KR102230841B1 - Egr 시스템 및 디젤 엔진 - Google Patents

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슈이치 요시카와
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미츠비시 쥬고교 가부시키가이샤
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Abstract

EGR 시스템 및 디젤 엔진에 있어서, 과급기의 컴프레서의 날개차의 손상을 억제한다. 팽창기와 압축기가 회전축에 의해 연결되는 과급기와, 팽창기로부터 배출된 배기 가스의 일부인 재순환 가스를 액체로 세정하는 스크러버와, 스크러버로 세정한 재순환 가스에 함유되는 액적을 제거하는 데미스터와, 데미스터의 재순환 가스 흐름의 하류에 배치되는 EGR 블로어와, 회전축 방향에 있어서의 일단부가 압축기와 접속되고, 회전축 방향에 있어서의 타단부가 EGR 블로어에 접속되는 사일런서를 구비하고, EGR 블로어는 회전축 방향에 있어서 사일런서의 타단부측에 배치된다.

Description

EGR 시스템 및 디젤 엔진
본 발명은, EGR 시스템 및 디젤 엔진에 관한 것이다.
디젤 엔진으로부터 배출되는 배기 가스는, NOx 나 SOx, 매진 등의 유해 물질이 함유되어 있다. 특히, 저질의 연료가 사용되는 선박용의 디젤 엔진은, 배기 가스에 함유되는 유해 물질의 양도 많아진다. 그 때문에, 선박용의 디젤 엔진은, 각종 배기 가스 규제에 대응하기 위해, 이 유해 물질을 처리하는 기술이나 배기 가스 처리 장치가 필요하다.
배기 가스 중의 NOx 를 저감시키는 방법으로는, 배기 가스 재순환 (EGR) 이 있다. 이 EGR 은, 디젤 엔진의 연소실로부터 배출된 배기 가스의 일부 (재순환 가스) 를, 연소용 공기에 혼입하여 연소용 가스로 하고, 연소실에 되돌리는 것이다. 그 때문에, 연소용 가스는, 산소 농도가 저하되고, 연료와 산소의 반응인 연소의 속도를 늦춤으로써 연소 온도가 저하되어, NOx 의 발생량을 감소시킬 수 있다.
그리고, 디젤 엔진으로부터 배출되는 배기 가스는, 전술한 바와 같이, 엔진에 대해서도 유해한 SOx, 매진이 함유되어 있기 때문에, 재순환 가스로 하는 배기 가스의 일부는 EGR 밸브를 통과하여 스크러버에 의해 SOx 나 매진 등의 유해 물질이 제거된다. 그 후, 재순환 가스는, 대기로부터 흡입된 연소용 공기에 혼입되어 연소용 가스로서 디젤 엔진에 되돌려진다. 이 때, 스크러버는, 배기 가스의 일부인 재순환 가스에 대해 액체를 분사함으로써 유해 물질을 제거하고 있다. 여기서, 재순환 가스가 스크러버를 통과하면, 스크러버를 통과한 후의 재순환 가스 중에는 액적이 함유되게 된다. 액적을 제거하기 위해, 스크러버의 재순환 가스의 흐름 방향 하류에는 미스트 분리기가 탑재된다 (특허문헌 1).
여기서, 스크러버나 미스트 분리기를 포함하는 EGR 시스템은, 기관실의 스페이스를 확보하기 위해, 디젤 엔진 본체에 탑재된다. 이 경우, 디젤 엔진의 효율이 높아지도록 EGR 시스템이 탑재된다. 예를 들어, 디젤 엔진에서는, 성능 향상을 위해 과급기가 탑재되어 있는데, 특허문헌 2 나 특허문헌 3 에 기재된 바와 같이, 과급기에 흡입되는 연소용 공기의 온도가 높으면 기관 성능이 악화되기 때문에, 종래에는 과급기의 연소용 공기의 흡입구의 분위기 온도를 높이지 않도록, 배기 가스 통로 및 EGR 시스템에 있어서의 재순환 가스 통로를 과급기의 연소용 공기의 흡입구로부터 이간하여 배치하는 구성을 채용하고 있었다 (비특허문헌 1).
일본 공개특허공보 2016-168574호 일본 공개실용신안공보 소55-176437호 일본 특허공보 제6008495호 일본 공개특허공보 2014-163345호
PROJECT MEET NEWS 2015년 4월 제 7 호
그러나, 특허문헌 1 과 같이, 미스트 분리기를 탑재한 경우라도, 재순환 가스에 여전히 액적이 함유될 우려가 있다. 디젤 엔진에서는, 성능 향상을 위해 과급기가 탑재되어 있는데, 액적을 함유하는 재순환 가스가 과급기를 구성하는 컴프레서를 통과하는 경우, 액적에 의해 컴프레서의 날개차의 표면이 기계적으로 변형 또는 깎이는 이로전이 발생할 우려가 있다. 또, 재순환 가스의 액적에 S (황) 성분이 함유되는 경우에는, S 성분을 함유하는 액적에 의해, 컴프레서의 익면에 과학적인 부식 (코로전) 이 발생할 우려가 있다 (특허문헌 4). 또, 컴프레서의 익면에 코팅을 실시한 경우라도, 액적이 많은 경우에는 코팅이 박리됨으로써, 이로전·코로전이 발생할 우려가 있다.
또한, 비특허문헌 1 과 같이, 기관 성능을 우선하여 미스트 분리기 (데미스터) 및 EGR 블로어로부터 과급기까지의 거리를 크게 함으로써, 재순환 가스 중에 포화되어 있는 수분이 응축될 가능성이 높아지는 것이 새롭게 판명되었다. 이 경우에도 과급기의 컴프레서의 날개차에 이로전 및 코로전이 발생하여, 날개차가 손상될 우려가 있었다.
본 발명은 상기 서술한 과제를 해결하는 것으로, 과급기의 컴프레서의 날개차의 손상을 억제하는 EGR 시스템 및 디젤 엔진을 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 EGR 시스템에서는, 팽창기와 압축기가 회전축에 의해 연결되는 과급기와, 상기 팽창기로부터 배출된 배기 가스의 일부인 재순환 가스를 액체로 세정하는 스크러버와, 상기 스크러버로 세정한 상기 재순환 가스에 함유되는 액적을 제거하는 데미스터와, 상기 데미스터의 상기 재순환 가스 흐름의 하류에 배치되는 EGR 블로어와, 상기 회전축 방향에 있어서의 일단부가 상기 압축기와 접속되고, 상기 회전축 방향에 있어서의 타단부가 상기 EGR 블로어에 접속되는 사일런서를 구비하고, 상기 EGR 블로어는 상기 회전축 방향에 있어서 상기 사일런서의 타단부측에 배치되는 것을 특징으로 하고 있다.
