KR102120637B1 - 멀티 가스 댐 - Google Patents

Abstract

본 발명은 멀티 가스 댐에 관한 것으로, 상기 멀티 가스 댐은, 원통형상의 중공체인 본체와, 상기 본체의 양단부에 각각 장착되며 외부에서 공급되는 공기에 의해 팽창 또는 수축되는 한 쌍의 차단튜브와, 상기 한 쌍의 차단튜브에 각각 에어를 공급하는 에어공급라인과, 파이프 내부에 가스를 공급하는 가스공급라인을 포함하는 것으로, 본 발명은 용접될 파이프 내부를 밀폐시켜, 아르곤가스의 주입량 및 주입시간이 감소되도록 하여 작업의 효율성 및 경제성을 향상시키는 현저한 효과가 있다.

Description

멀티 가스 댐 {MULTI GAS DAM}

본 발명은 멀티 가스 댐에 관한 것으로, 더욱 상세하게는, 파이프 용접 작업 시 파이프 내측에 설치되어, 용접 부위의 산화를 방지하기 위해 아르곤 가스의 퍼징 작업을 수행하는 멀티 가스 댐에 관한 것이다.

일반적으로, 파이프 용접 시 비드의 산화방지 및 용접품질의 확보를 위해 용접할 파이프의 양단에 차단막을 설치하게 된다.

용접할 파이프에 차단막을 삽입하고 용접이음 파이프간 취부(Fit-up)작업을 수행하고, 파이프 용접 부위를 테이핑 작업을 수행하여 밀폐한 뒤, 용접비드의 산화 방지를 위해 아르곤과 같은 불활성 가스를 주입한다.

이러한 작업을 퍼징(Purging)작업이라 하며, 이러한 퍼징작업은 용접 파이프의 내부 용접부위의 산화를 방지하기 위한 중요한 작업이다.

종래에는 보통 차단막으로 스펀지나 스티로폼 등을 사용하였으나, 스펀지 및 스티로폼과 같은 차단막은 설치 및 제거시 많은 시간과 노동력을 필요로 하며, 파이프 내부가 제대로 밀폐되지 않으므로 아르곤 가스의 주입량 및 주입시간이 길어 작업효율 및 결제성이 떨어지는 문제점이 있었다.

최근 이러한 퍼징작업을 용이하도록 하기 위해, 다양한 퍼징 장치가 개발되고 있다.

종래기술로서 한국, 등록번호 제10-1266322호에 의하면 상기 종래기술은 1 본체와 제 2 본체로 이루어지며, 가스주입구와 가스배출구가 구비된 제 1 본체와 실리콘 패킹 및 결합부재로 이루어지며, 상기한 제 1 본체와 실리콘 패킹 및 결합부재가 각각의 나사공에 볼트와 너트로 연결되는 구조이며, 제 2 본체는 실리콘 패킹과 결합부재로 이루진다고 기재되어 있다.

그러나, 상기와 같은 종래의 퍼징장치는 직선형태의 파이프에는 적용가능하나, 엘보관과 같은 곡면을 가지는 파이프에는 적용하기 힘들다는 문제점이 있었다.

한국, 등록번호 제10-1266322호

본 발명은 이를 해결하고자 안출된 것으로, 단시간에 파이프 내부를 용이하게 밀폐시키도록 마련하여, 아르곤 가스가 주입되는 양과 시간을 감소시켜 작업의 효율성 및 경제성을 향상시키고, 직선 파이프뿐만 아니라 곡률을 가지는 엘보형 파이프에도 적용 가능한 멀티 가스 댐을 제공하고자 하는 것이다.

본 발명은 멀티 가스 댐에 관한 것으로, 상기 멀티 가스 댐은, 원통형상의 중공체인 본체와, 상기 본체의 양단부에 각각 장착되며 외부에서 공급되는 공기에 의해 팽창 또는 수축되는 한 쌍의 차단튜브와, 상기 한 쌍의 차단튜브에 각각 에어를 공급하는 에어공급라인과, 파이프 내부에 가스를 공급하는 가스공급라인을 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 본체는 벨로즈인 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 차단튜브의 외주연에는 신축 가능한 철망이 장착되고, 상기 철망의 외주연에는 신축성 있는 난연성부재가 결합되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 철망의 표면에는 주름부가 형성되어 상기 철망이 신축가능하게 마련되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 에어공급라인에는 벤트 밸브가 장착되는 것을 특징으로 한다.

또한, 본체의 양단 외주연에는 외측플랜지와, 상기 외측플랜지의 내측방향에 일정간격 이격되게 배치된 내측플랜지가 각각 결합되고, 상기 외측플랜지 및 내측플랜지에는 상기 난연성부재의 양단이 각각 고정결합되되, 상기 외측플랜지는 본체와 고정결합되고, 상기 내측플랜지는 본체의 길이방향으로 이동가능하게 마련되며, 한 쌍의 내측플랜지는 하나 이상의 스프링에 의해 서로 연결되는 것을 특징으로 한다.

