JPH0110406Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は例えば海苔業船等の船舶に適した水冷
排気消音器に関する。

従来の水冷排気消音器においては、排気管の入
口付近にエンジン冷却水の排気管を接続し、冷却
水を排気に混入させるようになつている。この構
造によると冷却水により排気が冷却されるので、
排気音を低減したり機関室の温度上昇を防止した
りすることができる。ところが上記従来構造によ
ると排気中の油分や排気カーボンが冷却水に混入
して海水中に排出されるので、海水が汚染される
という問題がある。

本考案は上記問題を解決するために排気通路と
排気冷却用の排水通路とを分離させたもので、具
体的に次のように構成されている。

すなわち本考案は、排気管内部の第１排気通路
をエンジンの排気マニホールドの出口に接続し、
排気管の周囲を断熱材で覆い、２重管構造のマフ
ラー本体の入口端部を排気管の出口端部に固定
し、マフラー本体の内筒の内部に、上記第１排気
通路に接続して該通路よりも広い通路断面積を有
する第２排気通路を第１排気通路に接続する状態
で形成し、内筒と外筒の間に第２排水通路を形成
し、エンジンの冷却水出口を排水配管内部の第１
排水通路を介して上記第２排水通路の入口に接続
し、マフラー本体の出口端部に２重管構造の排気
排水管の入口端部を固定し、該排気排水管を船体
外壁を貫通させて船体外かつ海面上方まで延長
し、上記排気排水管の内管の内部に、上記第２排
気通路に接続する第３排気通路を形成し、内管と
外管との間に上記第２排水通路に接続する第３排
水通路を形成し、船体外において、上記排気排水
管に、第３排気通路を外気に開放する排気口と、
第３排水通路を外気に開放する排水口とを、互い
に距離を隔てかつ排気と排水とが混合しない状態
で形成したことを特徴としている。

次に図面により実施例を説明する。

垂直縦断面図である図面において、エンジンの
排気マニホールド１の出口に排気ベンド２、伸縮
継手３を介して排気管４が連結している。５は特
殊セラミツク材の成形品からなる断熱材で、排気
ベンド２、伸縮継手３、排気管４が断熱材５によ
り覆われている。排気管４は後端の外向きフラン
ジ７が膨張式マフラー本体８の前端壁９にボルト
で固定されており、排気管４内部の排気通路Ａ１
は前端壁９の中央部に設けた入口９ａに接続して
いる。

マフラー本体８は内管１０と外管１１を有する
２重管構造体であり、内管１０内の広い排気通路
Ａ２は前記入口９ａ及び後端壁１２中央部の出口
１２ａに連通している。内管１０と外管１１の間
には排水通路Ｂ２が形成されており、外管１１の
前部と後部の上面には排水通路Ｂ２の入口と出口
を形成する筒状部１４，１３がそれぞれ斜前方及
び斜後方へ突出した姿勢で設けてある。入口筒状
部１４の外周にはエンジン冷却水の排出配管１５
の後端部が嵌合固定されている。出口筒状部１３
には可撓管１６の前端部が嵌合固定されている。
可撓管１６は例えばゴムホースで、中間部１７が
最上位置を占めるように屈曲して後方へ延びてお
り、後端部は排気排水管２０の筒状部２１に嵌合
固定されている。なお本体８や前記排気管４はブ
ラケツト１８，１９により船体に固定されてい
る。

排気排水管２０も内管２２と外管２３を有する
２重管構造体で、前端の外向きフランジ２４がマ
フラー本体後端壁１２にボルト止めされており、
前記排気通路Ａ２の出口１２ａが内管２２内の排
気通路Ａ３に接続している。前記筒状部２１は内
管２２と外管２３の間の排水通路Ｂ３の入口を形
成する部分で、外管２３の前部上面から前方に向
かつて斜上向きに突出している。排気排水管２０
は船体後端壁２５の孔を通つて後方へ突出してお
り、後端部の外周に排気排出管２６が嵌合固定さ
れている。排気通路Ａ３は排気排出管２６内の通
路を介して大気に連通している。排気排出管２６
と後端壁２５の間において、外管２３の下端には
排水口２７が設けており、排水通路Ｂ３は排水口
２７を介して海面の上方で開口している。２９は
外管２３の外周に設けられたフランジで、船体後
端壁２５にボルト止めされている。なお排水通路
Ｂ３の両端はフランジ２４と環状端壁３０により
閉鎖されている。又排水通路Ｂ２の両端も端壁
９，１２により閉鎖されている。

