(57)【要約】【課題】配管の本数を低減できる供給水分析装置を備える船舶を提供すること。【解決手段】排ガスを洗浄するスクラバー本体２１、スクラバー本体２１に供給水を供給するスクラバー用供給管１１０及びスクラバー本体２１から排水を排出するドレン管２４を有する排ガスを洗浄する排ガス洗浄システム７と、スクラバー用供給管１１０内の供給水の成分分析を行う供給水分析装置９２と、を備えた船舶１であって、供給水分析装置９２とドレン管２４とを連結するとともに分析後の供給水をドレン管２４に排出する配管と、配管の一部に、ドレン管２４との合流点Ｌ０からの高さが所定高さＨ以上となるように立ち上がることで、ドレン管２４から配管への排水の逆流を防止する逆流防止部９６と、を有することを特徴とする。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
排ガスを洗浄するスクラバー本体、前記スクラバー本体に供給水を供給するスクラバー用供給管及び前記スクラバー本体から排水を排出するドレン管を有する排ガスを洗浄する排ガス洗浄システムと、
前記スクラバー用供給管内の前記供給水の成分分析を行う供給水分析装置と、を備えた船舶であって、
前記供給水分析装置と前記ドレン管とを連結するとともに分析後の前記供給水を前記ドレン管に排出する配管と、
前記配管の一部に、前記ドレン管との合流点からの高さが所定高さ以上となるように立ち上がることで、前記ドレン管から前記配管への排水の逆流を防止する逆流防止部と、を有することを特徴とする船舶。
【請求項２】
前記逆流防止部は、前記合流点から斜め上方に直線状に立ち上がるように構成されていることを特徴とする請求項１に記載の船舶。
【請求項３】
前記配管上には逆流を防止するための逆止弁が設けられていることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の船舶。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、排ガス洗浄システム及び供給水分析装置を備えた船舶に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、排ガスの環境規制への対応として、排ガス洗浄システム（以下、「ＥＧＣＳ」とも言う。「ＥＧＣＳ」＝Exhaust Gas Cleaning System」）を備えた船舶が知られている（特許文献１）。ＥＧＣＳは、内燃機関や外燃機関等から排出される排ガスを洗浄するスクラバー本体と、スクラバー本体に供給水を供給するスクラバー用供給管と、スクラバー本体から排水を排出するドレン管と、を少なくとも含んで構成されている。
【０００３】
また、船舶は、スクラバー本体に供給する供給水の成分を分析する供給水分析部を備えている。このような供給水分析部は、スクラバー用供給管から供給水の一部を抜き取る供給水分析用配管と、供給水の成分を分析する供給水分析装置とを少なくとも含んで構成されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１２−１７２６４７公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、供給水分析装置による成分分析後の供給水を船外に廃棄するために、配管を船底まで延設し排出口に接続すると、配管の本数が増加してコストが嵩む、という問題がある。
【０００６】
そこで、本発明は、配管の本数を低減できる供給水分析装置を備える船舶を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記の課題を解決するために本発明は、排ガスを洗浄するスクラバー本体、前記スクラバー本体に供給水を供給するスクラバー用供給管及び前記スクラバー本体から排水を排出するドレン管を有する排ガスを洗浄する排ガス洗浄システムと、前記スクラバー用供給管内の前記供給水の成分分析を行う供給水分析装置と、を備えた船舶であって、前記供給水分析装置と前記ドレン管とを連結するとともに分析後の前記供給水を前記ドレン管に排出する配管と、前記配管の一部に、前記ドレン管との合流点からの高さが所定高さ以上となるように立ち上がることで、前記ドレン管から前記配管への排水の逆流を防止する逆流防止部と、を有することを特徴とする。
