JP2018053875A - 船舶用エンジンシステム - Google Patents

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Abstract

【課題】船舶用エンジンシステムにおいて、供給ガス流路を流通する供給ガスの偏流が発生することによるウォータミストキャッチャの水滴除去不良を防止する。
【解決手段】
船舶用エンジンシステムは、エンジンと、エンジンに供給される供給ガスが流通する供給ガス流路と、供給ガス流路の途中に設けられ、供給ガスを冷却するガスクーラと、ガスクーラよりも供給ガス流路における供給ガスの流通方向の下流側に設けられ、供給ガスを整流する整流部材と、整流部材よりも供給ガス流路における供給ガスの流通方向の下流側に設けられ、供給ガスに含まれる水滴を除去するウォータミストキャッチャとを備える。
【選択図】図2

Description

本発明は、船舶用エンジンシステムに関する。
船舶用エンジンシステムは、例えば、エンジンに供給する供給ガスを流通させる供給ガス流路と、圧縮されて昇温した供給ガスを冷却するガスクーラとを備える。エンジンへ供給する前の供給ガスには、水滴が含まれることがある。このため供給ガスは、供給ガス流路の途中に設けられたウォータミストキャッチャにより水滴を除去される。
ここで、例えば特許文献1には、ミストキャッチャを通過するガスの流通方向の上流側に、ガスと接触するパイプ部材を設け、ガスに含まれる硫酸等の成分の一部をパイプ部材に衝突させて除去することにより、ミストキャッチャを長寿命化する技術が開示されている。
米国特許第8,123,844B2号公報
船舶用エンジンシステムでは、限られた船内スペースに配置する等の目的のため、供給ガス流路が屈曲されてコンパクトに設けられる場合がある。これにより、供給ガス流路を流通する供給ガスの流れが、供給ガス流路の流路断面において偏り(以下、偏流と称する。)を生じるおそれがある。このような偏流が生じると、流速が比較的高い領域でウォータミストキャッチャで捕集した水滴が再飛散し、流速が比較的低い領域で水滴除去効率が低下することにより、水滴除去不良となる場合がある。
そこで本発明は、船舶用エンジンシステムにおいて、供給ガス流路を流通する供給ガスの偏流が発生することによるウォータミストキャッチャの水滴除去不良を防止することを目的としている。
上記課題を解決するため、本発明の一態様に係る船舶用エンジンシステムは、エンジンと、前記エンジンに供給される供給ガスが流通する供給ガス流路と、前記供給ガスが通過し、前記供給ガス流路の途中に設けられ、前記供給ガスを冷却するガスクーラと、前記ガスクーラよりも前記供給ガス流路における前記供給ガスの流通方向の下流側に設けられ、前記供給ガスを整流する整流部材と、前記整流部材よりも前記供給ガス流路における前記流通方向の下流側に設けられ、前記供給ガスに含まれる水滴を除去するウォータミストキャッチャとを備える。
上記構成によれば、供給ガス流路に設けられた整流部材を通過した供給ガスが、整流部材の下流側に設けられたウォータミストキャッチャを通過する。このため、整流部材により供給ガスを整流し、供給ガスが偏流を生じるのを防止できるので、ガスクーラで供給ガスが冷却されて発生した凝縮水の水滴が、ウォータミストキャッチャで再飛散するのを防止しながら、供給ガスに含まれる水滴をウォータミストキャッチャにより効率よく除去できる。これにより、供給ガスの偏流の発生によるウォータミストキャッチャの水滴除去不良を防止できる。
前記整流部材は、前記供給ガスが通過する複数の孔を有していてもよい。これにより、供給ガス流路に設けられた整流部材の複数の孔に供給ガスを通過させ、供給ガスを効率よく整流できる。
前記整流部材は、板面に複数の前記孔が形成された板状部材であり、前記板面が、前記供給ガス流路の流路断面方向に延びていてもよい。これにより、板面に複数の孔が形成された板状部材により整流部材を構成することで、比較的簡素な構成で整流部材を製造できると共に、船内の限られたスペースに整流部材を効率よく配置しながら、供給ガスの偏流の発生を防止できる。
