JP2017053352A - 内燃エンジンのための排気ガス再循環システム、内燃エンジン、内燃エンジンの排気ガス再循環プロセスを監視するための方法、排気ガス再循環システムを後付けするための方法、及び、内燃エンジンを後付けするためのキット - Google Patents

Abstract

【課題】排気ガス出口３及び空気入口４を有する内燃エンジン２のための排気ガス再循環システム１を提供する。
【解決手段】排気ガス再循環システム１が、排気ガス再循環システム１を排気ガス出口３に接続するための手段と、排気ガス再循環システム１を空気入口４に接続するための手段とを備え、排気ガスが、排気ガス流れ方向において、排気ガス再循環システム１を排気ガス出口３に接続するための手段から、排気ガス再循環システム１を空気入口４に接続するための手段まで、導かれる。排気ガス再循環システム１が、排気ガス再循環システム１の中に排気ガスが吸気されるのを制御するための排気ガス入口バルブ５と、排気ガス浄化装置６と、排気ガス再循環システム１を通る排気ガス流れを制御するための制御ユニット７とを備える。動作停止基準を検出するための手段が提供され、この手段によって、制御信号が制御ユニット７に送信される。
【選択図】図１

Description

本発明は、独立請求項の前提部に記載した、内燃エンジンのための排気ガス再循環システムと、内燃エンジンと、内燃エンジンの排気ガス再循環プロセスを監視するための方法と、排気ガス再循環システムを後付けするための方法と、内燃エンジンを後付けするためのキットとに関する。

ＮＯ_ｘの制限値に関する規制が厳しくなっていることから、例えば、排気ガス再循環システムがより広範囲にわたって使用されており、特には船舶工学の大型エンジンの分野で使用されている。排気ガス再循環システムは排気ガスの一部をエンジンの空気入口に戻すように再循環させ、使用される燃料の組成及び燃焼中に生成される粒子により、通常、排気ガスが排気ガス再循環システム内で浄化される。浄化は排気ガス浄化装置を用いて実施される。

これまでのシステムの場合、浄化されていない排気ガスが内燃エンジンの中へ戻るように導かれる状況が発生する可能性があることが欠点である。これにより内燃エンジンが長期間にわたって損害を受ける可能性ある。

したがって、本発明の目的は、従来技術の欠点を回避すること、及び、内燃エンジンの空気入口の中に排気ガスが制御されない形で導入されるのを防止するための、内燃エンジンのための排気ガス再循環システムと、内燃エンジンの排気ガス再循環プロセスを監視するための方法と、排気ガス再循環システムを後付けするための方法と、内燃エンジンを後付けするためのキットとを提供することである。

この目的は、独立請求項の特徴部分に記載した、内燃エンジンのための排気ガス再循環システムと、排気ガス再循環プロセスを監視するための方法と、排気ガス再循環システムを後付けするための方法と、内燃エンジンを後付けするためのキットとによって達成される。

具体的には、この目的は、排気ガス出口及び空気入口を有する内燃エンジンのための、具体的には２ストローク内燃エンジンのための、好適には船用エンジン（ｍａｒｉｎｅ ｅｎｇｉｎｅ）のための、排気ガス再循環システムによって達成される。排気ガス再循環システムは、排気ガス再循環システムを排気ガス出口に接続するための手段と、排気ガス再循環システムを空気入口に接続するための手段とを備える。排気ガスが、排気ガス流れ方向において、排気ガス再循環システムを排気ガス出口に接続するための手段から、排気ガス再循環システムを空気入口に接続するための手段まで導かれ得る。排気ガス再循環システムが、排気ガス再循環システムの中に排気ガスが吸気されるのを制御するための排気ガス入口バルブ（ｅｘｈａｕｓｔ−ｇａｓ ｉｎｌｅｔ ｖａｌｖｅ）と、排気ガス浄化装置と、排気ガス再循環システムを通る排気ガス流れを制御するための制御ユニットとをさらに備える。さらに、動作停止基準（ｄｅａｃｔｉｖａｔｉｏｎ ｃｒｉｔｅｒｉｏｎ）を検出するための手段が提供され、この手段により、制御信号を制御ユニットに送信することができる。

制御ユニットが排気ガス入口バルブを制御する。

排気ガス再循環システムを排気ガス出口に接続するための手段及び排気ガス再循環システムを空気入口に接続するための手段が、例えば、溶接され得るか又はフランジを用いて設置され得るパイプラインを構成する。

