JPH0633753A - 舶用エンジンの排気浄化装置 - Google Patents

舶用エンジンの排気浄化装置

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JPH0633753A
JPH0633753A JP4207208A JP20720892A JPH0633753A JP H0633753 A JPH0633753 A JP H0633753A JP 4207208 A JP4207208 A JP 4207208A JP 20720892 A JP20720892 A JP 20720892A JP H0633753 A JPH0633753 A JP H0633753A
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 排気通路を冷却する冷却水が、ボートの転覆
時にエンジンや排気通路に設けた触媒へ逆流して、それ
らを損傷する不具合を防止することである。 【構成】 エンジン近傍の排気通路に排気膨張室を設
け、その排気膨張室内に排気浄化用の触媒を設けたもの
において、排気膨張室を内外二重壁構造とし、それら二
重壁の間に形成された水ジャケットにエンジンの冷却水
を送って冷却するようにした舶用エンジンにおいて、排
気膨張室の内部を隔壁で二室に区画して上流側を主膨張
室と、また、下流側を副膨張室となし、両室の間を隔壁
に支持されて両室内に突出して設けた連結筒で連結する
と共に、その連結筒内に排気浄化用の触媒を設置して冷
却水の逆流を阻止すると共に、触媒設置によるエンジン
性能の低下を防ぐようにしたものである。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は遊戯ないしは競技用の
小型ボートに好適な舶用エンジンの排気浄化装置に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】従来、この種の小型舶用エンジンでは、
図１、図６で示すように、排気消音器４の外殻を内外の
二重構造にして水ジャケット１３を形成し、エンジン３
の冷却を終えた冷却水をその水ジャケット１３へ送って
その消音器を冷却し、その後に排気消音器４と排気管５
との連結部分でその冷却水を排気に混ぜ、排気管５の中
を通して推進装置２へ導き、そこから水中へ排出する方
式を採用している。
【０００３】他方、この種のエンジンを搭載した小型ボ
ートは、競技として使用するときのように、過激な運転
操作を行うと僅かな操作ミスでも船底を上にして転覆し
てしまうことがある。ボート自体は軽量であり、容易に
復元できるが、転覆の際に水中へ開口させた排気通路か
ら海水や湖水がエンジンへ逆流することがあるので、排
気通路には逆流防止装置が設けられている。
【０００４】しかしながら、前記したエンジンの冷却水
は逆流防止装置より排気の上流側に排出されるため、ボ
ートが転覆したときエンジン冷却水がエンジンの排気口
へ逆流する不具合を生じることがある。また、冷却水を
逆流防止装置より排気の下流側で合流させたとしても、
従来の逆流防止装置では大量の水の逆流は阻止するもの
ゝ、微量で、しかも、微粒となって逆流する水を阻止す
る能力が劣る。
【０００５】近年、大気汚染防止の観点から舶用エンジ
ンでも排気通路に排気浄化用の触媒を設けることが考慮
されている（例えば、特開平２−２５６８１４）。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】排気浄化用の触媒はセ
ラミック製の担体に触媒の薄い被覆を施したもので、通
常、活性化にかなりの高温を要し、エンジンの運転中
は、排気の熱と未燃焼燃料成分の酸化反応とによって８
００℃以上の高温に維持され使用される。そのため、前
記逆流防止装置から、たとえ数滴の僅かな量の水でも還
流して来ると、水の接触した部分が急激に冷却され、熱
衝撃によって破損する。
【０００７】
【課題を解決するための手段】この発明は上記した課題
を要求に基づき、ボートの転覆時にもエンジンの冷却水
が排気管を経てエンジンへ逆流するのを確実に阻止でき
る装置を得ることを目的とするもので、請求項１によれ
ば、エンジン近傍の排気通路に設けられた排気膨張室を
