KR101595036B1 - 용접 퍼지유닛 - Google Patents

Abstract

본 실시예에 따른 용접 퍼지유닛은, 제 1 및 제 2 파이프를 용접으로 연결하기 전에 정관 작업을 수행하는 용접 퍼지유닛에 있어서, 일단부에 퍼지가스 배관이 연결되는 배관 연결부가 형성되고, 내부에 퍼지가스가 이동하는 퍼지가스 유로가 형성되며, 상기 배관 연결부의 타측에 상기 퍼지가스 유로를 통해 주입된 퍼지가스가 토출되는 퍼지가스 배출구가 형성되는 퍼지몸체; 상기 퍼지몸체의 전방 측에 설치되며, 상기 퍼지가스 배출구를 통해 배출되는 퍼지가스를 상기 제 1 파이프의 내벽 측으로 가이드하는 가이드 베인; 상기 퍼지몸체의 상기 가이드 베인 후단에 결합되어, 상기 제 1 파이프의 내벽에 밀착 결합되는 폼 부재; 및 상기 폼 부재의 위치를 고정하기 위해 상기 퍼지몸체에 결합되는 고정부재;를 포함할 수 있다.

Description

용접 퍼지유닛{Purge unit for welding}

본 발명은 용접에 관한 것으로, 보다 상세하게는 가스용접을 위해 퍼지가스를 주입하는 퍼지유닛에 관한 것이다.

서로 다른 2개의 파이프 부재를 연결하는 방법 중, 내부 유체의 누설 우려 없이 단단하게 고정 결합하는 방법으로 용접이 많이 사용된다. 용접 작업 시 용접할 파이프 부재 내부에 산화작용을 일으키는 공기가 존재하게 되면 용접 결함이 발생될 수 있기 때문에, 통상 용접 전에 아르곤 가스를 파이프 부재의 내부에 투입하여 배관 내부에 존재하는 공기를 외부로 내보낸 후 용접 작업을 수행한다. 이와 같이, 불활성 가스를 용접 대상이 되는 파이프 부재 내부로 투입하는 과정을 퍼지(purge)라고 하며, 퍼지가스는 호스 등을 이용하여 용접 작업을 수행할 파이프 부재 내부로 주입될 수 있다.

그런데, 호스를 따라 파이프 내경으로 들어온 퍼지가스는 일직선으로 축 방향으로 흘러 용접 조인트를 통해 빠져나간다. 그렇기 때문에 퍼지 주입구 주위와 파이프 부재의 내부에 공기를 완전히 밀어내지 못하기 때문에 용접 조인트에 테이핑 작업을 해야하고, 후단에 퍼지막을 설치하여 퍼지 알곤가스가 채워지게 해야하는 번거로움이 있다.

또한, 퍼지막을 정관(精管)전에 설치해야하는 어려움이 있고, 매 포인트마다 퍼지막 설치를 다시해야 한다. 따라서 퍼지 시간이 길어지고 퍼지 순도가 떨어질 수 있다는 문제가 있다.

또한, 용접 조인트에 테이핑을 하기 때문에 정관(精管)작업이 어렵게 되고 직접 가접을 할 수 없어 지그를 부착하여 가접하는 정관을 해야 하므로, 본 용접시 부착한 지그와 테이프를 구간별로 떼어내어 용접을 진행하는 어려움이 있다.

일본 공개실용신안 제1994-023684(1994.03.29. 공개)

본 실시예는 상기한 바와 같은 문제점을 감안한 것으로, 퍼지가스를 신속하게 주입할 수 있으며, 용접 대상이 되는 파이프 내부의 공기를 신속하게 배출할 수 있도록 구조가 개선된 용접 퍼지유닛을 제공한다.

본 실시예에 따른 용접 퍼지유닛은, 제 1 및 제 2 파이프를 용접으로 연결하기 전에 정관 작업을 수행하는 용접 퍼지유닛에 있어서, 일단부에 퍼지가스 배관이 연결되는 배관 연결부가 형성되고, 내부에 퍼지가스가 이동하는 퍼지가스 유로가 형성되며, 상기 배관 연결부의 타측에 상기 퍼지가스 유로를 통해 주입된 퍼지가스가 토출되는 퍼지가스 배출구가 형성되는 퍼지몸체; 상기 퍼지몸체의 전방 측에 설치되며, 상기 퍼지가스 배출구를 통해 배출되는 퍼지가스를 상기 제 1 파이프의 내벽 측으로 가이드하는 가이드 베인; 상기 퍼지몸체의 상기 가이드 베인 후단에 결합되어, 상기 제 1 파이프의 내벽에 밀착 결합되는 폼 부재; 및 상기 폼 부재의 위치를 고정하기 위해 상기 퍼지몸체에 결합되는 고정부재;를 포함할 수 있다.

