JP2004113497A

JP2004113497A - 消防自動車の冷却水循環システム

Info

Publication number: JP2004113497A
Application number: JP2002281533A
Authority: JP
Inventors: Yoshiyuki Fukui; 福井　良幸; Yoshiaki Kusakabe; 日下部　能昭
Original assignee: Nippon Dry Chemical Co Ltd
Current assignee: Nippon Dry Chemical Co Ltd
Priority date: 2002-09-26
Filing date: 2002-09-26
Publication date: 2004-04-15

Abstract

【課題】消防自動車の消防ポンプから吐出された冷却水を消防ポンプの吸水側に戻すことで、水資源の節約や歩行者の転倒、自動車のスリップ等を防ぐことのできる消防自動車の冷却水循環システムを提供する。
【解決手段】消防ポンプ１から吐出された冷却水は、減圧弁５３に至る。減圧弁５３では、サブラジエータ３７の耐圧より高い圧力の冷却水がかからないように、冷却水の圧力を設定値まで減圧する。減圧弁５３を介した冷却水は、サブラジエータ３７に供給され、メインラジエータ等を冷却する。サブラジエータ３７に供給された冷却水は、三方切り替え弁６２へ送られる。三方切り替え弁６２は、冷却水の大気開放を回避すべく、冷却水を循環出口６２ｃ側に導く。そして、循環出口６２ｃ側に送られた冷却水は、逆止弁６３を介して、中継吸入管１５に循環される。
【選択図】　　　　図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は消防自動車の冷却水循環システムに係わり、特に、消防自動車の消防ポンプから吐出された冷却水を消防ポンプの吸水側に戻すことで、水資源の節約や歩行者の転倒、自動車のスリップ等を防ぐことのできる消防自動車の冷却水循環システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
通常、消防自動車に用いられる消防ポンプは、エンジンにより駆動されている。ここに、一般車両におけるエンジン等の冷却は、走行に伴う風や冷却ファンの風によりラジエータを冷却することで行われている。しかしながら、消防自動車においては、消防自動車が停止した状態で放水する必要があり、このような場合にエンジンやエンジンのギア機構等のオーバーヒートを防止する必要がある。
【０００３】
そのため、消防自動車には、エンジン等の機器を冷却する目的で、ラジエータ（以下メインラジエータという）を冷却するためのサブラジエータ（説明は後述する）が配設されている。そして、消防ポンプから吐出された水の一部が、このサブラジエータへ冷却水として供給され、エンジン等のオーバーヒートを防止している。
【０００４】
この冷却水の供給システムについて説明する。冷却水供給システムの配管構成図を図４に示す。
図４において、消防ポンプ１は、遠心ポンプ等により構成されている。そして、消防ポンプ１は、図示しないエンジンにより、消防ポンプ１の図示しない回転軸が回転駆動され、吸引圧を発生するようになっている。
【０００５】
また、消防ポンプ１には、真空ポンプ３が接続されている。この真空ポンプ３は、ベーンポンプ等のオイルレスポンプ等であり、エンジンから図示しないクラッチ等を介して駆動されるようになっている。真空ポンプ３は、後述する河川吸水口１６から大気圧以下の水を吸引する際等に駆動され、消防ポンプ１の吸入側を真空状態にすることで、消防ポンプ１内に呼び水を導くようになっている。
【０００６】
さらに、消防ポンプ１の一端である吸入口１ａには、配管等により構成された吸入管１１の一端が接続されている。そして、この吸入管１１は、その他端に向けて２つに分岐しており、それぞれの分岐端には、フランジ１２が設けられている。
【０００７】
このフランジ１２には、さらに配管等である中継吸入管１５の一端が接続されており、この中継吸入管１５は、他端に向けて２つに分岐されている。そして、中継吸入管１５のそれぞれの分岐端には、フランジ１８、１９が設けられており、各々のフランジ１８、１９には河川吸水口１６と中継吸水口１７とが取り付けられている。
