(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンジン（Ｅ）のエンジンブロック側排気通路（Ｅｘ）に触媒ユニット（１５０；２５０；３５０）を設けてなるエンジンの排気浄化装置において、
前記触媒ユニット（１５０；２５０；３５０）は、触媒エレメントを各々担持し相互に屈撓可能に縦列する複数の触媒単体（１７０1 ，１７０2 ，１７０3 ；２７０1 ，２７０2 ，２７０3 ；３７０1 ，３７０2 ）と、これらの触媒単体（１７０1 ，１７０2 ，１７０3 ；２７０1 ，２７０2 ，２７０3 ；３７０1 ，３７０2 ）を収容、被覆する可撓性の多孔袋体（１７２；２７２；３７２）とより筒状に構成されていて、前記エンジンブロック側排気通路（Ｅｘ）内に、その形状に沿うように変形されて抜差自在に挿入されると共に該エンジンブロック側排気通路（Ｅｘ）に着脱自在に取付けられることを特徴とする、エンジンの排気浄化装置。
【請求項２】
前記エンジンブロック側排気通路（Ｅｘ）は、エンジンブロック（１４）に形成される排気マニホールド（３１）と、このエンジンブロック（１４）を搭載するマウント部材（１０）に形成されて前記排気マニホールド（３１）に連通する排気連通路（３２）とよりなり、前記触媒ユニット（１５０；２５０；３５０）は、前記マウント部材（１０）に形成した排気連通路（３２）に挿入されることを特徴とする、前記請求項１記載のエンジンの排気浄化装置。
【請求項３】
前記エンジンブロック側排気通路（Ｅｘ）は、エンジンブロック（１４）に形成される排気マニホールド（３１）と、このエンジンブロック（１４）を搭載するマウント部材（１０）に形成されて前記排気マニホールド（３１）に連通する排気連通路（３２）とよりなり、前記触媒ユニット（１５０；２５０；３５０）は、前記マウント部材（１０）に形成される排気連通路（３２）と、エンジンブロック（１４）に形成される前記排気マニホールド（３１）とに跨がって挿入されることを特徴とする、前記請求項１記載のエンジンの排気浄化装置。
【請求項４】
船外機推進用エンジン（Ｅ）のエンジンブロック側排気通路（Ｅｘ）に触媒ユニット（１５０；２５０；３５０）を設けてなる、エンジンの排気浄化装置において、
前記触媒ユニット（１５０；２５０；３５０）は、触媒エレメントを各々担持し相互に屈撓可能に縦列する複数の触媒単体（１７０1 ，１７０2 ，１７０3 ；２７０1 ，２７０2 ，２７０3 ；３７０1 ，３７０2 ）と、これらの触媒単体（１７０1 ，１７０2 ，１７０3 ；２７０1 ，２７０2 ，２７０3 ；３７０1 ，３７０2 ）を収容、被覆する可撓性の多孔袋体（１７２；２７２；３７２）とより筒状に構成されていて、前記エンジンブロック側排気通路（Ｅｘ）内に、その形状に沿うように変形されて抜差自在に挿入されると共に、該エンジンブロック側排気通路（Ｅｘ）に着脱自在に取付けられることを特徴とする、船外機用エンジンの排気浄化装置。
【請求項５】
船外機推進用エンジンのエンジンブロック側排気通路（Ｅｘ）は、エンジンブロック（１４）に形成される排気マニホールド（３１）と、このエンジンブロック（１４）を搭載するマウントケース（１０）に形成されて前記排気マニホールド（３１）に連通する排気連通路（３２）とよりなり、前記触媒ユニット（１５０；２５０；３５０）は、前記マウントケース（１０）に形成した排気連通路（３２）に挿入されることを特徴とする、前記請求項４記載の船外機用エンジンの排気浄化装置。
【請求項６】
船外機推進用エンジンのエンジンブロック側排気通路（Ｅｘ）は、エンジンブロック（１４）に形成される排気マニホールド（３１）と、このエンジンブロック（１４）を搭載するマウントケース（１０）に形成されて前記排気マニホールド（３１）に連通する排気連通路（３２）とよりなり、前記触媒ユニット（１５０；２５０；３５０）は、前記マウントケース（１０）に形成される排気連通路（３２）と、エンジンブロック（１４）に形成される前記排気マニホールド（３１）とに跨がって挿入されることを特徴とする、前記請求項４記載の船外機用エンジンの排気浄化装置。
【請求項７】
前記触媒ユニット（１５０；２５０；３５０）は、エンジン側排気通路（Ｅｘ）の内壁に固着されることを特徴とする、請求項１または４記載のエンジンの排気浄化装置。
【請求項８】
前記船外機推進用エンジン（Ｅ）は四サイクルエンジンであって、そのエンジンブロック（１４）は、前記マウントケース（１０）上に搭載され、該マウントケース（１０）の下面に前記エンジン（Ｅ）のオイルパン（１５）が一体に懸吊支持されており、前記エンジン側排気通路（Ｅｘ）は前記マウントケース（１０）下に接続されるエクステンションケース（１１）内に形成される排気膨張室（３４）に連通されることを特徴とする、前記請求項４、５、または６記載の船外機用エンジンの排気浄化装置。
【請求項９】
前記触媒担体（１７０；２７０；３７０）は、骨格が海綿状の三次元の網目状である、Ｎｉ等の金属多孔体よりなり、これに触媒エレメントが担持されることを特徴とする、請求項１または４記載のエンジンの排気浄化装置。
