JP3520578B2 - 燃焼用空気通路の流れ検出装置 - Google Patents
燃焼用空気通路の流れ検出装置Info
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Description
れ検出装置に関し、たとえばボイラ等における燃焼用空
気の流れの有無を確実に検出するための装置に関する。
るには、実際の流れを検出する他に、検出された流れの
有無が正しいものかどうか,すなわち流れの検出素子が
正常であるかどうかも同時に検出する必要がある。たと
えば、ボイラ等の燃焼装置においては、燃焼用空気の供
給の確認を行っており、この燃焼用空気の供給の確認,
すなわち送風機の稼動状態並びに燃焼用空気通路の詰ま
りの有無等の確認については、設定値以上の圧力が加わ
ると接点が切り替わる,いわゆる風圧スイッチを用い
て、燃焼用空気通路内における燃焼用空気の圧力(風
圧)の有無を検出することによって判定している。
ては、1個の検出素子を用いて、この検出素子からの信
号値,あるいはこの検出素子に加わる被検出値が、所定
の判定基準(閾値)を超えたかどうかによって判定する
のみであった。したがって、検出素子自体が故障し、
「燃焼用空気の供給なし」という間違った信号のみを発
する状態になった場合には、制御はつぎのステップへ移
行せず、停止する等して事故の危険を回避し得るが、
「燃焼用空気の供給あり」という間違った信号のみを発
する状態になった場合には、燃焼制御はつぎのステップ
へ移行してしまい、事故の原因となってしまう。すなわ
ち、現状では検出素子自体が故障した場合には、検出素
子からの信号が正しいものかどうかの判定をすることが
できず、フェイルセーフ化の達成が不十分であった。
炎の形成の確認については、硫化カドミウムセル(Cd
Sセル)や光電管などの光検出素子を用いて、燃焼火炎
からの光を監視し、光検出素子からの検出信号が所定の
値以上であるかどうかによって判定しているが、この燃
焼火炎の形成の確認についても、同様にフェイルセーフ
化の達成が不十分であった。
とする課題は、検出素子自体の故障によって燃焼用空気
通路内の燃焼用空気の流れの検出に誤りを生じることが
なく、確実に検出することができる流れ検出装置を提供
することである。
解決するためになされたもので、請求項1に記載の発明
は、燃焼用空気通路内の燃焼用空気の流れによって回転
する回転板と、光源としての燃焼火炎からの光を受光す
る光検出素子と、この光検出素子からの信号に基づいて
燃焼用空気の流れの有無および燃焼火炎の有無を判定す
る判定回路とを備え、前記回転板は、回転によって燃焼
火炎から前記光検出素子への光を繰り返し遮断する光遮
断部を有し、前記判定回路は、前記光検出素子からの検
出信号が連続して入力された場合には、燃焼用空気の流
れがないか,前記光検出素子または燃焼火炎の異常と判
定し、前記光検出素子からの検出信号が間欠的に入力さ
れた場合には、燃焼用空気の流れがあり、前記光検出素
子および燃焼火炎は正常と判定するように構成したこと
を特徴としている。
を燃焼火炎に対向して配置するとともに、前記回転板を
燃焼火炎と前記光検出素子との間に配置し、前記回転板
における前記光遮断部を非透光性の羽根としたことを特
徴としている。
転板の表面に光の反射面を形成し、燃焼火炎からの光が
前記回転板の表面で反射した後、前記光検出素子へ入射
するように前記光検出素子を配置し、前記回転板の表面
に形成した非反射部を前記光遮断部としたことを特徴と
している。
によれば、燃焼用空気通路に燃焼用空気が流れている場
合には、燃焼用空気の流れによって回転板が回転し、光
源としての燃焼火炎からの光を光遮断部によって周期的
に遮る。この状態で光検出素子や燃焼火炎に異常がなけ
れば、前記光検出素子からの信号がパルス状となるた
め、判定回路は、このパルス状の信号が入力された場合
には,すなわち前記光検出素子からの検出信号が間欠的
に入力された場合には、前記燃焼用空気通路内に燃焼用
空気の流れがあり、前記光検出素子および燃焼火炎にも
異常がないと判定する。一方、前記光検出素子や燃焼火
