CN105190022B - 燃气内燃机的起动装置 - Google Patents

Abstract

本发明的目的在于，提供一种燃气内燃机的起动装置，在燃气内燃机的点火起动时，将滞留在燃气内燃机及排气通路内的未燃气体排出，而实现进一步防止燃气内燃机的异常燃烧的安全性、破损防止及持久可靠性的提高，具有空气起动装置(30)的燃气内燃机(1)的起动装置的特征在于，具备：燃气内燃机(1)的转速探测装置；按照燃气内燃机(1)的点火时刻的顺序向各气缸供给压缩空气的压缩空气导入装置(5)；向压缩空气导入装置(5)供给压缩空气的压缩空气供给装置(3)；具有操作者可任意设定累积转速的阈值的累积转速设定装置(21)，且基于由转速探测装置检测的转速，在到达设定的累积转速时，停止压缩空气供给装置(3)进行的压缩空气的供给的控制装置(2)。

Description

燃气内燃机的起动装置

技术领域

本发明涉及带怠速空气旋转装置的燃气内燃机的起动装置。

背景技术

副室式稀薄预混合燃气内燃机(以后；简称为燃气内燃机)中，为了在使空气起动装置工作前检查缸体内，确保缸体和在该缸体内滑动的活塞的滑动面的润滑，且为了减少起动前基准的麻烦，具有采用将压缩空气(不含有燃料气体)导入缸体内并使燃气内燃机旋转的怠速空气旋转的起动方法。

怠速空气旋转中，当发送空气起动装置的起动指令(手动)时，首先，怠速空气旋转用起动阀打开且一定旋转结束后，空气起动装置工作，且燃气内燃机到达一定转速时，向燃气内燃机供给燃料气体，开始通过燃料气体的点火燃烧进行燃气内燃机的运转。

但是，为了在燃气内燃机中确保燃料气体的供给及安全，装备各种设备及阀类，且认为产生要从这些设备及阀类预知的燃料气体的泄漏的可能性。

认为从这些设备及阀类泄漏的燃料气体流过燃气内燃机及排气通路等，并分别滞留。

在这种状况下，当将燃气内燃机切换成燃料气体的点火起动时，已滞留的燃烧气体进行异常燃烧，而对燃气内燃机及排气通路等造成损害。

根据专利文献1，实施将干燥的空气注入进气通路内的干燥空气注入工序和在干燥空气注入工序之后，利用火花塞使混合气体点火燃烧，而使燃气发动机的输出轴旋转起动的曲轴转动工序。

由此，燃气发动机起动时，在火花塞的动作前，将干燥的空气注入给气通路内，由此，进气通路内的内部的绝对湿度降低。

因此，在起动时最初火花塞工作时，向燃烧室内供给低湿度空气。

因此，火花塞的电极表面不易湿润，可以良好地保持电极间的绝缘阻抗，火花塞正常地产生火花，可防止不点火。

专利文献1中，还实施将燃烧室内的残存气体经由排气通路排出至外部的予清洗。此时，第一喷嘴、第二喷嘴及火花塞保持停止。注入切换阀关闭且起动入口阀打开。由此，起动电动机进行工作，飞轮与输出轴一起进行旋转驱动。于是，混合气体不会点火燃烧，活塞进行往复运动。由此，给气阀及排气阀通过输出轴驱动，而根据活塞的工序进行开闭动作。

当重复进行活塞的往复运动时，燃烧室内的残存气体被赶出至排气通路。相反，从进气通路向主燃烧室及副燃烧室内供给干燥空气。

由此，可以利用干燥空气对主燃烧室及副燃烧室的内部进行换气，起动时，在最初使混合气体点火燃烧时，可以防止向该混合气体中混合未燃气体或催化剂。

公开了，活塞的往复运动为了从主燃烧室及副燃烧室排出气体而重复进行数量充分多的发动机循环，且为了不使给气通路内的空气完全通过主燃烧室而重复进行数量充分少的发动机循环。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：(日本)特开2012－202376号公报

发明内容

但是，根据专利文献1，在不点火燃烧混合气体而使活塞往复运动，且将燃烧室内的残存气体经由排气通路排出至外部的予清洗工序后且曲轴转动工序前，实施第二干燥空气注入工序。

由此，使干燥的空气再注入给气通路内。因此，即使进行予清洗工序，在起动时最初火花塞进行动作时，也可以防止向燃烧室内供给高湿度空气。

该予清洗工序为了将燃烧室内的残存气体排出至排气通路，而将发动机循环数设为如下，为了从主燃烧室及副燃烧室排出气体而重复进行数量充分多的发动机循环，且为了不使给气通路内的空气完全通过主燃烧室而数量充分少的发动机循环。

因此，可以从主燃烧室及副燃烧室排出气体，但不能完全排出滞留在排气通路内的气体，而不能在燃气内燃机的燃料气体点火运转时防止在排气通路内的异常燃烧。

另外，第二干燥空气注入工序是使空气给气通路内干燥而防止燃烧室的火花塞湿润的工序。

因此，在燃气发动机及排气通路内滞留有未燃气体，在开始火花塞进行的燃气发动机的起动时，不能防止异常燃烧。

本发明是鉴于上述课题而研发的，其目的在于，提供一种燃气内燃机的起动装置，在燃气内燃机的点火起动前，将滞留在燃气内燃机及排气通路内的未燃气体排出，而实现防止点火起动时的异常燃烧的安全性、破损防止及持久可靠性的提高。

