JP4268444B2 - ガス溶断機 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、被切断物載置台上を火炎トーチが搭載された走行体を移動させながら、火炎トーチに燃料ガスを供給することにより被切断物に対して火炎によって溶断処理を行い、任意の形状物を切り出すガス溶断機に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
従来、ガス溶断装置は、一般的に、被切断物載置台上を火炎トーチが搭載された走行体を移動させて、火炎トーチに生成される高温火炎により、被切断物載置台に載置された鋼板などの被切断物を、任意の形状に溶断して切り出す構成のものである(特許文献1,特許文献2参照)。
【0003】
例えば従来のガス溶断機の基本的な構成は、図5,図6に示すように、被切断物載置台1に設置されたレール2により移動ガイドされ、駆動部(図示せず)にてあらかじめ設定された条件にて移動駆動される走行体3がメイン部材となっており、この走行体3には多数の火炎トーチ4が設けられ、火炎トーチ4に高温火炎を生成することによって、走行体3を移動しながら被切断物からあらかじめ設定された形状物に切り出す構成になっている。
【0004】
前記走行体3あるいは前記火炎トーチ4に対して、熱源用可燃ガス供給部(可燃ガス発生装置)5,予熱燃焼用酸素供給部6,切断用酸素供給部7,冷却用水を供給する水供給部8,クリーニング用空気を供給する圧縮空気供給部9,電気供給源(電源)10などを供給するため、一般的には、図5に示すような、ホース類吊り下げレール11を設置して、熱源用可燃ガス供給部5,予熱燃焼用酸素供給部6,切断用酸素供給部7,水供給部8,圧縮空気供給部9,電気供給源(電源)10と走行体3とを連結する多数のコード,ホース12などを架設している。
【0005】
【特許文献1】
特開平5−146873号公報
【特許文献2】
特開平7−155941号公報
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前記従来のガス溶断機の構成では、熱源用可燃ガス供給部である可燃ガス発生装置5は、走行体3に対して独立した別置き構造になっており、両者のために比較的広い設置スペースを必要としている。このため、工場における既存の設置スペースに限りのある場合には、前記構成の従来のガス溶断機は設置することができない場合がある。また設置することができても、十分なメンテナンススペースを確保することができずに、装置運用に支障をきたすおそれがある。
【0007】
さらに従来のガス溶断機では、前記のような別置き構造のために、走行体3に対して、溶断に必要なガス類,電源を供給するため、大掛かりなホース類吊り下げレール11の構造が必要となり、また多数のコード,ホース12などによる供給源からの配送距離が長いため、不具合を生じやすく、時として溶断寸法に狂いを発生させることもある。配送距離が長いことは、ガスリークによる危険や浪費などに対応するため、メンテナンス回数が多くなる。これらは全体として製造コストを増加する原因にもなる。
【0008】
本発明の目的は、前記従来技術の課題を解決し、設置スペースを大幅に減少することができ、しかも安全性とメンテナンス性の向上を図ることができ、設置コスト,ランニングコストなど、経費的にも有利になり、簡単な構成でありながら実際面において有効なガス溶断機を提供することにある。
【0009】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するため、請求項1に記載の発明は、火炎トーチが搭載された走行体を、被切断物が載置される載置台上を移動させながら、前記火炎トーチに燃料ガスを供給することにより前記被切断物に対して火炎によって溶断処理を行うガス溶断機において、メインコントロール装置に、水から水素ガスおよび酸素ガスを電気分解により分離して発生させる水電解型水素酸素分離発生装置と、酸素発生装置と、前記火炎トーチへ前記水素ガスと前記酸素ガスとを予熱炎用あるいは切断用火炎用に供給するための弁の開閉駆動を行う弁駆動部と、前記走行体の走行を駆動制御する走行体駆動部とを設け、さらに、前記メインコントロール装置に、前記弁駆動部により前記弁を開閉させて、前記火炎トーチに対して前記水電解型水素酸素分離発生装置から水素ガスを供給させ、かつ前記酸素発生装置から酸素を供給させ、前記走行体駆動部により前記走行体と共に前記火炎トーチを前記被切断物における切断部位に移動させ、該部位において前記火炎トーチに予熱炎を生成させた後、溶断用火炎を生成させるように、前記各駆動の制御を行う制御部を設け、前記メインコントロール装置を前記走行体に搭載し、前記走行体外部に水供給部と電源とを設置し、前記メインコントロール装置に対して前記水供給部から冷却水を供給し、かつ前記電源から駆動電力を供給することを特徴とする。
