JPH0525152U - Flame rod flame detector - Google Patents
Flame rod flame detectorInfo
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- JPH0525152U JPH0525152U JP7276691U JP7276691U JPH0525152U JP H0525152 U JPH0525152 U JP H0525152U JP 7276691 U JP7276691 U JP 7276691U JP 7276691 U JP7276691 U JP 7276691U JP H0525152 U JPH0525152 U JP H0525152U
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 高温高圧場でかつ水分を多量に含む雰囲気の
燃焼装置内の火炎の有無を確認する。
【構成】 フレームロッド式火炎検出器において、絶縁
粉末層2、4と金属管3、5で交互に二重にシースした
導線を使用するフレームロッド式火炎検出器。
(57) [Summary] [Purpose] To confirm the presence or absence of a flame in a combustion device in a high-temperature, high-pressure field and in an atmosphere containing a large amount of water. A flame rod type flame detector, wherein a flame rod type flame detector uses a conductive wire in which insulating powder layers 2 and 4 and metal tubes 3 and 5 are alternately double sheathed.
Description
【0001】[0001]
本考案は、フレームロッド式火炎検出器に関し、詳しくはフレームロッドを高 温高圧場で、かつ水分を多量に含む雰囲気の燃焼装置に使用できるフレームロッ ド式火炎検出器に関するものである。 The present invention relates to a flame rod type flame detector, and more particularly to a flame rod type flame detector that can be used in a combustion device in which a flame rod is used in a high temperature and high pressure field and in an atmosphere containing a large amount of water.
【0002】[0002]
フレームロッド式火炎検出器は、火炎中では高温燃焼ガスがイオン状になって いることおよび整流作用があることを利用して、火炎中に直接電極棒(フレーム ロッド)を挿入して、バーナ間との導電性を測ることによって、火炎の有無を確 認する火炎検出器である。 The flame rod type flame detector utilizes the fact that the high temperature combustion gas is ionic in the flame and has a rectifying action, so that the electrode rod (frame rod) is inserted directly into the flame and the It is a flame detector that confirms the presence or absence of a flame by measuring the conductivity with.
【0003】 フレームロッド式火炎検出器はフレームロッドと、火炎検出部と、フレームロ ッドに流れる数μAの火炎電流を火炎検出部まで導く導線から構成されている。 フレームロッドの先端は燃焼装置の燃焼室内の火炎に直接挿入され、後端は燃焼 室外に出ており、導線はフレームロッドの後端から火炎電流を燃焼装置外の火炎 検出部まで導いている。火炎検出部は導かれた火炎電流に基づいて、火炎の有無 を確認する。A flame rod type flame detector is composed of a flame rod, a flame detecting portion, and a lead wire for guiding a flame current of several μA flowing through the flame rod to the flame detecting portion. The tip of the frame rod is directly inserted into the flame inside the combustion chamber of the combustor, the rear end is out of the combustion chamber, and the conducting wire guides the flame current from the rear end of the frame rod to the flame detector outside the combustor. The flame detection unit checks the presence or absence of flame based on the derived flame current.
【0004】[0004]
しかし、燃焼装置によっては、高圧で構造が複雑な燃焼装置内部や、水分を多 量に含む雰囲気内を導線を通す必要があり、また、1000℃前後の高温の燃焼ガス に導線が曝されることがあり、この場合は、従来の導線では使用に耐えられず、 フレームロッド式火炎検出器が使用できないことになる。 However, depending on the combustor, it is necessary to pass the conductor inside a combustor with a high pressure and a complicated structure, or in an atmosphere containing a large amount of water, and the conductor is exposed to high temperature combustion gas of around 1000 ° C. In this case, the conventional wire cannot withstand the use, and the flame rod flame detector cannot be used.
【0005】 従来のシース導線は、絶縁材と金属管でシースされたものであり、導線にはCA 、CC線が、絶縁材にはMgO が、金属管にはSUS304やインコネル600 の素材が使用 されている。しかし、絶縁材のMgO も図6に示すように、温度が上昇するととも に絶縁抵抗値が低下することがわかる。Conventional sheathed conductors are sheathed with an insulating material and a metal tube. CA and CC wires are used for the conductive wire, MgO is used for the insulating material, and materials such as SUS304 and Inconel 600 are used for the metal tube. Has been done. However, as shown in Fig. 6, it can be seen that the insulation resistance of MgO, which is an insulating material, decreases as the temperature rises.
