KR100730040B1 - 토치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 금속재질로 된 피 가공물체를 절단작업을 하거나 또는 열을 가하는 작업, 녹이는 작업, 용접하는 작업등에 사용되어지는 공구로써, 좀더 상세하게는, 예시한 종래의 팁(화구)을 사용하는 토치는 토치의 몸통에 인젝터와 예열산소밸브시드 및 조정밸브를 일체형으로 구비하여 사용함으로서 비숙련공이 사용 시 역화현상이 발생하였으며 이로 인해 인젝터와 혼합가스관의 연결부위에서 터지는 현상이 빈번히 발생되어 화상 등 안전사고가 발생하였으나, 본 발명의 토치는 인젝터와 예열산소밸브시드 및 혼합가스관을 없애버리고 토치헤드까지 절단산소 및 예열산소와 예열가스를 별도로 공급하여 토치헤드의 내부에 예열산소분사노즐을 구비하고 밸브는 몸통에 별도로 형성함으로서 역화를 방지하여 안전사고를 예방하였으며, 원형절단을 원활하게 하기 위하여 기준유닛을 구비하였고 기준유닛이 원활한 작동을 위하여 절단산소관, 예열산소관, 가스관을 평행하게 구비하였으며, 가스조정밸브는 외부의 충격이나 기타의 작업환경의 변화에도 개방되는 현상이 없도록 고안한 안전한 토치에 관한 것이다.

토치

Description

토치 {Torch}

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 외형 정면도.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 토치의 내부구조를 도시하는 단면도.

도 3은 종래토치의 내부구조를 도시하는 단면도.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 산소조절밸브의 내부를 도시한 확대단면도.

도 6는 본 발명의 일 실시예에 따른 토치의 헤드를 도시한 확대단면도.

도 7은 종래의 토치 헤드의 확대단면도.

도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 토치의 기준유닛을 도시한 정면 및 단면도.

도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 가스조절밸브의 밸브체가 미사용되는 상태를 도시한 측단면도.

도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 가스조절밸브의 밸브체가 사용되는 상태를 도시한 측단면도.

도 11은 도 8에 도시된 가스밸브뭉치의 분해 정면도이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명*
1. 토치 2. 헤드
3. 산소조절밸브 4. 가스조절밸브
5. 기준유닛 6. 손잡이

7. 절단용산소 공급관 8. 가스 공급관
9. 예열용산소 공급관

본 발명은 산업현장에서 금속의 절단작업을 하는데 사용되어지는 토치로서, 종래의 토치를 비숙련공이 사용할 때에는 역화현상이 발생되는 현상이 잦아 화상 등의 안전사고가 발생 되었었고, 외부의 충격 등에 의해 가스밸브가 개방되어 가스의 유출사고가 발생되었었으나 본 발명은 이들을 개선하였고, 원형절단작업을 용이하게 고안한 가스절단기에 관한 것이다.
종래의 토치(10)는 도 3 및 도 7에 도시된 바와 같이, 혼합가스관(12) 및 절단용 산소공급관(11)과 소통가능한 팁(17)을 포함하고, 상기 혼합가스관(12) 및 절단용 산소공급관(11)은 그 하단에 절단용 산소조절 밸브(15) 및 예열용 산소조절밸브(14)를 가진 밸브부(13)를 구비하며, 상기 밸브부(13)의 하측에는 가스밸브(16)가 배치되어 있다.

예열용 산소조절밸브(14)는 인젝터(13-1), 인젝터 체결너트(13-2), 예열용 산소밸브시드(13-3), 예열용 산소 조절핀(13-4), 가스유입공(13-5), 예열용 산소 유입공(13-6), 가스통로(13-5), 절단용 산소통로(13-6), 혼합가스통로(13-9) 등이 구비되어 있고, 이 예열용 산소조절밸브(14)의 혼합가스통로(13-9)는 혼합가스관(12)과 소통한다.

