フラックス循環器
【課題】使用済みのフラックスを循環使用する際に、フラックスに混合したスラグを除去することができるフラックス循環器を提供する。
【解決手段】フラックスＦを収容する第１ホッパ１０と、ダストＤを収容する第２ホッパ２０と、ダストＤを捕獲しながら空気を通過排出させるフィルタ３０とを有し、第１ホッパ１０には吸引系Ａが設けられており、第２ホッパ２０には排気系Ｅが設けられており、フィルタ３０から空気を排気系Ｅを介して排気することによって、使用済みのフラックスＦを第１ホッパ１０に回収して再使用するフラックス循環器１であって、第１ホッパ１０内には、吸引配管１１の出口に対面する状態の位置に、第１ホッパ１０内の天井付近に接続されて垂下する衝突板１２と、衝突板１２の下部近傍に設置された篩い器１３を備え、第１ホッパ１０の底部には、収容されたフラックスＦを溶接部に供給する供給配管１４が接続されていることを特徴とする。
【解決手段】フラックスＦを収容する第１ホッパ１０と、ダストＤを収容する第２ホッパ２０と、ダストＤを捕獲しながら空気を通過排出させるフィルタ３０とを有し、第１ホッパ１０には吸引系Ａが設けられており、第２ホッパ２０には排気系Ｅが設けられており、フィルタ３０から空気を排気系Ｅを介して排気することによって、使用済みのフラックスＦを第１ホッパ１０に回収して再使用するフラックス循環器１であって、第１ホッパ１０内には、吸引配管１１の出口に対面する状態の位置に、第１ホッパ１０内の天井付近に接続されて垂下する衝突板１２と、衝突板１２の下部近傍に設置された篩い器１３を備え、第１ホッパ１０の底部には、収容されたフラックスＦを溶接部に供給する供給配管１４が接続されていることを特徴とする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、フラックスを回収して再使用するフラックス循環器に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
通常、サブマージアーク溶接時においては、母材および溶加材から酸化物等を除去し、かつ、外部環境からアーク溶接部を保護するように、粉状や粒状のフラックスを溶接位置に供給し、溶接後に残留した使用済みのフラックスを回収して再使用するフラックス循環器が用いられるようになっている。
【０００３】
例えば、図６に示すように、特許文献１に記載されているフラックス循環器１００においては、まず、ブロアー２００の吸引力にて、溶接済みの継手部からサブマージアーク溶接済みのフラックスＦを吸引配管１１１により吸引する。吸引されたフラックスＦは、第１ホッパ１０１内の衝突板１２０の作用により流速が低減して自然落下し、第１ホッパ１０１内に収容される。そして、このフラックスＦは供給配管１４０を通じて溶接前の継手部に供給され再使用される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特許第３２６０２５９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、従来のフラックス循環器では、以下に示すような問題点を有している。
サブマージアーク溶接後の使用済みのフラックスには、しばしば、フラックスが溶融凝固したスラグと称する固形物が混合しており、使用済みのフラックスを吸引配管により吸引する際には、このスラグも同時に吸引される。しかし、このスラグの形状はまちまちであることから、スラグが吸引されると、長期間の使用により供給配管の閉塞につながる恐れがある。また、溶接後に発生したスラグが、再度の溶接の際に溶接部位に供給されても、フラックスとしての役割は果たしえない。
【０００６】
本発明は前記問題点に鑑み創案されたものであり、その課題は、使用済みのフラックスを循環使用する際に、フラックスに混合したスラグを除去することができるフラックス循環器を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
前記した課題を解決するために、請求項１に記載のフラックス循環器は、仮止めされた被溶接鋼材をその溶接線に沿って片面自動溶接するサブマージアーク片面自動溶接装置に用いられ、フラックスを収容する第１ホッパと、前記第１ホッパに開口を共有する連通状態に並列接続され、ダストを収容する第２ホッパと、前記第２ホッパ内に設けられ、ダストを捕獲しながら空気を通過排出させるフィルタとを有し、前記第１ホッパには、使用済みのフラックスの吸引口を有する吸引配管を含む吸引系が設けられており、前記第２ホッパには、前記開口を通じて吸気し、外部へ排気する排気配管およびブロアーを含む排気系が設けられており、前記フィルタから空気を前記排気系を介して排気することによって、使用済みのフラックスを前記第１ホッパに回収して再使用するフラックス循環器であって、前記第１ホッパ内には、前記吸引配管の出口に対面する状態の位置に、前記第１ホッパ内の天井付近に接続されて垂下する衝突板と、この衝突板の下部近傍に設置された篩い器を備え、さらに前記第１ホッパの底部には、収容されたフラックスを溶接部に供給する供給配管が接続されていることを特徴とする。
【０００８】
かかる構成によれば、ブロアーの吸引により第２ホッパ内および第１ホッパ内の空気が吸引されて、フィルタおよび排気配管を介して外部に排出される。この排気によって、外部の空気および使用済みのフラックスが吸引配管により第１ホッパ内に流入する。そして、外部から流入した空気は、連通口を介して第２ホッパ内に進行し、空気中のダストがフィルタにより捕獲される。一方、フラックスは、第１ホッパ内に設けられた衝突板に衝突することで流速が低減し、篩い器内に自然落下する。このフラックスは、篩い器により篩いにかけられ、フラックスに混合したスラグが篩い器に残存すると共に、スラグが除去されたフラックスは、自然落下して第１ホッパに回収される。そして、回収されたフラックスは、溶接の際に供給配管を介して溶接位置に再度供給される。
【０００９】
請求項２に記載のフラックス循環器は、前記第１ホッパの外面または前記第２ホッパの外面に、調整エアダンパを設けたことを特徴とする。
【００１０】
かかる構成によれば、調整エアダンパを備えることで、フラックスの吸引力が調整される。
【００１１】
請求項３に記載のフラックス循環器は、前記吸引系に含まれた前記吸引配管に、気密状態に閉栓可能な第１大気遮断バルブを設け、前記排気系に含まれた前記排気配管に、気密状態に閉栓可能な第２大気遮断バルブを設けたことを特徴とする。
【００１２】
かかる構成によれば、吸引配管および排気配管が大気遮断バルブを備えることで、運転停止時において、これらの大気遮断バルブを閉栓状態とすることにより、湿気を帯びた空気が吸引系および排気系を介して第１ホッパおよび第２ホッパに侵入することが防止される。
【００１３】
請求項４に記載のフラックス循環器は、前記調整エアダンパと、前記第１ホッパまたは前記第２ホッパの間に、気密状態に閉栓可能な第３大気遮断バルブを設けたことを特徴とする。
【００１４】
かかる構成によれば、第３大気遮断バルブを備えることで、運転停止時において、第３大気遮断バルブを閉栓状態とすることにより、湿気を帯びた空気が調整エアダンパを介して第１ホッパまたは第２ホッパに侵入することが防止される。
【００１５】
請求項５に記載のフラックス循環器は、前記第１ホッパの外面に、ヒータを設けたことを特徴とする。
【００１６】
かかる構成によれば、第１ホッパの外面にヒータを備えることで、外気の温度が低い場合に、第１ホッパをヒータにより加熱することにより、第１ホッパの内面壁に結露が発生することが防止される。
【発明の効果】
【００１７】
