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JPH071205B2 - Fire detector - Google Patents
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JPH071205B2 - Fire detector - Google Patents

Fire detector

Info

Publication number
JPH071205B2
JPH071205B2 JP61119189A JP11918986A JPH071205B2 JP H071205 B2 JPH071205 B2 JP H071205B2 JP 61119189 A JP61119189 A JP 61119189A JP 11918986 A JP11918986 A JP 11918986A JP H071205 B2 JPH071205 B2 JP H071205B2
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JP
Japan
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flame
burner
flame detection
detection device
optical fiber
Prior art date
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Application number
JP61119189A
Other languages
Japanese (ja)
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JPS62276420A (en
Inventor
晃二 山本
紀一郎 本田
Original Assignee
バブコツク日立株式会社
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Filing date
Publication date
Application filed by バブコツク日立株式会社 filed Critical バブコツク日立株式会社
Priority to JP61119189A priority Critical patent/JPH071205B2/en
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Publication of JPH071205B2 publication Critical patent/JPH071205B2/en
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  • Control Of Combustion (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、例えばボイラ装置などに付設する火炎検出装
置に係り、特に光学式に火炎の性状を検出する火炎検出
装置に関するものである。
Description: TECHNICAL FIELD The present invention relates to a flame detection device attached to, for example, a boiler device, and more particularly to a flame detection device that optically detects a flame property.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

事業所用の大型ボイラを始めとして、各種燃焼装置にお
いて、その燃焼状態を正確に検知することは、燃焼装置
の安全性,経済性などの見地から極めて重要なことであ
る。
Accurately detecting the combustion state of various combustion devices such as large-scale boilers for business establishments is extremely important from the viewpoint of safety and economic efficiency of the combustion device.

発電所用大型ボイラを例にとつて説明すると、ボイラの
大容量化に伴うバーナ設置本数の増加、DSS(Daily Sta
rt Stop)運転に伴うバーナ点火,消火回数の増加,窒
素酸化物(NOx)の発生を抑制する燃焼方法の採用、な
らびに使用燃料の多様化に伴う燃焼挙動の変化などの諸
事情により、バーナの火炎検出の信頼性をより一層向上
させることが望まれている。
Taking a large-scale boiler for a power plant as an example, the number of burners installed increases with the increase in capacity of the boiler.
rt Stop) Ignition of the burner due to operation, increase in the number of extinguishments, adoption of a combustion method that suppresses the generation of nitrogen oxides (NOx), and changes in combustion behavior due to diversification of fuel used It is desired to further improve the reliability of flame detection.

火炎検出の方法としては、一般にイオン式火炎検出装置
と光学式火炎検出装置に大別できる。イオン式火炎検出
装置は、センサとして接炎電極を用いるため長期間にわ
たつて連続使用することができず、通常は点火バーナ用
の火炎検出に使用範囲が限定されてしまう。一方、光学
式火炎検出装置は、火炎からの発光強度の大小により、
点火,消火を判断するもので、使用波長及び直流光検出
の方式と、フリツカ検出の方式に分類できる。
Generally, flame detection methods can be roughly divided into an ion flame detection device and an optical flame detection device. Since the ion-type flame detection device uses a flame contact electrode as a sensor, it cannot be continuously used for a long period of time, and the range of use is usually limited to flame detection for an ignition burner. On the other hand, the optical flame detection device, depending on the magnitude of the emission intensity from the flame,
It is used to judge whether ignition or extinguishing is to be performed. It can be classified into a wavelength detection method and a DC light detection method and a flickering detection method.

第21図は、従来の光学式火炎検出装置の概略構成図であ
る。同図に示すように先端側面に1つの開口101を有す
る円筒状の導光管102内に、耐熱性のミラー103を1個あ
るいは複数個配置する。そして火炎からの光105を前記
開口101より導光管102内に導き、ミラー103で反射して
例えばシリコンフオトセルなどのセンサ104で受光し、
光電変換して制御部(図示せず)に電気信号として送信
する仕組になつている。
FIG. 21 is a schematic configuration diagram of a conventional optical flame detection device. As shown in the figure, one or a plurality of heat-resistant mirrors 103 are arranged in a cylindrical light guide tube 102 having one opening 101 on the side surface at the tip. Then, the light 105 from the flame is guided into the light guide tube 102 through the opening 101, reflected by the mirror 103 and received by the sensor 104 such as a silicon photocell,
It has a mechanism for photoelectrically converting and transmitting it as an electric signal to a control unit (not shown).

この光学式火炎検出装置は構図が簡単である反面、火炎
検出の視野が1つに限定されてしまう。火炎輝度の大き
い一次燃焼ゾーンが負荷の変動によつてバーナ先端より
離れたり近くなつたりするから、前述のように単視野で
あると、火炎の検出精度が低いという欠点がある。さら
に検出視野の狭さは、他の火炎からの光と検知すべきバ
ーナの火炎の光との識別を困難にさせ、しばしば検出ミ
スの原因になる。
Although the composition of this optical flame detection device is simple, the field of view for flame detection is limited to one. Since the primary combustion zone with high flame brightness moves away from or near the tip of the burner due to load fluctuations, the single field of view as described above has the drawback of low flame detection accuracy. Moreover, the narrow detection field makes it difficult to distinguish the light from other flames from the light of the flame of the burner to be detected, and often causes a detection error.

また、従来の光学式火炎検出の判断は次のように行なわ
れていた。すなわち、予め設定しておいた火炎検出判定
用のしきい値と、検出した光量の大小関係を単純に比較
し、検出した光量がしきい値に達していない場合は火炎
無し(消火中)と判断し、検出した光量がしきい値より
も高い場合は火炎有り(燃焼中)とし、この判断信号を
警報装置やモニタ装置に出力するシステムになつてい
た。
Further, the conventional determination of the optical flame detection has been performed as follows. That is, the threshold for flame detection determination set in advance and the magnitude relationship of the detected light amount are simply compared, and when the detected light amount does not reach the threshold value, there is no flame (while extinguishing). When the light quantity detected is higher than the threshold value, it is determined that there is flame (combustion), and this judgment signal is output to an alarm device or a monitor device.

多少複雑な火炎検出装置では、燃料の種類毎に火炎検出
判定用のしきい値を各々設定しているものもあるが、各
燃料については一つのしきい値しか設定されていない。
そのため燃料の使用範囲は拡大しても、検出精度そのも
のを別段に向上させたものではなく、かえつて検出動作
が複雑になる。
In some complicated flame detection devices, a threshold for flame detection determination is set for each type of fuel, but only one threshold is set for each fuel.
Therefore, even if the range of use of fuel is expanded, the detection accuracy itself is not improved, and the detection operation becomes rather complicated.

さらに実際の火炎検出にあたつては、光量の大きい方が
燃焼中であるという判断ロジツク自体にも問題があり、
火炎検知を行うバーナが消火中の方が高い光量を検知す
る場合がある。
Furthermore, in the actual flame detection, there is a problem in the judgment logic itself that the one with the larger light quantity is burning,
The burner that performs flame detection may detect a higher light amount when the fire is extinguished.

