(57)【要約】      （修正有）【課題】排ガス再循環装置によって再循環される排ガス中からＰＭ（粒子状物質）を除去するＰＭ除去装置を小型化し、且つＰＭ（粒子状物質）除去率を向上し、さらに過給機のコンプレッサへのＰＭの付着を低減することを目的とする。【解決手段】排ガス再循環流路に設けられた排ガス中のＰＭを除去するＰＭ除去装置２１を備え、該ＰＭ除去装置２１は、排ガス再循環流路に設けられ、第１液滴噴射ノズル３７からの微細液滴噴霧によって排ガス中のＰＭ（粒子状物質）を捕集するＰＭ捕集槽２５と、ＰＭ捕集槽２５に連結され、ＰＭ捕集槽２５によってＰＭを捕捉した液滴を除去する液滴除去部２７が設けられた液滴除去槽２９と、ＰＭ捕集槽２５の第１汚染水貯留部３９の液面より上方位置で、液滴除去槽２９の第２汚染水貯留部７３の液面より上方位置と連結する連通路４７と、を備えたことを特徴とする。【選択図】図１
2014077417.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンジンの排ガスを給気側に還流させる排ガス再循環流路と、該排ガス再循環流路に設けられた排ガス中のＰＭを除去するＰＭ除去装置とを備え、
該ＰＭ除去装置は、前記再循環流路に設けられ、微細液滴噴霧部からの微細液滴噴霧によって排ガス中のＰＭ（粒子状物質）を捕集する第１捕集槽と、
該第１捕集槽に連結されて設けられ、第１捕集槽によって捕集された前記ＰＭを捕捉した液滴を除去する液滴除去部が設けられた第２捕集槽と、
第１捕集槽の重力方向下部に設けられた第１貯留部の液面より上方位置で前記第２捕集槽の重力方向下部に設けられた第２貯留部の液面より上方位置と連結する連通路と、を備えたことを特徴とするエンジンの排ガス再循環装置。
【請求項２】
前記第１捕集槽および前記第２捕集槽は略円筒形状に形成され、各捕集槽内を流れる排ガスおよび液滴が旋回流を生成するように流れることを特徴とする請求項１記載のエンジンの排ガス再循環装置。
【請求項３】
前記第１補集槽と第２補集槽を接続する連結通路が、前記第１補集槽および第２補集槽の円筒形状に対して接線方向に接続するように設けられることを特徴とする請求項２記載のエンジンの排ガス再循環装置。
【請求項４】
前記第１捕集槽は、上部に前記微細液滴噴霧部が設けられるとともに重力方向下部に前記第１貯留部が設けられ、上方の排ガス入口から流入する排ガス中のＰＭを前記微細液滴噴霧部からの微細液滴噴霧によって補集し、
前記第２捕集槽は、上部に液滴除去部が設けられるとともに重力方向下部に前記第２貯留部が設けられ、下方から前記第１補集槽で補集されたＰＭを補足した液滴が流入されて、ＰＭを含む液滴を除去し、除去後の排ガスを上方の排ガス出口より排出するように構成されることを特徴とする請求項１記載のエンジンの排ガス再循環装置。
【請求項５】
前記微細液滴噴霧部は噴霧径が異なる微細液滴噴霧部を上下方向に多段階に設けられ、上段に設けられる液滴噴霧部から噴出される液滴径が、下段に設けられる液滴噴霧部から噴出される液滴径より小さく設定されていることを特徴とする請求項１記載のエンジンの排ガス再循環装置。
【請求項６】
前記ＰＭ除去装置の下流側に排ガス中の水分を凝縮温度以上に加熱する加熱手段を設けたことを特徴とする請求項１記載のエンジンの排ガス再循環装置。
【請求項７】
前記第１貯留部、前記第２貯留部、および前記液滴除去部からの汚水を、汚水除去装置に通して汚水を除去した後にポンプによって加圧して、前記微細液滴噴霧部に再度供給する噴霧液供給路を備えることを特徴とする請求項１記載のエンジンの排ガス再循環装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ディーゼルエンジンをはじめとするエンジンの排ガス再循環装置に関するものである。特に、排ガス再循環装置の小型化、ＰＭ（粒子状物質）除去率の向上、および過給機のコンプレッサへのＰＭの付着改善に関するものである。  
