(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
溶媒精製装置、舶用機関および還元装置を備えた船舶において、当該舶用機関からの排ガスを当該還元装置により還元することで浄化する舶用機関の排ガス浄化設備であって、
上記還元のための還元剤粉末を貯蔵する粉貯蔵容器と、上記溶媒精製装置により精製された溶媒を上記粉貯蔵容器に供給する溶媒供給経路とを有し、
上記粉貯蔵容器が、上記溶媒供給経路により供給された溶媒に還元剤粉末を溶解させることで、高濃度溶液を生成するものであり、
上記粉貯蔵容器に、上流側から、高濃度溶液の濃度を計測する計測容器と、高濃度溶液の濃度を調整することで当該高濃度溶液を既調整溶液にする調整容器とを接続し、
上記粉貯蔵容器により生成された高濃度溶液を上記計測容器に供給する第１溶液供給経路と、上記計測容器の高濃度溶液を上記調整容器に供給する第２溶液供給経路と、上記調整容器の既調整溶液を上記還元装置に供給する既調整溶液供給経路とを有し、
上記還元装置が、上記既調整溶液供給経路により供給された上記既調整溶液を上記排ガスに供給することで、当該排ガスを還元するものであり、
上記溶媒供給経路の粉貯蔵容器側に、還元剤粉末の上面に溶媒を分散して撒く散水具が接続されていることを特徴とする舶用機関の排ガス浄化設備。
【請求項２】
溶媒精製装置、舶用機関および還元装置を備えた船舶において、当該舶用機関からの排ガスを当該還元装置により還元することで浄化する舶用機関の排ガス浄化設備であって、
上記還元のための還元剤粉末を貯蔵する粉貯蔵容器と、上記溶媒精製装置により精製された溶媒を上記粉貯蔵容器に供給する溶媒供給経路とを有し、
上記粉貯蔵容器が、上記溶媒供給経路により供給された溶媒に還元剤粉末を溶解させることで、高濃度溶液を生成するものであり、
上記粉貯蔵容器に、上流側から、高濃度溶液の濃度を計測する計測容器と、高濃度溶液の濃度を調整することで当該高濃度溶液を既調整溶液にする調整容器とを接続し、
上記粉貯蔵容器により生成された高濃度溶液を上記計測容器に供給する第１溶液供給経路と、上記計測容器の高濃度溶液を上記調整容器に供給する第２溶液供給経路と、上記調整容器の既調整溶液を上記還元装置に供給する既調整溶液供給経路とを有し、
上記還元装置が、上記既調整溶液供給経路により供給された上記既調整溶液を上記排ガスに供給することで、当該排ガスを還元するものであり、
計測容器における高濃度溶液を粉貯蔵容器に戻し得る循環経路と、溶媒精製装置により精製された溶媒を調整容器に供給し得る希釈経路とを有し、
上記計測容器が、計測した高濃度溶液の濃度が所定範囲未満であれば、当該高濃度溶液を上記循環経路により粉貯蔵容器に戻すものであり、
上記調整容器が、高濃度溶液の濃度が所定範囲を超えるのであれば、当該高濃度溶液を上記希釈経路からの溶媒により希釈するものであることを特徴とする舶用機関の排ガス浄化設備。
【請求項３】
溶媒精製装置、舶用機関および還元装置を備えた船舶において、当該舶用機関からの排ガスを当該還元装置により還元することで浄化する舶用機関の排ガス浄化設備であって、
上記還元のための還元剤粉末を貯蔵する粉貯蔵容器と、上記溶媒精製装置により精製された溶媒を上記粉貯蔵容器に供給する溶媒供給経路とを有し、
上記粉貯蔵容器が、上記溶媒供給経路により供給された溶媒に還元剤粉末を溶解させることで、高濃度溶液を生成するものであり、
上記粉貯蔵容器に、上流側から、高濃度溶液の濃度を計測する計測容器と、高濃度溶液の濃度を調整することで当該高濃度溶液を既調整溶液にする調整容器とを接続し、
上記粉貯蔵容器により生成された高濃度溶液を上記計測容器に供給する第１溶液供給経路と、上記計測容器の高濃度溶液を上記調整容器に供給する第２溶液供給経路と、上記調整容器の既調整溶液を上記還元装置に供給する既調整溶液供給経路とを有し、
上記還元装置が、上記既調整溶液供給経路により供給された上記既調整溶液を上記排ガスに供給することで、当該排ガスを還元するものであり、
溶媒供給経路の粉貯蔵容器側に、還元剤粉末に溶媒を浸透させる浸透管が接続され、
