(57)【要約】【課題】機関負荷が低い低負荷領域においても排熱エネルギーを動力として十分に回収することができて、さらなる省エネルギー化を図ることができる排気エネルギー回収装置を提供すること。【解決手段】エンジン本体２から導かれた排気ガスによって駆動されるタービン部３ａ，４ａと、このタービン部３ａ，４ａにより駆動されて前記エンジン本体２に外気を圧送するコンプレッサ部３ｂ，４ｂとを有する少なくとも２台の排気タービン過給機３，４と、前記エンジン本体２から導かれた排気ガスによって駆動されるタービン部５ａと、このタービン部５ａにより駆動されて電力を発生する発電機５ｂとを有する少なくとも１台のパワータービン５とを備え、前記エンジン本体２の機関負荷が所定値以下である場合に、前記排気タービン過給機３，４のうちの少なくとも１台が停止状態となるように構成されている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンジン本体から導かれた排気ガスによって駆動されるタービン部と、このタービン部により駆動されて前記エンジン本体に外気を圧送するコンプレッサ部とを有する少なくとも２台の排気タービン過給機と、
前記エンジン本体から導かれた排気ガスによって駆動されるタービン部と、このタービン部により駆動される発電機とを有する少なくとも１台のパワータービンとを備え、
前記エンジン本体の機関負荷が所定値以下である場合に、前記排気タービン過給機のうちの少なくとも１台が停止状態となるように構成されていることを特徴とする排気エネルギー回収装置。
【請求項２】
エンジン本体から導かれた排気ガスによって駆動されるタービン部と、このタービン部により駆動されて前記エンジン本体に外気を圧送するコンプレッサ部とを有する少なくとも１台の排気タービン過給機と、
前記エンジン本体から導かれた排気ガスによって駆動されるタービン部と、このタービン部により駆動されて前記エンジン本体に外気を圧送するコンプレッサ部と、前記タービン部および前記コンプレッサ部の回転軸と連結される回転軸を有する発電機とを有する少なくとも１台のハイブリッド排気タービン過給機とを備え、
前記エンジン本体の機関負荷が所定値以下である場合に、前記排気タービン過給機のうちの少なくとも１台が停止状態となるように構成されていることを特徴とする排気エネルギー回収装置。
【請求項３】
請求項１または２に記載の排気エネルギー回収装置を備えてなることを特徴とするディーゼル機関。
【請求項４】
エンジン本体から導かれた排気ガスによって駆動されるタービン部と、このタービン部により駆動されて前記エンジン本体に外気を圧送するコンプレッサ部とを有する少なくとも２台の排気タービン過給機と、
前記エンジン本体から導かれた排気ガスによって駆動されるタービン部と、このタービン部により駆動される発電機とを有する少なくとも１台のパワータービンとを備えた排気エネルギー回収装置の運転方法であって、
前記エンジン本体の機関負荷が所定値以下である場合に、前記排気タービン過給機のうちの少なくとも１台を停止させるようにしたことを特徴とする排気エネルギー回収装置の運転方法。
【請求項５】
エンジン本体から導かれた排気ガスによって駆動されるタービン部と、このタービン部により駆動されて前記エンジン本体に外気を圧送するコンプレッサ部とを有する少なくとも１台の排気タービン過給機と、
前記エンジン本体から導かれた排気ガスによって駆動されるタービン部と、このタービン部により駆動されて前記エンジン本体に外気を圧送するコンプレッサ部と、前記タービン部および前記コンプレッサ部の回転軸と連結される回転軸を有する発電機とを有する少なくとも１台のハイブリッド排気タービン過給機とを備えた排気エネルギー回収装置の運転方法であって、
前記エンジン本体の機関負荷が所定値以下である場合に、前記排気タービン過給機のうちの少なくとも１台を停止させるようにしたことを特徴とする排気エネルギー回収装置の運転方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、舶用ディーゼル機関や陸上発電機用ディーゼル機関等を構成するエンジン本体から排出された排気ガス（燃焼ガス）の排熱エネルギーを動力として回収する排気エネルギー回収装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
