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公開番号2024167631
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-12-04
出願番号2023083841
出願日2023-05-22
発明の名称火炎可視化装置、火炎可視化システム及び火炎可視化方法
出願人株式会社IHI,国立大学法人東北大学
代理人個人,個人,個人
主分類G01N 21/33 20060101AFI20241127BHJP(測定;試験)
要約【課題】アンモニアを燃焼することによって生成された火炎を可視化することが可能な火炎可視化装置及び火炎可視化方法を提供する。
【解決手段】火炎可視化装置10は、アンモニアを含む燃料の燃焼によって生成されたNHラジカルが発する紫外域の光を選択的に検知する撮像部20と、撮像部20で撮像した映像を出力する出力部30とを備える。火炎可視化方法は、アンモニアを含む燃料の燃焼によって生成されたNHラジカルが発する紫外域の光を選択的に検知する撮像工程と、撮像工程で撮像した映像を出力する出力工程とを含む。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
アンモニアを含む燃料の燃焼によって生成されたＮＨラジカルが発する紫外域の光を選択的に検知する撮像部と、
前記撮像部で撮像した映像を出力する出力部と、
を備える、火炎可視化装置。
続きを表示（約 810 文字）【請求項２】
前記燃料は有機物をさらに含む、請求項１に記載の火炎可視化装置。
【請求項３】
前記燃料は炭化水素をさらに含む、請求項１又は２に記載の火炎可視化装置。
【請求項４】
前記燃料は水素分子をさらに含む、請求項１又は２に記載の火炎可視化装置。
【請求項５】
前記燃焼によって生成されたＯＨラジカルが発する紫外域の光の波長の少なくとも一部を遮蔽し、前記燃焼によって生成されたＮＨラジカルが発する紫外域の光を透過するバンドパスフィルタを備え、
前記撮像部は、前記バンドパスフィルタを介して前記燃料が燃焼して生成された火炎を撮像する、請求項１又は２に記載の火炎可視化装置。
【請求項６】
前記バンドパスフィルタは、波長３００ｎｍ以上３２０ｎｍ以下の光を全波長範囲に亘って９０％以上遮蔽する、請求項５に記載の火炎可視化装置。
【請求項７】
前記バンドパスフィルタは、波長３２０ｎｍ超３５０ｎｍ以下の範囲内の少なくともいずれかの光を９０％以上透過する、請求項５に記載の火炎可視化装置。
【請求項８】
前記バンドパスフィルタは、波長３８０ｎｍ以上１２００ｎｍ以下の光を全波長範囲に亘って９０％以上遮蔽する、請求項５に記載の火炎可視化装置。
【請求項９】
波長７８０ｎｍ以上５０００ｎｍ以下の光を全波長範囲に亘って９０％以上遮蔽する赤外遮蔽フィルタをさらに備え、
前記撮像部は、前記赤外遮蔽フィルタを介して前記燃料が燃焼して生成された火炎を撮像する、請求項１又は２に記載の火炎可視化装置。
【請求項１０】
アンモニアを含む燃料を燃焼する燃焼部と、
請求項１又は２に記載の火炎可視化装置と、
を備える、火炎可視化システム。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本開示は、火炎可視化装置、火炎可視化システム及び火炎可視化方法に関する。
続きを表示（約 1,100 文字）【背景技術】
【０００２】
従来、撮像ユニットを用いて炉内の燃焼状態を監視する炉内監視装置が知られている。撮像ユニットで火炎の形状などを確認することにより、炉内の異常をリアルタイムで察知することができ、異常に対して迅速に対応することができる。特許文献１には、炉内監視口に設けられた撮像ユニットが開示されており、炉内の状態を撮像するために、可視光を撮像ユニットに導いている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２００８－１３８９８５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
例えば、重油などのような炭化水素含有燃料を燃焼した場合、可視光を撮像する撮像ユニットで火炎を確認することができる。しかしながら、例えば、燃焼炉又はボイラ内部などのように、背景放射が大きい場所においては、炉壁輻射と見分けがつかなくなるため、アンモニアの燃焼火炎を可視化することが困難である。また、アンモニアと炭化水素とを混合燃焼した場合も、炭化水素の燃焼によって生成されたすすから、アンモニア火炎と同色であるオレンジ色の強い輻射光が発せられるため、アンモニアの燃焼火炎を可視化することが困難である。したがって、このような環境でアンモニアを燃焼して生成された火炎の燃焼状態を監視することは困難であった。
【０００５】
そこで、本開示は、アンモニアを燃焼することによって生成された火炎を可視化することが可能な火炎可視化装置、火炎可視化システム及び火炎可視化方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本開示に係る火炎可視化装置は、アンモニアを含む燃料の燃焼によって生成されたＮＨラジカルが発する紫外域の光を選択的に検知する撮像部と、撮像部で撮像した映像を出力する出力部とを備える。
【０００７】
燃料は有機物をさらに含んでいてもよい。
【０００８】
燃料は炭化水素をさらに含んでいてもよい。
【０００９】
燃料は水素分子をさらに含んでいてもよい。
【００１０】
火炎可視化装置は、燃焼によって生成されたＯＨラジカルが発する紫外域の光の波長の少なくとも一部を遮蔽し、燃焼によって生成されたＮＨラジカルが発する紫外域の光を透過するバンドパスフィルタを備えていてもよい。撮像部は、バンドパスフィルタを介して燃料が燃焼して生成された火炎を撮像してもよい。
（【００１１】以降は省略されています）

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