따라서, 데미스터에 의해 액적이 제거된 재순환 가스는, EGR 블로어에 흡인된 후, 사일런서를 경유하여 압축기에 송출된다. 여기서, 사일런서의 타단부측에 EGR 블로어가 배치되는 경우에는, 사일런서와 EGR 블로어 사이의 통로의 굴곡부를 줄이면서, 통로 길이를 짧게 할 수 있다. 데미스터에 의해 액적이 제거된 후라도, 재순환 가스의 수분은 포화 상태에 있으므로, 재순환 가스의 통로가 길면 액적이 발생할 수 있다. 이에 대해, EGR 시스템은, 사일런서의 타단부측에 EGR 블로어를 배치함으로써, 상기 서술한 바와 같이 사일런서와 EGR 블로어 사이의 통로 (배관) 의 굴곡부를 줄이면서, 통로 길이를 짧게 할 수 있으므로, 압축기에 이를 때까지 재순환 가스 중의 수분의 응축을 억제할 수 있다. 이로써, EGR 시스템은, 이로전 및 코로전의 발생을 억제할 수 있다. EGR 시스템은, 이로전 및 코로전의 발생을 억제할 수 있음으로써, 날개차의 손상을 억제하여, 날개차의 장수명화를 도모할 수 있다.
본 발명의 EGR 시스템은, 상기 데미스터가, 상기 사일런서의 상기 타단부측에 배치되는 것을 특징으로 하고 있다.
따라서, EGR 시스템은, 데미스터가, 사일런서의 타단부에 존재하므로, EGR 블로어와 사일런서 사이의 통로뿐만 아니라, 데미스터와 사일런서 사이의 통로의 굴곡부를 줄이면서, 통로 길이를 짧게 할 수 있다. 데미스터에 의해 액적이 제거된 후라도, 재순환 가스의 수분은 포화 상태에 있으므로, 재순환 가스의 통로가 길면 액적이 발생할 수 있지만, EGR 시스템은, 사일런서와 데미스터 사이의 통로 (배관) 의 굴곡부를 줄이면서, 통로 길이를 짧게 할 수 있으므로, 압축기에 이를 때까지 재순환 가스 중의 수분의 응축을 더욱 억제할 수 있다. 이로써, EGR 시스템은, 이로전 및 코로전의 발생을 억제할 수 있다. 이로써, EGR 시스템은, 날개차의 손상을 억제하여, 날개차의 장수명화를 도모할 수 있다.
본 발명의 EGR 시스템은, 상기 스크러버가, 상기 데미스터의 상부에 탑재되고, 또한 상기 사일런서의 상기 타단부보다 상기 EGR 블로어측에 배치되는 것을 특징으로 하고 있다.
따라서, 스크러버가, 상기 데미스터의 상부에 탑재되기 때문에, 스크러버로부터 발생하는 배액 및 액적을 함유하는 재순환 가스는 스크러버로부터 데미스터에 직접 도입되게 된다. 여기서, 스크러버에서 사용된 배액에는 S 성분이 많이 함유되기 때문에, EGR 시스템을 구성하는 기기에 부식이 발생하지 않도록 관리할 필요가 있는데, EGR 시스템은, 스크러버와 데미스터 사이를 최단 거리로 함으로써 관리하는 장치의 점수를 최소한으로 억제할 수 있다. 그 때문에, EGR 시스템은, 메인터넌스의 부담을 크게 줄일 수 있다.
본 발명의 EGR 시스템은, 상기 사일런서가, 상기 회전축 방향을 기준으로 하는 직경 방향으로 개구되는 연소용 공기 흡입구와, 상기 회전축 방향으로 개구되는 재순환 가스 흡입구를 구비하는 것을 특징으로 하고 있다.
따라서, 데미스터에 의해 액적이 제거된 재순환 가스는, EGR 블로어에 흡인된 후, 회전축 방향으로부터 사일런서에 유입되는 한편, 연소용 공기는 직경 방향으로부터 사일런서에 유입된다. 게다가, 압축기보다 상류측에서 연소용 공기 (사일런서로부터 흡인되는 공기) 와 재순환 가스가 합류하게 된다. 이로써, EGR 시스템은, 압축기의 날개차에 도달하기 전에, 연소용 공기와 재순환 가스의 혼합을 촉진시킬 수 있다. 여기서, 연소용 공기는, 사일런서 주위의 공기이기 때문에, 재순환 가스보다 가스 중에 함유되는 수분이 적어, 쌍방의 가스를 혼합시킴으로써 연소용 공기와 재순환 가스의 혼합기 중으로부터 수분이 응축되기 어려워진다. 또한, 재순환 가스는, 축 방향으로 흐르기 때문에, 사일런서에 있어서의 재순환 가스 통로를 형성하는 벽면과 충돌하여 액적이 발생하는 것을 억제할 수 있다. 그 때문에, EGR 시스템은, 압축기의 날개차를 통과할 때에 액적이 발생하는 사상을 더욱 억제할 수 있기 때문에, 이로전 및 코로전의 발생을 더욱 억제할 수 있다. 이로써, EGR 시스템은, 날개차의 손상을 억제하여, EGR 을 실시하는 경우라도 날개차의 장수명화를 도모할 수 있다.
본 발명의 EGR 시스템은, 상기 EGR 블로어의 재순환 가스 토출구가, 상기 사일런서의 상기 재순환 가스 흡입구와 대향하는 것을 특징으로 하고 있다.
따라서, EGR 시스템은, 재순환 가스는 EGR 블로어의 재순환 가스 토출구와 사일런서의 재순환 가스 흡입구가 대향하기 때문에, 통로 길이를 최소로 할 수 있다. 또, EGR 시스템은, 재순환 가스 토출구와 재순환 가스 흡입구를 접속시키는 배관의 굴곡부를 최소로 할 수 있다. 그 때문에, 압축기에 이를 때까지 재순환 가스 중의 수분의 응축을 더욱 억제할 수 있다. 그 때문에, EGR 시스템은, 압축기의 날개차를 통과할 때에 액적이 발생하는 사상을 억제할 수 있기 때문에, 이로전 및 코로전이 발생하는 것을 더욱 억제할 수 있다. 이로써, EGR 시스템은, 날개차의 손상을 억제하여, EGR 을 실시하는 경우라도 날개차의 장수명화를 도모할 수 있다.
본 발명의 EGR 시스템은, 상기 EGR 블로어의 상기 재순환 가스 토출구가, 높이 방향에 있어서 상기 사일런서의 상기 재순환 가스의 흡입구보다 하측에 배치되는 것을 특징으로 하고 있다.
따라서, EGR 블로어의 재순환 가스 토출구는, 높이 방향에 있어서 사일런서의 재순환 가스 흡입구보다 하측에 배치된다. 이 때문에, EGR 시스템은, 재순환 가스에 함유되는 수분이 응축되어 액적이 발생한 경우라도, 액적이 EGR 블로어에 되돌아오기 쉬워진다. 이 때문에, EGR 시스템은, 압축기의 날개차에 액적이 흘러드는 것을 억제할 수 있다. 이로써, EGR 시스템은, 압축기의 날개차를 통과할 때에 액적이 발생하는 사상을 억제할 수 있기 때문에, 이로전 및 코로전이 발생하는 것을 억제할 수 있다. 이로써, EGR 시스템은, 날개차의 손상을 억제하여, EGR 을 실시하는 경우라도 날개차의 장수명화를 도모할 수 있다.
