KR102229254B1 - Plasma torch with guide-type front electrode for non-transfer torch operation - Google Patents

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Abstract

비이송식 토치 운전을 위한 가이드형 전방전극이 구비된 플라즈마 토치가 개시된다.
일측과 타측에 각각 폐쇄단과 개방단을 가지며 속이 빈 중공의 후방전극; 입구와 출구를 가지며, 상기 입구가 상기 후방전극의 개방단과 일정간격을 두고 마주하도록 후방전극과 동축 상에 배치된 중공의 전방전극; 및 상기 후방전극, 전방전극 및 가스공급포트를 수용할 수 있을 정도의 직경과 길이를 가져, 상기 후방전극, 전방전극 및 가스공급포트를 내부에 수용하는 중공의 외부 몸체;을 포함하며, 상기 전방전극은, 절연재에 의해 상기 외부몸체와 절연되며,
상기 절연재는, 글라스울인 것을 특징으로 한다.A plasma torch provided with a guide-type front electrode for operating a non-transfer torch is disclosed.
A hollow rear electrode having a closed end and an open end on one side and the other side, respectively; A hollow front electrode having an inlet and an outlet, and disposed coaxially with the rear electrode so that the inlet faces the open end of the rear electrode at a predetermined distance; And a hollow outer body having a diameter and length sufficient to accommodate the rear electrode, the front electrode, and the gas supply port, and receiving the rear electrode, the front electrode, and the gas supply port therein, and the front electrode. The electrode is insulated from the external body by an insulating material,
The insulating material is characterized in that the glass wool.

Description

비이송식 토치 운전을 위한 가이드형 전방전극이 구비된 플라즈마 토치{Plasma torch with guide-type front electrode for non-transfer torch operation}Plasma torch with guide-type front electrode for non-transfer torch operation

본 발명은 비이송식 토치 운전을 위한 가이드형 전방전극이 구비된 플라즈마 토치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 비이송식 토치 운전시 사이드 아킹을 방지하기 위한 가이드형 전방전극이 구비된 플라즈마 토치에 관한 것이다. The present invention relates to a plasma torch equipped with a guide-type front electrode for non-transfer-type torch operation, and more particularly, to a plasma torch with a guide-type front electrode for preventing side arcing during non-transfer-type torch operation. will be.

물질을 고온상태에서 용융하기 위해서는 플라즈마를 발생시키는 토치의 기능이 중요한 역할을 차지한다. 일반적으로 열 플라즈마를 이용해 물질을 용융시키는데, 보통 직류 아크 플라즈마 토치 도는 공동형 토치가 활용되고 있다.In order to melt the material in a high temperature state, the function of the torch that generates plasma plays an important role. In general, a material is melted using a thermal plasma, and a DC arc plasma torch or a cavity type torch is usually used.

공동형 플라즈마 토치는 내부에 직류 아크를 발생시키는 전극으로 구성되며, 이 전극은 초고온의 전도성 유체인 플라즈마를 집속시키면서 용융대상 물체로 이동시키기 위해 전방전극 및 후방전극으로 형성되며, 공동형 특성상 플라즈마 기동이 쉽고 플라즈마 프레임을 집속시켜 출력 상승을 쉽게 하면서 원활한 플라즈마 프레임을 운영할 수 있게 해준다.The cavity type plasma torch is composed of an electrode that generates a DC arc inside, and this electrode is formed of a front electrode and a rear electrode to move to the object to be melted while focusing the plasma, which is an ultra-high temperature conductive fluid. This easy and focused plasma frame makes it easy to operate the plasma frame while increasing the power.

그러나, 전방전극을 통해 집속된 아크들이 외부로 방출될 때, 집속된 아크는 용융 물질 특성에 따라 비이상 방전인 사이드 아킹이 발생할 수 있다. 사이드 아킹은 토치의 몸체로 플라즈마 프레임이 접촉하여 토치의 냉각 채널을 손상시키거나 내부 전극의 손실을 증대시켜 운전 불안정과 토치 수명을 잠식하는 요인이 된다.However, when arcs focused through the front electrode are discharged to the outside, side arcing, which is a non-ideal discharge, may occur in the focused arc depending on the properties of the molten material. Side arcing is a factor that damages the cooling channel of the torch or increases the loss of internal electrodes by contacting the plasma frame with the body of the torch, thereby eroding operation instability and torch life.

