KR102286592B1 - 배기가스 처리장치 - Google Patents

배기가스 처리장치 Download PDF

Info

Publication number
KR102286592B1
KR102286592B1 KR1020187034985A KR20187034985A KR102286592B1 KR 102286592 B1 KR102286592 B1 KR 102286592B1 KR 1020187034985 A KR1020187034985 A KR 1020187034985A KR 20187034985 A KR20187034985 A KR 20187034985A KR 102286592 B1 KR102286592 B1 KR 102286592B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
exhaust gas
catalyst unit
grid
gas treatment
downstream
Prior art date
Application number
KR1020187034985A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20190015279A (ko
Inventor
히로나카 다나카
시게키 오카자키
Original Assignee
히다치 조센 가부시키가이샤
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 히다치 조센 가부시키가이샤 filed Critical 히다치 조센 가부시키가이샤
Publication of KR20190015279A publication Critical patent/KR20190015279A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102286592B1 publication Critical patent/KR102286592B1/ko

Links

Images

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N13/00—Exhaust or silencing apparatus characterised by constructional features ; Exhaust or silencing apparatus, or parts thereof, having pertinent characteristics not provided for in, or of interest apart from, groups F01N1/00 - F01N5/00, F01N9/00, F01N11/00
    • F01N13/004—Exhaust or silencing apparatus characterised by constructional features ; Exhaust or silencing apparatus, or parts thereof, having pertinent characteristics not provided for in, or of interest apart from, groups F01N1/00 - F01N5/00, F01N9/00, F01N11/00 specially adapted for marine propulsion, i.e. for receiving simultaneously engine exhaust gases and engine cooling water
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N3/00—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust
    • F01N3/08—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous
    • F01N3/10—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust
    • F01N3/24—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust characterised by constructional aspects of converting apparatus
    • F01N3/28—Construction of catalytic reactors
    • F01N3/2803—Construction of catalytic reactors characterised by structure, by material or by manufacturing of catalyst support
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
    • B01D53/34—Chemical or biological purification of waste gases
    • B01D53/92—Chemical or biological purification of waste gases of engine exhaust gases
    • B01D53/94—Chemical or biological purification of waste gases of engine exhaust gases by catalytic processes
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N13/00—Exhaust or silencing apparatus characterised by constructional features ; Exhaust or silencing apparatus, or parts thereof, having pertinent characteristics not provided for in, or of interest apart from, groups F01N1/00 - F01N5/00, F01N9/00, F01N11/00
    • F01N13/18—Construction facilitating manufacture, assembly, or disassembly
    • F01N13/1805—Fixing exhaust manifolds, exhaust pipes or pipe sections to each other, to engine or to vehicle body
    • F01N13/1811—Fixing exhaust manifolds, exhaust pipes or pipe sections to each other, to engine or to vehicle body with means permitting relative movement, e.g. compensation of thermal expansion or vibration
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N3/00—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust
    • F01N3/08—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous
    • F01N3/10—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust
    • F01N3/18—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust characterised by methods of operation; Control
    • F01N3/20—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust characterised by methods of operation; Control specially adapted for catalytic conversion ; Methods of operation or control of catalytic converters
    • F01N3/2066—Selective catalytic reduction [SCR]
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N3/00—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust
    • F01N3/08—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous
    • F01N3/10—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust
    • F01N3/24—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust characterised by constructional aspects of converting apparatus
    • F01N3/28—Construction of catalytic reactors
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N3/00—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust
    • F01N3/08—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous
    • F01N3/10—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust
    • F01N3/24—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust characterised by constructional aspects of converting apparatus
    • F01N3/28—Construction of catalytic reactors
    • F01N3/2839—Arrangements for mounting catalyst support in housing, e.g. with means for compensating thermal expansion or vibration
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N3/00—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust
    • F01N3/08—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous
    • F01N3/10—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust
    • F01N3/24—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust characterised by constructional aspects of converting apparatus
    • F01N3/28—Construction of catalytic reactors
    • F01N3/2839—Arrangements for mounting catalyst support in housing, e.g. with means for compensating thermal expansion or vibration
    • F01N3/2853—Arrangements for mounting catalyst support in housing, e.g. with means for compensating thermal expansion or vibration using mats or gaskets between catalyst body and housing
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N3/00—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust
    • F01N3/08—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous
    • F01N3/10—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust
    • F01N3/24—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust characterised by constructional aspects of converting apparatus
    • F01N3/28—Construction of catalytic reactors
    • F01N3/2839—Arrangements for mounting catalyst support in housing, e.g. with means for compensating thermal expansion or vibration
    • F01N3/2853—Arrangements for mounting catalyst support in housing, e.g. with means for compensating thermal expansion or vibration using mats or gaskets between catalyst body and housing
    • F01N3/2867—Arrangements for mounting catalyst support in housing, e.g. with means for compensating thermal expansion or vibration using mats or gaskets between catalyst body and housing the mats or gaskets being placed at the front or end face of catalyst body
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N3/00—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust
    • F01N3/08—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous
    • F01N3/10—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust
    • F01N3/24—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust characterised by constructional aspects of converting apparatus
    • F01N3/28—Construction of catalytic reactors
    • F01N3/2839—Arrangements for mounting catalyst support in housing, e.g. with means for compensating thermal expansion or vibration
    • F01N3/2875—Arrangements for mounting catalyst support in housing, e.g. with means for compensating thermal expansion or vibration by using elastic means, e.g. spring leaves, for retaining catalyst body in the housing
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N3/00—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust
    • F01N3/08—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous
    • F01N3/10—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust
    • F01N3/24—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust characterised by constructional aspects of converting apparatus
    • F01N3/28—Construction of catalytic reactors
    • F01N3/2839—Arrangements for mounting catalyst support in housing, e.g. with means for compensating thermal expansion or vibration
    • F01N3/2878—Arrangements for mounting catalyst support in housing, e.g. with means for compensating thermal expansion or vibration by using non-elastic means for retaining catalyst body in the housing, e.g. a metal chamfer, or by corrugation or deformation of the metal housing
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N2590/00—Exhaust or silencing apparatus adapted to particular use, e.g. for military applications, airplanes, submarines
    • F01N2590/02—Exhaust or silencing apparatus adapted to particular use, e.g. for military applications, airplanes, submarines for marine vessels or naval applications
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/12—Improving ICE efficiencies

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Toxicology (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Ocean & Marine Engineering (AREA)
  • Exhaust Gas After Treatment (AREA)
  • Exhaust Gas Treatment By Means Of Catalyst (AREA)

Abstract

본 발명의 배기가스 처리장치(1)는, 배기가스를 처리하기 위한 촉매 유니트(40)를, 상기 배기가스가 흐르는 가스유로(R)을 형성하는 용기본체(10)의 내부에 유지한다. 배기가스 처리장치(1)는, 촉매 유니트(40)보다 가스유로(R)의 하류측에 설치되는 하류측 그리드(30)와, 촉매 유니트(40)를 사이에 두고 하류측 그리드(30)의 반대측에 설치되는 상류측 그리드(70)와, 하류측 그리드(30)와 상류측 그리드(70) 사이에서 촉매 유니트(40)를 가압하는 가압부재(80)와, 하류측 그리드(30)와 촉매 유니트(40) 사이에 끼여 있는 탄성 밀봉부재(32)를 구비한다. 탄성 밀봉부재(32)는, 가압부재(80)가 촉매 유니트(40)를 가압함으로써 탄성변형되어, 상기 하류측 그리드(30)와 상기 촉매 유니트(40)의 간극을 밀봉하도록 구성되어 있다.

