KR101761906B1 - 역화방지기가 내장된 가스절단기 - Google Patents

Abstract

헤드부, 산소가스공급관부, 밸브뭉치부, 손잡이부 및 공급관연결부를 포함하는 가스절단기로서, 상기 손잡이부는, 길이 방향 일단부가 상기 밸브뭉치부에 결합되고 타단부가 상기 공급관연결부에 결합되어 작업자가 손으로 용이하게 파지할 수 있게 형성된 한 쌍의 손잡이부 커버;를 포함하고, 상기 손잡이부의 내부에는, 상기 밸브뭉치부의 가스유입구와 가스 공급관 사이에 역화방지기 또는 과열 감지 역화방지기가 설치되는 구성을 마련함으로써, 가스절단기의 손잡이부 내부에 역화 발생시에 가스 공급관을 폐쇄하는 역화방지기가 내장되고 선택적으로 산소 공급관을 폐쇄하는 역화방지기가 추가적으로 내장되어 가스절단기가 길어지지 않고 사용이 편리하며 안전성이 높아지고, 과열 감지 역화방지기를 내장할 경우 역화 발생에 의한 과열시에 높은 압력으로 가스 공급관 및 산소 공급관을 폐쇄할 수 있고 역화 발생에 의한 체크밸브 스프링의 열화를 최소화할 수 있어 체크밸브의 유로 차단 능력 저하를 최소화할 수 있게 된다.

Description

역화방지기가 내장된 가스절단기{Gas Cutting Apparatus equipped with Back Fire Preventing Devices}

본 발명은 역화방지기가 내장된 가스절단기에 관한 것으로서, 더 상세하게는, 가스절단기의 손잡이부 내부에 역화 발생시에 가스 공급관을 폐쇄하는 역화방지기가 내장되고 선택적으로 산소 공급관을 폐쇄하는 역화방지기가 추가적으로 내장되어 가스절단기가 길어지지 않고 사용이 편리하며 안전성이 높아지고, 과열 감지 역화방지기를 내장할 경우 역화 발생에 의한 과열시에 높은 압력으로 가스 공급관 및 산소 공급관을 폐쇄할 수 있고 역화 발생에 의한 체크밸브 스프링의 열화를 최소화할 수 있도록 한, 역화방지기가 내장된 가스절단기에 관한 것이다.

일반적으로 철판, 강 프레임 등과 같은 철재를 용융절단하기 위하여 가스절단용 토치를 사용하고 있다. 가스 절단 토치는 산소가스와 아세틸렌 가스를 사용하게 되는데, 절단작업을 하는 도중에 종종 역화현상이 발생한다.

역화현상은 산소와 가스가 혼합된 혼합가스의 분출속도가 혼합가스의 연소속도보다 작을 때 발생하는 불꽃이 역으로 전달되는 현상이다. 이러한 역화현상이 발생하게 되면 가스절단 토치가 과열되므로 작업자가 손에 화상을 입게 될 수 있고, 불꽃이 역화현상으로 인하여 가스봄베로 들어가는 경우 대형폭발의 위험성이 있다.

이에 대한 대비책으로 가스절단 토치 등에는 역화방지기가 설치되어 사용되고 있으며, 이러한 역화방지기에 관한 기술의 일 예로서, 하기의 특허문헌 1에서는 '역화방지 체크밸브'가 제안된 바 있고, 하기의 특허문헌 2에서는 '플러그가 일체로 구비된 역화방지장치'가 제안된 바 있으며, 하기의 특허문헌 3에서는 '자동 역화방지기'가 제안된 바 있고, 하기의 특허문헌 4에서는 '역화 방지기'가 제안된 바 있으며, 하기의 특허문헌 5에서는 '역화방지 커플러'가 제안된 바 있다.

대한민국 공개특허공보 제10-2003-0079821호(공개일자 2003년 10월 10일) 대한민국 등록실용신안공보 제20-0379588호(공고일자 2005년 03월 24일) 대한민국 등록특허공보 제10-0822635호(공고일자 2008년 04월 16일) 대한민국 등록실용신안공보 제20-0450037호(공고일자 2010년 08월 31일) 대한민국 등록특허공보 제10-1289980호(공고일자 2013년 07월 26일)

특허문헌 3은 역화시의 폭발압력으로 인한 가스의 역류를 차단하고 역화불꽃을 효과적으로 분산시킬 수 있는 자동 역화방지기를 제안하나, 이는 배관부의 어느 한 곳(안전막)을 약하게 형성하여 역화 발생시의 과대한 압력을 조절하는 방식으로서, 가스 통입시의 이상 압력의 발생이나 헌팅 또는 압력 저하시에는 전혀 조정해주지 못하며, 안전막이 터지게 되면 작업을 중단한 후 안전막을 교체해야 하는 단점이 있었다.

한편, 산업안전보건법상 모든 아세틸렌 용접장치와 가스집합 용접장치에는 역화 방지 장치를 달아야 하는바, 일반적인 산업 현장에서 수동 가스절단기 사용시에는 가스절단기의 가스 유입구와 가스봄베의 가스 배출구에 시중에서 판매되는 역화방지기를 결합 설치한 후 사용하고 있으나, 역화방지기가 내장되지 않은 수동 가스절단기의 사용시 작업자의 부주의 또는 안전의식 미비로 인해 역화방지기가 결합되지 않은 상태로 사용될 수 있고, 수동 가스절단기에 시중에서 판매되는 역화방지기를 결합 설치하면 가스절단기가 지나치게 길어져서 사용이 불편해지는 문제점이 있었다.

본 발명의 목적은 상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 가스절단기의 손잡이부 내부에 역화 발생시에 가스 공급관을 폐쇄하는 역화방지기가 내장되고 선택적으로 산소 공급관을 폐쇄하는 역화방지기가 추가적으로 내장되어 가스절단기가 길어지지 않고 사용이 편리하며 안전성이 높아지고, 과열 감지 역화방지기를 내장할 경우 역화 발생에 의한 과열시에 높은 압력으로 가스 공급관 및 산소 공급관을 폐쇄할 수 있고 역화 발생에 의한 체크밸브 스프링의 열화를 최소화할 수 있도록 한, 역화방지기가 내장된 가스절단기를 제공하는 데 있다.

상기한 바와 같은 과제를 해결하기 위한 본 발명은, 헤드부, 산소가스공급관부, 밸브뭉치부, 손잡이부 및 공급관 연결부를 포함하는 가스절단기로서, 상기 손잡이부는, 길이 방향 일단부가 상기 밸브뭉치부에 결합되고 타단부가 상기 공급관 연결부에 결합되어 작업자가 손으로 용이하게 파지할 수 있게 형성된 한 쌍의 손잡이부 커버;를 포함하고, 상기 손잡이부의 내부에는, 상기 밸브뭉치부의 가스유입구와 가스 공급관 사이에 역화방지기 또는 과열 감지 역화방지기가 설치되는 것을 특징으로 한다.

여기서, 상기 손잡이부의 내부에는, 상기 밸브뭉치부의 산소유입구와 산소 공급관 사이에 역화방지기 또는 과열 감지 역화방지기가 추가로 설치되는 것을 특징으로 할 수 있다.

여기서, 상기 밸브뭉치부의 가스유입구와 가스 공급관 사이에 설치되는 역화방지기 또는 과열 감지 역화방지기는 상대적으로 상기 밸브뭉치부에 가깝게 설치되고, 상기 밸브뭉치부의 산소유입구와 산소 공급관 사이에 설치되는 역화방지기 또는 과열 감지 역화방지기는 상대적으로 상기 공급관 연결부에 가깝게 설치되며, 양자는 서로 길이 방향 단부의 외측에 설치되어, 상기 손잡이부 내에서 하나가 차지하는 길이 방향의 영역과 나머지 하나가 차지하는 길이 방향의 영역이 서로 겹치지 않게 설치되는 것을 특징으로 할 수 있다.

여기서, 상기 밸브뭉치부의 가스유입구와 가스 공급관 사이에 설치되는 역화방지기 또는 과열 감지 역화방지기는 상대적으로 상기 공급관 연결부에 가깝게 설치되고, 상기 밸브뭉치부의 산소유입구와 산소 공급관 사이에 설치되는 역화방지기 또는 과열 감지 역화방지기는 상대적으로 상기 밸브뭉치부에 가깝게 설치되며, 양자는 서로 길이 방향 단부의 외측에 설치되어, 상기 손잡이부 내에서 하나가 차지하는 길이 방향의 영역과 나머지 하나가 차지하는 길이 방향의 영역이 서로 겹치지 않게 설치되는 것을 특징으로 할 수 있다.

여기서, 상기 역화방지기 또는 상기 과열 감지 역화방지기의 일단부는 체결부재에 의해 상기 밸브뭉치부의 가스유입구 또는 산소유입구에 연결된 연결관의 단부와 체결되어 연통되도록 결합되고, 타단부는 체결부재에 의해 상기 가스 공급관 또는 상기 산소 공급관의 단부와 체결되어 연통되도록 결합되어, 분해 가능하게 설치되는 것을 특징으로 할 수 있다.

