(57)【要約】【課題】２次冷却水を必要としない１次冷却方式を構築することにより、冷却水量を大幅に低減しつつ不要な補機や電源設備を省いて簡素にディーゼル機関の冷却システムを構成する。【解決手段】機関用給水槽１と、機関用給水槽１よりも重力方向に低い位置に配置された、機付ポンプ５を有するディーゼル機関４と、機関用給水槽１に蓄えられた水を冷却水として重力で機付ポンプ５に送り込む給水管７と、ディーゼル機関４から排出された冷却水を、再度ディーゼル機関４に送り込む還流に必要な圧力を補完するラインポンプ２６と、冷却水を降温する熱交換器１０と、ラインポンプ２６で加圧された冷却水を熱交換器１０に送り込む第１の輸送配管（２７，２８）と、熱交換器１０によって降温した冷却水を機付ポンプ５に還流する還流管２９を備える。機付ポンプ５はディーゼル機関４が発生する回転力によって動作する。【選択図】  図１
2020112066.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
機関用給水槽と、
前記機関用給水槽よりも重力方向に低い位置に配置された、機付ポンプを有するディーゼル機関と、
前記ディーゼル機関よりも重力方向に低い位置に配置された被排水槽中に少なく共一部が投入され、前記ディーゼル機関によって駆動される排水ポンプと、
前記機関用給水槽と前記機付ポンプの間に設けられ、前記機関用給水槽に蓄えられた水を冷却水として重力で前記機付ポンプに送り込む給水管と、
前記機付ポンプにより前記ディーゼル機関に送り込まれ、前記ディーゼル機関から排出された前記冷却水を、再度前記ディーゼル機関に送り込む還流に必要な圧力を補完するラインポンプと、
前記排水ポンプの排水経路に設けられ、前記冷却水を降温する熱交換器と、
前記ディーゼル機関と前記熱交換器の間に設けられ、前記ラインポンプで加圧された前記冷却水を前記熱交換器に送り込む第１の輸送配管と、
前記熱交換器と前記ディーゼル機関の間に設けられ、前記熱交換器によって降温した前記冷却水を前記機付ポンプに還流する還流管と、
を備え、前記被排水槽中の水を排水する際、前記機付ポンプは前記ディーゼル機関が発生する回転力によって動作することを特徴とする排水システム。
【請求項２】
機関用給水槽と、
前記機関用給水槽よりも重力方向に低い位置に配置された、機付ポンプを有するディーゼル機関と、
前記機関用給水槽と前記機付ポンプの間に設けられ、前記機関用給水槽に蓄えられた水を冷却水として重力で前記機付ポンプに送り込む給水管と、
前記機付ポンプにより前記ディーゼル機関に送り込まれ、前記ディーゼル機関から排出された前記冷却水を、再度前記ディーゼル機関に送り込む還流に必要な圧力を補完するラインポンプと、
前記冷却水を降温する熱交換器と、
前記ディーゼル機関と前記熱交換器の間に設けられ、前記ラインポンプで加圧された前記冷却水を前記熱交換器に送り込む第１の輸送配管と、
前記熱交換器と前記ディーゼル機関の間に設けられ、前記熱交換器によって降温した前記冷却水を前記機付ポンプに還流する還流管と、
を備え、前記機付ポンプは前記ディーゼル機関が発生する回転力によって動作することを特徴とする冷却システム。
【請求項３】
更に、前記ディーゼル機関が発生する回転力によって前記ラインポンプを駆動する駆動装置を備えることを特徴とする請求項２に記載の冷却システム。
【請求項４】
前記機関用給水槽が前記ディーゼル機関を収納する建屋の屋上に設けられ、前記機関用給水槽に降雨時の雨水を蓄えることを特徴とする請求項２又は３に記載の冷却システム。
【請求項５】
更に、前記機関用給水槽と前記給水管の間に前記雨水を濾過する濾過装置を備えることを特徴とする請求項４に記載の冷却システム。
【請求項６】
更に、前記給水管の前記冷却水を前記ディーゼル機関の減速機を冷却するために前記減速機に送り込むバイパス配管と、
前記減速機と前記熱交換器の間に設けられ、前記減速機の内部を通過して昇温した前記冷却水を前記熱交換器に送り込む第２の輸送配管と、を備えることを特徴とする請求項３〜５のいずれか１項に記載の冷却システム。
【請求項７】
前記第２の輸送配管に設けられ、前記冷却水を前記減速機に送り込むための圧力を補完する第２のラインポンプと、を備えることを特徴とする請求項６に記載の冷却システム。
【請求項８】
機関用給水槽に接続された給水管を経由して、前記機関用給水槽よりも重力方向に低い位置に配置されたディーゼル機関の機付ポンプに、前記機関用給水槽に蓄えられた水を冷却水として重力で送り込むステップと、
前記冷却水を用いて前記ディーゼル機関を水冷するステップと、
ラインポンプを用いて、前記ディーゼル機関から排出された前記冷却水の圧力を補完するステップと、
圧力を補完された前記冷却水を降温するステップと、
降温した前記冷却水を前記機付ポンプに還流するステップと、
を含むことを特徴とする冷却方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は排水システム、この排水システムに用いる排水ポンプを駆動するディーゼル機関の冷却システム及びディーゼル機関の冷却方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
排水機場の排水ポンプを駆動する原動機としては、かつて電動モータが主力として用いられていたが、伊勢湾台風の際の水害による停電以後、自己点火の必要がないディーゼル機関が多用されている。排水機場に設置される陸用のディーゼル機関の本体や潤滑油等の冷却には、熱交換器による２次冷却方式が主に採用され、この２次冷却水として例えば地盤の地下水を利用する技術が知られている（非特許文献１参照。）。
【０００３】
例えば、図３に示す２次冷却水を用いる従来の排水システムの場合、外部の井戸等から取水ポンプ１８で汲み上げた水を冷却水として１次冷却水槽２１に貯水し、貯水した１次冷却水を第１揚水ポンプ１２によって汲み上げる必要があり、第１揚水ポンプ１２用の電源が必要になる。１次冷却水は、給水管７ｚを介してディーゼル機関４の位置まで上昇させる。そして冷却水を機付ポンプ５を介してディーゼル機関４の内部に流し、ディーゼル機関４の出口から排水管８を通して熱交換器１０に到達させ、熱交換器１０で２次冷却水を用いて１次冷却水を冷却する。冷却された１次冷却水は、１次冷却水槽２１に再度戻される。一方、２次冷却水は、排水ポンプ１１が位置する被排水槽２０と連通する２次冷却水槽２２に蓄えられており、第２揚水ポンプ１３によって汲み上げる必要があり、第2揚水ポンプ１3用の電源が必要になる。2次冷却水は、熱交換器１０に送り込まれて１次冷却水の冷却に使用された後、廃棄される。
【０００４】
