(57)【要約】【課題】差し込み構造のフランジを備える配管を容易に取り外すことができる配管構成及びそれを備えるエンジンを提供する。【解決手段】分岐管１０と、分岐管１０に設けられるフランジ１２と、接続管２０と、接続管２０に設けられるフランジ２１と、を備え、フランジ１２は、フランジ２１に軸方向に嵌合されることによってフランジ２１に接合されるとともに分岐管１０に対して軸方向に摺動可能に構成されるガスマニホールド１１０、及びガスマニホールド１１０を備えるエンジン。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
一の配管と、
前記一の配管に設けられる一のフランジ部と、
他の配管と、
前記他の配管に設けられる他のフランジ部と、
を備え、
前記一のフランジ部は、前記他のフランジ部に軸方向に嵌合されることによって該他のフランジ部に接合されるとともに前記一の配管に対して軸方向に摺動可能に構成される、
配管構成。
【請求項２】
請求項１記載の配管構成であって、
前記一の配管及び前記他の配管は、外管と、前記外管に内装される内管と、を備える、
配管構成。
【請求項３】
請求項２記載の配管構成であって、
前記嵌合部の軸方向の側面には、前記内管又は前記外管をシールするシール部を備える、
配管構成。
【請求項４】
請求項３に記載の配管構成であって、
前記一の配管又は前記他の配管の外管及び内管は、軸方向のズレを吸収するズレ吸収部を備える、
配管構成。
【請求項５】
請求項３又は４に記載の配管構成であって、
前記一の配管の外管と前記一のフランジ部との軸方向の位置を固定する固定部を備える、
配管構成。
【請求項６】
エンジンであって、
請求項１乃至５のいずれか一項に記載の配管構成を備える、
エンジン。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、配管構成及び配管構成を備えるエンジンの技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
船舶に搭載されるガスエンジン及びデュアルフューエルエンジンでは、安全上の観点から燃料ガス配管に二重配管が用いられている。二重配管は、配管の内側に他の配管を配置し、内側の配管が外側の配管に対して一定のすきまを保持した状態で内挿された構成の配管として公知である（例えば、特許文献１）。
【０００３】
そして、船舶のガスエンジン及びデュアルフューエルエンジンに搭載される二重配管の接続部は、船舶の法規又は規則の要求によって、内管の漏れを確実に漏洩することができるように、一方のフランジ部が他方のフランジ部に軸方向に嵌合される構造（以下、差し込み構造とする）とされている。
【０００４】
ここで、差し込み構造のフランジを備える配管構成では、配管構成（配管組立品）から１本の配管を取り外す際に、取り外す配管を軸方向に移動する必要がある。しかし、ガスエンジン及びデュアルフューエルエンジンの燃料ガス配管のように、エンジン本体に設けられる枝管（Ｔ字形状の配管）に両側を挟まれた配管は、軸方向に移動させることが困難である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特表２０１１−５０６８５６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明の解決しようとする課題は、差し込み構造のフランジを備える配管を容易に取り外すことができる配管構成及びそれを備えるエンジンを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の解決しようとする課題は以上の如くであり、次にこの課題を解決するための手段を説明する。
【０００８】
即ち、請求項１においては、一の配管と、前記一の配管に設けられる一のフランジ部と、他の配管と、前記他の配管に設けられる他のフランジ部と、を備え、前記一のフランジ部は、前記他のフランジ部に軸方向に嵌合されることによって該他のフランジ部に接合されるとともに前記一の配管に対して軸方向に摺動可能に構成されるものである。
【０００９】
請求項２においては、請求項１記載の配管構成であって、前記一の配管及び前記他の配管は、外管と、前記外管に内装される内管と、を備えるものである。
【００１０】
請求項３においては、請求項２記載の配管構成であって、前記嵌合部の軸方向の側面には、前記内管又は前記外管をシールするシール部を備えるものである。
【００１１】
