舶用ＳＣＲ還元剤供給システム
【課題】還元剤として毒性の強いアンモニア水を選択し、舶用ＳＣＲ還元剤供給システムを構成する構成要素のいずれかからアンモニア水が漏洩してしまった場合でも、乗組員の安全性を確保することができる舶用ＳＣＲ還元剤供給システムを提供すること。
【解決手段】還元剤貯蔵タンク１１を収容する還元剤貯蔵タンク室３１と、還元剤噴射ノズル１３の基端部を収容する還元剤噴射ノズル室３６と、還元剤供給管２１，２３を収容するダクト３４，３８と、を備え、還元剤が船内に漏洩しないよう、二重化構造とした。
【解決手段】還元剤貯蔵タンク１１を収容する還元剤貯蔵タンク室３１と、還元剤噴射ノズル１３の基端部を収容する還元剤噴射ノズル室３６と、還元剤供給管２１，２３を収容するダクト３４，３８と、を備え、還元剤が船内に漏洩しないよう、二重化構造とした。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば、船舶の主機として用いられる２サイクル低速ディーゼル機関から排出される排気ガス中から窒素酸化物を除去する舶用ＳＣＲ還元剤供給システムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年の環境保全に対する関心の高まりに伴い、例えば、船舶の主機として用いられる２サイクル低速ディーゼル機関から排出される排気ガスに含まれる窒素酸化物（以下、「ＮＯｘ」という。）を削減する必要性が生じている。ＮＯｘ削減を図るためには、ディーゼル機関の排気ガスを脱硝触媒に通す方法が一般的に知られている（例えば、特許文献１参照）。
ここで、脱硝触媒としては、アンモニア等を還元剤として窒素に還元する選択的還元法（ＳＣＲ法）に基づく触媒が一般的に用いられている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平５−２８８０４０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、還元剤として毒性の強いアンモニア水を選択し、舶用ＳＣＲ還元剤供給システムを構成する構成要素のいずれかからアンモニア水が漏洩してしまった場合、乗組員の安全性を確保することができなくなってしまうおそれがある。
【０００５】
本発明は、上記の課題を解決するためになされたものであって、還元剤として毒性の強いアンモニア水を選択し、舶用ＳＣＲ還元剤供給システムを構成する構成要素のいずれかからアンモニア水が漏洩してしまった場合でも、乗組員の安全性を確保することができる舶用ＳＣＲ還元剤供給システム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】
【０００６】
上記目的を達成するために、本発明は、以下の手段を提供する。
本発明に係る舶用ＳＣＲ還元剤供給システムは、還元剤が貯蔵された還元剤貯蔵タンクと、舶用内燃機関から排出された排気ガスに含まれる窒素酸化物を還元する触媒を備えた脱硝反応器と、前記舶用内燃機関と前記脱硝反応器とを連通する煙道内に、その先端部が露出するようにして設けられ、前記還元剤貯蔵タンクに貯蔵された還元剤を、前記煙道内を通過する排気ガスに向かって噴出させる還元剤噴射ノズルと、前記還元剤貯蔵タンクに貯められた還元剤を前記還元剤噴射ノズルに導く還元剤供給管と、を備え、前記舶用内燃機関から排出された排気ガスに含まれる窒素酸化物を還元する舶用ＳＣＲ還元剤供給システムであって、前記還元剤貯蔵タンクを収容する還元剤貯蔵タンク室と、前記還元剤噴射ノズルの基端部を収容する還元剤噴射ノズル室と、前記還元剤供給管を収容するダクトと、を備え、前記還元剤が船内に漏洩しないよう、二重化構造とした。
【０００７】
本発明に係る舶用ＳＣＲ還元剤供給システムによれば、当該舶用ＳＣＲ還元剤供給システムを構成する構成要素、例えば、還元剤貯蔵タンク、還元剤噴射ノズル、還元剤供給管から還元剤が漏れ出したとしても、漏れ出した還元剤は二重化構造の内側に存することになり、二重化構造の外側に漏れ出すことはないので、還元剤として毒性の強いアンモニア水を選択し、当該舶用ＳＣＲ還元剤供給システムを構成する構成要素のいずれかからアンモニア水が漏洩してしまった場合でも、乗組員の安全性を確保することができる。
【０００８】
上記舶用ＳＣＲ還元剤供給システムにおいて、船外に開口する外気取入口から取り入れられた外気を、前記二重化構造の内側に導き、前記二重化構造の内側の換気に利用した後、船外に開口する排気口から排出させるようにするとさらに好適である。
【０００９】
このような舶用ＳＣＲ還元剤供給システムによれば、二重化構造の内側を流通する外気により、当該舶用ＳＣＲ還元剤供給システムを構成する構成要素、例えば、還元剤貯蔵タンク、還元剤噴射ノズル、還元剤供給管が冷却され、その内側に存する還元剤が冷却されて、還元剤の気化（沸騰）を防止し、当該舶用ＳＣＲ還元剤供給システムの性能低下を防止することができる。
【００１０】
上記舶用ＳＣＲ還元剤供給システムにおいて、前記還元剤貯蔵タンク室内の上方、前記還元剤噴射ノズル室内の上方に、ガス検出器がそれぞれ設けられているとさらに好適である。
【００１１】
このような舶用ＳＣＲ還元剤供給システムによれば、気化した還元剤が滞留しやすい還元剤貯蔵タンク室内の上方、還元剤噴射ノズル室内の上方にガス検知器が設けられることになるので、ガス検知器の誤検知を防止することができ、いずれの場所で気化した還元剤が検出されたかを素早く特定することができる。
【００１２】
上記舶用ＳＣＲ還元剤供給システムにおいて、前記還元剤貯蔵タンクに、内圧を所定の範囲内に保つ内圧調整手段が設けられているとさらに好適である。
【００１３】
このような舶用ＳＣＲ還元剤供給システムによれば、還元剤貯蔵タンク内の圧力が所定の範囲内に保たれることになるので、内圧の変化による還元剤貯蔵タンクの損傷を防止することができ、還元剤貯蔵タンクからの還元剤の漏洩を防止することができる。
【００１４】
上記舶用ＳＣＲ還元剤供給システムにおいて、前記還元剤貯蔵タンク室内または前記還元剤貯蔵タンクに、前記還元剤貯蔵タンクを冷却して、前記還元剤貯蔵タンク内に存する還元剤を冷却する第１の冷却手段が設けられているとさらに好適である。
【００１５】
このような舶用ＳＣＲ還元剤供給システムによれば、第１の冷却手段により還元剤貯蔵タンクが冷却され、還元剤貯蔵タンク内に存する還元剤が冷却されることになるので、還元剤貯蔵タンク内に存する還元剤の気化（沸騰）を防止することができる。
【００１６】
上記舶用ＳＣＲ還元剤供給システムにおいて、前記還元剤噴射ノズルに加圧された還元剤を吐出するポンプの吸入口近傍に、前記還元剤供給管を介して前記還元剤貯蔵タンクから供給された還元剤を冷却する第２の冷却手段が設けられているとさらに好適である。
【００１７】
このような舶用ＳＣＲ還元剤供給システムによれば、ポンプに吸入される還元剤が予め冷却されることになるので、ポンプ内における還元剤の気化（沸騰）を防止し、還元剤を正常に供給することができる。
【００１８】
本発明に係る舶用排気ガス脱硝装置は、上記いずれかの舶用ＳＣＲ還元剤供給システムを具備している。
【００１９】
本発明に係る舶用排気ガス脱硝装置によれば、還元剤として毒性の強いアンモニア水を選択し、舶用ＳＣＲ還元剤供給システムを構成する構成要素のいずれかからアンモニア水が漏洩してしまった場合でも、乗組員の安全性を確保することができる信頼性の高い舶用ＳＣＲ還元剤供給システムを具備していることになるので、乗組員の安全性を確保することができて、船舶全体の信頼性を向上させることができる。
【００２０】
本発明に係る船舶は、上記いずれかの舶用ＳＣＲ還元剤供給システムまたは上記舶用排気ガス脱硝装置を具備している。
【００２１】
本発明に係る船舶によれば、還元剤として毒性の強いアンモニア水を選択し、舶用ＳＣＲ還元剤供給システムを構成する構成要素のいずれかからアンモニア水が漏洩してしまった場合でも、乗組員の安全性を確保することができる信頼性の高い舶用ＳＣＲ還元剤供給システムを具備していることになるので、乗組員の安全性を確保することができて、船舶全体の信頼性を向上させることができる。
【発明の効果】
【００２２】
本発明に係る舶用ＳＣＲ還元剤供給システムによれば、還元剤として毒性の強いアンモニア水を選択し、舶用ＳＣＲ還元剤供給システムを構成する構成要素のいずれかからアンモニア水が漏洩してしまった場合でも、乗組員の安全性を確保することができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明の第１実施形態に係る舶用ＳＣＲ還元剤供給システムを具備した船舶の概略の構成を示す図である。
