JP6442426B2 - 触媒反応器及びこれを備えた船舶 - Google Patents

Description

本発明は、触媒反応器及びこれを備えた船舶に関する。

従来、複数の触媒を収容するカセットが着脱自在に装着される触媒反応装置において、触媒反応装置の筐体に設けられる開口部の下縁近傍には、カセットを載置して支持する棚板が水平に横設され、該棚板には矩形の通気口が開口されており、筐体内に流れ込んだ排気ガスが通気口からカセット内を通過できるように構成されている（特許文献１参照）。

カセットに複数の触媒を嵌装し、カセットを触媒反応器の開口部から棚板上に装入したのち、開口部を蓋部材によって閉塞することで、カセットは触媒反応装置に固定される構成となっている。

特許第５４９８８４０号公報

触媒反応器（触媒反応装置）にカセットを固定する際に、触媒は重量物であるため、複数の触媒を収容するカセットはさらなる重量物となり、触媒反応器の開口部を介してのカセットの設置作業が困難となる場合があった。そこで、本発明の触媒反応器及びこれを備えた船舶は、複数の触媒を収容するカセットの設置作業性を向上する触媒反応器を提供することを課題とする。

本発明は、排気中のＮＯｘを還元する触媒部と、前記触媒部の側面を覆う枠体によって構成される外周部と、によって構成される触媒カセットと、前記複数の触媒カセットを載置する格子枠と、を備える触媒反応器において、前記格子枠は、前記複数の触媒部に排気をそれぞれ流入する複数の流入孔と、前記各流入孔を構成する複数の枠部と、を有し、前記触媒カセットの外周部は、前記各枠部に収まるように配置され、前記触媒反応器の一側面には、前記複数の触媒カセットを装入する開口部が設けられ、前記格子枠は、開口部側フレームと、前記開口部と対向する対向部側フレームと、に分割可能に構成されるとともに、前記開口部側フレームは、前記対向部側フレームに着脱自在に設けられるものである。

本発明は、前記触媒反応器を備えた船舶である。

本発明によれば、触媒反応器への触媒カセットの設置作業性が向上される。

船舶の側面図である。 船舶の正面断面図である。 排気浄化装置の全体構成を示す概略図である。 （ａ）触媒反応器の正面図である（ｂ）触媒反応器の側面図である。 触媒反応器の斜視図である。 触媒反応器の内部において支持される支持枠の斜視図である。 支持枠を排気の流れ方向からみた図である。 触媒カセットの触媒反応器への固定を示す側面図である。 （ａ）蓋部材によって開口部を閉塞するときに発生する分力を示す側面図である。（ａ）押さえ部材の突出部の調節を示す部分拡大図である。 支持枠への触媒カセットの配置及び固定を示す斜視図である。 （ａ）分割可能に構成される格子枠の斜視図である（ｂ）分割可能に構成される格子枠の側面図である。 摺動可能に構成される格子枠の斜視図である。

以下に、図１および図２を用いて触媒反応器１２が搭載される船舶１００について説明する。なお、本実施形態における「上流側」とは排気の流れ方向における上流側を示し、「下流側」とは排気の流れ方向における下流側を示す。また、本実施形態における「幅方向」とは触媒反応器１２を、その開口部が設けられる一側面からみて左右方向を指し、「奥行方向」とは触媒反応器１２を、その開口部が設けられる一側面からみて前後方向を指す。

船舶１００は、船体１０１と、船体１０１の船尾側に設けたキャビン１０２と、キャビン１０２の後方に配置されるファンネル１０３と、船体１０１の後方下部に設けられるプロペラ１０４及び舵１０５と、を備えている。船尾側の船底１０６には、スケグ１０７が一体的に形成されている。スケグ１０７には、プロペラ１０４を回転駆動させる推進軸１０８を軸支している。船体１０１内の船首側及び中央部には船倉１０９が設けられている。船体１０１内の船尾側には機関室１１０が設けられる。

