JP2002332919A

JP2002332919A - 排ガス再循環システム

Info

Publication number: JP2002332919A
Application number: JP2001324869A
Authority: JP
Inventors: Tatsuo Takaishi; 龍夫高石; Tadashi Hirai; 忠平井; Tomohiro Tateishi; 智裕立石; Katsuhiko Sakaguchi; 勝彦阪口; Hirokazu Akagawa; 裕和赤川; Noriyasu Inanaga; 紀康稲永; Satoru Goto; 悟後藤; Noboru Ota; 昇太田; Shinichi Otani; 紳一大谷; Satoshi Morikawa; 智森川
Original assignee: AKASAKA TEKKOSHO KK; SHIPBUILD RES ASSOC JAPAN; Niigata Engineering Co Ltd; IHI Corp; Kawasaki Heavy Industries Ltd; Hitachi Zosen Corp; Mitsubishi Heavy Industries Ltd; Mitsui Engineering and Shipbuilding Co Ltd; Diesel United Ltd; NKK Corp; Nippon Kokan Ltd; Akasaka Diesels Ltd
Current assignee: AKASAKA TEKKOSHO KK; SHIPBUILD RES ASSOC JAPAN; Niigata Engineering Co Ltd; IHI Corp; Kawasaki Heavy Industries Ltd; Hitachi Zosen Corp; Mitsubishi Heavy Industries Ltd; Mitsui Engineering and Shipbuilding Co Ltd; JFE Engineering Corp; Diesel United Ltd; Akasaka Diesels Ltd
Priority date: 2001-02-26
Filing date: 2001-10-23
Publication date: 2002-11-22
Also published as: WO2002068809A1

Abstract

(57)【要約】【課題】ＥＧＲ方式のエンジンのＥＧＲ率あるいは排ガ
ス中ＮＯｘ含有率を制御し、有害物質の低減を安定的、
適切、かつ安全に行なう。【解決手段】排ガス再循環方式のエンジンであって、排
ガスが再循環する循環管路１１−１〜１１−５と、前記
排ガスを洗浄するガス洗浄装置２１と、再循環する排ガ
スの流量を計測する再循環排ガス流量センサ１１４と、
前記再循環する排ガスと外部の空気とを混合した前記エ
ンジンに供給する混合ガスの流量を計測する混合ガス流
量計１２５と、前記エンジンの回転数を計測するエンジ
ン回転センサ１２４と、再循環排ガス流量センサ１１４
の計測した再循環排ガス流量と混合ガス流量計１２５の
計測した混合ガス流量とエンジン回転センサ１２４の計
測したエンジン回転数とに基づいて前記再循環する排ガ
スの前記流量を制御する制御部１１０とを具備する排ガ
ス再循環システムを用いる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、排ガスの再循環シ
ステムに関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、ディーゼルエンジンの排ガスに
は、ＮＯｘ、ＳＯｘ及びばいじん等の有害物質や環境に
負荷を与える物質が含まれている。特に、低質な燃料が
使用される船舶用のディーゼルエンジンにあっては、排
出される有害物質の含有量も多い。そのため、このよう
な有害物質を排出しない種々の方式が提案されている。

【０００３】有害物質を低減させる代表的な方法として
ＮＯｘを低減できる排ガス再循環（ＥＧＲ）方式があ
る。これは、燃焼により発生した排ガスの一部を燃焼用
空気に混入して燃焼させ、燃焼温度の低下によりＮＯｘ
の減少を図るものである。排ガスで薄められた空気は通
常の空気に比べて酸素濃度が低い。従って、燃料と酸素
との反応である燃焼の速度を遅らせることができる。そ
れに伴い、火炎の最高温度が低下するので、ＮＯｘ生成
（ＴｈｅｒｍａｌＮＯｘ）を抑制することができる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ＥＧＲ方式は、燃費悪
化のペナルティーが少ない割に、ＮＯｘの低減効果が大
きいという特徴がある。その一方で、ＥＧＲ方式では、
エンジンに供給する燃焼用空気の酸素濃度が低減する。
そのため、排ガス再循環の割合（排ガスと空気との混合
ガス中に含まれる排ガスの割合（％）、以下ＥＧＲ率と
いう）が高くなると、ＣＯやばいじんが増加する欠点が
ある。更に、再循環する排ガス中にはＣＯやばいじんに
加え、ＳＯｘも含まれている。そのため、エンジンの掃
気室や燃焼室が汚れたり、ピストンリングやシリンダラ
イナの摩耗が増大し、エンジン全体の信頼性が大幅に損
なわれるという問題がある。また、排ガスを再循環する
際、排ガスが過給機付近でエンジン外部にリークする可
能性もあり、船舶の機関室の安全対策上からも対応が必
要である。

【０００５】従って、本発明の目的は、低質な燃料を用
いても、再循環される排ガスによる不具合を生じること
の無い排ガス再循環システムを提供することである。

【０００６】本発明の他の目的は、排ガス中に含まれる
有害物質の量を低減することが可能な排ガス再循環シス
テムを提供することである。

【０００７】本発明の目的は、排ガスの再循環の割合
（排ガスと空気との混合ガス中に含まれる排ガスの割合
（％）、以下ＥＧＲ率）を一定の範囲内に自動的に収め
ることが可能な排ガス再循環システムを提供することで
ある。

【０００８】本発明の更に他の目的は、エンジンの回転
数によらず、ＮＯｘの排出を安定的に低減する排ガス再
循環システムを提供することである。

【０００９】本発明の更に他の目的は、エンジンにかか
る負荷によらず、ＮＯｘの排出を安定的に低減する排ガ
ス再循環システムを提供することである。

【００１０】本発明の別の目的は、排ガス再循環におけ
る排ガスが外部にリークすることの無い排ガス再循環シ
ステムを提供することである。

【００１１】

【課題を解決するための手段】以下に、［発明の実施の
形態]で使用される番号・符号を用いて、課題を解決す
るための手段を説明する。これらの番号・符号は、［特
許請求の範囲］の記載と［発明の実施の形態］との対応
関係を明らかにするために付加されたものである。ただ
し、それらの番号・符号を、［特許請求の範囲］に記載
されている発明の技術的範囲の解釈に用いてはならな
い。

【００１２】上記課題を解決するために、本発明の排ガ
ス再循環システムは、排ガスが再循環する循環管路（１
１−１〜１１−５）と、前記排ガスを洗浄するガス洗浄
装置（２１）とを具備する。そして、前記ガス洗浄装置
（２１）は、前記循環管路（１１−１〜１１−５）の途
中に設けられている。

【００１３】また、本発明の排ガス再循環システムは、
前記ガス洗浄装置（２１）は、ガス洗浄部（３１）を具
備する。そして、前記ガス洗浄部（３１）は、波形に屈
曲された複数の壁体（３７）を互いに間隔をあけて配設
したエレメント（３６）と、前記エレメント（３６）へ
洗浄水を噴霧して前記壁体（３７）の表面を濡らす洗浄
液供給手段（３８、３９）とを具備する。ここで、前記
排ガスは、前記表面の濡れた前記壁体（３７）の間を通
過する。