【図２】還元剤貯蔵タンク室における配置状態を示す平面図である。
【図３】還元剤貯蔵タンク室における配置状態を示す図であって、図２を下方から見た側面図である。
【図４】還元剤貯蔵タンク室における配置状態を示す図であって、図２を左方から見た正面図である。
【図５】フレームの一部を拡大して示す平面図であって、（ａ）はフレームに平面視円形状を呈する丸穴が形成されたもの、（ｂ）はフレームに平面視アーチ形状を呈する切欠が形成されたものを示す図である。
【図６】本発明の第２実施形態に係る舶用ＳＣＲ還元剤供給システムを具備した船舶の概略の構成を示す図である。
【図７】本発明の第３実施形態に係る舶用ＳＣＲ還元剤供給システムを具備した船舶の概略の構成を示す図である。
【図８】本発明の第４実施形態に係る舶用ＳＣＲ還元剤供給システムを具備した船舶の概略の構成を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
〔第１実施形態〕
以下、本発明の第１実施形態に係る舶用ＳＣＲ還元剤供給システムについて、図１から図５を参照しながら説明する。
図１は本実施形態に係る舶用ＳＣＲ還元剤供給システムを具備した船舶の概略の構成を示す図、図２は還元剤貯蔵タンク室における配置状態を示す平面図、図３は還元剤貯蔵タンク室における配置状態を示す図であって、図２を下方から見た側面図、図４は還元剤貯蔵タンク室における配置状態を示す図であって、図２を左方から見た正面図、図５はフレームの一部を拡大して示す平面図であって、（ａ）はフレームに平面視円形状を呈する丸穴が形成されたもの、（ｂ）はフレームに平面視アーチ形状を呈する切欠が形成されたものを示す図である。
【００２５】
本実施形態に係る船舶１は、舶用内燃機関２と、舶用ＳＣＲ還元剤供給システム１０とを備えている。
舶用内燃機関２としては、例えば、図示しないシリンダ部と、排気レシーバー（排気集合管：排気マニホールド）と、過給機とを備え、船舶１の主機として用いられる２サイクル低速ディーゼル機関を一具体例として挙げることができる。
各シリンダ部内には、クランク軸（図示せず）と連結されたピストン（図示せず）が配置されている。また、各シリンダ部の排気ポート（図示せず）は、排気管（図示せず）を介して排気レシーバーと連通（接続）されており、各排気管におけるシリンダに対する開口部には、当該開口部を開閉する排気弁（図示せず）が配置されている。
【００２６】
舶用ＳＣＲ還元剤供給システム１０は、還元剤貯蔵タンク１１と、還元剤供給装置１２と、還元剤噴射ノズル１３と、脱硝反応器１４と、制御装置（図示せず）とを備えている。
還元剤貯蔵タンク１１には、アンモニア水や尿素水等の還元剤（本実施形態では「２５重量％のアンモニア水」）が貯蔵されている。また、還元剤貯蔵タンク１１と還元剤供給装置１２とは、（第１の）還元剤供給管（内管）２１を介して連通（接続）されており、随時必要に応じて、還元剤貯蔵タンク１１から還元剤供給装置１２に還元剤が供給されるようになっている。
【００２７】
還元剤供給装置１２には、清水供給管（図示せず）と、空気供給管（図示せず）とが接続されており、随時必要に応じて、船舶１の船底に設けられた清水タンク（図示せず）から還元剤供給装置１２に清水が供給され、船舶１内に設けられた空気タンク（図示せず）から還元剤供給装置１２に制御空気が供給されるようになっている。
還元剤噴射ノズル１３は、舶用内燃機関２（より詳しくは、過給機）と脱硝反応器１４とを連通（接続）する（第１の）煙道（排気管）２２内に、その先端部が露出するようにして複数本（例えば、四本）設けられている。また、還元剤噴射ノズル１３の基端部は、分配管（図示せず）を介して連通（接続）され、この分配管と還元剤供給装置１２とは、（第２の）還元剤供給管（内管）２３を介して連通（接続）されており、随時必要に応じて、還元剤供給装置１２から還元剤が供給されるようになっている。そして、還元剤噴射ノズル１３から煙道２２内に向かって、霧状の還元剤が供給される（還元剤が噴霧される）ようになっている。
なお、還元剤供給装置１２に供給される清水の量および制御空気の量、還元剤噴射ノズル１３に供給される還元剤の量は、制御装置により制御されるようになっている。
【００２８】
脱硝反応器１４の内部には、例えば、外観が直方体形状を呈するとともに、ハニカム（ハチの巣）構造を有する触媒（図示せず）が複数個設けられており（配置されており）、これら触媒の中を排気ガスが通過（通気）する際に、ＮＯｘが窒素と水に分解され、排気ガス中のＮＯｘが除去されることになる。そして、ＮＯｘが除去された排気ガスは、脱硝反応器１４と煙突（図示せず）とを連通（接続）する（第２の）煙道（排気管）２４を介して煙突に導かれ、煙突から大気中に排出されるようになっている。
【００２９】
さて、本実施形態において還元剤貯蔵タンク１１および還元剤供給装置１２は、船舶１の暴露甲板３上に設けられた還元剤貯蔵タンク室３１内および還元剤供給装置室３２内にそれぞれ収容されている。
また、還元剤供給管２１のうち、還元剤貯蔵タンク室３１と還元剤供給装置室３２との間に位置する還元剤供給管２１は、その一端が還元剤貯蔵タンク室３１の一側壁（一外壁）の下方（下部）に接続され、その他端が還元剤供給装置室３２の一側壁（一外壁）の下方（下部）に設けられた貫通穴３３に接続されて還元剤供給装置室３２内と連通する（第１の）ダクト（外管）３４内に収容されている。
なお、還元剤貯蔵タンク室３１の一側壁には、還元剤供給管２１を通す（挿通させる）だけの貫通穴（図示せず）が設けられており、この貫通穴と還元剤供給管２１との間は、溶接ビードやシール材等により塞がれている（密封されている）。
【００３０】
さらに、還元剤供給管２３のうち、還元剤供給装置室３２と分配管との間に位置する還元剤供給管２３は、その一端が還元剤供給装置室３２の他側壁（他外壁）の下方（下部）に設けられた貫通穴３５に接続されて還元剤供給装置室３２内と連通し、その他端が、分配管を収容する分配管チャンバー（拡大空間部：還元剤噴射ノズル室）３６の一側壁（一外壁）の上方（上部）に設けられた貫通穴３７に接続されて分配管チャンバー３６内と連通する（第２の）ダクト（外管）３８内に収容されている。分配管チャンバー３６には、貫通穴３９が設けられており、この貫通穴３９には、その一端が暴露甲板３よりも上方に開口する外気取入口（吸気口）４０とされた（第３の）ダクト（外管）４１の他端が接続されている。
【００３１】
一方、還元剤貯蔵タンク室３１の一側壁（一外壁）の上方（上部）には、貫通穴４２が設けられ、ダクト３４の周壁には、貫通穴４３が設けられており、貫通穴４２と貫通穴４３とは、（第４の）ダクト４４を介して連通（接続）されている。また、還元剤貯蔵タンク室３１の天井面には、貫通穴４５が設けられており、この貫通穴４５には、その一端が還元剤貯蔵タンク室３１の天井面よりも上方に開口する排気口４６とされた（第５の）ダクト４７の他端が接続されている。
【００３２】
還元剤貯蔵タンク１１の天井面には、少なくとも一つの貫通穴（図示せず）が設けられており、この貫通穴には、その一端が貫通穴４５の近傍あるいは貫通穴４５内に位置して開口する少なくとも一本（本実施形態では二本）の配管４８の他端がそれぞれ接続されている。また、各配管４８の途中には、還元剤貯蔵タンク１１内の圧力が第１の規定値以上になると、自動的に開いて還元剤貯蔵タンク１１内の気化した還元剤を放出し、還元剤貯蔵タンク１１内の圧力を第１の規定値以下に保つとともに、還元剤貯蔵タンク１１内の圧力が第１の規定値よりも低い第２の規定値以下になると、自動的に開いて還元剤貯蔵タンク１１内に還元剤貯蔵タンク室３１内の空気（外気）を取り込み、還元剤貯蔵タンク１１内の圧力を第２の規定値以上に保つように構成されたブリーザーバルブ（内圧調整手段）４９が接続されている。そして、ダクト４７内には、排気ファン５０が設けられており、ブリーザーバルブ４９が開いて配管４８の一端開口から放出された気化した還元剤、および外気取入口４０から取り入れられてダクト４１→分配管チャンバー３６→ダクト３８→還元剤供給装置室３２→ダクト３４→ダクト４４を順に通って貫通穴４２から還元剤貯蔵タンク室３１内の上方に導かれた外気は、排気ファン５０により吸引され、排気口４６から船外に放出されることになる。
さらには、排気ファン５０は、換気機能分のみの誘引ファン（図示せず）と、排気を希釈する機能の排気ファン（図示せず）とに分けることが可能である。