作動を説明する。エンジン運転状態において、
排気マニホールド１から排出された排気は通路Ａ
１，Ａ２，Ａ３を通つて船外後方へ排出される。
又エンジンの冷却水ジヤケツトから排出された冷
却水は配管１５内の通路Ｂ１を通つて通路Ｂ２に
流入し、通路Ｂ２から可撓管１６内を通つて通路
Ｂ３に流入し、通路Ｂ３から排水口２７を通つて
海上へ排出される。このように冷却水は排気に混
入することなく海上へ排出されるので、排気中の
カーボンや油分が冷却水に混入することはなく、
海水がカーボンや油分で汚染されることはない。
又排気排出管２６の後端出口と排水口２７が離れ
ているので、外部に排出された冷却水に排気が混
ざることはなく、排出後の冷却水に排気中のカー
ボンや油分が混入することはない。

しかも上記動作において、冷却水は内管１０，
２２の外周面全体に沿つて流れるので、通路Ａ
２，Ａ３内において排気は冷却され、この冷却に
より排気は消音される。勿論排気は通路Ａ２内で
膨張することによつても消音される。又冷却水は
内管１０，２２を包む防音断熱壁の役割りを果た
すので、排気騒音が機関室３１に伝わることや、
機関室３１の温度が上昇することも防止される。
排気管４の周囲の断熱材５も機関室３１の温度上
昇を防止する。

以上説明したように本考案によると、エンジン
の排気マニホールド１の出口から船体外まで延び
る排気通路Ａ１，Ａ２，Ａ３は、マニホールド１
側の通路Ａ１が断熱材５で覆われており、それ以
外の通路Ａ２，Ａ３は排水通路Ｂ２，Ｂ３により
覆われている。しかも排気通路と排水通路とは互
いに遮断された状態で形成されている。従つて、
冷却水により排気を冷却して所定の消音効果や断
熱効果を得ることができ、しかも、排気中のカー
ボンや油分が冷却水に混入することを防止し、海
水の汚染を防ぐことができる。

更に本考案では、以下に説明するように、排気
中に生成される未燃焼炭化物の量を低減でき、し
かも未燃焼炭化物で形成される排煙粒子を浮遊粒
子化して大気と同様に拡散させることができるの
で、排煙粒子が海上への落下を防止でき、この点
でも海水の汚染を効果的に防止できる。

まず、本考案では、マニホールド１に接続する
排気管４の周囲が断熱材５で覆われている。

この構造によると、排気管４内の第１排気通路
Ａ１内を流れる高温排気が外気により冷却される
ことを効果的に防止し、排気を比較的高い温度に
維持できる。従つて、排気マニホールド１から排
出された直後の燃焼ガス成分の酸化燃焼を継続さ
せ、排気中に生成される未燃焼炭化物の量を低減
できる。

又、排気管４の出口端部（フランジ７）には２
重管構造のマフラー本体８の入口端部（前端壁
９）が固定され、マフラー本体８の内筒１０の内
部に、第１排気通路Ａ１に接続して該通路Ａ１よ
り広い通路断面積を有する第２排気通路Ａ２が形
成してある。又、内筒１０と外筒１１の間には第
２排水通路Ｂ２が形成してあり、エンジンの冷却
水出口が排水配管１５内部の第１排水通路Ｂ１を
介して第２排水配管Ｂ２の入口に接続している。

この構造によると、排気は、第２排気通路Ａ２
に流入すると膨張するとともに、第２排水通路Ｂ
２内の排水により冷却される。しかも排気は、前
述の如く第１排気通路Ａ１を保温状態で流れてき
ているので、第２排気通路Ａ２での冷却はいわゆ
る急冷状態で行われる。

このように排気が急冷されるので、排気中の未
燃焼燃料成分は、大きい粒子に成長する前に粒形
化し、排気中の排煙粒子は微少化される。具体的
には、本考案を採用したエンジンでは、排煙粒子
全体の97％が2.5μ以下の粒径であることが確認さ
れており、従来の一般的な構造による粒径
（15μ）と比べ、大幅に粒径を減少させることが
可能となつている。

そして、一般には、デイーゼルエンジンの排煙
粒子の内、粒径が10μ以下のものは浮遊粒子と考
えている。このことからも明らかなように、従来
の排煙粒子（粒径15μ）は、海上に落下して海水
汚染の原因となる可能性が高いが、本考案を採用
したエンジンでは、排煙粒子を微少化（浮遊粒子
化）して大気と同様に拡散させることができ、海
上への落下を防止できる。