機関室１１０には、プロペラ１０４の駆動源である主エンジン１１１（本実施形態ではディーゼルエンジン）及び減速機１１２と、船体１０１内の電気系統に電力を供給するための発電装置１１３とを配置している。主エンジン１１１から減速機１１２を経由した回転動力によって、プロペラ１０４が回転駆動される。機関室１１０の内部は、上甲板１１４、第二甲板１１５、第三甲板１１６及び内底板１１７によって上下に仕切られている。本実施形態では、機関室１１０の最下段の内底板１１７上に主エンジン１１１及び減速機１１２を据え付け、機関室１１０の中段の第三甲板１１６上に発電装置を据え付けている。発電装置は、エンジン３１と、エンジン３１の駆動によって発電する発電機３３とを組み合わせて構成される。

図３及び図４を用いて、排気浄化装置１について説明する。排気浄化装置１は、発電機３３等の動力源であるエンジン３１から排出される排気を浄化するものである。排気浄化装置１は、エンジン３１に接続される排気管１１に設けられる。排気管１１は、ファンネル１０３まで延びていて外部に直接連通される。排気浄化装置１は、尿素水噴射ノズル２、尿素供給流路３、空気供給流路４、加圧空気弁５、エアタンク６、加圧空気供給ポンプ（コンプレッサ）７、切替弁８、尿素水供給ポンプ９、尿素水タンク１０、触媒反応器１２、制御装置３０等を具備する。

尿素水噴射ノズル２は、尿素水を排気管１１または触媒反応器１２の内部に供給するものである。尿素水噴射ノズル２は、管状部材から構成され、その一側（下流側）を排気管１１または触媒反応器１２の外部から内部へ挿通するようにして設けられる。尿素水噴射ノズル２には、尿素水の流路である尿素供給流路３が接続される。また、尿素水噴射ノズル２には、加圧空気の流路である空気供給流路４が接続される。

加圧空気弁５は、加圧空気の流路を連通または遮断する。加圧空気弁５は、空気供給流路４に設けられる。加圧空気弁５は、電磁弁で構成されソレノイドが制御装置３０と接続される。加圧空気弁５は、図示しないスプールを摺動させることにより尿素水噴射ノズル２に加圧空気供給ポンプ（コンプレッサ）７によってエアタンク６に加圧された加圧空気を供給可能に構成される。

切替弁８は、尿素水の流路を切り替える。切替弁８は、空気供給流路４の尿素水供給ポンプ９の下流側に設けられる。切替弁８は、図示しないスプールを摺動させることにより尿素水噴射ノズル２に尿素水供給ポンプ９によって尿素水タンク１０の尿素水を供給可能に構成される。

触媒反応器１２は、内部に配置されたＮＯｘ触媒によって排気（排気中のＮＯｘ）を還元するものである。触媒反応器１２は、エンジン３１と接続されている排気管１１の途中部にあって尿素水噴射ノズル２の下流側に設けられる。触媒反応器１２の筐体１３の内部には、ＮＯｘ触媒を金属の枠体に組み込んだ触媒カセットが複数配置される。

制御装置３０は、加圧空気弁５、切替弁８、尿素水供給ポンプ９等を制御する。制御装置３０には、加圧空気弁５、切替弁８、尿素水供給ポンプ９等を制御するための種々のプログラムやデータが格納される。制御装置３０は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、ＨＤＤ等がバスで接続される構成であってもよく、あるいはワンチップのＬＳＩ等からなる構成であってもよい。また、制御装置３０は、エンジン３１を制御するＥＣＵ３２と一体的に構成することも可能である。

このように構成される排気浄化装置１において、制御装置３０は、加圧空気弁５、切替弁８、尿素水供給ポンプ９等を制御して、排気管１１内に尿素水を噴射する。排気の熱によって噴射された尿素水からアンモニアが生成される。排気浄化装置１は、アンモニアと触媒反応器１２の各触媒カセットに組み込まれるＮＯｘ触媒によってＮＯｘを窒素と水に還元する。

次に、図３から図６を用いて触媒反応器１２について具体的に説明する。触媒反応器１２は、筐体１３、エンジン３１からの排気を還元する触媒カセット、触媒カセットを筐体１３内において支持する支持枠、触媒カセットを固定する固定部材３４等を具備する。

