JP2010275873A - エンジン作業機 - Google Patents

Abstract

【課題】防油堤内に雨水が溜まることを抑制し、ドレンコックを開閉して排水操作を行う周期を延ばすことができるエンジン作業機を提供する。
【解決手段】ケーシング１１内に作業機１２とディーゼルエンジン１３とを収納するとともに、下部に防油堤１４を設けたエンジン作業機１０において、防油堤１４内に、防油堤内に溜まった水を蒸発させるための加熱手段２３を設ける。加熱手段の最高温度は、ディーゼル燃料の引火点より低い温度に設定する。加熱手段は、防油堤内を区画する仕切板２１により仕切られ、下部の通液口２４と上部の通気口２５とを有する加熱室２２内に配置する。
【選択図】図１

Description

本発明は、エンジン作業機に関し、詳しくは、ディーゼルエンジンによって発電機やコンプレッサ、油圧ユニットなどの作業機を駆動する可搬式のエンジン作業機に関する。

建築や土木工事などの現場あるいは災害時の現場や避難所では、発電機、コンプレッサ、油圧ユニットなどの各種作業機をディーゼルエンジンで駆動する可搬式のエンジン作業機が多く用いられている。これらのエンジン作業機は、一般に、防音構造を有するケーシング内に、発電機やコンプレッサ、油圧ユニットなどの作業機と、該作業機を駆動するディーゼルエンジンと、ディーゼルエンジンの燃料を貯留する燃料タンクを収納するとともに、エンジンや燃料タンクから燃料や潤滑油が漏洩したとしても、これらの油分が外部へ流出することを防止するための防油堤を前記ケーシングの下部に設けるようにしている（例えば、特許文献１参照。）。

特開２０００−２６５８４８号公報

しかし、屋外で使用されることが多い可搬式のエンジン作業機では、ケーシング内に浸入した雨水などが防油堤内に溜まるため、ドレンコックを開放して防油堤内に溜まった水を排出する排水操作を定期的に行う必要がある。この排水操作を怠って防油堤内に水が溜まった状態で燃料などの漏洩が発生すると、防油堤の容量を超えて燃料などが外部に流出するおそれがある。

そこで本発明は、防油堤内に雨水が溜まることを抑制し、ドレンコックを開閉して排水操作を行う周期を延ばすことができるエンジン作業機を提供することを目的としている。

上記目的を達成するため、本発明のエンジン作業機は、ケーシング内に作業機と該作業機を駆動するディーゼルエンジンとを収納するとともに、前記ケーシングの下部に防油堤を設けたエンジン作業機において、前記防油堤内に、該防油堤内に溜まった水を蒸発させるための加熱手段を設けたことを特徴としている。

さらに、本発明のエンジン作業機では、前記加熱手段が、前記ディーゼルエンジンの冷却水、潤滑油、排気ガス、戻り燃料、過給器により圧縮された空気の少なくとも一つ、あるいは、電気ヒータを加熱源としていることを特徴とし、前記加熱手段の最高温度が、ディーゼル燃料の引火点より低い温度に設定されていることを特徴としている。

また、前記加熱手段は、防油堤内を区画する仕切板により仕切られた加熱室内に配置され、該加熱室は、該加熱室の下部を防油堤内に連通させる通液口と、該加熱室の上部を防油堤の外部に連通させる通気口とを有していることを特徴としている。さらに、前記加熱室の上部に、前記ケーシング内が負圧になったときにのみ開いて加熱室内とケーシング内とを連通させる開閉部材を備えた開口を設けたこと、また、前記加熱室内に、前記通気口から加熱室内に吸い込まれた外気の流れを加熱室の下部にガイドする整風板を設けたことを特徴としている。

本発明のエンジン作業機によれば、ケーシング内に浸入して防油堤内に溜まった水（雨水）は、加熱手段によって加熱されることで蒸発が促進されるため、防油堤内の水をエンジン作業機の運転中に排除することができる。