本来、ディーゼル機関４は電源フリーであるのに関わらず、第１揚水ポンプ１２及び第2揚水ポンプ１3用の電源が必要になるという不合理性があり、ディーゼル機関４の利点が生かされていない。このように、２次冷却方式を用いる場合は、排水機場に一定の補機や電源設備等を附帯させる必要性があり、排水機場が複雑化し、故障の発生頻度の高まりや保守作業の煩雑さ等の問題が生じる。さらに、２次冷却方式では１次冷却方式で排出する量の２倍程度にも及ぶ２次冷却水が必要となる場合があるため、非特許文献１の技術を用いて、地下水を無制限に大量に汲み上げて利用すると、地盤の浅層地下水のみずみちが枯渇して空洞化し、地盤沈下の可能性が高まってしまう。すなわち地下水を安定的な水源として用いることは実際上困難である。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００５】
【非特許文献１】社団法人日本建設機械化協会、「排水ポンプ設備点検保守要領」社団法人日本建設機械化協会、ｐ１２２〜１２４、昭和５４年
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は上記の問題に着目して為されたものであって、完全電源フリーな排水システム、ディーゼル機関の冷却システム及び冷却方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するために、本発明の第１の態様は、（ａ）機関用給水槽と、（ｂ）機関用給水槽よりも重力方向に低い位置に配置された機関付属冷却水ポンプ（以下「機付ポンプ」という。）を有するディーゼル機関と、（ｃ）ディーゼル機関よりも重力方向に低い位置に配置された被排水槽中に少なく共一部が投入され、ディーゼル機関によって駆動される排水ポンプと、（ｄ）機関用給水槽と機付ポンプの間に設けられ、機関用給水槽に蓄えられた水を冷却水として重力で機付ポンプに送り込む給水管と、（ｅ）機付ポンプによりディーゼル機関に送り込まれ、ディーゼル機関から排出された冷却水を、再度ディーゼル機関に送り込む還流に必要な圧力を補完するラインポンプと、（ｆ）排水ポンプの排水経路に設けられ、冷却水を降温する熱交換器と、（ｇ）ディーゼル機関と熱交換器の間に設けられ、ラインポンプで加圧された冷却水を熱交換器に送り込む第１の輸送配管と、（ｈ）熱交換器とディーゼル機関の間に設けられ、熱交換器によって降温した冷却水を機付ポンプに還流する還流管とを備える排水システムであることを要旨とする。第１の態様に係る排水システムにおいて被排水槽中の水を排水する際に、機付ポンプはディーゼル機関が発生する回転力によって動作する。
【０００８】
本発明の第２の態様は、（a）機関用給水槽と、（b）機関用給水槽よりも重力方向に低い位置に配置された機付ポンプを有するディーゼル機関と、（c）機関用給水槽と機付ポンプの間に設けられ、機関用給水槽に蓄えられた水を冷却水として重力で機付ポンプに送り込む給水管と、（d）機付ポンプによりディーゼル機関に送り込まれ、ディーゼル機関から排出された冷却水を、再度ディーゼル機関に送り込む還流に必要な圧力を補完するラインポンプと、（e）冷却水を降温する熱交換器と、（f）ディーゼル機関と熱交換器の間に設けられ、ラインポンプで加圧された冷却水を熱交換器に送り込む第１の輸送配管と、（g）熱交換器とディーゼル機関の間に設けられ、熱交換器によって降温した冷却水を機付ポンプに還流する還流管を備えるディーゼル機関の冷却システムであることを要旨とする。第２の態様に係るディーゼル機関の冷却システムにおいて、機付ポンプはディーゼル機関が発生する回転力によって動作する。
【０００９】
本発明の第３の態様は、（a）機関用給水槽に接続された給水管を経由して、機関用給水槽よりも重力方向に低い位置に配置されたディーゼル機関の機付ポンプに、機関用給水槽に蓄えられた水を冷却水として重力で送り込むステップと、（ｂ）機付ポンプによる冷却水を用いてディーゼル機関を水冷するステップと、（ｃ）ラインポンプを用いて、ディーゼル機関から排出された冷却水の圧力を補完するステップと、（ｄ）圧力を補完された冷却水を降温するステップと、（ｅ）降温した冷却水を機付ポンプに還流するステップを含むディーゼル機関の冷却方法であることを要旨とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、１次冷却方式による完全電源フリーな排水システムを構築でき、ディーゼル機関の利点を生かした排水システム、ディーゼル機関の冷却システム及び冷却方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の実施の形態に係る排水システム及び冷却システムの構成の概略を一部を断面して模式的に説明するブロック図である。
【図２】本発明の実施の形態に係る排水システム及び冷却システムの機付ポンプの性能曲線を示すグラフ図である。
【図３】従来の排水システムの構成の概略を一部を断面して模式的に説明するブロック図である。
【図４】本発明の変形例に係る排水システム及び冷却システムの構成の概略を一部を断面して模式的に説明するブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
次に、図面を参照して、本発明の実施の形態を説明する。以下の図面の記載において、同一又は類似の部分には同一又は類似の符号を付している。但し、図面は模式的なものであり、厚みと平面寸法との関係、各層の厚みの比率等は現実のものとは異なることに留意すべきである。したがって、具体的な厚みや寸法は以下の説明を参酌して判断すべきものである。又、図面相互間においても互いの寸法の関係や比率が異なる部分が含まれていることは勿論である。又、以下に示す実施の形態は、本発明の技術的思想を具体化するための装置や方法を例示するものであって、本発明の技術的思想は、構成部品の材質、形状、構造、配置等を下記のものに特定するものではない。本発明の技術的思想は、特許請求の範囲に記載された請求項が規定する技術的範囲内において、種々の変更を加えることができる。更に、以下の説明における「左右」や「上下」の方向は、単に説明の便宜上の定義であって、本発明の技術的思想を限定するものではない。よって、例えば、紙面を９０度回転すれば「左右」と「上下」とは交換して読まれ、紙面を１８０度回転すれば「左」が「右」に、「右」が「左」になることは勿論である。
【００１３】
−−排水システム及びディ−ゼル機関の冷却システムの構造−−
本発明の実施の形態に係る排水システム及びディ−ゼル機関の冷却システムは、図１に示すように、冷却対象であるディーゼル機関４を冷却する冷却水を蓄える機関用給水槽１と、機関用給水槽１よりも重力方向に低い位置に配置された水冷式のディーゼル機関４と、を備える。また本発明の実施の形態に係る排水システム及びディ−ゼル機関の冷却システムは、機関用給水槽１とディーゼル機関４の機付ポンプ５の間に設けられ、機関用給水槽１に蓄えられた水を冷却水として重力でディーゼル機関４に送り込む給水管７と、冷却水をディーゼル機関に送り込むための圧力を補完する第１のラインポンプ２６と、被排水槽（吸水槽）２０中に少なく共その一部が投入され、ディーゼル機関４によって駆動される排水ポンプ１１を備える完全電源フリーシステムである。また本発明の実施の形態に係る排水システム及びディ−ゼル機関の冷却システムは、冷却水を熱交換して降温する熱交換器１０と、ディーゼル機関４と熱交換器１０の間に設けられ、ディーゼル機関４の内部を通過して昇温した冷却水を熱交換器１０に送り込む輸送配管（２７，２８）と、熱交換器１０とディーゼル機関４の間に設けられ、熱交換器１０によって降温した冷却水をディーゼル機関４に還流する還流管２９と、を備える。
【００１４】
本発明の実施の形態に係る排水システム及びディ−ゼル機関の冷却システムには、図１に示したバルブやセンサ以外にも、図示を省略しているがフート弁や逆阻止弁等、冷却水の経路を形成する際に通常考慮される保守・点検用の各種のバルブ（弁）や装置が設けられている。
【００１５】
本発明の実施の形態に係る排水システム及びディ−ゼル機関の冷却システムは、例えば、一級・二級河川の流域に、洪水時や満潮時に河川の水量が増加したときの低地帯への浸水を防ぐために設けられ、災害用の雨水を排水する排水機場での複数のディーゼル機関４の冷却に用いられる。排水機場は、図１に示すように、複数階層構造の建屋（機場上屋）を備え、建屋の内部には、複数台の排水ポンプ１１と、これらの排水ポンプ１１を駆動させるためにそれぞれ必要な動力を発生する複数台のディーゼル機関４とが収納されている。尚、図示したディーゼル機関４以外のディーゼル機関や、排水ポンプ１１の保守作業等に用いられる天井クレーン等の装置は、説明の便宜のため、図示を省略している。
【００１６】
機関設置フロアの下側のポンプフロアには、一床式の立軸型の排水ポンプ１１が例示的に設けられている。排水ポンプ１１は、例えば１２．５トン／秒程度で排水する。また建屋の内部のポンプフロアの下側の貯水フロアには、増水した河川からの水が溜められており、排水機場の被排水槽２０をなしている。排水ポンプ１１は少なく共その一部が被排水槽２０中に投入されていれば、被排水槽２０中の水を排水できる。
【００１７】
ディーゼル機関４と、このディーゼル機関４に対応する排水ポンプ１１とは、機関設置フロアの床面上に設けられた減速機１４を介して接続されている。排水ポンプ１１の内部には、図示を省略したインペラが設けられ、ディーゼル機関４が動作すると、ディーゼル機関４から回転運動がインペラの回転軸１９に伝達され、回転軸１９を介してインペラが回転し、図１中の下側の白抜き矢印で示すように、被排水槽２０から水が汲み上げられる。汲み上げられた水は、図１中の右側の白抜き矢印で示すように、建屋の外部に排出されると共に、更に排水機場の敷地内に設けられ図示を省略した吐出水槽等を介して建屋から離れた場所に放水される。
【００１８】
機関設置フロアの上方に位置する建屋の屋上の一部又は全部の領域には、機関用給水槽１が設けられている。機関用給水槽１よりも下のレベルには、補助給水槽２が設けられている。機関用給水槽１の底部の一部には、機関用給水槽１の全面のスペースに降り注いだ雨水を導く排水路が補助給水槽２へ通じるように設けられ、この排水路には、濾過装置３が排水路の上部を覆うようにして取り付けられている。濾過装置３としては例えばルーフドレイン等を使用できる。濾過装置３により、屋上の全面に降雨し機関用給水槽１に導かれた雨水を、ゴミ等の夾雑物を排除しながら機関用給水槽１の内部に注入するようにして蓄えることができる。
【００１９】
補助給水槽２の側壁の下部には貫通孔が設けられており、この貫通孔から機関設置フロアの位置まで下降して延びる給水管７が取り付けられている。給水管７を介して機関用給水槽１に蓄えられた雨水が、排水処理のために動作して昇温したディーゼル機関４に対して冷却水として供給される。
【００２０】
機関用給水槽１は、排水機場が稼働する必要が生じる程度に大規模な降水量を伴う降雨が発生した際に、この降水量を積極的に活用して、ディーゼル機関４用の冷却水を大量に蓄える。機関用給水槽１の内部には、雨水が常時一定の貯水量で保持されており、ディーゼル機関４へ冷却水を安定供給できるように構成されている。冷却水は、給水管７の内側を重力に従って、屋上から機関設置フロアの床面近傍の高さまで下降して移動するので、電力は一切消費されない完全電源フリーシステムが構築できる。
【００２１】
尚、機関用給水槽１は、排水機場を新設する場合には屋上の一隅に設ければよいし、既設の排水機場を改造して新たに増設する場合には、例えば排水機場内の余剰スペースを活用して設置すればよい。屋上以外の場所に機関用給水槽１を設置する場合、既設の排水溝や配水管を適宜改造又は組み合わせて用いて、機関用給水槽１に雨水を導く経路を別途形成する。
【００２２】
機関設置フロアの側壁には貫通孔が設けられており、この貫通孔の高さで給水管７が曲がって、貫通孔を通って第１のバイパス配管９に接続されている。給水管７は、貯水フロアの位置で、複数台のディーゼル機関４にそれぞれ接続するように、ディーゼル機関４の台数に応じて分岐するように構成してもよい。第１のバイパス配管９は給水管７と還流管２９の間をバイパス接続する。給水管７から重力エネルギーで供給された冷却水は、給水管７及び第１のバイパス配管９を経由し、機付ポンプ５に至る。
【００２３】
機付ポンプ５は、ディーゼル機関４に内蔵されており冷却水を内部に引き込む。ディーゼル機関４は例えば、図２の上側の性能曲線で示すように、定格点が、吐出量が約６３ｍ３／時間、全揚程が約２４．７ｍである。また図２中の下側に示した機関内部圧力損失の曲線から分かるように、このディーゼル機関４の定格点では、約６ｍの損失が生じる。
【００２４】
この機付ポンプ５を介して、図１中に模式的に点線で示すように、ディーゼル機関４の内部の冷却水の通り道に送り込まれる。冷却水の通り道の途中には、ディーゼル機関に付属する機付オイルクーラ６が設けられている。尚、冷却水の通り道は、ディーゼル機関４の入口を通過した後、内部で２本以上に分岐してもよく、機付オイルクーラ６側の経路以外に、例えば、燃焼室周囲で高温になったシリンダを冷却するためのウォータージャケットを流れるジャケット側の経路等が設けられてよい。
【００２５】
ディーゼル機関４の内部から外側に出た冷却水は、第１配管２７を通って第１のラインポンプ２６に送り出される。第１のラインポンプ２６と熱交換器１０の間には、第２配管２８が設けられている。第２配管２８は、機関設置フロアの床に設けられた貫通孔を通って、機関設置フロアの床に沿って熱交換器１０まで延びている。第１配管２７及び第２配管２８は本発明の「第１の輸送配管」に相当する。
【００２６】
第１のラインポンプ２６は、ディーゼル機関４の回転力を利用して駆動される。具体的には、回転軸１９に、回転力を伝達するスプロケット等の第１の伝達装置２３を設け、この第１の伝達装置２３と第１のラインポンプ駆動装置２５とを、チェーン等の第１の従動部材２４を介して連結し、ディーゼル機関４の回転力を伝達すればよい。
【００２７】
熱交換器１０は、排水ポンプ１１の排水側のパイプの外周面に巻き付けて設けられていても、或いは、排水側のパイプの内周面に設けられていてもよい。熱交換器１０は、排水フロアの水を２次冷却用の水源として用いて、ディーゼル機関４の内部で昇温し、熱交換器１０に送り込まれた冷却水を降温させる。また熱交換器１０の冷却水の出口には還流管２９が接続されている。還流管２９は排水フロアの上部で排水フロアの側壁に向かって延び、還流管２９の熱交換器１０と反対側の端部は第１のバイパス配管９に分岐する箇所を経由したのち、排水管３９に接続されている。
【００２８】
貯水フロアの側壁の機関設置フロアの床面近傍の位置には貫通孔が設けられ、この貫通孔を通って排水管３９は屋外に延びている。また機関設置フロアの床のディーゼル機関４の機付ポンプ５の近傍には貫通孔が設けられ、この貫通孔を通って、還流管２９の第１のバイパス配管９側に分岐した部分が延びている。
【００２９】
−−排水システム及びディ−ゼル機関の冷却システムの動作−−
次に、本発明の実施の形態に係る排水システム及びディ−ゼル機関の冷却システムの動作を、図１で示したディーゼル機関４を例示的に用いて説明する。まず予め、機関用給水槽１には一定量の冷却水が蓄えられたものとする。次に、機関用給水槽１に貯えられた冷却水を、濾過装置３を介して補助給水槽２に移動させた後、高所から給水管７の垂直立ち下がり箇所の内部を重力により落下させ、給水管７及び第１のバイパス配管９を経由して、機付ポンプ５に送り込む。
【００３０】
初期運転には、例えば消防車等による給水を行って機付ポンプ５を動作させれば、以降の冷却水の供給処理は、重力の効果が利用でき、給水後はディーゼル機関４のクランク軸の回転によって機付ポンプ５も駆動されるようになるので、専用の電源を用いることなく電力フリーで機付ポンプ５の運動を継続することが可能である。
【００３１】
ディーゼル機関４に重力で送り込まれた冷却水は、機付ポンプ５によって、冷却水の通り道である機付オイルクーラ６を流れてオイルを冷却することによりディーゼル機関４を冷却する。機付オイルクーラ６を流れた冷却水は、ディーゼル機関４の出口から第１配管２７を経由して外部に流れ出て、第１のラインポンプ２６によって加圧される。第１のラインポンプ２６の動作によりディーゼル機関４の出口側で冷却水が吸引されるので、ディーゼル機関４の内部の冷却水の実効コンダクタンスが増大する。尚、冷却水の温度は、例えば機関用給水槽１で２０℃程度であれば、下降してきてディーゼル機関４の入口の位置では２３℃程度でなる。更に図２で例示したディーゼル機関４の内部を通過して昇温した冷却水の温度は、ディーゼル機関４の出口で３５℃程度である。
【００３２】
第１配管２７を経由してディーゼル機関４の外部に流れ出た冷却水は、第１のラインポンプ２６によって加圧された後、第２配管２８を流れ、熱交換器１０に到達する。熱交換器１０で、冷却水は、被排水槽２０の水によって、機関用給水槽１における水温と同程度の２０℃程度に降温する。降温した冷却水は、還流管２９を通って第１のバイパス配管９に還流する。そして還流した冷却水を、機関用給水槽１から供給された冷却水と合流させて機付ポンプ５に再び送り込み、ディーゼル機関４の冷却に使用する。
【００３３】
ディーゼル機関４に送り込む冷却水の温度が一定温度以上に高くなる等、冷却水を新たに交換する必要が生じた際には、それぞれの配管に取り付けられたバルブ等の開閉装置を適宜操作して、排水管３９を介して冷却水を排水する。そしてディーゼル機関４が所定の冷却目標温度に到達するまで、機関用給水槽１からの冷却水の供給処理及び熱交換器１０による１次冷却水の冷却処理を繰り返しながら、ディーゼル機関４を冷却する。
【００３４】
本発明の実施の形態に係る排水システム及びディ−ゼル機関の冷却システムは、排水機場の屋上に設けられた機関用給水槽１に、屋上に降った雨水を、濾過装置３等を介して又は直接、大量に蓄えるようにし、安定的な冷却水の水源として用いる。このため水道水を高所に汲み上げたり、地下水を地上に汲み上げたりするような電力を一切必要としない。また冷却水の蓄水に雨水を利用するので、付帯設備を少なくして非常に簡素な蓄水設備を構成可能である。
【００３５】
そのため、無尽蔵の海水を１次冷却水として用いる舶用のディーゼル機関の場合と同様に、陸用のディーゼル機関であっても重力エネルギーを利用して冷却水を安定供給して機付ポンプ５に押し込むことが可能となり、２次冷却水を一切必要としない。よって陸用のディーゼル機関４であっても、１次冷却方式で冷却することが可能となり、冷却水量を従来に比し大幅に低減させると共に、不要な補機や電源設備を省いて設備投資コストを抑えた簡素な排水機場を構成することができる。
【００３６】
また本発明の実施の形態に係る排水システム及びディ−ゼル機関の冷却システムでは、冷却水をディーゼル機関４に送り込むに際し、機付ポンプ５とは別に第１のラインポンプ２６を用いることにより、機付ポンプ５の負荷や過剰な圧力の要請を抑えることができる。そのため１次冷却方式であっても比較的低圧でディーゼル機関４に大容量の冷却水を送り込むことが可能になる。また機付ポンプ５の過剰な圧力の発生によって機関内部の圧力が過上昇することを抑制し、機関内の漏水を防止することができる。
【００３７】
一方、図３に示す従来の排水システムの場合、すでに述べたとおり、第１揚水ポンプ１２及び第２揚水ポンプ１２用の電源が必要となる。図３に示す従来の排水システムでは外部の井戸等から取水ポンプ１８で汲み上げた水を冷却水として１次冷却水槽２１に貯水し、貯水した１次冷却水を第１揚水ポンプ１２によって汲み上げ、給水管７ｚを介してディーゼル機関４の位置まで上昇させる。そして冷却水を機付ポンプ５を介してディーゼル機関４の内部に流し、ディーゼル機関４の出口から排水管８を通して熱交換器１０に到達させ、熱交換器１０で２次冷却水を用いて１次冷却水を冷却する。冷却された１次冷却水は、１次冷却水槽２１に再度戻される。一方、２次冷却水は、排水ポンプ１１が位置する被排水槽２０と連通する２次冷却水槽２２に蓄えられており、第２揚水ポンプ１３によって汲み上げられ、熱交換器１０に送り込まれて１次冷却水の冷却に使用された後、廃棄される。
【００３８】
このように従来のディ−ゼル機関の冷却処理の場合、昇温した１次冷却水はタンク等の貯水設備に戻されるか、或いは捨てられていた。この点、本発明の実施の形態に係る排水システム及びディ−ゼル機関の冷却システムによれば、例えば１次冷却水が３５℃程度であれば、１次冷却水を熱交換器１０によって２０℃程度まで降温させ、再び機付ポンプ５に戻してディーゼル機関４の冷却に再利用する。また排水ポンプ１１の排水を用いた熱交換器１０を用いて１次冷却水を降温するので、２次冷却水を別途貯蔵したり汲み上げたりする必要がない。そのため付帯設備等を少なくすると共に、冷却水全体の使用量を大きく低減し、限られた量の冷却水であっても効率よく使用することが可能になり、冷却水の安定供給力を大きく高めることができる。
【００３９】
また従来、大量の冷却水確保の問題から、排水ポンプに冷却水が不要なガスタービンを採用する場合があり、その場合には、電気点火式のガスタービンを停電時でも駆動させるため、自家発電機等の付帯設備を別途準備しなければならなかった。またガスタービンは、使用電力コストや単位出力あたりのコストにおいて、ディーゼル機関より嵩むという不利益も有する。本発明の実施の形態に係る排水システム及びディ−ゼル機関の冷却システムによれば、自己点火式のディーゼル機関４を用いた排水機場を、冷却水の使用量を抑えて容易に構成可能となるので、停電時であっても確実に、かつ、ディーゼル機関の利点を生かして経済的に、排水ポンプ１１を駆動することができる。
【００４０】
（変形例）
上記した本発明の実施の形態に係る排水システム及びディ−ゼル機関の冷却システムでは、ディーゼル機関４のみを冷却する場合を例示したが、これに限定されず減速機１４を同時に冷却することも可能である。例えば本発明の変形例に係る冷却システムは、図４に示すように、機付ポンプ５と減速機１４を接続し、給水管７から供給される冷却水の一部を減速機１４に送り込む第２のバイパス配管３０を更に備える。
【００４１】
またディーゼル機関４と減速機１４を接続する回転軸１９には第２の伝達装置３３が設けられ、第２の伝達装置３３には第２の従動部材３４が取り付けられ、第２の従動部材３４には第２のラインポンプ駆動装置及び第２のラインポンプ３６が取り付けられている。第２の伝達装置３３、第２の従動部材３４、第２のラインポンプ駆動装置３５及び第２のラインポンプ３６はそれぞれ、図１中に示した第１の伝達装置２３、第１の従動部材２４、第１のラインポンプ駆動装置２５及び第１のラインポンプ２６と等価な構造であるため、重複説明を省略する。
【００４２】
また減速機１４と第２のラインポンプ３６は第３配管３７で連結され、第２のラインポンプ３６と熱交換器１０は第４配管３８で連結されている。第３配管３７及び第４配管３８は本発明の「第２の輸送配管」に相当する。減速機１４の内部で昇温した冷却水は、第３配管３７及び第４配管３８を通って第２配管２８に流れ込み、ディーゼル機関４側から流れる冷却水と合流して熱交換器１０に流れ込む。すなわち本発明の変形例に係る冷却システムによれば、ディーゼル機関４の回転を用いて第１のラインポンプ２６及び第２のラインポンプ３６を同時に駆動し、ディーゼル機関４の冷却に加え、更に減速機１４の冷却を同時に効率よく行うことができる。
【００４３】
（その他の実施の形態）
本発明は上記の実施の形態によって説明したが、この開示の一部をなす論述及び図面は、本発明を限定するものであると理解すべきではない。この開示から当業者には様々な代替実施の形態、実施例及び運用技術が明らかになると考えられるべきである。
【００４４】
また本発明の冷却システムは、排水機場の排水ポンプや排水ポンプを駆動するディーゼル機関は１台に限定されるものではなく、複数台の排水ポンプや複数台の排水ポンプを駆動する複数台のディーゼル機関が備えられていてよい。この場合は、図１に示した第１配管２７の途中から複数の第２の給水管が分岐するようにし、それぞれの分岐に第１のバイパス配管９をそれぞれ接続して、複数の第１のバイパス配管９を経由して、複数のディーゼル機関のそれぞれの機付ポンプ５に至るようにすればよい。
【００４５】
そして、複数のディーゼル機関のそれぞれにラインポンプを設け、ディーゼル機関のそれぞれの出口から排出された冷却水をそれぞれのラインポンプによって加圧し、熱交換器１０に到達するようにすればよい。熱交換器１０で、被排水槽２０の水によって降温した冷却水は、それぞれの還流管を通ってそれぞれの第１のバイパス配管に還流するようにすれば、還流した冷却水を、機関用給水槽１から供給された冷却水と合流させてそれぞれの機付ポンプに再度供給できる。
【００４６】
また本発明の冷却システムは、排水機場の排水ポンプを駆動するディーゼル機関に限定されることなく、例えば発電装置（発電機）用のディーゼル機関でもよい。又、灌漑用水設備の揚水ポンプを駆動するディーゼル機関等、排水ポンプ以外の他のポンプを駆動するディーゼル機関を水冷する場合に適用可能である。
【００４７】
他にも、排水機場の建屋の屋上や敷地内の遊休スペースに、例えば太陽光発電ユニット等の自然エネルギー発電装置を設けてもよい。発電装置により発電した電力を、各種の電源或いは流路切替制御を行うための装置等の電源等に用いることにより、排水機場で必要な電力を自ら賄うことができる。発電された電力のうち余剰電力は、別途、電力会社等に販売してもよい。
【００４８】
以上のとおり本発明は、本明細書及び図面に記載していない様々な実施の形態等を含むとともに、本発明の技術的範囲は、上記の説明から妥当な特許請求の範囲に係る発明特定事項によってのみ定められるものである。
【符号の説明】
【００４９】
１    機関用給水槽
２    補助給水槽
３    濾過装置
４    ディーゼル機関
５    機付ポンプ
６    機付オイルクーラ
７，７ｚ  給水管
８    排水管
９    第１のバイパス配管
１０  熱交換器
１１  排水ポンプ
１２  第１揚水ポンプ
１３  第２揚水ポンプ
１４  減速機
１９  回転軸
１７  開閉装置
１８  取水ポンプ
２０  被排水槽
２１  １次冷却水槽
２２  ２次冷却水槽
２３  第１の伝達装置
２４  第１の従動部材
２５  第１のラインポンプ駆動装置
２６  第１のラインポンプ
２７  第１配管
２８  第２配管
２９  還流管
３０  第２のバイパス配管
３３  第２の伝達装置
３４  第２の従動部材