請求項１に係る発明では、使用済みのフラックスを循環使用する際に、フラックスに混合したスラグを除去することができる。そのため、フラックスの供給配管がスラグにより閉塞することを防止することができる。また、溶接の際に、先の溶接で発生したスラグが溶接部位に供給されることがないため、フラックスとしての効果がより発揮されやすくなる。
【００１８】
請求項２に係る発明では、調整エアダンパを備えることで、フラックスの吸引力を調整することができる。
【００１９】
請求項３に係る発明では、排気配管および吸引配管が大気遮断バルブを備えることで、運転停止時に大気遮断バルブを閉栓状態とすることによって、湿気を帯びた空気が吸引系および排気系を介して第１ホッパおよび第２ホッパに侵入することを防止することができる。
【００２０】
請求項４に係る発明では、調整エアダンパと、第１ホッパまたは第２ホッパの間に、大気遮断バルブを備えることで、運転停止時に第３大気遮断バルブを閉栓状態とすることによって、湿気を帯びた空気が調整エアダンパを介して第１ホッパまたは第２ホッパに侵入することを防止することができる。
【００２１】
請求項５に係る発明では、第１ホッパがヒータを備えることで、外気の温度が低い場合に、第１ホッパをヒータにより加熱することにより、第１ホッパの内面壁に結露が発生しない。これにより、フラックスが吸湿することがなく、吸湿したフラックスによる溶接欠陥の発生を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明に係るフラックス循環器の構成を示す概略構成図である。
【図２】本発明に係るフラックス循環器における、篩い器によるフラックスの篩いについて説明するための模式図である。
【図３】本発明に係るフラックス循環器の他の実施形態の構成を示す概略構成図である。
【図４】調整エアダンパの状態と、吸引力の関係を示す模式図である。
【図５】本発明に係るフラックス循環器の他の実施形態の構成を示す概略構成図である。
【図６】従来のフラックス循環器の構成を示す概略構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
本発明に係るフラックス循環器の実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。なお、各図面が示す部材の大きさや位置関係等は、説明を明確にするため誇張していることがある。さらに以下の説明において、同一の名称、符号については、同一もしくは同質の部材を示しており、詳細説明を適宜省略する。
【００２４】
＜フラックス循環器＞
本発明のフラックス循環器は、仮止めされた被溶接鋼材をその溶接線に沿って片面自動溶接するサブマージアーク片面自動溶接装置に用いられるものである。
そして、図１に示すように、フラックス循環器１は、第１ホッパ１０と、第２ホッパ２０と、フィルタ３０と、を有している。そして、第１ホッパ１０には吸引口１１ａを有する吸引配管１１を含む吸引系Ａが設けられており、第２ホッパ２０には排気配管２１およびブロアー２２を含む排気系Ｅが設けられている。これにより、フィルタ３０から空気を排気系Ｅを介して排気することによって、使用済みのフラックスＦを第１ホッパ１０に回収して再使用するものである。そして、第１ホッパ１０内には、衝突板１２と、篩い器１３を備え、第１ホッパ１０の底部には、供給配管１４が接続されている。また、第２ホッパ２０の底部には、ここではダスト排出配管２３が接続されている。
以下、各構成について説明する。
【００２５】
［第１ホッパ］
第１ホッパ１０は、フラックスＦを収容するものである。このフラックスＦは、粉状や粒状の形態をしており、サブマージアーク溶接時において、母材および溶加材から酸化物等を除去し、かつ、外部環境からアーク溶接部を保護するように溶接位置に供給される。収容するフラックスＦとしては、使用済みのフラックスＦの他、新たに供給された未使用のフラックスＦも含む。そして第１ホッパ１０は、側面壁に形成された連通口１５である開口を共有して、第２ホッパ２０と連通状態に並列接続されており、連通口１５に対向する側面壁の上部から、吸引配管１１の導入口１１ｂが第１ホッパ１０内に導入されている。第１ホッパ１０の形状は特に限定されるものではなく、収容したフラックスＦを供給配管１４に供給できる形状であればよい。
そして、第１ホッパ１０には、吸引配管１１を含む吸引系Ａが接続されている。
【００２６】
［吸引系］
吸引系Ａは、使用済みのフラックスＦの吸引口１１ａを有する吸引配管１１を含むものである。吸引配管１１は、吸引した空気およびフラックスＦを第１ホッパ１０に導入するものであり、この吸引配管１１の先端部である吸引口１１ａは、空気と共にフラックスＦを吸引して回収するように、溶接点の後方位置に配置されるように設置されている。
そして、吸引系Ａの吸引配管１１の出口に対向するように、第１ホッパ１０内には衝突板１２が設けられている。
【００２７】
［衝突板］
衝突板１２は、吸引配管１１の出口である導入口１１ｂに対面する状態の位置に、第１ホッパ１０内の天井付近に一端が接続されて垂直状に設けられており、天井付近から垂下している。衝突板１２は、導入口１１ｂから第１ホッパ１０内に流入されたフラックスＦを衝突させて流速を低減させることによって、衝突板１２の下部近傍に設けられた篩い器１３内に、フラックスＦを自然落下させる。
ここで、天井付近に接続とは、天井壁に接続する場合や、天井壁に他の部材等が取り付けられている場合はその部材等に接続することをいい、衝突板１２は、導入口１１ｂから第１ホッパ１０内に流入されたフラックスＦを衝突させて流速を低減させることができる位置に接続すればよい。
【００２８】
［篩い器］
図１、２に示すように、篩い器１３は、吸引系Ａを介して回収されたフラックスＦから、スラグＳを除去するためのものであり、衝突板１２の下部近傍に設置されている。
ここで、衝突板１２の下部近傍とは、衝突板１２に衝突して自然落下するフラックスＦを篩い器１３内に収容することができる位置であり、例えば、衝突板１２の下方、かつ手前（導入口１１ｂ側）の位置である。ただし、篩い器１３は、衝突板１２に衝突して自然落下するフラックスＦを篩い器１３内に収容することができる位置であれば特に限定されるものではなく、篩い器１３の形状や大きさ等により適宜調整すればよい。また、篩い器１３の形状や大きさも特に限定されるものではなく、第１ホッパ１０のサイズや形状に合わせて適宜調整すればよい。篩い器１３のサイズとしては、例えば、縦１５０〜３００、横３００〜７００、高さ５０〜２００であり、材質としては、本体として鉄板、篩いの部分としてステンレス鋼が挙げられる。
【００２９】
篩い器１３における篩いの網目Ｍは、篩目開き：２．８〜９．０ｍｍのサイズであることが好ましい。網目Ｍがこのサイズであることで、スラグＳが網目Ｍを通り抜けることがなく、かつ網目ＭからのフラックスＦの落下が円滑に行われる。また、篩い器１３は、エアーや電動により篩いを振動させてもよく、その振動は連続でも、間歇的でもよい。
【００３０】
篩い器１３は、第１ホッパ１０内から取り出し可能に構成されており、篩い器１３に溜まったスラグＳは、篩い器１３を第１ホッパ１０から取り出すことで除去することができる。なお、篩い器１３を取り出しやすいように、篩い器１３を２つに分けて、２分割した構成としてもよい。さらに、篩い器１３は、回収したスラグＳが所定の設定量になった場合に作業者に知らせる構成としてもよい。
【００３１】
［供給配管］
