JPH0526976Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案は火炎検出器用光導管に係り、特に、ボ
イラ火炉内において、光フアイバを用いてバーナ
の火炎を検出するに好適な火炎検出器用光導管に
関するものである。

〔従来の技術〕

第２図イは考案者等の考案になる火炎検出器用
光導管の正面図、第２図ロはその軸方向の一部断
面図である。

第２図イおよびロにおいて、光導管１の内部に
は、ヘツドカバー９が光導管１と同軸に、複数の
ヘツドカバー支持台１０によつて支持されてお
り、光導管１の内面とヘツドカバー９の外面との
間には、円環状の間隙１８が設けられている。そ
して、ヘツドカバー９の内部には光フアイバヘツ
ド２が挿入されている。

光フアイバヘツド２には、バーナの火炎の検出
方向が水平に対して0°である光フアイバ３と、
15°である光フアイバ４と、30°である光フアイバ
５とが、縦に一列に配置されている。そして、ヘ
ツドカバー９の先端には、バーナの火炎の光が光
フアイバ３〜５に入射するように、縦に長いスリ
ツト１７が設けられている。

光導管１は、ボイラ火炉内においてバーナの近
傍に設けてあるため、冷却空気１２によつて冷却
されている。この冷却空気１２は、光導管１の内
面とヘツドカバー９の外面との間の円環状の間隙
１８を通流する１次冷却空気１３と、ヘツドカバ
ー９の内面と光フアイバヘツド２の外面との間を
通流する２次冷却空気１４とに、エア分配スリー
ブ８によつて分配されている。そして、１次冷却
空気１３は円環状の間隙１８から、また、２次冷
却空気１４はヘツドカバー９の縦に長いスリツト
１７から、夫々光導管１の軸と平行にボイラ火炉
内に噴き出すようになつている。

このように、光導管１の光フアイバ３〜５の先
端面は、ヘツドカバー９の縦に長いスリツト１７
と、円環状の間隙１８およびスリツト１７から噴
き出す１次冷却空気１３および２次冷却空気１４
とによつて、ボイラ火炉内の燃焼ガスに含まれて
いるダストやバーナから噴霧される油滴が付着し
ないように防護されている。

〔考案が解決しようとする問題点〕

上記技術は、ボイラの燃料がLNGである場合
には効果があるが、重油の低NO_X燃焼では効果
が無いことがある。また、ボイラの通常の運転中
あるいは起動、停止の際に火炉内のドラフトが変
動すると、燃焼ガスに含まれている未燃カーボン
やバーナから噴霧される油滴がヘツドカバー９の
内部に飛び込んで、光フアイバ３〜５の先端面に
付着することがある。

これは、１次冷却空気１３が通流する光導管１
の中心軸に直角な断面の形状が、光導管１の先端
において、円環形から円環形の外円周を円周とす
る円形に急激に変化するので、１次冷却空気１３
が通流する断面積が急激に増加し、１次冷却空気
１３の流速が低下すると共に流れが乱れる。ま
た、この流速が低下すると共に流れが乱れている
１次冷却空気１３の内部を２次冷却空気１４が通
流することによつて、１次冷却空気１３の流れが
さらに乱れて渦が発生するために、未燃カーボン
や油滴が巻き込まれるからである。

このため、光フアイバ３〜５によつて検出され
るバーナの火炎の信号レベルが低下するので、定
期的に光フアイバ３〜５の先端面を清浄にする必
要があるという問題があつた。

本考案の目的は、燃焼ガスに含まれている未燃
カーボンやバーナから噴霧される油滴が、冷却空
気に巻き込まれて、光フアイバの先端面に付着す
ることがない火炎検出器用光導管を提供すること
にある。

〔問題点を解決するための手段〕 上記目的は下記の手段により達成される。

すなわち、円筒状のヘツトカバー９の先端が円
形から縦に長いスリツト１７に絞られていると同
様に、円筒状の光導管１の先端を円形から縦に長
いスリツトに絞る。そして、ヘツドカバー９の先
端のスリツト１７の形状と光導管１の先端のスリ
ツトの形状とを相似形にする。

また、光導管１の先端のスリツトの内面および
ヘツドカバー９の先端のスリツト１７の内面２２
を光導管１の中心軸と平行にすると共に、両スリ
ツトの内面の長さを光導管１の中心軸の方向に長
くする。

〔作用〕

光導管１の先端およびヘツドカバー９の先端を
円形からスリツト形に絞ることにより、１次冷却
空気１３が通流する断面積および２次冷却空気１
４が通流する断面積がともに減少するので、１次
冷却空気１３の流速および２次冷却空気１４の流
速がともに上昇する。また、光導管１の先端のス
リツトの形状とヘツドカバー９の先端のスリツト
の形状とがほぼ相似形であるので、光導管１のス
リツトを通流する１次冷却空気１３の内部を、ヘ
ツドカバー９のスリツト１７から噴出する２次冷
却空気１４が通流して、１次冷却空気１３と２次
冷却空気１４とが合流しても、１次冷却空気１３
の流れが乱れたり、渦が発生したりすることがな
い。