炎に異常があれば、前記光検出素子からの信号は変化の
ない一定の値となるため、前記判定回路は、この変化の
ない一定の値の信号が入力された場合には、前記光検出
素子または燃焼火炎に異常があると判定する。
流れていない場合には、前記回転板は回転しない。した
がって、この場合には、前記光検出素子や燃焼火炎の異
常の有無にかかわらず、前記光検出素子からの信号は変
化のない一定の値となる。
づいて詳細に説明する。図面に示す実施例は、燃焼装置
(詳細は図示省略)の燃焼用空気通路にこの発明を適用
し、前記燃焼用空気通路内の燃焼用空気(流体)の流れ
の有無を検出する流れ検出装置について図示したもので
ある。
す説明図である。図1において、流体通路としての燃焼
用空気通路(以下、「空気通路」と略称する。)1に
は、回転板2を設けてある。この回転板2は、前記空気
通路1の内部を流通する空気流によって回転するように
軸支してある。この回転板2には、複数の非透光性の羽
根4を適宜の間隔をおいて形成してある。
んで、光源6と光検出素子7とを互いに対向して配置し
てある。したがって、前記羽根4は、前記光源6と前記
光検出素子7との間で光遮断部3として機能し、前記空
気流による回転により前記光源6からの光を周期的に遮
る。したがって、前記回転板2が回転していれば、前記
光検出素子7は、前記光源6からの光を点滅光として受
光し、パルス状の検出信号を出力する。一方、前記回転
板2が停止していれば、前記光検出素子7は、前記光源
6からの光の全部あるいは一部のみ受光するか全く受光
しないため、変化のない一定の値を維持する検出信号を
出力する。ここで、前記光源6としては、発光ダイオー
ド,ランプ等を用いることができ、前記光検出素子7と
しては、硫化カドミウムセル(CdSセル)の他、フォ
トダイオード,フォトトランジスタ,光電管等を用いる
ことができる。
は、前記光検出素子7からの信号に基づいて以下の判定
を行う。まず、前記光検出素子7から前記のようなパル
ス状の検出信号が出力されると、前記空気通路1に空気
が流れており、前記光検出素子7や前記光源6等にも異
常がないと判定する。一方、前記光検出素子7から前記
のような変化のない一定の値を維持する検出信号が出力
された場合には、前記空気通路1に空気が流れていない
と判定する。さらに、前記光検出素子7や前記光源6等
に異常があった場合にも、前記光検出素子7からの信号
は変化のない一定の値となるため、前記判定回路10
は、前記光検出素子7や前記光源6等に異常があると判
定する。すなわち、空気の流れがない場合か,あるいは
前記光検出素子7や前記光源6等に異常がある場合の少
なくとも一方の異常であると判定する。
記燃焼装置をつぎの制御段階へ移行させるか、前記燃焼
装置を停止させることができ、前記光検出素子7が「燃
焼用空気の供給あり」という間違った信号のみを発する
状態になった場合においても、燃焼制御がつぎのステッ
プへ移行し、事故の原因となるのを防止することができ
る。
を参照しながら、より具体的に説明する。前記判定回路
10は、前段側の整流回路11と後段側の比較回路12
とで構成される。前記整流回路11は、前記光検出素子
7からの信号を整流するもので、図示する例では、倍電
圧整流回路を用いている。前記整流回路11は、前記光
検出素子7からの信号がパルス状の場合には、電源電圧
の約2倍の電圧を出力し、前記信号が変化のない一定の
値を維持する場合には、電源電圧と略同じ一定の電圧を
出力する。
11からの信号の電圧値を所定の閾値と比較するもの
で、この実施例では、ウィンドコンパレータとしてあ
る。前記比較回路12は、上位および下位の2つの閾値
を有しており、前記下位の閾値は、前記電源電圧よりも
若干高く設定し、前記上位の閾値は、前記整流回路11
からの正常時の出力より若干高く設定してある。したが
って、前記比較回路12へ入力される前記整流回路11
からの信号が、前記上位および下位の閾値の範囲内にあ
るときは、空気の流れがあり、前記光検出素子7や前記
光源6等が正常であると判定し、この閾値の範囲外の場
合には、空気の流れがないか,あるいは前記光検出素子
