(57)【要約】【課題】消防ポンプの吐出側にあるエアーと水を吸水側配管接続口に通水しても、呼び水した吸水の水位が落水せずに還流できる消防車の冷却水還流装置を提供する。【解決手段】冷却水流路３の出口に還流ノズル３０ｃが設けられ、還流ノズル３０ｃは消防ポンプ２の吸引側の配管３１ａを挿通して羽根車６２ａ，６２ｂ内の回転流路６４の入口に近接配置され、還流ノズル３０ｃから放出された還流水は回転流路６４に導入されるようにした。【選択図】  図１
2004242983.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンジンにより駆動され吸引した水を羽根車内の回転流路に導入して回転運動を与えて揚水する消防ポンプと、消防ポンプの吐出側に接続される入口を有する冷却水流路と、消防ポンプから冷却水流路に供給される冷却水により冷却される被冷却機器とを備え、冷却水流路の出口が消防ポンプの吸引側に接続されている消防車の冷却水還流装置において、
冷却水流路の出口に還流ノズルが設けられ、該還流ノズルは消防ポンプの吸引側の配管を挿通して前記羽根車内の回転流路の入口に近接配置され、還流ノズルから放出された還流水は前記回転流路に導入されることを特徴とする消防車の冷却水還流装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、消防ポンプにより吸引した水を、消火水としてだけでなく補助ラジエータ等の被冷却機器の冷却水としても利用する消防車の冷却水還流装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
消防車のエンジンの冷却装置であるラジエータは、走行中は風による冷却が行われ、消防活動中は車両が停車状態なので、補助冷却装置でラジエータ水を冷却しエンジンの温度の上昇を防いでいる。そして、補助冷却装置内の熱交換部でエンジン冷却水を冷却して温められた消防用水の一部を、排水ホースから路面に排水する消防用車輛の冷却装置が知られている。（例えば特許文献１参照）
また、上記の消防用車輛の冷却装置のような路面への排水を改善するため、補助冷却装置から出た冷却水を消防ポンプの吸引側に還流させる冷却水還流システムも提案されている。（例えば特許文献２参照）
【０００３】
【特許文献１】
特開平９−２５０３４１号公報（段落［００１６］〜［００３２］、図１、図５）
【特許文献２】
特開２００１−８７４０９号公報（段落［００１１］〜［００２４］、図１）
【０００４】
従来、特許文献１に記載の消防車の冷却水還流装置では、消防用水の一部を、排水ホースから路面に排水していたが、このような路面への排水を改善するため、特許文献２に記載の冷却水還流システムのように、補助冷却装置から出た冷却水を消防ポンプの吸引側に還流させる冷却水還流システムも提案されいた。
【０００５】
特許文献２に記載の還流装置付きの消防車の場合には、図５に示すように消防ポンプ２に河川よりの水を吸水するための呼び水をする装置として、真空ポンプ９が設けられている。この真空ポンプ９はベーンポンプ等により構成され、消防ポンプ２の入力軸２ａにクラッチ８を介して接続される入力軸９ａが回転駆動されることで吸引圧が発生する。消防ポンプ２の吸水側に取り付けの開閉バルブ１５を開き、その先の吸水口１２に接続した吸管で河川より水を吸水するには真空ポンプ９の吸引圧により消防ポンプ２の接続口２ｂより吸水側を真空にすることで呼び水を導く。消防ポンプ２が真空ポンプ９にて呼び水の操作が終了した後、エンジンを冷却するために冷却水流路の開閉バルブ５１ａを開けると消防ポンプ２の吐出側の配管３１ｂを通ってエアーと水が冷却水流路３の入口３ａより３→３Ｂ→３Ａ→３０ｂを通り吸水側に還流される。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
