JP5992356B2 - 水ポンプ装置 - Google Patents

Description

本発明は、水ポンプ装置に関する。

ポンプ機構をエンジンの駆動力により駆動し、水の移送を行うことができる水ポンプ装置が従来より知られている。このようなエンジンによりポンプ機構を駆動する水ポンプ装置においては、稼動時にマフラー等が発熱する。このため、水ポンプ装置は、マフラー等の発熱部に操作者等が触れないように構成されていることが好ましい。たとえば、特許文献１には、マフラーを水冷する構成が開示されている。

実公平７−４０６５２号公報

しかしながら、水ポンプ装置は、マフラー以外に排気管も高温になる。そのため、この排気管についても冷却することが望まれている。

そこで、本発明は、排気管についても水冷することができる水ポンプ装置を提供することを課題とする。

上記目的を達成するため、本発明は、ラジエターを備える水冷エンジンによりポンプ機構を駆動し、このポンプ機構により吸水した水を放出する水ポンプ装置において、ポンプ機構の吸放水路内から取水された水が再び吸放水路に戻される流路を有し、流路には、取水された水によりラジエター、マフラーおよび排気管の冷却を行うラジエター冷却部、マフラー冷却部および排気管冷却部が設けられ、ラジエター冷却部、マフラー冷却部および排気管冷却部にはそれぞれ、水が流入する入水口と、この流入した水が流出する出水口とが設けられ、ラジエター冷却部、マフラー冷却部および排気管冷却部は、互いに個々が他に対して高低差を有して配置され、ラジエター冷却部、マフラー冷却部および排気管冷却部のうち、最低位に配置されるもの以外のものにそれぞれ設けられる入水口と出水口とは、出水口の方が入水口に比べて高い位置に配置され、吸放水路から取水された水は、ラジエター冷却部、マフラー冷却部および排気管冷却部の中で配置される位置が低いものから順に流されることとする。

上記目的を達成するため、本発明は、ラジエターを備える水冷エンジンによりポンプ機構を駆動し、このポンプ機構により吸水した水を放出する水ポンプ装置において、ポンプ機構の吸放水路内から取水された水が再び吸放水路に戻される流路を有し、流路には、取水された水によりラジエター、マフラーおよび排気管の冷却を行うラジエター冷却部、マフラー冷却部および排気管冷却部が設けられ、ラジエター冷却部、マフラー冷却部および排気管冷却部にはそれぞれ、水が流入する入水口と、この流入した水が流出する出水口とが設けられ、ラジエター冷却部、マフラー冷却部および排気管冷却部は、互いに個々が他に対して高低差を有して配置され、ラジエター冷却部、マフラー冷却部および排気管冷却部のそれぞれの入水口と出水口とは、出水口の方が入水口に比べて高い位置に配置され、吸放水路から取水された水は、ラジエター冷却部、マフラー冷却部および排気管冷却部の中で配置される位置が低いものから順に流されることとする。

また、本発明の水ポンプ装置は、水冷エンジンの水ジャケットとラジエターとの間で冷却水を循環させる冷却水循環機構を備え、ラジエター冷却部は、マフラー冷却部および排気管冷却部よりも低い位置に配置されていることとする。

また、本発明の水ポンプ装置において、マフラー冷却部は、排気管冷却部よりも低い位置に配置されていることとする。

また、本発明の水ポンプ装置において、水冷エンジンのシリンダーは、シリンダー軸が鉛直方向に対して傾斜させるように配置され、排気管は、シリンダーのシリンダーヘッドの下側に配置されると共に、排気管冷却部およびマフラー冷却部も、シリンダーヘッドの下側に配置されていることとする。

また、本発明の水ポンプ装置は、流路の中で最も高い位置に、空気抜き手段が設けられていることとする。

また、本発明の水ポンプ装置は、流路の中で最も低い位置に、水抜き手段が設けられていることとする。

以上のように、本発明の水ポンプ装置によれば、排気管についても水冷することができる。

水ポンプ装置を前方から見た正面図である。 水ポンプ装置を上方から見た平面図である。 水ポンプ装置を左方から見た左側面図である。 水ポンプ装置を右方から見た右側面図である。 水ポンプ装置を下方から見た底面図である。 水ポンプ装置を後方から見た背面図である。 水ポンプ装置のエンジンおよびエンジン附帯部冷却機構の概略の構成を示す断面図である。 水ポンプ装置の水系の構成を示すブロック図である。 操作スイッチの構成を示す図であり、上段（Ａ）は、操作スイッチの平面図であり、下段（Ｂ）は、（Ａ）の切断線Ａ−Ａにおける断面の概略の構成を示す断面図である。 ラジエター冷却部の平面図である。 ラジエター冷却部の右側面図である。 ラジエター冷却部の左側面図である。 図１０の切断線Ｂ−Ｂにおける断面図である。 図１０の切断線Ｃ−Ｃにおける端面図である。 マフラー冷却部の平面図である。 マフラー冷却部の左側面図である。 図１６の切断線Ｄ−Ｄにおける断面図である。 排気管冷却部の平面図である。 排気管冷却部の左側面図である。 排気管冷却部の右側面図である。 排気管冷却部の底面図である。 図１９の切断線Ｇ−Ｇにおける断面図である。 図２２の切断線Ｈ−Ｈにおける断面図である。 オイル流路拡幅部の平面図である。 図２４の切断線Ｉ−Ｉにおける断面図である。 オイル流路拡幅部の底面図である。 オイル流路拡幅部の筐体への取り付け部分を拡大して示す図である。 オイル冷却部の他の構成を示す図である。 オイル冷却部の他の構成を示す図である。 ラジエター冷却部の他の形態の構成を示す図である。 図３０に示すラジエター冷却部の平面図である。 図３１の切断線Ｊ−Ｊにおける断面図である。 図３１の切断線Ｋ−Ｋにおける端面図である。 図３１の切断線Ｌ−Ｌにおける端面図である。

以下、本発明の実施の形態に係る水ポンプ装置１の構成について、図面を参照しながら説明する。

図１から図６は、水ポンプ装置１の外観の構成を示す図面である。図１から図６は、順に、水ポンプ装置１の正面図、平面図、左側面図、右側面図、底面図、背面図である。図６の背面図は、排気管冷却部６０が外部から見えるように、エンジン２を覆うカバー３の一部を切り欠いた状態が示されている。図７は、水ポンプ装置１のエンジン２およびエンジン附帯部冷却機構４の概略の構成を断面図にて示すものである。図８は、水ポンプ装置１の水系の構成を示すブロック図である。

（水ポンプ装置１の全体構成）
先ず、水ポンプ装置１の全体的な構成について説明する。水ポンプ装置１は、図８に示すように、ポンプ機構５と、真空ポンプ６と、ポンプ機構５および真空ポンプ６を駆動するエンジン２と、このエンジン２の所定の附帯部（たとえば、ラジエター５１等）を冷却するエンジン附帯部冷却機構４とを有する。

（ポンプ機構５）
ポンプ機構５は、ケーシング７と、ケーシング７内に収納される羽根車８と、吸放水路９等とを有する。羽根車８は、エンジン２の出力軸（図示省略）に連結される。ケーシング７内には、渦巻室１１が形成されている。ケーシング７には、吸水口１２を有する吸水口筒部１３が設けられている。吸水口１２と渦巻室１１とは、吸水口筒部１３を介して連通している。吸水口筒部１３は、羽根車８の回転軸の延長線上に配置されている。また、ケーシング７には、放水口１４を有する放水口筒部１５が設けられている。放水口筒部１５は渦巻室１１の外周部に連通している。

吸水口１２から渦巻室１１を経て放水口１４に至る空間は、吸放水路９として構成される。吸放水路９内が水で満たされている状態で、羽根車８が回転されることにより、吸水口１２から渦巻室１１内に水が吸い込まれ、渦巻室１１を経由して放水口１４に水を流すことができる。なお、本実施の形態の水ポンプ装置１においては、ポンプ機構５として、いわゆる渦巻ポンプを用いる例を示しているが、カスケードポンプやギアポンプ等の他の形態のポンプを用いることもできる。

