JPS62119313A - 気体燃料用ト−チ装置および燃料供給モジユ−ル - Google Patents

気体燃料用ト−チ装置および燃料供給モジユ−ル

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JPS62119313A
JPS62119313A JP61030588A JP3058886A JPS62119313A JP S62119313 A JPS62119313 A JP S62119313A JP 61030588 A JP61030588 A JP 61030588A JP 3058886 A JP3058886 A JP 3058886A JP S62119313 A JPS62119313 A JP S62119313A
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    • F23KFEEDING FUEL TO COMBUSTION APPARATUS
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23DBURNERS
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    • F23D14/38Torches, e.g. for brazing or heating
    • F23D14/40Torches, e.g. for brazing or heating for welding
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  • Output Control And Ontrol Of Special Type Engine (AREA)
  • Arc Welding Control (AREA)
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は、全体として、金属または非金属材料の切断、
溶接または加熱作業に使用する各種トーチまたはトーチ
類似の装置に関する。より具体的には、本発明は、上記
トーチまたはトーチ類似の装置に燃料を供給する燃料供
給装置に関する。本明J書にて一般に使用する「溶接」
という用語は、火炎を形成するトーチまたはバーナを使
用して、分離した物または材料片を相互に結合または鵬
合する溶接、ろう付け、その他の公知の作業を包含する
ものである。
(従来の技術) 従来技術の例とし1本特許出願の基礎となる第一1図特
許出願と出願人が同一である1985年7月30日付け
の米国特許第4,531,558号、1985年6月1
8日付けの同第4,523,548号、および1985
年6月11日付けの同第4.522,159号を挙げる
ことができる。
金属または非金属材料を含む、各種の対象物または各種
の材料の溶接、切断または加熱といった各種作業用とし
て、幾多のトーチ、バーナ、その他の火炎形成装置が周
知である。上記トーチまたはトーチ類似の装置は、空気
、またはその他の酸素含有気体と適当な燃料との混合体
を燃焼させ、火炎を形成する。一般に、上記適当な燃料
としては、プロパン、アセチレン、天然ガス、その他の
炭化水素系燃料が使用される。
(発明が解決しようとする問題点) 上記各種作業に使用する燃料は、一般に、トーチ装置に
接続可能な貯蔵タンクまたは容器内に充填されている。
このため、燃料を予充填した貯蔵容器を購入し、運搬し
たシ、また空になった貯蔵容器を再充填し、運搬しなけ
ればならない。従って、上記各種作業を実施する多くの
場合、燃料の供給は極めてコストが嵩み、また、不便で
もある。
さらに、上記各種作業に伴なう使用圧力、その他の変動
因子は、様々で一定しないため、トーチ類似の装置に対
する燃料の供給は、様々な流量または圧力で行われるた
め、その結果、上記各種作業中、トーチ類似の装置を互
いに交換することができない。
従って、本発明の主な目的は、天然ガス等の燃料を便利
で、直ちに利用することができしかも経済的な供給源か
ら、トーチまたはトーチ類似の装置まで、供給できるよ
うにした燃料供給装置またはモジュールを提供すること
である。
本発明の第2の主な目的は、広範囲な流量および圧力に
より、天然ガス等の気体燃料を、供給し、よって、様々
な溶接、切断または加熱作業時において、互換性を備え
た燃料供給装置またはモジュールを提供することである
本発明の別の目的は、一般的な家庭用または業務用の天
然ガス供給装置といった比較的低圧の気体燃料供給源に
接続可能な燃料供給装置またはモジュールを提供するこ
とである。
本発明のもう1つ別の目的は、比較的低廉、簡単および
便利に使用でき、また、製造コストが比較的低廉で済み
、しかも、望ましくは、可搬性?備え、最大限、様々な
現場で使用することができる燃料供給装置またはモジュ
ールを提供することである。
本発明のさらに、もう1つ別の目的は、直ちに利用可能
な気体燃料供給源から直接、トーチまだはトーチ類似の
装置に、燃料を供給し得ると共に、気体燃料供給源の存
在しない辺ぴな場所でも使用できるように、空の気体燃
料貯蔵タンクを再充填し得る燃料供給装置まだはモジュ
ールを提供することである。
(問題点を解決するための手段) 本発明によると、例えば、家庭用または業務用の天然ガ
ス供給装置といった比較的低圧の気体燃料供給源から、
高圧にて、トーチまたは他のトーチ類似の装置に気体燃
料を供給する燃料供給モジュールが提供される。本発明
による燃料供給モジュールは、1例として、気体燃料供
給源に流体連通状態で直ちに接続可能な入口と、気体燃
料供給源から送られる気体燃料を圧縮し、昇圧させる圧
縮機と、および、トーチに選択的に脱着可能であって、
トーチに対し、圧縮気体燃料を選択的に供給するモジュ
ールの排出口とを備え、この排出口には、トーチに供給
される圧縮気体燃料の圧力を、選択的に予調節回能な調
節装置を設けた構成とすることが望ましい。本発明によ
る燃料供給モジュールは、例えば、上記予調節回能な調
節装置を選択的に迂回し、圧縮機から、直接、圧縮気体
燃料を排出し、1iたけ複数の気体燃料貯蔵容器を再充
填することができる別の第2排出系統を備えることが望
