KR20200053852A - Gas cutting device - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 가스 절단장치에 관한 것으로서, 바람직하게는 적어도 친환경적인 수·산소 혼합가스(hydrox gas)의 사용을 가능하게 하면서 화염의 확산성 개선 등의 최적화 설계를 통하여, 후판(후물재)이나 (고강도) 주편 등의 모재 절단시 열영향을 줄이고, 절단폭을 보다 최소화하는 한편, 신속한 절단을 가능하게 한 가스 절단 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a gas cutting device, preferably through at least an environmentally friendly water-oxygen mixed gas (hydrox gas) while using an optimized design, such as improving the diffusibility of the flame, thick plate (thick material) or ( High-strength) It relates to a gas cutting device that reduces heat effects when cutting a base material such as a cast, minimizes the cutting width, and enables rapid cutting.
지금까지 알려진 모재(소재)의 가스 절단은 주로, LNG 등의 화석연료를 기반으로 하는 것인데, 예를 들어 노즐에 LNG 등의 화석연료, 예열용 산소 및 절단용 (고압) 산소를 공급하고 예열용 산소의 공급을 조정하여 화염의 세기를 조절하였다.The gas cutting of the base material (material) known so far is mainly based on fossil fuels such as LNG, for example, for supplying fossil fuels such as LNG, preheating oxygen and cutting (high pressure) oxygen to the nozzle, and preheating. The intensity of the flame was controlled by adjusting the supply of oxygen.
그런데, 절단용 산소가 공급되는 노즐구멍(홀)은 산소의 기류가 모재(주편 등) 아래까지 도달할 수 있도록 모재의 두께에 비례하여 커지게 되는데, 이와 같이 산소 노즐의 구멍이 커질수록 모재 절단시 용융 손실폭도 커지고, 산소 소비량도 증가하게 된다.By the way, the nozzle hole (hole) to which oxygen for cutting is supplied increases in proportion to the thickness of the base material so that the air flow of oxygen can reach the base material (cast iron, etc.). When the melting loss width increases, the oxygen consumption increases.
즉, 모재 두께가 커지면 절단 산소의 노즐구멍과 가스량도 비례적으로 커져야 하므로, 예를 들어, 모재의 두께 별로 사용이 가능한 여러 종류의 노즐을 준비하였다가 교체 사용해야 하는 것이었다.That is, as the thickness of the base material increases, the nozzle hole and gas amount of the cutting oxygen must also increase proportionately, for example, several types of nozzles that can be used for each thickness of the base material must be prepared and replaced.
한편, 이와 같은 LNG 등의 화석연료 대신에, 수·산소 혼합가스(hydrox gas)를 사용하는 기술이 알려져 있는데, 예를 들어 KR 10-2006-0129742 A (2006.12.18)에서는, 수소산소 혼합가스를 이용한 절단장치를 개시하고 있다. On the other hand, instead of fossil fuels such as LNG, a technique using a hydrogen-oxygen mixed gas is known. For example, in KR 10-2006-0129742 A (2006.12.18), a hydrogen-oxygen mixed gas Disclosed is a cutting device using.
그러나, 상기 KR 공개특허는 단지 수·산소 혼합가스용 노즐만을 개략적으로 개시할 뿐, 절단노즐(장치)을 수·산소 혼합가스에 보다 적합하게 한 노즐의 최적화 설계 등이 반영된 것은 아니다.However, the KR patent only schematically discloses a nozzle for a water / oxygen mixed gas, and does not reflect an optimized design of a nozzle that makes the cutting nozzle (device) more suitable for a water / oxygen mixed gas.
특히, 근래 후판이나 후물재 또는, 슬라브 등의 주편과 같은, 두께를 갖는 모재(소재)에 보다 최적화된 가스 절단 기술이 요구되고 있는 실정이다.Particularly, in recent years, a gas cutting technique more optimized for a base material (material) having a thickness, such as a cast plate such as a thick plate, a thick material, or a slab, is required.
본 발명은 상기와 같은 종래 문제점을 해소하기 위하여 안출된 것으로서 그 목적은, 바람직하게는 적어도 친환경적인 수·산소 혼합가스(hydrox gas)의 사용을 가능하게 하면서 화염의 확산성 개선 등의 최적화 설계를 통하여, 후판(후물재)이나 (고강도) 주편 등의 모재 절단시 열영향을 줄이고, 절단폭을 보다 최소화하는 한편, 신속한 절단을 가능하게 한 가스 절단 장치를 제공함에 있다. The present invention has been devised to solve the above-described conventional problems, and its purpose is to optimize the design, such as improving the diffusibility of the flame, while at least enabling the use of an environmentally friendly hydrogen-oxygen mixed gas. Through this, it is to provide a gas cutting device that reduces heat influence when cutting a base material such as a thick plate (thick material) or a (high strength) cast, minimizes the cutting width, and enables rapid cutting.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 기술적인 일 실시예의 본 발명의 가스 절단장치는, 산소와 연료가스가 유입되는 산소유로와 연료가스유로를 포함하는 장치헤드;와, 상기 장치헤드에 체결되고, 상기 산소유로와 연통하는 산소통로 및 커트홈을 포함하는 내부노즐; 및, 상기 내부노즐의 외측으로 장치헤드에 체결되고 내부노즐 사이에서 상기 연료가스유로와 커트홈과 연통하는 연료가스통로를 형성하는 외부노즐;을 포함하여 구성되되, 상기 내부노즐의 커트홈은, 밑면과 개구면이 서로 다른 길이를 갖도록 구성될 수 있다.Gas cutting device of the present invention in one technical embodiment for achieving the above object, the device head including an oxygen flow path and a fuel gas flow path to which oxygen and fuel gas flow; And, fastened to the device head, the An internal nozzle including an oxygen passage and a cut groove communicating with the oxygen passage; And an outer nozzle which is fastened to the device head outside the inner nozzle and forms a fuel gas passage communicating with the fuel gas passage and the cut groove between the inner nozzles, wherein the cut groove of the inner nozzle comprises: The bottom surface and the opening surface may be configured to have different lengths.
바람직하게는, 상기 내부노즐의 커트홈은, 그 밑각이 서로 같고, 양측 대각선의 길이가 서로 같은, 등변사다리꼴로 형성될 수 있다.Preferably, the cut grooves of the inner nozzle may be formed in an equilateral trapezoid, the base angles of which are the same, and the lengths of both diagonals are the same.
더 바람직하게는, 상기 내부노즐의 커트홈은, 상기 연료가스통로로부터 연료가스가 유입되는 입구측의 높이 보다 연료가스가 외부 분출되는 출구측의 높이가 더 작게 형성될 수 있다.More preferably, the cut groove of the inner nozzle may be formed to have a smaller height at the outlet side where the fuel gas is externally ejected than the height at the inlet side where the fuel gas flows from the fuel gas passage.
그리고, 상기 내부노즐의 커트홈은, 입구측에서 출구측으로 갈수록 높이가 작아져 그 밑면이 반경방향으로 경사지거나, 상기 커트홈의 출구측에 형성된 경사단턱을 더 포함할 수 있다.In addition, the cut groove of the inner nozzle may further include an inclined step formed on the exit side of the cut groove, or the lower surface of the cut groove inclined in the radial direction from the entrance side to the exit side.
바람직하게는, 상기 내부노즐의 커트홈은, 상기 연료가스통로로부터 연료가스가 유입되는 입구측에서 연료가스가 외부 분출되는 출구측으로 그 길이방향으로 경사지거나, 그 길이방향으로 적어도 일부분 만곡될 수 있다.Preferably, the cut groove of the inner nozzle may be inclined in the longitudinal direction from the inlet side where the fuel gas is introduced from the fuel gas passage to the outlet side where the fuel gas is externally discharged, or may be curved at least partially in the longitudinal direction. .
