JP2013170539A - 排ガス再循環システム - Google Patents

Abstract

【課題】ミスト分離器における捕集効率を向上させて、排気タービン過給機のコンプレッサに進入するミストを低減させること。
【解決手段】舶用内燃機関２から排出された排気ガスの一部を、再循環管２２を介して前記舶用内燃機関２の上流側に配置されて、前記舶用内燃機関２に燃焼用空気を圧送するコンプレッサ７の吸込口側に戻し、前記燃焼用空気とともに燃焼させる排ガス再循環システム２１であって、前記再循環管２２の途中には、上流側から下流側に向かって、ＥＧＲバルブ２３、スクラバー２４、蒸気供給部２５、第１のミスト分離器２６が接続されており、前記蒸気供給部２５では、前記再循環管２２を介して前記スクラバー２４から導かれた排気ガスに、蒸気供給管２７を介して導かれた蒸気が吹き付けられる。
【選択図】図１

Description

本発明は、排ガス再循環システム（排ガス再循環装置）に関するものである。

一般に、ディーゼルエンジンの排気ガスには、ＮＯｘ、ＳＯｘおよび煤塵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。

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：Exhaust Gas Recirculation）方式（例えば、特許文献１参照）がある。これは、燃焼により発生した排気ガスの一部を燃焼用空気に混入して燃焼させ、燃焼温度を低下させることによりＮＯｘの減少を図るものである。排気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（Thermal NOx）を抑制することができる。

特開２００２−３３２９１９号公報

さて、上記特許文献１に開示された排ガス再循環システムでは、粒径が数μｍよりも大きいミスト（ＳＯｘや煤塵等を含んだミスト）は、デミスター３２で捕集することができるため、問題にはならない。
しかしながら、デミスター３２には捕集限界があり、粒径が数μｍ以下のミスト（ＳＯｘや煤塵等を含んだミスト）は、デミスター３２で捕集することができない。そのため、デミスター３２で捕集することができなかったミストが、デミスター３２から過給機コンプレッサ部１０７に至る循環管路１１−２，１１−３内に進入し、循環管路１１−２，１１−３内を通過する間に冷やされて成長し、粒径の大きくなったミストが、過給機コンプレッサ部１０７に進入して、コンプレッサ翼１０７Ａの表面にエロージョンを発生させたり、ミストに含まれる煤塵が過給機コンプレッサ部１０７の内周面に堆積して、過給機コンプレッサ部１０７の内周面と、コンプレッサ翼１０７Ａの翼端とのクリアランスがなくなり、コンプレッサ翼１０７Ａの翼端を損傷させてしまうおそれがある。

本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであって、ミスト分離器（例えば、デミスター）における捕集効率を向上させて、排気タービン過給機のコンプレッサに進入するミストを低減させることができる排ガス再循環システムを提供することを目的とする。

本発明は、上記課題を解決するため、以下の手段を採用した。
本発明に係る排ガス再循環システムは、舶用内燃機関から排出された排気ガスの一部を、再循環管を介して前記舶用内燃機関の上流舶用内燃機関から排出された排気ガスの一部を、再循環管を介して前記舶用内燃機関の上流側に配置されて、前記舶用内燃機関に燃焼用空気を圧送するコンプレッサの吸込口側に戻し、前記燃焼用空気とともに燃焼させる排ガス再循環システムであって、前記再循環管の途中には、上流側から下流側に向かって、ＥＧＲバルブ、スクラバー、蒸気供給部、第１のミスト分離器が接続されており、前記蒸気供給部では、前記再循環管を介して前記スクラバーから導かれた排気ガスに、蒸気供給管を介して導かれた蒸気が吹き付けられる。

本発明に係る排ガス再循環システムによれば、蒸気供給部において吹き付けられた蒸気がコア（核）となり、そのまわりに排気ガス中のミスト（ＳＯｘや煤塵等を含んだミスト）が付着して、ミストの粒径が大きくなり、蒸気供給部の下流側に位置するミスト分離器で捕集される確率が高くなる。
これにより、ミスト分離器における捕集効率を向上させて、排気タービン過給機のコンプレッサに進入するミストを低減させることができる。

上記排ガス再循環システムにおいて、前記蒸気供給管は、前記ＥＧＲバルブよりも上流側に位置する前記再循環管の途中に接続された排ガスエコノマイザーで発生した蒸気を、前記蒸気供給部に導くものであるとさらに好適である。

