排氣凈化裝置以及具備該排氣凈化裝置的船舶發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】提供能夠減少排氣凈化裝置整體的物量（大小以及重量），借助于此能夠謀求成本的減少的排氣凈化裝置。在減少以及去除從船舶用主機(jī)（12）排出的排氣（14）中的大氣污染物質(zhì)的排氣凈化裝置（13）中，具備：與船舶用主機(jī)（12）連接，用于將從該船舶用主機(jī)（12）排出的排氣（14）排出至大氣中的排氣線（18）；以從排氣線（18）分叉的形式設(shè)置，用于將排氣線（18）內(nèi)的排氣（14）的一部分再次供給至船舶用主機(jī)（12）的循環(huán)線（24）；設(shè)置于排氣線（18），用于凈化排出至大氣中的排氣（14）的排氣用洗滌器（21）；和設(shè)置于循環(huán)線（24），用于凈化再次供給至船舶用主機(jī)（12）的排氣（14）的循環(huán)用洗滌器（26）。
【專利說(shuō)明】排氣凈化裝置以及具備該排氣凈化裝置的船舶發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及應(yīng)用于例如作為船舶用主機(jī)的柴油發(fā)動(dòng)機(jī)等中的排氣凈化裝置以及具備該排氣凈化裝置的船舶發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)。

【背景技術(shù)】
[0002]關(guān)于從船舶用主機(jī)排出的排氣，與硫氧化物(SOx)和氮氧化物(NOx)等的大氣污染物質(zhì)相關(guān)的排氣限制處于強(qiáng)化的狀況。因此，提供減少以及去除從船舶用主機(jī)排出的排氣中的硫氧化物(SOx)和氮氧化物(NOx)等的排氣凈化裝置(例如參照專利文獻(xiàn)I)。
[0003]該排氣凈化裝置具備排氣洗凈裝置、和排氣再循環(huán)裝置。該排氣洗凈裝置設(shè)置于船舶用主機(jī)的排氣線中，對(duì)全部排氣進(jìn)行洗凈處理。而且，排氣再循環(huán)裝置將通過(guò)該排氣洗凈裝置洗凈的排氣的一部分作為再循環(huán)用排氣再次供給至船舶用主機(jī)。
[0004]根據(jù)該排氣凈化裝置，通過(guò)排氣洗凈裝置洗凈全部排氣，從而可以通過(guò)該排氣洗凈裝置去除排氣中的硫氧化物以及粉粒狀物。
[0005]而且，根據(jù)排氣再循環(huán)裝置，將與空氣相比氧濃度低的再循環(huán)用排氣再次供給至船舶用主機(jī)，以此可以抑制船舶用主機(jī)內(nèi)的氮氧化物的生成。
[0006]像這樣，可以將硫氧化物以及氮氧化物的含有率減少的排氣排出至大氣中。
[0007]現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn):
專利文獻(xiàn):
專利文獻(xiàn)1:2012-47056號(hào)公報(bào)。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]發(fā)明要解決的問(wèn)題:
然而，盡管供給至船舶用主機(jī)的排氣所要求的凈化標(biāo)準(zhǔn)JK (例如排氣中所含有的硫氧化物以及粉粒狀物被去除的程度)高于排出至大氣中的排氣所要求的凈化標(biāo)準(zhǔn)JT (例如國(guó)際條約等中規(guī)定的排出限值)，但是在上述現(xiàn)有的排氣凈化裝置中，將排出至大氣中的排氣的凈化標(biāo)準(zhǔn)JT提高到供給至船舶用主機(jī)的排氣所要求的凈化標(biāo)準(zhǔn)JK，因此與此相應(yīng)地排氣洗凈裝置的物量(大小、重量)以及成本提高。
[0009]因此，如果在船舶中采用這樣的現(xiàn)有的排氣凈化裝置，則該發(fā)動(dòng)機(jī)室內(nèi)的物量增大，由此導(dǎo)致該船舶的貨物空間減少或者該船的重量增加。其結(jié)果是，存在該船舶的載貨重量噸位(能夠搬運(yùn)貨物的能力)減少的問(wèn)題。
[0010]又，在排氣凈化裝置整體的物量增大時(shí)，該船舶變得大型化，由此導(dǎo)致水的阻力增大而燃料消耗量增加。
[0011]本發(fā)明是為了解決這樣的問(wèn)題而形成，其目的是提供減少排氣凈化裝置整體的物量(大小以及重量)，由此能夠謀求成本的減少的排氣凈化裝置以及具備該排氣凈化裝置的船舶發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)。
[0012]解決問(wèn)題的手段: 根據(jù)本發(fā)明的排氣凈化裝置是減少以及去除從船舶用主機(jī)排出的排氣中的大氣污染物質(zhì)的排氣凈化裝置，具備:與所述船舶用主機(jī)連接，用于將從該船舶用主機(jī)排出的排氣排出至大氣中的排氣線；以從所述排氣線分叉的形式設(shè)置，用于將所述排氣線內(nèi)的排氣的一部分再次供給至所述船舶用主機(jī)的循環(huán)線；設(shè)置于所述排氣線，用于凈化排出至大氣中的排氣的排氣用洗滌器；和設(shè)置于所述循環(huán)線，用于凈化再次供給至所述船舶用主機(jī)的排氣的循環(huán)用洗滌器。
