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公開番号2025068648
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-04-30
出願番号2023178558
出願日2023-10-17
発明の名称エンジンシステム、船舶、エンジンシステムの制御方法
出願人三菱重工業株式会社
代理人個人,個人,個人,個人,個人
主分類F01N 3/24 20060101AFI20250422BHJP(機械または機関一般;機関設備一般;蒸気機関)
要約【課題】メタン酸化触媒の劣化を抑える。
【解決手段】エンジンシステムは、メタンを含むメタン燃料を燃料として駆動されるエンジンと、エンジンの排気部から排出される排出ガスによって駆動されることで、エンジンに空気を供給する過給機と、過給機から排出される排出ガスが流通する排出管と、排出管を介して排出ガスが導入されるとともに、メタン酸化触媒が収容された酸化処理部と、排気部から排出される排出ガスを、過給機を迂回して排出管に合流させる過給機バイパス管と、過給機バイパス管に設けられ、開閉可能とされた排気バイパス弁と、エンジンの負荷が低下する場合に、排気バイパス弁を閉状態から開状態に切り換える制御を行う制御装置と、を備える。
【選択図】図2
特許請求の範囲【請求項１】
メタンを含むメタン燃料を燃料として駆動されるエンジンと、
前記エンジンの排気部から排出される排出ガスによって駆動されることで、前記エンジンに空気を供給する過給機と、
前記過給機から排出される前記排出ガスが流通する排出管と、
前記排出管を介して前記排出ガスが導入されるとともに、メタン酸化触媒が収容された酸化処理部と、
前記排気部から排出される前記排出ガスを、前記過給機を迂回して前記排出管に合流させる過給機バイパス管と、
前記過給機バイパス管に設けられ、開閉可能とされた排気バイパス弁と、
前記エンジンの負荷が低下する場合に、前記排気バイパス弁を閉状態から開状態に切り換える制御を行う制御装置と、
を備えるエンジンシステム。
続きを表示（約 930 文字）【請求項２】
前記制御装置は、前記エンジンの停止指令に基づいて前記エンジンの負荷を低下させる場合に、前記排気バイパス弁を閉状態から開状態に切り換える制御を行う
請求項１に記載のエンジンシステム。
【請求項３】
前記エンジンは、メタン燃料と燃料油とを燃料として使用可能とされ、
前記制御装置は、前記排気バイパス弁を閉状態から開状態に切り換える制御を行った後に、前記燃料をメタン燃料から燃料油に切り換える制御を行う
請求項１又は２に記載のエンジンシステム。
【請求項４】
前記排出管に接続され、前記酸化処理部の前記メタン酸化触媒を昇温させるガスを外部から前記排出管内に供給する昇温ガス供給部、をさらに備える
請求項１又は２に記載のエンジンシステム。
【請求項５】
メタンを含むメタン燃料を燃料として駆動されるエンジンと、
前記エンジンの排気部から排出される排出ガスによって駆動されることで、前記エンジンに空気を供給する過給機と、
前記過給機から排出される前記排出ガスが流通する排出管と、
前記排出管を介して前記排出ガスが導入されるとともに、メタン酸化触媒が収容された酸化処理部と、
前記排出管に接続され、前記酸化処理部の前記メタン酸化触媒を昇温させるガスを外部から前記排出管内に供給する昇温ガス供給部と、
を備えるエンジンシステム。
【請求項６】
請求項１又は２に記載のエンジンシステムを備える
船舶。
【請求項７】
請求項１又は２に記載のエンジンシステムの制御方法であって、
前記排気バイパス弁を閉状態として、メタンを含むメタン燃料を燃料として前記エンジンを駆動するステップと、
前記エンジンの負荷が低下する場合に、前記排気バイパス弁を閉状態から開状態に切り換え、前記排出管から前記酸化処理部に導入される前記排出ガスの温度を上昇させるステップと、
前記排出ガスの温度を上昇させた後、前記エンジンを停止させるステップと、
を含むエンジンシステムの制御方法。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本開示は、エンジンシステム、船舶、エンジンシステムの制御方法に関する。
続きを表示（約 1,900 文字）【背景技術】
【０００２】