【００１４】また、本発明の排ガス再循環システムは、
前記ガス洗浄部（３１）が、前記排ガスを取り入れる排
ガス取入管（３３）と、前記排ガス取入管（３３）に取
り付けられ、前記排ガスに洗浄水を噴霧する冷却水噴出
ノズル（３５）とを更に具備する。

【００１５】更に、本発明の排ガス再循環システムは、
前記ガス洗浄装置（２１Ａ）が、ガス洗浄部（３１Ａ）
を具備する。そして、前記ガス洗浄部（３１Ａ）は、前
記排ガスを取り入れる排ガス取入管（３３）に取り付け
られ、前記排ガスに洗浄水を微細化・高速化させて噴霧
する洗浄水ノズル（３５Ａ）とを具備する。

【００１６】更に、本発明の排ガス再循環システムは、
前記ガス洗浄装置（２１）が、波形に屈曲された複数の
板体（４１）を互いに間隔をあけて配設したデミスター
（３２）を更に具備する。そして、前記排ガスは、前記
板体（４１）の間を通過する間に排ガス中に含まれる水
分を除去する。

【００１７】更に、本発明の排ガス再循環システムは、
前記ガス洗浄部（３１）が、燃焼ガスを洗浄して不活性
ガスとして取り出すイナートガスシステムの前記燃焼ガ
スの配管（５２、５３）にも接続され、前記燃焼ガスの
洗浄にも利用される。

【００１８】更に、本発明の排ガス再循環システムは、
エンジン（１）と、再循環する排ガスの流量を計測する
再循環排ガス流量センサ（１１４）と、前記再循環する
排ガスと外部の空気とを混合した前記エンジンに供給す
る混合ガスの流量を計測する混合ガス流量センサ（１２
５）と、前記エンジンの回転数を計測するエンジン回転
センサ（１２４）と、前記再循環排ガス流量センサ（１
１４）の計測結果である再循環排ガス流量と前記混合ガ
ス流量センサ（１２５）の計測結果である混合ガス流量
と前記エンジン回転センサ（１２４）の計測結果である
エンジン回転数とに基づいて前記再循環する排ガスの前
記流量を制御する制御部（１１０）とを具備する。

【００１９】また、本発明の排ガス再循環システムは、
前記再循環する排ガスを再循環させる循環管路（１１−
１〜１１−５）の途中に、内部を流れる前記再循環排ガ
ス流量を自身の回転数により制御可能なブロワ（２２）
を具備する。そして、前記制御部（１１０）は、前記ブ
ロワ（２２）の回転数により再循環排ガス流量を制御す
る。

【００２０】また、本発明の排ガス再循環システムは、
前記エンジンの排ガスを排出する配管（７−１〜７−
４）の途中に、前記排ガスを前記再循環する排ガスと外
部へ排出する排ガスとに分配する流量制御弁（９）を具
備する。そして、前記制御部（１１０）は、前記流量制
御弁（９）により再循環排ガス流量を制御する。

【００２１】更に、本発明の排ガス再循環システムは、
前記再循環排ガスと外気とを吸入圧縮して前記エンジン
（１）へ送出する過給機（５）と、前記過給機（５）に
吸入される前記再循環排ガスの過給機入口圧力を測定す
る圧力センサ（１０９）を具備し、更に、前記循環管路
（１１−１〜１１−５）の途中には、前記ブロワ（２
２）の入口の圧力を調整する圧力調整弁（１３０）とを
具備する。そして、前記制御部（１１０）は、更に、前
記圧力センサ（１０９）の計測結果である過給機入口前
圧力が予め設定された負圧になるように調整弁（１３
０）を制御する。

【００２２】以下に本発明の概要を具体的に示す。図
１、３、５及び７を参照して、本発明の排ガス再循環シ
ステムにおいて、エンジン（１）から排出した排ガス
は、排気室（３）を経由して過給機５の過給機タービン
部（１０６）に流入する。このタービン部で高温高圧の
排ガスが膨張することにより同軸で接続した過給機５の
過給機コンプレッサ部１０７（１０７）を駆動する仕事
を行う。この膨張仕事により外気と再循環する排ガスを
必要な圧力まで加圧する。過給機タービン部（１０６）
を出た排ガスは、エコノマイザー（８）で熱を回収さ
れ、ＥＧＲ流量制御弁（９）にて煙突側と再循環する側
に分かれる。

【００２３】再循環する排ガスは、循環管路（１１−
１）を介してガス洗浄装置である充填層スクラバー（２
１）に流入し、ここで浄化される。そして、循環管路
（１１−２）を介してブロワとしての制御ブロワ（２
２）に吸い出される。そして、そこを経て、循環管路
（１１−３）を介して過給機コンプレッサ部（１０７）
に流入する。再循環する排ガスは、ここで必要圧力まで
加圧され、循環管路（１１−４）を介してエアクーラ
（４）経由し、循環管路（１１−５）を介して掃気室
（２）に戻る。

【００２４】図５に示す排ガス再循環システムでは、上
記の他に、循環管路（１１−１〜１１−５）に設置され
た充填層スクラバー（２１）と制御ブロワ（２２）の間
に、再循環排ガス流量センサ（１１４）が設置される。
そして、制御ブロワ（２２）に装着の制御ブロワ回転セ
ンサ（１１５）との連携により、再循環する排ガスを必
要とする再循環排ガス流量にする制御、を行うことを可
能にしている。

【００２５】また、循環管路（１１−３）の過給機コン
プレッサ部（１０７）入口付近に、圧力センサとしての
再循環排ガス入口圧力センサ（１０９）が装着される。
そして、エンジン（１）のＥＧＲ運転時には再循環排ガ
ス入口圧力が常に大気圧力より低い、負圧を示すように
制御ブロワ（２２）入口の圧力調整弁としての圧力調整
絞り弁（１３０）の開度を調整するようになっている。
更に、過給機コンプレッサ部（１０７）は、コンプレッ
サーガイド部（１０８）を通じて外気と再循環排ガスの
両方を吸い込むため、エアクーラ（４）と掃気室（２）
の間で、これら両方の合計流量を測定する混合ガス流量
センサ（１２５）を装着している。

【００２６】この事により、時々刻々のエンジン運転時
のＥＧＲ率［＝再循環排ガス流量／混合流量］が算出で
き、且つ制御も可能である。すなわち、再循環する排ガ
スを過給機コンプレッサ部（１０７）に送り込むことが
可能な制御ブロワ（２２）自身の回転数制御により、必
要な再循環ガス量を制御する。このことでエンジン
（１）の運転負荷率によらず排出するＮＯｘを十分低く
く押さえることが可能となる。