여기서, 상기 역화방지기는, 일단부는 상기 밸브뭉치부의 가스유입구 또는 산소유입구와 연통되도록 결합되고 타단부에는 니플부의 일단부가 결합되며 내부에 길이 방향으로 관통된 유로가 형성되는 몸체부; 일단부는 상기 몸체부의 유입구측 단부에 상기 유로와 연통되도록 결합되고 타단부는 상기 가스 공급관 또는 상기 산소 공급관과 연통되도록 결합되는 상기 니플부; 및 상기 유로의 유입구로 가스 또는 산소가 유입되는 것은 허용하고 반대 방향으로 유출되는 것은 막도록 상기 유로의 유입구측에 설치되는 체크밸브부;를 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.

여기서, 상기 유로의 유입구측 단부로부터 삽입되어 상기 몸체부 내측에 결합 설치되며 일단부에 플랜지부가 형성되는 소염소자; 및 상기 유로의 유입구측 단부 내측으로 삽입되어 결합되는 상기 니플부의 일단부와 상기 플랜지부 사이에 설치되는 기밀 패킹;을 더 포함하고, 상기 몸체부는, 상기 유로의 유입구측 단부의 내측면에 형성되는 소염소자 고정턱부;를 포함하며, 상기 소염소자는, 상기 유로의 유입구측 단부로부터 내측으로 끼워질 경우 상기 플랜지부가 상기 소염소자 고정턱부에 접촉되고, 상기 몸체부의 타단부 내측으로 삽입되어 결합되는 상기 니플부의 일단부 및 상기 기밀 패킹에 의해 상기 소염소자 고정턱부에 밀착되어 고정되는 것을 특징으로 할 수 있다.

여기서, 상기 니플부는, 상기 몸체부와 체결되는 일측 단부의 내측에, 체크밸브헤드가 길이 방향으로 움직일 수 있게 수용되고 그 내측 단부에는 상기 체크밸브헤드와 밀착될 수 있는 형상의 단차부가 형성되는 체크밸브헤드 수용부;를 포함하며, 상기 체크밸브부는, 일단부에 상기 체크밸브헤드 수용부를 따라 슬라이딩 되도록 안내하는 가이드부가 형성되고, 중앙부 외주연에 복수 개의 가스흐름공이 형성되며, 상기 단차부와 접하게 되는 타단부 외주연에는 체크밸브패킹이 구비되는 상기 체크밸브헤드; 및 상기 체크밸브헤드가 상기 단차부와 접하게 되는 방향으로 편향력을 받도록 상기 플랜지부와 상기 체크밸브헤드 사이에 설치되는 체크밸브 스프링;을 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.

여기서, 상기 과열 감지 역화방지기는, 일단부는 상기 밸브뭉치부의 가스유입구 또는 산소유입구와 연통되도록 결합되고 타단부에는 니플부의 일단부가 결합되며 내부에 길이 방향으로 관통된 유로가 형성되는 몸체부; 상기 유로의 유입구로부터 가스 또는 산소가 유입되는 것은 허용하고 반대 방향으로 유출되는 것은 막도록 상기 유로의 유입구측에 설치되는 체크밸브부; 및 역화에 의한 과열시에 상기 체크밸브부에 힘을 가하여 상기 유로를 폐쇄하도록 상기 유로의 유출구측에 설치되는 과열 감지부;를 포함하며, 상기 니플부의 타단부는 상기 가스 공급관 또는 상기 산소 공급관과 연통되도록 결합되는 것을 특징으로 할 수 있다.

여기서, 상기 몸체부는, 상기 유로의 유입구측 단부의 내측면에 형성되는 니플 고정턱부; 상기 유로의 중앙부에 형성되는 폐쇄 스프링 지지 단차부; 및 상기 유로의 유출구측 단부의 내측면에 형성되는 소염소자 고정턱부;를 포함하고, 상기 과열 감지부는, 상기 소염소자 고정턱부에 접촉하여 고정되도록 일단부에 플랜지부가 형성되고 타단부의 중앙부에는 연결축의 일단부가 관통되어 결합되는 소염소자; 상기 폐쇄 스프링 지지 단차부와 상기 니플 고정턱부 사이에 배치되고 중앙부에 상기 연결축이 고정되며 중앙부에 고정된 상기 연결축을 중심으로 원주 방향으로 복수 개의 관통공이 형성되는 스프링 지지판; 및 상기 연결축이 상기 유로의 유입구 방향으로 편향력을 받도록 상기 폐쇄 스프링 지지 단차부와 상기 스프링 지지판 사이에 설치되는 폐쇄 스프링;을 포함하며, 역화에 의해 과열되면 상기 소염소자와 상기 연결축의 일단부의 결합이 해제되어 상기 소염소자로부터 상기 연결축의 일단부가 분리되는 것을 특징으로 할 수 있다.

여기서, 상기 체크밸브부는, 일단부에 상기 유로를 따라 슬라이딩 되도록 안내하는 가이드부가 형성되고, 중앙부 외주연에 복수 개의 가스흐름공이 형성되며, 상기 니플 고정턱부에 접하도록 상기 유로의 유입구측 단부에 삽입된 니플부의 단차부와 접하게 되는 타단부 외주연에는 체크밸브패킹이 구비되는 체크밸브헤드; 및 상기 체크밸브헤드가 상기 단차부와 접하게 되는 방향으로 편향력을 받도록 상기 스프링 지지판과 상기 체크밸브헤드 사이에 설치되는 체크밸브 스프링;을 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.

여기서, 상기 체크밸브 스프링은 상기 유로의 유입구로 공급되는 가스 또는 산소의 공급압에 의해 상기 체크밸브헤드가 상기 단차부로부터 이격되어 가스 또는 산소가 유입될 수 있을 정도의 탄성력을 갖고, 상기 폐쇄 스프링은, 상기 소염소자와 상기 연결축의 일단부가 접합된 부분의 결합이 해제된 후 상기 체크밸브헤드가 상기 단차부와 접하도록 상기 연결축의 타단부가 상기 체크밸브헤드를 밀게 된 상태에서, 가스 또는 산소의 공급압에 의해 상기 체크밸브헤드가 상기 단차부로부터 이격되지 않을 정도의 탄성력을 갖는 것을 특징으로 할 수 있다.

여기서, 상기 소염소자는, 황동 입자 및 스테인리스 입자 중 적어도 하나 이상을 고온으로 가압 소결하여 제조되는 것을 특징으로 할 수 있다.

여기서, 상기 소염소자와 상기 연결축의 일단부는, 열가소성 수지 접착제 또는 납땜에 의해 결합되거나 열가소성 수지재의 스냅링에 의해 결합되는 것을 특징으로 할 수 있다.

여기서, 상기 과열 감지부는, 상기 소염소자 타단부의 중앙부에 관통되어 상기 소염소자의 내측으로 돌출되는 상기 연결축의 일단부의 외주면에 접하도록 끼워지는 결합관;을 더 포함하고, 상기 소염소자 타단부의 중앙부에 관통되어 상기 소염소자의 내측으로 돌출되는 상기 연결축의 일단부와 상기 결합관의 일단부 사이는 열가소성 수지 접착제 또는 납땜에 의해 결합되는 것을 특징으로 할 수 있다.

여기서, 상기 몸체부는, 상기 유로의 유출구측에 상기 소염소자가 설치되는 공간부와 상기 폐쇄 스프링 지지 단차부 사이에 형성되는 화염차단 플랜지 지지턱;을 더 포함하고, 상기 과열 감지부는, 상기 소염소자의 타단부에 관통된 상기 연결축 일단부의 외주면과 상기 소염소자의 타단부 사이로 역화에 의한 화염이 통과하는 것을 차단하도록 상기 소염소자 타단부의 외측에서 상기 화염차단 플랜지 지지턱에 접촉하여 고정되는 화염차단 플랜지;를 더 포함하며, 상기 화염차단 플랜지의 중앙부에는 상기 연결축이 관통되고, 상기 화염차단 플랜지에는 중앙부에 관통된 상기 연결축을 중심으로 원주 방향으로 복수 개의 플랜지 관통공이 형성되며, 상기 소염소자의 타단부와 상기 화염차단 플랜지 사이에는 상기 연결축의 외주면을 감싸도록 플랜지패킹이 설치되는 것을 특징으로 할 수 있다.

본 발명에 따른 역화방지기가 내장된 가스절단기에 의하면, 가스절단기의 손잡이부 내부에 역화 발생시에 가스 공급관을 폐쇄하는 역화방지기가 내장되고 선택적으로 산소 공급관을 폐쇄하는 역화방지기가 추가적으로 내장되어 가스절단기가 길어지지 않고 사용이 편리하고 안전성이 높아지게 되는 효과가 얻어진다.

그리고, 과열 감지 역화방지기를 내장할 경우, 역화에 의한 과열시에 높은 압력으로 가스 공급관을 폐쇄할 수 있고, 역화 발생에 의한 체크밸브 스프링의 열화를 최소화할 수 있어 체크밸브의 유로 차단 능력 저하를 최소화할 수 있으며, 역화 발생에 의해 체크밸브 스프링이 열화되는 경우에도 폐쇄 스프링, 스프링 지지판 및 연결축에 의해 체크밸브헤드가 높은 압력으로 가스 공급관을 폐쇄할 수 있게 되는 효과가 얻어진다.