３５  第２のラインポンプ駆動装置
３６  第２のラインポンプ
３７  第３配管
３８  第４配管
３９  排水管
【図１】
2020112066.tif 000003
【図２】
2020112066.tif 000004
【図３】
2020112066.tif 000005
【図４】
2020112066.tif 000006
【手続補正書】
【提出日】令和1年5月14日(2019.5.14)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
機関用給水槽と、
前記機関用給水槽よりも重力方向に低い位置に配置された、機付ポンプを有するディーゼル機関と、
前記ディーゼル機関よりも重力方向に低い位置に配置された被排水槽中に少なく共一部が投入され、前記ディーゼル機関によって駆動される排水ポンプと、
前記機関用給水槽と前記機付ポンプの間に設けられ、前記機関用給水槽に蓄えられた水を冷却水として重力で前記機付ポンプに送り込む給水管と、
前記ディーゼル機関の外部において前記ディーゼル機関の前記冷却水の排出側に設けられ、前記ディーゼル機関の回転力を利用して駆動されるラインポンプであって、前記機付ポンプにより前記ディーゼル機関に送り込まれ、前記ディーゼル機関から排出された前記冷却水の流れによって、再度前記ディーゼル機関に送り込む還流に必要な圧力を補完するラインポンプと、
前記排水ポンプの排水経路に設けられ、前記冷却水を降温する熱交換器と、
前記ディーゼル機関と前記熱交換器の間に設けられ、前記ラインポンプで加圧された前記冷却水を前記熱交換器に送り込む第１の輸送配管と、
前記熱交換器と前記ディーゼル機関の間に設けられ、前記熱交換器によって降温した前記冷却水を前記機付ポンプに還流する還流管と、
を備え、前記被排水槽中の水を排水する際、前記ディーゼル機関の前記冷却水の吸入側に設けられた前記機付ポンプは、前記ディーゼル機関が発生する回転力によって動作することを特徴とする排水システム。
【請求項２】
機関用給水槽と、
前記機関用給水槽よりも重力方向に低い位置に配置された、機付ポンプを有するディーゼル機関と、
前記機関用給水槽と前記機付ポンプの間に設けられ、前記機関用給水槽に蓄えられた水を冷却水として重力で前記機付ポンプに送り込む給水管と、
前記ディーゼル機関の外部において前記ディーゼル機関の前記冷却水の排出側に設けられ、前記ディーゼル機関の回転力を利用して駆動されるラインポンプであって、前記機付ポンプにより前記ディーゼル機関に送り込まれ、前記ディーゼル機関から排出された前記冷却水の流れによって、再度前記ディーゼル機関に送り込む還流に必要な圧力を補完するラインポンプと、
前記冷却水を降温する熱交換器と、
前記ディーゼル機関と前記熱交換器の間に設けられ、前記ラインポンプで加圧された前記冷却水を前記熱交換器に送り込む第１の輸送配管と、
前記熱交換器と前記ディーゼル機関の間に設けられ、前記熱交換器によって降温した前記冷却水を前記機付ポンプに還流する還流管と、
を備え、前記ディーゼル機関の前記冷却水の吸入側に設けられた前記機付ポンプは、前記ディーゼル機関が発生する回転力によって動作することを特徴とする冷却システム。
【請求項３】
更に、前記ディーゼル機関が発生する回転力によって前記ラインポンプを駆動する駆動装置を備えることを特徴とする請求項２に記載の冷却システム。
【請求項４】
前記機関用給水槽が前記ディーゼル機関を収納する建屋の屋上に設けられ、前記機関用給水槽に降雨時の雨水を蓄えることを特徴とする請求項２又は３に記載の冷却システム。
【請求項５】
更に、前記機関用給水槽と前記給水管の間に前記雨水を濾過する濾過装置を備えることを特徴とする請求項４に記載の冷却システム。
【請求項６】
更に、前記給水管の前記冷却水を前記ディーゼル機関の減速機を冷却するために前記減速機に送り込むバイパス配管と、
前記減速機と前記熱交換器の間に設けられ、前記減速機の内部を通過して昇温した前記冷却水を前記熱交換器に送り込む第２の輸送配管と、を備えることを特徴とする請求項３〜５のいずれか１項に記載の冷却システム。
【請求項７】
前記第２の輸送配管に設けられ、前記第２の輸送配管を流れる前記冷却水の流れによって、前記冷却水を前記減速機に送り込むための圧力を補完する第２のラインポンプと、を備えることを特徴とする請求項６に記載の冷却システム。
【請求項８】
機関用給水槽に接続された給水管を経由して、前記機関用給水槽よりも重力方向に低い位置に配置されたディーゼル機関の機付ポンプに、前記機関用給水槽に蓄えられた水を冷却水として重力で送り込むステップと、
前記冷却水を用いて前記ディーゼル機関を水冷するステップと、
前記ディーゼル機関の外部において前記ディーゼル機関の回転力を利用して駆動されるラインポンプを用いて、前記ディーゼル機関から排出された前記冷却水の流れを生成し、前記冷却水の圧力を補完するステップと、
圧力を補完された前記冷却水を降温するステップと、
降温した前記冷却水を、前記ディーゼル機関の前記冷却水の吸入側に設けられた前記機付ポンプに還流するステップと、
を含むことを特徴とする冷却方法。
【手続補正書】
【提出日】令和1年8月21日(2019.8.21)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
機関用給水槽と、
該機関用給水槽からの冷却水を吸入する機付ポンプを有するディーゼル機関であって、該ディーゼル機関が発生する回転力によって動作する前記機付ポンプの位置を、前記ディーゼル機関の前記冷却水の吸入側とするように、前記機関用給水槽よりも重力方向に低い位置に配置されたディーゼル機関と、
前記ディーゼル機関よりも重力方向に低い位置に配置された被排水槽中に少なく共一部が投入され、前記ディーゼル機関によって駆動される排水ポンプと、
前記機関用給水槽と前記機付ポンプの間に設けられ、前記機関用給水槽に蓄えられた水を前記冷却水として重力で前記機付ポンプに送り込む給水管と、
前記ディーゼル機関の前記冷却水の排出側と前記吸入側との間を配管で接続する連続経路の一部に設けられ、前記ディーゼル機関の回転力を利用して駆動される、前記ディーゼル機関の外部に配置されたラインポンプであって、前記機付ポンプにより、前記吸入側において前記ディーゼル機関に過剰な圧力の発生を抑制するように送り込まれ、前記ディーゼル機関から排出された前記冷却水の流れを前記排出側で吸入することによって、前記ディーゼル機関の内部の前記冷却水の実効コンダクタンスを増大させ、且つ再度前記ディーゼル機関に送り込む環流に必要な圧力を補完するラインポンプと、
前記排水ポンプの排水経路に設けられ、前記冷却水を降温する熱交換器と、