【０００８】
河川吸水口１６及び中継吸水口１７は、図示しない消防自動車の車体表面に配設されており、それぞれボールコック等により構成され、独立に開閉可能となっている。そして、河川吸水口１６からは、河川、池又はプール等から大気圧以下の水が吸引されるようになっている。また、中継吸水口１７からは、他の消防自動車や消火栓等から供給される大気圧より大きい圧力（１ＭＰａ程度）の有圧水が吸引されるようになっている。
【０００９】
一方、消防ポンプ１の他端である吐出口１ｂには、配管等により構成された吐出管２１の一端が接続されている。そして、この吐出管２１の他端には、切り替え弁２２が取り付けられている。この切り替え弁２２は、車体の両サイドからの放水を可能にするとともに、河川吸水口１６からの吸水の際等に閉じられ、消防ポンプ１内に呼び水を導きやすくするものである。
【００１０】
また、切り替え弁２２には、中継吐出管２５の一端が接続されている。そして、この中継吐出管２５は、他端に向けて２つに分岐されており、このそれぞれの分岐端には、フランジ２３が設けられている。そして、各々のフランジ２３には吐出口２６が１つずつ取り付けられている。
【００１１】
この吐出口２６も、河川吸水口１６や中継吸水口１７と同様に、消防自動車の車体表面に配設されており、それぞれボールコック等により構成されている。そして、この吐出口２６を介して、消防ポンプ１から吐出された水が放出されるようになっている。
【００１２】
さらに、中継吐出管２５の中程には、ソケット３２により、配管等により構成された冷却水入口管３１の一端が接続されている。そして、冷却水入口管３１は、その他端に向けて２つに分岐されており、それぞれの分岐端には、開閉弁３３、ストレーナ３４及び逆止弁３５（以下、これらをストレーナ部３６という）が直列となり、これらが１組ずつ並列に取り付けられている。
【００１３】
ここに、ストレーナ３４は、消防ポンプ１から吐出された冷却水の浄化を行うために用いられるものである。そして、どちらかのストレーナ３４に目詰まりが生じたときに、もう一方のストレーナ３４において、その機能を果たすことができるようになっている。また、目詰まりを起こしたストレーナ３４に接続された開閉弁３３、逆止弁３５を閉とすることで、目詰まりを起こしたストレーナ３４の修理をしつつ、もう一方のストレーナ３４で冷却水の浄化を行うことができるようになっている。
【００１４】
さらに、それぞれのストレーナ部３６の逆止弁３５側には、配管等により構成された冷却水中継管３８の一端が分岐して接続されており、ストレーナ部３６で浄化された冷却水が送られるようになっている。そして、この冷却水中継管３８は、その他端に向けて一本化されるとともに、この他端においてサブラジエータ３７内の図示しない冷却水パイプのパイプ入口３７ａに接続されている。
【００１５】
サブラジエータ３７は、冷却水パイプに供給された冷却水により、図示しないメインラジエータを冷却するようになっている。そして、メインラジエータは、エンジンを冷却するようになっている。このサブラジエータ３７に供給された冷却水は、冷却水パイプのパイプ出口３７ｂからサブラジエータ３７の外に排出されるようになっており、このパイプ出口３７ｂには、冷却水出口管３９の一端が接続されている。
【００１６】
そして、冷却水出口管３９は、その他端が大気に開放されており、サブラジエータ３７を冷却した水は、冷却水出口管３９を介して大気に開放されるようになっている。
【００１７】
なお、サブラジエータ３７よりも上流側（冷却水中継管３８側）には、図示しないギア機構が設けられている場合がある。このギア機構は、エンジンの動力を消防ポンプ１の回転軸に伝達するための機構であり、いわゆるＰｏｗｅｒ　Ｔａｋｅ　Ｏｆｆ装置（ＰＴＯ装置）などを備えている。通常、ギア機構の動作の際には、内部の潤滑油等を冷却する必要があるため、ギア機構内にも冷却水が供給されるようになっている。
また、冷却水中継管３８には、通常図示しない圧力スイッチが取り付けられている。この圧力スイッチにより、サブラジエータ３７等に供給される冷却水の流れが確認できるようになっている。
【００１８】
かかる構成において、消防自動車の放水時の動作及びこれに伴う冷却水の供給動作について説明する。
