KR20150048020A

KR20150048020A - 수동가스절단기용 팁

Info

Publication number: KR20150048020A
Application number: KR1020140089785A
Authority: KR
Inventors: 강의창
Original assignee: 강의창
Priority date: 2013-10-25
Filing date: 2014-07-16
Publication date: 2015-05-06
Also published as: KR101571406B1

Abstract

본 발명은 혼합가스분사구에 작은 이물질이 유입되어 막히는 경우에도 이물질 제거작업을 매우 편리하고 신속하게 할 수 있고, 혼합가스분사구를 원형으로 형성하여 중앙의 절단산소분사구 둘레에 형성되는 불꽃과 압력을 균일하게 형성함으로써 예열성능을 향상시킬 수 있으며, 종래의 연결관을 제거하여 부품수를 줄임과 동시에 조립작업을 단순화할 수 있고, 절단작업시 고열에 의해 연결관이 이탈하는 문제를 해소할 수 있으며, 절단산소분사구의 중심과 혼합가스분사구의 중심을 최대한 일치시켜 절단성능을 향상시킬 수 있는 수동가스절단기용 팁을 제공하는데 목적이 있다.
본 발명의 수동가스절단기용 팁은, 혼합가스분사구를 형성하는 외측팁의 선단부에 수평의 원형구멍을 형성하고, 이 원형구멍에 대응하는 내측팁의 선단부에는 절단산소분사구와 동일 중심으로 하여 원형구멍보다 직경이 작은 수평의 원통형 삽입부를 형성하며, 이 원통형 삽입부는 끝단에서 일정 길이 이격된 위치의 바깥둘레면에 원통형 삽입부와 동일 중심으로 하는 원주상에서 외측팁의 원형구멍에 내접하는 혼합가스유통구를 형성한 것이다.

Description

수동가스절단기용 팁{TIP FOR GAS CUTTING TORCH}

본 발명은 수동가스절단기용 팁에 관한 것으로, 피가공재를 가열하기 위한 예열화염을 분출하고 피가공재를 절단하기 위한 절단산소를 분출하는 화구를 가지는 수동가스절단기용 팁에 관한 것이다.

수동가스절단기는 선단부에 가스 및 화염이 분출되는 화구가 구비되고, 화구는 그 중심부로 절단산소가 분사되고 절단산소 주위로 피가공재를 예열하기 위한 예열불꽃이 형성되도록 구성된 것이 일반적이다. 여기서 예열불꽃은 가스절단기로 공급되는 가스 상태의 산소 및 연료가스가 혼합되어 생성된 혼합가스를 착화시켜 형성된다.

수동가스절단기는 예열불꽃을 형성하기 위하여 산소 및 연료가스를 혼합하는 방식에 따라 토치 믹싱방식 및 노즐(화구) 믹싱방식을 사용하고 있는데, 이에 대해서는 KS B4601 규격에 1형 절단기 및 3형 절단기로 규정되어 있다.

여기서, 토치 믹싱방식인 KS B4601 규격의 1형 절단기는 산소 및 연료가스가 손잡이부가 구비된 밸브뭉치 내에서 혼합되도록 한 다음, 혼합가스가 화구로 공급되도록 하는 방식이다.

토치 믹싱방식의 수동가스절단기는 역화(backfire)가 발생되었을 때 혼합가스가 생성되는 밸브뭉치 내부까지 화염이 유입될 수 있으므로 사용 중 역화가 일어날 가능성이 높고, 역화가 일어날 경우 연료가스관이나 연료가스용기가 파열되는 사고 등으로 이어질 가능성 또한 높다는 단점이 있다.

반면, 노즐 믹싱방식인 KS B4601 규격의 3형 절단기는 밸브뭉치를 통하여 공급되는 산소 및 연료가스가 별도의 경로로 노즐까지 도달되고, 노즐에서 혼합되어 혼합가스가 생성되도록 하는 방식이다.

노즐 믹싱방식의 수동가스절단기는 역화가 발생될 가능성이 낮아지는 장점이 있는 반면, 산소보다 상대적으로 저압인 연료가스가 안정적으로 공급되도록 하는 데에 어려움이 따르므로 피가공재의 예열에 장시간이 소요될 수 있다는 단점이 있다. 이를 보완하기 위하여 연료가스의 압력을 높일 경우 역화가 발생되었을 때 사고의 위험성이 높아지는 단점이 있다.

