JP2010248914A - 船舶推進器の排気装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】エンジン3の排ガスが流れる主排気通路13と、主排気通路13と大気中とを連通するアイドル排気通路14とを備える。アイドル排気通路14内には消音用の絞りおよび膨張室が設けられる。アイドル排気通路14の下流側端部とアイドル排気通路14の上流部とを接続するバイパス通路41を有する。バイパス通路41には、アイドル排気通路14の上流部に向けて空気が流れるようにリード弁43が設けられている。
【選択図】 図4
Description
特許文献1には船外機の排気装置が開示されている。この排気装置は、複数の気筒から排出された排ガスをエンジン内で集合させて下方に導く排気通路と、この排気通路内に設けられた触媒と、前記排気通路内とエンジンの外とを連通する空気導入路を備えている。前記排気通路は、エンジンの上端部から下端部まで上下方向に延在している。
このため、特許文献1に示す排気装置では、前記空気導入路を形成する分だけ製造コストが高くなるという問題があった。
さらに、前記空気導入路の他端部は、換気装置の流路ケースに接続されている。このため、流路ケースは、空気導入路を介して排ガスの熱が伝達されるから、耐熱性の高い高価な材料で形成しなければならない。
加えて、流路ケースの内部の圧力は、エンジンの運転状況の変化に伴って変化する。このため、チェックバルブが開いたときに空気導入路を通って排気通路内に吸い込まれる空気の量が安定しない。
請求項3に記載した発明は、請求項1又は請求項2に記載した船舶推進器の排気装置において、前記アイドル排気通路の上流端を、前記主排気通路における前記触媒より下流側に接続したものである。
また、バイパス通路は、アイドル排気通路の上流部と下流側端部とを接続しているから、主排気通路に較べて排気エネルギーが減衰された部位に接続されている。このため、逆止弁が開いたときに漏洩する騒音が小さくなるとともに、逆止弁の熱負荷を低減することができる。
さらに、アイドル排気通路の排ガス出口は、通常は必要最小限の広さに形成されている。このため、逆止弁が開いたときにバイパス通路を通って漏洩する騒音は、特許文献1に示す従来の排気装置に較べると著しく小さくなる。
以下、本発明に係る船舶推進器の排気装置の一実施例を図1〜図7によって詳細に説明する。この実施例においては、本発明を船外機に適用する場合の例について説明する。図1〜図4においては、船外機の前方を矢印Fで示す。
図1に示す船外機1は、図示していない船体に取付けられるガイドエキゾースト2と、このガイドエキゾースト2の上に搭載されたエンジン3と、ガイドエキゾースト2の下に取付けられたアッパーケーシング4と、このアッパーケーシング4の下端部に取付けられたロアケーシング5と、このロアケーシング5に回転自在に支持されたプロペラ6と、エンジン3の排ガスをプロペラ6の軸心部から水中に排出する排気装置7などを備えている。プロペラ6は、ロアケーシング5内に設けられた前・後進切換機構8を介してドライブシャフト9に接続されている。ドライブシャフト9は、船外機1の前部内を上下方向に延在しており、エンジン3のクランク軸3aによって回転させられる。
前記ガイドエキゾースト2の下端部には、図2に示すように、前記アッパーケーシング4と、このアッパーケーシング4の内側に収容されたオイルパン11とが取付けられている。
この第1の凹溝22の下端の開口部分は、ガイドエキゾースト2とアッパーケーシング4およびオイルパン11との間に挟み込まれたガスケット23によって閉塞されている。
この環状気室25の船外機右側の前部は、前記ガスケット23に形成された多数の前側貫通孔27{図7(B)参照}によって後述するガイドエキゾースト2の第2の凹溝28{図7(A)参照}に連通されている。
第2の凹溝28の後端部は、図2および図7(A)に示すように、ガイドエキゾースト2に形成された複数のスリット29を介して後述するアイドルマフラー31に接続されている。
前記バイパス通路41は、図4に示すように、前記貫通孔42と、アイドルマフラー31の上に設けられたリード弁43のハウジング44と、前記第1の凹溝22の後端部に開口する貫通孔45とによって構成されている。この実施例によるバイパス通路41は、アイドル排気通路14の下流側端部と上流側端部とを連通するように形成されている。
前記ハウジング44は、上流側ハウジング半部44aと下流側ハウジング半部44bとによって構成され、固定用ボルト49によってガイドエキゾースト2に固定されている。
リード弁本体46は、前記ハウジング44に保持されたフレーム46aと、このフレーム46aに固定された板状の弁体46bおよび押さえ板46cとによって構成されている。弁体46bは、ステンレス製の板によって形成されており、下流側ハウジング半部44b内の圧力が上流側ハウジング半部44a内の圧力より低下したときに開く。
すなわち、アイドリング運転時の排ガスは、エンジン3からガイドエキゾースト2の通路孔12に排出され、図5中に黒塗りの矢印で示すように、アイドル用通路孔21に流入する。
この排ガスは、環状気室25内を船外機右側の前部まで流れ、そこからガスケット23の前側貫通孔27を通過してガイドエキゾースト2の第2の凹溝28内に流入する。
排ガスがアイドル排気通路14から排出されるときの排気音は、排ガスがアイドル排気通路14内で膨張、収縮を繰り返すことによって消音される。
したがって、この実施例においては、主排気通路13内が減圧された場合、外気をアイドル排気通路14から主排気通路13に大量にかつ速く吸い込ませることができるから、水が主排気通路13内を上昇することを確実に防ぐことができる。