ましい。
本発明による燃料供給モジュールの幾多の実施態様は、
燃料供給モジュールの入口と圧縮機の吸引口との間に設
けた気体燃料濾過器、圧縮機の排出口から、圧縮気体燃
料中の圧縮機潤滑油を取込み、集約する潤滑油用濾過器
、圧縮機潤滑油を圧縮機の吸出口に戻す復帰系統、圧縮
機の排出口から排出される圧縮気体燃料の温度を降下さ
せる冷却装置、または、上記予調節回能な調節装置を介
して、あるいは圧縮機から略直接的に、圧縮気体を選択
的に排出する選択的に操作可能な弁装置といった、採用
は随意であるが、採用することが望ましい様々な構成要
素の一部またはその全部を備えることができる。採用は
随意であるが、採用することが望ましい上記以外の構成
要素としては、圧縮機の最高排出圧力?予設定する調節
可能な圧力遮断装置および上記予調節回能な調節装置に
作用する限界圧力を予設定する調節可能な逃し弁がある
上記以外の本発明の目的、利点および特徴は、添付図面
に関する以下の説明よI)EAらかになるであろう。
(実施例) 第1図乃至第4図は、1例として、天然ガス等の気体燃
料をトーチ装置に供給するだめ、または1または複数の
気体燃料貯蔵容器またはタンク?随意に再充填する目的
のため、代わるかわる使用することのできる燃料供給モ
ジュール?備えた、本発明による気体燃料トーチ装置の
1実施例に係る図である。当業者なら、以下の説明およ
び添付図面により、本発明の基本的着想は、図示した以
外のトーチ装置および燃料供給モジュールにも、同様に
適用可能であることが容易に認識できよう。
また、以下の説明および添付図面から、本発明は、図示
したトーチおよび貯蔵タンク以外の様々な燃料供給の用
途に使用することができることが認識されよう。
第1図において、気体21然料トーチ1oは、全体とし
て、トーチ本体16と、酸素供給装置18と、および、
酸素供給装置18?トーチ本体16に連接する酸素供給
導管並びに燃料供給モジュール20をトーチ本体16に
連接する燃料供給導管24を有する燃料供給モジュール
20とを備えている。
第1図に図示したトーチ本体16は、各種の切断、溶接
または加熱作業にて一般に使用される各種型式の周知の
トーチ本体の典型的なものである。このトーチ本体16
は、一般に、混合部分3o内の燃料工酸素の混合体を調
整する酸素弁26および燃料弁28を備え、混合気の燃
焼時、トーチ先端で火炎が形成されるようにしである。
第1図に:は図示してないが、トーチ本体16は、トー
チの使用者が、燃料供給量の微調整をするだめの減圧装
置を備えることが望ましい。
上記トーチ本体16と同様、酸素供給装置18は、切断
、溶接または加熱作業において、一般に使用される周知
の各種型式の酸素供給装置の典型的なものである。酸素
供給装置18は、一般に、酸素タンク40と、遮断弁4
2と、および酸素の供給量および流量の監視、調節を行
なう酸素調節器44と全備えている。
第1図および第2図に図示するように、燃料供給モジュ
ール20は、急速トーチ継手50を介して、燃料供給モ
ジュール20に着脱可能な燃料供給導管24を通じて、
気体燃料をトーチ本体16に供給し得るようにするか、
または、第2図に示す別の形態とすることも可能である
。第2図において、再充填導管58は、急速タンク継手
60着脱可能とし、多岐管62を介して、気体燃料を1
または複数の貯蔵タンク64に供給できるようにしであ
る。かかる構成によって、燃料供給モジュール20は、
電気、または気体燃料供給源が全く存在しない辺ぴな現
場において、1または複数の貯蔵タンク64の再充填、
運搬を可能し、かかる現場で気体燃料を使用することが
できるという二次的効果を提供することができる。当業
者なら、容易に認識し得るように、燃料供給モジュール
20は、第2図に図示した貯蔵タンクの再充填以外の別
の気体燃料供給用にも利用することが可能である。
貯蔵タンク64は、その気体燃料貯蔵容量を増すため、
吸着材を備えることが望ましい。上記貯蔵タンクの例は
、上記米国特許に開示されており、上記吸着材のρすと
しては、活性炭、ゼオライト、シリカゲル状材、または
各種のクレーが挙げられる。
上記燃料供給モジュール20は、全体として、1または
複数の換気ルーバ68と、1または複数の持運び用ハン
ドル70と、および制御盤72とを備えている。この制
御盤72は、燃料供給モジュール20の通電、消電を行
なう電源スイッチ74および第1図、第2図に図示した
何れかの作動モーヒラ予選択する選択スイッチ76を備
えている。
制御盤72は、さらに、電源スイッチがON位置に入っ
ていることを示す電源衣、示灯78、第1図の作動モー
ト9の選択を示すトーチ表示灯80、および第2図のタ
ンクの再充填または他の類似作動モードの選択を示す燃
料タンク表示灯82を備えている。制御盤72には、さ
らに、トーチ圧力調節ノブが設けてあり、これによって
、使用者は、第1図に図示したトーチ装置への気体燃料
供給圧力?選択的に調節することができる。また、この
制御盤72には、トーチに接続した場合の気体燃料の吐
出圧力を監視するトーチ圧力計またはインジケータ88
、並びに、貯蔵タンクの再充填またはその他類似の用途
に使用する場合の気体燃料の吐出圧力を監視する同様の
タンク圧力計またはインジケータ90が設けである。
主として、第1図乃至第3図を参照すると、燃料供給モ
ジエール20の各種内部構成要素がハウジング66内に
収容されておシ、シャーシー構造体94の上に載置また
は他の方法で連接されている。ハウジング66およびシ
ャーシー構造体94は、燃料供給モジュール20が、そ
の所期の使用目的に合った適度の耐久性を備えることが
できるように、設計することが望ましい。しかし、当業
者には明らかであるように、燃料供給モジュール20の
各種構成要素および構造は、可能な限シ、軽−l且つコ
ン・ξクトなものとし、持運び上、極めて便利であるよ
うにし、燃料供給モジュール20の全体的な有用性を大
幅に高めることができるようにする必要がある。この点
に関し、燃料供給モジュール20の初期の試作品は、全
体の略寸法が、幅14インチ(35,f3crrL) 
X奥行き28インチ(71,]、m)×高さ15.5イ
ンチ(39,4crIL)、重量が約75ポンド(34