상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 디젤 엔진은, 디젤 엔진 본체와, 상기 디젤 엔진 본체의 배기 가스가 도입되는 팽창기와, 상기 팽창기와 동축 회전하는 압축기가 회전축에 의해 연결되는 과급기와, 상기 팽창기로부터 배출된 배기 가스의 일부인 재순환 가스를 액체로 세정하는 스크러버와, 상기 스크러버로 세정한 상기 재순환 가스에 함유되는 액적을 제거하는 데미스터와, 상기 데미스터의 상기 재순환 가스 흐름의 하류에 배치되는 EGR 블로어와, 상기 회전축 방향에 있어서의 일단부가 상기 압축기와 접속되고, 상기 회전축 방향에 있어서의 타단부가 상기 EGR 블로어에 접속되는 사일런서를 구비하고, 상기 EGR 블로어는 상기 회전축 방향에 있어서 상기 사일런서의 타단부측에 배치되는 것을 특징으로 하고 있다.
따라서, 데미스터에 의해 액적이 제거된 재순환 가스는, EGR 블로어에 흡인된 후, 사일런서를 경유하여 압축기에 송출된다. 여기서, 사일런서의 타단부측에 EGR 블로어가 배치되는 경우에는, 사일런서와 EGR 블로어 사이의 통로의 굴곡부를 줄이면서, 통로 길이를 짧게 할 수 있다. 데미스터에 의해 액적이 제거된 후라도, 재순환 가스의 수분은 포화 상태에 있으므로, 재순환 가스의 통로가 길면 액적이 발생할 수 있다. 이에 대해, 디젤 엔진은, 사일런서의 타단부측에 EGR 블로어를 배치함으로써, 상기 서술한 바와 같이, 사일런서와 EGR 블로어 사이의 통로 (배관) 의 굴곡부를 줄이면서, 통로 길이를 짧게 할 수 있으므로, 압축기에 이를 때까지 재순환 가스 중의 수분의 응축을 억제할 수 있다. 이로써, 디젤 엔진은, 이로전 및 코로전의 발생을 억제할 수 있다. 디젤 엔진은, 이로전 및 코로전의 발생을 억제할 수 있음으로써, 날개차의 손상을 억제하여, 날개차의 장수명화를 도모할 수 있다.
또, 본 발명의 디젤 엔진은, 상기 압축기와는 별도로 형성됨으로써 상기 압축기를 통과하지 않고, 상기 디젤 엔진 본체에 연소용 공기를 송입하는 보조 블로어를 구비하고, 상기 보조 블로어는, 상기 회전축 방향에 있어서 상기 팽창기측에 배치되는 것을 특징으로 하는 것이다.
따라서, 보조 블로어가 회전축에 있어서 팽창기측에 배치되기 때문에, 압축기와 EGR 블로어 사이에 보조 블로어를 설치하는 스페이스를 형성할 필요가 없어진다. 이로써, 압축기와 EGR 블로어 사이의 통로 길이를 짧게 할 수 있다. 데미스터에 의해 액적이 제거된 후라도, 재순환 가스의 수분은 포화 상태에 있으므로, 재순환 가스의 통로가 길면 액적이 발생할 수 있지만, 사일런서와 EGR 블로어 사이의 통로 (배관) 의 굴곡부를 줄이면서, 통로 길이를 짧게 할 수 있으므로, 압축기에 이를 때까지 재순환 가스 중의 수분의 응축을 억제할 수 있다. 이로써, 디젤 엔진은, 이로전 및 코로전의 발생을 억제할 수 있다. 디젤 엔진은, 이로전 및 코로전의 발생을 억제할 수 있음으로써, 날개차의 손상을 억제하여, 날개차의 장수명화를 도모할 수 있다.
본 발명의 EGR 시스템 및 디젤 엔진에 의하면, 과급기의 컴프레서의 날개차의 손상을 억제할 수 있다.
도 1 은, 제 1 실시형태의 EGR 시스템을 구비한 디젤 엔진을 나타내는 계통도이다.
도 2 는, 제 1 실시형태의 EGR 시스템을 구비한 디젤 엔진을 나타내는 개략도이다.
도 3 은, 제 1 실시형태의 EGR 시스템을 나타내는 정면도이다.
도 4A 는, 제 1 실시형태의 EGR 시스템의 일부를 확대한 정면도이다.
도 4B 는, 제 1 실시형태의 EGR 시스템의 일부를 확대한 상시도 (上視圖) 이다.
도 5A 는, 제 1 실시형태의 제 1 변형예의 EGR 시스템의 일부를 확대한 정면도이다.
도 5B 는, 제 1 실시형태의 제 1 변형예의 EGR 시스템의 일부를 확대한 상시도이다.
도 6A 는, 제 1 실시형태의 제 2 변형예의 EGR 시스템의 일부를 확대한 정면도이다.
도 6B 는, 제 1 실시형태의 제 2 변형예의 EGR 시스템의 일부를 확대한 상시도이다.
도 7 은, 제 2 실시형태의 EGR 시스템을 나타내는 정면도이다.
이하에 첨부 도면을 참조하여, 본 발명에 관련된 EGR 시스템 및 디젤 엔진의 바람직한 실시형태를 상세하게 설명한다. 또한, 이 실시형태에 의해 본 발명이 한정되는 것은 아니며, 또, 실시형태가 복수 있는 경우에는, 각 실시형태를 조합하여 구성하는 것도 포함하는 것이다.
[제 1 실시형태]
도 1 은, 본 발명의 제 1 실시형태의 EGR 시스템을 구비한 디젤 엔진을 나타내는 계통도이다. 도 2 는, 제 1 실시형태의 EGR 시스템을 구비한 디젤 엔진을 나타내는 개략도이다. 도 3 은, 제 1 실시형태의 EGR 시스템을 나타내는 정면도이다. 도 4A 는, 제 1 실시형태의 EGR 시스템의 일부를 확대한 정면도이다. 도 4B 는, 제 1 실시형태의 EGR 시스템의 일부를 확대한 상시도이다.
도 1 에 나타내는 바와 같이, 본 발명의 제 1 실시형태의 디젤 엔진 (1) 은, 디젤 엔진 본체 (10) 와, EGR 시스템 (100) 을 구비하고 있다.
도 2 에 나타내는 바와 같이, 디젤 엔진 본체 (10) 는, 주로 선박 추진용의 주기로서 사용되는 크로스 헤드형의 디젤 엔진이며, 하방에 위치하는 대판 (臺板) (11) 과, 대판 (11) 상에 형성되는 가구 (架構) (12) 와, 가구 (12) 상에 형성되는 실린더 재킷 (13) 을 구비하고 있다. 대판 (11) 과 가구 (12) 와 실린더 재킷 (13) 은, 피스톤축 방향으로 연장되는 복수의 타이 볼트 및 너트에 의해 일체로 체결되어 고정되어 있다. 디젤 엔진 본체 (10) 는, 유니플로 소배기식의 디젤 엔진, 또한, 2 스트로크 디젤 엔진이며, 실린더 내의 소배기의 흐름을 하방으로부터 상방으로의 일방향으로 하여, 배기의 잔류를 없애도록 한 것이다.
대판 (11) 에는, 프로펠러축 (도시 생략) 이 구비되어 있고, 프로펠러축을 통하여 추진용 프로펠러 (도시 생략) 를 구동 회전시킨다. 프로펠러축의 상단에는, 연접봉 (도시 생략) 의 하단이 회동 가능하게 접속되어 있다.
