(57)【要約】【課題】運転中の熱機関からの排ガスの、停止中の熱機関への侵入を確実に防止して、連結排ガス管から排出することができる熱機関用排ガス系統システム及び船舶を提供すること。【解決手段】本発明に対応した熱機関用排ガス系統システムは、複数の熱機関１０Ａ、１０Ｂ、１０Ｃと、複数の熱機関１０Ａ、１０Ｂ、１０Ｃのそれぞれに対応して接続される排ガス管２０Ａ、２０Ｂ、２０Ｃと、複数の排ガス管２０Ａ、２０Ｂ、２０Ｃが接続される連結排ガス管３０と、停止中の熱機関１０へ運転中の熱機関１０からの排ガスの侵入を防止する開閉手段６０Ａ、６０Ｂ、６０Ｃと、熱機関１０の運転又は停止の選択と連動して開閉手段６０Ａ、６０Ｂ、６０Ｃを操作する操作手段７０とを備えたことを特徴とする。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の熱機関と、複数の前記熱機関のそれぞれに対応して接続される排ガス管と、複数の前記排ガス管が接続される連結排ガス管と、停止中の前記熱機関へ運転中の前記熱機関からの排ガスの侵入を防止する開閉手段と、前記熱機関の運転開始又は停止の選択と連動して前記開閉手段を操作する操作手段とを備えたことを特徴とする熱機関用排ガス系統システム。
【請求項２】
前記熱機関の運転開始に当り、前記操作手段の操作完了後に前記熱機関の運転開始をすることを特徴とする請求項１に記載の熱機関用排ガス系統システム。
【請求項３】
少なくとも一台の前記熱機関を停止させておくことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の熱機関用排ガス系統システム。
【請求項４】
運転中の前記熱機関の停止信号に連動して、停止中の前記熱機関を運転開始することを特徴とする請求項１から請求項３のいずれかに記載の熱機関用排ガス系統システム。
【請求項５】
前記熱機関の運転中の過負荷状態を検出する過負荷検出手段を備え、前記過負荷検出手段が前記過負荷状態を検出すると停止中の前記熱機関を運転開始することを特徴とする請求項１から請求項４のいずれかに記載の熱機関用排ガス系統システム。
【請求項６】
前記開閉手段を、前記排ガス管に設けたダンパとしたことを特徴とする請求項１から請求項５のいずれかに記載の熱機関用排ガス系統システム。
【請求項７】
前記ダンパに有圧空気の導入手段を設け、前記排ガス管の外部から前記有圧空気を導入して、停止している前記熱機関への前記排ガスの侵入を防止したことを特徴とする請求項６に記載の熱機関用排ガス系統システム。
【請求項８】
前記熱機関の運転開始又は停止の選択をする自動操作モードと手動操作モードとを切り替え可能な運転選択手段を備えたことを特徴とする請求項１から請求項７のいずれかに記載の熱機関用排ガス系統システム。
【請求項９】
前記手動操作モードでは、前記開閉手段の近傍に設けた操作ハンドルを前記操作手段として、前記開閉手段の操作を行えることを特徴とする請求項８に記載の熱機関用排ガス系統システム。
【請求項１０】
前記手動操作モードでは、前記開閉手段から離れた場所に設けた操作スイッチを前記操作手段として、前記開閉手段の操作を行えることを特徴とする請求項８に記載の熱機関用排ガス系統システム。
【請求項１１】
前記開閉手段の作動状態及び前記操作手段の操作状態の少なくともいずれかを表示する状態表示手段を備えたことを特徴とする請求項１から請求項１０のいずれかに記載の熱機関用排ガス系統システム。
【請求項１２】
前記排ガス管を前記連結排ガス管に連結する複数の連結部を、前記排ガスの流れ方向に異なる位置で接続することを特徴とする請求項１から請求項１１のいずれかに記載の熱機関用排ガス系統システム。
【請求項１３】
２つの前記連結部の間の距離を、前記熱機関の排気パルス音の波長又は半波長を、前記熱機関の設置台数又は通常運転台数で割った長さとしたことを特徴とする請求項１２に記載の熱機関用排ガス系統システム。
【請求項１４】
前記連結部を、前記連結排ガス管を流れる前記排ガスが略鉛直方向となる位置で連結し、前記連結部に前記排ガス管を下方から斜めに接続したことを特徴とする請求項１２又は請求項１３に記載の熱機関用排ガス系統システム。
【請求項１５】
前記排ガス管の傾斜位置に、上方から落下してくる水が前記熱機関に入ることを防ぐ防滴手段を設けたことを特徴とする請求項１４に記載の熱機関用排ガス系統システム。
【請求項１６】
前記連結部にドレイン機構を設けたことを特徴とする請求項１２から請求項１５のいずれかに記載の熱機関用排ガス系統システム。
【請求項１７】
前記連結排ガス管に消音手段を設けたことを特徴とする請求項１から請求項１６のいずれかに記載の熱機関用排ガス系統システム。
【請求項１８】
前記連結排ガス管の本管から分岐し再び前記本管に合流するバイパス管と、前記本管と前記バイパス管とを選択する選択手段とを設け、前記バイパス管に排ガス処理手段を設けたことを特徴とする請求項１から請求項１７のいずれかに記載の熱機関用排ガス系統システム。
【請求項１９】
前記連結排ガス管の本管から分岐し再び前記本管に合流するバイパス管と、前記本管と前記バイパス管とを選択する選択手段とを設け、前記本管に排ガス処理手段を設けたことを特徴とする請求項１から請求項１６のいずれかに記載の熱機関用排ガス系統システム。
【請求項２０】
前記連結排ガス管は、複数の前記排ガス管の数よりは少なく前記連結排ガス管の数よりは多いサブ連結排ガス管と、前記サブ連結排ガス管を選択するサブ連結排ガス管選択手段とを有したことを特徴とする請求項１から請求項１６のいずれかに記載の熱機関用排ガス系統システム。
【請求項２１】
前記サブ連結排ガス管に、排ガス処理手段を設けたことを特徴とする請求項２０に記載の熱機関用排ガス系統システム。
【請求項２２】
複数の前記排ガス管に、それぞれ排ガス処理手段を設けたことを特徴とする請求項１から請求項１６のいずれかに記載の熱機関用排ガス系統システム。
【請求項２３】
前記熱機関とは別に独立系熱機関を備え、前記独立系熱機関には、前記連結排ガス管に接続されない独立系排ガス管を接続したことを特徴とする請求項１から請求項２２のいずれかに記載の熱機関用排ガス系統システム。
【請求項２４】
前記熱機関を、発電機用熱機関としたことを特徴とする請求項１から請求項２３のいずれかに記載の熱機関用排ガス系統システム。
【請求項２５】
請求項１から請求項２４のいずれかに記載の熱機関用排ガス系統システムを搭載したことを特徴とする船舶。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数台の熱機関を備えた熱機関用排ガス系統システム及びこの熱機関用排ガス系統システムを搭載した船舶に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１及び特許文献２には、複数台の熱機関から排出される排ガスを直接大気に放出する排ガス管と、この排ガス管とは別の浄化用排ガスラインとを備え、浄化用排ガスラインでは排ガスを一つの浄化装置に導く構成が開示されている。また、一つの浄化装置に導くそれぞれの排ガス管にはバルブを備えている。
