CN107407234A - 除雾器、排气再循环系统及具备该系统的船用发动机 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种除雾器、排气再循环系统及具备该系统的船用发动机。本发明所涉及的除雾器(19A)连接于通过液滴(L)对于在发动机中再循环的再循环排气(G)中所包含的粒状物质进行清洗集尘的洗涤器(18)的下游侧，对再循环排气(G)中呈雾状残留的液滴(L)进行分离。该除雾器(19A)是具备如下部分而成的旋风分离器的结构：圆筒状壳体(23)，轴向沿铅垂方向；再循环排气导入口(233)，设置于该壳体(23)的上部外周面，并使再循环排气(G)从切线方向导入到壳体(23)的内部；再循环排气排出口(234)，设置在壳体(23)的上部且与轴中心对齐的位置上排出再循环排气(G)；及液滴排出部(232)，设置于壳体(23)的下部，排出从再循环排气(G)分离的液滴(L)。

Description

除雾器、排气再循环系统及具备该系统的船用发动机

技术领域

本发明涉及一种除雾器、排气再循环系统及具备该系统的船用发动机。

背景技术

如专利文献1、2等中所公开，多数柴油机中具备将一部分排气混合于吸入空气中而减少氧气量，并通过降低燃烧温度而减少排气中所包含的NOx(氮氧化物)的排出量的排气再循环系统(EGR：Exhaust Gas Recirculation)。

在将重油作为燃料的船用柴油机中，排气中包含有粒子状物质，若使该粒子状物质直接向吸气侧再循环，则对发动机造成不良影响。因此，设置对再循环的排气喷射水滴以对粒子状物质进行清洗集尘(分离)的洗涤器(清洗集尘装置)，在其下游侧设置分离水分的除雾器(气液分离装置)。

如专利文献1的图2等所示，除雾器的结构为，在将呈波形折弯的多个壁体接近排列的元件中使包含水分的排气通过，由此使排气中所包含的水分撞击到波形壁体而进行气液分离。在该除雾器中被去除水分的排气由专用鼓风机供给到发动机的吸气侧，并与吸入空气混合而供给到燃烧室。

以往技术文献

专利文献

专利文献1：日本专利公开2002-332919号公报

专利文献2：日本专利公开2012-237242号公报

发明内容

发明要解决的技术课题

如上所述，以往的除雾器的结构为，使排气在包括呈波形折弯的多个壁体的元件中通过，以使排气中所包含的液滴撞击到波形壁体而进行气液分离。因此，存在压损阻力较大且降低发动机效率的课题。为了减小压损阻力而加大波形壁体的间隔，则水分的去除性能降低，将导致包含水分的排气向发动机的吸气侧流动。尤其，在具备增压器的发动机中，因该水分撞击到高速转动的压缩机叶轮而有可能产生腐蚀(侵蚀)。

本发明是为了解决这种课题而完成的，其目的在于提供一种能够不提高压损阻力便能够去除向发动机侧再循环的再循环排气中所包含的水分等液滴的除雾器、排气再循环系统及具备该系统的船用发动机。

用于解决技术课题的手段

为了解决上述课题，本发明采用以下方式。

即，本发明的第1方式所涉及的除雾器具备：圆筒状壳体，轴向沿铅垂方向；再循环排气导入口，设置在所述壳体的上部外周面，并使包含液滴的再循环排气从切线方向导入到所述壳体的内部；再循环排气排出口，设置在所述壳体的上部且与所述壳体的轴中心对齐的位置上，并排出所述再循环排气；及液滴排出部，设置在所述壳体的下部，并排出从所述再循环排气分离出的所述液滴。

根据上述结构的除雾器，在洗涤器等中，通过水等液滴而对粒状物质进行清洗集尘，包含大量的液滴的再循环排气从再循环排气导入口向切线方向流入到除雾器的壳体内部，从而在壳体内部形成涡流，通过其离心分离作用而分离液滴。

即，再循环排气在壳体内部进行回转，由此再循环排气中所包含的液滴通过离心力而附着于壳体的内周壁面，因沿壳体的内周面产生的下降流和重力而朝壳体的下方流动，并从液滴排出部排出。

另一方面，在壳体内部的中心部产生上升流，因此只有被去除液滴的再循环排气上升，并从形成于壳体上部的再循环排气排出口排出。从而，可以抑制包含水分等液滴的排气向发动机的吸气侧流动，能够防止在增压器的压缩机叶轮上产生腐蚀。

与使再循环排气撞击到壁体等进行分离的除雾器不同，该除雾器在再循环排气的流路中未设置有压损阻力增大的元件部件等，因此不会降低发动机效率。

在上述结构的除雾器中，所述壳体具备：圆筒部，构成铅垂方向上部侧；及圆锥部，与所述圆筒部的下部相连，并从上部至下部沿轴向正交的剖面的直径减小。

在壳体的内部，由包含液滴的再循环排气形成的涡流的回转速度，若壳体的直径越小则越被加速，且作用于液滴的离心力增加。壳体呈随着朝向下方沿轴向正交的剖面的直径减小的圆锥形状，因此作用于一边回转，一边因重力而下降的再循环排气的离心力增大，再循环排气与液滴的气液分离作用增大。因此，能够从再循环排气G中有效地分离液滴L。

