WO2021045199A1 - 排ガス処理装置および水供給方法 - Google Patents

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WO2021045199A1
WO2021045199A1 PCT/JP2020/033632 JP2020033632W WO2021045199A1 WO 2021045199 A1 WO2021045199 A1 WO 2021045199A1 JP 2020033632 W JP2020033632 W JP 2020033632W WO 2021045199 A1 WO2021045199 A1 WO 2021045199A1
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water
pressure
condensed water
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water level
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PCT/JP2020/033632
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中川 貴裕
和久 伊藤
稔也 田中
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株式会社ジャパンエンジンコーポレーション
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    • F01N3/00Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust
    • F01N3/02Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for cooling, or for removing solid constituents of, exhaust
    • F01N3/04Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for cooling, or for removing solid constituents of, exhaust using liquids
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02BINTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B29/00Engines characterised by provision for charging or scavenging not provided for in groups F02B25/00, F02B27/00 or F02B33/00 - F02B39/00; Details thereof
    • F02B29/04Cooling of air intake supply
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    • F02M26/00Engine-pertinent apparatus for adding exhaust gases to combustion-air, main fuel or fuel-air mixture, e.g. by exhaust gas recirculation [EGR] systems
    • F02M26/02EGR systems specially adapted for supercharged engines
    • F02M26/04EGR systems specially adapted for supercharged engines with a single turbocharger
    • F02M26/06Low pressure loops, i.e. wherein recirculated exhaust gas is taken out from the exhaust downstream of the turbocharger turbine and reintroduced into the intake system upstream of the compressor
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F02M26/00Engine-pertinent apparatus for adding exhaust gases to combustion-air, main fuel or fuel-air mixture, e.g. by exhaust gas recirculation [EGR] systems
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    • F02M26/35Arrangement or layout of EGR passages, e.g. in relation to specific engine parts or for incorporation of accessories with means for cleaning or treating the recirculated gases, e.g. catalysts, condensate traps, particle filters or heaters
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    • F01N2590/02Exhaust or silencing apparatus adapted to particular use, e.g. for military applications, airplanes, submarines for marine vessels or naval applications
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    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/12Improving ICE efficiencies

Definitions

  • the present invention relates to an exhaust gas treatment device and a water supply method applied to a marine diesel engine.
  • the exhaust gas emitted from the engine body generally contains harmful substances such as nitrogen oxides (NOx), sulfur oxides (SOx), and soot. Therefore, in order to comply with the exhaust gas regulations required for marine diesel engines, it is necessary to equip marine diesel engines with an exhaust gas treatment device that removes harmful substances in the exhaust gas.
  • NOx nitrogen oxides
  • SOx sulfur oxides
  • Some such exhaust gas treatment devices employ, for example, the technology of exhaust gas recirculation (EGR: Exhaust Gas Recirculation), which is a method for reducing NOx in exhaust gas (see Patent Documents 1 and 2).
  • EGR Exhaust Gas Recirculation
  • recirculation gas the washed exhaust gas
  • the scrubber injects water into the exhaust gas, thereby removing harmful substances such as SOx and soot in the exhaust gas and cleaning the exhaust gas.
  • a scrubber is a known technique not only for reducing NOx by EGR but also for removing SOx and soot and dust in the exhaust gas discharged from the chimney.
  • scrubber water part of the water used for cleaning the exhaust gas in the scrubber
  • This vaporized scrubber water flows out as steam together with the recirculated gas into the recirculated gas path from the exhaust gas treatment device to the engine body. Therefore, the scrubber water gradually decreases due to evaporation due to high-temperature exhaust gas and the like. Therefore, in the exhaust gas treatment device, it is necessary to supply water to a necessary place such as a scrubber, thereby replenishing the scrubber water.
  • the combustion gas supplied to the engine body for example, a compressed gas obtained by mixing recirculation gas and air
  • the generated condensed water was stored in a tank in advance, and this condensed water was pumped from the tank by the action of a pump.
  • the present invention has been made in view of the above circumstances, and is an exhaust gas treatment device and a water supply capable of saving the installation space of equipment required for the water supply function without deteriorating the water supply function.
  • the purpose is to provide a method.
  • the exhaust gas treatment apparatus includes a supercharger that pressurizes and compresses the combustion gas and a cooler that cools the combustion gas after pressurizing and compressing.
  • An exhaust gas treatment device applied to a marine diesel engine including an engine body that sweeps air in a cylinder and reciprocates a piston by combustion of fuel using the combustion gas after cooling.
  • the EGR device that cleans the exhaust gas discharged from the vehicle with scrubber water and recirculates the cleaned exhaust gas as a part of the combustion gas, and the condensation generated from the combustion gas after cooling by the cooler.
  • a collection pipe that collects water and the gas pressure of the combustion gas after cooling, a condensed water chamber that stores the condensed water and accumulates the gas pressure through the collecting pipe, the condensed water chamber, and the condensation.
  • a water supply pipe that communicates with a water supply destination device is provided, and the condensed water utilizes the gas pressure accumulated in the condensed water chamber to be supplied from the condensed water chamber through the water supply pipe. It is characterized by being pumped to.
  • the exhaust gas treatment device includes a supply valve provided in the water supply pipe, a pressure detection unit for detecting the gas pressure, a water level in the condensed water chamber, and an outlet water level in the water supply pipe.
  • a supply valve provided in the water supply pipe
  • a pressure detection unit for detecting the gas pressure
  • a water level in the condensed water chamber for detecting the gas pressure
  • an outlet water level in the water supply pipe When the magnitude relationship between the head differential pressure, which is the pressure corresponding to the head difference between the two, and the gas pressure detected by the pressure detecting unit is determined, and the detected gas pressure is larger than the head differential pressure.
  • the supply valve is controlled to be in an open state, and when the detected gas pressure is equal to or lower than the head differential pressure, the supply valve is controlled to be in a closed state.
  • a plurality of the water supply pipes are provided corresponding to the plurality of the supply destination devices so that the head difference with respect to the condensed water chamber is different from each other.
  • the supply valve is provided in each of the plurality of water supply pipes, and the control device is provided with the head differential pressure between the water level of the condensed water chamber and the water supply pipes, and the pressure detection unit. It is characterized in that the open / closed state of a plurality of the supply valves is selectively controlled based on the magnitude relationship with the gas pressure.
  • the exhaust gas treatment device includes a chamber water level detecting unit for detecting whether or not the water level of the condensed water chamber is equal to or higher than the lower limit water level of the condensed water chamber, and the control device includes a chamber water level detecting unit.
  • the open / closed state of all the supply valves is controlled based on the magnitude relationship between the head differential pressure and the gas pressure.
  • all the supply valves are controlled to be closed.
  • the exhaust gas treatment apparatus has a water treatment tank for recovering and purifying the scrubber water used for cleaning the exhaust gas in the above invention, and the water treatment tank has a water treatment tank.
  • the control device includes a water treatment device that purifies the stored scrubber water and supplies it to the EGR device, and a tank water level detection unit that detects the water level of the water treatment tank.
  • the open / closed state of all the supply valves is controlled based on the magnitude relationship between the head differential pressure and the gas pressure, and the detected state is controlled.
  • the water level of the water treatment tank is equal to or higher than the upper limit water level of the water treatment tank, all the supply valves are controlled to be closed.
  • the control device when the detected water level of the water treatment tank is less than the lower limit water level of the water treatment tank, the control device has a plurality of the supply valves. Among these, at least one of the supply valves, which satisfies the condition that the gas pressure is larger than the head differential pressure, is controlled to be in an open state.
  • the gas pressure is the sweep pressure calculated based on the relationship between the sweep pressure of the engine body, the engine load of the engine body and the pressure, or the condensation. It is characterized in that it is the internal pressure of the water chamber or the pressure obtained by correcting the scavenging pressure based on the relationship between the engine load and the pressure of the engine body.
  • the water supply method according to the present invention uses a supercharger that pressurizes and compresses the combustion gas, a cooler that cools the combustion gas after pressurization and compression, and the combustion gas after cooling.
  • a water supply method applied to a marine diesel engine including an engine body that sweeps air in a cylinder and reciprocates a piston by burning fuel, and is a condensation generated from the combustion gas after cooling by the cooler.
  • the water and the gas pressure of the combustion gas after cooling are collected, and the collected condensed water is stored in the condensed water chamber, and the gas pressure is accumulated in the condensed water chamber and accumulated in the condensed water chamber. It is characterized in that the condensed water is pressure-fed from the condensed water chamber to a supply destination device through a water supply pipe by utilizing the gas pressure.
  • the water supply method according to the present invention is the pressure corresponding to the head difference between the water level of the condensed water chamber and the outlet water level of the water supply pipe by detecting the gas pressure by the pressure detecting unit in the above invention.
  • the magnitude relationship between the head differential pressure and the gas pressure detected by the pressure detecting unit is determined, and when the detected gas pressure is larger than the head differential pressure, the supply valve of the water supply pipe is opened. When the detected gas pressure is equal to or lower than the head differential pressure, the supply valve of the water supply pipe is controlled to be closed.
  • the water supply method comprises the water level of the condensed water chamber, the head differential pressure between the plurality of water supply pipes, and the gas pressure detected by the pressure detecting unit.
  • the open / closed state of the plurality of supply valves is selectively controlled based on the magnitude relationship, and the plurality of the water supply pipes correspond to the plurality of the supply destination devices, and the head difference with respect to the condensed water chamber is different from each other. It is provided differently, and the plurality of supply valves are provided in each of the plurality of water supply pipes.
  • the chamber water level detecting unit determines whether or not the water level of the condensed water chamber is equal to or higher than the lower limit water level of the condensed water chamber.
  • the open / closed state of all the supply valves is controlled based on the magnitude relationship between the head differential pressure and the gas pressure, and the detected condensed water is detected.
  • all the supply valves are controlled to be closed.
  • the water level of the water treatment tank for recovering and purifying the scrubber water used for cleaning the exhaust gas from the engine body is determined by the tank water level detection unit.
  • the open / closed state of all the supply valves based on the magnitude relationship between the head differential pressure and the gas pressure.
  • all the supply valves are controlled to be closed.
  • the gas among the plurality of supply valves when the detected water level of the water treatment tank is less than the lower limit water level of the water treatment tank in the above invention, the gas among the plurality of supply valves. It is characterized in that at least one of the supply valves satisfying the condition that the pressure is larger than the differential pressure of the head is controlled to be in an open state.
  • the gas pressure is the sweep pressure calculated based on the relationship between the sweep pressure of the engine body, the engine load of the engine body and the pressure, or the condensation. It is characterized in that it is the internal pressure of the water chamber or the pressure obtained by correcting the scavenging pressure based on the relationship between the engine load and the pressure of the engine body.
  • FIG. 1 is a schematic view showing a configuration example of a marine diesel engine to which the exhaust gas treatment device according to the first embodiment of the present invention is applied.
  • FIG. 2 is a flow chart showing an example of the water supply method according to the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 3 is a schematic view showing a configuration example of a marine diesel engine to which the exhaust gas treatment device according to the second embodiment of the present invention is applied.
  • FIG. 4 is a schematic view showing a configuration example of a marine diesel engine to which the exhaust gas treatment device according to the third embodiment of the present invention is applied.
  • FIG. 5 is a flow chart showing an example of the water supply method according to the third embodiment of the present invention.
  • FIG. 6 is a schematic view showing a configuration example of a marine diesel engine to which the exhaust gas treatment device according to the fourth embodiment of the present invention is applied.
  • FIG. 7 is a flow chart showing an example of the water supply method according to the fourth embodiment of the present invention.
  • FIG. 1 is a schematic view showing a configuration example of a marine diesel engine to which the exhaust gas treatment device according to the first embodiment of the present invention is applied.
  • the marine diesel engine 1 includes an engine body 2, a supercharger 3, a cooler 4, a gas-liquid separator 5, a drain pipe 6, an outlet orifice 7, and an exhaust gas treatment device. It is provided with 10.
  • the marine diesel engine 1 includes exhaust pipes 101 and 102 as exhaust pipes, air supply equipment or pipes for air supply, air supply units 111 and air supply pipes 112 to 114, and exhaust gas. EGR pipes 121 and 122 as pipes for recirculation are provided.
  • the exhaust gas treatment device 10 is an example of the exhaust gas treatment device according to the first embodiment of the present invention, and as shown in FIG. 1, the EGR device 11, the collection pipe 12, the condensed water chamber 13, and the first water supply pipe 14 A first supply valve 15, a pressure detection unit 16, a chamber water level detection unit 17, a water treatment device 18, a tank water level detection unit 18b, and a control device 19 are provided. Further, as shown in FIG. 1, the water treatment device 18 includes a water treatment tank 18a and circulation pipes 131 and 132.
  • FIG. 1 the flow and piping of fluids such as combustion gas and condensed water are appropriately illustrated by solid arrows.
  • the electric signal line is appropriately illustrated by an alternate long and short dash line. This also applies to other drawings.
  • the engine body 2 is a propulsion engine (main engine) that drives and rotates a ship's propulsion propeller via a propeller shaft.
  • the engine body 2 is a two-stroke diesel engine such as a uniflow sweep-exhaust type crosshead diesel engine.
  • the engine main body 2 includes a plurality of cylinders 2a (four in the first embodiment), a scavenging trunk 2b, and an exhaust manifold 2c.
  • the engine body 2 has an injection device for injecting fuel or the like into the combustion chamber of each cylinder 2a, a control device for driving control of the injection device, and a reciprocating motion (reciprocating motion) along the inside of each cylinder 2a. It is provided with a piston that moves up and down, a crank for rotating the propeller shaft as the piston reciprocates, a crankshaft, a crosshead, and the like.
  • Each of the plurality of cylinders 2a forms a combustion chamber in which air supply / exhaust and fuel combustion for reciprocating the piston are performed.
  • the scavenging trunk 2b communicates with the combustion chamber in each cylinder 2a via a scavenging port (not shown) in the engine body 2.
  • the exhaust manifold 2c communicates with the combustion chamber in each cylinder 2a via an exhaust flow path (not shown) in the engine body 2.
  • the engine body 2 uses the combustion gas after cooling by the cooler 4 to perform scavenging in each cylinder 2a and reciprocating motion of the piston by fuel combustion. Specifically, the engine body 2 reciprocates the piston due to fuel combustion in the combustion chamber in each cylinder 2a, and the rotational motion of the output shaft (specifically, the propeller shaft, the crankshaft, etc.) that outputs the propulsive force of the ship. Convert to. At this time, the engine body 2 is scavenging so that the flow of air supply and exhaust in each cylinder 2a is unidirectional from the lower side to the upper side so as to eliminate the residual exhaust gas.
  • combustion gas is supplied from the scavenging trunk 2b to the combustion chambers in each cylinder 2a, and the exhaust gas after combustion is discharged from the combustion chambers in each cylinder 2a to the exhaust manifold 2c.
  • an air supply pipe 114 is connected to the scavenging trunk 2b, and an exhaust pipe 101 is connected to the exhaust manifold 2c.
  • the exhaust gas is a gas discharged from the engine body 2 to the outside through the exhaust pipe 101 or the like.
  • the exhaust gas means the exhaust gas discharged from the engine body 2.
  • the supercharger 3 uses the exhaust gas from the engine body 2 to pressurize and compress the combustion gas supplied to the engine body 2.
  • the supercharger 3 includes a compressor 3a, a turbine 3b, and a rotating shaft 3c.
  • the compressor 3a and the turbine 3b are each composed of an impeller or the like, and are connected to each other by a rotating shaft 3c so as to rotate integrally with the rotating shaft 3c as a central axis.
  • an air supply unit 111 for sucking gas such as new air (also referred to as fresh air) from the outside (atmosphere) is provided on the gas inlet side of the compressor 3a.
  • the outlet end of the EGR pipe 122 is connected to the vicinity of the air supply unit 111.
  • the gas inlet side of the compressor 3a is configured so that the air from the air supply unit 111 and the recirculated gas from the EGR pipe 122 can be mixed and supplied.
  • An air supply pipe 112 leading to the cooler 4 is connected to the gas outlet side of the compressor 3a.
  • An exhaust pipe 101 leading to the exhaust manifold 2c of the engine body 2 is connected to the gas inlet side of the turbine 3b.
  • An exhaust pipe 102 leading to a chimney (not shown) or the like that discharges exhaust gas to the outside is connected to the gas outlet side of the turbine 3b.
  • the turbine 3b receives the exhaust gas discharged from the exhaust manifold 2c of the engine body 2 through the exhaust pipe 101.
  • the turbine 3b rotates with energy such as the pressure of the exhaust gas received, and discharges the exhaust gas used for this rotation to the exhaust pipe 102.
  • the rotation of the turbine 3b is transmitted to the compressor 3a by the rotation shaft 3c.
  • the compressor 3a rotates with the rotation of the turbine 3b to suck in the combustion gas, and pressurizes and compresses the sucked combustion gas.
  • the combustion gas is a mixed gas of air from the air supply unit 111 and recirculation gas from the EGR pipe 122 when the EGR device 11 is in operation, and is a mixed gas when the EGR device 11 is stopped. , Only the air from the air supply unit 111.
  • the combustion gas after pressurization and compression by the compressor 3a is supplied to the cooler 4 through the air supply pipe 112.
  • the cooler 4 is for cooling the combustion gas after pressurization and compression by the supercharger 3 (specifically, the compressor 3a).
  • the outlet end of the air supply pipe 112 leading to the compressor 3a is connected to the gas inlet side of the cooler 4.
  • the inlet end of the air supply pipe 113 leading to the gas-liquid separation device 5 is connected to the gas outlet side of the cooler 4.
  • the cooler 4 cools the combustion gas that has been pressurized and compressed by the compressor 3a to a high temperature and high pressure state by, for example, heat exchange with cooling water.
  • combustion gas after cooling means a combustion gas in a high pressure state which is pressurized and compressed by the compressor 3a and cooled by the cooler 4 unless otherwise specified.
  • the gas-liquid separation device 5 is a device for separating combustion gas and droplets (condensed water) after cooling by the cooler 4. As shown in FIG. 1, the outlet end of the air supply pipe 113 leading to the cooler 4 is connected to the gas inlet side of the gas-liquid separation device 5. The inlet end of the air supply pipe 114 leading to the scavenging trunk 2b of the engine body 2 is connected to the gas outlet side of the gas-liquid separation device 5.
  • the gas-liquid separation device 5 captures the condensed water, separates it from the combustion gas, and removes it.
  • the combustion gas from which the condensed water has been removed by the gas-liquid separator 5 has a high gas pressure boosted by the pressurizing and compressing action of the compressor 3a described above, and the engine is passed through the air supply pipe 114 from the gas-liquid separator 5.
  • Air is supplied to the scavenging trunk 2b of the main body 2.
  • the combustion gas supplied to the scavenging trunk 2b is used for scavenging the inside of each cylinder 2a of the engine body 2. That is, the gas pressure of this combustion gas is the sweep pressure of the engine body 2.
  • the EGR device 11 cleans the exhaust gas discharged from the engine body 2 with scrubber water, and recirculates the washed exhaust gas as a part of the above-mentioned combustion gas. ..
  • the EGR device 11 reduces the content of NOx in the exhaust gas by such recirculation of the exhaust gas.
  • the EGR device 11 includes a scrubber 11a, a demista 11b, an EGR blower 11c, a recovery tank 11d, a recovery pipe 11e, and a pump 11f, and is a marine diesel engine. It is mounted on 1.
  • the scrubber 11a cleans a part of the exhaust gas discharged from the engine body 2 so that it can be used as a recirculation gas.
  • the scrubber 11a is, for example, a Venturi-type scrubber provided with an injection nozzle or the like for injecting scrubber water or the like.
  • the outlet end of the EGR pipe 121 is connected to the gas inlet side of the scrubber 11a.
  • the inlet end of the EGR pipe 121 is connected to the middle part of the exhaust pipe 102 described above.
  • Each outlet end of the first water supply pipe 14 and the circulation pipe 132 which will be described later, is connected to the water inlet side of the scrubber 11a.
  • the lower part of the scrubber 11a communicates with the demista 11b.
  • the scrubber 11a receives a part of the exhaust gas from the engine body 2 through the EGR pipe 121, and injects the scrubber water into the received exhaust gas.
  • the scrubber 11a uses the water supplied through the circulation pipe 132 (the scrubber water after the treatment by the water treatment device 18) as the scrubber water for cleaning the exhaust gas.
  • the condensed water supplied from the condensed water chamber 13 to the scrubber 11a through the first water supply pipe 14 is used for cleaning the scrubber 11a itself (for example, an injection nozzle, a filter, etc.).
  • the scrubber 11a cleans the exhaust gas by removing fine particles such as soot and harmful substances such as SOx from the exhaust gas by injecting the scrubber water onto the exhaust gas.
  • the exhaust gas after cleaning flows into the demista 11b together with the scrubber water after use as a recirculation gas.
  • the demista 11b is a facility for separating the recirculated gas from the scrubber 11a and the scrubber water.
  • the demista 11b is composed of, for example, a hollow structure. As shown in FIG. 1, the outlet portion of the scrubber 11a described above is connected to the demister 11b. The inlet end of the recovery pipe 11e leading to the recovery tank 11d is connected to the lower part of the demista 11b (the bottom in the first embodiment).
  • the demista 11b separates the gas-liquid mixed fluid of the recirculated gas after cleaning and the scrubber water after use that has flowed from the scrubber 11a into a gas and a liquid.
  • the recirculation gas is sucked by the EGR blower 11c from the gas discharge port of the demista 11b and sent to the compressor 3a through the EGR pipe 122.
  • the scrubber water is led out from the lower part of the demista 11b to the recovery tank 11d through the recovery pipe 11e.
  • the EGR blower 11c is a blower for sucking in the recirculated gas produced by the scrubber 11a as a part of the combustion gas and sending it out.
  • the EGR blower 11c is provided, for example, on the upper part of the demister 11b.
  • the inlet end of the EGR pipe 122 is connected to the gas outlet side of the EGR blower 11c.
  • the EGR blower 11c sucks the recirculated gas separated from the scrubber water by the demista 11b from the inside of the demista 11b and pumps it to the EGR pipe 122.
  • Such a recirculating gas merges with the air from the air supply unit 111 through the EGR pipe 122 and is used as a part of the above-mentioned combustion gas.
  • the recovery tank 11d is a tank for recovering the scrubber water used for cleaning the exhaust gas. As shown in FIG. 1, the recovery tank 11d is arranged below the demister 11b in the EGR device 11 and communicates with the demister 11b via the recovery pipe 11e. The recovery tank 11d recovers the scrubber water (scrubber water Wb in FIG. 1) used for cleaning the exhaust gas in the scrubber 11a from the demista 11b through the recovery pipe 11e. The recovery tank 11d stores the scrubber water Wb thus recovered. As a result, the recovery tank 11d can appropriately prepare the scrubber water Wb before the purification treatment, which is the source of the scrubber water circulated between the scrubber 11a and the water treatment device 18.
  • the pump 11f is for supplying the scrubber water Wb used for cleaning the exhaust gas to the water treatment device 18.
  • the inlet side of the pump 11f is provided at the outlet portion of the recovery tank 11d.
  • the inlet end of the circulation pipe 131 leading to the water treatment device 18 is connected to the outlet side of the pump 11f.
  • the pump 11f sucks the scrubber water Wb from the recovery tank 11d, and pumps the sucked scrubber water Wb to the water treatment device 18 through the circulation pipe 131.
  • the scrubber water Wb supplied to the water treatment apparatus 18 is purified by the water treatment apparatus 18, and then supplied again from the water treatment apparatus 18 to the scrubber 11a through the circulation pipe 132.
  • the operation of the EGR device 11 (specifically, each drive of the EGR blower 11c and the pump 11f, etc.) is controlled by a predetermined control device.
  • This control device operates the EGR device 11 when the load of the engine body 2 (hereinafter referred to as an engine load) is equal to or higher than a predetermined reference value. Further, this control device stops the operation of the EGR device 11 when the engine load is less than the reference value. However, since the engine load below the reference value may rise again, only the circulation of the recirculated gas by the EGR device 11 may be stopped, and the operation of the water treatment device 18 and the circulation of the scrubber water may be continued. It is possible.
  • the international exhaust gas regulations for marine diesel engines require that NOx be reduced by EGR when the engine load is 25% or more. Therefore, in the present invention, based on this exhaust gas regulation, in order to surely reduce NOx by EGR when the engine load is 25% or more, the reference value of the engine load is a value of 25% or less, for example, 20%. Is set to.
  • the collection pipe 12 is a pipe that collects the condensed water generated from the combustion gas after cooling by the cooler 4 and the gas pressure of the combustion gas after cooling by the cooler 4.
  • the collection pipe 12 includes a first collection pipe 12a that collects condensed water from the cooler 4, and a second collection pipe 12b that collects condensed water from the gas-liquid separation device 5.
  • the inlet end is connected to the drain port of the cooler 4 and the outlet end is connected to the inlet portion of the condensed water chamber 13 to communicate the inside of the cooler 4 and the inside of the condensed water chamber 13. It is provided as follows.
  • the drain port of the cooler 4 is formed at the bottom of the cooler 4, for example.
  • the inlet end is connected to the drain port of the gas-liquid separation device 5 and the outlet end is connected to the middle part of the first collection pipe 12a, and the gas-liquid separation device 5 is connected via the first collection pipe 12a. It is provided so as to communicate the inside of the water chamber 13 with the inside of the condensed water chamber 13.
  • the drain port of the gas-liquid separation device 5 is formed at the bottom of the gas-liquid separation device 5, for example.
  • the high-temperature and high-pressure combustion gas after pressure compression by the compressor 3a is cooled, and condensed water is generated from the cooled combustion gas.
  • a part of the condensed water generated in this way is accumulated inside the cooler 4, and the rest is supplied to the gas-liquid separation device 5 through the air supply pipe 113 together with the combustion gas after cooling.
  • the first collection pipe 12a collects the condensed water accumulated inside the cooler 4 from the cooler 4 together with a part of the combustion gas after cooling.
  • the second collection pipe 12b collects the condensed water separated from the cooled combustion gas by the gas-liquid separator 5 from the gas-liquid separator 5 together with a part of the cooled combustion gas.
  • the collection pipe 12 including the first collection pipe 12a and the second collection pipe 12b collects condensed water from each of the cooler 4 and the gas-liquid separation device 5 together with a part of the combustion gas after cooling. .. In this way, the collection pipe 12 collects the gas pressure of the combustion gas after cooling and the condensed water. The collected condensed water is guided to the condensed water chamber 13 together with a part of the combustion gas after cooling by the collecting pipe 12.
  • the condensed water chamber 13 is a pressure vessel that stores the above-mentioned condensed water and stores the pressure for pumping the stored condensed water to the supply destination device. As shown in FIG. 1, the condensed water chamber 13 is arranged below the cooler 4 and the gas-liquid separator 5, and communicates with each of the cooler 4 and the gas-liquid separator 5 via a collection pipe 12. ing. The above-mentioned condensed water flows into the condensed water chamber 13 from each of the cooler 4 and the gas-liquid separation device 5 through the collection pipe 12 together with a part of the combustion gas after cooling. The condensed water chamber 13 stores the inflowing condensed water (condensed water Wa shown in FIG. 1) through the collection pipe 12 and accumulates the gas pressure of the inflowing combustion gas.
  • a drain pipe 6 is connected to the upper part of the condensed water chamber 13.
  • the drain pipe 6 discharges the excess amount of the condensed water stored in the condensed water chamber 13 exceeding the upper limit water level of the condensed water chamber 13 from the condensed water chamber 13.
  • the drain pipe 6 is provided in the marine diesel engine 1 so that the outlet end faces downward, and the excess of the condensed water is discharged from the condensed water chamber 13 to the lower side of the marine diesel engine 1.
  • an outlet orifice 7 is provided in a portion near the lower end of the drain pipe 6. The outlet orifice 7 narrows the outlet portion of the drain pipe 6 and prevents an excessive decrease in the gas pressure accumulated in the condensed water chamber 13 while ensuring the drainage function of the drain pipe 6.
  • the condensed water chamber 13, the cooler 4, and the gas-liquid separation device 5 communicate with each other via the collection pipe 12. Further, the compressor 3a of the supercharger 3 and the cooler 4 communicate with each other via the air supply pipe 112, and the cooler 4 and the gas-liquid separator 5 communicate with each other via the air supply pipe 113, so that the gas-liquid separator 5 And the scavenging trunk 2b of the engine body 2 communicate with each other via the air supply pipe 114.
  • the gas pressure accumulated in the condensed water chamber 13 becomes the gas pressure of the combustion gas flowing inside each of the cooler 4, the gas-liquid separator 5, the collection pipe 12, and the air supply pipes 112 to 114. Equivalent to.
