脱硝装置的控制装置、脱硝装置、及脱硝装置的控制方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种脱硝装置的控制装置、脱硝装置、及脱硝装置的控制方法。
【背景技术】
[0002]通常，柴油机等内燃机的废气中含有N0x、S0x、以及煤尘等有害物质或对环境造成负荷的物质。因此，提出有各种不排出这种有害物质的方法。
[0003]作为减少有害物质的代表性方法有能够减少NOx的废气再循环(Exhaust GasRecircuLat1n:EGR)方法。这是将通过燃烧而产生的废气的一部分混入燃烧用空气后进行燃烧，并通过降低燃烧温度而实现NOx的减少的方式。
[0004]专利文献I中记载有用于使汽车柴油机的废气再循环而进行冷却的装置。专利文献I中记载的装置具有通过废气涡轮被驱动的压缩机，废气涡轮的下游侧和增压器的上游侧通过废气再循环路得到连接。
以往技术文献专利文献
[0005]专利文献1:日本特表2009-511797号公报
发明的概要
发明要解决的技术课题
[0006]专利文献I中记载的发动机中，废气再循环路在压缩机的跟前与空气的吸入管连接，废气和空气在吸入管内被混和之后供给到压缩机。在此，例如在船舶等中具备的大型发动机用压缩机中，没有专利文献I所记载的空气的吸入管，而在压缩机的跟前设置有使废气和空气混合后导向压缩机的混合机构。而且，在大型发动机用增压器中，利用专利文献I中记载的发动机所不具备的送风机，将废气供给到混合机构。
因此，在大型发动机用增压器中，若废气的压力较高，则废气有可能从与混合机构连接的空气的吸入口向系统外排出。
[0007]本发明鉴于这种情况而作出，其目的在于提供一种能够防止应送往内燃机的废气向系统外泄露的脱硝装置的控制装置、脱硝装置、及脱硝装置的控制方法。
用于解决技术课题的手段
[0008]为了解决上述问题，本发明的脱硝装置的控制装置、脱硝装置、及脱硝装置的控制方法采用如下方法。
[0009]本发明的第一实施方式所涉及的脱硝装置的控制装置，所述脱硝装置具备:废气涡轮，通过内燃机排出的废气而被旋转驱动；压缩机，通过所述废气涡轮的旋转驱动，将从吸入口吸引的空气和所述废气的一部分压缩，并向所述内燃机送出；混合机构，将所述空气和所述废气混合后导向所述吸入口 ；空气导入机构，与所述混合机构连接，并且将所述空气导向所述混合机构；及送风机，将所述废气向所述混合机构送出，所述脱硝装置的控制装置具备:压力测定机构，测定导向所述压缩机的气体的压力；及转速控制机构，控制所述送风机的转速，以使所述压力测定机构所测定的压力测定值低于大气压。
[0010]根据本发明，脱硝装置具备:废气涡轮，通过内燃机排出的废气而被旋转驱动；及压缩机，通过废气涡轮的旋转驱动，将从吸入口吸引的空气和废气压缩，并向内燃机送出。即，由废气涡轮和压缩机形成增压器。并且，在压缩机连接有将空气和废气混合后导向吸入口的混合机构、及将空气导向混合机构的空气导入机构。并且，脱硝装置具备将废气向混合机构送出的送风机。
[0011]在此，若送往压缩机的废气的压力较高，则废气很可能从空气导入机构向系统外泄露。
因此，脱硝装置的控制装置通过压力测定机构测定导向压缩机的气体的压力。另外，由压力测定机构测定的气体是废气、空气、或废气和空气的混合气体。
而且，通过转速控制机构控制所述送风机的转速，以使压力测定机构所测定的压力测定值低于大气压。通过使压力测定机构所测定的压力测定值低于大气压，送往压缩机的废气的压力相对于大气压成为负压。若送往压缩机的废气的压力相对于大气压成为负压，则废气不会从空气导入机构向系统外泄露。
[0012]如上所述，上述结构能够防止应送往内燃机的废气向系统外泄露。
[0013]在上述第一实施方式中，所述转速控制机构控制所述送风机的转速，以使所述压力测定值成为与扫气压力、所述压缩机的转速、所述内燃机的负荷、及所述内燃机的转速中的任一种相对应的上限值以下。
[0014]根据上述结构，能够防止应送往内燃机的废气向系统外泄露，并且能够将该废气设为与内燃机的动作相对应的适当的量。
[0015]在上述第一实施方式中，所述脱硝装置设置在船舶，所述上限值具有与所述船舶运行中可预见的所述内燃机的负荷变动相对应的范围。
[0016]根据上述结构，能够更可靠地防止应送往内燃机的废气向系统外泄露。
[0017]在上述第一实施方式中，所述转速控制机构对根据供给到所述内燃机的氧气浓度计算出的所述送风机的转速进行补正，以使所述压力测定值低于大气压。