【請求項１０】
前記可撓性の多孔袋体（１７２；３７２）は、取付板（１７２1 ；３７２1 ）に袋状のメッシュカバー（１７２2 ；３７２2 ）の開口基端を止着して構成されることを特徴とする、前記請求項１または４記載のエンジンの排気浄化装置。
【請求項１１】
前記触媒ユニット（３５０）は、屈撓可能に縦列する前記複数の触媒単体（３７０1 ，３７０2 ）のうち上方に位置する触媒単体（３７０1 ）を、下方に位置する触媒単体（３７０2 ）よりも横断面を小径に形成したことを特徴とする、前記請求項１または４記載のエンジンの排気浄化装置。
【請求項１２】
前記触媒ユニット（２５０）は、複数の触媒単体（２７０1 ，２７０2 ，２７０3 ）を屈撓可能に縦列し、これらの触媒単体（２７０1 ，２７０2 ，２７０3 ）を可撓性の多孔袋体（２７２）により被覆し、この多孔袋体（２７２）は前記複数の触媒担体の連接境界部の対応部位にくびれ部（ｎ）が形成されていることを特徴とする、前記請求項１１記載のエンジンの排気浄化装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、船舶の推進用等のエンジンの排気浄化装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来船外機において、その駆動用エンジンの排気通路に触媒を設け、これにより排気を酸化、還元除去するようにしたものは公知である（たとえば特開平６−１５９０５４号公報、特開平４−２６０８９３号公報参照）。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところで一般に船外機用等のエンジンにおいて、そのエンジンブロックやこれを搭載するマウント部材等に形成される排気通路は製作、構造、機能上等の制約から直状に形成されることが少なく、むしろ傾斜状、湾曲状等の形状に形成されることが多く、特に四サイクルエンジンにあっては、そのエンジンブロックにオイル通路を形成したり、オイルパンを付設する必要からその傾向が大となり、さらにエンジンの形態、種類等によっても、排気通路の形状が変化する。
【０００４】
ところで排気通路に触媒を取付けるにあたっては、
1)  排気通路の形状に左右されることなく、そこへの触媒の取付が容易であること、
2)  排気が触媒内を抵抗少なく流通して排気抵抗を増大させないこと、
3)  触媒に高温の排気を通過させてその浄化反応を促進すること、
4)  触媒の排気通過面積を拡大して排気浄化能率を高めること、
5)  部品点数が少なく、構造が簡単で廉価に提供できること、
6)  メンテナンスが容易であること、
等を要求されるが、前記従来のものではかかる要求をすべて満足できるものではなかった。
【０００５】
本発明はかかる実状に鑑みてなされたもので、前記要求をすべて満たすことができるようにした、新規なエンジンの排気浄化装置を提供することを目的とするものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、請求項１記載の発明によれば、エンジンのエンジンブロック側排気通路に触媒ユニットを設けてなるエンジンの排気浄化装置において、前記触媒ユニットは、触媒エレメントを各々担持し相互に屈撓可能に縦列する複数の触媒単体と、これらの触媒単体を収容、被覆する可撓性の多孔袋体とより筒状に構成されていて、前記エンジンブロック側排気通路内に、その形状に沿うように変形されて抜差自在に挿入されると共に該エンジンブロック側排気通路に着脱自在に取付けられることを特徴としている。
【０００７】
上記目的達成のため、請求項２記載の発明によれば、前記請求項１記載のものにおいて、前記エンジンブロック側排気通路は、エンジンブロックに形成される排気マニホールドと、このエンジンブロックを搭載するマウント部材に形成されて前記排気マニホールドに連通する排気連通路とよりなり、前記触媒ユニットは、前記マウント部材に形成した排気連通路に挿入されることを特徴としている。
【０００８】
前記目的達成のため、請求項３記載の発明によれば、前記請求項１記載のものにおいて、前記エンジンブロック側排気通路は、エンジンブロックに形成される排気マニホールドと、このエンジンブロックを搭載するマウント部材に形成されて前記排気マニホールドに連通する排気連通路とよりなり、前記触媒ユニットは、前記マウント部材に形成される排気連通路と、エンジンブロックに形成される前記排気マニホールドとに跨がって挿入されることを特徴としている。
【０００９】
上記目的達成のため、請求項４記載の発明によれば、船外機推進用エンジンのエンジンブロック側排気通路に触媒ユニットを設けてなる、エンジンの排気浄化装置において、
前記触媒ユニットは、触媒エレメントを各々担持し相互に屈撓可能に縦列する複数の触媒単体と、これらの触媒単体を収容、被覆する可撓性の多孔袋体とより筒状に構成されていて、前記エンジンブロック側排気通路内に、その形状に沿うように変形されて抜差自在に挿入されると共に該エンジンブロック側排気通路に着脱自在に取付けられることを特徴としている。
