JP6912654B2 - ガスの洗浄のための除塵装置 - Google Patents

Description

本発明は一般に、特には船舶において、特にはエンジン、燃焼器、ボイラなどからの排気ガスであるガスの洗浄に関する。より正確には、本発明は、ガスの洗浄のための除塵装置であって、
長手方向中心軸に沿って延び、除塵室を取り囲むケーシングであって、除塵室へと延び入る、洗浄されるガスのためのガス入口、および、除塵室から延び出す、洗浄されたガスのためのガス出口を有し、ガスのガス流をガス入口からガス出口への流れ方向において除塵室を通じて流せるように構成されるケーシングと、
ガス入口とガス出口との間で除塵室に設けられ、ケーシングとの間に通路を形成する偏向装置と、
ケーシングのガス出口と偏向装置との間に配置され、除塵液体を除塵室およびガス流へと噴霧するように構成される噴霧ノズルと
を備える除塵装置に関する。

米国特許出願公開第２０１６／００１６１０９号明細書（特許文献１）は、船舶エンジンからの排気ガスのための鉛直の除塵装置を開示している。排気ガス管が、下方除塵室の底部を通じて実質的に同軸に配置される。排気ガス出口が、上方除塵室の天部を通じて同軸に配置される。下方除塵室の偏向本体が、排気ガスを除塵装置の壁の方へ再方向付けするために、および、乱流のガス流を作り出すために、排気ガス管の開口の上方に配置される。下方室の水噴射装置が、除塵水を導入するために下方除塵室の偏向本体の上方に配置される。下方室の排気ガス出口が、一部除塵された排気ガスを第１の除塵室から引き出し、ガスを上方除塵室へと導入するために、同軸の狭窄部として下方除塵室の上部に配置される。

例えば船舶エンジンなどからの排気ガスを洗浄するために除塵装置または湿式集塵装置を動作させるとき、除塵液体が除塵室へと噴霧され、除塵室は、硫黄、煤、および粒子などの汚染物を除去するように排気ガスと反応するために、１つまたは複数の除塵区域を備え得る。前述した除塵装置などの直列の除塵装置の場合、除塵液体が船舶エンジンの排気ガス回路へと流れないことを確保するために、１つまたは複数の偏向装置が除塵室に設けられる。あるこのような偏向装置は、カバーとして機能するために、排気ガス管の上方に典型的には位置付けられ得る。除塵装置の全体の設置面積を最小限にするために、排気ガスが通過するために利用可能な領域は限られており、そのため、偏向装置を通過するときにガス速度が増加する可能性がある。大きなガス速度は、除塵液体が排出させられるように、反対方向で、つまり、排気ガス流を通じて、同じ領域を典型的には通過しなければならないため、除塵装置において除塵液体を排出させることを難しくする。その影響は、同じ除塵区域または次の除塵区域のいずれにおいても、除塵装置においてより大きな度合いへの除塵液体の同伴をもたらす可能性がある。

一段での除塵装置、つまり、１つの除塵区域を伴う除塵装置の動作の間、除塵液体は、大きな排気ガスの速度および低下した排出能力のため、除塵装置においてより高い位置またはより下流の位置まで同伴される可能性がある。除塵液体の同伴は、除塵装置の動作の間にいくつかの欠点を有する可能性がある。除塵液体の同伴は、除塵装置において停滞させられる除塵液体を増加させる可能性がある。除塵液体の同伴は、背圧を相当に上昇させる可能性がある。除塵液体の同伴は、除塵液体を除塵室から排出させる能力を低下させる可能性がある。除塵液体の同伴は、除塵装置におけるより下流の高さにおいて、硫黄を吸収した除塵液体の量の増加によって引き起こされる硫黄放出の危険性を高める可能性がある。除塵液体の同伴は、除塵装置において対向流を確保する能力を低下させ、除塵装置の全体の性能を低下させる可能性がある。

二段以上での除塵装置、つまり、上流の除塵区域と下流の除塵区域とを伴う除塵装置の動作の間、除塵液体は、大きな排気ガス速度によって、および、低下した排出能力によって、上流の除塵区域から下流の除塵区域へと同伴される可能性がある。この場合でもまた、除塵液体の同伴は、除塵装置の動作の間にいくつかの欠点を有する可能性がある。除塵液体の同伴は、上流の除塵区域において停滞させられる除塵液体を増加させる可能性がある。除塵液体の同伴は、背圧を相当に上昇させる可能性がある。除塵液体の同伴は、除塵液体を上流の除塵区域から排出させる能力を低下させる可能性がある。除塵液体の同伴は、下流の除塵区域における除塵過程および除塵液体を煤および粒子で「汚染」させる可能性がある。除塵液体の同伴は、「汚染」された除塵液体の量が上流の区域より下流の区域においてはるかにより大きくなり得るため、除塵液体で全体的に洗浄を行う可能性を低下させる可能性がある。除塵液体の同伴は、下流の除塵区域においてより大きな排出能力を要求する可能性がある。除塵液体の同伴は、硫黄を吸収した除塵液体の量の増加によって引き起こされる、下流の区域での硫黄放出の危険性を高める可能性がある。除塵液体の同伴は、欧州特許第２７７５１１２号明細書（特許文献２）において記載されているように、排出された除塵液体を下流の区域から上流の区域へと循環させるための還流システムを使用する能力を低下させる可能性がある。

米国特許出願公開第２０１６／００１６１０９号明細書 欧州特許第２７７５１１２号明細書

本発明の目的は、先に詳述した問題を克服することである。より正確には、本発明の目的は、除塵装置における除塵液体の同伴を低減することである。

この目的は、除塵装置が、ケーシングと偏向装置との間で延びると共に偏向装置を少なくとも部分的に包囲する内側遮蔽体を備えることを特徴とする、最初に定められた除塵装置によって達成される。内側遮蔽体はケーシングと隙間を形成し、その隙間は、ケーシングに沿って隙間を通って内側遮蔽体を通り過ぎる除塵液体の下向きの流れを許容するために入口端および出口端を有する。