【0006】 図6は、直流電圧 500Vを印加したときのMgO の絶縁抵抗値と温度との関係を 示したもので、例えば、 800℃でのMgO の絶縁抵抗値は 1.5MΩであるから、33 3 μAのリーク電流が生じることになる。したがって、火炎電流として検出され るはずの数μAは、333 μAのリーク電流のなかに埋もれてしまい、火炎検出が できなくなる。FIG. 6 shows the relationship between the insulation resistance value of MgO and the temperature when a DC voltage of 500 V is applied. For example, since the insulation resistance value of MgO at 800 ° C. is 1.5 MΩ, 33 A leakage current of 3 μA will occur. Therefore, several μA, which should be detected as the flame current, is buried in the leak current of 333 μA, and the flame cannot be detected.
【0007】 フレームロッドを燃焼室内に設置し、火炎電流を導線を用いて燃焼装置外に導 くにしても、高温高圧場であることから絶縁碍子等で導線を機器に触れないよう に保護しながら、複雑な構造の燃焼装置内を引き回すためには自由に折り曲げら れる導線が必要であるが、従来の導線では満足のいくものはなかった。Even if the flame rod is installed in the combustion chamber and the flame current is conducted to the outside of the combustion device by using the conductor, the conductor is protected from contact with the equipment by the insulator because it is a high temperature and high pressure field. However, a freely bendable conductor is required to run it around a combustion device with a complicated structure, but conventional conductors have not been satisfactory.
【0008】 また、高温下で絶縁性の高い導線も開発されているが、使用温度は 200〜300 ℃までで、耐水性が悪く使用範囲が限られている。Further, although a conductor having high insulation property under high temperature has been developed, its operating temperature is 200 to 300 ° C. and its water resistance is poor and its operating range is limited.
【0009】 本考案は、これらの問題点を解決するためになされたもので、導線を二重シー ス導線にすることによって、高温高圧場で、かつ水分を多量に含む雰囲気の燃焼 装置にも使用できるフレームロッド式火炎検出器を提供することを目的とする。The present invention has been made in order to solve these problems, and by using a double sheathed conductor as a conductor, it can be applied to a combustion device in a high temperature and high pressure field and in an atmosphere containing a large amount of water. An object is to provide a flame rod type flame detector that can be used.
【0010】[0010]
フレームロッド式火炎検出器において、絶縁粉末層と金属管で交互に二重にシ ースした導線を使用するフレームロッド式火炎検出器である。 In the flame rod flame detector, the flame rod flame detector uses double insulated wires of an insulating powder layer and a metal tube alternately.
【0011】[0011]
導線を絶縁粉末層と金属管で交互に二重にシースすることによって、内側の金 属管に、中心部の導線と同電位の電圧を印加することができるため、絶縁粉末層 の絶縁抵抗値の低下に関係なく、リーク電流を抑えることができる。したがって 、火炎電流をより正確に検出し、火炎の有無を確認することができる。 By alternately sheathing the conductor wire with an insulating powder layer and a metal tube in a double sheath, it is possible to apply a voltage of the same potential as that of the central conductor wire to the inner metal tube. The leakage current can be suppressed regardless of the decrease in Therefore, it is possible to detect the flame current more accurately and confirm the presence or absence of the flame.
【0012】 また、導線を絶縁粉末層でシースし、その外側を金属管でシースすることによ って、導線を自由に折り曲げることができる。すなわち、導線の折り曲げに対し て、絶縁粉末層は金属管内で自由に変形でき、また、金属管も自由に変形するこ とができる。さらに、金属管と導線の間には絶縁粉末層が存在するため、金属管 と導線間の絶縁も保たれる。Further, by sheathing the conductive wire with an insulating powder layer and sheathing the outside with a metal tube, the conductive wire can be freely bent. That is, the insulating powder layer can be freely deformed in the metal tube and the metal tube can also be freely deformed due to bending of the conducting wire. Furthermore, since there is an insulating powder layer between the metal tube and the conductor, insulation between the metal tube and the conductor is maintained.
【0013】 さらに、金属管に耐熱、耐蝕性に優れた素材を使用することによって、高温高 圧場でかつ水分を多量に含む雰囲気の燃焼装置にもフレームロッド式火炎検出器 を使用することができる。Furthermore, by using a material having excellent heat resistance and corrosion resistance for the metal tube, it is possible to use the flame rod type flame detector in a combustion device in an atmosphere containing a large amount of water in a high temperature and high pressure field. it can.
