KR102526125B1 - 노즐 커버, 가스 절단 화구 및 가스 절단 토치 - Google Patents

Abstract

외주면의 표면적을 증대시킴으로써 방열성을 향상시킨 노즐 커버, 이 노즐 커버를 이용한 가스 절단 화구, 및 가스 절단 토치를 제공한다.
커버(A)는 내부에 절단 산소를 분출하는 노즐(10)을 삽입하는 구멍(1)을 가지며, 외주면에 복수의 요철로 이루어진 요철부(5)를 가진다. 화구(B)는 중앙에 배치된 절단 산소 분사 구멍 및 상기 절단 산소 분사 구멍을 둘러싸고 배치된 예열 가스 분사 홈을 가지는 노즐(10)을 커버(A)의 내부에 형성된 구멍(1)에 삽입하여 구성한다. 토치(C)는 외주면의 단부에 배치된 수나사부(7)를 가지는 커버(A)를 가지고, 해당 커버(A)를 토치 본체(20)의 단부에 배치된 암나사부(24)에 체결하여 구성한다.

Description

노즐 커버, 가스 절단 화구 및 가스 절단 토치{Nozzle cover, gas cutting crater and gas cutting torch}

본 발명은 외주면의 표면적을 증대시킴으로써 방열성을 향상시킨 노즐 커버, 이 노즐 커버를 이용한 가스 절단 화구 및 가스 절단 토치에 관한 것이다.

가스 절단은 가스 절단 화구로부터 연료 가스와 예열 산소를 혼합하여 연소시킨 예열염을 분사하여 강판 등의 피절단재를 예열하고, 충분히 예열된 피절단재에 절단 산소를 분사하여 모재를 연소시키면서 분사 에너지에 의해 용융 모재나 산화 생성물을 제거함으로써 이루어진다. 그리고 가스 절단을 계속하면서 가스 절단 화구를 원하는 방향으로 주행시킴으로써 피절단재를 원하는 모양으로 절단하는 것이 가능하다.

연료 가스로는 아세틸렌 가스, 액화 석유 가스, 천연 가스, 에틸렌 가스, 수소 가스 등이 있으며, 각각의 연료 가스에 대응하는 가스 절단 화구가 제공된다. 예를 들어, 연료 가스로 아세틸렌 가스를 사용하는 가스 절단 화구는, 중심에 형성된 절단 산소 분사 구멍과 이 절단 산소 분사 구멍의 주위에 형성된 예열 가스 분사 구멍이 하나의 재료에 배치되어 구성되어 있다.

연료 가스로서 액화 석유 가스, 천연 가스, 에틸렌 가스, 수소 가스에서 선택된 가스를 사용하는 가스 절단 화구는, 중심에 절단 산소 분사 구멍이 형성되고 외주에 예열 가스를 통과시키기 위한 슬릿이 형성된 노즐 및 노즐을 삽입하는 커버로 구성된다. 이러한 가스 절단 화구는, 커버에 노즐을 삽입했을 때, 커버의 내주면과 노즐의 외주면 사이에 공간이 형성되고, 연료 가스와 예열 산소가 혼합된 예열 가스는 이 공간을 통하여 슬릿에서 분사된다.

특히, 가스 절단 화구를 이용하여 피절단재에 대한 천공 가공인 피어싱을 실시할 경우, 구멍이 관통할 때까지의 시간 동안, 용융된 모재나 산화 생성물로 이루어진 스패터가 가스 절단 화구 측으로 분출되어 온도가 상승된 가스 절단 화구에 부착되어 버리는 문제가 있다. 이 스패터의 부착을 방지하기 위해, 가스 절단 화구의 피절단재로부터의 높이를 가스 절단을 실시할 때의 높이보다도 수 배 높게 유지하여 피어싱을 실시하는 것이 일반적이다.

가스 절단 화구를 이용하여 강판에 대해 피어싱을 실시할 때, 해당 가스 절단 화구를 피절단재로부터 위쪽으로 이격시킨 상태로 만들지만, 이 경우, 예열염에 의한 피절단재에 대한 예열 효율이 저하하고 예열 시간이 증가함에 따라 피어싱에 필요한 시간이 걸린다는 문제가 있다.

