KR101364581B1 - 다중 축전 전극 스트립을 갖는 콘덴서 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명의 다중 축전 전극 스트립을 갖는 콘덴서 장치는 복수개의 제1 도전성 축전 바와 상기 복수개의 제1 도전성 축전 바에 전기적으로 연결된 제1 도전성 스트립을 구비하는 제1 다중 축전 전극 스트립, 상기 복수개의 제1 도전성 축전 바와 대향되어 용량적으로 결합되는 복수개의 제2 도전성 축전 바와 상기 복수개의 제2 도전성 축전 바에 전기적으로 연결된 제2 도전성 스트립을 구비하는 제2 다중 축전 전극 스트립, 중공 영역을 갖고 상기 중공 영역에 상기 제1 및 제2 다중 축전 전극 스트립이 매설된 콘덴서 케이스, 상기 제1 도전성 스트립에 전기적으로 연결되어 상기 콘데서 케이스 외부로 인출된 제1 외부 전극, 및 상기 제2 도전성 스트립에 전기적으로 연결되어 상기 콘데서 케이스 외부로 인출된 제2 외부 전극을 포함한다. 본 발명의 다중 축전 전극 스트립을 갖는 콘덴서 장치는 얇은 원통형 바 구조를 갖는 복수개의 제1 도전성 축전 바와 복수개의 제2 도전성 축전 바를 용량 결합 전극으로 이용하기 때문에 전극의 표면적을 증가할 수 있어서 콘덴서의 축전 용량을 고용량화 할 수 있다. 또한 복수개의 제1 도전성 축전 바와 복수개의 제2 도전성 축전 바를 탄소 섬유 코어를 이용하여 구성함으로서 열팽창에 의한 콘덴서 손상을 방지할 수 있다. 또한 기존 콘덴서에 비하여 고경량화 및 고강도화를 이룰 수 있다.

Description

다중 축전 전극 스트립을 갖는 콘덴서 장치{CONDENSER DEVICE HAVING MULTI CHARGING ELECTRODE STRIP}

본 발명은 콘덴서 장치에 관한 것으로, 구체적으로는 복수개의 도전성 축전 바를 이용하여 콘덴서의 축전 용량을 고용량화 할 수 있으며 도전성 축전 바를 탄소섬유를 이용하여 구성함으로서 열팽창에 의한 콘덴서 손상을 방지할 수 있는 다중 축전 전극 스트립을 갖는 콘덴서 장치에 관한 것이다.

통상적으로 콘덴서는 전하를 축적하기 위한 회로 소자로 대향된 도체판 사이에 절연체를 끼워 구성한다. 콘덴서는 절연체의 재료에 따라 여러 가지 종류로 분류되는데 예를 들어 세라믹 콘덴서, 필름 콘덴서, 전계 콘덴서 등이 있다. 최근 전자 기기의 소형화나 프린트 기판의 고밀도 및 실장의 효율화 등이 요구되고 있다. 이에 수반하여 콘덴서의 경우에도 고용량의 요청이 놓아지고 있다. 일반적으로 도체판을 사용하는 콘덴서의 경우 열팽창에 따른 전극 열화로 성능이 저하되거나 변질될 수 있으며 수명이 단축되는 등의 문제가 발생될 수 있다.

콘덴서 전극은 체적당 용량을 높이기 위한 다양한 구조가 사용되고 있다. 예를 들어, 다수개의 전극판을 매질을 사이에 두고 적층시켜 구성하거나 두루마리 형태로 말아서 구성하는 방법 등이다. 또는 전극판에 미세 가공을 하여 전극 표면적을 증가시키는 방법 등이 사용되고 있다. 그런데 이러한 방법은 전극의 제조 공정이 단순치가 않기 때문에 생산비가 증가하여 제품 원가가 상승되는 단점이 있다.

본 발명의 목적은 복수개의 도전성 축전 바를 이용하여 콘덴서 장치의 축전 용량을 고용량화 할 수 있으며, 구체적으로 도전성 축전 바를 탄소섬유를 이용하여 구성함으로서 열팽창에 의한 콘덴서 장치의 손상을 방지할 수 있는 다중 축전 전극 스트립을 갖는 콘덴서 장치를 제공하는데 있다.

상기한 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 일면은 다중 축전 전극 스트립을 갖는 콘덴서 장치에 관한 것이다. 본 발명의 다중 축전 전극 스트립을 갖는 콘덴서 장치는 복수개의 제1 도전성 축전 바와 상기 복수개의 제1 도전성 축전 바에 전기적으로 연결된 제1 도전성 스트립을 구비하는 제1 다중 축전 전극 스트립; 상기 복수개의 제1 도전성 축전 바와 대향되어 용량적으로 결합되는 복수개의 제2 도전성 축전 바와 상기 복수개의 제2 도전성 축전 바에 전기적으로 연결된 제2 도전성 스트립을 구비하는 제2 다중 축전 전극 스트립; 중공 영역을 갖고 상기 중공 영역에 상기 제1 및 제2 다중 축전 전극 스트립이 매설된 콘덴서 케이스; 상기 제1 도전성 스트립에 전기적으로 연결되어 상기 콘데서 케이스 외부로 인출된 제1 외부 전극; 및 상기 제2 도전성 스트립에 전기적으로 연결되어 상기 콘데서 케이스 외부로 인출된 제2 외부 전극을 포함한다.

일 실시예에 있어서, 상기 제1 또는 제2 축전 바는 하나 이상의 탄소 섬유 가닥으로 구성된 탄소 섬유 코어; 및 상기 탄소 섬유 코어의 외부에 코팅된 절연층을 포함한다.

일 실시예에 있어서, 상기 제1 또는 제2 축전 바는 하나 이상의 탄소 섬유 가닥으로 구성된 탄소 섬유 코어; 상기 탄소 섬유 코어의 외부에 코팅된 금속층; 및 상기 금속층의 외부에 코팅된 절연층을 포함한다.

일 실시예에 있어서, 상기 콘덴서 케이스에 충진된 전해액을 포함한다.

본 발명의 다중 축전 전극 스트립을 갖는 콘덴서 장치는 얇은 원통형 바 구조를 갖는 복수개의 제1 도전성 축전 바와 복수개의 제2 도전성 축전 바를 용량 결합 전극으로 이용하기 때문에 전극의 표면적을 증가할 수 있어서 콘덴서의 축전 용량을 고용량화 할 수 있다. 또한 복수개의 제1 도전성 축전 바와 복수개의 제2 도전성 축전 바를 탄소 섬유 코어를 이용하여 구성함으로서 열팽창에 의한 콘덴서 장치의 손상을 방지할 수 있다. 또한 기존 콘덴서 장치에 비하여 고경량화 및 고강도화를 이룰 수 있다.

도 1은 본 발명의 콘덴서 장치에 사용되는 다중 축전 전극 스트립의 사시도이다.
도 2는 도 1의 도전성 축전 바의 단면 구조를 보여주는 도면이다.
도 3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 콘덴서 장치의 사시도이다.
도 4는 도 3의 적층 형태로 구성한 다중 축전 전극 스트립을 보여주는 도면이다.
도 5는 본 발명의 제2 실시예에 따른 콘덴서 장치의 사시도이다.
도 6은 도 5의 두루마리 형태로 구성한 다중 축전 전극 스트립을 보여주는 도면이다.

본 발명을 충분히 이해하기 위해서 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부 도면을 참조하여 설명한다. 본 발명의 실시예는 여러 가지 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 아래에서 상세히 설명하는 실시예로 한정되는 것으로 해석되어서는 안 된다. 본 실시예는 당업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위해서 제공 되어지는 것이다. 따라서 도면에서의 요소의 형상 등은 보다 명확한 설명을 강조하기 위해서 과장되어 표현될 수 있다. 각 도면에서 동일한 구성은 동일한 참조부호로 도시한 경우가 있음을 유의하여야 한다. 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 기술은 생략된다.

도 1은 본 발명의 콘덴서 장치에 사용되는 다중 축전 전극 스트립의 사시도이다.

도 1을 참조하여, 본 발명의 콘덴서 장치에 사용되는 다중 축전 전극 스트립(10)은 제1 다중 축전 전극 스트립(20)과 제2 다중 축전 전극 스트립(30)을 구비한다. 제1 다중 축전 전극 스트립(20)은 복수개의 제1 도전성 축전 바(21)와 이에 연결된 제1 도전성 스트립(25)을 구비한다. 또한 제2 다중 축전 전극 스트립(30)도 복수개의 제2 도전성 축전 바(31)와 이에 연결된 제2 도전성 스트립(35)을 구비한다.

도면에 구체적으로 도시하지 않았으나 제1 도전성 스트립(25)은 스트립 구조의 두 개의 도전성 판재가 복수개의 제1 도전성 축전 바(21)를 사이에 두고 결합되어 구성된다. 두 개의 도전성 판재의 표면은 절연층으로 코팅되는 것이 바람직하다. 복수개의 제1 도전성 축전 바(21)는 일정 길이를 갖는 얇은 원통형 바 구조를 갖고 전하가 축적될 수 있는 도전성 재료로 구성된다. 복수개의 제1 도전성 축전 바(21)는 일정 간격을 두고 배열되며 일단이 제1 도전성 스트립(25)에 장착되어 전기적으로 연결된 구조를 갖는다.

제2 도전성 스트립(35)은 스트립 구조의 두 개의 도전성 판재가 복수개의 제2 도전성 축전 바(31)의 일단을 사이에 두고 결합되어 구성된다. 이 경우에도 두 개의 도전성 판재의 표면은 절연층으로 코팅되는 것이 바람직하다. 복수개의 제2 도전성 축전 바(31)는 일정 길이를 갖는 얇은 원통형 바 구조를 갖고 전하가 축적될 수 있는 도전성 재료로 구성된다. 복수개의 제2 도전성 축전 바(31)는 일정 간격을 두고 배열되며 각각의 일단은 제2 도전성 스트립(35)에 장착되어 전기적으로 연결된 구조를 갖는다.