【背景技術】
【０００２】
ディーゼルエンジンをはじめとするエンジンにおいては、ＮＯｘ排出量低減のために、排ガス再循環装置が採用されている。特に、ディーゼルエンジンおいては、排ガス再循環で使用する排ガスにはＰＭ（粒子状物質）が多く含まれており、過給機（ターボチャージャー）から再循環させた排ガスを吸いこむ場合には、過給機のコンプレッサにＰＭが付着してコンプレッサ性能が低下することが問題となっている。
【０００３】
かかる問題に対して、排ガス再循環で使用する排ガス中のＰＭを除去する方法として、フィルタ等によるＰＭ除去装置が設置されている。例えば、図９のように、大型ディーゼルエンジン１のシリンダ２においては、排気通路３に設けられた過給機５のタービン５ａの吐出口側から、排ガスを過給機５のコンプレッサ５ｂ側に、排ガス再循環流路９によって再循環させている。
排ガス再循環流路９には、ＰＭ除去装置１００が設置されて、排ガス中のＰＭが除去され、過給機５のコンプレッサ５ｂ側に排ガスが還流した際にコンプレッサ５ｂにＰＭが付着することを防止している。
【０００４】
しかし、フィルタ等によるＰＭ除去装置では、フィルタの洗浄や交換が必要となり長時間運転の制約となり、また、フィルタが非常に大型化するなどの問題があった。
【０００５】
排ガス再循環の排ガス中からＰＭを除去する先行技術として、特許文献１（特開２００２−３３２９１９号公報）、および特許文献２（特許２０１１−１５３６２８号公報）が提案されている。
【０００６】
この特許文献１には、図１０に示すように、排ガス再循環装置において、排ガスを洗浄するガス洗浄装置０１が示され、ガス洗浄装置０１は、ジェットノズル部０２で排ガス０３に洗浄水を微細化・高速化させて噴霧することで、洗浄水噴霧を排ガスばいじんに衝突させて、ばいじん粒子を肥大化させる。その後、洗浄水貯留槽０４に貯留された洗浄水に通すことで、洗浄水に肥大化したばいじん粒子が取り込まれる。
そして、洗浄水貯留槽０４内を通る排ガスは、洗浄水貯留槽０４内の貯留洗浄水を巻き上げて、水滴混じりの排ガスとなる。そして、本体部０５の上部に設けられたデミスター０８を構成する屈曲した板体０１０の間を通る際に、慣性衝突によって水滴のみが完全に補集されて、浄化された排ガスのみが排出されるようになっている。
【０００７】
また、特許文献２には、排ガスに微細に分散した洗浄液が供給された後、排ガスと微細に分散した洗浄液とから形成された混合物が、タンク内に設けられた洗浄液槽を通過するように搬送されて洗浄されることが示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００２−３３２９１９号公報（図２、４）
【特許文献２】特開２０１１−１５３６２８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、特許文献１、２の何れにおいても、排ガスに微細に分散した洗浄水を供給し、その後に、水槽内を通過させる構造であるため、水槽を通過させることによる排ガスの圧力損失が増大するとともに、水槽設備の設置により装置が大型化する問題を有している。
【００１０】
