KR102182772B1 - 데미스터 유닛 및 egr 시스템 - Google Patents

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미츠비시 쥬고교 가부시키가이샤
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Abstract

데미스터 유닛 및 EGR 시스템에 있어서, 중공 형상을 이루며 배기 가스의 입구부 (61) 와 출구부 (62) 를 갖는 케이싱 (51) 과, 케이싱 (51) 내에서 입구부 (61) 에 대향하여 배치됨으로서 굴곡된 상류측 유로 (64) 를 형성하는 방해판 (52) 과, 케이싱 (51) 내에서 상류측 유로 (64) 보다 배기 가스의 유동 방향의 하류측에 배치되어 배기 가스로부터 미스트를 제거하는 데미스터 본체 (55, 56) 를 형성하고, 데미스터 본체 (55, 56) 는, 방해판 (52) 에 대하여 소정 각도만큼 경사지게 배치된다.

Description

데미스터 유닛 및 EGR 시스템
본 발명은, 배기 가스로부터 미스트를 제거하는 데미스터 유닛, 이 데미스터 유닛이 적용되는 EGR 시스템에 관한 것이다.
습식 배기 가스 처리 장치를 통해서 보일러에서 배출되는 배기 가스는, 미스트를 함유하고 있어, 이 배기 가스에 함유되는 미스트를 제거할 필요가 있다. 배기 가스에 함유되는 미스트를 제거하는 것으로서, 데미스터 유닛이 있고, 예를 들어 하기 특허문헌 1 에 기재된 것이 있다. 이 특허문헌 1 에 기재된 데미스터 유닛은, 케이싱 내의 입구에 대향하도록 방해판을 배치함으로써, 굴곡되어 있는 상류측 유로를 형성함과 함께, 그 하류측에 데미스터 본체를 형성하는 것이다.
일본 공개특허공보 2015-165103호
데미스터 유닛은, 내부에 배기 가스를 통과시킴으로써, 이 배기 가스에 함유되는 미스트를 제거하는 것으로, 데미스터 본체를 통과하는 배기 가스의 유속이 지나치게 빠르면, 미스트의 제거 성능이 저하되어 버린다. 그래서, 미스트의 제거 성능을 향상시키기 위해서는, 데미스터 본체의 유로 면적을 크게 함으로써, 데미스터 본체를 통과하는 배기 가스의 유속을 저하시키는 것이 유효하다. 그런데, 데미스터 본체의 유로 면적을 크게 하면, 데미스터 본체가 커져, 데미스터 유닛 자체의 대형화를 초래시킨다. 데미스터 유닛이 대형화되면, 데미스터 유닛의 설치 위치에 제약을 받아, 원하는 위치에 설치할 수 없다는 문제가 있다.
본 발명은 상기 서술한 과제를 해결하는 것으로, 미스트 제거 성능의 향상을 도모함과 함께 장치의 대형화를 억제하는 데미스터 유닛 및 EGR 시스템을 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 데미스터 유닛은, 중공 (中空) 형상을 이루며 유체의 입구부와 출구부를 갖는 케이싱과, 상기 케이싱 내에서 상기 입구부에 대향하여 배치됨으로써 굴곡 유로를 형성하는 방해판과, 상기 케이싱 내에서 상기 굴곡 유로보다 유체의 유동 방향의 하류측에 배치되어 유체로부터 미스트를 제거하는 데미스터 본체를 구비하고, 상기 데미스터 본체는, 상기 방해판에 대하여 소정 각도만큼 경사지게 배치되는 것을 특징으로 하는 것이다.
따라서, 입구부로부터 케이싱 내에 도입된 유체는 방해판에 충돌함으로써, 함유되는 미스트가 액적이 되어 방해판에 부착되어 흘러 내린다. 그리고, 미스트의 일부가 제거된 유체는 굴곡 유로를 흐름으로써, 원심력에 의해 미스트가 더 제거되고, 최종적으로 데미스터 본체에 의해 잔존하는 미스트가 제거된다. 여기서, 데미스터 본체가 방해판에 대하여 경사지게 배치됨으로써, 데미스터 본체의 통과 면적을 확대해도, 케이싱 높이의 증가를 억제할 수 있다. 그 결과, 미스트 제거 성능의 향상을 도모할 수 있음과 함께, 장치의 대형화를 억제할 수 있다.
본 발명의 데미스터 유닛에서는, 상기 방해판은, 상기 케이싱의 천정부로부터 아래로 늘어뜨려 형성됨으로써 하방에 통과 개구부가 형성되고, 상기 데미스터 본체는, 유체의 입구측이 상기 통과 개구부측을 향하도록 경사지게 배치되는 것을 특징으로 하고 있다.
따라서, 데미스터 본체의 입구측이 통과 개구부측을 향하기 때문에, 유체가 데미스터 본체에 대하여 직교하는 방향으로 도입되기 쉬워지고, 데미스터 본체에 의해 미스트를 효율적으로 제거할 수 있어, 미스트 제거 효율을 향상시킬 수 있다.
본 발명의 데미스터 유닛에서는, 상기 케이싱 내에 있어서의 상기 통과 개구부보다 상기 천정부측에 장착면이 형성되는 데미스터 지지판이 고정되고, 상기 데미스터 본체는, 상기 데미스터 지지판에 고정되는 것을 특징으로 하고 있다.
따라서, 통과 개구부보다 천정부측에 데미스터 지지판을 배치하여 데미스터 본체를 고정시킴으로써, 데미스터 본체를 통과 개구부측에 용이하게 향하게 할 수 있고, 간단한 구성으로 데미스터 본체에 의한 미스트의 제거 효율을 향상시킬 수 있다.
본 발명의 데미스터 유닛에서는, 상기 케이싱은, 저부와 상기 데미스터 지지판의 사이에 상기 통과 개구부에 연통되는 우회 유로가 형성되고, 상기 데미스터 본체로부터 상기 우회 유로측으로 돌출되는 돌출편이 형성되고, 상기 돌출편은, 상기 데미스터 본체와 동일 각도로 경사지게 배치되는 것을 특징으로 하고 있다.
따라서, 입구부로부터 케이싱 내에 도입된 유체는, 방해판에 충돌함으로써 미스트가 액적이 되어 제거되고, 미스트의 일부가 제거된 유체는, 통과 개구부를 통과하여 우회 유로에 흘러가 우회한 후, 데미스터 본체에 도달한다. 이 때, 데미스터 본체로부터 우회 유로측으로 돌출편이 돌출되기 때문에, 데미스터 지지판의 하방을 흐르는 유체가 돌출편을 피하여 흐르게 되고, 유체의 유속을 저하시켜 유속 분포를 균일하게 유지할 수 있다.
본 발명의 데미스터 유닛에서는, 상기 돌출편은, 상기 데미스터 본체를 구성하는 구성 부재의 일부가 상기 우회 유로측으로 돌출되어 형성되는 것을 특징으로 하고 있다.
따라서, 데미스터 본체를 구성하는 구성 부재의 일부를 우회 유로측으로 돌출시켜 돌출편을 형성함으로써, 구조의 간소화 및 제조 비용의 저감을 도모할 수 있다.
본 발명의 데미스터 유닛에서는, 상기 데미스터 본체는, 유체의 흐름 방향을 따라 복수 배치되는 것을 특징으로 하고 있다.
따라서, 데미스터 본체를 복수 배치함으로써, 데미스터 유닛에 있어서의 미스트 제거 성능을 향상시킬 수 있다.
본 발명의 데미스터 유닛에서는, 복수의 상기 데미스터 본체는, 평행을 이루며 배치되는 것을 특징으로 하고 있다.