  • the gas pressure of the combustion gas in each of these interiors corresponds to the gas pressure of the combustion gas supplied to the scavenging trunk 2b. That is, in the first embodiment, the gas pressure accumulated in the condensed water chamber 13 corresponds to the sweep pressure P of the engine body 2. Further, the gas pressure of the combustion gas in the scavenging trunk 2b is a gas pressure obtained by pressurizing and compressing the combustion gas by the compressor 3a of the supercharger 3 driven by using the exhaust gas. Therefore, the sweep pressure P of the engine body 2 increases as the engine load increases, and decreases as the engine load decreases.
  • the outlet orifice 7 described above can suppress a decrease in the sweep pressure P of the engine body 2 by preventing an excessive decrease in the gas pressure in the condensed water chamber 13.
  • the first water supply pipe 14 is an example of a water supply pipe for supplying the condensed water Wa stored in the condensed water chamber 13 to the supply destination device. As shown in FIG. 1, the first water supply pipe 14 is arranged so as to communicate the condensed water chamber 13 and the scrubber 11a which is an example of the supply destination device. Specifically, the first water supply pipe 14 has an inlet end connected to a predetermined portion of the condensed water chamber 13 and an outlet end connected to a water supply port of the scrubber 11a, and a head difference between the condensed water chamber 13 and the scrubber 11a. It is arranged so that h1 occurs. In the first embodiment, for example, as shown in FIG.
  • a predetermined portion of the condensed water chamber 13 to which the inlet end of the first water supply pipe 14 is connected is a side wall portion near the bottom of the condensed water chamber 13.
  • the water supply port to which the outlet end of the first water supply pipe 14 of the scrubber 11a is connected is formed on the side wall portion near the upper end of the scrubber 11a.
  • the condensed water Wa is pressure-fed from the condensed water chamber 13 to the scrubber 11a through the first water supply pipe 14 by utilizing the gas pressure accumulated in the condensed water chamber 13. As a result, the condensed water Wa is supplied to the scrubber 11a at a pressure that can be injected.
  • the head difference is defined as the height difference between the head of the condensed water chamber 13 which is the supply source device of the condensed water Wa and the head of the device to which the condensed water Wa is supplied. That is, in the first embodiment, as shown in FIG. 1, the head difference h1 between the condensed water chamber 13 and the scrubber 11a is the height difference between the water level of the condensed water chamber 13 and the outlet water level of the first water supply pipe 14. .
  • the water level of the condensed water chamber 13 is a position in the height direction of the liquid level Sa of the condensed water Wa stored in the condensed water chamber 13.
  • the outlet water level of the first water supply pipe 14 is a position in the height direction of the upper end of the inner wall at the outlet portion (water supply port of the scrubber 11a) of the first water supply pipe 14.
  • the reference positions of the water level of the condensed water chamber 13 and the outlet water level of the first water supply pipe 14 are the same as each other, for example, the bottom surface of the condensed water chamber 13.
  • the head difference h1 is set so that the condensed water Wa can be pumped from the condensed water chamber 13 to the scrubber 11a by utilizing the gas pressure in the condensed water chamber 13 during a desired period.
  • the head difference h1 is set so that the condensed water Wa can be pumped to the scrubber 11a during the operation of the EGR device 11.
  • the EGR device 11 operates when the engine load is equal to or higher than the above-mentioned reference value. That is, the minimum value of the engine load during operation of the EGR device 11 is the reference value (for example, 20%).
  • the gas pressure in the condensed water chamber 13 corresponds to the gas pressure of the combustion gas supplied to the scavenging trunk 2b (that is, the scavenging pressure P of the engine body 2) as described above. Therefore, the head difference h1 is the height difference between the head of the lower supply source device and the head of the higher supply destination device that can pump water using the sweep pressure P when the engine load is the reference value. It is set to the following (for example, 3 m or less).
  • the first supply valve 15 is an example of a supply valve that opens or closes a water supply pipe for pumping condensed water Wa to a supply destination device.
  • the first supply valve 15 is provided in the middle of the first water supply pipe 14.
  • the first supply valve 15 is driven to open and close under the control of the control device 19, thereby opening or closing the first water supply pipe 14.
  • the pressure detection unit 16 detects the gas pressure used for pumping the condensed water Wa to the supply destination device.
  • the pressure detection unit 16 is provided in the scavenging trunk 2b of the engine body 2.
  • the pressure detecting unit 16 uses the gas pressure in the scavenging trunk 2b corresponding to the gas pressure in the condensed water chamber 13 as the gas pressure used for pumping the condensed water Wa to the scrubber 11a, that is, the gas pressure in the scavenging trunk 2b.
  • the sweep pressure P of the engine body 2 is detected. Each time, the pressure detection unit 16 transmits an electric signal indicating the detected gas pressure (sweeping pressure P) to the control device 19.
  • the chamber water level detection unit 17 is an example of a water level detection unit that detects the water level of the condensed water chamber 13.
  • the chamber water level detection unit 17 is provided in the condensed water chamber 13 and has a detector at a position of a lower limit water level La preset in the condensed water chamber 13.
  • the lower limit water level La of the condensed water chamber 13 is higher than the position of the upper end of the inner wall at the inlet portion of the first water supply pipe 14 or higher than the position from the viewpoint that the condensed water Wa can be stably pumped through the first water supply pipe 14. It is preferable to set to.
  • the chamber water level detection unit 17 detects whether or not the water level of the condensed water chamber 13 is equal to or higher than the lower limit water level La of the condensed water chamber 13. Specifically, the chamber water level detection unit 17 detects whether or not the liquid level Sa of the condensed water Wa in the condensed water chamber 13 is located at a higher level than the lower limit water level La. Each time, the chamber water level detection unit 17 transmits an electric signal indicating the water level detection result of the condensed water chamber 13 to the control device 19.
  • the water treatment device 18 is an example of a device that recovers the scrubber water used for cleaning the exhaust gas from the EGR device 11 for purification treatment, and supplies the purified scrubber water to the EGR device 11.
  • the water treatment device 18 includes a water treatment tank 18a and circulation pipes 131 and 132, and is provided outside the marine diesel engine 1.
  • the water treatment tank 18a is a tank used for recovering and purifying the scrubber water used for cleaning the exhaust gas.
  • the circulation pipes 131 and 132 are pipes for circulating scrubber water between the EGR device 11 and the water treatment device 18.
  • the water treatment device 18 receives the used scrubber water Wb from the recovery tank 11d of the EGR device 11 through the circulation pipe 131.
  • the water treatment apparatus 18 collects and stores the received scrubber water Wb in the water treatment tank 18a, and purifies the scrubber water Wb stored in the water treatment tank 18a to purify the scrubber after the purification treatment. Obtain water Wc.
  • FIG. 1 shows a water treatment tank 18a in a state in which the scrubber water Wc after the purification treatment is stored.
  • the water treatment device 18 pumps and supplies the scrubber water Wc from the water treatment tank 18a to the scrubber 11a through the circulation pipe 132 by the action of a pump (not shown).
  • the water treatment tank 18a of the water treatment device 18 is provided with a tank water level detection unit 18b.
  • the tank water level detection unit 18b is an example of a water level detection unit that detects the water level of the water treatment tank 18a.
  • the tank water level detection unit 18b has detectors at each position of the upper limit water level Hb and the lower limit water level Lb preset in the water treatment tank 18a.
  • the tank water level detection unit 18b has any of the water level of the water treatment tank 18a of the upper limit water level Hb or more, the lower limit water level Lb or more and the upper limit water level Hb or less, or the lower limit water level Lb or less of the water treatment tank 18a.
  • the liquid level Sb of the scrubber water (scrubber water Wc in FIG. 1) in the water treatment tank 18a is the upper limit water level Hb or more, the lower limit water level Lb or more and less than the upper limit water level Hb, the lower limit. Detects where the water level is below Lb. Each time, the tank water level detection unit 18b transmits an electric signal indicating the water level detection result of the water treatment tank 18a to the control device 19.
  • the control device 19 is an example of a device that controls the execution and stop of the water supply of the exhaust gas treatment device 10.
  • the control device 19 controls the opening / closing drive of the first supply valve 15 provided in the first water supply pipe 14 that communicates the condensed water chamber 13 and the scrubber 11a.
  • the control device 19 is composed of a CPU, a memory, a sequencer, and the like for executing various programs.
  • the control device 19 receives an electric signal from the pressure detection unit 16, the chamber water level detection unit 17, the tank water level detection unit 18b, and the like, and based on the received electric signal and the engine load of the engine body 2, the first supply valve 15 Controls open / close drive.
  • control device 19 determines the magnitude relationship between the head differential pressure P (h1) between the condensed water chamber 13 and the scrubber 11a and the gas pressure (for example, sweep pressure P) detected by the pressure detection unit 16.
  • the control device 19 controls the first supply valve 15 to be in the open state, and the detected gas pressure is equal to or less than the head differential pressure P (h1). If, the first supply valve 15 is controlled to be in the closed state.
  • the head difference h1 is such that the water level of the condensed water chamber 13 (the position of the condensed water Wa in the height direction of the liquid level Sa) changes according to the balance between the storage and pumping of the condensed water Wa. It increases or decreases as it changes.
  • the head difference h1 increases as the liquid level Sa of the condensed water Wa decreases toward the lower limit water level La of the condensed water chamber 13, and the liquid level Sa of the condensed water Wa becomes the lower limit water level La of the condensed water chamber 13. Maximum value when located. In the first embodiment, the above maximum value is used as an example of the head difference h1.
  • the head differential pressure P (h1) is a pressure corresponding to the maximum value within a predetermined range of the head difference h1 that can be taken between the condensed water chamber 13 and the scrubber 11a.
  • the chamber water level detection unit 17 is configured to continuously or intermittently detect the water level of the condensed water chamber 13 at predetermined time intervals, and the head differential pressure P (h1) is detected by the chamber water level detection unit 17.
  • the pressure may be a pressure corresponding to the head difference h1 between the water level of the condensed water chamber 13 and the outlet water level of the first water supply pipe 14.
  • control device 19 when the water level of the condensed water chamber 13 detected by the chamber water level detecting unit 17 is equal to or higher than the lower limit water level La of the condensed water chamber 13, all the supply valves (the first supply valve in the first embodiment). Regarding 15), the open / closed state is controlled based on the magnitude relationship between the above-mentioned head differential pressure P (h1) and the detected gas pressure. On the other hand, when the water level of the condensed water chamber 13 detected by the chamber water level detecting unit 17 is less than the lower limit water level La of the condensed water chamber 13, the control device 19 closes all the supply valves (first supply valve 15). To control.
  • the control device 19 applies to all the supply valves (first supply valve 15).
  • the open / closed state is controlled based on the magnitude relationship between the head differential pressure P (h1) described above and the detected gas pressure.
  • the control device 19 closes all the supply valves (first supply valve 15). Control to closed state.
  • control device 19 describes all the supply valves (first supply valve 15) when the engine load of the engine body 2 is equal to or higher than the above-mentioned reference value, that is, when the EGR device 11 is in operation.
  • the open / closed state is controlled based on the magnitude relationship between the head differential pressure P (h1) and the detected gas pressure.
  • control device 19 closes all the supply valves (first supply valve 15) when the engine load of the engine body 2 is less than the above-mentioned reference value, that is, when the EGR device 11 is stopped. To control.
  • FIG. 2 is a flow chart showing an example of the water supply method according to the first embodiment of the present invention.
  • the water supply method according to the first embodiment is a water supply method applied to a marine diesel engine 1 including a supercharger 3, a cooler 4, and an engine body 2 as shown in FIG.
  • the exhaust gas treatment device 10 described above appropriately performs each of the treatments of steps S101 to S108 illustrated in FIG. 2, thereby utilizing the accumulated pressure in the condensed water chamber 13 as an example of the supply destination device. Supply or stop the supply of condensed water Wa to a certain scrubber 11a.
  • the exhaust gas treatment device 10 collects condensed water under the scavenging pressure of the engine body 2 as shown in FIG. 2 (step S101).
  • the collection pipe 12 collects the condensed water generated from the combustion gas after cooling by the cooler 4 and the gas pressure of the combustion gas after cooling.
  • the collection pipe 12 collects the condensed water collected inside the cooler 4 together with a part of the combustion gas after cooling from the cooler 4, and collects the collected condensed water and the combustion gas in the cooler. Lead from 4 to the condensed water chamber 13.
  • the collection pipe 12 collects and collects the condensed water separated from the combustion gas after cooling by the gas-liquid separation device 5 from the gas-liquid separation device 5 together with a part of the combustion gas after cooling.
  • the condensed water and the combustion gas are guided from the gas-liquid separator 5 to the condensed water chamber 13.
  • the gas pressure of the combustion gas after cooling corresponds to the sweep pressure P of the engine body 2.
  • step S101 the collection pipe 12 collects and condenses the condensed water in a state in which a part of the combustion gas having the gas pressure of the sweep pressure P is mixed from each of the cooler 4 and the gas-liquid separation device 5. It leads to the water chamber 13.
  • the exhaust gas treatment device 10 stores the condensed water together with the sweep pressure P (step S102).
  • step S102 the exhaust gas treatment device 10 stores the condensed water collected by the collection pipe 12 in the condensed water chamber 13, and accumulates the gas pressure of the combustion gas collected together with the condensed water in the condensed water chamber 13.
  • the condensed water chamber 13 receives the condensed water generated from the cooled combustion gas from the cooler 4 through the collecting pipe 12 together with a part of the cooled combustion gas.
  • the condensed water chamber 13 receives the condensed water separated from the cooled combustion gas from the gas-liquid separation device 5 through the collecting pipe 12 together with a part of the cooled combustion gas.
  • the condensed water chamber 13 stores the condensed water received in this way, and also accumulates the gas pressure of the cooling gas mixed with the condensed water.
  • the condensed water chamber 13 stores the condensed water Wa in a state where the accumulated gas pressure is applied (see the thick line arrow in FIG. 1).
  • step S102 the exhaust gas treatment device 10 determines whether or not the EGR device 11 is in operation (step S103).
  • step S103 the control device 19 determines whether or not the EGR device 11 is in operation based on the engine load of the engine body 2.
  • the EGR device 11 operates when the engine load is equal to or higher than the above-mentioned reference value based on the exhaust gas regulation, and stops when the engine load is less than the above-mentioned reference value. Based on this, the control device 19 determines that the EGR device 11 is in operation when the engine load is equal to or higher than the above reference value, and the EGR device 11 is stopped when the engine load is less than the above reference value.
  • the engine load can be calculated based on, for example, the engine speed per unit time of the engine body 2 and the fuel injection amount in one cycle.
  • control device 19 acquires the engine speed and the fuel injection amount from the control device or the sensor (neither shown) of the engine body 2, and derives the engine load based on the acquired information.
  • the engine load may be acquired from the control device of the engine body 2.
  • step S103 When it is determined in step S103 described above that the EGR device 11 is in operation (step S103, Yes), in the exhaust gas treatment device 10, whether the water level of the condensed water chamber 13 is equal to or higher than the lower limit water level La of the condensed water chamber 13. It is determined whether or not (step S104).
  • the exhaust gas treatment device 10 detects whether or not the water level of the condensed water chamber 13 is equal to or higher than the lower limit water level La by the chamber water level detecting unit 17.
  • the chamber water level detection unit 17 transmits an electric signal indicating the detection result of the water level of the condensed water chamber 13 to the control device 19.
  • the control device 19 receives an electric signal from the chamber water level detection unit 17, and based on the detection result of the water level of the condensed water chamber 13 indicated by the received electric signal, the water level of the condensed water chamber 13 is the lower limit water level La. Judge whether or not it is the above.
  • the control device 19 when the control device 19 receives an electric signal from the chamber water level detection unit 17 indicating a detection result that the water level of the condensed water chamber 13 is equal to or higher than the lower limit water level La, the water level of the condensed water chamber 13 is the lower limit water level. It is judged that it is La or more. Further, when the control device 19 receives an electric signal from the chamber water level detection unit 17 indicating a detection result that the water level of the condensed water chamber 13 is lower than the lower limit water level La, the water level of the condensed water chamber 13 is equal to or higher than the lower limit water level La. It is judged that there is no water level (less than the lower limit water level La).
  • step S104 When it is determined in step S104 described above that the water level of the condensed water chamber 13 is equal to or higher than the lower limit water level La (Step S104, Yes), the exhaust gas treatment device 10 has the water level of the water treatment tank 18a of the water treatment tank 18a. It is determined whether or not the upper limit water level is less than Hb (step S105).
  • the exhaust gas treatment device 10 detects whether or not the water level of the water treatment tank 18a is less than the upper limit water level Hb by the tank water level detection unit 18b.
  • the tank water level detection unit 18b transmits an electric signal indicating the detection result of the water level of the water treatment tank 18a to the control device 19.
  • the control device 19 receives an electric signal from the tank water level detection unit 18b, and based on the detection result of the water level of the water treatment tank 18a indicated by the received electric signal, the water level of the water treatment tank 18a is the upper limit. Determine if the water level is below Hb.
  • the control device 19 receives an electric signal from the tank water level detection unit 18b indicating a detection result that the water level of the water treatment tank 18a is less than the upper limit water level Hb, the water level of the water treatment tank 18a is raised. It is judged that the upper limit water level is less than Hb. Further, when the control device 19 receives an electric signal from the tank water level detection unit 18b indicating a detection result that the water level of the water treatment tank 18a is equal to or higher than the upper limit water level Hb, the water level of the water treatment tank 18a becomes the upper limit water level Hb. It is judged that it is not less than (the upper limit water level is Hb or more).
  • step S105 When it is determined in step S105 described above that the water level of the water treatment tank 18a is less than the upper limit water level Hb (steps S105, Yes), the exhaust gas treatment device 10 has the gas pressure and head accumulated in the condensed water chamber 13.
  • the magnitude relationship with the differential pressure P (h1) is determined (step S106).
  • the head differential pressure P (h1) is a pressure corresponding to the head difference h1 (see FIG. 1) between the water level of the condensed water chamber 13 and the outlet water level of the first water supply pipe 14.
  • the exhaust gas treatment device 10 detects the gas pressure applied to the condensed water Wa in the condensed water chamber 13 by the pressure detecting unit 16.
  • the pressure detection unit 16 detects, for example, the gas pressure of the combustion gas in the scavenging trunk 2b (that is, the scavenging pressure P of the engine body 2) as the gas pressure, and controls an electric signal indicating the detected scavenging pressure P. It is transmitted to the device 19.
  • the control device 19 receives an electric signal from the pressure detecting unit 16 and compares the detected pressure (sweeping pressure P in the present embodiment 1) indicated by the received electric signal with the head differential pressure P (h1). As a result, the control device 19 determines the magnitude relationship between the sweep pressure P and the head differential pressure P (h1).
  • step S106 when the control device 19 determines that the detected sweep pressure P is larger than the head differential pressure P (h1) (step S106, Yes), the exhaust gas treatment device 10 is the first supply valve 15. Is opened and the condensed water Wa is pumped to the supply destination device (step S107).
  • step S107 the control device 19 controls the first supply valve 15 in the open state.
  • the first supply valve 15 is opened and driven based on the control of the control device 19, thereby opening the first water supply pipe 14.
  • step S106 when the control device 19 determines that the detected sweep pressure P is equal to or less than the head differential pressure P (h1) (steps S106, No), the exhaust gas treatment device 10 is the first supply valve. 15 is closed (step S108). In step S108, the control device 19 controls the first supply valve 15 in the closed state. The first supply valve 15 is closed and driven under the control of the control device 19, thereby closing the first water supply pipe 14. As a result, the exhaust gas treatment device 10 stops the pumping supply of the condensed water Wa from the condensed water chamber 13 to the scrubber 11a.
  • step S107 or step S108 the exhaust gas treatment device 10 returns to the above-mentioned step S101 and repeats the processing after this step S101. If it is determined in step S103 described above that the EGR device 11 is not in operation (steps S103, No), the exhaust gas treatment device 10 proceeds to step S108 described above, and repeats the processes after step S108. Further, when it is determined in step S104 described above that the water level of the condensed water chamber 13 is not equal to or higher than the lower limit water level La (steps S104, No), the exhaust gas treatment device 10 proceeds to step S108 described above, and the steps S108 and subsequent steps S108 and thereafter. Repeat the process.
  • step S105 If it is determined in step S105 above that the water level in the water treatment tank 18a is not less than the upper limit water level Hb (steps S105, No), the exhaust gas treatment apparatus 10 proceeds to step S108 described above, and the steps S108 and thereafter. Repeat the process of.
  • the combustion gas combustion after cooling
  • the gas pressure of the combustion gas after cooling are collected by the collecting pipe 12
  • the collected condensed water is stored in the condensed water chamber 13, and this gas pressure is stored in the condensed water chamber.
  • the gas pressure accumulated in the condensed water chamber 13 is used to pump the condensed water Wa from the condensed water chamber 13 to the scrubber 11a, which is an example of the supply destination device, through the first water supply pipe 14.
  • the gas pressure of the existing combustion gas in the marine diesel engine 1 is condensed without installing the pump and its ancillary equipment, which were conventionally required when supplying water from the tank to the supply destination device through the pipe.
  • the condensed water Wa can be supplied from the condensed water chamber 13 to the scrubber 11a through the first water supply pipe 14. Therefore, the space required for installing the pump and its ancillary equipment can be omitted, and the conventional tank as a storage container for the condensed water Wa can be replaced with a smaller condensed water chamber 13.
  • the supply destination device that is the pumping supply destination of the condensed water Wa is the scrubber 11a
  • the condensed water Wa that is cleaner than the scrubber water is pumped and supplied to the scrubber 11a, and the scrubber 11a itself (for example, an injection nozzle or a filter). Etc.) can be washed.
  • the gas pressure used for pumping the condensed water Wa is detected by the pressure detecting unit 16 and between the condensed water chamber 13 and the scrubber 11a.
  • the magnitude relationship between the head differential pressure P (h1) and the gas pressure detected by the pressure detection unit 16 is determined, and the detected gas pressure (for example, sweep pressure P) is larger than the head differential pressure P (h1).
  • the first supply valve 15 of the first water supply pipe 14 is controlled to be open, and when the detected gas pressure is equal to or less than the head differential pressure P (h1), the first supply valve 15 of the first water supply pipe 14 is pressed. It is controlled to the closed state.
  • the condensed water chamber 13 and the scrubber 11a are communicated with each other via the first water supply pipe 14 only when the condensed water Wa can be pumped and supplied to the scrubber 11a by using the gas pressure accumulated in the condensed water chamber 13. Can be made to.
  • the condensed water Wa can be stably pumped and supplied from the condensed water chamber 13 to the scrubber 11a through the first water supply pipe 14, and the backflow of the scrubber water and the exhaust gas from the scrubber 11a to the condensed water chamber 13 is prevented. be able to.
  • the water level of the condensed water chamber 13 is detected by the chamber water level detection unit 17, and the detected water level of the condensed water chamber 13 is the condensed water chamber 13.
  • the open / closed state of the first supply valve 15 is controlled based on the magnitude relationship between the head differential pressure P (h1) and the gas pressure (sweeping pressure P) described above, and the detected condensation is performed.
  • the first supply valve 15 is controlled to be closed.
  • the water level of the water treatment tank 18a is detected by the tank water level detection unit 18b, and the detected water level of the water treatment tank 18a is water treatment.
  • the open / closed state of the first supply valve 15 is controlled based on the magnitude relationship between the head differential pressure P (h1) and the gas pressure described above, and the detected water treatment is performed.
  • the first supply valve 15 is controlled to be closed.
  • the first water supply pipe 14 is used before the amount of scrubber water circulated between the EGR device 11 and the water treatment device 18 becomes excessive with respect to the purification treatment capacity of the water treatment device 18.
  • the state of communication between the condensed water chamber 13 and the scrubber 11a can be cut off.
  • the condensed water Wa can be efficiently pumped and supplied from the condensed water chamber 13 to the scrubber 11a through the first water supply pipe 14.
  • the supply destination device of the condensed water Wa is the scrubber 11a of the EGR device 11, but in the second embodiment, the supply destination device of the condensed water Wa is the recovery tank 11d of the EGR device 11.
  • FIG. 3 is a schematic view showing a configuration example of a marine diesel engine to which the exhaust gas treatment device according to the second embodiment of the present invention is applied.
  • the marine diesel engine 1A according to the second embodiment includes an exhaust gas treatment device 20 in place of the exhaust gas treatment device 10 of the marine diesel engine 1 according to the first embodiment described above.
  • the exhaust gas treatment device 20 according to the second embodiment includes a second water supply pipe 24 in place of the first water supply pipe 14 of the exhaust gas treatment device 10 according to the first embodiment described above, and a second water supply pipe 24 in place of the first supply valve 15.
  • a supply valve 25 is provided, and a control device 29 is provided in place of the control device 19.
  • the device to which the condensed water Wa is supplied is not the scrubber 11a but the recovery tank 11d. That is, the scrubber 11a is not provided with a pipe (first water supply pipe 14) leading to the condensed water chamber 13.
  • first water supply pipe 14 leading to the condensed water chamber 13.
  • the second water supply pipe 24 is an example of a water supply pipe for supplying the condensed water Wa stored in the condensed water chamber 13 to the supply destination device. As shown in FIG. 3, the second water supply pipe 24 is arranged so as to communicate the condensed water chamber 13 and the recovery tank 11d, which is an example of the supply destination device. Specifically, the second water supply pipe 24 has an inlet end connected to a predetermined portion of the condensed water chamber 13 and an outlet end connected to a water supply port of the recovery tank 11d, and is located between the condensed water chamber 13 and the recovery tank 11d.
  • the head difference is arranged so as to be the head difference h2 shown in FIG. In the second embodiment, as shown in FIG.
  • the water supply port to which the outlet end of the second water supply pipe 24 of the recovery tank 11d is connected is formed on the side wall portion near the upper end of the recovery tank 11d.
  • the inlet end of the second water supply pipe 24 is connected to a predetermined portion (for example, a side wall portion near the bottom) of the condensed water chamber 13 as in the first water supply pipe 14 in the first embodiment described above.
  • the condensed water Wa is pressure-fed from the condensed water chamber 13 to the recovery tank 11d through the second water supply pipe 24 by utilizing the gas pressure accumulated in the condensed water chamber 13. As a result, the condensed water Wa is supplied to the recovery tank 11d.
  • the head difference h2 between the condensed water chamber 13 and the recovery tank 11d is the height difference between the water level of the condensed water chamber 13 and the outlet water level of the second water supply pipe 24, as shown in FIG.
  • the water level of the condensed water chamber 13 is a position in the height direction of the liquid level Sa of the condensed water Wa stored in the condensed water chamber 13.
  • the outlet water level of the second water supply pipe 24 is a position in the height direction of the upper end of the inner wall at the outlet portion (water supply port of the recovery tank 11d) of the second water supply pipe 24.
  • the reference positions of the water level of the condensed water chamber 13 and the outlet water level of the second water supply pipe 24 are the same as each other, for example, the bottom surface of the condensed water chamber 13.
  • the head difference h2 is set so that the condensed water Wa can be pumped from the condensed water chamber 13 to the recovery tank 11d by utilizing the gas pressure in the condensed water chamber 13 during a desired period.
  • the head difference h2 is set so that the condensed water Wa can be pumped to the recovery tank 11d during the operation of the EGR device 11.
  • the operating conditions of the EGR device 11, the reference value of the engine load, and the gas pressure in the condensed water chamber 13 are the same as those of the first embodiment described above.
  • the head difference h2 is the height difference between the head of the lower supply source device and the head of the higher supply destination device that can pump water using the sweep pressure P when the engine load is the above reference value. It is set to the following (for example, 3 m or less).
  • the second supply valve 25 is an example of a supply valve that opens or closes the water supply pipe for pumping the condensed water Wa to the supply destination device.
  • the second supply valve 25 is provided in the middle of the second water supply pipe 24.
  • the second supply valve 25 is driven to open and close under the control of the control device 29, thereby opening or closing the second water supply pipe 24.
  • the control device 29 is an example of a device that controls the execution and stop of the water supply of the exhaust gas treatment device 20.
  • the control device 29 controls the opening / closing drive of the second supply valve 25 provided in the second water supply pipe 24 that communicates the condensed water chamber 13 and the recovery tank 11d.
  • the control device 29 is the same as the control device 19 in the first embodiment described above, except that the opening / closing drive of the second supply valve 25 is controlled instead of the first supply valve 15.
