JP6412976B2 - デミスタユニット及びｅｇｒシステム - Google Patents

Description

本発明は、排ガスからミストを除去するデミスタユニット、このデミスタユニットが適用されるＥＧＲシステムに関するものである。

湿式排ガス処理装置を介してボイラから排出される排ガスは、ミストを含んでいることから、この排ガスに含まれるミストを除去する必要がある。排ガスに含まれるミストを除去するものとして、デミスタユニットがあり、例えば、下記特許文献１に記載されたものがある。この特許文献１に記載されたデミスタユニットは、ケーシング内の入口に対向するように邪魔板を配置することで、屈曲している上流側流路を形成すると共に、その下流側にデミスタ本体を設けるものである。

特開２０１５−１６５１０３号公報

デミスタユニットは、内部に排ガスを通過させることで、この排ガスに含まれるミストを除去するものであり、デミスタ本体を通過する排ガスの流速が速すぎると、ミストの除去性能が低下してしまう。そのため、ミストの除去性能を向上させるためには、デミスタ本体の流路面積を大きくすることで、デミスタ本体を通過する排ガスの流速を低下させることが有効である。ところが、デミスタ本体の流路面積を大きくすると、デミスタ本体が大きくなり、デミスタユニット自体の大型化を招いてしまう。デミスタユニットが大型化すると、デミスタユニットの設置位置に制約を受け、所望の位置へ設置することができないという問題がある。

本発明は上述した課題を解決するものであり、ミスト除去性能の向上を図ると共に装置の大型化を抑制するデミスタユニット及びＥＧＲシステムを提供することを目的とする。

上記の目的を達成するための本発明のデミスタユニットは、中空形状をなして流体の入口部と出口部を有するケーシングと、前記ケーシング内で前記入口部に対向して配置されることで屈曲流路を形成する邪魔板と、内部に排ガスが通過できるような複数回屈曲した流路が設けられて全体として直線状をなす板状体として構成されて前記ケーシング内で前記屈曲流路より流体の流動方向の下流側に配置されて流体からミストを除去するデミスタ本体と、を備え、前記デミスタ本体は、前記邪魔板に対して所定角度だけ傾斜して配置される、ことを特徴とするものである。

従って、入口部からケーシング内に導入された流体は、邪魔板に衝突することで、含まれるミストが液滴となって邪魔板に付着して流れ落ちる。そして、ミストの一部が除去された流体は、屈曲流路を流れることで、遠心力により更にミストが除去され、最終的にデミスタ本体により残存するミストが除去される。ここで、デミスタ本体が邪魔板に対して傾斜して配置されることで、デミスタ本体の通過面積を拡大しても、ケーシングの高さの増加を抑制することができる。その結果、ミスト除去性能の向上を図ることができると共に、装置の大型化を抑制することができる。

本発明のデミスタユニットでは、前記邪魔板は、前記ケーシングの天井部から垂下して設けられることで下方に通過開口部が設けられ、前記デミスタ本体は、流体の入口側が前記通過開口部側を向くように傾斜して配置されることを特徴としている。

従って、デミスタ本体の入口側が通過開口部側を向くことから、流体がデミスタ本体に対して直交する方向に導入されやすくなり、デミスタ本体によりミストを効率良く除去することができ、ミスト除去効率を向上することができる。

本発明のデミスタユニットでは、前記ケーシング内における前記通過開口部より前記天井部側に取付面が形成されるデミスタ支持板が固定され、前記デミスタ本体は、前記デミスタ支持板に固定されることを特徴としている。

従って、通過開口部より天井部側にデミスタ支持板を配置してデミスタ本体を固定することで、デミスタ本体を通過開口部側に容易に向かせることができ、簡単な構成でデミスタ本体によるミストの除去効率を向上することができる。

本発明のデミスタユニットでは、前記ケーシングは、底部と前記デミスタ支持板との間に前記通過開口部に連通する迂回流路が設けられ、前記デミスタ本体から前記迂回流路側に突出する突出片が設けられ、前記突出片は、前記デミスタ本体と同角度に傾斜して配置されることを特徴としている。

従って、入口部からケーシング内に導入された流体は、邪魔板に衝突することでミストが液滴となって除去され、ミストの一部が除去された流体は、通過開口部を通って迂回流路に流れて迂回した後、デミスタ本体に到達する。このとき、デミスタ本体から迂回流路側に突出片が突出することから、デミスタ支持板の下方を流れる流体が突出片を避けて流れることとなり、流体の流速を低下させて流速分布を均一に保つことができる。

本発明のデミスタユニットでは、前記突出片は、前記デミスタ本体を構成する構成部材の一部が前記迂回流路側に突出して形成されることを特徴としている。

従って、デミスタ本体を構成する構成部材の一部を迂回流路側に突出して突出片を形成することで、構造の簡素化及び製造コストの低減を図ることができる。

本発明のデミスタユニットでは、前記デミスタ本体は、流体の流れ方向に沿って複数配置されることを特徴としている。

従って、デミスタ本体を複数配置することで、デミスタユニットにおけるミスト除去性能を向上することができる。

本発明のデミスタユニットでは、複数の前記デミスタ本体は、平行に配置されることを特徴としている。

従って、複数のデミスタ本体を平行に配置することで、流体が各デミスタ本体に対して直交する方向に導入されやすくなり、各デミスタ本体によりミストを効率良く除去することができる。

本発明のデミスタユニットでは、前記通過開口部に前記ケーシングの底部から所定距離を空けて多孔板が配置され、前記多孔板は、流体の流れ方向の中途部まで設けられることを特徴としている。

