JP2009228619A - 液面浮遊型エンジンポンプ - Google Patents

Abstract

【課題】燃料さえあれば安定したパワーが得られるエンジンに着目し、小型軽量化が可能であり、現場での配線作業も不要であって取扱い性に優れるエンジンポンプを開発して提供する。
【解決手段】液面浮遊型エンジンポンプにおいて、ポンプ１と、ポンプ１を駆動するためのエンジン２と、エンジン２用の燃料タンク３と、エンジン２用の排気装置４と、を船形の槽５に収容配備して構成する。槽５の両脇には車輪６が装備され、槽５の上面を覆う蓋カバー７が開閉又は着脱可能に装備される。
【選択図】図１

Description

本発明は、河川や湖沼、水溜り等の水面に浮かべて使用される液面浮遊型エンジンポンプに関するものである。

一般に、内水排除、潅水・灌漑用取水、ビル地下街・地下鉄の浸水時排水、アンダーパスの冠水時排水といった排水作業には排水ポンプ車が用いられる。

排水ポンプ車は、トラックの荷台に、発動発電機、制御盤、排中ポンプ、排水ホース、フロート等を搭載した自走式のものであり、洪水等の災害といった必要時には、現場までトラックを走行させて架け付け、現場にてポンプを水中に投与するか、又は水面に浮遊させるとともに発電機を稼働させてポンプ駆動させることにより、電動式のポンプを駆動させて排水作業を行うものである。このようなものとしては特許文献１において開示されたものが知られている。

また、特許文献２において開示されるもののように、水中ポンプの両脇に車輪を装備して成る可搬型の排水ポンプも知られている。このような小型で軽量な可搬型ポンプは、トラックに搭載するとか自動車等の自走車両で牽引するといった具合に、他に移動手段や電源等が必要となるものではあるが、本体は比較的小型で軽量に構成することができるので、各自治体毎に配備できる等、取扱い性には富むものであった。

しかしながら、いずれの特許文献で開示された技術にせよ、ポンプの駆動手段が電動モータであるから、重量比率の高い発電機や制御盤等の他の機器類が必要であり、設備が嵩張るものとなっていた。また、その設備が揃ったとしても、現場では、電動ポンプと制御盤とを、或いはそれに加えて発電機との導通接続が必要であり、面倒でもあった。このように、電動ポンプを用いての排水を行う手段では、設備の嵩が大きいことや現場での作業性が面倒であるという問題を抱えていた。また、制御盤や自家発電機の重量が排出ポンプ車両の総重量に影響し、排水ポンプ車両総重量の制限により排水ポンプ容量が決定される場合もあった。
特開２００２−２３４３７５号公報 特開２０００−２３０４９６号公報

本発明の目的は、燃料さえあれば安定したパワーが得られるエンジンに着目し、小型軽量化が可能であり、現場での配線作業も不要であって取扱い性に優れるエンジンポンプを開発して提供する点にある。

請求項１に係る発明は、液面浮遊型エンジンポンプにおいて、ポンプ１と、前記ポンプ１を駆動するためのエンジン２と、前記エンジン２用の燃料タンク３と、前記エンジン２用の排気装置４と、を船形の槽５に収容配備して成ることを特徴とするものである。

請求項２に係る発明は、請求項１に記載の液面浮遊型エンジンポンプにおいて、前記ポンプ１は主軸１ａが横方向に配置された横軸ポンプであり、開口端１２ａがポンプケーシング１Ｃ下端を含む平面よりも下方に開口した吸込カバー１２を備えていることを特徴とするものである。

請求項３に係る発明は、請求項１又は２に記載の液面浮遊型エンジンポンプにおいて、前記槽５に、転動移動可能とするための車輪６が装備されていることを特徴とするものである。

請求項４に係る発明は、請求項１〜３の何れか一項に記載の液面浮遊型エンジンポンプにおいて、前記槽５に、その上面を覆う蓋カバー７が開閉又は着脱可能に装備されていることを特徴とするものである。