排気ガス（燃焼ガス）の排熱エネルギーを動力として回収する排気エネルギー回収装置としては、例えば、特許文献１に開示されたものが知られている。
【特許文献１】特開昭６０−１６６７１６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ところで近年、省エネルギー化の観点から、排気エネルギー回収装置を構成する複数台の過給機に加えて、発電機を搭載したパワータービンをさらに採用したいとのニーズや、複数台の過給機のうちの少なくとも１台に、発電機を備えた、いわゆるハイブリッド排気タービン過給機を採用したいとのニーズが高まってきている。
しかしながら、複数台の過給機に、発電機を搭載したパワータービンを単に付加しただけの排気エネルギー回収装置、あるいは複数台の過給機のうちの少なくとも１台をハイブリッド排気タービン過給機に換えただけの排気エネルギー回収装置では、すべての構成要素に排気ガスが流れてしまう。そのため、機関負荷が所定値以下（低負荷領域）の場合には、排気ガスのエネルギーを電力として十分に回収することができないといった問題点があった。
【０００４】
本発明は、上記の事情に鑑みてなされたもので、機関負荷が低い低負荷領域においても排熱エネルギーを動力として十分に回収することができて、さらなる省エネルギー化を図ることができる排気エネルギー回収装置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】
本発明は、上記課題を解決するため、以下の手段を採用した。
本発明の第１の態様に係る排気エネルギー回収装置は、エンジン本体から導かれた排気ガスによって駆動されるタービン部と、このタービン部により駆動されて前記エンジン本体に外気を圧送するコンプレッサ部とを有する少なくとも２台の排気タービン過給機と、前記エンジン本体から導かれた排気ガスによって駆動されるタービン部と、このタービン部により駆動される発電機とを有する少なくとも１台のパワータービンとを備え、前記エンジン本体の機関負荷が所定値以下である場合に、前記排気タービン過給機のうちの少なくとも１台が停止状態となるように構成されている。
【０００６】
本発明の第２の態様に係る排気エネルギー回収装置は、エンジン本体から導かれた排気ガスによって駆動されるタービン部と、このタービン部により駆動されて前記エンジン本体に外気を圧送するコンプレッサ部とを有する少なくとも１台の排気タービン過給機と、前記エンジン本体から導かれた排気ガスによって駆動されるタービン部と、このタービン部により駆動されて前記エンジン本体に外気を圧送するコンプレッサ部と、前記タービン部および前記コンプレッサ部の回転軸と連結される回転軸を有する発電機とを有する少なくとも１台のハイブリッド排気タービン過給機とを備え、前記エンジン本体の機関負荷が所定値以下である場合に、前記排気タービン過給機のうちの少なくとも１台が停止状態となるように構成されている。
【０００７】
本発明に係る排気エネルギー回収装置によれば、エンジン本体の機関負荷が低負荷領域にある場合には排気タービン過給機のうちの少なくとも１台が停止されており、その分、他の排気タービン過給機あるいはハイブリッド排気タービン過給機のタービン部に流入する排気ガスの流量が増加して、他の排気タービン過給機あるいはハイブリッド排気タービン過給機からエンジン本体を構成する給気マニホールドおよびシリンダ内に流入する掃気圧力（過給空気（外気）の圧力）が上昇することとなる。
これにより、エンジン本体の機関負荷が低負荷領域にある場合でも、パワータービンあるいはハイブリッド排気タービン過給機によって排熱エネルギーを動力（発電量）として回収することができて、さらなる省エネルギー化を図ることができる。
【０００８】
