[发明专利]激光加工机用氮供给装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种激光加工机用氮供给装置，详细地讲，涉及一种用于将利用氮生成装置生成的氮以预先设定好的比较高的压力供给到激光加工机的激光加工机用氮供给装置。

背景技术

在使用激光加工机对不锈钢进行切断等加工时，通过向激光加工过程中的激光束的周围作为辅助气体喷射非活性气体、例如氮而使不锈钢的表面、切断面及背面成为氮气氛，来防止大气中的氧和不锈钢发生反应而产生烧焦等。

在将氮用作辅助气体的情况下，使用将空气中的氮浓缩的氮生成装置，通常是使用P SA装置制造高纯度的氮，根据需要利用净化装置除去残留在氮中的微量氧之后，利用加压机使氮升压到激光加工机所设定的压力，将升压后的高压的氮储存于缓冲罐内，自该缓冲罐向激光加工机供给氮（例如参照非专利文献1。）。

非专利文献1：AIR·WATER株式会社，《激光加工机用P SA式氮气生成装置》，[online]，AIR·WATER株式会社，［平成23年（2011年）6月29日检索］

互联网<URL：http：//www.awi.co. jp/bp/pg/1aser.pdf>

在如上所述地自缓冲罐向激光加工机供给氮的情况下，需要预先在缓冲罐内以比激光加工机所要求的氮的压力高的压力储存氮，例如在激光加工机所要求的氮的压力是3MPa的情况下，需要在缓冲罐内以5MPa左右的压力储存氮。在该情况下，由于能够自缓冲罐向激光加工机供给氮的缓冲罐内的压力为3MPa以上，所以，在缓冲罐内的压力降低到3MPa时无法向激光加工机供给氮，无法有效地利用缓冲罐内的氮。

因而，在激光加工机的氮使用量的变动较大的情况下，为了应对最大氮使用量，需要氮生成量多于激光加工机的平均氮使用量的P SA装置、大容量缓冲罐或者多个缓冲罐，导致氮供给装置的成本上升。

并且，在未设置缓冲罐的情况下，必须设置具有激光加工机的最大氮使用量以上的氮生成能力的P SA装置，导致大幅度的成本上升。另外，P SA装置的内置缓冲罐以使生成的氮的纯度均匀、缓和压力变动等为主要目的，并不具备大量地储存高压的氮的功能。

发明内容

因此，本发明的目的在于提供一种能够谋求有效地利用储存于缓冲罐内的氮，能够谋求P SA装置、缓冲罐的小型化的激光加工机用氮供给装置。

为了达到上述目的，本发明的激光加工机用氮供给装置包括用于生成氮的氮生成部件、用于将利用该氮生成部件生成的氮升压到预先设定好的储存压力的加压机、用于储存利用该加压机升压后的氮的缓冲罐、以及用于向激光加工机供给该缓冲罐内的氮的氮供给路径，其特征在于，与上述氮供给路径并列地设有第2氮供给路径，该第2氮供给路径具有排出量多于上述加压机的第2加压机，在上述氮供给路径中设有第1开闭阀，在上述第2氮供给路径中的上述第2加压机的吸入侧设有第2开闭阀，并且在激光加工机用氮供给装置中设有压力开关，该压力开关检测上述缓冲罐内的压力，在检测出的压力为预先设定好的切换压力以上时，打开上述第1开闭阀并关闭上述第2开闭阀，在检测出的压力小于上述切换压力时，关闭上述第1开闭阀并打开上述第2开闭阀。

并且，本发明的激光加工机用氮供给装置能够形成为，在上述第2氮供给路径中的上述第2加压机和上述第2开闭阀之间设有将来自外部氮供给源的氮经由第3开闭阀导入到上述第2氮供给路径中的外部氮导入路径，并且，在上述缓冲罐内的压力小于预先设定好的下限压力时，上述压力开关打开上述第3开闭阀并关闭上述第1开闭阀及上述第2开闭阀。另外，上述氮生成部件优选为用于生成纯度为99．999％以上的氮的P SA装置，上述第2加压机优选为在吸入侧压力达到预先设定好的运转压力时自动地开始运转，在吸入侧压力小于上述运转压力时自动地停止。

采用本发明的激光加工机用氮供给装置，在缓冲罐内的压力为切换压力以上时打开第1开闭阀，利用缓冲罐内的压力将氮自氮供给路径供给到激光加工机，在缓冲罐内的压力小于切换压力时打开第2开闭阀，将利用第2加压机升压后的氮自第2氮供给路径供给到激光加工机，所以，即使缓冲罐内的压力降低，也能够向激光加工机供给氮。由此，能够将利用氮生成部件生成的氮没有浪费地利用，并且，能够供给到激光加工机的氮量增大，所以，能够谋求用于向氮使用量变动较大的激光加工机供给氮的氮生成部件、加压机、缓冲罐这样的设备的小型化。另外，在使用具有同等程度的能力的设备的情况下，运转产生富余，所以能够谋求削减功耗。