放水を行うにあたり、まずエンジンが始動され、このエンジンにより消防ポンプ１と真空ポンプ３とが駆動される。そして、真空ポンプ３が駆動されると、消防ポンプ１の吸入側が真空状態になり、水が河川吸水口１６から消防ポンプ１内へ向けて吸い上げられる。
【００１９】
なお、この際には、中継吸水口１７側のコックが閉じられるとともに、吐出口１ｂ側の切り替え弁２２も閉じられる。逆に、中継吸水口１７から吸水する際は、河川吸水口１６側のコックが閉じられる。その後、消防ポンプ１内が水で満たされると、吐出口１ｂ側から水が吐出されるとともに、切り替え弁２２が開となって、吐出口２６から放水される。
【００２０】
一方、消防ポンプ１から吐出された水の一部は、中継吐出管２５を介して冷却水入口管３１に流入する。この流入した冷却水は、ストレーナ部３６により浄化された後、サブラジエータ３７やギア機構に供給される。
サブラジエータ３７では、冷却水パイプに供給された冷却水によりメインラジエータが冷却される。一方、ギア機構においても、機構内の潤滑油等の冷却が行われる。そして、サブラジエータ３７やギア機構を冷却した冷却水は、冷却水出口管３９より消防自動車の外部へ大気開放される。
このことにより、消防自動車は、放水時においても、エンジン等のオーバーヒートを防止することができる。
【００２１】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、このような冷却水供給システムの場合、サブラジエータ３７等を冷却した冷却水は、上述の通り、全て消防自動車の外に大気開放されている。
そのため、水槽車等に積載されている水を用いて放水する場合等は、その使用できる水の量に制限があるため、冷却水をそのまま大気開放してしまうと、水資源の無駄となり、消火活動に支障を生じるおそれがあった。
【００２２】
また、冬季には、冷却水の大気への開放により路面が凍結して、歩行者の転倒事故や自動車のスリップ事故が発生したり、あるいは消火作業員の転倒事故や消防自動車自体のスリップ事故を生じたりして、重大事故の要因となるおそれがあった。
【００２３】
なお、冷却水供給システムとしては、従来、特許文献１「消防ポンプ車における冷却水還流システム」が開示されている。
【特許文献１】
特許３１１８２３２号公報
【００２４】
この特許文献１は、消防ポンプの吐出口と吸入口とを接続するバイパス流路を設け、そのバイパス流路にエゼクタを備えてエゼクタの作用により冷却水を還流させるものである。そのため、消防ポンプの吐出口と吸入口との間に新たにバイパス流路が必要であるとともに、このバイパス流路を高圧配管で構成する必要があった。従って、消防自動車内に大きなスペースが必要となるおそれがあった。
【００２５】
また、特許文献１は、サブラジエータにかかる水圧が、バイパス流路に流れる水量とエゼクタから吸い込まれる水量との関係に基づいて決められる。そのため、エゼクタに供給する水の流量やサブラジエータ等に送る冷却水の流量等の設定が難しく、実施化までに多くの実験を必要とした。従って、設計期間が長期化してしまうおそれがあった。
【００２６】
さらに、特許文献１では、上述のように微妙な水量の調節によりサブラジエータへの水圧を調整しているため、例えば、消防ポンプの吐出容量を変えたり、その配管の大きさを変えたりする度に、エゼクタ等の再設定が必要であった。
【００２７】
また、放水の際に使用する吐出口の個数によっても、冷却水の流量が変化するため、吐出口の増設等の対応も容易でなかった。
さらに、特許文献１では、特殊なエゼクタを必要とするため、エゼクタ自身が高価になるおそれがあった。
【００２８】
本発明はこのような従来の課題に鑑みてなされたもので、消防自動車の消防ポンプから吐出された冷却水を消防ポンプの吸水側に戻すことで、水資源の節約や歩行者の転倒、自動車のスリップ等を防ぐことのできる消防自動車の冷却水循環システムを提供することを目的とする。
【００２９】
【課題を解決するための手段】
このため本発明は、消防自動車に搭載されたエンジンと、該エンジンに駆動されるポンプと、該ポンプの吸入側に接続され、該ポンプに水を供給する吸入管と、該吸入管に供給される水の入口である吸入口と、前記ポンプの吐出側に接続され、該ポンプから水が吐出される吐出管と、該吐出管から吐出される水の出口である吐出口と、前記吐出管に接続され、該吐出管に吐出された水の一部である冷却水が供給される冷却水供給管と、該冷却水供給管に供給された冷却水の圧力を所定圧力まで減圧する減圧手段と、該減圧手段により減圧された冷却水が供給される被冷却機器と、前記吸入管に接続され、前記被冷却機器に供給された冷却水が前記吸入管に排出される冷却水排出管とを備えて構成した。
