KR20220038135A - 배기 가스 처리의 물 공급 장치 - Google Patents

Abstract

배기 가스 처리의 물 공급 장치는, 과급기에 의해 가압 압축되고 또한 냉각기에 의해 냉각된 연소용 가스로부터 발생한 응축수와 냉각 후의 상기 연소용 가스에 의한 가스 압력을 수집하는 수집관과, 상기 수집관을 통하여 상기 응축수를 저류함과 함께 상기 가스 압력을 축적하는 응축수 챔버와, 상기 응축수 챔버와 상기 응축수의 공급처 장치를 연통하는 급수관을 구비한다. 상기 응축수 챔버의 수위와 상기 급수관의 출구 수위의 헤드차가 EGR 장치의 운전 개시의 기준이 되는 기준 엔진 부하에 대응하는 헤드차 이하가 될 수 있는 위치에, 상기 공급처 장치가 배치된다. 상기 응축수는, 소기압에 상당하는 상기 가스 압력을 이용하여, 상기 응축수 챔버로부터 상기 급수관을 통하여 상기 공급처 장치에 압송된다.

Description

배기 가스 처리의 물 공급 장치

본 발명은 선박용 디젤 엔진에 적용되는 배기 가스 처리의 물 공급 장치에 관한 것이다.

선박에 탑재되는 선박용 디젤 엔진에 있어서, 엔진 본체로부터 배출되는 배기 가스에는, 일반적으로, 질소 산화물 (NOx) 이나 황 산화물 (SOx), 매진 등의 유해 물질이 포함되어 있다. 이 때문에, 선박용 디젤 엔진에 요구되는 배기 가스 규제에 대응하기 위하여, 선박용 디젤 엔진에는, 배기 가스 중의 유해 물질을 제거하는 배기 가스 처리의 기술이 필요해진다.

이와 같은 배기 가스 처리의 일례로서, 예를 들어, 배기 가스 중의 NOx 를 저감시키는 배기 가스 재순환 (EGR : Exhaust Gas Recirculation) 의 기술이 채용된 것이 있다 (특허문헌 1, 2 참조). EGR 에 있어서는, 엔진 본체로부터 배출된 배기 가스의 일부가 스크러버에 의해 세정되고, 이 세정 후의 배기 가스 (이하, 재순환 가스라고 한다) 가 공기와 혼합되어, 연소용 가스로서 엔진 본체로 되돌려진다. 이로써, 엔진 본체의 연소실 내에서는, 연료의 연소에 의한 NOx 의 생성이 억제되고, 이 결과, 배기 가스 중의 NOx 의 함유량 (즉 NOx 의 배출량) 이 저감된다.

또, EGR 장치에 있어서, 스크러버에서는, 배기 가스에 대해 물 분사를 실시하고, 이로써, 배기 가스 중의 SOx 나 매진 등의 유해 물질을 제거하여 배기 가스를 세정한다. 이와 같은 스크러버는, 육상 플랜트에 있어서의 매연, 탈황 장치로서도 이미 알려진 기술이다.

한편, 배기 가스가 고온이므로, 스크러버로 배기 가스의 세정에 사용되는 물 (이하, 스크러버수라고 한다) 은, 스크러버 내에 분사되었을 때, 일부가 기화된다. 이 기화된 스크러버수는, 증기로서 재순환 가스와 함께 스크러버 등의 EGR 의 장치로부터 엔진 본체를 향하는 재순환 가스 경로 내에 유출된다. 이 때문에, 스크러버수는, 고온의 배기 가스에 의한 증발 등에서 기인하여 서서히 감소해 버린다. 그러므로, EGR 에 의한 배기 가스 처리에 있어서는, 필요한 지점에 물을 공급함으로써, 스크러버수의 보급을 실시할 필요가 있다.

일본 특허 제6147786호 일본 특허 제5916772호

그런데, 상기 서술한 바와 같이 배기 가스 처리에 있어서 필요한 지점에 물을 공급하는 경우에는, 종래, 엔진 본체에 급기되는 연소용 가스 (예를 들어 재순환 가스와 공기를 혼합한 압축 가스) 의 냉각에 의해 발생한 응축수를 미리 탱크에 저류하고, 이 응축수가, 펌프의 작용에 의해 탱크로부터 압송되고 있었다.

그러나, 상기 서술한 종래의 물 공급을 실시하는 경우, 물을 압송하기 위한 펌프는 물론, 펌프를 구동시키기 위한 스타터나 전원 공급 설비, 펌프의 공운전이나 마감 운전에 의한 고장을 방지하기 위한 설비나 구조 등, 펌프에 부수하는 많은 부대 설비를 형성할 필요가 있다. 나아가서는, 선박의 요동에 의해 액면이 변동됨으로써 공운전 방지 설비 등이 오동작할 가능성이 있기 때문에, 응축수용의 탱크로서 대용량의 탱크를 형성할 필요가 있다. 따라서, 배기 가스 처리에 있어서 물 공급을 실시하기 위한 물 공급 장치에는, 다대한 설치 스페이스가 필요해져 버린다.

선박 내라는 한정된 스페이스에 있어서는, 배기 가스 처리의 물 공급 기능을 확보하면서도, 선박용 디젤 엔진에 물 공급 장치를 형성하기 위해서 필요한 설치 스페이스를 스페이스 절약화할 것이 요망되고 있다.

본 발명은 상기의 사정을 감안하여 이루어진 것으로서, 물 공급 기능을 저하시키는 일 없이, 물 공급 기능에 필요한 설비의 설치 스페이스를 스페이스 절약화할 수 있는 배기 가스 처리의 물 공급 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기 서술한 과제를 해결하여, 목적을 달성하기 위해서, 본 발명에 관련된 배기 가스 처리의 물 공급 장치는, 연소용 가스를 가압 압축하는 과급기와, 가압 압축 후의 상기 연소용 가스를 냉각시키는 냉각기와, 냉각 후의 상기 연소용 가스를 사용하여 실린더 내의 소기와 연료 연소에 의한 피스톤의 왕복 운동을 실시하는 엔진 본체와, 상기 엔진 본체로부터 배출된 배기 가스의 일부를 세정하여 상기 엔진 본체에 재순환시키는 EGR 장치를 구비하는 선박용 디젤 엔진에 적용되는 배기 가스 처리의 물 공급 장치로서, 상기 냉각기에 의한 냉각 후의 상기 연소용 가스로부터 발생한 응축수와 냉각 후의 상기 연소용 가스에 의한 가스 압력을 수집하는 수집관과, 상기 수집관을 통하여, 상기 응축수를 저류함과 함께, 상기 엔진 본체의 소기압에 상당하는 상기 가스 압력을 축적하는 응축수 챔버와, 상기 응축수 챔버와 상기 응축수의 공급처 장치를 연통하는 급수관을 구비하고, 상기 EGR 장치는, 상기 엔진 본체의 엔진 부하가 소정의 기준 엔진 부하 이상인 경우에 운전하고, 상기 공급처 장치는, 상기 응축수 챔버의 수위와 상기 급수관의 출구 수위의 헤드차가 상기 기준 엔진 부하에 대응하는 헤드차 이하가 될 수 있는 위치에 배치되고, 상기 응축수는, 상기 응축수 챔버에 축적된 상기 가스 압력을 이용하여, 상기 응축수 챔버로부터 상기 급수관을 통하여 상기 공급처 장치에 압송되는 것을 특징으로 한다.

또, 본 발명에 관련된 배기 가스 처리의 물 공급 장치는, 상기의 발명에 있어서, 상기 공급처 장치는, 상기 응축수 챔버에 비해 높은 위치에 배치되어 있는 것을 특징으로 한다.

또, 본 발명에 관련된 배기 가스 처리의 물 공급 장치는, 상기의 발명에 있어서, 상기 응축수 챔버의 수위와 상기 급수관의 출구 수위의 헤드차는 3 m 이하인 것을 특징으로 한다.

또, 본 발명에 관련된 배기 가스 처리의 물 공급 장치는, 상기의 발명에 있어서, 상기 응축수 챔버는, 상기 냉각기에 비해 낮은 위치에 배치되어 있는 것을 특징으로 한다.

또, 본 발명에 관련된 배기 가스 처리의 물 공급 장치는, 상기의 발명에 있어서, 상기 공급처 장치는, 상기 배기 가스의 일부의 세정에 사용된 스크러버수를 회수하는 회수 탱크인 것을 특징으로 한다.

또, 본 발명에 관련된 배기 가스 처리의 물 공급 장치는, 상기의 발명에 있어서, 상기 공급처 장치는, 상기 배기 가스의 일부를 스크러버수를 사용하여 세정하는 스크러버인 것을 특징으로 한다.

또, 본 발명에 관련된 배기 가스 처리의 물 공급 장치는, 상기의 발명에 있어서, 상기 공급처 장치는, 상기 배기 가스의 일부의 세정에 사용된 스크러버수를 정화 처리하기 위한 물 처리용 탱크인 것을 특징으로 한다.

본 발명에 의하면, 설치 스페이스를 스페이스 절약화함과 함께, 물 공급을 안정적으로 실시할 수 있다는 효과를 발휘한다.

도 1 은, 본 발명의 실시형태에 관련된 배기 가스 처리의 물 공급 장치가 적용된 선박용 디젤 엔진의 일 구성예를 나타내는 모식도이다.
도 2 는, 본 발명의 실시형태에 있어서의 엔진 본체의 엔진 부하와 소기압의 상관 관계의 일례를 나타내는 도면이다.
도 3 은, 본 발명의 실시형태에 관련된 물 공급 방법의 일례를 나타내는 플로우도이다.

이하에, 첨부 도면을 참조하여, 본 발명에 관련된 배기 가스 처리의 물 공급 장치의 바람직한 실시형태에 대해 상세하게 설명한다. 또한, 본 실시형태에 의해, 본 발명이 한정되는 것은 아니다. 또, 도면은 모식적인 것이며, 각 요소의 치수의 관계, 각 요소의 비율 등은, 현실의 것과는 상이한 경우가 있는 것에 유의할 필요가 있다. 도면의 상호간에 있어서도, 서로의 치수의 관계나 비율이 상이한 부분이 포함되어 있는 경우가 있다. 또, 각 도면에 있어서, 동일 구성 부분에는 동일 부호가 부여되어 있다.

