小型船舶的排气结构

申请号 CN200710084137.X 申请日 2007-02-16 公开(公告)号 CN101024420A 公开(公告)日 2007-08-29
申请人 本田技研工业株式会社; 发明人 熊坂刚志; 楠田笃志; 松本雅继;
摘要 本 发明 提供一种可以进行废气的冷却,且实现逆流防止的小型化及轻量化,同时能够抑制成本的小型 船舶 的排气结构,小型船舶的排气结构(21)为,在将 发动机 的废气导出并排出到外部时,可以使废气在导向外部的途中冷却的结构,该小型船舶的排气结构(21)在将废气导向外部的途中,设置有将 水 引入内部的水消声器(54),在水消声器(54)的上方,设置有防止水从水消声器(54)侧入侵到发动机(13)侧的逆流防止室(53),在逆流防止室(53)上设置有将 冷却水 喷射到室内(76)的废气上的冷却水喷射部(66),同时,在逆流防止室(53)的底部(56c)设置有与水消声器(54)连通的出口(71)。
权利要求

1、一种小型船舶的排气结构,其在引导发动机的废气排出到外部时, 在将该废气导向外部的途中使用冷却对其进行冷却,其特征在于,具备:
水消声器,其设置在将所述废气导向外部的途中,导出冷却废气后的 冷却水;
逆流防止室,其设置在该水消声器的上方并且底部设有与水消声器连 通的出口,并防止水从水消声器侧侵入所述发动机侧;
冷却水喷射部,其设置在该逆流防止室内,且引导所述冷却水并将其 向逆流防止室内的废气喷射。
2、如权利要求1所述的小型船舶的排气结构,其特征在于,
所述逆流防止室,内设有将废气导入逆流防止室内的气体导入管,
该气体导入管以横切所述出口的上方的方式配置,
所述冷却水喷射部的冷却水喷射口配置在该气体导入管的出口附近。
3、如权利要求1所述的小型船舶的排气结构,其特征在于,所述冷 却水喷射部具备:引导所述冷却水的冷却水通路、和向逆流防止室内的废 气喷射由该冷却水通路导入的冷却水的冷却水喷射口,所述冷却水通路由相对于所述逆流防止室独立的构件形成。

说明书全文

技术领域

发明涉及一种在引导发动机的废气排出到外部时,可以使废气在导 向外部的途中冷却的小型船舶的排气结构。

背景技术

在小型船舶的排气结构中,有如下结构:具有将发动机的废气排出到 外部的排气系统,在该排气系统的途中设有消声器,在该水消声器的上 方设有防止水从水消声器向发动机侧侵入的排出体(exhaust body)(逆流 防止室),在逆流防止室的周壁上设有水套(例如:参照特许文献1)。
特许文献1:特开2003-176719公报
根据该小型船舶的排气结构,在使废气从发动机排出并使排出的废气 流入排气系统而排出到外部时,通过使冷却水流入水套内,就可以冷却逆 流防止室内的废气。
但是,特许文献的排气结构,将作为冷却水的流路的水套设在逆流防 止室的周壁上。
因此,必须将逆流防止室的周壁厚度设定为比较大的厚度,这一点妨 碍实现逆流防止室的小型化及轻量化。
进而,为了在逆流防止室的周壁上设置水套,逆流防止室的形状就变 得复杂,这一点妨碍抑制逆流防止室的成本。

