KR100680240B1

KR100680240B1 - 에어를 이용하여 냉각하는 co2 용접토치

Info

Publication number: KR100680240B1
Application number: KR20030079648A
Authority: KR
Inventors: 이건국
Original assignee: (주)일흥
Priority date: 2003-11-12
Filing date: 2003-11-12
Publication date: 2007-02-07
Also published as: WO2005046924A1; KR20050045538A

Abstract

본 발명은 CO2 용접 작업시 사용하는 토치에 관한 것으로 더욱 상세하게는 CO2

용접토치의 끝단부는 외부로부터 에어가 인입될 수 있는 구조로 하고 파워케이블은 외피간에 중공층을 형성하여 에어가 진행될 수 있도록 하며 냉각용 노즐은 진행한 에어가 인입되고 배출될 수 있도록 함으로써 에어를 이용하여 냉각하는 CO2 용접

토치에 관한 것이다.

이를 위하여 본 발명은 용접토치의 끝단부는 CO2 가스가 공급되는 가스관과는 별도로 외부로부터 압축공기 또는 브로아가 인입될 수 있는 구조로 하고 파워케이블은 중심부에 CO2 가스가 공급되는 가스관을 중심으로 전력을 공급할 수 있는 도체와 전원선을 구성한 후 피복하고 에어의 진행로가 될 수 있도록 중공층을 형성한 다음 외피를 구성하되 외피는 편조층 위에 피복하는 구조로 하고, 냉각용 노즐은 파워케이블의 중공층을 통하여 공급받은 에어가 인입되고 인입된 에어가 노즐의 에어유도관을 통하여 외부로 배출될 수 있는 구조를 특징으로 하는 것으로써 이는 용접의 제기능 동작과 동시에 공급된 에어가 파워케이블의 중공층을 통해서 진행되면서 파워케이블을 냉각하고 노즐의 에어 유도관 속으로 인입되어 토치의 전단부를 냉각하고 배출되는 것을 특징으로 하는 CO2 용접토치에 관한 것이다.

파워케이블, CO2 용접토치, 냉각용 노즐, 냉각장치

Description

에어를 이용하여 냉각하는 CO2 용접토치 {CO2 WELDING TORCH FOR AIR COOLING}

도 1 은 본 발명에 의한 냉각용 파워케이블의 단면도

도 2 은 본 발명에 의한 CO2 용접토치의 평면도

도 3 은 본 발명에 의한 CO2 용접토치 그립의 평면도

도 4 는 본 발명에 의한 냉각용 노즐의 평면도

(도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명)

1. 가스호스 2. 도체

3. 제어선 4. 파워케이블 피복층

5. 편조층 6. 외피

7. 중공층 8. 에어인입관

9. 고무패킹 10. 파워케이블

11. 그립부 12. 냉각용 노즐

13. 그립고무패킹 14. 토치바디

15. 에어유도용 호스 16. 에어유도관

17. 비산유도판 18. 호스내부

19. 호스외부

본 발명은 에어를 이용하여 파워케이블 및 토치의 전단부가 냉각되는 구조를 갖는 CO2 용접토치에 관한 것이다. 더욱 상세하게는 용접토치의 끝단부는 CO2 가스가 공급되는 가스관과는 별도로 외부로부터 압축공기 또는 브로아가 인입될 수 있는 구조로 하고 파워케이블은 중심부에 CO2 가스가 공급되는 가스관을 중심으로 전력을 공급할 수 있는 도체와 전원선을 연선한 다음 피복하고 에어가 공급되는 진행로가 될 수 있도록 중공층을 형성한 후 외피를 구성하되 외피는 편조층 위에 피복하는 구조로 하고, 냉각용 노즐은 파워케이블의 중공층을 통하여 공급받은 에어가 인입되고 배출될 수 있는 구조로 하여 용접의 제기능 동작과 동시에 에어가 파워케이블을 통해서 냉각용 노즐의 끝단부 표면으로 공급되어 배출되는 것을 특징으로 하는 CO2 용접토치에 관한 것이다.