도 1은 본 발명에 따른 역화방지기가 내장된 가스절단기를 도시한 측면도,
도 2는 한 쌍의 손잡이부 커버를 도시한 단면도,
도 3는 본 발명에 따른 가스절단기에 내장되는 역화방지기의 내부 구성을 도시한 단면도,
도 4은 본 발명에 따른 가스절단기에 내장되는 역화방지기의 분해도,
도 5는 본 발명에 따른 가스절단기의 가스 공급관 및 산소 공급관에 역화방지기가 설치된 상태를 도시한 도면,
도 6는 본 발명에 따른 가스절단기에 내장되는 과열 감지 역화방지기의 내부 구성을 도시한 단면도,
도 7은 본 발명에 따른 가스절단기에 내장되는 과열 감지 역화방지기의 분해도,
도 8은 본 발명에 따른 가스절단기의 가스 공급관 및 산소 공급관에 과열 감지 역화방지기가 설치된 상태를 도시한 도면.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참고하여 상세하게 설명하면 다음과 같으며, 본 발명이 실시예에 의해 제한되거나 한정되는 것은 아니다.

이하에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 역화방지기가 내장된 가스절단기(900)의 구성을 설명하도록 한다.

도 1은 본 발명에 따른 역화방지기가 내장된 가스절단기를 도시한 측면도이고, 도 2는 한 쌍의 손잡이부 커버를 도시한 단면도이며, 도 5는 본 발명에 따른 가스절단기의 가스 공급관 및 산소 공급관에 역화방지기가 설치된 상태를 도시한 도면이다.

본 발명에 따른 역화방지기가 내장된 가스절단기(900)는, 헤드부(910), 산소가스공급관부(920), 밸브뭉치부(930), 손잡이부(940) 및 공급관 연결부(950)를 포함하여 구성되며, 손잡이부(940)는 한 쌍의 손잡이부 커버(945)를 포함하여 구성된다.

손잡이부 커버(945)는 길이 방향 일단부(도 1에서 좌측 단부)가 밸브뭉치부(930)에 나사 등으로 분리 가능하게 결합되고 타단부(도 1에서 우측 단부)가 공급관 연결부(950)에 나사 등으로 분리 가능하게 결합되도록 형성되며, 서로 대칭되는 형상으로 형성되는 한 쌍의 손잡이부 커버(945)가 밸브뭉치부(930) 및 공급관 연결부(950)에 결합됨으로써 손잡이부(940)의 외형을 이루게 된다. 따라서, 작업자가 밸브뭉치부(930) 및 공급관 연결부(950)에 결합된 손잡이부 커버(945)를 손으로 용이하게 파지할 수 있게 된다.

손잡이부(940)의 내부에는 밸브뭉치부(930)의 가스유입구와 가스 공급관(941) 사이에 역화방지기(1) 또는 과열 감지 역화방지기(5)가 설치되며, 선택적으로 밸브뭉치부(930)의 산소유입구와 산소 공급관(942) 사이에 역화방지기(1) 또는 과열 감지 역화방지기(5)가 추가적으로 설치될 수 있다.

절곡된 형상의 헤드부(910)의 일측에는 예열산소공급관(921), 예열가스공급관(922) 및 절단산소공급관(923)이 결합되어 있으며, 예열산소공급관(921), 예열가스공급관(922) 및 절단산소공급관(923)으로 구성되는 산소가스공급관(920)은 유입되는 산소와 가스를 밸브뭉치부(930)로부터 헤드부(910)로 공급한다(도 8 참조).

밸브뭉치부(930)는 산소를 예열산소와 절단산소로 분리하여 공급하는 부분으로서, 예열산소밸브(931), 절단산소밸브(932) 및 예열가스밸브(933)가 구비되며, 밸브뭉치부(930)의 일측에는 가스 공급관(941)과 산소 공급관(942)이 결합된다.

이러한 가스 공급관(941)과 산소 공급관(942)은 손잡이부(940)의 내부에 배치되게 되며, 가스 공급관(941)과 산소 공급관(942)의 외측에는 작업자가 손으로 용이하게 파지할 수 있도록 마련된 손잡이부 커버(945)가 설치되게 된다.

밸브뭉치부(930)의 가스유입구와 가스 공급관(941) 사이 및 밸브뭉치부(930)의 산소유입구와 산소 공급관(942) 사이 양쪽 모두에 역화방지기(1) 또는 과열 감지 역화방지기(5)가 설치되는 경우, 도 5에 도시된 바와 같이, 밸브뭉치부(930)의 가스유입구와 가스 공급관(941) 사이에 설치되는 역화방지기(1) 또는 과열 감지 역화방지기(5) (이하 '제 1 역화방지기'라 한다)는 손잡이부(940)의 내부에서 상대적으로 밸브뭉치부(930)에 가깝게 설치되고, 밸브뭉치부(930)의 산소유입구와 산소 공급관(942) 사이에 설치되는 역화방지기(1) 또는 과열 감지 역화방지기(5) (이하 '제 2 역화방지기'라 한다)는 손잡이부(940)의 내부에서 상대적으로 공급관 연결부(950)에 가깝게 설치될 수 있다.

그리고, 도 5에 도시된 바와 같이, 제 1 역화방지기와 제 2 역화방지기는 서로 길이 방향 단부의 외측에 설치되어, 손잡이부(940) 내에서 하나가 차지하는 길이 방향의 영역과 나머지 하나가 차지하는 길이 방향의 영역이 서로 겹치지 않게(엇갈리게) 설치되게 된다.

손잡이부(940)는 사람이 손으로 파지하기 용이한 크기로 형성되어야 하는바 손잡이부(940) 내부에 제 1 역화방지기와 제 2 역화방지기를 옆으로 나란히 설치하기 위해서는 역화방지기(1) 또는 과열 감지 역화방지기(5)의 직경이 손잡이부(940) 내부 공간의 1/2 이하가 되도록 형성되어야 한다. 따라서, 외부 직경이 작아지는바 역화방지기(1) 또는 과열 감지 역화방지기(5) 내부의 유로(11)가 좁아져서 가스 또는 산소의 흐름이 원활하지 못하게 될 수 있는 문제가 있다.

그러나, 도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명은 제 1 역화방지기와 제 2 역화방지기를 서로 겹치지 않게(엇갈리게) 설치하여 제한된 손잡이부(940) 내부 공간에 충분히 큰 외부 직경(손잡이부 내부 직경의 1/2보다 큰 직경)을 갖는 제 1 역화방지기와 제 2 역화방지기를 동시에 설치할 수 있는바, 가스 또는 산소의 흐름이 원활해지게 되는 이점을 갖게 된다.

한편, 손잡이부(940) 내에서, 제 1 역화방지기는 상대적으로 공급관 연결부(950)에 가깝게 설치되고 제 2 역화방지기는 상대적으로 밸브뭉치부(930)에 가깝게 설치하면서 서로 겹치지 않게(엇갈리게) 설치하여도 동일한 이점을 갖게 된다.

손잡이부(940)의 내부에서 밸브뭉치부(930)의 가스유입구와 가스 공급관(941) 사이 또는 밸브뭉치부(930)의 산소유입구와 산소 공급관(942) 사이에 설치되는 역화방지기(1) 또는 과열 감지 역화방지기(5)는, 일단부가 체결부재(50)에 의해 밸브뭉치부(930)의 가스유입구 또는 산소유입구에 연결된 연결관의 단부에 체결되어 연통되도록 결합되고, 타단부가 체결부재(50)에 의해 가스 공급관(941) 또는 산소 공급관(942)의 단부에 체결되어 연통되도록 결합된다.

역화방지기(1) 또는 과열 감지 역화방지기(5)는 아래와 같은 방식으로 가스절단기(900)로부터 분리 및 교체될 수 있다

먼저, 나사 등의 체결수단을 해제하여 손잡이부(940)의 외형을 이루는 한 쌍의 손잡이부 커버(945)를 분리시키면 손잡이부 커버(945)에 의한 밸브뭉치부(930)와 공급관 연결부(950) 사이의 결합이 해제되는바 공급관 연결부(950)를 길이 방향 외측(도 1의 오른쪽)으로 이동시킬 수 있게 된다.

그 다음에, 역화방지기(1) 또는 과열 감지 역화방지기(5)의 양단부에 결합된 체결부재(50)를 회전시켜 분리시킨 후 공급관 연결부(950)를 길이 방향 외측(도 1의 오른쪽)으로 이동시키면 역화방지기(1) 또는 과열 감지 역화방지기(5)를 가스유입구 또는 산소유입구에 연결된 연결관의 단부 및 가스 공급관(941) 또는 산소 공급관(942)의 단부로부터 분리시킬 수 있게 된다.

따라서, 역화방지기(1) 또는 과열 감지 역화방지기(5)를 가스절단기(900)로부터 분리한 후 교체할 수 있으며, 분리된 역화방지기(1) 또는 과열 감지 역화방지기(5)도 분해가 가능하므로, 역화방지기(1) 또는 과열 감지 역화방지기(5)의 수리와 유지보수가 용이해지게 된다.

이하에서는, 본 발명에 따른 가스절단기(900)에 내장되는 역화방지기(1)를 보다 상세히 설명하기로 한다.

도 3는 본 발명에 따른 가스절단기에 내장되는 역화방지기의 내부 구성을 도시한 단면도이고, 도 4은 본 발명에 따른 가스절단기에 내장되는 역화방지기의 분해도이며, 도 5는 본 발명에 따른 가스절단기의 가스 공급관 및 산소 공급관에 역화방지기가 설치된 상태를 도시한 도면이다.

도 3에 도시된 바와 같이, 역화방지기(1)는 몸체부(10), 니플부(40) 및 체크밸브부(30)를 포함하여 구성되며, 도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이, 손잡이부(940)의 내부에서 밸브뭉치부(930)의 가스유입구와 가스 공급관(941) 사이 및 밸브뭉치부(930)의 산소유입구와 산소 공급관(942) 사이에 설치된다.

