JP3909256B2 - エンジン冷却用ウォータジャケットのエア抜き装置 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、エンジンの冷却装置に関する。より詳しくは、船舶などに搭載され、傾斜状態で配設されるエンジンの冷却水経路の構成に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
従来、船舶に搭載されるエンジンにおいて、エンジン冷却水の給水口は垂直方向に設けられている。給水口はエンジンを水平に配置した状態において、垂直方向に構成されるものである。図7は従来の冷却水の経路構成を示す図である。また、従来シリンダヘッド5に供給された冷却水は、図7に示すごとく、サーモスタット13を介して、清水ポンプ4に導入される。そして、清水ポンプ4に導入された冷却水は、シリンダヘッド5に供給されるものである。冷却水が一定温度以上となった場合には、サーモスタッド13により、シリンダヘッド5より排出された冷却水は、排気マニホールド3、清水クーラ14を介して清水ポンプ4に供給される。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
図8(a)は後部にクラッチ機構を有するエンジンを搭載した船舶の構成を示す模式図、図8(b)は前部にクラッチ機構を有するエンジンを搭載した船舶の構成を示す模式図である。エンジン1に取り付けられた清水ポンプ4は、エンジン1の駆動力により駆動されるものである。エンジン1のフライホイールとともに回動するプーリにはベルトが巻架されており、このベルトは清水ポンプ4のプーリにも巻架される。そして、清水ポンプ4のプーリが駆動されることにより、清水ポンプ4が作動するものである。
プロペラシャフト7は、クラッチハウジング6内に配設されるクラッチに接続され、該クラッチを介してエンジンの駆動力が伝達されるものである。エンジン1において、クラッチハウジング6は清水クーラ4と反対面に配設されるものである。図8(a)においてクラッチハウジング6が後部に構成されており、清水ポンプ4は前部に配設されるものである。図8(b)においてクラッチハウジング6が前部に、清水ポンプ4が後部に配設されるものである。
【0004】
図8(a)および図8(b)に示すごとく、船舶にエンジンを搭載した場合には、船体が傾くためにエンジン1も傾いた状態となることがある。この状態で、冷却水をシリンダヘッド5に供給した場合、シリンダヘッド5のウォータジャケット内に空気が抜けずに残る可能性がある。
【0005】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決すべく、本発明は次のような手段を用いる。
【0006】
船舶用エンジン等の前後方向に傾斜した状態で配設されるエンジン(1)に装着されるエンジン冷却用ウォータジャケットのエア抜き装置において、エンジン(1)は前部を上に、後部を下に傾けた状態で配設し、該エンジン(1)のシリンダヘッド(5)の後面に、冷却水ポンプ(4)を付設し、該エンジン(1)に併設して排気マニホールド(3)を傾斜して配置し、該排気マニホールド(3)の上部は、シリンダヘッド(5)より上方に位置し、前記シリンダヘッド(5)の前上部には、排気マニホールド(3)に接続する連絡配管を接続し、該シリンダヘッド(5)の上部に溜まる空気を、排気マニホールド(3)内に導入して排出可能とし、該シリンダヘッド(5)の冷却水経路は、排気マニホールド(3)の冷却水経路を介して後部の冷却水ポンプ(4)に接続し、冷却水は該冷却水ポンプ(4)よりシリンダヘッド(5)に戻される構成とし、該シリンダヘッド(5)の冷却水経路と冷却水ポンプ(4)との間を、冷却水経路の他に、連通孔(10)により接続し、該連通孔(10)はエア抜き用のキリ孔とし、流動抵抗の少ない気体は通過可能であり、流動抵抗の大きい液体は通過できない構成としたものである。
【0007】
【発明の実施の形態】
次に、本発明の実施の形態について図を用いて説明する。
【0008】
