KR101341872B1

KR101341872B1 - 방열면적이 극대화된 디퓨져를 갖는 가스용접 토오치

Info

Publication number: KR101341872B1
Application number: KR1020130050187A
Authority: KR
Inventors: 정영재; 양춘자
Original assignee: 양춘자; 정영재
Priority date: 2013-05-03
Filing date: 2013-05-03
Publication date: 2013-12-17
Also published as: JP2016521209A; CN105228787A; JP6139022B2; WO2014178556A1

Abstract

본 발명은 방열면적이 극대화된 가스용접 토오치에 관한 것으로, 구체적으로는 디퓨져와 인슐레이터, 팁 및 노즐 본체로 이루어지되, 상기 디퓨져의 둘레면에 여러 개의 냉각용 구멍을 형성함에 있어서, 상기 냉각용 구멍의 위치를 디퓨져의 중앙이나 내측에 형성하여 디퓨져의 방열면적을 극대화하고, 탄산가스의 원활한 이동을 위하여 인슐레이트의 내측에 여러 개의 가스이동 장홈을 형성함으로써 과도한 온도상승으로 인한 디퓨져의 변형 및 수명단축을 효과적으로 방지하고, 용접작업을 연속적으로 장시간 수행할 수 있게 되어, 용접작업이 편리해지고, 용접작업속도가 크게 향상되는 특징을 갖는 방열면적이 극대화된 가스용접 토오치에 관한 것이다.

Description

방열면적이 극대화된 디퓨져를 갖는 가스용접 토오치{Diffuser to maximize the heat dissipation area with gas welding torch}

본 발명은 방열면적이 극대화된 디퓨져를 갖는 가스용접 토오치에 관한 것으로, 구체적으로는 디퓨져와 인슐레이터, 팁 및 노즐 본체로 이루어지되, 상기 디퓨져의 둘레면에 여러 개의 냉각용 구멍을 형성함에 있어서, 상기 냉각용 구멍의 위치를 디퓨져의 중앙이나 내측에 형성하여 디퓨져의 방열면적을 극대화하고, 탄산가스의 원활한 이동을 위하여 인슐레이트의 내측에 여러 개의 가스이동 홈을 형성함으로써 과도한 온도상승으로 인한 디퓨져의 변형 및 수명단축을 효과적으로 방지하고, 용접작업을 연속적으로 장시간 수행할 수 있게 되어, 용접작업이 편리해지고, 용접작업속도가 크게 향상되는 특징을 갖는 방열면적이 극대화된 가스용접 토오치에 관한 것이다.

주지된 바와 같이, 아크용접은 아크방전을 이용해서 금속과 금속을 접합하는 방법으로, 통상 피복금속 아크용접과, 서브머지드 아크용접, 비활성가스 아크용접, 탄산가스 아크용접 등으로 구분된다.

이러한 용접방법 중 상기 탄산가스 아크용접은 불활성가스 대신에 경제적인 탄산가스를 이용하는 용접방법으로, 비소모성 전극(非熔極式)을 사용하기도 하지만, 일반적으로 소모성(용극식,熔極式) 전극을 주로 사용한다. 상기 탄산가스(CO2)는 활성이어서 고온의 아크에서는 산화성이 크고, 용착금속의 산화가 비활성가스 아크용접에 비해서 심하다. 따라서, 기공 및 그 밖의 결함이 생기기 쉬우므로, Mn, Si등의 탈산제를 함유한 와이어를 사용한다.

상기 탄산가스 아크용접에 사용되는 탄산가스 용접 토오치의 일 실시에의 구성을 살펴보면 도 1에 도시한 바와 같이, 토오치바디(50)의 끝부분에 팁(20)이 조립된 디퓨져(10)를 나사식으로 조립한 상태에서 상기 디퓨져(10)의 외면에 인슐레이트(30)가 조립되고 이 인슐레이트(30)의 전방으로 노즐(40)이 조립되는 구조를 갖는다.

또한, 도시한 바와 같이 인슐레이트(30)의 전방(디퓨져가 노즐 내부로 노출되는 부분)에는 여러 개의 가스배출공을 형성하여 디퓨져(10)내부로 유입되는 탄산가스가 가스배출공을 통하여 노즐 내부로 배출되며 토오치의 과도한 온도상승을 억제할 수 있도록 형성한다.

그러나, 상기 종래기술에 따른 디퓨져의 경우,

① 디퓨져의 전방에 가스배출공이 형성됨으로써 탄산가스가 디퓨져 및 노즐 전체에 온도를 충분히 저하시키지 못하고 배출되는 구조적인 문제점으로 인하여 장시간 동안 용접작업을 수행하게 되면, 토오치가 과도하게 온도 상승되어 토오치의 수명, 특히 디퓨져와 팁의 제품수명이 단축되고, 과열로 인해서 용접작업 속도가 저하될 뿐만 아니라, 용접작업이 만족스럽게 수행되지 못하는 문제가 발생 되었다.