따라서 본 발명은 용접될 파이프 내부를 밀폐시켜, 아르곤가스의 주입량 및 주입시간이 감소되도록 하여 작업의 효율성 및 경제성을 향상시키는 현저한 효과가 있다.

또한, 본 발명은 벨로즈타입의 본체를 포함하여 직선형 파이프뿐만 아니라 곡률을 가지는 엘보형 파이프에도 적용 가능한 현저한 효과가 있다.

또한, 본 발명은 공기의 주입정도에 따라 직경이 달라지는 차단튜브를 포함하여, 하나의 장치가 다양한 크기의 파이프에 적용 가능한 현저한 효과가 있다.

도1은 본 발명의 멀티 가스 댐의 사시도이다.
도2는 본 발명의 멀티 가스 댐의 단면 사시도이다.
도3은 도1의 A-A'단면도이다.
도4는 본 발명의 다른 실시례에 따른 멀티 가스 댐의 사시도이다.
도5는 본 발명의 다른 실시례에 따른 멀티 가스 댐의 단면도이다.
도6은 도4의 B-B'단면도이다.

이하, 본 발명의 기술적 사상을 첨부된 도면을 사용하여 더욱 구체적으로 설명한다.

첨부된 도면은 본 발명의 기술적 사상을 더욱 구체적으로 설명하기 위하여 도시한 일례에 불과하므로 본 발명의 기술적 사상이 첨부된 도면의 형태에 한정되는 것은 아니다.

도1은 본 발명의 멀티 가스 댐의 사시도이고, 도2는 본 발명의 멀티 가스 댐의 단면 사시도이다.

도2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 멀티 가스 댐(100)은, 본체(120), 차단튜브(140), 에어공급라인(A), 가스공급라인(G), 철망(160), 난연성부재(180)를 포함한다.

먼저, 상기 본체(120)는 원통형상의 중공체이며, 표면의 일부구간 또는 전체가 벨로즈(bellows)로 형성되어, 상기 본체는 유연성을 가지도록 마련된다.

상기 벨로즈란 골과 산이 형성된 주름부를 일컫으며, 상기 본체의 내, 외주연에는 골과 산이 형성된 주름부가 형성되어 있다.

이에 따라 상기 본체(120)는 곡률을 가지는 엘보형 파이프의 내부에 삽입될 경우, 엘보형 파이프의 곡률반경과 대응되는 형상으로 변형가능 하므로, 본 발명의 멀티 가스 댐은 직선형 파이프뿐만 아니라 엘보형 파이프에도 적용되는 효과를 가지게 된다.

아울러, 상기 본체의 양단 외주연에는 각각 한 쌍의 플랜지(122)가 서로 일정간격 이격되게 결합된다.

상기 한 쌍의 플랜지(122)는 후술할 차단튜브(140)가 장착되도록 하기 위한 요소이다.

덧붙여, 상기 본체(120)에는 후술할 차단튜브(140)에 에어를 공급하는 에어공급라인(A)과, 파이프 내부에 불활성 가스인 아르곤가스를 공급하는 가스공급라인(G)이 장착된다.

상기 에어공급라인(A)은 에어컴프레셔(도면미도시)에 연결되어 상기 에어컴프레셔로부터 공급받은 에어를 차단튜브에 전달하는 요소이고, 상기 가스공급라인(G)은 가스탱크(도면미도시)에 연결되어 상기 가스탱크로부터 공급받은 아르곤가스를 파이프 내부에 주입하는 요소이다.

상기 에어공급라인(A)의 노즐은 차단튜브(140)와 연결되고, 상기 가스 공급라인(G)의 노즐은 본체(120)의 외주연에 연결되어 파이프 내부에 가스가 주입되도록 하며, 상기 에어공급라인 및 가스공급라인에는 각각 밸브가 장착되어 공기 및 아르곤가스의 양이 조절되도록 하는 것이 바람직할 것이다.

이어서, 상기 차단튜브(140)는, 한 쌍으로 구성되어 상기 몸체(120)의 양단부에 각각 장착되며, 외부에서 공급되는 공기에 의해 팽창 또는 수축되어 파이프 내부의 일부구간을 차단하는 차단막 역할을 하는 요소이다.

상기 차단튜브(140)는 수직단면이 원형인 튜브이며, 에어공급라인(A)에 의해 외부의 에어컴프레셔와 연결되어, 상기 에어공급라인에 의해 공기를 공급받게 된다.

그리고 상기 차단튜브에는 압력 측정 센서가 장착되고, 상기 에어공급라인(A)에는 벤트 밸브(vent valve)가 장착되어, 차단튜브에 적당량의 공기가 주입되도록 한다.