従って、多孔板を流体の流れ方向の中途部まで設けることで、流体の下流側の空間部を拡大することができ、流体の流路を長くして流速を低下することができる。

本発明のデミスタユニットでは、前記ケーシングは、中空の矩形の箱型形状をなし、前記入口部は、前記ケーシングを構成すると共に前記邪魔板に平行な上流壁部に開口し、前記ケーシングにおける水平方向の中間位置から水平方向の一方側にずれて配置されることを特徴としている。

従って、入口部からケーシング内に導入された流体は、邪魔板に衝突することでミストが液滴となって除去された後、屈曲流路を流れることで遠心力により更にミストが除去され、デミスタ本体に到達する。このとき、流体の入口部がケーシングにおける水平方向の一方側にずれて配置されるため、入口部からケーシング内に導入された流体は、邪魔板に衝突することで水平方向の他方側に流れ、屈曲流路を流れた後に水平旋回してからデミスタ本体に到達する。そのため、流体の流路が長くなって流速が低下することとなり、ミスト除去性能の向上を図ることができる。

本発明のデミスタユニットでは、前記邪魔板に流体が衝突することによって生じた液滴を受け止める受止部材が設けられることを特徴としている。

従って、入口部からケーシング内に導入された流体は、邪魔板に衝突することで、含まれるミストが液滴となって邪魔板に付着し、自重により邪魔板の平面部を流れ落ち、受止部材に受け止められる。そのため、屈曲流路を流れる流体が再び液滴をミストとして取り込むことはなく、流体から除去したミストの流体への再度の取込みを抑制してミスト除去効率の向上を図ることができる。

また、本発明のＥＧＲシステムは、エンジンから排出された排ガスの一部を燃焼用気体として前記エンジンに再循環する排ガス再循環ラインと、前記排ガス再循環ラインを流れる燃焼用気体に対して液体を噴射するスクラバと、前記スクラバから排出された燃焼用気体が導入される前記デミスタユニットと、を備えることを特徴とするものである。

従って、エンジンから排出された排ガスは、その一部が排ガス再循環ラインを通るとき、スクラバによりこの排ガス再循環ラインを流れる燃焼用気体に対して流体が噴射されることで有害物質が除去され、デミスタユニットにより含有するミストが除去された後、エンジンに供給される。そして、デミスタユニットでは、デミスタ本体が邪魔板に対して傾斜して配置されることで、デミスタ本体の通過面積を拡大しても、ケーシングの高さの増加を抑制することができる。その結果、ミスト除去性能の向上を図ることができると共に、装置の大型化を抑制することができる。

本発明のデミスタユニット及びＥＧＲシステムによれば、ミスト除去性能の向上を図ることができると共に、装置の大型化を抑制することができる。

図１は、第１実施形態のデミスタユニットが適用されたＥＧＲシステムを備えたディーゼルエンジンを表す概略図である。 図２は、第１実施形態のＥＧＲシステムを表す概略構成図である。 図３は、第１実施形態のデミスタユニットを表す縦断面図である。 図４は、デミスタユニットの水平断面を表す図３のIV−IV断面図である。 図５は、デミスタユニットの入口部を表す図３のＶ−Ｖ断面図である。 図６は、第２実施形態のデミスタユニットを表す水平断面図である。

以下に添付図面を参照して、本発明に係るデミスタユニット及びＥＧＲシステムの好適な実施形態を詳細に説明する。なお、この実施形態により本発明が限定されるものではなく、また、実施形態が複数ある場合には、各実施形態を組み合わせて構成するものも含むものである。

［第１実施形態］
図１は、第１実施形態のデミスタユニットが適用されたＥＧＲシステムを備えたディーゼルエンジンを表す概略図、図２は、第１実施形態のＥＧＲシステムを表す概略構成図である。

第１実施形態にて、図１に示すように、舶用ディーゼルエンジン１０は、エンジン本体１１と、過給機１２と、ＥＧＲシステム１３を備えている。

図２に示すように、エンジン本体１１は、図示しないが、プロペラ軸を介して推進用プロペラを駆動回転させる推進用の機関（主機関）である。このエンジン本体１１は、ユニフロー掃排気式のディーゼルエンジンであって、２ストロークディーゼルエンジンであり、シリンダ内の吸排気の流れを下方から上方への一方向とし、排気の残留を無くすようにしたものである。エンジン本体１１は、ピストンが上下移動する複数のシリンダ（燃焼室）２１と、各シリンダ２１に連通する掃気トランク２２と、各シリンダ２１に連通する排気マニホールド２３とを備えている。そして、各シリンダ２１と掃気トランク２２との間に掃気ポート２４が設けられ、各シリンダ２１と排気マニホールド２３との間に排気流路２５が設けられている。そして、エンジン本体１１は、掃気トランク２２に給気ラインＧ１が連結され、排気マニホールド２３に排気ラインＧ２が連結されている。

過給機１２は、コンプレッサ３１とタービン３２とが回転軸３３により一体に回転するように連結されて構成されている。この過給機１２は、エンジン本体１１の排気ラインＧ２から排出された排ガスによりタービン３２が回転し、タービン３２の回転が回転軸３３により伝達されてコンプレッサ３１が回転し、このコンプレッサ３１が空気及び／または再循環ガスを圧縮して給気ラインＧ１からエンジン本体１１に供給する。コンプレッサ３１は外部（大気）から空気を吸入する吸入ラインＧ６に接続されている。

過給機１２は、タービン３２を回転した排ガスを排出する排気ラインＧ３が連結されており、この排気ラインＧ３は、図示しない煙突（ファンネル）に連結されている。また、排気ラインＧ３から給気ラインＧ１までの間にＥＧＲシステム１３が設けられている。