したがって、除塵装置は、ケーシングの内側において偏向装置の外側で延びる内側遮蔽体を備える。内側遮蔽体は、内側遮蔽体とケーシングとの間で通路から隙間を仕切り、その隙間は入口端と出口端とを有する。内側遮蔽体は、隙間を通じた除塵液体の流れを許容するように構成される。

除塵装置の動作の間、除塵液体の液滴が偏向装置に当たることになる。したがって、除塵液体は偏向装置において回収されることになる。この除塵液体は、典型的には偏向装置の上流の位置において、つまり、ガス入口と偏向装置との間で、除塵装置から排出されることになる。このような排出は、ケーシングにおけるガスの流れ方向と反対の方向における除塵液体の流れを必要とし得る。ケーシングと偏向装置との間の通路において、特にこの通路の最も狭い部分では、ガス入口からガス出口へと通過するガスの流速は、ケーシングの内側からある距離においてより、つまり、偏向装置のより近くにおいてより、ケーシングの内側の近く、または、ケーシングの内側において小さくなり得る。大きなガス流速は、反対の除塵液体の流れを妨げ、延いては除塵液体の排出を妨げ、除塵液体をガス流れ方向に押す可能性すらある。

内側遮蔽体は、ケーシングの内側に沿って流れる除塵液体を、通路において流れ方向に大きさ速度で流れるガスから保護または遮蔽することができる。内側遮蔽体は、ガスが隙間における除塵液体と接触するのを防止でき、ガスが除塵液体をガス出口に向かうガス流へ同伴させるのを防止できる。したがって、通路からの除塵液体の同伴も低減でき、停滞させられる除塵液体および背圧も低減できる。

本発明の実施形態によれば、長手方向中心軸は、鉛直であり得る、または、鉛直方向に対して若干傾斜させられ得る。

本発明の実施形態によれば、ガス入口はガス出口の下方に配置され得る。ガス入口とガス出口とは、同軸に配置されてもよいし配置されてなくてもよい。

本発明の実施形態によれば、隙間の入口端はガス出口の方に開いており、隙間の出口端はガス入口の方に開いており、除塵液体の流れは、流れ方向と反対の方向において入口端から出口端へと許容される。したがって、除塵液体は、流れ方向と反対の方向において、邪魔されない様態で隙間を通じて液体出口手段の方へ流れることができる。

本発明の実施形態によれば、内側遮蔽体は、内側遮蔽体とケーシングとの間の隙間に環状の延在を与えるように偏向装置の周りで延びる。環状の延在は、小さな設置面積が必要とされるときに有利である。さらに、除塵室を通る滑らかな流れが環状の延在によって確保され得る。

本発明の実施形態によれば、ケーシングと内側遮蔽体とは、必ずしも同じ大きさではないが少なくとも部分的に同じ形の断面を有する。したがって、ケーシングと内側遮蔽体との間の隙間は、断面の平面において均一な厚さを持つことができる。

本発明の実施形態によれば、内側遮蔽体は傾斜遮蔽部分を備える。傾斜遮蔽部分は、隙間の出口端から入口端に向かう方向において隙間を徐々に広げるように長手方向中心軸の方へ内向きに傾斜させられる。これは、隙間が反対方向において先細りにされることを意味する。傾斜遮蔽部分は、隙間の入口端を定め得る、または、内側遮蔽体の中間部分となり得る。傾斜遮蔽部分は、除塵液体の隙間への進入と案内とを容易にすることができる。

本発明の実施形態によれば、内側遮蔽体は、傾斜遮蔽部分から隙間の出口端の方へケーシングと共に軸方向に延びる軸方向遮蔽部分を備える。したがって、軸方向遮蔽部分はケーシングと平行に延び得る。

本発明の実施形態によれば、除塵装置は、ケーシングの内側に対して垂直にかまたは垂直でなく、ケーシングから隙間へと内向きに延びると共に除塵液体を内側遮蔽体に向かわせるように配置される流れ防止要素を備える。流れ防止要素は、ケーシングの内側に沿って流れる除塵液体を内側遮蔽体へと向かわせ、それによって、隙間を向く内側遮蔽体の外側において除塵液体の流れを確保できる。除塵室を通じて流れるガスは高温または非常に高温になる可能性があり、内側遮蔽体の外側における除塵液体の流れは内側遮蔽体の冷却を確保できる。したがって、流れ防止要素は、内側遮蔽体の外側における除塵液体の液滴を防止できる。このような液滴は瞬間的に蒸発し、塩などの析出物を内側遮蔽体の外側に残すことができ、この析出物は、隙間の制限をもたらし、最終的に隙間の閉塞をもたらす可能性がある。

本発明の実施形態によれば、除塵装置は、ケーシングの内側に対して垂直にかまたは垂直でなく、ケーシングから隙間へと内向きに延びると共に除塵液体を内側遮蔽体に向かわせるように配置される流れ防止要素を備え、その流れ防止要素は傾斜遮蔽部分の反対に設けられる。したがって、内側遮蔽体の外側における除塵液体の流れが、入口端から出口端へと、つまり、内側遮蔽体の全体の軸方向の長さに沿って、確保され得る。

本発明の実施形態によれば、流れ防止要素は、内側遮蔽体からある距離における位置まで延びる。

本発明の実施形態によれば、内側遮蔽体、延いては隙間は、軸方向の長さと、軸方向の長さに対して垂直な横断方向の長さとを有する。したがって、横断方向の長さは長手方向中心軸に対して垂直であり、ケーシングの内側で周囲方向に延びる。流れ防止要素は、内側遮蔽体および隙間の横断方向の長さの一部または全部に沿って延びることができる。

本発明の一実施形態によれば、偏向装置は、ガス入口の方へと向けられ、上流の横断平面と一致する外縁を有する上流表面と、ガス出口の方へと向けられ、下流の横断平面と一致する外縁を有する下流表面とを備える。上流の横断平面および下流の横断平面は、互いに対してずらされてもよく、または、一致してもよい。偏向装置の上流表面はガス入口から見える表面であり、１つの同じ構成要素または２つ以上の構成要素によって形成され得る。同様に、偏向装置の下流表面はガス出口から見える表面であり、１つの同じ構成要素または２つ以上の構成要素によって形成され得る。

