KR20180135360A - 용접용 토치어셈블리 - Google Patents

Abstract

본 발명의 용접용 토치어셈블리는 몸체하우징과, 토치하우징과, 노즐부와, 연결부재를 포함하며, 특히 상기 토치하우징 내에 혼합용격벽을 더 구비함으로써 상기 혼합용격벽에 의해 만들어지는 공간에서 서로 다른 둘 이상의 가스가 서로 혼합될 수 있도록 함과 더불어 이렇게 혼합된 가스가 균일하게 공급될 수 있도록 하여 별도의 혼합기 제공이 생략될 수 있도록 한 것이다.

Description

용접용 토치어셈블리{torch assembly for welding}

본 발명은 용접용 토치어셈블리에 관련된 것으로써, 더욱 구체적으로는 별도의 혼합기를 구비하지 않고 해당 용접용 토치어셈블리 자체에서 가스의 혼합이 원활히 이루어질 수 있도록 하고, 또한 유체를 이용한 냉각이 용이하게 이루어질 수 있도록 한 새로운 형태에 따른 용접용 토치어셈블리에 관한 것이다.

일반적으로 용접용 토치어셈블리는 작업 대상물을 고열로 용융하거나, 절단, 표면처리, 용접 등과 같은 다양한 금속 작업에 사용되는 도구로써, 용접 대상물의 재질이나 특성 등에 따라 티그 용접, 플라즈마 용접 등 용접 방식에 따라 다양한 구조로 제공되고 있다.

이와 같은 용접용 토치어셈블리는 아크가 분출되는 노즐과, 이 노즐의 중앙을 관통하도록 설치되는 전극과, 상기 노즐의 끝단을 감싸도록 설치되는 장착캡을 포함하여 구성되며, 이때 상기 노즐 내의 상기 전극 주위로는 냉각수가 유동되는 통로가 형성되어 상기 전극 및 노즐이 아크의 열에 의한 과도 가열이 방지되도록 이루어진다.

이러한 종래의 용접용 토치어셈블리에 관련하여는 등록특허 제10-1473663호, 등록특허 제10-0306264호, 등록특허 제10-1413911호, 등록특허 제10-1427852호, 등록특허 제10-1686540호 등에 개시된 바와 같다.

하지만, 전술된 종래 기술에 따른 일반적인 용접용 토치어셈블리는 해당 용접용 토치어셈블리로 혼합가스를 제공하기 위한 혼합기가 별개로 제공되어야만 하였으며, 이로써 상기 혼합기의 유지 관리가 추가됨에 따른 비용 증가 및 관리의 어려움이 있었다.

또한, 전술된 종래 기술에 따른 일반적인 용접용 토치어셈블리는 전술된 혼합기의 별도 제공에 의해 해당 용접용 토치어셈블리로 제공되는 혼합가스의 혼합비가 일정하지 못하였던 문제점이 추가로 있었다.

즉, 각각의 저장용기에 저장된 가스(예컨대, 아르곤과 헬륨 혹은, 수소 등)는 각각의 가스호스를 통해 혼합기에 제공되어 서로 혼합되어 혼합가스를 이루도록 한 후 용접용 토치어셈블리로 공급되도록 이루어지는데, 이의 과정에서 일시적인 용접 작업의 중단 발생시 상기 혼합기에 연결된 두 가스호스 내부 중 가스압이 높은 가스호스로부터 가스압이 낮은 가스호스로 가스의 쏠림 현상이 발생되고, 이로써 그 직후 용접 작업 재개시 혼합기에서 정확한 가스 배합이 이루어지지 못한 상태로 용접용 토치어셈블리에 제공될 수밖에 없었던 것이다.

이에 따라, 종래 기술은 주로 용접 작업 초기 혹은, 용접 작업을 재개하는 초기에 가스 배합이 정확하지 못하여 용접 불량이 발생되는 경우가 많았던 문제점이 있었다.

또한, 종래 기술에 따른 용접용 토치어셈블리는 비록 수냉식의 구조가 적용되어 있다 하더라도 이러한 수냉식 구조가 매우 복잡하여 그 제조가 용이하지 못하였고, 특히 누수의 우려가 크다는 문제점이 있다.