上記浸透管が、上記粉貯蔵容器における還元剤粉末の上面から底部まで亘るように配置され、
上記浸透管に、上記還元剤粉末の上面から底部に亘って溶媒を浸透させるための開口が多数形成されていることを特徴とする舶用機関の排ガス浄化設備。
【請求項４】
溶媒精製装置、舶用機関および還元装置を備えた船舶において、当該舶用機関からの排ガスを当該還元装置により還元することで浄化する舶用機関の排ガス浄化設備であって、
上記還元のための還元剤粉末を貯蔵する粉貯蔵容器と、上記溶媒精製装置により精製された溶媒を上記粉貯蔵容器に供給する溶媒供給経路とを有し、
上記粉貯蔵容器が、上記溶媒供給経路により供給された溶媒に還元剤粉末を溶解させることで、高濃度溶液を生成するものであり、
上記粉貯蔵容器に、上流側から、高濃度溶液の濃度を計測する計測容器と、高濃度溶液の濃度を調整することで当該高濃度溶液を既調整溶液にする調整容器とを接続し、
上記粉貯蔵容器により生成された高濃度溶液を上記計測容器に供給する第１溶液供給経路と、上記計測容器の高濃度溶液を上記調整容器に供給する第２溶液供給経路と、上記調整容器の既調整溶液を上記還元装置に供給する既調整溶液供給経路とを有し、
上記還元装置が、上記既調整溶液供給経路により供給された上記既調整溶液を上記排ガスに供給することで、当該排ガスを還元するものであり、
粉貯蔵容器に空気孔が多数形成され、または、粉貯蔵容器に空気供給管が配置され、
上記空気孔または空気供給管が、粉貯蔵容器における還元剤粉末に空気を供給するものであることを特徴とする舶用機関の排ガス浄化設備。
【請求項５】
粉貯蔵容器に、その内部の温度を制御する温度制御機が設けられ、
上記温度制御機が、粉貯蔵容器の内部を、還元剤粉末の溶媒に対する溶解を促進させる温度、および、還元剤粉末から有毒ガスが発生しない温度に維持するものであることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか一項に記載の舶用機関の排ガス浄化設備。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、舶用機関の排ガス浄化設備に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
船舶からの海洋汚染などを防止する国際条約である海洋汚染防止条約（ＭＡＲＰＯＬ条約）により、２０１６年以降の新造船を対象として、大気汚染物質放出規制海域（ＥＣＡ：Emission Control Area）におけるＮＯｘの排出を、従来の規制値から約８０％まで低減することになっている。【０００３】
従来から、輸送機器からのＮＯｘの排出を低減するものとして、ＳＣＲ（Selective Catalytic Reduction：選択的触媒還元）が採用されている。ＳＣＲが採用されている輸送機器のうち、陸上を走行する車両では、還元剤の尿素水を補給する場所が多数あるので、走行中に尿素水が不足した場合でも、直ちに尿素水の補給が可能である。これに対して、船舶では、上記車両に比べて排気量が多いので大量の尿素水が必要となり、尿素水の補給も寄港時に限られることから、ＳＣＲの還元剤として、尿素粉のような容積的に有利なものが検討されている。【０００４】
尿素粉を船舶に積載して利用するものとして、例えば特許文献１では、船舶に常備されている造水機を利用して尿素水を随時製造して、洋上で尿素水の補給が受けられない船舶であっても、省スペースと積載重量とを軽減することを確保しつつＮＯｘを浄化できる排気ガス浄化システムが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】日本国特開２０１０−７１１４８号公報
【特許文献２】日本国実公平７−１１１４７号公報
