JP4191341B2 - Flow control device - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、予熱炎を形成する際にガス加工トーチに供給する酸素ガス及び燃料ガスの流量を制御するための流量制御装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
被加工材に向けてアセチレンガスやLPG(液化石油ガス)等の燃料ガスと酸素ガスとの混合ガスを燃焼させた火炎を噴射して加熱することで目的の加工を行う所謂ガス加工として、溶接や溶射,表面の酸化スケールを除去する清掃,熱処理,ガス切断等がある。これらのガス加工は、一般に先端に目的のガス加工を行なうのに最適な火炎を形成し得る火口を取り付けたガス加工トーチを用いて実施される。
【0003】
ガス加工トーチは、燃料ガスの流量を調整するニードル弁と、酸素ガスの流量を調整するニードル弁とを個別に有しており、夫々のニードル弁に燃料ガスの供給ホース,酸素ガスの供給ホースが接続されると共に予め設定された圧力を持った酸素ガス,燃料ガスが供給されている。そして燃料ガス用のニードル弁を開放してガス加工トーチに取り付けた火口に供給して点火し、酸素ガス用のニードル弁の開度を調整することで、目的の加工に最適な火炎を形成している。
【0004】
また例えば多数本のガス加工トーチを設けると共に同時に複数本のガス加工トーチを使用するような加工装置では、各加工トーチに設けた各ガスのニードル弁毎に電磁弁を接続すると共に火口側に点火装置を取り付け、予め各ガスのニードル弁を目的の加工に最適な火炎を形成し得る開度に調整しておき、加工の開始に先立って火炎を形成する場合には、電磁弁を開放すると同時に点火装置を作動させて複数本のガス加工トーチに火炎を形成し得るように構成されてる。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
ガス加工トーチでは、火炎形成時に燃料ガス用のニードル弁を開放するため、燃料ガスの流量は該燃料ガスの供給圧と装着した火口に於ける火炎を形成する孔の断面積とに対応して設定され、酸素ガスの流量は前記燃料ガスを完全燃焼させるために調整された酸素ガス用のニードル弁の開度と酸素ガスの供給圧に対応して設定される。このため、各ガスの供給圧が互いに独立して変動すると、この変動に伴って流量が変化して火炎の性状が例えば中性炎から炭化炎或いは酸化炎に変化してしまい、安定したガス加工を実施することが困難になるという問題がある。
【0006】
また多数本のガス加工トーチの中から選択された複数本のガス加工トーチを使用するような場合、使用するガス加工トーチの本数の変化に伴って個々のガス加工トーチに対する各ガスの供給圧が変化することがある。この場合、その都度、燃料ガスの供給圧を変化させると共に酸素ガス用のニードル弁を調整する必要が生じ、ガス加工の段取りが煩雑になって、作業性を阻害するという問題を派生する。
【0007】
特に、目的の加工がガス切断である場合、切断の実施に先立って被加工材を加熱する予熱工程と実際に切断する切断工程があり、夫々の工程を実施するのに適した火炎とすることが好ましい。即ち、予熱工程では、被加工材を短時間で酸化反応を発生させ得るように、燃料ガス,酸素ガスの量を多くして火炎の熱量を増大させるか、或いは酸素ガスの比率を僅かに高くして酸化炎を形成して火炎温度を高くすることが好ましく、切断工程では、切断酸素気流の純度を保持し得るような流量に設定することが好ましい。
【0008】
しかし、従来のガス切断トーチに設けたニードル弁の構造では、上記の如きガス流量を変化させることは出来ない。このため、ガス切断トーチに対し酸素ガス,燃料ガスの圧力を高圧,低圧として選択的に供給することが必要であるが、このように異なる圧力のもとで各ガスを供給して正常な火炎を形成することは困難な技術に属する。
【0009】
本発明の目的は、ガス加工トーチに取り付けた火口に供給する各ガスの流量を容易に変化させることが出来、加工条件に応じた火炎を容易に形成することが出来る流量制御装置を提供することにある。
