JPH07120311A - 火炎検出センサ - Google Patents
火炎検出センサInfo
- Publication number
- JPH07120311A JPH07120311A JP26624793A JP26624793A JPH07120311A JP H07120311 A JPH07120311 A JP H07120311A JP 26624793 A JP26624793 A JP 26624793A JP 26624793 A JP26624793 A JP 26624793A JP H07120311 A JPH07120311 A JP H07120311A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- hole
- ball lens
- sensor head
- lens
- sensor
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
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- Photometry And Measurement Of Optical Pulse Characteristics (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 メンテナンスフリーの火炎検出センサを得
る。 【構成】 前端面の縁部が滑らかな曲面で形成されると
ともに同軸のレンズ孔を有しかつ後端面にファイバ孔を
有する筒形のセンサヘッド１３、同センサヘッドのレン
ズ孔に前面が突出して取付けられるボールレンズ１１、
センサヘッドのファイバ孔に取付けられ先端がボールレ
ンズの焦点近傍に配置されるオプティカルファイバー１
２、前端面にボールレンズの径よりも大きい受光孔を有
しかつ後端部に空気供給口を有するとともに受光孔の近
傍にボールレンズを配置してセンサヘッドを同軸に収納
する筒形のセンサガイドチューブ７とを設ける。
る。 【構成】 前端面の縁部が滑らかな曲面で形成されると
ともに同軸のレンズ孔を有しかつ後端面にファイバ孔を
有する筒形のセンサヘッド１３、同センサヘッドのレン
ズ孔に前面が突出して取付けられるボールレンズ１１、
センサヘッドのファイバ孔に取付けられ先端がボールレ
ンズの焦点近傍に配置されるオプティカルファイバー１
２、前端面にボールレンズの径よりも大きい受光孔を有
しかつ後端部に空気供給口を有するとともに受光孔の近
傍にボールレンズを配置してセンサヘッドを同軸に収納
する筒形のセンサガイドチューブ７とを設ける。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、バーナ燃焼装置等に適
用される火炎検出センサに関する。
用される火炎検出センサに関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、バーナ燃焼装置の火炎検出器は、
図２に示すように、バーナ燃焼装置の火炎１を円板状窓
ガラス２の後方に設置される大口径オプティカルファイ
バー３を介して光センサ４に入射し、この光センサ４の
検出出力を信号ケーブル５により火炎識別回路６に伝送
している。
図２に示すように、バーナ燃焼装置の火炎１を円板状窓
ガラス２の後方に設置される大口径オプティカルファイ
バー３を介して光センサ４に入射し、この光センサ４の
検出出力を信号ケーブル５により火炎識別回路６に伝送
している。
【０００３】一方、窓ガラス２とオプティカルファイバ
ー３を有する火炎検出器センサは、バーナ燃焼器近傍に
設置されるセンサガイドパイプ７に装着される。ガイド
パイプ７には装着されたオプティカルファイバー３を燃
焼器の高温より保護する目的で燃焼器内に向かう冷却空
気８が供給されている。
ー３を有する火炎検出器センサは、バーナ燃焼器近傍に
設置されるセンサガイドパイプ７に装着される。ガイド
パイプ７には装着されたオプティカルファイバー３を燃
焼器の高温より保護する目的で燃焼器内に向かう冷却空
気８が供給されている。
【０００４】窓ガラス２部の詳細を図３に示す。窓ガラ
ス２はファイバー３を円軸に通す筒型のセンサヘッド９
に同軸に取付けられている。またその前方には筒型のコ
