JP7487563B2 - 船舶推進装置用動力源の冷却装置 - Google Patents

Description

本発明は、船舶推進装置用動力源の冷却装置に関する。

近年、海、湖、河川等の水域でゴミによる汚染が重大な環境問題になっており、ゴミの回収対策が求められている。一般的に、ゴミは大きさが小さいほど回収が難しい。特に、微小な（例えば、大きさが５ｍｍ以下の）マイクロプラスチック等は、捕捉し難く水棲生物への影響や環境への負荷が大きいため、積極的に回収することが望まれている。

船舶推進装置の動力源であるエンジンや電動モータを冷却する水冷式の冷却装置では、水中から汲み上げた水を冷却水路に取り込んで冷却水として利用し、動力源の発熱部分を冷却した後の冷却水を外部に排水している。しかしながら、既存の冷却装置は、一度汲み上げた冷却水をそのまま外部に戻すだけであり、汲み上げた後の冷却水に対する浄化の観点（環境対策）が見落とされていた。

船舶推進装置用動力源の冷却装置では、外部から冷却水を取り入れる取入口又はその付近に、ゴミ除去手段として多孔状のストレーナ等が設けられており（例えば、特許文献１）、ペットボトルの蓋のような大きなゴミは、ストレーナによって冷却水路への進入が遮られる。しかしながら、ストレーナのメッシュの大きさを下回る微細な異物（例えば、１ｍｍ～２ｍｍ程度のもの）は、ストレーナによっては除去されずに冷却水路内にそのまま吸い込まれる可能性が高くなる。従って、回収が難しいマイクロプラスチック等を捕捉することなく、浄化の機会を逸していた。

また、特許文献２のように、冷却水路中にフィルタを設けた例があるが、このフィルタは、小石や藻等の比較的大きな異物の除去を目的としており、機能としては特許文献１のストレーナと同様のものである。

特開昭６１－１８４１９８号公報 特開２００３－６３４９７号公報

以上のように、従来の船舶推進装置用動力源の冷却装置は、外部から取り入れた冷却水に対して積極的に環境対策を行うという着眼が無かった。例えば、特許文献１のように取入口にストレーナを設ける構成では、ストレーナのメッシュを細かくして微細な物体の通過を規制するとしても、ストレーナを通過した微細な物体は、回収されずに再び水中に戻ってしまう。

また、仮に外部から取り入れた冷却水中の環境汚染物質を捕捉して取り除くとしても、船舶推進襲置の動力性能が犠牲になったり、高価で複雑な装置を付加したりすることは、船舶推進装置の商品価値の低下につながり、現実的な対策とは言えない。

例えば、特許文献２のような冷却装置で冷却水路中に内装したフィルタが目詰まりすると、冷却水の流れが滞って冷却性能が悪化し、動力源の出力低下やオーバーヒートが発生してしまう。また、冷却水路中に単にフィルタを組み込むだけでは、フィルタが目詰まりした際に、冷却装置の大掛かりな分解整備が必要になるおそれがある。

船舶推進装置が船外機である場合、冷却水から環境汚染物質を回収するための装置を付加して船外機が大型化すると、複数の船外機を並列配置する多数機掛けが制約されるという問題もある。

本発明は係る点に鑑みてなされたものであり、動力性能を犠牲にせずに簡単な構成で、水中に存在するマイクロプラスチック等の環境汚染物質を回収して効率的に除去することができる船舶推進装置用動力源の冷却装置を提供することを目的とする。

本発明は、水中から汲み上げた水を冷却水路に供給して動力源を冷却し、冷却後の冷却水を前記冷却水路から外部に排出する冷却水経路を備え、前記冷却水経路を流れる冷却水は、前記冷却水経路を目詰まりさせる大きさの異物が除去されている船舶推進装置用動力源の冷却装置であって、前記冷却水経路中に、冷却水中に残留している異物を濾過する濾過装置を備え、前記濾過装置を、メイン水路に配置した濾過用のフィルタと、バイパス水路を開閉させる弁部材とを内蔵し、前記フィルタに目詰まりが発生した場合に前記弁部材が開いて前記バイパス水路を経由して冷却水を流すカートリッジ式としている。
本発明の一態様は、前記濾過装置が、船舶の外部の水中に存在する環境汚染物質を捕集するように構成されている。
本発明の異なる態様は、前記メイン水路と前記バイパス水路の両方の上流側に亘って位置している流入空間を備え、前記メイン水路と前記流入空間は常時連通しており、前記弁部材は、前記流入空間と前記バイパス水路との間を仕切り、前記流入空間側に所定以上の圧力が加わると開いて前記流入空間から前記バイパス水路へ冷却水の進行を可能にするプレッシャーバルブである。

本発明の船舶推進装置用動力源の冷却装置によれば、動力性能を犠牲にせずに簡単な構成で、水中に存在するマイクロプラスチック等の環境汚染物質を回収して効率的に除去することができる。

本実施の形態に係る船外機用のエンジン及び冷却装置の斜視図である。 船外機用のエンジン及び冷却装置の側面図である。 図２のIII-III線に沿う断面図である。 図３のIV-IV線に沿う断面図である。 濾過装置の斜視図である。 蓋部を外した状態の濾過装置の斜視図である。 第１の変形例の濾過装置の断面図である。 第２の変形例の濾過装置の断面図である。

以下、本発明の実施の形態について添付図面を参照して説明する。本実施の形態は、船舶推進装置の一例として船外機に適用したものである。以下の説明における前後、左右、上下は、船外機が取り付けられる船舶の船体における各方向を意味する。左右方向は、船外機における横幅方向である。なお、船外機は、操舵軸を中心とする揺動やチルト軸を中心とする揺動によって船体に対する向きが変化するが、以下では、船外機が船体に対して一定の位置（操舵やチルトによる揺動を行っていない初期状態の位置）にあるものとして各方向を説明する。

図１及び図２は、船外機の動力源であるエンジン１０を示している。エンジン１０は、船外機の外装を構成するエンジンケース１１（図３に一部を示す）内のエンジンルームに取り付けられている。船外機におけるエンジン１０以外の動力系については図示を省略しているが、エンジン１０が発生する力によって回転駆動されるドライブシャフトが上下方向に延び、ドライブシャフトから回転が伝達されるプロペラシャフトが前後方向に延び、プロペラシャフトに取り付けたプロペラの回転によって推進力が発生する。

船外機は、大きく分けて、エンジン１０を含む上部ユニット、プロペラやプロペラシャフトを含む下部ユニット、上部ユニットと下部ユニットの間にある中間ユニットを有する。下部ユニットは、通常の航走状態で水面下に位置している。ドライブシャフトは、中間ユニット内を通されて、上部ユニット側のクランク軸（図示略）と下部ユニット側のプロペラシャフト（図示略）を接続する。下部ユニットには、ドライブシャフトからプロペラシャフトに動力を伝達するギヤが設けられ、ギヤを囲むギヤケース（図示略）が、下部ユニットの外装を構成する。

図１から図４に示すように、エンジン１０は、シリンダブロック１２と、シリンダヘッド１３と、ヘッドカバー１４を有している。シリンダブロック１２の後方にシリンダヘッド１３が配され、シリンダヘッド１３の後方にヘッドカバー１４が配されている。シリンダブロック１２とシリンダヘッド１３の境界である合わせ面Ｓ１と、シリンダヘッド１３とヘッドカバー１４の境界である合わせ面Ｓ２の位置を、図３に示した。図３には表れていないが、シリンダブロック１２の前方にはクランクケースが配されている。クランクケース内には、上下方向に延びるクランク軸（図示略）が設けられている。

図３に示すように、シリンダブロック１２の内部には筒状のシリンダ１５が形成されている。シリンダ１５は、上下方向に位置を異ならせて複数設けられている。つまり、エンジン１０は、上下方向にシリンダ１５が並列する多気筒エンジンであり、以下に説明する吸排気用のポート類やバルブ類も、シリンダ１５の数に対応して複数設けられている。

各シリンダ１５内には、ピストン１６が前後方向に摺動自在に挿入されている。ピストン１６は、コンロッド１７を介して、クランクケース内のクランク軸に連結されている。ピストン１６が前後方向に進退移動すると、クランク軸が回転する。クランク軸の回転はドライブシャフトに伝わり、上述のようにドライブシャフトとプロペラシャフトを介してプロペラが回転駆動される。

