KR101038260B1

KR101038260B1 - 튜브용접 보조 기구

Info

Publication number: KR101038260B1
Application number: KR1020100117250A
Authority: KR
Inventors: 전찬호
Original assignee: 전찬호
Priority date: 2010-11-24
Filing date: 2010-11-24
Publication date: 2011-05-31

Abstract

본 발명은 튜브용접 보조 기구에 관한 것으로서, 용접될 튜브의 내주연과 대응되는 형상으로 형성되는 삽입부와, 용접기의 일측을 고정하기 위한 용접기 장착부와, 상기 삽입부와 용접기 장착부 간에 결합되고 상기 삽입부와 용접기 장착부 간의 거리를 조절하기 위한 거리조절부를 포함하는 튜브용접 보조 기구가 제공된다.
상기와 같은 본 발명에 따르면, 튜브 외주면에 형성되는 용접면과 용접기 간의 거리를 조절하기 위한 거리조절부를 두어 작업자가 임의로 거리를 조절할 수 있어, 다양한 튜브의 직경 및 용접면과의 거리에 관계없이 작업성이 뛰어난 효과가 있다.
또한, 기존에 일반 용접기에 간단하게 장착하여 사용할 수 있어 실제 사용범위가 넓은 효과가 있다.
또한, 열교환 튜브 자동용접장치에 비해 구조가 매우 간단하여 제조비용을 절감할 수 있는 효과가 있다.

Description

튜브용접 보조 기구{Welding assist apparatus for tube}

본 발명은 튜브용접 보조 기구에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 일반 용접기에 튜브용접 보조 기구를 장착하여 튜브의 종류 및 용접면과의 거리에 따라 거리 및 각도를 조절하여 용접기가 회전되면서 용접면을 정밀하게 용접할 수 있는 튜브용접 보조 기구에 관한 것이다.

일반적으로 열교환기는 열교환기 내부에 다수개의 튜브를 병렬로 배관하여 튜브 내측으로는 정수를 통과시키고 각 튜브들 사이에는 폐온수를 순환시켜 정수와 폐온수 간에 열교환이 이루어진다.

이러한 열교환기에 설치된 튜브와 열교환기 벽체는 이물질의 혼합을 방지하기 위해 용접에 의해 튜브와 벽체를 일체로 형성한다.

도 1은 종래 열교환벽체와 튜브의 결합관계를 나타낸 사시도로 도면을 참조하면, 열교환벽체(140)에 튜브(150)를 결합하기 위한 다수개의 결합구(141)를 형성하여 튜브(150)를 결합구(141)에 결합시키며 이때에 튜브(150)와 결합구(141)가 접하는 면을 용접하여 양자를 일체로 형성하게 된다.

이러한 용접작업의 경우 작업자가 용접기를 들고 튜브(150)의 외주면을 따라 가면서 용접을 하는 작업이 까다로워 작업성이 떨어질 뿐 아니라 불균일한 용접면으로 인해 누수현상이 발생되어 재용접을 하게 되는 문제점이 발생하고 있다.

이러한 문제점을 해결하기 위해 한국등록특허 제 352164호에서 열교환기용 튜브의 용접장치를 사용하여 튜브의 외주면을 정밀하게 용접하는 장치가 개시된 바 있다.

도 2는 종래 용접장치의 사시도이고, 도 3은 종래 용접장치의 사용상태를 일부 절취하여 보인 확대 측면도이다.

도면을 참조하면, 종래 용접장치는 외주면과 후면은 봉해지고 전면부는 개방된 원호형상의 통형상으로 되며 원호의 중심에는 축공(111)이 형성되고 상기 후면에는 아르곤가스의 공급관(113)이 부설된 본체(110)와, 용접 대상의 튜브내에 장착되게 원봉형상으로 되며 후단에는 상기 축공(111)에 관통 결합되는 지지축(121)이 연장된 지지체(120)와, 상기 본체 외주면에 부설되는 아아크 용접기(130)를 포함하여 구성된다.

여기서 지지체(120)는 열교환벽체(140)에 형성된 각 결합구(141)들에 결합시킨 튜브(150)들의 단부측내에 삽입하여 장착되며, 지지축(121)을 축으로 하여 회전되어서, 용접기(130)가 튜브(150)의 외주연을 정밀하게 용접하게 된다.

