JPH0949758A - 火炎検出装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 火炎検出素子自体の異常を確実に判断し、火
炎の検出に誤りを生じるのを防止できる火炎検出装置を
提供すること。 【解決手段】 火炎の形成箇所(F) に対向させて火炎検
出素子(2) を設けると共に、前記火炎検出素子(2) の受
光側に光源(5) を設け、前記火炎検出素子(2) からの出
力信号に基づいて前記火炎の有無を判断すると共に、火
炎の非存在状態時に前記光源(5) を点灯し、前記火炎検
出素子(2) からの出力信号の変化により火炎検出素子
(2) の異常を判定する判定器(4) を設けたこと。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、火炎検出装置に
関し、詳しくは、火炎の検出を行なう火炎検出素子の異
常を検出するためのチェック装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】火炎の有無や、火炎の形成状態を検出す
る火炎検出装置は、火災報知器等の警報装置や、燃焼制
御装置等に組込まれて安全装置として使用される等、多
くの分野で使用されている。例えば、ボイラ，焼却炉等
のバーナを用いた熱機器においては、安全対策上や運転
の安定化の必要性から、火炎の有無による着火の確認や
火炎消失の検出を行っており、これらの火炎検出の確認
については、一般には、火炎からの光を検出することに
よって行っている。ここで、光を利用して火炎を検出す
るものとしては、その検出素子として、光の強弱によっ
て抵抗値が変化するＣｄＳセルや、電流値が変化する紫
外線光電管等が利用されている。

【０００３】ところで、火炎の有無を確実に検出するに
は、検出信号が正しいかどうか、即ち、火炎検出素子が
正常であるかどうかも同時に検出する必要がある。例え
ば、前記のＣｄＳセルを利用したものにおいては、その
抵抗値を計測したり、機器から取出して外光に当てるこ
とによって抵抗値の変化を調べることによって行ってい
る。また、制御上火炎が形成されないはずの期間（例え
ば、プレパージ期間中）や、制御上火炎が形成さている
はずの期間（例えば、燃焼期間中）における検出信号を
調べることによって、また前記２つの期間における検出
信号の変化を調べることによっても行っている。 しか
し、この方法では、火炎の形成の有無を、燃焼制御がど
の制御ステップであるかに依存しており、火炎検出素子
自体の異常の検出に際しては、火炎検出信号の値から正
常か異常かを推測しているに過ぎず、信頼性が今一つで
あった。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】従って、この発明が解
決しようとする課題は、火炎検出素子自体の異常を確実
に判断し、火炎の検出に誤りを生じるのを防止できる火
炎検出装置を提供することである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】この発明は、前記の課題
に鑑みてなされたもので、火炎の形成箇所に対向させて
火炎検出素子を設けると共に、前記火炎検出素子の受光
側に光源を設け、前記火炎検出素子からの出力信号に基
づいて前記火炎の有無を判断すると共に、火炎の非存在
状態時に前記光源を点灯し、前記火炎検出素子からの出
力信号の変化により火炎検出素子の異常を判定する判定
器を設けたことを第１の特徴とし、前記判定器は、前記
光源の点灯タイミング，或は消灯タイミングと火炎検出
素子からの出力信号の変化タイミングを比較することに
より、火炎検出素子の劣化状況を判定することを第２の
特徴とする火炎検出装置である。