本発明のエンジン作業機の第１形態例を示す説明図である。 同じく加熱手段の回路図である。 本発明のエンジン作業機の第２形態例を示す説明図である。 同じく加熱手段の回路図である。 本発明のエンジン作業機の第３形態例を示す説明図である。 同じく加熱手段の回路図である。 本発明のエンジン作業機の第４形態例を示す説明図である。 本発明のエンジン作業機の第５形態例を示す説明図である。

まず、エンジン作業機１０は、防音構造を有するケーシング１１内に、発電機やコンプレッサ、油圧ユニットなどの作業機１２と、該作業機１２を駆動するディーゼルエンジン１３とを収納したものであって、ケーシング１１の下部には、エンジンから漏洩した燃料などの油分が外部に流出することを防止するための防油堤１４が一体に設けられている。ディーゼルエンジン１３には、ケーシング１１内に収納された内蔵燃料タンクあるいは外部に設置された外部燃料タンクから燃料が供給され、作業機からの出力は、ケーシング１１の外面に設けた出力部から出力される。

また、ケーシング１１には、吸気口１５と排気口１６とが設けられており、ラジエータ１７のラジエータファン１８の作用により、吸気口１５からケーシング１１内に外気（空気）を吸い込み、ラジエータ１７でエンジン冷却水を冷却することによって昇温した空気を排気口１６から外部に排出するようにしている。

防油堤１４は、上方のケーシング１１側が開口した箱状のものであって、この防油堤１４内には、エンジン作業機１０の運転中に、吸気口１５から外気と共にケーシング１１内に吸い込まれた雨水や、エンジン作業機１０の運転停止中にケーシング１１内で発生した結露水などが溜まるため、防油堤１４の側板底部付近には、防油堤１４内からの排水を行うためのドレンコック１９が設けられている。

図１及び図２の第１形態例に示すエンジン作業機１０では、防油堤１４の内部に仕切板２１を設けて防油堤１４内に加熱室２２を区画形成するとともに、該加熱室２２内に加熱手段２３を配置している。仕切板２１は、防油堤１４の側板１４ａ側が高く、防油堤１３の内部側が低くなるように傾斜状態で設けられており、加熱室２２は、防油堤１４の側板１４ａ、底板１４ｂ及び仕切板２１によって断面三角形状に形成されている。

加熱室２２の下部となる仕切板２１の傾斜方向下端部２１ａと底板１４ｂとの間には、加熱室２２の下部を防油堤１４内に連通させる通液口２４が設けられており、側板１４ａには、加熱室２２の上部となる仕切板２１の傾斜方向上端部２１ｂが接する防油堤１４の最高位置の部分に開口して加熱室２２の上部と防油堤１４の外部とを連通させるフード付きの通気口２５が設けられている。この通気口２５の高さは、燃料や潤滑油などの漏洩量を基準に設定されており、ディーゼルエンジン１３から燃料などが漏洩したとしても、通気口２５から外部に燃料などが流出しない位置に形成されている。

前記加熱手段２３は、ディーゼルエンジン１３の廃熱の一つであるエンジン冷却水の熱エネルギーを利用した熱交換器２６を用いたものであって、ディーゼルエンジン１３を冷却することによって高温となったエンジン冷却水がラジエータ１７に向かって流れるラジエータ流入管２７と熱交換器２６の流入側２６ａとを接続する熱交換器流入管２８と、熱交換器２６の流出側２６ｂとラジエータ１７で冷却されたエンジン冷却水がディーゼルエンジン１３に戻るラジエータ流出管２９とを接続する熱交換器流出管３０とで形成されてる。

