(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
船体内の空気を吸入する吸気装置およびエンジンの排気ガスを船外に排出する排気装置を備え、この排気装置の排気系に触媒コンバータが介装された水上走行船において、前記排気系における前記吸気装置の空気吸込口およびこの排気装置の排気出口より上方となる部位を上方へ向けて凸となるように屈曲させて形成し、この部位であって水上に船体を浮かべてエンジンを停止させた状態での水面より上方に、前記触媒コンバータの少なくとも上端部を位置づけたことを特徴とする水上走行船。
【請求項２】
請求項１記載の水上走行船において、触媒コンバータを船体のエンジン室内に配設したことを特徴とする水上走行船。
【請求項３】
請求項１記載の水上走行船において、船体中心線に対して左右方向の一方に触媒コンバータを配設するとともに、他方に排気管の排気出口を配設したことを特徴とする水上走行船。
【請求項４】
請求項１記載の水上走行船において、触媒コンバータが設けられる排気管に、前記触媒コンバータの上流側となる部位から下流側となる部位へ冷却水を流す冷却水通路を設け、この冷却水通路における前記触媒コンバータより上流側の部位に冷却水を船外に導く冷却水取出管を連通させたことを特徴とする水上走行船。
【請求項５】
請求項４記載の水上走行船において、触媒コンバータをこれが嵌合する保持板を介して排気管に固定し、前記保持板に、前記排気管の冷却水通路に連なる冷却水通路を設けたことを特徴とする水上走行船。
【請求項６】
船体内の空気を吸入する吸気装置およびエンジンの排気ガスを船外に排出する排気装置を備え、この排気装置の排気系に触媒コンバータが介装された水上走行船において、前記触媒コンバータの少なくとも上端部を前記吸気装置の空気吸込口およびこの排気装置の排気出口より上方となる部位に位置づけ、前記触媒コンバータを、船体内に大気を導入する空気流通口と前記吸気装置の空気吸込口とを結ぶ仮想直線が通らない位置に配設したことを特徴とする水上走行船。
【請求項７】
船体内の空気を吸入する吸気装置およびエンジンの排気ガスを船外に排出する排気装置を備え、この排気装置の排気系に触媒コンバータが介装された水上走行船において、前記触媒コンバータの少なくとも上端部を前記吸気装置の空気吸込口およびこの排気装置の排気出口より上方となる部位に位置づけ、船体内に浮体を設けるとともに、前記触媒コンバータより下流側の排気通路の少なくとも一部を、乗員が乗船していない状態での全没喫水線より上方に位置づけたことを特徴とする水上走行船。
【請求項８】
船体内の空気を吸入する吸気装置およびエンジンの排気ガスを船外に排出する排気装置を備え、この排気装置の排気系に触媒コンバータが介装された水上走行船において、前記触媒コンバータの少なくとも上端部を前記吸気装置の空気吸込口およびこの排気装置の排気出口より上方となる部位に位置づけ、船体中心線に対して左右方向の一方に前記触媒コンバータを配設するとともに、他方に前記排気出口を配設したことを特徴とする水上走行船。
【請求項９】
船体内の空気を吸入する吸気装置およびエンジンの排気ガスを船外に排出する排気装置を備え、この排気装置の排気系に触媒コンバータが介装された水上走行船において、前記触媒コンバータの少なくとも上端部を前記吸気装置の空気吸込口およびこの排気装置の排気出口より上方となる部位に位置づけ、前記触媒コンバータが設けられる排気管に、前記触媒コンバータの上流側となる部位から下流側となる部位へ冷却水を流す冷却水通路を設け、この冷却水通路における前記触媒コンバータより上流側の部位に冷却水を船外に導く冷却水取出管を連通させたことを特徴とする水上走行船。
【請求項１０】
請求項９記載の水上走行船において、触媒コンバータをこれが嵌合する保持板を介して排気管に固定し、前記保持板に、前記排気管の冷却水通路に連なる冷却水通路を設けたことを特徴とする水上走行船。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、排気系に触媒を介装し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、２サイクルエンジンを動力源とするウォータージェット推進装置を備え、乗員が船体上のシートに跨り操向ハンドルを把持して走航するように構成したものがある。この種の水上走行船に用いられるエンジンは船体内に設けたエンジン室に搭載されていた。このため、この水上走行船用エンジンの吸気装置はエンジン室の空気をエンジンに供給する構造になっていた。なお、エンジン室には、船体に設けた空気流通口を介してエンジン室外の大気が導入されるように構成していた。
【０００３】
また、前記エンジンの排気装置は、排気通路がシリンダから船体後部に延在され、ウォーターロックを介して船体後部のプロペラ室に連通している。すなわち、排気ガスは船体後部から船外に排出されることになる。なお、前記ウォーターロックは、船体が転覆したときなどにプロペラ室側の排気出口から水がエンジン側へ逆流するのを防ぐためのものである。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
近年、この種の水上走行船においては、水中に排出され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、排気通路中に排気ガス浄化用の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】
しかるに、水上走行船の排気通路中に触媒コンバータを介装するに当たっては、船体内に水が浸入してしまったときのことを考慮しなければならず、その配設位置が問題であった。すなわち、エンジン停止状態で船体内に水が浸入してしまったときには、船体に対する水面の位置が上昇することにより排気出口から水が排気通路中を逆流し、吸気装置の空気吸込口からエンジンを介して排気装置の排気出口に至る吸排気系内の空気が吸気装置からエンジン室に流出してしまう。この空気の流出および水の逆流は船体内の水位が空気吸込口に達してここが閉塞されるまで起こるので、触媒コンバータの位置如何によってはこれが水没してしまう。
【０００６】