또한, 가스 절단 화구를 일반적인 절단시의 피절단재에서의 높이보다 높은 위치로 유지하고 있기 때문에, 피어싱이 종료된 후 가스 절단 화구를 강판에 접근시키는 작업이 필요하게 된다. 이 작업을 단순하게 가스 절단 화구를 피절단재에 접근시킴으로써 실시했을 경우, 구멍 주변의 모재의 온도가 저하되어 연속적인 가스 절단이 불가능하게 된다. 이 때문에 가스 절단 화구를 피어싱시의 높이에서 가스 절단시의 높이까지 이동시킬 때에는, 가스 절단 화구를 주행시켜서 피절단재에 대한 가스 절단을 계속하게 할 필요가 있다. 따라서, 피절단재에 대한 여분의 절단을 행하고 있는 것이 되어 수율이 저하되는 문제가 발생한다.

본 발명의 목적은, 외주면의 표면적을 증대시킴으로써 방열성을 향상시킨 노즐 커버, 이 노즐 커버를 이용한 가스 절단 화구 및 가스 절단 토치를 제공하는 것에 있다.

상기 과제를 해결하기 위해 본 발명에 따른 대표적인 노즐 커버는, 내부에 절단 산소를 분출하는 노즐을 삽입하는 구멍을 가지는 노즐 커버로, 외주면에 복수의 요철로 이루어진 요철부를 가지는 것이다.

또한, 본 발명에 따른 가스 절단 화구는 중심에 배치된 절단 산소 분사 구멍 및 상기 절단 산소 분사 구멍을 둘러싸고 배치된 예열 가스 분사 홈을 가지는 노즐을 상기 노즐 커버의 내부에 형성된 구멍에 삽입하여 구성한 것이다.

또한, 본 발명에 따른 가스 절단 토치는 외주면의 다른 쪽 단부에 배치된 수나사부를 가지는 상기 노즐 커버를 가지며, 상기 노즐 커버를 토치 본체의 단부에 배치된 암나사부에 체결하여 구성한 것이다.

본 발명에 따른 노즐 커버(이하, 간단히 "커버"라 한다)는, 외주면에 복수의 요철로 이루어진 요철부를 가지기 때문에 외주면의 표면적을 증가시킬 수 있다. 따라서, 방열 면적이 증가하고 가스 절단시의 온도 상승을 경감시킬 수 있다.

이 결과, 특히 피어싱시의 스패터의 부착이 감소되어 피절단재에 대해 종래보다 접근시킨 상태에서 예열, 피어싱을 실시할 수 있다. 이 때문에 예열 시간의 단축을 도모하면서, 커버를 종래보다 청결하게 유지할 수 있다.

또한, 본 발명에 따른 가스 절단 화구(이하, 간단히 "화구"라 한다)는, 커버에 절단 산소 분사 구멍과 예열 가스 분사 홈을 가지는 노즐을 삽입했을 때, 커버의 내주면과 노즐의 외주면에 의해 예열 가스 분사 홈으로 통하는 공간이 형성된다. 이 때문에 커버는 방열 면적의 증가에 따른 온도의 상승이 감소될 뿐만이 아니라, 가스 절단시에 상기 공간을 흐르는 예열 가스에 의해 냉각되게 되어 더욱 온도 상승을 경감시킬수 있다.

또한, 본 발명에 따른 가스 절단 토치(이하, 간단히 "토치"라 한다)는, 단부에 수나사부를 가지는 커버를 토치 본체의 단부에 형성된 암나사부에 체결하여 구성된다. 이 때문에, 커버를 충분히 굵게 할 수 있어, 외주면의 표면적을 크게 할 수 있기 때문에 보다 온도 상승을 경감시킬 수 있다.

도 1은 커버의 구성을 설명하는 도면이다.
도 2는 커버의 구성을 설명하는 단면도이다.
도 3은 커버와 노즐을 조립한 화구의 구성을 설명하는 전개도이다.
도 4는 커버와 토치 본체를 조립한 토치의 구성을 설명하는 도면이다.
도 5는 토치, 커버 및 노즐을 조립한 상태를 설명하는 도면이다.
도 6은 커버의 다른 예를 설명하는 도면이다.

