JPH04125062U

JPH04125062U - 水電解装置付溶接機

Info

Publication number: JPH04125062U
Application number: JP3344791U
Authority: JP
Inventors: 清平田
Original assignee: サン・ウエル機材株式会社
Priority date: 1991-04-12
Filing date: 1991-04-12
Publication date: 1992-11-13

Abstract

(57)【要約】【目的】電解槽内の水を電気分解して発生した水素及
び酸素のガス圧力を一定に保って、そのガスの燃焼炎の
長さや太さを安定化することにより、ろう付け作業等の
製品歩留り率を向上する。【構成】電解槽１内の水を電気分解して発生したガス
の圧力を圧力センサ７で検出して、その圧力検出値Ｐｒ
が圧力設定用ボリューム１２で設定した圧力目標値Ｐａ
より低い場合には、制御装置１１によりサイリスタ１０
ａ・１０ｂをオンして電解槽１へ電力を供給し、逆に、
圧力検出値Ｐｒが圧力目標値Ｐａより高い場合には、サ
イリスタ１０ａ・１０ｂをオフして電解槽１への電力供
給を遮断する。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、水の電気分解により発生させた水素と酸素との燃焼炎によって、ろう付け等の溶接作業を行う、水電解装置付溶接機に関する。

【０００２】

【従来の技術】

従来の水電解装置付溶接機は、例えば図５に示すように、次の構成を有するものがある。すなわち、電源用入力端子８ａ・８ｂと電解用電力出力部９ａ・９ｂとの間に、ガス供給路５のガス圧力を検出するリミット式の圧力スイッチ１７を直接挿入するか、又はマグネットスイッチ１８を介して、電解用電力を供給する整流器１６ａ・１６ｂを設けてある。そして、電解槽１内の水を電気分解して発生した水素と酸素とを、トーチ２の火口３へ供給可能に構成してある。さらに、上記電解槽１のガス出口４から上記トーチ２の火口３に至るまでのガス供給路５に、流量調節弁６を設けてある。そして、燃焼炎の大きさや太さを安定させるために、前記圧力スイッチ１７により直接、又は前記マグネットスイッチ１８を介して、電源をオンオフし、発生するガスの圧力を調節していた。

【０００３】

【考案が解決しようとする課題】

上記の従来技術では次の問題がある。電源電圧や周囲温度などの変動により電解槽１内の水の電気分解の速度が変わるため、発生するガスの圧力が変わり、火口３の燃焼炎の長さや太さが変動する。又、機械式でヒステリシスの大きいリミット式圧力スイッチ１７やマグネットスイッチ１８のオンオフ制御では、微細な炎の調整がやりにくい。本考案は、火口３の燃焼炎の長さや太さをほぼ一定、かつ、微細な調整を可能にすることを課題とする。

【０００４】

【課題を解決するための手段】

本考案は、上記課題を達成するために、次のように構成したものである。（請求項１の考案）例えば図１に示すように、電解槽１のガス出口４からトーチ２の火口３に至るまでのガス供給路５のガス圧力を検出する圧力センサ７を設ける。又、電源用入力端子８ａ・８ｂと電解用電力出力部９ａ・９ｂとの間に、電力供給をオンオフするサイリスタ１０ａ・１０ｂを設ける。さらに、上記圧力センサ７の圧力検出値Ｐｒと圧力目標値Ｐａとの比較に基づいて上記サイリスタ１０ａ・１０ｂをオンオフ制御する制御装置１１とを備える。そして、上記制御装置１１は、上記圧力センサ７の圧力検出値Ｐｒが圧力目標値Ｐａよりも低い場合には、上記サイリスタ１０ａ・１０ｂをオンするのに対し、その圧力検出値Ｐｒが上記圧力目標値Ｐａ以上の場合には、上記サイリスタ１０ａ・１０ｂをオフ可能に構成する。（請求項２の考案）例えば図２に示すように、前記制御装置１１は、前記サイリスタ１０ａ・１０ｂをオンオフ制御することに代えて、前記サイリスタ１０ａ・１０ｂを位相制御させて構成する。