【００１０】
上記目的達成のため、請求項５記載の発明によれば、前記請求項４記載のものにおいて、前記触媒ユニットは、触媒エレメントを担持した変形可能な触媒担体と、この触媒担体を収容する可撓性多孔袋体とより筒状に構成されており、前記エンジンブロック側排気通路内に、その形状に沿うように変形されて抜差自在に挿入され、該エンジンブロック側排気通路の出口に着脱自在に取付けられることを特徴としている。
【００１１】
上記目的達成のため、請求項６記載の発明によれば、前記請求項４記載のものにおいて、船外機推進用エンジンのエンジンブロック側排気通路は、エンジンブロックに形成される排気マニホールドと、このエンジンブロックを搭載するマウントケースに形成されて前記排気マニホールドに連通する排気連通路とよりなり、前記触媒ユニットは、前記マウントケースに形成される排気連通路と、エンジンブロックに形成される前記排気マニホールドとに跨がって挿入されることを特徴としている。
【００１２】
上記目的達成のため、請求項７記載の発明によれば、前記請求項１または４記載のものにおいて、前記触媒ユニットは、エンジン側排気通路の内壁に固着されることを特徴としている。
【００１３】
上記目的達成のため、請求項８記載の発明によれば、前記請求項４，５または６記載のものにおいて、前記船外機推進用エンジンは四サイクルエンジンであって、そのエンジンブロックは、前記マウントケース上に搭載され、該マウントケースの下面に前記エンジンのオイルパンが一体に懸吊支持されており、前エンジン側排気通路は前記マウントケース下に接続されるエクステンションケース内に形成される排気膨張室に連通されることを特徴としている。
【００１４】
上記目的達成のため、請求項９記載の発明によれば、前記請求項１または４記載のものにおいて、前記触媒担体は、骨格が海綿状の三次元の網目状である、Ｎｉ等の金属多孔体よりなり、これに触媒エレメントが担持されることを特徴としている。
【００１５】
上記目的達成のため、請求項１０記載の発明によれば、前記請求項１または４記載のものにおいて、前記可撓性の多孔袋体は、取付板に袋状のメッシュカバーの開口基端を止着して構成されることを特徴としている。
【００１６】
上記目的達成のため、請求項１１記載の発明によれば、前記請求項１または４記載のものにおいて、前記触媒ユニットは、屈撓可能に縦列する前記複数の触媒単体のうち上方に位置する触媒単体を、下方に位置する触媒単体よりも横断面を小径に形成したことを特徴としている。
【００１７】
上記目的達成のため、請求項１２記載の発明によれば、前記請求項１１記載のものにおいて、前記触媒ユニットは、複数の触媒単体を屈撓可能に縦列し、これらの触媒単体を可撓性の多孔袋体により被覆し、この多孔袋体は前記複数の触媒単体の連接境界部の対応部位にくびれ部が形成されていることを特徴としている。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を、添付図面に示した本発明の実施例に基づいて説明する。なお、以下の実施例の説明において、「可撓性」とは、自在に変形可能であり、変形後は外力を加えない限り、その形態を保ち、弾性復元性の殆どない性質のものをいう。
【００１９】
先ず図１〜１２を参照して排気浄化装置を船外機のエンジンに実施した場合の参考例について説明するに、図１は、船外機の縦断側面図、図２は、図１の２−２線に沿う船外機の部分縦断面図、図３は、図１の３−３線に沿う船外機の横断拡大底面図、図４は、図１の４−４線に沿う船外機の横断拡大底面図である。
【００２０】
図１，２において、船体Ｓの船尾板Ｂには、取付装置Ｍを介して船外機Ｏが着脱可能に取付けられる。この取付装置Ｍは船尾板Ｂに取付ボルト２を以て着脱自在に取付けられるスターンブラケット１と、このスターンブラケット１に、その前端に横架されたチルト軸３を介して上下方向に揺動可能に枢着されたスイベルケース４とを備えており、このスイベルケース４には、上下方向に延びるスイベル軸５が回動自在に支持されており、このスイベル軸５に、アッパマウント６およびロアーマウント７を介して船外機Ｏのケース主体８が取付けられる。そして船外機Ｏは、チルト軸３回りに上下に揺動できると共にスイベル軸５の縦軸線回りに左右に回動することができる。
【００２１】
なお、船外機Ｏの、船体Ｓへの取付構造は従来のものと変わるところがないので、その詳細な説明を省略する。
【００２２】
船外機Ｏのケース主体８は、上下面に取付面を有する、マウント部材としてのマウントケース１０と、その下面にガスケット１２を介して複数のボルト１３（図３，４参照）により固着される中空筒状のエクステンションケース１１とを備えており、前記マウントケース１０上に、この船外機Ｏを推進駆動するための、四サイクルエンジンＥのエンジンブロック１４が搭載されており、また該マウントケース１０の下に、前記エンジンＥのオイルパン１５が複数のボルト１６（図３，４参照）により一体に懸吊支持されている。
【００２３】