このため、この実施例によれば、低いコストで排気通路内に外気を導入することが可能な船外機の排気装置を提供することができる。
また、アイドル排気通路14の排ガス出口(排出用パイプ34の開口)は、通常は必要最小限の広さに形成されている。このため、リード弁43が開いたときにバイパス通路41を通って漏洩する騒音は、特許文献1に示す従来の排気装置に較べると著しく小さくなる。
アイドル排気通路のバイパス通路は、図8〜図10に示すように形成することができる。これらの図において、前記図1〜図7によって説明したものと同一もしくは同等の部材については、同一符号を付し詳細な説明を適宜省略する。
この実施例に示す構成を採る場合であっても図1〜図7に示す実施例と同等の効果を奏する。
アイドル排気通路のバイパス通路は、図11〜図15に示すように形成することができる。これらの図において、前記図1〜図7によって説明したものと同一もしくは同等の部材については、同一符号を付し詳細な説明を適宜省略する。
バイパス通路41をこの実施例で示すように構成しても図1〜図7で示した実施例と同等の効果を奏する。
本発明は、主排気通路内に触媒コンバータ(以下、単に触媒という)を備えた船外機の排気装置にも適用することができる。この種の排気装置に本発明を適用する場合の一実施例を図16〜図22によって説明する。これらの図において、前記図1〜図7によって説明したものと同一もしくは同等の部材については、同一符号を付し詳細な説明を適宜省略する。
この実施例による排気管71には、図16に示すように冷却水通路78が形成されている。この冷却水通路78は、排気管71の各部材を貫通し、ガイドエキゾースト2の船外機左側の冷却水通路79(図19参照)と、ガイドエキゾースト2の船外機右側の冷却水通路80とを連通するように形成されている。
この実施例によるアイドルマフラー31は、前記左側触媒ハウジング半部76に一体に形成された左側アイドルマフラー半部81と、前記右側触媒ハウジング半部77に一体に形成された右側アイドルマフラー半部82と、前記触媒72の固定用フランジ72cに一体に形成された仕切板83とによって構成されている。
したがって、触媒72の下流側が負圧になることがなく、主排気通路13の下端部に浸入している水が主排気通路13内を触媒72まで上昇することを確実に防ぐことができる。
触媒の下流側にアイドル排気通路によって外気を導入するためには、図23〜図27に示すように構成することができる。これらの図において、前記図1〜図22によって説明したものと同一もしくは同等の部材については、同一符号を付し詳細な説明を適宜省略する。
これらの排気管73,74の後端部には、触媒72を収容するための左側触媒ハウジング半部76と右側触媒ハウジング半部77とがそれぞれ一体に形成されている。
第2の排水通路122は、前記水がガイドエキゾースト2の下流側通路孔2bに排出されるように形成されている。これらの排水通路121,122は、ガイドエキゾースト2とオイルパン11との合わせ部分の近傍に凹溝や孔として形成されている。
第1、第2の凹溝22,28は、下方に向けて開放するように形成されている。これらの凹溝22,28の下端部の開口部分は、ガイドエキゾースト2とアッパーケーシング4およびオイルパン11との間に設けられたガスケット23によって閉塞されている。
前記第1の凹溝22の後端部は、前記ガスケット23の後側貫通孔24{図27(A)参照}によって下方の環状気室25{図27(B)参照}に接続されている。この環状気室25の前端部であって船外機左側の端部は、前記ガスケット23の前側貫通孔27{図27(A)参照}によって前記第2の凹溝28に接続されている。
この実施例によるアイドルマフラー31は、図26に示すように、ガイドエキゾースト2の後端部によって形成された上部124と、アッパーケーシング4の後端部によって形成された下部126と、上部124内および下部126内を前後方向に仕切る仕切板33とによって構成されている。
前記第2の凹溝28は、スリット29を介してアイドルマフラー31の前端部内に接続されている。また、このアイドルマフラー31の後端部内は、図24に示すように、排出用パイプ34を介して大気中に連通されている。
この実施例においても外気が触媒72より下流側の主排気通路13内に導入される。このため、この実施例によれば、触媒72の下流側が負圧になることがなく、主排気通路13の下端部に浸入している水が主排気通路13内を触媒72まで上昇することを確実に防ぐことができる。
Claims (4)
- エンジンの排気口に上流端が接続されかつ下流端が水中に開口する主排気通路と、
前記主排気通路に上流端が接続されかつ下流端が大気中に開口するアイドル排気通路と、
前記アイドル排気通路内に設けられた消音用の絞りおよび膨張室と、
前記アイドル排気通路の下流側端部に一端部が接続されかつ他端部がアイドル排気通路の上流部に接続されたバイパス通路と、
前記バイパス通路の前記一端部から他端部にのみ空気が流れるようにバイパス通路に設けられた逆止弁とを備えた船舶推進器の排気装置。 - 請求項1記載の船舶推進器の排気装置において、前記主排気通路には触媒が設けられている船舶推進器の排気装置。
- 請求項1又は請求項2記載の船舶推進器の排気装置において、前記アイドル排気通路の上流端は、前記主排気通路における前記触媒より下流側に接続されている船舶推進器の排気装置。
- 請求項1〜請求項3記載の船舶推進器の排気装置において、前記逆止弁は、前記主排気通路の圧力低下により開くリード弁である船舶推進器の排気装置。
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