(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
船体内に大気を導入する空気流通口をエンジンに対して船体の前後方向一側に離間させて配設し、前記エンジンに対して船体の前後方向他側に燃料タンクを配置し、前記エンジンに接続された排気管をエンジンと前記空気流通口との間に延在させ、この延在部に触媒コンバータを介装したことを特徴とする水上走行船。
【請求項２】
船体内に大気を導入する空気流通口をエンジンに対して船体の前後方向に離間させて配設し、前記エンジンに接続された排気管をエンジンと前記空気流通口との間に延在させ、この延在部に触媒コンバータを介装してなり、前記触媒コンバータを、１８０°転覆時における喫水線より船底寄りとなる部位に位置づけたことを特徴とする水上走行船。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、触媒コンバータを備えた水上走行船に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、水上走行船としては、ウォータージェット推進装置を備え、船体のシートに乗員が着座し操向ハンドルを把持して走航するものがある。前記ウォータージェット推進装置はエンジンを船体内のエンジン室に搭載し、ジェットポンプをエンジン室より船体後側のポンプ室に配設して構成していた。
【０００３】
前記エンジンの吸気装置はエンジン室の空気を吸い込んでエンジンに供給し、排気装置は排気ガスを船体後部のポンプ室に排出する構造になっていた。なお、エンジン室は、船体に設けた空気流通口を介して大気に連通しており、前記吸気装置がエンジン室内の空気を吸引するときには前記空気流通口からエンジン室に外気が導入される構造になっていた。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
近年、この水上走行船では、水中に排出する排気ガスが海洋汚染、大気汚染の原因となるのを防ぐために、排気系中に触媒コンバータを介装することが要請されるようになってきた。
【０００５】
しかしながら、水上走行船に触媒コンバータを装着するに当たっては、その配設位置が問題であった。
これは、第１に触媒コンバータがきわめて高温になるということを考慮しなければならないからである。すなわち、水上走行船の排気装置は船体内に配置されている関係から、走航風による冷却が期待できず触媒コンバータが過度に発熱してしまう。このような不具合を解消するために、触媒コンバータを相対的に低温な船体後部のポンプ室に配置することも考えられるが、このようにすると触媒コンバータに流入する排気ガスの温度が低下してしまい、これが活性温度に達し難くなってしまう。
【０００６】
第２に、触媒コンバータは重量が嵩むため、配設位置如何によっては走航時の旋回性に悪影響を及ぼすことにもなりかねない。
第３に、水上走行船は転覆することがあるので、配設位置如何によっては、プロペラ室に開口する排気出口から排気通路中に逆流した水に触媒コンバータが没してしまう。触媒コンバータが水没すると、触媒金属を担持する多孔質材の孔部分に水中の異物が付着することがある。
【０００７】
このような場合には、触媒コンバータを乾燥させて再度使用できるようにしたとしても、性能低下を起こしてしまう。特に、この水上走行船を海上で使用していた場合には、前記孔部分が塩分によって略埋められてしまい、乾燥させただけでは再使用することができなくなってしまう。
【０００８】
本発明はこのような問題点を解消するためになされたもので、水上走行船に触媒コンバータを装着するに当たってこれが過度に高温になるのを抑えることを第１の目的とする。また、船体が転覆して排気出口から水が逆流したとしても触媒コンバータが水没しないようにすることを第２の目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