そこで、本発明はかかる従来技術の課題に鑑み、排ガス再循環装置によって再循環される排ガス中からＰＭを除去するＰＭ除去装置を小型化し、且つＰＭ除去率を向上し、さらに過給機のコンプレッサへのＰＭの付着を低減するエンジンの排ガス再循環装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明はかかる目的を達成するため、エンジンの排ガスを給気側に還流させる再循環流路と、該再循環流路に設けられた排ガス中のＰＭを除去するＰＭ除去装置とを備え、該ＰＭ除去装置は、前記再循環流路に設けられ、微細液滴噴霧部からの微細液滴噴霧によって排ガス中のＰＭを捕集する第１捕集槽と、該第１捕集槽に連結されて設けられ、第１捕集槽によって捕集された前記ＰＭを捕捉した液滴を除去する液滴除去部が設けられた第２捕集槽と、第１捕集槽の重力方向下部に設けられた第１貯留部の液面より上方位置で前記第２捕集槽の重力方向下部に設けられた第２貯留部の液面より上方位置と連結する連通路と、を備えたことを特徴とする。
【００１２】
かかる発明によると、微細液滴噴霧によって排ガス中のＰＭを捕集する第１捕集槽と、第１捕集槽によって捕集された前記ＰＭを捕捉した液滴を除去する液滴除去部が設けられた第２捕集槽とを、汚染水貯留部の液面より上方位置でそれぞれの捕集槽を連結するので、排ガスが水槽内を通過する従来のＰＭ除去装置に比べて、排ガスの圧力損失を低減できる。
さらに、水槽やフィルタを用いる従来のＰＭ除去装置に比べて、装置規模を小さくすることが可能となる。
【００１３】
また、本発明において好ましくは、前記第１捕集槽および前記第２捕集槽は略円筒形状に形成され、各捕集槽内を流れる排ガスおよび液滴が旋回流を生成するように流れるとよい。
【００１４】
このように、前記第１捕集槽および前記第２捕集槽が、略円筒形状に形成され、各捕集槽内を流れる排ガスおよび液滴が旋回流を生成するように流れるため、第１捕集槽内で微細液滴噴霧と排ガスとが接触する滞留時間が長くなり、さらに噴霧流速の増加によって、排ガス中のＰＭを微細液滴噴霧が取り込みやすくなり、さらに、ＰＭを取り込んだ微細液滴噴霧が互いに衝突し合って、噴霧の液滴が成長して大きくすることができる。
【００１５】
ＰＭを取り込んだ液滴を肥大化することができることによって、第２捕集槽での液滴除去部での液滴除去が容易化される。従って、ＰＭを捕捉した液滴を効率よく捕集でき、ＰＭ除去率を向上できる。
【００１６】
また、本発明において好ましくは、前記第１補集槽と第２補集槽を接続する連結通路が、前記第１補集槽および第２補集槽の円筒形状に対して接線方向に接続するように設けられるとよい。
【００１７】
このように、連結通路が前記第１補集槽および第２補集槽の円筒形状に対して接線方向に接続するように設けられることによって、第１捕集槽から第２捕集槽への流れが、第１捕集槽で生成された旋回流を保持した状態で、第２捕集槽内に流れる。このため、前述したように、液滴が互いに衝突し合ってＰＭを取り込んだ液滴を肥大化させながら、第２捕集槽内に流入して、第２捕集槽内でも旋回しながら上昇するため、液滴が大きくなり、液滴除去部での液滴除去を効果的に行うことができる。
【００１８】
また、本発明において好ましくは、前記第１捕集槽は、上部に前記微細液滴噴霧部が設けられるとともに重力方向下部に前記第１貯留部が設けられ、上方の排ガス入口から流入する排ガス中のＰＭを前記微細液滴噴霧部からの微細液滴噴霧によって補集し、
前記第２捕集槽は、上部に液滴除去部が設けられるとともに重力方向下部に前記第２貯留部が設けられ、下方から前記第１補集槽で補集されたＰＭを補足した液滴が流入されて、ＰＭを含む液滴を除去し、除去後の排ガスを上方の排ガス出口より排出するように構成されるとよい。
【００１９】