本発明の実施形態によれば、上流表面はガス入口に向けて先細りである。このような上流表面は、除塵室を通じて流れるガスを通路へと外向きに案内できる。通路は除塵室の流れ領域の制限を形成できるため、通路におけるガス速度は増加することになる。

本発明の実施形態によれば、隙間の出口端は、軸方向において上流の横断平面よりガス入口の近くに位置させられる。したがって、内側遮蔽体は、ガス速度が比較的非常に高く、除塵液体の流れを遮蔽することに対する必要性が比較的大きい通路の高さに、位置させられ得る。

本発明の実施形態によれば、隙間の入口端は、軸方向において下流の横断平面よりガス出口の近くに位置させられる。したがって、内側遮蔽体は、ガス速度が比較的非常に高く、除塵液体の流れを遮蔽することに対する必要性が比較的大きい通路の高さに、位置させられ得る。

本発明の実施形態によれば、噴霧ノズルは、軸方向において隙間の入口端よりガス出口の近くに位置させられる。噴霧ノズルの噴霧角度は、典型的には６０度から１８０度の間である。したがって、この実施形態は、噴霧ノズルから噴霧される除塵液体が隙間に入ることを可能にさせる。

本発明の実施形態によれば、除塵装置は、偏向装置から延びると共に、除塵装置からの除塵液体の排出を容易にするために偏向装置からの除塵液体を案内するように構成される少なくとも１つの搬送部材を備える。少なくとも１つの搬送部材は、除塵装置の液体出口手段の方へ延び得る。

本発明の実施形態によれば、除塵装置は、偏向装置からケーシングの方へ延びる少なくとも１つの搬送部材を備え、少なくとも１つの搬送部材は、除塵液体を偏向装置からケーシングに向けて導き、具体的には、ケーシングの内側に導くように構成される。したがって、偏向装置に到達する除塵液体は、液体出口手段への除塵液体の流れを形成することによってガス流による除塵液体の同伴をさらに低減するために、ケーシングの方へ搬送でき、具体的には、ケーシングの内側へと搬送できる。

本発明の実施形態によれば、内側遮蔽体は、内側遮蔽体の内側から外側へと延びると共に、偏向装置から隙間への除塵液体の送り込みを許容するために少なくとも１つの搬送部材と連通する少なくとも１つの開口を備える。したがって、１つのまたは複数の搬送部材は、除塵液体を隙間へと直接的に搬送でき、ガスと除塵液体との間の接触を排除する。

本発明の実施形態によれば、偏向装置とケーシングとの間の通路は幅が変化しており、内側遮蔽体は通路の最も狭い部分を通じて延びる。それによって、ガス速度、延いては除塵液体を遮蔽する必要性が、典型的には通路の最も狭い部分において最も大きいため、内側遮蔽体の最適な位置および延在が可能とされる。

本発明の実施形態によれば、除塵装置は、ケーシングからガス出口の方へ内向きに延びる規制要素を備え、規制要素は規制要素とケーシングとの間にトレイを形成し、トレイは除塵液体を集めるように構成される。

本発明の実施形態によれば、規制要素は、偏向装置の下流および内側遮蔽体の下流に設けられる。

本発明の実施形態によれば、除塵装置は、上記の偏向装置が上流の偏向装置として内側に配置されるガス入口に隣接する上流の除塵区域と、さらなる偏向装置が下流の偏向装置として内側に配置されるガス出口に隣接する下流の除塵区域とを備える。内側遮蔽体は、上流の除塵区域において上流の偏向装置の軸方向の高さに設けられ得る。

ここで、本発明は、様々な実施形態の記載を通じて、および、添付の図面を参照して、より厳密に説明される。

本発明の第１の実施形態による除塵装置の概略的な長手方向の断面図である。 図１における除塵装置の一部の概略的な長手方向の断面図である。 図１における除塵装置の内側遮蔽体の概略的な長手方向の断面図である。 図２における線IV-IVに沿っての概略的な横断方向の断面図である。 第２の実施形態による、図３と同様の除塵装置の内側遮蔽体の概略的な長手方向の断面図である。 第３の実施形態による、図４におけるものと同様の上流の偏向装置の概略的な横断方向の断面図である。

図１は、例えば図１において概略的に指示されている船舶エンジン２といった、エンジン、燃焼器、ボイラなどからの排気ガスなどのガスの洗浄のための直列除塵装置１を開示している。

除塵装置１は、長手方向中心軸ｘに沿って延びると共に除塵室４を取り囲むケーシング３を備える。長手方向中心軸ｘは、図１に指示されているように鉛直であり得る。除塵装置１は、下端を形成し得る第１の端１ａと、上端を形成し得る第２の端１ｂとを有する。

図４を見ると、第１の実施形態では、除塵装置１およびケーシング３は円形の断面を有する。

ケーシング３は、洗浄されるガスのためのガス入口５と、洗浄されたガスのためのガス出口６とを備える。ガス入口５は、第１の端１ａに設けられており、除塵室４へと延び入っている。ガス出口６は、第２の端１ｂに設けられており、除塵室４から延び出している。

図１を見ると、第１の実施形態では、ガス入口５およびガス出口６は長手方向中心軸ｘと同軸である。

ケーシング３は、ガスのガス流をガス入口５からガス出口６への流れ方向Ｆにおいて除塵室４を通じて流せるように構成されている。

ガス入口５は、船舶エンジン２の排気管２ａに接続されている入口管７を備える。図２も見ると、入口管７は、第１の端１ａにおいて除塵室４へと延び入っている。排気管２ａおよび入口管７は長手方向中心軸ｘと一致して延び得る。

除塵装置１は、除塵液体を除塵室４およびガス流へと噴霧するように構成された少なくとも１つの噴霧ノズル８を備える。開示されている実施形態では、除塵装置１は、図１に指示されているように、例えば５つの噴霧ノズル８といった複数の噴霧ノズル８を備える。噴霧ノズル８の数は、除塵装置１の設計および大きさに適合させられ得る。図１に例示された方向を見ると、各々の噴霧ノズル８は、ガス入口５の方および／またはガス出口６の方に向けられ得る。

