CN103974760A - 混合气体制作方法以及气体混合装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种气体混合装置(1)，包括：主气体流路(10)、附加气体流路(20)、混合部(32)以及流量控制部(40)。在上述主气体流路(10)上设置根据上述附加气体流路(20)内的压力调节主气体(G1)的压力的先导式压力调节部(14)以及检测上述主气体流路(10)的流量的质量流量计(15)。在上述附加气体流路(20)上设置调节附加气体(G2)的流量的附加气体流量调节器(24)。上述流量控制部(40)根据上述质量流量计(15)检测出主气体(G1)的流量通过上述附加气体流量调节器(24)对附加气体(G2)的流量进行控制。

Description

混合气体制作方法以及气体混合装置
技术领域
本发明涉及向主气体中添加附加气体从而生成混合气体的混合气体制作方法以及气体混合装置。
本申请基于并要求2011年12月6日在日本提交的日本专利申请第2011-266854号的优先权，其内容结合于此作为参照。
背景技术
近年来，在气体切割的领域中，例如，用氢代替乙炔气体或丙烷气体等的切割方法已经引起人们的注意。当用氢进行切割时，为了达到可以看见火焰的目的，需添加少量的烃气。
因此，当两种气体混合从而生成混合气体时，通常，以下的混合装置已经被熟知，包括：将各种气体的压力变为相同压力的压力调节器、以及通过调节流量达到各种气体所预定比例的流量调节阀。
在上述传统的气体混合装置中，通过与各种气体对应设置的压力调节器对各种气体的压力进行设定、调节。通常，当流量(使用量)发生变动，通过各压力调节器的气体的压力也会随之改变。一旦从气体混合装置中排出的混合气体的使用量增加或减少而使各种气体的通过流量增加或减少，则在各压力调节器设置过的各种气体的压力就会相对于设定压力改变，会有构成混合气体的各种气体的比例偏离设定值的情况发生。
因此，当混合气体的使用量增加或减少后，需要重新设置各气体的压力为相同压力，同时重新调节通过各流量调节阀的各种气体流量，并且混合比为预定比例。
因此，通过使用压差调节阀、压力平衡回路等而进行各气体的压差调节、或使用先导压力调节器使一种气体的调节压力为先导压力后控制另种气体的压力调节器而使另一种气体的压力与一种气体的压力相同而使各种气体变为相同压力的技术已经被公开(例如，参照专利文献1。)。
在先技术文献
专利文献
专利文献1：日本专利特公昭62-59621号公报。
发明内容
发明要解决的课题
但是，当使用压差调节阀、压力平衡回路或者先导压力调节器时，混合装置的电路结构变得复杂，并且花费了大量的时间来调节各种设备。另外，还有在各种气体中产生振动的可能性。
因此，强烈需要例如当在氢气体中添加烃类气体时，即使混合气体的使用量增大或减少也不需要通过压力调节或者流量调节重新调节混合比，并能够把各种气体按照规定比例进行混合形成混合气体的混合气体制作方法以及气体混合装置。
本发明鉴于以上的情况，提供一种当混合主气体和附加气体形成混合气体时，能稳定地生成主气体和附加气体按照规定比例混合了的混合气体的混合气体制作方法以及气体混合装置。
解决课题的手段
本发明的第一种方式涉及一种混合主气体与附加气体生成混合气体的气体混合装置，该装置包括：主气体流路，其供应主气体；附加气体流路，其供应附加气体；混合部，其使上述主气体流路与上述附加气体流路相连接，混合主气体与附加气体的同时向混合气体排出口排出生成的混合气体；以及流量控制部。并且，上述主气体流路中，设置根据上述附加气体流路内附加气体的压力调节上述主气体流路内主气体的压力的先导式压力调节部、以及检测上述主气体流路内的经压力调节后的主气体的流量的主气体流量检测单元。并且，上述附加气体流路中，设置调节从上述附加气体流路向上述混合部流入的附加气体流量的附加气体流量调节单元。并且，上述流量控制部根据上述主气体流量检测单元所检测出的主气体的流量，通过上述附加气体流量调节单元控制流入上述混合部中的附加气体的流量。