また、この加熱手段２３には、熱交換器２６の流出側２６ｂを流れる水の温度を測定する水温計３１と、前記熱交換器流入管２８に設けられて、前記水温計３１で測定した水温があらかじめ設定された温度（設定温度）を超えたときに閉じ状態となる開閉弁３２とを備えた制御部３３が設けられている。前記設定温度は、防油堤１４内に溜まる液体のなかで最も引火点の低い液体の引火点、通常はディーゼル燃料の引火点を基準にして設定されるもので、例えば、使用するディーゼル燃料の引火点が４５℃以上となっているときには、設定温度を４５℃未満とし、安全性を考慮して４０℃程度に設定することが好ましい。

このように形成した加熱手段２３は、前記制御部３３において、水温計３１で測定した水温が設定温度以下の場合、例えば設定温度が４０℃の場合、水温計３１で測定した水温が４０℃を超える温度に上昇するまでは、開閉弁３１が開状態に保持されるため、図示しないウォーターポンプにより循環するエンジン冷却水の一部がラジエータ流入管２７から熱交換器流入管２８に分流し、熱交換器２６を通って熱交換器流出管３０からラジエータ流出管２９内のエンジン冷却水に循環合流する。また、水温計３１で測定した温水の温度が４０℃を超えたときに開閉弁３２が閉じて熱交換器２６へのエンジン冷却水の流れが遮断される。これにより、熱交換器２６は、エンジン作業機１０の運転中は、４０℃程度に加熱された状態になる。

このとき、防油堤１４内に雨水や結露水などの水（浸入水）が溜まっている場合は、通液口２４を通って加熱室２２内に流入した浸入水が熱交換器２６内を流れる水（温水）と熱交換して４０℃程度にまで加熱され、浸入水の蒸気圧が上昇して浸入水の蒸発が促進される。浸入水から蒸発した蒸気は、前記通気口２５から外部に排出される。

したがって、エンジン作業機１０の通常の使用状態では、ケーシング１１内に大量の雨水が常時浸入することはほとんどなく、防油堤１４内に浸入水が大量に溜まることはないので、エンジン作業機１０の運転中は、防油堤１４内に水が溜まっていない状態にしておくことができる。これにより、ドレンコック１９を開いて防油堤１４内の浸入水を排出する排水操作を頻繁に行う必要がなくなり、排水操作を行う周期を延ばすことができる
また、制御部３３において、熱交換器２６の設定温度をディーゼル燃料の引火点未満の温度、例えば４０℃に設定し、水温計３１で測定した熱交換器２６の温水温度が４０℃を超えたときに開閉弁３２を閉じて熱交換器２６の温度がディーゼル燃料の引火点以上に上昇しないようにしているので、ディーゼルエンジン１３からディーゼル燃料が漏洩してもディーゼル燃料が引火して燃焼するおそれはない。

図３及び図４に示す第２形態例は、熱交換器流入管２８の接続位置を、前記第１形態例におけるラジエータ流入管２７に代えてラジエータ流出管２９の最上流部であるラジエータ１７の出口部とした例を示している。なお、以下の説明において、前記第１形態例に示したエンジン作業機の構成要素と同一の構成要素には同一の符号を付して詳細な説明は省略する。

本形態例では、ラジエータ１７からラジエータ流出管２９に流出するエンジン冷却水の一部が熱交換器流入管２８に分流し、前記第１形態例と同様に、熱交換器２６を通って熱交換器流出管３０からラジエータ流出管２９内のエンジン冷却水に循環合流させ、熱交換器２６を所定温度に加熱した状態に保持するように形成している。これにより、加熱室２２内に溜まった浸入水を熱交換器２６で加熱して蒸発させることができ、前記同様に、防油堤１４内の浸入水を排除することができる。