【特許文献３】日本国実開平８−１４３６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、船舶の内部は多湿であるから、船舶に積載された尿素粉は、適切に管理しないと吸湿や自重により尿素粉貯蔵タンクに固着するおそれがある。このため、上記特許文献１では、尿素粉貯蔵タンク（原料ホッパー）に乾燥装置を設けたものが提案されているが、これにより装置を複雑化させるという問題がある。【０００７】
また、特許文献２および３では、飽和溶液の尿素水を貯える溶液タンクと、水と前記溶液タンクから導いた尿素水とを混合させる混合部と、前記混合部で所望濃度の尿素水が製造されるように該混合部に供給される水及び前記溶液タンクからの尿素水の量を適宜に設定する設定部を具備する尿素水溶液製造装置が開示されている。しかし、上記特許文献２および３の両発明においても、飽和溶液の尿素水を製造するためには尿素粉貯蔵タンク（尿素受槽）が別途必要であり、やはり、尿素粉貯蔵タンクに尿素粉が固着して尿素粉を払い出すことが出来ない。さらに、上記特許文献２および３では、尿素粉と水とを混合して尿素水にするための溶液タンク（溶解槽）および撹拌装置（撹拌機）が必要となる。上記溶液タンクは、尿素粉および水を受けるとともに、これらを十分に撹拌させるため、必然的に大容積となる。また、上記撹拌装置は、スクリューおよびその駆動機構などを有する複雑な構成となる。このため、構成部品の摩耗などによるトラブルが発生するおそれがあり、これを防止するために十分なメンテナンスが必要となり、結果として、初期コストおよび維持コストが非常に高くなる。【０００８】
すなわち、上記従来の設備には、大容積の溶液タンクのために大型化し、且つ、尿素粉を固着させないための装置や尿素水の撹拌装置のために複雑化するという問題があった。【０００９】
そこで、本発明は、大容積の溶液タンクを不要にして小型化することができ、且つ、全体として簡素化することができる舶用機関の排ガス浄化設備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】
【００１０】
上記課題を解決するため、第１の発明に係る舶用機関の排ガス浄化設備は、溶媒精製装置、舶用機関および還元装置を備えた船舶において、当該舶用機関からの排ガスを当該還元装置により還元することで浄化する舶用機関の排ガス浄化設備であって、
上記還元のための還元剤粉末を貯蔵する粉貯蔵容器と、上記溶媒精製装置により精製された溶媒を上記粉貯蔵容器に供給する溶媒供給経路とを有し、
上記粉貯蔵容器が、上記溶媒供給経路により供給された溶媒に還元剤粉末を溶解させることで、高濃度溶液を生成するものであり、
上記粉貯蔵容器に、上流側から、高濃度溶液の濃度を計測する計測容器と、高濃度溶液の濃度を調整することで当該高濃度溶液を既調整溶液にする調整容器とを接続し、
上記粉貯蔵容器により生成された高濃度溶液を上記計測容器に供給する第１溶液供給経路と、上記計測容器の高濃度溶液を上記調整容器に供給する第２溶液供給経路と、上記調整容器の既調整溶液を上記還元装置に供給する既調整溶液供給経路とを有し、
上記還元装置が、上記既調整溶液供給経路により供給された上記既調整溶液を上記排ガスに供給することで、当該排ガスを還元するものであり、
上記溶媒供給経路の粉貯蔵容器側に、還元剤粉末の上面に溶媒を分散して撒く散水具が接続されているものである。
【００１１】
また、第２の発明に係る舶用機関の排ガス浄化設備は、溶媒精製装置、舶用機関および還元装置を備えた船舶において、当該舶用機関からの排ガスを当該還元装置により還元することで浄化する舶用機関の排ガス浄化設備であって、
上記還元のための還元剤粉末を貯蔵する粉貯蔵容器と、上記溶媒精製装置により精製された溶媒を上記粉貯蔵容器に供給する溶媒供給経路とを有し、
上記粉貯蔵容器が、上記溶媒供給経路により供給された溶媒に還元剤粉末を溶解させることで、高濃度溶液を生成するものであり、
上記粉貯蔵容器に、上流側から、高濃度溶液の濃度を計測する計測容器と、高濃度溶液の濃度を調整することで当該高濃度溶液を既調整溶液にする調整容器とを接続し、
上記粉貯蔵容器により生成された高濃度溶液を上記計測容器に供給する第１溶液供給経路と、上記計測容器の高濃度溶液を上記調整容器に供給する第２溶液供給経路と、上記調整容器の既調整溶液を上記還元装置に供給する既調整溶液供給経路とを有し、