リメータ１０がセンサヘッド９の先端部に取付けられて
いる。そしてコリメータ１０の先端はセンサガイドパイ
プ７の先端面の孔より小し突出している。冷却空気はセ
ンサヘッド９とコリメータ１０の外周面を通ってセンサ
ガイドパイプ７の先端面の孔部より出る。
ス２はファイバー３を円軸に通す筒型のセンサヘッド９
に同軸に取付けられている。またその前方には筒型のコ
リメータ１０がセンサヘッド９の先端部に取付けられて
いる。そしてコリメータ１０の先端はセンサガイドパイ
プ７の先端面の孔より小し突出している。冷却空気はセ
ンサヘッド９とコリメータ１０の外周面を通ってセンサ
ガイドパイプ７の先端面の孔部より出る。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】上記従来の構成では、
冷却空気流がコリメータの周囲を通過する際に、コリメ
ータから窓ガラスに至る空間が負圧となり、空気流の巻
込みが発生していた。この結果、燃焼器内に存在する未
燃分、燃焼残渣等の浮遊物質及び冷却空気中に含まれる
油ミスト、ホコリがこの空気流により窓ガラスに付着し
ていた。この付着物質の面積とオプティカルファイバー
の入射端面の比率で光の入射障害が発生することとな
り、この解決のために大口径のオプティカルファイバー
を採用することが必要であった。
冷却空気流がコリメータの周囲を通過する際に、コリメ
ータから窓ガラスに至る空間が負圧となり、空気流の巻
込みが発生していた。この結果、燃焼器内に存在する未
燃分、燃焼残渣等の浮遊物質及び冷却空気中に含まれる
油ミスト、ホコリがこの空気流により窓ガラスに付着し
ていた。この付着物質の面積とオプティカルファイバー
の入射端面の比率で光の入射障害が発生することとな
り、この解決のために大口径のオプティカルファイバー
を採用することが必要であった。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明は上記課題を解決
するため次の手段を講ずる。
するため次の手段を講ずる。
【０００７】すなわち、火炎検出センサとして、前端面
の縁部が滑らかな曲面で形成されるとともに同軸のレン
ズ孔を有しかつ後端面にファイバ孔を有する筒形のセン
サヘッドと、同センサヘッドのレンズ孔に前面が突出し
て取付けられるボールレンズと、上記センサヘッドのフ
ァイバ孔に取付けられ先端が上記ボールレンズの焦点近
傍に配置されるオプティカルファイバーと、前端面に上
記ボールレンズの径よりも大きい受光孔を有しかつ後端
部に空気供給口を有するとともに同受光孔の近傍に同ボ
ールレンズを配置して上記センサヘッドを同軸に収納す
る筒形のセンサガイドパイプとを設ける。
の縁部が滑らかな曲面で形成されるとともに同軸のレン
ズ孔を有しかつ後端面にファイバ孔を有する筒形のセン
サヘッドと、同センサヘッドのレンズ孔に前面が突出し
て取付けられるボールレンズと、上記センサヘッドのフ
ァイバ孔に取付けられ先端が上記ボールレンズの焦点近
傍に配置されるオプティカルファイバーと、前端面に上
記ボールレンズの径よりも大きい受光孔を有しかつ後端
部に空気供給口を有するとともに同受光孔の近傍に同ボ
ールレンズを配置して上記センサヘッドを同軸に収納す
る筒形のセンサガイドパイプとを設ける。
【０００８】
【作用】上記手段において、ボイラ内等で計測中、冷却
空気がセンサガイドパイプの空気供給口から供給され
る。空気はセンサヘッドの外周面から前端部とボールレ
ンズの前面部を滑らかに流れて、冷却し受光孔から出
る。このとき、センサヘッドの前端面の縁部が滑らかな
曲面になっているとともにボールレンズの前面が突出し
ているため、空気流は乱流にならずボールレンズの前面
に沿って滑らかに流れる。したがって、ボールレンズ前
面は常に清掃され、汚れがつかなくなる。ボイラ火炎の
光はボールレンズで屈折され後面側に焦点を結ぶ。焦点
近傍に先端が配置された細径のオプティカルファイバー
で光は、従来通り伝送される。
空気がセンサガイドパイプの空気供給口から供給され
る。空気はセンサヘッドの外周面から前端部とボールレ
ンズの前面部を滑らかに流れて、冷却し受光孔から出
る。このとき、センサヘッドの前端面の縁部が滑らかな
曲面になっているとともにボールレンズの前面が突出し
ているため、空気流は乱流にならずボールレンズの前面