用于解决课题的技术方案

本发明为了解决所述课题，提供一种燃气内燃机的起动装置，为了确保具有空气起动装置的燃气内燃机的各气缸内的检查和所述气缸内的缸体与活塞的润滑，在起动前实施利用压缩空气推压所述活塞使所述燃气内燃机低速旋转的怠速空气旋转，其特征在于，具备：

转速探测装置，其探测所述燃气内燃机的转速；

压缩空气导入装置，其根据所述燃气内燃机的点火正时的顺序向所述各气缸供给压缩空气；

压缩空气供给装置，其向所述压缩空气导入装置供给所述压缩空气；

控制装置，其具有可任意设定累积转速的阈值的累积转速设定装置，基于由转速探测装置检测的转速，在到达燃气内燃机设定的累积转速时，停止所述压缩空气供给装置进行的压缩空气的供给。

根据本发明，通过实施怠速空气旋转，在该怠速空气旋转中使用的压缩空气向排气通路排出。

在燃气内燃机的排气侧，根据该燃气内燃机的设定规格设置脱硝装置、PM过滤器及氧化催化剂等排气净化装置。

根据排气净化装置的设定规格不同，排气系路的容积各异。

因此，在利用进行了怠速空气旋转的压缩空气排出滞留在排气通路的气体的情况下，每次需要改变成设定累积转速不同的控制装置。

因此，通过怠速空气旋转，将在排气通路内流过压缩空气的累积转速可容易地变更操作成按照排气通路容积的累积转速，由此，可使控制装置共用化，可实现防止排气系路内的异常燃烧及伴随零件(控制装置)共用化的成本降低。

另外，本发明中，优选将使所述空气起动装置工作的主起动阀下游侧的压缩空气配管和进行所述怠速空气旋转工作的所述压缩空气供给装置的怠速空气旋转用主起动阀下游侧的压缩空气配管设为共用配管。

根据本发明，通过将主起动阀下游侧的压缩空气配管和怠速空气旋转用主起动阀下游侧的压缩空气配管设为共用配管，可以简化装置整体构造，且可以简化配管成本及构造，可实现提高副室式稀薄预混合内燃机整体的可靠性。

本发明中，还优选在所述压缩空气供给装置和所述压缩空气导入装置之间的空气配管上安装抑制向所述气缸内导入的压缩空气的流量的节流孔。

根据本发明，将空气起动装置的空气压力阀和压缩空气供给装置的空气压力阀设为同一零件，并在压缩空气导入装置的上游侧安装节流孔，由此，抑制向气缸内导入的压缩空气量，由此，可以使燃气内燃机以低转速旋转，可以实现空气压力阀的共用化并抑制装置整体的成本上升。

本发明中，还优选在所述主起动阀上配设切换阀，该切换阀在所述怠速空气旋转用主起动阀工作的期间，从使所述怠速空气旋转用主起动阀工作的压缩空气的回路接收信号，防止所述压缩空气供给装置从所述主起动阀向所述压缩空气导入装置供给的压缩空气从所述主起动阀放出至大气中。

根据本发明，就主起动阀而言，在该主起动阀停止工作时，若在压缩空气导入装置的压缩空气回路中残存压缩空气，则在燃料气体运转时成为燃气内燃机的内部阻抗，因此，成为使起动回路的压缩空气大气释放的构造。

因此，实施怠速空气旋转时，不会使怠速空气旋转的工作回路的压缩空气从主工作阀大气开放，可实施怠速空气旋转的工作。在燃气内燃机成为燃料的运转时，主工作阀的工作中止，因此，通过从主工作阀大气开放怠速空气旋转的工作回路的压缩空气，可防止形成燃气内燃机的内部阻抗。

本发明中，还优选所述控制装置在所述燃气内燃机的停止后或所述怠速空气旋转实施前的至少任一时刻使排气净化工作一定时间。

根据本发明，在由于内燃机起动时的点火错误等未燃气体残存于排气系路的情况下，排气系路内的气体浓度变高，在下一次内燃机起动点火后，可防止残存气体在排气系路内异常燃烧，可以实现提高燃气内燃机起动时的可靠性。

另外，如第一方面所所述的燃气内燃机的起动装置，本发明特征在于，优选所述控制装置在所述怠速空气旋转的工作前实施检查燃料气体的泄漏的气体泄漏检查装置的工作。

本发明中，还优选所述气体泄漏检查装置具备：

第一安全遮断阀，其安装于向所述燃气内燃机的燃烧室供给燃料气体的燃料气体供给管上；

第二安全遮断阀，其配置于所述第一安全遮断阀的下游侧；

气体泄漏检查配管，其从所述第一安全遮断阀和所述第二安全遮断阀之间的所述燃料气体供给管分支；

脱气阀，其配设于所述气体泄漏检查配管的前端部，将所述第一安全遮断阀和所述第二安全遮断阀之间的所述燃料气体排出；

第一压力计，其配设于所述气体泄漏检查配管的所述脱气阀的上游侧，检测所述气体泄漏检查配管内的燃料气体压力；

主室用供给管，将所述燃料气体供给管在所述第二安全遮断阀的下游侧分支，分支的一方为向所述燃烧室的主室供给燃料气体的主室用供给管；

副室用供给管，分支的另一方为向所述燃烧室的副室供给燃料气体的副室用供给管；

第二压力计，其配设于所述主室用供给管上，检测所述主室用供给管内的燃料气体的压力；

第三压力计，其配设于所述副室用供给管上，检测所述副室用供给管内的燃料气体的压力。

根据本发明，通过探测第一及第二安全遮断阀间的压力，检查安全遮断阀的不良情况，且在第二安全遮断阀的下游侧利用第二压力计及第三压力计确认第二安全遮断阀的泄漏，由此，假定由于外部作用力(例如对于地震等晃动，阀的暂时性的变形等，产生燃料气体的泄漏，而泄漏至排气系路，通过排出该部的未燃料气体，防止残存气体在排气通路内异常燃烧，可以实现提高燃气内燃机起动时的可靠性。

