KR101846812B1 - 용접토치 머플러 - Google Patents

Abstract

본 발명은 용접토치에 관련되는 것이되, 특히 용접용 가스를 공급하는 관로가 되며, 분사 압력을 높일 수 있도록 하는 용접토치 머플러로서, 손잡이가 연결되는 가스도입파트와, 일단이 상기 가스도입파트와 연결되되 상기 가스도입파트의 내경 보다 큰 내경을 가지며, 타단에는 나사부가 형성되는 챔버파트와, 상기 나사부에 연결되며 내경은 감소되었다가 다시 증가되는 형상을 이루는 고압분사파트로 이루어지는 것을 특징으로 한다.

Description

용접토치 머플러{welding torch muffler}

본 발명은 용접토치에 관련되는 것이되, 특히 용접용 가스를 공급하는 관로가 되며, 분사 압력을 높일 수 있도록 하는 용접토치 머플러에 관한 기술이다.

용접은 금속재료에 열이나 압력, 또는 열과 압력을 동시에 가하여 서로 접합되게 하는 것을 의미하며, 조선산업, 각종 기계 제작 등 다양한 산업분야에서 중요한 비중을 차지하고 있다.

일반적으로 용접은 소모성 용접 와이어를 일정한 속도로 공급하면서 소정의 전류를 인가하여 용접 와이어와 모재 사이에 아크를 발생시켜 수행한다.

용접은 작업자의 숙련 정도에 따라 용접품질이 다르며, 용접 불량이 발생되지 않도록 하는 것이 중요하다. 용접 부위에 용접불량이 존재하게 되면 구조물의 안전에 문제를 야기할 수 있다.

CO2 용접이나 MIG 용접은 불활성 가스를 이용하여 용접부 주위를 외부와 차단시킨 상태로 용접이 이루어지도록 함으로써 용접불량을 줄일 수 있다는 특징이 있다.

즉, 이산화탄소와 같은 불활성가스를 분출시키면서 용접을 함으로써 용융금속이 대기와 접촉하지 않아 산화나 질화를 방지할 수 있고, 철 외에 알루미늄이나 동, 스테인레스 등에 대한 용접도 가능하다.

용접 토치는 머플러, 가스 디퓨저, 용접팁과 용접노즐을 포함하여 구성되며, 머플러의 후단에 가스공급을 제어하는 손잡이가 연결되고, 타단에 가스 디퓨저가 결합된다.

본 발명과 관련한 종래기술로 대한민국 등록특허 제10-1713226호의 도 1은 일반적인 이산화탄소 용접토치의 구성을 보여준다.

도시된 바와 같이 일반적인 이산화탄소 용접토치는 용접팁(1), 용접팁을 감싸는 노즐(3), 노즐(3)이 연결되는 인슐레이터(7)를 포함하며, 인슐레이터 후단에 가스 공급을 위한 연결관이 연결된다.

연결관에 손잡이(2)가 연결되어 손잡이의 레버를 조작함에 따라 용접 와이어가 공급되고 이산화탄소도 공급되도록 이루어진다.

인슐레이터(7)와 손잡이(2) 사이를 연결하는 연결관을 통해 가스가 공급되는데, 기존의 연결관은 단순한 중공관으로 이루어져 있다. 이산화탄소 용접을 함에 있어서 노즐을 향해 공급되는 불활성가스의 압력은 높을수록 좋은 것으로 알려져 있는데, 조선소와 같은 대형 작업장에서는 동시에 수많은 용접사들이 작업을 하게 됨에 따라 이산화탄소 탱크로부터 멀어질수록 압력이 떨어져 용접이 제대로 이루어지지 않게 되는 문제점이 있었다.

이러한 문제점을 해결하고자 이산화탄소 공급라인 중간 중간에 보조탱크를 마련하기도 한다.

대한민국 등록특허 제10-1713226호

따라서 본 발명에서는 용접토치를 구성하는 디퓨저의 후단에 연결되는 머플러의 구조 개선을 통해 보조탱크 역할을 하도록 함으로써 분출되는 용접용 가스의 분출압력을 높여줄 수 있도록 하는 용접토치 머플러를 제공하고자 한다.

그리고 본 발명은 동시에 많은 용접사들이 작업을 진행하는 경우 이산화탄소 공급탱크로부터 거리가 멀어짐에 따른 압력강하를 최소화하여 용접작업에 지장을 주지 않도록 하는 용접토치 머플러를 제공하고자 한다.

제시한 바와 같은 과제 달성을 위한 본 발명의 용접토치 머플러는, 불활성 가스를 이용하는 용접토치에 있어서, 손잡이가 연결되는 가스도입파트와, 일단이 상기 가스도입파트와 연결되되 상기 가스도입파트의 내경 보다 큰 내경을 가지며, 타단에는 나사부가 형성되는 챔버파트와, 상기 나사부에 연결되며 내경은 감소되었다가 다시 증가되는 형상을 이루는 고압분사파트로 이루어지는 것을 특징으로 한다.