이러한 종래의 토치(10)는 예열용 산소와 가스가 예열용 산소조절밸브(14)에 의해 혼합된 후에 혼합가스관(12)을 통해 팁(17)으로 공급되도록 구성되고, 이에 따라 비숙련공에 의해 토치(10)를 조작할 경우, 그 역화현상이 발생할 수 있었고, 이로 인해 인젝터(13-1)와 혼합가스관(12)의 연결부위에서 터지는 현상이 빈번히 발생되어 화상 등 안전사고가 발생하는 단점이 있었다.

상기와 같은 점을 감안하여 본 발명은 역화현상을 방지할 수 있는 토치를 제공하는데 있다.

본 발명은 외부 충격에 의해 가스밸브가 개방되어 가스가 유출되는 것을 방지하여 안전사고를 예방할 수 있는 토치를 제공하는데 그 목적이 있다.

본 발명은 원형절단작업 시 정밀하게 작업할 수 있게 하여 생산성을 향상시켜 작업의 효율을 높일 수 있는 토치를 제공하는데 그 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 토치는,
팁; 상기 팁에 결합되고, 그 내부에 가스가 유입되는 가스 유입로, 예열용산소를 분사하는 분사노즐, 상기 가스 및 예열용산소가 혼합되어 유입되는 혼합가스 유로, 절단용산소가 유입되는 절단용산소 유입로를 구비한 헤드; 상기 가스유입로와 소통하는 가스공급관; 상기 분사노즐과 소통하는 예열용산소 공급관; 상기 절단용산소 유입로와 소통하는 절단용산소 공급관; 상기 절단용산소 공급관 및 예열용산소 공급관으로 산소를 선택적으로 공급하는 산소조절밸브; 및 상기 가스공급관으로 가스를 공급하는 가스조절밸브;를 포함하고, 상기 가스공급관, 예열용산소 공급관, 및 절단용산소 공급관은 상호 평행하게 배치된다.
상기 가스공급관, 예열용산소 공급관, 및 절단용산소 공급관의 외주면에 그 길이방향으로 이동가능하게 설치된 기준유닛을 더 포함하고, 상기 기준유닛은 절단용산소 공급관ㆍ가스공급관 및 예열용산소 공급관의 외주면에 이동가능하게 구비된 몸체, 상기 몸체의 일단에 구비된 기준체 및 상기 이동된 몸체의 위치를 고정하는 볼트를 구비한다.
상기 가스조절밸브는, 상기 손잡이부 하단에 결합된 몸체, 상기 몸체의 하부측에 형성된 가스공급구 및 산소공급구, 상기 가스공급구의 하류측에 배치된 밸브체를 포함하고,
상기 밸브체는 조절핸들, 조절핸드의 동심선상에 배치된 핀, 핀과 조절핸들 사이에 개재된 스프링을 구비하며,
상기 조절핸들은 세레이션을 구비하고, 상기 핀은 상기 조절핸들의 세레이션과 치합가능한 세레이션을 구비한다.

