(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
水冷式エンジンによって駆動されるウォータージェットポンプを具備した小型滑走艇のエンジン冷却構造において、
ラジエータの一次側冷却水吐出口を、上記エンジンの冷却水供給口に、第１冷却通路を介して接続するとともに、該エンジンの冷却水排出口を、一次側冷却水用ウォーターポンプと第２冷却通路を介して上記ラジエータの一次側冷却水吸入口に接続して、一次側冷却水の閉循環路を形成し、
上記推進用ウォータージェットポンプの加圧領域に向けて開口する二次側冷却水吸入口を形成するとともに、この二次側冷却水吸入口を上記ラジエータの二次側冷却水供給口に、二次側冷却水用ウォーターポンプと第３冷却通路を介して接続し、
上記一次側冷却水用ウォーターポンプの回転軸と二次側冷却水用ウォーターポンプの回転軸を共通の１本の回転軸で構成し、該共通の１本の回転軸を駆動するよう構成し、
上記二次側冷却水ポンプをタービンとして機能させて上記一次側冷却水用ウォーターポンプを駆動して、
上記ラジエータ内で一次側冷却水と二次側冷却水の熱交換をおこなって冷却するよう構成するとともに、
上記一次側冷却水の閉循環路中に、所定温度以上に上昇したときに開動作しそれ以下の温度では閉動作する温度感知式の開閉弁を配設し、
且つ、前記１本の回転軸を駆動するために電動モータを配置し、この電動モータが上記開閉弁が開き始めると回転するよう構成したことを特徴とする小型滑走艇のエンジン冷却構造。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、水面を滑走する小型滑走艇（ Parsonal Watercraft（パーソナル・ウォータークラフト）; ＰＷＣとも呼ばれる) のエンジン冷却構造、詳しくは推進用ウォータージェットポンプから二次側冷却水を導いてラジエータ内でエンジン側を冷却する一次側冷却水と熱交換をおこなわせるよう構成した小型滑走艇のエンジン冷却構造に関する。
【０００２】
【従来の技術および発明が解決しようとする課題】
小型滑走艇は、近年、レジャー用として、あるいはスポーツ用として普及している。
【０００３】
この小型滑走艇は、船体内に搭載されたエンジンによってその後方に配置されたウォータージェットポンプを駆動して、船体後端部からウォータージェットを噴出してその反力によって推進するよう構成されている。
【０００４】
上記エンジンは船体内に配置されることから専ら水冷式のエンジンが採用され、冷却用のウォーターポンプを用いて、船体の外から冷却水を吸入して、上記エンジンに該冷却水を供給して冷却するよう構成している。
【０００５】
しかし、このように船体の外の水を直にエンジン内の冷却に用いると、使用場所が海洋である場合には、塩水がエンジン内に流入することになる。このような場合、エンジン自体を塩水によって腐食し難い材質のものを用いなければならず、エンジン自体が高価になるとともに、腐食対策のためのメンテナンスも必要となり、そのための作業が強いられる。また、長年使用していると、冷却経路に塩が堆積する場合もある。
【０００６】
なお、大量の水が通過するウォータージェットポンプの周囲に放熱装置を配置して、この放熱装置とエンジンとを冷却通路で接続してこの閉回路内を流通する一次側冷却水によって、エンジンを冷却するよう構成したものもある（実公平７−１１０３９号）。しかし、この場合、スペース的に狭いウォータージェットポンプ周辺がさらに狭くなる。
【０００７】
本発明は、このような状況に鑑みおこなわれたもので、推進用に使用されいるウォータージェットポンプに着目し、このポンプを利用した構造のシンプルな且つメンテナンスが容易な、しかも全体の配置の自由度が高い、且つエンジンを安価にできる小型滑走艇のエンジン冷却構造を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本第１の発明にかかる小型滑走艇のエンジン冷却構造は、水冷式エンジンによって駆動されるウォータージェットポンプを具備した小型滑走艇のエンジン冷却構造において、
ラジエータの一次側冷却水吐出口を、上記エンジンの冷却水供給口に、第１冷却通路を介して接続するとともに、該エンジンの冷却水排出口を、一次側冷却水用ウォーターポンプと第２冷却通路を介して上記ラジエータの一次側冷却水吸入口に接続して、一次側冷却水の閉循環路を形成し、