【0014】[0014]
以下に、本考案の実施例について説明する。 図1は、本考案のフレームロッド式火炎検出器に使用した導線の断面図で、1 は材質が銅の導線で、導線1の外側をMgO の絶縁粉末層2で、その外側をステン レス製(SUS301)の金属管3でシースし、さらにMgO の絶縁粉末層4とステンレス 製の金属管5で二重にシースしている。導線1の直径は0.84mm、金属管3の直径 は3mm 、金属管5の直径は4.8mm である。 An embodiment of the present invention will be described below. Fig. 1 is a cross-sectional view of a conductor wire used in the flame rod type flame detector of the present invention. 1 is a conductor wire made of copper, the outside of the conductor wire 1 is an MgO insulating powder layer 2, and the outside thereof is made of stainless steel. It is sheathed with a metal tube 3 of (SUS301), and is further sheathed with an insulating powder layer 4 of MgO and a metal tube 5 made of stainless steel. The conductor 1 has a diameter of 0.84 mm, the metal tube 3 has a diameter of 3 mm, and the metal tube 5 has a diameter of 4.8 mm.
【0015】 図2は、この二重シース導線を使用したフレームロッド式火炎検出器を燃料電 池用メタン改質器に使用した例で、図3はその部分詳細図で、図4はその回路図 である。燃料電池用メタン改質器は触媒層29があるため、改質器外部から観察窓 を作って、直接火炎22を観察することができず、このため、火炎22が燃焼筒28か ら溢れ出るのを防ぐために、燃焼筒28上部での火炎の有無を確認する必要がある 。FIG. 2 is an example in which the flame rod type flame detector using this double sheath conductor is used in a methane reformer for a fuel cell, FIG. 3 is a partial detailed view thereof, and FIG. 4 is a circuit thereof. It is a figure. Since the methane reformer for a fuel cell has the catalyst layer 29, it is not possible to directly observe the flame 22 by making an observation window from outside the reformer, and therefore the flame 22 overflows from the combustion cylinder 28. To prevent this, it is necessary to check for the presence of a flame above the combustion tube 28.
【0016】 図中21はバーナで、22は火炎である。火炎22の上部には燃焼筒28に設置されて いるフレームロッド23の先端が挿入されており、フレームロッド23の後端には二 重シース導線24が接続され、二重シース導線24は燃焼ガス通路27を通って計測孔 30から火炎検出部25に接続されている。In the figure, 21 is a burner and 22 is a flame. The tip of a frame rod 23 installed in a combustion tube 28 is inserted in the upper part of the flame 22, a double sheath conductor 24 is connected to the rear end of the frame rod 23, and the double sheath conductor 24 is a combustion gas. It is connected to the flame detection unit 25 from the measurement hole 30 through the passage 27.
【0017】 図中矢印で示す燃焼ガスは、燃焼ガス通路27を流れ、触媒層29を加熱して排ガ ス孔31から排出される。このときの燃焼ガス温度は 800℃程度あり、二重シース 導線24は1000℃の燃焼ガスに曝されることになる。フレームロッド23とバーナ21 間には電圧E1が印加されている。The combustion gas indicated by the arrow in the figure flows through the combustion gas passage 27, heats the catalyst layer 29, and is discharged from the exhaust gas hole 31. At this time, the combustion gas temperature is about 800 ° C, and the double sheath conductor 24 is exposed to the combustion gas at 1000 ° C. A voltage E 1 is applied between the frame rod 23 and the burner 21.
【0018】 図3は、フレームロッド23を燃焼筒28に設置した部分の詳細図で、フレームロ ッド23は後端に導線1が接続された状態で絶縁保護管32で覆われ、絶縁された状 態で燃焼筒28に設置されている。さらにフレームロッド23の後端は二重シース導 線24を絶縁保護管32に固定する状態で金属製保護管33で覆われている。二重シー ス導線24の先端は絶縁蓋34がされている。二重シース導線24の後端は図2に示す ように、計測孔30から燃料電池用メタン改質器の外部に引きだされ、導線1は火 炎検出部に接続されている。金属管3には、フレームロッド23と同電位の電圧E2 がバーナ21との間に印加されている。FIG. 3 is a detailed view of a portion where the frame rod 23 is installed in the combustion tube 28. The frame rod 23 is covered with an insulation protection tube 32 and insulated with the conductor 1 connected to the rear end. It is installed in the combustion cylinder 28 in a closed state. Further, the rear end of the frame rod 23 is covered with a metal protective tube 33 in a state where the double sheath conductor 24 is fixed to the insulating protective tube 32. An insulating lid 34 is attached to the tip of the double sheath conductor 24. As shown in FIG. 2, the rear end of the double-sheath conductor 24 is drawn out from the measurement hole 30 to the outside of the methane reformer for a fuel cell, and the conductor 1 is connected to the flame detector. A voltage E 2 having the same potential as that of the frame rod 23 is applied between the burner 21 and the metal tube 3.