Description

배기가스 처리장치
본 발명은, 선박 등에 있어서 배출되는 배기가스(排氣gas)를 처리하기 위한 촉매 유니트(觸媒 unit)를 구비하는 배기가스 처리장치(排氣gas 處理裝置)에 관한 것이다.
이런 종류의 배기가스 처리장치로서는, 예를 들면 특허문헌1에서는, 촉매 유니트보다 하류측에 하류측 그리드(下流側 grid)를 설치하고, 촉매 유니트보다 상류측에 상류측 그리드(上流側 grid)를 설치하여, 하류측 그리드와 상류측 그리드로 촉매 유니트를 협지함으로써 촉매 유니트를 가스유로(gas流路)의 방향으로 가압하는 경우가 알려져 있다.
: 일본국 특허 제5295403호 명세서
그러나 종래의 배기가스 처리장치에 있어서는, 금속재료로 형성된 촉매 유니트와 금속재료로 형성된 그리드가 직접 접촉하고 있다. 그 때문에, 선박의 스윙(swing)이나 엔진의 진동에 의하여 그리드와 촉매 유니트 사이에 간극(間隙)이 발생하기 쉽다는 문제가 있었다. 특히 하류측 그리드와 촉매 유니트 사이에 간극이 발생하여 버리면, 배기가스 처리장치의 가스 밀봉성이 저하되어 버린다.
본 발명은, 배기가스 처리장치의 가스 밀봉성을 향상시키는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 배기가스 처리장치는, 배기가스를 처리하기 위한 촉매 유니트를, 상기 배기가스가 흐르는 가스유로를 형성하는 용기본체의 내부에 유지하는 배기가스 처리장치로서, 상기 촉매 유니트보다 상기 가스유로의 하류측에 설치되는 하류측 그리드와, 상기 촉매 유니트를 사이에 두고 하류측 그리드의 반대측에 설치되는 상류측 그리드와, 상기 상류측 그리드 및 하류측 그리드 사이에서 상기 촉매 유니트를 가압하는 가압부재와, 상기 하류측 그리드와 상기 촉매 유니트 사이에 끼여 있는 탄성 밀봉부재를 구비한다. 상기 탄성 밀봉부재는, 상기 가압부재가 상기 촉매 유니트를 가압함으로써 탄성변형되어, 상기 하류측 그리드와 상기 촉매 유니트의 간극을 밀봉하도록 구성되어 있는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 배기가스 처리장치에 의하면, 하류측 그리드와 촉매 유니트 사이에 끼여 있는 탄성 밀봉부재가 탄성변형되어 선박의 스윙이나 엔진의 진동을 흡수하면서, 하류측 그리드와 촉매 유니트의 간극을 밀봉함으로써 촉매 유니트의 내부에 가스를 밀봉할 수 있다. 이에 따라 선박의 스윙이나 엔진의 진동에 의하여 간극이 발생하는 사태를 억제할 수 있고, 나아가서는 배기가스 처리장치의 가스 밀봉성을 향상시킬 수 있다.
도1은, 본 발명의 실시형태1에 관한 배기가스 처리장치의 측면 단면도이다.
도2는, 동 배기가스 처리장치의 단면 평면도로서, 도1에 있어서의 V1 화살표방향으로 본 도면이다.
도3은, 동 배기가스 처리장치의 촉매 유니트의 평면도이다.
도4는, 동 배기가스 처리장치의 촉매 유니트의 분해 측면도이다.
도5는, 동 배기가스 처리장치의 촉매 유니트의 통모양 케이스의 확대 사시도이다.
도6은, 동 배기가스 처리장치의 탄성 밀봉부재가 탄성변형되는 모양을 나타내는 도면이다.
도7은, 동 배기가스 처리장치의 촉매 유니트의 어태치먼트의 단면확대 사시도이다.
도8은, 동 배기가스 처리장치의 단면 평면도로서, 도1에 있어서의 Ｖ2 화살표방향으로 본 도면이다.
도9는, 동 배기가스 처리장치의 단면 평면도로서, 도1에 있어서의 Ｖ3 화살표방향으로 본 도면이다.
도10은, 동 배기가스 처리장치의 앵글재 및 밀봉부재의 측면 확대도이다.
도11a는, 동 배기가스 처리장치의 제2기둥의 측면도이다.
도11b는, 동 배기가스 처리장치의 제2기둥의 정면도이다.
도12a는, 동 배기가스 처리장치의 다른 제2기둥의 측면도이다.
도12b는, 동 배기가스 처리장치의 다른 제2기둥의 정면도이다.
도12c는, 동 배기가스 처리장치의 다른 제2기둥의 평면도이다.
도13은, 동 배기가스 처리장치의 단면 평면도로서, 도1에 있어서의 Ｖ4 화살표방향으로 본 도면이다.
도14는, 동 배기가스 처리장치의 단면 평면도로서, 도1에 있어서의 Ｖ5 화살표방향으로 본 도면이다.
도15는, 동 배기가스 처리장치 및 종래의 배기가스 처리장치에 있어서의 엔진부하와 NH3 슬립의 관계를 나타내는 도면이다.
도16은, 본 발명의 실시형태2에 관한 배기가스 처리장치의 측면 단면도이다.
도17은, 본 발명의 실시형태2에 관한 촉매 유니트의 통모양 케이스의 분해 측면도이다.
도18은, 동 배기가스 처리장치의 효과를 설명하는 도면이다.
도19는, 동 배기가스 처리장치의 효과를 설명하는 도면이다.
도20은, 본 발명의 실시형태3에 관한 배기가스 처리장치의 제조 도중의 측면 단면도이다.
도21은, 동 배기가스 처리장치의 단면 평면도로서, 도20에 있어서의 Ｖ6 화살표방향으로 본 도면이다.
도22a는, 동 배기가스 처리장치의 중간압입툴의 일부를 확대한 평면도이다.
도22b는, 동 배기가스 처리장치의 중간압입툴의 일부를 확대한 측면도이다.
도23a는, 동 배기가스 처리장치의 중간압입툴의 일부를 확대한 평면도이다.
도23b는, 동 배기가스 처리장치의 중간압입툴의 일부를 확대한 측면도이다.
도24는, 동 배기가스 처리장치의 측면 단면도이다.
(실시형태1)
먼저 본 발명의 실시형태1에 관한 배기가스 처리장치(排氣gas 處理裝置)의 구성에 대하여, 도1∼도14을 참조하면서 설명한다. 배기가스 처리장치(1)는, 도1에 나타내는 바와 같이 용기본체(容器本體)(10)와, 홀딩부(holding部)(20)와, 하류측 그리드(下流側 grid)(30)와, 촉매 유니트(觸媒 unit)(40)와, 제1밀봉 플레이트(第1密封 plate)(51)와, 제2밀봉 플레이트(第2密封 plate)(52)와, 복수의 제1기둥(61)과, 복수의 제2기둥(62)과, 상류측 그리드(上流側 grid)(70)와, 그리드 프레서(grid presser)(80)를 구비한다.
용기본체(10)는, 선박 등으로부터 배출되는 배기가스가 흐르는 가스유로(gas流路)(R)를 형성한다. 본　 실시형태에 　관한 배기가스 처리장치(1)는, 가스유로(R)가 상하방향인, 소위 종렬배치(縱列配置)의 배기가스 처리장치이다. 용기본체(10)는, 도1 및 도2에 나타내는 바와 같이, 예를 들면 원통형상이고, 홀딩부(20)는 그 내주를 따라 설치되어 있다. 홀딩부(20)는, 예를 들면 금속제의 후판모양(厚板狀)의 링(ring)으로서, 이 링의 외주는, 전체 둘레에 걸쳐서 용기본체(10)의 내측과 용접되어 있다. 도1에 나타내는 바와 같이 가스유로(R)에 있어서의 용기본체(10)보다 상류측에는, 그 하단부의 지름은 용기본체(10)의 지름과 같으며, 상류측으로 갈수록 지름이 작아지는 캡(cap)(10a)이 설치되어 있다.
하류측 그리드(30)는, 도1에 나타내는 바와 같이 촉매 유니트(40)를 재치(載置)하기 위한 재치영역(載置領域)(31)이 상단면(上端面)(S1)에 형성되어 있다. 구체적으로 하류측 그리드(30)는, 도2에 나타내는 바와 같이 복수의 바(bar)(33)가 종횡(縱橫) 및 경사(傾斜)로 조합되어 형성된다. 이들의 바(33)는 재치영역(31)을 형성함과 아울러, 바(33) 중 몇 개는 재치영역(31)으로부터 튀어나오도록 형성되어 있다. 재치영역(31)로부터 튀어나온 바(33)의 선단(先端)은, 용기본체(10)의 내측의 홀딩부(20)와 용접되어 있다.
