KR910003860B1 - 가스절단 토오치의 역화방지장치 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

가스절단 토오치의 역화방지장치

제 1 도는 본 발명에 따라 조립된 가스절단 토오치의 측면도.

제 2 도는 제 1 도의 가스절단 토오치의 평면도.

제 3 도는 제 2 도의 A-A선에 따른 단면도.

제 4 도는 제 1 도의 B-B선에 따른 단면도.

제 5 도는 제 1 도의 C-C선에 따른 단면도.

제 6 도는 제 1 도의 D-D선에 따른 단면도.

제 7 도는 제 2 도의 E-E선에 따른 단면도.

제 8 도는 역화방지구(back-fire preventive device)의 단면에 있어서 부분측면도.

제 9 도는 산소통로내부에 역화방지기구를 구비하고 있는 상태를 나타내는 가스절단 토오치의 또다른 실시예에 관한 단면도.

제 10 도는 제 9 도의 F - F선에 따른 단면도.

본 발명은 혼합가스와 산소를 혼합하여 얻은 혼합가스를 절단팁으로부터 분출시켜서 이것을 점화하여 절단팁에 생성된 화염을 이용하여 강프레임 및 철판등과 같은 철재를 용융절단하기 위한 가스절단 토오치에 관한 것으로서, 보다 상세히는 가스절단 토오치의 역화방지장치(unit)에 관한 것이다.

수동 가스절단 토오치에 있어서, 화염배출구는 선단에 형성되고, 한손으로 토오치를 잡가위한 손잡이부는 중간에 형성되며, 가스 및 산소실린더를 구비한 연결구는 뒷부분에 형성되거나 또는 많은 경우에 상기 손잡이의 후단부에 형성되고, 가스 및 산소의 유속을 조정하는 조절밸브는 연결구와 손잡이부에 부착되어 있다.

이와같은 방식의 수동 가스절단 토오치는 작업자가 이 토오치를 자유롭게 이동시키면서 용융절단 작업하도록 한 손으로 이 토오치를 잡는데 도움을 준다. 그러나 이러한 형의 가스절단 토오치에서는 종종 역화현상이 발생한다. 산소와 가스의 혼합가스의 분출속도 "Uf"가 이 혼합가스의 연소속도 "Sb"보다 작을때 역화현상이 발생하는데, 한편 이들간의 관계는 통상적으로 Uf=Sb이다. 역화현상은 가스 및 산소의 볼륨을 조종하거나 화염을 끌때 관찰되는것이 통상적이다. 이런 경우에서 역화현상이 생기는 가장 큰 원인은 혼합가스의 분출속도 "Uf"와 연소속도 "Sb"간의 평형상태가 가스 및 산소의 양을 조정함으로써 깨지기 때문이고, "Uf"값이 전술한 것으로부터 명백하게 알수있는 것처럼 연소속도보다 종종 작아지기 때문이다.

가스절단 토오치에서 역화가 발생하며, 이 역화는 가스 및 산소실린더까지 후퇴되므로 상기 실린더가 폭발하게 된다. 그러므로, 과거에는 이러한 폭발가능성을 회피하기 위하여 실린더의 출구 또는 가스절단 토오치와 상기 실린더를 연결하는 호스에 역화방지장치를 부착하였다.

그러나 이 형태의 종래수단은 이것이 실린더의 폭발을 방지할 수 있을지라고 작업자의 안정을 위해서는 만족스럽지 않았다.