在上述结构的除雾器中，在所述再循环排气排出口也可以设置静电集粒装置，该静电集粒装置使所述液滴带电，由此将该液滴抽吸到电极而从所述再循环排气进行分离。

根据上述结构，在除雾器的内部，通过离心力而未被分离的液滴在设置于再循环排气排出口的静电集粒装置中通过时带电，并被抽吸到静电集粒装置的电极而从再循环排气分离。即，在除雾器的壳体内未能够被捕集的液滴通过静电集粒装置而被捕集。因此，能够可靠地分离残留在再循环排气中的液滴。

在上述结构的除雾器中，也可以在所述再循环排气排出口设置多孔状液滴分离部件。

根据上述结构，在除雾器的壳体内未能够捕集的液滴通过液滴分离部件而被捕集。即，以除雾器的壳体和液滴分离部件这两个阶段，再循环排气中所包含的液滴被分离，因此能够进一步提高再循环排气的液滴分离作用。

在上述结构的除雾器中，所述壳体串联连接有多组，与其上游侧壳体的圆筒部的直径相比，可以将下游侧壳体的圆筒部的直径设为更小。

根据上述结构，下游侧壳体的直径小于上游侧壳体的直径，因此从上游侧壳体流出并流入到下游侧壳体的再循环排气涡流的回转速度被加速。

从而，将下游侧壳体中的涡流的回转速度保持得较高，能够维持离心力以提高液滴的分离作用。

本发明的第2方式所涉及的排气再循环系统具备：排气再循环通路，抽出从发动机排出的排气的一部分，作为再循环排气而输送到所述发动机的吸气侧；洗涤器，连接于所述排气再循环通路，通过液滴而对所述再循环排气中所包含的粒状物质进行清洗集尘；及所述任一个所述的除雾器，连接于所述洗涤器的下游侧。

根据上述结构的排气再循环系统，在排气再循环通路中流动的再循环排气首先在洗涤器中通过水等液滴而对粒状物质进行清洗集尘。被清洗集尘的再循环排气中包含大量的液滴，包含该液滴的再循环排气紧接着向切线方向流入到除雾器内部而形成涡流，通过其离心分离作用而分离液滴。

即，再循环排气在除雾器的壳体内部进行回转，通过此时的离心力，再循环排气中所包含的液滴附着于壳体的内周壁面朝下方流动，只有再循环排气从形成于除雾器上部的再循环排气排出口排出。从而，可以抑制包含水分等液滴的排气向发动机的吸气侧流动，能够防止在增压器的压缩机叶轮上产生腐蚀。

该除雾器与使再循环排气撞击到壁体等的除雾器不同，在再循环排气的流路中未设置压损阻力增大的元件部件等，因此不会降低发动机效率。

在上述结构的排气再循环系统中，在所述洗涤器与所述除雾器之间连接将所述再循环排气输送到所述除雾器的离心鼓风机，也可以将所述离心鼓风机连接成使从该离心鼓风机向切线方向吐出的所述再循环排气从切线方向流入到所述除雾器。

根据上述结构的排气再循环系统，在洗涤器中，通过水等液滴而对粒状物质进行清洗集尘，包含大量的液滴的再循环排气紧接着通过离心鼓风机而被输送到除雾器，在除雾器中分离出所残留的液滴。

在离心鼓风机内部，通过伴随着鼓风机风扇转动的离心力，再循环排气中所包含的液滴附着于鼓风机壳体的内周壁面，一边形成液膜(液脉)层，一边向出口侧流动。该液膜层的流动与再循环排气一同从离心鼓风机向切线方向吐出，并从切线方向流入到除雾器内部。

因此，在除雾器内部产生从再循环排气流入的一开始液滴沿除雾器的内周壁面流动的倾向，与除雾器内部中的涡流的离心分离作用相结合，可发挥优异的气液分离作用。从而，可以抑制包含水分等液滴的排气向发动机的吸气侧流动，能够防止在增压器的压缩机叶轮上产生腐蚀。

在上述结构的排气再循环系统中，可以在所述洗涤器与所述离心鼓风机之间设置气液分离器。

根据上述结构的排气再循环系统，在洗涤器中，通过水等液滴而对粒状物质进行清洗集尘，包含大量的液滴的再循环排气首先在气液分离器中大致分离出液滴之后，通过离心鼓风机而被输送到除雾器，在除雾器中进一步分离出所残留的液滴。从而，能够可靠地分离再循环排气中所包含的液滴。

