(57)【要約】      （修正有）【課題】コンパクトでメンテナンスと操作が容易な排ガス熱媒油ボイラを提供する。【解決手段】直接熱媒油を加熱する熱媒油加熱器において、デーゼル機関２０からの排気ガスは、ダンパー装置３０の排気ガス入口３１から分配ケース３２に入る。ダンパー装置の直上に熱媒油加熱器とバイパス路４３を配置し、熱媒加熱器からの出口排気管とバイパス路とを集合し、熱媒油加熱器から漏洩した熱媒油溜めをダンパー装置底部に装備した排ガス熱媒油ボイラとして機能をまとめたモジュールとする。【選択図】図２
2014228269.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
船舶のディーゼル機関からの排気ガスを船外に排出する排気路の途中に直接熱媒油を加熱する熱媒油加熱器を装備した排ガス熱媒油ボイラにおいて、
ダンパー装置の直上に、加熱系路を形成する排気路と、迂回系路を形成するバイパス排気路と、該排気路とバイパス排気路の出口を集合排気路でまとめた配置として、加熱系路に熱媒加熱器から熱媒油が漏洩した場合の油受けをダンパー装置下部に設け、
該ダンパー装置は、ディーゼル機関からの排ガス路と接続する排ガス入口と、加熱系路を形成する該排気路に通ずる排気導入口と、迂回系路を形成する該バイパス排気路に通ずるバイパス排気導入口とが設けられた分配ケースと、該排気導入口と該バイパス排気導入口の間で作動する切替ダンパーを設け、
デーゼル機関からの排気ガスは、該ダンパー装置の該排気ガス入口から該分配ケースに入り、該切替えダンパーを該バイパス排気導入口を閉鎖する側に切替えると、該排気導入口から加熱系路側の該排気路に流れ、該排気路に設けた熱媒油加熱器内で熱媒油と排気ガス間で熱交換し、集合排気路を通過し、排ガス出口から煙突に導かれ船外に排出する加熱系路と、
該熱媒油加熱器から熱媒油が漏洩した場合に該切替ダンパーにより該排気導入口を閉鎖すると、該ディーゼル機関からの排気ガスは該バイパス排気導入口から該バイパス排気路に流れ、集合排気路を通過し、排ガス出口から煙突に導かれ船外に排出し、ディーゼル機関の運転に支障が出ないようにした迂回系路と、該切替えダンパーを該バイパス排気導入口を閉鎖側に切替える過程で、排気導入口から加熱系路側の該排気路に流れる排ガス量を開度調整することで排気ガス量を調整し、該熱媒油加熱器からの出力である熱媒油の加熱温度が調整出来る、排ガス熱媒油ボイラとして機能をまとめたモジュールとすることで、該ダンパー装置平面の面積で据付することが可能とした据付面積が極小としたコンパクトで、操作場所とメンテナンス箇所を集約し操作性とメンテナンスの向上及び安全性の向上をはかったことを特徴とする排ガス熱媒油ボイラ。
【請求項２】
請求項１の加熱系路を形成する該排気路と迂回系路を形成するバイパス排気路を矩形断面形状の筒を二分して、熱媒油加熱器は該排気路内部に所定の長さの熱媒管を複数本設け、該排気路の外部に該熱媒管を集約した入口集合管及び出口集合管を設け、ディーゼル機関からの排気ガスは該排気路を通過することで該熱媒管内の熱媒油は入口集合管を通してポンプにて連続して供給され、熱媒管を通過する過程で排気ガスと熱媒油が熱交換し、加熱された熱媒油は該出口集合管から排出する加熱系統と、矩形断面の該筒のもう１方の該バイパス排気路を該熱媒油加熱器を迂回する迂回系路としたことを特徴とする請求項１の排ガス熱媒油ボイラ。
【請求項３】
請求項１のダンパー装置において、加熱経路側に設けた熱媒油加熱器から熱媒油が漏洩した場合に該切替ダンパーにより該排気導入口を閉鎖すると加熱系路側は閉鎖され、ダンパー装置の底部加熱系路側の油受けに漏洩した熱媒油が集約されダンパー装置外部の漏洩検知器に導かれ検知が可能な安全な装置としたことを特徴とする請求項１の排ガス熱媒油ボイラ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】  ごの発明は、機関の排気ガス熱により直接熱媒油を加熱する船舶に搭載する排ガス熱媒油ボイラに関する。
【背景技術】
