廢氣凈化裝置的制造方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及在柴油發(fā)動機等內燃機(發(fā)動機)中對廢氣進行凈化處理的廢氣凈化
目.0
【背景技術】
[0002]以往，例如在油輪、運輸船等船舶中，各種輔助設備、裝卸裝置、照明、空調、其它的設備類消耗的電力量巨大，為了向這些電氣系統(tǒng)供給電力，具備將柴油發(fā)動機和通過該柴油發(fā)動機的驅動來發(fā)電的發(fā)電機組合而成的柴油發(fā)電機(例如，參見專利文獻I等)。已知柴油發(fā)動機是內燃機中能量效率最高的一種，每個單位輸出的廢氣所含的二氧化碳量少。而且，由于能夠使用例如重油那樣的低質的燃料，所以，具有經濟性優(yōu)異的優(yōu)點。
[0003]在柴油發(fā)動機的廢氣中除二氧化碳以外還大量含有氮氧化物、硫氧化物以及顆粒物等。它們主要是從作為燃料的重油生成的物質，是妨礙環(huán)境保護的有害物質。尤其是氮氧化物(以下稱為NOx)是對人體有害且呈強的酸性的物質，也被認為是酸雨的原因。因此，例如在像船舶那樣，使柴油發(fā)電機驅動的機械中，NOx的排出量極多，被理解為給地球環(huán)境的負擔大。
[0004]作為將NOx大幅凈化的后處理的手段，還原劑使用了尿素的選擇式催化(劑)還原法(下面稱為SCR法)已經普及。在SCR法中，一般使用由使Ti等氧化物的載體承載V、Cr等活性成分的材料構成的蜂窩構造的NOx催化劑。若向NOx催化劑的上游側噴霧作為還原劑水溶液的尿素水，則尿素水因廢氣的熱而被加水分解，生成氨，氨作為還原劑作用于NOx,將NOx分解為無害的氮和水。
[0005]在先技術文獻
[0006]專利文獻
[0007]專利文獻1:日本特開2006-3401742號公報

【發(fā)明內容】

[0008]發(fā)明所要解決的課題
[0009]若關心地球環(huán)境，則有必要盡可能地將廢氣中的NOx清除，優(yōu)選不論公海.領海，一律進行限制，但是，現狀是伴隨著有關柴油發(fā)動機的高端的排放法規(guī)被應用，預定針對NOx設置限制海域。如前所述，NOx催化劑由于是蜂窩構造，所以，有被廢氣中的煤煙、微粒堵塞的可能性。另外，NOx催化劑因廢氣中的硫磺成分、源自它的生成物而性能劣化。為了謀求盡量延長NOx催化劑的壽命，降低運行成本、確實地遵守限制海域的限制，考慮在限制海域外的航行中不使NOx催化劑曝露于廢氣。
[0010]因此，本申請的申請人在以前提出了在發(fā)動機的排氣路徑中設置收容NOx催化劑的凈化殼體，從排氣路徑中的凈化殼體的上游側分支使廢氣不在NOx催化劑通過而是繞過的旁通路徑。在這種情況下，具有下述優(yōu)點，即，在限制海域內的航行中將廢氣向凈化殼體側輸送，在限制海域外的航行中將廢氣向旁通路徑側輸送，據此，使NOx催化劑長壽，可降低運行成本、維持長時間的凈化性能。
[0011]但是，在所述以往的結構中，由于在排氣路徑、凈化殼體之外另行設置繞過NOx催化劑的旁通路徑，所以，不得不使旁通路徑的配管距離長，存在原始成本高的問題。另外，由于必須在凈化殼體之外另行確保旁通路徑的設置空間，所以，例如在船舶等的機房狹窄的情況下，存在難以設置旁通路徑的可能性。
[0012]為了解決課題的手段
[0013]本發(fā)明以提供一種研宄了上述那樣的現狀并實施了改善的廢氣凈化裝置為目的。
[0014]技術方案I的發(fā)明是設置在發(fā)動機的排氣路徑中的廢氣凈化裝置，其中，具備至少收容對來自所述發(fā)動機的廢氣進行凈化的凈化催化劑的凈化殼體，在具有所述凈化催化劑的凈化路徑之外，另行將使所述廢氣不在所述凈化催化劑通過而是繞過的旁通路徑一體地設置在所述凈化殼體。
[0015]技術方案2的發(fā)明是在技術方案I記載的廢氣凈化裝置中，其中，在所述凈化殼體內設置所述旁通路徑。
[0016]技術方案3的發(fā)明是在技術方案2記載的廢氣凈化裝置中，其中，所述凈化殼體內由沿所述廢氣的排出方向延伸的分隔板劃分為所述凈化路徑和所述旁通路徑。
[0017]技術方案4的發(fā)明是在技術方案3記載的廢氣凈化裝置中，其中，構成為，通過由所述分隔板對所述凈化殼體內進行劃分，在所述廢氣在所述旁通路徑通過時，使用所述廢氣的熱對所述凈化路徑側的所述凈化催化劑進行加熱。
[0018]技術方案5的發(fā)明是在技術方案2?4中的任一項記載的廢氣凈化裝置中，其中，在所述凈化殼體的出口部，使所述凈化路徑和所述旁通路徑合流。