일반적으로 CO2 용접은 단봉(短捧)을 사용하여 비연속적으로 진행되는 일반 피복아크용접과는 달리 송급장치에 의해 반자동, 또는 자동으로 송급되는 와이어를 사용하여 연속적으로 용접작업을 진행하므로 매우 능률적이기는 하지만 와이어의 송급속도에 따라 용접전류가 증가하고 증가된 대전류로 장시간 용접함에 따라 CO2 토치의 파워케이블이 과열되어 손상되거나 심할 경우 화재발생의 위험 또한 컸던 것이다. 또한 토치의 노즐, 인슈레다 등이 고온에 의해 쉽게 마모되어 토치의 수명이 단축되는 등 작업능률이 저하될 뿐 만 아니라 작업시 그립부에서 발생하는 고열로 인해 용접사가 화상을 입는 등 많은 문제점이 발생하였던 것이다.

따라서 종래에는 이러한 CO2 용접토치의 문제점을 해결하기 위하여 파워케이블의 단면적을 필요 이상으로 증대하여 사용하므로써 과열을 방지하거나 냉각수 공급 및 배출호스를 구비한 파워케이블에 수냉장치를 결합하고 냉각수를 순환시켜 토치전단부를 냉각시키는 방식의 수냉식 토치를 이용하여 CO2 용접토치를 냉각하고자 했다.그러나 전자의 경우 케이블의 단면적 증대로 비용이 상승할 뿐만 아니라 토치의 무게가 지나치게 증가되어 작업능률이 저하되었던 것이다. 또한 후자의 경우 별도로 고가의 수냉장치가 필요할 뿐만 아니라 수밀을 요하는 토치전단부의 가공상태가 정밀하지 않아 발생한 누수로 인해 용접결함이 발생하는 등 여러가지 폐단이 있었던 것이다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해소하기 위하여 에어를 이용하여 파워케이블 및 토치의 전반부가 냉각되는 구조를 갖는 CO2 용접토치에 관한 것으로 CO2 용접토치의 끝단부는 CO2 가스가 공급되는 가스관과는 별도로 외부로부터 압축공기 또는 브로아가 인입될 수 있는 구조로 하고 파워케이블은 중심부에 CO2 가스가 공급되는 가스관을 중심으로 전력을 공급할 수 있는 도체와 전원선을 연선한 다음 피복하고 에어가 공급되는 진행로가 될 수 있도록 중공층을 형성한 후 외피를 구성하되 외피는 편조층 위에 피복하는 구조로 하고, 냉각용 노즐은 파워케이블의 중공층을 통하여 공급받은 에어가 인입되고 배출될 수 있는 구조로 하여 용접의 제기능 동작과 동시에 에어가 파워케이블을 통해서 냉각용 노즐의 끝단부 표면으로 공급되게 함으로써 대전류를 사용하여 장시간 용접하여도 파워케이블의 도전체 및 그립부를 포함한 토치 전반부가 에어의 유속에 의해 냉각되게 하는 데 본 발명의 목적이 있는 것이다.

이와 같은 목적을 달성하기 위해 본 발명은 CO2 용접토치의 끝단부는 CO2 가스가 공급되는 가스관과는 별도로 외부로부터 압축공기 또는 브로아가 인입될 수 있는 구조로 하고 파워케이블은 중심부에 CO2 가스가 공급되는 가스관을 중심으로 전력을 공급할 수 있는 도체와 전원선을 연선한 다음 피복하고 에어가 공급되는 진행로가 될 수 있도록 중공층을 형성한 후 외피를 구성하되 외피는 편조층 위에 피복하는 구조로 하고, 냉각용 노즐은 파워케이블의 중공층을 통하여 공급받은 에어가 인입되고 배출될 수 있는 구조로 하는 데 특징이 있다.

이하 첨부된 도면에 의해 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 1 은 본 발명에 의한 냉각용 파워케이블의 단면도로써 중심부에 CO2 가스가 공급되는 가스관(1)을 중심으로 전력을 공급할 수 있는 도체(2)와 전원선(3)을 연선한 다음 피복하고 에어가 공급되는 진행로가 될 수 있도록 중공층(7)을 형성한 후 외피(6)를 구성하되 외피는 편조층(5)위에 피복하는 구조로 하여 원형 형상을 유지하게 함으로써 외부로부터의 피복 손상 및 가스호스의 찌그러짐을 방지하고 외피와 파워케이블의 밀착으로 인해 발생할 수 있는 에어의 압손(壓損)을 방지하는 구조로 한다.