【００３３】
還元剤貯蔵タンク室３１内の上方、還元剤供給装置室３２内の上方、および分配管チャンバー３６内の上方には、ガス検出器５１がそれぞれ設けられており、ガス検出器５１が気化した還元剤を検出（検知）すると、制御装置に検出信号が出力され、還元剤貯蔵タンク室３１内、還元剤供給装置室３２内、分配管チャンバー３６内のいずれの場所で気化した還元剤が検出されたかを特定し得るようになっている。
【００３４】
図２から図４に示すように、還元剤貯蔵タンク１１は、還元剤貯蔵タンク室３１の床面上に、還元剤貯蔵タンク室３１の一側壁から他側壁に向かって、互いに平行になるようにして設けられた複数本（本実施形態では三本）のフレーム６１上に固定されており、還元剤貯蔵タンク室３１の一側壁と他側壁との間に位置する（第三の）側壁の上方（上部）には、還元剤貯蔵タンク室３１内に存する空気（外気）を冷却する空気冷却装置（空気調和装置：第１の冷却手段）６２が取り付けられている。また、各フレーム６１には、図５（ａ）に示すような平面視円形状を呈する丸穴６３、あるいは図５（ｂ）に示すような平面視アーチ形状を呈する切欠６４が、長手方向に沿って複数個ずつ設けられており、空気冷却装置６２から吹き出された冷気が、これらの丸穴６３あるいは切欠６４を通って流通し、還元剤貯蔵タンク室３１内に、冷気の循環流（図中の矢印参照）が形成されるようになっている。
なお、図３中および図４中の符号６５は、設置面（本実施形態では暴露甲板３）に固定されて還元剤貯蔵タンク室３１の（床面の）下面を支持する支持プレート（支持部材）である。また、支持プレート６５の上面と還元剤貯蔵タンク室３１の下面とは、溶接接合されている。
【００３５】
本実施形態に係る舶用ＳＣＲ還元剤供給システム１０によれば、当該舶用ＳＣＲ還元剤供給システム１０を構成する構成要素、例えば、還元剤貯蔵タンク１１、還元剤供給装置１２、還元剤噴射ノズル１３、還元剤供給管２１，２３から還元剤が漏れ出したとしても、漏れ出した還元剤は二重化構造の内側に存することになり、二重化構造の外側に漏れ出すことはないので、還元剤として毒性の強いアンモニア水を選択し、当該舶用ＳＣＲ還元剤供給システム１０を構成する構成要素のいずれかからアンモニア水が漏洩してしまった場合でも、乗組員の安全性を確保することができる。
また、本実施形態に係る舶用ＳＣＲ還元剤供給システム１０によれば、二重化構造の内側を流通する外気により、当該舶用ＳＣＲ還元剤供給システム１０を構成する構成要素、例えば、還元剤貯蔵タンク１１、還元剤供給装置１２、還元剤噴射ノズル１３、還元剤供給管２１，２３が冷却され、その内側に存する還元剤が冷却されて、還元剤の気化（沸騰）を防止し、当該舶用ＳＣＲ還元剤供給システム１０の性能低下を防止することができる。
さらに、本実施形態に係る舶用ＳＣＲ還元剤供給システム１０によれば、気化した還元剤が滞留しやすい還元剤貯蔵タンク室３１内の上方、還元剤供給装置室３２内の上方、還元剤噴射ノズル室３６内の上方にガス検知器５１がそれぞれ設けられることになるので、ガス検知器５１の誤検知を防止することができ、いずれの場所で気化した還元剤が検出されたかを素早く特定することができる。
【００３６】
さらにまた、本実施形態に係る舶用ＳＣＲ還元剤供給システム１０によれば、還元剤貯蔵タンク１１に、内圧を所定の範囲内に保つブリーザーバルブ（内圧調整手段）４９が設けられており、還元剤貯蔵タンク１１内の圧力が所定の範囲内に保たれることになるので、内圧の変化による還元剤貯蔵タンク１１の損傷を防止することができ、還元剤貯蔵タンク１１からの還元剤の漏洩を防止することができる。
さらにまた、本実施形態に係る舶用ＳＣＲ還元剤供給システム１０によれば、還元剤貯蔵タンク室３１内に、還元剤貯蔵タンク１１を冷却して、還元剤貯蔵タンク１１内に存する還元剤を冷却する空気冷却装置（空気調和装置：冷却手段）６２が設けられており、空気冷却装置６２により還元剤貯蔵タンク１１が冷却され、還元剤貯蔵タンク１１内に存する還元剤が冷却されることになるので、還元剤貯蔵タンク１１内に存する還元剤の気化（沸騰）を防止することができる。
さらにまた、貫通穴４２を介して還元剤貯蔵タンク室３１内に流入してくる外気の流れ方向と、還元剤貯蔵タンク室３１内を循環する冷気の主たる流れ方向とが、直交するようになっているので、外気と冷気との熱交換を最小限にとどめることができて、還元剤貯蔵タンク１１を効率よく冷却することができる。
また、冷気は下方に、アンモニアは上方にと分離作用を利用できる。
【００３７】
本実施形態に係る船舶１によれば、還元剤として毒性の強いアンモニア水を選択し、舶用ＳＣＲ還元剤供給システム１０を構成する構成要素のいずれかからアンモニア水が漏洩してしまった場合でも、乗組員の安全性を確保することができる信頼性の高い舶用ＳＣＲ還元剤供給システム１０を具備していることになるので、乗組員の安全性を確保することができて、船舶１全体の信頼性を向上させることができる。
【００３８】
〔第２実施形態〕
本発明の第２実施形態に係る舶用ＳＣＲ還元剤供給システムについて、図６を参照しながら説明する。
図６は本実施形態に係る舶用ＳＣＲ還元剤供給システムを具備した船舶の概略の構成を示す図である。
図６に示すように、本実施形態に係る舶用ＳＣＲ還元剤供給システム１０は、ブリーザーバルブ４９の代わりに、シールタンク７１が設けられているという点で上述した第１実施形態のものと異なる。その他の構成要素については上述した第１実施形態のものと同じであるので、ここではそれら構成要素についての説明は省略する。
なお、上述した第１実施形態と同一の部材には同一の符号を付している。
【００３９】
シールタンク（内圧調整手段）７１内には、所定量の水（例えば、清水）が貯められており、還元剤貯蔵タンク１１から揮発するガスを水に溶かすことで、シールタンク７１から出てくる（各配管４８より出る）揮発ガスは十分に低濃度になる。
なお、図６中の符号７２は、シールタンク７１内に水を補給するための補給用配管である。
【００４０】
本実施形態に係る舶用ＳＣＲ還元剤供給システム１０によれば、還元剤貯蔵タンク１１から揮発するガスは、シールタンク７１内に貯められた水に溶け込んでしまうので、シールタンク７１から出てくる（各配管４８より出る）揮発ガスを十分に低濃度なものとすることができる。
また、排気ファン５０が、換気機能分のみの誘引ファン（図示せず）と、排気を希釈する機能の排気ファン（図示せず）とに分けられている場合には、上述した第１実施形態における排気を希釈する機能の排気ファン（図示せず）を不要とすることができる。
その他の作用効果は、上述した第１実施形態のものと同じであるので、ここではその説明を省略する。
【００４１】
〔第３実施形態〕
本発明の第３実施形態に係る舶用ＳＣＲ還元剤供給システムについて、図７を参照しながら説明する。
図７は本実施形態に係る舶用ＳＣＲ還元剤供給システムを具備した船舶の概略の構成を示す図である。
図７に示すように、本実施形態に係る舶用ＳＣＲ還元剤供給システム１０は、シールタンク７１の代わりに、ドラフター（内圧調整手段）８１が設けられているという点で上述した第２実施形態のものと異なる。その他の構成要素については上述した第２実施形態のものと同じであるので、ここではそれら構成要素についての説明は省略する。
なお、上述した実施形態と同一の部材には同一の符号を付している。
【００４２】
ドラフター８１は、常時揮発ガスをタンク外へ排出する手段であり、還元剤貯蔵タンク１１からの漏洩を誤検知しないようにドラフター８１内の流速を設定することで第２実施形態のシールタンク７１の代替えとなる。
また、換気空気だけで希釈排出できない場合は、ドラフター８１等を使って希釈空気を追加して安全濃度にすることが可能となる。
なお、図６中の符号７２は、シールタンク７１内に水を補給するための補給用配管である。
【００４３】
本実施形態に係る舶用ＳＣＲ還元剤供給システム１０によれば、還元剤貯蔵タンク１１からの漏洩を誤検知しないようにドラフター８１内の流速を設定することにより、還元剤貯蔵タンク１１からの漏洩の誤検知を防止することができる。
その他の作用効果は、上述した第１実施形態のものと同じであるので、ここではその説明を省略する。
【００４４】
〔第４実施形態〕
本発明の第４実施形態に係る舶用ＳＣＲ還元剤供給システムについて、図８を参照しながら説明する。
図８は本実施形態に係る舶用ＳＣＲ還元剤供給システムを具備した船舶の概略の構成を示す図である。