따라서, 복수의 데미스터 본체를 평행하게 배치함으로써, 유체가 각 데미스터 본체에 대하여 직교하는 방향으로 도입되기 쉬워지고, 각 데미스터 본체에 의해 미스트를 효율적으로 제거할 수 있다.
본 발명의 데미스터 유닛에서는, 상기 통과 개구부에 상기 케이싱의 저부로부터 소정 거리를 두고 다공판이 배치되고, 상기 다공판은, 유체의 흐름 방향의 중도부까지 형성되는 것을 특징으로 하고 있다.
따라서, 다공판을 유체의 흐름 방향의 중도부까지 형성함으로써, 유체의 하류측의 공간부를 확대할 수 있어, 유체의 유로를 길게 하여 유속을 저하시킬 수 있다.
본 발명의 데미스터 유닛에서는, 상기 입구부는, 상기 케이싱에 있어서의 수평 방향의 중간 위치로부터 수평 방향의 일방측으로 어긋나게 배치되는 것을 특징으로 하고 있다.
따라서, 입구부로부터 케이싱 내에 도입된 유체는, 방해판에 충돌함으로써 미스트가 액적이 되어 제거된 후, 굴곡 유로를 흐름으로써 원심력에 의해 미스트가 더 제거되고, 데미스터 본체에 도달한다. 이 때, 유체의 입구부가 케이싱에 있어서의 수평 방향의 일방측으로 어긋나게 배치되기 때문에, 입구부로부터 케이싱 내에 도입된 유체는, 방해판에 충돌함으로써 수평 방향의 타방측으로 흐르고, 굴곡 유로를 흐른 후에 수평 선회하고 나서 데미스터 본체에 도달한다. 그래서, 유체의 유로가 길어져 유속이 저하되게 되어, 미스트 제거 성능의 향상을 도모할 수 있다.
본 발명의 데미스터 유닛에서는, 상기 방해판에 유체가 충돌함으로써 발생된 액적을 수용하는 수용 부재가 형성되는 것을 특징으로 하고 있다.
따라서, 입구부로부터 케이싱 내에 도입된 유체는, 방해판에 충돌함으로써, 함유되는 미스트가 액적이 되어 방해판에 부착되고, 자중에 의해 방해판의 평면부를 흘러 내리고, 수용 부재에 수용되게 된다. 그래서, 굴곡 유로를 흐르는 유체가 다시 액체를 미스트로서 유입하는 일은 없고, 유체로부터 제거된 미스트가 유체로 다시 유입되는 것을 억제하여 미스트 제거 효율의 향상을 도모할 수 있다.
또한, 본 발명의 EGR 시스템은, 엔진으로부터 배출된 배기 가스의 일부를 연소용 기체의 일부로서 상기 엔진에 재순환시키는 배기 가스 재순환 라인과, 상기 배기 가스 재순환 라인을 흐르는 연소용 기체에 대하여 물을 분사하는 스크러버와, 상기 스크러버로부터 배출된 연소용 기체가 도입되는 상기 데미스터 유닛을 구비하는 것을 특징으로 하는 것이다.
따라서, 엔진으로부터 배출된 배기 가스는, 그 일부가 배기 가스 재순환 라인을 통과할 때, 스크러버에 의해 이 배기 가스 재순환 라인을 흐르는 연소용 기체에 대하여 유체가 분사됨으로써 유해 물질이 제거되어, 데미스터 유닛에 의해 함유하는 미스트가 제거된 후, 엔진에 공급된다. 그리고, 데미스터 유닛에서는, 데미스터 본체가 방해판에 대하여 경사지게 배치됨으로써, 데미스터 본체의 통과 면적을 확대해도, 케이싱 높이의 증가를 억제할 수 있다. 그 결과, 미스트 제거 성능의 향상을 도모할 수 있음과 함께, 장치의 대형화를 억제할 수 있다.
본 발명의 데미스터 유닛 및 EGR 시스템에 따르면, 미스트 제거 성능의 향상을 도모할 수 있음과 함께, 장치의 대형화를 억제할 수 있다.
도 1 은, 제 1 실시형태의 데미스터 유닛이 적용된 EGR 시스템을 구비한 디젤 엔진을 나타내는 개략도이다.
도 2 는, 제 1 실시형태의 EGR 시스템을 나타내는 개략 구성도이다.
도 3 은, 제 1 실시형태의 데미스터 유닛을 나타내는 종단면도이다.
도 4 는, 데미스터 유닛의 수평 단면을 나타내는 도 3 의 Ⅳ-Ⅳ 단면도이다.
도 5 는, 데미스터 유닛의 입구부를 나타내는 도 3 의 Ⅴ-Ⅴ 단면도이다.
도 6 은, 제 2 실시형태의 데미스터 유닛을 나타내는 수평 단면도이다.
이하에 첨부 도면을 참조하여, 본 발명에 관련된 데미스터 유닛 및 EGR 시스템의 바람직한 실시형태를 상세하게 설명한다. 또, 이 실시형태에 의해 본 발명이 한정되는 것은 아니고, 또한, 실시형태가 복수 있는 경우에는, 각 실시형태를 조합해서 구성하는 것도 포함하는 것이다.
[제 1 실시형태]
도 1 은, 제 1 실시형태의 데미스터 유닛이 적용된 EGR 시스템을 구비한 디젤 엔진을 나타내는 개략도, 도 2 는, 제 1 실시형태의 EGR 시스템을 나타내는 개략 구성도이다.
제 1 실시형태에서, 도 1 에 나타내는 바와 같이, 선박용 디젤 엔진 (10) 은, 엔진 본체 (11) 와, 과급기 (12) 와, EGR 시스템 (13) 을 구비하고 있다.
도 2 에 나타내는 바와 같이, 엔진 본체 (11) 는 도시되어 있지 않지만, 프로펠러 축을 통해서 추진용 프로펠러를 구동 회전시키는 추진용 기관 (주기관) 이다. 이 엔진 본체 (11) 는, 유니플로 소배기 (掃排氣) 식 디젤 엔진으로서, 2 스트로크 디젤 엔진이고, 실린더 내의 흡배기의 흐름을 하방에서 상방으로의 일 방향으로 하고, 배기의 잔류를 없애도록 한 것이다. 엔진 본체 (11) 는, 피스톤이 상하 이동하는 복수의 실린더 (연소실) (21) 와, 각 실린더 (21) 에 연통되는 소기 트렁크 (22) 와, 각 실린더 (21) 에 연통되는 배기 매니폴드 (23) 를 구비하고 있다. 그리고, 각 실린더 (21) 와 소기 트렁크 (22) 의 사이에 소기 포트 (24) 가 형성되고, 각 실린더 (21) 와 배기 매니폴드 (23) 의 사이에 배기 유로 (25) 가 형성되어 있다. 그리고, 엔진 본체 (11) 는, 소기 트렁크 (22) 에 급기 라인 (G1) 이 연결되고, 배기 매니폴드 (23) 에 배기 라인 (G2) 이 연결되어 있다.
과급기 (12) 는, 컴프레서 (31) 와 터빈 (32) 이 회전축 (33) 에 의해 일체로 회전하도록 연결되어 구성되어 있다. 이 과급기 (12) 는, 엔진 본체 (11) 의 배기 라인 (G2) 으로부터 배출된 배기 가스에 의해 터빈 (32) 이 회전하고, 터빈 (32) 의 회전이 회전축 (33) 에 의해 전달되어 컴프레서 (31) 가 회전하고, 이 컴프레서 (31) 가 공기 및/또는 재순환 가스를 압축하여 급기 라인 (G1) 으로부터 엔진 본체 (11) 에 공급한다. 컴프레서 (31) 는 외부 (대기) 로부터 공기를 흡입하는 흡입 라인 (G6) 에 접속되어 있다.