内外二重壁構造とし、それら二重壁の間に形成された水
ジャケットにエンジンの冷却水を送って冷却するように
した舶用エンジンにおいて、排気膨張室の内部を隔壁で
二室に区画して上流側を主膨張室と、また、下流側を副
膨張室となし、両室の間を隔壁に支持されて両室内に突
出して設けた連結筒で連結すると共に、その連結筒内に
排気浄化用の触媒を設置した点に特徴がある。
【０００８】請求項３によれば、エンジン近傍の排気通
路に設けられた排気膨張室に排気浄化用の触媒を設けた
ものにおいて、その排気膨張室の下側に連結管によって
その排気膨張室と連結された補助膨張室を設け、その補
助膨張室の室内に連結管の開口部を囲繞する水溜用の補
助防水壁を立設した点に特徴がある。
【０００９】更に、請求項４によれば、エンジン近傍の
排気通路に設けられた排気膨張室を内外二重壁構造と
し、それら二重壁の間に形成された水ジャケットにエン
ジンの冷却水を送って冷却するようにした舶用エンジン
において、前記排気膨張室の下側に連結管によってその
排気膨張室と連結された補助膨張室を設け、その連結管
と補助膨張室に接続された排気管とを相互に対向させる
ことなく配置する共に、補助膨張室の室内に連結管の開
口部を囲繞する水溜用の補助防水壁を立設し、前記水ジ
ャケットの排水口を補助膨張室の下流側に接続した点に
特徴がある。
【００１０】
【作用】エンジンから排出されたエンジン冷却水は排気
膨張室に設けた水ジャケットを流動しつゝ排気膨張室を
冷却する。冷却水は膨張室周りの水ジャケットを通過す
ると、補助膨張室の下流側で排気通路に接続され、排気
と混ぜられて排気を冷却しつゝ下流側へ流動する。ボー
トが転覆すると、請求項１によれば、エンジンから排出
される排気は、触媒の通気抵抗によって減衰する以前
に、一旦、主膨張室で膨張した後、触媒に至るからエン
ジン性能の低下がなく、しかも、排気圧力の脈動が減衰
しているので、触媒を流れる気流が安定し、その浄化機
能が安定する。また、触媒を支持した連結筒は隔壁に支
持され、副膨張室内へ突出して設けられており、開口部
が副膨張室をなす壁面から離れているので、逆流した水
はそこへ溜められ、触媒へ達するのが防止されると共
に、請求項２で規定する連結筒の前面に吊り下げられた
防水壁と共に、微細な雫となって逆流する冷却水を有効
に阻止する。
【００１１】また、請求項３によれば、一旦、排気通路
へ流れ込んだ冷却水が補助膨張室内へ逆流しても、連結
管の開口部を囲繞するように設けた補助防水壁によって
連結管へ流れ込むのを、換言すれば、排気膨張室内へ流
れ込むのが防止される。
【００１２】更に、請求項４によれば、排気管を逆流し
てくる冷却水は、一旦、補助膨張室をなす内壁あるいは
連結管の開口部を囲繞する水溜用の補助防水壁によって
阻止され、補助膨張室内において排気管から直接に連結
管へ飛び込んで逆流してしまうのが阻止される。
【００１３】
【実施例】以下、図示の実施例によってこの発明を説明
する。図１において、１はこの発明を利用した小型ボー
トであり、水噴射推進式の推進装置２を備えている。３
はその推進装置２を駆動するエンジンである。４はその
エンジン３に接続された排気消音器であり、エンジン３
に近接して設けられている。５は排気管であり、その一
端は排気消音器４に接続され、他端が前記推進装置２に
連結されている。６は排気管５の途中に設けられた逆流
防止装置であり、ボート１が転覆してエンジン３が排気
管５より下になったとき、推進装置２の中にある海水や
湖水が排気管５を通してエンジン３へ逆流するのを防止
する装置である。７は推進装置２を左右に首振りさせて
進行方向を転ずる棒形の操作ハンドルである。なお、逆
流防止装置６は公知の構成を有するもので、詳細な説明
は省略する。
【００１４】排気消音器４は図２、図３で示すように、
内殻部材１１と外殻部材１２とによって内外二重壁に作
られており、両部材１１、１２の間は水ジャケット１３
となっている。排気消音器４はＵ形管１４を介してエン
ジンの排気集合管１５に接続されている。１５ａは排気
集合管１５に接続されたエンジンの排気口である。Ｕ形
管１４と排気集合管１５は排気消音器４と同様に内壁と
外壁との二重構造となっており、両壁の間はエンジンの
