专利名称：船舶用柴油机的制作方法
技术领域：
本发明涉及船舶用柴油机，特别是涉及包括多个利用排气使供气升压的增压机的 船舶用柴油机。
背景技术：
作为商船的航行形态，为了减少主发动机的燃料消耗量，而且为了调整航行日程 表，有时会从常用的航海速度进行一些减速航行。在这种情况下，虽然有必要使主发动机的 负荷从常用航海负荷减小一些进行航行，但是在一般地只配备了一台增压机的情况下，难 以在宽域的主发动机负荷中得到最合适的增压机效率。因此，通过配备多台增压机并控制 它们的运转台数，能够在宽域的主发动机负荷中得到最合适的增压机效率，因此，与一般地 只有一台增压机的情况相比，能够减少燃料消耗量，其结果，能够有助于提高航行核算并降 低环境负荷。作为这种具有多个增压机的船舶用柴油机，公知的是如专利文献1所公开的 内容。专利文献1 (日本)特开昭60-166716号公报但是，在上述专利文献1公开的船舶用柴油机中，如果在起动No. 2增压机2时打 开阀b，则从No. 1增压机1的送风机IB (具体的是换气室3)到No. 2增压机2的送风机2B 产生逆流现象，就会产生No. 2增压机2不能顺利地旋转(起动)，No. 2增压机2产生喘振 的问题。
发明内容
本发明是鉴于上述问题做出的，其目的在于，提供一种船舶用柴油机，在具有多个 增压机的该船舶用柴油机中，在使增压机从单独运转至并行运转时，或从并行运转至单独 运转时，能够防止从总是处于运转状态的增压机的压缩机部向被起动或停止的增压机的压 缩机部的逆流现象，并能够使被起动或停止的增压机顺利地起动或停止，并能够防止被起 动或停止的增压机的喘振。为了解决上述问题，本发明采用以下手段。本发明的船舶用柴油机包括一台发动机本体；至少一台主排气涡轮增压机，其 具有由从所述发动机本体引导的排气所驱动的涡轮部、被该涡轮部驱动并将外部气体压送 到所述发动机本体的压缩机部，且在所述发动机本体运转中总是处于运转状态；至少一台 副排气涡轮增压机，其具有由从所述发动机本体引导的排气所驱动的涡轮部和被该涡轮部 驱动并将外部气体压送到所述发动机本体的压缩机部，且在所述发动机本体运转中，处于 停止状态或处于与所述主排气涡轮增压机并行运转状态，其特征在于，包括，排气管，其将 搭载在所述发动机本体的排气支管与所述副排气涡轮增压机的涡轮部进行连通；涡轮入口 阀，其在所述排气管的中途连接；供气管，其将所述副排气涡轮增压机的压缩机部与搭载在 所述发动机本体的供气支管进行连通；止回阀，其在所述供气管的中途连接，并在所述副排 气涡轮增压机的所述压缩机部的出口压力在所述供气支管的压力以上时成为开状态；空气排出管，在所述供气管的中途，其一端在所述副排气涡轮增压机的压缩机部和所述止回阀 之间连接；空气排出阀，其在所述空气排出管的中途连接。并且，在本发明的船舶用柴油机的运转方法中，该船舶用柴油机包括一台发动机 本体；至少一台主排气涡轮增压机，其具有由从所述发动机本体引导的排气所驱动的涡轮 部、被该涡轮部驱动并将外部气体压送到所述发动机本体的压缩机部，且在所述发动机本 体运转中总是处于运转状态；至少一台副排气涡轮增压机，其具有由从所述发动机本体引 导的排气所驱动的涡轮部和被该涡轮部驱动并将外部气体压送到所述发动机本体的压缩 机部，且在所述发动机本体运转时，处于停止状态或处于与所述主排气涡轮增压机并行运 转状态；排气管，其将搭载在所述发动机本体的排气支管与所述副排气涡轮增压机的涡轮 部进行连通；涡轮入口阀，其在所述排气管的中途连接；供气管，其将所述副排气涡轮增压 机的压缩机部与搭载在所述发动机本体的供气支管；止回阀，其在所述供气管的中途连接， 并在所述副排气涡轮增压机的所述压缩机部的出口压力在所述供气支管的压力以上时成 为开状态；空气排出管，在所述供气管的中途，其一端在所述副排气涡轮增压机的压缩机部 和所述止回阀之间连接；空气排出阀，其在所述空气排出管的中途连接，该船舶用柴油机的 运转方法的特征在于，在所述副排气涡轮增压机起动时，预先打开所述空气排出阀，接着在 打开所述涡轮入口阀后，徐徐关闭所述空气排出阀，在所述副排气涡轮增压机停止时，徐徐 打开所述空气排出阀，接着关闭所述涡轮入口阀。