ＥＧＲシステム１３は、排ガス再循環ラインＧ４、Ｇ５、Ｇ７と、スクラバ４２と、デミスタユニット１４と、ＥＧＲブロワ（送風機）４７とを備えている。このＥＧＲシステム１３は、舶用ディーゼルエンジン１０から排出された排ガスの一部を空気と混合した後、過給機により圧縮して燃焼用気体として舶用ディーゼルエンジン１０に再循環させることで、燃焼によるＮＯｘの生成を抑制するものである。なお、ここでは、タービン３２の下流側から排ガスの一部を抽気するようにＥＧＲシステムを設置したが、タービン３２の上流側から排ガスの一部を抽気するようにＥＧＲシステムを設置してもよい。

排ガス再循環ラインＧ４は、一端が排気ラインＧ３の中途部に接続されている。排ガス再循環ラインＧ４は、ＥＧＲ入口バルブ（開閉弁）４１Ａが設けられており、他端がスクラバ４２に接続されている。ＥＧＲ入口バルブ４１Ａは、排ガス再循環ラインＧ４を開閉することで、排気ラインＧ３から排ガス再循環ラインＧ４に分流する排ガスをＯＮ／ＯＦＦする。なお、ＥＧＲ入口バルブを流量調整弁とし、排ガス再循環ラインＧ４を通過する排ガスの流量を調整するようにしてもよい。

スクラバ４２は、ベンチュリ式のスクラバであり、中空形状をなすスロート部４３と、排ガスが導入されるベンチュリ部４４と、元の流速に段階的に戻す拡大部４５とを備えている。スクラバ４２は、ベンチュリ部４４に導入された排ガスに対して水（液体）を噴射する水噴射部４６を備えている。スクラバ４２は、ＳＯｘや煤塵などの微粒子（ＰＭ）といった有害物質が除去された排ガスおよび有害物質を含む排水を排出する排ガス再循環ラインＧ５が連結されている。なお、本実施形態では、スクラバとしてベンチュリ式を採用しているが、この構成に限定されるものではない。

排ガス再循環ラインＧ５は、デミスタユニット１４とＥＧＲブロワ４７が設けられている。

デミスタユニット１４は、水噴射により有害物質が除去された排ガスと排水を分離するものである。デミスタユニット１４は、排水をスクラバ４２の水噴射部４６に循環する排水循環ラインＷ１が設けられている。そして、この排水循環ラインＷ１は、排水を一時的に貯留するホールドタンク４９とポンプ５０が設けられている。

ＥＧＲブロワ４７は、スクラバ４２内の排ガスを排ガス再循環ラインＧ５からデミスタユニット１４に導くものである。

排ガス再循環ラインＧ７は、一端がＥＧＲブロワ４７に接続されるとともに、他端が混合器（図示略）を介してコンプレッサ３１に接続されており、ＥＧＲブロワ４７により排ガスがコンプレッサ３１に送られる。排ガス再循環ラインＧ７は、ＥＧＲ出口バルブ（開閉弁または流量調整弁）４１Ｂが設けられている。吸入ラインＧ６からの空気と、排ガス再循環ラインＧ７からの排ガス（再循環ガス）は、混合器で混合されることで燃焼用気体が生成される。なお、この混合器は、サイレンサと別に設けられてもよいし、混合器を別途設けることなく、排ガスと空気を混合する機能を付加するようにサイレンサを構成してもよい。そして、過給機１２は、コンプレッサ３１が圧縮した燃焼用気体を給気ラインＧ１からエンジン本体１１に供給可能であり、給気ラインＧ１にエアクーラ（冷却器）４８が設けられている。このエアクーラ４８は、コンプレッサ３１により圧縮されて高温となった燃焼用気体と冷却水とを熱交換することで、燃焼用気体を冷却するものである。

以下、上述したデミスタユニット１４について詳細に説明する。図３は、第１実施形態のデミスタユニットを表す縦断面図、図４は、デミスタユニットの水平断面を表す図３のIV−IV断面図、図５は、デミスタユニットの入口部を表す図３のＶ−Ｖ断面図である。

デミスタユニット１４は、図３から図５に示すように、ケーシング５１と、邪魔板５２と、デミスタ支持板５４と、デミスタ本体５５，５６とを備えている。

ケーシング５１は、中空の矩形の箱型形状をなし、内部空間を形成する容器として構成されている。即ち、ケーシング５１は、鉛直方向の上方側に位置する天井部５１ａと、水平方向の左右側に位置する左壁部５１ｂ及び右壁部５１ｃと、鉛直方向の下方側に位置する底部５１ｄと、水平方向の手前側に位置する上流壁部５１ｅと、水平方向の奥側に位置する下流壁部５１ｆにより形成されている。ケーシング５１は、手前側となる一端部（図３にて、右端部）に位置する上流壁部５１ｅの上部側に排ガス及び排水が導入される入口部６１が形成される。また、ケーシング５１は、奥側となる他端部（図３にて、左端部）における天井部５１ａに排ガス（流体）が排出される出口部６２が形成されている。ここで、入口部６１と出口部６２は、ケーシング５１の幅方向（図４の上下方向）における中間位置に設けられている。このケーシング５１は、排ガス再循環ラインＧ５上に設けられている。