7や前記光源6等が異常であると判定する。
素子7からの信号がパルス状の場合は、前記上位および
下位の閾値の範囲内となり、前記信号が変化のない一定
の値を維持する場合は、前記下位の閾値以下になり、空
気の流れがないか,あるいは前記光検出素子7が異常で
あると判定する。ここで、前記整流回路11からの信号
が前記比較回路12における前記下位の閾値以下の場合
は、前記光検出素子7へ光が入射していない場合か,あ
るいは前記光検出素子7に故障が生じている場合であ
る。
び図3に基づいて説明する。図2は、この発明の第二実
施例の構成を示す説明図であり、図3は、図2における
前記回転板2の受光側の平面形状を示す説明図である。
ここで、以下の説明では、前記第一実施例に対応する構
成部材には同一参照符号を付してその詳細説明を省略す
る。
の流れに対して傾斜して配置するとともに、前記回転板
2の表面を光反射面とし、前記光源6からの光が前記回
転板2の表面で反射した後、前記光検出素子7へ入射す
るように、前記光源6および前記光検出素子7を配置し
ている。そして、前記回転板2の表面に非反射部5を形
成することによって、前記光遮断部3を形成してある。
この第二実施例においては、前記光源6からの光を前記
回転板2の表面で反射させる必要があるため、図2およ
び図3に示すように、扇形の一部(図3のハッチング
部)を切り起こして傾斜させ、この部分を前記非反射部
5とし、他の部分を反射面としている。ここで、この第
二実施例においては、前記非反射部5が、前記羽根4と
して機能する。
前記光検出素子7の相対位置を必ずしも直線とする必要
がなくなり、前記光源6と前記光検出素子7の配置に関
する自由度が高い。
づいて説明する。図4は、この発明の第三実施例の構成
を示す説明図であり、前記回転板2,前記光源6および
前記光検出素子7の配置関係のみを示している。ここ
で、この第三実施例における前記回転板2,前記光源6
および前記光検出素子7の配置関係は、前記第二実施例
と同様であるが、前記第一実施例のような配置とするこ
とができることは云うまでもない。
前記燃焼装置における燃焼火炎(符号省略)としたもの
で、前記燃焼装置の燃焼時には、常時燃焼火炎が形成さ
れていることに注目したものである。図4において、燃
焼火炎からの光は、一端を燃焼室(符号省略)に臨ま
せ,他端を前記空気通路1に臨ませたパイプ状部材8を
介して取り出され、前記回転板2を介して前記光検出素
子7へ入射するように構成されている。ここで、前記パ
イプ状部材8における前記空気通路1側の端部には、高
温の燃焼ガスが前記燃焼室内から流出するのを防止する
ために、透光性を備えた,たとえば石英ガラス等の耐熱
性保護部材9を装着してある。
て、前記判定回路10へ前記光検出素子7から前記のよ
うなパルス状の検出信号が出力されると、前記空気通路
1に空気が流れており、前記光検出素子7や燃焼火炎等
にも異常がないと判定する。そして、同時に、燃焼火炎
からの光に基づいて以上の検出を行ったのであるから、
燃焼火炎は確実に形成されていると判定する。一方、前
記光検出素子7から前記のような変化のない一定の値を
維持する検出信号が出力された場合には、燃焼火炎が存
在しないか,前記と同様、前記光検出素子7の異常か,
前記空気通路1に空気が流れていないと判定する。した
がって、この第三実施例においては、空気の流れの有無
や、前記光検出素子7の異常を検出する他、燃焼火炎の
存在を検出することができる。
よって回転板を回転させ、この回転板の光遮断部によっ
て燃焼火炎からの光を周期的に遮断することにより、光
検出素子から周期的なパルス状の信号を発生させ、燃焼
用空気通路内の燃焼用空気の流れの有無を検出するよう
に構成したものであるから、光検出素子や燃焼火炎等に
異常が生じた場合においても、燃焼用空気の流れの有無
の検出に誤りを生じることがなく、確実に検出すること
ができ、フェイルセーフ化を達成することができる。
有無を判定することができ、この際の燃焼火炎の検出
は、前記の燃焼用空気の流れ検出と同様、光検出素子自
体の異常により誤って燃焼火炎ありと判定することがな
く、フェイルセーフ化を達成することができる。