【0010】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために本発明に係る流量調整装置は、ガス加工トーチの予熱炎を形成するために供給する酸素ガス又は燃料ガスの流量を制御するための流量制御装置であって、ガス加工トーチに供給する予熱用酸素ガスの圧力を調整する酸素用定圧調整器と、ガス加工トーチに供給する燃料ガスの圧力を調整する燃料ガス用定圧調整器と、前記酸素用定圧調整器に接続されガス加工トーチに供給する使用火口に対応した予熱用酸素ガスを流通させる複数のオリフィスを形成した酸素用オリフィス板と、前記燃料ガス用定圧調整器と接続され燃料ガスを流通させる複数のオリフィスを形成した燃料ガス用オリフィス板とを有し、前記酸素用オリフィス板と燃料ガス用オリフィス板とを一体化させて切換器を形成し、予熱炎の選択に際し、切換器を操作することによって前記酸素用オリフィス板のオリフィスと燃料ガス用オリフィス板のオリフィスを同時に切り換えてガス加工トーチに供給する予熱酸素ガス流量及び燃料ガス流量を制御し得るように構成したものである。
【0011】
上記流量制御装置では、酸素ガス又は燃料ガスの供給源から供給された夫々のガスは、定圧調整器とオリフィス板に形成された何れかのオリフィスを通ってガス加工トーチに供給される。この過程で、各ガスの供給源から定圧調整器に供給された一次圧力を持ったガスは予め各定圧調整器毎に設定された二次圧力に調整されて各ガス毎のオリフィス板に供給され、更に、オリフィス板に供給されたガスは予め選択されたオリフィスの径と二次圧力の値とに応じて流量が設定されてガス加工トーチに供給される。従って、ガス加工トーチに取り付けた火口には、選択されたオリフィスの径と二次圧力に応じて設定された流量を持った燃料ガス及び酸素ガスが供給される。
【0012】
そして、複数のオリフィスを形成した燃料ガス用オリフィス板と、前記オリフィスを通過する燃料ガスを燃焼させるに必要な量の酸素ガスを流通させるための複数のオリフィスを形成した酸素ガス用オリフィス板とを一体化させて切換器を構成したので、この切換器を操作することによってガス加工トーチに供給する燃料ガス及び酸素ガスの流量を互いに一定の比率を持った状態に保持して同時に切り換えて制御することが出来る。
【0013】
例えば、各オリフィス板に形成したオリフィスを火口の番手に応じた流量のガスを流通させることが可能なように構成することによって、ガス加工トーチに取り付けた火口を交換する毎に切換器を操作してオリフィスを選択することで、該火口に対し最適な流量のガスを供給することが出来る
【0014】
上記流量調整装置に於いて、予め設定された圧力以上の圧力を持ったガスが供給されたとき作動するリリーフ弁を設けると共に、該リリーフ弁を前記定圧調整器に対し並列に接続することが好ましい。流量制御装置をこのように構成することによって、ガスの供給源からの圧力(一次圧力)をリリーフ弁の設定圧以上の圧力にしたとき、リリーフ弁からオリフィス板に対してリリーフ弁の設定圧以上の圧力を持ったガスを供給することが可能であり、この高い圧力を持ったガスの供給に対応してオリフィス板からガス加工トーチに対し、流量が増加したガスを供給することが出来る。このため、リリーフ弁を酸素ガスの供給系に設けた場合には、リリーフ弁の設定圧以上の一次圧を供給することで酸素過剰の火炎を形成することが出来、リリーフ弁を各ガスの供給系に設けた場合には流量が過剰な火炎を形成することが出来る。
【0015】
また上記流量調整装置に於いて、ガス流量を微調整する調整弁を設けると共に該調整弁を前記各オリフィス板に対し並列に接続することが好ましい。このように構成された流量調整装置では、各調整弁を同時に或いは選択的に操作することによって対応するガスの流量を増加させることが可能であり、この増加に伴ってガス加工トーチに取り付けた火口に形成する火炎の性状を変化させることが出来る。
【0016】
【発明の実施の形態】
以下、上記流量制御装置の好ましい実施形態について図を用いて説明する。図1は本発明に係る流量制御装置を利用したガス加工トーチに対するガス供給系を説明する図である。図2は定圧調整器の構成を説明する模式図である。図3は切換器の構成を説明する図である。
【0017】
