KR100346238B1 - 용접부 예열방법 및 그 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 주로 대형관과 같은 광범위한 용접부위를 용접할 때 용접부위의 균열을 방지하기 위하여 용접모재를 미리 팽창범위까지 팽창시키기 위하여 용접 부를 예열 하는 용접부 예열방법 및 그 장치에 관한 것으로서,

LPG와 같은 가스를 이용하여 용접부위를 가열하되 가열부위의 온도를 센서로 감지하고 설정된 예열온도와 비교하여 소정의 예열온도와 일치되도록 제어하는 기능을 부가한 예열기본체가 상기 용접부를 가열하는 예열버너에 공급되는 가스의 공급량을 전자밸브를 통하여 자동으로 조절되도록 하되,

상기 예열기본체의 제어부에서는 예열버너의 시간단위당 발생열량과 용접모재의 용접특성에 합당한 셈플데이터를 메모리에 적재하고 임의로 설정된 예열온도가 되도록 상기 셈플데이터를 메모리로부터 인출하여 일련의 예열동작이 자동 제어되도록 하는 용접부 예열방법 및 그 장치이다.

Description

용접부 예열방법 및 그 장치{Method of preheating on welding point and it's apparatus}

본 발명은 용접부의 팽창균열을 방지하면서 용접할 수 있도록 하는 용접부 예열방법 및 그 장치에 관한 것으로서, 상세하게는 주로 대형관과 같이 용접부위가 비교적 광범위한 용접을 시공할 때 발생되는 팽창균열을 방지하기 위하여 사용되는 예열장치는 자동으로 용접부재에 합당한 예열온도를 설정하고 이 설정된 예열온도가 되도록 가열하는 예열버너의 가열열량을 제어하는 방법 및 그 실시 장치이다.

본 발명에서 기술되는 용접부 예열방법에 있어서 종래에는 시공자가 예열버너를 휴대한 상태에서 용접부위를 직접 가열하거나 고정장치에 가열장치를 고정한 상태에서 가열하고 그 가열부위의 온도를 수시로 검침하여 시각적으로 판단하여 예열버너의 가열온도를 적정온도가 되도록 예열버너의 밸브를 수동으로 조정하여 가스의 공급량을 조절하거나 예열버너를 가열부위로부터 거리를 조절하면서 예열하였다.

상기와 같은 종래의 가열 방법은 시공자가 수동으로 용접부를 예열 하여야 했기에 시공자가 항시 대기하여야 했으며 예열부의 가열온도를 수동으로 일정시간 간격으로 수시로 검침하여야 함으로 시공자는 특별한 주의와 장시간의 경험에 의한 숙련공만이 시공할 수 있는 문제점과 숙련공이라 하더라도 예열 부위에 가해지는 가열온도가 수시로 변화됨으로 균일한 예열 효과를 기대할 수 없었다.

본 발명은 상기에 기술한 종래의 예열 방법이 갖고 있는 제반의 문제점을 해결하고자 발명된 것으로서, 일련의 예열과정을 모두 자동화한 단일의 시스템으로 구성되어 있으며, 보다 효과적인 예열을 위하여 예열버너의 구조를 개선하였으며 특히, 용접부의 예열온도를 실시간으로 체크하여 용접부의 용접온도에 적정하게 예열 되도록 예열버너의 가열량을 자동으로 조절하도록 함은 물론 예열버너가 갖고 있는 최대 열량과 최소열량의 시간 단위의 열량을 미리 계산하여 놓은 메모리 데이터에 의하여 용접대상의 재질이나 특성에 따라 설정된 셈플데이터를 호출하여 예열 기동하면 자동으로 예열을 행하도록 하는 예열방법과 그 장치를 제공하는 목적이다.

