(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
排ガス管の吹出口から排ガスを吹き出す船舶用煙突において、
前記排ガス管の前記吹出口の方向が上下方向に変更可能とされており、
風圧を利用し当該風圧に応じて前記吹出口の方向が変更され、
船舶の船首方向進行速度成分をＶs、
風の船首方向成分をＶwとし（但し、Ｖs、Ｖwは船首方向を向いている場合に正、船首方向と反対方向を向いている場合に負とし）、
予め設定した正の所定値をαとした場合に、
Ｖs−Ｖw＞αの場合には、前記吹出口が上を向き、
Ｖs−Ｖw≦αの場合には、前記吹出口が下を向くように、構成されていることを特徴とする船舶用煙突。
【請求項２】
下を向く吹出口に対応する位置に、煤回収部が設けられていることを特徴とする請求項１に記載の船舶用煙突。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、船舶用煙突に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、船内のエンジンやボイラ等の燃焼排ガスは、船舶用煙突を通して船外に排気されるが、航行中、船体長さ方向と異なる風向きになると、煙突後方で乱流が生じ、この乱流に煤煙が巻き込まれて煤が船体上に飛散するため、これを防止するための船舶用煙突が種々提案されている。このような船舶用煙突としては、上下方向に延在する排ガス管直管部の上部に、Ｌ字を逆さにした形状で吹出口が水平方向を向き且つ吸込口が下方を向く排ガス管吹出部のその吸込口を外挿して当該排ガス管吹出部を回転可能に連結し、この排ガス管吹出部に風受けフィンを設けて、当該風受けフィンが風を受けると、排ガス管直管部に対して排ガス管吹出部が回転し風向きと同一向きとなって乱流の発生を防止し、これにより、煙突からの煤煙を高く吹き上げ風に乗せて遠くに飛ばし、煤を船体上に飛散させないようにしたものが知られている（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】実開平６−３０６５２号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、上記船舶用煙突にあっては、例えば、停泊中や航行中の無風時や、低速航行時等にあっては、排気の際に風を殆ど利用できず、煤が船体上に飛散してしまい船体清掃が大変になるという問題がある。また、一般的に船舶では、船尾側に居住区、当該居住区よりさらに船尾側に煙突が立設されているため、排気の際に風を利用できる場合であっても追い風の場合には、煤が居住区に進入し煙害が発生してしまう。
【０００４】
本発明は、このような課題を解決するために成されたものであり、船体清掃を容易にできると共に居住区に対する煙害を防止できる船舶用煙突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】
【０００５】
本発明による船舶用煙突は、排ガス管の吹出口から排ガスを吹き出す船舶用煙突において、排ガス管の吹出口の方向が上下方向に変更可能とされており、風圧を利用し当該風圧に応じて吹出口の方向が変更され、船舶の船首方向進行速度成分をＶs、風の船首方向成分をＶwとし（但し、Ｖs、Ｖwは船首方向を向いている場合に正、船首方向と反対方向を向いている場合に負とし）、予め設定した正の所定値をαとした場合に、Ｖs−Ｖw＞αの場合には、吹出口が上を向き、Ｖs−Ｖw≦αの場合には、吹出口が下を向くように、構成されていることを特徴としている。
【０００６】
このような船舶用煙突によれば、排気の際に風を利用して煤を船尾より後方に遠くに飛ばし得る場合には、排ガス管の吹出口の方向が上方向を向き、一方、排気の際に風を殆ど利用できない場合、及び、排気の際に風を利用できるが排気が居住区に向かう場合には、排ガス管の吹出口の方向が下方向を向くように変えられ、煤が所定の箇所に集められる。このため、船体清掃を容易にできると共に居住区に対する煙害を防止できる。また、風圧を利用し当該風圧に応じて吹出口の方向が変更されるため、吹出口の方向を変えるための専用の動力が不要とされ、低コスト化が図られる。さらに、船舶の船首方向進行速度成分をＶs、風の船首方向成分をＶwとし、予め設定した正の所定値をαとした場合に、Ｖs−Ｖw＞αの場合には、吹出口が上を向き、Ｖs−Ｖw≦αの場合には、吹出口が下を向くように、構成されているため、上記作用が好適に奏される。
