KR20230152237A - Ac 전원 또는 배터리 전원이 가능한 용접기 - Google Patents

Abstract

AC 전원 또는 배터리 전원이 가능하도록, 콘트롤에 필요한 전원을 공급하기 위한 전원공급부와(20); 외부로부터 입력되는 교류를 직류로 변환하는 입력 정류부(32)와; 그 외 구성은 통상의 용접기와 같이 구성하되,
배터리(100)와; 대전력 DC 전원 절환기(101)가 추가되어 AC 전원 대신 배터리를 통해 대전력을 공급받는다.

Description

AC 전원 또는 배터리 전원이 가능한 용접기 {Welding machine capable of AC power or battery power}

본 발명은 DC 아크 용접기에 관한 것으로, 좀 더 구체적으로는 상용 교류 전원에서 대전력 DC 전원을 공급하는 대신 배터리에서 대전력 DC 전원 절환기를 통해 공급하는 DC 아크 용접기에 관한 것이다.

일반적으로 용접기술에서 용접이란 같은 종류 또는 다른 종류의 2가지 고체재료 사이에 원자간 결합이 되도록 가열 또는 가압 등의 조작을 통하여 야금적으로 접합시키는 것을 말하여, 용접방법의 종류에는 아크용접, 저항용접, 레이저 용접 등 다양한 용접방법이 있다.

여기에서 아크용접(arc welding)은 아크방전에 의한 아크의 발열을 이용한 용접방법으로, 용접하려는 모재와 용접 토오치 사이에 아크를 발생시켜 수득되는 열을 이용하여 모재와 용접부의 표면을 녹인 후 그 용접부에 다시 용접 토오치의 금속을 녹여 넣어 상호 접합시키는 것을 말한다. 상기 아크용접에서 용접 토오치는 대신 탄소 전극이나 텅스텐 전극을 사용할 수 있다.

또한, 저항용접(resistance welding)은 용접부에 매우 큰 전류를 보낼 때 발생되는 접합부의 접촉저항에 의한 열을 이용하여 접합부를 용융상태로 가열한 후 물리적인 압력으로 압착하여 용접하는 방법을 말하고, 겹치기 저항용접과 맞대기 저항용접으로 대별되기도 한다.

또한, 레이저 용접(laser welding)은 원자 또는 분자의 에너지준위 사이의 유도방사로 생긴 강력한 에너지를 지닌 광선을 이용하여 용접하는 방법을 말한다.

이러한 종류의 용접방법은 전기 용접시 해당하는 용접 대상재료에 따라 적합한 용접을 수행하는 용접방법으로, 최근 아크용접에서 많이 사용되고 있는 인버터(Inverter)제어 방식의 디시아크인버터용접기(DC Arc Welding Machine)는 용접봉의 중심에 동일성분의 금속이 있는 용접모재와, 그 용접모재 바깥으로 용융을 잘 되도록 하는 플럭스(Flux)가 싸고 있는 용접봉을 갖추고 있으며, 그 용접봉의 (+)전극을 용접홀더에 고정하고 (-)전극을 용접하려는 용접 대상재료에 접촉한 상태에서 양전극이 연결되면, 용접전류가 흐르게 된다. 용접전류가 흐르게 되는 경우 플럭스로 싸여진 용접봉이 녹아서 용접 대상재료에 용융되면서 붙게 되는 데, 서로 용접하려는 용접대상재료의 금속과 용접봉의 금속이 전기 아크에 의해 용융혼합되고 이 용융혼합부분이 식으면 아아크 용접작업이 이루어지게 된다.

종래의 기술로 대한민국특허청(KR) 출원번호 10-2011-0040324 발명의 명칭 "Ｈｏｔ-ｓｔａｒｔ 기능과 전격방지기능을 내장한 디지털 ＤＣ 아크 용접기"에는 이러한 용접기의 일 예를 설명하고 있다.

이러한 디시아크인버터용접기(DC Arc Inverter Welding Machine)는 전력변환 효율이 뛰어나고 소형 경량이며 제어가 용이한 장점이 있지만, 상용 교류 전원이 없는 경우 발전기를 이용하거나 배터리와 DC-AC 인버터를통해 전원을 공급받아야 하지만 상당한 무게와 비용을 감당하여야 한다.

대한민국특허청(KR) 출원번호 10-2011-0040324 발명의 명칭 Ｈｏｔ-ｓｔａｒｔ 기능과 전격방지기능을 내장한 디지털 ＤＣ 아크 용접기

따라서 본 발명은 이와 같은 종래 문제점을 개선하기 위해 제안된 것으로, 무게가 가볍고 비용 부담이 적은 AC 전원 또는 배터리 전원이 가능한 용접기를 제공하는데 있다.