바람직하게 상기 나사부는 수나사로 이루어지고, 상기 나사부에 연결되는 상기 고압분사파트의 일단에는 제1암나사부가 형성되고, 상기 고압분사파트의 타단에는 제2암나사부가 형성되는 것을 특징으로 한다.

바람직하게 상기 고압분사파트는, 상기 제1암나사부로부터 내경이 감소되는 축관부와, 상기 축관부로부터 연장되는 동일내경부와, 상기 동일내경부와 연결되되 내경이 확대되는 확관부로 이루어지고, 상기 확관부에 상기 제2암나사부가 형성되는 것을 특징으로 한다.

바람직하게 상기 챔버파트는, 알루미늄 소재로 성형되며, 절연성 소재로 외면이 감싸여지도록 하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 의한 용접토치 머플러는 내부 구조가 가스도입파트, 챔버파트, 고압분사파트로 이루어짐으로써 디퓨저를 향해 공급되는 가스의 압력을 승압되게 함으로써 용접작업이 원활하게 이루어지게 하며 용접불량을 예방하는 효과가 있다.

특히, 본 발명의 용접토치 머플러는 동시에 많은 작업자들이 용접 작업을 하는 경우 이산화탄소 공급탱크로부터 거리가 멀어짐에 따른 압력 강하로 인한 문제점을 완화시킬 수 있다는 효과를 가진다.

도 1은 일반적인 이산화탄소 용접토치의 구성도.
도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 의한 용접토치 머플러의 사용 예시도.
도 3은 본 발명의 제1실시예에 용접토치 머플러의 사시도.
도 4는 제1실시예에 의한 용접토치 머플러의 단면도.
도 5는 본 발명의 제2실시예에 의한 용접토치 머플러의 사시도.
도 6은 제2실시예에 의한 용접토치 머플러의 단면도.
도 7은 고압분사파트의 단면도.

이하 본 발명에 의한 용접토치 머플러에 대해 보다 상세한 설명을 하도록 하며, 첨부되는 도면을 참조하는 것으로 한다. 단, 제시되는 도면 및 이에 대한 구체적인 설명은 본 발명의 기술적 사상에 따른 하나의 실시 가능한 예를 설명하는 것인 바, 본 발명의 기술적 보호범위가 이에 한정되는 것은 아니다.

도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 의한 용접토치 머플러의 사용 예시도이며, 도 3은 본 발명의 제1실시예에 용접토치 머플러의 사시도이며, 도 4는 제1실시예에 의한 용접토치 머플러의 단면도이며, 도 5는 본 발명의 제2실시예에 의한 용접토치 머플러의 사시도이며, 도 6은 제2실시예에 의한 용접토치 머플러의 단면도이고, 도 7은 고압분사파트의 단면도를 나타낸 것이다.

도시된 바와 같이 본 발명에 의한 용접토치 머플러는 이산화탄소와 같은 불활성 가스를 이용하는 용접토치에 사용되기에 적합한 것으로서, 중공관 형상을 이루게 되는데, 특히 본 발명에서는 기존 제품들과 달리 내부 구조에 특이점이 있다.

본 발명의 용접토치 머플러(100)는 크게 3파트로 구성이 되는데, 가스도입파트(110), 챔버파트(120), 고압분사파트(130)로 이루어질 수 있는 것이다.

그리고 본 발명의 용접토치 머플러(100)는 직선형 또는 굽은형으로 제공될 수 있는데, 제1실시예에서 직선형에 대해 설명하도록 하고, 제2실시예에서 굽은형에 대해 설명하는 것으로 한다.

<제1실시예>

도 3 또는 도 4에 도시된 것처럼 제1실시예에 의한 용접토치 머플러(100)는 후단 부위가 가스도입파트(110)가 되며, 가스도입파트(110)에는 손잡이(미도시)가 연결되고, 가스도입파트(110)에 연이어 챔버파트(120)가 형성되고, 챔버파트(120)에 연이어 고압분사파트(130)가 형성되는 구조를 이룬다.

보다 구체적으로 살펴보면, 가스도입파트(110)의 내경은 일정한 직경으로 이루어지며, 챔버파트(120)의 내경은 가스도입파트(110)의 내경 보다 큰 직경을 이루는 것으로 한다.

챔버파트(120)의 일단은 가스도입파트(110)와 연결되며, 챔버파트(120)의 타단에는 나사부(121)가 형성되고, 본 실시예의 경우 나사부(121)는 타단 외면에 형성되는 수나사가 되도록 한다.

고압분사파트(130)는 챔버파트(120)의 타단에 연결되는데, 챔버파트(120)의 타단에 형성되는 나사부(121)를 이용하여 고압분사파트(130)가 연결되도록 한다. 그리고 고압분사파트(130)의 내경은 전단을 향해 내경이 감소되었다가 증가되는 형상을 이루게 된다.

본 실시예에 적용된 가스도입파트(110), 챔버파트(120), 고압분사파트(130)의 내경 치수변화는 다음과 같다.