【００２７】一方、図２を参照して、排ガス循環システ
ムに設置する第一番目のガス洗浄装置は、ガス洗浄部
（３１）に屈曲した複数の壁体（３７）を一定間隔に配
設したエレメント（３６）を持つ。そして、エレメント
（３６）へ洗浄水を噴霧して、前記壁体（３７）表面を
濡らす洗浄水供給手段（３８、３９）とを有し、前記壁
体（３７）に排ガスを通過させることで含有するばいじ
んを衝突させ、更に、ＳＯｘ等を洗浄水に吸収させて浄
化する充填層スクラバー（２１）であることを特徴とし
ている。

【００２８】また、図４を参照して、排ガス循環システ
ムに設置する第二番目のガス洗浄装置は、ガス洗浄部
（３１）として、ガス洗浄装置内に排ガスを取り入れる
排ガス取入管（３３）内に複数個の洗浄水ジェットノズ
ル（３５Ａ）を装着する。そして、高圧可能なポンプで
ある洗浄水供給部（２４）に洗浄水ジェットノズル（３
５Ａ）を接続し、洗浄水を微細化・高速化させて噴霧す
ることで、洗浄水噴霧を排ガスばいじんに衝突させて、
ばいじん粒子を肥大化させて除去する。それと共に、脱
硫も可能なジェットスクラバー（２１Ａ）であることを
特徴としている。

【００２９】更に、これらのスクラバー（２１、２１
Ａ）出口付近には、浄化された排ガス中に含まれる水滴
を、屈曲した複数の壁体（４１）を一定間隔に配設した
エレメントによって、取り除くことが可能なデミスター
（３２）が設けられている。

【００３０】なお、ガス洗浄装置（２１、２１Ａ）を、
油タンカー等で使用されている燃焼ガスを洗浄して不活
性ガスとして使用するイナートガスシステムのガス洗浄
装置へ流用が可能である。それと同様に、油タンカー等
で使用されている燃焼ガスを洗浄して不活性ガスとして
使用するイナートガスシステムに設けられているガス洗
浄装置を、本発明の排ガス再循環エンジンのガス洗浄装
置（２１、２１Ａ）として、流用が可能である。

【００３１】

【発明の実施の形態】以下、本発明である排ガス再循環
システムの実施の形態に関して、添付図面を参照して説
明する。本実施例において、船舶のエンジンとしての排
ガス再循環システムについて説明するが、他の用途でも
本発明の排ガス再循環システムを適用することが可能で
ある。

【００３２】（実施例１）本発明である排ガス再循環シ
ステムの第１の実施の形態について、図１及び図２を参
照して説明する。図１は、本発明である排ガス再循環シ
ステムの第１の実施の形態における、再循環ガスライン
にガス洗浄装置を備えた排ガス再循環システムの構成を
示す図である。

【００３３】同図において、符号１はエンジンである。
エンジン１には掃気室２と排気室３が設置されている。
掃気室２内の掃気（加圧空気）は、エンジン１に送り込
まれる。エンジン1では、掃気と燃料との燃焼により、
排ガスが発生する。排ガスは、排気室３に間欠的に送り
出される。

【００３４】掃気室２には、エアクーラ４を介して過給
機５（の一端部側：過給機コンプレッサ部）が接続され
ている。過給機５には、新気である外気と再循環ガスと
が送り込まれる。そして、両者により、加圧空気である
掃気が生成される。排気室３から延びる排気管路７−１
には、過給機５（の他端部側：過給機タービン部）が接
続されている。そして、エンジン１から排気室３に送り
出される排気エネルギーにより過給機５が駆動される。
それに伴い、掃気が掃気室２に送り込まれる。

【００３５】過給機５を出た排ガスは、排気管路７−２
を介してエコノマイザー８に達する。そして、そこで熱
交換され、排熱が回収される。低温となった排ガスは、
ＥＧＲ流量制御弁９により、一部が循環管路１１−１に
送り込まれ、残りは排気管路７−３を介して、煙突より
排出される。

【００３６】循環管路１１−１には、ガス洗浄装置であ
る充填層スクラバー２１が設置されている。排ガスは、
ここで洗浄され、ばいじんやＳＯｘ等が除去される。洗
浄される排ガス量は制御ブロワ２２の回転数の制御によ
り、必要量が設定可能である。洗浄された排ガスは、制
御ブロワ２２により、循環管路１１−２を介して吸い出
され、循環管路１１−３を介して過給機５（の一端部
側：過給機コンプレッサ部）へ送り込まれる。そして、
ここで外気と混合し、加圧される。排ガスを含む加圧空
気は、循環管路１１−４を介してエアクーラ４に達す
る。そして、ここで冷却され、循環管路１１−５を介し
て掃気室２に供給される。

【００３７】外気（新気）と排ガスとの混合は、上述の
ように過給機５（の一端部側：過給機コンプレッサ部）
において行なっても良いし、循環管路１１−３の途中に
接続された吸気管路６へ新気を導入することにより行な
うことも有る。

【００３８】排ガスを洗浄する充填層スクラバー２１に
は、洗浄水供給管路２３が接続されている。この洗浄水
供給管路２３にはポンプ２４が接続され、それにより、
海水が洗浄水として充填層スクラバー２１に供給され
る。そして、充填層スクラバー２１の本体内に装着され
ている洗浄水ノズルより、屈曲した複数の壁体を一定間
隔に配設したエレメントへ洗浄水を供給するよう構成さ
れている。排ガス洗浄を終えた洗浄水は排水管２５を介
して海に排水される。

【００３９】次に、図２を参照して、充填層スクラバー
２１の構造を説明する。充填層スクラバー２１は、ガス
洗浄部である充填層部３１と充填層部３１の上部に設け
られたデミスター３２とを有する。充填層部３１は、有
底筒状に形成されており、その周面における下方側に、
排ガス取入管３３が設けられ、この排ガス取入管３３の
一端部に、循環管路１１−１が接続されている。

【００４０】充填層部３１の底面には、洗浄水貯留槽３
４が設けられており、この洗浄水貯留槽３４に洗浄水が
貯留するようになっている。そして、排ガス取入管３３
の他端部は、洗浄水貯留槽３４に貯留している洗浄水内
に開口している。つまり、排ガス取入管３３へ送り込ま
れた排ガスは、洗浄水貯留槽３４に貯留された洗浄水を
通過して、充填層部３１内へ送り込まれる。

【００４１】また、排ガス取入管３３内の入口付近に
は、洗浄水循環路２３に接続する冷却水噴出ノズル３５
が設けられている。そして、排ガスは、冷却水噴出ノズ
ル３５から噴霧される冷却水（海水）で冷却される。そ
れと同時に、冷却水により簡易脱硫（排ガス中のＳＯｘ
が冷却水に溶け込む）される。

【００４２】洗浄水貯留槽３４に達した排ガスは、そこ
に貯留している洗浄水を飛散させるので、冷却、簡易脱
硫が更に進む。そして、排ガス洗浄部である充填層部３
１に至る。充填層部３１の底面３１ａには、排水管２５
が接続されている。そして、貯まった洗浄水を外部（海
中）へ排出できるようになっている。