【0019】 図4は、本考案のフレームロッド式火炎検出器の回路図で、フレームロッド23 とバーナ21間には電圧E1が印加されている。この電圧E1による火炎電流を火炎検 出部25で検知して、火炎の有無を確認する。また、二重シース導線24の金属管3 とバーナ21間にはフレームロッド23とバーナ21間と同電位の電圧E2が印加されて いる。電圧E2を金属管3とバーナ21間に印加することによって、導線1と金属管 3間のリーク電流を抑えることができるとともに、二重シース導線24とバーナ21 間の絶縁抵抗Rxを測定することによって、二重シース導線の絶縁劣化を知ること ができる。FIG. 4 is a circuit diagram of the flame rod type flame detector of the present invention, in which a voltage E 1 is applied between the frame rod 23 and the burner 21. The flame detection unit 25 detects the flame current due to the voltage E 1 to confirm the presence or absence of flame. A voltage E 2 having the same potential as that between the frame rod 23 and the burner 21 is applied between the metal tube 3 and the burner 21 of the double sheath conductor 24. By applying the voltage E 2 between the metal tube 3 and the burner 21, the leakage current between the conductor 1 and the metal tube 3 can be suppressed, and the insulation resistance Rx between the double sheath conductor 24 and the burner 21 can be measured. By doing so, it is possible to know the deterioration of the insulation of the double sheath conductor.
【0020】 このようにして、燃焼ガス温度1000℃の過酷な雰囲気において、燃焼筒上部の 火炎の有無を確認することができた。この場合も、二重シース導線は損傷するこ とはなかった。上記実施例以外に、導線にNi線を、金属管にインコネル600 を使 用した二重シース導線を用いた場合も、正確に火炎の有無を確認することができ た。なお、二重シース導線は金属管の材質を適宜選択することによって、1000℃ 以上の高温にも耐えることができる。また、絶縁粉末層にはAl2O3 、BeO 等を使 用してもよい。In this way, it was possible to confirm the presence or absence of a flame above the combustion cylinder in a harsh atmosphere with a combustion gas temperature of 1000 ° C. In this case as well, the double-sheath conductor was not damaged. In addition to the above examples, when a Ni wire was used as the conductor wire and a double-sheath conductor wire using Inconel 600 as the metal tube was used, the presence or absence of the flame could be accurately confirmed. The double-sheath conductor can withstand a high temperature of 1000 ° C or higher by appropriately selecting the material of the metal tube. Further, Al 2 O 3 , BeO or the like may be used for the insulating powder layer.
【0021】 また、二重シース導線を使用することにより、図5に示すように、一つのプロ ーブ35に2本のフレームロッド23を設置し、火炎22の局所的な燃焼診断を行うこ とができる。フレームロッド23、23間には電圧E3が印加されている。この電圧E3 による火炎電流を火炎検出部25で検知して、火炎22の局所的な燃焼診断を行うこ とができる。二重シース導線24の金属管3、3間にはフレームロッド23、23間と 同電位の電圧E4が印加されている。電圧E4を金属管3、3間に印加することによ って、導線1と金属管3管のリーク電流を抑えることができる。Further, by using the double sheath conductor, as shown in FIG. 5, two flame rods 23 are installed on one probe 35 to perform local combustion diagnosis of the flame 22. You can A voltage E 3 is applied between the frame rods 23, 23. The flame current due to the voltage E 3 can be detected by the flame detection unit 25, and the local combustion diagnosis of the flame 22 can be performed. A voltage E 4 having the same potential as that between the frame rods 23 and 23 is applied between the metal tubes 3 and 3 of the double sheath conductor 24. By applying the voltage E 4 between the metal tubes 3 and 3, the leak current of the conductor wire 1 and the metal tube 3 can be suppressed.
