KR200315509Y1

KR200315509Y1 - 점화장치가 구비된 가스절단기

Info

Publication number: KR200315509Y1
Application number: KR20-2002-0037307U
Authority: KR
Inventors: 정경원
Original assignee: 태남에스티시(주)
Priority date: 2002-12-13
Filing date: 2002-12-13
Publication date: 2003-06-02

Abstract

본 고안은 점화장치가 구비되어 가스점화시 별도의 점화장비없이 단순히 버튼을 누름으로써 가스를 점화시킬 수 있는 점화장치가 구비된 가스절단기에 관한 것으로, 산소와 연소가스가 주입되는 가스주입부와, 가스주입부로 주입된 산소와 연소가스가 통과되는 가스도관부와, 가스도관부를 통과하는 산소와 연소가스의 유량을 조절해주는 가스조절부와, 가스도관부를 통과한 산소와 연소가스가 외부로 분출되면서 연소되는 팁부 및 가스도관부의 일측을 커버하는 손잡이부를 포함하며, 외부로 연소되는 가스를 분출함으로써 금속을 절단하는 가스절단기에 있어서, 상기 가스도관부에는 팁부로 분출되는 연소가스를 점화시켜줄 수 있도록 점화구가 장착되며, 상기 손잡이부에는 점화구로 연소가스를 공급해주고 점화시켜주는 점화장치가 구비됨에 있다. 본 고안에 의한 절단기는 가스절단기 자체 내에 점화장치가 구비되기 때문에 버튼을 누름으로써 가스를 점화시킬 수 있어 종래와 같이 작업도중 방화장갑 등을 벗고 라이타나 성냥 등으로 가스를 점화해야 하는 문제점을 모두 해결하게 된다.

Description

점화장치가 구비된 가스절단기{Gas cutting torch having ignition apparatus}

본 고안은 점화장치가 구비된 가스절단기에 관한 것으로, 보다 상세하게는 점화장치가 구비되어 가스점화시 별도의 점화장비없이 단순히 버튼(Button)을 누름으로써 가스를 점화시킬 수 있는 점화장치가 구비된 가스절단기에 관한 것이다.

일반적으로 가스절단기는 금속과 산소가스의 반응열로 금속을 절단하는 기구를 지칭하는 바, 주로 산소 아세틸렌(Acetylene)을 이용하여 금속을 절단하지만, 아세틸렌 이외에도 수소ㆍ천연가스ㆍ석탄가스ㆍ프로판(Propane) 가스 등을 연소가스로 사용하여 금속을 절단하기도 한다.

이러한 가스절단기는 통상 산소와 함께 연소가스를 분출할 수 있도록 구성되며, 절단 대상 금속의 두께나 크기에 따라 사용하는 절단기의 치수가 달라진다.

구체적으로 설명하면, 이와 같은 가스절단기는 그 본체에 산소를 보내는 파이프와 연소가스를 보내는 다수의 파이프(Pipe) 및 각각의 유량을 조절하는 밸브(Valve)장치가 구비되며, 그 분사구에는 이러한 가스가 같이 분출될 수 있도록 구성된다.

따라서, 절단할 금속 즉, 강재(鋼材)가 구비되면, 종래 가스절단기는 가스절단기의 분사구에서 나오는 엘피지(LPG), 아세틸렌(Acetylene) 등의 연소가스와 산소가 혼합되어 강재를 1450℃ 정도로 가열시키게 되며, 가열된 강재가 용융점에 도달되었을 때에 고압의 산소를 분출시킴으로써 강재를 절단하게 된다. 보다 상세하게는, 용융점에 도달된 강재에 5∼8㎏의 고압산소를 분출시키면, 강재가 연소되어 강재보다 녹는점이 낮은 산화철로 변화되어 완전용융된 액상체인 쇳물로 변이됨으로써 고압분출되는 산소에 의해 불어내어지게 되는 절단되는 원리를 갖는다.

그러나, 이와 같은 종래 가스절단기는 금속을 절단하기 위하여 먼저 점화되어야 하는데, 종래 가스절단기에는 점화장치가 구비되어 있지 않기 때문에 가스점화를 위해 별도의 라이터(Lighter)나 성냥 등을 사용하여야 하는 문제점이 발생된다.

즉, 일반적으로 절단작업은 두꺼운 방화장갑 등을 끼고 실외에서 수행하게 되는 바, 이러한 가스의 점화를 위해 별도의 라이터나 성냥 등을 이용하게 될 경우 이 두꺼운 방화장갑을 벗은 다음 가스점화를 해야하는 문제점이 발생된다.

따라서, 본 고안은 이와 같은 문제점을 감안한 것으로써, 본 고안의 목적은 별도의 라이터나 성냥 같은 외부 점화장치를 사용하지 않고도 가스점화가 가능한 점화장치가 구비된 가스절단기를 제공함에 있다.

또한, 본 고안의 다른 목적은 특수 고안된 역화방지장치를 비롯하여 점화용 가스튜브와 피복된 압전선을 결합시키는 터미널 및 고압파이프 내부에 점화용 가스튜브와 피복된 압전선이 내설되는 장치 등으로 안전성이 배가되고 심플한 외관을 갖는 가스절단기를 제공함에 있다.

도 1은 본 고안에 따른 점화장치가 구비된 가스절단기의 일실시예를 도시한 사시도.

도 2는 도 1에 도시한 가스절단기의 종단면도.

도 3a는 도 1 중 가스주입부 및 가스도관부의 일부를 도시한 개략적 사시도.