邪魔板５２は、ケーシング５１内にて、入口部６１に対向して上流壁部５１ｅと平行をなすように鉛直方向に沿って配置されている。この邪魔板５２は、排ガスや液滴が通過することができない平坦な板から形成されており、上端部が天井部５１ａに密着して固定されると共に、左右側部が左壁部５１ｂと右壁部５１ｃにそれぞれ密着して固定される一方、下端部が底部５１ｄに対して所定間隔を空けて位置することで、ここに通過開口部６３が形成される。そのため、入口部６１から導入された排ガスが上流壁部５１ｅと邪魔板５２の間を鉛直方向の下方に流れ、通過開口部６３を通って屈曲した後に水平方向に流れる屈曲流路としての上流側流路６４が形成される。

本実施形態では、ケーシング５１の上流壁部５１ｅに開口する入口部６１から邪魔板５２の平面部５２ａまでの距離が、入口部６１の内径以下になるように設定されている。そのため、入口部６１からケーシング５１内に導入された排ガスは、邪魔板５２に衝突した後、上流側流路６４に沿って流れる。即ち、入口部６１からケーシング５１内に導入された排ガスは、邪魔板５２により、鉛直方向の下方に流れた後、通過開口部６３を通って水平方向に屈曲して流れることとなる。また、邪魔板５２における通過開口部６３の流路面積が、入口部６１からケーシング５１内に導入されたときの流路面積、つまり、上流壁部５１ｅと左壁部５１ｂと右壁部５１ｃと邪魔板５２により区画された流路面積より大きく設定されている。そのため、入口部６１からケーシング５１内に導入された排ガスが、通過開口部６３を通った後に再加速されることがない。

また、ケーシング５１は、内部の下部にて、底部５１ｄから所定間隔を空けて底部５１ｄと平行をなすように多孔板５３が水平をなして固定されている。多孔板５３は、排ガスや液滴が通過することができるように、多数の貫通孔（図示略）が形成された平坦な板から形成されており、ケーシング５１内で流体の流れ方向の中途部まで設けられている。即ち、多孔板５３は、ケーシング５１の底部５１ｄから所定高さだけ鉛直方向の上方の位置に水平をなして配置され、一端部が上流壁部５１ｅに密着して固定されると共に、左右側部が左壁部５１ｂと右壁部５１ｃにそれぞれ密着して固定される一方、他端部が下流壁部５１ｆに対して所定間隔を空けて位置している。そして、多孔板５３とケーシング５１の底部５１ｄとの間に貯留部６５が形成されている。この貯留部６５は、排ガスから除去された水分を一時的に貯留するものであり、ケーシング５１の下部に排水流路６６が設けられている。

デミスタ支持板５４は、邪魔板５２及び多孔板５３より下流壁部５１ｆ側に位置し、この多孔板５３より所定高さだけ上方に水平をなして配置されている。デミスタ支持板５４は、排ガスや液滴が通過することができない平坦な板から形成され、一端部がケーシング５１の下流壁部５１ｆに密着して固定されると共に、左右側部が左壁部５１ｂと右壁部５１ｃにそれぞれ密着して固定される一方、他端部が邪魔板５２と所定間隔を空けて位置している。そのため、ケーシング５１は、底部５１ｄとデミスタ支持板５４との間に通過開口部６３に連通する空間部が設けられることとなり、この空間部が上流側流路６４から流れてくる排ガスを鉛直方向に沿って１８０度迂回される迂回流路６７となる。なお、本実施形態では、邪魔板５２は、下端がデミスタ支持板５４の下面より鉛直方向の下方に位置している。

複数のデミスタ本体５５，５６は、ケーシング５１内にて、上流側流路６４及び迂回流路６７より排ガスの流動方向の下流側に配置されることで、排ガスからミストを除去するものである。この複数のデミスタ本体は、流体の流れ方向に沿って直列に配置されており、各デミスタ本体は、平行をなしている。この各デミスタ本体５５は、図示しないが、内部に排ガスが通過できるような複数回屈曲した流路が設けられ、全体として直線状をなす板状体として構成されている。なお、２個のデミスタ本体５５，５６を設けたが、１個のデミスタ本体でもよく、３個以上のデミスタ本体でもよい。

各デミスタ本体５５，５６は、入口側が通過開口部６３側を向くように邪魔板５２に対して所定角度だけ傾斜して配置されている。具体的には、デミスタ本体５５，５６は、入口側の面に対して直交する方向が邪魔板５２ではなくてその下方の通過開口部６３側に向いているということである。各デミスタ本体５５，５６は、流体の入口側が通過開口部６３側を向くように傾斜して配置されることで、上流側流路６４から迂回流路６７を通って流れる排ガスがデミスタ本体５５に対して直交する方向に進入しやすくなる。デミスタ支持板５４は、上面部に取付面５４ａが形成されており、各デミスタ本体５５，５６は、傾斜した状態で、上端部が天井部５１ａの下面に密着して支持され、下端部がデミスタ支持板５４の取付面５４ａに密着して支持されている。即ち、各デミスタ本体５５，５６は、デミスタ支持板５４の取付面５４ａに対して所定角度だけ傾斜して配置される。このとき、一方のデミスタ本体５５は、デミスタ支持板５４における邪魔板５２側に支持され、他方のデミスタ本体５６は、下流壁部５１ｆ側に支持されることで、各デミスタ本体５５，５６が所定距離だけ離間して配置されている。

