(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
燃料ガス、予熱酸素、切断酸素をそれぞれヘッダー管に供給し各ヘッダー管に設けた複数の分岐口からホースを通して切断トーチに供給し、複数本の切断トーチにより被切断材を切断するようにしたガス切断機において、上記ヘッダー管の分岐口に接続されるチャンバーを有し、該チャンバー内に上記分岐口に通じる一次側圧力室と上記ホースに通じる二次側圧力室を形成し、該一次側圧力室と二次側圧力室間に隔壁を設け、該隔壁にオリフィスを形成し、切断酸素が通過するチャンバーのオリフィスの開口面積に比べて燃料ガスが通過するチャンバーのオリフィスの開口面積を小さく形成したことを特徴とするガス切断機の火炎安定器。
【請求項２】
上記切断酸素が通過するチャンバーと燃料ガスが通過するチャンバーの各オリフィスは上記隔壁の中央部に開口し、上記予熱酸素が通過するチャンバーのオリフィスは上記隔壁の周辺部に開口している請求項１に記載のガス切断機の火炎安定器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数本の切断トーチを鋼板等の被切断材に沿って移動させて同時に切断するガス切断機に関し、該切断トーチの火炎を容易に安定状態に調整できるようにしたガス切断機の火炎安定器に係るものである。
【背景技術】
【０００２】
燃料ガスと予熱酸素と切断酸素をそれぞれヘッダー管に供給し、各ヘッダー管に設けた複数の分岐口からホースを通して切断トーチに供給し、複数本の切断トーチにより被切断材を切断するガス切断機が用いられているが、各ヘッダー管に供給されるガス等は、内部圧力が先端に進む程拡散し管内の圧力供給バランスが崩れるから、切断トーチの火炎はヘッダー管に形成した分岐口の位置によりばらつきを生じやすく、火炎を中性炎に安定させることが非常に面倒である。
【０００３】
切断トーチに使用する切断酸素、予熱酸素、燃料ガス（例えばＬＰＧ）の圧力、流量等は、一例として図６に示す諸元に示すように、火口の大きさや被切断材の厚さに応じて確立されているから、各切断トーチに諸元通り供給すれば、火炎は安定するはずであるが、その調整は簡単ではない。具体的に説明すると、例えば図７に示すように従来の切断機では、ヘッダー管（Ｈ）に設けた複数の分岐口にホースを直接接続して複数の切断トーチ（Ｔ１）、（Ｔ２）・・・にガス等を供給するよう構成されているから、その火炎を調整する場合、最初に各トーチにあるバルブ（図示略）をすべて閉じてヘッダー管内に所定の調整圧力のガスを供給すると、その時点では各ホース内の調整圧力も同じ圧力に維持することができる。そして、１番の切断トーチ（Ｔ１）のバルブを開いて点火すると、上記のように所定の調整圧力が供給されているから、バルブを制御して容易に火炎が中性炎となるよう調整することができる。ところが、２番（Ｔ２）、３番（Ｔ３）・・・と順次点火していくと、１番（Ｔ１）に供給されているガスの圧力が低下し、以後順番に点火する毎に各トーチの火炎が弱火となってしまうから、上記火炎が乱れ、再調整しなければならなくなる。このように最初の調整圧力に基づいて正しく中性炎を維持できるようバルブを調整できるのは、１番の切断トーチ（Ｔ１）だけであり、他のトーチはできない。
【０００４】
ヘッダー管から分岐した副ガスラインに手動の圧力調整弁を設けて主ラインから供給されるガスの圧力を調整することが知られている（例えば特許文献１参照）が、手動の圧力調整器は圧力流量計を見ながら微量に調整しなければならず、実質的にバルブによる調整と変わらない。また、コンピューター等の制御装置を用いて調整することも知られているが、装置が複雑で経済的に得られない。