과급기 (12) 는, 터빈 (32) 을 회전시킨 배기 가스를 배출하는 배기 라인 (G3) 이 연결되어 있고, 이 배기 라인 (G3) 은, 도시되어 있지 않은 굴뚝 (퍼넬) 에 연결되어 있다. 또한, 배기 라인 (G3) 에서부터 급기 라인 (G1) 까지 사이에 EGR 시스템 (13) 이 형성되어 있다.
EGR 시스템 (13) 은, 배기 가스 재순환 라인 (G4, G5, G7) 과, 스크러버 (42) 와, 데미스터 유닛 (14) 과, EGR 블로어 (송풍기) (47) 를 구비하고 있다. 이 EGR 시스템 (13) 은, 선박용 디젤 엔진 (10) 으로부터 배출된 배기 가스의 일부를 공기와 혼합한 후, 과급기에 의해 압축하여 연소용 기체로서 선박용 디젤 엔진 (10) 에 재순환시킴으로써, 연소에 의한 NOx 의 생성을 억제하는 것이다. 또, 여기서는, 터빈 (32) 의 하류측으로부터 배기 가스의 일부를 추기 (抽氣) 하도록 EGR 시스템을 설치했지만, 터빈 (32) 의 상류측으로부터 배기 가스의 일부를 추기하도록 EGR 시스템을 설치해도 된다.
배기 가스 재순환 라인 (G4) 은, 일단이 배기 라인 (G3) 의 중도부에 접속되어 있다. 배기 가스 재순환 라인 (G4) 은, EGR 입구 밸브 (개폐 밸브) (41A) 가 형성되어 있고, 타단이 스크러버 (42) 에 접속되어 있다. EGR 입구 밸브 (41A) 는, 배기 가스 재순환 라인 (G4) 을 개폐함으로써, 배기 라인 (G3) 으로부터 배기 가스 재순환 라인 (G4) 으로 분류 (分流) 되는 배기 가스를 ON/OFF 한다. 또, EGR 입구 밸브를 유량 조정 밸브로 하여, 배기 가스 재순환 라인 (G4) 을 통과하는 배기 가스의 유량을 조정하도록 해도 된다.
스크러버 (42) 는 벤츄리식 스크러버이고, 중공 형상을 이루는 스로트부 (43) 와, 배기 가스가 도입되는 벤츄리부 (44) 와, 원래의 유속으로 단계적으로 되돌리는 확대부 (45) 를 구비하고 있다. 스크러버 (42) 는, 벤츄리부 (44) 에 도입된 배기 가스에 대하여 물 (액체) 을 분사하는 물 분사부 (46) 를 구비하고 있다. 스크러버 (42) 는, SOx 나 매진 등의 미립자 (PM) 와 같은 유해 물질이 제거된 배기 가스 및 유해 물질을 함유하는 배수를 배출하는 배기 가스 재순환 라인 (G5) 이 연결되어 있다. 또, 본 실시형태에서는, 스크러버로서 벤츄리식을 채용하고 있지만, 이 구성에 한정되는 것은 아니다.
배기 가스 재순환 라인 (G5) 은, 데미스터 유닛 (14) 과 EGR 블로어 (47) 가 형성되어 있다.
데미스터 유닛 (14) 은, 물 분사에 의해 유해 물질이 제거된 배기 가스와 배수를 분리하는 것이다. 데미스터 유닛 (14) 은, 배수를 스크러버 (42) 의 물 분사부 (46) 에 순환시키는 배수 순환 라인 (W1) 이 형성되어 있다. 그리고, 이 배수 순환 라인 (W1) 은, 배수를 일시적으로 저류하는 홀드 탱크 (49) 와 펌프 (50) 가 형성되어 있다.
EGR 블로어 (47) 는, 스크러버 (42) 내의 배기 가스를 배기 가스 재순환 라인 (G5) 으로부터 데미스터 유닛 (14) 으로 유도하는 것이다.
배기 가스 재순환 라인 (G7) 은, 일단이 EGR 블로어 (47) 에 접속됨과 함께, 타단이 혼합기 (도시 생략) 를 개재하여 컴프레서 (31) 에 접속되어 있고, EGR 블로어 (47) 에 의해 배기 가스가 컴프레서 (31) 에 보내진다. 배기 가스 재순환 라인 (G7) 은, EGR 출구 밸브 (개폐 밸브 또는 유량 조정 밸브) (41B) 가 형성되어 있다. 흡입 라인 (G6) 으로부터의 공기와, 배기 가스 재순환 라인 (G7) 으로부터의 배기 가스 (재순환 가스) 는, 혼합기로 혼합됨으로써 연소용 기체가 생성된다. 또, 이 혼합기는, 사이렌서와 별도로 형성되어도 되고, 혼합기를 별도로 형성하지 않고, 배기 가스와 공기를 혼합하는 기능을 부가하도록 사이렌서를 구성해도 된다. 그리고, 과급기 (12) 는, 컴프레서 (31) 가 압축한 연소용 기체를 급기 라인 (G1) 으로부터 엔진 본체 (11) 에 공급 가능하고, 급기 라인 (G1) 에 에어 쿨러 (냉각기) (48) 가 형성되어 있다. 이 에어 쿨러 (48) 는, 컴프레서 (31) 에 의해 압축되어 고온이 된 연소용 기체와 냉각수를 열 교환함으로써, 연소용 기체를 냉각시키는 것이다.
이하, 상기 서술한 데미스터 유닛 (14) 에 대해서 상세하게 설명한다. 도 3 은, 제 1 실시형태의 데미스터 유닛을 나타내는 종단면도, 도 4 는, 데미스터 유닛의 수평 단면을 나타내는 도 3 의 IV-IV 단면도, 도 5 는, 데미스터 유닛의 입구부를 나타내는 도 3 의 V-V 단면도이다.
데미스터 유닛 (14) 은, 도 3 내지 도 5 에 나타내는 바와 같이, 케이싱 (51) 과, 방해판 (52) 과, 데미스터 지지판 (54) 과, 데미스터 본체 (55, 56) 를 구비하고 있다.
케이싱 (51) 은 중공의 사각형의 박스형 형상을 이루며, 내부 공간을 형성하는 용기로서 구성되어 있다. 즉, 케이싱 (51) 은, 연직 방향의 상방측에 위치하는 천정부 (51a) 와, 수평 방향의 좌우측에 위치하는 좌벽부 (51b) 및 우벽부 (51c) 와, 연직 방향의 하방측에 위치하는 저부 (51d) 와, 수평 방향의 바로 앞측에 위치하는 상류 벽부 (51e) 와, 수평 방향의 안측에 위치하는 하류 벽부 (51f) 에 의해 형성되어 있다. 케이싱 (51) 은, 바로 앞측이 되는 일단부 (도 3 에서, 우단부) 에 위치하는 상류 벽부 (51e) 의 상부측에 배기 가스 및 배수가 도입되는 입구부 (61) 가 형성된다. 또한, 케이싱 (51) 은, 안측이 되는 타단부 (도 3 에서, 좌단부) 에 있어서의 천정부 (51a) 에 배기 가스 (유체) 가 배출되는 출구부 (62) 가 형성되어 있다. 여기서, 입구부 (61) 와 출구부 (62) 는, 케이싱 (51) 의 폭 방향 (도 4 의 상하 방향) 에 있어서의 중간 위치에 형성되어 있다. 이 케이싱 (51) 은, 배기 가스 재순환 라인 (G5) 상에 형성되어 있다.