請求項４においては、請求項３に記載の配管構成であって、前記一の配管又は前記他の配管の外管及び内管は、軸方向のズレを吸収するズレ吸収部を備えるものである。
【００１２】
請求項５においては、請求項３又は４に記載の配管構成であって、前記一の配管の外管と前記一のフランジ部との軸方向の位置を固定する固定部を備えるものである。
【００１３】
請求項６においては、エンジンであって、請求項１乃至５のいずれか一項に記載の配管構成を備えるものである。
【発明の効果】
【００１４】
本発明の配管構成及びそれを備えるエンジンによれば、差し込み構造のフランジを備える配管を容易に取り外し及び取り付けることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】船舶の全体構成を示す側面図。
【図２】エンジンの燃料系統を示す模式図。
【図３】エンジンの全体構成を示す側面図。
【図４】ガスマニホールドの構成を示す側面図。
【図５】分岐管及び接続管の構成を示す側面断面図。
【図６】接続管の取り付け時及び取り外し時の構成を示す側面断面図。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
図１を用いて、船舶５００の構成について説明する。
なお、図１では、船舶５００の構成を側面視にて表している。なお、以下では、図１の矢印Ｐの向きを前側として設明するものとする。
【００１７】
船舶５００は、本発明のエンジンの実施形態であるエンジン１００を搭載するものである。船舶５００は、船体５０２と、船体５０２の船尾側に設けられたキャビン５０３と、キャビン５０３の後方に配置されたファンネル５０４と、船体５０２の後方下部に設けられた一対のプロペラ５０５及び舵５０６と、を備えている。
【００１８】
船尾側の船底５０７には、一対のスケグ５０８・５０８が一体形成されている（ツインスケグ）。スケグ５０８には、プロペラ５０５を回転駆動させる推進軸５０９が軸支される。スケグ５０８は、船体５０２の左右幅方向を分割する船体中心線（図示略）を基準にして左右対称状に形成されている。
【００１９】
船体５０２内の船首側及び中央部には、船倉５１０が設けられている。船体５０２内の船尾側には、機関室５１１が設けられている。機関室５１１には、プロペラ５０５の駆動源と船舶５００の電力供給源とを兼ねる推進兼発電機構５１２が船体中心線を挟んだ左右に振り分けて一対配置されている。
【００２０】
推進兼発電機構５１２は、推進軸５０９に回転動力を伝達し、プロペラ５０５を回転駆動する。推進兼発電機構５１２は、プロペラ５０５の駆動源であるエンジン１００（デュアルフューエルエンジン、図３参照）と、エンジン１００の動力を推進軸５０９に伝達する減速機（図示略）と、エンジン１００の動力にて発電する軸駆動発電機（図示略）と、を備えている。
【００２１】
図２を用いて、エンジン１００の燃料系統について説明する。
なお、図２では、エンジン１００の燃料系統を模式的に表している。
【００２２】
エンジン１００は、本発明のエンジンに係る実施形態である。エンジン１００は、二系統の燃料供給経路１２１、１２２から燃料が供給されている。燃料供給経路１２２には、液体燃料タンク１２９が接続されている。
【００２３】
燃料供給経路１２１には、液化状態の気体燃料を貯蔵するガス燃料タンク１２５と、ガス燃料タンク１２５の液化燃料（燃料ガス）を気化させる気化装置１２６と、気化装置１２６からエンジン１００への燃料ガスの供給量を調整するガスバルブユニット１２７と、が接続されている。
【００２４】
図３を用いて、エンジン１００の構成について説明する。
なお、図３では、エンジン１００の構成を右側面視にて表している。なお、以下では、図３の矢印Ｐの向きを前側として設明するものとする。
【００２５】
エンジン１００は、デュアルフューエルエンジンであって、天然ガス等の燃料ガスを空気に混合させて燃焼させる予混合燃焼方式と、重油等の液体燃料（燃料油）を拡散させて燃焼させる拡散燃焼方式とを択一的に選択して駆動するものである。
【００２６】
エンジン１００は、シリンダブロック１０１にエンジン出力軸を備え、シリンダヘッド１０２をシリンダブロック１０１上に搭載している。
【００２７】
エンジン１００の前端側には、コンプレッサ（図示略）とタービン（図示略）とから構成される過給機１４０と、過給機１４０のコンプレッサで圧縮空気を冷却させるインタークーラ１１１と、が配置されている。エンジン１００の後端側には、エンジン１００各部の動作を制御するＥＣＵ（Ｅｎｇｉｎｅ  Ｃｏｎｔｒｏｌ  Ｕｎｉｔ）１５０と、減速機と連結して回転させるフライホイール１３０と、が配置されている。
