JPH02213611A - 火炎検出器 - Google Patents

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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は燃焼装置の点火、消火（以下、点・消火と略称
する）の判定を行う光学式火炎検出器に係り、特に、点
・消火の判定および火炎検出器自体の異常の有無の判定
を行う判定部を有して、高い検出精度を示す火炎検出器
に関する。

〔従来の技術〕

火炎検出器は、燃焼装置におけるバーナ等の着火状態を
センサにより検出し、その検出出方信号に基づいて点・
消火の判定を行い、その判定結果を燃焼制御装置に送り
燃焼の制御を行うものであり、燃焼装置の安全運転に不
可欠なもので、高い信頼性が要求される。すなわち、実
際には火炎が存在していても消火の判定をすれば燃焼を
停止させてしまい、逆に、火炎が実際には存在していな
いにもかかわらず点火の判定をすれば、燃料が継続して
供給されて極めて危険な状態を招来することになる。

現在火炎検出器として用いられているものの多くは火炎
が発する光を検出して火炎の有無を判定する光学式火炎
検出方式に基づくものであるが、この方式は火炎の発す
る直流（ＤＣ）成分光量の大小を検出するＤＣ光検出方
式と、火炎の発するちらつき（ＡＣ）成分の光量の大小
を検出するＡＣ光検出゛方式とに分類することができる
。この中、ＤＣ光検出方式はバーナ数が少数で炉壁温度
も低い場合には有効に用いられるが、炉壁温度が高い場
合あるいは隣接・対向バーナの火炎の影響が考えられる
場合には、炉壁からの放射あるいは他バーナ火炎による
干渉を避けるために、火炎によるＡＣ信号を特定周波数
帯域（１０Ｈｚ〜ＩＫＨｚ）で抽出して使用するＡＣ検
出方式が用いられる。

しかし、上記いずれの検出方式とも、火炎から発せられ
る光を直接受光部に受けて検出する手段を用いているた
め、受光面にミストやばいじん等が付着した場合には受
光量が実際よりも減衰して、検出精度が低下する。この
対策としては、一般に、ニアパージングにより受光部へ
のミストやばいじんの付着を防止する方法が採られてい
る。

〔発明が解′決しようとする課題〕

上記方式の場合、火炎からのＡＣ信号を特定周波数帯域
で抽出した信号レベルを予め設定した点・消火判定用し
きい値と比較してその大小関係にもとづいて火炎の有無
の判定を行うものであるが、バーナ点火の状態において
も、燃焼条杯に応じて検出信号に差が生ずるため１点・
消火判定用しきい値を一定値とした場合には誤判定が生
ずる可能性がある。また、エアパージ装置の不具合等に
よって受光面にミストあるいはばいじんの付着が生じた
場合には、検出出力が減少して、火炎が存在しても消火
と誤判定する可能性がある。

本発明の目的は、上記従来技術の有していた課題を解決
して、より精度の高い火炎検出器を提供することにある
。

（ｉｌ１題を解決するための手段〕 上記目的は、火炎検出器を、火炎から検出した出力を燃
焼条件に応じて予め設定した火炎検出器正常時出力値お
よび点・消火判定用しきい値と比較して火炎検出器自体
の異常の有無の判定および点・消火の判定を行う判定部
を備えた火炎検出器とすることによって達成することが
できる。

〔作用〕

火炎の燃焼状態は、主に、燃料流量、燃焼用空気流量等
に依存して変化するものであり、予め、燃焼制鑓装置か
ら燃料流量、燃焼用空気流量等の信号を読み込み、各燃
焼状態に応じて生ずる検出器正常動作時の火炎信号出力
をＲＯＭ　（読取り専用記憶素子）等の記憶素子に記憶
させておき、必要に応じてこれをＲＯＭ等から引出して
受光部からの検出出力と比較することによって、火炎の
燃焼状態をそれに対応したしきい値を基準にして判定す
ることができる。

また、受光部からの検出出力が火炎検出器正常動作時の
下限設定値よりも低く、かつ、消火判定しきい値よりも
高い場合には、検出器自体の異常と判定する。

〔実施例〕

以下、本発明の火炎検出器について、実施例によって具
体的に説明する。

第１図は本発明による火炎検出器を含む燃焼装置制御系
の構成を示す図で、火炎検出器は光フアイバヘッド３お
よび中継用光ファイバ６からなる導光部、光電変換部７
．バンドパスフィルタ部８、整流部９、記憶部１１およ
び判定部１２からなり、他に１判定部１２の判定結果を
受けて燃焼の制御を行う燃焼制御部１０等からなること
を示す。