また、本発明に係る排気エネルギー回収装置を具備したディーゼル機関によれば、エンジン本体の機関負荷が低負荷領域にある場合でも、ディーゼル機関を構成する給気マニホールドおよびシリンダ内に、最適な圧力の過給空気（外気）をより多く供給することができ、エンジン出力を安定的に向上させることができて、機関全体の信頼性を向上させることができる。
【０００９】
本発明の第１の態様に係る排気エネルギー回収装置の運転方法は、エンジン本体から導かれた排気ガスによって駆動されるタービン部と、このタービン部により駆動されて前記エンジン本体に外気を圧送するコンプレッサ部とを有する少なくとも２台の排気タービン過給機と、前記エンジン本体から導かれた排気ガスによって駆動されるタービン部と、このタービン部により駆動される発電機とを有する少なくとも１台のパワータービンとを備えた排気エネルギー回収装置の運転方法であって、前記エンジン本体の機関負荷が所定値以下である場合に、前記排気タービン過給機のうちの少なくとも１台を停止させるようにした。
【００１０】
本発明の第２の態様に係る排気エネルギー回収装置の運転方法は、エンジン本体から導かれた排気ガスによって駆動されるタービン部と、このタービン部により駆動されて前記エンジン本体に外気を圧送するコンプレッサ部とを有する少なくとも１台の排気タービン過給機と、前記エンジン本体から導かれた排気ガスによって駆動されるタービン部と、このタービン部により駆動されて前記エンジン本体に外気を圧送するコンプレッサ部と、前記タービン部および前記コンプレッサ部の回転軸と連結される回転軸を有する発電機とを有する少なくとも１台のハイブリッド排気タービン過給機とを備えた排気エネルギー回収装置の運転方法であって、前記エンジン本体の機関負荷が所定値以下である場合に、前記排気タービン過給機のうちの少なくとも１台を停止させるようにした。
【００１１】
本発明に係る排気エネルギー回収装置の運転方法によれば、エンジン本体の機関負荷が低負荷領域にある場合には排気タービン過給機のうちの少なくとも１台が停止され、その分、他の排気タービン過給機あるいはハイブリッド排気タービン過給機のタービン部に流入する排気ガスの流量が増加して、他の排気タービン過給機あるいはハイブリッド排気タービン過給機からエンジン本体を構成する給気マニホールドおよびシリンダ内に流入する掃気圧力（過給空気（外気）の圧力）が上昇することとなる。
これにより、エンジン本体の機関負荷が低負荷領域にある場合でも、パワータービンあるいはハイブリッド排気タービン過給機によって排熱エネルギーを動力（発電量）として回収することができて、さらなる省エネルギー化を図ることができる。
【発明の効果】
【００１２】
本発明に係る排気エネルギー回収装置によれば、機関負荷が低い低負荷領域においても排熱エネルギーを動力として十分に回収することができて、さらなる省エネルギー化を図ることができるという効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、本発明に係る排気エネルギー回収装置の第１実施形態について、図１および図２を参照しながら説明する。
図１は本実施形態に係る排気エネルギー回収装置を具備した舶用ディーゼル機関の概略構成図、図２は本発明に係る排気エネルギー回収装置の作用効果を説明するためのグラフである。
【００１４】
図１に示すように、本実施形態に係る舶用ディーゼル機関１は、ディーゼルエンジン本体（例えば、低速２サイクルディーゼル機関）２と、第１の排気タービン過給機（主排気タービン過給機）３と、第２の排気タービン過給機（副排気タービン過給機）４と、パワータービン５とを備えている。