このような排ガス再循環システムによれば、ＥＧＲバルブの上流側に排ガスエコノマイザーが配置されているため、ＥＧＲバルブが抵抗体（圧力損失体）となり、排ガスエコノマイザー内における排気ガスの圧力が高くなって、排ガスエコノマイザーにおける蒸気発生効率を向上させることができる。

上記排ガス再循環システムにおいて、前記蒸気供給管は、前記ＥＧＲバルブと前記スクラバーとの間に位置する前記再循環管の途中に接続された排ガスエコノマイザーで発生した蒸気を、前記蒸気供給部に導くものであるとさらに好適である。

このような排ガス再循環システムによれば、ＥＧＲバルブの下流側に排ガスエコノマイザーが配置されているため、ＥＧＲバルブを全閉にすると排ガスエコノマイザーに排気ガスが流れなくなり（供給されなくなり）、排ガスエコノマイザーにおける蒸気の発生を停止させることができ、かつ、排気ガスの熱による排ガスエコノマイザーの焼損を回避することができる。

上記排ガス再循環システムにおいて、前記蒸気供給部と第１のミスト分離器との間に位置する前記再循環管の途中に、ベンチュリ管が設けられているとさらに好適である。

このような排ガス再循環システムによれば、ベンチュリ管のスロート部（絞り部）を通過する際に、排気ガス中のミストが衝突して、ミストの粒径が大きくなり、蒸気供給部の下流側に位置するミスト分離器で捕集される確率がさらに高くなる。
これにより、ミスト分離器における捕集効率をさらに向上させて、排気タービン過給機のコンプレッサに進入するミストをさらに低減させることができる。

上記排ガス再循環システムにおいて、前記第１のミスト分離器の下流側に位置する前記再循環管の途中には、上流側から下流側に向かって、エアクーラー、第２のミスト分離器が設けられているとさらに好適である。

このような排ガス再循環システムによれば、エアクーラーを通過する際に、排気ガスが冷やされて、ミストの粒径が大きくなり、エアクーラーの下流側に位置するミスト分離器で捕集される確率がさらに高くなる。
これにより、ミスト分離器における捕集効率をさらに向上させて、排気タービン過給機のコンプレッサに進入するミストをさらに低減させることができる。

上記排ガス再循環システムにおいて、前記第１のミスト分離器の下流側に位置する前記再循環管の途中には、加熱器が設けられているとさらに好適である。

このような排ガス再循環システムによれば、加熱器を通過する際に、排気ガス中のミスト（水分）が蒸発し、排気タービン過給機のコンプレッサに進入するミストをさらに低減させることができる。

上記排ガス再循環システムにおいて、前記蒸気供給部と第１のミスト分離器との間に位置する前記再循環管の途中に、ベンチュリ管が設けられており、前記第１のミスト分離器の下流側に位置する前記再循環管の途中に、上流側から下流側に向かって、エアクーラー、第２のミスト分離器が設けられているとさらに好適である。

このような排ガス再循環システムによれば、ベンチュリ管のスロート部（絞り部）を通過する際に、排気ガス中のミストが衝突して、ミストの粒径が大きくなり、蒸気供給部の下流側に位置するミスト分離器で捕集される確率がさらに高くなる。
これにより、ミスト分離器における捕集効率をさらに向上させて、排気タービン過給機のコンプレッサに進入するミストをさらに低減させることができる。
また、このような排ガス再循環システムによれば、エアクーラーを通過する際に、排気ガスが冷やされて、ミストの粒径が大きくなり、エアクーラーの下流側に位置するミスト分離器で捕集される確率がさらに高くなる。
これにより、ミスト分離器における捕集効率をさらに向上させて、排気タービン過給機のコンプレッサに進入するミストをさらに低減させることができる。

上記排ガス再循環システムにおいて、前記蒸気供給部と第１のミスト分離器との間に位置する前記再循環管の途中に、ベンチュリ管が設けられており、前記第１のミスト分離器の下流側に位置する前記再循環管の途中に、加熱器が設けられているとさらに好適である。

