KR20150055899A

KR20150055899A - 용접용 이중 쉴드 토치 노즐

Info

Publication number: KR20150055899A
Application number: KR1020130138455A
Authority: KR
Inventors: 최규원; 조진안; 양종수
Original assignee: 에스티엑스조선해양 주식회사
Priority date: 2013-11-14
Filing date: 2013-11-14
Publication date: 2015-05-22
Also published as: KR101525455B1

Abstract

본 발명은 용접용 이중 쉴드 토치 노즐에 관한 것으로서, 나사 체결 방식으로 이루어진 구성부품 간의 결합 및 결합 해제를 작업성 및 안정성을 고려한 회전 결합 방식으로 구현함으로써, 상기 구성부품 간의 결합 및 결합 해제를 손쉬우면서도 안정적으로 수행할 수 있는 용접용 이중 쉴드 토치 노즐에 관한 것이다.

Description

용접용 이중 쉴드 토치 노즐{DUAL SHIELD TORCH NOZZLE FOR WELDING}

본 발명은 용접용 토치 노즐에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 바람이 존재하는 옥외 또는 고소 작업 시에 용접 작업을 용이하게 수행할 수 있도록 하는 용접용 이중 쉴드 토치 노즐에 관한 것이다.

일반적으로 CO2 용접은 CO2 가스를 보호가스로 사용하여 용접 시 아크를 보호하게 되는데, 이때 용접 작업장 주변 바람이 2m/sec 이상으로 불게 되면 보호가스가 바람에 의해 날아가 버려 아크를 보호하지 못하고 용접부에 불량이 발생할 가능성이 커지게 된다.

더구나 조선소 내 용접은 옥내 작업보다 옥외 작업이 많은 관계로 2m/sec 이상의 풍속에 노출되어 있는 작업장이 많으며, 특히 고소 작업의 경우에는 지면보다 바람의 영향을 더욱 심하게 받을 수 있어 용접의 품질 저하가 우려된다.

따라서, 이와 같은 문제점을 해결하기 위하여, 등록실용신안공보 제0451031호(이하, '종래기술'이라고 함)에 이중 쉴드 토치 노즐이 개시되어 있다.

상기의 공보에 개시된 종래기술은 CO2 용접 시 보호 가스로 사용되는 CO2 가스의 경로를 이중으로 하여 1차 보호가스는 용접부를 보호하고, 2차 보호가스는 외부 풍속에 대해 1차 보호가스를 보호하는 구성으로 이루어져 있으며, 각각의 구성부품들이 나사 체결방식으로 이루어져 구성부품들을 교체하거나 청소 작업 시에는 이들을 분리하도록 구성된다.

그런데, 용접 열에 의한 구성부품들의 열팽창과 수축, 불안정한 접촉 면에서 발생하는 스파크(spark)로 인해 구성부품들의 외주면 또는 내주면에 형성된 나사산이 파손되어 각 구성부품들 간에 탈착이 불가능한 상황이 발생할 뿐만 아니라, 무리한 힘을 이용하여 분리하고자 할 경우 손목 등에 통증이 발생할 수 있으며, 경우에 따라서는 상기 구성부품들 전체를 교체해야 하는 경우가 발생하는 문제점이 있었다.

등록실용신안공보 제0451031호(2010.11.12)