【０００３】
特許文献３には、複数の排熱ボイラを設け、これらの排熱ボイラに排ガスを導入する排ガス経路と、これらの排熱ボイラから排ガスを導出する排ガス経路とにダンパを設けて、排ガス経路を選択的に切り替えることができる構成が開示されている。
【０００４】
特許文献４には、複数台のエンジンから排出される排ガスを、一つの集塵機に導いて排ガス処理を行うことが開示されている。
【０００５】
特許文献５には、排ガスダクトに排熱回収ボイラを設けるとともに、この排熱回収ボイラをバイパスするバイパスダクトを設けることが開示されている。
【０００６】
特許文献６には、バーナー用の燃料と空気との調節器において、自動モードと手動モードとを備えて、操作手段でこれらを切り替えることができる構成が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特表２０１１−５１６３３７号公報
【特許文献２】特開２０１０−１８５３３７号公報
【特許文献３】特開２００７−１０２８４号公報
【特許文献４】特開平１０−７７８２４号公報
【特許文献５】特開平８−７５１０３号公報
【特許文献６】特開平６−７４４４１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
特許文献１及び特許文献２に開示される構成は、大気に放出する排ガス管とは別に浄化用排ガスラインを設けた構成であり、いずれも停止中の熱機関に運転中の熱機関からの排ガスの侵入を確実に防止する構成は記載されていない。特に特許文献１では、第１分岐管に第１バルブ手段を設けており、また第２分岐管に第２バルブ手段を設けることが示唆されている。また、特許文献２では、主排気経路に開閉バルブを設けており集合経路に繋がる分岐排気経路に開閉バルブを設けている。しかし特許文献１、特許文献２とも、複数の熱機関に対して個々に単数の排気ガス管を設けた構成でなく、熱機関の運転やバルブの開閉タイミングに伴う停止中の熱機関への運転中の熱機関からの排ガスの侵入を確実に防止するものではない。
また、運転中においても、浄化装置が詰まったり、それぞれの熱機関に能力差がある場合には、逆流を生じる可能性がある。
特許文献３では、排熱ボイラが運転できなくなった場合に、その排熱ボイラへの排ガスの供給を停止するものではあるが、特許文献３は一台の熱機関によるもので、複数台の熱機関を持つものではなく、停止中の排熱ボイラに運転中の排熱ボイラからの排ガスの侵入を確実に防止するものでない。
特許文献４に開示される構成においては、停止中の熱機関に運転中の熱機関からの排ガスの侵入を確実に防止する構成は記載されていない。
特許文献５に開示される構成は、一台の熱機関によるもので、複数台の熱機関を持つものではない。
特許文献６に開示される構成は、空気ダンパー制御用操作器の開度出力を制御する手段を有するものではあるが、複数台の熱機関を備えた熱機関用排ガス系統システムではない。
【０００９】
本発明は、運転中の熱機関からの排ガスの、停止中の熱機関への侵入を確実に防止して、連結排ガス管から排出することができる熱機関用排ガス系統システム及び船舶を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
請求項１記載の本発明に対応した熱機関用排ガス系統システムにおいては、複数の熱機関と、複数の熱機関のそれぞれに対応して接続される排ガス管と、複数の排ガス管が接続される連結排ガス管と、停止中の熱機関へ運転中の熱機関からの排ガスの侵入を防止する開閉手段と、熱機関の運転開始又は停止の選択と連動して開閉手段を操作する操作手段とを備えたことを特徴とする。請求項１に記載の本発明によれば、開閉手段によって停止中の熱機関への排ガスの侵入を確実に防止して、運転中の熱機関からの排ガスを連結排ガス管から排出することができる。
【００１１】
請求項２記載の本発明は、請求項１に記載の熱機関用排ガス系統システムにおいて、熱機関の運転開始に当り、操作手段の操作完了後に熱機関の運転開始をすることを特徴とする。請求項２に記載の本発明によれば、熱機関の運転開始が操作手段の操作完了後に行われるため、停止中の熱機関への排ガスの侵入を更に確実に防止できる。
【００１２】
請求項３記載の本発明は、請求項１又は請求項２に記載の熱機関用排ガス系統システムにおいて、少なくとも一台の熱機関を停止させておくことを特徴とする。請求項３に記載の本発明によれば、停止中の熱機関への排ガスの侵入を防止できるため、排ガス成分や結露水が付着して運転開始時に動作不良を起こすことがなくなり、予備としての熱機関を有する場合に特に有効である。
【００１３】
請求項４記載の本発明は、請求項１から請求項３のいずれかに記載の熱機関用排ガス系統システムにおいて、運転中の熱機関の停止信号に連動して、停止中の熱機関を運転開始することを特徴とする。請求項４に記載の本発明によれば、熱機関の切り替えをスムーズに行うことができる。
【００１４】
請求項５記載の本発明は、請求項１から請求項４のいずれかに記載の熱機関用排ガス系統システムにおいて、熱機関の運転中の過負荷状態を検出する過負荷検出手段を備え、過負荷検出手段が過負荷状態を検出すると停止中の熱機関を運転開始することを特徴とする。請求項５に記載の本発明によれば、過負荷状態の回避をスムーズに行うことができる。なお、過負荷状態を検出するとは、熱機関が過負荷状態に至り運転が自動停止される以前に所定の負荷を上回る負荷状態を検出することを含むものとする。
【００１５】
請求項６記載の本発明は、請求項１から請求項５のいずれかに記載の熱機関用排ガス系統システムにおいて、開閉手段を、排ガス管に設けたダンパとしたことを特徴とする。請求項６に記載の本発明によれば、簡単な構成で停止中の熱機関への排ガスの侵入を防止できる。
【００１６】
請求項７記載の本発明は、請求項６に記載の熱機関用排ガス系統システムにおいて、ダンパに有圧空気の導入手段を設け、排ガス管の外部から有圧空気を導入して、停止している熱機関への排ガスの侵入を防止したことを特徴とする。請求項７に記載の本発明によれば、排ガス管とダンパとの隙間からの排ガスの漏れを確実に防止するとともに、排ガス管の内部結露を防止することができる。
【００１７】
請求項８記載の本発明は、請求項１から請求項７のいずれかに記載の熱機関用排ガス系統システムにおいて、熱機関の運転開始又は停止の選択をする自動操作モードと手動操作モードとを切り替え可能な運転選択手段を備えたことを特徴とする。請求項８に記載の本発明によれば、自動操作と手動操作のいずれでも操作ができる。
【００１８】
請求項９記載の本発明は、請求項８に記載の熱機関用排ガス系統システムにおいて、手動操作モードでは、開閉手段の近傍に設けた操作ハンドルを操作手段として、開閉手段の操作を行えることを特徴とする。請求項９に記載の本発明によれば、例えば非常時に操作ハンドルの操作によって開閉手段を操作できる。
【００１９】