가스도입파트(110)의 내경 치수는 D1=Φ14mm, 챔버파트(120)의 내경 치수는 D2=Φ28mm, 고압분사파트(130)의 내경 치수는 D3=Φ15mm 로 형성되게 할 수 있다.

용접토치 머플러(100)를 이루는 각 파트의 내경 치수는 변형 실시될 수 있을 것이나, 각 파트의 치수 비율은 D2>D3>D1 과 같은 형태를 이루도록 한다.

언급한 바와 같이 챔버파트(120)의 타단에 형성되는 나사부(121)는 수나사인 것으로 함이 바람직하고, 나사부(121)에 연결되는 고압분사파트(130)의 후단측인 일단에는 제1암나사부(131)가 형성되도록 하고, 고압분사파트(130)의 타단에는 제2암나사부(132)가 형성되도록 한다.

더욱 바람직하게 고압분사파트(130)는 그 내경 변화에 따라 축관부(133), 동일내경부(134), 확관부(135)로 이루어질 수 있으며, 축관부(133)는 제1암나사부(131)로부터 시작되어 내경이 점차 감소되는 형상을 이루며, 축관부(133)가 끝나는 지점에서 연장되는 동일내경부(134)가 형성되며, 동일내경부(134)로부터 내경이 다시 확대되는 확관부(135)가 형성되고, 확관부(135)에 제2암나사부(132)가 형성된다.

바람직하게 챔버파트(120)는 알루미늄 소재로 제작되는 것으로 하며, 챔버파트(120)의 외면은 절연성 소재(140)로 감싸여지게 한다.

챔버파트(120)를 알루미늄 소재로 제작함으로써 경량화가 가능하여 용접토치의 전체적인 중량을 줄일 수 있음으로써 용접 작업시 작업자의 피로도를 줄여줄 수 있다.

<제2실시예>

도 5 또는 도 6은 본 발명의 제2실시예를 보여주는 것으로서, 제2실시예는 제1실시예와 동일하되, 챔버파트(120)가 굽은 형상을 이루는 점에 차이점이 있을 뿐이다.

제1실시예와 마찬가지로 머플러(100)는 가스도입파트(110), 챔버파트(120), 고압분사파트(130)로 이루어지고, 그 각각의 구조는 제1실시예의 설명을 참조하도록 한다.

이상 설명한 바와 같은 본 발명에 의한 용접토치 머플러는 가스도입파트를 통해 유입되는 이산화탄소 가스가 챔버파트를 가득 채워 충진 상태를 만들게 되고, 챔버파트로부터 고압분사파트를 향해 이산화탄소 가스가 배출될 때 압력 상승이 이루어지도록 하는 작용을 한다.

챔버파트와 연결되는 고압분사파트의 내경은 급격히 감소되었다가 다시 확장되는 구조를 이루게 됨에 따라 높은 압력을 형성하면서 배출될 수 있다.

그리고 본 발명과 같은 구조의 용접토치 머플러를 사용하게 되면 동시에 많은 작업자들이 용접 작업을 하게 되더라도 챔버파트가 일시적인 보조탱크 역할을 하게 됨으로써 이산화탄소 공급탱크로부터 먼 거리에 위치하더라도 급격한 이산화탄소 압력강하를 감소시킬 수 있게 되는 이점이 있다.

본 발명은 이산화탄소 용접을 위한 용접토치의 머플러로 사용되기에 매우 적합한 기술이다.

100 : 용접토치 머플러
110 : 가스도입파트
120 : 챔버파트
121 : 나사부
130 : 고압분사파트
131 : 제1암나사부
132 : 제2암나사부
133 : 축관부
134 : 동일내경부
135 : 확관부
140 : 절연성 소재

Claims (4)

1. 불활성 가스를 이용하는 용접토치에 있어서,
   손잡이가 연결되는 가스도입파트와, 일단이 상기 가스도입파트와 연결되되 상기 가스도입파트의 내경 보다 큰 내경을 가지며, 타단에는 나사부가 형성되는 챔버파트와, 상기 나사부에 연결되며 내경은 감소되었다가 다시 증가되는 형상을 이루는 고압분사파트로 이루어지되,
   상기 나사부는 수나사로 이루어지고, 상기 나사부에 연결되는 상기 고압분사파트의 일단에는 제1암나사부가 형성되고, 상기 고압분사파트의 타단에는 제2암나사부가 형성되도록 하고,
   상기 고압분사파트는 상기 제1암나사부로부터 내경이 감소되는 축관부와, 상기 축관부로부터 연장되는 동일내경부와, 상기 동일내경부와 연결되되 내경이 확대되는 확관부로 이루어지고, 상기 확관부에 상기 제2암나사부가 형성되는 것을 특징으로 하는 용접토치 머플러.
2. 삭제
3. 삭제
4. 제 1 항에 있어서,
   상기 챔버파트는,
   알루미늄 소재로 성형되며, 절연성 소재로 외면이 감싸여지도록 하는 것을 특징으로 하는 용접토치 머플러.
   
   
   
   
   

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