ディーゼルエンジン本体（以下「エンジン本体」という。）２を構成するクランク軸（図示せず）には、プロペラ軸（図示せず）を介してスクリュープロペラ（図示せず）が直接的または間接的に取り付けられている。また、エンジン本体２には、シリンダライナ（図示せず）、シリンダカバー（図示せず）等からなるシリンダ部６が設けられており、各シリンダ部６内には、クランク軸と連結されたピストン（図示せず）が配置されている。さらに、各シリンダ部６の排気ポート（図示せず）は、排気マニホールド７と接続されている。排気マニホールド７は、第１の排気管Ｌ１を介して第１の排気タービン過給機（以下、「過給機Ａ」という。）３のタービン部３ａの入口側と接続され、第２の排気管Ｌ２を介して第２の排気タービン過給機（以下、「過給機Ｂ」という。）４のタービン部４ａの入口側と接続されているとともに、第３の排気管Ｌ３を介してパワータービン５のタービン部５ａの入口側と接続されている。一方、各シリンダ部６の給気ポート（図示せず）は、給気マニホールド８と接続されており、給気マニホールド８は、第１の給気管Ｌ４を介して過給機Ａ３のコンプレッサ部３ｂと接続され、第２の給気管Ｌ５を介して過給機Ｂ４のコンプレッサ部４ｂと接続されている。
【００１５】
過給機Ａ３は、第１の排気管Ｌ１を介してエンジン本体２から導かれた排気ガス（燃焼ガス）によって駆動されるタービン部３ａと、このタービン部３ａにより駆動されてエンジン本体２に外気を圧送するコンプレッサ部３ｂと、これらタービン部３ａとコンプレッサ部３ｂとの間に設けられてこれらを支持するケーシング（図示せず）とを主たる要素として構成されたものである。
ケーシングには、一端部をタービン部３ａ側に突出させ、他端部をコンプレッサ部３ｂに突出させた回転軸３ｃが挿通されている。回転軸３ｃの一端部は、タービン部３ａを構成するタービン・ロータ（図示せず）のタービン・ディスク（図示せず）に取り付けられており、回転軸３ｃの他端部は、コンプレッサ部３ｂを構成するコンプレッサ羽根車（図示せず）のハブ（図示せず）に取り付けられている。
また、第１の排気管Ｌ１の途中には、図示しない制御器によって開閉される第１のバルブＶ１が接続されている。
【００１６】
過給機Ｂ４は、第２の排気管Ｌ２を介してエンジン本体２から導かれた排気ガスによって駆動されるタービン部４ａと、このタービン部４ａにより駆動されてエンジン本体２に外気を圧送するコンプレッサ部４ｂと、これらタービン部４ａとコンプレッサ部４ｂとの間に設けられてこれらを支持するケーシング（図示せず）とを主たる要素として構成されたものである。
ケーシングには、一端部をタービン部４ａ側に突出させ、他端部をコンプレッサ部４ｂに突出させた回転軸４ｃが挿通されている。回転軸４ｃの一端部は、タービン部４ａを構成するタービン・ロータ（図示せず）のタービン・ディスク（図示せず）に取り付けられており、回転軸４ｃの他端部は、コンプレッサ部４ｂを構成するコンプレッサ羽根車（図示せず）のハブ（図示せず）に取り付けられている。
【００１７】
パワータービン５は、第３の排気管Ｌ３を介してエンジン本体２から導かれた排気ガスによって駆動されるタービン部５ａと、このタービン部５ａにより駆動されて発電する（高速誘導）発電機５ｂとを主たる要素として構成されたものである。
タービン部５ａの回転軸（図示せず）と、発電機５ｂの回転軸（図示せず）とは、カップリング５ｃを介して連結されている。すなわち、発電機５ｂの回転軸は、タービン部５ａの回転軸とともに回転するようになっている。
また、発電機５ｂは、船内（本実施形態では機関室内）に別途設置された配電盤等と電気的に接続されており、発電機５ｂが発電機として発生した電力を船内電源として使用（利用）することができるようになっている。
【００１８】
第３の排気管Ｌ３には、パワータービン５のタービン部５ａを迂回（バイパス）するバイパス管ＢＬが接続されており、バイパス管ＢＬの途中には、図示しない制御器によって開閉される第２のバルブＶ２が接続されている。また、第３の排気管Ｌ３とバイパス管ＢＬとの分岐点よりも下流側で、タービン部５ａの入口よりも上流側に位置する第３の排気管Ｌ３の途中には、図示しない制御器によって開閉される第３のバルブＶ３が接続されている。
【００１９】
そして、第１の排気管Ｌ１、第２の排気管Ｌ２、第３の排気管Ｌ３、およびバイパス管ＢＬを通過した排気ガスは、集合管Ｌ６および主排気管Ｌ７を介してファンネル（図示せず）に導かれた後、船外に排出されるようになっている。また、タービン部５ａから流出した排気ガスを主排気管Ｌ７に導く集合管Ｌ６の途中には、図示しない制御器によって開閉される第４のバルブＶ４が接続されている。
