KR102418978B1 - 용접가용각도 가변 tig 가스용접기 - Google Patents

용접가용각도 가변 tig 가스용접기 Download PDF

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Abstract

본 발명은, TIG 용접용 비활성기체를 공급하는 가스공급니플(111)과, 용접용 비활성기체를 통과시키는 제1유로(112)와, 제1유로(112)부터 절곡되고 연장 형성되어 비활성기체를 토출하는 제2유로(113)와, 중공결합홀(114a)이 형성된 결합링(114)으로 구성되는, 결합관(110), 커버부(120), 제2유로(113)와 연통되는 공급홀(131a)이 형성되는 회전체결구(131)와, 결합링(114) 상단에 결합되고 회전체결구(131)의 상단이 인입되어 공급홀(131a)과 연통되도록 형성되어 비활성기체를 공급하는 체결관(132)과, 회전체결구(131)를 회전시켜 체결관(132)의 내측 하단에 체결하여 고정하는 고정커버(133)로 구성되는, 회전고정부(130), 및 체결관(132)의 전단에 결합되어 비활성기체를 외부로 토출하는 토출관(141)과, 토출관(141)의 후단을 커버하는 커버플렌지(142)와, 토출관(141)의 전단에 형성되어 토출관(141)으로부터의 비활성기체를 전방으로 균일하게 토출하는 노즐(143)과, 커버플렌지(142)의 전단에 결합되고 노즐(143)을 감싸 보호하여 노즐(143)로부터 연장 형성된 투명재질의 보호관(144)으로 구성되는, 노즐부(140)를 포함하여, 회전고정부(130)의 회전에 의해 모재에 대한 노즐부(140)의 회전각도를 자유롭게 가변시켜 용접품질을 향상시킬 수 있는, 용접가용각도 가변 TIG 가스용접기를 개시한다.

Description

용접가용각도 가변 TIG 가스용접기{TUNGSTEN INERT GAS WELDING DEVICE FOR VARYING AVAILABE WELDING ANGLE}
본 발명은 노즐부의 용접가용각도를 가변시켜 모재의 형상 또는 용접사의 자세와 상관없이 모재에 대한 용접작업을 편안한 자세로 장시간 수행하도록 하고, 용접부의 식별이 쉽도록 하여 용접 접촉 부위를 확인하면서 작업을 수행하도록 할 수 있는, 용접가용각도 가변 TIG 가스용접기에 관한 것이다.
통상, 아크용접은, 피접합 부재가 용융점이 높은 금속 또는 공기와의 반응성이 높은 활성 금속인 경우에, 피접합부재가 공기와 반응하여 오염되는 것을 방지하기 위해, 아르곤 등의 비활성 기체가 공급되는 챔버 속에서 용접 작업을 수행하거나, 노즐을 통해 용접부위에 활성 또는 비활성 기체를 분사하면서 용접 작업을 수행한다.
이와 관련된 선행기술로서, 한국 등록특허공보 제10-1594035호가 개시되어 있는데, 종래기술에 의한 티그 용접 장치는, 도 1에 예시된 바와 같이, 토치부(10)와, 토치부(10)에 결합되며 가스공급관(30)과, 케이블(40)을 토치부(10)에 연결시키는 연결부(20)로 구성되고, 연결부(20)는 바디부(22), 바디부(22)의 전면에 구비되며 외경에는 나사산(24a)이 형성되어, 토치부(10)의 체결홈에 나사식으로 체결되는 결합관(24), 바디부(22)의 후면에 구비되며 가스공급관(30)에 결합되는 가스공급니플(26), 및 바디부(22)와 결합관(24)과 가스공급니플(26)에 관통 형성되며 가스공급관(30)에서 공급된 가스를 통과시키는 유로(28)로 구성된다.