방해판 (52) 은, 케이싱 (51) 내에서, 입구부 (61) 에 대향하여 상류 벽부 (51e) 와 평행을 이루도록 연직 방향을 따라 배치되어 있다. 이 방해판 (52) 은, 배기 가스나 액적이 통과할 수 없는 평탄한 판으로 형성되어 있고, 상단부가 천정부 (51a) 에 밀착되어 고정됨과 함께, 좌우 측부가 좌벽부 (51b) 와 우벽부 (51c) 에 각각 밀착되어 고정되는 한편, 하단부가 저부 (51d) 에 대하여 소정 간격을 두고 위치함으로써, 여기에 통과 개구부 (63) 가 형성된다. 그래서, 입구부 (61) 로부터 도입된 배기 가스가 상류 벽부 (51e) 와 방해판 (52) 의 사이를 연직 방향의 하방으로 흐르고, 통과 개구부 (63) 를 통과하여 굴곡된 후에 수평 방향으로 흐르는 굴곡 유로로서의 상류측 유로 (64) 가 형성된다.
본 실시형태에서는, 케이싱 (51) 의 상류 벽부 (51e) 에 개구되는 입구부 (61) 에서부터 방해판 (52) 의 평면부 (52a) 까지의 거리가, 입구부 (61) 의 내경 이하가 되도록 설정되어 있다. 그래서, 입구부 (61) 로부터 케이싱 (51) 내에 도입된 배기 가스는, 방해판 (52) 에 충돌한 후, 상류측 유로 (64) 를 따라 흐른다. 즉, 입구부 (61) 로부터 케이싱 (51) 내에 도입된 배기 가스는, 방해판 (52) 에 의해 연직 방향의 하방으로 흐른 후, 통과 개구부 (63) 를 통과하여 수평 방향으로 굴곡되게 흐르게 된다. 또한, 방해판 (52) 에 있어서의 통과 개구부 (63) 의 유로 면적이, 입구부 (61) 로부터 케이싱 (51) 내에 도입되었을 때의 유로 면적, 요컨대 상류 벽부 (51e) 와 좌벽부 (51b) 와 우벽부 (51c) 와 방해판 (52) 에 의해 구획된 유로 면적보다 크게 설정되어 있다. 그래서, 입구부 (61) 로부터 케이싱 (51) 내에 도입된 배기 가스가, 통과 개구부 (63) 를 통과한 후에 재가속되는 일이 없다.
또한, 케이싱 (51) 은, 내부의 하부에서, 저부 (51d) 로부터 소정 간격을 두고 저부 (51d) 와 평행을 이루도록 다공판 (53) 이 수평을 이루며 고정되어 있다. 다공판 (53) 은, 배기 가스나 액적이 통과할 수 있도록, 다수의 관통 구멍 (도 시 생략) 이 형성된 평탄한 판으로 형성되어 있고, 케이싱 (51) 내에서 유체의 흐름 방향의 중도부까지 형성되어 있다. 즉, 다공판 (53) 은, 케이싱 (51) 의 바닥부 (51d) 로부터 소정 높이만큼 연직 방향의 상방 위치에 수평을 이루며 배치되고, 일단부가 상류 벽부 (51e) 에 밀착되어 고정됨과 함께, 좌우 측부가 좌벽부 (51b) 와 우벽부 (51c) 에 각각 밀착되어 고정되는 한편, 타단부가 하류 벽부 (51f) 에 대하여 소정 간격을 두고 위치하고 있다. 그리고, 다공판 (53) 과 케이싱 (51) 의 저부 (51d) 의 사이에 저류부 (65) 가 형성되어 있다. 이 저류부 (65) 는, 배기 가스로부터 제거된 수분을 일시적으로 저류하는 것으로, 케이싱 (51) 의 하부에 배수 유로 (66) 가 형성되어 있다.
데미스터 지지판 (54) 은, 방해판 (52) 및 다공판 (53) 보다 하류 벽부 (51f) 측에 위치하고, 이 다공판 (53) 보다 소정 높이만큼 상방에 수평을 이루며 배치되어 있다. 데미스터 지지판 (54) 은, 배기 가스나 액적이 통과할 수 없는 평탄한 판으로 형성되고, 일단부가 케이싱 (51) 의 하류 벽부 (51f) 에 밀착되어 고정됨과 함께, 좌우 측부가 좌벽부 (51b) 와 우벽부 (51c) 에 각각 밀착되어 고정되는 한편, 타단부가 방해판 (52) 과 소정 간격을 두고 위치하고 있다. 그래서, 케이싱 (51) 은, 저부 (51d) 와 데미스터 지지판 (54) 의 사이에 통과 개구부 (63) 에 연통되는 공간부가 형성되게 되고, 이 공간부가 상류측 유로 (64) 로부터 흘러 나오는 배기 가스를 연직 방향을 따라 180 도 우회되는 우회 유로 (67) 가 된다. 또, 본 실시형태에서는, 방해판 (52) 은, 하단이 데미스터 지지판 (54) 의 하면보다 연직 방향의 하방에 위치하고 있다.
복수의 데미스터 본체 (55, 56) 는, 케이싱 (51) 내에서, 상류측 유로 (64) 및 우회 유로 (67) 로부터 배기 가스의 유동 방향의 하류측에 배치됨으로써, 배기 가스로부터 미스트를 제거하는 것이다. 이 복수의 데미스터 본체는, 유체의 흐름 방향을 따라 직렬로 배치되어 있고, 각 데미스터 본체는 평행을 이루고 있다. 이 각 데미스터 본체 (55) 는, 도시되어 있지 않지만, 내부에 배기 가스가 통과할 수 있는 복수 회 굴곡된 유로가 형성되고, 전체적으로 직선 형상을 이루는 판상체로서 구성되어 있다. 또, 2 개의 데미스터 본체 (55, 56) 를 형성했는데, 1 개의 데미스터 본체여도 되고, 3 개 이상의 데미스터 본체여도 된다.
각 데미스터 본체 (55, 56) 는, 입구측이 통과 개구부 (63) 측을 향하도록 방해판 (52) 에 대하여 소정 각도만큼 경사지게 배치되어 있다. 구체적으로는, 데미스터 본체 (55, 56) 는, 입구측의 면에 대하여 직교하는 방향이 방해판 (52) 이 아니라 그 하방의 통과 개구부 (63) 측으로 향하고 있는 것이다. 각 데미스터 본체 (55, 56) 는, 유체의 입구측이 통과 개구부 (63) 측을 향하도록 경사지게 배치됨으로써, 상류측 유로 (64) 로부터 우회 유로 (67) 을 통과하여 흐르는 배기 가스가 데미스터 본체 (55) 에 대하여 직교하는 방향으로 진입하기 쉬워진다. 데미스터 지지판 (54) 은, 상면부에 장착면 (54a) 이 형성되어 있고, 각 데미스터 본체 (55, 56) 는, 경사진 상태에서, 상단부가 천정부 (51a) 의 하면에 밀착되어 지지되고, 하단부가 데미스터 지지판 (54) 의 장착면 (54a) 에 밀착되어 지지되고 있다. 즉, 각 데미스터 본체 (55, 56) 는, 데미스터 지지판 (54) 의 장착면 (54a) 에 대하여 소정 각도만큼 경사지게 배치된다. 이 때, 일방의 데미스터 본체 (55) 는, 데미스터 지지판 (54) 에 있어서의 방해판 (52) 측에 지지되고, 타방의 데미스터 본체 (56) 는, 하류 벽부 (51f) 측에 지지됨으로써, 각 데미스터 본체 (55, 56) 가 소정 거리만큼 이간되어 배치되어 있다.
