JPH06221300A - エンジン付ポンプの冷却水還流装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 ポンプから放水される水の一部を用いてエン
ジンを冷却するエンジン付ポンプにおいて、冷却に用い
た水をそのまま外部へ排出せず、ポンプの吸水側へ還流
させる。 【構成】 ポンプ１の放水側とエンジン２に設けた冷却
装置８の入口側とを接続する第一通水路９と、ポンプ１
の吸水側と冷却装置８の出口側とを接続する第二通水路
１０とを設ける。ポンプ１からの放水時において冷却装
置８側に作用する圧力を減圧させる減圧手段１２を第一
通水路９中に設けると共に、真空ポンプ２１を駆動させ
る放水開始時及び放水中断時において冷却装置８側に真
空負圧が作用することを防止する弁装置１１，１３，１
６を第一通水路９と第二通水路１０とに設けた。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、主に消防用等に用いら
れるエンジン付ポンプの冷却水還流装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、消防用等のポンプとしてはエンジ
ンとポンプとを一体化したエンジン付ポンプが使用され
ており、このようなエンジン付ポンプにおいては、ポン
プから放水される水の一部をエンジンの冷却装置へ供給
する方式を採用していることが一般的である。なお、エ
ンジンの冷却装置へ供給された水は、エンジンを冷却し
た後に外部へ排水され、エンジン付ポンプの周囲に撒き
散らされている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】従って、エンジン付ポ
ンプの設置場所が水はけの悪い場所であると、エンジン
付ポンプの一部が水没して機能に支障をきたす場合があ
る。また、エンジン付ポンプの設置場所が軟弱地である
と、運転時の振動により水と土とが流動化して泥状とな
り、エンジン付ポンプの一部がその泥状となった土の中
へ埋没して機能に支障をきたしたりエンジン付ポンプが
著しく傾いて運転操作に支障をきたす場合がある。

【０００４】さらに、厳寒期においては撒き散らされた
水が凍結し、作業者が転倒したり車両がスリップしたり
して重大事故の原因となっている。

【０００５】そこで、エンジンの冷却装置の出口に長い
ホースを接続し、排水を行なっても支障をきたさない場
所へ排水する方法も採られているが、長いホース内を流
れる際の水の抵抗により冷却装置へ供給される冷却水の
水量が減少し、冷却が不十分になると共にエンジン焼付
事故の原因となる場合がある。また、ホースに人や車両
が乗ることによりホースがつぶされたり折れ曲がったり
した場合には冷却装置への冷却水の供給が中断されてし
まい、エンジン焼付事故の原因となる。さらに、歩行者
がホースに足を引っ掛けて転倒する等の事故の原因とも
なっている。

【０００６】なお、水槽車に積載されている水を放水す
る場合のように放水できる水量に制限がある場合は、エ
ンジンの冷却用に用いた水の一部をそのまま外部へ排水
してしまうことは、消火に使える水が少なくなって消火
能力の低下となる。

【０００７】

【課題を解決するための手段】請求項１記載の発明は、
駆動用のエンジンを備えると共にポンプから放水される
水の一部を前記エンジンの冷却用として用いるエンジン
付ポンプにおいて、前記ポンプの放水側と前記エンジン
に設けた冷却装置の入口側とを接続する第一通水路と、
前記ポンプの吸水側と前記冷却装置の出口側とを接続す
る第二通水路とを設け、前記ポンプからの放水時におい
て前記冷却装置側に作用する圧力を減圧させる減圧手段
を前記第一通水路中に設けると共に、真空ポンプを駆動
させる放水開始時及び放水中断時において前記冷却装置
側に真空負圧が作用することを防止する弁装置を前記第
一通水路と第二通水路とに設けた。

【０００８】請求項２記載の発明は、請求項１記載の発
明において、ポンプの吸水側へ向けてのみ通水させる逆
止弁と冷却装置側に作用する圧力が設定圧以上に上昇し
た場合に開弁する逃がし弁とを第二通水路中に設けた。