本発明に係る流量制御装置A(図1の一点鎖線で囲んだ部分)は、ガス加工トーチ1に対して供給される燃料ガスと酸素ガスの系に用いられて各ガスの流量を制御するものであり、各ガスの供給源から供給されたガスを定圧調整器によって減圧することで、供給圧力(一次圧力)が変動した場合であっても、この変動に関わらず二次側への流量を一定にして供給することを実現し、且つ切換器を介して各ガスをガス加工トーチ1に供給することで、該ガス加工トーチ1に取り付けた火口2の番手が変化した場合であっても特別な調整を施すことなく、火口2の番手に応じた流量のガスを供給して最適な火炎を形成し得るように構成したものである。
【0018】
図に於いて、ガス加工トーチ1は燃料ガス配管系B及び酸素ガス配管系Cから夫々ガスを供給され、該ガス加工トーチ1に着脱可能に取り付けた火口2に火炎を形成して図示しない被加工材を加熱し得るように構成されている。このガス加工トーチ1としては、被加工材に対する加熱のみに限定するものではなく、被加工材を切断する作業を実施するガス切断トーチであっても良い。本実施例では、ガス加工トーチ1は、ガス切断火口2を取り付けると共に図示しない切断酸素配管系から切断酸素を供給して被加工材を切断するガス切断トーチとして構成されている。
【0019】
燃料ガス配管系Bはアセチレンガスやプロパンガス等の燃料ガスを供給する系であり、例えばボンベや予め設定された圧力を持ったガスが供給されている工場配管等の燃料ガス供給源3を有している。この燃料ガス供給源3に対し調整器4が接続されており、該調整器4によって燃料ガスを予め設定された圧力に一次減圧して流量制御装置Aに供給し得るように構成されている。
【0020】
酸素ガス配管系Cは酸素ガスを供給する系であり、例えば酸素ガスボンベ或いは工場配管等の酸素ガス供給源5を有しており、この酸素ガス供給源5から二系列の配管によって高圧側の調整器6と低圧側の調整器7に導かれている。夫々の調整器6,7では、酸素ガスを予め設定された高圧,低圧に一次減圧して流量制御装置Aに供給し得るように構成されている。
【0021】
本実施例では、定圧側の調整器7では酸素ガス供給源5から供給された酸素ガスを約30Pa〜40Paの範囲内に減圧し、高圧側の調整器6では供給された酸素ガスを約40Pa〜60Paの範囲内に減圧している。
【0022】
酸素ガス供給源5と高圧側の調整器6との間或いは酸素ガス供給源5と低圧側の調整器7との間に図示しない電磁弁を配置して調整器6,7に選択的に酸素ガスを供給し得るように構成され、或いは酸素ガス供給源5自体が調整器6,7に選択的に酸素ガスを供給し得るように構成されている。従って、流量制御装置Aに高圧,低圧に調整された一次圧力を供給することが可能である。
【0023】
流量制御装置Aは、燃料ガスの調整器4に接続され、一次圧力を持って供給された燃料ガスを予め設定された二次圧力に調整する燃料ガス定圧調整器11と、一次圧力を持って供給された酸素ガスを予め設定された二次圧力に調整する酸素ガス定圧調整器12と、酸素ガス定圧調整器12に対し並列に接続され高圧の酸素ガスが供給されたときに作用するリリーフ弁13と、燃料ガス用オリフィス板14及び酸素ガス用オリフィス板15を一体化させたオリフィス部材16を有する切換器17と、各オリフィス14,15の経路に対し並列に配置された流量調整弁18,19とを有して構成されている。
【0024】
ここで、図2により燃料ガス定圧調整器11,酸素ガス定圧調整器12の構成について説明する。尚、両定圧調整器は夫々同一の構造を有するため、代表して燃料ガス定圧調整器11の構成について説明する。
【0025】
図に於いて、定圧調整器11は、一次室11aと二次室11bを有しており、これらの室11a,11bを接続してノズル11cが形成され、更に、該ノズル11cを貫通してピン11dが配置されている。ピン11dの二次室側にはピストン11eが取り付けられ、他方側にはバランサー11fが取り付けられている。二次室11bに配置されたピストン11eにはキャップ部材11gが対向して配置され、両者の間に圧力作用部11hが構成されている。またピストン11eはバネ11iによってキャップ部材11g側に付勢されている。
【0026】
上記構成に於いて、二次室11bに作用する二次圧(調整圧力)は、バネ11iの付勢力と、一次室11a,二次室11b,圧力作用部11hの面積に依存することになる。従って、二次圧の値は一次圧の値に依存することなく、前記各数値を設定することによって設定される。このため、一次圧が変動した場合であってもこの変動が二次圧に影響を与えることがなく、定圧調整を実現することが可能である。
