混合氣體制作方法以及氣體混合裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種氣體混合裝置(1)，包括：主氣體流路(10)、附加氣體流路(20)、混合部(32)以及流量控制部(40)。在上述主氣體流路(10)上設(shè)置根據(jù)上述附加氣體流路(20)內(nèi)的壓力調(diào)節(jié)主氣體(G1)的壓力的先導(dǎo)式壓力調(diào)節(jié)部(14)以及檢測(cè)上述主氣體流路(10)的流量的質(zhì)量流量計(jì)(15)。在上述附加氣體流路(20)上設(shè)置調(diào)節(jié)附加氣體(G2)的流量的附加氣體流量調(diào)節(jié)器(24)。上述流量控制部(40)根據(jù)上述質(zhì)量流量計(jì)(15)檢測(cè)出主氣體(G1)的流量通過上述附加氣體流量調(diào)節(jié)器(24)對(duì)附加氣體(G2)的流量進(jìn)行控制。
【專利說明】混合氣體制作方法以及氣體混合裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本發(fā)明涉及向主氣體中添加附加氣體從而生成混合氣體的混合氣體制作方法以及氣體混合裝置。
[0002]本申請(qǐng)基于并要求2011年12月6日在日本提交的日本專利申請(qǐng)第2011-266854號(hào)的優(yōu)先權(quán)，其內(nèi)容結(jié)合于此作為參照。
【背景技術(shù)】
[0003]近年來，在氣體切割的領(lǐng)域中，例如，用氫代替乙炔氣體或丙烷氣體等的切割方法已經(jīng)引起人們的注意。當(dāng)用氫進(jìn)行切割時(shí)，為了達(dá)到可以看見火焰的目的，需添加少量的烴氣。
[0004]因此，當(dāng)兩種氣體混合從而生成混合氣體時(shí)，通常，以下的混合裝置已經(jīng)被熟知，包括:將各種氣體的壓力變?yōu)橄嗤瑝毫Φ膲毫φ{(diào)節(jié)器、以及通過調(diào)節(jié)流量達(dá)到各種氣體所預(yù)定比例的流量調(diào)節(jié)閥。
[0005]在上述傳統(tǒng)的氣體混合裝置中，通過與各種氣體對(duì)應(yīng)設(shè)置的壓力調(diào)節(jié)器對(duì)各種氣體的壓力進(jìn)行設(shè)定、調(diào)節(jié)。通常，當(dāng)流量(使用量)發(fā)生變動(dòng)，通過各壓力調(diào)節(jié)器的氣體的壓力也會(huì)隨之改變。一旦從氣體混合裝置中排出的混合氣體的使用量增加或減少而使各種氣體的通過流量增加或減少，則在各壓力調(diào)節(jié)器設(shè)置過的各種氣體的壓力就會(huì)相對(duì)于設(shè)定壓力改變，會(huì)有構(gòu)成混合氣體的各種氣體的比例偏離設(shè)定值的情況發(fā)生。
[0006]因此，當(dāng)混合氣體的使用量增加或減少后，需要重新設(shè)置各氣體的壓力為相同壓力，同時(shí)重新調(diào)節(jié)通過各流量調(diào)節(jié)閥的各種氣體流量，并且混合比為預(yù)定比例。
[0007]因此，通過使用壓差調(diào)節(jié)閥、壓力平衡回路等而進(jìn)行各氣體的壓差調(diào)節(jié)、或使用先導(dǎo)壓力調(diào)節(jié)器使一種氣體的調(diào)節(jié)壓力為先導(dǎo)壓力后控制另種氣體的壓力調(diào)節(jié)器而使另一種氣體的壓力與一種氣體的壓力相同而使各種氣體變?yōu)橄嗤瑝毫Φ募夹g(shù)已經(jīng)被公開(例如，參照專利文獻(xiàn)I。)。
