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소재용융 공정용 고출력 공동형 플라즈마 토치

  • 기술번호 : KST2015159127
  • 담당센터 : 서울동부기술혁신센터
  • 전화번호 : 02-2155-3662
요약, Int. CL, CPC, 출원번호/일자, 출원인, 등록번호/일자, 공개번호/일자, 공고번호/일자, 국제출원번호/일자, 국제공개번호/일자, 우선권정보, 법적상태, 심사진행상태, 심판사항, 구분, 원출원번호/일자, 관련 출원번호, 기술이전 희망, 심사청구여부/일자, 심사청구항수의 정보를 제공하는 이전대상기술 뷰 페이지 상세정보 > 서지정보 표입니다.
요약 본 발명은 각종 소재공정에 있어서 대상물을 고온에서 완전용융 처리하여 이를 제품화할 수 있도록 열원을 제공하는 열플라즈마 토치에 관한 것으로, 기존 전극 및 기체주입부분의 구조 개선을 통해 고전압 운전에 의한 고출력화가 가능하여 고출력 운전에서도 전극침식이 거의 없으며, 또한 안정한 플라즈마 제트를 장시간 발생 시킬 수 있어 공정의 신뢰성을 보장할 수 있는 이송식 직류 열플라즈마 토치 제작에 관한 것이다. 먼저, 고출력의 열플라즈마를 발생시키기 위해 속이 빈 공동형의 전극(7)과 발생된 아크기둥을 압축하고 반대 전극 역할을 하는 처리 대상물쪽으로 집속시키기 위한 원통형 노즐(11)을 사용하였다. 속이 빈 공동형 전극(7)과 원통형 노즐(11)은 주로 무산소동을 사용하여 제작하나, 대상물이 도전재인 경우 대상물과 동일한 재질을 선택함으로써, 전극침식이 필연적으로 수반되는 경우에도 전극침식에 따른 오염의 피해를 최소화 하도록 하였다. 같은 기체유량 조건에서 빠른 축 방향속도와 큰 와류운동을 전극내부에서 발생시켜 운전전압을 상승시킴으로써, 대전류 운전에 의한 고출력보다는 고전압 운전에 의한 고출력화가 이루어지도록 하여 운전시 전류에 의한 전극침식을 최소화 하였다. 제안된 기체주입방법으로 발생된 강력한 와류는 또한, 운전시 아크점이 토치 외부에서 자유롭게 움직이는 것을 방지하여 다양한 조업환경에서도 안정한 방전을 유지할 수 있는 효과도 가지고 있다. 마지막으로 냉각수 유로 구조의 개선을 통해 효율적인 토치 냉각이 이루어지도록 설계하여 고온의 용융로에서도 장시간 고출력 운전이 가능하도록 하였으며, 고온기체에 직접 노출되는 부분(12)은 열전도율이 좋은 재료를 사용하여 제작하고 절연 코팅 처리함으로써 운전시 이중방전(double arcing)과 같은 이상방전으로부터 제트가 불안정해지는 것을 원천적으로 방지하였다. 동시에, 대부분의 토치부품 조립에 있어서 나사체결 방식을 채택함으로써, 부품 손상시 분리와 교체가 손쉽게 하여 토치 유지보수에 대한 부담을 최대한 줄일 수 있는 장점도 있다. 이렇게 제작된 소재용융 공정용 고출력 공동형 열플라즈마 토치는 금속 정련 및 제련, 반도체재료 및 생체재료 개발, 분말제조, 폐자원으로부터 금속회수 등 각종 소재산업에서 대상물의 완전용융에 필요한 핵심 열원으로써 장착되어 유용하게 사용되리라 예상된다.
Int. CL H05H 1/24 (2006.01) H05H 1/26 (2006.01)
CPC H05H 1/28(2013.01) H05H 1/28(2013.01) H05H 1/28(2013.01) H05H 1/28(2013.01) H05H 1/28(2013.01)
출원번호/일자 1020050048101 (2005.06.04)
출원인 재단법인서울대학교산학협력재단
등록번호/일자 10-0715292-0000 (2007.04.30)
공개번호/일자 10-2006-0126306 (2006.12.07) 문서열기
공고번호/일자 (20070508) 문서열기
국제출원번호/일자
국제공개번호/일자
우선권정보
법적상태 소멸
심사진행상태 수리
심판사항
구분
원출원번호/일자
관련 출원번호
심사청구여부/일자 Y (2005.06.04)
심사청구항수 8

출원인

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번호 이름 국적 주소
1 재단법인서울대학교산학협력재단 대한민국 서울특별시 관악구

발명자

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번호 이름 국적 주소
1 홍상희 대한민국 경기 용인시
2 김근수 대한민국 서울 관악구
3 허민 대한민국 경기 수원시 영통구