이를 해결하기 위해, 토치 전방전극 부분에 흑연재질의 돌출형 노즐을 부착하여 사이드 아킹을 방지하려는 목적으로 이용하고 있으나, 노즐을 토치 몸체에 고정시키기 위한 볼트 또는 너트에의 이상방전, 고온에 의한 고정 나사의 손실, 돌출 노즐에 의한 용융물과의 이격거리 발생 등에 따라 토치 운영에 많은 어려움이 발생하게 되었다. To solve this problem, a protruding nozzle made of graphite material is attached to the front electrode of the torch to prevent side arcing, but abnormal discharge to a bolt or nut to fix the nozzle to the torch body, fixing by high temperature. Many difficulties in operating the torch have arisen due to the loss of the screw and the occurrence of a separation distance from the melt due to the protruding nozzle.

또한 전방전극에 부착된 노즐은 전방전극이 연장된 부분으로 플라즈마 발생시 내부에 아크점이 집중되는 장점이 있으나, 토치 몸체에 사이드 아킹이 발생할 경우 내부 전방전극까지 영향을 미치게 되어, 플라즈마 프레임을 불안정하게 하는 요인이 되었다. 또한 전방전극에 전달된 열이 접촉된 노즐을 통해 토치 몸체에 전달해줌으로 인해 냉각의 효율을 떨어뜨리고 냉각 채널을 손상시키는 결과를 초래하였다. In addition, the nozzle attached to the front electrode has the advantage that the arc point is concentrated inside when plasma is generated as the front electrode is extended. However, when side arcing occurs on the torch body, it affects the internal front electrode, making the plasma frame unstable. It became a factor. In addition, since the heat transferred to the front electrode is transferred to the torch body through the contacted nozzle, the cooling efficiency is degraded and the cooling channel is damaged.

국내 등록특허공보 제10-1629683호Korean Patent Publication No. 10-1629683

본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, The present invention has been devised to solve the above-described problem,

플라즈마 토치의 운용시 발생하는 사이드 아킹을 방지함으로써 내구성이 향상된 플라즈마 토치를 제공하는 것을 일 목적으로 한다.An object of the present invention is to provide a plasma torch with improved durability by preventing side arcing that occurs during operation of the plasma torch.

본 발명의 목적은 이상에서 언급된 목적으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 다른 목적들은 아래의 기재로부터 통상의 기술자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다. The object of the present invention is not limited to the object mentioned above, and other objects not mentioned will be clearly understood by those skilled in the art from the following description.

상기한 바와 같은 본 발명의 목적을 달성하고, 후술하는 본 발명의 특징적인 기능을 수행하기 위한 본 발명의 특징은 다음과 같다. The characteristics of the present invention for achieving the object of the present invention as described above and for performing the characteristic functions of the present invention to be described later are as follows.

일측과 타측에 각각 폐쇄단과 개방단을 가지며 속이 빈 중공의 후방전극; 입구와 출구를 가지며, 상기 입구가 상기 후방전극의 개방단과 일정간격을 두고 마주하도록 후방전극과 동축 상에 배치된 중공의 전방전극; 상기 후방전극과 전방전극 사이의 틈새를 통해 후방전극과 전방전극의 내부 반응공간으로 플라즈마 생성을 위한 반응가스가 도입될 수 있도록 유로를 형성하는 가스공급포트; 및 상기 후방전극, 전방전극 및 가스공급포트를 수용할 수 있을 정도의 직경과 길이를 가져, 상기 후방전극, 전방전극 및 가스공급포트를 내부에 수용하는 중공의 외부 몸체;을 포함하며, 상기 전방전극은, 절연재에 의해 상기 외부몸체와 절연되며, 상기 절연재는, 글라스울인 것을 특징으로 한다.A hollow rear electrode having a closed end and an open end on one side and the other side, respectively; A hollow front electrode having an inlet and an outlet, and disposed coaxially with the rear electrode so that the inlet faces the open end of the rear electrode at a predetermined distance; A gas supply port forming a flow path so that a reaction gas for generating plasma can be introduced into an internal reaction space of the rear electrode and the front electrode through the gap between the rear electrode and the front electrode; And a hollow outer body having a diameter and length sufficient to accommodate the rear electrode, the front electrode, and the gas supply port, and receiving the rear electrode, the front electrode, and the gas supply port therein, and the front electrode. The electrode is insulated from the external body by an insulating material, and the insulating material is glass wool.

바람직하게는, 상기 외부몸체는, 외측 단부에 평판형 카본 덮개가 구비되되, 상기 카본 덮개는 상기 전방전극과 이격된 것을 특징으로 한다.Preferably, the outer body is provided with a flat carbon cover at an outer end thereof, wherein the carbon cover is spaced apart from the front electrode.

또한, 상기 외부몸체는, 내부에 상기 카본덮개와 상기 외부몸체의 내주면과 상기 전방전극으로 이루어지는 공간을 형성하며, 상기 공간에는 글라스울이 내장되어 절연기능을 수행하는 것을 특징으로 한다.In addition, the outer body is characterized in that the carbon cover, the inner circumferential surface of the outer body, and the front electrode form a space therein, and a glass wool is embedded in the space to perform an insulating function.

또한, 상기 카본 덮개는, 탈착가능하게 구비되는 것을 특징으로 한다.In addition, the carbon cover is characterized in that it is provided detachably.

또한, 상기 공동형 플라즈마 토치는, 내부에 냉각채널을 더 포함하되, 상기 냉각채널은, 상기 전방전극을 독립적으로 냉각하도록 상기 전방전극에 구비된 제1냉각채널; 및 상기 외부몸체를 독립적으로 냉각하도록 상기 외부몸체에 구비된 제2냉각채널;을 포함한다.In addition, the cavity type plasma torch further includes a cooling channel therein, wherein the cooling channel includes: a first cooling channel provided in the front electrode to independently cool the front electrode; And a second cooling channel provided in the outer body to independently cool the outer body.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명의 외부몸체의 단부에 구비된 평판형 카본덮개에 따르면, 전방전극의 단부에서 발생하는 사이드 아킹을 줄이는 효과를 제공한다. As described above, according to the planar carbon cover provided at the end of the outer body of the present invention, the effect of reducing side arcing occurring at the end of the front electrode is provided.

본 발명의 효과는 전술한 것으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 다른 효과들은 아래의 기재로부터 통상의 기술자에게 명확하게 인식될 수 있을 것이다. The effects of the present invention are not limited to those described above, and other effects not mentioned will be clearly recognized by those skilled in the art from the following description.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 비이송식 토치 운전을 위한 가이드형 전방전극이 구비된 플라즈마 토치의 단면도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 가이드형 전방전극의 단면도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 가이드형 전방전극의 구성도이다. 1 is a cross-sectional view of a plasma torch equipped with a guide-type front electrode for driving a non-transfer-type torch according to an embodiment of the present invention.
2 is a cross-sectional view of a guide-type front electrode according to an embodiment of the present invention.
3 is a configuration diagram of a guide-type front electrode according to an embodiment of the present invention.

이하에서는 도면을 참조하여 본 발명을 보다 상세하게 설명한다. 도면들 중 동일한 구성요소들은 가능한 한 어느 곳에서든지 동일한 부호들로 나타내고 있음에 유의해야 한다. 또한 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 공지 기능 및 구성에 대한 설명은 생략한다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to the drawings. It should be noted that the same components in the drawings are denoted by the same reference numerals wherever possible. In addition, descriptions of known functions and configurations that may unnecessarily obscure the subject matter of the present invention will be omitted.

또한 아래 설명하는 실시예들에는 다양한 변경이 가해질 수 있다. 아래 설명하는 실시예들은 실시 형태에 대한 한정하려는 것이 아니며, 이들에 대한 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.In addition, various changes may be made to the embodiments described below. The embodiments described below are not intended to be limited to the embodiments, and should be understood to include all changes, equivalents, and substitutes thereto.