본 발명의 상기 목적과 특징은 첨부도면에 의거한 다음의 상세한 설명에 의해 더욱 명확하게 이해할 수 있을 것이다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
본 발명은 팁(17), 팁(17)이 결합된 헤드(2), 예열용산소 공급관(9), 가스 공급관(8), 및 절단용산소 공급관(7)를 포함한다.
예열용산소 공급관(9), 가스 공급관(8), 및 절단용산소 공급관(7)은 상호 평행하게 배치되어 있다. 그리고, 예열용산소 공급관(9), 가스 공급관(8), 및 절단용산소 공급관(7)의 하단에는 산소조절밸브(3) 및 가스조절밸브(4)가 배치되고, 산소조절밸브(3)와 가스조절밸브(4) 사이에는 손잡이부(6)가 구비된다.
가스조절밸브(4)는 손잡이부(6) 하단에 끼움결합된 몸체(4-1), 몸체(4-1)의 하부측에 형성된 가스공급구(4-13) 및 산소공급구(4-15), 가스공급구(4-13)의 하류측에 배치된 밸브체(4-2)를 포함한다.
가스공급구(4-13) 및 산소공급구(4-15) 각각은 호스체결용 너트(4-14, 4-16)를 구비한다.
밸브체(4-2)는 도 9 내지 도 11에 도시된 바와 같이, 조절핸들(4-9), 조절핸드(4-9)의 동심선상에 배치된 핀(4-3), 핀(4-3)과 조절핸들(4-9) 사이에 개재된 스프링(4-8) 등을 포함한다.
핀(4-3)은 그 외주면에 오링(4-5), 패킹(4-6), 밸브너트(4-7) 등이 구비되고, 그 일측의 외주면에 세레이션(4-4)이 형성되며, 그 일단에는 와셔(4-11) 및 너트(4-12)가 체결되어 있다.
조절핸들(4-9)은 그 내경면에 핀(4-3)의 세레이션(4-4)과 치합되는 세레이션(4-10)이 형성되어 있다.
이러한 밸브체(4-2)의 구성에 의해, 상기 밸브체(4-2)를 사용하지 않을 경우에는 도 9에 도시된 바와 같이 스프링(4-8)의 탄성력에 의해 조절핸들(4-9)과 핀(4-3)의 각 세레이션(4-4, 4-10)이 상호 치합되지 않은 상태가 되고, 이에 따라 핀(4-3)의 접촉부(4-17)에서 조절핸들(4-9)이 공회전한다.
또한, 상기 밸브체(4-2)를 사용하고자 하는 경우에는 도 10에 도시된 바와 같이 조절핸들(4-9)을 핀(4-3)의 축선방향으로 밀면 스프링(4-8)이 압축되며 이와 동시에 핀(4-3)의 세레이션(4-4)과 조절핸들(4-9)의 세레이션(4-10)이 상호 치합되고, 이에 따라 밸브체(4-2)의 조절핸들(4-9)을 회전시키면 핀(4-3)이 회전하여 몸체(4-1)의 가스유로를 개폐한다.
이러한 밸브체(4-2)의 구성에 의해, 본 발명은 외부 충격에 의해 가스조절밸브(4)가 쉽게 개방되어 가스가 누설됨을 방지할 수 있다.
예컨대, 작업현장에서 토치(1)를 사용할 때에 바닥에 아무렇게나 던져두고 사용하기 때문에 외부에 충격이나 기타의 이유로 가스조절밸브(4)의 밸브체(4-2)가 개방되어 사고를 유발할 수 있기 때문에 본 발명의 예시(도 9, 도 10, 도 11)에 따른 안전장치가 필요한 것이다.
손잡이부(6)는 도 2에 도시된 바와 같이, 그 내경면에 가스조절밸브(4)를 통해 소통가능한 가스공급관(6-1) 및 산소공급구(4-15)와 소통하는 산소공급관(6-2)을 구비한다.
산소조절밸브(3)는 몸통(3-1)을 포함하고, 몸통(3-1)은 절단용산소 조절밸브(3-3) 및 예열용산소 조절밸브(3-2)를 구비한다.
절단용산소 조절밸브(3-3)는 산소공급관(6-2)과 소통하는 산소유입로(3-4), 이 산소유입로(3-4)에서 분기된 예열용산소 공급로(3-7) 및 절단용산소 공급로(3-5)를 구비한다.
산소유입로(3-4)에는 절단용산소 조절밸브(3-3)가 구비되고, 이 절단용산소 조절밸브(3-3)는 산소공급관(6-2)을 통해 공급되는 산소를 단속하거나 예열용산소공급로(3-7) 또는 절단용산소 공급로(3-5)로 선택하여 공급할 수 있으며, 또한 각 공급로(3-7, 3-5)로 공급되는 산소의 량을 조절할 수 있다.