在上述结构的排气再循环系统中，可以将在所述除雾器中从所述再循环排气分离出的所述液滴的排水管，连接于所述气液分离器的液滴储存槽。

根据上述结构，在离心鼓风机的压力进行作用的除雾器中，从再循环排气分离出的液滴向离心鼓风机的压力未进行作用的气液分离器的液滴储存槽流动。因此，通过其压力差，能够使在除雾器中被捕集的液滴良好地向气液分离器的液滴储存槽流动，能够提高液滴去除性能，并且能够减小与液滴的排出有关的剩余动力。

并且，本发明所涉及的船用发动机具备上述任一方式的排气再循环系统。

根据该船用发动机，不会提高压损阻力即不会降低发动机效率，便能够去除向发动机侧再循环的再循环排气中所包含的水分等液滴，通过再循环排气中中所包含的液滴而能够防止在增压器的压缩机叶轮上产生腐蚀。

发明效果

如上所述，根据本发明所涉及的除雾器、排气再循环系统及具备该系统的船用发动机，不会提高压损阻力便能够去除向发动机侧再循环的再循环排气中所包含的水分等液滴。

附图说明

图1是本发明的第1实施方式所涉及的排气再循环系统的概略结构图。

图2是本发明的第1实施方式所涉及的除雾器的立体图。

图3是本发明的第1实施方式所涉及的除雾器的纵剖面图。

图4是本发明的第2实施方式所涉及的除雾器的立体图。

图5是本发明的第2实施方式所涉及的除雾器的纵剖面图。

图6是本发明的第3实施方式所涉及的除雾器的纵剖面图。

图7是本发明的第4实施方式所涉及的排气再循环系统的概略结构图。

图8是本发明的第4实施方式所涉及的除雾器的立体图。

图9是本发明的第5实施方式所涉及的排气再循环系统的概略结构图。

图10是从图9的X箭头方向观察到的鼓风机和除雾器的横剖面图。

图11是本发明的第6实施方式所涉及的排气再循环系统的概略结构图。

具体实施方式

以下，参考附图，对本发明的多个实施方式进行说明。

[第1实施方式]

图1是表示本发明的第1实施方式的概略结构图。

第1实施方式所涉及的船用发动机1具备发动机主体2、增压器3及排气再循环系统4A。发动机主体2例如为2循环柴油机，其具备多个气缸2a，并且分别在其一侧设置有扫气室5，在另一侧设置有排气静压室6。

在增压器3中，涡轮7与压缩机8设置在同轴上，从排气静压室6延伸的排气供给管9连接于涡轮7的入口侧，从涡轮7的出口侧延伸的排气排出管10的另一端向外部开放。在压缩机8的入口侧连接有流体吸入管11，从压缩机8的出口侧延伸的压缩流体供给管12连接于扫气室5。

若船用发动机1运行，则从发动机主体2的气缸2a排出的排气流入到排气静压室6。流入到排气静压室6的排气经过排气供给管9被供给到涡轮7，涡轮7被驱动。若涡轮7被驱动，则与涡轮7设置在同轴上的压缩机8进行转动，由压缩机叶轮(未图示)从流体吸入管11吸入流体并进行压缩，该压缩流体从压缩流体供给管12被供给到扫气室5。由此，高密度的流体被填充到气缸2a，因燃烧效率提高而可以提高发动机效率。

第1实施方式所涉及的排气再循环系统4A具备EGR阀16、排气再循环通路17、洗涤器18、除雾器19A及鼓风机20。排气再循环系统4A是减少公害装置，其在完成驱动涡轮7之后，抽出在排气排出管10中通过的排气的一部分，并作为再循环排气G而与朝向发动机主体2的压缩流体进行混合。由此，减少压缩流体的氧气量，并降低燃烧温度，从而使排气中所包含的NOx(氮氧化物)的排出量减少。

排气再循环通路17从排气排出管10的中途分支，在该分支部附近设置有EGR阀16，排气再循环通路17的另一端连接于空气吸入管11。在该排气再循环通路17的中途依次连接有洗涤器18、除雾器19A及鼓风机20。通过调整EG R阀16的开度或鼓风机20的转速，从排气排出管10被抽出的再循环排气G的量根据船用发动机1的运转情况而加速或减速。

洗涤器18是通过对在其内部通过的再循环排气G喷射水等液滴，对再循环排气G中所包含的粒子状物质进行清洗集尘(分离)的清洗集尘装置。

除雾器19A将在洗涤器18中通过液滴而对粒子状物质进行清洗集尘之后的再循环排气G中呈雾状残留的液滴L(参考图3)进行分离。

鼓风机20将在除雾器19A中被去除液滴L的循环排气G输送到空气吸入管11侧。

如图2、图3所示，第1实施方式所涉及的除雾器19A具备轴向沿铅垂方向的圆筒状壳体23、出口管24及液滴储存槽27。

壳体23具备圆筒部23a、圆锥部23b及顶板23c。圆筒部23a是直径恒定的圆筒状。圆锥部23b与圆筒部23a的下方相连，且从成为其轴向的一端的大端部231至成为轴向的另一端的小端部232(液滴排出部)，在轴向上正交的剖面的直径缩小的圆锥管状，该大端部231与圆筒部23a相连。顶板23c设置于成为圆锥部23b的相反侧的圆筒部23a的端部(上部)。