  • control device 29 determines the magnitude relationship between the head differential pressure P (h2) between the condensed water chamber 13 and the recovery tank 11d and the gas pressure (for example, sweep pressure P) detected by the pressure detection unit 16.
  • the control device 29 controls the second supply valve 25 to be in the open state, and the detected gas pressure is equal to or less than the head differential pressure P (h2). If, the second supply valve 25 is controlled to be in the closed state.
  • the head difference h2 increases or decreases in the same manner as the head difference h1 in the above-described first embodiment.
  • the head difference (that is, the maximum value of the head difference) when the liquid level Sa of the condensed water Wa is located at the lower limit water level La of the condensed water chamber 13. ) Is used.
  • the head differential pressure P (h2) is a pressure corresponding to the maximum value within a predetermined range of the head difference h2 that can be taken between the condensed water chamber 13 and the recovery tank 11d.
  • the chamber water level detection unit 17 is configured to continuously or intermittently detect the water level of the condensed water chamber 13 at predetermined time intervals, and the head differential pressure P (h2) is detected by the chamber water level detection unit 17.
  • the pressure may be a pressure corresponding to the head difference h2 between the water level of the condensed water chamber 13 and the outlet water level of the second water supply pipe 24.
  • control device 29 when the water level of the condensed water chamber 13 detected by the chamber water level detecting unit 17 is equal to or higher than the lower limit water level La of the condensed water chamber 13, all the supply valves (second supply valve in the second embodiment). Regarding 25), the open / closed state is controlled based on the magnitude relationship between the above-mentioned head differential pressure P (h2) and the detected gas pressure. On the other hand, when the water level of the condensed water chamber 13 detected by the chamber water level detecting unit 17 is less than the lower limit water level La of the condensed water chamber 13, the control device 29 closes all the supply valves (second supply valve 25). To control.
  • the control device 29 applies to all the supply valves (second supply valve 25).
  • the open / closed state is controlled based on the magnitude relationship between the head differential pressure P (h2) described above and the detected gas pressure.
  • the control device 29 closes all the supply valves (second supply valve 25). Control to closed state.
  • control device 29 describes all the supply valves (second supply valve 25) when the engine load of the engine body 2 is equal to or higher than the above-mentioned reference value, that is, when the EGR device 11 is in operation.
  • the open / closed state is controlled based on the magnitude relationship between the head differential pressure P (h2) and the detected gas pressure.
  • control device 29 closes all the supply valves (second supply valve 25) when the engine load of the engine body 2 is less than the above-mentioned reference value, that is, when the EGR device 11 is stopped. To control.
  • the water supply method according to the second embodiment is a water supply method applied to the marine diesel engine 1A shown in FIG.
  • the exhaust gas treatment device 20 according to the second embodiment utilizes the accumulated pressure in the condensed water chamber 13 by appropriately performing each treatment substantially the same as steps S101 to S108 illustrated in FIG.
  • the condensate water Wa is supplied or stopped to the recovery tank 11d, which is an example of the supply destination device.
  • steps S101 to S105 are the same as those in the first embodiment, and steps S106 to S108 are different from the first embodiment.
  • steps S106 to S108 are different from the first embodiment.
  • step S106 of the second embodiment the exhaust gas treatment device 20 determines the magnitude relationship between the gas pressure accumulated in the condensed water chamber 13 and the head differential pressure P (h2).
  • the head differential pressure P (h2) is a pressure corresponding to the head difference h2 (see FIG. 3) between the water level of the condensed water chamber 13 and the outlet water level of the second water supply pipe 24.
  • the control device 29 receives an electric signal from the pressure detection unit 16, and the detection pressure (sweeping pressure P in the second embodiment) and the head differential pressure indicated by the received electric signal. Compare with P (h2). As a result, the control device 29 determines the magnitude relationship between the sweep pressure P and the head differential pressure P (h2).
  • the process of step S106 in the second embodiment is the same as that of the first embodiment except that the comparison target with the sweep pressure P is the head differential pressure P (h2) as described above.
  • step S107 in the second embodiment the exhaust gas treatment device 20 opens the second supply valve 25 and pumps the condensed water Wa to the supply destination device.
  • the control device 29 controls the second supply valve 25 in the open state.
  • the second supply valve 25 is opened and driven based on the control of the control device 29, thereby opening the second water supply pipe 24.
  • the process of step S106 in the second embodiment is the same as that of the first embodiment except that the control target is the second supply valve 25 and the supply destination device is the recovery tank 11d as described above.
  • step S108 in the second embodiment the exhaust gas treatment device 20 closes the second supply valve 25.
  • the control device 29 controls the second supply valve 25 in the closed state.
  • the second supply valve 25 is closed and driven under the control of the control device 29, thereby closing the second water supply pipe 24.
  • the exhaust gas treatment device 20 stops the pumping supply of the condensed water Wa from the condensed water chamber 13 to the recovery tank 11d.
  • the process of step S108 in the second embodiment is the same as that of the first embodiment except that the control target is the second supply valve 25 and the supply destination device is the recovery tank 11d as described above.
  • the exhaust gas treatment device 20 returns to step S101 in the same manner as in the first embodiment after executing the above-mentioned step S107 or step S108, and repeats the processes after this step S101.
  • the recovery tank 11d of the EGR device 11 is used as the supply destination device, and the condensed water chamber 13 and the recovery tank 11d are communicated with each other.
  • the second water supply pipe 24 is arranged so that the head difference between the condensed water chamber 13 and the recovery tank 11d is the head difference h2 shown in FIG. 3, and the gas pressure accumulated in the condensed water chamber 13 is used. Then, the condensed water Wa is pumped from the condensed water chamber 13 to the recovery tank 11d through the second water supply pipe 24.
  • a second supply valve 25 is provided in the second water supply pipe 24, and the open / closed state of the second supply valve 25 is controlled by the control device 29 as in the case of the first supply valve 15 in the first embodiment. .. Others are configured in the same manner as in the first embodiment.
  • the supply destination device of the condensed water Wa is replaced from the scrubber 11a with the recovery tank 11d, and the head difference h1 and the head differential pressure P (h1) between the condensed water chamber 13 and the scrubber 11a are replaced with the condensed water chamber 13 and the recovery tank 11d.
  • the head difference h2 and the head differential pressure P (h2) are replaced with each other, the same effects as those of the above-described first embodiment can be enjoyed, and the recovery tank can be used instead of the cleaning effect of the scrubber 11a itself in the first embodiment.
  • Condensed water Wa can be efficiently pumped and supplied to 11d so as to make up for the shortage of scrubber water.
  • the supply destination device of the condensed water Wa is either the scrubber 11a of the EGR device 11 or the recovery tank 11d, but in the third embodiment, the supply destination device of the condensed water Wa is the scrubber. 11a and recovery tank 11d.
  • FIG. 4 is a schematic view showing a configuration example of a marine diesel engine to which the exhaust gas treatment device according to the third embodiment of the present invention is applied.
  • the marine diesel engine 1B according to the third embodiment includes an exhaust gas treatment device 30 in place of the exhaust gas treatment device 10 of the marine diesel engine 1 according to the first embodiment described above.
  • the exhaust gas treatment device 30 according to the third embodiment includes a second water supply pipe 24 in addition to the first water supply pipe 14 of the exhaust gas treatment device 10 according to the first embodiment described above, and is in the middle of the second water supply pipe 24.
  • a second supply valve 25 is provided in the portion, and a control device 39 is provided in place of the control device 19.
  • the device to which the condensed water Wa is supplied is the scrubber 11a and the recovery tank 11d.
  • Other configurations are the same as those in the first embodiment, and the same components are designated by the same reference numerals.
  • the water supply pipe that communicates the condensed water chamber 13 and the condensate water supply destination device corresponds to a plurality of supply destination devices, and has a head difference with respect to the condensate water chamber 13.
  • the first water supply pipe 14 and the second water supply pipe 24 have head differences h1 and h2 with respect to the condensed water chamber 13 corresponding to the scrubber 11a and the recovery tank 11d. It is provided differently.
  • the first water supply pipe 14 is the same as the above-described first embodiment except that the second water supply pipe 24 is connected to the middle part.
  • the second water supply pipe 24 is arranged so as to communicate the condensed water chamber 13 and the recovery tank 11d via the first water supply pipe 14.
  • the second water supply pipe 24 has an inlet end connected to the middle part of the first water supply pipe 14 and an outlet end connected to the water supply port of the recovery tank 11d, and is between the condensed water chamber 13 and the recovery tank 11d.
  • the head difference is arranged so as to be the head difference h2 as in the second embodiment.
  • the second water supply pipe 24 is the same as the above-described second embodiment except that the second water supply pipe 24 is branched from the middle portion of the first water supply pipe 14 as shown in FIG.
  • the condensed water Wa is pumped and supplied from the condensed water chamber 13 to the scrubber 11a through the first water supply pipe 14 by utilizing the gas pressure accumulated in the condensed water chamber 13. Further, the condensed water Wa is pressure-fed and supplied from the condensed water chamber 13 to the recovery tank 11d through the second water supply pipe 24 by utilizing the gas pressure accumulated in the condensed water chamber 13.
  • the head difference h1 between the condensed water chamber 13 and the scrubber 11a in the third embodiment is the same as that in the first embodiment described above.
  • the head difference h2 between the condensed water chamber 13 and the recovery tank 11d in the third embodiment is the same as that in the second embodiment described above.
  • the head differences h1 and h2 can appropriately pump the condensed water Wa to the scrubber 11a and the recovery tank 11d during the operation of the EGR device 11. Is set to.
  • these head differences h1 and h2 are similar to those of the first and second embodiments, and are of a lower supply source device capable of pumping water by using the sweep pressure P when the engine load is the above reference value.
  • the height difference between the head and the head of the higher supply destination device (for example, 3 m or less) is set.
  • the head difference h1 corresponding to the scrubber 11a is larger than the head difference h2 corresponding to the recovery tank 11d. Therefore, the magnitude relationship between these head differences h1 and h2 and the height difference is such that height difference ⁇ head difference h1> head difference h2.
  • a supply valve is provided in each of the plurality of water supply pipes.
  • the first water supply pipe 14 is provided with the first supply valve 15
  • the second water supply pipe 24 is provided with the second supply valve 25.
  • the first supply valve 15 is the same as the above-described first embodiment
  • the second supply valve 25 is the same as the above-mentioned second embodiment.
  • each opening / closing drive of the first supply valve 15 and the second supply valve 25 is controlled by the control device 39.
  • the control device 39 is an example of a device that controls the execution and stop of the water supply of the exhaust gas treatment device 30.
  • the control device 39 controls each opening / closing drive of the first supply valve 15 and the second supply valve 25 described above.
  • the control device 39 is the same as the control device 19 in the first embodiment described above, except that the objects of drive control are the first supply valve 15 and the second supply valve 25.
  • control device 39 has a head differential pressure between the water level of the condensed water chamber 13 and a plurality of water supply pipes (first water supply pipe 14 and second water supply pipe 24 in the third embodiment) (head difference in the third embodiment).
  • the magnitude relationship between the pressures P (h1) and P (h2)) and the gas pressure (for example, sweep pressure P) detected by the pressure detection unit 16 is determined.
  • the control device 39 selects the open / closed state of the first supply valve 15 and the second supply valve 25 based on the magnitude relationship between the head differential pressures P (h1) and P (h2) and the detected gas pressure. Control.
  • the head differential pressure P (h1) corresponding to the head difference h1 between the water level of the condensed water chamber 13 and the outlet water level of the first water supply pipe 14 is the same as that of the first embodiment described above.
  • the head differential pressure P (h2) corresponding to the head difference h2 between the water level of the condensed water chamber 13 and the outlet water level of the second water supply pipe 24 is the same as that of the second embodiment described above.
  • control device 39 when the water level of the condensed water chamber 13 detected by the chamber water level detecting unit 17 is equal to or higher than the lower limit water level La of the condensed water chamber 13, all the supply valves (the first supply valve in the third embodiment).
  • the open / closed state of the 15 and the second supply valve 25) is controlled based on the magnitude relationship between the head differential pressures P (h1) and P (h2) described above and the detected gas pressure.
  • the control device 39 has all the supply valves (first supply valve 15 and second supply).
  • the valve 25) is controlled to be closed.
  • the control device 39 has all the supply valves (first). Regarding the supply valve 15 and the second supply valve 25), the open / closed state is controlled based on the magnitude relationship between the head differential pressures P (h1) and P (h2) described above and the detected gas pressure.
  • control device 39 when the water level of the water treatment tank 18a detected by the tank water level detection unit 18b is equal to or higher than the upper limit water level Hb of the water treatment tank 18a, all the supply valves (first supply valve 15 and first supply valve 39) 2 The supply valve 25) is controlled to be closed.
  • the control device 39 has the detected gas among the plurality of supply valves. At least one supply valve (at least one of the first supply valve 15 and the second supply valve 25 in the third embodiment) that satisfies the condition that the pressure is larger than the head differential pressure is controlled to be in the open state.
  • control device 39 when the engine load of the engine body 2 is equal to or higher than the above-mentioned reference value, that is, when the EGR device 11 is in operation, all the supply valves (first supply valve 15 and second supply valve) are used. Regarding 25), the open / closed state is controlled based on the magnitude relationship between the above-mentioned head differential pressures P (h1) and P (h2) and the detected gas pressure. On the other hand, in the control device 39, when the engine load of the engine body 2 is less than the above-mentioned reference value, that is, when the EGR device 11 is stopped, all the supply valves (first supply valve 15 and second supply) are supplied. The valve 25) is controlled to be closed.
  • FIG. 5 is a flow chart showing an example of the water supply method according to the third embodiment of the present invention.
  • the water supply method according to the third embodiment is a water supply method applied to the marine diesel engine 1B illustrated in FIG.
  • the exhaust gas treatment device 30 according to the third embodiment appropriately performs each of the treatments of steps S301 to S314 illustrated in FIG. 5, thereby utilizing the accumulated pressure in the condensed water chamber 13.
  • the supply or supply of the condensed water Wa to the scrubber 11a and the recovery tank 11d, which are examples of the supply destination device, is stopped.
  • the exhaust gas treatment device 30 collects condensed water under the scavenging pressure of the engine body 2 (step S301), and then the scavenging pressure. Condensed water is stored together with P (step S302), and then it is determined whether or not the EGR device 11 is in operation (step S303). These steps S301 to S303 are performed in the same manner as steps S101 to S103 in the above-described first embodiment.
  • step S303 When it is determined in step S303 described above that the EGR device 11 is in operation (step S303, Yes), in the exhaust gas treatment device 30, whether the water level of the condensed water chamber 13 is equal to or higher than the lower limit water level La of the condensed water chamber 13. Whether or not it is determined (step S304).
  • This step S304 is performed in the same manner as step S104 in the above-described first embodiment.
  • step S304 When it is determined in step S304 that the water level of the condensed water chamber 13 is equal to or higher than the lower limit water level La (step S304, Yes), the exhaust gas treatment device 30 determines the water level of the water treatment tank 18a (step S305).
  • the exhaust gas treatment device 30 detects the water level of the water treatment tank 18a by the tank water level detection unit 18b.
  • the water level of the water treatment tank 18a is the position in the height direction of the liquid level Sb of the scrubber water Wc in the water treatment tank 18a.
  • the lower limit water level is less than Lb.
  • the tank water level detection unit 18b transmits an electric signal indicating the detection result of the water level of the water treatment tank 18a to the control device 39.
  • the control device 39 receives an electric signal from the tank water level detection unit 18b, and determines the water level of the water treatment tank 18a based on the detection result of the water level of the water treatment tank 18a indicated by the received electric signal. To do.
  • the control device 39 receives an electric signal from the tank water level detection unit 18b indicating a detection result that the water level of the water treatment tank 18a is equal to or higher than the upper limit water level Hb, the water level of the water treatment tank 18a is raised. It is judged that the upper limit water level is Hb or higher. Further, when the control device 39 receives an electric signal from the tank water level detection unit 18b indicating a detection result that the water level of the water treatment tank 18a is equal to or higher than the lower limit water level Lb and lower than the upper limit water level Hb, the control device 39 receives the electric signal of the water treatment tank 18a. It is determined that the water level is equal to or higher than the lower limit water level Lb and lower than the upper limit water level Hb.
  • control device 39 receives an electric signal from the tank water level detection unit 18b indicating a detection result that the water level of the water treatment tank 18a is lower than the lower limit water level Lb, the water level of the water treatment tank 18a is the lower limit water level Lb. Judge that it is less than.
  • the exhaust gas treatment device 30 when the water level of the water treatment tank 18a is less than the upper limit water level Hb, the exhaust gas treatment device 30 is detected by the above-mentioned head differential pressures P (h1) and P (h2) and the pressure detection unit 16.
  • the open / closed state of the first supply valve 15 and the second supply valve 25 is selectively controlled based on the magnitude relationship with the gas pressure.
  • step S306 when the detected sweep pressure P is larger than the head differential pressure P (h1) (step S306, Yes), both the first supply valve 15 and the second supply valve 25 have the pressures described above. Satisfy the conditions. In this case, the exhaust gas treatment device 30 opens the first supply valve 15 and the second supply valve 25 to pump the condensed water Wa to the supply destination device (step S307).
  • the control device 39 controls the first supply valve 15 and the second supply valve 25 in the open state.
  • the first supply valve 15 is driven to open under the control of the control device 39, thereby opening the first water supply pipe 14.
  • the second supply valve 25 is driven to open under the control of the control device 39, thereby opening the second water supply pipe 24.
  • step S305 when it is determined in step S305 described above that the water level of the water treatment tank 18a is equal to or higher than the lower limit water level Lb and lower than the upper limit water level Hb (step S305, Lb ⁇ Sb ⁇ Hb), the exhaust gas treatment device 30 is used for all.
  • the open / closed state of the supply valve is controlled based on the magnitude relationship between the head differential pressure and the detected gas pressure.
  • step S308 when the detected sweep pressure P is larger than the head differential pressure P (h1) (step S308, Yes), the exhaust gas treatment device 30 opens the first supply valve 15 to supply the condensed water Wa. It is pumped to the destination device (step S309).
  • This step S309 is performed in the same manner as step S107 in the above-described first embodiment.
  • the condensed water Wa is pumped and supplied from the condensed water chamber 13 to the scrubber 11a through the first water supply pipe 14.
  • step S310 is performed in the same manner as step S108 in the above-described first embodiment.
  • the exhaust gas treatment device 30 determines the magnitude relationship between the gas pressure accumulated in the condensed water chamber 13 and the head differential pressure P (h2) (step S311).
  • the head differential pressure P (h2) is a pressure corresponding to the head difference h2 (see FIG. 4) between the water level of the condensed water chamber 13 and the outlet water level of the second water supply pipe 24.
  • the control device 39 compares the gas pressure detected by the pressure detection unit 16 in step S306 or step S308 described above with the head differential pressure P (h2). As a result, the control device 39 determines the magnitude relationship between these gas pressures (sweeping pressure P in the third embodiment) and the head differential pressure P (h2).
  • step S311 when the detected sweep pressure P is larger than the head differential pressure P (h2) (steps S311, Yes), the exhaust gas treatment device 30 opens the second supply valve 25 to release the condensed water Wa. It is pumped to the supply destination device (step S312).
  • the control device 39 controls the second supply valve 25 in the open state.
  • the second supply valve 25 is opened and driven based on the control of the control device 39, thereby opening the second water supply pipe 24.
  • step S31311 the head differential pressure P (h2) in step S311 described above (steps S311, No)
  • the exhaust gas treatment device 30 closes the second supply valve 25 (step S313). ..
  • the control device 39 controls the second supply valve 25 in the closed state.
  • the second supply valve 25 is closed and driven under the control of the control device 39, thereby closing the second water supply pipe 24.
  • the exhaust gas treatment device 30 stops the pumping supply of the condensed water Wa from the condensed water chamber 13 to the recovery tank 11d.
  • step S305 when it is determined in step S305 described above that the water level of the water treatment tank 18a is equal to or higher than the upper limit water level Hb (step S305, Sb ⁇ Hb), the exhaust gas treatment device 30 closes all the supply valves (step S314). ).
  • step S314 the control device 39 controls the first supply valve 15 and the second supply valve 25 in the closed state.
  • the first supply valve 15 is closed and driven under the control of the control device 39, thereby closing the first water supply pipe 14.
  • the second supply valve 25 is closed and driven under the control of the control device 39, thereby closing the second water supply pipe 24.
  • the exhaust gas treatment device 30 stops the pumping supply of the condensed water Wa from the condensed water chamber 13 to the scrubber 11a and the recovery tank 11d.
  • step S307 After executing the above-mentioned step S307, step S309, step S312, step S313 or step S314, the exhaust gas treatment device 30 returns to the above-mentioned step S301 and repeats the processes after this step S301. If it is determined in step S303 described above that the EGR device 11 is not in operation (steps S303, No), the exhaust gas treatment device 30 proceeds to step S314 described above, and repeats the processes after step S314. Further, when it is determined in step S304 described above that the water level of the condensed water chamber 13 is not equal to or higher than the lower limit water level La (steps S304, No), the exhaust gas treatment device 30 proceeds to step S314 described above, and proceeds to step S314 and subsequent steps. Repeat the process.
  • the scrubber 11a and the recovery tank 11d of the EGR device 11 are used as a plurality of supply destination devices, and the scrubber 11a and the recovery tank 11d are set as a plurality of supply destination devices via the first water supply pipe 14.
  • the condensed water chamber 13 and the scrubber 11a are communicated with each other, and the condensed water chamber 13 and the recovery tank 11d are communicated with each other via the second water supply pipe 24.
  • Condensed water Wa is appropriately pumped from the water chamber 13 to the scrubber 11a and the recovery tank 11d, and the others are configured in the same manner as in the first and second embodiments.
  • the supply destination device of the condensed water Wa is the scrubber 11a and the recovery tank 11d of the EGR device 11, but in the fourth embodiment, the supply destination device of the condensed water Wa is further other than the EGR device 11.
  • Equipment specifically, the water treatment tank of the water treatment equipment
  • FIG. 6 is a schematic view showing a configuration example of a marine diesel engine to which the exhaust gas treatment device according to the fourth embodiment of the present invention is applied.
  • the marine diesel engine 1C according to the fourth embodiment includes an exhaust gas treatment device 40 in place of the exhaust gas treatment device 30 of the marine diesel engine 1B according to the third embodiment described above.
  • the exhaust gas treatment device 40 according to the fourth embodiment includes a third water supply pipe 44 in addition to the first water supply pipe 14 and the second water supply pipe 24 of the exhaust gas treatment device 30 according to the third embodiment described above. 3
  • a third supply valve 45 is provided in the middle of the water supply pipe 44, and a control device 49 is provided in place of the control device 39.
  • the supply destination device of the condensed water Wa is the scrubber 11a and the recovery tank 11d of the EGR device 11 and the water treatment tank 18a of the water treatment device 18.
  • Other configurations are the same as those in the third embodiment, and the same components are designated by the same reference numerals.
  • the water supply pipe that communicates the condensed water chamber 13 and the condensate water supply destination device corresponds to a plurality of supply destination devices, and has a head difference with respect to the condensate water chamber 13.
  • the first water supply pipe 14, the second water supply pipe 24, and the third water supply pipe 44 correspond to the scrubber 11a, the recovery tank 11d, and the water treatment tank 18a.
  • the head differences h1, h2, and h3 with respect to the condensed water chamber 13 are provided so as to be different from each other.
  • the first water supply pipe 14 is the same as the above-described third embodiment except that the second water supply pipe 24 and the third water supply pipe 44 are connected to the middle part.
  • the second water supply pipe 24 is the same as that of the third embodiment described above.
  • the head difference h1 corresponding to the first water supply pipe 14 and the head difference h2 corresponding to the second water supply pipe 24 are the same as those in the third embodiment described above.
  • the third water supply pipe 44 is an example of a water supply pipe for supplying the condensed water Wa stored in the condensed water chamber 13 to the supply destination device. As shown in FIG. 6, the third water supply pipe 44 is arranged so as to communicate the condensed water chamber 13 and the water treatment tank 18a, which is an example of the supply destination device. Specifically, the third water supply pipe 44 has an inlet end connected to the middle part of the first water supply pipe 14 and an outlet end connected to the water supply port of the water treatment tank 18a, and the condensed water chamber 13 and the water treatment tank.
  • the head difference from 18a is arranged so as to be the head difference h3 shown in FIG. In the fourth embodiment, as shown in FIG.
  • the water supply port to which the outlet end of the third water supply pipe 44 of the water treatment tank 18a is connected is formed on the side wall portion near the upper end of the water treatment tank 18a. ing.
  • the condensed water Wa is pressure-fed from the condensed water chamber 13 to the water treatment tank 18a through the third water supply pipe 44 by utilizing the gas pressure accumulated in the condensed water chamber 13. As a result, the condensed water Wa is supplied to the water treatment tank 18a.
  • the head difference h3 between the condensed water chamber 13 and the water treatment tank 18a is the height difference between the water level of the condensed water chamber 13 and the outlet water level of the third water supply pipe 44, as shown in FIG. Become.
  • the water level of the condensed water chamber 13 is a position in the height direction of the liquid level Sa of the condensed water Wa stored in the condensed water chamber 13.
  • the outlet water level of the third water supply pipe 44 is a position in the height direction of the upper end of the inner wall at the outlet portion of the third water supply pipe 44 (the water supply port of the water treatment tank 18a).
  • the reference positions of the water level of the condensed water chamber 13 and the outlet water level of the third water supply pipe 44 are the same as each other, for example, the bottom surface of the condensed water chamber 13.
  • the head difference h3 is set so that the condensed water Wa can be pumped from the condensed water chamber 13 to the water treatment tank 18a by utilizing the gas pressure in the condensed water chamber 13 during a desired period.
  • the head difference h3 is treated with water during the operation of the EGR device 11. It is set so that the condensed water Wa can be pumped to the tank 18a.
  • the operating conditions of the EGR device 11, the reference value of the engine load, and the gas pressure in the condensed water chamber 13 are the same as those of the third embodiment described above.
  • the head difference h3 and the above-mentioned head differences h1 and h2 are higher than the head of the lower source device capable of pumping water by using the sweep pressure P when the engine load is the above reference value. It is set to be less than or equal to the height difference (for example, 3 m or less) from the head of the supply destination device.
  • the head difference h1 corresponding to the scrubber 11a is larger than the other head differences h2 and h3.
  • the head difference h2 corresponding to the recovery tank 11d is larger than the head difference h3 corresponding to the water treatment tank 18a.
  • the magnitude relationship between these head differences h1, h2, h3 and the height difference is such that height difference ⁇ head difference h1> head difference h2> head difference h3.
  • the magnitude relation of the head differences h1, h2, and h3 is not limited to the above magnitude relation.
  • a supply valve is provided in each of the plurality of water supply pipes.
  • the first water supply pipe 14 is provided with the first supply valve 15
  • the second water supply pipe 24 is provided with the second supply valve 25
  • the third water supply pipe is provided.
  • the 44 is provided with a third supply valve 45.
  • the first supply valve 15 and the second supply valve 25 are the same as those in the third embodiment described above.
  • the third supply valve 45 is an example of a supply valve that opens or closes a water supply pipe for pumping condensed water Wa to a supply destination device.
  • the third supply valve 45 is provided in the middle of the third water supply pipe 44.
  • the first supply valve 15, the second supply valve 25, and the third supply valve 45 are each opened and closed under the control of the control device 49.
  • the first supply valve 15 opens or closes the first water supply pipe 14
  • the second supply valve 25 opens or closes the second water supply pipe 24
  • the third supply valve 45 opens or closes the third water supply pipe.
  • the tube 44 is opened or closed.
  • the control device 49 is an example of a device that controls the execution and stop of the water supply of the exhaust gas treatment device 40.
  • the control device 49 controls each opening / closing drive of the first supply valve 15, the second supply valve 25, and the third supply valve 45.
  • the control device 49 is the same as the control device 39 in the third embodiment described above, except that the objects of drive control are the first supply valve 15, the second supply valve 25, and the third supply valve 45.
  • the control device 49 is a head differential pressure between the water level of the condensed water chamber 13 and a plurality of water supply pipes (first water supply pipe 14, second water supply pipe 24, and third water supply pipe 44 in the present embodiment 4).
  • the magnitude relationship between the head differential pressures P (h1), P (h2), P (h3)) and the gas pressure (for example, sweep pressure P) detected by the pressure detection unit 16 is determined.
  • the control device 49 has a first supply valve 15 and a second supply valve 25 based on the magnitude relationship between these head differential pressures P (h1), P (h2), and P (h3) and the detected gas pressure.
  • the open / closed state of the third supply valve 45 is selectively controlled.