② 또한, 디퓨져에 형성된 가스배출공이 디퓨져의 한 부분에 집중적으로 형성됨으로써 가스배출공이 형성된 위치가 고온에 의하여 쉽게 변형되어 빈번하게 교체되는 문제점이 발생하였다.

③ 또한, 디퓨져의 온도저하를 위하여 가스배출공의 위치를 변형시키려는 노력이 계속되고 있으나 인슐레이트의 내부에 디퓨져를 최대한 밀착시켜 디퓨져의 열변형을 방지하는 인슐레이트의 구조상 디퓨져의 가스배출공의 위치변형에는 한계가 있다.

상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 종래 기술로 특허등록 제10-1071813호에는 발명의 명칭을 용접 로봇용 토치로 하는 기술이 개시되어 있으며, 다른 종래 기술로 특허등록 제10-0647458호는 발명의 명칭을 가스용접토치의 팁과 가스디퓨져의 결합구조로 하는 기술이 개시되어 있다.

그러나, 상기 종래기술들은 앞서 기술한 디퓨져의 변형을 방지하기 보다는 빠른 교체를 통하여 용접작업성을 향상시키고자 하는 기술로써 디퓨져를 변형없이 오래 사용하려는 원천적인 해결책은 못되고 있는 실정이다.

본 발명은 상기와 같은 사정을 고려하여 이루어진 것으로, 본 발명의 목적은 디퓨져에 발생하는 과도한 온도상승에 따른 디퓨져의 변형을 방지할 수 있도록 디퓨져에 형성되는 가스배출공을 토오치바디 측에 가깝게 형성하고 인슐레이트의 내부 형태를 변형시켜 가스가 최대한 디퓨져의 외면에 접촉하여 디퓨져 온도를 저하시킨 상태로 배출되도록 형성한 새로운 형태의 방열면적이 극대화된 디퓨져를 갖는 가스용접 토오치를 제공함으로써 디퓨져의 고온에 따른 변형을 방지하여 디퓨져의 교체비용을 절감할 수 있으며, 작업자의 작업성 향상 및 작업량을 증가를 유도할 수 있는 가스용접 토오치를 제공함에 있다.

본 발명은 상기와 같은 목적을 달성하기 위하여,

본 발명의 일 형태에 따르면,

디퓨져(10)의 일측에 팁(20)이 나사체결된 상태에서 외측에 절연체와 금속으로 형성된 인슐레이트(30)가 조립되며 상기 인슐레이트(30) 일측에 노즐(40)이 조립되어 구성되는 가스용접 토오치에 있어서,

상기 인슐레이트(30)는 중앙부분에 디퓨져 연결공(31)이 형성되며 상기 연결공(31)의 일측에 여러 개의 가스이동 장홈(32)과 타측에 디퓨져가 조립되는 암나사부(34)가 일체로 형성되고,

상기 디퓨져(10)는 일측에 팁(20)이 조립되는 암나사공(11)과 타측에 인슐레이트(30)의 암나사부(34)에 나사결합되는 나사부(12) 및 중앙부분 또는 나사부측으로 여러 개의 가스배출공(13)이 일체로 형성되어,

디퓨져(10)의 가스배출공(13)을 통하여 배출되는 가스가 디퓨져(10)의 외면에 접촉하는 면적을 넓게 하여 디퓨져의 온도를 저하시킬 수 있으며, 인슐레이트(30)에 형성된 장홈(32)에 의하여 가스의 배출통로가 확보되도록 구성함에 특징이 있다.

또한, 상기 디퓨져(10)의 외측면에는 여러 개의 방열홈(14)을 더 포함하여 가스가 배출되는 과정에서 보다 유리한 조건에서 디퓨져의 온도를 저하시킬 수 있으며, 고열에 의한 디퓨져의 변형을 방지할 수 있도록 구성함에 특징이 있다.

이상과 같이 본 발명에 따른 방열면적이 극대화된 디퓨져를 갖는 가스용접 토오치는 디퓨져에 형성되는 가스배출공을 토오치바디 측에 가깝게 형성하여 디퓨져를 통하여 배출되는 탄산가스가 최대한 디퓨저와 접촉하여 디퓨져 온도를 저하시킨 상태로 배출되도록 함으로서 고온에 따른 디퓨져의 변형을 방지할 수 있는 효과가 있다.

