(57)【要約】【課題】内燃機関に駆動されるポンプ、発電機、コンプレッサー等の回転機械が確実に始動及び機能し、システム構成が簡素で、信頼性が高く、使い易さを向上させた内燃機関の冷却水システムを提供すること。【解決手段】ポンプ、発電機、コンプレッサー等の回転機械１４を駆動する内燃機関３の冷却水システムであって、水車１及びラジエータ５を設け、内燃機関３に取り付けられた冷却水ポンプ４から水車１に配管又はホースを通して冷却水を送り該水車１を回転させ、該水車１の回転動力によりラジエータ５のラジエータファン１０を回転させると共に、内燃機関３の冷却水をラジエータ５に送り、該冷却水を冷却する。【選択図】　　　図６
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ポンプ、発電機、コンプレッサー等の回転機械を駆動する内燃機関の冷却水システムであって、
水車及びラジエータを設け、
前記内燃機関に取り付けられた冷却水ポンプから前記水車に配管又はホースを通して冷却水を送り該水車を回転させ、該水車の回転動力により前記ラジエータのラジエータファンを回転させると共に、前記内燃機関の冷却水を前記ラジエータに送り、該冷却水を冷却することを特徴とする内燃機関の冷却水システム。
【請求項２】
請求項１に記載の内燃機関の冷却水システムにおいて、
前記水車の回転動力を前記ラジエータファンへ伝達する手段は、該水車の回転軸と該ラジエータファンの回転軸を直結、又はベルトを介して連結、又はマグネット磁力を介して連結、又は変速機構を介して連結、又は温度調整回転制御軸継ぎ手を介して連結のいずれかであることを特徴とする内燃機関の冷却水システム。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の内燃機関の冷却水システムにおいて、
前記水車、ラジエータファン及びラジエータは、前記冷却水システムを有する建築物の床、壁面、窓、天井屋根、屋外のいずれかに取り付けることを特徴とする内燃機関の冷却水システム。
【請求項４】
請求項１又は２又は３に記載の内燃機関の冷却水システムにおいて、
前記水車、ラジエータファン及びラジエータは、縦設置型又は横設置型であることを特徴とする内燃機関の冷却水システム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はポンプ、発電機、コンプレッサー等の回転機械を駆動する内燃機関の冷却水システムに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
排水ポンプ設備を一例とすると、内水を排水ポンプにより強制排水する排水ポンプ設備における排水ポンプの運転は、集中豪雨、異常出水時、洪水時に限定され低頻度である。しかしながら、このような排水ポンプ設備においては、一旦排水ポンプの運転が必要になった際に確実に始動し、排水運転のできることが求められ、特に高い信頼性と使い易さが求められる。
【０００３】
排水ポンプをディーゼル機関等の内燃機関で駆動する排水ポンプ設備において、この内燃機関が水冷式内燃機関の場合、内燃機関の冷却に冷却水を使用する。そしてその冷却水システムが大掛かりになっているのが現状であり、その冷却水システムの不具合により、冷却水システムだけに限らず、内燃機関や排水ポンプ設備の機能を奪う危険性がある。従来の排水ポンプを内燃機関で駆動する排水ポンプ設備における内燃機関の冷却方式には下記のようなものがある。
【０００４】
（１）管内クーラ方式
図１は管内クーラ方式のシステム構成を示す図である。この方式は図１に示すように、清水槽１０１、膨張タンク１０２、主配管１０３の途中に設けた管内クーラ１０４を具備し、ディーゼル機関１０５の各部を直接冷却するのに必要な冷却水（清水）Ｗを上水道又は井戸水等から清水槽１０１へ補給貯蔵し、この冷却水をポンプ１０６により膨張タンク１０２に汲み上げ、ディーゼル機関１０５に取り付けられた冷却水ポンプ１０７を介して再循環させて使用している。この冷却水を主配管１０３の途中に設けた管内クーラ１０４で冷却している。なお、１０８は減速機、１０９は排水ポンプであり、ディーゼル機関１０５の回転動力は減速機１０８を介して排水ポンプ１０９に伝達され、該排水ポンプ１０９は駆動される。該排水ポンプ１０９の駆動により、吸水槽１１１内の水は主配管１０３を通って排水される。また、減速機１０８を冷却する液体は熱交換器１１０で冷却水との間で熱交換され冷却される。
【０００５】
（２）槽内クーラ方式
図２は槽内クーラ方式のシステム構成を示す図である。図２において、図１と同一符号を付した部分は同一又は相当部分を示す。また、他の図面においても同様とする。図２に示すように、この方式は吸水槽１１１又は吐出水槽１１２に槽内クーラ１１３又は１１４を設け、該槽内クーラ１１３又は１１４でディーゼル機関１０５を循環する冷却水を冷却する。
【０００６】
（３）機付ラジエータ方式