  • the head difference h3 increases or decreases in the same manner as the head differences h1 and h2 in the above-described third embodiment.
  • the head difference (that is, the maximum value of the head difference) when the liquid level Sa of the condensed water Wa is located at the lower limit water level La of the condensed water chamber 13. ) Is used.
  • the head differential pressure P (h3) is a pressure corresponding to the maximum value within a predetermined range of the head difference h3 that can be taken between the condensed water chamber 13 and the water treatment tank 18a.
  • the chamber water level detection unit 17 is configured to continuously or intermittently detect the water level of the condensed water chamber 13 at predetermined time intervals, and the head differential pressure P (h3) is detected by the chamber water level detection unit 17.
  • the pressure may be a pressure corresponding to the head difference h3 between the water level of the condensed water chamber 13 and the outlet water level of the third water supply pipe 44.
  • the head differential pressure P (h1) corresponding to the head difference h1 between the water level of the condensed water chamber 13 and the outlet water level of the first water supply pipe 14 is the same as that of the above-described first and third embodiments. is there. Further, the head differential pressure P (h2) corresponding to the head difference h2 between the water level of the condensed water chamber 13 and the outlet water level of the second water supply pipe 24 is the same as that of the above-described embodiments 2 and 3.
  • control device 49 when the water level of the condensed water chamber 13 detected by the chamber water level detecting unit 17 is equal to or higher than the lower limit water level La of the condensed water chamber 13, all the supply valves (the first supply valve in the fourth embodiment) 15.
  • the second supply valve 25 and the third supply valve 45) are in an open / closed state based on the magnitude relationship between the above-mentioned head differential pressures P (h1), P (h2), P (h3) and the detected gas pressure. Take control.
  • the control device 49 when the water level of the condensed water chamber 13 detected by the chamber water level detecting unit 17 is less than the lower limit water level La of the condensed water chamber 13, the control device 49 provides all the supply valves (first supply valve 15, second supply).
  • the valve 25 and the third supply valve 45) are controlled to be closed.
  • the control device 49 has all the supply valves (first).
  • the supply valve 15, the second supply valve 25, and the third supply valve 45) are opened and closed based on the magnitude relationship between the above-mentioned head differential pressures P (h1), P (h2), and P (h3) and the detected gas pressure. Control the state.
  • the control device 49 has all the supply valves (first supply valve 15, first). 2 The supply valve 25 and the third supply valve 45) are controlled to be closed.
  • the control device 49 has the detected gas among the plurality of supply valves. At least one supply valve (at least one of the first supply valve 15, the second supply valve 25, and the third supply valve 45 in the present embodiment 4) that satisfies the condition that the pressure is larger than the head differential pressure is opened. Control.
  • control device 49 includes all supply valves (first supply valve 15, second supply valve) when the engine load of the engine body 2 is equal to or higher than the above-mentioned reference value, that is, when the EGR device 11 is in operation.
  • the open / closed state of the 25 and the third supply valve 45) is controlled based on the magnitude relationship between the above-mentioned head differential pressures P (h1), P (h2), P (h3) and the detected gas pressure.
  • the control device 49 has all the supply valves (first supply valve 15, second supply) when the engine load of the engine body 2 is less than the above-mentioned reference value, that is, when the EGR device 11 is stopped.
  • the valve 25 and the third supply valve 45) are controlled to be closed.
  • FIG. 7 is a flow chart showing an example of the water supply method according to the fourth embodiment of the present invention.
  • the water supply method according to the fourth embodiment is a water supply method applied to the marine diesel engine 1C illustrated in FIG.
  • the exhaust gas treatment device 40 according to the fourth embodiment appropriately performs each of the treatments of steps S401 to S417 illustrated in FIG. 7, thereby utilizing the accumulated pressure in the condensed water chamber 13.
  • the supply or supply of the condensed water Wa to the scrubber 11a, the recovery tank 11d, and the water treatment tank 18a, which are examples of the supply destination device, is performed.
  • the exhaust gas treatment device 40 collects condensed water under the scavenging pressure of the engine body 2 (step S401), and then the scavenging pressure. Condensed water is stored together with P (step S402), and then it is determined whether or not the EGR device 11 is in operation (step S403). These steps S401 to S403 are performed in the same manner as steps S301 to S303 in the third embodiment described above.
  • step S403 When it is determined in step S403 described above that the EGR device 11 is in operation (step S403, Yes), the exhaust gas treatment device 40 has the water level of the condensed water chamber 13 equal to or higher than the lower limit water level La of the condensed water chamber 13. It is determined whether or not (step S404). This step S404 is performed in the same manner as step S304 in the third embodiment described above.
  • step S404 When it is determined in step S404 that the water level of the condensed water chamber 13 is equal to or higher than the lower limit water level La (step S404, Yes), the exhaust gas treatment device 40 determines the water level of the water treatment tank 18a (step S405). This step S405 is performed in the same manner as step S305 in the third embodiment described above.
  • the exhaust gas treatment device 40 detects the above-mentioned head differential pressures P (h1), P (h2), P (h3) and pressure.
  • the open / closed state of the first supply valve 15, the second supply valve 25, and the third supply valve 45 is selectively controlled based on the magnitude relationship with the gas pressure detected by the unit 16.
  • step S406 when the detected sweep pressure P is larger than the head differential pressure P (h1) (step S406, Yes), the first supply valve 15, the second supply valve 25, and the third supply valve 45 Both satisfy the above-mentioned pressure conditions.
  • the exhaust gas treatment device 40 opens at least one of the first supply valve 15, the second supply valve 25, and the third supply valve 45, for example, the first supply valve 15 and the second supply valve 25, and condenses water. Wa is pumped to the destination device (step S407).
  • the control device 49 controls the first supply valve 15 and the second supply valve 25 of the first supply valve 15, the second supply valve 25, and the third supply valve 45 to be in the open state.
  • the first supply valve 15 is driven to open under the control of the control device 49, thereby opening the first water supply pipe 14.
  • the second supply valve 25 is driven to open under the control of the control device 49, thereby opening the second water supply pipe 24.
  • step S406 when the detected sweep pressure P is equal to or less than the head differential pressure P (h1) in step S406 described above (step S406, No), the exhaust gas treatment device 40 closes the first supply valve 15 (step S408). ..
  • This step S408 is performed in the same manner as step S310 in the third embodiment described above. As a result, the pumping supply of the condensed water Wa from the condensed water chamber 13 to the scrubber 11a through the first water supply pipe 14 is stopped.
  • step S408 the exhaust gas treatment device 40 determines the magnitude relationship between the gas pressure accumulated in the condensed water chamber 13 and the head differential pressure P (h2) (step S409).
  • This step S409 is performed in the same manner as step S311 in the third embodiment described above.
  • step S409 when the detected sweep pressure P is larger than the head differential pressure P (h2) (step S409, Yes), the sweep pressure P and the head differential pressures P (h1) and P (h2) are combined.
  • the magnitude relationship is head differential pressure P (h1) ⁇ sweep pressure P> head differential pressure P (h2). That is, of the first supply valve 15, the second supply valve 25, and the third supply valve 45, the second supply valve 25 and the third supply valve 45 satisfy the above-mentioned pressure conditions.
  • the exhaust gas treatment device 40 opens the second supply valve 25 and the third supply valve 45 to pump the condensed water Wa to the supply destination device (step S410).
  • the control device 49 controls the second supply valve 25 and the third supply valve 45 in the open state.
  • the second supply valve 25 is driven to open under the control of the control device 49, thereby opening the second water supply pipe 24.
  • the third supply valve 45 is driven to open under the control of the control device 49, thereby opening the third water supply pipe 44.
  • step S405 when it is determined in step S405 described above that the water level of the water treatment tank 18a is equal to or higher than the lower limit water level Lb and lower than the upper limit water level Hb (step S405, Lb ⁇ Sb ⁇ Hb), the exhaust gas treatment device 40 is used for all.
  • the open / closed state of the supply valve is controlled based on the magnitude relationship between the head differential pressure and the detected gas pressure.
  • step S411 when the detected sweep pressure P is larger than the head differential pressure P (h1) (step S411, Yes), the exhaust gas treatment device 40 opens the first supply valve 15 to supply the condensed water Wa. It is pumped to the destination device (step S412).
  • This step S412 is performed in the same manner as in step S309 in the third embodiment described above.
  • the condensed water Wa is pumped and supplied from the condensed water chamber 13 to the scrubber 11a through the first water supply pipe 14.
  • step S411 when the detected sweep pressure P is equal to or less than the head differential pressure P (h1) in step S411 described above (step S411, No), the exhaust gas treatment device 40 closes the first supply valve 15 (step S413). ..
  • This step S413 is performed in the same manner as step S310 in the third embodiment described above. As a result, the pumping supply of the condensed water Wa from the condensed water chamber 13 to the scrubber 11a through the first water supply pipe 14 is stopped.
  • step S413 the exhaust gas treatment device 40 determines the magnitude relationship between the gas pressure accumulated in the condensed water chamber 13 and the head differential pressure P (h2) (step S414).
  • step S414 is performed in the same manner as step S311 in the third embodiment described above.
  • step S414 When the detected sweep pressure P is larger than the head differential pressure P (h2) in step S414 described above (step S414, Yes), the exhaust gas treatment device 40 opens the second supply valve 25 to release the condensed water Wa. It is pumped to the supply destination device (step S415).
  • This step S415 is performed in the same manner as step S312 in the third embodiment described above.
  • the condensed water Wa is pumped and supplied from the condensed water chamber 13 to the recovery tank 11d through the second water supply pipe 24.
  • step S414 when the detected sweep pressure P is equal to or less than the head differential pressure P (h2) in step S414 described above (step S414, No), the exhaust gas treatment device 40 closes the second supply valve 25 (step S416). ..
  • This step S416 is performed in the same manner as step S313 in the third embodiment described above. As a result, the pumping supply of the condensed water Wa from the condensed water chamber 13 to the recovery tank 11d through the second water supply pipe 24 is stopped.
  • the exhaust gas treatment device 40 determines the magnitude relationship between the gas pressure accumulated in the condensed water chamber 13 and the head differential pressure P (h3) (step S417).
  • the head differential pressure P (h3) is a pressure corresponding to the head difference h3 (see FIG. 6) between the water level of the condensed water chamber 13 and the outlet water level of the third water supply pipe 44.
  • the control device 49 compares the gas pressure detected by the pressure detection unit 16 in step S406 or step S411 described above with the head differential pressure P (h3). Thereby, the control device 49 determines the magnitude relationship between these gas pressures (sweeping pressure P in the present embodiment 4) and the head differential pressure P (h3).
  • step S417 when the detected sweep pressure P is larger than the head differential pressure P (h3) (step S417, Yes), the exhaust gas treatment device 40 opens the third supply valve 45 to release the condensed water Wa. It is pumped to the supply destination device (step S418).
  • the control device 49 controls the third supply valve 45 in the open state.
  • the third supply valve 45 is opened and driven based on the control of the control device 49, thereby opening the third water supply pipe 44.
  • step S417 when the detected sweep pressure P is equal to or less than the head differential pressure P (h3) in step S417 described above (step S417, No), the exhaust gas treatment device 40 closes the third supply valve 45 (step S419). .. In step S419, the control device 49 controls the third supply valve 45 in the closed state. The third supply valve 45 is closed and driven under the control of the control device 49, thereby closing the third water supply pipe 44. As a result, the exhaust gas treatment device 40 stops the pumping supply of the condensed water Wa from the condensed water chamber 13 to the water treatment tank 18a.
  • step S420 the control device 49 controls the first supply valve 15, the second supply valve 25, and the third supply valve 45 in the closed state.
  • the first supply valve 15 is closed and driven under the control of the control device 49, thereby closing the first water supply pipe 14.
  • the second supply valve 25 is closed and driven under the control of the control device 49, thereby closing the second water supply pipe 24.
  • the third supply valve 45 is closed and driven under the control of the control device 49, thereby closing the third water supply pipe 44.
  • the exhaust gas treatment device 40 stops the pumping supply of the condensed water Wa from the condensed water chamber 13 to the scrubber 11a, the recovery tank 11d, and the water treatment tank 18a.