또, 각 데미스터 본체 (55, 56) 의 경사 각도는, 15 도 내지 45 도의 범위로 설정하는 것이 바람직하고, 30 도로 하는 것이 최적으로 생각된다. 또, 각 데미스터 본체 (55, 56) 의 경사 각도를 동일하게 하여 평행을 이루도록 배치했지만, 각 데미스터 본체 (55, 56) 의 경사 각도를 달리 하여 배치해도 된다. 또한, 각 데미스터 본체 (55, 56) 는, 입구측이 통과 개구부 (63) 측을 향하도록 경사지게 배치되지만, 케이싱 (51), 방해판 (52) 과, 데미스터 본체 (55, 56) 등의 길이나 장착 위치 등에 따라 반드시 통과 개구부를 향하는, 요컨대, 데미스터 본체 (55, 56) 의 개구 방향을 연장한 끝이 통과 개구부 (63) 와 교차하는 것이 아니고, 통과 개구부 (63) 측을 향하고 있으면 되는 것이다. 또한, 각 데미스터 본체 (55, 56) 는, 방해판 (52) 에 대하여 경사질 뿐만 아니라, 케이싱 (51) 의 천정부 (51a), 저부 (51d), 데미스터 지지판 (54) 등에 대해서도 소정 각도만큼 경사지게 배치되어 있다.
데미스터 본체 (55, 56) 는, 방해판 (52) 에 대향하여 배치되어 있고, 데미스터 본체 (55, 56) 보다 상류측이 상류측 유로 (64) 및 우회 유로 (67) 이고, 데미스터 본체 (55, 56) 보다 하류측이 하류측 유로 (68) 로 되어 있다. 즉, 상류측 유로 (64) 는, 케이싱 (51) 의 상류 벽부 (51e) 와 좌벽부 (51b) 와 우벽부 (51c) 와 방해판 (52) 과 다공판 (53) 으로 나뉘어져 구성된다. 우회 유로 (67) 는, 케이싱 (51) 의 저부 (51d) 와 좌벽부 (51b) 와 우벽부 (51c) 와 하류 벽부 (51f) 와 데미스터 지지판 (54) 으로 나뉘어져 구성된다. 하류측 유로 (68) 는, 케이싱 (51) 의 천정부 (51a) 와 좌벽부 (51b) 와 우벽부 (51c) 와 하류 벽부 (51f) 와 데미스터 지지판 (54) 으로 나뉘어져 구성된다. 그래서, 입구부 (61) 로부터 케이싱 (51) 내에 도입된 배기 가스는, 상류측 유로 (64) 를 통과하여 굴곡된 후, 우회 유로 (67) 에 의해 우회되고 나서 데미스터 본체 (55, 56) 에 도달하고, 데미스터 본체 (55, 56) 를 통과한 후에 하류측 유로 (68) 를 통과하여 출구부 (62) 로부터 배출된다.
방해판 (52) 은, 평면부 (52a) 에 수용 부재 (57) 가 형성되어 있다. 수용 부재 (57) 는, 입구부 (61) 로부터 케이싱 (51) 내에 도입된 배기 가스가 방해판 (52) 에 충돌함으로써 생성된 액적을 수용하는 것이다. 수용 부재 (57) 는, 방해판 (52) 에 있어서의 입구부 (61) 에 대향하는 평면부 (52a) 이고, 입구부 (61) 보다 연직 방향의 하방에 위치하도록 평면부 (52a) 에 고정되어 있다.
수용 부재 (57) 는, 방해판 (52) 의 평면부 (52a) 에 폭 방향 (좌우 방향) 을 따라 형성되어 있고, 방해판 (52) 의 폭 방향에 있어서의 중간 위치로부터 각 벽부 (51b, 51c) 측을 향하여 연장 형성됨과 함께, 하방을 향하여 경사져 있다. 또한, 수용 부재 (57) 는, 단면이 L 자상을 이루고, 그 때문에, 입구부 (61) 로부터 케이싱 (51) 내에 도입된 배기 가스는, 방해판 (52) 에 충돌함으로써 액적이 생성되고, 이 액적이 방해판 (52) 의 평면부 (52a) 를 따라 하방으로 흘러 내리기 때문에, 수용 부재 (57) 는, 홈부에 이 액적을 수용할 수 있다. 그리고, 수용 부재 (57) 는, 각 단부가 각 벽부 (51b, 51c) 로부터 소정 간격을 두고 위치하고 있기 때문에, 홈부가 수용한 액적은, 각 단부에서 하방으로 흘러 내려, 저류부 (65) 에 흘려 보낼 수 있다.
또, 상기 서술한 설명에서, 수용 부재 (57) 는, L 자상 단면 형상을 이루는 것으로 했지만, 이 구성에 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 수평판이나 경사판이나 굴곡 또는 만곡판에 의해 수용 부재를 구성해도 된다. 또한, 수용 부재 (57) 는, 좌우의 단부가 벽부 (51b, 51c) 측으로 하방 경사진 것으로 했지만, 일방 단부만이 벽부 (51b, 51c) 측으로 하방 경사진 것으로 해도 된다. 또한, 수용 부재 (57) 를 복수로 분할하거나, 상하 복수 단으로 배치하거나 해도 된다. 또한, 수용 부재 (57) 를 방해판 (52) 의 평면부 (52a) 가 아니라, 방해판 (52) 의 하방에 형성해도 된다.
또한, 데미스터 본체 (55) 는, 우회 유로 (67) 측으로 돌출되는 돌출편 (58) 이 형성되어 있다. 이 돌출편 (58) 은, 배기 가스나 액적이 통과할 수 없는 평탄한 판으로 형성되고, 데미스터 본체 (55) 의 하부로부터 아래로 늘어뜨리도록 배치되고, 데미스터 지지판 (54) 의 단부에 밀착되게 고정되어 있다. 본 실시형태에서, 데미스터 본체 (55) 는, 복수의 평판재를 프레임상으로 조립하고, 내부에 다수의 사복 (蛇腹) 판이 부착되어 구성되어 있고, 돌출편 (58) 은, 이 데미스터 본체 (55) 를 구성하는 구성 부재의 일부, 예를 들어, 입구측의 평판재의 단부를 우회 유로 (67) 측으로 돌출되게 형성된다. 그래서, 돌출편 (58) 은, 데미스터 본체 (55) 와 동일 각도로 경사지게 배치됨으로써, 평면부가 데미스터 지지판 (54) 에 있어서의 입구측의 평면부와 단차 없이 면일 (面一) 을 따르도록 배치된다. 이 경우, 돌출편 (58) 은, 하단이 방해판 (52) 의 하단에 대하여 연직 방향이고 동일 위치, 또는 연직 방향이고 상방에 위치하고 있다. 그래서, 상류측 유로 (64) 를 흐르는 배기 가스는, 돌출편 (58) 에 의해 데미스터 지지판 (54) 의 하방 영역, 요컨대, 우회 유로 (67) 로부터 상방으로 흘러 데미스터 본체 (55) 의 입구측의 평면부에 향하도록 안내된다.
또, 돌출편 (58) 은, 데미스터 본체 (55) 의 경사 각도와 동일 각도로 경사지게 배치하지 않아도 되고, 데미스터 본체 (55) 와는 별체로 형성하거나, 데미스터 지지판 (54) 로부터 연직 방향의 하방을 향하여 형성하거나, 방해판 (52) 측에 경사지게 형성하거나 해도 된다.
이하, 제 1 실시형태의 EGR 시스템의 작용을 설명한다. 도 2 에 나타내는 바와 같이, 엔진 본체 (11) 는, 소기 트렁크 (22) 로부터 실린더 (21) 내에 연소용 공기가 공급되면, 피스톤에 의해 이 연소용 공기가 압축되고, 이 고온 공기에 대하여 연료가 분사됨으로써 자연 착화되어, 연소된다. 그리고, 발생된 연소 가스는, 배기 가스로서 배기 매니폴드 (23) 로부터 배기 라인 (G2) 으로 배출된다. 엔진 본체 (11) 로부터 배출된 배기 가스는, 과급기 (12) 에 있어서의 터빈 (32) 을 회전시킨 후, 배기 라인 (G3) 에 배출되고, EGR 입구 밸브 (41A) 가 폐지되어 있을 때에는, 전량이 배기 라인 (G3) 으로부터 외부로 배출된다.