환언하며, 작업자는 손으로 가스절단 토오치를 잡는다. 많은 경우에는, 작업자는 작업중에 작업하는 손으로 그것을 잡는 한편 가스 또는 산소를 조절하기 위해서 작업자는 작업하는 손의 반대편 손으로 가스절단 토오치를 잡는다. 결국 작업자는 그의 양손으로 이 토오치를 잡게 된다. 이런 까닭에 일단 역화현상이 발생하면, 이 가스절단 토오치는 즉시 고온이 되므로 종종 작업자는 손에 화상을 입게 된다. 또한 이러한 순간적인 고온때문에 작업자는 때때로 손에서 가스절단 토오치를 떨어뜨리므로, 만약 높은 플래트홈상에서 작업중일 경우에는 가스절단 토오치를 높은 장소로부터 떨어뜨리게 되는 위험이 있다. 더욱이, 앞서의 위험보다 더 큰 위험은 가스 또는 산소를 조절하기 위한 밸브를 구비하고 있는 손잡이부가 폭발되는 경우에 있다. 이렇게 폭발하는 경우에, 작업자는 그의 손 또는 신체 일부분에 화상을 입는것에 더하여 그의 신체에 중상을 입을수도 있다.

본 발명의 목적은 가스절단 토오치를 사용하고 있는 용접작업자를 화상으로부터 보호하기 위한 가스절단 토오치의 역화방지장치를 제공하는데 있다.

본 발명에 따른 가스절단 토오치의 역화방지장치는 상기 가스절단 토오치의 손잡이부의 앞쪽에 있는 제 2 도의 매니폴드블록(A)에 조립되어 있다. 이 장치는 다음과 같은 구조를 갖고 있다. 부재번호 1은 가스절단 토오치를 표시하고, 이 가스절단 토오치는 그 선단에 절단팁(2)이 장치되어 있고, 가스공급구(연결구) (3)와 산소공급구(연결구) (4)가 전술한 절단팁(2)으로 가스 및 산소를 공급하기 위해서 그 뒷쪽 끝에 각각 제공되어 있다.

가스공급구(3)와 산소공급구(4)로부터 유입된 가스와 산소가, 매니폴드블록의 뒷면에서 매니폴드블록에 형성된 보어에 연결되어 있는 가스통로(3a)와 산소통로(4a)를 경유하여, 하부면에 인접하여 매니폴드블록에 형성되어 있고 손잡이부(1a)의 앞쪽에서 상기 뒷면쪽으로 개방되어 있는(opening) 혼합실(5) (제 9 도)로, 메니폴드블록에 형성된 보어를 통하여, 공급될 수 있는 구조를 가스절단 토오치(1)는 가지고 있다. 혼합실(5)로부터 절단팁(2)에 이르는 통로는 매니폴드의 앞면으로부터 절단칩(2)까지 뻗어있는 관(파이프)에 의해 제공된 혼합가스통로(mixed gas channel)(6)을 이용하여 서로 상호 연결되어 있다. 산소공급구(4)로부터 유입되는 산소의 또다른 분기(分岐)는 손잡이부(1a)내부에서 분기된 분출(jet)가스통로 또는 보어(16a)쪽으로 실행된다. 분출가스통로(7)는 매니폴드의 앞면으로부터 절단팁(제 3 도와 제 4 도) 뻗어 있는 파이프에 의해 제공된 파이로트가스통로(9)를 경유하여 절단팁(2)의 부근에 부착된 파이로트화염구(8)로 공급된다.

부재부호 10은 손잡이부 아래에 있고 매니폴드블록의 뒷면에서 뻗어있는 니이들 밸브를 나타내는데, 이 니이들밸브는 전술한 혼합가스통로(6)의 내부를 통해서 통과하는 혼합가스의 유량을 놉(11)에 의해서 임으로 설정할 수 있다.

제 5 도에서 부재번호 12a는 전술한 분기가스통로(3b)에 연결되어있고 매니폴드블록의 뒷면에 인접하여 매니폴드블록에 형성된 체임버에 장착된 파이로트 가스제어밸브를 나타낸다.

부재번호 13은 손잡이부(1a)의 상면위로 돌출되어 있는 점화 레버버튼이고, 이 점화레버버튼(13)을 안쪽으로 밀 경우 파이로트가스제어밸브(12a)는 스핀들(14)에 의해 개방될 수 있고, 복귀스프링(12b)에 의해 자동적으로 원상태로 복귀될 수 있는 구조를 점화레버버튼(13)은 가지고 있다.