도 3b는 도 2의 A부분을 확대 도시한 단면도.

도 3c는 자동점화장치를 확대 도시한 개략적 분해사시도.

도 4는 도 2의 B부분을 확대 도시한 단면도.

도 5는 도 2의 C부분을 확대 도시한 단면도.

도 6은 도 2의 D부분을 확대 도시한 단면도.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

100 : 가스절단기 120 : 가스주입부

140 : 가스도관부 150 : 가스조절부

160 : 팁부 170 : 손잡이부

180 : 자동점화장치

상기한 목적을 달성하기 위한 본 고안의 구성으로서는,

산소와 연소가스가 주입되는 가스주입부와, 상기 가스주입부로 주입된 산소와 연소가스가 통과되는 가스도관부와, 상기 가스도관부를 통과하는 산소와 연소가스의 유량을 조절해주는 가스조절부와, 상기 가스도관부를 통과한 산소와 연소가스가 외부로 분출되면서 연소되는 팁부 및 상기 가스도관부의 일측을 커버하는 손잡이부를 포함하며, 외부로 연소되는 가스를 분출함으로써 금속을 절단하는 가스절단기에 있어서, 상기 가스도관부에는, 상기 팁부로 분출되는 연소가스를 점화시키는 역할을 수행하는 점화구가 장착되며; 상기 손잡이부에는, 소정부위에 돌출된 버튼과, 상기 버튼과 연동되는 스위칭레버와, 상기 스위칭레버와 연동되어 상기 점화구에 전기적 불꽃을 발하는 전기발생유닛과, 상기 스위칭레버와 연동되어 상기 점화구로 점화가스를 분출시켜주는 점화가스공급유닛를 포함하는 구성적 특징을 갖는다.

상기 점화구는, 상기 팁부를 향하는 점화노즐과; 점화가스가 상기 점화노즐에 공급될 수 있도록 천공된 점화가스공급구;를 포함하며, 상기 가스도관부 중 상기 팁부와 인접하는 부위에 장착됨이 바람직하며,

상기 점화가스공급유닛은, 점화가스분출구가 형성된 실린더 형상의 가스임시저장탱크와; 상기 가스임시저장탱크에 개재되며 상기 스위칭레버와 연동되어 전후 유동되어 상기 점화가스분출구로 점화가스가 배출토록 하는 종동로드와; 상기 가스임시저장탱크에 개재되며 상기 종동로드가 원위치로 회복되도록 탄성지지해주는스프링과; 상기 스프링을 지지해주며 상기 가스주입부와 연통되어 상기 가스임시저장탱크의 내부에 점화가스가 유입되도록 하는 지지캡;을 포함하는 것이 바람직하다.

상기 전기발생유닛은, 상기 스위칭레버에 의해 압압되어지는 격발버튼과; 상기 격발버튼의 격발에 의해 발생된 전기를 상기 점화노즐에 발사될 수 있도록 전기 운송 역할을 수행하는 피복된 압전선;으로 이루어지는 것이 바람직하며,

상기 팁부와 상기 점화구 사이의 상기 가스도관부와, 상기 산소가 주입되는 상기 가스주입부에는, 각각 제 1역화방지장치 및 제 2역화방지장치가 추가로 설치됨으로써, 점화된 연소가스 및 산소의 역화방지를 수행함이 바람직하며,

상기 제1역화방지장치는, 상기 가스도관부 상에 개재되며 제1균등부와 제1변경부의 유로가 형성된 실린더와; 상기 실린더의 제1균등부에 끼워져 고정되며 상기 실린더 내부로 제1가이드돌기가 연장형성된 실린더 캡과; 상기 제1가이드돌기에 끼워진 채 상기 실린더 내부에서 소정거리 유동되는 피스톤과; 상기 피스톤에 의해 이동되면서 상기 제1변경부를 선택적으로 실링시키는 실링볼;로 구성됨이 바람직하다.

한편, 상기 제2역화방지장치는, 제2균등부와 제2변경부의 유로가 각각 형성된 산소주입구 및 연소가스주입구와; 상기 산소주입구 및 연소가스주입구의 상기 제2균등부에 각각 개재되며 상기 제2변경부 방향으로 제2가이드돌기가 연장 형성된 고정 캡과; 상기 제2가이드돌기에 끼워진 채 상기 산소주입구 및 연소가스주입구의 내부에서 소정거리 유동됨으로써 상기 제2변경부를 실링시키는 유동부재;로 구성됨이 바람직하며,

상기 제1역화방지장치 및 제 2역화방지장치는, 상기 피스톤 및 상기 유동부재의 외주면을 각각 다수개 관통하는 제 1연통홀 및 제 1유입홀과; 상기 제1가이드돌기 및 상기 제2가이드돌기 중 상기 제 1연통홀 또는 상기 제1유입홀과 각각 상응하는 부위면을 다수개 관통하는 제1연통홀 및 제2유입홀; 을 추가로 포함함으로써, 연소가스 또는 산소의 역화발생시 상기 제1연통홀과 제2연통홀, 상기 제1유입홀과 제2유입홀이 상호 어긋나게 되어 연소가스 또는 산소의 역화방지를 수행함이 바람직하다.

이하, 첨부한 도면에 의거하여 본 고안의 바람직한 실시예를 상술하도록 한다. 단, 이들 실시예는 예시적인 목적일뿐 본 고안의 기술적 사상이 이들 실시예에 의해 한정되는 것은 아니다.