除塵装置１は、使用済の除塵液体を除塵室４から排出するための液体出口手段を備える。液体出口手段の第１の液体出口９がガス入口５の外側に設けられている。図１および図２において見られるように、第１の実施形態では、第１の液体出口９は環状とでき、入口管７の周りにおいてケーシング３の内側１０と入口管７との間で延び得る。ケーシング３の内側１０に沿って流れる使用済の除塵液体は、第１の液体出口９を介して排出され得る。

除塵装置１は、ガス入口５とガス出口６との間でケーシング３と同軸に除塵室４に設けられた少なくとも１つの偏向装置１１、１２を備える。第１の実施形態では、２つの偏向装置１１、１２が設けられており、１つは上流の偏向装置１１であり、１つは下流の偏向装置１２である。

噴霧ノズル８は、ケーシング３のガス出口６と上流の偏向装置１１との間に配置されている。

上流の偏向装置１１は、ガス入口５の近くに設けられ、除塵液体がガス入口５および船舶エンジン２の排気管２ａに入るのを防止するカバーとして機能できる。これは図１および図２において見ることができ、上流の偏向装置１１は入口管７のすぐ上に設けられている。

上流の偏向装置１１は、図２において点線によって概略的に指示されている適切な取付棒を介して入口管７に取り付けられ得る。

除塵装置１は、ケーシング３からガス出口６の方へ内向きに延びる規制要素１３を備え得る。規制要素１３は、規制要素１３とケーシング３の内側１０との間に環状のトレイ１４を形成している。トレイ１４は、使用済の除塵液体を回収するように構成されている。液体出口手段の第２の液体出口１５が、ケーシング３のトレイ１４から延びており、使用済の除塵液体の除塵室４からの排出を許容している。

規制要素１３は、上流の偏向装置１１の下流で下流の偏向装置１２の上流に設けられており、言い換えれば、軸方向において上流の偏向装置１１と下流の偏向装置１２との間に設けられている。

下流の偏向装置１２は、図２において点線によって概略的に指示されている適切な取付棒を介して規制要素１３に取り付けられ得る。代替で、下流の偏向装置１２はケーシング３に取り付けられ得る。

第１の実施形態では、除塵装置１は二段の除塵装置であり、ガス入口５に隣接する上流の除塵区域４ａと、ガス出口６に隣接する下流の除塵区域４ｂとを備える。上流の偏向装置１１は上流の除塵区域４ａに設けられている。下流の偏向装置１２は下流の除塵区域４ｂに設けられている。

規制要素１３は、上流の除塵区域４ａから下流の除塵区域４ｂへの移行部を形成し得る。

図２を見ると、上流の偏向装置１１と下流の偏向装置１２とは、上流表面１６を有する上流偏向部１８をそれぞれ備える。上流表面１６は上流偏向部１８を覆うことができる。上流表面１６は外縁１６'を有し、外縁１６'は上流偏向部１８の外縁１６'も形成し得る。図１〜図３を見ると、上流表面１６は、上流の偏向装置１１および下流の偏向装置１２のそれぞれの上流の横断平面Ｐａからガス入口５の方へ延びている。上流表面１６は、上流の横断平面Ｐａに位置させられる外縁１６'からガス入口５に向けて先細りとなっている。第１の実施形態では、上流表面１６は円錐または円錐台として成形され得る。

上流の偏向装置１１と下流の偏向装置１２とはまた、下流表面１７を有する下流偏向部１９をそれぞれ備える。下流表面１７は下流偏向部１９を覆うことができる。下流表面１７は外縁１７'を有し、外縁１７'は下流偏向部１９の外縁１７'も形成し得る。図１〜図３を見ると、下流表面１７は、上流の偏向装置１１および下流の偏向装置１２のそれぞれの下流の横断平面Ｐｂからガス出口６の方へ延びている。下流表面１７は、下流の横断平面Ｐｂに位置させられる外縁１７'からガス出口６に向けて先細りとなっている。第１の実施形態では、下流表面１７は円錐または円錐台として成形され得る。

横断平面Ｐａ、Ｐｂは長手方向中心軸ｘに対して垂直である。

第１の実施形態では、上流の偏向装置１１および下流の偏向装置１２は、長手方向中心軸ｘの方向で見たときに円形を有し、図４を見ると、偏向装置１１、１２とケーシング３との間に環状の通路２８をそれぞれ形成している。

除塵室４は、通路２８の上流および下流より小さい流れ領域を通路２８において有している。

図２において指示されているように、下流の偏向装置１２の直径は、必然ではないが、上流の偏向装置１１の直径より小さくてもよい。

内側遮蔽体２０
除塵装置１は、ケーシング３の内側において上流の偏向装置１１の外側で延び、つまり、ケーシング３と上流の偏向装置１１との間で延びる内側遮蔽体２０を備える。内側遮蔽体２０は、ネジまたは溶接によってケーシング３に留め付けられており、ケーシング３の内側１０に沿って、ケーシング３と同軸に延びている。図３も見ると、内側遮蔽体２０は、内側遮蔽体２０とケーシング３の内側１０との間で通路２８から隙間２１を仕切っている。

偏向装置１１の上流表面１６および下流表面１７の円錐形のため、偏向装置１１とケーシング３との間の通路２８は幅が変化しており、内側遮蔽体２０は通路２８の最も狭い部分を通じて延びている。第１の実施形態では、通路２８の最も狭い部分は、下流の横断平面Ｐｂおよび／または上流の横断平面Ｐａに位置させられている。

隙間２１は、ガス出口６の方に開いている入口端２２と、ガス入口５の方に開いている出口端２３とを有している。内側遮蔽体２０は、流れ方向Ｆと反対の方向におけるケーシング３の内側１０に沿っての入口端２２から出口端２３への隙間２１を通じた除塵液体の流れを可能にする。