上記推進用ウォータージェットポンプの加圧領域に向けて開口する二次側冷却水吸入口を形成するとともに、この二次側冷却水吸入口を上記ラジエータの二次側冷却水供給口に、二次側冷却水用ウォーターポンプと第３冷却通路を介して接続し、
上記一次側冷却水用ウォーターポンプの回転軸と二次側冷却水用ウォーターポンプの回転軸を共通の１本の回転軸で構成し、該共通の１本の回転軸を駆動するよう構成し、
上記二次側冷却水ポンプをタービンとして機能させて上記一次側冷却水用ウォーターポンプを駆動して、
上記ラジエータ内で一次側冷却水と二次側冷却水の熱交換をおこなって冷却するよう構成するとともに、
上記一次側冷却水の閉循環路中に、所定温度以上に上昇したときに開動作しそれ以下の温度では閉動作する温度感知式の開閉弁を配設し、
且つ、前記１本の回転軸を駆動するために電動モータを配置し、この電動モータが上記開閉弁が開き始めると回転するよう構成したことを特徴とする。
【０００９】
しかして、このように構成された小型滑走艇のエンジン冷却構造によると、エンジンは一次側冷却水によって冷却され、この一次側冷却水はラジエータ内で二次側冷却水によって放熱できるため、エンジンの適切な冷却が可能となる。
【００１０】
しかも、ラジエータへはウォータージェットポンプで発生する加圧された二次側冷却水が供給されるため、特に二次側冷却水用のウォーターポンプを設ける必要がなく、シンプルな構成となる。また、エンジン内へは塩水でない一次側冷却水が供給されるため、耐塩水機能を備えたエンジンにする必要はなくなり、エンジン自体も安価に製造できる。さらに、エンジンの腐食が可及的に防止できるため、エンジンのオーバホール時間も延長することができる。
【００１２】
また、このように構成された小型滑走艇のエンジン冷却構造によると、ラジエータがウォータージェットポンプに対して離間した位置、あるいは高い位置に配置されている場合にも、充分な量の二次側冷却水を供給できる点で優れた構成となる。従って、エンジンが高性能であって高い冷却性能が必要な場合にも採用可能なエンジン冷却構造となる。
【００１３】
また、前述のように、前記一次側冷却水の閉循環路中に、所定温度以上に上昇したときに開動作しそれ以下の温度では閉動作する温度感知式の開閉弁を配設した構造にすると、エンジンが充分に温まるまで、上記開閉弁が閉じた状態となって、一次側冷却水の流れが阻止されるため、短時間で所定のエンジン温度が得られ、最適な状態を迅速に得ることができる。また、所定のエンジン温度以上になると一次側冷却水が二次側冷却水に放熱するため、所望の冷却性能が得られる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
また、上記小型滑走艇のエンジン冷却構造の他の一つの実施形態として、前記ラジエータの二次側冷却水排出口を、第４冷却通路を介して排気チャンバーと接続し、ラジエータからの二次側冷却水を排気排気チャンバー内に排出するよう構成すると、一度エンジンの冷却に使用した後の二次側冷却水によって排気ガスを冷却することができるという、より合理性の高い構成となる。
【００１５】
【実施例】
以下、本発明の１実施例にかかる小型滑走艇のエンジン冷却構造を、図面を参照しながら説明する。
【００１６】
図１は本実施例にかかる小型滑走艇のエンジン冷却構造が採用されている小型滑走艇の一部断面してエンジン冷却構造が見えるようにした全体側面図で、図２は図１に示すエンジン冷却構造の要部を概念的に表した拡大図である。
【００１７】
図１において、１は小型滑走艇で、この小型滑走艇１は、下部のハル３０と上部のデッキ４０からなる船体を有し、上記ハル３０の上端に形成されたフランジ部とデッキ４０の下端に形成されたフランジ部が接続部材Ｇで接続されることによって一体になった船体を形成する。そして、この小型滑走艇１の前部に、下方にストレージボックスが設けられた開閉自在なハッチカバーＨが配置されるとともに、その後方には、操舵のためのハンドル４１が左右に回動自在に配置されるとともに、さらにその後方には、運転者および同乗者が跨がった状態で騎乗するためのシート４２が配置されている。また、該シート４２の両側の下方には、運転者および同乗者が足を載せるデッキフロア部分４３（図２の二点鎖線参照）が形成されている。また、デッキ４０の後端部には、下方に後部ストレージボックスが設けられたカバー４４が設けられている。そして、小型滑走艇１の船尾には、上記ハンドル４１の操作により該小型滑走艇１を任意方向に走行（航行）させるためステアリングノズル４５が配置されている。このステアリングノズル４５の内周方に吐出口１０ａが位置するように、船体内にウォータージェットポンプＰが配設されている。