도 1 내지 도 4를 참조하여 본 고안에 따른 점화장치가 구비된 가스절단기(100)의 일실시예를 구체적으로 설명하면 다음과 같다.

도면에 도시된 바와 같이, 본 고안의 일실시예인 점화장치가 구비된 가스절단기(100)는 전체적으로 보아 외부 가스임시저장탱크(185) 등으로부터 가스가 주입되는 가스주입부(120)와, 상기와 같이 주입된 가스를 소정 방향으로 통과되게 하는 가스도관부(140)와, 이와 같이 통과되는 가스의 유량을 조절해주는 가스조절부(150)와, 가스도관부(140)를 통과한 가스가 연소되면서 외부로 분출되는팁부(160)와, 이 팁부(160)에서 연소되는 가스가 가스절단기(100) 내부로 유입되면서 역화되는 것을 방지하는 역화방지장치 및 가스절단기(100)를 사용자가 잡을 수 있도록 형성된 손잡이부(170)로 구성된다.

보다 구체적으로 설명하면, 가스절단기(100)는 고압의 산소와 가열불꽃을 분출하는 연소가스를 이용하여 금속을 절단하는 바, 적어도 2개이상의 가스공급파이프가 구비되어야 한다. 이에 본 고안 가스절단기(100)의 가스도관부(140)는 주로 고압의 산소가 통과되는 고압파이프(141)와. 주로 저압의 연소가스가 통과되는 저압파이프(142)로 구성된다.

그리고, 가스주입부(120)는 이러한 가스도관부(140)의 일측단부에 형성되되 산소가 주입되는 산소주입구(121)와 연소가스가 주입되는 연소가스주입구(122)로 구성된다. 또, 팁부(160)는 가스도관부(140)의 타측단부에 형성되며, 저압파이프(142) 및 고압파이프(141)를 통과한 산소와 연소가스가 함께 외부로 분출되도록 형성된다.

또한, 상기 연소가스주입부(122)와 각각 연통된 두개의 파이프관체인 제 1가스도관부(122a) 및 제 2가스도관부(122b)와, 상기 제 1가스도관부(122a)의 말단에 지지캡(192)에 의해 밀폐결합된 점화가스공급유닛(180)의 구성을 갖는다.

상기한 구성은, 상기 점화가스공급유닛(184)의 작동에 의해 점화시 소량의 점화가스만이 후술될 점화구(144)에 공급함으로써, 자동점화를 실시할 수 있으며, 상기 제 2가스도관부(122b)는 상기 점화가스공급유닛(184)의 차폐와 관계없이 연소가스를 절단노즐(172)로 공급될 수 있도록 구성된 것이다.

이때, 연소가스가 주입되는 연소가스주입구(122)의 근접한 부분에는 주입되는 연소가스의 유량을 제어할 수 있는 가스레버(123)가 장착되며, 팁부(160)의 근접한 부분에 위치하는 가스도관부(140)에는 팁부(160)의 가스가 분출되는 절단노즐(172)을 향하여 점화구(144)가 장착된다.

이하, 점화구에 대해 구체적으로 설명하면 점화구(144)는 팁부(160)의 절단노즐(172)을 향하여 약 5°정도의 일정각도로 기울어져 설치되며, 고압파이프(141)와 저압파이프(142)를 교차하여 설치된다. 따라서, 고압파이프(141)와 저압파이프(142)를 통과하는 산소와 연소가스 등은 이 점화구(144)를 통과하게 되는데, 고압파이프(141)와 교차된 부분의 점화구(144)에는 그 중앙에 T자의 통공이 형성되어져 고압의 산소와 연소가스 등이 이 점화구(144)의 T자통공을 통해 중앙을 통과하게 되며, 저압파이프(142)와 교차된 부분의 점화구(144)에는 그 가장자리 부분에 통공이 형성되어져 저압의 연소가스가 이 가장자리 부분의 통공을 통해 점화구(144)를 우회하여 통과하게 된다.

즉, 고압파이프(141)와 교차된 부분의 점화구(144)에서는 T자통공이 형성되어 고압파이프(141)로 유입된 산소와 연소가스 등은 이 T자통공을 통해 통과하게 되는 바, 절단노즐(172)이 오픈(Open)되지 않을 경우 이 산소와 연소가스 등은 점화구(144) 방향으로 통과하게 되며, 절단노즐(172)이 오픈될 경우 이 산소와 연소가스 등은 압력차에 의해 거의 대부분 절단노즐(172) 방향으로 통과하게 된다.

여기에서, 점화구(144)의 내측에는 절단노즐(172)이 오픈되지 않을 경우 점화구(144) 방향으로 통과되는 연소가스가 분출될 수 있도록 점화노즐(146)이 형성되는 바, 이러한 점화노즐(146)의 내부 일측에는 후술될 점화가스공급유닛(184)으로부터 점화가스가 공급될 수 있도록 점화가스공급구(148)가 형성되고, 점화노즐(146)의 내부 타측에는 후술될 전기발생유닛(183)으로부터 전기가 발생될 경우 이 전기가 전달되어지는 피복된 압전선(183b)이 연결된다.

또한, 가스도관부(140) 중 가스주입부(120)에 근접한 부분에는 가스절단기(100)를 사용자가 편하게 잡을 수 있도록 손잡이부(170)가 설치되며, 손잡이부(170)의 인접한 측면에는 주입되는 산소와 연소가스의 유량을 조절할 수 있는 가스조절부(150)가 설치된다.

