KR20180030702A - 선박의 배기 가스 정화 장치 - Google Patents

선박의 배기 가스 정화 장치 Download PDF

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츠요시 이노우에
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얀마 가부시키가이샤
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Abstract

본원 발명은 환원 작용(탈질 작용)의 효율 저하를 억제할 수 있는 배기 가스 정화 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본원 발명에 의한 선박(1)의 배기 가스 정화 장치는 선박 탑재용인 엔진(21)의 배기관 내를 통과하는 배기 가스에 환원제를 공급하는 환원제 공급 장치의 환원제 분사체(61)와, 환원제 분사체(61)의 배기 가스 이동 방향 하류측에서 배기 가스와 환원제를 혼합시키는 배기 믹서(62)와, 배기 믹서(62)의 배기 가스 이동 방향 하류측에서 엔진(21)의 배기 가스 중에 있는 NOx의 환원을 촉진하는 선택 촉매 환원 장치(34, 35)를 구비한다. 복수의 상기 환원제 분사체(61)를 갖고 있으며, 환원제 분사체(61)의 분사구가 배기관의 둘레 방향을 따라서 등간격으로 배치되어 있다.

Description

선박의 배기 가스 정화 장치
본원 발명은 선박 탑재용 엔진으로부터 배출되는 배기 가스 중의 유해 성분을 제거하는 배기 가스 정화 장치에 관한 것이다.
종래, 예를 들면 탱커나 수송선 등의 선박에 있어서는 각종 보기, 하역 장치, 조명, 공조 그 밖의 기기류가 소비하는 전기량이 방대하여, 이들 전기 계통에 전력을 공급하기 위해서 디젤 엔진과 상기 디젤 엔진의 구동에 의해 발전하는 발전기를 조합하여 이루어지는 디젤 발전기를 구비하고 있다(예를 들면, 특허문헌 1 등 참조). 디젤 엔진은 내연 기관 중에서 가장 에너지 효율이 높은 것 중 하나인 것이 알려져 있으며, 단위 출력당 배기 가스에 포함되는 이산화탄소 양이 적다. 또한, 예를 들면 중유와 같은 저질의 연료를 사용할 수 있기 때문에 경제적으로도 우수하다고 하는 이점이 있다.
디젤 엔진의 배기 가스 중에는 이산화탄소 이외에 질소 산화물, 황 산화물 및 입자상 물질 등도 많이 포함되어 있다. 특히, 질소 산화물(이하, NOx라고 함)은 인체에 유해하고 또한 강한 산성을 나타내는 것이어서 산성비의 원인으로도 생각되고 있다. 따라서, 예를 들면 선박과 같이 디젤 발전기를 구동시키는 기계에서는 NOx의 배출량이 매우 많아 지구 환경에 주는 부담이 큰 것으로 해석된다.
NOx를 대폭 정화하는 후처리의 수단으로서는 환원제에 요소를 사용한 선택 촉매 환원법(이하, SCR법이라고 함)이 일반화되어 있다(특허문헌 2 및 특허문헌 3 등 참조). SCR법에서는 일반적으로 Ti 등의 산화물의 담체에 V나 Cr 등의 활성 성분을 담지시킨 재료로 이루어지는 허니콤 구조의 NOx 촉매를 이용하고 있다. NOx 촉매의 상류측에 환원제 수용액으로서의 요소수를 분사하면 요소수가 배기 가스의 열에 의해 열분해 및 가수분해되어 암모니아가 생성되고, 암모니아가 환원제로서 NOx에 작용하여 NOx를 무해한 질소와 물로 분해한다. 그리고, 특허문헌 2에서는 NOx 촉매에 의한 환원 작용의 효율을 향상시키기 위해서 배기 가스와 요소수를 혼합하는 혼합기(배기 믹서)가 설치된 배기 가스 정화 장치가 제안되어 있다.
또한, 지구 환경을 배려하면 배기 가스 중의 NOx를 가급적 제거하는 것이 필요하며, 공해 영해를 불문하고 일률적으로 규제하는 것이 바람직하지만, 현재는 디젤 엔진에 관한 고차의 배기 가스 규제가 적용됨에 따라 NOx에 관하여 규제 해역을 설정할 예정으로 되어 있다. 상술한 바와 같이, NOx 촉매는 허니콤 구조이기 때문에 배기 가스 중의 매연이나 미립자에 의해서 폐색될 우려가 있다. 또한, NOx 촉매는 배기 가스 중의 황 성분이나 이것으로부터 유래되는 생성물에 의해 성능이 열화된다. NOx 촉매의 수명을 가급적 연장하여 러닝 비용 저감과 규제 해역에서의 확실한 규제 준수를 도모하기 위해서는, 규제 해역 밖의 항행 중에는 NOx 촉매를 배기 가스에 노출시키지 않도록 하는 것이 바람직하다.
그래서, 특허문헌 3에서는 엔진의 배기 경로 중에 NOx 촉매를 수용하는 정화 케이싱을 설치함과 아울러 NOx 촉매를 통과하지 않고 배기 가스를 우회시키는 바이패스 경로를 정화 케이싱 내에 배치시키는 배기 가스 정화 장치가 제안되어 있다. 이 경우, 규제 해역 내의 항행 중에는 배기 가스를 정화 케이싱 내의 NOx 촉매측으로 보내고, 규제 해역 밖의 항행 중에는 배기 가스를 정화 케이싱 내의 바이패스 경로측으로 보낸다.
일본 특허 공개 2006-341742호 공보 일본 특허 공개 2015-075042호 공보 일본 특허 제5129400호 공보
배기 가스 이동 방향 상류측에서 요소수 노즐로부터 분사된 요소수를 배기 가스 이동 방향 하류측의 배기 믹서에서 배기 가스를 혼합하는 구성으로 했을 때에 요소수를 충분히 확산시키기 위해 요소수 노즐과 배기 믹서의 거리가 어느 정도 필요해진다. 요소수 노즐이 배기 믹서에 너무 가까운 경우, 요소수가 충분히 확산되어 있지 않기 때문에 배기 믹서에 대하여 국소적으로 요소수가 집중됨으로써 배기 믹서의 부분적인 온도 저하를 초래하여 요소 석출이 발생된다. 그리고, 요소수가 충분히 확산되지 않으면 환원 작용(탈질 작용)의 효율도 저하되어 버린다. 한편, 요소수 노즐과 배기 믹서의 거리를 확보하기 위해 배기관을 길게 한 경우에는 배기 가스 정화 장치의 대형화로 이어진다.