[0019]技術方案6的發(fā)明是在技術方案I?5中的任一項記載的廢氣凈化裝置中，其中，在所述凈化路徑和所述旁通路徑的分支部設置將所述廢氣的排出方向切換到所述凈化路徑和所述旁通路徑的路徑切換部件。
[0020]技術方案7的發(fā)明是在技術方案6記載的廢氣凈化裝置中，其中，所述路徑切換部件由分別設置在所述凈化路徑的入口側以及所述旁通路徑的入口側的切換閥構成，所述兩切換閥工作，若將一方開放，則將另一方關閉。
[0021]技術方案8的發(fā)明是在技術方案7記載的廢氣凈化裝置中，其中，所述兩切換閥經連桿機構聯動連結，若將一方開放，則將另一方關閉，在所述兩切換閥中的任意一方連結開閉工作用的驅動機構。
[0022]技術方案9的發(fā)明是在技術方案6記載的廢氣凈化裝置中，其中，所述路徑切換部件由若將所述凈化路徑的入口側以及所述旁通路徑的入口側中的一方開放，則將另一方關閉的擺動閥構成。
[0023]技術方案10的發(fā)明是在技術方案I?9中的任一項記載的廢氣凈化裝置中，其中，在所述凈化殼體中的所述凈化催化劑的上游側設置向所述凈化催化劑噴吹氣體的噴氣部。
[0024]技術方案11的發(fā)明是在技術方案10記載的廢氣凈化裝置中，其中，構成為，在所述廢氣在所述旁通路徑通過時，停止氣體從所述噴氣部的噴出。
[0025]技術方案12的發(fā)明是在技術方案I記載的廢氣凈化裝置中，其中，構成為，具備向所述廢氣供給NOx還原用的還原劑的還原劑供給部，在所述廢氣在所述旁通路徑通過時，停止所述還原劑從所述還原劑供給部的供給。
[0026]發(fā)明效果
[0027]根據技術方案I以及2的發(fā)明，由于是設置在發(fā)動機的排氣路徑中的廢氣凈化裝置，具備至少收容對來自所述發(fā)動機的廢氣進行凈化的凈化催化劑的凈化殼體，在具有所述凈化催化劑的凈化路徑之外，另行將使所述廢氣不在所述凈化催化劑通過而是繞過的旁通路徑一體地設置在所述凈化殼體，所以，只要在需要進行廢氣的凈化處理的情況下(在限制海域內的航行中)，將廢氣向所述凈化路徑側輸送，在不需要凈化處理的情況下(在限制海域外的航行中)，將廢氣向所述旁通路徑側輸送即可。因此，可進行使廢氣的效率好的處理和所述凈化催化劑的長壽化。
[0028]另外，由于在所述凈化殼體一體地設置所述旁通路徑，所以，與另行在凈化殼體外設置旁通路徑的情況相比，能夠使所述旁通路徑的配管距離短，謀求降低原始成本。在此基礎上，通過將所述旁通路徑裝入所述凈化殼體，能夠緊湊地構成所述廢氣凈化裝置本身，能夠使所述廢氣凈化裝置的設置空間小。為此，容易將所述廢氣凈化裝置向例如船舶等中的狹窄的機房搭載。
[0029]根據技術方案3的發(fā)明，由于所述凈化殼體內由沿所述廢氣的排出方向延伸的分隔板劃分為所述凈化路徑和所述旁通路徑，所以，僅通過附加所述分隔板這樣的簡單的結構，就能夠在所述凈化殼體內形成2系統(tǒng)的路徑。因此，能夠降低所述廢氣凈化裝置的制造成本。
[0030]根據技術方案4的發(fā)明，由于構成為，通過由所述分隔板對所述凈化殼體內進行劃分，在所述廢氣在所述旁通路徑通過時，使用所述廢氣的熱，對所述凈化路徑側的所述凈化催化劑進行加熱，所以，能夠不受是否將所述廢氣凈化的影響，總是對所述凈化催化劑加熱，簡單地進行維持活化狀態(tài)。
[0031]根據技術方案5的發(fā)明，由于在所述凈化殼體的出口部，使所述凈化路徑和所述旁通路徑合流，所以，將在所述凈化路徑通過并被凈化了的廢氣和在所述旁通路徑通過的廢氣這兩方送入與所述凈化殼體的出口部相連的所述排氣路徑的下游側。因此，能夠使排氣構造簡單化，對降低原始成本做出貢獻。
[0032]根據技術方案6?9的發(fā)明，由于在所述凈化路徑和所述旁通路徑的分支部設置將所述廢氣的排出方向切換到所述凈化路徑和所述旁通路徑的路徑切換部件，所以，在需要進行廢氣的凈化處理的情況下(例如，在限制海域內的航行中)和不需要凈化處理的情況下(例如，在限制海域外的航行中)，能夠簡單地選擇廢氣通過的路徑。因此，能夠與是否需要進行凈化處理相應地效率好地處理廢氣。
[0033]尤其是，根據技術方案7以及9的發(fā)明，由于所述路徑切換部件是僅將所述凈化路徑以及所述旁通路徑中的任意一方關閉的部件，不是同時將所述凈化路徑以及所述旁通路徑這兩方同時關閉的構造，所以，能夠確實地防止所述排氣路徑完全堵塞或者能夠明顯地降低完全堵塞的可能性。在技術方案8的發(fā)明中，由