(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2024-03-08
(45)【発行日】2024-03-18
(54)【発明の名称】タンク車
(51)【国際特許分類】
B60P 3/22 20060101AFI20240311BHJP
E01H 1/10 20060101ALI20240311BHJP
E01H 1/00 20060101ALI20240311BHJP
【FI】
B60P3/22 Z
E01H1/10
E01H1/00 Z
(21)【出願番号】P 2020094268
(22)【出願日】2020-05-29
【審査請求日】2023-02-20
(73)【特許権者】
【識別番号】000163095
【氏名又は名称】極東開発工業株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】110002734
【氏名又は名称】弁理士法人藤本パートナーズ
(72)【発明者】
【氏名】小西 拓
(72)【発明者】
【氏名】下宇宿 研一
(72)【発明者】
【氏名】今岡 大策
【審査官】山本 賢明
(56)【参考文献】
【文献】特開2008-007994(JP,A)
【文献】特開平02-152699(JP,A)
【文献】特開2003-093533(JP,A)
【文献】特開2003-000745(JP,A)
【文献】特開昭63-130436(JP,A)
(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
B60P 3/22
E01H 1/10
E01H 1/00
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
液体を積載するタンクと、駆動源となるエンジンと、該タンク内の液体を排出する又は該タンク内へ液体を吸入するための流路と、該流路の途中に配置され、前記エンジンのエンジン回転数に応じて駆動されるポンプと、を備えるタンク車であって、
前記タンクからの排出と該タンクへの吸入をするための第1の流路と、
該第1の流路の排出と吸入とを切り替える切替弁と、
該切替弁の切り替えを検出する切替検出手段と、
前記エンジン回転数を制御する制御部と、を備え、
該制御部は、前記切替検出手段の検出結果に基づいて、前記エンジン回転数を、該切替検出手段で検出した時点でのエンジン回転数よりも低く、かつ、前記エンジンのアイドリング回転数以上となる第1エンジン回転数に調整
し、
前記流路は、前記第1の流路に接続され、外部の貯留部に貯留された液体を該第1の流路を介して前記タンク内に吸入する第3の流路を備え、
前記タンクは、前記第3の流路に呼び液である液体を供給するための呼び液用タンクを備え、
前記第1の流路は、前記呼び液用タンクから前記第3の流路に液体を呼び液として供給するよう構成されるとともに、前記第3の流路から前記呼び液用タンクに液体を吸入することで前記タンク内へ液体を吸入するよう構成された第4の流路を備え、
前記切替検出手段は、前記呼び液用タンクから前記第4の流路を介して前記第3の流路への呼び液の充填が完了したことを検出する呼び液検出手段を備え、該呼び液検出手段の検出結果に基づいて前記切替弁の切り替えを検出するよう構成され、
前記制御部は、前記呼び液検出手段の検出結果に基づいて前記エンジン回転数を、前記第1エンジン回転数として、前記第3の流路に呼び液を充填する時のエンジン回転数よりも低く、かつ、前記エンジンのアイドリング回転数以上となる呼び液用第1エンジン回転数に調整し、
前記切替弁が切り替えられて前記呼び液用タンク内の呼び液を前記第3の流路に充填する状態であることを検出する呼び液状態検出手段を備え、前記制御部は、前記呼び液状態検出手段の検出結果に基づいて前記エンジン回転数を、前記呼び液を充填する時のエンジン回転数として、前記第1エンジン回転数よりも大きい第2エンジン回転数に調整し、
前記第2エンジン回転数は、前記呼び液用タンク内の呼び液を前記第3の流路に充填するときに使用可能な前記エンジンの最大回転数よりも小さい回転数に設定されていることを特徴とするタンク車。
【請求項2】
前記流路は、前記第1の流路に接続され、外部の貯留部に貯留された液体を前記第1の流路を介して前記タンク内に吸入する第3の流路を備え、
前記切替検出手段は、前記第3の流路から前記第1の流路を介しての前記タンク内への液体の吸入が完了したことを検出する吸入完了検出手段を備え、該吸入完了検出手段の検出結果に基づいて前記切替弁の切り替えを検出するように構成され、
前記制御部は、前記切替検出手段の検出結果に基づいて前記エンジン回転数を、前記第1エンジン回転数として、前記タンク内へ液体を吸入する時の前記エンジン回転数よりも低く、かつ、前記エンジンのアイドリング回転数以上となる吸液用第1エンジン回転数に調整することを特徴とする請求項
1に記載のタンク車。
【請求項3】
前記切替弁が切り替えられて前記タンク内へ液体を吸入する状態であることを検出する液体吸入状態検出手段を備え、前記制御部は、前記液体吸入状態検出手段の検出結果に基づいて前記エンジン回転数を、前記第1エンジン回転数より大きい第3エンジン回転数に調整することを特徴とする請求項
2に記載のタンク車。
【請求項4】