몸체부(10)는 역화방지장치(1)의 외형 및 골격을 이루는 부재로서, 대략적으로 원통형 관과 같은 형상을 가지며, 일단부는 밸브뭉치부(930)의 가스유입구 또는 산소유입구와 연통되도록 결합되고, 타단부에는 니플부(40)의 일단부가 결합되어 연통된다.

본 실시예에서, 몸체부(10)의 일단부는 체결부재(50)에 의해 밸브뭉치부(930)의 가스유입구 또는 산소유입구에 연결된 연결관의 단부와 체결되어 연통되도록 결합되었으나, 본 발명은 반드시 이에 한정되지 않으며, 몸체부(10)의 일단부는 적용 가능한 다양한 종류의 공지된 결합방법으로 밸브뭉치부(930)의 가스유입구 또는 산소유입구와 연통되도록 결합될 수 있다. 예를 들면, 몸체부(10) 일단부의 외주면에 나사산을 형성한 후 몸체부(10)의 일단부를 밸브뭉치부(930)의 가스유입구에 체결시키는 방식으로 결합시킬 수도 있을 것이다.

몸체부(10)의 내부에는 길이 방향으로 관통된 유로(11)가 형성된다. 따라서, 일측 단부(유입구: 도 3에서 몸체부의 오른쪽 단부)로 유입되는 가스 또는 산소가 유로(11)를 통해 타측 단부(유출구: 도 3에서 몸체부의 왼쪽 단부)로 배출될 수 있게 된다.

유로(11)의 유입구측 단부의 내측면에는 소염소자 고정턱부(12)가 형성되며, 유로(11)의 유입구측 단부의 내측 공간부에는 소염소자(210)가 설치된다.

소염소자(210)는 유로(11)를 역류하여 소염소자(210)에 도달한 화염을 소멸시키는 기능을 하는 부분으로서, 미세공극과 틈새를 갖는 소결금속으로 형성되며, 대략적으로 내측에 오목한 공간이 형성된 원뿔대와 같은 형상을 갖는다.

이러한 소염소자(210)는 열전도계수가 커서 흡열성능이 우수한바 소염소자(210)에 도달한 화염의 온도를 급속히 감소시켜 화염을 소멸시키게 된다. 이를 위하여, 소염소자(210)는 황동 및 스테인리스 입자(직경 1mm 이하) 중 적어도 하나 이상을 고온으로 가압 소결시켜 제조하는 것이 바람직하다.

소염소자(210)가 유로(11)의 유입구측 단부로부터 내측으로 끼워지면서 고정될 수 있도록 소염소자(210)의 일단부에는 플랜지부(211)가 형성된다. 따라서, 소염소자(210)가 유로(11)의 유입구측 단부로부터 내측으로 끼워질 때에 플랜지부(211)가 소염소자 고정턱부(12)에 접촉하여 고정되게 된다.

니플부(40)는 몸체부(10)의 유입구측 단부에 유로(11)와 연통되도록 결합되어 몸체부(10)와 함께 역화방지기(1)의 외형 및 골격을 이루는 부재로서, 체크밸브헤드 수용부(45)를 포함하여 구성되어, 내측으로 가스 또는 산소가 길이 방향으로 유동할 수 있게 형성된다.

체크밸브헤드 수용부(45)는 니플부(40)의 내부에서 체크밸브헤드(310)가 길이 방향으로 움직일 수 있게 수용되는 부분으로서, 그 내측 단부에는 체크밸브헤드(310)와 밀착될 수 있는 형상의 단차부(41)가 형성된다.

이러한 니플부(40)의 일단부는 몸체부(10)의 타단부(유로(11)의 유입구측 단부)와 체결되어 연통되도록 결합되고, 타단부는 가스 공급관(941) 또는 산소 공급관(942)과 연통되도록 결합된다.

본 실시예에서, 니플부(40)의 타단부는 체결부재(50)에 의해 가스 공급관(941) 또는 산소 공급관(942)의 단부와 체결되어 연통되도록 결합되었으나, 본 발명은 반드시 이에 한정되지 않으며, 니플부(40)의 타단부는 적용 가능한 다양한 종류의 공지된 결합방법으로 가스 공급관(941) 또는 산소 공급관(942)과 연통되도록 결합될 수 있다. 예를 들면, 니플부(40) 타단부의 내주면에 나사산을 형성한 후 가스 공급관(941) 또는 산소 공급관(942)의 단부를 체결시키는 방식으로 결합시킬 수도 있을 것이다.

이러한 니플부(40)의 일단부가 유로(11)의 유입구측 단부 내측으로 삽입되어 결합되는 과정에서, 유로(11)의 유입구측 단부 내측으로 소염소자(210)가 끼워진 후에 니플부(40)의 일단부와 소염소자(210)의 플랜지부(211) 사이에는 기밀 패킹(280)이 설치되게 된다.

따라서, 소염소자(210)가 유로(11)의 유입구측 단부로부터 내측으로 끼워져서 플랜지부(211)가 소염소자 고정턱부(12)에 접촉된 후에 몸체부(10)의 타단부(유로(11)의 유입구측 단부) 내측으로 니플부(40)의 일단부가 삽입되어 결합되는 과정에서, 소염소자(210)는 니플부(40)의 일단부 및 기밀 패킹(280)에 의해 소염소자 고정턱부(12)에 밀착되어 고정되게 된다.

기밀 패킹(280)은 미끄러짐을 방지하고 화염에 의한 손상을 방지할 수 있도록 불소고무 재질로 제조하는 것이 바람직하며, 소염소자(210) 및 기밀 패킹(280)에 의해 가스, 산소 또는 역화에 의한 화염이 가스봄베 또는 산소봄베 내부로 유입되거나 역화방지기(1)의 외부로 유출되는 것이 더욱 확실히 차단되게 된다.

체크밸브부(30)는 유로(11)의 유입구로 가스 또는 산소가 유입되는 것은 허용하고 반대 방향으로 유출되는 것은 막는 기능을 하는 부분으로서, 유로(11)의 유입구측에 설치되며, 체크밸브헤드(310) 및 체크밸브 스프링(320)을 포함한다.

체크밸브헤드(310)는 가스 또는 산소의 공급압이 낮거나 역화에 의해 유로(11) 내의 압력이 가스 또는 산소의 공급압보다 높아지는 경우에 단차부(41)에 밀착되어 유로(11)를 폐쇄하는 기능을 하는 것이다.

체크밸브헤드(310)의 일단부에는 가이드부(311)가 형성되는데, 가이드부(311)는 체크밸브헤드(310)가 배치 방향을 유지하면서 체크밸브헤드 수용부(45)를 따라 슬라이딩 되도록 안내하는 기능을 한다.

그리고, 체크밸브헤드(310)의 중앙부 외주연에는 복수 개의 가스흐름공(312)이 형성된다. 따라서, 가스의 공급압에 의해 체크밸브헤드(310)가 단차부(41)로부터 이격된 상태일 때에, 가스가 복수 개의 가스흐름공(312)을 통해 체크밸브헤드 수용부(45)의 유입구측으로부터 유출구측으로 지나갈 수 있게 된다.

또한, 체크밸브헤드(310)의 타단부 외주연에는 체크밸브패킹(315)이 구비된다.

따라서, 가스 또는 산소의 공급압이 낮거나 역화에 의해 유로(11) 내의 압력이 가스 또는 산소의 공급압보다 높아지는 경우에 체크밸브패킹(315)이 구비된 체크밸브헤드(310)가 단차부(41)에 밀착되어 체크밸브헤드 수용부(45)를 폐쇄하게 된다. 체크밸브패킹(315)은 미끄러짐을 방지하고 화염에 의한 손상을 방지할 수 있도록 불소고무 재질로 제조하는 것이 바람직하다.

체크밸브 스프링(320)은 체크밸브헤드(310)가 단차부(41)와 접하게 되는 방향으로 체크밸브헤드(310)에 편향력을 가해주는 부재로서, 소염소자(210)의 플랜지부(211)와 체크밸브헤드(310) 사이에 설치된다.

도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이, 상기한 바와 같은 역화방지기(1)는 손잡이부(940)의 내부에서 밸브뭉치부(930)의 가스유입구와 가스 공급관(941) 사이 및 밸브뭉치부(930)의 산소유입구와 산소 공급관(942) 사이에 설치된다.

즉, 밸브뭉치부(930)의 가스유입구 또는 산소유입구와 연통되도록 몸체부(10)의 유출구측 단부를 체결시키고, 몸체부(10)의 유입구측 단부에 연통되도록 결합된 니플부(40)의 타단부와 가스 공급관(941) 또는 산소 공급관(942)의 단부를 체결부재(50)를 이용하여 결합시킨다.

이와 같이, 본 발명에 따른 역화방지기가 내장된 가스절단기(900)는, 손잡이부 내부에 역화 발생시에 가스 공급관 및 산소 공급관을 폐쇄하는 2개의 역화방지기(1)가 내장되어 가스절단기가 길어지지 않는바 사용이 편리하고 안전한 이점을 갖는다.

이하에서는, 본 발명에 따른 가스절단기(900)에 내장되는 과열 감지 역화방지기(5)를 보다 상세히 설명하기로 한다.