冷却水の排出通路に連結された環状の冷却水通路１６を
なしている。排気消音器４はこのようにして冷却され、
内部を通過する排気を冷却して収縮させ、騒音レベルの
低下と通気抵抗の減少を図っている。
【００１５】排気消音器４は内殻部材１１の内面が排気
膨張室となっており、隔壁２１、２１によって二室に区
画し、その上流側の室が主膨張室２２をなし、下流側の
室が副膨張室２３をなしている。両室２２、２３の間は
前記隔壁２１に支持された連結筒２４によって連通して
いる。また、連結筒２４の内部には排気浄化用のハニカ
ム状の触媒２５が設けられている。
【００１６】よって、エンジン３の排気口１７から排気
集合管１５内へ排出された高温の排気は、Ｕ形管１４を
経て排気消音器４内へ流入し、主膨張室２２内で一次膨
張した後、連結筒２４で一旦絞られ、再度、膨張しつゝ
副膨張室２３へ流入する。排気は未燃焼燃料成分と若干
の酸素を含むので、触媒２５を通過する際に酸化反応を
生じて未燃焼燃料成分を減少させる。その際、触媒２５
を支持する連結筒２４は高温に熱されるので、耐熱性材
料であるステンレス製が用いられる。その他の内殻部材
１１をなす部分は、冷却水によって冷却され、高温とな
ることがないので、鋳造できるアルミニウムやプレス加
工性のよい軟鋼が用いられている。
【００１７】二点鎖線で示した２６は副膨張室２３の内
面上方に溶着された防水壁であり、万一、ボート１の転
覆時にエンジン冷却水が副膨張室２３内へ逆流すること
があっても、その冷却水が触媒２５を備えた前記連結筒
２４に及ぶことがないようにするものである。
【００１８】副膨張室２３内は更に連結管３１を介して
下方に設けられた補助膨張室３２へ通じている。補助膨
張室３２も前記排気消音器４などと同様に外壁部材と内
壁部材とで内外二重壁に作られており、それらの間に冷
却水通路１６が形成されている。３３は補助防水壁であ
り、補助膨張室３２へ連結された排気管５と連結管３１
との間を仕切るように設けられている。
【００１９】こゝで、連結管３１と排気管５とは相互に
相対することなく配置されており、前記冷却水通路１６
の下流端は前記排気管５内へ開口している。連結管３１
は排気管５の方を向いておらず、排気管５も連結管３１
の方向を避けて開口させてある。よって、冷却水通路１
６から排気管５へ流入した冷却水がボート１の転覆によ
って補助膨張室３２内へ逆流することがあっても、それ
が排気管５から一気に連結管３１へ飛び込むことがな
い。また、この実施例では冷却水の逆流を一層確実に止
めるため、補助膨張室３２の室内に連結管３１の開口部
の周囲に水溜用の補助防水壁３３を立設してある。
【００２０】なお、この補助防水壁３３を設けることは
発明の構成上、必須ではなく、連結管３１を単に補助膨
張室３２内へ若干量だけ突出させて設ければよい。ま
た、この補助防水壁３３に代えて、あるいは補助防水壁
３３と共に、前記連結管３１の下流側開口部に逆止弁装
置３４をを設けることも冷却水の逆流防止のため有効で
ある。逆止弁装置３４はこの例では、重錘３５を備えて
おり、ボート１が転覆すると同時に重錘３５の重量によ
って、逆止弁装置３４が閉じられる。
【００２１】この実施例は以上のように構成されている
ので、ボート１が転覆すると、図２で示すように、排気
管５内の冷却水が補助膨張室３２内へ逆流するが、補助
防水壁３３に阻まれて、その下流側へ溜まる（ａ）。何
らかの理由で一部の冷却水が補助防水壁３３を越えるこ
とがあっても、補助膨張室３２内へ突出した連結管３１
へ入ることは出来ず、その周りへ溜まる（ｂ）。なお、
図３の場合は補助防水壁３３を備えておらず、補助膨張
室３２内へ突出した連結管３１によって、逆流を阻止し
ている。そして、何らかの理由で一部の冷却水が連結管
３１に入ることがあっても、連結管３１の下流端に設け
た逆止弁装置３４によってそれ以上の逆流が阻止され
る。このように、補助膨張室３２内は少なくとも逆流を
防止する手段が２段構えに構築されている。よって、ボ
ート１が転覆したときでも、排気管５内にある冷却水が
補助膨張室３２内や、副膨張室２３内へ逆流することが
あっても、エンジン３内、あるいは触媒２５には至ら
ず、それらを損傷するのを防止する。
【００２２】