在壳体23的上部外周面，即在此在圆筒部23a的外周面，形成有使再循环排气G向切线方向导入到壳体23内部的再循环排气导入口233。在该再循环排气导入口233上，在切线方向上连接有排气再循环通路17。从排气再循环通路17流过来的再循环排气G通过再循环排气导入口233而沿圆筒部23a的切线方向流入到壳体23内。

在壳体23的上部且与轴中心对齐的位置，即在此在顶板23c的中央部穿设有再循环排气排出口234，出口管24被插入其中并沿壳体23的轴心而被固定。该出口管24的上端侧连接于鼓风机20侧，出口管24的下端部位于壳体23的内部。

如图3所示，除雾器19A构成如下旋风分离器结构：使再循环排气G从排气再循环通路17(再循环排气导入口233)向切线方向流入到壳体23内而形成涡流R，通过其离心力使再循环排气G中所残留的液滴L分离。分离出液滴L的再循环排气G从壳体23的再循环排气排出口234(出口管24)排出并向鼓风机20流动。并且，从再循环排气G分离的液滴L从小端部232排出。

液滴储存槽27例如是具有比圆锥部23b的小端部232大的直径的圆柱形状的罐，并经由连结管236而连结于壳体23(圆锥部23b)的底部(小端部232)。该液滴储存槽27中捕集有在壳体23的内部从再循环排气G分离的液滴L。也可以省略连结管236，而将液滴储存槽27直接连结于圆锥部23b的下部(再循环排气排出口234)。

圆筒部23a、圆锥部23b及顶板23c之间可以设为一体化，并不是必须具备圆筒部23a和圆锥部23b这两者。例如可以设为如下结构：省略圆筒部23a，在圆锥部23b的大端部231设置顶板23c，并且在圆锥部23b的上部外周面穿设再循环排气导入口233以连接排气再循环通路17。

如上所述，第1实施方式所涉及的除雾器19A具备包含圆筒部23a及圆锥部23b的壳体23。壳体23在构成其上部的圆筒部23a的外周面形成有再循环排气导入口233，在该再循环排气导入口233上连接有排气再循环通路17，以使再循环排气G沿圆筒部23a的切线方向流入。

在再循环排气导入口233上，排气再循环通路17以沿圆筒部23a的切线方向的方式连接。因此，如图3所示，再循环排气G从排气再循环通路17向切线方向流入到壳体23内而形成涡流R。通过作用于该涡流R的离心力，混入再循环排气G中呈雾状残留的大量的液滴L从再循环排气G分离。

即，再循环排气G在壳体23的内部进行回转，由此再循环排气G中所包含的液滴L通过离心力而附着于壳体23的内周壁面。该液滴L因沿壳体23的内周面产生的下降流和重力而向壳体23的下方流动，并从液滴排出部232排出而被捕集到液滴储存槽27。另一方面，在壳体23内部的中心部产生上升流，因此只有被去除液滴L的再循环排气G上升，并从壳体23上部的再循环排气排出口234排出。

在壳体23的内部，由包含液滴L的再循环排气G所形成的涡流R的回转速度，若壳体23的直径越小则越被加速，作用于液滴L的离心力增加(由于在自由涡旋中，回转速度×半径＝恒定)。形成壳体23的下部的圆锥部23b形成为相对于圆筒部23a朝向轴向相反侧(小端部232侧)直径缩小。因此，在壳体23的内部，对与再循环排气G一同一边回转一边因重力而下降的液滴L进行作用的离心力，从圆锥部23b的大端部231侧朝向小端部232侧增大，再循环排气G与液滴L的气液分离作用增大。因此，能够从再循环排气G有效地分离液滴L。

从而，能够抑制再循环排气G包含液滴L直接向增压发动机侧流动。由此，能够防止因液滴L撞击到压缩机8的叶轮上而产生腐蚀。

与使再循环排气G撞击到壁体等的除雾器不同，除雾器19A在再循环排气G的流路中未设置有压损阻力增大的元件部件等，因此能够抑制再循环排气G的流动受到阻碍。因此，能够抑制发动机主体2的效率降低。

[第2实施方式]

接着，参考图4和图5对本发明的第2实施方式进行说明。

第2实施方式所涉及的除雾器19B与第1实施方式的除雾器19A的不同点在于：在壳体23的再循环排气排出口234，经由出口管24而具备静电集粒装置30；及出口管24被分割为下部出口管24a和上部出口管24b。其它部分的结构与第1实施方式的除雾器19A相同，因此对各部标注相同的符号而省略重复的说明。