（真空ポンプ６）
吸水口１２には、ホースＨ１の一端が接続され、また、放水口１４には、ホースＨ２の一端が接続される。ホースＨ１の他端は、たとえば、図示外の貯水槽内に配置されている。したがって、エンジン２を稼働し、ポンプ機構５を駆動させる（羽根車８を回転させる）ことで、貯水槽内の水を吸い上げ、この吸い上げた水をホースＨ２の他端から放出（放水）することができる。

ケーシング７内が水で満たされていない状態、すなわちケーシング７内に空気が入っている状態で、ポンプ機構５が駆動されても、吸放水路９内に水の流れを作ることができない。そのため、水ポンプ装置１は、ポンプ機構５の駆動に先立ち、ケーシング７内を水で満たした状態にする必要がある。水ポンプ装置１には、ケーシング７内に負圧を発生させる真空ポンプ６が備えられている。真空ポンプ６とケーシング７内とは、真空ホース１６により連通されている。真空ポンプ６が駆動されることで、ケーシング７内が負圧となり、貯水槽内の水が吸水口１２側からケーシング７内に吸い上げられる。

真空ポンプ６が駆動され、ケーシング７内に水が吸い上げられ、ケーシング７内が水で満たれた状態でポンプ機構５が駆動されることで、吸放水路９内に、吸水口１２から放水口１４に向かう水の流れが作られる。吸放水路９内に水の流れが形成された後は、真空ポンプ６を停止しても、羽根車８の回転により吸放水路９内の水の流れは維持される。

真空ポンプ６は、図示外の電磁クラッチを介してエンジン２の出力軸から駆動力を伝達される。電磁クラッチは、操作パネル１７（図１参照）に備えられる真空ポンプスイッチ１８を用いて操作することができる。図９に示すように、真空ポンプスイッチ１８は、回転スイッチ１９と押しボタンスイッチ２０とを有している。図９の（Ａ）は、真空ポンプスイッチ１８を上方から観た図であり、図９の（Ｂ）は、図９（Ａ）の切断線Ａ−Ａにおける断面の概略の構成を示す図である。回転スイッチ１９は、真空ポンプ６の自動運転と手動運転とを切り換えるためのスイッチである。押しボタンスイッチ２０は、手動運転状態にある真空ポンプ６の駆動と停止とを切り換えるためのスイッチである。

回転スイッチ１９が、たとえば位置Ｐ１にセットされている状態で、真空ポンプ６は自動運転の状態に設定される。真空ポンプ６が自動運転に設定されている状態で、ケーシング７内に水が満たされていない場合は、自動的に電磁クラッチが接続状態とされ、真空ポンプ６にエンジン２の駆動力が伝達され、真空ポンプ６が駆動させられる。そして、ケーシング７内が水で満たされた状態になると、自動的に電磁クラッチが切断状態とされ、真空ポンプ６の駆動が停止される。

ケーシング７には、図示を省略する圧力センサが備えられている。この圧力センサにより検出される圧力値に基づき、水ポンプ装置１に備えられる図示を省略する制御回路にて、ケーシング７内が水で満たされているか否かが判断される。そして、該制御回路は、ケーシング７内が水で満たされているか否かの判断結果に基づき、電磁クラッチの接続状態と切断状態との切り換えを制御する。

回転スイッチ１９が、たとえば位置Ｐ２にセットされている状態で、真空ポンプ６は手動運転とされる。真空ポンプ６が手動運転に設定されている状態で、押しボタンスイッチ２０が押下されると、電磁クラッチが接続状態となり、真空ポンプ６にエンジン２の駆動力が伝達され、真空ポンプ６が駆動させられる。

押しボタンスイッチ２０は、押している間だけオンになる自動復帰型スイッチ（モーメンタリスイッチ、プッシュスイッチ）である。したがって、押しボタンスイッチ２０の押下を止めると押しボタンスイッチ２０は復帰しオフ状態となり、電磁クラッチが切断され真空ポンプ６の駆動を停止させることができる。すなわち、押しボタンスイッチ２０を押下している間だけ、真空ポンプ６を駆動させることができる。

真空ポンプ６の自動運転と手動運転とを切り換えるためのスイッチと、真空ポンプ６の駆動と停止とを切り換えるためのスイッチとを、たとえば、左右あるいは上下の並びで２箇所に配置する構成にすることもできる。これに対し、真空ポンプスイッチ１８は、押しボタンスイッチ２０の周囲に回転スイッチ１９を回動可能に配置する構成であり、２つのスイッチを左右あるいは上下に２箇所配置する構成に比べて、スイッチの配置スペースの縮小化が図られている。これにより操作パネルの縮小化を図ることができ、ひいては水ポンプ装置１の小型化を図ることができる。

回転スイッチ１９は円筒部２１を有し、この円筒部２１の内周側に押しボタンスイッチ２０が配置されている。そして、押しボタンスイッチ２０は、押しボタンスイッチ２０の上端面２２が、円筒部２１の上端縁２３よりも下方（押しこみ方向）に位置した状態で、オン状態となるように構成されている。したがって、たとえば、操作パネル１７上に不用意に物を置いてしまったり、手をついてしまった場合、物や手は、押しボタンスイッチ２０に接触する前に回転スイッチ１９の円筒部２１に接触する。そのため、押しボタンスイッチ２０が不用意に押下されてしまうことを防止できる。

真空ポンプ６の駆動と停止とを切り換えるためのスイッチは、押しボタンスイッチ２０に替えて、押すたびにオンとオフが反転する位置保持型スイッチ（オルタネートスイッチ、プッシュロックスイッチ）を用いることもできる。しかしながら、押下状態と非押下状態でスイッチのオン・オフを選択できる自動復帰型スイッチを用いることで、位置保持型スイッチを用いる場合に比べて、手動運転時の真空ポンプ６の駆動と停止を素早く確実に行うことができる。また、スイッチの切り忘れも防止でき、ケーシング７内が水で満たされた状態になっているにも関わらず、真空ポンプ６が駆動され続けてしまうことを防止できる。

（エンジン２）
エンジン２は、シリンダー２４の周囲に水ジャケット２５が設けられる水冷エンジンとして構成されている。なお、本実施の形態のエンジン２は３気筒の構成となっているが、図７は、図示の簡明化のため一つの気筒部分を中心に示している。

エンジン２は、図７に示すように、シリンダーブロック２６にシリンダーヘッド２７が固定されている。シリンダーブロック２６内には、クランク室２８とシリンダー２４が形成されている。クランク室２８内には、クランク２９およびこのクランク２９が取り付けられるクランク軸３０とが備えられている。クランク軸３０は、シリンダーブロック２６に対して回転自在に軸支され、出力軸（図示省略）と連結されている。シリンダー２４内には、ピストン３１が摺動自在に収納され、クランク軸３０とピストン３１とはコンロッド３２を介して連結されている。

シリンダーヘッド２７には、吸気ポート３３と排気ポート３４とが形成されている。吸気ポート３３の一端側には吸気管３５の一端側が接続される。吸気管３５の他端側には、キャブレター３６が備えられている。キャブレター３６は、管体３７を介してエアクリーナー３８に接続され、また、燃料管（図示省略）および燃料ポンプ（図示省略）を介して燃料タンク３９（図１参照）に接続されている。キャブレター３６では、エアクリーナー３８から送られる空気と燃料タンクから送られる燃料（たとえば、ガソリン）とにより混合気が生成される。排気ポート３４の一端側（排気口側）には、排気管４０の一端側が接続される。排気管４０の他端側にはマフラー４１（消音装置）が接続されている。

シリンダーヘッド２７には、シリンダー２４の先端部に位置する燃焼室４２が形成されている。そして、シリンダーヘッド２７には、吸気ポート３３の他端側の燃焼室４２への開口部を開閉する吸気バルブ４３と、排気ポート３４の他端側の燃焼室４２への開口部を開閉する排気バルブ４４とが取り付けられている。また、シリンダーヘッド２７には、電極部を燃焼室４２内に挿入した点火プラグ４５が取り付けられている。

エンジン２は、いわゆる４サイクルエンジンとして構成されている。つまり、キャブレター３６で生成された混合気が、吸気バルブ４３の開放時に吸気ポート３３からシリンダー２４内に吸入され、点火プラグ４５のスパークにより燃焼される。燃焼した後の燃焼ガスは、排気バルブ４４の開放時に排気ポート３４から排気管４０に放出される。排気管４０に放出された燃焼ガスは、マフラー４１を通過することで、圧力が徐々に低下され、圧力波の減衰が行われ、排気音の消音が行われる。