【０００５】

【作用】

本考案は次のように作用する。通常の場合、電解槽１からのガス発生量がトーチ２のガス使用量より大きい事を前提として説明する。（請求項１の考案）例えば図１に示すように、ガス供給路５のガス圧力が圧力センサ７で検出され、その圧力検出値Ｐｒと圧力設定用ボリューム１２で設定した圧力目標値Ｐａとを電圧比較器１３により比較して、圧力検出値Ｐｒの方が圧力目標値Ｐａより低ければ、制御装置１１のサイリスタ駆動部１４によりサイリスタ１０ａ・１０ｂがオン状態となる。サイリスタ１０ａ・１０ｂがオンして電解用電力を供給している間は、電解槽１で絶え間無く水素及び酸素ガスが発生するから、ガス供給路５のガス圧力は時間とともに段々と高くなって行く。そのガス圧力の圧力検出値Ｐｒが圧力目標値Ｐａより高くなった時点で、制御装置１１のサイリスタ駆動部１４がサイリスタ１０ａ・１０ｂをオフして電力供給を断つから、電解槽１でのガス発生は中断される。引き続いてトーチ２でガスが使用されて、ガス圧力の圧力検出値Ｐｒが圧力目標値Ｐａよりも低くなると、再び制御装置１１のサイリスタ駆動部１４によりサイリスタ１０ａ・１０ｂがオンされ、電解槽１でのガスの発生が再開される。このため、ガス供給路５のガス圧力の変動幅は、圧力センサ７や制御装置１１の誤差、及び、電解槽１でのガス発生中断の遅れ、などによる総合誤差分だけで済み、圧力目標値Ｐａの上下の小さい脈動幅内のほぼ一定の圧力に保たれる。

【０００６】（請求項２の考案）例えば図２に示すように、前記制御装置１１は、前記サイリスタ１０ａ・１０ｂを電源周波数に対して位相制御する。すなわち、前記電圧比較器１３の出力を電源周波数に同期した鋸歯状波電圧発生器１５に与え、ガス供給路５のガス圧力の圧力検出値Ｐｒと圧力目標値Ｐａとの差分の大小に比例した電源周波数の位相を得て、その位相でサイリスタ駆動部１４を介してサイリスタ１０ａ・１０ｂをオンさせる事により、電解槽１に流れる電流を増減してガス発生量を増減させる。又、ガス圧力の圧力検出値Ｐｒが圧力目標値Ｐａより高くなった場合は、サイリスタ駆動部１４がサイリスタ１０ａ・１０ｂをオフして電力供給を断つから、電解槽１でのガス発生は中断される。引き続きトーチ２でガスが使用されて、ガス圧力の圧力検出値Ｐｒが圧力目標値Ｐａよりも低くなると、再びサイリスタ１０ａ・１０ｂがその差分に比例して位相制御され、再開された電解槽１でのガスの発生量はその電流に比例する。このように、サイリスタ１０ａ・１０ｂが位相制御されて、ガス発生量がガス圧力の圧力検出値Ｐｒと圧力目標値Ｐａとの差に比例するから、ガス供給路５のガス圧力は、より精密に圧力目標値Ｐａに近いほぼ一定の圧力に保たれる。

【０００７】

【考案の効果】

本考案は、上記のように構成され作用することから、次の効果を奏する。（請求項１の考案）従来技術での機械式でヒステリシスの大きいリミット式圧力スイッチ１７やマグネットスイッチ１８のオンオフ制御によらず、動的メカニズムの無い電気式圧力センサ７でガス圧力を検出するようにしたから、ガス供給路５のガス圧力は、総合誤差分だけ圧力目標値Ｐａの上下に小さく脈動しながらもほぼ一定の圧力に保たれ、炎の長さや太さをほぼ一定にすることが出来る。又、制御装置の回路が簡単で占有スペースが小さくて済む。（請求項２の考案）ガス供給路５のガス圧力は、サイリスタ１０ａ・１０ｂの位相制御により圧力目標値Ｐａに近いほぼ一定の圧力に保たれ、トーチ２の燃焼炎の微細な調整を可能にし、非常に高精度である。

【０００８】

【実施例】

以下、本考案の実施例を図面で説明する。（第１実施例）図１は、水電解装置付溶接機の系統図である。図において、電解槽１内の水を電気分解して発生した水素と酸素とを、トーチ２の火口３へ供給可能に構成し、さらに、上記電解槽１のガス出口４から上記トーチ２の火口３に至るまでのガス供給路５に、流量調節弁６を設けてある。そして、ガス供給路５のうちの上記流量調節弁６よりも上流側のガス圧力を検出する、例えばピエゾ抵抗型圧力センサ７を後述する制御装置１１内に設ける。又、電源用入力端子８ａ・８ｂと電解用電力出力部９ａ・９ｂとの間に電力供給をオンオフするサイリスタ１０ａ・１０ｂを設ける。