供給配管１４は、収容されたフラックスＦを溶接部に供給するものであり、第１ホッパ１０の底部に接続されている。すなわち、第１ホッパ１０の底部には、供給口を溶接位置に設定された供給配管１４が接続されており、供給配管１４は、第１ホッパ１０に収容されたフラックスＦを自然落下により溶接位置に導出する。そして、供給配管１４には、気密状態に閉栓可能な供給配管バルブ１６が設けられており、この供給配管バルブ１６は、運転停止時に供給配管バルブ１６を閉栓状態とすることにより、フラックスＦの落下を防止する。
【００３２】
［第２ホッパ］
第２ホッパ２０は、フィルタ３０により捕獲され、フィルタ３０から離脱したダストＤを収容するものである。
第２ホッパ２０は、側面壁に形成された連通口１５である開口を共有して、第１ホッパ１０と連通状態に並列接続されており、第２ホッパ２０の側面壁上部には、フィルタ３０から空気を吸引するための排気管連結部３２に連通された排気配管２１が接続されている。第２ホッパ２０の形状は特に限定されるものではなく、収容したダストＤをダスト排出配管２３に供給できる形状であればよい。
そして、第２ホッパ２０には、排気配管２１およびブロアー２２を含む排気系Ｅが接続されている。
【００３３】
［排気系］
排気系Ｅは、排気配管２１およびブロアー２２を含むものである。排気配管２１は、前記開口を通じて吸気し、外部へ排気するためのものであり、ブロアー２２に接続されて第２ホッパ２０内および第１ホッパ１０内の空気を流通させる。ブロアー２２は、排気配管２１、およびフィルタ３０を介して第２ホッパ２０内および第１ホッパ１０内の空気を吸引して外部に排出する。すなわち、ブロアー２２の吸引力により第１ホッパ１０から第２ホッパ２０に流入した空気は、フィルタ３０および、フィルタ３０に接続されてフィルタ３０から空気を吸引するフィルタ用吸引管３３を通り、さらに排気管連結部３２、排気配管２１を通って排気される。
【００３４】
［フィルタ］
フィルタ３０は、第２ホッパ２０内に設けられ、空気中に含まれるダストＤを捕獲しながら空気を通過排出するものである。吸引系Ａにより吸引され、連通口１５を通過した空気は、フィルタ３０を通過することでダストＤが除去される。
フィルタ３０は、複数のフィルタカートリッジとして、例えば、４本のフィルタ（図では２つを図示）を、フィルタ３０を収容して保護するための２分割したセル３１（図では１つを図示）内に取り付けたものである。
【００３５】
フィルタ３０に付着したダストＤは、フィルタ３０に所定量以上に積層したときに、塊状となって自然落下することにより第２ホッパ２０に収容される。あるいは、間歇的なジェットパルス、すなわち、図示しないエアータンクに貯めたエアーを一気にフィルタ３０内に吹き付けることにより、フィルタ３０から払い落とすことができる。しかしながら、長期間使用したフィルタ３０は、ダストＤが内部に詰まり、吸引力が低下する。その低下の度合いは、フラックス循環器１に設置した図示しない差圧計により確認することができ、例えば、差圧計が１５０ｍｍＡｑを超えた場合に、フィルタ３０を取り外して清掃または交換すればよい。
【００３６】
また、フィルタ３０は、第１ホッパ１０に併設された第２ホッパ２０内に設けられているため、フィルタ３０に捕獲されたダストＤが離脱しても、第２ホッパ２０内に落下して収容され、第１ホッパ１０に収容されたフラックスＦと混ざることがない。
そして、第２ホッパ２０に収容されたダストＤは、所定の収容量となったと判断されたときや、所定の期間の経過後に、第２ホッパ２０の底部に設けられたダスト排出配管２３を介して外部に排出される。
【００３７】
［ダスト排出配管］
ダスト排出配管２３は、収容されたダストＤを外部に排出するものであり、第２ホッパ２０の底部に接続されている。すなわち、第２ホッパ２０の底部には、ダスト排出配管２３が接続されており、ダスト排出配管２３は、第２ホッパ２０に収容されたダストＤを自然落下により外部に導出する。そして、ダスト排出配管２３には、気密状態に閉栓可能なダスト排出配管バルブ２４が設けられており、このダスト排出配管バルブ２４は、第２ホッパ２０に収容されたダストＤを排出および停止させる際に使用される。
【００３８】
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は前記実施形態に限定されるものではない。以下に、本発明の他の実施形態について、適宜、図面を参照しながら説明する。なお、すでに説明した同じ構成については、同じ番号を付して説明を省略する。
【００３９】
［調整エアダンパ］
図３に示すように、第１ホッパ１０の外面または第２ホッパ２０の外面には、調整エアダンパ４０を設けることが好ましい。なお、図３では、第１ホッパ１０の外面に設けた場合を図示している。
調整エアダンパ４０を備えることで、フラックスＦの吸引力を調整することができる。
図４に示すように、調整エアダンパ４０には４つの流通穴４０ａが開いており、この流通穴４０ａの開口度合いの状態によって吸引力を調整する。ここで、流通穴４０ａを開けるほど吸引力は低下し、流通穴４０ａを塞ぐほど吸引力は大きくなる。具体的には、調整エアダンパ４０は、図４に示すように、第１穴４１ａを有するパネル４１上に、第２穴４２ａを有するパネル４２が重ねられており、第１穴４１ａと第２穴４２ａが完全に重なり合って、４つの流通穴４０ａを完全に開いた状態（図中、全開）とすると、吸引力が最小となる。一方、パネル４２の回転により第２穴４２ａを回転させて４つの流通穴４０ａを完全にふさいだ状態（図中、全閉）とすると、吸引力が最大となり、フラックスＦの回収力は最大となる。そして、パネル４２の回転により第２穴４２ａを回転させて４つの流通穴４０ａをそれぞれ半分程度塞ぐと（図中、中間）、吸引力は、全開した場合と全閉した場合との中間程度になる。
なお、パネル４２の回転による流通穴４０ａの開閉は、自動で行う構成としてもよいし、手動で行う構成としてもよい。また、調整エアダンパ４０の位置は、フラックス循環器１ａの運転に支障をきたさない位置であればよい。
【００４０】
［大気遮断バルブ］
図３に示すように、吸引配管１１には、気密状態に閉栓可能な第１大気遮断バルブ５１を設けることが好ましい。
第１大気遮断バルブ５１を備えることで、溶接装置の運転停止時に第１大気遮断バルブ５１を閉栓状態とすることにより、湿気を帯びた空気が吸引系Ａを介して第１ホッパ１０に侵入することを防止することができる。
また、排気配管２１には、気密状態に閉栓可能な第２大気遮断バルブ５２を設けることが好ましい。
第２大気遮断バルブ５２を備えることで、溶接装置の運転停止時に第２大気遮断バルブ５２を閉栓状態とすることができ、湿気を帯びた空気が排気系Ｅを介して第２ホッパ２０に侵入することを防止することができる。
【００４１】
さらに、調整エアダンパ４０と、第１ホッパ１０または第２ホッパ２０の間に、気密状態に閉栓可能な第３大気遮断バルブ５３を設けることが好ましい。すなわち、第１ホッパ１０の外面または第２ホッパ２０の外面に第３大気遮断バルブ５３を設け、この第３大気遮断バルブ５３を介して調整エアダンパ４０を設ける。
第３大気遮断バルブ５３を備えることで、溶接装置の運転停止時に第３大気遮断バルブ５３を閉栓状態とすることにより、湿気を帯びた空気が調整エアダンパ４０を介して第１ホッパ１０または第２ホッパ２０に侵入することを防止することができる。
これら大気遮断バルブの作用により、運転停止後に第１ホッパ１０内のフラックスＦを吸湿防止のために回収する必要がない。
【００４２】
［ヒータ］
図３に示すように、第１ホッパ１０の外面には、ヒータ６０を設けることが好ましい。
ヒータ６０を備えることで、寒い時期であっても、ヒータ６０を作動させて第１ホッパ１０の隔壁を加熱することで第１ホッパ１０の隔壁が外気で急激に冷却されることがないため、内面壁の結露が生じることがない。そのため、運転停止後に第１ホッパ１０内のフラックスＦを回収する必要がない。
