JP4469037B2

JP4469037B2 - 小型船舶の冷却システム

Info

Publication number: JP4469037B2
Application number: JP27934099A
Authority: JP
Inventors: 徹也益子
Original assignee: Yamaha Motor Co Ltd
Current assignee: Yamaha Motor Co Ltd
Priority date: 1999-09-30
Filing date: 1999-09-30
Publication date: 2010-05-26
Anticipated expiration: 2019-09-30
Also published as: JP2001098942A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、エンジンによって駆動される推進機のポンプ作用で吸引された冷却水でエンジンを冷却する小型船舶の冷却システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
例えば水上を滑走する小型滑走艇は、船底に開口する吸引口から吸い込んだ水をノズルから後方に噴射して所要の推力を発生するジェット推進機と該ジェット推進機を駆動するエンジンを搭載するが、斯かる小型滑走艇を含む小型船舶においては、ジェット推進機のポンプ作用によって海水等を冷却水として吸引し、この冷却水でエンジンを冷却して船外に排出するオープンループ方式の冷却システムが採用されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、小型船舶に採用されている従来の冷却システムにあっては、吸引された冷却水を例えば排気系からエンジン本体へと１系統で流して冷却に供するようにしていたため、エンジン本体は排気系の冷却に供されて既に温度が高くなった冷却水で冷却されるためにその分だけ多くの冷却水を必要とし、又、冷却水量及び冷却水温の管理が困難であるという問題があった。
【０００４】
本発明は上記課題に鑑みてなされたもので、その目的とする処は、冷却効率の向上と冷却水量及び冷却水温の管理の容易化を図ることができる小型船舶の冷却システムを提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、請求項１記載の発明は、エンジンによって駆動される推進機のポンプ作用で吸引された冷却水でエンジンを冷却する小型船舶の冷却システムにおいて、前記推進機によって吸引された冷却水を少なくともエンジン本体と排気系の２系統に分けてそれぞれ独立に供給するようにしたことを特徴とする。
【０００６】
請求項２記載の発明は、請求項１記載の発明において、エンジン本体を冷却した冷却水を、エンジン本体とは別体のオイルタンクに形成されたウォータージャケットに供給するようにしたことを特徴とする。
【０００７】
請求項３記載の発明は、請求項１記載の発明において、前記推進機によって吸引された冷却水をエンジン本体と排気系及びエンジン本体とは別体のオイルタンクに形成されたウォータージャケットに冷却水を供給するオイル循環系の３系統に分けてそれぞれ独立に供給するようにしたことを特徴とする。
【０００８】
請求項４記載の発明は、請求項１，２又は３記載の発明において、前記エンジン本体の冷却経路の途中にサーモスタットを設けたことを特徴とする。
【０００９】
請求項５記載の発明は、請求項３記載の発明において、前記オイル循環系の冷却経路の途中にサーモスタットを設けたことを特徴とする。
【００１０】
請求項６記載の発明は、請求項１〜４又は５記載の発明において、前記排気系の冷却経路の途中から冷却水の一部を船外へ排出するようにしたことを特徴とする。
【００１１】
従って、請求項１記載の発明によれば、吸引された冷却水は少なくとも２系統に分岐されてエンジン本体と排気系にそれぞれ独立に供給されて冷却に供されるため、エンジン本体と排気系は共に温度の低い冷却水によって効率良く冷却されてこれらの冷却効率が高められるとともに、エンジン本体と排気系に分岐して供給される冷却水の流量と温度の管理が容易化する。尚、冷却効率については、２サイクルエンジンに比べて温度が高くなる４サイクルエンジンを搭載した小型船舶では特に有効である。