이하 도면에 따라서 논리적으로 기술한다.It will be logically described below according to the drawings.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 비이송식 토치 운전을 위한 가이드형 전방전극이 구비된 플라즈마 토치의 단면도이다. 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 가이드형 전방전극의 단면도이다. 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 가이드형 전방전극의 구성도이다. 1 is a cross-sectional view of a plasma torch provided with a guide-type front electrode for driving a non-transfer-type torch according to an embodiment of the present invention. 2 is a cross-sectional view of a guide-type front electrode according to an embodiment of the present invention. 3 is a configuration diagram of a guide-type front electrode according to an embodiment of the present invention.

도 1 내지 도 3을 참조할 때, 본 발명의 일 실시예에 따른 비이송식 토치 운전을 위한 가이드형 전방전극이 구비된 플라즈마 토치는, 전방전극(100), 후방전극(200), 가스공급포트(미도시) 및 외부 몸체(300)를 포함한다.1 to 3, a plasma torch equipped with a guide-type front electrode for driving a non-transfer-type torch according to an embodiment of the present invention includes a front electrode 100, a rear electrode 200, and a gas supply. It includes a port (not shown) and an outer body 300.

후방전극(200)은, 일측과 타측에 각각 폐쇄단과 개방단을 가지며 속이 빈 중공의 관형일 수 있다.The rear electrode 200 may have a closed end and an open end on one side and the other side, respectively, and may have a hollow hollow tubular shape.

전방전극(100)은, 입구와 출구를 가지며, 입구가 후방전극(200)의 개방단과 일정간격을 두고 마주하도록 후방전극(200)과 동축 상에 배치되는 중공의 관형일 수 있다. 양단은 모두 개방되되, 후방전극(200) 측의 일단에서는 아크 불꽃을 발생시키고, 출구측의 타단에서는 발생된 플라즈마가 외부로 배출된다. The front electrode 100 may have an inlet and an outlet, and may have a hollow tubular shape disposed coaxially with the rear electrode 200 so that the inlet faces the open end of the rear electrode 200 at a predetermined interval. Both ends are open, but an arc flame is generated at one end of the rear electrode 200 side, and the generated plasma is discharged to the outside at the other end of the outlet side.

가스공급포트는, 후방전극(200)과 전방전극(100) 사이의 틈새를 통해 후방전극(200)과 전방전극(100)의 내부 반응공간으로 플라즈마 생성을 위한 반응가스가 도입될 수 있도록 형성된 유로로 정의된다. 플라즈마 토치의 외부에 형성된 가스공급원으로부터 반응가스가 이송되어 전방전극(100)과 후방전극(200) 사이에 공급하여, 아크 기둥을 발생시키도록 한다. The gas supply port is a flow path formed so that a reaction gas for plasma generation can be introduced into the internal reaction space of the rear electrode 200 and the front electrode 100 through a gap between the rear electrode 200 and the front electrode 100 Is defined as The reaction gas is transferred from a gas supply source formed outside the plasma torch and supplied between the front electrode 100 and the rear electrode 200 to generate an arc column.

외부몸체(300)는, 후방전극(200), 전방전극(100) 및 가스공급포트를 수용할 수 있을 정도의 직경과 길이를 가져, 후방전극(200), 전방전극(100) 및 가스공급포트를 내부에 수용하는 중공의 하우징일 수 있다. 외부 몸체의 일단에는 개구가 형성되어 전방전극(100)의 출구와 연통되고, 이 출구를 통해 플라즈마 불꽃이 외부로 방출될 수 있다.The external body 300 has a diameter and length sufficient to accommodate the rear electrode 200, the front electrode 100, and the gas supply port, and the rear electrode 200, the front electrode 100, and the gas supply port It may be a hollow housing that accommodates the inside. An opening is formed at one end of the outer body to communicate with the outlet of the front electrode 100, through which the plasma flame can be discharged to the outside.

