JPH07109923A - 小型船舶などのエンジンの冷却装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 エンジンのシリンダブロックの冷却を最適条
件で行なうとともに、排気系の冷却も最適条件で行なう
ことができるようにする。 【構成】 シリンダブロック１０からの冷却水の温度に
応じてその冷却水をバイパス通路３１を通してシリンダ
ブロック１０に戻す第１の循環通路と、上記冷却水を冷
却水クーラ２０および排気マニホールド５に循環させる
第２の循環通路と、第１の循環通路から分岐して上記冷
却水を冷却水クーラ２０および排気マニホールド５に循
環させる第３の循環通路が設けられ、シリンダブロック
の冷却水出口部には設定温度で作動して冷却水を第１の
循環通路と第２の循環通路とのいずれかに流すようにす
るサーモスタットバルブ１００が設置され、上記第１、
第２、第３の循環通路の冷却水を循環させる冷却水ポン
プ１６が設置されている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、小型船舶などのエン
ジンの冷却装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、小型船舶などのエンジンの冷却装
置として、図５および図６に示すような装置が知られて
いる。これはエンジンのシリンダブロック１０および排
気マニホールド（排気系冷却部）５に清水の冷却水を循
環させて冷却するとともに、この清水を海水により冷却
するようにしている。海水は海水ポンプ１１により海水
取入れ口１３から吸引して海水通路１を通してエアクー
ラ１２に供給することにより冷却し、一部はバイパス通
路２３から減速機用のオイルクーラ１５を通し、残部は
通路２２を通し、海水通路２から清水クーラ２０の冷却
エレメント３０中に供給し、海水排出管２１を通して排
気管５０を外側から冷却した後、排出するようにしてい
る。また清水の冷却水の温度が設定温度以下の場合に
は、サーモスタットバルブ３００が冷却水通路３を閉じ
るとともに、バイパス通路３１を開き、シリンダブロッ
ク１０から流出した冷却水が清水ポンプ１６によって吸
引されてバイパス通路３１、通路３２からエンジンオイ
ルクーラ３５を通してシリンダブロック１０に戻される
ようにした第１の循環通路が形成される。上記冷却エレ
メント３０は外管３９中に多数の伝熱管３３が配置され
てなり、その伝熱管３３内に海水が通され、その外側の
空間３４に清水が通されるようにしている。

【０００３】また冷却水の温度が設定温度を超えると、
サーモスタットバルブ３００はバイパス通路３１を閉じ
るとともに冷却水通路３を開き、これによって冷却水は
サーモスタットバルブ３００から冷却水通路３を通して
清水クーラ２０に供給されるとともに、排気マニホール
ド５の周囲に供給され、冷却エレメント３０の外周に形
成された導入口３６から内部に供給されて、ここから循
環通路４を通して清水ポンプ１６により吸引され、通路
３２からエンジンオイルクーラ３５を通ってシリンダブ
ロック１０に戻される第２の循環通路が形成される。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上記構成では、エンジ
ンのアイドリング状態では冷却水温度が低いためにサー
モスタットバルブ３００が冷却水通路３を閉じており、
冷却水はバイパス通路３１を通して清水ポンプ１６によ
り吸引され、通路３２、エンジンオイルクーラ３５を通
してシリンダブロック１０に戻される。またエンジンが
始動して冷却水温度が上昇し、設定温度に達すると、サ
ーモスタットバルブ３００が冷却水通路３を開いてシリ
ンダブロック１０からの冷却水は冷却水通路３を通して
清水クーラ２０の冷却エレメント３０中に供給されて海
水により冷却されるとともに、排気マニホールド５の周
囲に供給されて排気マニホールド５を冷却し、清水ポン
プ１６によって循環通路４を通して吸引され、通路３
２、エンジンオイルクーラ３５を通してシリンダブロッ
ク１０に戻される。