【０００８】
かかる構成によれば、供給水を分析した後の配管を船底まで延設し排出口に接続する場合よりも配管の本数を低減することができ、コストの削減を図れる。また、当該配管をドレン管に接続しても、逆流防止部が形成されているため、ドレン管の排水が供給水分析装置側に逆流し難い。
【０００９】
また、上記船舶において、前記逆流防止部は、前記合流点から斜め上方に直線状に立ち上がるように構成されていることが好ましい。
【００１０】
かかる構成によれば、簡易な構成でコストの削減を図れる。
【００１１】
また、上記船舶において、前記配管上には逆流を防止するための逆止弁が設けられていることが好ましい。
【００１２】
かかる構成によれば、ドレン管の排水が供給水分析装置に流入するのを確実に防ぐことができる。
【発明の効果】
【００１３】
本発明の船舶によれば、配管の本数を低減できる供給水分析装置を備える船舶を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の実施形態に係る船舶を船尾側から見た横断面図である。
【図２】本実施形態に係る船舶を右舷側から見た部分側面図である。
【図３】排ガス洗浄システムと供給水分析部と排水分析部を模式的に示した模式図である。
【図４】ドレン管と供給水分析用配管の合流部との接続部分を示す模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
＜全体構成＞
本発明の実施形態に係る船舶について、図面を用いて詳細に説明する。図１及び図２に示すように、本実施形態に係る船舶１は、船尾部の内部に設けられた機関室２と、機関３と、エンジンケーシング４と、煙突５と、居住区６（図２参照）と、排ガス洗浄システム７と、供給水分析部９０（図３参照）と、排水分析部１００（図３参照）と、を主に含んで構成されている。
【００１６】
機関（例えば、主機関）３は、船舶１を推進させるための動力源であって、機関室２に設置されている。船舶１の上甲板１０の上にはエンジンケーシング４が設けられている。エンジンケーシング４の上には、煙突５が設けられている。エンジンケーシング４の船首側には居住区６（図２参照）が設けられている。また、エンジンケーシング４の側方には排ガス洗浄システム７が設けられている。
なお、機関３は、本実施形態では主機関を例示しているが、例えば、補機関、発電機用の内燃機関、その他の用途の内燃機関、主ボイラ又は補助ボイラ等の外燃機関等、種々のエネルギーを機械的力又は運動に変換するするとともに排ガスを発生する機械を広く意味する。
【００１７】
煙突５の内部には、機関３の排ガスを船外に排出する機関用排ガス管１１が設けられている。機関用排ガス管１１は、機関室２、エンジンケーシング４及び煙突５の内部を通って煙突５の上方まで延設されている。煙突５の内部において、機関用排ガス管１１に機関用ダンパー１２が設けられている。
【００１８】
＜排ガス洗浄システム＞
排ガス洗浄システム（ＥＧＣＳ）７は、機関３から排出される排ガスを洗浄するとともに、洗浄後の排ガス及び排水を船外に排出する装置である。また、排ガス洗浄システム７は、洗浄後の排水を船外に排出するか、又は、排水を中和して再利用する装置である。図３に示すように、排ガス洗浄システム７は、スクラバー本体２１と、排ガス引込管２２と、スクラバー用排ガス管２３と、ドレン管２４と、スクラバー用供給管１１０とを少なくとも含んで構成されている。なお、本実施形態では、スクラバー本体２１に供給する液体として海水を用いる場合を例示する。スクラバー本体２１に供給する液体は、海水以外にも真水、洗浄水等を用いることができる。
【００１９】
スクラバー本体２１は、機関３から排出される排ガスを洗浄する装置である。
図１、図２に示すように、スクラバー本体２１は、船舶１の上甲板１０上に設置されたスクラバー室Ｓ内に収容されている。また、スクラバー本体２１は、Ａデッキ２０の上に設置されている。
図３に示すように、スクラバー本体２１は、上部が開口する有底筒状の部品であり、スクラバー本体２１の底部には後述する排水が溜まるようになっている。また、スクラバー本体２１の底部には、ドレン管２４と連通するための開口１２０が形成され、スクラバー本体２１の底部に溜まった排水がドレン管２４に流れるようになっている。さらに、スクラバー本体２１内には、微細な液滴を噴霧するスプレーノズル１２１と、ミストセパレータ１２２とが設置されている。