그러나 종래의 용접장치는 모터의 구동에 의해 일방적으로 회전되어 모터의 파손 및 불량으로 용접면이 균일하게 형성되지 않는 문제점이 많이 발생되고 있으며, 또한 용접장치의 구조가 복잡하여 제조비용이 많이 소요되고 튜브의 관경에 따라 그에 맞는 용접장치를 각각 설계하여야 하므로 실제 적용범위에 제한이 있다.

특히 튜브(150)의 단부가 열교환벽체(140)와 동일면 상에 위치하지 않고 열교환벽체(140)의 외측으로 돌출된 경우에는 용접기(130)의 용접봉과 용접면과의 거리가 맞지 않아 용접이 불가능한 문제점이 발생된다.

따라서, 이러한 종래 용접장치의 불합리한 점을 극복하고 튜브의 종류 및 용접면과의 거리에 관계없이 작업성이 뛰어나며, 구조가 간단하여 제조비용을 절감할 수 있는 용접장치에 대한 요구가 높아지고 있는 실정이다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 튜브 외주연에 형성되는 용접면과 용접기 간의 거리 및 각도를 조절가능하여 튜브의 종류 및 용접면과의 거리에 관계없이 작업성이 뛰어난 튜브용접 보조 기구를 제공함에 있다.

본 발명의 다른 목적은 기존에 사용하던 용접기를 용접기 장착부에 장착하여 사용할 수 있는 튜브용접 보조 기구를 제공함에 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일측면에 따르면, 용접될 튜브의 내주연과 대응되는 형상으로 형성되는 삽입부와, 용접기의 일측을 고정하기 위한 용접기 장착부와, 상기 삽입부와 용접기 장착부 간에 결합되고 상기 삽입부와 용접기 장착부 간의 거리를 조절하기 위한 거리조절부를 포함하여 제공된다.

그리고 상기 삽입부는 용접될 튜브의 내주연에 수용되는 삽입캡과, 상기 삽입캡의 외측으로 연장형성되며 상기 튜브의 직경보다 더 큰 원주를 가지는 환턱을 포함하여 제공된다.

그리고 상기 거리조절부는 선단이 상기 삽입부와 결합되는 거리조절바와, 상기 거리조절바 상을 슬라이딩 이동가능하도록 결합되는 이동부와, 상기 이동부와 상기 용접기 장착부 간을 고정결합하는 연결부를 포함하여 제공된다.

여기서 상기 거리조절바는 외주연에 나사산이 형성되고, 상기 이동부는 상기 거리조절바가 관통되도록 수용하고, 상기 이동부의 양단에는 너트고정부가 설치된다.

그리고 상기 용접기 장착부는 용접기의 외주면을 수용하는 클램프 몸체와, 상기 클램프 몸체에 돌출형성되어 나사결합에 의해 용접기의 외주면을 조이는 조임날개부를 포함하여 제공된다.

상기와 같은 본 발명에 따르면, 튜브 외주면에 형성되는 용접면과 용접기 간의 거리를 조절하기 위한 거리조절부를 두어 작업자가 임의로 거리를 조절할 수 있어, 다양한 튜브의 직경 및 용접면과의 거리에 관계없이 작업성이 뛰어난 효과가 있다.

또한, 기존에 일반 용접기에 간단하게 장착하여 사용할 수 있어 실제 사용범위가 넓은 효과가 있다.

또한, 열교환 튜브 자동용접장치에 비해 구조가 매우 간단하여 제조비용을 절감할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 종래 열교환 벽체와 튜브의 결합관계를 나타낸 사시도이다.
도 2는 종래 용접장치의 사시도이다.
도 3은 종래 용접장치의 사용상태를 일부 절취하여 보인 확대 측면도이다.
도 4는 본 발명에 따른 튜브용접 보조 기구를 사용하여 열교환벽체에 결합된 튜브 외주면을 용접하는 상태를 나타낸 사시도이다.
도 5는 본 발명에 따른 튜브용접 보조 기구가 용접기에 결합된 상태를 나타낸 사시도이다.
도 6은 본 발명에 따른 튜브용접 보조 기구의 사시도이다.
도 7은 본 발명에 따른 튜브용접 보조 기구의 분해 사시도이다.
도 8은 본 발명에 따른 튜브용접 보조 기구의 사용상태를 나타낸 사시도이다.