이하에서는 본 발명에 따른 커버, 이 커버를 이용한 화구, 이 커버를 이용한 토치에 대해서 설명한다. 본 발명에 따른 커버는 외주면에 복수의 요철로 이루어진 요철부를 가짐으로써, 외주면의 표면적을 증가시킨 방열면으로 되어 있다. 또한, 내부에는 절단 산소를 분사하는 노즐을 삽입하는 구멍이 형성되어 있으며, 해당 구멍에 노즐을 삽입함으로써 화구로서의 기능을 발휘하는 것이 가능하다. 또한, 단부에 토치 본체의 암나사에 나사 결합하는 수나사부를 가짐으로써, 노즐을 토치 본체에 장착하는 너트로 기능하게 하여 토치를 구성하는 것이 가능해진다.

커버의 크기는 한정되지 않으며, 액화 석유 가스(LPG), 천연 가스, 에틸렌 가스, 수소 가스 등(이하, 대표로 "LPG"라 한다)을 연료 가스로 하는 절단 화구의 화구 커버와 동일한 형상과 치수여도 상관없다. 그러나 보다 효과적인 방열을 실현하기 위해서는 길이는 상기 화구 커버와 동일하고, 외경을 상기 화구 커버보다 충분히 크게 하는 것이 바람직하다.

커버의 외주면에 형성된 요철부는 요철의 형상이 한정되지 않으며, 예를 들어, 커버의 길이 방향에 복수의 홈과 복수의 돌기를 교대로 형성하여 요철부를 형성하는 것도 가능하며, 또한 외주면의 원주 방향에 복수의 홈과 복수의 돌기를 교대로 형성하여 구성해도 된다. 이러한 요철은 기계 가공에 의해 홈을 절삭하여 형성할 수 있으며, 또한 전조 가공에 의해 형성할 수도 있다.

따라서, 요철의 단면 형상은 연속된 직선으로 이루어진 삼각형 모양, 사각형 모양, 사다리꼴, 사다리꼴 형상 혹은 연속적인 곡선으로 이루어진 파형 모양 등의 형상 중에서 선택된 형상을 가지게 된다. 이와 같이, 커버에 복수의 요철이 형성됨으로써 외주면의 면적이 증가하고, 그 결과 방열 면적이 증가하게 되어 커버의 온도 상승을 경감시키는 것이 가능해진다.

커버는, 가스 절단 작업을 할 때 예열염을 확인하거나 분사된 절단 산소의 기류를 확인하는 작업을 원활하게 실시하기 위해, 절단 산소를 분출하는 단부(이하, "선단부"라 한다) 측이 앞쪽이 가는 형상으로 형성되는 것이 바람직하다. 따라서, 커버에는 선단부 측에 앞쪽이 가는 형상의 테이퍼부가 형성되어 있으며, 이 테이퍼부에 연속하여 다른 쪽 단부(이하, "토치 본체측 단부"라 한다)측에 요철부가 형성되어 있다.

커버의 선단부에 앞쪽이 가는 형상인 테이퍼부가 형성됨으로써 요철부에 길이 방향으로 형성된 홈을 갖는 요철은 해당 홈의 선단부 측이 테이퍼부에 개방되게 된다. 또한, 요철부를 구성하는 홈은 반드시 선단부 측에 개방된 형상일 필요는 없고, 격벽을 통해 테이퍼부와 연결되어 있어도 된다.

요철부를 구성하는 홈이 테이퍼부에 개방되어 있는 경우, 요철을 형성하기 위한 가공이 용이하다. 또한, 홈이 격벽을 통해 테이퍼부와 연결되어 있는 경우, 피어싱 작업시 스패터나 슬래그가 분출된 경우라도 이들이 홈에 부착할 우려가 적어진다.

이하, 본 실시예에 따른 커버(A)에 대해서 도 1, 도 2를 이용하여 설명한다. 본 실시예에 따른 커버(A)는, 가스 절단에 일반적으로 이용되는 화구 커버(미도시)의 외경보다 충분히 큰 외경을 가진다. 그리고 노즐과 결합함으로써 화구(B)로서의 기능을 발휘하는 것이 가능하며, 또한 토치 본체와 결합함으로써 토치(C)로서의 기능을 발휘하는 것이 가능하다.

도 1, 2에 나타낸 바와 같이, 커버(A)의 내부에는 절단 산소를 분출하는 노즐(도 3을 참조)을 삽입하는 구멍(1)과 해당 구멍(1)에 연속하여 예열 가스의 유통로가 되는 유통 구멍(2)이 형성되어 있다.

