(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2023039492
(43)【公開日】2023-03-22
(54)【発明の名称】スクラバシステム
(51)【国際特許分類】
B01D 53/92 20060101AFI20230314BHJP
F01N 3/04 20060101ALI20230314BHJP
B63H 21/32 20060101ALI20230314BHJP
B63B 83/40 20200101ALI20230314BHJP
【ＦＩ】
B01D53/92 331
F01N3/04 A
B01D53/92 215
B01D53/92 ZAB
B01D53/92 224
B63H21/32 Z
B63B83/40
【審査請求】未請求
【請求項の数】3
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2021146616
(22)【出願日】2021-09-09
(71)【出願人】
【識別番号】000176752
【氏名又は名称】三菱化工機株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】110001427
【氏名又は名称】弁理士法人前田特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】大津 秀樹
(72)【発明者】
【氏名】陳岡 克哉
【テーマコード（参考）】
3G091
4D002
【Ｆターム（参考）】
3G091AA04
3G091AB15
3G091BA01
3G091BA20
3G091CA16
4D002AA02
4D002AA12
4D002AC10
4D002BA02
4D002BA14
4D002CA01
4D002DA36
4D002GA03
4D002GB05
4D002HA01
(57)【要約】
【課題】スクラバシステムを省電力化する。
【解決手段】排気ガスを浄化するスクラバシステム１００は、スクラバ１１０と、スクラバ水を供給するポンプ１２１ａ～１２１ｃと、発電機１４０とを備え、ポンプ１２１ａ～１２１ｃは互いに同一の定格流量を有し全台数の定格流量の合計がスクラバ１１０に必要とされる最大必要流量以上であり、かつ、全台数よりも１台少ない台数の定格流量の合計である部分合計定格流量が、上記最大必要流量よりも少なく設定されている。
【選択図】図１
【解決手段】排気ガスを浄化するスクラバシステム１００は、スクラバ１１０と、スクラバ水を供給するポンプ１２１ａ～１２１ｃと、発電機１４０とを備え、ポンプ１２１ａ～１２１ｃは互いに同一の定格流量を有し全台数の定格流量の合計がスクラバ１１０に必要とされる最大必要流量以上であり、かつ、全台数よりも１台少ない台数の定格流量の合計である部分合計定格流量が、上記最大必要流量よりも少なく設定されている。
【選択図】図１
【特許請求の範囲】
【請求項1】
船舶用エンジンの排気ガスを浄化するスクラバシステムであって、
スクラバ水によって排気ガスを浄化するスクラバと、
上記スクラバにスクラバ水を供給する複数のポンプと、
上記ポンプに電力を供給する発電機と、
を備え、
上記複数のポンプは、
互いに同一の定格流量を有し、
全台数の定格流量の合計が、上記スクラバに必要とされる最大必要流量以上であり、かつ、
全台数よりも１台少ない台数のポンプによる運転流量の合計である部分合計運転流量が、上記最大必要流量よりも少なく設定されていることを特徴とするスクラバシステム。
スクラバ水によって排気ガスを浄化するスクラバと、
上記スクラバにスクラバ水を供給する複数のポンプと、
上記ポンプに電力を供給する発電機と、
を備え、
上記複数のポンプは、
互いに同一の定格流量を有し、
全台数の定格流量の合計が、上記スクラバに必要とされる最大必要流量以上であり、かつ、
全台数よりも１台少ない台数のポンプによる運転流量の合計である部分合計運転流量が、上記最大必要流量よりも少なく設定されていることを特徴とするスクラバシステム。
【請求項2】
請求項１のスクラバシステムであって、
上記部分合計運転流量は、スクラバシステムが用いられる船舶の定常運航状態において必要とされる定常最大必要流量以上であることを特徴とするスクラバシステム。
上記部分合計運転流量は、スクラバシステムが用いられる船舶の定常運航状態において必要とされる定常最大必要流量以上であることを特徴とするスクラバシステム。
【請求項3】
請求項２のスクラバシステムであって、
上記定常運航状態と、それよりも多くの流量がスクラバに必要とされる状態とで、上記ポンプの運転台数が切り替えられるように構成されたことを特徴とするスクラバシステム。
