(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
船外の水を冷却水としてエンジンに送る冷却装置を備え、上記エンジンの点火をコンピュータで制御することにより冷却水取水系に支障が起きて上記冷却装置に異常が発生した場合に上記エンジンを保護可能な小型船舶用エンジンの冷却装置において、上記冷却水をジェットノズルから導く一方、上記冷却水取水系の途中に冷却水の一部を上記船外に導くと共に冷却水の水圧により作動する冷却水送水監視装置を設け、この冷却水送水監視装置内の水圧が低下すると上記船外に導かれる上記冷却水の一部の水圧が低下して上記冷却装置の異常発生を視認により使用者に知らせると共に、上記コンピュータに異常発生信号を送り、上記コンピュータにより点火装置が失火して上記エンジンを保護することを特徴とする小型船舶用エンジンの冷却装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、小型船舶用エンジンの冷却装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
小型船舶に備えられるウォータジェット推進式の水冷エンジンは、その冷却をエンジンが発生させる吐出圧を利用して冷却水を強制的にエンジン内に送り込むことにより行っている。
【０００３】
ところで、船舶が使用される水面上には藻や廃棄物などの浮遊物が多く存在し、これらの浮遊物が冷却水の取水口に詰まると十分な量の冷却水がエンジンに導かれず、その結果エンジンの冷却が正しく行われなくなるため、エンジンのウォータジャケットやエキゾーストマニフォールド等に温度センサを設けて冷却水の温度を常時検知し、冷却水温度が所定値以上に上昇するとエンジンのイグニッションを強制失火制御してエンジンの保護を図っていた。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、温度センサは通常ウォータジャケットやエキゾーストマニフォールド等の壁面に取り付けられており、直接に冷却水の水温を検知しない間接的検知なため、反応遅れが生じてエンジンの不調を起こす虞がある。
【０００５】
また、エンジンの不調が判明しても、運転者の判断状態により船舶が岸に戻れず、水面上に漂流する虞もある。
【０００６】
本発明は上述した事情を考慮してなされたもので、冷却水の取水口が詰まってもエンジンを保護可能な小型船舶用エンジンの冷却装置を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明に係る小型船舶用エンジンの冷却装置は、上述した課題を解決するために、請求項１に記載したように、船外の水を冷却水としてエンジンに送る冷却装置を備え、上記エンジンの点火をコンピュータで制御することにより冷却水取水系に支障が起きて上記冷却装置に異常が発生した場合に上記エンジンを保護可能な小型船舶用エンジンの冷却装置において、上記冷却水をジェットノズルから導く一方、上記冷却水取水系の途中に冷却水の一部を上記船外に導くと共に冷却水の水圧により作動する冷却水送水監視装置を設け、この冷却水送水監視装置内の水圧が低下すると上記船外に導かれる上記冷却水の一部の水圧が低下して上記冷却装置の異常発生を視認により使用者に知らせると共に、上記コンピュータに異常発生信号を送り、上記コンピュータにより点火装置が失火して上記エンジンを保護するものである。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
【００１３】
図１は、この発明を適用した小型船舶としてのウォータジェット推進艇の一例を示す左側面図であり、図２は同縦断面図である。
【００１４】
図１および図２に示すように、このウォータジェット推進艇１は、船体の中央上部にハンドルバー２を備え、その後方に跨座式のシート３が設けられる。また、ハンドルバー２の基部前側には計器類を備えたメータパネル４が設けられる。
【００１５】
船体内にはエンジンルーム５が形成され、エンジン６や燃料タンク７等が収納される。エンジン６の後部からはプロペラシャフト８が後方に向かって延び、船底に設けられたウォータジェット装置９内に挿通してその後端部にプロペラ１０が設けられる。また、ウォータジェット装置９の後部にはジェットノズル１１が設けられ、船体の最後部に突出する。
【００１６】
エンジン６が作動してプロペラシャフト８が回転すると、プロペラ１０の作用によって船底の水がウォータジェット装置９に下方から吸入されてジェットノズル１１から後方に向かって噴射される。そして、この噴射の反動でウォータジェット推進艇１が前進する。また、ジェットノズル１１はハンドルバー２の操作により左右に回動し、ウォータジェット推進艇１の進行方向を任意に変更可能となっている。