【０００５】上記構成において、サーモスタットバルブ
３００はシリンダブロック１０に最適な温度（例えば、
９０℃）に設定され、その冷却水によって排気マニホー
ルド５が冷却されることになるが、排気マニホールド５
は通常アルミニウムなどで形成されているために、より
低い温度（例えば、７０℃以下）の冷却水が通されて充
分な冷却がなされることが望ましい。しかしながら、シ
リンダブロック１０の冷却を主眼にすれば、上記要求に
応えることはできないという問題がある。すなわち、冷
却水温度が低い状態では排気マニホールド５の部分には
冷却水は流されないが、その状態から急加速によってエ
ンジン温度が上昇するとともに排気マニホールド５の温
度が上昇し、サーモスタットバルブ３００が開いて排気
マニホールド５の周囲に冷却水が送られても、それ迄は
冷却水が排気マニホールド５の周囲に滞留していたため
に、全体的に冷却水の流れが生じるまでに時間がかか
り、このため排気マニホールド５の温度上昇に対して冷
却が間に合わず、局部的に過度に加熱されるおそれがあ
った。

【０００６】この発明は、このような従来の欠点を解消
するためになされたものであり、エンジンのシリンダブ
ロックの冷却を最適条件で行なうとともに、排気系の冷
却も最適条件で行なうことができる小型船舶などのエン
ジンの冷却装置を提供することを目的とするものであ
る。

【０００７】

【課題を解決するための手段】この発明は、エンジンの
シリンダブロックおよび排気系に冷却水を循環させて冷
却する冷却装置において、シリンダブロックを流通する
冷却水の温度に応じてシリンダブロックからの冷却水を
バイパス通路を通してシリンダブロックに戻す第１の循
環通路と、シリンダブロックからの冷却水を冷却水クー
ラおよび排気系冷却部に循環させる第２の循環通路と、
第１の循環通路から分岐してシリンダブロックからの冷
却水を排気系冷却部に循環させる第３の循環通路が設け
られ、シリンダブロックの冷却水出口部にはシリンダブ
ロックからの冷却水を所定温度以下では第２の循環通路
を閉じて第１の循環通路に流し、所定温度に達すると第
２の循環通路を開くようにしたサーモスタットバルブが
設置され、上記第１、第２、第３の循環通路の冷却水を
循環させる冷却水ポンプが設置されているものである。

【０００８】

【作用】上記構成では、サーモスタットバルブが閉じて
いる間は、シリンダブロックには比較的高い温度の冷却
水が循環することによって過度の冷却を防止することに
なるが、その間にもバイパス通路から循環通路を通して
清水クーラに冷却水が流される。この流れによって排気
マニホールドの周囲に冷却水が流通し、排気マニホール
ドが過度に温度上昇するのが防止され、さらにサーモス
タットバルブが開いて冷却水の流れが切換えられた場合
に、排気マニホールドを全体的に速やかに冷却すること
ができ、局部的な過度の加熱を防止することができる。

【０００９】

【実施例】図１において、船体１０は中央部より前側に
キャビン１１が形成され、その後側にコックピット１２
が形成されてそこに運転席９が形成され、その前側には
操作ハンドル１３が設けられている。またコックピット
１２の下側の空間には燃料タンク１４が設置され、その
後側の空間（エンジンルーム）内にはエンジン１５が設
置され、このエンジン１５によって駆動される推進機１
６が船尾船底に設置されている。

【００１０】図２は上記運転席９の構成を示し、コック
ピット１２の床８の一部が筒状に上方に突出して覆い８
０が形成され、その上板８１に対して座席９が取付けら
れている。すなわち、座席９は上側が開口した筒状の下
部本体９１と、その内側に上方から上下動可能に挿入さ
れた筒状の上部本体９３と、その上端部に取付けられた
操作ハンドル９７および支持フランジ９５と、その上側
に取付けられたクッション付きの座板９６とを備え、下
部本体９１および上部本体９３の内部にはスプリング手
段９４が設置されて座板９６に加えられた力に対応して
上部本体９３などが下部本体９１に対して相対的に下降
するように構成されたダンパー機能が備えられている。
また下部本体９１の上端部外周には取付けフランジ９２
が設けられ、この取付けフランジ９２が上板８１上に重
ねられて締め付けボルト８３で締め付けられることによ
り座席９が固定されている。

