JP2014105906A - 火炎検出装置 - Google Patents

Abstract

【課題】火炎の検出精度の低下を抑制することができ、検出精度を長期間維持することができる火炎検出装置を提供する。
【解決手段】バーナが燃焼室内で形成する火炎を検出する火炎検出装置であって、一方の端部が燃焼室または燃焼室に繋がっている配管に配置され、他方の端部が燃焼室及び燃焼室に繋がっている配管の外側に配置された保護管と、保護管に配置され、かつ、保護管の内部を通過し、当該配置された位置に到達した光を透過する光透過部と、保護管の他方の端部に配置され、光透過部を透過した光を検出する検出センサと、保護管に接続され、保護管の光透過部よりも一方の端部側にパージガスを供給するパージ配管と、を有する。
【選択図】図２

Description

本発明は、バーナで形成される火炎を検出する火炎検出装置に関する。

例えば、ボイラは、バーナから燃料及び空気を燃焼室に供給し、燃焼室内でバーナから噴射された燃料を燃焼する。ボイラは、燃焼室で燃料を燃焼することで生じた熱で燃焼室内に配置された水管の水を加熱し、蒸気を発生させる。ボイラは、バーナから噴射した燃料が燃焼されているかを検出するために、バーナで火炎が形成されているかを検出する火炎検出装置を備えているものがある。

例えば、特許文献１には、燃焼装置の火炎形成領域に開口部を有する管状の取付ホルダ（保護管）と、取付ホルダの他端に取り付けたフレームアイ（光を検出する検出センサ）とを備える火炎検出装置が記載されている。この火炎検出装置は、取付ホルダの内面を光線の反射面とし、さらに反射面を、光線反射率の高い金属の層で形成している。また、取付ホルダは、火炎形成領域側に向けて末広がり形状に形成した集光部が開口部に設けられている。また、特許文献２には、火炎検出装置の筒部材（保護管）に透過板を設けること、筒部材の検出センサとは反対側の端部が風箱または燃焼室に突出していることが記載されている。

特開平７−３２４７３７号公報 特開２００７−７８２０４号公報

特許文献１及び２に記載の装置のように一方の端部がバーナ側に向けて開口した保護管（取付ホルダ、筒部材）を設け、保護管に入射した光を検出することで、検出センサを火炎から離した位置に配置しつつ、火炎の検出を行うことができる。

ここで、ボイラでは、燃料の燃焼時に煤が生じたり、未燃分の燃料が発生したりする。これに対しては、特許文献２に記載されているように、保護管を用いることで検出センサを保護することができる。しかしながら、保護管を設けた場合でも煤や未燃分の燃料等が火炎検出装置に対して悪影響を及ぼす恐れがある。火炎検出装置は、煤や未燃分の燃料等が付着すると、火炎から検出センサに向かう光が煤や未燃分の燃料等に遮られてしまい、火炎を的確に検出できず、検出精度が低下してしまう。

そこで、本発明は、上記課題を解決し、火炎の検出精度の低下を抑制することができ、検出精度を長期間維持することができる火炎検出装置を提供することを目的とする。

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明は、バーナが燃焼室内で形成する火炎を検出する火炎検出装置であって、一方の端部が前記燃焼室または前記燃焼室に繋がっている配管に配置され、他方の端部が前記燃焼室及び前記燃焼室に繋がっている配管の外側に配置された保護管と、前記保護管に配置され、かつ、前記保護管の内部を通過し、当該配置された位置に到達した光を透過する光透過部と、前記保護管の前記他方の端部に配置され、前記光透過部を透過した光を検出する検出センサと、前記保護管に接続され、前記保護管の前記光透過部よりも一方の端部側にパージガスを供給するパージ配管と、を有することを特徴とする。

本発明の好ましい態様として、前記保護管は、前記一方の端部が前記燃焼室内に燃焼用空気を供給する配管の内部に露出していることが好ましい。

本発明の好ましい態様として、前記保護管は、前記一方の端部が前記燃焼室内の内部に露出していることが好ましい。

本発明の好ましい態様として、前記パージ配管は、前記保護管の前記燃焼室内に燃焼用空気を供給する配管の外側にある部分に接続されることが好ましい。

本発明の好ましい態様として、前記パージ配管は、前記保護管と接続していない側の端部が前記燃焼用空気を流通する経路に挿入され、前記燃焼用空気が前記パージガスとして供給されることが好ましい。

本発明の好ましい態様として、前記パージ配管は、前記保護管と接続していない側の端部が送風機に接続され、当該送風機から前記パージガスが供給されることが好ましい。

本発明の好ましい態様として、前記パージ配管と前記保護管との間での流体の流れを調整する流通調整部をさらに備えることが好ましい。

本発明の好ましい態様として、前記保護管は、内面に反射率を向上させる加工が施されていることが好ましい。

本発明の好ましい態様として、前記光透過部は、前記保護管の前記一方の端部とは反対側の他方の端部に配置されることが好ましい。

本発明によれば、保護管にパージガスを供給することで、保護管の外の空気が保護管に流入することを抑制することができ、保護管の外の空気に含まれる物体が保護管の内面や光透過部に付着することを抑制することができる。これにより、火炎の検出精度の低下を抑制することができ、検出精度を長期間維持することができる。

本実施形態に係るボイラの縦断面の説明図である。 ボイラの火炎検出装置及びその周辺部の概略構成を示す説明図である。 火炎検出装置の動作を説明するための説明図である。 他の実施形態の火炎検出装置及びその周辺部の概略構成を示す説明図である。 他の実施形態の火炎検出装置及びその周辺部の概略構成を示す説明図である。 他の実施形態の火炎検出装置及びその周辺部の概略構成を示す説明図である。

以下、本発明を好適に実施するための形態（以下、実施形態という。）につき、詳細に説明する。尚、本発明は以下の実施形態に記載した内容により限定されるものではない。また、以下に記載した実施形態における構成要素には、当業者が容易に想定できるもの、実質的に同一のもの、いわゆる均等の範囲のものが含まれる。更に、以下に記載した実施形態で開示した構成要素は適宜組み合わせてもよいし、適宜選択して用いてもよい。

＜ボイラ＞
本発明の実施形態に係る火炎検出装置を備えるボイラについて説明する。図１は、本実施形態に係るボイラの縦断面の説明図である。図２は、ボイラの火炎検出装置及びその周辺部の概略構成を示す説明図である。図３は、火炎検出装置の動作を説明するための説明図である。図１に示すように、本実施形態に係るボイラ（燃焼装置）１０は、燃焼室（缶体、吸熱手段）１２と、空気供給装置１４と、燃料供給装置１６と、火炎検出装置１８と、制御装置２０と、を備えている。ボイラ１０は、空気供給装置１４の燃焼室１２側の一部の構成と燃料供給装置１６の燃焼室１２側の一部の構成との組み合わせがバーナ１７となる。バーナ１７は、燃料と空気とを混合して燃焼室１２に噴射し、噴射した燃料を空気燃焼させる。ボイラ１０は、例えば、丸型多管式貫流ボイラである。例えば、本実施形態に係るボイラ１０は、燃料として、燃料ガス、軽油、重油などの液体燃料または微粉炭等を用いることができる。なお、本実施形態に係るボイラ１０は、不純物が多く含まれている燃料を燃焼させる場合により好適な効果を得ることができる。

燃焼室１２は、バーナ１７で燃料が燃焼されて生成される燃焼ガスから吸熱する缶体である。燃焼室１２は、上部管寄せと、下部管寄せと、水管群とを備えている。水管群は、上下方向に延在して設置された上部管寄せ及び下部管寄せを連結する多数の水管を備えている。燃焼室１２は、下部管寄せに外部から水が供給される。これにより、下部管寄せ及び水管群には、水管群の所定位置まで水が貯留された状態となる。燃焼室１２は、上部管寄せに蒸気供給管が接続されている。燃焼室１２は、水管群の水管内に貯留された水を燃焼ガスと熱交換させて蒸発させ、蒸気を発生させ、発生した蒸気を、蒸気供給管を介して接続されている蒸気ヘッダや負荷機器に供給する。

空気供給装置１４は、バーナ１７へ燃焼用空気（外気）を供給する。空気供給装置１４は、送風機３０と、送風機３０から排出された空気が流れる空気供給管３２と、空気供給管３２の先端に接続されたウインドボックス（風箱）３４と、ウインドボックス３４から空気が供給される一次空気流路３６と、ウインドボックス３４から空気が供給される二次空気流路３８と、を有する。なお、一次空気流路３６と二次空気流路３８とは、空気供給装置１４の一部であり、かつ、バーナ１７の一部ともなる。

送風機３０は、接続されている空気供給管３２に燃焼用空気を供給する。送風機３０は、供給する空気量を調整でき、制御装置２０の制御に基づいて空気供給管３２に供給する空気の流量を調整する。

空気供給管３２は、一方の端部が送風機３０に接続され、他方の端部がウインドボックス３４に接続されている。空気供給管３２は、送風機３０から燃焼用空気Ａが供給される。空気供給管３２に供給された燃焼用空気Ａは、経路の途中で燃焼用空気Ａ_１と燃焼用空気Ａ_２とに分岐される。分岐された一方である燃焼用空気Ａ_２について後述する。空気供給管３２を流れる燃焼用空気Ａのうち、一部の燃焼用空気Ａ_２が分岐された燃焼用空気Ａ_１は、ウインドボックス３４に供給される。

ウインドボックス（風箱）３４は、箱形状であり、空気供給管３２、一次空気流路３６及び二次空気流路３８が接続されている。空気供給管３２からウインドボックス３４に供給された燃焼用空気Ａ_２は、一次空気流路３６に燃焼用空気Ａ_３として供給され、二次空気流路３８に燃焼用空気Ａ_４として供給される。ウインドボックス３４は、空気供給管３２の延在方向と一次空気流路３６及び二次空気流路３８の延在方向とが異なる向きで接続されている。ウインドボックス３４は、箱形状であり、箱内の空間に空気を流入させ、空気の流れの向きを変えて、空気を排出する。これにより、ウインドボックス３４に供給される燃焼用空気Ａ１の流れの偏りを解消して、一次空気流路３６に燃焼用空気Ａ_３を供給し、二次空気流路３８に燃焼用空気Ａ_４を供給することができる。

一次空気流路３６は、ウインドボックス３４に接続されている配管である。本実施形態の一次空気流路３６は、一部が燃焼室１２に露出し、一部がウインドボックス３４に内蔵されている。一次空気流路３６は、ウインドボックス３４から供給された空気（一次空気）Ａ_３を燃焼室１２に向けて排出する。

二次空気流路３８は、ウインドボックス３４に接続されている配管である。本実施形態の二次空気流路３８は、一部が燃焼室１２に露出し、一部がウインドボックス３４に内蔵されている。また、二次空気流路３８は、流路の延在方向に直交する断面において、内部に一次空気流路３６が配置されている。つまり、二次空気流路３８は、一次空気流路３６の回りを囲む位置に配置されている。二次空気流路３８は、ウインドボックス３４から供給された空気（二次空気）Ａ_４を燃焼室１２に向けて排出する。ここで、二次空気流路３８は、一次空気流路３６の外周を覆う位置に配置されている。このため、燃焼用空気Ａ_４は、燃焼用空気Ａ_３の周囲を囲む領域に噴射される。

空気供給装置１４は、以上のようにして、燃料用空気をバーナ１７の一部となる一次空気流路３６及び二次空気流路３８から、燃焼用空気Ａ_３、Ａ_４を燃焼室１２に向けて噴射する。

なお、空気供給装置１４は、燃焼室１２から排出される排ガスの一部を空気供給管３２に供給させるようにしてもよい。つまり、一部の排ガスを循環させるようにしてもよい。空気供給装置１４は、排ガスの供給量を調整することで燃料の燃焼条件として、燃焼室１２に供給される空気の酸素濃度を調整することができる。

燃料供給装置１６は、バーナ１７へガス燃料（燃料ガス）を供給する。燃料供給装置１６は、燃料供給装置本体４０と、燃料ガスを供給する燃料供給管４２と、燃料供給管４２から供給された燃料を燃焼室１２に向けて噴射するノズル４４と、を備えている。燃料供給装置本体４０は、燃料を貯留する燃料タンクや、燃料を燃料供給管４２に向けて排出する搬送機構や、燃料供給管４２に供給する燃料の流量を調整する流量調整機構等を備えている。燃料供給装置本体４０は、燃料供給管４２に燃料を供給する。

燃料供給管４２は、一方の端部が燃料供給装置本体４０に接続され、他方の端部がノズル４４に接続されている。燃料供給管４２は、一次空気流路３６に挿入されており、一次空気流路３６に囲まれている。ノズル４４は、先端が燃焼室１２に露出しており、燃焼室１２内に燃料ガスを噴出する。ここで、ノズル４４は、燃料供給管４２と同様に一次空気流路３６に囲まれている。これにより、ノズル４４から噴射された燃料は、ノズル４４の周囲に配置された一次空気流路３６から排出された燃焼用空気Ａ_３と混合される。ノズル４４から噴射された燃料は、さらに一次空気流路３６の周囲に配置された二次空気流路３８から排出された燃焼用空気Ａ_４と混合される。

ここで、本実施形態の燃料供給装置１６は、燃料供給管４２とノズル４４との組み合わせを複数備えている、具体的には、燃料供給管４２は、燃料供給管４２ａと当該燃料供給管４２ａに接続されたノズル４４ａと、燃料供給管４２ｂと当該燃料供給管４２ｂに接続されたノズル４４ｂと、を備える。燃料供給装置１６は、燃料供給装置本体４０から燃料供給管４２ａに燃料Ｆ_１を供給し、ノズル４４ａから燃料Ｆ_１を噴射させる。燃料供給装置１６は、燃料供給装置本体４０から燃料供給管４２ｂに燃料Ｆ_２を供給し、ノズル４４ｂから燃料Ｆ_２を噴射させる。なお、本実施形態では、燃料供給管４２とノズル４４との組み合わせを２つとしたが、その数は特に限定されない。

燃料供給装置１６は、燃料供給装置本体４０から燃料供給管４２に供給された燃料ガスをノズル４４から空気供給管３２の内部に噴射する。これにより、空気供給管３２内で、送風機３０から送風された燃焼用空気にノズル４４から供給された燃料ガスが混合された混合ガスが生成される。ここで、燃料供給装置１６は、燃料調整弁の開度等を調整して燃料供給管４２の燃料ガスの流量することで、ノズル４４から空気供給管３２に噴射する燃料ガスの量を調整する。

バーナ１７は、上述したように一次空気流路３６と二次空気流路３８とノズル４４（４４ａ、４４ｂ）とを含む。具体的にはバーナ１７は、一次空気流路３６と二次空気流路３８との空気を噴射する部分とノズル４４の燃料を噴射する部分とを含む。バーナ１７は、燃焼室１２に露出している。バーナ１７は、一次空気流路３６と二次空気流路３８から噴射された空気とノズル４４から噴射された燃料とが混合された混合ガスを燃焼室１２内で燃焼させる。

バーナ１７によって燃焼室１２に噴射された混合ガスは、バーナ１７により燃焼され、高温の燃焼ガスとなる。本明細書において、燃焼ガスとは、燃料ガスの燃焼反応が完了したもの及び燃焼反応中の燃料ガスの少なくとも一方を含む概念である。すなわち、燃焼ガスは、燃料ガスの燃焼反応が完了したもの及び燃焼反応中の燃料ガスの両方を有するものでもよいし、燃料ガスの燃焼反応が完了したもののみでもよいし、燃焼反応中の燃料ガスのみでもよい。

＜火炎検出装置＞
火炎検出装置１８は、バーナ１７で混合ガスが燃焼されることで形成される火炎を検出する。火炎検出装置１８は、保護管５０と、検出センサ５２と、光透過部５４と、パージ配管５６と、ダンパ５８と、を有する。