本发明的第二种方式涉及一种混合主气体与附加气体生成混合气体的混合气体制作方法，包括：在主气体流路中供应主气体的同时向附加气体流路供应附加气体；基于流入上述附加气体流路内附加气体的压力，调节流入上述主气体流路的主气体的压力；根据在上述主气体流路内经压力调节后的主气体的流量，调节从上述附加气体流路向上述混合部流入的附加气体的流量；以及在上述混合部中将主气体和附加气体按照规定比例进行混合。
根据上述方式涉及的气体混合装置以及混合气体制作方法，即使混合气体的使用量增加或减少，也能混合规定流量的主气体与附加气体。其结果是，能够稳定地制造出主气体与附加气体是规定比例的混合气体。
在后述的本发明的一个具体实施方式中，在混合部混合的两种气体中，流量多的气体假定为主气体，流量少的气体假定为附加气体。即，对于混合气体的制作量，主气体为超过50％不足100％，附加气体为超过0％不足50％。
发明效果
根据上述方式涉及的气体混合装置以及混合气体制作方法，即使混合气体的使用量增加或减少，也能够稳定地制造出主气体与附加气体以规定比例混合的混合气体。另外，混合气体生产中设备配置简单，并且可以很容易地操作。
附图说明
图1是本发明的一个实施方式的气体混合装置的概要结构示意图。
图2是本发明的一个实施方式的气体混合装置的效果说明图。
具体实施方式
在下文中，参照附图对本发明的一个实施方式进行说明。
图1是本发明的一个实施方式的气体混合装置的概要示意图。
气体混合装置1包括主气体流路10、附加气体流路20、混合气体流路30、混合部32、以及流量控制部40。向主气体流路10供应的主气体G1与向附加气体流路20供应的附加气体G2在混合部32中进行混合，并生成混合气体G3。混合气体G3通过混合气体流路30从混合气体排出口33中排出。
主气体流路10包括主气体管道11、主气体供应口13、压力表16、过滤器17、逆止阀18、先导式压力调节阀(先导式压力调节部)14以及质量流量计(主气体流量检测单元)15。主气体供应口13、压力表16、过滤器17、逆止阀18、先导式压力调节阀14、质量流量计15是从主管道11的上游侧按该顺序配置的。
附加气体流路20包括附加气体管道21、附加气体供应口23、压力表26、过滤器27、逆止阀28、以及附加气体流量调节器(附加气体流量调节单元)24。附加气体供应口23、压力表26、过滤器27、逆止阀28、附加气体流量调节器24从附加气体管道21的上游侧按该顺序配置。
混合气体流路30包括混合气体管道31以及压力表34。混合气体流路30的下游侧与混合气体排出口33相连接。
混合部32的上游侧与主气体流路10以及附加气体流路20相连接。混合部32的下游侧与混合气体流路30相连接。从主气体流路10流入的主气体G1与从附加气体流路20流入的附加气体G2在混合部32中进行混合。混合而成的混合气体G3经过混合气体流路30从混合气体排出口33排出。
另外，先导式压力调节阀14，例如，先导侧通过流量调节阀25A与附加气体流路20相连接。然后，先导式压力调节阀14根据附加气体流路20内的附加气体G2的压力，将主气体流路10内的主气体G1的压力调节为与添加气体G2相同的压力。此处，当主气体G1中添加附加气体G2时，附加气体G2的压力比主气体G1的压力设定为稍微高一些是优选的。另外，先导式压力调节器14具有一个特性，即调节侧的气体压力比先导侧的气体压力稍低。因此，在先导式压力调节阀14中，使先导端为附加气体G2来调节主气体G1的压力。
质量流量计15是测量从主气体流路10向混合部32流入的主气体G1的流量的构件。测量过的主气体流量通过通信线路41发送至流量控制部40。
流量控制部40根据从质量流量计15发送的主气体G1的流量，例如，计算出向混合部32流入的附加气体G2的流量，并向流量调节阀24输出流量控制信号。
附加气体流量调节器24包括流量测量部24A以及流量调节阀24B。流量调节阀24B通过通信线路42与流量控制部40相连接。调节流量调节阀24B根据来自流量控制部40的流量控制信号调节伺服电机的分叉角度，调节从附加气体流路20向混合部32流通的附加气体G2的流量。