가구 (12) 는, 피스톤봉 (도시 생략) 과 연접봉을 회동 가능하게 접속시키는 크로스 헤드 (도시 생략) 가 형성되어 있다. 즉, 피스톤봉의 하단 및 연접봉의 상단이 크로스 헤드에 접속되어 있다. 크로스 헤드의 양측에는, 피스톤축 방향으로 연장되는 1 쌍의 슬라이딩판 (도시 생략) 이 가구 (12) 에 고정된 상태에서 형성되어 있다.
실린더 재킷 (13) 은, 실린더 라이너 (도시 생략) 가 형성되어 있고, 이 실린더 라이너의 상단에는 실린더 커버 (도시 생략) 가 형성되어 있다. 그리고, 실린더 라이너 및 실린더 커버에 의해 형성된 공간 (실린더) 내에 피스톤 (도시 생략) 이 피스톤축 방향으로 왕복동 가능하게 형성되어 있다. 또, 피스톤의 하단에는, 피스톤봉의 상단이 피스톤축 방향으로 왕복동 가능하게 장착되어 있다. 여기서, 실린더에는, 소기 트렁크 (16) 및 배기 매니폴드 (14) 가 연통되어 있다.
소기 트렁크 (16) 는, 도 1 에 나타내는 바와 같이, 디젤 엔진 본체 (10) 의 실린더 재킷 (13) 의 실린더와 연통되어 있다. 소기 트렁크 (16) 는, 연소용 공기 또는 연소용 공기와 재순환 가스의 혼합물이 압축된 연소용 기체를 디젤 엔진 본체 (10) 에 송입한다. 소기 트렁크 (16) 에는, 주로 과급기 (20) 로부터 연소용 공기 또는 연소용 공기와 재순환 가스의 혼합물이 압축된 연소용 기체가 송입된다. 한편, 디젤 엔진 본체 (10) 의 기관 부하가 일정값 미만일 때에는, 소기 트렁크 (16) 에 근접하여 배치되는 보조 블로어 (17) 로부터 연소용 공기가 송입된다. 연소실에 송입된 연소용 기체는 연료와 함께 연소됨으로써, 실린더 내의 피스톤을 왕복동시킨다.
보조 블로어 (17) 는, 전동기에 의해 구동되는 공기 압축기이다. 보조 블로어 (17) 는, 디젤 엔진 (1) 이 배치되는 기관실 내의 공기를 연소용 공기로 하여, 과급기 (20) 를 통하지 않고, 소기 트렁크 (16) 에 연소용 공기를 송입한다. 본 발명의 제 1 실시형태의 보조 블로어 (17) 는, 후술하는 과급기 (20) 의 팽창기측 (사일런서와는 반대측) 에 배치된다.
배기 매니폴드 (14) 는, 도 1 에 나타내는 바와 같이, 디젤 엔진 본체 (10) 의 실린더 재킷 (13) 의 실린더와 연통되어 있다. 배기 매니폴드 (14) 는, 실린더 내에서의 연소에 의해 발생한 배기 가스를 일시 저류함으로써 정압으로 하는 탱크이다. 배기 매니폴드 (14) 는, 정압으로 한 배기 가스를 과급기 (20) 에 송입한다.
다음으로, 도 1 을 사용하여, 본 실시형태에 있어서의 EGR 시스템 (100) 을 설명한다. 본 실시형태의 EGR 시스템 (100) 은, 과급기 (20) 와, 스크러버 (101) 와, 데미스터 (102) 와, EGR 블로어 (104) 를 구비하고 있다. 여기서, EGR 시스템 (100) 은, 디젤 엔진 본체 (10) 로부터 배출된 배기 가스의 일부를 재순환 가스로 하여 디젤 엔진 본체 (10) 에 재순환시켜, 연소용 기체로서 사용하는 시스템이다. 또, 본 실시형태에 있어서의 EGR 시스템 (100) 은, 도 2 에 나타내는 바와 같이, 디젤 엔진 본체 (10) 상에 배치된다. 디젤 엔진 본체 (10) 는, EGR 시스템 (100) 의 각 기기에 인원이 액세스 가능한 족장 (足場) 이 외주면에 짜여져 있다.
과급기 (20) 는, 팽창기 (터빈) (21) 와, 압축기 (컴프레서) (22) 와, 사일런서 (23) 를 구비하고 있다. 팽창기 (21) 는, 내부에 터빈 날개 (도시 생략) 를 포함하는 터빈 디스크 (도시 생략) 가 구비되어 있다. 또, 압축기 (22) 는, 내부에 컴프레서 날개 (도시 생략) 를 포함하는 날개차 (도시 생략) 가 구비되어 있다. 과급기 (20) 는, 압축기 (22) 의 날개차와 팽창기 (21) 의 터빈 디스크가 로터축 (회전축) 을 중심으로 하여 자유롭게 회전할 수 있도록 연결되어 있다. 과급기 (20) 의 로터는, 팽창기 (터빈) (21) 와, 압축기 (컴프레서) (22) 와, 로터축 (회전축) 을 포함한다. 로터축은, 팽창기 (21) 와 압축기 (22) 사이에 배치되는 베어링대 (도시 생략) 에 의해 축 지지된다. 과급기 (20) 는, 디젤 엔진 본체 (10) 로부터 배기 매니폴드 (14) 를 거쳐 배출된 배기 가스에 의해 팽창기 (21) 가 회전한다. 과급기 (20) 는, 팽창기 (21) 의 회전이 로터에 의해 전달되어 압축기 (22) 가 회전하고, 이 압축기 (22) 가 연소용 공기 및/또는 재순환 가스를 압축한다. 압축기 (22) 에 의해 압축하여 얻어진 연소용 기체는 소기 트렁크 (16) 를 거쳐 디젤 엔진 본체 (10) 에 공급된다. 한편, 도 1 에 나타내는 바와 같이 팽창기 (21) 를 통과함으로써 에너지가 회수된 배기 가스는 배기 가스 배관 (15) 에 배출된다.
사일런서 (23) 는, 압축기 (22) 에 접속되는 중공 원통상의 장치이며, 원통의 축 방향이 로터축 (회전축) 과 일치하도록, 축 방향에 있어서의 일단부 (일단면) (23a) 가 압축기 (22) 에 접속된다. 사일런서 (23) 는, 디젤 엔진 (1) 이 배치되는 기관실 내의 공기를 연소용 공기로 하여 압축기 (22) 에 송입하는 통로 (연소용 공기 통로) 가 축 방향을 중심으로 하여 방사상으로 형성되어 있다. 또, 사일런서 (23) 는, 도시되지 않은 사일런서 엘리먼트를 갖는다. 사일런서 엘리먼트는, 압축기 (22) 의 구동에 의해 발생하는 소음이 연소용 공기 통로를 통하여 기관실에 전달되는 것을 억제한다. 또한, 본 실시형태에 있어서의 사일런서 (23) 는, 축 방향에 있어서의 타단부 (타단면) (23b) 에 개구부 (재순환 가스 흡입구) (23c) 를 구비하고 있다. 또한, 본 발명의 설명에 있어서는, 도 3 에 나타내는 바와 같이, 로터축의 회전축의 축선 방향을 회전축 방향 (축 방향이라고도 한다) 으로, 디젤 엔진 본체 (10) 가 설치되는 면에 수직인 방향을 높이 방향으로, 회전축 방향 및 높이 방향과 쌍방으로 수직인 방향을 폭 방향으로 정의한다.