상기 퍼지몸체는 상기 가이드 베인과 결합되는 부분에 제 1 나사부가 형성되어, 상기 가이드 베인과 나사결합될 수 있다.

상기 퍼지몸체는 상기 폼 부재가 설치되는 부분에 폼 부재 장착부가 형성될 수 있다.

상기 폼 부재 장착부의 지름보다 상기 배관 연결부 및 상기 퍼지가스 배출구가 형성될 수 있다.

상기 퍼지가스 배출구는 상기 퍼지가스 유로에 수직한 방향으로 복수 개가 관통 형성될 수 있다.

상기 퍼지가스 배출구는 총 4개가 형성되되, 상기 퍼지가스 유로를 중심으로 90도 간격으로 형성될 수 있다.

상기 가이드베인은 상기 퍼지가스 배출구와 마주보는 위치에 가이드 날개를 구비할 수 있다.

상기 가이드 날개는 상기 퍼지가스 배출구를 통해 배출되는 퍼지가스가 소용돌이를 형성하도록 상기 퍼지가스의 분사방향에 대하여 곡선을 가지도록 형성될 수 있다.

상기 가이드 날개는 복수 개가 동일한 방향으로 휘어지되, 상기 제 1 파이프의 내주면과 접촉되지 않도록 형성될 수 있다.

이상과 같은 본 실시예에 따르면, 원 터치 타입으로 간편하게 용접 대상이 되는 파이프 부재에 삽입하여 사용할 수 있으므로, 지그설치 및 마스킹 등의 복잡한 사전 준비작업을 생략할 수 있어 용접 작업성을 향상시킬 수 있다.

또한, 파이프 부재의 정렬을 위해 적어도 용접 등의 사전 작업을 수행할 필요가 없으며, 퍼지가스의 누설 방지를 위한 마스킹 작업과, 후단에 스펀지 등을 이용하여 파이프 단부를 폐쇄하는 등의 작업 및 마스킹된 부분을 조금씩 벗겨 가면서 용접하는 번거로움을 해소할 수 있기 때문에, 용접 작업의 사전 준비시간 및 작업시간을 줄일 수 있다.

도 1은 본 실시예에 따른 용접 퍼지유닛을 도시한 도면,
도 2는 도 1의 분해도,
도 3은 본 실시예에 따른 퍼지 몸체를 도시한 도면, 그리고,
도 4 및 도 5는 본 실시예에 따른 가이드 베인의 도면이다.

이하, 본 실시예에 따른 용접 퍼지유닛을 도면을 참고하여 설명한다. 첨부된 도면은 본 발명의 예시적인 형태를 도시한 것으로, 이는 본 발명을 보다 상세히 설명하기 위해 제공되는 것일 뿐, 이에 의해 본 발명의 기술적인 범위가 한정되는 것은 아니다.

또한, 도면 부호에 관계없이 동일하거나 대응되는 구성요소는 동일한 참조번호를 부여하고 이에 대한 중복 설명은 생략하기로 하며, 설명의 편의를 위하여 도시된 각 구성 부재의 크기 및 형상은 과장되거나 축소될 수 있다.

한편, 제 1 또는 제 2 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들이 상기 용어들에 의해 한정되지 않으며, 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별시키는 목적으로만 사용된다.

도 1은 본 실시예에 따른 용접 퍼지유닛을 도시한 도면, 도 2는 도 1의 분해도, 도 3은 본 실시예에 따른 퍼지 몸체를 도시한 도면, 그리고, 도 4 및 도 5는 본 실시예에 따른 가이드 베인의 도면이다.

본 실시예에 따른 용접 퍼지유닛은 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이 제 1 및 제 2 파이프(10)(20)를 용접으로 연결하기 전에 정관 작업을 수행하기 위한 것이다. 본 실시예에 따른 용접 퍼지유닛은 퍼지몸체(110), 가이드 베인(120), 고정부재(130) 및 폼 부재(140)를 포함할 수 있다.

퍼지몸체(110)는 파이프 형상으로 마련될 수 있으며, 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이 내부에 퍼지가스 유로(101)가 형성되며, 일측 단부에는 퍼지가스가 주입되는 배관 연결부(111)가 형성될 수 있다. 이때, 상기 배관 연결부(111)에는 도 1에 도시된 바와 같이 퍼지가스 배관(30)이 연결되어, 퍼지가스를 주입할 수 있다. 퍼지가스는 다양하게 구성될 수 있으며, 통상 아르곤 가스와 같은 불활성 기체가 공급될 수 있다.