【0027】
リリーフ弁13は、酸素ガスの供給側に予め設定された圧力よりも高い圧力が作用したとき、酸素ガス用定圧調整器12をバイパスさせて供給された酸素ガスを切換器17に供給するものであり、空気圧回路を構成する際に一般的に利用されているリリーフ弁を用いている。
【0028】
次に、図3により切換器17の構成について説明する。この切換器17は、燃料ガス用オリフィス板14と酸素ガス用オリフィス板15を一体化させて構成したオリフィス部材16を回動させて夫々のオリフィス板14,15に形成したオリフィスを選択し、選択されたオリフィスを通過することで設定された流量を持った燃料ガス,酸素ガスをガス加工トーチ1に供給するものである。従って、オリフィス部材16の回動に伴って選択されるオリフィスの径をガス加工トーチ1に取り付けた火口2に供給すべき流量に対応させておくことで、火口2を交換して番手を変更する毎にオリフィス部材16を回動させて変更した番手に応じた流量に切り換えることが可能である。
【0029】
図に於いて、ケーシング17aには、燃料ガス用オリフィス板14と酸素ガス用オリフィス板15を継手部16aによって一体化させたオリフィス部材16が回動可能に配置されている。各オリフィス板14,15は夫々ケーシング17aに形成した燃料ガス室17b,酸素ガス室17cに配置されており、各ガス室17b,17cは配置されたオリフィス板14,15によって互いに気密的に分離された2つの室を形成している。そして一方の室には各ガスの供給孔17d,17eが接続され、他方の室には各ガスの排出孔17f,17gが接続されている。
【0030】
尚、各供給孔17d,17e及び各排出孔17f,17gは、ケーシング17の周囲に形成されており、夫々ニップル等の継手20a,20bが取り付けられている。特に、図には酸素ガス用の継手20aと、この継手20aに接続された供給孔17e、及び酸素ガス用の継手20bと、この継手20bに接続された排出孔17gが記載されている。
【0031】
各オリフィス板14,15には複数の異なる径を持ったオリフィスが互いに等しいピッチを持って形成されている。例えば、酸素ガス用オリフィス板15は、同図(b)に示すように、60度の角度間隔を持って3個のオリフィス15a〜15cが形成されており、燃料ガス用オリフィス板14にも同一の角度間隔を持って3個のオリフィスが形成されている。
【0032】
本実施例に於いて、燃料ガス用オリフィス板14に形成された3個のオリフィスは、最小の径を持つオリフィスが火口2の番手が0番及び1番である場合に必要な燃料ガスの量を供給し得るように形成され、次の径を持つオリフィスが火口2の番手が2番及び3番である場合に必要な燃料ガスの量を供給し得るように形成され、更に、最大の径を持つオリフィスが火口2の番手が4番及び5番である場合に必要な燃料ガスの量を供給し得るように形成されている。また酸素ガス用オリフィス15に形成されたオリフィス15a〜15cも同様に、最小の径を持つオリフィス15aは0番及び1番の番手を持つ火口2に供給される燃料ガスを燃焼させて中性炎を形成し得る量の酸素ガスを供給し得るように形成されており、以下同様にオリフィス15bは2番及び3番の番手を持つ火口2に供給される燃料ガスを燃焼させて中性炎を形成し得る量の酸素ガスを供給し得るように形成され、オリフィス15cは2番及び3番の番手を持つ火口2に供給される燃料ガスを燃焼させて中性炎を形成し得る量の酸素ガスを供給し得るように形成されている。
【0033】
オリフィス部材16は、各オリフィス板14,15に形成した継手部16aを介して一体化され、ハンドル16bを操作することで回動し得るように構成されている。そして、オリフィス部材16の回動によって、各オリフィス板14,15に形成したオリフィスがケーシング17aに形成した各供給孔17d,17eに対向し、これにより、ガス加工トーチ1に供給する燃料ガス及び酸素ガスの流量を制御することが可能である。
【0034】