図８に示すように、本実施形態に係る舶用ＳＣＲ還元剤供給システム１０は、還元剤貯蔵タンク１１および還元剤供給装置１２が、船舶１の暴露甲板３よりも下方に設けられた還元剤貯蔵タンク室３１内および還元剤供給装置室３２内にそれぞれ収容されているという点で上述した第１実施形態のものと異なる。その他の構成要素については上述した第１実施形態のものと同じであるので、ここではそれら構成要素についての説明は省略する。
なお、上述した第１実施形態と同一の部材には同一の符号を付している。
【００４５】
上述した第１実施形態では、還元剤貯蔵タンク１１および還元剤供給装置１２が、船舶１の暴露甲板３上に設けられた還元剤貯蔵タンク室３１内および還元剤供給装置室３２内にそれぞれ収容されていたのに対して、本実施形態では、還元剤貯蔵タンク１１および還元剤供給装置１２が、船舶１の暴露甲板３よりも下方に設けられた還元剤貯蔵タンク室３１内および還元剤供給装置室３２内にそれぞれ収容されている。
すなわち、上述した第１実施形態では、ダクト３８の一端が他端よりも鉛直方向において上方に位置し、ダクト３８が他端から一端にかけて上り勾配になるようにして、ダクト３８内を通過する外気が他端から一端にかけて上昇していくようにダクト３８が配置されているのに対して、本実施形態では、ダクト３８の一端が他端よりも鉛直方向において下方に位置し、ダクト３８が他端から一端にかけて下り勾配になるようにして、ダクト３８内を通過する外気が他端から一端にかけて下降していくようにダクト３８が配置されている。
【００４６】
本実施形態に係る舶用ＳＣＲ還元剤供給システム１０によれば、ダクト３８の一端が他端よりも鉛直方向において下方に位置し、ダクト３８が他端から一端にかけて下り勾配になるようにして、ダクト３８内を通過する外気が他端から一端にかけて下降していくようにダクト３８を配置したことにより、以下の作用効果を奏する。
（１）還元剤供給管２３内部で気泡が発生した場合でも、気泡は還元剤供給管２３の内部を上方へ行くため、還元剤供給装置１２を構成するとともに、還元剤噴射ノズル１３に加圧された還元剤を吐出する（供給する）ポンプに影響を及ぼすことなく、還元剤を安定して供給することができる。
（２）還元剤貯蔵タンク１１が船舶１内（船内）にあるため、外気からの入熱（直射日光等含む）を防ぐことができ、冷却を容易なものとすることができる。
（３）還元剤が還元剤供給管２３から漏洩した場合でも、換気の流れと同じ方向に落下するため、ダクト３８内に残り難くすることができる。
（４）還元剤供給装置室３２の床面と還元剤噴射ノズル室３６の床面とを連通するようにして配置された船外排出管（ドレンライン）９１を廃止する（不要とする）ことができ、船外排出管９１を短くすることができて、還元剤による危険を減らすことができる。
その他の作用効果は、上述した第１実施形態のものと同じであるので、ここではその説明を省略する。
【００４７】
なお、本発明は、上述した実施形態に限定されるものではなく、適宜必要に応じて変形あるいは変更して実施することができる。
例えば、還元剤供給管２１および／または還元剤供給管２３の内周面および／または外周面に、フィンやディンプルを設けるようにして、還元剤供給管２１，２３の熱伝達性を向上させるようにしてもよい。
【００４８】
また、上述した実施形態では、空気冷却装置６２を用いて還元剤貯蔵タンク室３１内に存する空気を冷却し、冷却された空気で還元剤貯蔵タンク１１を冷却して、還元剤貯蔵タンク１１内に存する還元剤を冷却するようにしていたが、空気冷却装置６２の代わりに還元剤貯蔵タンク１１の側壁（外壁）、天井面、床面の少なくともいずれかを、海水等を流通させて冷却する水冷壁（第１の冷却手段）とし、還元剤貯蔵タンク１１内に存する還元剤を冷却するようにしてもよい。
【００４９】
さらに、還元剤供給装置１２を構成するとともに、還元剤噴射ノズル１３に加圧された還元剤を吐出する（供給する）ポンプ（例えば、ダイアフラムポンプ）の吸入口（近傍）に、還元剤供給管２１を介して還元剤貯蔵タンク１１から供給された還元剤を冷却する（第２の）冷却手段（例えば、海水等と熱交換させて還元剤を冷却する熱交換器）を配置し、ポンプに吸入される還元剤の温度を予め低下させるようにして、ポンプ内における還元剤の気化（沸騰）を防止し、ポンプ効率を向上させるようにしてもよい。
【００５０】
さらにまた、還元剤貯蔵タンク室３１の床面、還元剤供給装置室３２の床面、還元剤噴射ノズル室３６の床面には、少なくとも一つの貫通穴（図示せず）がそれぞれ設けられており、この貫通穴には、船外排出管９１の一端が接続されているとさらに好適である。
これにより、還元剤が漏れ出して（漏洩して）、還元剤貯蔵タンク室３１の床面、還元剤供給装置室３２の床面、還元剤噴射ノズル室３６の床面に還元剤が貯まってしまった場合でも、還元剤を安全に船外に排出することができて、乗組員の安全性をさらに確保することができるようになる。
【符号の説明】
【００５１】
１ 船舶
２ 舶用内燃機関
１０ 舶用ＳＣＲ還元剤供給システム
１１ 還元剤貯蔵タンク
１３ 還元剤噴射ノズル
１４ 脱硝反応器
２１ （第１の）還元剤供給管
２２ （第１の）煙道
２３ （第２の）還元剤供給管
３１ 還元剤貯蔵タンク室
３４ （第１の）ダクト
３６ 分配管チャンバー（還元剤噴射ノズル室）
３８ （第２の）ダクト
４０ 外気取入口
４６ 排気口
４９ ブリーザーバルブ（内圧調整手段）
５１ ガス検出器
６２ 空気冷却装置（第１の冷却手段）
７１ シールタンク（内圧調整手段）
８１ ドラフター（内圧調整手段）
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば、船舶の主機として用いられる２サイクル低速ディーゼル機関から排出される排気ガス中から窒素酸化物を除去する舶用ＳＣＲ還元剤供給システムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年の環境保全に対する関心の高まりに伴い、例えば、船舶の主機として用いられる２サイクル低速ディーゼル機関から排出される排気ガスに含まれる窒素酸化物（以下、「ＮＯｘ」という。）を削減する必要性が生じている。ＮＯｘ削減を図るためには、ディーゼル機関の排気ガスを脱硝触媒に通す方法が一般的に知られている（例えば、特許文献１参照）。
ここで、脱硝触媒としては、アンモニア等を還元剤として窒素に還元する選択的還元法（ＳＣＲ法）に基づく触媒が一般的に用いられている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平５−２８８０４０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、還元剤として毒性の強いアンモニア水を選択し、舶用ＳＣＲ還元剤供給システムを構成する構成要素のいずれかからアンモニア水が漏洩してしまった場合、乗組員の安全性を確保することができなくなってしまうおそれがある。
【０００５】
本発明は、上記の課題を解決するためになされたものであって、還元剤として毒性の強いアンモニア水を選択し、舶用ＳＣＲ還元剤供給システムを構成する構成要素のいずれかからアンモニア水が漏洩してしまった場合でも、乗組員の安全性を確保することができる舶用ＳＣＲ還元剤供給システム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】
【０００６】
上記目的を達成するために、本発明は、以下の手段を提供する。
本発明に係る舶用ＳＣＲ還元剤供給システムは、還元剤が貯蔵された還元剤貯蔵タンクと、舶用内燃機関から排出された排気ガスに含まれる窒素酸化物を還元する触媒を備えた脱硝反応器と、前記舶用内燃機関と前記脱硝反応器とを連通する煙道内に、その先端部が露出するようにして設けられ、前記還元剤貯蔵タンクに貯蔵された還元剤を、前記煙道内を通過する排気ガスに向かって噴出させる還元剤噴射ノズルと、前記還元剤貯蔵タンクに貯められた還元剤を前記還元剤噴射ノズルに導く還元剤供給管と、を備え、前記舶用内燃機関から排出された排気ガスに含まれる窒素酸化物を還元する舶用ＳＣＲ還元剤供給システムであって、前記還元剤貯蔵タンクを収容する還元剤貯蔵タンク室と、前記還元剤噴射ノズルの基端部を収容する還元剤噴射ノズル室と、前記還元剤供給管を収容するダクトと、を備え、前記還元剤が船内に漏洩しないよう、二重化構造とした。
【０００７】