上記還元装置が、上記既調整溶液供給経路により供給された上記既調整溶液を上記排ガスに供給することで、当該排ガスを還元するものであり、
計測容器における高濃度溶液を粉貯蔵容器に戻し得る循環経路と、溶媒精製装置により精製された溶媒を調整容器に供給し得る希釈経路とを有し、
上記計測容器が、計測した高濃度溶液の濃度が所定範囲未満であれば、当該高濃度溶液を上記循環経路により粉貯蔵容器に戻すものであり、
上記調整容器が、高濃度溶液の濃度が所定範囲を超えるのであれば、当該高濃度溶液を上記希釈経路からの溶媒により希釈するものである。
【００１２】
さらに、第３の発明に係る舶用機関の排ガス浄化設備は、溶媒精製装置、舶用機関および還元装置を備えた船舶において、当該舶用機関からの排ガスを当該還元装置により還元することで浄化する舶用機関の排ガス浄化設備であって、
上記還元のための還元剤粉末を貯蔵する粉貯蔵容器と、上記溶媒精製装置により精製された溶媒を上記粉貯蔵容器に供給する溶媒供給経路とを有し、
上記粉貯蔵容器が、上記溶媒供給経路により供給された溶媒に還元剤粉末を溶解させることで、高濃度溶液を生成するものであり、
上記粉貯蔵容器に、上流側から、高濃度溶液の濃度を計測する計測容器と、高濃度溶液の濃度を調整することで当該高濃度溶液を既調整溶液にする調整容器とを接続し、
上記粉貯蔵容器により生成された高濃度溶液を上記計測容器に供給する第１溶液供給経路と、上記計測容器の高濃度溶液を上記調整容器に供給する第２溶液供給経路と、上記調整容器の既調整溶液を上記還元装置に供給する既調整溶液供給経路とを有し、
上記還元装置が、上記既調整溶液供給経路により供給された上記既調整溶液を上記排ガスに供給することで、当該排ガスを還元するものであり、
溶媒供給経路の粉貯蔵容器側に、還元剤粉末に溶媒を浸透させる浸透管が接続され、
上記浸透管が、上記粉貯蔵容器における還元剤粉末の上面から底部まで亘るように配置され、
上記浸透管に、上記還元剤粉末の上面から底部に亘って溶媒を浸透させるための開口が多数形成されているものである。
【００１３】
また、第４の発明に係る舶用機関の排ガス浄化設備は、溶媒精製装置、舶用機関および還元装置を備えた船舶において、当該舶用機関からの排ガスを当該還元装置により還元することで浄化する舶用機関の排ガス浄化設備であって、
上記還元のための還元剤粉末を貯蔵する粉貯蔵容器と、上記溶媒精製装置により精製された溶媒を上記粉貯蔵容器に供給する溶媒供給経路とを有し、
上記粉貯蔵容器が、上記溶媒供給経路により供給された溶媒に還元剤粉末を溶解させることで、高濃度溶液を生成するものであり、
上記粉貯蔵容器に、上流側から、高濃度溶液の濃度を計測する計測容器と、高濃度溶液の濃度を調整することで当該高濃度溶液を既調整溶液にする調整容器とを接続し、
上記粉貯蔵容器により生成された高濃度溶液を上記計測容器に供給する第１溶液供給経路と、上記計測容器の高濃度溶液を上記調整容器に供給する第２溶液供給経路と、上記調整容器の既調整溶液を上記還元装置に供給する既調整溶液供給経路とを有し、
上記還元装置が、上記既調整溶液供給経路により供給された上記既調整溶液を上記排ガスに供給することで、当該排ガスを還元するものであり、
粉貯蔵容器に空気孔が多数形成され、または、粉貯蔵容器に空気供給管が配置され、
上記空気孔または空気供給管が、粉貯蔵容器における還元剤粉末に空気を供給するものである。
【００１４】
また、第５の発明に係る舶用機関の排ガス浄化設備は、第１乃至第４のいずれかの発明に係る舶用機関の排ガス浄化設備において、粉貯蔵容器に、その内部の温度を制御する温度制御機が設けられ、
上記温度制御機が、粉貯蔵容器の内部を、還元剤粉末の溶媒に対する溶解を促進させる温度、および、還元剤粉末から有毒ガスが発生しない温度に維持するものである。
【発明の効果】
【００１５】