根据本发明的船舶用柴油机或本发明的船舶用柴油机的运转方法，例如，起动副 排气涡轮增压机，如果副排气涡轮增压机的压缩机部的出口压力变得在供气支管的压力以 上，则打开(全开)设置在供气管的止回阀。由此，能够防止副排气涡轮增压机起动时的从供气支管向副排气涡轮增压机的压 缩机部的逆流现象，能够使副排气涡轮增压机顺利地旋转(起动)，并能够防止副排气涡轮 增压机的喘振。并且，根据本发明的船舶用柴油机或本发明的船舶用柴油机的运转方法，例如，打 开空气排出阀，如果副排气涡轮增压机的压缩机部的出口压力变得比供气支管的压力小， 则关闭(全关闭)设置在供气管的止回阀。由此，能够防止副排气涡轮增压机停止时的从供气支管向副排气涡轮增压机的压 缩机部的逆流现象，能够使副排气涡轮增压机顺利地旋转(停止)，并能够防止副排气涡轮 增压机的喘振。根据本发明的船舶用柴油机，在使增压机从单独运转至并行运转时，或从并行运 转至单独运转时，起到能够防止从总是处于运转状态的增压机的压缩机部向被起动或被停 止的增压机的压缩机部的逆流现象，能够使被起动或停止的增压机顺利地起动或停止，并 防止起动或停止的增压机的喘振的效果。
图1是表示本发明的一个实施例的船舶用柴油机的概略结构图。图2是用于说明本发明的船舶用柴油机的作用效果的图表。图3是用于说明本发明的船舶用柴油机的作用效果的图表。
具体实施例方式下面，参考图1 3对本发明的船舶用柴油机的一个实施例进行说明。图1是表示本发明的一个实施例的船舶用柴油机的概略结构图。图2和图3是用 于说明本发明的船舶用柴油机的作用效果的图表。如图1所示，本实施例的船舶用柴油机1包括柴油机发动机本体(例如、低速2循 环柴油机)2 ；第一排气涡轮增压机(主排气涡轮增压机)3 ；第二排气涡轮增压机(副排气 涡轮增压机)4。在构成柴油机发动机本体(以下称为“发动机本体”)2的曲轴(未图示)上经由 螺旋桨轴(未图示)直接或间接地安装螺旋桨(未图示)。并且，在发动机本体2上设置 由汽缸套(未图示)、汽缸罩(未图示)等构成的汽缸部5，在各汽缸部5内配置有与曲轴 连结的活塞(未图示)。还有，各汽缸部5的排气口(未图示)与排气支管6连接，排气支 管6经由第一排气管Ll与第一排气涡轮增压机(以下称为“增压机A” ) 3的涡轮部3a的 入口侧连接，并经由第二排气管L2与第二排气涡轮增压机(以下称为“增压机B”)4的涡 轮部4a的入口侧连接。另一方面，各汽缸部5的供气口(未图示)与供气支管7连接，供 气支管7经由第一供气管L3与增压机A3的压缩机部3b连接，并经由第二供气管L4与增 压机B4的压缩机部4b连接。增压机A3是以经由第一排气管Ll并被从发动机本体2引导的排气(燃气)驱动 的涡轮部3a ；被该涡轮部3a驱动并将外部气体压送到发动机本体2的压缩机部3b ；设置在 这些涡轮部3a和压缩机部3b之间并支承它们的罩盖(未图示)为主要单元的结构。并且，在罩盖上插通旋转轴3c，该旋转轴3c —端部在涡轮部3a侧突出，另一端部 在压缩机部3b突出。旋转轴3c的一端部安装在构成涡轮部3a的涡轮转子(未图示)的 涡轮盘(未图示)上，旋转轴3c的另一端部安装在构成压缩机部3b的压缩机叶轮(未图 示)的轮毂上。增压机B4是以经由第二排气管L2并被从发动机本体2引导的排气(燃烧气体) 驱动的涡轮部4a ；被该涡轮部4a驱动并将外部气体压送到发动机本体2的压缩机部4b ；设 置在这些涡轮部4a和压缩机部4b之间并支承它们的罩盖(未图示)为主要单元的结构。并且，在罩盖上插通旋转轴4c，该旋转轴4c 一端部在涡轮部4a侧突出，另一端部 在压缩机部4b突出。