도 1은 본 발명의 주요부 구성의 사시도,

도 2는 본 발명의 예열기본체 외관 사시도,

도 3은 본 발명의 주요부 구성의 정면도,

도 4는 본 발명의 개략적인 구성도,

도 5는 본 발명의 가스 공급부의 사시도,

도 6은 본 발명의 가스 공급제어용 전자밸브의 개략도,

도 7은 본 발명의 예열버너 사시도,

도 8은 본 발명의 예열버너 단면도이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *

1 ; 예열기본체 2 ; 주가스관

3 ; 제어부 4 ; 버너가스공급관

5 ; 센서 6 ; 센서콘넥터

7 ; 그래프출력부 8 ; 온도설정부

9 ; 전원스위치 10 ; 예열버너

11 ; 버너스텐드 12 ; 주가스압력계

13 ; 공급압력계 14 ; 공급밸브

15 ; 파일롯트밸브 16 ; 이동장치

17 ; 공급가스연결텝 21 ; 불꽃노즐

22 ; 불꽃안내판 23 ; 버너가스공급홀

24 ; 밴추리관 25 ; 버너밸브

26 ; 연결쇠 27 ; 설치힌지

30 ; 용접기 40 ; 용접타워

50 ; 공급부 51 ; 주가스분배관

52 ; 주가스압력계텝 53 ; 가스인입관

54 ; 공급가스분배통 55 ; 공급가스혼합통

56 ; 공급가스압력계텝 57 ; 가스인입부

60 ; 가스전자밸브 61 ; 전자신호관

62 ; 제어콘넥터 63 ; 제1전자밸브

64 ; 제2전자밸브 65 ; 제3전자밸브

66 ; 인입분배관 67 ; 출구혼합관

71 ; 설정부 72 ; 비교부

73 ; 조정부 74 ; 구동부

75 ; 메모리부 100 ; 파이프관

101 ; 용접부 110 ; 굴림장치

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은 셈플데이터를 저장하고 이를 유효하게 활용을 위한 설정부, 비교부, 조정부, 구동부를 포함하는 전자제어수단과 가열연료 공급수단, 가열수단, 검침수단으로 구성된 하나의 구성체로 구성된다.

이하, 본 발명의 예열 방법과 바람직한 실시 예를 첨부한 도면을 참고하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.

첨부도면 도 1은 본 발명의 실시상태를 표현한 사시도 이고 도 3은 본 발명의 실시상태를 표현한 정면도로서, 주가스관(2)으로부터 압송되는 대량의 가스(LPG 등)를 제어부(3)에 설정된 예열온도가 되도록 버너가스공급관(4)으로 가스공급량을 조절하는 예열기본체(1)와 상기 버너가스공급관(4)으로부터 공급되는 가스를 공급받아 열량을 발생하는 예열버너(10)가 연결되어 있다.

한편, 용접을 위한 파이프관(100)은 지면에 설치된 지그 위에서 용접부(101)에 단속적으로 가 용접된 후 다수의 굴림장치(110) 위에 올려지고 용접에 알맞은 속도로 회전 굴림 되게 된다.

위와 같이 굴림장치(110)에 올려진 파이프관(100)의 주변에는 용접타워(40)가 위치하고 이 용접타워(40)에는 자동용접기능을 같고 있는 용접기(30)가 부설되어 있음으로 파이프관(100)의 용접부(101)에 근접되어 용접을 시공하게 된다.

이때, 용접부(101)의 용접위치 전에 예열스텐드(11)에 고정된 상기 예열버너(10)가 소정의 거리를 두고 설치되어 상기 예열기본체(1)로부터 공급되는 가스에 의하여 열량을 발생하여 용접부(101)에 소정의 예열온도가 되도록 가열하여 예열 하게 된다.

그리고, 상기 용접부(101)의 설정 예열온도는 센서(5)가 감지하여 상기 예열기본체의 제어부(3)로 보내어져 제어부(3)에 설정한 온도와 비교하도록 하여 그 예열온도와의 차이를 감별하여 예열버너(10)의 가열량을 조정하도록 한다.