[0008]在先技術(shù)文獻(xiàn)
[0009]專利文獻(xiàn)
[0010]專利文獻(xiàn)1:日本專利特公昭62-59621號(hào)公報(bào)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0011]發(fā)明要解決的課題
[0012]但是，當(dāng)使用壓差調(diào)節(jié)閥、壓力平衡回路或者先導(dǎo)壓力調(diào)節(jié)器時(shí)，混合裝置的電路結(jié)構(gòu)變得復(fù)雜，并且花費(fèi)了大量的時(shí)間來調(diào)節(jié)各種設(shè)備。另外，還有在各種氣體中產(chǎn)生振動(dòng)的可能性。
[0013]因此，強(qiáng)烈需要例如當(dāng)在氫氣體中添加烴類氣體時(shí)，即使混合氣體的使用量增大或減少也不需要通過壓力調(diào)節(jié)或者流量調(diào)節(jié)重新調(diào)節(jié)混合比，并能夠把各種氣體按照規(guī)定比例進(jìn)行混合形成混合氣體的混合氣體制作方法以及氣體混合裝置。[0014]本發(fā)明鑒于以上的情況，提供一種當(dāng)混合主氣體和附加氣體形成混合氣體時(shí)，能穩(wěn)定地生成主氣體和附加氣體按照規(guī)定比例混合了的混合氣體的混合氣體制作方法以及氣體混合裝置。
[0015]解決課題的手段
[0016]本發(fā)明的第一種方式涉及一種混合主氣體與附加氣體生成混合氣體的氣體混合裝置，該裝置包括:主氣體流路，其供應(yīng)主氣體；附加氣體流路，其供應(yīng)附加氣體；混合部，其使上述主氣體流路與上述附加氣體流路相連接,混合主氣體與附加氣體的同時(shí)向混合氣體排出口排出生成的混合氣體；以及流量控制部。并且，上述主氣體流路中，設(shè)置根據(jù)上述附加氣體流路內(nèi)附加氣體的壓力調(diào)節(jié)上述主氣體流路內(nèi)主氣體的壓力的先導(dǎo)式壓力調(diào)節(jié)部、以及檢測(cè)上述主氣體流路內(nèi)的經(jīng)壓力調(diào)節(jié)后的主氣體的流量的主氣體流量檢測(cè)單元。并且，上述附加氣體流路中，設(shè)置調(diào)節(jié)從上述附加氣體流路向上述混合部流入的附加氣體流量的附加氣體流量調(diào)節(jié)單元。并且，上述流量控制部根據(jù)上述主氣體流量檢測(cè)單元所檢測(cè)出的主氣體的流量，通過上述附加氣體流量調(diào)節(jié)單元控制流入上述混合部中的附加氣體的流量。
[0017]本發(fā)明的第二種方式涉及一種混合主氣體與附加氣體生成混合氣體的混合氣體制作方法，包括:在主氣體流路中供應(yīng)主氣體的同時(shí)向附加氣體流路供應(yīng)附加氣體；基于流入上述附加氣體流路內(nèi)附加氣體的壓力，調(diào)節(jié)流入上述主氣體流路的主氣體的壓力；根據(jù)在上述主氣體流路內(nèi)經(jīng)壓力調(diào)節(jié)后的主氣體的流量，調(diào)節(jié)從上述附加氣體流路向上述混合部流入的附加氣體的流量；以及在上述混合部中將主氣體和附加氣體按照規(guī)定比例進(jìn)行混合。
[0018]根據(jù)上述方式涉及的氣體混合裝置以及混合氣體制作方法，即使混合氣體的使用量增加或減少，也能混合規(guī)定流量的主氣體與附加氣體。其結(jié)果是，能夠穩(wěn)定地制造出主氣體與附加氣體是規(guī)定比例的混合氣體。
[0019]在后述的本發(fā)明的一個(gè)【具體實(shí)施方式】中，在混合部混合的兩種氣體中，流量多的氣體假定為主氣體，流量少的氣體假定為附加氣體。即，對(duì)于混合氣體的制作量，主氣體為超過50 %不足100 %，附加氣體為超過O %不足50 %。
