WO2015129604A1 - デミスタユニットおよびこれを備えたｅｇｒシステム - Google Patents

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WO2015129604A1
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demister
exhaust gas
main body
plate
flow passage
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哲司 上田
平岡　直大
繁樹 田中
啓道 大場
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三菱重工業株式会社
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Definitions

  • the present invention relates to a demister unit that removes mist from exhaust gas and an EGR system equipped with the same.
  • Patent Document 1 discloses a demister provided at an outlet pipe of a dust removal tower and downstream of a scrubber of an exhaust gas desulfurization apparatus. Also, an EGR (Exhaust Gas Recirculation) system is known which reduces a nitrogen oxide in exhaust gas by taking out a part of exhaust gas of the internal combustion engine and guiding it to the intake side of the internal combustion engine to re-inhale the exhaust gas. A demister is also used for this EGR system to remove mist from the exhaust gas to be recirculated and then lead it to the intake side of the internal combustion engine.
  • EGR exhaust Gas Recirculation
  • a conventional demister (sometimes referred to as a "mist eliminator”) is provided in the middle of piping or in a structure such as an exhaust gas desulfurization apparatus as shown in Patent Document 1 It is common to Such an installation position may be considered as an atmosphere containing a large amount of mist, which may exceed the demister removal limit.
  • a problem that the apparatus becomes large In particular, in the case of an EGR system for ships, it is necessary to make the demister compact because it needs to be installed in the vicinity of the internal combustion engine.
  • a demister unit 100 as a comparative example is shown in FIG.
  • the demister unit 100 includes an enlarged tube 101 located on the exhaust gas upstream side, and a demister main body 102 for removing mist from the exhaust gas.
  • the enlargement pipe 101 is formed so that the cross-sectional area of the flow path is expanded as it goes to the downstream side of the flow path.
  • the demister main body 102 is disposed over the entire cross section of the flow path whose cross-sectional area is expanded by the expansion tube 101.
  • the expansion tube 101 is used to uniformly decelerate the exhaust gas so as not to generate the flow velocity distribution of the exhaust gas as much as possible, and to adjust the flow velocity of the exhaust gas. This is because the appropriate flow rate for removing the mist is determined according to the demister main body 102. As described above, since the expansion pipe 102 is required to obtain an appropriate flow rate, there is a problem that the size of the entire demister unit 100 must be increased in the flow direction of the exhaust gas.
  • the present invention has been made in view of such circumstances, and it is an object of the present invention to provide a demister unit which is compactly formed, and an EGR system provided with the same.
  • the demister unit according to the first aspect of the present invention is disposed in the casing so as to face the inlet and the inlet for allowing the fluid to flow into the inner space of the casing, and the upstream side flow passage bent in the inner space is A baffle plate to be formed, and a demister main body for separating the upstream flow passage and the downstream flow passage downstream of the upstream flow passage in the internal space, and for removing mist from the passing fluid. ing.
  • the baffle is disposed to face the fluid flowing into the inner space from the inlet, the fluid collides with the baffle and spreads along the baffle to flow the fluid. It can be decelerated to make the flow velocity uniform. Further, when the fluid collides with the baffle plate, the mist contained in the fluid adheres to the baffle plate, and the rough mist can be removed primarily. Further, by forming the upstream flow path bent by the baffle plate, the flow velocity of the fluid can be made uniform, and further, the mist can be removed by utilizing the centrifugal force at the time of bending and flowing.
  • Such a demister unit has a predetermined distance in a straight line in the fluid flow direction as compared with the demister unit as shown in FIG. 5, which uniformly decelerates the flow velocity at which the fluid passes through the demister main body by using an expansion tube. Since it is possible to omit the expansion tube which needs to be secured, it can be made compact.
  • the baffle and the demister main body of the demister unit according to the first aspect are provided in the upper region of the casing, and the lower end of the baffle is disposed vertically lower than the lower end of the demister main body. May be
  • the fluid bent at the lower end of the baffle can be led upward to the demister main body after being folded upward. This makes it possible to further equalize the flow velocity at which the fluid flows into the demister main body, and to properly remove the mist in the demister main body.
  • the demister unit supports the demister main body from the lower side of the casing, and is disposed below the upstream flow passage and the downstream flow passage of the upstream flow passage. It may further comprise a demister support plate separating from the area, and a hanging plate projecting downward from the demister main body in the vertical direction of the demister support plate.
  • the fluid flowing along the lower surface of the demister supporting plate will collide with the hanging plate.
  • the fluid that has collided with the sagging plate passes over the sagging plate and flows around it, and then flows into the demister main body.
  • the presence of the sagging plate can prevent the fluid from short-circuiting the end of the demister supporting plate to flow into the demister main body, and keep the flow velocity distribution of the fluid flowing into the demister main body uniform. it can.
  • the demister unit according to the first aspect may further include a porous plate that separates, from the upstream side flow path, a storage space in which the mist is stored in the internal space.
  • porous plate is provided to separate the storage space in which the mist is stored from the upstream flow path, it is possible to prevent the fluid flowing in the upstream flow path from directly contacting the liquid surface of the storage space. Can. This can reduce re-mixing of the liquid stored in the storage space with the fluid flowing in the upstream channel.
  • An EGR system includes a scrubber to which a part of exhaust gas of an engine body is guided, and the demister unit according to any one of the above to which exhaust gas from the scrubber is guided.