第１の発明に係る水上走行船は、船体内に大気を導入する空気流通口をエンジンに対して船体の前後方向一側に離間させて配設し、前記エンジンに対して船体の前後方向他側に燃料タンクを配置し、前記エンジンに接続された排気管をエンジンと前記空気流通口との間に延在させ、この延在部に触媒コンバータを介装したものである。
【００１０】
第２の発明に係る水上走行船は、船体内に大気を導入する空気流通口をエンジンに対して船体の前後方向に離間させて配設し、前記エンジンに接続された排気管をエンジンと前記空気流通口との間に延在させ、この延在部に触媒コンバータを介装してなり、前記触媒コンバータを、１８０°転覆時における喫水線より船底寄りとなる部位に位置づけたものである。
【００１３】
【作用】
第１の発明によれば、空気流通口から船体内に流入した相対的に低温な外気が吸気装置を有するエンジンへ向って流れることにより、この外気が触媒コンバータの近傍を流れてこれを冷却する。特に本発明によれば、触媒コンバータの近傍を流れる空気流を燃料タンクが遮ることがない。
【００１４】
第２の発明によれば、空気流通口から船体内に流入した相対的に低温な外気が吸気装置を有するエンジンへ向って流れることにより、この外気が触媒コンバータの近傍を流れてこれを冷却する。特にこの発明によれば、船体が１８０°転覆したときの水面より上方に触媒コンバータが配設される。
【００１６】
【実施例】
以下、本発明の一実施例を図によって詳細に説明する。
図１は本発明に係る水上走行船のエンジン部分を破断して示す側断面図、図２は本発明に係る水上走行船の概略構成を示す平面図、図３は図２における触媒コンバータ装着部のＩＩＩ−ＩＩＩ線断面図、図４は図３におけるＶ−Ｖ線断面図である。
【００１７】
これらの図において、１はこの実施例による水上走行船で、この水上走行船１は、船体２のシート３上に乗員が着座し操向ハンドル４を把持して走航するものである。また、シート３の左右両側方には、図３に示すように乗員の足を乗せるためのステップ２ａが船体２に一体的に形成している。船体２には、船体２内を前側のエンジン室５と後側のポンプ室６とに画成するバルクヘッド７を立設している。
【００１８】
８は水冷２サイクル２気筒型のエンジン、９はこのエンジン８とともにウォータージェット推進装置を構成するジェットポンプである。これらは船体２の左右方向中央に搭載しており、エンジン８は前記エンジン室５に配置し、ジェットポンプ９は前記ポンプ室６に配置している。
【００１９】
前記エンジン８は図３に示すように、そのクランクケース８ａの船体右側に吸気装置１０を接続し、シリンダボディ８ｂの船体左側に排気装置１１を接続している。前記吸気装置１０は、吸気管１０ａを介してクランクケース８ａに接続した気化器１２と、この気化器１２の上流側に接続した吸気サイレンサー１３と、空気吸込口１４が下端に開口した吸気ダクト１５とから構成している。そして、この吸気装置１０は、エンジン８のシリンダボディ８ｂの略前方からエンジン室５内の空気を吸い込み、この空気と燃料とを気化器１２によって混合してその混合気をエンジン８に供給する構造になっている。前記燃料は、エンジン８より船体後側であって前記ポンプ室６に配置した燃料タンク１６（図１）から気化器１２に供給されるように構成している。
【００２０】
また、この吸気装置１０はエンジン室５内の空気を吸込むので、エンジン室５は、船体２に固定した前側空気流通ダクト１７と後側空気流通ダクト１８とから外気が導入される構造になっている。これら両ダクト１７，１８の下端の開口１７ａ，１８ａが本発明に係る空気流通口を構成している。
これら両ダクト１７，１８はいずれも船体２の左右方向中央に位置づけており、しかも、エンジン８から船体２の前後方向に離間して配置している。前側空気流通ダクト１７は船体２の前端側に配置し、後側空気流通ダクト１８はバルクヘッド７の直前に配置している。なお、前側空気流通ダクト１７は船底２ｂの近傍に下端が開口している。
【００２１】