상술한 바와 같은 토치 믹싱방식 및 노즐 믹싱방식의 단점들을 해결하기 위하여 대한민국 특허출원 제10-2013-0069170호(이하, "선행기술"이라 칭함)에는 혼합가스가 생성되는 믹싱부를 수동가스절단기의 헤드 내에 배치한 일명 '헤드 믹싱방식' 토치의 헤드가 제안되어 있다.

즉, 도 1에 도시된 바와 같이 선행기술의 수동가스절단기는 밸브뭉치(2)와 이에 연결되는 노즐뭉치(3)를 구비한다.

밸브뭉치(2)는 가스 상태의 산소 및 연료가스가 유입되는 부분으로, 공급구프레임(21), 손잡이부(22) 및 밸브프레임(23)을 구비하고 있으며, 노즐뭉치(3)는 헤드(35)와, 이 헤드(35)를 밸브뭉치(2)에 연결하는 넥(31)을 구비하고 있다.

헤드(35)는 선단부에 화구가 형성된 팁(400), 헤드프레임(320) 및 팁(400)과 헤드프레임(320)을 결합시키는 체결부재(310)로 이루어진다. 그리고 넥(31)은 연료가스관(32), 예열산소관(33) 및 절단산소관(34)으로 이루어진다. 넥(31)은 도시된 바와 같이 헤드프레임(320)과 밸브프레임(23)을 연결한다.

도 2는 헤드(35)의 구성을 상세하게 나타낸 단면도이고, 도 3은 헤드(35)를 구성하는 팁(400)의 분해 사시도로서, 헤드프레임(320) 내에는 연료가스관(32), 예열산소관(33) 및 절단산소관(34)과 각각 연결된 연료가스유로(324), 예열산소유로(325) 및 절단산소유로(326)가 형성된다.

따라서, 연료가스관(32), 예열산소관(33) 및 절단산소관(34)으로부터 각각 유입된 연료가스, 예열산소 및 절단산소는 연료가스유로(324), 예열산소유로(325) 및 절단산소유로(326)를 통하여 각각 유동 된다.

체결부재(310)와 헤드프레임(320)은 나사산부(312)와 헤드프레임(320)의 나사산부(322)를 체결하는 것에 의해 팁(400)의 후단부를 헤드프레임(320)의 선단부에 형성한 안착홈(321)(도 3 참조)에 안착시켜 고정할 수 있도록 되어 있다.

이와 같이, 팁(400)이 체결부재(310)에 의해 헤드프레임(320)에 결합되었을 때 삽입공(311)으로는 팁(400)이 관통하여 체결부재(310)의 선단부 방향으로 돌출된다.

한편, 팁(400)은 연료가스가 아세틸렌인 경우 사용되는 팁을 나타낸 것으로, 아세틸렌 전용의 팁(400)은, 외측팁(430) 및 내측팁(440)으로 이루어진다. 내측팁 (440)은 외측팁(430) 내에 형성된 공간에 배치되어, 도시된 바와 같이 팁(400)의 내부는 절단산소유로(445) 및 혼합가스유로(433)가 형성된 이중관 형상을 갖는다.

절단산소유로(445)의 선단부에는 연결관(450)이 끼워져 고정되어 있고, 연결관(450)의 끝단이 절단산소분사구(446)를 형성한다.

내측팁(440)의 선단부측 외주면에는 방사상으로 배치된 복수의 슬릿(444)이 형성되어 외측팁(430)과 내측팁(440) 사이에 혼합가스가 흐르도록 되어 있고, 외측팁(430)의 선단부는 내측팁(440)의 선단부보다 더 길게 형성되어 통공(432)(도 3 참조)이 형성되고, 이 통공(432)에 연결관(450)이 끼워져 고정되며, 외측팁(430)의 선단부에 절단산소분사구(446)를 중심으로 하여 복수개의 혼합가스분사구(435)가 원주방향으로 형성되고, 혼합가스분사구(435)의 후단부는 슬릿(444)을 통해 혼합가스유로(433)과 연통된다.