发明效果

根据本发明，可以提供一种燃气内燃机的起动装置，在燃气内燃机的点火起动前，将滞留在燃气内燃机及排气通路内的未燃气体排出，而实现防止点火起动时的异常燃烧的安全性、破损防止及持久可靠性的提高。

附图说明

图1表示在燃气发动机中实施本发明的概略整体结构图；

图2表示本发明的燃气发动机的空气起动装置的概略结构图；

图3表示本发明的怠速空气旋转的工作流程图；

图4表示本发明的排气净化的工作流程图；

图5表示本发明的燃料气体泄漏探测装置的结构图；

图6表示本发明的燃料气体泄漏探测装置进行的气体泄漏判定图；

图7表示本发明的燃气发动机起动时的各装置的工作时间图；

图8表示本发明的燃气发动机停止时的各装置的工作时间图。

具体实施方式

以下，使用图示的实施方式详细说明本发明。

但是，该实施方式所记载的构成零件的尺寸、材质、形状、其相对配置等只要没有特别特定的说明，就不是将本发明的范围限定于此的内容，只不过是说明例。

基于图1对实施本发明的燃气内燃机(以后；简称为燃气内燃机)的整体结构进行说明。

燃气内燃机1中具备：经由第一配管62连结的空气起动装置30、向该空气起动装置30供给压缩空气的压缩空气罐9、安装于燃气内燃机1的排气集合管12的涡轮增压器14、将驱动该涡轮增压器14的排气涡轮(省略图示)的排气放出至大气的排气通路16、除去向燃气内燃机1给气的空气中的尘埃的空气净化器18、与排气涡轮同轴地连结而压缩来自空气净化器18的进气并冷却升温的给气的空气冷却器15、经由送风管71与涡轮增压器14的排气流通下游侧的排气通路16连结而向排气通路16内送风空气的排气净化用的排气净化风扇7、向燃气内燃机1供给燃料气体的燃料气体供给装置17、安装于该燃料气体供给装置17和给气管13之间的燃料气体供给管89上而检查安全遮断阀的漏气的气体泄漏检查装置8。

基于装置的要求规格，在排气通路16中配置：为了将排气中所含有的一氧化碳(CO)及烃(HC)氧化而无害化的氧化催化剂16b、将排气中的氮氧化物(NOx)注入氨(NH3)时使用催化剂分解成无害的氮和水而形成清洁的排气的脱硝装置16c、除去排气中所含有的悬浮颗粒状物质的PM过滤器(PM；Particulate Matter)16a等。

因此，根据安装的排气净化装置的要求规格不同，排气通路16的通路容积各异。

另外，23是检测燃气发动机起动时的怠速空气旋转的转速的转速传感器。

图2表示空气起动装置30的概略结构图。

空气起动装置30具备：控制空气起动装置30的工作的控制装置2、使燃气内燃机1上升到燃料气体点火运转开始转速的主空气起动装置6、在该主空气起动装置6工作前实施检查燃气内燃机1的各气缸内和确保该气缸内的缸体与活塞的润滑的怠速空气旋转的压缩空气供给装置3。

此外，在本实施方式的的情况下，控制装置2成为实施空气起动装置30、排气净化用的排气净化风扇7及气体泄漏检查装置8的控制的综合性的控制装置。

另外，在控制装置2中具备有时间设定装置26，该时间设定装置26在实施排气净化时，按照排气通路容积的大小，可容易地变更排气净化的运转时间。

在时间设定装置26中，为了设定排气净化的运转时间，而配设有标度盘式时间(分)输入开关27。

主空气起动装置6具备：主起动阀61、经由控制装置2使主起动阀61工作的手动操作的空气起动S/W65(以后；将开关简称为S/W)、通过空气起动S/W65设为ON而将来自压缩空气罐9的压缩空气经由第一配管62使该主起动阀61开阀的起动用电磁阀64、通过主起动阀61的开阀将供给的压缩空气按照燃气内燃机1的点火正时的顺序向各气缸内导入的压缩空气导入装置5。

开阀的主起动阀61将进行空气起动的工作用的压缩空气经由第一配管62流向压缩空气导入装置5侧。

压缩空气导入装置5具备：按照燃气内燃机1的点火正时的顺序向燃气内燃机1的各气缸分配先导空气的起动管制阀51、安装于燃气内燃机1的气缸盖11上且通过来自该起动管制阀51的先导空气进行开阀的起动阀52、连结起动管制阀51和起动阀52的第四先导空气配管56、从第二配管63分支且向起动管制阀51导入先导空气的第三先导空气配管55、安装于第三先导空气配管55内且在从主起动阀61到起动阀52之间作为内燃机转换装置的嵌脱装置脱离的安全确认用的联锁阀53。

此外，就怠速空气旋转用主起动阀31而言，在该怠速空气旋转用主起动阀31的工作停止中，且在主起动阀61的工作中，成为来自第三配管37的压缩空气未从怠速空气旋转用主起动阀31大气释放的构造。

因此，当空气起动S/W65设为ON时，起动用电磁阀64开阀。主起动阀61通过来自起动用电磁阀64的压缩空气进行开阀。压缩空气到达第一配管62→主起动阀61→第二配管63→第三先导空气配管55→联锁阀53→起动管制阀51。起动管制阀51向安装于成为燃气内燃机1上一次停止的时刻的点火正时的气缸的起动阀52输送先导空气。

起动阀52开阀，来自第二配管63的压缩空气从起动阀52导入气缸内。

气缸内的活塞被压缩空气推压，燃气内燃机1开始旋转。

当燃气内燃机1到达规定的转速时，燃气内燃机1通过燃料气体点火进行运转。

燃气内燃机1通过燃料气体点火进行运转时，控制装置2闭塞起动用电磁阀64，停止压缩空气向主起动阀61的供给，且将主起动阀61闭阀。

当主起动阀61闭阀时，残留于第二配管63及第三先导空气配管55的压缩空气从主起动阀61经由常开的切换阀32进行大气开放。

主起动阀61停止工作时，若在压缩空气导入装置5的压缩空气回路中残存压缩空气，则在燃料气体点火进行的运转时成为燃气内燃机1的内部阻抗，因此，成为使空气起动回路的压缩空气大气释放的构造。

在使主空气起动装置6工作前，为了实施实施燃气内燃机1的各气缸内的检查、该气缸内的活塞环与气缸衬垫间的润滑和进行燃烧室周围的安全确认，而进行怠速空气旋转。

本发明在上述原因的基础上，在由于突发事件的产生，在燃气内燃机1及配设于该燃气内燃机1的下游侧的排气通路16内残留未燃的燃料气体的情况下，在燃气内燃机1的燃料气体点火运转时，防止产生残留燃料气体引起的异常燃烧，因此，将燃气内燃机1及排气通路16内的残留燃料气体排出。

基于图2对用于实施怠速空气旋转的压缩空气供给装置3的结构进行说明。

压缩空气供给装置3具备：怠速空气旋转用主起动阀31；通过经由第二先导空气配管35加压输送的来自压缩空气罐9的先导空气，使怠速空气旋转用主起动阀31开阀的怠速空气旋转用电磁阀34；通过怠速空气旋转用主起动阀31的开阀，将供给的压缩空气按照燃气内燃机1的点火正时的顺序向各气缸内导入的压缩空气导入装置5；安装于连结第二配管63和怠速空气旋转用主起动阀31的第三配管37的减压用的节流孔25；安装于主起动阀61且在怠速空气旋转用主起动阀31工作中，防止压缩空气从工作停止的主起动阀61向大气中开放的切换阀32；探测燃气内燃机1的怠速空气旋转转速的转速探测装置；该转速探测装置探测的转速到达设定的阈值时，闭塞怠速空气旋转用电磁阀34，同时能够任意可改变转速的设定阈值的累积转速设定装置21。

切换阀32安装于主起动阀61的下游侧，通过由从第二先导空气配管35分支的第五先导空气配管36导入的先导空气进行闭阀，在怠速空气旋转工作中，经由主起动阀61不使压缩空气开放于大气中。

因此，实施怠速空气旋转时，不使怠速空气旋转的工作回路的压缩空气从主起动阀61大气开放，以可实施怠速空气旋转的工作。

当怠速空气旋转的累积转速达到阈值时，主起动阀61工作，燃气内燃机1上升到可以通过燃料气体点火进行运转的转速(rpm)。

燃气内燃机1成为燃料气体点火的运转时，主起动阀61的工作中止，因此，通过将怠速空气旋转的工作回路的压缩空气从主起动阀61大气开放，防止燃气内燃机1的内部阻抗形成。

转速探测装置具备：设于燃气内燃机1的凸轮轴的凸轮轴驱动用的齿轮24、与该齿轮24接近配设的转速传感器23、对该转速传感器23探测的脉冲信号进行积算的积算部28。

在累积转速设定装置21上，使累积转速对照排气通路16的容积而配设有用于设定累积转速(阈值)的标度盘式的转速输入开关22。

此外，本实施方式中，通过凸轮轴的转速探测累积转速探测，但也可以探测燃气内燃机1的曲轴的转速。

另外，为了减少导入气缸内的压缩空气的压力(流量)，且降低对活塞的推压力，并减慢燃气内燃机1的旋转速度，而配设有节流孔25。

另外，将压缩空气导入气缸内的压缩空气导入装置5与主空气起动装置6相同，工作也一样，因此，省略说明。

通过实施怠速空气旋转，可以排除燃气内燃机1的内部及排气通路16内的滞留气体。

但是，从环境污染防止的观点来看，在排气通路16中配设各种排气净化装置。

如已经叙述，排气净化装置的种类基于排气通路装置的要求使用配置例如氧化催化剂16b、脱硝装置16c及净化排气的PM过滤器(PM；粒子状物质，Particulate Matter)16a等。

排气净化装置的规格根据使用的地域特性、顾客的要求等而各异，由此，排气通路16内的容积不同。

因此，通过沿着排气通路16内的容积，切换怠速空气旋转的累积转速的设定值，可排出燃气内燃机1及排气通路16内的空气(有时也混入有燃料气体)，并且可以通过控制装置2的共用化降低成本。

基于图3，说明怠速空气旋转的实施流程。

步骤S1中，开始。步骤S2中，向转速输入S/W22输入操作基于燃气内燃机1的工作条件的累积转速(阈值)So或按照条件的累积转速So。

步骤S3中，发送起动命令。即，将起动开关65设为ON。

步骤S4中，基于来自控制装置2的信号，怠速空气旋转用电磁阀34开阀，先导空气经由第二先导空气配管35导入怠速空气旋转用主起动阀31。

步骤S5中，怠速空气旋转用主起动阀31进行工作(开阀)，经由第一配管62使压缩空气流出至第三配管37。

在第三配管37上安装有节流孔25。步骤S6中，压缩空气利用压缩空气导入装置5导入燃气内燃机1的气缸内。

步骤S7中，导入压缩空气导入装置5的压缩空气利用节流孔25成为减压的状态，气缸内的活塞以超低速进行怠速空气旋转。

活塞以超低速滑动，因此，即使冷却水或润滑油等浸入气缸内，由于滑动速度(燃气内燃机的旋转速度)慢，因此，也可防止内燃机的损伤等。

由此，可以检查气缸内和确保气缸与在该气缸内滑动的活塞的润滑。

步骤S8中，基于来自转速传感器23的信号，控制装置2判定燃气内燃机1的累积转速S。

选择NO并待机，直到成为设定累积转速S的转速(阈值)So。

当成为累积转速S＝设定转速So时，选择YES并进入步骤S9。

在该时刻，推定为可排出燃气内燃机1内及排气通路16内的空气(怀疑含有燃料气体的空气)。

步骤S9中，控制装置2关闭操作怠速空气旋转用电磁阀34，遮断发送至怠速空气旋转用主起动阀31的先导压缩空气。

步骤S10中，关闭操作怠速空气旋转用主起动阀31。

步骤S11中，结束怠速空气旋转。

另一方面，步骤S4中，当打开操作怠速空气旋转用电磁阀34时，子程序A一并工作。经由从第二先导空气配管35分支的第五先导空气配管36向切换阀32导入先导压缩空气。

步骤S13中，关闭操作安装于主起动阀61的切换阀32，不使流过第二配管63及第三配管37的怠速空气旋转工作中的压缩空气从工作停止中的主起动阀61大气释放。

另外，步骤S9中，当关闭操作怠速空气旋转用电磁阀34时，遮断先导压缩空气。

步骤S15中，打开操作切换阀32，第二配管63内的压缩空气按照从主起动阀61到切换阀32的顺序大气释放。

这样，基于配置于排气通路16的排气净化装置的设置规格，设为可以容易切换实施怠速空气旋转的累积转速的阈值的控制装置2。

因此，通过将用于怠速空气旋转的压缩空气流过燃气内燃机1内及排气通路16内的累积转速容易地变更成按照排气通路16的容积的累积转速，可以防止燃气内燃机1内及排气通路16内的异常燃烧。

另外，通过能够可变累积转速，可使控制装置共用化，实现防止排气通路内的异常燃烧及伴随零件(控制装置)共用化的成本降低。

另外，本空气起动装置与上述怠速空气旋转不同，为了在实施该怠速空气旋转前可靠地排出排气通路内的残留燃料气体，而实施排气净化。

根据来自控制装置2的信号，排气净化具备：排气净化风扇7、一端与排气净化风扇7连结且另一端与涡轮增压器14的排气涡轮下游侧的排气通路16连结的送风管71、控制装置2所具备的时间设定装置26、向操作者告知排气净化结束的通知装置即指示灯29。

时间设定装置26中，为了设定排气净化的运转时间而配设有标度盘式时间(分)输入开关27。

时间设定装置26的设定时间在排气通路容积较大的情况下较长地设定，在较小的情况下较短地设定。

另外，本实施方式中，将通知装置设为指示灯29，但也可以警报器或并用指示灯29和警报器。

在该情况下，通过向操作者告知排气净化结束并转移至下一个操作，可注意提醒，以更可靠地在排气净化中不进行下一个操作，可实施燃气内燃机的安全的起动操作。

基于图4说明排气净化的实施控制。

步骤S21中，开始，步骤S22中，就排气净化而言，操作者起动燃气内燃机1，因此，将作为内燃机起动基准指令的起动开关65设为ON。

步骤S23中，控制装置2确认在燃气内燃机1上一次停止时是否实施排气通路16的排气净化。

在未实施排气净化的情况下，选择NO，进入步骤S24。

步骤S24中，控制装置2将排气净化风扇7运转规定时间，利用外气排出排气通路16内的空气(可能混入燃料气体的空气)。

此外，运转时间按照根据配置于排气通路16内的各种排气净化装置的配设规格而变化的排气通路容积决定。

当排气净化实施规定时间时，进入步骤S25，控制装置2将排气净化结束在作为通知装置的指示灯29显示(确认)。

操作者可确认排气净化结束并转移至下一操作。

控制装置2未确认实施排气净化，成为不能实施作为下一工序的空气起动的控制。

步骤S23中，在燃气内燃机1的上一次停止时实施排气通路16的排气净化的情况下，选择YES并进入步骤S25。

步骤S25以后如上述，因此，省略说明。

通过这样，在由于一些原因(控制电源失去等引起的燃气内燃机1的紧急停止)而停止，且停止后的排气通路16未实施排气净化的情况下，残存于燃料气体供给管89内的燃料气体流出至燃气内燃机1及排气通路16内，并滞留在该部。