このことについて第22図ならびに第23図を用いて説明す
る。点火バーナ106の点火の有無を火炎検出装置107によ
り検出しようとする場合、第22図に示すように点火バー
ナ106が消火していても、主バーナ108の火炎F1の大量の
光を検知して、火炎検出装置107内におけるセンサの受
光光量は大となる。一方第23図に示すように点火バーナ
106が点火している場合は主バーナ108の火炎F1からの光
が点火バーナ106の火炎F2によつて遮られてしまい、そ
のためセンサの受光光量はかえつて低下してしまう。こ
のため前述のような判断ロジツクでは誤つた判断を下し
てしまうことになり、燃焼供給系統などに誤つた信号を
出力することになる。
This will be described with reference to FIGS. 22 and 23. When detecting the presence or absence of ignition of the ignition burner 106 by the flame detection device 107, even if the ignition burner 106 is extinguished as shown in FIG. 22, a large amount of light of the flame F 1 of the main burner 108 is detected. Thus, the amount of light received by the sensor in the flame detection device 107 becomes large. On the other hand, as shown in Fig. 23, the ignition burner
When 106 is ignited, the light from the flame F 1 of the main burner 108 is blocked by the flame F 2 of the ignition burner 106, so that the amount of light received by the sensor decreases. For this reason, the above decision logic will make a wrong decision, and will output a wrong signal to the combustion supply system or the like.

このようなことは、点火バーナと主バーナとの間のみな
らず、例えば複数本のバーナが近接して配置されるセル
バーナの場合も同様に誤判断を生じる可能性がある。
This may cause an erroneous determination not only between the ignition burner and the main burner but also in the case of a cell burner in which a plurality of burners are arranged close to each other.

〔発明が解決しようとする問題点〕[Problems to be solved by the invention]

従来の光学式火炎検出装置は、1本のバーナに対して1
つの火炎検出手段が設けられていた。
The conventional optical flame detection device has one burner for one burner.
There were two flame detection means.

一方、燃料の種類、空気量/燃料量などの燃焼条件の相
違、負荷の状態、監視すべきバーナの火炉内での位置な
どによつて火炎の形状はまちまちである。さらに火炎検
出器の保守点検のためにそれを一旦引き抜いて保守点検
を行い、その後に火炎検出器を装着するとバーナ(火
炎)に対する火炎検出器の対向角度に違ってくることが
ある。
On the other hand, the flame shape varies depending on the type of fuel, the difference in combustion conditions such as air amount / fuel amount, the state of load, the position of the burner to be monitored in the furnace. Further, for maintenance inspection of the flame detector, if the flame detector is once pulled out for maintenance inspection and then the flame detector is mounted, the angle at which the flame detector faces the burner (flame) may differ.

このようなことから1つの火炎検出手段で火炎を監視し
ていたのでは、火炎が有るにもかかわらず、火炎無しと
判断してしまうことがあり、火炎検出器の信頼性が低い
という欠点があった。
For this reason, if the flame is monitored by one flame detecting means, it may be judged that there is no flame even if there is a flame, and the reliability of the flame detector is low. there were.

本発明はかかる従来の欠点を解消しよとするもので、そ
の目的とするところは、検出精度の高い火炎検出装置を
提供するにある。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention is intended to eliminate such a conventional drawback, and an object of the present invention is to provide a flame detection device with high detection accuracy.

〔問題点を解決するための手段〕[Means for solving problems]

本発明は前述の目的を達成するために、採光ヘツドに1
つのバーナに対して、例えば視野角度あるいは(ならび
に)火炎に対する吸収波長領域を違わせるなどした検出
態様の異なる火炎検出手段が複数設けられて、前記判定
部において当該バーナでの火炎の有・無を判定するのに
前記複数の火炎検出手段毎に判定に関する重みづけがな
されていることを特徴とするものである。
In order to achieve the above-mentioned object, the present invention provides a lighting head 1
For each burner, for example, a plurality of flame detection means having different detection modes, such as different viewing angles or (and) absorption wavelength regions for flames, are provided, and the determination unit determines whether or not a flame is present in the burner. The determination is weighted for each of the plurality of flame detection means.

〔実施例〕〔Example〕

次に本発明の実施例に係る火炎検出装置について第1図
ないし第20図を用いて説明する。なお説明は、理解を容
易にするためA.火炎検出器の構造と、B.火炎検出装置の
全体構成の項に分けて説明する。
Next, a flame detecting device according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 to 20. Note that the description will be divided into A. the structure of the flame detector and B. the overall configuration of the flame detection device for easy understanding.

A.火炎検出器の構造 最初、火炎検出器の具体的な構造について述べる。第2
図は、大型ボイラ装置内における火炎検出器の配置状態
を示す一部断面図である。
A. Flame detector structure First, the concrete structure of the flame detector will be described. Second
The figure is a partial cross-sectional view showing an arrangement state of flame detectors in a large-scale boiler device.

図中の1は火炎検出器、2は火炉、3は伝熱管、4は保
炎板、5は主バーナ、6は一次空気、7は排ガス、8は
二次空気、9は三次空気、10はスリーブである。この第
2図に示すように火炎検出器1は主バーナ5とほぼ平行
に配置され、その先端部は主バーナ5によつて形成され
る火炎Fの近くまで延びている。
In the figure, 1 is a flame detector, 2 is a furnace, 3 is a heat transfer tube, 4 is a flame plate, 5 is a main burner, 6 is primary air, 7 is exhaust gas, 8 is secondary air, 9 is tertiary air, 10 Is a sleeve. As shown in FIG. 2, the flame detector 1 is arranged substantially parallel to the main burner 5, and the tip portion thereof extends close to the flame F formed by the main burner 5.

この配置例では主バーナ5の上方に火炎検出器1を配置
したが、主バーナ5の下方に火炎検出器1を配置するこ
ともある(第1図参照)。
In this arrangement example, the flame detector 1 is arranged above the main burner 5, but the flame detector 1 may be arranged below the main burner 5 (see FIG. 1).

第1図は、火炎検出装置の全体の概略構成図である。火
炎検出装置は、バーナ設置本数に対応して設けられた火
炎検出器1と、O/Eアンプボード11と、フレームデテク
タ制御部12とから主に構成されている。O/Eアンプボー
ド11ならびにフレームデテクタ制御部12内の具体的な構
成については後で詳細に説明する。
FIG. 1 is a schematic configuration diagram of the entire flame detection device. The flame detection device is mainly composed of a flame detector 1 provided corresponding to the number of burners installed, an O / E amplifier board 11, and a frame detector control unit 12. Specific configurations of the O / E amplifier board 11 and the frame detector control unit 12 will be described later in detail.

次に、前述の火炎検出器1の構造について説明する。第
3図は火炎検出器1の要部断面図、第4図,第5図なら
びに第6図は採光ヘツドの側面図、正面図ならびに背面
図、第7図は第4図X−X線上の断面図、第8図および
第9図は保護部材の切断側面図ならびに正面図である。
Next, the structure of the flame detector 1 described above will be described. FIG. 3 is a sectional view of a main part of the flame detector 1, FIGS. 4, 5, and 6 are side views, front views and rear views of the daylighting head, and FIG. 7 is on line XX in FIG. Sectional views, FIGS. 8 and 9 are a cutaway side view and a front view of the protective member.