図1はエンジンに配設された冷却水供給口と排気マニホールドおよび冷却水ポンプの構成を示す図、図2は給水口と冷却水ポンプとを接続する構成を示す模式図、図3は給水口とシリンダヘッド上部とを接続する構成を示す図である。
【0009】
図4は冷却水が排気マニホールドを介して冷却水ポンプに供給される構成を示す図、図5はシリンダヘッドと冷却水ポンプとの接続構成を示す側面断面図、図6は冷却水経路を示す模式図である。
【0010】
[全体構成]
図1を用いて、本発明が適応されるエンジンの構成について説明する。エンジン一側面には、クランク軸に接続されたフライホイールが配設されており、該フライホイールと一体的に回動するプーリが配設されている。このプーリには、清水クーラ4のプーリなどとともに、ベルトが巻架されている。そして、このベルトを介して、清水ポンプ4にエンジン1の駆動力が伝達されるものである。
【0011】
エンジン1には、複数個のピストンを内装したシリンダが構成されている。シリンダは、シリンダブロックおよびシリンダヘッドにより構成されているものである。シリンダブロックおよびシリンダヘッドには、エンジン1を冷却するための冷却水経路が構成されている。冷却水の給水口2は、エンジン1の上部に構成されている。
【0012】
エンジン1の上部には排気マニホールド3が接続されている。排気マニホールド3はエンジン1の側部に取り付けられており、排気マニホールド3内に構成した排気経路に、エンジン1の排気ポートが接続されている。これにより、エンジン1の排気ガスが排気マニホールド3を介して排出されることとなる。
【0013】
排気マニホールド3には排気マニホールド3を冷却するための冷却水経路が構成されるとともに、冷却水を冷却するための清水クーラが構成されている。そして、エンジン1には、冷却水ポンプである清水ポンプ4が取り付けられている。清水ポンプ4は冷却水を循環させるものであり、清水クーラ4により冷却された冷却水をエンジン1の冷却水経路に供給するものである。
【0014】
[第1参考例]
次に、図2を用いて、本発明の第1実施例について説明する。図2に示す構成において、清水ポンプ4はエンジン1の前面上部に配設されており、エンジン1の後面下部にはクラッチを被装するクラッチハウジング6が接続されている。エンジン1の駆動力は、クラッチハウジング6内のクラッチを介して、プロペラシャフト7に伝達されるものである。エンジン1の上部には、シリンダヘッド5が構成されており、シリンダヘッド5の上部には給水口2が接続されている。シリンダヘッド5内には冷却水経路が構成されており、前記給水口2より冷却水経路に導入する冷却水を注入もしくは補充するものである。
【0015】
第1参考例において、清水ポンプ4と冷却水の給水口2は、連絡管8により接続されている。清水ポンプ4は、シリンダヘッド5の冷却水経路に接続されており、シリンダヘッド5の前部に設けられている。第1参考例において、図2に示すごとく、エンジン1前部が上方になるように傾けて配設される構成をとっている。このような構成において、シリンダヘッド5の前部に清水ポンプ4を接続することにより、清水ポンプ4が冷却水経路において上部を構成することとなる。前述のごとく、清水ポンプ4と給水口2とは、連絡管8により接続されている。これにより、冷却水経路に空気が溜まった場合にも、連絡管8を介して空気を給水口2より排出することができる。すなわち、冷却水経路において上部となる位置に、清水ポンプ4を配設し、この清水ポンプ4と給水口2とを連絡管8により接続することで、冷却水経路に溜まる空気の量を少なく出来るものである。そして、冷却効率を向上できるものである。
【0016】
[第2参考例]
次に、図3を用いて第2参考例について説明する。第2参考例において、エンジン1の前面下部にはクラッチハウジング6が設けられており、エンジン1の後面上部に清水ポンプ4が構成されている。エンジン1上部にはシリンダヘッド5が構成されており、シリンダヘッド5内に冷却水経路が構成されている。シリンダヘッド5の上部には該冷却水経路に接続する給水口2が設けられている。
【0017】