保護管５０は、一方の端部が二次空気流路３８に配置され、他方の端部がウインドボックス３４の外側に配置された配管である。つまり、保護管５０は、ウインドボックス３４を貫通し、一部がウインドボックス３４の内側、一部がウインドボックス３４の外側に配置されている。したがって、保護管５０は、一部が燃焼室１２に繋がっている空間に配置され、一部が燃焼室１２に繋がっている空間の外側に配置されている。また、保護管５０は、燃焼室１２に繋がっている空間に配置されている側の端部がバーナ１７で形成される火炎の光が届く範囲に配置されている。保護管５０は、直線上に伸びた直管である。保護管５０は、管の内部の系を１０ｍｍ以上２０ｍｍ以下とすることが好ましい。保護管５０は、例えば、アルミニウム、鉄等の金属で形成される。なお、本実施形態では、保護管５０を直線形状としたが、これに限定されない。保護管５０は、燃焼室１２に繋がっている空間に配置されている側の端部から入射した光を他方の端部まで到達させることができればよく、折れた管でも曲がた管でもよい。

保護管５０は、図３に示すように、内面５０ａが光を反射する反射面となる。ここで、図３は、光透過部５４とパージ配管５６の図示を省略している。保護管５０は、バーナ１７で形成された火炎が一方の端部から入射し、そのまま、または内面５０ａで反射して、他方の端部まで案内する。

検出センサ５２は、光を検出する検出機器であり、例えばＵＶ光を検出する。検出センサ５２は、保護管５０のウインドボックス３４の外側に配置されている側の端部に向かい合う位置に配置されている。検出センサ５２は、燃焼室１２側の端部から保護管５０に入射し、保護管５０の内面に囲まれた領域を通過した光を検出する。検出センサ５２は、保護管５０の内面に囲まれた領域を通過した光を検出することで、火炎から照射された光を検出する。

光透過部５４は、保護管５０の他方の端部に配置されている。光透過部５４は、直接またはフランジ、パッキン、接着剤等を介して間接的に保護管５０と繋がっている。保護管５０は、直接または間接的に繋がっている光透過部５４により、燃焼室１２内の空間と燃焼室１２の外の空間とが分離され、燃焼室１２側の空間の空気が燃焼室１２の外側の空間に排出されない。光透過部５４は、検出センサ５２が検出する波長の光、例えばＵＶ光を透過する材料、例えば石英ガラスで形成されている。これにより、保護管５０内に入射された光は、光透過部５４を通過して、検出センサ５２に到達する。

パージ配管５６は、空気供給管３２と保護管５０とに連結されている。パージ配管５６は、保護管５０の光透過部５４よりも燃焼室１２側（一方の端部側）に連結されている。パージ配管５６は、空気供給管３２を流れる燃焼用空気Ａから分岐された燃焼用空気Ａ_２が流入され、流入した燃焼用空気Ａ_２を保護管５０に流入させる。

ダンパ５８は、燃焼用空気Ａの流れ方向において、空気供給管３２のパージ配管５６が連結されている部分よりも下流側に配置されている。つまり、ダンパ５８は、空気供給管３２の燃焼用空気Ａ_１が流れる領域に配置される。ダンパ５８は、空気供給管３２の流路抵抗であり、ダンパ５８の上流と下流との間で生じる差圧によってパージ配管５６に燃焼用空気Ａ_２が流れるようにする。

火炎検出装置１８は、バーナ１７で形成された光のうち、保護管５０の燃焼室１２側の端部から入射した後、光透過部５４を透過し検出センサ５２に到達した光を検出センサ５２で検出することにより、バーナ１７で火炎が形成されているかを検出する。火炎検出装置１８は、検出した結果を制御装置２０に送る。なお、火炎検出装置１８は、検出センサ５２の検出結果のみを制御装置２０に送り、制御装置２０で検出結果を解析し、火炎が形成されているかを判定するようにしてもよい。