流量調整弁18,19は、各ガスを切換器17をバイパスさせてガス加工トーチ1に供給する機能を有するものであり、通常用いるニードル弁によって構成されている。従って、流量調整弁18,19を閉鎖している状態では、ガス加工トーチ1に供給される燃料ガスと酸素ガスは切換器17を構成する各オリフィス板14,15に形成された何れかのオリフィスによって制御されるが、各調整弁18,19を開いて調整することで、切換器17から供給される流量を増加させることが可能である。
【0035】
このため、ガス加工トーチ1に取り付けた火口2に対し各ガスを中性炎を形成し得る量で供給し、酸素ガスのみを増加させた場合には中性炎から酸化炎に変更することが可能であり、燃料ガスのみを増加させた場合には中性炎から炭化炎に変更することが可能であり、更に、燃料ガス及び酸素ガスを増加させた場合には、火炎を中性炎の状態で火力を増大させることが可能である。
【0036】
上記の如く構成された流量制御装置では、ガス加工トーチ1に目的の加工に最適な火口2を取り付けると共に切換器17を操作して各オリフィス板14,15に形成したオリフィスを選択し、この状態で各ガスの供給源3,5から各ガスを供給すると、供給されたガスは各調整器4,7によって一次減圧されて各定圧調整器11,12に供給され、予め設定された二次圧に調整されて切換器17に供給される。このため、ガス加工トーチ1には、火口2に中性炎を形成するのに必要な量の燃料ガスと酸素ガスが供給され、安定した火炎を形成することが可能である。
【0037】
【発明の効果】
以上詳細に説明したように本発明に係る流量制御装置は、定圧調整器とオリフィスを並列に接合することによって、一次圧力が変動した場合であっても、二次圧力を安定した状態で一定の設定圧に維持することが出来る。特に、燃料ガス用のオリフィス板と酸素ガス用のオリフィス板を一体化させた切換器を操作して各オリフィス板に形成した複数のオリフィスを選択して流量を制御することによって、ガス加工トーチに取り付けた火口に必要な量のガスを容易に供給することが出来る。
【0038】
従って、ガス加工トーチに取り付けた火口を交換した場合であっても、該ガス加工トーチのニードル弁を操作することなく、短時間で且つ容易にガスの流量を制御することが出来る。
【0039】
また定圧調整器とリリーフ弁を並列に接続した場合には、一次圧力を高圧にすることによって、リリーフ弁を作動させて定圧調整器の作動に関わらずリリーフ弁に設定された流量のガスを供給することが出来る。このため、定圧調整器の有無に関わらず、流量を制御することが出来る。
【0040】
また切換弁と並列して流量調整弁を設けることによって、燃料ガスと酸素ガスの流量を選択的に或いは同時に増加させることが出来る。このため、火口に形成する中性炎を目的の作業に応じて酸化炎,炭化炎或いは火力を増加させることが出来る。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る流量制御装置を利用したガス加工トーチに対するガス供給系を説明する図である。
【図2】定圧調整器の構成を説明する模式図である。
【図3】切換器の構成を説明する図である。
【符号の説明】
A 流量制御装置
B 燃料ガス配管系
C 酸素ガス配管系
1 ガス加工トーチ
2 火口
3 燃料ガス供給源
4,6,7 調整器
5 酸素ガス供給源
11 燃料ガス定圧調整器
11a 一次室
11b 二次室
11c ノズル
11d ピン
11e ピストン
11f バランサー
11g キャップ部材
11h 圧力作用部
11i バネ
12 酸素ガス定圧調整器
13 リリーフ弁
14 燃料ガス用オリフィス板
15 酸素ガス用オリフィス板
15a〜15c オリフィス
16 オリフィス部材
17 切換器
17a ケーシング
17b 燃料ガス室
17c 酸素ガス室
17d,17e 供給孔
17f,17g 排出孔
18,19 流量調整弁
20a,20b 継手[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a flow rate control device for controlling the flow rates of oxygen gas and fuel gas supplied to a gas processing torch when forming a preheating flame.
