JP2014199147A - ガス内燃機関のガス漏チェック装置とその方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】ガス内燃機関1の燃料ガス供給管89に介装され、燃料ガスの流通又は遮断する第1安全遮断弁81と、第1安全遮断弁81の下流側に配設された第2安全遮断弁82と、第1及び第2安全遮断弁81、82間から分岐したガス漏チェック配管89cと、ガス漏チェック配管89cに配設され、第1及び第2安全遮断弁81、82間の燃料ガスを排出するガス抜弁83と、ガス漏チェック配管89c内の燃料ガスの圧力を検出する第1圧力計P1と、第2安全遮断弁82下流側に配設され、燃料ガス供給管89の燃料ガスの圧力を検出する第2圧力計P2,P3と、を備えたことを特徴とする。
【選択図】図2
Description
これらの機器、及びバルブ類から予知しがたい燃料ガスの漏れが発生する可能性が考えられる。
これらの機器、及びバルブ類から漏れた燃料ガスは、ガス内燃機関及び、排気通路等に流れ、夫々に滞留することが考えられる。
このような状況下において、ガス内燃機関を点火始動させると、滞留していた燃焼ガスは異常燃焼して、ガス内燃機関及び、排気通路等に損害を与える。
添付の図5によると、ガスバーナ05に燃料ガスを供給するガス供給管07には、第1及び第2開閉弁081,082が直列に介装され、第1及び第2開閉弁081,082の下流側に比例電磁弁09が配設されている。これらの第1及び第2開閉弁081,082は、通電時に開弁し、非通電時はスプリングの付勢力によって閉弁して、ガスバーナ05への燃料ガス供給を遮断する。
比例電磁弁09は、ガスバーナ05への燃料ガス供給量を調整する。
ガスバーナ05には、イグナイター010の作動で火花放電を行う点火電極010aと、ガスバーナ05の火炎を検知する火炎検知素子である熱電対011とが配設されている。
更に、コントローラ013が配設され、コントローラ013は、ファン03を駆動するファンモータ03aと、第1及び第2開閉弁081,082と、比例電磁弁09と、イグナイター010等の作動を制御する。
そして、第1開閉弁081を開弁し、第2開閉弁082を閉弁する。次に、第1開閉弁081を閉弁し、第2開閉弁082を開弁する。
所定時間経過後に熱電対011の出力に基づいてガスバーナ05が消火されたかを判断する。この一連の制御によって、第1開閉弁081のチェックが終了する。
第2開閉弁082のチェックは、第1開閉弁081を閉弁し、第2開閉弁082を開弁する。次に、第1開閉弁081を開弁し、第2開閉弁082を閉弁する。
所定時間経過後に熱電対011の出力に基づいてガスバーナ05が消火されたかを判断する。この一連の制御によって、第2開閉弁082のチェックが終了する。
この2回の操作によって、第1及び第2開閉弁081,082のガス漏れチェックが終了する。
ところが、燃料ガスの燃焼は、空気に対する燃料ガス濃度がある一定の範囲にあることが前提となる。
従って、第1及び第2開閉弁081,082から、燃料ガス濃度が燃焼範囲以下の場合においても、ガス漏れは無いと誤判断されることになる。
燃料ガス濃度が燃焼範囲以下のガス漏れ状態で、ガス内燃機関本体及び排気管内に燃料ガスが流れた場合、当該部に、燃料ガスが滞留することになり、時間経過とともに燃料ガス濃度は高くなる。
このような状態において、ガス内燃機関の点火始動を実施した際には、ガス内燃機関本体及び排気管内にて異常燃焼が発生して、破損等の不具合を生起する可能性がある。
前記燃料ガス供給管に介装され、燃料ガスの流通又は遮断する第1安全遮断弁と、
前記燃料ガス供給管に介装され、前記第1安全遮断弁の下流側で、前記第1安全遮断弁と間隔を有して配設された第2安全遮断弁と、
前記第1安全遮断弁と前記第2安全遮断弁との間の前記燃料ガス供給管から分岐したガス漏れチェック配管と、
前記ガス漏れチェック配管に配設され、前記第1安全遮断弁と前記第2安全遮断弁間の燃料ガスを排出するガス抜弁と、
前記ガス抜弁の上流側に配設され、燃料ガスの圧力を検出する第1圧力計と、
前記第2安全遮断弁下流側に配設され前記燃料ガス供給管の燃料ガスの圧力を検出する第2圧力計と、を備えたことを特徴とするガス内燃機関のガス漏れチェック装置を提供できる。
前記制御装置を起動させる起動スイッチと、を備え
前記制御装置は、前記起動スイッチの操作に基づいて、
前記第1安全遮断弁の燃料ガス漏れをチェックする第1操作手段と、
第2安全遮断弁とガス抜弁の燃料ガス漏れをチェックする第2操作手段と、
前記第1安全遮断弁、前記第2安全遮断弁及び前記ガス抜弁の燃料ガス漏れをチェックする第3操作手段と、を順次作動させるとよい。
また、制御装置の始動をマニュアルスイッチとしたので、始動時任意に実施でき、ガス内燃機関の信頼性向上を図ることができる。
前記主室用供給管には、前記主室に供給する燃料ガスの圧力を調整する主調圧弁と、前記主調圧弁の下流側に前記主圧力計とが配置され、
前記副室用供給管には、前記副室に供給する燃料ガスの圧力を調整する副調圧弁と、前記副調圧弁の下流側に前記副圧力計とが配置されているとよい。
前記燃料ガス供給管に介装された第1安全遮断弁と、
前記第1安全遮断弁の下流側に前記第1安全遮断弁と間隔を有して配設された第2安全遮断弁と、
前記第1安全遮断弁と前記第2安全遮断弁との間に配設され、前記第1安全遮断弁と前記第2安全遮断弁間の燃料ガスを排出するガス抜弁と、
前記ガス抜弁の上流側に配設され、燃料ガスの圧力を検出する第1圧力計と、
前記第2安全遮断弁下流側に配設され、前記燃料ガス供給管の燃料ガスの圧力を検出する第2圧力計と、を備えたガス内燃機関のガス漏れチェック方法において、
前記ガス抜弁を開弁から閉弁操作して、前記第1及び前記第2安全遮断弁は閉弁状態を維持させて、前記第1安全遮断弁の燃料ガス漏れをチェックする第1操作工程と、
前記第1安全遮断弁を閉弁から開弁操作して、前記第2安全遮断弁及び前記ガス抜弁は閉弁状態を維持させて、第2安全遮断弁とガス抜弁の燃料ガス漏れをチェックする第2操作工程と、
前記第1安全遮断弁を開弁から閉弁操作して、前記第2安全遮断弁及び前記ガス抜弁は閉弁を維持させて、前記第1安全遮断弁、前記第2安全遮断弁及び前記ガス抜弁の燃料ガス漏れをチェックする第3操作工程と、を備えたことを特徴とするガス内燃機関のガス漏れチェック方法を提供できる。
前記第1操作工程と、
前記第2操作工程と、
前記第3操作工程と、を実施するとよい。
但し、この実施形態に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対配置などは特に特定的な記載がない限り、この発明の範囲をそれのみに限定する趣旨ではなく、単なる説明例にすぎない。
ガス内燃機関1には、第1配管62を介して連結された空気始動装置30と、該空気始動装置30に圧縮空気を供給する圧縮空気タンク9と、ガス内燃機関1の排気集合管12に装着されたターボチャージャ14と、該ターボチャージャ14の排気タービン(図示省略)を駆動した排ガスを大気に放出する排気通路16と、ガス内燃機関1に給気する空気中の塵埃を除去するエアクリーナ18と、排気タービンと同軸に連結し、エアクリーナ18からの給気を圧縮し、昇温した給気を冷却するエアクーラ15と、ターボチャージャ14の排ガス流通下流側の排気通路16に、送風管71を介して連結し、排気通路16内に空気を送風する排気パージ用のファン&モータ7と、ガス内燃機関1に燃料ガスを供給する燃料ガス供給装置17と、該燃料ガス供給装置17と給気管13間の燃料ガス供給管89に介装され、安全遮断弁のガス洩れをチェックするガス漏チェック装置8と、が備えられている。
排気通路16には、排ガス中に含まれている一酸化炭素(CO)及び炭化水素(HC)を酸化して無害化するのを目的とした酸化触媒16b、排ガス中の窒素酸化物(NOx)をアンモニア(NH3)の注入と触媒を用いて無害な窒素と水に分解し、クリーンな排ガスにする脱硝装置16c、排ガス中に含まれる浮遊粒子状物質を除去するPMフィルタ(PM;Particulate Matter)16a等が装置の要求仕様に基づいて配置される。
従って、装着される排ガス浄化装置の要求仕様によって、排気通路16の通路容積は異なる。
また、23はガスエンジン始動時のスローエアターニングの累積回転数を検出する回転数センサである。
尚、本実施形態の場合、制御装置2は、空気始動装置30、排気パージ用のファン&モータ7及びガス漏チェック装置8の制御を実施する総合的な制御装置となっている。
例えば、地震等により、シール部が一時的に変形(弾性変形)等を起こし、該変形部から燃料ガス漏れが生じて、排気通路16に滞留することが考えられる。
更には、始動時の着火ミス等により、未燃ガスが排気通路16に滞留することも考えられる。
このような場合、空気始動装置30にて、ガス内燃機関1を始動させる際に、空気始動装置30にて使用した圧縮空気により、ガス内燃機関1及び排気通路16内の未燃焼ガスは、排出される場合もある。
しかし、排気通路16に設置される種々の排ガス浄化装置の設置仕様によって、排気通路容積が大きい場合、未燃焼ガスは、空気始動装置30による圧縮空気では十分に排出されない場合がある。
図2に基づいて、ガス漏チェック装置8の説明を行う。
ガス漏チェック装置8は、燃料ガス供給装置17と給気管13とを連結する燃料ガス供給管89に介装されている。
制御起動部25は、ガス漏チェックS/W86のON操作により、制御装置2を起動させる。
第1操作手段24は、第1及び第2安全遮断弁81,82が閉弁状態で、ガス抜弁83が開状態になっている状態から、ガス抜弁83だけを閉弁操作して、第1安全遮断弁の燃料ガス漏れをチェックするする。
第2操作手段28は、第1操作手段24の状態から、第2安全遮断弁82及びガス抜弁83は閉弁状態を維持させて、第1安全遮断弁81を開弁操作して、第2安全遮断弁82とガス抜弁83の燃料ガス漏れをチェックする。
第3操作手段26は、第2安全遮断弁82及びガス抜弁83は閉弁を維持させて、第1安全遮断弁を開弁から閉弁操作して、第1安全遮断弁81、第2安全遮断82弁及びガス抜弁83の燃料ガス漏れをチェックする.
先ず、空気始動装置30の作動前に、手動にてガス漏チェック装置8のガス漏れチェックS/W(スイッチ)86をON操作する。
制御装置2は、図3の第1操作工程(制御装置2がに自動操作)において、ガス抜弁83を開状態から閉に操作する。
ガス内燃機関1は、停止中はガス抜弁83を開状態に維持して、ガス内燃機関1内に燃料ガスが漏れないようにしてある。
従って、ガス抜弁83が開状態から閉に操作された状態では、第1安全遮断弁81と第2安全遮断弁82共に閉状態になっている。
この状態において、第1,第2及び第3圧力計P1,P2,P3が共に変化ない場合は、第1安全遮断弁81の燃料ガス供給装置17側に滞留している燃料ガスが、第1安全遮断弁81から下流側に漏れていないことを示す。
また、第2及び第3圧力計P2,P3に変化がない場合においても、第2安全遮断弁82及びガス抜弁83に燃料ガス圧が作用していないのでこの時点でガス漏れ有無の判定はできない(△印)。
従って、第1安全遮断弁81はガス漏れが無いと判断できる(○印)。
また、ガス抜弁83は、第1安全遮断弁81のガス洩れ量に対し、漏れが少ない場合には第1圧力計P1は昇圧するので、この時点ではガス漏れ判断は不明となる。
更に、第1,第2及び第3圧力計P1,P2,P3が共に昇圧している場合は、第1、2安全遮断弁81,82は共にガス漏れを起こしており、ガス抜弁83は、この時点ではガス漏れ判断は不明となる。
第1安全遮断弁81の漏れ量がガス抜弁83の洩れ量より大きい場合には、第1、第2及び第3圧力計P1,P2,P3が共に昇圧する。
この状態では、第1安全遮断弁81の上流側に滞留している燃焼ガスの圧力は、第2安全遮断弁82及びガス抜弁83に作用する。
従って、第1圧力計P1には、該第1圧力計P1の上流側の燃料ガス圧力が作用するので昇圧する。第2及び第3圧力計P2,P3が変化しない場合は第2安全遮断弁82、及びガス抜弁83はガス漏れ無と判断される。
この場合、第1圧力計P1の指示値(圧力)は、ガス供給圧力になっている。
第1圧力計P1が一旦昇圧後に、降圧し、第2及び第3圧力計P2,P3が昇圧した場合は、少なくとも第2安全遮断弁82はガス漏れしていると判断する。
更に、第1圧力計P1が圧力低下し、第2及び第3圧力計P2,P3が変化しない場合は、
ガス抜弁83がガス漏れしていると判断する。
従って、燃料ガスは、第1、第2安全遮断弁81,82及びガス抜弁83の間に閉じ込められた状態(燃料ガス圧を維持)になる。
第1、第2及び第3圧力計P1,P2,P3に変化が無い場合は、第1、第2安全遮断弁81,82及びガス抜弁83共にガス漏れが無いことが判断できる。
更に、第1圧力計P1が降圧し、第2、第3圧力計P2,P3が昇圧した場合は、第1安全遮断弁81及びガス抜弁83が遮断(ガス漏れが無い)されて、第2安全遮断弁82がガス漏れしていると判断できる。
もし、ガス抜弁83にガス漏れが発生しているとすると、第1安全遮断弁81側からの燃料ガス供給(洩れ)が無いので、第1、第2安全遮断弁81,82及びガス抜弁83間の燃料ガスは、降圧して第2、第3圧力計P2,P3に流れない。
従って、この場合、ガス抜弁83のガス漏れはないと判断できる。
尚、本実施形態では、起動スイッチであるガス漏チェックS/W86によって、制御装置2起動させて、第1安全遮断弁81、第2安全遮断弁82及びガス抜弁83を夫々設定された順序で開閉させるようにしたが、第1安全遮断弁81、第2安全遮断弁82及びガス抜弁83夫々を操作工程を1から3までを手動にて実施するようにしても、同様の効果を得ることができる。
2 制御装置
3 圧縮空気供給手段
6 主空気始動手段
7 排気パージファン
8 ガス漏チェック装置
16 排気通路
17 燃料ガス供給装置
24 第1操作手段
25 制御起動部
26 第3操作手段
28 第2操作手段
30 空気始動装置
81 第1安全遮断弁
82 第2安全遮断弁
83 ガス抜弁
89 燃料ガス供給管
89a 主室用供給管
89b 副室用供給管