【０００９】

【作用】請求項１記載の発明では、ポンプからの放水時
においては、ポンプから放水された水の一部が第一通水
路内を通ってエンジンの冷却装置に至り、冷却装置を通
過した水は第二通水路を通ってポンプの吸水側へ還流さ
れる。このとき、冷却装置側の圧力は第一通水路内に設
けた減圧手段によって減圧され、ポンプの放水側の圧力
より低くなっている。また、真空ポンプを駆動させてポ
ンプの放水側を真空負圧とする放水開始時や、放水中断
によってポンプの放水側が真空負圧状態となった場合に
は、第一通水路や第二通水路中に設けた弁装置の作動に
より冷却装置側が真空負圧状態となることが防止され
る。

【００１０】請求項２記載の発明では、２台以上のポン
プを直列に接続して放水を行なう場合、一つのポンプの
放水側へ接続された他のポンプの吸水側においては圧力
が高くなるが、第二通水路中に設けられている逆止弁に
よってポンプの吸水側から第二通水路内への逆流が防止
され、第二通水路や冷却装置へ非常に高い圧力が作用す
るということが防止される。また、吸水側の圧力が高い
ために又は逆止弁が閉弁されたために第二通水路内の圧
力が設定圧以上に上昇した場合には逃がし弁が開弁し、
冷却装置からの冷却水の排水及び冷却装置への冷却水の
供給がスムーズに行なわれる。

【００１１】

【実施例】本発明の一実施例を図面に基づいて説明す
る。まず、ポンプ１とこのポンプ１を駆動するためのエ
ンジン２とが設けられており、ポンプ１の吸水口１ａに
は吸水管３の一端が接続され、ポンプ１の放水口１ｂに
は放水管４の一端が接続されている。なお、前記ポンプ
１と前記エンジン２とは一体化されており、前記吸水管
３の他端は水源５に接続されている。また、前記放水管
４の途中には、前記放水管４の先端側へ向けてのみ通水
させる逆止弁６と、放水管４を開閉するための仕切弁７
とが設けられている。

【００１２】つぎに、前記エンジン２には水冷式の冷却
装置８が設けられており、この冷却装置８の入口側と前
記ポンプ１の放水側である前記放水管４における前記逆
止弁６より上流側の部分とが第一通水路である冷却水入
口通路９によって接続されている。また、前記冷却装置
８の出口側と前記ポンプ１の吸水側である前記吸水管３
とが第二通水路である冷却水戻し通路１０によって接続
されている。

【００１３】前記冷却水入口通路９中には、前記放水管
４側から前記冷却装置８側へ向けてのみ通させると共に
後述するように放水開始時や放水中断時においてポンプ
１の放水側が真空負圧状態となったときに前記冷却装置
８側に真空負圧が作用することを防止するための弁装置
である逆止弁１１と、放水時において前記冷却装置８側
に作用する圧力をポンプ１の放水側の圧力より減圧させ
る減圧手段であるオリフィス１２とが設けられている。
さらに、この冷却水入口通路９内の通水が停止したとき
に大気中に連通状態に開弁して冷却装置８内や冷却水戻
し通路１０内の圧力を大気圧と一致させる弁装置である
逆止弁１３が前記冷却水入口通路９内に設けられてい
る。

【００１４】一方、前記冷却水戻し通路１０中には、前
記冷却装置８側から前記吸水管３側へ向けてのみ通水さ
せる逆止弁１４と、この逆止弁１４より上流側に位置す
ると共に冷却水戻し通路１０内の圧力が設定圧以上に上
昇した場合に開弁する逃がし弁１５と、前記ポンプ１の
放水側の圧力と前記冷却水戻し通路１０内の圧力との差
に応じて開閉する弁装置であるダイヤフラム弁１６と、
前記冷却装置８からの水抜きを行なう水抜弁１７とが設
けられている。なお、前記ダイヤフラム弁１６は、ダイ
ヤフラム１６ａと、ダイヤフラム１６ａにより二つに仕
切られたケース１６ｂと、ダイヤフラム１６ａの撓み動
作に応じて前記冷却水戻し通路１０を開閉させる仕切部
１６ｃとによって形成されており、ダイヤフラム１６ａ
の一方の片面には導管１８により連通された前記冷却水
戻し通路１０内の圧力が作用し、ダイヤフラム１６ａの
他方の片面には導管１９により連通された前記ポンプ１
の放水側の圧力が作用している。