内燃エンジンは、通常、本事例で説明されるように、ターボチャージャを有する。したがって、排気ガス流れが、排気ガス出口の下流において、排気ガス出口のすぐ下流にある高圧領域と、好適にはターボチャージャを介して排気ガスを少なくとも部分的に膨張させている低圧領域とに分かれる。排気ガス再循環システムは、両方の領域に配置されても、低圧領域又は高圧領域のいずれかに配置されてもよい。低圧領域又は高圧領域から排気ガスを再循環させるには各事例で異なる構成要素を使用することが必要となり、低圧領域からの再循環の場合にはこれは例えば圧力の増大／圧力の適合などであるである。このような方策は当業者には既知であることから、さらに詳細には考察しない。本発明は両方の領域に適用可能である。

排気ガス浄化装置は乾式浄化装置（ｄｒｙ ｐｕｒｉｆｉｅｒ）（乾式スクラバ）又は湿式浄化装置（ｗｅｔ ｐｕｒｉｆｉｅｒ）（湿式スクラバ）であってよい。

上記の種類の排気ガス再循環システムは、所定の動作停止基準が提示されるとすぐに動作を停止され得る。このようにして、エンジンが不利な影響から保護され得る。

動作停止基準を検出するための手段は、排気ガス流れ方向で見て排気ガス浄化装置の下流に配置されるガス・センサによって形成され、これは具体的には、制御ユニットに接続されるガス・センサである。

ガス・センサを用いて、排気ガス浄化装置の下流のガスをその中身の特定の物質に関して検査可能であり、したがって、排気ガス浄化装置が正しく機能しているかどうかを検査することができる。ここでは、ガスが同様にいわゆる粒子状物質（ＰＭ：ｐａｒｔｉｃｕｌａｔｅ ｍａｔｔｅｒ）などの汚染物質に関して検査され得ることも考えられる。通常、ＰＭも同様に排気ガスの成分である。したがって、ガス・センサはＰＭセンサの形態である。

排気ガス再循環システムが、排気ガス流れ方向において排気ガス浄化装置の下流に、好適には、排気ガス流れ方向においてガス・センサの下流に、冷却器を備える。

したがって、不純物を取り除かれた排気ガスが冷却され得、それにより燃焼効率が向上する。

ガス・センサは好適には排気ガス浄化装置と排気ガス冷却器との間に配置され、それにより、硫酸が凝縮することを原因としてガス・センサの測定値が歪められることが防止される。したがって、システムが排気ガス浄化装置及び排気ガス・プレスクラバを有する場合、好適には、排気ガス流れ方向におけるプレスクラバのすぐ下流、又は、排気ガス流れ方向における排気ガス浄化装置のすぐ下流、のいずれかのみにガス・センサが形成される。別法として２つのガス・センサを形成することも可能であり、このような事例では、１つが排気ガス流れ方向においてプレスクラバのすぐ下流にあり、１つが排気ガス流れ方向において排気ガス浄化装置の下流にある。排気ガス浄化装置を１つのみ備えるシステムの場合、ガス・センサが好適には排気ガス浄化装置と冷却器との間に配置される。

排気ガス再循環システムが、排気ガス流れ方向において冷却器の下流に水分離器を備えることができる。

浄化されて好適には冷却された排気ガスが水分離器により乾燥され、その結果、燃焼室の中に導かれる水が減ることになりそれにより発生する腐食作用も低減され、燃焼が最高の状態で行われ得るようになり、また、シリンダ壁上の潤滑油の膜が分断されることがなくなる。

排気ガス再循環システムが、圧力増大デバイス、具体的にはターボチャージャ又はブロアを備えることができ、その結果、浄化された排気ガスの圧力がチャージ圧力のレベルか又はそれを超える値まで増大可能になる。このようして、圧力損失が補償され、排気ガスが空気入口の中に流れることができる。排気ガス再循環システムが、排気ガス流れ方向において、排気ガス再循環システムを空気入口に接続するための手段の上流に配置される排気ガス再循環バルブを備える。したがって、排気ガス再循環システムは空気入口のすぐ上流においても遮断され得る。したがって、排気ガス再循環システムの動作をより迅速に停止することが可能となる。

ガス・センサは、硫黄センサ、具体的には、排気ガス中の硫黄酸化物を測定可能な硫黄酸化物センサであってよい。本発明の文脈では、硫黄酸化物は、ＳＯ若しくはＳＯ_２若しくはＳＯ_３のいずれか、又は、提示した硫黄酸化物の任意の組み合わせを意味する。好適にはＳＯ_２が測定される。硫黄センサは、具体的には二酸化硫黄センサ（ＳＯ_２センサ）である。