[0013]根據(jù)本發(fā)明的排氣凈化裝置，可以將從船舶用主機(jī)排出并通過(guò)排氣線的排氣通過(guò)排氣用洗滌器凈化至能夠排出至大氣中的程度的凈化標(biāo)準(zhǔn)后排出至大氣中。而且，可以將通過(guò)從排氣線分叉的循環(huán)線的排氣通過(guò)循環(huán)用洗滌器凈化至能夠供給至船舶用主機(jī)的程度的凈化標(biāo)準(zhǔn)后供給至船舶用主機(jī)。又，將與空氣相比氧濃度低的排氣通過(guò)循環(huán)線供給至船舶用主機(jī)，以此可以抑制船舶用主機(jī)內(nèi)的氮氧化物的生成。借助于此，可以謀求排出至大氣中的排氣中的氮氧化物濃度(含有率)的減少。
[0014]在根據(jù)本發(fā)明的排氣凈化裝置中，優(yōu)選的是所述循環(huán)用洗滌器與所述排氣用洗滌器相比凈化排氣的標(biāo)準(zhǔn)高。
[0015]本發(fā)明是鑒于供給至船舶用主機(jī)的排氣所要求的凈化標(biāo)準(zhǔn)高于排出至大氣中的排氣所要求的凈化標(biāo)準(zhǔn)而形成。因此，排氣用洗滌器可以以能夠?qū)⑴艢鈨艋聊軌蚺懦鲋链髿庵械膬艋瘶?biāo)準(zhǔn)后排出至大氣的形式進(jìn)行設(shè)定，因此是合理的。而且，循環(huán)用洗滌器可以以能夠?qū)⑴艢鈨艋聊軌蚬┙o至船舶用主機(jī)的凈化標(biāo)準(zhǔn)后供給至該船舶用主機(jī)的形式進(jìn)行設(shè)定，因此是合理的。
[0016]在根據(jù)本發(fā)明的排氣凈化裝置中，優(yōu)選的是所述排氣用洗滌器用于去除排氣中的硫氧化物；所述循環(huán)用洗滌器用于去除排氣中的硫氧化物以及粉粒狀物。
[0017]根據(jù)這樣的結(jié)構(gòu)，例如可以根據(jù)允許排出至大氣中的排氣中的硫氧化物的含有率適當(dāng)?shù)卦O(shè)定排氣用洗滌器的凈化處理能力。而且，例如可以根據(jù)允許供給至船舶用主機(jī)的排氣中的硫氧化物以及粉粒狀物的含有率適當(dāng)?shù)卦O(shè)定循環(huán)用洗滌器的凈化處理能力。借助于此，可以謀求排氣凈化裝置整體的物量(大小以及重量)的減少。
[0018]在根據(jù)本發(fā)明的排氣凈化裝置中，優(yōu)選的是所述排氣用洗滌器以及所述循環(huán)用洗滌器為了凈化排氣而使用循環(huán)液，該循環(huán)液在循環(huán)液槽以及離心分離器中被凈化，在該離心分離器中分離的廢棄物保存到廢棄物槽內(nèi)，循環(huán)液的PH的調(diào)節(jié)使用從藥劑槽供給的藥劑；所述循環(huán)液槽、所述離心分離器、所述廢棄物槽以及所述藥劑槽中的任意一個(gè)或全部被所述排氣用洗滌器以及所述循環(huán)用洗滌器兩者共用。
[0019]像這樣，通過(guò)形成為循環(huán)液槽、離心分離器、廢棄物槽以及藥劑槽中的任意一個(gè)或全部被排氣用洗滌器以及循環(huán)用洗滌器兩者共用的結(jié)構(gòu)，以此可以謀求排氣凈化裝置整體的物量(大小以及重量)以及成本的進(jìn)一步減少。
[0020]在根據(jù)本發(fā)明的排氣凈化裝置中，優(yōu)選的是與所述循環(huán)線從所述排氣線分叉的分叉部相比所述排氣用洗滌器設(shè)置于排氣流向的下游側(cè)。
[0021]如此一來(lái)，排氣用洗滌器只要具備能夠凈化在從船舶用主機(jī)排出的排氣中減去分流至循環(huán)線的循環(huán)排氣流量后剩余流量的排氣的凈化處理能力即可，從而可以謀求該排氣用洗滌器的小型化。
[0022]在根據(jù)本發(fā)明的排氣凈化裝置中，優(yōu)選的是與所述循環(huán)線從所述排氣線分叉的分叉部相比所述排氣用洗滌器設(shè)置于排氣流向的上游側(cè)。
[0023]像這樣，通過(guò)排氣用洗滌器凈化從船舶用主機(jī)排出的全部排氣時(shí)，可以使用排氣用洗滌器以及循環(huán)用洗滌器兩者凈化再次供給至船舶用主機(jī)的排氣。借助于此，可以使循環(huán)用洗滌器小型化，從而可以謀求物量及成本的減少。
[0024]在根據(jù)本發(fā)明的排氣凈化裝置中，優(yōu)選的是所述排氣用洗滌器以及所述循環(huán)用洗滌器形成為一體型洗滌器，在所述一體型洗滌器內(nèi)設(shè)置有所述循環(huán)線從所述排氣線分叉的分叉部，所述一體型洗滌器與所述循環(huán)液槽通過(guò)共用循環(huán)液線相連接。
[0025]像這樣，通過(guò)形成為具備排氣用洗滌器以及循環(huán)用洗滌器的一體型洗滌器使用共用循環(huán)液線的結(jié)構(gòu)，以此可以謀求循環(huán)液線的簡(jiǎn)單化，可以整體上減少循環(huán)液線內(nèi)的循環(huán)液的液體量，可以謀求排氣凈化裝置整體的物量以及成本的進(jìn)一步減少。
[0026]根據(jù)本發(fā)明的船舶發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)具備根據(jù)本發(fā)明的排氣凈化裝置。