前記四サイクルエンジンＥの下半部は、エクステンションケース１１に連なるアンダーケース１７により被覆されると共に該エンジンＥの上半部は、該アンダーケース１７の上縁にシールラバー等のパッキン部材を介して着脱自在に結合されるエンジンカバー１８により被覆されている。エンジンカバー１８の上部には、空気取入口３９が開口されており、この空気取入口３９を介してエンジンカバー１８の内外で呼吸作用が行なわれる。
【００２４】
前記エンジンＥは、水冷、四気筒の、バーチカル型四サイクルであって、そのクランクシャフト２２は、エンジンブロック１４を鉛直方向に延びており、このクランクシャフト２２の上端には、ベルト式調時伝動機構２３を介してエンジンＥの動弁機構を駆動するためのカムシャフト２４が連動連結されており、またクランクシフト２２の下端には、ケース主体８内を縦通するバーチカル軸２５の上端が連結されている。バーチカル軸２５下端は前後進切換機構２６を経て、プロペラ２８に連なるプロペラ軸２７に連結されており、前記エンジンＥの出力は、クランクシャフト２２、バーチカル軸２５、前後進切換機構２６およびプロペラ軸２７を介してプロペラ２８に伝達される。なお、図中３３はプロペラ軸２７の回転方向切換用のシフトロッドである。
【００２５】
マウント部材としての前記マウントケース１０の下面に懸吊支持される、前記オイルパン１５は、四サイクルエンジンＥの潤滑用オイルを貯留すべく、比較的容量を大きくして、バケット状に形成されていて前記エクステンションケース１１内に収容されており、オイルパン１５内のオイルは、図示しないオイルポンプよりオイル吸上管２１1 およびエクステンションケース１１に形成したオイル吸上通路１９を介してエンジンブロック１４のクランク室、カム室などのオイル供給部に供給され、またエンジンブロック１４からのオイルは、エクステンションケース１１に形成したオイル戻し通路２０およびオイル戻し管２１2 （図３参照）を介してオイルパン１５に戻される。
【００２６】
前記エクステンションケース１１の中央寄りの側壁には、後述する触媒組立体Ｃの触媒ケース本体５５を受容すべく、上下および前後に凹入する凹部１５1 が形成されており、この凹部１５1 は、図３，４に示すように、オイルパン１５の上部より下部にいくにつれて漸次内方に深く入り込んでいる。また図１４に示すように、オイルパン１５のドレン部１５3 は、船外機Ｏの前後方向に延びる中心線に対して、後述する触媒ケース５４とは反対側に設けられており、それらの互いの干渉を避けてオイルパン１５と触媒ケース５４とが近接配置できるようにしてある。
【００２７】
次に四サイクルエンジンＥの、一次、二次触媒ユニット５０，５１を備えた排気系について説明すると、エンジンブロック１４のシリンダヘッド１４1 には、４つのシリンダ３０の排気ポートを集合する、排気マニホールド３１が、それらのシリンダ３０の配列方向に沿って縦長に形成されており、この排気マニホールド３１の開口下端は、前記マウントケース１０および前記オイルパン１５の取付フランジの延長部１５2 とに跨がって形成した排気連通路３２に連通されており排気マニホールド３１と、排気連通路３２とにより、エンジンブロック側排気通路Ｅｘが形成され、この排気通路Ｅｘの下面は、エクステンションケース１１内に開口されていて、そこに後に詳述する触媒組立体Ｃの一次触媒ユニット５０が挿入されている。また触媒組立体Ｃの二次触媒ユニット５１の出口は、エクステンションケース１１の下部に画成される排気膨張室３４に開口されている。排気膨張室３４は、エクステンションケース１１の下面に連結されるギヤケース３５に形成した主排気通路３６およびプロペラ２８と一体のプロペラボス２９内に形成した主排気出口３７を介して外部に連通されている。また前記排気膨張室３４内は、エクステンションケース１１の背面上部に開口される副排気出口３８にも連通される。すなわち図４に示すように、排気膨張室３４は、前記ガスケット１２に開口した多数の第１小孔４１を介してマウントケース１０の下面に形成した第１副排気通路４２に連通され、さらにこの第１副排気通路４２は、隔壁４３に形成した通孔４４を介してマウントケース１０の下面に形成した第２副排気通路４５に連通され、この第二副排気通路４５は、ガスケット１２に開口した多数の第２小孔４６および副排気室４７（図１参照）を介して前記副排気出口３８に連通されている。
【００２８】
四サイクルエンジンＥの運転により発生する排気は、その排気マニホールド３１より排気連通路３２を通って後に詳述する、第1 、第２触媒ユニット５０，５１を組み込んだ触媒組立体Ｃに流入し、ここでＮＯｘ、ＣＯ、ＨＣ等の有害成分を酸化、還元除去した後、清浄化された排気は、排気膨張室３４に入り、該室３４内の排気の一部は、主排気通路３６および主排気出口３７を通って外部に放出され、さらに残りの排気は第１小孔４１、第１副排気通路４２、通口４４、第２副排気通路４５、第２小孔４６および副排気室４７を通って副排気出口３８より外部に放出される。
【００２９】