このような排ガス再循環システムによれば、ベンチュリ管のスロート部（絞り部）を通過する際に、排気ガス中のミストが衝突して、ミストの粒径が大きくなり、蒸気供給部の下流側に位置するミスト分離器で捕集される確率がさらに高くなる。
これにより、ミスト分離器における捕集効率をさらに向上させて、排気タービン過給機のコンプレッサに進入するミストをさらに低減させることができる。
また、このような排ガス再循環システムによれば、加熱器を通過する際に、排気ガス中のミスト（水分）が蒸発し、排気タービン過給機のコンプレッサに進入するミストをさらに低減させることができる。

上記排ガス再循環システムにおいて、前記第１のミスト分離器の下流側に位置する前記再循環管の途中には、上流側から下流側に向かって、エアクーラー、第２のミスト分離器、加熱器が設けられているとさらに好適である。

このような排ガス再循環システムによれば、エアクーラーを通過する際に、排気ガスが冷やされて、ミストの粒径が大きくなり、エアクーラーの下流側に位置するミスト分離器で捕集される確率がさらに高くなる。
これにより、ミスト分離器における捕集効率をさらに向上させて、排気タービン過給機のコンプレッサに進入するミストをさらに低減させることができる。
また、このような排ガス再循環システムによれば、加熱器を通過する際に、排気ガス中のミスト（水分）が蒸発し、排気タービン過給機のコンプレッサに進入するミストをさらに低減させることができる。

上記排ガス再循環システムにおいて、前記蒸気供給部と第１のミスト分離器との間に位置する前記再循環管の途中には、ベンチュリ管が設けられており、前記第１のミスト分離器の下流側に位置する前記再循環管の途中には、上流側から下流側に向かって、エアクーラー、第２のミスト分離器、加熱器が設けられているとさらに好適である。

このような排ガス再循環システムによれば、ベンチュリ管のスロート部（絞り部）を通過する際に、排気ガス中のミストが衝突して、ミストの粒径が大きくなり、蒸気供給部の下流側に位置するミスト分離器で捕集される確率がさらに高くなる。
これにより、ミスト分離器における捕集効率をさらに向上させて、排気タービン過給機のコンプレッサに進入するミストをさらに低減させることができる。
また、このような排ガス再循環システムによれば、エアクーラーを通過する際に、排気ガスが冷やされて、ミストの粒径が大きくなり、エアクーラーの下流側に位置するミスト分離器で捕集される確率がさらに高くなる。
これにより、ミスト分離器における捕集効率をさらに向上させて、排気タービン過給機のコンプレッサに進入するミストをさらに低減させることができる。
さらに、このような排ガス再循環システムによれば、加熱器を通過する際に、排気ガス中のミスト（水分）が蒸発し、排気タービン過給機のコンプレッサに進入するミストをさらに低減させることができる。

上記排ガス再循環システムにおいて、前記排ガスエコノマイザーで発生した蒸気が、はじめに前記加熱器に導かれ、その後、前記蒸気供給部に導かれるように、前記蒸気供給管が配置されているとさらに好適である。

このような排ガス再循環システムによれば、湿り度の高い蒸気をスクラバーからベンチュリ管に向かう排気ガスに吹き付けることができ、蒸気供給部からミスト分離器に向かうミストの粒径を大きくすることができて、ミスト分離器における捕集効率をさらに向上させることができる。

上記排ガス再循環システムにおいて、前記第１のミスト分離器および前記第２のミスト分離器が、デミスターとされているとさらに好適である。

このような排ガス再循環システムによれば、排気ガスの圧力およびコンプレッサの吸引力により排気ガスがデミスターを通過することになるので、ミスト分離器を駆動させるための動力を不要とすることができる。

本発明に係る船舶は、上記いずれかの排ガス再循環システムを具備している。

本発明に係る船舶によれば、排気タービン過給機のコンプレッサに進入するミストが低減し、コンプレッサを構成するコンプレッサ翼の表面にエロージョンを発生させたり、ミストに含まれる煤塵がコンプレッサの内周面に堆積して、コンプレッサの内周面と、コンプレッサ翼の翼端とのクリアランスがなくなり、コンプレッサ翼の翼端を損傷させてしまうといった懸念をなくすことができ、排気タービン過給機の信頼性を向上させることができる。