등록특허 제10-0306264호 등록특허 제10-1473663호 등록특허 제10-1413911호 등록특허 제10-1427852호 등록특허 제10-1686540호

본 발명은 전술된 종래 기술에 따른 각종 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로써, 본 발명의 목적은 별도의 혼합기를 구비하지 않고 해당 용접용 토치어셈블리 자체에서 가스의 혼합이 원활히 이루어질 수 있도록 하고, 또한 유체를 이용한 냉각이 용이하게 이루어질 수 있도록 한 새로운 형태에 따른 용접용 토치어셈블리를 제공하는데 있다.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 용접용 토치어셈블리에 따르면 외관을 이루는 몸체하우징 내에 결합 고정되면서 내부가 빈 관체로 형성되며, 후방측 끝단에는 용접을 위한 각각의 가스가 구분되어 제공되는 복수의 가스관 및 냉각수의 공급 및 유출을 안내하는 복수의 냉각수관이 각각 관통 연결되도록 이루어진 연결부재가 구비된 토치하우징; 외관을 이루는 몸체하우징 내에 결합 고정되면서 내부가 빈 관체로 형성된 토치하우징; 상기 토치하우징의 선단에 구비되며, 중앙으로는 전극이 관통 설치됨과 더불어 내부로는 냉각수가 유동되는 복수의 냉각수유로 및 혼합가스의 유동을 안내하도록 혼합가스유로가 각각 관통 형성된 노즐부; 상기 토치하우징의 후방측 끝단을 가로막도록 설치되면서 용접을 위한 각각의 가스가 구분되어 제공되는 복수의 가스관 및 냉각수의 공급 및 유출을 안내하는 복수의 냉각수관이 각각 관통 연결되도록 이루어진 연결부재; 상기 토치하우징 내에 구비되면서 상기 토치하우징의 내부 공간을 가스 혼합공간 및 혼합가스 공급공간으로 구획하되 가스는 통과될 수 있는 하나 혹은, 둘 이상 복수의 혼합용격벽;을 포함하여 구성됨을 특징으로 한다.

여기서, 상기 혼합용격벽은 메쉬체 혹은, 다공 플레이트로 형성됨을 특징으로 한다.

또한, 상기 혼합용격벽에는 상기 복수의 냉각수관이 관통되는 관통공이 각각 형성되고, 상기 각 냉각수관은 상기 혼합용격벽의 관통공을 관통하여 상기 노즐부에 연결되도록 구성됨을 특징으로 한다.

또한, 상기 노즐부는 복수의 냉각수유로 및 혼합가스유로가 관통 형성됨과 더불어 전방측 둘레에는 각 냉각수유로와 연통된 냉각수연통공 및 상기 혼합가스유로와 연통된 가스연통공이 각각 관통 형성된 노즐몸체와, 상기 노즐몸체의 전방측 끝단에 결합되는 노즐팁을 포함하여 이루어지고, 상기 노즐부의 선단 둘레에는 상기 가스연통공이 형성된 부위를 감싸도록 설치되면서 상기 가스연통공을 통과하여 토출되는 혼합가스의 유동 방향을 안내하는 가이드링이 더 구비되며, 상기 가이드링의 내주면과 상기 노즐부의 외주면 사이에는 상기 가스연통공을 통과한 혼합가스가 일정하게 분출되도록 하는 메쉬형 격벽이 더 구비되어 이루어짐을 특징으로 한다.

또한, 상기 몸체하우징의 전방측 부위인 상기 노즐부의 선단측 둘레에는 토치캡이 더 구비되고, 상기 몸체하우징의 외주면 혹은, 토치캡의 외주면 중 적어도 어느 한 부위에는 용접봉을 안내하는 가이드부가 더 구비됨을 특징으로 한다.

이상에서와 같이, 본 발명에 따른 용접용 토치어셈블리는 별도의 혼합기를 사용하지 않고도 해당 용접용 토치어셈블리 내에서 서로 다른 두 가스의 혼합이 균일하게 이루어질 수 있기 때문에 상기 혼합기의 추가 제공으로 인해 야기되었던 유지 관리의 비용이나 어려움이 해소될 수 있게 된 효과를 가진다.