대리인

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번호 이름 국적 주소
1 김병주 대한민국 서울특별시 강남구 남부순환로 ****, *층(도곡동, 차우빌딩)(맥스국제특허법률사무소)
2 김성헌 대한민국 서울특별시 강남구 도곡로 *** 비봉빌딩 *층(장백국제특허법률사무소)

최종권리자

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번호 이름 국적 주소
1 (주)플라즈닉스 인천광역시 남동구
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번호 서류명 접수/발송일자 처리상태 접수/발송번호
1 특허출원서
Patent Application
2005.06.04 수리 (Accepted) 1-1-2005-0298818-50
2 전자문서첨부서류제출서
Submission of Attachment to Electronic Document
2005.06.07 수리 (Accepted) 1-1-2005-5070714-69
3 의견제출통지서
Notification of reason for refusal
2006.09.28 발송처리완료 (Completion of Transmission) 9-5-2006-0566201-46
4 의견서
Written Opinion
2006.11.28 수리 (Accepted) 1-1-2006-0878427-95
5 명세서등보정서
Amendment to Description, etc.
2006.11.28 보정승인간주 (Regarded as an acceptance of amendment) 1-1-2006-0878410-19
6 등록결정서
Decision to grant
2007.03.30 발송처리완료 (Completion of Transmission) 9-5-2007-0176701-16
7 출원인정보변경(경정)신고서
Notification of change of applicant's information
2008.01.29 수리 (Accepted) 4-1-2008-5015497-73
8 출원인정보변경(경정)신고서
Notification of change of applicant's information
2014.08.22 수리 (Accepted) 4-1-2014-5100909-62
9 출원인정보변경(경정)신고서
Notification of change of applicant's information
2015.03.20 수리 (Accepted) 4-1-2015-5036045-28
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번호 청구항
1 1
원료물질 또는 스크랩 형태로 공급되는 각종 소재를 용융할 수 있는 열플라즈마를 발생시키는 이송식 열플라즈마 토치에 있어서, 속이 비어 있는 공동형 전극(7)과상기 공동형 전극(7)과 소정 간격을 이루어 상기 공동형 전극의 전방에 설치되어 기체주입로를 형성하는 원통형 노즐(11)과, 상기 기체주입로의 외주를 따라 감싸듯이 형성되어 상기 기체주입로에 아크기체를 공급하는 기체주입링을 포함하는데, 상기 기체주입링(9)의 직경은 상기 공동형 전극(7) 직경의 2
2 2
삭제
3 3
제 1 항에 있어서, 상기 유로의 간격은 모두 동일하되 간격이 넓어지는 곳에는 돌출부분(27)을 두어 간격을 유지하며 상기 유로를 계단식으로 형성하여 유로의 단면적을 확장하는 것을 특징으로 하는, 플라즈마 토치
4 4
제 1항에 있어서, 상기 노즐몸체와 상기 앞뚜껑 사이에 형성된 유로와 상기 원통형 전극과 상기 절연부분II(6) 사이에 형성된 유로의 간격은 2mm 내외인 것을 특징으로 하는, 플라즈마 토치
5 5
제 1항에 있어서, 상기 전극몸체(5), 절연부분(6), 노즐몸체(10)에 형성된 구멍(42,31,36)은 경사지게 형성되는데 그 방향이 엇갈리게 형성되어 냉각수 흐름에 와류를 형성시킴으로써 효율적인 열전달이 이루어지는 것을 특징으로 하는 플라즈마 토치
6 6
제5 항에 있어서, 상기 와류 방향이 상기 노즐몸체지지대(8)와 상기 노즐몸체(10) 사이의 나사(33) 체결방향과 동일하도록 상기 구멍(42,31)이 형성되어, 장시간 조업시 진동에 의해 상기 부품이 풀리는 것을 방지하는 효과를 갖도록 설계된 것을 특징으로 하는 플라즈마 토치
7 7
제 1 항에 있어서, 상기 앞뚜껑(12)의 전면부(38)를 절연코팅하고, 대상물 쪽으로 볼록하게 가공하여 발생된 아크점이 앞뚜껑(12)에 부착되지 않으며, 동시에 모서리(39) 부분을 부드러운 곡면 처리하여 전기장 집중에 따른 이상방전 및 이중방전 (double arcing)을 최소화하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 토치
8 8
제 1 항 또는 제3항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 공동형 전극(7)과 상기 원통형 노즐(11) 사이의 가장 가까운 거리는 2 mm 인 것을 특징으로 하는 플라즈마 토치
9 9
제 1 항 또는 제3항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 공동형 전극(7)의 길이 lc와 상기 원통형 노즐(11)의 길이 la는 상기 공동형 전극의 직경 dc와 상기 원통형 노즐의 직경 da와 다음의 관계식 2dc ≤lc≤6dc, 2da≤la≤4da 을 만족하는 것을 특징으로 하는, 플라즈마 토치
지정국 정보가 없습니다
패밀리정보가 없습니다
국가 R&D 정보가 없습니다.