스크러버 (101) 는, 벤투리식의 스크러버이며, 중공 형상을 이루는 스로트부와, 배기 가스가 도입되는 벤투리부와, 원래의 유속으로 단계적으로 되돌리는 확대부를 구비하고 있다. 스크러버 (101) 는, 배기 가스 배관 (15) 에 배출된 배기 가스의 일부를 재순환 가스로 하여, 디젤 엔진 본체 (10) 에 재순환시키는 경우에 있어서, 재순환 가스에 대해 액체를 분사하는 액체 분사부를 구비하고 있다. 스크러버 (101) 는, 재순환 가스에 대해 액체를 분사함으로써, SOx 나 매진 등의 미립자 (PM) 와 같은 유해 물질을 제거한다 (세정한다).
여기서, 스크러버 (101) 는, 도 3 에 나타내는 바와 같이, 사일런서 (23) 의 축 방향에 있어서의 타단부 (23b) 측에 배치되어 있다. 보다 구체적으로는, 스크러버 (101) 는, 축 방향에 있어서, 사일런서 (23) 의 축 방향에 있어서의 타단부 (23b) 와 이간하여 배치된다. 또한, 본 실시형태의 스크러버 (101) 는, 벤투리식의 스크러버이지만, 이 구성에 한정되는 것은 아니다.
데미스터 (102) 는, 중공 사각형상의 케이싱이며, 스크러버 (101) 의 출구와 접속되어 있다. 데미스터 (102) 에는, 스크러버 (101) 에서 액체가 분사됨으로써 유해 물질이 제거된 재순환 가스와 배액이 흘러든다. 데미스터 (102) 는, 재순환 가스와 배액을 분리함과 함께, 재순환 가스에 함유되는 액적을 제거한다. 분리된 재순환 가스는, 데미스터 (102) 의 재순환 가스 토출구로부터 EGR 블로어 (104) 에 배출된다. 한편, 분리된 배액 및 제거된 액적은, 데미스터 (102) 의 하부에 배치되는 컬렉팅 탱크 (103) 에 배출된다. 컬렉팅 탱크 (103) 에 배출된 배액 및 액적은, 도시되지 않은 세정액의 계통에 의해 중화 처리가 된 후, 스크러버 (101) 의 액체 분사부에 되돌려져 재이용된다.
여기서, 데미스터 (102) 는, 도 3 에 나타내는 바와 같이, 사일런서 (23) 의 축 방향에 있어서의 타단부 (23b) 측에 배치되어 있다. 보다 구체적으로는, 데미스터 (102) 는, 축 방향에 있어서 사일런서 (23) 의 축 방향에 있어서의 타단부 (23b) 와 이간하여 배치된다. 데미스터 (102) 는, 본 실시형태와 같이 축 방향에 있어서, 사일런서 (23) 와 이간되어 있는 것이 바람직하지만, 축 방향에 있어서 일부가 사일런서 (23) 와 겹치도록 구성되어도 된다.
EGR 블로어 (104) 는, 데미스터 (102) 의 상부에 배치된다. EGR 블로어 (104) 는, 데미스터 (102) 에 의해 액적이 제거된 재순환 가스를 데미스터 (102) 의 재순환 가스 토출구로부터 흡인하여, 재순환 가스 토출구 (104a) 로부터 사일런서 (23) 의 재순환 가스 흡입구 (23c) 에 송입한다. EGR 블로어 (104) 의 재순환 가스 토출구 (104a) 는, 사일런서 (23) 의 재순환 가스 흡입구 (23c) 에, 배관 (105) 을 개재하여 접속되어 있다. 여기서, 배관 (105) 은, 재순환 가스의 통로로서 기능한다.
여기서, EGR 블로어 (104) 는, 도 3 에 나타내는 바와 같이, 사일런서 (23) 의 축 방향에 있어서의 타단부 (23b) 측에 배치되어 있다. 보다 구체적으로는, EGR 블로어 (104) 의 재순환 가스 토출구 (104a) 는, 축 방향에 있어서 사일런서 (23) 의 축 방향에 있어서의 타단부 (23b) 의 재순환 가스 흡입구 (23c) 와 대향하는 (마주 보는) 위치에 배치된다. 이 경우, 도 4A 및 도 4B 에 나타내는 바와 같이, EGR 블로어 (104) 와 사일런서 (23) 는, 배관 (105) 이 직선상의 배관이 되도록 배치되는 것이 바람직하다. 요컨대, EGR 블로어 (104) 와 사일런서 (23) 는, 사일런서 (23) 의 축 방향에 있어서의 타단부 (23b) 의 재순환 가스 흡입구 (23c) 와 EGR 블로어 (104) 의 재순환 가스 토출구 (104a) 가 폭 방향 및 높이 방향에서 동일한 위치가 되도록 배치되는 것이 바람직하다. 또한, EGR 블로어 (104) 의 재순환 가스 토출구 (104a) 는, 축 방향에 있어서, 사일런서 (23) 의 재순환 가스 흡입구 (23c) 와 이간되어 있을 필요는 없고, 맞닿아 있어도 된다. 이 경우, 배관 (105) 을 형성하지 않도록 하거나, EGR 블로어 (104) 와 배관 (105) 을 일체 구조로 해도 된다.
이상과 같이, EGR 시스템 (100) 으로부터 사일런서 (23) 의 재순환 가스 흡입구 (23c) 에 송입된 재순환 가스는, 사일런서 (23) 의 축 방향을 중심으로 하여 방사상으로 형성된 연소용 공기 통로로부터 연소용 공기와 사일런서 (23) 의 내부에서 혼합되어 혼합기가 된다. 혼합기는, 압축기 (22) 에 의해 압축되고, 연소용 기체로서 소기 트렁크 (16) 를 거쳐 디젤 엔진 본체 (10) 에 공급된다.
본 발명의 제 1 실시형태에 관련된 EGR 시스템 (100) 은, EGR 블로어 (104) 가, 팽창기 (21) 의 회전축 방향에 있어서, 사일런서 (23) 의 타단부 (타단면) (23b) 측에 배치되어 있다. 이로써, 사일런서 (23) 와 EGR 블로어 (104) 사이의 통로 (배관 (105)) 의 굴곡부를 줄이면서, 통로 길이를 짧게 할 수 있다. 데미스터 (102) 에 의해 액적이 제거된 후라도, 재순환 가스의 수분은 포화 상태에 있으므로, 재순환 가스의 통로가 길면 액적이 발생할 수 있지만, 사일런서 (23) 와 EGR 블로어 (104) 사이의 통로 (배관 (105)) 의 굴곡부를 줄이면서, 통로 길이를 짧게 할 수 있으므로, 압축기에 이를 때까지 재순환 가스 중의 수분의 응축을 억제할 수 있다. 이로써, 압축기의 날개차를 통과하는 액적의 양을 억제할 수 있기 때문에, 이로전 및 코로전의 발생을 억제할 수 있다. 이로써, 날개차의 손상을 억제하여, 날개차의 장수명화를 도모할 수 있다.