前記排気装置１１は、エンジン８のシリンダボディ８ｂに接続されて排気通路をエンジン８から船体左側へ導出する導出部１９と、この導出部１９の後端に接続され、図１に示すように船体２の後方へ向けて凸となるように側面視横向きＵ字状に屈曲させて形成した排気管２０と、この排気管２０の上部前端に連通し、エンジン８の側方でエンジン８より船体前側へ延びるように形成した膨脹管２１と、この膨脹管２１の前部下端に図３に示すように連通ホース２２を介して連通し、エンジン８より船体右側に配置されたウォーターロック２３と、このウォーターロック２３の後端からバルクヘッド７を貫通するとともに前記燃料タンク１６の上方を通って船体後部のプロペラ室に連通された排出管２４とを備え、エンジン８の排気ガスをプロペラ室側壁に開口した排気出口１１ａから排出する構造になっている。
【００２２】
前記連通ホース２２は、膨脹管２１に接続した船体左側の金属製蛇腹ホース２２ａと、ウォーターロック２３に接続した船体右側の金属製蛇腹ホース２２ｂと、これら両ホース２２ａ，２２ｂ間に介装された触媒コンバータ２５とから構成している。この触媒コンバータ２５は、図４に示すように、金属製円筒体２５ａの内側に、触媒金属（図示せず）を担持するアルミナなどからなるハニカム状の担体２５ｂを固着させることによって構成している。
【００２３】
また、この触媒コンバータ２５は、前記円筒体２５ａの軸方向一端部と他端部とに前記蛇腹ホース２２ａ，２２ｂが嵌合固定され、両蛇腹ホースどうしの間となる軸方向中央部の外面が露出している。そして、この触媒コンバータ２５は、船体２の左右方向中央部であって、船体２の上下方向中央より船底寄りとなる部位に配設している。なお、この触媒コンバータ２５は、円筒体２５ａと一体に設けたフランジ（図示せず）に挿通したボルトにより船体２に固定されている。
【００２４】
このように構成した水上走行船１は、エンジン８を始動すると排気ガスはエンジン８のシリンダボディ８ｂから排気装置１１の導出部１９および排気管２０を介して膨脹管２１に流入し、ここで膨脹した後、連通ホース２２、ウォーターロック２３および排出管２４を通って排気出口１１ａからプロペラ室に排出される。そして、前記排気ガスは、連通ホース２２に流入して触媒コンバータ２５を通ることによって、含有される有害成分が燃焼されることにより除去される。
【００２５】
一方、エンジン始動後は、吸気装置１０がエンジン室５内の空気を吸い込むので、前側空気流通ダクト１７および後側空気流通ダクト１８を介して外気がエンジン室５内に流入する。このとき、前側空気流通ダクト１７から船体２内に流入した外気は、図１中に二点鎖線矢印で示すように船底に略沿うようにして船体後側へ流れ、吸気装置１０の空気吸込口１４に吸い込まれる。
【００２６】
触媒コンバータ２５は、エンジン８と空気流通口（前側空気流通ダクト１７の下端開口１７ａ）との間に介装されていることから、空気の流通経路上に触媒コンバータ２５が位置することになり、この触媒コンバータ２５は相対的に低温な外気に晒されるようになって冷却されることになる。
したがって、触媒コンバータ２５をエンジン室５内に配設したとしても、これが過度に発熱するのを抑えることができる。
【００２７】
また、触媒コンバータ２５の外面がエンジン室５に露出しているので、上述したように空気流に晒して空冷するに当たって熱交換がきわめて効率よく行われるから、空気流が僅かであっても確実に冷却することができる。
【００２８】
さらに、燃料タンク１６をエンジン８より船体後側に配置したので、触媒コンバータ２５を冷却する空気流が燃料タンク１６によって遮られることがないから、この点からも冷却効率が高くなる。なお、触媒コンバータ２５の熱が燃料タンク１６に伝わないという利点もある。
【００２９】
さらにまた、触媒コンバータ２５を船体２の左右方向中央に位置づけたので、船体２の左右の重量が均等になるように触媒コンバータ２５が配設されるから、この水上走行船１の旋回性能が触媒コンバータ２５によって損なわれることがない。
【００３０】
加えて、触媒コンバータ２５を船体２が上下逆となるように転覆したとき、すなわち１８０°転覆時の喫水線Ｌ２より船底２ｂ寄りとなる部位に配置したから、船体２が１８０°転覆したときに、排気出口１１ａから逆流した水にこの触媒コンバータ２５が没することはない。これは、上述したように触媒コンバータ２５を配置することによって、船体２が１８０°転覆したとしても、水面より必ず上方に触媒コンバータ２５が存在することになるからである。
