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公開番号2025074013
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-05-13
出願番号2024179902
出願日2024-10-15
発明の名称排出ガス後処理システム
出願人ヴィンゲーデーリミテッド
代理人弁理士法人浅村特許事務所
主分類F01N 3/20 20060101AFI20250502BHJP(機械または機関一般;機関設備一般;蒸気機関)
要約【課題】内燃エンジンのための排出ガス後処理システム、内燃エンジン、及び内燃エンジンの燃料放出を低減するための方法を提供すること。
【解決手段】内燃エンジンのための排出ガス後処理システム10は、SCR触媒1と、SCR触媒の上流又は下流に配置された燃料スリップ触媒2とを含む。排出ガス後処理システムはさらに、燃料スリップ触媒がSCR触媒の下流に配置された場合にSCR触媒の下流で分岐する及び燃料スリップ触媒がSCR触媒の上流に配置された場合にSCR触媒の上流で向きを変える、燃料スリップ触媒を迂回するためのバイパス・ライン12と、特に排出ガスの第2の燃料含量、排出ガスの硫黄含量、排出ガスの温度、燃料スリップ触媒の温度、圧力及び/又はエンジン負荷に応じて、バイパス・ライン及び/又は燃料スリップ触媒のスループットを制御するための制御ユニット5及びバイパス調整デバイス4とを備える。
【選択図】図4
特許請求の範囲【請求項１】
エンジンが第１の燃料を燃料とされる、第１のモードにおいて及び、第２の燃料がメタノール、エタノール、アンモニア、ＬＮＧ、又はＬＰＧから成るグループのうちの少なくとも１つを含む、第２の燃料を前記エンジンが燃料とされる、第２のモードにおいて少なくとも動作可能な、少なくとも２００ｍｍの内径（２３）を有する少なくとも１つのシリンダ（２１）を有する内燃エンジン（２０）のための排出ガス後処理システム（１０）であって、
ＳＣＲ触媒（１）と、
ＳＣＲ触媒（１）の上流又は下流に配置された、前記第２の燃料の燃料スリップを処理するための燃料スリップ触媒（２）と、
前記燃料スリップ触媒（２）が前記ＳＣＲ触媒（１）の下流に配置された場合に前記ＳＣＲ触媒の下流で分岐する及び燃料スリップ触媒（２）がＳＣＲ触媒（１）の上流に配置された場合に前記ＳＣＲ触媒（１）の上流で向きを変える、前記燃料スリップ触媒（２）を迂回するためのバイパス・ライン（３）と、
前記バイパス・ライン（３）及び／又は前記燃料スリップ触媒（２）のスループットを制御するための制御ユニット（５）及びバイパス調整デバイス（４）であって、
前記制御が、特に前記排出ガスの第２の燃料含量、前記排出ガスの硫黄含量、前記排出ガスの温度、前記燃料スリップ触媒（２）の温度、圧力及び／又はエンジン負荷に依存して行われる、制御ユニット（５）及びバイパス調整デバイス（４）と
を備える、排出ガス後処理システム（１０）。
続きを表示（約 1,600 文字）【請求項２】
前記排ガス後処理システムが、前記燃料スリップ触媒（２）の温度を表す温度データを提供するための温度センサを備え、前記バイパス・ライン（３）及び／又は前記燃料スリップ触媒（２）のスループットが、前記温度データを使用して、制御される、請求項１に記載の排出ガス後処理システム（１０）。
【請求項３】
前記制御ユニット（５）が、
前記エンジンが前記第２のモードで動作させられる及び前記燃料スリップ触媒の温度が着火温度を超える、特に２００°Ｃを超える、場合に、及び／又は、
燃料スリップが生じないとき、特に前記エンジンが８０％未満、好ましくは７５％未満、より好ましくは６０％未満、より好ましくは５０％未満の負荷において動作させられるときに、前記エンジンが前記第２のモードで及び負荷体制において動作させられる場合に、
前記燃料スリップ触媒（２）へのスループットを可能にするようになされた、請求項１から２までのいずれか一項に記載の排出ガス後処理システム（１０）。
【請求項４】
前記排出ガス後処理システム（１０）が、好ましくは少なくとも２００°Ｃの、温度まで前記燃料スリップ触媒（２）を温めるための及び／又は、好ましくは少なくとも２００°Ｃの、前記燃料スリップ触媒（２）の温度を保つためのテンパリング配置（６）を備える、請求項１から３までのいずれか一項に記載の排出ガス後処理システム（１０）。
【請求項５】
前記テンパリング配置（６）が、
特に温度制御媒体としての、温度調節のために前記バイパス・ライン（３）からの、前記ＳＣＲ触媒（１）からの及び／又は排ガス受器（２４）からの排出ガスを使用する熱交換器
別個の加熱デバイス（９）、及び
断熱筐体（８）
から成るグループから選択された少なくとも１つ又は組合せを含む、請求項４に記載の排出ガス後処理システム（１０）。
【請求項６】
前記燃料スリップ触媒（２）が、酸化触媒、特にアンモニア・スリップ触媒、である、請求項１から５までのいずれか一項に記載の排出ガス後処理システム（１０）。
