船舶的排气净化系统技术方案

在排气净化系统中，即使在路径切换阀发生故障的情况下，也能够防止路径切换阀同时变成关闭状态，可靠地防止在发动机动作的状态下排气路径封闭。根据本申请发明专利技术的船舶(1)的排气净化系统，在作为船舶(1)搭载用的发动机(25)的排气路径(30)配备有与外部连通的主路径(31)和从主路径(31)的中途部分支的旁通路径(32)的排气净化系统中，在主路径(31)和旁通路径(32)配置有开闭各个路径的流体动作式的切换阀(37)、(38)，将各个切换阀(37)、(38)构成为常开型。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本申请的专利技术涉及除去从船舶搭载用的发动机排出的排气中的有害成分的排气净化系统。
技术介绍
过去，例如，在油轮、运输船等船舶中，各种辅助设备、装载装置、照明、空调及其它设备类消耗的电量巨大，为了向这些电气系统供应电力，配备有将柴油发动机和通过该柴油发动机的驱动来发电的发电机组合起来构成的柴油发电机(例如，参照专利文献1等)。已知，柴油发动机是内燃机中能量效率高的内燃机之一，每单位输出的排气中含有的二氧化碳量少。而且，例如，由于可以使用像重油这样的低质的燃料，所以具有经济性优异的优点。在柴油发动机的排气中，除了二氧化碳之外，还大量包含有氮氧化物、硫的氧化物以及颗粒状物质等。它们主要是由于作为燃料的重油而生成的，是成为妨碍环境保护的有害物质。特别是，氮氧化物(下面，称为NOx)是对人体有害并且呈强酸性的物质，可以认为是酸雨的原因。从而，可以理解，例如，在像船舶这样驱动柴油发电机的机械中，NOx的排出量非常多，给予地球环境的负担很大。作为大幅度净化NOx的后处理手段，在还原剂中使用尿素的选择性催化剂还原法(下面，称为SCR法)是普遍的。在SCR法中，一般地，使用由将V或Cr等活性成分载置于Ti等的氧化物的载体中的材料构成的蜂窝结构的NOx催化剂。当将作为还原剂水溶液的尿素水向NOx催化剂的上游侧喷雾时，利用排气的热使尿素水水解而生成氨，氨作为还原剂作用于NOx，将NOx分解成无害的氮和水。专利文献专利文献1：日本特开2006－341742号公报
技术实现思路
专利技术所要解决的课题如果考虑到地球环境，则有必要尽可能地除去排气中的NOx，优选地，不管是否公海领域，应当一律地加以限制，但是，目前的现状是，伴随着应用与柴油发动机有关的更高等级的排气限制，预定设置与NOx有关的限制海域。如前面所述，由于NOx催化剂是蜂窝结构，所以，存在着被排气中的烟尘或微粒闭塞的担忧。另外，NOx催化剂由于排气中的硫成分或由之产生的生成物而会性能恶化。为了尽可能地延长NOx催化剂的寿命，谋求降低运行成本和确实地遵守在限制海域的限制，考虑在限制海域之外航行中，NOx催化剂也不暴露在排气中。因此，本申请的申请人过去提出了一种方案：在发动机的排气路径中设置容纳NOx催化剂的净化壳体，从排气路径中的净化壳体的上游侧分支出不通过NOx催化剂而使排气绕开的旁通路径(例如，参照日本特开2010－71149号公报等)。在这种情况下，在限制海域内的航行中，将排气送往净化壳体侧，在限制海域之外的航行中，将排气送往旁通路径侧。这里，存在着在净化壳体侧及旁通路径侧设置路径切换阀，切换排气的路径的情况。因此，延长NOx催化剂的使用寿命成为可能，具有能够降低运行成本、长时间保持净化性能的优点。但是，在在净化壳体侧及旁通路径侧各自中分别设置路径切换阀、单独地使各个路径切换阀动作的结构中，假如在所述路径切换阀发生故障的情况下，存在着两个路径切换阀同时变成关闭状态而将排气路径闭塞的担忧。并且，假如在发动机动作的状态下，若如上所述地排气路径会被闭塞，则存在着排气没有出路，所述发动机会停止的问题。解决课题的手段本申请专利技术的目的是提供一种研究了上述现状并进行了改进了的船舶的排气净化系统。根据权利要求1的专利技术的船舶的排气净化系统，作为船舶搭载用的发动机的排气路径，配备有与外部连通的主路径和从所述主路径的中途部分支的旁通路径，其中，在所述主路径和所述旁通路径上，配置开闭所述各个路径的流体动作式的切换阀，将所述各个切换阀构成常开型。权利要求2的专利技术，在权利要求1所述的船舶的排气净化系统中，在将排气移动方向切换到所述两个路径中的一个路径的情况下，在切断向所述两个切换阀的流体供应，使所述两个切换阀形成打开状态之后，向形成关闭状态的一个切换阀供应流体。权利要求3的专利技术，根据权利要求1或2所述的船舶的排气净化系统，在作为船舶搭载用的发动机的排气路径，配备有与外部连通的主路径和从所述主路径的中途部分支的旁通路径的排气净化系统中，在所述主路径和所述旁通路径两者中配置切换阀，在所述主路径侧的切换阀的阀体中，设置有在所述切换阀的打开状态下使排气的气流形成紊流的混合翼片，在所述主路径侧的切换阀的下游侧配置有还原剂喷射喷嘴。