촉매 유니트(40)는, 도3 및 4에 나타내는 바와 같이 4각기둥형상의 복수의 통모양 케이스(筒狀 case)(41)와, 통모양 케이스(41)의 내부에 충전되는 촉매(42)(도3을 참조)와, 통모양 케이스(41)의 단부(端部)를 유지하는 통모양의 어태치먼트(attachment)(43)(도4를 참조)를 갖는다. 촉매(42)는, 예를 들면 암모니아를 환원제로 하여 배기가스에 포함되는 NOx와 반응하여 탈질(脫窒)하는 것이다. 촉매(42)는, 수평방향의 단면(斷面)이 서로 평행한 복수의 평판(平板)과, 그 평판의 사이에 설치된 코러게이티드 플레이트(corrugated plate)로 구성되어 있는, 말하자면 골판지와 같은 구조이다. 통모양 케이스(41)는, 도4∼도6에 나타내는 바와 같이 본체부(本體部)(41a)와, 본체부(41a)로부터 하류측 그리드(30)(도4 및 6을 참조) 또는 상류측 그리드(70)(도4를 참조)를 향하여 돌출하는 돌출부(突出部)(4lb)를 갖는다. 돌출부(4lb)는 하류측 그리드(30) 또는 상류측 그리드(70)에 끼워진다. 여기에서, 본체부(41a)와 하류측 그리드(30) 사이에는 탄성 밀봉부재(彈性 密封部材)(32)가 설치되어 있다. 구체적으로 탄성 밀봉부재(32)는, 하류측 그리드(30)의 상단면(S1) 중에서, 적어도 재치영역(31)(도1 및 도2를 참조)의 전체에 부착되고, 구체적으로는 하류측 그리드(30)의 상단면(S1)과 통모양 케이스(41)의 끝면(S2) 사이에 끼여 있다. 마찬가지로 상류측 그리드(70)의 하단면(下端面)(S3)에는, 탄성부재(彈性部材)(72)(도4를 참조)가 부착되어 있고, 본체부(41a)의 끝면(S2)과 상류측 그리드(70)의 하단면(S3) 사이에 끼여 있다. 그리고 복수의 통모양 케이스(41)가 하류측 그리드(30)와 상류측 그리드(70) 사이에 배열되어 있다. 또한 촉매 유니트(40)는, 통모양 케이스(41)가 어태치먼트(43)를 사이에 두고 상하로 적층(積層)됨으로써 2단 구성으로 되어 있다.
어태치먼트(43)는, 도4 및 도7에 나타내는 바와 같이 통모양 케이스(41)와 같은 외형치수의 본체부(43a)와, 그 외형치수보다 작은 2개의 돌출부(43b, 43c)를 갖는다. 돌출부(43b)는 본체부(43a)로부터 상방으로 돌출하여 형성되고, 돌출부(43c)는 본체부(43a)로부터 하방으로 돌출하여 형성된다. 이들의 돌출부(43b, 43c)는, 통모양 케이스(41)의 본체부(41a)의 내측과 결합되도록 구성되어 있다. 또한 어태치먼트(43)의 내부에는 촉매(42)가 충전되어 있지 않다. 또한 도4에 나타내는 바와 같이 통모양 케이스(41)의 통의 두께(T1)는, 어태치먼트(43)의 본체부(43a)의 통의 두께(T2)보다 작다. 이것은, 통모양 케이스(41)를 하류측 그리드(30)에 재치할 때에, 사람의 손으로 통모양 케이스(41)를 운반하기 쉽도록, 내부에 촉매(42)가 충전되는 통모양 케이스(41)의 중량을 경감하여 핸들링을 쉽게 하기 위함이다.
제1밀봉 플레이트(51)는, 도1 및 도8에 나타내는 바와 같이 재치영역(31)과 동일한 평면형상으로 도려내어진 원형의 판상부재로서, 그 외경은 용기본체(10)의 내경과 대략적으로 동등하고, 하류측 그리드(30)의 상단면(S1)으로부터 삐져나온 위치에 설치되어 있다. 그리고 제1밀봉 플레이트(51)의 외주는 용기본체(10)의 내측에 용접되어 있다. 또한 제1밀봉 플레이트(51)는, 하류측 그리드(30)의 재치영역(31)을 제외하는 상단면(S1) 위에 눕혀진 상태로 배치되어 있고, 그 상태에서 하류측 그리드(30)와 용접되어 있다.
복수의 제1기둥(61)은, 도1에 나타내는 바와 같이 제1밀봉 플레이트(51) 위에 기립한 상태로 배치되고, 그 상태에서 제1밀봉 플레이트(51)에 용접되어 있다. 제1기둥(61)은, 예를 들면 도8에 나타내는 바와 같이 단면이 원형모양(圓形狀)인 봉상부재(棒狀部材)로서, 용기본체(10)의 내주를 따라 분산된 상태로 배치되어 있다. 제1기둥(61)의 상단에는, 도1에 나타내는 바와 같이 제2밀봉 플레이트(52)가 눕혀진 상태로 배치되어 있고, 그 상태에서 제1기둥(61)과 용접되어 있다. 여기에서 제1기둥(61)이 쓰러지지 않도록, 제1밀봉 플레이트(51) 및 제2밀봉 플레이트(52)에 제1기둥(61)의 단면과 동일한 형상의 홈을 형성하고, 이 홈에 제1기둥(61)을 끼워 넣어도 좋다.
제2밀봉 플레이트(52)는, 도1 및 도9에 나타내는 바와 같이 제1밀봉 플레이트(51)와 동일한　형상이다. 제2밀봉 플레이트(52)의 외주도 용기본체(10)의 내측과 용접되어 있다. 제2밀봉 플레이트(52) 위에는, 도9에 나타내는 바와 같이 복수의 앵글재(angle材)(53)가 둘레방향을 따라 분산된 상태로 고정되어 있다. 복수의 앵글재(53)는, 도10에 나타내는 바와 같이 바닥판(53a)과 측판(53b)으로 구성되어 있다. 바닥판(53a)은 제2밀봉 플레이트(52)에 용접되어 있다. 측판(53b)은, 바닥판(53a)과 수직으로 형성되는 부분으로서, 볼트(B1)를 통과시키기 위한 관통구멍이 형성된다. 볼트(B1)의 선단에는 가압 플레이트(加壓 plate)(54)가 부착되어 있어, 볼트(B1)와 너트(N1)를 죔으로써 가압 플레이트(54)를 통하여 촉매 유니트(40)의 어태치먼트(43)를 촉매 유니트(40)의 외주측으로부터 가압할 수 있다. 이에 따라 촉매 유니트(40)는, 가스유로(R)(도1을 참조)의 방향과 수직방향(수평방향)으로 고정된다.
또한 가압 플레이트(54)와 어태치먼트(43) 사이에는, 밀봉부재(密封部材)(55)가 설치되어 있다. 밀봉부재(55)는, 예를 들면 금속제(金屬製)로서, 바닥판(55a)과 측판(55b)으로 구성되는 Ｌ자부재이며, 도9에 나타내는 바와 같이 촉매 유니트(40)의 외주전체 둘레에 걸쳐 설치되어 있다. 바닥판(55a)은 자중(自重)에 의하여 제2밀봉 플레이트(52)와 접촉한다. 측판(55b)은 가압 플레이트(54)로부터 가압됨으로써 어태치먼트(43)와 접촉한다. 그 때문에 밀봉부재(55)는, 제2밀봉 플레이트(52) 및 촉매 유니트(40)의 양방에 접촉하게 되어, 이들 제2밀봉 플레이트(52)와 촉매 유니트(40)의 사이의 간극(間隙)을 밀봉한다.
복수의 제2기둥(62)은, 도1에 나타내는 바와 같이 제2밀봉 플레이트(52) 위에 기립한 상태로 배치되고, 그 상태에서 제2밀봉 플레이트(52)와 용접되어 있다. 제2기둥(62)은, 제2기둥(62a)과 제2기둥(62b)의 2종류가 사용되고 있다. 제2기둥(62a)은, 도11a 및 도11b에 나타내는 바와 같이 판상의 본체부(62aa)와 판상의 서포트(62ab)로 구성되어 있다. 본체부(62aa)가 쓰러지지 않도록 하기 위하여, 서포트(62ab)는 본체부(62aa)에 수직으로 부착된다. 마찬가지로, 제2기둥(62b)은, 도12a, 도12b 및 도12c에 나타내는 바와 같이 판상의 서포트(62bb)가 판상의 본체부(62ba)에 수직으로 부착되어 있다. 또한 제2기둥(62b)의 본체부(62ba)의 상단에는, 플레이트(62bc)가 본체부(62ba)와 수직인 수평방향으로 부착된다.