第3図において13は外筒で、例えばステンレス製のパイ
プなど耐熱性,耐食性のある材料で作られており、この
外筒13内の先端部付近には保護部材14がネジ15によつて
取り付けられている。保護部材14は例えばセラミツクス
などの耐熱性に優れた材料で作られ、この保護部材14は
第8図ならびに第9図に示すようにキヤツプ状に成形さ
れている。保護部材14の先端面には第3図、第8図およ
び第9図に示す様に光検出用のスリツト16が設けられ、
外周面にはそれの長手方向に向けてスペーサ部17が形成
されて、第8図に示すようにそのスペーサ部17に取付用
のネジ孔18が設けられている。なお第8図の19は、採光
ヘッド20をスペーサ部17に取り付けるためのネジ孔であ
る。第3図ならびに第9図に示すように、この保護部材
14を外筒13内に取り付けることにより、前述のスペーサ
部17によつて外筒13と保護部材14との間に冷却用空気21
が流通する空間22が形成される。
In FIG. 3, reference numeral 13 denotes an outer cylinder, which is made of a heat-resistant and corrosion-resistant material such as a stainless steel pipe. A protective member 14 is attached by screws 15 near the tip of the outer cylinder 13. Has been. The protective member 14 is made of a material having excellent heat resistance such as ceramics, and the protective member 14 is formed into a cap shape as shown in FIGS. 8 and 9. As shown in FIG. 3, FIG. 8 and FIG. 9, a slit 16 for light detection is provided on the tip surface of the protective member 14,
A spacer portion 17 is formed on the outer peripheral surface in the longitudinal direction thereof, and a screw hole 18 for attachment is provided in the spacer portion 17 as shown in FIG. Note that 19 in FIG. 8 is a screw hole for attaching the daylighting head 20 to the spacer portion 17. As shown in FIGS. 3 and 9, this protective member
By mounting 14 in the outer cylinder 13, the cooling air 21 is provided between the outer cylinder 13 and the protective member 14 by the spacer portion 17 described above.
A space 22 through which the air flows is formed.

第3図に示すように保護部材14の中空部に採光ヘツド20
の先端部が挿入され、ネジ止めされる。採光ヘツド20は
第4図ないし第7図に示すように、光フアイバー支持部
材23と、3本の例えば石英ガラスなどからなる採光用光
フアイバー24と、フエルール25とから構成されている。
As shown in FIG. 3, a lighting head 20 is provided in the hollow portion of the protective member 14.
The tip of the is inserted and screwed. As shown in FIGS. 4 to 7, the daylighting head 20 comprises an optical fiber support member 23, three daylighting optical fibers 24 made of, for example, quartz glass, and a ferrule 25.

光フアイバー支持部材23は例えばステンレスやセラミツ
クスなどの耐熱性材料から作られ、第4図ならびに第5
図に示すように、先端部には三方に向けて延びに先端部
保持溝26がそれぞれ形成されている。光フアイバー支持
部材23の中間部には連絡溝27が設けられ、さらに後端に
は窪み状のフエルール嵌合部28が形成されている。前記
連絡溝27の先端部と後端部の位置には、一方の側面から
他方の側面にかけて貫通した貫通穴29がそれぞれ形成さ
れている。
The optical fiber support member 23 is made of a heat resistant material such as stainless steel or ceramics, and is provided in FIGS.
As shown in the figure, tip end holding grooves 26 are formed in the tip end portion so as to extend in three directions. A communication groove 27 is provided in an intermediate portion of the optical fiber support member 23, and a recessed ferrule fitting portion 28 is formed at the rear end. Through holes 29 are formed at positions of the front end and the rear end of the communication groove 27 so as to penetrate from one side surface to the other side surface.

前記フエルール25も例えばステンレスやセラミツクスな
どの耐熱性材料から作られ、第4図ならびに第7図に示
すように接着剤30を介してフエルール嵌合部28に嵌合,
接着される。第6図ならびに第7図に示すようにほぼ中
央部には3本平行に並んだ挿通孔31が形成され、この挿
通孔31より若干離れた位置に2本の位置決め用孔32が設
けられている。
The ferrule 25 is also made of a heat resistant material such as stainless steel or ceramics, and is fitted to the ferrule fitting portion 28 via an adhesive 30, as shown in FIGS. 4 and 7.
To be glued. As shown in FIGS. 6 and 7, three insertion holes 31 arranged in parallel are formed in the substantially central portion, and two positioning holes 32 are provided at a position slightly apart from the insertion holes 31. There is.

第1採光用光フアイバー24aの後端部に接着剤33を塗布
し、それをフエルール25の挿通孔31aに挿入して、その
光フアイバー24aの中間部分を連絡溝27に収容するとと
もに、先端部を保持溝26aに挿入する。同様にして第2
採光用光フアイバー24bの後端部に接着剤33を塗布し、
それをフエルール25の挿通孔31bに挿入して、その光フ
アイバー24bの中間部分を連絡溝27に収容するととも
に、先端部を保持溝26bに挿入する。また、第3採光用
光フアイバー24cの後端部に接着剤33を塗布し、それを
フエルール25の挿通孔31cに挿入して、その光フアイバ
ー24cの中間部分を連絡溝27に収容するとともに、先端
部を保持溝26cに挿入する。各光フアイバー24a,24b,24c
の後端部をフエルール25に接着,固定したのち、フエル
ール25の端面と各光フアイバー24a,24b,24cの端面とが
同一平面になるように研磨する。
Adhesive 33 is applied to the rear end of the first fiber optic fiber 24a, and the adhesive 33 is inserted into the insertion hole 31a of the ferrule 25 to accommodate the middle portion of the fiber optic 24a in the communication groove 27 and the tip portion. Is inserted into the holding groove 26a. Similarly, the second
Apply adhesive 33 to the rear end of the light fiber 24b for lighting,
It is inserted into the insertion hole 31b of the ferrule 25, the intermediate portion of the optical fiber 24b is housed in the communication groove 27, and the tip portion is inserted into the holding groove 26b. Further, the adhesive 33 is applied to the rear end portion of the third daylighting optical fiber 24c, the adhesive 33 is inserted into the insertion hole 31c of the ferrule 25, and the intermediate portion of the optical fiber 24c is accommodated in the communication groove 27. Insert the tip into the holding groove 26c. Each optical fiber 24a, 24b, 24c
After the rear end of the ferrule 25 is adhered and fixed to the ferrule 25, the end face of the ferrule 25 and the end faces of the optical fibers 24a, 24b, 24c are ground to be flush with each other.

第4図に示すように、第1の先端部保持溝26aは連絡溝2
7と同一直線上に延び、第2の先端部保持溝26bは前記第
1の先端部保持溝26aに対して約15度の傾斜角Θをもつ
て傾斜しており、さらに第3の先端部保持溝26cは前記
第2の先端部保持溝26bに対してさらに約15度の傾斜面
Θをもつて傾斜しており、各先端部保持溝26a,26b,26c
に各採光用光フアイバー24a,24b,24cの先端部が挿入,
保持されている。従つて第1採光用光フアイバー24aは
傾斜角零度の方向の視野34aを、第2採光用光フアイバ
ー24bは傾斜角約15度の方向の視野34bを、第3採光用光
フアイバー24cは傾斜角約30度の方向の視野34cを有して
おり、これらによつて3つの検出視野が得られて、検出
範囲の拡張を図つている。なお、光フアイバーは、約30
度までのわん曲では光伝送効率っの低下は実用上支障の
ないことが確認されている。
As shown in FIG. 4, the first tip end holding groove 26a is the connecting groove 2
7, the second tip holding groove 26b is inclined at an inclination angle Θ of about 15 degrees with respect to the first tip holding groove 26a, and the third tip holding groove 26b is further inclined. The holding groove 26c is further inclined with respect to the second tip holding groove 26b with an inclined surface Θ of about 15 degrees, and each tip holding groove 26a, 26b, 26c.
Insert the tip of each fiber optic fiber 24a, 24b, 24c into
Is held. Therefore, the first light collecting fiber 24a has a field of view 34a in the direction of a tilt angle of 0 degrees, the second light collecting fiber 24b has a field of view 34b in the direction of a tilt angle of about 15 degrees, and the third light collecting fiber 24c has a tilt angle of 30 degrees. It has a visual field 34c in the direction of about 30 degrees, and three detection visual fields are obtained by these, and the detection range is expanded. The optical fiber is about 30
It has been confirmed that the deterioration of the optical transmission efficiency does not hinder the practical use in the bending up to a degree.