[0020]發(fā)明效果
[0021]根據(jù)上述方式涉及的氣體混合裝置以及混合氣體制作方法，即使混合氣體的使用量增加或減少，也能夠穩(wěn)定地制造出主氣體與附加氣體以規(guī)定比例混合的混合氣體。另外，混合氣體生產(chǎn)中設(shè)備配置簡(jiǎn)單，并且可以很容易地操作。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0022]圖1是本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式的氣體混合裝置的概要結(jié)構(gòu)示意圖。
[0023]圖2是本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式的氣體混合裝置的效果說明圖。
【具體實(shí)施方式】
[0024]在下文中，參照附圖對(duì)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式進(jìn)行說明。
[0025]圖1是本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式的氣體混合裝置的概要示意圖。
[0026]氣體混合裝置I包括主氣體流路10、附加氣體流路20、混合氣體流路30、混合部32、以及流量控制部40。向主氣體流路10供應(yīng)的主氣體Gl與向附加氣體流路20供應(yīng)的附加氣體G2在混合部32中進(jìn)行混合，并生成混合氣體G3。混合氣體G3通過混合氣體流路30從混合氣體排出口 33中排出。
[0027]主氣體流路10包括主氣體管道11、主氣體供應(yīng)口 13、壓力表16、過濾器17、逆止閥18、先導(dǎo)式壓力調(diào)節(jié)閥(先導(dǎo)式壓力調(diào)節(jié)部)14以及質(zhì)量流量計(jì)(主氣體流量檢測(cè)單元)15。主氣體供應(yīng)口 13、壓力表16、過濾器17、逆止閥18、先導(dǎo)式壓力調(diào)節(jié)閥14、質(zhì)量流量計(jì)15是從主管道11的上游側(cè)按該順序配置的。
[0028]附加氣體流路20包括附加氣體管道21、附加氣體供應(yīng)口 23、壓力表26、過濾器
27、逆止閥28、以及附加氣體流量調(diào)節(jié)器(附加氣體流量調(diào)節(jié)單元)24。附加氣體供應(yīng)口
23、壓力表26、過濾器27、逆止閥28、附加氣體流量調(diào)節(jié)器24從附加氣體管道21的上游側(cè)按該順序配置。
[0029]混合氣體流路30包括混合氣體管道31以及壓力表34。混合氣體流路30的下游側(cè)與混合氣體排出口 33相連接。
[0030]混合部32的上游側(cè)與主氣體流路10以及附加氣體流路20相連接?；旌喜?2的下游側(cè)與混合氣體流路30相連接。從主氣體流路10流入的主氣體Gl與從附加氣體流路20流入的附加氣體G2在混合部32中進(jìn)行混合。混合而成的混合氣體G3經(jīng)過混合氣體流路30從混合氣體排出口 33排出。
