JP2007071168A - 小型船舶の冷却水配管取付構造 - Google Patents

Abstract

【課題】 冷却水配管の取付けやメンテナンスが容易になるとともに、冷却水配管が邪魔になることのない小型船舶の冷却水配管取付構造を提供すること。
【解決手段】 エンジン２０の側面における排気管２７に対向する部分に冷却水出入口３４ａを備えたジョイント取付部３４形成し、ジョイント取付部３４に、冷却水出入口３４ａに連通する凹部３５ａを備えたジョイント部材３３を取り付けるとともに、ジョイント部材３３に分岐配管３２ｂと接続配管３２ｃとを接続して小型船舶１０の冷却水配管取付構造３０を構成した。そして、分岐配管３２ｂと接続配管３２ｃとをエンジン２０の側面に沿わせて配置した。また、ジョイント部材３３は、水冷ジャケット部２３の最下端よりも低い位置に取り付け、分岐配管３２ｂをジョイント部材３３から下方に延びるようにした。
【選択図】 図２

Description

本発明は、船外から取り込んだ冷却水を冷却水配管を介してエンジンに供給して前記エンジンを冷却する小型船舶の冷却水配管取付構造に関する。

従来から、ジェットポンプの駆動により船底から吸い込んだ水を船尾後方に噴射して水上を走行するとともに、ジェットポンプから供給される水を冷却水としてエンジンに導入してエンジンを冷却する小型船舶がある（例えば、特許文献１参照）。また、このような小型船舶では、冷却水は冷却水配管を介してエンジンに供給されるようになっており、このような冷却水配管の取付構造に、例えば、図１０に示したものがある。

この冷却水配管取付構造４０は、エンジン４１のシリンダボディ４２に設けられた水冷ジャケット部４３の近傍に設けられており、３個の冷却水配管４４ａ，４４ｂ，４４ｃと、エンジン４１の本体に取り付けられた冷却水配管取付部４５と、冷却水配管取付部４５の内部に設置された圧力調整弁４６とで構成されている。そして、水冷ジャケット部４３と冷却水配管取付部４５との間には冷却水出入口４７が形成され、冷却水配管取付部４５の内部には、冷却水配管４４ａ，４４ｂ，４４ｃを、冷却水出入口４７に連通するための冷却水通路４８が形成されている。

また、冷却水配管取付部４５の表面部には、冷却水配管４４ａ，４４ｂ，４４ｃを固定するための円筒状の接続部４９ａ，４９ｂ，４９ｃが形成されており、冷却水配管４４ａ，４４ｂ，４４ｃは、それぞれ対応する接続部４９ａ，４９ｂ，４９ｃの外周部を覆った状態で固定されている。そして、エンジン４１が作動したときには、主として、冷却水配管４４ａから冷却水通路４８および冷却水出入口４７を介して水冷ジャケット部４３内に冷却水が供給され、エンジン４１を冷却する。また、その際、冷却水配管４４ｂからも多少の冷却水が水冷ジャケット部４３内に供給される。

そして、エンジン４１の作動が停止したときには、水冷ジャケット部４３内の冷却水は、冷却水出入口４７、冷却水通路４８および冷却水配管４４ｂを通過して船外に排出される。また、水冷ジャケット部４３内の圧力が大きくなったときには、圧力調整弁４６が作動して、水冷ジャケット部４３内の冷却水を冷却水配管４４ｃから外部に逃がす。
特開２００２−２４２６７３号公報

しかしながら、前述した従来の冷却水配管取付構造４０では、冷却水配管取付部４５に、冷却水配管４４ａ，４４ｂ，４４ｃが集中するため冷却水配管取付部４５の周辺でのエンジン４１のメンテナンスの際、冷却水配管４４ａ，４４ｂ，４４ｃが邪魔になるという問題がある。

本発明は、前述した問題に対処するためになされたもので、その目的は、冷却水配管が邪魔になることのない小型船舶の冷却水配管取付構造を提供することである。

前述した目的を達成するため、本発明に係る小型船舶の冷却水配管取付構造の構成上の特徴は、船外から取り込んだ冷却水を、冷却水配管を介してエンジンに形成された水冷ジャケット部に供給しエンジンを冷却する小型船舶の冷却水配管取付構造であって、エンジンの側面における排気管または吸気管と対向する部分に冷却水出入口を形成し、冷却水出入口に、複数の冷却水配管を冷却水出入口に連通させる冷却水通路を備えたジョイント部材を取り付け、ジョイント部材に複数の冷却水配管を接続したことにある。