前記エンジンから排出された排気ガスの一部をEGRガスとして前記エンジンに再循環するためのEGR装置と、前記EGR装置から排出された前記EGRガスが流通するEGRガス流路とを更に備え、前記EGRガス流路が、前記供給ガス流路の前記ガスクーラよりも前記流通方向の下流側で且つ前記整流部材よりも前記流通方向の上流側の領域において前記供給ガス流路に接続され、前記EGRガスが、前記供給ガスの一部として前記エンジンに供給されてもよい。
これにより、EGRガスが供給ガスの一部として合流され、偏流が生じ易い場合においても、整流部材により供給ガスの偏流の発生を防止して、供給ガスの水滴をウォータミストキャッチャで効率よく除去できる。
前記EGRガスは、前記EGRガス流路の出口から前記供給ガス流路の内部へ向けて噴出し、前記EGRガスの前記出口からの噴出方向が、前記整流部材における前記流通方向と交差していてもよい。
これにより、整流部材における供給ガスの流通方向と交差する方向にEGRガスがEGRガス流路の出口から噴出する場合でも、整流部材により供給ガスの偏流の発生を防止して、整流された供給ガスをウォータミストキャッチャに通過させ易くできる。
前記供給ガス流路は、前記整流部材の上方から前記整流部材の上流端部に向けて下方に延びる第1流路と、前記ウォータミストキャッチャの下流端部から、前記ウォータミストキャッチャの上方に向けて延びる第2流路とを有してもよい。
これにより、前記第1流路と前記第2流路とを有することにより、供給ガス流路が屈曲している場合でも、前記第1流路と前記第2流路との間において、整流部材により偏流の発生が防止された供給ガスをウォータミストキャッチャに通過させることができ、供給ガスに含まれる水滴をウォータミストキャッチャにより効率よく除去できる。
内部に前記供給ガス流路の一部が形成され且つ前記内部に前記ウォータミストキャッチャと前記整流部材とが配置された供給ガス管を更に備え、前記供給ガス流路の流路断面の周縁よりも内側において、前記整流部材が前記ウォータミストキャッチャと前記供給ガス流路における前記流通方向の上流側に離隔し、前記流路断面の周縁において、前記整流部材が前記ウォータミストキャッチャと前記供給ガス管の内壁とにより支持された状態で、前記ウォータミストキャッチャが前記供給ガス管に固定されていてもよい。
これにより、整流部材をウォータミストキャッチャと供給ガス管とで支持しながら、ウォータミストキャッチャを供給ガス管に固定できると共に、供給ガス流路の流路断面の周縁よりも内側において、整流部材とウォータミストキャッチャとを離間させることにより、整流部材により整流された供給ガスをウォータミストキャッチャに通過させ易くできる。
本発明の各態様によれば、船舶用エンジンシステムにおいて、供給ガス流路を流通する供給ガスの偏流が発生することによるウォータミストキャッチャの水滴除去不良を防止できる。
図1は、実施形態に係る船舶用エンジンシステムの概略構成図である。 図2は、図1の供給ガス管ユニットの一方向から見た側面図である。 図3は、図2の供給ガス管ユニットの部分的且つ一方向に垂直な鉛直断面図である。 図4は、図2の供給ガス管ユニットの内部における供給ガスの流通方向上流側から見た整流部材と第2ウォータミストキャッチャとの斜視図である。 図5は、整流部材を設けない場合の第2ウォータミストキャッチャの上流端面における供給ガスの模式的な流速分布図である。 図6は、図1の整流部材を設けた場合の第2ウォータミストキャッチャの上流端面における供給ガスの模式的な流速分布図である。
以下、実施形態について、各図を参照しながら説明する。断りの無い限り、「上流側」とは、供給ガス流路R1における供給ガスの流通方向の上流側を示す。また「下流側」とは、供給ガス流路R1における供給ガスの流通方向の下流側を示す。また「流通方向」とは、供給ガス流路R1における供給ガスの流通方向を示す。また「流路断面」とは、供給ガス流路R1における流路断面を示す。
[船舶用エンジンシステム]