【００２８】
シリンダヘッド１０２の右側面では、ガスマニホールド１１２が延設されている。ガスマニホールド１１２は、ガス入口管１１３に接続されている。シリンダヘッド１０２の右側面では、ガスマニホールド１１２の上側において、排気マニホールド（図示略）の外周を覆う遮熱カバー１１５が設けられている。
【００２９】
ガスマニホールド１１２及びガス入口管１１３は、ガス燃料タンク１２５からエンジン１００の燃焼室へガスを導入するガス配管である。ガスマニホールド１１２及びガス入口管１１３は二重配管として構成されている。
【００３０】
二重配管とは、配管の内側に他の配管を配置し、内側の配管が外側の配管に対して一定のすきまを保持した状態で内挿された構成の配管である（図５参照）なお、船舶５００に支持され、ガス燃料タンク１２５からエンジン１００へ接続される上述した燃料供給経路１２１も二重配管として構成されているものとする（図２参照）。
【００３１】
シリンダブロック１０１の下側には、シリンダブロック１０１を流れる潤滑油が溜まるオイルパン１４１が設けられている。また、シリンダブロック１０１の右側面には、オイルパン１４１に溜まっている潤滑油を吸引する潤滑油ポンプ１４２、潤滑油クーラ１４３、潤滑油コシキ１４４等が配置されている。
【００３２】
図４を用いて、ガスマニホールド１１２の構成について説明する。
なお、図４では、ガスマニホールド１１２の構成を側面視にて模式的に表している。また、以下では、図４に示す軸方向及び径方向に従って説明するものとする。
【００３３】
ガスマニホールド１１２は、本発明の配管構成に係る実施形態である。なお、本発明の配管構成は、エンジン１００においてガスマニホールド１１２に限定されることはない。例えば、本発明の配管構成をエンジン１００においてガス入口管１１３又は燃料供給経路１２１の配管構成に適用しても良い。
【００３４】
ガスマニホールド１１２は、上述したように、二重配管によって構成されている。ガスマニホールド１１２は、分岐管１０と、接続管２０と、を備えている。ガスマニホールド１１２は、分岐管１０と接続管２０とが交互に接続されて構成されている。
【００３５】
分岐管１０は、略Ｔ字形状に構成されている。分岐管１０は、主管１３と、枝管１４と、を備えている。主管１３の一側には、フランジ１１が設けられ、主管１３の他側には、フランジ１２が設けられている。枝管１４は、主管１３から径方向に分岐してシリンダヘッド１０２に至る配管に接続されている。
【００３６】
ここで、特記すべき事項として、フランジ１１は、主管１３に対して軸方向に摺動可能に構成されている。
【００３７】
接続管２０は、分岐管１０の主管１３の一側と他側とを接続している。接続管２０の一側には、フランジ１２に接合されるフランジ２１が設けられ、接続管２０の他側には、フランジ１１に接合されるフランジ２２が設けられている。
【００３８】
図５を用いて、分岐管１０及び接続管２０の構成について説明する。
なお、図５では、分岐管１０及び接続管２０の構成を側面断面視にて模式的に表している。また、図５では、分岐管１０に接続管２０が取り付けられた状態を表している。さらに、以下では、図５に示す軸方向に従って説明するものとする。
【００３９】
ガスマニホールド１１２では、分岐管１０のフランジ１１と接続管２０のフランジ２２とがボルト等（図示略）によって接合され、分岐管１０のフランジ１２と接続管２０のフランジ２１とがボルト等（図示略）によって接合される。
【００４０】
分岐管１０は、上述したように、フランジ１１と、フランジ１２と、主管１３と、枝管１４と、固定部としての固定部材３０と、を備えている。主管１３及び枝管１４は、外管１５と、外管１５に内装される内管１６と、を備えている。外管１５と内管１６とは、一体成型によって連続的に形成されている。
【００４１】
ここで、内管１６の内側にて形成される通路を通路１０ｉとし、内管１６の外側と外管１５の内側との間で形成される通路を通路１０ｏとする。
【００４２】
フランジ１１は、主管１３の一側に設けられている。フランジ１１は、第一中空部１１ｉと、第一中空部１１ｉに対して拡径された第二中空部１１ｐと、が形成された略リング形状に形成されている。
【００４３】
フランジ１１は、主管１３に対して軸方向に摺動可能に構成されている。より具体的には、フランジ１１は、第一中空部１１ｉと内管１６の外側とが摺動し、第二中空部１１ｐと外管１５の外側とが摺動するように構成されている。
【００４４】