【０００２】  船舶に装備する機関の排気ガスにより直接熱媒油を加熱する熱媒油加熱器では、排気ガス導入部にはダンパーを設け、熱媒油加熱器の排気ガス導入部が閉鎖された場合に排気ガスを供給する機関の運転に支障がなく、熱媒油加熱器から排気管内部に熱媒油が漏洩した場合の検知装置が装備されて排ガス熱媒油ボイラと認定される。【０００３】  以下、図１により従来の機関の排気ガス熱により直接熱媒油を加熱する熱媒油加熱器の排気系路について説明する。【０００４】  ディーゼル機関１からの排気ガス２は、該ディーゼル機関１の出口１ａとダンパー４の入口５に接続された排気管３を通り該ダンパー４に至り、熱媒油加熱器６を使用しない場合には、該ダンパー４の切替ダンパー７により出口８を閉鎖して出口９からバイバス排気管１０を経由し集合排気管１１に至り船外に排出する系路と、該熱媒油加熱器６を使用する場合には、該切替ダンパー７により出口９を閉鎖することで該排気ガス２は出口８から排気管１２を通り該熱媒油加熱器６の入口１３に接続され、該入口１３の下部排気管１２には熱媒油の漏洩検知の為の油受けが装備されて、該熱媒油加熱器６を通過し、出口１４から排気管１５を経由して該集合排気管１１の途中に接続され船外に排出する系路から成っている。【０００５】  小型内航船舶では総トン数４９９トン型貨物船では１４００ｋＷ出力のデーゼル機関が一般に装備されている例として、該ディーゼル機関に排ガス熱媒油ボイラを装備した場合は図１に示すように、該熱媒油加熱器６（床面１４００ｍｍ×６６０ｍｍ×高さ２５４０ｍｍ）と該バイパス排気管１０（直径４５０ｍｍ）を経由する二系統の系路と、該ダンパー４（床面１１５０ｍｍ×８５０ｍｍ高さ１１５０ｍｍ）を装備することが必要であり、該ダンパー４には機器本体の周囲に５００ｍｍ幅のメンテナンスステージ１６が必要となり、該排ガス熱媒油ボイラ６を装備するには大きな場所が必要である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特許公開  ２０１０−１４５０６１  熱媒システム
【特許文献２】特許公開  平０７−２２５０５５  熱媒ボイラ
【特許文献３】特許公開  平０７−１５８９７０  熱媒ボイラ用循環ポンプの異常判定装置
【非特許文献】
【０００７】
【非特許文献１】ＪＩＳ  Ｂ  ８２０１  鋼製ボイラ
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】  以上に述べた従来の該排ガス熱媒油ボイラを装備する問題点は、該ディーゼル機関１からの該排気ガス２は、該ダンパー４で二方に分岐して、該熱媒油加熱器６を経由して船外に排出する加熱系路と、もう一方は該バイパス排気管１０を経由して船外に排出する迂回系路の二系統及び該二系路を切り替える該ダンパー４が必要であり、それぞれの独立した製品を据え付場所とメンテナンス場所がそれぞれに必要で配置にも制約がある。【０００９】これらの該排ガス熱媒油ボイラを装備する場合には該熱媒油加熱器６、該ダンパー４、及び該バイパス排気管１０を該ディーゼル機関１の上方に据え付けることになり、必然的に機関室ケージング上方に据付けることになる、小型船舶では総トン数に制限され該機関室ケーシングが狭く、据え付けることが困難な状態である。【００１０】  本発明は、上記に述べたように従来の排ガス熱媒油ボイラの配置では、大きな据え付け場所と、機器が分散配置しておりメンテナンスが困難であるといった問題を有していた。【００１１】これらの問題点を解決するには、ダンパー装置の直上に熱媒油加熱器とバイパス路を配置し、熱媒加熱器からの出口排気管とバイパス路とを集合し、熱媒油加熱器から漏洩した熱媒油受けをダンパー装置底部に装備した排ガス熱媒油ボイラとして機能をまとめたモジュールとすることでコンパクトでメンテナンスと操作が容易にすることを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１２】上記目的を達成するため、本発明によれば、  船舶のディーゼル機関からの排気ガスを船外に排出する排気路の途中に直接熱媒油を加熱する熱媒油加熱器を装備した排ガス熱媒油ボイラにおいて、