シリンダヘッド１３には、各シリンダ１５に連通する燃焼室１８と、燃焼室１８に連通する吸気ポート１９及び排気ポート２０とが設けられている。吸気ポート１９は、燃焼室１８に対して概ね左方に延びており、排気ポート２０は、燃焼室１８に対して概ね右方に延びている。吸気ポート１９には吸気管路２１が接続している。排気ポート２０は、燃焼室１８から右斜め後方に延びて途中で右斜め前方へ向きを変える湾曲した形状であり、排気ポート２０の先端部（燃焼室１８に連通する側とは反対側の端部）が排気管路２２に接続している。排気管路２２は、シリンダ１５の右側に位置して上下方向に延びており、複数のシリンダ１５に対応する複数の排気ポート２０が共通の排気管路２２に接続している。排気管路２２内には触媒２３が配されている（図２及び図３参照）。触媒２３は、排気管路２２に沿って長手方向を上下に向けた形状である。

シリンダヘッド１３とヘッドカバー１４との間に形成される左右の動弁室２４内には、上下方向に延びる軸を中心として回転可能な吸気用カムシャフト２５と排気用カムシャフト２６が支持されている。吸気用カムシャフト２５は吸気ポート１９の後方に位置し、排気用カムシャフト２６は排気ポート２０の後方に位置する。吸気ポート１９が燃焼室１８に連通する部分は、吸気バルブ２７により開閉される。吸気バルブ２７の開閉は、吸気用カムシャフト２５に設けられたカムにより制御される。排気ポート２０が燃焼室１８に連通する部分は、排気バルブ２８により開閉される。排気バルブ２８の開閉は、排気用カムシャフト２６に設けられたカムにより制御される。

船外機の外部から取り込まれた空気は、サイレンサー（図示略）を通過した後、吸気管路２１を通じて吸気ポート１９に流入する。フューエルインジェクタ（図示略）によって吸気ポート１９内に燃料が噴射され、流入した空気と噴射された燃料により混合気が生成される。吸気バルブ２７の開弁によって混合気が燃焼室１８に流入する。なお、フューエルインジェクタから燃焼室１８内に燃料を噴射して混合気を生成するタイプのエンジンであってもよい。

点火プラグ（図示略）によって、燃焼室１８内の混合気に所定のタイミングで点火すると、混合気の燃焼によってピストン１６が前方に押圧移動されて、コンロッド１７を介してクランク軸を回転させる力が伝達される。燃焼後の排気ガスは、排気バルブ２８の開弁によって燃焼室１８から排気ポート２０に流出して排気管路２２に進む。排気管路２２は、エンジンルームから下方に延びる下部排気管（図示略）に接続している。排気管路２２内の触媒２３によって浄化された排気ガスは、下部排気管を通って、排気口（図示略）から船外機の外部に排出される。排気口は、プロペラシャフトの後端部等の船外機の下部ユニットに設けられており、排気ガスは水中に排出される。

エンジン１０は水冷式の冷却装置を有している。冷却装置は、航走する水域の水を汲み上げて冷却水として利用してエンジン１０を冷却するものである。図３に示すように、エンジン１０で高温となる発熱部分の周囲に、冷却水を通す冷却水路３０が形成されている。冷却水路３０は、シリンダブロック１２やシリンダヘッド１３の一部からなるウォータージャケット３１や、ウォータージャケット３１に対して取り付けられるウォータージャケットカバー３２によって、水密構造の水路として構成されている。

船外機の外部（水中）から冷却水を取り入れて冷却水路３０に供給するための取入側水路（図示略）と、エンジン１０を冷却した後の冷却水を冷却水路３０から外部に排水するための排水側水路３５が設けられている。これらの取入側水路、冷却水路３０及び排水側水路３５によって、冷却装置における冷却水経路が構成されている。ドライブシャフトの回転によって駆動されるウォーターポンプ（図示略）を用いて、外部から取入側水路を経由する冷却水の汲み上げと、冷却水路３０での冷却水の流通と、排水側水路３５を経由する冷却水の排水を行わせる。

取入側水路は、船外機の外面側に開口する取水口（図示略）を最上流としている。取水口は、船外機の下部ユニットの外面（ギヤケースの外面）に形成されている。取水口にはストレーナ（図示略）が設けられており、冷却水経路を目詰まりさせるレベルの大きさの小石や藻等の異物は、ストレーナによって冷却水経路内への進入が防がれる。取入側水路は、取水口からエンジンルーム内まで延びて冷却水路３０に接続している。取水口から取入側水路に取り込まれた冷却水は、ウォーターポンプの駆動によって吸い上げられて冷却水路３０内に送られる。

冷却水路３０は、シリンダ１５及び燃焼室１８の周囲に形成されたシリンダ周囲水路３３と、排気ポート２０及び排気管路２２の周囲に形成された排気周囲水路３４と、を含んでいる。シリンダ周囲水路３３及び排気周囲水路３４に供給された冷却水は、燃焼室１８での混合気の燃焼や燃焼後の排気ガスの通過によって高温になった部位から熱を奪って冷却させる。

図１及び図２に示すように、排水側水路３５は排水ホース３６と下部排水管路３７を有している。排水ホース３６の一端である上流側端部３６ａは、シリンダブロック１２の上面側で冷却水路３０に接続している。排水ホース３６の他端である下流側端部３６ｂは、シリンダヘッド１３及びヘッドカバー１４の下方で下部排水管路３７に接続している。下部排水管路３７は、エンジンルームから下方に延びている。

排水ホース３６は、上流側端部３６ａから右斜め後方に延びる上側管部３６ｃと、上側管部３６ｃから屈曲して下方に延びる上下方向管部３６ｄと、上下方向管部３６ｄの下端から左方へ屈曲して下流側端部３６ｂまで延びる下側管部３６ｅと、を有する。上下方向管部３６ｄは、シリンダヘッド１３及びヘッドカバー１４の右側方を通っている。

より詳しくは、図３に示すように、エンジン１０における前後方向の範囲のうち、シリンダ１５、燃焼室１８、吸気ポート１９及び排気ポート２０等が設けられている前部領域Ｅ１は、左右に延びる吸気ポート１９及び排気ポート２０の形状や、シリンダ１５側方（右方）における排気管路２２の設置や、冷却水路３０のためのスペース等によって、左右方向に占める幅が大きくなっている。これに対し、エンジン１０における前後方向の範囲のうち、動弁室２４を含む後部領域Ｅ２は、左右方向に占める幅が小さい。排水ホース３６の上下方向管部３６ｄは、後部領域Ｅ２に配置されて、排気管路２２や冷却水路３０（特に排気周囲水路３４）の後方、動弁室２４の右方を通っている。

排水側水路３５の最下流には、船外機の外面側に開口する排水口（図示略）が形成されている。排水口は、下部ユニット（プロペラシャフトの後端部付近等）に設けられており、下部排水管路３７の端部が排水口に接続している。

冷却水路３０と排水側水路３５（排水ホース３６）の間には、冷却水の水温変化に応じて開閉する制御弁（図示略）が設けられている。冷却水路３０内の冷却水温が低い状態では、制御弁が閉じて排水側水路３５側に排水させずに冷却水路３０内で冷却水を循環させる。冷却水路３０内の冷却水温が高くなると、制御弁が開いて排水側水路３５側に排水し、取入側水路から低温の冷却水を取り入れる。排水側水路３５に送られた冷却水は、排水ホース３６及び下部排水管路３７を通って、排水口から外部（水中）に排出される。排水側水路３５を通る冷却水の一部は、下部排水管路３７の途中（水面よりも上方）に設けた検出孔３８から放出され、その放出状態を見ることによって、冷却水経路での冷却水の流通状況を確認することができる。

上述したように、小石や藻等の比較的大きな異物は、取入側水路の取水口に設けたストレーナによって遮られるので、冷却水経路を流れる冷却水は、当該冷却水経路を目詰まりさせる大きさの異物が除去されたものとなっている。本実施形態の冷却装置では、このような冷却性能（冷却水のスムーズな流通）の確保とは別に、環境対策として、冷却水に残留しているより微細な異物（特に環境汚染物質）を濾過して回収するための濾過装置４０を、冷却水経路中に備えている。濾過装置４０は、図５に示すカートリッジ式のユニットであり、排水ホース３６における上下方向管部３６ｄの途中に着脱可能である。濾過装置４０は、ストレーナよりも細かいメッシュや不織布等のフィルタ４５を内蔵しており、冷却水が外部に排出される前に、冷却水中に残留している微細な異物を捕捉することができる。