[0018]根据上述结构，以供给到内燃机的氧气浓度为基准对送风机的转速进行控制，因此，能够抑制内燃机的性能下降，并且能够防止应送往内燃机的废气向系统外泄露。
[0019]本发明的第二实施方式所涉及的脱硝装置，其具备:废气涡轮，通过内燃机排出的废气而被旋转驱动；压缩机，通过所述废气涡轮的旋转驱动，将从吸入口吸引的空气和所述废气的一部分压缩，并向所述内燃机送出；混合机构，将所述空气和所述废气混合后导向所述吸入口 ；空气导入机构，与所述混合机构连接，并且将所述空气导向所述混合机构；送风机，将所述废气向所述混合机构送出；及控制装置，其具有测定导向所述压缩机的气体的压力的压力测定机构、和控制所述送风机的转速，以使所述压力测定机构所测定的压力测定值低于大气压的转速控制机构。
[0020]本发明的第三实施方式所涉及的脱硝装置的控制方法，所述脱硝装置具备:废气涡轮，通过内燃机排出的废气而被旋转驱动；压缩机，通过所述废气涡轮的旋转驱动，将从吸入口吸引的空气和所述废气压缩，并向所述内燃机送出；混合机构，将所述空气和所述废气混合后导向所述吸入口 ；空气导入机构，与所述混合机构连接，并且将所述空气导向所述混合机构；及送风机，将所述废气向所述混合机构送出，所述脱硝装置的控制方法具备:第一工序，通过压力测定机构测定导向所述压缩机的气体的压力；及第二工序，控制所述送风机的转速，以使所述压力测定机构所测定的压力测定值低于大气压。
发明效果
[0021]根据本发明，具有如下优异效果:能够防止应送往内燃机的废气向系统外泄露。
【附图说明】
[0022]图1是本发明的实施方式所涉及的脱硝装置的概略结构图。
图2是本发明的实施方式所涉及的增压器的结构图。
图3是本发明的实施方式所涉及的送风机转速控制部的功能模块图。
【具体实施方式】
[0023]以下，参考附图对本发明所涉及的脱硝装置的控制装置、脱硝装置、及脱硝装置的控制方法的一种实施方式进行说明。
[0024]图1是本实施方式所涉及的脱硝装置10的概略结构图。
本实施方式所涉及的脱硝装置10作为一例是船用脱硝装置，其设置在内燃机(本实施方式中为柴油机12)。
[0025]如图1所示，脱硝装置10具备增压器14和EGR送风机16。
[0026]增压器14具备废气涡轮18及压缩机20。
[0027]废气涡轮18通过由柴油机12排出的废气而被旋转驱动。
[0028]压缩机20将通过废气涡轮18的旋转驱动而从吸入口吸引的空气和废气的一部分(以下，称作“EGR气体”)进行压缩并向柴油机12送出。另外，压缩机20设置在旋转轴22的另一端，而在旋转轴22的一端设置有废气涡轮18。并且，压缩机20连接有:将空气和EGR气体混合后导向压缩机20的吸入口的混合机构即返回气体用壳体24(也可参照图2);将空气导向返回气体用壳体24的空气引导机构即消音器26 (也可参照图2)。
另外，从压缩机20送出的空气和EGR气体的混合气体被空气冷却器28冷却之后供给到柴油机12。
[0029]在废气涡轮18中流通的废气经由再循环路30向压缩机20流通。另外，在本实施方式中，在再循环路30中流通的废气为废气涡轮18中流通的废气的一部分，以下称之为“EGR气体”。不在再循环路30中流通的废气从烟囱向系统外排出。
[0030]再循环路30从上游侧依次具备:EGR阀32、EGR洗涤器34、EGR送风机16。
[0031]EGR阀32调整向再循环路30流通的EGR气体的流量。
[0032]EGR洗涤器34具备水处理装置35，通过水清洗EGR气体来去除EGR气体中含有的煤等。
[0033]EGR送风机16将EGR气体向压缩机20送出。
[0034]并且，本实施方式所涉及的脱硝装置10具备用于测定导向压缩机20的气体的压力的压力传感器38。另外，由压力传感器38测定的气体为EGR气体、空气、或废气和空气的混合气体。
[0035]脱硝装置10受脱硝装置控制装置40的控制。脱硝装置控制装置40具备送风机转速控制部42以控制EGR送风机16的转速，从而使由压力传感器38测定的压力测定值小于大气压。
[0036]图2是增压器14的结构图。
[0037]废气涡轮18具有:涡轮壳体50、通过从柴油机12供给的废气而旋转的涡轮圆盘52、设置在蜗轮圆盘52的周向上的涡轮叶片54。
涡轮壳体50以覆盖涡轮圆盘52和涡轮叶片54的方式设置。涡轮壳体50具有:废气从柴油机12的废气集合管(未图示)被引导过来的涡轮壳体入