(57)【要約】【課題】マグ溶接を単発的かつ不連続的に行う場合でも、ガスの混合比率の変動を抑えて、良好な混合を維持することができる簡易式ガス混合装置を提供する。【解決手段】簡易式ガス混合装置１０は、ＣＯ２タンク１１及びＡｒタンク１２の下流側のそれぞれに、ガス調整器１５ａ，１５ｂ、エアレギュレータ１６ａ，１６ｂ、ガス流量計１７ａ，１７ｂがガス送給路Ｌａ，Ｌｂに接続されて設けられている。ガス送給路Ｌａ，Ｌｂの末端には、炭酸ガスとアルゴンガスが流れ込む三方管１３が接続され、三方管１３の流出口にはガス送給路Ｌｃに接続されたサージタンク１４が設けられている。サージタンク１４の流出口にはガス送給路Ｌｄが接続されワイヤ送給機へと繋がっている。ガス調整器１５ａ，１５ｂとは別にヒーター１８ａの下流側に設けられているエアレギュレータ１６ａによって、ヒーターの影響を受けることなくガス供給路内の圧力を良好に維持することができる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
異なる原料ガスを互いのガス供給路を通じて供給し、ガス供給路の末端に接続された三方管に流入させた後にサージタンク内に供給する簡易式ガス混合装置において、
前記ガス供給路には、原料ガスの圧力調整機構及び流量調整機構が設けられており、
前記ガス供給路の一方に、原料ガスによるガス供給路の凍結を防止するヒーターが設けられ、前記圧力調整機構の一部は、当該ヒーターの下流側に設けられていることを特徴とする簡易式ガス混合装置。
【請求項２】
前記圧力調整機構は、
ガス供給路の先端側に設けられて原料ガスの供給圧力を調整するガス調整器と、
前記ガス調整器の下流側に設けられてサージタンク内への供給圧力を調整するエアレギュレータと、
から構成されていることを特徴とする請求項１記載の簡易式ガス混合装置。
【請求項３】
前記ガス調整器と前記エアレギュレータとは、熱伝導不良な材質で形成されたホースで連結されていることを特徴とする請求項２記載の簡易式ガス混合装置。
【請求項４】
前記圧力調整機構の下流側には、異なる原料ガスの圧力差を測定可能な圧力計が設けられていることを特徴とする請求項１から３のいずれか記載の簡易式ガス混合装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、マグ溶接等に使用する混合ガスの生成に関し、特に不連続で使用する場合でも適切な混合比を維持することができる簡易式ガス混合装置に関する。
に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、不活性ガスに他のガスを混合してアーク保護のためのシールドアーク溶接が行われている。代表的な例は、不活性ガスのＡｒにＣＯ２を混合させるが、混合比率が変動するなど良好に混合しないと、溶接品質に影響を与えることとなる。
【０００３】
特許文献１は、２種類の原料ガスを交互に開閉する三方弁を用いて混合するガス混合装置の例である。この例は、混合ガスの使用量が少ない生物体の培養等に用いることを念頭に、構造の簡略化及び小型化を図ったものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００６−２７２３２３号公報（段落［００２９］、図１）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ここで、特許文献１記載のガス混合装置は、時間当たりの混合ガスの使用量は少ないながらも、長時間の連続使用を行うものであるから、不連続で使用する場合には適応できない。
【０００６】
特に、溶接分野においては、溶接スタート時や溶接中に発生するスパッタはできるだけ少ない方が良く、点溶接を不連続的に行う場合には、スパッタは大量に発生してしまう。
【０００７】
本発明はこのような点に鑑みてなされたものであり、その目的は、マグ溶接を単発的かつ不連続的に行う場合でも、ガスの混合比率の変動を抑えて、良好な混合を維持することができる簡易式ガス混合装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するために、本発明は、以下のものを提供する。
【０００９】
（１）  異なる原料ガスを互いのガス供給路を通じて供給し、ガス供給路の末端に接続された三方管に流入させた後にサージタンク内に供給する簡易式ガス混合装置において、前記ガス供給路には、原料ガスの圧力調整機構及び流量調整機構が設けられており、前記ガス供給路の一方に、原料ガスによるガス供給路の凍結を防止するヒーターが設けられ、前記圧力調整機構の一部は、当該ヒーターの下流側に設けられていることを特徴とする簡易式ガス混合装置。
【００１０】