【０００９】さらに、上記圧力センサ７の圧力検出値Ｐｒと、圧力設定用ボリューム１２で設定した圧力目標値Ｐａとを、電圧比較器１３で比較する事に基づいてサイリスタ駆動部１４で上記サイリスタ１０ａ・１０ｂをオンオフ制御する、制御装置１１を備えてある。そして、ガス供給路５のガス圧力が圧力センサ７で検出され、その圧力検出値Ｐｒと上記圧力目標値Ｐａとを上記電圧比較器１３により比較して、圧力検出値Ｐｒの方が圧力目標値Ｐａより低ければ、上記制御装置１１のサイリスタ駆動部１４により上記サイリスタ１０ａ・１０ｂがオンするのに対し、その圧力検出値Ｐｒが圧力目標値Ｐａ以上の場合にはサイリスタ１０ａ・１０ｂをオフするように、スイッチング制御させて電解槽１への供給電力をオンオフし、発生するガスの圧力をほぼ一定に保つように構成してある。尚、符号２０は、ガス出口４の直後に設けられた多孔質セラミックのフィルタ、符号２１は、ガス供給路５に設けられたガス圧力計である。

【００１０】（第２実施例）図２の第２実施例では、前記電圧比較器１３の出力を電源周波数に同期した鋸歯状波電圧発生器１５に与え、ガス供給路５のガス圧力の圧力検出値Ｐｒと圧力目標値Ｐａとの差分の大小に比例した電源周波数の位相を得て、その位相でサイリスタ駆動部１４を介してサイリスタ１０ａ・１０ｂをオンさせる事により、電解槽１に流れる電流を増減してガス発生量を増減させ、ガスの圧力をほぼ一定に保つように構成する。

【００１１】さらに、第３実施例として図３に示すように、流量調節弁６の上流側でガス供給路５に電磁開閉弁２２を設け、この流量調節弁６はトーチ２のガス流量を一定にしぼるだけで、作業の中断などの場合には、例えばフットスイッチ１９等でこの電磁開閉弁２２を閉止して、連続同一作業を容易に出来るようにする。

【００１２】又、図４に示すように、電解槽１の内部をセパレータ１ａで左右に分離して、電気分解によって発生する水素ガスと酸素ガスとを、それぞれのガス出口４ａ・４ｂから別々に取り出し、別々のガス供給路５ａ・５ｂ及び電磁開閉弁２２ａ・２２ｂを介してトーチ２の火口３に供給可能に構成する事もできる。

【００１３】上記実施例は、次のように変更できる。（ａ）圧力センサ７は、火口３のすぐ上流側に設置しても良い。（ｂ）流量調節弁６は、オリフィス等に代えても良い。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の第１実施例を示し、水電解装置付溶接
機の系統図である。

【図２】本考案の第２実施例を示し、図１に相当する部
分図である。

【図３】本考案の第３実施例を示し、ガス供給路部分の
系統図である。

【図４】本考案の第４実施例を示し、図３に相当する図
である。

【図５】従来例を示し、図１に相当する図である。

【符号の説明】

１…電解槽、２…トーチ、３…火口、４…ガス出口、５
…ガス供給路、６…流量調節弁、７…圧力センサ、８ａ
・８ｂ…電源用入力端子、９ａ・９ｂ…電解用電力出力
部、１０ａ・１０ｂ…サイリスタ、１１…制御装置、Ｐ
ａ…圧力目標値、Ｐｒ…圧力検出値。

Claims

【実用新案登録請求の範囲】

【請求項１】電解槽(１)内の水を電気分解して発生し
た水素と酸素とを、トーチ(２)の火口(３)へ供給可能に
構成した、水電解装置付溶接機において、上記電解槽
(１)のガス出口(４)から上記トーチ(２)の火口(３)に至
るまでのガス供給路(５)のガス圧力を検出する圧力セン
サ(７)と、電源用入力端子(８ａ)(８ｂ)と電解用電力出
力部(９ａ)(９ｂ)との間に設けられて電力供給をオンオ
フするサイリスタ(１０ａ)(１０ｂ)と、上記圧力センサ
(７)の圧力検出値(Ｐｒ)と圧力目標値(Ｐａ)との比較に
基づいて上記サイリスタ(１０ａ)(１０ｂ)をオンオフ制
御する制御装置(１１)とを備え、上記制御装置(１１)
は、上記圧力センサ(７)の圧力検出値(Ｐｒ)が圧力目標
値(Ｐａ)よりも低い場合には上記サイリスタ(１０ａ)
(１０ｂ)をオンするのに対して、その圧力検出値(Ｐｒ)
が上記圧力目標値(Ｐａ)以上の場合には上記サイリスタ
(１０ａ)(１０ｂ)をオフ可能に構成した、ことを特徴と
する水電解装置付溶接機。
【請求項２】前記制御装置(１１)は、前記サイリスタ
(１０ａ)(１０ｂ)を、オンオフ制御することに代えて位
相制御させて構成した、請求項１に記載の水電解装置付
溶接機。