【００１８】
このウォータージェットポンプＰは、その前方の船体内に配置された水冷式のエンジンＥによって駆動されるよう、該ウォータージェットポンプＰの推進軸１ｂがエンジンＥのクランク軸１６に接続されている。この推進軸１ｂとクランク軸１６とは、実際にはフランジ継手１７を介して接続されている。
【００１９】
ところで、この小型滑走艇では、上記ウォータージェットポンプＰのケーシング２に内径方向に向けて開口する二次側冷却水吸入口３が形成されている。この二次側冷却水吸入口３が形成されているケーシング２部分は、ウォータージェットポンプＰの運転中、船底の吸水口１５から吸い込まれた水が加圧されるポンプの所謂加圧領域となる部分である。そして、上記二次側冷却水吸入口３は、第３冷却通路４の一部となる管路４Ａを介してウォーターポンプ２０の吸入口２０ａと接続され、このウォーターポンプ２０の吐出口２０ｂは第３冷却通路４の一部となる管路４Ｂを介してラジエータ５の二次側冷却水供給口５ａに接続されている。そして、このラジエータ５の二次冷却水排出口５ｂは、第４冷却通路を形成する管路６を介して、図示しない船体前部の排気チャンバーと接続されている。
【００２０】
また、上記エンジンＥの内部に形成されたウォータージャケットに冷却水を供給するための冷却水供給口１１は、上記ラジエータ５の一次側冷却水吐出口５ｃと第１冷却通路を形成する管路７を介して接続されている。さらに、上記エンジンＥの内部から熱を吸収した冷却水を排出するための冷却水排出口１２は、第２冷却通路を形成する管路８を介して、上記ラジエータ５の一次側冷却水吸入口５ｄと接続されている。また、この管路８の途中にはウォーターポンプ２１が配設され、強制的に圧送するような構成になっている。従って、上記エンジンＥとラジエータ５は、管路７，８と共に一つの閉循環路を形成している。
【００２１】
上記ラジエータ５は、この実施例の場合、二次側冷却水が供給される密閉容器内に、一次側側冷却水が内部を通過する管路を配置して、該一次側冷却水を二次側冷却水で冷却するよう構成しているが、この構成に代えて、逆の構成、つまり、密閉容器内に一次側冷却水を供給して、該密閉容器内に内部を二次側冷却水が通過する管路を配置した構成にしてもよい。また、上記いずれの実施例の場合にも、上記密閉容器内に配置される管路には、冷却面積を増加させる目的で、該管路の周囲に冷却フィンを付設してもよく、また、この冷却フィンが管路相互を接続する接続金具としての役目を果たすような構成であってもよい。
【００２２】
ところで、この実施例では、上記管路７の途中にサーモスタットによって開閉する弁体を内部に具備した開閉弁９が配設されている。そして、この開閉弁９は、一定の温度、例えば６０℃になると開動作を開始し、７０℃で全開状態となり、逆に７０℃になると閉動作を開始し、６０℃で全閉になるよう動作する。なお、上記温度は、あくまで例示であって、実際には適当なサーモスタットを選択することによって、そのエンジンの特性に合わせて適切な温度で弁動作をするよう設定できるものが使用される。
【００２３】
また、この実施例では、上記ウォーターポンプ２０，２１は、それぞれの回転軸Ｓが共通の一本の軸で構成され、この回転軸Ｓを回転させることによって、このウォーターポンプ２０と２１が内部の冷却水を圧送するよう構成されている。そして、実施例では、このウォーターポンプ２０と２１は、電動モータＭで駆動されるよう構成されている。
【００２４】
この電動モータＭは、上記開閉弁９の動作に合わせて、つまり開閉弁が開き始めると電動モータＭが回転を開始するように、該電動モータＭを制御するよう構成すると、冷却構造としては好ましい実施例となる。
【００２５】