触媒コンバータが水没してしまうと、触媒金属を胆持している多孔質材の孔部分に異物が詰まることがある。このようになると、水抜き後に再使用しようとしても触媒コンバータの本来の性能を得ることができなくなってしまう。また、この水上走行船を海上で使用していた場合には海水が多孔質材に染み込んでしまうため、再使用するときには海水が乾燥して生じた塩分によって前記孔部分が略埋められた状態になってしまい、前記同様に性能低下を起こしてしまう。
【０００７】
さらに、触媒コンバータを使用して効率よく排気ガスを浄化するには、エンジン始動後から可及的に速く活性温度へ昇温させることが重要であるので、水上走行船に触媒コンバータを装着するに当たり何らかの対策を講じなければならない。しかも、運転中に触媒コンバータの温度が過度に上昇することをも防ぐことが必要である。
【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り、触媒コンバータが水没することがなく、しかもこれをエンジン始動後できるだけ速く活性温度へ昇温させることができるようにすることを目的とする。また、運転中に触媒コンバータ温度が過度に上昇することをも防げるようにすることを目的とする。
【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、排気装置の排気系に触媒コンバータを介装し、この触媒コンバータの少なくとも上端部を吸気装置の空気吸込口およびこの排気装置の排気出口より上方となる部位に位置づけたため、エンジン停止状態で船体内に水が浸入してこの浸入水によって吸気装置の空気吸込口が閉塞されたとしても、排気出口から排気系内へ逆流する水は触媒コンバータ介装部が空気溜りになることから触媒コンバータの少なくとも上端部に到達することがない。
【００１０】
また、第１の発明に係る水上走行船は、排気系における吸気装置の空気吸込口およびこの排気装置の排気出口より上方となる部位を上方へ向けて凸となるように屈曲させて形成するとともに、触媒コンバータの少なくとも上端部を、水上に船体を浮かべてエンジンを停止させた状態での水面より上方に位置づけたため、船体を水上に浮かべた状態でエンジンが停止したときに排気出口から水が排気系内へ逆流したとしても、排気系の触媒コンバータ介装部の少なくとも上端部は水面より上側にあるために前記逆流水は触媒コンバータの少なくとも上端部に到達することがない。
【００１１】
第２の発明に係る水上走行船は、第１の発明に係る水上走行船において、触媒コンバータを船体のエンジン室内に配設したため、エンジン室はエンジンによって内部空気が温められるので、エンジン始動後には触媒コンバータが前記温められた空気によって外方から加温される。
【００１２】
第３の発明に係る水上走行船は、第１の発明に係る水上走行船において、船体中心線に対して左右方向の一方に触媒コンバータを配設し、他方に排気管の排気出口を配設したため、船体が触媒コンバータを下にして横転したときには、排気出口が水面より上方に位置づけられることからここから水が排気系中に逆流することがなく、排気出口を下にして横転したときには、排気出口が水中に没するにもかかわらず触媒コンバータが水面より上方に位置づけられるから、排気出口から逆流した水が触媒コンバータには達しない。
【００１３】
第４の発明に係る水上走行船は、第１の発明に係る水上走行船において、触媒コンバータが設けられる排気管に、前記触媒コンバータの上流側から下流側へ冷却水を流す冷却水通路を設けたため、前記触媒コンバータが冷却水によって冷却される。
また、この発明によれば、前記触媒コンバータより上流側の冷却水通路に冷却水を船外に導く冷却水取出管を連通させたため、前記冷却水通路に供給された冷却水はその一部が前記冷却水取出管を介して排出されるから、エンジン始動時に前記触媒コンバータの周囲に冷却水が溜まるまでの時間を長くとることができる。
【００１４】
第５の発明に係る水上走行船は、第４の発明に係る水上走行船において、保持板を介して触媒コンバータを排気管に固定し、前記保持板に、前記排気管の冷却水通路に連なる冷却水通路を設けたため、前記触媒コンバータは前記保持板を介して冷却水によって冷却される。
【００１５】
第６の発明に係る水上走行船は、船体内の空気を吸入する吸気装置およびエンジンの排気ガスを船外に排出する排気装置を備え、この排気装置の排気系に触媒コンバータが介装された水上走行船において、前記触媒コンバータの少なくとも上端部を前記吸気装置の空気吸込口およびこの排気装置の排気出口より上方となる部位に位置づけ、前記触媒コンバータを、船体内に大気を導入する空気流通口と前記吸気装置の空気吸込口とを結ぶ仮想直線が通らない位置に配設したものである。
この発明によれば、エンジン停止状態で船体内に水が浸入してこの浸入水によって吸気装置の空気吸込口が閉塞されたとしても、排気出口から排気系内へ逆流する水は触媒コンバータ介装部が空気溜りになることから触媒コンバータの少なくとも上端部に到達することがない。また、エンジン運転時に船体の空気流通口から吸気装置の空気吸込口へ向かう空気流が触媒コンバータの近傍を通らないから、触媒コンバータが前記空気流によって冷却されることは少ない。
【００１６】
第７の発明に係る水上走行船は、船体内の空気を吸入する吸気装置およびエンジンの排気ガスを船外に排出する排気装置を備え、この排気装置の排気系に触媒コンバータが介装された水上走行船において、前記触媒コンバータの少なくとも上端部を前記吸気装置の空気吸込口およびこの排気装置の排気出口より上方となる部位に位置づけ、船体内に浮体を設けるとともに、前記触媒コンバータより下流側の排気通路の少なくとも一部を、乗員が乗船していない状態での全没喫水線より上方に位置づけたものである。
この発明によれば、エンジン停止状態で船体内に水が浸入してこの浸入水によって吸気装置の空気吸込口が閉塞されたとしても、排気出口から排気系内へ逆流する水は触媒コンバータ介装部が空気溜りになることから触媒コンバータの少なくとも上端部に到達することがない。また、乗員が乗船していない状態で船体内に多量の水が侵入したとしても、浮体の浮力によって水上に浮かんだ状態に維持される。このとき、排気管の排気出口から侵入した水は排気装置中を水位が全没喫水線に達するまで上昇する。