여기에서, 손잡이부(170)는 사용자가 편하게 잡을 수 있도록 적정길이와 적정두께의 금속이나 수지 등으로 형성되어 설치되고, 분해 및 조립이 용이하도록 일측 손잡이부(172)와 타측 손잡이부(174)로 나누어져 볼트너트 등의 체결수단에 의해 견고하게 결합체결되며, 고압파이프(141)와 연통된 산소파이프(121a)와, 저압파이프(142)와 연통되는 제 2가스도관부(122b)를 감싼 형태로 설치된다. 그리고, 가스조절부(150)는 고압의 산소유량을 조절해주는 고압조절밸브(154)와, 저압의 연소가스유량을 조절해주는 저압조절밸브(155)로 구성된다.

한편, 손잡이부(170)의 내부 및 외부 일측에는 가스절단기(100)의 연소가스를 점화시켜주는 자동점화장치(180)가 구비된다.

즉, 자동점화장치(180)는 사용자가 누룰수 있도록 형성된 버튼(181)과, 이 버튼(181)이 눌러짐에 따라 일정각도 회동되는 스위칭레버(182)와, 스위칭레버(182)가 일정각도 회동됨에 따라 스위칭레버(182)에 연동되어 전기을 튀기는 전기발생유닛(183) 및 스위칭레버(182)가 일정각도 회동됨에 따라 스위칭레버(182)에 연동되어 일정유량의 점화가스를 분출시켜주는 점화가스공급유닛(184)으로 구성되는 바, 버튼(181)은 손잡이부(170)의 외부 일측에 노출되게 설치되고, 전기발생유닛(183)과 점화가스공급유닛(184)은 손잡이부(170)의 내부에 설치되며, 스위칭레버(182)는 손잡이부(170)에서 일정각도 회동되게 설치되되 일단부는 버튼(181)과 함께 손잡이부(170)의 외부로 노출되게 설치되고 타단부는 전기발생유닛(183)과 가스공급유닛(184)에 근접하게 설치된다.

상술하면, 상기 전기발생유닛(183)은, 통상적으로 널리 사용되어지고 있는 전자식 점화라이터의 점화부와 동일한 구성을 갖는 것으로써, 격발버튼(183a)이 상기 스위칭레버(182)의 운동에 의해 눌려짐으로써, 전기발생을 이룰 수 있는 구성이다.

구체적으로 설명하면, 버튼(181)은 사용자가 눌렀다가 놓을 경우 눌려졌다가 다시 원상태로 회복할 수 있는 고무재질과 스프링(189) 등으로 형성되며, 손잡이부(170)에 형성된 끼움홈(도면부호 미도시)에 끼워져 설치된다.

그리고, 스위칭레버(182)는 서로 다른 방향으로 약 90°정도씩 2번 굴절된 박편 형상으로, 중앙부분에 회전축이 끼워져서 일정각도 회동가능하게 설치되되 버튼(181)의 하측부분에 설치된다. 이에 스위칭레버(182)는 앞에서 설명한 바와 같이 그 일단부가 버튼의 내측에 끼워지고, 타단부는 전기발생유닛(183)과 점화가스공급유닛(184)에 근접하거나 교접되게 설치되며 일정각도 회동된다. 따라서, 사용자가 스위칭레버(182)의 일단부를 누를경우 스위칭레버(182)는 일정각도 회전되면서 스위칭레버(182)의 타단부가 가스주입부(120) 방향으로 소정길이 연동되게 되며, 사용자가 스위칭레버(182)의 누름을 멈추고 손을 뗄 경우 스위칭레버(182)는 후술될 스프링(189)에 의해 원위치로 회복된다.

한편, 전기발생유닛(183)은 앞에서 설명한 바와 같이 손잡이부(170)의 내부에 설치되되 스위칭레버(182)에 연동되어 전기를 발생시키게 되는데, 이 전기로 하여금 연소가스를 점화시키게 된다.

즉, 전기발생유닛(183)은 손잡이부(170) 중 일측 손잡이부(172)의 내측에 설치되면서 스위칭레버(182)의 타단부에 근접하게 설치되어 스위칭레버(182)가 가스주입부(120) 방향으로 소정길이 움직임에 따라 이 스위칭레버(182)에 연동되어 전기를 발생시키게 되고, 고압파이프(141)의 내부에 매설된 압전선(183b)에 의해 점화구(144) 중 점화노즐(146)과 연결되어지며, 이렇게 전달된 전기는 점화가스공급구(148)를 통해 점화구(144)의 내측으로 공급되어진 점화가스를 1차점화하게 된다. 1차점화된 화염은 점화구(144)의 점화노즐(146)로 공급되는 연소가스 등에 의해 팁부(160)의 절단노즐(172)까지 도달하게 되고, 이렇게 도달한 화염은 절단노즐(172)을 통해 공급되는 연소가스를 2차점화시키게 되는 것이다.

또한, 점화가스공급유닛(184)은 전기발생유닛(183)과 유사하게 설치 및 동작되는 바, 손잡이부(170) 중 타측 손잡이부(174)의 내측에 설치되면서 스위칭레버(182)의 타단부에 근접하게 설치되어 스위칭레버(182)가 일정각도 회동됨에 따라 전기발생유닛(183)과 함께 스위칭레버(182)에 연동되어 일정유량의 점화가스를 점화구(144)로 분출시켜주는 역할을 하며, 가스임시저장탱크(185)와, 종동로드(186)와, 스프링 및 지지캡(192) 등에 의해 구현된다. 이때, 점화가스공급유닛(184)은 그 일측단부가 스위칭레버(182)의 타단부에 근접하거 교접되게 설치되는 바, 타측단부는 손잡이부(170)의 내측에 위치한 고압파이프(141) 상에 설치됨이 바람직하다.

