(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
エアータンクが無く吸入空気を圧縮する空気圧縮用ポンプとその駆動手段により切断用圧縮空気を供給するコンプレッサを設け、切断用トーチに切断用電力と切断用圧縮空気を供給し被切断物の加工を行う切断装置であって、前記コンプレッサと前記切断トーチ間の圧縮空気径路に、切断用トーチへの圧縮空気の圧力変動を制限し安定化させる圧力制限装置と、前記圧力制限装置を通過した圧縮空気の設定圧力を切断作業の適正圧に調整する圧力調整器をそれぞれ接続し、前記圧力制限装置の設定圧力を前記コンプレッサより供給される上下圧力変動の大きい圧縮空気の下側近辺に設定した切断装置。
【請求項２】
圧力調整器の出口側に圧力スイッチを接続し、圧縮空気が設定圧未満または以下になると切断用電力を停止する請求項１記載の切断装置。
【請求項３】
圧力制限装置は圧縮空気径路に接続した圧縮空気通路の径方向に透孔を設け、この透孔に対して圧縮空気の上下圧力変動を除去し、安定化させるための弁機構を設けた請求項１または２記載の切断装置。
【請求項４】
弁機構は透孔を閉塞する非金属製シートと、透孔の軸方向に非金属製シートを押圧するばねと、このばねを保持し変動圧力を有する圧縮空気の吐出通路をもつ圧力制限蓋を備えた請求項３記載の切断装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、金属加工切断作業等に使用される切断装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来の切断装置は図４に示したような構成であった。
【０００３】
図４において、１は切断用電力を供給する電源装置で、商用電源を切断に適した定電流または垂下特性の直流に変換する電力変換回路とともに、電力供給の起動、停止および切断用圧縮空気の供給を制御するための制御回路（図示せず）を備えている。２はエアータンクが無く吸入空気を空気圧縮用ポンプにより加圧して圧縮空気の供給を行うコンプレッサで、電源装置１に内蔵することにより、工場にエア配管がない場合または出張工事などで作業現場にエアタンクがない場合でも切断作業を行うことができる。このコンプレッサ２を内蔵した電源装置１の搬送性を考慮し、コンプレッサ２を小形化する必要があり、そのためコンプレッサ２は、通常の汎用コンプレッサに用いられる圧縮空気を溜める大形エアタンクを取り外し、単に吸入空気を圧縮して吐出する空気圧縮用ポンプと、その駆動手段である電動機を備えている。３は圧縮空気径路である金属製パイプで、コンプレッサ２より吐出された圧縮空気は高温となっているために放熱の役目も行う。４は圧縮空気を切断作業に適した圧力に調整する圧力調整器で、金属製パイプ３に配設されている。５はトーチケーブル６によって電源装置１に接続された切断用トーチで、このトーチケーブル６には切断用電力ケーブルの他に圧縮空気用ホース、切断開始、停止の信号ケーブルが含まれている。７は被切断物で、電力ケーブル８にて電源装置１の出力端子に接続されている。９は電源装置１とコンプレッサ２の駆動電力源となる単相または３相の商用交流電源に接続される接続ケーブルである。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このような従来の構成の切断装置では、コンプレッサ２に圧縮空気を溜めるエアタンクが無いために、コンプレッサ２より供給される圧縮空気は圧力変動が大きく圧力調整器４においてもこの圧力変動を抑えることができない。そして、この圧力変動のある圧縮空気にて切断用トーチ５で被切断物７を加工すると、圧力変動に同期して切断幅が変化し、空気圧力が高いと切断用トーチ５先端のプラズマアークがより緊縮されて切断幅が狭くなり、空気圧力が低いとプラズマアークが広がり切断幅が広くなる。その結果、切断面が粗くなり切断品質が低下するという問題があった。