上記構成において、エンジン1はクラッチハウジング6を設けた前側を上方にした状態で、傾けて配設されるものである。すなわち、清水ポンプ4は給水口2より下側に位置するものである。給水口2はシリンダヘッド5の前部上側と、連絡管8により接続されている。これにより、給水口2は冷却水経路の上部となる前部シリンダヘッド5内の冷却水経路と、連絡管8により接続される。冷却水経路に空気が混入した場合には、空気は上方に移動し、シリンダヘッド5の上部に移動する。そして、シリンダヘッド5の上部に接続した連絡管8の一端より冷却水の給水口2に導入される。このため、冷却水の注入の際や、補充時に冷却水経路に残る空気を少なくできるものである。そして、冷却効率を向上できるものである。
【0018】
[実施例]
次に、図4および図5を用いて、実施例について説明する。エンジン1は前部を上に、傾けた状態で配設されるものである。そして、エンジン1の前面にはクラッチハウジング6が設けられており、後面には清水ポンプ4が接続されている。実施例において、シリンダヘッド5の冷却水経路は、排気マニホールド3に冷却水経路を介して、清水ポンプ4に接続している。シリンダヘッド5の冷却水経路と、清水ポンプ4とは、連通孔10により接続されている。これにより、冷却水をシリンダヘッド5より、排気マニホールド3を介して、清水ポンプ4に導くことができる。そして、清水ポンプ4より冷却水はシリンダヘッド5に戻される構成となる。
【0019】
排気マニホールド3の上部は、シリンダヘッド5より上方に位置するものである。そして、シリンダヘッド5の冷却水経路と排気マニホールド3に冷却水経路を接続することにより、シリンダヘッド5内の空気を排気マニホールド3内に導入することが出来るものである。シリンダヘッド5の前上部には、排気マニホールド3に接続する連絡配管が接続されており、シリンダヘッド5の上部に溜まる空気を円滑に、排気マニホールド3内に導入し、排出することができるものである。これにより、シリンダヘッド5内に溜まる空気を少なくすることができ、冷却効率を向上できるものである。
【0020】
さらに、シリンダヘッド5の冷却水経路と清水ポンプ4とを接続する配管として、排気マニホールド3を利用する構成となるので、冷却水経路における流動抵抗を軽減し、冷却効率を向上できるものである。
【0021】
次に、連通孔10の構成について説明する。連通孔10は、清水ポンプ4とシリンダヘッド5の冷却水経路を接続する孔である。そして、連通孔10は、シリンダヘッド5に構成された孔11および清水ポンプ4に構成された連通孔12とにより構成されるものである。連通孔10は、エア抜き用のキリ孔であり、流動抵抗の少ない気体は通過可能であり、流動抵抗の大きい液体は通過できない構成となっている。これにより、エンジン1の前部が上向きに傾斜した状態(ノーズアップ)においても、清水ポンプ4より空気を抜くことができる。
【0022】
[冷却水経路]
次に、図6を用いて、冷却水経路の構成について説明する。清水ポンプ4はシリンダヘッド5内の冷却水経路に接続しており、シリンダヘッド5の冷却水経路は排気マニホールド3内の冷却水経路に接続している。排気マニホールド3の冷却水経路は、サーモスタット13に接続しており、サーモスタット13は清水クーラ14および清水ポンプ4に接続している。清水クーラ14は、清水ポンプ4とサーモスタット13間の配管に接続されているものである。
【0023】
このような構成において、清水ポンプ4によりシリンダヘッド5内に冷却水が導入され、シリンダヘッド5より排気マニホールド3内に冷却水が供給される。排気マニホールド3内より排出された冷却水は、サーモスタット13に供給される。冷却水が設定された温度より低い場合には、サーモスタット13により清水ポンプ4に通じる冷却水経路が開かれる。そして、設定温度以下の場合には、清水クーラ14に通じる経路が開かれ、冷却水が清水クーラ14に導入される。清水クーラ14を介した冷却水は、清水ポンプ4に供給されるものである。
【0024】
上記の冷却水経路により、シリンダヘッド5を介した冷却水が常に、排気マニホールド3内に導入される。これにより、排気マニホールド3が急激に加熱されることがなく、排気マニホールド3の耐久性を向上するとともに、冷却効率を向上できるものである。
【0025】
【発明の効果】