여기에서, 가스임시저장탱크(185)는 연소가스 중 점화에 사용되는 일정유량의 점화가스가 임시저장되는 부분으로 중공의 실린더(Cylinder) 형상으로 형성되며, 이러한 가스임시저장탱크(185)의 내부에는 피스톤 형상의 종동로드(186)와 스프링(189)이 개재되고, 가스임시저장탱크(185)의 끝부분에는 지지캡(192)이 장착된다.

즉, 실린더 형상의 가스임시저장탱크(185)에는 3개의 홀(Hole)이 형성되는데, 스위칭레버(182)가 설치되는 방향으로는 중앙에 피스톤결합구가 형성되고, 가장자리에 점화가스분출구(185a)가 형성되며, 그 반대방향으로는 중공의 지지캡(192)이 끼워지는 지지캡결합구가 형성된다. 이에, 종동로드(186)는 피스톤결합구에 끼워져 스위칭레버(182)나 스프링(189)에 의해 전후로 유동되게 되고, 스프링(189)은 가스임시저장탱크(185) 내부에서 종동로드(186)를 탄성지지하게 되며, 지지캡(192)은 이러한 스프링(189)을 지지해주면서 가스임시저장탱크(185)에 가스가 유입되도록 하는 역할을 한다.

그리고, 점화가스분출구(185a)에는 점화용 가스튜브(191)가 결합되게 되는데, 이러한 점화용 가스튜브(191)는 전기발생유닛(183)의 피복된 압전선(183b)과 같이 몰딩튜브(200)에 삽입되어 고압파이프(141)의 관체 내부를 경유하여, 전술한바와 같이, 상기 압전선(183b)은 상기 점화구(144) 중 점화노즐(146)과 연결되고 상기 점화용 가스튜브(191)는 점화가스공급구(148)와 연통됨으로써, 자동점화를 이룰 수 있는 구성을 갖는다.

자동점화의 작동원리를 보다 상술하면, 상기 스위칭레버(182)를 가압하면, 1차적으로 종동로드(186)가 가변위되어 점화가스가 상기 점화구(144)로 배출되게 되고, 2차적으로 상기 스위칭레버(182)가 더욱 후방 변위됨에 따라 상기 전기발생유닛(183) 중 격발버튼(183a)이 격발됨으로써, 상기 점화노즐(146)에 전기적 불꽃이 발생되는 바, 먼저 배출된 점화가스가 1차점화되어 절단노즐(172)를 향해 화염방출을 개시하며, 상기 절단노즐(172)을 통해 방출되고 있는 연소가스에 2차점화를 실시함으로써 자동점화를 이루는 작동원리를 갖는다.

또한, 점화가스공급유닛(184) 방향인 고압파이프(141)의 끝단부에는 가스터미널(145)이 삽지되어, 점화용 가스튜브(191)와 압전선(183b)이 매립된 몰딩튜브(200)를 파지하는 역할을 한다. 따라서, 전술한 바와 같이 점화용 가스튜브(191)와 압전선(183b)은 하나의 몰딩튜브(200)에 의해 고압파이프(141)를 경유하여 점화구(144)의 해당부위와 연결되어지는 것이다.

여기에서, 종동로드(186)는 피스톤(Piston) 역할로 실린더 역할의 가스임시저장탱크(185)에 끼워져서 선택적으로 전후로 유동하며 연소가스 즉, 점화가스가 점화용 가스튜브(191)를 따라 점화구(144)로 공급될 수 있는 역할을 하는 바, 연소가스를 차단할 때는 이 연소가스가 정확히 차단될 수 있도록 O-링(Ring,187) 등이 설치되어짐이 바람직하다.

한편, 본 고안 가스절단기(100)에는 팁부(160)에서 연소되는 가스가 가스절단기(100) 내부로 유입되면서 역화되는 것을 방지하는 역화방지장치가 구비되는데, 이 역화방지장치는 팁부(160)와 점화구(144) 사이의 저압파이프(142) 상에 개재되는 제1역화방지장치(110)와, 산소주입구(121) 상의 근접한 부분에 설치되는 제2역화방지장치(130)로 구성된다.

먼저, 도 5를 참조하여 제1역화방지장치(110)를 구체적으로 설명하면, 제1역화방지장치(110)는 도면에 도시된 바와 같이 저압파이프(142) 상에 개재되는 중공의 실린더(116)와, 이 실린더(116)의 팁부(160) 방향에 끼워지는 실린더 캡(112)과, 실린더(116) 내부에 개재되는 피스톤(117) 및 피스톤(117)과 실린더(116) 사이에 위치되는 실링볼(119)로 구현된다.

보다 구체적으로 설명하면, 실린더(116)의 내부에는 가스가 흐를수 있도록 유로가 형성되는데, 이 유로는 실린더(116) 내부에서 전체적으로 균일한 크기로 개구된 것이 아니라 팁부(160) 방향에서 점화구(144) 방향까지는 소정거리동안 일정크기의 유로로 균일하게 개구되어지다가 점화구(144)에 근접한 부분에서부터는 이 균일한 크기의 유로에서 다소 적은 크기의 유로로 급격히 변경된다. 따라서, 이하에서는 실린더(116) 내부의 균일한 크기의 유로를 '제1균등부(113)'라고 칭하고, 다소 적은 크기의 유로로 급격히 변경되는 부분을 '제1변경부(115)'라고 칭하기로 한다.