한편, EGR 입구 밸브 (41A) 가 개방되어 있을 때, 배기 가스는, 그 일부가 배기 라인 (G3) 으로부터 배기 가스 재순환 라인 (G4) 으로 흐른다. 배기 가스 재순환 라인 (G4) 으로 흐른 배기 가스는, 스크러버 (42) 에 의해 함유하는 SOx 나 매진 등의 유해 물질이 제거된다. 즉, 스크러버 (42) 는, 배기 가스가 벤츄리부 (44) 를 고속으로 통과할 때, 물 분사부 (46) 로부터 물을 분사함으로써, 이 물에 의해 배기 가스를 냉각시킴과 함께, SOx 나 매진 등의 미립자 (PM) 를 물과 함께 낙하시켜 제거한다. 그리고, SOx 나 매진 등을 함유한 물은, EGR 가스와 함께 데미스터 유닛 (14) 에 유입된다.
스크러버 (42) 에 의해 유해 물질이 제거된 배기 가스는, 배기 가스 재순환 라인 (G5) 으로 배출되고, 데미스터 유닛 (14) 에 의해 스크러버 세정수가 분리된 후, 배기 가스 재순환 라인 (G7) 에 의해 과급기 (12) 에 보내진다. 그리고, 이 배기 가스는, 흡입 라인 (G6) 으로부터 흡입된 공기와 혼합되어 연소용 기체가 되고, 과급기 (12) 의 컴프레서 (31) 로 압축된 후, 에어 쿨러 (48) 로 냉각되어, 급기 라인 (G1) 으로부터 엔진 본체 (11) 에 공급된다.
여기서, 데미스터 유닛 (14) 에 의한 처리에 대해서 설명한다. 도 3 내지 도 5 에 나타내는 바와 같이, 입구부 (61) 로부터 케이싱 (51) 내에 도입된 배기 가스는, 정면에 있는 방해판 (52) 의 평면부 (52a) 에 충돌함으로써, 방해판 (52) 의 평면부 (52a) 를 따라 확산되고, 함유되는 미스트가 액적이 되어 이 방해판 (52) 의 평면부 (52a) 에 부착된다. 그러면, 방해판 (52) 의 평면부 (52a) 에 부착된 액적은, 자중에 의해 평면부 (52a) 를 따라 하방으로 흘러 내려 수용 부재 (57) 에 수용된다. 수용 부재 (57) 에 수용된 액적은, 방해판 (52) 의 폭 방향을 따라 흐르고, 단부로부터 저류부 (65) 에 배수되어, 배수 유로 (66) 에 의해 외부로 배출된다.
한편, 일부의 미스트가 제거된 배기 가스는, 방해판 (52) 의 평면부 (52a) 와 케이싱 (51) 의 천정부 (51a), 각 벽부 (51b, 51c), 상류 벽부 (51e) 에 의해 하방향의 흐름이 되어, 상류측 유로 (64) 에 흘러 들어간다. 상류측 유로 (64) 에 흘러 들어간 배기 가스는, 다공판 (53) 에 의해 굴곡되어 수평한 흐름이 되고, 우회 유로 (67) 를 연직 방향으로 180 도 우회하고, 돌출편 (58) 에 의해 상방향과 흐름이 되어 데미스터 본체 (55) 에 도달한다. 이 때, 상류측 유로 (64) 를 흐르는 배기 가스는, 방해판 (52) 의 하방을 통과하게 되지만, 방해판 (52) 에 부착된 액적은, 수용 부재 (57) 에 수용되어 저류부 (65) 에 배수되기 때문에, 이 상류측 유로 (64) 에는 낙하되지 않는다. 그래서, 상류측 유로 (64) 를 흐르는 배기 가스는, 물과의 접촉이 억제되어, 배기 가스로부터 제거된 미스트가 배기 가스로 다시 유입되는 것이 억제된다.
또, 배기 가스는, 굴곡된 상류측 유로 (64) 및 우회 유로 (67) 를 유동함으로써, 원심력에 의해 미스트가 제거된다. 또한, 배기 가스는, 데미스터 본체 (55, 56) 를 통과할 때, 잔존하는 미스트가 응집되어 액적이 되고, 저류부 (65) 에 낙하된다. 그 후, 미스트가 제거된 배기 가스는, 하류측 유로 (68) 를 통과하여 출구부 (62) 로부터 외부로 배출된다.
이와 같이 제 1 실시형태의 데미스터 유닛에 있어서는, 중공 형상을 이루며 배기 가스의 입구부 (61) 와 출구부 (62) 를 갖는 케이싱 (51) 과, 케이싱 (51) 내에서 입구부 (61) 에 대향하여 배치됨으로써 굴곡된 상류측 유로 (64) 를 형성하는 방해판 (52) 과, 케이싱 (51) 내에서 상류측 유로 (64) 보다 배기 가스의 유동 방향의 하류측에 배치되어 배기 가스로부터 미스트를 제거하는 데미스터 본체 (55, 56) 를 형성하고, 데미스터 본체 (55, 56) 는, 방해판 (52) 에 대하여 소정 각도만큼 경사지게 배치되어 있다.
따라서, 데미스터 본체 (55, 56) 가 방해판 (52) 에 대하여 경사지게 배치됨으로써, 케이싱 (51) 의 수평한 장착면 (54a) 에 대하여 경사지고, 데미스터 본체 (55, 56) 의 통과 면적을 확대함으로써 높이를 높게 해도, 데미스터 본체 (55, 56) 를 경사 배치하여 케이싱 (51) 에 있어서의 수납 높이의 증가를 억제할 수 있다. 그 결과, 데미스터 본체 (55, 56) 의 통과 면적을 확대하여 미스트 제거 성능의 향상을 도모할 수 있는 한편, 케이싱 (51) 의 대형화를 억제할 수 있다.
제 1 실시형태의 데미스터 유닛에서는, 방해판 (52) 을 케이싱 (51) 의 천정부 (51a) 로부터 아래로 늘어뜨려 형성함으로써 하방에 통과 개구부 (63) 를 형성하고, 데미스터 본체 (55) 의 유체의 입구측을 이 통과 개구부 (63) 측을 향하도록 경사지게 배치되어 있다. 따라서, 데미스터 본체 (55) 의 입구측이 통과 개구부 (63) 를 향하기 때문에, 배기 가스가 데미스터 본체 (55) 에 대하여 직교하는 방향으로 도입되기 쉬워져, 데미스터 본체 (55, 56) 에 의해 미스트를 효율적으로 제거할 수 있어, 미스트 제거 효율을 향상시킬 수 있다.
제 1 실시형태의 데미스터 유닛에서는, 케이싱 (51) 내에 있어서의 통과 개구부 (63) 보다 천정부 (51a) 측에 장착면 (54a) 이 형성되는 데미스터 지지판 (54) 을 고정시키고, 데미스터 본체 (55, 56) 를 이 데미스터 지지판 (54) 에 고정시키고 있다. 따라서, 데미스터 본체 (55) 를 통과 개구부 (63) 측에 용이하게 향하게 할 수 있어, 간단한 구성으로 데미스터 본체 (55, 56) 에 의한 미스트의 제거 효율을 향상시킬 수 있다.