このため、触媒コンバータより下流側の排気通路のうち少なくとも一部が全没喫水線より上方に位置づけられていれば、ここより上流側の触媒コンバータへは水が遡上することがない。
【００１７】
第８の発明に係る水上走行船は、船体内の空気を吸入する吸気装置およびエンジンの排気ガスを船外に排出する排気装置を備え、この排気装置の排気系に触媒コンバータが介装された水上走行船において、前記触媒コンバータの少なくとも上端部を前記吸気装置の空気吸込口およびこの排気装置の排気出口より上方となる部位に位置づけ、船体中心線に対して左右方向の一方に前記触媒コンバータを配設するとともに、他方に前記排気出口を配設したものである。
この発明によれば、エンジン停止状態で船体内に水が浸入してこの浸入水によって吸気装置の空気吸込口が閉塞されたとしても、排気出口から排気系内へ逆流する水は触媒コンバータ介装部が空気溜りになることから触媒コンバータの少なくとも上端部に到達することがない。また、船体が触媒コンバータを下にして横転したときには、排気出口が水面より上方に位置づけられることからここから水が排気系中に逆流することがなく、排気出口を下にして横転したときには、排気出口が水中に没するにもかかわらず触媒コンバータが水面より上方に位置づけられるから、排気出口から逆流した水が触媒コンバータには達しない。
第９の発明に係る水上走行船は、船体内の空気を吸入する吸気装置およびエンジンの排気ガスを船外に排出する排気装置を備え、この排気装置の排気系に触媒コンバータが介装された水上走行船において、前記触媒コンバータの少なくとも上端部を前記吸気装置の空気吸込口およびこの排気装置の排気出口より上方となる部位に位置づけ、前記触媒コンバータが設けられる排気管に、前記触媒コンバータの上流側となる部位から下流側となる部位へ冷却水を流す冷却水通路を設け、この冷却水通路における前記触媒コンバータより上流側の部位に冷却水を船外に導く冷却水取出管を連通させたものである。
この発明によれば、エンジン停止状態で船体内に水が浸入してこの浸入水によって吸気装置の空気吸込口が閉塞されたとしても、排気出口から排気系内へ逆流する水は触媒コンバータ介装部が空気溜りになることから触媒コンバータの少なくとも上端部に到達することがない。また、この発明によれば、触媒コンバータが冷却水によって冷却される。さらに、この発明によれば、触媒コンバータより上流側の冷却水通路に冷却水を船外に導く冷却水取出管を連通させたため、前記冷却水通路に供給された冷却水はその一部が冷却水取出管を介して排出されるから、エンジン始動時に触媒コンバータの周囲に冷却水が溜まるまでの時間を長くとることができる。
第１０の発明に係る水上走行船は、第９の発明に係る水上走行船において、触媒コンバータをこれが嵌合する保持板を介して排気管に固定し、前記保持板に、前記排気管の冷却水通路に連なる冷却水通路を設けたため、前記触媒コンバータは保持板を介して冷却水によって冷却される。
【００１８】
【発明の実施の形態】
第１の実施の形態
以下、本発明の実施の形態の一例を図１ないし図５によって詳細に説明する。
図１は第１の実施の形態による水上走行船の側面図で、同図においてはウォータージェット推進装置部分を破断して描いてある。図２は第１の実施の形態による水上走行船の概略構成を示す平面図、図３は同じく横断面図で、同図の破断位置は図１中にIII−III線によって示してある。図４は排気装置の膨張部を拡大して示す断面図、図５は図４における触媒コンバータのV−V線断面図である。
【００１９】
これらの図において、１はこの実施の形態による水上走行船、２はこの水上走行船１の船体である。この水上走行船１は、乗員が船体２上のシート３に跨って座り、このシート３の前方に設けられた操向ハンドル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に一体的に形成されている。
【００２０】
船体２内は、船底２ｂに立設されたバルクヘッド５によって前後に仕切られたエンジン室６とポンプ室７とが画成されている。バルクヘッド５より船体前側に位置するエンジン室６には、前記シート３の下方であって船体２の左右方向中央部となる位置にエンジン８が搭載されるとともに、このエンジン８の前方となる位置に燃料タンク９が配置されている。
【００２１】
また、このエンジン室６は、船体２に支持固定された前側空気流通ダクト１０および後側空気流通ダクト１１を介して大気中に連通している。なお、第４の発明に係る空気流通口はこれらの空気流通ダクト１０，１１によって構成されている。前記前側空気流通ダクト１０は前記燃料タンク９より船体前側に配設され、後側空気流通ダクト１１はシート３の下方に配設され前記ポンプ室７からバルクヘッド５を貫通してエンジン室６に臨むように形成されている。なお、これら両ダクト１０，１１は何れも船体２の左右方向中央に位置づけられている。
【００２２】
前記エンジン８は２サイクル２気筒型で２個の気筒を前後に並べた構造になっており、船体後部に設けられたジェットポンプ１２に連結され、このジェットポンプ１２とともにこの水上走行船１を駆動するウォータージェット推進装置を構成している。
【００２３】
このエンジン８は図３に示すように、クランクケース８ａの船体右側に吸気装置１３が接続され、シリンダボディ８ｂの船体左側に排気装置１４が接続されている。前記吸気装置１３は、クランクケース８ａに吸気管１３ａを介して気化器１５を接続し、さらに、この気化器１５の上流側端部に吸気サイレンサー１６を接続することによって構成されている。前記気化器１５はエンジン８の気筒毎に設けられ、吸気通路の軸線が上方へ向かうにしたがって次第に船体２の左右方向中心側に偏在するように傾斜された状態で配置されている。
【００２４】
すなわち、図３に示すように、気化器１５および吸気サイレンサー１６は、船体の前方から見て右側へ傾斜して配設されることになる。吸気サイレンサー１６の前端部に位置する符号１７で示す部材は吸気ダクトで、この吸気ダクト１７は先端の空気吸込口１７ａがエンジン８のシリンダ部分の前方となる部位に開口している。
【００２５】