このように構成した本発明に係る小型船舶の冷却水配管取付構造では、冷却水配管の集中するジョイント部材が、エンジンの側面における排気管または吸気管と対向する部分に設置されるため、排気管や吸気管の裏に隠れるようになる。このため、エンジンや他の部品等を整備する際に、冷却水配管が邪魔になることがない。また、本来デッドスペースであるエンジンの側面と排気管または吸気管との間にジョイント部材を設置するため、デッドスペースを有効利用でき、省スペース化が図れる。

また、本発明に係る小型船舶の冷却水配管取付構造の他の構成上の特徴は、冷却水通路が、冷却水出入口を介してエンジンの水冷ジャケット部に連通する主冷却水通路と、主冷却水通路に略直交してエンジンの側面に沿って延びる複数の分岐冷却水通路とで構成されており、複数の分岐冷却水通路にそれぞれ冷却水配管が接続されていることにある。

これによると、分岐冷却水通路がエンジンの側面から外部側に向かって突出するのではなく、エンジンの側面に沿って延びるようになるため、分岐冷却水通路に接続される冷却水配管もエンジンの側面から突出することなくエンジンの側面に沿って延びるようになる。このため、エンジンの側面と排気管または吸気管との間の狭いスペースにジョイント部材や冷却水配管を設置しやすくなる。また、この冷却水配管取付構造を、エンジンの側面と温度の高い排気管との間に設置しても、冷却水配管が排気管に接触しなくなるため、冷却水配管を耐熱性の低いゴムホース等で構成しても破損しなくなる。

また、本発明に係る小型船舶の冷却水配管取付構造のさらに他の構成上の特徴は、複数の分岐冷却水通路のうちの少なくとも一つの分岐冷却水通路を、エンジンの側面に沿って下方に延ばし、下方に延びる分岐冷却水通路の先端部に接続された冷却水配管を水抜き兼用の冷却水配管としたことにある。例えば、ウォータービークルのような小型船舶では、海水等をジェットポンプで汲み上げて冷却水として利用するが、エンジン停止後に、冷却水がそのままエンジン内に滞留すると腐食の原因となる。このため、エンジン停止後には、冷却水を船外に排出する必要がある。本発明によると、少なくとも一つの分岐冷却水通路およびそれに接続された冷却水配管が下方に向かって延びているため、水抜け性が向上する。

また、本発明に係る小型船舶の冷却水配管取付構造のさらに他の構成上の特徴は、ジョイント部材が、水冷ジャケット部の最下端またはそれよりも低い位置に取り付けられていることにある。これによると、水冷ジャケット部内の冷却水がさらに抜けやすくなるとともに、すべての冷却水を確実に排出できる。

以下、本発明の一実施形態を図面を用いて詳しく説明する。図１は、本発明に係る冷却水配管取付構造３０を備えた小型船舶１０を示している。この小型船舶１０では、船体１１がデッキ１１ａとハル１１ｂを組み付けて構成されており、その船体１１における上部の略中央に操舵ハンドル１２が設けられ、その後方にシート１３が設けられている。そして、船体１１の内部は、エンジン室１４とポンプ室１５とに区分けされ、エンジン室１４には、燃料タンク１６、エンジン２０などが設置され、ポンプ室１５には、ジェットポンプ等からなる推進機１７などが設置されている。

エンジン室１４内における前部側と後部側には、外部の空気をエンジン室１４内に導くための空気ダクト（図示せず）が設けられている。これらの空気ダクトは、船体１１の上部からエンジン室１４の底部まで上下に延びるように形成され、デッキ１１ａに設けた防水構造（図示せず）を介して船外の空気を上端部から吸い込み、下端部からエンジン室１４内に導く構成をとっている。そして、エンジン室１４内における底部前部側には燃料を収容するための燃料タンク１６が設置され、後部側（船体１１内の底部中央）にエンジン２０が設けられている。

エンジン２０は水冷式の直列４サイクル４気筒エンジンからなっており、図２ないし図４に示したように構成されている。すなわち、このエンジン２０は、クランク軸２１が収容されたクランクケース２２ａの上部にシリンダボディ２２ｂとシリンダーヘッド２２ｃを順次組み付けて外郭部が構成されている。そして、シリンダボディ２２ｂとシリンダーヘッド２２ｃとの内部に、シリンダボディ２２ｂとシリンダーヘッド２２ｃとを冷却するための水冷ジャケット部２３が形成されている。