請求項１０記載の本発明は、請求項８に記載の熱機関用排ガス系統システムにおいて、手動操作モードでは、開閉手段から離れた場所に設けた操作スイッチを操作手段として、開閉手段の操作を行えることを特徴とする。請求項１０に記載の本発明によれば、手動によっても遠隔操作を行うことができる。
【００２０】
請求項１１記載の本発明は、請求項１から請求項１０のいずれかに記載の熱機関用排ガス系統システムにおいて、開閉手段の作動状態及び操作手段の操作状態の少なくともいずれかを表示する状態表示手段を備えたことを特徴とする。請求項１１に記載の本発明によれば、作動状態や操作手段を確認することができる。
【００２１】
請求項１２記載の本発明は、請求項１又は請求項１１のいずれかに記載の熱機関用排ガス系統システムにおいて、排ガス管を連結排ガス管に連結する複数の連結部を、排ガスの流れ方向に異なる位置で接続することを特徴とする。請求項１２に記載の本発明によれば、
排ガス同士が衝突することによる排気への影響を抑制するとともに、複数の熱機関による排気パルス音が増幅されることを防止することができる。
【００２２】
請求項１３記載の本発明は、請求項１２に記載の熱機関用排ガス系統システムにおいて、２つの連結部の間の距離を、熱機関の排気パルス音の波長又は半波長を、熱機関の設置台数又は通常運転台数で割った長さとしたことを特徴とする。請求項１３に記載の本発明によれば、設置台数又は通常運転台数を考慮した排気パルス音の増幅防止を行える。
【００２３】
請求項１４記載の本発明は、請求項１２又は請求項１３に記載の熱機関用排ガス系統システムにおいて、連結部を、連結排ガス管を流れる排ガスが略鉛直方向となる位置で連結し、連結部に排ガス管を下方から斜めに接続したことを特徴とする。請求項１４に記載の本発明によれば、連結部における排気抵抗を小さくし、スムーズな排気を行うことができるとともに、侵入水や結露水の処理が容易になる。
【００２４】
請求項１５記載の本発明は、請求項１４に記載の熱機関用排ガス系統システムにおいて、排ガス管の傾斜位置に、上方から落下してくる水が熱機関に入ることを防ぐ防滴手段を設けたことを特徴とする。請求項１５に記載の本発明によれば、排ガス管を経た熱機関への水の侵入を確実に防止することができる。
【００２５】
請求項１６記載の本発明は、請求項１２から請求項１５のいずれかに記載の熱機関用排ガス系統システムにおいて、連結部にドレイン機構を設けたことを特徴とする。請求項１６に記載の本発明によれば、排ガス管への水の侵入を防止することができるとともに、溜まった水の処理が容易となる。
【００２６】
請求項１７記載の本発明は、請求項１から請求項１６のいずれかに記載の熱機関用排ガス系統システムにおいて、連結排ガス管に消音手段を設けたことを特徴とする。請求項１７に記載の本発明によれば、それぞれの排ガス管に設ける場合と比較して少ない数の消音手段で消音を実現することができる。
【００２７】
請求項１８記載の本発明は、請求項１から請求項１７のいずれかに記載の熱機関用排ガス系統システムにおいて、連結排ガス管の本管から分岐し再び本管に合流するバイパス管と、本管とバイパス管とを選択する選択手段とを設け、バイパス管に排ガス処理手段を設けたことを特徴とする。請求項１８に記載の本発明によれば、必要に応じて排ガスの処理を行うことができる。
【００２８】
請求項１９記載の本発明は、請求項１から請求項１６のいずれかに記載の熱機関用排ガス系統システムにおいて、連結排ガス管の本管から分岐し再び本管に合流するバイパス管と、本管とバイパス管とを選択する選択手段とを設け、本管に排ガス処理手段を設けたことを特徴とする。請求項１９に記載の本発明によれば、必要に応じて排ガス処理を行わずに排ガスをバイパスさせることができる。
【００２９】
請求項２０記載の本発明は、請求項１から請求項１６のいずれかに記載の熱機関用排ガス系統システムにおいて、連結排ガス管は、複数の排ガス管の数よりは少なく連結排ガス管の数よりは多いサブ連結排ガス管と、サブ連結排ガス管を選択するサブ連結排ガス管選択手段とを有したことを特徴とする。請求項２０に記載の本発明によれば、サブ連結排ガス管を選択的に用いることができる。
【００３０】
請求項２１記載の本発明は、請求項２０に記載の熱機関用排ガス系統システムにおいて、サブ連結排ガス管に、排ガス処理手段を設けたことを特徴とする。請求項２１に記載の本発明によれば、排ガス処理手段を選択的に用いることができる。
【００３１】
請求項２２記載の本発明は、請求項１から請求項１６のいずれかに記載の熱機関用排ガス系統システムにおいて、複数の排ガス管に、それぞれ排ガス処理手段を設けたことを特徴とする。請求項２２に記載の本発明のように、熱機関に対応して排ガス処理手段を設けることで、連結排ガス管に排ガス処理手段を設ける場合と比較して、排ガス処理手段の負荷変動を少なくすることができる。
【００３２】
請求項２３記載の本発明は、請求項１から請求項２２のいずれかに記載の熱機関用排ガス系統システムにおいて、熱機関とは別に独立系熱機関を備え、独立系熱機関には、連結排ガス管に接続されない独立系排ガス管を接続したことを特徴とする。請求項２３に記載の本発明のように、複数の熱機関の排ガスを流すための連結排ガス管を用いた系統とは別に、独立した系統を備えてもよい。
【００３３】
請求項２４記載の本発明は、請求項１から請求項２３のいずれかに記載の熱機関用排ガス系統システムにおいて、熱機関を、発電機用熱機関としたことを特徴とする。請求項２４に記載の本発明によれば、複数台の発電用熱機関からの排ガスをまとめることができ、例えば消音手段や排ガス処理手段の設置台数を減らすことができる。
【００３４】
請求項２５記載の本発明に対応した船舶においては、請求項１から請求項２４のいずれかに記載の熱機関用排ガス系統システムを搭載したことを特徴とする。請求項２５に記載の本発明によれば、停止中の熱機関への排ガスの侵入を防止して運転中の熱機関からの排ガスを連結排ガス管から排出できる熱機関用排ガス系統システムを利用することができる。
【発明の効果】
【００３５】
本発明によれば、開閉手段によって停止中の熱機関への排ガスの侵入を確実に防止して、運転中の熱機関からの排ガスを連結排ガス管から排出することができる。
【００３６】
また、熱機関の運転開始に当り、操作手段の操作完了後に熱機関の運転を開始する場合には、熱機関の運転開始が操作手段の操作完了後に行われるため、停止中の熱機関への排ガスの侵入を更に確実に防止できる。
【００３７】
また、少なくとも一台の熱機関を停止させておく場合には、停止中の熱機関への排ガスの侵入を防止できるため、排ガス成分や結露水が付着して運転開始時に動作不良を起こすことがなくなり、予備としての熱機関を有する場合に特に有効である。
【００３８】
また、運転中の熱機関の停止信号に連動して、停止中の熱機関を運転開始する場合には、熱機関の切り替えをスムーズに行うことができる。
【００３９】
また、熱機関の運転中の過負荷状態を検出する過負荷検出手段を備え、過負荷検出手段が過負荷状態を検出すると停止中の熱機関を運転開始する場合には、過負荷状態の回避をスムーズに行うことができる。
【００４０】