ここで、燃焼炉１のバーナ２による火炎１７が発する光
は光フアイバヘッド３および中継用光ファイバ６を経て
光電変換部７に送られ、例えば、赤外光領域に分光感度
特性を有する光電変換素子によって電気信号に変換され
、その中のＡＣ成分だけが抽出される。この電気信号は
、特定周波数帯域、例えば１０　Ｈｚ〜ＩＫＨｚの帯域
、のバンドバスフィルタ部８において該周波数帯域成分
のみが抽出される。バンドパスフィルタ部８で抽出され
た信号は整流部９においてＤＣ変換される。ここで得ら
れた信号を火炎検出信号Ｅとする。

一方、燃料流量・空気流量信号１５に応じた検出装置正
常動作時の火炎検出信号を予め記憶部に記憶させておく
。この場合、火炎検出信号は、通常。

ゆらいでいるため、裕度を設けておく必要があり、下限
値、上限値を、それぞれ、Ｅ工、Ｅ２として記憶させる
。また、火炎の消火を判定するためのしきい値もＥ。ｆ
ｆとして記憶させておく。

火炎信号の判定時には、上記火炎検出信号Ｅとともに、
記憶部からＥｌ、　Ｅ２．　Ｅｏｆｆを読み出し、判定
部１２に入力して、比較判定を行う。以下、判定時の手
順について、第２図（検出出力としきい値等との関係を
示す図）、第３図（判定の手順を示すフロー図）によっ
て説明すると、まず、火炎検出信号Ｅと消火判定しきい
値Ｅ。ｆｆとを比較して、Ｅ＜Ｅ。ｆｆの場合には消火
と判定し、また、ＥとＥ工およびＥ２との比較を行って
Ｅ、、＜Ｅ＜Ｅ。

の場合には点火状態と判定して、その判定結果１３を燃
焼制御部１０に送る。さらに、ＥとＥ。ｆｆおよびＥｌ
とを比較し、Ｅ　ｏ　ｆｆ＜　Ｅ　＜　Ｅ　１の場合に
は受光面にミスト、ばいじん等が付着したことにより受
光量が減少したものとし、検出器異常判定１４をして、
その結果を燃焼制御部１０に送り、燃焼の停止、ニアパ
ージング等必要とする対策を施す。ここで、受光面にミ
スト、ばいじん等が大量に付着した場合には、有効受光
量が大幅に減衰して、点火中にもかかわらすＥ＜Ｅｏｆ
ｆの結果となり、消火状態にあるものと誤判定すること
も考えられるが、実際には、ミスト、ばいじん等の受光
面への付着は短時間に一挙に行われるものではなく徐々
に増大するものであるため、継続的に計測を行っている
限り、必ず検出器異常の判定領域を通過するので、誤判
定が生ずることはない。

〔発明の効果〕

以上述べてきたように、燃焼装置における火炎検出器を
本発明構成の火炎検出器とすること、すなわち火炎から
検出した出力を燃焼条件に応じて予め設定した火炎検出
器正常時出力値および点・消火判定用しきい値と比較し
て火炎検出器自体の異常の有無の判定および点・消火の
判定を行う判定部を設けた火炎検出器とすること、によ
って。

誤判定が少なく、より精度の高い火炎検出器を提供する
ことができた。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による火炎検出器を含む燃焼装置制御系
の構成を示す図、第２図は本発明火炎検出器の火炎検出
出力としきい値等との関係を示す図、第３図は本発明火
炎検出器を用いた場合の判定の手順を示すフロー図であ
る。 １、・・・燃焼炉　　　　　２・・・バーナ３・・・光
フアイバヘッド ４・・・エアパージ用ファン ５・・・空気配管　　　　６・・・中継用光ファイバ７
・・・光電変換部 ８・・・バンドパスフィルタ部

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、燃焼装置の点火、消火の判定を行う火炎検出器にお
   いて、火炎から検出した出力を燃焼条件に応じて予め設
   定した火炎検出器正常時出力値および点火、消火判定用
   しきい値と比較して火炎検出器自体の異常の有無の判定
   および点火、消火の判定を行う判定部を備えたことを特
   徴とする火炎検出器。 ２、燃焼装置の点火、消火の判定を行う火炎検出器にお
   いて、火炎から光信号を伝達する導光部と、光信号を電
   気信号に変換する光電変換部と、変換された電気信号の
   ＡＣ成分の中１０Ｈｚ以上１ＫＨｚ以下の特定周波数帯
   域を抽出するバンドパスフィルタ部と、抽出したＡＣ成
   分を直流に変換する整流部と、燃焼条件に応じた火炎検
   出器正常動作時出力値および消火判定用しきい値を予め
   記憶させておく記憶部と、整流部からの信号と記憶部か
   ら引き出した火炎検出器正常時出力値および点火、消火
   判定用しきい値とを比較して火炎検出器自体の異常の有
   無の判定および点火、消火の判定を行う判定部とを備え
   たことを特徴とする火炎検出器。