本発明に係る舶用ＳＣＲ還元剤供給システムによれば、当該舶用ＳＣＲ還元剤供給システムを構成する構成要素、例えば、還元剤貯蔵タンク、還元剤噴射ノズル、還元剤供給管から還元剤が漏れ出したとしても、漏れ出した還元剤は二重化構造の内側に存することになり、二重化構造の外側に漏れ出すことはないので、還元剤として毒性の強いアンモニア水を選択し、当該舶用ＳＣＲ還元剤供給システムを構成する構成要素のいずれかからアンモニア水が漏洩してしまった場合でも、乗組員の安全性を確保することができる。
【０００８】
上記舶用ＳＣＲ還元剤供給システムにおいて、船外に開口する外気取入口から取り入れられた外気を、前記二重化構造の内側に導き、前記二重化構造の内側の換気に利用した後、船外に開口する排気口から排出させるようにするとさらに好適である。
【０００９】
このような舶用ＳＣＲ還元剤供給システムによれば、二重化構造の内側を流通する外気により、当該舶用ＳＣＲ還元剤供給システムを構成する構成要素、例えば、還元剤貯蔵タンク、還元剤噴射ノズル、還元剤供給管が冷却され、その内側に存する還元剤が冷却されて、還元剤の気化（沸騰）を防止し、当該舶用ＳＣＲ還元剤供給システムの性能低下を防止することができる。
【００１０】
上記舶用ＳＣＲ還元剤供給システムにおいて、前記還元剤貯蔵タンク室内の上方、前記還元剤噴射ノズル室内の上方に、ガス検出器がそれぞれ設けられているとさらに好適である。
【００１１】
このような舶用ＳＣＲ還元剤供給システムによれば、気化した還元剤が滞留しやすい還元剤貯蔵タンク室内の上方、還元剤噴射ノズル室内の上方にガス検知器が設けられることになるので、ガス検知器の誤検知を防止することができ、いずれの場所で気化した還元剤が検出されたかを素早く特定することができる。
【００１２】
上記舶用ＳＣＲ還元剤供給システムにおいて、前記還元剤貯蔵タンクに、内圧を所定の範囲内に保つ内圧調整手段が設けられているとさらに好適である。
【００１３】
このような舶用ＳＣＲ還元剤供給システムによれば、還元剤貯蔵タンク内の圧力が所定の範囲内に保たれることになるので、内圧の変化による還元剤貯蔵タンクの損傷を防止することができ、還元剤貯蔵タンクからの還元剤の漏洩を防止することができる。
【００１４】
上記舶用ＳＣＲ還元剤供給システムにおいて、前記還元剤貯蔵タンク室内または前記還元剤貯蔵タンクに、前記還元剤貯蔵タンクを冷却して、前記還元剤貯蔵タンク内に存する還元剤を冷却する第１の冷却手段が設けられているとさらに好適である。
【００１５】
このような舶用ＳＣＲ還元剤供給システムによれば、第１の冷却手段により還元剤貯蔵タンクが冷却され、還元剤貯蔵タンク内に存する還元剤が冷却されることになるので、還元剤貯蔵タンク内に存する還元剤の気化（沸騰）を防止することができる。
【００１６】
上記舶用ＳＣＲ還元剤供給システムにおいて、前記還元剤噴射ノズルに加圧された還元剤を吐出するポンプの吸入口近傍に、前記還元剤供給管を介して前記還元剤貯蔵タンクから供給された還元剤を冷却する第２の冷却手段が設けられているとさらに好適である。
【００１７】
このような舶用ＳＣＲ還元剤供給システムによれば、ポンプに吸入される還元剤が予め冷却されることになるので、ポンプ内における還元剤の気化（沸騰）を防止し、還元剤を正常に供給することができる。
【００１８】
本発明に係る舶用排気ガス脱硝装置は、上記いずれかの舶用ＳＣＲ還元剤供給システムを具備している。
【００１９】
本発明に係る舶用排気ガス脱硝装置によれば、還元剤として毒性の強いアンモニア水を選択し、舶用ＳＣＲ還元剤供給システムを構成する構成要素のいずれかからアンモニア水が漏洩してしまった場合でも、乗組員の安全性を確保することができる信頼性の高い舶用ＳＣＲ還元剤供給システムを具備していることになるので、乗組員の安全性を確保することができて、船舶全体の信頼性を向上させることができる。
【００２０】
本発明に係る船舶は、上記いずれかの舶用ＳＣＲ還元剤供給システムまたは上記舶用排気ガス脱硝装置を具備している。
【００２１】
本発明に係る船舶によれば、還元剤として毒性の強いアンモニア水を選択し、舶用ＳＣＲ還元剤供給システムを構成する構成要素のいずれかからアンモニア水が漏洩してしまった場合でも、乗組員の安全性を確保することができる信頼性の高い舶用ＳＣＲ還元剤供給システムを具備していることになるので、乗組員の安全性を確保することができて、船舶全体の信頼性を向上させることができる。
【発明の効果】
【００２２】
本発明に係る舶用ＳＣＲ還元剤供給システムによれば、還元剤として毒性の強いアンモニア水を選択し、舶用ＳＣＲ還元剤供給システムを構成する構成要素のいずれかからアンモニア水が漏洩してしまった場合でも、乗組員の安全性を確保することができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明の第１実施形態に係る舶用ＳＣＲ還元剤供給システムを具備した船舶の概略の構成を示す図である。
【図２】還元剤貯蔵タンク室における配置状態を示す平面図である。
【図３】還元剤貯蔵タンク室における配置状態を示す図であって、図２を下方から見た側面図である。
【図４】還元剤貯蔵タンク室における配置状態を示す図であって、図２を左方から見た正面図である。
【図５】フレームの一部を拡大して示す平面図であって、（ａ）はフレームに平面視円形状を呈する丸穴が形成されたもの、（ｂ）はフレームに平面視アーチ形状を呈する切欠が形成されたものを示す図である。
【図６】本発明の第２実施形態に係る舶用ＳＣＲ還元剤供給システムを具備した船舶の概略の構成を示す図である。
【図７】本発明の第３実施形態に係る舶用ＳＣＲ還元剤供給システムを具備した船舶の概略の構成を示す図である。
【図８】本発明の第４実施形態に係る舶用ＳＣＲ還元剤供給システムを具備した船舶の概略の構成を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
〔第１実施形態〕
以下、本発明の第１実施形態に係る舶用ＳＣＲ還元剤供給システムについて、図１から図５を参照しながら説明する。
図１は本実施形態に係る舶用ＳＣＲ還元剤供給システムを具備した船舶の概略の構成を示す図、図２は還元剤貯蔵タンク室における配置状態を示す平面図、図３は還元剤貯蔵タンク室における配置状態を示す図であって、図２を下方から見た側面図、図４は還元剤貯蔵タンク室における配置状態を示す図であって、図２を左方から見た正面図、図５はフレームの一部を拡大して示す平面図であって、（ａ）はフレームに平面視円形状を呈する丸穴が形成されたもの、（ｂ）はフレームに平面視アーチ形状を呈する切欠が形成されたものを示す図である。
【００２５】
本実施形態に係る船舶１は、舶用内燃機関２と、舶用ＳＣＲ還元剤供給システム１０とを備えている。
舶用内燃機関２としては、例えば、図示しないシリンダ部と、排気レシーバー（排気集合管：排気マニホールド）と、過給機とを備え、船舶１の主機として用いられる２サイクル低速ディーゼル機関を一具体例として挙げることができる。
各シリンダ部内には、クランク軸（図示せず）と連結されたピストン（図示せず）が配置されている。また、各シリンダ部の排気ポート（図示せず）は、排気管（図示せず）を介して排気レシーバーと連通（接続）されており、各排気管におけるシリンダに対する開口部には、当該開口部を開閉する排気弁（図示せず）が配置されている。
【００２６】
舶用ＳＣＲ還元剤供給システム１０は、還元剤貯蔵タンク１１と、還元剤供給装置１２と、還元剤噴射ノズル１３と、脱硝反応器１４と、制御装置（図示せず）とを備えている。
還元剤貯蔵タンク１１には、アンモニア水や尿素水等の還元剤（本実施形態では「２５重量％のアンモニア水」）が貯蔵されている。また、還元剤貯蔵タンク１１と還元剤供給装置１２とは、（第１の）還元剤供給管（内管）２１を介して連通（接続）されており、随時必要に応じて、還元剤貯蔵タンク１１から還元剤供給装置１２に還元剤が供給されるようになっている。
【００２７】
還元剤供給装置１２には、清水供給管（図示せず）と、空気供給管（図示せず）とが接続されており、随時必要に応じて、船舶１の船底に設けられた清水タンク（図示せず）から還元剤供給装置１２に清水が供給され、船舶１内に設けられた空気タンク（図示せず）から還元剤供給装置１２に制御空気が供給されるようになっている。