kg)となるように製造した。しかし、上記燃料モジュ
ールの寸法および重量は、製品として、本格的に製造す
れば、耐久性、品質および使い勝手を著るしく損わずに
、大幅に軽減することが可能であると考えられる。
主として、第3図の略フロー図に関し、第3図の符号を
用いて、以下、燃料供給モジュール20の内部構成要素
および作用について説明する。
燃料供給モジュール20の気体燃料供給源は、第4図に
符号100で図解的に図示した気体燃料供給装置である
。この気体燃料供給装置100は、直ちに利用可能な任
意の気体燃料供給源で構成することができるが、最も望
ましいのは、多くの家庭用または業務用に一般に使用さ
れている型式の天然ガス供給源である。上記天然ガス供
給源は、その所在場所および供給業者、さらに、家庭用
か業務用かによって、差はあるが、一般に、約% ps
ig(1,72kpa)乃至約xopstg(69kp
a)の範囲の圧力で天然ガスを供給している。
燃料供給モジュール20は、入口導管104を気体燃料
供給源100と流体連通する状態で、選択的に着脱可能
なように接続する急速継手102を備えている。入口導
管104は、電磁作動入口弁106、濾過器1(18、
および1方向逆止め弁11(l備えている。濾過器1(
18は、供給する特定の気体燃料に適した任意の数の公
知の濾過要素を備えることができるが、気体燃料から水
分またはその他の不純物全除去する乾燥剤充填の濾過要
素を備えることが望ましい。各種型式の乾燥剤充填濾過
要素を採用することができるが、好適な乾燥剤充填濾過
要素は、例えば、活性炭、ゼオライト、シリカゲル系材
料、各種のクレー等の吸着材を用いたものである。
天然ガスであることが望ましい気体燃料は、入口導管1
04.1字形継手112、および上述したその他の構成
要素金倉して、圧縮機116の吸引口114に供給され
、圧縮機116ヲ選択的に作動させて、気体燃料を圧縮
し、昇圧させる。上述した燃料供給モジュール20の試
作品の場合、圧縮機116は、冷凍装置で一般に、使用
されている密閉密封型式の気体用圧縮機を使用した。こ
の型式の圧縮機は、低廉且つ耐久性に優れ、在庫品が直
ぐ入手可能である。当業者なら、当然、他の型式の圧縮
機を使用してもよいことが認識できよう。しかし、圧縮
機116は、以下に説明する予選択した変動因子および
用途により差はあるが、一般に、約100psig(6
100psi乃至約500psig(34,50kpa
)の範囲の圧力まで、気体燃料を圧縮し得る性能を備え
ることを要する。
圧縮後の気体燃料は、導管120ヲ介して、圧縮機の排
出口118から、圧縮機潤滑油の分離器122まで強制
的に移送される。この分離器122は、その内部を通過
する気体流から、潤滑油または液体を除去し得るように
した任意の数の公知の分離要素または濾過器型式の装置
を備えることができる。
分離器122は、周知の重力利用の毛細管型で、圧縮機
から吐出される気体圧力の作用によって、集約した圧縮
機の潤滑油を潤滑油戻り導管188を介して、圧縮機の
吸引口114に戻すことができるようにした型式のもの
が望ましい。
圧縮気体燃料は、復水器または熱交換器124を経て、
移送し、その温度降下を図ることが望ましい。熱交換器
124は、放熱コイルを備え、この放熱コイルには、冷
却ファン232によって、外気を強制的に供給すること
が望ましい。上述した燃料供給モジュール20の試作品
の場合、熱交換器124に導入した気体燃料(天然ガス
を使用)の温度は、熱交換器124の入口で約140°
F(60℃)、出口で略周囲温度であった。図面では、
熱交換器124は、上述した放熱コイルを備えたものが
図示しであるが、当業者なら、他の型式の熱交換器、復
水器、その他の冷却手段を用いて、圧縮機116の排出
口iisから排出される圧縮気体燃料の温度降下を図る
ことができることは容易認識され得よう。
圧縮され、冷却された気体燃料は、熱交換器124ヲ出
ると、導管126ヲ経て、1字形継手129に移送され
、ここから、第1図および第2図に示した2つの作動モ
ート9の何れかに応じて、燃料供給モジュール20から
排出されていく。第1図の作動モードの場合、圧縮気体
燃料は、1字形継手129から、望ましくは、電磁作動
トーチ弁130、第1排出導管132、および1字形継
手134を介して、調圧器136に移送される。この調
圧器136 (j 、制御盤72の調圧ノブ86によっ
て、選択的に操作し、1方向逆止め弁140i介して、
トーチ排出継手50から排出される気体燃料の排出圧力
を予設定することができる。
燃料供給モジュール20は、さらに、1字形継手134
を介して、調圧器136の内側と流体連通し、調圧器1
36の限界圧力を予設定する調節可能な逃し弁184を
備えることが望ましい。
圧縮機116は、一般に、定速、定出力の圧縮機である
ため、駆動時における気体燃料の吐出量は、常時、略一
定に保たれる。このため、圧縮波116から必 要以上
に吐出された気体燃料は、逃し弁184、並びに7字形
継手112ヲ介して、圧縮機の吸引口114と流体連通
した気体戻し導管186を経て、圧縮機の吸引口114
に戻す必要がある。
調節可能な逃し弁が設けであるため、この逃し弁184
を調節することにより、燃料供給モジュール20は、そ
の第1図の排出系統から排出される気体燃料に対し、調
圧器136の操作によっても越えることのできない最高
排出圧力を選択的に予設定することができる。燃料供給
モジュール20の上記特徴によって、トーチに燃料供給
の作動モードの場合、燃料供給モジュールからの気体燃
料の排出圧力は、調圧器136、逃し弁184の調節許
容範囲および圧縮機116の最高°排出圧力範囲内にて
、様々な[直の予、設定、変更が可能となる。トーチ供
給モードの場合、燃料供給モジュールの使用者が、気体
燃料の供給圧力?監視することができるよう、調圧器1
36の吐出側のT字形継手138には、導管162を介
して、流体連通する上記トーチ圧力インジケータ88が
設けである。
第2図に1例として、図示した貯蔵タンクの再充填の如
き、燃料供給モジュール20の選択随意な別の作動モー
ドの場合、7字形継手129は、また、第2排出導管1
52および望ましくは、電磁作動タンク弁154を介し