또한, 정화 케이싱 내에 바이패스 경로를 구성한 경우, 정화 케이싱 하류측에 탈질 작용을 행하는 NOx 촉매를 갖는 메인 경로와 바이패스 경로를 합류시키는 합류실을 설치하고 있다. 그 때문에, 바이패스 경로에 배기 가스를 통과시켰을 때에, 정화 케이싱 내에 있어서 바이패스 경로를 통과한 배기 가스가 합류실을 통해서 메인 경로 내로 유입되어 NOx 촉매로 역류해 버린다. 이것에 의해, NOx 촉매의 탈질 성능이 저하된다.
본원 발명은 상기와 같은 현상을 검토하여 개선을 실시한 선박의 배기 가스 정화 장치를 제공하는 것을 목적으로 하고 있다.
본원 발명의 선박의 배기 가스 정화 장치는 선박 탑재용인 엔진의 배기관 내를 통과하는 배기 가스에 환원제를 공급하는 환원제 공급 장치의 환원제 분사체와, 상기 환원제 분사체의 배기 가스 이동 방향 하류측에서 배기 가스와 환원제를 혼합시키는 배기 믹서와, 상기 배기 믹서의 배기 가스 이동 방향 하류측에서 상기 엔진의 배기 가스 중에 있는 NOx의 환원을 촉진시키는 선택 촉매 환원 장치를 구비한 배기 가스 정화 장치로서, 복수의 상기 환원제 분사체를 갖고 있고, 상기 환원제 분사체의 분사구가 상기 배기관의 둘레 방향을 따라서 등간격으로 배치되어 있는 것이다.
상기 배기 가스 정화 장치에 있어서, 상기 배기 믹서가 상기 배기관의 둘레 방향을 따라서 등간격으로 배치된 복수의 혼합 핀을 구비하고 있고, 상기 배기관의 둘레 방향을 따라서 상기 환원제 분사체의 분사구의 설치 위치를 상기 혼합 핀의 설치 위치로 동기시킨 것으로 한다.
상기 배기 가스 정화 장치에 있어서, 상기 환원제 분사체의 분사구가 배기 가스 이동 방향을 따르는 직선 상에서 상기 혼합 핀의 상류측 선단과 겹치는 위치에 배치되어 있는 것으로 해도 좋다. 또한, 환원제 분사체의 분사구가 상기 배기관의 중심과 내주면 사이가 되는 중앙 영역에 배치되어 있는 것으로 해도 좋다.
(발명의 효과)
본 발명에 의하면, 복수의 환원제 분사체에 의해 환원제를 분산하여 분사함으로써 환원제를 확산하여 분사할 수 있는 데다가, 하류측의 배기 믹서에 의해 환원제를 배기관 내에서 더 분산시킬 수 있다. 따라서, 배기 믹서를 통과한 배기 가스와 환원제를 충분히 혼합할 수 있기 때문에, 촉매에 있어서의 환원 효율을 향상시킬 수 있다.
또한, 본 발명에 의하면, 환원제 분사체가 분사구로부터 하류측을 향해서 환원제를 분사시켰을 때에 배기 믹서의 혼합 핀을 향해서 환원제를 분사시킬 수 있다. 따라서, 복수의 환원제 분사체에 의해 환원제를 분산하여 분사함으로써 환원제를 확산하여 분사할 수 있는 데다가, 분사 후의 환원제가 혼합 핀에 닿음으로써 더 분산된다. 그 때문에, 배기 믹서에 있어서의 환원제의 분포량을 균일화할 수 있어 배기 가스와 요소수의 혼합 효율을 높임과 아울러, 배기 믹서에 있어서의 부분적인 온도 저하를 억제하여 촉매에 있어서의 환원 효율을 높인다.
도 1은 선박의 전체 측면도이다.
도 2는 도 1의 II-II로 본 정면 단면도이다.
도 3은 복합 케이싱의 정면도이다.
도 4는 복합 케이싱의 측면도이다.
도 5는 복합 케이싱의 배면도이다.
도 6은 복합 케이싱의 측면도이다.
도 7은 복합 케이싱의 출구부 단면도이다.
도 8은 배기 믹서의 내부 구조를 나타내는 단면 사시도이다.
도 9는 배기 믹서를 배기 가스 이동 방향 상류측에서 본 정면도이다.
도 10은 배기 믹서의 측면 단면도이다.
도 11은 배기 믹서로부터 복합 케이싱을 향하는 배기 가스 흐름을 설명하는 측면 단면도이다.
도 12는 다른 구성으로 이루어지는 배기 믹서의 내부 구조를 나타내는 단면 사시도이다.
도 13은 스위칭 밸브를 작동시키는 유체 유통 배관의 회로도이다.
도 14는 배기 경로의 스위칭 동작을 설명하는 개략도이다.
도 15는 요소수 분사 노즐과 배기 믹서의 관계를 나타내는 배기 가스 이동 방향 상류측에서 본 정면도이다.
도 16은 요소수 분사 노즐과 배기 믹서의 관계를 나타내는 측면 단면도이다.
도 17은 요소수 분사 노즐과 배기 믹서의 다른 배치예를 나타내는 배기 가스 이동 방향 상류측에서 본 개략 정면도이다.
이하에, 본원 발명을 구체화 한 실시형태를 선박에 탑재된 디젤 발전기에 적용한 경우의 도면에 의거해서 설명한다.
(선박의 개요)
우선 처음으로, 도 1을 참조하면서 제 1 실시형태에 있어서의 선박(1)의 개요에 대해서 설명한다. 제 1 실시형태의 선박(1)은 선체(2)와, 선체(2)의 선미측에 설치된 캐빈(3)(선교)과, 캐빈(3)의 후방에 배치된 퍼넬(4)(굴뚝)과, 선체(2)의 후방 하부에 설치된 프로펠러(5) 및 키(6)를 구비하고 있다. 이 경우, 선미측의 선저(7)에 스케그(8)를 일체 형성하고 있다. 스케그(8)에는 프로펠러(5)를 회전 구동시키는 추진축(9)을 축지지하고 있다. 선체(2) 내의 선수측 및 중앙부에는 선창(10)을 설치하고 있다. 선체(2) 내의 선미측에는 기관실(11)을 설치하고 있다.
