JPH032707Y2

JPH032707Y2 -

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Publication number: JPH032707Y2
Application number: JP18179285U
Authority: JP
Priority date: 1985-11-26
Filing date: 1985-11-26
Publication date: 1991-01-24
Also published as: JPS6288881U

Description

【考案の詳細な説明】「産業上の利用分野」この考案は、暖機システムに関し、特にたとえ
ば外気温の低いとき、セタン価の低いＡ重油や軽
油あるいは一般に着火性の悪いＣ重油等を燃料と
するときにおいて、機関の起動性を良くするため
に機関を暖める暖機システムに関する。

「従来技術」従来から、この種の暖機システムは、たとえ
ば、典型的には、第３図に示すようなものが知ら
れている。第３図に示す暖機システム１では、通
常運転の際に機関３を冷却する冷却水の循環構造
と、この循環構造の管路に接続され、いわゆる起
動前の機関３を暖める温水の循環構造とが装備さ
れている。

冷却水の循環構造は、冷却水ポンプ２から送り
出された冷水（循環水）が機関３のシリンダジヤ
ケツト（図示せず）に通水され、ここでの熱交換
により機関３の熱を奪つた後、放熱部であるラジ
エータ４に送られて放熱し、再び冷却水ポンプ２
に戻されるという構造を採り、冷却水の流れが実
線矢印で示されている循環管路（閉回路）により
構成されている。

また、温水の循環構造は、機関３からラジエー
タ４に向う循環管路から順次導入された循環水が
圧力ポンプ５により加圧吐出され加熱器６により
暖められた後、ラジエータ４から機関３に向う循
環管路に戻されるという構造を採り、温水の流れ
が破線矢印で示されている循環管路（閉回路）に
より構成されている。

そして、このような暖機システム１では、循環
水が冷却水となつて機関３を冷却するときには、
圧力ポンプ５および加熱器６の作動は止められ、
破線矢印で示す温水の循環管路（閉回路）の開閉
バルブ７，８は共に閉じられて、同管路への冷却
水の流入が遮断されることになる。

また、循環水が温水となつて起動前の機関３を
暖めるときには、冷却水ポンプ２は止められ実線
矢印で示す冷却水の循環管路（閉回路）の開閉バ
ルブ９は閉じられて、温水がラジエータ４に送ら
れないようにされている。

なお、この暖機システム１では、実線矢印で示
す循環管路側に膨張タンク１０が装備されてお
り、同循環管路中での循環水の急激な減水に対処
している。また、機関３からは、膨張タンク１０
に配管ｄが施され、余剰循環水の排出が行われて
いる。

「考案が解決しようとする問題点」ところが、このような従来の暖機システムで
は、本来、運転中過熱する機関を冷すために設け
られている冷却水の循環構造に、その管路の一部
を共有する形で加熱器等を設けた温水の循環構造
が装備される方式を採つているので、まず、冷却水の循環管路中の冷水を加熱器６
によつて暖め、これを比較的高い温度の温水に
しなければ、機関３の暖機に供することができ
ず、その間の待ち時間が必要とされて、迅速な
暖機を行うことができない。

加熱器６による冷水の急激な昇温により多量
の気泡が管中に発生した際、これが大径化して
機関３に送られると、機関３の付着箇所におい
て異常過熱を起すことになる。

設備の煩雑さに加えて、冷水を昇温させるた
めの加熱器６等の設置が別途必要となり、設備
費を高騰させる。

等の問題があつた。

「考案の目的」それゆえに、この考案の主たる目的は、比較的
短時間のうちに冷水を昇温させ且つ迅速な暖機を
可能とする暖機システムを提供することである。

また、この考案の他の目的は、循環管中に気泡
を発生せず、このような気泡の付着に起因する機
関での異常過熱を起させることのない安全な暖機
システムを提供することである。

そして、この考案の更に他の目的は、たとえ
ば、既存の飽和水蒸気あるいは他装置と共用でき
る飽和水蒸気を使用可能とし、設備費を削減させ
る暖機システムを提供することである。