次に図１〜４に、図５〜１２を併せ参照して前記触媒組立体Ｃの具体的構造について詳細に説明するに、図５は、図１の５−５線に沿う触媒組立体の平面図、図６は、図５の６線矢視の触媒組立体の側面図、図７は、図５の７−７線に沿う触媒組立体の縦断面図、図８は、図５の８−８線に沿う触媒組立体の縦断面図、図９は、図８の９−９線に沿う触媒組立体の横断面図、図１０は、図２の矢視１０部分の拡大図、図１１は一次触媒ユニットの縦断面図、図１２は、図１１の１２−１２線に沿う一次触媒ユニットの横断面図である。
【００３０】
この触媒組立体Ｃは、直下型の一次触媒ユニット５０と、二次触媒ユニット５１を備えている。これらの触媒ユニット５０，５１は、同じ性質のものであってもよいし、違う性質のものであってもよい。たとえば前記直下型触媒である一次触媒５０を、主としてＮＯｘ等の有害成分を還元除去する補助触媒を併せた白金触媒としてもよい、また前記一次、二次触媒５０，５１のいずれも三元触媒としながらも下流側の二次触媒５１の直前に二次空気等を導入するようにしてＨＣ、ＣＯ等の有害成分を酸化除去するものとすることができる。
【００３１】
なお、一次、二次触媒５０，５１は、排気の浄化程度に応じてどのような種類のものを採用してもよい。
【００３２】
次に図１０〜１２を参照して一次触媒ユニット５０の構造について説明すると、これは全体として細長い円筒状に形成されていて自由に変形可能であり、自由状態では所定の形状に維持されるように構成されており、アルミナウオッシュコート等の触媒エレメント７３を担持した触媒担体７０と、この触媒担体７０を収容する可撓性の多孔袋体７２とより構成されている。前記触媒担体７０は、図１１，１２に明瞭に示すように、渦巻条に巻曲した複数本の横線条体７４1 を間隔をあけて横方向に並列させ、それらの横線条体７４1 に、真直状の複数本の縦線条体７４2 を間隔をあけてクロスするように結合して全体としてコーナに丸みを設けた、格子状の筒状体７４に構成されている。そしてこれらの横、縦線条体７４1 ，７４2 は、筒状体７４に形成した後に、前記触媒エレメント７３を担持させるようにする。
【００３３】
なお、前記横、縦線条体７４1 ，７４2 を編成あるいは織成するようにしてもよい。
【００３４】
また前記多孔袋体７２は、環状の取付板７２1 に、ステンレス鋼等の耐熱性を有する、可撓性メッシュカバー７２2 の開口下端を固着して構成されている。
【００３５】
前述のように構成される一次触媒ユニット５０は、図１０に明瞭に示すように、エクステンションケース１１内において、オイルパン１５の延長部１５2 およびマウントケース１０とに跨がって形成した排気連通路３２に、その下面より挿入される。その際この一次触媒ユニット５０の反応部は、外力を加えることにより自由に塑性変形可能であるので、前記排気連通路３２の形状に沿うように変形して該排気連通路３２に簡単容易に挿入することができ、排気連通路３２との間に所定の間隙を保つことができる。しかもこの一次触媒ユニット５０は、排気背圧により変形することがない。そして一次触媒ユニット５０の取付板７２1 のフランジ部は、前記延長部１５2 と後述する二次触媒ユニット５１の触媒ケース５４の取付フランジ５８との間に挟持され、該触媒ケース５４と共に複数のボルト５３（図１参照）をもってオイルパン１５の延長部１５2 に共締固定される。
【００３６】
なお、一次触媒ユニット５０は、図１０に鎖線にて示すように、エンジンブロック１４の排気マニホールド３１まで延長させるようにしてもよい。
【００３７】
エンジンＥの運転により発生する高温の排気は、排気マニホールド３１より排気連通路３２に流れ、一次触媒ユニット５０内を縦方向に流れ、ここでＮＯｘ、ＣＯ、ＨＣ等の有害成分を一次的に還元、酸化除去して後述する二次触媒ユニット５１へと流れる。而して排気は、前述のように構成される触媒担体７０内を抵抗少なく縦方向に流れることによりその触媒担体７０との接触面積を多くすることができ、これにより排気の流動抵抗を少なくして、しかも浄化能率を大幅に向上させることができる。
【００３８】
なお、一次触媒５０ユニットおよび二次触媒ユニット５１の触媒ケース５４は、マウントケース１０の下面に直接取付けるようにしてもよい。
【００３９】
次に図１〜４に、図５〜９を併せ参照して二次触媒ユニット５１の構成について説明するに、その触媒ケース５４は、横断面が略長円形の偏平状に形成される、比較的容積の大きい、密閉状の触媒ケース本体５５と、この触媒ケース本体５５の上壁５５ｔよりその一側部に挿着される排気導入管５６と、その下壁５５ｂよりその他側部に挿着される排気導出管５７とより構成されている。そしてこの触媒ケース５４は、図３，４に示すように、エクステンションケース１１内を上から下に向かって内方に傾斜しており、前記オイルパン１５に近接して並列配置されており、その少なくとも一部がオイルパン１５の側壁に形成される凹部１５1 に受容され、全体としてこの触媒ケース５４と、オイルパン１５とは、部分的に突出するところがなく、エクステンションケース１１内にコンパクトに納められている。
【００４０】