  • the exhaust gas from the demister unit is led to the engine body.
  • the EGR system can be formed in a compact size, and can be installed in the vicinity of the engine body.
  • the demister unit and the EGR system according to the invention can be made compact.
  • FIG. 1 is a perspective view of a diesel engine equipped with an EGR system to which a demister according to an embodiment of the present invention is applied. It is a schematic block diagram which shows the diesel engine provided with the EGR system of FIG. It is a side sectional view showing the demister concerning one embodiment of the present invention. It is a longitudinal cross-sectional view which shows the state which planarly viewed the demister of FIG. It is a sectional side view which shows the demister of a comparative example.
  • the demister unit 1 is used, for example, in an EGR system 2 provided in a two-stroke large diesel engine (hereinafter simply referred to as "engine") used for propulsion of a ship.
  • the engine includes an engine body 3, a turbocharger 5, and an EGR system 2.
  • the engine body 3 burns fuel using combustion air generated by the turbocharger 5 to generate power and exhaust exhaust gas. Exhaust gas is discharged to the environment via a chimney.
  • the supercharger 5 is disposed between the engine body 3 and the EGR valve 6 as shown in FIG. 2 and includes an axial flow turbine 11 and a centrifugal compressor 12.
  • the axial flow turbine 11 uses the exhaust gas exhausted from the engine body 3 to generate rotational power and exhaust the exhaust gas.
  • the centrifugal compressor 12 generates combustion air by compressing exhaust gas supplied from the outside air and / or the EGR blower 8 using rotational power generated by the axial flow turbine 11.
  • the EGR system 2 includes an EGR valve 6, a scrubber 7, a demister unit 1 and an EGR blower 8.
  • the EGR valve 6 is disposed on the upper side of the engine body 3 and supplies a part of the exhaust gas flowing from the turbocharger 5 to the chimney to the scrubber 7.
  • the scrubber 7 and the EGR blower 8 are disposed between the engine body 3 and the EGR valve 6.
  • the scrubber 7 is equipped with a venturi pipe, and the venturi pipe generates a high-speed flow of the exhaust gas supplied from the EGR valve 6.
  • the scrubber 7 generates a mist of the cleaning solution by spraying the cleaning solution on the high-speed flow of the exhaust gas. At this time, the dust contained in the exhaust gas comes into contact with the mist, and the dust is removed.
  • the demister unit 1 generates a post-mist exhaust gas by removing mist from the post-dust removal exhaust gas from which dust has been removed by the scrubber 7.
  • the EGR blower 8 boosts the exhaust gas after the mist removal from which the mist has been removed by the demister unit 1 and supplies it to the centrifugal compressor 12 of the supercharger 5.
  • FIG. 3 shows the demister unit 1.
  • the demister unit 1 includes a casing 21, a perforated plate 22, a demister support plate 23, a demister main body 24, a baffle plate 25, and a hanging plate 26.
  • the casing 21 is a container that forms an internal space inside.
  • a storage space 31 In the internal space of the casing 21, a storage space 31, an upstream flow passage 32, and a downstream flow passage 33 are formed.
  • the storage space 31 is disposed below the internal space of the casing 21.
  • the downstream flow passage 33 is disposed in part of the upper portion of the internal space of the casing 21.
  • the upstream flow passage 32 is disposed between the storage space 31 and the downstream flow passage 33 so that the storage space 31 and the downstream flow passage 33 are not adjacent to each other, and is disposed above the storage space 31.
  • the casing 21 is further provided with a demister unit inlet 28 and a demister unit outlet 29.
  • the demister unit inlet 28 is formed on a wall surface facing the upstream channel 32 among the inner wall surfaces formed by the casing 21 and introduces the exhaust gas after dust removal from which dust has been removed by the scrubber 7 to the upstream channel 32 .
  • the demister unit outlet 29 is formed on a wall surface (a ceiling in the present embodiment) of the inner wall surfaces formed by the casing 21 facing the downstream channel 33, and connects the downstream channel 33 to the EGR blower 8.
  • the porous plate 22 is formed of a flat plate in which a plurality of holes are formed to allow fluid to pass therethrough.
  • the porous plate 22 is disposed in the internal space of the casing 21 along the horizontal surface, and separates the storage space 31 and the upstream side flow path 32.
  • the perforated plate 22 may be, for example, a mesh plate.
  • the demister support plate 23 is formed of a plate through which fluid can not pass.
  • the demister support plate 23 is disposed generally along the horizontal surface at the lower part of the downstream flow passage 33 in the internal space of the casing 21 and separates the upstream flow passage 32 from the downstream flow passage 33.
  • the bottom of the demister support plate 23 is formed vertically lower than the lower end of the baffle plate 25.
  • the demister main body 24 is formed with a plurality of flow paths bent a plurality of times so that a fluid can pass therethrough, and it is a flat plate-like body as shown in FIG. 3 as an entire shape.
  • the demister main body 24 is disposed generally along the vertical plane in the internal space of the casing 21 and separates the upstream side flow passage 32 and the downstream side flow passage 33. That is, the downstream flow path 33 is surrounded by the inner wall surface formed by the casing 21, the demister support plate 23 and the demister main body 24, and is separated from the upstream flow path 32 by the demister support plate 23 and the demister main body 24. .
  • the demister body 24 removes mist from the fluid passing through the demister body 24.
  • the lower portion of the demister main body 24 is supported by the demister support plate 23.