【００２０】
図１に示すように、排ガス引込管２２は、煙突５とスクラバー本体２１との間を連結し、機関用排ガス管１１とスクラバー本体２１とを排ガスが流通可能に接続する配管である。排ガス引込管２２の一端は、煙突５の内部において機関用排ガス管１１の中間部分に接続されている。排ガス引込管２２の他端は、スクラバー本体２１の下部に接続されている。また、排ガス引込管２２の一端寄りにスクラバー用ダンパー２７が設けられている。機関用ダンパー１２を開けて、スクラバー用ダンパー２７を閉じることにより、排ガスを機関用排ガス管１１から船外に排出することができる。一方、機関用ダンパー１２を閉じて、スクラバー用ダンパー２７を開けることにより、排ガスをスクラバー本体２１に流入させることができる。機関用ダンパー１２及びスクラバー用ダンパー２７は、スクラバー室Ｓに設置された制御部Ｖからの制御信号に基づいて開閉可能になっている。
【００２１】
図１に示すように、排ガス引込管２２は、機関用排ガス管１１から右方に延出する水平部３２と、水平部３２の右端から下方に延出する鉛直部３４とを備える。水平部３２には、上記したスクラバー用ダンパー２７が設置されている。図３に示すように、鉛直部３４内には、微細な液滴を噴霧するスプレーノズル１２１が設けられている。
【００２２】
スクラバー用排ガス管２３は、図１及び図２に示すように、スクラバー本体２１で洗浄された後の排ガスを、船外に排出する筒状部材である。スクラバー用排ガス管２３の基端側はスクラバー本体２１に接続されており、先端側は機関用排ガス管１１と概ね同じ高さまで鉛直上方に延設されている。スクラバー用排ガス管２３は、スクラバー室Ｓの上壁Ｃの開口部を貫通している。当該開口部はスクラバー用排ガス管２３よりも一回り大きな直径で形成されている。スクラバー用排ガス管２３の先端側は、上壁Ｃの上に形成された支持構造体Ｘに支持されている。支持構造体Ｘの構造は、スクラバー用排ガス管２３の先端側を支持可能であればどのような構造でもよいが、本実施形態ではトラス構造になっている。
【００２３】
図３に示すように、ドレン管２４は、スクラバー本体２１の底部に溜まった排水を排出するための配管である。図１、図２に示すように、ドレン管２４は、Ａデッキ２０及び上甲板１０を貫通して、船体内に延設されている。ドレン管２４は、ポンプ等は用いない重力排水方式で排水するものである。
ここで、排ガス洗浄システム７には、排水を船外に排出するオープンタイプと、排水を戦内で洗浄して循環させ、洗浄水として再利用するクローズラタイプと、オープン／クローズ双方選択可能なハイブリッドタイプがある。請求項に示す「ドレン管」には、クローズタイプ及びハイブリッドタイプの循環用のタイプを含み得る。排水の形態は特に制限されないが、本実施形態では、ドレン管２４の下端側が船底の排出口に接続するオープンタイプを例示する。
【００２４】
図３に示すように、スクラバー用供給管１１０は、シーチェスト１１１とスプレーノズル１２１とを接続し、シーチェスト１１１内の海水をスプレーノズル１２１に供給するための配管である。
スクラバー用供給管１１０には、シーチェスト１１１内の海水を引き込んで、スプレーノズル１２１に送り込むためのポンプ１１２が設置されている。また、スプレーノズル１２１は、スクラバー本体２１と排ガス引込管２２とに設置されているため、スクラバー用供給管１１０は途中で分岐している。
【００２５】
以上から、機関用排ガス管１１内の排ガスは、排ガス引込管２２を通過してスクラバー本体２１の下部に流入した後、スクラバー本体２１に沿って上昇し（図３の矢印参照）。排ガスは、スクラバー本体２１内を上昇する過程でスプレーノズル１２１から噴霧された液滴と接触する。これにより、排ガス中に含まれる硫黄酸化物（ＳＯｘ）が液滴に吸収され、排ガスが浄化される。そして、浄化された排ガスは、スクラバー用排ガス管２３を通過して船外に排出される。よって、船外に排出される排ガスは、硫黄酸化物（ＳＯｘ）が低減している。
【００２６】