【００１１】従来は、取付けフランジ９２は設けられら
れてなく、下部本体９１の下端部に支持体９８が設けら
れ、また覆い８０の内部には支持板８２が設けられ、こ
の支持板８２上に支持体９８が固定されることにより座
席９が取付けられていた。この従来の構造では、デザイ
ン上支持体９８を覆うように覆い８０が形成されていた
が、支持体９８を支持板８２に取付けるのに、狭い部分
での作業となるために、作業が非常に行ないにくいとい
う欠点がある。これに対し、上記のようにフランジ９２
を設けて覆い８０の上板８１上に取付けるようにする
と、作業が非常に行ないやすくなるという利点がある。

【００１２】図３および図４はこの発明の冷却装置の１
例を示し、海水の冷却系は上記従来のものと同じであ
る。清水の冷却系は、清水クーラ２０にサーモスタット
１００から冷却水を供給する冷却水通路３が接続される
ととともに、清水クーラ２０の冷却エレメント３０から
循環通路４が清水ポンプ１６に接続されている点も上記
従来のものと同じである。しかしながら、この実施例で
は清水ポンプ１６の下流側の通路３２から清水クーラ２
０に循環通路６が導かれ、また清水クーラ２０には冷却
エレメント３０の外側と内側とを連通させる連通路７が
設けられている点が異なっている。

【００１３】上記構成では、冷却水の温度が設定温度以
下の場合には、サーモスタットバルブ１００が冷却水通
路３を閉じるとともに、バイパス通路３１を開き、シリ
ンダブロック１０から流出した冷却水が清水ポンプ１６
によって吸引されてバイパス通路３１、通路３２からエ
ンジンオイルクーラ３５を通してシリンダブロック１０
に戻されるようにした第１の循環通路が形成される。ま
たバイパス通路３１が開かれているときは、通路３２か
ら分岐した循環通路６を通して清水クーラ２０に冷却水
を供給する第３の循環通路６が形成される。さらに冷却
水の温度が設定温度を超えると、サーモスタットバルブ
１００はバイパス通路３１を閉じるとともに冷却水通路
３を開き、これによって冷却水はサーモスタットバルブ
１００から冷却水通路３を通して清水クーラ２０に供給
されて、排気マニホールド５の周囲に供給され、連通路
７を通して冷却エレメント３０の内部に供給されて、こ
こから循環通路４を通して清水ポンプ１６により吸引さ
れ、通路３２からエンジンオイルクーラ３５を通ってシ
リンダブロック１０に戻される第２の循環通路が形成さ
れる。

【００１４】また上記構成では、エンジンのアイドリン
グ状態では冷却水温度が低いためにサーモスタットバル
ブ１００が冷却水通路３を閉じており、冷却水はバイパ
ス通路３１を通して清水ポンプ１６により吸引され、通
路３２、エンジンオイルクーラ３５を通してシリンダブ
ロック１０に戻される。これと同時に、通路３２から分
岐した循環通路６を通して冷却水の一部が清水クーラ２
０に供給され、この冷却水は排気マニホールド５を冷却
した後、連通路７を通って冷却エレメント３０中に供給
されて海水により冷却され、循環通路４を通して清水ポ
ンプ１６により吸引され、シリンダブロック１０に戻さ
れる。

【００１５】またエンジンが始動して冷却水温度が上昇
し、設定温度（例えば９０℃）に達すると、サーモスタ
ットバルブ１００が冷却水通路３を開いてシリンダブロ
ック１０からの冷却水は冷却水通路３を通して清水クー
ラ２０に供給され、排気マニホールド５を冷却した後、
連通路７を通って冷却エレメント３０中に供給されて海
水により冷却され、清水ポンプ１６によって循環通路４
を通して吸引され、通路３２、エンジンオイルクーラ３
５を通してシリンダブロック１０に戻される。なお、サ
ーモスタットバルブ１００が開くことにより、冷却水通
路３を開くとともにバイパス通路３１も開いたままにし
てもよい。