상류측 그리드(70)는, 도1에 나타내는 바와 같이 촉매 유니트(40)를 사이에 두고 하류측 그리드(30)의 반대측, 즉 촉매 유니트(40) 위에 설치된다. 상류측 그리드(70)는, 구체적으로 도13에 나타내는 바와 같이 복수의 바(71)가 종횡 및 경사로 조합됨으로써 형성된다. 또한 상류측 그리드(70)는 복수의 플레이트(plate)(73)를 구비하고 있고, 각 플레이트(73)는, 바(71)의 위 또는 바(71)가 교차하는 부분의 위에 설치된다.
상류측 그리드(70) 위에는, 도1에 나타내는 바와 같이 그리드 프레서(80)가 더 설치된다. 그리드 프레서(80)는, 도14에 나타내는 바와 같이 용기본체(10)의 중앙에서 수직으로 교차하는 2개의 메인바(main bar)(81)와, 2개의 메인바(81)로부터 갈라져 나온 브랜치(branch)(82)로 구성된다. 메인바(81)는, 그 일방의 단부 및 타방의 단부가 한 쌍의 제2기둥(62a)에 의하여 끼워 넣어진 상태로 지지되어 있다. 구체적으로는, 도11a 및 도11b에 나타내는 바와 같이 메인바(81)의 단부와, 한 쌍의 제2기둥(62a)의 본체부(62aa)가, 볼트(B4) 및 너트(N4)에 의하여 체결되어 있다. 한편 브랜치(82)는, 그 단부가 제2기둥(62b)에 의하여 지지된다. 구체적으로는, 도12b에 나타내는 바와 같이 브랜치(82)의 단부가, 제2기둥(62b)의 수평방향의 플레이트(62bc) 위에 재치되고, 브랜치(82)와 플레이트(62bc)가 볼트(B5) 및 너트(N5)에 의하여 체결된다. 이에 따라, 그리드 프레서(80)는 복수의 제2기둥(62a, 62b)에 의하여 고정하게 된다.
또한 도14에 나타내는 그리드 프레서(80)의 메인바(81)에는, 각각 상하방향의 복수의 암나사가 형성되어 있고, 볼트(B2)는, 이들의 암나사를 통하여 도11b 및 도13에 나타내는 상류측 그리드(70)의 수평방향의 플레이트(73)를 상방으로부터 가압한다. 또한 제2기둥(62b)의 플레이트(62bc)에도 상하방향의 암나사가 형성되어 있고, 볼트(B3)는, 이 암나사를 통하여 도12a 및 도13에 나타내는 상류측 그리드(70)의 플레이트(73)를 상방으로부터 가압한다. 이에 따라 가스유로(R)의 방향에 있어서, 촉매 유니트(40)가 하류측 그리드(30)와 상류측 그리드(70)에 의하여 끼워짐과 아울러, 도6에 나타내는 바와 같이 탄성 밀봉부재(32)가 가압되어 탄성변형(彈性變形)된다. 탄성 밀봉부재(32)는, 탄성변형됨으로써 하류측 그리드(30)와 촉매 유니트(40) 사이를 밀봉한다. 또한 마찬가지로, 탄성부재(72)도 가압되어 탄성변형된다.
본　실시형태에　 관한 배기가스 처리장치(1)에 의하면, 통모양 케이스(41)의 본체부(41a)와 하류측 그리드(30) 사이에 탄성 밀봉부재(32)가 설치되어 있음과 아울러, 통모양 케이스(41)의 본체부(41a)와 상류측 그리드(70) 사이에 탄성부재(72)가 설치되어 있어, 이들 탄성 밀봉부재(32), 탄성부재(72)는, 배기가스가 흐르는 방향으로 가압되어 탄성변형되고 있다. 이에 따라 배기가스 처리장치(1)의 가스 밀봉성을 향상시킬 수 있다. 이하에서 상세히 설명한다.
예를 들면 종래의 배기가스 처리장치에 있어서는, 통모양 케이스와 그리드 사이에 탄성부재가 사용되고 있지 않아, 선박의 스윙이나 엔진의 진동에 의하여 그리드와 촉매 유니트 사이에 간극이 발생하기 쉽고, 나아가서는 배기가스 처리장치의 가스 밀봉성이 저하되어 버린다는 문제가 있었다. 이 점에 대하여, 본　실시형태에　 관한 배기가스 처리장치(1)에 의하면, 탄성 밀봉부재(32) 및 탄성부재(72)가 탄성변형되기 때문에, 선박의 스윙이나 엔진의 진동을 흡수하면서, 탄성 밀봉부재(32)가 하류측 그리드(30)와 촉매 유니트(40)의 간극을 밀봉함으로써 촉매 유니트(40)의 내부에 가스를 밀봉할 수 있다. 이에 따라 선박의 스윙이나 엔진의 진동에 의하여 간극이 발생하는 사태를 억제할 수 있고, 나아가서는 배기가스 처리장치의 가스 밀봉성을 향상시킬 수 있다. 또한 탄성 밀봉부재(32) 및 탄성부재(72)에 의하여 통모양 케이스(41)의 상하방향의 치수오차를 흡수할 수 있다는 효과도 기대할 수 있다.
또한 볼트(B1)에 의하여 촉매 유니트(40)를 외주측으로부터 가압함으로써 가스유로(R)와 수직방향(수평방향)으로 촉매 유니트(40)를 고정할 수 있기 때문에, 선박의 스윙이나 엔진의 진동에 의하여 하류측 그리드와 촉매 케이스의 사이에 간극이 발생하는 사태를 억제할 수 있고, 나아가서는 배기가스 처리장치(1)의 가스 밀봉성을 향상시킬 수 있다. 여기에서 촉매 유니트(40)를 수평방향으로 고정하는 볼트(B1)는, 촉매 유니트(40)의 어태치먼트(43)의 본체부(43a)(도10을 참조)를 가압하는 구성으로 되어 있다. 촉매 유니트(40)를 가스유로(R)와 수직방향으로 고정하기 위해서는, 통모양 케이스(41)를 가압하는 구성이어도 좋지만, 통모양 케이스(41)는 내부에 촉매(42)가 충전되어 있어, 핸들링을 더 쉽게 하기 위하여, 그 통의 두께(T1)가 작게 형성되어 있다. 그 때문에 통모양 케이스(41)에 큰 힘이 가해지면, 통모양 케이스(41)가 크게 변형되어 촉매(42)가 파손될 우려가 있다.
한편 어태치먼트(43)의 본체부(43a)의 통의 두께(T2)는, 통모양 케이스(41)의 통의 두께(T1)보다 크게 형성되어 있기 때문에, 어태치먼트(43)의 본체부(43a)에 어느 정도의 힘을 가해도 쉽게 변형되지 않는다. 또한 어태치먼트(43)의 내부에는 촉매(42)가 충전되어 있지 않기 때문에, 어태치먼트(43)의 본체부(43a)가 어느 정도 변형되어도 촉매(42)를 파손하는 경우는 없다. 또한 도4 및 도7에 나타내는 바와 같이 어태치먼트(43)는, 그 돌출부(43b, 43c)가 통모양 케이스(41)의 본체부(41a)의 내측과 결합하도록 구성되어 있기 때문에, 어태치먼트(43)가 가압되어도 통모양 케이스(41)에 힘이 가해지는 경우는 없다. 그 때문에, 어태치먼트(43)의 본체부(43a)를 가압함으로써 촉매 유니트(40)를 더 견고하게 고정할 수 있다.
또한 본　실시형태에　 관한 배기가스 처리장치(1)에서는, 가압 플레이트(54)와 어태치먼트(43) 사이에 밀봉부재(55)가 설치되어 있고, 밀봉부재(55)가 제2밀봉 플레이트(52)와 촉매 유니트(40)의 간극을 밀봉하는 것으로 되어 있다. 즉 본 실시형태에서는, 탄성 밀봉부재(32)가 하류측 그리드(30)에서 가스를 밀봉하는 것에 더하여, 그 상류측의 제2밀봉 플레이트(52)에서 밀봉부재(55)가 가스를 더 밀봉하는 것으로 되어 있다. 그 때문에 가스밀봉이 2단계로 이루어져서, 높은 가스 밀봉성이 얻어진다.
도15는 종래의 배기가스 처리장치와 본 　실시형태에　 관한 배기가스 처리장치(1)를 비교한 결과를 나타낸다. 여기에서 종래의 배기가스 처리장치는, 본　 실시형태에　 관한 배기가스 처리장치(1)의 구조와 다르고, 탄성 밀봉부재(32), 탄성부재(72) 및 밀봉부재(55)가 설치되어 있지 않는 구조이다. 횡축은 엔진부하이다. 종축은, 환원제로서 암모니아를 사용한 경우에, 배기가스 중의 NOx와 반응하지 않고 하류측 그리드(30)의 하류측에서 검출된 암모니아의 양(이하에서, NH3 슬립이라고 부른다)이다. 도15에 의하면, 본 실시형태의 구조에 있어서 엔진부하에 관계없이, 종래의 구조와 비교하여 NH3 슬립을 감소시킬 수 있었다. NH3 슬립이 감소한다는 것은, NOx와 반응하는 NH3의 양이 증가하는 것이 되어, 그 결과 배기가스 처리장치의 가스 밀봉성이 향상된 것을 의미한다.