상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징에 의하면, AC 전원 또는 배터리 전원이 가능하도록, 콘트롤에 필요한 전원을 공급하기 위한 전원공급부와(20); 외부로부터 입력되는 교류를 직류로 변환하는 입력 정류부(32)와 그 외 구성은 통상의 용접기와 같이 구성하되, 배터리(100)와; 대전력 DC 전원 절환기(101)가 추가되는 것을 특징으로 한다.

이상과 같이 본 발명에 따른

DC 아크 용접기에 의하면,

이동할 필요가 없이 출력조절이 가능하게 하는 효과가 있다.

도 1은 종래의 DC 아크 용접기의 구성도
도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 구성도
도 3은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 구성도
도 4는 본 발명에서 배터리의 구성도

AC 전원 또는 배터리 전원이 가능하도록, 콘트롤에 필요한 전원을 공급하기 위한 전원공급부와(20); 외부로부터 입력되는 교류를 직류로 변환하는 입력 정류부(32)와; 그 외 구성은 통상의 용접기와 같이 구성하되,

배터리(100)와; 대전력 DC 전원 절환기(101)가 추가되어 AC 전원 대신 배터리를 통해 대전력을 공급받는다.

도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 구성도이다.

제어에 필요한 작은 전력 (예를 들면 30w)는 소형 DC-AC 인버터(예를 들면 600w)를 사용하고 용접에 필요한 대전력(예를 들면 3kw)는 배터리에서 직접 공급한다.

도 3은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 구성도이다.

제어용 DC 전원 절환기(103)를 통해 제어에 필요한 전력까지 배터리에서 직접 공급한다.

배터리(100)는, 상용 AC 전원을 발생시키는 DC-AC 인버터를 구동하기 위한 여러 개의 저전압 배터리 팩(113)으로 구성되고, 여러 개의 핀으로 구성되는 연결용 커넥터(114)를 통해 직렬로 회로가 구성되어 고압의 직류 전원을 공급한다.

커넥터(114)가 연결되기 전에는 고압이 출력되지 않아 보다 안전하다.

도 4는 본 발명에서 배터리의 구성도이다.

필요에 따라 제어용 배터리 전원(112)이 포함된다.

저전압 배터리 팩(113)은 DC-AC 인버터 및 제어용 배터리 전원(112)를 순차 구동하여 배터리팩(113)의 전압을 균일하게 유지한다.

10 : Hot-start 기능과 전격방지기능을 내장한 디지털 DC 아크 용접기
20 : 전원 공급부 30 : 인버터 전원발생부
32 : 입력 정류부 34 : 인버터
36 : 트랜스포머 38 : 출력 정류부
39 : 리액터 40 : PWM 제어부
50 : 전격방지부 60 : 리모트 콘트롤회로
100 : 배터리 101 : 대전력 DC 전원 절환기
103 : 제어용 DC 전원 절환기
112 : 제어용 배터리 전원
113 : 배터리 팩 114 : 커넥터

Claims (3)

1. AC 전원 또는 배터리 전원이 가능하도록,
   콘트롤에 필요한 전원을 공급하기 위한 전원공급부와(20);
   외부로부터 입력되는 교류를 직류로 변환하는 입력 정류부(32)와;
   그 외 구성은 통상의 용접기와 같이 구성하되,
   배터리(100)와;
   대전력 DC 전원 절환기(101)가 추가되어
   AC 전원 대신 배터리를 통해
   용접에 필요한 대전력은 AC 전원 대신 배터리를 통해 공급받고 제어 전원은 종래대로 AC 전원에서 공급 받는 것을 특징으로 하는 AC 전원 또는 배터리 전원이 가능한 용접기.
2. 제1항에 있어서:
   콘트롤에 필요한 전원을 상용 교류 전원에서 공급하기 위한 전원 공급부(20)는,
   또 다른 선로를 통해 배터리에서 공급 받아 종래의 AC 전원 없이 동작하는 것을 특징으로 하는 AC 전원 또는 배터리 전원이 가능한 용접기.
3. 제1항에 있어서:
   배터리는,
   상용 AC 전원을 발생시키는 DC-AC 인버터를 구동하기 위한 여러 개의 저전압 배터리 팩으로 구성되고,
   여러 개의 핀으로 구성되는 연결용 커넥터를 통해 직렬로 회로가 구성되어 고압의 직류 전원을 공급하는 것을 특징으로 하는 AC 전원 또는 배터리 전원이 가능한 용접기.