이때, 실린더(116)의 제1균등부(113) 부분에는 중공의 실린더 캡(112)이 끼워지게 되고, 이 실린더 캡(112)과 실린더(116)의 제1변경부(115) 사이에는 피스톤(117)이 끼워지게 되는데, 실린더 캡(112)에는 실린더(116) 내부로 연장된 부분에 피스톤(117)을 가이드할 수 있는 제1가이드돌기(111)가 형성된다. 그리고, 피스톤(117)은 원형로드 형상으로 형성되되, 실린더(116)의 제1변경부(115)에 대향되는 단부는 폐색되고, 실린더 캡(112)에 대향되는 단부는 제1가이드돌기(111)에 끼워질 수 있도록 소정크기의 홀로 개구된다. 따라서, 피스톤(117)은 이 실린더 캡(112)의 제1가이드돌기(111)에 끼워진 채로 실린더(116) 내부에서 소정거리 왕복 유동하게 되는 것이다.

한편, 실린더 캡(112)의 제1가이드돌기(111)와 이 제1가이드돌기(111)에 끼워지는 피스톤(117)을 각각 관통하는 다수개의 제1연통홀(114) 및 제2연통홀(118)이 형성되는데, 이 제1연통홀(114)과 제2연통홀(118)은 피스톤(117)의 유동에 의해 선택적으로 상호 연통되거나 상호 어긋나므로써 폐쇄된다.

즉, 피스톤(117)은 실린더(116) 내부에서 왕복 유동되게 되는데, 연소가스가 가스주입구(120)에서 절단노즐(172) 방향으로 흐를 때에는 상기 제 1연통홀(114) 및 제 2연통홀(118)은 상호 연통된 상태가 되어 연소가스가 상기 절단노즐(172)를 향해 원활히 분출된다. 그러나, 상기 절단노즐(172)에서 상기 가스주입구(120)의 역방향으로 화염이 역발산될 시에 상기 피스톤(117)의 폐색된 부위에 소정의 압력이 작용되는 바, 상기 실린더(116) 내부에서 상기 가스주입구(120) 방향으로 가변위되어 상기 제1연통홀(114)과 제2연통홀(118)은 상호 어긋나게 되면서 이 저압파이프(142)로 공급되는 가스 또는 이 저압파이프(142)를 통해 역류되는 연소가스가1차적으로 차단된다.

이때, 이러한 피스톤(117)의 폐색된 단부와 이에 대향되는 실린더(116)의 제1변경부(115) 사이에는 앞에서 설명한 실링볼(119)이 개재되어지는 바, 이 실링볼(119)은 이와 같이 피스톤(117)이 제1변경부(115) 방향으로 유동될 경우 이 피스톤(117)의 폐색된 단부와 실린더(116)의 제1변경부(115) 사이에 꼭 끼이게 되어 이 저압파이프(142)로 공급되는 연소가스 또는 저압파이프(142)를 통해 역류되는 가스를 2차적으로 보다 확실히 차단시키게 되는 것이다.

한편, 산소주입구(121) 및 연소가스주입구(122) 상의 근접한 부분에 각각 설치되는 2개의 제2역화방지장치(130)는, 도 6에 도시된 바와 같이 산소주입구(121) 및 연소가스주입구(122)의 근접한 부분에 각각 개재되어 고정되는 고정 캡(124)과, 이 산소주입구(121) 및 연소가스주입구(122)의 단부와 고정 캡(124) 사이에 개재되어 왕복 유동되는 유동부재(125)로 구현된다.

보다 구체적으로 설명하면, 산소주입구(121) 및 연소가스주입구(122)와, 이들과 근접한 부분에는 내부에 가스가 흐를수 있도록 소정크기로 개구된 유로가 각각 형성되는데, 이 유로는 연속적으로 균일한 크기로 형성되는 것이 아니라 일정부분 균일한 크기로 형성되어지다 산소주입구(121) 및 연소가스주입구(122)의 끝단부에 근접하게 이르러서는 다소적은 직경으로 급격히 변경된다. 따라서 이하에서는 산소주입구(121) 및 연소가스주입구(122)와 각각 근접한 부분의 유로중에서 일정부분 균일한 크기로 형성되어지는 부분을 '제2균등부(132)'라고 칭하고, 산소주입구(121) 및 연소가스주입구(122) 각각의 끝단부에 근접하게 이르러서 다소적은 직경으로 급격히 변경되는 부분을 '제2변경부(134)'라 칭하기로 한다.

여기에서, 이상과 같은 유로 중 제2균등부(132)에는 중공의 고정 캡(124)이 끼워져 고정되게 되며, 고정 캡(124)과 제2변경부(134) 사이에는 유동부재(125)가 끼워져 왕복 유동되게 된다.

이때, 고정 캡(124)에는 제2변경부(134) 방향으로 유동부재(125)가 끼워져 유동될 수 있도록 소정길이의 제2가이드돌기(131)가 연장형성된다. 그리고, 유동부재(125)는 원형로드 형상으로 형성되되 제2변경부(134)에 대향되는 단부는 폐색되고, 고정 캡(124)에 대향되는 단부는 제2가이드돌기(131)에 끼워질 수 있도록 소정크기의 홀(Hall)로 개구된다. 따라서, 유동부재(125)가 이 고정 캡(124)의 제2가이드돌기(131)에 끼워진 채로 산소주입구(121) 및 연소가스주입구(122)의 근접한 유로에서 각각 소정거리 왕복 유동하게 되는 것이다.