더 바람직하게는, 상기 내부노즐의 커트홈은, 연료가스통로로부터 연료가스가 유입되는 입구측에서 연료가스가 외부 분출되는 출구측으로 갈수록 높이가 작아져 그 밑면이 반경방향으로 경사지는 것에 더하여, 상기 입구측에서 출구측으로 그 길이방향으로 경사지게 형성될 수 있다.More preferably, the cut groove of the inner nozzle is smaller in height from the inlet side where the fuel gas flows from the fuel gas passage to the outlet side where the fuel gas is externally ejected, and in addition to the inclination of the bottom surface thereof in the radial direction. It may be formed inclined in the longitudinal direction from the inlet side to the outlet side.
또한, 기술적인 다른 실시예의 본 발명의 가스 절단장치는, 산소와 연료가스가 유입되는 산소유로와 연료가스유로를 포함하는 장치헤드;와, 상기 장치헤드에 체결되고, 상기 산소유로와 연통하는 산소통로 및 커트홈을 포함하는 내부노즐; 및, 상기 내부노즐의 외측으로 장치헤드에 체결되고 내부노즐 사이에서 상기 연료가스유로와 커트홈과 연통하는 연료가스통로를 형성하는 외부노즐;을 포함하여 구성되되, 상기 내부노즐의 커트홈은, 상기 연료가스통로로부터 연료가스가 유입되는 입구측에서 연료가스가 외부 분출되는 출구측으로 갈수록 높이가 작아져 그 밑면이 반경방향으로 경사지거나, 상기 커트홈의 입구측에서 출구측으로 그 길이방향으로 경사지게 구성될 수 있다.In addition, the gas cutting device of the present invention of another technical embodiment, the device head including an oxygen flow path and a fuel gas flow path through which oxygen and fuel gas flow; And, the fastener is connected to the device head, and the oxygen passage to communicate with the oxygen flow path An inner nozzle including a furnace and a cut groove; And an outer nozzle which is fastened to the device head outside the inner nozzle and forms a fuel gas passage communicating with the fuel gas passage and the cut groove between the inner nozzles, wherein the cut groove of the inner nozzle comprises: The height of the fuel gas flows from the inlet side where the fuel gas flows from the fuel gas passage to the outlet side where the fuel gas is discharged, and the bottom thereof is inclined in the radial direction, or is configured to be inclined in the longitudinal direction from the inlet side of the cut groove to the outlet side. Can be.
바람직하게는, 상기 내부노즐의 커트홈은, 입구측에서 출구측으로 갈수록 높이가 작아져 그 밑면이 반경방향으로 경사지는 것에 더하여, 상기 입구측에서 출구측으로 그 길이방향으로 경사지게 구성될 수 있다.Preferably, the cut groove of the inner nozzle may be configured to be inclined in the longitudinal direction from the inlet side to the outlet side, in addition to the smaller inclination in the radial direction from the inlet side to the outlet side.
더 바람직하게는, 상기 외부노즐은, 상기 장치헤드에 체결되는 외부노즐몸체와, 상기 외부노즐몸체에 체결되는 외부노즐팁으로 이루어지되, 상기 외부노즐 또는, 상기 외부노즐팁이 포위하는 상기 내부노즐의 선단부 커버링구간은 가변될 수 있다.More preferably, the external nozzle is composed of an external nozzle body fastened to the device head and an external nozzle tip fastened to the external nozzle body, wherein the external nozzle or the internal nozzle surrounded by the external nozzle tip The covering section of the distal end of the can be varied.
이때, 상기 내부노즐의 선단부 커버링구간은, 길이가 서로 다른 외부노즐이나 외부노즐팁들 중 하나가 선택적으로 장치헤드나 외부노즐몸체에 체결되거나 또는, 상기 외부노즐이나 외부노즐팁의 장치헤드나 외부노즐몸체와의 체결시 체결깊이를 조정하거나, 두께조정링을 매개로 체결하여, 가변될 수 있다.At this time, in the covering section of the front end of the inner nozzle, one of the outer nozzles or the outer nozzle tips having different lengths is selectively fastened to the device head or the outer nozzle body, or the device head or the outside of the outer nozzle or outer nozzle tip When fastening with the nozzle body, it can be changed by adjusting the fastening depth or fastening through the thickness adjustment ring.
바람직하게는, 상기 외부노즐은, 상기 장치헤드에 체결되는 외부노즐몸체와, 상기 외부노즐몸체에 체결되는 외부노즐팁으로 이루어지되, 상기 외부노즐 또는 상기 외부노즐팁의 선단부에는 상기 내부노즐의 커트홈과 선택적으로 연통하는 제2 커트홈이 더 형성될 수 있다.Preferably, the external nozzle is composed of an external nozzle body that is fastened to the device head and an external nozzle tip that is fastened to the external nozzle body, and the outer nozzle or a tip of the external nozzle tip is cut from the internal nozzle. A second cut groove that selectively communicates with the groove may be further formed.
이때, 상기 외부노즐 또는 외부노즐팁의 제2 커트홈은, 상기 외부노즐이나 외부노즐팁의 장치헤드와 외부노즐몸체와의 체결시 그 회전정도에 따라 또는, 두께조정링을 매개로 상기 내부노즐의 커트홈과 연통토록 일치되거나 서로 엇걸리게 배치될 수 있다.At this time, the second cut groove of the outer nozzle or the outer nozzle tip, depending on the degree of rotation when fastening the device head of the outer nozzle or the outer nozzle tip and the outer nozzle body, or through the thickness adjustment ring, the inner nozzle The cut grooves can be matched to be in communication or staggered with each other.
그리고, 상기 내부노즐의 커트홈은 상기 내부노즐의 외연을 따라 복수개 형성되고, 상기 연료가스는 수·산소 혼합가스를 포함할 수 있다.In addition, a plurality of cut grooves of the inner nozzle are formed along the outer edge of the inner nozzle, and the fuel gas may include a mixture of water and oxygen.
이와 같은 본 발명의 가스 절단장치는, LNG 등의 화석연료를 사용할 수 있으나, 친환경적인 수·산소 혼합가스(hydrox gas)를 기반으로 하는 모재 절단시, 화염 특성 등을 개선하여 보다 최적화한 설계 환경을 제공할 수 있다.The gas cutting device of the present invention may use fossil fuels such as LNG, but when cutting a base material based on an environmentally friendly hydrogen-oxygen mixed gas (hydrox gas), it improves flame characteristics and the like to optimize the design environment. Can provide
즉, 본 발명은, 적어도 수·산소 혼합가스를 사용하면서도, 가스 절단시 모재의 상부 용융폭을 줄여 열영향에 의한 모재의 열적 변형을 감소시키는 한편, 용융손실 저감으로 흄 발생의 감소도 가능하게 하는 효과를 제공한다.That is, the present invention, while using at least a water-oxygen mixed gas, while reducing the upper melt width of the base material during gas cutting to reduce the thermal deformation of the base material due to the heat effect, it is also possible to reduce the generation of fume by reducing the melting loss Provides the effect.
더하여, 궁극적으로 본 발명은, 모재 예컨대 두께를 갖는 주편 등의 절단 시간을 단축하는 한편, 연료비 절감도 가능하게 하면서, 가스 절단시 모재의 하부 버(절단설)(burr)의 제거율도 높이는 효과를 제공하는 것이다.In addition, ultimately, the present invention reduces the cutting time of a base material, such as a cast piece having a thickness, while reducing fuel costs, and also increases the effect of increasing the removal rate of a lower burr of the base material during gas cutting. Is to provide.