【００１７】
このウォータジェット推進艇１に搭載されるエンジン６は例えば水冷２サイクル二気筒エンジンであり、ウォータジェット装置９内でプロペラ１０が発生させる吐出圧を利用して船外の水を冷却水として強制的にエンジン６に送る冷却装置１２を備える。
【００１８】
図３は、この冷却装置１２のシステム図であり、エンジン６およびウォータジェット装置９の平面図を用いて説明する。図３に示すように、この冷却装置１２はメイン冷却水取入系１３とサブ冷却水取入系１４との二系統の冷却水取入系を備える。
【００１９】
メイン冷却水取入系１３において、冷却水は例えばジェットノズル１１上に設けられるメイン取水ユニオン１５に接続された第一冷却水ホース１６を介してデリバリボックス１７に導かれる。デリバリボックス１７に導かれた冷却水は第二冷却水ホース１８を介してフィルタ１９に導かれ、フィルタ１９内で細かな異物が除去された後、第三冷却水ホース２０を介してエンジン６に導かれる。
【００２０】
サブ冷却水取入系１４は、メイン冷却水取入系１３のメイン取水ユニオン１５とデリバリボックス１７との間に詰まりが生じた時の補助取入系であり、冷却水は例えばジェットノズル１１側部に設けられるサブ取水ユニオン２１に接続された第四冷却水ホース２２を介してデリバリボックス１７に導かれる。そして、デリバリボックス１７に導かれた冷却水はメイン冷却水取入系１３の冷却水と交わることなく第五冷却水ホース２３を介して第二冷却水ホース１８途中に設けられる第一Ｔジョイント２４に接続され、メイン冷却水取入系１３の冷却水に合流してフィルタ１９に導かれたのち、エンジン６に至る。
【００２１】
ところで、この冷却装置１２には冷却水の送水状況を監視する冷却水送水監視装置２５が設けられる。この監視装置２５は、例えば前記メータパネル４に設けられたウォータフローインディケータ２６に冷却水の一部を導くもので、フィルタ１９下流側の第三冷却水ホース２０途中に設けられた第二Ｔジョイント２７から第六冷却水ホース２８を介してウォータフローインディケータ２６に冷却水が導かれる。
【００２２】
図４は前記デリバリボックス１７の断面図である。図４に示すように、一本の連通パイプ２９がデリバリボックス１７のケーシング３０内を貫通し、その両端にメイン冷却水取入系１３の第一冷却水ホース１６および第二冷却水ホース１８がそれぞれ接続されて両ホース１６，１８を連通させる。この連通パイプ２９の第一冷却水ホース１６側外周面には複数の連通孔３１が形成され、連通パイプ２９内とケーシング３０内とを連通させる。
【００２３】
一方、デリバリボックス１７のケーシング３０には取水口３２および吐出口３３が設けられ、取水口３２にはサブ冷却水取入系１４の第四冷却水ホース２２が、また、吐出口３３には第五冷却水ホース２３がそれぞれ接続されて両ホース２２，２３を連通させる。
【００２４】
ケーシング３０内にはピストン状の切換バルブ３４がケーシング３０内を進退自在に内装される。この切換バルブ３４はスプリング３５および連通パイプ２９の連通孔３１を通って切換バルブ３４裏側のケーシング３０内に進入するメイン冷却水取入系１３の水圧によって取水口３２および吐出口３３側に常時付勢されて取水口３２および吐出口３３を塞ぐように設定される。
【００２５】
切換バルブ３４はメイン冷却水取入系１３の水圧、すなわち連通孔３１から流入する冷却水の水圧が低まればサブ冷却水取水系の水圧に押されて例えば図中の二点鎖線の位置まで後退し、取水口３２と吐出口３３とを連通させる。一方、メイン冷却水取入系１３の水圧が上昇すれば切換バルブ３４は再びその水圧とスプリング３５の付勢力とによって取水口３２および吐出口３３を塞ぐ。なお、符号３６は切換バルブ３４の作動を円滑にするための水・空気抜き穴である。
【００２６】
図５は前記ウォータフローインディケータ２６の断面図である。図５に示すように、このウォータフローインディケータ２６は例えば透明樹脂からなる両端が塞がれた筒状のハウジング３７を有し、このハウジング３７内をピストン状のピストンインディケータ３８が進退自在に内装される。
【００２７】
ピストンインディケータ３８はスプリング３９によってハウジング３７の一端に常時付勢される。また、ピストンインディケータ３８がスプリング３９によって付勢される側のハウジング３７端部には取水口４０が設けられ、この取水口４０に前記第六冷却水ホース２８が接続される。そして、ハウジング３７壁には排水口４１が設けられ、この排水口４１に排水ホース４２の一端が接続されると共に、排水ホース４２の他端は、詳細には図示しないが船外に導かれる。
【００２８】