퍼지몸체(110)에는 나사탭이 형성되지 않으며, 제 1 지름을 가지는 폼 부재 장착부(112)가 마련되는데, 상기 폼 부재 장착부(112)에는 후술할 탄성 재질의 폼 부재(140)가 삽입 결합될 수 있다.

상기 배관연결부(111)의 반대편에는 가이드 베인(120)이 연결되는 제 1 나사부(113)가 형성되고, 상기 폼 부재 장착부(112)를 사이에 두고, 상기 폼 부재 장착부(112)의 후방에는 도 3에 도시된 바와 같이 제 2 나사부(114)가 마련될 수 있다. 제 1 나사부(113)에는 후술할 가이드베인(120)이 나사 결합될 수 있으며, 제 2 나사부(114)에는 고정부재(130)가 나사 결합되어, 상기 폼 부재(140)의 이탈을 방지할 수 있다. 이때, 상기 고정부재(130)는 너트부재로 마련될 수 있다.

한편, 상기 퍼지몸체(110)의 내부에 형성된 퍼지가스 유로(101)는 일단은 상기 배관 연결부(111)와 연결되고, 그 타단에는 퍼지가스 배출구(102)와 연통될 수 있다. 상기 배관 연결부(111)의 외주면에는 걸림턱이 복수 개 마련되어, 퍼지가스 배관(30)이 연결된 후에 잘 빠지지 않도록 구성될 수 있다.

퍼지가스 배출구(102)는 상기 퍼지가스 유로(101)의 축 방향에 수직한 방향으로 관통 형성될 수 있다. 즉, 퍼지가스 배출구(102)는 상기 퍼지몸체(110)의 외주면에 대하여 수직한 방향으로 관통 형성되되, 복수 개가 마련될 수 있다. 본 실시예에 따르면, 상기 퍼지가스 배출구(102)는 4개가 마련될 수 있는데, 이들 각각은 90도 각도로 관통 형성될 수 있다. 즉, 서로 마주보는 한 쌍의 퍼지가스 배출구(102)는 그 중심을 연결한 가상의 선이 서로 중심축 정렬 될 수 있으며, 다른 한 쌍의 퍼지가스 배출구(102)의 중심을 연결한 가상의 선은 다른 쌍의 중심을 연결한 가상의 선과 수직일 수 있다.

가이드베인(120)은 상기 퍼지몸체(110)의 전방 측에 설치되며, 상기 퍼지가스 배출구(102)를 통해 배출되는 퍼지가스를 상기 제 1 파이프(10)의 내벽 측으로 가이드할 수 있다. 또한, 가이드베인(120)은 상기 제 1 나사부(113)에 나사 결합될 수 있도록, 연결 부분에 암나사산이 형성될 수 있다.

또한, 본 실시예에 따르면, 도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이 가이드베인(120)의 선단에는 복수 개의 가이드 날개(121)가 형성될 수 있다. 상기 가이드 날개(121)는 상기 퍼지가스 배출구(102)와 마주보도록 형성되되, 상기 퍼지가스 배출구(102)의 개수와 대응되는 개수가 마련될 수 있다. 즉, 상기 퍼지가스 배출구(102)가 도시된 바와 같이 4개일 경우, 상기 가이드 날개(121) 또한 4개일 수 있다. 이때, 상기 가이드 날개(121)는 상기 제 1 파이프(10)의 내주면의 지름보다 작게 형성되어, 장착 위치에서 상기 가이드 날개(121)의 단부가 상기 제 1 파이프(10)의 내주면과 접촉되지 않도록 형성될 수 있다. 또한, 상기 가이드 날개(121)는 도 4에 도시된 바와 같이 동일한 방향으로 휘어진 형상으로 마련되어, 상기 퍼지가스 배출구(102)를 통해 배출되는 퍼지가스에 소용돌이를 형성할 수 있다.

고정부재(130)는 상기한 바와 같이 폼 부재(140)를 위치 고정하기 위한 것으로 너트부재로 마련될 수 있다.

폼 부재(140)는 지름이 상기 제 1 파이프(10)의 지름보다 다소 크게 형성되되, 삽입 방향에 대하여 전방측의 지름보다 후방측의 지름이 더 크게 형성될 수 있다. 통상 상기 폼 부재(140)는 제 1 파이프(10)의 지름보다 10mm정도 크게 형성할 수 있다. 이와 같은 구성을 통해, 상기 폼 부재(140)가 제 1 파이프(10)에 삽입되면서 탄성변형하면서, 상기 제 1 파이프(10)의 내주면에 밀착될 수 있어, 퍼지가스의 누설을 방지할 수 있다. 또한, 본 실시예에 따르면, 상기 폼 부재(140)는 다양한 재질로 형성될 수 있으나, 실리콘, 하이폼, EPDM 또는 스펀지 등과 같이 탄성 변형 가능하면서, 실링 기능을 구비할 수 있는 재질이라면 어떠한 것이든 사용 가능하다.