硫黄は深刻な腐食作用を引き起こすことから、再循環される排気ガス中に硫黄酸化物が存在することは防止されなければならない。

排気ガス再循環システムの動作を停止させることにつながる測定される二酸化硫黄の閾値は好適には３〜１００ｐｐｍの範囲内にあり、これは使用される燃料及びセンサ感度によって決定される。０．１％の硫黄含有量を有する燃料の場合、二酸化硫黄の閾値は好適には２〜５ｐｐｍであり、特には３ｐｐｍである。０．５％の硫黄含有量を有する燃料の場合、二酸化硫黄の閾値は好適には３〜２０ｐｐｍであり、特には１５ｐｐｍである。より高い硫黄含有量を有する燃料の場合、動作停止の値の範囲（ｂａｎｄｗｉｄｔｈ）はより大きく、その理由は硫黄含有量が大幅に変化する可能性があるからである。したがって、二酸化硫黄の閾値は最大で１００ｐｐｍであってよい。例えば硫黄を３．５％含む、より高い硫黄含有量を有する燃料の場合、動作停止の値は例えば二酸化硫黄が２０〜１００ｐｐｍである場合である。

排気ガス浄化装置は、排気ガスからの硫黄又は硫黄化合物を１００％で濾過することができないことから、閾値は、燃料の硫黄含有量及び排気ガス浄化装置の効率に依存する形で選択されなければならない。

一般に、二酸化硫黄の閾値も同様に、排気ガス浄化装置によって達成される効率値によって決定される。排気ガスの浄化効率は、通常、９５％〜９９％の範囲内にあり、９０％が通常の動作での下限とみなされてよい。より高い硫黄含有量を有する燃料の場合、９０％が許容される最も低い値であるとみなされなければならない。また、より高い硫黄含有量を有する燃料の場合、効率の最小値が９５％であることが好ましい。低い硫黄含有量（具体的には、０．１％から０．５％の間）を有する燃料の場合、最も低い効率値は８５％に設定されてよく、その理由は、このように低い値は高精度で容易には測定できないからである。また、排気ガス中の二酸化硫黄含有量がこのように低いと、単時間において排気ガスの浄化効率が低くなることが許容され得る可能性もある。しかし、低い硫黄含有量を有する燃料の場合、好適には、排気ガスの浄化効率は９０％であるべきである。

排気ガス入口バルブは、好適には排気ガス再循環バルブと共に制御ユニットによって制御可能である。具体的には、それぞれのバルブが制御ユニットの信号によって制御可能となり得、信号は、制御ユニット内でのガス・センサの測定値と閾値との比較によって起動可能である。ここでは、制御ユニットはガス・センサとは別個に形成されても又はガス・センサの一部として形成されてもよい。

このようにして、閾値を超える場合に排気ガス再循環システムの動作を停止させることが可能となり、それによりエンジンが損傷するのを防止することが可能となる。

値が動作停止基準に接近する場合、排気ガス再循環システムが警告信号を出力することができる。警告信号は光学的手段又は音響学的手段（ａｃｏｕｓｔｉｃ ｍｅａｎｓ）によって出力されてよい。具体的には、値を測定している場合に、上記値が所定の閾値の８０％から９０％の範囲に入ると、また好適には８５％になるとすぐに、警告信号が出力されてよい。

さらに、本目的は、排気ガス出口と、好適には掃気レシーバである空気入口とを備え、さらには上で説明した排気ガス再循環システムを備える、具体的には２ストローク内燃エンジンである内燃エンジンにより達成される。排気ガス再循環システムを空気入口に接続するための手段が、空気入口に対して直接に接続されるか、又は、掃気レシーバを介して空気入口に対して間接的に接続され、また、排気ガス再循環システムを排気ガス出口に接続するための手段が、排気ガス出口に接続される。

上記の種類の内燃エンジンは、排気ガス再循環システムの機能不良から保護することができる。

本目的はまた、具体的には上で説明した排気ガス再循環システムを有する、内燃エンジンの排気ガス再循環プロセスを監視するための方法によって達成される。動作停止基準が満たされるとすぐに、具体的には、閾値を超えていることをガス・センサが示すとすぐに、制御ユニットが排気ガス再循環システムの動作を停止させる。

上記の種類の方法により、排気ガス再循環システムの動作をタイミングよく停止させることができ、それにより、内燃エンジンが損傷することを防止することができる。

ガス・センサが、排気ガスの硫黄含有量、具体的には硫黄酸化物含有量、具体的にはＳＯ及び／又はＳＯ_２及び／又はＳＯ_３を測定することができ、硫黄酸化物の閾値を超える場合には制御ユニットに対して信号を送信することができ、それを受けて制御ユニットが排気ガス再循環システムの動作を停止させる。排気ガス再循環システムは、具体的には、排気ガス入口バルブを閉じることにより、また好適には排気ガス再循環バルブを追加的に閉じることにより、動作を停止される。