筐体１３は、耐熱金属材料製で略筒状（本実施形態では、角筒状）に形成される。筐体１３の一側端部には排気管１１が接続され、筐体１３の他側端部は排気管１１を介して外部に開放されている。つまり、筐体１３は、一側（上流側）から他側（下流側）に向かって（図４黒塗矢印参照）エンジン３１からの排気が流れる排気流路として構成されている。

排気管１１には、尿素水噴射ノズル２の上流側に分岐管４１と排気の通過経路を切り替える排気切替弁４２・４３が設けられている。分岐管４１は、排気管１１に接続されている。排気切替弁４２は、尿素水噴射ノズル２の上流側であって分岐管４１の下流側の排気管１１の内部に配置されている。排気切替弁４３は、分岐管４１の内部に配置されている。

排気切替弁４２・４３は、互いに連動して開閉可能に構成されている。具体的には、排気切替弁４２・４３は、排気切替弁４２が開状態のときに排気切替弁４３を閉状態になり、排気切替弁４２が閉状態のときに排気切替弁４３を開状態になるように構成されている。これにより、排気切替弁４２が開状態かつ排気切替弁４３が閉状態の場合、排気管１１は、排気が後述のメイン流路３２ａに供給される経路が構成される。一方、排気切替弁４２が閉状態かつ排気切替弁４３が開状態の場合、排気管１１は、排気が後述のバイパス流路３２ｂに供給される経路が構成される。

筐体１３の排気流路は、その内部において、排気移動方向にそって延びる仕切り板１３ｃによって、排気中のＮＯｘを還元することで排気を浄化するメイン流路３２ａと、排気の通過経路として形成され、排気を浄化することなく外部へ排出するバイパス流路３２ｂと、に区画される。仕切り板１３ｃは、後述の開口部を塞ぐ蓋部材と対向するように設けられる。

筐体１３の一側面には、触媒カセットの設置、取替、修繕等に用いられる開口部が設けられる。開口部は、メイン流路３２ａを構成する筐体１３の一側面に、上流側から順に第一開口部１３ａと第二開口部１３ｂとが形成される。開口部は、蓋部材によって閉塞可能に構成される。具体的には、第一開口部１３ａは、第一蓋部材２６によって閉塞可能に構成され、第二開口部１３ｂは、第二蓋部材２７によって閉塞可能に構成される。

図５及び図６に示すように、触媒カセットは、排気を還元するＮＯｘ触媒によって構成される触媒部と、ＮＯｘ触媒の貫通孔が開口している側面以外の側面を覆う金属の枠体によって構成される外周部と、によって構成される。ＮＯｘ触媒は、例えばアルミナ、ジルコニア、バナジア／チタニアまたはゼオライト等の金属を含有する材料を多数の格子状の貫通孔を有する略直方体に生成したものである。触媒カセットは、第一開口部１３ａを介して装入される複数の第一触媒カセット１４と、第二開口部１３ｂを介して装入される複数の第二触媒カセット１５と、を備える。

第一触媒カセット１４は、ＮＯｘ触媒によって構成される触媒部１４ａと、ＮＯｘ触媒の貫通孔が開口している側面以外の側面を覆う金属の枠体によって構成される外周部１４ｂと、を備える。第二触媒カセット１５は、ＮＯｘ触媒によって構成される触媒部１５ａと、ＮＯｘ触媒の貫通孔が開口している側面以外の側面を覆う金属の枠体によって構成される外周部１５ｂと、によって構成される。触媒部１４ａ・１５ａは略直方体形状に形成され、外周部１４ｂ・１５ｂは触媒部１４ａ・１５ａを囲うように略角筒状に形成される。

各触媒カセットは、ＮＯｘ触媒の貫通孔の軸方向が排気の流れ方向（図５及び図６黒塗矢印参照）と一致するように配置される。つまり、各触媒カセットは、枠体で覆われていない側面が排気の流れに対向するように配置される。したがって、触媒反応器１２は、排気が後述の第一格子枠１８に載置される第一触媒カセット１４を通過した後、後述の第二格子枠２１に載置される触媒カセット１５を通過して筐体１３から排出されるように構成される。