  • the baffle plate 25 is formed of a plate through which fluid can not pass.
  • the baffle plate 25 is disposed between the demister main body 24 and the demister unit inlet 28 in the internal space of the casing 21 and is disposed along a vertical plane parallel to the vertical plane along which the demister main body 24 extends. Further, as shown in FIG. 4, the baffle plate 25 is disposed to face the demister unit inlet 28, that is, to allow the fluid flowing from the demister unit inlet 28 into the upstream channel 32 to collide. It is done. At this time, the baffle plate 25 is arranged such that the distance from the demister unit inlet 28 to the baffle plate 25 is equal to or less than the diameter of the demister unit inlet 28.
  • the baffles 25 are furthermore provided in the upper region of the casing 21 as shown in FIG. More specifically, it is being fixed to the ceiling of the upper side among the inner wall surfaces which casing 21 forms. Further, both side ends of the baffle plate 25 are fixed to both side walls of the casing 21.
  • the baffle plate 25 is formed such that the lower end of the baffle plate 25 is disposed vertically lower than the lower end of the demister main body 24.
  • the flow passage area under the baffle plate 25 is made larger than the flow passage area before entering the lower region, and is formed so as not to be accelerated again when exhaust gas passes under the baffle plate 25.
  • the baffle plate 25 bends the upstream side flow path 32 so that the fluid entering from the demister unit inlet 28 flows downward, and the fluid flowing downward flows back and flows upward.
  • the sagging plate 26 is formed of a plate through which fluid can not pass.
  • the drooping plate 26 is disposed flush along the vertical surface along which the demister main body 24 is aligned, that is, along the downward extension surface of the upstream surface of the demister main body 24, and the upper end is joined to the demister supporting plate 23 There is.
  • the drooping plate 26 is further formed so that the lower end thereof is positioned at the same vertical position as the lower end of the baffle plate 25 or at the upper side in the vertical direction. That is, the drooping plate 26 is formed so as to guide the fluid (toward the right side in FIG. 3) from the region under the demister support plate 23 in the upstream side flow path 32 toward the demister main body 24 downward. .
  • the EGR system 2 generates power and exhausts exhaust gas by causing the engine body 3 to burn fuel using the combustion air generated by the turbocharger 5.
  • the turbocharger 5 generates combustion air by pressurizing the exhaust gas supplied from the EGR blower 8 using the exhaust gas exhausted from the engine body 3 and exhausts the exhaust gas.
  • the EGR valve 6 supplies an exhaust gas of a predetermined flow rate among the exhaust gas exhausted from the turbocharger 5 to the scrubber 7.
  • the scrubber 7 removes dust from the exhaust gas supplied from the EGR valve 6 to generate an exhaust gas after dust removal.
  • the demister unit 1 generates the exhaust gas after the mist removal by removing the mist from the exhaust gas after the dust removal generated by the scrubber 7.
  • the EGR blower 8 boosts the exhaust gas after mist removal generated by the demister unit 1 and supplies it to the supercharger 5.
  • the exhaust gas supplied from the scrubber 7 to the demister unit 1 is introduced from the demister unit inlet 28 into the upstream flow path 32.
  • the exhaust gas introduced from the demister unit inlet 28 collides with the baffle plate 25 and spreads and flows along the upstream surface of the baffle plate 25. At this time, a relatively large mist contained in the exhaust gas adheres to the baffle plate 25 and is removed.
  • the droplets attached to the baffle plate 25 flow downward and drip into the storage space 31.
  • the exhaust gas that has collided with the baffle plate 25 and has flowed upward along the upstream surface of the baffle plate 25 changes direction after having collided with the ceiling surface of the casing 21, and the width direction along the upstream surface of the baffle plate 25 After having collided with the both sides of the casing 21, the exhaust gas having flowed to the bottom changes its direction, and finally the entire flow of the exhaust gas is directed downward.
  • the exhaust gas flowed downward by the baffle plate 25 is turned back so as to bypass the lower end of the baffle plate 25 and flows upward toward the demister main body 24.
  • Part of the exhaust gas having flowed to the lower end of the baffle plate 25 flows to the lower region of the demister support plate 23 in the upstream side flow passage 32.
  • the mist contained in the exhaust gas is further separated by the centrifugal force when flowing in the upstream side flow path 32 where the exhaust gas is bent in this way and detouring the lower end of the sagging plate 26, and passes through the holes of the porous plate 22 and the storage space It is stored in 31.
  • the porous plate 22 prevents the exhaust gas flowing through the upstream flow passage 32 from coming into direct contact with the liquid surface in the storage space 31 and prevents the mist stored in the storage space 31 from being taken in again.
  • the exhaust gas that has flowed through the upstream flow passage 32 passes through the demister main body 24 and is supplied to the downstream flow passage 33.
  • the mist contained in the exhaust gas aggregates and falls as the exhaust gas passes through the demister main body 24, passes through the holes of the porous plate 22, and is stored in the storage space 31.
  • the exhaust gas from which the mist has been removed by the demister main body 24 flows through the downstream side flow path 33 and is supplied to the EGR blower 8 through the demister unit outlet 29.
  • the baffle plate 25 is disposed to face the exhaust gas flowing into the inner space from the demister unit inlet 28, the exhaust gas collides with the baffle plate 25 and spreads along the baffle plate 25 to decelerate the exhaust gas.
  • the flow rate can be made uniform.