図1は、実施形態に係る船舶用エンジンシステム1(以下、単にエンジンシステム1とも称する。)の概略構成図である。エンジンシステム1は、エンジン2、EGR(Exhaust Gas Recirculation)装置3、過給器5、供給ガス管ユニット6、供給ガス流路R1、排気ガス流路R2、及びEGRガス流路R3を備える。
エンジン2は船舶の推進用主機であり、2ストロークディーゼルエンジンである。エンジン2は、4ストロークエンジンであってもよく、ガスエンジンや二元燃料エンジンであってもよい。供給ガスは、エンジン2が2ストロークエンジンである場合には掃気ガスであり、4ストロークエンジンである場合には給気ガスである。
EGR装置3は、エンジン2から排出された排気ガスの一部をEGRガスとしてエンジン2に再循環する。具体的にEGR装置3は、EGRガスを洗浄及び冷却し、供給ガスの一部としてエンジン2に再循環する。EGR装置3は、スクラバ7、EGRガスクーラ8、第1ウォータミストキャッチャ(EGRウォータミストキャッチャ)9、及びブロア10を有する。
スクラバ7は、エンジン2から排出される高圧のEGRガスを液体に接触させて脱硫・脱塵する。EGRガスクーラ8は、脱硫・脱塵されたEGRガスを冷却する。第1ウォータミストキャッチャ9は、冷却されたEGRガスに含まれる凝縮水の水滴を除去する。ブロア10は、EGR装置3から排出されるEGRガスを昇圧して、EGRガス流路R3に流通させる。EGRガスは、供給ガス流路R1において新気と混合される。
過給器5は、タービン部11とコンプレッサ部12とを有する。過給器5は、エンジン2から排出されて排気ガス流路R2を流通する排出ガスにより、タービン部11を駆動させる。コンプレッサ部12は、タービン部11と連結され、タービン部11の駆動力により駆動される。過給器5は、新気をコンプレッサ部12により圧縮し、供給ガス流路R1に流通させる。
供給ガス管ユニット6は、供給ガス管14、ガスクーラ15、整流部材16、及び第2ウォータミストキャッチャ17を有する。供給ガス管14は、内部に供給ガス流路R1の一部が形成されている。供給ガス管14は、流通方向に延びている。一例として供給ガス管ユニット6では、供給ガス管14が略U字状に屈曲されている。これにより供給ガスは、供給ガス管ユニット6の上方から下方に向けて供給ガス管14に導入され、供給ガス管ユニット6の下方から上方に向けて供給ガス管14から排出される。
ガスクーラ15、整流部材16、及び第2ウォータミストキャッチャ17は、供給ガス管14の内部に配置されている。ガスクーラ15は、供給ガス流路R1の途中に設けられ、コンプレッサ部12により圧縮されて昇温した供給ガスを冷却する。一例として、ガスクーラ15は、供給ガス管14の上流側に配置されている。
整流部材16は、ガスクーラ15よりも下流側に設けられ、供給ガスを整流する。第2ウォータミストキャッチャ17は、整流部材16よりも下流側に設けられ、供給ガスに含まれる水滴を除去する。整流部材16と第2ウォータミストキャッチャ17とは、供給ガス管ユニット6の内部における供給ガス管14の最も低い位置に配置されている。
供給ガス流路R1は、過給器5からエンジン2へ向けて延びている。供給ガス流路R1は、過給器5が外部から取り込んだ新気(大気)と、EGRガス流路R3を流通したEGRガスとを供給ガスとして流通させ、エンジン2へ供給する。排気ガス流路R2は、エンジン2から過給器5へ向けて延びている。排気ガス流路R2は、エンジン2から排出される排気ガスを流通させて過給器5へ供給する。
EGRガス流路R3は、排気ガス流路R2の途中から分岐して、EGR装置3へ向けて延びている。EGRガス流路R3は、供給ガス流路R1のガスクーラ15よりも下流側且つ整流部材16よりも上流側の領域において、供給ガス流路R1に接続されている。EGRガス流路R3の下流端部は、供給ガス管ユニット6の内部において、供給ガス流路R1と接続されている。EGRガス流路R3には、EGRガスが流通する。なおエンジンシステム1では、EGR装置3は必須ではなく、EGR装置3を省略してもよい。以下、供給ガス管ユニット6の詳細について説明する。
[供給ガス管ユニット]