ダンパー装置の直上に、加熱系路を形成する排気路と、迂回系路を形成するバイパス排気路と、該排気路とバイパス排気路の出口を集合排気路でまとめた配置として、加熱系路に熱媒加熱器から熱媒油が漏洩した場合の油受けをダンパー装置下部に設け、
該ダンパー装置は、ディーゼル機関からの排ガス路と接続する排ガス入口と、加熱系路を形成する該排気路に通ずる排気導入口と、迂回系路を形成する該バイパス排気路に通ずるバイパス排気導入口とが設けられた分配ケースと、該排気導入口と該バイパス排気導入口の間で作動する切替ダンパーを設け、
デーゼル機関からの排気ガスは、該ダンパー装置の該排気ガス入口から該分配ケースに入り、該切替えダンパーを該バイパス排気導入口を閉鎖する側に切替えると、該排気導入口から加熱系路側の該排気路に流れ、該排気路に設けた熱媒油加熱器内で熱媒油と排気ガス間で熱交換し、集合排気路を通過し、排ガス出口から煙突に導かれ船外に排出する加熱系路と、該熱媒油加熱器から熱媒油が漏洩した場合に該切替ダンパーにより該排気導入口を閉鎖すると、該ディーゼル機関からの排気ガスは該バイパス排気導入口から該バイパス排気路に流れ、集合排気路を通過し、排ガス出口から煙突に導かれ船外に排出し、ディーゼル機関の運転に支障が出ないようにした迂回系路と、該切替えダンパーを該バイパス排気導入口を閉鎖側に切替える過程で、排気導入口から加熱系路側の該排気路に流れる排ガス量を開度調整することで排気ガス量を調整し、該熱媒油加熱器からの出力である熱媒油の加熱温度が調整出来る、排ガス熱媒油ボイラとして機能をまとめたモジュールとすることで、該ダンパー装置平面の面積で据付することが可能とした据付面積が極小としたコンパクトで、操作場所とメンテナンス箇所を集約し操作性とメンテナンスの向上及び安全性の向上をはかったことを特徴とする。【００１３】  請求項２記載の発明は、請求項１記載の加熱系路を形成する該排気路と迂回系路を形成するバイパス排気路を矩形断面形状の筒を二分して、熱媒油加熱器は該排気路内部に所定の長さの熱媒管を複数本設け、該排気路の外部に該熱媒管を集約した入口集合管及び出口集合管を設け、ディーゼル機関からの排気ガスは該排気路を通過することで該熱媒管内の熱媒油は入口集合管を通してポンプにて連続して供給され、熱媒管を通過する過程で排気ガスと熱媒油が熱交換し、加熱された熱媒油は該出口集合管から排出する加熱系統と、矩形断面の該筒のもう１方の該バイパス排気路を該熱媒油加熱器を迂回する迂回系路としたことを特徴とする。【００１４】請求項３記載の発明は、請求項１のダンパー装置において、加熱経路側に設けた熱媒油加熱器から熱媒油が漏洩した場合に該切替ダンパーにより該排気導入口を閉鎖すると加熱系路側は閉鎖され、ダンパー装置の底部加熱系路側の油受けに漏洩した熱媒油が集約されダンパー装置外部の漏洩検知器に導かれ検知が可能な安全な装置としたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１５】  ダンパー装置上に配置した加熱系路を形成する排気路と、迂回系路を形成するバイパス排気路と、該排気路と、該バイパス排気路の出口を集合排気路で集約したことで、該デーゼル機関からの排気ガスは、ダンパー装置の該排気ガス入口から該分配ケースに入り、該切替ダンパーの該バイパス排気導入口を閉鎖する側に切替えると、排気導入口から加熱系路側の該排気路に流れ、該排気路に設けた該加熱器の熱媒油と排ガス間で熱交換し、集合排気路を通過し、排気ガス出口から煙突に導かれ船外に排出する加熱系路と、
該熱媒油加熱器から熱媒油が漏洩した場合に該切替ダンパーにより該排気導入口を閉鎖すると、該ディーゼル機関からの排気ガスはバイパス排気導入口から該バイパス排気路に流れ、集合排気路を通過し、排気ガス出口から煙突を経由して船外に排出し、ディーゼル機関の運転に支障が出ないようにした迂回系路と、
また、該切替ダンパーを該バイパス排気導入口を閉鎖する側に切替える過程で、排気導入口から加熱系路側の該排気路に流れる排気ガス量を該切替ダンパーの開度調整し、排気ガスの供給量を調整が可能となり該加熱器からの出力である熱媒油の加熱温度が調整可能で、