このようにして、硫黄を含有する排気ガスが再循環することの結果としての硫黄化合物による腐食作用から内燃エンジンを保護することができる。

本発明の文脈では、硫黄酸化物は、ＳＯ若しくはＳＯ_２若しくはＳＯ_３のいずれか、又は、提示した硫黄酸化物の任意の組み合わせを意味する。好適にはＳＯ_２が測定される。

排気ガス再循環システムの動作を停止させることにつながる測定される二酸化硫黄（ＳＯ_２）の閾値は好適には３〜１００ｐｐｍの範囲内にあり、これは使用される燃料及びセンサ感度によって決定される。０．１％の硫黄含有量を有する燃料の場合、二酸化硫黄の閾値は好適には２〜５ｐｐｍであり、特には３ｐｐｍである。０．５％の硫黄含有量を有する燃料の場合、二酸化硫黄の閾値は好適には３〜２０ｐｐｍであり、特には１５ｐｐｍである。より高い硫黄含有量を有する燃料の場合、動作停止の値の範囲はより大きく、その理由は硫黄含有量が大幅に変化する可能性があるからである。したがって、二酸化硫黄の閾値は最大で１００ｐｐｍであってよい。例えば３．５％の硫黄を含む、高い硫黄含有量を有する燃料の場合、動作停止の値は例えば二酸化硫黄が２０〜１００ｐｐｍである場合である。

動作停止基準は過度に高い温度又は過度に低い温度であってもよい。

測定される温度は、例えば、排気ガス冷却器の下流の排気ガスの過度に高い温度、又は、排気ガスの再循環のための冷却水の過度に高い温度であってよいか、或いは、ＮａＯＨの容器の温度が１２℃を下回るかどうかであってよい。

ＮａＯＨの容器は、排気ガス浄化装置のために提供される水を処理するための水酸化ナトリウム（ＮａＯＨ）を含む。ＮａＯＨが、排気ガス浄化装置の水の中に生成される酸を中和する。

過度に高い温度及び過度に低い温度は排気ガス再循環システムが正しく機能するのを妨げる可能性があり、それにより同様に、内燃エンジンを損傷させる可能性がある。

動作停止基準は、排気ガス浄化装置及び／又は排気ガス・プレスクラバのための供給システムの不具合であってもよい。

具体的には湿式浄化装置である排気ガス浄化装置のための供給システムは、排気ガス浄化装置のための水を確実に供給する例えば水処理ユニットである。ここでは以下のことが起こり得る：排気ガス浄化装置自体への水供給装置が故障すること、排気ガス浄化装置からの使用される水のための収集タンクが満杯になること、収集タンクが異常に早く満杯になること、ＮａＯＨの供給ができないか又は不十分であること、ＮａＯＨタンクが空であるか又は最小値を下回ること、バッファ・タンクが放出するよりも多くの量を受け取ること、余剰の水タンクが満杯であること、水供給ユニット内のポンプのうちの１つのポンプが故障状態であること、タンクのうちの１つのタンクに漏洩があること、排気ガス浄化装置が排水できないこと、浄化水の品質が不十分であること、或いは、清浄な水及び廃水を分離するための分離器が機能していないこと。

したがって、その供給デバイスが正しく機能していない場合に排気ガス再循環システム自体を保護することが可能である。

動作停止基準は、上で説明したように、排気ガス再循環システムのデバイスの不具合であってもよい。

したがって、この不具合は、排気ガス浄化装置の不具合、冷却器の不具合、設けられる場合のプレスクラバの水分離器の不具合、又は、ガス・センサ自体の不具合の可能性がある。

したがって、排気ガス再循環システムの部品が機能しない場合にも排気ガス再循環システムが動作を停止される。

本目的はまた、上で説明した排気ガス再循環システムを、内燃エンジン、具体的には２ストローク船用エンジンの中に後付けするための方法によって達成される。

上記の種類の方法により、既存の内燃エンジン内に排気ガス再循環システムを単純な形で後付けすることが可能となる。

本目的はまた、内燃エンジン、具体的には２ストローク船用エンジン上に排気ガス再循環システムを後付けするためのキットによって達成され、これが、上で説明した排気ガス再循環システムを有するか、或いは、既に排気ガス再循環システムを設けている場合には、排気ガス再循環を監視するための上で説明した方法を実行するのを可能にするためのガス・センサ及び／又は制御ユニットを有する。