図2は、図1の供給ガス管ユニット6の一方向から見た側面図である。図3は、図2の供給ガス管ユニット6の部分的且つ前記一方向に垂直な鉛直断面図である。図3は、供給ガス管ユニット6の内部における整流部材16と第2ウォータミストキャッチャ17との鉛直断面を示している。図4は、図2の供給ガス管ユニット6の内部における供給ガスの流通方向上流側から見た整流部材16と第2ウォータミストキャッチャ17との斜視図である。
図2〜4に示すように、整流部材16は、一例として、供給ガスが流通する複数の孔16aを有する。具体的に整流部材16は、板面に複数の孔16aが形成された板状部材である。整流部材16の板面は、流路断面方向に延びている。整流部材16は、一例としてパンチングメタルである。孔16aの周縁形状は、一例として円形であるが、これに限定されない。孔16aの周縁形状は、例えば、三角形、矩形、多角形、及び不定形のいずれでもよい。
また整流部材16は、例えば、エキスパンドメタル等のメッシュ部材であってもよいし、供給ガスを案内する案内羽根や、供給ガス流路R1を仕切る仕切部材であってもよい。
整流部材16は、下板部16b、中央板部16c、上板部16d、下側段差部16e、及び上側段差部16fを有する。下板部16bと上板部16dとは、上下方向と水平方向とに延び、第2ウォータミストキャッチャ17の上流端部に接している。中央板部16cは、流路断面方向に延びている。中央板部16cは、流路断面の周縁よりも内側に位置している。下側段差部16eは、下板部16bと中央板部16cとの間に位置し、下板部16bの上端から上流側に延びている。上側段差部16fは、上板部16dと中央板部16cとの間に位置し、上板部16dの下端から上流側に延びている。中央板部16cは、下側段差部16eと上側段差部16fとの上流端部に接続されて、下板部16b及び上板部16dよりも上流側に突出している。これにより中央板部16cは、第2ウォータミストキャッチャ17の上流端部と離隔している。
中央板部16cと第2ウォータミストキャッチャ17との間の最短距離は、一例として、中央板部16cの孔16aを供給ガスが通過することにより生じる噴流の流速が、第2ウォータミストキャッチャ17の水滴除去に実質的な影響を及ぼしにくい値に設定されている。
整流部材16の上流端部における供給ガスの流路断面形状は、一例として、第2ウォータミストキャッチャ17の上流端部における供給ガスの流路断面形状とは異なっており、供給ガスを流通させながら整流する効果が高められている。
なお、整流部材16の個数は1つに限定されない。供給ガス管ユニット6の内部容積の制約が比較的低い場合等には、例えば、複数の整流部材16を流通方向に離間させて設けてもよい。
第2ウォータミストキャッチャ17は、直方体状の外観を有する。第2ウォータミストキャッチャ17は、流路断面方向に上流端面が延びるように配置されている。第2ウォータミストキャッチャ17は、複数の捕集板18を有する。
捕集板18は、板面が鉛直方向と流通方向とに延びている。複数の捕集板18は、一例として、流通方向に垂直な方向に互いに間隔をおいて並んで配置されている。複数の捕集板18は、流通方向に並んで配置されていてもよい。捕集板18は、供給ガス管14の下面上に立てられた複数のリブ26により支持されている。
捕集板18の板面は、一例として、捕集板18の流通方向に対して湾曲している。供給ガスが隣接する捕集板18の間隔を通過する際、供給ガスに含まれる水滴は、捕集板18の湾曲した板面に慣性衝突することにより捕集される。捕集板18に捕集された水滴は、落下して図示しない配管を介して供給ガス流路R1の外側に排出される。なお、捕集板18の枚数や形状は限定されない。また、第2ウォータミストキャッチャ17は、捕集板18を有するものに限定されず、例えば、ワイヤメッシュデミスタを有するものであってもよい。
ここで供給ガス管14の内壁の上方には、板状の上部支持部材24が設けられている。供給ガス管14の内壁の下方には、板状の下部支持部材25が設けられている。下部支持部材25の下部には、供給ガスから除去されて落下した水を挿通させる挿通孔25aが設けられている。