부재번호 15는 매니폴드블록의 상면쪽으로 개방되어 있으며 매니폴드블록에 형성된 체임버에 장착된 압전형 점화장치인데, 이 장치는 파이로트가스 제어밸브(12a)가 상기 점화레버버튼(13)을 사용하여 개방되었을 때 상기 파이로트화염구(8)의 전극(8a)사이에서 방전을 일으키는 구조를 가지고 있다.

부재번호 16은 매니폴드블록의 상면으로 개구되어 매니폴드블록에 형성된 체임버내에 장착되어있고 손잡이부(1a)에 결합된 놉(17)에 의해 조정되는 부출가스밸브를 표시하고, 이것은 강기 분출가스통로(7)의 내부를 통해서 통과하는 분출가스의 유량을 조정하기 위하여 산소통로(4a,7)를 상호연결하는 분기된 분출가스통로 또는 보어(16a)에 장착되어 있다.

역화방지장치(18)는 매니폴드블록의 횡방향으로 개방되어 있으뿐만 아니라 매니폴드에 형성된 체임버(18a)내에 붙이고 떨수 있게 장착되어 있고, 고정구(18b)를 사용함으로써 손잡이부(1a)의 하류측에서 가스혼합실(5)과 가스통로(3a)를 연결하는 보어에 형성된 체임버(18a)내부에 원통모양인 그물형의 역화방지기구(18c)를 포함한다. 이 그물형의 역화방지기구(18c)는 제 8 도의 실시예에 도시된 것처럼 소결금속으로 제조된 역화방지기구(18d)로 대체될 수 있다. 더욱이, 이 역화방지기구는 내열재료의 복합물일수도 있는데, 예를들어 스테인레스스틸 또는 텅스텐과 같은 고융점의 금속, 세라믹 또는 전술한 실시예 또는 앞서의 예에 있는 재료이다. 또한, 실시예에서 예시된 역화방지기구는 가스(또는 산소) 볼륨에 적합한 상기 기구의 영역(크기)을 자유롭게 설정할 수 있다는 점에서 실용상 잇점이 있다. 제 8 도의 부재번호18e는 O-링을 표시한다. 제 8 도 및 제 9 도를 참조하면, O-링은 역화방지기구를 제자리에 밀봉하기 위하여 제공되어 있음을 알 수 있다.

상기 가스절단 토오치의 실사용예를 다음과 기술한다.

우선, 가스공급구(3)와 산소공급구(4)를 각각 호스를 사용하여 각각 가스 및 산소실린더에 연결한다. 각각의 실린더의 쪽에 있는 밸브를 열고, 이어서 가스 및 산소를 공급하기 위해서 놉(3c)을 열어서 이 기체들을 가스통로(3a) 및 산소통로(4a)를 통해서 혼합구역(5)내로 유입하고 그 안에서 혼합한다. 이 혼합가스는 니이들 밸브(10)로 조절된다. 다음에 점화레버(13)를 밀어 파이로트 가스제어벨브(12a)를 열어서 파이로트화염구(8)로 가스를 공급하고, 동시에 압전형 점화장치(15)를 조정하여 전극(8a)상이에서 스파크방전 시켜서 파이로트 화염구(8)에서 점화시킨다.

혼합구역(5)에서 혼합되어진 혼합가스는 혼합가스통로(6)를 통해서 절단팁(2)에 공급되어 분출된다. 화염은 앞서 점화된 파이로트 화염구(8)의 화염으로부터 이 분출된 혼합가스로 이동된다. 이렇게 화염이 이동한 후에, 점화레버버튼(13)으로부터 손을 떼면, 상기 렙버버튼(13)은 복귀스프링힘에 의해서 자동적으로 원상태로 복귀되므로 파이로트화염구(8)의 화염은 소멸한다. 다음 단계에서, 화염의 세기를 조정하고 절단팁(2)에 생성된 화염을 사용하여 절단작업물을 미리 예열하기 위해서 혼합가스용 니이들 밸브(10)를 조정한다.