如图4、图5所示，静电集粒装置30具备箱状外罩31、容纳于该外罩31内部的圆筒状电极管32、容纳于外罩31内部且设置于电极管32的轴中心的负电极33及排水管38。静电集粒装置30是使再循环排气G中所包含的液滴L带电并吸附于电极管32，由此从再循环排气G分离液滴L的装置。

在静电集粒装置30的外罩31的下表面形成有再循环排气入口孔31a，在上表面形成有再循环排气出口孔31b。

下部出口管24a被插入到穿设于壳体23的顶板23c的再循环排气排出口234中沿壳体23的轴心而被固定。下部出口管24a的下端部延伸至壳体23内部的轴向中间部附近，上端部插入到外罩31的再循环排气入口孔31a中而被固定。下部出口管24a的上端部比外罩31的下表面更靠近上方突出。

上部出口管24b的下端部插入到外罩31的再循环排气出口孔31b中而被固定。上部出口管24b的下端部比外罩31的上表面更靠近下方突出，上部出口管24b的上端部连接于鼓风机20侧。

如图4所示，例如将多孔状板弯曲形成的两个半圆筒板32a、32b(电极)对置并固定，其间夹装绝缘部件32c，由此形成圆筒状电极管32。这些半圆筒板32a、32b作为正电极而发挥功能。

电极管32将外罩31内部的出口管24的间断部即下部出口管24a与上部出口管24b之间的空间，相对于两个管24a、24b在径向上隔开间隔而包围。如图4、图5所示，电极管32的下端部比下部出口管24a的上端部低，电极管32的上端部比上部出口管24b的下端部高。即，电极管32在外罩31的内部，相对于下部出口管24a的上端部和上部出口管24b的下端部在轴向上重叠。电极管32的上下端部从外罩31的上下表面分离。

如图5所示，负电极33设置在电极管32的内部中心区域，在两个半圆筒板32a、32b与负电极33之间，通过电源线34和电源35而被施加直流高电压电流。

排水管38从外罩31的底部延伸突出而连接于液滴储存槽27。该排水管38是将通过静电集粒装置30而从再循环排气G分离的液滴L向液滴储存槽27排出的管。

如上所述，在第2实施方式所涉及的除雾器19B中，如图5所示，从排气再循环通路17经过除雾器19B的再循环排气导入口233流入到壳体23内的再循环排气G，与第1实施方式中的除雾器19A同样地在壳体23内形成涡流R，并通过其离心分离作用而分离所残留的液滴L。在此，被分离的液滴L朝下方流下而被捕集到液滴储存槽27中。

在壳体23内部未能够通过离心力而从再循环排气G分离的液滴L，在出口管24(下部出口管24a、上部出口管24b)中通过之后欲向鼓风机20侧流动，但在设置于出口管24中的静电集粒装置30中被分离。

即，通过施加于作为正电极的电极管32(半圆筒板32a、32b)与负电极33之间的直流高电压电流，使在出口管24中通过的再循环排气G中所包含的液滴L带负电荷。该液滴L被抽吸并附着于作为正电极的电极管32，因此从再循环排气G被强行分离并附着于半圆筒板32a、32b的内周面。

半圆筒板32a、32b的内周面与出口管24(24a、24b)的外周之间设置有间隔，因此即使附着于半圆筒板32a、32b的内周面上的液滴L朝下方流下来，也不会进入到下部出口管24a(壳体23)中，液滴L从外罩31的底部经过排水管38向液滴储存槽27流动。

通过设置该静电集粒装置30而可靠地分离在再循环排气G中残留的液滴L，能够防止在增压器3的压缩机叶轮上产生腐蚀。在本实施方式中，对于半圆筒板31a、31b为多孔状板进行了说明，但也可以是未穿孔的板或金属丝网等。通过将半圆筒板31a、31b设为多孔状板或金属丝网，被抽吸的液滴L穿过半圆筒板31a、31b的孔而掉落到外罩31的底部，因此能够容易回收液滴L。

[第3实施方式]

接着，参考图6对本发明的第3实施方式进行说明。

第3实施方式所涉及的除雾器19C与第1实施方式的除雾器19A不同点在于：在壳体23的再循环排气排出口234，经由出口管24而具备液滴分离部件40；及出口管24隔着扩径部24c被分割为下部出口管24a和上部出口管24b。其它部分的结构与第1实施方式的除雾器19A相同，因此对各部标注相同的符号而省略重复的说明。

出口管24构成为具备：下部出口管24a，固定于壳体23侧；扩径部24c，连接于该下部出口管24a的上端部；及上部出口管24b，连接于扩径部24c的上方。上部出口管24b连接于鼓风机20侧。扩径部24c的直径从下部出口管24a侧呈锥状扩径，成为最大直径并持续规定长度之后，朝向上部出口管24b侧呈锥状缩径。扩径部24c的最大直径设为例如下部出口管24a及上部出口管24b的直径的2倍程度，但该比率可以适当地变更。

