JP3217014B2 - 炎感知器 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は太陽光や人工光の存
在する場所で、それらの光の影響を受けずに、炎の光を
感知する炎感知器に関する。

【０００２】

【従来の技術】炎を感知するには、炎の中に含まれてい
る高温の炭酸ガスが発する共鳴放射を検出するのが良い
方法であることが従来から知られている。炭酸ガスの共
鳴放射の線スペクトルには多くの波長のものがあるが、
一般の人工照明や太陽光と区別するには、その中で赤外
線領域又は紫外線領域にあるものを炎の感知に利用する
のが好適である。何故なら、照明等の人工光の中には両
帯域に属する光の成分が少なくて、炎感知の際の外光の
擾乱が少ないからである。

【０００３】従来は太陽光のもとで炎を感知するため
に、炎が発生する炭酸ガスの共鳴放射による線スペクト
ルを検出して炎の発生を感知するようにしていた。その
方法として太陽光や人工光のような連続スペクトルと、
炎の線スペクトルとを区別するために、炎の線スペクト
ルだけを透過させる狭帯域の単色フィルターと、その帯
域の近傍の一つ又は複数の波長の光を透過させる複数の
狭帯域の単色フィルターとによって得られる、複数の出
力を比較計算して、その光が炎の線スペクトルか太陽光
による連続スペクトルかを区別するようにしていた。

【０００４】他の方法としては、炎の発生する光のちら
つきを利用して炎の発生を感知していた。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】従来の炭酸ガスの共鳴
放射を利用する方法の中でフィルターを使うものでは、
誤報が少なくて確実に炎を感知する炎感知器を得るには
少なくとも三個の単色フィルターを必要とし、また感知
のための計算回路も複雑になるので高価になる欠点を持
っていた。

【０００６】２個以下のフィルターで構成したものは、
誤報が多い欠点を持っていた。炎のちらつきを利用した
ものも、安価ではあるが誤報が多い欠点を持っていた。
本発明は２個のフィルターで、従来の３個のフィルター
を用いたものと同等の確実さで炎を感知出来るもの、或
いは３個のフィルターを用いても計算回路が簡単なもの
を提供して、安価で確実性の高い感知器を得ることを可
能にしようとするものである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明は炎の発する炭酸
ガスの共鳴放射による線スペクトルを検出して炎を感知
する技術に属するものである。その発明の思想は紫外か
ら赤外に至る全ての波長領域で応用可能のものである
が、どの波長領域においてもその基本的な考え方は同じ
であるから、以下の説明では赤外線領域にある炭酸ガス
の共鳴放射の線スペクトルを利用する場合を実施形態と
して説明する。

【０００８】太陽光や一般の人工光或いはストーブのよ
うなものも可視光だけでなく、これらの赤外領域でも放
射が行われている。しかしこれらの放射は連続スペクト
ルである。これに対して炎の発する炭酸ガスの共鳴放射
のスペクトルは極く狭い領域にエネルギーが集中してい
る線スペクトルである。このような連続スペクトルと線
スペクトルの差を炎の検出に利用する。本発明ではこれ
らの線スペクトルを検出するために次のような手段をと
る。

【０００９】第１の手段は、赤外線の共鳴放射の線スペ
クトルの帯域を含み前記帯域の２倍以上の帯域を透過さ
せる広い透過帯域をもつ第１のフィルターと、前記線ス
ペクトルだけをを透過させる狭い透過帯域の第２のフィ
ルターの二つを使用する。そしてこれら二つのフィルタ
ーを透過してきた、炎からの光の強度を計算する。ここ
で言う強度と言うのは、フィルターを透過したエネルギ
ーの量をそのフィルターの帯域幅で割って得られる平均
強度である。そのようにすると、若しフィルターを透過
する光のスペクトルが連続スペクトルであるとすれば、
二つのフィルターを透過した光のエネルギーは透過帯域
幅に比例したものとなるので、このエネルギーを帯域幅
で割った平均強度は同じになる。