上板部16dは、上部支持部材24と第2ウォータミストキャッチャ17とに挟まれている。下板部16bは、下部支持部材25と第2ウォータミストキャッチャ17とに挟まれている。第2ウォータミストキャッチャ17の上流端部の上側部分は、上板部16dを介して、流通方向に上部支持部材24に支持されている。また、第2ウォータミストキャッチャ17の上流端部の下側部分は、下板部16bを介して、流通方向に下部支持部材25に支持されている。供給ガス管14の内部では、上部支持部材24と下部支持部材25とにより、整流部材16と第2ウォータミストキャッチャ17とが位置決めされている。
このように供給ガス管ユニット6では、流路断面の周縁よりも内側において、整流部材16が第2ウォータミストキャッチャ17と上流側に離隔し、流路断面の周縁において、整流部材16が第2ウォータミストキャッチャ17と供給ガス管14の内壁とにより支持された状態で、第2ウォータミストキャッチャ17が供給ガス管14に固定されている。具体的に第2ウォータミストキャッチャ17は、供給ガス管14の側壁部14bに設けられた不図示のブラケットに締結部材B1、B2により固定されている。
供給ガス管ユニット6は、ノズルユニット19と庇部材20とを更に有する。ノズルユニット19は、第2ウォータミストキャッチャ17が捕集した水滴に中和剤を供給して、水滴を中和する。ノズルユニット19は、配管部材21と噴射ノズル22とを有する。配管部材21は、整流部材16の上流側において、流通方向から見て整流部材16の上側部分と重なる位置に配置されている。噴射ノズル22は、配管部材21に接続されている。噴射ノズル22は、整流部材16を厚み方向に貫通して設けられている。
中和剤は、第2ウォータミストキャッチャ17が捕集した水滴に向けて、噴射ノズル22から噴出され、第2ウォータミストキャッチャ17が捕集した水滴と共に供給ガス流路R1の外側に排出される。なお、ノズルユニット19は必須ではない。第2ウォータミストキャッチャ17が捕集した水滴の中和度が高い場合等には、ノズルユニット19を省略してもよい。
またノズルユニット19は、整流部材16の上流側或いは下流側のどちらに設けられていてもよい。噴射ノズル22の噴射位置は、整流部材16の下流側に向けられている方が、噴射ノズル22から噴射した中和剤の液滴が供給ガスの偏流を受けずに第2ウォータミストキャッチャ17に均一に供給されるため望ましい。
庇部材20は、ガスクーラ15から落下する比較的大きい水滴が整流部材16及び第2ウォータミストキャッチャ17に接触するのを防止する。庇部材20は、板状部材である。庇部材20は、第2ウォータミストキャッチャ17の上部から上流側に向けて、下り勾配に延びている。庇部材20の上流端部には、樋23が設けられている。ガスクーラ15から落下する水滴は、庇部材20の上面を下流側から上流側に向けて流れた後、樋23を通じて整流部材16の側方から下方に案内され、供給ガス流路R1の外側に排出される。
供給ガス流路R1は、第1流路R4と第2流路R5とを有する。第1流路R4は、整流部材16の上方から、整流部材16の上流端部に向けて下方に延びている。第2流路R5は、第2ウォータミストキャッチャ17の下流端部から、第2ウォータミストキャッチャ17の上方に向けて延びている。
本実施形態では、供給ガス管14の一方側の側壁部14b(図2では紙面奥側の側壁部14b)に窓部14aが形成されている。窓部14aは、整流部材16が供給ガス管14の側方から供給ガス管14の内部に挿通可能な周縁形状及び寸法を有するように形成されている。
供給ガス管ユニット6では、窓部14aを介して整流部材16が供給ガス管14の内部に挿入され、上板部16dが上部支持部材24に当接させられ、下板部16bが下部支持部材25に当接させられた状態で、窓部14aを介して第2ウォータミストキャッチャ17が供給ガス管14の内部に挿入され、第2ウォータミストキャッチャ17の上流端部の上側部分が上板部16dに当接され、第2ウォータミストキャッチャ17の上流端部の下側部分が下板部16bに当接され、第2ウォータミストキャッチャ17が供給ガス管14に固定されている。これにより、供給ガス管14を製造した後でも、供給ガス管14の内部に対して整流部材16と第2ウォータミストキャッチャ17とを容易に出し入れでき、供給ガス管ユニット6の組立性とメンテナンス性とが高められている。