したがって、既存の内燃エンジンを後付けすること及び同様に損傷から保護することが可能となる。

例示の実施例に基づいて以下で本発明をさらに詳細に考察する。

排気ガス再循環システムを備える内燃エンジンの第１の実施例を示す概略図である。 排気ガス再循環システムを備える内燃エンジンの第２の実施例を示す概略図である。 排気ガス再循環システムを備える内燃エンジンの第３の実施例を示す概略図である。 供給デバイスを備える排気ガス再循環システムを示す概略図である。 乾式浄化装置を備える排気ガス再循環システムを示す概略図である。 図１による代替的実施例を示す図である。

図１が、船の内燃エンジン２の、排気ガス出口３と空気入口４との間に設置される排気ガス再循環システム１を示す。排気ガス再循環システム１が、排気ガス再循環システム１を排気ガス出口３に接続するための手段により、排気ガス出口３に接続される。上記手段は、例えば、溶接されるか又はフランジを用いて設置されるパイプラインであってよい。排気ガス再循環システム１が、排気ガス再循環システム１を空気入口４に接続するための手段により、空気入口４に接続される。上記手段もやはり、溶接されるか又はフランジを用いて設置されるパイプラインであってよい。排気ガス再循環システム１が、排気ガス入口バルブ５と、廃棄ガス浄化装置６と、制御ユニット７と、ガス・センサ８と、冷却器９と、水分離器１０と、圧力増大デバイス１１とを備える。排気ガス・プレスクラバ１４及び排気ガス再循環バルブ１２が任意選択で設けられる。排気ガスが、内燃エンジン２の排気ガス出口３から排気ガス再循環システム１の中へと導かれる。したがって、排気ガス流れ方向は排気ガス出口３から空気入口４に向かう方向となる。制御ユニット７が、排気ガス浄化装置６の下流の排気ガスの例えば硫黄酸化物含有量などの測定されるガスの値に関する情報を、ガス・センサ８から受信する。例えば０．１％の硫黄含有量を有する燃料の場合には２から５ｐｐｍである硫黄画分の閾値の範囲であるような、所定の閾値を上記値が超える場合に、排気ガス入口バルブ５が閉じられ、その結果、排気ガスがそれ以上は再循環されなくなる。加えて、排気ガス再循環バルブ１２も同様に閉じられる。それにより、過度の硫黄値を有する排気ガスが内燃エンジンの中へと再循環されなくなり、このようにして、内燃エンジン２内での過度の硫黄に基づく腐食作用が実質的に防止される。

内燃エンジン２が、排気ガス出口３と空気入口４との間に、内燃エンジン２をターボ過給するための主区画（ｍａｉｎ ｔｒａｃｔ）をさらに有する。この目的のため、従来技術により既に知られているように、排気ガスが排気ガス出口３からタービン２９へと導かれる。タービン２９がコンプレッサ２８を駆動し、コンプレッサ２８が、外気、すなわち明確に排気ガスではない周囲空気を吸引し、その吸引した空気の圧力を増大させる。次いで、上記空気が、外気冷却器３０及び外気用水分離器（ｆｒｅｓｈ−ａｉｒ ｗａｔｅｒ ｓｅｐａｒａｔｏｒ）３１を通るように導かれ、空気入口４を介して内燃エンジン２の中に導入される。例えば船用エンジンなどの大型のエンジンの場合、掃気レシーバ１３が空気入口４の上流に配置される。

通常の排気ガス再循環オペレーションの間、排気ガスの約３０％から４０％が再循環される。排気ガス再循環システム１の動作が停止されると、排気ガスは全体がターボチャージャ２９によって導かれるようになる。排気ガス再循環システム１のための供給システムが以下の図４に示される。