【００１０】しかし若し透過する光が炭酸ガスの放射す
る線スペクトルであると、前記二つのフィルターは両方
ともこの線スペクトルを透過させ、その透過エネルギー
量は同じであるが、広い帯域をもっている第１のフィル
ターを透過した光のエネルギーは広い帯域幅で割り算さ
れて平均強度を算出され、狭い帯域幅の第１のフィルタ
ーを透過したエネルギーは狭い帯域幅で割り算されて平
均強度を算出されるので、この二つの平均強度には差が
生ずる。この性質を利用して炎の光を検出する。

【００１１】第２の手段は、赤外線の共鳴放射の線スペ
クトルの帯域を含みこの帯域の１．５倍以上の広い帯域
を透過させる第１のフィルターと、同じ広い帯域幅をも
っているがただ炎の選択放射の線スペクトルだけは透過
を阻止する第２のフィルターを使用する。そしてこの二
つのフィルターを透過したエネルギー量の引き算を行
う。そうすると二つのフィルターで透過帯域幅が重なっ
ている部分のエネルギー量は引き算で無くなり、赤外線
の共鳴放射の線スペクトルのエネルギーだけが第１のフ
ィルターでは透過し、第２のフィルターでは阻止されて
いるので、引き算の結果として残ってくる。この性質を
利用して炎の光を検出する。

【００１２】

【発明の実施の形態】本発明を炎の放射する４．４ミク
ロンの波長の赤外線を利用した実施形態に従って説明す
る。

【００１３】図１は第１の手段による本発明の実施形態
の構成を示す概略構成図である。図１で１は炭酸ガスの
共鳴放射の線スペクトルを中心としてその両側にほぼ同
じ透過帯域をもつ帯域透過フィルター、２は炭酸ガスの
共鳴放射による線スペクトルを透過させる狭帯域の透過
フィルター、３は受光素子、４と５は増幅器、６はフィ
ルター１を透過し増幅器４を通ったスペクトルの強度
と、フィルター２を透過し増幅器５を通ったスペクトル
の強度の差を計算する回路、７は計算回路６の出力が一
定のレベルを越えたときに警報を発する回路である。

【００１４】図２で（ａ）はフィルター１の、（ｂ）は
フィルター２の特性を示す図で、横軸は波長、縦軸は透
過率を表し、０は透過率０％を、１は透過率１００％を
表す。ｗ１はフィルター１の透過帯域幅でｗ２はフィル
ター２の透過帯域幅である。図２でＡは炭酸ガスの共鳴
放射の線スペクトルの位置を示している。以下に述べる
実施形態ではＡの値は４．４ミクロンである。

【００１５】図３は４．４ミクロン前後の波長を持つ代
表的な連続スペクトルの例を示している。図３で３１は
電灯のような照明光のスペクトル、３２は４００℃前後
の黒体の放射スペクトル、３３は２００℃近辺の温度の
黒体放射のスペクトルを表す。図３では各スペクトルは
４．４ミクロンにおける放射強度を１として、他の波長
の所における強度はそれに対する相対的強度として表し
てある。

【００１６】図１の実施形態について本発明の詳細を説
明する。フィルター１は図２に示したように、炭酸ガス
の共鳴放射の波長である４．４ミクロンを中心としてそ
の両側に同じ幅の透過帯域を持つ帯域透過フィルターで
ある。このフィルターは例えば前記の同じ幅を１ミクロ
ンとした、３．４ミクロンから５．４ミクロンまでと言
った、線スペクトルに比較して広い帯域のスペクトルを
透過させる。この透過帯域幅をｗ１とする。

【００１７】フィルター２は４．４ミクロンのところ
の、炎の共鳴放射のある帯域だけを透過させるフィルタ
ーで例えば４．３ミクロンから４．５ミクロンまでを透
過させるようなフィルターである。この透過帯域幅をｗ
２とする。ｗ１／ｗ２の値は１．５以上で通常は５〜１
０位に選ばれる。

【００１８】この二つのフィルター１とフィルター２を
透過した赤外線は受光素子３によって電気に変換され
る。そして得られた二つの電気出力の一つは、増幅器回
路４を通り、他の一つは増幅器５を通り、計算回路６に
送りこまれる。

【００１９】受光素子３には、３〜５ミクロンの赤外線
の波長域で良好な感度と短い応答時間を持つものが良
い。価格も比較的安くこの目的に合う受光素子として
は、セレン化鉛、薄膜技術で形成したサーモパイル、焦
電型受光素子が適している。

【００２０】計算回路７は次のような計算をする。フィ
ルター１を透過した電気出力をａ１、フィルター２を透
過した電気出力をｂ１として、ａ１／ｗ１＝ａ１’とｂ
１／ｗ２＝ｂ１’を計算する。この割り算は増幅器４又
は増幅器５の増幅率の調整で行っても良いし、計算回路
６の中で行っても良い。

【００２１】次にｂ１’−ａ１’＝ｃ１を計算する。人
工光のような連続スペクトルの場合と炎の線スペクトル
の場合とでは、次に述べる理由で差が生ずる。

【００２２】図３に示したように、黒体の放射スペクト
ルは４００℃近辺の温度の場合、４．４ミクロン前後の
波長のところでピークに達する。そしてこの波長を中心
にその前後で少し強度が落ちるが、狭い帯域では殆ど水
平の直線とみなせる。これより低い温度では右肩上がり
になり、これより高い温度では右肩下がりの連続スペク
トルになる。何れの場合も数ミクロン程度の狭い帯域幅
の中では、スペクトルはほぼ直線と見なせる。

【００２３】従ってフィルター１を４．４ミクロンを中
心として、その両側に同じ幅だけの透過帯域を設けた形
のフィルターにすると、図３の三つの放射スペクトルの
どれであっても、その平均強度は４．４ミクロンの所の
強度と一致する。太陽や電灯等を光源とする大半の光は
連続スペクトルであり、図２に示したように狭い帯域内
ではそのスペクトルはほぼ直線と見なせるから、フィル
ター１或いはフィルター２を透過してきた出力は、フィ
ルターの透過帯域幅にほぼ比例する。従ってａ１／ｗ１
とｂ１／ｗ２は等しくなる。ａ１’＝ｂ１’である。つ
まりｃ１＝０である。

【００２４】これに対して炎の光だけが存在する場合
は、炎のスペクトルが元来線スペクトルであるから、帯
域透過フィルターの全域を透過するスペクトルは４．４
ミクロンの線スペクトルだけである。フィルター１を透
過したエネルギーもフィルター２を透過したエネルギー
もその量は同じである。従ってフィルター１を透過した
線スペクトルのエネルギーを全透過帯域幅ｗ１で割った
強度は、フィルター２を透過した線スペクトルのエネル
ギーを線スペクトルの帯域幅ｗ２で割ったエネルギー強
度に比べて小さくなる。ｂ１’＞ａ１’が成立する。即
ちｃ１＞０になる。

【００２５】換言すると、ａ１’とｂ１’を比較すると
連続スペクトルの場合と線スペクトルの場合とでは違い
がある。この違いに着目すれば太陽光や人工光のような
連続スペクトルを持つ一般の外光と線スペクトルをもつ
炎との区別を付けられる。

【００２６】線スペクトルだけが存在する場合も、線ス
ペクトルと連続スペクトルが共存する場合も、要するに
炎の線スペクトルが存在しさえすれば、ｃ１＞０にな
る。そしてｃ１の値は炎の大きさに比例する。このよう
にして、本発明の炎感知器は炎の放射を、太陽光やその
他の放射と区別して感知出来る。

【００２７】図４はアナログ計算回路による炎感知器の
例を示している。図４で４１は入力調整器、４２は差動
増幅器である。実際のフィルター１とフィルター２は図
２のような理想的特性をもってはいないので、特性の差
異を調整するために、入力調整器４１が用いられる。

【００２８】先ず、フィルター１と２に同時に連続スペ
クトルの光、例えば電灯光を入れてやると、増幅器４１
の出力にはフィルター１と受光素子３と入力調整器４を
通った出力が差動増幅器４２の二つの入力端子のうちの
一つに入力として入る。

【００２９】一方、フィルター２を通り受光素子３を通
り、増幅器５を通った出力が差動増幅器４２の他の一つ
の入力端子に入る。この状態で差動増幅器４２の出力に
は、両端子の入力の差が出て来る。この出力がゼロにな
るように入力調整器４１を調整する。