본 발명의 실시형태에 관련된 배기 가스 처리의 물 공급 장치에 대해 설명한다. 도 1 은, 본 발명의 실시형태에 관련된 배기 가스 처리의 물 공급 장치가 적용된 선박용 디젤 엔진의 일 구성예를 나타내는 모식도이다. 도 1 에 나타내는 바와 같이, 이 선박용 디젤 엔진 (1) 은, 엔진 본체 (2) 와, 과급기 (3) 와, 냉각기 (4) 와, 기액 분리 장치 (5) 와, 드레인관 (6) 과, 출구 오리피스 (7) 와, EGR 장치 (10) 와, 물 공급 장치 (11) 와, 물 처리 장치 (18) 를 구비한다. 또, 도 1 에 나타내는 바와 같이, 선박용 디젤 엔진 (1) 은, 배기용의 배관으로서의 배기관 (101, 102) 과, 급기용의 설비 또는 배관으로서의 급기부 (111) 및 급기관 (112 ∼ 114) 과, 배기 가스 재순환용의 배관으로서의 EGR 관 (121, 122) 을 구비한다. 또한, 도 1 에 있어서, 연소용 가스나 응축수 등의 유체의 유통 및 배관은, 실선 화살표에 의해 적절히 도시된다. 전기 신호선은, 일점 쇄선에 의해 적절히 도시된다.

엔진 본체 (2) 는, 도시하지 않지만, 프로펠러축을 통하여 선박의 추진용 프로펠러를 구동 회전시키는 추진용의 기관 (주기관) 이다. 이 엔진 본체 (2) 는, 유니플로 소배기식의 크로스헤드식 디젤 엔진 등의 2 스트로크 디젤 엔진이다. 예를 들어, 도 1 에 나타내는 바와 같이, 엔진 본체 (2) 는, 복수 (본 실시형태에서는 4 개) 의 실린더 (2a) 와, 소기 트렁크 (2b) 와, 배기 매니폴드 (2c) 를 구비한다. 또, 엔진 본체 (2) 는, 도시하지 않지만, 각 실린더 (2a) 의 연소실에 연료 등을 분사하기 위한 분사 장치, 이 분사 장치의 구동 제어를 실시하는 제어 장치, 각 실린더 (2a) 의 내부를 따라 왕복 운동 (예를 들어 상하동) 하는 피스톤, 피스톤의 왕복 운동에 수반하여 프로펠러축을 회전시키기 위한 크랭크, 크랭크 샤프트 및 크로스 헤드 등을 구비한다.

복수의 실린더 (2a) 의 각각은, 피스톤을 왕복 운동시키기 위한 급배기 및 연료 연소 등이 실시되는 연소실을 형성한다. 소기 트렁크 (2b) 는, 엔진 본체 (2) 내에 있어서의 소기 포트 (도시 생략) 를 통하여 각 실린더 (2a) 내의 연소실과 연통되어 있다. 배기 매니폴드 (2c) 는, 엔진 본체 (2) 내에 있어서의 배기 유로 (도시 생략) 를 통하여 각 실린더 (2a) 내의 연소실과 연통되어 있다.

엔진 본체 (2) 는, 냉각기 (4) 에 의한 냉각 후의 연소용 가스를 사용하여, 각 실린더 (2a) 내의 소기와 연료 연소에 의한 피스톤의 왕복 운동을 실시한다. 상세하게는, 엔진 본체 (2) 는, 각 실린더 (2a) 내의 연소실에 있어서의 연료 연소에 의한 피스톤의 왕복 운동을, 선박의 추진력을 출력하는 출력축 (구체적으로는 프로펠러축 또는 크랭크 샤프트 등) 의 회전 운동으로 변환한다. 이 때, 엔진 본체 (2) 는, 각 실린더 (2a) 내의 급배기의 흐름을 하방으로부터 상방으로의 일방향으로 하여, 배기의 잔류를 없애도록 소기를 실시하고 있다. 이 소기에 있어서, 소기 트렁크 (2b) 로부터 각 실린더 (2a) 내의 연소실에 연소용 가스가 급기되고, 연소 후의 배기 가스가 각 실린더 (2a) 내의 연소실로부터 배기 매니폴드 (2c) 에 배출된다. 이와 같은 엔진 본체 (2) 에 있어서, 도 1 에 나타내는 바와 같이, 소기 트렁크 (2b) 에는 급기관 (114) 이 연결되고, 배기 매니폴드 (2c) 에는 배기관 (101) 이 연결되어 있다. 또한, 배기 가스는, 엔진 본체 (2) 로부터 배기관 (101) 등을 통하여 외부로 배출되는 가스이다. 이하, 배기 가스라고 하면, 엔진 본체 (2) 로부터 배출된 배기 가스를 의미한다.

과급기 (3) 는, 엔진 본체 (2) 로부터의 배기 가스를 이용하여, 엔진 본체 (2) 에 급기되는 연소용 가스를 가압 압축하는 것이다. 도 1 에 나타내는 바와 같이, 과급기 (3) 는, 압축기 (3a) 와, 터빈 (3b) 과, 회전축 (3c) 을 구비한다. 압축기 (3a) 및 터빈 (3b) 은, 날개차 등에 의해 각각 구성되고, 회전축 (3c) 을 중심축으로 하여 일체로 회전하도록, 회전축 (3c) 에 의해 서로 연결되어 있다. 또, 압축기 (3a) 의 가스 입구측에는, 외부 (대기) 로부터의 새로운 공기 (신기 (新氣) 라고도 한다) 등의 가스를 흡입하는 급기부 (111) 가 형성되어 있다. 이 급기부 (111) 의 근방에는, EGR 관 (122) 의 출구단이 접속되어 있다. 이로써, 압축기 (3a) 의 가스 입구측은, 급기부 (111) 로부터의 공기와 EGR 관 (122) 으로부터의 재순환 가스가 혼합하여 급기될 수 있도록 구성되어 있다. 압축기 (3a) 의 가스 출구측에는, 냉각기 (4) 에 통하는 급기관 (112) 이 연결되어 있다. 터빈 (3b) 의 가스 입구측에는, 엔진 본체 (2) 의 배기 매니폴드 (2c) 에 통하는 배기관 (101) 이 연결되어 있다. 터빈 (3b) 의 가스 출구측에는, 외부로 배기 가스를 배출하는 연돌 (도시 생략) 등에 통하는 배기관 (102) 이 연결되어 있다.

이와 같은 구성을 갖는 과급기 (3) 에 있어서, 터빈 (3b) 은, 엔진 본체 (2) 의 배기 매니폴드 (2c) 로부터 배기관 (101) 을 통하여 배출된 배기 가스를 받는다. 터빈 (3b) 은, 이 받은 배기 가스의 압력 등의 에너지에 의해 회전하면서, 이 회전에 사용된 배기 가스를 배기관 (102) 에 배출한다. 이 터빈 (3b) 의 회전은, 회전축 (3c) 에 의해 압축기 (3a) 에 전달된다. 이로써, 압축기 (3a) 는, 이 터빈 (3b) 의 회전에 수반하여 회전하여 연소용 가스를 흡입하고, 이 흡입한 연소용 가스를 가압 압축한다. 또한, 이 연소용 가스는, EGR 장치 (10) 가 운전 중이면, 급기부 (111) 로부터의 공기와 EGR 관 (122) 으로부터의 재순환 가스의 혼합 가스이고, EGR 장치 (10) 가 정지 중이면, 급기부 (111) 로부터의 공기뿐이 된다. 압축기 (3a) 에 의한 가압 압축 후의 연소용 가스는, 급기관 (112) 을 통하여 냉각기 (4) 에 급기된다.

냉각기 (4) 는, 과급기 (3) (상세하게는 압축기 (3a)) 에 의한 가압 압축 후의 연소용 가스를 냉각시키기 위한 것이다. 도 1 에 나타내는 바와 같이, 냉각기 (4) 의 가스 입구측에는, 압축기 (3a) 에 통하는 급기관 (112) 의 출구단이 접속되어 있다. 냉각기 (4) 의 가스 출구측에는, 기액 분리 장치 (5) 에 통하는 급기관 (113) 의 입구단이 접속되어 있다. 냉각기 (4) 는, 압축기 (3a) 에 의해 가압 압축되어 고온 고압의 상태가 된 연소용 가스를, 예를 들어 냉각수와의 열 교환 등에 의해 냉각시킨다. 이하, 「냉각 후의 연소용 가스」 라고 하면, 특별히 설명이 없는 한, 압축기 (3a) 에 의해 가압 압축되고 또한 냉각기 (4) 에 의해 냉각된 고압 상태의 연소용 가스를 의미한다.

기액 분리 장치 (5) 는, 냉각기 (4) 에 의한 냉각 후의 연소용 가스와 액적 (응축수) 을 분리하기 위한 장치이다. 도 1 에 나타내는 바와 같이, 기액 분리 장치 (5) 의 가스 입구측에는, 냉각기 (4) 에 통하는 급기관 (113) 의 출구단이 접속되어 있다. 기액 분리 장치 (5) 의 가스 출구측에는, 엔진 본체 (2) 의 소기 트렁크 (2b) 에 통하는 급기관 (114) 의 입구단이 접속되어 있다. 기액 분리 장치 (5) 는, 냉각기 (4) 에 의한 냉각 후의 연소용 가스 중에 응축수가 발생했을 경우, 이 응축수를 포착하여 연소용 가스로부터 분리하여, 제거한다.

기액 분리 장치 (5) 에 의해 응축수가 제거된 연소용 가스는, 상기 서술한 압축기 (3a) 의 가압 압축 작용에 의해 승압된 높은 가스 압력을 가지면서, 기액 분리 장치 (5) 로부터 급기관 (114) 을 통하여 엔진 본체 (2) 의 소기 트렁크 (2b) 에 급기된다. 소기 트렁크 (2b) 에 급기된 연소용 가스는, 상기 서술한 바와 같이, 엔진 본체 (2) 의 각 실린더 (2a) 내의 소기 등에 사용된다. 즉, 이 연소용 가스의 가스 압력은, 엔진 본체 (2) 의 소기압이다.

EGR 장치 (10) 는, 선박용 디젤 엔진 (1) 에 적용되는 배기 가스 처리 장치의 일례이며, 엔진 본체 (2) 로부터 배출된 배기 가스의 일부를 세정하여 엔진 본체 (2) 에 재순환시키는 것이다. 구체적으로는, EGR 장치 (10) 는, EGR 관 (121) 으로부터 받아들인 배기 가스를 스크러버수를 사용하여 세정하고, 세정 후의 배기 가스를 상기 서술한 연소용 가스의 일부로서, EGR 관 (122) 으로부터 엔진 본체 (2) 를 향하여 재순환시킨다. EGR 장치 (10) 는, 이와 같은 배기 가스의 재순환에 의해, 배기 가스 중의 NOx 의 함유량을 저감시킨다. 본 실시형태에 있어서, EGR 장치 (10) 는, 도 1 에 나타내는 바와 같이, 스크러버 (10a) 와, 데미스터 (10b) 와, EGR 블로어 (10c) 와, 회수 탱크 (10d) 와, 회수관 (10e) 과, 펌프 (10f) 를 구비하고, 선박용 디젤 엔진 (1) 에 탑재되어 있다.