図６に示すように、筐体１３のメイン流路３２ａ内において、触媒カセットを支持する支持枠が設けられる。支持枠は、筐体１３と仕切り板１３ｃとによって囲まれる空間に設けられる。支持枠は、開口部の下縁近傍に配置され、開口部を介して装入される複数の触媒カセットを載置する格子枠と、格子枠の外枠から下流側に向けて延びる壁部と、によって構成される。壁部は、筐体１３の内側面と仕切り板１３ｃとに密着して固定される。格子枠は、ステー１６を介して筐体１３に固定される。

支持枠は、第一開口部１３ａを介して装入される複数の第一触媒カセット１４を支持する第一支持枠１７と、第二開口部１３ｂを介して装入される複数の第二触媒カセット１５を支持する第二支持枠２０と、を備える。第一支持枠１７は、複数の第一触媒カセット１４を載置する第一格子枠１８と、第一格子枠１８の外枠から下流側に向けて延びる第一壁部１９と、によって構成される。第二支持枠２０は、複数の第二触媒カセット１５を載置する第二格子枠２１と、第二格子枠２１の外枠から下流側に向けて延びる第二壁部２２と、によって構成される。

図６及び図７に示すように、格子枠は、各触媒カセットの触媒部に排気をそれぞれ流入する複数の流入孔と、各流入孔を構成する枠部と、によって格子状に形成される。第一格子枠１８は、複数の第一流入孔１８ａと、第一枠部１８ｂと、によって構成される。第二格子枠２１は、複数の第二流入孔２１ａと、第二枠部２１ｂと、によって構成される。第一流入孔１８ａ及び第二流入孔２１ａは、触媒部１４ａ・１５ａの形状に応じて略矩形状に形成される。第一枠部１８ｂ及び第二枠部２１ｂは、略矩形状に形成される第一流入孔１８ａ及び第二流入孔２１ａを囲うように略矩形状の枠体として形成される。

図７に示すように、触媒カセットの外周部は、排気の流れ方向からみて格子枠を構成する枠部に収まるように構成される。つまり、各枠部にそれぞれ各触媒カセットを配置可能に構成される。

本実施形態では、外周部１４ｂ・１５ｂは、排気の流れ方向からみて略正方形状に形成される。また、第一枠部１８ｂと第二枠部２１ｂも、同様に排気の流れ方向からみて略正方形状に形成される。触媒カセットの外周部１４ｂ・１５ｂの最大長さが、第一枠部１８ｂ・第二枠部２１ｂの最大長さよりも小さく形成されることで、触媒カセットの外周部は、枠部に収まるように構成される。ここでの外周部１４ｂ・１５ｂの最大長さとは、外周部の開口面を構成する辺の内、最も長い辺を指す。外周部の排気の流れ方向における断面が円形状の場合は、長径を指す。同様に、第一枠部１８ｂと第二枠部２１ｂの最大長さとは、枠部を構成する辺のうち、最も長い辺を指す。枠部の排気の流れ方向における断面が円形上の場合は、長径を指す。

複数の触媒カセットは、開口部から対向する側面に向けて隣り合うように装入される。格子枠には、開口部側からみて、幅方向に３列で、奥行方向に３列からなる計９個の触媒カセットが配置される。つまり、格子枠には、幅方向に３列で、奥行方向に３列からなる計９個の流入孔が形成される。触媒カセットの個数は、これに限らず、排気浄化装置１の大きさに基づいて構成される。例えば、幅方向に４列で、奥行方向に４列といった配置も可能である。

各触媒カセットは、枠体で覆われた側面同士を隣り合わせにして配置される。幅方向に隣り合う触媒カセットと触媒カセットとは、所定の間隔Ａ（図５参照）をあけて設けられる。所定の間隔Ａには、開口部から対向する側面に沿って充填材２３（図１０参照）が設けられる。充填材２３は、グラスウール等の断熱材によって構成される板状部材であり、所定の間隔Ａを塞ぐように設けられることで、所定の間隔Ａを介して下流側に排気が流れ込むことを防止できる。また、隣り合う触媒カセットの隙間を塞ぐことで、支持枠に対する幅方向に隣り合う触媒カセットの動きを規制している。