図３に示すように、第１ホッパ１０の底部周辺の傾斜壁には、ヒータ６０が面状に接合されており、ヒータ６０は、第１ホッパ１０の隔壁を加熱する。なお、このヒータ６０は、外気の温度に応じて第１ホッパ１０を加熱することができるように、図示しない温度設定コントローラにより任意の加熱温度に設定可能になっていることが好ましい。
【００４３】
［その他］
第１ホッパ１０内には、下限検知器および上限検知器を設けることが好ましい（図示省略）。
下限検知器は、第１ホッパ１０内のフラックスＦが少ない場合、上限検知器は、第１ホッパ１０内のフラックスＦが多い場合に、例えば溶接操作盤に警告を出して作業員に知らせるものである。
第１ホッパ１０内のフラックスＦが少なすぎると、フラックスＦはフラックス循環器１の負圧に負けて、供給配管１４から逆に吸い込まれることになる。一方、フラックスＦが多すぎると、第１ホッパ１０内に溜まっているフラックスＦが、連通口１５を介して第２ホッパ２０内に混入する恐れがある。そこで、第１ホッパ１０内のフラックスＦを適度に調整するため、下限検知器および上限検知器を設けることが好ましい。
【００４４】
また、図５に示すように、フラックス循環器１ｂは、第１ホッパ１０ａの先端が２極に別れ、供給配管１４を２つ有する２連極式のものであってもよい。さらに図示しないが、３連極式や４連極式のフラックス循環器であってもよい。
【００４５】
＜フラックス循環器の動作方法＞
次に、フラックス循環器の動作の一例について、図３の形態を例にとって説明する。
先ず、溶接機を自動運転する場合には、溶接開始後、溶接機の走行によって吸引配管１１の吸引口１１ａが溶接開始部に到達した時点で、図示しない制御装置から送出された運転指示信号によって、あるいは作業員による手動によって、第１大気遮断バルブ５１および第２大気遮断バルブ５２を開栓状態にすると共に、ブロアー２２を作動させる。これにより、第２ホッパ２０内および第１ホッパ１０内の空気が排気され、外部の空気が吸引配管１１の吸引口１１ａから吸引される。ここで、ブロアー２２を作動させる際、第３大気遮断バルブ５３を開栓状態にすると共に、調整エアダンパ４０の流通穴４０ａ（図４参照）の開閉状態を調整することで、吸引力を調整する。
【００４６】
次に、図示しない制御装置から送出された運転指示信号によって、あるいは作業員による手動によって、供給配管バルブ１６を開栓状態とすることによって、第１ホッパ１０内のフラックスＦが供給配管１４を介して溶接位置に供給される。フラックスＦは、溶接時の母材および溶加材から酸化物等を除去して母材表面を保護するように作用し、溶接後に残留した使用済みのフラックスＦは、溶接点の後方位置において、空気と共に吸引される。吸引されたフラックスＦは、吸引配管１１を介して導入口１１ｂから第１ホッパ１０内に流入した後、対向配置された衝突板１２に衝突することによって、流動速度が低減される。これにより、フラックスＦは、自然落下して篩い器１３を通過して、第１ホッパ１０の底部に収容される。
【００４７】
ここで、図２に示すように、フラックスＦは、篩い器１３を通過する際に篩いにかけられる。これにより、フラックスＦに混合したスラグＳは篩い器１３に残存し、スラグＳが除去されたフラックスＦは、自然落下して、第１ホッパ１０に回収される。そして、回収されたフラックスＦは、供給配管１４を介して溶接位置に再度供給されることになる。
【００４８】
一方、第１ホッパ１０内にフラックスＦと共に流入したダストＤは、比重が極めて小さいため、第１ホッパ１０内を浮遊しながら空気の流動に伴って連通口１５を介して第２ホッパ２０内に進行する。そして、このダストＤは、フィルタ３０において捕獲された後、所定量以上に積層したときに、塊状となって自然落下することにより、あるいは、間歇的なジェットパルスによってフィルタ３０から払い落とされることにより、第２ホッパ２０に収容される。この後、所定の収容量となったと判断されたときや、所定の期間の経過後に、ダスト排出配管バルブ２４を開栓状態にすることによって、収容されたダストＤを外部に排出する。
【００４９】
次に、運転を終了する場合には、図示しない制御装置から送出された運転指示信号によって、あるいは作業員による手動によって、第１大気遮断バルブ５１および第２大気遮断バルブ５２を閉栓状態にすると共に、ブロアー２２を停止する。また、それに先立ち、供給配管バルブ１６も閉栓状態にする。さらに、調整エアダンパ４０の第３大気遮断バルブ５３も閉栓状態にする。これにより、第１ホッパ１０内および第２ホッパ２０内の空間部は、外部と気密状態に遮断されることになり、外部の湿気を帯びた空気が侵入することがない。従って、フラックスＦは、時間の経過と共に吸湿が進行することがないため、長期間にわたり運転を停止していても、運転再開時に吸湿により溶接欠陥を発生させることがない。
【００５０】
また、制御装置は、非溶接時にはヒータ６０を作動させることによって、第１ホッパ１０の隔壁を加熱する。これにより、寒い時期であっても、第１ホッパ１０の隔壁が外気で急激に冷却されることがないため、内面壁の結露が生じることがない。
さらに、前記の運転中の動作で説明したように、フィルタ３０において捕獲されたダストＤは、運転停止時においても、自然落下により第２ホッパ２０に収容されるため、第１ホッパ１０に収容されたフラックスＦと混ざることがない。従って、フラックスＦは、吸湿活性の強いダストＤにより吸湿が促進されることもない。
【符号の説明】
【００５１】
１、１ａ、１ｂ フラックス循環器
１０、１０ａ 第１ホッパ
１１ 吸引配管
１１ａ 吸引口
１１ｂ 導入口
１２ 衝突板
１３ 篩い器
１４ 供給配管
１５ 連通口
１６ 供給配管バルブ
２０ 第２ホッパ
２１ 排気配管
２２ ブロアー
２３ ダスト排出配管
２４ ダスト排出配管バルブ
３０ フィルタ
３１ セル
３２ 排気管連結部
３３ フィルタ用吸引管
４０ 調整エアダンパ
４０ａ 流通穴
４１、４２ パネル
４１ａ 第１穴
４２ａ 第２穴
５１ 第１大気遮断バルブ
５２ 第２大気遮断バルブ
５３ 第３大気遮断バルブ
６０ ヒータ
Ａ 吸引系
Ｄ ダスト
Ｅ 排気系
Ｆ フラックス
Ｍ 網目
Ｓ スラグ
【技術分野】
【０００１】
本発明は、フラックスを回収して再使用するフラックス循環器に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
通常、サブマージアーク溶接時においては、母材および溶加材から酸化物等を除去し、かつ、外部環境からアーク溶接部を保護するように、粉状や粒状のフラックスを溶接位置に供給し、溶接後に残留した使用済みのフラックスを回収して再使用するフラックス循環器が用いられるようになっている。
【０００３】
例えば、図６に示すように、特許文献１に記載されているフラックス循環器１００においては、まず、ブロアー２００の吸引力にて、溶接済みの継手部からサブマージアーク溶接済みのフラックスＦを吸引配管１１１により吸引する。吸引されたフラックスＦは、第１ホッパ１０１内の衝突板１２０の作用により流速が低減して自然落下し、第１ホッパ１０１内に収容される。そして、このフラックスＦは供給配管１４０を通じて溶接前の継手部に供給され再使用される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特許第３２６０２５９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、従来のフラックス循環器では、以下に示すような問題点を有している。