て、燃料供給モジュールの第2排出系統に接続される。
燃料供給モジュールの第2排出系統の圧縮気体燃料は、
電磁弁154から、1方向逆止め弁156、第2排出導
管158および1字形継手160を経て、上記貯蔵タン
ク充填用の1字形継手60に、直接移送される。第4図
から容易に理解し得るように、燃料供給モジュールの第
2排出系統は、燃料供給モジュールの第1排出系統にお
ける調圧器136e涌ずに、圧縮気体燃料を1字形継手
60まで供給する。これは再充填する貯蔵タンク内での
気体燃料の排出圧力を予設定した最高圧力以下に保ち、
容器の過圧を防止するためである。1字形継手60から
排出される圧縮気体燃料の圧力を点検し、例えば、再充
填状態を監視し得るようにするため、導管、164は、
上記継手160および制御盤72の圧力インジケータ9
0と流体連通している。
圧縮機の排出圧力を最高圧力に予設定し、また、故障に
対するフェイル・セーフの機能を備えるようにするため
、燃料供給モジュール20は、また、圧縮機制御用導管
152を介して、圧力遮断装置180に流体連通ずるT
字形継手177を、第2排出導管152に設けることが
望ましい。この圧力遮断装置180は、圧縮機の最高排
出圧力の予設定および再設定が可能であり、以下によシ
詳細に説明するように、圧力遮断装置180と圧縮機1
16の駆動モータ(図示せr)を連接する制御導管18
2を介して、圧縮機116の作動?停止させることがで
きる。圧力遮断装置180は、燃料供給モジュールの何
れの気体燃料排出系統に対しても、気体燃料の最高排出
圧力を設定し、また、下流側導管またはホースの破損時
、もしくは、圧縮機の作動停止が必要、または望まれる
その他の各種故障時、圧縮1dk自動的に停止させ得る
ように、予設定することが可能である。圧力遮断装置1
80は、圧縮機116を停止させた後、圧縮機の作動停
止の5原因ケ調査し、作動再開前、その原因全除去し得
るようにするため、手動による再設定手順によらなけれ
ば、作動再開が不可能であるようにすることが望ましい
上述した様々な機能および特徴を備えるようにするため
、燃料供給モジュール20は、各種構成要素の作動、作
動停止および制御?行なうだめの第4図に線図で示した
動力および制御システムを備えている。燃料供給モジュ
ール20は、電動とし、従来の電気コネクタ202を介
して、従来の外部電源200に着脱可能なように接続す
ることが望ましい。電源コー)’204を用いて、rO
NJまたはl”OF町作動位置を選択できる電源スイッ
チ74への通電を行なう。
電源スイッチ74が「ON」位置にある:烏合、制御盤
72の電源表示灯78は、導線206および電源表示灯
導線210を介して給電され、燃料供給モジュール20
の通電を表示する。以下に、工り詳・l州に説明する目
的のため、電源スイッチ7・1、導線206および選択
スイツア°導線2(18ケ介して、選択スイッチ76に
も給電される。電源スイツテ74は、他の導線218.
220および圧縮機導線222を介して、圧縮扇116
の軍動モーメ(図示せず)を通電する手段でもあるため
、この電源スイッチ222の操作で、圧縮瀬116の始
動、停止を選択的に行なうことができる。上記導線21
8は、電磁導線224に分岐し、入口電磁作動子226
の)小遣ヲ行ない、システムの作動時には入口弁106
ffi開弁し、システムの停止1時には、大口弁106
を閉弁する。
電源スイッチ74から、熱交換器用ファン232に給電
するためのファン用モータ導線228が設けである。こ
のように、ファン用モータ230、ファン232、およ
び電磁作動入口弁106は、全て、選択スイッチ76お
よび電源表示灯78と共に、電源スイッチ74の操作に
よって、通電される。
燃料供給モジュール20に通電して、選択スイッチ76
J3:im1させた後、選択ス・rンチ76を選択的に
操作して、いわゆる「トーチ」位置にし、第1制御線1
74を介して、トーチ弁130の第1電磁作動子に通電
する。同様に、選択スイッチ76をいわゆる「タンク」
位置にすると、電磁作動タンク弁154が開弁するため
、第2制御線176を介して、第2電動作動子172に
通電される。その後、選択スイッチ76をいわゆる「ト
ーチ位置」にすると、電磁作動子170に通電され、ト
ーチ弁130は開弁し、略同時に、電磁作動子172は
消電されて、タンク弁154は閉弁する。これとは逆に
、選択スイッチをいわゆる「タンク」位置にすると、電
磁作動子172に通電され、タンク弁154は開弁し、
略同時に、電磁作動体170は消電されて、トーチ弁1
30は閉弁する。上記構成により、燃料供給モジュール
20は、トーチ?使用すり第1作動モード、または、貯
蔵タンクの再充填を行なう第2作動モード、もしくはそ
の也の類似用途において、圧縮気体燃料(天然ガスがヌ
ましい)を供給する為に使用することができる。
使用者が、第1作動モード、即ち「トー、チ」モートゝ
、または第2作動モード、即ち「タンク」モードの何れ
で作動しているのか知ることができるように、トーチイ
ンジケータ導線214を電気的に連接し、第1制御線1
74から、トーチ表示灯80まで給電する。同様に、タ
ンク表示灯導線212は、第2制御線176とタンク表
示灯82間に給電する。
燃料供給モジュール20の作用について簡単に説明する
と、先ず第1図に図示したトーチ用作動モードまたは第
2図に示しだ貯蔵タンク用作動モートゞの何れかの所望
の作動モードにて燃料供給モジュール20を作動させる
のに必要な連接を正しく行なう。次に、急速継手102
を利用して、燃料供給モジュール20を気体燃料供給源
100に連接し、その後、電気コネクタ202 ’;r
:、介して、電源200と電気的に連接させる。
電源スイッチ74i[ON、J位置にすると、電源表示
灯78、選択スイッチ76、圧縮機116、ファン用モ
ータ230および入口電動作動子226の全てに通電さ
れ、気体燃料供給源100との流体連通が開放し、燃料
供給モジュール20を始動させることができる。選択ス
イッチ76の選択位置によって、該当するトーチ表示灯
80、またはタンク表示灯82に給電され、点灯する。
電源スイッチ74 i 10J位置にし、選択スイッチ