主に図３から図６を参照して、濾過装置４０の具体的な構成を説明する。濾過装置４０は、上下方向に長い柱状（角筒状）であり、ボディ部４１と蓋部４２からなる２分割構造になっている。蓋部４２は、ボディ部４１の上部に取り付けられる。ボディ部４１と蓋部４２はそれぞれ金属や合成樹脂等で形成されており、海水に対する耐腐食性を有している。

排水ホース３６の上下方向管部３６ｄは、上流側に位置する上半部分と、下流側に位置する下半部分に分割されている。蓋部４２の上壁４２ａから上方に突出する入口筒部４２ｂに対して、上下方向管部３６ｄの上半部分の端部が接続する。ボディ部４１の底壁４１ａから下方に突出する出口筒部４１ｂに対して、上下方向管部３６ｄの下半部分の端部が接続する。これらの接続部分は凹凸形状の嵌合形状を有し、嵌合によって、入口筒部４２ｂと出口筒部４１ｂが排水ホース３６から脱落しないようになっている（図４参照）。図４に示すように、入口筒部４２ｂと出口筒部４１ｂは上下方向に並ぶ（つまり、前後方向や左右方向で互いの位置が概ね同じ）関係になっている。

ボディ部４１は、底壁４１ａから上方に延びる側壁として、前側壁４１ｃ、左側壁４１ｄ、右側壁４１ｅ、後側壁４１ｆを有している。前側壁４１ｃは、平面視（図３のような断面視）で左右方向に延びる平面状の壁部であり、左側壁４１ｄは、平面視で前後方向に延びる平面状の壁部であり、前側壁４１ｃと左側壁４１ｄは略垂直な関係にある。右側壁４１ｅは、前方（前側壁４１ｃ）から後方（後側壁４１ｆ）へ進むにつれて、左側壁４１ｄとの間隔（左右方向の距離）を小さくする平面状の壁部である。後側壁４１ｆは、左側壁４１ｄと右側壁４１ｅの互いの後端部を接続しており、後方に向けて凸となる湾曲した壁部である。前側壁４１ｃと右側壁４１ｅの間の角部は、滑らかな形状の湾曲壁４１ｇになっている。以下の説明では、前側壁４１ｃ、左側壁４１ｄ、右側壁４１ｅ、後側壁４１ｆ、湾曲壁４１ｇを、ボディ部４１における「側壁」と総称する。

平面視で、ボディ部４１は、前側壁４１ｃと左側壁４１ｄと右側壁４１ｅを三辺とした、略三角（楔状）の形状を有している（図３参照）。別言すれば、ボディ部４１は、前方（前側壁４１ｃ）側が左右方向に幅広で、後方（後側壁４１ｆ）側が左右方向に幅狭な略三角形状である。

また、ボディ部４１は、左右方向の最大幅（前側壁４１ｃの箇所の幅）よりも、前後方向の長さ（前側壁４１ｃから後側壁４１ｆまでの距離）の方が大きく、前後に細長の形状である。ボディ部４１の上下方向の長さは、前後方向の長さよりも長い。つまり、ボディ部４１の左右方向の最大幅をＸ、前後方向の長さをＹ、上下方向の長さをＺとした場合、Ｘ＜Ｙ＜Ｚの関係である。

ボディ部４１の上端からやや下方には、側壁の外面から側方へ突出する鍔部４１ｈが形成されている。鍔部４１ｈの前縁と後縁には、前後一対の支持突起４１ｉが設けられている。図４に示すように、各支持突起４１ｉは、先端付近が下方に屈曲する鈎状の形状を有している。

ボディ部４１の側壁のうち湾曲壁４１ｇ付近から前方に向けて、上下一対の締結部４１ｊが突出している。各締結部４１ｊに形成した貫通孔４１ｋに挿入したボルト４３を、シリンダヘッド１３の右側部に設けた一対の締結部１３ａのネジ孔に螺合させて締め付けることで、ボディ部４１がシリンダヘッド１３（エンジン１０の本体部分）に対して固定される。

ボディ部４１の上端側は開放されており、この開放部分を覆うようにシール部材４４が取り付けられる（図６参照）。シール部材４４は、非通水性と可撓性を有するゴム等の材質からなっている。シール部材４４の外周部分の形状は、ボディ部４１の側壁の外面形状に対応している。シール部材４４は、上下方向に貫通する第１開口４４ａと第２開口４４ｂを有している。第１開口４４ａと第２開口４４ｂのそれぞれの周縁には、上方に向けて開放された有底の段差部が環状に形成されている。第１開口４４ａが前側、第２開口４４ｂが後側に設けられており、第１開口４４ａと第２開口４４ｂの間には、下方に向けて突出する隔壁４４ｃ（図４参照）が設けられている。

図３及び図４に示すように、シール部材４４をボディ部４１に取り付けた状態で、ボディ部４１の内部は、隔壁４４ｃによって前後に仕切られている。隔壁４４ｃの前側の空間（前側壁４１ｃと左側壁４１ｄと右側壁４１ｅと隔壁４４ｃで囲まれる空間）として、メイン水路Ｐ１が形成される。隔壁４４ｃの後側の空間（後側壁４１ｆと左側壁４１ｄと右側壁４１ｅと隔壁４４ｃで囲まれる空間）として、バイパス水路Ｐ２が形成される。隔壁４４ｃの下端は底壁４１ａに接続しておらず、隔壁４４ｃと底壁４１ａの間に、メイン水路Ｐ１とバイパス水路Ｐ２の下端部分を連通する連通路Ｐ３が形成されている（図４参照）。

排水ホース３６の上下方向管部３６ｄと同様に、濾過装置４０では、上方から下方に向けて冷却水が流れる。図３及び図４に示すように、この冷却水の流れに対して垂直な方向で、メイン水路Ｐ１の方がバイパス水路Ｐ２よりも大きい断面積を有している。具体的には、左側壁４１ｄと右側壁４１ｅの左右方向の間隔が大きい前側部分にメイン水路Ｐ１が設けられていることと、隔壁４４ｃがボディ部４１の前後方向中心よりも後方寄りに位置することによって、メイン水路Ｐ１の方が大きい断面積になっている。

第１開口４４ａは、メイン水路Ｐ１の上端に位置しており、メイン水路Ｐ１の内面（ボディ部４１の側壁と隔壁４４ｃ）に沿った四角形状の開口である。第２開口４４ｂは、バイパス水路Ｐ２の上端に位置しており、略円形の開口である。

ボディ部４１のメイン水路Ｐ１内に濾過用のフィルタ４５が取り付けられる。図４及び図６に示すように、フィルタ４５の上端には側方へ突出する鍔部４５ａが設けられている。鍔部４５ａは、第１開口４４ａ周縁の段差部に収まる（載せられる）形状である。鍔部４５ａの下部には、袋状（有底の筒状）の捕集部４５ｂが設けられている。

捕集部４５ｂは、取入側水路の取水口に設けたストレーナよりも細かい孔が多数形成されたメッシュ材や不織布等からなる。捕集部４５ｂは、上下方向に延びる側壁４５ｃと、側壁４５ｃの下端を塞ぐ底壁４５ｄとにより構成されている。捕集部４５ｂは、鍔部４５ａに接続する上端側から、底壁４５ｄに接続する下端側へ進むにつれて、側壁４５ｃに囲まれる内側面積を徐々に小さくする四角錐台状の形状を有している。

フィルタ４５は、底壁４５ｄを先頭にして、第１開口４４ａを通してメイン水路Ｐ１内に挿入される。鍔部４５ａが第１開口４４ａの段差部に載る状態（図４）になると、それ以上のフィルタ４５の挿入が制限されて、ボディ部４１に対するフィルタ４５の位置が定まる。この状態で、隔壁４４ｃの下端と底壁４５ｄが、上下方向で概ね同じ位置になる（図４参照）。よって、連通路Ｐ３が形成されているボディ部４１の下端側にはフィルタ４５が届いておらず、バイパス水路Ｐ２から連通路Ｐ３を経て出口筒部４１ｂに向かう流路が確保されている。