상기와 같이 일련의 구성에서 예열기본체(1)의 구성은 첨부도면 도 2 와 같은 외관을 갖고 있고 또한, 도 5와 같이 상기 예열기본체(1)의 내부에는 가스 공급부(50)가 있는 구성인데 외관은 하단에 이동장치(16)를 부설한 박스형태이며 전면에는 버너가스공급관(4)을 연결하는 한 쌍의 공급가스연결텝(17)이 다수 노출되어 있으며 좌측에는 주가스관(2)이 연결되는 가스인입부(57)와 센서콘넥터(6)가 좌측에 노출되고 상부 전면에는 주가스압력계(12), 그래프출력부(7), 온도설정부(8), 전원스위치(9) 그리고 공급압력계(13)와 공급밸브(14), 파일롯트밸브(15)가 표면에노출된 상태로 부설되어 있다.

한편, 예열기본체(1)의 내부에는 상기 가스인입부(57)를 갖고 있는 주가스분배관(51)이 예열기본체(1)의 전체 길이에 놓여 있으며 상측에는 상기 주가스분배관(51)에 압송된 가스의 압송압력을 표시하기 위한 주가스압력계(12)를 연결하는 주가스압력계텝(52)이 부설되어 있다.

그리고, 전방으로는 가스인입관(53)이 다수 설치되고 그 각각에는 연이어 공급밸브(15)를 설치하고 장방형의 박스통으로 형성된 공급가스분배통(54)이 설치되며 연이어 전방 일 측에는 파일롯트밸브(15)가 있고 타 측에는 가스전자밸브(60)가 분기되어 독립적으로 설치되어 있으며 이들은 연이어 연결되는 공급가스혼합통(55)에서 합쳐진다.

위와 같이 파일롯트밸브(15)와 가스량전자밸브(60)를 통합하여 연결된 공급가스혼합통(55)의 전방에는 두 개의 버너가스공급관(4)으로 분배하는 공급가스연결텝(17)을 설치하고 상측에는 상기 버너가스공급관(4)으로 송출되는 가스의 압력을 표시하는 공급압력계(13)와 연결되는 공급가스압력계텝(56)을 부설하였다.

한편, 상기 가스량전자밸브(60)의 개략적인 구성은 첨부도면 도 6과 같이 내부에는 세 개의 독립된 제1전자밸브(63), 제2전자밸브(64), 제3전자밸브(65)를 설치하고 그 각각의 전자밸브(63, 64, 65)로 연결되는 독립된 통로의 인입분배관(66)이 연결되어 있으며 상기 전자밸브(63, 64, 65)를 관통한 가스가 합쳐지게 하는 출구혼합관(67)이 연결되고 상기한 구성 요소를 포함하는 가스량전자밸브(60)의 일 측에는 전자신호관(61)을 통하여 전달되는 전자밸브 컨트롤 신호를접수하는 제어콘넥터(62)가 부설되어 상기 전자밸브(63, 64, 65)들을 제어하도록 되어 있다.

위와 같이 제어되는 가스량전자밸브(60)에 의하여 공급되는 가스는 상기 버너가스공급관(4)을 따라 말단에 연결된 예열버너(10)에 공급되는데 이 예열버너(10)의 구성은 첨부도면 도7과 같은 외형을 갖는데 전체적으로는 용접되는 파이프관(100)의 외경 원호와 일치하는 만곡면을 갖추고 있으며 그 만곡면의 중앙에는 일정한 간격으로 천공된 불꽃노즐(21)이 다수 형성되고 이의 측면에는 내측으로 경사져 있는 불꽃안내판(22)이 마주보면서 대향되어 설치되어 있다.

한편, 상기한 만곡부의 외측 중앙에는 버너밸브(25)를 부설한 밴추리관(24)이 버너가스공급홀(23)에 나선 체결되고 그 인입구에는 상기한 버너가스공급관(4)이 연결된 상태로 한 쌍을 이루고 이들 예열버너(10)들을 일체로 고정하는 연결쇠(26)에 의하여 단일제품으로 구성하며 그 가운데 하나에 설치힌지(27)를 부설하고 높낮이 조절이 가능한 버너스텐드(11)에 나사 체결하여 설치되게 된다.

그리고, 전반부에서 설명한 제어부(3)는 메모리부(75)와 설정부(71), 비교부(72), 조정부(73), 구동부(74)의 블록 개념적 작동장치를 갖추어 설치된 구성이다.