  • step S407 After executing the above-mentioned step S407, step S410, step S412, step S415, step S418, step S419 or step S420, the exhaust gas treatment device 40 returns to the above-mentioned step S401 and repeats the processes after this step S401. If it is determined in step S403 described above that the EGR device 11 is not in operation (steps S403, No), the exhaust gas treatment device 40 proceeds to step S420 described above, and repeats the processes after step S420. Further, when it is determined in step S404 described above that the water level of the condensed water chamber 13 is not equal to or higher than the lower limit water level La (steps S404, No), the exhaust gas treatment device 40 proceeds to step S420 described above, and proceeds to step S420 and thereafter.
  • the scrubber 11a and the recovery tank 11d of the EGR device 11 and the water treatment tank 18a of the water treatment device 18 are plurality of.
  • the condensed water chamber 13 and the scrubber 11a are communicated with each other via the first water supply pipe 14, the condensed water chamber 13 and the recovery tank 11d are communicated with each other via the second water supply pipe 24, and further.
  • the condensed water chamber 13 and the water treatment tank 18a are communicated with each other via the third water supply pipe 44, and the gas pressure accumulated in the condensed water chamber 13 is utilized to perform the scrubber 11a, the recovery tank 11d and the recovery tank 11d from the condensed water chamber 13.
  • Condensed water Wa is appropriately pumped to the water treatment tank 18a, and the others are configured in the same manner as in the third embodiment. Therefore, the same effects as those of the above-described third embodiment can be enjoyed, and the water supply function to the plurality of supply destination devices can be reduced while the number of the condensate water Wa supply destination devices is larger than that of the third embodiment. Therefore, the installation space for equipment such as chambers and pipes required for this water supply function can be saved.
  • the water treatment tank 18a of the water treatment device 18 was used as a supply destination device for the condensed water Wa, but the present invention is not limited to this.
  • the device to which the condensed water Wa is supplied in the present invention may be at least one selected from the scrubber 11a, the recovery tank 11d, and the water treatment tank 18a, or at least the EGR device 11 (scrubber 11a, It may include a demista 11b and a recovery tank 11d), may be onboard equipment other than the EGR device 11 and the water treatment device 18, or may be a combination thereof.
  • the number of devices to which the condensed water Wa is supplied in the present invention may be one or a plurality.
  • the destination device for the condensed water Wa in the present invention is an onboard equipment other than the EGR device 11 and the water treatment device 18, the opening / closing drive of the first supply valve 15, the second supply valve 25, and the third supply valve 45 is performed.
  • the EGR device 11 may be controlled based on the above-mentioned detection result such as gas pressure regardless of whether or not the EGR device 11 is in operation, that is, regardless of the engine load of the engine body 2.
  • the present invention is not limited thereto.
  • the present invention is not limited thereto.
  • all the supply valves of the first supply valve 15, the second supply valve 25, and the third supply valve 45 that satisfy the condition that the gas pressure applied to the condensed water Wa is larger than the head differential pressure are opened.
  • at least one supply valve selected from all these supply valves may be opened.
  • the head differential pressure P (h1) which is the largest of the head differential pressures P (h1), P (h2), and P (h3), may be compared with the detected value of the gas pressure, or the head differential pressure may be compared.
  • P (h1), P (h2), P (h3) may be sequentially compared with the detected value of the gas pressure.
  • the pressure detecting unit 16 for detecting the gas pressure applied to the condensed water Wa (the gas pressure used for pumping the condensed water Wa to the supply destination device) is the scavenging trunk of the engine body 2.
  • the location where the pressure detection unit 16 is arranged may be any location as long as it can detect the gas pressure, and may be, for example, a cooler 4 or a gas-liquid separation device 5. It may be the condensed water chamber 13, the collection pipe 12, or the air supply pipes 113 and 114.
  • the gas pressure may be a sweep pressure of the engine body 2 that can be detected by the pressure detection unit 16, or is based on the relationship between the engine load and the pressure of the engine body 2 (hereinafter, referred to as the first relationship). It may be the sweep pressure calculated by the above or the internal pressure of the condensed water chamber 13.
  • the first relationship there is a correlation between the engine load of the engine body 2 and the scavenging pressure, or a correlation between the engine load of the engine body 2 and the internal pressure of the condensed water chamber 13.
  • the gas pressure may be a pressure obtained by correcting the scavenging pressure based on the relationship between the engine load and the pressure of the engine body 2 (hereinafter, referred to as the second relationship).
  • the pressure correction value is a pressure corresponding to an error difference between the scavenging pressure of the engine body 2 and the internal pressure of the condensed water chamber 13.
  • the corrected pressure can be calculated by correcting the sweep pressure of the engine body 2 (for example, the sweep pressure detected by the pressure detection unit 16) based on the pressure correction value derived according to the engine load. ..
  • the EGR device 11 provided with the recovery tank 11d separate from the demista 11b has been illustrated, but the present invention is not limited thereto.
  • the demista 11b may have a structure integrated with the recovery tank 11d, or may have a structure in which the scrubber water Wb used for cleaning the exhaust gas is separated and recovered from the recirculated gas and stored. ..
  • the second water supply pipe 24 is branched from the first water supply pipe 14, or the second water supply pipe 24 and the third water supply pipe 44 are branched from the first water supply pipe 14.
  • the present invention is not limited to this.
  • each inlet end of the first water supply pipe 14, the second water supply pipe 24, and the third water supply pipe 44 may be independently connected to the condensed water chamber 13.
  • the present invention is not limited by the above-described first to fourth embodiments.
  • the present invention also includes a configuration in which the above-mentioned components are appropriately combined.
  • other embodiments, examples, operational techniques, and the like made by those skilled in the art based on the above-described embodiments 1 to 4 are all included in the scope of the present invention.
  • the exhaust gas treatment device and the water supply method according to the present invention are useful for the exhaust gas treatment device and the water supply method applied to the marine diesel engine, and in particular, water supply without deteriorating the water supply function. It is suitable for exhaust gas treatment equipment and water supply methods that can save the installation space of equipment required for functions.

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Abstract

排ガス処理装置は、舶用ディーゼルエンジンのエンジン本体から排出された排ガスをスクラバ水を用いて洗浄し、洗浄後の前記排ガスを前記燃焼用ガスの一部として再循環させるEGR装置と、過給機によって加圧圧縮され且つ冷却器によって冷却された前記燃焼用ガスから発生した凝縮水と冷却後の前記燃焼用ガスによるガス圧力とを収集する収集管と、前記収集管を通じて前記凝縮水を貯留するとともに前記ガス圧力を蓄積する凝縮水チャンバと、前記凝縮水チャンバと前記凝縮水の供給先装置とを連通する給水管と、を備える。前記凝縮水は、前記凝縮水チャンバに蓄積された前記ガス圧力を利用して、前記凝縮水チャンバから前記給水管を通じて前記供給先装置へ圧送される。

Description

排ガス処理装置および水供給方法
 本発明は、舶用ディーゼルエンジンに適用される排ガス処理装置および水供給方法に関するものである。
 船舶に搭載される舶用ディーゼルエンジンにおいて、エンジン本体から排出される排ガスには、一般に、窒素酸化物(NOx)や硫黄酸化物(SOx)、煤塵等の有害物質が含まれている。このため、舶用ディーゼルエンジンに要求される排ガス規制に対応すべく、舶用ディーゼルエンジンには、排ガス中の有害物質を除去する排ガス処理装置を搭載することが必要となる。
 このような排ガス処理装置には、例えば、排ガス中のNOxを低減する一手法である排ガス再循環(EGR:Exhaust Gas Recirculation)の技術が採用されたものがある(特許文献1、2参照)。EGRにおいては、エンジン本体から排出された排ガスの一部がスクラバによって洗浄され、この洗浄後の排ガス(以下、再循環ガスと言う)が、空気と混合し、燃焼用ガスとしてエンジン本体へ戻される。これにより、エンジン本体の燃焼室内では、燃料の燃焼によるNOxの生成が抑制され、この結果、排ガス中のNOxの含有量(すなわちNOxの排出量)が低減される。
 また、EGR装置において、スクラバは、排ガスに対して水噴射を行い、これにより、排ガス中のSOxや煤塵等の有害物質を除去して排ガスを洗浄する。このようなスクラバは、EGRによるNOxの低減のみならず、煙突から排出される排ガス中のSOxや煤塵を除去する装置としても既知の技術である。
 一方、排ガスが高温であることから、スクラバで排ガスの洗浄に使用される水(以下、スクラバ水と言う)は、スクラバ内に噴射された際に、一部が気化される。この気化されたスクラバ水は、蒸気として再循環ガスとともに排ガス処理装置からエンジン本体に向かう再循環ガス経路内に流出する。このため、スクラバ水は、高温の排ガスによる蒸発等に起因して徐々に減少してしまう。それ故、排ガス処理装置においては、スクラバ等の必要な箇所に水を供給し、これにより、スクラバ水の補給を行う必要がある。
特許第6147786号公報 特許第5916772号公報
 ところで、上述したように排ガス処理装置の必要な箇所に水を供給する場合は、従来、エンジン本体に給気される燃焼用ガス(例えば再循環ガスと空気とを混合した圧縮ガス)の冷却によって発生した凝縮水を予めタンクに貯留し、この凝縮水が、ポンプの作用によってタンクから圧送されていた。
 しかしながら、上述した従来の水供給方法では、水を圧送するためのポンプは勿論、ポンプを駆動するためのスタータや電源供給設備、ポンプの空運転や締切運転による故障を防止するための設備や仕組み等、ポンプに付随する多くの付帯設備を設ける必要がある。さらには、船舶の揺動によってタンク内の液面が変動したり、タンク内の凝縮水が過度に不足した場合、ポンプの空運転を誘発する、或いは空運転防止設備等が誤動作する等、ポンプの安定駆動に支障をきたす恐れがあることから、凝縮水用のタンクとして大容量のタンクを設ける必要がある。以上のことから、排ガス処理装置に水供給機能を実現するための設備を設けるためには、多大な設置スペースが必要となってしまう。
 船舶内という限られたスペースにおいては、排ガス処理装置の水供給機能を確保しながらも、舶用ディーゼルエンジンに排ガス処理装置を設けるために必要な設置スペースを省スペース化することが要望されている。
 本発明は、上記の事情に鑑みてなされたものであって、水供給機能を低下させることなく、水供給機能に必要な設備の設置スペースを省スペース化することができる排ガス処理装置および水供給方法を提供することを目的とする。
 上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明に係る排ガス処理装置は、燃焼用ガスを加圧圧縮する過給機と、加圧圧縮後の前記燃焼用ガスを冷却する冷却器と、冷却後の前記燃焼用ガスを用いてシリンダ内の掃気と燃料燃焼によるピストンの往復運動とを行うエンジン本体と、を備える舶用ディーゼルエンジンに適用される排ガス処理装置であって、前記エンジン本体から排出された排ガスをスクラバ水を用いて洗浄し、洗浄後の前記排ガスを前記燃焼用ガスの一部として再循環させるEGR装置と、前記冷却器による冷却後の前記燃焼用ガスから発生した凝縮水と冷却後の前記燃焼用ガスによるガス圧力とを収集する収集管と、前記収集管を通じて、前記凝縮水を貯留するとともに前記ガス圧力を蓄積する凝縮水チャンバと、前記凝縮水チャンバと前記凝縮水の供給先装置とを連通する給水管と、を備え、前記凝縮水は、前記凝縮水チャンバに蓄積された前記ガス圧力を利用して、前記凝縮水チャンバから前記給水管を通じて前記供給先装置へ圧送される、ことを特徴とする。
 また、本発明に係る排ガス処理装置は、上記の発明において、前記給水管に設けられる供給弁と、前記ガス圧力を検出する圧力検出部と、前記凝縮水チャンバの水位と前記給水管の出口水位とのヘッド差に相当する圧力であるヘッド差圧と、前記圧力検出部によって検出された前記ガス圧力との大小関係を判断し、検出された前記ガス圧力が前記ヘッド差圧に比べて大きい場合、前記供給弁を開状態に制御し、検出された前記ガス圧力が前記ヘッド差圧以下である場合、前記供給弁を閉状態に制御する制御装置と、を備えることを特徴とする。
 また、本発明に係る排ガス処理装置は、上記の発明において、前記給水管は、複数の前記供給先装置に対応して、前記凝縮水チャンバに対する前記ヘッド差が互いに異なるように複数設けられ、前記供給弁は、複数の前記給水管の各々に設けられ、前記制御装置は、前記凝縮水チャンバの水位と複数の前記給水管との各前記ヘッド差圧と、前記圧力検出部によって検出された前記ガス圧力との大小関係をもとに、複数の前記供給弁の開閉状態を選択的に制御する、ことを特徴とする。
 また、本発明に係る排ガス処理装置は、上記の発明において、前記凝縮水チャンバの水位が前記凝縮水チャンバの下限水位以上であるか否かを検出するチャンバ水位検出部を備え、前記制御装置は、検出された前記凝縮水チャンバの水位が前記凝縮水チャンバの下限水位以上である場合、全ての前記供給弁について前記ヘッド差圧と前記ガス圧力との大小関係に基づく開閉状態の制御を行い、検出された前記凝縮水チャンバの水位が前記凝縮水チャンバの下限水位未満である場合、全ての前記供給弁を閉状態に制御する、ことを特徴とする。
 また、本発明に係る排ガス処理装置は、上記の発明において、前記排ガスの洗浄に使用された前記スクラバ水を回収して浄化処理するための水処理用タンクを有し、前記水処理用タンクに貯留した前記スクラバ水を浄化処理して前記EGR装置へ供給する水処理装置と、前記水処理用タンクの水位を検出するタンク水位検出部と、を備え、前記制御装置は、検出された前記水処理用タンクの水位が前記水処理用タンクの上限水位未満である場合、全ての前記供給弁について前記ヘッド差圧と前記ガス圧力との大小関係に基づく開閉状態の制御を行い、検出された前記水処理用タンクの水位が前記水処理用タンクの上限水位以上である場合、全ての前記供給弁を閉状態に制御する、ことを特徴とする。
 また、本発明に係る排ガス処理装置は、上記の発明において、前記制御装置は、検出された前記水処理用タンクの水位が前記水処理用タンクの下限水位未満である場合、複数の前記供給弁のうち、前記ガス圧力が前記ヘッド差圧に比べて大きいという条件を満たす少なくとも一つの前記供給弁を開状態に制御する、ことを特徴とする。
 また、本発明に係る排ガス処理装置は、上記の発明において、前記ガス圧力は、前記エンジン本体の掃気圧、前記エンジン本体のエンジン負荷と圧力との関係に基づいて算出された掃気圧または前記凝縮水チャンバの内部圧力、或いは、前記エンジン本体のエンジン負荷と圧力との関係に基づいて掃気圧を補正した圧力である、ことを特徴とする。
 また、本発明に係る水供給方法は、燃焼用ガスを加圧圧縮する過給機と、加圧圧縮後の前記燃焼用ガスを冷却する冷却器と、冷却後の前記燃焼用ガスを用いてシリンダ内の掃気と燃料燃焼によるピストンの往復運動とを行うエンジン本体と、を備える舶用ディーゼルエンジンに適用される水供給方法であって、前記冷却器による冷却後の前記燃焼用ガスから発生した凝縮水と冷却後の前記燃焼用ガスによるガス圧力とを収集し、収集した前記凝縮水を凝縮水チャンバに貯留するとともに、前記ガス圧力を前記凝縮水チャンバに蓄積し、前記凝縮水チャンバに蓄積された前記ガス圧力を利用して、前記凝縮水チャンバから給水管を通じて供給先装置へ前記凝縮水を圧送する、ことを特徴とする。
 また、本発明に係る水供給方法は、上記の発明において、圧力検出部によって前記ガス圧力を検出し、前記凝縮水チャンバの水位と前記給水管の出口水位とのヘッド差に相当する圧力であるヘッド差圧と、前記圧力検出部によって検出された前記ガス圧力との大小関係を判断し、検出された前記ガス圧力が前記ヘッド差圧に比べて大きい場合、前記給水管の供給弁を開状態に制御し、検出された前記ガス圧力が前記ヘッド差圧以下である場合、前記給水管の供給弁を閉状態に制御する、ことを特徴とする。
 また、本発明に係る水供給方法は、上記の発明において、前記凝縮水チャンバの水位と複数の前記給水管との各前記ヘッド差圧と、前記圧力検出部によって検出された前記ガス圧力との大小関係をもとに、複数の前記供給弁の開閉状態を選択的に制御し、複数の前記給水管は、複数の前記供給先装置に対応して、前記凝縮水チャンバに対する前記ヘッド差が互いに異なるように設けられており、複数の前記供給弁は、複数の前記給水管に各々設けられている、ことを特徴とする。
 また、本発明に係る水供給方法は、上記の発明において、前記凝縮水チャンバの水位が前記凝縮水チャンバの下限水位以上であるか否かをチャンバ水位検出部によって検出し、検出された前記凝縮水チャンバの水位が前記凝縮水チャンバの下限水位以上である場合、全ての前記供給弁について前記ヘッド差圧と前記ガス圧力との大小関係に基づく開閉状態の制御を行い、検出された前記凝縮水チャンバの水位が前記凝縮水チャンバの下限水位未満である場合、全ての前記供給弁を閉状態に制御する、ことを特徴とする。
 また、本発明に係る水供給方法は、上記の発明において、前記エンジン本体からの排ガスの洗浄に使用されたスクラバ水を回収して浄化処理するための水処理用タンクの水位をタンク水位検出部によって検出し、検出された前記水処理用タンクの水位が前記水処理用タンクの上限水位未満である場合、全ての前記供給弁について前記ヘッド差圧と前記ガス圧力との大小関係に基づく開閉状態の制御を行い、検出された前記水処理用タンクの水位が前記水処理用タンクの上限水位以上である場合、全ての前記供給弁を閉状態に制御する、ことを特徴とする。
 また、本発明に係る水供給方法は、上記の発明において、検出された前記水処理用タンクの水位が前記水処理用タンクの下限水位未満である場合、複数の前記供給弁のうち、前記ガス圧力が前記ヘッド差圧に比べて大きいという条件を満たす少なくとも一つの前記供給弁を開状態に制御する、ことを特徴とする。
 また、本発明に係る水供給方法は、上記の発明において、前記ガス圧力は、前記エンジン本体の掃気圧、前記エンジン本体のエンジン負荷と圧力との関係に基づいて算出された掃気圧または前記凝縮水チャンバの内部圧力、或いは、前記エンジン本体のエンジン負荷と圧力との関係に基づいて掃気圧を補正した圧力である、ことを特徴とする。
 本発明によれば、水供給機能を低下させることなく、水供給機能に必要な設備の設置スペースを省スペース化することができるという効果を奏する。
図1は、本発明の実施形態1に係る排ガス処理装置が適用された舶用ディーゼルエンジンの一構成例を示す模式図である。 図2は、本発明の実施形態1に係る水供給方法の一例を示すフロー図である。 図3は、本発明の実施形態2に係る排ガス処理装置が適用された舶用ディーゼルエンジンの一構成例を示す模式図である。 図4は、本発明の実施形態3に係る排ガス処理装置が適用された舶用ディーゼルエンジンの一構成例を示す模式図である。 図5は、本発明の実施形態3に係る水供給方法の一例を示すフロー図である。 図6は、本発明の実施形態4に係る排ガス処理装置が適用された舶用ディーゼルエンジンの一構成例を示す模式図である。 図7は、本発明の実施形態4に係る水供給方法の一例を示すフロー図である。
 以下に、添付図面を参照して、本発明に係る排ガス処理装置および水供給方法の好適な実施形態について詳細に説明する。なお、本実施形態により、本発明が限定されるものではない。また、図面は模式的なものであり、各要素の寸法の関係、各要素の比率などは、現実のものとは異なる場合があることに留意する必要がある。図面の相互間においても、互いの寸法の関係や比率が異なる部分が含まれている場合がある。また、各図面において、同一構成部分には同一符号が付されている。
(実施形態1)
 本発明の実施形態1に係る排ガス処理装置について説明する。図1は、本発明の実施形態1に係る排ガス処理装置が適用された舶用ディーゼルエンジンの一構成例を示す模式図である。図1に示すように、この舶用ディーゼルエンジン1は、エンジン本体2と、過給機3と、冷却器4と、気液分離装置5と、ドレン管6と、出口オリフィス7と、排ガス処理装置10とを備える。また、図1に示すように、舶用ディーゼルエンジン1は、排気用の配管としての排気管101、102と、給気用の設備または配管としての給気部111および給気管112~114と、排ガス再循環用の配管としてのEGR管121、122とを備える。排ガス処理装置10は、本発明の実施形態1に係る排ガス処理装置の一例であり、図1に示すように、EGR装置11と、収集管12と、凝縮水チャンバ13と、第1給水管14と、第1供給弁15と、圧力検出部16と、チャンバ水位検出部17と、水処理装置18と、タンク水位検出部18bと、制御装置19とを備える。また、図1に示すように、水処理装置18は、水処理用タンク18aと、循環管131、132とを備える。
 なお、図1において、燃焼用ガスや凝縮水等の流体の流通および配管は、実線矢印によって適宜図示される。電気信号線は、一点鎖線によって適宜図示される。このことは、他の図面においても同様である。
 エンジン本体2は、図示しないが、プロペラ軸を介して船舶の推進用プロペラを駆動回転させる推進用の機関(主機関)である。このエンジン本体2は、ユニフロー掃排気式のクロスヘッド式ディーゼルエンジン等の2ストロークディーゼルエンジンである。例えば、図1に示すように、エンジン本体2は、複数(実施形態1では4つ)のシリンダ2aと、掃気トランク2bと、排気マニホールド2cとを備える。また、エンジン本体2は、図示しないが、各シリンダ2aの燃焼室に燃料等を噴射するための噴射装置、この噴射装置の駆動制御を行う制御装置、各シリンダ2aの内部に沿って往復運動(例えば上下動)するピストン、ピストンの往復運動に伴ってプロペラ軸を回転させるためのクランク、クランクシャフトおよびクロスヘッド等を備える。
 複数のシリンダ2aの各々は、ピストンを往復運動させるための給排気および燃料燃焼等が行われる燃焼室を形成する。掃気トランク2bは、エンジン本体2内における掃気ポート(図示せず)を介して各シリンダ2a内の燃焼室と連通している。排気マニホールド2cは、エンジン本体2内における排気流路(図示せず)を介して各シリンダ2a内の燃焼室と連通している。
 エンジン本体2は、冷却器4による冷却後の燃焼用ガスを用いて、各シリンダ2a内の掃気と燃料燃焼によるピストンの往復運動とを行う。詳細には、エンジン本体2は、各シリンダ2a内の燃焼室における燃料燃焼によるピストンの往復運動を、船舶の推進力を出力する出力軸(具体的にはプロペラ軸またはクランクシャフト等)の回転運動に変換する。この際、エンジン本体2は、各シリンダ2a内の給排気の流れを下方から上方への一方向として、排気の残留を無くすように掃気を行っている。この掃気において、掃気トランク2bから各シリンダ2a内の燃焼室へ燃焼用ガスが給気され、燃焼後の排ガスが各シリンダ2a内の燃焼室から排気マニホールド2cへ排出される。このようなエンジン本体2において、図1に示すように、掃気トランク2bには給気管114が連結され、排気マニホールド2cには排気管101が連結されている。なお、排ガスは、エンジン本体2から排気管101等を通じて外部に排出されるガスである。以下、排ガスといえば、エンジン本体2から排出された排ガスを意味する。
 過給機3は、エンジン本体2からの排ガスを利用して、エンジン本体2へ給気される燃焼用ガスを加圧圧縮するものである。図1に示すように、過給機3は、圧縮機3aと、タービン3bと、回転軸3cとを備える。圧縮機3aおよびタービン3bは、羽根車等によって各々構成され、回転軸3cを中心軸にして一体に回転するように、回転軸3cによって互いに連結されている。また、圧縮機3aのガス入側には、外部(大気)からの新たな空気(新気ともいう)等のガスを吸入する給気部111が設けられている。この給気部111の近傍には、EGR管122の出口端が接続されている。これにより、圧縮機3aのガス入側は、給気部111からの空気とEGR管122からの再循環ガスとが混合して給気され得るように構成されている。圧縮機3aのガス出側には、冷却器4に通じる給気管112が連結されている。タービン3bのガス入側には、エンジン本体2の排気マニホールド2cに通じる排気管101が連結されている。タービン3bのガス出側には、外部へ排ガスを排出する煙突(図示せず)等に通じる排気管102が連結されている。