図５及び図６に示す第３形態例は、加熱手段２３としてサーモスタット４１を備えた電気ヒータ４２を用いた例を示している。この電気ヒータ４２は、ディーゼルエンジン１３のバッテリー４３や、前記作業機１２が発電機の場合には該発電機の出力の一部を電源として利用したものであって、前記サーモスタット４１の設定温度は、前記制御部３３の設定温度と同様に、ディーゼル燃料の引火点未満の例えば４０℃に設定されており、電気ヒータ４２の温度は、サーモスタット４１の作用で約４０℃に保持される。これにより、防油堤１４内の浸入水は、通液口２４から加熱室２２内に流入して電気ヒータ４２により４０℃程度に加熱され、蒸気圧が上昇することにより蒸発して通気口２５から外部に排除される。

図７に示す第４形態例は、浸入水から蒸発した蒸気を加熱室２２内から外部に速やかに排出するための構造を示している。本形態例では、加熱室２２の上部となる仕切板２１に、ケーシング１１内が負圧になったときにのみ開いて加熱室２２内とケーシング１１内とを連通させる開閉部材５１を備えた開口５２を設けるとともに、前記通気口２５から吸い込まれた外気の流れを加熱室２２の下部にガイドする整風板５３を設けた例を示している。

開閉部材５１は、柔軟なゴム板や軽量な金属板からなるものであって、エンジン作業機１０が停止中でケーシング１１や加熱室２２の内部が全て大気圧になっているときには、開閉部材５１の自重あるいは弾性によってに開口５２を塞いだ状態となり、エンジン作業機１０の運転に伴ってラジエータファン１８が作動し、ラジエータファン１８の送風作用によってケーシング１１内が負圧になったときに、通気口２５を介して外気と連通状態で大気圧になっている加熱室２２内の圧力と、負圧となったケーシング１１内の圧力との圧力差によって開閉部材５１が上方に押し上げられ、開口５２が開いた状態になるように形成されている。

したがって、エンジン作業機１０の運転中は、図７（Ａ）に示すように、開口５２が開いた状態になることから、加熱室２２内では、ラジエータファン１８の作用により、通気口２５から加熱室２２内に吸い込まれた外気（空気）が開状態の開口５２を通ってケーシング１１内に流出する空気の流れが形成される。このような空気の流れを形成することにより、浸入水から蒸発した蒸気を空気の流れに同伴させて加熱室２２内から速やかに排出することができるので、加熱室２２内の水蒸気の分圧を下げて浸入水の蒸発を促進することができる。

さらに、前記整風板５３を設けることにより、通気口２５から吸い込んだ外気を加熱室２２の下部に溜まっている浸入水の表面に吹き付ける状態にすることができるので、浸入水の表面における水分の蒸発をより一層促進することができ、防油堤１４内の浸入水を効果的に排除することができる。

また、エンジン作業機１０の停止中は、図７（Ｂ）に示すように、開閉部材５１が開口５２を自動的に塞いだ状態になり、加熱室２２内の蒸気がケーシング１１内に流入することを防止できるので、ディーゼルエンジン１３や作業機１２をはじめとする機器が水分によって腐食したりすることを防止できる。さらに、整風板５３の上部に通孔５３ａを設けておくことにより、加熱室２２内の通気性を確保することができるので、加熱手段２３の予熱で蒸発した蒸気が加熱室２２内にこもることを防止できる。

図８に示す第５形態例は、仕切板２１に内部側ファン６１を設けるとともに、前記通気口２５の部分に外部側ファン６２を設けて加熱室２２内を強制換気するようにした例を示している。内部側ファン６１は、エンジン作業機１０の運転中に作動し、加熱室２２内の蒸気を含む空気を加熱室２２内からケーシング１１内へ強制的に排出することにより、加熱室２２内に前記第４形態例と同様の空気の流れをより効果的に形成して浸入水の蒸発促進を図るようにしている。一方の外部側ファン６２は、エンジン作業機１０の運転停止直後に作動を開始して加熱室２２内の蒸気を含む空気を加熱室２２内から外部へ排出することにより、加熱室２２内の蒸気がケーシング１１内に流入したり、加熱室２２内に蒸気がこもることを確実に防止するようにしている。この外部側ファン６２にはタイマーが設けられており、加熱室２２内の蒸気量（湿度）が低下するまで、あるいは、加熱手段２３の温度が周囲温度近くに低下するまで運転を行った後、自動的に停止するように形成されている。