また、開閉手段を、排ガス管に設けたダンパとした場合には、簡単な構成で停止中の熱機関への排ガスの侵入を防止できる。
【００４１】
また、ダンパに有圧空気の導入手段を設け、排ガス管の外部から有圧空気を導入して、停止している熱機関への排ガスの侵入を防止した場合には、排ガス管とダンパとの隙間からの排ガスの漏れを確実に防止するとともに、排ガス管の内部結露を防止することができる。
【００４２】
また、運転選択手段で前記熱機関の運転開始又は停止の選択をする自動操作モードと手動操作モードとを切り替え可能とした場合には、自動操作と手動操作のいずれでも操作ができる。
【００４３】
また、手動操作モードでは、開閉手段の近傍に設けた操作ハンドルを操作手段として、開閉手段の操作を行える場合には、例えば非常時に操作ハンドルの操作によって開閉手段を操作できる。
【００４４】
また、手動操作モードでは、開閉手段から離れた場所に設けた操作スイッチを操作手段として、開閉手段の操作を行える場合には、手動によっても遠隔操作を行うことができる。
【００４５】
また、開閉手段の作動状態及び操作手段の操作状態の少なくともいずれかを表示する状態表示手段を備えた場合には、作動状態や操作手段を確認することができる。
【００４６】
また、排ガス管を連結排ガス管に連結する複数の連結部を、排ガスの流れ方向に異なる位置で接続する場合には、排ガス同士が衝突することによる排気の影響を抑制するとともに、複数の熱機関による排気パルス音が増幅されることを防止することができる。
【００４７】
また、２つの連結部の間の距離を、熱機関の排気パルス音の波長又は半波長を、熱機関の設置台数又は通常運転台数で割った長さとした場合には、設置台数又は通常運転台数を考慮した排気パルス音の増幅防止を行える。
【００４８】
また、連結部を、連結排ガス管を流れる排ガスが略鉛直方向となる位置で連結し、連結部に排ガス管を下方から斜めに接続した場合には、連結部における排気抵抗を小さくし、スムーズな排気を行うことができるとともに、侵入水や結露水の処理が容易になる。
【００４９】
また、排ガス管の傾斜位置に、上方から落下してくる水が熱機関に入ることを防ぐ防滴手段を設けた場合には、排ガス管を経た熱機関への水の侵入を確実に防止することができる。
【００５０】
また、連結部にドレイン機構を設けた場合には、排ガス管への水の侵入を防止することができるとともに、溜まった水の処理が容易となる。
【００５１】
また、連結排ガス管に消音手段を設けた場合には、それぞれの排ガス管に設ける場合と比較して少ない数の消音手段で消音を実現することができる。
【００５２】
また、連結排ガス管の本管から分岐し再び本管に合流するバイパス管と、本管とバイパス管とを選択する選択手段とを設け、バイパス管に排ガス処理手段を設けた場合には、必要に応じて排ガスの処理を行うことができる。
【００５３】
また、連結排ガス管の本管から分岐し再び本管に合流するバイパス管と、本管とバイパス管とを選択する選択手段とを設け、本管に排ガス処理手段を設けた場合には、必要に応じて排ガス処理を行わずに排ガスをバイパスさせることができる。
【００５４】
また、連結排ガス管が、複数の排ガス管の数よりは少なく連結排ガス管の数よりは多いサブ連結排ガス管と、サブ連結排ガス管を選択するサブ連結排ガス管選択手段とを有した場合には、サブ連結排ガス管を選択的に用いることができる。
【００５５】
また、サブ連結排ガス管に、排ガス処理手段を設けた場合には、排ガス処理手段を選択的に用いることができる。
【００５６】
また、複数の排ガス管に、それぞれ排ガス処理手段を設けた場合には、熱機関に対応して排ガス処理手段を設けることで、連結排ガス管に排ガス処理手段を設ける場合と比較して、排ガス処理手段の負荷変動を少なくすることができる。
【００５７】
また、熱機関とは別に独立系熱機関を備え、独立系熱機関には、連結排ガス管に接続されない独立系排ガス管を接続することもできる。
【００５８】
また、熱機関を、発電機用熱機関とした場合には、複数台の発電用熱機関からの排ガスをまとめることができ、例えば消音手段や排ガス処理手段の設置台数を減らすことができる。
【００５９】
また、本発明の船舶によれば、停止中の熱機関への排ガスの侵入を防止して運転中の熱機関からの排ガスを連結排ガス管から排出できる熱機関用排ガス系統システムを利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００６０】
【図１】本発明の第１の実施形態による熱機関用排ガス系統システムの全体構成を示す構成図
【図２】本実施形態による熱機関用排ガス系統システムにおける排ガス管及び連結排ガス管を示す構成図
【図３】本実施形態による熱機関用排ガス系統システムにおける開閉手段を示す構成図
【図４】本発明の第２の実施形態による熱機関用排ガス系統システムの全体構成を示す構成図
【図５】本発明の第３の実施形態による熱機関用排ガス系統システムの全体構成を示す構成図
【図６】本発明の第４の実施形態による熱機関用排ガス系統システムの全体構成を示す構成図
【図７】本発明の第５の実施形態による熱機関用排ガス系統システムの全体構成を示す構成図
【図８】本発明の第６の実施形態による熱機関用排ガス系統システムの全体構成を示す構成図
【発明を実施するための形態】
【００６１】
以下に、本発明の実施形態による熱機関用排ガス系統システムについて説明する。
【００６２】
図１は本発明の第１の実施形態による熱機関用排ガス系統システムの全体構成を示す構成図である。
本実施形態では、３台のディーゼル発電機を発電機用熱機関として備えた船舶における熱機関用排ガス系統システムを示す。
【００６３】
図１に示すように、船舶は、複数の熱機関１０Ａ、１０Ｂ、１０Ｃを備えている。これらの熱機関１０Ａ、１０Ｂ、１０Ｃには、それぞれに対応して接続される排ガス管２０Ａ、２０Ｂ、２０Ｃを有する。
複数の排ガス管２０Ａ、２０Ｂ、２０Ｃは、連結排ガス管３０に接続される。
連結排ガス管３０は、本管３０Ａと、本管３０Ａから分岐し再び本管３０Ａに合流するバイパス管３０Ｂを有している。連結排ガス管３０には、本管３０Ａとバイパス管３０Ｂとを選択する選択手段４０を設けている。本管３０Ａとバイパス管３０Ｂを選択する選択手段４０は、択一的に経路を選択し、双方とも閉成することはない。通常、遠洋航路を航海中は、消音器のついた本管３０Ａが選択されている。陸地に近づいた場合や入港時には、バイパス管３０Ｂが選択されて排ガス処理が行われる。選択手段４０は、運転制御盤８０からの操作によって操作される。
【００６４】
本管３０Ａには消音手段５１を、バイパス管３０Ｂには排ガス処理手段５２を設けている。なお、バイパス管３０Ｂには、排ガス処理手段５２とともに消音手段５１を設けることが好ましい。
本管３０Ａに消音手段５１を設けることで、排ガス管２０Ａ、２０Ｂ、２０Ｃにそれぞれ設ける場合と比較して少ない数の消音手段５１で消音を実現することができる。
連結排ガス管３０に本管３０Ａから分岐させてバイパス管３０Ｂを設け、このバイパス管３０Ｂに排ガス処理手段５２を設けることで、場所や時間等、必要に応じて排ガスの処理を行うことができる。