【００１５】つぎに、前記放水管４における前記逆止弁
６より上流側の部分には呼び水通路２０の一端が接続さ
れており、呼び水通路２０の他端側には前記エンジン２
により駆動される真空ポンプ２１が接続されている。そ
して、この呼び水通路２０中には、ダイヤフラム弁２２
と逆止弁２３，２４とが設けられており、ダイヤフラム
弁２２は、ダイヤフラム２２ａと、ダイヤフラム２２ａ
により二つに仕切られたケース２２ｂと、ダイヤフラム
２２ａの撓み動作に応じて前記前記呼び水通路２０を開
閉させる仕切部２２ｃとによって形成され、ダイヤフラ
ム２２ａの一方の片面には導管２５により連通された前
記呼び水通路２０内の圧力が作用し、ダイヤフラム２２
ａの他方の片面には大気圧が作用している。

【００１６】一方、前記真空ポンプ２１には潤滑油管２
６の一端と排気管２７の一端とが接続されており、潤滑
油管２６の他端は潤滑油タンク２８に接続されている。

【００１７】このような構成において、放水を行なう場
合には、エンジン２を始動させると共にこのエンジン２
によってポンプ１と真空ポンプ２１とを駆動させる。真
空ポンプ２１が駆動されると、逆止弁２４が閉弁される
と共に逆止弁２３が開弁され、閉止状態となっていた仕
切部２２ｃが負圧により引かれて僅かに開く。すると、
逆止弁６，１１にも負圧が作用してこれらの逆止弁６，
１１が閉止され、さらに、ダイヤフラム２２ａにも導管
２５を介して負圧が作用するためにダイヤフラム２２ａ
が撓んで仕切部２２ｃが大きく開く。

【００１８】逆止弁２４，６，１１が閉弁されると共に
逆止弁２３及び仕切部２２ｃが開弁された状態で真空ポ
ンプ２１が運転を続行すると、ポンプ１内の圧力が下が
って真空負圧状態となり、水源５の水がポンプ１内へ向
けて吸水管３内を吸い上げられると共にやがてポンプ１
内が水で満たされ、放水口１ｂからの放水が開始され
る。そして、放水口１ｂからの放水が開始された後に仕
切弁７を開くと、放水口１ｂから放水された水は逆止弁
６を開弁させて放水管４内へ流入し、放水管４の先端部
から放水される。なお、放水口１ｂからの放水が開始さ
れた後においては、この放水口１ｂ側の放水側は正圧状
態となり、吸水管３側の吸水側は負圧状態となる。な
お、真空ポンプ２１を駆動させる放水開始時において
は、逆止弁１１が閉弁されることにより冷却装置８側へ
は真空負圧が作用しない。

【００１９】つぎに、放水口１ｂから放水された水の一
部は呼び水通路２０内及び冷却水入口通路９内へも流入
する。そして、放水口１ｂから放水された水が呼び水通
路２０内へ流入すると、呼び水通路２０内の圧力が上が
ると共にこの圧力が導管２５を介してダイヤフラム２２
ａの片面に作用し、この圧力は大気圧より高いためにダ
イヤフラム２２ａが逆向きに撓むと共に仕切部２２ｃに
よって呼び水通路２０が閉止される。