【０００９】
また、下を向く吹出口に対応する位置に、煤回収部が設けられていると、船体清掃が一層容易とされる。
【発明の効果】
【００１０】
このように本発明によれば、船体清掃を容易とすることが可能になると共に居住区に対する煙害を防止することが可能になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、本発明による船舶用煙突の好適な実施形態について図１〜図９を参照しながら説明する。なお、各図において、同一の要素には同一符号を付し、重複する説明は省略する。
【００１２】
図１〜図５は、本発明の第一実施形態を、図６〜図９は、本発明の第二実施形態を各々示すもので、図１は、本発明の第一実施形態に係る船舶用煙突を示す側面図であって吹出口が下方を向いた状態図、図２は、図１の断面図、図３は、船舶用煙突の吹出口が上方を向いた状態図、図４は、図３の断面図、図５は、船舶の船首方向進行速度成分及び風の船首方向成分と吹出口の方向との関係を説明するための図である。なお、図１、図３、図５、図６及び図８においては、図示右側が船首側とされ、図示左側が船尾側とされ、図２、図４、図７及び図９においては、図示右側が右舷側とされ、図示左側が左舷側とされている。
【００１３】
図５に示すように、本実施形態の船舶用煙突１は、船尾側に居住区Ｓを有する船舶１００に採用されているもので、居住区Ｓよりさらに船尾側に立設され、船内のエンジンやボイラ等からの燃焼排ガスを船外に排気するための固定排ガス管２に、回動自在な排ガス管３を連結したものである。
【００１４】
図１、図２及び図５に示すように、固定排ガス管２は、上下方向に延びて船外に導出され船外で水平且つ後方に延びる構成とされている。
【００１５】
図１及び図２に示すように、排ガス管３は、円環状に構成されたガス管を略１／４長に切断して成るもので、固定排ガス管２の管末端に外挿されると共に、船幅方向（図２の左右方向）に対向して立設された一対の支柱６，６に固定されている軸受７に内挿され、固定排ガス管２及び軸受７に回動自在に支持されている。
【００１６】
右舷側の支柱６には、揚力板１０を上下方向に案内するための揚力板ガイド９が上下方向に延びるように連結されている。そして、この揚力板ガイド９に対して、揚力板１０が貫通配置されている。
【００１７】
揚力板１０は、平板状に構成され、船首側（図１の右側）に向かって上方に傾斜するように配設されている。このため、揚力板１０は、船首側から所定の風圧を受けると揚力板ガイド９にガイドされながら上昇し、それ以外の場合（船首側から所定の風圧以下の風圧を受けた場合や船尾側から風圧を受ける場合や無風時等の場合）には揚力板ガイド９にガイドされながら下降するか、若しくは、図１に示す位置にあって動かない。
【００１８】
また、揚力板ガイド９の上端部には、揚力板１０のそれ以上の上昇を阻止するための上昇ストッパ１１ａが設けられ、揚力板ガイド９の下端部には、揚力板１０のそれ以上の下降を阻止するための下降ストッパ１１ｂが設けられている。
【００１９】
また、排ガス管３の外周面の所定箇所、具体的には、排ガス管３の吹出口３ａが下方を向いている状態において排ガス管３の外周面の左舷水平位置には、バランスウェイト１２が固設され、このバランスウェイト１２に、ワイヤ１３の一端が連結されている。このワイヤ１３は、排ガス管３の下側に沿って回され、その他端が上記揚力板１０に連結され、当該ワイヤ１３にテンションが作用している状態で、揚力板１０が下降ストッパ１１ｂに当接した状態とされている。
【００２０】
従って、揚力板１０の上昇／下降に従い、揚力板１０にワイヤ１３を介して連結されている排ガス管３が、固定排ガス管２に対してほぼ１／２回転し、これにより、排ガス管３の吹出口３ａが、図１に示すように下方を向くことと、図３に示すように上方を向くことが可能とされている。
【００２１】
具体的には、揚力板１０が上昇して上昇ストッパ１１ａに当接すると、排ガス管３の吹出口３ａが図３に示すように上方を向き、揚力板１０が下降して下降ストッパ１１ｂに当接すると、排ガス管３の吹出口３ａが図１に示すように下方を向く構成とされている。
【００２２】