エンジンの排出ガスに含まれるメタンを酸化処理するメタン酸化触媒が知られている。このようなメタン酸化触媒は、過給機を備えるエンジンシステムの場合、過給機よりも、排出ガスの排出方向の下流側に配置されることが多い。
【０００３】
特許文献１には、エンジンと、過給機（排ガスターボチャージャ）と、メタン酸化触媒（触媒コンバータ）と、を備えるエンジンシステム（往復動ピストン内燃機関）が開示されている。過給機は、エンジンの排出ガスにより駆動され、エンジンに空気を供給する。エンジンと過給機との間には、メタン酸化触媒を備えるラインが設けられている。エンジンの排出ガスは、メタン酸化触媒を備えるラインに通されている。メタン酸化触媒は、排出ガスに含まれるメタンを酸化させている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
特開２０１５－２１４９７０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、エンジンの燃料としてメタンを用いる場合、燃料の着火性を高めるために、メタンとともに、燃料油をエンジンの燃焼室内に供給している。このため、燃料としてメタンを用いる場合においても、エンジンからの排ガスには、硫黄分が含まれる。
このような構成のエンジンにおいて、負荷が低下すると、触媒に送り込まれる排出ガスの温度が低下する場合がある。触媒に送り込まれる排出ガスの温度が低下すると、排ガスに含まれる水分が凝縮し、硫黄分を含んだ水が、触媒表面に付着し、メタン酸化触媒の劣化の要因となる。
【０００６】
本開示は、上記課題を解決するためになされたものであって、メタン酸化触媒の劣化を抑えることができるエンジンシステム、船舶、エンジンシステムの制御方法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】
【０００７】
上記課題を解決するために、本開示に係るエンジンシステムは、エンジンと、過給機と、排出管と、酸化処理部と、過給機バイパス管と、排気バイパス弁と、制御装置と、を備えている。前記エンジンは、メタンを含むメタン燃料を主燃料として駆動される。前記過給機は、前記エンジンの排気部から排出される排出ガスによって駆動されることで、前記エンジンに空気を供給する。前記排出管は、前記過給機から排出される前記排出ガスが流通する。前記酸化処理部は、前記排出管を介して前記排出ガスが導入されるとともに、メタン酸化触媒が収容されている。前記過給機バイパス管は、前記排気部から排出される前記排出ガスを、前記過給機を迂回して前記排出管に合流させる。前記排気バイパス弁は、前記過給機バイパス管に設けられ、開閉可能とされている。前記制御装置は、前記エンジンの負荷が低下する場合に、前記排気バイパス弁を閉状態から開状態に切り換える制御を行う。
【０００８】
本開示に係るエンジンシステムは、エンジンと、過給機と、排出管と、酸化処理部と、昇温ガス供給部と、を備えている。前記エンジンは、メタンを含むメタン燃料を燃料として駆動される。前記過給機は、前記エンジンの排気部から排出される排出ガスによって駆動されることで、前記エンジンに空気を供給する。前記排出管は、前記過給機から排出される前記排出ガスが流通する。前記酸化処理部は、前記排出管を介して前記排出ガスが導入されるとともに、メタン酸化触媒が収容されている。前記昇温ガス供給部は、前記排出管に接続され、前記酸化処理部の前記メタン酸化触媒を昇温させるガスを外部から前記排出管内に供給する。
【０００９】
本開示に係る船舶は、上記したようなエンジンシステムを備えている。
【００１０】
本開示に係るエンジンシステムの制御方法は、上記したようなエンジンシステムの制御方法であって、前記エンジンを駆動するステップと、前記排出ガスの温度を上昇させるステップと、前記エンジンを停止させるステップと、を含んでいる。前記エンジンを駆動するステップでは、前記排気バイパス弁を閉状態として、メタンを含むメタン燃料を燃料として前記エンジンを駆動する。前記排出ガスの温度を上昇させるステップでは、前記エンジンの負荷が低下する場合に、前記排気バイパス弁を閉状態から開状態に切り換え、前記排出管から前記酸化処理部に導入される前記排出ガスの温度を上昇させる。前記エンジンを停止させるステップでは、前記排出ガスの温度を上昇させた後、前記エンジンを停止させる。
【発明の効果】
（【００１１】以降は省略されています）

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