절단용산소 조절밸브(3-3)는 도 4에 도시된 바와 같이, 조절핸들(3-20), 이 조절핸들(3-20)에 너트(3-21)를 통해 결합된 밸브핀(3-16)을 포함하고, 밸브핀(3-16)은 그 외주면에 오링(3-17), 패킹(3-18), 밸브너트(3-19) 등을 구비한다.
그리고, 예열용산소 공급로(3-7)의 상류에는 예열용산소 조절밸브(3-2)가 구비되고, 이 예열용산소 조절밸브(3-2)는 예열용산소공급관(9)과 소통하는 유로(3-8)를 개폐함으로써 예열용산소의 단속 및 그 공급량을 조절할 수 있다.
예열용산소 조절밸브(3-2)는 도 4에 도시된 바와 같이, 조절핸들(3-14), 이 조절핸들(3-14)에 너트(3-15)를 통해 결합된 밸브핀(3-10)을 포함하고, 이 밸브핀(3-10)은 그 외주면에 오링(3-11), 패킹(3-12), 밸브너트(3-13) 등을 구비한다.
예열용산소 공급로(3-7)의 하류에는 예열용산소 공급관(9)이 소통하고, 절단용산소 공급로(3-5)의 하류에는 절단용산소 공급관(7)이 소통한다.
그리고, 산소조절밸브(3)의 몸체(3-1) 중앙에는 가스공급관(6-1)과 소통하는 가스유로(3-6)가 형성되고, 이 가스유로(3-6)의 하류에는 가스공급관(8)이 소통된다.
이러한 예열용산소 공급관(9), 절단용산소 공급관(7), 가스공급관(8)은 상호 평행하게 배치되고, 각 상단에 헤드(2)가 구비되며, 이 헤드(2)는 헤드몸체(2-1)를 포함한다.
헤드몸체(2-1)는 도 2 및 도 6에 도시된 바와 같이, 그 일단부에 팁(17)이 결합되고, 그 내부에는 가스유입로(2-5), 예열용산소 분사노즐(2-2), 혼합가스 유로(2-6), 절단용산소 유입로(2-3) 등이 형성된다.
가스유입로(2-5)는 가스공급관(8)과 소통하고, 분사공(2-4)을 가진 분사노즐(2-2)은 예열용산소 공급관(9)에 결합되며, 이 분사공(2-4) 및 가스유입로(2-5)는 혼합가스통로(2-6)와 소통하고, 절단용산소 유입로(2-3)는 절단용산소 공급관(7)과 소통한다.
그리고, 절단용산소 공급관(7), 가스공급관(8), 예열용산소 공급관(9)의 외주면에는 그 길이방향으로 이동가능한 기준유닛(5)이 설치되고, 이 기준유닛(5)은 절단용산소 공급관(7)ㆍ가스공급관(8) 및 예열용산소 공급관(9)의 외주면에 이동가능하게 구비된 몸체(5-2), 이 몸체(5-2)의 일단에 구비된 기준체(5-1) 및 이동된 몸체(5-2)의 위치를 고정하는 볼트(5-3)를 포함한다.
이러한 기준유닛(5)은 피절삭물에 소정의 원형절삭이 요구될 경우에 이용될 수 있다.
즉, 기준유닛(5)의 기준체(5-1) 선단을 피절삭물의 원형절삭부분의 중심부에 올려놓아 그 기준을 설정한 상태에서 토치(10)의 팁(17)을 돌리면서 절삭함으로써 원형절삭을 매우 용이하게 할 수 있다.
이상과 같이 구성된 본 발명의 작동관계를 다음과 같이 상세히 설명한다.
먼저, 가스조절밸브(4)의 밸브체(4-2)를 개방하면 가스공급구(4-13)를 통해 공급된 가스는 가스공급관(8)을 통해 헤드(2-1)의 가스유입로(2-5)로 유입되고, 이와 더불어 산소공급구(4-15)를 통해 공급된 산소는 산소공급관(6-2)를 통과한 후에 절단용산소 조절밸브(3-3)의 작동에 의해 산소가 예열용산소 공급로(3-7) 및 절단용산소 공급로(3-5)에 선택적으로 공급된다.
예열용산소 공급로(3-7)로 공급된 산소는 예열용산소 조절밸브(3-2)의 개방에 의해 예열용산소 공급관(9)을 통과한 후에 분사노즐(2-2)의 분사공(2-4)을 통해 혼합가스 유로(2-6)로 분사되고, 이때 가스유입로(2-5)에 유입된 가스를 흡입하여 와류현상을 일으켜 산소와 가스를 혼합하고 혼합한 가스는 혼합가스 유로(2-6)을 통하여 팁(화구)(17)의 출구로 방출하며, 불꽃의 세기는 예열용산소 조절밸브(3-2) 및 가스조절밸브(4)의 밸브체(4-2)를 개폐하여 피절단물을 예열할 수 있고, 피절단물이 예열되면 절단용산소 조절밸브(3-3)를 개방하여 절단용 산소를 절단용산소 공급관(7) 및 절단용산소 유입로(2-3)를 통해 헤드(2-1)의 팁(17)으로 방출하여 피절단물의 절단작업을 수행한다.