また、場合によっては、上記電動モータＭに代えて、エンジンＥからの動力によって上記ウォーターポンプ２０と２１を駆動するよう構成してもよい。
【００２６】
さらには、上記ウォーターポンプ２０と２１を取着することなく、上記ウォータージェットポンプＰの圧力と、エンジンＥ内に冷却用のウォーターポンプを配置することによって、一次側冷却水および二次側冷却水が圧送されるよう構成することができ、この構成の場合、さらにシンプルな構成となる。
【００２７】
また、別の実施例として、図２に図示する上述のウォーターポンプ２０をタービンにして、軸２２を介してウォーターポンプ２１を回転させてポンプとして作用させることもできる。この場合、ポンプ駆動の動力源として上記ウォータージェットポンプＰを利用できるため、構造がシンプルであるとともに、駆動源を別途設ける必要がない点で優れた実施例となる。
【００２８】
上述のように構成されたこの実施例にかかるエンジン冷却構造によると、エンジンＥ内には一次側冷却水のみが流入するため、小型滑走艇が「海」で使用される場合であっても、塩水（海水）がエンジンＥ内に流入しないため、エンジンＥの材質として、耐塩水性能の高いものを使用する必要がない。また、エンジンＥのウォータージャケット内を通過してエンジン内部で熱を吸収して加温された一次側冷却水は、図２の矢印に図示するように、ラジエータ５側に上記ウォーターポンプ２１によって圧送され、このラジエータ５内で、ウォータージェットポンプＰから供給される低い温度の二次側冷却水によって冷却され、冷却された一次側冷却水は、再び、エンジンＥ側に供給される。
【００２９】
上記実施例の場合、ラジエータ５内では、一次側冷却水と二次側冷却水が、ラジエータの壁面を介して熱交換をおこなうため、ラジエータ５自体は耐塩水性能の高い金属、例えば、ステンレススチール製のもの又はプラスチック製のもので構成することが望ましい構成となる。
【００３０】
また、一次側冷却水側が閉循環路となっているため、必要なら、加圧した冷却水を用いるようにすれば、エンジンが高温になってもベーパーロックを起こすことのない冷却構造を得ることができる。
【００３１】
また、上記実施例において、管路６は排気チャンバーへ接続されているが、これに代えて、船外に排出するように構成してもよく、あるいは、ウォータージェットポンプＰの二次冷却水吸入口３の後流方に開口を形成して、該ウォータージェットポンプＰ側に戻すように構成にしてもよい。
【００３２】
【発明の効果】
本発明にかかる小型滑走艇のエンジン冷却構造によれば、シンプルな構造の且つウォータージェットポンプを有効に利用した合理的なエンジン冷却構造が実現できる。そして、一次側冷却水として、エンジンを腐食しないような性質の液体、例えば真水あるいは不凍液等を用いることができるため、構造の複雑なエンジンを耐塩水性能を具備しない材質のもので製造することができ、この結果、エンジンの価格を低減でき、ひいては小型滑走艇の製造コストを低減することに寄与する。また、腐食が起こり難くなることから、オーバホールの期間が延長できるとともに、メンテナンスも楽になる。
【００３３】
さらに、ラジエータの配置位置が限定されないことから、該ラジエータを船体の空いているいずれかのスペースに配置することができるため、自由度の高い冷却構造となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本実施例にかかる小型滑走艇のエンジン冷却構造が採用されている小型滑走艇の一部断面してエンジン冷却構造が見えるようにした全体側面図である。
【図２】  図１に示すエンジン冷却構造の要部を概念的に表した拡大図である。
【符号の説明】
１……小型滑走艇
３……二次側冷却水吸入口
４（４Ａ，４Ｂ）……管路（第３冷却通路）
５……ラジエータ
５ａ……二次側冷却水供給口
５ｃ……一次側冷却水吐出口
５ｄ……一次側冷却水吸入口
６……管路（第４冷却通路）
７……管路（第１冷却通路）
８……管路（第２冷却通路）
１１……冷却水供給口
１２……冷却水排出口
２０……ウォーターポンプ（二次側冷却水用）
２１……ウォーターポンプ（一次側冷却水用）
Ｐ……ウォータージェットポンプ
Ｅ……エンジン
【図１】
0003678590.tif 000002
【図２】
0003678590.tif 000003