【００３０】
ポンプから吐出された水の一部である冷却水は、冷却水供給管を経由して、被冷却機器に供給される。そして、被冷却機器に供給された冷却水は、被冷却機器を冷却する。その後、被冷却機器に供給された冷却水は、冷却水排出管を経由して、吸入管に排出される。
このことにより、消防自動車のポンプから供給された冷却水をポンプの吸水側に戻すことができる。従って、水資源の節約や歩行者の転倒、自動車のスリップ等を防ぐことができる。
【００３１】
また、被冷却機器への冷却水の循環の際に、冷却水供給管や冷却水排出管を用いている。これらの配管は、特に高い耐圧を必要としないため、安価で省スペースで実現可能である。
さらに、被冷却機器に供給される冷却水の圧力は、減圧手段により減圧されている。そのため、冷却水循環システムの水圧等の設計を簡単に行うことが可能である。なお、減圧手段における所定の圧力とは、被冷却機器の耐圧よりも低い圧力のことである。
【００３２】
また、本発明は、前記被冷却機器に供給された冷却水が、前記吸入管に排出されるか大気に開放されるかを切り替える切り替え手段を備えて構成した。
【００３３】
揚水動作の際に、ポンプの吸入管等を真空状態にする必要がある。そのため、切り替え手段は、大気に開放される側に切り替えられる。
このことにより、揚水動作の際に、確実にポンプ内に呼び水を引くことができる。
【００３４】
さらに、本発明は、前記吸入口は、大気圧以下の圧力を有する水を前記吸入管に供給する第１の吸入口と、大気圧より高い圧力を有する水を前記吸入管に供給する第２の吸入口とを備え、前記被冷却機器に供給された冷却水の圧力が、前記吸入管に供給された水の圧力より高いとき、前記被冷却機器に供給された冷却水が前記吸入管に排出される逆流防止手段を備えて構成した。
【００３５】
第２の吸入口からポンプに水を供給する際、大気圧より高い圧力がそのまま被冷却機器にかかるのを避ける必要がある。そのため、逆流手段では、被冷却機器に供給された冷却水の圧力が、吸入管に供給された水の圧力より高いときに、冷却水が吸入管に排出されるようにする。一方、被冷却機器に供給された冷却水の圧力が、吸入管に供給された水の圧力以下のときは、吸入管に供給された水が被冷却機器に供給されないようにする。
このことにより、第２の吸入口から高い圧力を有する水が供給された場合でも、被冷却機器に高い圧力をかけないようにすることができる。
【００３６】
さらに、本発明は、前記冷却水供給管及び／又は前記冷却水排出管に供給された冷却水の圧力が設定値以上のとき、該冷却水を大気に開放する安全手段を備えて構成した。
【００３７】
このことにより、切り替え手段や減圧手段等が故障した場合でも、被冷却機器を高圧水から保護することができる。
なお、安全手段における設定値は、被冷却機器の耐圧よりも低くくするとともに、減圧手段が正常である場合に大気開放しないよう減圧手段における所定圧力よりも高く設定すると良い。
【００３８】
さらに、本発明は、前記冷却水供給管及び／又は前記冷却水排出管に供給された冷却水の流れの有無を検知する検知手段を備えて構成した。
【００３９】
このことにより、冷却水の停留に伴う、エンジンのオーバーヒートを防止することができる。
なお、冷却水が停留している場合には、切り替え手段において、自動で冷却水を大気に開放するようにしても良い。
【００４０】
さらに、本発明は、前記吸入管と前記吸入口とが接続される接続部には、前記吸入口から前記吸入管に供給される水が噴流化されるオリフィスが配設され、前記冷却水排出管は、前記吸入管において前記オリフィスから所定距離だけ離れた位置に配設されたことを特徴とする。
【００４１】
吸入管に供給される水は、オリフィスを通過することで噴流化される。そのため、冷却水排出管から排出された冷却水が、効率良く循環するようになる。
このことにより、吸入口から様々な水圧を有する水を吸引する際にも、効果的に冷却水を循環させることができる。
【００４２】
また、エゼクタ等の特殊な機材を必要とせずに、オリフィスのみで冷却水の循環の効率を高めることができ、安価に構成することができる。さらに、吸入口から供給される水の流れを利用して冷却水の循環を行っているため、特に新たな配管等を用いずに構成することができる。