더욱 상세하게, 상기 벤트 밸브는 상기 압력 측정 센서로부터 수신받은 차단튜브의 내부 압력값이 설정 압력값을 초과하는 경우 공기를 외부로 배출시켜 차단튜브에 주입되는 공기량을 조절한다.

그리고 상기 본체 및 차단튜브의 직경 및 크기는 용접될 파이프보다 작게 형성되어, 상기 파이프 내부에 용이하게 삽입되어야 하며, 적용되고자 하는 파이프의 내경 등에 따라 다양한 직경을 가지도록 제조되는 것이 바람직할 것이다.

한편, 도3에 도시된 바와 같이, 상기 차단튜브(140)의 외주연에는 철망(160)이 장착된다.

상기 철망(160)은 차단튜브가 파이프와 직접 접촉되는 것을 방지하여 차단튜브를 보호하고, 용접 시 발생되는 불활성 가스를 외부로 배출시키기 위한 요소이다.

상기 철망(160)은, 다수 개의 관통구가 형성된 철망이며, 수직 및/또는 수평방향으로 표면에 주름부가 형성되어 신축 가능하도록 마련된다.

상기 주름부란, 골과 산이 형성된 형상을 뜻하며, 상기 철망은 수직단면이 원형으로 형성되어 상기 차단튜브의 외주연에 끼움장착되며, 차단튜브가 팽창 및 수축되어질 때 함께 팽창 및 수축되어진다.

아울러, 상기 철망은 주름부를 가지도록 마련되므로 신축성을 가질 뿐만 아니라, 철망 표면에 형성된 관통구를 통해 용접 후 잔존하는 흄가스와 같은 유해가스가 용이하게 외부로 배출되어지도록 한다.

그리고 본 발명에서는 상기 철망이 주름부로 되어 신축 가능하다고 하였으나, 상기 철망은, 다수 개의 와이어부재가 대직각선 방향으로 느슨하게 엮어지는 등 어떠한 형태로든 신축 가능한 형상으로 형성되어질 수 있다.

마지막으로, 상기 철망의 외주연에는 난연성부재(180)가 결합된다.

상기 난연성부재(180)는, 한 쌍의 차단튜브(140)에 각각 장착되며, 본 발명의 멀티 가스 댐(100)이 파이프 용접시 발생되는 용접열로부터 손상되는 것을 방지하는 요소이다.

특히, 상기 차단튜브(140) 및 철망(160)은 파이프와 직접 접촉되는데, 상기 난연성부재는 차단튜브(140) 및 철망(160)의 외주연을 감싸도록 마련되어, 상기 차단튜브 및 철망이 손상되는 것을 방지한다.

본 발명에서 사용되는 상기 난연성부재(180)는, 상기 차단튜브가 팽창 및 수축됨에 따라 함께 신축되도록 신축성을 가지며, 외부의 열이 전달되지 않는 노멕스, 케블라와 같은 난연성 섬유로 구성된다.

아울러, 상기 난연성부재(180)는 일측이 개구되어 작업자가 상기 난연성부재를 차단튜브 및 철망에 안정적으로 덮어씌울 수 있도록 마련되어 교체가 용이하도록 하는 것이 바람직할 것이다.

한편, 본 발명의 다른 실시례로서, 도4 내지 도6에 도시된 바와 같이, 한 쌍의 난연성부재(180)는 스프링(124)에 의해 상호 연결되도록 마련되어진다.

상기 난연성부재(180)는 한 쌍의 플랜지(122)에 고정되며, 이하에서는 설명의 명확성을 위해 본체의 외측에 배치되는 플랜지를 외측플랜지라 하고, 외측플랜지의 내측에 배치되는 플랜지를 내측플랜지라 한다.

상기 난연성부재(180)는 한 쌍으로 구성되며, 하나의 난연성부재(180)에는 외측플랜지와 내측플랜지가 결합되는 바, 이로 인해 상기 본체는 한 쌍의 외측플랜지와 내측플랜지를 포함하도록 마련된다.

더욱 상세하게, 상기 난연성부재(180)는 한 쌍의 플랜지(122)에 고정되되, 상기 외측플랜지는 본체(120)와 고정결합된다.

또한, 상기 내측플랜지는 본체의 길이방향으로 이동가능하게 마련되며, 상기 한 쌍의 내측플랜지는 스프링에 의해 서로 연결되도록 마련된다.

더욱 상세하게, 상기 난연성부재는 양 끝단이 재봉질 등에 의해 외, 내측플랜지에 각각 고정결합되며, 상기 한 쌍의 내측플랜지 사이에는 방사형으로 다수 개의 스프링이 결합되어 있다.