「問題点を解決するための手段」上記目的を達成するために、この考案が採用す
る主たる手段は、ポンプと、前記ポンプから吐出
される供給水により適宜熱交換が行われてなる機
関と、前記供給水を、前記ポンプを介して再びこ
の機関に循環させる供給水循環管路とを備えた暖
機システムであつて、前記供給水循環管路中に飽
和水蒸気を投入し、供給水を適当温度に昇温させ
る供給水昇温手段を具備してなる点である。

「作用」ポンプから吐出される供給水に、比較的高温度
に昇温された飽和水蒸気が注入されると、供給水
は急激に暖められる。このとき、供給水に注入さ
れた飽和水蒸気は水に戻り、機関に付着して異常
過熱の原因となる気泡を生じさせない。

尚、飽和水蒸気は、既存の設備のものあるいは
他の装置と共有するものが利用され得る。

「考案の効果」この考案によれば、比較的短時間で冷水を昇温
させるので、迅速な暖機を行うことができる。

また、循環管路中に加熱による気泡を発生させ
ないので、気泡の付着による機関の異常過熱を防
止し安全に暖機を行うことができる。

さらに、既存の飽和水蒸気あるいは他装置と共
用できる飽和水蒸気が使用可能となるので、設備
費を削減することができる。

この考案の上述の目的、その他の目的、特徴お
よび利点は図面を参照して行う以下の実施例の詳
細な説明から一層明らかとなろう。

「実施例」第１図はこの考案の一実施例に係る暖機システ
ムの温水循環系統図、第２図は第１図示の暖機シ
ステムにおけるフロー図である。

なお、以下の実施例はこの考案の一具体例に過
ぎず、この考案の技術的範囲がこの実施例によつ
て限定されるものではない。また、第３図に示し
た従来の暖機システムと共通する要素には同一の
符号を使用して説明する。

第１図において、暖機システム１′は、実線矢
印で示す冷却水の循環管路（閉回路）ａを具備
し、機関３で熱交換した冷却水をラジエータ４に
向けて搬送し、このラジエータ４で放熱した冷却
水を再び機関３に向けて搬送している。

この場合、循環管路ａは、機関３側においては
シリンダジヤケツト（図示せず）の冷却水出口端
１２及び冷却水入口端１５に接続され、ラジエー
タ４側においては冷却水注入口１３及び冷却水排
出口１４に接続されている。

循環管路ａには、その管路途中において、ラジ
エータ４からの冷却水を吸入端１６から取り込
み、吐出端１７からシリンダジヤケツトに加圧搬
送する冷却水ポンプ２が配備されている。なお、
循環管路ａには、ラジエータ４の近傍において、
三方バルブ１８が取り付けられており、この三方
バルブ１８の切換えによつて、循環管路ａ中の冷
却水が、ラジエータ４を通らずに短絡されるよう
になされている。

ここに、冷却水ポンプ２→循環管路ａ→シリン
ダジヤケツト→循環管路ａ→（ラジエータ４）→
循環管路ａ→冷却水ポンプ２を通過する循環閉回
路が形成されることになる。

次いで、ポンプ２とシリンダジヤケツトとの間
の循環管路ａには、この考案の特徴的構成要素と
して、開閉弁１９を介して蒸気パイプ２０が接続
されている。この蒸気パイプ２０には、例えば、
内燃機関が通常使用されている場所（船舶、工場
等）で容易に入手可能の比較的高温度に昇温され
た飽和水蒸気（図中一点鎖線矢印）が送り込まれ
ている。したがつて、開閉弁１９が開けられる
と、所定の圧力下で循環管路ａの冷却水中に飽和
水蒸気が注入されることになる。

例えば、起動前の機関３を暖機させる場合に
は、まず、冷却水ポンプ２を駆動して冷却水を循
環させ、次いで開閉弁１９を開けることになる。

このとき、飽和水蒸気が、循環する冷却水中に
放出されると、飽和水蒸気は気泡を発生させるこ
となく瞬時にして水分となり、相対的に冷却水を
急激に昇温させる。これに応じて、機関３は急速
に暖機させられる。