스크러버 (10a) 는, 엔진 본체 (2) 로부터 배출된 배기 가스의 일부를 재순환 가스로서 사용할 수 있도록 세정하는 것이다. 본 실시형태에 있어서, 스크러버 (10a) 는, 예를 들어, 스크러버수 등을 분사하는 분사 노즐 등을 구비하는 벤투리형의 스크러버이다. 도 1 에 나타내는 바와 같이, 스크러버 (10a) 중 재순환 가스의 입구측은, 데미스터 (10b) 에 비해 높은 위치에 배치되어 있다. 또, 도 1 에 나타내는 바와 같이, 스크러버 (10a) 의 가스 입구측에는, EGR 관 (121) 의 출구단이 접속되어 있다. EGR 관 (121) 의 입구단은, 상기 서술한 배기관 (102) 의 중도부에 접속되어 있다. 스크러버 (10a) 의 물 입구측에는, 후술하는 급수관 (14) 및 순환관 (132) 의 각 출구단이 접속되어 있다. 한편, 스크러버 (10a) 의 하부는, 데미스터 (10b) 와 연통되어 있다.

본 실시형태에 있어서, 스크러버 (10a) 는, 엔진 본체 (2) 로부터의 배기 가스의 일부를 EGR 관 (121) 을 통하여 받아들이고, 이 받아들인 배기 가스에 대해 스크러버수를 분사한다. 예를 들어, 스크러버 (10a) 는, 순환관 (132) 을 통하여 공급된 물 (물 처리 장치 (18) 에 의한 처리 후의 스크러버수) 을, 배기 가스를 세정하기 위한 스크러버수로서 사용한다. 스크러버 (10a) 는, 배기 가스에 대한 스크러버수의 분사에 의해, 배기 가스로부터 매진 등의 미립자 및 SOx 등의 유해 물질을 제거하여 배기 가스를 세정한다. 세정 후의 배기 가스는, 재순환 가스로서, 사용 후의 스크러버수와 함께 데미스터 (10b) 에 흘러들어간다.

데미스터 (10b) 는, 스크러버 (10a) 로부터의 재순환 가스와 스크러버수를 분리하기 위한 설비이다. 데미스터 (10b) 는, 예를 들어, 중공의 구조체에 의해 구성된다. 도 1 에 나타내는 바와 같이, 데미스터 (10b) 에는, 상기 서술한 스크러버 (10a) 의 출구부가 접속된다. 데미스터 (10b) 의 하부 (본 실시형태에서는 바닥부) 에는, 회수 탱크 (10d) 에 통하는 회수관 (10e) 의 입구단이 접속되어 있다. 데미스터 (10b) 는, 스크러버 (10a) 로부터 흘러들어온 세정 후의 재순환 가스와 사용 후의 스크러버수의 기액 혼합 유체를, 기체와 액체로 분리한다. 이들 분리된 재순환 가스 및 스크러버수 중, 재순환 가스는, 데미스터 (10b) 의 가스 토출구로부터 EGR 블로어 (10c) 에 의해 흡입되고, EGR 관 (122) 을 통하여 압축기 (3a) 에 송출된다. 스크러버수는, 데미스터 (10b) 의 하부로부터 회수관 (10e) 을 통하여 회수 탱크 (10d) 에 도출된다.

EGR 블로어 (10c) 는, 스크러버 (10a) 에 의한 재순환 가스를 연소용 가스의 일부로서 흡입하여, 송출하기 위한 블로어이다. 도 1 에 나타내는 바와 같이, EGR 블로어 (10c) 는, 예를 들어 데미스터 (10b) 의 상부에 형성되어 있다. 또, EGR 블로어 (10c) 의 가스 출구측에는, EGR 관 (122) 의 입구단이 접속되어 있다. EGR 블로어 (10c) 는, 데미스터 (10b) 에 의해 스크러버수와 분리된 재순환 가스를, 데미스터 (10b) 내로부터 흡입하여 EGR 관 (122) 에 압송한다. 이와 같은 재순환 가스는, EGR 관 (122) 을 통하여 급기부 (111) 로부터의 공기와 합류하여, 상기 서술한 연소용 가스의 일부로서 사용된다.

회수 탱크 (10d) 는, 배기 가스의 세정에 사용된 스크러버수를 회수하기 위한 탱크이다. 도 1 에 나타내는 바와 같이, 회수 탱크 (10d) 는, EGR 장치 (10) 에 있어서 데미스터 (10b) 에 비해 하방에 배치되고, 회수관 (10e) 을 통하여 데미스터 (10b) 와 연통되어 있다. 회수 탱크 (10d) 는, 스크러버 (10a) 에서 배기 가스의 세정에 사용된 스크러버수 (도 1 에서는 스크러버수 (Wb)) 를, 데미스터 (10b) 로부터 회수관 (10e) 을 통하여 회수한다. 회수 탱크 (10d) 는, 이와 같이 회수한 스크러버수 (Wb) 를 저류한다. 이로써, 회수 탱크 (10d) 는, 스크러버 (10a) 와 물 처리 장치 (18) 사이에서 순환되는 스크러버수의 기초가 되는 정화 처리 전의 스크러버수 (Wb) 를 적절히 준비할 수 있다.

펌프 (10f) 는, 배기 가스의 세정에 사용된 스크러버수 (Wb) 를 물 처리 장치 (18) 에 송급하기 위한 것이다. 도 1 에 나타내는 바와 같이, 펌프 (10f) 의 입구측은, 회수 탱크 (10d) 의 출구부에 형성되어 있다. 펌프 (10f) 의 출구측에는, 물 처리 장치 (18) 에 통하는 순환관 (131) 의 입구단이 접속되어 있다. 펌프 (10f) 는, 회수 탱크 (10d) 로부터 스크러버수 (Wb) 를 흡입하고, 흡입한 스크러버수 (Wb) 를, 순환관 (131) 을 통하여 물 처리 장치 (18) 에 압송한다. 물 처리 장치 (18) 에 송급된 스크러버수 (Wb) 는, 물 처리 장치 (18) 에 의해 정화 처리가 이루어진 후, 순환관 (132) 을 통하여 물 처리 장치 (18) 로부터 스크러버 (10a) 에 다시 공급된다.

또한, 특별히 도시하지 않지만, EGR 장치 (10) 의 운전 (구체적으로는 EGR 블로어 (10c) 및 펌프 (10f) 의 각 구동 등) 은, 소정의 제어 장치에 의해 제어된다. EGR 장치 (10) 는, 이 제어 장치의 제어에 기초하여, 엔진 본체 (2) 의 부하 (이하, 엔진 부하라고 한다) 가 소정의 기준 엔진 부하 이상인 경우에 운전한다. 또, EGR 장치 (10) 는, 이 제어 장치의 제어에 기초하여, 엔진 부하가 기준 엔진 부하 미만인 경우에 운전 정지한다. 단, 기준 엔진 부하 미만이 된 엔진 부하가 재상승할 가능성이 있기 때문에, EGR 장치 (10) 에 의한 재순환 가스의 유통만 정지하고, 물 처리 장치 (18) 의 운전 및 스크러버수의 순환은 계속하는 것도 가능하다.

여기서, 선박용 디젤 엔진의 국제적인 배기 가스 규제에서는, 엔진 부하가 25 ％ 이상인 경우, EGR 에 의한 NOx 저감을 실시하는 것이 의무화되어 있다. 따라서, EGR 장치 (10) 는, 엔진 부하가 25 ％ 이상인 경우에 확실하게 운전하여 NOx 저감을 실시하도록 제어된다. 본 실시형태에 있어서, EGR 장치 (10) 의 운전 전의 시동에는, 어느 정도의 시간을 필요로 하기 때문에, EGR 장치 (10) 는, 엔진 부하가 25 ％ 로 상승하기 전의 단계에서 기동하도록 제어된다. 구체적으로는, 상기 서술한 기준 엔진 부하는, 국제적인 배기 가스 규제에 기초하여 EGR 장치 (10) 의 운전이 필요해지는 엔진 부하의 최저값 (= 25 ％) 미만, 예를 들어, 20 ％ 로 설정되는 것이 바람직하다. EGR 장치 (10) 는, 엔진 부하가 당해 기준 엔진 부하 (= 20 ％) 이상인 경우에 운전한다.

물 공급 장치 (11) 는, 본 발명의 실시형태에 관련된 배기 가스 처리의 물 공급 장치의 일례이며, 선박용 디젤 엔진 (1) 에 형성되어 있다. 상세하게는, 도 1 에 나타내는 바와 같이, 물 공급 장치 (11) 는, 수집관 (12) 과, 응축수 챔버 (13) 와, 급수관 (14) 과, 공급 밸브 (15) 와, 압력 검출부 (16) 와, 챔버 수위 검출부 (17) 와, 탱크 수위 검출부 (18b) 와, 제어 장치 (19) 를 구비한다.

수집관 (12) 은, 냉각기 (4) 에 의한 냉각 후의 연소용 가스로부터 발생한 응축수와 냉각기 (4) 에 의한 냉각 후의 연소용 가스의 가스 압력을 수집하는 배관이다. 도 1 에 나타내는 바와 같이, 수집관 (12) 은, 냉각기 (4) 로부터 응축수를 수집하는 제 1 수집관 (12a) 과, 기액 분리 장치 (5) 로부터 응축수를 수집하는 제 2 수집관 (12b) 을 구비한다. 제 1 수집관 (12a) 은, 입구단이 냉각기 (4) 의 배수구에 접속되고 또한 출구단이 응축수 챔버 (13) 의 입구부에 접속되고, 냉각기 (4) 의 내부와 응축수 챔버 (13) 의 내부를 연통시키도록 형성되어 있다. 냉각기 (4) 의 배수구는, 예를 들어, 냉각기 (4) 의 바닥부에 형성되어 있다. 제 2 수집관 (12b) 은, 입구단이 기액 분리 장치 (5) 의 배수구에 접속되고 또한 출구단이 제 1 수집관 (12a) 의 중도부에 접속되고, 제 1 수집관 (12a) 을 통하여 기액 분리 장치 (5) 의 내부와 응축수 챔버 (13) 의 내부를 연통시키도록 형성되어 있다. 기액 분리 장치 (5) 의 배수구는, 예를 들어, 기액 분리 장치 (5) 의 바닥부에 형성되어 있다.