【００４３】充填層部３１の中間には、波形に屈曲した
複数の壁体３７を有するエレメント３６が設置されてい
る。そして、この壁体３７は、水平方向へ間隔をあけて
上下方向に沿ってそれぞれ配置されている。また、充填
層３１の上部には、洗浄水供給手段としての洗浄水供給
管３８及び洗浄水ノズル３９が配設されている。洗浄水
供給管３８に、複数の洗浄水ノズル３９が、下方へ向け
て設けれられている。この洗浄水供給管３８は、その端
部が、洗浄水入口３８ａとして充填層部３１の側方へ導
かれており、この洗浄水入口３８ａに、前述した洗浄水
循環管路２３が接続されている。つまり、洗浄水循環管
路２３から洗浄水供給管３８へ供給される洗浄水がこの
洗浄水供給管３８に設けられた洗浄水ノズル３９から下
方へ向けて噴出するようになっている。

【００４４】そして、洗浄水貯留槽３４に貯留された洗
浄水を通過して、充填層部３１内へ送り出された排ガス
は、エレメント３６の各壁体３７管を下方から上方へ向
かって通過していく。

【００４５】上記構成の充填層部３１の上部に設けられ
たデミスター３２は、排ガス中に含まれる水滴を除去す
る。波形に屈曲された複数の板体４１を有する。これら
板体４１は、水平方向へ間隔をあけて上下方向に沿って
それぞれ配設されている。そして、このデミスター３２
の上部には、その側面に循環管路１１−２が接続されて
いる。これにより、エレメント３６を通過した排ガス
は、デミスター３２の板体４１同士の間を通過し、循環
管路１１−２へ送り出される。

【００４６】なお、図２中、符号４２は、洗浄水貯留槽
３４に貯留された水を排出させる排出口である。また、
符号４３は、外部から充填層部３１を目視して、検査や
監視するための検査窓である。

【００４７】次に、本発明である排ガス再循環システム
の第１の実施の形態の動作について説明する。

【００４８】エンジン１が駆動されると、エアクーラ４
を介して過給機５によって新気に排ガスが混合されて掃
気室２へ送り込まれ、エンジン１にて燃焼される。そし
て、このエンジン１にて燃焼時に生じた排ガスは、排気
室３から排気管路７−１へ送り出され、過給機５を駆動
させる。その後、エコノマイザー８にて熱交換され、Ｅ
ＧＲ流量制御弁９にてその一部が循環管路１１−１へ送
り込まれる。残りは、排気管路７−３へ送り出されて、
煙突から排出される。循環管路１１−１へ送り込まれた
排ガスは、ガス洗浄装置である充填層スクラバー２１へ
送り込まれる。そして、この充填層スクラバー２１によ
って洗浄される。

【００４９】ここで、この充填層スクラバー２１による
排ガスの洗浄について説明する。循環管路１１−１に送
り込まれた排ガスは、充填層スクラバー２１の排ガス取
入管３３へ送り込まれる。ここで、排ガスは、排ガス取
入管３３内にて、冷却水噴出ノズル３５から噴霧される
冷却水によって冷却及び簡易脱硫される。そして、この
排ガス取入管３３内で冷却された排ガスは、排ガス取入
管３３の端部から水シールの役目をする洗浄水貯留槽３
４内に貯留された洗浄水を介して充填層部３１内へ送り
出される。

【００５０】そして、この充填層部３１内へ送り出され
た排ガスは、充填層部３１の中間部分に設けられた充填
物であるエレメント３６の各壁体３７間を、下方から上
方へ向かって通過する。そして、排ガスがこのエレメン
ト３６を通過する間に、除塵と脱硫が行われる。

【００５１】ここで、排ガスに含まれているばいじん
は、充填物であるエレメント３６の屈曲した（波形）複
数の液体３７に衝突付着することで、取り除かれる。ま
た、排ガスに含まれる硫化ガス（ＳＯｘ）は、エレメン
ト３６の上方に設けられた洗浄水ノズル３９から噴出さ
れた洗浄水がエレメント３６の壁体３７を薄膜となって
流れ落ちる濡れ壁面にて、液層（洗浄水）に吸収されて
排ガス中から除去される。

【００５２】充填層部３１のエレメント３６にてばいじ
ん及びＳＯｘが除去された排ガスは、充填層部３１の上
部に設けられたデミスター３２を構成する板体４１間を
通過することにより、含まれている水分が板体４１に付
着して取り除かれ、デミスター３２に接続された循環管
路１１−２へ送り出される。

【００５３】このように充填層スクラバー２１におい
て、除塵と脱硫及び水滴を除去された浄化排ガスは、制
御ブロワ２２により必要量吸引され、過給機５にて外気
を混入することにより、制御されたＥＧＲ率となり、エ
アクーラ４を通ってエンジン１の掃気室２に流入する。

【００５４】このようにして制御されたＥＧＲ率によ
り、エンジン１燃焼時のＮＯｘの生成が抑制される。更
に、再循環ガスが除塵され、脱硫されているため、ＥＧ
Ｒ時に課題であるピストンリングやシリンダライナの摩
耗や燃焼室の汚れが解決する。これにより、エンジン１
の信頼性及び耐久性を向上することが可能となる。そし
て、この様な排ガス再循環システムを搭載した船舶は、
排ガスの排出のような環境負荷が低減され、かつ、信頼
性及び耐久性が高い優良な船舶となる。

【００５５】（実施例２）次に、本発明である排ガス再
循環システムの第２の実施の形態について、図３及び図
４を参照して説明する。図３は、本発明である排ガス再
循環システムの第２の実施の形態における、再循環ガス
ラインにガス洗浄装置を備えた排ガス再循環システムの
構成を示す図である。

【００５６】実施例１と本実施例との違いはガス洗浄装
置の形式である。図３の排ガス再循環システムに装着の
ガス洗浄装置は、ジェットスクラバー２１Ａである。

【００５７】図４を参照して、ジェットスクラバー２１
Ａについて、詳細に説明する。ジェットスクラバー２１
Ａは、排ガス取入管３３に複数の洗浄水ジェットノズル
３５Ａを装着しているジェットノズル部（ガス洗浄部）
３３Ａと洗浄水貯留槽３４を持つ本体部３１Ａ及び本体
部３１Ａの上部に設けられたデミスター３２を有する。
このジェットスクラバー２１Ａには、循環管路１１−１
が接続している。更に、複数個の洗浄水ジェットノズル
３５Ａは、噴射圧力が比較的高く出来るポンプ２４に接
続している。

【００５８】ジェットスクラバー２１Ａの本体部３１Ａ
の底面には、洗浄水貯留槽３４が設置され、この洗浄水
貯留槽３４には洗浄水が貯留される。そして、排ガス取
入管３３の端部が洗浄水貯留槽３４に貯留されている洗
浄水内に開口している。