前記切替弁が切り替えられて前記タンク内へ液体を吸入する状態であることを検出する液体吸入状態検出手段を備え、前記制御部は、前記液体吸入状態検出手段の検出結果に基づいて前記エンジン回転数を、前記第2エンジン回転数より大きい第3エンジン回転数に調整することを特徴とする請求項
2に記載のタンク車。
【請求項5】
前記制御部は、前記切替弁の切り替えによって調整されるエンジン回転数の設定を変更して記憶することを特徴とする請求項1~
4のうちのいずれか1項に記載のタンク車。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、液体を積載するタンクを備えるタンク車に関する。
【背景技術】
【0002】
特許文献1には、タンク内へ液体である水を吸入して積載し、積載した水を放水することができるタンク車が開示されている。このタンク車は、水を積載するタンク内の水の吐出とタンク内への水の吸入とを切り替えるための3つの切替弁と、エンジンからの駆動力により駆動されるポンプと、を備えている。そして、エンジン回転数を上昇させた状態で切替弁を切り替えることにより、タンク内へ水を吸入する時間を短縮することが行われている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
上記のように、切替弁を切り替える時に、エンジン回転数を上昇させたままであると、配管内の水圧が大きくなることでウォータハンマが発生して配管や切替弁の破損が発生する恐れがあり、改善の余地があった。特に、大量の水の流れを急激に遮断する又は大量の水を急激に送り出すと、水の慣性力が配管内に伝搬し、配管系統の弱い箇所が破損する等のトラブルが発生することがある。
【0005】
そこで本発明は、切替弁の切替時にウォータハンマが発生することを抑制することができるタンク車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】
【0006】
本発明のタンク車は、液体を積載するタンクと、駆動源となるエンジンと、該タンク内の液体を排出する又は該タンク内へ液体を吸入するための流路と、該流路の途中に配置され、前記エンジンのエンジン回転数に応じて駆動されるポンプと、を備えるタンク車であって、前記タンクからの排出と該タンクへの吸入をするための第1の流路と、該第1の流路の排出と吸入とを切り替える切替弁と、該切替弁の切り替えを検出する切替検出手段と、前記エンジン回転数を制御する制御部と、を備え、該制御部は、前記切替検出手段の検出結果に基づいて、前記エンジン回転数を、該切替検出手段で検出した時点でのエンジン回転数よりも低く、かつ、前記エンジンのアイドリング回転数以上となる第1エンジン回転数に調整することを特徴としている。
【0007】
本発明によれば、切替検出手段からの検出結果に基づいてエンジン回転数を切替検出手段で検出した時点でのエンジン回転数よりも低く、かつ、エンジンのアイドリング回転数以上となる第1エンジン回転数に調整することによって、切替弁が切り替えられた時に流路内にウォータハンマが発生することを抑制することができる。
【0008】
また、本発明のタンク車は、前記流路が、前記第1の流路に接続され、外部の貯留部に貯留された液体を該第1の流路を介して前記タンク内に吸入する第3の流路を備え、前記タンクは、前記第3の流路に呼び液である液体を供給するための呼び液用タンクを備え、前記第1の流路は、前記呼び液用タンクから前記第3の流路に液体を呼び液として供給するよう構成されるとともに、前記第3の流路から前記呼び液タンクに液体を吸入することで前記タンク内へ液体を吸入するよう構成された第4の流路を備え、前記切替検出手段は、前記呼び液用タンクから前記第4の流路を介して前記第3の流路への呼び液の充填が完了したことを検出する呼び液検出手段を備え、該呼び液検出手段の検出結果に基づいて前記切替弁の切り替えを検出するよう構成され、前記制御部は、前記切替検出手段の検出結果に基づいて前記エンジン回転数を、前記第1エンジン回転数として、前記第3の流路に呼び液を充填する時のエンジン回転数よりも低く、かつ、前記エンジンのアイドリング回転数以上となる呼び液用第1エンジン回転数に調整する構成であってもよい。
【0009】
上記のように、切替検出手段の検出結果に基づいてエンジン回転数を、第3の流路に呼び液を充填する時のエンジン回転数よりも低く、かつ、エンジンのアイドリング回転数以上となる呼び液用第1エンジン回転数に調整することによって、第3の流路に呼び液が充填されてから切替弁を切り替えた時に、流路内にウォータハンマが発生することを抑制することができる。
【0010】
また、本発明のタンク車は、前記切替弁が切り替えられて前記呼び液用タンク内の呼び液を前記第3の流路に充填する状態であることを検出する呼び液状態検出手段を備え、前記制御部は、前記呼び液状態検出手段の検出結果に基づいて前記エンジン回転数を、前記呼び液を充填する時のエンジン回転数として、前記第1エンジン回転数よりも大きい第2エンジン回転数に調整する構成であってもよい。
【0011】
上記のように、呼び液状態検出手段からの検出信号に基づいてエンジン回転数が、制御部により第1エンジン回転数よりも大きい第2エンジン回転数に自動的に調整されるので、呼び液用タンク内の呼び液を第3の流路に迅速に充填させるためのエンジン回転数の設定が不要になる。
【0012】
また、本発明のタンク車は、前記第2エンジン回転数が、前記呼び液用タンク内の呼び液を前記第3の流路に充填するときに使用可能な前記エンジンの最大回転数よりも小さい回転数に設定する構成であってもよい。
