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F 0407: 1998

(1) 

まえがき

この規格は,工業標準化法に基づいて,日本工業標準調査会の審議を経て,運輸大臣が制定した日本工

業規格である。

この規格の一部が技術的性質をもつ特許権,出願公開後の特許出願,実用新案権,又は出願公開後の実

用新案登録出願に抵触する可能性があることに注意を喚起する。主務大臣及び日本工業標準調査会は,こ

のような技術的性質をもつ特許権,出願公開後の特許出願,実用新案権,又は出願公開後の実用新案登録

出願にかかわる確認について責任はもたない。


日本工業規格

JIS

 F

0407

: 1998

船舶−ディーゼル船における

機関室通風−設計要件及び計算基準

Shipbuilding

−Engine-room ventilation in diesel-engined ships−

Design requirements and basis of calculations

序文  この規格は,1988 年に第 1 版として発行された ISO 8861 Shipbuilding−Engine-room ventilation in

diesel-engined ships

−Design requirements and basis of calculations の改正版である ISO/DIS 8861

(1996 年回付)

を翻訳し,技術的内容及び規格票の様式を変更することなく作成した日本工業規格である。

  なお,この規格で点線の下線を施してある箇所は,原国際規格にない事項である。

1.

適用範囲  この規格は,あらゆる水域を通常航行するディーゼル推進商船の機関室通風に関する設計

要件及び通風量算出方法について規定する。

附属書 には,船の機関室の換気システムを計画する上での

指針,及び方法を示す。

備考  使用者は,この規格の要求事項を守ると同時に,対象とする個々の船舶が適用を受けるべき法

令の要求事項や規則類を確実に守るように注意することが望ましい。

2.

引用規格  次に掲げる規格は,この規格に引用されることによって,この規格の規定の一部を構成す

る。これらの引用規格のうち発効年を付記してあるものは,記載の年の版だけがこの規格の規定を構成す

るものであって,その後の改正版・追補には適用しない。発効年を付記していない引用規格は,その最新

版(追補を含む。

)を適用する。

ISO 31-1 : 1992

  Quantities and units−Part 1:Space and time

ISO 31-3 : 1992

  Quantities and units−Part 3:Mechanics

ISO 31-4 : 1992

  Quantities and units−4:Heat

ISO 3046-1 : 1994

  Reciprocating internal combustion engines−Performance−Part 1:Standard reference

conditions, declarations of power fuel and lubricating oil comsumptions, and test methods

ISO 3258 : 1976

  Air distribution and air diffusion−Vocabulary

3.

定義  この規格においては,ISO 31-1ISO 31-3ISO 31-4ISO 3046-1 及び ISO 3258 と共に次の定

義とする。

a)

機関室  推進機関,補助ディーゼル機関,ボイラ,発電機及び大形電動機械などを囲む空間。

b)

通風  閉鎖空間内部の設備機器の要求を満足するために,その空間への空気の供給。

c)

標準運転出力  1994 年版 ISO 3046-1 の 3.3.10 及び附属書 AA1 参照。


2

F 0407: 1998

4.

設計条件  設計条件は,次による。

a)

外気温度は,+35℃とする。

b)

吸入空気が機関室とケーシング境界面まで通過する間の温度上昇は,最大 12.5K とする。

c)

通風装置の容量は,機関室内で快適に作業ができ,かつ,ディーゼル機関及びその他の機器の所用燃

焼空気を供給し,熱に弱い機器に対し過度の温度上昇を起こさないことが望ましい。

d)

これらの要求を満足させるために,高温空気の滞留部が生じないよう供給空気は,機関室の全区域に

分配させ,大量に放熱する場所や作業区域には,吹き出し口方向調整ダンパによって適度な清浄外気

を供給するよう特に留意することが望ましい。

空気の分配を計画する場合は,あらゆる通常航海状態及び停泊時に稼働する機器を考慮しなければ

ならない。

5.

風量計算

5.1

全風量  機関室への全空気供給量 は,少なくとも次の二つの計算式の大きい方の値以上でなけれ

ばならない。

a

: Qq

c

q

b

5.2

及び 5.3 に従ってそれぞれ計算する。

b

: Q=1.5×q

c

すなわち燃焼用空気量+50%。機関室への全空気供給量は,燃焼用(機関及びボイラ)