シリンダーブロック２６の下方にはオイルパン４６が配置され、オイル（エンジンオイル）が貯留されている。オイルパン４６内のオイルは、オイルポンプ４７の駆動により、オイルストレーナー４８から吸い上げられ、オイル管４９を経てエンジン２に設けられる油路から所定箇所（シリンダーブロック、シリンダーヘッド、クランクピン等）に供給され、その後、再びオイルパン４６に戻る。オイルパン４６、オイルストレーナー４８、オイルポンプ４７、オイル管４９等は、エンジン２内にオイルを循環させるオイル流路として構成される。オイル管４９は、エンジン２にオイルを循環させるオイル流路の一部として構成される。また、オイル管４９には、オイル流路の一部であるオイル流路拡幅部５０が備えられている。オイルストレーナー４８から吸い上げられたオイルは、オイル流路拡幅部５０を通過することで油温が低下させられた後、エンジン２の所定箇所に供給される。

シリンダーブロック２６には、シリンダー２４の周囲に位置するように水ジャケット２５が形成されている。水ジャケット２５とラジエター５１との間には、水ジャケット２５内の冷却水（たとえば、エチレングリコールを主成分とする液体）をラジエター５１との間で循環させる冷却水循環機構５２が備えられている。

冷却水循環機構５２は、冷却水管５３、冷却水管５４およびウォーターポンプ５５を有する。冷却水管５３は、水ジャケット２５とラジエター５１の入水側とを接続し、冷却水管５４は、ラジエター５１の出水側と水ジャケット２５とを接続する。冷却水管５４にはウォーターポンプ５５が備えられている。このウォーターポンプ５５を駆動することで、水ジャケット２５内の冷却水は、冷却水管５３からラジエター５１に、そしてラジエター５１から冷却水管５４を通って水ジャケット２５に、そして再び冷却水管５３へと循環させられる。水ジャケット２５内の冷却水は、ラジエター５１へ循環されることで、水温が低下させられる。

冷却水管５３にはサーモスタット５６が設けられている。このサーモスタット５６は、水ジャケット２５内の冷却水の温度により、冷却水管５３の流路の開閉を制御するものである。サーモスタット５６は、水ジャケット２５内の冷却水が所定の温度になるまでの間、冷却水管５３内の流路を閉鎖し、水ジャケット２５とラジエター５１との間で冷却水が循環しないようにする。これにより、エンジン２の始動後、水ジャケット２５内の冷却水の温度がエンジン２の駆動に適した温度になるまでの時間を早めることができる。

一方、水ジャケット２５内の冷却水が所定の温度を超えた場合には、サーモスタット５６は、冷却水管５３内の流路を開くように動作し、水ジャケット２５とラジエター５１との間で冷却水が循環するようにする。これにより、エンジン２がオーバーヒートしないように水ジャケット２５内の冷却水の温度を低下させることができる。

（エンジン附帯部冷却機構４）
図７，８に示すように、水ポンプ装置１には、エンジン附帯部冷却機構４が備えられている。エンジン附帯部冷却機構４は、ポンプ機構５の吸放水路９（図８参照）から取水した水を、再び吸放水路９に戻す流路５７を有する。この流路５７には、ラジエター冷却部５８と、マフラー冷却部５９と、排気管冷却部６０と、オイル冷却部６１とが備えられている。本実施の形態においては、排気管冷却部６０が、オイル冷却部６１を兼ねる構成となっている。ラジエター冷却部５８、マフラー冷却部５９、排気管冷却部６０、およびオイル冷却部６１は、流路５７の一部として形成される。したがって、ポンプ機構５の吸放水路９から取水された水は、ラジエター冷却部５８と、マフラー冷却部５９と、排気管冷却部６０と、オイル冷却部６１とを経て吸放水路９に戻ることができる。

ラジエター５１、マフラー４１、排気管４０およびオイル流路拡幅部５０は、それぞれエンジン附帯部の一部である。ラジエター冷却部５８は、ラジエター冷却部５８内を流れる水により、ラジエター５１の冷却を行う。マフラー冷却部５９は、マフラー冷却部５９内を流れる水により、マフラー４１の冷却を行う。排気管冷却部６０は、排気管冷却部６０内を流れる水により、排気管４０の冷却を行う。そして、オイル冷却部６１は、オイル冷却部６１（排気管冷却部６０）内を流れる水により、オイル流路拡幅部５０の冷却を行う。

ラジエター５１、排気管４０、マフラー４１、オイル流路拡幅部５０は、エンジン２の駆動により発熱する。そのため、水ポンプ装置１の操作者等が、発熱したラジエター５１、排気管４０、マフラー４１またはオイル流路拡幅部５０に接触すると、操作者等は、熱傷を受ける危険がある。しかしながら、上述のようにエンジン附帯部冷却機構４を備えることで、操作者等がラジエター５１等に触れても熱傷する危険を少なくすることができる。

また、ラジエター５１は、空気との熱交換のみにより冷却される場合に比べて、ラジエター冷却部５８により冷却されることで、エンジン２のオーバーヒートを効果的に抑えことができる。たとえば、自動車のエンジンの場合は、自動車が走行することで水冷ラジエターと空気との熱交換が促される。これに対し、水ポンプ装置１は、一般に、移動しない状態で使用される。そのため、空気との熱交換が十分に行われない場合がある。しかしながら、ラジエター５１をラジエター冷却部５８を流れる水により冷却することで、エンジン２のオーバーヒートを効果的に抑えることができる。また、オイル流路拡幅部５０についても、オイル流路拡幅部５０が空気との熱交換のみにより冷却される場合に比べて、オイル冷却部６１に流れる水により冷却されることで、オイルの過熱が効率的に抑えられる。

図７に示すように、エンジン２は、シリンダー２４のシリンダー軸Ｘ（シリンダー２４の中心軸）を鉛直方向に対して傾斜させた構成となっている。そして、排気管４０は、シリンダーヘッド２７の下側に配置されている。また、マフラー４１は、排気管４０の下方に配置されている。したがって、排気管冷却部６０およびマフラー冷却部５９も、シリンダーヘッド２７の下側に配置されている。シリンダー軸Ｘが傾斜されることで、シリンダーブロック２６およびシリンダーヘッド２７の下方に、空間６２が形成される。排気管冷却部６０およびマフラー冷却部５９は、この空間６２に配置されている。

（エンジン附帯部冷却機構４の構成）
次に、エンジン附帯部冷却機構４の構成について詳しく説明する。

（ラジエター冷却部５８の構成）
図１０から図１４は、ラジエター冷却部５８の構成を示す図である。図１０は、ラジエター冷却部５８の平面図である。図１１は、ラジエター冷却部５８の左側面図であり、図１２はラジエター冷却部５８の右側面図である。図１３は、図１０の切断線Ｂ−Ｂにおける断面図である。図１４は、図１０の切断線Ｃ−Ｃにおける端面図である。

ラジエター冷却部５８は、空間６３（図１３，１４参照）が形成される筒体６４と、空間６３の両端にそれぞれ配置されるパッキン６５，６５（図１３参照）とを有している。筒体６４の空間６３は、円筒状を呈している。筒体６４の外形は、円柱状であり、その両端は矩形のフランジとなっている。筒体６４には、入水口６６および出水口６７（図８，１４参照）が形成されている。出水口６７は、入水口６６よりも高い位置に配置されている。筒体６４は、たとえば、アルミニウム、鋳鉄あるいは樹脂にて形成することができる。

筒体６４の空間６３内には、ラジエター５１が配置されている。ラジエター５１は、複数のパイプ６８を有している。パッキン６５，６５は、空間６３内にラジエター５１を収納した状態で、筒体６４の内周面に対して液密な状態で筒体６４内に挿入されている。パッキン６５，６５には、複数のパイプ６８がそれぞれ液密な状態で通される複数の孔６９が形成され、パイプ６８は孔６９に通された状態で、空間６３内に一方のパッキン６５から他方のパッキン６５に渡されている。