【0013】
上記のように、第2エンジン回転数が、呼び液用タンク内の呼び液を第3の流路に充填するときに使用可能なエンジンの最大回転数よりも小さい回転数に設定されているので、呼び液用タンク内の呼び液を第3の流路に迅速に充填しながらも、流路内に勢いよく液体が流れてしまうことを抑制できる。
【0014】
また、本発明のタンク車は、前記流路が、前記第1の流路に接続され、外部の貯留部に貯留された液体を前記第1の流路を介して前記タンク内に吸入する第3の流路を備え、前記切替検出手段は、前記第3の流路から前記第1の流路を介しての前記タンク内への液体の吸入が完了したことを検出する吸入完了検出手段を備え、該吸入完了検出手段の検出結果に基づいて前記切替弁の切り替えを検出するように構成され、前記制御部は、前記切替検出手段の検出結果に基づいて前記エンジン回転数を、前記第1エンジン回転数として、前記タンク内へ液体を吸入する時のエンジン回転数よりも低く、かつ、前記エンジンのアイドリング回転数以上となる吸液用第1エンジン回転数に調整する構成であってもよい。
【0015】
上記構成によれば、切替検出手段の検出結果に基づいてエンジン回転数が、制御部によりタンク内へ液体を吸入する時のエンジン回転数よりも低く、かつ、エンジンのアイドリング回転数以上となる吸液用第1エンジン回転数に調整することによって、タンク内への液体の吸入が完了して切替弁を切り替えた時に、流路内にウォータハンマが発生することを抑制することができる。
【0016】
また、本発明のタンク車は、前記切替弁が切り替えられて前記タンク内へ液体を吸入する状態であることを検出する液体吸入状態検出手段を備え、前記制御部は、前記液体吸入状態検出手段の検出結果に基づいて前記エンジン回転数を、前記第1エンジン回転数より大きい第3エンジン回転数に調整する構成であってもよい。
【0017】
上記のように、液体吸入状態検出手段の検出結果に基づいてエンジン回転数が、制御部により第1エンジン回転数より大きい第3エンジン回転数に自動的に調整されるので、タンク内へ液体を迅速に流入させるためのエンジン回転数の設定が不要になる。
【0018】
また、本発明のタンク車は、前記切替弁が切り替えられて前記タンク内へ液体を吸入する状態であることを検出する液体吸入状態検出手段を備え、前記制御部は、前記液体吸入状態検出手段の検出結果に基づいて前記エンジン回転数を、前記第2エンジン回転数より大きい第3エンジン回転数に調整する構成であってもよい。
【0019】
上記のように、液体吸入状態検出手段の検出結果に基づいてエンジン回転数が、第2エンジン回転数より大きい第3エンジン回転数に調整されるので、タンク内へ液体を迅速に流入させるためのエンジン回転数の設定が不要になる。
【0020】
また、本発明のタンク車は、前記制御部は、前記切替弁の切り替えによって調整されるエンジン回転数の設定を変更して記憶する構成であってもよい。
【0021】
上記のように、切替弁の切り替えによって調整されるエンジン回転数を、例えばタンク車を使用する使用者によって、任意のエンジン回転数に変更して記憶させることができる。
【発明の効果】
【0022】
本発明は、切替検出手段からの検出信号に基づいてエンジン回転数を、切替検出手段で検出した時点でのエンジン回転数よりも低く、かつ、エンジンのアイドリング回転数以上となる第1エンジン回転数に調整することによって、切替弁の切替時にウォータハンマが発生することを抑制することができるタンク車を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【0023】
【
図4A】自動呼び水を行う時の動作状態を示す説明図である。
【
図4B】自動呼び水を行う時の動作状態を示す説明図である。
【
図4C】自動呼び水を行う時の動作状態を示す説明図である。
【
図4D】自動呼び水を行う時の動作状態を示す説明図である。
【
図5A】タンクに水を吸入する時の動作状態を示す説明図である。
【
図5B】タンクに水を吸入する時の動作状態を示す説明図である。
【
図5C】タンクに水を吸入する時の動作状態を示す説明図である。
【
図6A】停止を行う時の動作状態を示す説明図である。
【
図6B】停止を行う時の動作状態を示す説明図である。
【
図7A】放水を行う時の動作状態を示す説明図である。
【
図7B】放水を行う時の動作状態を示す説明図である。
【
図7C】放水を行う時の動作状態を示す説明図である。
【
図7D】放水を行う時の動作状態を示す説明図である。
【
図8】自動呼び水動作と自動吸水動作におけるエンジン回転数を示すグラフである。
【
図9】停止動作におけるエンジン回転数を示すグラフである。
【
図10】放水動作におけるエンジン回転数を示すグラフである。
【
図11】手動の呼び水動作と手動の吸水動作におけるエンジン回転数を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【0024】
以下、本発明の一実施形態に係るタンク車としての散水車1を、
図1に基づいて説明する。散水車1は、走行用駆動源であるエンジン2が下部に搭載された運転室3と、フレーム4に搭載され放水用の水を積載する前後方向に長いタンク5と、タンク5内の水を吐出する又はタンク5内に水を吸入するように流路の途中に設けられ、流路を変更するための切替弁(この実施形態では4方弁)9(