本発明によれば、ミスト分離器における捕集効率を向上させて、排気タービン過給機のコンプレッサに進入するミストを低減させることができるという効果を奏する。

本発明の第１実施形態に係る排ガス再循環システムを、船舶に適用した場合の概略の構成を示す図である。 本発明の第２実施形態に係る排ガス再循環システムを、船舶に適用した場合の概略の構成を示す図である。 本発明の第３実施形態に係る排ガス再循環システムを、船舶に適用した場合の概略の構成を示す図である。

〔第１実施形態〕
以下、本発明の第１実施形態に係る排ガス再循環システムについて、図１を参照しながら説明する。
図１は本実施形態に係る排ガス再循環システムを、船舶に適用した場合の概略の構成を示す図である。

図１に示すように、船舶１は、舶用内燃機関（舶用ディーゼルエンジン）２と、排気タービン過給機３と、（第１の）エアクーラー（空気冷却器）４と、排ガス再循環システム２１と、を備えている。
舶用内燃機関２は、図示しないプロペラ軸および推進用プロペラを駆動（回転）させる推進用の機関、いわゆる「主機」と呼ばれるものである。

排気タービン過給機３は、ローター軸（回転軸）５の両端にそれぞれ取付けられたタービン６およびコンプレッサ７を備え、（第１の）排気管８を介して舶用内燃機関２の排気静圧管９からタービン６に排気ガスが供給されて駆動（回転）されるようになっている。また、タービン６を通過してローター軸５およびコンプレッサ７を駆動（回転）させた排気ガスは、（第２の）排気管１０を通って図示しない煙突（ファンネル）に導かれ、船外に排出されるようになっている。

一方、コンプレッサ７には、（第１の）給気管１１を介して空気（外気）が導かれる（供給される）とともに、排ガス再循環システム２１を介して給気管１１の途中に設けられたミキサー１２に戻された排気ガスが、ミキサー１２の下流側に位置する給気管１１を介して導かれ（供給され）、コンプレッサ７に導かれた空気および排気ガスは、コンプレッサ７で圧縮された後、（第２の）給気管１３を介してエアクーラー４に導かれるようになっている。エアクーラー４に導かれた空気および排気ガスは、エアクーラー４で冷却された後、（第３の）給気管１４および掃気トランク１５を介して舶用内燃機関２のシリンダ（筒）１６内に導かれ、図示しない燃料噴射弁から噴射された燃料とともにシリンダ１６内で燃焼させられる。

さて、本実施形態に係る排ガス再循環システム２１は、再循環管２２と、ＥＧＲバルブ（流量制御弁）２３と、スクラバー（洗浄集じん装置）２４と、蒸気供給部２５と、（第１の）ミスト分離器（例えば、デミスター）２６と、ミキサー１２と、を備えている。

再循環管２２は、一端（上流端）が排気管１０の途中に接続され、他端（下流端）がミキサー１２に接続された配管であり、再循環管２２の途中には、上流側から下流側に向かって、ＥＧＲバルブ２３、スクラバー２４、蒸気供給部２５、ミスト分離器２６が接続されている。
ＥＧＲバルブ２３は、図示しない制御装置から送られてきた制御信号（指令信号）に基づいて開閉（操作）され、舶用内燃機関２の出力（負荷）に対応した排気ガス量が舶用内燃機関２に戻されるよう、ＥＧＲバルブ２３を通過する排気ガスの流量が制御（調整）されるようになっている。

スクラバー２４は、水等の液体を洗浄液として、排気ガス中の粒子（ＳＯｘや煤塵等）を洗浄液の液滴や液膜中で捕集して分離する装置であり、スクラバー２４としては、例えば、特開２００２−３３２９１９号公報に開示された、ガス洗浄部である充填層部３１を一具体例として挙げることができる。
蒸気供給部２５には、その一端（上流端）が、図示しない煙突内に設置された（第１の）排ガスエコノマイザーや、機関室内に設置されたボイラー等に接続され、その他端（下流端）が、蒸気供給部２５に接続された（第１の）蒸気供給管２７を介して、排ガスエコノマイザーやボイラー等で発生した蒸気が導かれ（供給され）、蒸気供給部２５では、再循環管２２を介してスクラバー２４から導かれた排気ガスに、蒸気供給管２７を介して導かれた（供給された）蒸気が吹き付けられる。