根据权利要求4的船舶的排气净化系统，在作为船舶搭载用的发动机的排气路径，配备有与外部连通的主路径和从所述主路径的中途部分支的旁通路径的船舶的排气净化系统中，在所述主路径和所述旁通路径中配置开闭所述各个路径的切换阀，所述两个切换阀连动地连接，以便在经由连杆机构将一个切换阀打开时，将另外一个切换阀关闭。权利要求5的专利技术，在权利要求4所述的船舶的排气净化系统中，将所述连杆机构双重化。根据权利要求6的专利技术的船舶的排气净化系统，在作为船舶搭载用的发动机的排气路径，配备有与外部连通的主路径和从所述主路径的中途部分支的旁通路径的排气净化系统中，在所述主路径和所述旁通路径中，配置有开闭所述各个路径的切换阀，将所述两个切换阀轴支承于单一的转动轴上。权利要求7的专利技术，在权利要求6所述的船舶的排气净化系统中，使所述两个切换阀相对于所述单一的转动轴的安装相位相差90°。专利技术的效果根据本专利技术，由于将开闭所述各个路径的流体动作式的切换阀构成为常开型，所以，在发动机动作的状态下，在排气路径的切换等时，即使在同时切断了向所述两个切换阀的流体供应的情况下，所述主路径及所述旁通路径也不会同时变成关闭状态。从而，即使假定在所述切换阀发生了故障的情况下，在发动机动作的状态下，排气路径也不会闭塞，可以防止所述发动机停止。另外，根据本申请的专利技术，由于在所述主路径侧的切换阀的阀体上设置所述混合翼片，在所述主路径侧的切换阀的下游侧配置有所述还原剂喷射喷嘴，所以，还原剂被喷射到被所述混合翼片形成紊流的排气中，因此，可以高效率地将排气和还原剂混合。从而，能够高效率地将排气中的NOx还原，能够尽可能地除去排气中的NOx。根据本申请的专利技术，由于开闭所述各个路径的切换阀连动地连接，以便当经由连杆机构打开一个切换阀时将另一个切换阀关闭，因此，形成必定将两个切换阀中的一个打开的状态，防止两个路径变成全关闭，所述主路径及所述旁通路径不会同时变成关闭状态。从而，在发动机动作的状态下，排气路径不会闭塞，可以防止所述发动机停止。进而，根据本申请的专利技术，由于将所述连杆机构双重化，所以，即使假定一个连杆机构破损或者发生故障，也可以利用另外一个连杆机构使两个切换阀动作，能够可靠地防止两个路径同时完全封闭。另外，对于两个切换阀的连动机构，可以谋求冗余性的提高。根据本申请的专利技术，由于开闭所述各个路径的切换阀被轴支承于单一的转动轴，所以，可以利用所述单一的转动轴使两个切换阀连动，可以简化两个切换阀的连动结构。另外，根据本申请的专利技术，由于使所述两个切换阀相对于所述单一的转动轴的安装相位相差90°，所以在使两个切换阀连动时，当将一个切换阀打开时将另一个切换阀关闭，形成必定打开两个切换阀中
的一个的状态，所述主路径和所述旁通路径不会同时变成关闭状态。从而，在发动机动作的状态下，能够以简单的结构可靠地防止两个路径同时完全关闭。附图说明图1是船舶的整体侧视图。图2是图1的II－II向视正视剖视图。图3是复合壳体的正视图。图4是复合壳体的侧视图。图5是本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种船舶的排气净化系统，作为船舶搭载用的发动机的排气路径而配备有与外部连通的主路径和从所述主路径的中途部分支的旁通路径，其中，在所述主路径和所述旁通路径配置有开闭所述各个路径的流体动作式的切换阀，将所述各个切换阀构成为常开型。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.03.20 JP 2014-059122;2014.04.21 JP 2014-087591.一种船舶的排气净化系统，作为船舶搭载用的发动机的排气路径而配备有与外部连通的主路径和从所述主路径的中途部分支的旁通路径，其中，在所述主路径和所述旁通路径配置有开闭所述各个路径的流体动作式的切换阀，将所述各个切换阀构成为常开型。2.如权利要求1所述的船舶的排气净化系统，在将排气移动方向切换到所述两个路径中的一个路径的情况下，在切断向所述两个切换阀的流体供应，使所述两个切换阀形成打开状态之后，向形成关闭状态的一个切换阀进行流体供应。3.如权利要求1或2所述的船舶的排气净化系统，在所述主路径和所述旁通路径两者中配置切换阀，在所述主路径侧的切换阀的阀体上，设置在所述切换阀的...

【专利技术属性】
技术研发人员：高畑泰幸，横山哲也，井上刚，
申请(专利权)人：洋马株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP