JPH01219320A

JPH01219320A - 内燃機関のハイドロロック防止装置

Info

Publication number: JPH01219320A
Application number: JP4443788A
Authority: JP
Inventors: Isao Akiba; 秋葉　功
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1988-02-29
Filing date: 1988-02-29
Publication date: 1989-09-01

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】［発明の目的］（産業上の利用分野）本発明は、往復動式４サイクル内燃機関（以下内燃機関
と呼ぶ）のシリンダ内に、水、油等の非圧縮性液体が侵
入し、いわゆるハイドロロック状態となって、始動不能
や構造部品を損傷することを防止する内燃機関のハイド
ロロック防止装置に関するものである。

（従来の技術）一般に内燃機関のシリンダ内には、運転休止中に燃料、
潤滑油及び水分が侵入して、始動時これが大きな抵抗と
なって始動を困難にする他、構造部分を破損させるハイ
ドロロックと呼ばれる現象が発生する。従来これの防止
対策として、第４図の構成断面図で示すように、予めシ
リンダ１の上部に、内部と連通ずる導通管２とこれにシ
リンダコック３を取付けて、始動前にシリンダコック３
を手動で開き、内燃機関を別動力によって微速回転させ
てシリンダ１内に液体が侵入していた場合、これをシリ
ンダコック３を通じて、シリンダ１外に排出させ、これ
を目視により確認する。これにより液体侵入がなければ
ハイドロロックがおきないから、シリンダコック３を手
動で閉めて、内燃機関を始動する。

また他の例としては、始動前にシリンダコック３を閉め
た状態で内燃機関を他力で微速回転し、もしシリンダ１
内に液体が侵入していた場合にはシリンダ１内が異常高
圧になるので、その圧力の抵抗を検出して、液体が侵入
しているとして、警報を発するか、または内燃機関の始
動を禁じ、シリンダコック３を開いて液体を排出してか
ら運転をする。

（発明が解決しようとする課題）しかしながら非常時電源用、予備電源用等の内燃機関は
、その用途上始動前にシリンダコック３を開閉したり、
外部からの動力による微速回転での液体侵入確認を行う
時間的余裕がないものが多い、もし自動信号により始動
する場合であると、液体侵入があった時にはハイドロロ
ックによる内燃機関の始動失敗、またシリンダ１内が異
常高圧状態になり、内燃機関の損傷が発生し、非常時用
、予備用としての本来の機能を喪失すると共に、財産的
損害を被ることになる。例えシリンダ１内の液体侵入を
始動前に確認できる時間的余裕があったとしても、前例
の場合シリンダコック３の開閉、液体排出の目視確認、
微速運転の実施をする人的作業が必要で、訓練を積んだ
人員の確保が必要であり、ざらにシリンダコック３の閉
め忘れ等の人的ミスによる機能の未達成が起こり得る可
能性がある。また侵例の方式では、シリンダ１内への液
体侵入は確認できても自動的にシリンダ１内の液体をシ
リンダ１外に排出することはできないため、特に非常時
用、予備用電源として通常要求される自動始動信号によ
る緊急始動には対応できないという問題があった。

本発明は以上の事情に鑑みてなされてもので、その目的
とするところは内燃機関のシリンダ内への液体侵入防止
と、侵入した液体を排除してハイドロロックを防止し、
内燃機関運転の健全性を向上させる内燃機関のハイドロ
ロック防止装置を提供することにある。

（課題を解決するための手段）往復動式４サイクル内燃機関のシリンダ及び吸排気口に
これと連通する導通管と、この導通管に開閉弁及びタン
クを設けて、漏洩検出器に連結する。

（作　用）内燃機関の停止中は開閉弁を開いておき、排気口及び吸
気口より侵入した液体は導通管と開閉弁及びタンクを経
由して漏洩検出器に流下させる。

またシリンダ内に侵入した液体は、始動時に内燃機関を
回転させピストンによりシリンダ内より漏洩検出器に排
出させた後開閉弁を閉じて、内燃機関を運転させる。漏
洩検出器は流入した液体を検知して警報を発する。圧縮
空気による始動では、侵入液体を−Ｈタンクに貯溜した
後漏洩検出器に流下させる。