このように、第１捕集槽および第２捕集槽を構成することで、捕集槽内での噴霧と排ガスとの滞留時間が確保でき、排ガス中のＰＭを微細液滴噴霧が取り込みやすくなり、さらに、ＰＭを取り込んだ微細液滴噴霧が互いに衝突し合って、噴霧の液滴が成長して大きくすることができるため、液滴を第２捕集槽で効率よく除去できる。
【００２０】
また、本発明において好ましくは、前記微細液滴噴霧部は噴霧径が異なる微細液滴噴霧部を上下方向に多段階に設けられ、上段に設けられる液滴噴霧部から噴出される液滴径が、下段に設けられる液滴噴霧部から噴出される液滴径より小さく設定されるとよい。
【００２１】
このように、上段側の微細液滴噴霧では排ガス中のＰＭ捕捉を目的とし、ＰＭを捕集しやすい液滴径とする。例えば１０〜５０μｍとするとよい。
下段側では、上段側で噴霧した液滴を肥大化して、第２捕集槽の液滴除去部での液滴除去が可能な液滴径を噴霧する。すなわち、液滴除去部での液滴除去を目的にした液滴径とする。例えば１００μｍ以上とするとよい。
【００２２】
また、本発明において好ましくは、前記ＰＭ除去装置の下流側に排ガス中の水分を凝縮温度以上に加熱する加熱手段を設けるとよい。
このように加熱手段を設けて排ガス中の水分を除去することによって、ＰＭと水分が結合してコンプレッサに付着することを抑制でき、ＰＭ除去装置を通過したＰＭが、過給機のコンプレッサに付着することを防止できる。
【００２３】
また、本発明において好ましくは、前記第１貯留部、前記第２貯留部、および前記液滴除去部からの汚水を、汚水除去装置に通して汚水を除去した後にポンプによって加圧して、前記微細液滴噴霧部に再度供給する噴霧液供給路を備えるとよい。
【００２４】
このように、汚水除去装置によって汚水を除去して噴霧水として再利用することができる。この汚水除去装置としては、フィルタによる固形物（ＰＭ等）や油分の除去、および、中和を行うことで、噴霧水を生成する。このように噴霧水を循環タイプとすることで装置規模を小さくすることができる。
【発明の効果】
【００２５】
本発明によれば、排ガス再循環装置によって再循環される排ガス中からＰＭを除去するＰＭ除去装置を小型化し、且つＰＭ除去率を向上し、さらに過給機のコンプレッサへのＰＭの付着を低減できる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本発明の第１実施形態を示し、ＰＭ除去装置の全体構成図である。
【図２】図１のＡ−Ａ線断面図である。
【図３】図１のＢ−Ｂ線断面図である。
【図４】図１のＢ−Ｂ線断面図の変形例である。
【図５】図１のＣ部の拡大説明図である。
【図６】図５の液滴除去部の変形例である。
【図７】第２実施形態を示し、ＰＭ除去装置の全体構成図である。
【図８】第３実施形態を示し、エンジンの排ガス再循環装置の全体構成図である。
【図９】エンジンの排ガス再循環装置の全体構成図である。
【図１０】従来技術の説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００２７】
以下、本発明に係る実施形態について図面を用いて詳細に説明する。なお、以下の実施形態に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対配置などは特に特定的な記載がない限り、この発明の範囲をそれのみに限定する趣旨ではなく、単なる説明例にすぎない。
【００２８】
（第１実施形態）
本発明の第１実施形態に、図１〜図６、図９を参照して説明する。
図９を参照して、本発明のエンジンの排ガス再循環装置１０の全体構成について説明する。