シール部材４４の第２開口４４ｂには、プレッシャーバルブ４６が取り付けられる。プレッシャーバルブ４６は、通常は閉じており、所定以上の圧力がかかると開いて流体（冷却水）を通過させる常閉式の弁体を備えた弁部材である。プレッシャーバルブ４６の筐体外面には、側方へ突出する鍔部４６ａが設けられている。

プレッシャーバルブ４６は、上方から第２開口４４ｂに挿入される。鍔部４６ａが第２開口４４ｂ周縁の段差部に載る状態（図４）になると、それ以上のプレッシャーバルブ４６の挿入が制限されて、ボディ部４１に対するプレッシャーバルブ４６の位置が定まる。

シール部材４４とフィルタ４５とプレッシャーバルブ４６を組み付けた状態のボディ部４１に対して、蓋部４２を取り付ける。蓋部４２は、上壁４２ａの周縁から下方に延びる側壁４２ｃを有している。側壁４２ｃは、ボディ部４１の側壁に対応する形状である。側壁４２ｃの下端が鍔部４１ｈに当接することにより、ボディ部４１に対する蓋部４２の上下方向の位置が定まる。また、側壁４２ｃの内面が、ボディ部４１の側壁（鍔部４１ｈよりも上方の部分）の外面に接することにより、ボディ部４１に対する蓋部４２の前後方向及び左右方向の位置が定まる。

図４に示すように、側壁４２ｃの内側には、下方に向く有底の段差部４２ｄが形成されている。ボディ部４１に蓋部４２を取り付けると、段差部４２ｄがシール部材４４に当接して、シール部材４４を押圧変形させる。また、ボディ部４１側の第１開口４４ａ及び第２開口４４ｂの各段差部と蓋部４２側の段差部４２ｄとの間に、鍔部４５ａ及び鍔部４６ａが挟まれる（図４参照）。

側壁４２ｃの前縁と後縁には、前後一対の支持突起４２ｅが設けられている。図４に示すように、各支持突起４２ｅは、先端付近が上方に屈曲する鈎状の形状を有している。ボディ部４１に蓋部４２を取り付けると、前側と後側のそれぞれで、支持突起４１ｉと支持突起４２ｅが上下に所定の間隔を空けて並ぶ関係になる。

前側の支持突起４１ｉ及び支持突起４２ｅと、後側の支持突起４１ｉ及び支持突起４２ｅとを、それぞれ締結部材４７を介して締結させる。締結部材４７は、ゴム等の弾性体からなり、上下方向の異なる位置に嵌合孔４７ａと嵌合孔４７ｂを有している。締結部材４７には、上側の嵌合孔４７ｂの形成箇所から上方に延びるタブ４７ｃが設けられている。

締結部材４７の初期状態（外力による変形が生じていない自由状態）では、嵌合孔４７ａと嵌合孔４７ｂの間隔は、支持突起４１ｉ（先端の屈曲部分を除く基端側部分）と支持突起４２ｅ（先端の屈曲部分を除く基端側部分）の間隔よりも小さく設定されている。

嵌合孔４７ａに支持突起４１ｉを挿入し、タブ４７ｃを把持して締結部材４７を上方に向けて引っ張ると、締結部材４７が弾性変形して嵌合孔４７ａと嵌合孔４７ｂの間隔が増大する。これにより、嵌合孔４７ｂへの支持突起４２ｅの挿入が可能になり、図４に示すように、支持突起４１ｉと支持突起４２ｅのそれぞれの基端側部分が、嵌合孔４７ａ及び嵌合孔４７ｂに嵌合する状態にさせることができる。この嵌合状態で締結部材４７への引っ張りを解除すると、弾性変形から復元しようする締結部材４７によって、支持突起４２ｅを支持突起４１ｉに引き付ける付勢力が働く。そして、ボディ部４１から上方への蓋部４２の離間が締結部材４７により規制されて、蓋部４２がボディ部４１に固定される。支持突起４１ｉと支持突起４２ｅのそれぞれの先端側の屈曲部分に引っ掛かることで、嵌合状態にある締結部材４７は、ボディ部４１や蓋部４２の側方に脱落しない。つまり、締結部材４７を用いてボディ部４１と蓋部４２を一旦結合させれば、意図的に締結部材４７を取り外さない限り、ボディ部４１と蓋部４２の結合が維持される。

締結部材４７により固定したボディ部４１と蓋部４２の間は、段差部４２ｄで挟まれたシール部材４４によって水密性が確保される。また、ボディ部４１に対して蓋部４２が固定されることにより、段差部４２ｄによる鍔部４５ａ及び鍔部４６ａの挟み込みが維持される。つまり、蓋部４２の固定に伴って、フィルタ４５及びプレッシャーバルブ４６も濾過装置４０内の所定位置に固定される。フィルタ４５は、捕集部４５ｂをメイン水路Ｐ１に挿入した位置で固定され、プレッシャーバルブ４６は、バイパス水路Ｐ２の上流側端部に固定される。

濾過装置４０は、左右方向の幅よりも前後方向の長さが大きい。そのため、距離の離れた前縁側と後縁側の２箇所で、締結部材４７を介したボディ部４１と蓋部４２の締結を行うことにより、固定の強度と安定性を向上させることができる。

図４に示すように、ボディ部４１に蓋部４２を取り付けると、蓋部４２の内面とシール部材４４とによって囲まれる流入空間Ｐ４が形成される。流入空間Ｐ４は、メイン水路Ｐ１とバイパス水路Ｐ２の両方の上側に亘って位置している。フィルタ４５の捕集部４５ｂは、第１開口４４ａを塞がずに下方に突出した形状であるため、メイン水路Ｐ１と流入空間Ｐ４は常時連通しており、流入空間Ｐ４からメイン水路Ｐ１への冷却水の進行は妨げられない。バイパス水路Ｐ２と流入空間Ｐ４の間はプレッシャーバルブ４６によって仕切られており、プレッシャーバルブ４６が閉じた状態では、流入空間Ｐ４からバイパス水路Ｐ２への冷却水の進行が規制される。流入空間Ｐ４側に所定以上の圧力（水圧）が加わってプレッシャーバルブ４６が開いた場合にのみ、流入空間Ｐ４からバイパス水路Ｐ２への冷却水の進行が可能になる。バイパス水路Ｐ２に流れた冷却水は、連通路Ｐ３を通ってフィルタ４５の下方から出口筒部４１ｂに進んで濾過装置４０から排出される。

以上のようにして各部品を組み合わせて構成した濾過装置４０を、冷却水経路の途中に取り付ける。上述したように、上下方向管部３６ｄの上半部分の端部に入口筒部４２ｂを挿入し、上下方向管部３６ｄの下半部分の端部に出口筒部４１ｂを挿入して、排水ホース３６に対して濾過装置４０を接続させる。これらの接続箇所は、所定のシール構造によって水密にされる。また、上下一対の締結部４１ｊを、シリンダヘッド１３の締結部１３ａに対してボルト４３を用いて締結させる。この締結固定により、濾過装置４０の位置が安定して精度が高くなり、出口筒部４１ｂや入口筒部４２ｂが排水ホース３６に接続する部分において、過剰な負荷が加わったり、水密性が損なわれたりすることを防止できる。

上流側の入口筒部４２ｂから濾過装置４０に流入した冷却水は、流入空間Ｐ４からメイン水路Ｐ１に進み、フィルタ４５の捕集部４５ｂを通過して下流側の出口筒部４１ｂに抜ける。濾過装置４０に流入した冷却水に含まれる異物のうち、捕集部４５ｂのメッシュやや不織布等を通過できないものは、下流側への進行が遮られて捕集部４５ｂ内に貯留される。

濾過装置４０が回収対象とする冷却水中の残留異物として、特にマイクロプラスチックが挙げられる。一般的に、５ｍｍ以下の大きさのプラスチック片等がマイクロプラスチックと呼ばれる。本実施形態の濾過装置４０におけるフィルタ４５は、さらに微細な、肉眼で目視可能な最小レベルの大きさ（一般的には０．１ｍｍ～０．２ｍｍ程度）の残留異物を捕捉して回収可能な濾過機能を有しており、マイクロプラスチックを確実に回収することができる。