이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 일 실시예를 상세하게 설명하기로 한다.

도 4는 본 발명에 따른 튜브용접 보조 기구를 사용하여 열교환벽체(100)에 결합된 튜브 외주면을 용접하는 상태를 나타낸 사시도이고, 도 5는 본 발명에 따른 튜브용접 보조 기구가 용접기에 결합된 상태를 나타낸 사시도이고, 도 6은 본 발명에 따른 튜브용접 보조 기구의 사시도이고, 도 7은 본 발명에 따른 튜브용접 보조 기구의 분해 사시도이다.

도면을 참조하면, 본 발명에 따른 튜브용접 보조 기구는 튜브(200)의 내주연과 대응되는 형상의 삽입부(10)와, 용접기(300)의 몸체 일측에 고정되는 용접기 장착부(30)와, 삽입부(10)와 용접기 장착부(30) 간에 결합되고 삽입부(10)와 용접기 장착부(30)의 거리를 임의로 조절할 수 있는 거리조절부(20)를 포함하여 구성된다.

삽입부(10)는 용접될 튜브(200)의 내주연에 수용되는 삽입캡(11)과 삽입캡(11)의 외측으로 연장형성된 환턱(12)을 포함하며, 도 7에 도시된 바와 같이, 거리조절바(21)가 삽입되는 위치에 나사공(11a)이 형성되어 있다.

삽입캡(11)은 튜브(200) 내주연에 삽입 및 인출이 용이하도록 튜브(200)의 내경과 거의 동일한 원기둥 형상으로 형성됨이 바람직하다. 환턱(12)은 튜브(200)의 직경보다 큰 원주를 갖도록 형성되어 삽입캡(11)이 튜브(200) 내부에 일정 깊이만큼 삽입된 후 삽입캡(11)이 더 이상 내부로 삽입되지 않도록 하고 용접 작업시 용접기(300)를 지지하는 역할을 제공한다.

거리조절부(20)는 거리조절바(21)와, 거리조절바(21) 상을 이동하는 이동부(22)와, 이동부(22)와 용접기 장착부(30) 간을 고정결합하는 연결부(23)를 포함한다.

거리조절바(21)는 선단이 삽입부(10)와 나사결합된다. 여기서 거리조절바(21)의 외주연에는 나사산이 형성되어 삽입부(10)의 나사공(11a)에 나사결합된다. 또한, 삽입부(10)와 거리조절바(21)는 일체로 형성될 수도 있다.

이동부(22)는 파이프 형상으로 내경이 거리조절바(21)의 직경보다 크게 형성되어 거리조절바(21)를 관통 수용하여 거리조절바(21) 상을 슬라이딩 이동하게 된다.

연결부(23)는 이동부(22)와 용접기(300) 장착부(30) 간을 상호 고정결합하여 이동부(22)의 슬라이딩 이동시 용접기(300) 장착부(30)가 일방향으로 이동된다. 여기서 연결부(23)는 바형상으로 일측이 이동부(22)의 일측 외주연에 고정결합되며 타측이 용접기 장착부(30)의 외면에 고정결합될 수 있다.

그리고 이동부(22)의 양단에 너트고정부(40)가 설치되는데, 너트고정부(40)를 회전시켜 이동부(22)를 적절한 위치로 이동시킬 수 있고, 이동부(22)의 위치 설정 후에는 이동부(22)를 밀착 고정하는 역할을 수행한다.

용접기 장착부(30)는 용접기(300) 몸체의 외주면을 수용하게 되는 클램프 몸체(31)와 클램프 몸체(31)에 돌출형성되는 조임날개부(32)를 포함한다.

조임날개부(32)는 다양한 종류의 용접기(300) 몸체를 밀착고정하기 위해 나사결합으로 용접기(300) 몸체에 알맞도록 나사를 조여서 고정시킨다.

아래에서는 본 발명의 실시예에 따른 튜브용접 보조 기구의 동작을 설명하도록 한다.

도 8은 본 발명에 따른 튜브용접 보조 기구의 사용상태를 나타낸 사시도로 도면을 참조하면, 용접기 장착부(30)에 용접기(300)가 장착된 상태로 환턱(12)을 열교환벽체(100)에 결합된 튜브(200)의 종단에 밀착시켜 삽입캡(11)을 튜브(200) 내부로 삽입한다.