一方で、硫黄酸化物（ＳＯｘ）を吸収した液滴は、落下してスクラバー本体２１の底部に溜まる（図３の破線矢印参照）。そして、スクラバー本体２１の底部の開口１２０を通過してドレン管２４に流入する。また、排ガスと同伴してスクラバー本体２１内を上昇する液滴は、ミストセパレータ１２２と接触し、排ガスから分離して落下する。よって、硫黄酸化物（ＳＯｘ）を吸収した液滴が船外に排出されるおそれが少ない。
さらに、排ガス引込管２２内に設置されたスプレーノズル１２１も液滴を噴射しており、硫黄酸化物（ＳＯｘ）を吸収した液滴は、スクラバー本体２１内に流入する。このため、硫黄酸化物（ＳＯｘ）を吸収した液滴が機関用排ガス管１１に逆流するおそれがない。
【００２７】
＜供給水分析部＞
図３に示すように、供給水分析部９０は、スクラバー本体２１に供給する海水が所定基準を満たしていることを検査するためのものである。供給水分析部９０は、供給水分析用配管９１と、供給水分析装置９２と、を備えている。
【００２８】
供給水分析用配管９１は、スクラバー用供給管１１０から分岐してドレン管２４に合流する配管である。供給水分析用配管９１は、スクラバー用供給管１１０に接続し供給水分析装置９２に海水を供給する供給部９３と、供給水分析装置９２から排出された海水が流れる排出部９４と、排出部９４とドレン管２４とを接続する合流部９５と、を備える。
【００２９】
供給部９３は、スクラバー用供給管１１０に対し、ポンプ１１２よりも下流側に接続している。また、供給部９３と排出部９４と合流部９５は連続している。このため、供給水分析用配管９１（供給部９３、排出部９４及び合流部９５）内の海水には、ポンプ１１２の圧力が作用するようになっている。
【００３０】
合流部９５は、ドレン管２４に対し、排水分析部１００における後述する排水分析用配管１０１の流出口１０４より下流側に接続している。よって、供給水分析用配管９１から排出された海水は、排水分析用配管１０１内に入り込まないようになっている。なお、合流部９５の詳細について後述する。
【００３１】
供給水分析装置９２は、海水の成分を分析するための装置である。なお、供給水分析装置９２は、供給水分析用配管９１を閉じることなく海水を分析しており、ポンプ１１２の圧力が供給水分析用配管９１の合流部９５まで作用している。
【００３２】
＜排水分析部＞
排水分析部１００は、ドレン管２４を通じて船外に排出される排水が所定基準を満たしていることを検査するためのものである。排水分析部１００は、排水分析用配管１０１と、排水分析装置１０２と、を備えている。
【００３３】
排水分析用配管１０１は、ドレン管２４から分岐して再びドレン管２４に合流するように構成されている。つまり、排水分析用配管１０１は、ドレン管２４を流れる排水の一部を抜き取り、その抜き取った排水を再びドレン管２４に戻すように構成されている。
排水分析用配管１０１は、筒状を呈しており、一端に流入口１０３が形成され、他端に流出口１０４が形成されている。また、流入口１０３は、流出口１０４よりもドレン管２４の上流側に設けられている。
【００３４】
排水分析装置１０２は、排水の水素イオン指数やｐＨ、turbidity等を検出するための装置である。また、排水分析装置１０２は、排水分析用配管１０１を閉じることなく排水を分析している。よって、排水分析用配管１０１は、流入口１０３から流出口１０４にかけて連続した流路となっている。
【００３５】
つぎに、図４を参照しながら合流部９５周りについて説明する。合流部９５とドレン管２４との合流点Ｌ０を含む水平面を仮想水平面Ｌ１という。図４に示すように、合流部９５は、ドレン管２４に接続される合流配管である。合流部９５は、上流側の方が下流側よりも上方に位置しており、仮想水平面Ｌ１に対する傾斜角度θが約４５°となっている。合流部９５は直線状であって、長さは、約１．０ｍ程度である。
【００３６】
ここで、合流部９５の一部において、仮想水平面Ｌ１から所定高さＨの部分に逆流限界高さＬ２が設定されている。逆流限界高さＬ２は、スクラバー用供給管１１０のポンプ１１２が駆動しているか否かに関わらず、ドレン管２４内の排水が逆流限界高さＬ２を超えて排出部９４側に逆流しない程度の高さを示している。
【００３７】