제 1 실시형태의 데미스터 유닛에서는, 케이싱 (51) 의 저부 (51d) 와 데미스터 지지판 (54) 의 사이에 통과 개구부 (63) 에 연통되는 우회 유로 (67) 를 형성하고, 데미스터 본체 (55) 로부터 우회 유로 (67) 측으로 돌출되는 돌출편 (58) 을 형성하고, 돌출편 (58) 을 데미스터 본체 (55) 와 동일 각도로 경사지게 배치하고 있다. 따라서, 입구부 (61) 로부터 케이싱 (51) 내에 도입된 배기 가스는, 방해판 (52) 에 충돌함으로써 미스트가 액적이 되어 제거되고, 미스트의 일부가 제거된 배기 가스는, 통과 개구부 (63) 를 통과하여 우회 유로 (67) 에 흘러 우회한 후, 데미스터 본체 (55) 에 도달한다. 이 때, 데미스터 본체 (55) 로부터 우회 유로 (67) 측으로 돌출편 (58) 이 돌출되기 때문에, 데미스터 지지판 (54) 의 하방을 흐르는 배기 가스가 돌출편 (58) 을 피하여 흐르게 되어, 배기 가스의 유속을 저하시켜 유속 분포를 균일하게 유지할 수 있다.
제 1 실시형태의 데미스터 유닛에서는, 돌출편 (58) 을 데미스터 본체 (55) 를 구성하는 구성 부재의 일부를 우회 유로 (67) 측으로 돌출되게 형성하고 있다. 따라서, 부품의 공통화를 도모함으로써, 구조의 간소화 및 제조 비용의 저감을 도모할 수 있다.
제 1 실시형태의 데미스터 유닛에서는, 데미스터 본체 (55, 56) 를 배기 가스의 흐름 방향을 따라 복수 배치하고 있다. 따라서, 데미스터 유닛 (14) 에 있어서의 미스트 제거 성능을 향상시킬 수 있다.
제 1 실시형태의 데미스터 유닛에서는, 복수의 데미스터 본체 (55, 56) 를 평행을 이루며 배치하고 있다. 따라서, 배기 가스가 각 데미스터 본체 (55, 56) 에 대하여 직교하는 방향으로 도입되기 쉬워져, 각 데미스터 본체 (55, 56) 에 의해 미스트를 효율적으로 제거할 수 있다.
제 1 실시형태의 데미스터 유닛에서는, 통과 개구부 (63) 에 케이싱 (51) 의 저부 (51d) 로부터 소정 거리를 두고 다공판 (53) 을 배치하고, 다공판 (53) 을 배기 가스의 흐름 방향의 중도부까지 형성하고 있다. 따라서, 데미스터 지지판 (54) 의 하방 공간부로서의 우회 유로 (67) 을 확대할 수 있어, 배기 가스의 유로를 길게 하여 유속을 저하시킬 수 있다.
제 1 실시형태의 데미스터 유닛에서는, 방해판 (52) 에 배기 가스가 충돌함으로써 발생된 액적을 수용하는 수용 부재 (57) 를 형성하고 있다. 따라서, 입구부 (61) 로부터 케이싱 (51) 내에 도입된 배기 가스는, 방해판 (52) 에 충돌함으로써, 함유되는 미스트가 액적이 되어 방해판 (52) 에 부착되고, 자중에 의해 방해판 (52) 의 평면부 (52a) 를 흘러 내려 수용 부재 (57) 에 수용된다. 그래서, 상류측 유로 (64) 를 흐르는 배기 가스가 다시 액적을 미스트로서 유입하는 일은 없고, 배기 가스로부터 제거된 미스트가 배기 가스로 다시 유입되는 것을 억제하여 미스트 제거 효율의 향상을 도모할 수 있다.
또한, 제 1 실시형태의 EGR 시스템에 있어서는, 엔진 본체 (11) 로부터 배출된 배기 가스의 일부를 연소용 기체의 일부로서 엔진 본체에 재순환시키는 배기 가스 재순환 라인 (G4) 과, 배기 가스 재순환 라인 (G4) 을 흐르는 배기 가스에 대하여 물을 분사함으로써 유해 물질을 제거하는 스크러버 (42) 와, 스크러버 (42) 로부터 배출된 배기 가스가 도입되는 데미스터 유닛 (14) 을 형성하고 있다.
따라서, 데미스터 유닛 (14) 에서, 데미스터 본체 (55, 56) 가 방해판 (52) 에 대하여 경사지게 배치됨으로써, 데미스터 본체 (55, 56) 의 통과 면적을 확대함으로써 높이를 높게 해도, 데미스터 본체 (55, 56) 를 경사 배치하여 케이싱 (51) 에 있어서의 수납 높이의 증가를 억제할 수 있다. 그 결과, 데미스터 본체 (55, 56) 의 통과 면적을 확대하여 미스트 제거 성능의 향상을 도모할 수 있는 한편, 케이싱 (51) 의 대형화를 억제할 수 있다.
[제 2 실시형태]
도 6 은, 제 2 실시형태의 데미스터 유닛을 나타내는 수평 단면도이다. 또, 상기 서술한 제 1 실시형태와 동일한 기능을 갖는 부재에는, 동일한 부호를 붙여 상세한 설명은 생략한다.
제 2 실시형태에서, 도 6 에 나타내는 바와 같이, 데미스터 유닛 (14) 은, 케이싱 (51) 과, 방해판 (52) 과, 다공판 (53) 과, 데미스터 지지판 (54) 과, 데미스터 본체 (55, 56) 를 구비하고 있다. 또, 방해판 (52), 다공판 (53), 데미스터 지지판 (54), 데미스터 본체 (55, 56), 수용 부재 (57), 돌출편 (58) 은, 제 1 실시형태와 동일한 구성이기 때문에, 설명은 생략한다.
케이싱 (51) 은 중공의 사각형의 박스형 형상을 이루며, 내부 공간을 형성하는 용기로서 구성되어 있다. 즉, 케이싱 (51) 은, 천정부 (51a) 와, 좌벽부 (51b) 및 우벽부 (51c) 와, 저부 (51d) 와, 상류 벽부 (51e) 와, 하류 벽부 (51f) 에 의해 형성되어 있다. 케이싱 (51) 은, 상류 벽부 (51e) 의 상부측에 배기 가스 및 배수가 도입되는 입구부 (61) 가 형성된다. 또한, 케이싱 (51) 은, 천정부 (51a) 에 배기 가스 (유체) 가 배출되는 출구부 (62) 가 형성되어 있다. 그리고, 입구부 (61) 는, 케이싱 (51) 에 있어서의 폭 방향 (수평 방향) 의 중간 위치로부터 수평 방향의 일방측 (도 6 에서 상방측) 에 소정 거리만큼 어긋나게 배치되어 있다. 또한, 출구부 (62) 는, 케이싱 (51) 의 폭 방향 (도 6 의 상하 방향) 에 있어서의 중간 위치에 형성되어 있다.
그래서, 입구부 (61) 로부터 케이싱 (51) 내에 도입된 배기 가스는, 정면에 있는 방해판 (52) 의 평면부 (52a) 에 충돌함으로써, 방해판 (52) 의 평면부 (52a) 를 따라 확산되고, 함유되는 미스트가 액적이 되어 이 방해판 (52) 의 평면부 (52a) 에 부착된다. 그러면, 방해판 (52) 의 평면부 (52a) 에 부착된 액적은, 자중에 의해 평면부 (52a) 를 따라 하방으로 흘러 내려 수용 부재 (57) 에 수용된다. 수용 부재 (57) 에 수용된 액적은 방해판 (52) 의 폭 방향을 따라 흐르고, 단부로부터 저류부 (65) 에 배수되어, 배수 유로 (66) 에 의해 외부로 배출된다.