하지만, 토치부(10)는 연결부(20)에 고정되는 형태로 구성되어, 좁고 깊은 용접부위 또는 용접사의 시야가 가려질 수 있는 사각지대에서 용접부의 식별이 쉽지 않아 용접사가 몸을 기울여 불편한 자세로 용접작업을 수행할 수 밖에 없다.
이에, 숙련된 용접사라도 불편하고 불안정한 자세로 장시간 용접작업에 집중하기 어려워 용접품질이 균일하지 못하고, 용접가용각도가 제한되는 문제점이 있다.
따라서, 노즐부의 용접가용각도를 가변시켜 모재의 형상 또는 용접사의 자세와 상관없이 모재에 대한 용접작업을 편안한 자세로 장시간 수행하도록 하고, 용접부의 식별이 쉽도록 하여 용접 접촉 부위를 확인하면서 작업을 수행하도록 할 수 있는 기술이 요구된다.
한국 등록실용신안공보 제20-0490919호 (티그 용접용 토치, 2020.01.21) 한국 등록특허공보 제10-1594035호 (티그 용접 장치, 2016.02.17)
본 발명의 사상이 이루고자 하는 기술적 과제는, 노즐부의 용접가용각도를 가변시켜 모재의 형상 또는 용접사의 자세와 상관없이 모재에 대한 용접작업을 편안한 자세로 장시간 수행하도록 하고, 모재로 용접용 비활성기체를 균일하게 토출할 수 있고, 용접부의 식별이 쉽도록 하여 용접 접촉 부위를 확인하면서 작업을 수행하도록 할 수 있는, 용접가용각도 가변 TIG 가스용접기를 제공하는 데 있다.
전술한 목적을 달성하고자, 본 발명은, TIG 용접용 비활성기체를 공급하는 공급관과 연결되는 가스공급니플과, 상기 가스공급니플로부터 공급되는 용접용 비활성기체를 통과시키는 제1유로와, 상기 제1유로부터 일정각도로 절곡되고 연장 형성되어 용접용 비활성기체를 토출하는 제2유로와, 상기 제2유로의 종단에 결합되고 내측에 중공결합홀이 형성된 결합링으로 구성되는, 결합관; 상기 결합관을 감싸서 커버하는 내부커버와, 상기 제1유로에 상응하는 상기 내부커버를 감싸서 커버하는 외부커버와, 상기 외부커버의 일부를 감싸는 손잡이커버로 구성되는 커버부; 상기 결합링 하단에 결합되고 측면에 상기 제2유로와 연통되는 공급홀이 형성되는 회전체결구와, 상기 결합링 상단에 결합되고 상기 회전체결구의 상단이 인입되어 상기 공급홀과 연통되도록 형성되어 용접용 비활성기체를 공급하는 체결관과, 상기 회전체결구를 회전시켜 상기 체결관의 내측 하단에 체결하여 고정하는 고정커버로 구성되는, 회전고정부; 및 상기 체결관의 전단에 결합되어 용접용 비활성기체를 외부로 토출하는 토출관과, 상기 토출관의 후단을 커버하는 커버플렌지와, 상기 토출관의 전단에 형성되어 상기 토출관으로부터의 용접용 비활성기체를 전방으로 균일하게 토출하는 노즐과, 상기 커버플렌지의 전단에 결합되고 상기 노즐을 감싸 보호하여 상기 노즐로부터 일정 길이로 연장 형성된 투명재질의 보호관으로 구성되는, 노즐부;를 포함하되, 상기 회전고정부의 회전에 의해 모재에 대한 상기 노즐부의 회전각도를 가변시키는, 용접가용각도 가변 TIG 가스용접기를 제공한다.
여기서, 상기 회전체결구와 상기 체결관은 나사체결되어 상호 고정되고, 상기 고정커버의 외측에는 그립이 형성될 수 있다.
또한, 상기 결합링의 하단 내측과 상기 고정커버의 상단 외측 사이에는 기밀유지를 위한 오링이 개재될 수 있다.