[0027]根據(jù)本發(fā)明的船舶發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)具備根據(jù)本發(fā)明的排氣凈化裝置，從而該排氣凈化裝置可發(fā)揮與上述相同的作用。
[0028]發(fā)明效果:
根據(jù)本發(fā)明的排氣凈化裝置以及船舶發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)，通過(guò)形成為由排氣用洗滌器凈化排出至大氣中的排氣，并且由循環(huán)用洗滌器凈化供給至船舶用主機(jī)的排氣的結(jié)構(gòu)，以此可以根據(jù)所需的凈化標(biāo)準(zhǔn)、被凈化的大氣污染物質(zhì)的種類以及其量(體積、重量)以及被凈化的排氣的量(體積、重量)設(shè)定排氣用洗滌器以及循環(huán)用洗滌器的各自的凈化處理功能和能力等。借助于此，可以謀求排氣凈化裝置整體的物量(大小以及重量)的減少，可以謀求排氣凈化裝置的成本的減少。
[0029]而且，在船舶中采用排氣凈化裝置和船舶發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)時(shí)，可以減少其發(fā)動(dòng)機(jī)室內(nèi)的物量，借助于此可以增大該船舶的貨物空間，或者可以減少該船舶的重量。其結(jié)果是，可以增加該船舶的載貨重量噸位(能夠搬運(yùn)貨物的能力)。
[0030]又，可以謀求排氣凈化裝置整體的物量的減少，因此可以使該船舶小型化。借助于此，可以減少水的阻力，可以削減燃料消耗量。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0031]圖1是示出根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施形態(tài)的船舶發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖；
圖2是示出根據(jù)本發(fā)明的第二實(shí)施形態(tài)的船舶發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖；
圖3是示出根據(jù)本發(fā)明的第三實(shí)施形態(tài)的船舶發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖；
圖4是示出根據(jù)本發(fā)明的第四實(shí)施形態(tài)的船舶發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖；
圖5是示出根據(jù)本發(fā)明的第五實(shí)施形態(tài)的船舶發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖。

【具體實(shí)施方式】
[0032]以下參照?qǐng)D1說(shuō)明根據(jù)本發(fā)明的排氣凈化裝置以及具備該排氣凈化裝置的船舶發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)的第一實(shí)施形態(tài)。該圖1所示的船舶發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)11在船舶用主機(jī)12中設(shè)置有排氣凈化裝置13。該排氣凈化裝置13是減少以及去除作為用于船舶推進(jìn)的船舶用主機(jī)12(以下簡(jiǎn)稱為“主機(jī)”)的主發(fā)動(dòng)機(jī)(例如柴油發(fā)動(dòng)機(jī))的排氣14中所含有的硫氧化物和氮氧化物等的大氣污染物質(zhì)(有害物質(zhì))的裝置。
[0033]如圖1所示，在船舶的發(fā)動(dòng)機(jī)室內(nèi)搭載有用于船舶推進(jìn)的主機(jī)12，從該主機(jī)12排出的排氣14從煙囪排出至大氣。
[0034]主機(jī)12具備多個(gè)汽缸15、進(jìn)氣歧管16和排氣歧管17。由未圖示的燃料供給裝置供給的燃料噴射至各汽缸15的內(nèi)部。該燃料通過(guò)由進(jìn)氣歧管16供給的進(jìn)氣中的氧而在汽缸15內(nèi)燃燒，因此在主機(jī)12中，燃料所持有的熱能轉(zhuǎn)換為主機(jī)12的輸出，并且通過(guò)燃燒而生成排氣14。
[0035]在各汽缸15中生成的排氣14集中在排氣歧管17中。而且，該排氣歧管17與排氣線18連接。該排氣線18將集中在排氣歧管17中的排氣14通過(guò)煙囪排出至大氣中。在該排氣線18上設(shè)置有排氣渦輪增壓器19的渦輪部20、排氣用洗滌器(scrubber) 21。
[0036]排氣渦輪增壓器19是利用排氣14持有的能量(動(dòng)能以及熱能)使渦輪部20高速旋轉(zhuǎn)，通過(guò)該旋轉(zhuǎn)力旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)壓縮機(jī)部22而壓縮進(jìn)氣(排氣14)的裝置。另外，圖中的符號(hào)23是將渦輪部20和壓縮機(jī)部22相互連接的旋轉(zhuǎn)軸。