例えば、冷却水経路の内部で目詰まりを生じさせないという条件を満たすべく、取水口のストレーナでは、１ｍｍ～２ｍｍ程度以上の大きさの異物の通過を規制できるようにメッシュの大きさを設定したとする。これよりも小さい異物は、ストレーナのメッシュを通り抜けて冷却水経路に入り込む可能性があるが、当該異物が冷却水経路内で詰まるおそれは低いため、冷却性能を確保するという観点では支障がない。しかしながら、冷却水に含まれる微細な異物を回収せずにそのまま外部に放出してしまうと、ストレーナでは捕捉できない微細な環境汚染物質を回収する機会を逸することになる。

このような環境対策の機会を活かすべく、ストレーナで捕捉されずに冷却水経路内に進入した微細な異物を捕捉可能な濾過装置４０を、冷却装置の冷却水経路中に備えている。これにより、エンジン１０を駆動した状態で、外部から取り込まれた冷却水に含まれるマイクロプラスチック等の微細な環境汚染物質を取り除き、環境汚染物質が除去された冷却水を外部に戻すことができる。一般的に、水中に拡散した微細な環境汚染物質は回収が難しいが、外部（航走水域）から冷却水を取り込んで排出することを繰り返すという船舶推進装置用動力源の冷却装置の特性に着目して、外部から取り込んだ冷却水の流れを利用しながら微細な環境汚染物質を捕集するように濾過装置４０を構成している。これにより、エンジン１０を動力源とする船舶での航走中に、冷却水の通常の循環以外の特別な動作や制御を要さずに、効率的且つ積極的に環境対策を実施することができる。

特に、排水量が大きく出力が高い船外機では、高度な冷却性能を持たせるべく、冷却水経路に取り込む冷却水の流量が大きくなる。一例として、排気量４０００ｃｃ強で出力３００ｐｓレベルの船外機の場合、毎分１００リットル（１時間あたり６０００リットル）程度の冷却水を流す性能を有する。従って、冷却水経路中に濾過装置４０を備えることで、一回の航海ごとに大量の冷却水から環境汚染物質の除去処理を行うことができる。

濾過装置４０は、冷却水経路のうち、排水側水路３５の途中に配置されている。冷却水経路では、外部から取入側水路に汲み上げられて冷却水路３０に達するまでの冷却水の水温よりも、冷却水路３０でエンジン１０から熱を奪った後に排水側水路３５を流れる冷却水の水温の方が高くなる。温水は冷水よりも粘性が低下するので、温水が流れる排水側水路３５の途中に濾過装置４０を設けることで、フィルタ４５があっても冷却水を抵抗無く流しやすくなる。これにより、マイクロプラスチック等の異物を効率良く捕集可能になる。

また、排水側水路３５を通る冷却水には、船外機外部の水中に元々含まれていた異物の他に、エンジン１０の内部に滞留したゴミ等が混入する可能性もある。このような冷却水経路の途中で混入した異物についても、濾過装置４０のフィルタ４５による捕集が可能である。従って、エンジン１０内に滞留した異物の回収という観点からも、下流側の排水側水路３５に濾過装置４０を設けることが好ましい。

但し、冷却水経路のうち、取水口から冷却水路３０に至るまでの取入側水路の途中に、濾過装置４０のような濾過装置を設けることも可能である。

濾過装置４０は、マイクロプラスチック以外の水中物質を回収することも可能である。例えば、生け簀を使用する養殖業者が、エンジン１０を動力源とする船舶によって生け簀の周りを周回することで、養殖の際に水中に撒かれた餌の残り等を、濾過装置４０によって効率的に捕集して、海洋汚染防止に貢献できる。

濾過装置４０において、メイン水路Ｐ１側で円滑に冷却水が流れている状態では、流入空間Ｐ４内の圧力（水圧）が高くならず、常閉タイプのプレッシャーバルブ４６は閉じた状態を維持する。従って、バイパス水路Ｐ２を通る冷却水の流れが生じず、冷却水の全量がフィルタ４５を通るので、フィルタ４５による異物の回収漏れが生じない。

フィルタ４５により捕集した異物の量が増大して目詰まりが発生すると、メイン水路Ｐ１での冷却水の流れが滞り、流入空間Ｐ４内の圧力（水圧）が高くなる。流入空間Ｐ４内の圧力が所定以上になった場合には、プレッシャーバルブ４６が開いて、バイパス水路Ｐ２に冷却水が流れるようになる。そして、冷却水はバイパス水路Ｐ２と連通路Ｐ３を通じて、濾過装置４０から下方に流れる。これにより、濾過装置４０全体としては、フィルタ４５で捕集した異物の量に関わりなく、状況に応じてメイン水路Ｐ１とバイパス水路Ｐ２を自動的に選択して冷却水を上流側から下流側に支障なく流すことができ、冷却水の循環不良によるエンジン１０の冷却性能の低下を防止できる。

図４に示すように、出口筒部４１ｂと入口筒部４２ｂはそれぞれ、メイン水路Ｐ１の上下に位置している。つまり、メイン水路Ｐ１が上下方向管部３６ｄの中心線上（上下方向に向く直線的な流路上）に位置している。これに対し、バイパス水路Ｐ２は上下方向管部３６ｄの中心線から後方にオフセットした位置にある。従って、濾過装置４０に入る冷却水は、流入空間Ｐ４からメイン水路Ｐ１に支配的に流れ、メイン水路Ｐ１内でフィルタ４５が目詰まりしていない状態では、濾過装置４０において直線的な経路によって効率的に冷却水を通過させることができる。

フィルタ４５の捕集部４５ｂは、下方に進むほど、側壁４５ｃに囲まれる内側面積を小さくするように絞られた形状である。そのため、捕集した異物が捕集部４５ｂ内で下端（底壁４５ｄ）側から順次溜まった場合に、その上方ではメイン水路Ｐ１の内面と捕集部４５ｂとの間に冷却水を流す隙間が確保されており、メイン水路Ｐ１内でのフィルタ４５の目詰まりが生じにくい。言い換えれば、捕集部４５ｂの大部分が異物で埋まる状態になるまで、メイン水路Ｐ１での冷却水の進行を妨げにくく、フィルタ４５の交換頻度を低くして効率良く異物を捕集できる。

フィルタ４５の目詰まりの発生は、例えば、排水側水路３５において濾過装置４０よりも上流側に設置した圧力センサ５１（図２に模式的に示す）によって検出される。圧力センサ５１からの信号は、船外機又は船舶に搭載した制御部５０（図２に模式的に示す）に送信される。フィルタ４５の目詰まりが生じると、濾過装置４０よりも上流側で排水側水路３５の水圧が上昇する。

基本的に、フィルタ４５が目詰まりした状態でも、濾過装置４０においてバイパス水路Ｐ２を経由する冷却水の流れが確保されるので冷却性能は損なわれないが、プレッシャーバルブ４６が開弁するまでの間、流入空間Ｐ４内の水圧が一時的に上昇する。この水圧上昇の影響を圧力センサ５１によって検出することができる。

圧力センサ５１の検出値が所定以上になった場合、制御部５０は、フィルタ４５の目詰まりが発生したと判定して、乗員（操船者）への警告の報知を実行させる。報知する手段として、船舶の操船用計器や船外機外面の表示灯等の表示手段５２への表示（視認）や、スピーカー５３から発する警報音や音声を用いる。また、これ以外の報知手段を用いてもよい。例えば、乗員が携帯する携帯情報端末に報知用の信号を送信してもよい。

なお、エンジン１０のオーバーヒートをより確実に防止するべく、冷却水の水温を測定する水温センサの検出値に基づくエンジン温度警告を、圧力センサ５１の検出値に基づく目詰まり警告と併せて報知してもよい。

フィルタ４５の目詰まりが報知されたり、所定のメンテナンスサイクルが経過したりした場合、作業者が濾過装置４０における回収物の除去作業を行う。エンジン１０から濾過装置４０を取り外し、締結部材４７による締結を解除してボディ部４１から蓋部４２を取り外すと、図６のようにフィルタ４５が露出して抜き取り可能になる。そして、フィルタ４５の交換を行い、再び濾過装置４０を組み立ててから排水ホース３６の上下方向管部３６ｄに取り付ける。フィルタ４５の交換は、回収物を取り除いたフィルタ４５を再装着するものでもよいし、新たなフィルタ４５に換装するものでもよい。あるいは、濾過装置４０全体を新たなものに交換することも可能である。