前記排気導入管５６の上端５６ｉには、取付フランジ５８が固着されており、この取付フランジ５８が、前述したようにオイルパン１５の延長部１５1 下面に複数のボルト５３をもって前記一次触媒ユニット５０と共に固着される（図１参照）。これにより触媒ケース５４は、マウントケース１０に一体に懸吊支持される。また取付フランジ５８と触媒ケース本体５５の上面との間には、所定幅の間隙ｄ（図７参照）が形成されており、この間隙ｄにより、ボルト５３による触媒ケース５４の取付けが容易になるようにしてある。
【００４１】
前記排気導入管５６は、図７に明瞭に示すように触媒ケース本体５５の途中まで延びており、その内端が、触媒ケース本体５５内を第１室６０と第２室６１とに仕切る仕切壁６２に溶接等により固着されている。そしてこの排気導入管５６の出口５６ｏは第１室６０に連通される。また前記排気導出管５７は、図８に明瞭に示すように、Ｓ字状に屈曲形成されて前記第１室６０を縦通し、仕切壁６２を貫通して触媒ケース本体５５の上端近くまで達しており、その入口５７ｉは第２室６１に連通されており、その出口５７ｏは外部に延出されている。
【００４２】
図５に明瞭に示すように、取付フランジ５８には、腕体５８1 が一体に延設されており、この腕体５８1 は、前記オイルパン１５の側方に沿って延び、その自由端に形成した半円状の係合部５８2 は後述する吐水管７８の途中に係合されて該吐水管７８を係合保持している。
【００４３】
第１室６０内において、前記排気導出管５７の外周には、筒状に形成される、前記二次触媒５１ユニットが高熱条件下で耐え得るろう付けで、固着されている。この二次触媒ユニット５１は図８，９に示すように、円筒状の外筒６４と、この外筒６４と排気導出管５７との間に介装される触媒エレメントを担持したハニカム構造の触媒担体６６とより構成されており、その一端の入口６７は前記第１室６０に連通され、またその他端の出口６８は、仕切壁６２を貫通して前記第２室６１に連通されている。また二次触媒５１の外周には、断熱材６９が巻装されており、この断熱材６９の外側半部は、触媒ケース本体５５の内面に密に接合される。
【００４４】
エンジンＥからの排気は、排気マニホールド３１および排気連通路３２より、直下型の前記一次触媒ユニット５０に入り、ここで前述のように一次反応浄化されたのち、二次触媒ユニット５１内に入る。この二次触媒ユニット５１内では、排気は、図７矢印ａに示すように排気導入管５６より下向きに流れて第１室６０に入り、ここで図８矢印ｂに示すように反転して上向きに流れて二次触媒ユニット５１内に入り、ここで二次反応浄化されたのち、第２室６１に入り、ここでさらに反転して図８矢印ｃに示すように再度下向きに流れて排気導出管５７に流入し、そこよりエクステンションケース１１内の排気膨張室３４へと流れる。以上のように排気は、触媒ケース５４内に形成した排気浄化通路Ｐを、排気導入管５６から吐出されることで膨張し、あるいは排気導出管５７に入り込むことで絞られることにより、膨張と、絞りを繰り返しながら流れてその間にＨＣ、ＣＯ、ＮＯｘ等の有害成分が二次的に除去されると共に排気騒音が効果的に消音される。また排気導出管５７の入口５７ｉは、二次触媒ユニット５１よりも上位に位置することにより、二次触媒ユニット５１が水に浸漬されることが減じられる。
【００４５】
なお、図１，２には、船外機の静止時で、上位にある吃水線ＬＨ−ＬＨが示される。
【００４６】
再び図１，２に戻って、エクステンションケース１１内の前寄りには、前記バーチカル軸２５により駆動される水ポンプ７５が配設されており、この水ポンプ７５の吸込口に連なる吸水管７６は下方に延長されてギヤケース３５内まで延びていて、その下端にストレーナ７７が接続されている。また前記水ポンプ７５の吐出口に連なる吐水管７８はエクステンションケース１１内を上方に延びていて、その上端はフランジ部に形成される給水路７９に連通されている。なおこの給水路７９は、マウントケース１０に形成してもよい。またこの吐水管７８の上部は、前述したように取付フランジ５８より延長される腕体５８1 先端の係合部５８2 にグロメット８０を介して係合保持されている。前記給水路７９は、前記エンジンブロック１４に形成されるウオータジャケット８１の入口に連通されており、またウオータジャケット８１の出口は、マウントケース１０を貫通する戻り水路８２（図４参照）に連通される。この戻り水路８２は、マウントケース１０の下面に形成した凹部とガスケット１２とより形成される冷却水通路８３に開口され、さらにガスケット１２には、この冷却水通路８３を、エクステンションケース１１内のオイルパン１５外側に連通する複数の排水小孔８４が開口されている。
【００４７】
エンジンＥの運転により、水ポンプ７５が運転されると、ギヤケース３５内の水は、ストレーナ７７、吸水管７６を介して吸上げられ、水ポンプ７５により加圧されて吐水管７８より、エンジンブロック１４のウオータジャケット８１に導かれ、該エンジンブロック１４を水冷却する。エンジンブロック１４冷却後の水は、ウオータジャケット８１の出口より戻り水路８２を通って冷却水通路８３に流入し、そこから複数の排水小孔８４を通ってミスト状となってエクステンションケース１１内の、オイルパン１５周囲に落下して、該オイルパン１５を有効に水冷却することができる。