起动时，可以防止排气通路16中的异常燃烧，以自动实施在上一次燃气内燃机1停止时不能实施的排气净化。

另外，利用指示灯29可容易确认排气净化结束，因此，操作者可判断控制装置2正常工作，可实现防止多余的误操作。

此外，本实施方式中，也可以在燃气内燃机1的上一次停止时确认是否实施排气净化(图4的步骤S23)，在进行了实施的情况下，省略燃气内燃机1的起动前的排气净化，但必须在起动前实施排气净化。

在该情况下，认为在燃气内燃机1的停止中，产生用于气体燃料供给及安全设备类的泄漏。

例如，认为由于地震等，引起密封部暂时性地变形(弹性变形)等，且从该变形部产生燃料气体泄漏并滞留在排气通路16中。

另外，还认为由于起动时的点火错误等，未燃气体滞留在排气通路16中。

在这种的情况下，通过将实施燃气内燃机1的起动前的排气净化设为必须条件，可以进一步提高排气通路16中的对于异常燃烧的安全性。

另外，本实施方式中，在空气起动装置30工作前，使安装于燃料气体供给管89的气体泄漏检查装置8手动起动。

基于图5进行气体泄漏检查装置8的说明。

气体泄漏检查装置8具备：从燃料气体供给管89的燃料气体流通上游侧开始的第一安全遮断阀81、位于该第一安全遮断阀81的下游侧的第二安全遮断阀82、在第一安全遮断阀81及第二安全遮断阀82间的燃料气体供给管89的中途部P点分支的气体泄漏检查配管89c、在该气体泄漏检查配管89c的前端部将第一安全遮断阀81及第二安全遮断阀82间的燃料气体大气开放或遮断的脱气阀83、安装于P点和脱气阀83之间的气体泄漏检查配管89c的第一压力计P1、在第二安全遮断阀82下游侧的Q点向燃烧室的主室导入燃料气体的主室用供给管89a、向燃烧室的副室导入燃料气体的副室用供给管89b、配设于主室用供给管89a且调整燃料气体向主室的流量的主调压阀84、配设于该主调压阀84的下游侧的第二压力计P2、配设于副室用供给管89b且调整燃料气体向副室的流量的副调压阀85、配设于该副调压阀85下游侧的第三压力计P3、按照分别设定的顺序开闭第一安全遮断阀81、第二安全遮断阀82及脱气阀83的控制装置2、作为起动该控制装置2的起动开关的气体泄漏检查S/W86。

基于图6，对构成气体泄漏检查装置8的第一安全遮断阀81、第二安全遮断阀82及脱气阀83的气体泄漏检查方法进行说明。

首先，在起动开关65的ON操作前，通过手动进行ON操作气体泄漏检查装置8的气体泄漏检查S/W(开关)86。

因此，燃气内燃机1在停止状态下实施。

控制装置2在图6的第一操作(控制装置2自动操作)下将脱气阀83从打开状态操作成关闭。

燃气内燃机1在停止中将脱气阀83维持成打开状态，不使燃料气体流入燃气内燃机1内。

因此，在脱气阀83从打开状态操作成关闭的状态下，第一安全遮断阀81和第二安全遮断阀82均成为关闭状态。

另外，第一安全遮断阀81和第二安全遮断阀82之间成为大气压的状态。

在该状态下，在第一、二及三压力计P1、P2、P3均没有变化的情况下，显示第一安全遮断阀81的滞留在燃料气体供给装置17侧的燃料气体不会从第一安全遮断阀81泄漏至下游侧。

另外，在第二及第三压力计P2、P3中没有变化的情况下，不会对第二安全遮断阀82及脱气阀83作用燃料气体压，因此，在该时刻不能判定有无气体泄漏。

因此，可判断为第一安全遮断阀81没有气体泄漏。

在第一压力计P1升压、第二、三压力计P2、P3无变化的情况下，显示第一安全遮断阀81进行气体泄漏，且第二安全遮断阀82没有气体泄漏。

另外，在脱气阀83的泄漏相对于第一安全遮断阀81的漏气量较少的情况下，第一压力计P1升压，因此，在该时刻，气体泄漏判断不明确。

另外，在第一、二及三压力计P1、P2、P3均升压的情况下，第一、二安全遮断阀81、82均引起气体泄漏，在该时刻，脱气阀83的气体泄漏判断不明确。

在第一安全遮断阀81的泄漏量比脱气阀83的漏出量大的情况下，第一、第二及第三压力计P1、P2、P3均升压。

第二操作中，将第一安全遮断阀81从关闭设为打开状态。

该状态下，滞留在第一安全遮断阀81上游侧的燃烧气体的压力作用于第二安全遮断阀82及脱气阀83。

因此，由于对第一压力计P1作用该第一压力计P1上游侧的燃料气体压力，因此，进行升压。在第二及第三压力计P2、P3没有变化的情况下，判断为第二安全遮断阀82及脱气阀83没有气体泄漏。