기관실(11)에는 프로펠러(5)의 구동원인 주엔진(21)(제 1 실시형태에서는 디젤 엔진) 및 감속기(22)와, 선체(2) 내의 전기 계통에 전력을 공급하기 위한 발전 장치(23)를 배치하고 있다. 주엔진(21)으로부터 감속기(22)를 경유한 회전 동력에 의해서 프로펠러(5)가 회전 구동한다. 기관실(11)의 내부는 상갑판(13), 제 2 갑판(14), 제 3 갑판(15) 및 내저판(16)에 의해 상하로 칸막이되어 있다. 제 1 실시형태에서는 기관실(11) 최하단의 내저판(16) 상에 주엔진(21) 및 감속기(22)를 설치하고, 기관실(11) 중단의 제 3 갑판(15) 상에 발전 장치(23)를 설치하고 있다. 또한, 상세한 도시는 생략하지만, 선창(10)은 복수의 구획으로 분할되어 있다.
도 2에 나타내는 바와 같이, 발전 장치(23)는 디젤 발전기(24)를 복수 기(제 1 실시형태에서는 3대) 구비한 것이다. 디젤 발전기(24)는 발전용 엔진(25)(제 1 실시형태에서는 디젤 엔진)과 발전용 엔진(25)의 구동에 의해서 발전하는 발전기(26)를 조합하여 구성된다. 디젤 발전기(24)는 기본적으로 선체(2) 내의 필요 전력량에 대응하여 효율적으로 가동하도록 구성되어 있다. 예를 들면, 대량의 전력을 소비하는 입출항시 등에는 모든 디젤 발전기(24)를 가동시키고, 비교적 전력 소비가 적은 정박시 등에는 임의의 대수의 디젤 발전기(24)를 가동시킨다. 각 발전기(26)의 작동에 의해서 발생된 발전 전력은 선체(2) 내의 전기 계통에 공급된다. 상세한 도시는 생략하지만, 전력 트랜스듀서가 각 발전기(26)에 전기적으로 접속되어 있다. 전력 트랜스듀서는 각 발전기(26)에 의한 발전 전력을 검출하는 것이다.
(발전 장치의 배기 계통)
이어서, 도 2~도 7을 참조하면서 발전 장치(23)의 배기 계통에 대해서 설명한다. 각 발전용 엔진(25)에는 공기 도입용의 흡기 경로(도시생략)와 배기 가스 배출용의 배기 경로(30)를 접속하고 있다. 흡기 경로를 통해서 도입된 공기는 발전용 엔진(25)의 각 기통 내(흡기 행정의 기통 내)로 보내진다. 각 기통의 압축 행정 완료시에 연료 탱크로부터 빨아올려진 연료를 연료 분사 장치에 의해서 기통마다의 연소실 내로 압송하고, 각 연소실에 의해서 혼합기의 자기 착화 연소에 따른 팽창 행정이 행해진다.
각 발전용 엔진(25)의 배기 경로(30)는 퍼넬(4)까지 연장되어 있어서 외부와 직접 연통되어 있다. 상술과 같이, 발전용 엔진(25)은 3기 있기 때문에 배기 경로(30)는 3개 존재한다. 각 발전용 엔진(25)의 배기 경로(30)는 퍼넬(4)까지 연장된 메인 경로(31)와, 메인 경로(31)의 중도부로부터 분기된 바이패스 경로(32)와, 메인 경로(31)와 바이패스 경로(32) 양쪽에 연통하는 복합 케이싱(정화 케이싱)(33)을 구비하고 있다. 즉, 제 1 실시형태에서는 발전용 엔진(25)을 복수기 탑재하고, 각 발전용 엔진(25)에 대하여 메인 경로(31), 바이패스 경로(32) 및 복합 케이싱(33) 등으로 이루어지는 배기 가스 정화 시스템을 일대일 대응시키고 있다.
복합 케이싱(33)은 내열 금속 재료제이고 대략 통 형상(제 1 실시형태에서는 각통 형상)으로 구성되어 있고, 각 발전용 엔진(25)을 배치한 제 3 갑판(15)보다 상방에 배치되어 있다. 이 경우, 복합 케이싱(33)은 기관실(11)의 상부측(기관실(11) 상단의 제 2 갑판(14) 상)에 위치하고 있다. 복합 케이싱(33) 내의 메인 경로(31)측에는 발전용 엔진(25)의 배기 가스 중에 있는 NOx의 환원을 촉진하는 선택 촉매 환원 장치로서의 NOx 촉매(34) 및 슬립 처리 촉매(35)(상세는 후술함)를 수용하고 있다. 바이패스 경로(32)는 NOx 촉매(34) 및 슬립 처리 촉매(35)를 통하지 않고 배기 가스를 우회시키기 위한 경로이다. 복합 케이싱(33)의 배기 출구부(42)(슬립 처리 촉매(35)보다 배기 가스 이동 방향 하류측(이하, 단지 하류측이라고 함))에서는 메인 경로(31)와 바이패스 경로(32)를 합류시키고 있다. 또한, 선택 촉매 환원 장치로서는 슬립 처리 촉매(35)를 없애고 NOx 촉매(34)만으로 한 것이어도 좋다.
복합 케이싱(33) 밖에 있는 메인 경로(31)와 바이패스 경로(32)의 분기부에는 배기 가스 이동 방향을 메인 경로(31)와 바이패스 경로(32)로 스위칭하는 경로 스위칭 부재로서, 유체 작동식의 스위칭 밸브인 메인측 스위칭 밸브(37) 및 바이패스측 스위칭 밸브(38)를 설치하고 있다. 본 실시형태의 메인측 스위칭 밸브(37) 및 바이패스측 스위칭 밸브(38)는 단일 작동식의 스위칭 밸브에 의해 구성되어 있다. 유체 작동식의 단일 작동 스위칭 밸브의 일례로서 메인측 스위칭 밸브(37) 및 바이패스측 스위칭 밸브(38)를 공기 작동식 버터플라이 밸브에 의해 구성하는 것이 고려된다. 그리고, 메인측 스위칭 밸브(37)는 메인 경로(31)에 있어서의 복합 케이싱(33)에의 입구측에 설치되어 있다. 또한, 바이패스측 스위칭 밸브(38)는 바이패스 경로(32)에 있어서의 복합 케이싱(33)에의 입구측에 설치되어 있다.
이어서, 도 3~도 7을 참조하면서 복합 케이싱(33)의 구조에 대해서 설명한다. 상술한 바와 같이, 복합 케이싱(33)은 메인 경로(31)와 바이패스 경로(32) 양쪽에 연통되어 있다. 복합 케이싱(33) 내의 메인 경로(31)측은 배기 가스 이동 방향 상류측(이하, 단지 상류측이라고 함)에서부터 순서대로 배기 가스 중의 NOx의 환원을 촉진시키는 NOx 촉매(34)와, 여분으로 공급된 환원제(요소수(요소 수용액)), 보다 상세하게는 가수분해 후의 암모니아)의 산화 처리를 촉진시키는 슬립 처리 촉매(35)를 직렬로 나란히 수용하고 있다. 각 촉매(34, 35)는 다공질의(여과 가능한) 격벽으로 구획된 다수개의 셀로 이루어지는 허니콤 구조로 되어 있으며, 예를 들면 알루미나, 지르코니아, 바나디아/티타니아 또는 제올라이트 등의 촉매 금속을 갖고 있다.