図３は機付ラジエータ方式のシステム構成を示す図である。この方式は必要な量の冷却水が得難い場合に適用するほか、冷却方式の簡素化を目的として採用する方式である。図３に示すようにディーゼル機関１０５の軸端から直結又はプーリベルトを介してラジエータ１１５のラジエータファン１１５ａを直接駆動し、ラジエータ１１５を通過した空気（温風）は、屋外１２４へダクト１１６で導き排風する。なお、図３においては、ディーゼル機関１０５の回転動力を排水ポンプ１０９に伝える減速機には空冷減速機１１７を用いている。
【０００７】
（４）別置ラジエータ方式
図４は別置ラジエータ方式のシステム構成を示す図である。この方式は必要な量の冷却水が得難い場合に適用するほか、冷却方式を簡素化を目的として採用する方式である。この方式は上記機付ラジエータ方式とは異なり、ラジエータ１１５のラジエータファン１１５ａを電動機１１８にて駆動する方式である。
【０００８】
（５）クーリングタワー方式
図５はクーリングタワー方式のシステム構成を示す図である。この方式は図示するように、クーリングタワー１１９、冷水槽（清水槽）１２０、温水槽１２１を設け、冷水槽１２０の水Ｗを冷却水として電動機駆動のポンプ１２２でディーゼル機関１０５等に送り、暖まった温水を温水槽１２１に戻し、温水槽１２１の温水を電動機駆動のポンプ１２３でクーリングタワー１１９に送り、該クーリングタワー１１９で冷却した水を冷水槽１２０に戻している。この方式は冷水槽（清水槽）１２０の容量が比較的小さく、補給水量が少ない場合にはこの清水を繰り返して循環使用したとき、排水ポンプ１０９の被駆動機が計画運転時間に至らぬ間に冷却水が過熱し、ディーゼル機関１０５や被駆動機が運転不能に陥るため、クーリングタワー１１９で冷却しつつ再利用している。
【０００９】
上記従来の冷却水システムは、いずれもシステムが大掛かりになるという問題がある。そして図４に示す別置ラジエータ方式は電気設備が必要となり設備が複雑となる。また、図５に示すクーリングタワー方式は、電気設備や補機設備が必要となり、複雑な設備となる。空冷の内燃機関でポンプ、発電機、コンプレッサー等の回転機械を駆動するようにしたものもあるが、空冷の内燃機関においては、冷却風用ダクトが大きくなり、広い設置スペースを必要とするという問題がある。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は上述の点に鑑みてなされたもので、内燃機関に駆動されるポンプ、発電機、コンプレッサー等の回転機械が確実に始動及び機能し、システム構成が簡素で、信頼性が高く、使い易さを向上させた内燃機関の冷却水システムを提供することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため請求項１に記載の発明は、ポンプ、発電機、コンプレッサー等の回転機械を駆動する内燃機関の冷却水システムであって、水車及びラジエータを設け、内燃機関に取り付けられた冷却水ポンプから水車に配管又はホースを通して冷却水を送り該水車を回転させ、該水車の回転動力によりラジエータのラジエータファンを回転させると共に、内燃機関の冷却水をラジエータに送り、該冷却水を冷却することを特徴とする。
【００１２】
上記のように水車及びラジエータを設け、内燃機関に取り付けられた冷却水ポンプから冷却水を該水車に送り、該水車を自圧力水で回転させ、該水車の回転動力によりラジエータのラジエータファンを回転させて、該ラジエータ内燃機関の冷却水を冷却するので、簡単な構成で冷却水システムを含む内燃機関だけでなく、ポンプ、発電機、コンプレッサー等の回転機械を有する設備の信頼性や使い易さが向上する。
【００１３】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の内燃機関の冷却水システムにおいて、水車の回転動力をラジエータファンへ伝達する手段は、該水車の回転軸と該ラジエータファンの回転軸を直結、又はベルトを介して連結、又はマグネット磁力を介して連結、又は変速機構を介して連結、又は温度調整回転制御軸継ぎ手を介して連結のいずれかであることを特徴とする。
【００１４】
請求項３に記載の発明は、請求項１又は２に記載の内燃機関の冷却水システムにおいて、水車、ラジエータファン及びラジエータは、冷却水システムを有する建築物の床、壁面、窓、天井屋根、屋外のいずれかに取り付けることを特徴とする。
【００１５】
請求項４に記載の発明は、請求項１又は２又は３に記載の内燃機関の冷却水システムにおいて、水車、ラジエータファン及びラジエータは、縦設置型又は横設置型であることを特徴とする。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態例を図面に基づいて説明する。図６は本発明に係るポンプ、発電機、コンプレッサー等の回転機械を駆動する内燃機関の冷却水システムの構成を示す図である。図６に示すように本内燃機関の冷却水システムは、水車１、ラジエータ５を設け、膨張タンク２内の冷却水Ｗを冷却水ポンプ４を通して内燃機関３に循環させると共に、高温冷却水を該冷却水ポンプ４から調整弁７を通して水車１に送り、水車１を自圧力水で回転させている。
【００１７】