【００４８】
次に図１３を参照してこの発明の第１実施例について説明するに、前記参考例と同一部材には同一符号が付される。
【００４９】
この第１実施例は、一次触媒ユニットの構造において、前記参考例と若干相違しており、図１３は、船外機の、一次触媒ユニット取付部の断面図である。
【００５０】
この第１実施例では、一次触媒ユニット１５０の触媒担体１７０は、３個の触媒単体１７０1 ，１７０2 ，１７０3 を縦列して、これらを可撓性の多孔袋体１７２のメッシュカバー１７２2 内に収容して構成されており、この一次触媒ユニット１５０は、排気連通路３２および排気マニホールド３１とに跨がって挿入される。この第１実施例において、各触媒単体１７０1 ，１７０2 ，１７０3 としては、前記参考例のものの他に、どのような構造のものを採用してもよく、たとえばアルミナ等の、耐熱性の良いセラミックスによりハニカム等の多孔質に構成される固形状の触媒単体に、触媒エレメントを担持させたもの、あるいはＮｉ系、Ｎｉ−Ｃｒ系の金属多孔体（骨格が海綿のように三次元の網目状をなしている）に金属粒子よりなる触媒エレメントを担持したものが使用される。而して後者の触媒単体は、通気性、および強度に優れ、しかも触媒反応率がよいことから、この発明装置の触媒担体として使用するのに好適である。
【００５１】
なお、この第１実施例において触媒単体は、２個あるいは４個以上縦列するようにしてよい。
【００５２】
次に図１４，１５を参照してこの発明の第２実施例について説明するに、前記参考例と同一部材には同一符号が付される。
【００５３】
この第２実施例は一次触媒ユニットの構造において、前記参考例及び第１実施例と若干相違しており、図１４は、船外機の触媒取付部の断面図、図１５は、一次触媒ユニットの斜視図である。
【００５４】
この第２実施例では、前記第１実施例と同じく触媒ユニット２５０の触媒担体２７０は、円筒状に形成される３個の触媒単体２７０1 ，２７０2 ，２７０3 を縦列して、これらを可撓性の多孔袋体２７２のメッシュカバー２７２2 内に収容して構成されるが、各触媒単体２７０1 ，２７０2 ，２７０3 の上、下部には、それぞれ触媒カバー２７２を挟んで上縁に丸みを付した上、下金属冠２８５1 ，２８５2 が、触媒カバー２７２に挟んで一体に被冠されており、これらの金属冠２８５1 ，２８５2 により、各触媒単体２７０1 ，２７０2 ，２７０3 の上下縁を保護することができ、それらの上縁に丸みが付してあることにより、この一次触媒ユニット２５０の排気連通路３２への挿入が容易になる。また縦列する３個の触媒単体２７０1 ，２７０2 ，２７０3 の各連接部に対応するメッシュカバー２７２2 には、それぞれくびれ部ｎ…を形成して、一次触媒ユニット２５０が、それらのくびれ部ｎ…のところで屈撓できるようにしてあり、これによりエンジンブロック側排気通路Ｅｘの形状に容易に沿わせることができる。そしてこの一次触媒ユニット２５０と、前記排気通路Ｅｘとの間には所定の間隙が形成されて、排気通路Ｅｘを流れる排気が触媒単体２７０1 ，２７０2 ，２７０3 の縦方向にも、横方向にも自由に流れるようにして一次触媒ユニット２５０の浄化能率を高めるようにしてある。また図１５に明瞭に示すように、最上端および最下端の金属冠２８５1 ，２８５2 には、上、下ブラケットＢｕ，Ｂｄが一体に突設されており、これらのブラケットＢｕ、Ｂｄは、それぞれボルト２８６を以て排気連通路３２および排気マニホールド３１に固着され、これにより一次触媒ユニット２５０をエンジンブロック側排気通路Ｅｘ内の所定位置に確りと固定することができ、このようにすれば、一次触媒ユニット２５０の、排気通路Ｅｘ内での精確な位置決めが可能になって、エンジンの振動や排気背圧等の外乱によるその位置ズレを防止することができる。
【００５５】
而してこの第２実施例も、前記第１実施例と同じく触媒単体としてどのような構造のものを採用してもよいことは勿論である。
【００５６】
次に図１６を参照してこの発明の第３実施例について説明するに、前記参考例及び第１，第２実施例と同一部材には同一符号が付される。
【００５７】
この第３実施例は、一次触媒ユニットの構造において、前記参考例及び第１，第２実施例と若干相違しており、図１６は、船外機の一次触媒ユニット取付部の断面図である。
【００５８】
この第３実施例では、前記第１実施例と同じく一次触媒ユニット３５０の触媒担体３７０は、円筒状に形成される上、下２個の触媒単体３７０1 ，３７０2 を縦列して、これらを可撓性多孔袋体３７２のメッシュカバー３７２2 内に収容して構成されている。ところでこの第３実施例では、上触媒単体３７０1 を、下触媒担単体７０2 よりも若干小径に形成した点に特徴があり、上触媒単体３７０1 は、排気マニホールド３１内に、また下触媒単体３７０2 は排気連通路３２に配置されており、上触媒単体３７０1 と排気マニホールド３１内壁間の間隙ｄ1 を、下触媒単体３７０2 と排気連通路３２の内壁間の間隙ｄ2 よりも大きくしてある。そしてこの間隙の差ｄ1 −ｄ2 により排気背圧の調節を行なうことができる。一方多孔袋体３７２はメッシュカバー３７２2 の開口基端に環状の取付板３７２1 を止着して構成され、その取付板３７２2 のフランジ部が、オイルパン１５の延長部１５1 と、二次触媒ユニット５１の取付フランジ５８間に挟持固定される。