この構成によって、溶断用燃料ガスとして必要な水素ガスと酸素ガスとが走行体において得られることになるため、従来のように、ガス発生装置の設置スペースを走行体とは別に確保する必要がなくなり、省スペース化を図ることができ、しかも、走行体外からの供給源からのホース類の設置本数が従来に比べて大幅に少なくなり、かつガス供給路が従来に比べて大幅に短縮されるため、安全性が向上するとともに構造が簡素化されることになる。
【0010】
請求項2に記載の発明は、火炎トーチが搭載された走行体を、被切断物が載置される載置台上を移動させながら、前記火炎トーチに燃料ガスを供給することにより前記被切断物に対して火炎によって溶断処理を行うガス溶断機において、メインコントロール装置に、水から水素ガスおよび酸素ガスを電気分解により分離して発生させる水電解型水素酸素分離発生装置と、酸素発生装置と、前記火炎トーチへ前記水素ガスと前記酸素ガスとを予熱炎用あるいは切断用火炎用に供給するための弁の開閉駆動を行う弁駆動部と、前記走行体の走行を駆動制御する走行体駆動部とを設け、さらに、前記メインコントロール装置に、前記弁駆動部により前記弁を開閉させて、前記火炎トーチに対して前記水電解型水素酸素分離発生装置から水素ガスを供給させ、かつ前記酸素発生装置から酸素を供給させ、前記走行体駆動部により前記走行体を前記火炎トーチと共に前記被切断物における切断部位に移動させ、該部位において前記火炎トーチに予熱炎を生成させた後、溶断用火炎を生成させるように、前記各駆動の制御を行う制御部を設け、前記メインコントロール装置を前記走行体と共に移動可能に前記載置台に設置し、前記走行体および前記メインコントロール装置の外部に水供給部と電源とを設置し、前記メインコントロール装置に対して前記水供給部から冷却水を供給し、かつ前記電源から駆動電力を供給することを特徴とする。
この構成によって、溶断用燃料ガスとして必要な水素ガスと酸素ガスとが走行体近傍において得られることになるため、従来のようにガス発生装置の設置スペースを走行体の走行領域外に別に確保する必要がなくなり、省スペース化を図ることができ、しかも、走行体外からの供給源からのホース類の設置本数が従来に比べて大幅に少なくなり、かつガス供給路が従来に比べて大幅に短縮されるため、安全性が向上するとともに構造が簡素化されることになる。
【0011】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を図面を参照して説明する。
【0012】
図1は本発明の実施形態1を説明するためのガス溶断機における要部を示す正面図である。なお、以下の説明において、図5,図6にて説明した部材に対応する部材には同一符号を付して詳しい説明は省略する。
【0013】
図1において、火炎トーチ4を備えた走行体3は被切断物載置台1に設置されたレール2により移動ガイドされ、走行体3の上部にメインコントロール装置21が搭載されている。
【0014】
図2は前記メインコントロール装置を構成を示すブロック図であり、22は、水から水素ガスおよび酸素ガスを電気分解により分離して発生させる水電解型水素酸素分離発生装置、23は酸素ガスと窒素ガスとを発生(酸素ガスのみでもよい)させる酸素発生装置、24は、前記水素ガスと、酸素ガスとを予熱用あるいは切断用に分岐して適所に分岐して供給する弁(図示せず)の開閉駆動を行う弁駆動部、25は、水素ガス,酸素ガス,窒素ガス、あるいは電力使用量などを計測する計測センサ、26は走行体3の走行を駆動制御する走行体駆動部、27は前記各部をコントロールするCPU(中央演算処理ユニット)などからなる制御部である。
【0015】