도 6는 본 발명에 따른 가스절단기에 내장되는 과열 감지 역화방지기의 내부 구성을 도시한 단면도이고, 도 7은 본 발명에 따른 가스절단기에 내장되는 과열 감지 역화방지기의 분해도이며, 도 8은 본 발명에 따른 가스절단기의 가스 공급관 및 산소 공급관에 과열 감지 역화방지기가 설치된 상태를 도시한 도면이다.

도 6에 도시된 바와 같이, 과열 감지 역화방지기(5)는 몸체부(10), 니플부(40) 및 체크밸브부(30)를 포함하여 구성되며, 도 7 및 도 8에 도시된 바와 같이, 손잡이부(940)의 내부에서 밸브뭉치부(930)의 가스유입구와 가스 공급관(941) 사이 및 밸브뭉치부(930)의 산소유입구와 산소 공급관(942) 사이에 설치된다.

몸체부(10)는 본 발명에 따른 과열 감지부를 구비한 역화방지장치(5)의 외형 및 골격을 이루는 부분으로서, 대략적으로 원통형 관과 같은 형상을 가지며, 일단부는 밸브뭉치부(930)의 가스유입구 또는 산소유입구와 연통되도록 결합되고, 타단부에는 니플부(40)의 일단부가 결합되어 연통된다.

여기서, 몸체부(10)의 일단부가 밸브뭉치부(930)의 가스유입구와 연통되도록 결합되는 방식으로는, 몸체부(10) 일단부의 외주면에 나사산을 형성한 후 몸체부(10)의 일단부를 밸브뭉치부(930)의 가스유입구 또는 산소유입구에 체결시켜 결합시킬 수도 있고, 도 1 및 2에 도시된 바와 같은 연결관부(70)를 매개로 하여 밸브뭉치부(930)의 가스유입구 또는 산소유입구와 연통되도록 결합될 수 있다.

연결관부(70)를 사용할 경우, 연결관부(70)는 밸브뭉치부(930)의 가스유입구 또는 산소유입구와 몸체부(10)의 일단부를 연결시켜주는 기능을 하며, 연결관부(70)의 일단부는 밸브뭉치부(930)의 가스유입구 또는 산소유입구에 결합되어 연통되고, 연결관부(70)의 타단부는 몸체부(10)의 일단부에 체결되어 연통된다.

이때, 연결관부(70)의 일단부는 밸브뭉치부(930)의 가스유입구 또는 산소유입구에 끼워진 후 용접되어 고정될 수도 있고, 연결관부(70) 일단부의 외주면에 나사산을 형성한 후 연결관부(70)의 일단부를 밸브뭉치부(930)의 가스유입구 또는 산소유입구에 체결시켜 결합시킬 수도 있다.

그리고, 연결관부(70)의 타단부가 몸체부(10)의 일단부에 체결될 수 있도록, 연결관부(70)의 외주면에는 나사산이 형성되게 되며, 이에 대응하는 몸체부(10) 일단부의 내주면에도 나사산이 형성되게 된다.

몸체부(10)의 내부에는 길이 방향으로 관통된 유로(11)가 형성된다. 따라서, 일측 단부(유입구: 도 6에서 몸체부의 오른쪽 단부)로 유입되는 가스가 유로(11)를 통해 타측 단부(유출구: 도 6에서 몸체부의 왼쪽 단부)로 배출될 수 있게 된다.

유로(11)의 유입구측 단부의 내측면에는 니플 고정턱부(15)가 형성된다. 따라서, 몸체부(10)의 유입구측 단부에 니플부(40)를 체결시킬 때에 니플부(40)의 일단부가 니플 고정턱부(15)에 걸리도록 함으로써 니플부(40)의 단차부(41)를 유로(11) 내의 정확한 위치에 배치시킬 수 있게 된다.

유로(11)의 중앙부에는 체크밸브부(30)의 체크밸브 스프링(320)의 일측을 지지할 수 있도록 돌출되는 폐쇄 스프링 지지 단차부(14)가 형성된다. 따라서, 폐쇄 스프링 지지 단차부(14)의 우측면에 체크밸브 스프링(320)의 일측이 지지되게 된다.

유로(11)의 유출구측 단부의 내측면에는 소염소자 고정턱부(12)가 형성된다. 따라서, 소염소자(210)가 유로(11)의 유출구측 단부로부터 내측으로 끼워질 때에 소염소자(210)의 플랜지부(211)가 소염소자 고정턱부(12)에 걸려질 수 있게 된다.

과열 감지부(20)는 역화에 의한 과열시에 체크밸브부(30)에 힘을 가하여 유로(11)를 폐쇄하는 기능을 하는 부분으로서, 유로(11)의 유출구측에 설치되며, 소염소자(210), 스프링 지지판(220) 및 폐쇄 스프링(230)을 포함한다.

소염소자(210)는 유로(11)를 역류하여 소염소자(210)에 도달한 화염을 소멸시키는 기능을 하는 부분으로서, 미세공극과 틈새를 갖는 소결금속으로 형성되며, 대략적으로 내측에 오목한 공간이 형성된 원뿔대와 같은 형상을 갖는다.

이러한 소염소자(210)는 열전도계수가 커서 흡열성능이 우수한바 소염소자(210)에 도달한 화염의 온도를 급속히 감소시켜 화염을 소멸시키게 된다. 이를 위하여, 소염소자(210)는 황동 및 스테인리스 입자(직경 1mm 이하) 중 적어도 하나 이상을 고온으로 가압 소결시켜 제조하는 것이 바람직하다.

소염소자(210)가 유로(11)의 유출구측 단부로부터 내측으로 끼워지면서 고정될 수 있도록 소염소자(210)의 일단부에는 플랜지부(211)가 형성된다. 따라서, 소염소자(210)가 유로(11)의 유출구측 단부로부터 내측으로 끼워질 때에 플랜지부(211)가 소염소자 고정턱부(12)에 접촉하여 고정되게 된다.

소염소자(210)의 타단부의 중앙부에는 연결축(60)의 일단부가 관통되어 결합된다. 그러나, 역화에 의해 소염소자(210)가 가열되면 소염소자(210)와 연결축(60)의 일단부의 결합이 해제되어 소염소자(210)로부터 연결축(60)의 일단부가 분리되어야 한다.

이를 위하여, 소염소자(210)와 연결축(60)의 일단부는 에틸렌초산비닐 공중합체(EVA: ethylene-vinyl acetate copolymer) 등과 같은 열가소성 수지 접착제 또는 납땜에 의해 결합되거나 열가소성 수지재의 스냅링 등에 의해 서로 결합되는 것이 바람직하다.

본 실시예에서는, 과열 감지부(20)에 결합관(240)이 더 포함된다. 결합관(240)은 소염소자(210) 타단부의 중앙부에 관통되어 소염소자(210)의 내측으로 돌출되는 연결축(60)의 일단부의 외주면에 접하도록 끼워는 관형 부재이다.

이러한 결합관(240)을 더 포함시킴으로써, 소염소자(210) 타단부의 중앙부에 관통되어 소염소자(210)의 내측으로 돌출되는 연결축(60)의 일단부의 외주면과 소염소자(210)의 타단부 사이로 역화에 의한 화염이 통과하게 되는 것을 일차적으로 차단할 수 있게 된다.

도 6에 도시된 바와 같이, 소염소자(210) 타단부의 중앙부에 관통되어 소염소자(210)의 내측으로 돌출되는 연결축(60)의 일단부와 결합관(240)의 일단부 사이는 열가소성 수지 접착제 또는 납땜에 의해 결합된다. 따라서, 역화에 의해 소염소자(210), 결합관(240) 및 연결축(60)의 일단부가 가열되면 결합관(240)의 일단부와 연결축(60)의 일단부 사이의 결합이 해제되어 소염소자(210)로부터 연결축(60)의 일단부가 분리되게 된다.

소염소자(210) 타단부의 중앙부에 관통되어 소염소자(210)의 내측으로 돌출되는 연결축(60)의 일단부의 외주면과 소염소자(210)의 타단부 사이로 역화에 의한 화염이 통과하게 되는 것을 더욱 확실히 차단하기 위하여, 과열 감지부(20)에는 화염차단 플랜지(250)가 더 포함될 수 있다.

이때, 몸체부(10)는 유로(11)의 유출구측에 소염소자(210)가 설치되는 공간부와 폐쇄 스프링 지지 단차부(14) 사이에 형성되는 화염차단 플랜지 지지턱(13)을 더 포함하게 된다.

화염차단 플랜지(250)는 소염소자(210)의 외측에서 화염차단 플랜지 지지턱(13)에 접촉하여 고정되며, 화염차단 플랜지(250)의 중앙부에는 연결축(60)이 관통되게 된다.

그리고, 화염차단 플랜지(250)에는 중앙부에 관통된 연결축(60)을 중심으로 원주 방향으로 복수 개의 플랜지 관통공(251)이 형성되는바, 가스가 복수 개의 플랜지 관통공(251)을 통해 화염차단 플랜지(250)의 전후로 이동될 수 있게 된다.

이러한 복수 개의 플랜지 관통공(251)은, 도 6에 도시된 바와 같이 일반적인 관통공의 형상으로 형성될 수도 있고, 도 7에 도시된 바와 같이 화염차단 플랜지(250)의 주위부로부터 오목하게 형성될 수도 있다.