[0031]另外，先導(dǎo)式壓力調(diào)節(jié)閥14，例如，先導(dǎo)側(cè)通過流量調(diào)節(jié)閥25A與附加氣體流路20相連接。然后，先導(dǎo)式壓力調(diào)節(jié)閥14根據(jù)附加氣體流路20內(nèi)的附加氣體G2的壓力，將主氣體流路10內(nèi)的主氣體Gl的壓力調(diào)節(jié)為與添加氣體G2相同的壓力。此處，當(dāng)主氣體Gl中添加附加氣體G2時(shí)，附加氣體G2的壓力比主氣體Gl的壓力設(shè)定為稍微高一些是優(yōu)選的。另外，先導(dǎo)式壓力調(diào)節(jié)器14具有一個(gè)特性，即調(diào)節(jié)側(cè)的氣體壓力比先導(dǎo)側(cè)的氣體壓力稍低。因此，在先導(dǎo)式壓力調(diào)節(jié)閥14中，使先導(dǎo)端為附加氣體G2來調(diào)節(jié)主氣體Gl的壓力。
[0032]質(zhì)量流量計(jì)15是測(cè)量從主氣體流路10向混合部32流入的主氣體Gl的流量的構(gòu)件。測(cè)量過的主氣體流量通過通信線路41發(fā)送至流量控制部40。
[0033]流量控制部40根據(jù)從質(zhì)量流量計(jì)15發(fā)送的主氣體Gl的流量，例如，計(jì)算出向混合部32流入的附加氣體G2的流量，并向流量調(diào)節(jié)閥24輸出流量控制信號(hào)。
[0034]附加氣體流量調(diào)節(jié)器24包括流量測(cè)量部24A以及流量調(diào)節(jié)閥24B。流量調(diào)節(jié)閥24B通過通信線路42與流量控制部40相連接。調(diào)節(jié)流量調(diào)節(jié)閥24B根據(jù)來自流量控制部40的流量控制信號(hào)調(diào)節(jié)伺服電機(jī)的分叉角度，調(diào)節(jié)從附加氣體流路20向混合部32流通的附加氣體G2的流量。
[0035]下面，對(duì)基于氣體混合裝置I的主氣體Gl與附加氣體G2的混合的說明。
[0036](I)首先，主氣體Gl經(jīng)過主氣體供應(yīng)口 13向主氣體流路10供應(yīng)的同時(shí)，附加氣體G2經(jīng)過附加氣體供應(yīng)口 23向附加氣體流路20供應(yīng)。
[0037](2)根據(jù)向附加氣體流路20供應(yīng)的附加氣體G2的壓力，調(diào)節(jié)主氣體流路10內(nèi)的主氣體Gl的壓力。
[0038](3)通過在主氣體流路10設(shè)置的質(zhì)量流量計(jì)15測(cè)量流動(dòng)在主氣體流路10的主氣體Gl的流量。
[0039](4)流量控制部40基于根據(jù)質(zhì)量流量計(jì)15測(cè)量的主氣體Gl的流量，計(jì)算出從附加氣體流路向混合部32流通的附加氣體G2的流量。而且，流量控制部40基于該結(jié)果計(jì)算出附加氣體G2的添加量，即附加氣體G2的流量，并向附加氣體流量調(diào)節(jié)器24的流量調(diào)節(jié)閥24B輸出附加氣體流量調(diào)節(jié)信號(hào)。
[0040](5)根據(jù)從流量控制部40輸出的附加氣體流量調(diào)節(jié)信號(hào)調(diào)節(jié)流量調(diào)節(jié)閥24B的分叉角度，并將從附加氣體流路20向混合部32流通的附加氣體G2調(diào)節(jié)到規(guī)定流量。
[0041](6)混合部32中，主氣體Gl與附加氣體G2按規(guī)定比例混合。
[0042]根據(jù)氣體混合裝置1，即使混合氣體G3的使用量增加或減少，主氣體Gl與附加氣體G2也按規(guī)定比例向混合部32流入。因此，能夠穩(wěn)定地制造出主氣體Gl與附加氣體G2按規(guī)定比例混合了的混合氣體。
[0043]另外，根據(jù)氣體混合裝置1，例如，如圖2示出，即使混合氣體G3(=主氣體Gl+附加氣體G2)的使用量(流量)少的時(shí)候，也能夠穩(wěn)定地制造出主氣體Gl與附加氣體G2按照一致的規(guī)定的比例混合了的混合氣體G3。