전방전극(100)은, 외부 몸체(300)의 내부에 수용되되, 외부몸체(300)와 일정한 이격을 형성한 채 배치될 수 있다. 이때 전방전극(100)은 절연재(150)에 의해 외부몸체(300)와 절연된다. 절연재(150)는 외부몸체(300)와 전방전극(100) 사이의 이격을 채워 외부몸체(300)와 전방전극(100)이 전도성 채널을 형상하지 않도록 한다. 전방전극(100)의 일반적인 형상이 원통형임을 고려할 때, 절연재(150)는 전방전극(100)의 외주면을 일정한 두께로 둘러싸는 구조일 수 있다.The front electrode 100 may be accommodated inside the outer body 300 and may be disposed while forming a constant distance from the outer body 300. At this time, the front electrode 100 is insulated from the external body 300 by the insulating material 150. The insulating material 150 fills the space between the outer body 300 and the front electrode 100 so that the outer body 300 and the front electrode 100 do not form a conductive channel. Considering that the general shape of the front electrode 100 is cylindrical, the insulating material 150 may have a structure surrounding the outer circumferential surface of the front electrode 100 with a predetermined thickness.

이 절연재(150)의 소재로는 글라스울이 바람직하다. 다만 이 같은 실시예가 강제되는 것은 아니며, 통상의 기술자가 변경적용 가능한 범위 내에서 고온에 강한 공지의 절연재(150)가 사용될 수 있다. The insulating material 150 is preferably made of glass wool. However, such an embodiment is not enforced, and a known insulating material 150 resistant to high temperatures may be used within a range that can be changed and applied by a person skilled in the art.

외부몸체(300)에서 전방전극(100)의 출구측과 가까운 영역을 외부몸체의 단부라고 정의한다. 이 때, 플라즈마 토치의 운용 과정에서 외부몸체의 단부는 고온에 노출될 수 있고, 이로 인하여 외부 몸체(300)를 따라 흐르는 냉각채널에 손상이 발생하는 현상이 지속적으로 발생하였다. A region of the external body 300 close to the outlet side of the front electrode 100 is defined as an end of the external body. At this time, during the operation of the plasma torch, the end of the outer body may be exposed to high temperatures, and thus, damage to the cooling channel flowing along the outer body 300 continuously occurs.

또한, 전방전극(100)은 플라즈마 회류에 의해 요철이 발생할 수 있는데, 요철이 단부에 발생할 경우, 이 요철부에 전류가 집중되는 현상으로 인하여 전방전극(100)의 길이방향을 기준으로 양 옆으로 플라즈마 불꽃이 퍼지게 되는 사이드 아킹 현상이 발생하는데, 이 또한 외부 몸체(300)에 고온 영향을 가하는 원인이 된다.In addition, the front electrode 100 may be uneven due to plasma circulation. When the unevenness occurs at the end, current is concentrated in the uneven portion, so that the front electrode 100 is oriented toward both sides based on the length direction of the front electrode 100. A side arcing phenomenon in which the plasma flame spreads occurs, which also causes a high temperature effect on the outer body 300.

뿐만 아니라, 플라즈마 토치를 운용하는 과정에서, 고온상태의 용융물이 전방전극(100)에 흡착되게 되면 외부몸체(300)와 전방전극(100) 사이에 전도성 채널을 형성할 수 있고, 이는 외부 몸체(300)에 고온 영향을 주는 또 다른 원인이 된다. In addition, in the process of operating the plasma torch, when the melt in a high temperature state is adsorbed to the front electrode 100, a conductive channel may be formed between the outer body 300 and the front electrode 100, which is 300) is another cause of high temperature effect.

따라서 이러한 현상을 방지하고자, 본 발명의 일 실시예는, 외부 몸체의 단부에 카본덮개(335)를 구비하여 고온 영향으로부터 외부 몸체(300)를 보호한다. Accordingly, in order to prevent this phenomenon, an embodiment of the present invention protects the outer body 300 from the influence of high temperature by providing a carbon cover 335 at the end of the outer body.