[0037]排氣用洗滌器21用于凈化排出至大氣中的排氣14。S卩，該排氣用洗滌器21是用于去除排氣中14中含有的大氣污染物質(zhì)(有害物質(zhì))的裝置。根據(jù)該排氣用洗滌器21，可以將作為排氣14中的大氣污染物質(zhì)的硫氧化物或黑煙等的粉粒狀物等捕捉到洗凈液的液滴或液膜等中而進(jìn)行分離。在該排氣用洗滌器21中進(jìn)行處理的排氣14已通過(guò)了排氣渦輪增壓器19的渦輪部20，因此壓力降低的同時(shí)溫度稍有下降。因此，排氣用洗滌器21因排氣14而受到不良影響的情況較少，可以保持較高的可靠性以及耐久性。
[0038]而且，如圖1所示，在該排氣線18上以從該排氣線18分叉的形式設(shè)置有循環(huán)線24。該循環(huán)線24用于使排氣線18內(nèi)的排氣14的一部分供給至主機(jī)12。該循環(huán)線24的與排氣線18連接側(cè)的一端部形成為分叉部25，該分叉部25在排氣線18中設(shè)置于渦輪部20的出口與排氣用洗滌器21的入口部之間。因此，與分叉部25相比排氣用洗滌器21設(shè)置于排氣14流向的下游側(cè)。
[0039]而且，循環(huán)線24的另一端部在壓縮機(jī)部22的前方與新氣的導(dǎo)入口(新導(dǎo)入線27)連接。因此，通過(guò)該循環(huán)線24導(dǎo)入的排氣14 (循環(huán)用排氣(以下稱為“EGR氣體”))通過(guò)進(jìn)氣歧管16供給至各汽缸15中。而且，在該循環(huán)線24上設(shè)置有循環(huán)用洗滌器26、和排氣渦輪增壓器19的壓縮機(jī)部22。
[0040]循環(huán)用洗滌器26用于凈化再供給至主機(jī)12的EGR氣體14。即，該循環(huán)用洗滌器26是用于去除排氣14中所含有的對(duì)主機(jī)12有害的物質(zhì)的裝置。根據(jù)該循環(huán)用洗滌器26，可以將排氣14中的硫氧化物和粉粒狀物等捕捉到洗凈液的液滴或液膜等中而進(jìn)行分離。[0041 ] 又，排氣渦輪增壓器19的壓縮機(jī)部22形成為在其入口部中被導(dǎo)入EGR氣體14和新氣，將這些EGR氣體14以及新氣進(jìn)行壓縮的結(jié)構(gòu)。而且，該壓縮的EGR氣體14以及新氣通過(guò)進(jìn)氣歧管16供給至各汽缸15中。
[0042]像這樣，將新氣混合至EGR氣體14中，并且將該混合氣體供給至各汽缸15中，以此可以將該混合氣體中的氧濃度調(diào)節(jié)為適合各汽缸15中的燃燒的值。該適合的燃燒是指能夠?qū)⒌趸锏纳梢种圃谝欢ɑ鶞?zhǔn)以下，并且以一定基準(zhǔn)以上的熱效率產(chǎn)生動(dòng)力的燃燒。另外，盡管未圖示，但是在循環(huán)線24上設(shè)置有用于調(diào)節(jié)EGR氣體14的分流流量的分流流量調(diào)節(jié)閥。
[0043]接著，說(shuō)明圖1所示的循環(huán)液凈化裝置29。該循環(huán)液凈化裝置29用于凈化排氣用洗滌器21以及循環(huán)用洗滌器26以凈化排氣14為目的所使用的循環(huán)液28 (例如水)。該循環(huán)液凈化裝置29具備循環(huán)液槽30、離心分離器31、廢棄物槽32以及藥劑槽33。
[0044]該循環(huán)液槽30通過(guò)第一循環(huán)液線34 (第一循環(huán)液管)與排氣用洗滌器21連接，該第一循環(huán)液線34具有第一排液管35和第一供液管36。第一排液管35用于將排氣用洗滌器21內(nèi)的污染的循環(huán)液28移送至循環(huán)液槽30，第一供液管36用于將在循環(huán)液槽30內(nèi)凈化的循環(huán)液28移送至排氣用洗滌器21中。
[0045]而且，該循環(huán)液槽30通過(guò)第二循環(huán)液線37 (第二循環(huán)液管)與循環(huán)用洗滌器26連接，該第二循環(huán)線37具有第二排液管38和第二供液管39。第二排液管38用于將循環(huán)用洗滌器26內(nèi)的污染的循環(huán)液28移送至循環(huán)液槽30中，第二供液管39用于將在循環(huán)液槽30內(nèi)凈化的循環(huán)液28移送至循環(huán)用洗滌器26中。
[0046]又，循環(huán)液槽30通過(guò)第三循環(huán)液線40 (第三循環(huán)液管)與離心分離器31連接，該第三循環(huán)液線40具有第三排液管41和第三供液管42。第三排液管41用于將循環(huán)液槽30內(nèi)的污染的循環(huán)液28移送至離心分離器31中，第三供液管42用于將離心分離器31內(nèi)凈化的循環(huán)液28移送至循環(huán)液槽30中。
[0047]此外，離心分離器31可以將污染的循環(huán)液28分離為去除污染物的循環(huán)液28和廢棄物，并且通過(guò)廢棄物排出管43與廢棄物槽32連接。該廢棄物排出管43用于將離心分離器31內(nèi)的廢棄物移送至廢棄物槽32中。
[0048]而且，循環(huán)液槽30通過(guò)藥劑供給管44與藥劑槽33連接，該藥劑供給管44用于將藥劑槽33內(nèi)的藥劑供給至循環(huán)液槽30中。該藥劑使用于循環(huán)液槽30內(nèi)的凈化的循環(huán)液28的pH調(diào)節(jié)中，例如是苛性鈉水。