그리고 용접면(210)과 용접봉(310) 선단부와의 거리(L2)를 적절하게 조절하기 위해 너트고정부(40)를 회전시켜 거리조절바(21) 상에서 용접면(210)과 너트고정부(40)와의 거리(L1)를 알맞게 조절한다. 이때에, 거리조절을 위해 거리조절바(21)의 외주연에 나사산(21a)이 형성될 수도 있으며 결림턱에 의한 결착구조 등 다양한 방법으로 거리조절을 할 수 있으나, 나사산(21a)에 의한 거리 조절이 구조가 가장 간단하면서도 정밀도가 높은 이점을 가진다.

그 다음 용접기(300)가 클램프 몸체(31)에 느슨하게 고정된 상태에서 용접기(300)를 좌우로 회전시켜 용접면(210)과의 정확한 각도(α)를 맞춘 후 조임날개부(32)의 나사를 조여 용접기(300)를 클램프 몸체(31)에 밀착고정시킨다.

이렇게 용접기(300)와 용접면(210)과의 거리 및 각도를 조절한 후 삽입캡(11)은 튜브(200) 내주연을 지지하고 삽입캡(11)과 결합된 거리조절바(21)의 길이방향축을 중심축(A)으로 용접기(300)가 회전되어 튜브(200) 외주면에 형성된 용접면(210)을 용접기(300)의 용접봉(310)이 원호를 그리며 정밀하게 용접하게 된다.

이는 종래기술에서의 복잡한 구조의 자동 용접장치보다 구조가 매우 간단하고 작업자의 의지에 따라 육안으로 확인하면서 용접층을 균일하게 도포할 수 있다.

또한, 다양한 직경을 가지는 튜브(200)와 열교환벽체(100)에 튜브(200)가 결합된 상태에 따라 유동적으로 용접면(210)과의 길이 및 각도를 조절할 수 있어 사용범위가 광범위하며 기존의 일반 용접기(300)에 간단하게 장착하여 사용할 수 있다.

비록 본 발명이 상기 언급된 바람직한 실시예와 관련하여 설명되어졌지만, 발명의 요지와 범위로부터 벗어남이 없이 다양한 수정이나 변형을 하는 것이 가능하다. 따라서 첨부된 특허등록청구의 범위는 본 발명의 요지에서 속하는 이러한 수정이나 변형을 포함할 것이다.

10 : 삽입부 11 : 삽입캡
12 : 환턱 11a : 나사공
20 : 거리조절부 21 : 거리조절바
21a : 나사산 22 : 이동부
23 : 연결부 30 : 용접기 장착부
31 : 클램프 몸체 32 : 조임날개부
40 : 너트고정부 100 : 열교환벽체
110 : 결합공 200 : 튜브
210 : 용접면 300 : 용접기
310 : 용접봉

Claims

용접될 튜브의 내주연에 수용되는 삽입캡과, 상기 삽입캡의 외측으로 연장형성되며 상기 튜브의 직경보다 더 큰 원주를 가지는 환턱을 포함하는 삽입부와;
용접기의 일측을 고정하기 위한 것으로서, 용접기의 외주면을 수용하는 클램프 몸체와, 상기 클램프 몸체에 돌출형성되어 나사결합에 의해 용접기의 외주면을 조이는 조임날개부를 포함하는 용접기 장착부와;
상기 삽입부와 용접기 장착부 간에 결합되고 상기 삽입부와 용접기 장착부 간의 거리를 조절하기 위한 것으로서, 선단이 상기 삽입부와 결합되는 거리조절바와, 상기 거리조절바 상을 슬라이딩 이동가능하도록 결합되는 이동부와, 상기 이동부와 상기 용접기 장착부 간을 고정결합하는 연결부를 포함하는 거리조절부를 포함하는 것을 특징으로 하는 튜브용접 보조 기구.
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제 1항에 있어서,
상기 거리조절바는 외주연에 나사산이 형성되고, 상기 이동부는 상기 거리조절바가 관통되도록 수용하고, 상기 이동부의 양단에는 너트고정부가 설치되는 것을 특징으로 하는 튜브용접 보조 기구.
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