 このような構成を有する過給機3において、タービン3bは、エンジン本体2の排気マニホールド2cから排気管101を通じて排出された排ガスを受ける。タービン3bは、この受けた排ガスの圧力等のエネルギーによって回転しながら、この回転に使用された排ガスを排気管102へ排出する。このタービン3bの回転は、回転軸3cによって圧縮機3aに伝達される。これにより、圧縮機3aは、このタービン3bの回転に伴い回転して燃焼用ガスを吸入し、この吸入した燃焼用ガスを加圧圧縮する。なお、この燃焼用ガスは、EGR装置11が運転中であれば、給気部111からの空気とEGR管122からの再循環ガスとの混合ガスであり、EGR装置11が停止中であれば、給気部111からの空気だけとなる。圧縮機3aによる加圧圧縮後の燃焼用ガスは、給気管112を通じて冷却器4へ給気される。
 冷却器4は、過給機3(詳細には圧縮機3a)による加圧圧縮後の燃焼用ガスを冷却するためのものである。図1に示すように、冷却器4のガス入側には、圧縮機3aに通じる給気管112の出口端が接続されている。冷却器4のガス出側には、気液分離装置5に通じる給気管113の入口端が接続されている。冷却器4は、圧縮機3aによって加圧圧縮されて高温高圧の状態となった燃焼用ガスを、例えば冷却水との熱交換等によって冷却する。以下、「冷却後の燃焼用ガス」といえば、特に説明がない限り、圧縮機3aによって加圧圧縮され且つ冷却器4によって冷却された高圧状態の燃焼用ガスを意味する。
 気液分離装置5は、冷却器4による冷却後の燃焼用ガスと液滴(凝縮水)とを分離するための装置である。図1に示すように、気液分離装置5のガス入側には、冷却器4に通じる給気管113の出口端が接続されている。気液分離装置5のガス出側には、エンジン本体2の掃気トランク2bに通じる給気管114の入口端が接続されている。気液分離装置5は、冷却器4による冷却後の燃焼用ガス中に凝縮水が発生した場合、この凝縮水を捕捉して燃焼用ガスから分離し、除去する。
 気液分離装置5によって凝縮水が除去された燃焼用ガスは、上述した圧縮機3aの加圧圧縮作用によって昇圧された高いガス圧力を有しながら、気液分離装置5から給気管114を通じてエンジン本体2の掃気トランク2bへ給気される。掃気トランク2bへ給気された燃焼用ガスは、上述したように、エンジン本体2の各シリンダ2a内の掃気等に用いられる。すなわち、この燃焼用ガスのガス圧力は、エンジン本体2の掃気圧である。
 一方、排ガス処理装置10において、EGR装置11は、エンジン本体2から排出された排ガスをスクラバ水を用いて洗浄し、洗浄後の排ガスを上述した燃焼用ガスの一部として再循環させるものである。EGR装置11は、このような排ガスの再循環により、排ガス中のNOxの含有量を低減する。本実施形態1において、EGR装置11は、図1に示すように、スクラバ11aと、デミスタ11bと、EGRブロワ11cと、回収タンク11dと、回収管11eと、ポンプ11fとを備え、舶用ディーゼルエンジン1に搭載されている。
 スクラバ11aは、エンジン本体2から排出された排ガスの一部を再循環ガスとして使用し得るように洗浄するものである。本実施形態1において、スクラバ11aは、例えば、スクラバ水等を噴射する噴射ノズル等を備えるベンチュリ型のスクラバである。また、図1に示すように、スクラバ11aのガス入側には、EGR管121の出口端が接続されている。EGR管121の入口端は、上述した排気管102の中途部に接続されている。スクラバ11aの水入側には、後述する第1給水管14および循環管132の各出口端が接続されている。一方、スクラバ11aの下部は、デミスタ11bと連通している。
 本実施形態1において、スクラバ11aは、エンジン本体2からの排ガスの一部をEGR管121を通じて受け入れ、この受け入れた排ガスに対してスクラバ水を噴射する。例えば、スクラバ11aは、循環管132を通じて供給された水(水処理装置18による処理後のスクラバ水)を、排ガスを洗浄するためのスクラバ水として用いる。また、凝縮水チャンバ13から第1給水管14を通じてスクラバ11aに供給された凝縮水は、スクラバ11a自体(例えば噴射ノズルやフィルタ等)を洗浄するために用いられる。スクラバ11aは、排ガスに対するスクラバ水の噴射により、排ガスから煤塵等の微粒子およびSOx等の有害物質を除去して排ガスを洗浄する。洗浄後の排ガスは、再循環ガスとして、使用後のスクラバ水とともにデミスタ11bへ流れ込む。
 デミスタ11bは、スクラバ11aからの再循環ガスとスクラバ水とを分離するための設備である。デミスタ11bは、例えば、中空の構造体によって構成される。図1に示すように、デミスタ11bには、上述したスクラバ11aの出口部が接続される。デミスタ11bの下部(本実施形態1では底部)には、回収タンク11dに通じる回収管11eの入口端が接続されている。デミスタ11bは、スクラバ11aから流れ込んだ洗浄後の再循環ガスと使用後のスクラバ水との気液混合流体を、気体と液体とに分離する。これらの分離された再循環ガスおよびスクラバ水のうち、再循環ガスは、デミスタ11bのガス吐出口からEGRブロワ11cによって吸い込まれ、EGR管122を通じて圧縮機3aに送出される。スクラバ水は、デミスタ11bの下部から回収管11eを通じて回収タンク11dへ導出される。
 EGRブロワ11cは、スクラバ11aによる再循環ガスを燃焼用ガスの一部として吸い込んで、送出するためのブロワである。図1に示すように、EGRブロワ11cは、例えばデミスタ11bの上部に設けられている。また、EGRブロワ11cのガス出側には、EGR管122の入口端が接続されている。EGRブロワ11cは、デミスタ11bによってスクラバ水と分離された再循環ガスを、デミスタ11b内から吸入してEGR管122へ圧送する。このような再循環ガスは、EGR管122を通じて給気部111からの空気と合流し、上述した燃焼用ガスの一部として用いられる。
 回収タンク11dは、排ガスの洗浄に使用されたスクラバ水を回収するためのタンクである。図1に示すように、回収タンク11dは、EGR装置11においてデミスタ11bに比べて下方に配置され、回収管11eを介してデミスタ11bと連通している。回収タンク11dは、スクラバ11aで排ガスの洗浄に使用されたスクラバ水(図1ではスクラバ水Wb)を、デミスタ11bから回収管11eを通じて回収する。回収タンク11dは、このように回収したスクラバ水Wbを貯留する。これにより、回収タンク11dは、スクラバ11aと水処理装置18との間で循環されるスクラバ水の元となる浄化処理前のスクラバ水Wbを適宜準備することができる。
 ポンプ11fは、排ガスの洗浄に使用されたスクラバ水Wbを水処理装置18へ送給するためのものである。図1に示すように、ポンプ11fの入側は、回収タンク11dの出口部に設けられている。ポンプ11fの出側には、水処理装置18に通じる循環管131の入口端が接続されている。ポンプ11fは、回収タンク11dからスクラバ水Wbを吸入し、吸入したスクラバ水Wbを、循環管131を通じて水処理装置18へ圧送する。水処理装置18へ送給されたスクラバ水Wbは、水処理装置18によって浄化処理がなされた後、循環管132を通じて水処理装置18からスクラバ11aへ再び供給される。
 なお、特に図示しないが、EGR装置11の運転(具体的にはEGRブロワ11cおよびポンプ11fの各駆動等)は、所定の制御装置によって制御される。この制御装置は、エンジン本体2の負荷(以下、エンジン負荷と言う)が所定の基準値以上である場合、EGR装置11を運転させる。また、この制御装置は、エンジン負荷が当該基準値未満である場合、EGR装置11の運転を停止させる。但し、当該基準値未満となったエンジン負荷が再上昇する可能性があるため、EGR装置11による再循環ガスの流通だけ停止し、水処理装置18の運転及びスクラバ水の循環は継続することも可能である。ここで、舶用ディーゼルエンジンの国際的な排ガス規制では、エンジン負荷が25%以上である場合、EGRによるNOx低減を行うように要求されている。したがって、本発明では、この排ガス規制に基づき、エンジン負荷が25%以上である場合にEGRによるNOx低減を確実に行うために、上記エンジン負荷の基準値は、25%以下の値、例えば20%に設定される。
 収集管12は、冷却器4による冷却後の燃焼用ガスから発生した凝縮水と冷却器4による冷却後の燃焼用ガスのガス圧力とを収集する配管である。図1に示すように、収集管12は、冷却器4から凝縮水を収集する第1収集管12aと、気液分離装置5から凝縮水を収集する第2収集管12bとを備える。第1収集管12aは、入口端が冷却器4の排水口に接続され且つ出口端が凝縮水チャンバ13の入口部に接続され、冷却器4の内部と凝縮水チャンバ13の内部とを連通させるように設けられている。冷却器4の排水口は、例えば、冷却器4の底部に形成されている。第2収集管12bは、入口端が気液分離装置5の排水口に接続され且つ出口端が第1収集管12aの中途部に接続され、第1収集管12aを介して気液分離装置5の内部と凝縮水チャンバ13の内部とを連通させるように設けられている。気液分離装置5の排水口は、例えば、気液分離装置5の底部に形成されている。
 本実施形態1において、冷却器4の内部では、圧縮機3aによる加圧圧縮後の高温高圧な燃焼用ガスが冷却され、この冷却後の燃焼用ガスから凝縮水が発生する。このように発生した凝縮水のうち、一部は冷却器4の内部に溜まり、残りは冷却後の燃焼用ガスとともに給気管113を通じて気液分離装置5へ送給される。第1収集管12aは、この冷却器4の内部に溜まった凝縮水を、冷却後の燃焼用ガスの一部とともに冷却器4から収集する。第2収集管12bは、この冷却後の燃焼用ガスから気液分離装置5によって分離された凝縮水を、この冷却後の燃焼用ガスの一部とともに気液分離装置5から収集する。これらの第1収集管12aと第2収集管12bとを備える収集管12は、冷却器4および気液分離装置5の各々から、上記冷却後の燃焼用ガスの一部とともに凝縮水を収集する。このようにして、収集管12は、上記冷却後の燃焼用ガスのガス圧力と上記凝縮水とを収集する。収集された凝縮水は、収集管12により、上記冷却後の燃焼用ガスの一部とともに凝縮水チャンバ13へ導かれる。
 凝縮水チャンバ13は、上述した凝縮水を貯留するとともに、貯留した凝縮水を供給先装置へ圧送するための圧力を蓄積する圧力容器である。図1に示すように、凝縮水チャンバ13は、冷却器4および気液分離装置5に比べて下方に配置され、収集管12を介して冷却器4および気液分離装置5の各々と連通している。凝縮水チャンバ13には、冷却器4および気液分離装置5の各々から収集管12を通じて、上述した凝縮水が冷却後の燃焼用ガスの一部とともに流入する。凝縮水チャンバ13は、収集管12を通じて、上記流入した凝縮水(図1に示す凝縮水Wa)を貯留するとともに、上記流入した燃焼用ガスのガス圧力を蓄積する。
 また、図1に示すように、凝縮水チャンバ13の上部には、ドレン管6が接続されている。ドレン管6は、凝縮水チャンバ13内の凝縮水Waのうち、凝縮水チャンバ13の上限水位を超えて貯留される凝縮水の過剰分を凝縮水チャンバ13から排出する。例えば、ドレン管6は、出口端が下方を向くように舶用ディーゼルエンジン1に設けられ、上記凝縮水の過剰分を凝縮水チャンバ13から舶用ディーゼルエンジン1の下方へ排出する。一方、このドレン管6の下端近傍部分には、図1に示すように、出口オリフィス7が設けられている。出口オリフィス7は、ドレン管6の出口部分を狭めるものであり、上記ドレン管6による排水機能を確保しながら、凝縮水チャンバ13に蓄積されるガス圧力の過度な低下を防止する。
 ここで、本実施形態1では、図1に示すように、凝縮水チャンバ13と冷却器4および気液分離装置5とは、収集管12を介して連通している。また、過給機3の圧縮機3aと冷却器4とは給気管112を介して連通し、冷却器4と気液分離装置5とは給気管113を介して連通し、気液分離装置5とエンジン本体2の掃気トランク2bとは給気管114を介して連通している。このような構造において、凝縮水チャンバ13に蓄積されるガス圧力は、冷却器4、気液分離装置5、収集管12および給気管112~114の各内部を流通する燃焼用ガスのガス圧力に相当する。また、これらの各内部における燃焼用ガスのガス圧力は、掃気トランク2bに給気される燃焼用ガスのガス圧力に相当する。すなわち、本実施形態1において、凝縮水チャンバ13に蓄積されるガス圧力は、エンジン本体2の掃気圧Pに相当する。また、掃気トランク2b内の燃焼用ガスのガス圧力は、排ガスを利用して駆動する過給機3の圧縮機3aが燃焼用ガスを加圧圧縮することによって得られるガス圧力である。したがって、エンジン本体2の掃気圧Pは、エンジン負荷の上昇に伴い増大し、エンジン負荷の低下に伴い減少する。なお、上述した出口オリフィス7は、この凝縮水チャンバ13内のガス圧力の過度な低下を防止することにより、エンジン本体2の掃気圧Pの低下を抑制することができる。
 第1給水管14は、凝縮水チャンバ13に貯留された凝縮水Waを供給先装置へ供給するための給水管の一例である。図1に示すように、第1給水管14は、凝縮水チャンバ13と供給先装置の一例であるスクラバ11aとを連通するように配置されている。詳細には、第1給水管14は、入口端が凝縮水チャンバ13の所定部分に接続され且つ出口端がスクラバ11aの給水口に接続され、凝縮水チャンバ13とスクラバ11aとの間でヘッド差h1が生じるように配置されている。本実施形態1では、例えば図1に示すように、凝縮水チャンバ13の、第1給水管14の入口端が接続される所定部分は、凝縮水チャンバ13の底部近傍の側壁部である。スクラバ11aの、第1給水管14の出口端が接続される給水口は、スクラバ11aの上端近傍の側壁部に形成されている。凝縮水Waは、凝縮水チャンバ13に蓄積されたガス圧力を利用して、凝縮水チャンバ13から第1給水管14を通じてスクラバ11aへ圧送される。これにより、凝縮水Waは、噴射可能な圧力でスクラバ11aへ供給される。
 本発明において、ヘッド差とは、凝縮水Waの供給元装置である凝縮水チャンバ13の水頭と、凝縮水Waの供給先装置の水頭との高低差として定義される。すなわち、本実施形態1では、図1に示すように、凝縮水チャンバ13とスクラバ11aとのヘッド差h1は、凝縮水チャンバ13の水位と第1給水管14の出口水位との高低差になる。例えば、凝縮水チャンバ13の水位は、凝縮水チャンバ13に貯留されている凝縮水Waの液面Saの高さ方向位置である。第1給水管14の出口水位は、第1給水管14の出口部分(スクラバ11aの給水口)における内壁上端の高さ方向位置である。これら凝縮水チャンバ13の水位および第1給水管14の出口水位の基準位置は、互いに同じであり、例えば、凝縮水チャンバ13の底面である。
 また、ヘッド差h1は、所望の期間中に凝縮水チャンバ13内のガス圧力を利用して凝縮水チャンバ13からスクラバ11aへ凝縮水Waを圧送し得るように設定される。例えば、供給先装置がEGR装置11のスクラバ11aである場合、ヘッド差h1は、EGR装置11の運転中にスクラバ11aへの上記凝縮水Waの圧送が可能となるように設定される。本実施形態1において、EGR装置11は、エンジン負荷が上述の基準値以上である場合に運転する。すなわち、EGR装置11の運転中におけるエンジン負荷の最小値は、当該基準値(例えば20%)である。また、凝縮水チャンバ13内のガス圧力は、上述したように、掃気トランク2bに給気される燃焼用ガスのガス圧力(すなわちエンジン本体2の掃気圧P)に相当する。したがって、ヘッド差h1は、エンジン負荷が当該基準値である場合の掃気圧Pを利用して水を圧送することができる低位の供給元装置の水頭と高位の供給先装置の水頭との高低差以下(例えば3m以下)に設定される。
 第1供給弁15は、供給先装置へ凝縮水Waを圧送するための給水管を開状態または閉状態にする供給弁の一例である。本実施形態1では、図1に示すように、第1供給弁15は、第1給水管14の中途部に設けられている。第1供給弁15は、制御装置19の制御に基づいて開閉駆動し、これにより、第1給水管14を開状態または閉状態にする。
 圧力検出部16は、供給先装置への凝縮水Waの圧送に利用されるガス圧力を検出するものである。例えば、図1に示すように、圧力検出部16は、エンジン本体2の掃気トランク2b内に設けられる。本実施形態1において、圧力検出部16は、スクラバ11aへの凝縮水Waの圧送に利用されるガス圧力として、凝縮水チャンバ13内のガス圧力に相当する掃気トランク2b内のガス圧力、すなわち、エンジン本体2の掃気圧Pを検出する。その都度、圧力検出部16は、検出したガス圧力(掃気圧P)を示す電気信号を制御装置19に送信する。
 チャンバ水位検出部17は、凝縮水チャンバ13の水位を検出する水位検出部の一例である。例えば、図1に示すように、チャンバ水位検出部17は、凝縮水チャンバ13に設けられ、凝縮水チャンバ13に予め設定された下限水位Laの位置に検出子を有する。凝縮水チャンバ13の下限水位Laは、第1給水管14を通じての凝縮水Waの圧送を安定して行えるという観点から、第1給水管14の入口部分における内壁上端の位置または当該位置よりも高位に設定されることが好ましい。本実施形態1において、チャンバ水位検出部17は、凝縮水チャンバ13の水位が凝縮水チャンバ13の下限水位La以上であるか否かを検出する。具体的には、チャンバ水位検出部17は、凝縮水チャンバ13内の凝縮水Waの液面Saが下限水位La以上の高位に位置するか否かを検出する。その都度、チャンバ水位検出部17は、凝縮水チャンバ13の水位の検出結果を示す電気信号を制御装置19に送信する。
 水処理装置18は、排ガスの洗浄に使用されたスクラバ水をEGR装置11から回収して浄化処理し、浄化処理後のスクラバ水をEGR装置11へ供給する装置の一例である。本実施形態1では、図1に示すように、水処理装置18は、水処理用タンク18aと、循環管131、132とを備え、舶用ディーゼルエンジン1の外部に設けられる。水処理用タンク18aは、排ガスの洗浄に使用されたスクラバ水を回収して浄化処理するために用いられるタンクである。循環管131、132は、EGR装置11と水処理装置18との間でスクラバ水を循環させるための配管である。水処理装置18は、循環管131を通じてEGR装置11の回収タンク11dから使用後のスクラバ水Wbを受け入れる。水処理装置18は、この受け入れたスクラバ水Wbを水処理用タンク18a内に回収して貯留し、水処理用タンク18a内に貯留したスクラバ水Wbを浄化処理することにより、浄化処理後のスクラバ水Wcを得る。図1には、浄化処理後のスクラバ水Wcを貯蔵した状態の水処理用タンク18aが図示されている。水処理装置18は、ポンプ(図示せず)の作用により、循環管132を通じて水処理用タンク18aからスクラバ水Wcをスクラバ11aへ圧送供給する。
 また、図1に示すように、水処理装置18の水処理用タンク18aには、タンク水位検出部18bが設けられている。タンク水位検出部18bは、水処理用タンク18aの水位を検出する水位検出部の一例である。例えば、図1に示すように、タンク水位検出部18bは、水処理用タンク18aに予め設定された上限水位Hbおよび下限水位Lbの各位置に検出子を有する。本実施形態1において、タンク水位検出部18bは、水処理用タンク18aの水位が水処理用タンク18aの上限水位Hb以上、下限水位Lb以上かつ上限水位Hb未満、下限水位Lb未満のいずれであるかを検出する。具体的には、タンク水位検出部18bは、水処理用タンク18a内のスクラバ水(図1ではスクラバ水Wc)の液面Sbが上限水位Hb以上、下限水位Lb以上かつ上限水位Hb未満、下限水位Lb未満のいずれに位置するかを検出する。その都度、タンク水位検出部18bは、水処理用タンク18aの水位の検出結果を示す電気信号を制御装置19に送信する。
 制御装置19は、排ガス処理装置10の水供給の実行および停止を制御する装置の一例である。本実施形態1において、制御装置19は、凝縮水チャンバ13とスクラバ11aとを連通する第1給水管14に設けられた第1供給弁15の開閉駆動を制御する。具体的には、制御装置19は、各種プログラムを実行するためのCPU、メモリおよびシーケンサ等によって構成される。制御装置19は、圧力検出部16、チャンバ水位検出部17およびタンク水位検出部18b等から電気信号を受信し、受信した電気信号およびエンジン本体2のエンジン負荷に基づいて、第1供給弁15の開閉駆動を制御する。
 例えば、制御装置19は、凝縮水チャンバ13とスクラバ11aとのヘッド差圧P(h1)と、圧力検出部16によって検出されたガス圧力(例えば掃気圧P)との大小関係を判断する。制御装置19は、検出されたガス圧力がヘッド差圧P(h1)に比べて大きい場合、第1供給弁15を開状態に制御し、検出されたガス圧力がヘッド差圧P(h1)以下である場合、第1供給弁15を閉状態に制御する。
 ここで、ヘッド差h1は、凝縮水チャンバ13の水位(凝縮水Waの液面Saの高さ方向位置)が凝縮水Waの貯留と圧送とのバランスに応じて変化することから、当該水位の変化に伴い増減する。例えば、ヘッド差h1は、凝縮水Waの液面Saが凝縮水チャンバ13の下限水位Laに向かって低下するに伴い増大し、凝縮水Waの液面Saが凝縮水チャンバ13の下限水位Laに位置する場合に最大値となる。本実施形態1では、ヘッド差h1の一例として、上記最大値が用いられる。すなわち、ヘッド差圧P(h1)は、凝縮水チャンバ13とスクラバ11aとの間で取り得るヘッド差h1の所定範囲のうち最大値に相当する圧力とする。あるいは、チャンバ水位検出部17が凝縮水チャンバ13の水位を連続的または所定時間毎に断続的に検出するように構成され、ヘッド差圧P(h1)は、チャンバ水位検出部17によって検出された凝縮水チャンバ13の水位と第1給水管14の出口水位とのヘッド差h1に相当する圧力としてもよい。
 また、制御装置19は、チャンバ水位検出部17によって検出された凝縮水チャンバ13の水位が凝縮水チャンバ13の下限水位La以上である場合、全ての供給弁(本実施形態1では第1供給弁15)について、上述したヘッド差圧P(h1)と検出されたガス圧力との大小関係に基づく開閉状態の制御を行う。一方、制御装置19は、チャンバ水位検出部17によって検出された凝縮水チャンバ13の水位が凝縮水チャンバ13の下限水位La未満である場合、全ての供給弁(第1供給弁15)を閉状態に制御する。
 また、制御装置19は、タンク水位検出部18bによって検出された水処理用タンク18aの水位が水処理用タンク18aの上限水位Hb未満である場合、全ての供給弁(第1供給弁15)について、上述したヘッド差圧P(h1)と検出されたガス圧力との大小関係に基づく開閉状態の制御を行う。一方、制御装置19は、タンク水位検出部18bによって検出された水処理用タンク18aの水位が水処理用タンク18aの上限水位Hb以上である場合、全ての供給弁(第1供給弁15)を閉状態に制御する。
 また、制御装置19は、エンジン本体2のエンジン負荷が上述の基準値以上である場合、すなわち、EGR装置11が運転中である場合、全ての供給弁(第1供給弁15)について、上述したヘッド差圧P(h1)と検出されたガス圧力との大小関係に基づく開閉状態の制御を行う。一方、制御装置19は、エンジン本体2のエンジン負荷が上述の基準値未満である場合、すなわち、EGR装置11が運転停止中である場合、全ての供給弁(第1供給弁15)を閉状態に制御する。
 つぎに、本発明の実施形態1に係る水供給方法について説明する。図2は、本発明の実施形態1に係る水供給方法の一例を示すフロー図である。本実施形態1に係る水供給方法は、図1に示したように過給機3と冷却器4とエンジン本体2とを備える舶用ディーゼルエンジン1に適用される水供給方法である。この水供給方法では、上述した排ガス処理装置10が、図2に例示されるステップS101~S108の各処理を適宜行うことにより、凝縮水チャンバ13内の蓄圧を利用して供給先装置の一例であるスクラバ11aへの凝縮水Waの供給または供給停止を行う。
 詳細には、本実施形態1に係る水供給方法において、排ガス処理装置10は、図2に示すように、エンジン本体2の掃気圧下で凝縮水を収集する(ステップS101)。このステップS101において、収集管12は、冷却器4による冷却後の燃焼用ガスから発生した凝縮水と当該冷却後の燃焼用ガスのガス圧力とを収集する。
 具体的には、収集管12は、冷却器4の内部に溜まった凝縮水を冷却後の燃焼用ガスの一部とともに冷却器4から収集し、収集した凝縮水と燃焼用ガスとを冷却器4から凝縮水チャンバ13へ導く。これに並行して、収集管12は、気液分離装置5が冷却後の燃焼用ガスから分離した凝縮水を当該冷却後の燃焼用ガスの一部とともに気液分離装置5から収集し、収集した凝縮水と燃焼用ガスとを気液分離装置5から凝縮水チャンバ13へ導く。本実施形態1において、冷却後の燃焼用ガスのガス圧力は、エンジン本体2の掃気圧Pに相当する。すなわち、ステップS101において、収集管12は、掃気圧Pのガス圧力を有する燃焼用ガスの一部が混ざった状態の凝縮水を、冷却器4および気液分離装置5の各々から収集して凝縮水チャンバ13へ導いている。
 上述したステップS101を実行後、排ガス処理装置10は、掃気圧Pとともに凝縮水を貯留する(ステップS102)。このステップS102において、排ガス処理装置10は、収集管12によって収集した凝縮水を凝縮水チャンバ13に貯留するとともに、この凝縮水とともに収集した燃焼用ガスのガス圧力を凝縮水チャンバ13に蓄積する。具体的には、凝縮水チャンバ13は、冷却器4から収集管12を通じて、冷却後の燃焼用ガスから発生した凝縮水を当該冷却後の燃焼用ガスの一部とともに受け入れる。これに加え、凝縮水チャンバ13は、気液分離装置5から収集管12を通じて、冷却後の燃焼用ガスから分離された凝縮水を当該冷却後の燃焼用ガスの一部とともに受け入れる。凝縮水チャンバ13は、このように受け入れた凝縮水を貯留するとともに、この凝縮水と混ざっていた冷却後の燃焼用ガスのガス圧力を蓄積する。本実施形態1において、凝縮水チャンバ13は、図1に示したように、この蓄積したガス圧力が掛かった状態(図1中の太線矢印参照)で凝縮水Waを貯留する。
 上述したステップS102を実行後、排ガス処理装置10は、EGR装置11が運転中であるか否かを判断する(ステップS103)。このステップS103において、制御装置19は、エンジン本体2のエンジン負荷をもとに、EGR装置11が運転中であるか否かを判断する。
 例えば、本実施形態1において、EGR装置11は、エンジン負荷が上述した排ガス規制に基づく基準値以上である場合に運転し、エンジン負荷が上記基準値未満である場合に運転停止する。これに基づき、制御装置19は、エンジン負荷が上記基準値以上である場合、EGR装置11は運転中であると判断し、エンジン負荷が上記基準値未満である場合、EGR装置11は運転停止中であると判断する。なお、エンジン負荷は、例えば、エンジン本体2の単位時間当たりのエンジン回転数と1サイクルの燃料噴射量とをもとに算出することができる。制御装置19は、エンジン本体2の制御装置またはセンサ(いずれも図示せず)から上記エンジン回転数および上記燃料噴射量を取得し、これらの取得した情報をもとにエンジン負荷を導出してもよいし、エンジン本体2の制御装置からエンジン負荷を取得してもよい。
 上述したステップS103においてEGR装置11が運転中であると判断された場合(ステップS103,Yes)、排ガス処理装置10は、凝縮水チャンバ13の水位が凝縮水チャンバ13の下限水位La以上であるか否か判断する(ステップS104)。
 このステップS104において、排ガス処理装置10は、凝縮水チャンバ13の水位が下限水位La以上であるか否かをチャンバ水位検出部17によって検出する。チャンバ水位検出部17は、凝縮水チャンバ13の水位の検出結果を示す電気信号を制御装置19に送信する。制御装置19は、チャンバ水位検出部17からの電気信号を受信し、この受信した電気信号によって示される凝縮水チャンバ13の水位の検出結果をもとに、凝縮水チャンバ13の水位が下限水位La以上であるか否かを判断する。
 具体的には、制御装置19は、凝縮水チャンバ13の水位が下限水位La以上であるという検出結果を示す電気信号をチャンバ水位検出部17から受信した場合、凝縮水チャンバ13の水位が下限水位La以上であると判断する。また、制御装置19は、凝縮水チャンバ13の水位が下限水位La未満であるという検出結果を示す電気信号をチャンバ水位検出部17から受信した場合、凝縮水チャンバ13の水位が下限水位La以上ではない(下限水位La未満である)と判断する。
 上述したステップS104において凝縮水チャンバ13の水位が下限水位La以上であると判断された場合(ステップS104,Yes)、排ガス処理装置10は、水処理用タンク18aの水位が水処理用タンク18aの上限水位Hb未満であるか否か判断する(ステップS105)。
 このステップS105において、排ガス処理装置10は、水処理用タンク18aの水位が上限水位Hb未満であるか否かをタンク水位検出部18bによって検出する。タンク水位検出部18bは、水処理用タンク18aの水位の検出結果を示す電気信号を制御装置19に送信する。制御装置19は、タンク水位検出部18bからの電気信号を受信し、この受信した電気信号によって示される水処理用タンク18aの水位の検出結果をもとに、水処理用タンク18aの水位が上限水位Hb未満であるか否かを判断する。
 具体的には、制御装置19は、水処理用タンク18aの水位が上限水位Hb未満であるという検出結果を示す電気信号をタンク水位検出部18bから受信した場合、水処理用タンク18aの水位が上限水位Hb未満であると判断する。また、制御装置19は、水処理用タンク18aの水位が上限水位Hb以上であるという検出結果を示す電気信号をタンク水位検出部18bから受信した場合、水処理用タンク18aの水位が上限水位Hb未満ではない(上限水位Hb以上である)と判断する。
 上述したステップS105において水処理用タンク18aの水位が上限水位Hb未満であると判断された場合(ステップS105,Yes)、排ガス処理装置10は、凝縮水チャンバ13に蓄積されているガス圧力とヘッド差圧P(h1)との大小関係を判断する(ステップS106)。ヘッド差圧P(h1)は、凝縮水チャンバ13の水位と第1給水管14の出口水位とのヘッド差h1(図1参照)に相当する圧力である。
 このステップS106において、排ガス処理装置10は、凝縮水チャンバ13内の凝縮水Waに掛かるガス圧力を圧力検出部16によって検出する。圧力検出部16は、このガス圧力として、例えば、掃気トランク2b内の燃焼用ガスのガス圧力(すなわちエンジン本体2の掃気圧P)を検出し、この検出した掃気圧Pを示す電気信号を制御装置19に送信する。制御装置19は、圧力検出部16からの電気信号を受信し、この受信した電気信号によって示される検出圧力(本実施形態1では掃気圧P)とヘッド差圧P(h1)とを比較する。これにより、制御装置19は、これらの掃気圧Pとヘッド差圧P(h1)との大小関係を判断する。
 上述したステップS106において、検出された掃気圧Pがヘッド差圧P(h1)に比べて大きいと制御装置19が判断した場合(ステップS106,Yes)、排ガス処理装置10は、第1供給弁15を開いて凝縮水Waを供給先装置へ圧送する(ステップS107)。このステップS107において、制御装置19は、第1供給弁15を開状態に制御する。第1供給弁15は、この制御装置19の制御に基づいて開駆動し、これにより、第1給水管14を開放する。この結果、排ガス処理装置10は、凝縮水チャンバ13に蓄積されたガス圧力(=掃気圧P)を利用して、凝縮水チャンバ13から第1給水管14を通じてスクラバ11aへ凝縮水Waを圧送供給する。
 一方、上述したステップS106において、検出された掃気圧Pがヘッド差圧P(h1)以下であると制御装置19が判断した場合(ステップS106,No)、排ガス処理装置10は、第1供給弁15を閉じる(ステップS108)。このステップS108において、制御装置19は、第1供給弁15を閉状態に制御する。第1供給弁15は、この制御装置19の制御に基づいて閉駆動し、これにより、第1給水管14を閉塞する。この結果、排ガス処理装置10は、凝縮水チャンバ13からスクラバ11aへの凝縮水Waの圧送供給を停止する。
 上述したステップS107またはステップS108を実行後、排ガス処理装置10は、上述したステップS101に戻り、このステップS101以降の処理を繰り返す。また、上述したステップS103においてEGR装置11が運転中ではないと判断された場合(ステップS103,No)、排ガス処理装置10は、上述したステップS108に進み、このステップS108以降の処理を繰り返す。また、上述したステップS104において凝縮水チャンバ13の水位が下限水位La以上ではないと判断された場合(ステップS104,No)、排ガス処理装置10は、上述したステップS108に進み、このステップS108以降の処理を繰り返す。また、上述したステップS105において水処理用タンク18aの水位が上限水位Hb未満ではないと判断された場合(ステップS105,No)、排ガス処理装置10は、上述したステップS108に進み、このステップS108以降の処理を繰り返す。
 以上、説明したように、本発明の実施形態1に係る排ガス処理装置10および水供給方法では、過給機3によって加圧圧縮され且つ冷却器4によって冷却された燃焼用ガス(冷却後の燃焼用ガス)から発生した凝縮水と、この冷却後の燃焼用ガスによるガス圧力とを収集管12によって収集し、収集した凝縮水を凝縮水チャンバ13に貯留するとともに、このガス圧力を凝縮水チャンバ13に蓄積し、凝縮水チャンバ13に蓄積されたガス圧力を利用して、凝縮水チャンバ13から第1給水管14を通じて供給先装置の一例であるスクラバ11aへ凝縮水Waを圧送している。
 上記の構成により、タンクから配管を通じて供給先装置へ給水する際に従来必要とされていたポンプおよびこれの付帯設備を設置しなくとも、舶用ディーゼルエンジン1において既存の燃焼用ガスのガス圧力を凝縮水Waの圧送に有効利用して、凝縮水チャンバ13から第1給水管14を通じてスクラバ11aへ凝縮水Waを供給することができる。このため、上記ポンプおよびこれに付帯設備の設置に要したスペースを省くことができるとともに、凝縮水Waの貯留容器として従来のタンクを、これよりも小型の凝縮水チャンバ13に置き換えることができる。以上の結果、スクラバ11aへの水供給機能を低下させることなく、この水供給機能に必要なチャンバや配管等の設備の設置スペースを省スペース化することができる。
 これに加え、凝縮水Waの圧送供給先となる供給先装置をスクラバ11aとしているため、スクラバ水よりも清浄な凝縮水Waをスクラバ11aに圧送供給して、スクラバ11a自体(例えば噴射ノズルやフィルタ等)を洗浄することができる。
 また、本発明の実施形態1に係る排ガス処理装置10および水供給方法では、凝縮水Waの圧送に利用されるガス圧力を圧力検出部16によって検出し、凝縮水チャンバ13とスクラバ11aとの間のヘッド差圧P(h1)と圧力検出部16によって検出されたガス圧力との大小関係を判断し、検出されたガス圧力(例えば掃気圧P)がヘッド差圧P(h1)に比べて大きい場合、第1給水管14の第1供給弁15を開状態に制御し、検出されたガス圧力がヘッド差圧P(h1)以下である場合、第1給水管14の第1供給弁15を閉状態に制御している。
 上記の構成により、凝縮水チャンバ13に蓄積されたガス圧力を利用して凝縮水Waをスクラバ11aへ圧送供給できる場合のみ、第1給水管14を介して凝縮水チャンバ13とスクラバ11aとを連通させることができる。この結果、凝縮水チャンバ13から第1給水管14を通じてスクラバ11aへ凝縮水Waを安定して圧送供給することができるとともに、スクラバ11aから凝縮水チャンバ13へのスクラバ水や排ガスの逆流を防止することができる。