旋转轴4c的一端部安装在构成涡轮部4a的涡轮转子(未图示)的 涡轮盘(未图示)，旋转轴4c的另一端部安装在构成压缩机部4b的压缩机叶轮(未图示) 的衬套上。并且，通过涡轮部3a、4a的排气在分别经由与涡轮部3a、4a的出口侧连接的排气 管L5、L6被引导通风筒后，被排出船外。在与压缩机部3b、4b的入口侧连接的供气管L7、L8上分别配有消音器(未图示)， 通过该消音器的外气被分别引导到压缩机部3b、4b。并且，在分别与压缩机部3b、4b的出口 侧连接的供气管L3、L4的中途连接空气冷却器(中间冷却器)8、9、未图示的缓冲罐，通过 压缩机部3b、4b的外部气体在通过这些空气冷却器8、9、缓冲罐后，被供给至发动机本体2 的供气支管7。在本实施例的船舶用柴油机1的第二排气管L2的中途连接涡轮入口阀10，在第 二供气管L4(具体的是连接压缩机部4b和空气冷却器9的第二供气管L4)的中途连接止回阀11，在位于止回阀11的上游侧的第二供气管L4(具体地是连接压缩机部4b和止回阀 11的第二供气管L4)的中途连接空气排出管L9的一端。空气排出管L9的另一端在排气管 L6或通风筒的中途连接，通过空气排出管L9的外部气体与排气一起被排出船外。并且，空 气排出阀12连接在空气排出管L9的中途。并且，在从使增压机A3在单独运转状态下，起动增压机B4，使增压机A3和增压机 B4并行运转时，或在从使增压机A3和增压机B4并行运转的状态下，停止增压机B4，使增压 机A3单独运转时，手动或自动地分别开关涡轮入口阀10和空气排出阀12。即、如图2所示，在从使增压机A3单独运转的状态下起动增压机B4而使增压机A3 和增压机B4并行运转时，打开(全开)涡轮入口阀10，并徐徐关闭预先打开的空气排出阀 12。并且，通过徐徐关闭空气排出阀12，增压机A3以及增压机B4的压缩机出口压力徐徐上 升，从而增压机A3以及增压机B4的压缩机出口压力能够分别上升至规定压力。另外，在增压机B4的压缩机出口压力变得在供气支管7的压力以上时，或者与供 气支管7的压力大致相同时，打开(全开)止回阀11。另一方面，如图3所示，在从使增压机A3和增压机B4并行运转的状态下，停止增 压机B4而使增压机A3单独运转时，徐徐打开(全开)空气排出阀12，在供气支管7的压 力变得比增压机B4的压缩机出口压力(压缩机部4b的出口压力)大后，关闭涡轮入口阀 10。并且，通过关闭涡轮入口阀10，增压机B4的压缩机出口压力渐渐降低并变为0 (零)， 增压机B4停止。另外，在增压机B4的压缩机出口压力变得比供气支管7的压力小，或者与供气支 管7的压力相比小于规定的压力时，关闭(全关闭)止回阀11。根据本实施例的船舶用柴油机1，起动增压机B4，增压机B4的压缩机出口压力 (压缩机部4b的出口压力)变为在供气支管7的压力以上，或者与供气支管7的压力大致 相同时，打开(全开)设置在第二供气管L4的止回阀11。即、在起动增压机B4时，在增压 机B4的压缩机出口压力与供气支管7的压力的压力差变为没有，或极小时才打开设置在第 二供气管L4的止回阀11。由此，能够防止或大幅度降低在增压机B4起动时从供气支管7到压缩机部4b的 逆流现象，能够使增压机B4 (的旋转轴4c)顺利地旋转(起动)，并能够防止增压机B4的喘 振。并且，根据本实施例的船舶用柴油机1，打开空气排出阀12，增压机B4的压缩机出 口压力(压缩机部4b的出口压力)变得比供气支管7的压力小，或与供气支管7的压力相 比小于规定的压力时，关闭(全闭)设置在第二供气管L4的止回阀11。S卩、在增压机B4停 止时，增压机B4的压缩机出口压力与供气支管7的压力的压力差变得比规定压力大时，关 闭设置在第二供气管L4的止回阀11。由此，能够防止或大幅度降低在增压机B4起动时从供气支管7向压缩机部4b的 逆流现象，能够使增压机B4 (的旋转轴4c)顺利地旋转(停止)，并能够防止增压机B4的喘 振。另外，在上述实施例中，对分别具有一台增压机A3和增压机B4的船舶用柴油机进 行了说明，但本发明不限于此，也能够适用于具有两台以上增压机A3以及/或两台以上增 压机B4的船舶用柴油机。