发明内容

本发明以可以进行废气的冷却,且实现逆流防止室的小型化及轻量 化,同时能够抑制成本为课题提供一种小型船舶的排气结构。
本发明第一方面提供一种小型船舶的排气结构,在引导发动机的废气 排出到外部时,使该废气在导向外部的途中用冷却水冷却,其特征在于, 具有:设置在将所述废气导向外部的途中,并导出冷却废气后的冷却水的 水消声器;在设置在该水消声器的上方同时底部设有与水消声器联通的出 口,并防止水从水消声器侧向所述发动机侧侵入的逆流防止室;设置在该 逆流防止室且引导所述冷却水向逆流防止室内的废气喷射的冷却水喷射 部。
本发明第二方面提供一种小型船舶的排气结构,其特征在于,所述逆 流防止室,内设有将废气导入逆流防止室的气体导入管,该气体导入管以 横切所述出口的上方的方式配置,所述冷却水喷射部的冷却水喷射口配置 在该气体导入管的出口附近。
本发明第三方面提供一种小型船舶的排气结构,其特征在于,所述冷 却水喷射部,具有引导所述冷却水的冷却水通路和喷射导入该冷却水通路 中的冷却水且喷向逆流防止室内的废气的冷却水喷射口,所述冷却水通路 由相对于所述逆流防止室独立的构件形成。
在本发明第一方面中,具有将冷却水喷射部设在逆流防止室,由该冷 却水喷射部向逆流防止室内的废气喷射冷却水那样的构成。其有通过向废 气喷射冷却水,能够将废气冷却的优点。
因此,不需要将逆流防止室的周壁上设置作为冷却水的流路的水套。
由此,不需要将逆流防止室的周壁形成需要以上的厚度,所以有可以 实现逆流防止室的小型化和轻量化的优点。
加之,不需要将水套设置在逆流防止室的周壁上,因此有能够使逆流 防止室的构成简易化且抑制成本的优点。
在此,喷射到废气的冷却水流入逆流防止室的底部。因而,将与水消 声器连通的出口设在逆流防止室的底部。
因此,在逆流防止室内,喷射到废气的冷却水流入逆流防止室的底部 并从底部的出口良好地导入水消声器。
由此,具有能够防止喷射到废气的冷却水入侵到发动机侧的优点。
在本发明第二方面中,在逆流防止室的内部具有气体导入管,在气体 导入管的出口旁边具有喷射冷却水的冷却水喷射口。
因此,在废气从气体导入管的出口导入逆流防止室时,能够将冷却水 喷射到被导入的废气上。
由此,具有在废气导入并扩散到逆流防止室之前,就可良好地将冷却 水喷射到废气上,从而具有能够很好地将废气冷却的优点。
并且,气体导入管以横切设在逆流防止室底部的出口上方的方式配 置。因此,能够用气体导入管的周壁将气体导入管的内部从逆流防止室的 出口隔开。
由此,能够良好地防止喷射到废气上的冷却水从底部的出口导入水消 声器中时,流入气体导入管的内部。
从而,具有能够进一步防止喷射到废气上的冷却水经由气体导入管的 内部入侵到发动机侧的优点。
在本发明第三方面中,通过使冷却水通路相对逆流防止室用独立的构 件形成,能够使冷却水通路成为独自的构件。
由此,具有能够使冷却水通路的构成简易化,从而实现制造的容易化 的优点。
附图说明
图1是表示有关本发明的小型船舶的侧面图;
图2是表示有关本发明的小型船舶的内部的立体图;
图3是表示本发明的小型船舶的排气结构的立体图;
图4是表示有发明的排气结构的逆流防止室的剖面图;
图5是表示有发明的排气结构的第2排气管的剖面图;
图6是图3的6-6线剖面图;
图7是说明用本发明的小型船舶的排气结构冷却废气的例子的图。
符号说明
10小型船舶、11艇体、13发动机、21小型船舶的排气结构、 53逆流防止室、54水消声器、56c底部、60气体导入管、66冷 却水喷射部、67上冷却水通路(冷却水通路)、67a上冷却水喷射口(冷 却水喷射口)、68 下冷却水通路(冷却水通路)、68a下冷却水喷射口 (冷却水喷射口)、71出口、76 室内。