これらの機能を集約したモジュールとすることで、該ダンパー装置平面の面積で設置することが可能と成った据え付け面積が極小でコンパクトで操作場所が集約され操作性が向上する。【００１６】  該加熱器から熱媒油が漏洩した時は、該切替ダンパーにより該排気導入口を閉鎖すると漏洩油はバイパス筒を通るバイパス排気系統とは隔離され該ダンパー装置の底部加熱系路側の油受けに漏洩した熱媒油が集約されダンパー装置外部の漏洩検知器に導かれ検知が可能な安全な装置となる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】従来の機関の排ガスで直接熱媒油を加熱する熱媒油ボイラの概略排ガス系統図である。
【図２】本発明の実施形態に係る機関の排ガスで直接熱媒油を加熱する熱媒油ボイラの概略排ガス系統図である。
【図３】本発明の実施形態に係る図３は機関の排ガスで直接熱媒油を加熱する熱媒油加熱器とダンパー装置及び集合排気路をモジュール化した排ガス熱媒油ボイラーの正面図の概略図である。
【図４】本発明の実施形態に係る図３のＡ−Ａ断面の下視矢の平面図で主として切替ダンパー装置及び据付面を示す。
【図５】本発明の実施形態に係る図３のＢ−Ｂ縦断面の視矢で切替ダンパー装置及び排気路の縦断図を示す。
【発明を実施するための形態】
【００１８】  本発明の実施形態に係る機関の排ガスの系路について図２を用いて説明すると、デーゼル機関２０からの排気ガス２１は、排気管２２を通りダンパー装置３０の排気ガス入口３１から分配ケース３２に入り、切替ダンパー３３でバイパス排気導入口３４側を閉鎖するように切替えると、排気導入口３５から加熱系路側の排気路４２を流れ、該排気路４２内に設けた該熱媒管４４内の熱媒油と排ガス間で熱交換し、集合排気路５０の開口５２から排ガス出口５１通過し、該排気ガス出口５１から煙突（図示なし）に導かれ船外に排出する加熱系路と、該熱媒管４４から熱媒油が漏洩した場合に該切替ダンパー３３により該排気導入口３５を閉鎖し、該ディーゼル機関２０からの排気ガス２１はバイパス排気導入口３４から該バイパス排気路４３に流れ、集合排気路５０を通過し、排気ガス出口５１から煙突を経由して船外に排出し、ディーゼル機関２０の運転に支障が出ないようにした迂回系路と、また、該切替ダンパー３３を該バイパス排気導入口３４を閉鎖側に切替える過程で、該排気導入口３５から該加熱系路側の該排気路４２に流れる排気ガス量を該切替ダンパー３３の開度調整することで該排気ガス２１の供給量を調整が可能で該熱媒管４４からの出力である熱媒油の加熱温度が調整可能とする
【００１９】以下、本発明の実施形態に係る一実施例を図３，図４，図５に基づいて説明する。
発明の実施の形態として図３に示すように排ガス熱媒油ボイラ１８は、ダンパー装置３０と、熱媒油加熱器４０と、集合排気路５０で構成され、本発明の重要なポイントはダンパー装置３０と集合排気路５０の間に熱媒油加熱器４０の加熱系路と迂回系路を形成する排気路とバイパス排気路を一体とする構成と熱媒油漏洩時の油受け設ける場所にある。
【００２０】排気路とバイパス排気路を一体とする構成では円形と矩形断面を比較すると４００ｍｍφの管であれば断面積１２５６ｃｍ２で矩形断面にすると同じ面積にすると４０ｃｍ×３１．４ｃｍとなり絶対寸法は円形の場合は４０ｃｍ×４０ｃｍで１６００ｃｍ２で矩形にすると１２５６ｃｍ２で２０％絶対寸法が少なくスペースとなる処に着目したもので加熱系路と迂回系路の必要面積の合計面積を二分することが最小寸法とする事ができる。
【００２１】  本発明の実施形態に係る一実施例として該熱媒油加熱器４０は、矩形断面形状の筒４１を二分して、排気ガスにより熱媒油を加熱する加熱系路を形成する該排気路４２と迂回系路を形成するバイパス排気路４３を一体とした該排気路４２と該バイパス排気路４３を矩形断面形状の筒４１を二分して、熱媒油加熱器４０は該排気路４２の内部に所定の長さの熱媒管４４を複数本設け、該排気路４２の外部に該熱媒管４４を集約した入口集合管４５及び出口集合管４６を設けた。