【0022】[0022]
本考案は、絶縁粉末層と金属管で交互に二重にシースした導線を使用するフレ ームロッド式火炎検出器であって、この火炎検出器を使用することによって、高 圧で構造が複雑な燃焼装置内部や、水分を多量に含む雰囲気内を導線を引き回し 、また、1000℃前後の高温の燃焼ガスに導線が曝される燃焼装置においても、火 炎の有無の確認を正確に行うことができる。 The present invention is a flame rod-type flame detector that uses a double-sheathed conductor alternately consisting of an insulating powder layer and a metal tube. By using this flame detector, combustion with a high pressure and a complicated structure is performed. It is possible to accurately confirm the presence or absence of a flame even in a combustion device in which the conductor is routed inside the device or in an atmosphere containing a large amount of water, and where the conductor is exposed to high temperature combustion gas around 1000 ° C. .
【図1】本考案のフレームロッド式火炎検出器に使用し
た導線の断面図である。FIG. 1 is a cross-sectional view of a conductive wire used in a flame rod type flame detector of the present invention.
【図2】本考案のフレームロッド式火炎検出器の使用例
を示す図である。FIG. 2 is a view showing an example of use of the flame rod type flame detector of the present invention.
【図3】フレームロッド23を燃焼筒28に設置した部分の
詳細図である。FIG. 3 is a detailed view of a portion where a frame rod 23 is installed in a combustion tube 28.
【図4】本考案のフレームロッド式火炎検出器の回路図
である。FIG. 4 is a circuit diagram of a flame rod type flame detector of the present invention.
【図5】本考案の変形実施例を示す図である。FIG. 5 is a view showing a modified embodiment of the present invention.
【図6】直流電圧 500Vを印加したときのMgO の絶縁抵
抗値と温度との関係を示す図である。FIG. 6 is a diagram showing a relationship between an insulation resistance value of MgO and a temperature when a DC voltage of 500 V is applied.
1…導線、2…絶縁粉末層、3…金属管、4…絶縁粉末
層、5…金属管、21…バーナ、22…火炎、23…フレーム
ロッド、24…二重シース導線、25…火炎検出部、27…燃
焼ガス通路、28…燃焼筒、29…触媒層、30…計測孔、31
…排ガス孔、32…絶縁保護管、33…金属製保護管、34…
絶縁蓋、35…プローブ、Rx…二重シース導線とバーナ間
の絶縁抵抗、E1…フレームロッドとバーナ間電圧、E2…
金属管とバーナ間電圧、E3…フレームロッド間電圧、E4
…金属管間電圧。1 ... Lead wire, 2 ... Insulating powder layer, 3 ... Metal tube, 4 ... Insulating powder layer, 5 ... Metal tube, 21 ... Burner, 22 ... Flame, 23 ... Frame rod, 24 ... Double sheath lead wire, 25 ... Flame detection Part, 27 ... Combustion gas passage, 28 ... Combustion cylinder, 29 ... Catalyst layer, 30 ... Measuring hole, 31
… Exhaust gas hole, 32… Insulation protection tube, 33… Metal protection tube, 34…
Insulation lid, 35 ... Probe, Rx ... Insulation resistance between double sheath conductor and burner, E 1 ... Voltage between flame rod and burner, E 2 ...
Voltage between metal tube and burner, E 3 … Voltage between flame rods, E 4
… Voltage between metal tubes.
Claims (1)
絶縁粉末層と金属管で交互に二重にシースした導線を使
用することを特徴とするフレームロッド式火炎検出器。1. A flame rod flame detector comprising:
A flame rod type flame detector characterized in that a conductor wire in which an insulating powder layer and a metal tube are alternately double sheathed is used.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP7276691U JPH0525152U (en) | 1991-09-10 | 1991-09-10 | Flame rod flame detector |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP7276691U JPH0525152U (en) | 1991-09-10 | 1991-09-10 | Flame rod flame detector |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0525152U true JPH0525152U (en) | 1993-04-02 |
Family
ID=13498829
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP7276691U Withdrawn JPH0525152U (en) | 1991-09-10 | 1991-09-10 | Flame rod flame detector |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH0525152U (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US10422524B2 (en) * | 2017-03-30 | 2019-09-24 | Ori Adam BZOWSKI | Remote flame sensing system |
-
1991
- 1991-09-10 JP JP7276691U patent/JPH0525152U/en not_active Withdrawn
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US10422524B2 (en) * | 2017-03-30 | 2019-09-24 | Ori Adam BZOWSKI | Remote flame sensing system |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 19951130 |