エンジン１は、ボア径が、例えば６００ｍｍ〜１０００ｍｍの大型の２サイクルディーゼルエンジンを例にとって説明する。
エンジン１には排気ポート１１と、掃気タンク１３が設けられ、掃気タンク１３内の掃気用の加圧空気は、掃気行程において掃気ポートからシリンダ２内に送り込まれ、燃焼行程においてシリンダ２内に噴射された燃料と混合して圧縮着火して燃焼し、燃焼によって発生した排ガスは、排気ポート１１に送り出される。
【００２９】
排気ポート１１には、排気通路３が接続され、該排気通路３には過給機５が設置されている。過給機５のタービン５ａに、前記排気通路３が接続され、排ガスがタービン５ａを排気エネルギーで駆動して排気通路３通ってさらに図示しない排ガス浄化装置や煙突等を通って外気へと排出されるようになっている。
【００３０】
一方、過給機５のコンプレッサ５ｂには、給気が導入され、給気を加圧して加圧後の空気は給気通路１５を通って掃気タンク１３へと導かれる。給気通路１５には給気を冷却する冷却機１７が設けられ、冷却された空気が掃気タンク１３に流入する。
【００３１】
また、タービン５ａの出口側とコンプレッサ５ｂの入口側とを連通するように排ガス再循環流路９が設けられている。そして、この排ガス再循環流路９の途中には、排ガス再循環流路９内を流れる排ガス中のＰＭ（粒子状物質）を除去するＰＭ除去装置２１が設置されている。
【００３２】
次に、ＰＭ除去装置２１を、図１を参照して説明する。
ＰＭ除去装置２１は、大きく分けて、液滴噴霧部（微細液滴噴霧部）２３が設置されて、液滴噴霧によって排ガス中のＰＭを補集するＰＭ捕集槽（第１捕集槽）２５と、前記ＰＭを捕捉した液滴を捕集して除去する液滴除去部２７が設けられた液滴除去槽（第２捕集槽）２９とから構成されている。
【００３３】
このＰＭ捕集槽（第１捕集槽）２５は、図１のように、略円筒形状をした本体部３１の天井部３３には、液滴噴霧部２３を構成する第１液滴噴射ノズル３７が複数個、噴口を下方に向けて設けられている。また、重力方向下部の底面には噴射された液滴を貯留する第１汚染水貯留部（第１貯留部）３９が形成さている。
この第１液滴噴射ノズル３７には、差圧ノズルまたは二流体ノズル等が用いられている。
【００３４】
図１のように、ＰＭ捕集槽（第１捕集槽）２５の本体部３１の上部には排ガス再循環流路９が接続される入口部４１が形成され、図２に示すように、本体部３１に接線方向に接続する。すなわち、排ガス流Ｇは、本体部３１の内周面に沿って旋回するように設けられている。前記第１液滴噴射ノズル３７は天井部３３に複数設置されているが、この旋回流に沿うように天井部３３に円周方向に複数かつ等間隔に設置されてもよい。
【００３５】
また、本体部３１の中央部には略円筒形状の中心軸方向に円筒柱部４３を形成してもよく、円筒柱部４３があると旋回流の流れ方向が明確になるとともに、流速の小さい中心部分の領域を排除して流速の大きい旋回流の部分だけとすることができる。円筒柱部４３と同様の円筒柱部４４を液滴除去槽２９に設けてもよい。  
【００３６】
第１液滴噴射ノズル３７から噴射された液体（水）は、本体部３１内の排ガスの旋回流と上方から噴射される液滴とが衝突するため、つまり単に上方から下方へ流れるだけでなく、旋回流を伴うため、液滴噴霧と排ガスとが接触する滞留時間が長くなり、さらに旋回流に伴って液滴の流速が増加することによって、排ガス中のＰＭを液滴噴霧が取り込みやすくなる。
【００３７】
さらに、旋回に伴ってＰＭを取り込んだ液滴噴霧が互いに衝突し合って、噴霧の液滴が成長して肥大化することができる。
これによって、入口部４１から流入する排ガス中のＰＭを第１液滴噴射ノズル３７からの液滴噴霧によって補集することができる。