さらに、光導管１の先端のスリツトの内面およ
びヘツドカバー９の先端のスリツト１７の内面２
２を光導管１の中心軸と平行にすると共に、両ス
リツトの内面の長さを光導管１の中心軸の方向に
長くしているので、両スリツトによつて夫々縮流
された１次冷却空気１３および２次冷却空気１４
の流れが乱れたり、渦が発生したりすることがと
もに生じない。

〔実施例〕

以下、本考案の一実施例を第１図イおよびロに
より説明する。第１図イは本考案の火炎検出器用
光導管の正面図、第１図ロは軸方向の一部断面図
であつて、既に説明した第２図イおよびロにおけ
る部分と同一の部分には同一の符号を用いてお
り、重複するので説明を省略する。

第１図イおよびロにおいて、円筒状の光導管１
の先端は、円筒状のヘツドカバー９の先端が円形
から縦に長いスリツト１７に絞られていると同様
に、縦に長いスリツト１９に絞られて縮流ノズル
１１が形成されており、１次冷却空気１３の流速
が上昇するようになつている。この縮流ノズル１
１のスリツト１９の正面の形状はスリツト１７の
正面の形状とほぼ相似であるが、光フアイバ５の
火炎の検出方向が水平に対して30°であるため、
スリツト１９の上縁２０は絞られておらず、円筒
状の光導管１の管壁がそのまま延長されている。

また、スリツト１７の内面２２およびスリツト
１９の内面２１は、ともに光導管１の中心軸と平
行であり、かつ、ともに光導管１の中心軸方向の
長さすなわちスリツト１７および１９の奥行が深
くなつている。これにより、縮流後の１次冷却空
気１３および２次冷却空気１４の流れが乱れた
り、渦が発生したりすることがない。なお、スリ
ツト１７および１９の奥行と水平方向のスリツト
幅との比、奥行／幅は1.5であることが望ましい。

さらに、光フアイバヘツド２の高さＨが低くな
つており、２次冷却空気１４が通り易くなつてい
る。これにより、スリツト１９の上縁２０が絞ら
れていないことに起因する１次冷却空気１３の不
充分な縮流、すなわち１次冷却空気１３の流速の
上昇の不足が補われるようになつている。

なお、ボイラ火炉内において、バーナの火炎を
検出する場合について説明したが、ボイラ火炉内
監視用テレビカメラやイメージフアイバ等の汚れ
防止の対策に適用することもできる。

〔考案の効果〕

本考案によれば、１次冷却空気および２次冷却
空気の流れが乱れたり、渦が発生したりすること
がないので、未燃カーボンや噴霧された油滴がヘ
ツドカバーの内部に巻き込まれない。したがつ
て、光フアイバの先端面が汚れず、火炎の検出信
号のレベルが低下しないので、定期的に光フアイ
バの先端面を清浄にする必要がなくなるという効
果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図イは本考案の火炎検出器用光導管の正面
図、第１図ロは軸方向の一部断面図、第２図イは
本考案者等の考案になる火炎検出器用光導管の正
面図、第２図ロは軸方向の一部断面図である。 １……光導管、２……光フアイバヘツド、３〜
５……光フアイバ、６……ヘツドコネクタ、７…
…接続コネクタ、８……エア分配スリーブ、９…
…ヘツドカバー、１０……ヘツドカバー支持台、
１１……縮流ノズル、１２……冷却空気、１３…
…１次冷却空気、１４……２次冷却空気、１７，
１９……スリツト、８……間隙、２０……上縁、
２１，２２……内面。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 炉内の火炎の光が透過する光フアイバを、光フ
   アイバヘツドに収納し、該光フアイバヘツドをヘ
   ツドカバーに間隙をもつて挿入し、さらに前記ヘ
   ツドカバーを光導管に間隙をもつて挿入して、前
   記光フアイバヘツドと前記ヘツドカバーとの間の
   間隙を通流する冷却空気と、前記ヘツドカバーと
   前記光導管との間の間隙を通流する冷却空気を、
   夫々前記ヘツドカバーの先端の開口部から炉内に
   噴出する構造の火炎検出器光導管において、前記
   ヘツドカバーの先端の開口部および前記光導管の
   先端の開口部を、ほぼ相似形に縦に長いスリツト
   状に絞つた形状とすると共に、前記スリツト状に
   絞つた夫々の開口部の中心軸および開口部の内面
   が前記光導管の中心軸に対してほぼ平行となるよ
   うに配設したことを特徴とする火炎検出器用光導
   管。