図2参照)と、切替弁9に接続されて水を圧送するためのポンプ6と、ポンプ6の駆動により水が配管を通して圧送されて放水するための前方放水ノズル7及び後方放水ノズル8と、を備えている。ポンプ6は、エンジン2の動力を用いて駆動され、エンジン2の回転数に応じて駆動される。つまり、エンジン2の回転数が高くなればなるほど、ポンプ6の駆動力が大きくなるように構成されている。尚、エンジン2の回転数は、アクセルペダルの踏み込み量により変化する他、車体に設けた回転式のエンジン回転数設定スイッチ(図示せず)の回転位置に応じて変化するようになっている。
【0025】
図2に示すように、タンク5は、呼び液である呼び水を貯留しておくための呼び水用タンク10を備えている。また、タンク5は、水の流入量が設定量(満水)になったことを検出する後述する吸入完了検出手段としての満水センサ11を備えている。呼び水用タンク10は、タンク5のタンク車の前方の底部に位置している。また、呼び水用タンク10は、後述する第4の流路R4に接続され、タンク5に形成される後述する排出口5Aが、後述する第4の流路R4とは別の第5の流路R5に接続されているため、タンク5内の水を全て使い切った場合でも、呼び水用タンク10内の水は排出されずに残った状態となる。また、呼び水用タンク10の水を配管内に充填することで配管内の空気抜きを行う。これにより、水の流動を迅速に行えるようにしている。前記第4の流路R4と前記第5の流路R5とで、タンク5内の水を排出する、又はタンク5内へ水を吸入する第1の流路R1を構成している。
【0026】
また、タンク5の底部には、タンク5内の水をタンク5の前側の底部から下方へ排出するための排出口5Aが形成され、この排出口5Aに第1タンク配管12の一端が接続されている。また、タンク5に備える呼び水用タンク10の底部に形成された呼び水口5Bに、呼び水配管13の一端が接続され、呼び水配管13の他端が前記第1タンク配管12の下流側で合流されるように接続されている。第1タンク配管12には、開閉可能な第5の開閉弁であるタンク弁14が設けられ、呼び水配管13には、開閉可能な第4の開閉弁である呼び水弁15が設けられている。第1タンク配管12と呼び水配管13との合流部には合流配管16の一端が接続されて、合流配管16の他端(下流側端部)は、切替弁9の1つの口(ポート)9Aに接続されている。前記のように、第1タンク配管12の下端部(下流側端部)と呼び水配管13の下端部(下流側端部)とが一本の合流配管16によって合流されている。
【0027】
また、タンク5内の水をタンク5の後側の底部から下方へ排出するための第2タンク配管17が接続されている。第2タンク配管17には、開閉可能な第6の開閉弁である後方放水弁18が設けられている。また、第2タンク配管17の下流端には、分岐された2本の分岐配管19,20が接続され、それら分岐配管19,20のそれぞれには、手動操作弁21が設けられ、手動操作弁21,21の下流端に後方放水ノズル8,8が接続されている。
【0028】
切替弁9は、4つの口9A,9B,9C,9Dを備えた弁本体(図示せず)と、弁本体の内部に回転可能に配置された弁体(図示せず)と、を備えた汎用の4方弁から構成されている。弁体に備える4個の口9A,9B,9C,9Dは、呼び水用タンク10内の水を排出する又は呼び水用タンク10内へ水を吸入することでタンク5内へ水の吸入を行う呼び水口5Bとタンク5内の水を排出する排出口5Aとが接続される第1の口9Aと、ポンプ6の吸引口へ配管6Aを介して接続される第2の口9Bと、ポンプ6から圧送される水を吐出する吐出口に配管6Bを介して接続される第3の口9Cと、タンク5からの水を吐出する吐出口と後述する貯水槽31からの水を供給する吸入口とが兼用された第4の口9Dである。ポンプ6から圧送される側の流路には、リリーフ弁22が設けられている。
【0029】
第4の口9Dに接続される配管23が、下流端において二本の分岐配管24,25に分岐されている。一方の分岐配管24には、第2の開閉弁である前方放水弁26が設けられ、一方の分岐配管24の下流端には、分岐された2本の分岐配管27,28が接続され、それら分岐配管27,28のそれぞれには、手動操作弁29が設けられ、手動操作弁29,29の下流端に前方放水ノズル7,7が接続されている。これら前方放水ノズル7,7が水を外部に吐出する吐出部を構成する。他方の分岐配管25には、第3の開閉弁である吸水弁30が設けられ、他方の分岐配管25の下流端には、貯留部である貯水槽31の水Wの中に投入されるストレーナ32を備えている。貯水槽31は、池や川の他、水を貯留することができる容器やタンク等であってもよい。また、第4の口9Dに接続される配管23の途中には、放水配管33が分岐して接続されている。放水配管33には、手動操作により放水口34を開閉可能な放水弁35が設けられている。
【0030】
第5の流路R5は、第1タンク配管12と合流配管16とでタンク5の底部と切替弁9の第1の口9Aと間に形成される流路である。また、第4の流路R4は、呼び水配管13と合流配管16とでタンク5の呼び水用タンク10の底部と切替弁9の第1の口9Aと間に形成される流路である。また、配管(分岐配管24,25が合流する合流配管)23と一方の配管24とで、分岐配管27,28と切替弁9の第4の口9Dと間に第2の流路R2が形成される。また、配管23と他方の配管25とで、ストレーナ32と切替弁9の第4の口9Dと間に第3の流路R3が形成される。