【００２０】
コンプレッサ部３ｂ，４ｂの入口側に接続された第１の給気管Ｌ４および第２の給気管Ｌ５の途中には、消音器（図示せず）がそれぞれ配置されており、この消音器を通過した外気が、コンプレッサ部３ｂ，４ｂにそれぞれ導かれるようになっている。また、コンプレッサ部３ｂ，４ｂの出口側に接続された第１の給気管Ｌ４および第２の給気管Ｌ５の途中には、空気冷却器（インタークーラ）９や図示しないサージタンク等が接続されており、コンプレッサ部３ｂ，４ｂを通過した外気は、これら空気冷却器９やサージタンク等を通過した後、エンジン本体２の給気マニホールド８に供給されるようになっている。
【００２１】
さて、過給機Ａ３と、過給機Ｂ４と、パワータービン５とを備えてなる本実施形態に係る排気エネルギー回収装置１００は、図２に示すように、機関負荷が所定値以下（低負荷領域）の場合には、過給機Ｂ４とパワータービン５とを並列運転させ、過給機Ａ３を停止させるとともに、機関負荷が所定値よりも高い場合には、過給機Ａ３と過給機Ｂ４とパワータービン５とを並列運転させるように構成されている。すなわち、機関負荷が所定値以下の場合には、制御器によって第１のバルブＶ１および第４のバルブＶ４が閉塞されて、過給機Ａ３が作動（運転）しないようになっており、機関負荷が所定値よりも高い場合には、制御器によって第１のバルブＶ１および第４のバルブＶ４が開放されて、過給機Ａ３が通常運転するようになっている。
なお、第１のバルブＶ１および第４のバルブＶ４の開閉は、機関負荷に応じて制御器がより自動的に行っている。
【００２２】
本実施形態に係る排気エネルギー回収装置１００によれば、エンジン本体２の機関負荷が低負荷領域にある場合には過給機Ａ３が停止されており、その分、過給機Ｂ４のタービン部４ａに流入する排気ガスの流量が増加して、過給機Ｂ４から給気マニホールド８およびエンジン本体２を構成するシリンダ内に流入する掃気圧力（過給空気（外気）の圧力）が上昇することとなる。
これにより、図２に示すように、機関負荷が従来よりも低い領域においても、パワータービン５によって排熱エネルギーを動力（本実施形態では発電量）として回収することができて、さらなる省エネルギー化を図ることができる。
【００２３】
本発明に係る排気エネルギー回収装置の第２実施形態について、図３から図５を参照しながら説明する。
図３は本実施形態に係る排気エネルギー回収装置を具備した舶用ディーゼル機関の概略構成図、図４は図３に示すハイブリッド排気タービン過給機の縦断面図、図５は図４に示すハイブリッド排気タービン過給機を消音器の側から見た一部切開斜視図である。
本実施形態に係る排気エネルギー回収装置は、過給機４およびパワータービン５の代わりに、ハイブリッド排気タービン過給機１０を備えているという点で上述した第１実施形態のものと異なる。その他の構成要素については上述した第１実施形態のものと同じであるので、ここではそれら構成要素についての説明は省略する。
【００２４】
図４または図５に示すように、ハイブリッド排気タービン過給機１０は、第２の排気管Ｌ２（図３参照）を介してエンジン本体２から導かれた排気ガス（燃焼ガス）１１によって駆動されるタービン部１０ａと、このタービン部１０ａにより駆動されて前記エンジン本体２に外気１３を圧送するコンプレッサ部１０ｂと、これらタービン部１０ａとコンプレッサ部１０ｂとの間に設けられてこれらを支持するケーシング１５とを主たる要素として構成されたものである。
【００２５】
ケーシング１５には、一端をタービン部１０ａ側に突出させ、他端をコンプレッサ部１０ｂに突出させた回転軸１６が挿通されている。この回転軸１６は、ケーシング１５に設けられた軸受１７によって、軸線回りに回転可能に支持されている。また、ケーシング１５には、潤滑油溜め（図示せず）から軸受１７まで潤滑油を供給する潤滑油供給路１８が設けられている。
一方、ケーシング１５の下端部は、回転軸１６の軸線方向においてケーシング１５を一点で支持する（回転軸１６の軸線方向と直交する方向においては、二点以上で支持する場合もある）脚部１５ａとなっており、この脚部１５ａは、床面に設置された基台（図示せず）に固定されるようになっている。すなわち、ハイブリッド排気タービン過給機１０の重量は、この脚部１５ａを介して基台に伝達されるようになっている。