权利要求
一种船舶用柴油机，包括，一台发动机本体；至少一台主排气涡轮增压机，其具有由从所述发动机本体引导的排气所驱动的涡轮部和被该涡轮部驱动并将外部气体压送到所述发动机本体的压缩机部，且在所述发动机本体运转中，所述主排气涡轮增压机总是处于运转状态；至少一台副排气涡轮增压机，其具有由从所述发动机本体引导的排气所驱动的涡轮部和被该涡轮部驱动并将外部气体压送到所述发动机本体的压缩机部，且在所述发动机本体运转中，所述主排气涡轮增压机处于停止状态或处于与所述主排气涡轮增压机并行运转状态，所述船舶用柴油机的特征在于，其包括，排气管，其将搭载在所述发动机本体的排气支管与所述副排气涡轮增压机的涡轮部进行连通；涡轮入口阀，其在所述排气管的中途连接；供气管，其将所述副排气涡轮增压机的压缩机部与搭载在所述发动机本体的供气支管进行连通；止回阀，其在所述供气管的中途连接，并在所述副排气涡轮增压机的所述压缩机部的出口压力在所述供气支管的压力以上时成为开状态；空气排出管，在所述供气管的中途，其一端在所述副排气涡轮增压机的压缩机部和所述止回阀之间连接；空气排出阀，其在所述空气排出管的中途连接。
2. 一种船舶用柴油机的运转方法，该船舶用柴油机包括 一台发动机本体；至少一台主排气涡轮增压机，其具有由从所述发动机本体引导的排气所驱动的涡轮 部、被该涡轮部驱动并将外部气体压送到所述发动机本体的压缩机部，且在所述发动机本 体运转中，所述主排气涡轮增压机总是处于运转状态；至少一台副排气涡轮增压机，其具有由从所述发动机本体引导的排气所驱动的涡轮部 和被该涡轮部驱动并将外部气体压送到所述发动机本体的压缩机部，且在所述发动机本体 运转时，处于停止状态或处于与所述主排气涡轮增压机并行运转状态；排气管，其将搭载在所述发动机本体的排气支管与所述副排气涡轮增压机的涡轮部进 行连通；涡轮入口阀，其在所述排气管的中途连接；供气管，其将所述副排气涡轮增压机的压缩机部与搭载在所述发动机本体的供气支管 进行连通；止回阀，其在所述供气管的中途连接，并在所述副排气涡轮增压机的所述压缩机部的 出口压力在所述供气支管的压力以上时成为开状态；空气排出管，在所述供气管的中途，其一端在所述副排气涡轮增压机的压缩机部和所 述止回阀之间连接；空气排出阀，其在所述空气排出管的中途连接， 所述船舶用柴油机的运转方法的特征在于，在所述副排气涡轮增压机起动时，预先打开所述空气排出阀，接着在打开所述涡轮入 口阀后，徐徐关闭所述空气排出阀，在所述副排气涡轮增压机停止时，徐徐打开所述空气排出阀，接着关闭所述涡轮入口阀。
全文摘要
本发明提供一种船舶用柴油机。在具有多个增压机的该船舶用柴油机中，在使增压机从单独运转至并行运转时，或从并行运转至单独运转时，防止起动或停止的增压机的喘振。该船舶用柴油机包括排气管(L2)，其将搭载在发动机本体(2)的排气支管(6)与涡轮部(4a)进行连通；涡轮入口阀(10)，其在排气管(L2)的中途连接；供气管(L4)，其将压缩机部(4b)与搭载在发动机本体(2)的供气支管(7)进行连通；止回阀(11)，其在供气管(L4)的中途连接，并在压缩机部(4b)的出口压力在压缩机(3b)的出口压力以上时成为开状态；空气排出管(L9)，在供气管(L4)的中途，其一端在压缩机部(4b)和止回阀(11)之间连接；空气排出阀(12)，其在空气排出管(L9)的中途连接。
文档编号F02B37/16GK101910579SQ20088012433
公开日2010年12月8日 申请日期2008年7月30日 优先权日2008年1月10日
发明者手岛贵典, 白石启一, 芦田琢磨, 西岛孝典, 野村伸司 申请人:三菱重工业株式会社;常石控股株式会社;日立造船株式会社