【００５９】つまり、循環管路１１−１を経て排ガス取
入管３３に送り込まれた排ガスは、高圧化可能なポンプ
２４に接続しているジェットノズル部３３Ａの複数個の
洗浄水ジェットノズル３５Ａからの洗浄水が微細化・高
速化しているため、これが排ガス中のばいじん粒子に衝
突することにより、ばいじん粒子は、水滴並に肥大化す
る。

【００６０】この肥大化したばいじん粒子は、本体部３
１Ａの底面に設置された洗浄水貯留槽３４内の洗浄水に
取りこまれてしまう。更に、ジェットノズル部３３Ａの
複数個の洗浄水ジェットノズル３５Ａからの微細な洗浄
水滴が排ガス全体に入り込むため脱硫もほぼ完全に行な
われる。また、ジェットスクラバー２１Ａの本体部３１
Ａの底面には、配水管２５が接続されており、洗浄水貯
留槽３４から漏れた洗浄水が排出される。

【００６１】また、本体部３１Ａ上部のデミスター３２
は、波形に屈曲された複数の板体４１を有するもので、
これらの板体４１が水平方向に間隔をあけて上下方向に
沿ってそれぞれ配置されている。このデミスター３２に
流入した水適は完全に補修される。更に、このデミスタ
ー３２の上部側面には、循環管路１１−２が接続してお
り、ジェットスクラバー２１Ａに流入した排ガスは、浄
化され循環管路１１−２に送り出される。なお、図４中
の符号４２は、洗浄水貯留槽３４に貯留された水を排出
させる排出口である。

【００６２】本実施例における他の構成については、実
施例１と同様であるので、その説明を省略する。

【００６３】次に、本発明である排ガス再循環システム
の第２の実施の形態の動作について説明する。

【００６４】図４を参照して、ジェットスクラバー２１
Ａによる排ガス洗浄について説明する。循環管路１１−
１から排ガスが排ガス取入管３３に流入する。複数個の
洗浄水ジェットノズル３５Ａが装着されているジェット
ノズル部３３Ａを有する排ガス取入管３３では、常時、
複数個の洗浄水ジェットノズル３５Ａより微細な洗浄水
噴霧が高速で排ガス取入管３３内を流れている。洗浄水
噴霧が排ガスの速度に比較して速くなるように、噴射圧
力を高く設定可能なポンプ２４を接続稼動させている。
そのため、高速、微細化された多量の水滴粒子群が排ガ
スに衝突する。洗浄水適群が非常に微細なばいじん粒子
群に衝突する形になり、微細なばいじんが水滴径程度に
肥大化する。肥大化したばいじん粒子群は、本体部３１
Ａの底面に設置された洗浄水貯留槽３４内の洗浄水に取
り込まれてしまう。また、洗浄水滴が排ガス取入管３３
内を充満して流れているため排ガス中のＳＯｘ分が周囲
の水適に吸収され、脱硫もほぼ完全に行われる。以上の
ように、このジェットノズル部３３Ａにて、ばいじん除
去と脱硫の両方が行なわれる。

【００６５】本体部３１Ａの内部を流れる排ガスは、洗
浄水貯留槽３４内の貯留洗浄水を巻き上げているため、
水滴混じりの排ガスとなる。これがデミスター３２を構
成する屈曲した板体４１間を通る際に、慣性衝突によ
り、水適のみが完全に捕集され、浄化された排ガスのみ
がデミスター３２に接続した循環管路１１−２に送り出
される。

【００６６】その他の動作は、実施例１と同様であるの
で、その説明を省略する。

【００６７】実施例２の場合も再循環ガスが除塵され、
脱硫されているため、ＥＧＲ時に課題であるピストンリ
ングやシリンダライナの摩耗や燃焼室の汚れがない。更
に、この場合は屈曲の壁体を持つエレメントを使用する
必要がなく、これを収納する空間が不要となるため、使
用する排ガス洗浄装置全体が非常に小さくできる。この
事はシステム全体が低コスト化できる。

【００６８】（実施例３）本発明である排ガス再循環シ
ステムの第３の実施の形態について、図５及び図６を参
照して説明する。実施例１及び実施例２と本実施例との
違いは、排ガス再循環エンジンの排ガス再循環率（ＥＧ
Ｒ率）を、エンジンの負荷によらず、常に一定の値（の
範囲）になるように、積極的に制御する点である。それ
を実施するために、各種センサのデータに基づいて、制
御部にて関係する機器の制御を行なう。

【００６９】以下では、本排ガス再循環システムにおけ
るＥＧＲ率制御法について説明する。排ガス再循環（Ｅ
ＧＲ）システムは、燃焼後の排ガスの一部を外気（新
気）と混合して燃焼用空気として使用する方式である。
この方式で燃料を燃焼させると、燃焼用空気中の酸素量
が少ないため、燃焼温度が低下しＮＯｘが著しく低減で
きる効果があり、将来の大型ディーゼルエンジンにおけ
るＮＯｘ低減手段の決め手と考えられている。

【００７０】ＮＯｘ低減率は、ＥＧＲ率［ＥＧＲ率＝再
循環排ガス流量／（再循環排ガス流量＋外気流入量）］
で制御される。ここで、再循環排ガス流量は、燃焼用空
気中に含まれる再循環した排ガスの量であり、外気流入
量は、燃焼用空気中に含まれる外気（新気）の量であ
る。ＥＧＲ率の上昇と共に、ＮＯｘは低減する。しか
し、ＥＧＲ率を高くし過ぎると、一酸化炭素やばいじん
が増加する。従って、ＥＧＲ率を適正な範囲内で制御す
ることが好ましい。

【００７１】また、エンジンの負荷状態に応じて、燃焼
用空気の量及び排ガス量は異なる。このＮＯｘ排出量を
運転条件によらず一定とするには、異なる運転条件に対
応して必要なＥＧＲ率制御を行うことが必要である。

【００７２】また、このＥＧＲ運転時には、再循環排ガ
スが過給機５付近から漏洩する恐れがある。仮に漏洩す
ると低酸素である上、一酸化炭素等の有害ガスも含まれ
ているため、極めて危険である。従って、排ガス再循環
システムは、ＥＧＲ率制御と再循環排ガスの漏洩対策が
必要条件である。例えば、過給機５の過給機コンプレッ
サ部１０７（後述）の圧力を負圧にすることにより、外
部（常圧、大気圧）への漏洩を防止できる。

【００７３】以下、図５に示す構成について説明する。
図５は、本発明である排ガス再循環システムの実施の形
態における、再循環ガスラインにガス洗浄装置を備えた
排ガス再循環システムを有するエンジンの構成を示す図
である。図５には制御部１１０がセンシングし、出力す
る複数のセンサとの経路と制御部１１０が調整する機器
との経路を、それぞれ点線で接続している。