（実施例）本発明の一実施例を図面を参照して説明する。

なお前記した従来の技術と同一の部分については同一符
号を付して詳細な説明は省略する。

第１図は内燃機関の１個のシリンダ部とハイドロロック
防止装置の構成断面図で、シリンダカバー４またはシリ
ンダライナ５の上部にシリンダ１内に通じて、内燃機関
の始動時にシリンダ１内に侵入した液体を排出できる太
さで、下り勾配を有する導通管６と、排気弁７の近くで
排気口８に通じる下り勾配の導通管９及び吸気弁１０に
近く、吸気口１１に通じる傾斜した導通管１２を設ける
。各導通管６．９．１２には電気信号１３で作動する開
閉弁１４．１５．１６を取付け、配管１７で一括して漏
洩検出器１８に接続する。この漏洩検出器１８は容器１
８ａ部と、容器１８ａ内に流入した液体を検出する例え
ば液位検出器１８ｂと、オーバーフロー路を兼ねた通気
管１９で構成され、タンクに流入した液体を検知すると
警報信号２０を発する。なお開閉弁１４．１５．１６は
、シリンダ容積に影響を与えぬようにシリンダカバー４
、あるいはシリンダライナ５に接近して設置する。

次に上記構成による作用について述べる。内燃機関は空
気を吸入、圧縮し、燃料を噴射して爆発させ、排気ガス
を排出する吸入、圧縮、爆発、排気の４行程を繰返し、
各行程に合せて排気弁７、吸気弁１０も開閉を繰返し、
シリンダライナ５内をピストン２１が往復動する。この
ピストン２１の往復運動は連結棒２２を介して図示しな
いクランク軸を回転させる。内燃機関停止中にシリンダ
１内に液体が侵入滞留して、所定量以上になると、液体
は導通管６と内燃機関の停止中に開いている開閉弁１４
及び配管１７を介して漏洩検出器１８に到達する。

この漏洩検出器１８内で液体が所定量になると、警報信
号２０が発せられる。またピストン２１の停止位置によ
っては、排気弁７、吸気弁１０の一方または両方が閉じ
ている場合があり、排気口８側あるいは吸気口１１側か
ら液体が侵入することがあるが、この場合液体は導通管
９．１２と開閉弁１５．１６を介して漏洩検出器１８に
流入するので、警報信号２０が発せられ、内燃機関停止
中における液体侵入が検出される。なお内燃機関停止中
においてシリンダ１内に侵入した液体が所定量以下の場
合には、導通管６．９．１２を通して漏洩検出器１８に
流下せず、したがって警報信号２０を発することができ
ないが、例え液体侵入量が所定量より少ない時でも内燃
機関の始動時には、圧縮行程の時にピストン２１で侵入
液体を導通管６を通して漏洩検出器１８へ排出するので
、ハイドロロックが防止できる。したがって開閉弁１４
は内燃機関が始動し、全ピストン２１が侵入液体を排出
する圧縮行程を完了する数回転までは開けておき、その
俊閉じてシリンダ１内の圧力、ガス等が漏洩検出器１８
側に放出されないようにする。また開閉弁１５．１６は
、停止中間じていたかも知れない排気弁７、吸気弁１０
も内燃機関の始動により開くことになるため、排気口８
側、吸気口１１側からの液体の侵入を検知する必要はな
くなり、内燃機関の始動と同時に閉じて、排気ガス及び
吸気が漏洩検出器１８側に放出できないようにする。

第２図は他の実施例の構成断面図で、内燃機関の始動に
際し圧縮空気を用いてピストン２１を動かす場合の装置
を示すもので、構成としては上記第１図に示す一実施例
における導通管６．９．１２に、開閉弁１４．１５．１
６とシリンダ１の間に夫々用２の開閉弁３０．３２．３
５と侵入液体を一時収容するタンク３１．３３．３５を
設けると共にタンク３１．３３．３５の下部に夫々用３
の開閉弁３７．３８．３９とこれの出口を一括して漏洩
検出器１８に連結する配管４０を設けたものである。内
燃機関の始動時にシリンダ１内に圧縮空気を送り込むた
め、開閉弁１４．１５．１６を開いておくと、圧縮空気
が漏洩検出器１８側に逃げてしまい始動ができない。な
お圧縮空気を送るタイミングはピストン２１が上死点近
くにあることが条件である。始動に際し予め第２の開閉
弁３０．３２．３４を開き、第３の開閉弁３７．３８．
３９は閉じておく。