[0044]另外，如果在使用混合氣體G3的設(shè)備側(cè)的流量調(diào)節(jié)裝置上設(shè)置所需流量的話，則氣體混合裝置I中完全不 進(jìn)行壓力以及流量調(diào)節(jié)，能夠供應(yīng)自動(dòng)的按照規(guī)定比例混合而成的混合氣體。
[0045]另外，本發(fā)明不限定于上述實(shí)施方式，在不脫離發(fā)明宗旨的范圍，可以有多種變形。
[0046]例如，上述實(shí)施方式中，對(duì)關(guān)于主氣體Gl為氫，附加氣體G2為丙烷氣體(烴)時(shí)進(jìn)行說明。但是，關(guān)于主氣體Gl、附加氣體G2的構(gòu)成，除氫、烴外,能夠從氮、惰性氣體等中任意選擇。此外，主氣體G1、附加氣體G2中可以是任意一方或者兩方通過復(fù)數(shù)組合而成的混合氣體。
[0047]產(chǎn)業(yè)上的可利用性
[0048]根據(jù)上述，能夠?qū)χ鳉怏w按照規(guī)定比例穩(wěn)定地混合附加氣體。
[0049]符號(hào)說明
[0050]1、氣體混合裝置10、主氣體流路
[0051]20、附加氣體流路
[0052]14、先導(dǎo)式壓力調(diào)節(jié)閥(先導(dǎo)式壓力調(diào)節(jié)部)
[0053]15、質(zhì)量流量計(jì)(主氣體流量檢測(cè)單元)
[0054]24、附加氣體流量調(diào)節(jié)器(附加氣體流量調(diào)節(jié)單元)
[0055]32、混合部33、混合氣體排出口
[0056]40、流量控制部。
【權(quán)利要求】
1.一種氣體混合裝置，通過混合主氣體與附加氣體生成混合氣體，所述氣體混合裝置的特征在于，包括: 主氣體流路，其供應(yīng)主氣體； 附加氣體流路，其供應(yīng)附加氣體； 混合部，其使所述主氣體流路與所述附加氣體流路相連接，混合主氣體與附加氣體,并將生成的混合氣體向混合氣體排出口排出；以及 流量控制部， 所述主氣體流路中設(shè)置有根據(jù)所述附加氣體流路內(nèi)的附加氣體的壓力調(diào)節(jié)所述主氣體流路內(nèi)的主氣體的壓力的先導(dǎo)式壓力調(diào)節(jié)部、以及檢測(cè)所述主氣體流路內(nèi)的經(jīng)壓力調(diào)節(jié)后的主氣體的流量的主氣體流量檢測(cè)單元， 所述附加氣體流路中設(shè)置有調(diào)節(jié)從所述附加氣體流路向所述混合部流通的附加氣體的流量的附加氣體流量調(diào)節(jié)單元， 所述流量控制部根據(jù)所述主氣體流量檢測(cè)單元檢測(cè)出的主氣體的流量，通過所述附加氣體流量調(diào)節(jié)單元對(duì)流通至所述混合部的附加氣體的流量進(jìn)行控制。
2.一種混合氣體制作方法,通過混合主氣體與附加氣體生成混合氣體,所述混合氣體制作方法的特征在于，包括: 向主氣體流路供應(yīng)主氣體并向附加氣體流路供應(yīng)附加氣體； 根據(jù)所述附加氣體流路內(nèi)流通的附加氣體的壓力調(diào)節(jié)所述主氣體流路流通的主氣體的壓力； 根據(jù)在所述主氣體流路內(nèi)經(jīng)壓力調(diào)整后的主氣體的流量調(diào)節(jié)從所述附加氣體流路向所述混合部流通的附加氣體的流量；以及 在所述混合部中使主氣體與附加氣體按規(guī)定比例混合。
【文檔編號(hào)】B01F15/04GK103974760SQ201280059764
【公開日】2014年8月6日 申請(qǐng)日期:2012年11月20日 優(yōu)先權(quán)日:2011年12月6日
【發(fā)明者】高見澤一彥, 三吉敬 申請(qǐng)人:日酸田中株式會(huì)社