還元剤噴射ノズル１３は、舶用内燃機関２（より詳しくは、過給機）と脱硝反応器１４とを連通（接続）する（第１の）煙道（排気管）２２内に、その先端部が露出するようにして複数本（例えば、四本）設けられている。また、還元剤噴射ノズル１３の基端部は、分配管（図示せず）を介して連通（接続）され、この分配管と還元剤供給装置１２とは、（第２の）還元剤供給管（内管）２３を介して連通（接続）されており、随時必要に応じて、還元剤供給装置１２から還元剤が供給されるようになっている。そして、還元剤噴射ノズル１３から煙道２２内に向かって、霧状の還元剤が供給される（還元剤が噴霧される）ようになっている。
なお、還元剤供給装置１２に供給される清水の量および制御空気の量、還元剤噴射ノズル１３に供給される還元剤の量は、制御装置により制御されるようになっている。
【００２８】
脱硝反応器１４の内部には、例えば、外観が直方体形状を呈するとともに、ハニカム（ハチの巣）構造を有する触媒（図示せず）が複数個設けられており（配置されており）、これら触媒の中を排気ガスが通過（通気）する際に、ＮＯｘが窒素と水に分解され、排気ガス中のＮＯｘが除去されることになる。そして、ＮＯｘが除去された排気ガスは、脱硝反応器１４と煙突（図示せず）とを連通（接続）する（第２の）煙道（排気管）２４を介して煙突に導かれ、煙突から大気中に排出されるようになっている。
【００２９】
さて、本実施形態において還元剤貯蔵タンク１１および還元剤供給装置１２は、船舶１の暴露甲板３上に設けられた還元剤貯蔵タンク室３１内および還元剤供給装置室３２内にそれぞれ収容されている。
また、還元剤供給管２１のうち、還元剤貯蔵タンク室３１と還元剤供給装置室３２との間に位置する還元剤供給管２１は、その一端が還元剤貯蔵タンク室３１の一側壁（一外壁）の下方（下部）に接続され、その他端が還元剤供給装置室３２の一側壁（一外壁）の下方（下部）に設けられた貫通穴３３に接続されて還元剤供給装置室３２内と連通する（第１の）ダクト（外管）３４内に収容されている。
なお、還元剤貯蔵タンク室３１の一側壁には、還元剤供給管２１を通す（挿通させる）だけの貫通穴（図示せず）が設けられており、この貫通穴と還元剤供給管２１との間は、溶接ビードやシール材等により塞がれている（密封されている）。
【００３０】
さらに、還元剤供給管２３のうち、還元剤供給装置室３２と分配管との間に位置する還元剤供給管２３は、その一端が還元剤供給装置室３２の他側壁（他外壁）の下方（下部）に設けられた貫通穴３５に接続されて還元剤供給装置室３２内と連通し、その他端が、分配管を収容する分配管チャンバー（拡大空間部：還元剤噴射ノズル室）３６の一側壁（一外壁）の上方（上部）に設けられた貫通穴３７に接続されて分配管チャンバー３６内と連通する（第２の）ダクト（外管）３８内に収容されている。分配管チャンバー３６には、貫通穴３９が設けられており、この貫通穴３９には、その一端が暴露甲板３よりも上方に開口する外気取入口（吸気口）４０とされた（第３の）ダクト（外管）４１の他端が接続されている。
【００３１】
一方、還元剤貯蔵タンク室３１の一側壁（一外壁）の上方（上部）には、貫通穴４２が設けられ、ダクト３４の周壁には、貫通穴４３が設けられており、貫通穴４２と貫通穴４３とは、（第４の）ダクト４４を介して連通（接続）されている。また、還元剤貯蔵タンク室３１の天井面には、貫通穴４５が設けられており、この貫通穴４５には、その一端が還元剤貯蔵タンク室３１の天井面よりも上方に開口する排気口４６とされた（第５の）ダクト４７の他端が接続されている。
【００３２】
還元剤貯蔵タンク１１の天井面には、少なくとも一つの貫通穴（図示せず）が設けられており、この貫通穴には、その一端が貫通穴４５の近傍あるいは貫通穴４５内に位置して開口する少なくとも一本（本実施形態では二本）の配管４８の他端がそれぞれ接続されている。また、各配管４８の途中には、還元剤貯蔵タンク１１内の圧力が第１の規定値以上になると、自動的に開いて還元剤貯蔵タンク１１内の気化した還元剤を放出し、還元剤貯蔵タンク１１内の圧力を第１の規定値以下に保つとともに、還元剤貯蔵タンク１１内の圧力が第１の規定値よりも低い第２の規定値以下になると、自動的に開いて還元剤貯蔵タンク１１内に還元剤貯蔵タンク室３１内の空気（外気）を取り込み、還元剤貯蔵タンク１１内の圧力を第２の規定値以上に保つように構成されたブリーザーバルブ（内圧調整手段）４９が接続されている。そして、ダクト４７内には、排気ファン５０が設けられており、ブリーザーバルブ４９が開いて配管４８の一端開口から放出された気化した還元剤、および外気取入口４０から取り入れられてダクト４１→分配管チャンバー３６→ダクト３８→還元剤供給装置室３２→ダクト３４→ダクト４４を順に通って貫通穴４２から還元剤貯蔵タンク室３１内の上方に導かれた外気は、排気ファン５０により吸引され、排気口４６から船外に放出されることになる。
さらには、排気ファン５０は、換気機能分のみの誘引ファン（図示せず）と、排気を希釈する機能の排気ファン（図示せず）とに分けることが可能である。
【００３３】
還元剤貯蔵タンク室３１内の上方、還元剤供給装置室３２内の上方、および分配管チャンバー３６内の上方には、ガス検出器５１がそれぞれ設けられており、ガス検出器５１が気化した還元剤を検出（検知）すると、制御装置に検出信号が出力され、還元剤貯蔵タンク室３１内、還元剤供給装置室３２内、分配管チャンバー３６内のいずれの場所で気化した還元剤が検出されたかを特定し得るようになっている。
【００３４】
図２から図４に示すように、還元剤貯蔵タンク１１は、還元剤貯蔵タンク室３１の床面上に、還元剤貯蔵タンク室３１の一側壁から他側壁に向かって、互いに平行になるようにして設けられた複数本（本実施形態では三本）のフレーム６１上に固定されており、還元剤貯蔵タンク室３１の一側壁と他側壁との間に位置する（第三の）側壁の上方（上部）には、還元剤貯蔵タンク室３１内に存する空気（外気）を冷却する空気冷却装置（空気調和装置：第１の冷却手段）６２が取り付けられている。また、各フレーム６１には、図５（ａ）に示すような平面視円形状を呈する丸穴６３、あるいは図５（ｂ）に示すような平面視アーチ形状を呈する切欠６４が、長手方向に沿って複数個ずつ設けられており、空気冷却装置６２から吹き出された冷気が、これらの丸穴６３あるいは切欠６４を通って流通し、還元剤貯蔵タンク室３１内に、冷気の循環流（図中の矢印参照）が形成されるようになっている。
なお、図３中および図４中の符号６５は、設置面（本実施形態では暴露甲板３）に固定されて還元剤貯蔵タンク室３１の（床面の）下面を支持する支持プレート（支持部材）である。また、支持プレート６５の上面と還元剤貯蔵タンク室３１の下面とは、溶接接合されている。
【００３５】
本実施形態に係る舶用ＳＣＲ還元剤供給システム１０によれば、当該舶用ＳＣＲ還元剤供給システム１０を構成する構成要素、例えば、還元剤貯蔵タンク１１、還元剤供給装置１２、還元剤噴射ノズル１３、還元剤供給管２１，２３から還元剤が漏れ出したとしても、漏れ出した還元剤は二重化構造の内側に存することになり、二重化構造の外側に漏れ出すことはないので、還元剤として毒性の強いアンモニア水を選択し、当該舶用ＳＣＲ還元剤供給システム１０を構成する構成要素のいずれかからアンモニア水が漏洩してしまった場合でも、乗組員の安全性を確保することができる。
また、本実施形態に係る舶用ＳＣＲ還元剤供給システム１０によれば、二重化構造の内側を流通する外気により、当該舶用ＳＣＲ還元剤供給システム１０を構成する構成要素、例えば、還元剤貯蔵タンク１１、還元剤供給装置１２、還元剤噴射ノズル１３、還元剤供給管２１，２３が冷却され、その内側に存する還元剤が冷却されて、還元剤の気化（沸騰）を防止し、当該舶用ＳＣＲ還元剤供給システム１０の性能低下を防止することができる。
さらに、本実施形態に係る舶用ＳＣＲ還元剤供給システム１０によれば、気化した還元剤が滞留しやすい還元剤貯蔵タンク室３１内の上方、還元剤供給装置室３２内の上方、還元剤噴射ノズル室３６内の上方にガス検知器５１がそれぞれ設けられることになるので、ガス検知器５１の誤検知を防止することができ、いずれの場所で気化した還元剤が検出されたかを素早く特定することができる。
【００３６】
さらにまた、本実施形態に係る舶用ＳＣＲ還元剤供給システム１０によれば、還元剤貯蔵タンク１１に、内圧を所定の範囲内に保つブリーザーバルブ（内圧調整手段）４９が設けられており、還元剤貯蔵タンク１１内の圧力が所定の範囲内に保たれることになるので、内圧の変化による還元剤貯蔵タンク１１の損傷を防止することができ、還元剤貯蔵タンク１１からの還元剤の漏洩を防止することができる。