開閉弁１４．１５．１６は内燃機関始動と同時に電気信
号１３により閉じる。圧縮空気はシリンダ１内より開閉
弁３０、導通管６を介してタンク３１内に充満され、ピ
ストン２１を下死点に向かって移動する。次いで下死点
から上死点にピストン２１が移動する途中から排気弁７
が開き、また吸気弁１０も上死点近くになると開くため
、シリンダ１内の液体はピストン２１に押し上げられて
、排気口８、吸気口１１から第２の開閉弁と導通管９．
１２を介してタンク３３．３５に入る。なお次のピスト
ン２１下降の時に排気弁７と吸気弁１０は一時開いてい
るが、シリンダ１内に戻る液体は極く少量であり内燃機
関の始動や損傷に至るような状態にはならない。第２の
開閉弁３０．３２．３５は内燃機開始動後数回転して電
気信号３６により閉ざし、シリンダ１の容積に影響を与
えぬようにする。またタンク３１．３３．３５内に溜っ
た液体は、始動完了後に電気信号４１により第３の開閉
弁３７．３８．３９を開いて、配管４０より漏洩検出器
１８に流下させて、その量によっては警報信号２０を発
して、液体の侵入があったことを知らせる。なお第３の
開閉弁３７．３８．３９は配管４０の一括部に１個備え
ても良い。

第３図はその他の実施例で、上記第１図に示した一実施
例に比べ、シリンダヘッド４からの導通管９．１２と開
閉弁１５．１６を省いたもので、排気弁７と吸気弁１０
が閉じている時の排気口８と吸気口１１からの液体の侵
入は検知できないが、シリンダ１内へ侵入した液体は検
知できる。またシリンダ数が複数個で排気口、吸気口が
連通している構造の場合には、排気弁７、吸気弁１０の
状態により排気口８、吸気口１１からの侵入液体が、他
のシリンダ内に侵入した時点での検知が可能である。こ
の装置の場合も開閉弁１４は始動時、数回転後に閉ざす
。また圧縮空気による始動の場合には、上記第２図のも
のと同様に第２、第３の開閉弁３０．３７と、タンク３
１を設ければ良い。

なお上記した実施例はいずれも１個のシリンダの場合に
ついて述べたが、シリンダが複数の場合にも装置を複数
にすれば、同様の作用、効果が得られることは勿論であ
る。

［発明の効果］以上本発明によれば、内燃機関の停止中にシリンダ内に
侵入して始動時に支障を来たすハイドロロック現象を未
然に防止し、特に非常用、予備用動力の内燃機関の始動
を容易に実施できるので、内燃機関のみならずこれを動
力源として電源等に利用するプラント、ビルディング等
の施設の運転の信頼性が向上する効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の構成断面図、第２図は他の
実施例を示す構成断面図、第３図はその他の実施例の構
成断面図、第４図は従来の装置を示す構成断面図である
。１・・・シリンダ　　　　　４・・・シリンダヘッド６
．９．１２・・・導通管　　７・・・排気弁８・・・排
気口　　　　　　１０・・・吸気弁１１・・・吸気口１３．３６．４１・・・電気信号４．１５．１６・・・開閉弁１７．４０・・・配管　　　　　１８・・・漏洩検出器
１８ａ・・・容器　　　　　　１８ｂ・・・検出器２０
・・・警報信号　　　　　２１・・・ピストン３０．３
２．３４・・・第２の開閉弁３１．３３．３５・・・タンク３７．３８．３９・・・第３の開閉弁。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）往復動式４サイクル内燃機関のシリンダ及び吸排
気口に、これと連通する導通管と、この導通管に開閉弁
を設けると共に検出器を備えた容器に連結して、内燃機
関の停止中にはシリンダ内に侵入する液体を検知し、始
動時にはシリンダ内に侵入した液体をシリンダ外に排出
してこれを検出することを特徴とする内燃機関のハイド
ロロック防止装置。
（２）内燃機関に連通する導通管の内燃機関と開閉弁と
の間に、第２の開閉弁とこの下流にタンク及びタンクの
下部に第３の開閉弁を介して検出器の容器に連結する配
管を設けた請求項１記載の内燃機関のハイドロロック防
止装置。