또한, 상기 디퓨져가 조립되는 인슐레이트의 내부에 여러 개의 장홈을 형성하여 디퓨져의 가스배출공이 후방에 형성되더라도 인슐레이터의 장홈을 통하여 원활하게 탄산가스를 배출할 수 있으며 디퓨져의 외면과 근접하여 디퓨져가 고온에 따른 열변형을 방지할 수 있는 기능을 동시에 갖는 효과가 있다.

상기와 같은 효과로 인하여 소모품인 디퓨져의 가용시간을 향상시켜 작업자의 작업성 향상 및 작업량을 증가를 유도할 수 있으며 디퓨져의 교체비용을 절감할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 종래 가스용접 토오치의 구성을 나타낸 단면도
도 2는 본 발명에 따른 방열면적이 극대화된 가스용접 토오치의 분해 사시도
도 3은 본 발명에 따른 방열면적이 극대화된 가스용접 토오치 중 디퓨져 부분의 사시도
도 4는 본 발명에 따른 방열면적이 극대화된 가스용접 토오치 중 인슐레이트 부분의 사시도
도 5는 본 발명에 따른 방열면적이 극대화된 가스용접 토오치의 방열과정을 설명하기 위한 결합상태 단면도
도 6은 본 발명에 따른 방열면적이 극대화된 가스용접 토오치 중 디퓨져의 다른 실시예의 사시도

이하, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명의 실시예에 대하여 첨부한 도면을 참고로 하여 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.

도 2는 본 발명에 따른 방열면적이 극대화된 가스용접 토오치의 분해 사시도이고, 도 3은 본 발명에 따른 방열면적이 극대화된 가스용접 토오치 중 디퓨져 부분의 사시도이며, 도 4는 본 발명에 따른 방열면적이 극대화된 가스용접 토오치 중 인슐레이트 부분의 사시도이다.

도시한 바와 같이 본 발명에 따른 방열면적이 극대화된 가스용접 토오치(100)는 디퓨져(10)의 일측에 팁(20)이 나사체결된 상태에서 외측에 절연체와 금속으로 형성된 인슐레이트(30)가 조립되고 이어서 토오치 바디(50)에 연결되며 상기 인슐레이트(30) 일측에 노즐(40)이 조립되어 구성된다.

상기 가스용접 토오치의 구성에서 노즐(40)과, 팁(20) 및 토오지 바디(50)의 구성은 종래 알려진 구성으로써, 본 발명의 특징은 디퓨져(10)와 인슐레이트(30)의 구성에 특징이 있는 것으로 특허권리 범위를 명확히 하기 위하여 노즐(40)과 팁(20) 및 토오치 바디(50)의 구성 설명은 생략하며, 상기 구성은 알려진 다양한 형태의 노즐(40)과 팁(20) 및 토오치 바디(50)가 사용될 수 있다.

이하에서는 본 발명의 특징인 디퓨져(10)와 인슐레이트(30)의 구성을 구체적으로 설명하기로 한다.

도 3에 도시한 바와 같이 본 발명에 따른 디퓨져(10)는 일측에 팁(20)이 조립되는 암나사공(11)과 타측에 인슐레이트(30)의 암나사부(34)에 나사결합되는 나사부(12) 및 중앙부분 또는 나사부(12)측으로 여러 개의 가스배출공(13)을 일체로 형성된다.

또한, 상기 디퓨져(10)의 외면에는 여러 개의 방열홈(14)을 형성하여 가스배출공(13)으로부터 배출되는 낮은 온도의 탄산가스가 디퓨져(10)의 표면에 최대한 오래 접촉할 수 있도록 하여 디퓨져(10)의 온도를 효과적으로 저하시킬 수 있도록 한다.

또한, 상기 나사부(12)의 형태는 상기 디퓨져(10)가 조립되는 인슐레이트(30)의 구조에 의하여 다양하게 변형될 수 있다.

도 4에는 상기 인슐레이트(30)의 일실시예가 도시되어 있다.

도시한 바와 같이 상기 인슐레이트(30)는 중앙부분에 내부가 관통되는 디퓨져 연결공(31)이 형성된 상태에서 일측 내면에 탄산가스의 이동을 위한 여러 개의 장홈(32)이 형성되며 타측 내부로는 상기 디퓨져(10)의 나사부(12)가 나사결합되는 암나사부(34)가 일체로 형성된다.

상기 장홈(32)은 본 발명의 특징이 되는 부분으로써 통상적으로 금속과 절연체를 사용하여 형성되는 인슐레이트(30)의 절연체부분에 장홈(32)을 형성함으로써 성형이 용이하여 인슐레이트(30)의 제작비용의 상승을 최소화 할 수 있으며, 디퓨져(10)의 가스배출공(13)으로부터 배출되는 탄산가스가 최적의 환경에서 원활하게 배출될 수 있도록 직선방향 또는 사선방향 등으로 다양하게 형성될 수 있다.