そして、本実施形態では、排ガス管３、支柱６、軸受７、揚力板ガイド９、揚力板１０、ストッパ１１ａ，１１ｂ、バランスウェイト１２、ワイヤ１３等により、吹出口３ａの方向を上下方向に変えるための排ガス吹出方向変更手段が構成されている。なお、揚力板ガイド９の下端部には、ワイヤ１３を円滑に案内するための滑車１５が設けられている。
【００２３】
また、本実施形態にあっては、図１に示すように、排ガス管３の下方を向く吹出口３ａに対応する船体位置に、煤回収部５が設置されている。この煤回収部５は、ここでは、煤回収水タンクとされている。この煤回収水タンク５は、海水供給管５ａを通して供給される海水を貯水し、これに排ガス管３の吹出口３ａから吹き出される煤を受けて回収するものである。なお、煤回収水タンク５に対しては、溢水を排出するための溢水排出管５ｂが接続されている。
【００２４】
ここで、本実施形態にあっては、図５に示すように、船舶１００の船首方向進行速度成分をＶs、風の船首方向成分をＶwとし（但し、Ｖs、Ｖwは船首方向を向いている場合に正とし、船首方向と反対方向を向いている場合に負とする）、予め設定した正の所定値をαとすると、
Ｖs−Ｖw＞αの場合には、吹出口３ａが上を向き、
Ｖs−Ｖw≦αの場合には、吹出口３ａが下を向くように、前述した排ガス吹出方向変更手段が構成されている。なお、ここでいう風の船首方向成分Ｖwとは、船舶１００の進行とは関係ない風（船舶が進行することにより例えば乗員が受ける風とは関係無く吹いている風）のことである。
【００２５】
このように構成された船舶用煙突１によれば、ＶsとＶwの関係が相対的な向かい風（０＜Ｖs−Ｖw）の関係且つ正の所定値αより高い（α＜Ｖs−Ｖw）関係となる場合には、相対的な向かい風が強いため、図３及び図４に示すように、揚力板１０が上昇して上昇ストッパ１１ａに当接しこれに対応するように排ガス管３が回動して吹出口３ａが上を向く。従って、排ガス管３の吹出口３ａからの排気の際に相対的な向かい風が利用され煤が船尾より後方に遠くに飛ばされて煤が船体上に飛散することが防止される。
【００２６】
一方、ＶsとＶwの関係が相対的な向かい風（０＜Ｖs−Ｖw）の関係且つ正の所定値α以下（Ｖs−Ｖw≦α）の関係となる場合には、相対的な向かい風が弱いため、図１及び図２に示すように、揚力板１０が下降して下降ストッパ１１ｂに当接しこれに対応するように排ガス管３が回動して吹出口３ａが下を向き、煤回収部５を向く。従って、排ガス管３の吹出口３ａからの排気の際に風が殆ど利用できずく煤を遠くに飛ばせない場合には、排ガス管３の吹出口３ａからの煤が煤回収部５で回収され船体清掃が大幅に容易とされる。
【００２７】
また、ＶsとＶwの関係が相対的な追い風（Ｖs−Ｖw＜０）の関係となる場合には、排ガス管３の吹出口３ａからの排気が居住区Ｓに向かってしまうため、図１及び図２に示すように、揚力板１０が下降して下降ストッパ１１ｂに当接しこれに対応するように排ガス管３が回動して吹出口３ａが下を向き、煤回収部５を向く。従って、排ガス管３の吹出口３ａからの煤が煤回収部５で回収され船体清掃が大幅に容易とされると共に居住区Ｓに対する煙害が防止される。
【００２８】
また、ＶsとＶwの関係が相対的な無風（Ｖs−Ｖw＝０）の関係となる場合には、図１及び図２に示すように、揚力板１０が下降して下降ストッパ１１ｂに当接した状態で吹出口３ａが下を向き、煤回収部５を向く。従って、排ガス管３の吹出口３ａからの煤が煤回収部５で回収され船体清掃が大幅に容易とされる。
【００２９】
このように、本実施形態においては、排気の際に風を利用して煤を船尾より後方に遠くに飛ばし得る場合には、排ガス管３の吹出口３ａの方向が上方向を向き、一方、排気の際に風を殆ど利用できない場合、及び、排気の際に風を利用できるが排気が居住区Ｓに向かう場合には、排ガス管３の吹出口３ａの方向が下方向を向くように変えられるため、船体清掃が容易とされると共に居住区Ｓに対する煙害が防止される。
【００３０】
また、風圧を利用し当該風圧に応じて吹出口３ａの方向が変更されるため、吹出口３ａの方向を変えるための専用の動力が不要とされ、低コスト化が図られている。
【００３１】
図６は、本発明の第二実施形態に係る船舶用煙突を示す側面図であって吹出口が下方を向いた状態図、図７は、図６の断面図、図８は、図６に示す船舶用煙突の吹出口が上方を向いた状態図、図９は、図８の断面図である。
【００３２】