筒体６４の一端には、冷却水管５３（図１０，１２等参照）が接続され、他端には、冷却水管５４（図１０，１１等参照）が接続されている。筒体６４と冷却水管５３とは継手７０を介して接続される。継手７０は、筒体６４との接続部７１と冷却水管５３との接続部７２とを有する。接続部７１は、接続部７２よりも内径および外径とも径が大きなフランジ状を呈し、ボルト７６Ａにより筒体６４に対して固定される。接続部７２は、冷却水管５３の内周に圧入されることで、冷却水管５３と接続される。冷却水管５３は、たとえば、ゴム材等にて形成され、冷却水管５３の内周に接続部７２を圧入させることができる。

筒体６４と冷却水管５４とは継手７３を介して接続される。継手７３は、筒体６４との接続部７４と冷却水管５４との接続部７５とを有する。接続部７４は、接続部７５よりも内径および外径とも径が大きなフランジ状を呈し、ボルト７６Ｂにより筒体６４に対して固定される。接続部７５は、冷却水管５４の内周に圧入されることで、冷却水管５４と接続される。冷却水管５４は、たとえば、ゴム材等にて形成され、冷却水管５４の内周に接続部７５を圧入させることができる。

継手７０の接続部７１と筒体６４とは、液密に接続されている。また、継手７３の接続部７２と筒体６４とも液密に接続されている。継手７０の接続部７１と筒体６４とが接続され、継手７３の接続部７４と筒体６４とが接続された状態で、冷却水管５３と冷却水管５４とは、パイプ６８を介して連通する。したがって、水ジャケット２５内から冷却水管５３に流れ出た冷却水は、冷却水管５３からパイプ６８内に流入し、パイプ６８を通過して冷却水管５４側に流出し、そして、冷却水管５４から水ジャケット２５内に戻ることができる。

入水口６６には、吸放水路９の取水口７７（図８等参照）に接続される水管７８が接続されている。また、出水口６７には、マフラー冷却部５９（図８等参照）に接続される水管７９が接続されている。水管７８および水管７９は流路５７の一部を構成する。

入水口６６および出水口６７は、筒体６４の両端に配置されるパッキン６５およびパッキン６５の間に配置されている。筒体６４の空間６３の両端は、パッキン６５，６５により液密な状態で封止されている。つまり、空間６３は、入水口６６および出水口６７の部分を除いて液密に構成されている。

出水口６７は、複数のパイプ６８を全て水没させることができるように、入水口６６よりも高い位置に配置されている。したがって、入水口６６から空間６３内に水を流入させると、出水口６７の水位になるまで空間６３内に水が貯留され、全パイプ６８が水没させられる。出水口６７の水位を超えて流入する水は、出水口６７から水管７９へ流出する。

なお、水管７８には、流路５７の中で高さが最も低い位置に、水抜きバルブ８０（図７，８参照）が備えられている。この水抜きバルブ８０を開放することで、流路５７内の水を流路５７の外に排出することができる。入水口６６は、水抜きバルブ８０を開放したときに、空間６３の底部の水が水管７８に流れることができる位置に配置されている。水ポンプ装置１においては、入水口６６の一番低い位置６６Ａが、空間６３の底部６３Ａの高さと同一となっているため、空間６３の底部の水は、入水口６６から水管７８側に流れることができる。なお、入水口６６を空間６３の高さが最も低い位置（最低位）に形成することで、空間６３の底部の水を水管７８に効率的に流すことができる。

（マフラー冷却部５９の構成）
図１５から図１７は、マフラー冷却部５９の構成を示す図である。図１５は、マフラー冷却部５９の平面図である。図１６は、マフラー冷却部５９の左側面図である。図１７は、図１６の切断線Ｄ−Ｄにおける断面図である。

マフラー冷却部５９は、マフラー４１（図７，８，１７等参照）の周囲を空間８１を介して覆う筒体８２と、筒体８２の両端部をマフラー４１の周面８３に対して液密にシールするシール体８４とを有している。筒体８２には、入水口８５および出水口８６（図７，８，１７参照）が形成されている。入水口８５は、空間８１の高さが最も低い位置（最低位）に形成され、また、出水口８６は、空間８１の高さが最も高い位置（最高位）に形成されている。マフラー冷却部５９は、入水口８５の配置される高さがラジエター冷却部５８の出水口６７が配置される高さ以上となるように配置される。なお、筒体８２は、たとえば、アルミニウム、鋳鉄あるいは鋼板にて形成することができる。

マフラー４１には、シリンダーヘッド２７の排気ポート３４（図７参照）の一端側（排気口側）に接続する排気管４０が接続されている。排気管４０からマフラー４１内に流入した排気は、マフラー内の複数の室を順次通過する都度膨張しながら消音されると共に、複数の孔が形成されるパンチングメタル１１５を介してグラスウール等で形成される消音材８７（図１７等参照）により吸音され、排気口８８から外部へ排出させられる。

入水口８５には、ラジエター冷却部５８の出水口６７に接続される水管７９が接続されている（図７，８，１７等参照）。出水口６７と入水口８５との間の水管７９の高さは、出水口６７が配置される高さ以上の高さとされている。出水口８６には、排気管冷却部６０に接続される水管８９が接続されている（図７，８，１７等参照）。水管７９および水管８９は、流路５７の一部を構成する。空間８１は、入水口８５および出水口８６の部分を除き、筒体８２、シール体８４およびマフラー４１の周面８３に囲われた液密な空間であり、入水口８５は、空間８１内の最低位に配置され、出水口８６は、空間８１内の最高位に配置されている。したがって、入水口８５から空間８１内に水を流入させると、空間８１内を水で満たすことができ、空間８１が水で満たされた後は、水を水管８９へ流出させることができる。

（排気管冷却部６０の構成）
図１８から図２３は、排気管冷却部６０の構成を示す図である。図１８は、排気管冷却部６０の平面図である。図１９は、排気管冷却部６０の左側面図であり、図２０は排気管冷却部６０の右側面図である。図２１は、排気管冷却部６０の底面図である。図２２は、図１９の切断線Ｇ−Ｇにおける断面図である。図２３は、図２２の切断線Ｈ−Ｈにおける断面図である。

排気管冷却部６０は、図２２に示すように、排気路９０と空間９１とが内部に形成される筐体９２を有している。筐体９２は、外形において略直方体を呈し、アルミニウム、鋳鉄あるいは樹脂にて形成することができる。排気路９０と空間９１とは仕切壁９３により仕切られている。排気路９０は、マフラー４１と排気ポート３４とを接続する排気管４０の一部として構成され、筐体９２には、排気路９０とマフラー４１とを接続するマフラー接続管４１Ａ（図１５参照）が接続されている。つまり、排気管４０は、排気路９０およびマフラー接続管４１Ａを有する。排気路９０は、３つの排気支路９４，９４，９４と、この３つの排気支路９４，９４，９４が合流する排気合流路９５とを有している。エンジン２は３気筒であり、排気支路９４，９４，９４は、各シリンダー２４にそれぞれに対応して設けられている。排気路９０は、各気筒にそれぞれ設けられる排気管を一本の排気管に集合させる、いわゆる排気集合管の機能を有する。

筐体９２の空間９１内には、筐体９２を底面から上面に貫通するボルト挿通孔９６を有するスリーブ部９７が形成されている。スリーブ部９７により、ボルト挿通孔９６と空間９１とは仕切られている。シリンダーヘッド２７には、ボルト挿通孔９６に通されるボルト（図示省略）が螺合する螺子孔（図示省略）が形成されている。該ボルトをボルト挿通孔９６に底面から通し、シリンダーヘッド２７に形成される螺子孔に螺合させることで、筐体９２をシリンダーヘッド２７に固定することができる。排気支路９４，９４，９４と排気ポート３４とが連通するように、筐体９２は、シリンダーヘッド２７に取り付けられる。

なお、筐体９２には、マフラー４１に接続されるマフラー接続管４１Ａが接続されるマフラー接続管接続部９８（図１９等参照）が設けられている。マフラー接続管４１Ａの筐体９２への固定はボルト等により行うことができる。筐体９２のマフラー接続管接続部９８には、ボルトを螺合させるための螺子孔９９が形成されている。