소염소자(210)의 타단부와 화염차단 플랜지(250) 사이에는 연결축(60)의 외주면을 감싸도록 플랜지패킹(255)이 설치되게 된다. 플랜지패킹(255)은 미끄러짐을 방지하고 화염에 의한 손상을 방지할 수 있도록 불소고무 재질로 제조하는 것이 바람직하다.

이러한 화염차단 플랜지(250) 및 플랜지패킹(255)에 의해, 소염소자(210) 타단부의 중앙부에 관통되어 소염소자(210)의 내측으로 돌출되는 연결축(60)의 일단부의 외주면과 소염소자(210)의 타단부 사이로 역화에 의한 화염이 통과하게 되는 것이 더욱 확실히 차단되게 된다.

스프링 지지판(220)은 폐쇄 스프링(230)의 탄성력에 의해 몸체부(10)의 길이 방향으로 이동될 수 있도록 유로(11) 내에 삽입되는 부재로서, 중앙부에 연결축(60)이 고정되며, 연결축(60)에 고정된 스프링 지지판(220)은 폐쇄 스프링 지지 단차부(14)와 니플 고정턱부(15) 사이에 배치되게 된다.

그리고, 스프링 지지판(220)에는 중앙부에 고정된 연결축(60)을 중심으로 원주 방향으로 복수 개의 관통공(221)이 형성되는바, 스프링 지지판(220)의 위치 및 움직임과 무관하게 가스 또는 산소가 복수 개의 관통공(221)을 통해 이동될 수 있다.

이러한 복수 개의 관통공(221)은, 도 6에 도시된 바와 같이 일반적인 관통공의 형상으로 형성될 수도 있고, 도 7에 도시된 바와 같이 스프링 지지판(220)의 주위부로부터 오목하게 형성될 수도 있다.

스프링 지지판(220)의 중앙부에 연결축(60)을 고정시키기 위한 방법의 일 예로서, 도 7에 도시된 바와 같이, 스프링 지지판(220) 일측의 중앙부에는 서스링(SUS Ring) 걸림홈을 형성하고, 스프링 지지판(220)이 고정되어야 할 연결축(60)의 위치에는 서스링 체결홈을 형성한 후, 서스링 체결홈에 서스링(SUS Ring)(260)의 내측면이 접하고 서스링 걸림홈에 서스링(260)의 외측면 접하도록 하여, 스프링 지지판(220)의 중앙부에 연결축(60)을 고정할 수 있다.

이때, 서스링(260)은 스테인리스강으로 제조되는 것이 바람직하다.

폐쇄 스프링(230)은 연결축(60)의 타단부가 후술하게 될 체크밸브헤드(310)와 접하게 되는 방향으로 스프링 지지판(220) 및 연결축(60)에 편향력을 가해주는 부재로서, 폐쇄 스프링 지지 단차부(14)와 스프링 지지판(220) 사이에 설치된다.

역화가 발생되지 않은 일반적인 상태에서는, 도 6와 같이 , 폐쇄 스프링 지지 단차부(14)와 스프링 지지판(220) 사이에 폐쇄 스프링(230)이 압축된 상태로 설치되게 된다. 따라서, 서로 결합된 연결축(60) 및 스프링 지지판(220)은 연결축(60)의 타단부가 체크밸브헤드(310)와 접하게 되는 방향으로 편향력을 받게 된다.

폐쇄 스프링(230)은, 역화에 의해 소염소자(210)로부터 연결축(60)의 일단부가 분리되어 연결축(60)의 타단부가 체크밸브헤드(310)와 접하게 된 상태에서, 가스의 공급압에 의해 체크밸브헤드(310)가 후술하게 될 단차부(41)로부터 이격되지 않을 정도의 탄성력을 갖도록 압축된 상태가 되어야 한다.

따라서, 역화에 의한 고온 가스에 의해 후술하게 될 체크밸브부(30)의 체크밸브 스프링(320)이 고온으로 가열되고 열화되어 탄성력이 저하되면서 유로(11)를 폐쇄하지 못하는 경우라도, 체크밸브패킹(315)이 구비된 체크밸브헤드(310)가 폐쇄 스프링(230)의 탄성력에 의해 단차부(41)에 밀착되어 유로(11)를 폐쇄할 수 있게 된다.

이를 위하여, 체크밸브 스프링(320)은 체크밸브헤드(310)가 가스의 공급압에 의해 단차부(41)로부터 이격될 수 있을 정도의 탄성력을 가져야 함에 반하여, 폐쇄 스프링(230)은 가스의 공급압에 의해 체크밸브헤드(310)가 단차부(41)로부터 이격되지 않을 정도의 탄성력을 가져야 한다. 따라서, 역화에 의한 고온 가스에 의해 고온으로 가열되고 열화될 경우를 대비하여 폐쇄 스프링(230)은 충분히 강한 탄성력을 갖도록 제작하는 것이 바람직하다.

이러한 구성에 의해, 역화에 의해 소염소자(210)로부터 연결축(60)의 일단부가 분리되면, 서로 결합된 연결축(60) 및 스프링 지지판(220)은 유로(11)의 유입구측으로 이동되게 되고, 연결축(60)의 타단부가 체크밸브헤드(310)와 접하게 되므로, 체크밸브헤드(310)가 후술하게 될 단차부(41)에 밀착됨으로써 유로(11)를 폐쇄할 수 있게 된다.

체크밸브부(30)는 유로(11)의 유입구로 가스 또는 산소가 유입되는 것은 허용하고 반대 방향으로 유출되는 것은 막는 기능을 하는 부분으로서, 유로(11)의 유입구측에 설치되며, 체크밸브헤드(310) 및 체크밸브 스프링(320)을 포함한다.

체크밸브헤드(310)는 가스 또는 산소의 공급압이 낮거나 역화에 의해 유로(11) 내의 압력이 가스 또는 산소의 공급압보다 높아지는 경우에 단차부(41)에 밀착되어 유로(11)를 폐쇄하는 기능을 하는 것이다.

체크밸브헤드(310)의 일단부에는 가이드부(311)가 형성되는데, 가이드부(311)는 체크밸브헤드(310)가 배치 방향을 유지하면서 유로(11)를 따라 슬라이딩 되도록 안내하는 기능을 한다.

그리고, 체크밸브헤드(310)의 중앙부 외주연에는 복수 개의 가스흐름공(312)이 형성된다. 따라서, 가스의 공급압에 의해 체크밸브헤드(310)가 단차부(41)로부터 이격된 상태일 때에, 가스가 복수 개의 가스흐름공(312)을 통해 유로(11)의 유입구측으로부터 유출구측으로 지나갈 수 있게 된다.

또한, 체크밸브헤드(310)의 타단부 외주연에는 체크밸브패킹(315)이 구비된다.

니플부(40)의 일단부가 몸체부(10)의 유입구측 단부에 체결될 때에 니플부(40)의 단부는 니플 고정턱부(15)에 걸려지게 되는데, 이러한 니플부(40)의 단부에는 체크밸브헤드(310)와 밀착될 수 있는 형상을 갖는 단차부(41)가 형성되게 된다.

따라서, 가스의 공급압이 낮거나 역화에 의해 유로(11) 내의 압력이 가스 공급압보다 높아지는 경우에 체크밸브패킹(315)이 구비된 체크밸브헤드(310)가 단차부(41)에 밀착되어 유로(11)를 폐쇄하게 된다. 체크밸브패킹(315)은 미끄러짐을 방지하고 화염에 의한 손상을 방지할 수 있도록 불소고무 재질로 제조하는 것이 바람직하다.

체크밸브 스프링(320)은 체크밸브헤드(310)가 단차부(41)와 접하게 되는 방향으로 체크밸브헤드(310)에 편향력을 가해주는 부재로서, 스프링 지지판(220)과 체크밸브헤드(310) 사이에 설치된다.

그리고, 체크밸브 스프링(320)은 체크밸브헤드(310)가 가스의 공급압에 의해 단차부(41)로부터 이격될 수 있을 정도의 탄성력을 가져야 한다. 따라서, 체크밸브 스프링(320)은 상대적으로 약한 탄성력을 갖게 되는바, 역화에 의한 고온 가스에 의해 고온으로 가열되고 열화되어 탄성력이 저하되기 쉽다.

그러나, 본 발명에 따른 과열 감지부를 구비한 역화방지장치(1)의 체크밸브부(30)는, 체크밸브 스프링(320)이 유로(11)의 유출구측에 설치된 소염소자(210)로부터 먼 유로(11)의 유입구측에 설치되는 구성을 갖는다.

따라서, 역화에 의한 화염이 소염소자(210)에 의해 소멸되면서 발생되는 열이 화염차단 플랜지(250), 폐쇄 스프링 지지 단차부(14), 폐쇄 스프링(230) 및 스프링 지지판(220)에 의해 어느 정도 흡수된 후에 체크밸브 스프링(320)에 영향을 주게 되는바, 종래의 구성에 비해 체크밸브 스프링(320)의 열화를 최소화할 수 있고, 체크밸브부(30)의 유로 차단 능력 저하를 최소화할 수 있게 되는 이점을 갖는다.

그리고, 역화에 의한 고온 가스에 의해 체크밸브 스프링(320)이 고온으로 가열되고 열화되어 탄성력이 저하되면서 유로(11)를 충분한 압력으로 폐쇄하지 못하게 되는 경우라도, 역화에 의한 과열시에 과열 감지부(20)에서 소염소자(210)로부터 연결축(60)의 일단부가 분리되면, 서로 결합된 연결축(60) 및 스프링 지지판(220)은 유로(11)의 유입구측으로 이동되게 되고, 연결축(60)의 타단부가 체크밸브헤드(310)와 접하게 되므로, 체크밸브헤드(310)가 후술하게 될 단차부(41)에 밀착됨으로써 유로(11)를 폐쇄할 수 있게 된다.