なお、図中の符号Ｐはパンチング・プレートである。このパンチング・プレートＰは、その一端部がタービン部１０ａの下端部に固定されているとともに、その他端部がケーシング１５の脚部１５ａと同様、基台に固定されている。そして、このパンチング・プレートＰは、脚部１５ａのようにハイブリッド排気タービン過給機１０の重量を支持することを主たる目的とするものではなく、ハイブリッド排気タービン過給機１０が基台に対して動揺（振動）しないようにすることを主たる目的とするものである。
【００２６】
タービン部１０ａは、第２の排気管Ｌ２の出口端に接続されて排気ガス１１が供給される排気ガス通路２０と、この排気ガス通路２０内に供給された排気ガス１１の流れを受けて回転駆動されるタービン２１とを有している。
タービン２１は、タービン・ロータ２２と、タービン・ノズル２３とを備えている。タービン・ロータ２２は、回転軸１６の一端部に設けられた、円盤状のタービン・ディスク２２ａと、このタービン・ディスク２２ａの外周上に取り付けられた、翼型断面を有する複数枚のタービン・ブレード２２ｂとを備えている。
また、タービン・ノズル２３は、複数枚のノズル・ガイド・ベーン２３ａを環状に配置して構成されたものであり、タービン・ブレード２２ｂの上流側に配置されている。
【００２７】
排気ガス通路２０は、第２の排気管Ｌ２の出口端に接続されてノズル・ガイド・ベーン２３ａおよびタービン・ブレード２２ｂに排気ガス１１を導く供給路２０ａと、タービン２１の半径方向外側に向かって設けられて、タービン２１を通過した排気ガス１１を第２の排気管Ｌ２を介してファンネル（図示せず）に導く送出路２０ｂとを有している。
【００２８】
コンプレッサ部１０ｂは、回転駆動されることで外気１３を径方向外側に送出するコンプレッサ羽根車２４と、このコンプレッサ羽根車２４の周囲を囲んでコンプレッサ羽根車２４が送出した外気１３を圧縮する渦巻き室２５とを有している。
コンプレッサ羽根車２４は、回転軸１６の他端部に取り付けられた、略円盤状のハブ２４ａと、このハブ２４ａの外表面から半径方向外側に向かって延びるとともに、周方向に沿って環状に設けられた複数枚の羽根２４ｂとを備えている。
コンプレッサ部１０ｂの上流側には、エンジン本体２の給気系統に接続された消音器（サイレンサ）２６が隣接配置されており、この消音器２６を通過した外気１３は、流入路２７を介してコンプレッサ羽根車２４の羽根２４ｂに導かれるようになっている。また、コンプレッサ部１０ｂの下流側に配置された第２の給気管Ｌ５（図３参照）には、空気冷却器（インタークーラ）９や図示しないサージタンク等が接続されており、渦巻き室２５を通過した外気１３は、これら空気冷却器９やサージタンク等を通過した後、給気マニホールド８に供給されるようになっている。
【００２９】
消音器２６の中央部には、その内部に、ハブ２４ａの端面に向かって先細となるように形成された凹所２８ａを有するシェルハウジング２８が設けられているとともに、凹所２８ａ内には、（高速誘導）発電機２９が収容されている。シェルハウジング２８は、流入路２７内に設けられた複数枚（例えば、４枚）のサポート３０を介してコンプレッサ部７ｂ（流入路２７を形成する半径方向外側の壁面）に固定されている。そして、シェルハウジング２８の外側表面は、流入路２７を形成する半径方向内側の壁面を構成している。
【００３０】
発電機２９の回転軸２９ａは、回転軸１６と同一回転軸線上に位置するように配置されているとともに、ハブ２４ａを貫通して消音器２６の側に突出する回転軸１６の一端部先端と、カップリング３１を介して連結されている。すなわち、発電機２９の回転軸２９ａは、回転軸１６とともに回転するようになっている。
また、発電機２９は、船内（本実施形態では機関室内）に別途設置された配電盤等と電気的に接続されており、発電機２９が発電機として発生した電力を船内電源として使用（利用）することができるようになっている。