【００４３】
さらに、本発明は、前記所定距離は、前記冷却水排出管から排出される冷却水に対し、前記オリフィスにより噴流化された水の吸引圧が及ぶ範囲内であることを特徴とする。
【００４４】
このことにより、水の吸引圧を利用してより一層効果的に冷却水を循環させることができる。
【００４５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の第１実施形態について説明する。
本発明の第１実施形態である冷却水循環システムの配管構成図を図１に示す。なお、図４と同一要素のものについては同一符号を付して説明は省略する。
図１において、従来の冷却水供給システムの冷却水出口管３９の他端には、三方切り替え弁６２が設けられている。
【００４６】
この三方切り替え弁６２は、冷却水出口管３９に接続される入口６２ａと、入口６２ａに流入した冷却水を大気開放側に導く開放出口６２ｂと、入口６２ａに流入した冷却水を後述する循環水入口管６１側に導く循環出口６２ｃとを有している。そして、三方切り替え弁６２は、例えば図示しない電動スイッチ等により切り替えられ、サブラジエータ３７等を冷却した冷却水を開放出口６２ｂ側あるいは循環出口６２ｃ側に導くようになっている。
【００４７】
この循環出口６２ｃには、配管等により構成された循環水入口管６１の一端が接続されている。この循環水入口管６１には、ドレンコック６４が取り付けられている。このドレンコック６４は、消火活動終了後等に、配管等の各部に残った水の水抜きを行うために設けられている。この水抜き作業は、冬季の消火作業後に、残水が消防ポンプ１内で氷結して、消防ポンプ１等が破壊しないようにするために行われるものである。
そして、循環水入口管６１の他端には、逆止弁６３を介して、配管等である循環水出口管６５の一端が接続されている。
【００４８】
逆止弁６３は、循環水入口管６１側である入口６３ａにかかる水圧が、循環水出口管６５側である出口６３ｂにかかる水圧よりも高いときに、上流から下流へ（循環水入口管６１側から循環水出口管６５側へ）水が流れるように作用するものである。そのため、逆止弁６３は、中継吸水口１７側から有圧水を吸水した際に、この有圧水が、三方切り替え弁６２側に逆流してサブラジエータ３７にかからないようになっている。
【００４９】
また、循環水出口管６５は、その他端に向けて２つに分岐されており、それぞれの分岐端には、ソケット６６、６６が設けられている。そして、これらの分岐端は、ソケット６６により、それぞれ車体の両サイドに配設された中継吸入管１５のフランジ１９付近に取り付けられており、循環水出口管６５と中継吸入管１５とが繋がるようになっている。なお、循環水出口管６５の他端は、フランジ１９付近に取り付けられる場合に限られず、中継吸入管１５のフランジ１８付近でも良く、消防ポンプ１側である吸入管１１でも良い。
【００５０】
一方、冷却水中継管３８には、これと直列にフロースイッチ５１及び減圧弁５３が取り付けられている。このフロースイッチ５１は、従来の圧力スイッチの代わりに設けられたものであり、冷却水中継管３８に供給された冷却水が実際に流れているか否かを確認するためのものである。
【００５１】
また、減圧弁５３は、上流側の入口５３ａに供給された水を設定圧力まで減圧して、下流側の出口５３ｂに送るものである。そして、この減圧弁５３により、サブラジエータ３７に供給される冷却水の圧力が調整され、サブラジエータ３７に耐圧より大きい水圧がかからないようになっている。例えば、サブラジエータ３７の耐圧が０．４ＭＰａ〜０．５ＭＰａ程度の場合、設定圧力は０．２５ＭＰａ程度に設定される。
【００５２】
さらに、減圧弁５３とサブラジエータ３７のパイプ入口３７ａとの間には、安全弁５５が設けられている。この安全弁５５は、減圧弁５３の出口５３ｂから送られた冷却水の圧力が、設定値（例えば０．３ＭＰａ）を超えるとその冷却水を大気に開放するものである。
【００５３】
そして、安全弁５５は、三方切り替え弁６２や減圧弁５３等が故障した際でも、サブラジエータ３７にその耐圧より大きい圧力がかからないようにしている。なお、安全弁５５の設定値を減圧弁５３の設定圧力よりも大きくしているのは、減圧弁５３が正常動作しているときに、冷却水を大気開放しないようにするためである。