奥行方向に隣り合う触媒カセットと触媒カセットとは、所定の間隔Ｂ（図５参照）をあけて設けられる。所定の間隔Ｂには、開口部側からみて幅方向に沿って充填材２４（図１０参照）が設けられる。充填材２４は、グラスウール等の断熱材によって構成される板状部材であり、幅方向に隣り合う複数の触媒カセットにまたがって設けられる。充填材２４は、所定の間隔Ｂを塞ぐように設けられることで、所定の間隔Ｂを介して下流側に排気が流れ込むことを防止できる。また、隣り合う触媒カセットの隙間を塞ぐことで、支持枠に対する奥行方向に隣り合う触媒カセットの動きを規制している。

以上のように、各枠部にそれぞれ各触媒カセットを配置可能に構成されることで、重量物である触媒カセットを触媒反応器１２の内部において装入、取替、修繕等する際に、複数の触媒カセットを同時に動かす必要がなく、個別に触媒カセットを配置することができる。そのため、容易に触媒カセットを配置することができ、触媒カセットの設置作業性が向上される。なお、触媒反応器１２に設けられる格子枠の数及び格子枠に載置される触媒カセットの数は、本実施形態に限定されるものではない。

また、格子枠上における触媒カセットの配置場所によって変化する触媒カセットの劣化度合いに応じて、触媒カセットの配置を容易に変更することができる。そのため、触媒カセットの触媒部の寿命を延ばすことも期待できる。また、筐体１３内に別途、支持枠が設けられることで、筐体１３の強度を高めることができる。そのため、格子枠を有する支持枠が設けられることで、筐体１３の強度を高めるとともに、触媒カセットの設置作業性を向上することができる。

図４から図６に示すように、触媒反応器１２を構成する筐体１３の内部において、複数の触媒カセットを支持する支持枠（格子枠）が少なくとも上流側と下流側とに設けられ、上流側の第一支持枠１７（第一格子枠１８）に設けられる第一触媒カセット１４は、下流側の第二支持枠２０（第二格子枠２１）に設けられる第二触媒カセット１５に比べて排気の流れ方向に短く構成される。本実施形態では、支持枠は、上流側に設けられる第一支持枠１７と下流側に設けられる第二支持枠２０とによって構成されている。

触媒カセットを上流側と下流側に分けて設けることで、各触媒カセットの重量を軽くすることができるため、触媒カセットの設置作業性が向上する。また、上流側に設けられる第一触媒カセット１４は、下流側に設けられる第二触媒カセット１５に比べてＮＯｘを多分に含んだ排気が通るため、劣化しやすく交換頻度が高い。そのため、上流側に設けられる第一触媒カセット１４は、下流側に設けられる第二触媒カセット１５に比べて排気流れ方向に短く構成することで、劣化しやすい第一触媒カセット１４を安価に構成することができ、交換コストを下げることができる。

図８から図１０を用いて、固定部材３４について説明する。図８及び図９に示すように、固定部材３４は、開口部から対向する側面に沿って配置され、開口部を閉塞する蓋部材によって付勢されることで、複数の触媒カセットを、その上面から押圧するものである。

固定部材３４は、複数の触媒カセットの上面で、かつ、開口部から対向する側面に沿って延びる板状部材３５と、開口部を閉塞する蓋部材によって付勢されることで板状部材３５の一端を押圧する押さえ部材３６と、から構成される。以下では、第一開口部１３ａを介して装入される第一触媒カセット１４の固定部材３４を用いた固定方法について説明する。第二開口部１３ｂを介して装入される第二触媒カセット１５の固定部材３４を用いた固定方法については、同様のため、省略する。