【００５９】
而してこの第３実施例も、触媒単体としてどのようなものを採用してもよいことは勿論である。
【００６０】
以上、本発明の第１〜第３実施例について説明したが、本発明はそれらの実施例に限定されることなく、本発明の範囲内で種々の実施例が可能である。たとえば前記実施例では、本発明排気浄化装置を船外機用のエンジンに適用した場合について説明したが、これを他の機器用エンジンにも適用できることは勿論であり、また前記実施例では、エンジンの排気系に一次、二次触媒ユニットが設けられるが、排気浄化装置を一次触媒ユニットだけから構成するようにしてもよい、さらに一次触媒ユニットの触媒担体および触媒エレメントとして前記実施例に示すものの外に、従来公知の他のものを採用してもよい。
【００６１】
【発明の効果】
以上のように前記請求項１〜３および７，９〜１２記載の発明によれば、エンジンの排気浄化装置において、エンジンのエンジン側排気通路には、その排気通路の形状の如何に拘らずそこに触媒ユニットを抜差自在に挿入して取付けることができ、排ガスを高温状態のまま、その触媒ユニットにより反応浄化することができるとともに排気と、触媒担体との接触面積を拡大して、その浄化能率を大幅に高めることができ、またその触媒ユニットの、エンジン側排気通路への取付けを容易に行なうことができる。
【００６２】
また前記請求項４〜１２記載の発明によれば、船外機の排気浄化装置において、船外機の推進用エンジンのエンジン側排気通路には、その排気通路の形状の如何に拘らずそこに触媒ユニットを抜差自在に挿入して取付けることができ、排ガスを高温状態のまま、その触媒ユニットにより反応浄化することができるとともに排気と、触媒担体との接触面積を拡大して、その浄化能率を大幅に高めることができ、またその触媒ユニットの、エンジン側排気通路への取付けを容易に行なうことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  参考例に係る船外機の縦断側面図
【図２】  図１の２−２線に沿う船外機の部分縦断面図
【図３】  図１の３−３線に沿う船外機の横断拡大底面図
【図４】  図１の４−４線に沿う船外機の横断拡大底面図
【図５】  図１の５−５線に沿う触媒組立体の平面図
【図６】  図５の６線矢視の触媒組立体の側面図
【図７】  図５の７−７線に沿う触媒組立体の縦断面図
【図８】  図５の８−８線に沿う触媒組立体の縦断面図
【図９】  図８の９−９線に沿う触媒組立体の横断面図
【図１０】  図２の矢視１０部分の拡大図
【図１１】  一次触媒ユニットの縦断面図
【図１２】  図１１の１２−１２線に沿う一次触媒ユニットの横断面図
【図１３】  船外機の一次触媒ユニット取付部の縦断面図（第１実施例）
【図１４】  船外機の一次触媒ユニット取付部の縦断面図（第２実施例）
【図１５】  一次触媒ユニットの斜視図（第２実施例）
【図１６】  船外機の一次触媒ユニットの縦断面図（第３実施例）
【符号の説明】
１０・・・・・・・・・・・・・マウント部材（マウントケース）
１１・・・・・・・・・・・・・エクステンションケース
１４・・・・・・・・・・・・・エンジンブロック
１５・・・・・・・・・・・・・オイルパン
３１・・・・・・・・・・・・・排気マニホールド
３２・・・・・・・・・・・・・排気連通路
３４・・・・・・・・・・・・・排気膨張室
１５０；２５０；３５０・・・・触媒ユニット（一次触媒ユニット）
１７０；２７０；３７０・・・・触媒担体
１７０1 ；１７０2 ；１７０3 ・・触媒単体
２７０1 ；２７０2 ；２７０3 ・・触媒単体
３７０1 ；３７０2 ・・・・・・・触媒単体
１７２；２７２；３７２・・・・可撓性多孔袋体
１７２1 ；３７２1 ・・・・・・取付板
１７２2 ；３７２2 ・・・・・・メッシュカバー
Ｅ・・・・・・・・・・・・・・エンジン
Ｅｘ・・・・・・・・・・・・・エンジン側排気通路
ｎ・・・・・・・・・・・・・・くびれ部
【図１】
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【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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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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