 また、本発明の実施形態1に係る排ガス処理装置10および水供給方法では、凝縮水チャンバ13の水位をチャンバ水位検出部17によって検出し、検出された凝縮水チャンバ13の水位が凝縮水チャンバ13の下限水位La以上である場合、第1供給弁15について、上述したヘッド差圧P(h1)とガス圧力(掃気圧P)との大小関係に基づく開閉状態の制御を行い、検出された凝縮水チャンバ13の水位が下限水位La未満である場合、第1供給弁15を閉状態に制御している。
 上記の構成により、スクラバ11aへ凝縮水Waを安定して圧送供給するために十分な貯留量の凝縮水Waが凝縮水チャンバ13に貯留されている場合のみ、第1給水管14を介して凝縮水チャンバ13とスクラバ11aとを連通させることができる。このため、冷却後の燃焼用ガスが凝縮水チャンバ13および第1給水管14等を介してスクラバ11aへ漏れ出る事態を防止することができ、この結果、掃気トランク2bに給気される燃焼用ガスのガス圧力の低下、すなわち、エンジン本体2の掃気圧Pの低下を抑制することができる。
 また、本発明の実施形態1に係る排ガス処理装置10および水供給方法では、水処理用タンク18aの水位をタンク水位検出部18bによって検出し、検出された水処理用タンク18aの水位が水処理用タンク18aの上限水位Hb未満である場合、第1供給弁15について、上述したヘッド差圧P(h1)とガス圧力との大小関係に基づく開閉状態の制御を行い、検出された水処理用タンク18aの水位が上限水位Hb以上である場合、第1供給弁15を閉状態に制御している。
 上記の構成により、EGR装置11と水処理装置18との間で循環させているスクラバ水の貯留量が水処理装置18による浄化処理の能力に対して過多となる前に、第1給水管14を介しての凝縮水チャンバ13とスクラバ11aとの連通状態を遮断することができる。この結果、スクラバ11aに対して凝縮水Waを無駄に圧送供給する事態を防止できることから、凝縮水チャンバ13から第1給水管14を通じてスクラバ11aへ凝縮水Waを効率よく圧送供給することができる。
(実施形態2)
 つぎに、本発明の実施形態2について説明する。上述した実施形態1では、凝縮水Waの供給先装置をEGR装置11のスクラバ11aとしていたが、本実施形態2では、凝縮水Waの供給先装置をEGR装置11の回収タンク11dとしている。
 図3は、本発明の実施形態2に係る排ガス処理装置が適用された舶用ディーゼルエンジンの一構成例を示す模式図である。図3に示すように、本実施形態2に係る舶用ディーゼルエンジン1Aは、上述した実施形態1に係る舶用ディーゼルエンジン1の排ガス処理装置10に代えて排ガス処理装置20を備える。本実施形態2に係る排ガス処理装置20は、上述した実施形態1に係る排ガス処理装置10の第1給水管14に代えて第2給水管24を備え、第1供給弁15に代えて第2供給弁25を備え、制御装置19に代えて制御装置29を備える。本実施形態2において、凝縮水Waの供給先装置は、スクラバ11aではなく、回収タンク11dとなっている。すなわち、スクラバ11aには、凝縮水チャンバ13に通じる配管(第1給水管14)が設けられていない。その他の構成は実施形態1と同じであり、同一構成部分には同一符号を付している。
 第2給水管24は、凝縮水チャンバ13に貯留された凝縮水Waを供給先装置へ供給するための給水管の一例である。図3に示すように、第2給水管24は、凝縮水チャンバ13と供給先装置の一例である回収タンク11dとを連通するように配置されている。詳細には、第2給水管24は、入口端が凝縮水チャンバ13の所定部分に接続され且つ出口端が回収タンク11dの給水口に接続され、凝縮水チャンバ13と回収タンク11dとの間のヘッド差が図3に示すヘッド差h2となるように配置されている。本実施形態2では、図3に示すように、回収タンク11dの、第2給水管24の出口端が接続される給水口は、回収タンク11dの上端近傍の側壁部に形成されている。なお、第2給水管24の入口端は、上述した実施形態1における第1給水管14と同様に、凝縮水チャンバ13の所定部分(例えば底部近傍の側壁部)に接続されている。凝縮水Waは、凝縮水チャンバ13に蓄積されたガス圧力を利用して、凝縮水チャンバ13から第2給水管24を通じて回収タンク11dへ圧送される。これにより、凝縮水Waは、回収タンク11dへ供給される。
 本実施形態2において、凝縮水チャンバ13と回収タンク11dとのヘッド差h2は、図3に示すように、凝縮水チャンバ13の水位と第2給水管24の出口水位との高低差になる。例えば、凝縮水チャンバ13の水位は、凝縮水チャンバ13に貯留されている凝縮水Waの液面Saの高さ方向位置である。第2給水管24の出口水位は、第2給水管24の出口部分(回収タンク11dの給水口)における内壁上端の高さ方向位置である。これら凝縮水チャンバ13の水位および第2給水管24の出口水位の基準位置は、互いに同じであり、例えば、凝縮水チャンバ13の底面である。
 また、ヘッド差h2は、所望の期間中に凝縮水チャンバ13内のガス圧力を利用して凝縮水チャンバ13から回収タンク11dへ凝縮水Waを圧送し得るように設定される。例えば、供給先装置がEGR装置11の回収タンク11dである場合、ヘッド差h2は、EGR装置11の運転中に回収タンク11dへの上記凝縮水Waの圧送が可能となるように設定される。本実施形態2において、EGR装置11の運転条件、エンジン負荷の基準値および凝縮水チャンバ13内のガス圧力は、上述した実施形態1と同様である。したがって、ヘッド差h2は、エンジン負荷が上記基準値である場合の掃気圧Pを利用して水を圧送することができる低位の供給元装置の水頭と高位の供給先装置の水頭との高低差以下(例えば3m以下)に設定される。
 第2供給弁25は、供給先装置へ凝縮水Waを圧送するための給水管を開状態または閉状態にする供給弁の一例である。本実施形態2では、図3に示すように、第2供給弁25は、第2給水管24の中途部に設けられている。第2供給弁25は、制御装置29の制御に基づいて開閉駆動し、これにより、第2給水管24を開状態または閉状態にする。
 制御装置29は、排ガス処理装置20の水供給の実行および停止を制御する装置の一例である。本実施形態2において、制御装置29は、凝縮水チャンバ13と回収タンク11dとを連通する第2給水管24に設けられた第2供給弁25の開閉駆動を制御する。制御装置29は、第1供給弁15の代わりに第2供給弁25の開閉駆動を制御すること以外、上述した実施形態1における制御装置19と同様である。
 例えば、制御装置29は、凝縮水チャンバ13と回収タンク11dとのヘッド差圧P(h2)と、圧力検出部16によって検出されたガス圧力(例えば掃気圧P)との大小関係を判断する。制御装置29は、検出されたガス圧力がヘッド差圧P(h2)に比べて大きい場合、第2供給弁25を開状態に制御し、検出されたガス圧力がヘッド差圧P(h2)以下である場合、第2供給弁25を閉状態に制御する。
 ここで、ヘッド差h2は、上述した実施形態1におけるヘッド差h1と同様に増減する。本実施形態2では、ヘッド差h2の一例として、実施形態1と同様に、凝縮水Waの液面Saが凝縮水チャンバ13の下限水位Laに位置する場合のヘッド差(すなわちヘッド差の最大値)が用いられる。ヘッド差圧P(h2)は、凝縮水チャンバ13と回収タンク11dとの間で取り得るヘッド差h2の所定範囲のうち最大値に相当する圧力とする。あるいは、チャンバ水位検出部17が凝縮水チャンバ13の水位を連続的または所定時間毎に断続的に検出するように構成され、ヘッド差圧P(h2)は、チャンバ水位検出部17によって検出された凝縮水チャンバ13の水位と第2給水管24の出口水位とのヘッド差h2に相当する圧力としてもよい。
 また、制御装置29は、チャンバ水位検出部17によって検出された凝縮水チャンバ13の水位が凝縮水チャンバ13の下限水位La以上である場合、全ての供給弁(本実施形態2では第2供給弁25)について、上述したヘッド差圧P(h2)と検出されたガス圧力との大小関係に基づく開閉状態の制御を行う。一方、制御装置29は、チャンバ水位検出部17によって検出された凝縮水チャンバ13の水位が凝縮水チャンバ13の下限水位La未満である場合、全ての供給弁(第2供給弁25)を閉状態に制御する。
 また、制御装置29は、タンク水位検出部18bによって検出された水処理用タンク18aの水位が水処理用タンク18aの上限水位Hb未満である場合、全ての供給弁(第2供給弁25)について、上述したヘッド差圧P(h2)と検出されたガス圧力との大小関係に基づく開閉状態の制御を行う。一方、制御装置29は、タンク水位検出部18bによって検出された水処理用タンク18aの水位が水処理用タンク18aの上限水位Hb以上である場合、全ての供給弁(第2供給弁25)を閉状態に制御する。
 また、制御装置29は、エンジン本体2のエンジン負荷が上述の基準値以上である場合、すなわち、EGR装置11が運転中である場合、全ての供給弁(第2供給弁25)について、上述したヘッド差圧P(h2)と検出されたガス圧力との大小関係に基づく開閉状態の制御を行う。一方、制御装置29は、エンジン本体2のエンジン負荷が上述の基準値未満である場合、すなわち、EGR装置11が運転停止中である場合、全ての供給弁(第2供給弁25)を閉状態に制御する。
 つぎに、本発明の実施形態2に係る水供給方法について説明する。本実施形態2に係る水供給方法は、図3に示した舶用ディーゼルエンジン1Aに適用される水供給方法である。この水供給方法では、本実施形態2に係る排ガス処理装置20が、図2に例示されたステップS101~S108と略同様の各処理を適宜行うことにより、凝縮水チャンバ13内の蓄圧を利用して供給先装置の一例である回収タンク11dへの凝縮水Waの供給または供給停止を行う。詳細には、本実施形態2に係る水供給方法において、ステップS101~S105は実施形態1と同様であり、ステップS106~S108は実施形態1と異なる。以下、本実施形態2におけるステップS106~S108の各処理についてのみ説明する。
 本実施形態2におけるステップS106において、排ガス処理装置20は、凝縮水チャンバ13に蓄積されているガス圧力とヘッド差圧P(h2)との大小関係を判断する。ヘッド差圧P(h2)は、凝縮水チャンバ13の水位と第2給水管24の出口水位とのヘッド差h2(図3参照)に相当する圧力である。詳細には、このステップS106において、制御装置29は、圧力検出部16からの電気信号を受信し、この受信した電気信号によって示される検出圧力(本実施形態2では掃気圧P)とヘッド差圧P(h2)とを比較する。これにより、制御装置29は、これらの掃気圧Pとヘッド差圧P(h2)との大小関係を判断する。本実施形態2におけるステップS106の処理は、上記のように掃気圧Pとの比較対象がヘッド差圧P(h2)になっていること以外、実施形態1と同様である。
 また、本実施形態2におけるステップS107において、排ガス処理装置20は、第2供給弁25を開いて凝縮水Waを供給先装置へ圧送する。詳細には、このステップS107において、制御装置29は、第2供給弁25を開状態に制御する。第2供給弁25は、この制御装置29の制御に基づいて開駆動し、これにより、第2給水管24を開放する。この結果、排ガス処理装置20は、凝縮水チャンバ13に蓄積されたガス圧力(=掃気圧P)を利用して、凝縮水チャンバ13から第2給水管24を通じて回収タンク11dへ凝縮水Waを圧送供給する。本実施形態2におけるステップS106の処理は、上記のように制御対象が第2供給弁25になっており且つ供給先装置が回収タンク11dになっていること以外、実施形態1と同様である。
 また、本実施形態2におけるステップS108において、排ガス処理装置20は、第2供給弁25を閉じる。詳細には、このステップS108において、制御装置29は、第2供給弁25を閉状態に制御する。第2供給弁25は、この制御装置29の制御に基づいて閉駆動し、これにより、第2給水管24を閉塞する。この結果、排ガス処理装置20は、凝縮水チャンバ13から回収タンク11dへの凝縮水Waの圧送供給を停止する。本実施形態2におけるステップS108の処理は、上記のように制御対象が第2供給弁25になっており且つ供給先装置が回収タンク11dになっていること以外、実施形態1と同様である。
 なお、本実施形態2において、排ガス処理装置20は、上述したステップS107またはステップS108を実行後、実施形態1と同様にステップS101に戻り、このステップS101以降の処理を繰り返す。
 以上、説明したように、本発明の実施形態2に係る排ガス処理装置20および水供給方法では、EGR装置11の回収タンク11dを供給先装置とし、凝縮水チャンバ13と回収タンク11dとを連通する第2給水管24を、凝縮水チャンバ13と回収タンク11dとの間のヘッド差が図3に示したヘッド差h2となるように配置し、凝縮水チャンバ13に蓄積されたガス圧力を利用して、凝縮水チャンバ13から第2給水管24を通じて回収タンク11dへ凝縮水Waを圧送している。また、第2給水管24に第2供給弁25を設け、この第2供給弁25の開閉状態を、実施形態1における第1供給弁15の場合と同様に、制御装置29によって制御している。その他は、実施形態1と同様に構成している。
 このため、凝縮水Waの供給先装置をスクラバ11aから回収タンク11dに置き換え、凝縮水チャンバ13とスクラバ11aとのヘッド差h1およびヘッド差圧P(h1)を凝縮水チャンバ13と回収タンク11dとのヘッド差h2およびヘッド差圧P(h2)に各々置き換えた態様で、上述した実施形態1と同様の作用効果を享受するとともに、実施形態1におけるスクラバ11a自体の洗浄効果の代わりに、回収タンク11dに対し、スクラバ水の不足分を補うように凝縮水Waを効率よく圧送供給することができる。
(実施形態3)
 つぎに、本発明の実施形態3について説明する。上述した実施形態1、2では、凝縮水Waの供給先装置をEGR装置11のスクラバ11aまたは回収タンク11dのいずれか一方としていたが、本実施形態3では、凝縮水Waの供給先装置をスクラバ11aおよび回収タンク11dとしている。
 図4は、本発明の実施形態3に係る排ガス処理装置が適用された舶用ディーゼルエンジンの一構成例を示す模式図である。図4に示すように、本実施形態3に係る舶用ディーゼルエンジン1Bは、上述した実施形態1に係る舶用ディーゼルエンジン1の排ガス処理装置10に代えて排ガス処理装置30を備える。本実施形態3に係る排ガス処理装置30は、上述した実施形態1に係る排ガス処理装置10の第1給水管14に加えて、さらに第2給水管24を備え、この第2給水管24の中途部に第2供給弁25を備え、制御装置19に代えて制御装置39を備える。本実施形態3において、凝縮水Waの供給先装置は、スクラバ11aおよび回収タンク11dとしている。その他の構成は実施形態1と同じであり、同一構成部分には同一符号を付している。
 本実施形態3では、図4に示すように、凝縮水チャンバ13と凝縮水Waの供給先装置とを連通する給水管は、複数の供給先装置に対応して、凝縮水チャンバ13に対するヘッド差が互いに異なるように複数設けられている。具体的には、これら複数の給水管の一例として、第1給水管14および第2給水管24が、スクラバ11aおよび回収タンク11dに対応して、凝縮水チャンバ13に対するヘッド差h1、h2が互いに異なるように設けられている。
 第1給水管14は、中途部に第2給水管24が接続されていること以外、上述した実施形態1と同様である。第2給水管24は、図4に示すように、第1給水管14を介して凝縮水チャンバ13と回収タンク11dとを連通するように配置されている。詳細には、第2給水管24は、入口端が第1給水管14の中途部に接続され且つ出口端が回収タンク11dの給水口に接続され、凝縮水チャンバ13と回収タンク11dとの間のヘッド差が実施形態2と同様にヘッド差h2となるように配置されている。第2給水管24は、図4に示すように第1給水管14の中途部から分岐していること以外、上述した実施形態2と同じである。本実施形態3において、凝縮水Waは、凝縮水チャンバ13に蓄積されたガス圧力を利用して、凝縮水チャンバ13から第1給水管14を通じてスクラバ11aへ圧送供給される。また、凝縮水Waは、凝縮水チャンバ13に蓄積されたガス圧力を利用して、凝縮水チャンバ13から第2給水管24を通じて回収タンク11dへ圧送供給される。
 また、図4に示すように、本実施形態3における凝縮水チャンバ13とスクラバ11aとのヘッド差h1は、上述した実施形態1と同様である。本実施形態3における凝縮水チャンバ13と回収タンク11dとのヘッド差h2は、上述した実施形態2と同様である。特に、供給先装置がEGR装置11のスクラバ11aおよび回収タンク11dである場合、ヘッド差h1、h2は、EGR装置11の運転中にスクラバ11aおよび回収タンク11dへ凝縮水Waを適宜圧送し得るように設定される。すなわち、これらのヘッド差h1、h2は、実施形態1、2と同様に、エンジン負荷が上記基準値である場合の掃気圧Pを利用して水を圧送することができる低位の供給元装置の水頭と高位の供給先装置の水頭との高低差以下(例えば3m以下)に設定される。本実施形態3では、スクラバ11aが回収タンク11dに比べて高位に配置されていることから、スクラバ11aに対応するヘッド差h1は、回収タンク11dに対応するヘッド差h2に比べて大きい。したがって、これらのヘッド差h1、h2および上記高低差の大小関係は、上記高低差≧ヘッド差h1>ヘッド差h2となる。
 一方、本実施形態3では、図4に示すように、複数の給水管の各々に供給弁が設けられている。具体的には、これら複数の供給弁の一例として、第1給水管14には第1供給弁15が設けられ、第2給水管24には第2供給弁25が設けられている。第1供給弁15は上述した実施形態1と同じであり、第2供給弁25は上述した実施形態2と同じである。本実施形態3において、これら第1供給弁15および第2供給弁25の各開閉駆動は、制御装置39によって制御される。
 制御装置39は、排ガス処理装置30の水供給の実行および停止を制御する装置の一例である。本実施形態3において、制御装置39は、上述した第1供給弁15および第2供給弁25の各開閉駆動を制御する。制御装置39は、駆動制御の対象が第1供給弁15および第2供給弁25であること以外、上述した実施形態1における制御装置19と同様である。
 例えば、制御装置39は、凝縮水チャンバ13の水位と複数の給水管(本実施形態3では第1給水管14および第2給水管24)との各ヘッド差圧(本実施形態3ではヘッド差圧P(h1)、P(h2))と、圧力検出部16によって検出されたガス圧力(例えば掃気圧P)との大小関係を判断する。制御装置39は、これらのヘッド差圧P(h1)、P(h2)と検出されたガス圧力との大小関係をもとに、第1供給弁15および第2供給弁25の開閉状態を選択的に制御する。
 なお、本実施形態3において、凝縮水チャンバ13の水位と第1給水管14の出口水位とのヘッド差h1に相当するヘッド差圧P(h1)は、上述した実施形態1と同様である。また、凝縮水チャンバ13の水位と第2給水管24の出口水位とのヘッド差h2に相当するヘッド差圧P(h2)は、上述した実施形態2と同様である。
 また、制御装置39は、チャンバ水位検出部17によって検出された凝縮水チャンバ13の水位が凝縮水チャンバ13の下限水位La以上である場合、全ての供給弁(本実施形態3では第1供給弁15および第2供給弁25)について、上述したヘッド差圧P(h1)、P(h2)と検出されたガス圧力との大小関係に基づく開閉状態の制御を行う。一方、制御装置39は、チャンバ水位検出部17によって検出された凝縮水チャンバ13の水位が凝縮水チャンバ13の下限水位La未満である場合、全ての供給弁(第1供給弁15および第2供給弁25)を閉状態に制御する。
 また、制御装置39は、タンク水位検出部18bによって検出された水処理用タンク18aの水位が水処理用タンク18aの下限水位Lb以上かつ上限水位Hb未満である場合、全ての供給弁(第1供給弁15および第2供給弁25)について、上述したヘッド差圧P(h1)、P(h2)と検出されたガス圧力との大小関係に基づく開閉状態の制御を行う。一方、制御装置39は、タンク水位検出部18bによって検出された水処理用タンク18aの水位が水処理用タンク18aの上限水位Hb以上である場合、全ての供給弁(第1供給弁15および第2供給弁25)を閉状態に制御する。
 また、制御装置39は、タンク水位検出部18bによって検出された水処理用タンク18aの水位が水処理用タンク18aの下限水位Lb未満である場合、複数の供給弁のうち、上記検出されたガス圧力がヘッド差圧に比べて大きいという条件を満たす少なくとも一つの供給弁(本実施形態3では第1供給弁15および第2供給弁25の少なくとも一つ)を開状態に制御する。
 また、制御装置39は、エンジン本体2のエンジン負荷が上述の基準値以上である場合、すなわち、EGR装置11が運転中である場合、全ての供給弁(第1供給弁15および第2供給弁25)について、上述したヘッド差圧P(h1)、P(h2)と検出されたガス圧力との大小関係に基づく開閉状態の制御を行う。一方、制御装置39は、エンジン本体2のエンジン負荷が上述の基準値未満である場合、すなわち、EGR装置11が運転停止中である場合、全ての供給弁(第1供給弁15および第2供給弁25)を閉状態に制御する。
 つぎに、本発明の実施形態3に係る水供給方法について説明する。図5は、本発明の実施形態3に係る水供給方法の一例を示すフロー図である。本実施形態3に係る水供給方法は、図4に例示した舶用ディーゼルエンジン1Bに適用される水供給方法である。この水供給方法では、本実施形態3に係る排ガス処理装置30が、図5に例示されるステップS301~S314の各処理を適宜行うことにより、凝縮水チャンバ13内の蓄圧を利用して複数の供給先装置の一例であるスクラバ11aおよび回収タンク11dへの凝縮水Waの供給または供給停止を行う。
 詳細には、本実施形態3に係る水供給方法において、排ガス処理装置30は、図5に示すように、エンジン本体2の掃気圧下で凝縮水を収集し(ステップS301)、ついで、掃気圧Pとともに凝縮水を貯留し(ステップS302)、その後、EGR装置11が運転中であるか否かを判断する(ステップS303)。これらのステップS301~S303は、上述した実施形態1におけるステップS101~S103と同様に行われる。
 上述したステップS303においてEGR装置11が運転中であると判断された場合(ステップS303,Yes)、排ガス処理装置30は、凝縮水チャンバ13の水位が凝縮水チャンバ13の下限水位La以上であるか否か判断する(ステップS304)。このステップS304は、上述した実施形態1におけるステップS104と同様に行われる。
 上記ステップS304において凝縮水チャンバ13の水位が下限水位La以上であると判断された場合(ステップS304,Yes)、排ガス処理装置30は、水処理用タンク18aの水位を判断する(ステップS305)。
 このステップS305において、排ガス処理装置30は、水処理用タンク18aの水位をタンク水位検出部18bによって検出する。ここで、水処理用タンク18aの水位は、水処理用タンク18a内におけるスクラバ水Wcの液面Sbの高さ方向位置であり、例えば、上限水位Hb以上、下限水位Lb以上かつ上限水位Hb未満、下限水位Lb未満のうち何れかである。タンク水位検出部18bは、水処理用タンク18aの水位の検出結果を示す電気信号を制御装置39に送信する。制御装置39は、タンク水位検出部18bからの電気信号を受信し、この受信した電気信号によって示される水処理用タンク18aの水位の検出結果をもとに、水処理用タンク18aの水位を判断する。
 具体的には、制御装置39は、水処理用タンク18aの水位が上限水位Hb以上であるという検出結果を示す電気信号をタンク水位検出部18bから受信した場合、水処理用タンク18aの水位が上限水位Hb以上であると判断する。また、制御装置39は、水処理用タンク18aの水位が下限水位Lb以上かつ上限水位Hb未満であるという検出結果を示す電気信号をタンク水位検出部18bから受信した場合、水処理用タンク18aの水位が下限水位Lb以上かつ上限水位Hb未満であると判断する。また、制御装置39は、水処理用タンク18aの水位が下限水位Lb未満であるという検出結果を示す電気信号をタンク水位検出部18bから受信した場合、水処理用タンク18aの水位が下限水位Lb未満であると判断する。
 本実施形態3では、水処理用タンク18aの水位が上限水位Hb未満である場合、排ガス処理装置30は、上述したヘッド差圧P(h1)、P(h2)と圧力検出部16によって検出されたガス圧力との大小関係をもとに、第1供給弁15および第2供給弁25の開閉状態を選択的に制御する。
 詳細には、上述したステップS305において水処理用タンク18aの水位が下限水位Lb未満であると判断された場合(ステップS305,Sb<Lb)、排ガス処理装置30は、複数の供給弁のうち、圧力検出部16によって検出されたガス圧力がヘッド差圧に比べて大きいという条件(以下、圧力条件と言う)を満たす少なくとも一つの供給弁を開状態に制御する。より詳細には、制御装置39は、上述した実施形態1におけるステップS106と同様に、凝縮水チャンバ13に蓄積されているガス圧力(=掃気圧P)とヘッド差圧P(h1)との大小関係を判断する(ステップS306)。このステップS306において、検出された掃気圧Pがヘッド差圧P(h1)に比べて大きい場合(ステップS306,Yes)、第1供給弁15および第2供給弁25は、双方とも、上述した圧力条件を満足する。この場合、排ガス処理装置30は、第1供給弁15および第2供給弁25を開いて凝縮水Waを供給先装置へ圧送する(ステップS307)。
 このステップS307において、制御装置39は、第1供給弁15および第2供給弁25を開状態に制御する。第1供給弁15は、制御装置39の制御に基づいて開駆動し、これにより、第1給水管14を開放する。この結果、排ガス処理装置30は、凝縮水チャンバ13に蓄積されたガス圧力(=掃気圧P)を利用して、凝縮水チャンバ13から第1給水管14を通じてスクラバ11aへ凝縮水Waを圧送供給する。これに並行して、第2供給弁25は、制御装置39の制御に基づいて開駆動し、これにより、第2給水管24を開放する。この結果、排ガス処理装置30は、凝縮水チャンバ13に蓄積されたガス圧力(=掃気圧P)を利用して、凝縮水チャンバ13から第2給水管24を通じて回収タンク11dへ凝縮水Waを圧送供給する。
 一方、上述したステップS305において水処理用タンク18aの水位が下限水位Lb以上かつ上限水位Hb未満であると判断された場合(ステップS305,Lb≦Sb<Hb)、排ガス処理装置30は、全ての供給弁について、上記ヘッド差圧と検出されたガス圧力との大小関係に基づく開閉状態の制御を行う。
 詳細には、制御装置39は、上述した実施形態1におけるステップS106と同様に、凝縮水チャンバ13に蓄積されているガス圧力(=掃気圧P)とヘッド差圧P(h1)との大小関係を判断する(ステップS308)。このステップS308において、検出された掃気圧Pがヘッド差圧P(h1)に比べて大きい場合(ステップS308,Yes)、排ガス処理装置30は、第1供給弁15を開いて凝縮水Waを供給先装置へ圧送する(ステップS309)。このステップS309は、上述した実施形態1におけるステップS107と同様に行われる。この結果、凝縮水Waは、凝縮水チャンバ13から第1給水管14を通じてスクラバ11aへ圧送供給される。
 一方、上述したステップS308において、検出された掃気圧Pがヘッド差圧P(h1)以下である場合(ステップS308,No)、排ガス処理装置30は、第1供給弁15を閉じる(ステップS310)。このステップS310は、上述した実施形態1におけるステップS108と同様に行われる。
 ステップS310を実行後、排ガス処理装置30は、凝縮水チャンバ13に蓄積されているガス圧力とヘッド差圧P(h2)との大小関係を判断する(ステップS311)。ヘッド差圧P(h2)は、凝縮水チャンバ13の水位と第2給水管24の出口水位とのヘッド差h2(図4参照)に相当する圧力である。このステップS311において、制御装置39は、上述したステップS306またはステップS308で圧力検出部16によって検出されたガス圧力とヘッド差圧P(h2)とを比較する。これにより、制御装置39は、これらのガス圧力(本実施形態3では掃気圧P)とヘッド差圧P(h2)との大小関係を判断する。
 上述したステップS311において、検出された掃気圧Pがヘッド差圧P(h2)に比べて大きい場合(ステップS311,Yes)、排ガス処理装置30は、第2供給弁25を開いて凝縮水Waを供給先装置へ圧送する(ステップS312)。このステップS312において、制御装置39は、第2供給弁25を開状態に制御する。第2供給弁25は、この制御装置39の制御に基づいて開駆動し、これにより、第2給水管24を開放する。この結果、排ガス処理装置30は、凝縮水チャンバ13に蓄積されたガス圧力(=掃気圧P)を利用して、凝縮水チャンバ13から第2給水管24を通じて回収タンク11dへ凝縮水Waを圧送供給する。
 一方、上述したステップS311において、検出された掃気圧Pがヘッド差圧P(h2)以下である場合(ステップS311,No)、排ガス処理装置30は、第2供給弁25を閉じる(ステップS313)。このステップS313において、制御装置39は、第2供給弁25を閉状態に制御する。第2供給弁25は、この制御装置39の制御に基づいて閉駆動し、これにより、第2給水管24を閉塞する。この結果、排ガス処理装置30は、凝縮水チャンバ13から回収タンク11dへの凝縮水Waの圧送供給を停止する。
 他方、上述したステップS305において水処理用タンク18aの水位が上限水位Hb以上であると判断された場合(ステップS305,Sb≧Hb)、排ガス処理装置30は、全ての供給弁を閉じる(ステップS314)。このステップS314において、制御装置39は、第1供給弁15および第2供給弁25を閉状態に制御する。第1供給弁15は、制御装置39の制御に基づいて閉駆動し、これにより、第1給水管14を閉塞する。これに並行して、第2供給弁25は、制御装置39の制御に基づいて閉駆動し、これにより、第2給水管24を閉塞する。この結果、排ガス処理装置30は、凝縮水チャンバ13からスクラバ11aおよび回収タンク11dへの凝縮水Waの圧送供給を停止する。
 上述したステップS307、ステップS309、ステップS312、ステップS313またはステップS314を実行後、排ガス処理装置30は、上述したステップS301に戻り、このステップS301以降の処理を繰り返す。また、上述したステップS303においてEGR装置11が運転中ではないと判断された場合(ステップS303,No)、排ガス処理装置30は、上述したステップS314に進み、このステップS314以降の処理を繰り返す。また、上述したステップS304において凝縮水チャンバ13の水位が下限水位La以上ではないと判断された場合(ステップS304,No)、排ガス処理装置30は、上述したステップS314に進み、このステップS314以降の処理を繰り返す。また、上述したステップS306において検出されたガス圧力(=掃気圧P)がヘッド差圧P(h1)以下である場合(ステップS306,No)、排ガス処理装置30は、上述したステップS310に進み、このステップS310以降の処理を繰り返す。
 以上、説明したように、本発明の実施形態3に係る排ガス処理装置30および水供給方法では、EGR装置11のスクラバ11aおよび回収タンク11dを複数の供給先装置とし、第1給水管14を介して凝縮水チャンバ13とスクラバ11aとを連通し且つ第2給水管24を介して凝縮水チャンバ13と回収タンク11dとを連通し、凝縮水チャンバ13に蓄積されたガス圧力を利用して、凝縮水チャンバ13からスクラバ11aおよび回収タンク11dへ凝縮水Waを適宜圧送するようにし、その他を実施形態1、2と同様に構成している。このため、上述した実施形態1と同様の作用効果および実施形態2と同様の作用効果を享受するとともに、凝縮水Waの供給先装置を複数にしながらも、これら複数の供給先装置への水供給機能を低下させることなく、この水供給機能に必要なチャンバや配管等の設備の設置スペースを省スペース化することができる。
(実施形態4)
 つぎに、本発明の実施形態4について説明する。上述した実施形態3では、凝縮水Waの供給先装置をEGR装置11のスクラバ11aおよび回収タンク11dとしていたが、本実施形態4では、凝縮水Waの供給先装置として、さらに、EGR装置11以外の装置(具体的には水処理装置の水処理用タンク)を追加している。
 図6は、本発明の実施形態4に係る排ガス処理装置が適用された舶用ディーゼルエンジンの一構成例を示す模式図である。図6に示すように、本実施形態4に係る舶用ディーゼルエンジン1Cは、上述した実施形態3に係る舶用ディーゼルエンジン1Bの排ガス処理装置30に代えて排ガス処理装置40を備える。本実施形態4に係る排ガス処理装置40は、上述した実施形態3に係る排ガス処理装置30の第1給水管14および第2給水管24に加えて、さらに第3給水管44を備え、この第3給水管44の中途部に第3供給弁45を備え、制御装置39に代えて制御装置49を備える。本実施形態4において、凝縮水Waの供給先装置は、EGR装置11のスクラバ11aおよび回収タンク11dと、水処理装置18の水処理用タンク18aと、にしている。その他の構成は実施形態3と同じであり、同一構成部分には同一符号を付している。
 本実施形態4では、図6に示すように、凝縮水チャンバ13と凝縮水Waの供給先装置とを連通する給水管は、複数の供給先装置に対応して、凝縮水チャンバ13に対するヘッド差が互いに異なるように複数設けられている。具体的には、これら複数の給水管の一例として、第1給水管14、第2給水管24および第3給水管44が、スクラバ11a、回収タンク11dおよび水処理用タンク18aに対応して、凝縮水チャンバ13に対するヘッド差h1、h2、h3が互いに異なるように設けられている。
 第1給水管14は、中途部に第2給水管24および第3給水管44が接続されていること以外、上述した実施形態3と同様である。第2給水管24は、上述した実施形態3と同様である。また、第1給水管14に対応するヘッド差h1および第2給水管24に対応するヘッド差h2は、上述した実施形態3と同様である。
 第3給水管44は、凝縮水チャンバ13に貯留された凝縮水Waを供給先装置へ供給するための給水管の一例である。図6に示すように、第3給水管44は、凝縮水チャンバ13と供給先装置の一例である水処理用タンク18aとを連通するように配置されている。詳細には、第3給水管44は、入口端が第1給水管14の中途部に接続され且つ出口端が水処理用タンク18aの給水口に接続され、凝縮水チャンバ13と水処理用タンク18aとの間のヘッド差が図6に示すヘッド差h3となるように配置されている。本実施形態4では、図6に示すように、水処理用タンク18aの、第3給水管44の出口端が接続される給水口は、水処理用タンク18aの上端近傍の側壁部に形成されている。凝縮水Waは、凝縮水チャンバ13に蓄積されたガス圧力を利用して、凝縮水チャンバ13から第3給水管44を通じて水処理用タンク18aへ圧送される。これにより、凝縮水Waは、水処理用タンク18aへ供給される。