この水冷ジャケット部２３は、シリンダボディ２２ｂに形成された下部ジャケット２３ａと、シリンダーヘッド２２ｃに形成され下部ジャケット２３ａと連通する上部ジャケット２３ｂとで構成されている。また、シリンダボディ２２ｂとシリンダーヘッド２２ｃとの内部には、コンロッド２４ａを介してクランク軸２１に連結されたピストン２４が上下移動可能な状態で収容されており、このピストン２４の上下運動がクランク軸２１に伝達されてクランク軸２１の回転運動になる。また、シリンダーヘッド２２ｃに形成された各気筒２５は、吸気弁と排気弁（図示せず）を備えている。

各気筒２５の吸気弁に連通する吸気口は、吸気管２６等で構成される吸気装置に接続され、排気弁に連通する排気口は、排気管２７等で構成される排気装置に接続されている。吸気弁は、吸気のときに開いて吸気口を介して吸気装置から供給される空気と、燃料供給装置（図示せず）から供給される燃料との混合気をシリンダーヘッド２２ｃ内に送り、排気のときに閉じる。排気弁は、排気のときに開いて排気口を介してシリンダーヘッド２２ｃから吐出される燃焼ガスを排気装置に送り出し、吸気のときに閉じる。

また、燃料タンク１６の燃料をエンジン２０に供給する燃料供給装置は、燃料ポンプや燃料噴射装置（図示せず）等で構成され、燃料ポンプの作動によって、燃料タンク１６から供給される燃料は、燃料噴射装置によって霧状にされて気筒２５内に噴射される。この際、燃料は吸気装置から供給される空気と混合され混合気となって気筒２５内に送られる。また、エンジン２０は点火プラグ取付孔２８に取り付けられる点火プラグ（図示せず）を備えており、この点火プラグの点火によって混合気は爆発する。この爆発によって、ピストン２４が上下に移動しその移動によってクランク軸２１が回転駆動する。

排気管２７は、気筒２５の排気口に接続された上流端から斜め下方に向って延び、その下流端がマフラー２７ａに接続されている。マフラー２７ａは、エンジン２０の左舷側側面の略中央側部分に沿って前後方向に配置されており、アルミニウムからなる二重管で構成されている。二重管の両壁部間は冷却水を通すための冷却水路として利用される。そして、マフラー２７ａの下流端は、ウォーターロック２７ｂに接続されている。ウォーターロック２７ｂは、大径円筒状タンクで構成されており、その後部上面からは、排気ガス管２７ｃが後方に向って延びている。この排気ガス管２７ｃは一端上方に向かって延びたのちに、推進機１７を船体１１の本体側と隔離するためのケーシング（図示せず）を貫通して推進機１７の水噴射口に合流している。

また、エンジン２０の後部からはクランク軸２１にカップリング２１ａを介して連結されたインペラー軸（図示せず）が後方のポンプ室１５内に延びている。このインペラー軸は、船体１１の船尾に設けられた推進機１７の内部に設けられたインペラーに連結され、エンジン２０の駆動によるクランク軸２１の回転力をインペラーに伝達してインペラーを回転させる。また、この小型船舶１０は、前述した各装置、特にエンジン２０を主として冷却するための複数の冷却水配管を備えている。そして、この冷却水配管のうちのマフラー２７ａの近傍に設けられた冷却水配管に、冷却水配管取付構造３０が設けられている。

すなわち、エンジン２０の側部におけるマフラー２７ａの下方には、推進機１７のジェットポンプに接続された冷却水配管３１が設けられており、この冷却水配管３１におけるエンジン２０の後端部に対応する部分と中央部に対応する部分からそれぞれゴムホースからなる分岐配管３２ａ，３２ｂが上方に向かって延びている。そして、分岐配管３２ａは、マフラー２７ａ内の冷却水路を通過して、シリンダーヘッド２２ｃに形成された上部ジャケット２３ｂに連通している。このため、分岐配管３２ａを通過する冷却水は、マフラー２７ａ内を下流側に向かって通過する高温の燃焼ガスで加熱されて上部ジャケット２３ｂに送られる。このため、シリンダーヘッド２２ｃが低温の冷却水で急冷されることが防止される。

また、分岐配管３２ｂは、マフラー２７ａの裏側を通って（エンジン２０の側面に沿って）排気管２７の下方に延び、その上端部はジョイント部材３３に接続されている。エンジン２０の側面には、下部ジャケット２３ａの下端部に連通する冷却水出入口３４ａを備えたジョイント取付部３４が設けられており、ジョイント部材３３は、このジョイント取付部３４にボルト３４ｂを介して固定されている。ジョイント部材３３は、図５ないし図９に示したように構成されており、本体部３５と本発明の分岐冷却水通路としての２個の接続管３６，３７とで構成されている。

