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公開番号2024083333
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-06-21
出願番号2022197555
出願日2022-12-11
発明の名称紫外線式火炎検出器の劣化診断方法
出願人川重冷熱工業株式会社
代理人個人
主分類G01J 1/42 20060101AFI20240614BHJP(測定;試験)
要約【課題】火炎検出器とは別に高速なスキャン処理を行う監視システムが不要で、従来の監視装置のシステムに火炎検出器の劣化監視を組み込むことが可能となる紫外線式火炎検出器の劣化診断方法を提供する。
【解決手段】火炎より放射される紫外線の量を検出してバーナの火炎有無を検出する紫外線式火炎検出器10の劣化度合いを判断する劣化診断方法において、バーナ停止状態のフレーム電流をサンプリングし、フレーム電流が一定値以上に上昇した場合を自己放電発生ととらえ、サンプリング数及び自己放電発生回数から自己放電発生確率を例えば1日毎に算出して、自己放電発生確率の上昇度合いにより劣化監視部18又は20にて劣化を判定する。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
火炎より放射される紫外線の量を検出してバーナの火炎有無を検出する紫外線式火炎検出器の劣化度合いを判断する劣化診断方法において、バーナ停止状態のフレーム電流をサンプリングし、フレーム電流が一定値以上に上昇した場合を自己放電発生ととらえ、サンプリング数及び自己放電発生回数から自己放電発生確率を定周期で算出して、自己放電発生確率の上昇度合いにより劣化を判定することを特徴とする紫外線式火炎検出器の劣化診断方法。
続きを表示（約 190 文字）【請求項２】
自己放電発生確率を１日毎に算出する請求項１に記載の紫外線式火炎検出器の劣化診断方法。
【請求項３】
自己放電発生確率の上昇度合いは、前回より確率が上がった場合はポイントを＋２加算とし、前回より確率が下がった場合はポイントを－1減算とし、ポイントが規定値に到達することで劣化と判断する請求項１又は２に記載の紫外線式火炎検出器の劣化診断方法。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、紫外線式火炎検出器の劣化度合いを判断する劣化診断方法に関する。
続きを表示（約 1,700 文字）【背景技術】
【０００２】
バーナの火炎有無を確認する装置として、火炎より放射される紫外線の量を検出して火炎有無を検出する紫外線式火炎検出器が知られている。
紫外線式火炎検出器は、内部の電極に紫外線が当たることで光電効果により放電が発生する特性を用い、電極にインパルス電圧を与え、紫外線が入射しなければ放電が発生しない電極間隔、電圧とし、インパルス電圧印加時の放電電流で火炎（紫外線）有無を判定するものである。
【０００３】
火炎検出器は劣化すると、火炎が無い状態でも放電する自己放電という事象が発生する。
本事象が燃焼中に発生すると、何らかの要因にて実際の火炎は消失したにも関わらず、シーケンスインターロック制御部は正常に火炎有と判断し、燃料遮断弁開操作信号の出力を継続するため、バーナは燃料を放出し続け重大事故に至る可能性がある。
【０００４】
また、非燃焼中に発生した場合、バーナ搭載をした燃焼装置は、着火の直前に火炎が無いことを確認した後、燃料遮断弁開操作信号を出力するが、着火直前に火炎有を検出すると、シーケンスインターロック制御部にて着火は危険と判断し、擬似炎異常としてインターロックが作動し、燃料遮断弁開操作信号を出力せずに燃焼装置を異常停止する。
【０００５】
火炎検出器は消耗品であり、突然の異常停止は設備の稼働へ大きな影響を与えるため、定期的な交換を実施しているが、燃焼装置の運用方法の違いや個体差により、想定よりも短い期間で劣化（自己放電）し、擬似炎異常にて燃焼装置が停止する場合があるため、従来から火炎検出装置の劣化・故障検出方法として以下が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
特開２０２０－１６５８２５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
特許文献１では、電源電圧の変動影響を受けることなく、シャッター開・閉時の放電確率により火炎検出器劣化の予兆を検出する。火炎検出器の火炎検出状態、劣化、故障監視方法として、フレーム電流（またはフレーム電圧）を用いることが知られており、特許文献１では、フレーム電圧による監視が課題で、対策としてインパルス電圧印加時の放電電流から放電確率算出し監視する。
【０００８】
フレーム電流は、火炎検出装置内部の電極へインパルス電圧を印加している状態で、紫外線入射時に発生する放電電流を積分して電流出力に変換（電圧出力に変換するとフレーム電圧となり、フレーム電流とフレーム電圧は同一の特性である。）している物であり、特許文献１にも記載されている通り、フレーム電流では瞬間的な異常は読み取ることが困難であり、更にフレーム電流は電源電圧の変動の影響も受けるため、フレーム電流の変動度合いだけで火炎検出器の劣化を検出するのは困難であった。
【０００９】
また、正常な火炎検出器であれば火炎無し時の紫外線入射を完全に遮断することで自己放電を０とできるが、バーナの構造上火炎の目視確認用の覗き窓などがあり、完全に紫外線を遮断することは困難であり、低確率ではあるが正常品でも自己放電は発生し、その確率は更に電源電圧にも左右されるため、自己放電有無だけで劣化を判断できないという課題があった。
【００１０】
このため、特許文献１では、シャッター開閉等により紫外線入射を強制的に制御することでシャッター開・閉中の放電確率より異常を検出することが提案されているが、インパルス電圧は商用の電源周波数に依存するため、50Hz地域では最低でも20msecに1回印加され、その間の放電となると数msの期間で行われる。このため、従来の火炎検出装置とは別に高速なスキャン処理を行える監視システムが必要となるだけでなく、場合によっては設置スペースの制約から実施できないという課題があった。
（【００１１】以降は省略されています）

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