위와 같이 구성된 본 발명의 작용을 보다 상세하게 설명하면 다음과 같다.

본 발명의 전체적인 개략적 작용 구조는 첨부도면 도 4에 표현된 것과 같은데, 파이프관(100)의 맞대기 용접부(101)를 가열하여 예열 시키는 예열버너(10)는 용접부(101)에 소정의 거리를 두고 위치한 상태에서 주가스관(2)으로 공급되는 가스(G)는 주가스분배관(51)에 압송되어 충진된 상태가 운전대기 상태이다.

위와 같이 운전대기 상태에서 예열을 개시하려면 공급밸브(14)를 완전히 개방하면 가스(G)는 공급가스분배통(54)에 채워지고 파일롯트밸브(15)를 조금 개방하면 가스(G)는 공급가스혼합통(55)으로 계속하여 충진되고 가스(G)는 버너가스공급관(4)을 따라 예열버너(10)에 이르게 되어 분출하게 되어 그 가스(G)를 점화하면 파이프관(100)의 용접부(101)를 가열하게 된다.

위와 같이 예열이 개시되면 파이프관(100)의 용접모재의 재질과 용접부(101)의 두께 등에 따라 예열버너(10)의 가열열량을 설정하여야 되는데 이 설정 값은 제어부(3)에서 행하게 된다.

즉, 제어부(3)의 설정부(71)에서 용접되는 모재의 재질과 용접 량을 설정하면 그 설정 값에 해당하는 예열 셈플데이터를 메모리부(75)에서 인출하여 자동으로 예열설정이 이루어지며 그 설정 신호를 비교부(72)로 전달한다.

상기와 같이 설정부(71)로부터 전달받은 예열 설정 값을 비교부(72)에서는 내부 메모리에 저장하고 일 측에 연결된 센서(5)로부터 용접부(101)의 예열온도를 검침하여 상기 내부메모리에 저장된 예열 설정 값과 비교한다.

이때, 상기 설정 값보다 용접부(101)의 예열온도가 낮으면 낮은 신호를 조정부(75)로 보내고 상기 낮은 신호를 받은 조정부(75)는 내부에서 전기적 신호로 켄버팅 후 구동부(74)로 전기적 신호를 보낸다.

상기와 같이 전기적 신호를 받은 구동부(74)에서는 1차 신호에 의하여 가스량전자밸브(60)의 내부에 부설된 전자밸브를 열어줌으로서 공급가스분배통(54)에충진된 가스(G)를 공급가스혼합통(55)으로 보내게 된다.

이때, 상기한 공급가스혼합통(55)에서는 상기 파일롯트밸브(15)를 통하여 공급되는 가스(G)와 혼합되어 보다 많은 가스(G)를 공급받게 되고 그 혼합된 가스(G)를 양분된 버너가스공급관(4)에 동일한 양으로 양분하여 공급함으로 예열버너(10)에 공급되는 가스(G)의 량도 많아지게 됨으로서 용접부(101)를 가열하는 열량을 높이게 된다.

한편, 용접부(101)에 근접된 센서(5)로부터 검침되는 예열온도가 설정부(71)에 설정된 설정 값보다 높은 경우에는 비교부(72)에서 실시간으로 센서(5)로부터 검출된 예열온도와 설정부(71)의 설정 값을 비교하는 과정에서 체크됨으로 예열버너(10)의 가열량을 낮추기 위하여 높음 신호를 조정부(73)로 보내면 조정부(73)에서는 앞서 전달받은 신호에서 한 단계 빼는 신호를 만들어 구동부(74)로 보내면 구동부(74)에서는 열려있는 전자밸브를 폐쇄시켜 공급가스혼합통(55)으로 보내는 가스(G)의 량을 줄여 줌으로서 예열버너(10)로 공급되는 가스(G)의 양을 낮추게 됨으로서 예열버너(10)의 가열 열량을 낮추게 된다.

상기와 같이 작용하는 일련의 동작은 계속 순환되어 상기 설정부(71)에서 설정된 예열온도가 일정하게 유지 되도록 예열버너(10)에 공급되는 가스(G)의 량을 자동으로 조절하여 용접부(101)에 가해지는 가열 열량을 조정하게 되는데 보다 상세한 동작상태를 설명한다.