【０００５】
また、トーチケーブル６に被切断物７などが載ってトーチケーブル６の圧縮空気用ホースがつぶれたり、あるいは圧力調整器４内に塵埃などが堆積して、コンプレッサ２の吐出側の圧縮空気径路が塞がれた状態になると、コンプレッサ２が過負荷運転になりコンプレッサ２が破損するという問題もあった。
【０００６】
本発明は、上記従来の課題を解消し切断品質の向上を図り、コンプレッサの破損を防止する切断装置を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
この目的を達成するために、本発明の第１手段は、コンプレッサと切断用トーチ間の圧縮空気径路に、圧縮空気の圧力変動を制限し安定化させる圧力制限装置と、圧縮空気の設定圧力を適正に調整するための圧力調整器をそれぞれ接続し、圧力制限装置の設定圧力を前記コンプレッサより供給される上下圧力変動の大きい圧縮空気の下側近辺に設定したものである。
【０００８】
また、本発明の第２手段は、圧力調整器の出口側に圧力スイッチを接続し、圧縮空気が設定圧未満または以下になると切断用電力の供給を停止するものである。
【０００９】
【発明の実施の形態】
本発明の第１手段は、圧縮制限装置により、圧縮空気通路の空気圧力が変動するとその変動圧を制限し安定化して切断幅を一定にするとともに、圧力調整器により圧縮空気の設定圧力を適正に調整することにより適正な切断幅を得る作用を有する。
【００１０】
また、本発明の第２手段は圧力スイッチによって、圧力空気が設定圧未満または以下になると、切断用電力の供給を停止するという作用を有する。
【００１１】
以下、本発明の実施の形態につき図１ないし図３に沿って説明する。
なお、符号１ないし９は図４に示した従来の装置と同じであるので、その説明を省略する。
【００１２】
（実施の形態１）
１０は圧力制限装置で、圧縮空気径路となる金属製パイプ３と圧力調整器４の間に接続され、かつ電源装置１に内蔵したものである。
【００１３】
この圧力制限装置１０の構成を図２（ａ）（ｂ）に沿って説明する。１１は圧縮空気径路に接続する圧縮空気通路１２に、透孔１３を設けた圧力制限装置本体、１４は透孔１３の閉塞を行うゴムや合成樹脂などの非金属製シート、１５は前記非金属製シート１４を透孔１３の軸方向に押さえるばねで、前記ばね１５の加圧力により非金属製シート１４が変形しないようにその上部には金属製ばね受け１６を設けている。１７はばね１５を端部１８で保持し、圧力制限装置本体１１とねじ１９により接合し、上部に圧縮空気の吐出通路２０を設けた圧力制限蓋である。
【００１４】
上記構成の圧力制限装置１０の動作を説明すると、圧縮空気径路に接続した圧縮空気通路１２の空気圧力が上昇した場合、上昇した空気は透孔１３を通り非金属製シート１４を押し上げ、圧力制限装置本体１１の上部、ばね１５、吐出通路２０を通り図２（ｂ）の矢印にて示すように、外気に抜ける。これにより圧縮空気通路１２の空気圧力が下降すると、ばね１５の力により非金属製シート１４が透孔１３上部に密着し圧縮空気通路１２の空気が外気に抜けるのを防止する。すなわち、圧力制限装置１０は圧縮空気通路１２部の空気圧力を安定にする働きがあり、この空気圧力は、ばね１５のばね定数や圧力制限蓋１７の圧力制限装置本体１１へのねじ込み量で調整される使用時のばね１５の長さにより任意に設定することができる。
【００１５】
この実施の形態１によれば，圧力制限装置１０の設定圧力をコンプレッサ２より供給される上下圧力変動の大きい圧縮空気の下側近辺に設定することにより、圧力制限装置１０を通過した圧縮空気は圧力変動の無い安定した圧縮空気となり、圧力調整器４にて切断作業の適正圧に変換された圧縮空気にて切断用トーチ５で被切断物７を加工すれば、圧縮空気圧力が安定しているので切断幅も一定になる。その結果、被切断物７の切断面が滑らかになり切断品質の向上を図ることができる。
【００１６】