  • the mist contained in the exhaust gas adheres to the baffle plate 25, and the rough mist can be removed primarily.
  • the flow velocity of the exhaust gas can be made uniform, and further, the mist can be removed by utilizing the centrifugal force at the time of bending and flowing.
  • the demister unit 1 Compared with the demister unit 100 having the enlarged tube 101 shown as a comparative example in FIG. 5, the demister unit 1 has a short longitudinal length and is compact by bending the flow path through which the exhaust gas flows by the baffle plate 25. Can be formed.
  • the exhaust gas bent at the lower end of the baffle plate 25 can be led to the demister main body 24 after being folded upward.
  • the flow velocity at which the exhaust gas flows into the demister main body 24 can be further equalized, and the mist can be appropriately removed by the demister main body.
  • the exhaust gas flowing along the lower surface of the demister supporting plate 23 collides with the hanging down plate 26.
  • the exhaust gas that has collided with the sagging plate 26 passes over the sagging plate 26 and flows around, and then flows into the demister main body 24.
  • the presence of the sagging plate 26 can prevent the exhaust gas from short-cuting the end of the demister support plate 23 and flowing into the demister main body 24, and the flow velocity distribution of the fluid flowing into the demister main body 24 is uniformed. You can keep
  • the porous plate 22 is provided to separate the storage space 31 in which the mist is stored from the upstream flow path 32, the exhaust gas flowing through the upstream flow path 32 directly contacts the liquid surface of the storage space 31. Can be prevented. As a result, it is possible to reduce that the liquid stored in the storage space 31 is remixed as a mist into the fluid flowing in the upstream flow path.
  • the demister unit 1 can be made compact
  • the EGR system 2 can be made compact and can be installed near the engine main body 3
  • the demister unit 1 is applied to the EGR system 2 as an example.
  • the demister unit of the present invention is not limited to this, and for example, is used for exhaust gas treatment such as boiler If it is, it can apply.
  • the baffle plate 25 may be formed such that the lower end is disposed above the lower end of the demister main body 24 when the demister main body 24 can sufficiently remove the mist from the exhaust gas. Even when the lower end of the baffle plate 25 is disposed above the lower end of the demister main body 24, the demister unit 1 can be compactly formed by bending the upstream side flow path 32 of the baffle plate 25.