도 1 및 도 2는 본 발명에 따른 실시예들의 가스 절단 장치의 전체 구성을 도시한 전체 구성도
도 3은 도 1의 본 발명 장치를 도시한 요부 측면 및 정면 구성도
도 4는 도 2의 본 발명 장치를 도시한 요부 측면 및 정면 구성도
도 5는 도 4의 본 발명 장치의 다른 실시예를 도시한 요부 측면 및 정면 구성도
도 6은 도 5의 본 발명 장치의 또 다른 실시예를 도시한 요부 측면 구성도
도 7은 도 4의 본 발명 장치의 또 다른 실시예를 도시한 요부 측면 및 정면 구성도
도 8은 도 7의 본 발명 장치의 또 다른 실시예를 도시한 요부 측면 및 정면 구성도
도 9는 도 5 및 도 7의 본 발명 장치의 또 다른 실시예를 도시한 요부 측면 및 정면 구성도
도 10은 도 3의 본 발명 장치의 다른 실시예를 도시한 요부 측면 및 정면 구성도
도 11은 도 10의 본 발명 장치의 또 다른 실시예를 도시한 요부 측면 및 정면 구성도
도 12는 도 10 및 도 11의 본 발명 장치의 또 다른 실시예를 도시한 요부 측면 및 정면 구성도
도 13 내지 도 17은 본 발명 장치에서 외부노즐 등에 의한 내부노즐 커버링구간의 가변상태의 여러 실시예들을 도시한 요부 측면 구성도
도 18 내지 도 20은 도 1,2의 본 발명 장치의 또 다른 실시예를 도시한 요부 측면 및 정면 구성와 확대도1 and 2 is an overall configuration diagram showing the overall configuration of the gas cutting device of the embodiments according to the present invention
Figure 3 is a main part side and front configuration diagram showing the device of the present invention of Figure 1
Figure 4 is a main part side and front configuration diagram showing the device of the present invention of Figure 2
5 is a main part side and front configuration diagram showing another embodiment of the device of the present invention of FIG.
Figure 6 is a main part side view showing another embodiment of the device of the present invention of Figure 5
Figure 7 is a main part side and front configuration diagram showing another embodiment of the device of the present invention of Figure 4
8 is a main part side and front configuration diagram showing another embodiment of the apparatus of the present invention of FIG.
9 is a main part side and front configuration diagram showing still another embodiment of the device of the present invention of FIGS. 5 and 7
10 is a main part side and front configuration diagram showing another embodiment of the apparatus of the present invention of FIG.
11 is a main part side and front configuration diagram showing another embodiment of the apparatus of the present invention of FIG.
12 is a main part side and front configuration diagram showing another embodiment of the apparatus of the present invention of FIGS. 10 and 11
13 to 17 are main part side views showing various embodiments of a variable state of an inner nozzle covering section by an external nozzle or the like in the apparatus of the present invention.
18 to 20 are main part side and front configurations and enlarged views showing still another embodiment of the apparatus of the present invention of FIGS.
이하, 본 발명이 예시적인 도면을 통해 상세하게 설명된다. 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.Hereinafter, the present invention will be described in detail through exemplary drawings. It should be noted that in adding reference numerals to the components of each drawing, the same components have the same reference numerals as possible even though they are displayed on different drawings. In addition, in describing the present invention, when it is determined that detailed descriptions of related well-known structures or functions may obscure the subject matter of the present invention, detailed descriptions thereof will be omitted.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 상세하게 설명한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail.
먼저, 도 1 내지 도 3에서는 본 발명에 따른 가스 절단장치(100)를 전체 구성도 및 요부 측면 구성도 등으로 도시하고 있다.First, in FIGS. 1 to 3, the
즉, 도 1 및 도 3에서 도시한 바와 같이, 본 발명에 따른 가스 절단장치(100)는, 산소(O2)와 연료가스(HG)가 유입되는 유로(112)(114)들을 구비하는 장치헤드(110)와, 상기 장치헤드(110)에 체결되고, 산소가 분출되는 산소통로(120)와 연료가스가 분출되는 커트홈(130)들이 각각 형성된 내부노즐(140) 및, 상기 내부노즐의 외측으로 장치헤드(110)에 체결되면서 내부노즐 사이에서 상기 커트홈과 연통하는 연료가스통로(150)를 형성하는 외부노즐(160)을 포함하여 기본적으로 제공될 수 있다.That is, as shown in FIGS. 1 and 3, the
그리고, 도 1,2와 같이, 상기 장치헤드(110)에는 각각 상기 내부노즐(140)과 외부노즐(160)이 나사 형태로 체결되는 일정 길이를 갖는 일체로된 (나사)체결부(116)(118)를 더 포함할 수 있다.In addition, as shown in FIGS. 1 and 2, the
더하여, 도 2에서 도시한 바와 같이, 본 발명의 가스 절단장치(100)에서 상기 외부노즐(160)은, 상기 장치헤드(10)의 체결부(118)에 체결되는 외부노즐몸체(162)와, 상기 외부노즐몸체(162)에 제공된 체결부(166)에 나사 체결되는 외부노즐팁(164)으로 제공될 수도 있다.In addition, as shown in FIG. 2, in the
또한, 도 3과 같이, 상기 내부노즐(140)의 커트홈(130)은 상기 내부노즐의 선단부 외연으로 원주방향을 따라 바람직하게는, 등간격으로 파여서(가공되어) 복수개가 형성될 수 있다.In addition, as shown in FIG. 3, the
따라서, 산소(O2)는 장치헤드(110)의 중앙측에 관통 형성된 (도시하지 않은 산소공급라인이 연결되는) 산소유로(112)로 공급되고, 동시에 연료가스(HG)는 장치헤드(110)에 형성된 (도시하지 않은 연료가스 공급라인이 연결되는) 연료가스유로(114)로 공급되고, 이들은 내부노즐(140)의 중앙을 관통하는 산소통로(120)와 상기 내부노즐(160)과 외부노즐 사이(160)에 형성되는 연료가스통로(150)로 유입(주입)된다.Therefore, oxygen (O 2 ) is supplied to the oxygen passage 112 (which is not shown in the oxygen supply line is connected) formed through the central side of the
그리고, 상기 연료가스(HG)는 상기 연료가스통로(150)와 연통하는 상기 내부노즐(140)의 외연으로 원주방향을 따라 복수개가 일체로 파여서 홈형태로 형성된(가공된) 커트홈(130)으로 공급되고, 그 끝(선단부)에서 외부 분출되고, 산소는 상기 내부노즐(140)의 중앙 산소통로(120)의 끝에서 분출된다.And, the fuel gas (HG) is an outer edge of the
이때, 도 1에서 도시한 일체형의 외부노즐(160)이나, 도 2에서 도시한 외부노즐몸체(162)에 체결되는 외부노즐팁(164)의 각각의 선단부(160a)들은, 도 3과 같이 상기 내부노즐(140)의 선단부(140a)를 밀착하여 포위하는 형태가 되고, 이에 커트홈(130)의 정단면성 상측의 개구면(134)은 일부분 외부노즐이나 외부노즐팁의 선단부가 포위하는 형태가 된다. At this time, each of the
따라서, 주편 등의 모재 커팅을 위한 고압의 산소는 내부노즐(140)의 선단부(140a)의 중앙 산소통로(120)의 끝(선단부)에서 분출되고, 연료가스(HG)는 상기 내부노즐(140)의 커트홈(130)의 끝(선단부)에서 산소를 포위하는 형태로 분출되고, 이에 점화되면서 산소와 연료가스는 모재 절단을 위한 화염(불꽃)을 형성하는 것이다.Therefore, high-pressure oxygen for cutting the base material of the cast iron or the like is ejected from the end (the tip portion) of the
한편, 본 실시예에서 설명하는, 본 발명의 가스 노즐장치(100)에 사용되는 연료가스는 바람직하게는, 수·산소 혼합가스(hydrox gas,HG)일 수 있다. 그러나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니다.On the other hand, the fuel gas used in the
예를 들어, 도 1,2에서 도시한 본 발명의 가스 절단장치(100)에서, 바람직하게는 장치헤드(110)의 연료가스유로(114)를 통하여 수·산소 혼합가스(HG)가 연계된 공급라인을 통하여 공급될 수 있다. For example, in the
알려진 바와 같이, 상기와 같은 수·산소 혼합가스(HG)는 물(H2O)의 전기분해를 통하여 얻을 수 있는데, 이 과정에서 산소가 포함되므로 기존 예열용 산소가 필요없게 된다.As is known, the water-oxygen mixed gas (HG) as described above can be obtained through electrolysis of water (H 2 O), and oxygen is included in this process, so that the existing oxygen for preheating is unnecessary.