또한, 상기 보호관은 투과성 알루미나, 투과성 세라믹, 강화유리 또는 석영 중 어느 하나의 재질로 구성될 수 있다.
또한, 상기 보호관과 상기 노즐 사이에는 기밀유지는 위한 오링이 개재될 수 있다.
또한, 상기 토출관의 측면에는 용접용 비활성기체를 분기하여 우회시키는 우회홀이 방사형으로 다수 형성되고, 상기 토출관의 전단에는 상기 우회홀을 통해 공급되는 용접용 비활성기체를 균일하게 토출하는 메시망이 형성되어, 상기 메시망 및 상기 토출관의 주 토출구를 통해 용접용 비활성기체를 동시에 토출할 수 있다.
또한, 상기 토출관은 오리피스관 형태로 형성될 수 있다.
본 발명에 의하면, 노즐부의 용접가용각도를 가변시켜 모재의 형상 또는 용접사의 자세와 상관없이 모재에 대한 용접작업을 편안한 자세로 장시간 수행하도록 하여 용접품질을 보다 향상시킬 수 있고, 메시망을 통해 모재로 용접용 비활성기체를 균일하게 토출하여 용접품질을 보다 향상시킬 수 있고, 투명한 보호관에 의해 용접부의 식별이 쉽도록 하여 용접 접촉 부위를 확인하면서 작업을 수행하여 용접품질을 보다 향상시킬 수 있는 효과가 있다.
도 1은 종래기술에 의한 티그 용접용 토치를 예시한 것이다.
도 2 및 도 3은 본 발명의 실시예에 의한 용접가용각도 가변 TIG 가스용접기의 사시도를 도시한 것이다.
도 4는 도 3의 용접가용각도 가변 TIG 가스용접기의 분해사시도를 도시한 것이다.
도 5는 도 3의 용접가용각도 가변 TIG 가스용접기의 단면구조를 도시한 것이다.
도 6은 도 3의 용접가용각도 가변 TIG 가스용접기의 용접가용각도 가변을 예시한 것이다.
도 7은 도 3의 용접가용각도 가변 TIG 가스용접기의 노즐부의 사시도를 도시한 것이다.
도 8은 도 7의 노즐부의 분해사시도를 도시한 것이다.
도 9 및 도 10은 도 7의 노즐부의 단면구조를 각각 도시한 것이다.
이하, 첨부된 도면을 참조로 전술한 특징을 갖는 본 발명의 실시예를 더욱 상세히 설명하고자 한다.
본 발명의 실시예에 의한 용접가용각도 가변 TIG 가스용접기는, TIG 용접용 비활성기체를 공급하는 공급관과 연결되는 가스공급니플(111)과, 가스공급니플(111)로부터 공급되는 용접용 비활성기체를 통과시키는 제1유로(112)와, 제1유로(112)부터 일정각도로 절곡되고 연장 형성되어 용접용 비활성기체를 토출하는 제2유로(113)와, 제2유로(113)의 종단에 결합되고 내측에 중공결합홀(114a)이 형성된 결합링(114)으로 구성되는, 결합관(110), 결합관(110)을 감싸서 커버하는 내부커버(121)와, 제1유로(112)에 상응하는 내부커버(121)를 감싸서 커버하는 외부커버(122)와, 외부커버(122)의 일부를 감싸는 손잡이커버(123)로 구성되는 커버부(120), 결합링(114) 하단에 결합되고 측면에 제2유로(113)와 연통되는 공급홀(131a)이 형성되는 회전체결구(131)와, 결합링(114) 상단에 결합되고 회전체결구(131)의 상단이 인입되어 공급홀(131a)과 연통되도록 형성되어 용접용 비활성기체를 공급하는 체결관(132)과, 회전체결구(131)를 회전시켜 체결관(132)의 내측 하단에 체결하여 고정하는 고정커버(133)로 구성되는, 회전고정부(130), 및 체결관(132)의 전단에 결합되어 용접용 비활성기체를 외부로 토출하는 토출관(141)과, 토출관(141)의 후단을 커버하는 커버플렌지(142)와, 토출관(141)의 전단에 형성되어 토출관(141)으로부터의 용접용 비활성기체를 전방으로 균일하게 토출하는 노즐(143)과, 커버플렌지(142)의 전단에 결합되고 노즐(143)을 감싸 보호하여 노즐(143)로부터 일정 길이로 연장 형성된 투명재질의 보호관(144)으로 구성되는, 노즐부(140)를 포함하여서, 회전고정부(130)의 회전에 의해 모재에 대한 노즐부(140)의 회전각도를 자유롭게 가변시켜 용접품질을 향상시키는 것을 요지로 한다.