上記舶用機関の排ガス浄化設備によると、大容積の溶液タンクを不要にして小型化することができ、且つ、全体として簡素化することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の実施例１に係る舶用機関の排ガス浄化設備における概略構成図である。
【図２】同舶用機関の排ガス浄化設備における粉貯蔵タンクの概略断面図である。
【図３】本発明の実施例２に係る舶用機関の排ガス浄化設備における粉貯蔵タンクの概略断面図である。
【図４】本発明の実施例３に係る舶用機関の排ガス浄化設備における粉貯蔵タンクの概略断面図である。
【図５】高濃度尿素水の濃度における所定範囲と粉貯蔵タンクに貯蔵された尿素粉末の高さとの関係についての実験の装置構成を示す概略構成図である。
【図６】同実験の装置構成を示す写真である。
【発明を実施するための形態】
【実施例１】
【００１７】
以下、本発明の実施例１に係る舶用機関の排ガス浄化設備１について図面に基づき説明する。【００１８】
この舶用機関の排ガス浄化設備１は、図１に示すように、造水機（溶媒精製装置の一例である）２０、舶用機関８０および還元装置７０を備えた船舶１０において、上記舶用機関８０からの排ガスを還元装置７０により還元することで浄化するものである。【００１９】
また、上記舶用機関の排ガス浄化設備１は、上記還元のための尿素粉末（還元剤粉末の一例である）３を貯蔵する粉貯蔵タンク（粉貯蔵容器である）３０と、上記造水機２０により海水Ｓから精製された水（溶媒の一例である）を上記粉貯蔵タンク３０に供給する溶媒供給経路２１とを有する。【００２０】
上記粉貯蔵タンク３０は、上記溶媒供給経路２１により供給された水に尿素粉末３を溶解させることで、高濃度尿素水を生成するものである。言い換えれば、高濃度尿素水とは、粉貯蔵タンク３０で溶媒供給経路２１により供給された水に尿素粉末３が溶解することで生成されるものである。【００２１】
さらに、上記舶用機関の排ガス浄化設備１は、上記粉貯蔵タンク３０により生成された高濃度尿素水を調整タンク３３（調整容器の一例である）により既調整尿素水（既調整溶液の一例であり高濃度尿素水の濃度を調整したもの）にするとともに、この既調整尿素水を上記還元装置７０に供給する尿素水供給経路（溶液供給経路の一例である）３１を有する。【００２２】
上記還元装置７０は、上記尿素水供給経路３１により供給された上記既調整尿素水を上記排ガスに供給することで、当該排ガスを還元するものである。具体的に説明すると、上記還元装置７０は、上記舶用機関８０からの排ガスを上記船舶１０の煙突８に送る排ガス経路１８に設けられて、この排ガス経路１８の排ガスを既調整尿素水により還元することで浄化するものである。【００２３】
上記尿素水供給経路３１には、その上流側から、高濃度尿素水の濃度を計測する計測タンク３２（計測容器の一例である）と、高濃度尿素水の濃度を希釈により調整することで当該高濃度尿素水を既調整尿素水にする調整タンク３３と、還元装置７０に供給するための既調整尿素水を貯蔵するサービスタンク３４とが設けられる。すなわち、上記尿素水供給経路３１は、粉貯蔵タンク３０と計測タンク３２とを接続する第１尿素水供給経路３１ａ（第１溶液供給経路の一例である）、計測タンク３２と調整タンク３３とを接続する第２尿素水供給経路３１ｂ（第２溶液供給経路の一例である）、調整タンク３３とサービスタンク３４とを接続する第３尿素水供給経路３１ｃ（既調整溶液供給経路の上流側の一例である）、および、サービスタンク３４と還元装置７０とを接続する第４尿素水供給経路３１ｄ（既調整溶液供給経路の下流側の一例である）からなる。なお、サービスタンク３４を設けずに、調整タンク３３と還元装置７０とを直接第３尿素水供給経路３１ｃにより接続する構成であってもよい。【００２４】
また、上記舶用機関の排ガス浄化設備１は、上記計測タンク３２における高濃度尿素水を粉貯蔵タンク３０に戻し得る循環経路４１と、上記溶媒供給経路２１から分岐するとともに造水機２０により海水Ｓから精製された水を調整タンク３３に供給し得る希釈経路５１とを有する。【００２５】