NOx 촉매(34)는 후술하는 요소수 분사 노즐(61)로부터의 요소수의 가수분해에 의해 발생된 암모니아를 환원제로 해서 배기 가스 중의 NOx를 선택 환원함으로써 복합 케이싱(33) 내의 메인 경로(31)측에 보내진 배기 가스를 정화한다. 또한, 슬립 처리 촉매(35)는 NOx 촉매(34)로부터 유출된 미반응(잉여)의 암모니아를 산화시켜 무해한 질소로 한다. 이 경우, 복합 케이싱(33) 내의 메인 경로(31)측에서는 하기 반응식 :
(NH2)2CO+H2O → 2NH3+CO2 (가수분해)
NO+NO2+2NH3 → 2N2+3H2O (NOx 촉매(34)에 의한 반응)
4NH3+3O2 → 2N2+6H2O(슬립 처리 촉매(35)에 의한 반응)
이 발생된다.
도 7에 상세하게 나타내는 바와 같이, 복합 케이싱(33) 내에는 메인 경로(31)와 바이패스 경로(32) 양쪽을 나란히 설치하고 있다. 이 경우, 복합 케이싱(33) 내에는 배기 가스 이동 방향을 따라서 연장되는 칸막이판(40)을 배치하고 있다. 칸막이판(40)의 존재에 의해서 복합 케이싱(33) 내를 메인 경로(31)측과 바이패스 경로(32)측으로 구획하고 있다. 칸막이판(40)에 의해 복합 케이싱(33) 내를 구획함으로써 배기 가스가 바이패스 경로(32)를 통과할 때에 배기 가스의 열을 이용하여 메인 경로(31)측에 소정 NOx 촉매(34) 및 슬립 처리 촉매(35)를 난기(暖機)하는 것이 가능하다. 이 때문에, 배기 가스를 정화하는지의 여부에 관계없이 NOx 촉매(34) 및 슬립 처리 촉매(35)를 상시 난기할 수 있다. 메인 경로(31)를 배기 가스가 통과할 때에는 난기 운전의 단축에 기여하고, 경우에 따라서는 난기 운전이 불필요해진다.
복합 케이싱(33) 내의 메인 경로(31)측의 배기 입구부(41)는 상류측을 향함에 따라서 단면적을 축소하도록 끝이 좁아지는 테이퍼 형상(송곳 형상)으로 형성되어 있다. 이것에 대하여, 칸막이판(40)의 하류측 단부(400)는 복합 케이싱(33) 중 슬립 처리 촉매(35)보다 하류측에 있는 배기 출구부(42)까지 연장되어 있고, 개구부(401)가 형성되어 있다. 이 때문에, 복합 케이싱(33)의 배기 출구부(42)에 있어서 메인 경로(31)측과 바이패스 경로(32)측이 합류한다.
복합 케이싱(33)의 배기 출구부(42)는 하류측 단부에 유출구(배기 유출구)(49)를 갖고, 이 유출구(49)에 배기 배출관(60)이 연통된다. 또한, 배기 출구부(42)는 하류측의 유출구(49)를 향해서 단면적을 축소하도록 끝이 좁아지는 테이퍼 형상(송곳 형상)을 갖고 있고, 유출구(49)가 복합 케이싱(33)의 하류측 단부의 중심 위치에 형성되어 있다. 즉, 복합 케이싱(33)에 있어서 유출구(49)는 메인 경로(31)의 배기측과 겹치는 위치에 설치되어 있다.
칸막이판(40)의 하류측 단부(400)는 메인 경로(31)의 출구측을 차폐하는 위치에 연장되어서 복합 케이싱(33)의 내벽면에 고착되어 있다. 이 칸막이판(40)의 하류측 단부(400)는 바이패스 경로(32)로부터 배기 출구부(42)로 유출된 배기 가스가 메인 경로(31)로 흘러들어가는 것을 방지하는 역류 방지판으로서 설치되어 있다(이하, 칸막이판(40)의 하류측 단부(400)를 역류 방지판(400)이라고 부름). 역류 방지판(400)은 메인 경로(31) 및 바이패스 경로(32)의 경계 위치이며 슬립 처리 촉매(35) 하류측이 되는 위치에서 유출구(49)의 둘레가장자리이고 바이패스 경로(32)로부터 떨어진 위치를 향해서 연장되어 있다. 그리고, 역류 방지판(400)이 개구부(401)를 구비함으로써 배기 출구부(42)에 있어서 메인 경로(31)측과 바이패스 경로(32)측을 합류시킨다.
메인 경로(31)를 통과한 배기 가스는 역류 방지판(400)의 개구부(401)를 통해서 배기 출구부(42)의 유출구(49)에 도달하여 정화된 배기 가스가 배기 배출관(60)으로부터 배기된다. 한편, 바이패스 경로(32)를 통과한 배기 가스는 역류 방지판(400)에 의해 안내되어서 배기 출구부(42) 유출구(49)에 도달함으로써 메인 경로(31)로의 유입량(메인 경로(31)로 역류하는 배기 가스 유량)이 감소되어, 그 대부분이 배기 배출관(60)으로부터 배기된다. 따라서, 바이패스 경로(32) 사용시에 있어서의 메인 경로(31) 내의 NOx 촉매(34) 및 슬립 처리 촉매(35)의 열화를 억제할 수 있다.
복합 케이싱(33)의 일측면에는 분기체로서의 분기(噴氣) 노즐(43)을 복수개 장착하고 있다. 각 분기 노즐(43)에 의해서 기체 공급원(도시생략)으로부터의 압축 기체(공기)를 NOx 촉매(34)나 슬립 처리 촉매(35)를 향해서 분사한다. 분기 노즐(43)의 작용에 의해서 사용 중에 복합 케이싱(33) 내의 메인 경로(31)측에 쌓인 매연을 강제적으로 제거할 수 있다.