여기에서, 유동부재(125)의 폐색된 단부는 제2변경부(134)를 실링할 수 있도록 반구형상으로 형성되며 이 반구형상의 단부 주변에는 제2변경부(134)의 유로를 보다 정확하게 실링할 수 있도록 O-링(129)이 끼워진다.

한편, 고정 캡(124)의 제2가이드돌기(131)와 이 제2가이드돌기(131)에 끼워지는 유동부재(125)의 단부에는 각각 다수개의 제1유입홀(126)과 제2유입홀(127)이 형성되는데, 이 제1유입홀(126)과 제2유입홀(127)은 유동부재(125)의 유동에 의해 선택적으로 상호 연통되게 된다.

즉, 유동부재(125)는 산소주입구(121) 및 연소가스주입구(122)에 각각 근접한 유로 내에서 왕복 유동되게 되는데, 유동부재(125)가 고정 캡(124) 방향으로 유동될 경우 제1유입홀(126)과 제2유입홀(127)은 상호 연통되어져 연소가스 및 산소가 원활하게 공급되어진다.

그러나, 연소가스 또는 화염 등의 역화현상이 발생되면, 상기 유동부재(125)가 산소주입구(121) 및 연소가스주입구(122)와 각각 근접한 유로 내에서 제2변경부(134) 방향으로 유동되어 제1유입홀(126)과 제2유입홀(127)은 상호 어긋나게 되면서 고압파이프(141) 또는 저압파이프(142)로 부터 공급되어지는 산소 또는 연소가스 또는 화염의 1차 차단을 실시한다.

그리고, 이와같은 유동부재(125)가 제2변경부(134) 방향으로 유동될 경우 유동부재(125)의 반구형상의 단부는 유로 상의 제2변경부(134)에 끼워져 역류되는 화염 등을 2차 차단을 실시한다.

또, 이와 같이 유동부재(125)가 제2변경부(134) 방향으로 유동될 경우 반구형상의 단부 주변에 끼워진 O-링(129)은 이 제2변경부(134)의 유로를 보다 정확하게 실링함으로써, 역류되는 화염 등을 3차 차단될 수 있도록 구성 되어진 것이다.

이하, 이상과 같이 구성된 본 고안 점화장치가 구비된 가스절단기(100)의 작용 및 효과를 구체적으로 설명하면 다음과 같다.

먼저, 본 고안에 따른 가스절단기(100)의 산소주입구(121) 및 연소가스주입구(122)에 각각 산소와 연소가스가 공급되어지면, 사용자는 가스주입부(120)의 가스레버(123)와 가스조절부(150)의 저압조절밸브(155)를 일정부분 오픈(Open)시켜 가스절단기(100) 내부로 연소가스가 유입되도록 한다.

이때, 연소가스는 가스주입구(120)로 유입되어 팁부(160)의 절단노즐(172)과자동점화장치(180)의 가스임시저장탱크(185)에 각각 일정량씩 배출 및 공급되어진다.

이후, 사용자는 손잡이부에 노출된 버튼(181)을 눌러 점화구(144)에 연소가스를 점화시킴과 동시에 절단노즐(172)에 연소가스를 점화시키게 된다.

즉, 사용자가 버튼(181)을 누를경우 버튼(181)의 하측에 설치된 스위칭레버(182)는 일정각도 회동되면서 전기발생유닛(183)의 격발버튼(183a)과 점화가스공급유닛(184)의 종동로드(186)를 일정거리 밀게 된다. 이에, 상기 점화가스공급유닛(184) 중 종동로드(186)는 가스임시저장탱크(185)에서 뒤로 밀리게 되며, 이러한 종동로드(186)의 밀림으로 가스임시저장탱크(185)에 저장된 연소가스는 가스임시저장탱크(185)의 점화가스분출구(185a)와 점화용 가스튜브(191) 및 점화가스공급구(148) 등을 통해 점화구(144)의 내부로 전달되어진다. 이와 동시에, 상기 스위칭레버(182)가 더욱 회동되어지면, 상기 전기발생유닛(183) 중 격발버튼(183a)이 가압되어 소정의 전기를 발생시키게 되고, 이렇게 발생된 전기는 피복된 압전선(183b)을 통해 점화구(144) 중 점화노즐(146)에 전기적 불꽃을 튀기게 됨으로써, 이미 점화구에 도달된 점화가스를 1차점화시키고, 절단노즐(172)로 유출되고 있는 연소가스에 화염방출을 이룸으로써 2차점화시켜 자동점화를 실시하는 작동원리를 갖는다.

따라서, 이러한 점화구(144)의 내부에서는 피복된 압전선(183b)의 전기와 점화가스공급구(148)로 공급된 점화가스에 의해 1차점화되고, 이러한 1차점화에 의한 화염은 점화구(144)의 점화노즐(146)로 공급되는 고압의 산소와 연소가스 등에 의해 팁부(160)의 절단노즐(172)까지 도달되고, 이렇게 도달된 화염은 절단노즐(172)을 통해 공급되는 연소가스에 2차점화 시키게 되는 것이다.

이후, 사용자는 공정의 진행에 따라 고압조절밸브(154)를 열어 절단노즐(172)에 고압의 산소를 공급함으로써 금속을 절단하게 된다.