濾過装置４０は、フィルタ４５及びプレッシャーバルブ４６を内蔵し、メイン水路Ｐ１での残留異物の回収機能とバイパス水路Ｐ２での流路確保機能とを備えた自己完結型のカートリッジ式である。そのため、既存の冷却装置に対する大掛かりな変更を行わずに、濾過装置４０を搭載することができる。また、冷却装置の大掛かりな分解を要さずに、濾過装置４０の部分のみを着脱して、フィルタ交換等のメンテナンス作業を容易に行うことができる。

ユニットとしての濾過装置４０については、ボルト４３による固定を解除し、排水ホース３６の上下方向管部３６ｄから出口筒部４１ｂ及び入口筒部４２ｂを引き抜くことで、エンジン１０から容易に取り外しが可能である。

濾過装置４０の分解については、タブ４７ｃを把持して上方に引きながらボディ部４１の側方（前後方向）に傾けることで、締結部材４７が弾性変形して支持突起４２ｅから嵌合孔４７ｂが引き抜かれ、蓋部４２の固定が解除される。蓋部４２を取り外した状態では、フィルタ４５はボディ部４１（第１開口４４ａ）から上方へ簡単に引き抜くことができる。フィルタ４５と同様に、必要に応じてプレッシャーバルブ４６も、ボディ部４１（第２開口４４ｂ）から上方へ引き抜いて簡単に取り外すことができる。従って、特殊な工具や技能等を要さずに、作業者が容易にフィルタ４５やプレッシャーバルブ４６の取り外しや交換を行うことが可能である。特に、エンジン１０から取り外した後の濾過装置４０は、フィルタ４５やプレッシャーバルブ４６の取り外しまでを手作業によって行うことができる。

濾過装置４０の組み立て時には、締結部材４７を用いて蓋部４２をボディ部４１に固定させることで、間に挟まれるシール部材４４によってボディ部４１と蓋部４２の間の水密性が得られる。また、シール部材４４（第１開口４４ａや第２開口４４ｂの周囲の段差部）と蓋部４２の段差部４２ｄとの間に鍔部４５ａ及び鍔部４６ａを挟んで、フィルタ４５とプレッシャーバルブ４６が固定される。従って、ボディ部４１に蓋部４２を取り付けるだけで、濾過装置４０を水密構造にできると共に、フィルタ４５及びプレッシャーバルブ４６の固定も完了し、手間をかけずにカートリッジ式の濾過装置４０を組むことができる。

濾過装置４０では、ボディ部４１と蓋部４２の間をシールするシール部材４４の一部である隔壁４４ｃを用いて、ボディ部４１内にメイン水路Ｐ１とバイパス水路Ｐ２を区画させている。そのため、ボディ部４１の構造をシンプルにすることができ、製造コストや製造の手間を低減させることができる。

以上のように、冷却水経路中に濾過装置４０を備えることで、エンジン１０の通常運転中に環境対策活動を同時に行うことができる。濾過装置４０にはバイパス水路Ｐ２が設けられているので、フィルタ４５が目詰まりする状況でも冷却水の流れが阻害されず、エンジン１０の動力性能が犠牲になることがない。また、複雑な装置を付加することなく、簡単な構成でメンテナンス容易なカートリッジ式の濾過装置４０を設けるだけであるため、冷却装置をコンパクトに保ちながら、低コストに環境対策活動を実現できる。

上述したように、エンジン１０は、シリンダ１５、燃焼室１８、吸気ポート１９及び排気ポート２０が形成されている前部領域Ｅ１において左右方向の幅が大きい（図３参照）。特に、排気管路２２は触媒２３を内蔵することから大きな容積を必要とし、且つ排気管路２２の周囲を冷却水路３０の排気周囲水路３４で囲んでいるため、前部領域Ｅ１の右側で必要なスペースが大きくなりがちである。排気管路２２及び触媒２３を上下方向に延びる細長い形状とすることにより、右側へのエンジン１０の張り出し量をできるだけ抑えているが、排気管路２２付近がエンジン１０の左右方向幅が最大になる部分である（図１及び図３参照）。一方、その後方の後部領域Ｅ２は、左右の動弁室２４を備えるのみであるため、前部領域Ｅ１に比して、エンジン１０が左右方向に占める幅が小さい（図３参照）。

排水側水路３５における上下方向管部３６ｄは、前部領域Ｅ１に含まれる排気管路２２や排気周囲水路３４の後方に位置し、且つ後部領域Ｅ２に含まれる動弁室２４の側方（右側）に配置されて上下方向に延びている。これに伴い、上下方向管部３６ｄの途中に取り付けられる濾過装置４０は、上下方向に細長い柱状（角筒状）に構成されて、前部領域Ｅ１と後部領域Ｅ２の間の段差形状のスペースに収まっている。特に、それぞれが上下方向に細長い触媒２３と濾過装置４０を前後方向に並べて配置することで、スペースに無駄の無い高密度な部品配置を実現している。従って、濾過装置４０は、排気系を含めたエンジン１０周りの構造を利用してスペース効率良く配置されており、船外機の大型化を防ぎながら、異物回収用の内部容積を確保できる。

船外機特有の課題として、複数の船外機を並列して取り付ける多数機掛けを行う場合を想定して、船外機の横幅をできるだけ小さくしたいという要求がある。特に、船外機ではエンジン部分の幅が最も大きくなるのが一般的であり、エンジン周りの横幅をできるだけコンパクトにすることが重要である。図３に示すように、前部領域Ｅ１よりも後部領域Ｅ２での左右方向の幅が小さいエンジン１０に対応させて、エンジンケース１１は、船外機の前後方向の中央付近から後方に進むにつれて、徐々に左右方向の幅を狭くする形状に設定されている。これにより、エンジン１０だけでなくエンジンケース１１を含めた全体として、エンジン周りの横幅を最小限に抑えている。

図３に示すように、濾過装置４０は、メイン水路Ｐ１とバイパス水路Ｐ２を前後に並列させた構成である。これにより、濾過装置４０の左右方向の幅を抑えている。さらに濾過装置４０は、平面視で、前方（前側壁４１ｃ）側が左右方向に広く後方（後側壁４１ｆ）側が左右方向に狭い略三角形状（楔形状）である。より詳しくは、濾過装置４０のうち船外機の外側を向く右側の側壁（右側壁４１ｅ）を、前方から後方に進むにつれて、船外機の左右方向中央に近づくように傾斜する形状としている。これにより、後方側で左右方向の幅が小さくなるように絞り込まれたエンジンケース１１の形状（船外機の外面形状）に影響を及ぼさず、つまり船外機を左右方向で大型化させることなく、エンジン１０の右後方のスペースに濾過装置４０を収めることを実現している。濾過装置４０のうち、左右方向の幅が大きい前側のメイン水路Ｐ１にフィルタ４５を配置しているので、フィルタ４５の容量を確保して異物の回収量を大きくし、フィルタ４５の交換頻度を低減させることができる。

以上のように、カートリッジ式の濾過装置４０は、船舶推進装置用の動力源の機種ごとに、濾過性能、スペース効率、他部品との配置関係等を最適化した専用設計とすることができる。また、カートリッジ式の濾過装置４０は、冷却水経路中に容易に着脱可能であり、装着した状態では、異物の回収からフィルタ目詰まり時の流路確保までを自動で行う自己完結性を有するので、冷却装置全体のレイアウトや機能性に及ぼす影響が少ない。例えば、内部に濾過機能を備えていない既存の冷却装置に対して、後付けで濾過装置４０を搭載させることも容易である。

図７は、第１の変形例である濾過装置４０Ａを示している。濾過装置４０Ａにおいて、上記の濾過装置４０と共通する箇所については、同じ符号で示して説明を省略する。

濾過装置４０Ａは、ボディ部４１に蓋部４２を固定する手段が異なっており、ボルト６０による締結で固定させている。ボディ部４１の上端付近と蓋部４２の下端付近にはそれぞれ、側方へ突出する締結部６１と締結部６２が設けられている。ボディ部４１の締結部６１には、上下方向へ貫通するネジ孔６１ａが形成されている。蓋部４２の締結部６２には、上下方向へ貫通する貫通孔６２ａが形成されている。ボルト６０は、雄ネジを外面に有する軸部６０ａと、軸部６０ａの端部に位置する大径の頭部６０ｂとを有する。