76を「トーチ」位置にした場合、トーチ弁130が開
弁し、タンク弁154がこれと同時に閉弁する。この状
態によって、圧縮気体燃料を燃料供給モジュールの第1
排出系統から、トーチ本体16に供給し、調圧器136
およびそのトーチ調圧ノブ86によって、排出圧力を選
択的に調節することができる。上記排出圧力の調節は、
上述の如く、手動にて調節し得るので望ましい逃し弁1
84によって、燃料供給モジュールの第1排出系統に対
して、予設定した限界圧力の範囲内で行なうことができ
る。
同様に、選択スインチア6を1タンク」位置にすると、
タンク弁154は開弁し、トーチ弁130がこれと略同
時に閉弁し、燃料供給モジュールの第2排出系統から、
略直接、貯蔵タンクまたはその他の・燃料使用箇所に、
圧縮気体燃料が排出される。
上述の如く、上記1可れの作動モードにおいても、燃料
供給モジュールの排出圧力は、手動にて調節可能である
ことが望ましい圧力遮断装置180によって予設定した
、圧縮機の最高排出圧力の範囲内の値となる。
これと逆に、電源スイッチ74を[0FFJ位置にした
場合、上記構成要素は消電され、燃料供給モジュール2
0全体の作動が停止する。この点に関し、燃料供給モジ
ュール20内部には、圧縮天然ガスの貯留手段が設けら
れていないことに留意する必要がある。このため、不使
用期間中、加圧状態の気体燃料が、燃料供給モジュール
内に蓄積する虞れを、略回避することができる。
1例として説明した燃料供給モジュール2oに使用する
各構成要素を以下に掲げる。燃料供給モジュール20の
これら多くの主要な構成要素は、総称、メーカ、その他
の関連する製品データに基づき掲示し、該当する場合に
は、商標名を付した。
以下の情報は1例として掲げたものであシ、・当業者な
ら、様々な同等品または代替品を選択し得ることが理解
できよう。
50     黄銅OGAポース継手 継手 76      15Amp、us’v、DpD’r選
択スイッチ 88       「ライツカJ 111.10 、2
−3Aイアf 。
0−30 psi 、 CBM/U−C圧力計9 Of
’、”y (ツカJ 111.10 + 2−% イン
チ。
0−400psi 、 CBM/U−C圧力計106 
       「ヴアルコアJ 5V−62,通常は閉
じている電磁弁あインテロ径。
115V、60Hz 1(18      乾燥剤充填水分離器/濾過器組立
体 116           「r−プラントIJRL
4−0050−工AA密閉溶接圧縮機 122          「Ac&R=+ンポーネン
ト」5−5580油水分離器 124      熱交換器、複列、575 psig
、W、P。
130/154      「ヴアルコア」通常閉弁の
電磁弁%イアf口径、115V、60H2 136「テスコム」手動減圧器、00−50psi出口 140   [ナプロJ4CP管内逆止め弁184  
  [ナゾロJ4CPA管内逃し弁230    「ス
テベコ」ファン用モータ、9W−COW。
n5V、60Hz 上記説明は、本発明の1例である実施態様に関する・も
のである。当業者なら、上記説明および添付図面から、
特許請求の範囲に記載した本発明の精神および・範囲か
ら逸脱することなく、幾多の変形例が可能であることは
、容易に理解されよう。
【図面の簡単な説明】
第1図は、トーチ装置に気体燃料を供給し得るように接
続した実施例による燃料供給モジュールと共に、本発明
による気体燃料トーチ装置を示す斜視図、 第2図は、1または謀数の貯蔵タンクを再充填するため
、気体燃料を供給し得るよう接続した第1図の実施例に
よる燃料供給モジュールを示す、第1図と同様の斜視図
、 第3図は、多数の内部構成要素を示すため、ハウジング
を取外した、第1図の実施例による燃料供給モジュール
の斜視図、および 第4図は、第1図の実施例による燃料供給システムの略
フロー図である。 10・・・気体燃料トーチ装置 16・・・トーチ本体
18・・・酸素供給装置  20・・・燃料供給モジュ
ール22・・・酸素供給導管  24・・・燃料供給導
管26・・・酸素弁     28・・・燃料弁30・
・・混合部分     32・・・トーチ先端40・・
・酸素タンク    42・・・遮断弁44・・・酸素
調圧器    50・・・トーチ排出急速継手58・・
・再充填導管    60・・・タンク排出急速継手6
4・・・貯蔵夕/り    66・・・ハウジング68
・・・喚気ルーハフ0・・持運びハンドル72・・・制
御盤      74・・・電源スイッチ76・・・選
択スイッチ   78・・・電源表示灯80・・・トー
チ表示灯   86・・・トーチ用調圧ノズ90・・・
圧力計      94・・・シャーシー構造体/F7
gJ

Claims (41)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)切断または溶接作業に使用する気体燃料用トーチ
    装置において、 気体燃料と酸素の混合体を燃焼させるため、選択的に操
    作可能なトーチ手段と、 前記トーチ手段に酸素を供給する酸素供給 手段と、比較的低圧の気体燃料供給源から、高圧にて、
    前記トーチ手段に気体燃料を供給する燃料供給モジュー
    ルとを備え、前記燃料供給モジュールが、 前記比較的低圧の気体燃料供給源と流体連 通状態に接続可能な燃料供給モジュールの 入口手段と、 前記燃料供給モジュールの入口手段に流体 連通し、選択的に通電し、前記気体燃料供 給源からの前記気体燃料を圧縮し、その圧 力を昇圧させる圧縮手段であつて、前記燃 料供給モジュールの入口手段に流体連通す る圧縮吸気口と、前記圧縮手段から、圧縮 気体燃料を排出する圧縮排出口とを備える 前記圧縮手段と、 前記トーチ手段に選択的且つ着脱可能に 接続でき、前記圧縮気体燃料を前記圧縮手 段から前記トーチ手段まで選択的に供給す る燃料供給モジュールの排出手段であつて、前記圧縮排
    出口に流体連通し、前記圧縮手 段からの前記圧縮気体燃料の圧力を予設定 し、予設定した燃料供給モジュールの排出 圧にて、前記トーチ手段に、前記圧縮気体 燃料を供給し得るようにした調節手段を備 える前記燃料供給モジュールの排出手段と を備えることを特徴とする気体燃料用トー チ装置。