그러나, 상기 연료가스유로(114)에 수·산소 혼합가스(HG) 대신에, 다중 연결되는 공급라인들을 통하여 예열용 산소(O2)가 공급되고 그 다음 화석연료(LNG)가 공급되어 산소유로(112)로 공급되는 고압 산소들과 같이 화염을 형성하는 것도 가능하다.However, instead of the water-oxygen mixed gas (HG), the fuel
즉, 본 발명의 가스 절단장치(100)는 연료가스로 화석연로나 수·산소 혼합가스(HG)의 사용이 모두 가능할 수 있다.That is, the
다만, 화석연료를 사용하는 경우, 주편 등의 절단시 주편 두께에 비례하여 산소노즐 구멍이 커지고, 이는 모재 두께가 증가하면 산소노즐 구멍이 커져 모재 절단시 주편 절단폭이 커지고, 결국 용융 손실도 커지는 한편, 산소 소비량도 증가한다.However, in the case of using fossil fuels, the oxygen nozzle hole becomes large in proportion to the thickness of the cast steel when cutting the cast steel, etc., which increases the oxygen nozzle hole when the base material thickness increases, resulting in a large cutting width of the cast steel when cutting the base material, and eventually melting loss. Meanwhile, oxygen consumption also increases.
이에, 바람직하게는 본 실시예에서는 적어도 수·산소 혼합가스(HG)를 연료가스로 사용할 수 있다.Thus, preferably, in this embodiment, at least a water-oxygen mixed gas (HG) can be used as the fuel gas.
이와 같은 수·산소 혼합가스(HG)는, 화석연료 보다 직진성 화염을 형성하여 적은 열량으로 절단효과가 크고, 절단 손실면도 적고, 더 친환경적 연료일 수 있다.The water-oxygen mixed gas (HG) may form a straight flame rather than fossil fuel, and thus has a large cutting effect with a small amount of heat, a small cutting loss surface, and may be a more environmentally friendly fuel.
그리고, 화석연료인 LNG(CH4)의 경우 절단시 'C'에 의한 연소로 부산물이 많이 발생하여 흄(fume)의 발생량도 많으나, 수·산소 혼합가스(HG)는 H2 절단으로 'C'에 의한 악영향 저감으로 친환경적인 가스 자체만으로도 흄의 발생을 줄일 수 있다.In the case of LNG (CH 4 ), which is fossil fuel, a lot of by-products are generated due to combustion by 'C' when cutting, but the amount of fume generated is large, but the mixture of water and oxygen (HG) is 'C' by cutting H 2 By reducing the adverse effects caused by ', it is possible to reduce the generation of fume even with an environmentally friendly gas itself.
특히, 이하의 본 실시예 설명에서와 같이, 본 발명의 가스 절단장치(100)는 수·산소 혼합가스(HG)의 사용함에 있어, 보다 최적화 설계된 절단장치를 제공할 수 있다.In particular, as in the following description of the present embodiment, the
다만, 이하의 본 실시예 설명에서는, 수·산소 혼합가스(HG) 등을 연료가스(HG)로 일괄하여 설명한다.However, in the following description of the present embodiment, the water-oxygen mixed gas (HG) and the like are collectively described as fuel gas (HG).
다음, 도 4에서는 다른 실시예의 본 발명 가스 절단장치(100)를 도시하고 있다.Next, FIG. 4 shows a
즉, 도 4에서 도시한 바와 같이, 본 발명 장치의 상기 내부노즐(140)의 커트홈(130)은, (도 3에서 도시한 직사각형의 커트홈(140) 대신에) 커트홈의 정 단면상 하측의 밑면(132)과 상측의 개구면(134)이 서로 다른 길이(X)(Y)를 갖는 형태로 제공될 수 있다. That is, as shown in Figure 4, the
더 바람직하게는, 상기 내부노즐(140)의 커트홈(130)은, 밑면(132)의 양측 밑각(a)이 서로 같고, 양측 대각선(b)의 길이가 서로 같은 (역) 등변사다리꼴로 제공될 수 있는데, 예를 들어 도 3에서 도시한 직사각형 커트홈(140)의 단면적의 0.6 ∼ 0.9 배의 단면적으로 축소 설계될 수 있다.More preferably, the
이 경우, 도 4에서 도시한 본 발명의 등변 사다리꼴의 커트홈(130)은, 연료가스(HG)의 압력이 동일 압력인 경우 연료가스의 화염의 세기를 강화하여, 화염이 모재에 전달되는 속도를 증가시키고, 이는 일예로 기존 절단하기 어려운 두께 100mm 이상의 주편 등의 모재의 고속 절단을 가능하게 할 것이고, 버(Burr)(절단설)의 발생도 적게 할 것이고, 이는 결과적으로 주편 등의 후공정 불량 요인을 줄이게 할 것이다. In this case, the equilateral trapezoidal cut
예를 들어, 알려진 베르누이 식에 의하면, 질량유량(m)=밀도*면적*속도(ρ×A×V)이고, 이때 도 4의 본 발명 내부노즐(140)의 등변사다리꼴 커트홈(130)의 단면적(A2)이 도 3의 직사각형 커트홈의 단면적(A1)의 0.6∼0.9배로 축소되는 경우, 동일밀도(ρ일정)이고 비압축성 유동인 경우, m1=ρ1×A1×V1=m2=ρ2×(0.6∼0.9)A2×V2이고, ρ1×A1×V1=ρ2×(0.6∼0.9)A2×V2 이며, 따라서 V2=V1×A1/(0.6∼0.9)A2이고, V2=V1/(0.6∼0.9)=(1.66∼1.11) m/s가 될 수 있다.For example, according to the known Bernoulli equation, the mass flow rate (m) = density * area * velocity (ρ × A × V), where the equilateral trapezoidal cut
즉, 동일 밀도(ρ는 일정)이고 연료가스가 비압축성 유동인 경우, 본 발명 내부노즐(140)의 커트홈(130)의 단면적(A2)이 도 3의 직사각형에서 도 4의 등변 사다리꼴의 단면적(A2)으로 감소하면, 단면적이 감소하므로 유속(V)은 증가하고, 연료가스의 유량은 질량 보존 법칙으로 변하지 않는다. That is, when the same density (ρ is constant) and the fuel gas is an incompressible flow, the cross-sectional area (A2) of the cut groove (130) of the inner nozzle (140) of the present invention is a cross-sectional area (A2) of the equilateral trapezoid of the rectangle of FIG. ), The cross-sectional area decreases, so the flow velocity (V) increases, and the flow rate of the fuel gas does not change with the law of conservation of mass.