【0031】
図3は、本発明の制御構成を示すブロック図である。放水を行う準備を行うための放水釦36からのON-OFF信号、放水釦36が押されて放水準備が整った後に放水するために第2の開閉弁26を開閉操作する前側用操作スイッチ37からの開閉信号、第6の開閉弁である後方放水弁18を開閉操作する後側用操作スイッチ38からの開閉信号、呼び水釦39からのON-OFF信号、吸入釦40からのON-OFF信号、停止釦45からのON-OFF信号、満水センサ11からの満水信号が入力される制御部Sを備え、制御部Sは、入力される信号に応じて、第2の開閉弁~第6の開閉弁26,30,15,14,18を開閉する操作、ポンプ6の駆動及び停止操作、切替弁9の切替操作を行うようにしている。
【0032】
放水釦36は、放水を開始または終了するための押し釦である。前側用操作スイッチ37は、前方放水ノズル7からの放水を開始する時にONするためのスイッチであり、前側用操作スイッチ37の操作により前方放水弁26を開放または閉じ状態に切り替える。また、後側用操作スイッチ38は、後方放水ノズル8からの放水を開始する時にONするためのスイッチであり、後側用操作スイッチ38の操作により後方放水弁18を開放または閉じ状態に切り替える。なお、後側用操作スイッチ38をONして放水を行う場合は、ポンプ6から圧送される水ではなく、タンク5内の水を自重で落下させて後方放水ノズル8から放水を行う。尚、ポンプ6から圧送される水が後方放水ノズル8から放水されるように構成してもよい。ここでは、前側用操作スイッチ37と後側用操作スイッチ38の2つの操作スイッチを設けているが、同時に放水を開始及び終了できる1つの操作スイッチであってもよい。
【0033】
呼び水釦39は、呼び水用タンク10からの水を第4の流路R4から第3の流路R3へ流すための押し釦である。吸入釦40は、タンク5内への水の吸入を開始するための押し釦である。停止釦45は、全ての弁を閉じ操作して、停止動作に移行するための押し釦である。
【0034】
また、
図3に示すように、制御部Sには、切替弁9の切り替えを検出する切替検出手段41からの検出信号、呼び水用タンク10から前記第4の流路R4を介して第3の流路R3に呼び水が充填されたことを検出する呼び水検出手段42からの検出信号、第3の流路R3から第1の流路R1を介してタンク5内への水の吸入が完了したことを検出する吸入完了検出手段としての前記満水センサ(ここでは吸入量を検出するセンサを用いている)11からの検出信号、切替弁9が切り替えられて呼び水用タンク10内の呼び水を第3の流路R3に充填する状態であることを検出する呼び水状態検出手段43からの検出信号、切替弁9が切り替えられてタンク5内へ設定量の水を吸入する状態であることを検出する水吸入状態検出手段44からの検出信号が入力される。
【0035】
切替検出手段41は、切替弁9の開度を検出するセンサ(図示せず)からの検出信号に基づいて、切替弁9が切り替えられたことを検出する手段である。尚、操作レバーを操作して切替弁9を手動で開閉操作する場合には、操作レバーの操作量(または切替弁9内部の弁体の姿勢)を検出するセンサ(図示せず)を設けて、切替弁9が切り替えられたことを検出することもできる。前記切替検出手段41の検出結果に基づいて、制御部Sは、エンジン回転数を、切替検出手段41で検出した時点でのエンジン回転数よりも低く、かつ、エンジンのアイドリング回転数以上となる第1エンジン回転数に調整する。また、切替検出手段41は、呼び水検出手段42及び満水センサ11を備えている。つまり、呼び水検出手段42の検出結果に基づいて切替弁9の切り替えを検出する。また、満水センサ11の検出結果に基づいて切替弁9の切り替えを検出する。
【0036】
呼び水検出手段42は、呼び水釦39が押されて呼び水の供給が開始されてからタイマーにより所定時間(例えば10秒)経過したことが検出されることにより、第4の流路R4を介して第3の流路R3に呼び水が充填されたことを検出する手段である。これに代えて、第3の流路R3の流路方向終端部に水流センサ(図示せず)を備え、水流センサからの水検出信号により第4の流路R4を介して第3の流路R3に呼び水が充填されたことを検出するようにしてもよいし、また、呼び水用タンク10の水位を検出するセンサを設けて、そのセンサからの水位変化量(水量の減少量)により第4の流路R4を介して第3の流路R3に呼び水が充填されたことを検出するようにしてもよい。前述したように、呼び水検出手段42の検出結果に基づいて切替弁9の切り替えを検出するので、制御部Sは、前記切替検出手段41の検出結果に基づいてエンジン回転数を、第1エンジン回転数として、第3の流路R3に呼び水を充填する時のエンジン回転数よりも低く、かつ、エンジン2のアイドリング回転数以上となる呼び水用第1エンジン回転数に調整する。
【0037】