【００７４】エンジン１と過給機５廻りにおいて、先
ず、エンジン１には、エンジンの回転数を計測するエン
ジン回転センサ１２４を装着する。また、エアクーラ４
の出口で、混合ガス流量（再循環排ガス流量＋外気流入
量）を計測する混合ガス流量センサ１２５を取り付け
る。更に、過給機５付近の循環路１１−３に、過給機５
のコンプレッサ部１０７に流入する再循環排ガスの圧力
を計測する再循環ガス入口圧力センサ１０９を取り付け
る。そして、制御部１１０を介して、それらのセンサに
計測させる。

【００７５】充填層スクラバー２１廻りでは、循環管路
１１−２の制御ブロワ２２入口近傍に、循環管路１１−
１〜１１−３を流れる再循環排ガス流量を計測する再循
環排ガス流量センサ１１４を取り付ける。また、制御ブ
ロワ２２自体には、ブロワの回転数を計測するブロワ回
転センサ１１５を取り付ける。そして、制御部１１０
で、それらを計測する。

【００７６】制御部１１０が、上記各種センサからの計
測結果に基づいて調整制御する機器は、ＥＧＲ流量制御
弁９の開度、制御ブロワ２２の回転数及び制御ブロワ２
２入口の圧力調整絞り弁１３０の開度である。ＥＧＲ流
量制御弁９の開度により、排出管７−４と循環管路１１
−１とに分岐する弁のそれぞれの開度を調節可能であ
る。また、制御ブロワ２２の回転数により、循環管路１
１−１へ引き込む排ガス量を調整可能である。そして、
圧力調整絞り弁１３０の開度でも、循環管路１１−１へ
引き込む排ガス量を調整可能である。

【００７７】次に、図６を参照して、過給機５について
説明する。図６は過給機５の断面図を示す。同図におい
て、左側の部分が、排ガスを膨張させて仕事をする過給
機５の過給機タービン部分１０６である。これに対し
て、右の部分が過給機コンプレッサ部１０７である。コ
ンプレッサ翼１０７Ａは、タービン翼１０６Ａに連通す
る駆動軸１４０で駆動される。コンプレッサーキャップ
１２８には、外周にフィルターを取り付けた外気の入口
に対応する外周流入口１２１−１が設けられている。そ
して、主に外気（一部再循環排ガス）は、コンプレッサ
ーガイド部１０８の壁面に沿って、コンプレッサ翼１０
７Ａに導かれるように構成されている。

【００７８】一方、キャップ中央部には再循環ガス専用
口１２１−２が設けられている。再循環ガス専用口先端
部１２１−２Ａがコンプレッサーガイド部１０８付近ま
で挿入され、再循環排ガスが外周流入口１２１−１側に
流れるには、抵抗が大きくなる構造にしている。再循環
排ガスは、再循環ガス専用口先端部１２１−２Ａからコ
ンプレッサーガイド部１０８の主に中央部を進み、コン
プレッサ翼１０７Ａに導かれる。再循環ガス専用口１２
１−２は、循環管路１１−３とは伸縮自在管１２９を介
して接続されている。この伸縮自在管１２９近傍の循環
管路１１−３には、再循環ガス入口圧力センサ１０９が
装着されている。そして、制御部１１０が、再循環ガス
入口圧力を、常に負圧となるように監視し制御できるよ
うにしている。

【００７９】図５に示すその他の構成については、実施
例１及び実施例２で説明した通りである。従ってその説
明を省略する。

【００８０】次に、本発明である排ガス再循環システム
の第３の実施の形態の動作について説明する。

【００８１】制御部１１０によるＥＧＲ率の制御につい
て以下に説明する。制御部１１０は、上述の各種センサ
の計測結果を受け取る。そして、エンジン回転センサ１
２４の計測値（エンジン回転数）と、エンジン回転数に
対する負荷率の設定値の対応を示すデータ（図示しない
制御部１１０の記憶部に保持）とに基づいて、エンジン
負荷率を確定する。

【００８２】次に、制御部１１０は、そのエンジン負荷
率に対して、ＥＧＲ率を演算する。ＥＧＲ率は、混合ガ
ス流量センサ１２５の計測値（混合ガス流量Ｑｔ＝再循
環排ガス流量Ｑ１＋外気流入量Ｑａ）と、再循環排ガス
流量センサ１１４の計測値（再循環排ガス流量Ｑ１）と
から、ＥＧＲ率＝再循環排ガス流量Ｑ１／混合ガス流量
Ｑｔで計算する。そして、求めた実際のＥＧＲ率と、
予め設定されたＥＧＲ率の設定値（図示しない制御部１
１０の記憶部に保持）との比較から、現在のＥＧＲ率に
対する妥当性を判断する。

【００８３】演算の結果、ＥＧＲ率が設定値からずれて
いる場合は、制御ブロワ２２の回転数を微調整すること
により、ＥＧＲ率を設定値になるようにする。制御ブロ
ワ２２の回転数の微調整により、再循環排ガス流量Ｑ１
を制御し、求めるＥＧＲ率とする。なお、ＥＧＲ流量制
御弁９の開度及び制御ブロワ２２の入口の圧力調整絞り
弁１３０の開度により、ＥＧＲ率を微調整することも可
能である。一般にエンジンが定まるとそのエンジンの負
荷率に対するＱｔの値は一定である。従って、再循環排
ガス流量Ｑ１を、設定しようとするＥＧＲ率に対応する
値にすれば正しく設定可能となる。

【００８４】次に、制御部１１０による過給機５付近か
らの再循環排ガスの漏洩に対する対策について以下に説
明する。制御部１１０は、上記ＥＧＲ率の制御と同時
に、再循環ガス入口圧力センサ１０９の計測値（再循環
ガス過給機入口圧力）を受け取る。そしてその計測値か
ら、コンプレッサーガイド部１０８内に流入する再循環
ガス入口圧力と、予め設定された再循環ガス過給機入口
圧力の設定値（図示しない制御部の記憶部に保持）とを
比較して、現在の再循環ガス過給機入口圧力が適切かど
うかを判断する。

【００８５】再循環ガス過給機入口圧力が設定値（負
圧）よりずれている（高い）場合は、再循環排ガスが外
部へ漏洩する可能性があり危険である。従って、制御部
１１０は、制御ブロワ２２前の圧力調整弁としての圧力
調整絞り弁１３０の開度を微調整することで、常に設定
値（負圧）となるように監視し制御できるようにしてい
る。

【００８６】なお、予め設定する各設定値（ＥＧＲ率及
び再循環ガス過給機入口圧力）については、特定の一点
の値を指定しても良いし、ある許容範囲をもって指定し
ても良い。

【００８７】その他の各構成の動作に付いては、実施例
１及び実施例２と同様であるので、その説明を省略す
る。

【００８８】本発明である排ガス再循環システムによ
り、ＥＧＲ方式のエンジンの回転数あるいはエンジンに
かかる負荷によらず、ＥＧＲ率を制御し、ＥＧＲ率を一
定の範囲内に自動的に収めることが可能となる。それに
伴い、エンジンの回転数あるいはエンジンにかかる負荷
によらず、排ガス中ＮＯｘ含有率を制御し、ＮＯｘ含有
率を一定の値以下に抑えることが可能となる。

