二級ボイラー技士 過去問
令和7年4月公表
問10 (ボイラーの構造に関する知識 問10)
問題文
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問題
二級ボイラー技士試験 令和7年4月公表 問10(ボイラーの構造に関する知識 問10) (訂正依頼・報告はこちら)
- 火炎検出器は、火炎の有無又は強弱を検出し、電気信号に変換するもので、あらかじめ定められた条件に適合する火炎だけを検出することが必要である。
- フォトダイオードセルは、光起電力効果を利用したもので、ガス専焼バーナに多く用いられる。
- 整流式光電管は、光電子放出現象を利用したもので、油燃焼炎の検出に用いられるが、ガス燃焼炎には適さない。
- 紫外線光電管は、光電子放出現象を利用したもので、その検出感度を高めており、炉壁の放射による誤作動もなく、全ての燃料の燃焼炎の検出に用いられる。
- フレームロッドは、ロッドの使用制限温度による制約から、主として燃焼時間の短い点火用のガスバーナに多く用いられる。
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この過去問の解説 (3件)
01
ボイラーにおける燃焼安全装置の火炎検出器に関わる問題です。
火炎検出器にも様々な種類があるので、一通り押さえておきましょう。
正しい記述です。
火炎検出器は、火炎の有無又は強弱を検出し、電気信号に変換するもので、あらかじめ定められた条件に適合する火炎だけを検出することが必要となります。
フォトダイオードセルは、光起電力効果を利用したもので、ガス専焼バーナではなく、ガンタイプの油バーナに多く用いられます。
正しい記述です。
整流式光電管は、光電子放出現象を利用したもので、油燃焼炎の検出に用いられるが、ガス燃焼炎には適さないです。
正しい記述です。
紫外線光電管は、光電子放出現象を利用したもので、その検出感度を高めており、炉壁の放射による誤作動もなく、全ての燃料の燃焼炎の検出に用いられます。
正しい記述です。
フレームロッドは、ロッドの使用制限温度による制約から、主として燃焼時間の短い点火用のガスバーナに多く用いられます。
バーナもそれぞれのボイラーに応じて使い分ける必要があり、扱いを誤ると失火などにもつながるので、覚えておきましょう。
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02
火炎検出器に関する問題です。
正しい記述です。
火炎から発生する,紫外線や赤外線等を検出し,その強弱を電気信号に変換する装置です。
失火や息継ぎ燃焼防止のため,あらかじめ定められた条件に適合する火炎だけを検出することが必要です。
誤った記述です。
フォトダイオードセルは,電子の移動すなわち電流(光電流)として検出される光起電力によって火炎を検出します。
ガス燃焼では火炎が青いため,光が弱く光起電力も弱いため適していません。
火炎が赤い,油燃焼等に適しています。
正しい記述です。
整流式光電管は、光電子放出現象を利用したものです。
ガス燃焼では炎が青色のため,光電子の感度が鈍いため適していません。
油燃焼は炎が赤色のため,光電子の感度が良いため適しています。
正しい記述です。
紫外線光電管は、光電子放出現象を利用したものです。
物質の燃焼に伴い発生するガスから紫外線が放射されます。
この紫外線を検出することで,火炎の有無・強弱を測定するため全ての燃焼の燃焼炎に適しています。
正しい記述です。
使用制限温度による制約があることから,燃焼時間の短い点火用ガスバーナ等に多く用いられます。
火炎検出器の検出原理や燃料による火炎の色の違いを覚えておきましょう。
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03
正解は「フォトダイオードセルは、光起電力効果を利用したもので、ガス専焼バーナに多く用いられる。」です。
燃焼安全装置における「火炎検出器(フレームディテクタ)」の種類と、それぞれの検知原理・適応燃料の違いが論点です。
燃料によって「火炎の色」が異なるため、使用される検出器も限定されます。
特に「油用」か「ガス用」か、あるいは「全燃料対応」かを整理して覚えましょう。
・フォトダイオードセル
・紫外線光電管
・「油は赤、ガスは青」
結論:正しいです。
火炎検出器は、火炎の有無や強さを電気信号に変換する装置です。
安全を確保するため、「あらかじめ定められた条件に適合する火炎(正常な燃焼状態)」だけを正確に検出しなければなりません。
結論:誤りです。
フォトダイオードセルは光起電力効果を利用しますが、主に「ガンタイプ油バーナ」に用いられます。
ガス燃焼の火炎は「青色」で光が弱いため、十分な光起電力が得られず、ガス専焼バーナには適していません。
ここが違う:ガス専焼バーナではなく「ガンタイプ油バーナ」です。
結論:正しいです。
整流式光電管は光電子放出現象を利用した検出器です。
油燃焼の火炎は「赤色」で光電子の感度が良いため適していますが、ガス燃焼の青い火炎に対しては感度が鈍いため適しません。
結論:正しいです。
紫外線光電管も光電子放出現象を利用しますが、検出感度が非常に高く、すべての燃料(油・ガス等)の火炎検出に使用できます。
特に、赤外線などを出す「炉壁の放射による誤作動がない」のが大きな特徴です。
結論:正しいです。
フレームロッドは火炎の導電作用(イオン化)を利用する方式です。
ロッド自体が火炎にさらされるため、「使用制限温度の制約」があります。
そのため、主に燃焼時間が短い「点火用のガスバーナ(パイロットバーナ)」に多く用いられます。
火炎検出器は、燃料が作る「炎の色(波長)」に合わせた選定が必要です。
・油(赤い炎):フォトダイオードセル、整流式光電管
・ガス(青い炎):フレームロッド(点火用)
・全燃料共通:紫外線光電管(最強の感度) たとえるなら、検出器は「火の番人」です。
「赤い服の人(油の炎)」が得意な番人もいれば、「青い服の人(ガスの炎)」が得意な番人もいます。
紫外線光電管は「服の色に関わらず見逃さないプロフェッショナルな番人」だと覚えましょう 🔥
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