JP2014184392A - エンジン駆動作業機 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】エンジン駆動作業機10は、原水の一部を浄水に生成する水生成装置20を備える。水生成装置20は、蒸発器31および凝集器33で形成された密閉空間39に設けられたセパレータ35と、セパレータ35の中央に設けられた開口部36と、開口部36の上方を覆う遮蔽板37とを含む。セパレータ35は、凝集器33で生成した浄水を水取出口81に向けて案内可能に傾斜されている。開口部36は、蒸発器31で蒸発させた蒸気を凝集器33に案内可能に開口されている。遮蔽板37は、凝集器33で生成された浄水の蒸発器31への滴下を防ぎ、かつ、生成された浄水をセパレータ35に案内可能に形成されている。
【選択図】図7
Description
生成した浄水を、例えば、飲料水として使用することができる(例えば、特許文献1参照。)。
このため、浄水の生成量を十分に確保することができる技術の実用化が望まれている。
すなわち、蒸発器で蒸発させた蒸気を開口部を経て凝集器まで上昇させる際に、蒸気が開口部で凝縮されて蒸発器に戻されることを防止できる。
よって、蒸発器で蒸発させた蒸気を開口部を経て凝集器まで上昇させる際に、蒸気が開口部で凝縮されて蒸発器に戻されることを一層良好に防止できる。
これにより、浄水の生成効率を高めることができ、浄水の生成量を十分に確保することができる。
これにより、効率よく生成した全ての浄水を取出口から無駄なく取り出すことができる。
よって、セパレータの中央に開口部を設けることにより、水生成装置が傾斜された場合に、水面から開口部までの高さ寸法を、水生成装置が水平に配置された状態と略同じ寸法に保つことができる。水面から開口部までの高さ寸法を保つことにより、蒸発器に蓄えられた原水が開口部を経て凝集器側(すなわち、凝集器で生成した浄水)に混入することを防止できる。
これにより、水生成装置で生成した浄水が原水で混濁することを防いで、浄水の水質を良好に維持することができる。
蒸気の凝集を防ぐことにより、開口部から案内された蒸気を遮蔽板の上方(すなわち、凝縮手段)まで無駄なく導くことができる。
このように、開口部から案内された蒸気を凝縮手段まで無駄なく導くことができるので、エンジンの廃熱で蒸発させた蒸気を一層良好に無駄なく浄水(蒸留水)に生成できる。
図1、図2に示すように、エンジン駆動作業機10は、エンジン駆動作業機10の外枠を形成するフレーム11と、フレーム11の前部に設けられたエンジン12と、エンジン12に一体に設けられた水ポンプ16と、水ポンプ16およびエンジン12に隣接して設けられた水生成装置20とを備えたエンジン駆動用の水ポンプである。
前フレーム24の把持部24aおよび後フレーム25の把持部25aを手で把持してエンジン駆動作業機10を持ち上げることにより、エンジン駆動作業機10を搬送(運搬)することができる。
ケーシング17はベース23の前左半部23b(図1参照)に支持されている。
以下、原水吐出口19から吐出する原水を「吐出原水」という。
この水生成装置20は、蒸発器31で蒸発させた蒸気を凝集器33で凝縮させて浄水を生成する機能を備えている。
蒸発容器41は、エンジン12および水ポンプ16(図2参照)に隣接して設けられ、原水を貯留可能に形成されている。この蒸発容器41は、上端部41aが開口され、上端部41aからフランジ43が外方に向けて張り出されている。蒸発容器41の内部44に加熱部42が設けられている。
すなわち、蒸発器31は、蒸発容器41に蓄えた原水27をエンジン12の廃熱を利用して蒸発させる機能を備えている。
原水位検出センサ48は、蒸発容器41の内部44に蓄えられた原水27(水面27a(図7参照))の最上水位や最下水位を検出するセンサである。