上記計測タンク３２は、計測した高濃度尿素水の濃度が所定範囲未満であれば、当該高濃度尿素水を上記循環経路４１により溶媒として粉貯蔵タンク３０に戻すものである。このため、循環経路４１には、計測タンク３２における高濃度尿素水の濃度を計測する循環用濃度計４５が設けられる。また、第２尿素水供給経路３１ｂには、この循環用濃度計４５で計測された濃度が上記所定範囲以上であれば開となる搬送バルブ３８が設けられる。ここで、上記所定範囲とは、高濃度尿素水が上記舶用機関８０からの排ガスを化学反応により還元するのに適した濃度の値である。なお、既調整尿素水とは、濃度が上記所定範囲内の高濃度尿素水である。【００２６】
上記調整タンク３３は、高濃度尿素水の濃度が上記所定範囲を超えるのであれば、当該高濃度尿素水を上記希釈経路５１からの水により希釈するものである。このため、第３尿素水供給経路３１ｃには、調整タンク３３における高濃度尿素水の濃度を計測する調整用濃度計３５が設けられる。また、希釈経路５１には、上記希釈に必要な水の流量を制御する希釈バルブ５８が設けられる。【００２７】
上記舶用機関の排ガス浄化設備１は、上記サービスタンク３４に送る高濃度尿素水の濃度を確実に上記所定範囲内にするために、すなわち、上記サービスタンク３４に送る高濃度尿素水を確実に既調整尿素水にするために、上記第３尿素水供給経路３１ｃから分岐する濃度調整経路６１を有する。この濃度調整経路６１は、希釈が不十分または過度により高濃度尿素水の濃度が所定範囲外であれば当該高濃度尿素水を調整タンク３３に戻すものである。このため、濃度調整経路６１には、調整用濃度計３５で計測された濃度が上記所定範囲外／所定範囲内であれば開／閉となる濃度調整バルブ６８が設けられる。また、第３尿素水供給経路３１ｃにおける上記濃度調整経路６１との分岐点から下流側には、調整用濃度計３５で計測された濃度が上記所定範囲外／内であれば閉／開となる払出バルブ３９が設けられる。【００２８】
上記経路２１，３１には、水または高濃度尿素水を搬送するための複数のポンプ２６，３６，３７が設けられる。具体的に説明すると、これら複数のポンプは、溶媒供給経路２１における希釈経路５１との分岐点から上流側に設けられた水用ポンプ２６と、第１尿素水供給経路３１ａに設けられた未調整液用ポンプ３６と、第３尿素水供給経路３１ｃにおける濃度調整経路６１との分岐点から上流側に設けられた既調整液用ポンプ３７とからなる。【００２９】
次に、上記粉貯蔵タンク３０の詳細について図２に基づき説明する。【００３０】
上記粉貯蔵タンク３０は、図２に示すように、尿素粉末３が投入されるホッパー９２と、このホッパー９２から投入された尿素粉末３を収容保持する側部９３および底部９４とを有する。この底部９４は、最も低い位置の最底部９５と、この最底部９５に向けて下方に傾斜した傾斜底部９６とからなる。また、上記粉貯蔵タンク３０は、内部の尿素粉末３の上方で、溶媒供給経路２１の下流端部２１ｄｓが水平に渡される。そして、この溶媒供給経路２１の下流端部２１ｄｓには、複数の散水具（例えばシャワーヘッドである）２２が設けられる。さらに、上記粉貯蔵タンク３０の側部９３には、その外周に、内部の温度を制御する温度制御機（例えばヒータおよび／またはクーラである）９８が設けられる。この温度制御機９８は、主として加熱により、尿素粉末３の水に対する溶解を促進させる温度にするとともに、主として冷却により、尿素粉末３から有毒ガスが発生しない温度にするものである。また、上記粉貯蔵タンク３０の最底部９５には、フィルタ９７を介して、尿素水供給経路３１の上流端が接続される。上記フィルタ９７は、尿素粉末３を通過させず、高濃度尿素水Ｕを通過させるものである。【００３１】
以下、上記舶用機関の排ガス浄化設備１の使用方法について説明する。【００３２】
船舶１０では、出港の準備として、粉貯蔵タンク３０に尿素粉末３が投入される。そして、出港した船舶１０では、造水機２０により海水Ｓから航海に必要な水を精製する。この水の一部が、図１に示すように、溶媒供給経路２１により粉貯蔵タンク３０に供給される。【００３３】