카본 덮개(335)는 평판형 구조물로서, 외부 몸체의 단부에 체결된다. 체결된 상태에서 외부 몸체(300)의 길이방향으로 돌출되지 않고, 외부몸체(300)의 축방향에 수직한 단면과 일치하도록 배치되는 구조가 바람직하다. 카본 덮개(335)는 전방전극(100)과 이격되어 배치된다. 이러한 구조하에서 외부몸체(300) 내부에는 카본 덮개(335), 전방전극(100) 및 외부 몸체(300)에 의해 정의되는 공간(250s)이 형성될 수 있다. 보다 구체적으로는 카본 덮개(335)의 내측면, 전방전극(100)의 외주면 및 외부 몸체(300)의 내주면에 의해 일정한 공간(250s)이 정의된다. 이 공간(250s)에는 절연재(150)가 채워질 수 있고, 이 절연재(150)는 글라스울인 것이 보다 바람직하다.The carbon cover 335 is a flat structure and is fastened to the end of the outer body. It is preferable that the structure is arranged so as not to protrude in the longitudinal direction of the outer body 300 in the fastened state, but to match the cross section perpendicular to the axial direction of the outer body 300. The carbon cover 335 is disposed to be spaced apart from the front electrode 100. Under this structure, a space 250s defined by the carbon cover 335, the front electrode 100, and the outer body 300 may be formed inside the outer body 300. More specifically, a certain space 250s is defined by an inner surface of the carbon cover 335, an outer peripheral surface of the front electrode 100, and an inner peripheral surface of the outer body 300. The space 250s may be filled with an insulating material 150, and the insulating material 150 is more preferably made of glass wool.

카본 덮개(335)는 플라즈마 토치의 운용에 따른 고온 영향을 직접적으로 받는 구성으로서 쉽게 마모된다는 점에서 외부 몸체(300)에 탈착가능하게 체결된다. 플라즈마 토치를 분해하지 않고 외부에서 용이하게 교체할 수 있도록, 카본 덮개(335)에는 별도의 체결홈이 형성될 수 있다. 작업자는 이 체결홈에 볼트체결하는 방식으로 카본 덮개(335)를 외부 몸체(300)에 체결할 수 있다. 따라서 외부 몸체(300) 일측에는 그에 대응되는 나사산이 형성될 수 있다. The carbon cover 335 is detachably fastened to the outer body 300 in that it is easily worn as a configuration that is directly affected by the high temperature effect of the operation of the plasma torch. A separate fastening groove may be formed in the carbon cover 335 so that the plasma torch can be easily replaced from the outside without disassembling. The operator may fasten the carbon cover 335 to the outer body 300 by bolting to the fastening groove. Therefore, a thread corresponding thereto may be formed on one side of the outer body 300.

탄소 덮개(335)는 반드시 한 몸체로 이루어질 필요는 없으며, 복수개의 파츠가 외부 몸체의 단부를 따라 차례로 결착될 수 있다. 다만, 이 경우 외부 몸체의 단부가 외부로 노출되지 않게 밀폐하면서도, 전방전극(100)의 출구에서 플라즈마 불꽃이 방출될 수 있도록 중심부에 통공을 형성하는 것이 바람직하다. 따라서 탄소 덮개(335)는 체결된 상태에서 원형고리와 같은 형상을 가질 수 있다. The carbon cover 335 does not necessarily have to be made of one body, and a plurality of parts may be sequentially bonded along the ends of the outer body. However, in this case, it is preferable to form a through hole in the center so that the end of the outer body is not exposed to the outside, and the plasma flame can be emitted from the outlet of the front electrode 100. Therefore, the carbon cover 335 may have a shape such as a circular ring in a fastened state.

또한, 플라즈마 토치의 내부에는 냉각채널이 존재하는데, 이를 세 구역으로 구분할 수 있다. In addition, there is a cooling channel inside the plasma torch, which can be divided into three zones.

제1냉각채널(371)은, 전방전극(100)이 독립적으로 냉각되도록 전방전극(100)에 마련되고, 제2냉각채널(372)은, 외부몸체(300)가 독립적으로 냉각되도록 외부몸체(300)에 마련된다. 각각의 냉각채널을 통해 냉각유체가 순환하며 플라즈마 토치가 과열되는 것을 방지한다.The first cooling channel 371 is provided on the front electrode 100 so that the front electrode 100 is independently cooled, and the second cooling channel 372 is an external body ( 300). The cooling fluid circulates through each cooling channel and prevents the plasma torch from overheating.

또한 전방전극(100)은, 내부에 동축으로 배치되는 링타입의 자석을 복수개 구비하여 일정한 자장을 형성함으로써, 플라즈마 와류를 제어할 수 있다. In addition, the front electrode 100 may control a plasma vortex by providing a plurality of ring-type magnets coaxially disposed therein to form a constant magnetic field.