복합 케이싱(33)의 배기 입구부(41) 앞면측에는 메인측 유입구와 바이패스측 유입구를 형성하고 있다. 메인측 유입구가 복합 케이싱(33) 내의 메인 경로(31)측에 연통하고, 바이패스측 유입구가 복합 케이싱(33) 내의 바이패스 경로(32)측에 연통하고 있다. 복합 케이싱(33)의 배기 입구부(41)의 전방부 외면측에는 메인측 유입구에 연통하는 메인측 도입관(51)과, 바이패스측 유입구에 연통하는 바이패스측 도입관(52)을 설치하고 있다. 메인측 도입관(51)과 바이패스측 도입관(52)은 각각 중계관(55, 56)을 통해서 두 갈래 배관(53)에 연결되어 있다. 이 경우, 두 갈래 배관(53)의 메인측 출구부(57)에 플랜지를 통해서 메인측 중계관(55)의 입구측을 체결하고 있다. 메인측 중계관(55)의 타단측은 메인측 도입관(51)에 연통하고 있다. 두 갈래 배관(53)의 바이패스측 출구부(58)에는 플랜지를 통해서 바이패스측 중계관(56)의 입구측을 체결하고 있다. 바이패스측 중계관(56)의 출구측은 길이 조절용인 사복 구조의 조절관(69)을 통해서 바이패스측 도입관(52)을 체결하고 있다.
상세한 도시는 생략하지만, 두 갈래 배관(53)의 입구부(59)는 메인 경로(31)의 상류측에 플랜지를 통해서 연결되어 있다. 두 갈래 배관(53)은 메인 경로(31)와 바이패스 경로(32)의 분기부에 상당한다. 복합 케이싱(33) 내의 메인 경로(31)측에 연통하는 두 갈래 배관(53)의 메인측 출구부(57) 내에 메인측 스위칭 밸브(37)를 설치하고 있다. 복합 케이싱(33) 내의 바이패스 경로(32)측에 연통하는 두 갈래 배관(53)의 바이패스측 출구부(58) 내에 바이패스측 스위칭 밸브(38)를 설치하고 있다. 복합 케이싱(33)의 배기 출구부(42) 후면측에 유출구(49)를 메인 경로(31)측에 가깝게 형성하고 있다. 복합 케이싱(33)의 배기 출구부(42)의 후방 외면측에 유출구(49)에 연통하는 배기 배출관(60)을 설치하고 있다. 배기 배출관(60)은 메인 경로(31)의 하류측에 플랜지를 통해서 연결하고 있다.
메인 경로(31) 중 메인측 스위칭 밸브(37)와 복합 케이싱(33)에 연결한 메인측 도입관(51) 사이에는 상류측으로부터 순서대로 배기 가스에 환원제인 요소수를 분사하는 요소수 분사 노즐(61)과, 배기 가스와 요소수를 혼합시키는 배기 믹서(62)를 배치하고 있다. 메인측 중계관(55)에 복수개의 요소수 분사 노즐(61)(제 1 실시형태에서는 2개)을 구비하고 있다. 요소수 분사 노즐(61)로부터 메인측 중계관(55) 내에 요소수를 안개 형상으로 분사하도록 구성되어 있다.
메인측 중계관(55)과 메인측 도입관(51) 사이에 배기 믹서(62)를 설치하고 있다. 배기 믹서(62)는 메인측 중계관(55)에 설치한 요소수 분사 노즐(61)로부터 소정 거리만큼 하류에 위치하고 있다. 이 경우의 소정 거리는 요소수 분사 노즐(61)로부터 분사된 요소수를 메인측 중계관(55) 내에서 암모니아로 가수분해시키는데 필요한 거리이다. 도 8~도 11에 나타내는 바와 같이, 제 1 실시형태의 배기 믹서(62)는 메인측 중계관(55) 및 메인측 도입관(51)과 동일 내경으로 형성된 통 형상의 믹서 관체(71)와 믹서 관체(71)의 내주측에 형성된 복수 매의 혼합 핀(72)(제 1 실시형태에서는 4매)과 믹서 관체(71)의 축심에 위치하는 축심체(73)를 구비하고 있어서, 혼합 핀(72)군 및 축심체(73)에 의해서 배기 믹서(62)를 통과하는 배기 가스 및 안개 형상의 요소수에 선회류를 발생시키도록 구성하고 있다.
각 혼합 핀(72)은 배기 가스의 흐름을 선회류로 하기 위한 부재이며, 믹서 관체(71) 중심으로부터 믹서 관체(71)의 내주면을 향해서 방사 형상으로 배치되어 있다. 이 경우, 각 혼합 핀(72)의 반경 방향 내측의 측단면을 축심체(73)에 고착하고, 각 혼합 핀(72)의 반경 방향 외측의 측단면을 믹서 관체(71)의 내주면에 고착하고 있다. 각 혼합 핀(72)은 믹서 관체(71)의 원주 방향을 따라서 등각도마다 위치하고 있다(축심체(73)를 중심으로 하는 점대칭 형상으로 위치하고 있음). 또한, 혼합 핀(72)의 매수는 제 1 실시형태의 4매에 한정되는 것은 아니다.
각 혼합 핀(72)의 상류측과 하류측은 배기 가스 이동 방향(믹서 관체(71) 등의 축심 방향)에 대하여 각각 소정 각도를 이루도록 구성되어 있다. 즉, 각 혼합 핀(72)은 배기 가스 이동 방향의 중도부에서 굴곡되어 있다. 이 경우, 배기 가스 이동 방향에 대한 상류측 핀 판부(72a)의 각도를 경사각(θ1)으로 하고, 배기 가스 이동 방향에 대한 하류측 핀 판부(72b)의 각도를 경사각(θ2)으로 하도록, 각 혼합 핀(72)을 굴곡시키고있다. 하류측 핀 판부(72b)의 경사각(θ2)을 상류측 핀 판부(72a)의 경사각(θ1)보다 크게 설정하고 있다. 즉, 각 핀 판부(72a, 72b)의 경사각(θ1, θ2)은 상류측보다 하류측의 쪽이 커지고 있다. 환언하면, 각 핀 판부(72a, 72b)의 경사각(θ1, θ2)은 상류측으로부터 하류측을 향함에 따라서 연속적 또는 단계적으로 커지고 있다.
각 혼합 핀(72)의 반경 방향 내측의 측단면을 지지하는 축심체(73)의 상류측 선단부는 상류측을 향함에 따라서 단면적을 축소하도록 끝이 좁아지는 테이퍼 형상(송곳 형상)으로 형성되어 있다. 또한, 축심체(73)의 하류측 기단부는 하류측을 향함에 따라서 단면적을 축소하도록 끝이 좁아지는 테이퍼 형상(송곳 형상)으로 형성되어 있다. 이 때문에, 믹서 관체(71)의 축심 부근으로 흘러들어가는 배기 가스는 축심체(73)의 테이퍼 형상의 상류측 선단부에 의해서 반경 방향 외측의 각 혼합 핀(72)을 향해서 안내된다.