전술한 역화방지장치는, 본 고안의 고안자에 의해 2002년 2월 8일 출원한 바 있는 "대한민국 실용신안등록 출원번호 제 2002-0004156호"와 동일한 기술적 사상을 갖는 것으로, 가스절단기 중 역화방지를 최적화할 수 있는 부위에 구성시킨 것으로서, 연소가스, 화염 및 산소 등의 역화방지를 실현하여 화염역화 등에 의한 안전사고의 예방, 기기파손방지 등을 도모할 수 있는 효과가 있는 것이다.

이상과 같이, 본 고안에 따른 점화장치가 구비된 가스절단기(100)는 가스절단기 자체 내에 점화장치(180)가 구비되기 때문에 버튼(181)을 누름으로써 가스를 점화시킬 수 있어 종래와 같이 작업도중 방화장갑 등을 벗고 라이타나 성냥 등으로 가스를 점화해야 하는 문제점을 모두 해결하게 된다.

또한, 본 고안에 따른 점화장치가 구비된 가스절단기는 2부분에 걸쳐 역화방지장치가 설치되기 때문에 연소되는 가스가 역화되어 발생되는 문제 등은 모두 미연에 방지된다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 고안에 따른 점화장치가 구비된 가스절단기는 가스절단기 자체 내에 점화장치가 구비되기 때문에 버튼을 한번 누름으로써 가스를 점화시킬 수 있어 종래와 같이 작업도중 방화장갑 등을 벗고 라이타나 성냥 등으로 가스를 점화해야 하는 문제점을 모두 해결하게 되는 효과가 있다.

또한, 본 고안에 따른 점화장치가 구비된 가스절단기는 2부분에 걸쳐 역화방지장치가 설치되기 때문에 연소되는 가스가 역화되어 발생되는 문제 등은 모두 미연에 방지되는 효과가 있다.

Claims

가스주입부, 가스도관부, 가스조절부, 연소 팁부 및 손잡이부를 포함하는 가스절단기에 있어서,

상기 가스도관부에는, 상기 팁부를 향하는 점화노즐과, 점화가스가 상기 점화노즐에 공급될 수 있도록 천공된 점화가스공급구로 구성되어 상기 가스도관부 중 상기 팁부와 인접하는 부위에 장착되는 점화구가 장착되며;

상기 손잡이부에는, 소정부위에 돌출된 버튼과, 상기 버튼과 연동되는 스위칭레버와, 상기 스위칭레버에 의해 가압되어지는 격발버튼과, 상기 격발버튼의 격발에 의해 발생된 전기를 상기 점화노즐에 전송하는 피복된 압전선으로 구성되는 전기발생유닛과;

점화가스분출구가 형성된 실린더 형상의 가스임시저장탱크와, 상기 가스임시저장탱크에 개재되며 상기 스위칭레버와 연동되어 전후 유동되어 상기 점화가스분출구로 점화가스가 배출토록 하는 종동로드와, 상기 가스임시저장탱크에 개재되며 상기 종동로드가 원위치로 회복되도록 탄성지지해주는 스프링과, 상기 스프링을 지지해주며 상기 가스주입부와 연통되어 상기 가스임시저장탱크의 내부에 점화가스가 유입되도록 하는 지지캡과, 상기 점화가스분출구와 상기 점화가스공급구을 연결하는 가스튜브로 구성되는 점화가스공급유닛;을 포함하는 가스절단기.
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제 1항에 있어서, 상기 팁부와 상기 점화구 사이의 상기 가스도관부와, 상기산소가 주입되는 상기 가스주입부에는, 각각 제 1역화방지장치 및 제 2역화방지장치가 추가로 설치됨으로써, 점화된 연소가스 및 산소의 역화방지를 수행하는 것을 특징으로 하는 가스절단기.
제 5항에 있어서, 상기 제1역화방지장치는,

상기 가스도관부 상에 개재되며 제1균등부와 제1변경부의 유로가 형성된 실린더와;

상기 실린더의 제1균등부에 끼워져 고정되며 상기 실린더 내부로 제1가이드돌기가 연장형성된 실린더 캡과;

상기 제1가이드돌기에 끼워진 채 상기 실린더 내부에서 소정거리 유동되는 피스톤과;

상기 피스톤에 의해 이동되면서 상기 제1변경부를 선택적으로 실링시키는 실링볼;로 구성되는 것을 특징으로 하는 가스절단기.
제 5항에 있어서, 상기 제2역화방지장치는,

제2균등부와 제2변경부의 유로가 각각 형성된 산소주입구 및 연소가스주입구와;

상기 산소주입구 및 연소가스주입구의 상기 제2균등부에 각각 개재되며 상기 제2변경부 방향으로 제2가이드돌기가 연장 형성된 고정 캡과;

상기 제2가이드돌기에 끼워진 채 상기 산소주입구 및 연소가스주입구의 내부에서 소정거리 유동됨으로써 상기 제2변경부를 실링시키는 유동부재;로 구성된 것을 특징으로 하는 가스절단기.
제 5항 내지 제 7항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 제1역화방지장치 및 제 2역화방지장치는, 상기 피스톤 및 상기 유동부재의 외주면을 각각 다수개 관통하는 제 1연통홀 및 제 1유입홀과;

상기 제1가이드돌기 및 상기 제2가이드돌기 중 상기 제 1연통홀 또는 상기 제1유입홀과 각각 상응하는 부위면을 다수개 관통하는 제1연통홀 및 제2유입홀;

을 추가로 포함함으로써, 연소가스 또는 산소의 역화발생시 상기 제1연통홀과 제2연통홀, 상기 제1유입홀과 제2유입홀이 상호 어긋나게 되어 연소가스 또는 산소의 역화방지를 수행하는 것을 특징으로 하는 가스절단기.