サブマージアーク溶接後の使用済みのフラックスには、しばしば、フラックスが溶融凝固したスラグと称する固形物が混合しており、使用済みのフラックスを吸引配管により吸引する際には、このスラグも同時に吸引される。しかし、このスラグの形状はまちまちであることから、スラグが吸引されると、長期間の使用により供給配管の閉塞につながる恐れがある。また、溶接後に発生したスラグが、再度の溶接の際に溶接部位に供給されても、フラックスとしての役割は果たしえない。
【０００６】
本発明は前記問題点に鑑み創案されたものであり、その課題は、使用済みのフラックスを循環使用する際に、フラックスに混合したスラグを除去することができるフラックス循環器を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
前記した課題を解決するために、請求項１に記載のフラックス循環器は、仮止めされた被溶接鋼材をその溶接線に沿って片面自動溶接するサブマージアーク片面自動溶接装置に用いられ、フラックスを収容する第１ホッパと、前記第１ホッパに開口を共有する連通状態に並列接続され、ダストを収容する第２ホッパと、前記第２ホッパ内に設けられ、ダストを捕獲しながら空気を通過排出させるフィルタとを有し、前記第１ホッパには、使用済みのフラックスの吸引口を有する吸引配管を含む吸引系が設けられており、前記第２ホッパには、前記開口を通じて吸気し、外部へ排気する排気配管およびブロアーを含む排気系が設けられており、前記フィルタから空気を前記排気系を介して排気することによって、使用済みのフラックスを前記第１ホッパに回収して再使用するフラックス循環器であって、前記第１ホッパ内には、前記吸引配管の出口に対面する状態の位置に、前記第１ホッパ内の天井付近に接続されて垂下する衝突板と、この衝突板の下部近傍に設置された篩い器を備え、さらに前記第１ホッパの底部には、収容されたフラックスを溶接部に供給する供給配管が接続されていることを特徴とする。
【０００８】
かかる構成によれば、ブロアーの吸引により第２ホッパ内および第１ホッパ内の空気が吸引されて、フィルタおよび排気配管を介して外部に排出される。この排気によって、外部の空気および使用済みのフラックスが吸引配管により第１ホッパ内に流入する。そして、外部から流入した空気は、連通口を介して第２ホッパ内に進行し、空気中のダストがフィルタにより捕獲される。一方、フラックスは、第１ホッパ内に設けられた衝突板に衝突することで流速が低減し、篩い器内に自然落下する。このフラックスは、篩い器により篩いにかけられ、フラックスに混合したスラグが篩い器に残存すると共に、スラグが除去されたフラックスは、自然落下して第１ホッパに回収される。そして、回収されたフラックスは、溶接の際に供給配管を介して溶接位置に再度供給される。
【０００９】
請求項２に記載のフラックス循環器は、前記第１ホッパの外面または前記第２ホッパの外面に、調整エアダンパを設けたことを特徴とする。
【００１０】
かかる構成によれば、調整エアダンパを備えることで、フラックスの吸引力が調整される。
【００１１】
請求項３に記載のフラックス循環器は、前記吸引系に含まれた前記吸引配管に、気密状態に閉栓可能な第１大気遮断バルブを設け、前記排気系に含まれた前記排気配管に、気密状態に閉栓可能な第２大気遮断バルブを設けたことを特徴とする。
【００１２】
かかる構成によれば、吸引配管および排気配管が大気遮断バルブを備えることで、運転停止時において、これらの大気遮断バルブを閉栓状態とすることにより、湿気を帯びた空気が吸引系および排気系を介して第１ホッパおよび第２ホッパに侵入することが防止される。
【００１３】
請求項４に記載のフラックス循環器は、前記調整エアダンパと、前記第１ホッパまたは前記第２ホッパの間に、気密状態に閉栓可能な第３大気遮断バルブを設けたことを特徴とする。
【００１４】
かかる構成によれば、第３大気遮断バルブを備えることで、運転停止時において、第３大気遮断バルブを閉栓状態とすることにより、湿気を帯びた空気が調整エアダンパを介して第１ホッパまたは第２ホッパに侵入することが防止される。
【００１５】
請求項５に記載のフラックス循環器は、前記第１ホッパの外面に、ヒータを設けたことを特徴とする。
【００１６】
かかる構成によれば、第１ホッパの外面にヒータを備えることで、外気の温度が低い場合に、第１ホッパをヒータにより加熱することにより、第１ホッパの内面壁に結露が発生することが防止される。
【発明の効果】
【００１７】
請求項１に係る発明では、使用済みのフラックスを循環使用する際に、フラックスに混合したスラグを除去することができる。そのため、フラックスの供給配管がスラグにより閉塞することを防止することができる。また、溶接の際に、先の溶接で発生したスラグが溶接部位に供給されることがないため、フラックスとしての効果がより発揮されやすくなる。
【００１８】
請求項２に係る発明では、調整エアダンパを備えることで、フラックスの吸引力を調整することができる。
【００１９】
請求項３に係る発明では、排気配管および吸引配管が大気遮断バルブを備えることで、運転停止時に大気遮断バルブを閉栓状態とすることによって、湿気を帯びた空気が吸引系および排気系を介して第１ホッパおよび第２ホッパに侵入することを防止することができる。
【００２０】
請求項４に係る発明では、調整エアダンパと、第１ホッパまたは第２ホッパの間に、大気遮断バルブを備えることで、運転停止時に第３大気遮断バルブを閉栓状態とすることによって、湿気を帯びた空気が調整エアダンパを介して第１ホッパまたは第２ホッパに侵入することを防止することができる。
【００２１】
請求項５に係る発明では、第１ホッパがヒータを備えることで、外気の温度が低い場合に、第１ホッパをヒータにより加熱することにより、第１ホッパの内面壁に結露が発生しない。これにより、フラックスが吸湿することがなく、吸湿したフラックスによる溶接欠陥の発生を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明に係るフラックス循環器の構成を示す概略構成図である。
【図２】本発明に係るフラックス循環器における、篩い器によるフラックスの篩いについて説明するための模式図である。
【図３】本発明に係るフラックス循環器の他の実施形態の構成を示す概略構成図である。
【図４】調整エアダンパの状態と、吸引力の関係を示す模式図である。
【図５】本発明に係るフラックス循環器の他の実施形態の構成を示す概略構成図である。
【図６】従来のフラックス循環器の構成を示す概略構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
本発明に係るフラックス循環器の実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。なお、各図面が示す部材の大きさや位置関係等は、説明を明確にするため誇張していることがある。さらに以下の説明において、同一の名称、符号については、同一もしくは同質の部材を示しており、詳細説明を適宜省略する。
【００２４】
＜フラックス循環器＞
本発明のフラックス循環器は、仮止めされた被溶接鋼材をその溶接線に沿って片面自動溶接するサブマージアーク片面自動溶接装置に用いられるものである。
そして、図１に示すように、フラックス循環器１は、第１ホッパ１０と、第２ホッパ２０と、フィルタ３０と、を有している。そして、第１ホッパ１０には吸引口１１ａを有する吸引配管１１を含む吸引系Ａが設けられており、第２ホッパ２０には排気配管２１およびブロアー２２を含む排気系Ｅが設けられている。これにより、フィルタ３０から空気を排気系Ｅを介して排気することによって、使用済みのフラックスＦを第１ホッパ１０に回収して再使用するものである。そして、第１ホッパ１０内には、衝突板１２と、篩い器１３を備え、第１ホッパ１０の底部には、供給配管１４が接続されている。また、第２ホッパ２０の底部には、ここではダスト排出配管２３が接続されている。