본 실시형태에서는 배기 믹서(62)를 축심체(73)에 혼합 핀(72)을 고착시킨 구성으로 했지만, 도 12와 같이 축심체(73)를 구비하지 않는 구성으로 해도 상관없다. 즉, 막대 형상으로 이루어지는 복수의 지지 스테이(73x)(본 실시형태에서는 2개)를 서로 교차시켜서 고착시킴과 아울러, 지지 스테이(73x)의 교차 위치가 믹서 관체(71) 중심이 되도록 지지 스테이(73x)를 배치한다. 그리고, 각 지지 스테이(73x)에는 지지 스테이(73x)끼리의 교차 위치를 중심으로 해서 2매 혼합 핀(72)이 고착되어 있다. 혼합 핀(72)의 상류측 선단은 믹서 관체(71) 중심으로부터 믹서 관체(71) 내주면을 향해서 중도부까지 상류측으로 신장된 후에 믹서 관체(71) 개구면과 평행해지도록 굴곡시킨 가장자리변으로 구성되어 있다.
요소수 분사 노즐(61)은 메인 경로(31)(메인측 중계관(55)) 단면에 있어서 하류측의 배기 믹서(62)의 혼합 핀(72)과 겹치는 위치에 요소수 분사구(611)를 배치하고 있다. 요소수 분사 노즐(61)의 요소수 분사구(611)는 메인 경로(31)(메인측 중계관(55))의 둘레 방향을 따라서 등간격(등각도)으로 배치되어 있다. 요소수 분사 노즐(61)은 혼합 핀(72) 매수의 약수가 되는 개수만큼 설치되어 있으며, 각각의 요소수 분사구(611)가 메인 경로(31)(메인측 중계관(55) 및 믹서 관체(71))의 둘레 방향을 따라서, 배기 믹서(62)의 혼합 핀(72)의 설치 위치에 동기하는 위치에 배치된다. 또한, 요소수 분사 노즐(61)의 개수는 제 1 실시형태의 2개에 한정되는 것은 아니다.
(기체 경로 스위칭 동작)
각 배기 경로(30)에 있어서의 메인 경로(31)와 바이패스 경로(32)에는 각각을 개폐하는 개폐 부재로서 메인측 스위칭 밸브(37) 및 바이패스측 스위칭 밸브(38)가 설치되어 있다(실시형태에서는 3세트, 총 6개). 이들 메인측 스위칭 밸브(37) 및 바이패스측 스위칭 밸브(38)는 배기 가스가 통과하는 경로를 선택하기 위해서 한쪽을 열면 다른쪽을 닫는다고 하는 관계로 되어 있다. 또한, 메인측 스위칭 밸브(37) 및 바이패스측 스위칭 밸브(38)는 규제 해역 등에 따라서 개폐시키도록 구성되어 있다.
바이패스측 스위칭 밸브(38)가 닫히고 메인측 스위칭 밸브(37)가 열린 상태에서는 팽창 행정 후의 배기 행정에 있어서 복수대의 발전용 엔진(25)으로부터 각 메인 경로(31)로 보내진 배기 가스가, 각 메인 경로(31)를 경유해서 NOx 촉매(34) 및 슬립 처리 촉매(35)를 경유해서 정화 처리를 한 후 선박(1) 밖으로 방출된다. 메인측 스위칭 밸브(37)가 닫히고 바이패스측 스위칭 밸브(38)가 열린 상태에서는 배기 가스가 각 바이패스 경로(32)를 경유해서(NOx 촉매(34) 및 슬립 처리 촉매(35)를 통과하지 않고) 직접 선박(1) 밖으로 방출된다.
이와 같이, 각 배기 경로(30)에 있어서의 메인 경로(31)와 바이패스 경로(32)에 각 배기로(31, 32)를 개폐하는 개폐 부재로서의 메인측 스위칭 밸브(37) 및 바이패스측 스위칭 밸브(38)가 설치되어 있으면, 예를 들면 규제 해역 내의 항행시와 규제 해역 밖의 항행시와 같이, 배기 가스의 정화 처리가 필요한 경우와 불필요한 경우에 있어서, 메인측 스위칭 밸브(37) 및 바이패스측 스위칭 밸브(38)의 개폐 상태를 스위칭하기만 하여 배기 가스가 통과하는 경로를 적절하게 선택할 수 있다. 따라서, 배기 가스의 효율적인 처리가 가능해진다. 또한, 예를 들면 배기 가스의 정화 처리가 불필요한 경우에는 NOx 촉매(34) 및 슬립 처리 촉매(35)를 피해서 외부에 직접 연통하는 바이패스 경로(32)측으로 배기 가스를 유도할 수 있다. 이 때문에, 배기 효율이 좋은 상태를 유지할 수 있어, 각 발전용 엔진(25)의 출력 저하의 회피가 가능해진다. 또한, 배기 가스의 정화 처리가 불필요한 경우에는 NOx 촉매(34) 및 슬립 처리 촉매(35)가 배기 가스에 노출되지 않기 때문에 NOx 촉매(34) 및 슬립 처리 촉매(35)의 수명 연장에도 기여하는 것이다.
정지 중의 발전용 엔진(25)에 대한 메인측 스위칭 밸브(37) 및 바이패스측 스위칭 밸브(38)는 적어도 바이패스 경로(32)측의 바이패스측 스위칭 밸브(38)가 닫히도록 구성되어 있다. 이 때문에, 정지 중의 발전용 엔진(25)을 향해서 다른 엔진으로부터 배출된 배기 가스가 역류하는 것을 간단하고 또한 확실하게 방지할 수 있다.
상술한 바와 같이, 메인측 스위칭 밸브(37) 및 바이패스측 스위칭 밸브(38)는 유체 작동식의 것이며, 유체의 공급이 없는 경우에는 열린 상태로 유지되는(노멀리 오픈 형식) 것이다. 그리고, 각각 단일 작동형의 공기압식 실린더에 의해 구성된 메인측 스위칭 밸브(37)를 스위칭 구동시키는 메인측 밸브 구동기(67)와, 바이패스측 스위칭 밸브(38)를 스위칭 구동시키는 바이패스측 밸브 구동기(68)가 설치되어 있다. 메인측 밸브 구동기(67)는 메인측 중계관(55)의 외주측에 메인측 중계관(55)의 길이 방향을 따라서 병렬 형상으로 나란히 설치되어 있다. 바이패스측 밸브 구동기(68)는 바이패스측 중계관(56)의 외주측에 바이패스측 중계관(56)의 길이 방향을 따라서 병렬 형상으로 나란히 설치되어 있다.
