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公開番号2025132703
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-09-10
出願番号2024030444
出願日2024-02-29
発明の名称メタン酸化触媒装置の換気システム及びメタン酸化触媒装置の換気方法
出願人三菱重工業株式会社
代理人SSIP弁理士法人
主分類F01N 3/34 20060101AFI20250903BHJP(機械または機関一般;機関設備一般;蒸気機関)
要約【課題】メタン酸化触媒装置内の排ガスの滞留を抑制できるメタン酸化触媒装置の換気システム及び換気方法を提供する。
【解決手段】メタン酸化触媒装置の換気システムは、内燃機関から排出される排ガスに含まれるメタンの酸化を促進させるためのメタン酸化触媒を備えるメタン酸化触媒反応器、及び前記メタン酸化触媒反応器を収容する触媒ケーシングを含むメタン酸化触媒装置と、内燃機関からメタン酸化触媒装置に排ガスを導くための排ガス導入ラインと、メタン酸化触媒装置の内部を換気するための換気用気体を排ガスの流れ方向におけるメタン酸化触媒反応器よりも上流側に導入するように構成された換気装置と、を備える。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
内燃機関から排出される排ガスに含まれるメタンの酸化を促進させるためのメタン酸化触媒を備えるメタン酸化触媒反応器、及び前記メタン酸化触媒反応器を収容する触媒ケーシングを含むメタン酸化触媒装置と、
前記内燃機関から前記メタン酸化触媒装置に前記排ガスを導くための排ガス導入ラインと、
前記メタン酸化触媒装置の内部を換気するための換気用気体を前記排ガスの流れ方向における前記メタン酸化触媒反応器よりも上流側に導入するように構成された換気装置と、を備える、
メタン酸化触媒装置の換気システム。
続きを表示（約 1,400 文字）【請求項２】
前記換気装置は、
前記メタン酸化触媒装置の一方側の端部において前記メタン酸化触媒装置の他方側に向けて前記換気用気体を噴射するように構成された換気用噴射装置を含む、
請求項１に記載のメタン酸化触媒装置の換気システム。
【請求項３】
前記換気用噴射装置は、
前記触媒ケーシングの内部に配置され、前記換気用気体が流通可能に構成された複数の換気用気体管であって、前記触媒ケーシングの内部を流れる前記排ガスの流れ方向である第１方向に交差する方向に沿って延びるとともに、前記第１方向から視た場合において前記換気用気体管の延在方向に交差する方向において間隔をあけて配置された複数の換気用気体管と、
前記換気用気体を噴射するための複数の噴射ノズルであって、前記換気用気体管の前記延在方向に沿って間隔を隔てて前記換気用気体管に設けられた複数の噴射ノズルと、を含む、
請求項２に記載のメタン酸化触媒装置の換気システム。
【請求項４】
前記換気用噴射装置は、
前記換気用気体管を前記換気用気体管の中心軸線回りに回転させるように構成された回転機構をさらに含む、
請求項３に記載のメタン酸化触媒装置の換気システム。
【請求項５】
前記換気装置は、
前記換気用気体を貯留するように構成された換気用貯留タンクと、
前記換気用貯留タンクから前記換気用気体を抜き出して前記換気用噴射装置に導くための換気用気体導入ラインと、をさらに含む、
請求項２～４の何れか１項に記載のメタン酸化触媒装置の換気システム。
【請求項６】
前記換気装置は、
前記換気用噴射装置に導かれる前記換気用気体を所定圧以上に昇圧するように構成された圧縮機をさらに含む、
請求項２～４の何れか１項に記載のメタン酸化触媒装置の換気システム。
【請求項７】
前記換気装置は、
前記排ガス導入ラインに設けられ、外気を前記メタン酸化触媒装置に押し込むための押込みファンを含む、
請求項１に記載のメタン酸化触媒装置の換気システム。
【請求項８】
前記メタン酸化触媒装置から前記排ガスを排出するための排ガス排出ラインと、
前記排ガス排出ラインに設けられ、前記メタン酸化触媒装置から前記排ガス排出ラインに前記排ガスを吸い出すための誘引ファンと、をさらに備える、
請求項１～４、７の何れか１項に記載のメタン酸化触媒装置の換気システム。
【請求項９】
内燃機関から排出される排ガスに含まれるメタンの酸化を促進させるためのメタン酸化触媒を備えるメタン酸化触媒反応器、及び前記メタン酸化触媒反応器を収容する触媒ケーシングを含むメタン酸化触媒装置の換気方法であって、
前記メタン酸化触媒装置は、前記内燃機関から排出される前記排ガスを導くための排ガス導入ラインに接続され、
前記メタン酸化触媒装置の換気方法は、