【００３０】図３に示したように比較的狭い範囲の波長
では、放射体の温度に拘わらず連続スペクトルのスペク
トル強度は直線と見なせるから、連続スペクトルを発す
る人工光の一つに対して入力調整器４１を調整して、差
動増幅器４２の出力がゼロになるように調整すれば、そ
の他の連続スペクトル全てに対して差動増幅器４２の出
力はゼロになる。即ち図３のスペクトル３１、３２、３
３のどのタイプの連続スペクトルに対しても出力はゼロ
になる。入力調整器４１は前記の説明での割り算の役目
をしている。

【００３１】このようにして、本発明の炎感知器は連続
スペクトルの光には反応しなくなる。換言すれば人工光
や太陽光で誤報を発することは無い。そして炎の光の場
合は図１について説明したように、増幅器４と増幅器５
の出力に差があるから、差動増幅器４２の作用でその差
が検出され、炎の存在が判明する。

【００３２】図５はでデジタル計算回路を用いた本発明
の実施形態である。図５で５１と５２はＡ−Ｄ変換器、
５３はＣＰＵである。ここでＡ−Ｄ変換器５１と５２は
図５のようにＣＰＵ５３の外部に設けてもよいが、ＣＰ
Ｕ５３内部に含まれても良いものである。炎の検出はＣ
ＰＵ５３内のソフトウエアによって行われる。そのソフ
トウエアの概略仕様は次の通りである。

【００３３】先ずフィルター１と２に同時に連続スペク
トルをの光を投射する。そのときのＡ−Ｄ変換器５１の
出力をａ、Ａ−Ｄ変換器５２の出力をｂとする。この
ａ，ｂの何れかに重みをつけて次式が成立するようにす
る。ａに一定数をかけて重みをつけても、ｂに一定数を
かけて実現しても何れでもよい。いまａに重みをかける
にとして、その重みつけの一定数をｋとして、ｂ−ｋ×
ａ＝０になるようなｋを選ぶ。

【００３４】ｋはそれぞれの感知器の、主としてフィル
ター１、フィルター２の特性と受光素子３の特性によっ
て定まる特有の値で、一度定めると、その値はその感知
器固有のもので、周囲条件等によっては、殆ど変わらな
い。

【００３５】これで炎感知器が警戒態勢に入れるように
なる。炎感知器が警戒態勢に入ったときのＡ−Ｄ変換器
５１と５２の出力値であるａ，ｂから、ｂ−ｋ×ａ＝ｃ
を計算する。

【００３６】ｃ＝０の場合は、炎感知器に入力している
光は連続スペクトルのものである。若し炎の発する線ス
ペクトルが存在する場合は、太陽光のような連続スペク
トルの光が共存すると否とに拘わらず、ｃ＞０となる。

【００３７】故に、ＣＰＵ５３を用いた炎感知器の場合
は、常時ｃの値を計算していて、この値が予め定めた一
定値を越えた時に炎発生の警報を発するようにＣＰＵ５
３のソフトウエアを作っっておけば良い。 このように
して、デジタル回路による、誤報の殆ど無い炎感知器を
得ることが出来る。

【００３８】上述の炎感知器は、炎の発する比較的周波
数の低いちらつきを利用していないが、このちらつきを
炭酸ガスの発する線スペクトルのちらつきの形で検出し
て炎の存在を知るようにすると、更に良い炎感知器を得
ることが出来る。図６は、図４の炎感知器を土台とする
ちらつきを利用したアナログ型炎感知器の実施形態であ
る。

【００３９】図６で、６１は電気的なフィルター、６２
は警報を発する回路である。フィルター６１は炎に含ま
れている主として２０ヘルツ以下の周波数の信号を通す
アナログ型のローパスフィルターである。差動増幅器４
２からの出力は、ちらついて燃える炎の光の成分である
直流分と交流分の両方の成分を含んでいる。直流分は炎
の平均的な大きさで決まる分で、交流分は炎のちらつき
によって発生する分である。