이와 함께, 본 발명에 따른 용접용 토치어셈블리는 혼합가스의 생성을 위한 두 가스가 혼합되는 가스 혼합공간이 메쉬체 혹은, 다공 플레이트로 이루어진 혼합용격벽에 의해 혼합가스 공급공간과 구획되도록 이루어짐에 따라 상기 가스 혼합공간 내에서의 가스 혼합이 충분히 이루어질 수 있게 됨과 더불어 상기 가스 혼합공간에서 상기 혼합가스 공급공간으로 혼합가스가 일정하게 유동될 수 있게 된 효과를 가진다.

또한, 본 발명에 따른 용접용 토치어셈블리는 혼합가스가 토치캡을 통과하는 과정에서 메쉬형 격벽에 의해 와류 발생이 방지된 상태로 균일하게 배출될 수 있게 됨과 더불어 산화 발생을 방지할 수 있게 된 효과를 가진다.

또한, 본 발명에 따른 용접용 토치어셈블리는 냉각수가 노즐부 뿐만 아니라 안내링 및 이에 일체화된 가이드링과, 토치캡도 냉각시킬 수 있기 때문에 냉각 성능의 향상을 이룰 수 있으며, 특히 그 구조가 간단하면서도 누수의 우려가 최소화된 효과를 가진다.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 용접용 토치어셈블리를 설명하기 위해 나타낸 입체도
도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 용접용 토치어셈블리를 설명하기 위해 나타낸 정면도
도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 용접용 토치어셈블리의 후방측 구조를 설명하기 위해 나타낸 측면도
도 4은 도 2의 Ⅰ-Ⅰ선 단면도
도 5는 도 4의 “A”부 확대도
도 6은 도 4의 “B”부 확대도
도 7은 도 3의 Ⅱ-Ⅱ선 단면도
도 8은 도 7의 “C”부 확대도
도 9는 도 7의 “D”부 확대도
도 10은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 용접용 토치어셈블리의 토치하우징 및 그에 결합되는 노즐몸체와 연결부재의 결합 구조를 설명하기 위해 나타낸 요부 절개 사시도
도 11은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 용접용 토치어셈블리의 토치하우징 및 그에 결합되는 노즐몸체와 연결부재의 결합 구조를 설명하기 위해 나타낸 단면도
도 12는 본 발명의 다른 실시예에 따른 용접용 토치어셈블리의 내부 구조를 설명하기 위해 나타낸 횡단면도

이하, 본 발명의 용접용 토치어셈블리에 대한 바람직한 실시예를 첨부된 도 1 내지 도 12를 참조하여 설명하도록 한다.

첨부된 도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 용접용 토치어셈블리를 설명하기 위해 나타낸 입체도이고, 도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 용접용 토치어셈블리를 설명하기 위해 나타낸 정면도이며, 도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 용접용 토치어셈블리의 후방측 구조를 설명하기 위해 나타낸 측면도이고, 도 4 내지 도 9는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 용접용 토치어셈블리를 설명하기 위해 나타낸 단면도이다.

이들 도면에 도시된 바와 같이 본 발명의 실시예에 따른 용접용 토치어셈블리는 크게 몸체하우징(100)과, 토치하우징(200)과, 노즐부(300)와, 연결부재(400)를 포함하며, 특히 상기 토치하우징(200) 내에 혼합용격벽(500)을 더 구비함으로써 상기 혼합용격벽(500)에 의해 만들어지는 공간에서 서로 다른 둘 이상의 가스가 서로 혼합될 수 있도록 함과 더불어 이렇게 혼합된 가스가 균일하게 공급될 수 있도록 하여 별도의 혼합기 제공이 생략될 수 있도록 한 것이다.

이를 각 구성별로 더욱 상세히 설명하면 다음과 같다.

먼저, 상기 몸체하우징(100)은 본 발명의 실시예에 따른 용접용 토치어셈블리의 외관 몸체를 이루는 부위이다.

이러한 몸체하우징(100)은 전후로 개방된 내부가 빈 관체로 형성되어, 후술될 토치하우징(200)을 외부 환경으로부터 보호하는 역할을 수행한다.

다음으로, 상기 토치하우징(200)은 후술될 노즐부(300)와 연결부재(400)가 연결되는 부위이다.

이와 같은 토치하우징(200)은 상기 몸체하우징(100) 내에 결합 고정됨과 더불어 전후로 개방된 내부가 빈 관체로 형성되며, 그 내부는 가스 혼합공간(210)과 혼합가스 공급공간(220)으로 구분 형성된다.

다음으로, 상기 노즐부(300)는 전극(301)이 설치됨과 더불어 혼합가스의 토출 흐름을 안내하는 부위이다.

이와 같은 노즐부(300)는 상기 토치하우징(200)의 선단에 구비되며, 노즐몸체(310) 및 노즐팁(320)을 포함하여 구성된다.

여기서, 상기 노즐몸체(310)는 복수의 냉각수유로(311,312)와 혼합가스유로(313)가 그 후면으로부터 축방향을 따라 관통 형성됨과 더불어 전방측 둘레에는 상기 각 냉각수유로(311,312)와 연통된 냉각수연통공(315,316) 및 상기 혼합가스유로(313)와 연통된 가스연통공(317)이 각각 관통 형성되어 이루어진다.

이때, 상기 냉각수유로(311,312)는 냉각수가 유입되는 유입측 냉각수유로(311) 및 냉각수가 유출되는 유출측 냉각수유로(312)를 포함하여 이루어지며, 이와 같은 유입측 냉각수유로(311)와 유출측 냉각수유로(312)는 상기 노즐몸체(310)의 서로 대칭되는 위치에 각각 형성된다.

이와 함께, 상기 혼합가스유로(313)는 혼합가스의 유동을 안내하도록 형성된 유로로써 본 발명의 실시예에서는 상기 혼합가스유로(313)가 하나로 제공되면서 상기 노즐몸체의 중앙을 관통하도록 형성됨을 제시한다. 도시되지는 않았으나 상기 혼합가스유로(313)는 둘 이상 복수로 제공될 수도 있다.

또한, 상기 노즐팁(320)은 상기 노즐몸체(310)의 전방측 끝단에 결합되면서 내측 중앙으로 전극(301)이 관통 설치되는 부위이다.

이때, 상기 노즐몸체(310)와 노즐팁(320)은 나사체결 구조로써 서로 결합되도록 이루어지며, 상기 노즐몸체(310)의 외주면에는 상기 토치하우징(200)에의 과도한 삽입을 방지하는 돌출스토퍼(319)가 형성된다.

한편, 상기한 노즐부(300)의 선단 둘레에는 토치캡(600)이 더 구비된다.

여기서, 상기 토치캡(600)은 상기 노즐팁(320) 및 노즐몸체(310)의 가스연통공(317)이 형성된 부위를 일괄적으로 감싸도록 설치되면서 상기 가스연통공(317)을 통과하여 토출되는 혼합가스의 유동 방향을 안내하는 역할을 수행한다.

특히, 몸체하우징(100)의 선단에는 토치링(110)이 더 구비됨과 더불어 상기 토치링(110)의 내측에는 냉각수 유동을 안내하는 안내링(120)이 구비되고, 상기 토치링의 선단에는 체결너트(130)가 구비됨과 더불어 상기 토치캡(600)의 후단은 상기 토치링(110)의 선단에 위치된 상태로 상기 체결너트(130)에 의해 상기 토치링(110)에 고정되며, 상기 토치캡(600)의 내주면에는 상기 안내링(120)의 선단에 위치됨과 더불어 상기 노즐부(300)의 각 가스연통공(317)을 통해 유입되는 혼합가스의 유동을 안내하는 가이드링(140)이 더 구비된다.

이와 함께, 상기 노즐부(300)의 선단 외주면과 상기 가이드링(140)의 내주면 사이에는 상기 각 가스연통공(317)을 통과하여 가이드링(140)을 따라 유동되는 혼합가스가 일정하게 분출되도록 하는 메쉬형 격벽(610)이 더 구비된다.

이때, 상기 가이드링(140)은 상기 안내링(120)의 선단에 일체로 형성됨을 그 예로 제시하고 있지만 이에 한정되지 않고 상기 안내링(120)과는 별개의 구성으로 제공될 수도 있다.

한편, 상기 안내링(120)에는 상기 노즐몸체(310)의 두 냉각수연통공(315,316) 중 유입측 냉각수유로(311)와 연통된 냉각수연통공(315)을 통해 유입된 냉각수를 토치링(110) 내주면으로 유동되도록 안내하는 유입측 안내홀(121) 및 상기 토치링(110)을 통해 유출되는 냉각수를 유출측 냉각수유로(312)와 연통된 냉각수연통공(316)으로 유동되도록 안내하는 유출측 안내홀(122)이 각각 형성된다.

이와 함께, 상기 토치링(110)의 내주면에는 상기 유입측 안내홀(121)을 통과하여 유입되는 냉각수를 일시 저장하는 유입측 안내홈(111) 및 상기 유출측 안내홀(122)로의 냉각수 유동을 안내하는 유출측 안내홈(112)이 각각 요입 형성되고, 상기 토치링(110)의 내측으로는 상기 유입측 안내홈(111)에 저장된 냉각수를 토치캡(600)이 위치된 측으로 안내하는 유입측 제1수평안내홀(113) 및 상기 유출측 안내홈(112)으로 냉각수의 유출 유동을 안내하는 유출측 제1수평안내홀(114)이 각각 관통 형성되며, 상기 토치캡(600)에는 상기 유입측 제1수평안내홀(113)을 통해 유입된 냉각수를 체결너트(130)의 내주면으로 안내하는 유입측 제2수평안내홀(621) 및 상기 유출측 제1수평안내홀(114)로 냉각수의 유출 유동을 안내하는 유출측 제2수평안내홀(622)가 각각 형성되고, 상기 체결너트(130)의 내주면에는 상기 유입측 제2수평안내홀(621) 및 유출측 제2수평안내홀(622)과 연통되면서 상기 유입측 제2수평안내홀(621)을 통해 유입된 냉각수를 상기 유출측 제2수평안내홀(622)로 안내하는 연통홈(131)이 요입 형성되어 이루어진다.

이때, 상기 각 냉각수 연통공(315,316)과 각 안내홀(121,122)이 서로 만나는 부위와, 각 안내홀(121,122)과 각 안내홈(111,112)이 서로 만나는 부위 및 각 수평안내홀(113,114,621,622) 간이 서로 만나는 부위에는 씨일부재(810,820,830)가 구비됨으로써 서로 간의 틈새 사이로 누수가 발생됨이 방지되도록 한다.

다음으로, 상기 연결부재(400)는 가스관(411,412) 및 냉각수관(421,422)의 연결을 위해 제공되는 부위이다.

이와 같은 연결부재(400)는 상기 토치하우징(200)의 개방된 후방측 끝단을 가로막도록 설치되면서 용접을 위한 각각의 가스가 구분되어 제공되는 복수의 가스관(411,412) 및 냉각수의 공급 및 유출을 안내하는 복수의 냉각수관(공급측 냉각수관 및 유출측 냉각수관)(421,422)이 각각 관통 연결되도록 이루어진다. 이때 상기 각 가스관(411,412)과 각 냉각수관(421,422)은 연결부재(400)의 배면으로부터 원주측 방향을 따라 서로 직교되는 부위에 각각 설치되도록 구성됨과 더불어 상기 각 가스관(411,412)은 해당 연결부재(400)의 전면에 이르기까지만 관통되도록 결합되고, 상기 각 냉각수관(421,422)은 상기 연결부재(400)를 관통함과 더불어 후술될 혼합용격벽(500)의 관통공(510)을 관통하여 몸체하우징(100) 내의 선단에 위치된 노즐몸체(310)의 유입측 냉각수유로(311) 및 유출측 냉각수유로(312)에 각각 연결되도록 구성된다.

다음으로, 상기 혼합용격벽(500)은 상기 토치하우징(200) 내부의 가스 혼합공간(210) 및 혼합가스 공급공간(220)을 서로 구획하는 부위이다.

즉, 상기 혼합용격벽(500)의 추가 제공에 의해 상기 토치하우징(200) 내에 가스 혼합공간(210)이 생성되도록 함으로써, 가스 혼합을 위한 별도의 혼합기 제공이 생략되면서 상기 토치하우징(200)이 상기 혼합기의 기능도 동시에 수행할 수 있도록 한 것이다.

특히, 상기한 혼합용격벽(500)은 상기 토치하우징(200) 내의 후방측 공간에 구비되면서 그 전후측 공간을 서로 구획하도록 설치되는 메쉬체(혹은, 다공 플레이트)로 형성됨과 더불어 두 냉각수관(421,422)이 관통되는 관통공(510)이 각각 형성되어 이루어지며, 이는 도 10 및 도 11에 도시된 바와 같다.

즉, 연결부재(400)를 관통하는 두 가스관(411,412)을 통해 공급되는 각각의 가스는 상기 혼합용격벽(500)에 의해 형성된 토치하우징(200) 내의 가스 혼합공간(210)에서 서로 혼합된 후 상기 혼합용격벽(500)을 통과하여 상기 혼합가스 공급공간(220)으로 공급될 수 있으며, 특히 상기 혼합용격벽(500)이 메쉬체(혹은, 다공 플레이트)로 이루어짐을 고려할 때 상기한 혼합용격벽(500)을 통과하는 과정에서 상기 혼합가스는 일정한 유속을 가지면서 균일하게 배출될 수 있다.

한편, 상기한 혼합용격벽(500)은 하나만 제공됨을 실시예로 도시하고 있으나, 필요에 따라 둘 이상 복수로 제공될 수도 있다.

이와 함께, 상기 혼합용격벽(500)은 그 전후를 지지하는 멈춤링(520)에 의해 상기 토치하우징(200) 내에 고정된 상태로 유지되도록 구성된다.

하기에서는, 전술된 본 발명의 실시예에 따른 용접용 토치어셈블리의 작용을 더욱 구체적으로 설명하도록 한다.

먼저, 각 가스저장통(도시는 생략됨)에 연결된 각 가스호스(11,12)는 용접용 토치어셈블리의 각 가스관(411,412)에 각각 연결하고, 냉각수를 공급하는 호스(13)는 공급측 냉각수관(421)에 연결함과 더불어 냉각수를 배출하는 호스(14)는 유출측 냉각수관(422)에 연결한다.

이때, 상기 각 가스호스(11,12)와 각 가스관(411,412) 사이에는 별도의 혼합기가 제공되지 않고 서로가 직결로 연결된다.

이의 상태에서 해당 용접용 토치어셈블리를 이용한 작업(예컨대, 용접 작업 혹은, 절단 작업 등)을 수행하게 되면 상기 각 가스호스(11,12)를 통해 공급되는 가스는 용접용 토치어셈블리의 각 가스관(411,412)을 통해 토치하우징(200)의 가스 혼합공간(210) 내로 제공된다.

그리고, 상기와 같이 토치하우징(200)의 가스 혼합공간(210) 내로 유입된 각 가스는 해당 가스 혼합공간(210) 내에서 서로 혼합되며, 계속해서 혼합용격벽(500)을 통과하여 토치하우징(200)의 혼합가스 공급공간(220) 내로 유동된다.

이때, 상기 가스 혼합공간(210) 내에서 혼합된 혼합가스는 상기 혼합용격벽(500)을 통과하는 과정에서 일정한 유속으로 통과함에 따라 상기 가스 혼합공간(210) 내에서의 가스 혼합은 더욱 원활히 이루어질 뿐 아니라 상기 혼합가스 공급공간(220) 내로의 가스 공급 역시 안정적으로 이루어질 수 있게 된다.

이후, 상기 혼합가스 공급공간(220)으로 공급된 혼합가스는 노즐몸체(310)에 형성된 혼합가스유로(313) 내를 따라 유동된 후 가스연통공(317)을 통과하여 토치캡(600)과 노즐팁(320) 사이의 공간으로 제공되며, 계속해서 상기 공간을 따라 유동되면서 토치캡(600)의 전방으로 토출되어 해당 토치캡(600) 전방에 생성된 아크로 공급될 수 있게 된다.

특히, 상기 가스연통공(317)을 통과하여 토치캡(600)과 노즐팁(320) 사이의 공간을 따라 유동되는 혼합가스는 해당 공간에 구비된 메쉬형 격벽(610)을 통과하게 되고, 이의 과정에서 해당 혼합가스가 가지고 있던 와류가 해소되면서 균일한 배출이 이루어질 수 있게 된다.

또한, 전술된 각 가스의 공급과 이 공급된 가스의 혼합 및 혼합된 가스의 배출이 연속적으로 수행되는 도중에는 공급측 냉각수관(421) 내로 냉각수가 유입되면서 상기 공급측 냉각수관(421)을 따라 노즐몸체(310)의 유입측 냉각수유로(311) 내로 제공된다.

이와 함께, 상기 냉각수는 상기 유입측 냉각수유로(311)를 따라 유동되며, 계속해서 냉각수연통공(315), 유입측 안내홀(121), 유입측 안내홈(111), 유입측 제1수평안내홀(113), 유입측 제1수평안내홀(621)을 순차적으로 통과하여 체결너트(130) 내주면에 형성된 연통홈(131)의 어느 일측으로 유입된 후 상기 연통홈(131)의 다른 일측을 통해 유출측 제2수평안내홀(622), 유출측 제1수평안내홀(114), 유출측 안내홈(112), 유출측 안내홀(122), 냉각수연통공(316)을 순차적으로 통과한 후 유출측 냉각수유로(312)를 통해 유출측 냉각수관(422)으로 유출된다. 이로써 상기 냉각수의 유동에 따른 토치캡(600)과 노즐몸체(310) 및 그 내부를 관통하도록 설치된 전극(301)은 냉각될 수 있게 된다.

결국, 본 발명에 따른 용접용 토치어셈블리는 별도의 혼합기를 사용하지 않고도 해당 용접용 토치어셈블리 내에서 서로 다른 두 가스의 혼합이 균일하게 이루어질 수 있기 때문에 상기 혼합기의 추가 제공으로 인해 야기되었던 유지 관리의 비용이나 어려움이 해소될 수 있게 된다.

이와 함께, 본 발명에 따른 용접용 토치어셈블리는 혼합가스의 생성을 위한 두 가스가 혼합되는 가스 혼합공간(210)이 메쉬체 혹은, 다공 플레이트로 이루어진 혼합용격벽(500)에 의해 혼합가스 공급공간(220)과 구획되도록 이루어짐에 따라 상기 가스 혼합공간(210) 내에서의 가스 혼합이 충분히 이루어질 수 있게 됨과 더불어 상기 가스 혼합공간(210)에서 상기 혼합가스 공급공간(220)으로 혼합가스가 일정하게 유동될 수 있게 된다.

또한, 본 발명에 따른 용접용 토치어셈블리는 혼합가스가 토치캡(600)을 통과하는 과정에서 메쉬형 격벽(610)에 의해 와류 발생이 방지된 상태로 균일하게 배출될 수 있게 됨과 더불어 산화 발생을 방지할 수 있게 된다.

한편, 본 발명의 용접용 토치어셈블리는 전술된 실시예의 구조로만 한정되는 것은 아니다.

즉, 본 발명의 용접용 토치어셈블리는 첨부된 도 12에 도시된 바와 같이 하나 혹은, 둘 이상의 가이드부(700)를 더 포함하여 구성될 수도 있다.

여기서, 상기 가이드부(700)는 용접봉(20)을 정위치로 공급되도록 안내하는 구조물로써 상기 몸체하우징(100)의 외주면 혹은, 토치캡(600)의 외주면 중 적어도 어느 한 부위에 구비될 수 있으며, 본 발명의 실시예에서는 상기 가이드부(700)가 토치캡(600)을 감싸면서 결합 고정됨과 더불어 용접봉(20)이 통과하는 통과공(710)이 형성되어 이루어짐을 추가적인 예로 한다.

또한, 본 발명의 용접용 토치어셈블리는 노즐부(300)와 안내링(120)과 이에 일체화된 가이드링(140) 및 토치캡(600)을 동시에 냉각시키는 구조가 전술된 실시예의 혼합용격벽(500)과 동시에 제공되는 구조로 이루어짐이 용접 성능을 가장 크게 향상시킬 수 있다는 점에서 가장 바람직하지만, 상기한 냉각 구조 혹은, 혼합용격벽(500)이 제공되는 구조는 각각 단독으로 제공될 수도 있는 등 사용자의 필요나 사용 용도에 따라 다양한 방식으로 설계될 수 있다.

이렇듯, 본 발명의 용접용 토치어셈블리는 다양한 구조로의 변경이 가능한 유용한 발명이라 할 수 있다.