메인측 스위칭 밸브(37) 및 바이패스측 스위칭 밸브(38)의 밸브 구동기(67, 68)는 도 13에 나타내는 바와 같이 각각 유체 유통 배관(80)을 통해서 유체 공급원(81)에 접속되어 있다. 유체 공급원(81)은 밸브 구동기(67, 68) 작동용(메인측 스위칭 밸브(37) 및 바이패스측 스위칭 밸브(38) 작동용)의 압축 유체인 공기(질소 가스여도 좋음)를 공급하기 위한 것이다. 메인측 및 바이패스측 각각의 유체 유통 배관(80)의 중도부에는 상류측으로부터 순서대로 필터 레귤레이터(82)와, 밸브 구동기(67, 68)에 유체를 공급하는지의 여부를 스위칭하는 전자 밸브(83)와, 폐쇄측 조정부 및 개방측 조정부를 갖는 유량 조정부(84)가 설치되어 있다. 각 전자 밸브(83)는 제어 정보에 의거해서 작동하고, 대응하는 스위칭 밸브(37, 38)의 밸브 구동기(67, 68)에 압축 유체를 공급하거나 정지하거나 하도록 구성되어 있다. 또한, 각 밸브 구동기(67, 68)에는 각 전자 밸브(83)가 유체 공급 상태인지 또는 유체 정지 상태인지를 검지하는 리미트 스위치(85)가 설치되어 있으며, 각 밸브 구동기(67, 68)에는 사일렌서(86)가 접속되고, 각 전자 밸브(83)에는 사일렌서(87)가 접속되어 있다.
그리고, 배기 가스가 통과하는 경로를 스위칭하는 경우에는, 메인측 및 바이패스측 양쪽의 전자 밸브(83)가 유체 공급 정지 상태가 되어 메인측 스위칭 밸브(37) 및 바이패스측 스위칭 밸브(38)로의 유체 공급을 정지시킨다. 메인측 스위칭 밸브(37) 및 바이패스측 스위칭 밸브(38)는 상술한 바와 같이 노멀리 오픈 형식이므로, 유체 공급이 정지되면 양 밸브 구동기(67, 68)에 의해 구동되어서 개방 상태로 된다. 그 후, 배기 가스를 통과시키지 않는 측의 전자 밸브(83)가 유체 공급 상태가 되고, 유체가 공급된 측의 밸브가 폐쇄 상태로 된다. 여기서, 배기 가스를 통과시키고자 하는 측의 전자 밸브(83)는 유체 공급 정지 상태인 채이며 스위칭 밸브가 열린 상태인 채이다. 이상과 같이, 배기 가스가 통과하는 경로의 스위칭을 행한다. 메인측 스위칭 밸브(37) 및 바이패스측 스위칭 밸브(38)의 동작의 일례로서는, 메인측 스위칭 밸브(37)를 열고 바이패스측 스위칭 밸브(38)를 닫은 상태(도 14(a) 참조)로부터 일단 메인측 스위칭 밸브(37) 및 바이패스측 스위칭 밸브(38) 양쪽을 연 상태(도 14(b) 참조)로 하고, 그 후 바이패스측 스위칭 밸브(38)를 열고 메인측 스위칭 밸브(37)를 닫은 상태(도 14(c) 참조)로 된다.
이상의 구성에 있어서, 메인측 스위칭 밸브(37)를 열고 바이패스측 스위칭 밸브(38)를 닫았을 경우, 배기 가스는 메인 경로(31)를 통과한다. 즉, 두 갈래 배관(53)의 메인측 출구부(57), 메인측 중계관(55), 배기 믹서(62), 메인측 도입관(51) 및 메인측 유입구(47)를 경유해서 복합 케이싱(33) 내의 메인 경로(31)측으로 유입되고, NOx 촉매(34) 및 슬립 처리 촉매(35)를 통과하여 정화 처리를 시킨다.
이 경우, 요소수 분사 노즐(61)로부터 분사된 안개 형상의 요소수를 포함하는 배기 가스는 메인측 중계관(55)을 통해서 배기 믹서(62)로 안내된다. 각 혼합 핀(72)의 상류측 핀 판부(72a)가 배기 가스 이동 방향을 경사각(θ1)의 방향으로 변화시키고 나서, 하류측 핀 판부(72b)가 배기 가스 이동 방향을 경사각(θ2)의 방향으로 더 변경하는 결과, 믹서 관체(71)의 내주면을 향해서 요소수를 포함하는 배기 가스가 흘러서 믹서 관체(71)의 내주면을 따른 원주 방향으로 이동한다. 이 때문에, 복합 케이싱(33) 내의 메인 경로(31)측의 배기 입구부(41)에 배기 가스의 선회류가 형성되어, 배기 가스와 요소수가 스무드하게 효율적으로 혼합된다. 복합 케이싱(33) 내의 메인 경로(31)측의 배기 입구부(41)는 상류측을 향함에 따라서 단면적을 축소하도록 끝이 좁아지는 테이퍼 형상(송곳 형상)이기 때문에 배기 가스의 선회류의 선회 지름이 커진다. 그 결과, 배기 가스는 요소수와 더욱 균일하게 혼합되면서 복합 케이싱(33) 내의 메인 경로(31)측에 있는 NOx 촉매(34)에 골고루 펴지게 된다.
(요소수 분사 노즐)
도 9에 나타내는 바와 같이, 요소수 분사 노즐(61)은 메인측 중계관(55) 내에 삽입되어 있으며, 선단의 요소수 분사구(611)를 하류측을 향해서 배치한다. 요소수 분사구(611)는 메인측 중계관(55)의 둘레 방향을 따라서 등간격으로 배치되어 있으며, 하류측에 설치되는 배기 믹서(62)의 혼합 핀(72)과 겹치는 위치에 배치된다. 이것에 의해, 요소수 분사 노즐(61)이 요소수 분사구(611)보다 하류측을 향해서 요소수를 분사시켰을 때에 배기 믹서(62)의 혼합 핀(72)을 향해서 요소수를 분사할 수 있다.
따라서, 복수의 요소수 분사 노즐(61)에 의해 요소수를 분산하여 분사함으로써 요소수를 확산하여 분사할 수 있는데다가 분사 후의 요소수가 혼합 핀(72)에 닿음으로써 더욱 분산된다. 그 때문에, 배기 믹서(62)에 있어서의 요소수의 분포량을 균일화할 수 있고, 배기 가스와 요소수의 혼합 효율을 높임과 아울러, 배기 믹서(62)에 있어서의 부분적인 온도 저하를 억제하여 요소 석출의 발생을 억제한다. 또한, 요소수의 확산 효율이 높아지기 때문에 요소수 분사 노즐(61)과 배기 믹서(62)의 거리를 짧게 할 수 있으므로 메인측 중계관(55)을 단척화할 수 있다.