上記定常運航状態と、それよりも多くの流量がスクラバに必要とされる状態とで、上記ポンプの運転台数が切り替えられるように構成されたことを特徴とするスクラバシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、船舶用エンジンの排気ガスに含まれる硫黄酸化物等を除去するスクラバを有するスクラバシステムに関するものである。
【背景技術】
【0002】
船舶用ディーゼルエンジン等では、排気ガスを海水に通すことにより、排気ガス中の硫黄酸化物等を除去するスクラバが用いられる。上記スクラバに適切な量の海水を供給するためには、エンジンの出力や排気ガス中の硫黄酸化物の濃度等に応じて、運転するポンプの台数や回転数を制御することによりポンプの流量を変化させる制御が行われる（例えば、特許文献１参照。）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特許第５９５８５６３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
しかしながら、上記のようにエンジンの出力や排気ガス中の硫黄酸化物の濃度等に応じてポンプの流量を変化させる場合、ポンプのモータに電力を供給する発電機は、最大の流量に応じた電力を常時発電し得るようにされる必要がある。このため、上記のようにポンプの流量は適切に制御されるとしても、発電機による発電能力は、必ずしも適切に制御されるとは限らないことになる。
【0005】
本発明は、上記の点に鑑みてなされたものであり、消費電力を小さく抑えて省電力化を容易に図り得るようにすることを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【0006】
上記の目的を達成するために、本発明は、
船舶用エンジンの排気ガスを浄化するスクラバシステムであって、
スクラバ水によって排気ガスを浄化するスクラバと、
上記スクラバにスクラバ水を供給する複数のポンプと、
上記ポンプに電力を供給する発電機と、
を備え、
上記複数のポンプは、
互いに同一の定格流量を有し、
全台数の定格流量の合計が、上記スクラバに必要とされる最大必要流量以上であり、かつ、
全台数よりも１台少ない台数のポンプによる運転流量の合計である部分合計運転流量が、上記最大必要流量よりも少なく設定されていることを特徴とする。
船舶用エンジンの排気ガスを浄化するスクラバシステムであって、
スクラバ水によって排気ガスを浄化するスクラバと、
上記スクラバにスクラバ水を供給する複数のポンプと、
上記ポンプに電力を供給する発電機と、
を備え、
上記複数のポンプは、
互いに同一の定格流量を有し、
全台数の定格流量の合計が、上記スクラバに必要とされる最大必要流量以上であり、かつ、
全台数よりも１台少ない台数のポンプによる運転流量の合計である部分合計運転流量が、上記最大必要流量よりも少なく設定されていることを特徴とする。
【0007】
これにより、例えば定常運航状態において、消費電力を小さく抑えることができるので、全体として省電力化を図ることが容易にできる。
【発明の効果】
【0008】
本発明によれば、消費電力を小さく抑えて省電力化を容易に図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【0009】
【発明を実施するための形態】
【0010】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。
【0011】
（スクラバシステム１００の概略構成）
スクラバシステム１００は、例えば図１に示すように、船舶用のディーゼルエンジン１３０の排気ガスに含まれるＳＯｘや、ＮＯｘ、未燃カーボンなどを海水（スクラバ水）によって除去するスクラバ１１０を有している。
スクラバシステム１００は、例えば図１に示すように、船舶用のディーゼルエンジン１３０の排気ガスに含まれるＳＯｘや、ＮＯｘ、未燃カーボンなどを海水（スクラバ水）によって除去するスクラバ１１０を有している。
【0012】
上記海水は、例えばポンプ装置１２０によってスクラバ１１０に供給される。ポンプ装置１２０には、それぞれモータ１２２ａ～１２２ｃによって駆動される例えば３台のポンプ１２１ａ～１２１ｃが設けられる。上記モータ１２２ａ～１２２ｃへの電力は、船舶内で消費される電力と同様に、ディーゼルエンジン１３０によって駆動される発電機１４０から供給される。
【0013】
上記３台のポンプ１２１ａ～１２１ｃの運転状態、および発電機１４０による発電可能電力は、制御装置１５０によって制御されるようになっている。具体的には、例えば、ポンプ１２１ａ～１２１ｃの運転状態は、モータ１２２ａ～１２２ｃのＯＮ／ＯＦＦによって制御される。また、発電機１４０による発電可能電力は、ディーゼルエンジン１３０の出力、すなわち燃料噴射量を制御することによって、制御されるようになっている。
【0014】
（ポンプ１２１ａ～１２１ｃの定格流量について）
まず、ポンプ装置１２０によってスクラバ１１０に供給する海水の流量の例について説明する。