본 발명의 제 1 실시형태에 관련된 EGR 시스템 (100) 은, 데미스터 (102) 가 사일런서 (23) 의 타단부 (23b) 측에 배치되어 있다. 이로써, 데미스터 (102) 가, 사일런서 (23) 의 타단부 (23b) 측에 존재하므로, EGR 블로어 (104) 와 사일런서 (23) 사이의 통로뿐만 아니라, 데미스터 (102) 와 사일런서 (23) 사이의 통로의 굴곡부를 줄이면서, 통로 길이를 짧게 할 수 있으므로, 압축기에 이를 때까지 재순환 가스 중의 수분의 응축을 더욱 억제할 수 있다. 이로써, 압축기의 날개차를 통과하는 액적의 양을 더욱 억제할 수 있기 때문에, 이로전 및 코로전의 발생을 더욱 억제할 수 있다. 이로써, 날개차의 손상을 더욱 억제하여, EGR 을 실시하는 경우라도 날개차의 장수명화를 도모할 수 있다.
본 발명의 제 1 실시형태에 관련된 EGR 시스템 (100) 은, 스크러버 (101) 가, 데미스터 (102) 의 상부에 탑재되고, 또한 사일런서 (23) 의 타단부 (23b) 측에 배치되어 있다. 이로써, 스크러버 (101) 로부터 발생하는 배액 및 액적을 함유하는 재순환 가스는 스크러버 (101) 로부터 데미스터 (102) 에 직접 도입되게 된다. 여기서, 스크러버 (101) 에서 사용된 배액에는 S 성분이 많이 함유되기 때문에, EGR 시스템 (100) 을 구성하는 기기에 부식이 발생하지 않도록 관리할 필요가 있는데, 스크러버 (101) 와 데미스터 (102) 사이를 최단 거리로 함으로써 관리하는 장치의 점수를 최소한으로 억제할 수 있다. 그 때문에, 메인터넌스의 부담을 크게 줄일 수 있다.
본 발명의 제 1 실시형태에 관련된 EGR 시스템 (100) 은, 사일런서 (23) 가, 회전축 방향을 기준으로 하는 직경 방향으로 개구되는 연소용 공기 흡입구와, 회전축 방향으로 개구되는 재순환 가스 흡입구 (23c) 를 구비한다. 이로써, 데미스터 (102) 에 의해 액적이 제거된 재순환 가스는, EGR 블로어 (104) 에 흡인된 후, 회전축 방향으로부터 사일런서 (23) 에 유입되는 한편, 연소용 공기는, 직경 방향으로부터 사일런서 (23) 에 유입된다. 게다가, 압축기 (22) 보다 상류측에서 연소용 공기 (사일런서 (23) 로부터 흡인되는 공기) 와 재순환 가스가 합류하게 된다. 따라서, 압축기 (22) 의 날개차에 도달하기 전에, 연소용 공기와 재순환 가스의 혼합을 촉진시킬 수 있다. 여기서, 연소용 공기는, 사일런서 (23) 주위의 공기이기 때문에, 재순환 가스보다 가스 중에 함유되는 수분이 적을 가능성이 높아, 쌍방의 가스를 혼합시킴으로써 연소용 공기와 재순환 가스의 혼합기 중으로부터 수분이 응축되기 어려워진다. 또한, 재순환 가스는, 축 방향으로 흐르기 때문에, 사일런서 (23) 에 있어서 재순환 가스 통로를 형성하는 벽면과 충돌하여 액적이 발생하는 것을 억제할 수 있다. 이로써, 압축기 (22) 의 날개차를 통과하는 액적의 양을 더욱 억제할 수 있기 때문에, 이로전 및 코로전의 발생을 더욱 억제할 수 있다. 이로써, 날개차의 손상을 더욱 억제하여, EGR 을 실시하는 경우라도 날개차의 장수명화를 도모할 수 있다.
본 발명의 제 1 실시형태에 관련된 EGR 시스템 (100) 은, EGR 블로어 (104) 의 재순환 가스 토출구 (104a) 가, 사일런서 (23) 의 재순환 가스 흡입구 (23c) 와 대향하도록 구성되어 있다. 이로써, 재순환 가스는 EGR 블로어 (104) 의 재순환 가스 토출구 (104a) 와 사일런서 (23) 의 재순환 가스 흡입구 (23c) 가 대향하기 때문에, 통로 길이를 최소로 할 수 있다. 또, 재순환 가스 토출구 (104a) 와 재순환 가스 흡입구 (23c) 를 접속시키는 배관의 굴곡부를 최소로 할 수 있다. 그 때문에, 압축기에 이를 때까지 재순환 가스 중의 수분의 응축을 더욱 억제할 수 있다. 이로써, 압축기의 날개차를 통과하는 액적의 양을 더욱 억제할 수 있기 때문에, 이로전 및 코로전의 발생을 더욱 억제할 수 있다. 이로써, 날개차의 손상을 더욱 억제하여, EGR 을 실시하는 경우라도 날개차의 장수명화를 도모할 수 있다.
본 발명의 제 1 실시형태에 관련된 디젤 엔진 (1) 은, EGR 블로어 (104) 가, 팽창기 (21) 의 회전축 방향에 있어서, 사일런서 (23) 의 타단부 (타단면) (23b) 측에 배치되어 있다. 이로써, 디젤 엔진 (1) 은, 사일런서 (23) 와 EGR 블로어 (104) 사이의 통로 (배관 (105)) 의 굴곡부를 줄이면서, 통로 길이를 짧게 할 수 있다. 따라서, 데미스터 (102) 에 의해 액적이 제거된 재순환 가스는, EGR 블로어 (104) 에 흡인된 후, 사일런서 (23) 를 경유하여 압축기 (22) 에 송출된다. 여기서, 사일런서 (23) 의 타단부 (23b) 측에 EGR 블로어 (104) 가 배치되는 경우에는, 사일런서 (23) 와 EGR 블로어 (104) 사이의 통로의 굴곡부를 줄이면서, 통로 길이를 짧게 할 수 있다. 데미스터 (102) 에 의해 액적이 제거된 후라도, 재순환 가스의 수분은 포화 상태에 있으므로, 재순환 가스의 통로가 길면 액적이 발생할 수 있지만, 디젤 엔진 (1) 은, 사일런서 (23) 와 EGR 블로어 (104) 사이의 통로 (배관 (105)) 의 굴곡부를 줄이면서, 통로 길이를 짧게 할 수 있으므로, 압축기 (22) 에 이를 때까지 재순환 가스 중의 수분의 응축을 억제할 수 있다. 이로써, 디젤 엔진 (1) 은, 이로전 및 코로전의 발생을 억제할 수 있다. 디젤 엔진 (1) 은, 이로전 및 코로전의 발생을 억제할 수 있음으로써, 날개차의 손상을 억제하여, 날개차의 장수명화를 도모할 수 있다.