따라서, 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은, 나사 체결 방식으로 이루어진 부품 간의 결합 및 결합 해제를 작업성 및 안정성을 고려한 회전 결합 방식으로 구현 가능하도록 하는 데 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 용접용 이중 쉴드 토치 노즐은, 1차 가스 분출구와 2차 가스 분출구를 통하여 CO2 가스를 분출하는 가스 디퓨저; 상기 가스 디퓨저의 하단에 결합되어 분출되는 CO2 가스를 연소하여 용접하는 용접 팁; 상기 가스 디퓨저의 2차 가스 분출구 위에서 가스 디퓨저와 결합하여 용접 열이 토치 바디에 전달되는 것을 차단하는 인슐레이터; 상기 가스 디퓨저의 2차 가스 분출구 아래에서 가스 디퓨저와 결합하여 1차 가스 분출구의 외곽을 둘러싸며, 1차 가스 분출구로부터 분출된 CO2 가스를 외부로 분사하는 인사이드 노즐; 및, 상기 인슐레이터와 결합하여 가스 디퓨저의 2차 가스 분출구 외곽 및 인사이드 노즐의 외곽을 동시에 둘러싸며, 상기 인사이드 노즐과의 간극을 통하여 2차 가스 분출구로부터 분출된 CO2 가스를 외부로 분사하는 아웃사이드 노즐을 포함하되, 상기 가스 디퓨저와 인사이드 노즐, 상기 인슐레이터와 아웃사이드 노즐 및, 상기 가스 디퓨저와 용접 팁 각각은, 내주면 또는 외주면 중 어느 하나에 하부에서 상방향으로 기울어져 형성되는 가이드홈과, 외주면 또는 내주면 중 어느 하나에 상기 가이드홈을 따라 안내되는 가이드돌기에 의해 결합 또는 결합 해제되도록 구성되는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따르면, 상기 가이드홈의 양 끝단에는 상기 가이드돌기를 고정시키는 고정홈이 형성되는 것을 특징으로 한다.

상기 가이드홈은 상기 가이드돌기의 이동에 의해 간섭되지 않도록 곡면 처리된 것을 특징으로 한다.

전술한 바와 같은 구성의 본 발명에 따른 용접용 이중 쉴드 토치 노즐에 의하면, 내주면 또는 외주면 중 어느 하나의 하부에서 상방향으로 기울어져 곡면을 이루는 가이드홈이 형성된 제1구성부품과, 상기 제1구성부품에 대응하며, 가이드홈을 따라 안내되어 고정홈에 결합되는 가이드돌기가 형성된 제2구성부품으로 구성됨으로써, 종래기술 대비 구성부품 간의 결합 및 결합 해제를 손쉬우면서도 안정적으로 수행할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명에 따른 용접용 이중 쉴드 토치 노즐을 나타내는 결합 단면도이다.
도 2는 본 발명에 따른 용접용 이중 쉴드 토치 노즐을 나타내는 분해 단면도이다.

이하, 도 1 및 도 2를 참조하여 본 발명의 실시예에 대해 상세하게 설명하면 다음과 같다.

도 1 및 도 2에 도시한 바와 같이, 본 발명에 따른 이중 쉴드 토치 노즐은, 가스 디퓨저(10), 용접 팁(20), 인슐레이터(30), 인사이드 노즐(40) 및 아웃사이드 노즐(50)을 포함하여 이루어진다.

상기 가스 디퓨저(10)는 토치 바디로부터 공급된 CO2 가스(보호가스)를 분출하게 된다.

상기 가스 디퓨저(10)의 하우징 상부에는 2차 가스 분출구(B)가 구비되며, 하우징 하부에는 1차 가스 분출구(A)가 형성되어 있다.

상기 가스 디퓨저(10)는 상기 1,2차 가스 분출구(A,B)를 통해 CO2 가스를 분출하게 된다.

또한, 상기 가스 디퓨저(10)의 하단에는 분출되는 CO2 가스를 연소하여 용접을 하는 용접 팁(20)이 구성된다.

이하 본 발명에서는 설명의 편의상, 1차 가스 분출구(A)로부터 분출되는 CO2 가스를 1차 보호가스라 하고, 2차 가스 분출구(B)로부터 분출되는 CO2 가스를 2차 보호가스라 한다.

본 발명은 CO2 용접 시 보호가스로 사용되는 CO2 가스의 경로를 이중으로 하여, 1차 보호가스는 용접부를 보호하고, 1차 보호가스보다 유속을 증가시킨 2차 보호가스는 외부 풍속에 대해 1차 보호가스를 보호함으로써, 바람이 존재하는 옥외 및 고소 작업 시 2m/sec 이상의 풍속에서도 CO2 용접 작업이 용이하게 이루어질 수 있도록 한 것이다.

이때, 상기 용접부에 대한 1차 보호가스 및 2차 보호가스의 분사는 인사이드 노즐(40) 및 아웃사이드 노즐(50)에 의하여 각각 이루어지게 된다.