本発明は以上の如く構成したので,次のような効果を奏するものである。
【0026】
船舶用エンジン等の前後方向に傾斜した状態で配設されるエンジン(1)に装着されるエンジン冷却用ウォータジャケットのエア抜き装置において、エンジン(1)は前部を上に、後部を下に傾けた状態で配設し、該エンジン(1)のシリンダヘッド(5)の後面に、冷却水ポンプ(4)を付設し、該エンジン(1)に併設して排気マニホールド(3)を傾斜して配置し、該排気マニホールド(3)の上部は、シリンダヘッド(5)より上方に位置し、前記シリンダヘッド(5)の前上部には、排気マニホールド(3)に接続する連 絡配管を接続し、該シリンダヘッド(5)の上部に溜まる空気を、排気マニホールド(3)内に導入して排出可能とし、該シリンダヘッド(5)の冷却水経路は、排気マニホールド(3)の冷却水経路を介して後部の冷却水ポンプ(4)に接続し、冷却水は該冷却水ポンプ(4)よりシリンダヘッド(5)に戻される構成とし、該シリンダヘッド(5)の冷却水経路と冷却水ポンプ(4)との間を、冷却水経路の他に、連通孔(10)により接続し、該連通孔(10)はエア抜き用のキリ孔とし、流動抵抗の少ない気体は通過可能であり、流動抵抗の大きい液体は通過できない構成としたので、容易な構成により、シリンダヘッド内のエアを取り除き、シリンダヘッドの冷却能力を十分に発揮させることができる。また、冷却水ポンプ内のエアを容易に取り除くことができる。
【0027】
また、エア抜きのための配管を短く構成でき、エア抜きの配管を排気マニホールドが兼ねる構成となり、高い耐久性を確保できる。
これにより、エンジン1の前部が上向きに傾斜した状態においても、冷却水ポンプ4より空気を抜くことができるようになり、シリンダヘッドにエア抜きのための経路を構成できる。このため、エア抜きの構成をコンパクトにできる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 エンジンに配設された冷却水供給口と排気マニホールドおよび冷却水ポンプの構成を示す図。
【図2】 給水口と冷却水ポンプとを接続する構成を示す模式図。
【図3】 給水口とシリンダヘッド上部とを接続する構成を示す図。
【図4】 冷却水が排気マニホールドを介して冷却水ポンプに供給される構成を示す図。
【図5】 シリンダヘッドと冷却水ポンプとの接続構成を示す側面断面図。
【図6】 冷却水経路を示す模式図。
【図7】 従来の冷却水の経路構成を示す図。
【図8】 後部にクラッチ機構を有するエンジンを搭載した船舶および前部にクラッチ機構を有するエンジンを搭載した船舶の構成を示す模式図。
【符号の説明】
1 エンジン
2 給水口
3 排気マニホールド
4 清水ポンプ
5 シリンダヘッド
6 クラッチハウジング
7 プロペラシャフト
8 連絡管
Claims (1)
- 船舶用エンジン等の前後方向に傾斜した状態で配設されるエンジン(1)に装着されるエンジン冷却用ウォータジャケットのエア抜き装置において、エンジン(1)は前部を上に、後部を下に傾けた状態で配設し、該エンジン(1)のシリンダヘッド(5)の後面に、冷却水ポンプ(4)を付設し、該エンジン(1)に併設して排気マニホールド(3)を傾斜して配置し、該排気マニホールド(3)の上部は、シリンダヘッド(5)より上方に位置し、前記シリンダヘッド(5)の前上部には、排気マニホールド(3)に接続する連絡配管を接続し、該シリンダヘッド(5)の上部に溜まる空気を、排気マニホールド(3)内に導入して排出可能とし、該シリンダヘッド(5)の冷却水経路は、排気マニホールド(3)の冷却水経路を介して後部の冷却水ポンプ(4)に接続し、冷却水は該冷却水ポンプ(4)よりシリンダヘッド(5)に戻される構成とし、該シリンダヘッド(5)の冷却水経路と冷却水ポンプ(4)との間を、冷却水経路の他に、連通孔(10)により接続し、該連通孔(10)はエア抜き用のキリ孔とし、流動抵抗の少ない気体は通過可能であり、流動抵抗の大きい液体は通過できない構成としたことを特徴とするエンジン冷却用ウォータジャケットのエア抜き装置。
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