 本実施形態4において、凝縮水チャンバ13と水処理用タンク18aとのヘッド差h3は、図6に示すように、凝縮水チャンバ13の水位と第3給水管44の出口水位との高低差になる。例えば、凝縮水チャンバ13の水位は、凝縮水チャンバ13に貯留されている凝縮水Waの液面Saの高さ方向位置である。第3給水管44の出口水位は、第3給水管44の出口部分(水処理用タンク18aの給水口)における内壁上端の高さ方向位置である。これら凝縮水チャンバ13の水位および第3給水管44の出口水位の基準位置は、互いに同じであり、例えば、凝縮水チャンバ13の底面である。
 また、ヘッド差h3は、所望の期間中に凝縮水チャンバ13内のガス圧力を利用して凝縮水チャンバ13から水処理用タンク18aへ凝縮水Waを圧送し得るように設定される。例えば、凝縮水Waの供給先装置として、EGR装置11のスクラバ水を浄化処理する水処理装置18の水処理用タンク18aが含まれる場合、ヘッド差h3は、EGR装置11の運転中に水処理用タンク18aへの上記凝縮水Waの圧送が可能となるように設定される。本実施形態4において、EGR装置11の運転条件、エンジン負荷の基準値および凝縮水チャンバ13内のガス圧力は、上述した実施形態3と同様である。したがって、このヘッド差h3および上述のヘッド差h1、h2は、エンジン負荷が上記基準値である場合の掃気圧Pを利用して水を圧送することができる低位の供給元装置の水頭と高位の供給先装置の水頭との高低差以下(例えば3m以下)に設定される。本実施形態4では、例えば、3つのヘッド差h1、h2、h3のうち、スクラバ11aに対応するヘッド差h1が、他のヘッド差h2、h3に比べて大きい。また、回収タンク11dに対応するヘッド差h2は、水処理用タンク18aに対応するヘッド差h3に比べて大きい。この場合、これらのヘッド差h1、h2、h3および上記高低差の大小関係は、上記高低差≧ヘッド差h1>ヘッド差h2>ヘッド差h3となる。なお、本発明において、ヘッド差h1、h2、h3の大小関係は、上記の大小関係に限定されるものではない。
 一方、本実施形態4では、図6に示すように、複数の給水管の各々に供給弁が設けられている。具体的には、これら複数の供給弁の一例として、第1給水管14には第1供給弁15が設けられ、第2給水管24には第2供給弁25が設けられ、第3給水管44には第3供給弁45が設けられている。第1供給弁15および第2供給弁25は、上述した実施形態3と同じである。第3供給弁45は、供給先装置へ凝縮水Waを圧送するための給水管を開状態または閉状態にする供給弁の一例である。本実施形態4では、図6に示すように、第3供給弁45は、第3給水管44の中途部に設けられている。第1供給弁15、第2供給弁25および第3供給弁45は、各々、制御装置49の制御に基づいて開閉駆動する。これにより、第1供給弁15は第1給水管14を開状態または閉状態にし、第2供給弁25は第2給水管24を開状態または閉状態にし、第3供給弁45は第3給水管44を開状態または閉状態にする。
 制御装置49は、排ガス処理装置40の水供給の実行および停止を制御する装置の一例である。本実施形態4において、制御装置49は、第1供給弁15、第2供給弁25および第3供給弁45の各開閉駆動を制御する。制御装置49は、駆動制御の対象が第1供給弁15、第2供給弁25および第3供給弁45であること以外、上述した実施形態3における制御装置39と同様である。
 例えば、制御装置49は、凝縮水チャンバ13の水位と複数の給水管(本実施形態4では第1給水管14、第2給水管24および第3給水管44)との各ヘッド差圧(本実施形態4ではヘッド差圧P(h1)、P(h2)、P(h3))と、圧力検出部16によって検出されたガス圧力(例えば掃気圧P)との大小関係を判断する。制御装置49は、これらのヘッド差圧P(h1)、P(h2)、P(h3)と検出されたガス圧力との大小関係をもとに、第1供給弁15、第2供給弁25および第3供給弁45の開閉状態を選択的に制御する。
 ここで、ヘッド差h3は、上述した実施形態3におけるヘッド差h1、h2と同様に増減する。本実施形態4では、ヘッド差h3の一例として、実施形態3と同様に、凝縮水Waの液面Saが凝縮水チャンバ13の下限水位Laに位置する場合のヘッド差(すなわちヘッド差の最大値)が用いられる。ヘッド差圧P(h3)は、凝縮水チャンバ13と水処理用タンク18aとの間で取り得るヘッド差h3の所定範囲のうち最大値に相当する圧力とする。あるいは、チャンバ水位検出部17が凝縮水チャンバ13の水位を連続的または所定時間毎に断続的に検出するように構成され、ヘッド差圧P(h3)は、チャンバ水位検出部17によって検出された凝縮水チャンバ13の水位と第3給水管44の出口水位とのヘッド差h3に相当する圧力としてもよい。
 なお、本実施形態4において、凝縮水チャンバ13の水位と第1給水管14の出口水位とのヘッド差h1に相当するヘッド差圧P(h1)は、上述した実施形態1、3と同様である。また、凝縮水チャンバ13の水位と第2給水管24の出口水位とのヘッド差h2に相当するヘッド差圧P(h2)は、上述した実施形態2、3と同様である。
 また、制御装置49は、チャンバ水位検出部17によって検出された凝縮水チャンバ13の水位が凝縮水チャンバ13の下限水位La以上である場合、全ての供給弁(本実施形態4では第1供給弁15、第2供給弁25および第3供給弁45)について、上述したヘッド差圧P(h1)、P(h2)、P(h3)と検出されたガス圧力との大小関係に基づく開閉状態の制御を行う。一方、制御装置49は、チャンバ水位検出部17によって検出された凝縮水チャンバ13の水位が凝縮水チャンバ13の下限水位La未満である場合、全ての供給弁(第1供給弁15、第2供給弁25および第3供給弁45)を閉状態に制御する。
 また、制御装置49は、タンク水位検出部18bによって検出された水処理用タンク18aの水位が水処理用タンク18aの下限水位Lb以上かつ上限水位Hb未満である場合、全ての供給弁(第1供給弁15、第2供給弁25および第3供給弁45)について、上述したヘッド差圧P(h1)、P(h2)、P(h3)と検出されたガス圧力との大小関係に基づく開閉状態の制御を行う。一方、制御装置49は、タンク水位検出部18bによって検出された水処理用タンク18aの水位が水処理用タンク18aの上限水位Hb以上である場合、全ての供給弁(第1供給弁15、第2供給弁25および第3供給弁45)を閉状態に制御する。
 また、制御装置49は、タンク水位検出部18bによって検出された水処理用タンク18aの水位が水処理用タンク18aの下限水位Lb未満である場合、複数の供給弁のうち、上記検出されたガス圧力がヘッド差圧に比べて大きいという条件を満たす少なくとも一つの供給弁(本実施形態4では第1供給弁15、第2供給弁25および第3供給弁45の少なくとも一つ)を開状態に制御する。
 また、制御装置49は、エンジン本体2のエンジン負荷が上述の基準値以上である場合、すなわち、EGR装置11が運転中である場合、全ての供給弁(第1供給弁15、第2供給弁25および第3供給弁45)について、上述したヘッド差圧P(h1)、P(h2)、P(h3)と検出されたガス圧力との大小関係に基づく開閉状態の制御を行う。一方、制御装置49は、エンジン本体2のエンジン負荷が上述の基準値未満である場合、すなわち、EGR装置11が運転停止中である場合、全ての供給弁(第1供給弁15、第2供給弁25および第3供給弁45)を閉状態に制御する。
 つぎに、本発明の実施形態4に係る水供給方法について説明する。図7は、本発明の実施形態4に係る水供給方法の一例を示すフロー図である。本実施形態4に係る水供給方法は、図6に例示した舶用ディーゼルエンジン1Cに適用される水供給方法である。この水供給方法では、本実施形態4に係る排ガス処理装置40が、図7に例示されるステップS401~S417の各処理を適宜行うことにより、凝縮水チャンバ13内の蓄圧を利用して複数の供給先装置の一例であるスクラバ11a、回収タンク11dおよび水処理用タンク18aへの凝縮水Waの供給または供給停止を行う。
 詳細には、本実施形態4に係る水供給方法において、排ガス処理装置40は、図7に示すように、エンジン本体2の掃気圧下で凝縮水を収集し(ステップS401)、ついで、掃気圧Pとともに凝縮水を貯留し(ステップS402)、その後、EGR装置11が運転中であるか否かを判断する(ステップS403)。これらのステップS401~S403は、上述した実施形態3におけるステップS301~S303と同様に行われる。
 上述したステップS403においてEGR装置11が運転中であると判断された場合(ステップS403,Yes)、排ガス処理装置40は、凝縮水チャンバ13の水位が凝縮水チャンバ13の下限水位La以上であるか否か判断する(ステップS404)。このステップS404は、上述した実施形態3におけるステップS304と同様に行われる。
 上記ステップS404において凝縮水チャンバ13の水位が下限水位La以上であると判断された場合(ステップS404,Yes)、排ガス処理装置40は、水処理用タンク18aの水位を判断する(ステップS405)。このステップS405は、上述した実施形態3におけるステップS305と同様に行われる。
 本実施形態4では、水処理用タンク18aの水位が上限水位Hb未満である場合、排ガス処理装置40は、上述したヘッド差圧P(h1)、P(h2)、P(h3)と圧力検出部16によって検出されたガス圧力との大小関係をもとに、第1供給弁15、第2供給弁25および第3供給弁45の開閉状態を選択的に制御する。
 詳細には、上述したステップS405において水処理用タンク18aの水位が下限水位Lb未満であると判断された場合(ステップS405,Sb<Lb)、排ガス処理装置40は、複数の供給弁のうち、圧力検出部16によって検出されたガス圧力がヘッド差圧に比べて大きいという圧力条件を満たす少なくとも一つの供給弁を開状態に制御する。より詳細には、制御装置49は、上述した実施形態3におけるステップS306と同様に、凝縮水チャンバ13に蓄積されているガス圧力(=掃気圧P)とヘッド差圧P(h1)との大小関係を判断する(ステップS406)。このステップS406において、検出された掃気圧Pがヘッド差圧P(h1)に比べて大きい場合(ステップS406,Yes)、第1供給弁15、第2供給弁25および第3供給弁45は、いずれも、上述した圧力条件を満足する。この場合、排ガス処理装置40は、第1供給弁15、第2供給弁25および第3供給弁45の少なくとも一つ、例えば、第1供給弁15および第2供給弁25を開いて、凝縮水Waを供給先装置へ圧送する(ステップS407)。
 このステップS407において、制御装置49は、第1供給弁15、第2供給弁25および第3供給弁45のうち、第1供給弁15および第2供給弁25を開状態に制御する。第1供給弁15は、制御装置49の制御に基づいて開駆動し、これにより、第1給水管14を開放する。この結果、排ガス処理装置40は、凝縮水チャンバ13に蓄積されたガス圧力(=掃気圧P)を利用して、凝縮水チャンバ13から第1給水管14を通じてスクラバ11aへ凝縮水Waを圧送供給する。これに並行して、第2供給弁25は、制御装置49の制御に基づいて開駆動し、これにより、第2給水管24を開放する。この結果、排ガス処理装置40は、凝縮水チャンバ13に蓄積されたガス圧力(=掃気圧P)を利用して、凝縮水チャンバ13から第2給水管24を通じて回収タンク11dへ凝縮水Waを圧送供給する。
 一方、上述したステップS406において、検出された掃気圧Pがヘッド差圧P(h1)以下である場合(ステップS406,No)、排ガス処理装置40は、第1供給弁15を閉じる(ステップS408)。このステップS408は、上述した実施形態3におけるステップS310と同様に行われる。この結果、凝縮水チャンバ13から第1給水管14を通じてスクラバ11aへの凝縮水Waの圧送供給は、停止される。
 ステップS408を実行後、排ガス処理装置40は、凝縮水チャンバ13に蓄積されているガス圧力とヘッド差圧P(h2)との大小関係を判断する(ステップS409)。このステップS409は、上述した実施形態3におけるステップS311と同様に行われる。
 このステップS409において、検出された掃気圧Pがヘッド差圧P(h2)に比べて大きい場合(ステップS409,Yes)、この掃気圧Pとヘッド差圧P(h1)、P(h2)との大小関係は、ヘッド差圧P(h1)≧掃気圧P>ヘッド差圧P(h2)になる。すなわち、第1供給弁15、第2供給弁25および第3供給弁45のうち、第2供給弁25および第3供給弁45が、上述した圧力条件を満足する。この場合、排ガス処理装置40は、第2供給弁25および第3供給弁45を開いて、凝縮水Waを供給先装置へ圧送する(ステップS410)。
 このステップS410において、制御装置49は、第2供給弁25および第3供給弁45を開状態に制御する。第2供給弁25は、制御装置49の制御に基づいて開駆動し、これにより、第2給水管24を開放する。この結果、排ガス処理装置40は、凝縮水チャンバ13に蓄積されたガス圧力(=掃気圧P)を利用して、凝縮水チャンバ13から第2給水管24を通じて回収タンク11dへ凝縮水Waを圧送供給する。これに並行して、第3供給弁45は、制御装置49の制御に基づいて開駆動し、これにより、第3給水管44を開放する。この結果、排ガス処理装置40は、凝縮水チャンバ13に蓄積されたガス圧力(=掃気圧P)を利用して、凝縮水チャンバ13から第3給水管44を通じて水処理用タンク18aへ凝縮水Waを圧送供給する。
 一方、上述したステップS405において水処理用タンク18aの水位が下限水位Lb以上かつ上限水位Hb未満であると判断された場合(ステップS405,Lb≦Sb<Hb)、排ガス処理装置40は、全ての供給弁について、上記ヘッド差圧と検出されたガス圧力との大小関係に基づく開閉状態の制御を行う。
 詳細には、制御装置49は、上述した実施形態3におけるステップS308と同様に、凝縮水チャンバ13に蓄積されているガス圧力(=掃気圧P)とヘッド差圧P(h1)との大小関係を判断する(ステップS411)。このステップS411において、検出された掃気圧Pがヘッド差圧P(h1)に比べて大きい場合(ステップS411,Yes)、排ガス処理装置40は、第1供給弁15を開いて凝縮水Waを供給先装置へ圧送する(ステップS412)。このステップS412は、上述した実施形態3におけるステップS309と同様に行われる。この結果、凝縮水Waは、凝縮水チャンバ13から第1給水管14を通じてスクラバ11aへ圧送供給される。
 一方、上述したステップS411において、検出された掃気圧Pがヘッド差圧P(h1)以下である場合(ステップS411,No)、排ガス処理装置40は、第1供給弁15を閉じる(ステップS413)。このステップS413は、上述した実施形態3におけるステップS310と同様に行われる。この結果、凝縮水チャンバ13から第1給水管14を通じてスクラバ11aへの凝縮水Waの圧送供給は、停止される。
 ステップS413を実行後、排ガス処理装置40は、凝縮水チャンバ13に蓄積されているガス圧力とヘッド差圧P(h2)との大小関係を判断する(ステップS414)。このステップS414は、上述した実施形態3におけるステップS311と同様に行われる。
 上述したステップS414において、検出された掃気圧Pがヘッド差圧P(h2)に比べて大きい場合(ステップS414,Yes)、排ガス処理装置40は、第2供給弁25を開いて凝縮水Waを供給先装置へ圧送する(ステップS415)。このステップS415は、上述した実施形態3におけるステップS312と同様に行われる。この結果、凝縮水Waは、凝縮水チャンバ13から第2給水管24を通じて回収タンク11dへ圧送供給される。
 一方、上述したステップS414において、検出された掃気圧Pがヘッド差圧P(h2)以下である場合(ステップS414,No)、排ガス処理装置40は、第2供給弁25を閉じる(ステップS416)。このステップS416は、上述した実施形態3におけるステップS313と同様に行われる。この結果、凝縮水チャンバ13から第2給水管24を通じて回収タンク11dへの凝縮水Waの圧送供給は、停止される。
 ステップS416を実行後、排ガス処理装置40は、凝縮水チャンバ13に蓄積されているガス圧力とヘッド差圧P(h3)との大小関係を判断する(ステップS417)。ヘッド差圧P(h3)は、凝縮水チャンバ13の水位と第3給水管44の出口水位とのヘッド差h3(図6参照)に相当する圧力である。このステップS417において、制御装置49は、上述したステップS406またはステップS411で圧力検出部16によって検出されたガス圧力とヘッド差圧P(h3)とを比較する。これにより、制御装置49は、これらのガス圧力(本実施形態4では掃気圧P)とヘッド差圧P(h3)との大小関係を判断する。
 上述したステップS417において、検出された掃気圧Pがヘッド差圧P(h3)に比べて大きい場合(ステップS417,Yes)、排ガス処理装置40は、第3供給弁45を開いて凝縮水Waを供給先装置へ圧送する(ステップS418)。このステップS418において、制御装置49は、第3供給弁45を開状態に制御する。第3供給弁45は、この制御装置49の制御に基づいて開駆動し、これにより、第3給水管44を開放する。この結果、排ガス処理装置40は、凝縮水チャンバ13に蓄積されたガス圧力(=掃気圧P)を利用して、凝縮水チャンバ13から第3給水管44を通じて水処理用タンク18aへ凝縮水Waを圧送供給する。
 一方、上述したステップS417において、検出された掃気圧Pがヘッド差圧P(h3)以下である場合(ステップS417,No)、排ガス処理装置40は、第3供給弁45を閉じる(ステップS419)。このステップS419において、制御装置49は、第3供給弁45を閉状態に制御する。第3供給弁45は、この制御装置49の制御に基づいて閉駆動し、これにより、第3給水管44を閉塞する。この結果、排ガス処理装置40は、凝縮水チャンバ13から水処理用タンク18aへの凝縮水Waの圧送供給を停止する。
 他方、上述したステップS405において水処理用タンク18aの水位が上限水位Hb以上であると判断された場合(ステップS405,Sb≧Hb)、排ガス処理装置40は、全ての供給弁を閉じる(ステップS420)。このステップS420において、制御装置49は、第1供給弁15、第2供給弁25および第3供給弁45を閉状態に制御する。第1供給弁15は、制御装置49の制御に基づいて閉駆動し、これにより、第1給水管14を閉塞する。これに並行して、第2供給弁25は、制御装置49の制御に基づいて閉駆動し、これにより、第2給水管24を閉塞する。第3供給弁45は、制御装置49の制御に基づいて閉駆動し、これにより、第3給水管44を閉塞する。この結果、排ガス処理装置40は、凝縮水チャンバ13からスクラバ11a、回収タンク11dおよび水処理用タンク18aへの凝縮水Waの圧送供給を停止する。
 上述したステップS407、ステップS410、ステップS412、ステップS415、ステップS418、ステップS419またはステップS420を実行後、排ガス処理装置40は、上述したステップS401に戻り、このステップS401以降の処理を繰り返す。また、上述したステップS403においてEGR装置11が運転中ではないと判断された場合(ステップS403,No)、排ガス処理装置40は、上述したステップS420に進み、このステップS420以降の処理を繰り返す。また、上述したステップS404において凝縮水チャンバ13の水位が下限水位La以上ではないと判断された場合(ステップS404,No)、排ガス処理装置40は、上述したステップS420に進み、このステップS420以降の処理を繰り返す。また、上述したステップS409において検出されたガス圧力(=掃気圧P)がヘッド差圧P(h2)以下である場合(ステップS409,No)、排ガス処理装置40は、上述したステップS416に進み、このステップS416以降の処理を繰り返す。
 以上、説明したように、本発明の実施形態4に係る排ガス処理装置40および水供給方法では、EGR装置11のスクラバ11aおよび回収タンク11dと、水処理装置18の水処理用タンク18aとを複数の供給先装置とし、第1給水管14を介して凝縮水チャンバ13とスクラバ11aとを連通し、第2給水管24を介して凝縮水チャンバ13と回収タンク11dとを連通し、更には、第3給水管44を介して凝縮水チャンバ13と水処理用タンク18aとを連通し、凝縮水チャンバ13に蓄積されたガス圧力を利用して、凝縮水チャンバ13からスクラバ11a、回収タンク11dおよび水処理用タンク18aへ凝縮水Waを適宜圧送するようにし、その他を実施形態3と同様に構成している。このため、上述した実施形態3と同様の作用効果を享受するとともに、凝縮水Waの供給先装置を実施形態3よりも多くしながらも、複数の供給先装置への水供給機能を低下させることなく、この水供給機能に必要なチャンバや配管等の設備の設置スペースを省スペース化することができる。
 なお、上述した実施の形態1、2ではEGR装置11のスクラバ11aまたは回収タンク11d、上述した実施の形態3ではスクラバ11aおよび回収タンク11d、上述した実施の形態4ではスクラバ11a、回収タンク11dおよび水処理装置18の水処理用タンク18aを、凝縮水Waの供給先装置としていたが、本発明は、これに限定されるものではない。例えば、本発明における凝縮水Waの供給先装置は、スクラバ11a、回収タンク11dおよび水処理用タンク18aの中から選択される少なくとも一つであってもよいし、少なくともEGR装置11(スクラバ11a、デミスタ11b、回収タンク11d)を含むものであってもよいし、EGR装置11および水処理装置18以外の船内設備であってもよいし、これらの組み合わせであってもよい。また、本発明における凝縮水Waの供給先装置の数は、1つであってもよいし、複数であってもよい。また、本発明における凝縮水Waの供給先装置がEGR装置11および水処理装置18以外の船内設備である場合、第1供給弁15、第2供給弁25および第3供給弁45の開閉駆動は、EGR装置11が運転中であるか否かによらず、すなわち、エンジン本体2のエンジン負荷によらず、上述したガス圧力等の検出結果に基づいて制御されてもよい。
 また、上述した実施形態4では、水処理用タンク18aの水位が下限水位Lb未満であり且つ凝縮水Waに加わるガス圧力(例えば掃気圧P)がヘッド差圧P(h1)に比べて大きい場合、第1供給弁15および第2供給弁25を開いてスクラバ11aおよび回収タンク11dへ凝縮水Waを圧送供給していたが、本発明は、これに限定されるものではない。例えば、第1供給弁15、第2供給弁25および第3供給弁45のうち、凝縮水Waに加わるガス圧力がヘッド差圧に比べて大きいという条件を満足する全ての供給弁を開いてもよいし、これら全ての供給弁の中から選択される少なくとも一つの供給弁を開いてもよい。この場合、ヘッド差圧P(h1)、P(h2)、P(h3)のうち最も大きいヘッド差圧P(h1)と上記ガス圧力の検出値とを比較してもよいし、ヘッド差圧P(h1)、P(h2)、P(h3)と上記ガス圧力の検出値とを順次比較してもよい。
 また、上述した実施形態1~4では、凝縮水Waに加わるガス圧力(供給先装置への凝縮水Waの圧送に利用されるガス圧力)を検出する圧力検出部16がエンジン本体2の掃気トランク2bに配置されていたが、本発明は、これに限定されるものではない。本発明において、圧力検出部16の配置箇所は、上記ガス圧力を検出し得る箇所であればよく、例えば、冷却器4であってもよいし、気液分離装置5であってもよいし、凝縮水チャンバ13であってもよいし、収集管12であってもよいし、給気管113、114であってもよい。
 また、上記ガス圧力は、圧力検出部16によって検出され得るエンジン本体2の掃気圧であってもよいし、エンジン本体2のエンジン負荷と圧力との関係(以下、第1の関係という)に基づいて算出された掃気圧または凝縮水チャンバ13の内部圧力であってもよい。例えば、上記第1の関係としては、エンジン本体2のエンジン負荷と掃気圧との相関関係、または、エンジン本体2のエンジン負荷と凝縮水チャンバ13の内部圧力との相関関係が挙げられる。或いは、上記ガス圧力は、エンジン本体2のエンジン負荷と圧力との関係(以下、第2の関係という)に基づいて掃気圧を補正した圧力であってもよい。例えば、上記第2の関係としては、エンジン本体2のエンジン負荷と圧力補正値との相関関係が挙げられる。当該圧力補正値は、エンジン本体2の掃気圧と凝縮水チャンバ13の内部圧力との誤差差異に相当する圧力である。上記補正した圧力は、エンジン負荷に応じて導出される圧力補正値をもとにエンジン本体2の掃気圧(例えば圧力検出部16によって検出された掃気圧)を補正することによって算出することができる。
 また、上述した実施形態1~4では、デミスタ11bとは別体の回収タンク11dを備えたEGR装置11を例示したが、本発明は、これに限定されるものではない。例えば、デミスタ11bは、回収タンク11dと一体化された構造のものであってもよく、排ガスの洗浄に使用されたスクラバ水Wbを再循環ガスから分離回収して貯留するものであってもよい。
 また、上述した実施形態3、4では、第1給水管14から第2給水管24を分岐させ、または、第1給水管14から第2給水管24および第3給水管44を分岐させていたが、本発明は、これに限定されるものではない。例えば、第1給水管14、第2給水管24および第3給水管44の各入口端は、各々独立して凝縮水チャンバ13に接続されていてもよい。
 また、上述した実施形態1~4により本発明が限定されるものではない。上述した各構成要素を適宜組み合わせて構成したものも本発明に含まれる。その他、上述した実施形態1~4に基づいて当業者等によりなされる他の実施形態、実施例および運用技術等は全て本発明の範疇に含まれる。
 以上のように、本発明に係る排ガス処理装置および水供給方法は、舶用ディーゼルエンジンに適用される排ガス処理装置および水供給方法に有用であり、特に、水供給機能を低下させることなく、水供給機能に必要な設備の設置スペースを省スペース化することができる排ガス処理装置および水供給方法に適している。
 1、1A、1B、1C 舶用ディーゼルエンジン
 2 エンジン本体
 2a シリンダ
 2b 掃気トランク
 2c 排気マニホールド
 3 過給機
 3a 圧縮機
 3b タービン
 3c 回転軸
 4 冷却器
 5 気液分離装置
 6 ドレン管
 7 出口オリフィス
 10、20、30、40 排ガス処理装置
 11 EGR装置
 11a スクラバ
 11b デミスタ
 11c EGRブロワ
 11d 回収タンク
 11e 回収管
 11f ポンプ
 12 収集管
 12a 第1収集管
 12b 第2収集管
 13 凝縮水チャンバ
 14 第1給水管
 15 第1供給弁
 16 圧力検出部
 17 チャンバ水位検出部
 18 水処理装置
 18a 水処理用タンク
 18b タンク水位検出部
 19、29、39、49 制御装置
 24 第2給水管
 25 第2供給弁
 44 第3給水管
 45 第3供給弁
 101、102 排気管
 111 給気部
 112、113、114 給気管
 121、122 EGR管
 131、132 循環管
 Sa、Sb 液面
 Wa 凝縮水
 Wb、Wc スクラバ水

Claims (14)

  1.  燃焼用ガスを加圧圧縮する過給機と、加圧圧縮後の前記燃焼用ガスを冷却する冷却器と、冷却後の前記燃焼用ガスを用いてシリンダ内の掃気と燃料燃焼によるピストンの往復運動とを行うエンジン本体と、を備える舶用ディーゼルエンジンに適用される排ガス処理装置であって、
     前記エンジン本体から排出された排ガスをスクラバ水を用いて洗浄し、洗浄後の前記排ガスを前記燃焼用ガスの一部として再循環させるEGR装置と、
     前記冷却器による冷却後の前記燃焼用ガスから発生した凝縮水と冷却後の前記燃焼用ガスによるガス圧力とを収集する収集管と、
     前記収集管を通じて、前記凝縮水を貯留するとともに前記ガス圧力を蓄積する凝縮水チャンバと、
     前記凝縮水チャンバと前記凝縮水の供給先装置とを連通する給水管と、
     を備え、
     前記凝縮水は、前記凝縮水チャンバに蓄積された前記ガス圧力を利用して、前記凝縮水チャンバから前記給水管を通じて前記供給先装置へ圧送される、
     ことを特徴とする排ガス処理装置。
  2.  前記給水管に設けられる供給弁と、
     前記ガス圧力を検出する圧力検出部と、
     前記凝縮水チャンバの水位と前記給水管の出口水位とのヘッド差に相当する圧力であるヘッド差圧と、前記圧力検出部によって検出された前記ガス圧力との大小関係を判断し、検出された前記ガス圧力が前記ヘッド差圧に比べて大きい場合、前記供給弁を開状態に制御し、検出された前記ガス圧力が前記ヘッド差圧以下である場合、前記供給弁を閉状態に制御する制御装置と、
     を備えることを特徴とする請求項1に記載の排ガス処理装置。
  3.  前記給水管は、複数の前記供給先装置に対応して、前記凝縮水チャンバに対する前記ヘッド差が互いに異なるように複数設けられ、
     前記供給弁は、複数の前記給水管の各々に設けられ、
     前記制御装置は、前記凝縮水チャンバの水位と複数の前記給水管との各前記ヘッド差圧と、前記圧力検出部によって検出された前記ガス圧力との大小関係をもとに、複数の前記供給弁の開閉状態を選択的に制御する、
     ことを特徴とする請求項2に記載の排ガス処理装置。
  4.  前記凝縮水チャンバの水位が前記凝縮水チャンバの下限水位以上であるか否かを検出するチャンバ水位検出部を備え、
     前記制御装置は、検出された前記凝縮水チャンバの水位が前記凝縮水チャンバの下限水位以上である場合、全ての前記供給弁について前記ヘッド差圧と前記ガス圧力との大小関係に基づく開閉状態の制御を行い、検出された前記凝縮水チャンバの水位が前記凝縮水チャンバの下限水位未満である場合、全ての前記供給弁を閉状態に制御する、
     ことを特徴とする請求項2または3に記載の排ガス処理装置。
  5.  前記排ガスの洗浄に使用された前記スクラバ水を回収して浄化処理するための水処理用タンクを有し、前記水処理用タンクに貯留した前記スクラバ水を浄化処理して前記EGR装置へ供給する水処理装置と、
     前記水処理用タンクの水位を検出するタンク水位検出部と、
     を備え、
     前記制御装置は、検出された前記水処理用タンクの水位が前記水処理用タンクの上限水位未満である場合、全ての前記供給弁について前記ヘッド差圧と前記ガス圧力との大小関係に基づく開閉状態の制御を行い、検出された前記水処理用タンクの水位が前記水処理用タンクの上限水位以上である場合、全ての前記供給弁を閉状態に制御する、
     ことを特徴とする請求項2~4のいずれか一つに記載の排ガス処理装置。
  6.  前記制御装置は、検出された前記水処理用タンクの水位が前記水処理用タンクの下限水位未満である場合、複数の前記供給弁のうち、前記ガス圧力が前記ヘッド差圧に比べて大きいという条件を満たす少なくとも一つの前記供給弁を開状態に制御する、
     ことを特徴とする請求項3を引用する請求項5に記載の排ガス処理装置。
  7.  前記ガス圧力は、前記エンジン本体の掃気圧、前記エンジン本体のエンジン負荷と圧力との関係に基づいて算出された掃気圧または前記凝縮水チャンバの内部圧力、或いは、前記エンジン本体のエンジン負荷と圧力との関係に基づいて掃気圧を補正した圧力である、
     ことを特徴とする請求項1~6のいずれか一つに記載の排ガス処理装置。
  8.  燃焼用ガスを加圧圧縮する過給機と、加圧圧縮後の前記燃焼用ガスを冷却する冷却器と、冷却後の前記燃焼用ガスを用いてシリンダ内の掃気と燃料燃焼によるピストンの往復運動とを行うエンジン本体と、を備える舶用ディーゼルエンジンに適用される水供給方法であって、
     前記冷却器による冷却後の前記燃焼用ガスから発生した凝縮水と冷却後の前記燃焼用ガスによるガス圧力とを収集し、
     収集した前記凝縮水を凝縮水チャンバに貯留するとともに、前記ガス圧力を前記凝縮水チャンバに蓄積し、
     前記凝縮水チャンバに蓄積された前記ガス圧力を利用して、前記凝縮水チャンバから給水管を通じて供給先装置へ前記凝縮水を圧送する、
     ことを特徴とする水供給方法。
  9.  圧力検出部によって前記ガス圧力を検出し、
     前記凝縮水チャンバの水位と前記給水管の出口水位とのヘッド差に相当する圧力であるヘッド差圧と、前記圧力検出部によって検出された前記ガス圧力との大小関係を判断し、
     検出された前記ガス圧力が前記ヘッド差圧に比べて大きい場合、前記給水管の供給弁を開状態に制御し、検出された前記ガス圧力が前記ヘッド差圧以下である場合、前記給水管の供給弁を閉状態に制御する、
     ことを特徴とする請求項8に記載の水供給方法。
  10.  前記凝縮水チャンバの水位と複数の前記給水管との各前記ヘッド差圧と、前記圧力検出部によって検出された前記ガス圧力との大小関係をもとに、複数の前記供給弁の開閉状態を選択的に制御し、
     複数の前記給水管は、複数の前記供給先装置に対応して、前記凝縮水チャンバに対する前記ヘッド差が互いに異なるように設けられており、
     複数の前記供給弁は、複数の前記給水管に各々設けられている、
     ことを特徴とする請求項9に記載の水供給方法。
  11.  前記凝縮水チャンバの水位が前記凝縮水チャンバの下限水位以上であるか否かをチャンバ水位検出部によって検出し、
     検出された前記凝縮水チャンバの水位が前記凝縮水チャンバの下限水位以上である場合、全ての前記供給弁について前記ヘッド差圧と前記ガス圧力との大小関係に基づく開閉状態の制御を行い、検出された前記凝縮水チャンバの水位が前記凝縮水チャンバの下限水位未満である場合、全ての前記供給弁を閉状態に制御する、
     ことを特徴とする請求項9または10に記載の水供給方法。
  12.  前記エンジン本体からの排ガスの洗浄に使用されたスクラバ水を回収して浄化処理するための水処理用タンクの水位をタンク水位検出部によって検出し、
     検出された前記水処理用タンクの水位が前記水処理用タンクの上限水位未満である場合、全ての前記供給弁について前記ヘッド差圧と前記ガス圧力との大小関係に基づく開閉状態の制御を行い、検出された前記水処理用タンクの水位が前記水処理用タンクの上限水位以上である場合、全ての前記供給弁を閉状態に制御する、
     ことを特徴とする請求項9~11のいずれか一つに記載の水供給方法。
  13.  検出された前記水処理用タンクの水位が前記水処理用タンクの下限水位未満である場合、複数の前記供給弁のうち、前記ガス圧力が前記ヘッド差圧に比べて大きいという条件を満たす少なくとも一つの前記供給弁を開状態に制御する、
     ことを特徴とする請求項10を引用する請求項12に記載の水供給方法。
  14.  前記ガス圧力は、前記エンジン本体の掃気圧、前記エンジン本体のエンジン負荷と圧力との関係に基づいて算出された掃気圧または前記凝縮水チャンバの内部圧力、或いは、前記エンジン本体のエンジン負荷と圧力との関係に基づいて掃気圧を補正した圧力である、
     ことを特徴とする請求項8~13のいずれか一つに記載の水供給方法。
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