이하, 도 2 내지 도 10을 참조하여, 전술한 구성의 용접가용각도 가변 TIG 가스용접기를 구체적으로 상술하면 다음과 같다.
우선, 결합관(110)은 아크방전을 이용하여 주로 박판 용접에 활용되는 TIG(Tungsten Inert Gas) 아르곤가스 등의 용접용 비활성기체를 가스탱크의 공급관(미도시)과 연결되어 노즐부(140)로 공급한다.
구체적으로, 결합관(110)은, 도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이, TIG 용접용 비활성기체를 공급하는 공급관과 연결되는 가스공급니플(111)과, 가스공급니플(111)로부터 유입되어 공급되는 용접용 비활성기체를 통과시키는 제1유로(112)와, 제1유로(112)부터 일정각도, 예컨대 135°의 둔각으로 절곡되고 연장 형성되어 용접용 비활성기체를 토출하는 제2유로(113)와, 제2유로(113)의 종단에 결합되고 내측에 중공결합홀(114a)이 형성된 결합링(114)으로 구성된다.
여기서, 결합링(114)에는 회전체결구(131)과 체결관(132)이 상호 상측 및 하측으로 각각 결합하여, 회전부(130)에 결합된 노즐부(140)의 용접가용각도인 회전각도를 가변시키도록 할 수 있다.
다음, 커버부(120)는 용접사의 손과 접촉하는 구성으로서, 결합관(110)을 커버하여 보호한다.
구체적으로, 커버부(120)는, 도 3 내지 도 5에 도시된 바와 같이, 결합관(110)을 감싸서 커버하는 내부커버(121)와, 제1유로(112)에 상응하는 내부커버(121)를 감싸서 커버하는 외부커버(122)와, 외부커버(122)의 일부를 감싸는 손잡이커버(123)로 구성된다.
다음, 회전고정부(130)는 노즐부(140)의 용접가용각도를 가변시키는 구성으로서, 구체적으로, 도 3 내지 도 5에 도시된 바와 같이, 결합링(114) 하단에 결합되고 측면에 제2유로(113)와 연통되는 공급홀(131a)이 형성되는 회전체결구(131)와, 결합링(114) 상단에 결합되고 회전체결구(131)의 상단이 인입되어 공급홀(131a)과 연통되도록 형성되어 용접용 비활성기체를 토출관(141)으로 공급하는 체결관(132)과, 회전체결구(131)를 회전시켜 체결관(132)의 내측 하단에 체결하여 고정하는 고정커버(133)로 구성된다.
여기서, 도 6을 참조하면, 노즐부(140)의 회전각도를 가변시켜 모재에 대한 용접가용각도를 설정할 수 있는데, 회전체결구(131)와 체결관(132)을 나사체결하여 상호 고정시키고 고정커버(133)의 회전에 의해 노즐부(140)를 회전시켜 모재의 위치, 형상 또는 용접사의 자세와 상관없이 모재에 대한 위빙(weaving)의 용접작업을 편안하고 안정감있는 자세로 장시간 수행하도록 하여 용접품질을 보다 향상시킬 수 있다.