マフラー接続管接続部９８とマフラー接続管４１Ａとを接続すると共に、筐体９２をシリンダーヘッド２７に固定することで、各シリンダーヘッド２７の排気ポート３４と、排気路９０と、マフラー４１の排気口８８とが連通し、シリンダー２４内の燃焼ガス（排気ガス）を排気口８８から排気できる。

筐体９２の底面部には、後述するオイル流路拡幅部５０が取り付けられるオイル流路拡幅部取付部１００（図２１参照）が設けられている。オイル流路拡幅部取付部１００には空間９１に貫通する矩形の開口部１０１が形成されている。オイル流路拡幅部取付部１００には、開口部１０１を液密に封止する封止板１０２（図７，３１参照）が取り付けられる。オイル流路拡幅部５０は、封止板１０２を挟んで筐体９２に対して取り付けられる。オイル流路拡幅部取付部１００には、オイル流路拡幅部５０を筐体９２に取り付けるボルト（図示省略）が螺合する螺子孔１０３が設けられている。

筐体９２には、空間９１に連通する入水口１０４（図７，８，２３，２４参照）および出水口１０５（図７，８，２４参照）が形成されている。出水口１０５は、入水口１０４よりも高い位置に配置されている（図７，図８等参照）。排気管冷却部６０は、入水口１０４の配置される高さが、マフラー冷却部５９の出水口８６が配置される高さ以上となるように配置される。入水口１０４には、マフラー４１の出水口８６に接続される水管８９が接続されている（図７，８参照）。

出水口８６と入水口１０４との間の水管８９の高さは、出水口８６が配置される高さ以上の高さとされている。また、出水口１０５には、吸放水路９の出水口１０６に接続される水管１０７が接続されている（図７，８参照）。水管８９および水管１０７は、流路５７の一部を構成する。

筐体９２の空間９１は、開口部１０１に封止板１０２が取り付けられることで、入水口８５および出水口８６の部分を除き液密な空間となる。出水口１０５は、入水口１０４よりも高所に配置されている。したがって、入水口１０４から空間９１内に水を流入させると、空間９１内に水を貯留することができ、出水口１０５よりも水位が高くなった分の水は水管１０７を経て、吸放水路９の出水口１０６から吸放水路９内に戻すことができる。

筐体９２には、空間９１の最も高い位置（最高位）に当たる箇所に開口部１１６（図１８参照）が形成され、この開口部１１６には空気抜きバルブ１０８（図６，７，８参照）が取り付けられている。したがって、空間９１内に流入した水の流入量に相当する空気が空気抜きバルブ１０８から放出される。また、筐体９２には、図６に示すリリーフバルブ１１７が取り付けられるリリーフバルブ取付口１１８が設けられている。ポンプ機構５による送水の圧力が高くなり過ぎ、これにともない流路５７内の水圧も高くなり過ぎたときに、リリーフバルブ１１７から水を逃がし流路５７内の水圧を下げることで流路５７の破損を防止することができる。

（オイル冷却部６１の構成）
図２４から図２７は、オイル流路拡幅部５０の構成を示す図である。図２４は、オイル流路拡幅部５０の平面図である。図２５は、図２４の切断線Ｉ−Ｉにおける断面図である。図２６は、オイル流路拡幅部５０の底面図である。図２７は、オイル流路拡幅部５０の筐体９２への取り付け部分を拡大して示す図である。

オイル流路拡幅部５０は、全体として扁平した直方体を呈し、上面側に開口される凹部１０９が形成されている。凹部１０９は、オイルの流れ方向に直交する断面の断面積がオイル管４９に比べて広い。したがって、凹部１０９内、すなわちオイル流路拡幅部５０を流れるオイルの流速は、オイル管４９を流れるオイルの流速に比べて遅い。凹部１０９の底面には、開口部１１０Ａ，１１０Ｂが形成されている。オイル流路拡幅部５０は、たとえば、アルミニウム、銅により形成することができる。オイル流路拡幅部５０は、凹部１０９の開口側を封止板１０２に対向させた状態で筐体９２に取り付けられる。封止板１０２は、筐体９２の壁部の厚さよりも薄く、たとえば、約０．５ｍｍの厚さのアルミニウム、銅、鉄、ステンレス等の熱伝導性の高い金属にて形成する。

オイル流路拡幅部５０の凹部１０９の開口部を囲む縁部１１１には、複数のボルト挿通孔１１２が形成されている。ボルト挿通孔１１２には、筐体９２のオイル流路拡幅部取付部１００に形成される螺子孔１０３に螺合するボルト（図示省略）が挿通される。オイル流路拡幅部５０は、図示を省略するボルトをボルト挿通孔１１２に通し、このボルトを筐体９２に形成される螺子孔１０３に螺合させることで、筐体９２に取り付けることができる。オイル流路拡幅部５０をボルトにより筐体９２に取り付けることで、図２７に示すように、封止板１０２は、オイル流路拡幅部５０と筐体９２との間に共締めされる。封止板１０２が、オイル流路拡幅部５０と筐体９２との間に共締めされた状態で、筐体９２の開口部１０１および凹部１０９の開口部が、共に封止板１０２により封止される。つまり、封止板１０２は、空間９１を形成する部材の一部であると共に、オイル流路拡幅部５０を形成する一部でもある。

開口部１１０Ａには、オイルポンプ４７から送り出されたオイルをオイル流路拡幅部５０に流入させるオイル管４９（図７，８参照）が接続される。開口部１１０Ｂには、オイル流路拡幅部５０からエンジン２に向けて送り出されるオイルが流れるオイル管４９（図７，８参照）が接続される。オイル流路拡幅部５０と封止板１０２との間は液密とされる。したがって、オイルパン４６からオイルストレーナー４８を介して吸い上げられたオイルは、オイル流路拡幅部５０の凹部１０９内を通過しエンジン２の所定箇所に供給される。このように、オイル流路拡幅部５０は、オイル管４９と共にオイル流路の一部を構成する。

本実施の形態では、排気管冷却部６０がオイル冷却部６１としての機能も有している。図７，２７に示すように、封止板１０２は、空間９１内の水に接触している。つまり、オイル冷却部６１は、オイル冷却部６１内を流れる水によりオイル流路拡幅部５０の冷却を行う。凹部１０９内を通過するオイルは、封止板１０２に接触することで、封止板１０２を介して空間９１内の水により冷却されることになる。オイル流路拡幅部５０内を流れるオイルの流速は、オイル管４９内を流れるオイルの流速に比べて遅い。このようにオイル流路拡幅部５０内でオイルの流速を低下させることで、オイル流路拡幅部５０内のオイルがオイル冷却部６１によって冷却される時間を長くすることができる。これにより、オイルの冷却効果が向上する。

なお、オイル流路拡幅部５０の凹部１０９が形成される面以外の面は、外気に露出している。したがって、凹部１０９内のオイルは、封止板１０２を介して水冷されることに加えて、外気への放熱によっても冷却される。

なお、ラジエター冷却部５８の筒体６４あるいはマフラー冷却部５９の筒体８２に、開口部１０１と同様の開口部を形成し、封止板１０２と同様の封止板を挟んでオイル流路拡幅部５０を取り付ける構成としてもよい。つまり、ラジエター冷却部５８あるいはマフラー冷却部５９をオイル冷却部として用いてもよい。

ラジエター冷却部５８をオイル冷却部として用いる構成の場合には、図２８に示すように、ラジエター冷却部５８により冷却される被冷却部２００をラジエター冷却部５８の中に配置してもよい。被冷却部２００は、オイル管４９の一部として形成されている。つまり、オイル管４９の一部が、被冷却部２００としてラジエター冷却部５８の空間６３内を通される構成となっている。このように、オイル管４９の一部を被冷却部２００とし、被冷却部２００がラジエター冷却部５８内に配置される構成とすることで、水ポンプ装置１の大型化を抑えた構成でオイルの冷却を行うことができる。