なお、各デミスタ本体５５，５６の傾斜角度は、１５度から４５度の範囲に設定することが望ましく、３０度とすることが最適であると考えられる。なお、各デミスタ本体５５，５６の傾斜角度を同一として平行をなすように配置したが、各デミスタ本体５５，５６の傾斜角度を異ならせて配置してもよい。また、各デミスタ本体５５，５６は、入口側が通過開口部６３側を向くように傾斜して配置されるが、ケーシング５１、邪魔板５２と、デミスタ本体５５，５６などの長さや取付位置などにより必ずしも通過開口部を向く、つまり、デミスタ本体５５，５６の開口方向を延長した先が通過開口部６３と交差するわけではなく、通過開口部６３側を向いていればよいものである。また、各デミスタ本体５５，５６は、邪魔板５２に対して傾斜するだけでなく、ケーシング５１の天井部５１ａ、底部５１ｄ、デミスタ支持板５４などに対しても所定角度だけ傾斜して配置されている。

デミスタ本体５５，５６は、邪魔板５２に対向して配置されており、デミスタ本体５５，５６より上流側が上流側流路６４及び迂回流路６７であり、デミスタ本体５５，５６より下流側が下流側流路６８となっている。即ち、上流側流路６４は、ケーシング５１の上流壁部５１ｅと左壁部５１ｂと右壁部５１ｃと邪魔板５２と多孔板５３に隔てられて構成される。迂回流路６７は、ケーシング５１の底部５１ｄと左壁部５１ｂと右壁部５１ｃと下流壁部５１ｆとデミスタ支持板５４に隔てられて構成される。下流側流路６８は、ケーシング５１の天井部５１ａと左壁部５１ｂと右壁部５１ｃと下流壁部５１ｆとデミスタ支持板５４に隔てられて構成される。そのため、入口部６１からケーシング５１内に導入された排ガスは、上流側流路６４を通って屈曲した後、迂回流路６７により迂回してからデミスタ本体５５，５６に到達し、デミスタ本体５５，５６を通過した後に下流側流路６８を通って出口部６２から排出される。

邪魔板５２は、平面部５２ａに受止部材５７が設けられている。受止部材５７は、入口部６１からケーシング５１内に導入された排ガスが邪魔板５２に衝突することで生成された液滴を受け止めるものである。受止部材５７は、邪魔板５２における入口部６１に対向する平面部５２ａであって、入口部６１より鉛直方向の下方に位置するように平面部５２ａに固定されている。

受止部材５７は、邪魔板５２の平面部５２ａに幅方向（左右方向）に沿って設けられており、邪魔板５２の幅方向における中間位置から各壁部５１ｂ，５１ｃ側に向けて延出されると共に、下方に向けて傾斜している。また、受止部材５７は、断面がＬ字形状をなし、そのため、入口部６１からケーシング５１内に導入された排ガスは、邪魔板５２に衝突することで液滴が生成され、この液滴が邪魔板５２の平面部５２ａを伝って下方に流れ落ちることから、受止部材５７は、溝部にこの液滴を受け止めることができる。そして、受止部材５７は、各端部が各壁部５１ｂ，５１ｃから所定間隔を空けて位置していることから、溝部が受け止めた液滴は、各端部で下方に流れ落ち、貯留部６５に流すことができる。

なお、上述の説明にて、受止部材５７は、Ｌ字状断面形状をなすものとしたが、この構成に限定されるものではない。例えば、水平板や傾斜板や屈曲または湾曲板により受止部材を構成してもよい。また、受止部材５７は、左右の端部が壁面５１ｂ，５１ｃ側に下方傾斜したものとしたが、一方の端部だけが壁面５１ｂ，５１ｃ側に下方傾斜したものとしてもよい。また、受止部材５７を複数に分割したり、上下複数段に配置したりしてもよい。更に、受止部材５７を邪魔板５２の平面部５２ａではなく、邪魔板５２の下方に設けてもよい。

また、デミスタ本体５５は、迂回流路６７側に突出する突出片５８が設けられている。この突出片５８は、排ガスや液滴が通過することができない平坦な板から形成され、デミスタ本体５５の下部から垂下するように配置され、デミスタ支持板５４の端部に密着するように固定されている。本実施形態にて、デミスタ本体５５は、複数の平板材を枠状に組み立て、内部に多数の蛇腹板が組付けて構成されており、突出片５８は、このデミスタ本体５５を構成する構成部材の一部、例えば、入口側の平板材の端部を迂回流路６７側に突出して形成される。そのため、突出片５８は、デミスタ本体５５と同角度に傾斜して配置されることで、平面部がデミスタ支持板５４における入口側の平面部と段差なく面一に沿うように配置される。この場合、突出片５８は、下端が邪魔板５２の下端に対して鉛直方向で同位置、または、鉛直方向で上方に位置している。そのため、上流側流路６４を流れる排ガスは、突出片５８によりデミスタ支持板５４の下方の領域、つまり、迂回流路６７から上方へながれてデミスタ本体５５の入口側の平面部に向かうように案内される。

なお、突出片５８は、デミスタ本体５５の傾斜角度と同角度に傾斜して配置しなくてもよく、デミスタ本体５５とは別体に設けたり、デミスタ支持板５４から鉛直方向の下方に向けて設けたり、邪魔板５２側に傾斜して設けたりしてもよい。

以下、第１実施形態のＥＧＲシステムの作用を説明する。図２に示すように、エンジン本体１１は、掃気トランク２２からシリンダ２１内に燃焼用空気が供給されると、ピストンによってこの燃焼用空気が圧縮され、この高温の空気に対して燃料が噴射することで自然着火し、燃焼する。そして、発生した燃焼ガスは、排ガスとして排気マニホールド２３から排気ラインＧ２に排出される。エンジン本体１１から排出された排ガスは、過給機１２におけるタービン３２を回転した後、排気ラインＧ３に排出され、ＥＧＲ入口バルブ４１Ａが閉止しているときは、全量が排気ラインＧ３から外部に排出される。