한편, 도 3을 참조하면, 고정커버(133)의 외측에는 그립(133a)이 형성되어 회전체결구(131)의 회전 고정을 미끄러짐없이 수행하도록 할 수도 있다.
또한, 결합링(114)의 하단 내측과 고정커버(133)의 상단 외측 사이에는 오링(134)이 개재되어 고정커버(133)의 회전시에도 기밀을 유지하도록 할 수 있다.
다음, 노즐부(140)는, 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 회전부(130)의 전단에 결합되어 모재를 향해 용접용 비활성기체를 토출한다.
구체적으로, 노즐부(140)는, 도 7 내지 도 9에 도시된 바와 같이, 체결관(132)의 전단에 결합되어 용접용 비활성기체를 외부로 토출하는 토출관(141)과, 토출관(141)의 후단을 커버하는 커버플렌지(142)와, 토출관(141)의 전단에 형성되어 토출관(141)으로부터의 용접용 비활성기체를 모재를 향해 전방으로 균일하게 토출하는 노즐(143)과, 커버플렌지(142)의 전단에 결합되고 노즐(143)을 감싸 보호하여 노즐(143)로부터 일정 길이로 연장 형성된 투명재질의 보호관(144)으로 구성된다.
여기서, 도 8 및 도 9를 참조하면, 토출관(141)의 측면에는 용접용 비활성기체를 토출관(141)과 노즐(143) 사이의 측면공간으로 분기하여 우회시키는 우회홀(141a)이 방사형으로 다수 형성되고, 토출관(141)의 전단에는 우회홀(141a)을 통해 공급되는 용접용 비활성기체를 균일하게 토출하는 메시망(145)이 형성되어서, 메시망(145) 및 토출관(141)의 주 토출구를 통해 용접용 비활성기체를 동시에 토출하도록 구성되어, 모재로 용접용 비활성기체를 균일하게 토출하여 용접품질을 보다 향상시킬 수 있다.
또한, 보호관(144)은 투과성 알루미나, 투과성 세라믹, 강화유리 또는 석영 중 어느 하나의 재질로 구성되어 양호한 내열성 및 내충격성을 제공하여 용접시의 발열이 용접사에 직접 전달되지 않도록 차단하여 높은 온도에서도 장시간 작업이 가능하도록 할 수 있고, 투명하게 구성되어 좁고 깊은 용접부위 또는 용접사의 시야가 가려질 수 있는 사각지대에서도 용접부의 식별이 쉽도록 하여 용접 접촉 부위를 확인하면서 작업을 수행하여 용접품질을 보다 향상시킬 수 있다.
또한, 보호관(144)과 노즐(143) 사이에는 기밀유지는 위한 오링(146)이 개재될 수 있다.
한편, 도 9 및 도 10은 도 7의 노즐부의 단면구조를 각각 도시한 것으로서, 노즐(143)의 크기 또는 콜렛(collet)의 규격에 따라 노즐부(140)는 다양한 구조로 착탈가능하게 형성될 수 있다.
예컨대, 토출관(141)은 오리피스관 형태로 형성될 수 있는데, 도 9에와 같이, 토출관(141)의 중앙영역에 오리피스관이 형성될 수 있고, 도 10에서와 같이 토출관(141)의 전방영역에 오리피스관이 형성될 수 있다.
따라서, 전술한 바와 같은 용접가용각도 가변 TIG 가스용접기에 의해서, 노즐부의 용접가용각도를 가변시켜 모재의 형상 또는 용접사의 자세와 상관없이 모재에 대한 용접작업을 편안한 자세로 장시간 수행하도록 하여 용접품질을 보다 향상시킬 수 있고, 메시망을 통해 모재로 용접용 비활성기체를 균일하게 토출하여 용접품질을 보다 향상시킬 수 있고, 투명한 보호관에 의해 용접부의 식별이 쉽도록 하여 용접 접촉 부위를 확인하면서 작업을 수행하여 용접품질을 보다 향상시킬 수 있다.
본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고, 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원 시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.