요소수 분사구(611)는 배기 가스 이동 방향을 따르는 직선 상에서 혼합 핀(72)의 상류측 선단과 겹치는 위치에 형성되어 있고, 요소수 분사구(611)는 혼합 핀(72)의 상류측 선단을 향해서 요소수를 분사한다. 이것에 의해, 요소수 분사 노즐(61)로부터 분사된 요소수가 혼합 핀(72)의 상류측 선단의 변가장자리에 닿음으로써 배기 믹서(62) 내에 요소수가 확산되어서 유도된다. 그 때문에, 배기 믹서(62) 내에 있어서의 요소수의 분산 효율이 높아지기 때문에 배기 가스의 정화 효율을 향상시킬 수 있다.
요소수 분사 노즐(61)의 요소수 분사구(611)는 메인 경로(31)(메인측 중계관(55))의 중심과 내주면 사이의 중앙 영역에 배치되어 있다. 즉, 요소수 분사구(611)는 혼합 핀(72)의 상류측 선단과 겹치는 위치이며, 혼합 핀(72)의 상류측 선단의 중앙 영역에 배치되어 있다. 이것에 의해, 요소수 분사 노즐(61)로부터 분사된 요소수가 메인 경로(31) 내에서 편향되지 않고 확산되기 쉬워지기 때문에 메인 경로(31) 및 배기 믹서(62) 등에 있어서의 요소 석출을 억제할 수 있다. 또한, 도 15에 나타내는 바와 같이 도 12에 나타내는 구성의 배기 믹서(62)에 있어서는 혼합 핀(72)의 상류측 선단의 굴곡부와 겹치는 위치에 요소수 분사구(611)가 배치되어 있다.
도 16에 나타내는 바와 같이, 각 요소수 분사 노즐(61)의 요소수 분사구(611)는 배기 가스 이동 방향을 따라서, 배기 믹서(62)까지의 거리가 다른 위치에 배치하는 것으로 해도 좋다. 즉, 복수의 요소수 분사 노즐(61)을 설치함으로써 요소수의 확산 효율이 높아지기 때문에 요소수 분사 노즐(61)로부터 배기 믹서(62)까지의 거리를 단거리화할 수 있으므로 배기 가스 이동 방향을 따라서 요소수 분사 노즐(61)의 배치 위치를 다른 것으로 할 수 있다. 또한, 복수의 요소수 분사 노즐(61)은 메인측 중계관(55)에 대하여 동일 방향에서 삽입되어 있으며, 복합 케이싱(33)에 대하여 동일 방향에서 메인터넌스 가능하게 구성되어 있다.
도 17에 나타내는 바와 같이, 요소수 분사 노즐(61)은 배기 믹서(62)의 혼합 핀(72)의 매수에 맞추어서 그 개수가 설정된다. 즉, 배기 믹서(62)의 혼합 핀(72) 매수의 약수에 해당하는 개수분만큼 요소수 분사 노즐(61)을 설치하고 있고, 요소수 분사 노즐(61)의 요소수 분사구(611)를 메인 경로(31)(메인측 중계관(55))를 따라서 등간격으로 배치한다. 예를 들면, 배기 믹서(62)의 혼합 핀(72)을 4매로 한 경우, 2개 또는 4개의 요소수 분사 노즐(61)을 배치한다. 또한, 배기 믹서(62)의 혼합 핀(72)을 6매로 한 경우, 2개, 3개 또는 4개의 요소수 분사 노즐(61)을 배치한다.
(기타)
또한, 각 부의 구성은 도시의 실시형태에 한정되는 것이 아니고, 본원 발명의 취지를 일탈하지 않는 범위에서 여러가지 변경이 가능하다. 상기 각 실시형태에서는 발전용 엔진(25)의 배기 경로(30) 중에 설치되는 배기 가스 정화 시스템에 본 발명을 적용했지만, 이것에 한정되지 않고, 예를 들면 주엔진(21)의 배기 계통 중의 배기 가스 정화 시스템에 적용해도 좋다.
1 : 선박 11 : 기관실
21 : 주엔진 22 : 감속기
23 : 발전 장치 24 : 디젤 발전기
25 : 발전용 엔진 26 : 발전기
30 : 배기 경로 31 : 메인 경로
32 : 바이패스 경로 33 : 복합 케이싱
34 : NOx 촉매 35 : 슬립 처리 촉매
37 : 메인측 스위칭 밸브 38 : 바이패스측 스위칭 밸브
40 : 칸막이판 61 : 요소수 분사 노즐(환원제 분사체)
62 : 배기 믹서 71 : 믹서 관체
72 : 혼합 핀 400 : 역류 방지판
401 : 개구부

Claims (4)

  1. 선박 탑재용인 엔진의 배기관 내를 통과하는 배기 가스에 환원제를 공급하는 환원제 공급 장치의 환원제 분사체와, 상기 환원제 분사체의 배기 가스 이동 방향 하류측에서 배기 가스와 환원제를 혼합시키는 배기 믹서와, 상기 배기 믹서의 배기 가스 이동 방향 하류측에서 상기 엔진의 배기 가스 중에 있는 NOx의 환원을 촉진하는 선택 촉매 환원 장치를 구비한 선박의 배기 가스 정화 장치로서,
    복수의 상기 환원제 분사체를 갖고 있고, 상기 환원제 분사체의 분사구가 상기 배기관의 둘레 방향을 따라서 등간격으로 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 선박의 배기 가스 정화 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 배기 믹서가 상기 배기관의 둘레 방향을 따라서 등간격으로 배치된 복수의 혼합 핀을 구비하고 있고,
    상기 배기관의 둘레 방향을 따라서, 상기 환원제 분사체의 분사구의 설치 위치를 상기 혼합 핀의 설치 위치와 동기시킨 것을 특징으로 하는 선박의 배기 가스 정화 장치.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 환원제 분사체의 분사구가 배기 가스 이동 방향을 따르는 직선 상에서 상기 혼합 핀의 상류측 선단과 겹치는 위치에 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 선박의 배기 가스 정화 장치.
  4. 제 2 항 또는 제 3 항에 있어서,
    상기 환원제 분사체의 분사구가 상기 배기관의 중심과 내주면 사이가 되는 중앙 영역에 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 선박의 배기 가스 정화 장치.
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