一方、ＥＧＲ入口バルブ４１Ａが開放しているとき、排ガスは、その一部が排気ラインＧ３から排ガス再循環ラインＧ４に流れる。排ガス再循環ラインＧ４に流れた排ガスは、スクラバ４２により、含有するＳＯｘや煤塵などの有害物質が除去される。即ち、スクラバ４２は、排ガスがベンチュリ部４４を高速で通過するとき、水噴射部４６から水を噴射することで、この水により排ガスを冷却すると共に、ＳＯｘや煤塵などの微粒子（ＰＭ）を水と共に落下させて除去する。そして、ＳＯｘや煤塵などを含んだ水は、ＥＧＲガスと共にデミスタユニット１４に流入する。

スクラバ４２により有害物質が除去された排ガスは、排ガス再循環ラインＧ５に排出され、デミスタユニット１４によりスクラバ洗浄水が分離された後、排ガス再循環ラインＧ７により過給機１２に送られる。そして、この排ガスは、吸入ラインＧ６から吸入された空気と混合されて燃焼用気体となり、過給機１２のコンプレッサ３１で圧縮された後、エアクーラ４８で冷却され、給気ラインＧ１からエンジン本体１１に供給される。

ここで、デミスタユニット１４による処理について説明する。図３から図５に示すように、入口部６１からケーシング５１内に導入された排ガスは、正面にある邪魔板５２の平面部５２ａに衝突することで、邪魔板５２の平面部５２ａに沿って広がり、含まれるミストが液滴となってこの邪魔板５２の平面部５２ａに付着する。すると、邪魔板５２の平面部５２ａに付着した液滴は、自重により平面部５２ａに沿って下方へ流れ落ち、受止部材５７に受け止められる。受止部材５７に受け止められた液滴は、邪魔板５２の幅方向に沿って流れ、端部から貯留部６５に排水され、排水流路６６により外部に排出される。

一方、一部のミストが除去された排ガスは、邪魔板５２の平面部５２ａとケーシング５１の天井部５１ａ、各壁部５１ｂ，５１ｃ、上流壁部５１ｅにより下向きの流れとなり、上流側流路６４に流れ込む。上流側流路６４に流れ込んだ排ガスは、多孔板５３により屈曲されて水平な流れとなり、迂回流路６７を鉛直方向に１８０度迂回し、突出片５８により上向きと流れとなってデミスタ本体５５に到達する。このとき、上流側流路６４を流れる排ガスは、邪魔板５２の下方を通過することになるが、邪魔板５２に付着した液滴は、受止部材５７に受け止められて貯留部６５に排水されることから、この上流側流路６４には落下しない。そのため、上流側流路６４を流れる排ガスは、水との接触が抑制され、排ガスから除去したミストの排ガスへの再度の取込みが抑制される。

また、排ガスは、屈曲した上流側流路６４及び迂回流路６７を流動することで、遠心力によりミストが除去される。更に、排ガスは、デミスタ本体５５，５６を通過するときに、残存するミストが凝集して液滴となり、貯留部６５に落下する。その後、ミストが除去された排ガスは、下流側流路６８を通って出口部６２から外部に排出される。

このように第１実施形態のデミスタユニットにあっては、中空形状をなして排ガスの入口部６１と出口部６２を有するケーシング５１と、ケーシング５１内で入口部６１に対向して配置されることで屈曲した上流側流路６４を形成する邪魔板５２と、ケーシング５１内で上流側流路６４より排ガスの流動方向の下流側に配置されて排ガスからミストを除去するデミスタ本体５５，５６とを設け、デミスタ本体５５，５６は、邪魔板５２に対して所定角度だけ傾斜して配置されている。

従って、デミスタ本体５５，５６が邪魔板５２に対して傾斜して配置されることで、ケーシング５１の水平な取付面５４ａに対して傾斜し、デミスタ本体５５，５６の通過面積を拡大することで高さを高くしても、デミスタ本体５５，５６を傾斜配置してケーシング５１における収納高さの増加を抑制することができる。その結果、デミスタ本体５５，５６の通過面積を拡大してミスト除去性能の向上を図ることができる一方で、ケーシング５１の大型化を抑制することができる。

第１実施形態のデミスタユニットでは、邪魔板５２をケーシング５１の天井部５１ａから垂下して設けることで下方に通過開口部６３を設け、デミスタ本体５５の流体の入口側をこの通過開口部６３側を向くように傾斜して配置している。従って、デミスタ本体５５の入口側が通過開口部６３を向くことから、排ガスがデミスタ本体５５に対して直交する方向に導入されやすくなり、デミスタ本体５５，５６によりミストを効率良く除去することができ、ミスト除去効率を向上することができる。

第１実施形態のデミスタユニットでは、ケーシング５１内における通過開口部６３より天井部５１ａ側に取付面５４ａが形成されるデミスタ支持板５４を固定し、デミスタ本体５５，５６をこのデミスタ支持板５４に固定している。従って、デミスタ本体５５を通過開口部６３側に容易に向かせることができ、簡単な構成でデミスタ本体５５，５６によるミストの除去効率を向上することができる。

第１実施形態のデミスタユニットでは、ケーシング５１の底部５１ｄとデミスタ支持板５４との間に通過開口部６３に連通する迂回流路６７を設け、デミスタ本体５５から迂回流路６７側に突出する突出片５８を設け、突出片５８をデミスタ本体５５と同角度に傾斜して配置している。従って、入口部６１からケーシング５１内に導入された排ガスは、邪魔板５２に衝突することでミストが液滴となって除去され、ミストの一部が除去された排ガスは、通過開口部６３を通って迂回流路６７に流れて迂回した後、デミスタ本体５５に到達する。このとき、デミスタ本体５５から迂回流路６７側に突出片５８が突出することから、デミスタ支持板５４の下方を流れる排ガスが突出片５８を避けて流れることとなり、排ガスの流速を低下させて流速分布を均一に保つことができる。