89c ガス漏チェック配管
P1 第1圧力計
P2 第2圧力計
P3 第3圧力計
Claims (5)
- ガス内燃機関の燃焼室に燃料ガスを供給する燃料ガス供給管と、
前記燃料ガス供給管に介装され、燃料ガスの流通又は遮断する第1安全遮断弁と、
前記燃料ガス供給管に介装され、前記第1安全遮断弁の下流側で、前記第1安全遮断弁と間隔を有して配設された第2安全遮断弁と、
前記第1安全遮断弁と前記第2安全遮断弁との間の前記燃料ガス供給管から分岐したガス漏れチェック配管と、
前記ガス漏れチェック配管に配設され、前記第1安全遮断弁と前記第2安全遮断弁間の燃料ガスを排出するガス抜弁と、
前記ガス抜弁の上流側に配設され、燃料ガスの圧力を検出する第1圧力計と、
前記第2安全遮断弁下流側に配設され前記燃料ガス供給管の燃料ガスの圧力を検出する第2圧力計と、を備えたことを特徴とするガス内燃機関のガス漏チェック装置。 - 前記前記第1安全遮断弁、第2安全遮断弁及び、前記ガス抜弁を設定された順序に基づいて開閉操作を行う制御装置と、
前記制御装置を起動させる起動スイッチと、を備え
前記制御装置は、前記起動スイッチの操作に基づいて、
前記第1安全遮断弁の燃料ガス漏れをチェックする第1操作手段と、
第2安全遮断弁とガス抜弁の燃料ガス漏れをチェックする第2操作手段と、
前記第1安全遮断弁、前記第2安全遮断弁及び前記ガス抜弁の燃料ガス漏れをチェックする第3操作手段と、を順次作動させることを特徴とする請求項1記載のガス内燃機関のガス漏チェック装置。 - 前記ガス内燃機関は、副室式希薄予混合ガス内燃機関であって、前記燃料ガス供給管は、前記第2安全遮断弁の下流側で、前記燃焼室の主室に燃料ガスを供給する主室用供給管と、前記燃焼室の副室に燃料ガスを供給する副室用供給管とに分岐し、前記第2圧力計は、主圧力計と、副圧力計とで構成され、
前記主室用供給管には、前記主室に供給する燃料ガスの圧力を調整する主調圧弁と、前記主調圧弁の下流側に前記主圧力計とが配置され、
前記副室用供給管には、前記副室に供給する燃料ガスの圧力を調整する副調圧弁と、前記副調圧弁の下流側に前記副圧力計とが配置されていることを特徴とする請求項1又は2のいずれかに記載のガス内燃機関のガス漏チェック装置。 - ガス内燃機関の燃焼室に燃料ガスを供給する燃料ガス供給管と、
前記燃料ガス供給管に介装された第1安全遮断弁と、
前記第1安全遮断弁の下流側に前記第1安全遮断弁と間隔を有して配設された第2安全遮断弁と、
前記第1安全遮断弁と前記第2安全遮断弁との間に配設され、前記第1安全遮断弁と前記第2安全遮断弁間の燃料ガスを排出するガス抜弁と、
前記ガス抜弁の上流側に配設され、燃料ガスの圧力を検出する第1圧力計と、
前記第2安全遮断弁下流側に配設され、前記燃料ガス供給管の燃料ガスの圧力を検出する第2圧力計と、を備えたガス内燃機関のガス漏れチェック方法において、
前記ガス抜弁を開弁から閉弁操作して、前記第1及び前記第2安全遮断弁は閉弁状態を維持させて、前記第1安全遮断弁の燃料ガス漏れをチェックする第1操作工程と、
前記第1安全遮断弁を閉弁から開弁操作して、前記第2安全遮断弁及び前記ガス抜弁は閉弁状態を維持させて、第2安全遮断弁とガス抜弁の燃料ガス漏れをチェックする第2操作工程と、
前記第1安全遮断弁を開弁から閉弁操作して、前記第2安全遮断弁及び前記ガス抜弁は閉弁を維持させて、前記第1安全遮断弁、前記第2安全遮断弁及び前記ガス抜弁の燃料ガス漏れをチェックする第3操作工程と、を備えたことを特徴とするガス内燃機関のガス漏れチェック方法。 - 前記前記第1安全遮断弁、第2安全遮断弁及び、前記ガス抜弁を設定された順序に基づいて開閉操作を行う制御装置を起動させる起動スイッチのON操作に基づいて、
前記第1操作工程と、
前記第2操作工程と、
前記第3操作工程と、を実施することを特徴とする請求項4記載のガス内燃機関のガス漏れチェック方法。
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