板状部材３５は、一側から他側に向かって延びる略直方体形状の部材である。板状部材３５の一側及び他側における上面（下流側面）は、端部に向かって傾斜する勾配部３５ａが設けられる。板状部材３５の長手方向の長さは、おおよそ第一開口部１３ａから対向する側面（仕切り板１３ｃ）までの長さとして設定される。板状部材３５の仕切り板１３ｃ側の端部の勾配部３５ａは、第一壁部１９に設けられる受け部３７に嵌合可能に設けられる。

板状部材３５は、第一開口部１３ａを介して装入される第一触媒カセット１４のうち、幅方向に隣り合う第一触媒カセット１４間を上面から覆うように配置される。具体的には、隣り合う第一触媒カセット１４間で、かつ、排気流れ方向からみて第一触媒カセット１４の触媒部１４ａに重ならない位置、つまり、第一触媒カセット１４の外周部１４ｂ上に板状部材３５は配置される（図１０参照）。

押さえ部材３６は、板状部材３５の第一開口部１３ａ側の一端に設けられる。押さえ部材３６は、第一開口部１３ａに第一蓋部材を取り付けることで、第一開口部１３ａ側から押圧されるものである。押さえ部材３６は、略直方体形状に形成され、その下面（上流側面）は、勾配部３６ａを有する。押さえ部材３６の勾配部３６ａは、板状部材３５の勾配部３５ａと略同一の傾斜角度に構成されることで、板状部材３５の勾配部３５ａと当接可能に構成される。押さえ部材３６の勾配部３６ａは、板状部材３５の勾配部３５ａと適切な位置で当接することで、板状部材３５の勾配部３５ａに適切な押圧力が発生されるように設定される。

図９に示すように、押さえ部材３６には、第一開口部１３ａ側への突出部が設けられる。突出部は、押さえ部材３６に取り付けられるピン３６ｂ及び座金３６ｃによって構成される。ピン３６ｂは、円板状に形成される頭部を備えている。押さえ部材３６の第一開口部１３ａ側面には、孔が設けられており、該孔に座金３６ｃを介してピン３６ｂを取り付けることで、突出部は構成される。孔にピン３６ｂを取り付ける際に、座金３６ｃの枚数を調節することで、突出部の突出長を調節することができる。突出部の突出長を調節することで、押さえ部材３６の勾配部３６ａを板状部材３５の勾配部３５ａと適切な位置で当接させることを可能としている。

なお、押さえ部材３６は、第一開口部１３ａを構成する上壁によって、板状部材３５の勾配部３５ａに対して下流方向に移動することを規制されている。そのため、第一蓋部材２６によって付勢されたとしても、押さえ部材３６が板状部材３５の勾配部３５ａとの適切な位置を超えることがなく、適切な位置での当接を可能としている。

以上の構成において、第一開口部１３ａに第一蓋部材２６を取り付けることで、押さえ部材３６の突出部を構成するピン３６ｂの頭部が第一蓋部材２６によって押圧される。押圧された押さえ部材３６によって板状部材３５の当接面に押圧力が発生する。この際に、板状部材３５の当接面には、板状部材３５の長手方向と平行な方向の分力と、垂直な方向の分力と、が加わる。加えられる分力によって、固定部材３４をまたいで設けられる複数の第一触媒カセット１４が第一支持枠１７に押圧されることで、第一支持枠１７に固定される。以上のように、幅方向に隣り合う触媒カセットと触媒カセットとを固定部材３４によって触媒反応器１２に固定することができる。

図１０を用いて、第一支持枠１７への第一触媒カセット１４の装入手順について説明する。なお、第二支持枠２１への第二触媒カセット１５の装入手順は、同様のため、省略する。

まず、第一開口部１３ａ側からみて最も奥の列に第一触媒カセット１４をクレーン又は人力において配置する。配置された第一触媒カセット１４と第一触媒カセット１４との隙間の上端及び下端にそれぞれ充填材２３を挿入する。充填材２３には、ガイド２３ａが取付けられており、第一触媒カセット１４と第一触媒カセット１４との隙間への挿入を容易にする。配置された第一触媒カセット１４の第一開口部１３ａ側面において、隣り合う複数の第一触媒カセット１４にまたがるように充填材２４が粘着スプレーによって二つ取り付けられる。この際、幅方向に隣り合う第一触媒カセット１４と第一触媒カセット１４との隙間に挿入された充填材２３のガイド部２３ａにあたらないように、充填材２４は上端及び下端を避けて取り付けられる。同様に、第一開口部１３ａ側からみて中間の列、最も手前の列の順に第一触媒カセット１４を配置した後、充填材２３を挿入して充填材２４を取り付ける。