【特許文献１】特開平９−２２５６３３号公報（０００５、図２）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明の解決課題は、複数の切断トーチの火炎を容易に調整でき、従来のように手動で圧力調整する必要もなく、微調整が不要で構成が簡単であり、経済的に得られるガス切断機の火炎安定器を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明によれば、燃料ガス、予熱酸素、切断酸素をそれぞれヘッダー管に供給し各ヘッダー管に設けた複数の分岐口からホースを通して切断トーチに供給し、複数本の切断トーチにより被切断材を切断するようにしたガス切断機において、上記ヘッダー管の分岐口に接続されるチャンバーを有し、該チャンバー内に上記分岐口に通じる一次側圧力室と上記ホースに通じる二次側圧力室を形成し、該一次側圧力室と二次側圧力室間に隔壁を設け、該隔壁にオリフィスを形成したことを特徴とするガス切断機の火炎安定器が提供され、上記課題が解決される。
【発明の効果】
【０００７】
本発明は上記のように構成され、図１に示すように、ヘッダー管（１）の分岐口（２）と切断トーチ（３）のホース（４）の間にチャンバー（５）を設け、該チャンバー（５）内に上記分岐口（２）に通じる一次側圧力室（６）とホース（４）に通じる二次側圧力室（７）を形成し、該一次側圧力室（６）と二次側圧力室（７）間にオリフィス（８）を有する隔壁（９）を設けたので、複数の分岐口に接続されている各チャンバーの一次側圧力室（６）にはそれぞれヘッダー管に供給された圧力と同じ内部圧力のガスや酸素を供給することができ、この圧力を隔壁により維持することができる。そして、各チャンバーには１本のホースを介して１つの切断トーチが接続されているだけであるから、１つの切断トーチのバルブを開いて火炎を調整しても他の分岐口に接続された他のチャンバーの一次側圧力室の圧力は上記供給圧力に維持されたままである。したがって、他の切断トーチに影響を与えないので、各切断トーチの火炎を容易に調整でき、火炎を安定させることができる。また、図６の諸元の一例に示すように、切断酸素、予熱酸素、燃料ガスの流量が規定されているから、各流量に応じて上記隔壁のオリフィスの開口面積や開口位置を変えることにより容易に対応することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
図２は、本発明を適用したガス切断機のブロック図を示し、切断酸素供給ライン（１０）、燃料ガス供給ライン（１１）及び予熱酸素供給ライン（１２）には、それぞれ切断酸素圧力調整器（１３）、切断酸素ＯＮ・ＯＦＦゲージ（１４）、ガスＨＩ圧力調整器（１５）、ガスＬＯＷ圧力調整器（１６）、予熱酸素ＨＩ圧力調整器（１７）及び予熱酸素ＬＯＷ圧力調整器（１８）が設けられ、各供給ライン（１０）、（１１）、（１２）に電磁弁（１９）、（２０）、（２１）を設けてガス切断機ＮＣコントローラー（２２）で全体の制御をしている。
【０００９】
上記各供給ライン（１０）、（１１）、（１２）には、切断酸素ヘッダー管（１ａ）、ガスヘッダー管（１ｂ）及び予熱酸素ヘッダー管（１ｃ）が接続され、各ヘッダー管（１ａ）、（１ｂ）、（１ｃ）に設けた複数の分岐口に連通する切断酸素ホース（４ａ）、ガスホース（４ｂ）、予熱酸素ホース（４ｃ）が切断吹管（２３）及び火口チップ（２４）を有する切断トーチ（３）に接続され、切断酸素バルブ（２５）、ガスバルブ（２６）及び予熱酸素バルブ（２７）でトーチへの流量を制御するよう構成されている。これらの構成、作用等は公知のガス切断機とほぼ同様である。
【００１０】
而して、本発明では、上記ヘッダー管（１ａ）、（１ｂ）、（１ｃ）の分岐口と各ホース（４ａ）、（４ｂ）、（４ｃ）の間にチャンバーが設けられている。図３〜図５は、切断酸素、燃料ガス及び予熱酸素用の各チャンバー（５ａ）、（５ｂ）、（５ｃ）を示し、各チャンバーは、基本的に同じ構造であって、分岐口に通じる流入口（２８）を有する一次側圧力室（６）を形成する一次側本体（２９）とホースに通じる流出口（３０）を有する二次側圧力室（７）を形成する二次側本体（３１）を具備し、各本体（２９）、（３１）は筒状に形成され、シール部材（３２）を介してねじ係合されている。
【００１１】