【００５４】
かかる構成において、消防自動車の放水時の動作及びこれに伴う冷却水の循環動作について説明する。
消防自動車の放水時の動作については、三方切り替え弁６２の制御以外は、従来と同様である。
【００５５】
すなわち、放水を行うにあたり、まず真空ポンプ３が駆動され、消防ポンプ１の吸入側が真空状態になり、呼び水が消防ポンプ１内へ吸い上げられる。この際には、消防ポンプ１の吸入側を真空状態にすべく、従来と同様に中継吸水口１７側のコックが閉じられるとともに、吐出口１ｂ側の切り替え弁２２も閉じられる。また、本実施形態においては、さらに、三方切り替え弁６２を開放出口６２ｂ側に切り替えておく必要がある。
【００５６】
例えば、三方切り替え弁６２が循環出口６２ｃ側に切り替わっていると、消防ポンプ１の吸入側が、吸入管１１、中継吸入管１５、逆止弁６３等を介して、吐出口２６から大気に通じてしまって真空状態にできず、消防ポンプ１に呼び水が引けなくなってしまうからである。
その後、呼び水で消防ポンプ１内が満たされた後は、三方切り替え弁６２を循環出口６２ｃ側にして、冷却水を大気開放しないようにしておく。
【００５７】
次に、冷却水の循環動作について説明する。
吐出口１ｂから吐出された水の一部は、従来と同様に、中継吐出管２５を介して冷却水入口管３１に流入する。この流入した冷却水は、ストレーナ部３６により浄化された後、フロースイッチ５１に至る。
【００５８】
フロースイッチ５１では、冷却水中継管３８に供給された冷却水が、実際に流れているか否かの確認が行われる。従来、この部分には、圧力スイッチを用いていたが、この圧力の有無だけでは冷却水中継管３８内に冷却水の流れが存在するか否か（すなわち、冷却水が停留しているか否か）の確認ができないため、本実施形態では、フロースイッチ５１が用いられる。
【００５９】
フロースイッチ５１を介した冷却水は、減圧弁５３に至る。この冷却水は、消防ポンプ１から吐出された水圧（最大で２．２ＭＰａ）にほぼ等しい圧力を有する。従って、減圧弁５３では、サブラジエータ３７に耐圧より大きい圧力の冷却水が送られないようにするため、冷却水の圧力を設定値（０．２５ＭＰａ程度）まで減圧する。
【００６０】
さらに、サブラジエータ３７への水圧は、安全弁５５によっても減圧される場合がある。この安全弁５５は、特に、減圧弁５３や三方切り替え弁６２が目詰まり等を起こした場合に作用し、サブラジエータ３７への水圧が設定値（０．３ＭＰａ）以上になったときに、高圧の冷却水を大気に開放する。
【００６１】
そして、減圧弁５３や安全弁５５を介した冷却水は、サブラジエータ３７やギア機構に供給され、従来と同様に、メインラジエータ等を冷却する。また、サブラジエータ３７等に供給された冷却水は、冷却水出口管３９を介して、三方切り替え弁６２の入口６２ａへ送られる。
【００６２】
ここに、三方切り替え弁６２は、放水の際は、冷却水の大気開放を回避すべく、入口６２ａに流入した冷却水を循環出口６２ｃ側に導く。そして、循環出口６２ｃ側に送られた冷却水は、循環水出口管６５を介して、逆止弁６３に送られる。
そして、逆止弁６３の入口６３ａ、出口６３ｂでは、河川吸水口１６側から吸水を行っているとき、その入口６３ａ側の水圧が（減圧弁５３の作用により）０．２５ＭＰａ程度であるのに対して、出口６３ｂ側が大気圧以下となる。従って、冷却水は、逆止弁６３を通過して、中継吸入管１５に循環される。
【００６３】
このことにより、消防自動車の消防ポンプ１から吐出された冷却水を消防ポンプ１の吸水側に戻すことができる。従って、水資源の節約や歩行者の転倒、自動車のスリップ等を防ぐことができる。
【００６４】
なお、中継吸水口１７側から吸水を行っているとき、逆止弁６３の入口６３ａ、出口６３ｂでは、その入口６３ａ側の水圧が０．２５ＭＰａ程度であるのに対して、出口６３ｂ側が大気圧より大きい圧力（１ＭＰａ程度）となる場合がある。この際には、逆止弁６３が作用して冷却水は循環されなくなることが考えられる。
【００６５】
そのため、冷却水が停留して冷却水がサブラジエータ３７等で暖められ、エンジン等がオーバーヒートを起こすおそれがある。従って、このように冷却水が停留する状況下では、従来と同様に、冷却水を大気開放すべく、三方切り替え弁６２を開放出口６２ｂ側に切り替えておく。
【００６６】