固定部材３０は、フランジ１１と外管１５とを軸方向において互いに固定する部材である。固定部材３０は、側面視にて略Ｌ字形状に形成され、固定具Ｂ１、Ｂ２（図６参照）によってフランジ１１と外管１５とにそれぞれ固定可能に構成されている。
【００４５】
フランジ１１の先端側には、凸部１１ｔが形成されている。凸部１１ｔは、フランジ１１とフランジ２２とが接合された際には、フランジ２２の凹部２２ｕに軸方向に嵌合するように形成されている。
【００４６】
フランジ１１の凸部１１ｔには、通路１１ｏが形成されている。通路１１ｏは、通路１０ｏと連通している。また、通路１１ｏは、フランジ１１とフランジ２２とが接合された際には、通路２２ｏと連通している。
【００４７】
フランジ１２は、主管１３の他側に設けられている。フランジ１２は、主管１３と連続して一体的に形成されている。フランジ１２の先端側には、凹部１２ｕが形成されている。凹部１２ｕは、フランジ１２とフランジ２１とが接合された際には、フランジ２１の凸部２１ｔに軸方向に嵌合するように形成されている。
【００４８】
フランジ１２の凹部１２ｕには、通路１２ｏが形成されている。通路１２ｏは、通路１０ｏと連通している。また、通路１２ｏは、フランジ１２とフランジ２１とが接合された際には、通路２１ｏと連通している。
【００４９】
接続管２０は、フランジ２１と、フランジ２２と、外管２３と、内管２４と、整流管２５と、を備えている。ここで、内管２４の内側にて形成される通路を通路２０ｉとし、内管２４の外側と外管２３の内側との間で形成される通路を通路２０ｏとする。
【００５０】
フランジ２１は、外管２３及び内管２４の一側に設けられている。フランジ２１の先端側には、凸部２１ｔが形成されている。凸部２１ｔは、フランジ２１とフランジ１２とが接合された際には、フランジ１２の凹部１２ｕに軸方向に嵌合するように形成されている。
【００５１】
フランジ２１には、内管２４が挿し込まれている。内管２４が形成する通路２０ｉは、フランジ２１とフランジ１２とが接合された際には、通路１０ｉと連通している。
【００５２】
フランジ２１の凸部２１ｔには、通路２１ｏが形成されている。通路２１ｏは、通路２０ｏと連通している。また、通路２１ｏは、フランジ１１とフランジ２２とが接合された際には、通路１２ｏと連通している。
【００５３】
フランジ２２は、外管２３及び内管２４の他側に設けられている。フランジ２２の先端側には、凹部２２ｕが形成されている。凹部２２ｕは、フランジ１１とフランジ２２とが接合された際には、フランジ１１の凸部１１ｔに軸方向に嵌合するように形成されている。
【００５４】
フランジ２２には、内管２４が挿し込まれている。内管２４が形成する通路２０ｉは、フランジ１１とフランジ２２とが接合された際には、通路１０ｉと連通している。
【００５５】
フランジ２２の凹部２２ｕには、通路２２ｏが形成されている。通路２２ｏは、通路２０ｏと連通している。また、通路２２ｏは、フランジ１１とフランジ２２とが接合された際には、通路１１ｏと連通している。
【００５６】
外管２３は、ズレ吸収部２３ｊを備えている。ズレ吸収部２３ｊは、蛇腹形状に形成されている。このような構成とすることによって、内管２４は、一側の軸心に対して他側の軸心をズラして配置されることができる。
【００５７】
内管２４は、ズレ吸収部２４ｊを備えている。ズレ吸収部２４ｊは、蛇腹形状に形成されている。このような構成とすることによって、内管２４は、一側の軸心に対して他側の軸心をズラして配置されることができる。
【００５８】
整流管２５は、内管２４の内部（通路２０ｉ）を流れる燃料ガスの流れを整流するものである。整流管２５は、略円筒形状に形成されている。整流管２５は、内管２４のズレ吸収部２４ｊの内側に挿通されている。
【００５９】
第一中空部１１ｉと通路２０ｉとが連通して形成される通路は、シール部としてのシール構成２２ｓによってシールされている。シール構成２２ｓは、フランジ２２の凹部２２ｕの先端面の通路２２ｏの内側に形成された円周状の溝にＯリングが嵌合されて構成されている。
【００６０】
第一中空部１１ｉと通路１０ｉとが連通して形成される通路は、シール構成１６ｓによってシールされている。シール構成１６ｓは、内管１６の軸方向の側面周囲に形成された溝にＯリングが嵌合されて構成されている。
【００６１】
通路１１ｏと通路２２ｏとが連通して形成される通路は、シール部としてのシール構成１１ｓによってシールされている。シール構成１１ｓは、フランジ１１の凸部１１ｔの軸方向の側面周囲に形成された溝にＯリングが嵌合されて構成されている。
【００６２】