具体实施方式

下面,基于附图说明用于实施本发明的最佳方式。另外,“前”、“后”、 “左”、“右”是顺从驾驶员看到的方向,将前侧设定为Fr、将后侧设定为 Rr、将左侧设定为L、将右侧设定为R来表示。
图1是表示有关本发明的小型船舶的侧面图。
小型船舶10是喷水推进艇,其在艇体11的前部11a上具有燃料箱12, 在该燃料箱12的后方具有发动机13,在该发动机13的后方具有室14, 在该泵室14中具有喷水泵15,具有将喷水泵15与发动机13的输出轴连 结的驱动轴17,具有向发动机13供给空气的吸气结构20,具有将废气从 发动机排出的排气结构(小型船舶的排气结构)21,在燃料箱上方具有掌 手柄22,在该掌舵手柄22的后方具有座23。
艇体11,其用构成艇体11的上部的甲板26覆盖构成艇体11的下部 的船身25并使甲板26与船身25接合。
根据小型船舶10,通过驱动发动机13使驱动轴17旋转而使叶轮18 旋转。叶轮18内藏于喷水泵15内。
通过使叶轮18旋转,使从艇底的吸入口19吸取的水通过喷水泵15 内并从转向喷嘴24向艇体11的后方喷射。
由此,小型船舶10以前进的状态推进(滑行)。
另一方面,当小型船舶10后退时,使转向喷嘴24上方的换向水轮叶 片27向转向喷嘴24后方的后退位置移动。
由此,将从转向喷嘴24向后方喷射的喷射水用换向水轮叶片27导向 艇体11的前方,由导出的喷射水使小型船舶10后退。
图2是表示有关本发明的小型船舶的内部的立体图。
发动机13,其多个汽缸28沿艇体11的前后方向并排配置,左右安装 部用螺栓29…安装在船身25上。即,发动机13相对于艇体以纵向配置的 状态安装。
输出轴16从发动机13的后端下部向艇体11的后方突出。在该输出 轴16上通过连结耦合器31连结有驱动轴17。
驱动轴17被轴承部32旋转自如地支承,后端部与喷水泵15(参照图 1)连结。
轴承部32的凸缘部33用螺栓、螺母安装在船身25上。
通过将发动机13相对艇体11纵向配置地安装,而将进气通路35配 置在多个汽缸28…的左侧,同时,将排气通路配置在多个汽缸28…的右侧。
吸气通路35例如构成进气歧管。排气通路36例如构成排气歧管
进气通路35为构成进气结构20的构件,且与各汽缸28…连通。
排气通路36为构成排气结构21的构件,且与各汽缸28…连通。
进气结构20具有空气过滤器41、涡轮增压器42、中间冷却器43、分 配通路44及进气通路35等。
空气过滤器41经由空气导入管46与涡轮增压器42连通。涡轮增压 器42与中间冷却器43连通,中间冷却器43通过分配通路连通部48与分 配通路44连通。分配通路44与进气通路35的进气口连通。
小型船舶的排气结构21具有排气通路36、第一排气管51、第二排气 管52、逆流防止室53、冷却水喷射部66、水消声器54及排气软管55等。
另外,用图3~图7对逆流防止室53、冷却水喷射部66进行详细说 明。
从排气通路36的后端部向艇体后方设有第一排气管51。第一排气管 51的后端部51在与第二排气管52连通的同时与涡轮增压器42连通。
逆流防止室53与第二排气管52连通,水消声器54与逆流防止室53 连通。排气软管55与水消声器54连通,该排气软管55的排出口55a通 入泵室14(参照图1)内。
根据小型船舶的进气结构20及排气结构21,来自汽缸28…内的废气 被导入排气通路36,导入排气通路36内的废气被导入第一排气管51。
被导入第一排气管51的废气中,大部分废气经由排气管52、逆流防 止室53、水消声器54及排气软管55被排气。
另一方面,被导入第一排气管51的废气中,残留的废气被导入涡轮 机匣42a。用导入涡轮机匣42a的废气使涡轮机叶轮(未图示)旋转。
通过涡轮机叶轮旋转,压缩机匣42b内的压缩机叶轮(未图示)旋转。
在该压缩机叶轮旋转的同时,空气被吸入空气过滤器41内。吸入空 气过滤器41内的空气经由空气导入管46内被导入涡轮增压器42的压缩 机匣42b。