EGRガスは、EGRガス流路R3の出口から供給ガス流路R1の内部へ向けて噴出する。図4に示すように、EGRガス流路R3の出口は、供給ガス管14の側壁部14bに接続されている。EGRガス流路R3の出口からのEGRガスの噴出方向は、第1流路R4を流通する新気の流通方向と交差している。このため、第1流路R4内において、整流部材16を通過する直前の供給ガスの流通方向は、EGRガスの流れによる影響を受け易くなっている。
図5は、整流部材を設けない場合の第2ウォータミストキャッチャの上流端面における供給ガスの模式的な流速分布図である。図6は、図1の整流部材16を設けた場合の第2ウォータミストキャッチャ17の上流端面における供給ガスの模式的な流速分布図である。図5及び6では、流速が早い領域ほど線密度を濃く表示している。
図5に示すように、整流部材を設けない場合、第2ウォータミストキャッチャの上流端面では、偏流を生じた供給ガスが流通している。この原因としては、新気の流通方向とは異なる方向に流通するEGRガスが新気と混合されたことや、供給ガス管ユニット内で屈曲した供給ガス管を供給ガスが流通したことにより、供給ガスの流速が流路断面においてばらついたことが考えられる。
図6に示すように、これに対して整流部材16を設けた場合、第2ウォータミストキャッチャ17の上流端面では、流速が流路断面において均一化された供給ガスが流通している。この原因として、整流部材16により供給ガスの過度の流速が減殺されたと共に供給ガスが整流され、供給ガスの偏流の発生が防止されたことが考えられる。
以上に説明したように、エンジンシステム1によれば、供給ガス流路R1に設けられた整流部材16を通過した供給ガスが、整流部材16の下流側に設けられた第2ウォータミストキャッチャ17を通過する。
このため、整流部材16により供給ガスを整流し、供給ガスが偏流を生じるのを防止できるので、ガスクーラ15で供給ガスが冷却されて発生した凝縮水の水滴や、EGRガスが新気と合流する際に供給ガスが冷却されて発生した凝縮水の水滴が、第2ウォータミストキャッチャ17に接触した後に再飛散するのを防止しながら、供給ガスに含まれる水滴を第2ウォータミストキャッチャ17により効率よく除去できる。これにより、供給ガスの偏流の発生による第2ウォータミストキャッチャ17の水滴除去不良を防止できる。
また本実施形態では、第2ウォータミストキャッチャ17で捕集した水滴に噴射ノズル22から中和剤が噴射されるが、整流部材16により供給ガスの偏流の発生が防止されることにより、噴射ノズル22から噴射した中和剤を、第2ウォータミストキャッチャ17が捕集した水滴に均一に供給できる。
また整流部材16が、供給ガスが通過する複数の孔16aを有しているので、供給ガス流路R1に設けられた整流部材16の複数の孔16aに供給ガスを通過させ、供給ガスを効率よく整流できる。
また整流部材16は、板面に複数の孔16aが形成された板状部材であり、板面が、流路断面方向に延びているので、比較的簡素な構成で整流部材16を製造できると共に、船内の限られたスペースに整流部材16を効率よく配置しながら、供給ガスの偏流の発生を防止できる。
また、EGRガス流路R3が、供給ガス流路R1のガスクーラ15よりも下流側で且つ整流部材16よりも上流側の領域において供給ガス流路R1に接続され、EGRガスが、供給ガスの一部としてエンジン2に供給されるので、EGRガスが供給ガスの一部として合流され、偏流が生じ易い場合においても、整流部材16により供給ガスの偏流の発生を防止して、供給ガスの水滴をウォータミストキャッチャで効率よく除去できる。
また、整流部材16における供給ガスの流通方向と交差する方向にEGRガスがEGRガス流路R3の出口から噴出する場合でも、整流部材16により供給ガスの偏流の発生を防止して、整流された供給ガスを第2ウォータミストキャッチャ17に通過させ易くできる。