따라서, 역화에 의해 가스봄베가 폭발할 수 있는 위험을 최소화할 수 있게 되는 이점을 갖는다.

도 7 및 도 8에 도시된 바와 같이, 상기한 바와 같은 과열 감지 역화방지기(5)는 손잡이부(940)의 내부에서 밸브뭉치부(930)의 가스유입구와 가스 공급관(941) 사이 및 밸브뭉치부(930)의 산소유입구와 산소 공급관(942) 사이에 설치된다.

즉, 밸브뭉치부(930)의 가스유입구 또는 산소유입구와 연통되도록 몸체부(10)의 유출구측 단부를 체결시키고, 몸체부(10)의 유입구측 단부에 연통되도록 결합된 니플부(40)의 타단부와 가스 공급관(941) 또는 산소 공급관(942)의 단부를 체결부재(50)를 이용하여 결합시킨다.

이와 같이, 본 발명에 따른 역화방지기가 내장된 가스절단기(900)는, 손잡이부 내부에 역화 발생시에 가스 공급관 및 산소 공급관을 폐쇄하는 2개의 과열 감지 역화방지기(5)가 내장되어 가스절단기가 길어지지 않는바 사용이 편리하고 안전성이 높아지며, 역화에 의한 과열시에 높은 압력으로 가스 공급관을 폐쇄할 수 있고, 역화 발생에 의한 체크밸브 스프링의 열화를 최소화할 수 있어 체크밸브의 유로차단 능력 저하를 최소화할 수 있으며, 역화 발생에 의해 체크밸브 스프링이 열화되는 경우에도 폐쇄 스프링, 스프링 지지판 및 연결축에 의해 체크밸브헤드가 높은 압력으로 가스 공급관을 폐쇄할 수 있게 되는 이점을 갖는다.

이하에서는 과열 감지 역화방지기(5)의 작동 방식을 설명하기로 한다.

도 6에는 과열 감지 역화방지기(5)가 가스절단기(900) 내에 설치된 후 가스절단기(900)가 사용되지 않고 있는 상태가 도시되어 있다. 이러한 상태는 가스가 공급되지 않는 상태로서 가스 공급로(11)의 유입구측이 체크밸브부(30)에 의해 폐쇄되어 있게 된다.

가스절단기(900)가 사용되게 되면, 가스의 공급압에 의해 체크밸브헤드(310)가 단차부(41)로부터 이격되어 가스가 유입되게 된다.

역화가 발생하게 되면, 가스 공급로(11) 내부의 압력 증가에 의해 체크밸브부(30)가 가스 공급로(11)를 폐쇄하게 되고, 과열되면 과열 감지부(20)에서 소염소자(210)로부터 연결축(60)의 일단부가 분리되어, 서로 결합된 연결축(60) 및 스프링 지지판(220)이 가스 공급로(11)의 유입구측으로 이동되게 된다. 따라서, 연결축(60)의 타단부가 체크밸브헤드(310)와 접하게 되므로, 체크밸브헤드(310)가 단차부(41)에 밀착됨으로써 가스 공급로(11)를 폐쇄하게 된다

이제까지, 손잡이부(940)의 내부에서 밸브뭉치부(930)의 가스유입구와 가스 공급관(941) 사이 및 밸브뭉치부(930)의 산소유입구와 산소 공급관(942) 사이에 역화방지기(1) 또는 과열 감지 역화방지기(5)가 한 쌍으로 설치되는 경우만을 설명하였으나, 밸브뭉치부(930)의 가스유입구와 가스 공급관(941) 사이 및 밸브뭉치부(930)의 산소유입구와 산소 공급관(942) 사이 중의 하나에는 역화방지기(1)가 설치되고 나머지 하나에는 과열 감지 역화방지기(5)가 설치될 수도 있는 것이다.

본 발명에 따른 역화방지기가 내장된 가스절단기는 가스절단기의 손잡이부 내부에 역화 발생시에 가스 공급관 및 산소 공급관을 폐쇄하는 2개의 역화방지기가 내장되어 가스절단기가 길어지지 않는바 사용이 편리하고 안전성이 높아지게 되는 이점이 있다.

그리고, 과열 감지 역화방지기를 내장할 경우, 역화에 의한 과열시에 높은 압력으로 가스 공급관을 폐쇄할 수 있고, 역화 발생에 의한 체크밸브 스프링의 열화를 최소화할 수 있어 체크밸브의 유로 차단 능력 저하를 최소화할 수 있으며, 역화 발생에 의해 체크밸브 스프링이 열화되는 경우에도 폐쇄 스프링, 스프링 지지판 및 연결축에 의해 체크밸브헤드가 높은 압력으로 가스 공급관을 폐쇄할 수 있게 되는 이점이 있다.

이상 본 발명을 상기 실시예에 따라 구체적으로 설명하였지만, 본 발명은 상기 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 사상 및 범위를 이탈하지 않는 범위에서 여러 가지로 수정 및 변형 가능한 것은 물론이다. 따라서, 그러한 변형예 또는 수정예들은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

900: 가스절단기
910: 헤드부 920: 산소가스공급관부
930: 밸브뭉치부 940: 손잡이부
941: 가스 공급관 942: 산소 공급관
945: 손잡이부 커버 950: 공급관 연결부
1: 역화방지기 5: 과열 감지 역화방지기
10: 몸체부 11: 유로
12: 소염소자 고정턱부 13: 화염차단 플랜지 지지턱
14: 폐쇄 스프링 지지 단차부 15: 니플 고정턱부
20: 과열감지부
210: 소염소자 211: 플랜지부
220: 스프링 지지판 221: 관통공
230: 폐쇄 스프링 240: 결합관
250: 화염차단 플랜지
251: 플랜지 관통공 255: 플랜지 패킹
260: 서스링 280: 기밀 패킹
30: 체크밸브부
310: 체크밸브헤드 311: 가이드부
312: 가스흐름공 315: 체크밸브패킹
320: 체크밸브 스프링
40: 니플부
41: 단차부 45: 체크밸브헤드 수용부
50: 체결부재 60: 연결축
70: 연결관부

Claims (16)

1. 헤드부, 산소가스공급관부, 밸브뭉치부, 손잡이부 및 공급관연결부를 포함하는 가스절단기로서,
   상기 손잡이부는, 길이 방향 일단부가 상기 밸브뭉치부에 결합되고 타단부가 상기 공급관연결부에 결합되어 작업자가 손으로 용이하게 파지할 수 있게 형성된 한 쌍의 손잡이부 커버;를 포함하고,
   상기 손잡이부의 내부에는, 가스 공급관과 상기 밸브뭉치부의 가스유입구 사이에 역화방지기가 설치되며,
   상기 손잡이부의 내부에는, 산소 공급관과 상기 밸브뭉치부의 산소유입구 사이에 역화방지기가 추가로 설치되고,
   상기 역화방지기는,
   일단부는 상기 밸브뭉치부의 가스유입구 또는 산소유입구와 연통되도록 결합되고 타단부에는 니플부의 일단부가 결합되며 내부에 길이 방향으로 관통된 유로가 형성되는 몸체부;
   일단부는 상기 몸체부의 유입구측 단부에 상기 유로와 연통되도록 결합되고 타단부는 상기 가스 공급관 또는 상기 산소 공급관과 연통되도록 결합되는 상기 니플부;
   상기 유로의 유입구로 가스 또는 산소가 유입되는 것은 허용하고 반대 방향으로 유출되는 것은 막도록 상기 유로의 유입구측에 설치되는 체크밸브부;
   상기 유로의 유입구측 단부로부터 삽입되어 상기 몸체부 내측에 결합 설치되며 일단부에 플랜지부가 형성되는 소염소자; 및
   상기 유로의 유입구측 단부 내측으로 삽입되어 결합되는 상기 니플부의 일단부와 상기 플랜지부 사이에 설치되는 기밀 패킹;을 포함하며,
   상기 몸체부는,
   상기 유로의 유입구측 단부의 내측면에 형성되는 소염소자 고정턱부;를 포함하고,
   상기 소염소자는, 상기 유로의 유입구측 단부로부터 내측으로 끼워질 경우 상기 플랜지부가 상기 소염소자 고정턱부에 접촉되고, 상기 몸체부의 타단부 내측으로 삽입되어 결합되는 상기 니플부의 일단부 및 상기 기밀 패킹에 의해 상기 소염소자 고정턱부에 밀착되어 고정되며,
   상기 니플부는,
   상기 몸체부와 체결되는 일측 단부의 내측에, 체크밸브헤드가 길이 방향으로 움직일 수 있게 수용되고 그 내측 단부에는 상기 체크밸브헤드와 밀착될 수 있는 형상의 단차부가 형성되는 체크밸브헤드 수용부;를 포함하고,
   상기 체크밸브부는,
   일단부에 상기 체크밸브헤드 수용부를 따라 슬라이딩 되도록 안내하는 가이드부가 형성되고, 중앙부 외주연에 복수 개의 가스흐름공이 형성되며, 상기 단차부와 접하게 되는 타단부 외주연에는 체크밸브패킹이 구비되는 상기 체크밸브헤드; 및
   상기 체크밸브헤드가 상기 단차부와 접하게 되는 방향으로 편향력을 받도록 상기 플랜지부와 상기 체크밸브헤드 사이에 설치되는 체크밸브 스프링;을 포함하는 것을 특징으로 하는, 역화방지기가 내장된 가스절단기.
   