따라서, 본 발명의 가스 절단장치(100)에서 도 4와 같이, 내부노즐(140)의 외연으로 원주방향으로 (등간격)으로 제공된 커트홈(130)들의 형태를 직사각형에서 등변사다리꼴로 그 면적을 일정부분 감소(축소)하여 설계하면, 동일 밀도, 비압축성 유동인 경우 연료가스의 유속은 증가하게 됨을 알 수 있다. Therefore, in the
더하여, 본 발명의 내부노즐 커트홈(130)의 경우 하측의 밑면(132)(단변)이 양측 장변 보다 연료가스가 접촉하는 면적도 더 적어, 연료가스의 마찰력을 감소하게 하고, 이는 연료가스의 유속을 더 빠르게 할 것이다.In addition, in the case of the inner nozzle cut
따라서, 본 발명 가스 절단장치(100)의 경우, 연료가스(HG)가 통과하여 외부 분출되는 내부노즐 커트홈(130)의 구조 개선을 통하여, 화염이 모재에 전달되는 속도를 증가시키고 화염의 확산도 더 형성되게 하여, 두께를 갖는 주편 등의 절단을 더 신속하게 하며, 절단시 모재의 버 제거율도 높일 수 있을 것이다.Therefore, in the case of the
한편, 이와 같은 도 4의 상기 내부노즐(140)의 커트홈(130)의 정단면상 하측의 밑면(132)과 상측의 개구면(134)의 길이(X,Y)를 달리하여 바람직하게는, 등변 사다리꼴 형태로 형성하는 구조 개선은, 반드시 수·산소 혼합가스(HG)에만 한정되는 것은 아니고, 화석연료 사용시에도 적용 가능할 것이다.Meanwhile, preferably, the lengths (X, Y) of the
다음, 도 5에서는 도 4의 본 발명 가스 절단장치(100)의 또 다른 실시예를 도시하고 있다.Next, FIG. 5 shows another embodiment of the
즉, 도 5와 같이, 본 발명 장치의 상기 내부노즐(140)의 커트홈(130)은, 상기 연료가스통로(150)로부터 연료가스(HG)가 유입되는 입구측(130a)의 높이 'H1' 과 연료가스가 외부 분출되는 출구측(130b)의 높이 'H2'가 서로 다르게 형성할 수 있는데, 구체적으로는 커트홈(130)의 입구측(130a)의 높이 'H1' 보다 커트홈의 출구측(130b)의 높이 'H2'를 더 작게 형성하는 것이다.That is, as shown in Figure 5, the
다만, 여기서 상기 커트홈(130)의 입구측(130a) 위치는, 도 5의 확대도에서와 같이, 커트홈(130)의 가공상 상기 연료가스통로(150)와 최초 연결되는 경사부분이 아닌 그 경사부분을 통과하여 평면을 시작하는 위치를 의미하고, 따라서 입구측 높이 'H1'도 그 평면상 높이를 의미한다.However, here, the position of the
또한, 이하의 본 실시예 설명에서 커트홈의 입구측(130a)은 위에서 설명한 위치를 기준으로 한다.In addition, in the following description of the present embodiment, the
한편, 상기 내부노즐 커트홈(130)의 입구측(130a)에서 출구측(130b)으로 갈수록 높이가 점진적으로 작아져 상기 커트홈의 밑면(132)이 반경방향으로 경사지는 형태로, 예컨대 예각의 깊이각도(c)를 갖도록 할 수 있다.On the other hand, as the height gradually decreases from the
따라서, 도 5에서 화살표로 도시한 바와 같이, 내부노즐 커트홈(130)의 끝(선단부)에서 분출되는 연료가스(HG)는 내부노즐의 반경방향으로 중심에서 외곽을 향하여 화염이 형성되는 화염의 확산이 이루어지게 할 수 있다.Therefore, as shown by the arrow in FIG. 5, the fuel gas HG ejected from the end (the front end) of the inner nozzle cut
예를 들어, 수·산소 혼합가스(HG)는 직진성 화염을 형성하여 적은 열량으로 최대의 절단 효과를 제공하나, 2500 ℃ 이상의 높은 온드 특성으로 모재(주편)의 상부 용융폭이 화석연료에 비하여 더 큰 현상이 발생될 수 있다.For example, the water-oxygen mixed gas (HG) forms a straight flame to provide the maximum cutting effect with a small amount of heat, but the upper melting width of the base material (cast steel) is higher than that of fossil fuels due to its high temperature of 2500 ° C or higher. Large phenomena may occur.
그러나, 도 5에서 도시한 본 발명의 가스 절단단치(100)는, 이와 같은 수·산소 혼합가스(HG)의 직진성 화염을 더 확산시키는 화염의 확산성을 높여 모재의 (고속) 절단은 가능하게 하면서, 모재 상부면의 용융면적은 감소시키게 하고, 이는 절단폭을 감소시키고, 두꺼운 모재의 절단도 안정적으로 이루어지게 할 것이다.However, the
한편, 도 6과 같이, 이와 같은 화염의 확산은, 상기 내부노즐(140)의 출구측(130b)의 밑면(132)측에 내부노즐의 반경반향으로 중앙에서 외곽을 향하여 경사진 경사단턱(136)을 더 형성시키는 경우에도 가능할 것이다. (연료가스(HG)의 화살표 참조)On the other hand, as shown in Figure 6, the diffusion of such a flame, the inclined step toward the outer edge from the center in the radial direction of the
다음, 도 7에서는 도 4의 본 발명 가스 절단 장치(100)의 또 다른 실시예를 도시하고 있다.Next, FIG. 7 shows another embodiment of the
즉, 도 7에서 도시한 바와 같이, 상기 내부노즐(140)의 커트홈(130)은, 상기 연료가스통로(150)로부터 연료가스가 유입되는 입구측(70a)에서 연료가스가 외부 분출되는 출구측(70b)으로 평면상 그 길이방향으로 경사지게 할 수 있는데, 예컨대 회전각도(d)를 갖게 하는 것이다.That is, as illustrated in FIG. 7, the
이 경우, 도 7의 연료가스(HG)는 화살표와 같이, 회전하면서 내부노즐의 커트홈 끝에서 분출되기 때문에, 연료가스는 내부노즐 중앙에서 분출되는 고압 산소의 기류를 타고 화염을 회전하게 하고, 이와 같이 화염이 회전되면 화염이 절단 모재에 전달되는 집중성을 제공하고, 앞에서 설명한 화염의 확산성도 제공하는 것이다.In this case, since the fuel gas (HG) of FIG. 7 is ejected from the end of the cut groove of the inner nozzle while rotating, as shown by the arrow, the fuel gas is rotated through a stream of high-pressure oxygen ejected from the center of the inner nozzle, In this way, when the flame is rotated, the concentration of the flame transferred to the cutting base material is provided, and the diffusion of the flame described above is also provided.
즉, 앞에서 설명한 바와 같이, 화염이 회전하고 확산되면 앞에서 설명한 바와 같이, 직진성 화염 특성을 갖어 모재의 상부 용융폭을 크게 하는 수·산소 혼합가스(HG)를 사용하여도 문제가 없게 된다.That is, as described above, when the flame is rotated and diffused, as described above, there is no problem even when using a water-oxygen mixed gas (HG) having a straight flame property to increase the upper melting width of the base material.