【００３１】
水面の位置を図３中に二点鎖線Ｌ１ないしＬ８で示す。Ｌ１は通常時であって１人乗船かつエンジン静止状態での水面位置を示し、Ｌ２は船体２が上下逆となるように転覆したときの水面位置を示し、Ｌ３は船体が左下がりに傾斜して船体左側が水中に没するように転覆したときの水面位置を示し、Ｌ４は船体２が上下逆となりしかも船体左側が水中に没するように転覆したときの水面位置を示している。
【００３２】
Ｌ５は船体左側が真下を向くように転覆したときの水面位置を示し、Ｌ６は船体右側が真下を向くように転覆したときの水面位置を示している。Ｌ７は船体２が右下がりに傾斜して船体右側が水中に没するように転覆したときの水面位置を示し、Ｌ８は船体２が上下逆となりしかも船体右側が水中に没するように転覆したときの水面位置を示している。
【００３３】
すなわち、触媒コンバータ２５は、如何なる傾斜角度においても喫水線（Ｌ１〜Ｌ８）よりも上方に位置するように配設されているから、船体２が如何なる方向へ転覆したとしても、水面より必ず上方に触媒コンバータ２５が存在することになって排気出口１１ａから逆流した水に触媒コンバータ２５が没することを防止することができる。
【００３４】
【発明の効果】
以上説明したように説明したように第１の発明に係る水上走行船は、船体内に大気を導入する空気流通口をエンジンに対して船体の前後方向に離間させて配設し、前記エンジンに接続された排気管をエンジンと前記空気流通口との間に延在させ、この延在部に触媒コンバータを介装したため、空気流通口から船体内に流入した相対的に低温な外気が吸気装置を有するエンジンへ向って流れることにより、この外気が触媒コンバータの近傍を流れてこれを冷却する。
このため、水上走行船に触媒コンバータを装着するに当たってこれが過度に高温になるのを抑えることができる。
また、本発明によれば、空気流通口をエンジンに対して船体前後方向一側に配設するとともに、燃料タンクをエンジンに対して船体前後方向他側に配置したため、触媒コンバータの近傍を流れる空気流を燃料タンクが遮ることがない。このため、触媒コンバータが前記空気流に晒され易くなるから、これをより一層確実に冷却することができる。
【００３５】
第２の発明に係る水上走行船は、船体内に大気を導入する空気流通口をエンジンに対して船体の前後方向に離間させて配設し、前記エンジンに接続された排気管をエンジンと前記空気流通口との間に延在させ、この延在部に触媒コンバータを介装したため、空気流通口から船体内に流入した相対的に低温な外気が吸気装置を有するエンジンへ向って流れることにより、この外気が触媒コンバータの近傍を流れてこれを冷却する。
このため、水上走行船に触媒コンバータを装着するに当たってこれが過度に高温になるのを抑えることができる。
特に、この発明によれば、触媒コンバータを、船体の１８０°転覆時における喫水線より船底寄りとなる部位に位置づけたため、１８０°転覆したときの水面より上方に触媒コンバータが配設されるから、船体が１８０°転覆して排気出口から水が逆流したとしても、触媒コンバータが水没するようなことはない。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る水上走行船のエンジン部分を破断して示す側断面図である。
【図２】本発明に係る水上走行船の概略構成を示す平面図である。
【図３】図２における触媒コンバータ装着部のＩＩＩ−ＩＩＩ線断面図である。
【図４】図３におけるＶ−Ｖ線断面図である。
【符号の説明】
１…水上走行船、２…船体、５…エンジン室、７…バルクヘッド、８…エンジン、１０…吸気装置、１１…排気装置、１２…気化器、１４…空気吸込口、２１…膨脹管、２２…連通ホース、２３…ウォーターロック、２５…触媒コンバータ、Ｌ１〜Ｌ８…水面。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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