又、上記以外の具体的な特徴として、本考案で
は、マフラー本体８とそれに接続する排気排水管
２０はいずれも２重管構造で、それぞれ、内管１
０，２２の内側に第２及び第３の排気通路Ａ２，
Ａ３が形成され、内筒１０，２２と外筒１１，２
３との間に第２及び第３の排水通路Ｂ２，Ｂ３が
形成してある。しかも、排気排水管２０は船体外
壁（後端壁２５）を貫通して船体外まで延長され
ており、船体外に設けられる第３排気通路Ａ３の
排気口と第３排水通路Ｂ３の排水口２７とは、互
いに距離を隔て、かつ、（例えば環状端壁３０を
利用して）排気と排水とが混合しない状態で形成
してある。

この特徴と、前述の断熱材５に関する特徴とに
より、前述の如く、排気に対する消音効果や断熱
冷却効果、ならびに、排気成分の冷却水への混入
防止効果を得ることができる。

図示の実施例によると次のような効果も得るこ
とができる。すなわちマフラー本体８と排気排水
管２０が別体であり、排気排水管２０のフランジ
２４をマフラー本体８に固定すると共に、両者の
排水通路Ｂ２，Ｂ３を可撓管１６で連結するよう
にしたので、マフラー本体８、排気排水管２０、
可撓管１６（継手部）の３者を個々に製作でき、
構造上の制約を受けずに所望の寸法形状に仕上げ
ることができる。換言すれば全体を型抜き一体成
形で製造した従来品では抜き勾配等の型抜き上の
制約があるが、図示の実施例ではそのような制約
を受けることはない。

又通路Ｂ２，Ｂ３の連結に可撓管１６を使用し
ているので、マフラー本体８に対する排気排水管
２０の取付位置に半径方向や軸方向の誤差が生じ
た場合でも、可撓管１６の撓みにより上記誤差を
吸収して通路Ｂ２，Ｂ３を無理なく接続でき、組
立歪の発生を防止し、各部のシールを確実に行う
ことができる。

排水通路Ｂ２の出口を外管１１の上面に設け、
可撓管１６は該出口から斜上方へ延びた後に斜下
向きに屈曲しているので、可撓管１６を外した場
合でも通路Ｂ２に冷却水が残留する。従つて運転
中に冷却水系統の停止チエツクを行うことができ
る。

排水口２７の上流近傍において通路Ｂ３の例え
ば下半部に堰３２等を設けると、低速運転時等に
エンジン側からの冷却水供給量が大幅に低減した
場合でも、通路Ｂ３の上部まで冷却水を確実に充
満させることができ、所望の冷却消音効果を確実
に得ることができる。

【図面の簡単な説明】

図面は本考案実施例の垂直縦断面図である。 １……排気マニホールド、４……排気管、５…
…断熱材、８……マフラー本体、１０……内筒、
１１……外筒、１５……排水配管、２０，２６…
…排気排水管、２２……内管、２３……外管、２
７……排水口、Ａ１……第１排気通路、Ａ２……
第２排気通路、Ａ３……第３排気通路、Ｂ１……
第１排水通路、Ｂ２……第２排水通路、Ｂ３……
第３排水通路。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 排気管内部の第１排気通路をエンジンの排気マ
   ニホールドの出口に接続し、排気管の周囲を断熱
   材で覆い、２重管構造のマフラー本体の入口端部
   を排気管の出口端部に固定し、マフラー本体の内
   筒の内部に、上記第１排気通路に接続して該通路
   よりも広い通路断面積を有する第２排気通路を第
   １排気通路に接続する状態で形成し、内筒と外筒
   の間に第２排水通路を形成し、エンジンの冷却水
   出口を排水配管内部の第１排水通路を介して上記
   第２排水通路の入口に接続し、マフラー本体の出
   口端部に２重管構造の排気排水管の入口端部を固
   定し、該排気排水管を船体外壁を貫通させて船体
   外かつ海面上方まで延長し、上記排気排水管の内
   管の内部に、上記第２排気通路に接続する第３排
   気通路を形成し、内管と外管との間に上記第２排
   水通路に接続する第３排水通路を形成し、船体外
   において、上記排気排水管に、第３排気通路を外
   気に開放する排気口と、第３排水通路を外気に開
   放する排水口とを、互いに距離を隔てかつ排気と
   排水とが混合しない状態で形成したことを特徴と
   する水冷排気消音器。