本発明によれば、原料ガスによるガス供給路の凍結を防止するヒーターが設けられた簡易式ガス混合装置において、圧力調整機構はヒーターの下流側に設けられていることから、ヒーターの影響を受けることなくガス供給路内の圧力を良好に維持することができ、ひいては、良好な混合ガスによって溶接時のスパッタの発生を低減することができる。
【００１１】
また、ガス供給路に設けられたサージタンクによって、混合ガスの混合比率のバラツキを抑え、混合比率を適切に維持することができる。特に、溶接を終えて次の溶接までの時間が長くなった場合、どちらか一方の原料ガスが偏って供給されてしまい、スパッタが発生しやすくなるが、サージタンクによって原料ガスの偏りをなくし、この影響を抑えることができる。
【００１２】
（２）  前記圧力調整機構は、ガス供給路の先端側に設けられて原料ガスの供給圧力を調整するガス調整器と、前記ガス調整器の下流側に設けられてサージタンク内への供給圧力を調整するエアレギュレータと、から構成されていることを特徴とする簡易式ガス混合装置。
【００１３】
本発明によれば、ガス調整器とエアレギュレータの２つの圧力調整によって、特に、ヒーターの下流側に設けられているエアレギュレータによって、ヒーターの影響を受けることなくガス供給路内の圧力を良好に維持することができ、ひいては、良好な混合ガスによって溶接時のスパッタの発生を低減することができる。
【００１４】
（３）  前記ガス調整器と前記エアレギュレータとは、熱伝導不良な材質で形成されたホースで連結されていることを特徴とする簡易式ガス混合装置。
【００１５】
本発明によれば、ガス調整器とエアレギュレータとは熱伝導不良な材質で連結されていることから、ヒーターによる熱伝導の影響が与える圧力変化を軽減することができ、ガス供給路内の圧力を良好に維持することができる。
【００１６】
（４）  前記圧力調整機構の下流側には、異なる原料ガスの圧力差を測定可能な圧力計が設けられていることを特徴とする簡易式ガス混合装置。
【００１７】
本発明によれば、圧力調整機構の下流側に圧力計が設けられていることから、かかる圧力計を視認することで、異なる原料ガスの圧力差を把握することができる。圧力差がないように原料ガスの圧力調整が容易となり、混合ガスの混合比率のバラツキを抑え、混合比率を適切に維持することに資する。
【発明の効果】
【００１８】
本発明の簡易式ガス混合装置は、ガスの混合比率の変動を抑えて、良好な混合を維持することができることから、点溶接を不連続的に行う場合でも、スパッタの発生を低減することができるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係る簡易式ガス混合装置の構成を示す図。
【図２】本発明の第２の実施の形態に係る簡易式ガス混合装置の構成を示す図。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下、本発明の実施の形態について図面に基づいて説明する。なお、以下では、流量調整機構としての流量調整弁としてニードル弁を用いているが、オリフィスでもよい。また、圧力調整機構としてのガス流量計として面積式流量計を用いているが、マスフローコントローラでもよい。また、三方管に流入されるガス原料が三方管内で混合されることから、その下流のサージタンクでの撹拌等の作業は必要ない。
【００２１】
図１は、本発明の第１の実施の形態に係る簡易式ガス混合装置１０の構成を示す図である。図１において、２種類の異種の原料ガスとしては炭酸ガス（ＣＯ２）とアルゴンガス（Ａｒ）を使用し、それぞれＣＯ２タンク１１とＡｒタンク１２に充填されている。簡易式ガス混合装置１０は、ＣＯ２タンク１１及びＡｒタンク１２の下流側のそれぞれに、ガス調整器１５ａ，１５ｂ、エアレギュレータ１６ａ，１６ｂ、ガス流量計１７ａ，１７ｂがガス送給路Ｌａ，Ｌｂに接続されて設けられている。ガス送給路Ｌａ，Ｌｂの末端には、炭酸ガスとアルゴンガスが流れ込む三方管１３（Ｔ字管、Ｙ字管）が接続され、三方管１３の流出口にはガス送給路Ｌｃに接続されたサージタンク１４が設けられている。サージタンク１４の流出口にはガス送給路Ｌｄが接続され、このガス送給路Ｌｄはワイヤ送給機へと繋がっている。また、ガス調整器１５ａにはヒーター１８ａが接続されており、炭酸ガスによる管路の凍結を防いでいる。
【００２２】
第１の実施形態では、サージタンク１４に供給されるガス圧をエアレギュレータ１６ａ，１６ｂによって均等に調整しつつ、サージタンク１４に供給されるガス流量をガス流量計１７ａ，１７ｂによって適切に調整する。サージタンク１４に供給されるガス圧が均等であれば全く問題はないが、ガス圧に違いがあるとガス流量のバランスが崩れて適切な混合比率が維持できなくなるが、サージタンク１４によって多少のガス圧の違いによる影響を低減している。小型のサージタンク１４の形状及び材質等は特に限定されるものではない。
【００２３】