液滴分离部件40容纳于扩径部24c的最大直径部分。液滴分离部件40由多孔状物质形成，作为其材料，将金属纤维进行压缩的材料或者将金属线呈矩阵状配置的材料等因具有良好的通气性而优选，但也可以使用其它多孔状物质。如此在出口管24的中间部设置扩径部24c，并在其最大直径部分设置液滴分离部件40，由此能够增大液滴分离部件40的表面积。

根据上述结构，通过使在除雾器19C的壳体23内未能够从再循环排气G分离的液滴L附着于液滴分离部件40而能够进行捕集。被捕集的液滴L因重力而在出口管24(下部出口管24a)中流下来，经过壳体23内部之后被捕集到液滴储存槽27中。从而，能够以除雾器19C的壳体23和液滴分离部件40这两个阶段来分离再循环排气G中所包含的液滴L，并能够进一步提高再循环排气G的液滴分离作用。

在出口管24的扩径部24c设置的液滴分离部件40因其表面积较大而具备良好的通气性，不易构成在该液滴分离部件40中通过的再循环排气G的通气阻力，在再循环排气G的流动中也不易产生压力损失。

[第4实施方式]

接着，参考图7、图8对本发明的第4实施方式进行说明。

图7所示的排气再循环系统4B与第1实施方式的排气再循环系统4A的不同点在于，具备多个壳体23A、23B串联连接的除雾器19D。其它部分的结构与第1实施方式的排气再循环系统4A相同，因此对各部标注相同的符号而省略重复的说明。

如图8所示，除雾器19D构成为上游侧壳体23A和下游侧壳体23B被串联连接，与上游侧壳体23A的圆筒部23Aa的直径(Da)相比，下游侧壳体23B的圆筒部23Ab的直径(Db)设定为更小。上游侧壳体23A和下游侧壳体23B的形状和结构与第1实施方式中的除雾器19A相同，各自的下部设置有液滴储存槽27a、27b。

如图7所示，从排气排出管10分支的排气再循环通路17连接于游侧壳体23A。如图8所示，排气再循环通路17沿切线方向连接于在上游侧壳体23A的上部外周面形成的再循环排气导入口233a。因此，从洗涤器18经过排气再循环通路17而流过来的再循环排气G，从切线方向导入到上游侧壳体23A的内部。

从形成于上游侧壳体23A的上面中心部的再循环排气排出口234a朝上方延伸突出的出口管24a，在水平方向上弯曲并沿切线方向连接于在下游侧壳体23B的上部外周面形成的再循环排气导入口233b。因此，从上游侧壳体23A经过出口管24a而流过来的再循环排气G，从切线方向导入到下游侧壳体23B的内部。另外，从形成于下游侧壳体23B的上面中心部的再循环排气排出口234b朝上方延伸突出的出口管24b连接于鼓风机20侧。

在如上所述构成的排气再循环系统4B及除雾器19D中，由洗涤器18对粒子状物质进行清洗集尘(分离)而包含雾状液滴L的再循环排气G，从排气再循环通路17，从切线方向流入到除雾器19D的第1壳体23A。由此，在第1壳体23A的内部形成如图3所示的涡流R。通过作用于该涡流R的离心力，混入再循环排气G中呈雾状残留的大量的液滴L从再循环排气G分离。被分离的液滴L附着于第1壳体23A的内壁面，并朝下方流下来而被捕集到液滴储存槽27a中。

在第1壳体23A中未从再循环排气G分离的液滴L，与再循环排气G一同从出口管24a流出，并从切线方向流入到第2壳体23B，在第2壳体23B中也同样形成涡流R。在此，液滴L也因离心力而从再循环排气G分离，并朝下方流下来而被捕集到液滴储存槽27b中。

如此，除雾器19D的上游侧壳体23A和下游侧壳体23B构成如下旋风分离器结构：一同使再循环排气G向切线方向流入而形成涡流R，并通过其离心力而分离在再循环排气G中残留的液滴L。而且，构成上游侧壳体23A的出口管24a从切线方向流入到下游侧壳体23B的2级旋风分离器结构。

根据该结构，下游侧壳体23B的圆筒部23Ab的直径Db小于上游侧壳体23A的圆筒部23Aa的直径Da，因此从上游侧壳体23A流出并流入到下游侧壳体23B的再循环排气G的涡流R的回转速度被加速。

从而，将下游侧壳体23B中涡流R的回转速度保持得较高，并维持离心力而提高液滴L的分离作用，能够有效地防止在增压器3的压缩机叶轮上产生腐蚀。在壳体23A、23B中的至少一方也可以设置图4、图5所示的静电集粒装置30或图6所示的液滴分离部件40等。并且，也可以串联连接3组以上的壳体。

[第5实施方式]