ミスト分離器２６は、再循環管２２を介して蒸気供給部２５から導かれた排気ガスに飛沫同伴されたミスト（ＳＯｘや煤塵等を含んだミスト）を捕集分離除去するものであり、ミスト分離器２６によりミストが除去された排気ガスのみが、再循環管２２を介してミキサー１２に導かれ、ミキサー１２で給気管１１を介して導かれた空気と混ぜ合わされた（合流した）後、ミキサー１２の下流側に位置する給気管１１を介してコンプレッサ７に導かれ、コンプレッサ７で圧縮される。
一方、ミスト分離器２６で捕集分離除去されたミストは、ミスト分離器２６の内部を底部に向かって落下していく際に、しだいに大きな液滴となり、底部に溜まった液は、排出管２８を介して、図示しないスクラバー水処理装置へ輸送される。

本実施形態に係る排ガス再循環システム２１によれば、蒸気供給部２５において吹き付けられた蒸気がコア（核）となり、そのまわりにスクラバー２４より随伴してきた排気ガス中のミスト（ＳＯｘや煤塵等を含んだミスト）が付着して、ミストの粒径が大きくなり、蒸気供給部２５の下流側に位置するミスト分離器２６で捕集される確率が高くなる。
これにより、ミスト分離器２６における捕集効率を向上させて、排気タービン過給機３のコンプレッサ７に進入するミストを低減させることができる。

そして、本実施形態に係る排ガス再循環システム２１を具備した船舶１によれば、排気タービン過給機３のコンプレッサ７に進入するミストが低減し、コンプレッサ７を構成するコンプレッサ翼の表面にエロージョンを発生させたり、ミストに含まれる煤塵がコンプレッサ７の内周面に堆積して、コンプレッサ７の内周面と、コンプレッサ翼の翼端とのクリアランスがなくなり、コンプレッサ翼の翼端を損傷させてしまうといった懸念をなくすことができ、排気タービン過給機３の信頼性を向上させることができる。

〔第２実施形態〕
本発明の第２実施形態に係る排ガス再循環システムについて、図２を参照しながら説明する。
図２は本実施形態に係る排ガス再循環システムを、船舶に適用した場合の概略の構成を示す図である。

図２に示すように、本実施形態に係る排ガス再循環システム３１は、再循環管２２、ＥＧＲバルブ（流量制御弁）２３、スクラバー（洗浄集じん装置）２４、蒸気供給部２５、ミスト分離器（例えば、デミスター）２６、ミキサー１２の他に、（第２の）排ガスエコノマイザー３２を備えており、蒸気供給部２５には、その一端（上流端）が、煙突内あるいは機関室内に設置された排ガスエコノマイザー３２に接続され、その他端（下流端）が、蒸気供給部２５に接続された（第２の）蒸気供給管３３を介して、排ガスエコノマイザー３２で発生した蒸気が導かれる（供給される）ようになっているという点で上述した第１実施形態のものと異なる。その他の構成要素については上述した第１実施形態のものと同じであるので、ここではそれら構成要素についての説明は省略する。
なお、上述した第１実施形態と同一の部材には同一の符号を付している。

排ガスエコノマイザー３２は、ＥＧＲバルブ２３よりも上流側に位置する再循環管２２の途中に接続されている。すなわち、循環管２２の途中には、上流側から下流側に向かって、排ガスエコノマイザー３２、ＥＧＲバルブ２３、スクラバー２４、蒸気供給部２５、ミスト分離器２６が接続されている。

本実施形態に係る排ガス再循環システム３１によれば、蒸気供給部２５において吹き付けられた蒸気がコア（核）となり、そのまわりにスクラバー２４より随伴してきた排気ガス中のミスト（ＳＯｘや煤塵等を含んだミスト）が付着して、ミストの粒径が大きくなり、蒸気供給部２５の下流側に位置するミスト分離器２６で捕集される確率が高くなる。
これにより、ミスト分離器２６における捕集効率を向上させて、排気タービン過給機３のコンプレッサ７に進入するミストを低減させることができる。

また、本実施形態に係る排ガス再循環システム３１によれば、ＥＧＲバルブ２３の上流側に排ガスエコノマイザー３２が配置されているため、ＥＧＲバルブ２３が抵抗体（圧力損失体）となり、排ガスエコノマイザー３２内における排気ガスの圧力が高くなって、排ガスエコノマイザー３２における蒸気発生効率を向上させることができる。