粉貯蔵タンク３０では、図２に示すように、溶媒供給経路２１の下流端部２１ｄｓに設けられた複数の散水具２２により、水が分散して尿素粉末３の上面に撒かれる。この水は、尿素粉末３の上面から底部に浸透していき、その過程で尿素粉末３が溶解して高濃度尿素水Ｕとなる。この高濃度尿素水Ｕは、傾斜底部９６を伝ってまたは直接に最底部９５に導かれ、その後、フィルタ９７を通過して尿素水供給経路３１に導かれる。【００３４】
粉貯蔵タンク３０の高濃度尿素水Ｕは、図１に示すように、第１尿素水供給経路３１ａにより、まず計測タンク３２に供給される。この計測タンク３２の高濃度尿素水Ｕは、濃度が所定範囲未満であれば、循環経路４１により粉貯蔵タンク３０に戻され、濃度が所定範囲以上であれば、第２尿素水供給経路３１ｂにより調整タンク３３に供給される。粉貯蔵タンク３０に戻された高濃度尿素水Ｕは溶媒として、再び複数の散水具２２により、分散して尿素粉末３の上面に撒かれる。一方で、調整タンク３３に供給された高濃度尿素水Ｕは、濃度が所定範囲を超えるものであれば、希釈経路５１からの水により希釈される。この希釈が不十分または過度により、高濃度尿素水Ｕの濃度が所定範囲外となれば、この高濃度尿素水Ｕは濃度調整経路６１により、再び調整タンク３３に戻される。一方で、調整タンク３３の高濃度尿素水Ｕの濃度が所定範囲内であれば、すなわち、調整タンク３３の高濃度尿素水Ｕが既調整尿素水になれば、この既調整尿素水は、第３尿素水供給経路３１ｃによりサービスタンク３４に供給される。このサービスタンク３４では、一定量の既調整尿素水が貯蔵されるとともに、この既調整尿素水の一部が、第４尿素水供給経路３１ｄにより還元装置７０に供給される。この還元装置７０では、排ガス経路１８の排ガスに既調整尿素水が噴霧などにより供給されて、この排ガスが還元されることで浄化される。そして、浄化された排ガスが、煙突８により排出される。【００３５】
このように、上記舶用機関の排ガス浄化設備１によると、粉貯蔵タンク３０における尿素粉末３の固着を防止するための装置が不要となるとともに、尿素粉末３と水とを混合するための溶液タンクや撹拌装置も不要となるので、小型化することができ、且つ、全体として簡素化することができる。【００３６】
また、計測タンク３２および循環経路４１により、濃度が所定範囲未満の高濃度尿素水Ｕを溶媒として粉貯蔵タンク３０に戻すので、濃度が所定範囲内の高濃度尿素水Ｕ（つまり既調整尿素水）を効率的に生成することができ、言い換えれば、全体として高効率化することができる。【００３７】
さらに、調整タンク３３、希釈経路５１および濃度調整経路６１により、濃度が所定範囲内の高濃度尿素水Ｕ（つまり既調整尿素水）を効率的に生成することができ、言い換えれば、全体として高効率化することができる。【００３８】
また、粉貯蔵タンク３０の温度を制御することにより、尿素粉末３の水に対する溶解が促進されるので、全体として高効率化することができ、さらに、有毒ガスの発生を防ぐので、安全性を向上させることができる。
【実施例２】
【００３９】
本発明の実施例２に係る舶用機関の排ガス浄化設備１は、上記実施例１に係る舶用機関の排ガス浄化設備１における粉貯蔵タンク３０の内部が異なるものである。【００４０】
以下、上記実施例１と異なる部分である粉貯蔵タンク３０の内部に着目して説明するとともに、上記実施例１と同一の構成については、同一の符号を付してその説明を省略する。【００４１】
本発明の実施例２に係る舶用機関の排ガス浄化設備１には、図３に示すように、粉貯蔵タンク３０の内部において、溶媒供給経路２１の下流端部２１ｄｓに、複数の散水具２２の代わりに複数の浸透管２３が接続される。【００４２】
上記浸透管２３は、尿素粉末３の上面から底部まで亘るように配置される。そして、上記浸透管２３には、尿素粉末３の上面から底部まで亘って水を浸透させるための開口２４が多数形成される。【００４３】
上記複数の浸透管２３により、水が尿素粉末３の上面からだけでなく、尿素粉末３の中部および底部からも浸透するので、尿素粉末３の水に対する溶解が促進される。【００４４】