また、ラジエター冷却部５８をオイル冷却部として用いる他の構成として、図２９に示すように、被冷却部３００をラジエター冷却部５８の中に配置してもよい。被冷却部３００は、複数のパイプ３０１と、複数のパイプ３０１の両端に備えられるパイプ連結部３０２Ａ，３０２Ｂとを有している。被冷却部３００は、オイル管４９の一部として形成されている。各パイプ３０１の一端側は、パイプ連結部３０２Ａにて集合され、また、各パイプ３０１の他端側は、パイプ連結部３０２Ｂにて集合されている。オイル管４９からパイプ連結部３０２Ａに流れ込んだオイルは、パイプ連結部３０２Ａに貯留され、各パイプ３０１にそれぞれ分流する。そして、各パイプ３０１を流れるオイルはパイプ連結部３０２Ｂにて合流しオイル管４９に流れ出る。このように、複数のパイプ３０１内にオイルを流すことで、オイル管４９とオイルラジエター冷却部５８内の水との接触面積を増やすことができ、オイルの冷却効果を向上させることができる。なお、図２９では、パイプ３０１を２本とした例を示しているが３本以上としてもよい。

（エンジン附帯部冷却機構４の機能と各部の作用）
真空ポンプ６が駆動され、吸放水路９内が水で満たされた状態で、ポンプ機構５が駆動されることで、吸水口１２から吸水した水を放水口１４から放水することができる。吸放水路９内を吸水口１２から放水口１４に向かって流れる水の一部は、取水口７７から流路５７内に流れる。流路５７内に流れた水は、ラジエター冷却部５８、マフラー冷却部５９、排気管冷却部６０およびオイル冷却部６１を流れ、出水口１０６から吸放水路９に戻る。このように、吸放水路９内を流れる水の一部が、ラジエター冷却部５８、マフラー冷却部５９、排気管冷却部６０およびオイル冷却部６１に流れることで、ラジエター５１、マフラー４１、および排気管４０およびオイル流路拡幅部５０を冷却することができる。

水管７８が吸放水路９に接続される取水口７７は、水管１０７が吸放水路９に接続される出水口１０６よりも下流側に配置されている。具体的には、たとえば、取水口７７はケーシング７の渦巻室１１内に形成され、出水口１０６は吸水口１２が形成される吸水口筒部１３に形成される。羽根車８によって移送されるケーシング７内の水の水圧は、渦巻室１１の中心から外側に向かって高くなる。つまり、吸放水路９を流れる水の水圧は、吸水口１２から放水口１４に向かって高くなる。すなわち、取水口７７の方が出水口１０６よりも圧力が高い。したがって、吸放水路９の水の一部は、取水口７７から水管７８に流出し、水管７８、水管７９、水管８９、水管１０７の順に流れ、出水口１０６から吸放水路９に戻ることができる。

流路５７内の水圧は、エンジン附帯部の冷却を十分行うことができる程度の流量や流速で流路５７内に水を流すことができる水圧を確保しつつ、流路５７の水圧による損傷を防ぐため、できるだけ低いことが好ましい。そこで、出水口１０６を吸放水路９において、出来るだけ水圧の低い位置に配置することで、取水口７７側も水圧の低い位置に配置することができる。吸放水路９の中で吸水口筒部１３の部分が水圧が一番低い。そのため、吸水口筒部１３に出水口１０６を配置することで、取水口７７をできるだけ水圧の低い位置に配置することができる。

水ポンプ装置１を稼動する前、すなわち、真空ポンプ６およびポンプ機構５を駆動する前は、吸放水路９および流路５７内に空気が入っている。真空ポンプ６を駆動させて吸放水路９内を水で満たし、ポンプ機構５を駆動させると、取水口７７から流路５７内に水が流入する。

上述したように、空間６３には、入水口６６と出水口６７とが形成され、出水口６７の方が入水口６６よりも高い位置に配置されている。また、空間８１には、入水口８５と出水口８６とが形成され、出水口１０５の方が入水口８５よりも高い位置に配置されている。そして、空間９１には、入水口１０４と出水口１０５とが形成され、出水口１０５の方が入水口１０４よりも高い位置に配置されている。さらに、空間９１には、最高位に空気抜きバルブ１０８が備えられている。

出水口６７と入水口８５との間の水管７９の高さは、出水口６７が配置される高さ以上の高さである。そして、出水口８６と入水口１０４との間の水管８９の高さは、出水口８６が配置される高さ以上の高さである。つまり、ラジエター冷却部５８の入水口６６から排気管冷却部６０の出水口１０５までの流路５７は、水の流れる方向に向かって下降する部分がない。また、流路５７の最高位に空気抜きバルブ１０８が配置されている。このように、ラジエター冷却部５８の入水口６６から排気管冷却部６０の出水口１０５までの流路５７に下降する部分がなく、加えて、流路５７の最高位に空気抜きバルブ１０８が配置されていることで、取水口７７から流路５７内に水が流入したとき、流路５７内の空気が流路５７内を排気管冷却部６０に向かって移動し易い。つまり、流路５７内にスムーズに水を流入させることができる。

ラジエター冷却部５８の出水口６７は、複数のパイプ６８を全て水没させることができるように、入水口６６よりも高い位置に配置されている。このように入水口６６および出水口６７が配置されることで、複数のパイプ６８を全て水没させることができる。複数のパイプ６８を全て水没させることができるように空間６３内に水が貯留されることで、複数のパイプ６８を全て水没させない場合に比べて、ラジエター５１の冷却を効果的に行うことができる。

ラジエター冷却部５８は、出水口６７を空間６３の高さが最も高い位置（最高位）に配置する構成としてもよい。このように構成することで、空間６３内を水で満たすことができ、ラジエター５１の冷却効率をより高めることができる。

マフラー冷却部５９の入水口８５が、空間８１の最低位に配置されると共に、出水口８６が、空間８１の最高位に配置される。このように入水口８５および出水口８６が配置されることで、空間８１内を水で満たすことができる。空間８１内が水で満たされることで、満たされない場合に比べてマフラー４１の冷却が効果的に行われる。

マフラー冷却部５９は、出水口８６を、入水口８５よりも高い位置であるが空間８１の最高位でない位置に配置する構成としてもよい。このような構成であっても、空間８１内に出水口８６の高さに応じた水が貯留されるため、水が貯留されない場合に比べてマフラー４１の冷却を効果的に行うことができる。

排気管冷却部６０の出水口１０５は、入水口１０４よりも高い位置に配置される。したがって、空間９１には、出水口１０５の高さの水位に水を貯留させることができる。出水口１０５の水位を超えて貯留される水は出水口１０５から水管１０７に流出する。空間９１内に水が貯留されることで、貯留されない場合に比べて排気管４０の冷却が効果的に行われる。

排気管冷却部６０は、出水口１０５を空間９１の高さが最も高い位置（最高位）に配置する構成としてもよい。このように構成することで、空間９１内を水で満たすことができ、排気管４０の冷却効率をより高めることができる。

水管７８には、流路５７の中で最低位となる位置に、水抜きバルブ８０が備えられている。したがって、吸放水路９から流路５７への取水を停止した状態で、水抜きバルブ８０を開放することで、流路５７内から水を排出することができる。入水口６６は、入水口６６の一番低い位置６６Ａが、空間６３の底部６３Ａの高さと同一となっている。また、入水口８５は、空間８１の最低位に配置され、入水口１０４も、空間９１の最低位に配置されている。したがって、空間９１から空間６３内に残る水を出来るだけ少なくして水抜きバルブ８０側に流すことができる。

また、水管７９を出水口６７から入水口８５に向かって上方に傾斜するように配置し、また、水管８９も出水口８６から入水口１０４に向かって上方に傾斜するように配置することで、空間９１から空間６３の流路５７内の水をよりスムーズに水抜きバルブ８０側に流すことができる。

（本実施の形態の主な効果）
水ポンプ装置１は、ラジエター５１を備える水冷のエンジン２によりポンプ機構５を駆動し、このポンプ機構５により吸水口１２から吸水した水を放水口１４から放出する。水ポンプ装置１は、ポンプ機構５の吸放水路９内から取水された水を再び吸放水路９に戻す流路５７を有している。この流路５７には、取水された水によりラジエター５１、排気管４０およびマフラー４１の冷却を行うラジエター冷却部５８、マフラー冷却部５９および排気管冷却部６０が設けられている。したがって、水ポンプ装置１は、マフラー４１の冷却に加えて、排気管４０についても冷却することができる。また、ラジエター５１についても冷却できる。