そして、本実施形態に係る排ガス再循環システム３１を具備した船舶１によれば、排気タービン過給機３のコンプレッサ７に進入するミストが低減し、コンプレッサ７を構成するコンプレッサ翼の表面にエロージョンを発生させたり、ミストに含まれる煤塵がコンプレッサ７の内周面に堆積して、コンプレッサ７の内周面と、コンプレッサ翼の翼端とのクリアランスがなくなり、コンプレッサ翼の翼端を損傷させてしまうといった懸念をなくすことができ、排気タービン過給機３の信頼性を向上させることができる。

〔第３実施形態〕
本発明の第３実施形態に係る排ガス再循環システムについて、図３を参照しながら説明する。
図３は本実施形態に係る排ガス再循環システムを、船舶に適用した場合の概略の構成を示す図である。

図３に示すように、本実施形態に係る排ガス再循環システム４１は、再循環管２２、ＥＧＲバルブ（流量制御弁）２３、スクラバー（洗浄集じん装置）２４、蒸気供給部２５、（第１の）ミスト分離器（例えば、デミスター）２６、ミキサー１２、（第２の）排ガスエコノマイザー３２、（第２の）蒸気供給管３３の他に、ベンチュリ管４２、（第２の）エアクーラー（空気冷却器）４３、（第２の）ミスト分離器（例えば、デミスター）４４を備えているという点で上述した第１実施形態のものと異なる。その他の構成要素については上述した第１実施形態のものと同じであるので、ここではそれら構成要素についての説明は省略する。
なお、上述した第１実施形態と同一の部材には同一の符号を付している。

ベンチュリ管４２は、蒸気供給部２５とミスト分離器２６との間に位置する再循環管２２の途中に接続され、エアクーラー４３およびミスト分離器４４は、ミスト分離器２６とミキサー１２との間に位置する再循環管２２の途中に接続されている。すなわち、循環管２２の途中には、上流側から下流側に向かって、排ガスエコノマイザー３２、ＥＧＲバルブ２３、スクラバー２４、蒸気供給部２５、ベンチュリ管４２、ミスト分離器２６、エアクーラー４３、ミスト分離器４４が接続されている。

ミスト分離器４４は、再循環管２２を介してエアクーラー４３から導かれた排気ガスに飛沫同伴されたミスト（ＳＯｘや煤塵等を含んだミスト）を捕集分離除去するものであり、ミスト分離器４４によりミストが除去された排気ガスのみが、再循環管２２を介してミキサー１２に導かれ、ミキサー１２で給気管１１を介して導かれた空気と混ぜ合わされた（合流した）後、ミキサー１２の下流側に位置する給気管１１を介してコンプレッサ７に導かれ、コンプレッサ７で圧縮される。
一方、ミスト分離器４４で捕集分離除去されたミストは、ミスト分離器４４の内部を底部に向かって落下していく際に、しだいに大きな液滴となり、底部に溜まった液は、ミスト分離器２６と同様、排出管２８を介して、図示しないスクラバー水処理装置へ輸送される。

本実施形態に係る排ガス再循環システム４１によれば、蒸気供給部２５において吹き付けられた蒸気がコア（核）となり、そのまわりにスクラバー２４より随伴してきた排気ガス中のミスト（ＳＯｘや煤塵等を含んだミスト）が付着して、ミストの粒径が大きくなり、蒸気供給部２５の下流側に位置するミスト分離器２６，４４で捕集される確率が高くなる。
これにより、ミスト分離器２６，４４における捕集効率を向上させて、排気タービン過給機３のコンプレッサ７に進入するミストを低減させることができる。

また、本実施形態に係る排ガス再循環システム４１によれば、ＥＧＲバルブ２３の上流側に排ガスエコノマイザー３２が配置されているため、ＥＧＲバルブ２３が抵抗体（圧力損失体）となり、排ガスエコノマイザー３２内における排気ガスの圧力が高くなって、排ガスエコノマイザー３２における蒸気発生効率を向上させることができる。

さらに、本実施形態に係る排ガス再循環システム４１によれば、ベンチュリ管４２のスロート部（絞り部）を通過する際に、排気ガス中のミストが衝突して、ミストの粒径が大きくなり、蒸気供給部２５の下流側に位置するミスト分離器２６，４４で捕集される確率がさらに高くなる。
これにより、ミスト分離器２６，４４における捕集効率をさらに向上させて、排気タービン過給機３のコンプレッサ７に進入するミストをさらに低減させることができる。