이러한 구조적 특징으로 인하여, 플라즈마 토치의 운전 안정성과 전극 수명을 유지할 뿐만 아니라 사이드 아킹에 의한 위험요소를 차단하는 이점이 있다. 따라서, 토치 내부로 매립되는 전방전극 덕분에, 용융 물질로부터 전극 방어에 용이하며 안정적인 비이송 운전에 유리하다. Due to this structural feature, there is an advantage of not only maintaining operation stability and electrode life of the plasma torch, but also blocking risk factors caused by side arcing. Therefore, thanks to the front electrode buried inside the torch, it is easy to protect the electrode from molten material and is advantageous for stable non-transfer operation.

이하는 본 발명의 기술적 특징을 포함하는 구성들을 개시한 것이다.Hereinafter, configurations including the technical features of the present invention are disclosed.

일측과 타측에 각각 폐쇄단과 개방단을 가지며 속이 빈 중공의 후방전극; 입구와 출구를 가지며, 상기 입구가 상기 후방전극의 개방단과 일정간격을 두고 마주하도록 후방전극과 동축 상에 배치된 중공의 전방전극; 상기 후방전극과 전방전극 사이의 틈새를 통해 후방전극과 전방전극의 내부 반응공간으로 플라즈마 생성을 위한 반응가스가 도입될 수 있도록 유로를 형성하는 가스공급포트; 및 상기 후방전극, 전방전극 및 가스공급포트를 수용할 수 있을 정도의 직경과 길이를 가져, 상기 후방전극, 전방전극 및 가스공급포트를 내부에 수용하는 중공의 외부 몸체;을 포함하며, 상기 전방전극은, 절연재에 의해 상기 외부몸체와 절연되며, 상기 절연재는, 글라스울인 것을 특징으로 한다.A hollow rear electrode having a closed end and an open end on one side and the other side, respectively; A hollow front electrode having an inlet and an outlet, and disposed coaxially with the rear electrode so that the inlet faces the open end of the rear electrode at a predetermined distance; A gas supply port forming a flow path so that a reaction gas for generating plasma can be introduced into an internal reaction space of the rear electrode and the front electrode through the gap between the rear electrode and the front electrode; And a hollow outer body having a diameter and length sufficient to accommodate the rear electrode, the front electrode, and the gas supply port, and receiving the rear electrode, the front electrode, and the gas supply port therein, and the front electrode. The electrode is insulated from the external body by an insulating material, and the insulating material is glass wool.

바람직하게는, 상기 외부몸체는, 외측 단부에 평판형 카본 덮개가 구비되되, 상기 카본 덮개는 상기 전방전극과 이격된 것을 특징으로 한다.Preferably, the outer body is provided with a flat carbon cover at an outer end thereof, wherein the carbon cover is spaced apart from the front electrode.

또한, 상기 외부몸체는, 내부에 상기 카본덮개와 상기 외부몸체의 내주면과 상기 전방전극으로 이루어지는 공간을 형성하며, 상기 공간에는 글라스울이 내장되어 절연기능을 수행하는 것을 특징으로 한다.In addition, the outer body is characterized in that the carbon cover, the inner circumferential surface of the outer body, and the front electrode form a space therein, and a glass wool is embedded in the space to perform an insulating function.

또한, 상기 카본 덮개는, 탈착가능하게 구비되는 것을 특징으로 한다.In addition, the carbon cover is characterized in that it is provided detachably.

또한, 상기 공동형 플라즈마 토치는, 내부에 냉각채널을 더 포함하되, 상기 냉각채널은, 상기 전방전극을 독립적으로 냉각하도록 상기 전방전극에 구비된 제1냉각채널; 및 상기 외부몸체를 독립적으로 냉각하도록 상기 외부몸체에 구비된 제2냉각채널;을 포함한다.In addition, the cavity type plasma torch further includes a cooling channel therein, wherein the cooling channel includes: a first cooling channel provided in the front electrode to independently cool the front electrode; And a second cooling channel provided in the outer body to independently cool the outer body.

한편 본 발명은 상술한 내용에서 본 발명의 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능함은 통상의 기술자에게 명백할 것이다.Meanwhile, the present invention is not limited by the embodiments of the present invention and the accompanying drawings in the above description, and various substitutions, modifications, and changes are possible within the scope of the technical spirit of the present invention. something to do.