図２が、船の内燃エンジン２の、排気ガス出口３と空気入口４との間に設置される排気ガス再循環システム１の代替的実施例を示す。排気ガス再循環システム１が、排気ガス再循環システム１を排気ガス出口３に接続するための手段により、排気ガス出口３に接続される。上記手段は、例えば、溶接されるか又はフランジを用いて設置されるパイプラインであってよい。排気ガス再循環システム１が、排気ガス再循環システム１を空気入口４に接続するための手段により、空気入口４に接続される。上記手段もやはり、溶接されるか又はフランジを用いて設置されるパイプラインであってよい。排気ガス再循環システム１が、排気ガス入口バルブ５と、排気ガス浄化装置６と、制御ユニット７と、ガス・センサ８と、冷却器９と、水分離器１０と、圧力増大デバイス１１とを備える。排気ガス再循環バルブ１２が任意選択で設けられる。ガス・センサ８が排気ガス浄化装置６の下流且つ冷却器９の上流に配置される。排気ガス浄化装置６は湿式浄化装置である。排気ガスが、内燃エンジン２の排気ガス出口３から排気ガス再循環システム１の中へと導かれる。したがって、排気ガス流れ方向は排気ガス出口３から空気入口４に向かう方向となる。制御ユニット７が、排気ガス浄化装置６の下流の排気ガスの例えば特にはＳＯ_２の硫黄酸化物含有量などの測定されるガスの値に関する情報を、ガス・センサ８から受信する。例えば０．１％の硫黄含有量を有する燃料の場合には２から５ｐｐｍである硫黄画分の閾値の範囲であるような、所定の閾値を上記値が超える場合に、排気ガス入口バルブ５が閉じられ、その結果、排気ガスがそれ以上は再循環されなくなる。加えて、排気ガス再循環バルブ１２も同様に閉じられる。それにより、過度の硫黄値を有する排気ガスが内燃エンジンの中へと再循環されなくなり、このようにして、内燃エンジン２内での過度の硫黄に基づく腐食作用が実質的に防止される。

図３が、船の内燃エンジン２の、排気ガス出口３と空気入口４との間に設置される排気ガス再循環システム１の別の代替的実施例を示す。排気ガス再循環システム１が、排気ガス再循環システム１を排気ガス出口３に接続するための手段により、排気ガス出口３に接続される。上記手段は、例えば、溶接されるか又はフランジを用いて設置されるパイプラインであってよい。排気ガス再循環システム１が、排気ガス再循環システム１を空気入口４に接続するための手段により、空気入口４に接続される。上記手段もやはり、溶接されるか又はフランジを用いて設置されるパイプラインであってよい。排気ガス再循環システム１が、排気ガス入口バルブ５と、排気ガス浄化装置６と、制御ユニット７と、ガス・センサ８と、冷却器９と、水分離器１０と、圧力増大デバイス１１とを備える。排気ガス・プレスクラバ１４がさらに設けられ、これは排気ガス浄化装置６の上流に配置される。排気ガス再循環バルブ１２が任意選択で設けられる。ガス・センサ８が排気ガス浄化装置６の下流且つ冷却器９の上流に配置される。別の任意選択のガス・センサ８が排気ガス・プレスクラバ１４の下流に既に設けられており、その結果、排気ガス・プレスクラバの機能は既にガス・センサ８によって監視されていることになる。排気ガス浄化装置６及び排気ガス・プレスクラバ１４は湿式浄化装置である。排気ガスが、内燃エンジン２の排気ガス出口３から排気ガス再循環システム１の中へと導かれる。したがって、排気ガス流れ方向は排気ガス出口３から空気入口４に向かう方向となる。制御ユニット７が、排気ガス浄化装置６の下流の排気ガスの例えば特にはＳＯ_２の硫黄酸化物含有量などの測定されるガスの値に関する情報を、ガス・センサ８から受信する。例えば０．１％の硫黄含有量を有する燃料の場合には２から５ｐｐｍである硫黄画分の閾値の範囲であるような、所定の閾値を上記値が超える場合に、排気ガス入口バルブ５が閉じられ、その結果、排気ガスがそれ以上は再循環されなくなる。加えて、排気ガス再循環バルブ１２も同様に閉じられる。それにより、過度の硫黄値を有する排気ガスが内燃エンジンの中へと再循環されなくなり、このようにして、内燃エンジン２内での過度の硫黄に基づく腐食作用が実質的に防止される。