2. 삭제
3. 제1항에 있어서,
   상기 가스 공급관과 상기 밸브뭉치부의 가스유입구 사이에 설치되는 역화방지기는 상대적으로 상기 밸브뭉치부에 가깝게 설치되고,
   상기 산소 공급관과 상기 밸브뭉치부의 산소유입구 사이에 설치되는 역화방지기는 상대적으로 상기 공급관연결부에 가깝게 설치되며,
   양자는 서로 길이 방향 단부의 외측에 설치되어,
   상기 손잡이부 내에서 하나가 차지하는 길이 방향의 영역과 나머지 하나가 차지하는 길이 방향의 영역이 서로 겹치지 않게 설치되는 것을 특징으로 하는, 역화방지기가 내장된 가스절단기.
   
4. 제1항에 있어서,
   상기 가스 공급관과 상기 밸브뭉치부의 가스유입구 사이에 설치되는 역화방지기는 상대적으로 상기 공급관연결부에 가깝게 설치되고,
   상기 산소 공급관과 상기 밸브뭉치부의 산소유입구 사이에 설치되는 역화방지기는 상대적으로 상기 밸브뭉치부에 가깝게 설치되며,
   양자는 서로 길이 방향 단부의 외측에 설치되어,
   상기 손잡이부 내에서 하나가 차지하는 길이 방향의 영역과 나머지 하나가 차지하는 길이 방향의 영역이 서로 겹치지 않게 설치되는 것을 특징으로 하는, 역화방지기가 내장된 가스절단기.
   
5. 제3항 또는 제4항에 있어서,
   상기 역화방지기의 일단부는 체결부재에 의해 상기 밸브뭉치부의 가스유입구 또는 산소유입구에 연결된 연결관의 단부와 체결되어 연통되도록 결합되고, 타단부는 체결부재에 의해 상기 가스 공급관 또는 상기 산소 공급관의 단부와 체결되어 연통되도록 결합되어, 분해 가능하게 설치되는 것을 특징으로 하는, 역화방지기가 내장된 가스절단기.
   
6. 삭제
7. 삭제
8. 삭제
9. 헤드부, 산소가스공급관부, 밸브뭉치부, 손잡이부 및 공급관연결부를 포함하는 가스절단기로서,
   상기 손잡이부는, 길이 방향 일단부가 상기 밸브뭉치부에 결합되고 타단부가 상기 공급관연결부에 결합되어 작업자가 손으로 용이하게 파지할 수 있게 형성된 한 쌍의 손잡이부 커버;를 포함하고,
   상기 손잡이부의 내부에는, 가스 공급관과 상기 밸브뭉치부의 가스유입구 사이에 과열 감지 역화방지기가 설치되며,
   상기 손잡이부의 내부에는, 산소 공급관과 상기 밸브뭉치부의 산소유입구 사이에 과열 감지 역화방지기가 추가로 설치되고,
   상기 과열 감지 역화방지기는,
   일단부는 상기 밸브뭉치부의 가스유입구 또는 산소유입구와 연통되도록 결합되고 타단부에는 니플부의 일단부가 결합되며 내부에 길이 방향으로 관통된 유로가 형성되는 몸체부;
   상기 유로의 유입구로부터 가스 또는 산소가 유입되는 것은 허용하고 반대 방향으로 유출되는 것은 막도록 상기 유로의 유입구측에 설치되는 체크밸브부; 및
   역화에 의한 과열시에 상기 체크밸브부에 힘을 가하여 상기 유로를 폐쇄하도록 상기 유로의 유출구측에 설치되는 과열 감지부;를 포함하며,
   상기 니플부의 타단부는 상기 가스 공급관 또는 상기 산소 공급관과 연통되도록 결합되고,
   상기 몸체부는,
   상기 유로의 유입구측 단부의 내측면에 형성되는 니플 고정턱부;
   상기 유로의 중앙부에 형성되는 폐쇄 스프링 지지 단차부; 및
   상기 유로의 유출구측 단부의 내측면에 형성되는 소염소자 고정턱부;를 포함하며,
   상기 과열 감지부는,
   상기 소염소자 고정턱부에 접촉하여 고정되도록 일단부에 플랜지부가 형성되고 타단부의 중앙부에는 연결축의 일단부가 관통되어 결합되는 소염소자;
   상기 폐쇄 스프링 지지 단차부와 상기 니플 고정턱부 사이에 배치되고 중앙부에 상기 연결축이 고정되며 중앙부에 고정된 상기 연결축을 중심으로 원주 방향으로 복수 개의 관통공이 형성되는 스프링 지지판; 및
   상기 연결축이 상기 유로의 유입구 방향으로 편향력을 받도록 상기 폐쇄 스프링 지지 단차부와 상기 스프링 지지판 사이에 설치되는 폐쇄 스프링;을 포함하고,
   역화에 의해 과열되면 상기 소염소자와 상기 연결축의 일단부의 결합이 해제되어 상기 소염소자로부터 상기 연결축의 일단부가 분리되는 것을 특징으로 하는, 역화방지기가 내장된 가스절단기.
   
10. 삭제
11. 제9항에 있어서,
    상기 체크밸브부는,
    일단부에 상기 유로를 따라 슬라이딩 되도록 안내하는 가이드부가 형성되고, 중앙부 외주연에 복수 개의 가스흐름공이 형성되며, 상기 니플 고정턱부에 접하도록 상기 유로의 유입구측 단부에 삽입된 니플부의 단차부와 접하게 되는 타단부 외주연에는 체크밸브패킹이 구비되는 체크밸브헤드; 및
    상기 체크밸브헤드가 상기 단차부와 접하게 되는 방향으로 편향력을 받도록 상기 스프링 지지판과 상기 체크밸브헤드 사이에 설치되는 체크밸브 스프링;을 포함하는 것을 특징으로 하는, 역화방지기가 내장된 가스절단기.
    
12. 제11항에 있어서,
    상기 체크밸브 스프링은 상기 유로의 유입구로 공급되는 가스 또는 산소의 공급압에 의해 상기 체크밸브헤드가 상기 단차부로부터 이격되어 가스 또는 산소가 유입될 수 있을 정도의 탄성력을 갖고,
    상기 폐쇄 스프링은, 상기 소염소자와 상기 연결축의 일단부가 접합된 부분의 결합이 해제된 후 상기 체크밸브헤드가 상기 단차부와 접하도록 상기 연결축의 타단부가 상기 체크밸브헤드를 밀게 된 상태에서, 가스 또는 산소의 공급압에 의해 상기 체크밸브헤드가 상기 단차부로부터 이격되지 않을 정도의 탄성력을 갖는 것을 특징으로 하는, 역화방지기가 내장된 가스절단기.
    
13. 제1항, 제3항, 제4항, 제9항, 제11항 및 제12항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 소염소자는, 황동 입자 및 스테인리스 입자 중 적어도 하나 이상을 고온으로 가압 소결하여 제조되는 것을 특징으로 하는, 역화방지기가 내장된 가스절단기.
    
14. 제9항, 제11항 및 제12항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 소염소자와 상기 연결축의 일단부는, 열가소성 수지 접착제 또는 납땜에 의해 결합되거나 열가소성 수지재의 스냅링에 의해 결합되는 것을 특징으로 하는, 역화방지기가 내장된 가스절단기.
    
15. 제9항, 제11항 및 제12항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 과열 감지부는,
    상기 소염소자 타단부의 중앙부에 관통되어 상기 소염소자의 내측으로 돌출되는 상기 연결축의 일단부의 외주면에 접하도록 끼워지는 결합관;을 더 포함하고,
    상기 소염소자 타단부의 중앙부에 관통되어 상기 소염소자의 내측으로 돌출되는 상기 연결축의 일단부와 상기 결합관의 일단부 사이는 열가소성 수지 접착제 또는 납땜에 의해 결합되는 것을 특징으로 하는, 역화방지기가 내장된 가스절단기.
    
16. 제9항, 제11항 및 제12항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 몸체부는,
    상기 유로의 유출구측에 상기 소염소자가 설치되는 공간부와 상기 폐쇄 스프링 지지 단차부 사이에 형성되는 화염차단 플랜지 지지턱;을 더 포함하고,
    상기 과열 감지부는,
    상기 소염소자의 타단부에 관통된 상기 연결축 일단부의 외주면과 상기 소염소자의 타단부 사이로 역화에 의한 화염이 통과하는 것을 차단하도록 상기 소염소자 타단부의 외측에서 상기 화염차단 플랜지 지지턱에 접촉하여 고정되는 화염차단 플랜지;를 더 포함하며,
    상기 화염차단 플랜지의 중앙부에는 상기 연결축이 관통되고,
    상기 화염차단 플랜지에는 중앙부에 관통된 상기 연결축을 중심으로 원주 방향으로 복수 개의 플랜지 관통공이 형성되며,
    상기 소염소자의 타단부와 상기 화염차단 플랜지 사이에는 상기 연결축의 외주면을 감싸도록 플랜지패킹이 설치되는 것을 특징으로 하는, 역화방지기가 내장된 가스절단기.
    

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