도 2 은 본 발명에 의한 CO2 용접토치의 평면도로써 CO2 용접토치의 끝단부에 CO2 가스가 공급되는 가스관(1)과는 별도로 외부로부터 압축공기 또는 브로아가 인입될 수 있는 에어인입관(8)을 설치하되 에어인입관의 토치 끝단부 후미는 AIR가 역류하지 않도록 고무패킹(9)을 설치한다. 이는 용접 시작과 동시에 에어인입관(8)을 통해 에어가 유입되고 유입된 에어는 유속에 의해 파워 케이블의 길이 방향으로 형성된 중공층(7)을 통해 진행하면서 파워케이블(10)을 냉각하고 그립부(11)를 통과하여 냉각용 노즐(12)에 도달한 다음 외부의 정한 방향으로 배출되도록 한 것이다.

도 3 에서 보이는 바와 같이 그립(11)은 분해 조립이 용이하게 분리형으로 하되좌우 그립은 기밀(氣密) 구조가 될 수 있도록 결합 부위 및 그립의 양 끝단에 고무패킹(13)을 설치한다. 토치바디(14)는 각도조절이 가능한 토치바디 또는 각도가 고정되어 있는 토치바디로 하되 끝단부는 가스디퓨즈및 냉각용 노즐(12)이 결합될 수 있는 구조로 한다.

토치바디(14)의 주면상으로는 에어가 공급되는 진행로가 될 수 있도록 중공층(7)을 가지는 에어유도용 호스(15)를 결합하고 호스의 외면은 에어유도용 호스(15)와 밀착되게 에어 유도관(16)을 설치하되 이때 에어유도관(16)은 냉각용 노즐(12)의 상부방향으로 에어가 냉각용 노즐(12)로 유입되었다가 토출될 때 용접품질에 영향을 미치지 않고 비산할 수 있도록 도면과 같은 비산유도판(17) 형상을 가진다. 하측은 밀폐형으로하여 에어의 비산으로 용접시 근접 부위에서 발생할 수 있는 에어의 와류현상을 방지하고자 한 것이다.

도 4 는 냉각용 노즐(12)의 구조를 보인 것으로 일측은 토치바디(14)와 결합되는 구조로 에어유도용 호스(15)를 경계로 호스의 내부(18)로는 에어가 인입되고 외부(19)로는 에어가 배출될 수 있는 구조로 하는 것을 특징으로 한다.

이상에서 상술한 바와 같이 본 발명은 에어의 유속를 이용하여 CO2 용접토치를 파워케이블에서 토치 전반부 까지 완전 냉각하는 구조이므로 장시간 대전류를 사용하여 용접하여도 파워케이블의 과열로 인한 손상이나 고온에 의한 노즐, 인슈레다 등의 마모가 방지될 뿐만 아니라 그립부에서 발생하는 고열 역시 방지하므로 매우 효과적인 작업성과, 경제성, 안전성을 도모할 수 있는 것이다. 또한 이 방식을 이용하면 CO2 CONNECTION CABLE을 비롯하여 CO2 EXTENTION CABLE, ARGON CABLE,용접선 등 대전류가 사용되는 모든 제품에 적용될 수 있는 효과가 있는 것이다.

Claims

그립부를 중심으로 일측으로는 CO₂ 가스가 공급되는 가스호스의 외측면에는 도체선과 전원선으로 이루어진 파워케이블이 설치되고 타측으로는 토치바디가 설치되되 외측으로는 외피에 의해 감싸여져 이루어진 CO₂ 용접토치에 있어서,

상기 외피의 내측면에 구비된 편조층과;

상기 파워케이블과 외피 사이에 형성된 중공부와;

콤프레셔 또는 브로아와 연결되어 중공부로 에어를 공급하는 T형의 에어인입관과;

상기 에어인입관에서 에어가 유입되는 부분을 제외한 일측을 폐쇄하는 고무패킹과;

상기 토치바디의 외측을 감싸면서 그 사이에 공간부를 형성하도록 설치된 에어유도호스와;

상기 에어유도용호스의 끝단이 고정되는 고정부를 내측에 구비하면서 공급된 에어가 배출되는 개구공을 형성한 냉각용 노즐을 포함하여 이루어져 공급되는 에어가 가스호스를 통해 공급되는 CO₂ 가스와 동일방향으로 공급되다가 진입방향의 역으로 배출되도록 한 것을 특징으로 하는 CO₂ 용접토치.