본 발명의 제 1 실시형태에 관련된 디젤 엔진 (1) 은, 압축기 (22) 와는 별도로 형성됨으로써 압축기 (22) 를 통과하지 않고, 디젤 엔진 본체 (10) 에 연소용 공기를 송입하는 보조 블로어 (17) 를 구비하고, 보조 블로어 (17) 는 회전축에 있어서 팽창기 (21) 측에 배치되어 있다. 이로써, 보조 블로어 (17) 가 회전축에 있어서 팽창기 (21) 측에 배치되기 때문에, 압축기 (22) 및 사일런서 (23) 와 EGR 블로어 (104) 사이에 보조 블로어 (17) 를 설치할 스페이스를 형성할 필요가 없어진다. 이로써 압축기 (22) 와 EGR 블로어 (104) 사이의 통로 길이를 짧게 할 수 있다. 데미스터 (102) 에 의해 액적이 제거된 후라도, 재순환 가스의 수분은 포화 상태에 있으므로, 재순환 가스의 통로가 길면 액적이 발생할 수 있지만, 디젤 엔진 (1) 은, 사일런서 (23) 와 EGR 블로어 (104) 사이의 통로 (배관 (105)) 의 굴곡부를 줄이면서, 통로 길이를 짧게 할 수 있으므로, 압축기 (22) 에 이를 때까지 재순환 가스 중의 수분의 응축을 억제할 수 있다. 이로써, 디젤 엔진 (1) 은, 이로전 및 코로전의 발생을 억제할 수 있다. 디젤 엔진 (1) 은, 이로전 및 코로전의 발생을 억제할 수 있음으로써, 날개차의 손상을 억제하여, 날개차의 장수명화를 도모할 수 있다.
[제 1 실시형태의 제 1 변형예]
도 5A 는, 제 1 실시형태의 제 1 변형예의 EGR 시스템의 일부를 확대한 정면도이다. 도 5B 는, 제 1 실시형태의 제 1 변형예의 EGR 시스템의 일부를 확대한 상시도이다. 다음으로, 도 5A 및 도 5B 를 사용하여, 본 발명의 제 1 실시형태의 제 1 변형예에 있어서의 EGR 시스템 (100a) 을 설명한다. 또한, 상기 서술한 제 1 실시형태와 동일한 기능을 갖는 부재에는, 동일한 부호를 부여하여 상세한 설명은 생략한다.
도 5A 및 도 5B 에 나타내는 바와 같이, 본 발명의 제 1 실시형태의 제 1 변형예에 있어서의 EGR 시스템 (100a) 은, 제 1 실시형태와는 달리, EGR 블로어 (104) 의 재순환 가스 토출구 (104a) 와 사일런서 (23) 의 재순환 가스 흡입구 (23c) 가, 폭 방향에 있어서 상이한 위치에 배치되어 있다. 보다 구체적으로는, 배관 (105') 이 폭 방향에 있어서 굴곡부를 구비하도록 구성되어 있다. 또한, 도 5A 및 도 5B 의 EGR 시스템 (100a) 은, 높이 방향에 있어서 EGR 블로어 (104) 의 재순환 가스 토출구 (104a) 와 사일런서 (23) 의 재순환 가스 흡입구 (23c) 가 동일한 위치에 배치되어 있지만, 상이한 위치에 배치되어 있어도 된다.
이상과 같이, 본 발명의 제 1 실시형태의 제 1 변형예에 있어서의 EGR 시스템 (100a) 은, EGR 블로어 (104) 의 재순환 가스 토출구 (104a) 와 사일런서 (23) 의 재순환 가스 흡입구 (23c) 가, 폭 방향에 있어서 상이한 위치에 배치되어 있기 때문에, 기관실 내의 공기의 온도가 높은 영역으로부터 이간시켜 사일런서 (23) 를 배치할 수 있다. 이 때문에, EGR 시스템 (100a) 은, 재순환 가스의 통로 길이를 짧게 하면서, 사일런서 (23) 에 흡입되는 연소용 공기의 온도를 저감시킬 수 있다. 그 때문에, EGR 시스템 (100a) 은, 날개차에 대한 액적의 유입을 억제하면서, 기관 성능의 향상을 도모할 수 있다.
[제 1 실시형태의 제 2 변형예]
도 6A 는, 제 1 실시형태의 제 2 변형예의 EGR 시스템의 일부를 확대한 정면도이다. 도 6B 는, 제 1 실시형태의 제 2 변형예의 EGR 시스템의 일부를 확대한 상시도이다. 다음으로, 도 6A 및 도 6B 를 사용하여, 본 발명의 제 1 실시형태의 제 2 변형예에 있어서의 EGR 시스템 (100b) 을 설명한다. 또한, 상기 서술한 제 1 실시형태와 동일한 기능을 갖는 부재에는, 동일한 부호를 부여하여 상세한 설명은 생략한다.
도 6A 및 도 6B 에 나타내는 바와 같이, 본 발명의 제 1 실시형태의 제 2 변형예에 있어서의 EGR 시스템 (100b) 은, 제 1 실시형태와는 달리, EGR 블로어 (104) 의 재순환 가스 토출구 (104a) 와 사일런서 (23) 의 재순환 가스 흡입구 (23c) 가, 높이 방향에 있어서 상이한 위치에 배치되어 있다. 보다 구체적으로는, 배관 (105'') 이 높이 방향에 있어서 굴곡부를 구비하도록 구성되어 있다. 또한, 도 6A 및 도 6B 에서는 폭 방향에 있어서 EGR 블로어 (104) 의 재순환 가스 토출구 (104a) 와 사일런서 (23) 의 재순환 가스 흡입구 (23c) 가 동일한 위치에 배치되어 있지만, 상이한 위치에 배치되어 있어도 된다.
이상과 같이, EGR 시스템 (100b) 은, EGR 블로어 (104) 의 재순환 가스 토출구 (104a) 와 사일런서 (23) 의 재순환 가스 흡입구 (23c) 가, 높이 방향에 있어서 상이한 위치에 배치되어 있기 때문에, EGR 블로어 (104) 의 재순환 가스 토출구 (104a) 와 사일런서 (23) 의 재순환 가스 흡입구 (23c) 사이에서 액적이 발생한 경우라도, 액적이 EGR 블로어 (104) 의 방향으로 되돌아오기 쉬워진다. 이 때문에, EGR 시스템 (100b) 은, 날개차에 대한 액적의 유입을 억제할 수 있다.
[제 2 실시형태]
도 7 은, 본 발명의 제 2 실시형태의 EGR 시스템을 나타내는 정면도이다. 또한, 상기 서술한 제 1 실시형태와 동일한 기능을 갖는 부재에는, 동일한 부호를 부여하여 상세한 설명은 생략한다.
본 발명의 제 2 실시형태의 EGR 시스템 (110) 은, 도 7 에 나타내는 바와 같이, 스크러버 (101) 와, 데미스터 (102) 와, EGR 블로어 (114) 를 구비하고 있다. 또한, 스크러버 (101) 와, 데미스터 (102) 는, 제 1 실시형태와 동일한 구성인 점에서 설명은 생략한다.
EGR 블로어 (114) 는, 데미스터 (102) 의 상부에 배치된다. EGR 블로어 (114) 는, 데미스터 (102) 에 의해 액적이 제거된 재순환 가스를 데미스터 (102) 의 재순환 가스 토출구로부터 흡인하여, 재순환 가스 토출구 (114a) 로부터 사일런서 (23) 의 재순환 가스 흡입구 (23c) 에 송입한다. EGR 블로어 (114) 의 재순환 가스 토출구 (114a) 는, 사일런서 (23) 의 재순환 가스 흡입구 (23c) 에, 배관 (115) 을 개재하여 접속되어 있다. 여기서, 배관 (115) 은 재순환 가스의 통로로서 기능한다.