空気量+50%を下回ってはならない。

ケーシング及び煙突内に設置されたすべての機器のための燃焼用空気,及びそれらからの放熱は考慮し

ない。

計算は,主機関,補機関,ボイラ及びその他機器の通常航海中における同時最大運転で,温度上昇 12.5K

を基準とする。

計算は,可能な限り製造業者からの情報に基づくことが望ましい。

この規格に記載のガイダンスの値は,製造業者からの情報が得られない場合に限り使用することが望ま

しい。

良好な空気の分配を確実にするために,補機関,発電機,ボイラ,その他放熱が考えられる機器の燃焼

用空気及び放熱は,必要に応じ他の状態も含め個別に計算する。

独立の補機関室及びボイラ室,清浄機室などの主機関室から分離した空間についても,個別に計算しな

ければならない。

5.2

燃焼用空気量

5.2.1

燃焼用空気量の合計  燃焼用空気量の合計 q

c

 (m

3

/s)

は,次の式によって算出する。

q

c

q

dp

q

dg

q

b

ここに,  q

dp

:  推進用ディーゼル機関燃焼用空気量 (m

3

/s)

5.2.2 参照)

q

dg

:  発電用ディーゼル機関燃焼用空気量 (m

3

/s)

5.2.3 参照)

q

b

:  通常航海中に運転される場合のボイラ燃焼用空気量 (m

3

/s)

5.2.4 参照)


3

F 0407: 1998

5.2.2

推進用ディーゼル機関燃焼用空気量  推進用ディーゼル機関燃焼用空気量 q

dp

 (m

3

/s)

は,次の式に

よって算出する。

ρ

ad

dp

dp

m

P

q

×

ここに,  P

dp

ディーゼル機関推進用計画連続最大出力 (kW)

m

ad

ディーゼル機関の燃焼必要空気量 (kg/kW・s)

備考  m

ad

の詳細データがない場合は,次の数値を用いてもよい。

2

サイクル機関の場合  m

ad

=0.0023 (kg/kW・s)

4

サイクル機関の場合  m

ad

=0.0020 (kg/kW・s)

ρ:35℃,70%RH,101.3kPa における空気密度 1.13 (kg/m

3

)

5.2.3

発電用ディーゼル機関燃焼用空気量  発電用ディーゼル機関燃焼用空気量 q

dg

 (m

3

/s)

は,次の式に

よって算出する。

ρ

ad

dg

dg

m

P

q

×

ここに,

P

dg

発電用ディーゼル機関推進用計画連続最大出力 (kW) (5.1
参照)

m

ad

ディーゼル機関の燃焼必要空気量 (kg/kW・s)

備考  m

ad

の詳細データがない場合は,次の数値を用いてもよい。

2

サイクル機関の場合  m

ad

=0.0023 (kg/kW・s)

4

サイクル機関の場合  m

ad

=0.0020 (kg/kW・s)

ρ

:35℃,70%RH,101.3kPa における空気密度  13 (kg/m

3

)

5.2.4

ボイラ及び熱媒ヒータ(熱媒油ボイラ)燃焼用空気量  ボイラ燃焼用空気量 q

b

 (m

3

/s)

は,次の式

によって算出する。

油たきボイラの全蒸気量が分かっている場合,次の式を使用する。

ρ

af

fs

s

b

m

m

m

q

×

×

蒸気ボイラ又は熱媒ヒータの熱容量が kW で分かっている場合,次の式を使用する。

ρ

af

fs

b

m

m

Q

q

×

×

ここに,

Q

:  蒸気ボイラの連続最大容量 (kW)

m

s

:  油焚きボイラの全蒸気量(連続最大容量) (kg/s) (5.1 参照)

m

fs

:  燃料消費量[kg(燃料)/kg(蒸気)又は kg(燃料)/kW・s

(熱容量)

m

af

:  ボイラの燃焼必要空気量[kg(空気)/kg(燃料)

備考1.  蒸気量が既に分かっている場合,m

fs

=0.077 (kg/kg)  を用いてもよい。

熱容量が既に分かっている場合,m

fs

=0.11 (kg/kW・s)  を用いてもよい。

2.

m

af

の詳細データがない場合は,m

af

=15.7 (kg/kg)  を用いてもよい。

ρ:35℃,70%RH,101.3kPa における空気密度  1.13 (kg/m

3

)


4

F 0407: 1998

5.3

放射熱排出用空気量  熱の分散に必要な排出用空気量の合計 q

h

 (m

3

/s)

は,次の式によって算出する。

b

dg

dp

o

t

ep

e1

g

p

b

dg

dp

h

)

(

4

.