【００２０】一方、放水口１ｂから放水された水が冷却
水入口通路９内へ流入すると、この水は、逆止弁１１を
開弁させると共に逆止弁１３を閉弁させ、さらに、オリ
フィス１２を通過してエンジン２の冷却装置８へ至る。
そして、冷却装置８内を通過することによりエンジン２
の高温部を冷却した水は冷却水戻し通路１０内へ流入
し、逆止弁１４を開弁させると共に導管１８を通ってダ
イヤフラム弁１６のケース１６ｂ内へ流入する。ここ
で、冷却装置８や冷却水戻し通路１０内に作用する圧力
は、オリフィス１２によってポンプ１の放水側の圧力よ
り減圧されており、冷却装置８側に放水側の高い圧力が
作用することが防止されている。そして、ケース１６ｂ
内のダイヤフラム１６ａを挾んだ反対側には導管１９を
介してポンプ１の放水側の高い圧力が作用しており、こ
の圧力差によってダイヤフラム１６ａが撓むと共に仕切
部１６ｃが開き、冷却水戻し通路１０内の水は吸水管３
へ還流される。

【００２１】従って、ポンプ１から放水される水の一部
をエンジン２の冷却装置８へ供給してエンジン２を冷却
することができ、しかも、冷却に用いた水を外部へ排水
せずに吸水管３へ還流させているため、エンジン２の冷
却に使用した水をエンジン付ポンプの周囲へ撒き散らす
ということがなくなる。そして、エンジン付ポンプの設
置場所が水はけの悪い場所であるために溜った水によっ
てエンジン付ポンプが水没するということや、エンジン
付ポンプの設置場所が軟弱地であるために水を含んで泥
状となった土の中へエンジン付ポンプが埋没するという
こと等が防止される。さらに、水源５の水の全てを無駄
なく放水できるため、水槽車を水源として消火作業を行
なう場合等においては消火能力が向上する。

【００２２】つぎに、エンジン２を止めてポンプ１から
の放水を中断した場合には、吸水管３の落差によってポ
ンプ１の放水側は真空負圧状態となり、逆止弁６，１
１，２３が閉弁される。一方、逆止弁１３が開弁し、冷
却水入口通路９と冷却装置８と冷却水戻し通路１０とが
大気圧と等しい圧力になる。そして、ダイヤフラム１６
ａの冷却水戻し通路１０に連通された片面には導管１８
を介して大気圧が作用すると共にダイヤフラム１６ａの
他方の片面には導管１９を介して真空負圧状態となった
ポンプ１の放水側の圧力が作用するため、ダイヤフラム
１６ａはその圧力差によって撓みを生ずると共に仕切部
１６ｃが閉弁される。

【００２３】従って、ポンプ１からの放水中断時におい
ては冷却装置８側に真空負圧が作用することが防止され
ると共に、冷却水戻し通路１０と吸水管３とがダイヤフ
ラム弁１６の仕切部１６ｃによって遮断されるために大
気圧が吸水管３中に作用することが防止されてポンプ１
内の水が落水することが防止される。このため、ポンプ
１を再駆動させた際には、直ちに放水が再開される。

【００２４】つぎに、強力な放水を行なう場合や水源５
の水位が低い場合等には、２台以上のポンプ１を直列に
接続して放水を行なう場合がある。このような場合、一
つのポンプ１の放水側へ接続されたポンプ１の吸水側に
おいては圧力が高くなり、オリフィス１２によって減圧
された冷却水戻し通路１０内の圧力より高くなる場合が
ある。しかし、ポンプ１の吸水側の圧力が冷却水戻し通
路１０内の圧力より高くなると、逆止弁１４が閉弁され
るため、ポンプ１の吸水側から冷却水戻し通路１０内へ
逆流することが防止される。そして、冷却水戻し通路１
０や冷却装置８へ高い圧力が作用するということが防止
されるため、これらの冷却水戻し通路１０や冷却装置８
を強固な耐圧構造とする必要がなくなり、小型化や軽量
化が図れる。また、吸水側の圧力が高いために、又は、
逆止弁１４が閉弁されたために冷却水戻し通路１０内の
圧力が設定圧以上に上昇した場合には逃がし弁１５が開
弁し、冷却装置８を通過した水の排水、及び、冷却装置
８への冷却水の供給がスムーズに行なわれる。