11,12. 가스호스 13,14. 냉각수 호스
20. 용접봉 100. 몸체하우징
110. 토치링 111. 유입측 안내홈
112. 유출측 안내홈 113. 유입측 제1수평안내홀
114. 유출측 제1수평안내홀 120. 안내링
121. 유입측 안내홀 122. 유출측 안내홀
130. 조작너트 131. 연통홈
140. 가이드링 200. 토치하우징
210. 가스 혼합공간 220. 혼합가스 공급공간
300. 노즐부 301. 전극
310. 노즐몸체 311,312. 냉각수유로
313. 혼합가스유로 315,316. 냉각수연통공
317. 가스연통공 320. 노즐팁
400. 연결부재 411,412. 가스관
421,422. 냉각수관 500. 혼합용격벽
510. 관통공 520. 멈춤링
600. 토치캡 610. 메쉬형 격벽
621. 유입측 제2수평안내홀 622. 유출측 제2수평안내홀
700. 가이드부 710. 통과공

Claims (5)

1. 외관을 이루는 몸체하우징(100) 내에 결합 고정되면서 내부가 빈 관체로 형성되며, 후방측 끝단에는 용접을 위한 각각의 가스가 구분되어 제공되는 복수의 가스관(411,412) 및 냉각수의 공급 및 유출을 안내하는 복수의 냉각수관(421,422)이 각각 관통 연결되도록 이루어진 연결부재(400)가 구비된 토치하우징(200);
   상기 토치하우징(200)의 선단에 구비되며, 중앙으로는 전극(301)이 관통 설치됨과 더불어 내부로는 냉각수가 유동되는 복수의 냉각수유로(311,312) 및 혼합가스의 유동을 안내하도록 혼합가스유로(313)가 각각 관통 형성된 노즐부(300);
   상기 토치하우징(200) 내에 구비되면서 상기 토치하우징(200)의 내부 공간을 가스 혼합공간(210) 및 혼합가스 공급공간(220)으로 구획하되 가스는 통과될 수 있는 하나 혹은, 둘 이상 복수의 혼합용격벽(500);을 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 용접용 토치어셈블리.
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 혼합용격벽(500)은 메쉬체 혹은, 다공 플레이트로 형성됨을 특징으로 하는 용접용 토치어셈블리.
3. 제 1 항 또는, 제 2 항에 있어서,
   상기 혼합용격벽(500)에는 상기 복수의 냉각수관(421,422)이 관통되는 관통공(510)이 각각 형성되고,
   상기 각 냉각수관(421,422)은 상기 혼합용격벽(500)의 관통공(510)을 관통하여 상기 노즐부(300)에 연결되도록 구성됨을 특징으로 하는 용접용 토치어셈블리.
4. 제 1 항에 있어서,
   상기 노즐부(300)는
   복수의 냉각수유로(311,312) 및 혼합가스유로(313)가 관통 형성됨과 더불어 전방측 둘레에는 각 냉각수유로(311,312)와 연통된 냉각수연통공(315,316) 및 상기 혼합가스유로(313)와 연통된 가스연통공(317)이 각각 관통 형성된 노즐몸체(310)와, 상기 노즐몸체(310)의 전방측 끝단에 결합되는 노즐팁(320)으로 구성되고,
   상기 노즐부(300)의 선단 둘레에는 상기 가스연통공(317)이 형성된 부위를 감싸도록 설치되면서 상기 가스연통공(317)을 통과하여 토출되는 혼합가스의 유동 방향을 안내하는 가이드링(140)이 더 구비되며,
   상기 가이드링(140)의 내주면과 상기 노즐부(300)의 외주면 사이에는 상기 가스연통공(317)을 통과한 혼합가스가 일정하게 분출되도록 하는 메쉬형 격벽(610)이 더 구비되어 이루어짐을 특징으로 하는 용접용 토치어셈블리.
5. 제 1 항에 있어서,
   상기 몸체하우징(100)의 전방측 부위인 상기 노즐부(300)의 선단측 둘레에는 토치캡(600)이 더 구비되고,
   상기 몸체하우징(100)의 외주면 혹은, 토치캡(600)의 외주면 중 적어도 어느 한 부위에는 용접봉을 안내하는 가이드부(700)가 더 구비됨을 특징으로 하는 용접용 토치어셈블리.

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