본 발명에서 사용되는 상기 스프링은, 압축력에 저항하는 압축 스프링인 것으로, 차단튜브가 수축된 상태(평소)일 경우에는 인장된 상태를 유지하고, 상기 차단튜브가 팽창되면 압축되어진다.

이로 인해, 상기 차단튜브(140) 및 난연성부재(180)가 팽창되면, 상기 한 쌍의 내측플랜지는 서로 가까워지게되고, 차단튜브 및 난연성부재가 수축되면, 한 쌍의 내측플랜지는 스프링의 인장력(복원력)에 의해 서로 멀어지게 된다.

그리고 이 경우, 상기 차단튜브는 본체와 난연성부재 사이에 끼움 고정되거나, 별도의 플랜지에 고정되는 등 다양한 형태로 상기 본체에 결합되어질 수 있다.

이하에서는 본 발명의 멀티 가스 댐(100)이 사용되는 과정에 대해 간단하게 설명한다.

먼저, 용접될 파이프 내부에 멀티 가스 댐(100)이 삽입 배치된다.

상기 멀티 가스 댐(100)은, 차단튜브(140)의 양단이 용접될 부위의 좌, 우측에 각각 배치되도록 한다.

아울러 이때, 상기 차단튜브(140)는 수축된 상태로 파이프 내부에 삽입되며, 이 후 에어공급라인으로 부터 에어를 공급받아 팽창됨으로써 파이프 내부에 밀폐공간을 형성하게 된다.

더욱 상세하게, 상기 차단튜브는 에어공급라인을 통해 공급된 공기에 의해 팽창되면서 상기 파이프의 내벽에 맞닿아 용접될 부위를 밀폐하는 것으로, 한 쌍의 차단튜브가 서로 이격되게 마련되어, 파이프가 용접될 부위의 좌, 우측에 각각 밀착되어 용접될 부위가 외부로부터 밀폐되도록 한다.

이후, 아르곤 가스는 가스공급라인을 통해 파이프 내부의 밀폐된 공간으로 공급되고, 상기 밀폐된 공간에 아르곤 가스가 채워지면 외부에서는 상기 파이프를 용접하게 된다.

이어서, 파이프의 용접작업이 완료되면, 차단튜브로 공급되는 에어공급이 중단되고, 이에 따라 상기 차단튜브는 용접파이프의 내부에서 수축되어진다.

이후, 상기 멀티 가스 댐은 파이프 내부에서 제거되어 진다.

따라서 본 발명은 용접될 파이프 내부를 용이하게 밀폐시켜, 필요로 하는 아르곤가스의 주입량 및 주입시간을 감소시켜 작업의 효율성 및 경제성이 향상시키는 효과를 갖는다.

이상과 같이 본 발명을 도면에 도시한 실시례를 참고하여 설명하였으나, 이는 발명을 설명하기 위한 것일 뿐이며, 본 발명이 속하는 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 발명의 상세한 설명으로부터 다양한 변형 또는 균등한 실시례가 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다.

따라서 본 발명의 진정한 권리범위는 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 결정되어야 한다.

100:멀티 가스 댐
120:본체
122:플랜지
124:스프링
140:차단튜브
160:철망
180:난연성부재
A:에어공급라인
G:가스공급라인

Claims (6)

1. 원통형상의 중공체이되, 벨로즈로 형성된 본체;
   상기 본체의 양단부에 각각 장착되며 외부에서 공급되는 공기에 의해 팽창 또는 수축되는 한 쌍의 차단튜브;
   상기 한 쌍의 차단튜브에 각각 에어를 공급하는 에어공급라인;
   파이프 내부에 가스를 공급하는 가스공급라인;
   상기 차단튜브의 외주연에 외주연에 장착되는 철망; 및
   상기 철망의 외주연에는 신축성 있는 난연성부재;를 포함하되,
   본체의 양단 외주연에는 외측플랜지와 상기 외측플랜지의 내측방향에 일정간격 이격되게 배치된 내측플랜지가 각각 결합되고,
   상기 외측플랜지 및 내측플랜지에는 상기 난연성부재의 양단이 각각 고정결합되되, 상기 외측플랜지는 본체와 고정결합되고, 상기 내측플랜지는 본체의 길이방향으로 이동가능하게 마련되며, 한 쌍의 내측플랜지는 하나 이상의 스프링에 의해 서로 연결되는 것을 특징으로 하는 멀티 가스 댐.
   
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3. 삭제
4. 제1항에 있어서,
   상기 철망의 표면에는 주름부가 형성되어 상기 철망이 신축가능하게 마련되는 것을 특징으로 하는 멀티 가스 댐.
   
5. 제1항에 있어서,
   상기 에어공급라인에는 벤트 밸브가 장착되는 것을 특징으로 하는 멀티 가스 댐.
   
6. 삭제

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