在此,如上所述,由于压缩机匣42b内的压缩机叶轮(未图示)旋转, 因此,导入压缩机匣42b内的空气被压缩,而后从压缩机匣42b导入中间 冷却器43内。
在中间冷却器43内被冷却的空气经由分配通路连通部48被导入分配 通路44。
导入分配通路44的空气被导入进气通路35,而后从排气通路35供给 到各汽缸28内。
图3是表示本发明的小型船舶的排气结构的立体图,图4是表示有发 明的排气结构的逆流防止室的剖面图。
第二排气管52从前端部52a向上方延伸,逆流防止室53的前壁部57 安装在第二排气管52的后端部52b上。
第二排气管52的通路58与逆流防止室53的开口57a连通。该开口 57a形成于逆流防止室53的前壁部57。
在第二排气管52的周壁63上设有水套64(参照图5、图6),在第二 排气管52的前端部52a上设有冷却水导入管65。冷却水导入管65与水套 64连通。
逆流防止室53,其在水消声器54的上方设有外筒体56,在外筒体56 的前端部56a上设有前壁部57,在外筒体56的后端部56b上设有后壁部 59,在外筒体56的内部内设有内筒体(以下叫做“气体导入管”)60。
在气体导入管60的后端部60a的旁边配置有上下冷却水喷射口67a、 68a。
上下冷却水喷射口67a、68a为构成冷却水喷射部66的喷射口的构件。
水消声器54设在将从发动机13(参照图2)排出的废气导向外部的 途中,其为引导冷却废气后的冷却水的消声器。
该水消声器54与通常的小型船舶上使用的水消声器是同样的消声器。
外筒体56形成为大致圆筒状,其与水消声器54平行且趋向艇体11 (参照图1)的前后方向而配置。
该外筒体56,其在前壁部57上形成有开口57a,其后端部56b在形 成仅仅前端变细状的同时用后壁部59封闭。
另外,外筒体56,其后端部56b中,在与艇体11的中央侧临近的部 位形成有凹部61。在该凹部61上形成有上下安装孔61a、61b。
上下安装孔61a、61b是用于安装冷却水通路67、68的孔。
上下冷却水通路67、68是构成后述的冷却水喷射部66的冷却水通路 的构件。
在凹部61的里面62上设有上下冷却水喷射口67a、68a。所谓凹部 61的里面62,相当于外筒体56的内壁中的凹部61的壁面。
上下冷却水喷射口67a、68a,其在气体导入管60的后端部60a与外 筒体56的后壁部59中间的空间,并且,配置在气体导入管60的出口60d 的旁边。上下安装孔61a、61b(参照图3)分别与上下冷却水喷射口67a、 68a连通。
因而,通过将冷却水通路67安装在上安装孔61a,使上冷却水通路 67与上冷却水喷射口67a连通。
同样,通过将冷却水通路68安装在下安装孔61b,使下冷却水通路 68与下冷却水喷射口68a连通。
在外筒体56的底部56c形成有出口71,出口管72从出口71向下方 延伸。
出口管72插入水消声器54的入口管73,出口管72与入口管73之间 的间隙被连通软管74密闭。
气体导入管60为比外筒体56直径小的中空筒体,其在外筒体56的 室内76配置在同轴上。气体导入管60,其在前端部60b设有入口60c, 在后端部60a设有出口60d。
该气体导入管60其前端部60b设在前壁部57,并且沿开口57a的周 缘设置。
即,前壁部57的开口57a与前端部60b的入口60c连通。
第二排气管52的通路58通过开口57a、入口60c、出口60d与逆流 防止室53的室内76连通。
因而,通路58内的废气被导入室内76。导入室内76的废气经由出口 71被导入出口管72,而后从出口管72被导入水消声器54。
另外,通过将气体导入管60与外筒体56同轴配置,使气体导入管60 以横切出口71的上方的方式设置。
由此,能够用气体导入管60的周壁将气体导入管60的内部从出口71 隔开。