【０００６】

【発明の実施の形態】この発明の実施の形態としては、
燃焼機器の制御装置に接続、或は、組み込まれて用いら
れる。この場合、火炎の形成箇所は、燃焼装置による火
炎の形成箇所であり、具体的には炉（及びこれに該当す
る箇所）である。この火炎の形成箇所に臨ませて配置さ
れる火炎検出素子は、ＣｄＳセル，フォトトランジス
タ，フォトダイオード等の半導体素子や紫外線光電管等
の真空管素子等、光の変化を電気的信号として検出し得
るものである。この火炎検出素子は判定器に接続され、
前記火炎形成箇所からこの火炎検出素子に至る経路には
光源が設けられる。この光源は、火炎検出素子に比較的
近い箇所に設けるのが好ましいが、火炎検出素子による
火炎の検出の障害にならない箇所がよい。具体的には、
前記火炎形成箇所からの経路に対して若干側方に配置す
る。前記判定器は、炎検出素子からの火炎検出信号に基
づいて火炎の有無を判断する機能を備えており、同時
に、前記光源の点灯，消灯を制御する。そして判定器
は、火炎形成箇所における火炎の非存在時に、光源の点
灯させ、火炎検出素子からの火炎検出信号が，炎無しか
ら炎有りの状態に変化するかどうかを判断し、このよう
に変化した場合には炎検出素子に断線や劣化がなく正常
と判断し、その他の場合には異常と判断する。この際の
火炎の非存在状態は、火炎検出素子からの信号が火炎無
し状態を示す状態とするか、または、燃焼装置の制御装
置を監視し、或はこの燃焼制御装置からの運転状態の信
号を受け、この燃焼装置が制御上、火炎を形成しない状
態としてもよい。 通常、このような制御装置において
は、点火の前段階と終了段階において炉内の掃気を行う
期間が存在するため、この期間を利用する。更に、この
発明では、判定器に前記光源の点灯，消灯の制御のみな
らず、光源が点灯しているかどうかの検出も行い、この
点灯、或は消灯のタイミングと前記火炎検出素子からの
火炎検出信号の変化を比較することにより、火炎検出素
子の劣化の度合を検出する。即ち、火炎検出素子は、劣
化によってその信号の変化が緩慢になることから前記の
判定が可能となる。これは、前記ＣｄＳセル，フォトト
ランジスタ，フォトダイオード等の半導体素子を用いた
火炎検出素子に対して特に有効である。この際、光源が
点灯しているかどうかの検出は、光源を点灯させるため
の駆動回路に電流が流れているかどうか、或は、電圧が
印加されているかどうかを電流センサ、或は、電圧セン
サによって検出する。更に、この発明の実施の形態とし
て、火炎報知器等、一般に炎を光として検出するものに
適用できる。この場合の火炎検出素子の異常の判定は、
たとえば夜、或は、昼間でも遮光することにより火炎検
出素子の周囲を暗くした状態で、前記光源を点灯するこ
とにより、同様にして行う。

【０００７】

【実施例】以下、この発明の具体的な実施例を図面に基
づいて詳細に説明する。尚、図１は、この発明の実施例
の構成を説明するための図面で、以下の説明では、前述
のような燃焼装置にこの発明を適用し、燃焼装置の火炎
の有無を検出するものとして説明する。

【０００８】図１において、火炎検出装置(1) は、火炎
検出素子(2) ，火炎検出素子(2) の取付けハウジング
(3) ，判定器(4) ，並びに、光源(5) で構成されてい
る。前記火炎検出素子(2) は、この実施例ではＣｄＳセ
ルとしてあるが、前述のようにフォトダイオード，フォ
トトランジスタ，紫外線光電管等の光検出素子を用いる
ことができる。この火炎検出素子(2) は燃焼装置等によ
る火炎の形成箇所(F) に向けて、前記取付けハウジング
(3) を介して取付けられている。取付けハウジング(3)
は、筒形状をなすもので、一端に火炎検出素子(2) を、
他端に火炎からの保護のために保護ガラス(6) を取り付
けてある。前記光源(5) は、ランプ、発光ダイオード等
で、前記取付けハウジング(3) の中空部に臨ませて、該
取付けハウジング(3) の側方から取り付けてある。な
お、光源(5) の取付け位置は、このようにハウジング
(3) の中空部に対して側方からのみならず、適宜の角度
をもって取付けたものでもよい。即ち、火炎から火炎検
出素子(2) への光の入射を阻害しないように配置すれば
良い。次に判定器(4) は、前記光検出素子(2) と前記光
源(5) の駆動回路(7) を接続してある。即ち、判定器
(4) は火炎検出素子(2) からの火炎検出信号を入力する
と共に、前記光源(5) の点灯・消灯を制御するためであ
る。前記光源(5) の駆動回路(7) は、電源(8) とスイッ
チ(9) とを直列に配置してで構成され、前記光源(5) へ
の通電は、判定器(4) からの信号により、このスイッチ
(9) を開閉することによって行なう。

