[发明专利]废气净化装置

说明书

技术领域

本发明涉及在柴油发动机等内燃机(发动机)中对废气进行净化处理的废气净化装置。

背景技术

以往，例如在油轮、运输船等船舶中，各种辅助设备、装卸装置、照明、空调、其它的设备类消耗的电力量巨大，为了向这些电气系统供给电力，具备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而成的柴油发电机(例如，参见专利文献1等)。已知柴油发动机是内燃机中能量效率最高的一种，每个单位输出的废气所含的二氧化碳量少。而且，由于能够使用例如重油那样的低质的燃料，所以，具有经济性优异的优点。

在柴油发动机的废气中除二氧化碳以外还大量含有氮氧化物、硫氧化物以及颗粒物等。它们主要是从作为燃料的重油生成的物质，是妨碍环境保护的有害物质。尤其是氮氧化物(以下称为NOx)是对人体有害且呈强的酸性的物质，也被认为是酸雨的原因。因此，例如在像船舶那样，使柴油发电机驱动的机械中，NOx的排出量极多，被理解为给地球环境的负担大。

作为将NOx大幅净化的后处理的手段，还原剂使用了尿素的选择式催化(剂)还原法(下面称为SCR法)已经普及。在SCR法中，一般使用由使Ti等氧化物的载体承载V、Cr等活性成分的材料构成的蜂窝构造的NOx催化剂。若向NOx催化剂的上游侧喷雾作为还原剂水溶液的尿素水，则尿素水因废气的热而被加水分解，生成氨，氨作为还原剂作用于NOx，将NOx分解为无害的氮和水。

在先技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2006-3401742号公报

发明内容

发明所要解决的课题

若关心地球环境，则有必要尽可能地将废气中的NOx清除，优选不论公海·领海，一律进行限制，但是，现状是伴随着有关柴油发动机的高端的排放法规被应用，预定针对NOx设置限制海域。如前所述，NOx催化剂由于是蜂窝构造，所以，有被废气中的煤烟、微粒堵塞的可能性。另外，NOx催化剂因废气中的硫磺成分、源自它的生成物而性能劣化。为了谋求尽量延长NOx催化剂的寿命，降低运行成本、确实地遵守限制海域的限制，考虑在限制海域外的航行中不使NOx催化剂曝露于废气。

因此，本申请的申请人在以前提出了在发动机的排气路径中设置收容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使废气不在NOx催化剂通过而是绕过的旁通路径。在这种情况下，具有下述优点，即，在限制海域内的航行中将废气向净化壳体侧输送，在限制海域外的航行中将废气向旁通路径侧输送，据此，使NOx催化剂长寿，可降低运行成本、维持长时间的净化性能。

但是，在所述以往的结构中，由于在排气路径、净化壳体之外另行设置绕过NOx催化剂的旁通路径，所以，不得不使旁通路径的配管距离长，存在原始成本高的问题。另外，由于必须在净化壳体之外另行确保旁通路径的设置空间，所以，例如在船舶等的机房狭窄的情况下，存在难以设置旁通路径的可能性。

为了解决课题的手段

本发明以提供一种研究了上述那样的现状并实施了改善的废气净化装置为目的。

技术方案1的发明是设置在发动机的排气路径中的废气净化装置，其中，具备至少收容对来自所述发动机的废气进行净化的净化催化剂的净化壳体，在具有所述净化催化剂的净化路径之外，另行将使所述废气不在所述净化催化剂通过而是绕过的旁通路径一体地设置在所述净化壳体。

技术方案2的发明是在技术方案1记载的废气净化装置中，其中，在所述净化壳体内设置所述旁通路径。

技术方案3的发明是在技术方案2记载的废气净化装置中，其中，所述净化壳体内由沿所述废气的排出方向延伸的分隔板划分为所述净化路径和所述旁通路径。

技术方案4的发明是在技术方案3记载的废气净化装置中，其中，构成为，通过由所述分隔板对所述净化壳体内进行划分，在所述废气在所述旁通路径通过时，使用所述废气的热对所述净化路径侧的所述净化催化剂进行加热。

技术方案5的发明是在技术方案2～4中的任一项记载的废气净化装置中，其中，在所述净化壳体的出口部，使所述净化路径和所述旁通路径合流。

技术方案6的发明是在技术方案1～5中的任一项记载的废气净化装置中，其中，在所述净化路径和所述旁通路径的分支部设置将所述废气的排出方向切换到所述净化路径和所述旁通路径的路径切换部件。

技术方案7的发明是在技术方案6记载的废气净化装置中，其中，所述路径切换部件由分别设置在所述净化路径的入口侧以及所述旁通路径的入口侧的切换阀构成，所述两切换阀工作，若将一方开放，则将另一方关闭。