吸入完了検出手段は、満水センサ11から構成され、この満水センサ11からの満水信号に基づいて、第3の流路R3から第1の流路R1を介してタンク5内へ設定量の水が吸入したことを検出する手段である。これに代えて、タンク5への水の吸入開始から所定時間経過したことをタイマーを用いて検出し、その経過時間でタンク5内へ設定量の水が吸入したことを検出してもよいし、また、ポンプ6の駆動負荷を検出するセンサを設けて、そのセンサからの駆動負荷に基づいてタンク5内へ設定量の水が吸入したことを検出してもよい。前述したように、吸入完了検出手段(満水センサ11)の検出結果に基づいて切替弁9の切り替えを検出するので、制御部Sは、切替検出手段41の検出結果に基づいてエンジン回転数を、第1エンジン回転数として、タンク5内へ水を吸入する時のエンジン回転数よりも低く、かつ、エンジンのアイドリング回転数以上となる吸水用第1エンジン回転数に調整する。
【0038】
呼び水状態検出手段43は、切替弁9の開度を検出するセンサ(図示せず)からの検出信号に基づいて、切替弁9が切り替えられて呼び水用タンク10内の呼び水を第3の流路R3に充填する状態であることを検出する手段である。呼び水状態検出手段43の検出結果に基づいて、制御部Sは、エンジン回転数を、呼び水を充填する時のエンジン回転数として、第1エンジン回転数よりも大きい第2エンジン回転数に調整する。これによって、呼び水用タンク10内の呼び水を第3の流路R3に迅速に充填させるためのエンジン回転数の設定が不要になる。
【0039】
第2エンジン回転数は、呼び水用タンク10内の呼び水を第3の流路R3に充填するときに使用可能なエンジン2の最大回転数(この実施形態では第3エンジン回転数)よりも小さい回転数に設定されている。これによって、呼び水用タンク10内の呼び水を第3の流路R3に迅速に充填しながらも、流路内に勢いよく水が流れてしまうことを抑制できる。
【0040】
水吸入状態検出手段44は、切替弁9の開度を検出するセンサ(図示せず)からの検出信号に基づいて、切替弁9が切り替えられてタンク5内へ設定量の水を吸入する状態であることを検出する手段である。水吸入状態検出手段44の検出結果に基づいて、制御部Sは、エンジン回転数を、第2エンジン回転数より大きい第3エンジン回転数に調整する。これによって、タンク5内へ水を迅速に流入させるためのエンジン回転数の設定が不要になる。
【0041】
前述した押し釦やスイッチを操作することにより制御部Sが開閉弁26,30,15,14,18及び切替弁9を自動的に駆動制御することについて説明する。まず、運転席内のPTOスイッチ(図示せず)を操作してエンジン2とポンプ6とを接続し、ポンプ6を始動する。
【0042】
[呼び水動作]
呼び水釦39をONすると、
図8に示すように、制御部Sは、自動呼び水準備を行う。具体的には、タンク弁14、前方放水弁26、後方放水弁18の3つの弁を閉じてから(
図4A参照)、閉じ状態の呼び水弁15及び閉じ状態の吸水弁30を開放するとともに、第4の流路R4と第3の流路R3が連通するように切替弁9を切り替える(
図4B参照)。この切り替えによって、呼び水が呼び水用タンク10から第4の流路R4に流れてから、切替弁9を通って第3の流路R3へ流すことができる(
図4C参照)。前記自動呼び水準備が完了したことを呼び水状態検出手段43の検出結果に基づいて判断し、自動呼び水準備が完了したと判断すると、制御部Sは、呼び水を開始すべく、
図8に示すように、第1エンジン回転数(この実施形態では、エンジンのアイドリング回転数)から第2エンジン回転数(この実施形態では、最大エンジン回転数の50%の回転数)へ上げてポンプP(
図4D参照)を駆動する。呼び水を開始してから所定時間(例えば、10秒)経過すると、制御部Sは、呼び水用タンク10の水が4つの配管13,16,23,25内に充填されたと(呼び水完了であると)判断して、エンジン回転数を第2エンジン回転数から第1エンジン回転数(エンジンのアイドリング回転数)まで下げる。これにより、呼び水が充填されてから切替弁9を切り替えた時に、流路内にウォータハンマが発生することを抑制することができる。前記のように呼び水用タンク10の水を4つの配管13,16,23,25内に充填して4つの配管13,16,23,25内の空気抜きを行うことで、水の流動を迅速に行えるようにしている。調整後は吸水動作に移行する。
【0043】
[吸水動作]
次に、呼び水の充填が完了した後または、吸入釦40を押すと、
図8に示すように、制御部Sは、自動給水準備を行う。具体的には、タンク弁14、前方放水弁26、後方放水弁18を閉じてから(
図5A参照)、閉じ状態の呼び水弁15及び閉じ状態の吸水弁30を開放するとともに、第4の流路R4と第3の流路R3とがポンプ6を介して連通するように(第4の口9Dを第2の口9Bに、第3の口9Cを第1の口9Aにそれぞれ連通するように)切替弁9を切り替える(
図5B参照)。そして、制御部Sは、水吸入状態検出手段44の検出結果に基づいてタンク5内へ水を吸入する状態であると判断すると、
図8に示すように、エンジン回転数を、第2エンジン回転数より大きい第3エンジン回転数(この実施形態では、最大エンジン回転数である100%の回転数)に調整して、ポンプ6を駆動する。これにより、貯水槽31からの水が、第3の流路R3、切替弁9、ポンプ6、第4の流路R4を通って呼び水用タンク10を介してタンク5内に水が吸入される(
図5C参照)。タンク5に水を吸入することにより吸入完了検出手段(満水センサ11)の検出結果(満水信号)に基づいて切替弁9の切り替えを検出する。この検出信号により、制御部Sは、エンジン回転数を、第1エンジン回転数として、タンク5内へ水を吸入する時のエンジン回転数(この実施形態では、第3エンジン回転数)よりも低く、かつ、エンジンのアイドリング回転数以上となる吸水用第1エンジン回転数(この実施形態では、第1エンジン回転数と同一となるエンジンのアイドリング回転数)に調整する。調整後は、停止動作に移行する。