  • the baffle plate 25 has been described as being provided along the vertical direction in the present embodiment, the lower end may be in the shape of a predetermined angle inclined toward the downstream side (the demister main body 24 side).
  • the sagging plate 26 can be omitted when the demister main body 24 can adequately remove the mist from the exhaust gas.
  • the demister unit 1 can be formed in a compact size by bending the upstream side flow path 32 even when the hanging down plate 26 is omitted.
  • the porous plate 22 can be omitted when the exhaust gas flowing through the upstream side flow path 32 does not take in the mist stored in the storage space 31 again. Even when the perforated plate 22 is omitted, the demister unit 1 can be formed compactly by the baffle plate 25 bending the upstream side flow path 32.
  • Demister unit 2 EGR system 7: Scrubber 21: Casing 22: Perforated plate 23: Demister support plate 24: Demister main body 25: Baffle plate 26: Hanging plate 28: Demister unit inlet 29: Demister unit outlet 31: Reservoir space 32 : Upstream side channel 33: Downstream side channel

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Abstract

本発明によるデミスタユニット（１）は、内部空間を形成するケーシング（２１）と、内部空間に流体を流入させるデミスタユニット入口（２８）に対向するように配置され、内部空間に屈曲している上流側流路（３２）を形成する邪魔板（２５）と、上流側流路（３２）と上流側流路（３２）の下流側の下流側流路（３３）とを隔てるデミスタ本体（２４）とを備えている。このようなデミスタユニット（１）は、拡大管を用いて流体がデミスタ本体を通過する流速を均一化させる他のデミスタユニットに比較して、コンパクトに形成されることができる。

Description

デミスタユニットおよびこれを備えたＥＧＲシステム
　本発明は、排ガスからミストを除去するデミスタユニットおよびこれを備えたＥＧＲシステムに関する。
　ボイラからの排ガスに含まれるミストを除去するためにデミスタやミストエリミネータが用いられる（特許文献１参照）。特許文献１には、除塵塔の出口配管や、排ガス脱硫装置のスクラバの下流に設けられたデミスタが開示されている。
　また、内燃機関の排ガスの一部を取り出し、内燃機関の吸気側へ導き再度吸気させることによって排ガス中の窒素酸化物を低減するＥＧＲ（排気再循環：Ｅｘｈａｕｓｔ　Ｇａｓ　Ｒｅｃｉｒｃｕｌａｔｉｏｎ）システムが知られている。このＥＧＲシステムに対してもデミスタが用いられ、再循環させる排ガスからミストを除去した後に内燃機関の吸気側へと導くようになっている。
特開平８－１３１７６４号公報
　しかし、従来のデミスタ（場合によっては「ミストエリミネータ」と称される。）は、特許文献１に示されているように、配管の途中に設けられたり、排ガス脱硫装置等の構造物内に設けられたりするのが一般的である。このような設置位置は、ミストが多い雰囲気とされる場合があり、デミスタの除去限界を超えることがある。これに対して、デミスタを多段化等することが考えられるが、装置が大型化してしまうという問題がある。
　特に、船舶用のＥＧＲシステムの場合には、内燃機関の近傍に設置する必要が生じるため、デミスタをコンパクトにすることが要求される。
　図５には、比較例としてのデミスタユニット１００が示されている。デミスタユニット１００は、排ガス上流側に位置する拡大管１０１と、排ガスからミストを除去するデミスタ本体１０２とを備えている。拡大管１０１は、その流路の下流側に行くにしたがい、流路の断面積が拡大するように形成されている。デミスタ本体１０２は、拡大管１０１によって断面積が拡大された流路の横断面全体にわたって配置されている。
　拡大管１０１は、排ガスの流速分布を可及的に生じさせないように均一に減速させ、排ガスの流速を調整するために用いられる。これは、ミストを除去するために適切な流速がデミスタ本体１０２に応じて決められているからである。このように、適切な流速を得るために拡大管１０２が必要とされるため、デミスタユニット１００全体の大きさが排ガスの流れ方向に大型化せざるを得ないという問題がある。
　本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであって、コンパクトに形成されるデミスタユニットおよびこれを備えたＥＧＲシステムを提供することを目的とする。
　本発明の第１の態様に係るデミスタユニットは、ケーシングと、前記ケーシングの内部空間に流体を流入させる入口に対向するように前記ケーシング内に配置され、前記内部空間で屈曲する上流側流路を形成する邪魔板と、前記上流側流路と前記内部空間のうちの前記上流側流路の下流側である下流側流路とを隔てるとともに、通過する流体からミストを除去するデミスタ本体とを備えている。
　このようなデミスタユニットは、入口から内部空間に流入した流体に対向するように邪魔板が配置されているので、流体が邪魔板に衝突して邪魔板に沿って広がって流れることにより、流体を減速させて流速を均一化させることができる。また、流体が邪魔板に衝突する際に、流体に含まれるミストが邪魔板に付着し、大まかなミストを第一次的に除去することができる。