以下、各構成について説明する。
【００２５】
［第１ホッパ］
第１ホッパ１０は、フラックスＦを収容するものである。このフラックスＦは、粉状や粒状の形態をしており、サブマージアーク溶接時において、母材および溶加材から酸化物等を除去し、かつ、外部環境からアーク溶接部を保護するように溶接位置に供給される。収容するフラックスＦとしては、使用済みのフラックスＦの他、新たに供給された未使用のフラックスＦも含む。そして第１ホッパ１０は、側面壁に形成された連通口１５である開口を共有して、第２ホッパ２０と連通状態に並列接続されており、連通口１５に対向する側面壁の上部から、吸引配管１１の導入口１１ｂが第１ホッパ１０内に導入されている。第１ホッパ１０の形状は特に限定されるものではなく、収容したフラックスＦを供給配管１４に供給できる形状であればよい。
そして、第１ホッパ１０には、吸引配管１１を含む吸引系Ａが接続されている。
【００２６】
［吸引系］
吸引系Ａは、使用済みのフラックスＦの吸引口１１ａを有する吸引配管１１を含むものである。吸引配管１１は、吸引した空気およびフラックスＦを第１ホッパ１０に導入するものであり、この吸引配管１１の先端部である吸引口１１ａは、空気と共にフラックスＦを吸引して回収するように、溶接点の後方位置に配置されるように設置されている。
そして、吸引系Ａの吸引配管１１の出口に対向するように、第１ホッパ１０内には衝突板１２が設けられている。
【００２７】
［衝突板］
衝突板１２は、吸引配管１１の出口である導入口１１ｂに対面する状態の位置に、第１ホッパ１０内の天井付近に一端が接続されて垂直状に設けられており、天井付近から垂下している。衝突板１２は、導入口１１ｂから第１ホッパ１０内に流入されたフラックスＦを衝突させて流速を低減させることによって、衝突板１２の下部近傍に設けられた篩い器１３内に、フラックスＦを自然落下させる。
ここで、天井付近に接続とは、天井壁に接続する場合や、天井壁に他の部材等が取り付けられている場合はその部材等に接続することをいい、衝突板１２は、導入口１１ｂから第１ホッパ１０内に流入されたフラックスＦを衝突させて流速を低減させることができる位置に接続すればよい。
【００２８】
［篩い器］
図１、２に示すように、篩い器１３は、吸引系Ａを介して回収されたフラックスＦから、スラグＳを除去するためのものであり、衝突板１２の下部近傍に設置されている。
ここで、衝突板１２の下部近傍とは、衝突板１２に衝突して自然落下するフラックスＦを篩い器１３内に収容することができる位置であり、例えば、衝突板１２の下方、かつ手前（導入口１１ｂ側）の位置である。ただし、篩い器１３は、衝突板１２に衝突して自然落下するフラックスＦを篩い器１３内に収容することができる位置であれば特に限定されるものではなく、篩い器１３の形状や大きさ等により適宜調整すればよい。また、篩い器１３の形状や大きさも特に限定されるものではなく、第１ホッパ１０のサイズや形状に合わせて適宜調整すればよい。篩い器１３のサイズとしては、例えば、縦１５０〜３００、横３００〜７００、高さ５０〜２００であり、材質としては、本体として鉄板、篩いの部分としてステンレス鋼が挙げられる。
【００２９】
篩い器１３における篩いの網目Ｍは、篩目開き：２．８〜９．０ｍｍのサイズであることが好ましい。網目Ｍがこのサイズであることで、スラグＳが網目Ｍを通り抜けることがなく、かつ網目ＭからのフラックスＦの落下が円滑に行われる。また、篩い器１３は、エアーや電動により篩いを振動させてもよく、その振動は連続でも、間歇的でもよい。
【００３０】
篩い器１３は、第１ホッパ１０内から取り出し可能に構成されており、篩い器１３に溜まったスラグＳは、篩い器１３を第１ホッパ１０から取り出すことで除去することができる。なお、篩い器１３を取り出しやすいように、篩い器１３を２つに分けて、２分割した構成としてもよい。さらに、篩い器１３は、回収したスラグＳが所定の設定量になった場合に作業者に知らせる構成としてもよい。
【００３１】
［供給配管］
供給配管１４は、収容されたフラックスＦを溶接部に供給するものであり、第１ホッパ１０の底部に接続されている。すなわち、第１ホッパ１０の底部には、供給口を溶接位置に設定された供給配管１４が接続されており、供給配管１４は、第１ホッパ１０に収容されたフラックスＦを自然落下により溶接位置に導出する。そして、供給配管１４には、気密状態に閉栓可能な供給配管バルブ１６が設けられており、この供給配管バルブ１６は、運転停止時に供給配管バルブ１６を閉栓状態とすることにより、フラックスＦの落下を防止する。
【００３２】
［第２ホッパ］
第２ホッパ２０は、フィルタ３０により捕獲され、フィルタ３０から離脱したダストＤを収容するものである。
第２ホッパ２０は、側面壁に形成された連通口１５である開口を共有して、第１ホッパ１０と連通状態に並列接続されており、第２ホッパ２０の側面壁上部には、フィルタ３０から空気を吸引するための排気管連結部３２に連通された排気配管２１が接続されている。第２ホッパ２０の形状は特に限定されるものではなく、収容したダストＤをダスト排出配管２３に供給できる形状であればよい。
そして、第２ホッパ２０には、排気配管２１およびブロアー２２を含む排気系Ｅが接続されている。
【００３３】
［排気系］
排気系Ｅは、排気配管２１およびブロアー２２を含むものである。排気配管２１は、前記開口を通じて吸気し、外部へ排気するためのものであり、ブロアー２２に接続されて第２ホッパ２０内および第１ホッパ１０内の空気を流通させる。ブロアー２２は、排気配管２１、およびフィルタ３０を介して第２ホッパ２０内および第１ホッパ１０内の空気を吸引して外部に排出する。すなわち、ブロアー２２の吸引力により第１ホッパ１０から第２ホッパ２０に流入した空気は、フィルタ３０および、フィルタ３０に接続されてフィルタ３０から空気を吸引するフィルタ用吸引管３３を通り、さらに排気管連結部３２、排気配管２１を通って排気される。
【００３４】
［フィルタ］
フィルタ３０は、第２ホッパ２０内に設けられ、空気中に含まれるダストＤを捕獲しながら空気を通過排出するものである。吸引系Ａにより吸引され、連通口１５を通過した空気は、フィルタ３０を通過することでダストＤが除去される。
フィルタ３０は、複数のフィルタカートリッジとして、例えば、４本のフィルタ（図では２つを図示）を、フィルタ３０を収容して保護するための２分割したセル３１（図では１つを図示）内に取り付けたものである。
【００３５】
フィルタ３０に付着したダストＤは、フィルタ３０に所定量以上に積層したときに、塊状となって自然落下することにより第２ホッパ２０に収容される。あるいは、間歇的なジェットパルス、すなわち、図示しないエアータンクに貯めたエアーを一気にフィルタ３０内に吹き付けることにより、フィルタ３０から払い落とすことができる。しかしながら、長期間使用したフィルタ３０は、ダストＤが内部に詰まり、吸引力が低下する。その低下の度合いは、フラックス循環器１に設置した図示しない差圧計により確認することができ、例えば、差圧計が１５０ｍｍＡｑを超えた場合に、フィルタ３０を取り外して清掃または交換すればよい。
【００３６】
また、フィルタ３０は、第１ホッパ１０に併設された第２ホッパ２０内に設けられているため、フィルタ３０に捕獲されたダストＤが離脱しても、第２ホッパ２０内に落下して収容され、第１ホッパ１０に収容されたフラックスＦと混ざることがない。
そして、第２ホッパ２０に収容されたダストＤは、所定の収容量となったと判断されたときや、所定の期間の経過後に、第２ホッパ２０の底部に設けられたダスト排出配管２３を介して外部に排出される。
【００３７】