[0049]而且，在該實(shí)施形態(tài)中，如圖1所示形成為循環(huán)液槽30、離心分離器31、廢棄物槽32以及藥劑槽33均被排氣用洗滌器21以及循環(huán)用洗滌器26兩者共用的結(jié)構(gòu)。
[0050]根據(jù)如上述那樣構(gòu)成的循環(huán)液凈化裝置29，在排氣用洗滌器21以及循環(huán)用洗滌器26中以凈化排氣14為目的使用而被污染的循環(huán)液28在循環(huán)液槽30以及離心分離器31中被凈化，并且在該離心分離器31中分離的廢棄物保存到廢棄物槽32中，并且從藥劑槽33供給的藥劑使用于凈化的循環(huán)液28的pH的調(diào)節(jié)。
[0051]而且，像這樣通過(guò)形成為循環(huán)液槽30、離心分離器31、廢棄物槽32以及藥劑槽33均被排氣用洗滌器21以及循環(huán)用洗滌器26兩者共用的結(jié)構(gòu)，以此可以謀求排氣凈化裝置13整體的物量(大小以及重量)及成本的減少。
[0052]接著，說(shuō)明如上述那樣構(gòu)成的排氣凈化裝置13以及具備該排氣凈化裝置的船舶發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)11的作用。根據(jù)該圖1所示的船舶發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)11，可以通過(guò)排氣用洗滌器21將從船舶用主機(jī)12排出并通過(guò)排氣線18的排氣14凈化至能夠排出至大氣中的程度的凈化標(biāo)準(zhǔn)后排出至大氣中。而且，可以通過(guò)循環(huán)用洗滌器26將通過(guò)從排氣線18分叉的循環(huán)線24的EGR氣體14凈化至能夠供給至船舶用主機(jī)12的程度的凈化標(biāo)準(zhǔn)后供給至船舶用主機(jī)12。又，通過(guò)循環(huán)線24將循環(huán)氣體混合至新氣中，以此將與空氣相比氧濃度低的EGR氣體14供給至船舶用主機(jī)12中，以此可以抑制船舶用主機(jī)12內(nèi)的氮氧化物的生成。借助于此，可以謀求排出至大氣中的排氣14中的氮氧化物濃度(含有率)的減少。
[0053]又，根據(jù)該船舶發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)11，通過(guò)形成為利用排氣用洗滌器21凈化排出至大氣中的排氣14，利用循環(huán)用洗滌器26凈化供給至船舶用主機(jī)12的排氣14的結(jié)構(gòu)，以此可以根據(jù)所需的凈化標(biāo)準(zhǔn)、被凈化的大氣污染物質(zhì)的種類以及其量(體積、重量)以及被凈化的排氣14的量(體積、重量)設(shè)定排氣用洗滌器21以及循環(huán)用洗滌器26的各自的凈化處理功能和能力等。借助于此，可以謀求排氣凈化裝置13整體的物量(大小以及重量)的減少，可以謀求排氣凈化裝置13的成本的減少。
[0054]而且，在將排氣凈化裝置13應(yīng)用于船舶中時(shí)，可以減少其發(fā)動(dòng)機(jī)室內(nèi)的物量，借助于此可以減少該船舶的重量。其結(jié)果是，可以增加該船舶的載貨重量噸位(能夠搬運(yùn)貨物的能力)。
[0055]又，可以謀求排氣凈化裝置13整體的物量的減少，因此可以使該船舶小型化。借助于此，可以減少水的阻力，可以削減燃料消耗量。
[0056]此外，圖1所示的循環(huán)用洗滌器26與排氣用洗滌器21相比，凈化排氣14的標(biāo)準(zhǔn)高。即，該實(shí)施形態(tài)是鑒于供給至船舶用主機(jī)12的EGR氣體14 (排氣)所要求的凈化標(biāo)準(zhǔn)高于排出至大氣中的排氣14所要求的凈化標(biāo)準(zhǔn)而形成。因此，排氣用洗滌器21可以以能夠?qū)⑴艢?4凈化至能夠排出至大氣中的凈化標(biāo)準(zhǔn)后排出至大氣的形式進(jìn)行設(shè)定，因此是合理的。而且，循環(huán)用洗滌器26可以以能夠?qū)⑴艢?4凈化至能夠供給至船舶用主機(jī)12的凈化標(biāo)準(zhǔn)后供給至該船舶用主機(jī)12的形式進(jìn)行設(shè)定，因此是合理的。
[0057]具體而言，供給至船舶用主機(jī)12的EGR氣體14所要求的凈化標(biāo)準(zhǔn)JK (例如去除排氣14中含有的黑煙等的粉粒狀物的程度)高于排出至大氣中的排氣14所要求的凈化標(biāo)準(zhǔn)JT，因此在圖1所示的排氣凈化裝置13中，使排出至大氣中的排氣14的凈化標(biāo)準(zhǔn)JT與供給至船舶用主機(jī)12的EGR氣體14所要求的凈化標(biāo)準(zhǔn)JK相比降低，因此與此相應(yīng)地可以減少排氣凈化裝置13的物量(大小、重量)以及成本。