前記構成の実施形態1において、走行体3は、走行体駆動部26によるコントロールを受けながら、鋼材などの被切断物がセットされている被切断物載置台1をレール2にガイドされながら移動する。溶断処理時には、水電解型水素酸素分離発生装置22と酸素発生装置26とが始動し、弁駆動部24により、まず酸素ガスが被切断物の予熱を行う予熱用炎を生成するために供給され、その後、水素ガスと切断用の酸素ガス(必要に応じてプロパンガスが供給される)が火炎トーチ4に供給される。これと同時に、コード,ホース12を通して水供給部8と電源10から冷却用水と電力が供給される。このようにして、溶断に必要なガス,水などが供給され、火炎トーチ4にて溶断用の高温火炎を生成することによって被切断物を切断し、所定の形状物が被切断物から切り出される。また、窒素ガスは圧縮された状態にて溶断処理箇所などをブロー・クリーニングするために適所に供給される。
【0016】
前記構成にしたため、実施形態1では、メインコントロール装置21に対して、コード,ホース12などを介して冷却用水と駆動電力が、それぞれ水供給部8と電源10を供給すればよく、これにより、従来に比べてコード,ホース12類の架設数を少なくすることができる。
【0017】
図3は本発明の実施形態2を説明するためのガス溶断機における要部を示す正面図である。実施形態2では、走行体3に、実施形態1にて説明したメインコントロール装置21が搭載され、このメインコントロール装置21の端部に可撓性を有するケーブル体28が連結されている。このケーブル体28は、水供給部8,電源10に連結するホース,コード類が内蔵されており、冷却用水,電力をメインコントロール装置21の必要部位まで供給するようになっている。
【0018】
前記ケーブル体28としては、従来のホース類吊り下げレール11の構造に比べて信頼性の高いケーブルベア(登録商標)式あるいはドラム巻取り式の構造のものを採用することができる。
【0019】
前記構成の実施形態2において、溶断処理時には、実施形態1と同様に、走行体3が鋼材などの被切断物がセットされている被切断物載置台1をレール2にガイドされながら移動し、移動中に火炎トーチ4にて溶断用の高温火炎を生成することによって被切断物を切断し、所定の形状物が被切断物から切り出される。
【0020】
実施形態1,2の構成によれば、走行体3に、図2に示す構成のメインコントロール装置21を直接搭載することにより、従来のように可燃ガス発生装置5などを走行体3と独立して、それぞれ別のスペースに設置する構成に比べて、大幅な省スペース化を図ることができる。
【0021】
また、走行体3において燃料ガスが得られるため、供給材としては冷却用水,電気に限定することができるため、コード,ホース類12,ケーブル体28として構造が簡単なものを採用することができる。さらに、燃料ガスの配送距離が従来と比較して大幅に短くなるため、ガス配送上におけるトラブル発生の可能性が少なくなり、従来に比較して、精度,信頼性の高い溶断処理を行うことができ、かつ安全性が高まり、メンテナンス作業の簡素化を図ることができる。
【0022】
以上のことから、本実施形態の設置に際して必要な工事費などの設置費用が従来と比較して減少する。さらには燃料ガスの安定的な供給が可能になることから、燃焼自動制御が可能になり、ガス溶断機の自動化が実現可能になる。
【0023】
また、可燃ガス発生装置として、水電解型水素酸素分離発生装置22を採用したことによって、発生させた水素と酸素を無駄なく有効に使用することができるようになる。水素ガスを可燃料ガスとして用い、かつ作業性向上のためにプロパンガスを添加する場合には、走行体3にプロパンガス供給装置を設けるなどの構成にする必要がある。
【0024】
走行体3には、少なくとも前記構成のメインコントロール発生装置21を搭載すればよいが、余剰の設置スペースがあり、走行体3に搭載して不具合の生じない装置であれば、他部材,装置を共に搭載することが考えられる。
【0025】
また、ガス溶断機が水電解型水素酸素分離発生装置22と酸素発生装置23などの可燃ガス発生装置を含む1つのユニット体として構成され、かつ計測センサ25を備えたことにより、当該ガス溶断機におけるガス消費量の管理が正確に行われるようになり、近年注目されている環境会計を含めて諸管理会計が容易かつ正確に行えるようになる。
【0026】
図4は本発明の実施形態3を説明するためのガス溶断機における要部を示す正面図であり、実施形態3が実施形態2と異なる点は、走行体3に対してメインコントロール装置21を共に移動可能で、かつガスを供給可能に連結した構成であり、実施形態3では、実施形態2に比べれば燃料ガスの配送距離が多少長くなるが、従来と比較すれば大幅に短くなるため、前記実施形態1,2と同様の効果を得ることができる。