상기와 같은 장홈(32)의 구성을 통하여 고열에 의하여 디퓨져(10)가 변형되는 것을 방지할 수 있는 특징은 유지하면서 후방에 설치된 가스배출공(13)으로부터 배출되는 탄산가스가 원활하게 디퓨져(10) 표면을 최대한 접촉한 상태로 배출됨으로써 디퓨져(10)의 온도를 저하시킨 상태로 원활하게 탄산가스가 배출될 수 있는 특징이 있다.

도면 중 미설명 부호 60은 디퓨져(10) 내부에 삽입되며 팁(20)을 통하여 외부로 배출되는 와이어 이다.

도 5는 본 발명에 따른 방열면적이 극대화된 가스용접 토오치의 방열과정을 설명하기 위한 결합상태 단면도이다.

도시한 바와 같이 디퓨져(10) 내부로 유입된 탄산가스는 가스배출공(13)을 통하여 디퓨져(10)의 외부로 이동하는데, 이때 인슐레이트(30)의 내부에 형성된 여러 개의 장홈(32)을 탄산가스가 이동통로로 이용하며 디퓨져(10) 표면에 최대한 접촉하여 디퓨져(10) 온도를 저하시키고 노즐을 통하여 배출된다.

이때, 디퓨져(10)의 표면에 형성된 여러 개의 방열홈(14)에 의하여 탄산가스가 디퓨져(10)에 접촉하는 면적을 넓게 함으로서 디퓨져의 온도를 최대로 저하시킬 수 있다.

한편, 상기 인슐레이트(30)는 장공(32)과 장공(32) 사이에 형성된 돌출부(33)를 통하여 디퓨져(10)가 고열로부터 위치가 변형되거나 형태가 변형됨을 방지할 수 있다.

상기와 같은 디퓨져(10)의 가스배출공(13) 위치와 인슐레이터(30)의 장홈(32)의 구성을 통하여 디퓨져(10)의 온도저하를 위한 탄산가스를 최대한 효율적으로 활용함으로써 디퓨져의 가용시간을 증가시켜 작업자의 작업량 증가 및 작업성 향상, 용접품질의 상승, 디퓨저 사용의 절감에 따른 비용절감 등의 특징을 갖는다.

도 6은 본 발명에 따른 방열면적이 극대화된 가스용접 토오치 중 디퓨져의 다른 실시예의 사시도이다.

도시한 바와 같이 본 실시예에서는 방열홈(14)의 양측으로 각각 여러 개의 가스배출공(13)과 보조가스배출공(13')을 형성함으로써 가스배출공(13, 13')이 형성된 위치가 고열에 의하여 쉽게 변형되는 현상을 완전하게 방지할 수 있으며 어느 일부분이 고열에 의하여 변형됨을 방지할 수 있다.

본 발명은 첨부된 도면에 도시된 일 실시 예를 참고로 설명한 것이나, 당해 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자들에게는 다양한 변형 및 다른 실시예가 가능하다는 점이 이해될 것이다.

10 : 디퓨져 11 : 암나사공
12 : 나사부 13 : 가스배출공
14 : 방열홈 20 : 팁
30 : 인슐레이트 31 : 연결공
32 : 장홈 33 : 돌출부
34 : 암나사부 40 : 노즐

Claims

디퓨져(10)의 일측에 팁(20)이 나사체결된 상태에서 외측에 절연체와 금속으로 형성된 인슐레이트(30)가 조립되며 상기 인슐레이트(30) 일측에 노즐(40)이 조립되어 구성되는 가스용접 토오치에 있어서,
상기 인슐레이트(30)는 중앙부분에 디퓨져 연결공(31)이 형성되며 상기 연결공(31)의 일측에 여러 개의 가스이동 장홈(32)과 타측에 디퓨져가 조립되는 암나사부(34)가 일체로 형성되고,
상기 디퓨져(10)는 일측에 팁(20)이 조립되는 암나사공(11)과 타측에 인슐레이트(30)의 암나사부(34)에 나사결합되는 나사부(12) 및 중앙부분에 여러 개의 방열홈(14)와 나사부(12)측으로 여러 개의 가스배출공(13)과 암나사공(11)측으로 보조냉각구멍(13')을 일체로 형성하여,
디퓨져(10)의 가스배출공(13)을 통하여 배출되는 가스가 디퓨져(10)의 여러 개의 방열홈(14)에 따라 접촉하는 면적을 넓게 함과 동시에 보조냉각구멍(13')을 통하여 디퓨져의 온도를 저하시킬 수 있으며, 인슐레이트(30)에 형성된 장홈(32)에 의하여 가스의 배출통로가 확보되도록 구성함을 특징으로 하는 방열면적이 극대화된 디퓨져를 갖는 가스용접 토오치.
삭제
삭제