消防ポンプの吐出側にあるエアーと水を吸水側配管接続口に通水したとき、吸水側にエアーが残存する時間が長い場合には、吸水側配管接続口における消防ポンプの吸水側の真空度は入ってきたエアーが増加することにより低下していき、呼び水した吸水の水位が落水して不充分になることがあり、この場合には吸水が不可能になり、消火活動ができなくなるため改善が望まれていた。
【０００７】
本発明は、消防ポンプの吐出側にあるエアーと水を吸水側配管接続口に通水しても、呼び水した吸水の水位が落水せずに還流できる冷却水還流システムを提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
請求項１記載の発明は、エンジンにより駆動され吸引した水を羽根車内の回転流路に導入して回転運動を与えて揚水する消防ポンプと、消防ポンプの吐出側に接続される入口を有する冷却水流路と、消防ポンプから冷却水流路に供給される冷却水により冷却される被冷却機器とを備え、冷却水流路の出口が消防ポンプの吸引側に接続されている消防車の冷却水還流装置において、
冷却水流路の出口に還流ノズルが設けられ、該還流ノズルは消防ポンプの吸引側の配管を挿通して前記羽根車内の回転流路の入口に近接配置され、還流ノズルから放出された還流水は前記回転流路に導入されることを特徴とする消防車の冷却水還流装置である。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。図１は本発明の実施の形態に係る消防ポンプの断面図、図２は図１の消防ポンプを使用した冷却水の流れを示す図、図３は図１の消防ポンプを使用した冷却水還流装置の構成説明図、図４は図１のリリーフチャッキ弁の構造図である。
【００１０】
図２及び図３に示す冷却水還流装置においては、エンジン１により駆動される消火水吐出用の消防ポンプ２の吐出側に、配管により構成される冷却水流路３の入口３ａが接続されている。その消防ポンプ２から冷却水流路３に供給される冷却水により、その冷却水流路３の途中に配置されている水冷ジャケット付きギヤ機構４と補助ラジエータ５とが被冷却機器として冷却される。
【００１１】
上記補助ラジエータ５は上記ギヤ機構４の下流に配置され、上記冷却水流路３を流れる冷却水により冷却されることで、エンジン１の水冷ジャケットから配管２０を介して主ラジエータ２１に送られることで冷却されたエンジン冷却水を冷却する。すなわち、そのエンジン冷却水は、主ラジエータ２１から補助ラジエータ５に配管２２を介して送られ、配管２３を介してエンジン１の水冷ジャケットに送られる。
【００１２】
図２に示すように消防ポンプ２は遠心ポンプ等により構成され、エンジン１により入力軸２ａが回転駆動されることで吸引圧を発生する。その消防ポンプ２における消火水吐出口１１と、第１吸水口１２と、第２吸水口１３とは、それぞれ開閉バルブ１４、１５、１６により開閉可能とされる。その第１吸水口１２からは、河川、池、プール等から大気圧の水が吸引される。また、第２吸水口１３の開閉バルブ１６の後段には減圧弁５５が設けられており、第２吸水口１３から消火栓や他の消防車等から供給される大気圧よりも高い圧力の水が減圧弁５５を介して減圧されて吸引される。上記冷却水流路３の入口３ａは、その吐出口１１の開閉バルブ１４よりの上流において消防ポンプ２の吐出側に接続されている。
【００１３】