さらに先端部保持溝26a,26b,26cは第5図に示すように
その深さが順次相違しており、その深さの相違は採光用
光フアイバー24の外径以上になつている。連絡溝27では
第7図に示すように3本の採光用光フアイバー24a,24b,
24cが平行に並んだ状態で収容されるから、前述のよう
に先端部保持溝26a,26b,26cの深さを順次変えるように
することにより、採光用光フアイバー24a,24b,24cに無
理な捩れを生じることなく、それらの先端部の保持がで
きる。
Further, as shown in FIG. 5, the depths of the tip end holding grooves 26a, 26b, 26c are sequentially different, and the difference in depth is equal to or larger than the outer diameter of the light collecting fiber 24. In the connecting groove 27, as shown in FIG. 7, three lighting fibers 24a, 24b,
Since the 24c are housed in parallel, it is impossible for the daylighting optical fibers 24a, 24b, 24c by sequentially changing the depths of the tip holding grooves 26a, 26b, 26c as described above. It is possible to hold the tips without twisting.

また、先端部保持溝26ならびに連絡溝27の溝幅は、採光
用光フアイバー24が緩やかに挿入できる程度に設計され
ている。これは、光フアイバー支持部材23と光フアイバ
ー24の熱膨張差によつて光フアイバー24に無理な応力が
生じないようにするためである。
Further, the groove widths of the tip end holding groove 26 and the connecting groove 27 are designed to allow the daylighting optical fiber 24 to be gently inserted. This is to prevent undue stress from being generated in the optical fiber 24 due to the difference in thermal expansion between the optical fiber support member 23 and the optical fiber 24.

以上のような構造を有する採光ヘツド20は、第3図に示
すようにコネクタ35を介して3本の中継用光フアイバー
36に接続されている。図示していないが3本の中継用光
フアイバー36の先端部は一列に並んだ状態でコネクタ35
に固定されており、各中継用光フアイバー36の先端面は
コネクタ35の端面から露出している。また、コネクタ35
の先端には2本のピンが設けられ、これを第6図に示す
孔32に挿入して、コネクタ35を支持部材23の後端部に嵌
合することにより、第1採光用光フアイバー24aの後端
面と第1中継用光フアイバー36aの先端面が、第2採光
用光フアイバー24bの後端面と第2中継用光フアイバー3
6bの先端面が、第3採光用光フアイバー24cの後端面と
第3中継用光フアイバー36cの先端面が、それぞれ対向
するようになつている。
As shown in FIG. 3, the lighting head 20 having the above-mentioned structure has three optical fibers for relay via the connector 35.
Connected to 36. Although not shown, the tip ends of the three optical fibers 36 for relay are lined up in a row in the connector 35.
The optical fiber 36 for relay has a tip end surface exposed from the end surface of the connector 35. Also, the connector 35
Two pins are provided at the tip of the connector, and the pins are inserted into the holes 32 shown in FIG. 6 and the connector 35 is fitted to the rear end of the support member 23, so that the first lighting optical fiber 24a. The rear end surface of the first relay optical fiber 36a and the rear end surface of the second relay optical fiber 24b are connected to the rear end surface of the second relay optical fiber 24b.
The front end surface of 6b is such that the rear end surface of the third light-collecting optical fiber 24c and the front end surface of the third relay optical fiber 36c face each other.

第10図は、中継用光フアイバー36の拡大断面図である。
同図に示すように中継用光フアイバー36はコア37と、そ
の外周に設けられたクラツド38と、そのクラツド38の外
周に設けられた保護層39との三層からなり、3本の中継
用光フアイバー36はまとめてチユーブ40内に収容されて
いる。前述の保護層39ならびにチユーブ40は中継用光フ
アイバー36に曲げ性などの機械的性質を付与するために
設けられるもので、例えばフツ素樹脂,ポリアミド樹
脂,シリコン樹脂,ビニル樹脂などの材料が用いられ
る。また必要に応じて中継用光フアイバー36とチユーブ
40との隙間に充填層を設けることもできる。
FIG. 10 is an enlarged sectional view of the relay optical fiber 36.
As shown in the figure, the relay optical fiber 36 comprises three layers of a core 37, a cladding 38 provided on the outer periphery of the core 37, and a protective layer 39 provided on the outer periphery of the cladding 38. The optical fibers 36 are collectively housed in the tube 40. The protective layer 39 and the tube 40 described above are provided to impart mechanical properties such as bendability to the relay optical fiber 36, and are made of materials such as fluorine resin, polyamide resin, silicone resin and vinyl resin. To be Also, if necessary, the optical fiber 36 for relay and the tube
It is also possible to provide a filling layer in the gap with 40.

第3図に示すように中継用光フアイバー36の先端はコネ
クタ35を介して採光ヘツド20に接続され、一方、それの
後端は図示していないウインドボツクス内の火炎検出器
本体41まで延び、コネクタ42を介して配線用光フアイバ
ー43と接続されている。中継用光フアイバー36の中間部
分は、保護パイプ44内に収容されている。
As shown in FIG. 3, the tip of the relay optical fiber 36 is connected to the daylighting head 20 through the connector 35, while the rear end thereof extends to the flame detector main body 41 in the window box (not shown). It is connected to a wiring optical fiber 43 via a connector 42. The intermediate portion of the relay optical fiber 36 is housed in the protective pipe 44.

第11図は、保護パイプ44の一部拡大断面図である。保護
パイプ44は、大径の第1保護パイプ44aと、その内側に
空間45aをおいて同心円状に配置された中間径の第2保
護パイプ44bと、さらにその内側に空間45bをおいて同心
円状に配置された小径の第3保護パイプ44cとの三重構
造になつている。同図に示すように第2保護パイプ44b
の外周面は鏡面仕上げ層46が設けられており、これによ
つて第1保護パイプ44aの方から伝わつて来た熱線47の
相当量を反射している。また、第1保護パイプ44aと第
2保護パイプ44bとの間に形成された空間45a、ならびに
第2保護パイプ44bと第3保護パイプ44cとの間に形成さ
れた空間45bが、それぞれ断熱層として作用している。
そして、第3保護パイプ44cの内側を冷却空気21が流通
している。従つて、前述の鏡面仕上げ層46による反射、
2重の空間45a,45bによる断熱、ならびに冷却空気21の
流通により、中継用光フアイバー36への熱的に悪影響を
抑えることができる。
FIG. 11 is a partially enlarged sectional view of the protection pipe 44. The protection pipe 44 includes a large-diameter first protection pipe 44a, an intermediate-diameter second protection pipe 44b arranged concentrically with a space 45a inside thereof, and a space 45b concentric with the space 45a inside thereof. It has a triple structure with the small-diameter third protection pipe 44c arranged at. As shown in the figure, the second protection pipe 44b
The outer peripheral surface is provided with a mirror finishing layer 46, which reflects a considerable amount of the heat ray 47 transmitted from the first protective pipe 44a. In addition, a space 45a formed between the first protection pipe 44a and the second protection pipe 44b and a space 45b formed between the second protection pipe 44b and the third protection pipe 44c serve as heat insulating layers, respectively. It is working.
Then, the cooling air 21 circulates inside the third protection pipe 44c. Therefore, the reflection by the mirror finishing layer 46 described above,
Due to the heat insulation by the double spaces 45a and 45b and the circulation of the cooling air 21, it is possible to suppress the adverse thermal effect on the relay optical fiber 36.