前記ディーゼル機関と前記熱交換器の間に設けられ、前記ラインポンプで加圧された前記冷却水を前記熱交換器に送り込む第１の輸送配管と、
前記熱交換器と前記ディーゼル機関の間に設けられ、前記熱交換器によって降温した前記冷却水を前記機付ポンプに還流する還流管と、
を備え、前記吸入側において前記過剰な圧力を発生しないように設定したことにより、前記ディーゼル機関内部の圧力が過上昇することを防止し、前記ディーゼル機関内の漏水を防止したことを特徴とする排水システム。
【請求項２】
機関用給水槽と、
該機関用給水槽からの冷却水を吸入する機付ポンプを有するディーゼル機関であって、該ディーゼル機関が発生する回転力によって動作する前記機付ポンプの位置を、前記ディーゼル機関の前記冷却水の吸入側とするように、前記機関用給水槽よりも重力方向に低い位置に配置されたディーゼル機関と、
前記機関用給水槽と前記機付ポンプの間に設けられ、前記機関用給水槽に蓄えられた水を前記冷却水として重力で前記機付ポンプに送り込む給水管と、
前記ディーゼル機関の前記冷却水の排出側と前記吸入側との間を配管で接続する連続経路の一部に設けられ、前記ディーゼル機関の回転力を利用して駆動される、前記ディーゼル機関の外部に配置されたラインポンプであって、前記機付ポンプにより、前記吸入側において前記ディーゼル機関に過剰な圧力の発生を抑制するように送り込まれ、前記ディーゼル機関から排出された前記冷却水の流れを前記排出側で吸入することによって、前記ディーゼル機関の内部の前記冷却水の実効コンダクタンスを増大させ、且つ再度前記ディーゼル機関に送り込む環流に必要な圧力を補完するラインポンプと、
前記冷却水を降温する熱交換器と、
前記ディーゼル機関と前記熱交換器の間に設けられ、前記ラインポンプで加圧された前記冷却水を前記熱交換器に送り込む第１の輸送配管と、
前記熱交換器と前記ディーゼル機関の間に設けられ、前記熱交換器によって降温した前記冷却水を前記機付ポンプに還流する還流管と、
を備え、前記吸入側において前記過剰な圧力を発生しないように設定したことにより、前記ディーゼル機関内部の圧力が過上昇することを防止し、前記ディーゼル機関内の漏水を防止したことを特徴とする冷却システム。
【請求項３】
更に、前記ディーゼル機関が発生する回転力によって前記ラインポンプを駆動する駆動装置を備えることを特徴とする請求項２に記載の冷却システム。
【請求項４】
前記機関用給水槽が前記ディーゼル機関を収納する建屋の屋上に設けられ、前記機関用給水槽に降雨時の雨水を蓄えることを特徴とする請求項２又は３に記載の冷却システム。
【請求項５】
更に、前記機関用給水槽と前記給水管の間に前記雨水を濾過する濾過装置を備えることを特徴とする請求項４に記載の冷却システム。
【請求項６】
更に、前記給水管の前記冷却水を前記ディーゼル機関の減速機を冷却するために前記減速機に送り込むバイパス配管と、
前記減速機と前記熱交換器の間に設けられ、前記減速機の内部を通過して昇温した前記冷却水を前記熱交換器に送り込む第２の輸送配管と、を備えることを特徴とする請求項３〜５のいずれか１項に記載の冷却システム。
【請求項７】
前記第２の輸送配管に設けられ、前記第２の輸送配管を流れる前記冷却水の流れによって、前記冷却水を前記減速機に送り込むための圧力を補完する第２のラインポンプと、を備えることを特徴とする請求項６に記載の冷却システム。
【請求項８】
ディーゼル機関が発生する回転力によって動作する機付ポンプを、前記ディーゼル機関の冷却水の吸入側に配置した前記ディーゼル機関に対し、機関用給水槽に接続された給水管を経由して、前記機関用給水槽よりも重力方向に低い位置に配置された前記ディーゼル機関の前記機付ポンプに、前記機関用給水槽に蓄えられた水を前記冷却水として重力で送り込むステップと、
前記吸入側において前記ディーゼル機関に過剰な圧力の発生を抑制するように前記冷却水を送り込み、前記ディーゼル機関から前記冷却水を排出することにより、前記冷却水を用いて前記ディーゼル機関を水冷するステップと、
前記ディーゼル機関の外部において前記ディーゼル機関の回転力を利用して駆動されるラインポンプであって、前記ディーゼル機関の前記冷却水の排出側と前記吸入側との間を配管で接続する連続経路の一部に設けられたラインポンプを用いて、前記ディーゼル機関から排出された前記冷却水の流れを前記排出側で吸入することによって、前記ディーゼル機関の内部の前記冷却水の実効コンダクタンスを増大させ、且つ再度前記ディーゼル機関に送り込む環流に必要な前記冷却水の圧力を補完するステップと、
圧力を補完された前記冷却水を降温するステップと、
降温した前記冷却水を、前記ディーゼル機関の前記吸入側に設けられた前記機付ポンプに還流するステップと、
を含み、前記吸入側において前記過剰な圧力を発生しないように設定したことにより、前記ディーゼル機関内部の圧力が過上昇することを防止し、前記ディーゼル機関内の漏水を防止したことを特徴とする冷却方法。
【手続補正書】
【提出日】令和2年1月27日(2020.1.27)
【手続補正２】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電源フリーで雨水を蓄える機関用給水槽と、
該機関用給水槽からの冷却水を吸入する機付ポンプを有するディーゼル機関であって、該ディーゼル機関が発生する回転力によって動作する前記機付ポンプの位置を、前記ディーゼル機関の前記冷却水の吸入側とするように、前記機関用給水槽よりも重力方向に低い位置に配置されたディーゼル機関と、
前記ディーゼル機関よりも重力方向に低い位置に配置された被排水槽中に少なく共一部が投入され、前記ディーゼル機関によって駆動される排水ポンプと、
前記機関用給水槽と前記機付ポンプの間に設けられ、前記機関用給水槽に蓄えられた水を少なくとも初期運転のタイミングにおいて、前記冷却水として重力で前記機付ポンプに送り込む給水管と、
前記吸入側とは異なる位置に前記機付ポンプから離間して設けられた、前記冷却水の排出側と前記吸入側との間を、大気に晒さない閉管の配管で接続する連続経路の一部に設けられ、前記ディーゼル機関の回転力を利用して駆動される、前記ディーゼル機関の外部の前記機付ポンプとは反対側の位置に配置されたラインポンプであって、前記機付ポンプにより、前記吸入側において前記ディーゼル機関に過剰な圧力の発生を抑制するように送り込まれ、前記ディーゼル機関から排出された前記冷却水の流れを前記排出側で吸入することによって、前記ディーゼル機関の内部の前記冷却水の実効コンダクタンスを増大させ、且つ再度前記ディーゼル機関に送り込む環流に必要な圧力を補完するラインポンプと、
前記排水ポンプの排水経路に設けられ、前記冷却水を降温する熱交換器と、