커버(A)의 외주면에는 복수의 사각형 형상의 홈(5a)과 복수의 돌출부(5b)로 이루어진 요철부(5)가 형성되어 있다. 홈(5a)의 개수와 폭의 치수는 특별히 한정되는 것이 아니며, 결합해야 하는 노즐의 사양에 대응하여 적절히 설정하는 것이 바람직하다.

또한, 커버(A)의 선단부 측에는 선단부를 향해 직경이 작아지는 앞쪽이 가는 테이퍼 형상의 테이퍼부(6)가 형성되어 있으며, 해당 테이퍼부(6)가 요철부(5)와 연속되어 있다. 테이퍼부(6)의 테이퍼 각도는 특별히 한정되는 것이 아니며, 요철부(5)의 외경이나 선단부의 외경에 대응시켜 적절히 설정하는 것이 바람직하다.

본 실시예에서, 각 홈(5a)의 테이퍼부(6) 측의 단부는 해당 테이퍼부(6)에 개방되어 있다.

커버(A)의 테이퍼부(6)와 반대측의 단부에는, 후술하는 토치 본체(20)에 형성된 암나사(24)에 나사 결합하는 수나사(7a)와 언더컷(7b)으로 이루어진 수나사부(7)가 형성되어 있다. 또한 수나사부(7)의 단면(8)은 후술하는 화구(B)를 구성할 때 노즐(10)의 스핀들(11)을 구성하는 분배 부재(12)의 단면(12f)과 맞닿아 해당 노즐(10)을 토치 본체(20)에 고정하는 기능을 가진다.

요철부(5)의 수나사부(7) 측의 단부로, 해당 수나사부(7)에서 이격된 부위에 평행하게 형성된 2개의 면취부(9)가 형성되어 있으며, 해당 2개의 면취부(9)에 스패너를 걸음으로써, 커버(A)를 토치 본체에 체결할 수 있다.

상기와 같이 구성된 커버(A)에서는 요철부(5)의 홈(5a) 및 돌출부(5b)로 구성된 측벽부분의 표면적이 증가한다. 그리고 커버(A)의 표면적이 증가함으로써 가스 절단을 실시할 때 예열염에 의한 복사열이나 용융된 모재 및 산화 생성물에 의한 복사열을 받는 면적도 증가하게 된다. 그러나 복사열의 영향을 크게 받는 것은 주로 테이퍼부(6)의 표면이며, 요철부(5)의 표면은 방열면으로써의 기능을 발휘하여 방열 효과를 향상시킬 수 있다.

커버(A)의 요철부(5)의 표면적 증가에 따라 방열 효과가 향상되고, 결과적으로 커버(A)의 온도 저감을 도모할 수 있게 된다. 이 때문에, 피절단재에 대한 가스 절단에 따라, 혹은 피절단재에 대한 피어싱에 의해 발생한 스패터가 커버(A)에 부착하더라도 이 스패터가 견고하게 융착할 우려가 감소한다.

또한, 커버(A)의 외형을 일반적인 가스 절단 화구를 구성하는 화구 커버의 외경보다 크게 함으로써 커버(A)의 두께를 크게 할 수 있다. 그 결과, 커버(A)의 열용량이 커져서 복사열에 의한 온도 상승을 보다 경감시킬 수 있게 된다.

다음으로, 본 실시예에 따른 상기 커버(A)를 이용한 화구(B)의 구성에 대하여 도 3에 따라 설명한다. 화구(B)는 커버(A)와 해당 커버(A)의 구멍(1)에 삽입된 노즐(10)을 조립함으로써 구성되어 있다.

노즐(10)은 스핀들(11)과 분배 부재(12)로 구성되며, 스핀들(11)을 분배 부재(12)에 체결함으로써 일체화되어 있다. 그리고 스핀들(11)의 선단(11a)을 커버(A)의 내부에 형성된 구멍(1)에 삽입하여 해당 커버(A)와 노즐(10)로 화구(B)를 구성하고 있다.

스핀들(11)은 중심에 도시하지 않은 절단 산소 분출 구멍이 배치되고, 외주면의 선단(11a) 측에 연료 가스와 예열 산소의 혼합 가스로 이루어진 예열 가스의 분사 홈이 되는 복수의 슬릿(11b)이 형성되어 있다. 또한, 스핀들(11)의 후단(11c)에는 수나사가 형성되어 있으며, 이 수나사를 통해 분배 부재(12)에 체결된다.