따라서, 절단산소유로(326)에서 팁(400)의 후단면 중심부로 절단산소가 공급되면, 절단산소는 절단산소유로(445)와 연결관(450)을 거쳐 절단산소분사구(446)로 분사되고, 연료가스유로(324)와 예열산소유로(325)에서 공급되는 연료가스와 예열산소는 헤드프레임(320) 내에서 혼합되고, 이 혼합가스는 혼합가스유로(433)로 유입된 후, 슬릿(444)을 통해 혼합가스분사구(435)로 분사된다. 이에 대해서는 도 4를 참조하여 설명한다.

도 4는 도 2에서 팁(400)의 선단부를 나타낸 측면도로서, 화구(449)는 절단산소분사구(446) 및 혼합가스분사구(435)에 의해 형성된다.

앞에서 설명한 바와 같이, 절단산소분사구(446)는 내측팁(440)의 중심부에 배치되고, 혼합가스분사구(435)는 절단산소분사구(446)의 주변에 원주방향으로 복수개 배치된다.

여기서, 혼합가스분사구(435)로 분사되는 혼합가스에 착화가 되어 피가공재(도시되지 않음)를 충분히 가열한 후 절단산소분사구(446)를 통하여 절단산소가 분사되면 피가공재(도시되지 않음)가 산화되어 피가공재(도시되지 않음)의 절단이 행해질 수 있다.

참고로, 화구(449)가 형성된 팁(400)은 절단작업 중 많은 열이 가해지는 동시에 비산되는 금속산화물 등의 이물질이 부착될 가능성이 있기 때문에, 헤드프레임(320)에 비하여 수명이 짧을 수 있다. 또한 절단할 피가공재(도시되지 않음)의 물성에 따라 절단작업에 필요한 화력이 상이할 수 있다. 따라서 팁(400)은 헤드프레임(320)으로부터 분리 및 결합하여 필요에 따라 교체 사용된다.

그런데, 상기 선행기술에 따른 헤드 믹싱방식이 적용된 수동가스절단기용 팁(400)은, 도 2 및 도 4에 도시된 바와 같이, 외측팁(430)의 선단부에 절단산소분사구(446)를 중심으로 하여 복수개의 혼합가스분사구(435)가 원주방향으로 배치된 것으로, 혼합가스분사구(435)에 작은 이물질이 유입되어 막히게 되면, 이물질을 제거하기가 매우 어려운 문제가 있고, 복수개의 혼합가스분사구(435)를 통해 분출되는 혼합가스에 의해 불꽃이 형성되는 것이므로, 혼합가스분사구(435)가 형성된 부분과 형성되지 않은 부분에 의해 절단산소분사구(446)를 중심으로 하는 원주방향으로 균일한 불꽃과 압력을 유지하지 못하여 예열성능을 저하시키는 단점이 있다.

또한, 종래의 팁(400)은 내측팁(440)의 절단산소유로(445)와 외측팁(430)의 절단산소분사구(446)를 연결관(450)으로 연결하도록 구성된 것이므로, 부품수가 증가되어 조립작업이 번거로운 단점이 있고, 연결관(450)을 조립하는 과정에서 발생하는 오차에 의해 절단산소분사구(446)의 중심과 혼합가스분사구(435)의 중심이 일치하지 않는 편차가 크게 되어 절단성능이 저하되며, 절단작업시 고열에 의해 연결관(450)이 이탈하는 일이 종종 발생하여 재 조립해야 하는 번거로운 문제가 있다.

본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 그 목적은, 혼합가스분사구에 작은 이물질이 유입되어 막히는 경우에도 이물질 제거작업을 매우 편리하고 신속하게 할 수 있고, 혼합가스분사구를 원형으로 형성하여 중앙의 절단산소분사구 둘레에 형성되는 불꽃과 압력을 균일하게 형성함으로써 예열성능을 향상시킬 수 있는 수동가스절단기용 팁을 제공하는데 있다.

또한, 본 발명의 다른 목적은, 종래의 연결관을 제거하여 부품수를 줄임과 동시에 조립작업을 단순화할 수 있고, 절단작업시 고열에 의해 연결관이 이탈하는 문제를 해소할 수 있으며, 절단산소분사구의 중심과 혼합가스분사구의 중심을 최대한 일치시켜 절단성능을 향상시킬 수 있는 수동가스절단기용 팁을 제공하는데 있다.