【００８９】また、本発明である排ガス再循環システム
により、排ガス再循環における排ガスが外部に漏洩し、
作業員が災害に合うことの無いように、ＥＧＲ方式のエ
ンジンを制御することが可能になる。

【００９０】（実施例４）本発明である排ガス再循環エ
ンジンの第４の実施の形態について、図２、図４及び図
７を参照して説明する。図７は、実施例１及び実施例２
の本発明である排ガス再循環エンジンを、イナートガス
システム（ＩＧＳ）に組み合わせた場合の構成を示す図
である。

【００９１】実施例１及び実施例２と本実施例との違い
は、排ガス再循環エンジンをイナートガスシステム（Ｉ
ＧＳ）に組み合わせた点である。ＩＧＳはタンカーの燃
料タンクに常時、不活性ガスを充填し、酸素濃度を低減
することで引火の安全性を高めるとともに、タンクの腐
食の低減を図ることを目的に導入されているシステムで
ある。

【００９２】図７において、充填層スクラバー２１また
はジェットスクラバー２１Ａには、ボイラー５１に接続
されており、排気管路５２を介して、ボイラー５１から
排出される排ガスである燃焼ガスが充填槽スクラバー２
１、２１Ａに送り込まれ、冷却、脱塵、脱硫が行われ、
適正な不活性ガスが生成される。この適正な不活性ガス
は、充填層スクラバー２１からイナートガス供給管５３
に入る。そして、ブロワー５４から吸引されて、ウォー
タシール５５を経て、船体内に設けられたタンク５６に
導入される。

【００９３】他の構成及び動作については、実施例１及
び実施例２と同様であるので、その説明を省略する。

【００９４】本発明である排ガス再循環システムによれ
ばＥＧＲとＩＧＳの両方が１台の充填槽スクラバー２１
で行うことが可能となる。従って、排ガスの浄化と共
に、安全航行も可能となる。加えて、船舶における機器
の配置スペースを削減可能である。

【００９５】なお、本実施例では、ＩＧＳ側にて用いる
排ガスとして、ボイラ５１からのガスを用いたが、エン
ジン１からの排ガスを用いることも可能である。また、
実施例３の排ガス再循環システムとイナートガスシステ
ムとを組み合せて使用することも可能である。

【００９６】石油、ＬＰＧ、ＬＮＧ等の運搬を行なうタ
ンカー以外の船舶ではイナートガスシステムを必要とし
ない。そのようなイナートガスシステムを必要としない
船では、排ガス再循環システムは、図１又は図３の構成
となる。また、再循環ガスは、エコノマイザー８の圧力
損失分を低減するためエコノマイザー８前より抜き出し
てＥＧＲ流量制御弁９を経て充填層スクラバー２１、ジ
ェットスクラバー２１Ａに導くことも可能である。

【００９７】本発明である排ガス再循環システムを搭載
した船舶は、船舶のエンジンを制御する制御部１０を含
む船舶制御部により、ＥＧＲ方式のエンジンを制御す
る。すなわち、そのような船舶は、ＥＧＲ方式のＥＧＲ
率あるいは排ガス中のＮＯｘ含有率を、所定の範囲ある
いは所定の値以下になるように適切に制御可能である。
それにより、船舶から排出される有害物質が著しく低減
される。すなわち、環境への悪影響を大きく低減した船
舶である。

【００９８】本発明は、船舶におけるエンジンについて
説明しているが、定置型の施設のような陸上においてエ
ンジンを使用するシステムに幅広く採用できる。その場
合には、海水の代りとして工業用水を利用すれば良い。

【００９９】

【発明の効果】本発明の排ガス再循環システムは、エン
ジンの負荷率に関係なくＥＧＲ率を一定に制御した運転
が可能である。そして、ＮＯｘを必要とする値に低減可
能であるだけでなく、充填層やジェットスクラバーを排
ガス循環システム内に設置したことにより、エンジンの
ピストンリングやシリンダライナの摩耗を大幅に低減で
きる信頼性の高い船舶等が提供できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明である排ガス再循環システムの第１の実
施の形態の構成を示す図である。

【図２】本発明である排ガス再循環システムの第１の実
施の形態に関わる充填層スクラバーを示す構成図であ
る。

【図３】本発明である排ガス再循環システムの第２の実
施の形態の構成を示す図である。

【図４】本発明である排ガス再循環システムの第２の実
施の形態に関わるジェットスクラバーを示す構成図であ
る。

【図５】本発明である排ガス再循環システムの第３の実
施の形態の構成を示す図である。

【図６】本発明である排ガス再循環システムの第３の実
施の形態に関わる過給機を示す構成図である。

【図７】本発明である排ガス再循環システムの第４の実
施の形態の構成を示す図である。

【符号の説明】

１エンジン２掃気室３排気室４エアクーラ５過給機６吸気管路７−１〜７−４排気管路８エコノマイザー９ＥＧＲ流量制御弁１０制御部１１−１〜１１−５循環管路２１充填層スクラバー２１Ａジェットスクラバー２３洗浄水供給管路２２制御ブロワ２４ポンプ２５排水管３１充填層部３１ａ底面３２デミスター３３排ガス取入管３３Ａジェットノズル部３４洗浄水貯留槽３５冷却水噴出ノズル３５Ａ洗浄水ジェットノズル３６エレメント３７壁体３８洗浄水供給管３８ａ洗浄水入口３９洗浄水ノズル４１板体４２排出口４３検査窓５１ボイラー５２排気管路５３イナートガス供給管５４ブロワー５５ウォータシール５６タンク１０６過給機タービン部１０６Ａタービン翼１０７過給機コンプレッサ部１０７Ａコンプレッサ翼１０８コンプレッサーガイド部１０９再循環ガス入口圧力センサ１１０制御部１１４再循環排ガス流量センサ１１５ブロワ回転センサ１２１−１外周流入口１２１−２再循環ガス専用口１２１−２Ａ再循環ガス専用口先端部１２４エンジン回転センサ１２５混合ガス流量センサ１２８コンプレッサーキャップ１２９伸縮自在管１３０圧力調整絞り弁１４０駆動軸