【００４０】フィルター６１の出力はちらつきに基づく
交流分だけを取り出して警報回路６２に送る。一方、差
動増幅器４２からの、交流分と直流分の両方を含んだ出
力も直接、警報回路６２に送られる。

【００４１】警報回路６２は、フィルター６１から送ら
れて来たちらつき成分の信号と、差動増幅器４２からフ
ィルター６１を通らずに直接送られて来た炎のちらつき
による交流分の値と、炎の大きさを示す直流分とちらつ
きによる交流分の両方を含む信号の値の、両者の信号レ
ベルを計測し、その何れか一方が一定レベルを越えたと
きに警報を発する回路（以下ＯＲ回路と言う）と、或い
はその両者が同時に一定レベルを越えたときに警報を発
する回路（以下ＡＮＤ回路と言う）の二つを持っており
適宜使い分けが出来るようになっている。

【００４２】倉庫内の炎感知に使用する場合のように外
部の光の少ない場所では感度のよいＯＲ回路を使い、事
務所とか屋外で太陽光が存在する場所等のように外部光
が多い場所での炎感知には誤報の少ないＡＮＤ回路の使
用が推奨される。

【００４３】図７は、ちらつきを利用する本発明の炎感
知器の他の実施形態である。図７で、７１はデジタルフ
ィルターである。デジタルフィルター７１は、図６のフ
ィルター６１と同じ働きをもつものである。このフィル
ター７１は図７のようにＣＰＵ５３の外部に設けても良
いが、ＣＰＵ５３内にソフトウエアとして内蔵されても
良いもので、炎の光のちらつきに特有の成分が、図５の
説明におけるＣＰＵ５３内で計算された数値であるｃの
なかに、含まれているか否かを検出するものである。

【００４４】そしてデジタル計算による、炎のちらつき
による交流分の値と、炎の大きさを示す直流分とちらつ
きによる交流分の両方を含んだ値の、両者のＯＲ回路と
ＡＮＤ回路の両方をＣＰＵ５３内に含んでおり、この両
方の回路を適宜使い分けられるようになっている。この
両回路の使い分けは図６の実施形態の場合と同じであ
る。

【００４５】図８は第２の手段による本発明の構成を示
す概略構成図である。図８で８１は帯域内全部を平等に
透過させる帯域透過フィルター、８２は８１の帯域透過
フィルターとほぼ同じ透過帯域を持ち、炭酸ガスの共鳴
放射だけを阻止するフィルター、８３と８４は受光素
子、８５はフィルター８１を透過したスペクトルの平均
強度を計算する回路、８６はフィルター８１とフィルタ
ー８２を透過したスペクトルの差を計算する計算回
路、、８７は計算回路８５と８６の出力の差を計算する
回路、８８は計算回路８７の出力が一定のレベルを越え
たときに警報を発する警報回路である。

【００４６】図９はフィルター８１とフィルター８２の
透過帯域幅を示す図で（ａ）はフィルター８１の、
（ｂ）はフィルター８２の透過帯域幅を示している。図
９でｗ３はフィルター８１の透過帯域幅を、ｗ４とｗ５
はフィルター８２の透過帯域幅を，ｗ６はフィルター８
２の二つの透過帯域幅の間に挟まれた透過阻止帯域幅を
示している。それぞれの帯域幅はｗ３＝ｗ４＋ｗ５＋ｗ
６と言う関係になっている。

【００４７】Ａは炭酸ガスの共鳴放射の線スペクトルの
位置を示している。フィルター８１とフィルター８２と
を透過した光は、夫れ夫れ受光素子８３と８４に入る。
受光素子８３からの出力は、計算回路８５内でフィルタ
ー８１の透過帯域幅ｗ３を使って処理され、その平均強
度として計算回路８５から出力される。