前記メタン酸化触媒装置の内部を換気するための換気用気体を前記排ガスの流れ方向における前記メタン酸化触媒反応器よりも上流側に導入する換気用気体導入ステップを備える、
メタン酸化触媒装置の換気方法。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本開示は、メタン酸化触媒装置の換気システム及び換気方法に関する。
続きを表示（約 1,800 文字）【背景技術】
【０００２】
メタンを含む燃料ガスを使用燃料として燃焼させる内燃機関から排出される排ガス中には、未燃のメタン（メタンスリップ）が含まれることがある。内燃機関から排出される排ガスの経路には、メタンを酸化できるメタン酸化触媒が収容された触媒ケーシング（メタン酸化触媒装置）が設けられることがある（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２０１８－１３５８０９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
メタン酸化触媒の使用中は、触媒ケーシングに導入される排ガスが有する熱エネルギや排ガスの酸化反応により生じた熱エネルギがメタン酸化触媒に伝達されるため、メタン酸化触媒は比較的高温に保たれる。これに対して、メタン酸化触媒の使用停止中に、触媒ケーシングの内部に残留する排ガスに含まれる水分が、触媒ケーシングの外部の外気によりメタン酸化触媒とともに冷却されて凝縮水が析出することがある。この凝縮水や触媒ケーシングの内部に残留する排ガス中に含まれる一部の成分が、メタン酸化触媒の劣化要因になる虞がある。
【０００５】
上述の事情に鑑みて、本開示の少なくとも一実施形態は、メタン酸化触媒装置内の排ガスの滞留を抑制できるメタン酸化触媒装置の換気システム及び換気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】
【０００６】
本開示の少なくとも一実施形態に係るメタン酸化触媒装置の換気システムは、
内燃機関から排出される排ガスに含まれるメタンの酸化を促進させるためのメタン酸化触媒を備えるメタン酸化触媒反応器、及び前記メタン酸化触媒反応器を収容する触媒ケーシングを含むメタン酸化触媒装置と、
前記内燃機関から前記メタン酸化触媒装置に前記排ガスを導くための排ガス導入ラインと、
前記メタン酸化触媒装置の内部を換気するための換気用気体を前記排ガスの流れ方向における前記メタン酸化触媒反応器よりも上流側に導入するように構成された換気装置と、を備える。
【０００７】
本開示の少なくとも一実施形態に係るメタン酸化触媒装置の換気方法は、
内燃機関から排出される排ガスに含まれるメタンの酸化を促進させるためのメタン酸化触媒を備えるメタン酸化触媒反応器、及び前記メタン酸化触媒反応器を収容する触媒ケーシングを含むメタン酸化触媒装置の換気方法であって、
前記メタン酸化触媒装置は、前記内燃機関から排出される前記排ガスを導くための排ガス導入ラインに接続され、
前記メタン酸化触媒装置の換気方法は、
前記メタン酸化触媒装置の内部を換気するための換気用気体を前記排ガスの流れ方向における前記メタン酸化触媒反応器よりも上流側に導入する換気用気体導入ステップを備える。
【発明の効果】
【０００８】
本開示の少なくとも一実施形態によれば、メタン酸化触媒装置内の排ガスの滞留を抑制できるメタン酸化触媒装置の換気システム及び換気方法が提供される。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
本開示の一実施形態に係るメタン酸化触媒装置の換気システムを備える内燃機関システムの概略図である。
本開示の一実施形態に係るメタン酸化触媒装置の換気システムを備える内燃機関システムの概略図である。
図１に示される触媒ケーシングを排ガスの流れ方向における下流側から視た状態を示す概略断面図である。
本開示の一実施形態における触媒ケーシングの排ガスの流れ方向に沿った概略断面図である。
本開示の一実施形態に係るメタン酸化触媒装置の換気システムの制御フロー図である。
本開示の一実施形態における誘引ファンを説明するための説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、添付図面を参照して本開示の幾つかの実施形態について説明する。ただし、実施形態として記載されている又は図面に示されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対的配置等は、本開示の範囲をこれに限定する趣旨ではなく、単なる説明例にすぎない。
（【００１１】以降は省略されています）

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