本体部３５は、裏面に、本発明の主冷却水通路としての凹部３５ａが形成された略長円状の部材で構成されており、外周部における所定部分に、ボルト３４ｂを挿通させるボルト穴を備えた３個のボルト穴形成部３５ｂが間隔を保って形成されている。また、本体部３５の裏面には、ジョイント部材３３をジョイント取付部３４に固定する際に、リング状のシール部材（図示せず）を取り付けるための環状溝３５ｃが裏面の外周縁部に沿って形成されている。そして、本体部３５の下部中央と左側部には、それぞれ本体部３５の内面と外面との間を貫通する接続管取付部３６ａ，３７ａが形成されており、この接続管取付部３６ａ，３７ａを介して接続管３６，３７は、本体部３５に取り付けられている。なお、接続管３６，３７と凹部３５ａとは、それぞれ内部を通る冷却水の進行方向がそれぞれ直交するように形成されている。

また、接続管３６，３７の先端部には、係合用の突部３６ｂ，３７ｂが接続管３６，３７の周面に沿って形成され、本体部３５の表面は、左側部分が裏面と平行する平面に形成され、右側部分が中央側から右端部にかけて徐々に裏面側に近づく傾斜面に形成されている。そして、接続管３６に、分岐配管３２ｂの上端部が接続されている。また、接続管３７には、接続配管３２ｃが接続されており、接続配管３２ｃの上端部は、エンジン２０の上部側に設けられた水冷ジャケット部（図示せず）に連通している。この接続配管３２ｃもエンジン２０の側面に沿って延びている。

このため、エンジン２０が駆動している際に、推進機１７のジェットポンプから冷却水配管３１に送られる冷却水は、分岐配管３２ａ，３２ｂおよび接続配管３２ｃを通ってエンジン２０の水冷ジャケット部２３等の内部に入り、通過する部分を冷却する。そして、エンジン２０の駆動が停止したときには、冷却水は、水冷ジャケット部２３等の最下端部に連通するジョイント部材３３を介して分岐配管３２ｂ等から船外に出て行く。また、本実施形態に係る小型船舶１０は、前述した各装置の外に、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭおよびタイマ等を含む電気制御装置や各種の電気機器、電源スイッチ、スタートスイッチおよび各種のセンサなど小型船舶１０を問題なく走行させるために必要な各種の装置も備えている。

以上のように構成された小型船舶１０を走行させるときには、まず、電源スイッチをオン状態にしたのちに、スタートスイッチをオンに操作する。これによって、小型船舶１０は走行可能な状態になり、運転者が操舵ハンドル１２を操舵するとともに、操舵ハンドル１２のグリップに設けられたスロットル操作子を操作することにより小型船舶１０は各操作に応じた所定の方向に所定の速度で走行する。

その際、空気ダクトを介して船外の空気がエンジン室１４内に吸引され、その空気は吸気装置を介してエンジン２０に送られ燃料タンク１６から送られる燃料と混合される。そして、空気と燃料との混合気は、気筒２５内で点火プラグの点火により爆発し、エンジン２０を駆動させる。そのエンジン２０の駆動によるクランク軸２１の回転力がインペラー軸に伝達され推進機１７を駆動させる。また、混合気の爆発によって気筒２５内に生じた燃焼ガスは、排気装置を介して推進機１７の水噴射口に送られ、水噴射口から船外に排出される。

また、この際、エンジン２０等の各装置は、冷却水配管３１等で構成される冷却水路に、冷却水を供給することによって冷却され、過剰に加熱されることを防止される。これによって、各装置は適正な状態を維持しながら作動する。冷却水としては海水が用いられ、この海水は、船体１１の後尾に設けられたジェットポンプから船内に吸引される。そして、エンジン２０の駆動が停止したときには、分岐配管３２ｂ等の水抜き用配管から冷却水は船外に排出される。これによって、エンジン２０等の内部に冷却水が残留して腐食が発生するといったことが防止される。

このように、本実施形態に係る小型船舶１０が備える冷却水配管取付構造３０では、ジョイント部材３３が、エンジン２０の側面と排気管２７との間に設置されるため、排気管２７やマフラー２７ａで隠れるようになる。このため、エンジン２０や他の部品等を整備する際に、分岐配管３２ｂや接続配管３２ｃが邪魔になることがない。また、分岐配管３２ｂと接続配管３２ｃとが、一箇所に接続されながら異なる方向に分散して配置されるため、メンテナンスの際に邪魔になることもない。さらに、デッドスペースであるエンジン２０の側面と排気管２７との間にジョイント部材３３を設置するため、デッドスペースを有効利用でき、省スペース化が図れる。