［ダスト排出配管］
ダスト排出配管２３は、収容されたダストＤを外部に排出するものであり、第２ホッパ２０の底部に接続されている。すなわち、第２ホッパ２０の底部には、ダスト排出配管２３が接続されており、ダスト排出配管２３は、第２ホッパ２０に収容されたダストＤを自然落下により外部に導出する。そして、ダスト排出配管２３には、気密状態に閉栓可能なダスト排出配管バルブ２４が設けられており、このダスト排出配管バルブ２４は、第２ホッパ２０に収容されたダストＤを排出および停止させる際に使用される。
【００３８】
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は前記実施形態に限定されるものではない。以下に、本発明の他の実施形態について、適宜、図面を参照しながら説明する。なお、すでに説明した同じ構成については、同じ番号を付して説明を省略する。
【００３９】
［調整エアダンパ］
図３に示すように、第１ホッパ１０の外面または第２ホッパ２０の外面には、調整エアダンパ４０を設けることが好ましい。なお、図３では、第１ホッパ１０の外面に設けた場合を図示している。
調整エアダンパ４０を備えることで、フラックスＦの吸引力を調整することができる。
図４に示すように、調整エアダンパ４０には４つの流通穴４０ａが開いており、この流通穴４０ａの開口度合いの状態によって吸引力を調整する。ここで、流通穴４０ａを開けるほど吸引力は低下し、流通穴４０ａを塞ぐほど吸引力は大きくなる。具体的には、調整エアダンパ４０は、図４に示すように、第１穴４１ａを有するパネル４１上に、第２穴４２ａを有するパネル４２が重ねられており、第１穴４１ａと第２穴４２ａが完全に重なり合って、４つの流通穴４０ａを完全に開いた状態（図中、全開）とすると、吸引力が最小となる。一方、パネル４２の回転により第２穴４２ａを回転させて４つの流通穴４０ａを完全にふさいだ状態（図中、全閉）とすると、吸引力が最大となり、フラックスＦの回収力は最大となる。そして、パネル４２の回転により第２穴４２ａを回転させて４つの流通穴４０ａをそれぞれ半分程度塞ぐと（図中、中間）、吸引力は、全開した場合と全閉した場合との中間程度になる。
なお、パネル４２の回転による流通穴４０ａの開閉は、自動で行う構成としてもよいし、手動で行う構成としてもよい。また、調整エアダンパ４０の位置は、フラックス循環器１ａの運転に支障をきたさない位置であればよい。
【００４０】
［大気遮断バルブ］
図３に示すように、吸引配管１１には、気密状態に閉栓可能な第１大気遮断バルブ５１を設けることが好ましい。
第１大気遮断バルブ５１を備えることで、溶接装置の運転停止時に第１大気遮断バルブ５１を閉栓状態とすることにより、湿気を帯びた空気が吸引系Ａを介して第１ホッパ１０に侵入することを防止することができる。
また、排気配管２１には、気密状態に閉栓可能な第２大気遮断バルブ５２を設けることが好ましい。
第２大気遮断バルブ５２を備えることで、溶接装置の運転停止時に第２大気遮断バルブ５２を閉栓状態とすることができ、湿気を帯びた空気が排気系Ｅを介して第２ホッパ２０に侵入することを防止することができる。
【００４１】
さらに、調整エアダンパ４０と、第１ホッパ１０または第２ホッパ２０の間に、気密状態に閉栓可能な第３大気遮断バルブ５３を設けることが好ましい。すなわち、第１ホッパ１０の外面または第２ホッパ２０の外面に第３大気遮断バルブ５３を設け、この第３大気遮断バルブ５３を介して調整エアダンパ４０を設ける。
第３大気遮断バルブ５３を備えることで、溶接装置の運転停止時に第３大気遮断バルブ５３を閉栓状態とすることにより、湿気を帯びた空気が調整エアダンパ４０を介して第１ホッパ１０または第２ホッパ２０に侵入することを防止することができる。
これら大気遮断バルブの作用により、運転停止後に第１ホッパ１０内のフラックスＦを吸湿防止のために回収する必要がない。
【００４２】
［ヒータ］
図３に示すように、第１ホッパ１０の外面には、ヒータ６０を設けることが好ましい。
ヒータ６０を備えることで、寒い時期であっても、ヒータ６０を作動させて第１ホッパ１０の隔壁を加熱することで第１ホッパ１０の隔壁が外気で急激に冷却されることがないため、内面壁の結露が生じることがない。そのため、運転停止後に第１ホッパ１０内のフラックスＦを回収する必要がない。
図３に示すように、第１ホッパ１０の底部周辺の傾斜壁には、ヒータ６０が面状に接合されており、ヒータ６０は、第１ホッパ１０の隔壁を加熱する。なお、このヒータ６０は、外気の温度に応じて第１ホッパ１０を加熱することができるように、図示しない温度設定コントローラにより任意の加熱温度に設定可能になっていることが好ましい。
【００４３】
［その他］
第１ホッパ１０内には、下限検知器および上限検知器を設けることが好ましい（図示省略）。
下限検知器は、第１ホッパ１０内のフラックスＦが少ない場合、上限検知器は、第１ホッパ１０内のフラックスＦが多い場合に、例えば溶接操作盤に警告を出して作業員に知らせるものである。
第１ホッパ１０内のフラックスＦが少なすぎると、フラックスＦはフラックス循環器１の負圧に負けて、供給配管１４から逆に吸い込まれることになる。一方、フラックスＦが多すぎると、第１ホッパ１０内に溜まっているフラックスＦが、連通口１５を介して第２ホッパ２０内に混入する恐れがある。そこで、第１ホッパ１０内のフラックスＦを適度に調整するため、下限検知器および上限検知器を設けることが好ましい。
【００４４】
また、図５に示すように、フラックス循環器１ｂは、第１ホッパ１０ａの先端が２極に別れ、供給配管１４を２つ有する２連極式のものであってもよい。さらに図示しないが、３連極式や４連極式のフラックス循環器であってもよい。
【００４５】
＜フラックス循環器の動作方法＞
次に、フラックス循環器の動作の一例について、図３の形態を例にとって説明する。
先ず、溶接機を自動運転する場合には、溶接開始後、溶接機の走行によって吸引配管１１の吸引口１１ａが溶接開始部に到達した時点で、図示しない制御装置から送出された運転指示信号によって、あるいは作業員による手動によって、第１大気遮断バルブ５１および第２大気遮断バルブ５２を開栓状態にすると共に、ブロアー２２を作動させる。これにより、第２ホッパ２０内および第１ホッパ１０内の空気が排気され、外部の空気が吸引配管１１の吸引口１１ａから吸引される。ここで、ブロアー２２を作動させる際、第３大気遮断バルブ５３を開栓状態にすると共に、調整エアダンパ４０の流通穴４０ａ（図４参照）の開閉状態を調整することで、吸引力を調整する。
【００４６】
次に、図示しない制御装置から送出された運転指示信号によって、あるいは作業員による手動によって、供給配管バルブ１６を開栓状態とすることによって、第１ホッパ１０内のフラックスＦが供給配管１４を介して溶接位置に供給される。フラックスＦは、溶接時の母材および溶加材から酸化物等を除去して母材表面を保護するように作用し、溶接後に残留した使用済みのフラックスＦは、溶接点の後方位置において、空気と共に吸引される。吸引されたフラックスＦは、吸引配管１１を介して導入口１１ｂから第１ホッパ１０内に流入した後、対向配置された衝突板１２に衝突することによって、流動速度が低減される。これにより、フラックスＦは、自然落下して篩い器１３を通過して、第１ホッパ１０の底部に収容される。
【００４７】
ここで、図２に示すように、フラックスＦは、篩い器１３を通過する際に篩いにかけられる。これにより、フラックスＦに混合したスラグＳは篩い器１３に残存し、スラグＳが除去されたフラックスＦは、自然落下して、第１ホッパ１０に回収される。そして、回収されたフラックスＦは、供給配管１４を介して溶接位置に再度供給されることになる。