【００１２】
請求項２記載の発明によれば、エンジン本体を冷却した冷却水を、エンジン本体とは別体のオイルタンクに形成されたウォータージャケットに供給するようにしたため、冷却水配管を簡素化することができる。
【００１３】
請求項３記載の発明によれば、吸引された冷却水をエンジン本体と排気系及びオイル循環系の３系統に分けてそれぞれ独立に供給するようにしたため、エンジン本体と排気系及びオイル循環系の各冷却効率がそれぞれ高められるとともに、それらに独立に供給される冷却水の流量と温度の管理が容易化する。
【００１４】
請求項４記載の発明によれば、エンジン本体の冷却経路の途中にサーモスタットを設けたため、エンジン本体の温度に応じて冷却水量を調整してエンジンの暖機運転時間の短縮を図るとともに、エンジン温度を略一定に保持することができる。
【００１５】
請求項５記載の発明によれば、オイル循環系の冷却経路の途中にサーモスタットを設けたため、オイルの温度に応じて冷却水量を調整してオイルの温度を略一定に保持することができる。
【００１６】
請求項６記載の発明によれば、排気系の冷却経路の途中から冷却水の一部を船外へ排出するようにしたため、排気系の温度に応じて冷却水量を調整することができるとともに、排気系に冷却水が流れていることを目視にて確認することができる。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下に本発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。
【００１８】
＜実施の形態１＞
図１は本発明に係る冷却システムを備える小型滑走艇の側面図、図２は同小型滑走艇の平面図である。
【００１９】
図１及び図２に示す小型滑走艇１は、断面略Ｖ字形のハル２ａとその上部に被着されたデッキ２ｂを接合一体化して成る艇体２を有しており、該艇体２のハル２ａの前後方向略中央部には駆動源である４サイクルエンジン３が搭載されている。そして、エンジン３の前方（図１及び図２の矢印Ｆ方向）には燃料タンク４が配されており、エンジン３、燃料タンク４等の上方はハッチカバー５と左右一対のカバー部材６とによって覆われており、エンジン３の上方のデッキ２ｂ上面にはステアリングハンドル７が設けられている。
【００２０】
又、艇体２を構成するデッキ２ｂの前記ステアリングハンドル７の前方には左右一対の吸気ダクト（ベンチレーションホース）８がデッキ２ｂを貫通してその上端が艇体２の外部に向かって開口しており、ステアリングハンドル７の後方にはシート９が着脱自在に配され、該シート９の後部下方には収納ボックス１０が配設されている。尚、各吸気ダクト８は艇体２内を大気に連通させて前記エンジン３への吸気の供給と艇体２内の換気を行うためのものである。
【００２１】
一方、艇体２の後端部であって、艇体２の幅方向中央部にはジェット推進機１１が配置されており、前記エンジン３のクランク軸１２の後端には艇体２の幅方向中央に前後方向に延びるインペラ軸１３の前端がカップリング１４によって連結されている。そして、このインペラ軸１３はジェット推進機１１内に導入され、その後端部にはジェット推進機１１のインペラハウジング１１ａに内蔵された不図示のインペラが取り付けられている。尚、ジェット推進機１１の後端部には、前記ステアリングハンドル７の操舵操作によってその方向が左右に変化する操向ノズル１５が揺動自在に取り付けられている。
【００２２】
而して、以上の構成を有する小型滑走艇１において、エンジン３によってジェット推進機１１が駆動されると、該ジェット推進機１１において発生する推力によって当該小型滑走艇１が水上を航走するが、ジェット推進機１１のポンプ作用によってインペラハウジング１１ａにおけるインペラよりも下流側の部位から海水等が冷却水として吸引され、この冷却水はエンジン３の冷却に供される。
【００２３】
ここで、本発明に係る冷却システムの構成を図３〜図５に基づいて説明する。尚、図３は小型滑走艇のエンジン部分の正断面図、図４はエンジンの破断平面図、図５は本発明に係る冷却システムの構成を示すブロック図である。
【００２４】
本発明に係る冷却システムは、エンジン３の冷却に供された冷却水をそのまま船外に排出するオープンループ方式を採用するものであって、ジェット推進機１１によって吸引された冷却水をエンジン本体と排気系の２系統に分けてそれぞれ独立に供給することを特徴とする。