탄성 밀봉부재(32) 및 탄성부재(72)의 예로서는, 날실(經絲)로 금속(스테인레스강)선을 사용하고, 씨실(橫絲)로 금속(스테인레스강)선이 들어간 세라믹 얀(ceramic yarn)을 사용하여 직조한 것에, 내열성의 재료를 함침(含浸)하고 엔드리스 가공(endless 加工)하여 형성되며, 내열온도가 예를 들면 800℃인 개스킷(gasket)이 사용될 수 있다. 또한 탄성 밀봉부재(32) 및 탄성부재(72)의 형상으로서는, 두께가 예를 들면 3mm로서, 예를 들면 5.9MPa의 압력을 가하였을 때의 압축율이 58%인 것이 사용될 수 있다. 그러나 본 발명의 탄성 밀봉부재 및 탄성부재는, 상기와 같은 구체적인 것에 한정되지 않는다. 다만 용기본체(10)의 내부는 고온이 되기 때문에, 탄성 밀봉부재 및 탄성부재로서는, 예를 들면 500℃ 이상의 내열성(耐熱性)을 갖는 것이 바람직하다.
또한 본　 실시형태에　 관한 배기가스 처리장치(1)는, 통모양 케이스(41)와 하류측 그리드(30) 사이의 탄성 밀봉부재(32) 및 통모양 케이스(41)와 상류측 그리드(70) 사이의 탄성부재(72)가 양쪽 모두 설치되는 태양(態樣)이지만, 본 발명은 이 태양에 한정되지 않는다. 즉 통모양 케이스(41)와 하류측 그리드(30) 사이에 설치되는 탄성 밀봉부재(32)만이어도 배기가스 처리장치의 가스 밀봉성을 향상시킬 수 있다. 탄성 밀봉부재(32)에 더하여 탄성부재(72)가 더 설치되는 경우에는, 선박 등의 스윙이나 엔진의 진동을 흡수하는 효과를 향상시킬 수 있다.
또한 본　 실시형태에　 관한 배기가스 처리장치(1)에서는, 촉매 유니트(40)가 2단구성의 통모양 케이스(41)로 형성되는 태양을 기술였지만, 이에 한정되지 않는다. 예를 들면 촉매 유니트(40)가 1단구성이어도 좋고, 3단 이상의 구성이어도 좋다. 여기에서 촉매 유니트(40)가 복수 단의 구성인 경우에는, 가스 밀봉성을 향상시키기 위하여, 촉매 유니트(40)의 단수(段數)와 동일한 수(數)만큼 밀봉 플레이트 및 기둥을 번갈아서 배치하고, 통모양 케이스(41)의 상호 간에 어태치먼트(43)를 설치하고, 어태치먼트(43)를 외주측에서 가압하는 것이 바람직하다.
또한 본　 실시형태에　 관한 배기가스 처리장치(1)에서는, 볼트(B1, B2, B3)에 의하여 촉매 유니트(40)를 가압하여 고정하는 태양을 기술하였지만, 이에 한정되지 않고, 다른 가압부재(加壓部材)를 사용하더라도 좋다. 예를 들면 앵글재(53)와 어태치먼트(43) 사이에 스프링 등의 가압부재를 끼움으로써도 촉매 유니트(40)를 가스유로(R)와 수직방향으로 고정시킬 수 있다. 마찬가지로, 그리드 프레서(80)와 상류측 그리드(70)의 사이에 가압부재를 끼움으로써 촉매 유니트(40)를 가스유로(R)의 방향으로 고정시킬 수 있다.
그런데 본 실시형태에서는, 탄성 밀봉부재(32)와 밀봉부재(55)에 의하여 2단계로 가스를 밀봉하는 태양이지만, 본 발명은 이 태양에 한정되지 않는다. 즉 밀봉부재(55)가 설치되지 않고, 탄성 밀봉부재(32)만에 의하여 용기본체(10)의 내부에 가스를 밀봉하는 태양이어도, 탄성 밀봉부재(32) 및 밀봉부재(55)가 모두 설치되어 있지 않은 종래의 배기가스 처리장치의 태양과 비교하면, 가스 밀봉성을 향상시키는 것이 가능하다.
(실시형태2)
다음에 본 발명의 실시형태2에 관한 배기가스 처리장치에 대하여, 실시형태1에 관한 배기가스 처리장치(1)와 다른 점만을 설명한다. 실시형태1에 관한 배기가스 처리장치(1)에서는, 도1 및 도4에 나타내는 바와 같이 통모양 케이스(41)의 상호 간에 어태치먼트(43)가 설치되어 있다. 이에 대하여 실시형태2에 관한 배기가스 처리장치(2)에서는, 도16 및 도17에 나타내는 바와 같이 통모양 케이스(41)의 상호 간에 어태치먼트(43)가 설치되는 것 이외에, 하류측 그리드(30)와 통모양 케이스(41) 사이 및 상류측 그리드(70)와 통모양 케이스(41) 사이에도 어태치먼트(43)가 설치되어 있다. 즉 어태치먼트(43)가 3단구성으로 되어 있다.
통모양 케이스(41)는, 실시형태1의 태양과 달리, 도17에 나타내는 바와 같이 돌출부를 갖고 있지 않고, 본체부(41a)만으로 구성되어 있다. 가스유로(R)의 하류측에서 첫번째 단(段)의 어태치먼트(43)는, 하방으로 돌출되는 돌출부(43c)가 하류측 그리드(30)에 끼워져 있고, 상방으로 돌출하는 돌출부(43b)가 통모양 케이스(41)에 끼워져 있다. 두번째 단의 어태치먼트(43)는, 돌출부(43b, 43c)가 각각 통모양 케이스(41)에 끼워져 있다. 세번째 단의 어태치먼트(43)는, 상방으로 돌출하는 돌출부(43b)가 상류측 그리드(70)에 끼워져 있고, 하방으로 돌출하는 돌출부(43c)가 통모양 케이스(41)에 끼워져 있다.
이들의 어태치먼트(43)의 각 본체부(43a)는, 촉매 유니트(40)의 외주측으로부터 가압되고 있다. 본체부(43a)를 가압하기 위한 구체적인 구성은, 도10을 사용하여 설명한 실시형태1와 동일한 태양이기 때문에 생략한다.
본　 실시형태에　 관한 배기가스 처리장치(2)에 의하면, 어태치먼트(43)가 3단으로 구성되어 있고, 각각이 촉매 유니트(40)의 외주측으로부터 수평방향으로 가압되는 구성으로 되어 있기 때문에, 1단만의 어태치먼트(43)를 외주측으로부터 가압하는 실시형태1와 비교하여 더 견고하게 촉매 유니트(40)를 고정할 수 있게 된다.
또한 본　 실시형태에　 관한 배기가스 처리장치(2)에 의하면, 통모양 케이스(41)의 기울어짐을 억제할 수 있다. 예를 들면 선체가 수평방향으로부터 20° 이상 경사진 상태로 통모양 케이스(41)를 부착하는 경우가 있다. 이와 같은 경우에, 어태치먼트(43)가 통모양 케이스(41)와 하류측 그리드(30) 사이에 없다면, 도18에 나타내는 바와 같이 통모양 케이스(41)를 하류측 그리드(30)에 끼워 넣을 때에, 통모양 케이스(41)가 기울어질 우려가 있다. 이 상태에서 가스유로(R)의 방향으로 통모양 케이스(41)가 가압되어도, 탄성 밀봉부재(32)에 대하여 균일하게 압력을 가할 수 없고, 나아가서는 배기가스 처리장치의 가스 밀봉성이 저하되어 버리게 된다.
한편 통모양 케이스(41)와 하류측 그리드(30)의 사이에 어태치먼트(43)가 설치되는 경우, 도19에 나타내는 바와 같이 선체가 수평방향으로부터 20° 정도 경사진 상태로 어태치먼트(43)가 하류측 그리드(30)에 끼워질 때에, 어태치먼트(43)는 위치가 거의 어긋나지 않는다. 이것은, 통모양 케이스(41)보다 어태치먼트(43) 쪽이 높이가 낮고, 무게중심이 하류측 그리드(30)에 가깝기 때문이다. 통모양 케이스(41)는, 하류측 그리드(30)에 끼워진 어태치먼트(43)를 볼트(B1)로 고정한 후에, 어태치먼트(43)에 최소한의 간극으로 끼워진다. 그 때문에, 통모양 케이스(41)의 위치가 어긋남을 억제할 수 있으므로, 탄성 밀봉부재(32)에 대하여 균일하게 압력을 가할 수 있고, 나아가서는 배기가스 처리장치의 가스 밀봉성을 향상시킬 수 있다. 또한 이 효과를 얻기 위해서는, 적어도 하류측 그리드(30)와 통모양 케이스(41) 사이에 어태치먼트(43)가 설치되어 있으면 충분하다. 즉 상류측 그리드(70)와 통모양 케이스(41) 사이에 어태치먼트(43)가 설치되어 있지 않아도 좋다.