예열작업이 완료된때, 분출가스통로(7)를 통해서 분출가스를 절단팁(2)으로 공급하기 위해서 놉(17)에 의해 분출가스밸브(16)를 열어서, 분출화염 즉 절단용 강력한 화염을 형성하고 절단작업을 실행한다.

작업이 종료된때, 모든 밸브를 각각 닫는다. 참고로, 절단팁(2)에 착화시키는 절차로서, 절단팁(2)으로부터 우선 혼합가스를 분출시키고 다음 단계에서 절단팁(2)에 착화시키기 위해서 파이로트 화염을 형성시키는 것이 허용될 수 있다.

역화방지장치(18)는 역화가 절탄킵(2)쪽으로부터 혼합가스통로(6)를 통해서 손잡이 (1a)내부에 있는 가스통로(3a)내로 들어가는것을 방지한다. 말하자면, 그물형의 역화방지기구(18c) 또는 소결된 금속으로 제조된 역화방지기구(18d)의 구역에서, 가스유속은 연소속도보다 빨라지게 되므로 역화는 저지된다. 더욱이 그물형의 역화방지기구(18c)또는 소결된 금속으로 제조된 역화방지구(18d)에 의해 냉각되므로, 연소속도는 저하되어, 이로써 역화는 방지된다.

만약 탄소가 가스유속에서의 차후의 증대된 저항때문에 그물형의 역화방지기구(18c) 또는 소결된 금속으로 제조된 역화방지기구(18d)에 달라붙으면, 리테이너(18b)를 풀어서 그물형의 역화방지기구(18c) 또는 소결된 금속으로 제조된 역화방지기구(18d)를 꺼내서 새로운 것으로 교환하거나 또는 그것을 세척한다.

제 9 도 및 10 도에는 역화방지기구(18)가 가스통로(3a)측과 산소통로(4a)측 모두에 장치되어 있고 역화가 산소통로(4a)측을 통해서 손잡이부(1a)로 거슬러 올라가는 것을 방지하는 실시예가 도시되어 있다. 더욱이, 제 9 도 및 10 도의 실시예는 점화하기 위한 파이로트화염구가 없는 가스절단 토오치를 표시한다. 또, 역화방지장치(18)는 실시예에 도시된 것처럼 가스통로(3a)측 또는 산소 통로(4a)측에 부착될 수 있으며, 또한 이 장치는 필요하다면 이 양측 모두에 연결되어 있는 보어내에 직각으로 장착될 수 있다.

본 발명에 따르면, 단수 또는 복수의 역화방지장치가 앞서 언급한 것처럼 손잡이부의 내부 하류측에서 가스통로 또는 산소통로 또는 이들 양통로에 구비되어 있기때문에, 역화는 손잡이부의 내부를 통해서 통과하지 않는다. 그 결과, 손잡이부는 과열되지 않고 작업자에게 화상을 입히지도 않으며 폭발하지도 않는다. 그러므로, 가스절단 토오치에서 통상적으로 일어나는 역화현상이 발생했을때, 작업자는 보호된다.

본 발명의 원리를 적용시키는 것을 예시하기 위해 본 발명의 실시예가 도시되고 설명되었으므로, 본 발명은 상기 원리로부터 벗어나지 않으면서 상기 실시예와 다르게 실시될 수 있다는 것은 물론이다.

Claims (6)