또는, 도 8과 같이, 본 발명의 내부노즐(140)의 커트홈(130)은 평면상 그 길이방향으로 적어도 일부분 만곡되는 형태로 제공되는 것도 가능할 것이다. 이 경우도 도 7과 같이, 화염의 회전과 확산을 가능하게 할 것이다.Alternatively, as shown in FIG. 8, the
더하여, 도 9에서 도시한 바와 같이, 본 발명의 가스 절단장치(100)의 경우, 도 5 및 도 7에서 설명한 바와 같이, 상기 내부노즐(140)의 커트홈(130)을, 입구측(130a)에서 출구측(130b)으로 갈수록 높이가 작아져 밑면(132)이 반경방향으로 경사지는 예각의 깊이각도(c)를 갖게 하는 것에 더하여, 입구측(70a)에서 출구측(70b)으로 평면상 그 길이방향으로 경사지게 하는 회전각도(d)를 갖게 할 수 있다. In addition, as shown in FIG. 9, in the case of the
즉, 이와 같은 예각의 깊이각도와 경사진 회전각도를 동시에 갖도록 커트홈(130)을 가공하는 것도 가능할 것이다.That is, it may be possible to process the
따라서, 도 9의 경우 보다 화염을 확산시키고 회전시키는 것을 동시에 가능하게 할 것이다.Therefore, it will be possible to simultaneously spread and rotate the flame than in the case of FIG. 9.
결국, 지금까지 도 4 내지 도 9에서 도시한 본 발명의 가스 절단장치(100)의 경우에는 화염의 직진성 및 높은 온도 특성을 갖는 수·산소 혼합가스(HG)를 사용하여도 모재 상부면의 용융폭이 커지는 현상을 줄여, 보다 최적화된 가스 절단 환경을 제공할 수 있는 것이다.In the end, in the case of the
다음, 도 10 내지 도 12에서는, 앞에서 도 5, 도 7 및, 도 9에서 설명한 본 발명의 가스 절단장치(100)에서, 내부노즐(140)의 커트홈(130)이 도 3과 같이, 직사각형인 경우에도 적용 가능함을 도시하고 있다.Next, in FIGS. 10 to 12, in the
즉, 본 발명의 가스 절단장치(100)는 그 내부노즐(140)의 커트홈(130)이 직사각형이든 등변 사다리꼴이든, 화염의 확산성과 회전성을 더 높이도록, 내부노즐 커트홈(130)의 입구측(130a)에서 출구측(130b)으로 갈수록 높이가 작아져 밑면(132)이 반경방향으로 경사지게 하는 예컨대, 예각의 깊이각도(c)를 갖게 하고/또는, 입구측(130a)에서 출구측(130b)으로 그 길이방향으로 경사지게 하는 예컨대, 회전각도(d)를 갖도록 할 수 있다.That is, the
이경우도, 앞에서 설명한 바와 같은 화염의 확산을 통한 절단 효율의 개선을 가능하게 할 것이다.In this case also, it will be possible to improve the cutting efficiency through the diffusion of the flame as described above.
다음, 앞에서 설명한 바와 같이, 본 발명의 가스 절단장치(100)는, 도 1과 같이, 장치헤드(110)에 체결되는 일체형의 외부노즐(160)을 갖거나, 또는 도 2와 같이, 장치헤드(10)에 체결되는 외부노즐몸체(162)와, 외부노즐몸체(162)에 체결되는 외부노즐팁(164)으로 구성될 수 있다.Next, as described above, the
한편, 도 13 내지 도 17에서 도시한 바와 같이, 본 발명 가스 절단장치(100)에서 상기 외부노즐(160) 또는, 상기 외부노즐팁(164)이 포위하는 상기 내부노즐(140)의 선단부 커버링구간(covering section,CS)은 가변될 수 있다.(다만, 도 13 내지 도 17에서는 외부노즐팁(164)을 위주로 도시하였지만, 도 1과 같이 일체형의 외부노즐(160)도 적용 가능함은 물론이다.)On the other hand, as shown in Figures 13 to 17, in the
즉, 이와 같은 내부노즐 선단부(140a)의 커버링 구간(CS)은 외부노즐(160)이나 외부노즐팁(164)의 선단부(160a)가 내부노즐(140)의 선단부(140a)를 포위하는 구간을 의미하고, 이와 같은 내부노즐 선단부(140a)의 커버링 구간(CS)을 가변하는 것은 외부노즐이나 외부노즐팁 선단부로 내부노즐의 선단부를 포위하는 정도를 조정할 수 있다는 것이다.That is, the covering section CS of the inner
예를 들어, 도 13 내지 도 15와 같이, 길이가 서로 다른 외부노즐(160)이나 외부노즐팁(164)들을 준비하고, 이들중 하나를 선택적으로 장치헤드(110)에 체결하면, 내부노즐의 선단부 커버링 구간이 조절될 수 있다. For example, as shown in FIGS. 13 to 15, when the
또는, 도 1,2 및 도 13 내지 도 15와 같이, 동일한 길이를 갖는 일체형 외부노즐(160)이나 외부노즐팁(164)을 장치헤드(110)나 외부노즐몸체(162)의 체결시, 그 체결깊이(정도)(fastening depth,FD)를 조정하여도 외부노즐들의 선단부(160a)가 내부노즐(140)의 선단부(140a)를 덮는 정도를 조정할 수 있다.Alternatively, as shown in FIGS. 1 and 2 and 13 to 15, when the
또는, 동일한 길이를 갖는 일체형 외부노즐(160)이나 외부노즐팁(164)의 장치헤드(110)나 외부노즐몸체(162)의 체결시, 도 16과 같이, 동일한 두께를 갖는 복수개의 두께조정링(180)을 개재하여 체결하거나, 도 17과 같이, 두께가 다양한 두께조정링(180)들을 개재하여 체결하는 것도 가능할 것이다. 이때, 상기 두께조정링(180)의 두께는 사전에 적정하게 설정되는 것은 당연하다.Or, when fastening the
따라서, 도 13 내지 도 17에서 도시한 본 발명의 가스 절단장치(100)의 경우에는 도 1의 일체형 외부노즐(160)이나 도 2의 외부노즐팁(164)의 선단부(160a)가 내부노즐(140)의 선단부(140a)를 덜 포위하거나(덮거나), 일치하여 포위하거나(선단부가 동일 선상이 되도록 덮거나) 또는 더 돌출되는 형태로 포위하는, 그 커버링구간(CD)의 가변을 가능하게 한다.Therefore, in the case of the
이는 결국, 본 발명의 가스 절단장치(100)에서 상기 내부노즐(140)의 커트홈(130)의 끝(선단부)에서 분출되는 연료가스(HG)에 의한 화염의 범위(확산정도)를 조절하는 것을 가능하게 하는 것이다.In the end, in the
예를 들어, 모재의 두께가 얇은 박물재인 경우, 도 15와 같이 외부노즐(160)(164)들의 선단부(160a)가 내부노즐(140)의 선단부(140a) 보다 더 돌출되게 하여 화염의 범위를 좁게 할 수 있다.For example, in the case of a thin material having a thin base material, as shown in FIG. 15, the
반대로, 모재의 두께가 두꺼운 경우에는 도 13이나 도 14와 같이, 외부노즐(160)(164)들의 선단부(160a)가 내부노즐(140)의 선단부(140a) 보다 덜 돌출되게 하거나 일치하게 하여, 내부노즐(140)의 선단부(140a)의 일부분이 개방되거나 덮이도록 하면, 화염의 범위를 더 넓게 할 수 있을 것이다.Conversely, when the thickness of the base material is thick, as shown in FIGS. 13 and 14, the
따라서, 도 13 내지 도 17에서 도시한 본 발명의 가스 절단장치(100)는, 적어도 화염의 화산범위를 조정하는 것을 가능하게 함으로써, 절단모재의 (두께) 특성에 대응하여 최적의 절단을 가능하게 하고, 이는 모재의 열영향을 줄여 열적변형이나 상부 용융폭을 줄이는 것을 가능하게 할 것이다.Accordingly, the
예컨대, 도 13 내지 도 17에서 도시한 본 발명의 가스 절단장치(100)의 경우도, 직진성의 화염특성과 높은 온도 특성을 갖는 수·산소 혼합가스(HG)의 사용시 적어도 적절한 화염의 범위 조정을 가능하게 하므로, 가스 절단시의 보다 최적화된 설계 환경을 제공할 할 것이다. For example, even in the case of the
다음, 도 18 내지 도 20에서는 본 발명 가스 절단장치(100)의 또 다른 실시예들을 도시하고 있다.Next, FIGS. 18 to 20 show other embodiments of the
즉, 도 18 및 도 19에서 도시한 바와 같이, 본 발명의 가스 절단장치(100)에서 도 1의 일체형 외부노즐(160) 또는 도 2의 외부노즐팁(164)의 (선단부측으로) 그 내면에 형성되는 선택적으로 상기 내부노즐(140)의 커트홈(130)과 연통할 수 있는 제2 커트홈(170)을 더 제공할 수 있다.That is, as shown in FIGS. 18 and 19, in the