【0027】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、水電解型水素酸素分離発生装置および酸素発生装置などを設けたメインコントロール装置を走行体に設けることにより、従来のようにガス発生装置の設置スペースを走行体とは別に確保する必要がなくなり、省スペース化を図ることができ、しかも、ガス供給路が従来に比べて大幅に短縮されるため、安全性が向上するとともに構造が簡素化され、全体として低コストで設置することが可能な実用的なガス溶断機が実現する。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施形態1を説明するためのガス溶断機における要部を示す正面図
【図2】本実施形態におけるメインコントロール装置を構成を示すブロック図
【図3】本発明の実施形態2を説明するためのガス溶断機における要部を示す正面図
【図4】本発明の実施形態3を説明するためのガス溶断機における要部を示す正面図
【図5】従来のガス溶断機における要部を示す平面図
【図6】従来のガス溶断機における要部を示す正面図
【符号の説明】
1 被切断物載置台
2 レール
3 走行体
4 火炎トーチ
8 水供給部
10 電気供給源(電源)
11 ホース類吊り下げレール
12 コード,ホース類
21 メインコントロール装置
22 水電解型水素酸素分離発生装置
23 酸素発生装置
24 弁駆動部
25 計測センサ
26 走行体駆動部
27 CPU(中央演算処理ユニット)
28 ケーブル体
Claims (2)
- 火炎トーチが搭載された走行体を、被切断物が載置される載置台上を移動させながら、前記火炎トーチに燃料ガスを供給することにより前記被切断物に対して火炎によって溶断処理を行うガス溶断機において、
メインコントロール装置に、水から水素ガスおよび酸素ガスを電気分解により分離して発生させる水電解型水素酸素分離発生装置と、酸素発生装置と、前記火炎トーチへ前記水素ガスと前記酸素ガスとを予熱炎用あるいは切断用火炎用に供給するための弁の開閉駆動を行う弁駆動部と、前記走行体の走行を駆動制御する走行体駆動部とを設け、
さらに、前記メインコントロール装置に、前記弁駆動部により前記弁を開閉させて、前記火炎トーチに対して前記水電解型水素酸素分離発生装置から水素ガスを供給させ、かつ前記酸素発生装置から酸素を供給させ、前記走行体駆動部により前記走行体と共に前記火炎トーチを前記被切断物における切断部位に移動させ、該部位において前記火炎トーチに予熱炎を生成させた後、溶断用火炎を生成させるように、前記各駆動の制御を行う制御部を設け、
前記メインコントロール装置を前記走行体に搭載し、前記走行体外部に水供給部と電源とを設置し、前記メインコントロール装置に対して前記水供給部から冷却水を供給し、かつ前記電源から駆動電力を供給することを特徴とするガス溶断機。 - 火炎トーチが搭載された走行体を、被切断物が載置される載置台上を移動させながら、前記火炎トーチに燃料ガスを供給することにより前記被切断物に対して火炎によって溶断処理を行うガス溶断機において、
メインコントロール装置に、水から水素ガスおよび酸素ガスを電気分解により分離して発生させる水電解型水素酸素分離発生装置と、酸素発生装置と、前記火炎トーチへ前記水素ガスと前記酸素ガスとを予熱炎用あるいは切断用火炎用に供給するための弁の開閉駆動を行う弁駆動部と、前記走行体の走行を駆動制御する走行体駆動部とを設け、
さらに、前記メインコントロール装置に、前記弁駆動部により前記弁を開閉させて、前記火炎トーチに対して前記水電解型水素酸素分離発生装置から水素ガスを供給させ、かつ前記酸素発生装置から酸素を供給させ、前記走行体駆動部により前記走行体を前記火炎トーチと共に前記被切断物における切断部位に移動させ、該部位において前記火炎トーチに予熱炎を生成させた後、溶断用火炎を生成させるように、前記各駆動の制御を行う制御部を設け、
前記メインコントロール装置を前記走行体と共に移動可能に前記載置台に設置し、前記走行体および前記メインコントロール装置の外部に水供給部と電源とを設置し、前記メインコントロール装置に対して前記水供給部から冷却水を供給し、かつ前記電源から駆動電力を供給することを特徴とするガス溶断機。
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