さらにまた、本実施形態に係る排ガス再循環システム４１によれば、エアクーラー４３を通過する際に、排気ガスが冷やされて、ミストの粒径が大きくなり、エアクーラー４３の下流側に位置するミスト分離器４４で捕集される確率がさらに高くなる。
これにより、ミスト分離器４４における捕集効率をさらに向上させて、排気タービン過給機３のコンプレッサ７に進入するミストをさらに低減させることができる。

そして、本実施形態に係る排ガス再循環システム４１を具備した船舶１によれば、排気タービン過給機３のコンプレッサ７に進入するミストが低減し、コンプレッサ７を構成するコンプレッサ翼の表面にエロージョンを発生させたり、ミストに含まれる煤塵がコンプレッサ７の内周面に堆積して、コンプレッサ７の内周面と、コンプレッサ翼の翼端とのクリアランスがなくなり、コンプレッサ翼の翼端を損傷させてしまうといった懸念をなくすことができ、排気タービン過給機３の信頼性を向上させることができる。

なお、本発明は上述した実施形態に限定されるものではなく、適宜必要に応じて変形・変更実施可能である。
例えば、上述した第３実施形態において、ミスト分離器４４とミキサー１２との間に位置する再循環管２２の途中に加熱器（熱交換器）を接続し、当該加熱器において再循環管２２を介してミスト分離器４４から導かれた排気ガスを間接的に温めるようにしてもよい。
これにより、ミスト分離器４４からミキサー１２に向かう排気ガス中のミスト（水分）をさらに低減させることができて、排気タービン過給機３のコンプレッサ７に進入するミストをさらに低減させることができる。
なお、加熱器の熱源としては、蒸気供給管３３を介して導かれた蒸気や、電気を使用することができる。

また、ミスト分離器４４とミキサー１２との間に位置する再循環管２２の途中に温度センサーを設け、ミスト分離器４４からミキサー１２に向かう排気ガスの温度をモニタリングして、ミスト分離器４４からミキサー１２に向かう排気ガスの温度が所定の範囲内に収まるように、ミスト分離器４４からミキサー１２に向かう排気ガスの温度をフィードバックし、蒸気供給管３３を介して導かれる蒸気量や、電気量を自動的に制御してもよい。

さらに、排ガスエコノマイザー３２で発生した蒸気が、はじめに加熱器に導かれ、その後、蒸気供給部２５に導かれるように、蒸気供給管３３が配置されている（取り回されている）とさらに好適である。すなわち、排ガスエコノマイザー３２で発生した蒸気が、はじめに加熱器に導かれ、ミスト分離器４４からミキサー１２に向かう排気ガスを温めた後、蒸気供給部２５に導かれて、スクラバー２４からベンチュリ管４２に向かう排気ガスに吹き付けられるように、蒸気供給管３３が配置されているとさらに好適である。
これにより、湿り度の高い蒸気をスクラバー２４からベンチュリ管４２に向かう排気ガスに吹き付けることができ、蒸気供給部２５からミスト分離器２６に向かうミストの粒径を大きくすることができて、ミスト分離器における捕集効率をさらに向上させることができる。

さらにまた、上述した第２，３実施形態におけるＥＧＲバルブ２３と排ガスエコノマイザー３２とを、入れ換えて配置することもできる。
このような排ガス再循環システムによれば、ＥＧＲバルブ２３の下流側に排ガスエコノマイザー３２が配置されことになるため、ＥＧＲバルブ２３を全閉にすると排ガスエコノマイザー３２に排気ガスが流れなくなり（供給されなくなり）、排ガスエコノマイザー３２における蒸気の発生を停止させることができ、かつ、排気ガスの熱による排ガスエコノマイザー３２の焼損を回避することができる。

ここで、上述した加熱器、第３実施形態のところで説明したベンチュリ管４２、エアクーラー４３およびミスト分離器４４は、加熱器、ベンチュリ管４２、エアクーラー４３およびミスト分離器４４の少なくともいずれか一つが設けられていればよい。すなわち、第２実施形態のものに加熱器のみが設けられたもの、第２実施形態のものにベンチュリ管４２のみが設けられたもの、第２実施形態のものにエアクーラー４３およびミスト分離器４４が設けられたものとすることができる。
また、蒸気供給管２７，３３を介して蒸気供給部２５に供給される蒸気量は、ＥＧＲバルブ２３の開度および／または舶用内燃機関２の負荷に応じて（を指標として）増減（制御）される。