이상과 같은 본 실시예에 따르면, 원 터치 타입으로 간편하게 용접 대상이 되는 제 1 파이프 부재(10)에 삽입하여 사용할 수 있으므로, 지그설치 및 마스킹 등의 복잡한 사전 준비작업을 생략할 수 있어 용접 작업성을 향상시킬 수 있다.

또한, 제 1 및 제 2 파이프 부재(10)(20)의 정렬을 위해 적어도 용접 등의 사전 작업을 수행할 필요가 없으며, 퍼지가스의 누설 방지를 위한 마스킹 작업과, 후단에 스펀지 등을 이용하여 파이프 단부를 폐쇄하는 등의 작업 및 마스킹된 부분을 조금씩 벗겨 가면서 용접하는 번거로움을 해소할 수 있기 때문에, 용접 작업의 사전 준비시간 및 작업시간을 줄일 수 있다.

특히, 가이드베인(120)에 의해 퍼지가스가 와류를 형성하면서, 제 1 파이프(10)의 내부에 잔류한 공기를 손쉽게 밀어낼 수 있기 때문에, 신속하고 간편한 정관 작업이 가능하다.

이상, 본 발명의 실시예들에 대하여 설명하였으나, 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서, 구성 요소의 부가, 변경, 삭제 또는 추가 등에 의해 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있을 것이며, 이 또한 본 발명의 권리범위 내에 포함된다고 할 것이다.

10; 제 1 파이프 20; 제 2 파이프
30; 퍼지가스 배관 101; 퍼지가스 유로
102; 퍼지가스 배출구 110; 퍼지몸체
111; 배관 연결부 112; 폼 부재 장착부
113; 제 1 나사부 114; 제 2 나사부
120; 가이드베인 121; 가이드 날개
130; 고정부재 140; 폼 부재
W; 용접부

Claims (9)

1. 제 1 및 제 2 파이프를 용접으로 연결하기 전에 정관 작업을 수행하는 용접 퍼지유닛에 있어서,
   일단부에 퍼지가스 배관이 연결되는 배관 연결부가 형성되고, 내부에 퍼지가스가 이동하는 퍼지가스 유로가 형성되며, 상기 배관 연결부의 타측에 상기 퍼지가스 유로를 통해 주입된 퍼지가스가 토출되는 퍼지가스 배출구가 형성되는 퍼지몸체;
   상기 퍼지몸체의 전방 측에 설치되며, 상기 퍼지가스 배출구를 통해 배출되는 퍼지가스를 상기 제 1 파이프의 내벽 측으로 가이드하는 가이드 베인;
   상기 퍼지몸체의 상기 가이드 베인 후단에 결합되어, 상기 제 1 파이프의 내벽에 밀착 결합되는 폼 부재; 및
   상기 폼 부재의 위치를 고정하기 위해 상기 퍼지몸체에 결합되는 고정부재;를 포함하되,
   상기 퍼지가스 배출구는,
   상기 퍼지가스 유로에 수직한 방향으로 복수 개가 관통 형성되고,
   상기 가이드베인은,
   상기 퍼지가스 배출구와 마주보는 위치에 가이드 날개를 구비하는 용접 퍼지유닛.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 퍼지몸체는,
   상기 가이드 베인과 결합되는 부분에 제 1 나사부가 형성되어, 상기 가이드 베인과 나사결합되는 용접 퍼지유닛.
3. 제 1 항에 있어서, 상기 퍼지몸체는,
   상기 폼 부재가 설치되는 부분에 폼 부재 장착부가 형성되는 용접 퍼지유닛.
4. 제 3 항에 있어서,
   상기 폼 부재 장착부의 지름보다 상기 배관 연결부 및 상기 퍼지가스 배출구가 형성된 단부의 지름이 작게 형성되는 용접 퍼지유닛.
5. 삭제
6. 제 1 항에 있어서, 상기 퍼지가스 배출구는,
   총 4개가 형성되되, 상기 퍼지가스 유로를 중심으로 90도 간격으로 형성되는 용접 퍼지유닛.
7. 삭제
8. 제 1 항에 있어서, 상기 가이드 날개는,
   상기 퍼지가스 배출구를 통해 배출되는 퍼지가스가 소용돌이를 형성하도록 상기 퍼지가스의 분사방향에 대하여 곡선을 가지도록 형성되는 용접 퍼지유닛.
9. 제 8 항에 있어서, 상기 가이드 날개는,
   복수 개가 동일한 방향으로 휘어지되, 상기 제 1 파이프의 내주면과 접촉되지 않도록 형성되는 용접 퍼지유닛.
   

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