【００２５】

【発明の効果】請求項１記載の発明は上述のように、駆
動用のエンジンを備えると共にポンプから放水される水
の一部を前記エンジンの冷却用として用いるエンジン付
ポンプにおいて、前記ポンプの放水側と前記エンジンに
設けた冷却装置の入口側とを接続する第一通水路と、前
記ポンプの吸水側と前記冷却装置の出口側とを接続する
第二通水路とを設け、前記ポンプからの放水時において
前記冷却装置側に作用する圧力を減圧させる減圧手段を
前記第一通水路中に設けると共に、真空ポンプを駆動さ
せる放水開始時及び放水中断時において前記冷却装置側
に真空負圧が作用することを防止する弁装置を前記第一
通水路と第二通水路とに設けたので、ポンプからエンジ
ンの冷却装置へ供給した水の一部をポンプの吸水側へ還
流させることができ、しかも、ポンプからの放水時にお
いて冷却装置側に作用する圧力は減圧手段により減圧さ
れると共に、真空ポンプを駆動させてポンプの放水側を
真空負圧とする放水開始時や放水中断によってポンプの
放水側が真空負圧状態となった場合には弁装置によって
冷却装置側が真空負圧状態になることを防止することが
でき、従って、冷却装置やその周辺の配管を放水側の高
圧や真空負圧に耐えうる強固な構造とする必要がなく、
エンジンの軽量化を図ることができる等の効果を有す
る。

【００２６】請求項２記載の発明は上述のように、請求
項１記載の発明において、ポンプの吸水側へ向けてのみ
通水させる逆止弁と冷却装置側に作用する圧力が設定圧
以上に上昇した場合に開弁する逃がし弁とを第二通水路
中に設けたので、２台以上のポンプを直列に接続して放
水を行なう場合、一つのポンプの放水側へ接続された他
のポンプの吸水側においては圧力が高くなるが、第二通
水路中に設けられている逆止弁によってポンプの吸水側
から第二通水路内への逆流を防止して第二通水路や冷却
装置へ非常に高い圧力が作用するということを防止する
ことができ、従って、第二通水路や冷却装置を強固な耐
圧構造とする必要がなくなると共にエンジン付ポンプの
小型化や軽量化を図ることができ、また、吸水側の圧力
が高いために又は逆止弁が閉弁されたために第二通水路
内の圧力が設定圧以上に上昇した場合には逃がし弁を開
弁させることにより冷却装置からの冷却水の排水及び冷
却装置への冷却水の供給をスムーズに行なわせることが
できる等の効果を有する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を示した回路図である。

【符号の説明】 １ ポンプ ２ エンジン ８ 冷却装置 ９ 第一通水路 １０ 第二通水路 １１，１３，１６ 弁装置 １２ 減圧手段 １４ 逆止弁 １５ 逃がし弁 ２１ 真空ポンプ

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 駆動用のエンジンを備えると共にポンプ
   から放水される水の一部を前記エンジンの冷却用として
   用いるエンジン付ポンプにおいて、前記ポンプの放水側
   と前記エンジンに設けた冷却装置の入口側とを接続する
   第一通水路と、前記ポンプの吸水側と前記冷却装置の出
   口側とを接続する第二通水路とを設け、前記ポンプから
   の放水時において前記冷却装置側に作用する圧力を減圧
   させる減圧手段を前記第一通水路中に設けると共に、真
   空ポンプを駆動させる放水開始時及び放水中断時におい
   て前記冷却装置側に真空負圧が作用することを防止する
   弁装置を前記第一通水路と第二通水路とに設けたことを
   特徴とするエンジン付ポンプの冷却水還流装置。
2. 【請求項２】 ポンプの吸水側へ向けてのみ通水させる
   逆止弁と冷却装置側に作用する圧力が設定圧以上に上昇
   した場合に開弁する逃がし弁とを第二通水路中に設けた
   ことを特徴とする請求項１記載のエンジン付ポンプの冷
   却水還流装置。