また供給ガス流路R1は、整流部材16の上方から整流部材16の上流端部に向けて下方に延びる第1流路R4と、第2ウォータミストキャッチャ17の下流端部から、第2ウォータミストキャッチャ17の上方に向けて延びる第2流路R5とを有しているので、供給ガス流路R1が屈曲している場合でも、第1流路R4と第2流路R5との間において、整流部材16により偏流の発生が防止された供給ガスを第2ウォータミストキャッチャ17に通過させることができ、供給ガスに含まれる水滴を第2ウォータミストキャッチャ17により効率よく除去できる。
また、流路断面の周縁よりも内側において、整流部材16が第2ウォータミストキャッチャ17と上流側に離隔し、流路断面の周縁において、整流部材16が第2ウォータミストキャッチャ17と供給ガス管14の内壁とにより支持された状態で、第2ウォータミストキャッチャ17が供給ガス管14に固定されているので、整流部材16を第2ウォータミストキャッチャ17と供給ガス管14とで支持しながら、第2ウォータミストキャッチャ17を供給ガス管14に固定できると共に、流路断面の周縁よりも内側において、整流部材16と第2ウォータミストキャッチャ17とを離間させることにより、整流部材16により整流された供給ガスを第2ウォータミストキャッチャに通過させ易くできる。
本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、その構成を変更、追加、又は削除できる。
R1 供給ガス流路
R3 EGRガス流路
R4 第1流路
R5 第2流路
1 船舶用エンジンシステム
2 エンジン
3 EGR装置
14 供給ガス管
15 ガスクーラ
16 整流部材
17 第2ウォータミストキャッチャ(ウォータミストキャッチャ)

Claims (7)

  1. エンジンと、
    前記エンジンに供給される供給ガスが流通する供給ガス流路と、
    前記供給ガス流路の途中に設けられ、前記供給ガスを冷却するガスクーラと、
    前記ガスクーラよりも前記供給ガス流路における前記供給ガスの流通方向の下流側に設けられ、前記供給ガスを整流する整流部材と、
    前記整流部材よりも前記供給ガス流路における前記流通方向の下流側に設けられ、前記供給ガスに含まれる水滴を除去するウォータミストキャッチャとを備える、船舶用エンジンシステム。
  2. 前記整流部材は、前記供給ガスが通過する複数の孔を有する、請求項1に記載の船舶用エンジンシステム。
  3. 前記整流部材は、板面に複数の前記孔が形成された板状部材であり、前記板面が、前記供給ガス流路の流路断面方向に延びている、請求項2に記載の船舶用エンジンシステム。
  4. 前記エンジンから排出された排気ガスの一部をEGRガスとして前記エンジンに再循環するためのEGR装置と、
    前記EGR装置から排出された前記EGRガスが流通するEGRガス流路とを更に備え、
    前記EGRガス流路が、前記供給ガス流路の前記ガスクーラよりも前記流通方向の下流側で且つ前記整流部材よりも前記流通方向の上流側の領域において前記供給ガス流路に接続され、
    前記EGRガスが、前記供給ガスの一部として前記エンジンに供給される、請求項1〜3のいずれか1項に記載の船舶用エンジンシステム。
  5. 前記EGRガスは、前記EGRガス流路の出口から前記供給ガス流路の内部へ向けて噴出し、
    前記EGRガスの前記出口からの噴出方向が、前記整流部材における前記流通方向と交差している、請求項4に記載の船舶用エンジンシステム。
  6. 前記供給ガス流路は、前記整流部材の上方から前記整流部材の上流端部に向けて下方に延びる第1流路と、前記ウォータミストキャッチャの下流端部から、前記ウォータミストキャッチャの上方に向けて延びる第2流路とを有する、請求項1〜5のいずれか1項に記載の船舶用エンジンシステム。
  7. 内部に前記供給ガス流路の一部が形成され且つ前記内部に前記ウォータミストキャッチャと前記整流部材とが配置された供給ガス管を更に備え、