【００３８】
底面部分に形成された第１汚染水貯留部３９には、ＰＭを取り込んだ液滴が大きく肥大して自然落下するか、またはＰＭを取り込まずに自然落下して貯留される。この第１汚染水貯留部３９には汚染水を排出する第１排出管４５が設けられている。
【００３９】
また、第１汚染水貯留部３９の液面の上方部位には、前記液滴除去槽２９と連結する連通路４７が設けられている。連通路４７は前記ＰＭ捕集槽２５側が、液滴除去槽２９との接続位置より高い位置になるように設けられ、液滴除去槽２９へ流れ込みやすくなっている。
【００４０】
連通路４７は、第１汚染水貯留部３９の液面の上方部から、液滴除去槽２９の第２汚染水貯留部７３の上部へ連通するため、すなわち、排ガスは水槽内を通過することなく、液滴除去槽２９へ連通する構造であるため、排ガスの流れに対する圧力損失を低減できる。そのため、多量の排ガス再循環流量への対応が可能である。また、水槽設備や大型のフィルタを設ける必要がないため、従来のＰＭ除去装置に比べて、装置規模を小さくすることが可能となる。
【００４１】
また、連通路４７は、図３においては、ＰＭ捕集槽２５の本体部３１から液滴除去槽２９の本体部４９に向かって、それぞれの本体部３１、４９の同一側で接線方向に向かって接続されている。これによって、旋回流の方向がＰＭ捕集槽２５と液滴除去槽２９とで同一方向に生成される。
また、図４においては、連通路４７は、それぞれの本体部３１、４９の互いに反対側で接線方向に向かって接続されて、旋回流の方向がＰＭ捕集槽２５と液滴除去槽２９とで逆方向に生成される。
図３、図４何れの構造で接続してもよく、ＰＭ捕集槽２５と液滴除去槽２９に旋回流を効率よく生成することができる。
【００４２】
次に、液滴除去槽２９について説明する。この液滴除去槽２９は、図１のように、略円筒形状をした本体部４９内に、液滴除去部２７を構成する第１ミストエリミネータ５３が本体部４９の上部に設置されている。さらに、該第１ミストエリミネータ５３の上方の本体部４９の天井部５５には、排ガスを過給機５のコンプレッサ５ｂの上流側に流出する出口部５７が形成されている。
【００４３】
また、本体部４９の重力方向下部の底面には第２汚染水貯留部（第２貯留部）７３が設けられ、第２汚染水貯留部７３の液面より上方部位において前記連通路４７が接続されている。
そして、前記ＰＭ捕集槽２５で補集されたＰＭを補足した液滴が連通路４７から流入されて、ＰＭを含む液滴が排ガスとともに、液滴除去槽２９を下方から上方へ旋回しながら上昇する。
【００４４】
上昇するに伴って、ＰＭを含んだ液滴は第１ミストエリミネータ５３を通過する際に、第１ミストエリミネータ５３によって、捕集され除去される。
この第１ミストエリミネータ５３は、波板式や金網式などが適用される。この実施形態の場合には図５に示すように、波板式の構造を有している。図５（Ａ）には、図１のＣ部の要部断面図を模式的に示す。
【００４５】
図５（Ａ）は側面視を示し、図５（Ｂ）は平面視を示し、上板６１と下板６３とが平行に配置され、下板６３には捕集トレイの機能を有するトレイ部６４が形成されている。その上板６１と下板６３との間に、三角形状の凹凸面を有して波板状に折り曲げられた仕切り板６５が複数枚、図５（Ｂ）のように流れ方向に沿って、等間隔に配列されている。
【００４６】