본 실시형태에 있어서, 냉각기 (4) 의 내부에서는, 압축기 (3a) 에 의한 가압 압축 후의 고온 고압인 연소용 가스가 냉각되고, 이 냉각 후의 연소용 가스로부터 응축수가 발생한다. 이와 같이 발생한 응축수 중, 일부는 냉각기 (4) 의 내부에 모이고, 나머지는 냉각 후의 연소용 가스와 함께 급기관 (113) 을 통하여 기액 분리 장치 (5) 에 송급된다. 제 1 수집관 (12a) 은, 이 냉각기 (4) 의 내부에 모인 응축수를, 냉각 후의 연소용 가스의 일부와 함께 냉각기 (4) 로부터 수집한다. 제 2 수집관 (12b) 은, 이 냉각 후의 연소용 가스로부터 기액 분리 장치 (5) 에 의해 분리된 응축수를, 이 냉각 후의 연소용 가스의 일부와 함께 기액 분리 장치 (5) 로부터 수집한다. 이들 제 1 수집관 (12a) 과 제 2 수집관 (12b) 을 구비하는 수집관 (12) 은, 냉각기 (4) 및 기액 분리 장치 (5) 의 각각으로부터, 상기 냉각 후의 연소용 가스의 일부와 함께 응축수를 수집한다. 이와 같이 하여, 수집관 (12) 은, 상기 냉각 후의 연소용 가스의 가스 압력과 상기 응축수를 수집한다. 수집된 응축수는, 수집관 (12) 에 의해, 상기 냉각 후의 연소용 가스의 일부와 함께 응축수 챔버 (13) 로 유도된다.

응축수 챔버 (13) 는, 상기 서술한 응축수를 저류함과 함께, 저류한 응축수를 공급처 장치에 압송하기 위한 압력을 축적하는 압력 용기이다. 도 1 에 나타내는 바와 같이, 응축수 챔버 (13) 는, 냉각기 (4) 및 기액 분리 장치 (5) 에 비해 낮은 위치에 배치되고, 수집관 (12) 을 통하여 냉각기 (4) 및 기액 분리 장치 (5) 의 각각과 연통되어 있다. 응축수 챔버 (13) 에는, 냉각기 (4) 및 기액 분리 장치 (5) 의 각각으로부터 수집관 (12) 을 통하여, 상기 서술한 응축수가 냉각 후의 연소용 가스의 일부와 함께 유입된다. 응축수 챔버 (13) 는, 수집관 (12) 을 통하여, 상기 유입된 응축수 (도 1 에 나타내는 응축수 (Wa)) 를 저류함과 함께, 상기 유입된 연소용 가스의 가스 압력을 축적한다.

또, 도 1 에 나타내는 바와 같이, 응축수 챔버 (13) 의 상부에는, 드레인관 (6) 이 접속되어 있다. 드레인관 (6) 은, 응축수 챔버 (13) 내의 응축수 (Wa) 중, 응축수 챔버 (13) 의 상한 수위를 초과하여 저류되는 응축수의 과잉분을 응축수 챔버 (13) 로부터 배출한다. 예를 들어, 드레인관 (6) 은, 출구단이 하방을 향하도록 선박용 디젤 엔진 (1) 에 형성되고, 상기 응축수의 과잉분을 응축수 챔버 (13) 로부터 선박용 디젤 엔진 (1) 의 하방으로 배출한다. 한편, 이 드레인관 (6) 의 하단 근방 부분에는, 도 1 에 나타내는 바와 같이, 출구 오리피스 (7) 가 형성되어 있다. 출구 오리피스 (7) 는, 드레인관 (6) 의 출구 부분을 좁히는 것으로, 상기 드레인관 (6) 에 의한 배수 기능을 확보하면서, 응축수 챔버 (13) 에 축적되는 가스 압력의 과도한 저하를 방지한다.

여기서, 본 실시형태에서는, 도 1 에 나타내는 바와 같이, 응축수 챔버 (13) 와 냉각기 (4) 및 기액 분리 장치 (5) 는, 수집관 (12) 을 통하여 연통되어 있다. 또, 과급기 (3) 의 압축기 (3a) 와 냉각기 (4) 는 급기관 (112) 을 통하여 연통되고, 냉각기 (4) 와 기액 분리 장치 (5) 는 급기관 (113) 을 통하여 연통되고, 기액 분리 장치 (5) 와 엔진 본체 (2) 의 소기 트렁크 (2b) 는 급기관 (114) 을 통하여 연통되어 있다. 이와 같은 구조에 있어서, 응축수 챔버 (13) 에 축적되는 가스 압력은, 냉각기 (4), 기액 분리 장치 (5), 수집관 (12) 및 급기관 (112 ∼ 114) 의 각 내부를 유통하는 연소용 가스의 가스 압력에 상당한다. 또, 이들 각 내부에 있어서의 연소용 가스의 가스 압력은, 소기 트렁크 (2b) 에 급기되는 연소용 가스의 가스 압력에 상당한다. 즉, 본 실시형태에 있어서, 응축수 챔버 (13) 에 축적되는 가스 압력은, 엔진 본체 (2) 의 소기압 (P) 에 상당한다. 또한, 상기 서술한 출구 오리피스 (7) 는, 이 응축수 챔버 (13) 내의 가스 압력의 과도한 저하를 방지함으로써, 엔진 본체 (2) 의 소기압 (P) 의 저하를 억제할 수 있다.

또, 엔진 본체 (2) 의 소기압 (P) 은, 소기 트렁크 (2b) 내의 연소용 가스의 가스 압력이고, 배기 가스를 이용하여 구동되는 과급기 (3) 의 압축기 (3a) 가 연소용 가스를 가압 압축함으로써 얻어진다. 이와 같은 소기압 (P) 은, 엔진 부하와의 사이에 소정의 상관 관계를 갖는다. 도 2 는, 본 발명의 실시형태에 있어서의 엔진 본체의 엔진 부하와 소기압의 상관 관계의 일례를 나타내는 도면이다. 엔진 본체 (2) 의 엔진 부하 (X) 와 소기압 (P) 사이에는, 도 2 중의 상관선 (Y) 에 의해 예시되는 상관 관계가 있다. 특히, 상기 서술한 EGR 장치 (10) 가 운전하는 경우에 있어서의 엔진 부하 (X) 의 범위 (본 실시형태에서는 기준 엔진 부하 (= 20 ％) 이상, 100 ％ 이하) 에서는, 도 2 에 나타내는 바와 같이, 소기압 (P) 은, 엔진 부하 (X) 의 상승에 수반하여 상승하고, 엔진 부하 (X) 의 저하에 수반하여 저하된다. 예를 들어, 상관선 (Y) 은, 엔진 부하 (X) 와 소기압 (P) 의 상관 관계에 기초하여, 최소 제곱법 등의 수법에 의해, 이하에 나타내는 함수에 의해 나타낸다.

소기압 (P) = 0.003 × (엔진 부하 (X)) - 0.04

이 함수에 기초하여, 소기압 (P) 은, 엔진 부하 (X) 가 100 ％ 인 경우, 약 0.3 ㎫ 이고, 엔진 부하 (X) 가 25 ％ 인 경우, 약 0.05 ㎫ 이다. 또, 소기압 (P) 은, 엔진 부하 (X) 가 기준 엔진 부하 (예를 들어 20 ％) 인 경우, 약 0.03 ㎫ 이다.

급수관 (14) 은, 응축수 챔버 (13) 에 저류된 응축수 (Wa) 를 공급처 장치에 공급하기 위한 배관의 일례이다. 도 1 에 나타내는 바와 같이, 급수관 (14) 은, 응축수 챔버 (13) 와 응축수 (Wa) 의 공급처 장치를 연통하도록 배치되어 있다. 본 실시형태에 있어서, 응축수 (Wa) 의 공급처 장치는, 예를 들어, EGR 장치 (10) 에 있어서의 배기 가스의 일부의 세정에 사용된 스크러버수 (Wb) 를 회수하는 회수 탱크 (10d) 이다. 상세하게는, 급수관 (14) 은, 입구단이 응축수 챔버 (13) 의 소정 부분에 접속되고 또한 출구단이 회수 탱크 (10d) 의 급수구에 접속되고, 응축수 챔버 (13) 와 회수 탱크 (10d) 사이에서 헤드차 (h) 가 생기도록 배치되어 있다. 본 실시형태에서는, 예를 들어 도 1 에 나타내는 바와 같이, 응축수 챔버 (13) 의 급수관 (14) 의 입구단이 접속되는 소정 부분은, 응축수 챔버 (13) 의 바닥부 근방의 측벽부이다. 회수 탱크 (10d) 의 급수관 (14) 의 출구단이 접속되는 급수구는, 회수 탱크 (10d) 의 상단 근방의 측벽부에 형성되어 있다. 응축수 (Wa) 는, 응축수 챔버 (13) 에 축적된 가스 압력을 이용하여, 응축수 챔버 (13) 로부터 급수관 (14) 을 통하여 회수 탱크 (10d) 에 압송된다. 이로써, 응축수 (Wa) 는, 회수 탱크 (10d) 에 공급된다.

여기서, 헤드차란, 응축수 (Wa) 의 공급원 장치인 응축수 챔버 (13) 의 수두 (水頭) 와, 응축수 (Wa) 의 공급처 장치의 수두의 고저차로서 정의된다. 즉, 본 실시형태에서는, 도 1 에 나타내는 바와 같이, 응축수 챔버 (13) 와 회수 탱크 (10d) 의 헤드차 (h) 는, 응축수 챔버 (13) 의 수위와 급수관 (14) 의 출구 수위의 고저차가 된다. 예를 들어, 응축수 챔버 (13) 의 수위는, 응축수 챔버 (13) 에 저류되어 있는 응축수 (Wa) 의 액면 (Sa) 의 높이 방향 위치이다. 급수관 (14) 의 출구 수위는, 급수관 (14) 의 출구 부분 (회수 탱크 (10d) 의 급수구) 에 있어서의 내벽 상단의 높이 방향 위치이다. 이들 응축수 챔버 (13) 의 수위 및 급수관 (14) 의 출구 수위의 기준 위치는, 서로 동일하고, 예를 들어, 응축수 챔버 (13) 의 바닥면이다.