第3図に示すように火炎検出器本体41には冷却用空気21
の取入口48が設けられ、ここから取り入れられた冷却用
空気21は矢印で示すように保護パイプ44(第3保護パイ
プ44c)の内側を通つて前方に進み、採光ヘツド20と保
護部材14との隙間を通り、保護部材14のスリツト16から
噴出する。また保護パイプ44を通つて来た冷却用空気21
の一部は、保護部材14と外筒13との隙間を通つて前方に
噴出する。このように冷却用空気21を流通することよ
り、採光用光フアイバー24ならびに中継用光フアイバー
36への熱的な悪影響を抑えるとともに、採光用光フアイ
バー24における先端採光面のダストなどによる汚染を防
止するのに役立つ。外筒13の内側が32mmの場合、冷却空
気21の流速は0.3m/mmあれば十分である。
As shown in FIG. 3, the flame detector main body 41 has a cooling air 21
An intake port 48 is provided, and the cooling air 21 taken in from there passes through the inside of the protection pipe 44 (third protection pipe 44c) as shown by the arrow to the front side, where the daylight head 20 and the protection member 14 are connected. Through the gap 16 and is ejected from the slit 16 of the protection member 14. In addition, the cooling air 21 coming through the protective pipe 44
A part of this is ejected forward through the gap between the protection member 14 and the outer cylinder 13. By circulating the cooling air 21 in this manner, the daylighting optical fiber 24 and the relaying optical fiber are obtained.
It helps prevent thermal damage to 36 and prevents contamination of the tip of the lighting fiber 24 by dust or the like. When the inner side of the outer cylinder 13 is 32 mm, it is sufficient that the flow velocity of the cooling air 21 is 0.3 m / mm.

中継用光フアイバー36の後端と接続する配線用光フアイ
バー43も3本からなり、コネクタ42によつてそれぞれの
中継用光フアイバー36の端面と対向している。配線用光
フアイバー43も中継用光フアイバー36と同様に、第12図
に示すようにコア37と、その外周に設けられたクラツド
38と、そのクラツド38の外周に設けられた保護層39との
三層からなり、3本の配線用光フアイバー43はまとめて
チユーブ内に収容されている。
The wiring optical fiber 43 connected to the rear end of the optical relay fiber 36 is also composed of three wires, and faces the end surface of each optical fiber relay 36 by the connector 42. The wiring optical fiber 43 also has a core 37 and a cladding provided on the outer periphery thereof, as shown in FIG. 12, similarly to the relay optical fiber 36.
The wiring optical fiber 43 is made up of three layers, that is, a protective layer 39 provided on the outer periphery of the cladding 38, and the three optical fibers 43 for wiring are collectively housed in the tube.

第12図は、採光用光フアイバー24、中継用光フアイバー
36ならびに配線用光フアイバー43の対向状態を示す拡大
断面図である。同図に示すように採光用光フアイバー24
だけ保護層39が形成されていない。保護層39が前述のよ
うな有機材料で構成されている場合、保護層39がない方
が耐熱性の点で有利である。また、採光用光フアイバー
24のクラツド38の外径D1と、中継用光フアイバー36のク
ラツド38の外径D2と、配線用光フアイバー43のクラツド
38の外径D3とは互に異なつている。この実施例ではD1=
80μm,D2=400μm,D3=200μmとなつており、従つて外
径はD1>D2>D3の関係にある。このようにそれぞれの光
フアイバーの外径を変えることにより、光フアイバーを
互に接続する際に大径の光フアイバーに対してそれより
も小径の光フアイバーの軸心が若干ずれても光信号の伝
送が行なわれるから、接続が容易になる。
Figure 12 shows the fiber optics for daylighting 24 and the fiber optics for relaying.
FIG. 16 is an enlarged cross-sectional view showing a facing state of 36 and the wiring optical fiber 43. As shown in the figure, the fiber optics for lighting 24
Only the protective layer 39 is not formed. When the protective layer 39 is made of the organic material as described above, the absence of the protective layer 39 is advantageous in terms of heat resistance. Also, an optical fiber for lighting
The outer diameter D1 of 24 of the cladding 38, the outer diameter D2 of the cladding 38 of the relay optical fiber 36, and the cladding of the wiring optical fiber 43.
The outer diameter D3 of 38 is different from each other. In this example D1 =
80 μm, D2 = 400 μm, D3 = 200 μm, so the outer diameters are in the relationship of D1>D2> D3. By changing the outer diameter of each optical fiber in this way, when connecting the optical fibers to each other, the optical signal of Since the transmission is performed, the connection becomes easy.

また、採光用光フアイバー24の直径を最も大きくするこ
とにより、採光量を可及的に大きくすることができる。
さらに配線用光フアイバー43は火炎検出器本体41から制
御装置まで間引き延ばされるため、途中でわん曲される
個所が非常に多い。そのため本実施例では、折り曲げ性
の良い最も小径の光フアイバーを配線用光フアイバー43
として使用している。
Further, by increasing the diameter of the light collecting fiber 24 to the maximum, the amount of light can be increased as much as possible.
Further, since the wiring optical fiber 43 is thinned out from the flame detector main body 41 to the control device, there are many places where it is bent on the way. Therefore, in the present embodiment, the optical fiber having the smallest diameter with good bendability is selected as the optical fiber for wiring 43.
Is used as.

B.火炎検出装置の全体構成 第1図に示すように、配線用光フアイバー43の後端は、
O/Eアンプボード11の各光電変換器49に接続されてお
り、従つて光電変換器49は火炎検出器1の数と対応する
だけ設けられている。
B. Overall Configuration of Flame Detection Device As shown in FIG. 1, the rear end of the optical fiber 43 for wiring is
It is connected to each photoelectric converter 49 of the O / E amplifier board 11, and accordingly, the photoelectric converters 49 are provided as many as the number of flame detectors 1.

第13図ならびに第14図は、光電変換器49の平面図ならび
に一部を断面した側面図である。光電変換器49は同図に
示すように、一方の面が開口したケーシング50と、その
開口部に設けられた透明ガラス51と、3つの透孔52を並
べて設けた支持体53と、この支持体53の透孔52上に配置
された3つの例えばシリコンフオトダイオードからなる
可視光受光素子54(第13図参照)と、透孔52の下方に配
置された3つの例えば硫化鉛光導電体からなる赤外光受
光素子55と、回路基盤56と、その回路基板56から突出し
た複数本の端子ピン57とから構成されている。
FIG. 13 and FIG. 14 are a plan view and a partially sectional side view of the photoelectric converter 49. As shown in the figure, the photoelectric converter 49 includes a casing 50 having one surface opened, a transparent glass 51 provided in the opening, a support body 53 having three through holes 52 arranged side by side, and a support body From the three visible light receiving elements 54 (see FIG. 13) made of, for example, silicon photodiodes arranged on the through holes 52 of the body 53, and the three lead sulfide photoconductors arranged below the through holes 52, for example. The infrared light receiving element 55, a circuit board 56, and a plurality of terminal pins 57 protruding from the circuit board 56.