[0002]
[Prior art]
As so-called gas processing that performs the desired processing by injecting and heating a flame in which a mixed gas of fuel gas such as acetylene gas or LPG (liquefied petroleum gas) and oxygen gas is burned toward the workpiece, And thermal spraying, cleaning to remove oxide scale on the surface, heat treatment, gas cutting, etc. These gas processing is generally performed using a gas processing torch with a crater that can form an optimum flame for performing the target gas processing at the tip.
[0003]
The gas processing torch has a needle valve for adjusting the flow rate of the fuel gas and a needle valve for adjusting the flow rate of the oxygen gas, and each needle valve has a fuel gas supply hose and an oxygen gas supply hose. Are connected and oxygen gas and fuel gas having a preset pressure are supplied. The fuel gas needle valve is opened and supplied to the crater attached to the gas processing torch for ignition. By adjusting the opening of the oxygen gas needle valve, an optimum flame is formed for the desired processing. ing.
[0004]
Further, for example, in a processing apparatus in which a large number of gas processing torches are provided and a plurality of gas processing torches are used at the same time, an electromagnetic valve is connected to each gas needle valve provided in each processing torch and the crater side is ignited. Attach the device, adjust the needle valve of each gas in advance to an opening that can form the optimum flame for the target processing, and when forming the flame prior to the start of processing, open the solenoid valve at the same time The ignition device is operated so that a flame can be formed on a plurality of gas processing torches.
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
In the gas processing torch, the needle valve for fuel gas is opened at the time of flame formation, so the flow rate of the fuel gas corresponds to the supply pressure of the fuel gas and the cross-sectional area of the hole forming the flame in the attached crater The flow rate of the oxygen gas is set in accordance with the opening degree of the needle valve for oxygen gas and the supply pressure of the oxygen gas adjusted to completely burn the fuel gas. For this reason, when the supply pressures of the respective gases fluctuate independently of each other, the flow rate changes with the fluctuations, and the flame properties change, for example, from neutral flames to carbonization flames or oxidation flames. There is a problem that it becomes difficult to implement.
[0006]
In addition, when using a plurality of gas processing torches selected from a large number of gas processing torches, the supply pressure of each gas to each gas processing torch varies with the number of gas processing torches used. May change. In this case, it is necessary to change the supply pressure of the fuel gas and adjust the needle valve for oxygen gas each time, resulting in complicated gas processing setup and hindering workability.
[0007]
In particular, when the target processing is gas cutting, there are a preheating step for heating the workpiece prior to cutting and a cutting step for actually cutting, and the flame should be suitable for performing each step. Is preferred. That is, in the preheating process, the amount of fuel gas and oxygen gas is increased to increase the amount of heat of the flame so that the workpiece can be oxidized in a short time, or the ratio of oxygen gas is slightly increased. Thus, it is preferable to increase the flame temperature by forming an oxidation flame, and in the cutting step, it is preferable to set the flow rate so as to maintain the purity of the cutting oxygen stream.
[0008]
However, the structure of the needle valve provided in the conventional gas cutting torch cannot change the gas flow rate as described above. For this reason, it is necessary to selectively supply oxygen gas and fuel gas to the gas cutting torch as high and low pressures. Belongs to a difficult technology.
[0009]
An object of the present invention is to provide a flow rate control device that can easily change the flow rate of each gas supplied to a crater attached to a gas processing torch and can easily form a flame according to processing conditions. It is in.