前記ディーゼル機関と前記熱交換器の間に設けられ、前記ラインポンプで加圧された前記冷却水を前記熱交換器に送り込む第１の輸送配管と、
前記熱交換器と前記ディーゼル機関の前記機付ポンプの間に設けられた還流管であって、該還流管の前記機付ポンプ側の端部が前記機付ポンプより高い位置にある給水管にバイパス接続され、前記熱交換器によって降温した前記冷却水を、前記機関用給水槽から供給された前記冷却水と合流させて前記機付ポンプに還流する還流管と、
を備え、前記吸入側において前記過剰な圧力を発生しないように設定したことにより、前記ディーゼル機関内部の圧力が過上昇することを防止し、前記ディーゼル機関内の漏水を防止し、前記初期運転のタイミングを経過後は前記還流管を流れる前記冷却水により前記機関用給水槽から供給される前記冷却水の水量を補完することを特徴とする完全電源フリーな排水システム。
【請求項２】
電源フリーで雨水を蓄える機関用給水槽と、
該機関用給水槽からの冷却水を吸入する機付ポンプを有するディーゼル機関であって、該ディーゼル機関が発生する回転力によって動作する前記機付ポンプの位置を、前記ディーゼル機関の前記冷却水の吸入側とするように、前記機関用給水槽よりも重力方向に低い位置に配置されたディーゼル機関と、
前記機関用給水槽と前記機付ポンプの間に設けられ、前記機関用給水槽に蓄えられた水を少なくとも初期運転のタイミングにおいて、前記冷却水として重力で前記機付ポンプに送り込む給水管と、
前記吸入側とは異なる位置に前記機付ポンプから離間して設けられた、前記ディーゼル機関の前記冷却水の排出側と前記吸入側との間を、大気に晒さない閉管の配管で接続する連続経路の一部に設けられ、前記ディーゼル機関の回転力を利用して駆動される、前記ディーゼル機関の外部の前記機付ポンプとは反対側の位置に配置されたラインポンプであって、前記機付ポンプにより、前記吸入側において前記ディーゼル機関に過剰な圧力の発生を抑制するように送り込まれ、前記ディーゼル機関から排出された前記冷却水の流れを前記排出側で吸入することによって、前記ディーゼル機関の内部の前記冷却水の実効コンダクタンスを増大させ、且つ再度前記ディーゼル機関に送り込む環流に必要な圧力を補完するラインポンプと、
前記冷却水を降温する熱交換器と、
前記ディーゼル機関と前記熱交換器の間に設けられ、前記ラインポンプで加圧された前記冷却水を前記熱交換器に送り込む第１の輸送配管と、
前記熱交換器と前記ディーゼル機関の前記機付ポンプの間に設けられた還流管であって、該還流管の前記機付ポンプ側の端部が前記機付ポンプより高い位置にある給水管にバイパス接続され、前記熱交換器によって降温した前記冷却水を、前記機関用給水槽から供給された前記冷却水と合流させて前記機付ポンプに還流する還流管と、
を備え、前記吸入側において前記過剰な圧力を発生しないように設定したことにより、前記ディーゼル機関内部の圧力が過上昇することを防止し、前記ディーゼル機関内の漏水を防止し、前記初期運転のタイミングを経過後は前記還流管を流れる前記冷却水により前記機関用給水槽から供給される前記冷却水の水量を補完することを特徴とする完全電源フリーな冷却システム。
【請求項３】
更に、前記ディーゼル機関が発生する回転力によって前記ラインポンプを駆動する駆動装置を備えることを特徴とする請求項２に記載の完全電源フリーな冷却システム。
【請求項４】
前記機関用給水槽が前記ディーゼル機関を収納する建屋の屋上に設けられ、前記機関用給水槽に降雨時の雨水を蓄えることを特徴とする請求項２又は３に記載の完全電源フリーな冷却システム。
【請求項５】
更に、前記機関用給水槽と前記給水管の間に前記雨水を濾過する濾過装置を備えることを特徴とする請求項４に記載の完全電源フリーな冷却システム。
【請求項６】
前記バイパス接続は、前記給水管の前記冷却水を前記ディーゼル機関の減速機を冷却するために前記減速機に送り込むバイパス配管によって構成され、
前記減速機と前記熱交換器の間に設けられ、前記減速機の内部を通過して昇温した前記冷却水を前記熱交換器に送り込む第２の輸送配管を更に備えることを特徴とする請求項３〜５のいずれか１項に記載の完全電源フリーな冷却システム。
【請求項７】
前記第２の輸送配管に設けられ、前記第２の輸送配管を流れる前記冷却水の流れによって、前記冷却水を前記減速機に送り込むための圧力を補完する第２のラインポンプと、を備えることを特徴とする請求項６に記載の完全電源フリーな冷却システム。
【請求項８】
ディーゼル機関が発生する回転力によって動作する機付ポンプを、前記ディーゼル機関の冷却水の吸入側に配置した前記ディーゼル機関に対し、少なくとも初期運転のタイミングにおいて、電源フリーで雨水を蓄える機関用給水槽に接続された給水管を経由して、前記機関用給水槽よりも重力方向に低い位置に配置された前記ディーゼル機関の前記機付ポンプに、前記機関用給水槽に蓄えられた水を前記冷却水として重力で送り込むステップと、
前記吸入側において前記ディーゼル機関に過剰な圧力の発生を抑制するように前記冷却水を送り込み、前記ディーゼル機関から前記冷却水を排出することにより、前記冷却水を用いて前記ディーゼル機関を水冷するステップと、
前記ディーゼル機関の外部の前記機付ポンプとは反対側の位置に配置され、前記ディーゼル機関の回転力を利用して駆動されるラインポンプであって、前記吸入側とは異なる位置に前記機付ポンプから離間して設けられた、前記ディーゼル機関の前記冷却水の排出側と前記吸入側との間を、大気に晒さない閉管の配管で接続する連続経路の一部に設けられたラインポンプを用いて、前記ディーゼル機関から排出された前記冷却水の流れを前記排出側で吸入することによって、前記ディーゼル機関の内部の前記冷却水の実効コンダクタンスを増大させ、且つ再度前記ディーゼル機関に送り込む環流に必要な前記冷却水の圧力を補完するステップと、
圧力を補完された前記冷却水を降温するステップと、
前記初期運転のタイミングを経過後に、前記熱交換器と前記ディーゼル機関の前記機付ポンプの間に設けられた還流管であって、該還流管の前記機付ポンプ側の端部が前記機付ポンプより高い位置にある給水管にバイパス接続された還流管を介して、降温した前記冷却水を、前記機関用給水槽から供給された前記冷却水と合流させて前記ディーゼル機関の前記吸入側に設けられた前記機付ポンプに還流するステップと、
を含み、前記吸入側において前記過剰な圧力を発生しないように設定したことにより、前記ディーゼル機関内部の圧力が過上昇することを防止し、前記ディーゼル機関内の漏水を防止し、前記初期運転のタイミングを経過後は前記還流管を流れる前記冷却水により前記機関用給水槽から供給される前記冷却水の水量を補完することを特徴とする完全電源フリーな冷却方法。