[0058]而且，排氣用洗滌器21用于主要去除排氣14中的硫氧化物，循環(huán)用洗滌器26用于去除排氣14中的硫氧化物以及粉粒狀物。根據(jù)這樣的結(jié)構(gòu)，例如根據(jù)允許排出至大氣中的排氣14中的硫氧化物的含有率，可以適當(dāng)?shù)卦O(shè)定排氣用洗滌器21的凈化處理能力。而且，例如根據(jù)允許供給至船舶用主機(jī)12的排氣14中的粉粒狀物的含有率，可以適當(dāng)?shù)卦O(shè)定循環(huán)用洗滌器26的凈化處理能力。借助于此，可以謀求排氣凈化裝置13整體的物量(大小以及重量)的減少。
[0059]又，如圖1所示，與循環(huán)線24從排氣線18分叉的分叉部25相比排氣用洗滌器21設(shè)置于排氣14流向的下游側(cè)。
[0060]如此一來(lái)，排氣用洗滌器21只要具備能夠凈化在從船舶用主機(jī)12排出的排氣14中減去分流至循環(huán)線24的EGR氣體流量(循環(huán)排氣流量)后剩余流量的排氣14的凈化處理能力即可，從而可以謀求該排氣用洗滌器21的小型化。
[0061]接著參照?qǐng)D2說(shuō)明根據(jù)本發(fā)明的船舶發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)的第二實(shí)施形態(tài)。該圖2所示的第二實(shí)施形態(tài)的船舶發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)46與圖1所示的第一實(shí)施形態(tài)的船舶發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)11所不同點(diǎn)在于圖1所示的第一實(shí)施形態(tài)中，與循環(huán)線24從排氣線18分叉的分叉部25相比排氣用洗滌器21設(shè)置于排氣14流向的下游側(cè)，相對(duì)于此，在圖2所示的第二實(shí)施形態(tài)中，與循環(huán)線24從排氣線18分叉的分叉部25相比排氣用洗滌器21設(shè)置于排氣14流向的上游側(cè)。
[0062]除此以外，具有與第一實(shí)施形態(tài)相同的結(jié)構(gòu)，發(fā)揮相同作用，因此對(duì)于同等部分標(biāo)以相同附圖標(biāo)記，省略其詳細(xì)說(shuō)明。
[0063]像這樣，通過(guò)排氣用洗滌器21凈化從船舶用主機(jī)12排出的全部排氣14時(shí)，可以使用排氣用洗滌器21以及循環(huán)用洗滌器26兩者凈化循環(huán)至船舶用主機(jī)12的排氣14。借助于此，可以使循環(huán)用洗滌器26小型化，從而可以謀求排氣凈化裝置13整體的物量(大小以及重量)的減少。
[0064]接著，參照?qǐng)D3說(shuō)明根據(jù)本發(fā)明的船舶發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)的第三實(shí)施形態(tài)。該圖3所示的第三實(shí)施形態(tài)的船舶發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)48與圖1所示的第一實(shí)施形態(tài)的船舶發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)11所不同點(diǎn)如下所述。
[0065]圖1所示的第一實(shí)施形態(tài)是獨(dú)立地設(shè)置排氣用洗滌器21與循環(huán)用洗滌器26，并且在排氣用洗滌器21上設(shè)置第一循環(huán)液線34，在循環(huán)用洗滌器26上設(shè)置第二循環(huán)液線37的結(jié)構(gòu)。
[0066]相對(duì)于此，在圖3所示的第三實(shí)施形態(tài)中，排氣用洗滌器21以及循環(huán)用洗滌器26形成為一體型洗滌器49，該一體型洗滌器49通過(guò)共用循環(huán)液線50與循環(huán)液槽30相連接，通過(guò)構(gòu)成該共用循環(huán)液線50的共用排液管51以及共用供液管52，可以與第一實(shí)施形態(tài)的循環(huán)液線34、37相同地使循環(huán)液28循環(huán)。此外，排氣14在一體型洗滌器49的內(nèi)部，在排氣線18與循環(huán)線24的分叉部25上分叉，并且被凈化至各個(gè)線所需的凈化標(biāo)準(zhǔn)JT以及JK。
[0067]除此以外，具有與第一實(shí)施形態(tài)相同的結(jié)構(gòu)，發(fā)揮相同的作用，因此對(duì)于同等部分標(biāo)以相同的附圖標(biāo)記，省略其詳細(xì)說(shuō)明。
[0068]像這樣，通過(guò)形成為具備排氣用洗滌器21以及循環(huán)用洗滌器26的一體型洗滌器49使用共用循環(huán)液線50的結(jié)構(gòu)，以此可以謀求循環(huán)液線的簡(jiǎn)單化，并且可以整體上減少循環(huán)液線內(nèi)的循環(huán)液28的液體量，從而可以謀求排氣凈化裝置48整體上的物量以及成本的進(jìn)一步減少。