  2. (2)前記気体燃料が天然ガスであることを特徴とする
    特許請求の範囲第1項に記載した気体燃料用トーチ装置
  3. (3)前記比較的低圧の気体燃料供給源が、天然ガス供
    給装置を備え、前記燃料供給モジュールの入口手段が、
    前記燃料供給モジュールを前記天然ガス供給装置に選択
    的且つ着脱可能に接続する手段を備えることを特徴とす
    る特許請求の範囲第2項に記載した気体燃料用トーチ装
    置。
  4. (4)前記天然ガス供給装置内の前記天然ガスが、約1
    /4psig(1.72kpa)乃至約10psig(
    69kpa)の範囲内の圧力を備え、前記圧縮手段が、
    前記天然ガスの圧力を、約500psig(3450k
    pa)の圧力まで昇圧させることを特徴とする特許請求
    の範囲第3項に記載した気体燃料用トーチ装置。
  5. (5)前記燃料供給モジュールが、さらに、前記燃料供
    給モジュールの入口手段と前記圧縮吸引口間に設けられ
    、前記気体燃料を濾過する濾過手段を備えることを特徴
    とする特許請求の範囲第1項に記載した気体燃料用トー
    チ装置。
  6. (6)前記燃料供給モジュールが、さらに、前記圧縮排
    出口において、前記圧縮気体燃料から圧縮手段の潤滑油
    を略取込み、集約し得る潤滑油濾過手段を備えることを
    特徴とする特許請求の範囲第1項に記載した気体燃料用
    トーチ装置。
  7. (7)前記潤滑油濾過手段が、前記集約した圧縮手段の
    潤滑油を、前記圧縮吸引口まで戻す流体導管手段を備え
    ることを特徴とする特許請求の範囲第6項に記載した気
    体燃料用トーチ装置。
  8. (8)前記燃料供給モジュールが、さらに、前記圧縮排
    出口と流体連通し、前記圧縮気体燃料の温度を降下させ
    る冷却手段を備えることを特徴とする特許請求の範囲第
    1項に記載した気体燃料用トーチ装置。
  9. (9)前記冷却手段が、空気対気体燃料用熱交換器を備
    えることを特徴とする特許請求の範囲第8項に記載した
    気体燃料用トーチ装置。
  10. (10)前記燃料供給モジュールが、さらに、前記圧縮
    排出口と流体連通し、前記調節手段を選択的に迂回し、
    前記燃料供給モジュールから、前記圧縮気体燃料を排出
    する燃料供給モジュールの第2排出手段を備えることを
    特徴とする特許請求の範囲第1項に記載した気体燃料用
    トーチ装置。
  11. (11)前記燃料供給モジュールが、さらに、燃料供給
    モジュールの前記第1および第2排出手段の一方を経て
    、前記圧縮手段から、前記圧縮気体燃料を選択的に排出
    する弁手段を備えることを特徴とする特許請求の範囲第
    10項に記載した気体燃料用トーチ装置。
  12. (12)前記燃料供給モジュールの第2排出手段を、少
    くとも1つの気体燃料貯蔵容器に選択的且つ着脱可能な
    ように接続し、前記貯蔵容器が、前記燃料供給モジュー
    ルにより、前記比較的低圧の気体燃料供給源から選択的
    に充填され得るようにしたことを特徴とする特許請求の
    範囲第11項に記載した気体燃料用トーチ装置。
  13. (13)前記燃料供給モジュールが、さらに、前記圧縮
    排出口からの気体燃料が、予設定した最高圧縮排出圧力
    に達したとき、前記圧縮手段を自動的に停止させる予設
    定可能な遮断手段を備えることを特徴とする特許請求の
    範囲第1項に記載した気体燃料用トーチ装置。
  14. (14)前記燃料供給モジュールが、さらに、前記燃料
    供給モジュールの排出手段内の前記気体燃料の圧力が、
    予設定した逃し圧力に達したとき、前記燃料供給モジュ
    ールの排出手段から、前記気体燃料の1部を、前記圧縮
    吸引口まで戻す予設定可能な逃し弁手段を備えることを
    特徴とする特許請求の範囲第1項に記載した気体燃料用
    トーチ装置。
  15. (15)切断または溶接作業に使用する天然ガス供給ト
    ーチ装置において、 天然ガスと酸素の混合体を燃焼させるため、選択的に操
    作可能なトーチ手段と、 前記トーチ手段に酸素を供給する酸素供給手段と、およ
    び比較的低圧の天然ガス供給装置から、高圧にて、前記
    トーチ手段に天然ガスを供給する燃料供給モジュールと
    を備え、前記燃料供給モジュールが、 前記天然ガス供給装置と流体連通状態に接続可能な燃料
    供給モジュールの入口手段と、 前記燃料供給モジュールの入口手段に流体連通し、選択
    的に通電し、前記天然ガス供給装置からの前記天然ガス
    を圧縮し、その圧力を昇圧させる圧縮手段であつて、前
    記燃料供給モジュールの入口手段に流体連通する圧縮吸
    引口と、前記圧縮手段から、圧縮天然ガスを排出する圧
    縮排出口とを備える前記圧縮手段と、 前記圧縮排出口に流体連通し、前記圧縮排出口において
    、前記圧縮天然ガスから圧縮手段の潤滑油を略取込み、
    集約する潤滑油濾過手段と、前記圧縮排出口に流体連通
    し、前記圧縮天然ガスの温度を降下させる冷却手段と、 前記トーチ手段に選択的且つ着脱可能に接続でき、前記
    圧縮天然ガスを、前記圧縮手段から前記トーチ手段まで
    選択的に供給する燃料供給モジュールの排出手段であつ
    て、前記圧縮排出口に流体連通し、前記圧縮手段からの
    前記圧縮天然ガスの圧力を予設定し、予設定した燃料供
    給モジュールの排出圧にて、前記トーチ手段に、前記圧
    縮天然ガスを供給し得るようにした調節手段を備える前
    記燃料供給モジュールの排出手段とを備えることを特徴
    とする天然ガス供給トーチ装置。
  16. (16)前記天然ガス供給装置内の前記天然ガスが約1
    /4psig(1.72kpa)乃至約10psig(
    69kpa)の範囲内の圧力を備え、前記手段が、前記
    天然ガスの圧力を、約500psig(3450kpa
    )の圧力まで昇圧させ、前記燃料供給モジュールの入口
    手段が、前記燃料供給モジュールを前記天然ガス供給装
    置に選択的且つ着脱可能に接続する手段を備えることを
    特徴とする特許請求の範囲第15項に記載した天然ガス
    供給トーチ装置。
  17. (17)前記燃料供給モジュールが、さらに、前記入口
    手段と前記圧縮吸引口間に設けられ、前記天然ガスを濾
    過する乾燥剤充填濾過手段を備えることを特徴とする特
    許請求の範囲第15項に記載した天然ガス供給トーチ装
    置。
  18. (18)前記冷却手段が、空気対天然ガス用熱交換器を
    備えることを特徴とする特許請求の範囲第15項に記載
    した天然ガス供給トーチ装置。
  19. (19)前記燃料供給モジュールが、さらに、前記圧縮
    排出口と流体連通し、前記調節手段を選択的に迂回し、
    前記燃料供給モジュールから、前記圧縮天然ガスを排出
    する燃料供給モジュールの第2排出手段を備えることを
    特徴とする特許請求の範囲第15項に記載した天然ガス
    供給トーチ装置。
  20. (20)前記燃料供給モジュールが、さらに、燃料供給
    モジュールの前記第1および第2排出手段の一方を経て
    、前記圧縮手段から、前記圧縮天然ガスを選択的に排出
    する弁手段を備えることを特徴とする特許請求の範囲第
    19項に記載した天然ガス供給トーチ装置。
  21. (21)燃料供給モジュールの前記第2排出手段を、少
    くとも1つの天然ガス貯蔵容器に選択的且つ着脱可能な
    ように接続し、前記貯蔵容器が、前記燃料供給モジュー
    ルにより、前記比較的低圧の天然ガス供給源から選択的
    に充填され得るようにしたことを特徴とする特許請求の
    範囲第20項に記載した天然ガス用トーチ装置。
  22. (22)前記燃料供給モジュールが、電源に接続可能で
    あつて、前記弁手段が、燃料供給モジュールの前記第1
    および第2排出手段の各々に設けた少なくとも1つの電
    磁作動弁と、選択的に通電し、前記電磁弁を作動させ、
    略同時に、前記電磁作動弁の一方を開弁し、前記電磁作
    動弁の他方を閉弁し、前記燃料供給モジュールの前記第
    1および第2排出手段の対応する1つの排出手段から、
    前記圧縮天然ガスを選択的に排出させることのできる選
    択スイッチとを備えることを特徴とする特許請求の範囲
    第20項に記載した天然ガス供給トーチ装置。
  23. (23)燃料供給モジュールの前記第1および第2排出
    手段の各々が、燃料供給モジュールの前記第1および第
    2排出手段の何れかから選択的に排出される前記圧縮天
    然ガスの圧力を監視する天然ガス圧力インジケータを備
    えることを特徴とする特許請求の範囲第22項に記載し
    た天然ガス供給トーチ装置。
  24. (24)前記燃料供給モジュールが、さらに前記圧縮手
    段、前記選択スイッチ、および前記冷却手段の通電、消
    電を選択的に行う電源スイッチを備えることを特徴とす
    る特許請求の範囲第22項に記載した天然供給トーチ装
    置。
  25. (25)前記燃料供給モジュールが、さらに、前記圧縮
    手段、前記選択スイッチおよび前記冷却手段が通電また
    は消電の何れの状態にあるかを表示し、さらに、燃料供
    給モジュールの前記第1および第2排出手段の何れの前
    記電磁作動弁が開弁し、何れの前記電磁作動弁が閉弁し
    ているかを表示する電気的な表示手段を備え、前記電気
    的な表示手段が、前記電源スイッチにより、選択的に通
    電または消電されることを特徴とする特許請求の範囲第
    24項に記載した天然ガス供給トーチ装置。
  26. (26)前記燃料供給モジュールを、前記トーチ手段お
    よび前記酸素供給手段から分離可能な、自己密閉型可搬
    式装置として、包囲体内に収容することを特徴とする特
    許請求の範囲第15項に記載した天然ガス供給トーチ装
    置。
  27. (27)前記燃料供給モジュールが、さらに、前記燃料
    供給モジュールの排出手段内の前記天然ガスの圧力が、
    予設定した逃し圧力に達したとき、前記燃料供給モジュ
    ールの排出手段から、前記天然ガスの1部を、前記圧縮
    吸引口まで戻す予設定可能な逃し弁手段を備えることを
    特徴とする特許請求の範囲第15項に記載した天然ガス
    供給トーチ装置。
  28. (28)前記燃料供給モジュールが、さらに、前記圧縮
    排出口からの天然ガスが、予設定した最高圧縮排出圧力
    に達したとき、前記圧縮手段を自動的に停止させる予設
    定可能な遮断手段を備えることを特徴とする特許請求の
    範囲第15項に記載した天然ガス供給トーチ装置。
  29. (29)前記遮断手段が、前記遮断手段の手動による再
    設定まで、前記消電状態にある圧縮手段の再通電を略防
    止する手段を備えることを特徴とする特許請求の範囲第
    28項に記載した天然ガス供給トーチ装置。
  30. (30)前記潤滑油濾過手段が、前記集約した圧縮手段
    の潤滑油を前記圧縮吸引口に戻す流体導管手段を備える
    ことを特徴とする特許請求の範囲第15項に記載した天
    然ガス供給トーチ装置。
  31. (31)天然ガスと酸素の混合体を燃焼させるため、選
    択的に操作可能な、切断または溶接作業に使用するトー
    チを備え、前記トーチに酸素を供給する酸素供給源を備
    えるトーチ装置に対し、天然ガスを供給する燃料供給モ
    ジュールであつて、電源に接続可能で、比較的低圧の天
    然ガス供給装置から高圧にて、前記トーチ装置に天然ガ
    スを供給する前記燃料供給モジュールにおいて、前記天
    然ガス供給装置に流体連通可能に接 続する燃料供給モジュール入口手段と、 前記燃料供給モジュール入口手段に流体連 通し、選択的に通電可能で、前記天然ガス供給装置から
    の前記天然ガスを圧縮し、その圧力を昇圧させる圧縮手
    段であつて、前記燃料供給モジュールの入口手段および