第１実施形態のデミスタユニットでは、突出片５８をデミスタ本体５５を構成する構成部材の一部を迂回流路６７側に突出して形成している。従って、部品の共通化を図ることで、構造の簡素化及び製造コストの低減を図ることができる。

第１実施形態のデミスタユニットでは、デミスタ本体５５，５６を排ガスの流れ方向に沿って複数配置している。従って、デミスタユニット１４におけるミスト除去性能を向上することができる。

第１実施形態のデミスタユニットでは、複数のデミスタ本体５５，５６を平行をなして配置している。従って、排ガスが各デミスタ本体５５，５６に対して直交する方向に導入されやすくなり、各デミスタ本体５５，５６によりミストを効率良く除去することができる。

第１実施形態のデミスタユニットでは、通過開口部６３にケーシング５１の底部５１ｄから所定距離を空けて多孔板５３を配置し、多孔板５３を排ガスの流れ方向の中途部まで設けている。従って、デミスタ支持板５４の下方空間部としての迂回流路６７を拡大することができ、排ガスの流路を長くして流速を低下することができる。

第１実施形態のデミスタユニットでは、邪魔板５２に排ガスが衝突することによって生じた液滴を受け止める受止部材５７を設けている。従って、入口部６１からケーシング５１内に導入された排ガスは、邪魔板５２に衝突することで、含まれるミストが液滴となって邪魔板５２に付着し、自重により邪魔板５２の平面部５２ａを流れ落ち、受止部材５７に受け止められる。そのため、上流側流路６４を流れる排ガスが再び液滴をミストとして取り込むことはなく、排ガスから除去したミストの排ガスへの再度の取込みを抑制してミスト除去効率の向上を図ることができる。

また、第１実施形態のＥＧＲシステムにあっては、エンジン本体１１から排出された排ガスの一部を燃焼用気体の一部としてエンジン本体に再循環する排ガス再循環ラインＧ４と、排ガス再循環ラインＧ４を流れる排ガスに対して水を噴射することで有害物質を除去するスクラバ４２と、スクラバ４２から排出された排ガスが導入されるデミスタユニット１４とを設けている。

従って、デミスタユニット１４にて、デミスタ本体５５，５６が邪魔板５２に対して傾斜して配置されることで、デミスタ本体５５，５６の通過面積を拡大することで高さを高くしても、デミスタ本体５５，５６を傾斜配置してケーシング５１における収納高さの増加を抑制することができる。その結果、デミスタ本体５５，５６の通過面積を拡大してミスト除去性能の向上を図ることができる一方で、ケーシング５１の大型化を抑制することができる。

［第２実施形態］
図６は、第２実施形態のデミスタユニットを表す水平断面図である。なお、上述した第１実施形態と同様の機能を有する部材には、同一の符号を付して詳細な説明は省略する。

第２実施形態にて、図６に示すように、デミスタユニット１４は、ケーシング５１と、邪魔板５２と、多孔板５３と、デミスタ支持板５４と、デミスタ本体５５，５６とを備えている。なお、邪魔板５２、多孔板５３、デミスタ支持板５４、デミスタ本体５５，５６、受止部材５７、突出片５８は、第１実施形態と同様の構成であることから、説明は省略する。

ケーシング５１は、中空の矩形の箱型形状をなし、内部空間を形成する容器として構成されている。即ち、ケーシング５１は、天井部５１ａと、左壁部５１ｂ及び右壁部５１ｃと、底部５１ｄと、上流壁部５１ｅと、下流壁部５１ｆにより形成されている。ケーシング５１は、上流壁部５１ｅの上部側に排ガス及び排水が導入される入口部６１が形成される。また、ケーシング５１は、天井部５１ａに排ガス（流体）が排出される出口部６２が形成されている。そして、入口部６１は、ケーシング５１における幅方向（水平方向）の中間位置から水平方向の一方側（図６にて上方側）に所定距離だけずれて配置されている。また、出口部６２は、ケーシング５１の幅方向（図６の上下方向）における中間位置に設けられている。

そのため、入口部６１からケーシング５１内に導入された排ガスは、正面にある邪魔板５２の平面部５２ａに衝突することで、邪魔板５２の平面部５２ａに沿って広がり、含まれるミストが液滴となってこの邪魔板５２の平面部５２ａに付着する。すると、邪魔板５２の平面部５２ａに付着した液滴は、自重により平面部５２ａに沿って下方へ流れ落ち、受止部材５７に受け止められる。受止部材５７に受け止められた液滴は、邪魔板５２の幅方向に沿って流れ、端部から貯留部６５に排水され、排水流路６６により外部に排出される。

一方、邪魔板５２に衝突してミストが除去された排ガスは、入口部６１が幅方向の一方側に位置することから、幅方向の他方側に流れながら、上流側流路６４に流れ込んで下降する。そして、この排ガスは、多孔板５３により屈曲されて水平な流れとなり、迂回流路６７を水平方向に１８０度迂回し、突出片５８により上向きの流れとなってデミスタ本体５５に到達する。即ち、ケーシング５１の一方側の入口部６１から導入された排ガスは、邪魔板５２にガイドされながら他方側に流れながら上流側流路６４により水平流となり、迂回流路６７における他方側から一方側に螺旋を書くような旋回流となる。この排ガスの旋回流は、迂回流路６７を水平方向に１８０度迂回する。そして、排ガスは、デミスタ本体５５，５６を通過するときに、残存するミストが凝集して液滴となり、貯留部６５に落下する。その後、ミストが除去された排ガスは、下流側流路６８を通って出口部６２から外部に排出される。