    前記供給ガス流路の流路断面の周縁よりも内側において、前記整流部材が前記ウォータミストキャッチャと前記供給ガス流路における前記流通方向の上流側に離隔し、前記流路断面の周縁において、前記整流部材が前記ウォータミストキャッチャと前記供給ガス管の内壁とにより支持された状態で、前記ウォータミストキャッチャが前記供給ガス管に固定されている、請求項1〜6のいずれか1項に記載の船舶用エンジンシステム。
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Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS50115365A (ja) * 1974-02-25 1975-09-09
WO2000013801A1 (fr) * 1998-09-09 2000-03-16 Ebara Corporation Collecteur de poussieres electrique et procede de traitement de gaz faisant appel a ce collecteur
JP2004211652A (ja) * 2003-01-08 2004-07-29 Mitsubishi Heavy Ind Ltd 空気冷却器付き内燃機関の空気ダクト構造
JP2005256679A (ja) * 2004-03-10 2005-09-22 Isuzu Motors Ltd Egr装置付エンジンの吸気通路
JP2015059506A (ja) * 2013-09-19 2015-03-30 株式会社デンソー バルブ装置
JP2015161227A (ja) * 2014-02-27 2015-09-07 マツダ株式会社 ターボ過給機付きエンジン

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE202008013505U1 (de) 2008-10-10 2008-12-18 Rea Plastik Tech Gmbh Horizontal angeströmter, verschmutzungsresistenter Tropfenabscheider mit rohrförmigen Prallkörpern und Lamellen
JP5152155B2 (ja) * 2009-11-12 2013-02-27 三菱自動車工業株式会社 排気還流装置
JP5665701B2 (ja) * 2011-09-14 2015-02-04 三菱重工業株式会社 掃除空気の水滴分離器汚染防止構造およびこれを備えた船舶
US8783233B2 (en) * 2012-08-28 2014-07-22 Ford Global Technologies, Llc Charge air cooler with dual flow path conduit

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS50115365A (ja) * 1974-02-25 1975-09-09
WO2000013801A1 (fr) * 1998-09-09 2000-03-16 Ebara Corporation Collecteur de poussieres electrique et procede de traitement de gaz faisant appel a ce collecteur
JP2004211652A (ja) * 2003-01-08 2004-07-29 Mitsubishi Heavy Ind Ltd 空気冷却器付き内燃機関の空気ダクト構造
JP2005256679A (ja) * 2004-03-10 2005-09-22 Isuzu Motors Ltd Egr装置付エンジンの吸気通路
JP2015059506A (ja) * 2013-09-19 2015-03-30 株式会社デンソー バルブ装置
JP2015161227A (ja) * 2014-02-27 2015-09-07 マツダ株式会社 ターボ過給機付きエンジン

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