또한 본　 실시형태에　 관한 배기가스 처리장치(2)에 의하면, 통모양 케이스(41)가 돌출부(4lb)를 갖지 않고, 본체부(41a)만으로 이루어질 수 있다. 예를 들면 촉매 유니트(40)가 3단구성인 경우에, 실시형태1와 같이 통모양 케이스(41) 상호 간에만 어태치먼트(43)가 설치되면, 첫번째 단 및 세번째 단의 통모양 케이스(41)는 돌출부(4lb)를 갖지만, 두번째 단의 통모양 케이스(41)는 어태치먼트(43)에 끼워지기 위한 돌출부를 갖지 않는다. 이와 같은 경우에, 첫번째 단 및 세번째 단의 통모양 케이스(41)와 두번째 단의 통모양 케이스(41)에 의하여 다른 부품을 준비하여야만 한다. 한편으로 본 실시형태에서는, 첫번째∼세번째 단의 통모양 케이스(41)에 대하여 본체부(41a)만의 통모양 케이스(41)를 적용할 수 있어, 부품수를 삭감할 수 있다.
(실시형태3)
다음에 본 발명의 실시형태3에 관한 배기가스 처리장치(3)에 대하여 도20∼도24를 참조하면서 설명한다. 실시형태1 및 2에 관한 배기가스 처리장치(1, 2)는 소위 종렬배치의 배기가스 처리장치이지만, 실시형태3에 관한 배기가스 처리장치(3)는, 가스유로(R)가 수평방향인, 소위 횡렬배치(橫列配置)의 배기가스 처리장치이다. 기본적인 구성에 대하여는, 종렬배치의 배기가스 처리장치(1)를 눕힌 것과 동일하지만, 이하의 점에서 다르다.
먼저 본　 실시형태에　 관한 배기가스 처리장치(3)는, 실시형태1에서 설명한 제1기둥 및 제2기둥을 구비하지 않는다. 도20, 24에 나타내는 바와 같이 제1기둥 및 제2기둥 대신에, 촉매 유니트(40)를 하방으로부터 지지하는 복수의 지지기둥(63)이 설치되어 있다. 또한 그리드 프레서(80)(도24를 참조)는, 예를 들면 용기본체(10)의 내측에 부착된다. 또한 도21에 나타내는 바와 같이 밀봉부재(55)는, 촉매 유니트(40)의 외주전체의 둘레에 걸쳐 설치할 필요는 없다. 구체적으로는, 촉매 유니트(40)의 하방에는 밀봉부재(55)가 설치되어 있지 않고, 촉매 유니트(40)의 상방과 측방에만 밀봉부재(55)가 설치되어 있다. 이것은, 촉매 유니트(40)보다 하방에 있어서는, 촉매 유니트(40)의 자중에 의하여 제2밀봉 플레이트(52)와의 간극이 거의 발생하지 않으므로, 밀봉부재(55)를 설치하여 밀봉할 필요가 없기 때문이다. 동일한 이유로, 촉매 유니트(40)의 하방에는 앵글재(53) 및 가압 플레이트(54)도 설치되어 있지 않다.
또한 실시형태1이나 2와 같은 종렬배치의 배기가스처리 유니트의 경우에는, 촉매 유니트(40)가 하류측 그리드(30)의 재치영역(31)에 재치되었을 때에, 촉매 유니트(40)의 자중에 의하여 어느 정도 탄성 밀봉부재(32)가 가압되어 촉매 유니트(40)의 상하방향의 위치가 대략 균일하게 된다. 한편 횡렬배치의 경우에는, 촉매 유니트(40)의 자중이 탄성 밀봉부재(32)에 작용되지 않기 때문에, 촉매 유니트(40)의 수평방향의 위치는 불균일하게 되기 쉽다. 그 때문에 실시형태3에서는, 통모양 케이스(41)가 1단 배치될 때마다 통모양 케이스(41)를 가스유로(R)의 방향으로 가압하는 구성으로 되어 있다.
구체적으로는, 도20에 나타내는 바와 같이 하류측 그리드(30)에 끼워진 첫번째 단의 통모양 케이스(41)의 상류측으로부터 중간압입툴(90)을 사용하여 첫번째 단의 통모양 케이스(41)를 압입한다. 중간압입툴(90)은, 도21에 나타내는 바와 같이 상하방향으로 긴 2개의 세로막대(91)와, 좌우로 각각 2개씩 설치되는 4개의 가로막대(92)와, 2개의 세로막대(91) 또는 2개의 가로막대(92)에 걸쳐서 부착되는 장판(長板)(93)을 구비한다.
세로막대(91)는 각각 용기본체(10)의 내주에 부착된다. 구체적으로는, 도22a 및 도22b에 나타내는 바와 같이 세로막대(91)의 단부가 용기본체(10)의 내주에 설치된 한 쌍의 돌출판(突出板)(11)에 끼워진 상태에서 볼트(B6) 및 너트(N6)에 의하여 체결되어 있다.
가로막대(92)는, 일단(一端)이 용기본체(10)의 내주에 부착되어 있고, 타단(他端)이 세로막대(91)에 부착되어 있다. 구체적으로 가로막대(92)의 일단은, 도23a 및 도23b에 나타내는 바와 같이 용기본체(10)의 내주에 설치된 한 쌍의 돌출판(12)에 끼워진 상태에서 볼트(B7) 및 너트(N7)에 의하여 체결되어 있다. 또한 가로막대(92)의 타단은, 세로막대(91)의 좌우에 각각 설치된 돌출판에 끼워진 상태에서 볼트 및 너트에 의하여 체결되어 있다.
또한 세로막대(91) 및 가로막대(92)에는, 각각 수평방향의 암나사가 형성되어 있고, 도20 및 도21에 나타내는 바와 같이 이 암나사에 볼트(B9)가 통과하고 있으며, 이 볼트(B9)의 선단에는 장판(93)이 고정되어 있다. 볼트(B9)를 조정함으로써, 장판(93)은 통모양 케이스(41)를 가스유로(R)의 방향으로 가압한다. 이에 따라 통모양 케이스(41)와 하류측 그리드(30) 사이에 끼워진 탄성 밀봉부재(32)가 가스유로(R)의 방향으로 가압되어, 첫번째 단의 통모양 케이스(41)의 수평방향 위치를 균일하게 할 수 있다.
그 후에, 중간압입툴(90)을 떼어내고 첫번째 단의 통모양 케이스(41)의 상류측에 어태치먼트(43)를 배치하고, 그 상류측에 두번째 단의 통모양 케이스(41)를 더 배치한다. 도24에 나타내는 바와 같이 두번째 단의 통모양 케이스(41)의 상류측에는 상류측 그리드(70)가 더 설치되어, 실시형태1 및 2와 같이 그리드 프레서(80)에 의하여 가압할 수 있다. 이에 따라 통모양 케이스(41)와 상류측 그리드(70) 사이에 끼워진 탄성부재(72)가 가스유로(R)의 방향으로 가압된다. 그리드 프레서(80)를 용기본체(10)의 내측에 부착하는 구체적인 방법은, 예를 들면 도22a, 도22b, 도23a 및 도23b를 사용하여 설명한 바와 같이 중간압입툴(90)을 용기본체(10)의 내측에 부착하는 방법과 동일한 방법이므로 상세한 설명을 생략한다.
본　 실시형태에　 관한 배기가스 처리장치(3)에 의하면, 중간압입툴(90)이 1단마다 통모양 케이스(41)를 가스유로(R)의 방향으로 가압하는 구성으로 하였기 때문에, 통모양 케이스(41)의 수평방향 위치를 균일하게 할 수 있다. 이에 따라 실시형태1에서 기술한 효과와 동일하게, 탄성 밀봉부재(32) 및 탄성부재(72)가 선박의 스윙이나 엔진의 진동을 흡수하면서, 탄성 밀봉부재(32)가 촉매 유니트(40)의 내부에 가스를 밀봉할 수 있다.
또한 실시형태1, 2 및 3에 관한 배기가스 처리장치(1, 2, 3)는, 선박에 있어서의 배기가스처리에 사용되는 바를 기술했지만, 이에 한정되지 않는다. 선박에 한정되지 않고, 스윙하는 것이나 엔진을 포함하는 것으로서, 배기가스의 처리가 필요한 차량 등에도 사용될 수 있다.