【００４８】一方、二つの受光素子８３、８４の出力
は、その二つの出力の差を計算する回路、例えば差動増
幅器等で構成された計算回路８６に入り、その差が計算
される。その計算では、二つのフィルター８１と８２に
共通の帯域である図９のｗ４とｗ５の所では出力が打ち
消され、共通でない帯域、即ち炭酸ガスの共鳴放射の帯
域である図９のｗ６の所、だけが出力される。該出力を
ｗ６で処理して得られる平均強度は、放射体が白熱電灯
の場合のように、フィルター８１の透過帯域ｗ３内の放
射が連続スペクトルで且つその放射の強度が直線的に変
化している場合は、計算回路８５で算出された平均強度
の強度と一致する。

【００４９】従って計算回路８５と８６の出力の差を計
算する回路８７の出力は、入力が連続スペクトルの場合
はゼロとなる。しかし炎からの光のように、その赤外光
の領域でのスペクトルが殆ど炭酸ガスの共鳴放射によっ
て占められている場合は、計算回路８７の出力はゼロに
はならない。

【００５０】フィルター８１からの出力はその共鳴放射
の線スペクトルだけになり、そして計算回路８５はその
線スペクトルの強度をフィルター８１の帯域幅ｗ３で割
り算した平均強度として出力するので、フィルター８１
の帯域幅ｗ３が炭酸ガスの共鳴放射の帯域幅ｗ６より広
い場合は、計算回路８５から出力される炭酸ガスの共鳴
放射の強度は、帯域幅が広い分だけ減少した値として出
力される。

【００５１】一方計算回路８６の出力は、フィルター８
１とフィルター８２の出力の差の部分、即ち炭酸ガスの
共鳴放射の分だけが、減殺されることなく出力される。
従って計算回路８５と計算回路８６の出力には差が生じ
てその差は計算回路８７によって計算されて出力され
る。この出力の値は炎が大きい程そして、ｗ３／ｗ６の
値が大きい程、大きくなる。

【００５２】このようにして連続スペクトルを持つ外光
と線スペクトルを持つ炎の光とが区別される。同じ理由
で、連続スペクトルと線スペクトルの両方が混在してい
るときは、線スペクトルの値だけが計算回路８７から出
力される。計算回路８７の出力が予め定めてある或る値
を越すと警報回路８８が動作する。

【００５３】フィルター８２の特性を一つのフィルター
で実現するのが困難な場合は、図９に示した透過帯域ｗ
４と言う帯域を持つ帯域透過フィルターと、ｗ５と言う
帯域を持つ帯域透過フィルターの２個のフィルターを使
い、その出力を加算回路で重ねることによって、フィル
ター８２の特性を持つフィルターを実現できる。

【００５４】図１０には炎感知器の受光面の上に設けら
れるドーム状の窓を示している。図１０で１０１は感知
器本体、１と２はフィルター、１０２は表面或いは裏面
を粗面にした透明なドームである。

【００５５】フィルター１或いはフィルター２は一般に
平面であるから、その感度は球形に近い指向特性をもっ
ており、そのため炎の発生位置によって炎感知器の感度
が変わったり、フィルター１とフィルター２の位置と炎
の発生位置との相対位置の違いによる感度差が現れたり
する。その欠点を除くために、乱反射性を持つドーム状
の窓を設ける。

【００５６】この窓は中赤外線を良く透過するプラスチ
ックで作る。普通のガラスは中赤外線の透過率が悪いか
ら推奨できない。表面或いは裏面に多数の凹凸を設けて
乱反射性を持たせる。ドーム状の窓の乱反射性のため
に、感知器本体１０１に到来する光の方向による差によ
る性能の違いは緩和される。

【００５７】

【発明の効果】一般の外光は連続スペクトルをもってお
り、炎の光は特有の炭酸ガスの共鳴放射の線スペクトル
をもっていると言う事実を、巧みに利用する本発明によ
って、太陽光や電灯その他の色々の光と区別して、炎の
発する光だけを確実に検出し、誤報の少ない炎感知器を
得ることが出来て、工業上、或いは防災上その便益は大
きい。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施形態を示す概略構成図