在此,考虑有在万一小型船舶10(参照图1)反转的情况下,储备在 水消声器54内的水经由出口管72从出口71入侵到室内76。
于是,如上所述,用气体导入管60的周壁将气体导入管60的内部隔 开,可以使从出口71入侵到室内76的水被气体导入管60的周壁遮挡。
由此,可阻止从出口71入侵到室内76的水入侵到气体导入管60内 部,从而,能够防止水入侵到图2所示的发动机13侧。
即,逆流防止室53具有防止水从水消声器54侧入侵到发动机13侧 的逆流防止作用。
在该逆流防止室53上设有前述的冷却水喷射部66。
冷却水喷射部66使引导冷却水并使其向逆流防止室53内的废气喷射 的构件。
该冷却水喷射部66具有引导冷却水的上下冷却水通路67、68;喷射 被导入上下冷却水通路67、68的冷却水并将其喷向逆流防止室53内的废 气的上下冷却水喷射口67a、68a。
上下冷却水通路67、68用相对于逆流防止室53独立的构件形成。
上冷却水通路67,其通过:前端部67b安装在后端部52b的侧壁52c 上,前管部67c从前端部67b向艇体11(参照图1)的中央侧延伸,中央 管部67d从前管部67c的端部沿外筒体56的侧壁56d向艇体11的后方延 伸,后管部67e从中央管部67d的后端部向凹部61的底面延伸,从而形 成为在平面看呈大致コ字状。
后管部67e的端部与上安装孔61a安装,后管部67e与上冷却水喷射 口67a连通。
下冷却水通路68,其与上冷却水通路67同样,通过:前端部68b安 装在后端部52b的侧壁52c上,前管部68c从前端部68b向艇体11(参照 图1)的中央侧延伸,中央管部68d从前管部68c的端部沿外筒体56的 侧壁56d向艇体11的后方延伸,后管部68e从中央管部68d的后端部向 凹部61的底面延伸,从而形成为在平面看呈大致コ字状。
后管部68e的端部与下安装孔61b安装,后管部68e与下冷却水喷射 口68a连通。
上下冷却水喷射口67a、68a配置在气体导入管60的出口60d的旁边, 因此,能够在废气扩散到室内76之前,将冷却水良好地喷向废气。
如以上说明,构成上冷却水通路67的前管部67c、中央管部67d及后 管部67e的每个部位相对于外筒体56独立。
同样,构成下冷却水通路68的前管部68c、中央管部68d及后管部 68e的每个部位相对于外筒体56独立。
这样,通过使上下冷却水通路67、68相对于外筒体56而独立,能够 使上下冷却水通路67、68分别成为独自的构件。
因而,能够使上下冷却水通路67、68的构成分别简易化,从而实现 制造的容易化。
图5是表示有发明的排气结构的第2排气管的剖面图,图6是图3的 6-6线剖面图。
第二排气管52,其在周壁63上形成有通路58,在周壁63上设有水 套64。
通路58在第二排气管52的前端部52a与图2所示的第一排气管51 的通路连通。
并且,通路58在第二排气管52的后端部52b与逆流防止室53的开 口57a连通。
因而,从第一排气管51如箭头所指导入通路58的废气经由通路58 如箭头所指导入逆流防止室53的开口57a。
导入开口57a的废气从气体导入管60的入口60c如箭头所指导入气 体导入管60内,并经由气体导入管60内从出口60d如箭头所指导入逆流 防止室53的室内76。
水套64在第二排气管52的前端部52a通过导入口64a与冷却水导入 管65连通。
并且,水套64在第二排气管52的后端部52b通过上出口64b与上冷 却水通路67连通。
加之,水套64在第二排气管52的后端部52b通过下出口64c与下冷 却水通路68连通。
因而,从冷却水导入管65如箭头所指导入水套64的冷却水,经由上 出口64b如箭头所指导入上冷却水通路67,同时,经由下出口64c如箭头 所指导入下冷却水通路68。
导入下冷却水通路68的冷却水经由下冷却水通路68导入下冷却水喷 射口68a,而后从下冷却水喷射口68a喷射到外筒体56的室内76。