第六冷却水ホース２８を介してハウジング３７内に導かれる冷却水はその水圧によってピストンインディケータ３８を押し、ピストンインディケータ３８を所定の位置で保持する。また、メータパネル４にはこの所定位置におけるピストンインディケータ３８が視認可能なインディケータ窓４３が形成される。
【００２９】
ところで、この冷却装置１２にはエンジン保護装置４４が設けられる。このエンジン保護装置４４は例えばデリバリボックス１７とウォータフローインディケータ２６との両方に設けられており、まず、デリバリボックス１７に設けられたエンジン保護装置４４について説明する。
【００３０】
図４に示すように、デリバリボックス１７のケーシング３０には固定接点４５が、また切換バルブ３４には移動接点４６がそれぞれ設けられ、切換バルブ３４が取水口３２および吐出口３３を塞いでいる状態で両接点４５，４６は離間して非導通状態に設定される。
【００３１】
次に、ウォータフローインディケータ２６に設けられたエンジン保護装置４４について説明する。図５に示すように、ウォータフローインディケータ２６のハウジング３７には固定接点４７が、ピストンインディケータ３８には移動接点４８がそれぞれ設けられ、ピストンインディケータ３８が冷却水の水圧で所定の位置に保持されている状態で両接点４７，４８は接触して導通状態に設定される。すべての接点４５〜４８はエンジンコントロール用のコンピュータ４９に接続される。また、このコンピュータ４９にはエンジン点火装置であるＣＤＩ５０が接続される。
【００３２】
次に、本実施形態の作用について説明する。
【００３３】
メイン冷却水取入系１３の冷却水は、経路上に何の支障もない限り図３に実線の矢印で示すように、メイン取水ユニオン１５から第一冷却水ホース１６、第二冷却水ホース１８そして第三冷却水ホース２０を介してエンジン６に導かれ、エンジン６を冷却する。この時、第三冷却水ホース２０途中から分岐した第六冷却水ホース２８が冷却水の一部をウォータフローインディケータ２６のハウジング３７内に導き、その水圧がピストンインディケータ３８を押してインディケータ窓４３から臨ませることにより使用者にメイン冷却水取入系１３が支障なく機能していることを視覚的に伝達する。
【００３４】
また、デリバリボックス１７内においてはメイン冷却水取入系１３の水圧がケーシング３０内のスプリング３５と共に切換バルブ３４を押してサブ冷却水取入系１４の取水口３２および吐出口３３を塞いでいるので、サブ冷却水取入系１４の冷却水はデリバリボックス１７より下流には流れない。
【００３５】
ここで、仮にメイン却水取入系のメイン取水ユニオン１５とデリバリボックス１７との間に詰まりが生じた場合、連通孔３１を介してデリバリボックス１７のケーシング３０内に流入する冷却水の水圧が低下する。すると、切換バルブ３４はサブ取水ユニオン２１に接続された第四冷却水ホース２２を介して取水口３２から流入するサブ冷却水取入系１４の冷却水水圧に押されてケーシング３０内を後退し、取水口３２と吐出口３３とを連通させることにより、図３に破線の矢印で示すように、サブ冷却水取入系１４の冷却水を第五冷却水ホース２３から第二冷却水ホース１８の途中に合流させ、エンジン６に導く。
【００３６】
そして、メイン冷却水取入系１３の詰まりが解除されると、再び切換バルブ３４裏側の水圧が高まってスプリング３５と共に取水口３２および吐出口３３を塞いでサブ冷却水取入系１４を遮断する。なお、メイン冷却水取入系１３が詰まっても、サブ冷却水取入系１４が正常に機能する限り、ウォータフローインディケータ２６の表示は変化しない。
【００３７】
次に、仮にメイン冷却水取入系１３およびサブ冷却水取入系１４の両方が詰まってしまうと、ウォータフローインディケータ２６のハウジング３７内に流入する冷却水の水圧が低下する。すると、ピストンインディケータ３８はスプリング３９によって押され、インディケータ窓４３から見えなくなってしまい、使用者に冷却水水圧の低下、つまり冷却装置１２の異常を知らせる。また、冷却水水圧が低下すると、エンジン６に支障をきたすので、エンジン保護装置４４が作動する。
【００３８】
図６は、エンジン保護装置４４の制御フローチャートである。前述したように、デリバリボックス１７およびウォータフローインディケータ２６に設けられたすべての接点４５〜４８はエンジンコントロール用のコンピュータ４９に接続され、また、このコンピュータ４９にはエンジン点火装置であるＣＤＩ５０が接続される。
【００３９】
図６に示すように、まずステップ１においてデリバリボックス１７に設けられた両接点４５，４６が非導通状態であるか否かが判断される。両接点４５，４６が非導通状態である場合（ステップ１がＹＥＳ）はメイン冷却水取入系１３が正常に機能しているため、コンピュータ４９からＣＤＩ５０にＯＮ信号が送られ、エンジン６が継続して作動する。