前記排気装置１４は、シリンダボディ８ｂに接続されて排気通路を側方へ延在させる導出部１８と、この導出部１８の前端からこれより船体前方かつエンジン８のシリンダ部より上方へ延在された後に船体後側へ後下がりに延在されるように形成された膨張部１９と、船体左側の船底部に配置されて前記膨張部１９の後端にゴム製連通ホース２０を介して連通されたウォーターロック２１と、このウォーターロック２１の後端上部から上方へ延びてジェットポンプ１２の上方を横切りかつジェットポンプ１２より船体右側において後下がりに延在してジェットポンプ１２の後端部のプロペラ室側壁に接続された排出管２２から構成されており、エンジン８の排気ガスをジェットポンプ１２のプロペラ室側壁に開口する排気出口１４ａからプロペラ室内に排出する構造になっている。また、前記膨張部１９内には、後述する触媒コンバータ２３が介装されている。
【００２６】
この排気装置１４は、船体２内に収容されているため走航時の風による冷却が期待できない関係からエンジン冷却水によって冷却される構造になっている。すなわち、図４に示すように、膨張部１９を二重管構造としてその内側管部と外側管部との間にエンジン冷却水を流すことによって冷却されるように構成されている。
【００２７】
ここで、膨張部１９の構造について詳述する。膨張部１９は、導出部１８に接続される上流側内管２４、上流側外管２５と、これら両管の下流側端部に接続された管部材２６と、この管部材２６の下流端に後述する触媒コンバータ２３を保持する保持板２７を介して接続された下流側内管２８、下流側外管２９と、これらの下流側内管２８、下流側外管２９の下流側端部どうしの間に介装されたシールラバー３０とから構成されている。前記上流側内管２４、上流側外管２５はそれぞれ船体前側へ向けて凸となるように側面視略横向きＵ字状に形成されており、両者の間に冷却水通路Ｗ１が形成されるように互いに離間している。なお、上流側外管２５は、互いに連結された下部２５ａと上部２５ｂとから構成されている。
【００２８】
冷却水通路Ｗ１の最上部となる部位には、冷却水取出口２５ｃを介して冷却水導出ホース２５ｄが連通されている。この冷却水導出ホース２５ｄは船体側壁に開口しており、エンジンが運転しているときにはこの開口から冷却水が船外に排出されることにより、冷却水が流れていることを運転者が目視できるようにするためのものである。
【００２９】
また、これらの上流側内管２４および上流側外管２５は、下端部を導出部１８に接続することにより上流側内管２４内の排気通路Ｓ１が導出部１８の排気通路（図示せず）に連通するとともに、両管間の冷却水通路Ｗ１が導出部１８の冷却水出口（図示せず）に連通するように構成される。
【００３０】
前記管部材２６は、一体成形された内管部２６ａと外管部２６ｂからなり、これら両管部どうしの間に冷却水通路Ｗ２が形成されている。そして、この管部材２６は、前記上流側内管２４および上流側外管２５の下流側端部にその軸線が後下がりに傾斜するように連結されている。ここで、内管部２６ａは上流側内管２４に直接連結され、外管部２６ｂは連結部材３１を介して上流側外管２５に連結されている。これによって、この管部材２６の中心部に設けられた排気通路Ｓ２が上流側の排気通路Ｓ１に連通するとともに、両管部間の冷却水通路Ｗ２が上流側の冷却水通路Ｗ１に連通する。
【００３１】
前記下流側内管２８および下流側外管２９はそれぞれ略漏斗状に形成されており、両管２８，２９間に冷却水通路Ｗ３が形成されるように互いに離間し、かつ下流側端部どうしの間にシールラバー３０を挾持した状態で、前記管部材２６の下流側端部に触媒コンバータ用保持板とともに貫通ボルト３２によってねじ止めされている。このように下流側内管２８および下流側外管２９を上流側部材に連結することによって、下流側内管２８内の排気通路Ｓ３が触媒コンバータ２３を介して前記排気通路Ｓ２に連通されることになる。また、前記冷却水通路Ｗ３は、下流側内管２８の上流側端部に形成された連結用フランジ２８ａの冷却水用連通穴を介して上流側の冷却水通路に連通されるようになっている。さらに、下流側外管２９の下端部は、前記管部材２６より鉛直方向に近くなるような傾斜角度をもって後下がりに延設され、ここに前記連通ホース２０が装着されている。
【００３２】
前記シールラバー３０はゴム材によって略漏斗状に形成され、前記下流側内管２８と下流側外管２９の下流側端部における冷却水通路Ｗ３となる部位に挾持されている。そして、このシールラバー３０は前記挾持部分に排気ガスの流れ方向に延びる凹溝３０ａが多数形成され、この凹溝３０ａを介してエンジン冷却水を排気通路中に排出するように構成されている。この凹溝３０ａはシールラバー３０の外面を凹ませるように形成されている。
【００３３】
すなわち、エンジン冷却水は、シールラバー３０と下流側外管２９との間に形成した前記凹溝３０ａからなる冷却水通路を通り、下流側内管２８の下流側開口２８ｂからシールラバー３０内を介して延在する排気通路中にシールラバー３０の下端から排出されることになる。
【００３４】
触媒コンバータ２３は、図４および図５に示すように、触媒金属（図示せず）を担持した断面略ハニカム状のアルミナなどからなる担体３３を金属製保持円筒３４の内方に固着させることによって形成しており、前記保持板２７を介して前記膨張部１９に支持固定されている。この保持板２７は金属材によって円環板状に形成されてその中空部に前記保持円筒３４が貫通して固着され、外周部が前記管部材２６と下流側内管２８の連結用フランジ２８ａとの間に介装される構造になっている。また、この保持板２７の外周部には管部材２６の冷却水通路Ｗ２に前記連結用フランジ２８ａの冷却水用連通穴を連通させるための貫通穴２７ａが多数穿設されている。
【００３５】
そして、この触媒コンバータ２３は、排気装置１４の排気系における前記吸気装置１３の空気吸込口１７ａおよび排気出口１４ａより上方となる部位に位置づけられている。言い換えれば、排気系のウォーターロック２１より上流側に、上方に向けて凸となるように屈曲して空気吸込口１７ａおよび排気出口１４ａより上方に延在する部分が設けられ、この上方延在部に触媒コンバータ２３が介装されている。さらに、触媒コンバータ２３は、乗員が乗船していない状態において水上に船体２を浮かべてエンジン８を停止させた状態での水面より上方に位置するように配設している。この水面を図１中に二点鎖線Ｌで示す。
【００３６】