본 발명을 구체적으로 실행하기 위해서는 먼저 예열기본체(1)에 설치된 전원스위치(9)를 "온"하여 전원을 인가하고 더불어 부설된 온도설정부(8)를 통하여 예열 하고자 하는 용접모재의 재질과 용접두께 용접방법 및 용접표면의 모양 등에 알맞게 예열온도를 설정하여야 한다.

이러한 예열온도 설정방법에 있어서는 본 발명에서 구체적으로 설명하지는 않으나 통상의 전자적 회로에 의하여 구동되는 전자 제어방식을 응용하게 되는데, 본 발명의 특징은 용접모재의 재질과 용접두께 등에 따라 적절한 예열온도로 예열하기 위한 시간단위당 가열 예열속도와 용접온도 그리고 후속 되는 냉각 시간이 이미 본 발명의 제어부(3) 내에 부설된 메모리부(75)에 저장되어 있으며, 본 발명에서 사용되는 예열버너(10)의 최소 가열 열량과 최대 가열 열량에 따라 단위 시간당 예열온도의 변화량이 이미 계산되어 상기 메모리부(75)에 적재되어 있는 상태이며 사용자는 단순히 상기 설정온도부(8)에서 설정만 하면 자동으로 상기 메모리부(75)에 적재된 적당한 셈플데이터를 인출하여 표시되고 그 셈플데이터의 설정 값 대로 예열을 개시하는 운전이 시작되는 것이다.

상기와 같이 적절한 예열온도를 설정하여 운전이 시작되면 그 전반적인 예열과정의 예열온도 변화를 실시간으로 표시하는데 이는 그래프출력부(7)에서 그래프형태로 표시하여 주게 됨으로서 용접부(101)의 예열이 설정된 예열온도에 도달하는 과정을 용이하게 판단할 수 있게 된다.

한편, 용접 대상인 모재의 파이프관(100)은 대형관 이여서 용접부(101)의 두께는 150mm ~ 300mm에 이르는 광범위한 공간을 용접하게 됨으로서 단번에 용접할 수 없으므로 수 차례에 걸쳐 왕복하여 용접하게 된다.

따라서, 용접부(101) 모재의 온도는 상당히 높은 온도로 상승됨으로 용접모재에 변형을 줄 수 있게 되며 단순히 용접만을 행하는 경우 용접온도와 냉각온도의 급격한 차이로 인하여 용접부위에 균열이 발생하게 된다.

본 발명에서 다루어지는 예열방법은 상기한 바와 같이 용접부의 균열을 방지하기 위한 목적으로 시행되는 것이므로 용접부(101)를 미리 예열 하여 용접에 의한 급격한 상승을 상쇄시키는 작용을 하며, 또한 용접 후 급속한 냉각을 방지하기 위하여 예열버너(10)를 용접부(101)의 후단에 첨설하여 가열 열량을 점차 줄여나가는 방법으로 설치하면 용접부의 팽창균열을 방지 할 수 있게 된다.

상기와 같은 본 발명의 예열을 위한 제어방법을 보다 구체적으로 설명한다.

본 발명은 앞에서 설명한 바와 같이 용접부(101)를 예열 하는 예열버너(10)의 가열 열량을 조절하는 것이 주된 기능임을 설명하였으며 이에 앞서 용접부(101)의 예열온도를 센서(5)로 검출하고 그 검출온도와 설정부(71)에 설정된 소정의 설정온도를 비교부(72)하여 판단하는 제어부(3)에 의하여 가스공급부(50)에 부설된 가스량전자밸브(60)를 기계적으로 조절하여 예열버너(10)로 공급되는 가스(G)량을 조절하도록 되어 있다.