請求項５に係る発明は、請求項１〜４の何れか一項に記載の液面浮遊型エンジンポンプにおいて、前記槽５の横断面形状が碗形に設定されていることを特徴とするものである。

請求項１の発明によれば、排水ポンプ車等の従来の電動ポンプを用いる手段に比べて、重量比率が高く、発電機や制御盤が不要であって運搬車両（車両総質量）を大幅に低減させることができるとともに、発電機と制御盤、制御盤とポンプとの各電気配線が不要であり、移動開始から実際に排水等の作業が開始される迄の必要時間の短縮化が可能となる。船形の槽には、それ自体に十分な浮力があり、別途にフロート等の水面に浮遊させる手段を設ける必要がない。また、自重によって槽の一部が没水される状態を利用して、ポンプの羽根車が水面レベル以下となるように設定することも可能であり、ポンプに自吸効果（別途に真空ポンプか自吸式ポンプ）を持たせる必要がなく、真空ポンプの不要化や自吸式ポンプ以外の機種のポンプが採用可能となる利点もある。その結果、燃料さえあれば安定したパワーが得られるエンジンを用いることで小型軽量化が可能であり、現場での配線作業も不要であって取扱い性に優れる液面浮遊型エンジンポンプを提供することができる。

請求項２の発明によれば、横軸ポンプを用いることで取扱いが容易で重心を低く設定できる利点があり、真空ポンプ等を用いることなく排水することができる。

請求項３の発明によれば、転動移動可能とするための車輪が槽に装備されているから、比較的楽に移動させることことができて便利であるとともに、トラック荷台等の自走車両への積み降ろしも行い易いものとなる。これにより、エンジン付属設備（燃料タンク、排気装置等）及びポンプ付帯設備（吸込カバーや排水ホース等）を槽に接続した状態（図７参照）での運搬が可能であり、滞水部（洪水箇所等の現場）までの移動、並びに接続作業（吸込カバーや排水ホースの接続作業）の容易化が図れる利点もある。

請求項４の発明によれば、槽の上面を覆う蓋カバーが装備されているので、例えば河川や湖沼等での排水作業中に水しぶきや雨水が槽内に入り込むことを防止できて、槽内への水流入や浸水による不都合を回避させることが可能になる。また、エンジンやポンプの駆動騒音が外部に漏れ出難くなり、環境に優しいポンプとすることができる利点もある。

請求項５の発明によれば、槽の断面形状が碗形であるから、船のように安定して水面に浮かばせることができ、槽自体で浮上手段を兼ねる構成がより高次元化されて安定作動できる液面浮遊型エンジンポンプを提供することができる。

以下に、本発明による液面浮遊型エンジンポンプの実施の形態を、図面を参照しながら説明する。図１〜図３は液面浮遊型エンジンポンプの側面図、平面図、背面図、図４，５は液面浮遊型エンジンポンプが荷台に搭載された軽トラックの平面図、側面図、図６〜図８は排水作業の降車工程（及び移動工程）、装着工程、作業工程を示す作用図である。

〔実施例１〕
実施例１による液面浮遊型エンジンポンプＡは、図１〜図３に示すように、排水用のポンプ１と、ポンプ１を駆動するためのエンジン２と、エンジン２用の燃料タンク３と、エンジン２用の排気装置４と、を船形の槽５に収容配備して構成されている。槽５には、その両脇に横軸心Ｘで回転自在に支承される移動用の車輪６，６、槽５の上面を着脱又は開閉可能に覆う蓋カバー７、ハンドル８が装備されている。ハンドル８は、水平又はほぼ水平姿勢となる作用位置ｓと、槽５の前壁５ａに沿う格納位置ｋとに亘って姿勢切換可能となるように、横軸心Ｙ周りで槽５に揺動移動自在に支承されている。

ポンプ１は、例えば回転軸心Ｐを持つ横軸斜流ポンプが挙げられ、槽５の後壁５ｂを貫通させて後方に向かう吸込み管９、吐出エルボ１０、Ｌ字揚送管１１を備えている。図１，２に仮想線で示す１２は、吸込み管９の後端に着脱可能に装備される吸込カバーである。エンジン２は、ポンプ１の主軸１ａと回転軸心Ｐを共有する前後向きの出力軸２ａを有しており、カップリング１３を介して主軸１ａと出力軸２ａとが連動連結されている。吸込カバー１２先端の開口端１２ａは、ポンプケーシング１Ｃの下端を含む平面（水平面）よりも下方において開口する状態に構成されている。