このように構成した水上走行船１では、エンジン８が始動すると排気ガスがシリンダボディ８ｂから排気装置４の導出部１８へ排出されて膨張部１９に流入する。膨張部１９に流入した排気ガスは、排気通路Ｓ１および排気通路Ｓ２からなる膨張室で膨張し、その全量が触媒コンバータ２３介して下流側の排気通路Ｓ３に流入する。排気ガスが触媒コンバータ２３を通ることによって排気ガス中に含まれる有害成分が燃焼され除去される。
【００３７】
一方、エンジン８が始動することによって、エンジン冷却水が前記導出部１８から膨張部１９内の冷却水通路Ｗ１に供給されるようになる。このエンジン冷却水は、冷却水通路Ｗ１→冷却水通路Ｗ２→保持板２７の貫通穴２７ａ→連結用フランジ２８ａの連通穴→冷却水通路Ｗ３→シールラバー３０の凹溝３０ａという順に流れ、排気ガスによって加熱された膨張部１９を冷却する。
【００３８】
膨張部１９内の排気通路Ｓ３に流れた排気ガスは、下流側内管２８の下流側開口２８ｂからシールラバー３０内に流入し、シールラバー３０から連通ホース２０内に流出するときに前記凹溝３０ａから流出したエンジン冷却水と混合される。その後、排気ガスとエンジン冷却水は連通ホース２０からウォーターロック２１および排出管２２を順次通って排気出口１４ａからプロペラ室に排出される。
【００３９】
また、エンジン運転時には吸気装置１３がエンジン室６内の空気を吸引するために、エンジン室６内には前側空気流通ダクト１０および後側空気流通ダクト１１から外気が導入される。このとき、エンジン室６内には、船体２の左右方向中央に位置する両ダクト１０，１１と吸気装置１３の空気吸込口１７ａとを結ぶ仮想直線に沿う空気流が生じるが、この仮想直線が通らない位置に触媒コンバータ２３が配設されているから、触媒コンバータ２３の近傍に前記空気流が通ることがなく、相対的に低温な外気によって触媒コンバータ２３が冷却されることはない。
このため、触媒コンバータ２３をエンジン始動後短時間で活性温度まで昇温させることができる。
【００４０】
その上、触媒コンバータ２３は、エンジン８によって内部空気が温められるエンジン室６内に配設されているので、エンジン始動後には前記温められた空気によって外方から加温されることになる。
この構成によっても触媒コンバータ２３が活性温度に達するまでの時間を短縮することができる。
【００４１】
さらに、エンジン停止状態でこの水上走行船１の船体２内に水が浸入した場合には、浸入水の水量に応じて排気出口１４ａから水が排気系へ逆流する。すなわち、船体２が浸入水の重量により沈むことによって排気出口１４ａに加わる水圧が上昇し、吸気系からエンジン８を介して排気系に至る吸排気系中の空気を空気吸込口１７ａからエンジン室６内へ押し出すように水が排気出口１４ａに流入する。この逆流現象は、エンジン室６内に浸入した水によって吸気装置１３の空気吸込口１７ａが閉塞され、吸排気系内の空気が流出しなくなるまで起こる。
【００４２】
このように空気吸込口１７ａが浸入水によって閉塞されるまで排気系中に水が逆流したとしても、触媒コンバータ２３は空気吸込口１７ａおよび排気出口１４ａより上方に位置づけられており、触媒コンバータ介装部分は空気溜りになることから、排気系中を逆流した水が触媒コンバータ２３に到達することはない。
このため、触媒コンバータ２３に水中の異物が付着するのを確実に防ぐことができる。しかも、この水上走行船１を海上で使用したとしても逆流した海水に触媒コンバータ２３が触れることがなく、これに塩が付着することに起因して使用不能になるようなことはない。
なお、触媒コンバータ２３の少なくとも上端部が空気吸込口１７ａおよび排気出口１４ａより上方に位置づけられていれば、触媒コンバータ２３への水の付着を同様に防止することができる。
【００４３】
加えて、排気装置１４における触媒コンバータ２３が介装される部位を上方へ向けて凸となるように屈曲させ、水上に船体２を浮かべてエンジン８を停止させた状態での水面Ｌより上方に触媒コンバータ２３を位置づけたため、水上でエンジン８が停止したときに排気出口１４ａから水が排気系内へ逆流したとしても、排気系の触媒コンバータ介装部は水面より上側にあるために前記逆流水は触媒コンバータ２３に到達することがない。
この構成を採ることによって、触媒コンバータ２３に水が付着するのをより一層確実に防ぐことができる。
なお、触媒コンバータ２３の少なくとも上端部を、水上に船体２を浮かべてエンジン８を停止させた状態での水面Ｌより上方に位置づけることによっても、前記同様に触媒コンバータ２３に水が付着するのを防ぐことができる。
【００４４】
また、この実施の形態では触媒コンバータ２３より下流側で排気装置冷却用冷却水を排気通路中に排出させる構成を採っているので、排気通路中に排出される冷却水によって触媒コンバータ２３が冷却されることはない。すなわち、この構成によっても触媒コンバータ２３が活性温度に達するまでの時間を短縮することができる。
【００４５】
加えて、上記実施の形態では触媒コンバータ２３を冷却水取出口２５ｃより下流側に位置づけたので、冷却水取出口２５ｃより上流側に位置づけた場合に較べて触媒コンバータ２３の周囲を流れる冷却水の流量が減り、触媒コンバータ２３が活性温度に達するまでの時間を短縮することができる。
【００４６】
第２の実施の形態
次に本発明に係る水上走行船の他の実施の形態を図６〜図８によって詳細に説明する。
図６は第２の実施の形態による水上走行船の概略構成を示す側面図、図７は同じく平面図、図８は排気装置の膨張部を拡大して示す断面図である。これらの図において前記図１ないし図５で説明したものと同一もしくは同等部材については、同一符号を付し詳細な説明は省略する。
【００４７】
図６〜図８において、符号４１は浮体で、この浮体４１はプラスチック発泡体からなり、船体２内における船体前部と後部とに配設し、船底２ｂの上面に密着させている。また、この浮体４１は、船体２内が水で満たされたとしても船体２が浮上するような浮力を得られるように体積などを設定している。乗員が乗船していない状態で船体２内に水が満たされたときの喫水線を本明細書中においては全没喫水線といい、これを図６中に二点鎖線Ｓによって示す。
【００４８】