　また、邪魔板により屈曲した上流側流路を形成することにより、流体の流速を均一化させるとともに、屈曲して流れる際の遠心力を利用してさらにミストを除去することができる。
　このように邪魔板によって減速されるとともに流速が均一化された流体は、デミスタ本体へと導かれ、デミスタ本体にて残存するミストが最終的に除去される。
　このようなデミスタユニットは、拡大管を用いて流体がデミスタ本体を通過する流速を均一に減速させる図５に示したようなデミスタユニットに比較して、流体の流れ方向に直線状に所定の距離を確保する必要がある拡大管を省略することができるので、コンパクトに形成されることができる。
　前記第１の態様に係るデミスタユニットの前記邪魔板および前記デミスタ本体は、前記ケーシングの上部領域に設けられるとともに、前記邪魔板の下端は、前記デミスタ本体の下端より鉛直方向下側に配置されていてもよい。
　邪魔板の下端をデミスタ本体の下端よりも下側に配置することにより、邪魔板の下端にて屈曲した流体が上方に折り返したうえでデミスタ本体へと導かれるようにすることができる。これにより、流体がデミスタ本体に流入する流速をさらに均一化させ、デミスタ本体にてミストを適切に除去させることができる。
　前記第１の態様に係るデミスタユニットは、前記デミスタ本体を前記ケーシングの下方から支持するとともに、前記上流側流路と前記上流側流路のうちの前記下流側流路の下側に配置される領域とを隔てるデミスタ支持板と、前記デミスタ本体から前記デミスタ支持板の鉛直方向下側に突出する垂れ下がり板とをさらに備えていてもよい。
　デミスタ支持板の下側に突出する垂れ下がり板を備えることにより、デミスタ支持板の下面に沿って流れた流体が垂れ下がり板に衝突することになる。垂れ下がり板に衝突した流体は垂れ下がり板を乗り越えて周囲を流れた後にデミスタ本体へと流れ込む。このように、垂れ下がり板があることによって流体がデミスタ支持板の端部をショートカットしてデミスタ本体へと流れ込むことを防止することができ、デミスタ本体へと流れ込む流体の流速分布を均一に保つことができる。
　前記第１の態様に係るデミスタユニットは、前記内部空間のうち、前記ミストが貯留される貯留空間を前記上流側流路から隔てる多孔板をさらに備えていてもよい。
　ミストが貯留される貯留空間と上流側流路とを隔てるように多孔板を設けることとしたので、上流側流路を流れる流体が貯留空間の液面に直接的に接触することを防止することができる。これにより、貯留空間に貯留される液体が、上流側流路を流れる流体に再混合されることを低減することができる。
　本発明の第２の態様に係るＥＧＲシステムは、エンジン本体の排ガスの一部が導かれるスクラバと、前記スクラバからの排ガスが導かれる上述のうちのいずれかに記載のデミスタユニットとを備え、前記デミスタユニットからの排ガスが前記エンジン本体へと導かれるものである。
　デミスタユニットがコンパクトに形成されることにより、ＥＧＲシステムをコンパクトに形成することができ、エンジン本体の近傍に設置することができる。
　本発明によるデミスタユニットおよびＥＧＲシステムは、コンパクトに形成されることができる。
本発明の一実施形態に係るデミスタが適用されたＥＧＲシステムを備えたディーゼルエンジンを示す斜視図である。 図１のＥＧＲシステムを備えたディーゼルエンジンを示す概略構成図である。 本発明の一実施形態にかかるデミスタを示す側断面図である。 図３のデミスタを平面視した状態を示す縦断面図である。 比較例のデミスタを示す側断面図である。
　以下、図面を参照して、デミスタユニットの一実施の形態について説明する。
　デミスタユニット１は、図１に示されているように、例えば船舶の推進用に用いられる２サイクル大型ディーゼルエンジン（以下、単に「エンジン」という。）に設けられたＥＧＲシステム２に利用されている。エンジンは、エンジン本体３と、過給機５と、ＥＧＲシステム２とを備えている。
　エンジン本体３は、過給機５により生成された燃焼用空気を用いて燃料を燃焼させることにより、動力を生成し、排ガスを排気する。排ガスは、煙突を介して環境に排出される。
　過給機５は、図２に示されているようにエンジン本体３とＥＧＲバルブ６との間に配置されるとともに、軸流タービン１１と遠心圧縮機１２とを備えている。軸流タービン１１は、エンジン本体３から排気された排ガスを用いて、回転動力を生成し、排ガスを排気する。遠心圧縮機１２は、軸流タービン１１により生成された回転動力を用いて、外気および／またはＥＧＲブロア８から供給される排ガスを圧縮することにより燃焼用空気を生成する。
　ＥＧＲシステム２は、ＥＧＲバルブ６とスクラバ７とデミスタユニット１とＥＧＲブロア８とを備えている。ＥＧＲバルブ６は、エンジン本体３の上側に配置されており、過給機５から煙突に流れる排ガスの一部をスクラバ７に供給する。スクラバ７とＥＧＲブロア８とは、エンジン本体３とＥＧＲバルブ６との間に配置されている。
　スクラバ７は、ベンチュリ管を備えており、ベンチュリ管により、ＥＧＲバルブ６から供給される排ガスの高速の流れが生成される。スクラバ７は、排ガスの高速の流れに洗浄液を散布することにより、洗浄液のミストを生成する。このとき、排ガスは、排ガスに含まれるダストがミストに接触し、ダストが除去される。
　デミスタユニット１は、スクラバ７によりダストが除去されたダスト除去後排ガスからミストを除去することにより、ミスト除去後排ガスを生成する。
　ＥＧＲブロア８は、デミスタユニット１によりミストが除去されたミスト除去後排ガスを昇圧して過給機５の遠心圧縮機１２に供給する。
　図３は、デミスタユニット１を示している。デミスタユニット１は、ケーシング２１と、多孔板２２と、デミスタ支持板２３、とデミスタ本体２４と、邪魔板２５と、垂れ下がり板２６とを備えている。
　ケーシング２１は、内部に内部空間を形成する容器とされている。ケーシング２１の内部空間には、貯留空間３１と、上流側流路３２と、下流側流路３３とが形成されている。貯留空間３１は、ケーシング２１の内部空間の下部に配置されている。下流側流路３３は、ケーシング２１の内部空間の上部の一部に配置されている。上流側流路３２は、貯留空間３１と下流側流路３３とが隣接しないように、貯留空間３１と下流側流路３３との間に配置され、貯留空間３１の上側に配置されている。