水車１を駆動した高温冷却水と調整弁８を通った高温冷却水はラジエータ５を通って冷却させ、内燃機関３に循環する。水車１の回転動力は動力伝達手段９を介してラジエータ５のラジエータファン１０に伝達され、該ラジエータファン１０は回転する。このラジエータファン１０の回転により冷却風が発生し、この冷却風がラジエータ５に送られ、該ラジエータ５内を通る高温冷却水との間で熱交換が行われ高温冷却水は冷却される。
【００１８】
内燃機関３の回転動力はポンプ、発電機、コンプレッサー等の回転機械１４の回転軸に伝達され、回転機械１４が駆動することにより、該回転機械１４を有する設備の機能が発揮される。
【００１９】
水車１の回転動力をラジエータ５のラジエータファン１０に伝達する動力伝達手段９としては、図７に示すように水車１の回転軸１ａとラジエータファン１０の回転軸１０ａを直結して、水車１の回転動力をラジエータファン１０に伝達する方法、図８に示すように水車１の回転軸１ａに設けたプーリ１７−１とラジエータファン１０の回転軸１０ａに設けたプーリ１７−２にベルト１８を掛けて、水車１の回転動力をラジエータファン１０に伝達する方法、図９に示すように水車１の回転軸１ａに設けたマグネット１９とラジエータファン１０の回転軸１０ａに設けたマグネット２０の磁力により、水車１の回転動力をラジエータファン１０に伝達する方法がある。
【００２０】
また、図１０に示すように水車１の回転軸１ａとラジエータファン１０の回転軸１０ａを変速機構２１を介して締結し、水車１の回転動力をラジエータファン１０に伝達する方法、更には図１１に示すように水車１の回転軸１ａとラジエータファン１０の回転軸１０ａを温度調整カップリング（温度調整回転制御軸継ぎ手）２２を介して締結し、水車１の回転動力をラジエータファン１０に伝達する方法もある。
【００２１】
上記のように動力伝達手段９として図７乃至図１１に示すような動力伝達手段を用いて水車１の回転動力をラジエータファン１０に伝達することにより、冷却水システムを含む内燃機関だけでなく、内燃機関に駆動される回転機械を有する設備の信頼性や使い易さが向上する。
【００２２】
【発明の効果】
以上、説明したように各請求項に記載の発明によれば、内燃機関に駆動される回転機械を有する設備に水車及びラジエータを設け、内燃機関に取り付けられた冷却水ポンプから冷却水を該水車に送り、該水車を自圧力水で回転させ、該水車の回転動力によりラジエータのラジエータファンを回転させて、該ラジエータ内燃機関の冷却水を冷却するので、簡単な構成で冷却水システムを含む内燃機関だけでなく、内燃機関で駆動される回転機械を有する設備の信頼性や使い易さが向上するという優れた効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】従来の排水ポンプ設備における排水ポンプ駆動用内燃機関の冷却水システム（管内クーラ方式）のシステム構成を示す図である。
【図２】従来の排水ポンプ設備における排水ポンプ駆動用内燃機関の冷却水システム（槽内クーラ方式）のシステム構成を示す図である。
【図３】従来の排水ポンプ設備における排水ポンプ駆動用内燃機関の冷却水システム（機付ラジエータ方式）のシステム構成を示す図である。
【図４】従来の排水ポンプ設備における排水ポンプ駆動用内燃機関の冷却水システム（別置ラジエータ方式）のシステム構成を示す図である。
【図５】従来の排水ポンプ設備における排水ポンプ駆動用内燃機関の冷却水システム（クーリングタワー方式）のシステム構成を示す図である。
【図６】本発明に係るポンプ、発電機、コンプレッサー等の回転機械を駆動する内燃機関の冷却水システムの構成を示す図である。
【図７】水車回転動力の伝達手段（直結方式）の構成例を示す図である。
【図８】水車回転動力の伝達手段（ベルト方式）の構成例を示す図である。
【図９】水車回転動力の伝達手段（マグネット方式）の構成例を示す図である。
【図１０】水車回転動力の伝達手段（変速機構方式）の構成例を示す図である。
【図１１】水車回転動力の伝達手段（温度調整カップリング方式）の構成例を示す図である。
【符号の説明】
１　　　　　　水車
２　　　　　　膨張タンク
３　　　　　　内燃機関
４　　　　　　冷却水ポンプ
５　　　　　　ラジエータ
７　　　　　　調整弁
８　　　　　　調整弁
９　　　　　　動力伝達手段
１０　　　　　ラジエータファン
１４　　　　　回転機械
１７−１、２　プーリ
１８　　　　　ベルト
１９　　　　　マグネット
２０　　　　　マグネット
２１　　　　　変速機構
２２　　　　　温度調整カップリング
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
2004092531.tif 000008
【図７】
2004092531.tif 000009
【図８】
2004092531.tif 000010
【図９】
2004092531.tif 000011
【図１０】
2004092531.tif 000012
【図１１】
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