在该情况下，第一压力计P1的指示值(压力)成为气体供给压力。

在第一压力计P1暂时升压后降压，且第二及第三压力计P2、P3升压的情况下，判断为至少第二安全遮断阀82进行气体泄漏。

另外，在第一压力计P1的压力降低且第二及第三压力计P2、P3没有变化的情况下，判断为脱气阀83进行气体泄漏。

在第三操作下，将第一安全遮断阀81从打开设为关闭状态。

因此，燃料气体成为被封闭于第一、第二安全遮断阀81、82及脱气阀83之间的状态(维持燃料气体压)。

在第一、第二及第三压力计P1、P2、P3中没有变化的情况下，可判断为第一、第二安全遮断阀81、82及脱气阀83均没有气体泄漏。

另外，在第一压力计P1降压且第二、第三压力计P2、P3没有变化的情况下，没有向第一安全遮断阀81泄漏，且没有从第二安全遮断阀82向第二、第三压力计P2、P3侧泄漏，因此，判断为产生脱气阀83的气体泄漏。

另外，在第一压力计P1降压且第二、第三压力计P2、P3升压的情况下，第一安全遮断阀81及脱气阀83被遮断(没有气体泄漏)，可判断为第二安全遮断阀82进行气体泄漏。

如果脱气阀83中产生气体泄漏，则没有来自第一安全遮断阀81侧的燃料气体供给(漏出)，因此，第一、第二安全遮断阀81、82及脱气阀83间的燃料气体降压且不会流向第二、第三压力计P2、P3。

因此，在该情况下，可判断为脱气阀83没有气体泄漏。

这样，通过配备压力计且按照上述顺序实施气体泄漏检查，双重、三重交叉检查第一、第二安全遮断阀81、82及脱气阀83的气体泄漏，由此，可以预先防止气体泄漏引起的难以预料的故障。

基于图7说明本实施方式中的怠速空气旋转、排气净化及气体泄漏检查装置8的工作时间表。

首先，实施燃气内燃机1的起动基准。

起动基准具有用于使燃气内燃机1变暖的措施(温水的循环，润滑油的循环等)及本发明的气体泄漏检查装置8、排气净化的实施等。

在该情况下，燃气内燃机1没有旋转。

气体泄漏检查装置8将气体泄漏检查S/W86设为ON。控制装置2基于已经叙述的动作实施气体泄漏检查装置8的第一、第二安全遮断阀81、82及脱气阀83，并确认到这些阀中没有泄漏。

接着，ON操作(手动操作)起动开始S/W65。控制装置2在燃气内燃机1上一次停止时检查有无排气净化的工作。在没有排气净化的工作的情况下，强制性地将排气净化实施设定时间。

此外，本实施方式中，检查有无排气净化的工作，但当未进行检查而ON操作(手动操作)起动开始S/W65时，也可以自动强制性地实施排气净化的工作。

在该情况下，即使燃气内燃机1停止后，由于气体泄漏等一些不能预测的原因，未燃气体滞留在燃气内燃机1及排气通路16内，也可以可靠地排除。

当排气净化风扇7的工作结束时，怠速空气旋转用主起动阀31开始起动，燃气内燃机1以极低速(缓慢旋转)开始旋转。转速为本发明之一的在沿着作为累积转速设定装置的转速输入S/W的输入值的时间(将转速置换成时间)，即从开始时间T0到第二经过时间T2工作。

在第二经过时间T2结束稍微靠前的第一经过时间T1，主起动阀61开阀，开始空气起动。

这是由于，防止燃气内燃机1从怠速空气旋转切换成空气起动时的空气起动用压缩空气的工作延迟，并提前进行空气起动的转速上升。

主起动阀61开阀的同时，利用控制装置2向使燃烧室的火花塞点火的点火装置(省略图示)发送运转指令。

当主起动阀61开阀时，燃气内燃机1的旋转从极低速旋转逐渐上升，当成为转速N≧第一设定转速Ns时，第一、第二安全遮断阀81、82打开，开始燃料气体的供给(第三经过时间T3)。

这是由于，在燃料气体供给前向点火装置输出运转指令，由此，当燃料气体供给至燃烧室时立即点火，防止燃料气体不点火，并防止异常燃烧的产生。

燃气内燃机1在供给燃料气体时，转向独自运转且转速进一步开始上升。

当成为燃气内燃机1的转速N≧第二设定转速No时，主起动阀61在第四经过时间T4闭阀，空气起动结束。

这样，通过基于与排气净化风扇7、气体泄漏检查装置8及排气通路容积对应的怠速空气旋转的累积转速设定实施怠速空气旋转，在燃气内燃机1起动时，将燃气内燃机1及排气通路16内双重、三重换气，由此，可以可靠地防止该部的异常燃烧。