[0010]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above-mentioned problems, a flow rate adjusting device according to the present invention is a flow rate control device for controlling the flow rate of oxygen gas or fuel gas supplied to form a preheating flame of a gas processing torch. Connected to the oxygen constant pressure regulator for adjusting the pressure of the preheating oxygen gas supplied to the torch, the fuel gas constant pressure regulator for adjusting the pressure of the fuel gas supplied to the gas processing torch, and the oxygen constant pressure regulator. An orifice plate for oxygen having a plurality of orifices through which oxygen gas for preheating corresponding to the crater to be supplied to the gas processing torch is circulated, and a plurality of orifices through which fuel gas is circulated are connected to the constant pressure regulator for fuel gas. A fuel gas orifice plate, and the oxygen orifice plate and the fuel gas orifice plate are integrated to form a switching device. The preheated oxygen gas flow rate and the fuel gas flow rate supplied to the gas processing torch can be controlled by simultaneously switching the orifice of the oxygen orifice plate and the orifice of the fuel gas orifice plate by operating a vessel. .
[0011]
In the flow rate control device, each gas supplied from a supply source of oxygen gas or fuel gas is supplied to the gas processing torch through a constant pressure regulator and any orifice formed in the orifice plate. In this process, the gas having the primary pressure supplied from each gas supply source to the constant pressure regulator is adjusted to the secondary pressure set in advance for each constant pressure regulator and supplied to the orifice plate for each gas. Furthermore, the gas supplied to the orifice plate is supplied to the gas processing torch with the flow rate set according to the diameter of the orifice selected in advance and the value of the secondary pressure. Accordingly, fuel gas and oxygen gas having a flow rate set according to the diameter of the selected orifice and the secondary pressure are supplied to the crater attached to the gas processing torch.
[0012]
A fuel gas orifice plate having a plurality of orifices; and an oxygen gas orifice plate having a plurality of orifices for passing an amount of oxygen gas required to burn the fuel gas passing through the orifices. Since the switching device is integrated, the flow rate of the fuel gas and oxygen gas supplied to the gas processing torch is maintained in a state having a certain ratio with each other by operating the switching device, and the switching is simultaneously controlled. I can do it.
[0013]
For example, by configuring the orifices formed in each orifice plate so that gas with a flow rate corresponding to the crater count can be circulated, the switch is operated each time the crater attached to the gas processing torch is replaced. By selecting the orifice, it is possible to supply the gas with the optimum flow rate to the crater.
In the flow rate adjusting device, it is preferable to provide a relief valve that operates when a gas having a pressure equal to or higher than a preset pressure is supplied, and to connect the relief valve in parallel to the constant pressure regulator. . By configuring the flow control device in this way, when the pressure (primary pressure) from the gas supply source is set to a pressure higher than the set pressure of the relief valve, the pressure from the relief valve to the orifice plate exceeds the set pressure of the relief valve. A gas having an increased flow rate can be supplied from the orifice plate to the gas processing torch in response to the supply of the gas having a high pressure. For this reason, when a relief valve is provided in the oxygen gas supply system, an oxygen-excess flame can be formed by supplying a primary pressure that is higher than the set pressure of the relief valve. When provided in the system, a flame with excessive flow rate can be formed.
[0015]
In the above flow rate adjusting device, it is preferable to provide an adjustment valve for finely adjusting the gas flow rate and to connect the adjustment valve in parallel to the orifice plates. In the flow rate adjustment device configured as described above, it is possible to increase the flow rate of the corresponding gas by operating each adjustment valve simultaneously or selectively, and the crater attached to the gas processing torch with this increase. It is possible to change the properties of the flame formed.
[0016]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, a preferred embodiment of the flow rate control device will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a view for explaining a gas supply system for a gas processing torch using a flow control device according to the present invention. FIG. 2 is a schematic diagram illustrating the configuration of the constant pressure regulator. FIG. 3 is a diagram illustrating the configuration of the switch.
[0017]
The flow control device A according to the present invention (the portion surrounded by the one-dot chain line in FIG. 1) is used for a system of fuel gas and oxygen gas supplied to the gas processing torch 1 to control the flow rate of each gas. Even if the supply pressure (primary pressure) fluctuates by reducing the gas supplied from each gas supply source with a constant pressure regulator, the flow rate to the secondary side is controlled regardless of this fluctuation. Even if the count of the
[0018]
In the figure, a gas processing torch 1 is supplied with gas from a fuel gas piping system B and an oxygen gas piping system C, respectively, and forms a flame in a
[0019]
The fuel gas piping system B is a system for supplying a fuel gas such as acetylene gas or propane gas, and has a fuel gas supply source 3 such as a cylinder or a factory piping to which a gas having a preset pressure is supplied. is doing. A regulator 4 is connected to the fuel gas supply source 3, and the regulator 4 is configured so that the fuel gas can be first decompressed to a preset pressure and supplied to the flow control device A.