また、火炎検出装置１８は、空気供給管３２と保護管５０とを接続するパージ配管５６
を設けることで、保護管５０に空気を流す火炎検出装置１８は、保護管５０に燃焼用空気Ａ_２を流すことで、保護管５０に燃焼室１２側からの空気や排ガスが流入することを抑制することができる。これにより、燃焼室１２側からの空気や排ガスが、保護管５０の内面５０ａや光透過部５４の表面に到達することを抑制でき、燃焼室１２側からの空気や排ガスに含まれる煤、埃、燃料の未燃分等が保護管５０の内面５０ａや光透過部５４の表面に付着し、汚れてしまうことを抑制することができる。

ここで、火炎検出装置１８は、空気供給管３２に空気が流れている間、つまり送風機３０が運転している間、一部の空気がパージ配管５６に流入し、保護管５０に供給し続ける。

制御装置２０は、ボイラ１０の各部の動作を制御し、発生させる蒸気量や、蒸気圧力を調整する。例えば、制御装置２０は、台数制御装置から送信される指示に基づいて、燃料調整弁の開度や送風機３０から供給する風量を制御し、バーナ１７での燃焼モードを切り換える。ここで、制御装置２０は、例えば、燃焼用空気と燃料ガスの比が設定した比となるように、燃料供給管２３に供給される燃料ガスと燃焼用空気を調整する。

＜ボイラの動作＞
次に、本実施形態に係るボイラ１０の動作を説明する。ボイラ１０は、制御装置２０が各部の動作を制御することで、各動作を実現する。制御装置２０は、空気供給装置１４と燃料供給装置１６を駆動しバーナ１７での燃焼を開始する。制御装置２０は、火炎検出装置１８の検出結果に基づいてバーナ１７で火炎が形成されているかを判定する。制御装置２０は、火炎検出装置１８の検出結果で火炎が形成されていないと判定したら、着火動作を実行する。制御装置２０は、火炎検出装置１８の検出結果で火炎が形成されていると判定した場合、次の動作に進む。例えば上記燃焼が例えば種火の燃焼である場合、供給する空気と燃料を増加させ、燃焼量を増加させる。ボイラ１０は、バーナ１７で燃料を燃焼して火炎を形成したら、燃料の燃焼で生成される燃焼ガスで水管を加熱し、蒸気を生成する。

火炎検出装置１８は、パージ配管５６を設け、パージ配管５６により燃焼用空気から分岐した空気を保護管５０に供給することで、保護管５０及び光透過部５４を汚れにくくすることができる。

保護管５０は、内面５０ａに反射率を向上させる加工が施されていることが好ましい。ここで、反射率を向上させる加工としては、鏡面加工、めっき加工、バフ仕上げ加工、酸化防止加工等が例示される、反射率を向上させる加工は、加工前よりも反射率が向上する種々の加工が含まれる。保護管５０は、反射率を高くする加工が施されることで、一方の端部から入射した光をより高い確率で他方の端部まで到達させることができる。これにより、保護管５０を長くしても、火炎から出力された光を検出センサ５２で検出できる強度で他方の端部まで到達させることができる。

火炎検出装置１８は、パージ配管５６が、保護管５０と接続していない側の端部が空気供給管３２に挿入され、燃焼用空気が保護管５０を保護する空気（パージガス）として供給されることが好ましい。これにより、火炎検出装置１８は、送風機３０から供給された空気で保護管５０を保護することができる。また、火炎検出装置１８は、空気供給管３２を流れる空気を保護管５０の保護に用いることで、燃焼に用いる燃要用空気をパージガスに用いることができる。これにより空気をより高い効率で利用することができる。

また、パージ配管５６は、保護管５０との接続位置を、検出センサ５２側の位置とすることが好ましい。これにより、保護管５０内のより広い範囲をエアパージすることができる。

保護管５０は、一方の端部（燃焼室側の端部）が燃焼室１２に燃焼用空気を供給する配管（二次空気流路３８）の内部に露出していることが好ましい。これにより、保護管５０が汚れることをより確実に防止することができる。