電磁バルブ47は、原水27の水位が最上水位に到達したとき供給分岐流路46を閉じ、原水27の水位が最下水位に到達したとき供給分岐流路46を開くバルブである。
よって、水平流路52に導かれた原水を、加熱部42で蒸発された蒸気で暖めることができる。これにより、蒸気で暖められた原水27を蒸発容器41の内部44に供給することができ、内部44に供給された原水27を加熱部42で効率よく加熱することができる。
凝集カバー55は、凝集器33の外枠を略蒲鉾状に形成するもので下端部55aが開口されている。よって、凝集カバー55の内面55bは、遮蔽板37の上方部位55cが緩やかな傾斜状(略水平状)に形成され、遮蔽板37の左側部位55dおよび右側部位55eが急な傾斜状に形成されている。
外郭58および内郭59間に複数の仕切バー61を設けることにより凝集カバー55の強度・剛性が確保される。
よって、蒸発容器41の上端部(蒸発器31の上部)41aに凝集器33(凝集カバー55)が設けられている。この状態において、蒸発容器41(上端部41a)の開口に凝集カバー55(下端部55a)の開口が対向するように配置されている。
すなわち、蒸発容器41および凝集カバー55の内部に密閉空間39が形成される。
密閉空間39を減圧することにより、密閉空間39の沸点を下げることができ、蒸発容器41に蓄えられた原水27(図8参照)を効率よく沸騰(蒸発)させることができる。
すなわち、凝縮手段56は、外郭58および内郭59間に内部空間68が湾曲状に形成され、内部空間68が複数の仕切バー61で平面視においてラビリンス状(迷路状)に仕切られている。内部空間68が迷路状に仕切られることにより、凝縮手段56にラビリンス状の凝縮流路71が形成される。
左導入口72から凝縮流路71の左半部71dに冷却用の原水が導かれ、かつ、右導入口73から凝縮流路71の右半部71eに冷却用の原水が導かれる。
凝縮流路71の左半部71dに導かれた原水が左半部71dにおいて蛇行しながら前導出口74まで案内される。また、凝縮流路71の右半部71eに導かれた原水が右半部71eにおいて蛇行しながら前導出口74まで案内される。
加えて、外郭58および内郭59をそれぞれ一枚の板材で形成することにより、凝集器33の密閉性を良好に確保できる。
取出流路76は、水ポンプ16および左導入口72を連通する左取出流路(第1取出流路)77と、水ポンプ16および右導入口73を連通する右取出流路(第2取出流路)78とを備えている。
左取出流路77によれば、原水取込口18からケーシング17の内部に取り込んだ原水の一部を、左取出流路77に矢印Dの如く冷却水として取り出す。取り出した原水は、凝縮流路71の前左側部71a(左導入口72)に矢印Dの如く導かれる。
右取出流路78によれば、左取出流路77と同様に、原水取込口18からケーシング17の内部に取り込んだ原水の一部を、右取出流路78に矢印Dの如く導く冷却水として取り出す。取り出した原水は、凝縮流路71の前右側部71b(右導入口73)に矢印Dの如く導かれる。
前導出口74には戻り流路79が連通されている。
戻り流路79によれば、前導出口74まで導かれた原水を、原水吐出口19の下流側に矢印Fの如く導くことができる。下流側に導かれた原水は、原水吐出口19から吐出される吐出原水に戻され(合流され)、吐出原水とともに外部に矢印Bの如く吐出される。
よって、凝集カバー55の内面55bに導かれた蒸気は、凝縮流路71に導かれた冷却用の原水で凝縮される。
凝縮流路71を流れる原水量を、加熱部42で蒸発させた蒸気を良好に凝縮可能に決めることにより、浄水(蒸留水)の生成効率を高め、浄水の生成量を十分に確保することができる。
これにより、凝縮流路71を流れる原水で、蒸気(加熱部42で蒸発させた蒸気)を一層効率よく凝縮することができる。
