JP2001343280A - 火炎検出装置 - Google Patents
火炎検出装置Info
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- Regulation And Control Of Combustion (AREA)
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- Photometry And Measurement Of Optical Pulse Characteristics (AREA)
Abstract
の発生を検知するが、火炎の燃焼状態などを検出するこ
とができず、火炎の異常を早期に発見するができない課
題があった。また、燃焼火炎以外の外的要因による光源
(例えば、赤熱炉壁、太陽光など)を検出すると、火炎
を誤検出するなどの課題もあった。 【解決手段】 相互に分光感度特性の異なる複数の光検
出器の検出信号から火炎の波長スペクトルを求め、その
波長スペクトルを解析して火炎の状態を判断する。
Description
ービンなどのバーナの火炎の状態を検出する火炎検出装
置に関するものである。
報に示された従来の火炎検出装置を示す構成図であり、
図において、1はバーナの火炎が発する光を入射する火
炎検出素子、2は判定器3の制御の下、バーナが火炎を
発していないときに点灯する光源、3は火炎検出素子1
の出力信号に基づいて火炎の発生を検出する判定器であ
る。
1は入射光の強弱により抵抗値が変化するCdSセル
や、電流値が変化する紫外線光電管などから構成されて
いる。判定器3は、例えば、火炎検出素子1が紫外線光
電管から構成されている場合、火炎検出素子1の出力信
号である電流値が基準電流値より大きいか否かを判定
し、その電流値が基準電流値より大きくなると、火炎の
発生を検知する。
を検知する機能を有しており、火炎検出素子1の異常診
断を行う場合、火炎が発生していないとき光源2を点灯
させる。その際、火炎検出素子1の出力信号である電流
値が基準電流値より大きくなれば、正常状態であると認
定し、その電流値が基準電流値より大きくならなけれ
ば、異常が発生しているものと認定する。
以上のように構成されているので、火炎検出素子1が強
い光を入射すると、火炎の発生を検知するが、火炎の燃
焼状態などを検出することができず、火炎の異常を早期
に発見するができない課題があった。また、燃焼火炎以
外の外的要因による光源(例えば、赤熱炉壁、太陽光な
ど)を検出すると、火炎を誤検出するなどの課題もあっ
た。
めになされたもので、火炎の状態を適切に検出すること
ができるとともに、火炎の誤検出を防止することができ
る火炎検出装置を得ることを目的とする。
装置は、相互に分光感度特性の異なる複数の光検出手段
の検出信号から火炎の波長スペクトルを求め、その波長
スペクトルを解析して火炎の状態を判断するようにした
ものである。
する光を取り込み、その光を複数の光検出手段まで伝送
する光ファイバを布設するようにしたものである。
手段の判断結果に応じて安全弁を制御する制御手段を設
けたものである。
手段の判断結果に応じて警報を発生するようにしたもの
である。
長スペクトルを予め設定された判断基準値と比較して、
火炎の状態を判断するようにしたものである。
値を設定する設定手段を設けたものである。
説明する。 実施の形態1.図1はこの発明の実施の形態1による火
炎検出装置を示す構成図であり、図において、11はバ
ーナの炎が発する光を取り込み、その光を伝送する光フ
ァイバ、12は約180〜250ナノ・メートル(以
下、「nm」と記述する)の分光感度特性を有する光検
出器である光電管、13は約450〜650nmの分光
感度特性を有する光検出器であるCdSセル、14は約
630〜820nmの分光感度特性を有する光検出器で
あるCdseセル、15は約600〜1200nmの分
光感度特性を有する光検出器であるフォトダイオードで
ある。なお、光電管12,CdSセル13,CdSeセ
ル14及びフォトダイオード15は光検出手段を構成し
ている。
Seセル14及びフォトダイオード15の検出信号から
火炎の波長スペクトルを求め、その波長スペクトルを解
析して火炎の状態を判断する判断部(状態判断手段)、
17は判断部16の判断結果を表示する表示部(提示手
段)、18は判断部16の判断結果に応じて安全弁を制
御する制御部(制御手段)である。
1は、開口部がバーナの火炎に対向するように布設され
る。また、光ファイバ11は、終端付近で分岐され、個
々の光検出器(光電管12,CdSセル13,CdSe
セル14及びフォトダイオード15)に光を照射するよ
うに布設される。なお、光ファイバ11は、開口部が小
さくて耐熱性があり、長距離伝送での損失が小さいもの
を選択する。また、火炎の波長は紫外から赤外領域まで
存在するので、その波長領域を透過できるコア材料を選
択し、あるいは、複数のコアを組み合わせて構成する。
3,CdSeセル14及びフォトダイオード15は、図
2に示すように、相互に分光感度特性が異なり、測定可
能な波長域が異なる。また、光検出器である光電管1
2,CdSセル13,CdSeセル14及びフォトダイ
オード15は、1つの基板に配置され(図3を参照)、
通常、火炎による高温や振動から保護するため、バーナ
から遠く離れた位置に設置される。
ば、図3(a),(b)に示すように、ドーナッツ状の
基板の中央部に光電管12を配置し、その基板の周辺部
にCdSセル13等を焼き付けて後付けするように配置
する。ただし、光検出器は1つの基板に配置する必要性
は必ずしもなく、配置しやすい場所に個別に配置しても
よい。また、光検出器は上記のセンサに限るものではな
く、例えば、フォトトランジスタなどでもよいし、光検
出器の数量に制限もない。
2,CdSセル13,CdSeセル14及びフォトダイ
オード15から検出信号を受けると、これらの検出信号
から火炎の波長スペクトルを求める。ただし、各光検出
器の検出信号の単位がパルス電流値、抵抗値、電流値な
ど、まちまちであるので、各光検出器の分光感度特性か
ら感度補正計算(重み付け)を実施して、各波長領域に
対応する相対出力(電圧)に変換して、火炎の波長スペ
クトルを求める。
めると、その波長スペクトルを解析して火炎の状態を判
断する。即ち、火炎の波長スペクトルを予め設定された
判断基準値と比較して、火炎の状態を判断する。図4は
火炎の主な状態の波長スペクトルを示す説明図である。
ものがある。 着火・不着火の判断→着火・不着火は、各光検出器の