この実施の形態で示す排気装置１４は、前記全没喫水線Ｓより上方に触媒コンバータ２３が位置づけられており、排気通路における触媒コンバータ２３より下流側の二箇所が全没喫水線Ｓより上方に突出している。すなわち、膨張部１９内における触媒コンバータ２３の下流側となる部位と、排出管２２におけるジェットポンプ１２の上方となる部位とが全没喫水線Ｓより上方に位置づけられている。これらの二箇所の上方突出部を図６中にドットを多数付して示す。
【００４９】
このように浮体４１を備えた水上走行船１は、乗員が乗船していない状態で空気流通ダクト１０，１１などから侵入した水が船体２内を満たしたとしても、船体２は浮体４１の浮力によって浮いた状態に維持される。例えばこの水上走行船を他の船舶などに牽引ロープを介して接続して曳航する場合には、エンジン停止状態でありビルジポンプ（図示せず）が作動していないから、デッキに開口した空気取入口（空気流通ダクト１０，１１）などから水が船体２内に侵入すると、これが排出されずに溜まってしまい、最終的には船体２内が水で満たされてしまう。しかし、浮体４１の浮力が作用するため、船体２は全没喫水線Ｓまで沈んだ状態で浮かぶようになる。
【００５０】
このように船体２内が水で満たされると、排気出口１４ａが水中に開口していることから、水は排気出口１４ａから排気通路中を逆流し、全没喫水線Ｓまで達するようになる。このとき、前記水は、図６中にドットを付して示した上方突出部まで逆流する。すなわち、触媒コンバータ２３より下流側に前記上方突出部を設けているので、たとえ船体２内に多量に水が侵入し浮体４１の浮力によって浮かんでいる状態になったとしても、排気出口１４ａから逆流した水は触媒コンバータ２３まで達することがない。なお、この実施の形態では前記上方突出部を二箇所設けているが、必ずしも二箇所に設ける必要はなく、何れか一方のみであっても同等の効果が得られる。
【００５１】
また、この実施の形態で示す水上走行船１は、図７に示すように、触媒コンバータ２３を船体中心線に対して船体２の左側に配設し、排気出口１４ａを船体２の右側に配設している。このように構成すると、船体２が左右方向の何れの方向に横転しても触媒コンバータ２３に水が触れるのを防ぐことができる。
【００５２】
すなわち、船体２が排気出口１４ａを下にして横転した場合は、排気出口１４ａが水中に没しても触媒コンバータ２３が水面より上方に位置づけられるため、排気出口１４ａから排気通路中に侵入した水が触媒コンバータ２３側へ流れるのを防ぐことができる。また、船体２が触媒コンバータ２３を下にして横転した場合は、排気出口１４ａが水面より上方に位置づけられるから、水がここから排気通路に侵入することはない。
【００５３】
さらに、この実施の形態では、排気装置１４の膨張部１９に捨て水用ホース４２を接続している。この捨て水用ホース４２は、膨張部１９内の冷却水通路Ｗ２と排気通路の排気出口１４ａとを連通し、冷却水通路Ｗ１に連通させた冷却水導出ホース２５ｄと比較して大量にエンジン冷却水を流すことができるように構成している。この例では、捨て水用ホース４２を管部材２６の上流側上部に接続している。詳述すると、この捨て水用ホース４２は、触媒コンバータ２３の周囲にこの上流側から下流側へ至るように設けた冷却水通路のうち触媒コンバータ２３より上流側に位置づけられる冷却水通路Ｗ２からエンジン冷却水を船外に導くように設けている。
【００５４】
このように捨て水用ホース４２を介して触媒コンバータ２３より上流側からエンジン冷却水の一部を排出する構成を採ると、膨張部１９内の冷却水通路にエンジン冷却水が残っていない状態からエンジン８を始動してここがエンジン冷却水で満たされるまでに要する時間は、捨て水用ホース４２を設けない場合に較べて長くなる。詳述すると、排気装置１４の冷却水通路Ｗ１〜Ｗ３はエンジン８が停止している状態ではエンジン冷却水がほとんど残っていない状態にあり、エンジン８が始動することによって上流側（エンジン８側）から徐々にエンジン冷却水が溜まるようになる。上述したように捨て水用ホース４２を設けていると、冷却水通路Ｗ１〜Ｗ３に溜まるエンジン冷却水は、全供給量から捨て水用ホース４２へ排出されたエンジン冷却水を差し引いた残り分となる。このため、冷却水通路Ｗ１〜Ｗ３がエンジン冷却水で満たされるまでの時間を長くとることができる。
【００５５】
すなわち、エンジン８が始動してから冷却水通路Ｗ１〜Ｗ３がエンジン冷却水で満たされて触媒コンバータ２３が冷却されるようになるまでの間に、排気ガスによって触媒コンバータ２３を昇温させることができるから、昇温時に排気ガスの熱を有効に利用できる。
【００５６】
また、捨て水用ホース４２によって冷却水通路Ｗ２のエンジン冷却水の一部を排出すると、膨張部１９から連通ホース２０内に排出されるエンジン冷却水を減少させることができる。すなわち、排気管を冷却するために大量に送られたエンジン冷却水の全量を排気通路中に排出すると排気抵抗が増大してエンジン出力が低下してしまうが、この構成を採ることにより、排気通路に排出されるエンジン冷却水を最小限としてエンジン出力が低下するのを抑えることができる。
この実施の形態で示す捨て水用ホース４２は、エンジン８から十分に離間した排気出口１４ａにエンジン冷却水を排出するように構成しているので、ここに排出されたエンジン冷却水によってエンジン出力が大きな影響を受けることはない。
【００５７】
この実施の形態で示したように、排気装置１４の冷却水通路からエンジン冷却水を排出するに当たり捨て水用ホース４２と冷却水導出ホース２５ｄとの２本のホースを使用したのは、冷却水導出ホース２５ｄのみではエンジン冷却水を大量に排出することができないからである。すなわち、冷却水導出ホース２５ｄは、図７に示したように、排気装置１４に接続される部分より下流側で船体２の左右方向に分岐させて船体２の左右方向の両側まで延ばし、エンジン冷却水が流れているのを運転者が目視できるように船体２の左右両側にエンジン冷却水を排出させるものであるため、ここに大量にエンジン冷却水を流すと、エンジン冷却水が運転者にかかることがあるからである。このため、エンジン冷却水を運転者が見える位置に相対的に少量となるように排出する冷却水導出ホース２５ｄと、運転者から離れた位置に相対的に大量となるように排出する捨て水用ホース４２とが必要になる。
【００５８】