【００１６】上記のように、サーモスタットバルブ１０
０はシリンダブロック１０の最適な温度で作動するよう
にしており、したがって例えば冷却水の温度が９０℃以
下ではサーモスタットバルブ１００は開かれずに、冷却
水通路３を通しては清水クーラ２０に冷却水は供給され
ないが、その場合でも通路３２から循環通路６を通して
清水クーラ２０に冷却水が供給されることになる。この
ためサーモスタットバルブ１００が閉じている間は、シ
リンダブロック１０には９０℃近くの温度の冷却水が循
環することによって過度の冷却を防止することになる
が、その間にもバイパス通路３１，３２から循環通路６
を通して清水クーラ２０に冷却水が流される。この流れ
によって排気マニホールド５の周囲に冷却水が流通し、
排気マニホールド５が過度に温度上昇するのが防止され
る。

【００１７】さらにエンジンの急作動などによって冷却
水温度が上昇すると、排気ガスの温度が上昇して排気マ
ニホールド５が温度上昇するとともに、サーモスタット
バルブ１００が開いて冷却水をバイパス通路から清水通
路３へ切換え、排気マニホールド５の周囲へ冷却水を供
給する。この冷却水は連通路７から冷却エレメント３０
内を通って海水によって冷却された後、循環通路４から
シリンダブロック１０に戻されるが、この冷却水の流れ
の切換えの際に排気マニホールド５の冷却を速やかに行
なう。すなわち、図５に示す従来装置では冷却水がバイ
パス通路３１，３２を通っている間は排気マニホールド
５の周囲には冷却水が流されないために水が滞留してお
り、このためサーモスタットバルブ１００が切換えられ
て冷却水が供給されても排気マニホールド５の周囲全体
に冷却水の流れが生じるようになるには時間がかかり、
その間に排気マニホールドが局部的に過度に加熱される
という事態が生じることが避けられなかった。これに対
し上記実施例のように、常に冷却水を流通させておく
と、サーモスタットバルブ１００が開いて冷却水の流れ
が切換えられた場合に、排気マニホールド５を全体的に
速やかに冷却することができ、局部的な過度の加熱を防
止することができる。

【００１８】

【発明の効果】以上説明したように、この発明によれば
サーモスタットバルブが閉じている間は、シリンダブロ
ックには比較的高い温度の冷却水が循環することによっ
て過度の冷却を防止することになるが、その間にもバイ
パス通路から循環通路を通して清水クーラに冷却水が流
される。この流れによって排気マニホールドの周囲に冷
却水が流通し、排気マニホールドが過度に温度上昇する
のが防止され、さらにサーモスタットバルブが開いて冷
却水の流れが切換えられた場合に、排気マニホールドを
全体的に速やかに冷却することができ、局部的な過度の
加熱を防止することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明が適用される船の１例を示す側面配置
図である。

【図２】図１の運転席の基部の詳細断面図である。

【図３】この発明の実施例を示す系統図である。

【図４】図３のＡ−Ａ線断面図である。

【図５】従来の冷却装置の系統図である。

【図６】図５のＢ−Ｂ線断面図である。

【符号の説明】

１，２ 海水通路 ３，４，６ 清水通路 ５ 排気マニホールド ７ 連通路 １０ シリンダブロック １６ 清水ポンプ ２０ 清水クーラ ３０ 冷却エレメント ３１ バイパス管 １００ サーモスタットバルブ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 エンジンのシリンダブロックおよび排気
   系に冷却水を循環させて冷却する冷却装置において、シ
   リンダブロックを流通する冷却水の温度に応じてシリン
   ダブロックからの冷却水をバイパス通路を通してシリン
   ダブロックに戻す第１の循環通路と、シリンダブロック
   からの冷却水を冷却水クーラおよび排気系冷却部に循環
   させる第２の循環通路と、第１の循環通路から分岐して
   シリンダブロックからの冷却水を排気系冷却部に循環さ
   せる第３の循環通路が設けられ、シリンダブロックの冷
   却水出口部にはシリンダブロックからの冷却水を所定温
   度以下では第２の循環通路を閉じて第１の循環通路に流
   し、所定温度に達すると第２の循環通路を開くようにし
   たサーモスタットバルブが設置され、上記第１、第２、
   第３の循環通路の冷却水を循環させる冷却水ポンプが設
   置されていることを特徴とする小型船舶などのエンジン
   の冷却装置。