また、ジョイント部材３３の接続管３６，３７をエンジン２０の側面から水平方向に突出させるのではなく、エンジンの側面に沿って延びるようにしているため、接続管３６，３７に接続される分岐配管３２ｂと接続配管３２ｃも突出することなくエンジン２０の側面に沿って延びるようになる。このため、エンジン２０の側面と排気管２７との間の狭いスペースにジョイント部材３３、分岐配管３２ｂおよび接続配管３２ｃを設置しやすくなる。また、分岐配管３２ｂおよび接続配管３２ｃが温度の高い排気管２７やマフラー２７ａに接触しないため、分岐配管３２ｂおよび接続配管３２ｃの熱による破損の心配がなくなる。

また、ジョイント部材３３が、水冷ジャケット部２３の最下端に連通する冷却水出入口３４ａの位置に取り付けられ、さらに、分岐配管３２ｂが、ジョイント部材３３の下端部からエンジン２０の側面に沿って下方に延びているため、水冷ジャケット部２３内の冷却水を確実に排出できるようになる。この結果、エンジン２０の停止後に、冷却水がそのままエンジン２０内に滞留することがなくなり、腐食の発生を防止できる。

また、本発明に係る小型船舶の冷却水配管取付構造は、前述した実施形態に限定するものでなく、適宜変更して実施することができる。例えば、前述した実施形態では、ジョイント部材３３、分岐配管３２ｂおよび接続配管３２ｃをエンジン２０の側面と排気管２７との間に設置しているが、これらをエンジン２０の側面と吸気管２６との間に設置してもよい。また、前述した実施形態では、ジョイント部材３３に分岐配管３２ｂと接続配管３２ｃとの２個の冷却水配管を接続しているが、さらに多数の冷却水配管をジョイント部材３３に接続することができる。この場合も、全ての冷却水配管をエンジン２０の側面に沿って配置することが好ましい。また、それ以外の冷却水配管取付構造３０や小型船舶１０を構成する各部分等についても本発明の技術的範囲内で適宜変更することができる。

本発明の一実施形態に係る冷却水配管取付構造を備えた小型船舶を示した側面図である。 エンジンに設けられた冷却水配管取付構造を示した側面図である。 エンジンに設けられた冷却水配管取付構造を示した正面図である。 エンジンを示した断面図である。 ジョイント部材を示した正面図である。 ジョイント部材を示した底面図である。 ジョイント部材を示した側面図である。 ジョイント部材を示した裏面図である。 図８の９−９断面図である。 従来例に係る冷却水配管取付構造を示した断面図である。

符号の説明

１０…小型船舶、１１…船体、２０…エンジン、２３…水冷ジャケット部、２３ａ…下部ジャケット、２３ｂ…上部ジャケット、２６…吸気管、２７…排気管、２７ａ…マフラー、３０…冷却水配管取付構造、３１…冷却水配管、３２ａ，３２ｂ…分岐配管、３２ｃ…接続配管、３３…ジョイント部材、３４…ジョイント取付部、３４ａ…冷却水出入口、３５ａ…凹部、３６，３７…接続管。

Claims (4)

1. 船外から取り込んだ冷却水を、冷却水配管を介してエンジンに形成された水冷ジャケット部に供給し前記エンジンを冷却する小型船舶の冷却水配管取付構造であって、
   前記エンジンの側面における排気管または吸気管と対向する部分に冷却水出入口を形成し、前記冷却水出入口に、複数の冷却水配管を前記冷却水出入口に連通させる冷却水通路を備えたジョイント部材を取り付け、前記ジョイント部材に前記複数の冷却水配管を接続したことを特徴とする小型船舶の冷却水配管取付構造。
2. 前記冷却水通路が、前記冷却水出入口を介して前記エンジンの水冷ジャケット部に連通する主冷却水通路と、前記主冷却水通路に略直交して前記エンジンの側面に沿って延びる複数の分岐冷却水通路とで構成されており、前記複数の分岐冷却水通路にそれぞれ前記冷却水配管が接続されている請求項１に記載の小型船舶の冷却水配管取付構造。
3. 前記複数の分岐冷却水通路のうちの少なくとも一つの分岐冷却水通路を、前記エンジンの側面に沿って下方に延ばし、前記下方に延びる分岐冷却水通路の先端部に接続された冷却水配管を水抜き兼用の冷却水配管とした請求項２に記載の小型船舶の冷却水配管取付構造。
4. 前記ジョイント部材が、前記水冷ジャケット部の最下端またはそれよりも低い位置に取り付けられている請求項１ないし３のうちのいずれか一つに記載の小型船舶の冷却水配管取付構造。
   

Images