또, 본 실시형태에 있어서, 헤드차 (h) 는, 원하는 기간 중에 응축수 챔버 (13) 내의 가스 압력을 이용하여 응축수 챔버 (13) 로부터 공급처 장치에 응축수 (Wa) 를 압송할 수 있도록 설정된다. 예를 들어, 공급처 장치가 EGR 장치 (10) 의 회수 탱크 (10d) 인 경우, 헤드차 (h) 는, EGR 장치 (10) 의 운전 중에 회수 탱크 (10d) 로의 응축수 (Wa) 의 압송이 가능해지도록 설정된다. 상기 서술한 바와 같이, EGR 장치 (10) 는, 엔진 부하 (X) 가 기준 엔진 부하 이상인 경우에 운전한다. 즉, EGR 장치 (10) 의 운전 중에 있어서의 엔진 부하 (X) 의 최저값은, 상기 서술한 기준 엔진 부하 (본 실시형태에서는 20 ％) 이다. 또, 응축수 챔버 (13) 내의 가스 압력은, 상기 서술한 바와 같이, 엔진 본체 (2) 의 소기압 (P) 에 상당한다. 따라서, 헤드차 (h) 는, 기준 엔진 부하에 대응하는 헤드차 이하로 설정된다. 이 기준 엔진 부하에 대응하는 헤드차란, 기준 엔진 부하에 따라 정해지는 소기압 (P) 을 이용하여 물을 압송할 수 있는 저위의 공급원 장치의 수두와 고위의 공급처 장치의 수두의 고저차이다. 예를 들어, 도 2 에 나타낸 엔진 부하 (X) 와 소기압 (P) 의 상관 관계에 기초하면, 기준 엔진 부하 (= 20 ％) 에 따라 정해지는 소기압 (P) 은 약 0.03 ㎫ 이기 때문에, 기준 엔진 부하에 대응하는 헤드차는, 수주 (水柱) 환산으로 3 m 가 된다. 이상으로부터, 응축수 챔버 (13) 와 회수 탱크 (10d) 의 헤드차 (h) 는 3 m 이하이다.

상기 서술한 바와 같이 헤드차 (h) 가 설정되었을 경우, 공급처 장치의 일례인 회수 탱크 (10d) 는, 헤드차 (h) (응축수 챔버 (13) 의 수위와 급수관 (14) 의 출구 수위의 헤드차) 가 기준 엔진 부하에 대응하는 헤드차 (= 3 m) 이하가 될 수 있도록 배치된다. 구체적으로는, 도 1 에 나타내는 바와 같이, 회수 탱크 (10d) 는, 헤드차 (h) 가 3 m 이하가 되도록, 응축수 챔버 (13) 에 비해 높은 위치에 배치되어 있다.

공급 밸브 (15) 는, 공급처 장치에 응축수 (Wa) 를 압송하기 위한 급수관을 개방 상태 또는 폐쇄 상태로 하는 공급 밸브의 일례이다. 본 실시형태에서는, 도 1 에 나타내는 바와 같이, 공급 밸브 (15) 는, 급수관 (14) 의 중도부에 형성되어 있다. 공급 밸브 (15) 는, 제어 장치 (19) 의 제어에 기초하여 개폐 구동되고, 이로써, 급수관 (14) 을 개방 상태 또는 폐쇄 상태로 한다.

압력 검출부 (16) 는, 공급처 장치로의 응축수 (Wa) 의 압송에 이용되는 가스 압력을 검출하는 것이다. 예를 들어, 도 1 에 나타내는 바와 같이, 압력 검출부 (16) 는, 엔진 본체 (2) 의 소기 트렁크 (2b) 내에 형성된다. 본 실시형태에 있어서, 압력 검출부 (16) 는, 회수 탱크 (10d) 로의 응축수 (Wa) 의 압송에 이용되는 가스 압력으로서, 응축수 챔버 (13) 내의 가스 압력에 상당하는 소기 트렁크 (2b) 내의 가스 압력, 즉, 엔진 본체 (2) 의 소기압 (P) 을 검출한다. 그때마다, 압력 검출부 (16) 는, 검출한 가스 압력 (소기압 (P)) 을 나타내는 전기 신호를 제어 장치 (19) 에 송신한다.

챔버 수위 검출부 (17) 는, 응축수 챔버 (13) 의 수위를 검출하는 수위 검출부의 일례이다. 예를 들어, 도 1 에 나타내는 바와 같이, 챔버 수위 검출부 (17) 는, 응축수 챔버 (13) 에 형성되고, 응축수 챔버 (13) 에 미리 설정된 하한 수위 (La) 의 위치에 검출자를 갖는다. 응축수 챔버 (13) 의 하한 수위 (La) 는, 급수관 (14) 을 통한 응축수 (Wa) 의 압송을 안정적으로 실시할 수 있다는 관점에서, 급수관 (14) 의 입구 부분에 있어서의 내벽 상단의 위치 또는 당해 위치보다 고위에 설정되는 것이 바람직하다. 본 실시형태에 있어서, 챔버 수위 검출부 (17) 는, 응축수 챔버 (13) 의 수위가 응축수 챔버 (13) 의 하한 수위 (La) 이상인지의 여부를 검출한다. 구체적으로는, 챔버 수위 검출부 (17) 는, 응축수 챔버 (13) 내의 응축수 (Wa) 의 액면 (Sa) 이 하한 수위 (La) 이상의 고위에 위치하는지의 여부를 검출한다. 그때마다, 챔버 수위 검출부 (17) 는, 응축수 챔버 (13) 의 수위의 검출 결과를 나타내는 전기 신호를 제어 장치 (19) 에 송신한다.

탱크 수위 검출부 (18b) 는, 물 처리 장치 (18) 의 물 처리용 탱크 (18a) 의 수위를 검출하는 수위 검출부의 일례이다. 예를 들어, 도 1 에 나타내는 바와 같이, 탱크 수위 검출부 (18b) 는, 물 처리용 탱크 (18a) 에 형성되고, 물 처리용 탱크 (18a) 에 미리 설정된 상한 수위 (Hb) 및 하한 수위 (Lb) 의 각 위치에 검출자를 갖는다. 본 실시형태에 있어서, 탱크 수위 검출부 (18b) 는, 물 처리용 탱크 (18a) 의 수위가 물 처리용 탱크 (18a) 의 상한 수위 (Hb) 이상, 하한 수위 (Lb) 이상 또한 상한 수위 (Hb) 미만, 하한 수위 (Lb) 미만 중 어느 것인지를 검출한다. 구체적으로는, 탱크 수위 검출부 (18b) 는, 물 처리용 탱크 (18a) 내의 스크러버수 (도 1 에서는 스크러버수 (Wc)) 의 액면 (Sb) 이 상한 수위 (Hb) 이상, 하한 수위 (Lb) 이상 또한 상한 수위 (Hb) 미만, 하한 수위 (Lb) 미만 중 어느 것에 위치하는지를 검출한다. 그때마다, 탱크 수위 검출부 (18b) 는, 물 처리용 탱크 (18a) 의 수위의 검출 결과를 나타내는 전기 신호를 제어 장치 (19) 에 송신한다.

물 처리 장치 (18) 는, 배기 가스의 세정에 사용된 스크러버수를 EGR 장치 (10) 로부터 회수하여 정화 처리하고, 정화 처리 후의 스크러버수를 EGR 장치 (10) 에 공급하는 장치의 일례이다. 본 실시형태에서는, 도 1 에 나타내는 바와 같이, 물 처리 장치 (18) 는, 물 처리용 탱크 (18a) 와, 순환관 (131, 132) 을 구비하고, 선박용 디젤 엔진 (1) 의 외부에 형성된다. 물 처리용 탱크 (18a) 는, 배기 가스의 세정에 사용된 스크러버수를 회수하여 정화 처리하기 위해서 사용되는 탱크이다. 순환관 (131, 132) 은, EGR 장치 (10) 와 물 처리 장치 (18) 사이에서 스크러버수를 순환시키기 위한 배관이다. 물 처리 장치 (18) 는, 순환관 (131) 을 통하여 EGR 장치 (10) 의 회수 탱크 (10d) 로부터 사용 후의 스크러버수 (Wb) 를 받아들인다. 물 처리 장치 (18) 는, 이 받아들인 스크러버수 (Wb) 를 물 처리용 탱크 (18a) 내에 회수하여 저류하고, 물 처리용 탱크 (18a) 내에 저류한 스크러버수 (Wb) 를 정화 처리함으로써, 정화 처리 후의 스크러버수 (Wc) 를 얻는다. 도 1 에는, 정화 처리 후의 스크러버수 (Wc) 를 저장한 상태의 물 처리용 탱크 (18a) 가 도시되어 있다. 물 처리 장치 (18) 는, 펌프 (도시 생략) 의 작용에 의해, 순환관 (132) 을 통하여 물 처리용 탱크 (18a) 로부터 스크러버수 (Wc) 를 스크러버 (10a) 에 압송 공급한다.

제어 장치 (19) 는, 물 공급 장치 (11) 의 물 공급의 실행 및 정지를 제어하는 장치의 일례이다. 본 실시형태에 있어서, 제어 장치 (19) 는, 응축수 챔버 (13) 와 회수 탱크 (10d) 를 연통하는 급수관 (14) 에 형성된 공급 밸브 (15) 의 개폐 구동을 제어한다. 구체적으로는, 제어 장치 (19) 는, 각종 프로그램을 실행하기 위한 CPU, 메모리 및 시퀀서 등에 의해 구성된다. 제어 장치 (19) 는, 압력 검출부 (16), 챔버 수위 검출부 (17) 및 탱크 수위 검출부 (18b) 등으로부터 전기 신호를 수신하고, 수신한 전기 신호 및 엔진 본체 (2) 의 엔진 부하 (X) 에 기초하여, 공급 밸브 (15) 의 개폐 구동을 제어한다.

예를 들어, 제어 장치 (19) 는, 응축수 챔버 (13) 와 회수 탱크 (10d) 의 헤드 차압 (P(h)) 과, 압력 검출부 (16) 에 의해 검출된 가스 압력 (본 실시형태에서는 소기압 (P)) 의 대소 관계를 판단한다. 제어 장치 (19) 는, 검출된 가스 압력이 헤드 차압 (P(h)) 에 비해 큰 경우, 공급 밸브 (15) 를 개방 상태로 제어하고, 검출된 가스 압력이 헤드 차압 (P(h)) 이하인 경우, 공급 밸브 (15) 를 폐쇄 상태로 제어한다.