このように、防油堤１４内に設けた加熱手段２３で浸入水を加温して蒸発させ、蒸発した蒸気を防油堤１４及びケーシング１１内から排除することにより、防油堤１４内に雨水が溜まることを抑制することができ、ドレンコック１９による排水操作の周期を延ばしたり、排水操作を不要なものとしたりすることができる。また、加熱手段２３の加熱源は、前記エンジン冷却水や電気ヒータに限らず、ディーゼルエンジンの潤滑油、排気ガス、戻り燃料、過給器により圧縮された燃焼用空気を用いることができ、作業機であるコンプレッサで圧縮されて昇温した圧縮空気や、油圧ユニットの作動油などを加熱源として用いることもできる。さらに、仕切板２１によって防油堤１４内に加熱室２２を区画形成することにより、蒸発した蒸気がケーシング１１内にこもることがなくなり、ディーゼルエンジン１３や作業機１２を水分から保護することができる。

なお、加熱室の形状は任意であり、防油堤やケーシングの大きさや構造から、これらの内部の通気性が十分に確保できる場合には、防油堤内に加熱室を区画形成しなくてもよい。

１０…エンジン作業機、１１…ケーシング、１２…作業機、１３…ディーゼルエンジン、１４…防油堤、１４ａ…側板、１４ｂ…底板、１５…吸気口、１６…排気口、１７…ラジエータ、１８…ラジエータファン、１９…ドレンコック、２１…仕切板、２１ａ…傾斜方向下端部、２１ｂ…傾斜方向上端部、２２…加熱室、２３…加熱手段、２４…通液口、２５…通気口、２６…熱交換器、２６ａ…流入側、２６ｂ…流出側、２７…ラジエータ流入管、２８…熱交換器流入管、２９…ラジエータ流出管、３０…熱交換器流出管、３１…水温計、３２…開閉弁、３３…制御部、４１…サーモスタット、４２…電気ヒータ、４３…バッテリー、５１…開閉部材、５２…開口、５３…整風板、５３ａ…通孔、６１…内部側ファン、６２…外部側ファン

Claims (7)

1. ケーシング内に作業機と該作業機を駆動するディーゼルエンジンとを収納するとともに、前記ケーシングの下部に防油堤を設けたエンジン作業機において、前記防油堤内に、該防油堤内に溜まった水を蒸発させるための加熱手段を設けたことを特徴とするエンジン作業機。
2. 前記加熱手段は、前記ディーゼルエンジンの冷却水、潤滑油、排気ガス、戻り燃料、過給器により圧縮された空気の少なくとも一つを加熱源としていることを特徴とする請求項１記載のエンジン作業機。
3. 前記加熱手段は、電気ヒータを加熱源としていることを特徴とする請求項１記載のエンジン作業機。
4. 前記加熱手段の最高温度は、ディーゼル燃料の引火点より低い温度に設定されていることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項記載のエンジン作業機。
5. 前記加熱手段は、防油堤内を区画する仕切板により仕切られた加熱室内に配置され、該加熱室は、該加熱室の下部を防油堤内に連通させる通液口と、該加熱室の上部を防油堤の外部に連通させる通気口とを有していることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項記載のエンジン作業機。
6. 前記加熱室の上部に、前記ケーシング内が負圧になったときにのみ開いて加熱室内とケーシング内とを連通させる開閉部材を設けたことを特徴とする請求項５記載のエンジン作業機。
7. 前記加熱室内に、前記通気口から吸引され、前記開閉部材を通ってケーシング内に流れる外気の流れを加熱室の下部にガイドする整風板を設けたことを特徴とする請求項６記載のエンジン作業機。

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