そして、幅方向に隣り合う第一触媒カセット１４と第一触媒カセット１４との隙間上で、かつ、第一開口部１３ａから対向する側面（仕切り板１３ｃ）に沿って板状部材３５を複数配置する。各板状部材３５の仕切り板１３ｃ側の端部は、第一壁部１９に取り付けられる各受け部３７に嵌合される。各板状部材３５の第一開口部１３ａ側の端部には、突出部の突出長を調節した押さえ部材３６を配置するとともに、第一蓋部材２６を第一開口部１３ａに取り付けることで、触媒反応器１２に第一触媒カセット１４を固定することができる。

以上のように、複数の触媒カセットを上面から押圧して固定することで、筐体１３に対する触媒カセットの隙間（幅方向及び奥行方向）を計測したうえで、該隙間に対して適切に形成される充填材や調節板を設ける必要がないため、容易に複数の触媒カセットを筐体１３に対して固定することができる。つまり、製作誤差を許容した触媒カセットの簡易な固定方法である。また、触媒カセットを触媒反応器１２に対して安定的に固定することで、触媒部によってＮＯｘを還元することで排気を十分に浄化することができ、性能の向上につながる。

また、固定部材３４を構成する板状部材３５は、幅方向に隣り合う触媒カセット間で、かつ、排気の流れ方向からみて触媒カセットの触媒部に重ならない位置、つまり、触媒カセットの外周部上に配置されることで、排気の流れを妨げることなく、固定することができる。また、触媒反応器１２に装入する触媒カセットの数が増えたとしても、幅方向に隣り合う触媒カセット間に固定部材３４を配置すればよいため、固定部材３４の取り付けに煩雑さを要せず、容易に触媒カセットを触媒反応器１２に固定することができる。

また、隣り合う触媒カセット間に充填材２３・２４が設けられることで、触媒反応器１２を構成するメイン流路３２ａに流入する排気が触媒カセットと触媒カセットとの隙間を抜けて外部に排出されることを防ぐことができ、触媒部によってＮＯｘを還元することで排気を十分に浄化することができる。

図１１に示すように、格子枠は、開口部側フレームと、開口部と対向する対向部側フレームと、に分割可能に構成され、開口部側フレームは、対向部側フレームに着脱自在に設けることができる。以下では、第一開口部１３ａから装入される複数の第一触媒カセット１４を載置する第一格子枠１８を用いて、分割構造について説明する。

第一格子枠１８は、開口部側フレーム１８ｃと、開口部と対向する対向部側フレーム１８ｄと、に分割可能に構成される。対向部側フレーム１８ｄは、第一開口部１３ａ側からみて最も奥の列の第一触媒カセット１４のみを載置可能となっている。つまり、開口部側フレーム１８ｃは、第一開口部１３ａ側からみて中間の列及び最も手前の列の第一触媒カセット１４を載置可能となっている。

対向部側フレーム１８ｄは、筐体１３にステー１６を介して固定される。対向部側フレーム１８ｄ及び開口部側フレーム１８ｃの当接面は係合可能に構成される。例えば、開口部側フレーム１８ｃの当接面には、対向部側に突出するピンが形成され、対向部側フレーム１８ｄの当接面にはピンが係合する係合孔が形成されるように構成してもよい。開口部側フレーム１８ｃの第一開口部１３ａ側端部には、勾配部３８が形成される。