상기의 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 중앙에 절단산소유로를 형성하고 상기 절단산소유로의 선단부에 절단산소를 분출하는 절단산소분사구를 가지는 내측팁과, 상기 내측팁의 바깥둘레에 끼워져 내측팁과의 사이에 혼합가스유로를 형성하고, 상기 혼합가스유로의 선단부에 혼합가스를 분출하는 혼합가스분사구를 형성하는 외측팁으로 이루어진 수동가스절단기용 팁에 있어서, 상기 혼합가스분사구를 형성하는 외측팁의 선단부에 상기 혼합가스유로를 형성하도록 수평방향으로 관통되는 원형구멍을 형성하고, 이 원형구멍에 대응하는 상기 내측팁의 선단부에는 절단산소분사구와 동일 중심으로 하여 상기 원형구멍보다 직경이 작은 수평의 원통형 삽입부를 형성하며, 이 원통형 삽입부는 끝단에서 일정 길이 이격된 위치의 바깥둘레면에 원통형 삽입부를 중심으로 하는 원주상에서 외측팁의 원형구멍에 내접하는 혼합가스유통구를 형성한 수동가스절단기용 팁에 특징이 있다.

또, 상기 혼합가스유통구는 복수개의 돌출부 및 공간을 가짐과 동시에 다각형으로 형성되어 외측팁의 원형구멍에 내접하도록 구성한 것을 포함하여 상기 혼합가스유통구는 외측팁의 원형구멍에 내접하는 돌기 및 이 돌기의 전 둘레에 형성된 홈으로 이루어진 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 혼합가스유통구는 혼합가스유로 쪽의 끝단에 위치하고, 혼합가스분사구의 길이는 혼합가스분사구의 외경보다 길거나 동일하게 형성한 것을 특징으로 한다.

이러한 특징적 구성을 가지는 본 발명에 의하면, 외측팁의 원형구멍에 내측팁의 원통형 삽입부를 끼우게 되면, 원통형 삽입부에 형성된 혼합가스유통구가 원형구멍에 내접하는 것에 의해 자동적으로 외측팁의 원형구멍과 내측팁의 원통형 삽입부에 의해 형성되는 혼합가스분사구의 중심이 내측팁의 중앙에 형성된 절단산소분사구의 중심과 일치하게 된다.

이에 따라, 혼합가스분사구의 단면이 원형으로 형성되므로 절단산소분사구를 중심으로 하여 원주방향으로 균일한 불꽃과 압력을 유지할 수 있어 예열성능을 향상시킬 수 있으며, 혼합가스분사구에 이물질이 끼는 경우에도 외측팁과 내측팁을 분해하는 간단한 작업에 의해 혼합가스분사구가 노출되므로 이물질 제거작업이 매우 편리하게 이루어지는 효과가 있다.

또한 본 발명은, 절단산소유로와 절단산소분사구를 연결하였던 연결관이 필요없어 부품수가 절감됨에 따라, 조립작업을 단순화할 수 있고, 절단작업시 고열에 의해 연결관이 이탈하는 문제를 해소할 수 있으며, 조립 오차에 의한 절단산소분사구의 중심과 혼합가스분사구의 중심 편차가 최소화되어 절단성능을 향상시킬 수 있는 유용한 발명인 것이다.

도 1은 일반적인 수동가스절단기를 나타낸 정면도.
도 2는 종래의 수동가스절단기에서 헤드를 나타낸 단면도.
도 3은 종래의 수동가스절단기에서 팁을 나타낸 분해 사시도.
도 4는 도 2에서 팁의 선단부를 나타낸 측면도.
도 5는 본 발명에서의 수동가스절단기용 팁이 조립된 헤드를 나타낸 단면도.
도 6은 도 5에 도시된 수동가스절단기용 팁의 분해 사시도.
도 7은 도 5에서 팁의 선단부를 나타낸 측면도.
도 8a는 도 5의 A-A선 단면도.
도 8b는 도 5의 B-B선 단면도.
도 9는 수동가스절단기용 팁이 조립된 헤드의 변형예를 나타낸 단면도.
도 10은 도 9에 도시된 수동가스절단기용 팁의 분해 사시도.
도 11은 도 9에서 팁의 선단부를 나타낸 측면도.
도 12a는 도 9의 C-C선 단면도.
도 12b는 도 9의 D-D선 단면도.

이하, 본 발명에 따른 수동가스절단기용 팁의 바람직한 실시예를 첨부도면에 의거하여 상세하게 설명한다.