に沿って滑らかに流れる。したがって、ボールレンズ前
面は常に清掃され、汚れがつかなくなる。ボイラ火炎の
光はボールレンズで屈折され後面側に焦点を結ぶ。焦点
近傍に先端が配置された細径のオプティカルファイバー
で光は、従来通り伝送される。
【０００９】以上のようにして、ボールレンズの前面が
常に清浄に維持され、長期安定化がえられる。
常に清浄に維持され、長期安定化がえられる。
【００１０】
【実施例】本発明の一実施例を図１により説明する。
【００１１】なお、従来例で説明した部分は、同一の番
号をつけ説明を省略し、この発明に関する部分を主体に
説明する。
号をつけ説明を省略し、この発明に関する部分を主体に
説明する。
【００１２】両端面閉の筒形のセンサヘッド１３が設け
られる。センサヘッド１３の前端面の縁部ａが滑らかな
曲面に形成されている。また同軸のレンズ孔ｂがあけら
れている。レンズ孔ｂにはボールレンズ１１が前面を突
出して取付けられる。後端面には同軸のファイバ孔ｃが
あけられ、細いオプティカルファイバー１２が通され
る。そしてその先端は焦点の近傍に配置される。
られる。センサヘッド１３の前端面の縁部ａが滑らかな
曲面に形成されている。また同軸のレンズ孔ｂがあけら
れている。レンズ孔ｂにはボールレンズ１１が前面を突
出して取付けられる。後端面には同軸のファイバ孔ｃが
あけられ、細いオプティカルファイバー１２が通され
る。そしてその先端は焦点の近傍に配置される。
【００１３】前端面にボールレンズ１１の径よりも大き
い同軸の受光孔ｄを持つ筒形のセンサガイドパイプ７が
設けられる。そして後端部には図示しない空気供給口が
設けられる。またセンサガイドパイプ７内に同軸にセン
サヘッド１３が、ボールレンズ１１を受光孔ｄの近傍に
置き収納される。
い同軸の受光孔ｄを持つ筒形のセンサガイドパイプ７が
設けられる。そして後端部には図示しない空気供給口が
設けられる。またセンサガイドパイプ７内に同軸にセン
サヘッド１３が、ボールレンズ１１を受光孔ｄの近傍に
置き収納される。
【００１４】以上において、ボイラ内で計測中、冷却空
気がセンサガイドパイプ７の空気供給口から供給され
る。空気はセンサヘッド１３の外周面から前端部とボー
ルレンズ１１の前面部を滑らかに流れて、冷却し受光孔
ｄから出る。このとき、センサヘッド１３の前端面の縁
部ａが滑らかな曲面になっているとともにボールレンズ
１１の前面が突出しているため、空気流は乱流にならず
ボールレンズ１１の前面に沿って滑らかに流れる。した
がって、ボールレンズ前面は常に冷却空気流に直接さら
されて、清掃され、汚れがつかなくなる。ボイラ火炎１
の光はボールレンズ１１で屈折され後面側に焦点を結
ぶ。焦点近傍に先端が配置された細径のオプティカルフ
ァイバー１２で光は、従来通り伝送される。
気がセンサガイドパイプ７の空気供給口から供給され
る。空気はセンサヘッド１３の外周面から前端部とボー
ルレンズ１１の前面部を滑らかに流れて、冷却し受光孔
ｄから出る。このとき、センサヘッド１３の前端面の縁
部ａが滑らかな曲面になっているとともにボールレンズ
１１の前面が突出しているため、空気流は乱流にならず
ボールレンズ１１の前面に沿って滑らかに流れる。した
がって、ボールレンズ前面は常に冷却空気流に直接さら
されて、清掃され、汚れがつかなくなる。ボイラ火炎１
の光はボールレンズ１１で屈折され後面側に焦点を結
ぶ。焦点近傍に先端が配置された細径のオプティカルフ
ァイバー１２で光は、従来通り伝送される。
【００１５】ボールレンズ１１の受光面積は半球面積と
なり、万一汚れが付着しても影響は軽微となる。また全
入射光線が焦点に集約されるため、細径のオプティカル
ファイバー１２を焦点近傍に設置することで大口径のオ
プティカルファイバーと同一の光伝達効率を得ることが
できる。また従来と同様の感度を有する。さらに、オプ
ティカルファイバー１２の素材であるガラス素線の細径
化により許容曲げ半径が小さくなりセンサの取り扱いが
容易になる。
なり、万一汚れが付着しても影響は軽微となる。また全
入射光線が焦点に集約されるため、細径のオプティカル
ファイバー１２を焦点近傍に設置することで大口径のオ
プティカルファイバーと同一の光伝達効率を得ることが
できる。また従来と同様の感度を有する。さらに、オプ
