(57)【要約】【課題】複数のエンジンに同時に冷却・暖機用の水を供給できるだけの容量を持ち、運転コストがかからずに水を温める部品の故障時もメンテナンスが容易で、不測の事態で水が漏れ出した場合でも周囲に影響を及ぼさず、一度温めた後は保温が可能で、コストをかけずに休日の翌日も使用できるようタイマー動作が可能な、エンジン冷却・暖機用水タンクを提供することが課題である。【解決手段】工場基礎面を掘り下げた空間部にエンジン冷却・暖機用水タンクを配置し、上面を歩行可能な断熱材で構成した蓋部で蓋をすると共に周囲を断熱材で覆い、電気ヒータと攪拌装置とを蓋部からタンク内に垂直に挿入して蓋部上面に外部電源への接続部を設け、制御装置によって水温を制御するようにした。【選択図】  図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
工場基礎面を掘り下げた空間部に設置されたエンジン冷却・暖機用水タンクであって、
前記エンジン冷却・暖機用水タンクは歩行可能に構成して断熱性を持たせた蓋部が上面に設けられると共に周囲が断熱材で覆われ、前記蓋部からタンク内に垂直に挿入されて蓋部上面に電源への接続部が設けられた電気ヒータ及び収容した水を攪拌する攪拌装置とを有し、タンク内部に配した温度センサからの信号を受け、前記ヒータの電源ＯＮ／ＯＦＦにより水の温度を制御する制御装置と、からなることを特徴とするエンジン冷却・暖機用水タンク。
【請求項２】
前記タンクは前記掘り下げた空間部底面とタンク底部との間に通風空間が設けられていることを特徴とする請求項１に記載したエンジン冷却・暖機用水タンク。
【請求項３】
前記制御装置は、前記タンク内に設けられた液面レベル計からの信号を受け、タンク内液面が低下した際に警報を発すると共に、前記ヒータの電源をＯＦＦすることにより、前記ヒータの空炊きを防止することを特徴とする請求項２に記載したエンジン冷却・暖機用水タンク。
【請求項４】
前記制御装置は、前記ヒータの電源ＯＮ時間を予約するタイマーを有していることを特徴とする請求項３に記載したエンジン冷却・暖機用水タンク。
【請求項５】
前記工場基礎面上に露出した配管接続部を有し、前記タンク内に配されたバックアップ用スチーム配管を有していることを特徴とする請求項４に記載したエンジン冷却・暖機用水タンク。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、エンジン冷却・暖機用水タンクに係り、特に、大型エンジン製造工場内に設置され、複数エンジンの試運転時に使用する冷却・暖機用水を供給するためのエンジン冷却・暖機用水タンクに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
ディーゼルエンジン等では、例えば特許文献１に記されているように、起動にあたってエンジン自体を起動温度にする必要があり、冷却水系及び潤滑油系統にヒータを用いた暖機装置が設けられている。この特許文献１に示されているような小型のエンジンにおいては、個々のエンジンに設けられた暖機装置で暖機すれば充分であるが、発電機などに用いる大型のガスエンジンなどでは多量の冷却水を必要とするため、一般的に外付けのタンクが設けられる。
【０００３】
そのため、大型のガスエンジンを同時に複数製造できるような製造工場においては、完成したエンジンの試運転時に使用するエンジンの冷却や暖機用の水を確保するため、内部にスチームパイプを配した例えば３０〜５０ｋｌといった大容量のタンクを設けて蒸気で加熱し、例えば７０℃程度の温水を同時に複数のエンジンに供給できるようにしている。
【０００４】
この場合の蒸気は、工場内で使用する温水を作成するためのボイラなどから供給を受けるのが一般的であるが、エンジンの試運転はエンジン完成時のみで常時あるわけではないから、こういったタンクに蓄えられた水は試運転時のみ温められることが多い。しかしながらタンクが大型ということもあり、冷水状態の水を暖機用として前記した７０℃程度まで温めるためには、莫大な蒸気量が必要になる。また、エンジンを発注したユーザの都合で試運転が例えば休日の翌日などに設定された場合、休日にボイラから蒸気を供給して暖めねばならないから、ボイラ運転要員の人件費を含め、多額の経費がかかるのが現状であった。
【０００５】
こういった大型のタンクに関する先行技術としては、例えば特許文献２に、超低温液化天然ガス（ＬＮＧ）を貯蔵する地下タンクにおける凍土化防止システムに関するものではあるが、周囲に設置したヒートフェンス内に温水を循環させて凍土化がタンクの周囲に成長するのを阻止する温水循環系と、超低温液化天然ガス貯蔵用地下タンクから汲み出される超低温液化ガスの冷熱と、海水又は河川水の温熱を熱源として冷熱タービンを駆動する駆動系と、前記駆動系の冷熱タービンにより駆動される圧縮機で熱媒を圧縮して熱交換器に導き、この熱交換器内で熱媒の凝縮潜熱により前記温水循環系内の温水を加熱し、この加熱により冷えた熱媒を膨張弁及び大気熱吸収器を経由させることにより大気中から熱を吸収して熱媒温度を上昇させ、再び前記圧縮機で圧縮させて温水に熱を与えるヒートポンプ方式による温水加熱系と、によりヒートフェンス内を循環する温水を加熱するようにした、凍土化防止システムを備えた超低温液化天然ガス貯蔵用地下タンクが示されている。
【０００６】
また特許文献３には、住宅用の床下収納型タンクに関するものではあるが、コンクリートスラブの上に上方に向って開口する開口部を有するコンクリート製の枠体を形成し、この枠体の内部に箱形の貯湯タンクを、コンクリートスラブ及び枠体と貯湯タンクの壁部との間に断熱材をそれぞれ配置し、貯湯タンクの上側壁部の上に断熱材を介して蓋部材を配置して、枠体の開口部を塞いだ床下収納型貯湯式電気温水器が示されている。
【０００７】
【特許文献１】特開昭６０−１３９８０号公報
【特許文献２】特開平４−３１２２９９号公報
【特許文献３】特開平８−１６６１６５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本願のエンジン冷却・暖機用水タンクは、エンジンを複数製造できるような製造工場における、複数のエンジンに同時に冷却・暖機用の水を供給できるだけの容量を持つことが要求される。また、運転コストをかけずに水を温め、温める際に事故が生じないようにすると共に、故障した場合のメンテナンスが容易で、かつ、不測の事態でタンクが壊れた場合も、工場であるから周囲に影響を及ぼさないようにすることが求められる。さらに、せっかく温めた水が短時間で冷えたのではコストがかかるから保温が可能であり、また、コストをかけずに休日の翌日も使用できるようタイマー動作が可能であることが望ましい。
【０００９】
しかしながら特許文献２に示された天然ガス貯蔵用地下タンクは、超低温で液化された天然ガスを貯蔵するためのもので、ヒートフェンスはタンク周囲が凍土化するのを防止するために設けられていて、本願のようにタンク内の水を温めるために用いられものではない。また特許文献３の床下収納型貯湯式電気温水器は、他の装置で作られた温水を蓄えるものではあるが住宅用の床下収納型タンクであり、小型で、本願のように例えば３０〜５０ｋｌといった大容量のタンクに転用できるものではない。
【００１０】
そのため本発明においては、複数のエンジンに同時に冷却・暖機用の水を供給できるだけの容量を持ち、運転コストがかからずに水を温める部品の故障時もメンテナンスが容易で、不測の事態で水が漏れ出した場合でも周囲に影響を及ぼさず、一度温めた後は保温が可能で、コストをかけずに休日の翌日も使用できるようタイマー動作が可能な、エンジン冷却・暖機用水タンクを提供することが課題である。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記課題を解決するため本発明になるエンジン冷却・暖機用温水タンクは、
工場基礎面を掘り下げた空間部に設置されたエンジン冷却・暖機用水タンクであって、
工場基礎面を掘り下げた空間部に設置されたエンジン冷却・暖機用水タンクであって、
前記エンジン冷却・暖機用水タンクは歩行可能に構成して断熱性を持たせた蓋部が上面に設けられると共に周囲が断熱材で覆われ、前記蓋部からタンク内に垂直に挿入されて蓋部上面に電源への接続部が設けられた電気ヒータ及び収容した水を攪拌する攪拌装置とを有し、タンク内部に配した温度センサからの信号を受け、前記ヒータの電源ＯＮ／ＯＦＦにより水の温度を制御する制御装置と、からなることを特徴とする。
【００１２】
このように工場基礎面を掘り下げた空間部にエンジン冷却・暖機用水タンクを設けることで、複数のエンジンに同時に冷却・暖機用の水を供給する大容量タンクとしても問題なく設置することができ、また、不測の事態で水が漏れ出した場合でも周囲に影響を及ぼすことがない。さらに、上面を含む周囲を断熱材で覆うことで、一度温めた後は保温が可能であり、ヒーターと攪拌装置を上面から垂直に挿入することで、これらヒータや攪拌装置が壊れた場合も容易にメンテナンスができ、コストもかからない。
【００１３】
また、前記タンクは前記掘り下げた空間部底面とタンク底部との間に通風空間が設けられていることで、タンクを鉄製としてもさびたりすることを防ぐことができ、コスト的にも安価に冷却・暖機用水タンクを設置することができる。
【００１４】
そして、前記制御装置は、前記タンク内に設けられた液面レベル計からの信号を受け、タンク内液面が低下した際に警報を発すると共に、前記ヒータの電源をＯＦＦするよう構成されていることで、ヒータの空炊きを防止することができる。
【００１５】
さらに、前記制御装置は、前記ヒータの電源ＯＮ時間を予約するタイマーを有していることで、前記したように休日の翌日に試運転せねばならぬような事態となっても、ボイラ運転要員の確保などを要せずに低コストでの運転が可能となる。
【００１６】
また、前記工場基礎面上に露出した配管接続部を有し、前記タンク内に配されたバックアップ用スチーム配管を有していることで、万が一、電気ヒータが壊れても蒸気で温水を得るようにすることができる。
【発明の効果】
【００１７】
以上記載のごとく本発明になるエンジン冷却・暖機用水タンクは、不測の事態で水が漏れ出した場合でも周囲に影響を及ぼすことがなく、また、一度温めた後は保温が可能で、ヒータや攪拌装置が壊れた場合も容易にメンテナンスができ、工場などに設置する冷却・暖機用水タンクとして好適である。
【００１８】
また、掘り下げた空間部底面とタンク低部との間に通風空間が設けられていることで、腐蝕にも強く、バックアップ用スチーム配管を有していることで、万が一電気ヒータが壊れても温水を得ることができ、タイマーを有していることで休日の翌日に試運転せねばならぬような事態となっても、ボイラ運転要員の確保などを要せずに低コストでの運転が可能な、エンジン冷却・暖機用水タンクとすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下、図面を参照して本発明の好適な実施例を例示的に詳しく説明する。但しこの実施例に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対的配置等は特に特定的な記載がない限りはこの発明の範囲をそれに限定する趣旨ではなく、単なる説明例に過ぎない。
【実施例１】
【００２０】
図１は、本発明になるエンジン冷却・暖機用水タンクの一例構成の概略斜視図、図２は、図１に示した本発明になるエンジン冷却・暖機用水タンクを、工場基礎を掘り下げた空間部に設置した状態を示した断面図である。なお、この図１と図２において同一構成要素には同一番号が付されている。
【００２１】
まず図１において、１０は鉄などの金属で直方体形状に形成されたエンジン冷却・暖機気用水タンク本体、１２はこのエンジン冷却・暖機用水タンク本体１０の上部から垂直に水中に挿入された電気ヒータ、１４は電気ヒータ１２における外部電源接続部、１６はヒータ１２と同様、エンジン冷却・暖機用水タンク本体１０の上部から垂直に水中に挿入された攪拌装置、１８は攪拌装置１６に設けられた攪拌用フィン、２０はバックアップ用スチーム配管、２２は例えばＨ型鋼などで構成したタンク支持部材である。
【００２２】
また図２において、２４はこのエンジン冷却・暖機用水タンクに蓄えられた水温を制御する制御装置で、この制御装置２４は、具体的には液面レベル計４０、温度センサ４２からの信号を受け、ヒータ電源２６を制御し、水の加熱、攪拌による水温制御、タイマー３８による冷却・暖機気用水の加熱時期予約などをおこなう。なお、タンク１０内の水温は、図２に図示したように、エンジン５８の暖機後の戻り冷却水温度を、クーラー３４により制御することで制御してもよい。
【００２３】
２８はエンジン５８への冷却・暖機用水の給水のためのポンプで、このポンプ２８はモータ３０で駆動される。４４はエンジン冷却・暖機用水タンク本体１０の保温のため、周囲を覆ったロックウールなどを用いた断熱材、４６は石膏ボードのような断熱材を用い、上を人が歩ける強度を持たせて構成した蓋部、４８は工場基礎面で、５０はタンク部を設置するために工場基礎面４８を掘り下げた空間の底部、５２はエンジン５８へ冷却・暖機気用水を給水するための供給用配管、５６は戻り水の配管である。
【００２４】
本発明になるエンジン冷却・暖機用水タンク１０は図２の断面図に示したように、工場基礎面４８を掘り下げた空間部にエンジン冷却・暖機用水タンク本体１０を設置し、温めた水の保温のため、周囲をロックウールなどを用いた断熱材４４で覆うと共に、上部は人が歩行可能な強度を持つ石膏ボードのような断熱材を用いた部材で蓋部４６を構成した。そしてこの蓋部４６の上面は、工場基礎面４８と略同じ高さとなるようにし、また本体１０は鉄などの金属で作成するため、底部が掘り下げ空間底部５０に直接接触すると腐蝕する可能性があるから、タンク支持部材２２で嵩上げして底部と掘り下げ空間底部５０との間に通風空間を形成してある。
【００２５】
また、こういったタンクにおける加熱用電気ヒータは、電源接続部が水没するとショートするため、横からヒータ部を挿入して電源接続部をタンク外とすることが一般的であるが、本発明におけるエンジン冷却・暖機用水タンク１０は大型であり、かつ、工場基礎面４８を掘り下げて設置されているため、横からのメンテナンスが困難であると共に、メンテナンスにあたってタンク１０に蓄えた水を退避させることが難しい。そのため本発明のエンジン冷却・暖機用水タンク１０では、メンテナンス性を考慮して電気ヒータ１２を蓋部４６からタンク１０内に垂直に挿入し、外部電源接続部１４を蓋部４６から上に露出させる構造としてある。
【００２６】
また、このように電気ヒータ１２を蓋部４６からタンク内に垂直に挿入した場合、収容した水を均等に温めることが難しくなるから本発明では、水中で回転して水を攪拌する攪拌用フィン１８を有し、モータや外部電源接続部が蓋部４６の上になるようにした攪拌装置１６を、電気ヒータ１２と同様、蓋部４６からタンク１０内に垂直に挿入して必要に応じてタンク１０内の水を攪拌できるようにしている。
【００２７】
このように構成した本発明のエンジン冷却・暖機用水タンク１０は、電気ヒータ１２がヒータ電源２６からの電力供給を受けて水を温めるが、そのヒータ電源２６のＯＮ／ＯＦＦを温度センサ４２からの信号を受けた制御装置２４によって制御し、温度を一定に制御する。そして水が前記したように例えば７０℃程度に暖まり、供給用ポンプ２８を駆動し、供給用配管５２からエンジン５８に暖機用の温水を送り出される。
【００２８】
そしてこの暖機用の温水でエンジン５８が暖まってエンジン５８が起動されると、今度はエンジン５８の稼動により暖まった水が戻り水配管５６から戻ってくる。そのとき、この戻り水がエンジン冷却・暖機用水タンク本体１０内の水温より高く、タンク１０内の水温が上昇した場合は、制御装置２４は、電気ヒータ１２をＯＦＦとする。さらに水が、前記したように例えば７０℃程度となるように、クーラー３４によって冷却される。
【００２９】
なお、前記したように、エンジン５８を発注したユーザの都合で試運転が例えば休日の翌日などに設定された場合、試運転前にエンジン冷却・暖機用水タンク本体１０内の水が温められているよう、本発明ではタイマー３８を用意し、このような要望にも応えられるようにしてある。すなわちこのような要望があった場合、予め暖機用に水が暖まるまでに必要な時間とエンジン試運転を実施する時間とから、電気ヒータ１２の電源をＯＮさせる時間を求めてこのタイマー３８にセットし、休日の翌日の試運転時にも問題なくエンジン５８を起動することができるようにしてある。
【００３０】
また本発明では、電気ヒータ１２が何らかの理由で故障したにもかかわらず試運転の要望がある場合に備え、バックアップ用スチーム配管２０を配してある。このバックアップ用スチーム配管２０は、図示していない工場内のスチーム配管に接続することで、エンジン冷却・暖機用水タンク本体１０内の水を従前のように蒸気で温められるようにしたもので、これによって例え電気ヒータ１２が何らかの理由で故障しても、水を温めることが可能になる。
【００３１】
このように本発明になるエンジン冷却・暖機用水タンクは、不測の事態で水が漏れ出した場合でも周囲に影響を及ぼすことがなく、また、一度温めた後は保温が可能で、ヒータや攪拌装置が壊れた場合も容易にメンテナンスができ、工場などに設置する冷却・暖機用水タンクとして好適である。
【００３２】
また、掘り下げた空間部底面とタンク低部との間に通風空間が設けられていることで、腐蝕にも強く、バックアップ用スチーム配管を有していることで、万が一電気ヒータが壊れても温水を得ることができ、タイマーを有していることで休日の翌日に試運転せねばならぬような事態となっても、ボイラ運転要員の確保などを必要とせずに低コストでの運転が可能な、エンジン冷却・暖機用水タンクとすることができる。
【産業上の利用可能性】
【００３３】
本発明によれば、大型エンジン製造工場内に設置して複数エンジンの試運転時に使用する冷却・暖機用水を供給するための、冷却・暖機用水タンクをメンテナンス性良く、例え水が漏れだしても周囲に影響を及ぼさないように設けることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】本発明になるエンジン冷却・暖機用水タンクの一例構成斜視図である。
【図２】本発明になるエンジン冷却・暖機用水タンクを、工場基礎を掘り下げた空間部に設置した状態を示した断面図である。
【符号の説明】
【００３５】
１０  エンジン冷却・暖機用水タンク本体
１２  電気ヒータ
１４  外部電源接続部
１６  攪拌装置
１８  攪拌用フィン
２０  バックアップ用スチーム配管
２２  タンク支持部材
２４  制御装置
２６  ヒータ電源
２８  ポンプ
３０  モータ
３４  クーラー
３６  クーラー制御装置
３８  タイマー
４０  液面レベル計
４２  温度センサ
４４  断熱材
４６  蓋部
４８  工場基礎面
５０  掘り下げ空間底部
５２  供給用配管
５６  戻り水配管
５８  エンジン
【図１】
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【図２】
2010144532.tif 000004