上記一次側圧力室（６）と二次側圧力室（７）の内径はそれぞれ流入口（２８）、流出口（３０）より拡径され、一次側圧力室（６）の容積が二次側圧力室（７）の容積より大きく形成されており、該圧力室の間には、隔壁（９）が設けられ、一次側圧力室（６）にはフイルター（３３）が設けられている。上記隔壁（９）は周縁に一体的なフランジ部（３４）を有し、上記一次側本体（２９）と二次側本体（３１）をねじ係合する際に上記フランジ部（３４）とフイルター（３３）を該本体（２９）、（３１）間で挟着している。なお、フランジ部を形成せずに、適宜のスペーサー(図示略)を設けてもよい。
【００１２】
上記隔壁（９）には、オリフィス（８）が形成されている。該オリフィス（８）は、小さすぎると、火口の諸元に対して中性炎を作るための流量が不足し、大きすぎると一次側圧力室に所定の圧力を維持できず、火炎が不安定になるため切断酸素、燃料ガス、予熱酸素に応じて最適な流量が得られるような開口面積や開口部位等が選定され、また夏期、冬期ではガス、酸素の気化状態が異なるため年間を通して安定して供給できるようにしてある。
【００１３】
図２に示す実施例では、図６に示す諸元の火口ＮＯ．０番〜ＮＯ．５番に適用できるように形成され、図３に示すように切断酸素のオリフィス（８ａ）と図４に示す燃料ガスのオリフィス（８ｂ）は隔壁（９）のほぼ中央部に形成され、切断酸素用の上記オリフィス（８ａ）は標準火口の０番から５番まで酸素供給できる大きさに形成され、燃料ガス用のオリフィス（８ｂ）は中性炎または強炎にできる流量を供給可能な大きさに形成され、その開口面積は切断酸素用のオリフィス（８ａ）よりも小さく形成されている。また、予熱酸素用のオリフィス（８ｃ）は図５に示すように、酸素供給量を多くして火炎温度を上げることができるよう隔壁の周辺部に複数設けてある。
【００１４】
上記のような条件を満足するよう１２月から７月までテストを繰り返し、ガスの供給源圧力０．０６ＭＰａ、酸素の供給源圧力０．７５ＭＰａとし、多本数の切断トーチでも容易に中性炎を作り出せる流量を供給できるよう実験した結果によれば、切断酸素用のオリフィス（８ａ）を直径２ｍｍの円孔とし、燃料ガス用のオリフィス（８ｂ）を直径１．２ｍｍの円孔とし、予熱酸素用のオリフィス（８ｃ）は、直径１．２ｍｍの３つの円孔を１２０度間隔で周辺部に開口させたところ、容易に中性炎を得ることができた。
【００１５】
上記の構成により、各ヘッダー管（１ａ）、（１ｂ）、（１ｃ）からホース（４ａ）、（４ｂ）、（４ｃ）に供給される切断酸素、燃料ガス及び予熱酸素は、上記各チャンバー（５ａ）、（５ｂ）、（５ｃ）の一次側圧力室（６）にほぼ均一な圧力で供給され、隔壁（９）により所定の供給圧力に維持される。この状態で１番目の切断トーチから順に点火して火炎を調整すれば、安定した中性炎を容易に得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の構成を示す説明図。
【図２】本発明の一実施例を示すブロック図。
【図３】切断酸素用のチャンバーを示し、（Ａ）は半断面図、（Ｂ）はオリフィスの説明図。
【図４】燃料ガス用のチャンバーを示し、（Ａ）は半断面図、（Ｂ）はオリフィスの説明図。
【図５】予熱酸素用のチャンバーを示し、（Ａ）は半断面図、（Ｂ）はオリフィスの説明図。
【図６】ガス切断機の切断酸素、燃料ガス、予熱酸素の流量等の諸元の一例を示す図表。
【図７】ヘッダー管と複数の切断トーチの関係を示す説明図。
【符号の説明】
【００１７】
１    ヘッダー管
３    切断トーチ
５    チャンバー
６    一次側圧力室
７    二次側圧力室
８    オリフィス
９    隔壁
２８    流入口
２９    一次側本体
３０    流出口
３１    二次側本体
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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