另外,导入上冷却水通路67的冷却水与导入下冷却水通路68的冷却 水同样,经由上冷却水通路67导入上冷却水喷射口67a(参照图4),而 后从上冷却水喷射口67a喷射到外筒体56的室内76。
接着,基于图7说明使用小型船舶排气结构21冷却废气的例子。
图7是说明使用本发明的小型船舶的排气结构来冷却废气的例子的 图。
另外,在图7中,为了使冷却水流动的理解变得容易,以上下冷却水 喷射口67a、68a为分别具备于上下冷却水通路67、68的前端部的状态而 表示。
废气如箭头A所指从图2所示的第一排气管51被导入第二排气管52 的通路58。导入通路58的废气经由通路58导向逆流防止室53的开口57a。
导入开口57a的废气如箭头B所指从气体导入管60的入口60c导入 气体导入管60内。
导入气体导入管60内的废气如箭头C所指经由气体导入管60内导入 逆流防止室53的室内76。
另一方面,如箭头D所指通过冷却水导入管65导入的冷却水从冷却 水导入管65导入水套64(参照图5)。
导入水套64的冷却水如箭头E所指导入上冷却水喷射口67a,同时如 箭头F所指导入下冷却水通路68。
导入上冷却水通路67的冷却水,如箭头G所指经由上冷却水通路67 从上冷却水喷射口67a向外筒体56的室内76喷射。
导入下冷却水通路68的冷却水,如箭头H所指经由下冷却水通路68 从下冷却水喷射口68a向外筒体56的室内76喷射。
在此,上下冷却水喷射口67a、68a配置在气体导入管60的出口60d 的旁边。
因而,能够使从上下冷却水喷射口67a、68a喷射的冷却水喷到从出 口60d导入室内76的废气上。
由此,在废气扩散到76之前,将冷却水良好地喷到废气上,从而, 能够恰好地将废气冷却。
因此,没有必要把形成冷却水的流路的水套设置在外筒体56的周壁 上。
用冷却水冷却后的废气,作为其一个例子,如箭头I所指在后壁部59 (参照图4)向下引导。导向下方的废气被导入底部56c,而后如箭头J 所指从底部56c经由出口71导入出口管72内。
导入出口管72内的废气被导入水消声器54内。
另一方面,喷到废气上的冷却水,如箭头K所示导向底部56c,从底 部56c经由出口71而如箭头L所示导入出口管72内。
导入出口管72内的冷却水被导入水消声器54内。
由此,可阻止喷到废气上的冷却水入侵到第二排气管52,从而能够防 止冷却水入侵到图2所示的发动机13侧。
可是,气体导入管60以横切设在外筒体56的底部56c的出口71的 上方的方式配置。因而,能够用气体导入管60的周壁将气体导入管60的 内部自出口71隔开。
由此,喷到废气上的冷却水从出口71导入水消声器54时,能够良好 地阻止其从气体导入管60的内部入侵到第二排气管52。
从而,能够进一步良好地防止喷到废气上的冷却水经由气体导入管60 的内部入侵到发动机13侧。
即,逆流防止室53具有防止喷到废气上的冷却水经由气体导入管60 的内部入侵到发动机13侧的逆流防止作用。
如以上说明,根据小型船舶的排气结构21,将图2所示的发动机13 的废气引导并排出到外部时,能够在将该废气导向外部的途中使用冷却水 进行良好的冷却。
另外,在所述实施方式中,以在冷却水喷射部66上具备有两个上下 冷却水通路67、68为例进行了说明,不过,冷却水通路的个数可以任意 选择。
还有,在所述实施方式中,以在逆流防止室53上设有上下冷却水喷 射口67a、68a为例进行了说明,但并不限于此,也可以将上下冷却水喷 射口67a、68a直接设置在上下冷却水通路67、68的后端部。
另外,用所述实施方式中例示的上下冷却水通路67、68的形状可以 进行适宜地变更。
本发明恰好适用于在将发动机的废气引导并排出到外部时,可在导向 外部的途中将废气冷却的小型船舶的排气结构。
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