0

q

q

q

T

c

p

d

q

+

×

×

+

+

+

+

+

+

+

+

φ

φ

φ

φ

φ

φ

φ

φ

φ

ここに,

φ

dp

推進用ディーゼル機関からの熱放射 (kW) (6.1 参照)

φ

dg

発電用ディーゼル機関からの熱放射 (kW) (6.2 参照)

φ

b

油焚きボイラ及び熱媒ヒータ(熱媒油ボイラ)からの熱放
射 (kW) (6.3 参照)

φ

p

蒸気管及び復水管からの熱放射 (kW) (6.4 参照)

φ

g

空冷発電機からの熱放射 (kW) (6.5 参照)

φ

e1

電気装備品からの熱放射 (kW) (6.6 参照)

φ

ep

排気ガスボイラを含む排気管からの熱放射 (kW) (6.7 
照)

φ

t

加熱タンクからの熱放射 (kW) (6.8 参照)

φ

o

その他のものからの熱放射 (kW) (6.9 参照)

q

dp

推進用ディーゼル機関燃焼用空気量 (m

3

/s)

5.2.2 参照)

q

dg

発電用ディーゼル機関燃焼用空気量 (m

3

/s)

5.2.3 参照)

q

b

ボイラ燃焼用空気量 (m

3

/s)

5.2.4 参照)

ρ

35

℃,70%RH,101.3kPa における空気密度  1.13 (kg/m

3

)

c

空気の比熱  1.01 (kJ/kg・K)

T

機関室空気温度上昇  12.5 (K)

(設計条件において,計画された入口温度と出口温度との
差。出口温度は,熱に敏感な装置がない場合は,機関室と
ケーシング又は煙突の境界面での値を計画する。ただし,
機関室ケーシングに熱に敏感な装置がある場合には,機関
室ケーシング出口での値とする。

  係数 0.4 は,通常の機関室及び換気ダクトの配置に基づく。特別

な配置の場合は,係数の値を考慮するのが望ましい。

6.

放射熱の計算

6.1

推進用ディーゼル機関からの熱放射  推進用ディーゼル機関からの熱放射

φ

dp

 (kW)

は,次の式によ

って算出する。

100

d

dp

dp

h

P

×

φ

ここに,

P

dp

ディーゼル機関推進用計画連続最大出力 (kW)

h

d

ディーゼル機関からの熱損失 (%)

備考  詳細データがない場合は,

φ

dp

を 7.1 による数値を計算に使用してもよい。

6.2

発電用ディーゼル機関からの熱放射  発電用ディーゼル機関からの熱放射

φ

dg

 (kW)

は,次の式によ

って算出する。

100

d

dg

dg

h

P

×

φ

ここに,

P

dg

発電用ディーゼル機関推進用計画連続最大出力 (kW) (5.1
参照)

予備機は含まない。

h

d

ディーゼル機関の熱損失 (%)

備考  詳細データがない場合の

φ

dg

は,7.1 による数値を計算に使用してもよい。


5

F 0407: 1998

6.3

油た(焚)きボイラ及び熱媒ヒータ(熱媒油ボイラ)からの熱放射  油たきボイラ及び熱媒ヒータ

(熱媒油ボイラ)からの熱放射

φ

b

 (kW)

は,次による。

油たきボイラの蒸気量が既に分かっている場合は,次の式によって算出する。

1

b

fs

s

b

100

B

h

h

m

m

×

×

×

φ

備考  排気ガスボイラと排気管からの熱放射は,6.7 を参照。

熱の需要が,熱媒ヒータで賄われる場合,又はボイラ容量が kW で既に分かっている場合,次の式によ

って算出する。

100

b

1

b

h

B

Q

×

φ

ここに,

m

s

:  全蒸気消費量 (kg/s) (5.1 参照)

m

fs

:  燃料消費量[kg(燃料)/kg(蒸気)

備考  m

fs

の詳細データがない場合は,m

fs

=0.077 (kg/kg)  を用いてもよい。

h

:燃料の比エンタルピ (kJ/kg)

備考  の詳細データがない場合は,h=40200 (kJ/kg)  を用いてもよい。

h

b

:油たきボイラ又は熱媒油ヒータの連続最大負荷時の熱損失 (%)

備考

h

b

の詳細データがない場合は,

h

b

は 7.2 による数値を計算に使用しても

よい。

B

1

:ボイラ及び機関室内の他の熱交換器の据付位置に対応する係数は定

6.7 参照)

Q

:熱媒ヒータ又は蒸気ボイラの連続最大負荷 (kW) 

6.4

蒸気管及び復水管からの熱放射  蒸気管及び復水管からの熱放射

φ

p

 (kW)

は,次の式によって算出す

る。

100

p

sc

p

h

m

×

φ

ここに,  m

ac

:  全蒸気消費量 (kW) (5.1 参照)

  [1.6kg(蒸気)/h につき 1kW とする。]

h

p

:  蒸気管及び復水管からの熱損失(蒸気消費量 kW に対して)

(%)