下面，对基于气体混合装置1的主气体G1与附加气体G2的混合的说明。
(1)首先，主气体G1经过主气体供应口13向主气体流路10供应的同时，附加气体G2经过附加气体供应口23向附加气体流路20供应。
(2)根据向附加气体流路20供应的附加气体G2的压力，调节主气体流路10内的主气体G1的压力。
(3)通过在主气体流路10设置的质量流量计15测量流动在主气体流路10的主气体G1的流量。
(4)流量控制部40基于根据质量流量计15测量的主气体G1的流量，计算出从附加气体流路向混合部32流通的附加气体G2的流量。而且，流量控制部40基于该结果计算出附加气体G2的添加量，即附加气体G2的流量，并向附加气体流量调节器24的流量调节阀24B输出附加气体流量调节信号。
(5)根据从流量控制部40输出的附加气体流量调节信号调节流量调节阀24B的分叉角度，并将从附加气体流路20向混合部32流通的附加气体G2调节到规定流量。
(6)混合部32中，主气体G1与附加气体G2按规定比例混合。
根据气体混合装置1，即使混合气体G3的使用量增加或减少，主气体G1与附加气体G2也按规定比例向混合部32流入。因此，能够稳定地制造出主气体G1与附加气体G2按规定比例混合了的混合气体。
另外，根据气体混合装置1，例如，如图2示出，即使混合气体G3(＝主气体G1+附加气体G2)的使用量(流量)少的时候，也能够稳定地制造出主气体G1与附加气体G2按照一致的规定的比例混合了的混合气体G3。
另外，如果在使用混合气体G3的设备侧的流量调节装置上设置所需流量的话，则气体混合装置1中完全不进行压力以及流量调节，能够供应自动的按照规定比例混合而成的混合气体。
另外，本发明不限定于上述实施方式，在不脱离发明宗旨的范围，可以有多种变形。
例如，上述实施方式中，对关于主气体G1为氢，附加气体G2为丙烷气体(烃)时进行说明。但是，关于主气体G1、附加气体G2的构成，除氢、烃外，能够从氮、惰性气体等中任意选择。此外，主气体G1、附加气体G2中可以是任意一方或者两方通过复数组合而成的混合气体。
产业上的可利用性
根据上述，能够对主气体按照规定比例稳定地混合附加气体。
符号说明
1、气体混合装置 10、主气体流路
20、附加气体流路
14、先导式压力调节阀(先导式压力调节部)
15、质量流量计(主气体流量检测单元)
24、附加气体流量调节器(附加气体流量调节单元)
32、混合部 33、混合气体排出口
40、流量控制部。

Claims (2)

1.一种气体混合装置，通过混合主气体与附加气体生成混合气体，所述气体混合装置的特征在于，包括：
主气体流路，其供应主气体；
附加气体流路，其供应附加气体；
混合部，其使所述主气体流路与所述附加气体流路相连接，混合主气体与附加气体，并将生成的混合气体向混合气体排出口排出；以及
流量控制部，
所述主气体流路中设置有根据所述附加气体流路内的附加气体的压力调节所述主气体流路内的主气体的压力的先导式压力调节部、以及检测所述主气体流路内的经压力调节后的主气体的流量的主气体流量检测单元，
所述附加气体流路中设置有调节从所述附加气体流路向所述混合部流通的附加气体的流量的附加气体流量调节单元，
所述流量控制部根据所述主气体流量检测单元检测出的主气体的流量，通过所述附加气体流量调节单元对流通至所述混合部的附加气体的流量进行控制。
2.一种混合气体制作方法，通过混合主气体与附加气体生成混合气体，所述混合气体制作方法的特征在于，包括：
向主气体流路供应主气体并向附加气体流路供应附加气体；
根据所述附加气体流路内流通的附加气体的压力调节所述主气体流路流通的主气体的压力；
根据在所述主气体流路内经压力调整后的主气体的流量调节从所述附加气体流路向所述混合部流通的附加气体的流量；以及
在所述混合部中使主气体与附加气体按规定比例混合。
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