여기서, 헤드차 (h) 는, 응축수 챔버 (13) 의 수위 (응축수 (Wa) 의 액면 (Sa) 의 높이 방향 위치) 가 응축수 (Wa) 의 저류와 압송의 밸런스에 따라 변화하므로, 당해 수위의 변화에 수반하여 증감한다. 예를 들어, 헤드차 (h) 는, 응축수 (Wa) 의 액면 (Sa) 이 응축수 챔버 (13) 의 하한 수위 (La) 를 향하여 저하되는 것에 수반하여 증대되고, 응축수 (Wa) 의 액면 (Sa) 이 응축수 챔버 (13) 의 하한 수위 (La) 에 위치하는 경우에 최대값이 된다. 본 실시형태에서는, 헤드차 (h) 의 일례로서, 상기 최대값이 사용된다. 즉, 헤드 차압 (P(h)) 은, 응축수 챔버 (13) 와 회수 탱크 (10d) 사이에서 취할 수 있는 헤드차 (h) 의 소정 범위 중 최대값에 상당하는 압력으로 한다. 혹은, 챔버 수위 검출부 (17) 가 응축수 챔버 (13) 의 수위를 연속적 또는 소정 시간마다 단속적으로 검출하도록 구성되고, 헤드 차압 (P(h)) 은, 챔버 수위 검출부 (17) 에 의해 검출된 응축수 챔버 (13) 의 수위와 급수관 (14) 의 출구 수위의 헤드차 (h) 에 상당하는 압력으로 해도 된다.

또, 제어 장치 (19) 는, 챔버 수위 검출부 (17) 에 의해 검출된 응축수 챔버 (13) 의 수위가 응축수 챔버 (13) 의 하한 수위 (La) 이상인 경우, 모든 공급 밸브 (본 실시형태에서는 공급 밸브 (15)) 에 대해, 상기 서술한 헤드 차압 (P(h)) 과 검출된 가스 압력의 대소 관계에 기초하는 개폐 상태의 제어를 실시한다. 한편, 제어 장치 (19) 는, 챔버 수위 검출부 (17) 에 의해 검출된 응축수 챔버 (13) 의 수위가 응축수 챔버 (13) 의 하한 수위 (La) 미만인 경우, 모든 공급 밸브 (공급 밸브 (15)) 를 폐쇄 상태로 제어한다.

또, 제어 장치 (19) 는, 탱크 수위 검출부 (18b) 에 의해 검출된 물 처리용 탱크 (18a) 의 수위가 물 처리용 탱크 (18a) 의 상한 수위 (Hb) 미만인 경우, 모든 공급 밸브 (공급 밸브 (15)) 에 대해, 상기 서술한 헤드 차압 (P(h)) 과 검출된 가스 압력의 대소 관계에 기초하는 개폐 상태의 제어를 실시한다. 한편, 제어 장치 (19) 는, 탱크 수위 검출부 (18b) 에 의해 검출된 물 처리용 탱크 (18a) 의 수위가 물 처리용 탱크 (18a) 의 상한 수위 (Hb) 이상인 경우, 모든 공급 밸브 (공급 밸브 (15)) 를 폐쇄 상태로 제어한다.

또, 제어 장치 (19) 는, 엔진 본체 (2) 의 엔진 부하 (X) 가 상기 서술한 기준 엔진 부하 이상인 경우, 즉, EGR 장치 (10) 가 운전 중인 경우, 모든 공급 밸브 (공급 밸브 (15)) 에 대해, 상기 서술한 헤드 차압 (P(h)) 과 검출된 가스 압력의 대소 관계에 기초하는 개폐 상태의 제어를 실시한다. 한편, 제어 장치 (19) 는, 엔진 본체 (2) 의 엔진 부하 (X) 가 상기 서술한 기준 엔진 부하 미만인 경우, 즉, EGR 장치 (10) 가 운전 정지 중인 경우, 모든 공급 밸브 (공급 밸브 (15)) 를 폐쇄 상태로 제어한다.

다음으로, 본 발명의 실시형태에 관련된 물 공급 장치 (11) 에 의한 물 공급 방법에 대해 설명한다. 도 3 은, 본 발명의 실시형태에 관련된 물 공급 방법의 일례를 나타내는 플로우도이다. 본 실시형태에 관련된 물 공급 방법은, 도 1 에 나타낸 선박용 디젤 엔진 (1) 에 적용되는 배기 가스 처리의 물 공급 방법이다. 이 물 공급 방법에서는, 상기 서술한 물 공급 장치 (11) 가, 도 3 에 예시되는 스텝 S101 ∼ S108 의 각 처리를 적절히 실시함으로써, 응축수 챔버 (13) 내의 축압을 이용하여 공급처 장치의 일례인 회수 탱크 (10d) 로의 응축수 (Wa) 의 공급 또는 공급 정지를 실시한다.

상세하게는, 본 실시형태에 관련된 물 공급 방법에 있어서, 물 공급 장치 (11) 는, 도 3 에 나타내는 바와 같이, 엔진 본체 (2) 의 소기압하에서 응축수를 수집한다 (스텝 S101). 이 스텝 S101 에 있어서, 수집관 (12) 은, 냉각기 (4) 에 의한 냉각 후의 연소용 가스로부터 발생한 응축수와 당해 냉각 후의 연소용 가스의 가스 압력을 수집한다.

구체적으로는, 수집관 (12) 은, 냉각기 (4) 의 내부에 모인 응축수를 냉각 후의 연소용 가스의 일부와 함께 냉각기 (4) 로부터 수집하고, 수집한 응축수와 연소용 가스를 냉각기 (4) 로부터 응축수 챔버 (13) 에 유도한다. 이것에 병행하여, 수집관 (12) 은, 기액 분리 장치 (5) 가 냉각 후의 연소용 가스로부터 분리된 응축수를 당해 냉각 후의 연소용 가스의 일부와 함께 기액 분리 장치 (5) 로부터 수집하고, 수집한 응축수와 연소용 가스를 기액 분리 장치 (5) 로부터 응축수 챔버 (13) 에 유도한다. 본 실시형태에 있어서, 냉각 후의 연소용 가스의 가스 압력은, 엔진 본체 (2) 의 소기압 (P) 에 상당한다. 즉, 스텝 S101 에 있어서, 수집관 (12) 은, 소기압 (P) 의 가스 압력을 갖는 연소용 가스의 일부가 혼합된 상태의 응축수를, 냉각기 (4) 및 기액 분리 장치 (5) 의 각각으로부터 수집하여 응축수 챔버 (13) 에 유도하고 있다.

상기 서술한 스텝 S101 을 실행 후, 물 공급 장치 (11) 는, 소기압 (P) 과 함께 응축수를 저류한다 (스텝 S102). 이 스텝 S102 에 있어서, 물 공급 장치 (11) 는, 수집관 (12) 에 의해 수집한 응축수를 응축수 챔버 (13) 에 저류함과 함께, 이 응축수와 함께 수집한 연소용 가스의 가스 압력을 응축수 챔버 (13) 에 축적한다. 구체적으로는, 응축수 챔버 (13) 는, 냉각기 (4) 로부터 수집관 (12) 을 통하여, 냉각 후의 연소용 가스로부터 발생한 응축수를 당해 냉각 후의 연소용 가스의 일부와 함께 받아들인다. 이것에 더하여, 응축수 챔버 (13) 는, 기액 분리 장치 (5) 로부터 수집관 (12) 을 통하여, 냉각 후의 연소용 가스로부터 분리된 응축수를 당해 냉각 후의 연소용 가스의 일부와 함께 받아들인다. 응축수 챔버 (13) 는, 이와 같이 받아들인 응축수를 저류함과 함께, 이 응축수와 혼합되어 있던 냉각 후의 연소용 가스의 가스 압력을 축적한다. 본 실시형태에 있어서, 응축수 챔버 (13) 는, 도 1 에 나타낸 바와 같이, 이 축적한 가스 압력이 가해진 상태 (도 1 중의 굵은선 화살표 참조) 에서 응축수 (Wa) 를 저류한다.

상기 서술한 스텝 S102 를 실행 후, 물 공급 장치 (11) 는, EGR 장치 (10) 가 운전 중인지의 여부를 판단한다 (스텝 S103). 이 스텝 S103 에 있어서, 제어 장치 (19) 는, 엔진 본체 (2) 의 엔진 부하 (X) 를 기초로, EGR 장치 (10) 가 운전 중인지의 여부를 판단한다.

예를 들어, 본 실시형태에 있어서, EGR 장치 (10) 는, 엔진 부하 (X) 가 상기 서술한 배기 가스 규제에 기초하는 기준 엔진 부하 이상인 경우에 운전하고, 엔진 부하 (X) 가 기준 엔진 부하 미만인 경우에 운전 정지한다. 이것에 기초하여, 제어 장치 (19) 는, 엔진 부하 (X) 가 기준 엔진 부하 이상인 경우, EGR 장치 (10) 는 운전 중인 것으로 판단하고, 엔진 부하 (X) 가 기준 엔진 부하 미만인 경우, EGR 장치 (10) 는 운전 정지 중인 것으로 판단한다. 또한, 엔진 부하 (X) 는, 예를 들어, 엔진 본체 (2) 의 단위 시간당의 엔진 회전수와 1 사이클의 연료 분사량을 기초로 산출할 수 있다. 제어 장치 (19) 는, 엔진 본체 (2) 의 제어 장치 또는 센서 (모두 도시 생략) 로부터 상기 엔진 회전수 및 상기 연료 분사량을 취득하고, 이들 취득한 정보를 기초로 엔진 부하 (X) 를 도출해도 되고, 엔진 본체 (2) 의 제어 장치로부터 엔진 부하 (X) 를 취득해도 된다.

상기 서술한 스텝 S103 에 있어서 EGR 장치 (10) 가 운전 중인 것으로 판단된 경우 (스텝 S103, Yes), 물 공급 장치 (11) 는, 응축수 챔버 (13) 의 수위가 응축수 챔버 (13) 의 하한 수위 (La) 이상인지의 여부를 판단한다 (스텝 S104).

이 스텝 S104 에 있어서, 물 공급 장치 (11) 는, 응축수 챔버 (13) 의 수위가 하한 수위 (La) 이상인지의 여부를 챔버 수위 검출부 (17) 에 의해 검출한다. 챔버 수위 검출부 (17) 는, 응축수 챔버 (13) 의 수위의 검출 결과를 나타내는 전기 신호를 제어 장치 (19) 에 송신한다. 제어 장치 (19) 는, 챔버 수위 검출부 (17) 로부터의 전기 신호를 수신하고, 이 수신한 전기 신호에 의해 나타내는 응축수 챔버 (13) 의 수위의 검출 결과를 기초로, 응축수 챔버 (13) 의 수위가 하한 수위 (La) 이상인지의 여부를 판단한다.