この第二実施形態の船舶用煙突１０１が第一実施形態の船舶用煙突１と違う点は、排ガス管３、支柱６、軸受７、揚力板ガイド９、揚力板１０、ストッパ１１ａ，１１ｂ、バランスウェイト１２、ワイヤ１３等より成る排ガス吹出方向変更手段を、以下の構成に変更した点である。
【００３３】
すなわち、排ガス吹出方向変更手段は、図６及び図７に示すように、排ガス管３の吹出口３ａが下方を向いている状態において排ガス管３の外周面の左右舷水平位置に、平板状に構成された排ガス管回動用翼１６ａ，１６ｂを備えている。図６に隠れ線で示される左舷側の排ガス管回動用翼１６ａは、船首側（図６の右側）に向かって下方に傾斜するように配設され、図６に実線で示される右舷側の排ガス管回動用翼１６ｂは、船首側に向かって上方に傾斜するように配設されている。
【００３４】
このため、排ガス管３は、船首側から所定の風圧を受けると排ガス管回動用翼１６ａ，１６ｂにより船尾側から見て（図７において）反時計方向に回動し、それ以外の場合（船首側から所定の風圧以下の風圧を受けた場合や船尾側から風圧を受ける場合や無風時等の場合）には排ガス管回動用翼１６ａ，１６ｂにより船尾側から見て時計方向に回動するか、若しくは、図６に示す位置にあって動かない。
【００３５】
また、図６及び図７に示すように、排ガス管３の吹出口３ａが下方を向いている状態において排ガス管３の最下点には、排ガス管側ストッパ１７が設けられていると共に、軸受７の下端部には、排ガス管側ストッパ１７が当接し排ガス管３のそれ以上の時計方向の回動を阻止するためのストッパ１８ａが設けられている。さらに、軸受７の上端部には、図８及び図９に示すように、排ガス管３の吹出口３ａが固定排ガス管２に対してほぼ１／２回転し上方を向いている状態において排ガス管側ストッパ１７が当接し排ガス管３のそれ以上の反時計方向の回動を阻止するためのストッパ１８ｂが設けられている。
【００３６】
そして、この第二実施形態にあっても、排ガス吹出方向変更手段が前述した第一実施形態の式を満足する構成とされているため、排気の際に風を利用して煤を船尾より後方に遠くに飛ばし得る場合（Ｖs−Ｖw＞αの場合）には、排ガス管回動用翼１６ａ，１６ｂを有する排ガス吹出方向変更手段によって、図８及び図９に示すように、排ガス管３が図９の反時計方向に回動して排ガス管３の吹出口３ａの方向が上方向を向き、一方、排気の際に風を殆ど利用できない場合、及び、排気の際に風を利用できるが排気が居住区Ｓに向かう場合（Ｖs−Ｖw≦αの場合）には、排ガス管回動用翼１６ａ，１６ｂを有する排ガス吹出方向変更手段によって、図６及び図７に示すように、排ガス管３が図７の時計方向に回動して排ガス管３の吹出口３ａの方向が下方向を向くように変えられるため、船体清掃が容易とされると共に居住区Ｓに対する煙害が防止される。
【００３７】
以上、本発明をその実施形態に基づき具体的に説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、例えば、上記実施形態においては、船体清掃が大幅に容易になるとして、煤回収部５を設けるようにしているが、煤回収部５を設けずに、排ガス管３の下方を向く吹出口３ａに対応する場所を定期的に清掃するようにしても、従来に比して船体清掃は容易となる。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】本発明の第一実施形態に係る船舶用煙突を示す側面図であり、吹出口が下方を向いた状態図である。
【図２】図１の断面図である。
【図３】図１に示す船舶用煙突の吹出口が上方を向いた状態図である。
【図４】図３の断面図である。
【図５】船舶の船首方向進行速度成分及び風の船首方向成分と吹出口の方向との関係を説明するための図である。
【図６】本発明の第二実施形態に係る船舶用煙突を示す側面図であり、吹出口が下方を向いた状態図である。
【図７】図６の断面図である。
【図８】図６に示す船舶用煙突の吹出口が上方を向いた状態図である。
【図９】図８の断面図である。
【符号の説明】
【００３９】
１，１０１…船舶用煙突、３…排ガス管、３ａ…吹出口、５…煤回収水タンク（煤回収部）、１００…船舶。
【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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【図９】
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