その消防ポンプ２の接続口２ｂに真空ポンプ９の吸気側の配管９ｂ，９ｃが接続されている。その真空ポンプ９はベーンポンプ等により構成され、上記消防ポンプ２の入力軸２ａにクラッチ８を介して接続される入力軸９ａを有し、その入力軸９ａが回転駆動されることで吸気圧を発生する。消防ポンプ２の第１吸水口１２により河川等から大気圧の水を吸引する場合、その消防ポンプ２における第１吸水口１２の開閉バルブ１５を開き、第２吸水口１３の開閉バルブ１６を閉じ、その真空ポンプ９により消防ポンプ２の接続口２ｂより吸水側を真空にすることで呼び水を導く。
【００１４】
また、ギヤ機構４の上流にフィルター装置５１が設けられている。このフィルター装置５１において冷却水流路３は一対の並列流路とされ、各並列流路に開閉バルブ５１ａとストレーナ５１ｂとチェック弁５１ｃとが直列に設けられ、通常は一方の並列流路の開閉バルブ５１ａが開かれると共に、他方の並列流路の開閉バルブ５１ａが閉鎖され、一方の並列流路のストレーナ５１ｂに目詰まりが生じた時に他方の並列流路の開閉バルブ５１ａが開かれる。
【００１５】
また、補助ラジエータ５には、補助ラジエータ５を冷却し終えた冷却水が流れる冷却水流路３Ａが電動式三方切替コック４２、開閉バルブ３２及びチェック弁５０を介して消防ポンプ２の吸引側に接続されている。チェック弁５０は冷却水の逆流を防止する。冷却水流路３Ａにおける電動式三方切替コック４２は、冷却水流路３に通じる出入り口４２ａ、４２ｂと大気開放口４２ｃとを有する。電動式三方切替コック４２は、出入り口４２ａ、４２ｂと大気開放口４２ｃとをモータＭの駆動により切り替え、被冷却機器４、５を冷却した冷却水を消防ポンプ２の吸水側に還流させたり、大気中に放出する。例えば、圧力スイッチ５６は補助ラジエータ５の圧力耐圧近くまで上昇した場合、三方切替コック４２を還流側から大気側に開放して補助ラジエータ５を保護する。
【００１６】
また、補助ラジエータ５と三方切替コック４２との間には、リリーフチャッキ弁４０が接続されている。リリーフチャッキ弁は図４に示す構造であり、入口側４０ａが接続側で出口側４０ｂは大気開放である。そして、補助ラジェータ５の下流側の冷却水流路３Ａの圧力が補助ラジェータ５の耐圧近くまで上昇すると、リリーフチャッキ弁４０の入口側４０ａに入る圧力がバルブジスク４０ｃを押し、スプリング４０ｄが撓み、ボデー４０ｅからバルブジスク４０ｃが離れ、バルブ４０ｆは大気に放出される。
【００１７】
また、冷却水流路３の途中に冷却水の流動を検知して図示しない監視モニターに信号を出力するフロースイッチ５４が設けられ、その監視モニターにより冷却水が流動状態にあるか否かを表示することが可能とされている。
【００１８】
消防ポンプ２の吸水側に配管３１ａにより構成された吸水流路３０が接続されている。また、配管３１ａは、上記第１、第２吸水口１２、１３の開閉バルブ１５、１６よりも下流位置の接続口３０ｂにおいて、補助ラジエータ５を冷却し終えた冷却水が流れる冷却水流路３Ａの出口に設けた還流ノズル３０ｃが配管３１ａ内に挿通されている。
【００１９】
還流ノズル３０ｃと消防ポンプ２の吸引側との接続構造については、図１を参照して詳細に説明する。消防ポンプ２は入力軸２ａに固定された第１羽根車６２ａ、第２羽根車６２ｂを備えている。第１羽根車６２ａと第２羽根車６２ｂは、入力軸２ａに垂直な仕切壁６３で入力軸２ａの前後に仕切られ、それぞれの羽根車６２ａ，６２ｂには、入力軸２ａの軸周りに形成した開口６４ａ，６４ｂから羽根車６２ａ，６２ｂ内の中空通路を経て外周端に形成した開口に連通する中空部６６ａ，６６ｂが設けられている。羽根車６２ｂの外周端の開口６５ｂと羽根車６２ａの入力軸２ａの軸周りに形成した開口６４ａとは消防ポンプ２の内壁で連通路６７が形成されていて、羽根車６２ａ，６２ｂの回転により中空部６６ａ，６６ｂは連通路６７と共に回転流路６８を形成する。