さらにまた、本実施形態に係る舶用ＳＣＲ還元剤供給システム１０によれば、還元剤貯蔵タンク室３１内に、還元剤貯蔵タンク１１を冷却して、還元剤貯蔵タンク１１内に存する還元剤を冷却する空気冷却装置（空気調和装置：冷却手段）６２が設けられており、空気冷却装置６２により還元剤貯蔵タンク１１が冷却され、還元剤貯蔵タンク１１内に存する還元剤が冷却されることになるので、還元剤貯蔵タンク１１内に存する還元剤の気化（沸騰）を防止することができる。
さらにまた、貫通穴４２を介して還元剤貯蔵タンク室３１内に流入してくる外気の流れ方向と、還元剤貯蔵タンク室３１内を循環する冷気の主たる流れ方向とが、直交するようになっているので、外気と冷気との熱交換を最小限にとどめることができて、還元剤貯蔵タンク１１を効率よく冷却することができる。
また、冷気は下方に、アンモニアは上方にと分離作用を利用できる。
【００３７】
本実施形態に係る船舶１によれば、還元剤として毒性の強いアンモニア水を選択し、舶用ＳＣＲ還元剤供給システム１０を構成する構成要素のいずれかからアンモニア水が漏洩してしまった場合でも、乗組員の安全性を確保することができる信頼性の高い舶用ＳＣＲ還元剤供給システム１０を具備していることになるので、乗組員の安全性を確保することができて、船舶１全体の信頼性を向上させることができる。
【００３８】
〔第２実施形態〕
本発明の第２実施形態に係る舶用ＳＣＲ還元剤供給システムについて、図６を参照しながら説明する。
図６は本実施形態に係る舶用ＳＣＲ還元剤供給システムを具備した船舶の概略の構成を示す図である。
図６に示すように、本実施形態に係る舶用ＳＣＲ還元剤供給システム１０は、ブリーザーバルブ４９の代わりに、シールタンク７１が設けられているという点で上述した第１実施形態のものと異なる。その他の構成要素については上述した第１実施形態のものと同じであるので、ここではそれら構成要素についての説明は省略する。
なお、上述した第１実施形態と同一の部材には同一の符号を付している。
【００３９】
シールタンク（内圧調整手段）７１内には、所定量の水（例えば、清水）が貯められており、還元剤貯蔵タンク１１から揮発するガスを水に溶かすことで、シールタンク７１から出てくる（各配管４８より出る）揮発ガスは十分に低濃度になる。
なお、図６中の符号７２は、シールタンク７１内に水を補給するための補給用配管である。
【００４０】
本実施形態に係る舶用ＳＣＲ還元剤供給システム１０によれば、還元剤貯蔵タンク１１から揮発するガスは、シールタンク７１内に貯められた水に溶け込んでしまうので、シールタンク７１から出てくる（各配管４８より出る）揮発ガスを十分に低濃度なものとすることができる。
また、排気ファン５０が、換気機能分のみの誘引ファン（図示せず）と、排気を希釈する機能の排気ファン（図示せず）とに分けられている場合には、上述した第１実施形態における排気を希釈する機能の排気ファン（図示せず）を不要とすることができる。
その他の作用効果は、上述した第１実施形態のものと同じであるので、ここではその説明を省略する。
【００４１】
〔第３実施形態〕
本発明の第３実施形態に係る舶用ＳＣＲ還元剤供給システムについて、図７を参照しながら説明する。
図７は本実施形態に係る舶用ＳＣＲ還元剤供給システムを具備した船舶の概略の構成を示す図である。
図７に示すように、本実施形態に係る舶用ＳＣＲ還元剤供給システム１０は、シールタンク７１の代わりに、ドラフター（内圧調整手段）８１が設けられているという点で上述した第２実施形態のものと異なる。その他の構成要素については上述した第２実施形態のものと同じであるので、ここではそれら構成要素についての説明は省略する。
なお、上述した実施形態と同一の部材には同一の符号を付している。
【００４２】
ドラフター８１は、常時揮発ガスをタンク外へ排出する手段であり、還元剤貯蔵タンク１１からの漏洩を誤検知しないようにドラフター８１内の流速を設定することで第２実施形態のシールタンク７１の代替えとなる。
また、換気空気だけで希釈排出できない場合は、ドラフター８１等を使って希釈空気を追加して安全濃度にすることが可能となる。
なお、図６中の符号７２は、シールタンク７１内に水を補給するための補給用配管である。
【００４３】
本実施形態に係る舶用ＳＣＲ還元剤供給システム１０によれば、還元剤貯蔵タンク１１からの漏洩を誤検知しないようにドラフター８１内の流速を設定することにより、還元剤貯蔵タンク１１からの漏洩の誤検知を防止することができる。
その他の作用効果は、上述した第１実施形態のものと同じであるので、ここではその説明を省略する。
【００４４】
〔第４実施形態〕
本発明の第４実施形態に係る舶用ＳＣＲ還元剤供給システムについて、図８を参照しながら説明する。
図８は本実施形態に係る舶用ＳＣＲ還元剤供給システムを具備した船舶の概略の構成を示す図である。
図８に示すように、本実施形態に係る舶用ＳＣＲ還元剤供給システム１０は、還元剤貯蔵タンク１１および還元剤供給装置１２が、船舶１の暴露甲板３よりも下方に設けられた還元剤貯蔵タンク室３１内および還元剤供給装置室３２内にそれぞれ収容されているという点で上述した第１実施形態のものと異なる。その他の構成要素については上述した第１実施形態のものと同じであるので、ここではそれら構成要素についての説明は省略する。
なお、上述した第１実施形態と同一の部材には同一の符号を付している。
【００４５】
上述した第１実施形態では、還元剤貯蔵タンク１１および還元剤供給装置１２が、船舶１の暴露甲板３上に設けられた還元剤貯蔵タンク室３１内および還元剤供給装置室３２内にそれぞれ収容されていたのに対して、本実施形態では、還元剤貯蔵タンク１１および還元剤供給装置１２が、船舶１の暴露甲板３よりも下方に設けられた還元剤貯蔵タンク室３１内および還元剤供給装置室３２内にそれぞれ収容されている。
すなわち、上述した第１実施形態では、ダクト３８の一端が他端よりも鉛直方向において上方に位置し、ダクト３８が他端から一端にかけて上り勾配になるようにして、ダクト３８内を通過する外気が他端から一端にかけて上昇していくようにダクト３８が配置されているのに対して、本実施形態では、ダクト３８の一端が他端よりも鉛直方向において下方に位置し、ダクト３８が他端から一端にかけて下り勾配になるようにして、ダクト３８内を通過する外気が他端から一端にかけて下降していくようにダクト３８が配置されている。
【００４６】
本実施形態に係る舶用ＳＣＲ還元剤供給システム１０によれば、ダクト３８の一端が他端よりも鉛直方向において下方に位置し、ダクト３８が他端から一端にかけて下り勾配になるようにして、ダクト３８内を通過する外気が他端から一端にかけて下降していくようにダクト３８を配置したことにより、以下の作用効果を奏する。
（１）還元剤供給管２３内部で気泡が発生した場合でも、気泡は還元剤供給管２３の内部を上方へ行くため、還元剤供給装置１２を構成するとともに、還元剤噴射ノズル１３に加圧された還元剤を吐出する（供給する）ポンプに影響を及ぼすことなく、還元剤を安定して供給することができる。
（２）還元剤貯蔵タンク１１が船舶１内（船内）にあるため、外気からの入熱（直射日光等含む）を防ぐことができ、冷却を容易なものとすることができる。
（３）還元剤が還元剤供給管２３から漏洩した場合でも、換気の流れと同じ方向に落下するため、ダクト３８内に残り難くすることができる。
（４）還元剤供給装置室３２の床面と還元剤噴射ノズル室３６の床面とを連通するようにして配置された船外排出管（ドレンライン）９１を廃止する（不要とする）ことができ、船外排出管９１を短くすることができて、還元剤による危険を減らすことができる。
その他の作用効果は、上述した第１実施形態のものと同じであるので、ここではその説明を省略する。
【００４７】
なお、本発明は、上述した実施形態に限定されるものではなく、適宜必要に応じて変形あるいは変更して実施することができる。
例えば、還元剤供給管２１および／または還元剤供給管２３の内周面および／または外周面に、フィンやディンプルを設けるようにして、還元剤供給管２１，２３の熱伝達性を向上させるようにしてもよい。
【００４８】
また、上述した実施形態では、空気冷却装置６２を用いて還元剤貯蔵タンク室３１内に存する空気を冷却し、冷却された空気で還元剤貯蔵タンク１１を冷却して、還元剤貯蔵タンク１１内に存する還元剤を冷却するようにしていたが、空気冷却装置６２の代わりに還元剤貯蔵タンク１１の側壁（外壁）、天井面、床面の少なくともいずれかを、海水等を流通させて冷却する水冷壁（第１の冷却手段）とし、還元剤貯蔵タンク１１内に存する還元剤を冷却するようにしてもよい。
【００４９】