まず、ポンプ装置１２０によってスクラバ１１０に供給する海水の流量の例について説明する。
【0015】
船舶の運航時においてスクラバ１１０に供給が必要とされる最大必要流量を１００％とすると、通常、そのような最大必要流量の海水がスクラバ１１０に供給されるのは、例えば、機関最大出力でＥＣＡ（Emission Control Area）海域を航行する場合で、しかも硫黄分が３．５％などと多い燃料が使用される場合など特殊な運航状態の時であり、その他の定常運航状態で必要とされる定常最大必要流量は、例えば上記最大必要流量の８０～９０％以下程度などである。また、そのような定常運航状態である運航時間は、例えば全運航時間の９９％以上程度などである。
【0016】
すなわち、例えば、図２に示すように、スクラバ１１０への供給流量が最大必要流量の９０％以上であれば、船舶の全運航時間の９９％以上がカバーされ、１％未満の運航時間だけ、最大必要流量（１００％）の海水が供給される必要があることになる。しかも、上記最大必要流量が必要とされる特殊な運航状態は、船舶の運航において予定された状態であるため、事前にディーゼルエンジン１３０の出力を制御して発電機１４０による発電可能電力を制御したり、モータ１２２ａ～１２２ｃのＯＮ／ＯＦＦを切り替えてポンプ装置１２０の運転状況を制御したりすることが可能である。
【0017】
そこで、例えば、最大必要流量が４００ｍ３／Ｈｒとすると、ポンプ１２１ａ～１２１ｃは、下記（表１）に示すように、運転流量が、それぞれ１８０ｍ３／Ｈｒ（４５％）、合計で３６０ｍ３／Ｈｒ（９０％）になるように設定されている。すなわち、全運航時間の９９％以上である定常運航状態では、ポンプ１２１ａ～１２１ｃのうちの２台だけが運転状態とされ、合計で３６０ｍ３／Ｈｒ（部分合計運転流量）、すなわち最大必要流量の９０％の海水がスクラバ１１０に供給される。
【0018】
ここで、ポンプ１２１ａ～１２１ｃの定格流量は、２台の合計（部分合計定格流量）が最大必要流量よりも少なく設定するのでもよいが、定格流量が４００ｍ３／Ｈｒのポンプで４００ｍ３／Ｈｒの運転流量が得られるように配管の流路抵抗などが設定されているとすると、運転流量を例えば３６０ｍ３／Ｈｒにするためには、例えば、ポンプ１２１ａ～１２１ｃの定格流量は、配管抵抗の減少分を考慮すると、それぞれ１６０ｍ３／Ｈｒなどにすることができる。
【0019】
また、例えば定常運航状態よりも多くの流量がスクラバに必要とされる状態である、全運航時間の１％未満などの時間だけ、全部で３台のポンプ１２１ａ～１２１ｃが運転状態とされ、最大必要流量の１００％（４００ｍ３／Ｈｒ）以上である１３５％（５４０ｍ３／Ｈｒ）の海水がスクラバ１１０に供給可能にされる。ただし、実際には、流路を絞ることにより運転流量は４００ｍ３／Ｈｒとなるようにすることができる。
【0020】
ここで、同一定格流量のポンプを３台とすることで上記のように定常運航は２台のポンプを使用し、３台目のポンプは予備のポンプとして、何れか１台のポンプが故障しても、例えば全運航時間の９９％以上は通常通りに運航を続けることができる。また、そのように１台のポンプが故障した場合、最大必要流量（１００％）の海水を供給できなかったとしても、全運航時間の１％未満などの期間において、使用される燃料の硫黄分が多い場合で、かつ、機関最大出力でのＥＣＡ海域の航行など最も厳しい条件での運航が制限されるだけで、実際上、全体の運航に与える影響は回避または少なく抑えることが容易にできる。
【0021】
上記のように、ポンプ装置１２０による海水の供給流量が制御される場合、定常運航状態では、ポンプ１２１ａ～１２１ｃのうちの２台が例えばそれぞれ１８０ｍ３／Ｈｒの海水を供給できればよく、また、そのためには各ポンプ１２１ａ～１２１ｃの定格流量は、配管抵抗等の減少も考慮して例えば１６０ｍ３／Ｈｒなどに設定することができ、消費電力を低減することが容易にできる。それゆえ、全運航時間の９９％以上である定常運航状態において、発電機１４０による発電可能電力を小さく抑えることなどができるので、全体として省電力化を図ることが容易にできる。本実施形態では、定常運航状態のポンプを２台として、予備のポンプを入れて全台数を３台構成としているが、本発明はこれに限定されるものではなく、定常運航状態のポンプを例えば３台とし、予備のポンプをいれて全台数を４台構成とするようにしてもよい。
【0022】
【表1】
【符号の説明】
【0023】
１００ スクラバシステム
１１０ スクラバ
１２０ ポンプ装置
１２１ａ～１２１ｃ ポンプ
１２２ａ～１２２ｃ モータ
１３０ ディーゼルエンジン
１４０ 発電機
１５０ 制御装置
１１０ スクラバ
１２０ ポンプ装置
１２１ａ～１２１ｃ ポンプ
１２２ａ～１２２ｃ モータ
１３０ ディーゼルエンジン
１４０ 発電機
１５０ 制御装置
【図1】
【図2】