内側遮蔽体２０は、内側遮蔽体２０とケーシング３との間の隙間２１に環状の延在を与えるように上流の偏向装置１１の周りで延びる。

ケーシング３と内側遮蔽体２０とは少なくとも部分的に均一の断面を有する。第１の実施形態では、ケーシング３と内側遮蔽体２０とは両方とも円形の断面を有する。

通路２８は、長手方向中心軸ｘに対して垂直な横断方向の延在を有する。内側遮蔽体２０は、通路２８の横断方向の延在全体に沿って通路２８に隣接している。通路２８の横断方向の延在は、長手方向中心軸ｘに対して垂直であり、ケーシング３および内側遮蔽体２０の内側で周囲方向に延びている。第１の実施形態では、横断方向の延在は上流の偏向装置１１の周り３６０度である。

内側遮蔽体２０は、金属板などの板材から形成され、ここでは円錐形の傾斜した遮蔽部分２４を備える。傾斜遮蔽部分２４は、隙間２１の出口端２３から入口端２２に向かう方向において隙間２１を徐々に広げるように長手方向中心軸ｘの方へ内向きに傾斜させられている。

傾斜遮蔽部分２４は、長手方向中心軸ｘに対して垂直に延びると共に隙間２１の出口端２３と入口端２２との間に位置させられる平面２５から、ここでは入口端２２までの全体にわたって延びている。

平面２５は、出口端２３より入口端２２の近くに位置させられ得る。代替で、平面２５は、入口端２２より出口端２３の近くに、または、出口端２３にさえも、位置させられ得る。

第１の実施形態では、内側遮蔽体２０は、傾斜遮蔽部分２４から出口端２３の方へケーシング３と共に軸方向に延びる真っ直ぐまたは軸方向の遮蔽部分２９も備える。軸方向遮蔽部分２９は平面２５から長手方向中心軸ｘおよびケーシング３と平行に延びている。

第１の実施形態では、内側遮蔽体２０は円形の断面を有し、したがって、ケーシング３と内側遮蔽体２０との間の隙間２１は、図４において見られるように、および、前述したように、環状である。図２を見ると、内側遮蔽体２０は、ケーシング３に沿っての軸方向の長さＡと、軸方向の長さＡに対して垂直な横断方向の長さＴとを有する。図４を見ると、第１の実施形態では、内側遮蔽体２０の横断方向の長さＴは内側遮蔽体２０の周方向の長さと等しい。

図２を見ると、上流の偏向装置１１および下流の偏向装置１２は、長手方向中心軸ｘと一致すると共に上流表面１６から下流表面１７まで延びる高さＨをそれぞれ有する。上流の偏向装置１１の高さＨは下流の偏向装置１２の高さＨと異なってもよい。内側遮蔽体２０の軸方向の長さＡは、上流の偏向装置１１の高さＨの２倍未満であり得る。

図３を見ると、隙間２１は幅Ｗを有し、つまり、ケーシング３の内側１０から内側遮蔽体２０の外側２６への変化している距離を有する。幅Ｗは、平面２５またはその下方において、つまり、傾斜遮蔽部分の外側において、２〜８ｍｍとでき、好ましくは３〜５ｍｍとでき、より好ましくは４ｍｍまたはおおよそ４ｍｍとできる。

除塵装置１は、ケーシング３から隙間２１へと内向きに延びると共にケーシング３の内側１０に溶接された流れ防止要素２７を備える。流れ防止要素２７は、除塵液体を内側遮蔽体２０の方へ押すように配置されている。図３において見られるように、流れ防止要素２７は傾斜遮蔽部分２４の反対に設けられており、傾斜遮蔽部分２４の方へ、内側遮蔽体２０および傾斜遮蔽部分２４からある距離における位置まで延びている。流れ防止要素２７は、内側遮蔽体２０の横断方向の長さＴ全体に沿って、つまり、第１の実施形態では内側遮蔽体２０の周囲に沿って延び得る。

したがって、内側遮蔽体２０は、上流の除塵区域４ａにおいて上流の偏向装置１１の軸方向の高さに設けられている。より正確には、隙間２１の出口端２３は、軸方向において上流の横断平面Ｐａよりガス入口５の近くに位置させられている。さらに、隙間２１の入口端２２は、軸方向において下流の横断平面Ｐｂよりガス出口６の近くに位置させられている。

噴霧ノズル８の各々は、軸方向において隙間２１の入口端２２よりガス出口６の近くに位置させられている。具体的には、最も上流の噴霧ノズル８は、軸方向において隙間２１の入口端２２よりガス出口６の近くに位置させられている。

搬送部材３０
第１の実施形態では、除塵装置１は、上流の偏向装置１１からケーシング３の方へ延びる少なくとも１つの搬送部材３０を備える。搬送部材３０の数は、１つ、２つ、３つ、４つ、またはさらに多くであり得る。図４を見ると、第１の実施形態では、３つの搬送部材３０が設けられている。３つの搬送部材３０は、上流の偏向装置１１の周りに等距離で設けられ得る。

搬送部材３０は、上流の偏向装置１１によって回収された除塵液体を上流の偏向装置１１からケーシング３に向けて導くように構成されている。

搬送部材３０の各々は仮想的な直線Ｌの一部分に沿って延びている。図４を見ると、第１の実施形態では、仮想的な直線Ｌは長手方向中心軸ｘからケーシング３へと延びている。したがって、第１の実施形態では、搬送部材３０の各々は長手方向中心軸ｘに対して径方向外向きに延びている。仮想的な直線Ｌが、下流表面１７における任意の位置から延びてもよく、延いては接線成分を有してもよいことは、留意されるべきである。

図３を見ると、搬送部材３０は、通路２８を通じて第１の端１ａに向けて、開始位置３１から終了位置３２まで延びている。

開始位置３１は、上流の偏向装置１１の下流表面１７の外縁１７'に位置させられている。終了位置３２は、ケーシング３の内側１０に、または、内側１０に隣接して位置させられている。

終了位置３２は、開始位置３１よりガス入口５のより近くに位置させられている。終了位置３２は、上流の偏向装置１１の上流の横断平面Ｐａおよび下流の横断平面Ｐｂよりガス入口５の近くに位置させられてもいる。したがって、搬送部材３０は外縁１７'からガス入口５の方へと傾くことになる。さらに、そのため終了位置３２は通路２８の最も狭い部分の下方に位置させられることになる。

したがって、図２および図４において見られるように、搬送部材３０は下流表面１７から延びており、より正確には、偏向装置１１の下流表面１７の外縁１７'から延びている。結果として、除塵液体は、下流表面１７において回収され、搬送部材３０を介してケーシング３の内側１０の方へと搬送されて、ケーシング３の内側１０において除塵液体の流れを形成し得る。

除塵装置１は、下流表面１７の周りで延び、具体的には、上流の偏向装置１１の外縁１７'に沿って延びる縁部材３３をさらに備える。第１の実施形態では、縁部材３３は、偏向装置１１の下流表面１７を取り囲むまたは少なくとも部分的に取り囲むように環状である。

縁部材３３は、長手方向中心軸ｘと平行にガス出口６に向けて下流の横断平面Ｐｂから離れる方に下流表面１７の外縁１７'から延びる壁３４を形成している。

したがって、上流の偏向装置１１の下流表面１７において回収された除塵液体は、縁部材３３によって下流表面１７において保持され得る。

縁部材３３は、縁部材３３の内側から外側へと延びると共に搬送部材３０のうちのそれぞれものと連通している開口３５を備える。図３を見ると、したがって開口３５は、下流表面１７において回収された除塵液体を、搬送部材３０を介して出すことができる。

図３を見ると、第１の実施形態では、搬送部材３０の各々は、ガス出口６の方に開いているトレイとして構成されている。

図３を見ると、第１の実施形態では、内側遮蔽体２０は、内側遮蔽体２０の内側から外側へと延びると共に、偏向装置１１から隙間２１への除塵液体の送り込みを許容するために搬送部材３０のうちのそれぞれのものと連通する開口３６を備える。第１の実施形態では、開口３６は隙間２１の出口端２３の軸方向の高さに位置させられており、これは、開口３６が内側遮蔽体２０の上流の縁における切込みとして形成されていることを意味する。したがって、図３において見られるように、搬送部材３０は、除塵液体を上流の偏向装置１１の下流表面１７から隙間２１へと搬送することができる。

さらなる実施形態
図５は、搬送部材３０が管として構成されている点において第１の実施形態と異なる第２の実施形態を参照している。

さらに、第２の実施形態の搬送部材３０は、隙間２１の出口端２３から軸方向のある距離における終了位置３２まで延びている。これは、内側遮蔽体２０が搬送部材３０の終了位置３２から第１の端１ａの方へさらに延び得ることを意味している。さらに、隙間２１の出口端２３と上流の横断平面Ｐａとの間の軸方向の距離は、第１の実施形態における距離よりも長くなり得る。

図６は、ケーシング３が、矩形であって、具体的には正方形である断面を有する点において第１の実施形態と異なる第３の実施形態を参照している。そのため、偏向部の表面１６、１７は、互いと傾斜させられて互いと角度を形成している２つの平面の表面領域を伴う屋根状の形を有し得る。図１および図２の長手方向の断面は、これらの２つの表面領域を示すこともできる。２つの内側遮蔽体２０、隙間２１、流れ防止要素２７、搬送部材３０の対、および縁部材３３は、互いと反対に設けられ、ケーシング３のそれぞれの真っ直ぐな壁部分に沿って互いと平行に延びている。内側遮蔽体２０の横断方向の長さＴは、２つの反対の内側遮蔽体２０の横断方向の長さの合計である。

第３の実施形態の変形によれば、偏向部の表面１６、１７はピラミッド状の形を有してもよく、通路２８は、それぞれの偏向装置１１、１２を包囲する４つの直交する通路によって形成される。各々のこのような通路は、内側遮蔽体２０と、隙間２１と、流れ防止要素２７と、搬送部材３０と、縁部材３３とを備え得る。

除塵装置１は一段の除塵装置であってもよく、そのため１つだけの偏向装置１１、１２を伴う１つだけの除塵区域４ａ、４ｂを備えてもよいことは、留意されるべきである。そのため、単一の偏向装置１１、１２、搬送部材３０、および縁部材３３が内側遮蔽体２０の内側に配置されてもよく、隙間の幅Ｗは約４〜２０ｍｍであり得る。

図２において破線で指示されているように、さらなる内側遮蔽体２０が、典型的には除塵区域４ａにおいてより除塵区域４ｂにおいての除塵液体のより大きな流れのため、約６〜１６ｍｍのより大きな隙間の幅Ｗを伴って、下流の偏向装置１２の外側に設けられてもよい。搬送部材３０は、下流の偏向装置１２の下流表面１７から、ケーシング３の内側１０における位置まで設けられ、具体的には、さらなる内側遮蔽体２０によって形成された隙間２１まで設けられ得る。

図１において破線で指示されているように、例えば３つといった少なくとも１つの搬送部材３０が、下流の偏向装置１２の下流表面１７からケーシング３の内側１０における位置まで設けられてもよい。これらの搬送部材３０の終了位置３２はケーシング３の内側１０に隣接してもよく、そこでは、ガス流の速度が内側１０からの距離が大きくなるにつれて小さくなる。図１では、内側遮蔽体２０が下流の偏向装置１２に設けられていない。

除塵装置１の動作
除塵装置１を動作させるとき、排気ガスが船舶エンジン２からガス入口５を介して導入される。高温を有する排気ガスは、上流の除塵区域４ａにおいて上流の偏向装置１１の上流表面１６の方へ案内され、上流表面１６において径方向外向きに通路２８の方へと押される。通路２８の変化している幅のため、具体的には、通路２８の低下する流れ領域のため、通路２８を通じたガス流の速度は増加させられ、通路２８の最も狭い部分において最も大きくなる。

除塵液体は、排気ガスにおける硫黄、煤、および粒子と反応するために、噴霧ノズル８を介してガス流へと導入される。除塵液体は硫黄、煤、および粒子を吸収し、液滴を形成することになる。

液滴のうちの一部分はケーシング３の内側１０の方へと押される。そのため、これらの液滴は、ガス流の流れ方向Ｆと反対の方向において重力によって第１の液体出口９の方に流れる液体の流れを形成できる。内側遮蔽体２０は、液体が内側遮蔽体２０の外側の隙間２１において流れるとき、液体がガス流によって上向きに押されるのを防止するために、液体の流れをガス流から局所的に遮断する。それによって、除塵液体の排出が容易にされる。