　ケーシング２１は、さらに、デミスタユニット入口２８と、デミスタユニット出口２９とが形成されている。デミスタユニット入口２８は、ケーシング２１が形成する内壁面のうちの上流側流路３２に面する壁面に形成され、スクラバ７によりダストが除去されたダスト除去後排ガスを上流側流路３２に導入する。デミスタユニット出口２９は、ケーシング２１が形成する内壁面のうちの下流側流路３３に面する壁面（本実施形態では天井）に形成され、下流側流路３３をＥＧＲブロア８に接続する。
　多孔板２２は、流体が通過可能に複数の孔が形成された平坦な板から形成されている。多孔板２２は、水平面に沿ってケーシング２１の内部空間に配置され、貯留空間３１と上流側流路３２とを隔てている。多孔板２２は、例えばメッシュ状の板であってもよい。
　デミスタ支持板２３は、流体が通過することができない板から形成されている。デミスタ支持板２３は、ケーシング２１の内部空間のうちの下流側流路３３の下部に概ね水平面に沿って配置され、上流側流路３２と下流側流路３３とを隔てている。デミスタ支持板２３の底部は邪魔板２５の下端よりも鉛直方向下側となるように形成されている。
　デミスタ本体２４は、流体が通過可能であるように複数回屈曲した複数の流路が形成されており、全体形状としては図３に示したような平坦な板状体とされている。デミスタ本体２４は、ケーシング２１の内部空間に概ね鉛直面に沿って配置され、上流側流路３２と下流側流路３３とを隔てている。すなわち、下流側流路３３は、ケーシング２１が形成する内壁面とデミスタ支持板２３とデミスタ本体２４とにより囲まれ、デミスタ支持板２３とデミスタ本体２４とにより上流側流路３２から隔てられている。デミスタ本体２４は、デミスタ本体２４を通過する流体からミストを除去する。デミスタ本体２４の下部は、デミスタ支持板２３によって支持されている。
　邪魔板２５は、流体が通過することができない板から形成されている。邪魔板２５は、ケーシング２１の内部空間のうちのデミスタ本体２４とデミスタユニット入口２８との間に配置され、デミスタ本体２４が沿う鉛直面に平行である鉛直面に沿って配置されている。邪魔板２５は、さらに、図４に示されているように、デミスタユニット入口２８に対向するように、すなわち、デミスタユニット入口２８から上流側流路３２に流入する流体が衝突するように、配置されている。このとき、邪魔板２５は、デミスタユニット入口２８から邪魔板２５までの距離がデミスタユニット入口２８の直径以下となるように、配置されている。
　邪魔板２５は、さらに、図３に示されているように、ケーシング２１の上部領域に設けられている。より具体的には、ケーシング２１が形成する内壁面のうちの上側の天井に固定されている。また、邪魔板２５の両側端は、ケーシング２１の両側壁に固定されている。
　邪魔板２５は、邪魔板２５の下端がデミスタ本体２４の下端より鉛直方向下側に配置されるように形成されている。邪魔板２５の下方の流路面積は、この下方領域に入る前の流路面積よりも大きくして、邪魔板２５の下方を排ガスが通過する際に再加速されないように形成する。このように、邪魔板２５は、デミスタユニット入口２８から入る流体が下向きに流れ、下向きに流れた流体が折り返して上向きに流れるように、上流側流路３２を屈曲させている。
　垂れ下がり板２６は、流体が通過することができない板から形成されている。垂れ下がり板２６は、デミスタ本体２４が沿う鉛直面に沿うように、すなわちデミスタ本体２４の上流面の下方への延長面に沿うように面一に配置され、上端がデミスタ支持板２３に接合されている。垂れ下がり板２６は、さらに、下端が邪魔板２５の下端と鉛直方向の位置が等しくなるように、または鉛直方向上側に配置するように形成されている。すなわち、垂れ下がり板２６は、上流側流路３２のうちのデミスタ支持板２３の下側の領域からデミスタ本体２４に向かう（図３において右側に向かう）流体を下側に導くように形成されている。
　次に、上記構成のデミスタユニット１を備えたＥＧＲシステム２の作用について説明する。
　ＥＧＲシステム２は、エンジン本体３が、過給機５により生成された燃焼用空気を用いて燃料を燃焼させることにより、動力を生成し、排ガスを排気する。過給機５は、エンジン本体３から排気された排ガスを用いて、ＥＧＲブロア８から供給される排ガスを昇圧することにより燃焼用空気を生成し、排ガスを排気する。ＥＧＲバルブ６は、過給機５から排気される排ガスのうちの所定の流量の排ガスをスクラバ７に供給する。
　スクラバ７は、ＥＧＲバルブ６から供給される排ガスからダストを除去することによりダスト除去後排ガスを生成する。デミスタユニット１は、スクラバ７により生成されたダスト除去後排ガスからミストを除去することにより、ミスト除去後排ガスを生成する。ＥＧＲブロア８は、デミスタユニット１により生成されたミスト除去後排ガスを昇圧して過給機５に供給する。
　スクラバ７からデミスタユニット１に供給された排ガスは、デミスタユニット入口２８から上流側流路３２に導入される。デミスタユニット入口２８から導入された排ガスは、邪魔板２５に衝突し、邪魔板２５の上流面に沿って広がって流れる。このときに、排ガスに含まれる比較的大きなミストは邪魔板２５に付着し、除去される。邪魔板２５に付着した液滴は、下方へと流れ、貯留空間３１へと滴下する。
　邪魔板２５に衝突して邪魔板２５の上流面に沿って上方へと流れた排ガスはケーシング２１の天井面に衝突した後に向きを変え、また邪魔板２５の上流面に沿って左右の幅方向に流れた排ガスはケーシング２１の両側面に衝突した後に向きを変え、最終的には排ガスの全体の流れは下向きとなる。このように邪魔板２５により下向きに流された排ガスは、邪魔板２５の下端を迂回するように折返し、デミスタ本体２４に向かって上向きに流れる。
　邪魔板２５の下端を流れた排ガスは、一部が上流側流路３２のうちのデミスタ支持板２３の下側の領域に流れる。デミスタ支持板２３の下側の領域に流れた排ガスは、垂れ下がり板２６に衝突した後にその下端を迂回して、デミスタ本体２４に向かって上向きに流れる。このように排ガスが屈曲した上流側流路３２を流れ、垂れ下がり板２６の下端を迂回する際の遠心力により、排ガスに含まれるミストがさらに分離され、多孔板２２の孔を通過して貯留空間３１に貯留される。このとき、多孔板２２は、上流側流路３２を流れる排ガスが貯留空間３１内の液面に直接的に接触することを防止し、貯留空間３１に貯留されるミストが再度取り込まれることを防止する。
　上流側流路３２を流れた排ガスは、デミスタ本体２４を通過して下流側流路３３に供給される。排ガスに含まれるミストは、排ガスがデミスタ本体２４を通過することにより、凝集して落下し、多孔板２２の孔を通過して貯留空間３１に貯留される。デミスタ本体２４によりミストが除去された排ガスは、下流側流路３３を流れ、デミスタユニット出口２９を介して、ＥＧＲブロア８に供給される。
　以上の通り、本実施形態にかかるデミスタユニット１を備えたＥＧＲシステムによれば、以下の作用効果を奏する。
　デミスタユニット入口２８から内部空間に流入した排ガスに対向するように邪魔板２５が配置されているので、排ガスが邪魔板２５に衝突して邪魔板２５に沿って広がって流れることにより、排ガスを減速させて流速を均一化させることができる。また、排ガスが邪魔板２５に衝突する際に、排ガスに含まれるミストが邪魔板２５に付着し、大まかなミストを第一次的に除去することができる。
　また、邪魔板２５により屈曲した上流側流路３２を形成することにより、排ガスの流速を均一化させるとともに、屈曲して流れる際の遠心力を利用してさらにミストを除去することができる。
　デミスタユニット１は、排ガスが流れる流路を邪魔板２５によって屈曲させることにより、図５に比較例として示した拡大管１０１を有するデミスタユニット１００に比較して、長手方向の長さを短く、コンパクトに形成することができる。
　邪魔板２５の下端をデミスタ本体の下端よりも下側に配置することにより、邪魔板２５の下端にて屈曲した排ガスが上方に折り返したうえでデミスタ本体２４へと導かれるようにすることができる。これにより、排ガスがデミスタ本体２４に流入する流速をさらに均一化させ、デミスタ本体にてミストを適切に除去させることができる。
　デミスタ支持板２３の下側に突出する垂れ下がり板２６を備えることにより、デミスタ支持板２３の下面に沿って流れた排ガスが垂れ下がり板２６に衝突することになる。垂れ下がり板２６に衝突した排ガスは垂れ下がり板２６を乗り越えて周囲を流れた後にデミスタ本体２４へと流れ込む。このように、垂れ下がり板２６があることによって排ガスがデミスタ支持板２３の端部をショートカットしてデミスタ本体２４へと流れ込むことを防止することができ、デミスタ本体２４へと流れ込む流体の流速分布を均一に保つことができる。
　ミストが貯留される貯留空間３１と上流側流路３２とを隔てるように多孔板２２を設けることとしたので、上流側流路３２を流れる排ガスが貯留空間３１の液面に直接的に接触することを防止することができる。これにより、貯留空間３１に貯留される液体が、上流側流路を流れる流体にミストとして再混合されることを低減することができる。
　デミスタユニット１をコンパクトに形成することができるので、ＥＧＲシステム２をコンパクトに形成することができ、エンジン本体３の近傍に設置することができる
　なお、本実施形態では、デミスタユニット１をＥＧＲシステム２に適用する場合を一例として説明したが、本発明のデミスタユニットはこれに限定されるものではなく、例えばボイラ等の排ガス処理に用いられるものであれば適用することができる。
　邪魔板２５は、デミスタ本体２４が十分に適切に排ガスからミストを除去することができるときに、下端がデミスタ本体２４の下端より上側に配置されるように形成されることができる。デミスタユニット１は、邪魔板２５の下端がデミスタ本体２４の下端より上側に配置された場合でも、邪魔板２５が上流側流路３２を屈曲させることにより、コンパクトに形成されることができる。
　また、本実施形態では、邪魔板２５が鉛直方向に沿って設けられる構成として説明したが、下端が下流側（デミスタ本体２４側）に所定角度傾斜した状体であっても良い。
　また、垂れ下がり板２６は、デミスタ本体２４が十分に適切に排ガスからミストを除去することができるときに、省略することができる。デミスタユニット１は、垂れ下がり板２６が省略された場合でも、邪魔板２５が上流側流路３２を屈曲させることにより、コンパクトに形成されることができる。
　また、多孔板２２は、上流側流路３２を流れる排ガスが、貯留空間３１に貯留されたミストを再度取り込まないときに、省略することができる。デミスタユニット１は、多孔板２２が省略された場合でも、邪魔板２５が上流側流路３２を屈曲させることにより、コンパクトに形成されることができる。
　１　：デミスタユニット
　２　：ＥＧＲシステム
　７　：スクラバ
　２１：ケーシング
　２２：多孔板
　２３：デミスタ支持板
　２４：デミスタ本体
　２５：邪魔板
　２６：垂れ下がり板
　２８：デミスタユニット入口
　２９：デミスタユニット出口
　３１：貯留空間
　３２：上流側流路
　３３：下流側流路

Claims (5)

  1. 　ケーシングと、
    　前記ケーシングの内部空間に流体を流入させる入口に対向するように前記ケーシング内に配置され、前記内部空間で屈曲する上流側流路を形成する邪魔板と、
    　前記上流側流路と前記内部空間のうちの前記上流側流路の下流側である下流側流路とを隔てるとともに、通過する流体からミストを除去するデミスタ本体と、
    を備えるデミスタユニット。
  2. 　前記邪魔板および前記デミスタ本体は、前記ケーシングの上部領域に設けられるとともに、前記邪魔板の下端は、前記デミスタ本体の下端より鉛直方向下側に配置される請求項１に記載されるデミスタユニット。
  3. 　前記デミスタ本体を前記ケーシングの下方から支持するとともに、前記上流側流路と前記上流側流路のうちの前記下流側流路の下側に配置される領域とを隔てるデミスタ支持板と、
    　前記デミスタ本体から前記デミスタ支持板の鉛直方向下側に突出する垂れ下がり板と、
    をさらに備える請求項２に記載されるデミスタユニット。
  4. 　前記内部空間のうち、前記ミストが貯留される貯留空間を前記上流側流路から隔てる多孔板をさらに備える請求項１から３のうちのいずれか一項に記載されるデミスタユニット。
  5. 　エンジン本体の排ガスの一部が導かれるスクラバと、
    　前記スクラバからの排ガスが導かれる請求項１から４のうちのいずれか一項に記載のデミスタユニットと、
    を備え、
    　前記デミスタユニットからの排ガスが前記エンジン本体へと導かれるＥＧＲシステム。
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