【発明の効果】この発明は以上のように、請求項１によ
れば、エンジンから排出される排気は、触媒の通気抵抗
によって減衰する以前に、一旦、主膨張室で膨張した
後、触媒に至るからエンジン性能の低下がない。また、
触媒を流れる気流が安定し、浄化機能が安定する。更
に、触媒を支持した連結筒は隔壁に支持され、副膨張室
内へ突出して設けられており、開口部が副膨張室をなす
壁面から離れているので、逆流した水はそこへ溜めら
れ、請求項２で規定する、連結筒の前面に吊り下げられ
た防水壁と共に、触媒へ達するを防止するなどの効果が
ある。
【００２３】また、請求項３によれば、たとえ、従来の
逆流防止装置を通過して逆流する水があったとしても、
触媒の直前の補助膨張室内へ設けた補助防水壁によって
連結管を経て排気膨張室内へ流れ込むのが防止される効
果がある。
【００２４】更に、請求項４によれば、排気管を逆流し
てくる冷却水は、一旦、補助膨張室をなす内壁あるいは
連結管の開口部を囲繞する水溜用の補助防水壁によって
阻止され、補助膨張室内において排気管から直接に連結
管へ飛び込んで逆流してしまうのが阻止され、逆流した
水が触媒へ達するを防止する効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明を実施した小型ボートの横断面図であ
る。
【図２】その排気管に沿った縦断面図である。
【図３】他の実施例を示す図２相当の縦断面図である。
【図４】ボートが転覆したときの状態を示す図２相当の
縦断面図である。
【図５】ボートが転覆したときの状態を示す図３相当の
縦断面図である。
【図６】従来の排気膨張室を示す図２相当の縦断面図で
ある。
【符号の説明】
６・・・・逆流防止装置 １３・・・水ジャケット １６・・・冷却水通路 ２１・・・隔壁 ２２・・・主膨張室 ２３・・・副膨張室 ２４・・・連結筒 ２５・・・触媒 ２６・・・防水壁 ３１・・・連結管 ３２・・・補助膨張室 ３３・・・補助防水壁
フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｆ０１Ｎ 7/12 Ｆ０２Ｂ 67/00 Ｆ 7541−3Ｇ

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 エンジン近傍の排気通路に設けられた排
    気膨張室を内外二重壁構造とし、それら二重壁の間に形
    成された水ジャケットにエンジンの冷却水を送って冷却
    するようにした舶用エンジンにおいて、排気膨張室の内
    部を隔壁で二室に区画して上流側を主膨張室と、また、
    下流側を副膨張室となし、両室の間を隔壁に支持されて
    両室内に突出して設けた連結筒で連結すると共に、その
    連結筒内に排気浄化用の触媒を設置してなる舶用エンジ
    ンの排気浄化装置。
  2. 【請求項２】 請求項１の構成において、副膨張室の内
    面上方に前記連結筒の前面に吊り下げられた防水壁を設
    けてなる舶用エンジンの排気浄化装置。
  3. 【請求項３】 エンジン近傍の排気通路に設けられた排
    気膨張室に排気浄化用の触媒を設けたものにおいて、そ
    の排気膨張室の下側に連結管によってその排気膨張室と
    連結された補助膨張室を設け、その補助膨張室の室内に
    連結管の開口部を囲繞する水溜用の補助防水壁を立設し
    てなる舶用エンジンの排気浄化装置。
  4. 【請求項４】 エンジン近傍の排気通路に設けられた排
    気膨張室を内外二重壁構造とし、それら二重壁の間に形
    成された水ジャケットにエンジンの冷却水を送って冷却
    するようにした舶用エンジンにおいて、前記排気膨張室
    の下側に連結管によってその排気膨張室と連結された補
    助膨張室を設け、その連結管と補助膨張室に接続された
    排気管とを相互に対向させることなく配置する共に、補
    助膨張室の室内に連結管の開口部を囲繞する水溜用の補
    助防水壁を立設し、前記水ジャケットの排水口を補助膨
    張室の下流側に接続してなる舶用エンジンの排気浄化装
    置。
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