【００３１】
さて、過給機Ａ３と、ハイブリッド排気タービン過給機１０とを備えてなる本実施形態に係る排気エネルギー回収装置２００は、図２に示すように、機関負荷が所定値以下（低負荷領域）の場合には、ハイブリッド排気タービン過給機１０を単独運転させ、過給機Ａ３を停止させるとともに、機関負荷が所定値よりも高い場合には、ハイブリッド排気タービン過給機１０と過給機Ａ３とを並列運転させるように構成されている。すなわち、機関負荷が所定値以下の場合には、制御器によって第１のバルブＶ１および第４のバルブＶ４が閉塞されて、過給機Ａ３が作動（運転）しないようになっており、機関負荷が所定値よりも高い場合には、制御器によって第１のバルブＶ１および第４のバルブＶ４が開放されて、過給機Ａ３が通常運転するようになっている。
なお、第１のバルブＶ１および第４のバルブＶ４の開閉は、機関負荷に応じて制御器がより自動的に行っている。
【００３２】
本実施形態に係る排気エネルギー回収装置２００によれば、第１実施形態のところで必須の構成要素とされたパワータービン５が省略されており、その分、ハイブリッド排気タービン過給機１０のタービン部１０ａに流入する排気ガスの流量を増加させることができ、ハイブリッド排気タービン過給機１０から給気マニホールド８およびエンジン本体２を構成するシリンダ内に流入する掃気圧力（過給空気（外気）の圧力）を上昇させることができる。
これにより、ハイブリッド排気タービン過給機１０によって回収される排熱エネルギーを、過給機Ｂ４およびパワータービン５によって回収される排熱エネルギーよりも増加させることができて、さらなる省エネルギー化を図ることができる。
【００３３】
なお、上述した第１実施形態では、過給機Ａ３および過給機Ｂ４をそれぞれ一台ずつ具備した排気エネルギー回収装置１００について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、過給機Ａ３を２台以上および／または過給機Ｂ４を２台以上具備したものであってもよい。
【００３４】
また、上述した第２実施形態では、過給機Ａ３およびハイブリッド排気タービン過給機１０をそれぞれ一台ずつ具備した排気エネルギー回収装置２００について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、過給機Ａ３を２台以上および／またはハイブリッド排気タービン過給機を２台以上具備したものであってもよい。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】本発明の第１実施形態に係る排気エネルギー回収装置を具備した舶用ディーゼル機関の概略構成図である。
【図２】本発明に係る排気エネルギー回収装置の作用効果を説明するためのグラフである。
【図３】本発明の第２実施形態に係る排気エネルギー回収装置を具備した舶用ディーゼル機関の概略構成図である。
【図４】図３に示すハイブリッド排気タービン過給機の縦断面図である。
【図５】図４に示すハイブリッド排気タービン過給機を消音器の側から見た一部切開斜視図である。
【符号の説明】
【００３６】
１    舶用ディーゼル機関
１Ａ  舶用ディーゼル機関
２    エンジン本体
３    過給機Ａ（排気タービン過給機）
３ａ  タービン部
３ｂ  コンプレッサ部
４    過給機Ｂ（排気タービン過給機）
４ａ  タービン部
４ｂ  コンプレッサ部
５    パワータービン
５ａ  タービン部
５ｂ  発電機
１０    ハイブリッド排気タービン過給機
１０ａ  タービン部
１０ｂ  コンプレッサ部
１１    排気ガス
１３    外気
１６    回転軸
２９    発電機
２９ａ  回転軸
１００    排気エネルギー回収装置
２００    排気エネルギー回収装置
【図１】
2009257097.tif 000003
【図２】
2009257097.tif 000004
【図３】
2009257097.tif 000005
【図４】
2009257097.tif 000006
【図５】
2009257097.tif 000007