[0069]接著，參照?qǐng)D4說(shuō)明根據(jù)本發(fā)明的船舶發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)的第四實(shí)施形態(tài)。該圖4所示的第四實(shí)施形態(tài)的船舶發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)54與圖1所示的第一實(shí)施形態(tài)的船舶發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)11所不同點(diǎn)如下所述。
[0070]圖1所示的第一實(shí)施形態(tài)是將分叉部25設(shè)置于排氣線18上的渦輪部20與排氣用洗滌器21之間，通過(guò)該分叉部25進(jìn)入的排氣14被循環(huán)用洗滌器26凈化，并且通過(guò)壓縮機(jī)部22壓縮該凈化后的排氣14和新氣，并將該壓縮的混合氣體供給至各汽缸15中的結(jié)構(gòu)。
[0071]相對(duì)于此，圖4所示的第四實(shí)施形態(tài)是將分叉部25設(shè)置在排氣線18的排氣歧管17與渦輪部20之間，將通過(guò)該分叉部25進(jìn)入的排氣14利用循環(huán)用洗滌器26凈化，并且將該凈化后的排氣14通過(guò)另設(shè)的壓縮機(jī)55進(jìn)行壓縮后，將該壓縮的EGR氣體14供給至各汽缸15中的結(jié)構(gòu)。而且，形成為新氣被壓縮機(jī)部22壓縮，該壓縮的新氣與凈化后的壓縮的EGR氣體14在進(jìn)氣歧管16中合流而供給至各汽缸15中的結(jié)構(gòu)。
[0072]除此以外，具有與第一實(shí)施形態(tài)相同的結(jié)構(gòu)，發(fā)揮相同的作用，因此對(duì)于同等部分標(biāo)以相同附圖標(biāo)記，省略其詳細(xì)說(shuō)明。
[0073]根據(jù)如上述那樣構(gòu)成的第四實(shí)施形態(tài)，通過(guò)形成為將用于壓縮新氣的壓縮機(jī)部22、和用于壓縮EGR氣體14的壓縮機(jī)55獨(dú)立地進(jìn)行設(shè)置的結(jié)構(gòu)，無(wú)需使EGR氣體14通過(guò)壓縮機(jī)部22，可以防止壓縮機(jī)部22受到EGR氣體14的影響而附著污染物導(dǎo)致性能降低。
[0074]接著，參照?qǐng)D5說(shuō)明根據(jù)本發(fā)明的船舶發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)的第五實(shí)施形態(tài)。該圖5所示的第五實(shí)施形態(tài)的船舶發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)57與圖4所示的第四實(shí)施形態(tài)的船舶發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)54的不同點(diǎn)在于循環(huán)液凈化裝置29不相同。
[0075]圖4所示的第四實(shí)施形態(tài)的循環(huán)液凈化裝置29形成為循環(huán)液槽30、離心分離器31、廢棄物槽32以及藥劑槽33均被排氣用洗滌器21以及循環(huán)用洗滌器26兩者共用的結(jié)構(gòu)。
[0076]相對(duì)于此，圖5所示的第五實(shí)施形態(tài)的循環(huán)液凈化裝置29、29形成為將循環(huán)液槽30、離心分離器31、廢棄物槽32以及藥劑槽33均以分別對(duì)于排氣用洗滌器21以及循環(huán)用洗滌器26專用的形式進(jìn)行設(shè)置的結(jié)構(gòu)。
[0077]除此以外，具有與第一實(shí)施形態(tài)相同的結(jié)構(gòu)，發(fā)揮相同的作用，因此對(duì)于同等部分標(biāo)以相同附圖標(biāo)記，省略其詳細(xì)說(shuō)明。
[0078]根據(jù)如上述那樣構(gòu)成的第五實(shí)施形態(tài)，如在上述各實(shí)施形態(tài)中已說(shuō)明那樣，可以根據(jù)所需的凈化標(biāo)準(zhǔn)、被凈化的大氣污染物質(zhì)的種類以及其量(體積、重量)以及被凈化的排氣14的量(體積、重量)設(shè)定排氣用洗滌器21以及循環(huán)用洗滌器26的各自的凈化處理功能和能力等。借助于此，可以謀求排氣凈化裝置58的洗滌器21、26的物量(大小以及重量)的減少，可以謀求洗滌器21、26的成本的減少。
[0079]然而，在上述實(shí)施形態(tài)中，例如圖1所示形成為循環(huán)液槽30、離心分離器31、廢棄物槽32以及藥劑槽33均被排氣用洗滌器21以及循環(huán)用洗滌器26兩者共用的結(jié)構(gòu)，但是也可以取而代之形成為其中的任意一個(gè)被洗滌器21、26兩者共用的結(jié)構(gòu)。
[0080]工業(yè)應(yīng)用性:
如上所述，根據(jù)本發(fā)明的排氣凈化裝置以及具備該排氣凈化裝置的船舶發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)具有能夠減少排氣凈化裝置整體的物量(大小以及重量)，借助于此能夠謀求成本的減少的優(yōu)異的效果，從而適用于這樣的排氣凈化裝置以及具備該排氣凈化裝置的船舶發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)。