さらに、還元剤供給装置１２を構成するとともに、還元剤噴射ノズル１３に加圧された還元剤を吐出する（供給する）ポンプ（例えば、ダイアフラムポンプ）の吸入口（近傍）に、還元剤供給管２１を介して還元剤貯蔵タンク１１から供給された還元剤を冷却する（第２の）冷却手段（例えば、海水等と熱交換させて還元剤を冷却する熱交換器）を配置し、ポンプに吸入される還元剤の温度を予め低下させるようにして、ポンプ内における還元剤の気化（沸騰）を防止し、ポンプ効率を向上させるようにしてもよい。
【００５０】
さらにまた、還元剤貯蔵タンク室３１の床面、還元剤供給装置室３２の床面、還元剤噴射ノズル室３６の床面には、少なくとも一つの貫通穴（図示せず）がそれぞれ設けられており、この貫通穴には、船外排出管９１の一端が接続されているとさらに好適である。
これにより、還元剤が漏れ出して（漏洩して）、還元剤貯蔵タンク室３１の床面、還元剤供給装置室３２の床面、還元剤噴射ノズル室３６の床面に還元剤が貯まってしまった場合でも、還元剤を安全に船外に排出することができて、乗組員の安全性をさらに確保することができるようになる。
【符号の説明】
【００５１】
１ 船舶
２ 舶用内燃機関
１０ 舶用ＳＣＲ還元剤供給システム
１１ 還元剤貯蔵タンク
１３ 還元剤噴射ノズル
１４ 脱硝反応器
２１ （第１の）還元剤供給管
２２ （第１の）煙道
２３ （第２の）還元剤供給管
３１ 還元剤貯蔵タンク室
３４ （第１の）ダクト
３６ 分配管チャンバー（還元剤噴射ノズル室）
３８ （第２の）ダクト
４０ 外気取入口
４６ 排気口
４９ ブリーザーバルブ（内圧調整手段）
５１ ガス検出器
６２ 空気冷却装置（第１の冷却手段）
７１ シールタンク（内圧調整手段）
８１ ドラフター（内圧調整手段）
【特許請求の範囲】
【請求項１】
還元剤が貯蔵された還元剤貯蔵タンクと、
舶用内燃機関から排出された排気ガスに含まれる窒素酸化物を還元する触媒を備えた脱硝反応器と、
前記舶用内燃機関と前記脱硝反応器とを連通する煙道内に、その先端部が露出するようにして設けられ、前記還元剤貯蔵タンクに貯蔵された還元剤を、前記煙道内を通過する排気ガスに向かって噴出させる還元剤噴射ノズルと、
前記還元剤貯蔵タンクに貯められた還元剤を前記還元剤噴射ノズルに導く還元剤供給管と、を備え、
前記舶用内燃機関から排出された排気ガスに含まれる窒素酸化物を還元する舶用ＳＣＲ還元剤供給システムであって、
前記還元剤貯蔵タンクを収容する還元剤貯蔵タンク室と、
前記還元剤噴射ノズルの基端部を収容する還元剤噴射ノズル室と、
前記還元剤供給管を収容するダクトと、を備え、
前記還元剤が船内に漏洩しないよう、二重化構造としたことを特徴とする舶用ＳＣＲ還元剤供給システム。
【請求項２】
船外に開口する外気取入口から取り入れられた外気を、前記二重化構造の内側に導き、前記二重化構造の内側の換気に利用した後、船外に開口する排気口から排出させるようにしたことを特徴とする請求項１に記載の舶用ＳＣＲ還元剤供給システム。
【請求項３】
前記還元剤貯蔵タンク室内の上方、前記還元剤噴射ノズル室内の上方に、ガス検出器がそれぞれ設けられていることを特徴とする請求項１または２に記載の舶用ＳＣＲ還元剤供給システム。
【請求項４】
前記還元剤貯蔵タンクに、内圧を所定の範囲内に保つ内圧調整手段が設けられていることを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載の舶用ＳＣＲ還元剤供給システム。
【請求項５】
前記還元剤貯蔵タンク室内または前記還元剤貯蔵タンクに、前記還元剤貯蔵タンクを冷却して、前記還元剤貯蔵タンク内に存する還元剤を冷却する第１の冷却手段が設けられていることを特徴とする請求項１から４のいずれか一項に記載の舶用ＳＣＲ還元剤供給システム。
【請求項６】
前記還元剤噴射ノズルに加圧された還元剤を吐出するポンプの吸入口近傍に、前記還元剤供給管を介して前記還元剤貯蔵タンクから供給された還元剤を冷却する第２の冷却手段が設けられていることを特徴とする請求項１から５のいずれか一項に記載の舶用ＳＣＲ還元剤供給システム。
【請求項７】
請求項１から６のいずれか一項に記載の舶用ＳＣＲ還元剤供給システムを具備していることを特徴とする舶用排気ガス脱硝装置。
【請求項８】
請求項１から６のいずれか一項に記載の舶用ＳＣＲ還元剤供給システムまたは請求項７に記載の舶用排気ガス脱硝装置を具備していることを特徴とする船舶。
【請求項１】
還元剤が貯蔵された還元剤貯蔵タンクと、
舶用内燃機関から排出された排気ガスに含まれる窒素酸化物を還元する触媒を備えた脱硝反応器と、
前記舶用内燃機関と前記脱硝反応器とを連通する煙道内に、その先端部が露出するようにして設けられ、前記還元剤貯蔵タンクに貯蔵された還元剤を、前記煙道内を通過する排気ガスに向かって噴出させる還元剤噴射ノズルと、
前記還元剤貯蔵タンクに貯められた還元剤を前記還元剤噴射ノズルに導く還元剤供給管と、を備え、
前記舶用内燃機関から排出された排気ガスに含まれる窒素酸化物を還元する舶用ＳＣＲ還元剤供給システムであって、
前記還元剤貯蔵タンクを収容する還元剤貯蔵タンク室と、
前記還元剤噴射ノズルの基端部を収容する還元剤噴射ノズル室と、
前記還元剤供給管を収容するダクトと、を備え、
前記還元剤が船内に漏洩しないよう、二重化構造としたことを特徴とする舶用ＳＣＲ還元剤供給システム。
【請求項２】
船外に開口する外気取入口から取り入れられた外気を、前記二重化構造の内側に導き、前記二重化構造の内側の換気に利用した後、船外に開口する排気口から排出させるようにしたことを特徴とする請求項１に記載の舶用ＳＣＲ還元剤供給システム。
【請求項３】
前記還元剤貯蔵タンク室内の上方、前記還元剤噴射ノズル室内の上方に、ガス検出器がそれぞれ設けられていることを特徴とする請求項１または２に記載の舶用ＳＣＲ還元剤供給システム。
【請求項４】
前記還元剤貯蔵タンクに、内圧を所定の範囲内に保つ内圧調整手段が設けられていることを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載の舶用ＳＣＲ還元剤供給システム。
【請求項５】
前記還元剤貯蔵タンク室内または前記還元剤貯蔵タンクに、前記還元剤貯蔵タンクを冷却して、前記還元剤貯蔵タンク内に存する還元剤を冷却する第１の冷却手段が設けられていることを特徴とする請求項１から４のいずれか一項に記載の舶用ＳＣＲ還元剤供給システム。
【請求項６】
前記還元剤噴射ノズルに加圧された還元剤を吐出するポンプの吸入口近傍に、前記還元剤供給管を介して前記還元剤貯蔵タンクから供給された還元剤を冷却する第２の冷却手段が設けられていることを特徴とする請求項１から５のいずれか一項に記載の舶用ＳＣＲ還元剤供給システム。
【請求項７】
請求項１から６のいずれか一項に記載の舶用ＳＣＲ還元剤供給システムを具備していることを特徴とする舶用排気ガス脱硝装置。
【請求項８】
請求項１から６のいずれか一項に記載の舶用ＳＣＲ還元剤供給システムまたは請求項７に記載の舶用排気ガス脱硝装置を具備していることを特徴とする船舶。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【公開番号】特開２０１２−８２７９６（Ｐ２０１２−８２７９６Ａ）
【公開日】平成２４年４月２６日（２０１２．４．２６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−２３１６６９（Ｐ２０１０−２３１６６９）
【出願日】平成２２年１０月１４日（２０１０．１０．１４）
【出願人】（０００００６２０８）三菱重工業株式会社 (10,378)
【出願人】（５１０２７３７８７）株式会社赤阪鐵工所 (2)
【出願人】（５９２２５０５４０）株式会社大島造船所 (32)
【出願人】（５９５０５５１６２）社団法人日本舶用工業会 (25)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年４月２６日（２０１２．４．２６）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年１０月１４日（２０１０．１０．１４）
【出願人】（０００００６２０８）三菱重工業株式会社 (10,378)
【出願人】（５１０２７３７８７）株式会社赤阪鐵工所 (2)
【出願人】（５９２２５０５４０）株式会社大島造船所 (32)
【出願人】（５９５０５５１６２）社団法人日本舶用工業会 (25)
【Ｆターム（参考）】
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