상기 가스공급부(50)에 부설된 가스(G) 공급경로와 기능을 설명하면 주가스관(2)으로 압송된 가스(G)는 가스인입부(57)를 통하여 주가스분배관(51)에 충전되어 있는 상태에서 다수의 예열버너(10)로 가스(G)를 공급하기 위한 가스공급인입관(53)을 설치하여 놓은 상태이며 상기 가스공급인입관(53) 각각에는 동일한 구성요소의 기구들이 순차적으로 설치되는 것으로서 각각 독립적으로 구동하여 최종 말단에 연결된 예열버너(10)의 열량을 조정하게 된다.

따라서, 상기 예열버너(10)들을 조정하기 위해서는 제어부(3)의 내부에 다수의 예열버너(10)를 제어하기 위한 제어용 채널이 구비되어 있으며, 설명은 그 다수의 채널은 동일한 기능을 수행함으로서 설명은 하나의 채널에 의하여 동작되는 과정과 하나의 가스공급인입관(53)에 연결된 예열버너(10)를 제어하는 작용을 설명한다.

상기 가스인입관(53)으로부터 인입 되는 가스(G)는 공급밸브(14)에 의하여 단속되면서 공급가스분배통(54)으로 공급된다.

위와 같이 공급가스분배통(54)으로 공급된 가스(G)는 예열버너(10)에서 최소 열량만을 발생하도록 조정하는 파일롯트밸브(15)와 보다 많은 가스(G)를 공급하기 위한 가스량전자밸브(60)로 양분되는데 상기 양분된 가스(G)는 다시 다음에 연결된 공급가스혼합통(55)에서 혼합되어 한 쌍의 버너로 구성된 예열버너(10)에 각각 동일한 압력으로 가스(G)가 공급되도록 연결하는 공급가스연결텝(17)으로 흘러가도록 되어 있다.

즉, 예열기본체(1)에서 최초 예열을 개시하는 운전이 시작되면 가스(G)의 흐름은 가스인입관(53)을 통하여 공급밸브(14)를 지나고 공급가스분배통(54)에 인입 되지만 가스량전자밸브(60)는 폐쇄되어 있는 상태이므로 파일롯트밸브(15) 만을 통하여 공급가스혼합통(55)으로 흘러 간 후 두 개의 공급가스연결텝(17)에 균일한 압력으로 공급하여 버너가스공급관(4)을 따라 흘러 예열버너(10)에 최종적으로 공급되게 된다.

상기와 같은 가스(G)의 초기 흐름은 예열버너(10)에서 발생하는 최소의 열량을 발생하도록 함과 아울러 예열버너(10)에 점화된 가열불꽃이 소화되지 않도록 하는 목적도 갖는다.

이렇게 최소의 열량을 발생하는 예열버너(10)에 의하여 용접부(101)를 예열 하게 되는데 경질의 재질로 이루어진 용접모재 이외의 용접에서는 대부분 최소의 열량으로는 바라는 시간 내에 소정의 예열온도까지 도달시키지 못한다.

따라서, 서서히 가열되는 용접부(101)의 예열온도를 센서(5)가 검출하여 점진적으로 예열버너(10)의 열량을 증가시키게 되는데 이의 작용은 첨부도면 도6에서와 같이 가스량전자밸브(60)의 내부에는 제1전자밸브(63)와 제2전자밸브(64), 제3전자밸브(65)가 부설되어 있고 그 각각의 전자밸브(63, 64, 65)들은 독립된 결로의 인입분배관(66)과 출구분배관(67)의 사이에 배치되어 있음으로 각각 구동에 의하여 가스(G)의 흐름을 제어하게 된다.

즉, 용접부(101)의 예열온도를 센서(5)가 검출하여 제어부(3)로 보내면 제어부(3)에서는 시간단위당 예열온도를 높이기 위하여 구동부(74)에서 1차 구동신호를 발생하고 그 1차 신호를 제어신호관(61)을 통하여 가스량전자밸브(60)의 제1전자밸브(63)를 개방한다.

상기와 같이 가스량전자밸브(60)의 제1전자밸브(63)가 개방되면 상기한 공급가스분배통(54)에 인입된 가스(G)를 파일롯트밸브(15)와 병렬로 가스(G)를 공급가스혼합통(55)에 공급하도록 함으로 파일롯트밸브(15)로 공급되는 가스(G)량 보다 많은 가스(G)를 예열버너(10)로 공급하게 됨으로 예열버너(10)의 열량을 증가시키게 된다.