備考

h

p

の詳細データがない場合は,

h

p

=0.20 (%)  を計算に用いてもよい。 

6.5

発電機からの放熱  空冷発電機からの放熱

φ

g

 (kW)

は,次の式によって算出する。

100

g

g

η

φ

×

P

ここに,

P

g

空冷発電機の出力 (kW) (予備機は除く。

η: 発電機効率 (%)

備考

ηの詳細データがない場合は,η=94 (%)  を用いてもよい。

6.6

電気装備品からの放熱

  電気装備品からの放熱

φ

e1

 (kW)

は,次の二つの方法のうち,いずれか一つ

に基づいて算出する。

a)

電気装備品の全詳細データが判明している場合,熱放射は同時使用の合計とする。

b)

通常の船舶で,電気装備品の全詳細データが不明の場合,熱放射は航海中に使用する電気品及び照明


6

F 0407: 1998

の定格の 20%とする。

6.7

排気管及び排気ガスボイラからの放熱

排気管及び排気ガスボイラからの放熱は,

7.3

に配管 1m 当

たりの kW で示されるグラフによって算定してもよい。具体的な数値が不明な場合は,2 サイクル機関に

ついては△t=250K,4 サイクル機関については△t=320K を使用してもよい。ただし,ケーシング及び煙

突内に設置の排気管及び排気ガスボイラは,考慮しない。

また,排気ガスボイラが暴露ケーシングの直下に装備されている場合は,

6.3

と同様の係数 B1=0.1 を使

用する。

6.8

加熱タンクからの放熱

  加熱タンクからの熱放射

φ

t

 (kW)

は,機関室に隣接する加熱タンク表面の合

計面積に基づき

表 1

に示す数値を使用する。

表 1  熱放射とタンク

タンク温度における熱放射

φ

t kW/m

2

タンク表面

60

70

80

90

100

非保温

0.14 0.234

0.328

0.42 0.515

保温厚さ 30mm  0.02 0.035

0.05  0.06 0.08

保温厚さ 50mm  0.01 0.02  0.03  0.04 0.05

6.9

その他のものからの熱放射

  その他のものからの熱放射

φ

o

 (kW)

,例えば,圧縮機,蒸気タービン,

減速機,清浄機,ヒータ,油圧システムは,放射熱排出のための空気量の合計を計算するときに含めるこ

と。


7

F 0407: 1998

7.

グラフ

7.1

機関の計画出力に基づくディーゼル機関の熱損失 (%)


8

F 0407: 1998


9

F 0407: 1998

7.2

ボイラ (kg/s) と熱媒ヒータ (kW) の連続最大負荷時の熱損失 (%)


10

F 0407: 1998

7.3

排気管からの熱放射

約 70mm の断熱材厚さにおける曲線図 


11

F 0407: 1998

附属書 A  ガイダンスと応用

A.1

機関室内空気の分配

  空気吸入口から海水が入らないよう注意して,通風空気の約 50%は,主機関上

段レベルで過給機入り口近くに吹き出すようにするのが望ましい。

熱を放出するもの,電気品及び水分に弱い装置に直接空気を吹き当てないようにするのが望ましい。

A.2

排出空気

  排気システムは,機関室がわずかに加圧状態になるよう計画し,通常 50Pa を超えないよう

にするのが望ましい。

排気通風機は,排気が煙突又は排出口から排出できない場合に設けるのが望ましい。

燃料油分離器などを含む清浄機室は,独立の排気システムとし,いかなる空気取入れ口からもできるだ

け離して大気に排出するのが望ましい。

A.3

ファイアダンパ

  ファイアダンパは,通風機のケーシング又は同等の所に取り付けるのが望ましい。

財団法人日本船舶標準協会機関部会機関設計専門分科会  構成表

氏名

所属

(分科会長)

柿  原      実

株式会社エイ・ディー・ディー

穂  森  繁  弘

財団法人日本船舶標準協会

鈴  木  博  信

社団法人日本舶用工業会

川  嶋  民  夫

日本郵船株式会社

杉  山  知  徳

石川島播磨重工業株式会社

花  崎      襄

川崎重工業株式会社

秋  本  義  紀

住友重機械工業株式会社

柴  田  菊  夫 NKK 総合エンジニヤリング

稲  富  正  晴

日立造船株式会社

池  田      敏

三井造船株式会社

林      洋一郎

三菱重工業株式会社

坂  本      征

ダイハツディーゼル株式会社

川  元  満  生

株式会社新潟鐵工所

米  澤      貢

阪神内燃機工業株式会社

西  村  孝  昭

ヤンマーディーゼル株式会社

小宮山  豊  海

株式会社赤阪鐵工所

(事務局)

小  郷  一  郎

財団法人日本船舶標準協会