【請求項７】
前記燃料スリップ触媒（２）が、特に基板上にコーティングされた又は押し出し形の、コーディライト若しくは金属モノリス、金属発泡体、又は類似の材料を含む、請求項１から６までのいずれか一項に記載の排出ガス後処理システム（１０）。
【請求項８】
前記バイパス調整デバイス（４）が、前記燃料スリップ触媒（２）の上流及び／又は下流に配置された少なくとも１つのバルブ（７）及び／又は前記バイパス・ライン（３）内に配置された少なくとも１つのバルブを備える、請求項１から７までのいずれか一項に記載の排出ガス後処理システム（１０）。
【請求項９】
前記燃料スリップ触媒（２）の温度を設定するように構成された及び／又は前記燃料スリップ触媒（２）の温度を保つように構成された、請求項１から８までのいずれか一項に記載の排出ガス後処理システム（１０）。
【請求項１０】
前記エンジンが第１の燃料を燃料とされる、第１のモードにおいて及び、第２の燃料がメタノール、エタノール、アンモニア、ＬＮＧ、又はＬＰＧから成るグループのうちの少なくとも１つを含む、前記第２の燃料を前記エンジンが燃料とされる、第２のモードにおいて少なくとも動作可能な、少なくとも２００ｍｍの内径（２３）を有する少なくとも１つのシリンダ（２１）を有する内燃エンジン（２０）であって、請求項１から９までのいずれか一項に記載の排出ガス後処理システム（１０）を備える、内燃エンジン（２０）。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、少なくとも２００ｍｍの内径を有する少なくとも１つのシリンダを有する内燃エンジンのための排出ガス後処理システムに、内燃エンジンに及び内燃エンジンの燃料放出を減らすための方法に向けられる。
続きを表示（約 1,400 文字）【０００２】
本発明は、燃焼エンジン及びそれらの放出の低減の技術分野に関する。詳細には、本発明は、第２の燃料又は「グリーン燃料」、たとえば、ＬＮＧ、ＬＰＧ、アンモニア、エタノール又はメタノール、を燃料とされ得る内燃エンジンに、及び、第１の燃料でも動作させられ得る、たとえば、ディーゼルなどの従来のタイプの内燃エンジンに関する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
欧州特許第３６７０８５６（Ａ１）号
独国特許第１０２０１７０１１３００（Ａ１）号
米国特許第９６２４８７４（Ｂ２）号
欧州特許第２８０８５１２（Ａ１）号
国際公開第２０２２／２１９４５８（Ａ１）号
【発明の概要】
【０００４】
本発明は、好ましくは、そのシリンダが少なくとも２００ｍｍの内径を有する大きな船舶用若しくは船のエンジン又は定置エンジンのような内燃エンジンに関する。エンジンは、４ストローク・エンジンでもよく、好ましくは、２ストローク・エンジン又は２ストローク・クロス・ヘッド・エンジンである。エンジンは、ディーゼル又はガス・エンジン、二元燃料又は多燃料エンジンでもよい。そのようなエンジンにおける液体及び又はガス燃料の燃焼、並びに自己点火又は強制的点火、が可能である。
【０００５】
内燃エンジンは、縦方向に不要物を除去される２ストローク・エンジンであり得る。
【０００６】
内燃エンジンという用語はまた、燃料の自己点火を特徴とするディーゼル・モードのみならず、燃料のポジティブ点火を特徴とするオットー・モードでも、或いはその２つの混合で、動作させられ得る大きなエンジンを指す。さらに、内燃エンジンという用語は、特に、二元燃料エンジン、及び燃料の自己点火が別の燃料のポジティブ点火のために使用される大きなエンジンを含む。
【０００７】
エンジン速度は、好ましくは８００ＲＰＭ（４ストローク）未満、より好ましくは、低速エンジンの指定を示す２００ＲＰＭ（２ストローク）未満である。
【０００８】
第１の燃料は、従来の燃料、たとえば、ディーゼル、船舶用ディーゼル油、重質燃料油、エマルジョン、又はスラリ、であり得る。第２の燃料は、グリーン燃料、たとえば、アンモニア、メタノール又はエタノール、並びに、液体天然ガス（ＬＮＧ：ｌｉｑｕｉｄｎａｔｕｒａｌｇａｓ）、液化石油ガス（ＬＰＧ：ｌｉｑｕｉｄｐｅｔｒｏｌｇａｓ）などのようなガスであり得る。
【０００９】
使用され得るさらなる可能な第２の燃料は：ＬＢＧ（ＬｉｑｕｅｆｉｅｄＢｉｏｇａｓ：液化バイオ・ガス）、生物学的燃料（たとえば、藻類から得られる油）、水素、ＣＯ２からの合成燃料（たとえば、パワー・ツー・ガス又はパワー・ツー・リキッドによって作られる）。
【００１０】
大きな船、特に商品を輸送するための大型船、は、通常は、内燃エンジン、特にディーゼル及び／又はガス・エンジン、大抵は２ストローク、クロス・ヘッド・エンジン、によって動力を供給される。この燃焼プロセスからの排ガスは、ＩＭＯＴｉｅｒＩＩＩなどの現存するルールに従うために、きれいにされるべきである。
（【００１１】以降は省略されています）

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