먼저, 도 5는 본 발명에 따른 수동가스절단기용 팁이 조립된 헤드를 나타낸 단면도이고, 도 6은 도 5에 도시된 수동가스절단기용 팁의 분해 사시도로서, 도 2에 나타낸 종래의 구성과 동일한 부분에 대하여는 같은 부호를 부여하고 구체적인 구성 및 작용설명은 생략한다.

도 5 및 도 6에 도시된 바와 같이, 본 발명의 수동가스절단기용 팁(500)은, 예열가스가 아세틸렌인 경우 사용되는 팁으로서, 외측팁(510) 및 내측팁(520)으로 이루어진다. 내측팁(520)은 외측팁(510) 내에 형성된 공간에 배치됨과 동시에 도시된 바와 같이 팁(500)의 내부는 절단산소유로(521) 및 혼합가스유로(511)가 형성된 이중관 형상을 갖는다.

상기 절단산소유로(521)는 내측팁(520)의 중앙에 형성되어 원형 단면을 가지며, 절단산소유로(521)의 선단부가 절단산소분사구(522)를 형성한다. 상기 외측팁 (510)과 내측팁(520) 사이의 혼합가스유로(511)에는 혼합가스가 흐르도록 되어 있고, 혼합가스유로(511)의 선단부가 혼합가스분사구(512)를 형성한다.

외측팁(510)의 선단부에는 수평의 원형구멍(513)을 형성하고, 이 원형구멍 (513)에 대응하는 내측팁(520)의 선단부에는 상기 절단산소분사구(522)와 동일 중심으로 하여 상기 원형구멍(513)보다 직경이 작은 수평의 원통형 삽입부(523)를 형성한다.

따라서, 상기 원형구멍(513)과 원통형 삽입부(523)의 틈새에 의해 혼합가스분사구(512)가 형성되고, 이 혼합가스분사구(512)는 절단산소분사구(522)를 중심으로 하는 원형으로 형성된다.

또한, 상기 원통형 삽입부(523)는 끝단에서 일정 길이 이격된 위치의 바깥둘레면에 원통형 삽입부(523)와 동일 중심으로 하는 원주상에서 외측팁(510)의 원형구멍(513)에 내접하는 혼합가스유통구(526)가 형성되어 있으며, 이 혼합가스유통구(526)는 복수개의 돌출부(524)가 등 간격으로 형성되어 공간(525)을 갖도록 구성된다.

도 7에 도시된 바와 같이, 내측팁(520)의 원통형 삽입부(523)를 외측팁(510)의 원형구멍(513) 내에 삽입하는 것에 의해 자동적으로 원통형 삽입부(523)의 바깥둘레면과 원형구멍(513)의 안둘레면 사이의 틈새가 원주방향으로 일정하게 유지되고, 또한 이 틈새로 인해 형성된 혼합가스분사구(512)의 중심위치를 절단산소분사구(522)의 중심과 일치시켜 조립할 수 있다.

이에 따라, 절단산소관(34)의 절단산소유로(326)에서 팁(500)의 후단면 중심부로 절단산소가 공급되면, 절단산소는 내측팁(520)의 절단산소유로(521)를 통해 선단부의 절단산소분사구(522)로 분사되고, 연료가스관(32)의 연료가스유로(324)와 예열산소관(33)의 예열산소유로(325)에서 공급되는 연료가스와 예열산소는 헤드프레임(320) 내에서 혼합되고, 이 혼합가스는 혼합가스유로(511)로 유입된 후, 혼합가스 유통부재(526)를 구성하는 돌출부(524) 사이의 공간(525)을 통해 혼합가스분사구(512)로 유입되어 혼합가스분사구(512)에서 분사된다.

이에 대해서는 도 8a 및 도 8b를 참조하여 상세히 설명한다. 도 8a는 내측팁(520)의 원통형 삽입부(523)에 혼합가스유통구(526)가 형성된 상태를 나타낸 단면도로서, 상기 혼합가스유통구(526)를 구성하는 복수개의 돌출부(524)가 외측팁 (510)의 원형구멍(513)에 내접한 상태를 이루고 있으며, 각 돌출부(524)의 사이사이에 공간(525)이 형성되어 이 공간(525)을 통해 혼합가스유로(511)에 공급된 혼합가스가 혼합가스분사구(512)로 유입된다.