여기서, 본 발명의 제 2 실시형태의 EGR 블로어 (114) 는, 재순환 가스 토출구 (114a) 가 높이 방향으로 개구되도록 형성되어 있다. EGR 블로어 (114) 의 재순환 가스 토출구 (114a) 는, 높이 방향으로 개구되는 배관 (115) 의 재순환 가스 흡입구 (115a) 에 접속된다. 배관 (115) 에 유입된 재순환 가스는, 회전축 방향으로 개구되는 배관 (115) 의 재순환 가스 토출구 (115b) 에 접속된 사일런서 (23) 의 재순환 가스 흡입구 (23c) 로부터 토출된다.
EGR 블로어 (114) 는, 사일런서 (23) 의 축 방향에 있어서의 타단부 (23b) 측에 배치되어 있다. 보다 구체적으로는, EGR 블로어 (114) 는, 축 방향에 있어서, 재순환 가스 토출구 (114a) 가 사일런서 (23) 의 축 방향에 있어서의 타단부 (23b) 의 재순환 가스 흡입구 (23c) 와 이간되도록 배치된다. 이 경우, 도 6 에 나타내는 바와 같이, 배관 (115) 은, 재순환 가스 흡입구 (115a) 가 높이 방향으로 개구됨과 함께, 재순환 가스 토출구 (115b) 가 회전축 방향으로 개구된다. 또한, EGR 블로어 (114) 와 배관 (115) 은 일체 구조여도 된다.
이상과 같이, EGR 시스템 (110) 으로부터 사일런서 (23) 의 재순환 가스 흡입구 (23c) 에 송입된 재순환 가스는, 사일런서 (23) 의 축 방향을 중심으로 하여 방사상으로 형성된 연소용 공기 통로로부터 연소용 공기와 사일런서 (23) 의 내부에서 혼합된다. 사일런서 (23) 의 내부에서 혼합된 후, 혼합기는 압축기 (22) 에 의해 압축되고, 연소용 기체로서 소기 트렁크 (16) 를 거쳐 디젤 엔진 본체 (10) 에 공급된다.
이와 같이 제 2 실시형태의 EGR 시스템 (110) 은, EGR 블로어 (114) 의 재순환 가스 토출구 (114a) 가 높이 방향에 있어서 사일런서 (23) 의 재순환 가스 흡입구 (23c) 보다 하측에 배치된다. 그 때문에, EGR 블로어 (114) 의 재순환 가스 토출구 (114a) 와 사일런서 (23) 의 재순환 가스 흡입구 (23c) 사이에서 액적이 발생한 경우라도, 액적이 EGR 블로어 (114) 의 방향으로 되돌아오기 쉬워진다. 이 때문에, EGR 시스템 (110) 은, 날개차에 대한 액적의 유입을 억제할 수 있다.
또, 상기 서술한 실시형태에서는, 디젤 엔진으로서 선박용 2 스트로크 엔진을 사용하여 설명하였지만, EGR 시스템을 탑재하는 다른 디젤 엔진에도 적용할 수 있다.
1 : 디젤 엔진
10 : 디젤 엔진 본체
11 : 대판
12 : 가구
13 : 실린더 재킷
14 : 배기 매니폴드
15 : 배기 가스 배관
16 : 배기 트렁크
17 : 보조 블로어
20 : 과급기
21 : 팽창기 (터빈)
22 : 압축기 (컴프레서)
23 : 사일런서
100, 110 : EGR 시스템
101 : 스크러버
102 : 데미스터
103 : 컬렉팅 탱크
104, 114 : EGR 블로어
105, 105', 105'', 115 : 배관

Claims (8)

  1. 팽창기와 압축기가 회전축에 의해 연결되는 과급기와,
    상기 팽창기로부터 배출된 배기 가스의 일부인 재순환 가스를 액체로 세정하는 스크러버와,
    상기 스크러버로 세정한 상기 재순환 가스에 함유되는 액적을 제거하는 데미스터와,
    상기 데미스터의 상기 재순환 가스 흐름의 하류에 배치되는 EGR 블로어와,
    상기 회전축 방향에 있어서의 일단부가 상기 압축기와 접속되고, 상기 회전축 방향에 있어서의 타단부가 상기 EGR 블로어에 접속되는 사일런서를 구비하고,
    상기 EGR 블로어는, 상기 회전축 방향에 있어서 상기 사일런서의 타단부측에 배치되고,
    상기 데미스터는, 상기 사일런서의 상기 타단부측에 배치되고,
    상기 스크러버는, 상기 데미스터의 상부에 탑재되고, 또한 상기 사일런서의 상기 타단부측에 배치되는 것을 특징으로 하는 EGR 시스템.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 사일런서는,
    상기 회전축 방향을 기준으로 하는 직경 방향으로 개구되는 연소용 공기 흡입구와,
    상기 회전축 방향으로 개구되는 재순환 가스 흡입구를 구비하는 것을 특징으로 하는 EGR 시스템.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 EGR 블로어의 재순환 가스 토출구는, 상기 사일런서의 상기 재순환 가스 흡입구와 대향하는 것을 특징으로 하는 EGR 시스템.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 EGR 블로어의 재순환 가스 토출구는, 높이 방향에 있어서 상기 사일런서의 상기 재순환 가스 흡입구보다 하측에 배치되는 것을 특징으로 하는 EGR 시스템.
  5. 디젤 엔진 본체와,
    상기 디젤 엔진 본체의 배기 가스가 도입되는 팽창기와, 상기 팽창기와 동축 회전하는 압축기가 회전축에 의해 연결되는 과급기와,
    상기 팽창기로부터 배출된 배기 가스의 일부인 재순환 가스를 액체로 세정하는 스크러버와,
    상기 스크러버로 세정한 상기 재순환 가스에 함유되는 액적을 제거하는 데미스터와,
    상기 데미스터의 상기 재순환 가스 흐름의 하류에 배치되는 EGR 블로어와,
    상기 회전축 방향에 있어서의 일단부가 상기 압축기와 접속되고, 상기 회전축 방향에 있어서의 타단부가 상기 EGR 블로어에 접속되는 사일런서를 구비하고,
    상기 EGR 블로어는 상기 회전축 방향에 있어서 상기 사일런서의 타단부측에 배치되고,
    상기 데미스터는, 상기 사일런서의 상기 타단부측에 배치되고,
    상기 스크러버는, 상기 데미스터의 상부에 탑재되고, 또한 상기 사일런서의 상기 타단부측에 배치되는 것을 특징으로 하는 디젤 엔진.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 압축기와는 별도로 형성됨으로써 상기 압축기를 통과하지 않고, 상기 디젤 엔진 본체에 연소용 공기를 송입하는 보조 블로어를 구비하고,
    상기 보조 블로어는, 상기 회전축 방향에 있어서 상기 팽창기측에 배치되는 것을 특징으로 하는 디젤 엔진.
  7. 삭제
  8. 삭제
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