【００２５】
即ち、図５に示すように、ジェット推進機１１のインペラハウジング１１ａに吸引された冷却水は排気系とエンジン本体との２系統に分岐され、排気系に供給される冷却水は排気マニホールド１６、第１排気管１７、ゴム製のリングジョイント１８、第２排気管１９に形成されたウォータージャケットを流れた後、エンジン３に固定された第２排気管１９と艇体２に固定されたウォーターロック２０とを連結するゴム製の連結管２１において排気通路を流れる排気ガス中に混合される。
【００２６】
その後、冷却水はウォーターロック２０、その下流の排気ホース２２（図２参照）を順次流れながらこれらを冷却して船外に排出されるとともに、その一部は第２排気管１９から船外へ排出される。尚、リングジョイント１８或は連結管２１から冷却水の一部を取り出すようにしても良い。
【００２７】
又、インペラハウジング１１ａにおけるインペラよりも下流の部位からは、エンジン本体に供給される冷却水も取り出される。尚、排気系への冷却水とエンジン本体への冷却水はインペラハウジング１１ａから別々のパイプで取り出され、取り出される経路が完全に独立している。
【００２８】
そして、エンジン本体に供給される冷却水はシリンダボディ２３に形成されたウォータージャケットに導かれ、その後、シリンダヘッド２４のウォータージャケットを通過してこれらを冷却した後、サーモスタット２５を通ってドライサンプ用のオイルタンク２６に形成されたウォータージャケットへと導入され、オイルタンク２６内のオイルを冷却した後に船外に排出される。ここで、エンジン本体の冷却経路のシリンダヘッド２３の後流側にサーモスタット２５を設けたため、冷却水温度（つまり、シリンダボディ２３とシリンダヘッド２４を含むエンジン本体の温度）に応じて冷却水量を調整することができ、例えばエンジン３の始動時においてエンジン本体の温度（又は冷却水温）が低い間は冷却水量を絞ることによってエンジン本体を早期に暖機してエンジン３の暖機運転時間の短縮を図ることができる。そして、エンジン本体の温度（冷却水温）が所定温度まで上昇すると、それに応じた量の冷却水を流すことによってエンジン本体の温度を略一定に保持することができる。
【００２９】
又、エンジン本体を冷却した冷却水を利用してオイルタンク２６内のオイルを冷却するようにしたため、冷却水の配管が簡素化する。
【００３０】
以上のように、本実施の形態においては、吸引された冷却水は２系統に分岐されてエンジン本体と排気系にそれぞれ独立に供給されて冷却に供されるため、エンジン本体と排気系は共に温度の低い冷却水によって効率良く冷却されることとなり、この結果、エンジン本体と排気系の冷却効率が高められるとともに、エンジン本体と排気系に分岐して供給される冷却水の流量と温度の管理が容易化する。
【００３１】
又、排気系の冷却経路の途中から冷却水の一部を船外であって操縦者から目視できる位置に排出するようにしたため、排気系の温度に応じて冷却水量を調整することができるとともに、排気系に冷却水が流れていることを目視にて確認することができる。
【００３２】
＜実施の形態２＞
次に、本発明の実施の形態２を図６に基づいて説明する。尚、図６は本発明の実施の形態２に係る冷却システムの構成を示すブロック図であり、本図においては図５に示したと同一要素には同一符号を付しており、以下、それらについての説明は省略する。
【００３３】
本実施の形態に係る冷却システムは、ジェット推進機１１によって吸引された冷却水をエンジン本体と排気系及びオイル循環系の３系統に分けてそれぞれ独立に供給するようにしたことを特徴とする。尚、オイル循環系については、エンジン本体への冷却水経路から分岐させても良い。
【００３４】
即ち、図６に示すように、ジェット推進機１１のインペラハウジング１１ａに吸引された冷却水は排気系とエンジン本体及びオイル循環系の３系統に分岐され、排気系に供給される冷却水は前記実施の形態１と同様に排気マニホールド１６、第１排気管１７、リングジョイント１８、第２排気管１９、連結管２１及びウォーターロック２０を順次流れながらこれらを冷却して船外に排出されるとともに、その一部は第２排気管１９の部分から船外へ排出される。
【００３５】
又、エンジン本体に供給される冷却水はシリンダボディ２３に形成されたウォータージャケット及びシリンダヘッド２４に形成されたウォータージャケットを通過してこれらを冷却した後、サーモスタット２５を通って船外へ排出される。
