는 내연 기관.
제 1 항에 있어서,
처리수를 저류하는 저류 탱크와, 상기 저류 탱크에 모인 가스를 대기 방출하는 대기 방출 라인을 구비하고, 상기 배출 장치는, 상기 대기 방출 라인에 연소용 기체를 배출하는 것을 특징으로 하는 내연 기관.
제 1 항에 있어서,
공기와 재순환 가스를 혼합한 연소용 기체를 냉각시키는 냉각기와, 상기 냉각기에 의해 연소용 기체를 냉각시킴으로써 발생한 응축수를 배출하는 드레인수 배출 라인과, 상기 드레인수 배출 라인에 형성되는 에어 트랩과, 상기 드레인수 배출 라인에 접속된 드레인수 탱크와, 재순환 가스에 대하여 액체를 분사하는 스크러버와, 상기 드레인수 탱크의 물을 상기 스크러버에 공급하는 급수 라인을 구비하고, 상기 배출 장치는, 상기 드레인수 배출 라인에 있어서의 상기 에어 트랩보다 하류측에 연소용 기체를 배출하는 것을 특징으로 하는 내연 기관.
제 1 항에 있어서,
상기 내연 기관 경로는, 배기 가스의 일부를 연소용 기체로서 상기 소기 트렁크에 재순환하는 배기 가스 재순환 라인인 것을 특징으로 하는 내연 기관.
제 12 항에 있어서,
상기 내연 기관 본체에 연소용 기체를 공급하는 압축기 및 상기 압축기와 동축 회전하는 터빈으로 구성되는 과급기와, 재순환 가스를 상기 압축기에 공급하는 송풍기를 구비하고, 상기 배출 장치는, 상기 송풍기와 상기 압축기의 유입측의 사이에 형성되는 상기 배기 가스 재순환 라인에 연소용 기체를 배출하는 것을 특징으로 하는 내연 기관.
제 12 항에 있어서,
재순환 가스에 대하여 액체를 분사하는 스크러버와, 재순환 가스와 미스트를 분리하는 데미스터를 구비하고, 상기 배출 장치는, 상기 스크러버와 상기 데미스터의 사이에 형성되는 상기 배기 가스 재순환 라인에 연소용 기체를 배출하는 것을 특징으로 하는 내연 기관.