エンジン８が始動して通常走航状態に移行した後は、触媒コンバータ２３の上流側から下流側にわたるように冷却水通路Ｗ２，Ｗ３を設けていることから、活性化して温度が上昇した触媒コンバータ２３が過度に高温になるのを防ぐことができる。このとき、触媒コンバータ２３の熱は、触媒コンバータ２３が嵌合した状態で保持する保持板２７を介して貫通穴２７ａ内のエンジン冷却水に伝達されるので、触媒コンバータ２３の熱をきわめて効率よく放散させることができる。
【００５９】
【発明の効果】
以上説明したように第１の発明に係る水上走行船は、排気装置の排気系に触媒コンバータを介装し、この触媒コンバータの少なくとも上端部を吸気装置の空気吸込口およびこの排気装置の排気出口より上方となる部位に位置づけたため、エンジン停止状態で船体内に水が浸入してこの浸入水によって吸気装置の空気吸込口が閉塞されたとしても、排気出口から排気系内へ逆流する水は触媒コンバータ介装部が空気溜りになることから触媒コンバータの少なくとも上端部に到達することがない。
【００６０】
このため、触媒コンバータに水中の異物が付着するのを確実に防ぐことができる。しかも、この水上走行船を海上で使用したとしても逆流した海水に触媒コンバータの少なくとも上端部が触れることがなく、これに塩が付着することに起因して使用不能になるようなことはない。
【００６１】
また、第１の発明に係る水上走行船は、排気系における吸気装置の空気吸込口およびこの排気装置の排気出口より上方となる部位を上方へ向けて凸となるように屈曲させて形成するとともに、触媒コンバータの少なくとも上端部を、水上に船体を浮かべてエンジンを停止させた状態での水面より上方に位置づけたため、水上でエンジンが停止したときに排気出口から水が排気系内へ逆流したとしても、排気系の触媒コンバータ介装部の少なくとも上端部は水面より上側にあるために前記逆流水は触媒コンバータの少なくとも上端部に到達することがない。
このため、触媒コンバータに水が付着するのをより一層確実に防ぐことができる。
【００６２】
第３の発明に係る水上走行船は、第１の発明に係る水上走行船において、船体中心線に対して左右方向の一方に触媒コンバータを配設し、他方に排気管の排気出口を配設したため、船体が触媒コンバータを下にして横転したときには、排気出口が水面より上方に位置づけられることからここから水が排気系中に逆流することがなく、排気出口を下にして横転したときには、排気出口が水中に没するにもかかわらず触媒コンバータが水面より上方に位置づけられるから、排気出口から逆流した水が触媒コンバータには達しない。
したがって、船体が左右方向の何れに横転しても触媒コンバータに水が触れることを防止できる。
【００６３】
第４の発明に係る水上走行船は、第１の発明に係る水上走行船において、触媒コンバータが設けられる排気管に、前記触媒コンバータの上流側から下流側へ冷却水を流す冷却水通路を設けたため、前記触媒コンバータが冷却水によって冷却される。このため、活性化して温度が上昇した前記触媒コンバータが過度に高温になるのを防ぐことができる。
また、前記触媒コンバータより上流側の冷却水通路に冷却水を船外に導く冷却水取出管を連通させたため、前記冷却水通路に供給された冷却水はその一部が前記冷却水取出管を介して排出されるから、エンジン始動時に前記触媒コンバータの周囲に冷却水が溜まるまでの時間を長くとることができる。このため、エンジン始動とともに触媒コンバータの周囲に冷却水が満たされて触媒コンバータが冷却されることがなく、エンジン始動後に触媒コンバータを排気ガスによって効率よく加熱できるから、触媒コンバータが短時間で活性温度に達するようになる。
【００６４】
第５の発明に係る水上走行船は、第４の発明に係る水上走行船において、保持板を介して触媒コンバータを排気管に固定し、前記保持板に、前記排気管の冷却水通路に連なる冷却水通路を設けたため、前記触媒コンバータは保持板を介して冷却水によって冷却される。このため、運転中に前記触媒コンバータの温度が過度に上昇するのを防ぐことができる。
【００６５】
第６の発明に係る水上走行船は、船体内の空気を吸入する吸気装置およびエンジンの排気ガスを船外に排出する排気装置を備え、この排気装置の排気系に触媒コンバータが介装された水上走行船において、前記触媒コンバータの少なくとも上端部を前記吸気装置の空気吸込口およびこの排気装置の排気出口より上方となる部位に位置づけ、前記触媒コンバータを、船体内に大気を導入する空気流通口と前記吸気装置の空気吸込口とを結ぶ仮想直線が通らない位置に配設したものである。
この発明によれば、エンジン停止状態で船体内に水が浸入してこの浸入水によって吸気装置の空気吸込口が閉塞されたとしても、排気出口から排気系内へ逆流する水は触媒コンバータ介装部が空気溜りになることから触媒コンバータの少なくとも上端部に到達することがない。このため、触媒コンバータに水中の異物が付着するのを確実に防ぐことができる。しかも、この水上走行船を海上で使用したとしても逆流した海水に触媒コンバータの少なくとも上端部が触れることがなく、これに塩が付着することに起因して使用不能になるようなことはない。
また、エンジン運転時に船体の空気流通口から吸気装置の空気吸込口へ向かう空気流が触媒コンバータの近傍を通らないから、触媒コンバータが前記空気流によって冷却されることは少ない。したがって、これによっても触媒コンバータをエンジン始動後短時間で活性温度まで昇温させることができる。
【００６６】
第７の発明に係る水上走行船は、船体内の空気を吸入する吸気装置およびエンジンの排気ガスを船外に排出する排気装置を備え、この排気装置の排気系に触媒コンバータが介装された水上走行船において、前記触媒コンバータの少なくとも上端部を前記吸気装置の空気吸込口およびこの排気装置の排気出口より上方となる部位に位置づけ、船体内に浮体を設けるとともに、前記触媒コンバータより下流側の排気通路の少なくとも一部を、乗員が乗船していない状態での全没喫水線より上方に位置づけたものである。
この発明によれば、エンジン停止状態で船体内に水が浸入してこの浸入水によって吸気装置の空気吸込口が閉塞されたとしても、排気出口から排気系内へ逆流する水は触媒コンバータ介装部が空気溜りになることから触媒コンバータの少なくとも上端部に到達することがない。このため、触媒コンバータに水中の異物が付着するのを確実に防ぐことができる。しかも、この水上走行船を海上で使用したとしても逆流した海水に触媒コンバータの少なくとも上端部が触れることがなく、これに塩が付着することに起因して使用不能になるようなことはない。