また、本実施形態では、フロースイッチ５１と三方切り替え弁６２との間の関係については特に言及しなかったが、例えば、三方切り替え弁６２の開放出口６２ｂ側あるいは循環出口６２ｃ側への切り替え動作は、フロースイッチ５１による冷却水の流れの有無に基づくものであっても良い。そして、冷却水に流れが存在する場合には、三方切り替え弁６２が循環出口６２ｃ側へ自動で切り替わり、また、冷却水に流れが存在しない場合には、三方切り替え弁６２が開放出口６２ｂ側へ自動で切り替わるようにする。
【００６７】
さらに、本実施形態では、フロースイッチ５１、減圧弁５３及び安全弁５５は、冷却水中継管３８に取り付けられているとして説明してきたが、これに限られない。これらは、サブラジエータ３７よりも上流側であれば良く、例えば、冷却水入口管３１に取り付けられても良い。
【００６８】
また、安全弁５５に限っては、サブラジエータ３７よりも下流側にある場合でも、その機能は確保される。サブラジエータ３７の上流側あるいは下流側であっても、高圧の冷却水を開放できれば、サブラジエータ３７は保護されるからである。
【００６９】
また、本実施形態は、特許文献１と比較して、冷却水の循環システムが高圧配管によらない（すなわち、循環水入口管６１や循環水出口管６５等）で構成されている。そのため、特許文献１に比べ、安価で省スペースで実現可能である。
【００７０】
さらに、本実施形態は、特許文献１と比較して、冷却水の循環経路に減圧弁５３が備えられている。そのため、サブラジエータ３７への耐圧の調整は、主に減圧弁５３により行われ、この減圧弁５３の設定圧力をサブラジエータ３７の耐圧よりも小さく設定しておくだけで良い。従って、特許文献１に比べ、サブラジエータ３７の冷却水循環システムの設計が容易である。
【００７１】
また、本実施形態は、特許文献１と比較して、サブラジエータ３７への耐圧の調整のために微妙な水量の調節等を必要としない。そのため、特許文献１に比べ、どのような状況下においてもサブラジエータ３７への耐圧の調整の仕方には変更を必要とせず、汎用性の高いシステムを構築することができる。
【００７２】
次に、本発明の第２実施形態について説明する。
第２実施形態である冷却水循環システムは、第１実施形態である冷却水循環システムに加え、さらに、オリフィスプレートを設けたものである。
本発明の第２実施形態である冷却水循環システムの配管構成図を図２に、オリフィスプレート付近の配管の部分断面拡大図を図３に示す。なお、図１と同一要素のものについては同一符号を付して説明は省略する。
【００７３】
図２、図３において、フランジ１９を構成する中継吸入管１５側のフランジ１９Ａと中継吸水口１７側のフランジ１９Ｂとの間には、オリフィスプレート７１が介設されている。このオリフィスプレート７１には、オリフィス孔７１ａが形成されている。また、オリフィス孔７１ａは、その断面の形状が、円形になっており、その径は、中継吸水口１７に繋がる配管１７ａの径よりも小さくなっておりかつ中継吸入管１５の径よりも小さくなっている。
【００７４】
通常、オリフィスプレート７１は、オリフィス孔７１ａを通過する水の流量を計測するために用いられるが、本実施形態では、オリフィス孔７１ａを通過する水流Ｂを噴流化するために用いられる。
また、冷却水の循環を行うために接続される循環水出口管６５の他端の位置は、第１実施形態と異なりその配置が決められており、中継吸入管１５上でオリフィスプレート７１から所定距離ｄだけ消防ポンプ１側に離れて取り付けられている。なお、所定の距離ｄとは、後述する吸引水流ｂにより発生される吸引圧が及ぶ距離である。
【００７５】
かかる構成において、オリフィスプレート７１よりも消防ポンプ１側では、オリフィスプレート７１の作用により水流Ｂが噴流化し、そこに吸引水流ｂが形成され吸引圧が発生する。従って、循環水出口管６５の他端まで送られた冷却水は、吸引水流ｂの吸引圧により引かれて、効率良く循環するようになる。
【００７６】
特に、循環水出口管６５に排出された冷却水の圧力と、中継吸水口１７から吸水される水の圧力との差が小さい、あるいは吸水側の水圧の方が高いときに、吸引水流ｂの吸引圧により、冷却水が循環しやすくなる。
なお、オリフィスプレート７１は、オリフィス孔７１ａを通過する水流Ｂを噴流化するものであるため、中継吸水口１７から吸水する水の量には、何ら影響がない。
【００７７】