이와 같은 본 발명 외부 노즐의 상기 제2 커트홈(170)은, 바람직하게는 상기 외부노즐(160)이나 외부노즐팁(164)의 장치헤드(110)나 외부노즐몸체(162)와의 체결시 그 회전정도에 따라 상기 내부노즐의 커트홈(130)과 일치되거나 엇걸리게 배치되게 된다.The
즉, 도 18 및 도 19과 같이, 일체형 외부노즐(160)이나 외부노즐팁(164)들의 장치헤드(110)나 외부노즐몸체(162)의 체결시 그 회전정도를 조정하여 내부노즐 커트홈(130)과 외부노즐측의 상기 제2 커트홈(170)이 일치되는 경우, 연료가스는 장치 선단부 측에서 더 확산되어 분출될 수 있어, 화염의 확산정도를 더 조정하는 것을 가능하게 할 것이다.That is, as shown in FIGS. 18 and 19, when the
이는 앞에서 설명한 직선성 화염 특성을 갖는 수·산소 혼합가스(HG)을 사용하여도 그 화염의 확산 정도를 조정 가능하게 하여, 주편 등의 모재 절단에 더 적합한 절단 환경을 제공할 수 있을 것이다.This makes it possible to adjust the degree of diffusion of the flame even when using a water-oxygen mixed gas (HG) having the linear flame characteristics described above, thereby providing a more suitable cutting environment for cutting base metals such as cast iron.
한편, 도 20과 같이, 상기 제2커트홈(170)은 단면상 앞에서 설명한 직사각형(사각형)(미도시), 등변사다리꼴, 반원형, 삼각형 등의 다양한 형태로 적정하게 제공될 수 있을 것이다.On the other hand, as shown in Figure 20, the
이에 따라서, 지금까지 설명한 본 발명의 가스 절단장치에 의하면, LNG 등의 화석연료를 사용할 수 있으나, 바람직하게는 친환경적인 수·산소 혼합가스(hydrox gas)를 기반으로 하는 모재 절단시, 화염 특성 등을 개선하여 보다 최적화한 절단 환경을 제공할 수 있을 것이다.Accordingly, according to the gas cutting device of the present invention described so far, fossil fuels such as LNG can be used, but preferably, when cutting a base material based on an environmentally friendly water / oxygen mixed gas, flame characteristics, etc. It will be improved to provide a more optimized cutting environment.
즉, 적어도 수·산소 혼합가스를 사용하면서도, 가스 절단시 모재의 상부 용융폭을 줄여 열영향에 의한 모재의 열적 변형을 감소시키는 한편, 용융손실 저감으로 흄 발생의 감소도 가능하게 할 수 있다.That is, while using at least a water-oxygen mixed gas, it is possible to reduce the upper melt width of the base material during gas cutting to reduce the thermal deformation of the base material due to heat influence, and also to reduce the generation of fume by reducing the melting loss.
따라서, 모재 예컨대 두께를 갖는 주편 등의 절단 시간을 단축하는 한편, 연료비 절감도 가능하게 하면서, 가스 절단시 모재의 하부 버(burr)의 제거율도 높이는 것을 가능하게 할 것이다.Accordingly, while cutting the cutting time of the base material such as a cast piece having a thickness, it is possible to reduce the fuel cost, and to increase the removal rate of the lower burr of the base material during gas cutting.
이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 명세서 및 도면에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.The above description is merely illustrative of the technical idea of the present invention, and those of ordinary skill in the art to which the present invention pertains may make various modifications and variations without departing from the essential characteristics of the present invention. Therefore, the embodiments disclosed in the present specification and drawings are not intended to limit the technical spirit of the present invention, but to explain the technical spirit of the present invention, and the scope of the technical spirit of the present invention is not limited by these embodiments. The scope of protection of the present invention should be interpreted by the claims below, and all technical spirits within the equivalent range should be interpreted as being included in the scope of the present invention.
100.... 가스 절단장치
110.... 장치헤드
112.... 산소유로
114.... 연료가스유로
116,118,166.... 체결부
120.... 산소통로
130.... 내부노즐 커트홈
130a.... 커트홈 입구
130b.... 커트홈 출구
132.... 커트홈 (하측) 밑면
136.... 경사단턱
134.... 커트홈 (상측) 개구면
140.... 내부노즐
150.... 연료가스통로
160.... 외부노즐
162.... 외부노즐몸체
164.... 외부노즐팁
170.... 제2 커트홈
180.... 두께조정링
HG....연료가스
H1.... 내부노즐 커트홈의 입구측 높이
H2.... 내부노즐 커트홈의 출구측 높이100 ....
112 ....
116,118,166 ....
130 .... Inner nozzle cut
130b .... Cut
136 ....
140 ....
160 ....
164 ....
180 .... thickness adjustment ring HG .... fuel gas
H1 .... Height of the entrance side of the inner nozzle cut groove
H2 .... Height of the outlet side of the inner nozzle cut groove
Claims (13)
상기 장치헤드에 체결되고, 산소유로와 연통하는 산소통로와, 커트홈을 포함하는 내부노즐; 및,
상기 내부노즐의 외측으로 상기 장치헤드에 체결되고 내부노즐 사이에서 상기 연료가스유로와 커트홈과 연통하는 연료가스통로를 형성하는 외부노즐;
을 포함하여 구성되되,
상기 내부노즐의 커트홈은, 밑면과 개구면이 서로 다른 길이를 갖는 가스 절단장치.
A device head including an oxygen passage and a fuel gas passage through which oxygen and fuel gas flow;
An inner nozzle that is fastened to the device head and includes an oxygen passage communicating with an oxygen passage, and a cut groove; And,
An external nozzle that is fastened to the device head outside the internal nozzle and forms a fuel gas passage between the internal nozzle and the fuel gas passage and a cut groove;
Consisting of, including
The cut groove of the inner nozzle, the gas cutting device having a different length of the bottom surface and the opening surface.