Claims (5)

  1. 배기가스(排氣gas)를 처리하기 위한 촉매 유니트(觸媒 unit)를, 상기 배기가스가 흐르는 가스유로(gas流路)를 형성하는 용기본체(容器本體)의 내부에 유지하는 배기가스 처리장치(排氣gas 處理裝置)로서,
    상기 촉매 유니트보다 상기 가스유로의 하류측에 설치되는 하류측 그리드(下流側 grid)와,
    상기 촉매 유니트를 사이에 두고 하류측 그리드의 반대측에 설치되는 상류측 그리드(上流側 grid)와,
    상기 상류측 그리드와 상기 하류측 그리드 사이에 위치하는 상기 촉매 유니트를 가압하는 가압부재(加壓部材)와,
    상기 하류측 그리드와 상기 촉매 유니트 사이에 끼여 있는 탄성 밀봉부재(彈性 密封部材)를
    구비하고,
    상기 탄성 밀봉부재는, 상기 가압부재가 상기 촉매 유니트를 가압함으로써 탄성변형(彈性變形)되어, 상기 하류측 그리드와 상기 촉매 유니트의 간극(間隙)을 밀봉하도록 구성되어 있고,
    상기 촉매 유니트는,
    내부에 촉매가 충전된 복수의 통모양 케이스(筒狀 case)와,
    상기 통모양 케이스의 단부(端部)를 유지하는 어태치먼트(attachment)로
    구성되고,
    상기 통모양 케이스는, 상기 어태치먼트를 사이에 두고 적어도 2단(2段)으로 구성되어 있고,
    상기 배기가스가 흐르는 방향과 수직방향으로 상기 어태치먼트를 가압하는 다른 가압부재를 더 구비하는
    것을 특징으로 하는 배기가스 처리장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 상류측 그리드와 상기 촉매 유니트 사이에 끼워진 탄성부재(彈性部材)를 더 구비하고,
    상기 탄성부재는, 상기 가압부재가 상기 촉매 유니트를 가압함으로써 탄성변형되도록 구성되어 있는
    것을 특징으로 하는 배기가스 처리장치.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 어태치먼트는, 상기 통모양 케이스와 상기 하류측 그리드 사이에도 끼여 있는 것을 특징으로 하는 배기가스 처리장치.
  4. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 용기본체의 내측에 고정된 밀봉 플레이트(密封 plate)와,
    상기 밀봉 플레이트와 상기 촉매 유니트의 양방(兩方)에 접촉하여 이들 밀봉 플레이트와 촉매 유니트의 간극을 밀봉하는 밀봉부재(密封部材)를
    더 구비하고,
    상기 다른 가압부재는, 상기 밀봉부재를 사이에 두고 상기 어태치먼트를 가압하도록 구성되어 있는
    것을 특징으로 하는 배기가스 처리장치.
  5. 삭제
KR1020187034985A 2016-05-31 2017-05-01 배기가스 처리장치 KR102286592B1 (ko)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JPJP-P-2016-108033 2016-05-31
JP2016108033A JP6703899B2 (ja) 2016-05-31 2016-05-31 排ガス処理装置
PCT/JP2017/017137 WO2017208722A1 (ja) 2016-05-31 2017-05-01 排ガス処理装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20190015279A KR20190015279A (ko) 2019-02-13
KR102286592B1 true KR102286592B1 (ko) 2021-08-04