図４が、図１から３による排気ガス再循環システム１のための供給システムを示す。供給システムは、収集タンク・ユニット２６と、水処理ユニット２７との主要構成要素から構成される。排気ガス再循環システム１は図４では単純な形態で示されており、この図によると、構成要素として、排気ガス浄化装置６と排気ガス・プレスクラバ１４とを備える。上記２つの構成要素は水処理ユニット２７に対して動作可能に接続され、さらには、収集タンク２６に対して動作可能に接続される。他の構成要素は図１に示される。排気ガスの浄化に使用される水が最初に収集タンク・ユニット２６の集水タンク１５の中へ導かれる。そこから、水が、収集タンクのポンプ１６により、汚い水用のバッファ・タンク（ｄｉｒｔｙ ｗａｔｅｒ ｂｕｆｆｅｒ ｔａｎｋ）１７の中へ導かれる。汚い水用のバッファ・タンク１７は水処理ユニット２７の一部である。水処理ユニット２７が、汚い水用のバッファ・タンク１７からの水を水分離器１９の中まで導く排水ポンプ１８をさらに備える。水分離器１９が浄化された水から残留物を分離する。残留物が残留物タンク２４の中に導かれる。浄化された水がバッファ・タンク２０の中に導かれ、さらにそこから、水供給装置２１を介して排気ガス浄化装置６又は排気ガス・プレスクラバ１４の中まで導かれるか、或いは、アウトフロー・ポンプ２２により、清浄な出口水から残留物を再び分離する分離器２３の中まで導かれる。残留物が残留物タンク２４内に収集され、適切に廃棄される。さらにＮａＯＨタンク２５が設けられ、これは、水分離器１９の上流において、汚い水用のバッファ・タンク１７からの汚い水の中にＮａＯＨを供給する。原理的に、水処理ユニット２７のデザインは排気ガス再循環システム１のデザインとは無関係であるが、その寸法決めは、排気ガス再循環システム１に適合させなければならない。

図５が乾式浄化装置を備える実施例を示す。乾式浄化装置を備える排気ガス再循環システム１は、図１〜３による湿式浄化装置を備えるシステムに類似して、排気ガス入口バルブ５と、制御ユニット７と、ガス・センサ８と、冷却器９と、水分離器１０と、圧力増大デバイス１１とを同様に備える。浄化デバイスが、炭酸ナトリウム粉末を噴射するための粉末噴射手段３２と、粒子分離器３３とをさらに備える。炭酸ナトリウムが排気ガス中に存在する硫黄化合物と結合し、その結果、粒子分離器３３において硫黄化合物が分離され得るようになる。ガス・センサ８が好適には粒子分離器の下流に配置される。別法として又は加えて、ガス・センサ８が粉末噴射手段３２と粒子分離器３３との間に配置され得る。その他のデバイスのデザインは図１から３の図に一致する。

図６が図１による排気ガス再循環システム１の代替的実施例を示す。図１から５で説明される排気ガス再循環システム１とは対照的に、図６による排気ガス再循環システムは低圧領域に位置する。タービン２９の出口のところに、排気ガス入口バルブ５に接続される枝路が存在する。排気ガス入口バルブ５が排気ガス再循環システム１への入口を調整する。他の構成要素に関しては図１の説明を参照されたい。

図６に提示される構成は、図２から５による排気ガス再循環システムにも同様に適用され得る。

１ 排気ガス再循環システム
２ 内燃エンジン
３ 排気ガス出口
４ 空気入口
５ 排気ガス入口バルブ
６ 排気ガス浄化装置
７ 制御ユニット
８ ガス・センサ
９ 冷却器
１０ 水分離器
１１ 圧力増大デバイス
１２ 排気ガス再循環バルブ
１３ 掃気レシーバ
１４ 排気ガス・プレスクラバ
１５ 集水タンク
１６ 収集タンクのポンプ
１７ 汚い水用のバッファ・タンク
１８ 排水ポンプ
１９ 水分離器
２０ バッファ・タンク
２１ 水供給装置
２２ アウトフロー・ポンプ
２３ 分離器
２４ 残留物タンク
２５ ＮａＯＨ供給タンク
２６ 収集タンク・ユニット
２７ 水処理ユニット
２８ コンプレッサ
２９ タービン
３０ 外気冷却器
３１ 外気用水分離器

Claims (15)

1. 排気ガス出口（３）及び空気入口（４）を有する内燃エンジン（２）のための、具体的には２ストローク内燃エンジンのための、好適には船用エンジンのための、排気ガス再循環システム（１）であって、
   前記排気ガス再循環システムを前記排気ガス出口（３）に接続するための手段と、
   前記排気ガス再循環システムを前記空気入口（４）に接続するための手段であって、排気ガスが、排気ガス流れ方向において、前記排気ガス再循環システムを前記排気ガス出口（３）に接続するための手段から、前記排気ガス再循環システムを前記空気入口（４）に接続するための手段まで導かれることができるようになっている、手段と、
   前記排気ガス再循環システム（１）の中に排気ガスが吸気されるのを制御するための排気ガス入口バルブ（５）と、
   排気ガス浄化装置（６）と、
   前記排気ガス再循環システム（１）を通る排気ガス流れを制御するための制御ユニット（７）と
   を備える
   排気ガス再循環システム（１）において、
   動作停止基準を検出するための手段が提供され、前記検出手段により、制御信号が前記制御ユニット（７）に送信されることができるようになっていることを特徴とする、
   排気ガス再循環システム（１）。
2. 前記動作停止基準を検出するための手段が、前記排気ガス流れ方向で見て前記排気ガス浄化装置（６）の下流に配置されたガス・センサ（８）によって形成され、具体的には前記制御ユニット（７）に接続されたガス・センサ（８）によって形成されていることを特徴とする、請求項１に記載の排気ガス再循環システム（１）。
3. 前記排気ガス再循環システム（１）が、前記排気ガス流れ方向において前記排気ガス浄化装置（６）の下流に、好適には、前記排気ガス流れ方向において前記ガス・センサの下流に、冷却器（９）を備えることを特徴とする、請求項１に記載の排気ガス再循環システム（１）。
4. 前記排気ガス再循環システム（１）が、前記排気ガス流れ方向において前記冷却器（９）の下流に水分離器（１０）を備えることを特徴とする、請求項３に記載の排気ガス再循環システム（１）。
5. 前記排気ガス再循環システム（１）が、圧力増大デバイス（１１）、具体的にはターボチャージャ又はブロアを備えて、浄化された前記排気ガスの圧力がチャージ圧力のレベルか又はそれを超える値まで増大されることができるようになっていることを特徴とする、請求項１から４までのいずれか一項に記載の排気ガス再循環システム（１）。
6. 前記排気ガス再循環システム（１）が、前記排気ガス流れ方向において、前記排気ガス再循環システム（１）を前記空気入口（４）に接続するための手段の上流に配置された排気ガス再循環バルブ（１２）を備えることを特徴とする、請求項１から５までのいずれか一項に記載の排気ガス再循環システム（１）。
7. 前記ガス・センサ（８）が、硫黄センサ、具体的には硫黄酸化物センサであって、排気ガス中の硫黄が測定されることができるようになっていることを特徴とする、請求項１から６までのいずれか一項に記載の排気ガス再循環システム（１）。
8. 前記排気ガス入口バルブ（５）が、好適には前記排気ガス再循環バルブ（１２）と共に前記制御ユニット（７）によって制御されることができるようになっており、特に好適には前記制御ユニット（７）の信号によって制御されることができるようになっており、前記信号が、前記制御ユニット（７）における前記ガス・センサ（８）の測定値と閾値との比較によって起動されることができるようになっていることを特徴とする、請求項１から７までのいずれか一項に記載の排気ガス再循環システム（１）。
9. 排気ガス出口（３）と、好適には掃気レシーバ（１３）である空気入口（４）と、請求項１から８までのいずれか一項に記載の排気ガス再循環システム（１）とを備える、具体的には２ストローク内燃エンジンである、内燃エンジン（２）であって、
   前記排気ガス再循環システム（１）を前記空気入口（４）に接続するための手段が前記空気入口（４）に接続され、前記排気ガス再循環システム（１）を前記排気ガス出口（３）に接続するための手段が前記排気ガス出口（３）に接続されている、内燃エンジン（２）。
10. 具体的には請求項１から８までのいずれか一項に記載の排気ガス再循環システム（１）を有する、内燃エンジン（２）の排気ガス再循環プロセスを監視するための方法であって、動作停止基準が満たされるとすぐに、具体的には、閾値を超えていることをガス・センサ（８）が示すとすぐに、制御ユニット（７）が前記排気ガス再循環システム（１）の動作を停止させる、方法。
11. 前記ガス・センサ（８）が、排気ガスの硫黄含有量、具体的には硫黄酸化物含有量を測定し、硫黄の閾値を超える場合には前記制御ユニット（７）に対して信号を送信し、それを受けて前記制御ユニット（７）が、具体的には排気ガス入口バルブ（５）を閉じることにより、また好適には排気ガス再循環バルブ（１２）を追加的に閉じることにより、前記排気ガス再循環システム（１）の動作を停止させることを特徴とする、請求項１０に記載の方法。
12. 前記動作停止基準が過度に高い温度又は過度に低い温度であることを特徴とする、請求項１０及び１１のいずれか一項に記載の方法。
13. 前記動作停止基準が、排気ガス浄化装置（６）及び／又は排気ガス・プレスクラバ（１４）のための供給システムの不具合であることを特徴とする、請求項１０から１２までのいずれか一項に記載の方法。
14. 前記動作停止基準が、請求項１から８までのいずれか一項に記載の前記排気ガス再循環システム（１）のデバイスの不具合であることを特徴とする、請求項１０から１３までのいずれか一項に記載の方法。
15. 請求項１から８までのいずれか一項に記載の排気ガス再循環システム（１）を、内燃エンジン、具体的には２ストローク船用エンジンの中に後付けするための方法。