ボディ部４１に蓋部４２を被せると、ネジ孔６１ａと貫通孔６２ａが上下方向に並ぶ関係になる。ボルト６０の軸部６０ａを、貫通孔６２ａに対して上方から挿入してネジ孔６１ａに螺合させる。頭部６０ｂが締結部６２の上面に当接した状態で所定の締め付けトルクをかけると、蓋部４２がボディ部４１に固定される。

ボルト６０を用いた固定は、ボディ部４１に対して蓋部４２をより強固に固定させることができる。そのため、濾過装置４０Ａ内に高い水圧がかかる場合に有効である。

なお、図７の断面位置では、ボルト６０による固定を１箇所のみ示しているが、濾過装置４０Ａでの高度な水密性を確保するべく、ボルト６０による固定は複数箇所で行う。好ましくは、３箇所以上で固定するとよい。例えば、濾過装置４０Ａの左右方向幅が最小である後側壁４１ｆ側の固定は、図７に示すように１箇所のボルト６０で行う。残り２箇所のボルト６０による固定は、左右方向幅が大きい前側壁４１ｃの左右両端付近で行う。つまり、平面視で略三角形状をなす濾過装置４０Ａの３つの角付近で、ボルト６０による固定を行う構造である。このように３つの固定箇所を設定すると、負荷の偏りがなく、ボディ部４１に対する蓋部４２の固定の安定性と水密性の確保において効果的である。

また、濾過装置４０Ａでは、メイン水路Ｐ１とバイパス水路Ｐ２の間を、ボディ部４１と蓋部４２とシール部材４４のいずれとも別の部材である隔壁板６３によって区画している。ボディ部４１の内面には、隔壁板６３の下端側の左右方向縁部が挿入される溝部６４が形成されている。シール部材４４には、隔壁板６３の上端側が挿入される溝部６５が形成されている。溝部６４に隔壁板６３を挿入した状態で、シール部材４４をボディ部４１に取り付けると、隔壁板６３の上端が溝部６５に嵌合して、隔壁板６３が固定される。

ボディ部４１の内部に形成するのが溝部６４であるため、隔壁板６３のような仕切り構造をボディ部４１内に一体的に形成する場合に比べて、ボディ部４１の内部構造がシンプルであり、低コスト且つ高精度にボディ部４１を形成することができる。また、溝部６４に隔壁板６３を挿入してから蓋部４２を取り付けるだけであるから、簡単な作業でメイン水路Ｐ１とバイパス水路Ｐ２を区画させることができる。

濾過装置４０Ａにおける弁部材であるプレッシャーバルブ６６は、上述した濾過装置４０のプレッシャーバルブ４６とは形状が異なるが、機能は同様のものである。鍔部６６ａが蓋部４２の段差部４２ｄで挟まれてプレッシャーバルブ６６が固定されるという点でも共通している。

プレッシャーバルブ６６は、鍔部６６ａに対して上下に移動可能な弁体６６ｂを備え、圧縮バネ６６ｃによって弁体６６ｂが閉じ方向（図７の上方）に付勢されている。図７は、プレッシャーバルブ６６が閉じた状態を示している。流入空間Ｐ４の圧力（水圧）が所定値以上になると、圧縮バネ６６ｃの付勢力に抗して弁体６６ｂが押し下げられ、バイパス水路Ｐ２へ冷却水が流れる。

図８は、第２の変形例である濾過装置４０Ｂを示している。濾過装置４０Ｂにおいて、上記の濾過装置４０や濾過装置４０Ａと共通する箇所については、同じ符号で示して説明を省略する。

濾過装置４０Ｂでは、ボディ部４１への第１蓋部７０の固定にボルト６０を用いる点で、濾過装置４０Ａと共通している、ボルト６０による固定箇所の数や、好適な固定箇所の配置についても、濾過装置４０Ａと同様である。プレッシャーバルブ６６は、濾過装置４０Ａのものと同じであり、図８は、プレッシャーバルブ６６が開いた状態を示している。

濾過装置４０Ｂでは、第１蓋部７０とは別に、第１蓋部７０に対して着脱可能な第２蓋部７１を備える。フィルタ７２の着脱は、第１蓋部７０から第２蓋部７１を外すことで行い、ボディ部４１から第１蓋部７０を取り外すことを要さない。

より詳しくは、第１蓋部７０は、メイン水路Ｐ１の上方に位置して上下方向に延びる円筒状の支持筒部７０ａを有する。支持筒部７０ａの上端付近の外面にはネジ７０ｂが形成されている。

第２蓋部７１は、円板状の上壁７１ａと、上壁７１ａの周縁から下方に延びる円筒状の側壁７１ｂとを有し、側壁７１ｂの内面に、ネジ７０ｂに螺合する雌ネジが形成されている。

第２蓋部７１の上壁７１ａから上方に入口筒部７３が突出している。入口筒部７３に対して、排水ホース３６の上下方向管部３６ｄの上半部分の端部が接続する。入口筒部７３は上壁７１ａを貫通しており、入口筒部７３の下端には、第２蓋部７１の内側に位置して上壁７１ａに対して下方から当接する鍔部７３ａが形成されている。

フィルタ７２は、多孔状のメッシュ材からなる有底の円筒状の捕集部７２ａを下部に備え、捕集部７２ａから上方に向けて被支持筒部７２ｂが突出している。なお、捕集部７２ａは、骨組みに対して不織布等を貼り付けた構成にすることも可能である。捕集部７２ａは、上記のフィルタ４５における捕集部４５ｂに対応し、形状は異なるが機能は捕集部４５ｂと同じである。被支持筒部７２ｂの上端には、側方へ突出する鍔部７２ｃが設けられている。また、被支持筒部７２ｂには、側方へ貫通する側方開口７２ｄが形成されている。

濾過装置４０Ｂを組み立てる際には、第１蓋部７０の支持筒部７０ａから第２蓋部７１を取り外した状態で、捕集部７２ａを先頭にしてフィルタ７２をボディ部４１及び第１蓋部７０の内部に挿入する。鍔部７２ｃが支持筒部７０ａの上端に当接すると、フィルタ７２のそれ以上の挿入が規制される。この段階で、被支持筒部７２ｂの外面が支持筒部７０ａの内面に接して、前後方向や左右方向へのフィルタ７２の移動が規制される。また、捕集部７２ａがメイン水路Ｐ１内に位置する。

第１蓋部７０内には、バイパス水路Ｐ２の上側に流入空間Ｐ５が形成される。フィルタ７２は、側方開口７２ｄが流入空間Ｐ５に連通するように、支持筒部７０ａの軸を中心とする回転方向の位置が定められる。なお、図８に示す特定の回転方向の位置でのみ支持筒部７０ａへフィルタ７２を挿入可能なように、第１蓋部７０とフィルタ７２の間に、回転方向位置を予め定める構造を備えていてもよい。一例として、支持筒部７０ａの内面と被支持筒部７２ｂの外面の一方と他方に、上下方向に延びるキー溝と、キー溝に挿入されるキー突起を設けることで、取り付け時のフィルタ７２の回転方向位置を定めることができる。

フィルタ７２を取り付けた状態で、支持筒部７０ａに対して第２蓋部７１を取り付ける。第２蓋部７１の取り付けに伴い、入口筒部７３の鍔部７３ａが、フィルタ７２の鍔部７２ｃに対して上方から当接する。この状態で、第２蓋部７１を回転させてネジ７０ｂへの螺合量を増大させる（ネジを締め付ける）と、支持筒部７０ａの上端と入口筒部７３の鍔部７３ａとの間に鍔部７２ｃが挟まれて、フィルタ７２が固定される。第２蓋部７１の締め付けは、手作業で行うことができる。

以上のように組み立てた濾過装置４０Ｂにおいて、フィルタ７２が目詰まりしていない状態では、上流側の入口筒部７３から流入した冷却水は、フィルタ７２の捕集部７２ａを通ってメイン水路Ｐ１に進む流れが支配的になり、冷却水に含まれる異物が捕集部７２ａで効率的に回収される。フィルタ７２が目詰まりすると、側方開口７２ｄから流入空間Ｐ５に冷却水が流れて、プレッシャーバルブ６６の弁体６６ｂが圧力により開き、冷却水がバイパス水路Ｐ２を経由して濾過装置４０Ｂから下流側へ排水される。