물론, 바람이 존재하지 않는 작업 장소에서 용접 작업 시에는 상기 아웃사이드 노즐(50)은 분리하고, 인사이드 노즐(40)만 결합하여 사용할 수도 있다.

상기 인슐레이터(30)는 상기 가스 디퓨저(10)의 2차 가스 분출구(B) 위에서 가스 디퓨저(10)와 결합하여 용접 열이 토치 바디에 전달되는 것을 차단하게 된다.

그리고 상기 인슐레이터(30)의 외곽으로는 아웃사이드 노즐(50)이 결합하게 된다.

이때, 상기 인슐레이터(30)의 하우징 외측 둘레면에 단차(C)를 두고 여기에 아웃사이드 노즐(50)이 결합하게 된다.

상기 인사이드 노즐(40)은 가스 디퓨저(10)의 2차 가스 분출구(B)의 아래에서 가스 디퓨저(10)와 결합하여 1차 가스 분출구(A)의 외곽을 둘러싸도록 이루어진다.

이와 같이 상기 인사이드 노즐(40)이 가스 디퓨저(10)의 2차 가스 분출구(B) 아래에서 결합함으로써 2차 가스 분출구(B)로부터 분출되는 CO2 가스(2차 보호가스)는 인사이드 노즐(40)의 내부로 유입되지 못하고 인사이드 노즐(40)의 외부로만 흘러가게 된다.

한편, 상기 인사이드 노즐(40)은 1차 가스 분출구(A)의 외곽을 둘러싸고 있으므로 1차 가스 분출구(A)로부터 분출된 CO2 가스(1차 보호가스)는 모두 인사이드 노즐(40)(3)의 내부로 유입된 후 외부로 분사된다.

즉, 상기 인사이드 노즐(40)은 1차 보호가스와 2차 보호가스의 경로를 구분하는 일종의 칸막이 역할을 하는 것이다.

상기 아웃사이드 노즐(50)은 상기 인슐레이터(30)와 결합하여, 가스 디퓨저(10)의 2차 가스 분출구(B) 외곽 및 인사이드 노즐(40)의 외곽을 동시에 둘러싸게 된다.

상기 아웃사이드 노즐(50)은 상기 인사이드 노즐(40)보다 직경이 크며, 상기 인사이드 노즐(40)의 외곽에 위치하게 된다. 즉, 본 발명에서 상기 인사이드 노즐(40)과 아웃사이드 노즐(50)은 소정의 간극(D)을 두고 이중으로 포개어진 구조를 갖는 것이다.

상기 인사이드 노즐(40)은 1차 가스 분출구(A)의 외곽을 둘러싸고 있으므로 1차 가스 분출구(A)로부터 분출된 CO2 가스(1차 보호가스)는 아웃사이드 노즐(50)로 유입되지 못하고 모두 인사이드 노즐(40)의 내부로 유입된 후 외부로 분사된다.

한편, 상기 아웃사이드 노즐(50)은 가스 디퓨저(10)의 2차 가스 분출구(B) 외곽을 둘러싸고 있으므로 2차 가스 분출구(B)로부터 분출되는 CO2 가스(2차 보호가스)는 모두 아웃사이드 노즐(50)의 내부로 유입된다. 이때, 상기 인사이드 노즐(40)과 아웃사이드 노즐(50) 사이에는 소정의 간극(D)이 존재하므로, 2차 보호가스는 이 간극(D)을 통하여 외부로 분사된다.

본 발명은 상기 가스 디퓨저(10)와 인사이드 노즐(40), 상기 인슐레이터(30)와 아웃사이드 노즐(50) 및, 상기 가스 디퓨저(10)와 용접 팁(20)의 구성부품 간의 결합을 작업성 및 안정성을 고려한 회전 결합 방식으로 구현하게 된다.

도 2에 도시한 바와 같이, 상기 가스 디퓨저(10)와 인슐레이터(30) 등과 같은 제1구성부품과, 상기 제1구성부품에 대응하며 상기 인사이드 노즐(40), 아웃사이드 노즐(50) 및 용접 팁(20) 등과 같은 제2구성부품의 결합은 고정부(100)를 매개로 이루어지게 된다.