なお、吸入釦40を押したときに、エンジン回転数がアイドリング回転数よりも高い回転数(第1エンジン回転数よりも高い回転数)である場合には、エンジン回転数をアイドリング回転数に調整した後に弁の切り替え(タンク弁14、前方放水弁26、後方放水弁18の閉じ等)を開始する。
【0044】
[停止動作]
前記タンク5への水の吸入が完了した後または、停止釦45を押すと、前記制御部Sは、
図9に示すように、停止動作に移行する。ここで、吸入動作中に停止釦45を操作した場合は、吸水動作時のエンジン回転数が、第3エンジン回転数(エンジン回転数設定スイッチを100%(最大目盛り)にした状態)のままであるため、エンジンのアイドリング回転数まで下げる。この状態から、
図6Aに示すように、全ての弁である、タンク弁14、呼び水弁15、前方放水弁26、吸水弁30、後方放水弁18を、制御部Sが閉じ操作する。こののち、切替弁9を停止位置に切り替えて(
図6B参照)、停止動作が完了する(時間t1からt2までの間に全ての弁が切り替えられる)。全ての弁が閉じられて、停止動作が完了すると、エンジン回転数が、エンジン回転数設定スイッチで設定されている第3エンジン回転数まで上げられ、時間t3からエンジン回転数設定スイッチが操作されることに応じてエンジン回転数が0%のアイドリング回転数まで下げられる。
【0045】
[放水動作]
次に、放水動作について説明すれば、まず、放水釦36が押されると、
図10に示すように、放水を行うための放水準備を開始する(時間t1の時点)。つまり、放水釦36からのON信号、つまりタンク5内の水を吐出部(前方放水ノズル7,7)へ吐出する吐出指令信号を制御部Sが受信すると、吸水動作時に設定されていた第3エンジン回転数をエンジンのアイドリング回転数まで下げるとともに、
図7Aに示すように、制御部Sは、呼び水弁15、タンク弁14、吸水弁30の3個の弁を閉じてから、閉じられているタンク弁14を開放する(
図7B参照)とともに、第1の口9Aと第2の口9Bとが連通し、かつ、第3の口9Cと第4の口9Dとが連通するように切替弁9を切り替える。全ての弁が閉じられた時の出力信号が制御部Sに入力されることにより、全ての弁の切り替えが完了したと判断し、
図10の時間t2の時点からエンジン回転数をエンジン回転数設定スイッチで設定されている第3エンジン回転数まで上げて放水を行う。そして、第5の流路R5からの水が、切替弁9、ポンプ6を通して第2の流路R2に流れて(
図7C参照)、放水される。放水中に
図10の時間t3でエンジン回転数設定スイッチを30%まで下げると、エンジン回転数が30%まで下がる。この状態から時間t4の時に、アクセルペダルを踏み込んでタンク車を走行させ、アクセルペダルを50%開度まで踏み込むことにより、エンジン回転数設定スイッチで設定されているエンジン回転数を30%から50%まで引き上げる(時間t5)。放水が終わってタンク車を停止すると、エンジン回転数設定スイッチで設定されているエンジン回転数を30%まで下げる(時間t6の時点)。要するに、エンジン回転数は、エンジン回転数設定スイッチからの指示値とアクセルペダルからの指示値のうちの高い方の指示値に一致するように制御部Sによって制御される。
【0046】
このとき、制御部Sが前記切替弁9の切替完了信号を受信した時、前側用操作スイッチ37の開閉操作が行えるように構成しておけば、切替弁9が切り替えられた後に、前側用操作スイッチ37をONすることによって、前方放水ノズル7から水を放水することができるが、常に、前側用操作スイッチ37の開閉操作が行えるように構成してもよい。また、後側用操作スイッチ38をONにすることによって、後方放水ノズル8からも放水することができる。前記前側用操作スイッチ37及び後側用操作スイッチ38の操作が有効か無効かを、ランプや音声による報知手段により操作者(オペレータ)に報知するようにしてもよい。尚、
図7A~
図7Dでは、前側用操作スイッチ37及び後側用操作スイッチ38の操作が有効である場合を示している。前側用操作スイッチ37または後側用操作スイッチ38を操作した際にエンジン回転数がアイドリング回転数よりも高い場合には、アイドリング回転数まで低下させてから前方放水弁26や開閉弁21を切り替え始めることによりウォータハンマによる故障を抑制できる。
【0047】
また、例えば散水車1のパーキングブレーキをONにしている停車状態である場合には、
図7Dに示すように、放水配管33の放水弁35を手動で開放し、放水配管33からの放水が行える場合を示している。この放水時には、前記エンジン回転数設定スイッチを操作することによって、ポンプ6の出力を調整して放水量を変更することが可能である。
【0048】
前記実施形態では、呼び水釦39又は吸入釦40を押すことにより、呼び水又は吸水を自動的に行うように構成したが、
図11に示すように、釦を省略し、全ての弁を呼び水動作になるように手動で切り替える、又は全ての弁を吸水動作になるように手動で切り替えるようにしてもよく、このとき弁の動きを検出し(操作レバーの操作量又は弁体の姿勢)、その切り替えに応じてエンジン回転数を制御するようにしてもよい。具体的には、全ての弁を呼び水を供給するように手動で切り替えて呼び水準備を行う。このとき、最初の弁の切り替えを検知した際にエンジン回転数が高い場合(アイドリング回転数よりも高い場合)には、エンジン回転数を減少(第1エンジン回転数=アイドリング回転数に調整)させる。呼び水準備後は、エンジン回転数設定スイッチの指示値に基づいてエンジン回転数を上昇させる。