また、トーチケーブル６に被切断物７などが載ってトーチケーブル６の圧縮空気用ホースがつぶれたり、あるいは圧力調整器４内に塵埃などが堆積して、コンプレッサ２の吐出側の圧縮空気径路が塞がれた状態になっても、圧力制限装置１０により、コンプレッサ２の吐出側の圧縮空気圧力は常に圧力制限装置１０によって設定された圧力になるので、コンプレッサ２は過負荷運転にならずコンプレッサ２の破損を防止することができる。
【００１７】
（実施の形態２）
つぎに、実施の形態２の切断装置を図３に沿って説明する。この実施の形態２では、圧力調整器４の出口側に圧力スイッチ２１を設けている。その他の構成は実施の形態１と同様であるので、説明を省略する。
【００１８】
この実施の形態２によれば、圧力スイッチ２１のスイッチ動作圧力を切断作業に適した圧縮空気の下限の圧力値に設定することにより、なんらかの原因により空気圧がスイッチ動作設定圧未満になった場合、圧力スイッチ２１により切断用電力の供給を停止するようにするものである。これにより被切断物７の切断面の切断品質の向上を図ることができ、また、空気圧低下による切断用トーチ５の先端部品である電極、チップのシリーズアーク発生による電極やチップの早期消耗を防ぐことができる。
【００１９】
さらに、圧力調整器４、圧力制限装置１０および圧力スイッチ２１により圧縮空気圧の上限、下限を管理することが可能であるため、圧力値を表示する圧力計を別途用意する必要はない。
【００２０】
【発明の効果】
以上のように、本発明の第１手段によれば、圧縮空気径路に接続した圧力制限装置の設定圧力をコンプレッサより供給される上下圧力変動の大きい圧縮空気の下側近辺に設定することにより、圧力制限装置を通過した圧縮空気は圧力変動の無い安定した圧縮空気となり、また、圧縮空気径路に接続した圧力調整器にて切断作業の適正圧に調整された圧縮空気にて切断用トーチで被切断物を加工することができ、圧縮空気圧力が安定することにより切断幅も一定になることから、被切断物の切断面が滑らかになり切断品質の向上を図ることができることや、圧力制限装置により、コンプレッサの吐出側の圧縮空気圧力は常に圧力制限装置によって設定された圧力になるので、コンプレッサは過負荷運転にならず、コンプレッサの破損を防止することができる。
【００２１】
さらに、本発明の第２手段によれば、圧力調整器の出口側に圧力スイッチを設けたので、圧力スイッチのスイッチ動作圧力を切断作業に適した圧縮空気の下限の圧力値に設定することにより、なんらかの原因により空気圧がスイッチ動作設定圧未満になった場合、圧力スイッチにより切断用電力の供給を停止することができ、より被切断物の切断面の切断品質の向上を図ることができることや、空気圧低下による切断トーチの先端部品である電極、チップのシリーズアーク発生による電極、チップの早期消耗を防ぐことができることや圧力調整器、圧力制限装置および圧力スイッチにより圧縮空気圧の上限、下限を管理することが可能であるため、圧力値を表示する圧力計を別途用意する必要はない。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態１における切断装置の概略構成図
【図２】（ａ）圧力制限装置の要部拡大断面図
（ｂ）同圧力制限装置の動作時の要部拡大断面図
【図３】本発明の実施の形態２における切断装置の概略構成図
【図４】従来の切断装置の概略構成図
【符号の説明】
２  コンプレッサ
３  金属製パイプ（圧縮空気径路）
４  圧力調整器
５  切断用トーチ
７  被切断物
１０  圧力制限装置
１１  圧力制限装置本体
１３  透孔
１４  非金属製シート
１５  ばね
１７  圧力制限蓋
１９  ねじ
２０  吐出通路
２１  圧力スイッチ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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