Family

ID=60479575

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020187034985A KR102286592B1 (ko) 2016-05-31 2017-05-01 배기가스 처리장치

Country Status (6)

Country Link
EP (1) EP3467280B1 (ko)
JP (1) JP6703899B2 (ko)
KR (1) KR102286592B1 (ko)
CN (1) CN109196198B (ko)
DK (1) DK3467280T3 (ko)
WO (1) WO2017208722A1 (ko)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP7085431B2 (ja) * 2018-07-13 2022-06-16 三菱重工エンジニアリング株式会社 触媒反応器

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2014188471A (ja) * 2013-03-27 2014-10-06 Yanmar Co Ltd 排気浄化装置

Family Cites Families (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2220921C2 (de) * 1972-04-28 1974-05-30 Zeuna-Staerker Kg, 8900 Augsburg Vorrichtung zur katalytischen reinigung der auspuffgase von brennkraftmaschinen
DE2216772A1 (de) * 1972-04-07 1973-10-18 Kali Chemie Ag Elastische halterung fuer keramische monolithische katalysatorkoerper
JPS5925857B2 (ja) * 1981-11-18 1984-06-21 中央発條株式会社 ハニカム触媒体カセット成形方法
JPS61265319A (ja) * 1985-05-20 1986-11-25 Honda Motor Co Ltd 触媒コンバ−タ
JPS62294711A (ja) * 1986-06-12 1987-12-22 Nippon Soken Inc 触媒コンバ−タ
JPS6390612A (ja) * 1986-10-02 1988-04-21 Mazda Motor Corp 触媒コンバ−タ
JPH06264734A (ja) * 1993-03-11 1994-09-20 Calsonic Corp セラミックス製触媒コンバータおよびその製造方法
JP3113930B2 (ja) * 1993-03-19 2000-12-04 日立造船株式会社 モジュール化触媒
JPH10103048A (ja) * 1996-10-01 1998-04-21 Hitachi Zosen Corp 触媒エレメント
JPH1133409A (ja) * 1997-07-23 1999-02-09 Hitachi Zosen Corp モジュール化触媒
JP3757305B2 (ja) * 1997-11-14 2006-03-22 日立造船株式会社 モジュール化触媒
JP5511865B2 (ja) * 2012-02-13 2014-06-04 日立造船株式会社 ディーゼルエンジン用排ガス脱硝装置
JP6228727B2 (ja) * 2012-02-22 2017-11-08 日立造船株式会社 触媒担持ハニカム構造体を具備する処理装置、およびその製造方法
JP5295403B2 (ja) * 2012-03-02 2013-09-18 日立造船株式会社 船舶用排ガス脱硝反応容器および排ガス脱硝設備
KR101423578B1 (ko) * 2012-11-27 2014-07-28 주식회사 파나시아 부피를 최소화하는 구조를 갖는 scr반응기
DE102015004006A1 (de) * 2015-03-30 2016-10-06 Man Diesel & Turbo Se Katalysatoreinheit und Abgaskatalysator
WO2016182806A1 (en) * 2015-05-08 2016-11-17 Corning Incorporated Housing, fluid stream treatment article, exhaust system and methods of manufacturing same

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2014188471A (ja) * 2013-03-27 2014-10-06 Yanmar Co Ltd 排気浄化装置

Also Published As

Publication number Publication date
EP3467280A1 (en) 2019-04-10
WO2017208722A1 (ja) 2017-12-07
EP3467280A4 (en) 2019-11-20
KR20190015279A (ko) 2019-02-13
EP3467280B1 (en) 2021-01-20
CN109196198A (zh) 2019-01-11
DK3467280T3 (da) 2021-04-19
CN109196198B (zh) 2021-02-12
JP6703899B2 (ja) 2020-06-03
JP2017214848A (ja) 2017-12-07

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US3600792A (en) Method of suppressing vibrations in a bundle of parallel tubes
CN102166500B (zh) 具有可动支撑的径向流反应器
KR102286592B1 (ko) 배기가스 처리장치
WO2017022604A1 (ja) ダイアフラムダンパ装置及びその保持部材、並びにダイアフラムダンパ装置の製造方法
US9428098B1 (en) Multi-stage inversion tube mounting system
JP6002482B2 (ja) 振動抑制吊構造
US6105907A (en) Apparatus and method for supporting and/or holding a payload
KR101547191B1 (ko) 디젤엔진용 배기가스 탈초장치
JP7091590B2 (ja) シーブベッド保持システム
EP3517803A1 (en) Device for insulating and/or dampening vibrations generated by a vibrating apparatus provided with means for attenuating the effects of a seismic event
KR101943785B1 (ko) 촉매 컨버터 유닛 및 배기가스 촉매 컨버터
JP2004359463A (ja) 立体倉庫
KR102458617B1 (ko) 배관 방진 찬넬
JP2009189073A (ja) ケーブル保持装置
RU2683049C2 (ru) Устройство вертикального крепления баллонов в передвижных газобаллонных установках
JP7152007B2 (ja) 落石防護柵
JP2018128122A (ja) 接続位置調整金具とそれを用いた架台取付金具
KR101643155B1 (ko) 방폭 커버 장치
KR101941879B1 (ko) 반응형 gib 지지구조
KR102080995B1 (ko) 고압가스용기 보관 고정틀
JP2015232310A (ja) エンジン
JP7353463B2 (ja) ボイラ装置およびボイラ炉壁の補強構造
CN104275067A (zh) 具有水平轴向基床和填料清洁系统的吸附器
US20170174420A1 (en) Cover assembly
US7032866B1 (en) Bracket with captured spacer

Legal Events

Date Code Title Description
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant