JP3563475B2 - 水上走行船 - Google Patents
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、排気系に触媒を介装した水上走行船に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、水上走行船としては、２サイクルエンジンを動力源とするウォータージェット推進装置を備え、乗員が船体上のシートに跨り操向ハンドルを把持して走航するように構成したものがある。この種の水上走行船に用いられるエンジンは船体内に設けたエンジン室に搭載されていた。
【０００３】
この水上走行船用エンジンに接続した吸気装置は、エンジンとともにエンジン室内に配置された燃料タンクから燃料が供給され、この燃料とエンジン室内の空気とを混合して混合気としてエンジンに供給する構造になっていた。また、前記エンジンの排気装置は、排気通路がシリンダから船体後部に延在され、ウォーターロックを介して船体後部のプロペラ室に連通している。すなわち、排気ガスは船体後部から船外に排出されることになる。なお、前記ウォーターロックは、船体が転覆したときなどにプロペラ室側の排気出口から水がエンジン側へ逆流するのを防ぐためのものである。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
近年、この種の水上走行船においては、水中に排出される排気ガスが海洋汚染、大気汚染の原因となるのを防ぐために、排気通路中に排気ガス浄化用の触媒コンバータを介装することが要請されるようになってきた。
【０００５】
しかるに、水上走行船の排気通路中に触媒コンバータを介装するに当たっては、触媒コンバータ自体が発する熱や排気ガス温度を考慮しなければならず、その配設位置が問題であった。すなわち、触媒コンバータは排気ガス温度より高温になるように発熱するため、エンジンとともにエンジン室内に配置される燃料タンクに触媒コンバータの熱が伝わらないようにしなければならないし、かといって燃料タンクから大きく離間させて船体後部の排気管中に配設したのでは、排気温度が低下してしまい活性温度に達し難くなる。
【０００６】
特に、排気装置として、これが走航風によって空冷されない代わりに排気管をエンジン冷却水によって冷却し、この冷却水を排気通路中に排出する構成を採っていると、冷却水排出部より下流側となる船体後部の排気管に触媒コンバータを設けたのでは、触媒コンバータに流入する排気ガスと触媒コンバータの両方が前記冷却水によって冷却されてしまい、より一層活性温度に達し難くなる。
【０００７】
また、触媒コンバータは重量が嵩むため、これを単に排気管中に装着したのではこの排気管に過大な負荷が加わってしまうという問題もあった。このような不具合を解消するために排気管自体の剛性や支持剛性を高めると重量が重くなったり構造が複雑になってしまう。
【０００８】
加えて、触媒コンバータを水上走行船に装着した場合、この水上走行船を海上で使用すると吸気装置が塩分を含んだ蒸気を吸込むので、この塩分がエンジンから排気通路中に排出されて触媒コンバータに付着してしまう。触媒コンバータに塩分が付着すると、触媒金属を担持する多孔質材の孔部分が塩分によって略埋められた状態になるので触媒コンバータが性能低下を起こしてしまう。
【０００９】
本発明はこのような問題点を解消するためになされたもので、水上走行船に触媒コンバータを装着するに当たり、触媒コンバータが活性温度に達し易い条件を満たしつつ触媒コンバータが発する熱が燃料タンクに伝達されないようにすることを第１の目的とする。また、触媒コンバータを軽量かつ簡単な支持構造によって強固に支持できるようにすることを第２の目的とする。さらに、触媒コンバータに塩分が付着しても使用不能になるのを防ぐことを第３の目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
第１の発明に係る水上走行船は、エンジンの前方に燃料タンクを配置し、このエンジンに接続された排気管の上流部を二重管構造としてその内管と外管との間に冷却水が流れる構造とし、前記冷却水を二重管部の下流側で排気通路中に排出させる構造とし、この排気管におけるエンジンのシリンダボディ前端より船体後側であって前記冷却水排出部より排気流の上流側に触媒コンバータを介装してなり、触媒コンバータを、排気管における船体と一体的に構成された壁を貫通する部位に配設し、排気管を介して前記壁に支持させたものである。
【００１１】
第２の発明に係る水上走行船は、エンジンの前方に燃料タンクを配置し、このエンジンに接続された排気管の上流部を二重管構造としてその内管と外管との間に冷却水が流れる構造とし、前記冷却水を二重管部の下流側で排気通路中に排出させる構造とし、この排気管におけるエンジンのシリンダボディ前端より船体後側であって前記冷却水排出部より排気流の上流側に触媒コンバータを介装してなり、触媒コンバータをウォーターロックの入口部に配設し、ウォーターロックに支持させたものである。
【００１２】
第３の発明に係る水上走行船は、エンジンの前方に燃料タンクを配置し、このエンジンに接続された排気管を、その上流部を内管と外管とから構成してこれら両管の間に冷却水が流れる構造とするとともに、この冷却水を前記二重管部の下流側で排気通路中に排出する構造とし、この排気管におけるエンジンのシリンダボディ前端より船体後側であって前記冷却水排出部より排気流の上流側に触媒コンバータを介装してなり、触媒コンバータ装着部に洗浄水供給口を設けるととともに、この洗浄水供給口の上方の船体に開口部を配設したものである。
【００１３】
【作用】
第１の発明によれば、触媒コンバータが燃料タンクから船体後側に離間して配置されるとともに、触媒コンバータへは二重管部を通った冷却水が流れることがない。
また、触媒コンバータから燃料タンクに伝達されようとする熱はシリンダボディに遮られる。これは、触媒コンバータは燃料タンク後面に対してシリンダボディの前端部の影になる部分ができるからである。
さらに、既存の部材に触媒コンバータ用支持部材の機能をもたせることになるので、この種の支持部材を排気管とは別に設けなくて済むとともに、排気管の剛性を高める必要もない。
【００１４】
第２の発明によれば、触媒コンバータが燃料タンクから船体後側に離間して配置されるとともに、触媒コンバータへは二重管部を通った冷却水が流れることがない。
また、触媒コンバータから燃料タンクに伝達されようとする熱はシリンダボディに遮られる。これは、触媒コンバータは燃料タンク後面に対してシリンダボディの前端部の影になる部分ができるからである。
さらに、既存の部材に触媒コンバータ用支持部材の機能をもたせることになるので、この種の支持部材を排気管とは別に設けなくて済むとともに、排気管の剛性を高める必要もない。
【００１５】
第３の発明によれば、触媒コンバータが燃料タンクから船体後側に離間して配置されるとともに、触媒コンバータへは二重管部を通った冷却水が流れることがない。
また、触媒コンバータから燃料タンクに伝達されようとする熱はシリンダボディに遮られる。これは、触媒コンバータは燃料タンク後面に対してシリンダボディの前端部の影になる部分ができるからである。
さらに、洗浄水供給用ホースを船体に設けた開口部からその下方へ挿入して洗浄水供給口に接続し、この洗浄水供給用ホースに洗浄水を流すことによって、触媒コンバータが洗浄される。
【００１６】
【実施例】
実施例１
以下、本発明の一実施例を図１ないし図５によって詳細に説明する。
図１は本発明に係る水上走行船の側面図で、同図においてはウォータージェット推進装置部分を破断して描いてある。図２は本発明に係る水上走行船の概略構成を示す平面図、図３は同じく横断面図で、同図の破断位置は図１中にＩＩＩ−ＩＩＩ線によって示してある。図４は排気装置の膨張部を拡大して示す断面図、図５は図１における触媒コンバータ装着部のＶ−Ｖ線断面図である。
【００１７】
これらの図において、１は本実施例による水上走行船、２はこの水上走行船１の船体である。この水上走行船１は、乗員が船体２上のシート３に跨って座り、このシート３の前方に設けられた操向ハンドル４を把持して走航するものである。また、シート３の左右両側方には、図３に示すように乗員の足を乗せるためのステップ２ａが船体２に一体的に形成されている。
【００１８】
船体２内は、船底２ｂに立設されたバルクヘッド５によって前後に仕切られたエンジン室６とポンプ室７とが画成されている。バルクヘッド５より船体前側に位置するエンジン室６には、前記シート３の下方であって船体２の左右方向中央部となる位置にエンジン８が搭載されるとともに、このエンジン８の前方となる位置に燃料タンク９が配置されている。
【００１９】
また、このエンジン室６は、船体２に支持固定された前側空気流通ダクト１０および後側空気流通ダクト１１を介して大気中に連通している。前記前側空気流通ダクト１０は前記燃料タンク９より船体前側に配設され、後側空気流通ダクト１１はシート３の下方に配設され前記ポンプ室７からバルクヘッド５を貫通してエンジン室６に臨むように形成されている。なお、これら両ダクト１０，１１は何れも船体２の左右方向中央に位置づけられている。
【００２０】
前記エンジン８は２サイクル２気筒型で２個の気筒を前後に並べた構造になっており、船体後部に設けられたジェットポンプ１２に連結され、このジェットポンプ１２とともにこの水上走行船１を駆動するウォータージェット推進装置を構成している。
【００２１】
このエンジン８は図３に示すように、クランクケース８ａの船体右側に吸気装置１３が接続され、シリンダボディ８ｂの船体左側に排気装置１４が接続されている。前記吸気装置１３は、クランクケース８ａに吸気管１３ａを介して気化器１５を接続し、さらに、この気化器１５の上流側端部に吸気サイレンサー１６を接続することによって構成されている。前記気化器１５はエンジン８の気筒毎に設けられ、吸気通路の軸線が上方へ向かうにしたがって次第に船体２の左右方向中心側に偏在するように傾斜された状態で配置されている。
【００２２】
すなわち、図２に示すように、気化器１５および吸気サイレンサー１６は、船体の前方から見て右側へ傾斜して配設されることになる。吸気サイレンサー１６の前端部に位置する符号１７で示す部材は吸気ダクトで、この吸気ダクト１７は先端の空気吸込口１７ａがエンジン８のシリンダ部分の前方となる部位に開口している。
【００２３】
前記排気装置１４は、シリンダボディ８ｂに接続されて排気通路を側方へ延在させる導出部１８と、この導出部１８の前端からこれより船体前方かつエンジン８のシリンダ部より上方へ延在された後に船体後側へ後下がりに延在されるように形成された膨張部１９と、船体左側の船底部に配置されて前記膨張部１９の後端に金属製蛇腹ホース２０を介して連通されたウォーターロック２１と、このウォーターロック２１の後端上部から上方へ延びてジェットポンプ１２の上方を横切りかつジェットポンプ１２より船体右側において後下がりに延在してジェットポンプ１２の後端部のプロペラ室側壁に接続された排出管２２から構成されており、エンジン８の排気ガスをジェットポンプ１２のプロペラ室側壁に開口する排気出口１４ａからプロペラ室内に排出する構造になっている。また、蛇腹ホース２０内には、後述する触媒コンバータ２３が介装されている。なお、シリンダボディ８ｂの前端縁の延長線を図中二点鎖線Ｌで示す。
【００２４】
この排気装置１４は、船体２内に収容されているため走航時の風による冷却が期待できない関係からエンジン冷却水によって冷却される構造になっている。すなわち、図４に示すように、膨張部１９を二重管構造としてその内側管部と外側管部との間にエンジン冷却水を流すことによって冷却されるように構成されている。
【００２５】
ここで、膨張部１９の構造について詳述する。膨張部１９は、導出部１８に接続される上流側内管２４、上流側外管２５と、これら両管の下流側端部に接続された管部材２６と、この管部材２６の下流端に接続された下流側内管２７、下流側外管２８と、これらの下流側内管２７、下流側外管２８の下流側端部どうしの間に介装されたシールラバー２９とから構成されている。前記上流側内管２４、上流側外管２５はそれぞれ船体前側へ向けて凸となるように側面視略横向きＵ字状に形成されており、両者の間に冷却水通路Ｗ１が形成されるように互いに離間している。なお、上流側外管２５は、互いに連結された下部２５ａと上部２５ｂとから構成されている。
【００２６】
また、これらの上流側内管２４および上流側外管２５は、下端部を導出部１８に接続することにより上流側内管２４内の排気通路Ｓ１が導出部１８の排気通路（図示せず）に連通するとともに、両管間の冷却水通路Ｗ１が導出部１８の冷却水出口（図示せず）に連通するように構成される。
【００２７】
前記管部材２６は、一体成形された内管部２６ａと外管部２６ｂからなり、これら両管部どうしの間に冷却水通路Ｗ２が形成されている。そして、この管部材２６は、前記上流側内管２４および上流側外管２５の下流側端部にその軸線が後下がりに傾斜するように連結されている。ここで、内管部２６ａは上流側内管２４に直接連結され、外管部２６ｂは連結部材３０を介して上流側外管２５に連結されている。これによって、この管部材２６の中心部に設けられた排気通路Ｓ２が上流側の排気通路Ｓ１に連通するとともに、両管部間の冷却水通路Ｗ２が上流側の冷却水通路Ｗ１に連通する。
【００２８】
前記下流側内管２７および下流側外管２８はそれぞれ略漏斗状に形成されており、両管２７，２８間に冷却水通路Ｗ３が形成されるように互いに離間し、かつ下流側端部どうしの間にシールラバー２９を挾持した状態で、前記管部材２６の下流側端部に貫通ボルト３１によってねじ止めされている。このように下流側内管２７および下流側外管２８を上流側部材に連結することによって、下流側内管２７内の排気通路Ｓ３が前記排気通路Ｓ２に連通されることになる。また、前記冷却水通路Ｗ３は、下流側内管２７の上流側端部に形成された連結用フランジ２７ａの冷却水用連通穴を介して上流側の冷却水通路に連通されるようになっている。さらに、下流側外管２８の下端部は、船体後側となる部分に冷却水導出管３２が接続されるとともに、前記管部材２６より鉛直方向に近くなるような傾斜角度をもって後下がりに延設され、ここに前記蛇腹ホース２０が装着されている。なお、前記冷却水導出管３２には、下流端がウォーターロック２１の中途部に連通した冷却水ホース３３が接続されている。
【００２９】
前記シールラバー２９はゴム材によって略漏斗状に形成され、前記下流側内管２７と下流側外管２８の下流側端部における冷却水通路Ｗ３となる部位に挾持されている。そして、このシールラバー２９は前記挾持部分に冷却水を前記冷却水導出管３２へ流すための凹溝２９ａが多数形成されている。この凹溝２９ａはシールラバー２９の外面を凹ませるように形成されてシールラバー２９の途中まで延びており、それより下方においてシールラバー２９は冷却水通路Ｗ３を閉塞している。このため、冷却水はホース２０内に流入しないようになっている。
【００３０】
すなわち、冷却水通路Ｗ３に流れたエンジン冷却水は、シールラバー２９の凹溝２９ａを通って冷却水導出管３２に流入し、冷却水ホース３３を介してウォーターロック２１の中途部に排出される。
【００３１】
前記金属製蛇腹ホース２０は、直管部の両端に変形自在な蛇腹部を設けて形成され、直管部を前記バルクヘッド５に貫通させてここに支持させている。そして、この直管部の内側であって丁度バルクヘッド５と対応する位置に触媒コンバータ２３を介装している。なお、前記膨張部１９とウォーターロック２１とを連通するに当たり金属製蛇腹ホース２０を使用したのは、高温になる触媒コンバータ２３をその内部に装着することができるようにするためと、エンジン８およびジェットポンプ１２の振動が膨張部１９、ウォーターロック２１からバルクヘッド５に伝達されるのを防ぐためである。
【００３２】
この触媒コンバータ２３は、図５に示すように、触媒金属（図示せず）を担持した断面略ハニカム状のアルミナなどからなる担体３４を前記蛇腹ホース２０の直管部の内側に固着させることによって形成している。すなわち、この触媒コンバータ２３は、船体２と一体的に構成された壁であるバルクヘッド５に前記蛇腹ホース２０を介して支持されることになる。
【００３３】
また、前記蛇腹ホース２０における触媒コンバータ２３より下流側の上部には、洗浄水供給ノズル３５を取付けている。この洗浄水供給ノズル３５は、蛇腹ホース２０からその上方の船体に設けた開口部（図示せず）を指向するように突出しており、上端に洗浄水供給用ホース（図示せず）を装着しここに洗浄水を供給することによって、触媒コンバータ２３を洗浄水によって洗浄することができる構造になっている。なお、前記開口部には荷物収納ボックス３６が着脱自在に取付けられている。
【００３４】
前記荷物収納ボックス３６は、上方に向けて開口する箱状に形成され、その底部に蓋体３６ａが開閉自在に取付けられている。図１はこの蓋体３６ａを開いた状態で描いてある。また、この荷物収納ボックス３６の上部の開口は、船体２に開閉自在に取付けられたシート３によって閉塞される構造になっている。
【００３５】
前記ウォーターロック２１は、図１に示すようにその内部に３つの排気室を前後に並べて形成し、各排気室どうしを連通管２１ａにより連通させることによって構成される。そして、このウォーターロック２１内の中央の排気室に前記冷却水ホース３３の下流端が連通している。すなわち、前記膨張部１９を冷却したエンジン冷却水はその全量が膨張部１９から冷却水ホース３３を介してウォーターロック２１の中途部に排出されることになる。このため、触媒コンバータ２３は冷却水を排気通路中に排出する部分より排気流の上流側に配設されることになる。
【００３６】
このように構成した水上走行船１では、エンジン８が始動すると排気ガスがシリンダボディ８ｂから排気装置４の導出部１８へ排出されて膨張部１９に流入する。膨張部１９に流入した排気ガスは、排気通路Ｓ１、排気通路Ｓ２および排気通路Ｓ３からなる膨張室で膨張し、膨張部１９から蛇腹ホース２０に流入する。そして、この排気ガスは、蛇腹ホース２０からウォーターロック２１に流入する途中で触媒コンバータ２３を通ることによって、含有する有害成分が燃焼され除去される。触媒コンバータ２３を通った排気ガスは、蛇腹ホース２０の後部からウォーターロック２１および排出管２２を順次通って排気出口１４ａからプロペラ室に排出される。
【００３７】
一方、エンジン８が始動することによって、エンジン冷却水が前記導出部１８から膨張部１９内の冷却水通路Ｗ１に供給されるようになる。このエンジン冷却水は、冷却水通路Ｗ１→冷却水通路Ｗ２→連結用フランジ２７ａの連通穴→冷却水通路Ｗ３→シールラバー２９の凹溝２９ａ→冷却水導出管３２→冷却水ホース３３→ウォーターロック２１という順に流れ、排気ガスによって加熱された膨張部１９を冷却する。
【００３８】
したがって、本実施例で示した水上走行船１では、触媒コンバータ２３を燃料タンク９から船体後側に離間して配置したから、触媒コンバータ２３から生じる熱が燃料タンク９に伝達されることがない。しかも、触媒コンバータ２３へは膨張部１９を通った冷却水が流れることがないため、触媒コンバータ２３が排気管用冷却水によって冷却されることがないから、これをエンジン始動後短時間で活性温度まで昇温させることができる。
【００３９】
また、触媒コンバータ２３を船体２のバルクヘッド５に支持させたから、既存の部材であるバルクヘッド５に触媒コンバータ用支持部材の機能をもたせることになるので、この種の支持部材を排気管とは別に設けなくて済むとともに、排気管の剛性を高める必要もない。
【００４０】
さらに、触媒コンバータ２３を装着した金属製蛇腹ホース２０に洗浄水供給用ノズル３５を設けるととともに、この洗浄水供給用ノズル３５の上方の船体に開口部を配設したため、荷物収納ボックス３６を取外して開口部から洗浄水供給用ホースをその下方へ挿入して洗浄水供給用ノズル３５に接続し、この洗浄水供給用ホースに洗浄水を流すことによって、触媒コンバータ２３が洗浄される。なお、洗浄水供給用ホースは、荷物収納ボックス３６の蓋体３６ａを開けてその点検口から挿入してもよい。
【００４１】
このため、この水上走行船１を海上で使用したときに吸気装置１３が塩分を含んだ蒸気を吸込み、触媒コンバータ２３に前記塩分が付着したとしても、触媒コンバータ２３を上述したように洗浄することによってその性能を維持することができる。その上、荷物収納ボックス３６を利用して洗浄水供給用ホースの挿入口を構成すれば、船体２に専用の開口を設けずに済むから、触媒コンバータ２３を洗浄する構成を容易に実現できる。
【００４２】
なお、本実施例では蛇腹ホース２０内に触媒コンバータ２３を配設した例を示したが、触媒コンバータ２３の介装位置としては、シリンダボディ８ｂの前端縁より船体後側であれば例えば膨脹部１９内の排気通路Ｓ１あるいは排気通路Ｓ２に位置づけてもよい。このように構成したときの触媒コンバータ２３の位置を図４中に二点鎖線によって示した。
【００４３】
実施例２
前記実施例１では触媒コンバータ２３をバルクヘッド５に支持させた例を示したが、触媒コンバータ２３の支持位置は図６に示すように変更することができる。この図６に示した構成が第２の発明に係る水上走行船を示している。
【００４４】
図６は触媒コンバータを船体に固定したウォーターロックに支持した水上走行船の側面図である。同図において前記図１ないし図４で説明したものと同一もしくは同等部材については、同一符号を付し詳細な説明は省略する。
図６に示した触媒コンバータ２３はウォーターロック２１の入口部分に介装され、このウォーターロック２１に支持されている。
【００４５】
また、この実施例の金属製蛇腹ホース２０は、途中に直管部が設けられておらず、しかも、バルクヘッド５を貫通する部分がバルクヘッド５の相対的に大径な貫通孔に挿通されてバルクヘッド５に支持されない構造になっている。さらに、洗浄水供給用ノズル３５は蛇腹ホース２０における触媒コンバータ２３より上流側に取付けられている。
【００４６】
このように構成しても既存の部材であるウォーターロック２１に触媒コンバータ用支持部材の機能をもたせることになるので、前記実施例１と同等の効果が得られる。
【００４７】
実施例３
上述した各実施例では、排気通路をエンジン排気口の上側で船体後側へ向けて延ばした例を示したが、図７に示すようにエンジン排気口の下側で船体後側へ向けて延ばすこともできる。
図７は排気通路のエンジン近傍での延在方向を変えた他の実施例を示す側断面図で、同図において前記図１ないし図６で説明したものと同一もしくは同等部材については、同一符号を付し詳細な説明は省略する。
【００４８】
図７に示した排気装置１４は、その排気通路を導出部１８によってエンジン８の排気口８ｃから船体左側へ延ばすとともに上方へ延在させ、導出部１８の下流側を船体前側で下方へ向かうように側面視下向きＵ字状に屈曲させ、さらに後方へ向けて曲げて排気口８ｃより下側を通って略水平に船体後側へ延ばして構成している。そして、この水平延在部の後端にウォーターロック２１を接続している。前記水平延在部を符号４１で示す。
【００４９】
また、この排気装置１４は、前記導出部１８から前記水平延在部４１の下流側端部に至るまでの部位を内管４２と外管４３とを有する二重管構造とし、両管の間に冷却水通路を形成している。この冷却水通路の下流側端部は、前記水平延在部４１の下流側端部において閉塞され、外管４３の下流側端部に接続した冷却水導出管３２に連通している。このため、導出部１８から二重管部の冷却水通路入口に流入した冷却水は、内管４２、外管４３に沿って水平延在部４１の下流側端部まで流れ、ここから冷却水導出管３２および冷却水ホース３３を介してウォーターロック２１の中途部に排出される。
【００５０】
本実施例では、前記実施例２と同様に触媒コンバータ２３をウォーターロック２１の入口部分に装着してここに支持させている。このため、触媒コンバータ２３は、排気管を冷却した冷却水を排気通路中に排出する排出部（ウォーターロック２１の中途部）より排気流の上流側に位置するため、この触媒コンバータ２３には冷却水が通ることがない。
【００５１】
本実施例のように構成しても上述した実施例１，２と同等の効果が得られる。なお、触媒コンバータ２３の介装位置としては、同図中に二点鎖線で示すように、水平延在部４１内であってもよい。
【００５２】
実施例４
前記実施例３では二重管部分をウォーターロックの近傍まで延在させた例を示したが、図８に示すように排気流の方向が下向きとなるまでの排気管を二重管構造とすることもできる。
図８は排気流の方向が下向きとなるまでの排気管を二重管構造とした他の実施例を示す側断面図で、同図において前記図１ないし図７で説明したものと同一もしくは同等部材については、同一符号を付し詳細な説明は省略する。
【００５３】
図８に示した排気装置１４は、導出部１８に接続された排気管が側面視下向きＵ字状に屈曲された内管４２と外管４３とによって二重管構造になっている。すなわち、排気通路が下方へ向けられた部分において冷却水が排気通路中に排出されることになる。そして、導出部１８と内管４２，外管４３との接続部に触媒コンバータ２３を配置している。このため、冷却水が排出される部分より排気流の上流側に触媒コンバータ２３が配置されることになる。
【００５４】
ここで、この実施例での触媒コンバータ２３の支持構造について説明する。触媒コンバータ２３には保持板（図示せず）が溶接してあり、この保持板を、内管４２と外管４３からなり図中Ａで示す蛇腹部まで延びる二重構造排気管と、導出部１８とで挾持している。
このような取付構造を採用することによって、二重構造排気管を取り外すことにより触媒コンバータ２３が外部に露出するから、触媒コンバータ２３の点検・整備を容易に行うことができる。
【００５５】
本実施例のように構成しても上述した各実施例と同等の効果が得られる。特に、本実施例では触媒コンバータ２３を排気温度が相対的に高くなる排気通路最上流部に位置づけたので、エンジン始動後きわめて短時間に活性温度に昇温させることができる。
【００５６】
また、本実施例の排気装置１４は、二重管部の最も高い位置となる冷却水通路にパイロット水導出口４４が開口している。このパイロット水導出口４４は、下流端が船体外面のパイロット水出口に連通したパイロット水ホース（図示せず）を接続する。すなわち、二重管部内の冷却水の一部をパイロット水ホースを介して船体外部に排出することによって、エンジン冷却水が正常に流れているか否かを確認することができる。
【００５７】
本実施例ではこのパイロット水導出口４４より冷却水流の上流側となる排気管中に触媒コンバータ２３を位置づけたので、触媒コンバータ２３の周囲を二重管部に流入する冷却水の全量を利用して効率よく冷却することができる。
【００５８】
実施例５
上述した各実施例では排気出口を船体後部に配設した例を示したが、図９に示すように船体前部に配設することもできる。
図９は排気出口を船体前部に設けた他の実施例を示す側断面図で、同図において前記図１ないし図８で説明したものと同一もしくは同等部材については、同一符号を付し詳細な説明は省略する。
【００５９】
図９に示した排気装置１４は、内管４２および外管４３からなる二重管部が排気ガスを導出部１８より船体後側で下方へ流す構造になっているとともに、排気口８ｃより下側に位置する水平延在部４１が排気ガスを船体後側から前側へ向けて流す構造になっている。さらに、この水平延在部４１の前端にウォーターロックと略同じ機能を有する逆流防止装置４５を接続している。この逆流防止装置４５を、その前部に排出管２２を接続することによって、船体前部の側面に開口する排気出口１４ａに連通している。
また、触媒コンバータ２３は前記実施例４と同様に、前記二重管部内であって内管４２，外管４３を導出部１８に接続する部位に配設している。なお、この触媒コンバータ２３の支持構造は前記図８で示した実施例と同等になっている。
本実施例のように構成しても上述した各実施例と同等の効果が得られる。
【００６０】
【発明の効果】
以上説明したように第１の発明に係る水上走行船は、エンジンの前方に燃料タンクを配置し、このエンジンに接続された排気管の上流部を二重管構造としてその内管と外管との間に冷却水が流れる構造とし、前記冷却水を二重管部の下流側で排気通路中に排出させる構造とし、この排気管におけるエンジンのシリンダボディ前端より船体後側であって前記冷却水排出部より排気流の上流側に触媒コンバータを介装してなり、触媒コンバータを、排気管における船体と一体的に構成された壁を貫通する部位に配設し、排気管を介して前記壁に支持させたため、触媒コンバータが燃料タンクから船体後側に離間して配置されるから、触媒コンバータから生じる熱が燃料タンクに伝達されるのを防ぐことができる。これととともに、触媒コンバータへは二重管部を通った冷却水が流れることがなく、この冷却水によって触媒コンバータが冷却されることがないから、これをエンジン始動後短時間で活性温度まで昇温させることができる。
【００６１】
また、触媒コンバータは燃料タンク後面に対してシリンダボディの前端部の影になる部分ができるから、触媒コンバータから燃料タンクに伝達されようとする熱はシリンダボディに遮られる。このため、触媒コンバータの熱が燃料タンクに伝達し難くなる。
さらに、既存の部材に触媒コンバータ用支持部材の機能をもたせることになるので、この種の支持部材を排気管とは別に設けなくて済むとともに、排気管の剛性を高める必要もない。
このため、簡単かつ軽量な支持構造によって触媒コンバータを強固に支持することができる。
【００６２】
第２の発明に係る水上走行船は、エンジンの前方に燃料タンクを配置し、このエンジンに接続された排気管の上流部を二重管構造としてその内管と外管との間に冷却水が流れる構造とし、前記冷却水を二重管部の下流側で排気通路中に排出させる構造とし、この排気管におけるエンジンのシリンダボディ前端より船体後側であって前記冷却水排出部より排気流の上流側に触媒コンバータを介装してなり、触媒コンバータをウォーターロックの入口部に配設し、ウォーターロックに支持させたため、触媒コンバータが燃料タンクから船体後側に離間して配置されるから、触媒コンバータから生じる熱が燃料タンクに伝達されるのを防ぐことができる。これととともに、触媒コンバータへは二重管部を通った冷却水が流れることがなく、この冷却水によって触媒コンバータが冷却されることがないから、これをエンジン始動後短時間で活性温度まで昇温させることができる。
また、触媒コンバータは燃料タンク後面に対してシリンダボディの前端部の影になる部分ができるから、触媒コンバータから燃料タンクに伝達されようとする熱はシリンダボディに遮られる。このため、触媒コンバータの熱が燃料タンクに伝達し難くなる。
さらに、既存の部材に触媒コンバータ用支持部材の機能をもたせることになるので、この種の支持部材を排気管とは別に設けなくて済むとともに、排気管の剛性を高める必要もない。
このため、簡単かつ軽量な支持構造によって触媒コンバータを強固に支持することができる。
【００６３】
第３の発明に係る水上走行船は、エンジンの前方に燃料タンクを配置し、このエンジンに接続された排気管を、その上流部を内管と外管とから構成してこれら両管の間に冷却水が流れる構造とするとともに、この冷却水を前記二重管部の下流側で排気通路中に排出する構造とし、この排気管におけるエンジンのシリンダボディ前端より船体後側であって前記冷却水排出部より排気流の上流側に触媒コンバータを介装してなり、触媒コンバータ装着部に洗浄水供給口を設けるととともに、この洗浄水供給口の上方の船体に開口部を配設したため、触媒コンバータが燃料タンクから船体後側に離間して配置されるから、触媒コンバータから生じる熱が燃料タンクに伝達されるのを防ぐことができる。これととともに、触媒コンバータへは二重管部を通った冷却水が流れることがなく、この冷却水によって触媒コンバータが冷却されることがないから、これをエンジン始動後短時間で活性温度まで昇温させることができる。
また、触媒コンバータは燃料タンク後面に対してシリンダボディの前端部の影になる部分ができるから、触媒コンバータから燃料タンクに伝達されようとする熱はシリンダボディに遮られる。このため、触媒コンバータの熱が燃料タンクに伝達し難くなる。
さらに、洗浄水供給用ホースを船体に設けた開口部からその下方へ挿入して洗浄水供給口に接続し、この洗浄水供給用ホースに洗浄水を流すことによって、触媒コンバータを洗浄することができる。
このため、この水上走行船を海上で使用することによって塩分が吸気系およびエンジンを介して排気系に流れ触媒コンバータに付着したとしても、上述したように洗浄することによって触媒コンバータの性能を維持することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る水上走行船の側面図である。
【図２】本発明に係る水上走行船の概略構成を示す平面図である。
【図３】本発明に係る水上走行船の横断面図である。
【図４】排気装置の膨張部を拡大して示す断面図である。
【図５】図１における触媒コンバータ装着部のＶ−Ｖ線断面図である。
【図６】触媒コンバータをウォーターロックに支持した水上走行船の側面図である。
【図７】排気通路のエンジン近傍での延在方向を変えた他の実施例を示す側断面図である。
【図８】排気流の方向が下向きとなるまでの排気管を二重管構造とした他の実施例を示す側断面図である。
【図９】排気出口を船体前部に設けた他の実施例を示す側断面図である。
【符号の説明】
１…水上走行船、２…船体、５…バルクヘッド、８…エンジン、１３…吸気装置、１４…排気装置、１７ａ…空気吸込口、１９…膨張部、２０…金属製蛇腹ホース、２１…ウォーターロック、２３…触媒コンバータ、３２…冷却水導出管、３３…冷却水ホース、３５…洗浄水供給用ノズル、３６…荷物収納ボックス、４２…内管、４３…外管。
【産業上の利用分野】
本発明は、排気系に触媒を介装した水上走行船に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、水上走行船としては、２サイクルエンジンを動力源とするウォータージェット推進装置を備え、乗員が船体上のシートに跨り操向ハンドルを把持して走航するように構成したものがある。この種の水上走行船に用いられるエンジンは船体内に設けたエンジン室に搭載されていた。
【０００３】
この水上走行船用エンジンに接続した吸気装置は、エンジンとともにエンジン室内に配置された燃料タンクから燃料が供給され、この燃料とエンジン室内の空気とを混合して混合気としてエンジンに供給する構造になっていた。また、前記エンジンの排気装置は、排気通路がシリンダから船体後部に延在され、ウォーターロックを介して船体後部のプロペラ室に連通している。すなわち、排気ガスは船体後部から船外に排出されることになる。なお、前記ウォーターロックは、船体が転覆したときなどにプロペラ室側の排気出口から水がエンジン側へ逆流するのを防ぐためのものである。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
近年、この種の水上走行船においては、水中に排出される排気ガスが海洋汚染、大気汚染の原因となるのを防ぐために、排気通路中に排気ガス浄化用の触媒コンバータを介装することが要請されるようになってきた。
【０００５】
しかるに、水上走行船の排気通路中に触媒コンバータを介装するに当たっては、触媒コンバータ自体が発する熱や排気ガス温度を考慮しなければならず、その配設位置が問題であった。すなわち、触媒コンバータは排気ガス温度より高温になるように発熱するため、エンジンとともにエンジン室内に配置される燃料タンクに触媒コンバータの熱が伝わらないようにしなければならないし、かといって燃料タンクから大きく離間させて船体後部の排気管中に配設したのでは、排気温度が低下してしまい活性温度に達し難くなる。
【０００６】
特に、排気装置として、これが走航風によって空冷されない代わりに排気管をエンジン冷却水によって冷却し、この冷却水を排気通路中に排出する構成を採っていると、冷却水排出部より下流側となる船体後部の排気管に触媒コンバータを設けたのでは、触媒コンバータに流入する排気ガスと触媒コンバータの両方が前記冷却水によって冷却されてしまい、より一層活性温度に達し難くなる。
【０００７】
また、触媒コンバータは重量が嵩むため、これを単に排気管中に装着したのではこの排気管に過大な負荷が加わってしまうという問題もあった。このような不具合を解消するために排気管自体の剛性や支持剛性を高めると重量が重くなったり構造が複雑になってしまう。
【０００８】
加えて、触媒コンバータを水上走行船に装着した場合、この水上走行船を海上で使用すると吸気装置が塩分を含んだ蒸気を吸込むので、この塩分がエンジンから排気通路中に排出されて触媒コンバータに付着してしまう。触媒コンバータに塩分が付着すると、触媒金属を担持する多孔質材の孔部分が塩分によって略埋められた状態になるので触媒コンバータが性能低下を起こしてしまう。
【０００９】
本発明はこのような問題点を解消するためになされたもので、水上走行船に触媒コンバータを装着するに当たり、触媒コンバータが活性温度に達し易い条件を満たしつつ触媒コンバータが発する熱が燃料タンクに伝達されないようにすることを第１の目的とする。また、触媒コンバータを軽量かつ簡単な支持構造によって強固に支持できるようにすることを第２の目的とする。さらに、触媒コンバータに塩分が付着しても使用不能になるのを防ぐことを第３の目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
第１の発明に係る水上走行船は、エンジンの前方に燃料タンクを配置し、このエンジンに接続された排気管の上流部を二重管構造としてその内管と外管との間に冷却水が流れる構造とし、前記冷却水を二重管部の下流側で排気通路中に排出させる構造とし、この排気管におけるエンジンのシリンダボディ前端より船体後側であって前記冷却水排出部より排気流の上流側に触媒コンバータを介装してなり、触媒コンバータを、排気管における船体と一体的に構成された壁を貫通する部位に配設し、排気管を介して前記壁に支持させたものである。
【００１１】
第２の発明に係る水上走行船は、エンジンの前方に燃料タンクを配置し、このエンジンに接続された排気管の上流部を二重管構造としてその内管と外管との間に冷却水が流れる構造とし、前記冷却水を二重管部の下流側で排気通路中に排出させる構造とし、この排気管におけるエンジンのシリンダボディ前端より船体後側であって前記冷却水排出部より排気流の上流側に触媒コンバータを介装してなり、触媒コンバータをウォーターロックの入口部に配設し、ウォーターロックに支持させたものである。
【００１２】
第３の発明に係る水上走行船は、エンジンの前方に燃料タンクを配置し、このエンジンに接続された排気管を、その上流部を内管と外管とから構成してこれら両管の間に冷却水が流れる構造とするとともに、この冷却水を前記二重管部の下流側で排気通路中に排出する構造とし、この排気管におけるエンジンのシリンダボディ前端より船体後側であって前記冷却水排出部より排気流の上流側に触媒コンバータを介装してなり、触媒コンバータ装着部に洗浄水供給口を設けるととともに、この洗浄水供給口の上方の船体に開口部を配設したものである。
【００１３】
【作用】
第１の発明によれば、触媒コンバータが燃料タンクから船体後側に離間して配置されるとともに、触媒コンバータへは二重管部を通った冷却水が流れることがない。
また、触媒コンバータから燃料タンクに伝達されようとする熱はシリンダボディに遮られる。これは、触媒コンバータは燃料タンク後面に対してシリンダボディの前端部の影になる部分ができるからである。
さらに、既存の部材に触媒コンバータ用支持部材の機能をもたせることになるので、この種の支持部材を排気管とは別に設けなくて済むとともに、排気管の剛性を高める必要もない。
【００１４】
第２の発明によれば、触媒コンバータが燃料タンクから船体後側に離間して配置されるとともに、触媒コンバータへは二重管部を通った冷却水が流れることがない。
また、触媒コンバータから燃料タンクに伝達されようとする熱はシリンダボディに遮られる。これは、触媒コンバータは燃料タンク後面に対してシリンダボディの前端部の影になる部分ができるからである。
さらに、既存の部材に触媒コンバータ用支持部材の機能をもたせることになるので、この種の支持部材を排気管とは別に設けなくて済むとともに、排気管の剛性を高める必要もない。
【００１５】
第３の発明によれば、触媒コンバータが燃料タンクから船体後側に離間して配置されるとともに、触媒コンバータへは二重管部を通った冷却水が流れることがない。
また、触媒コンバータから燃料タンクに伝達されようとする熱はシリンダボディに遮られる。これは、触媒コンバータは燃料タンク後面に対してシリンダボディの前端部の影になる部分ができるからである。
さらに、洗浄水供給用ホースを船体に設けた開口部からその下方へ挿入して洗浄水供給口に接続し、この洗浄水供給用ホースに洗浄水を流すことによって、触媒コンバータが洗浄される。
【００１６】
【実施例】
実施例１
以下、本発明の一実施例を図１ないし図５によって詳細に説明する。
図１は本発明に係る水上走行船の側面図で、同図においてはウォータージェット推進装置部分を破断して描いてある。図２は本発明に係る水上走行船の概略構成を示す平面図、図３は同じく横断面図で、同図の破断位置は図１中にＩＩＩ−ＩＩＩ線によって示してある。図４は排気装置の膨張部を拡大して示す断面図、図５は図１における触媒コンバータ装着部のＶ−Ｖ線断面図である。
【００１７】
これらの図において、１は本実施例による水上走行船、２はこの水上走行船１の船体である。この水上走行船１は、乗員が船体２上のシート３に跨って座り、このシート３の前方に設けられた操向ハンドル４を把持して走航するものである。また、シート３の左右両側方には、図３に示すように乗員の足を乗せるためのステップ２ａが船体２に一体的に形成されている。
【００１８】
船体２内は、船底２ｂに立設されたバルクヘッド５によって前後に仕切られたエンジン室６とポンプ室７とが画成されている。バルクヘッド５より船体前側に位置するエンジン室６には、前記シート３の下方であって船体２の左右方向中央部となる位置にエンジン８が搭載されるとともに、このエンジン８の前方となる位置に燃料タンク９が配置されている。
【００１９】
また、このエンジン室６は、船体２に支持固定された前側空気流通ダクト１０および後側空気流通ダクト１１を介して大気中に連通している。前記前側空気流通ダクト１０は前記燃料タンク９より船体前側に配設され、後側空気流通ダクト１１はシート３の下方に配設され前記ポンプ室７からバルクヘッド５を貫通してエンジン室６に臨むように形成されている。なお、これら両ダクト１０，１１は何れも船体２の左右方向中央に位置づけられている。
【００２０】
前記エンジン８は２サイクル２気筒型で２個の気筒を前後に並べた構造になっており、船体後部に設けられたジェットポンプ１２に連結され、このジェットポンプ１２とともにこの水上走行船１を駆動するウォータージェット推進装置を構成している。
【００２１】
このエンジン８は図３に示すように、クランクケース８ａの船体右側に吸気装置１３が接続され、シリンダボディ８ｂの船体左側に排気装置１４が接続されている。前記吸気装置１３は、クランクケース８ａに吸気管１３ａを介して気化器１５を接続し、さらに、この気化器１５の上流側端部に吸気サイレンサー１６を接続することによって構成されている。前記気化器１５はエンジン８の気筒毎に設けられ、吸気通路の軸線が上方へ向かうにしたがって次第に船体２の左右方向中心側に偏在するように傾斜された状態で配置されている。
【００２２】
すなわち、図２に示すように、気化器１５および吸気サイレンサー１６は、船体の前方から見て右側へ傾斜して配設されることになる。吸気サイレンサー１６の前端部に位置する符号１７で示す部材は吸気ダクトで、この吸気ダクト１７は先端の空気吸込口１７ａがエンジン８のシリンダ部分の前方となる部位に開口している。
【００２３】
前記排気装置１４は、シリンダボディ８ｂに接続されて排気通路を側方へ延在させる導出部１８と、この導出部１８の前端からこれより船体前方かつエンジン８のシリンダ部より上方へ延在された後に船体後側へ後下がりに延在されるように形成された膨張部１９と、船体左側の船底部に配置されて前記膨張部１９の後端に金属製蛇腹ホース２０を介して連通されたウォーターロック２１と、このウォーターロック２１の後端上部から上方へ延びてジェットポンプ１２の上方を横切りかつジェットポンプ１２より船体右側において後下がりに延在してジェットポンプ１２の後端部のプロペラ室側壁に接続された排出管２２から構成されており、エンジン８の排気ガスをジェットポンプ１２のプロペラ室側壁に開口する排気出口１４ａからプロペラ室内に排出する構造になっている。また、蛇腹ホース２０内には、後述する触媒コンバータ２３が介装されている。なお、シリンダボディ８ｂの前端縁の延長線を図中二点鎖線Ｌで示す。
【００２４】
この排気装置１４は、船体２内に収容されているため走航時の風による冷却が期待できない関係からエンジン冷却水によって冷却される構造になっている。すなわち、図４に示すように、膨張部１９を二重管構造としてその内側管部と外側管部との間にエンジン冷却水を流すことによって冷却されるように構成されている。
【００２５】
ここで、膨張部１９の構造について詳述する。膨張部１９は、導出部１８に接続される上流側内管２４、上流側外管２５と、これら両管の下流側端部に接続された管部材２６と、この管部材２６の下流端に接続された下流側内管２７、下流側外管２８と、これらの下流側内管２７、下流側外管２８の下流側端部どうしの間に介装されたシールラバー２９とから構成されている。前記上流側内管２４、上流側外管２５はそれぞれ船体前側へ向けて凸となるように側面視略横向きＵ字状に形成されており、両者の間に冷却水通路Ｗ１が形成されるように互いに離間している。なお、上流側外管２５は、互いに連結された下部２５ａと上部２５ｂとから構成されている。
【００２６】
また、これらの上流側内管２４および上流側外管２５は、下端部を導出部１８に接続することにより上流側内管２４内の排気通路Ｓ１が導出部１８の排気通路（図示せず）に連通するとともに、両管間の冷却水通路Ｗ１が導出部１８の冷却水出口（図示せず）に連通するように構成される。
【００２７】
前記管部材２６は、一体成形された内管部２６ａと外管部２６ｂからなり、これら両管部どうしの間に冷却水通路Ｗ２が形成されている。そして、この管部材２６は、前記上流側内管２４および上流側外管２５の下流側端部にその軸線が後下がりに傾斜するように連結されている。ここで、内管部２６ａは上流側内管２４に直接連結され、外管部２６ｂは連結部材３０を介して上流側外管２５に連結されている。これによって、この管部材２６の中心部に設けられた排気通路Ｓ２が上流側の排気通路Ｓ１に連通するとともに、両管部間の冷却水通路Ｗ２が上流側の冷却水通路Ｗ１に連通する。
【００２８】
前記下流側内管２７および下流側外管２８はそれぞれ略漏斗状に形成されており、両管２７，２８間に冷却水通路Ｗ３が形成されるように互いに離間し、かつ下流側端部どうしの間にシールラバー２９を挾持した状態で、前記管部材２６の下流側端部に貫通ボルト３１によってねじ止めされている。このように下流側内管２７および下流側外管２８を上流側部材に連結することによって、下流側内管２７内の排気通路Ｓ３が前記排気通路Ｓ２に連通されることになる。また、前記冷却水通路Ｗ３は、下流側内管２７の上流側端部に形成された連結用フランジ２７ａの冷却水用連通穴を介して上流側の冷却水通路に連通されるようになっている。さらに、下流側外管２８の下端部は、船体後側となる部分に冷却水導出管３２が接続されるとともに、前記管部材２６より鉛直方向に近くなるような傾斜角度をもって後下がりに延設され、ここに前記蛇腹ホース２０が装着されている。なお、前記冷却水導出管３２には、下流端がウォーターロック２１の中途部に連通した冷却水ホース３３が接続されている。
【００２９】
前記シールラバー２９はゴム材によって略漏斗状に形成され、前記下流側内管２７と下流側外管２８の下流側端部における冷却水通路Ｗ３となる部位に挾持されている。そして、このシールラバー２９は前記挾持部分に冷却水を前記冷却水導出管３２へ流すための凹溝２９ａが多数形成されている。この凹溝２９ａはシールラバー２９の外面を凹ませるように形成されてシールラバー２９の途中まで延びており、それより下方においてシールラバー２９は冷却水通路Ｗ３を閉塞している。このため、冷却水はホース２０内に流入しないようになっている。
【００３０】
すなわち、冷却水通路Ｗ３に流れたエンジン冷却水は、シールラバー２９の凹溝２９ａを通って冷却水導出管３２に流入し、冷却水ホース３３を介してウォーターロック２１の中途部に排出される。
【００３１】
前記金属製蛇腹ホース２０は、直管部の両端に変形自在な蛇腹部を設けて形成され、直管部を前記バルクヘッド５に貫通させてここに支持させている。そして、この直管部の内側であって丁度バルクヘッド５と対応する位置に触媒コンバータ２３を介装している。なお、前記膨張部１９とウォーターロック２１とを連通するに当たり金属製蛇腹ホース２０を使用したのは、高温になる触媒コンバータ２３をその内部に装着することができるようにするためと、エンジン８およびジェットポンプ１２の振動が膨張部１９、ウォーターロック２１からバルクヘッド５に伝達されるのを防ぐためである。
【００３２】
この触媒コンバータ２３は、図５に示すように、触媒金属（図示せず）を担持した断面略ハニカム状のアルミナなどからなる担体３４を前記蛇腹ホース２０の直管部の内側に固着させることによって形成している。すなわち、この触媒コンバータ２３は、船体２と一体的に構成された壁であるバルクヘッド５に前記蛇腹ホース２０を介して支持されることになる。
【００３３】
また、前記蛇腹ホース２０における触媒コンバータ２３より下流側の上部には、洗浄水供給ノズル３５を取付けている。この洗浄水供給ノズル３５は、蛇腹ホース２０からその上方の船体に設けた開口部（図示せず）を指向するように突出しており、上端に洗浄水供給用ホース（図示せず）を装着しここに洗浄水を供給することによって、触媒コンバータ２３を洗浄水によって洗浄することができる構造になっている。なお、前記開口部には荷物収納ボックス３６が着脱自在に取付けられている。
【００３４】
前記荷物収納ボックス３６は、上方に向けて開口する箱状に形成され、その底部に蓋体３６ａが開閉自在に取付けられている。図１はこの蓋体３６ａを開いた状態で描いてある。また、この荷物収納ボックス３６の上部の開口は、船体２に開閉自在に取付けられたシート３によって閉塞される構造になっている。
【００３５】
前記ウォーターロック２１は、図１に示すようにその内部に３つの排気室を前後に並べて形成し、各排気室どうしを連通管２１ａにより連通させることによって構成される。そして、このウォーターロック２１内の中央の排気室に前記冷却水ホース３３の下流端が連通している。すなわち、前記膨張部１９を冷却したエンジン冷却水はその全量が膨張部１９から冷却水ホース３３を介してウォーターロック２１の中途部に排出されることになる。このため、触媒コンバータ２３は冷却水を排気通路中に排出する部分より排気流の上流側に配設されることになる。
【００３６】
このように構成した水上走行船１では、エンジン８が始動すると排気ガスがシリンダボディ８ｂから排気装置４の導出部１８へ排出されて膨張部１９に流入する。膨張部１９に流入した排気ガスは、排気通路Ｓ１、排気通路Ｓ２および排気通路Ｓ３からなる膨張室で膨張し、膨張部１９から蛇腹ホース２０に流入する。そして、この排気ガスは、蛇腹ホース２０からウォーターロック２１に流入する途中で触媒コンバータ２３を通ることによって、含有する有害成分が燃焼され除去される。触媒コンバータ２３を通った排気ガスは、蛇腹ホース２０の後部からウォーターロック２１および排出管２２を順次通って排気出口１４ａからプロペラ室に排出される。
【００３７】
一方、エンジン８が始動することによって、エンジン冷却水が前記導出部１８から膨張部１９内の冷却水通路Ｗ１に供給されるようになる。このエンジン冷却水は、冷却水通路Ｗ１→冷却水通路Ｗ２→連結用フランジ２７ａの連通穴→冷却水通路Ｗ３→シールラバー２９の凹溝２９ａ→冷却水導出管３２→冷却水ホース３３→ウォーターロック２１という順に流れ、排気ガスによって加熱された膨張部１９を冷却する。
【００３８】
したがって、本実施例で示した水上走行船１では、触媒コンバータ２３を燃料タンク９から船体後側に離間して配置したから、触媒コンバータ２３から生じる熱が燃料タンク９に伝達されることがない。しかも、触媒コンバータ２３へは膨張部１９を通った冷却水が流れることがないため、触媒コンバータ２３が排気管用冷却水によって冷却されることがないから、これをエンジン始動後短時間で活性温度まで昇温させることができる。
【００３９】
また、触媒コンバータ２３を船体２のバルクヘッド５に支持させたから、既存の部材であるバルクヘッド５に触媒コンバータ用支持部材の機能をもたせることになるので、この種の支持部材を排気管とは別に設けなくて済むとともに、排気管の剛性を高める必要もない。
【００４０】
さらに、触媒コンバータ２３を装着した金属製蛇腹ホース２０に洗浄水供給用ノズル３５を設けるととともに、この洗浄水供給用ノズル３５の上方の船体に開口部を配設したため、荷物収納ボックス３６を取外して開口部から洗浄水供給用ホースをその下方へ挿入して洗浄水供給用ノズル３５に接続し、この洗浄水供給用ホースに洗浄水を流すことによって、触媒コンバータ２３が洗浄される。なお、洗浄水供給用ホースは、荷物収納ボックス３６の蓋体３６ａを開けてその点検口から挿入してもよい。
【００４１】
このため、この水上走行船１を海上で使用したときに吸気装置１３が塩分を含んだ蒸気を吸込み、触媒コンバータ２３に前記塩分が付着したとしても、触媒コンバータ２３を上述したように洗浄することによってその性能を維持することができる。その上、荷物収納ボックス３６を利用して洗浄水供給用ホースの挿入口を構成すれば、船体２に専用の開口を設けずに済むから、触媒コンバータ２３を洗浄する構成を容易に実現できる。
【００４２】
なお、本実施例では蛇腹ホース２０内に触媒コンバータ２３を配設した例を示したが、触媒コンバータ２３の介装位置としては、シリンダボディ８ｂの前端縁より船体後側であれば例えば膨脹部１９内の排気通路Ｓ１あるいは排気通路Ｓ２に位置づけてもよい。このように構成したときの触媒コンバータ２３の位置を図４中に二点鎖線によって示した。
【００４３】
実施例２
前記実施例１では触媒コンバータ２３をバルクヘッド５に支持させた例を示したが、触媒コンバータ２３の支持位置は図６に示すように変更することができる。この図６に示した構成が第２の発明に係る水上走行船を示している。
【００４４】
図６は触媒コンバータを船体に固定したウォーターロックに支持した水上走行船の側面図である。同図において前記図１ないし図４で説明したものと同一もしくは同等部材については、同一符号を付し詳細な説明は省略する。
図６に示した触媒コンバータ２３はウォーターロック２１の入口部分に介装され、このウォーターロック２１に支持されている。
【００４５】
また、この実施例の金属製蛇腹ホース２０は、途中に直管部が設けられておらず、しかも、バルクヘッド５を貫通する部分がバルクヘッド５の相対的に大径な貫通孔に挿通されてバルクヘッド５に支持されない構造になっている。さらに、洗浄水供給用ノズル３５は蛇腹ホース２０における触媒コンバータ２３より上流側に取付けられている。
【００４６】
このように構成しても既存の部材であるウォーターロック２１に触媒コンバータ用支持部材の機能をもたせることになるので、前記実施例１と同等の効果が得られる。
【００４７】
実施例３
上述した各実施例では、排気通路をエンジン排気口の上側で船体後側へ向けて延ばした例を示したが、図７に示すようにエンジン排気口の下側で船体後側へ向けて延ばすこともできる。
図７は排気通路のエンジン近傍での延在方向を変えた他の実施例を示す側断面図で、同図において前記図１ないし図６で説明したものと同一もしくは同等部材については、同一符号を付し詳細な説明は省略する。
【００４８】
図７に示した排気装置１４は、その排気通路を導出部１８によってエンジン８の排気口８ｃから船体左側へ延ばすとともに上方へ延在させ、導出部１８の下流側を船体前側で下方へ向かうように側面視下向きＵ字状に屈曲させ、さらに後方へ向けて曲げて排気口８ｃより下側を通って略水平に船体後側へ延ばして構成している。そして、この水平延在部の後端にウォーターロック２１を接続している。前記水平延在部を符号４１で示す。
【００４９】
また、この排気装置１４は、前記導出部１８から前記水平延在部４１の下流側端部に至るまでの部位を内管４２と外管４３とを有する二重管構造とし、両管の間に冷却水通路を形成している。この冷却水通路の下流側端部は、前記水平延在部４１の下流側端部において閉塞され、外管４３の下流側端部に接続した冷却水導出管３２に連通している。このため、導出部１８から二重管部の冷却水通路入口に流入した冷却水は、内管４２、外管４３に沿って水平延在部４１の下流側端部まで流れ、ここから冷却水導出管３２および冷却水ホース３３を介してウォーターロック２１の中途部に排出される。
【００５０】
本実施例では、前記実施例２と同様に触媒コンバータ２３をウォーターロック２１の入口部分に装着してここに支持させている。このため、触媒コンバータ２３は、排気管を冷却した冷却水を排気通路中に排出する排出部（ウォーターロック２１の中途部）より排気流の上流側に位置するため、この触媒コンバータ２３には冷却水が通ることがない。
【００５１】
本実施例のように構成しても上述した実施例１，２と同等の効果が得られる。なお、触媒コンバータ２３の介装位置としては、同図中に二点鎖線で示すように、水平延在部４１内であってもよい。
【００５２】
実施例４
前記実施例３では二重管部分をウォーターロックの近傍まで延在させた例を示したが、図８に示すように排気流の方向が下向きとなるまでの排気管を二重管構造とすることもできる。
図８は排気流の方向が下向きとなるまでの排気管を二重管構造とした他の実施例を示す側断面図で、同図において前記図１ないし図７で説明したものと同一もしくは同等部材については、同一符号を付し詳細な説明は省略する。
【００５３】
図８に示した排気装置１４は、導出部１８に接続された排気管が側面視下向きＵ字状に屈曲された内管４２と外管４３とによって二重管構造になっている。すなわち、排気通路が下方へ向けられた部分において冷却水が排気通路中に排出されることになる。そして、導出部１８と内管４２，外管４３との接続部に触媒コンバータ２３を配置している。このため、冷却水が排出される部分より排気流の上流側に触媒コンバータ２３が配置されることになる。
【００５４】
ここで、この実施例での触媒コンバータ２３の支持構造について説明する。触媒コンバータ２３には保持板（図示せず）が溶接してあり、この保持板を、内管４２と外管４３からなり図中Ａで示す蛇腹部まで延びる二重構造排気管と、導出部１８とで挾持している。
このような取付構造を採用することによって、二重構造排気管を取り外すことにより触媒コンバータ２３が外部に露出するから、触媒コンバータ２３の点検・整備を容易に行うことができる。
【００５５】
本実施例のように構成しても上述した各実施例と同等の効果が得られる。特に、本実施例では触媒コンバータ２３を排気温度が相対的に高くなる排気通路最上流部に位置づけたので、エンジン始動後きわめて短時間に活性温度に昇温させることができる。
【００５６】
また、本実施例の排気装置１４は、二重管部の最も高い位置となる冷却水通路にパイロット水導出口４４が開口している。このパイロット水導出口４４は、下流端が船体外面のパイロット水出口に連通したパイロット水ホース（図示せず）を接続する。すなわち、二重管部内の冷却水の一部をパイロット水ホースを介して船体外部に排出することによって、エンジン冷却水が正常に流れているか否かを確認することができる。
【００５７】
本実施例ではこのパイロット水導出口４４より冷却水流の上流側となる排気管中に触媒コンバータ２３を位置づけたので、触媒コンバータ２３の周囲を二重管部に流入する冷却水の全量を利用して効率よく冷却することができる。
【００５８】
実施例５
上述した各実施例では排気出口を船体後部に配設した例を示したが、図９に示すように船体前部に配設することもできる。
図９は排気出口を船体前部に設けた他の実施例を示す側断面図で、同図において前記図１ないし図８で説明したものと同一もしくは同等部材については、同一符号を付し詳細な説明は省略する。
【００５９】
図９に示した排気装置１４は、内管４２および外管４３からなる二重管部が排気ガスを導出部１８より船体後側で下方へ流す構造になっているとともに、排気口８ｃより下側に位置する水平延在部４１が排気ガスを船体後側から前側へ向けて流す構造になっている。さらに、この水平延在部４１の前端にウォーターロックと略同じ機能を有する逆流防止装置４５を接続している。この逆流防止装置４５を、その前部に排出管２２を接続することによって、船体前部の側面に開口する排気出口１４ａに連通している。
また、触媒コンバータ２３は前記実施例４と同様に、前記二重管部内であって内管４２，外管４３を導出部１８に接続する部位に配設している。なお、この触媒コンバータ２３の支持構造は前記図８で示した実施例と同等になっている。
本実施例のように構成しても上述した各実施例と同等の効果が得られる。
【００６０】
【発明の効果】
以上説明したように第１の発明に係る水上走行船は、エンジンの前方に燃料タンクを配置し、このエンジンに接続された排気管の上流部を二重管構造としてその内管と外管との間に冷却水が流れる構造とし、前記冷却水を二重管部の下流側で排気通路中に排出させる構造とし、この排気管におけるエンジンのシリンダボディ前端より船体後側であって前記冷却水排出部より排気流の上流側に触媒コンバータを介装してなり、触媒コンバータを、排気管における船体と一体的に構成された壁を貫通する部位に配設し、排気管を介して前記壁に支持させたため、触媒コンバータが燃料タンクから船体後側に離間して配置されるから、触媒コンバータから生じる熱が燃料タンクに伝達されるのを防ぐことができる。これととともに、触媒コンバータへは二重管部を通った冷却水が流れることがなく、この冷却水によって触媒コンバータが冷却されることがないから、これをエンジン始動後短時間で活性温度まで昇温させることができる。
【００６１】
また、触媒コンバータは燃料タンク後面に対してシリンダボディの前端部の影になる部分ができるから、触媒コンバータから燃料タンクに伝達されようとする熱はシリンダボディに遮られる。このため、触媒コンバータの熱が燃料タンクに伝達し難くなる。
さらに、既存の部材に触媒コンバータ用支持部材の機能をもたせることになるので、この種の支持部材を排気管とは別に設けなくて済むとともに、排気管の剛性を高める必要もない。
このため、簡単かつ軽量な支持構造によって触媒コンバータを強固に支持することができる。
【００６２】
第２の発明に係る水上走行船は、エンジンの前方に燃料タンクを配置し、このエンジンに接続された排気管の上流部を二重管構造としてその内管と外管との間に冷却水が流れる構造とし、前記冷却水を二重管部の下流側で排気通路中に排出させる構造とし、この排気管におけるエンジンのシリンダボディ前端より船体後側であって前記冷却水排出部より排気流の上流側に触媒コンバータを介装してなり、触媒コンバータをウォーターロックの入口部に配設し、ウォーターロックに支持させたため、触媒コンバータが燃料タンクから船体後側に離間して配置されるから、触媒コンバータから生じる熱が燃料タンクに伝達されるのを防ぐことができる。これととともに、触媒コンバータへは二重管部を通った冷却水が流れることがなく、この冷却水によって触媒コンバータが冷却されることがないから、これをエンジン始動後短時間で活性温度まで昇温させることができる。
また、触媒コンバータは燃料タンク後面に対してシリンダボディの前端部の影になる部分ができるから、触媒コンバータから燃料タンクに伝達されようとする熱はシリンダボディに遮られる。このため、触媒コンバータの熱が燃料タンクに伝達し難くなる。
さらに、既存の部材に触媒コンバータ用支持部材の機能をもたせることになるので、この種の支持部材を排気管とは別に設けなくて済むとともに、排気管の剛性を高める必要もない。
このため、簡単かつ軽量な支持構造によって触媒コンバータを強固に支持することができる。
【００６３】
第３の発明に係る水上走行船は、エンジンの前方に燃料タンクを配置し、このエンジンに接続された排気管を、その上流部を内管と外管とから構成してこれら両管の間に冷却水が流れる構造とするとともに、この冷却水を前記二重管部の下流側で排気通路中に排出する構造とし、この排気管におけるエンジンのシリンダボディ前端より船体後側であって前記冷却水排出部より排気流の上流側に触媒コンバータを介装してなり、触媒コンバータ装着部に洗浄水供給口を設けるととともに、この洗浄水供給口の上方の船体に開口部を配設したため、触媒コンバータが燃料タンクから船体後側に離間して配置されるから、触媒コンバータから生じる熱が燃料タンクに伝達されるのを防ぐことができる。これととともに、触媒コンバータへは二重管部を通った冷却水が流れることがなく、この冷却水によって触媒コンバータが冷却されることがないから、これをエンジン始動後短時間で活性温度まで昇温させることができる。
また、触媒コンバータは燃料タンク後面に対してシリンダボディの前端部の影になる部分ができるから、触媒コンバータから燃料タンクに伝達されようとする熱はシリンダボディに遮られる。このため、触媒コンバータの熱が燃料タンクに伝達し難くなる。
さらに、洗浄水供給用ホースを船体に設けた開口部からその下方へ挿入して洗浄水供給口に接続し、この洗浄水供給用ホースに洗浄水を流すことによって、触媒コンバータを洗浄することができる。
このため、この水上走行船を海上で使用することによって塩分が吸気系およびエンジンを介して排気系に流れ触媒コンバータに付着したとしても、上述したように洗浄することによって触媒コンバータの性能を維持することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る水上走行船の側面図である。
【図２】本発明に係る水上走行船の概略構成を示す平面図である。
【図３】本発明に係る水上走行船の横断面図である。
【図４】排気装置の膨張部を拡大して示す断面図である。
【図５】図１における触媒コンバータ装着部のＶ−Ｖ線断面図である。
【図６】触媒コンバータをウォーターロックに支持した水上走行船の側面図である。
【図７】排気通路のエンジン近傍での延在方向を変えた他の実施例を示す側断面図である。
【図８】排気流の方向が下向きとなるまでの排気管を二重管構造とした他の実施例を示す側断面図である。
【図９】排気出口を船体前部に設けた他の実施例を示す側断面図である。
【符号の説明】
１…水上走行船、２…船体、５…バルクヘッド、８…エンジン、１３…吸気装置、１４…排気装置、１７ａ…空気吸込口、１９…膨張部、２０…金属製蛇腹ホース、２１…ウォーターロック、２３…触媒コンバータ、３２…冷却水導出管、３３…冷却水ホース、３５…洗浄水供給用ノズル、３６…荷物収納ボックス、４２…内管、４３…外管。
Claims (3)
- エンジンの前方に燃料タンクを配置し、このエンジンに接続された排気管を、その上流部を内管と外管とから構成してこれら両管の間に冷却水が流れる構造とするとともに、この冷却水を前記二重管部の下流側で排気通路中に排出する構造とし、この排気管におけるエンジンのシリンダボディ前端より船体後側であって前記冷却水排出部より排気流の上流側に触媒コンバータを介装してなり、触媒コンバータを、排気管における船体と一体的に構成された壁を貫通する部位に配設し、排気管を介して前記壁に支持させたことを特徴とする水上走行船。
- エンジンの前方に燃料タンクを配置し、このエンジンに接続された排気管を、その上流部を内管と外管とから構成してこれら両管の間に冷却水が流れる構造とするとともに、この冷却水を前記二重管部の下流側で排気通路中に排出する構造とし、この排気管におけるエンジンのシリンダボディ前端より船体後側であって前記冷却水排出部より排気流の上流側に触媒コンバータを介装してなり、触媒コンバータをウォーターロックの入口部に配設し、ウォーターロックに支持させたことを特徴とする水上走行船。
- エンジンの前方に燃料タンクを配置し、このエンジンに接続された排気管を、その上流部を内管と外管とから構成してこれら両管の間に冷却水が流れる構造とするとともに、この冷却水を前記二重管部の下流側で排気通路中に排出する構造とし、この排気管におけるエンジンのシリンダボディ前端より船体後側であって前記冷却水排出部より排気流の上流側に触媒コンバータを介装してなり、触媒コンバータ装着部に洗浄水供給口を設けるととともに、この洗浄水供給口の上方の船体に開口部を配設したことを特徴とする水上走行船。
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| JPH08230787A (ja) | 1996-09-10 |
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