【００４０】
ここで、メイン冷却水取入系１３に詰まりが発生するとケーシング３０内の切換バルブ３４が移動してサブ冷却水取入系１４に切り替わると共に、両接点４５，４６同士が接触して導通状態となる（ステップ１がＮＯ）。すると、次に、ウォータフローインディケータ２６に設けられた両接点４７，４８が導通状態であるか否かが判断される。両接点４７，４８が導通状態である場合（ステップ２がＹＥＳ）はサブ冷却水取入系１４が正常に機能しているため、コンピュータ４９からＣＤＩ５０にＯＮ信号が送られ、エンジン６が継続して作動する。
【００４１】
ここで、サブ冷却水取入系１４にも詰まりが発生するとハウジング３７内のピストンインディケータ３８が移動して両接点４７，４８が離間して非導通状態となる（ステップ２がＮＯ）。両方の冷却水取入系１３，１４に詰まりが発生すると冷却水水圧が低下し、エンジン６に支障をきたすことになるので、ステップ３でコンピュータ４９からＣＤＩ５０にＯＦＦ信号が送られ、点火装置が失火してエンジン６が停止される。
【００４２】
上述したように、エンジン６の冷却装置１２をメインとサブの二系統の冷却水取入系１３，１４とし、冷却水取入系１３，１４の途中にメイン冷却水取入系１３が詰まるとサブ冷却水取入系１４に切り換わる切換バルブ３４を備えたデリバリボックス１７を設けたことにより冷却装置１２の信頼性が向上し、エンジン６の寿命も延びる。
【００４３】
また、メイン冷却水取入系１３とサブ冷却水取入系１４とを切り換えるデリバリボックス１７の切換バルブ３４をメイン冷却水取入系１３の水圧変化によって自動的に作動するようにしたことにより、構造が簡単になり、コストの低減、信頼性の向上が図られると共に、使用者が切換作業を行わなくてもよいので船舶の操縦に専念できる。
【００４４】
さらに、冷却装置１２に冷却水送水監視装置２５を設けたことにより冷却水取入系１３，１４の送水状況が視認でき、早めの問題対処が可能となる。
【００４５】
そして、両方の冷却水取入系１３，１４が詰まって冷却水取入系１３，１４の水圧が低下すると直ちにエンジン６を失火させて停止させるエンジン保護装置４４を備えたことにより冷却装置１２の異常によるエンジン６の破損が防止できる。
【００４６】
なお、上述した実施形態においては両方の冷却水取入系１３，１４に支障が起きた場合、エンジン６を失火させて停止させることにより冷却装置１２の故障を使用者に知らせるようにしたが、ランプ類（図示せず）の点灯、点滅やコンピュータ４９による音声出力で冷却装置１２の故障を使用者に知らせてもよく、また、上述した伝達手段の少なくとも二つ以上の方法を併用してもよい。
【００４７】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明に係る小型船舶用エンジンの冷却装置によれば、冷却水取入系の途中に冷却水の水圧により作動する冷却水送水監視装置を設けたため、冷却水取入系の送水状況が確認できると共に、エンジン保護装置を備えたことにより、エンジンの破損が防止でき、寿命が延びる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る小型船舶用エンジンの冷却装置の一実施形態を示す船舶としてのウォータジェット推進艇の左側面図。
【図２】図１に示すウォータジェット推進艇の縦断面図。
【図３】冷却装置のシステム図。
【図４】デリバリボックスの断面図。
【図５】ウォータフローインディケータの断面図。
【図６】エンジン保護装置の制御フローチャート。
【符号の説明】
１  ウォータジェット推進艇（小型船舶）
６  エンジン
９  ウォータジェット装置
１２  エンジン冷却装置
１３  メイン冷却水取入系
１４  サブ冷却水取入系
１７  デリバリボックス
２５  冷却水送水監視装置
２６  ウォータフローインディケータ
３４  切換バルブ
３５  スプリング
３８  ピストンインディケータ
４４  エンジン保護装置
４５  デリバリボックスケーシングの固定接点（エンジン保護装置）
４６  切換バルブの移動接点
４７  ウォータフローインディケータハウジングの固定接点
４８  ピストンインディケータの移動接点
４９  コンピュータ（エンジン保護装置）
５０  ＣＤＩ（エンジン点火装置）
【図１】
0003736110.tif 000002
【図２】
0003736110.tif 000003
【図３】
0003736110.tif 000004
【図４】
0003736110.tif 000005
【図５】
0003736110.tif 000006
【図６】
0003736110.tif 000007