【００４８】
一方、第１ホッパ１０内にフラックスＦと共に流入したダストＤは、比重が極めて小さいため、第１ホッパ１０内を浮遊しながら空気の流動に伴って連通口１５を介して第２ホッパ２０内に進行する。そして、このダストＤは、フィルタ３０において捕獲された後、所定量以上に積層したときに、塊状となって自然落下することにより、あるいは、間歇的なジェットパルスによってフィルタ３０から払い落とされることにより、第２ホッパ２０に収容される。この後、所定の収容量となったと判断されたときや、所定の期間の経過後に、ダスト排出配管バルブ２４を開栓状態にすることによって、収容されたダストＤを外部に排出する。
【００４９】
次に、運転を終了する場合には、図示しない制御装置から送出された運転指示信号によって、あるいは作業員による手動によって、第１大気遮断バルブ５１および第２大気遮断バルブ５２を閉栓状態にすると共に、ブロアー２２を停止する。また、それに先立ち、供給配管バルブ１６も閉栓状態にする。さらに、調整エアダンパ４０の第３大気遮断バルブ５３も閉栓状態にする。これにより、第１ホッパ１０内および第２ホッパ２０内の空間部は、外部と気密状態に遮断されることになり、外部の湿気を帯びた空気が侵入することがない。従って、フラックスＦは、時間の経過と共に吸湿が進行することがないため、長期間にわたり運転を停止していても、運転再開時に吸湿により溶接欠陥を発生させることがない。
【００５０】
また、制御装置は、非溶接時にはヒータ６０を作動させることによって、第１ホッパ１０の隔壁を加熱する。これにより、寒い時期であっても、第１ホッパ１０の隔壁が外気で急激に冷却されることがないため、内面壁の結露が生じることがない。
さらに、前記の運転中の動作で説明したように、フィルタ３０において捕獲されたダストＤは、運転停止時においても、自然落下により第２ホッパ２０に収容されるため、第１ホッパ１０に収容されたフラックスＦと混ざることがない。従って、フラックスＦは、吸湿活性の強いダストＤにより吸湿が促進されることもない。
【符号の説明】
【００５１】
１、１ａ、１ｂ フラックス循環器
１０、１０ａ 第１ホッパ
１１ 吸引配管
１１ａ 吸引口
１１ｂ 導入口
１２ 衝突板
１３ 篩い器
１４ 供給配管
１５ 連通口
１６ 供給配管バルブ
２０ 第２ホッパ
２１ 排気配管
２２ ブロアー
２３ ダスト排出配管
２４ ダスト排出配管バルブ
３０ フィルタ
３１ セル
３２ 排気管連結部
３３ フィルタ用吸引管
４０ 調整エアダンパ
４０ａ 流通穴
４１、４２ パネル
４１ａ 第１穴
４２ａ 第２穴
５１ 第１大気遮断バルブ
５２ 第２大気遮断バルブ
５３ 第３大気遮断バルブ
６０ ヒータ
Ａ 吸引系
Ｄ ダスト
Ｅ 排気系
Ｆ フラックス
Ｍ 網目
Ｓ スラグ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
仮止めされた被溶接鋼材をその溶接線に沿って片面自動溶接するサブマージアーク片面自動溶接装置に用いられ、
フラックスを収容する第１ホッパと、前記第１ホッパに開口を共有する連通状態に並列接続され、ダストを収容する第２ホッパと、前記第２ホッパ内に設けられ、ダストを捕獲しながら空気を通過排出させるフィルタとを有し、
前記第１ホッパには、使用済みのフラックスの吸引口を有する吸引配管を含む吸引系が設けられており、前記第２ホッパには、前記開口を通じて吸気し、外部へ排気する排気配管およびブロアーを含む排気系が設けられており、
前記フィルタから空気を前記排気系を介して排気することによって、使用済みのフラックスを前記第１ホッパに回収して再使用するフラックス循環器であって、
前記第１ホッパ内には、前記吸引配管の出口に対面する状態の位置に、前記第１ホッパ内の天井付近に接続されて垂下する衝突板と、この衝突板の下部近傍に設置された篩い器を備え、
さらに前記第１ホッパの底部には、収容されたフラックスを溶接部に供給する供給配管が接続されていることを特徴とするフラックス循環器。
【請求項２】
前記第１ホッパの外面または前記第２ホッパの外面に、調整エアダンパを設けたことを特徴とする請求項１に記載のフラックス循環器。
【請求項３】
前記吸引系に含まれた前記吸引配管に、気密状態に閉栓可能な第１大気遮断バルブを設け、前記排気系に含まれた前記排気配管に、気密状態に閉栓可能な第２大気遮断バルブを設けたことを特徴とする請求項１に記載のフラックス循環器。
【請求項４】
前記調整エアダンパと、前記第１ホッパまたは前記第２ホッパの間に、気密状態に閉栓可能な第３大気遮断バルブを設けたことを特徴とする請求項２に記載のフラックス循環器。
【請求項５】
前記第１ホッパの外面に、ヒータを設けたことを特徴とする請求項１に記載のフラックス循環器。
【請求項１】
仮止めされた被溶接鋼材をその溶接線に沿って片面自動溶接するサブマージアーク片面自動溶接装置に用いられ、
フラックスを収容する第１ホッパと、前記第１ホッパに開口を共有する連通状態に並列接続され、ダストを収容する第２ホッパと、前記第２ホッパ内に設けられ、ダストを捕獲しながら空気を通過排出させるフィルタとを有し、
前記第１ホッパには、使用済みのフラックスの吸引口を有する吸引配管を含む吸引系が設けられており、前記第２ホッパには、前記開口を通じて吸気し、外部へ排気する排気配管およびブロアーを含む排気系が設けられており、
前記フィルタから空気を前記排気系を介して排気することによって、使用済みのフラックスを前記第１ホッパに回収して再使用するフラックス循環器であって、
前記第１ホッパ内には、前記吸引配管の出口に対面する状態の位置に、前記第１ホッパ内の天井付近に接続されて垂下する衝突板と、この衝突板の下部近傍に設置された篩い器を備え、
さらに前記第１ホッパの底部には、収容されたフラックスを溶接部に供給する供給配管が接続されていることを特徴とするフラックス循環器。
【請求項２】
前記第１ホッパの外面または前記第２ホッパの外面に、調整エアダンパを設けたことを特徴とする請求項１に記載のフラックス循環器。
【請求項３】
前記吸引系に含まれた前記吸引配管に、気密状態に閉栓可能な第１大気遮断バルブを設け、前記排気系に含まれた前記排気配管に、気密状態に閉栓可能な第２大気遮断バルブを設けたことを特徴とする請求項１に記載のフラックス循環器。
【請求項４】
前記調整エアダンパと、前記第１ホッパまたは前記第２ホッパの間に、気密状態に閉栓可能な第３大気遮断バルブを設けたことを特徴とする請求項２に記載のフラックス循環器。
【請求項５】
前記第１ホッパの外面に、ヒータを設けたことを特徴とする請求項１に記載のフラックス循環器。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【公開番号】特開２０１１−１６７７３１（Ｐ２０１１−１６７７３１Ａ）
【公開日】平成２３年９月１日（２０１１．９．１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−３４７４７（Ｐ２０１０−３４７４７）
【出願日】平成２２年２月１９日（２０１０．２．１９）
【出願人】（０００００１１９９）株式会社神戸製鋼所 (5,860)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年９月１日（２０１１．９．１）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年２月１９日（２０１０．２．１９）
【出願人】（０００００１１９９）株式会社神戸製鋼所 (5,860)
【Ｆターム（参考）】
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