전방전극 100
후방전극 200
가스공급포트 400
외부몸체 300
냉각가스라인 160
절연재 150
카본덮개 335
공간 250s
제1냉각채널 371
제2냉각채널 372Front electrode 100
Rear electrode 200
Gas supply port 400
External body 300
Cooling gas line 160
Insulation 150
Carbon Cover 335
Space 250s
1st cooling channel 371
2nd cooling channel 372

Claims (5)

일측과 타측에 각각 폐쇄단과 개방단을 가지며 속이 빈 중공의 후방전극;
입구와 출구를 가지며, 상기 입구가 상기 후방전극의 개방단과 일정간격을 두고 마주하도록 후방전극과 동축 상에 배치된 중공의 전방전극;
상기 후방전극과 전방전극 사이의 틈새를 통해 후방전극과 전방전극의 내부 반응공간으로 플라즈마 생성을 위한 반응가스가 도입될 수 있도록 유로를 형성하는 가스공급포트; 및
상기 후방전극, 전방전극 및 가스공급포트를 수용할 수 있을 정도의 직경과 길이를 가져, 상기 후방전극, 전방전극 및 가스공급포트를 내부에 수용하는 중공의 외부 몸체;을 포함하며,
상기 전방전극은 글라스울의 절연재에 의해 상기 외부몸체와 절연되며, 상기 외부몸체는 외측 단부에 평판형 카본 덮개가 구비되되, 상기 카본 덮개는 상기 전방전극과 이격된 것을 특징으로 하는 비이송식 토치 운전을 위한 가이드형 전방전극이 구비된 플라즈마 토치.
A hollow rear electrode having a closed end and an open end on one side and the other side, respectively;
A hollow front electrode having an inlet and an outlet, and disposed coaxially with the rear electrode so that the inlet faces the open end of the rear electrode at a predetermined distance;
A gas supply port for forming a flow path so that a reaction gas for generating plasma can be introduced into the internal reaction space of the rear electrode and the front electrode through the gap between the rear electrode and the front electrode; And
Including; a hollow outer body having a diameter and length sufficient to accommodate the rear electrode, the front electrode and the gas supply port, and receiving the rear electrode, the front electrode and the gas supply port therein,
The front electrode is insulated from the outer body by an insulating material of glass wool, and the outer body is provided with a flat carbon cover at an outer end, and the carbon cover is spaced apart from the front electrode. Plasma torch equipped with a guide-type front electrode for operation.
 삭제delete 제1항에 있어서,
상기 외부몸체는,
내부에 상기 카본덮개와 상기 외부몸체의 내주면과 상기 전방전극으로 이루어지는 공간을 형성하며, 상기 공간에는 글라스울이 내장되어 절연기능을 수행하는 것을 특징으로 하는 비이송식 토치 운전을 위한 가이드형 전방전극이 구비된 플라즈마 토치.
The method of claim 1,
The external body,
A guide-type front electrode for driving a non-transfer-type torch, characterized in that a space consisting of the carbon cover, the inner circumferential surface of the outer body, and the front electrode is formed therein, and a glass wool is embedded in the space to perform an insulating function. Plasma torch equipped with this.
 제3항에 있어서,
상기 카본 덮개는,
탈착가능하게 구비되는 것을 특징으로 하는 비이송식 토치 운전을 위한 가이드형 전방전극이 구비된 플라즈마 토치.
The method of claim 3,
The carbon cover,
Plasma torch provided with a guide-type front electrode for driving a non-transfer torch, characterized in that it is detachably provided.
 제4항에 있어서,
상기 전방전극에 구비되어 상기 전방전극을 독립적으로 냉각하게 되는 제1냉각채널; 및
상기 외부몸체에 구비되어 상기 외부몸체를 독립적으로 냉각하게 되는 제2냉각채널;을 더 포함하는 비이송식 토치 운전을 위한 가이드형 전방전극이 구비된 플라즈마 토치.
The method of claim 4,
A first cooling channel provided on the front electrode to independently cool the front electrode; And
A plasma torch provided with a guide-type front electrode for driving a non-transfer-type torch further comprising a second cooling channel provided on the external body to independently cool the external body.
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