排気装置４は、エンジン２の直後に配備される消音器４Ａ、及びそれに続く排気管４ａとで構成されており、例えば、蓋カバー７の側方に形成されている切欠き又は孔（符記省略）を介して排気管４ａの終端部が槽５外へ導かれる。燃料タンク３は、槽５の左右中央で後端部の上部に配置されている。左右の車輪６は、槽５の横外側において側壁５ｃと、側壁５ｃの上部から突設される支持ステー１４とによって回転自在に支承されている。

槽５は、前壁５ａ、後壁５ｂ、左右の側壁５ｃ，５ｃ、及び底壁５ｄから無蓋箱状で船形のものに構成されている。底壁５ｄは、槽５の横断面形状が碗形に設定されるように、左右中央の平らな主底部１５と、その左右か横側方で上方に向うテーパ底部１６，１６とから形成されている。蓋カバー７は、槽５の上部開口に嵌合して覆う無底箱状の主蓋部７Ａと、その上部左右から横側方で下方に延びる一対の補助カバー部７ａ，７ａとを有して構成されている。蓋カバー７は、槽５との嵌合によって着脱自在に装備される構造でも良いし、例えば、左端の前後向き軸心回りに揺動開閉自在に装備される構造でも良い。

Ｌ字揚送管１１の終端には、例えば、蓋カバー７の右側を貫通する状態で排水ホース１７又はその始端排水管が着脱可能装着される（図７等を参照）。排水ホース１７は可撓性を有する材料で形成されており、始端排水管は鋼管等の硬質材で形成される。尚、記載や図示は省略するが、槽５内には、エンジン２を始動するための始動装置、エンジン２の回転数調節等の制御を行う制御装置、等が装備されていても良い。

上述のように構成される液面浮遊型エンジンポンプＡの運搬手段の一例を、図４，図５に示す。即ち、前輪２３が配備されるキャビン２１、後輪２４を下方に有する荷台２２から成る軽トラックＴを用いて運ぶ手段であり、左右及び後のあおり板２２ａ，２２ａ，２２ｂを備える荷台２２に、液面浮遊型エンジンポンプＡが搭載されている。つまり、軽トラックＴの荷台２２に搭載して移動走行することにより、洪水箇所等の現場Ｇ（図６等を参照）に液面浮遊型エンジンポンプＡを迅速に運ぶことができる。移動手段が軽トラックＴであるから、極狭い道路や極小地等、普通或いは大型トラックが近寄れないような悪条件の場所にでも容易に接近できる利点がある。

次に、現場（洪水箇所）での作業例について説明する。まず、図６に示すように、現場Ｇの近傍にて、歩み板１８を用いて荷台２２から、ハンドル８を持つ等して液面浮遊型エンジンポンプＡを人力にて降ろす降車作業（降車工程）を行う。降ろされた液面浮遊型エンジンポンプＡは、図６に仮想線で示すように、人力移動によって水溜り（現場の一例）Ｇの際まで移動する移動作業（移動工程）が行われる。

それから、図７に示すように、吸込み管９の槽５から外部に突出している終端部に吸込カバー１２を装着するとともに、Ｌ字揚送管１１の終端部に排水ホース１７を装着する装着作業（装着工程）を行う。装着作業が終了したら、図８に示すように、ハンドル８を持っての押出し操作によって槽５を水溜りＧに進水させて水面Ｗに浮遊する状態とし、エンジン２でポンプ１を駆動させて排水作業（作業工程）を開始するのである。

以上のように、実施例１による液面浮遊型エンジンポンプＡでは、ポンプ１の駆動源を電動モータではなくエンジン２としたことにより、排水ポンプ車等の従来の電動ポンプを用いたポンプに比べて、重量比率が高く、発電機や制御盤が不要であり、結果的に運搬車両（車両総質量）を大幅に低減させることができる。発電機と制御盤、制御盤とポンプの各電気配線が不要になり、実際に排水される迄の作業時間の短縮が可能となる。