なお、消音手段５１をバイパス管３０Ｂに排ガス処理手段５２（及び消音手段５１）を本管３０Ａに設けてもよい。特に、消音を重視する場合は、本管３０Ａ又はバイパス管３０Ｂの曲がりが多い方が効果を期待できる。
【００６５】
複数の排ガス管２０Ａ、２０Ｂ、２０Ｃには、停止中の熱機関１０へ運転中の熱機関１０からの排ガスの侵入を防止する機能と経路を開閉する機能を有した開閉手段（侵入防止手段）６０Ａ、６０Ｂ、６０Ｃをそれぞれ設けている。
開閉手段６０Ａ、６０Ｂ、６０Ｃは、操作手段７０からの動作信号によって操作される。
開閉手段６０Ａ、６０Ｂ、６０Ｃとしては、開閉弁、三方弁、機関としてのシリンダ閉止機構、電磁式逆止機構、ダンパ、又はバタフライ弁等を用いることができる。
また、開閉手段６０Ａ、６０Ｂ、６０Ｃの駆動は、空気シリンダやモータ、ソレノイド等各種の手段が選択可能であるが、駆動力を要した短時間での操作では空気シリンダを用いることが好ましい。
【００６６】
それぞれの熱機関１０Ａ、１０Ｂ、１０Ｃは、運転制御盤８０での指示に基づき制御手段８１からの信号によって運転を開始し、又は運転を停止する。また、操作手段７０では、自動操作モード時には制御手段８１からの信号によって、手動操作モード時には運転制御盤８０からの信号によって、開閉手段６０Ａ、６０Ｂ、６０Ｃを操作する。
制御手段８１では、熱機関１０の運転開始に当り、操作手段７０の操作完了後に熱機関１０の運転を開始する。
このように、熱機関１０の運転開始が操作手段７０の操作完了後に行われることで、停止中の熱機関１０への排ガスの侵入を確実に防止できる。
本実施形態では、熱機関１０の運転中の過負荷状態を検出する過負荷検出手段８３を備えている。
【００６７】
なお、過負荷状態を検出するとは、運転中の熱機関１０が過負荷状態に至り運転が自動停止される以前に、所定の負荷を上回る負荷状態を検出することを含むものであり、運転中の熱機関１０の運転中に、停止中の熱機関１０を運転開始させることができるものである。
制御手段８１では、運転中の熱機関１０の停止信号に連動して、停止中の熱機関１０を運転開始する。運転中の熱機関１０の停止信号に連動して停止中の熱機関１０を運転開始することで、熱機関１０の切り替えを４５秒以内でスムーズに行うことができる。
【００６８】
制御手段８１では、過負荷検出手段８３が運転中の熱機関１０の過負荷状態を検出すると、停止中の熱機関１０を運転開始させるように熱機関１０に出力する。制御手段８１では、運転中の熱機関１０の過負荷状態を監視して、停止中の熱機関１０を運転開始させることで、過負荷状態の回避をスムーズに行うことができる。
【００６９】
次に、運転制御盤８０を用いた熱機関１０の運転や開閉手段６０の操作等について、まず、自動操作モードについて説明する。
自動操作モードと手動操作モードとを切り替え可能な運転選択手段８２で自動操作モードが選択され、自動運転開始／停止スイッチ８４で運転開始が指示されると、熱機関１０A、１０B、１０Cのうちの積算運転時間の一番少ない熱機関（例えば熱機関１０A）を運転することを制御手段８１が選択して熱機関１０Ａの運転準備に入る。
この時、まず選択された熱機関１０Aに接続された排ガス管２０Aに付いた開閉手段６０Aが操作手段７０により操作されて開かれ、排ガス管２０Aを連通する。
【００７０】
制御手段８１は、開閉手段６０Aが開となったことを開閉検出手段１１Ａで検出した後、熱機関１０Aの運転を開始する。このとき、開閉手段６０Aが開になったことを開閉状態を示す状態表示手段８５ｃで表示し、目視で確認することが可能である。
３台の熱機関１０の使用を均等化するため、熱機関１０Aの運転時間が所定の時間に達したら運転を切り替えるため、その時点で積算運転時間が一番少ない熱機関（例えば熱機関１０B）が制御手段８１で選択され運転準備にかかる。
この時、選択された熱機関１０Bに接続された排ガス管２０Bに付いた開閉手段６０Bが操作手段８１により操作されて開かれ、排ガス管２０Bを連通する。
制御手段８１は、開閉手段６０Bが開となったことを開閉検出手段１１Ｂで検出した後、熱機関１０Bの運転を開始する。
熱機関１０Bが所定の運転状態になったら、操作手段７０により開閉手段６０Ａを閉じた後、制御手段８１が熱機関１０Aの運転を停止する。
以後、熱機関１０Bが所定時間に達したら同様の動作を繰り返す。
【００７１】
なお、開閉手段６０Ａ、６０Ｂ、６０Ｃの開成を検出する開閉検出手段１１Ａ、１１Ｂ、１１Ｃを用いないで、開成に必要な時間を予め決めてその必要時間分だけ遅らせて、熱機関１０の運転を開始してもよい。また、熱機関１０が立ち上がりに時間がかかる場合は、操作手段７０の操作完了後に、熱機関１０の運転を開始してもよい。
また、熱機関１０の運転切り替え時の開閉手段６０Bの開成、閉成や熱機関１０Bの運転開始、停止に当たっても同様である。
【００７２】
熱機関１０の運転中の過負荷を検出する過負荷検出手段８３を備えている場合、例えば熱機関１０Aが運転中に過負荷となった場合は、その時点で制御手段８１にて積算運転時間が一番少ない熱機関（例えば熱機関１０B）が選択され運転準備にかかる。
以後同様に、開閉手段６０Bが操作手段７０により操作されて開成された後、熱機関１０Bの運転を開始する。
この過負荷運転の場合は、２台を運転することが大前提であるので、例えその時点で積算運転時間が一番少ない熱機関が熱機関１０Ａであったとしても、次に積算運転時間の少ない熱機関１０Bが運転開始され２台が並列運転を行う。
【００７３】
この自動操作モードの場合、通常、熱機関１０は最大２台までしか運転を行わない。
これは、１台を非常用に確保しておくためである。開閉手段６０により停止中の熱機関１０への排ガスの侵入を防止できるため、予備としての熱機関１０を有する場合に特に有効である。一般的には、船舶での発電装置では、３台の熱機関１０を設置し、航海時には１台の熱機関１０、停泊時には２台の熱機関１０を運転し、少なくとも１台の熱機関１０は予備として設置している。
【００７４】
非常用の熱機関１０を運転する場合は、リミット解除スイッチを操作することにより３台の運転が可能となる。
特に、入港後の荷役時に多大な電力を必要とする場合に、２台目の熱機関１０も過負荷となった場合に、３台目の熱機関１０の運転が可能となり多くの電力を供給可能となる。
自動運転開始／停止スイッチ８４で運転の停止が指示された場合は、操作手段７０で動作している熱機関１０の開閉手段６０Ａ、６０Ｂ、６０Ｃを閉成した後、制御手段８１で熱機関１０の運転を停止する。早くに開閉手段６０Ａ、６０Ｂ、６０Ｃが閉成され圧力がかかって熱機関１０に悪影響を及ぼすおそれがある場合は、熱機関１０の運転を停止した後に開閉手段６０Ａ、６０Ｂ、６０Ｃを閉成することも可能である。
【００７５】
次に、手動操作モードについて説明する。
運転選択手段８２で手動モードが選択されると、ユーザーは状態表示手段８５ａにて積算運転時間の表示を見て、熱機関１０A、１０B、１０Cのうちの積算運転時間の一番少ない熱機関（例えば熱機関１０A）を選択することができる。