つまり、ポンプ１１２の駆動が停止する一方で、スクラバー本体２１の底部からの排水が継続され、供給水分析用配管９１内の水圧よりもドレン管２４内の水圧の方が高くなった場合であっても、ドレン管２４内の排水が逆流限界高さＬ２を超えないように、合流部９５の傾斜角度、管径等が設定されている。本実施形態では、合流部９５のうち、仮想水平面Ｌ１から逆流限界高さＬ２までの領域で「逆流防止部９６」が形成されている。
【００３８】
なお、ポンプ１１２の駆動時は、ポンプ１１２の圧力が供給水分析用配管９１内の海水に作用しているため、供給水分析用配管９１内の水圧の方がドレン管２４内の水圧よりも高くなるように設定されている。このため、ポンプ１１２の駆動時は、ドレン管２４内の排水は基本的には合流部９５側には流入しないように設定されている。
【００３９】
また、排出部９４の下流側には、合流部９５から排出部９４に向って逆流する液体（排水）が供給水分析装置９２に到達しないようにするための逆止弁９７が設けられている。このため、万が一、逆流限界高さＬ２を越えた排水が排出部９４側に流入しても、供給水分析装置９２に到達しない。なお、ドレン管２４を流れる排水は、強酸性であることから、逆止弁９７はこれに耐性を有する材質で構成されることが好ましい。
【００４０】
＜本実施形態の作用効果＞
実施形態の供給水分析用配管９１は、下流側の配管（排出部９４、合流部９５）がドレン管２４に接続するように構成されている。よって、船底まで延設し排出口に接続する場合よりも配管の本数を低減でき、コストの削減を図れる。
また、合流部９５に逆流防止部９６が形成されているため、ドレン管２４の排水が逆流し難い。また、仮にドレン管２４の排水が排出部９４側に流入しても、排出部９４に逆止弁９７が設置されているため、ドレン管２４の排水が供給水分析装置９２に到達するおそれがない。よって、供給水分析装置９２の分析値は、ドレン管２４の排水の成分に影響を受けないため、供給水分析装置９２の分析結果の信頼性が高い。さらに、合流部９５は、直線状に形成されているため、合流部９５が曲線状、階段状、若しくは直角状に形成された場合に比べて簡素化できる。
【００４１】
以上本発明の実施形態について詳細に説明したが、本発明の趣旨に反しない範囲において適宜設計変更が可能である。
例えば、実施形態の逆流防止部９６は、合流部９５の下流側に形成されているが、本発明において、供給水分析装置９２よりも下流側であればどこに形成されていてもよい。
また、逆流防止部９６は、合流点Ｌ０から斜め上方に直線状に立ち上がっているが、本発明において、直角状に、言い換えると、合流点Ｌ０から水平方向へ延出してさらに鉛直上方に立ち上がるように形成されてもよい。若しくは、逆流防止部９６は、曲線状又は階段状に立ち上がるように形成されてもよい。
【００４２】
また、合流部９５が直線状となっている場合、その長さは１ｍに限定されず、０．５〜２．０ｍの範囲であれば好ましい。また、合流部９５が直線状となっている場合、仮想水平面Ｌ１との傾斜角度θは４５°に限定されず、傾斜角度θは３５°〜６０°、好ましくは４０°〜５０°の範囲が挙げられる。
また、実施形態の逆止弁９７は、排出部９４に設置されているが、本発明はこれに限定されず、合流部９５に設けられてもよい。逆止弁９７は、排出部９４及び合流部９５において逆流防止部９６よりも上流側に設けられることが好ましい。これによれば、ドレン管２４の排水が逆止弁９７に接触し難く、逆止弁９７の劣化を抑制できる。
【符号の説明】
【００４３】
１      船舶
２      機関室
３      機関（主機関）
４      エンジンケーシング
５      煙突
６      居住区
７      排ガス洗浄システム（ＥＧＣＳ）
１０    上甲板
１１    機関用排ガス管
２０    Ａデッキ
２１    スクラバー本体
２２    排ガス引込管
２３    スクラバー用排ガス管
２４    ドレン管
９０    供給水分析部
９１    供給水分析用配管
９２    供給水分析装置
９３    供給部
９４    排出部
９５    合流部
９６    逆流防止部
９７    逆止弁
Ｓ      スクラバー室
【図１】
2019162972.tif 000003
【図２】
2019162972.tif 000004
【図３】
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【図４】
2019162972.tif 000006