스핀들(11)에 형성된 절단 산소 분출 구멍은 절단해야 하는 피절단재의 두께에 대응하여 직경이 설정되어 있다. 또한, 슬릿(11b)의 폭 치수, 깊이 치수 및 개수는 절단해야 하는 피절단재의 두께, 피절단재의 표면 성상, 혹은 연료 가스의 종류 등의 조건에 대응하여 설정되어 있다.

분배 부재(12)는 미리 설정된 각도를 가지는 테이퍼 형상으로 형성된 분배부(12a)를 가지며, 상기 분배부(12a)에는 시트(12b, 12c, 12d)가 형성되어 있다. 분배 부재(12)의 중심에는 길이 방향(중심축 방향)으로 관통하여 절단 산소가 공급되는 구멍이 형성되어 있으며, 이 구멍의 선단측(12e, 도 3의 오른쪽 단부측)에는 스핀들(11)을 체결하는 암나사가 형성되어 있다.

시트(12b)와 시트(12c) 사이에는 예열 산소가 공급되는 복수의 구멍이 형성되어 있으며, 시트(12c)와 시트(12d) 사이에도 연료 가스가 공급되는 복수의 구멍이 형성되어 있다. 또한, 분배 부재(12)의 내부에는 예열 산소가 공급되는 구멍과 연료 가스가 공급되는 구멍이 교차된 가스 혼합부가 형성되고, 공급된 예열 산소와 연료 가스는 해당 가스 혼합부에서 혼합 가스가 되며, 선단측(12e)의 단면에서 분출되어 스핀들(11)의 외주면에 공급된다.

분배부(12a)의 스핀들(11) 측의 단면(12f)은 커버(A)의 단면(8)이 맞닿고 해당 커버(A)의 수나사(7)를 토치 본체(20)의 암나사(24)에 체결할 때의 압박력이 작용하는 면이 된다.

커버(A)의 구멍(1)에 노즐(10)을 삽입하여 구성한 화구(B)에서는, 도 5에 나타낸 바와 같이 커버(A)의 내주면과 스핀들(11)의 외주면 사이에 혼합 가스의 유통로(13)가 구성된다. 따라서, 화구(B)에 의해 피절단재에 대한 가스 절단을 실시하는 동안, 커버(A)는 유통로(13)를 흐르는 혼합 가스에 의해 냉각되게 된다. 이 때문에 커버(A)의 외주면에 형성된 요철부(5)의 방열 면적의 증가에 따라 좋은 효율로 냉각을 할 수 있게 되어 화구(B)의 온도 상승을 경감시킬 수 있게 된다.

또한, 상술한 실시예에서는 노즐(10)이 분배 부재(12)로 예열 산소와 연료 가스를 혼합시키는 칩 믹싱 방식으로 구성된 것을 이용하였지만, 커버와 노즐 사이에 혼합 가스가 흐르는 유통로가 형성되는 방식의 화구, 예를 들어, 토치 믹싱 화구라 하더라도 이용 가능하다.

다음으로, 본 실시예에 따른 커버(A)를 이용한 토치(C)의 구성에 대하여 도 4에 따라 설명한다. 토치(C)는 커버(A)와 토치 본체(20)를 조립하여 구성된다.

토치 본체(20)는 일반적으로 사용되는 중압 토치를 그대로 이용할 수 있다. 즉, 토치 본체(20)의 한쪽 단부에 헤드(21)가 배치되고, 다른 쪽의 단부에 분배 부재(22)가 배치되어 있다. 헤드(21)와 분배 부재(22)는 절단 산소 배관(23), 및 도시하지 않은 예열 산소 배관, 연료 가스를 통해 연결되어 있다.

헤드(21)는 커버(A)를 통해 노즐(10)에 장착되었을 때, 이 노즐(10)에 절단 산소, 예열 산소, 연료 가스를 각각 독립적으로 공급하는 것이다. 따라서, 토치 본체(20)의 헤드(21)의 단부에는 암나사(24)가 형성되어 있다. 그리고 커버(A)에 형성된 수나사(7)을 체결하거나 혹은 분리가 가능하도록 구성되어 있다.