そして、下から上昇した排ガスの流れは一方側の開口部６７ａから入り、上板６１に当たり、水平方向に方向変換して、複数枚の仕切り板６５の間を通り、他方側の開口部６７ｂから出るように流れ、この複数の仕切り板６５の間を通過する間に、仕切り板６５の凹凸面に排ガスおよび液滴が衝突して、ＰＭが捕捉された液滴を捕集することができる。捕集された捕集水Ｗは、下板６３に形成されたトレイ部６４によって捕集されて本体部４９の外部へ排出される。このように排ガス流とともに流れる液滴の粒子が捕集されて除去される。一方、液滴が捕集されてガス状の部分は出口部５７から排出されて、コンプレッサ５ｂの上流側に流出する。
【００４７】
また、第１ミストエリミネータ５３の変形例として、図６のように、上昇方向に流れる排ガスの向きに、波板状の仕切り板６９が複数枚設けられる縦型のミストエリミネータ７１としてもよい。上昇する排ガス流および液滴が、波板状の仕切り板６９に衝突して液滴が捕集される。捕集された捕集水Ｗは自重によって下方に落下し、本体部４９の底面に設けられた第２汚染水貯留部７３に汚染水として貯留される。
【００４８】
第１汚染水貯留部３９に貯留した汚染水、第２汚染水貯留部７３に貯留した汚染水、および横型の第１ミストエリミネータ５３によって捕集された捕集水Ｗは、汚水回収通路７５を介して汚水除去装置７７に導いて、該汚水除去装置７７によって、フィルタによる固形物（ＰＭ等）や油分の除去、および、中和を行い、ポンプ７９に送り、該ポンプ７９によって噴霧液供給路７８を通って第１液滴噴射ノズル３７へ、再度噴霧水として供給している。
このように噴霧水を、汚水を浄化して再循環して利用する循環タイプとすることによって、ＰＭ除去装置２１の装置規模を小さくすることができる。
【００４９】
（第２実施形態）
次に、図７を参照して第２実施形態を説明する。
第２実施形態のＰＭ除去装置８０は、ＰＭ捕集槽８１の噴霧水を噴射する液滴噴射ノズルが上下に２段階に設けられ、また、液滴除去槽８３のミストエリミネータが上下の２段階に設けられていることに特徴である。
【００５０】
液滴噴霧によるＰＭ捕捉率を向上させるためには、噴霧する液滴径を小さくする必要があるが、あまり小さくすると液滴によってＰＭは捕集できるが、ミストエリミネータでの液滴の捕集が困難になる。この問題に対して、本第２実施形態では、液滴径の大きさの異なる２段階での噴霧を行うことで解消するものである。
【００５１】
第１実施形態の第１液滴噴射ノズル３７に対してさらに、その下方に第２液滴噴射ノズル８５を設けている。この第２液滴噴射ノズル８５は、噴射口を上方に向けて設けられ、第１液滴噴射ノズル３７と第２液滴噴射ノズル８５とからの噴霧が対向するように配置されている。そして、第１液滴噴射ノズル３７と第２液滴噴射ノズル８５との上下方向の間に入口部４１が設けられて排ガスが導入されるようになっている。
このように排ガスの導入流れに対向するように第２液滴噴射ノズル８５から液滴を噴射するため、液滴と排ガスとの相対移動距離が増加してＰＭを液滴に取り込みＰＭ除去率を向上できる。
【００５２】
さらに、第１液滴噴射ノズル３７による液滴噴霧は、排ガス中のＰＭ捕捉を目的としＰＭの粒径が約１０μｍ以下であるため、ＰＭを捕集しやすいように、ＰＭの粒径と同等あるいは少し大きい液滴径とする。例えば１０〜５０μｍとするとよい。
【００５３】
第２液滴噴射ノズル８５による液滴噴霧の粒径は、第１液滴噴射ノズル３７から噴霧した液滴の肥大化を目的とし、且つ液滴除去槽８３のミストエリミネータでの液滴除去が可能な液滴径とする。この目的で液滴径としては、例えば１００μｍ以上とするとよい。ミストエリミネータでは液滴径が小さくなると効率よい捕集が困難になるためである。  
【００５４】
また、第１実施形態の第１ミストエリミネータ５３に対してさらに、その下方位置に第２ミストエリミネータ８７を設けている。