구체적으로는, 제어 장치 (19) 는, 응축수 챔버 (13) 의 수위가 하한 수위 (La) 이상이라는 검출 결과를 나타내는 전기 신호를 챔버 수위 검출부 (17) 로부터 수신했을 경우, 응축수 챔버 (13) 의 수위가 하한 수위 (La) 이상인 것으로 판단한다. 또, 제어 장치 (19) 는, 응축수 챔버 (13) 의 수위가 하한 수위 (La) 미만이라는 검출 결과를 나타내는 전기 신호를 챔버 수위 검출부 (17) 로부터 수신했을 경우, 응축수 챔버 (13) 의 수위가 하한 수위 (La) 이상은 아닌 (하한 수위 (La) 미만인) 것으로 판단한다.

상기 서술한 스텝 S104 에 있어서 응축수 챔버 (13) 의 수위가 하한 수위 (La) 이상인 것으로 판단된 경우 (스텝 S104, Yes), 물 공급 장치 (11) 는, 물 처리용 탱크 (18a) 의 수위가 물 처리용 탱크 (18a) 의 상한 수위 (Hb) 미만인지의 여부를 판단한다 (스텝 S105).

이 스텝 S105 에 있어서, 물 공급 장치 (11) 는, 물 처리용 탱크 (18a) 의 수위가 상한 수위 (Hb) 미만인지의 여부를 탱크 수위 검출부 (18b) 에 의해 검출한다. 탱크 수위 검출부 (18b) 는, 물 처리용 탱크 (18a) 의 수위의 검출 결과를 나타내는 전기 신호를 제어 장치 (19) 에 송신한다. 제어 장치 (19) 는, 탱크 수위 검출부 (18b) 로부터의 전기 신호를 수신하고, 이 수신한 전기 신호에 의해 나타내는 물 처리용 탱크 (18a) 의 수위의 검출 결과를 기초로, 물 처리용 탱크 (18a) 의 수위가 상한 수위 (Hb) 미만인지의 여부를 판단한다.

구체적으로는, 제어 장치 (19) 는, 물 처리용 탱크 (18a) 의 수위가 상한 수위 (Hb) 미만이라는 검출 결과를 나타내는 전기 신호를 탱크 수위 검출부 (18b) 로부터 수신했을 경우, 물 처리용 탱크 (18a) 의 수위가 상한 수위 (Hb) 미만인 것으로 판단한다. 또, 제어 장치 (19) 는, 물 처리용 탱크 (18a) 의 수위가 상한 수위 (Hb) 이상이라는 검출 결과를 나타내는 전기 신호를 탱크 수위 검출부 (18b) 로부터 수신했을 경우, 물 처리용 탱크 (18a) 의 수위가 상한 수위 (Hb) 미만은 아닌 (상한 수위 (Hb) 이상이다) 것으로 판단한다.

상기 서술한 스텝 S105 에 있어서 물 처리용 탱크 (18a) 의 수위가 상한 수위 (Hb) 미만인 것으로 판단된 경우 (스텝 S105, Yes), 물 공급 장치 (11) 는, 응축수 챔버 (13) 에 축적되어 있는 가스 압력과 헤드 차압 (P(h)) 의 대소 관계를 판단한다 (스텝 S106). 헤드 차압 (P(h)) 은, 응축수 챔버 (13) 의 수위와 급수관 (14) 의 출구 수위의 헤드차 (h) (도 1 참조) 에 상당하는 압력이다.

이 스텝 S106 에 있어서, 물 공급 장치 (11) 는, 응축수 챔버 (13) 내의 응축수 (Wa) 에 가해지는 가스 압력을 압력 검출부 (16) 에 의해 검출한다. 압력 검출부 (16) 는, 이 가스 압력으로서 예를 들어, 소기 트렁크 (2b) 내의 연소용 가스의 가스 압력 (즉 엔진 본체 (2) 의 소기압 (P)) 을 검출하고, 이 검출한 소기압 (P) 을 나타내는 전기 신호를 제어 장치 (19) 에 송신한다. 제어 장치 (19) 는, 압력 검출부 (16) 로부터의 전기 신호를 수신하고, 이 수신한 전기 신호에 의해 나타내는 검출 압력 (본 실시형태에서는 소기압 (P)) 과 헤드 차압 (P(h)) 을 비교한다. 이로써, 제어 장치 (19) 는, 이들 소기압 (P) 과 헤드 차압 (P(h)) 의 대소 관계를 판단한다.

상기 서술한 스텝 S106 에 있어서, 검출된 소기압 (P) 이 헤드 차압 (P(h)) 에 비해 큰 것으로 제어 장치 (19) 가 판단한 경우 (스텝 S106, Yes), 물 공급 장치 (11) 는, 공급 밸브 (15) 를 개방하여 응축수 (Wa) 를 공급처 장치에 압송한다 (스텝 S107). 이 스텝 S107 에 있어서, 제어 장치 (19) 는, 공급 밸브 (15) 를 개방 상태로 제어한다. 공급 밸브 (15) 는, 이 제어 장치 (19) 의 제어에 기초하여 개방 구동되고, 이로써, 급수관 (14) 을 개방한다. 이 결과, 물 공급 장치 (11) 는, 응축수 챔버 (13) 에 축적된 가스 압력 (= 소기압 (P)) 을 이용하여, 응축수 챔버 (13) 로부터 급수관 (14) 을 통하여 회수 탱크 (10d) 에 응축수 (Wa) 를 압송 공급한다.

한편, 상기 서술한 스텝 S106 에 있어서, 검출된 소기압 (P) 가 헤드 차압 (P(h)) 이하인 것으로 제어 장치 (19) 가 판단한 경우 (스텝 S106, No), 물 공급 장치 (11) 는, 공급 밸브 (15) 를 폐쇄한다 (스텝 S108). 이 스텝 S108 에 있어서, 제어 장치 (19) 는, 공급 밸브 (15) 를 폐쇄 상태로 제어한다. 공급 밸브 (15) 는, 이 제어 장치 (19) 의 제어에 기초하여 폐쇄 구동되고, 이로써, 급수관 (14) 을 폐색한다. 이 결과, 물 공급 장치 (11) 는, 응축수 챔버 (13) 로부터 회수 탱크 (10d) 로의 응축수 (Wa) 의 압송 공급을 정지한다.

상기 서술한 스텝 S107 또는 스텝 S108 을 실행 후, 물 공급 장치 (11) 는, 상기 서술한 스텝 S101 로 되돌아가고, 이 스텝 S101 이후의 처리를 반복한다. 또, 상기 서술한 스텝 S103 에 있어서 EGR 장치 (10) 가 운전 중은 아닌 것으로 판단된 경우 (스텝 S103, No), 물 공급 장치 (11) 는, 상기 서술한 스텝 S108 로 진행되고, 이 스텝 S108 이후의 처리를 반복한다. 또, 상기 서술한 스텝 S104 에 있어서 응축수 챔버 (13) 의 수위가 하한 수위 (La) 이상은 아닌 것으로 판단된 경우 (스텝 S104, No), 물 공급 장치 (11) 는, 상기 서술한 스텝 S108 로 진행되고, 이 스텝 S108 이후의 처리를 반복한다. 또, 상기 서술한 스텝 S105 에 있어서 물 처리용 탱크 (18a) 의 수위가 상한 수위 (Hb) 미만은 아닌 것으로 판단된 경우 (스텝 S105, No), 물 공급 장치 (11) 는, 상기 서술한 스텝 S108 로 진행되고, 이 스텝 S108 이후의 처리를 반복한다.

이상, 설명한 바와 같이, 본 발명의 실시형태에 관련된 배기 가스 처리의 물 공급 장치 (11) 에서는, 과급기 (3) 에 의해 가압 압축되고 또한 냉각기 (4) 에 의해 냉각된 연소용 가스 (냉각 후의 연소용 가스) 로부터 발생한 응축수와, 이 냉각 후의 연소용 가스에 의한 가스 압력을 수집관 (12) 에 의해 수집하고, 수집한 응축수를 응축수 챔버 (13) 에 저류함과 함께, 엔진 본체 (2) 의 소기압 (P) 에 상당하는 당해 가스 압력을 응축수 챔버 (13) 에 축적하고, 응축수 챔버 (13) 에 축적된 가스 압력을 이용하여, 응축수 챔버 (13) 로부터 급수관 (14) 을 통하여 공급처 장치의 일례인 회수 탱크 (10d) 에 응축수 (Wa) 를 압송하고 있다. 상기의 구성에 의해, 탱크로부터 배관을 통하여 공급처 장치에 급수할 때에 종래 필요하다고 여겨졌던 펌프 및 이것의 부대 설비를 설치하지 않아도, 선박용 디젤 엔진 (1) 의 소기압 (P) 에 상당하는 연소용 가스의 가스 압력을 응축수 (Wa) 의 압송에 유효 이용하여, 응축수 챔버 (13) 로부터 급수관 (14) 을 통하여 EGR 장치 (10) 의 회수 탱크 (10d) 에 응축수 (Wa) 를 공급할 수 있다. 이 때문에, 상기 펌프 및 이것에 부대 설비의 설치에 필요한 스페이스를 생략할 수 있음과 함께, 응축수 (Wa) 의 저류 용기로서 종래의 탱크를, 이것보다 소형의 응축수 챔버 (13) 로 치환할 수 있다.

또, 선박용 디젤 엔진 (1) 의 배기 가스 처리를 담당하는 EGR 장치 (10) 는, 엔진 본체 (2) 의 엔진 부하 (X) 가 소정의 기준 엔진 부하 이상 (예를 들어 20 ％ 이상) 인 경우에 운전하도록 하고, 공급처 장치 (회수 탱크 (10d)) 는, 응축수 챔버 (13) 의 수위와 급수관 (14) 의 출구 수위의 헤드차 (h) 가 상기 기준 엔진 부하에 대응하는 헤드차 이하 (예를 들어 수주 환산으로 3 m 이하) 가 될 수 있는 위치에 배치되어 있다. 상기의 구성에 의해, 응축수 (Wa) 의 압송에 이용되는 소기압 (P) 이, 비록 기준 엔진 부하에 따른 소기압, 즉, EGR 장치 (10) 의 운전시에 있어서의 엔진 부하 (X) 의 최저값에 따라 정해지는 소기압이어도, 공급처 장치로의 응축수 (Wa) 의 압송을 실시할 수 있다. 이 때문에, 선박용 디젤 엔진 (1) 의 국제적인 배기 가스 규제에 기초하여 EGR 장치 (10) 의 운전이 의무화되는 엔진 부하의 범위 (25 ％ 이상) 에 있어서, 회수 탱크 (10d) 에 대해, 소기압 (P) 을 이용하여 응축수 (Wa) 를 확실하게 압송 공급하는 것이 가능해진다.