基于图8说明燃气内燃机1停止时的各装置的工作时间表。

首先，操作燃气内燃机1的停止S/W(省略图示)。

使抽出向主燃烧室及副室加压输送的燃料气体的燃料气体脱气阀(省略图示)打开工作。

燃料气体脱气阀从第五经过时间T5实施到燃气内燃机1停止结束的第七经过时间T7。

第一、第二安全遮断阀81、82在燃料气体脱气阀开阀的同时(第五经过时间T5)闭阀，而遮断燃料气体的供给。

在燃气内燃机1刚停止操作(第五经过时间T5)之后的第六经过时间T6向点火装置发送停止指令。点火装置在第六经过时间T6立即停止。

气体泄漏检查装置8的安装于第一、第二安全遮断阀81、82间的脱气阀83开阀操作到燃气内燃机1下一次起动时。

这考虑到，第一、第二安全遮断阀81、82在燃气内燃机1的停止中，由于一些不能预测的振动(地震等)等，安全遮断阀暂时性地变形或由于微小的漏出等，引起气体泄漏。

在这种情况下，防止在燃气内燃机1及排气通路16中滞留燃料气体。

当实施燃气内燃机1的停止操作时，一并进行排气净化风扇7利用控制装置2从第五经过时间T5自动实施到第八经过时间。

此外，排气净化实施时间根据成套设备的排气处理规格(排气通路容积的大小)不同而各异。

通过这样，可以形成燃气内燃机的起动装置，在燃气内燃机1点火起动时，将可能滞留在燃气内燃机1及排气通路16内的未燃气体排出，而实现防止点火起动时的异常燃烧1的安全性、破损防止及持久可靠性的提高。

产业上的可利用性

适用于具备在具有空气起动装置的内燃机起动前实施的怠速空气旋转装置的燃气内燃机的起动装置。

标记说明

1 燃气内燃机(副室式稀薄预混合燃气内燃机)

2 控制装置

3 压缩空气供给装置

5 压缩空气导入装置

6 主空气起动装置

7 排气净化风扇

8 气体泄漏检查装置

11 气缸盖

12 排气集合管

13 给气管

14 涡轮增压器

16 排气通路

17 燃料气体供给装置

30 空气起动装置

31 怠速空气旋转用主起动阀

32 切换阀

51 起动管制阀

52 起动阀

61 主起动阀

81 第一安全遮断阀

82 第二安全遮断阀

83 脱气阀

P1 第一压力计

P2 第二压力计

P3 第三压力计

Claims (7)

1.一种燃气内燃机的起动装置，为了确保具有空气起动装置的燃气内燃机的各气缸内的检查和所述气缸内的缸体与活塞的润滑，在起动前实施利用压缩空气推压所述活塞使所述燃气内燃机低速旋转的怠速空气旋转，其特征在于，具备：

转速探测装置，其探测所述燃气内燃机的转速；

压缩空气导入装置，其根据所述燃气内燃机的点火时刻的顺序向所述各气缸供给压缩空气；

压缩空气供给装置，其向所述压缩空气导入装置供给所述压缩空气；

控制装置，其具有可任意设定累积转速的阈值的累积转速设定装置，基于由转速探测装置检测的转速，在到达燃气内燃机设定的累积转速时，停止所述压缩空气供给装置进行的压缩空气的供给。

2.如权利要求1所述的燃气内燃机的起动装置，其特征在于，

将使所述空气起动装置工作的主起动阀下游侧的压缩空气配管和进行所述怠速空气旋转工作的所述压缩空气供给装置的怠速空气旋转用主起动阀下游侧的压缩空气配管设为共用配管。

3.如权利要求1所述的燃气内燃机的起动装置，其特征在于，

在所述压缩空气供给装置和所述压缩空气导入装置之间的空气配管上安装抑制向所述气缸内导入的压缩空气的流量的节流孔。

4.如权利要求2所述的燃气内燃机的起动装置，其特征在于，

在所述主起动阀上配设切换阀，该切换阀在所述怠速空气旋转用主起动阀工作的期间，从使所述怠速空气旋转用主起动阀工作的压缩空气的回路接收信号，防止所述压缩空气供给装置从所述主起动阀向所述压缩空气导入装置供给的压缩空气从所述主起动阀放出至大气中。

5.如权利要求1所述的燃气内燃机的起动装置，其特征在于，

所述控制装置在所述内燃机停止时，在未实施利用外气排出残存于所述燃气内燃机的排气通路的排气的排气净化的情况下，在实施所述怠速空气旋转前，使排气净化风扇工作一定时间。

6.如权利要求1所述的燃气内燃机的起动装置，其特征在于，

所述控制装置在所述怠速空气旋转的工作前实施检查燃料气体的泄漏的气体泄漏检查装置的工作。

7.如权利要求6所述的燃气内燃机的起动装置，其特征在于，

所述气体泄漏检查装置具备：

第一安全遮断阀，其安装于向所述燃气内燃机的燃烧室供给燃料气体的燃料气体供给管上；

第二安全遮断阀，其配置于所述第一安全遮断阀的下游侧；

气体泄漏检查配管，其从所述第一安全遮断阀和所述第二安全遮断阀之间的所述燃料气体供给管分支；

脱气阀，其配设于所述气体泄漏检查配管的前端部，将所述第一安全遮断阀和所述第二安全遮断阀之间的所述燃料气体排出；

第一压力计，其配设于所述气体泄漏检查配管的所述脱气阀的上游侧，检测所述气体泄漏检查配管内的燃料气体压力；

主室用供给管，将所述燃料气体供给管在所述第二安全遮断阀的下游侧分支，分支的一方为向所述燃烧室的主室供给燃料气体的主室用供给管；

副室用供给管，分支的另一方为向所述燃烧室的副室供给燃料气体的副室用供给管；

第二压力计，其配设于所述主室用供给管上，检测所述主室用供给管内的燃料气体的压力；

第三压力计，其配设于所述副室用供给管上，检测所述副室用供给管内的燃料气体的压力。