헤드(21)의 내면에는 노즐(10)에 형성된 분배 부재(12)의 분배부(12a)와 동일한 테이퍼로 이루어진 시트(25a, 25b, 25c)가 형성되어 있다. 시트(25a)와 시트(25b) 사이에는 홈(26a)이 형성되고, 시트(25b)와 시트(25c) 사이에는 홈(26b)이 형성되어 있다. 또한, 헤드(21)의 중심에는 구멍(27)이 형성되어 있으며, 상기 구멍(27)이 시트(25a)에 개구되어 있다. 그리고, 구멍(27)에 절단 산소 배관(23)이 연결되고, 홈(26a)에 예열 산소 배관이 연결되고, 홈(26b)에 연료 가스 배관이 연결되어 있다.

분배 부재(22)에는 도시하지 않은 절단 산소 통로, 예열 산소 통로, 연료 가스 통로가 각각 독립적으로 형성되어 있으며, 각 통로에는 니들 밸브(28)가 배치되어 있다. 그리고 각 니들 밸브를 개별적으로 개폐 조작함으로써 각 가스의 유량을 조정할 수 있도록 구성되어 있다.

상기와 같이 구성된 토치(C)는 커버(A)와 토치 본체(20)의 조합으로 구성되어 있으며, 노즐(10)의 사양에 제한이 없다. 예를 들어, 박판을 가스 절단을 하기 위한 노즐로, 절단 산소 분출 구멍의 직경이 작은 노즐, 혹은 후판을 가스 절단을 하기 위한 노즐로, 절단 산소 분출 구멍의 직경이 큰 노즐 등 절단해야 하는 피절단재의 두께에 대응하여 최적의 지름의 절단 산소 분출 구멍을 가지는 노즐(10)을 선택하여 사용하는 것이 가능하다.

그리고, 도 5에 나타낸 바와 같이, 커버(A)의 구멍(1)에 노즐(10)을 삽입하여 화구(B)를 구성하고, 커버(A)의 수나사(7)를 헤드(21)의 암나사(24)에 체결함으로써 토치 본체(20)에 화구(B)를 장착할 수 있다. 이 때, 각각 노즐(10)의 분배 부재(12)의 시트(12b)가 토치 본체(20)의 헤드(21)에 형성된 시트(25a)와 압접되고, 시트(12c)가 시트(25b)와 압접되고, 시트(12d)가 시트(25c)와 압접되어 공급된 가스의 누설을 방지할 수 있다.

따라서, 토치 본체(20)에 구비된 분배 부재(22)의 니들 밸브(28)를 개폐 조작함으로써 예열 산소, 연료 가스를 화구(B)에 공급하여 혼합 가스로써 분출하는 것이 가능하다. 그리고 분출한 혼합 가스를 점화하여 예열염을 형성하고, 이 예열염에 의해 피절단재를 예열하는 것이 가능하다. 피절단재가 충분히 예열된 후, 절단 산소를 공급하여 화구(B)의 절단 산소 분출 구멍으로부터 분출함으로써 피절단재에 대한 피어싱 및 절단을 실시할 수 있다.

피절단재에 대해 예열을 하는 동안, 커버(A)에는 예열염에 의한 복사열이 작용한다. 또한, 피절단재를 절단하는 동안, 커버(A)에는 예열염에 의한 복사열, 용융 산화물에 의한 복사열이 작용하고 또한 분출된 스패터가 부착할 우려가 생긴다. 그러나 커버(A)와 노즐(10)의 스핀들(11) 사이에 형성된 유통로(13)를 흐르는 혼합 가스가 커버(A)에 대한 냉각 작용을 발휘하여 커버(A)의 온도 상승을 경감시킬 수 있다. 이 때문에 커버(A)에 대한 스패터의 부착을 경감시킬 수 있게 된다.

따라서, 피절단재에 대해 피어싱을 실시할 때, 커버(A)를 접근시키는 것이 가능해지고, 예열 시간의 단축을 도모할 수 있게 된다.

본건의 발명자는, 길이를 종래의 LPG를 연료 가스로 하는 화구의 캡과 동일한 치수로 하고, 요철부(5)의 외경이 약 30mm이며, 폭이 약 2mm, 깊이가 약 2mm의 홈(5a)을 24개 형성한 커버(A)를 제작하여 피어싱 실험을 실시했다. 실험은 피어싱을 했을 때 커버(A)에 대한 스패터의 부착이 종래의 가스 절단 화구와 거의 동일한 정도가 되는 높이로 하여 예열 시간을 측정했다.