前記可視光受光素子54と赤外光受光素子55は同一線上に
対になつて配置され、第1配線用光フアイバー43a、第
2配線用光フアイバー43b、第3配線用光フアイバー43c
の端面と対向している。第15図はシリコンフオトダイオ
ードの波長特性図、第16図は硫化鉛からなる光導電体の
波長特性図である。これらの図から分るように、検出感
度を有する波長域はシリコンフオトダイオードで、約0.
5〜1.0μm、硫化鉛光導電体で約1〜3μmである。
The visible light receiving element 54 and the infrared light receiving element 55 are arranged in pairs on the same line, and the first wiring optical fiber 43a, the second wiring optical fiber 43b, and the third wiring optical fiber 43c.
It faces the end face of. FIG. 15 is a wavelength characteristic diagram of a silicon photodiode, and FIG. 16 is a wavelength characteristic diagram of a photoconductor made of lead sulfide. As can be seen from these figures, the wavelength range that has the detection sensitivity is a silicon photodiode, which is about 0.
5 to 1.0 μm, and the lead sulfide photoconductor has a thickness of about 1 to 3 μm.

配線用光フアイバー43によつて導かれた火炎Fからの光
信号のうち短波長成分がまず可視光受光素子54で吸収さ
れ、長波長成分は透過して次の赤外光受光素子55で吸収
される。このように可視光受光素子54と赤外光受光素子
55とを組み合わせることにより、検出波長域が拡大さ
れ、そのために燃料として石油,石炭,ガスのいずれを
用いても火炎検出が可能である。
Of the optical signal from the flame F guided by the wiring optical fiber 43, the short-wavelength component is first absorbed by the visible light receiving element 54, the long-wavelength component is transmitted, and is absorbed by the next infrared light receiving element 55. To be done. In this way, the visible light receiving element 54 and the infrared light receiving element
By combining with 55, the detection wavelength range is expanded, so that flame detection is possible using any of petroleum, coal, and gas as fuel.

フレームデテクタ制御部12は第1図に示すように、前記
光電変換器49と対応して設けられた判定用のSBC(Singl
e Board Control)58と、各SBC58に接続されたリレーボ
ード59と、共通リレーボード60と、通信用のCCB(Commu
nicastion Control Board)61とから主に構成されてい
る。
As shown in FIG. 1, the frame detector control unit 12 includes an SBC (Singl) for determination provided corresponding to the photoelectric converter 49.
e Board Control) 58, relay board 59 connected to each SBC 58, common relay board 60, and CCB (Commu
nicastion Control Board) 61 and mainly composed.

前記SBC58にはそれぞれバーナ元弁62からの弁開閉信号6
3が入力され、また各SBC58には例えばパーソナルコンピ
ュータなどからなる調整用ツール64が接続されている。
リレーボード59は、それぞれバーナ制御装置65に接続さ
れている。共通リレーボード60は、例えばブザーやラン
プなどからなる警報装置66に接続されている。CCB61に
は火炎検出の判定のために各種ボイラ運転条件67が入力
されるとともに、ホストコンピュータ68に接続されてい
る。
The SBC 58 has a valve opening / closing signal 6 from the burner source valve 62, respectively.
3 is input, and each SBC 58 is connected with an adjusting tool 64 including, for example, a personal computer.
The relay boards 59 are each connected to the burner control device 65. The common relay board 60 is connected to an alarm device 66 including, for example, a buzzer and a lamp. Various boiler operation conditions 67 are input to the CCB 61 for determination of flame detection, and are connected to a host computer 68.

以上の説明は火炎検出器の構造および火炎検出装置の全
体構成を説明したものであるが、以下、判定基準信号に
干渉火炎の光量を用いる理由について、第17図から第20
図について説明する。
Although the above description has described the structure of the flame detector and the overall configuration of the flame detection device, the reason for using the light amount of the interference flame for the determination reference signal is shown in FIGS. 17 to 20.
The figure will be described.

第17図はバーナに対する火炎検出器の検出角度と火炎検
出出力との関係を示す特性図、第18図は干渉火炎の方向
と干渉出力の最大値との関係を示す特性図、第19図は自
己火炎と干渉火炎の時間経過にともなう検出出力の変化
を示す特性図、第20図は演算された特性値と現在値をモ
ニタした状態を示す説明図である。
FIG. 17 is a characteristic diagram showing the relationship between the detection angle of the flame detector with respect to the burner and the flame detection output, FIG. 18 is a characteristic diagram showing the relationship between the direction of the interference flame and the maximum value of the interference output, and FIG. 19 is FIG. 20 is a characteristic diagram showing changes in the detection output of the self flame and the interference flame over time, and FIG. 20 is an explanatory diagram showing a state in which the calculated characteristic value and the current value are monitored.

第2図における主バーナ5の種類によつては、火炎Fの
形成領域が周方向の一個所あるいは複数個所に片寄るこ
とがある。一方、火炎検出器1の保守点検などのために
配置していた火炎検出器1を一旦引き抜いてそれの保守
点検を行ない、再び火炎検出器1を配置する際に主バー
ナ5の火炎Fに対する火炎検出器1の角度(検出角度)
が変わつてくる場合が多々ある。
Depending on the type of the main burner 5 in FIG. 2, the formation region of the flame F may be deviated to one location or a plurality of locations in the circumferential direction. On the other hand, once the flame detector 1 that has been arranged for maintenance and inspection of the flame detector 1 is pulled out and maintenance and inspection thereof is performed, and when the flame detector 1 is arranged again, the flame against the flame F of the main burner 5 Angle of detector 1 (detection angle)
Is often changed.

第17図は、主バーナ5の火炎Fの形成領域が周方向の二
個所に片寄る形式の主バーナ5を用い、その主バーナ5
の火炎Fに対する火炎検出器1の検出角度を種々変化さ
せた場合の火炎検出出力特性を示す図である。この第17
図から明らかなように、設置する火炎検出器1の検出角
度によつては検出出力がまちまちであり、設置角度によ
つては検出出力がほとんど出ない場合があり、火炎検出
に支障をきたす。第17図の特性は火炎Fの噴射に方向性
を有する特殊なバーナの場合であるが、火炎の噴射に方
向性をもたない通常のバーナでも、デテクタヘツド1の
配置角度が変わると検出出力が変動する。そのため検出
すべき自己火炎を監視して火炎検出をする場合には、デ
テクタヘツド1の設置角度を大きな検出出力が得られる
ように厳密に調整する必要があり、作業が煩雑となる。
FIG. 17 shows that the main burner 5 is of a type in which the flame F forming region of the main burner 5 is biased to two circumferential positions.
It is a figure which shows the flame detection output characteristic when the detection angle of the flame detector 1 with respect to the flame F of FIG. This 17th
As is clear from the figure, the detection output varies depending on the detection angle of the flame detector 1 to be installed, and there is a case where the detection output hardly appears depending on the installation angle, which hinders flame detection. The characteristics shown in Fig. 17 are for a special burner that has directivity for the injection of flame F, but even with a normal burner that does not have directivity for the injection of flame, the detection output will change when the placement angle of the detector head 1 changes. fluctuate. Therefore, when the self-flame to be detected is monitored to detect the flame, it is necessary to strictly adjust the installation angle of the detector head 1 so that a large detection output can be obtained, which complicates the work.

これに対して、前記火炎の形成領域が周方向の二個所に
片寄る形式の主バーナを多数本用いたボイラ装置におい
て、隣接する主バーナの方向を干渉強度が最大になる方
向と最小になる方向の2ケースを設定し、そのときの隣
接バーナから受ける影響を検討したのが第18図である。
なお、このテストは、隣接バーナのみが点火していると
きの、干渉出力の平均値の最大をとつたものである。
On the other hand, in the boiler device using a large number of main burners of the type in which the flame formation region is biased to two places in the circumferential direction, the directions of the adjacent main burners are the directions in which the interference intensity is maximum and the direction in which the interference intensity is minimum. Fig. 18 shows the two cases that were set, and the effect of the adjacent burners at that time was examined.
It should be noted that this test is the maximum of the average value of the interference output when only the adjacent burners are ignited.

図中の○印は視野角0°の可視光受光素子からの検出出
力、●印は視野角0°の赤外光受光素子からの検出出
力、△印は視野角15°の可視光受光素子からの検出出
力、▲印は視野角15°の赤外光受光素子からの検出出
力、□印は視野角30°の可視光受光素子からの検出出
力、■印は視野角30°の赤外光受光素子からの検出出力
を示すものである。
In the figure, ○ indicates detection output from a visible light receiving element with a viewing angle of 0 °, ● indicates detection output from an infrared receiving element with a viewing angle of 0 °, and Δ indicates a visible light receiving element with a viewing angle of 15 °. Detection output, ▲ indicates detection output from an infrared light receiving element with a viewing angle of 15 °, □ indicates detection output from a visible light receiving element with a viewing angle of 30 °, and ■ indicates infrared with a viewing angle of 30 °. It shows the detection output from the light receiving element.

この図から明らかなように、いずれのチヤンネルの干渉
出力においても最小値,最大値ともにほとんど変わらな
いことが分かる。
As is clear from this figure, it is clear that the minimum and maximum values of the interference output of all channels are almost unchanged.

第19図は、検出すべき自己火炎と、周囲のバーナによる
干渉火炎の時間経過(経年)にともなう検出出力の変化
の状態を示す図である。バーナを長期間使用しているう
ちに生じる例えばバーナチツプの詰りなどにより、光
量、すなわち検出出力は経年的に徐々に低下する。この
ような状況下にあつて、自己火炎のみを監視すれば曲線
Aのようにバーナチツプの詰りなどの影響が直接に検出
出力の低下となつて現われ、降下カーブが急である。こ
れに対して周囲のバーナによる干渉火炎は、各バーナの
光量低下はあるが、それが一様に低下するのではなく、
光量の低下がまちまちであり、互に光学的に干渉し合う
から、全体としての干渉光の低下は曲線Bに示すように
非常に緩慢である。
FIG. 19 is a diagram showing the self-flame to be detected and the state of change in the detection output with the lapse of time (age) of the interference flame due to the surrounding burners. Due to, for example, clogging of the burner chip that occurs while the burner is used for a long period of time, the light amount, that is, the detection output, gradually decreases over time. In such a situation, if only the self-flame is monitored, the influence of the clogging of the burner chip and the like directly appear as a decrease in the detection output as indicated by the curve A, and the descent curve is steep. On the other hand, in the interference flame due to the surrounding burners, there is a decrease in the light amount of each burner, but it does not decrease uniformly,
The decrease in the amount of light varies and the optical interference with each other. Therefore, the decrease in the interference light as a whole is very slow as shown by the curve B.

以上のようなことから変動要因の多い自己火炎を検出
し、そのデータからしきい値と偏差を求め、それを基準
にして火炎の有無を判定するよりも、光量変動の少ない
干渉光のデータをもとに火炎の有無を判定した方が検出
精度の点から得策である。
From the above, self-flame with many fluctuation factors is detected, the threshold value and deviation are obtained from the data, and the presence or absence of the flame is judged based on it. It is better to judge the presence / absence of flame based on the detection accuracy.

第20図は、第19図の曲線A,Bによつて得られた特性値と
現在値とをモニタした状態を示す説明図である。同図に
示すように1〜6チヤンネルに分けて表示され、図中の
レベルCは演算された干渉値の最大値を、レベルDは干
渉値の最小値を、レベルEは干渉値の平均値を、レベル
Fは現在値をそれぞれ示している。
FIG. 20 is an explanatory diagram showing a state in which the characteristic value and the current value obtained by the curves A and B in FIG. 19 are monitored. As shown in the figure, it is divided into 1 to 6 channels and displayed, level C in the figure is the maximum value of the calculated interference values, level D is the minimum value of the interference values, and level E is the average value of the interference values. And the level F indicates the current value.

そして現在値(レベルF)が干渉値の最大値(レベル
C)を超えておれば点火、それ以下であれば消火と判定
する。
Then, if the current value (level F) exceeds the maximum interference value (level C), it is determined to be ignition, and if it is less than that, it is determined to be extinguishing.

なお、この干渉火炎の光量を判定基準信号として用いる
場合も予めデータを採取して自己学習により干渉値の最
大値,最小値ならびに平均値を求めて記憶部に記憶して
おき、この特性値を読み出して現在検出している干渉光
レベル(現在値)を演算するようにしてもよい。
Even when the light quantity of the interference flame is used as a determination reference signal, data is collected in advance, the maximum value, the minimum value, and the average value of the interference value are obtained by self-learning and stored in the storage unit. The interference light level (current value) that is read out and is currently detected may be calculated.

この火炎検出装置は、例えば燃料の種類、空気量/燃料
量などの燃料条件の相違、負荷の状態、監視すべきバー
ナの火炉内での位置などによって火炎の形状はまちまち
である。さらに火炎検出器の保守点検のためにそれを一
旦引き抜いて保守点検を行い、その後に火炎検出器を装
着するとバーナ(火炎)に対する火炎検出器の対向角度
が違ってくることがあるから、各チャンネル毎に当該バ
ーナ(火炎)の状況に応じて判定に関する重みづけが予
めなされている。
In this flame detecting device, the shape of the flame varies depending on, for example, the type of fuel, the difference in fuel conditions such as the amount of air / fuel, the state of load, the position of the burner to be monitored in the furnace. Furthermore, for maintenance inspection of the flame detector, pull it out once for maintenance inspection, and if you install the flame detector after that, the angle of the flame detector facing the burner (flame) may differ, so each channel Weighting for determination is made in advance for each burner (flame) situation.

そして各チャンネルで点火か消火の判定を行なつた後、
前記重みづけの大きい順にあるところまで判定を採用し
て火炎の有無を総合的に判断するシステムになつてい
る。
And after making a decision of ignition or extinguishing on each channel,
The system is used to comprehensively judge the presence / absence of a flame by adopting judgments up to the place where the weighting is in descending order.