또한, 용접부(101)의 예열온도를 보다 높게 하여야 되는 경우에는 제어부(3)의 구동부(74)가 2차 신호를 발생하여 제어신호관(61)을 통하여 가스량전자밸브(60)의 제2전자밸브(64)를 개방한다.

상기와 같이 개방된 제2전자밸브(64)는 상기에서 개방된 제1전자밸브(63)와 더불어 가스(G)를 보다 많이 공급가스혼합통(55)으로 공급하게 됨으로 예열버너(10)의 열량을 높이게 되며 가스량전자밸브(60)에 부설된 또 하나의 제3전자밸브(65)도 상기한 제어부(3)의 3차 신호에 의하여 개방될 수 있음으로 보다 많은 가스(G)를 예열버너(10)로 공급할 수 있게 된다.

한편, 상기의 설명은 가스량전자밸브(60)의 전자밸브(63, 64, 65)를 개방하여 예열버너(10)의 열량을 증가시키는 작용을 설명하고 있으나, 반대로 예열버너(10)의 열량을 감소시키는 작용은 제어부(3)에서 마지막으로 발생한 개방신호부터 역순으로 차단하여 개방된 전자밸브(63, 64, 65)들 가운데 마지막 구동 밸브를 차단시켜서 가스량전자밸브(60)를 통하여 공급되는 가스(G)를 단계별로 차단함으로 예열버너(10)로 공급되는 가스(G)량은 강제로 감소시키게 되어 예열버너(10)의 열량을 감소시키게 된다.

상기와 같이 제어부(3)의 신호로 제어되는 가스량전자밸브(60)에 의하여 공급되는 가스(G)는 최종적으로 예열버너(10)에 공급되어 열량을 발생하고 그 열량은 용접부(101)에 직접 분사되어 예열을 하게 된다.

상기와 같이 열량을 발생하는 예열버너(10)는 첨부도면 도 7과 도 8에 표현된 구조를 갖고 있는데 가스공급부(50)로부터 버너가스공급관(4)을 통하여 공급되는 가스(G)는 버너밸브(25)의 단속을 받게되고 연이어 밴추리관(24)으로 분사된다.

상기 밴추리관(24)은 주지된 구조를 갖고 있음으로 분사되는 가스(G)로 인하여 외부의 신선한 공기와 함께 버너가스공급홀(23)을 통하여 버너통(20)에 공급된 후 일정한 간격으로 다수 천공된 불꽃노즐(21)로 고르게 분사된 후 원활히 연소할 수 있게 된다.

한편, 불꽃노즐(21)의 전방에는 내측으로 모아지는 불꽃안내판(22)이 서로 대향되어 부설되어 있는데 이의 작용은 불꽃노즐(21)에서 연소되는 불꽃을 한 줄의 불꽃으로 압축하여 연소하도록 함으로서 불꽃이 용접부(101)에 효과적으로 접촉되도록 함은 물론 예기치 않은 외부의 공기흐름에 의하여 불꽃이 휘날리는 것을 방지할 수 있게 한다.

그리고, 예열버너(10)는 배면에 일체로 구성된 세 개의 연결쇠(26)에 의하여 두 개로 양분된 버너통(20)을 하나의 단일 구성체로 하고 이 가운데 중간의 연결쇠(26) 후면에는 설치힌지(27)를 부설하여 높낮이 조절되는 버너스텐드(11)에 힌지 결합되어 높낮이와 전방각을 임으로 조정할 수 있게 되어있다.