    前記圧縮手段から圧縮天然ガスを排出する圧縮排出口に
    流体連通する前記圧縮手段と、 前記圧縮排出口において、前記圧縮天然ガ スから、圧縮手段の潤滑油を略取込み、集約し、並びに
    前記集約した潤滑油を、前記圧縮吸引口に戻す、前記圧
    縮排出口に流体連通する潤滑油濾過手段と、 前記圧縮天然ガスの温度を降下させる、前 記圧縮排出口に流体連通する冷却手段と、 トーチ装置に選択的且つ着脱可能に接続し、前記圧縮手
    段から前記トーチ装置に圧縮天然ガスを選択的に供給す
    る燃料供給モジュール第1排出手段であつて、前記圧縮
    排出口に流体連通し、前記圧縮手段からの前記圧縮天然
    ガスの圧力を予設定的に調節し、予設定した燃料供給モ
    ジュールの排出圧力により、前記トーチ装置に前記圧縮
    天然ガスを供給する調節器を備える燃料供給モジュール
    の前記第1排出手段と、 前記圧縮排出口に流体連通し、前記調節器 を選択的に迂回し、前記燃料供給モジュールから、前記
    圧縮天然ガスを排出する前記圧縮排出口と流体連通する
    燃料供給モジュールの第2排出手段と、 燃料供給モジュールの前記第1および第2 排出手段の1方を経て、前記圧縮手段から、前記圧縮天
    然ガスを選択的に排出する弁手段であつて、燃料供給モ
    ジュールの前記第1および第2排出手段の各々に設けた
    少くとも1つの電磁作動弁と、選択的に通電し、前記電
    磁弁を作動させ、略同時に、前記電磁作動弁の一方を開
    弁し、前記電磁弁の他方を開弁し、燃料供給モジュール
    の前記第1および第2排出手段の対応する一方を経て、
    前記圧縮天然ガスを選択的に排出するようにした選択ス
    イッチとを備える前記弁手段と、 前記圧縮排出口からの天然ガスが、予設定 した最高圧縮排出圧力に達したとき、前記圧縮手段を自
    動的に消電する予設定可能な遮断手段と、 前記燃料供給モジュールの前記第1排出手 段内の前記天然ガスの圧力が、予設定した逃し圧力に達
    したとき、前記天然ガスの1部を前記燃料供給モジュー
    ルの前記第1排出手段から、前記圧縮吸引口まで戻す予
    設定可能な逃し弁手段とを備え、前記予設定した燃料供
    給モジュールの排出圧力が、略、前記予設定した逃し圧
    力および前記予設定した最高圧縮排出圧力以下の圧力で
    あるよにしたことを特徴とする燃料モジュール。
  32. (32)前記圧縮手段が、密閉密封型気体圧縮機を備え
    ることを特徴とする特許請求の範囲第31項に記載した
    燃料供給モジュール。
  33. (33)前記天然ガス供給装置内の前記天然ガスが、約
    1/4psig(1.72kpa)乃至約10psig
    (69kpa)の範囲内の圧力を備え、前記圧縮手段が
    、前記天然ガスの圧力を、約500psig(3450
    kpa)の圧力まで昇圧させ、前記燃料供給モジュール
    入口手段が、前記燃料供給モジュールを前記天然ガス供
    給装置に選択的且つ着脱可能なように接続する手段を備
    えることを特徴とする特許請求の範囲第31項に記載し
    た燃料供給モジュール。
  34. (34)前記冷却手段が、空気対天然ガス用熱交換器を
    備えることを特徴とする特許請求の範囲第31項に記載
    した燃料供給モジュール。
  35. (35)燃料供給モジュールの前記第2排出手段を、少
    なくとも1つの天然ガス貯蔵容器に選択的且つ着脱可能
    なように接続し、前記貯蔵容器が、前記燃料供給モジュ
    ールにより、前記比較的低圧の天然ガス供給源から選択
    的に、充填され得るようにしたことを特徴とする特許請
    求の範囲第31項に記載した燃料供給モジュール。
  36. (36)前記燃料供給モジュールを、前記トーチ手段お
    よび前記酸素供給手段から分離可能な、自己密閉型可搬
    式装置として包囲体内に収容することを特徴とする特許
    請求の範囲第31項に記載した燃料供給モジュール。
  37. (37)燃料供給モジュールの前記第1および第2排出
    手段の各々が燃料供給モジュールの前記第1および第2
    排出手段の何れかから選択的に排出される前記圧縮天然
    ガスの圧力を監視する天然ガス圧力インジケータを備え
    ることを特徴とする特許請求の範囲第31項に記載した
    燃料供給モジュール。
  38. (38)前記燃料供給モジュールが、さらに前記圧縮手
    段、前記選択スイッチ、および前記冷却手段の通電、消
    電を選択的に行う電源スイッチを備えることを特徴とす
    る特許請求の範囲第31項に記載した燃料供給モジュー
    ル。
  39. (39)前記燃料供給モジュールが、さらに、前記圧縮
    手段、前記選択スイッチおよび前記冷却手段が通電また
    は消電の何れの状態にあるかを表示し、さらに、燃料供
    給モジュールの前記第1および第2排出手段の何れの前
    記電磁作動弁が開弁し、何れの前記電磁作動弁が開弁し
    ているかを表示する電気的な表示手段を備え、前記電気
    的な表示手段が、前記電源スイッチにより、選択的に通
    電または消電されることを特徴とする特許請求の範囲第
    38項に記載した燃料供給モジュール。
  40. (40)前記遮断手段が、前記遮断手段の手動による再
    設定まで、前記消電状態にある圧縮手段の再通電を略防
    止する手段を備えることを特徴とする特許請求の範囲第
    39項に記載した燃料供給モジュール。
  41. (41)前記燃料供給モジュール入口手段が、前記電源
    スイッチにより、選択的に通電し、前記天然ガス供給装
    置との前記流体連通を可能にし、電源スイッチによつて
    選択的に消電し、前記天然ガス供給装置との前記流体連
    通を略阻止する電磁作動入口弁手段を備えることを特徴
    とする特許請求の範囲第40項に記載した燃料供給モジ
    ュール。
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