도 8b는 외측팁(510)과 내측팁(520)의 선단부를 절단한 단면도로서, 화구 (530)는 절단산소분사구(522) 및 혼합가스분사구(512)에 의해 형성된다.

앞에서 설명한 바와 같이, 절단산소분사구(522)는 내측팁(520)의 중앙에 배치되고, 혼합가스분사구(512)는 절단산소분사구(522)의 주위에 배치되어 동일 중심으로 하여 원형으로 형성되며, 혼합가스분사구(512)로 분사되는 혼합가스에 착화가 되어 피가공재(도시되지 않음)를 충분히 가열한 후 절단산소분사구(522)를 통하여 절단산소가 분사되면 피가공재가 산화되어 피가공재의 절단이 행해진다.

또, 본 발명은 상기 복수개의 돌출부(524)가 외측팁(510)의 원형구멍(513)에 내접하는 다각형으로 형성하는 것이 바람직하다. 본 실시예에서는 다각형의 일예로서, 육각형으로 형성함으로써 원형구멍(513)의 안 둘레면에 내접하는 6개의 돌출부 (524)와 6개의 공간(525)을 형성한 것을 도시하고 있다.

또, 상기 복수개의 돌출부(524)는 원형구멍(513)의 혼합가스유로(511) 측의 끝단부에 위치시키고, 혼합가스분사구(512)의 길이는 혼합가스분사구(512)의 외경보다 길거나 동일하게 형성하는 것이 바람직하다. 혼합가스분사구(512)의 길이가 외경보다 짧을 경우, 혼합가스의 분사압력이 낮아져 착화시 형성되는 불꽃이 넓게 퍼지게 되어 예열성능이 저하될 수 있다. 따라서 혼합가스분사구(512)의 길이는 외경보다 길거나 동일하게 하여 착화시 형성되는 불꽃이 퍼지지 않도록 함으로써 예열 성능을 유지하는 것이 바람직하다.

이러한 구성으로 이루어진 본 발명의 수동가스절단기용 팁(500)은, 도 5 및 도 6에 도시된 바와 같이, 외측팁(510)의 원형구멍(513)에 내측팁(520)의 원통형 삽입부(523)를 끼워 조립하게 되면, 도 8a에서와 같이 원통형 삽입부(523)에 형성된 복수개의 돌출부(524)가 원형구멍(513)에 내접하는 것에 의해 자동적으로 외측팁(510)의 원형구멍(513)과 내측팁(520)의 원통형 삽입부(523) 사이에 균일한 틈새가 형성된다.

또, 도 8b에서와 같이, 상기 틈새에 의해 형성되는 혼합가스분사구(512)의 중심이 내측팁(520)의 중앙에 형성된 절단산소분사구(522)의 중심과 일치하게 되고, 혼합가스분사구(512)의 단면이 원형으로 형성되며, 조립이 간소화되어 조립 오차에 의한 절단산소분사구(522)의 중심과 혼합가스분사구(512)의 중심 편차를 최소화 할 수 있다.

따라서, 혼합가스유로(511)로 공급된 혼합가스는 혼합가스유통구(526)를 구성하는 복수개의 돌출부(524)에 의해 형성된 공간(525)을 따라서 혼합가스분사구 (512)로 유입되어 분사되므로, 절단산소분사구(522)를 중심으로 하여 원주방향으로 균일한 불꽃과 압력을 유지할 수 있고, 이로써 예열성능 및 절단성능을 향상시킬 수 있다.

또한, 혼합가스분사구(512)에 이물질이 끼이는 경우에도 헤드프레임(320)과 나사결합된 체결부재(310)를 풀어 외측팁(510)과 내측팁(520)을 분해하는 간단한 작업에 의해 혼합가스분사구(512)가 노출되므로, 이물질 제거작업이 매우 편리하게 이루어진다.

한편, 도 9는 수동가스절단기용 팁이 조립된 헤드의 변형예를 나타낸 단면도이고, 도 10은 도 9에 도시된 수동가스절단기용 팁의 분해 사시도로서, 앞서 설명한 실시예에서의 구성과 동일한 부분에 대하여는 같은 부호를 부여한다.