目詰まりしたフィルタ７２を交換する際は、ネジ７０ｂへの螺合を解除して第２蓋部７１を支持筒部７０ａから取り外す。これにより、鍔部７２ｃに対する押さえが解除されるので、フィルタ７２を上方へ引き抜くことが可能になる。

以上のように、濾過装置４０Ｂでは、ボディ部４１にボルト６０で固定された第１蓋部７０と、第１蓋部７０に対する回転操作で着脱可能な第２蓋部７１と、からなる２段の蓋構造にして、フィルタ７２の固定は第２蓋部７１で行っている。従って、ボルト６０で強固に固定された第１蓋部７０を取り外さずに、フィルタ７２の交換を簡単に行うことができ、フィルタ７２の交換を比較的高い頻度で行う場合でも作業の煩雑さがない。

一方、シール部材４４やプレッシャーバルブ６６の周囲については、ボルト６０で強固に固定された第１蓋部７０によって高度な水密性能が確保されている。プレッシャーバルブ６６やシール部材４４の交換、その他のメンテナンスについては、第１蓋部７０を取り外すことで可能になる。これらの作業は、フィルタ７２の交換に比べて頻度が低いと想定されるため、第１蓋部７０を頻繁に取り外す必要が無い。

以上、実施の形態に基づいて本発明を説明したが、本発明は上記実施の形態や変形例に限定されず、種々変更して実施することが可能である。上記実施の形態において、添付図面に図示されている大きさや形状等については、これに限定されず、本発明の効果を発揮する範囲内で適宜変更することが可能である。その他、本発明の目的の範囲を逸脱しない限りにおいて適宜変更して実施することが可能である。

例えば、上記実施の形態は、船舶推進装置の一例として船外機に適用しているが、本発明の適用対象は船外機に限定されるものではなく、船体内部に配置されるタイプを含む船舶推進装置全般に適用が可能である。

また、上記実施の形態は、船舶推進装置（船外機）の動力源として内燃機関であるエンジンを用いているが、電動モータ等の別種の動力源を備えた船舶推進装置にも適用が可能である。すなわち、水冷式の冷却装置により動力源の冷却を行う船舶推進装置であれば適用が可能である。

上記実施の形態では、冷却水経路の取水口に設けたストレーナによって、冷却水経路を目詰まりさせるレベルの異物を除去しているが、ストレーナを設ける代わりに、取水口自体を小型の孔が集積した多孔性の構造にすることも可能である。

本発明の船舶推進装置用動力源の冷却装置は、動力性能を犠牲にせずに簡単な構成で、水中に存在するマイクロプラスチック等の環境汚染物質を回収して効率的に除去することが可能であり、特に、冷却装置で汲み上げる冷却水の量が多い高出力の船舶推進装置に有用である。

１０ ：エンジン（動力源）
１１ ：エンジンケース
１２ ：シリンダブロック
１３ ：シリンダヘッド
１４ ：ヘッドカバー
１５ ：シリンダ
１６ ：ピストン
１８ ：燃焼室
１９ ：吸気ポート
２０ ：排気ポート
２２ ：排気管路
２３ ：触媒
２４ ：動弁室
２５ ：吸気用カムシャフト
２６ ：排気用カムシャフト
２７ ：吸気バルブ
２８ ：排気バルブ
３０ ：冷却水路
３３ ：シリンダ周囲水路
３４ ：排気周囲水路
３５ ：排水側水路
３６ ：排水ホース
３６ｄ ：上下方向管部
３７ ：下部排水管路
４０ ：濾過装置
４０Ａ ：濾過装置
４０Ｂ ：濾過装置
４１ ：ボディ部
４２ ：蓋部
４４ ：シール部材
４４ｃ ：隔壁
４５ ：フィルタ
４５ｂ ：捕集部
４６ ：プレッシャーバルブ（弁部材）
４７ ：締結部材
５２ ：表示手段（報知手段）
５３ ：スピーカー（報知手段）
６０ ：ボルト
６３ ：隔壁板
６６ ：プレッシャーバルブ（弁部材）
７０ ：第１蓋部
７１ ：第２蓋部
７２ ：フィルタ
７２ａ ：捕集部
Ｐ１ ：メイン水路
Ｐ２ ：バイパス水路
Ｐ３ ：連通路
Ｐ４ ：流入空間
Ｐ５ ：流入空間

Claims (10)

1. 水中から汲み上げた水を冷却水路に供給して動力源を冷却し、冷却後の冷却水を前記冷却水路から外部に排出する冷却水経路を備え、
   前記冷却水経路を流れる冷却水は、前記冷却水経路を目詰まりさせる大きさの異物が除去されている船舶推進装置用動力源の冷却装置であって、
   前記冷却水経路中に、冷却水中に残留している異物を濾過する濾過装置を備え、
   前記濾過装置を、メイン水路に配置した濾過用のフィルタと、バイパス水路を開閉させる弁部材とを内蔵し、前記フィルタに目詰まりが発生した場合に前記弁部材が開いて前記バイパス水路を経由して冷却水を流すカートリッジ式とし、
   前記濾過装置が、船舶の外部の水中に存在する環境汚染物質を捕集するように構成されていることを特徴とする船舶推進装置用動力源の冷却装置。
2. 水中から汲み上げた水を冷却水路に供給して動力源を冷却し、冷却後の冷却水を前記冷却水路から外部に排出する冷却水経路を備え、
   前記冷却水経路を流れる冷却水は、前記冷却水経路を目詰まりさせる大きさの異物が除去されている船舶推進装置用動力源の冷却装置であって、
   前記冷却水経路中に、冷却水中に残留している異物を濾過する濾過装置を備え、
   前記濾過装置を、メイン水路に配置した濾過用のフィルタと、バイパス水路を開閉させる弁部材とを内蔵し、前記フィルタに目詰まりが発生した場合に前記弁部材が開いて前記バイパス水路を経由して冷却水を流すカートリッジ式とし、
   前記メイン水路と前記バイパス水路の両方の上流側に亘って位置している流入空間を備え、
   前記メイン水路と前記流入空間は常時連通しており、
   前記弁部材は、前記流入空間と前記バイパス水路との間を仕切り、前記流入空間側に所定以上の圧力が加わると開いて前記流入空間から前記バイパス水路へ冷却水の進行を可能にするプレッシャーバルブであることを特徴とする船舶推進装置用動力源の冷却装置。
3. 前記濾過装置を冷却水の流れる方向に延びる柱状とし、前記メイン水路及び前記バイパス水路を有するボディ部と、前記ボディ部に着脱可能な蓋部と、を備えた分割構造としたことを特徴とする請求項１又は２に記載の船舶推進装置用動力源の冷却装置。
4. 前記弁部材を前記ボディ部の前記バイパス水路の上流側端部に配置し、前記蓋部により押さえて前記弁部材が固定されることを特徴とする請求項３に記載の船舶推進装置用動力源の冷却装置。
5. 前記ボディ部と前記蓋部は、弾性体からなる締結部材又はボルトによって固定されることを特徴とする請求項３又は４に記載の船舶推進装置用動力源の冷却装置。
6. 船舶推進装置を船外機とし、前記濾過装置は、前記船外機の平面視状態で、後方側の幅が狭く前方側の幅が広い略三角形状であることを特徴とする請求項１から５のいずれか１項に記載の船舶推進装置用動力源の冷却装置。
7. 船舶推進装置を、前記動力源が内燃機関である船外機とし、前記内燃機関の排気管路に触媒を備え、
   前記触媒と前記濾過装置を前後方向に並べて配置したことを特徴とする請求項１から６のいずれか１項に記載の船舶推進装置用動力源の冷却装置。
8. 前記フィルタに目詰まりが発生した場合に、報知手段で表示又は音による報知を行うことを特徴とする請求項１から７のいずれか１項に記載の船舶推進装置用動力源の冷却装置。
9. 前記濾過装置は、目視可能な最小の大きさの残留異物を前記フィルタによって捕捉可能な濾過機能を有することを特徴とする請求項１から８のいずれか１項に記載の船舶推進装置用動力源の冷却装置。
10. 前記濾過装置は、前記冷却水経路のうち、前記冷却水路から排水口までの排水側水路の途中に設けられることを特徴とする請求項１から９のいずれか１項に記載の船舶推進装置用動力源の冷却装置。

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