パージ配管５６は、保護管５０の燃焼室１２内に燃焼用空気を供給する配管の外側にある部分、つまり、ウインドボックス３４の外側にある部分に接続されることが好ましい。これにより、パージ配管５６を簡単に設置することができる。

保護管５０は、一方の端部が燃焼室１２または燃焼室１２に繋がっている配管に配置され、他方の端部が燃焼室１２及び燃焼室１２に繋がっている配管の外側に配置することが好ましい。これにより、検出センサ５２を配置しやすくでき、かつ火炎を好適に検出できる。

なお、本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、発明の趣旨を逸脱しない範囲において、種々の変更をすることが可能である。例えば、保護管５０を保護する空気（パージガス）を保護管５０に供給する機構としては、種々の機構を用いることができる。

図４は、他の実施形態の火炎検出装置及びその周辺部の概略構成を示す説明図である。図４に示す火炎検出装置１８ａは、パージ配管５６に電磁弁６０が配置されている。図４に示す火炎検出装置１８ａは、電磁弁６０を備えている以外は、火炎検出装置１８と同様の構成である。火炎検出装置１８と同様の構成については、説明を省略する。

電磁弁６０は、パージ配管５６に配置された弁であり、パージ配管５６を流れる流体を調整する。火炎検出装置１８ａは、制御装置２０によって電磁弁６０の開度調整することで、例えばパージ配管５６から保護管５０へのパージガスの供給を制御することができる。制御装置２０は、パージガスを供給する間のみ電磁弁６０を開状態とする。例えば、ポストパージの間のみに保護管５０にパージガスを供給することができる。

または、火炎検出装置１８ａは、電磁弁６０により、燃焼室１２側の空気、排ガス等が電磁弁６０よりも空気供給管３２に流入することを防ぐことができる。例えば、電磁弁６０の閉状態とすることで、燃焼室１２側の空気、排ガス等が電磁弁６０よりも空気供給管３２に流入すること、つまり、流体の逆流を抑制することができる。このように、火炎検出装置１８ａは、電磁弁６０を設けることで、パージ配管５６と保護管５０との間での流体の流れを調整することができる。

なお、本実施形態では、パージ配管５６に設けた電磁弁６０で保護管５０とパージ配管５６との間に流れる流体を制御したが、これに限定されない。火炎検出装置は、パージ配管５６と保護管５０との間での流体の流れを調整する流通調整部であればよい。流通調整部としては、空気の流れを制御できる各種機構を用いることができる。流量調整部としては、開閉を切り換えることができる開閉弁も用いることができる。

図５は、他の実施形態の火炎検出装置及びその周辺部の概略構成を示す説明図である。図５に示す火炎検出装置１８ｂは、パージ配管７０と送風機７２とを備えている。図５に示す火炎検出装置１８ｂは、パージ配管７０が送風機７２に繋がっている以外は、火炎検出装置１８ａと同様の構成である。火炎検出装置１８ａと同様の構成については、説明を省略する。

パージ配管７０は、一方の端部が保護管５０に接続され、他方の端部が送風機７２に接続されている。パージ配管７０は、送風機７２から送られてきた空気Ａ_５を保護管５０に供給する。電磁弁７４は、パージ配管７０に設置されており、開度を調整する弁である。電磁弁７４は、開度を調整することで、パージ配管７０の空気の流れやすさを調整する。また電磁弁７４は、弁を閉じることで、パージ配管７０を介して流体が移動できないようにすることができる。

火炎検出装置１８ｂは、送風機７２で空気Ａ_５（パージガス）を保護管５０に供給することで、送風機３０から空気が送付されていない場合でも、空気を供給することができる。また、簡単に空気量を調整することができる。

図６は、他の実施形態の火炎検出装置及びその周辺部の概略構成を示す説明図である。図６に示す火炎検出装置１８ｃは、火炎検出装置１８ａと火炎検出装置１８ｂとを組み合わせた構成である。つまり、火炎検出装置１８ｃは、パージガスを供給する機構として、パージ配管５６、７０と、送風機７２と、電磁弁７４と、を備える。