る。
る。
説明図である。
る。
Claims (3)
- 【請求項1】 燃焼用空気通路1内の燃焼用空気の流れ
によって回転する回転板2と、光源6としての燃焼火炎
からの光を受光する光検出素子7と、この光検出素子7
からの信号に基づいて燃焼用空気の流れの有無および燃
焼火炎の有無を判定する判定回路10とを備え、前記回
転板2は、回転によって燃焼火炎から前記光検出素子7
への光を繰り返し遮断する光遮断部3を有し、前記判定
回路10は、前記光検出素子7からの検出信号が連続し
て入力された場合には、燃焼用空気の流れがないか,前
記光検出素子7または燃焼火炎の異常と判定し、前記光
検出素子7からの検出信号が間欠的に入力された場合に
は、燃焼用空気の流れがあり、前記光検出素子7および
燃焼火炎は正常と判定するように構成したことを特徴と
する燃焼用空気通路の流れ検出装置。 - 【請求項2】 前記光検出素子7を燃焼火炎に対向して
配置するとともに、前記回転板2を燃焼火炎と前記光検
出素子7との間に配置し、前記回転板2における前記光
遮断部3を非透光性の羽根4としたことを特徴とする請
求項1に記載の燃焼用空気通路の流れ検出装置。 - 【請求項3】 前記回転板2の表面に光の反射面を形成
し、燃焼火炎からの光が前記回転板2の表面で反射した
後、前記光検出素子7へ入射するように前記光検出素子
7を配置し、前記回転板2の表面に形成した非反射部5
を前記光遮断部3としたことを特徴とする請求項1に記
載の燃焼用空気通路の流れ検出装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP26166994A JP3520578B2 (ja) | 1994-09-30 | 1994-09-30 | 燃焼用空気通路の流れ検出装置 |
Applications Claiming Priority (1)
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JP26166994A JP3520578B2 (ja) | 1994-09-30 | 1994-09-30 | 燃焼用空気通路の流れ検出装置 |
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Publication Number | Publication Date |
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JPH08101227A JPH08101227A (ja) | 1996-04-16 |
JP3520578B2 true JP3520578B2 (ja) | 2004-04-19 |
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ID=17365106
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP26166994A Expired - Fee Related JP3520578B2 (ja) | 1994-09-30 | 1994-09-30 | 燃焼用空気通路の流れ検出装置 |
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JP2008283653A (ja) * | 2007-05-09 | 2008-11-20 | Okuto Sangyo Kk | 装置稼働状況検知システム、装置位置情報発信システムおよび装置稼働状況検知ユニット |
CN113958967B (zh) * | 2021-10-19 | 2024-06-11 | 武汉长天福瑞达科技有限公司 | 一种动态自检式燃烧器火焰检测装置及其检测方法 |
-
1994
- 1994-09-30 JP JP26166994A patent/JP3520578B2/ja not_active Expired - Fee Related
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