このように第２実施形態のデミスタユニットにあっては、入口部６１をケーシング５１における幅方向（水平方向）の中間位置から水平方向の一方側にずれて配置している。

従って、入口部６１からケーシング５１内に導入された排ガスは、邪魔板５２に衝突することでミストが液滴となって除去された後、上流側流路６４を流れることで遠心力により更にミストが除去され、迂回流路６７を通ってデミスタ本体５５，５６に到達する。このとき、排ガスの入口部６１がケーシング５１における幅方向の一方側にずれて配置されるため、入口部６１からケーシング５１内に導入された排ガスは、邪魔板５２に衝突しながら幅方向の他方側に流れ、上流側流路６４を流れた後に、迂回流路６７で水平旋回してから上昇してデミスタ本体５５，５６に到達する。そのため、排ガスの流路が長くなって流速が低下することとなり、ミスト除去性能の向上を図ることができる。

なお、上述した実施形態にて、ケーシング５１の形状や入口部６１及び出口部６２の位置は、各実施形態に限定されるものではなく、入口部６１と邪魔板５２が対向していればいずれの位置であってもよい。また、邪魔板５２を鉛直方向に沿って配置したが、傾斜していてもよい。

また、上述した実施形態では、舶用ディーゼルエンジンとして、主機関を用いて説明したが、発電機として用いられるディーゼルエンジンにも適用することができる。

１０ 舶用ディーゼルエンジン
１１ エンジン本体
１２ 過給機
１３ ＥＧＲシステム
１４ デミスタユニット
４１Ａ ＥＧＲ入口バルブ
４１Ｂ ＥＧＲ出口バルブ
４２ スクラバ
４７ ＥＧＲブロワ
４８ エアクーラ（冷却器）
５１ ケーシング
５２ 邪魔板
５３ 多孔板
５４ デミスタ支持板
５５，５６ デミスタ本体
５７ 受止部材
５８ 突出片
６１ 入口部
６２ 出口部
６３ 通過開口部
６４ 上流側流路
６５ 貯留部
６７ 迂回流路
６８ 下流側流路
Ｇ４，Ｇ５，Ｇ７ 排ガス再循環ライン
Ｇ６ 吸入ライン
Ｗ１ 排水循環ライン

Claims (10)

1. 中空形状をなして流体の入口部と出口部を有するケーシングと、
   前記ケーシング内で前記入口部に対向して配置されることで屈曲流路を形成する邪魔板と、
   内部に排ガスが通過できるような複数回屈曲した流路が設けられて全体として直線状をなす板状体として構成されて前記ケーシング内で前記屈曲流路より流体の流動方向の下流側に配置されて流体からミストを除去するデミスタ本体と、
   を備え、
   前記デミスタ本体は、前記邪魔板に対して所定角度だけ傾斜して配置され、
   前記邪魔板は、前記ケーシングの天井部から垂下して設けられることで下方に通過開口部が設けられ、前記デミスタ本体は、流体の入口側が前記通過開口部側を向くように傾斜して配置される、
   ことを特徴とするデミスタユニット。
2. 取付面が形成されるデミスタ支持板は、前記ケーシング内における前記通過開口部より前記天井部側に固定され、前記デミスタ本体は、前記デミスタ支持板に固定されることを特徴とする請求項１に記載のデミスタユニット。
3. 前記ケーシングは、底部と前記デミスタ支持板との間に前記通過開口部に連通する迂回流路が設けられ、前記デミスタ本体から前記迂回流路側に突出する突出片が設けられ、前記突出片は、前記デミスタ本体と同角度に傾斜して配置されることを特徴とする請求項２に記載のデミスタユニット。
4. 前記突出片は、前記デミスタ本体を構成する構成部材の一部が前記迂回流路側に突出して形成されることを特徴とする請求項３に記載のデミスタユニット。
5. 前記デミスタ本体は、流体の流れ方向に沿って複数配置されることを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか一項に記載のデミスタユニット。
6. 複数の前記デミスタ本体は、平行に配置されることを特徴とする請求項５に記載のデミスタユニット。
7. 前記通過開口部に前記ケーシングの底部から所定距離を空けて多孔板が配置され、前記多孔板は、流体の流れ方向の中途部まで設けられることを特徴とする請求項１から請求項６のいずれか一項に記載のデミスタユニット。
8. 前記ケーシングは、中空の矩形の箱型形状をなし、前記入口部は、前記ケーシングを構成すると共に前記邪魔板に平行な上流壁部に開口し、前記ケーシングにおける水平方向の中間位置から水平方向の一方側にずれて配置されることを特徴とする請求項１から請求項７のいずれか一項に記載のデミスタユニット。
9. 前記邪魔板に流体が衝突することによって生じた液滴を受け止める受止部材が設けられることを特徴とする請求項１から請求項８のいずれか一項に記載のデミスタユニット。
10. エンジンから排出された排ガスの一部を燃焼用気体として前記エンジンに再循環する排ガス再循環ラインと、
    前記排ガス再循環ラインを流れる燃焼用気体に対して液体を噴射するスクラバと、
    前記スクラバから排出された燃焼用気体が導入される請求項１から請求項９のいずれか一項に記載のデミスタユニットと、
    を備えることを特徴とするＥＧＲシステム。

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