入水口６６、出水口６７、入水口８５、出水口８６、入水口１０４、出水口１０５が配置される高さは、入水口６６＜出水口６７≦入水口８５＜出水口８６≦入水口１０４＜出水口１０５となっている。したがって、ラジエター冷却部５８、マフラー冷却部５９および排気管冷却部６０のうちで、ラジエター冷却部５８が最も低い位置に配置され、排気管冷却部６０が最も高い位置に配置されている。マフラー冷却部５９は、ラジエター冷却部５８と排気管冷却部６０との間の高さに配置されている。つまり、ラジエター冷却部５８、排気管冷却部６０およびマフラー冷却部５９は、互いに個々が他に対して高低差を有して配置されている。そして、吸放水路９から流路５７に取水された水は、ラジエター冷却部５８、マフラー冷却部５９、そして排気管冷却部６０の順で流される。すなわち、流路５７内の水は、ラジエター冷却部５８、マフラー冷却部５９および排気管冷却部６０の中で配置される位置が低いものから順に流される。

このように水ポンプ装置１が構成される場合は、水が流路５７を下から上に向かって流れるので、流路５７内の空気は上方に向かって抜け易く、流路５７内に水をスムーズに流すことができる。仮に、最も高い位置に配置される排気管冷却部６０から水を流入させた場合には、流路５７を上から下に水が流れるため、流路５７内の空気が抜け難く、流路５７内に水を流し難くなる。

なお、ラジエター冷却部５８、マフラー冷却部５９および排気管冷却部６０の高低の配置は、上述の実施の形態に限らない。たとえば、ラジエター冷却部５８とマフラー冷却部５９との配置を入れ替え、吸放水路９から流路５７に取水された水を、マフラー冷却部５９、ラジエター冷却部５８、そして排気管冷却部６０の順で流しても良い。また、マフラー冷却部５９と排気管冷却部６０との配置を入れ替え、吸放水路９から流路５７に取水された水を、ラジエター冷却部５８、排気管冷却部６０、そしてマフラー冷却部５９の順で流しても良い。しかしながら、排気管冷却部６０は、エンジン２の上部側に配置されるものであるため、ラジエター冷却部５８およびマフラー冷却部５９を排気管冷却部６０よりも下側に配置することで、水ポンプ装置１の大型化を防止できる。

水ポンプ装置１は、冷却水管５３、冷却水管５４およびウォーターポンプ５５を有する冷却水循環機構５２を備え、エンジン２の水ジャケット２５とラジエター５１との間で冷却水を循環させることができる。そして、ラジエター冷却部５８は、マフラー冷却部５９および排気管冷却部６０よりも低い位置に配置されている。

冷却水循環機構５２を備えることで、ラジエター５１を水ジャケット２５よりも低い位置に配置することができる。これによりラジエター冷却部５８を最低位に配置することができる。ラジエター冷却部５８が最低位に配置されることで、吸放水口１４から取水した水をマフラー冷却部５９および排気管冷却部６０よりも先に流すことが出来る。つまり、マフラー冷却部５９あるいは排気管冷却部６０に流れる前に比べて水温の低い水をラジエター冷却部５８に流すことができ、ラジエター５１の冷却を効率的に行うことができる。マフラー４１および排気管４０の温度はエンジン２の稼動状態に大きな影響はないが、ラジエター５１が適性に冷却されない場合は、エンジン２がオーバーヒートする虞がある。したがって、ラジエター冷却部５８にできるだけ冷たい水を流すことで、エンジン２がオーバーヒートすることを効果的に防止できる。

水ポンプ装置１は、マフラー冷却部５９が、排気管冷却部６０よりも低い位置に配置されている。つまり、流路５７内の水はマフラー冷却部５９から排気管冷却部６０に流れる。

マフラー４１の発熱温度は、排気管４０の発熱温度に比べて低い。したがって、マフラー４１を冷却した後、排気管４０を冷却した方が、マフラー４１の冷却を効果的に行うことができる。マフラー４１を先に冷却した場合と、排気管４０を先に冷却した場合とでは、排気管４０を先に冷却した場合の方が、冷却水の温度が高くなり易い。したがって、仮に、排気管４０を先に冷却した場合には、マフラー４１の温度を水ポンプ装置１の操作者等に熱傷させない温度まで下げることができない虞がある。これに対し、排気管４０を冷却する前にマフラー４１を冷却した場合は、上記の虞を少なくすることができる。

水ポンプ装置１のエンジン２は、シリンダー軸Ｘが鉛直方向に対して傾斜している構成となっている。そして、排気管４０はシリンダーヘッド２７の下側に配置され、排気管冷却部６０およびマフラー冷却部５９もシリンダーヘッド２７の下側に配置されている。

流路５７内の水は下から上に流されるため、流路５７の高低差（最高位と最低位との高低差）は小さいことが好ましい。また、流路５７は、流路５７内を通過する水の送水圧力を考慮すると短縮化することが好ましい。上述のように、シリンダー軸Ｘが傾斜するようにエンジン２を構成することで、水ポンプ装置１の高さを低く抑えることができる。そして、排気管冷却部６０およびマフラー冷却部５９をシリンダーヘッド２７の下側に配置させることで、排気管冷却部６０およびマフラー冷却部５９を下方に偏倚させることができ、流路５７の高低差を小さくすることができる。排気管冷却部６０を下方に偏倚させることで、ラジエター冷却部５８とマフラー冷却部５９との間隔を狭めることができ、流路５７の長さの短縮化を図ることができる。

また、シリンダー軸Ｘが傾斜されることで、シリンダーブロック２６及びシリンダーヘッド２７の下方に空間６２が形成される。空間６２に排気管冷却部６０およびマフラー冷却部５９が配置されることで、水ポンプ装置１の大型化を抑えながら、排気管冷却部６０およびマフラー冷却部５９が配置される高さを低くすることができる。

水ポンプ装置１は、流路５７の中で最も高い位置に、空気抜き部として空気抜きバルブ１０８が設けられている。

ラジエター冷却部５８の入水口６６から排気管冷却部６０の出水口１０５まで流路５７は、水の流れ方向に向かって下降する部分がない。したがって、流路５７の中で最も高い位置一箇所に空気抜きバルブ１０８を設けることで、空気抜きバルブ１０８を設ける数を少なくし流路５７内の空気を抜くことができる。

（ラジエター冷却部５８の他の形態）
上述の実施の形態に示す水ポンプ装置１のラジエター冷却部５８の入水口６６は、空間６３の最低位に配置されている。これに対し、ラジエター冷却部５８は、図３０から３４にラジエター冷却部４００として示す構成としてもよい。つまり、入水口４０１を、空間６３の最低位よりも高い位置に配置する構成としてもよい。

図３０から３４において、上述の実施の形態で説明した構成部分と同様の部材については、同一の符号を付し、その説明を省略または簡略化する。図３０は、ラジエター冷却部４００を備える水ポンプ装置１のエンジン２およびエンジン附帯部冷却機構４の概略の構成を示す断面図である。図３１は、ラジエター冷却部４００の平面図である。図３２は、図３１の切断線Ｊ−Ｊにおける断面図である。図３３は、図３１の切断線Ｋ−Ｋにおける端面図である。図３４は、図３１の切断線Ｌ−Ｌにおける端面図である。

図３０から３４に示すように、入水口４０１を、空間６３の最低位よりも高い位置に配置する構成の場合は、ラジエター冷却部４００の底部６３Ａが流路５７の中で最も低い位置となる。この場合は、ラジエター冷却部５８の底部６３Ａに排水口４０２を設け、排水口４０２に水抜きバルブ８０（図３０参照）を備えることで、流路５７内の水を流路５７の外に排出させることができる。

図３１から３４に示すように、出水口４０３が空間６３の最高位に配置されることで、空間６３内を水で満たすことができ、ラジエター５１の冷却効率を高めることができる。なお、出水口４０３が入水口４０１の高さ以上の位置に配置されることで、流路５７内の空気は上方に向かって抜け易く、流路５７内に水をスムーズに流すことができる。ラジエター冷却部４００においては、出水口４０３は、入水口４０１の高さよりもやや高い位置に配置されている。

なお、ラジエター冷却部５８、マフラー冷却部５９および排気管冷却部６０のうちで、マフラー冷却部５９あるいは排気管冷却部６０が最も低い位置に配置される構成の場合には、最も低い位置に配置されるマフラー冷却部５９あるいは排気管冷却部６０については、上述のラジエター冷却部４００のように、各冷却部の空間への入水口を、該空間の最低位よりも高い位置に配置する構成としてもよい。