また、乗員が乗船していない状態で船体内に多量の水が侵入したとしても、浮体の浮力によって水上に浮かんだ状態に維持される。このとき、排気管の排気出口から侵入した水は排気装置中を水位が全没喫水線に達するまで上昇する。
このため、触媒コンバータより下流側の排気通路のうち少なくとも一部が全没喫水線より上方に位置づけられていれば、ここより上流側の触媒コンバータへは水が遡上することがない。したがって、例えば船体を曳航しているときに船体内に多量の水が侵入して沈没状態になったとしても、船体を浮上させておくことができ、しかも、この状態であっても触媒コンバータに水が触れるのを確実に防ぐことができる。
【００６７】
第８の発明に係る水上走行船は、船体内の空気を吸入する吸気装置およびエンジンの排気ガスを船外に排出する排気装置を備え、この排気装置の排気系に触媒コンバータが介装された水上走行船において、前記触媒コンバータの少なくとも上端部を前記吸気装置の空気吸込口およびこの排気装置の排気出口より上方となる部位に位置づけ、船体中心線に対して左右方向の一方に前記触媒コンバータを配設するとともに、他方に前記排気出口を配設したものである。
この発明によれば、エンジン停止状態で船体内に水が浸入してこの浸入水によって吸気装置の空気吸込口が閉塞されたとしても、排気出口から排気系内へ逆流する水は触媒コンバータ介装部が空気溜りになることから触媒コンバータの少なくとも上端部に到達することがない。このため、触媒コンバータに水中の異物が付着するのを確実に防ぐことができる。しかも、この水上走行船を海上で使用したとしても逆流した海水に触媒コンバータの少なくとも上端部が触れることがなく、これに塩が付着することに起因して使用不能になるようなことはない。
また、船体が触媒コンバータを下にして横転したときには、排気出口が水面より上方に位置づけられることからここから水が排気系中に逆流することがなく、排気出口を下にして横転したときには、排気出口が水中に没するにもかかわらず触媒コンバータが水面より上方に位置づけられるから、排気出口から逆流した水が触媒コンバータには達しない。したがって、船体が左右方向の何れに横転しても触媒コンバータに水が触れることを防止できる。
【００６８】
第９の発明に係る水上走行船は、船体内の空気を吸入する吸気装置およびエンジンの排気ガスを船外に排出する排気装置を備え、この排気装置の排気系に触媒コンバータが介装された水上走行船において、前記触媒コンバータの少なくとも上端部を前記吸気装置の空気吸込口およびこの排気装置の排気出口より上方となる部位に位置づけ、前記触媒コンバータが設けられる排気管に、前記触媒コンバータの上流側となる部位から下流側となる部位へ冷却水を流す冷却水通路を設け、この冷却水通路における前記触媒コンバータより上流側の部位に冷却水を船外に導く冷却水取出管を連通させたものである。
この発明によれば、エンジン停止状態で船体内に水が浸入してこの浸入水によって吸気装置の空気吸込口が閉塞されたとしても、排気出口から排気系内へ逆流する水は触媒コンバータ介装部が空気溜りになることから触媒コンバータの少なくとも上端部に到達することがない。このため、触媒コンバータに水中の異物が付着するのを確実に防ぐことができる。しかも、この水上走行船を海上で使用したとしても逆流した海水に触媒コンバータの少なくとも上端部が触れることがなく、これに塩が付着することに起因して使用不能になるようなことはない。
また、この発明によれば、触媒コンバータが冷却水によって冷却されるから、活性化して温度が上昇した触媒コンバータが過度に高温になるのを防ぐことができる。さらに、この発明によれば、触媒コンバータより上流側の冷却水通路に冷却水を船外に導く冷却水取出管を連通させたため、前記冷却水通路に供給された冷却水はその一部が冷却水取出管を介して排出されるから、エンジン始動時に触媒コンバータの周囲に冷却水が溜まるまでの時間を長くとることができる。
このため、エンジン始動とともに触媒コンバータの周囲に冷却水が満たされて触媒コンバータが冷却されることがなく、エンジン始動後に触媒コンバータを排気ガスによって効率よく加熱できるから、触媒コンバータが短時間で活性温度に達するようになる。
第１０の発明に係る水上走行船は、第９の発明に係る水上走行船において、触媒コンバータをこれが嵌合する保持板を介して排気管に固定し、前記保持板に、前記排気管の冷却水通路に連なる冷却水通路を設けたため、触媒コンバータは前記保持板を介して冷却水によって冷却される。
このため、運転中に触媒コンバータの温度が過度に上昇するのを防ぐことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１の実施の形態による水上走行船の側面図で、同図においてはウォータージェット推進装置部分を破断して描いてある。
【図２】第１の実施の形態による水上走行船の概略構成を示す平面図である。
【図３】第１の実施の形態による水上走行船の横断面図である。
【図４】排気装置の膨張部を拡大して示す断面図である。
【図５】図４における触媒コンバータのＶ−Ｖ線断面図である。
【図６】第２の実施の形態による水上走行船の概略構成を示す側面図である。
【図７】第２の実施の形態による水上走行船の概略構成を示す平面図である。
【図８】排気装置の膨張部を拡大して示す断面図である。
【符号の説明】
１…水上走行船、２…船体、５…バルクヘッド、６…エンジン室、８…エンジン、１０…前側空気流通ダクト、１１…後側空気流通ダクト、１３…吸気装置、１４…排気装置、１４ａ…排気出口、１７ａ…空気吸込口、１９…膨張部、２０…連通ホース、２３…触媒コンバータ、４１…浮体、４２…捨て水用ホース。
【図１】
0003618844.tif 000002
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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