【００３６】
そして更に、オイル循環系に供給される冷却水はオイルタンク２６に形成されたウォータージャケットを流れて該オイルタンク２６内のオイルを冷却した後、サーモスタット２７を通って船外へ排出される。
【００３７】
而して、本実施の形態によれば、吸引された冷却水をエンジン本体と排気系及びオイル循環系の３系統に分けてそれぞれ独立に供給するようにしたため、エンジン本体と排気系及びオイル循環系の各冷却効率がそれぞれ高められるとともに、それらに独立に供給される冷却水の流量と温度の管理が容易化する。そして、エンジン本体の冷却経路の途中にサーモスタット２５を設けたため、前記実施の形態１と同様にエンジン本体の温度に応じて冷却水量を調整してエンジン３の暖機運転時間の短縮を図るとともに、エンジン温度を略一定に保持することができる。
【００３８】
又、本実施の形態では、オイル循環系の冷却経路のオイルタンク２６の後流側にサーモスタット２７を設けたため、オイルの温度に応じて冷却水量を調整してオイルの温度を略一定に保持することができる。
【００３９】
尚、以上は本発明を特に小型滑走艇に対して適用した場合について述べたが、本発明は他の任意の小型船舶に対しても同様に適用可能であることは勿論である。
【００４０】
【発明の効果】
以上の説明で明らかなように、本発明によれば、エンジンによって駆動される推進機のポンプ作用で吸引された冷却水でエンジンを冷却する小型船舶の冷却システムにおいて、前記推進機によって吸引された冷却水を少なくともエンジン本体と排気系の２系統に分けてそれぞれ独立に供給するようにしたため、冷却効率の向上と冷却水量及び冷却水温の管理の容易化を図ることができるという効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る冷却システムを備える小型滑走艇の側面図である。
【図２】本発明に係る冷却システムを備える小型滑走艇の平面図である。
【図３】本発明に係る冷却システムを備える小型滑走艇のエンジン部分の正断面図である。
【図４】本発明に係る冷却システムを備える小型滑走艇のエンジンの破断平面図である。
【図５】本発明の実施の形態１に係る冷却システムの構成を示すブロック図である。
【図６】本発明の実施の形態２に係る冷却システムの構成を示すブロック図である。
【符号の説明】
１小型滑走艇（小型船舶）
３エンジン
１１ジェット推進機（推進機）
１１ａインペラハウジング
１６排気マニホールド（排気系）
１７第１排気管（排気系）
１８リングジョイント（排気系）
１９第２排気管（排気系）
２０ウォーターロック（排気系）
２１連結管（排気系）
２３シリンダボディ（エンジン本体）
２４シリンダヘッド（エンジン本体）
２５サーモスタット
２６オイルタンク（オイル循環系）
２７サーモスタット

Claims

エンジンによって駆動される推進機のポンプ作用で吸引された冷却水で４サイクルエンジンを冷却する小型船舶の冷却システムにおいて、
前記推進機によって吸引された冷却水を、
少なくともエンジン本体と排気系の２系統に分けてそれぞれ独立に供給すると共に前記エンジン本体を冷却する冷却経路と前記排気系を冷却する冷却経路を分けてそれぞれ独立にし、且つ、前記排気系を冷却する冷却経路とオイルタンク内のオイルを冷却する冷却経路を分けてそれぞれ独立にしたことを特徴とする小型船舶の冷却システム。
エンジン本体を冷却した冷却水を、エンジン本体とは別体のオイルタンクに形成されたウォータージャケットに供給するようにしたことを特徴とする請求項１記載の小型船舶の冷却システム。
前記推進機によって吸引された冷却水をエンジン本体と排気系及びエンジン本体とは別体のオイルタンクに形成されたウォータージャケットに冷却水を供給するオイル循環系の３系統に分けてそれぞれ独立に供給するようにしたことを特徴とする請求項１記載の小型船舶の冷却システム。
前記エンジン本体の冷却経路の途中にサーモスタットを設けたことを特徴とする請求項１，２又は３記載の小型船舶の冷却システム。
前記オイル循環系の冷却経路の途中にサーモスタットを設けたことを特徴とする請求項３記載の小型船舶の冷却システム。
前記排気系の冷却経路の途中から冷却水の一部を船外へ排出するようにしたことを特徴とする請求項１〜４又は５記載の小型船舶の冷却システム。