상기 내부노즐의 커트홈은, 그 밑각이 서로 같고, 양측 대각선의 길이가 서로 같은 등변사다리꼴로 형성되는 가스 절단장치.
According to claim 1,
A gas cutting device in which the cut grooves of the inner nozzle are formed in equilateral trapezoids having the same base angles and equal lengths of the diagonals on both sides.
상기 내부노즐의 커트홈은, 상기 연료가스통로로부터 연료가스가 유입되는 입구측의 높이 보다 연료가스가 외부 분출되는 출구측의 높이가 더 작게 형성된 가스 절단장치.
According to claim 1,
The cut groove of the inner nozzle is a gas cutting device formed to have a smaller height on the outlet side where the fuel gas is externally ejected than on the inlet side where the fuel gas flows from the fuel gas passage.
상기 내부노즐의 커트홈은, 입구측에서 출구측으로 갈수록 높이가 작아져 그 밑면이 반경방향으로 경사지거나,
상기 커트홈의 출구측에 형성된 경사단턱을 더 포함하는 가스 절단장치.
According to claim 3,
The cut groove of the inner nozzle decreases in height as it goes from the inlet side to the outlet side, and the bottom surface is inclined in the radial direction.
Gas cutting device further comprises an inclined step formed on the outlet side of the cut groove.
상기 내부노즐의 커트홈은, 상기 연료가스통로로부터 연료가스가 유입되는 입구측에서 연료가스가 외부 분출되는 출구측으로 그 길이방향으로 경사지거나,
길이방향으로 적어도 일부분 만곡되는 가스 절단장치.
According to claim 1,
The cut groove of the inner nozzle is inclined in the longitudinal direction from the inlet side where the fuel gas flows from the fuel gas passage to the outlet side where the fuel gas is externally ejected.
A gas cutting device that is curved at least partially in the longitudinal direction.
상기 내부노즐의 커트홈은, 상기 연료가스통로로부터 연료가스가 유입되는 입구측에서 연료가스가 외부 분출되는 출구측으로 갈수록 높이가 작아져 그 밑면이 반경방향으로 경사지는 것에 더하여, 상기 입구측에서 출구측으로 그 길이방향으로 경사진 가스 절단장치.According to claim 1,
The cut groove of the inner nozzle decreases in height from the inlet side where the fuel gas flows from the fuel gas passage to the outlet side where the fuel gas is discharged to the outside, and in addition to the inclination of the bottom surface in the radial direction, the outlet from the inlet side Gas cutting device inclined in the longitudinal direction to the side.
상기 장치헤드에 체결되고, 상기 산소유로와 연통하는 산소통로와, 커트홈을 포함하는 내부노즐; 및,
상기 내부노즐의 외측으로 상기 장치헤드에 체결되고 내부노즐 사이에서 상기 연료가스유로와 커트홈과 연통하는 연료가스통로를 형성하는 외부노즐;
을 포함하여 구성되되,
상기 내부노즐의 커트홈은, 상기 연료가스통로로부터 연료가스가 유입되는 입구측에서 연료가스가 외부 분출되는 출구측으로 갈수록 높이가 작아져 그 밑면이 반경방향으로 경사지거나,
상기 입구측에서 출구측으로 그 길이방향으로 경사진 가스 절단장치.
A device head including an oxygen passage and a fuel gas passage through which oxygen and fuel gas flow;
An inner nozzle that is fastened to the device head and includes an oxygen passage and a cut groove communicating with the oxygen passage; And,
An outer nozzle that is fastened to the device head outside the inner nozzle and forms a fuel gas passage between the inner nozzle and the cut gas groove and the cut groove;
Consisting of, including
The cut groove of the inner nozzle decreases in height from the inlet side where the fuel gas flows from the fuel gas passage to the outlet side where the fuel gas is externally ejected, and the bottom surface thereof is inclined in the radial direction.
Gas cutting device inclined in the longitudinal direction from the inlet side to the outlet side.
상기 내부노즐의 커트홈은, 입구측에서 출구측으로 갈수록 높이가 작아져 그 밑면이 반경방향으로 경사지는 것에 더하여, 상기 입구측에서 출구측으로 그 길이방향으로 경사진 가스 절단장치.
The method of claim 7,
The cut groove of the inner nozzle is smaller in height as it goes from the inlet side to the outlet side, and in addition to its inclined radial direction, the gas cutting device inclined in the longitudinal direction from the inlet side to the outlet side.
상기 외부노즐은, 상기 장치헤드에 체결되는 외부노즐몸체와, 상기 외부노즐몸체에 체결되는 외부노즐팁으로 이루어지되,
상기 외부노즐 또는, 상기 외부노즐팁이 포위하는 상기 내부노즐의 선단부 커버링구간(covering section,CS)은 가변되는 가스 절단장치.
The method according to any one of claims 1 to 8,
The external nozzle is composed of an external nozzle body fastened to the device head and an external nozzle tip fastened to the external nozzle body,
A gas cutting device in which the outer nozzle or the covering section (CS) of the tip of the inner nozzle surrounded by the outer nozzle tip is variable.
상기 내부노즐의 선단부 커버링구간은,
길이가 서로 다른 외부노즐이나 외부노즐팁들 중 하나가 선택적으로 장치헤드나 외부노즐몸체에 체결되거나 또는,
상기 외부노즐이나 외부노즐팁의 장치헤드나 외부노즐몸체 체결시, 그 체결깊이(fastening depth,FD)를 조정하거나, 두께조정링을 매개로 체결하여,
가변되는 가스 절단장치.
The method of claim 9,
The covering section of the tip of the inner nozzle,
One of the external nozzles or external nozzle tips of different lengths is selectively fastened to the device head or the external nozzle body, or
When fastening the device head or external nozzle body of the external nozzle or external nozzle tip, adjust the fastening depth (FD) or fasten it through a thickness adjustment ring,
Variable gas cutting device.
상기 외부노즐은, 상기 장치헤드에 체결되는 외부노즐몸체와, 상기 외부노즐몸체에 체결되는 외부노즐팁으로 이루어지되,
상기 외부노즐 또는, 상기 외부노즐팁의 선단부에는 상기 내부노즐의 커트홈과 적어도 선택적으로 연통하는 제2 커트홈이 더 형성되는 가스 절단장치.The method according to any one of claims 1 to 8,
The external nozzle is composed of an external nozzle body fastened to the device head and an external nozzle tip fastened to the external nozzle body,
A gas cutting device further comprising a second cut groove at least selectively communicating with the cut groove of the inner nozzle at the tip of the outer nozzle or the outer nozzle tip.
상기 외부노즐 또는 외부노즐팁의 제2 커트홈은, 상기 외부노즐이나 외부노즐팁의 장치헤드나 외부노즐몸체와의 체결시, 그 회전정도에 따라 또는, 두께조정링을 매개로 상기 내부노즐의 커트홈과 일치되거나 서로 엇걸리게 배치되는 가스 절단장치.
The method of claim 11,
The second cut groove of the outer nozzle or the outer nozzle tip, when fastened with the outer nozzle or the device head of the outer nozzle tip or the outer nozzle body, depending on the degree of rotation, or through the thickness adjustment ring of the inner nozzle A gas cutting device that is aligned with the cut groove or is staggered with each other.
상기 내부노즐의 커트홈은, 상기 내부노즐의 외연을 따라 복수개 형성되고,
상기 연료가스는, 수·산소 혼합가스를 포함하는 가스 절단장치.The method of claim 1 or 7,
A plurality of cut grooves of the inner nozzle is formed along the outer edge of the inner nozzle,
The fuel gas is a gas cutting device containing a mixed water-oxygen gas.
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