ティカルファイバー１２の素材であるガラス素線の細径
化により許容曲げ半径が小さくなりセンサの取り扱いが
容易になる。
【００１６】以上ではボールレンズ１１を用いたが、前
部がボールレンズに近い曲面の凸レンズを用いてもよ
い。
部がボールレンズに近い曲面の凸レンズを用いてもよ
い。
【００１７】
【発明の効果】以上述べたように本発明によれば、冷却
空気流路内にボールレンズを設けた。このため、火炎監
視視野は、ボールレンズの受光面が焦点を結ぶ範囲に制
限され、この焦点位置部に細径オプティカルファイバー
先端を設置することで効率の高い光伝送が可能となる。
空気流路内にボールレンズを設けた。このため、火炎監
視視野は、ボールレンズの受光面が焦点を結ぶ範囲に制
限され、この焦点位置部に細径オプティカルファイバー
先端を設置することで効率の高い光伝送が可能となる。
【００１８】又、ボールレンズの受光面が冷却空気流路
に露出するために受光面が空気流速により常時磨かれる
結果、定常的な受光面の清掃が不要となり、メンテナン
スフリーとすることができる。
に露出するために受光面が空気流速により常時磨かれる
結果、定常的な受光面の清掃が不要となり、メンテナン
スフリーとすることができる。
【図１】本発明の一実施例の前部断面図である。
【図２】従来例の火炎検出器の構成系統図である。
【図３】同従来例の火炎検出センサの前部断面図であ
る。
る。
１ バーナ火炎 ２ 円板状窓ガラス ３ 大口径オプティカルファイバー ４ 光センサ ５ 信号ケーブル ６ 火炎識別回路 ７ ガイドパイプ ８ 冷却空気 ９ センサヘッド １０ コリメータ １１ ボールレンズ １２ 細径オプティカルファイバースコープ １３ センサヘッド
Claims (1)
- 【請求項１】 前端面の縁部が滑らかな曲面で形成され
るとともに同軸のレンズ孔を有しかつ後端面にファイバ
孔を有する筒形のセンサヘッドと、同センサヘッドのレ
ンズ孔に前面が突出して取付けられるボールレンズと、
上記センサヘッドのファイバ孔に取付けられ先端が上記
ボールレンズの焦点近傍に配置されるオプティカルファ
イバーと、前端面に上記ボールレンズの径よりも大きい
受光孔を有しかつ後端部に空気供給口を有するとともに
同受光孔の近傍に同ボールレンズを配置して上記センサ
ヘッドを同軸に収納する筒形のセンサガイドパイプとを
備えてなることを特徴とする火炎検出センサ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5266247A JP3068388B2 (ja) | 1993-10-25 | 1993-10-25 | 火炎検出センサ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5266247A JP3068388B2 (ja) | 1993-10-25 | 1993-10-25 | 火炎検出センサ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07120311A true JPH07120311A (ja) | 1995-05-12 |
| JP3068388B2 JP3068388B2 (ja) | 2000-07-24 |
Family
ID=17428321
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5266247A Expired - Lifetime JP3068388B2 (ja) | 1993-10-25 | 1993-10-25 | 火炎検出センサ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3068388B2 (ja) |
-
1993
- 1993-10-25 JP JP5266247A patent/JP3068388B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3068388B2 (ja) | 2000-07-24 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
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