【００２２】  ディーゼル機関からの排気ガスは該排気路４２を通過することで該熱媒管４４内の熱媒油は入口集合管４５を通してポンプ（図示なし）にて連続して供給され、熱媒管４４を通過する過程で排気ガスと熱媒油が熱交換し、加熱された熱媒油は該出口集合管４６から排出する加熱系統と、矩形断面の該筒４１のもう１方の該バイパス排気路４３を該熱媒油加熱器４０を迂回する迂回系路を一体とした。
【００２３】  該ダンパー装置３０は、分配ケース３２と切替ダンパー３３で構成され、該分配ケース３２にはディーゼル機関からの排気ガスの排ガス入口３１と該加熱系路を形成する該排気路４２に通ずる排気導入口３５と排ガスの迂回系路を形成する該バイパス排気路４３に通ずるバイパス排気導入口３４を設け、この該排気導入口３５とバイパス排気導入口３４との間を作動する切替ダンパー３３を装備する。
【００２４】  該切替ダンパー３３は、分配ケース３２の両側面に軸受け３７を設け切替ダンパー軸３６を受け、該切替ダンパー軸３６に固定され、該切替ダンパー軸３６の端部に手動ハンドル３８を取り付け、該手動ハンドル３８を作動することで該切替ダンパー３３は該排気導入口３５と該バイパス排気導入口３４との間を該切替ダンパー軸３６を中心として作動し、中間開度はハンドル固定金物３９に該手動ハンドルを固定することが出来る。
【００２５】熱媒油を加熱する加熱系路は、ディーゼル機関からの排気ガスは、該排気ガス入口３１から該分配ケース３２に入り、該切替ダンパー３３を該バイパス排気導入口３４を閉鎖する側に切替えると、該排気導入口３５から該排気路４２に流れ、該排気路４２に設けた熱媒管４４内の熱媒油と排気ガスとの間で熱交換し、該集合排気路５０の開口５２を通過し、排気ガス出口５１から煙突に導かれ船外に排出する。
【００２６】該熱媒管４４から熱媒油が漏洩した場合の迂回系路は、該切替えダンパー３３により排気導入口３５を閉鎖し、ディーゼル機関からの排気ガスは該バイバス排気導入口３４から該バイバス排気路４３に流れ、該集合排気路５０を通過し、該排気ガス出口５１から煙突を経由して船外に排出し、ディーゼル機関の運転に支障がない系路となる。
【００２７】また、該切替えダンパー３３を該バイパス排気導入口３４の閉鎖側に切賛る過程で、該排気導入口３５から加熱系路側の該排気路４２に流れる排気ガス量を切替ダンパー３３の開度調整することで熱媒油の温度を調整が可能となる。
【００２８】  熱媒管４０から熱媒油が漏洩した場合は、排気路４２の内部から流れ落ちて、該分配ケース３２の底部油受け４７に集約され、配管にて漏洩検知器（図示なし）に流れる。
【００２９】これらの機能を集約したモジュールとすることで、該ダンパー装置３０の平面面積で据え付け可能とした据え付け面積が極小としたコンパクトで据え付けることが容易とすることができる。
【００３０】  発明の実施の形態として前記に示したが、該ダンパー装置３０の直上に、加熱系路を形成する排気路４１及び熱媒油加熱器４０と、迂回系路を形成するバイパス排気路４２とを個別に矩形断面形状の筒として、排気路４１とバイパス排気路４２を集合した集合排気路５０で構成することも含まれる。
【符号の説明】
【００３１】１８  排ガス熱媒油ボイラ
２０  ディーゼル機関
２１  排気ガス
２２  排気管
３０  ダンパー装置
３１  排気ガス入口
３２  分配ケース
３３  切替ダンパー
３４  バイパス排気導入口
３５  排気導入口
３６  切替ダンパー軸
３７  軸受け
３８  手動ハンドル
３９  ハンドル固定金物
４０  熱媒油加熱器
４１  筒
４２  排気路
４３  バイパス排気路
４４  熱媒管
４５  入口集合管
４６  出口集合管
４７  油受け
５０  集合排気路
５１  排ガス出口
５２  開口
【図１】
2014228269.tif 000003
【図２】
2014228269.tif 000004
【図３】
2014228269.tif 000005
【図４】
2014228269.tif 000006
【図５】
2014228269.tif 000007