本発明に係る火炎検出装置は、前述したような火炎の有
無を判定するだけではなく、ボイラの運転条件とバーナ
燃焼状態の関係をモニタする場合にも使用可能である。
The flame detection device according to the present invention can be used not only for determining the presence or absence of the flame as described above, but also for monitoring the relationship between the operating condition of the boiler and the burner combustion state.

〔発明の効果〕〔The invention's effect〕

本発明によれば低NOx燃焼や燃料の種類、DSS運転などの
運転条件が変化しても確実に火炎の有無を検出すること
ができ、しかも検出精度の高い火炎検出装置を得ること
ができる。
According to the present invention, it is possible to reliably detect the presence or absence of a flame even when operating conditions such as low NOx combustion, fuel type, and DSS operation change, and it is possible to obtain a flame detection device with high detection accuracy.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

第1図ないし第20図は、本発明の実施例に係る火炎検出
装置を説明するためのもので、第1図は火炎検出装置の
概略構成図、第2図は大型ボイラ装置内における火炎検
出装置の配置状態を示す一部断面図、第3図は火炎検出
器の要部断面図、第4図,第5図ならびに第6図は採光
ヘツドの側面図、正面図ならびに背面図、第7図は第4
図X−X線上の断面図、第8図ならびに第9図は保護部
材の切断側面図ならびに正面図、第10図は中継用光フア
イバーの拡大断面図、第11図は保護パイプの一部拡大断
面図、第12図は採光用光フアイバー、中継用光フアイバ
ーならびに配線用光フアイバーの対向状態を示す拡大断
面図、第13図ならびに第14図は光電変換器の平面図なら
びに一部を断面にした側面図、第15図はシリコンフオト
ダイオードの波長特性図、第16図は硫化鉛からなる光導
電体の波長特性図、第17図はバーナに対する火炎検出器
の検出角度と火炎検出出力との関係を示す特性図、第18
図は干渉火炎の方向と干渉出力の最大値との関係を示す
特性図、第19図は自己火炎と干渉火炎の時間経過にとも
なう検出出力の変化を示す特性図、第20図は本発明の火
炎検出装置での演算された特性値と現在値をモニタした
状態を示す説明図、第21図は従来の火炎検出装置の概略
構成図、第22図ならびに第23図は火炎有無の検知状態を
示す説明図である。 1……火炎検出器、20……採光ヘツド、49……光電変換
器、61……判定部、65……出力部、B……干渉火炎の光
量。
1 to 20 are for explaining a flame detection device according to an embodiment of the present invention. FIG. 1 is a schematic configuration diagram of the flame detection device, and FIG. 2 is flame detection in a large boiler device. FIG. 3 is a partial cross-sectional view showing the arrangement of the device, FIG. 3 is a cross-sectional view of a main part of the flame detector, and FIGS. 4, 5, and 6 are side views, front views and rear views of the lighting head, and FIG. The figure is the fourth
Sectional view on the line XX, Figures 8 and 9 are cut-away side and front views of the protective member, Figure 10 is an enlarged sectional view of the optical fiber for relay, and Figure 11 is a partially enlarged view of the protective pipe. Sectional view, Fig. 12 is an enlarged sectional view showing the facing condition of the optical fiber for light collection, the optical fiber for relay and the optical fiber for wiring, and Figs. 13 and 14 are plan views and a partial cross section of the photoelectric converter. FIG. 15 is a side view of FIG. 15, FIG. 15 is a wavelength characteristic diagram of a silicon photodiode, FIG. 16 is a wavelength characteristic diagram of a photoconductor made of lead sulfide, and FIG. 17 is a detection angle of a flame detector with respect to a burner and a flame detection output. Characteristic diagram showing the relationship, No. 18
Figure is a characteristic diagram showing the relationship between the direction of the interference flame and the maximum value of the interference output, FIG. 19 is a characteristic diagram showing the change in the detection output with the passage of time of the self flame and the interference flame, FIG. 20 is of the present invention Explanatory diagram showing the state of monitoring the calculated characteristic value and the current value in the flame detection device, FIG. 21 is a schematic configuration diagram of a conventional flame detection device, FIG. 22 and FIG. 23 shows the detection state of the presence or absence of flame It is an explanatory view shown. 1 ... Flame detector, 20 ... Lighting head, 49 ... Photoelectric converter, 61 ... Judgment section, 65 ... Output section, B ... Interference flame light intensity.

Claims (6)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】採光ヘツドと、その採光ヘツドから検出さ
れた光信号を電気信号に変換する光電変換器と、採光ヘ
ツドによつて検出された信号と予め設定されている判定
基準信号とを比較してバーナでの火炎の有・無を判定す
る判定部と、その判定部での判定結果に基づいて信号を
出力する出力部とを備えた火炎検出装置において、 前記採光ヘツドに1つのバーナに対して検出態様の異な
る火炎検出手段が複数設けられて、前記判定部において
当該バーナでの火炎の有・無を判定するのに前記複数の
火炎検出手段毎に判定に関する重みづけがなされている
ことを特徴とする火炎検出装置。
1. Comparing a daylighting head, a photoelectric converter for converting an optical signal detected from the daylighting head into an electric signal, and a signal detected by the daylighting head and a preset judgment reference signal. Then, in the flame detection device including a determination unit that determines the presence / absence of flame in the burner, and an output unit that outputs a signal based on the determination result in the determination unit, one burner is provided in the lighting head. On the other hand, a plurality of flame detection means having different detection modes are provided, and the determination unit weights the determination for each of the plurality of flame detection means to determine the presence / absence of a flame in the burner. A flame detection device.
【請求項2】特許請求の範囲第(1)項記載において、
前記検出態様の異なる火炎検出手段は、バーナに対する
火炎検出手段の視野角度を違わせることによって構成さ
れていることを特徴とする火炎検出装置。
2. In the claim (1),
A flame detection device characterized in that the flame detection means having different detection modes is configured by changing the viewing angle of the flame detection means with respect to the burner.
【請求項3】特許請求の範囲第(1)項記載において、
前記検出態様の異なる火炎検出手段は、火炎検出手段の
火炎に対する吸収波長領域を違わせることによって構成
されていることを特徴とする火炎検出装置。
3. In the claim (1),
A flame detection device, wherein the flame detection means having different detection modes is configured by changing absorption wavelength regions for flames of the flame detection means.
【請求項4】特許請求の範囲第(1)項記載において、
前記検出態様の異なる火炎検出手段は、バーナに対する
火炎検出手段の視野角度を違わせ、かつ火炎検出手段の
火炎に対する吸収波長領域を違わせることによって構成
されていることを特徴とする火炎検出装置。
4. In the claim (1),
The flame detection device having different detection modes is configured by changing the viewing angle of the flame detection device with respect to the burner and the absorption wavelength region of the flame of the flame detection device with respect to the flame.
【請求項5】特許請求の範囲第(1)項記載において、
前記判定部の判定基準信号が、干渉火炎の光量によつて
決定されていることを特徴とする火炎検出装置。
5. In the claim (1),
The flame detection device, wherein the determination reference signal of the determination unit is determined according to the light amount of the interference flame.
【請求項6】特許請求の範囲第(1)項記載において、
前記バーナの火炎形成領域が周方向において均一でない
バーナを用いることを特徴とする火炎検出装置。
6. In the claim (1),
A flame detection device, wherein a burner in which a flame forming region of the burner is not uniform in a circumferential direction is used.
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