出力の有無により判断する。 燃料種の判断→例えば、オイル燃焼であれば500n
m付近に強い光量をもち、ガス燃焼であれば300nm
付近に強い光量をもつので、特定の波長領域の判断基準
値と比較することにより、燃料種を判断する。 空燃比、燃焼量の点検→紫外線量の強度により判断す
る。 点火スパーク、赤熱炉壁等の誤検出判断→各状態の判
断基準値を予め登録し、各光検出器の出力値から相関関
係を判断する。
出器の出力値の組み合わせ、あるいは、各光検出器の出
力値の加算値などから火炎の状態を判断することになる
が、例えば、光電管12の出力電圧が3〜5V、CdS
セル13及びCdSeセル14の出力電圧が約0Vであ
れば、青い火炎の状態であると判断する。なお、各光検
出器の出力値に重みを付加するようにしてもよい。
情報を受けると、火炎の状態を表示する。その際、火炎
の状態を文章化して表示してもよいが、火炎の状態をグ
ラフィック化して画像表示してもよい。制御部18は、
判断部16から火炎の状態が異常であることを示す情報
を受けると、安全弁を閉じるなどの操作を実行する。
によれば、相互に分光感度特性の異なる複数の光検出器
の検出信号から火炎の波長スペクトルを求め、その波長
スペクトルを解析して火炎の状態を判断するように構成
したので、火炎の状態を適切に検出することができると
ともに、火炎の誤検出を防止することができる効果を奏
する。
態2による火炎検出装置を示す構成図であり、図におい
て、図1と同一符号は同一または相当部分を示すので説
明を省略する。19は判断基準値を設定する設定部(設
定手段)である。
の波長スペクトルを予め設定された判断基準値と比較し
て、火炎の状態を判断するものについて示したが、その
判断基準値を設定する設定部19を設けるようにしても
よい。これにより、バーナの特性に応じて適切な判断基
準値を設定することが可能になる。したがって、例え
ば、使用するバーナを変更したり、バーナの特性が劣化
するなど、バーナの特性に変更が生じても、火炎の状態
を適切に検出することができるため、異常の原因を早期
に発見できるなどの効果を奏する。
に分光感度特性の異なる複数の光検出手段の検出信号か
ら火炎の波長スペクトルを求め、その波長スペクトルを
解析して火炎の状態を判断するように構成したので、火
炎の状態を適切に検出することができるとともに、火炎
の誤検出を防止することができる。その結果、安全性の
高い燃焼装置を提供することができる効果がある。
込み、その光を複数の光検出手段まで伝送する光ファイ
バを布設するように構成したので、火炎から離れた位置
に光検出手段を配置することができる。その結果、火炎
による高温や振動から光検出手段を保護することができ
るとともに、光検出手段の特性劣化を防止することがで
きる効果がある。
果に応じて安全弁を制御する制御手段を設けるように構
成したので、異常な状態が生じても、迅速に対処するこ
とができる。その結果、信頼性の高い燃焼装置を提供す
ることができる効果がある。
果に応じて警報を発生するように構成したので、異常な
状態を早期に発見することができる効果がある。
を予め設定された判断基準値と比較して、火炎の状態を
判断するように構成したので、火炎の状態をきめ細かく
検出することができる効果がある。
設定手段を設けるように構成したので、バーナの特性に
応じて適切な判断基準値を設定することができる結果、
異常の原因を早期に発見できるなどの効果がある。
示す構成図である。
である。
示す構成図である。
Claims (6)
- 【請求項1】 相互に分光感度特性の異なる複数の光検
出手段と、上記複数の光検出手段の検出信号から火炎の
波長スペクトルを求め、その波長スペクトルを解析して
火炎の状態を判断する状態判断手段と、上記状態判断手
段の判断結果を提示する提示手段とを備えた火炎検出装
置。 - 【請求項2】 火炎が発する光を取り込み、その光を複
数の光検出手段まで伝送する光ファイバを布設すること
を特徴とする請求項1記載の火炎検出装置。 - 【請求項3】 上記状態判断手段の判断結果に応じて安
全弁を制御する制御手段を設けたことを特徴とする請求
項1記載の火炎検出装置。 - 【請求項4】 提示手段は、状態判断手段の判断結果に
応じて警報を発生することを特徴とする請求項1記載の
火炎検出装置。 - 【請求項5】 状態判断手段は、火炎の波長スペクトル
を予め設定された判断基準値と比較して、火炎の状態を
判断することを特徴とする請求項1記載の火炎検出装
置。 - 【請求項6】 判断基準値を設定する設定手段を設けた
ことを特徴とする請求項5記載の火炎検出装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2000166566A JP2001343280A (ja) | 2000-06-02 | 2000-06-02 | 火炎検出装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2000166566A JP2001343280A (ja) | 2000-06-02 | 2000-06-02 | 火炎検出装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2001343280A true JP2001343280A (ja) | 2001-12-14 |
Family
ID=18669864
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2000166566A Pending JP2001343280A (ja) | 2000-06-02 | 2000-06-02 | 火炎検出装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2001343280A (ja) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20040402 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20050906 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20051107 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20060307 |
|
A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20060905 |