凝縮流路71の左半部71dを経た原水および凝縮流路71の右半部71eを経た原水は、前導出口74に導かれ、導かれた原水は水ポンプ16に戻される。
凝縮流路71において原水を円滑に流すことにより、凝縮流路71を流れる原水で、蒸気(加熱部42で蒸発させた蒸気)を一層効率よく凝縮することができる。
さらに、凝縮流路71をラビリンス状(迷路状)に形成して原水を蛇行させることにより、凝集カバー55の広範囲に亘って原水を均一に導くことができる。これにより、凝集カバー55が蒸気により加熱されることを一層良好に防ぐことができる。
これにより、凝集カバー55から蒸気が漏れ難い構成とすることができ、エンジン駆動作業機10の信頼性をさらに高めることができる。
セパレータ35は、外周35aが平面視略矩形状に形成され、略矩形状の外周35aが凝集カバー55の内面55bのうち下端部55aの上近傍に接合されている。
上密閉空間86は、凝集カバー55およびセパレータ35で形成される空間である。
よって、凝集カバー55(凝縮手段56)で生成した浄水をセパレータ35に滴下させ、セパレータ35で収集する(集める)ことができる。
さらに、セパレータ35は、左右方向において、左側部35dから水取出口81に向けて傾斜角θ1の下り勾配に傾斜されている。また、セパレータ35は、前後方向において、前端部35eから水取出口81に向けて傾斜角θ2の下り勾配に傾斜され、後端部35fから水取出口81に向けて傾斜角θ3の下り勾配に傾斜されている。
すなわち、セパレータ35は、セパレータ35に集められた浄水を水取出口81に向けて案内可能に傾斜されている。
前後方向の長さ寸法W1、左右方向の幅寸法W2が大きく形成されることにより、開口部36が大きく形成されている。
セパレータ35の中央35bに開口部36が設けられることにより、蒸発器31の内部63が開口部36で凝集器33の内部44に連通されている。よって、蒸発器31で蒸発させた蒸気を開口部36を経て凝集器33の内部44(具体的には、上密閉空間86)に案内することができる。
そこで、開口部36を周縁36aのみで形成し、かつ、開口部36を大きく形成するようにした。よって、蒸発器31で蒸発させた蒸気は、開口部36を迅速に通過することができる。
これにより、蒸発器31で蒸発させた蒸気を開口部36(周縁36a)を経て凝集器33まで上昇させる際に、蒸気が周縁36aで凝縮されて蒸発器31に戻されることを防止できる。
よって、蒸発器31で蒸発させた蒸気を開口部36を経て凝集器33まで上昇させる際に、蒸気が周縁36aで凝縮されて蒸発器31に戻されることを一層良好に防止できる。
図6に示すように、遮蔽板37は、上下方向において開口部36および凝集カバー55間に配置され、平面視略矩形状に形成されている。遮蔽板37の左折曲片83および右折曲片84が凝集カバー55に接合されることにより、凝集カバー55に遮蔽板37が取り付けられる。
よって、遮蔽板37の下方空間86bは、遮蔽板37で凝縮手段56から仕切られている。
下方空間86bで蒸気が凝縮することを防ぐことにより、開口部36から案内された蒸気を遮蔽板37の上方(すなわち、凝縮手段56)まで矢印の如く無駄なく導くことができる。
よって、蒸発器31で蒸発させた蒸気を開口部36を経て凝集器33まで上昇させる際に、蒸気が周縁36aで凝縮されて蒸発器31に戻されることを一層良好に防止できる。
これにより、浄水の生成効率を高めることができ、浄水の生成量を十分に確保することができる。
よって、開口部36および凝集カバー55(すなわち、凝縮流路71)間に遮蔽板37が配置されることにより、凝縮流路71で生成された浄水28を遮蔽板37の上面37aに滴下させることができる。遮蔽板37の上面37aに滴下された浄水28を、遮蔽板37の上面37aに沿って遮蔽板37の周縁37fまで導き、周縁37fからセパレータ35に滴下させる(案内する)ことができる。