開口部側フレーム１８ｃの勾配部３８には、該勾配部３８を押圧可能に構成される押さえ部材３９が設けられる。押さえ部材３９は、固定部材３４を構成する押さえ部材３６と同様に構成される。押さえ部材３９は、第一開口部１３ａに第一蓋部材２６を取り付けることで、第一開口部１３ａ側から押圧されるように構成される。押さえ部材３９は、開口部側フレーム１８ｃの勾配部３８と当接可能な勾配部３９ａに設けられる。押さえ部材３９には、第一開口部１３ａ側に突出する突出部が設けられ、該突出部の突出長は調節可能に構成される。押さえ部材３９は、第一蓋部材に設けられるストッパー（図示しない）によって、開口部側フレーム１８ｃの勾配部３８に対して下流方向に移動することを規制されている。

以上の構成において、第一開口部１３ａに第一蓋部材２６を取り付けることで、押さえ部材３９の当接面には、奥行方向と平行な方向の分力と、垂直な方向の分力と、が加わる。加えられる分力によって、開口部側フレーム１８ｃが対向部側フレーム１８ｄに押圧されることで、筐体１３に固定される。

以上のように、格子枠は、開口部側フレームと対向部側フレームとに分割可能に構成されるとともに、開口部側フレームは、対向部側フレームに着脱自在に設けられることで、開口部側フレームを対向部側フレームから取り外すことで、開口部側からみて最も奥の列への触媒カセットの設置作業を容易におこなうことができる。そのため、触媒カセットの設置作業性を向上することができる。

図１２に示すように、格子枠は奥行方向に摺動可能に構成してもよい。以下では、第一格子枠１８の摺動構造について説明する。筐体１３（壁部１９）の幅方向両端部には、第一格子枠１８を摺動可能に支持するレール部４０がそれぞれ設けられる。レール部４０は、筐体１３の内側面から内方側に突設される支軸４０ａと、支軸４０ａに回転可能に支持されるローラ４０ｂと、によって構成される。

支軸４０ａは、第一格子枠１８の上流側及び下流側にそれぞれ一対設けられる。一対の支軸４０ａは、奥行方向に沿って複数並べて配置される。各支軸４０ａの内方側端部には、第一格子枠１８の幅方向端部を挟持するローラ４０ｂが設けられる。

以上の構成において、第一格子枠１８をレール部４０に沿って動かすと、レール部４０を構成するローラ４０ｂが回転し、第一格子枠１８は摺動される。そのため、例えば、第一格子枠１８の最も奥の列へ第一触媒カセット１４を設置する場合に、第一格子枠１８をレール部４０に沿って手前側に摺動することで、第一開口部１３ａから身を乗り出して設置作業を行うことなく容易に第一触媒カセット１４を設置することができ、触媒カセットの設置作業性が向上される。

１：排気浄化装置、１２：触媒反応器、１３ａ：第一開口部、１３ｂ：第二開口部、１４：第一触媒カセット、１４ａ：触媒部、１４ｂ：外周部、１５：第二触媒カセット、１５ａ：触媒部、１５ｂ：外周部、１８：第一格子枠、１８ａ：第一流入孔、１８ｂ：第一枠部、１８ｃ：開口部側フレーム、１８ｄ：対向部側フレーム、２１：第二格子枠、２１ａ：第二流入孔、２１ｂ：第二枠部、２３・２４：充填材、２６：第一蓋部材、２７：第二蓋部材、３４：固定部材、１００：船舶

Claims (2)

1. 排気中のＮＯｘを還元する触媒部と、前記触媒部の側面を覆う枠体によって構成される外周部と、によって構成される触媒カセットと、
   前記複数の触媒カセットを載置する格子枠と、を備える触媒反応器において、
   前記格子枠は、前記複数の触媒部に排気をそれぞれ流入する複数の流入孔と、前記各流入孔を構成する複数の枠部と、を有し、
   前記触媒カセットの外周部は、前記各枠部に収まるように配置され、
   前記触媒反応器の一側面には、前記複数の触媒カセットを装入する開口部が設けられ、
   前記格子枠は、開口部側フレームと、前記開口部と対向する対向部側フレームと、に分割可能に構成されるとともに、
   前記開口部側フレームは、前記対向部側フレームに着脱自在に設けられる
   ことを特徴とする触媒反応器。
2. 請求項１に記載の触媒反応器を備えた船舶。

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