한편, 방해판 (52) 에 충돌하여 미스트가 제거된 배기 가스는, 입구부 (61) 가 폭 방향의 일방측에 위치하기 때문에, 폭 방향의 타방측으로 흐르면서 상류측 유로 (64) 에 흘러 들어가 하강한다. 그리고, 이 배기 가스는, 다공판 (53) 에 의해 굴곡되어 수평한 흐름이 되고, 우회 유로 (67) 를 수평 방향으로 180 도 우회하고, 돌출편 (58) 에 의해 상방향의 흐름이 되어 데미스터 본체 (55) 에 도달한다. 즉, 케이싱 (51) 의 일방측의 입구부 (61) 로부터 도입된 배기 가스는, 방해판 (52) 에 가이드되면서 타방측으로 흐르면서 상류측 유로 (64) 에 의해 수평 흐름이 되고, 우회 유로 (67) 에 있어서의 타방측에서 일방측으로 나선을 그리는 것 같은 선회 흐름이 된다. 이 배기 가스의 선회 흐름은, 우회 유로 (67) 를 수평 방향으로 180 도 우회한다. 그리고, 배기 가스는, 데미스터 본체 (55, 56) 를 통과할 때에, 잔존하는 미스트가 응집되어 액적이 되고, 저류부 (65) 에 낙하된다. 그 후, 미스트가 제거된 배기 가스는, 하류측 유로 (68) 를 통과하여 출구부 (62) 로부터 외부로 배출된다.
이와 같이 제 2 실시형태의 데미스터 유닛에 있어서는, 입구부 (61) 를 케이싱 (51) 에 있어서의 폭 방향 (수평 방향) 의 중간 위치로부터 수평 방향의 일방측으로 어긋나게 배치하고 있다.
따라서, 입구부 (61) 로부터 케이싱 (51) 내에 도입된 배기 가스는, 방해판 (52) 에 충돌함으로써 미스트가 액적이 되어 제거된 후, 상류측 유로 (64) 를 흐름으로써 원심력에 의해 미스트가 더 제거되고, 우회 유로 (67) 를 통과하여 데미스터 본체 (55, 56) 에 도달한다. 이 때, 배기 가스의 입구부 (61) 가 케이싱 (51) 에 있어서의 폭 방향의 일방측으로 어긋나게 배치되기 때문에, 입구부 (61) 로부터 케이싱 (51) 내에 도입된 배기 가스는, 방해판에 충돌하면서 폭 방향의 타방측으로 흐르고, 상류측 유로 (64) 를 흐른 후에, 우회 유로 (67) 에서 수평 선회하고 나서 상승하여 데미스터 본체 (55, 56) 에 도달한다. 그래서, 배기 가스의 유로가 길어져 유속이 저하되게 되어, 미스트 제거 성능의 향상을 도모할 수 있다.
또, 상기 서술한 실시형태에서, 케이싱 (51) 의 형상이나 입구부 (61) 및 출구부 (62) 의 위치는, 각 실시형태에 한정되는 것이 아니라, 입구부 (61) 와 방해판 (52) 이 대향하고 있으면 어느 위치여도 된다. 또한, 방해판 (52) 을 연직 방향을 따라 배치했지만, 경사져 있어도 된다.
또한, 상기 서술한 실시형태에서는, 선박용 디젤 엔진으로서 주기관을 사용하여 설명했지만, 발전기로서 사용되는 디젤 엔진에도 적용할 수 있다.
10 : 선박용 디젤 엔진
11 : 엔진 본체
12 : 과급기
13 : EGR 시스템
14 : 데미스터 유닛
41A : EGR 입구 밸브
41B : EGR 출구 밸브
42 : 스크러버
47 : EGR 블로어
48 : 에어 쿨러 (냉각기)
51 : 케이싱
52 : 방해판
53 : 다공판
54 : 데미스터 지지판
55, 56 : 데미스터 본체
57 : 수용 부재
58 : 돌출편
61 : 입구부
62 : 출구부
63 : 통과 개구부
64 : 상류측 유로
65 : 저류부
67 : 우회 유로
68 : 하류측 유로
G4, G5, G7 : 배기 가스 재순환 라인
G6 : 흡입 라인
W1 : 배수 순환 라인

Claims (12)

  1. 중공 형상을 이루며 유체의 입구부와 출구부를 갖는 케이싱과,
    상기 케이싱 내에서 상기 입구부에 대향하여 배치됨으로써 굴곡 유로를 형성하는 방해판과,
    내부에 배기 가스가 통과할 수 있는 복수 회 굴곡된 유로가 형성되고 전체적으로 직선 형상을 이루는 판상체로서 구성되고, 상기 케이싱 내에서 상기 굴곡 유로보다 유체의 유동 방향의 하류측에 배치되어 유체로부터 미스트를 제거하는 데미스터 본체를 구비하고,
    상기 방해판은, 상기 케이싱의 천정부로부터 아래로 늘어뜨려 형성됨으로써 하방에 통과 개구부가 형성되고,
    상기 데미스터 본체는, 상기 방해판에 대하여 소정 각도만큼 경사지게 배치되고,
    상기 데미스터 본체는, 유체의 입구측이 상기 통과 개구부측을 향하도록 경사지게 배치되고,
    상기 케이싱 내에 있어서의 상기 통과 개구부보다 상기 천정부측에 장착면이 형성되는 데미스터 지지판이 고정되고, 상기 데미스터 본체는, 상기 데미스터 지지판에 고정되고,
    상기 방해판은, 그 하단이 데미스터 지지판보다 연직 방향의 하방에 위치하고,
    상기 방해판의 하방에서, 상기 통과 개구부에 상기 케이싱의 저부로부터 소정 거리를 두고 유체의 흐름 방향의 중도부까지 다공판이 배치되고,
    상기 데미스터 지지판은, 상기 다공판보다 상방에 배치되고,
    상기 통과 개구부의 하류측에 상기 케이싱의 상기 저부와 상기 데미스터 지지판의 사이에 상기 통과 개구부에 연통되는 우회 유로가 형성되고,
    상기 우회 유로는, 상기 다공판에 의해 굴곡된 상기 유체가 우회하는 것을 특징으로 하는 데미스터 유닛.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 케이싱은, 상기 데미스터 본체로부터 상기 우회 유로측으로 돌출되는 돌출편이 형성되고, 상기 돌출편은, 상기 데미스터 본체와 동일 각도로 경사지게 배치되는 것을 특징으로 하는 데미스터 유닛.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 돌출편은, 상기 데미스터 본체를 구성하는 구성 부재의 일부가 상기 우회 유로측으로 돌출되어 형성되는 것을 특징으로 하는 데미스터 유닛.
  6. 제 1 항, 제 4 항 및 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 데미스터 본체는, 유체의 흐름 방향을 따라 복수 배치되는 것을 특징으로 하는 데미스터 유닛.
  7. 제 6 항에 있어서,
    복수의 상기 데미스터 본체는, 평행하게 배치되는 것을 특징으로 하는 데미스터 유닛.
  8. 삭제
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 입구부는, 상기 케이싱에 있어서의 수평 방향의 중간 위치로부터 수평 방향의 일방측으로 어긋나게 배치되는 것을 특징으로 하는 데미스터 유닛.
  10. 제 1 항에 있어서,
    상기 방해판에 유체가 충돌함으로써 발생된 액적을 수용하는 수용 부재가 형성되는 것을 특징으로 하는 데미스터 유닛.
  11. 엔진으로부터 배출된 배기 가스의 일부를 연소용 기체로서 상기 엔진에 재순환시키는 배기 가스 재순환 라인과,
    상기 배기 가스 재순환 라인을 흐르는 연소용 기체에 대하여 액체를 분사하는 스크러버와,
    상기 스크러버로부터 배출된 연소용 기체가 도입되는 제 1 항에 기재된 데미스터 유닛을 구비하는 것을 특징으로 하는 EGR 시스템.
  12. 제 1 항에 있어서,
    상기 굴곡 유로는, 상기 케이싱의 상류 벽부와 좌벽부와 우벽부와 상기 방해판과 상기 다공판에 의해 나뉘어져 구성되는 것을 특징으로 하는 데미스터 유닛.
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