槽５が蓋箱状で船形の液面浮遊型エンジンポンプＡとされているので、槽５自体に十分な浮力があり、別途にフロート等の水面Ｗに浮遊させる手段を設ける必要がない。自重による槽５の一部が没水される状態を利用して、ポンプ１の羽根車（図示省略）が水面レベル以下になるように設定することができ、ポンプに自吸効果（別途に真空ポンプか自吸式ポンプ）を持たせる必要がなく、真空ポンプの不要化や自吸式ポンプ以外の機種のポンプが採用可能となる。つまり、図８に示すように、エンジンポンプＡが水面Ｗに浮かんだ状態では、槽５の下部が水面Ｗ以下に沈み込むから、ポンプ１の羽根車も水面Ｗ以下の高さレベルになることである。

加えて、槽５には左右一対の車輪６，６を設けて移動可能とされているから、エンジン付属設備（燃料タンク３、排気装置４等）及びポンプ付帯設備（吸込カバー１２や排水ホース１７）を槽５に接続した状態（図７に示す状態）で運搬可能であり、滞水部（洪水現場Ｇ）までの移動、並びに接続作業（吸込カバー１２や排水ホース１７の接続作業）の容易化が図れる利点がある。

〔別実施例〕
エンジン２の起動等を遠隔運転（ラジコン等）することが可能である。槽５に動力で駆動回転可能なプロペラを設け、遠隔操作（ラジコン等）で場所を移動させることも可能である。エンジン２の動力で車輪６を駆動回転できるようにして、液面浮遊型エンジンポンプＡを自走車両化させることも可能である。エンジンを可変速させて、ポンプ１による単位時間当たりの吐出量を調節設定することも可能である。

また、図８のように略水平状態で浮遊させずに、ポンプの吸込口側が、他側より深く没水するように設計しても良い。このようにすることで、水面から渦を吸込むことを抑制して、より低水位まで安定して排水を行うことができる。さらに、運搬車両は軽トラックに限定されるものではなく、液面浮遊型エンジンポンプ容量を大きくして、所定のトラック等に積載しても良い。

液面浮遊型エンジンポンプの構造を示す側面図（実施例１） 図１の液面浮遊型エンジンポンプの平面図 図１の液面浮遊型エンジンポンプの背面図 図１のエンジンポンプが搭載された軽トラックの平面図 図４の軽トラックの側面図 軽トラック荷台から図１のエンジンポンプを降ろす作業を示す作用図 現場にて吸込カバーと排水ホースとが装着されたエンジンポンプの側面図 図１のエンジンポンプによる排水作業例を示す状況説明図

符号の説明

１ ポンプ
１Ｃ ポンプケーシング
１ａ 主軸
２ エンジン
３ 燃料タンク
４ 排気装置
５ 槽
６ 車輪
７ 蓋カバー
１２ 吸込カバー
１２ａ 開口端
Ａ 液面浮遊型エンジンポンプ

Claims (5)

1. ポンプと、前記ポンプを駆動するためのエンジンと、前記エンジン用の燃料タンクと、前記エンジン用の排気装置と、を船形の槽に収容配備して成る液面浮遊型エンジンポンプ。
2. 前記ポンプは主軸が横方向に配置された横軸ポンプであり、開口端がポンプケーシング下端を含む平面よりも下方に開口した吸込カバーを備えている請求項１に記載の液面浮遊型エンジンポンプ。
3. 前記槽に、転動移動可能とするための車輪が装備されている請求項１又は２に記載の液面浮遊型エンジンポンプ。
4. 前記槽に、その上面を覆う蓋カバーが開閉又は着脱可能に装備されている請求項１〜３の何れか一項に記載の液面浮遊型エンジンポンプ。
5. 前記槽の横断面形状が碗形に設定されている請求項１〜４の何れか一項に記載の液面浮遊型エンジンポンプ。

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