通路１１ｏと通路１０ｏとが連通して形成される通路は、シール構成１５ｓによってシールされている。シール構成１５ｓは、外管１５の軸方向の側面周囲に形成された溝にＯリングが嵌合されて構成されている。
【００６３】
通路１０ｉと通路２０ｉとが連通して形成される通路は、シール部としてのシール構成１２ｓによってシールされている。シール構成１２ｓは、フランジ２２の凹部１２ｕの先端面の通路１２ｏの内側に形成された円周状の溝にＯリングが嵌合されて構成されている。
【００６４】
通路１２ｏと通路２１ｏとが連通して形成される通路は、シール部としてのシール構成２１ｓによってシールされている。シール構成２１ｓは、フランジ２１の凸部２１ｔの軸方向の側面周囲に形成された溝にＯリングが嵌合されて構成されている。
【００６５】
図６を用いて、接続管２０の取り付け時及び取り外し時の構成について説明する。
なお、図６（Ａ）では、接続管２０の取り付け時の構成を側面断面視によって表している。また、図６（Ｂ）では、接続管２０の取り外し時の構成を側面断面視によって表している。さらに、以下では、図６に示す軸方向に従って説明するものとする。
【００６６】
図６（Ａ）に示すように、接続管２０が分岐管１０と分岐管１０との間に取り付けられている状態では、フランジ１１が主管１３に対して軸方向に最も突出した位置にて固定部材３０によって固定されている。
【００６７】
このとき、接続管２０は、フランジ２１がフランジ１２に軸方向に嵌合され、フランジ１１がフランジ２２に軸方向に嵌合され、分岐管１０と分岐管１０との間に配置されている。
【００６８】
また、接続管２０は、内管２４のズレ吸収部２４ｊ及び外管２３のズレ吸収部２３ｊによって、フランジ１１とフランジ１２との間の軸方向のズレを吸収している。
【００６９】
図６（Ｂ）に示すように、接続管２０が分岐管１０と分岐管１０との間から取り外す際には、まず、固定部材３０と主管１３とを固定する固定具Ｂ１を取り外し、フランジ１１が主管１３に対して軸方向に移動可能な状態とする。
【００７０】
そして、固定部材３０と主管１３とを固定する固定具Ｂ２のみを取り外し、フランジ１１と固定部材３０とが固定具Ｂ１によって固定された状態で軸方向に移動可能とする、或いは、固定具Ｂ１及び固定具Ｂ２を取り外し、固定部材３０をフランジ１１及び主管１３から取り外してフランジ１１が主管１３に対して軸方向に移動可能な状態とする。
【００７１】
このとき、接続管２０は、軸方向に移動可能となる。そして、接続管２０は、フランジ２１がフランジ１２から取り外され、フランジ１１がフランジ２２から取り外され、分岐管１０と分岐管１０との間から取り外される。
【００７２】
なお、フランジ１１は、第二中空部１１ｐの軸方向長さＬ分移動可能となる。第二中空部１１ｐの軸方向長さＬは、接続管２０のフランジ２１がフランジ１２から取り外され、フランジ１１がフランジ２２から取り外されるに十分な長さとする。
【００７３】
ガスマニホールド１１２及びエンジン１００の効果について説明する。
ガスマニホールド１１２及びエンジン１００によれば、差し込み構造のフランジ１１、２２を備える接続管２０を容易に取り外すことができる。
【００７４】
また、ガスマニホールド１１２及びエンジン１００によれば、差し込み構造のフランジ１１、２２を備える接続管２０の軸方向のズレをズレ吸収部２３ｊ、２４ｊによって吸収することができる。
【００７５】
さらに、ガスマニホールド１１２及びエンジン１００によれば、ズレ吸収部２３ｊの内側に整流管２５を挿通することによって、ズレ吸収部２３ｊ蛇腹形状によって通過する燃料に渦又は乱流が発生することを防止できる。
【００７６】
なお、本実施形態のエンジン１００は、船舶５００の動力源として用いる構成としたが、これに限定されない。例えば、船舶５００の電力供給源（補機）として用いる、或いは、陸上に設置される発電機関に用いる構成であっても良い。
【符号の説明】
【００７７】
１０      分岐管
１１      フランジ
１２      フランジ
１３      主管
１４      枝管
２０      接続管
２１      フランジ
２２      フランジ
３０      固定部材
【図１】
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【図２】
2016188688.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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