図11では、時間t1の時点から最大エンジン回転数の50%(第2エンジン回転数)になるようにエンジン回転数設定スイッチを操作する。所定時間が経過して、呼び水の充填が完了したと判断(時間t2の時点)すると、制御部Sは、エンジン回転数をアイドリング回転数(アイドリング回転数)まで下げて吸水準備に入る。時間t2から全ての弁が水をタンク5へ供給する側に手動で切り替えられるまでの時間t3までが吸水準備である。そして、全ての弁が吸入側に切り替えられると、制御部Sは、エンジン回転数をエンジン回転数設定スイッチで設定されている最大エンジン回転数の50%(第2エンジン回転数)になるようにエンジン回転数を上昇させる。時間t4においてエンジン回転数設定スイッチで第2エンジン回転数から最大エンジン回転数(100%、第3エンジン回転数)に指示することで、制御部Sは、最大エンジン回転数(第3エンジン回転数)まで上昇させる。満水センサ11が満水信号が時間t5の時点で出力されると、制御部Sは、エンジン回転数をアイドリング回転数まで下げる。
【0049】
制御部Sは、切替弁9の切り替えによって調整されるエンジン回転数(第1エンジン回転数、第2エンジン回転数、第3エンジン回転数)の設定を変更して記憶するように構成されている。このように、切替弁9の切り替えによって調整されるエンジン回転数を、例えばタンク車を使用する使用者によって、任意のエンジン回転数に変更して記憶させることができる。
【0050】
本発明はその趣旨を逸脱しない範囲で種々変形が可能である。その他、各部の具体的構成についても上記実施形態に限られるものではない。例えば、タンク車としては、散水車に限らず、ガソリン、軽油、灯油などの液体を積載可能なタンクローリが挙げられ、液体を積載するタンクを備える各種のタンク車に本発明は適用することができる。
【0051】
上記実施形態では、走行用駆動源であるエンジン2の出力でポンプ6を駆動したが、走行用駆動源であるエンジン2とは別のエンジンでポンプ6を駆動してもよい。
【0052】
また、上記実施形態では、タンク5内の液体を吐出する又はタンク5内へ液体を吸入するための機構として渦巻式のポンプ6を用いたが、ダイヤフラム式・ギヤ式・ベーン式などの各種のポンプであってもよい。
【0053】
また、上記実施形態では、吸水のための配管と放水のための配管とを兼用しているが、吸水や放水専用の配管をそれぞれタンク5に設けてもよい。
【0054】
また、上記実施形態では、4方弁を用いたが、3方弁や5方弁以上の切替弁を用いてもよい。
切替検出手段41は切替弁9の切り替えを検出するものとして説明したが、他の弁の切り替えを検出するものであってもよい。
また、切替検出手段41は操作レバーや弁体の姿勢など弁の切り替えそのものを検出するのみでなく、弁の切り替え動作がその後に実行される状況を検知してもよく(制御装置Sが弁の切り替え動作を開始するためのトリガーを検知)、弁の切り替えを指示するための操作スイッチ(上記実施例における放水釦36、呼び水釦39、吸入釦40、停止釦45等)の操作や、弁を切り替える動作の始動のきっかけとなるセンサ(上記実施例における満水センサ11等)の検知を用いることができる。なお、ウォータハンマの発生の抑制のため、切替検出手段41は、弁の動作初期までの状況を検出することが望ましい。
【0055】
また、上記実施形態では、第1エンジン回転数をアイドリング回転数としたが、切替検出手段41で検出した時点でのエンジン回転数よりも低く、かつ、アイドリング回転数よりも高い任意のエンジン回転数に設定してもよい。
【0056】
また、上記実施形態では、第3エンジン回転数が第2エンジン回転数よりも高い回転数に設定したが、第3エンジン回転数を第2エンジン回転数と同一の回転数又は第3エンジン回転数を第2エンジン回転数よりも低い回転数に設定してもよい。
【符号の説明】
【0057】
1…散水車、2…エンジン、3…運転室、4…フレーム、5…タンク、5A…排出口、5B…呼び水口、6…ポンプ、6A,6B…配管、7…前方放水ノズル、8…後方放水ノズル、9…切替弁(4方弁)、9A…第1の口、9B…第2の口、9C…第3の口、9D…第4の口、10…呼び水用タンク、11…満水センサ(吸入完了検出手段)、12…第1タンク配管、13…呼び水配管、14…タンク弁(第5の開閉弁)、15…呼び水弁(第4の開閉弁)、16…合流配管、17…第2タンク配管、18…後方放水弁(第6の開閉弁)、19,20…分岐配管、21…手動操作弁、22…リリーフ弁、23…配管(合流配管)、24,25…分岐配管、26…前方放水弁(第2の開閉弁)、27,28…分岐配管、29…手動操作弁、30…吸水弁(第3の開閉弁)、31…貯水槽(貯留部)、32…ストレーナ、33…放水配管、34…放水口、35…放水弁、36…放水釦、37…前側用操作スイッチ、38…後側用操作スイッチ、39…呼び水釦、40…吸入釦、41…切替検出手段、42…呼び水検出手段、43…呼び水状態検出手段、44…水吸入状態検出手段、45…停止釦、R1…第1の流路、R2…第2の流路、R3…第3の流路、R4…第4の流路、R5…第5の流路、S…制御部、W…水