液滴のうちの別の部分は、上流の除塵区域４ａの中間において上流の偏向装置１１の下流表面１７に向けて流れ、そこでは、ガス流の速度がより外側の領域においてより小さくなる。上流の偏向装置１１の下流表面１７に当たる液滴は、下流表面１７において重力によって外縁１７'および縁部材３３の方に流れる液体を形成する。そこから、液体は搬送部材３０を介してケーシング３の内側１０の方へと搬送され、具体的には隙間２１の方へと搬送される。隙間２１から、搬送部材３０からの液体が、重力によって、ケーシング３の内側１０に沿ってすでに流れている液体と共に、第１の液体出口９を通って排出される。

ガス流の流れ領域は規制要素１３において小さくされ、下流の除塵区域４ｂに入るときにガス流の速度の増加をもたらす。上流の除塵区域４ａからの排気ガスは、下流の偏向装置１２とケーシング３の内側１０との間の通路２８へと外向きに押され、そこで、小さくされた流れ領域が、上流の偏向装置１１におけるのと同じ方法でガス流の速度のさらなる増加をもたらす。

上流の除塵区域４ａからガス流に同伴され、下流の除塵区域４ｂにおいて形成された液滴のうちの一部分は、下流の除塵区域４ｂの内側１０に当たり、排出のためにトレイ１４および第２の液体出口１５へと下向きに流れる液体を形成する。これらの液滴の別の部分は、下流の偏向装置１２の下流表面１７に当たり、下流表面１７において、排出のためにトレイ１４および第２の液体出口１５へと下向きに流れる液体を形成する。

本発明は、開示されている実施形態に限定されず、後にある請求項の範囲内で変更、改良、および組み合わせされてもよい。

例えば、除塵装置１は、例えば、ガス入口５の外側に進められる排気ガスを冷却するための噴霧ノズルといった、上流の偏向装置１１の下方にさらなる噴霧ノズル８を備えてもよい。

第１の実施形態による除塵装置１のケーシング３、内側遮蔽体２０、偏向装置１１、１２、および縁部材３０は、同軸に配置され、一様な円形の断面を有する。代替の実施形態によれば、ケーシング３、内側遮蔽体２０、偏向装置１１、１２、および／または縁部材３３は、同軸とならずに配置されてもよい、ならびに／または、楕円などの他の断面および／もしくは異なる断面を有してもよい。さらに、内側遮蔽体２０は、偏向装置１１、１２の周りで全体にわたって延びる必要はなく、一部のみで延びてもよい。

第１の実施形態の偏向装置１１、１２は、円錐形の上流表面１６および下流表面１７を備える。当然ながら、偏向装置１１、１２の代替の設計が可能である。例えば、偏向装置１１、１２は、平面の上流表面および／または平面の下流表面を代わりに備えてもよい。

第１の実施形態の流れ防止要素２７は、ケーシング３に溶接されたブロック状の要素であり、単一の環状の要素として、内側遮蔽体２０に沿って全体にわたって延びている。当然ながら、他の設計も可能である。例えば、流れ防止要素２７は、薄い板として、もしくは、ケーシング３の一体部品として形成されてもよい、および／または、内側遮蔽体２０に沿って均一に分配された複数の副次的な要素を備えてもよい。

搬送部材３０の開始位置３１および終了位置３２は、前述したように配置される必要はない。例えば、開始位置は、外縁１７'からある距離において、上流の偏向装置１１の下流表面１７に配置されてもよく、および／または、搬送部材３０は上流の偏向装置１１を通じて延びてもよい。このような実施形態では、下流表面１７は平面的であり得る。開始位置３１は、上流の偏向装置１１の上流表面１６に配置されてもよい。さらに、終了位置３２は、長手方向中心軸（ｘ）に関して開始位置３１と並べて配置されてもよい。

本発明に関連しない詳細の記載が省略されていることと、図が概略的であり、一定の寸法に従って描かれていないこととは、強調されなければならない。また、図の一部が他のものより簡略化されていることも触れておかねばならない。そのため、一部の構成部品は、ある図では図示され得るが、他の図では除外されている可能性がある。さらに、除塵装置がその通常の動作の状態にあるときの除塵装置を記載および反映するように選択されている「上」、「下」、「鉛直」、「水平」、「長手方向」などの表現が、本明細書において除塵装置の異なる詳細部の間で区別するだけのために使用されていることは、強調されなければならない。したがって、これらの表現は、決して限定ではない。

１ 直列除塵装置
１ａ 第１の端
１ｂ 第２の端
２ 船舶エンジン
２ａ 排気管
３ ケーシング
４ 除塵室
４ａ 上流の除塵区域
４ｂ 下流の除塵区域
５ ガス入口
６ ガス出口
７ 入口管
８ 噴霧ノズル
９ 第１の液体出口
１０ 内側
１１ 上流の偏向装置
１２ 下流の偏向装置
１３ 規制要素
１４ トレイ
１５ 第２の液体出口
１６ 上流表面
１６' 外縁
１７ 下流表面
１７' 外縁
１８ 上流偏向部
１９ 下流偏向部
２０ 内側遮蔽体
２１ 隙間
２２ 入口端
２３ 出口端
２４ 傾斜遮蔽部分
２５ 平面
２６ 外側
２７ 流れ防止要素
２８ 通路
２９ 軸方向遮蔽部分
３０ 搬送部材
３１ 開始位置
３２ 終了位置
３３ 縁部材
３４ 壁
３５ 開口
３６ 開口
Ａ 軸方向の長さ
Ｆ 流れ方向
Ｈ 偏向装置の高さ
Ｌ 仮想的な直線
Ｐａ 上流の横断平面
Ｐｂ 下流の横断平面
Ｔ 横断方向の長さ
Ｗ 隙間の幅
ｘ 長手方向中心軸

Claims (15)