通常、熱機関１０A、１０B、１０Cに対応して設けた運転開始／停止スイッチ８８Ａ、８８Ｂ、８８Ｃのみで熱機関１０の運転／停止の選択とそれに連動した開閉手段６０Ａ、６０Ｂ、６０Ｃの操作が行える。
熱機関１０の運転開始／停止スイッチ８８Aで熱機関１０Aの運転することが選択されると運転準備に入る。
自動操作モードと同様に、まず選択された熱機関１０Aに接続された排ガス管２０Aに付いた開閉手段６０Aが操作手段７０により操作されて開かれ、排ガス管２０Aを連通する。
開閉手段６０Aの開成を開閉検出手段１１Ａで検出した後、熱機関１０Aの運転を開始する。
以後、ユーザーの操作に応じた運転開始時や停止時における熱機関１０と開閉手段６０Ａ、６０Ｂ、６０Ｃの動作は自動操作モードに準じて行われる。
【００７６】
熱機関１０の所定時間に達した切り替え運転は、ユーザーが積算時間を確認して、また過負荷運転はユーザーが過負荷警告ランプ（状態表示手段）８５ｂを見て判断して操作が行われる。
点検やメンテナンスのため開閉手段６０Ａ、６０Ｂ、６０Ｃの単独操作を可能とするには、単独操作スイッチ８６で可能となる。開閉手段６０A、６０B、６０Cに対応して設けた操作スイッチ７２A、７２B、７２Cの操作により、熱機関１０の運転開始/停止スイッチ８８の操作と関係なく、開閉手段６０A、６０B、６０Cを単独で操作することが可能である。
【００７７】
なお、ユーザーが訓練されたレベルの高いユーザーである場合、熱機関１０の運転も開閉手段６０Ａ、６０Ｂ、６０Ｃの操作も全て手動で行うことも可能である。この時には、各種の状態表示手段８５ａ、８５ｂ、８５ｃはユーザーが判断する上での重要な判断要素となる。これを支援する警報装置（例えば過負荷ランプやブザー）８７を各種備えていてもよい。
制御盤の部分故障等で開閉手段６０Ａ、６０Ｂ、６０Ｃの操作ができなくなった非常時や特別な点検やメンテナンスの上で、開閉手段６０Ａ、６０Ｂ、６０Ｃを操作したい時には、開閉手段の近傍に設けた操作ハンドル７１Ａ、７１B、７１Cを操作して開閉手段６０Ａ、６０Ｂ、６０Ｃの開成、閉成を行うことが可能である。
【００７８】
なお、この操作ハンドル７１Ａ、７１B、７１Cの近傍には、開閉手段６０Ａ、６０Ｂ、６０Ｃの作動状態や開閉状態を表示する状態表示手段をそれぞれ設けることが好ましい。また、他の開閉手段の作動状態や開閉状態を表示する状態表示手段を併せて設けてもよい。
また、図１において運転制御盤８０は、運転選択手段８２、自動運転開始／停止スイッチ８４、状態表示手段８５ａ、８５ｂ、８５ｃ、操作スイッチ７２、運転開始／停止スイッチ８８等を説明の上で一体化した表現としているが、これらは別々に構成してもよいし、適宜必要なものを組み合わせて構成してもよい。
また、設置場所も同一箇所でなくてもよいし、適宜組み合わせて別の場所に設けることも可能である。
また、運転制御盤８０、あるいはその機能の組み合わせの主要部は、少なくとも機関制御室に備え、併せて注意銘板や図１に示すような排ガス系統システム図を設置することが好ましい。この場合、熱機関１０A、１０B、１０Cの運転状態や開閉手段６０Ａ、６０Ｂ、６０Ｃの作動状態や開閉状態等の状態表示手段は、排ガス系統システム図上に設けてもよい。
【００７９】
また、図１においては、熱機関１０は発電機用熱機関とした例を示したが、例えば船舶の主機関や他の機関と発電機用熱機関の組み合わせであってもよい。
また、選択手段４０は、運転制御盤８０で選択スイッチ８９の操作によって操作される。選択スイッチ８９の操作により、本管３０Ａを選択して消音手段５１にて消音処理を行うこと、バイパス管３０Ｂを選択して排ガス処理手段５２で排ガス処理（及び消音処理）を行うことが可能である。
排ガス処理手段52が電気の供給や電気的な制御が必要とする場合には、選択スイッチ８９によるバイパス管３０Ｂの選択に連動して、電気を供給することも可能である。
また、選択手段４０を手動にて操作する操作ハンドルを設けることが好ましい。また選択手段４０の近傍には、選択手段４０の作動状態や開閉状態を表示する状態表示手段を設けることが好ましい。
【００８０】
図２は本実施形態による熱機関用排ガス系統システムにおける排ガス管及び連結排ガス管を示す構成図である。
排ガス管２０Ａ、２０Ｂ、２０Ｃは、連結部２１Ａ、２１Ｂ、２１Ｃで連結排ガス管３０に連結される。それぞれの連結部２１Ａ、２１Ｂ、２１Ｃは、排ガスの流れ方向に異なる位置で接続されている。
排ガス管２０Ａの連結部２１Ａと排ガス管２０Ｂの連結部２１Ｂとの間の距離、排ガス管２０Ａの連結部２１Ａと排ガス管２０Ｃの連結部２１Ｃとの間の距離は、いずれも熱機関１０の排気パルス音の波長又は半波長を、熱機関１０の設置台数又は通常運転台数で割った長さＬとしている。
【００８１】
このように、それぞれの連結部２１Ａ、２１Ｂ、２１Ｃを、排ガスの流れ方向に長さＬだけ距離を開けて接続することで、熱機関１０の設置台数又は通常運転台数を考慮した排気パルス音の増幅防止を行える。
この接続方法は、特に熱機関１０Ａ、１０Ｂ、１０Ｃが同一機種の熱機関を使用し、発電する電力の位相を合わせた複数台の運転を行う時に有効である。特に、位相を合わせた運転を行うと熱機関からは同じタイミングで同じ波形の排気パルス音が発生するが、排ガス管２０が長さＬだけ距離を開けて接続されていると、排気パルス音のピークが重なることがなくなり騒音の低減に寄与できる。
【００８２】
連結部２１Ａ、２１Ｂ、２１Ｃは、連結排ガス管３０を流れる排ガスが略鉛直方向となる位置で連結している。すなわち、連結排ガス管３０は略鉛直方向に設けられている。
また、排ガス管２０Ａ、２０Ｂ、２０Ｃは、連結部２１Ａ、２１Ｂ、２１Ｃに下方から斜めに接続している。排ガス管２０Ａ、２０Ｂ、２０Ｃを、下方から斜めに連結部２１Ａ、２１Ｂ、２１Ｃに接続することで排ガスは、連結部２１Ａ、２１Ｂ、２１Ｃに向けて上昇し、連結部２１Ａ、２１Ｂ、２１Ｃからも略鉛直方向に上昇することで、連結部２１Ａ、２１Ｂ、２１Ｃにおける排気抵抗を小さくし、排ガス同士が衝突することによる排気への悪影響を抑制し、スムーズな排気を行うことができる。
【００８３】
排ガス管２０Ａ、２０Ｂ、２０Ｃの傾斜位置には、雨水、海水、又は結露水などの水が熱機関１０Ａ、１０Ｂ、１０Ｃに入ることを防ぐ防滴手段を兼ねたドレイン機構２２Ａ、２２Ｂ、２２Ｃを設けている。このような防滴手段を兼ねたドレイン機構２２Ａ、２２Ｂ、２２Ｃを設けることで、熱機関１０Ａ、１０Ｂ、１０Ｃへの水の侵入を確実に防止することができる。
【００８４】
連結部２１Ａ、２１Ｂ、２１Ｃには防滴機構９０を設けている。
防滴機構９０は、同図拡大図に示すように、連結部２１Ｃの上側端部２３を、上側端部２３の上方に位置する連結排ガス管３０の管内壁面３１よりも、連結排ガス管３０の中心方向に突出させて構成している。上側端部２３を管内壁面３１よりも突出させているので、管内壁面３１から滴下する水は、連結部２１Ｃの上面２４に落ち、連結部２１Ｃの開口部２５から侵入しない。