상기와 같이 작용하는 본 발명은 예열수단을 극대화하기 용접모재의 재질적 특성에 알맞은 용접예열온도가 설정된 셈플데이터와 예열버너의 시간단위당 발생하는 열량데이터를 적재한 메모리부를 갖춘 제어부에 의하여 예열과정을 제어하는 전자동 전자 제어부를 내부에 부설하고 상기 제어부에 의하여 구동되는 가스공급부와 용접부의 예열온도를 검출하는 센서로 이루어진 구성의 통합적 단일 구성체로 되어있음으로 예열과정을 자동으로 실시할 수 있는 장점에 의하여 종래와 같이 시공자가 수동으로 예열 하는 제반의 문제점을 완전히 해소하게 되며 특히, 예열버너의 구조를 개선하여 보다 효과적으로 용접부를 예열 할 수 있도록 불꽃안내판을 부설함으로서 예열버너에서 연소되는 불꽃을 하나로 모아 집중시켜 용접부를 예열 할 수 있는 매우 진보된 용접부 예열방법 및 장치인 것이다.

Claims (4)

1. 대형 용접모재를 용접할 때 발생되는 용접팽창에 따른 용접균열을 방지하기 위하여 행해지는 용접부 예열방법에 있어서,

   용접모재의 특성과 예열버너의 시간 단위당 발생 열량을 설정하고, 그 설정값에 해당하는 예열 설정 값들을 예열 셈플 데이터화하여 저장한 메모리부를 부설한 제어부가 용접부의 예열 온도를 검출하는 센서로부터 용접부의 예열온도를 실시간으로 검출하여, 이를 상기 메모리부에 저장된 예열 설정 값과 비교한 후, 가스를 공급하는 가스량전자밸브를 직접 조절하여 예열버너의 열량을 증감 조절하도록 하는 것을 특징으로 하는 용접부 예열방법.
2. 대형 용접모재를 용접할 때 발생되는 용접팽창에 따른 용접균열을 방지하기 위하여 용접부를 예열하는 예열장치에 있어서,

   상기 용접모재의 재질과 용접량을 설정하는 설정부(71)와, 상기 설정부(71)에서 설정된 설정 값에 해당하는 예열 설정 값들을 예열 셈플 데이터화하여 저장하는 메모리부(75)와, 상기 메모리부(75)에 저장된 예열 설정 값과 검침되는 용접부의 예열 온도를 비교하는 비교부(72)와, 상기 비교부(72)에서의 비교 결과를 전기적 신호로 켄버팅하는 조정부(75)와, 상기 조정부(75)에서의 전기적 신호를 전달 받아 가스량전자밸브(60) 내부에 부설된 전자밸브를 개폐하는 구동부(74)를 부설한 제어부(3)와;

   주가스분배관(51)에 공급밸브(14)를 직렬로 연결한 공급가스분배통(54)에 파이롯트밸브(15)와 가스량전자밸브(60)를 병렬로 연이어 연결하고;

   상기 병렬연결을 하나로 합치는 공급가스혼합통(55)에 연이어 공급가스연결텝(17)을 설치하고;

   상기 공급가스연결텝(17)과 예열버너(10)의 사이에 버너가스공급관(4)으로 연결되고;

   상기 제어부(3)의 비교부(72)에는 센서(5)를 부설한 구성을 특징으로 하는 용접부 예열장치.
3. 제 2 항에 있어서,

   다수의 독립된 통로로 분할된 인입분배관(66)과 출구분배관(67)의 사이에 각각 제1전자밸브(63)와 제2전자밸브(64) 및 제3전자밸브(65)가 설치된 가스량전자밸브(60)이고;

   상기 가스량전자밸브(60)의 일 측에는 제어콘넥터(62)가 부설된 구성을 특징으로 하는 용접부 예열장치.
4. 제 2 항에 있어서,

   다수의 연결쇠(26)의 양단에 만곡된 사각통 형상의 버너통(20)을 일체로 고정하고;

   상기 각각의 버너통(20)의 배면에 천공된 하나의 버너가스공급홀(23)을 천공하여 밴추리관(24)을 부설하고;

   상기 버너통(20)의 전면 만곡면에 등간격으로 불꽃노즐(21)을 다수 천공하고;

   상기 버너통(20)의 전면에는 내측으로 경사진 불꽃안내판(22)이 서로 대향되도록 마주보게 설치되고;

   상기 연결쇠(26)의 중간 후방에 설치힌지(27)를 부설한 예열버너(10)의 구성을 특징으로 하는 용접부 예열장치.