接着，参考图9、图10对本发明的第5实施方式进行说明。

图9所示的排气再循环系统4C在从排气排出管10分支的排气再循环通路17中的洗涤器18的下游侧，依次连接有气液分离器45、离心鼓风机50及除雾器19E，这一点与第1实施方式的排气再循环系统4A不同。其它部分的结构与第1实施方式的排气再循环系统4A相同，因此对各部标注相同的符号而省略重复的说明。

连接于洗涤器18下游侧的气液分离器45的结构为，例如使再循环排气G在平行地排列多个金属丝网状或多孔状液滴分离板45a的内部元件中通过。由此，在再循环排气G中呈雾状残留的水等液滴撞击到液滴分离板45a而被气液分离。在气液分离器45的底部设置有液滴储存槽45b。

离心鼓风机50将通过气液分离器45而分离出液滴的再循环排气G输送到船用发动机1的吸气侧即除雾器19E侧。除雾器19E是具备圆筒状(圆锥状)壳体23的旋风分离器结构，该壳体23连接于离心鼓风机50的下游侧，并进一步分离从离心鼓风机50吐出的再循环排气G中所残留的液滴L。该除雾器19E的结构与图2、图3所示的第1实施方式的除雾器19A相同，因此省略其结构及作用的说明。

如图10所示，除雾器19E配置成从离心鼓风机50向切线方向吐出的再循环排气G从切线方向流入到除雾器19E。离心鼓风机50具有在鼓风机壳体50a的内部轴支撑有鼓风机风扇50b的结构，鼓风机壳体50a与除雾器19E之间例如通过以水平配设的连接通路51而被连接。该连接通路51在俯视观察(参考图10)时以切线状连接于鼓风机壳体和除雾器19E的壳体。

在如上所述构成的排气再循环系统4C中，在排气再循环通路17中流动的再循环排气G首先在洗涤器18中通过喷射水等液滴而去除粒状物质。如此在洗涤器18中被清洗集尘的再循环排气G中包含大量的液滴。包含该液滴的再循环排气G首先在气液分离器45中流动，在该气液分离器45中大致分离出液滴。被分离的液滴捕集到设置在气液分离器45底部的液滴储存槽45b中。

接着，再循环排气G通过离心鼓风机50而被输送到除雾器19E，如图10所示，向切线方向流入到旋风分离器结构的除雾器19E内部而形成涡流R，通过其离心分离作用而进一步分离所残留的液滴L。在此，被分离的液滴L被捕集到液滴储存槽27(参考图9)。

如图10所示，在离心鼓风机50的内部，通过伴随鼓风机风扇50b转动的离心力，再循环排气G中所包含的液滴L附着于鼓风机壳体50a的内周壁面，一边形成液脉(液膜)层LF，一边向出口侧(除雾器19E侧)流动。该液脉(液膜)层LF的流动与再循环排气G一同从离心鼓风机50向切线方向吐出，并从切线方向流入到具有旋风分离器结构的除雾器19E的内部。

因此，在除雾器19E的内部，从再循环排气G流入的一开始产生液滴L沿除雾器19E的内周壁面流动的倾向。而且，与根据旋风分离器结构产生的涡流R的离心分离作用相结合，可发挥优异的气液分离作用。从而，可以抑制再循环排气G包含水分等的液滴L直接向增压器3侧流动，能够防止在压缩机叶轮上产生腐蚀。

根据该排气再循环系统4D，包含液滴L的再循环排气G首先在气液分离器45中大致分离出液滴L，接着，由离心鼓风机50输送到除雾器19E而进一步分离出液滴L。因此，能够可靠地分离再循环排气G中所包含的液滴L。

[第6实施方式]

接着，参考图11对本发明的第6实施方式进行说明。

在图11所示的排气再循环系统4D中，从除雾器19E的壳体23底部延伸的排水管53连接于设置在气液分离器45上的液滴储存槽45b，这一点与第5实施方式的排气再循环系统4C不同。其它部分的结构与第5实施方式的排气再循环系统4C相同，因此对各部标注相同的符号而省略重复的说明。

如上所述，从除雾器19E底部延伸的排水管53连接于气液分离器45的液滴储存槽45b，由此在离心鼓风机50的压力进行作用的除雾器19E中被捕集的液滴L，向离心鼓风机50的压力未进行作用的气液分离器45的液滴储存槽45b流动。因此，通过其压力差，能够在除雾器19E中使被捕集的液滴L良好地向气液分离器45的液滴储存槽45b流动，在提高液滴去除性能的同时，能够减小与液滴L的排出有关的剩余动力。

如以上说明，根据上述各实施方式所涉及的除雾器19A～19E、排气再循环系统4A～4D及具备除雾器19A～19E和排气再循环系统4A～4D的船用发动机1，不会增大压损阻力即不会降低发动机效率，便能够可靠地去除向发动机侧再循环的排气中所包含的水分等液滴L。而且，能够防止通过再循环排气中所包含的液滴L而在增压器3的压缩机叶轮上产生腐蚀。