【図２】本発明の実施形態で使用するフィルターの特性
図

【図３】連続スペクトルを発する各種の放射体のスペク
トルの代表例を示す図

【図４】アナログ回路による実施形態を示す図

【図５】デジタル回路による実施形態を示す図

【図６】アナログ回路による他の実施形態を示す図

【図７】デジタル回路による他の実施形態を示す図

【図８】ちらつきを利用した実施形態を示す図

【図９】本発明で使用する他のフィルターの特性図

【図１０】ドーム状の窓を示す図

【符号の説明】

１ フィルター ２ フィルター ３ 受光素子 ４ 差動増幅器 ５ 増幅器 ６ 差動増幅器 ７ 警報回路 ４１ 入力調整器 ４２ 差動増幅器 ４３ 増幅器 ５１ Ａ−Ｄ変換器 ５２ Ａ−Ｄ変換器 ５３ ＣＰＵ ６１ ローパスフィルター ７１ デジタルフィルター ８１ フィルター ８２ フィルター ８５ 計算回路 ８６ 計算回路 ８７ 計算回路 １０２ ドーム状窓

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭59−79123（ＪＰ，Ａ) 特開 昭53−44937（ＪＰ，Ａ) 特開 昭59−32095（ＪＰ，Ａ) 特開 昭50−2497（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−205222（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−79947（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−18698（ＪＰ，Ａ) 実開 昭51−75189（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G08B 17/02 - 17/12 G01J 1/02 G01J 1/04

Claims (9)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】炎が発する炭酸ガス共鳴放射の線スペクト
   ルを含み、該線スペクトルの帯域の１．５倍以上の帯域
   を透過させる帯域透過型光学フィルターと、 前記炭酸ガスの共鳴放射の線スペクトルだけを透過さる
   フィルターと、 これらの各々のフィルターを透過した光を各々の電気信
   号に変換する受光素子と、 前記フィルターを透過して電気信号に変換された二つの
   信号の各々について、フィルターを透過したエネルギー
   の量をそのフィルターの帯域幅で割って得られる平均強
   度を算出する回路と、 を備えたことを特徴とする炎感知器。
2. 【請求項２】炎が発する炭酸ガス共鳴放射の線スペクト
   ルを含み、該線スペクトルの帯域の１．５倍以上の帯域
   を透過させる帯域透過型フィルターと、 該フィルターと略同じ透過帯域を持ち前記炭酸ガスの共
   鳴放射の線スペクトルだけは阻止して透過させないフィ
   ルターと、 これらの各々のフィルターを透過した光を各々の電気信
   号に変換する受光素子と、 前記フィルターを透過して電気信号に変換された二つの
   信号の各々について、フィルターを透過したエネルギー
   の量をそのフィルターの帯域幅で割って得られる平均強
   度を算出する回路と、 を備えたことを特徴とする炎感知器。
3. 【請求項３】前記二つの平均強度の値の差を計算する回
   路を更に含むことを特徴とする請求項１又は請求項２に
   記載の炎感知器。
4. 【請求項４】前記二つの平均強度の値の差を計算する回
   路が差動増幅器を含むアナログ計算機で構成されたこと
   を特徴とする請求項３に記載の炎感知器。
5. 【請求項５】前記二つの平均強度の値の差を計算する回
   路がＣＰＵを中心としたデジタル回路で構成されたこと
   を特徴とする請求項３に記載の炎感知器。
6. 【請求項６】前記受光素子にセレン化鉛又はサーモパイ
   ル又は焦電型受光素子を使用することを特徴とする請求
   項１〜請求項５の何れかに記載の炎感知器。
7. 【請求項７】炎の存否を、前記二つのフィルターから得
   られる二つの電気信号を計算した結果として得られる、
   前記炭酸ガスの共鳴放射の線スペクトルの強度によって
   判断することを特徴とする請求項１〜請求項６の何れか
   に記載の炎感知器。
8. 【請求項８】炎の存否を、二つのフィルターから得られ
   る二つの電気信号を計算した結果として得られる、前記
   炭酸ガスの共鳴放射の線スペクトルの信号の中に含まれ
   る、炎の光のちらつきによる交流分によって判断するこ
   とを特徴とする請求項１〜請求項６の何れかに記載の炎
   感知器。
9. 【請求項９】前記炎感知器の受光窓にドーム型の拡散透
   明板を使用することを特徴とする請求項１〜請求項８の
   何れかに記載の炎感知器。