１ 船舶
２ 舶用内燃機関
３ 排気タービン過給機
７ コンプレッサ
２１ 排ガス再循環システム
２２ 再循環管
２３ ＥＧＲバルブ
２４ スクラバー
２５ 蒸気供給部
２６ （第１の）ミスト分離器
２７ 蒸気供給管
３１ 排ガス再循環システム
３２ （第２の）排ガスエコノマイザー
３３ 蒸気供給管
４１ 排ガス再循環システム
４２ ベンチュリ管
４３ エアクーラー
４４ （第２の）ミスト分離器

Claims (13)

1. 舶用内燃機関から排出された排気ガスの一部を、再循環管を介して前記舶用内燃機関の上流側に配置されて、前記舶用内燃機関に燃焼用空気を圧送するコンプレッサの吸込口側に戻し、前記燃焼用空気とともに燃焼させる排ガス再循環システムであって、
   前記再循環管の途中には、上流側から下流側に向かって、ＥＧＲバルブ、スクラバー、蒸気供給部、第１のミスト分離器が接続されており、
   前記蒸気供給部では、前記再循環管を介して前記スクラバーから導かれた排気ガスに、蒸気供給管を介して導かれた蒸気が吹き付けられることを特徴とする排ガス再循環システム。
2. 前記蒸気供給管は、前記ＥＧＲバルブよりも上流側に位置する前記再循環管の途中に接続された排ガスエコノマイザーで発生した蒸気を、前記蒸気供給部に導くものであることを特徴とする請求項１に記載の排ガス再循環システム。
3. 前記蒸気供給管は、前記ＥＧＲバルブと前記スクラバーとの間に位置する前記再循環管の途中に接続された排ガスエコノマイザーで発生した蒸気を、前記蒸気供給部に導くものであることを特徴とする請求項１に記載の排ガス再循環システム。
4. 前記蒸気供給部と第１のミスト分離器との間に位置する前記再循環管の途中には、ベンチュリ管が設けられていることを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載の排ガス再循環システム。
5. 前記第１のミスト分離器の下流側に位置する前記再循環管の途中には、上流側から下流側に向かって、エアクーラー、第２のミスト分離器が設けられていることを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載の排ガス再循環システム。
6. 前記第１のミスト分離器の下流側に位置する前記再循環管の途中には、加熱器が設けられていることを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載の排ガス再循環システム。
7. 前記蒸気供給部と第１のミスト分離器との間に位置する前記再循環管の途中には、ベンチュリ管が設けられており、
   前記第１のミスト分離器の下流側に位置する前記再循環管の途中には、上流側から下流側に向かって、エアクーラー、第２のミスト分離器が設けられていることを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載の排ガス再循環システム。
8. 前記蒸気供給部と第１のミスト分離器との間に位置する前記再循環管の途中には、ベンチュリ管が設けられており、
   前記第１のミスト分離器の下流側に位置する前記再循環管の途中には、加熱器が設けられていることを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載の排ガス再循環システム。
9. 前記第１のミスト分離器の下流側に位置する前記再循環管の途中には、上流側から下流側に向かって、エアクーラー、第２のミスト分離器、加熱器が設けられていることを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載の排ガス再循環システム。
10. 前記蒸気供給部と第１のミスト分離器との間に位置する前記再循環管の途中には、ベンチュリ管が設けられており、
    前記第１のミスト分離器の下流側に位置する前記再循環管の途中には、上流側から下流側に向かって、エアクーラー、第２のミスト分離器、加熱器が設けられていることを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載の排ガス再循環システム。
11. 前記排ガスエコノマイザーで発生した蒸気が、はじめに前記加熱器に導かれ、その後、前記蒸気供給部に導かれるように、前記蒸気供給管が配置されていることを特徴とする請求項６，８，９，１０のいずれか一項に記載の排ガス再循環システム。
12. 前記第１のミスト分離器および前記第２のミスト分離器は、デミスターであることを特徴とする請求項１から１１のいずれか一項に記載の排ガス再循環システム。
13. 請求項１から１２のいずれか一項に記載の排ガス再循環システムを備えていることを特徴とする船舶。

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