1. 앞단부와 뒷단부를 가지고 있는 긴 중공손잡이부를 제공하는 하우징,상기 뒷단부에 장치된 가스 및 산소 입구연결구, 상기 앞단부에 장착되어있고 각각의 가스통로와 가스관을 그리고 산소통로와 산소관을 각각 상호 연결하는 보어가 형성되어 있는 매니폴드블록, 상기 연결구를 매니폴드블록에 연결하는 손잡이부를 통해 뻗어있는 별개의 가스통로 및 산소통로, 매니폴드블로으로부터 앞쪽으로 뻗어있어서 절단팁에서 합쳐지는 가스 및 산소관, 가스통로와 가스관을 상호 연결하는 보어에 있으며 제어체임버의 상류측에 위치되어있는 제일 체임버와 가스통로와 가스관을 상호연결하는 보어에 있는 제이체임버, 제일체임버내에 붙이고 뗄수 있도록 장착된 역화방지기구, 가스혼합실이며 그안에 장착된 가스혼합밸브를 가지고 있는 제이체임버, 가스와 산소 혼합물이 가스혼합실에서 가스관으로 공급되도록 산소통로와 가스혼합실을 연결하는 또다른 보어, 산소관에 공급된 산소분출가스가 조정될 수 있도록 그안에 장착된 산소분출제어밸브를 가지고 있으며 산소통로와 산소관을 상호연결하는 보어에 있는 제삼체임버로 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 가스절단 토오치.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 매니폴드블록은 상면과 하면, 상호 대향 하는 양측면 및 앞면과 뒷면을 가지고 있고, 손잡이부로부터의 가스통로 및 산소통로는 상기 뒷면에서 매니폴드블록에 연결되어있고, 가스관 및 산소관은 상기 앞면에서 매니폴드블록에 연결되어있고, 제일체임버는 측면쪽으로 개방되어 있고, 제이체임버는 상기 매니폴드블록의 하부에 형성되어 있고, 제일밸브조정놉은 상기 뒷면으로부터 뒷쪽으로 뻗어있도록 손잡이부 아래에서 상기 하면에 인접하게 제이체임버내에 장착되어 있고, 제이밸브조정놉은 손잡이부 앞쪽에서 상기 매니폴드블록의 상면으로부터 직립되어 있도록 제삼체임버내에 장차되어 있는 것을 특징으로 하는 가스절단토오치.
3. 제 2 항에 있어서, 상기 매니폴드블록에는 산소공급통로와 산소공급밸브를 연결하는 보어에 있는 제사체임버가 형성되어 잇고, 상기 제사체임버는 제일체임버에 대해 직각으로 뻗어 있고 산소밸브조정놉의 뒤에서 매니폴드블록의 상면쪽으로 개방되어 있는 것을 특징으로 하는 가스절단토오치.
4. 제 1 항에 있어서, 상기 역화방지기구는 소결금속으로 제조된 것을 특징으로 하는 가스절단토오치.
5. 제 1 항에 있어서, 손잡이부는 파지표면을 제공하는 관상 외부부재와 상시 관상 외부부재내에서 길이방향으로 뻗어있는 관상 내부부재로 이루어져 있고, 상기 관상 외부부재와 상기 관상 내부부재는 상기 연결구와 상기 매니폴드블록의 상기 뒷면사이에서 길이방향으로 뻗어있고, 상기 가스통로 및 산소통로중 한 통로는 상기 관상 내부부재에 의해 제공되고, 나머지 한 통로는 상기 관상 외부부재와 상기 관상 내부부재 사이에 확정된 공간에 의해 제공되는 것을 특징으로 하는 가스절단토오치.
6. 제 2 항에 있어서, 상기 매니폴드블록에는 산소공급통로와 산소공급밸브를 연결하는 보어에 있는 제사체임버가 형성되어 있고, 상기 제사체임버는 상기 제일체임버에 대해 직각으로 뻗어있고 상기 산소밸브조정놉의 뒤에서 상기 매니폴드블록이 상면쪽으로 개방되어 있고, 소결금슥으로 제조된 역화방지기구는 상기체임버내에 장착되어 있고, 상기 손잡이부는 파지표면을 제공하는 관상 외부부재와 상기 관상 외부부재내에서 길이방향으로 뻗어있는 관상 내부부재로 이루어져 있고, 상기 관상 외부부재와 상기 관상 내부부재는 상기 연결구와 상기 매니폴드블록의 뒷면사이에서 길이방향으로 뻗어 있어서, 상기 가스통로와 산소통로중 한 통로는 상기 관상 내부부재에 의해 제공되고 나머지 한 통로는 상기 관상 내부부재와 상기 관상 외부부재사이에 획정된 공간에 의해 제공되는 것을 특징으로 하는 가스절단토오치.

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