【０００９】また、燃焼機器は、燃焼制御回路（図示省
略）によって制御されており、周知のように、（停止）
−（プレパージ）−（点火）−（燃焼）−（ポストパー
ジ）−（停止）という制御が行なわれる。尚、燃焼中に
おいては、燃焼量の調整が行なわれる場合もある。更
に、前記判定器(4) は、この燃焼制御回路による制御状
態に基づき、前記光源(5) を制御し、火炎検出素子(2)
の検査を行なう。即ち、燃焼機器において、制御上火炎
のない状態の場合、前記の場合でいうと、停止，プレパ
ージ，及びポストパージの期間においては、火炎検出素
子(2) が正常であれば火炎検出信号は「火炎無し」とし
て出力されている。そして、この状態で判定器(4) は前
記スイッチ(9) を作動させ、光源(5) を点灯させる。す
ると、火炎検出素子(2) は、前記光源(5) からの光によ
り、擬似的に「火炎有り」の火炎検出信号を出力する。
判定器(4) においては、この際の信号の出力を比較する
ことにより、火炎検出素子(2) の劣化状態を知ることが
できる。尚、ここで、前記光源(5) の点灯前から火炎検
出素子(2) から「火炎有り」の火炎検出信号が判定器
(4) に出力された場合には、従来と同様に、火炎検出素
子(2) の異常と判断する。

【００１０】更に、この実施例においては、前記駆動回
路(7) 中に、前記光源(5) の駆動状態、即ち、点灯か消
灯かどうかの状態を検知し得るように、電流センサ等の
通電状態検出手段(10)を接続してある。このように構成
によれば、前記判定器(4) により、光源(5) の通電状態
と前記火炎検出素子(2) からの火炎検出信号の変化を比
較することにより、火炎検出素子(2) の状態を検査する
ことができる。即ち、光源(5) の点灯，或は消灯の何れ
か一方のタイミングを前記通電状態検出手段(10)により
検出し、判定器(4) において、この点灯，或は消灯タイ
ミングと前記火炎検出素子(2) からの火炎検出信号の変
化を比較する。そして、前記の点灯，或は消灯タイミン
グに比べて火炎検出信号の変化が緩慢になってきた場合
には、火炎検出素子(2) の劣化と判断する。

【００１１】

【発明の効果】この発明に係る火炎検出装置によれば、
火炎の非存在状態時に、判定器により光源を点灯すると
共に火炎検出素子からの火炎検出信号の変化を調べ、前
記光源の点灯の前後において火炎検出素子からの火炎検
出信号が変化し、「火炎有り」の信号となった場合には
正常と判断し、前記光源の点灯の前後において火炎検出
素子からの火炎検出信号が変化せず、「火炎無し」の信
号のままの場合には異常が生じたと判断する構成とした
から、火炎検出素子の異常の検出を確実に行なうことが
できる。更に、前記判定器により、前記光源の点灯タイ
ミング，或は消灯タイミングと火炎検出素子の出力信号
の変化タイミングを比較することにより、火炎検出素子
の劣化状況を判定することができ、火炎検出素子の交換
時期などの把握が容易にできる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の実施例の構成を説明するための図面
である。

【符号の説明】 (1) 火炎検出装置 (2) 火炎検出素子 (4) 判定器 (5) 光源

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 火炎の形成箇所(F) に対向させて火炎検
   出素子(2) を設けると共に、前記火炎検出素子(2) の受
   光側に光源(5) を設け、 前記火炎検出素子(2) からの出力信号に基づいて前記火
   炎の有無を判断すると共に、火炎の非存在状態時に前記
   光源(5) を点灯し、前記火炎検出素子(2) からの出力信
   号の変化により火炎検出素子(2) の異常を判定する判定
   器(4) を設けたことを特徴とする火炎検出装置。
2. 【請求項２】 前記判定器(4) は、前記光源(5) の点灯
   タイミング，或は消灯タイミングと火炎検出素子(2) か
   らの出力信号の変化タイミングを比較することにより、
   火炎検出素子(2) の劣化状況を判定することを特徴とす
   る請求項１記載の火炎検出装置。