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩテーマコート゛(参考）Ｆ０２Ｍ 25/07 Ｆ０２Ｍ 25/07 ５８０ＦＦ０２Ｂ 37/00 ３０２Ｆ０２Ｂ 37/00 ３０２ＦＦ０２Ｄ 21/08 ３０１Ｆ０２Ｄ 21/08 ３０１Ｅ３１１３１１Ｂ 43/00 ３０１ 43/00 ３０１Ｎ３０１Ｒ (71)出願人 000000974 川崎重工業株式会社兵庫県神戸市中央区東川崎町３丁目１番１号 (71)出願人 000005119 日立造船株式会社大阪府大阪市住之江区南港北１丁目７番89 号 (71)出願人 000005902 三井造船株式会社東京都中央区築地５丁目６番４号 (71)出願人 000004123 日本鋼管株式会社東京都千代田区丸の内一丁目１番２号 (71)出願人 000000099 石川島播磨重工業株式会社東京都千代田区大手町２丁目２番１号 (71)出願人 591083406 株式会社ディーゼルユナイテッド東京都千代田区神田須田町二丁目８番地 (71)出願人 592243999 社団法人日本造船研究協会東京都港区虎ノ門一丁目15番16号海洋船舶ビル (72)発明者高石龍夫長崎県長崎市深堀町五丁目717番１号三菱重工業株式会社長崎研究所内 (72)発明者平井忠東京都千代田区丸の内二丁目５番１号三菱重工業株式会社内 (72)発明者立石智裕長崎県長崎市飽の浦町１番１号三菱重工業株式会社長崎造船所内 (72)発明者阪口勝彦兵庫県神戸市兵庫区和田崎町一丁目１番１号三菱重工業株式会社神戸造船所内 (72)発明者赤川裕和長崎県長崎市深堀町五丁目717番１号三菱重工業株式会社長崎研究所内 (72)発明者稲永紀康長崎県長崎市深堀町五丁目717番地１長菱エンジニアリング株式会社内 (72)発明者後藤悟群馬県太田市西新町125−１株式会社新潟鐵工所内 (72)発明者太田昇静岡県焼津市中港四丁目３番１号株式会社赤阪鉄工所内 (72)発明者大谷紳一兵庫県神戸市中央区東川崎町３丁目１番１号川崎重工業株式会社内 (72)発明者森川智兵庫県神戸市中央区東川崎町３丁目１番１号川崎重工業株式会社内 (72)発明者熊谷猛大阪府大阪市住之江区南港北一丁目７番89 号日立造船株式会社内 (72)発明者福島二郎大阪府大阪市住之江区南港北一丁目７番89 号日立造船株式会社内 (72)発明者佐々木耕千葉県市原市八幡海岸通１番地三井造船株式会社内 (72)発明者永澤映二東京都千代田区丸の内一丁目１番２号日本鋼管株式会社内 (72)発明者池上剛二東京都千代田区丸の内一丁目１番２号日本鋼管株式会社内 (72)発明者大松哲也東京都江東区豊洲二丁目１番１号石川島播磨重工業株式会社内 (72)発明者幅田望東京都江東区豊洲二丁目１番１号石川島播磨重工業株式会社内 (72)発明者林潤一兵庫県相生市相生5292 株式会社ディーゼルユナイテッド内Ｆターム(参考） 3G005 EA16 FA35 GB15 GB26 HA18 JA16 JA35 JA39 JA41 JA45 JA47 JB02 3G062 AA01 AA05 BA04 CA06 ED08 ED09 ED10 FA10 FA23 GA06 GA14 3G084 AA01 AA05 AA08 BA07 BA20 CA05 DA10 DA19 FA07 FA12 FA33 FA37 3G092 AA02 AA17 AA18 AB03 AB04 AC05 AC08 AC10 BA02 DB03 DC08 DC09 DC14 DF02 DF03 EA08 EA11 FA17 FA18 FB03 HE01Z

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】排ガス再循環方式のエンジンであって、排ガスが再循環する循環管路と、前記排ガスを洗浄するガス洗浄装置とを具備し、前記ガス洗浄装置は、前記循環管路の途中に設けられて
いる、排ガス再循環システム。
【請求項２】前記ガス洗浄装置は、ガス洗浄部を具備し、前記ガス洗浄部は、波形に屈曲された複数の壁体を互い
に間隔をあけて配設したエレメントと、前記エレメントへ洗浄水を噴霧して前記壁体の表面を濡
らす洗浄液供給手段とを具備し、前記排ガスが、前記表面の濡れた前記壁体の間を通過す
る、請求項１に記載の排ガス再循環システム。
【請求項３】前記ガス洗浄部は、前記排ガスを取り入れる排ガス取入管と、前記排ガス取入管に取り付けられ、前記排ガスに洗浄水
を噴霧する冷却水噴出ノズルと、を更に具備する、請求項２に記載の排ガス再循環システム。
【請求項４】前記ガス洗浄装置は、ガス洗浄部を具備し、前記ガス洗浄部は、前記排ガスを取り入れる排ガス取入
管と、前記排ガス取入管に取り付けられ、前記排ガスに洗浄水
を微細化・高速化させて噴霧する洗浄水ノズルとを具備
する、請求項１に記載の排ガス再循環システム。
【請求項５】前記ガス洗浄装置は、波形に屈曲された複数の板体を互いに間隔をあけて配設
したデミスターを更に具備し、前記排ガスが、前記板体の間を通過する間に前記排ガス
中に含まれる水分を除去する請求項１乃至４のいずれか
１項に記載の排ガス再循環システム。
【請求項６】前記ガス洗浄部は、燃焼ガスを洗浄して不活性ガスとして取り出すイナート
ガスシステムの前記燃焼ガスの配管にも接続され、前記
燃焼ガスの前記洗浄にも利用される、請求項１乃至５のいずれか一項に記載の排ガス再循環シ
ステム。
【請求項７】排ガス再循環エンジンにおいて、再循環する排ガスの流量を計測する再循環排ガス流量セ
ンサ、前記再循環する排ガスと外部の空気とを混合した、前記
エンジンに供給する混合ガスの流量を計測する混合ガス
流量計、前記エンジンの回転数を計測するエンジン回転センサ、前記再循環排ガス流量センサの計測結果である再循環排
ガス流量、前記混合ガス流量計の計測結果である混合ガ
ス流量、前記エンジン回転センサの計測結果であるエン
ジン回転数に基づいて、前記再循環する排ガスの前記流
量を制御する制御部を具備する排ガス再循環システム。
【請求項８】前記再循環排ガスを再循環させる循環管路
の途中には、内部を流れる前記再循環排ガス流量を自身
の回転数により制御可能なブロワを具備し、前記制御部は、前記ブロワの回転数により再循環する排
ガス流量を制御する、請求項７に記載の排ガス再循環シ
ステム。
【請求項９】前記エンジンの排ガスを排出する配管の途
中に接続し、前記再循環排ガスと外部へ排出する排ガス
とに分配する流量制御弁を具備し、前記制御部は、前記流量制御弁により再循環排ガスの流
量を制御する請求項７に記載の排ガス再循環システム。
【請求項１０】前記再循環排ガスと外気とを吸入圧縮し
て前記エンジンへ送出する過給機には、前記過給機に吸入される再循環排ガスの圧力を測定する
圧力センサと、前記循環管路の途中には、前記ブロワの入口の圧力を調
整する圧力調整弁と、を具備し、更に前記制御部は、前記圧力の計測結果である過給機入口圧力に基づいて、
前記過給機圧力が予め設定された負圧になるように前記
圧力調整弁を制御する、請求項８に記載の排ガス再循環システム。