110 : 결합관 111 : 가스공급니플
112 : 제1유로 113 : 제2유로
114 : 결합링 120 : 커버부
121 : 내부커버 122 : 외부커버
123 : 손잡이커버 130 : 회전고정부
131 : 회전체결구 132 : 체결관
133 : 고정커버 134 : 오링
140 : 노즐부 141 : 토출관
142 : 커버플렌지 143 : 노즐
144 : 보호관 145 : 메시망
146 : 오링

Claims (7)

  1. TIG 용접용 비활성기체를 공급하는 공급관과 연결되는 가스공급니플과, 상기 가스공급니플로부터 공급되는 용접용 비활성기체를 통과시키는 제1유로와, 상기 제1유로부터 일정각도로 절곡되고 연장 형성되어 용접용 비활성기체를 토출하는 제2유로와, 상기 제2유로의 종단에 결합되고 내측에 중공결합홀이 형성된 결합링으로 구성되는, 결합관;
    상기 결합관을 감싸서 커버하는 내부커버와, 상기 제1유로에 상응하는 상기 내부커버를 감싸서 커버하는 외부커버와, 상기 외부커버의 일부를 감싸는 손잡이커버로 구성되는 커버부;
    상기 결합링 하단에 결합되고 측면에 상기 제2유로와 연통되는 공급홀이 형성되는 회전체결구와, 상기 결합링 상단에 결합되고 상기 회전체결구의 상단이 인입되어 상기 공급홀과 연통되도록 형성되어 용접용 비활성기체를 공급하는 체결관과, 상기 회전체결구를 회전시켜 상기 체결관의 내측 하단에 체결하여 고정하는 고정커버로 구성되는, 회전고정부; 및
    상기 체결관의 전단에 결합되어 용접용 비활성기체를 외부로 토출하는 토출관과, 상기 토출관의 후단을 커버하는 커버플렌지와, 상기 토출관의 전단에 형성되어 상기 토출관으로부터의 용접용 비활성기체를 전방으로 균일하게 토출하는 노즐과, 상기 커버플렌지의 전단에 결합되고 상기 노즐을 감싸 보호하여 상기 노즐로부터 일정 길이로 연장 형성된 투명재질의 보호관으로 구성되는, 노즐부;를 포함하되, 상기 회전고정부의 회전에 의해 모재에 대한 상기 노즐부의 회전각도를 가변시키는,
    용접가용각도 가변 TIG 가스용접기.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 회전체결구와 상기 체결관은 나사체결되어 상호 고정되고, 상기 고정커버의 외측에는 그립이 형성되는 것을 특징으로 하는, 용접가용각도 가변 TIG 가스용접기.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 결합링의 하단 내측과 상기 고정커버의 상단 외측 사이에는 기밀유지를 위한 오링이 개재되는 것을 특징으로 하는, 용접가용각도 가변 TIG 가스용접기.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 보호관은 투과성 알루미나, 투과성 세라믹, 강화유리 또는 석영 중 어느 하나의 재질로 구성되는 것을 특징으로 하는, 용접가용각도 가변 TIG 가스용접기.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 보호관과 상기 노즐 사이에는 기밀유지는 위한 오링이 개재되는 것을 특징으로 하는, 용접가용각도 가변 TIG 가스용접기.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 토출관의 측면에는 용접용 비활성기체를 분기하여 우회시키는 우회홀이 방사형으로 다수 형성되고, 상기 토출관의 전단에는 상기 우회홀을 통해 공급되는 용접용 비활성기체를 균일하게 토출하는 메시망이 형성되어, 상기 메시망 및 상기 토출관의 주 토출구를 통해 용접용 비활성기체를 동시에 토출하는 것을 특징으로 하는, 용접가용각도 가변 TIG 가스용접기.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 토출관은 오리피스관 형태로 형성되는 것을 특징으로 하는, 용접가용각도 가변 TIG 가스용접기.
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