図２は、本発明の第２の実施の形態に係る簡易式ガス混合装置２０の構成を示す図である。図２において、２種類の異種の原料ガスとしては炭酸ガス（ＣＯ２）とアルゴンガス（Ａｒ）を使用し、それぞれＣＯ２タンク２１とＡｒタンク２２に充填されている。簡易式ガス混合装置２０は、ＣＯ２タンク２１及びＡｒタンク２２の下流側のそれぞれに、ガス調整器２５ａ，２５ｂ、エアレギュレータ２６ａ，２６ｂ、ガス流量計２７ａ，２７ｂがガス送給路Ｌａ，Ｌｂに接続されて設けられている。ガス送給路Ｌａ，Ｌｂの末端には、炭酸ガスとアルゴンガスが流れ込む三方管２３（Ｔ字管、Ｙ字管）が接続され、三方管２３の流出口にはガス送給路Ｌｃに接続されたサージタンク２４が設けられている。サージタンク２４の流出口にはガス送給路Ｌｄが接続され、このガス送給路Ｌｄはワイヤ送給機へと繋がっている。また、ガス調整器２５ａにはヒーター２８ａが接続されており、炭酸ガスによる管路の凍結を防いでいる。
【００２４】
また、エアレギュレータ２６ａ，２６ｂとガス流量計２７ａ，２７ｂの間には分岐路Ｌｅ，Ｌｆによって分岐され、分岐路Ｌｅ，Ｌｆの圧力を計測する圧力計３０が三方バルブ３１を介して接続されている。これにより、簡易式ガス混合装置１０におけるエアレギュレータ１６ａとエアレギュレータ１６ｂとの性能差に関係なく、一つの圧力計３０で両者の差圧を視認でき、適切な圧力調整に資することができる。圧力計３０による圧力の計測は、分岐路Ｌｅ側に設けられたガス流量計３２ａと分岐路Ｌｆ側に設けられたガス流量計３２ｂとを二方バルブ３３の開閉によって制御する。
【００２５】
第２の実施形態では、サージタンク２４に供給されるガス圧をエアレギュレータ２６ａ，２６ｂによって均等に調整しつつ、サージタンク１４に供給されるガス流量をガス流量計２７ａ，２７ｂによって適切に調整するが、ガス圧・差圧を１つの圧力計３０で正確に計測することができる。サージタンク２４の機能は、サージタンク１４と同様である。
【００２６】
簡易式ガス混合装置１０，２０の圧力調整について説明すると、ガス調整器１５ａ，１５ｂ，２５ａ，２５ｂによって各タンクから流出されるガスは概ね０．３５ＭＰ〜０．２５ＭＰに調整される。さらに、エアレギュレータ１６ａ，１６ｂ，２６ａ，２６ｂによって、概ね０．２ＭＰ〜０．０５ＭＰに減圧される。ガス調整器とエアレギュレータの許容圧力及びその幅が異なることから、２段階の圧力調整を必要としており、さらに、ヒーター１８ａ，２８ａによる炭酸ガスの加熱によってガス調整器１５ａ，２５ａにおける流入側と流出側との圧力に差が生じることから、エアレギュレータ１６ａ，１６ｂ，２６ａ，２６ｂによる圧力調整を行っている。
【００２７】
ここで、エアレギュレータ１６ａ，１６ｂによる０．２ＭＰ〜０．０５ＭＰへの圧力調整は、高分解能のエアレギュレータを互いに２個使用すれば問題なく行うことができるが、その分コストが嵩むこととなる。そこで、簡易式ガス混合装置２０では、高分解能の圧力計３０を１個用いて、アルゴンガスと炭酸ガスの両方の圧力を計測可能にし、また、アルゴンガスと炭酸ガスの差圧を測定可能にしている。
【００２８】
なお、ヒーター１８ａによる加熱の影響を防ぐために、ガス調整器１５ａとエアレギュレータ１６ａとを直接連結せずに、熱伝導性の良くない樹脂性ホースなどを用いて距離を置いて連結している。ヒーター２８ａによる加熱の影響を防ぐために、ガス調整器２５ａとエアレギュレータ２６ａとを直接連結せずに、熱伝導性の良くない樹脂性ホースなどを用いて距離を置いて連結している。
【００２９】
簡易式ガス混合装置１０，２０の流量調整について説明すると、ガス流量計１７ａ，２７ａによって、ガス供給路Ｌａを流れる炭酸ガスは６ｌ／ｍｉｎ〜１０ｌ／ｍｉｎに調整される。また、ガス流量計１７ｂ，２７ｂによって、ガス供給路Ｌｂを流れるアルゴンガスは３ｌ／ｍｉｎ〜５ｌ／ｍｉｎに調整される。これにより、簡易式ガス混合装置１０，２０では、Ａｒ：ＣＯ２＝１：２の混合ガスを生成することができる。
【産業上の利用可能性】
【００３０】
本発明に係る簡易式ガス混合装置は、スポット溶接等の不連続運転で使用するガス混合を簡易に行うことができるものとして有用である。
【符号の説明】
【００３１】
１０，２０  簡易式ガス混合装置
１１，２１  ＣＯ２タンク
１２，２２  Ａｒタンク
１３，２３  三方管（Ｔ字管、Ｙ字管）
１４，２４  サージタンク
１５ａ，１５ｂ，２５ａ，２５ｂ  ガス調整器
１６ａ，１６ｂ，２６ａ，２６ｂ  エアレギュレータ
１７ａ，１７ｂ，２７ａ，２７ｂ  ガス流量計
１８ａ，２８ａ  ヒーター
３０  圧力計
３１  三方バルブ
３２ａ，３２ｂ  ガス流量計
３３  二方バルブ
Ｌａ，Ｌｂ，Ｌｃ，Ｌｄ  ガス供給路
Ｌｅ，Ｌｆ  分岐路
【図１】
2017094262.tif 000003
【図２】
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