[0020]
The oxygen gas piping system C is a system for supplying oxygen gas. The oxygen gas piping system C has an oxygen
[0021]
In this embodiment, the regulator 7 on the constant pressure side depressurizes the oxygen gas supplied from the oxygen
[0022]
An electromagnetic valve (not shown) is arranged between the oxygen
[0023]
The flow rate control device A is connected to a fuel gas regulator 4 and has a primary pressure and a fuel gas
[0024]
Here, the configuration of the fuel gas
[0025]
In the figure, the
[0026]
In the above configuration, the secondary pressure (adjustment pressure) acting on the secondary chamber 11b depends on the biasing force of the spring 11i and the areas of the primary chamber 11a, the secondary chamber 11b, and the pressure acting portion 11h. . Therefore, the value of the secondary pressure is set by setting each numerical value without depending on the value of the primary pressure. For this reason, even when the primary pressure fluctuates, the fluctuation does not affect the secondary pressure, and constant pressure adjustment can be realized.
[0027]
The
[0028]
Next, the configuration of the
[0029]
In the figure, an
[0030]
The supply holes 17d and 17e and the discharge holes 17f and 17g are formed around the
[0031]
A plurality of orifices having different diameters are formed on the
[0032]
In this embodiment, the three orifices formed on the fuel
[0033]
The
[0034]
The flow
[0035]
For this reason, when each gas is supplied to the
[0036]
In the flow control device configured as described above, the
[0037]
【The invention's effect】
As described above in detail, the flow rate control device according to the present invention has a constant secondary pressure that remains stable even when the primary pressure fluctuates by joining the constant pressure regulator and the orifice in parallel. The set pressure can be maintained. In particular, a gas processing torch can be realized by operating a switch unit in which an orifice plate for fuel gas and an orifice plate for oxygen gas are integrated to select a plurality of orifices formed on each orifice plate and control the flow rate. The necessary amount of gas can be easily supplied to the attached crater.
[0038]
Therefore, even when the crater attached to the gas processing torch is replaced, the gas flow rate can be easily controlled in a short time without operating the needle valve of the gas processing torch.
[0039]
When the constant pressure regulator and relief valve are connected in parallel, the primary pressure is increased to activate the relief valve and supply the gas at the flow rate set for the relief valve regardless of the operation of the constant pressure regulator. I can do it. For this reason, the flow rate can be controlled regardless of the presence or absence of a constant pressure regulator.
[0040]
Further, by providing a flow rate adjusting valve in parallel with the switching valve, the flow rates of the fuel gas and oxygen gas can be selectively or simultaneously increased. For this reason, the neutral flame formed in the crater can increase the oxidation flame, the carbonization flame, or the thermal power according to the intended work.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a diagram illustrating a gas supply system for a gas processing torch using a flow control device according to the present invention.
FIG. 2 is a schematic diagram illustrating the configuration of a constant pressure regulator.
FIG. 3 is a diagram for explaining a configuration of a switch.
[Explanation of symbols]
A Flow control device B Fuel gas piping system C Oxygen gas piping system 1
11 Fuel gas constant pressure regulator
11a Primary room
11b Secondary room
11c nozzle
11d pin
11e Piston
11f Balancer
11g Cap member
11h Pressure acting part
11i spring
12 Oxygen gas constant pressure regulator
13 Relief valve
14 Orifice plate for fuel gas
15 Orifice plate for oxygen gas
15a-15c Orifice
16 Orifice member
17 selector
17a casing
17b Fuel gas chamber
17c Oxygen gas chamber
17d, 17e Supply hole
17f, 17g discharge hole
18, 19 Flow control valve
20a, 20b fitting
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