なお、本実施の形態は、４サイクルエンジンとして構成されるエンジン２を用いる水ポンプ装置１に本発明を適用した例を示しているが、エンジン２は、２サイクルエンジンとして構成されていてもよい。

水ポンプ装置１は、流路５７の中で最も低い位置に、水抜き部として水抜きバルブ８０が設けられている。したがって、流路５７の中で最も低い位置一箇所に水抜きバルブ８０を設けることで、水抜きバルブ８０を設ける数を少なくし流路５７内の水を抜くことができる。

水ポンプ装置１のエンジン２は４サイクルの水冷エンジンであり、エンジン２にオイルを循環させるオイル流路としてのオイル管４９が備えられている。また、水ポンプ装置１は、ポンプ機構５の吸放水路９から取水された水が再び吸放水路９に戻される流路５７を有している。この流路５７には、流路５７を流れる水により、オイル流路として構成されるオイル流路拡幅部５０を冷却するオイル冷却部６１が設けられている。流路５７の一部を構成する排気管冷却部６０が、オイル冷却部６１として備えられている。

オイルが流れるオイル流路拡幅部５０をオイル冷却部６１により冷却することで、オイルの過熱を十分に抑えることができる。

なお、ラジエター冷却部５８あるいはマフラー冷却部５９をオイル冷却部として用いてもよい。

オイル冷却部６１は、排気管冷却部６０に設けられている。

かかる構成とすることで、オイル冷却部６１と排気管冷却部６０とを兼用することができ、オイル冷却部６１と排気管冷却部６０とをそれぞれ個別に設ける場合に比べて水ポンプ装置１の小型化を図ることができる。排気管冷却部６０の空間９１を形成する筐体９２は、外形において直方体を呈している。また、オイル流路拡幅部５０の外形において、直方体を呈している。したがって、筐体９２とオイル流路拡幅部５０とが取り付けられる部分を互いに平面部とすることができ、取り付けを容易に行うことができる。オイル流路拡幅部５０は、筐体９２との取り付け方向、すなわち、封止板１０２との接触方向に扁平している。そのため、扁平方向が、接触方向と直交する方向である場合に比べて、オイル流路拡幅部５０内を流れるオイルと封止板１０２との接触面積を広くとることができ、オイルの冷却効率が高い。

封止板１０２は、筐体９２の壁部の厚さよりも薄く、たとえば、約０．５ｍｍの厚さのアルミ、銅、鉄、ステンレス等の熱伝導性の高い金属にて形成される。このように、封止板１０２の厚さを筐体９２の壁部の厚さよりも薄くすることで、空間９１内を流れる水とオイル流路拡幅部５０内を流れるオイルとの間で熱交換が行われ易くなる。これにより、オイルの冷却効率を高くすることができる。封止板１０２の厚さは、強度と熱交換の効率を考慮し、０．５ｍｍ以上、５ｍｍ以下とすることが好ましい。また、熱伝導性を考慮し、アルミ、銅、鉄、ステンレスを用いることが好ましい。

水ポンプ装置１には、エンジン２の水ジャケット２５内の冷却水を冷却するラジエター５１が備えられ、流路５７には、ラジエター５１を冷却するラジエター冷却部５８が設けられている。図２８あるいは図２９に示すように、ラジエター冷却部５８をオイル冷却部と兼ねてもよい。かかる構成とすることで、オイル冷却部とラジエター冷却部５８とをそれぞれ個別に設ける場合に比べて水ポンプ装置１の小型化を図ることができる。なお、図３０から３４に示すラジエター冷却部４００についても図２８あるいは図２９に示す構成と同様に、オイル管４９の一部をラジエター冷却部４００に通すことでオイルの冷却を行う構成としてもよい。

１ … 水ポンプ装置
２ … エンジン（水冷エンジン）
５ … ポンプ機構
９ … 吸放水路
２４ … シリンダー
２５ … 水ジャケット
２７ … シリンダーヘッド
４０ … 排気管
４１ … マフラー
５１ … ラジエター
５２ … 冷却水循環機構
５７ … 流路
５８，４００ … ラジエター冷却部
５９ … マフラー冷却部
６０ … 排気管冷却部
６６，８５，１０４，４０１ …入水口
６７，８６，１０５，４０３ … 出水口
８０ … 水抜きバルブ（水抜き手段）
１０８ … 空気抜きバルブ（空気抜き手段）
Ｘ … シリンダー軸

Claims (7)

1. ラジエターを備える水冷エンジンによりポンプ機構を駆動し、このポンプ機構により吸水した水を放出する水ポンプ装置において、
   前記ポンプ機構の吸放水路内から取水された水が再び前記吸放水路に戻される流路を有し、
   前記流路には、前記取水された水により前記ラジエター、マフラーおよび排気管の冷却を行うラジエター冷却部、マフラー冷却部および排気管冷却部が設けられ、
   前記ラジエター冷却部、前記マフラー冷却部および前記排気管冷却部にはそれぞれ、前記水が流入する入水口と、この流入した水が流出する出水口とが設けられ、
   前記ラジエター冷却部、前記マフラー冷却部および前記排気管冷却部は、互いに個々が他に対して高低差を有して配置され、
   前記ラジエター冷却部、前記マフラー冷却部および前記排気管冷却部のうち、最低位に配置されるもの以外のものにそれぞれ設けられる前記入水口と前記出水口とは、前記出水口の方が前記入水口に比べて高い位置に配置され、
   前記吸放水路から取水された水は、前記ラジエター冷却部、前記マフラー冷却部および前記排気管冷却部の中で配置される位置が低いものから順に流される、
   ことを特徴とする水ポンプ装置。
2. ラジエターを備える水冷エンジンによりポンプ機構を駆動し、このポンプ機構により吸水した水を放出する水ポンプ装置において、
   前記ポンプ機構の吸放水路内から取水された水が再び前記吸放水路に戻される流路を有し、
   前記流路には、前記取水された水により前記ラジエター、マフラーおよび排気管の冷却を行うラジエター冷却部、マフラー冷却部および排気管冷却部が設けられ、
   前記ラジエター冷却部、前記マフラー冷却部および前記排気管冷却部にはそれぞれ、前記水が流入する入水口と、この流入した水が流出する出水口とが設けられ、
   前記ラジエター冷却部、前記マフラー冷却部および前記排気管冷却部は、互いに個々が他に対して高低差を有して配置され、
   前記ラジエター冷却部、前記マフラー冷却部および前記排気管冷却部のそれぞれの入水口と出水口とは、前記出水口の方が前記入水口に比べて高い位置に配置され、
   前記吸放水路から取水された水は、前記ラジエター冷却部、前記マフラー冷却部および前記排気管冷却部の中で配置される位置が低いものから順に流される、
   ことを特徴とする水ポンプ装置。
3. 請求項１または２に記載の水ポンプ装置において、
   前記水冷エンジンの水ジャケットと前記ラジエターとの間で冷却水を循環させる冷却水循環機構を備え、
   前記ラジエター冷却部は、前記マフラー冷却部および前記排気管冷却部よりも低い位置に配置されている、
   ことを特徴とする水ポンプ装置。
4. 請求項１から３のいずれか１項に記載の水ポンプ装置において、
   前記マフラー冷却部は、前記排気管冷却部よりも低い位置に配置されている、
   ことを特徴とする水ポンプ装置。
5. 請求項１から４のいずれか１項に記載の水ポンプ装置において、
   前記水冷エンジンのシリンダーは、シリンダー軸が鉛直方向に対して傾斜させるように配置され、
   前記排気管は、前記シリンダーのシリンダーヘッドの下側に配置されると共に、前記排気管冷却部および前記マフラー冷却部も、前記シリンダーヘッドの下側に配置されている、
   ことを特徴とする水ポンプ装置。
6. 請求項１から５のいずれか１項に記載の水ポンプ装置において、
   前記流路の中で最も高い位置に、空気抜き手段が設けられていることを特徴とする水ポンプ装置。
7. 請求項１から６のいずれか１項に記載の水ポンプ装置において、
   前記流路の中で最も低い位置に、水抜き手段が設けられていることを特徴とする水ポンプ装置。

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