このように、凝集器33で生成された全ての浄水28をセパレータ35に案内することにより、生成した浄水28を水取出口81(図8参照)から無駄なく取り出すことができる。
さらに、貯水手段38は、第1水取出管91の途中に設けられた第1電磁バルブ95と、第2水取出管93の途中に設けられた第2電磁バルブ96と、第1水タンク92に設けられた最下水位検出センサ97および最上水位検出センサ98とを備えている。
最上水位検出センサ98は、第1水取出管91に蓄えられた浄水28の最上水位を検出するためのセンサである。
第2電磁バルブ96は、第1水タンク92に蓄えられた浄水28の水位が最下水位に到達したとき第2水取出管93を閉じ、浄水28の水位が最上水位に到達したとき第2水取出管93を開くためのバルブである。
第2水取出管93は、入口が第1水タンク92に連通され、出口93aが第2水タンク94に連通されている。よって、第1水タンク92が第2水取出管93を介して第2水タンク94に連通されている。
これにより、異物を除去した良質の浄水28を第2水タンク94に蓄えることができる。第2水タンク94に蓄えられた良質な浄水28は、第2水タンク94の水流出口101から外部に取り出される(流出される)。
図11(a)に示すように、エンジン12で水ポンプ16を駆動することにより、河川などの原水を原水取込口18からケーシング17の内部に矢印Hの如く取り込む。ケーシング17の内部に取り込まれた原水は原水吐出口19から矢印Iの如く外部に吐出される。
ここで、水ポンプ16の駆動中に、原水取込口18から取り込まれた原水の一部27(図12(a)参照)を、ケーシング17の左上部から供給分岐流路46に矢印Jの如く分岐する。
蒸発容器41の内部44に原水27を蓄えることにより、原水27の水面27aが加熱部42の上方に位置する。
同様に、原水取込口18からケーシング17の内部に取り込んだ原水の一部を、ケーシング17の右上部から右取出流路78に矢印Nの如く冷却水として取り出す。
同様に、右取出流路78に取り出した原水を、右取出流路78を経て凝縮流路71の右半部71eに矢印Qの如く導く。導かれた原水を凝縮流路71の右半部71eで矢印Rの如く蛇行させながら前導出口74まで案内する。
戻された原水は、原水吐出口19から吐出される吐出原水に戻され(合流され)、吐出原水とともに外部に矢印Iの如く吐出される。
そこで、セパレータ35の中央35bに開口部36を設け、開口部36を周縁36aのみで大きく形成した。よって、加熱部42で蒸発させた蒸気を開口部36(周縁36a)を経て遮蔽板37の下方空間86bまで上昇させる際に、蒸気が周縁36aで凝縮されて蒸発器31に戻されることを防止できる。
これにより、遮蔽板37の下方空間86bに蒸気を効率よく案内することができる。
遮蔽板37の下方空間86bは、遮蔽板37で凝縮手段56の凝縮流路71から仕切られている。よって、下方空間86bに案内された蒸気が凝縮されることを防ぐことができる。蒸気の凝集を防ぐことにより、開口部36から案内された蒸気を遮蔽板37の上方空間86a(すなわち、凝縮流路71)まで無駄なく導くことができる。
ここで、凝集カバー55の内面55bは、上方部位55cが緩やかな傾斜状(略水平状)に形成され、左側部位55dおよび右側部位55eが急な傾斜状に形成されている。
一方、左側部位55dに生成された浄水28は左側部位55dを伝ってセパレータ35に導かれる。同様に、右側部位55eに生成された浄水28は右側部位55eを伝ってセパレータ35に導かれる。
これにより、凝集カバー55の内面55bに生成された全ての浄水28をセパレータ35に効率よく案内することができる。
よって、セパレータ35に導かれた浄水28を、水取出口81に向けて矢印Xの如く円滑に導くことができる。