여기서, 배기 가스 처리의 물 공급에 필요한 설비의 설치 스페이스를 스페이스 절약화하기 위해서 펌프 및 부대 설비를 생략했을 경우, 당해 펌프 대신에 응축수를 압송하기 위한 압력이 필요해진다. 이와 같은 압력으로서, 실린더 내의 소기 등을 실시하기 위하여 엔진 본체 (2) 에 급기되는 연소용 가스의 가스 압력, 즉, 엔진 본체 (2) 의 소기압 (P) 이 유효하다. 소기압 (P) 은 엔진 부하 (X) 의 저하에 수반하여 저하되지만, 상기 헤드차 (h) 가 성립되도록 공급처 장치를 배치함으로써, EGR 장치 (10) 의 운전 중에 있어서 응축수 (Wa) 의 압송에 필요한 소기압 (P) 을 안정적으로 얻을 수 있다.

이상의 결과, 공급처 장치로의 물 공급 기능을 저하시키는 일 없이, 이 물 공급 기능에 필요한 챔버나 배관 등의 설비의 설치 스페이스를 스페이스 절약화할 수 있다. 특히, 공급처 장치가 회수 탱크 (10d) 인 경우, EGR 장치 (10) 에 대해 스크러버수의 부족분을 보충하도록 응축수 (Wa) 를 효율적으로 압송 공급할 수 있다.

또한, 상기 서술한 실시형태에서는, EGR 장치 (10) 의 회수 탱크 (10d) 를 응축수 (Wa) 의 공급처 장치로 하고 있었지만, 본 발명은, 이것에 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 본 발명에 있어서의 응축수 (Wa) 의 공급처 장치는, 배기 가스의 일부를 스크러버수를 사용하여 세정하는 스크러버 (10a) 이어도 되고, 스크러버수를 회수하기 위한 데미스터 (10b) 또는 회수 탱크 (10d) 이어도 되고, 배기 가스의 일부의 세정에 사용된 스크러버수를 정화 처리하기 위한 물 처리용 탱크 (18a) 이어도 된다. 혹은, 응축수 (Wa) 의 공급처 장치는, 이들 스크러버 (10a), 데미스터 (10b), 회수 탱크 (10d) 및 물 처리용 탱크 (18a) 중 적어도 하나이어도 된다. 예를 들어, 응축수 (Wa) 의 공급처 장치가 스크러버 (10a) 인 경우, 응축수 챔버 (13) 로부터 급수관 (14) 을 통하여 스크러버 (10a) 에 공급된 응축수는, 스크러버 (10a) 자체 (예를 들어 분사 노즐이나 필터 등) 를 세정하기 위해서 사용됨과 함께, 배기 가스를 세정하는 효과도 발휘한다.

또, 상기 서술한 실시형태에서는, EGR 장치 (10) 를 운전시키는지 여부의 기준이 되는 기준 엔진 부하를 20 ％ 로 하고 있었지만, 본 발명은, 이것에 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 기준 엔진 부하는, 선박용 디젤 엔진의 국제적인 배기 가스 규제에 의해 EGR 장치의 운전이 의무화되어 있는 엔진 부하의 최저값 (= 25 ％) 과 동일한 값이어도 되고, 이 최저값 미만이 되는 원하는 값이어도 된다.

또, 상기 서술한 실시형태에서는, 응축수 챔버 (13) 와 공급처 장치의 헤드차 (h) 를, 기준 엔진 부하가 20 ％ 인 것에 기초하여 3 m 이하로 하고 있었지만, 본 발명은, 이것에 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 상기 헤드차 (h) 는, 선박용 디젤 엔진의 국제적인 배기 가스 규제에 의해 EGR 장치의 운전이 의무화되어 있는 엔진 부하의 최저값에 대응하는 헤드차 미만, 즉, 당해 엔진 부하의 최저값에 따라 정해지는 소기압을 이용하여 물을 압송할 수 있는 저위의 공급원 장치의 수두와 고위의 공급처 장치의 수두의 고저차 미만이어도 된다.

또, 상기 서술한 실시형태에서는, 응축수 (Wa) 에 가해지는 가스 압력 (엔진 본체 (2) 의 소기압 (P) 에 상당하는 가스 압력) 을 검출하는 압력 검출부 (16) 가 엔진 본체 (2) 의 소기 트렁크 (2b) 에 배치되어 있었지만, 본 발명은, 이것에 한정되는 것은 아니다. 본 발명에 있어서, 압력 검출부 (16) 의 배치 지점은, 상기 가스 압력을 검출할 수 있는 지점이면 되고, 예를 들어, 냉각기 (4) 이어도 되고, 기액 분리 장치 (5) 이어도 되고, 응축수 챔버 (13) 이어도 되고, 수집관 (12) 이어도 되고, 급기관 (113, 114) 이어도 된다.

또, 상기 서술한 실시형태에서는, 데미스터 (10b) 와는 별체의 회수 탱크 (10d) 를 구비한 EGR 장치 (10) 를 예시했지만, 본 발명은, 이것에 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 데미스터 (10b) 는, 회수 탱크 (10d) 와 일체화된 구조의 것이어도 되고, 배기 가스의 세정에 사용된 스크러버수 (Wb) 를 재순환 가스로부터 분리 회수하여 저류하는 것이어도 된다.

또, 상기 서술한 실시형태에 의해 본 발명이 한정되는 것은 아니다. 상기 서술한 각 구성 요소를 적절히 조합하여 구성한 것도 본 발명에 포함된다. 그 밖에, 상기 서술한 실시형태에 기초하여 당업자 등에 의해 이루어지는 다른 실시형태, 실시예 및 운용 기술 등은 모두 본 발명의 범주에 포함된다.

산업상 이용가능성

이상과 같이, 본 발명에 관련된 배기 가스 처리의 물 공급 장치는, 선박용 디젤 엔진에 적용되는 배기 가스 처리의 물 공급 장치에 유용하고, 특히, 물 공급 기능을 저하시키는 일 없이, 물 공급 기능에 필요한 설비의 설치 스페이스를 스페이스 절약화할 수 있는 배기 가스 처리의 물 공급 장치에 적합하다.

1 선박용 디젤 엔진
2 엔진 본체
2a 실린더
2b 소기 트렁크
2c 배기 매니폴드
3 과급기
3a 압축기
3b 터빈
3c 회전축
4 냉각기
5 기액 분리 장치
6 드레인관
7 출구 오리피스
10 EGR 장치
10a 스크러버
10b 데미스터
10c EGR 블로어
10d 회수 탱크
10e 회수관
10f 펌프
11 물 공급 장치
12 수집관
12a 제 1 수집관
12b 제 2 수집관
13 응축수 챔버
14 급수관
15 공급 밸브
16 압력 검출부
17 챔버 수위 검출부
18 물 처리 장치
18a 물 처리용 탱크
18b 탱크 수위 검출부
19 제어 장치
101, 102 배기관
111 급기부
112, 113, 114 급기관
121, 122 EGR 관
131, 132 순환관
Sa, Sb 액면
Wa 응축수
Wb, Wc 스크러버수

Claims (7)

1. 연소용 가스를 가압 압축하는 과급기와, 가압 압축 후의 상기 연소용 가스를 냉각시키는 냉각기와, 냉각 후의 상기 연소용 가스를 사용하여 실린더 내의 소기와 연료 연소에 의한 피스톤의 왕복 운동을 실시하는 엔진 본체와,
   상기 엔진 본체로부터 배출된 배기 가스의 일부를 세정하여 상기 엔진 본체에 재순환시키는 EGR 장치를 구비하는 선박용 디젤 엔진에 적용되는 배기 가스 처리의 물 공급 장치로서,
   상기 냉각기에 의한 냉각 후의 상기 연소용 가스로부터 발생한 응축수와 냉각 후의 상기 연소용 가스에 의한 가스 압력을 수집하는 수집관과,
   상기 수집관을 통하여, 상기 응축수를 저류함과 함께, 상기 엔진 본체의 소기압에 상당하는 상기 가스 압력을 축적하는 응축수 챔버와,
   상기 응축수 챔버와 상기 응축수의 공급처 장치를 연통하는 급수관을 구비하고,
   상기 EGR 장치는, 상기 엔진 본체의 엔진 부하가 소정의 기준 엔진 부하 이상인 경우에 운전하고,
   상기 공급처 장치는, 상기 응축수 챔버의 수위와 상기 급수관의 출구 수위의 헤드차가 상기 기준 엔진 부하에 대응하는 헤드차 이하가 될 수 있는 위치에 배치되고,
   상기 응축수는, 상기 응축수 챔버에 축적된 상기 가스 압력을 이용하여, 상기 응축수 챔버로부터 상기 급수관을 통하여 상기 공급처 장치에 압송되는 것을 특징으로 하는 배기 가스 처리의 물 공급 장치.
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 공급처 장치는, 상기 응축수 챔버에 비해 높은 위치에 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 배기 가스 처리의 물 공급 장치.
3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
   상기 응축수 챔버의 수위와 상기 급수관의 출구 수위의 헤드차는 3 m 이하인 것을 특징으로 하는 배기 가스 처리의 물 공급 장치.
4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 응축수 챔버는, 상기 냉각기에 비해 낮은 위치에 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 배기 가스 처리의 물 공급 장치.
5. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 공급처 장치는, 상기 배기 가스의 일부의 세정에 사용된 스크러버수를 회수하는 회수 탱크인 것을 특징으로 하는 배기 가스 처리의 물 공급 장치.
6. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 공급처 장치는, 상기 배기 가스의 일부를 스크러버수를 사용하여 세정하는 스크러버인 것을 특징으로 하는 배기 가스 처리의 물 공급 장치.
7. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 공급처 장치는, 상기 배기 가스의 일부의 세정에 사용된 스크러버수를 정화 처리하기 위한 물 처리용 탱크인 것을 특징으로 하는 배기 가스 처리의 물 공급 장치.

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