この下方に設けられた第２ミストエリミネータ８７で、比較的大きい液滴をまず除去し、除去できなかった液滴についても、液滴除去槽８３内で液滴が相互に衝突して液滴径が肥大化されることで、上方にある第１ミストエリミネータ５３でさらに捕集可能になっている。
これにより、１段では捕集できなかった液滴についても捕集可能となり、ＰＭ除去率の向上が可能になる。
【００５５】
第２ミストエリミネータ８７の構造は、第１ミストエリミネータ５３と同様であり、横型のミストエリミネータからなり、本体部４９の側面からそれぞれのミストエリミネータ５３、８７で回収された捕集水Ｗが、汚水回収通路７５に流れるようになっている。
【００５６】
以上の第２実施形態によれば、第１液滴噴射ノズル３７と第２液滴噴射ノズル８５の２段階で液滴を噴霧すること、および第１ミストエリミネータ５３と第２ミストエリミネータ８７の２段階で液滴を捕集することにより、液滴によるＰＭ捕捉とミストエリミネータによる液滴捕集との両方の効率を向上させることができ、全体としてＰＭ除去率を改善できる。
【００５７】
（第３実施形態）
次に図８を参照して第３実施形態を説明する。
第３実施形態は、図８のように、ＰＭ除去装置２１、８０の下流側で過給機５のコンプレッサ５ｂとの間に、加熱機９１を設置するものである。
【００５８】
第１、２実施形態において、ＰＭ除去装置２１、８０では、ＰＭを完全に除去することは出来ないため、ＰＭ除去装置２１、８０を通過したＰＭがコンプレッサ５ｂに付着するおそれがある。ＰＭと水分の結合は、ＰＭ除去装置２１、８０〜コンプレッサ５ｂの間の領域で、排ガスが自然冷却され、ＰＭを核として凝縮することにより発生する。ＰＭを核とした凝縮を防ぐために、ＰＭ除去装置の下流側に加熱機９１を設置して、排ガスを再加熱する。
【００５９】
このときの加熱温度は、凝縮を低減でき、且つＮＯｘ発生量に影響を与えない範囲とする。
【００６０】
本第３実施形態によると、水分と結合していないＰＭはコンプレッサ５ｂに流入しても動翼に付着しにくくなるため。ＰＭ除去装置２１、８０の後流側に加熱機９１を設置することによって、ＰＭ除去装置２１、８０を通過したＰＭがコンプレッサ５ｂに付着することを防止できる。
【産業上の利用可能性】
【００６１】
本発明によれば、排ガス再循環装置によって再循環される排ガス中からＰＭを除去するＰＭ除去装置を小型化し、且つＰＭ除去率を向上し、さらに過給機のコンプレッサへのＰＭの付着を低減できるので、エンジンの排ガス再循環装置への適用技術として有用である。
【符号の説明】
【００６２】
１  エンジン
２  シリンダ
３  排気通路
５  過給機
５ａ  タービン
５ｂ  コンプレッサ
９  排ガス再循環流路
１０  排ガス再循環装置
１１  排気ポート
１５  給気通路
１７  冷却機
２１、８０  ＰＭ除去装置
２３  液滴噴霧部（微細液滴噴霧部）
２５、８１  ＰＭ捕集槽（第１捕集槽）
２７  液滴除去部
２９、８３  液滴除去槽（第２捕集槽）
３７  第１液滴噴射ノズル
３９  第１汚染水貯留部（第１貯留部）
４１  入口部（排ガス入口）
４３  円筒柱部
４７  連通路
５３  第１ミストエリミネータ
５７  出口部（排ガス出口）
７３  第２汚染水貯留部（第２貯留部）
７５  汚水回収通路
７７  汚水除去装置
７８  噴霧液供給路
７９  ポンプ
８５  第２液滴噴射ノズル
８７  第２ミストエリミネータ
９１  加熱機
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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