羽根車６２ｂの軸周りに形成した開口６４ｂに近接して冷却水流路３Ａの出口に設けた還流ノズル３０ｃが配置されており、消防ポンプ２がエンジン１で駆動されると、真空ポンプ９により消防ポンプ２の吸引側２ｂが真空となり、配管３１ａから吸引した水、及び冷却水流路３Ａの出口に設けた還流ノズルから放出された還流水は、羽根車６２ｂの軸周りに形成した開口６４ｂに供給され、羽根車６２ａ，６２ｂの中空部６６ａ，６６ｂと連通路６７が羽根車６２ａ，６２ｂ回転により形成される回転流路６４の入口（開口６４ｂ）に導入されて、吸引されて回転運動が与えられ、強力に揚水される。
【００２０】
したがって、上記の構成によれば、消防ポンプ２の吐出側にあるエアーと水が冷却水流路を通る。そして、冷却水流路の出口に設けた還流ノズル３０ｃが、消防ポンプ２の吸水側の配管３１ａの接続口３０ｂから配管３１ａに挿通されているため、消防ポンプ２の吐出側にあるエアーと水は、接続口３０ｂでは放出されず、羽根車６２ａ，６２ｂ回転により形成される回転流路６４の入口（開口６４ｂ）に導入されるから、冷却水流路の出口に設けた還流ノズル３０ｃから通水したとき、消防ポンプ２の吸水側の奥の回転流路６４の入口（開口６４ｂ）に導入され、エアーが残存する時間が極めて短く、消防ポンプ２の吸水側の配管３１ａには入ってきたエアーが増加することはなく、真空度の低下は起こらず、呼び水した吸水の水位が落水する現象は発生せず、消防ポンプ２の吸水に支障は生じなくなる。
【００２１】
【発明の効果】
本発明によれば、消防ポンプの吐出側にあるエアーと水を吸水側配管接続口に通水しても、呼び水した吸水の水位が落水する現象は発生せず、消防ポンプの吸水に支障は生じなくなる等の優れた効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態に係る消防ポンプの断面図である。
【図２】図１の消防ポンプを使用した冷却水の流れを示す図である。
【図３】図１の消防ポンプを使用した冷却水還流装置の構成説明図である。
【図４】図１のリリーフチャッキ弁の構造図である。
【図５】従来の冷却水還流装置の構成説明図である。
【符号の説明】
１  エンジン
２  消防ポンプ
２ａ，９ａ  入力軸
２ｂ  吸水側
３，３Ａ  冷却水流路
３ａ  入口
４  ギヤ機構（被冷却機器）
５  補助ラジエータ（被冷却機器）
８  クラッチ
９  真空ポンプ
９ｂ，９ｃ，２０，２２，２３  配管
１１  吐出口
１２  第１吸水口
１３  第２吸水口
１４，１５，１６，５１ａ  開閉バルブ
２１  主ラジエータ
３０  吸水流路
３０ｂ  接続口
３０ｃ  還流ノズル
３１  エゼクタ
３１ａ，３１ｂ  配管
３２  開閉バルブ
４０  リリーフチャッキ弁
４０ａ  入口側
４０ｂ  出口側
４０ｃ  バルブジスク
４０ｄ  スプリング
４０ｅ  ボデー
４０ｆ  バルブ
４１ａ  濾体
４２  三方切替コック
４２ａ、４２ｂ  出入り口
４２ｃ  大気開放口
５０  チェック弁
５１  フィルター装置
５１ａ  バルブ
５１ｂ  ストレーナ
５４  フロースイッチ
５５  減圧弁
５６  圧力スイッチ
６２ａ  第１羽根車
６２ｂ  第２羽根車
６３  仕切壁
６４  回転流路
６４ａ，６４ｂ  開口
６６ａ，６６ｂ  中空部
６７  連通路
Ｍ  モータ
【図１】
2004242983.tif 000003
【図２】
2004242983.tif 000004
【図３】
2004242983.tif 000005
【図４】
2004242983.tif 000006
【図５】
2004242983.tif 000007