[0081]符號(hào)說(shuō)明:
11船舶發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)；
12船舶用主機(jī)；
13排氣凈化裝置；
14排氣、EGR氣體；
15汽缸；
16進(jìn)氣歧管；
17排氣歧管；
18排氣線；
19排氣渦輪增壓器；
20渦輪部；
21排氣用洗滌器；
22壓縮機(jī)部；
23旋轉(zhuǎn)軸；
24循環(huán)線；
25分叉部；
26循環(huán)用洗滌器；
27新氣導(dǎo)入線；
28循環(huán)液；29循環(huán)液凈化裝置；
30循環(huán)液槽；
31離心分離器；
32廢棄物槽；
33藥劑槽；
34第一循環(huán)液線；
35第一排液管；
36第一供液管；
37第二循環(huán)液線；
38第二排液管；
39第二供液管；
40第三循環(huán)液線；
41第三排液管；
42第三供液管；
43廢棄物排出管；
44藥劑供給管；
46、48船舶發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)；
49一體型洗滌器；
50共用循環(huán)液線；
51共用排液管；
52共用供液管；
54船舶發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)；
55壓縮機(jī)；
57船舶發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)；
58排氣凈化裝置。
【權(quán)利要求】
1.一種排氣凈化裝置， 是減少以及去除從船舶用主機(jī)排出的排氣中的大氣污染物質(zhì)的排氣凈化裝置，其特征在于，具備: 與所述船舶用主機(jī)連接，用于將從該船舶用主機(jī)排出的排氣排出至大氣中的排氣線； 以從所述排氣線分叉的形式設(shè)置，用于將所述排氣線內(nèi)的排氣的一部分再次供給至所述船舶用主機(jī)的循環(huán)線； 設(shè)置于所述排氣線，用于凈化排出至大氣中的排氣的排氣用洗滌器；和 設(shè)置于所述循環(huán)線，用于凈化再次供給至所述船舶用主機(jī)的排氣的循環(huán)用洗滌器。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的排氣凈化裝置，其特征在于，所述循環(huán)用洗滌器與所述排氣用洗滌器相比凈化排氣的標(biāo)準(zhǔn)高。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的排氣凈化裝置，其特征在于， 所述排氣用洗滌器用于去除排氣中的硫氧化物； 所述循環(huán)用洗滌器用于去除排氣中的硫氧化物以及粉粒狀物。
4.根據(jù)權(quán)利要求1至3中任意一項(xiàng)所述的排氣凈化裝置，其特征在于， 所述排氣用洗滌器以及所述循環(huán)用洗滌器為了凈化排氣而使用循環(huán)液，該循環(huán)液在循環(huán)液槽以及離心分離器中被凈化，在該離心分離器中分離的廢棄物保存到廢棄物槽內(nèi)，循環(huán)液的PH的調(diào)節(jié)使用從藥劑槽供給的藥劑； 所述循環(huán)液槽、所述離心分離器、所述廢棄物槽以及所述藥劑槽中的任意一個(gè)或全部被所述排氣用洗滌器以及所述循環(huán)用洗滌器兩者共用。
5.根據(jù)權(quán)利要求1至4中任意一項(xiàng)所述的排氣凈化裝置，其特征在于，與所述循環(huán)線從所述排氣線分叉的分叉部相比所述排氣用洗滌器設(shè)置于排氣流向的下游側(cè)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1至4中任意一項(xiàng)所述的排氣凈化裝置，其特征在于，與所述循環(huán)線從所述排氣線分叉的分叉部相比所述排氣用洗滌器設(shè)置于排氣流向的上游側(cè)。
7.根據(jù)權(quán)利要求4至6中任意一項(xiàng)所述的排氣凈化裝置，其特征在于，所述排氣用洗滌器以及所述循環(huán)用洗滌器形成為一體型洗滌器，在所述一體型洗滌器內(nèi)設(shè)置有所述循環(huán)線從所述排氣線分叉的分叉部，所述一體型洗滌器與所述循環(huán)液槽通過(guò)共用循環(huán)液線相連接。
8.一種船舶發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)，其特征在于，具備權(quán)利要求1至7中任意一項(xiàng)所述的排氣凈化
目.ο
【文檔編號(hào)】F01N3/02GK104520571SQ201380042798
【公開(kāi)日】2015年4月15日 申請(qǐng)日期:2013年7月16日 優(yōu)先權(quán)日:2012年9月13日
【發(fā)明者】戶澗美彥, 長(zhǎng)町健治, 宇井岳夫 申請(qǐng)人:川崎重工業(yè)株式會(huì)社