전술한 바와 마찬가지로, 수동가스절단기용 팁(500)은 외측팁(510) 및 내측팁(520)으로 이루어지고, 내측팁(520)은 외측팁(510) 내에 형성된 공간에 배치됨과 동시에 팁(500)의 내부는 절단산소유로(521) 및 혼합가스유로(511)가 형성된다.

또, 상기 원통형 삽입부(523)는 끝단에서 일정길이 이격된 위치의 바깥둘레면에 원통형 삽입부(523)와 동일 중심으로 하는 원주상에서 외측팁(510)의 원형구멍(513)에 내접하는 혼합가스유통구(626)가 형성되어 있으며, 이 혼합가스유통구 (626)는 다수의 돌기(624) 및 홈(625)들을 포함하여 구성된다.

또, 상기 내측팁(520)의 선단부에는 단턱(627)이 형성된 플랜지(628)가 일체형으로 마련됨에 따라 상기 내측팁(520)과 외측팁(510)과의 조립시에 밀폐력을 보다 향상시킬 수 있다.

도 11에서와 같이, 내측팁(520)의 원통형 삽입부(523)를 외측팁(510)의 원형구멍(513) 내에 삽입하는 것에 의해 자동적으로 원통형 삽입부(523)의 바깥둘레면과 원형구멍(513)의 안둘레면 사이의 틈새가 원주방향으로 일정하게 유지되고, 또한 이 틈새로 인해 형성된 혼합가스분사구(512)의 중심위치를 절단산소분사구(522)의 중심과 일치시켜 조립할 수 있다.

이에 따라, 절단산소관(34)의 절단산소유로(326)에서 팁(500)의 후단면 중심부로 절단산소가 공급되면, 절단산소는 내측팁(520)의 절단산소유로(521)를 통해 선단부의 절단산소분사구(522)로 분사되고, 연료가스관(32)의 연료가스유로(324)와 예열산소관(33)의 예열산소유로(325)에서 공급되는 연료가스와 예열산소는 헤드프레임(320) 내에서 혼합된다.

이 혼합가스는 혼합가스유로(511)로 유입된 후, 혼합가스유통구(626)를 구성하는 돌기(624) 사이의 홈(625)들을 통해 혼합가스분사구(512)로 유입되어 혼합가스분사구(512)에서 분사된다.

이에 대해서는 도 12a 및 도 12b를 참조하여 상세히 설명한다. 도 12a는 내측팁(520)의 원통형 삽입부(523)에 혼합가스유통구(626)가 형성된 상태를 나타낸 단면도로서, 이 혼합가스유통구(626)는 다수의 돌기(624)들이 외측팁(510)의 원형구멍(513)에 내접한 상태를 이루고 있으며, 상기 돌기(624)의 사이사이에 홈(625)이 형성되어 이 홈(625)들을 통해 혼합가스유로(511)에 공급된 혼합가스가 직선적으로 혼합가스분사구(512)로 유입될 수 있다.

도 12b는 외측팁(510)과 내측팁(520)의 선단부를 절단한 단면도로서, 앞에서 설명한 바와 같이 화구(530)는 절단산소분사구(522) 및 혼합가스분사구(512)에 의해 형성된다. 절단산소분사구(522)는 내측팁(520)의 중앙에 배치되고, 혼합가스분사구(512)는 절단산소분사구(522)의 주위에 배치되어 동일 중심으로 하여 원형으로 형성된다.

이에 따라, 혼합가스분사구(512)로 분사되는 혼합가스에 착화가 되어 피가공재(도시되지 않음)를 충분히 가열한 후 절단산소분사구(522)를 통하여 절단산소가 분사되면 피가공재가 산화되어 피가공재의 절단이 행해진다.

또, 상기 혼합가스유통구(626)는 원형구멍(513)의 혼합가스유로(511) 측의 끝단부에 위치시키고, 혼합가스분사구(512)의 길이는 혼합가스분사구(512)의 외경보다 길거나 동일하게 형성하는 것이 바람직하다.

상기 혼합가스분사구(512)의 길이가 외경보다 짧을 경우, 혼합가스의 분사압력이 낮아져 착화시에 형성되는 불꽃이 넓게 퍼지게 되어 예열성능이 저하될 수 있기 때문에 혼합가스분사구(512)의 길이는 외경보다 길거나 동일하게 하여 착화시 형성되는 불꽃이 퍼지지 않도록 하는 것이 좋다.