また、上側端部２３は、連結部２１Ｃの下側端部２６よりも連結排ガス管３０の中心方向に突出させることで防滴機構９０を構成している。上側端部２３を下側端部２６よりも突出させることで、飛散して落下する水が開口部２５から侵入することが少なくなる。
このように防滴機構９０を連結部２１Ａ、２１Ｂ、２１Ｃに設けることで、排ガス管２０Ａ、２０Ｂ、２０Ｃへの水の侵入を防止することができる。
なお、図示のように、連結排ガス管３０の下端に、ドレイン３２を設けることが好ましい。
【００８５】
図３は本実施形態による熱機関用排ガス系統システムにおける開閉手段を示す構成図である。
同図では、開閉手段６０Ａ、６０Ｂ、６０Ｃを、ダンパ６１としている。
円盤状のダンパ６１は、円盤の直径方向に駆動軸６２を有している。駆動軸６２の一端には回転位置検出機能付きのギヤードモータ６３が接続されている。
ダンパ６１は、２枚の円盤状板６１ａ、６１ｂで構成され、２枚の円盤状板６１ａ、６１ｂの間には空間が形成されている。
また、ダンパ６１は、有圧空気の導入手段６４を設けている。導入手段６４は、排ガス管２０Ａ、２０Ｂ、２０Ｃに形成した開口部６４ａと、この開口部６４ａに有圧空気を導く送圧手段６４ｂとで構成される。送圧手段６４ｂには、例えば排気ターボ圧や圧縮空気ラインを用いることができる。
【００８６】
ダンパ６１の閉成点において開口部６４ａから導入される有圧空気は、２枚の円盤状板６１ａ、６１ｂの間に形成されている空間に導入され、この空間から円周状に噴出することで、ダンパ６１と排ガス管２０Ａ、２０Ｂ、２０Ｃとの間にエアーカーテンが形成され、このエアーカーテンによって排ガス管２０Ａ、２０Ｂ、２０Ｃとダンパ６１との隙間からの排ガスの漏れを確実に防止することができる。また、駆動軸６２を一端が閉じた中空軸で構成し、開放されている他端から有圧空気を導入し、軸に開けた細孔から円盤状板６１ａ、６１ｂの間から噴出させてもよい。これら有圧空気を導入する方法を採った場合、ダンパ６１と排ガス管２０の間に隙間を生じる構造であっても、確実に排ガスの熱機関１０側への侵入が防止できる。
なお、ダンパ６１は円盤状板をバタフライ弁状に単板で構成し、閉成点においてシール手段に当接させて排気ガスの侵入を防止してもよい。
【００８７】
以上のように、本実施形態による熱機関用排ガス系統システムは、複数の熱機関１０Ａ、１０Ｂ、１０Ｃと、複数の熱機関１０Ａ、１０Ｂ、１０Ｃのそれぞれに対応して接続される複数の排ガス管２０Ａ、２０Ｂ、２０Ｃと、複数の排ガス管２０Ａ、２０Ｂ、２０Ｃが接続される連結排ガス管３０と、停止中の熱機関１０へ運転中の熱機関１０からの排ガスの侵入を防止する開閉手段６０Ａ、６０Ｂ、６０Ｃと、熱機関１０の運転開始又は停止の選択と連動して開閉手段６０Ａ、６０Ｂ、６０Ｃを操作する操作手段７０とを備えたことで、開閉手段６０Ａ、６０Ｂ、６０Ｃによって停止中の熱機関１０への排ガスの侵入を確実に防止して、運転中の熱機関１０からの排ガスを連結排ガス管３０から排出することができる。
【００８８】
また、本実施形態の船舶によれば、停止中の熱機関１０への排ガスの侵入を防止して運転中の熱機関１０からの排ガスを連結排ガス管３０から排出できる熱機関用排ガス系統システムを利用することができる。
【００８９】
なお、本実施形態では、３系統の熱機関１０Ａ、１０Ｂ、１０Ｃに対応して接続される排ガス管２０Ａ、２０Ｂ、２０Ｃを、１系統の連結排ガス管３０に接続した場合を示したが、３系統の熱機関１０を２系統の連結排ガス管３０に接続してもよい。また、２系統の熱機関１０を１系統の連結排ガス管３０に接続してもよい。また熱機関１０の数は、３台以上であってもよいが、連結排ガス管３０の数は少なくとも熱機関１０の数よりも少ないものである必要がある。
【００９０】
また、本実施形態では、すべての熱機関１０が発電機用熱機関である場合を示したが、熱機関１０の一つとして船舶の動力に用いるエンジンを含んでもよい。
【００９１】
図４は本発明の第２の実施形態による熱機関用排ガス系統システムの全体構成を示す構成図である。なお、第１の実施形態と同一構成には同一符号を付して説明を省略し、第１の実施形態と相違する構成について説明する。
【００９２】
第１の実施形態では、本管３０Ａに消音手段５１を、バイパス管３０Ｂに排ガス処理手段５２を設けた場合を示したが、本実施形態では、本管３０Ａに排ガス処理手段５２を設け、バイパス管３０Ｂには消音手段５１や排ガス処理手段５２を設けない構成としている。
本実施形態では、排ガス処理手段５２の故障時又はメンテナンス時に、選択手段４０によってバイパス管３０Ｂを選択することで、熱機関１０の運転を可能としている。船内電源確保のためには、熱機関１０の常時運転が必要なため、バイパス管３０Ｂによってより安全性を高めている。
本実施形態は、３台の熱機関１０Ａ、１０Ｂ、１０Ｃに対して１台の排ガス処理手段５２のみを設けており、機関室内の配置や価格面で優れている。
【００９３】
本実施形態によれば、連結排ガス管３０の本管３０Ａから分岐し再び本管３０Ａに合流するバイパス管３０Ｂと、本管３０Ａとバイパス管３０Ｂとを選択する選択手段４０とを設け、本管３０Ａに排ガス処理手段５２を設けたことで、故障時又はメンテナンス時や海域や時間等、必要に応じて排ガス処理を行わずに排ガスをバイパスさせることができる。
【００９４】
図５は本発明の第３の実施形態による熱機関用排ガス系統システムの全体構成を示す構成図である。なお、第１の実施形態と同一構成には同一符号を付して説明を省略し、第１の実施形態と相違する構成について説明する。
【００９５】
第１の実施形態では、本管３０Ａから分岐し再び本管３０Ａに合流するバイパス管３０Ｂを設けた場合を示したが、本実施形態では、バイパス管３０Ｂを設けていない。
本実施形態のように、連結排ガス管３０に消音手段５１を設け、排ガス処理手段５２を設けない場合には、消音手段５１が構造的に簡単で作動部がなく、従って故障がきわめて少ないために、一般的にバイパス管３０Ｂを設けない構成とすることができる。
なお、運転制御盤８０の選択スイッチ８９は無くすことができる。
【００９６】
図６は本発明の第４の実施形態による熱機関用排ガス系統システムの全体構成を示す構成図である。なお、第１の実施形態と同一構成には同一符号を付して説明を省略し、第１の実施形態と相違する構成について説明する。
【００９７】
第４の実施形態では、連結排ガス管３０は、複数の排ガス管２０Ａ、２０Ｂ、２０Ｃの数よりは少なく連結排ガス管３０の数よりは多いサブ連結排ガス管３５、３６と、サブ連結排ガス管３５、３６を選択するサブ連結排ガス管選択手段４１とを有している。
また、サブ連結排ガス管３５、３６には、それぞれ排ガス処理手段５２を設けている。
【００９８】
本実施形態では、サブ連結排ガス管３５に設けた排ガス処理手段５２と、サブ連結排ガス管３６に設けた排ガス処理手段５２とを熱機関１０Ａ、１０Ｂ、10Ｃの運転状態に応じて選択的に稼働でき、両方の排ガス処理手段５２を常時稼働しなくてもよいため、排ガス処理手段５２の寿命や安全性に優れる。