このことにより、中継吸水口１７あるいは河川吸水口１６より、様々な水圧を有する水を吸引する際にも、効果的に冷却水を循環させることができる。
さらに、本実施形態は、特許文献１と比較して、特殊なエゼクタは必要とせずに、単純なオリフィスプレート７１のみで冷却水の循環の効率を高めることができる。従って、特許文献１に比べ、安価に構成することができる。
【００７８】
また、本実施形態は、特許文献１と比較して、バイパス流路を備えず、中継吸水口１７から吸水される水の流れを利用して、冷却水の循環を行っている。従って、特許文献１に比べ、新たな配管等を用いずに構成することができる。
【００７９】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、被冷却機器に供給された冷却水を吸入管に循環させるようにして構成したので、水資源の節約や歩行者の転倒、自動車のスリップ等を防ぐことができる。
また、被冷却機器に供給される冷却水の圧力は減圧手段により減圧されるため、冷却水循環システムの設計を簡単に行うことが可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態である冷却水循環システムの配管構成図
【図２】本発明の第２実施形態である冷却水循環システムの配管構成図
【図３】オリフィスプレート付近の配管の部分断面拡大図
【図４】従来の冷却水供給システムの配管構成図
【符号の説明】
１　消防ポンプ
１１　吸入管
１６　河川吸水口
１７　中継吸水口
２１　吐出管
２６　吐出口
３１　冷却水入口管
３７　サブラジエータ
３８　冷却水中継管
３９　冷却水出口管
５１　フロースイッチ
５３　減圧弁
５５　安全弁
６１　循環水入口管
６２　三方切り替え弁
６３　逆止弁
６５　循環水出口管
７１　オリフィスプレート

Claims

消防自動車に搭載されたエンジンと、
該エンジンに駆動されるポンプと、
該ポンプの吸入側に接続され、該ポンプに水を供給する吸入管と、
該吸入管に供給される水の入口である吸入口と、
前記ポンプの吐出側に接続され、該ポンプから水が吐出される吐出管と、
該吐出管から吐出される水の出口である吐出口と、
前記吐出管に接続され、該吐出管に吐出された水の一部である冷却水が供給される冷却水供給管と、
該冷却水供給管に供給された冷却水の圧力を所定圧力まで減圧する減圧手段と、該減圧手段により減圧された冷却水が供給される被冷却機器と、
前記吸入管に接続され、前記被冷却機器に供給された冷却水が前記吸入管に排出される冷却水排出管とを備えたことを特徴とする消防自動車の冷却水循環システム。
前記被冷却機器に供給された冷却水が、前記吸入管に排出されるか大気に開放されるかを切り替える切り替え手段を備えたことを特徴とする請求項１記載の消防自動車の冷却水循環システム。
前記吸入口は、
大気圧以下の圧力を有する水を前記吸入管に供給する第１の吸入口と、
大気圧より高い圧力を有する水を前記吸入管に供給する第２の吸入口とを備え、前記被冷却機器に供給された冷却水の圧力が、前記吸入管に供給された水の圧力より高いとき、前記被冷却機器に供給された冷却水が前記吸入管に排出される逆流防止手段を備えたことを特徴とする請求項１又は請求項２記載の消防自動車の冷却水循環システム。
前記冷却水供給管及び／又は前記冷却水排出管に供給された冷却水の圧力が設定値以上のとき、該冷却水を大気に開放する安全手段を備えたことを特徴とする請求項１、２又は３記載の消防自動車の冷却水循環システム。
前記冷却水供給管及び／又は前記冷却水排出管に供給された冷却水の流れの有無を検知する検知手段を備えたことを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の消防自動車の冷却水循環システム。
前記吸入管と前記吸入口とが接続される接続部には、前記吸入口から前記吸入管に供給される水が噴流化されるオリフィスが配設され、
前記冷却水排出管は、前記吸入管において前記オリフィスから所定距離だけ離れた位置に配設されたことを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の消防自動車の冷却水循環システム。
前記所定距離は、前記冷却水排出管から排出される冷却水に対し、前記オリフィスにより噴流化された水の吸引圧が及ぶ範囲内であることを特徴とする請求項６記載の消防自動車の冷却水循環システム。