상기 고정부(100)는, 상기 제1구성부품의 내주면 또는 외주면 중 어느 하나에 형성되며 하부에서 상방향으로 기울어져 곡면을 이루는 가이드홈(110)과, 상기 제2구성부품의 외주면 또는 내주면 중 어느 하나에 형성되며 상기 가이드홈(110)에 대응하게 결합하며 그 가이드홈(110)을 따라 안내되어 고정홈(130)에 결합되는 가이드돌기(120)를 포함한다.

상기 가이드홈(110)은 상기 제1구성부품에 대한 제2구성부품의 회전시에 가이드돌기(120)의 이동에 간섭이 발생하지 않도록 곡면 처리되는 것이 바람직하다.

또한, 상기 가이드홈(110)의 양 끝단에는 상기 제1구성부품에 대한 제2구성부품의 분리시에 자유 낙하를 방지하며, 상기 제1구성부품에 대한 제2구성부품의 고정 시에 서로 분리되지 않고 견고하게 고정되도록 고정홈(130)이 형성되는 것이 바람직하다.

한편, 상기 제1구성부품에는 가이드홈(110)이, 상기 제2구성부품에는 가이드돌기(120)가 형성되나, 반대로 상기 제1구성부품에는 가이드돌기(120)가, 상기 제2구성부품에는 가이드홈(110)이 형성될 수 있다.

따라서, 본 발명에 따른 용접용 이중 쉴드 토치 노즐을 구성하는 제1 및 제2구성부품(100,200) 간의 결합 및 결합 해제를 손쉬우면서도 안정적으로 수행할 수 있게 된다.

이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 설명하였으나, 본 발명은 상기한 실시예의 기재에 한정되지 않으며, 본 발명의 특허청구범위의 기재를 벗어나지 않는 한 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의한 다양한 변형 실시 또한 본 발명의 보호범위 내에 있는 것으로 해석되어야 한다.

10 : 가스 디퓨저 20 : 용접 팁
30 : 인슐레이터 40 : 인사이드 노즐
50 : 아웃사이드 노즐 100 : 고정부
110 : 가이드홈 120 : 가이드돌기
130 : 고정홈

Claims

1차 가스 분출구와 2차 가스 분출구를 통하여 CO2 가스를 분출하는 가스 디퓨저; 상기 가스 디퓨저의 하단에 결합되어 분출되는 CO2 가스를 연소하여 용접하는 용접 팁; 상기 가스 디퓨저의 2차 가스 분출구 위에서 가스 디퓨저와 결합하여 용접 열이 토치 바디에 전달되는 것을 차단하는 인슐레이터; 상기 가스 디퓨저의 2차 가스 분출구 아래에서 가스 디퓨저와 결합하여 1차 가스 분출구의 외곽을 둘러싸며, 1차 가스 분출구로부터 분출된 CO2 가스를 외부로 분사하는 인사이드 노즐; 및, 상기 인슐레이터와 결합하여 가스 디퓨저의 2차 가스 분출구 외곽 및 인사이드 노즐의 외곽을 동시에 둘러싸며, 상기 인사이드 노즐과의 간극을 통하여 2차 가스 분출구로부터 분출된 CO2 가스를 외부로 분사하는 아웃사이드 노즐을 포함하되,
상기 가스 디퓨저와 인사이드 노즐, 상기 인슐레이터와 아웃사이드 노즐 및, 상기 가스 디퓨저와 용접 팁 각각은,
내주면 또는 외주면 중 어느 하나에 하부에서 상방향으로 기울어져 형성되는 가이드홈과, 외주면 또는 내주면 중 어느 하나에 상기 가이드홈을 따라 안내되는 가이드돌기에 의해 결합 또는 결합 해제되도록 구성되는 것을 특징으로 하는 용접용 이중 쉴드 토치 노즐.

제1항에 있어서,
상기 가이드홈의 양 끝단에는 상기 가이드돌기를 고정시키는 고정홈이 형성되는 것을 특징으로 하는 용접용 이중 쉴드 토치 노즐.

제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 가이드홈은 상기 가이드돌기의 이동에 의해 간섭되지 않도록 곡면 처리된 것을 특징으로 하는 용접용 이중 쉴드 토치 노즐.