また、本実施形態では、一方の排ガス処理手段５２の故障時又はメンテナンス時に、サブ連結排ガス管選択手段４１によってサブ連結排ガス管３５又はサブ連結排ガス管３６を選択することで、熱機関１０の運転が可能である。船内電源確保のためには、熱機関１０の常時運転が必要なため、より安全性を高めている。
【００９９】
本実施形態において、サブ連結排ガス管選択手段４１でサブ連結排ガス管３５を選択する場合には、熱機関１０Ａ、１０Ｂの少なくとも一方が運転され、熱機関１０Ｃは停止状態である。また、例えば、熱機関１０Ａが運転される場合には、停止状態にある熱機関１０Ｂに対応する開閉手段６０Ｂは閉としている。
また、サブ連結排ガス管選択手段４１でサブ連結排ガス管３６を選択する場合には、熱機関１０Ｂ、１０Ｃの少なくとも一方が運転され、熱機関１０Ａは停止状態である。また、例えば、熱機関１０Ｂが運転される場合には、停止状態にある熱機関１０Ｃに対応する開閉手段６０Ｃは閉としている。
【０１００】
本実施形態によれば、連結排ガス管３０は、複数の排ガス管２０Ａ、２０Ｂ、２０Ｃの数よりは少なく連結排ガス管３０の数よりは多いサブ連結排ガス管３５、３６と、サブ連結排ガス管３５、３６を選択するサブ連結排ガス管選択手段４１とを有したことで、サブ連結排ガス管３５、３６を選択的に用いることができる。
また、本実施形態によれば、それぞれのサブ連結排ガス管３５、３６に、排ガス処理手段５２を設けたことで、排ガス処理手段５２を選択的に用いることができる。
【０１０１】
なお、本実施形態において、サブ連結排ガス管選択手段４１に全閉機能を持たせてもよい。サブ連結排ガス管選択手段４１を全閉とすることで、熱機関１０Ａからの排ガスをサブ連結排ガス管３５に導き、熱機関１０Ｃからの排ガスをサブ連結排ガス管３６に導くことができ、熱機関１０Ａ、１０Ｃの少なくとも一方を運転することができる。
また、運転制御盤８０の選択スイッチ８９は、サブ連結排ガス管選択スイッチに置き替えることができる。また、サブ連結排ガス管選択手段４１を用いず、切替手段をサブ連結排ガス管３５、３６と排ガス管２０Ａ、２０Ｂとの接続部に設け、任意の熱機関１０の運転に対応して任意の排ガス処理手段５２を選択するようにすることも可能である。
【０１０２】
図７は本発明の第５の実施形態による熱機関用排ガス系統システムの全体構成を示す構成図である。なお、第１の実施形態と同一構成には同一符号を付して説明を省略し、第１の実施形態と相違する構成について説明する。
【０１０３】
第５の実施形態では、複数の排ガス管２０Ａ、２０Ｂにそれぞれ排ガス処理手段５２を設けている。
また、本実施形態では、熱機関１０Ａ、１０Ｂとは別に独立系熱機関１０Ｘを備え、独立系熱機関１０Ｘには、連結排ガス管３０に接続されない独立系排ガス管２０Ｘを接続している。また、独立系排ガス管２０Ｘには、消音手段５１を設けている。
【０１０４】
本実施形態によれば、熱機関１０Ａ、１０Ｂに対応してそれぞれ排ガス処理手段５２を設けることで、連結排ガス管３０に排ガス処理手段５２を設ける場合と比較して、排ガス処理手段５２の負荷変動を少なくすることができる。
また、本実施形態では、一方の排ガス処理手段５２の故障時又はメンテナンス時に、他方の排ガス処理手段５２を設けた熱機関１０の運転を可能としている。船内電源確保のためには、熱機関１０の常時運転が必要なため、より安全性を高めている。
【０１０５】
また、本実施形態によれば、熱機関１０Ａ、１０Ｂとは別に独立系熱機関１０Ｘを備え、独立系熱機関１０Ｘには、連結排ガス管３０に接続されない独立系排ガス管２０Ｘを接続することで、排ガス処理手段５２での排ガス処理が必要ない、港や沿岸を除く海域では、消音手段５１を設けた独立系排ガス管２０Ｘによる運転を行うことができる。
なお、図７に示すようにバイパス管３０Ｂを設けない場合は、運転制御盤８０の選択スイッチ８９は無くすことができる。また、独立系熱機関１０Ｘには開閉手段が不要なので、操作スイッチ７２Ｃを無くすことができる。
【０１０６】
図８は本発明の第６の実施形態による熱機関用排ガス系統システムの全体構成を示す構成図である。なお、第１の実施形態と同一構成には同一符号を付して説明を省略し、第１の実施形態と相違する構成について説明する。
【０１０７】
第６の実施形態では、熱機関１０Ａ、１０Ｂとは別に独立系熱機関１０Ｘを備え、独立系熱機関１０Ｘには、連結排ガス管３０に接続されない独立系排ガス管２０Ｘを接続している。また、独立系排ガス管２０Ｘには、消音手段５１を設けている。
本実施形態によれば、熱機関１０Ａ、１０Ｂとは別に独立系熱機関１０Ｘを備え、独立系熱機関１０Ｘには、連結排ガス管３０に接続されない独立系排ガス管２０Ｘを接続することで、排ガス処理手段５２での排ガス処理が必要ない、港や沿岸を除く海域では、消音手段５１を設けた独立系排ガス管２０Ｘによる運転を行うことができる。
【０１０８】
なお、第１の実施形態では、本管３０Ａに消音手段５１を、バイパス管３０Ｂに排ガス処理手段５２を設けた場合を示したが、本実施形態では、本管３０Ａに相当する連結排ガス管３０に排ガス処理手段５２を設け、バイパス管３０Ｂを設けない構成としている。
また、図８に示すようにバイパス管３０Ｂを設けない場合は、運転制御盤８０の選択スイッチ８９は無くすことができる。また、独立系熱機関１０Ｘには開閉手段が不要なので、操作スイッチ７２Ｃを無くすことができる。
本実施形態では、排ガス処理手段５２の故障時又はメンテナンス時には、独立系熱機関１０Ｘの運転を可能としている。船内電源確保のためには、熱機関１０の常時運転が必要なため、独立系熱機関１０Ｘによってより安全性を高めている。
【０１０９】
なお、第３から第６の実施形態における消音手段５１、排ガス処理手段５２に関連して、必要に応じてバイパス管３０Ｂや選択手段４０を設けることができる。
【産業上の利用可能性】
【０１１０】
本発明の熱機関用排ガス系統システムは、複数台の熱機関、特に複数台の発電機用熱機関を備えた施設でも利用できる。
【符号の説明】
【０１１１】
１０、１０Ａ、１０Ｂ、１０Ｃ  熱機関
１０Ｘ  独立系熱機関
２０Ａ、２０Ｂ、２０Ｃ  排ガス管
２０Ｘ  独立系排ガス管
２１Ａ、２１Ｂ、２１Ｃ  連結部
２２Ａ、２２Ｂ、２２Ｃ  防滴手段
２３  上側端部
２４  上面
２５  開口部
２６  下側端部
３０  連結排ガス管
３０Ａ  本管
３０Ｂ  バイパス管
３１  管内壁面
３５、３６  サブ連結排ガス管
４０  選択手段
４１  サブ連結排ガス管選択手段
５１  消音手段
５２  排ガス処理手段
６０Ａ  、６０Ｂ、６０Ｃ  開閉手段
６１  ダンパ
６４  導入手段
７０  操作手段
７１Ａ  、７１Ｂ、７１Ｃ  操作ハンドル
７２  操作スイッチ
８０  運転制御盤
８１  制御手段
８２  運転選択手段
８３  過負荷検出手段
８５ａ、８５ｂ、８５ｃ  状態表示手段
９０  防滴機構
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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