이상과 같은 본 발명은 예열용산소를 공급하는 예열용산소 공급관(9), 절단용산소를 공급하는 절단용산소 공급관(7), 및 가스를 공급하는 가스공급관(8)이 개별적으로 분리된 구조로 이루어지고, 토치의 헤드(2) 내에 구비된 혼합가스 유로(2-6)가 형성됨에 따라 혼합가스의 역화를 미연에 방지할 수 있다.

상기에서 와 같이 본 발명에 따른 토치는 역화를 방지함으로서 사용자의 안전사고를 방지할 수 있으며,

원형절단을 용이하게 한 유닛으로 인해 작업의 효율을 높여 생산성을 향상할 수 있게 되며,

예열가스밸브에 안전장치를 고안함으로서 가스 유출을 막음으로서 쾌적한 환경과 안전사고를 방지하게 되어 안전하게 사용할 수 있는 것이다.

Claims (6)

1. 삭제
2. 삭제
3. 삭제
4. 팁;

   상기 팁에 결합되고, 그 내부에 가스가 유입되는 가스 유입로, 예열용산소를 분사하는 분사노즐, 상기 가스 및 예열용산소가 혼합되어 유입되는 혼합가스 유로, 절단용산소가 유입되는 절단용산소 유입로를 구비한 헤드;

   상기 가스유입로와 소통하는 가스공급관;

   상기 분사노즐과 소통하는 예열용산소 공급관;

   상기 절단용산소 유입로와 소통하는 절단용산소 공급관;

   상기 절단용산소 공급관 및 예열용산소 공급관으로 산소를 선택적으로 공급하는 산소조절밸브; 및

   상기 가스공급관으로 가스를 공급하는 가스조절밸브;를 포함하고,

   상기 가스공급관, 예열용산소 공급관, 및 절단용산소 공급관은 상호 평행하게 배치되는 것을 특징으로 하는 토치.
5. 제4항에 있어서,

   상기 가스공급관, 예열용산소 공급관, 및 절단용산소 공급관의 외주면에 그 길이방향으로 이동가능하게 설치된 기준유닛을 더 포함하고,

   상기 기준유닛은 절단용산소 공급관ㆍ가스공급관 및 예열용산소 공급관의 외주면에 이동가능하게 구비된 몸체, 상기 몸체의 일단에 구비된 기준체 및 상기 이동된 몸체의 위치를 고정하는 볼트를 구비하는 것을 특징으로 하는 토치.
6. 제4항에 있어서,

   상기 가스조절밸브는, 상기 손잡이부 하단에 결합된 몸체, 상기 몸체의 하부측에 형성된 가스공급구 및 산소공급구, 상기 가스공급구의 하류측에 배치된 밸브체를 포함하고,

   상기 밸브체는 조절핸들, 조절핸드의 동심선상에 배치된 핀, 핀과 조절핸들 사이에 개재된 스프링을 구비하며,

   상기 조절핸들은 세레이션을 구비하고, 상기 핀은 상기 조절핸들의 세레이션과 치합가능한 세레이션을 구비한 것을 특징으로 하는 토치.

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