冷却水ポンプ２と機関３との間の循環管路ａに
は、温度センサ２１が装備されており、冷却水の
温度のLow、Highが確認される。これにより、
冷却水ポンプ２の駆動および停止が決められる。
例えば、冷却水の温度が低く暖機を必要とする場
合は、制御装置はこの温度センサ２１により
Lowを確認し、オペレータまたは自動により冷
却水ポンプ２が駆動され、且つ開閉弁１９を開い
て飽和水蒸気の注入を行つて冷却水を昇温するこ
とになる。また、冷却水の温度が高く暖機を必要
としない場合は、制御装置はこの温度センサ２１
によりHighを確認し、オペレータまたは自動に
より冷却水ポンプ２の駆動が停止される。更に、
冷却水ポンプ２と機関３の間の循環管路ａおよび
蒸気パイプ２０には、各管内の圧力を測るために
それぞれの適所に圧力計２２，２３が取り付けら
れている。

ここでの圧力の測定は、冷却水が機関３内に充
填されていないと、高温度の蒸気が直接機関３に
接触し、たとえば、機関３の冷却部のシール（図
示せず）が破損するという危険な状態を知るため
である。

すなわち、冷却水ポンプ２が停止しているとき
の管内の圧力P₀と圧力計２２により測られる循
環管路ａの圧力P₁とが比較され、かつ、P₁は圧
力系２３で測られた飽和水蒸気の圧力P₂と比較
される。

尚、温度センサ２１は冷却水ポンプ２の吸入側
近傍に設けてもよい。

次に、第２図を参照して、第１図示の暖機シス
テムにおける制御系について説明する。以下の説
明中S₁，S₂…は制御手順（ステツプ）を示す。ま
ず、ステツプS₁で、温度センサ２１により循環管
路ａ中の冷却水の温度が検出され、Lowが示さ
れると、冷却水ポンプ２が駆動される（ステツプ
S₂）。

次いで、圧力計２２で循環管路ａ中の冷却水の
圧力P₁が検出され（ステツプS₃）、ここで圧力P₁
≦圧力P₀が判断されると、循環管路ａ中の冷却
水が不足している場合となり、このとき、図外の
関連装置による警報表示がなされる。一方、圧力
P₁＞P₀であれば、ステツプS₄に進む。

ステツプS₄では、圧力計２３で蒸気パイプ２０
に搬送されている飽和水蒸気の圧力P₂が検出さ
れ、圧力P₂≦圧力P₁が判断されると、蒸気パイ
プ２０中の圧力が低下していることを示し、例え
ば、この状態で開閉弁１９が開けられると冷却水
が上記パイプ２０に逆流することになるので、こ
のとき、図外の関連装置による警報表示がなされ
る。一方、圧力P₂＞圧力P₁であれば、ステツプ
S₅に進む。

こうして、冷却水側の圧力P₁に対して飽和水
蒸気側の圧力P₂が高いことが確認されると、開
閉弁１９が開けられ上記冷却水中に飽和水蒸気が
注入される（ステツプS₅）。

これにより、冷却水が適当温度に昇温されて機
関３が暖機される。次に温度センサ２１により循
環管路ａ中の冷却水の温度が検出され、たとえば
Highが示されると（ステツプS₆）、以後暖機の必
要はないとして開閉弁１９が閉じられ（ステツプ
S₇）、冷却水ポンプ２が止められる（ステツプ
S₈）。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの考案の一実施例に係る暖機システ
ムの温水循環系統図、第２図は第１図示の暖機シ
ステムにおける制御手順を示すフロー図、第３図
はこの考案の背景となる暖機システムの温水循環
系統図である。符号の説明、１′……暖機システム、２……冷
却水ポンプ、３……機関、４……ラジエータ、ａ
……循環管路。

Claims

【実用新案登録請求の範囲】ポンプと、前記ポンプから吐出される供給水により適宜熱
交換が行われてなる機関と、前記供給水を、前記ポンプを介して再びこの機
関に循環させる供給水循環管路とを備えた暖機シ
ステムであつて、前記供給水循環管路中に飽和水蒸気を投入し、
供給水を適当温度に昇温させる供給水昇温手段を
具備してなる暖機システム。