1. 長手方向中心軸（ｘ）に沿って延び、除塵室（４）を取り囲むケーシング（３）であって、前記除塵室（４）へと延び入る、洗浄されるガスのためのガス入口（５）、および、前記除塵室（４）から延び出す、洗浄された前記ガスのためのガス出口（６）を有し、前記ガスのガス流を前記ガス入口（５）から前記ガス出口（６）への流れ方向（Ｆ）において前記除塵室（４）を通じて流せるように構成されるケーシング（３）と、
   前記ガス入口（５）と前記ガス出口（６）との間で前記除塵室（４）に設けられ、前記ケーシング（３）との間に通路（２８）を形成する偏向装置（１１）と、
   前記ケーシング（３）の前記ガス出口（６）と前記偏向装置（１１）との間に配置され、除塵液体を前記除塵室（４）および前記ガス流へと噴霧するように構成される噴霧ノズル（８）と、
   を備えた、ガスの洗浄のための除塵装置（１）であって、
   当該除塵装置（１）は、前記ケーシング（３）と前記偏向装置（１１）との間で延びると共に前記偏向装置（１１）を少なくとも部分的に包囲する内側遮蔽体（２０）を備えていること、並びに、前記内側遮蔽体（２０）が前記ケーシング（３）と隙間（２１）を形成し、前記隙間（２１）が、前記ケーシング（３）に沿って前記隙間（２１）を通って前記内側遮蔽体（２０）を通り過ぎる除塵液体の下向きの流れを許容するために入口端（２２）および出口端（２３）を有しており、前記隙間（２１）の出口端（２３）は、前記ケーシング（３）の前記ガス入口（５）と前記ガス出口（６）との間に配置されていることを特徴とする、除塵装置（１）。
2. 前記隙間（２１）の前記入口端（２２）は前記ガス出口（６）の方に開いており、前記隙間（２１）の前記出口端（２３）は前記ガス入口（５）の方に開いており、前記除塵液体の前記流れは、前記流れ方向（Ｆ）と反対の方向において前記入口端（２２）から前記出口端（２３）へと許容されていることを特徴とする、請求項１に記載の除塵装置（１）。
3. 前記内側遮蔽体（２０）は、前記内側遮蔽体（２０）と前記ケーシング（３）との間の前記隙間（２１）に環状の延在を与えるように前記偏向装置（１１）の周りで延びていることを特徴とする、請求項１または２に記載の除塵装置（１）。
4. 前記ケーシング（３）と前記内側遮蔽体（２０）とは少なくとも部分的に同じ形の断面を有し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除塵装置（１）。
5. 前記内側遮蔽体（２０）は、前記隙間（２１）の前記出口端（２３）から前記入口端（２２）に向かう方向において前記隙間（２１）を徐々に広げるように前記長手方向中心軸（ｘ）の方へ内向きに傾斜させられる傾斜遮蔽部分（２４）を備えていることを特徴とする、請求項１から４のいずれか一項に記載の除塵装置（１）。
6. 前記内側遮蔽体（２０）は、前記傾斜遮蔽部分（２４）から前記隙間（２１）の前記出口端（２３）の方へ前記ケーシング（３）と共に軸方向に延びる軸方向遮蔽部分（２９）を備えていることを特徴とする、請求項５に記載の除塵装置（１）。
7. 前記ケーシング（３）から前記隙間（２１）へと内向きに延びると共に除塵液体を前記内側遮蔽体（２０）に向かわせるように配置される流れ防止要素（２７）を備えていることを特徴とする、請求項１から６のいずれか一項に記載の除塵装置（１）。
8. 前記除塵装置（１）は、前記ケーシング（３）から前記隙間（２１）へと内向きに延びると共に除塵液体を前記内側遮蔽体（２０）に向かわせるように配置される流れ防止要素（２７）を備え、前記流れ防止要素（２７）は前記傾斜遮蔽部分（２４）の反対に設けられていることを特徴とする、請求項５または６に記載の除塵装置（１）。
9. 前記偏向装置（１１）は、
   前記ガス入口（５）の方へと向けられ、上流の横断平面（Ｐａ）と一致する外縁（１６'）を有する上流表面（１６）と、
   前記ガス出口（６）の方へと向けられ、下流の横断平面（Ｐｂ）と一致する外縁（１７'）を有する下流表面（１７）と、
   を備えていることを特徴とする、請求項１から８のいずれか一項に記載の除塵装置（１）。
10. 前記隙間（２１）の前記出口端（２３）は、軸方向において前記上流の横断平面（Ｐａ）より前記ガス入口（５）の近くに配置されていることを特徴とする、請求項９に記載の除塵装置（１）。
11. 前記隙間（２１）の前記入口端（２２）は、軸方向において前記下流の横断平面（Ｐｂ）より前記ガス出口（６）の近くに配置されていることを特徴とする、請求項９または１０に記載の除塵装置（１）。
12. 前記噴霧ノズル（８）は、軸方向において前記隙間（２１）の前記入口端（２２）より前記ガス出口（６）の近くに配置されていることを特徴とする、請求項９から１１のいずれか一項に記載の除塵装置（１）。
13. 前記除塵装置（１）は、前記偏向装置（１１）から前記ケーシング（３）の方へ延びる少なくとも１つの搬送部材（３０）を備え、前記少なくとも１つの搬送部材（３０）は、除塵液体を前記偏向装置（１１）から前記ケーシング（３）に向けて導くように構成されていることを特徴とする、請求項１から１２のいずれか一項に記載の除塵装置（１）。
14. 前記内側遮蔽体（２０）は、前記内側遮蔽体（２０）の内側から外側へと延びると共に、前記偏向装置（１１）から前記隙間（２１）への除塵液体の送り込みを許容するために前記少なくとも１つの搬送部材（３０）と連通する少なくとも１つの開口（３６）を備えていることを特徴とする、請求項１３に記載の除塵装置（１）。
15. 前記偏向装置（１１）と前記ケーシング（３）との間の前記通路（２８）は幅が変化しており、前記内側遮蔽体（２０）は前記通路（２８）の最も狭い部分を通じて延びていることを特徴とする、請求項１から１４のいずれか一項に記載の除塵装置（１）。

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