이러한 구성으로 이루어진 본 발명의 수동가스절단기용 팁(500)은, 도 9 및 도 10에 도시된 바와 같이, 외측팁(510)의 원형구멍(513)에 내측팁(520)의 원통형 삽입부(523)를 끼워 조립하게 되면, 도 12a에서와 같이 원통형 삽입부(523)에 형성된 혼합가스유통구(626)의 돌기(624)들이 원형구멍(513)에 내접하는 것에 의해 자동적으로 외측팁(510)의 원형구멍(513)과 내측팁(520)의 원통형 삽입부(523) 사이에 균일한 틈새가 형성된다.

또, 도 12b에서와 같이, 이 틈새에 의해 형성되는 혼합가스분사구(512)의 중심이 내측팁(520)의 중앙에 형성된 절단산소분사구(522)의 중심과 일치하게 되고, 혼합가스분사구(512)의 단면이 원형으로 형성되며, 조립이 간소화되어 조립 오차에 의한 절단산소분사구(522)의 중심과 혼합가스분사구(512)의 중심 편차를 최소화 할 수 있다.

따라서, 상기 혼합가스유로(511)로 공급된 혼합가스는 다수의 돌기(524)들에 의해 형성된 홈(625)을 통해 혼합가스분사구(512)로 유입되어 분사됨으로써 혼합가스가 유동하지 않음은 물론 절단산소분사구(522)를 중심으로 하여 균일한 불꽃과 압력을 유지할 수 있게 되므로 예열성능 및 절단성능을 향상시킬 수 있는 것이다.

지금까지 설명된 실시예는 본 발명의 바람직한 실시예를 설명한 것에 불과하고, 본 발명의 권리범위는 설명된 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 기술적 사상과 특허청구범위 내에서 이 분야의 당업자에 의하여 다양한 변경, 변형 또는 치환이 가능할 것이며, 그와 같은 실시예들은 본 발명의 범위에 속하는 것으로 이해되어야 한다.

310: 체결부재 320: 헤드프레임
500: 팁 510: 외측팁
511: 혼합가스유로 512: 혼합가스분사구
513: 원형구멍 520: 내측팁
521: 절단산소유로 522: 절단산소분사구
523: 원통형 삽입부 524: 돌출부
525: 공간 526: 혼합가스유통구
530: 화구 624: 돌기
625: 홈 626: 혼합가스유통구
627: 단턱 628: 플랜지

Claims

중앙에 절단산소유로를 형성하고 상기 절단산소유로의 선단부에 절단산소를 분출하는 절단산소분사구를 가지는 내측팁과, 상기 내측팁의 바깥둘레에 끼워져 내측팁과의 사이에 혼합가스유로를 형성하고, 상기 혼합가스유로의 선단부에 혼합가스를 분출하는 혼합가스분사구를 형성하는 외측팁을 포함하여 이루어진 수동가스절단기용 팁에 있어서,
상기 혼합가스분사구를 형성하는 외측팁의 선단부에는 상기 혼합가스유로를 형성하도록 수평방향으로 관통되는 원형구멍을 형성하고, 이 원형구멍에 대응하는 상기 내측팁의 선단부에는 상기 절단산소분사구와 동일 중심으로 하여 상기 원형구멍보다 직경이 작은 원통형 삽입부를 형성하며, 이 원통형삽입부는 끝단에서 일정길이 이격된 위치의 바깥둘레면에 원통형삽입부를 중심으로 하는 원주상에서 외측팁의 원형구멍에 내접하는 혼합가스유통구가 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 수동가스절단기용 팁.
제1항에 있어서, 상기 혼합가스유통구는 복수개의 돌출부 및 공간을 가짐과 동시에 다각형으로 형성되어 외측팁의 원형구멍에 내접하도록 구성한 것을 특징으로 하는 수동가스절단기용 팁.
제1항에 있어서, 상기 혼합가스유통구는 외측팁의 원형구멍에 내접하는 돌기 및 이 돌기의 전 둘레에 형성된 홈으로 이루어진 것을 특징으로 하는 수동가스절단기용 팁.
제1항 내지 제3항에 있어서, 상기 혼합가스유통구는 혼합가스유로 쪽의 끝단에 위치하고, 혼합가스분사구의 길이는 혼합가스분사구의 외경보다 길거나 동일하게 형성한 것을 특징으로 하는 수동가스절단기용 팁.