これにより、凝集カバー55の内面55b(図14(b)参照)で生成された全ての浄水28を水取出口81を経て第1水取出管91まで無駄なく導くことができる。
第2水タンク94に蓄えられた浄水28を、第2水タンク94の水流出口101から外部に矢印の如く取り出す。取り出した浄水28を、一例として、飲料水に使用する。
図16(a)に示すように、水生成装置20が水平に配置された状態において、蒸発器31(蒸発容器41)に蓄えられた原水27の水面27aは、蒸発容器41の底面41cから水位高さH1に位置する。
この状態で、水面27bから開口部36までの高さ寸法がH2に確保される。よって、蒸発容器41に蓄えられた原水27が、開口部36を経て凝集器33側に浸入することを防止できる。
これにより、蒸発容器41に蓄えられた原水27が、凝集器33で生成した浄水28(図15(a)参照)に混入することを防止できる。
水面27bの高さH3は、水面27aの高さH1(図16(a)参照)と略同じ高さになる。
よって、水生成装置20が傾斜された状態において、原水27の水面27bから開口部36までの高さ寸法H4を、水生成装置20が水平に配置された状態の高さ寸法H2と略同じ高さに保つことができる。
このように、原水27の混入を防止することにより、水生成装置20で生成した浄水28が原水27で混濁することを防ぎ、浄水28の水質を良好に維持することができる。
例えば、前記実施例では、エンジン駆動作業機10を水ポンプに適用する例について説明したが、これに限らないで、エンジン駆動作業機10を船外機などの他の作業機に適用することも可能である。
例えば、エンジン駆動作業機10を船外機に適用することにより、エンジンの冷却に用いる海水(原水)の一部を取り出し、取り出した海水をエンジンの廃熱で蒸発させ、蒸発させ蒸気を凝縮することにより浄水(蒸留水)を生成することが可能である。
Claims (3)
- エンジンで駆動することにより、原水取込口から原水を取り込み、取り込んだ原水を原水吐出口から吐出する水ポンプと、
該水ポンプの駆動中に、前記原水取込口から取り込まれた原水の一部を前記水ポンプの外部に分岐し、分岐した原水を蒸発器に導いて前記エンジンの廃熱で蒸発させ、前記蒸発器で蒸発させた蒸気を凝集器で凝縮させて浄水を生成する水生成装置と、
を備えたエンジン駆動作業機において、
前記水生成装置は、
前記蒸発器の上部に、該蒸発器に対向させて前記凝集器が設けられることにより、前記蒸発器および前記凝集器で密閉空間が形成され、
該密閉空間に設けられて前記蒸発器および前記凝集器を上下に仕切り、前記凝集器で生成した浄水を該浄水の取出口に向けて案内可能に傾斜されたセパレータと、
該セパレータの中央に設けられることにより前記蒸発器および前記凝集器を連通し、前記蒸発器で蒸発させた蒸気を前記凝集器に案内可能な開口部と、
該開口部の上方を覆うように前記凝集器の内部に設けられ、前記凝集器で生成された浄水の前記蒸発器への滴下を防ぎ、かつ、前記凝集器で生成された前記浄水を前記セパレータに案内可能な遮蔽板と、
を含むことを特徴とするエンジン駆動作業機。 - 前記凝集器は、
前記遮蔽板の上方に設けられ、前記蒸発器で蒸発させた蒸気を凝縮させて浄水を生成する凝縮手段を備えたことを特徴とする請求項1記載のエンジン駆動作業機。 - 前記遮蔽板は、
左右方向において中央が上方に突出されることにより山型に形成され、周縁が開口部より外側に配置されていることを特徴とする請求項1または請求項2記載のエンジン駆動作業機。
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- 2013-03-22 JP JP2013060748A patent/JP6041722B2/ja active Active
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