本发明并不仅限于第1实施方式～第6实施方式的结构，在不脱离本发明宗旨的范围内能够适当地追加变更和改善，如此追加变更和改善的实施方式也包括在本发明的权利要求范围内。

例如已进行说明船用发动机1是2循环柴油机，但并不限定于此，即使是其它形式的发动机，或者是不具备增压器3的发动机，也能够适用本发明。

符号说明

1-船用发动机(发动机)，3-增压器，4A、4B、4C、4D-排气再循环系统，7-涡轮，8-压缩机，16-EGR阀，17-排气再循环通路，18-洗涤器，19A、19B、19C、19D、19E-除雾器，20-鼓风机，23、23A、23B-壳体，23Aa-上游侧壳体的圆筒部，23Ab-下游侧壳体的圆筒部，23a-圆筒部，23b-圆锥部，24-出口管，30-静电集粒装置，32a、32b-半圆筒板(电极)，40-液滴分离部件，45-气液分离器，45b-液滴储存槽，50-离心鼓风机，53-排水管，232-小端部(液滴排出部)，233-再循环排气导入口，234-再循环排气排出口，Da-上游侧壳体的圆筒部的直径，Db-下游侧壳体的圆筒部的直径，G-再循环排气，L-液滴，R-涡流。

权利要求书(按照条约第19条的修改)

1.[2016年4月6日(06.04.2016)国际事务局受理]

(删除)

2.(删除)

3.(删除)

4.(删除)

5.(删除)

6.(补正后)一种排气再循环系统，其具备：

排气再循环通路，抽出从发动机排出的排气的一部分，作为再循环排气而输送到所述发动机的吸气侧；

洗涤器，连接于所述排气再循环通路，通过液滴而对所述再循环排气中所包含的粒状物质进行清洗集尘；

旋风分离器结构的除雾器，连接于所述洗涤器的下游侧；及

离心鼓风机，连接于所述洗涤器与所述除雾器之间，将所述再循环排气输送到所述除雾器，

所述离心鼓风机连接成使从该离心鼓风机向切线方向吐出的所述再循环排气从切线方向流入到所述除雾器。

7.(删除)

8.(补正后)根据权利要求6所述的排气再循环系统，其中，

在所述洗涤器与所述离心鼓风机之间设置有气液分离器。

9.根据权利要求8所述的排气再循环系统，其中，

将在所述除雾器中从所述再循环排气分离出的所述液滴的排水管，连接于所述气液分离器的液滴储存槽。

10.(补正后)一种船用发动机，其具备权利要求6、8、9中任一项所述的排气再循环系统。

Claims (10)

1.一种除雾器，其具备：

圆筒状壳体，轴向沿铅垂方向；

再循环排气导入口，设置在所述壳体的上部外周面，并使包含液滴的再循环排气从切线方向导入到所述壳体的内部；

再循环排气排出口，设置在所述壳体的上部且与所述壳体的轴中心对齐的位置上，并排出所述再循环排气；及

液滴排出部，设置在所述壳体的下部，并排出从所述再循环排气分离出的所述液滴。

2.根据权利要求1所述的除雾器，其中，

所述壳体具备：

圆筒部，构成铅垂方向上部侧；及

圆锥部，与所述圆筒部的下部相连，并从上部至下部沿轴向正交的剖面的直径减小。

3.根据权利要求1或2所述的除雾器，其中，

在所述再循环排气排出口具备静电集粒装置，该静电集粒装置使所述液滴带电，由此将该液滴抽吸到电极而从所述再循环排气进行分离。

4.根据权利要求1或2所述的除雾器，其中，

在所述再循环排气排出口具备多孔状液滴分离部件。

5.根据权利要求1至3中任一项所述的除雾器，其中，

所述壳体串联连接有多组，与其上游侧壳体的圆筒部的直径相比，下游侧壳体的圆筒部的直径更小。

6.一种排气再循环系统，其具备：

排气再循环通路，抽出从发动机排出的排气的一部分，作为再循环排气而输送到所述发动机的吸气侧；

洗涤器，连接于所述排气再循环通路，通过液滴而对所述再循环排气中所包含的粒状物质进行清洗集尘；及

权利要求1至5中任一项所述的除雾器，连接于所述洗涤器的下游侧。

7.根据权利要求6所述的排气再循环系统，其中，

在所述洗涤器与所述除雾器之间连接将所述再循环排气输送到所述除雾器的离心鼓风机，

所述离心鼓风机连接成使从该离心鼓风机向切线方向吐出的所述再循环排气从切线方向流入到所述除雾器。

8.根据权利要求7所述的排气再循环系统，其中，

在所述洗涤器与所述离心鼓风机之间设置有气液分离器。

9.根据权利要求8所述的排气再循环系统，其中，

将在所述除雾器中从所述再循环排气分离出的所述液滴的排水管，连接于所述气液分离器的液滴储存槽。

10.一种船用发动机，其具备权利要求6至9中任一项所述的排气再循环系统。