火炎検出装置１８ｃは、パージ配管５６によって空気供給管３２から供給された空気を保護管５０に供給する。火炎検出装置１８ｃは、パージ配管７０によって送風機７２から排出された空気（パージガス）を保護管５０に供給する。電磁弁７４は、パージ配管７０に設置されており、開度を調整する弁である。電磁弁７４は、開度を調整することで、パージ配管７０の空気の流れやすさを調整する。また電磁弁７４は、電磁弁７４を閉じることで、パージ配管７０を介して流体が移動できないようにすることができる。

上記実施形態の保護管５０は、保護管５０の燃焼室１２側の端部を二次空気流路３８内に配置したが、これに限定されない。保護管５０は、一方の端部が燃焼室１２または燃焼室１２に繋がっている配管に配置され、他方の端部が燃焼室１２及び燃焼室１２に繋がっている配管の外側に配置してもよい。

また、保護管５０は、一方の端部（燃焼室１２側の端部）が燃焼室１２内の内部に露出している。これによりバーナ１７で形成された火炎の近くに保護管５０を配置することができ、火炎の検出制度を高くすることができる。

１０ ボイラ（燃焼装置）
１２ 燃焼室（缶体、吸熱手段）
１４ 空気供給装置
１６ 燃料供給装置
１７ バーナ
１８、１８ａ、１８ｂ、１８ｃ 火炎検出装置
２０ 制御装置
３０、７２ 送風機
３２ 空気供給管
３４ ウインドボックス（風箱）
３６ 一次空気流路
３８ 二次空気流路
４０ 燃料供給装置本体
４２ 燃料供給管
４４ ノズル
５０ 保護管
５０ａ 内面
５２ 検出センサ
５４ 光透過部
５６、７０ パージ配管
５８ ダンパ
６０、７４ 電磁弁

Claims (9)

1. バーナが燃焼室内で形成する火炎を検出する火炎検出装置であって、
   一方の端部が前記燃焼室または前記燃焼室に繋がっている配管に配置され、他方の端部が前記燃焼室及び前記燃焼室に繋がっている配管の外側に配置された保護管と、
   前記保護管に配置され、かつ、前記保護管の内部を通過し、当該配置された位置に到達した光を透過する光透過部と、
   前記保護管の前記他方の端部に配置され、前記光透過部を透過した光を検出する検出センサと、
   前記保護管に接続され、前記保護管の前記光透過部よりも一方の端部側にパージガスを供給するパージ配管と、を有することを特徴とする火炎検出装置。
2. 前記保護管は、前記一方の端部が前記燃焼室内に燃焼用空気を供給する配管の内部に露出していることを特徴とする請求項１に記載の火炎検出装置。
3. 前記保護管は、前記一方の端部が前記燃焼室内の内部に露出していることを特徴とする請求項１に記載の火炎検出装置。
4. 前記パージ配管は、前記保護管の前記燃焼室内に燃焼用空気を供給する配管の外側にある部分に接続されることを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載の火炎検出装置。
5. 前記パージ配管は、前記保護管と接続していない側の端部が前記燃焼用空気を流通する経路に挿入され、前記燃焼用空気が前記パージガスとして供給されることを特徴とする請求項１から４のいずれか一項に記載の火炎検出装置。
6. 前記パージ配管は、前記保護管と接続していない側の端部が送風機に接続され、当該送風機から前記パージガスが供給されることを特徴とする請求項１から４のいずれか一項に記載の火炎検出装置。
7. 前記パージ配管と前記保護管との間での流体の流れを調整する流通調整部をさらに備えることを特徴とする請求項１から６いずれか一項に記載の火炎検出装置。
8. 前記保護管は、内面に反射率を向上させる加工が施されていることを特徴とする請求項１から７のいずれか一項に記載の火炎検出装置。
9. 前記光透過部は、前記保護管の前記一方の端部とは反対側の他方の端部に配置されることを特徴とする請求項１から８のいずれか一項に記載の火炎検出装置。

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