このように、上記実施例２に係る舶用機関の排ガス浄化設備１によると、尿素粉末３の水に対する溶解が一層促進されるので、全体として一層高効率化することができる。
【実施例３】
【００４５】
本発明の実施例３に係る舶用機関の排ガス浄化設備１は、上記実施例１に係る舶用機関の排ガス浄化設備１における粉貯蔵タンク３０の傾斜底部９６が異なるものである。【００４６】
以下、上記実施例１と異なる部分である粉貯蔵タンク３０の傾斜底部９６に着目して説明するとともに、上記実施例１と同一の構成については、同一の符号を付してその説明を省略する。【００４７】
本発明の実施例３に係る舶用機関の排ガス浄化設備１は、図４に示すように、粉貯蔵タンク３０の傾斜底部９６から粉撹拌用空気（以下では単に空気という）が供給される構成、すなわちエアレーションを利用可能な構成にされたものである。【００４８】
具体的に説明すると、上記舶用機関の排ガス浄化設備１は、図４に示すように、傾斜底部９６に上記空気を通過させる空気孔１０４が多数形成されるとともに、粉貯蔵タンク３０の外部に設けられたブロワ１００と、このブロワ１００を傾斜底部９６に接続する空気配管１０１とを有する。【００４９】
上記構成により、ブロワ１００から上記空気が空気配管１０１および傾斜底部９６を介して粉貯蔵タンク３０に供給される。そして、尿素粉末３は、空気が供給されることにより、つまりエアレーションにより、水の通過する空間が確保されて、水に対する溶解がより一層促進される。【００５０】
このように、上記実施例３に係る舶用機関の排ガス浄化設備１によると、尿素粉末３の水に対する溶解がより一層促進されるので、全体としてより一層高効率化することができる。【００５１】
ところで、上記実施例１〜３では、還元剤粉末の一例として尿素粉末３について説明したが、これに限定されるものではなく、溶媒に溶解した溶液により排ガスを還元し得る粉末であればよい。【００５２】
また、上記実施例１〜３では、溶媒の一例として水について説明したが、これに限定されるものではなく、還元剤粉末が溶解する液体であればよい。【００５３】
さらに、本発明の他の実施例として、実施例２および３を組み合わせたものであってもよい。【００５４】
また、上記実施例３では、尿素粉末３に空気が供給される構成として、傾斜底部９６に空気孔１０４が多数形成される粉貯蔵タンク３０について説明したが、開口が多数形成される空気供給管を粉貯蔵タンク３０の内部に（例えば、図３で示した実施例２における浸透管２３のように）配置してもよい。【００５５】
また、上記実施例１および３では、高濃度尿素水Ｕの濃度における上記所定範囲と粉貯蔵タンク３０に貯蔵された尿素粉末３の高さとの関係について具体的に記載しなかったが、例えば、上記所定範囲が４０％（質量濃度）以上の場合、上記尿素粉末３の高さは１０ｃｍ以上が好ましい。これにより、高濃度尿素水Ｕは、その濃度が４０％以上（つまり上記所定範囲内）となるので、上記循環経路４１により粉貯蔵タンク３０に戻されない。したがって、濃度が所定範囲内の高濃度尿素水Ｕ（つまり既調整尿素水）を効率的に生成することができ、言い換えれば、全体として高効率化することができる。なお、上記所定範囲である４０％（質量濃度）と上記尿素粉末３の高さである１０ｃｍ以上との関係は、次の実験により得られた。すなわち、図５および図６に示すように、トレイＴに入れた尿素粉末３の塊に１リットルの水Ｗを上方からゆっくり注いだ。この水Ｗは、尿素粉末３の塊の上面から底部に浸透していき、その過程で尿素粉末３が溶解して高濃度尿素水ＵとなってトレイＴに溜まった。このトレイＴに溜まった高濃度尿素水Ｕを別の小型トレイｔに抽出し、その濃度をポータブル式の尿素水濃度計（（株）アタゴ製のＰＡＬ−Ｕｒｅａ）で計測した。計測された濃度は、上記尿素粉末３の塊の高さｈが１０ｃｍ，１５ｃｍおよび２０ｃｍの場合、それぞれ４０．５％，４１．０％および４５．３％であった。
【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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