피절단재의 두께가 70mm인 경우, 종래의 가스 절단 화구에서는 높이를 약 50mm로 설정하여 예열을 하였고, 피어싱을 시작할 때까지의 예열 시간은 약 60초였다. 상술한 커버를 이용한 경우, 높이를 6 ~ 10mm까지 접근시키는 것이 가능해지고, 예열 시간은 20초 ~ 30초였다. 이 때 커버(A)에 대한 스패터의 부착은, 상기한 종래의 가스 절단 화구에 대한 스패터의 부착과 거의 비슷한 수준이다.

다음으로, 커버(A)의 다른 예에 대해 도 6에 따라 설명한다. 또한, 도에서 상술한 실시예와 동일한 부분 및 동일한 기능을 가지는 부분에는 동일한 부호를 붙이고 설명을 생략한다.

도에 나타낸 바와 같이, 요철부(5)와 테이퍼부(6)는 격벽(30)을 통해 연결되어 있다. 즉, 요철부(5)를 구성하는 홈(5a)의 테이퍼부(6) 측 단부에는 해당 요철부(5)를 구성하는 외주면에 개방된 상승부(5c)가 형성되어 있으며, 해당 상승부(5c)와 테이퍼부(6) 사이가 격벽(30)으로 구성되어 있다.

따라서, 요철부(5)의 홈(5a)은 테이퍼부(6)에 개방되지 않고 격벽(30)에 의해 차단된다. 이 때문에 요철부(5)는 격벽(30)에 의해 피절단재에 대한 예열시나 절단시의 복사열로부터 보호받게 되며, 보다 방열성을 향상시킬 수 있게 된다. 또한, 피어싱시에 비산하는 스패터도 격벽(30)에 의해 차단할 수 있게 되어, 요철부(5)에 부착하는 스패터를 감소시킬 수 있게 된다.

이 때문에, 종래보다 커버(A)를 청결한 상태로 유지할 수 있게 되어, 절단 성능의 유지나 수명 연장에 기여할 수 있게 된다.

본 발명에 따른 커버(A)는, 칩 믹싱 방식의 노즐에 적용할 뿐만이 아니라 토치 믹싱 방식의 노즐에도 이용할 수 있다.

A 커버
B 화구
C 토치
1 구멍
2 유통 구멍
5 요철부
5a 홈
5b 돌출부
5c 상승부
6 테이퍼부
7 수나사부
7a 수나사
7b 언더컷
8 단면
9 2개의 면취부
10 노즐
11 스핀들
11a 선단
11b 슬릿
11c 후단
12 분배 부재
12a 분배부
12b ~ 12d 시트
12e 선단측
12f 단면
13 유통로
20 토치 본체
21 헤드
22 분배 부재
23 절단 산소 배관
24 암나사
25a ~ 25c 시트
26a, 26b 홈
27 구멍
28 니들 밸브
30 격벽

Claims (5)

1. 내부에 절단 산소를 분출하는 노즐을 삽입하는 구멍을 가지는 노즐 커버로,
   외주면은,
   내부에 형성된 구멍에 삽입된 노즐로부터 절단 산소를 분출하는 단부 측을 향해 직경이 작아지는 테이퍼부, 및
   상기 테이퍼부에서 다른 쪽 단부 측에 배치된 복수의 요철로 이루어진 요철부를 가지며,
   상기 요철부에 배치된 복수의 요철은 격벽을 통해 상기 테이퍼부와 연결되어 있는 것을 특징으로 하는 노즐 커버.
2. 삭제
3. 삭제
4. 중심에 배치된 절단 산소 분사 구멍 및 상기 절단 산소 분사 구멍을 둘러싸고 배치된 예열 가스 분사 홈을 가지는 노즐을 청구항 1항에 기재된 노즐 커버의 내부에 형성된 구멍에 삽입하여 구성한 것을 특징으로 하는 가스 절단 화구.
5. 외주면의 다른 쪽 단부에 배치된 수나사부를 가지는 청구항 1에 기재된 노즐 커버를 가지며,
   상기 노즐 커버를 토치 본체의 단부에 배치된 암나사부에 체결하여 구성한 것을 특징으로 하는 가스 절단 토치.

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