복수개의 제1 도전성 축전 바(21)와 복수개의 제2 도전성 축전 바(31)는 일정 간격을 두고 서로 교대적으로 배열되어 대향된 구조를 갖기 때문에 전기적으로 용량적 결합 구조를 갖게 된다. 예를 들어, 제1 도전성 스트립(25)과 제2 도전성 스트립(25)에 서로 다른 전압을 인가하게 되면 제1 도전성 축전 바(21)와 복수개의 제2 도전성 축전 바(31)의 대향된 구조에 의해서 복수개의 제1 도전성 축전 바(21)와 복수개의 제2 도전성 축전 바(31)에 전하 축적이 이루어진다.

도 2는 도 1의 도전성 축전 바의 단면 구조를 보여주는 도면이다.

도 2의 (a)에 도시된 바와 같이, 제1 및 제2 도전성 축전 바(21,31)는 하나 이상의 탄소 섬유 가닥으로 구성된 탄소 섬유 코어(22, 32)와 그 외부에 코팅된 절연층(23,33)으로 구성될 수 있다. 또는 도 2의 (b)에 도시된 바와 같이, 제1 및 제2 도전성 축전 바(21a,31a)는 하나 이상의 탄소 섬유 가닥으로 구성된 탄소 섬유 코어(22, 32)와 그 외부에 코팅된 금속층(24,33) 그리고 금속층(24, 34)의 외부에 코팅된 절연층(23, 33)으로 구성될 수 있다. 제1 도전성 축전 바(21)와 제2 도전성 축전 바(21)는 기본적으로 동일한 구조와 구성을 갖지만 서로 다른 구조를 가질 수 도 있다. 예를 들어, 제1 도전성 축전 바(21)와 제2 도전성 축전 바(21) 중 어느 하나만이 탄소 섬유 코어를 가지고 다른 하나는 금속층만으로 구성될 수 있다. 또는 제1 도전성 축전 바(21)와 제2 도전성 축전 바(21) 모두 탄소 섬유 코어를 갖되 둘 중 어느 하나만이 금속층을 가질 수 도 있다.

도 3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 콘덴서 장치의 사시도이고, 도 4는 도 3의 적층 형태로 구성한 다중 축전 전극 스트립을 보여주는 도면이다.

도 3 및 도 4를 참조하여, 본 발명의 제1 실시예에 따른 콘덴서 장치(40)는 상술한 바와 같은 다중 축전 전극(10)을 콘덴서 전극으로 사용한다. 콘덴서 장치(40)는 사각 박스형 구조의 콘덴서 몸체 부재(42)와 이를 덮는 콘덴서 커버 부재(43)로 구성된 콘덴서 케이스(41)를 갖는다. 콘덴서 몸체 부재(42)의 내부에는, 도 4에 도시된 바와 같이, 지그재그 형태로 절첩하여 구조화된 다중 축전 전극(10)이 매설된다. 제1 다중 축전 전극 스트립(20)의 제1 도전성 스트립(25)은 제1 외부 전극(44)과 전기적으로 연결되고, 제2 다중 축전 전극 스트립(30)의 제2 도전성 스트립(35)은 제2 외부 전극(45)과 전기적으로 연결된다. 제1 외부 전극(44)과 제2 외부 전극(45)은 콘덴서 케이스(41)의 외부로 인출되어 있다. 그리고 콘덴서 몸체 부재(42) 내부에 전해액(46)을 충진하여 전해 콘덴서로 제작될 수도 있다.

도 5는 본 발명의 제2 실시예에 따른 콘덴서 장치의 사시도이고, 도 6은 도 5의 두루마리 형태로 구성한 다중 축전 전극 스트립을 보여주는 도면이다.

도 5 및 도 6를 참조하여, 본 발명의 제2 실시예에 따른 콘덴서 장치(50)는 상술한 바와 같은 다중 축전 전극(10)을 콘덴서 전극으로 사용한다. 콘덴서 장치(50)는 원통형 구조의 콘덴서 몸체 부재(52)와 이를 덮는 콘덴서 커버 부재(53)로 구성된 콘덴서 케이스(51)를 갖는다. 콘덴서 몸체 부재(52)의 내부에는, 도 6에 도시된 바와 같이, 두루마리 형태로 말아서 원통형으로 구조화된 다중 축전 전극(10)이 매설된다. 제1 다중 축전 전극 스트립(20)의 제1 도전성 스트립(25)은 제1 외부 전극(54)과 전기적으로 연결되고, 제2 다중 축전 전극 스트립(30)의 제2 도전성 스트립(35)은 제2 외부 전극(55)과 전기적으로 연결된다. 제1 외부 전극(54)과 제2 외부 전극(55)은 콘덴서 케이스(41)의 외부로 인출되어 있다. 그리고 콘덴서 몸체 부재(52) 내부에 전해액(56)을 충진하여 전해 콘덴서로 제작될 수도 있다.

이와 같이 본 발명의 콘덴서 장치는 얇은 원통형 바 구조를 갖는 복수개의 제1 도전성 축전 바(21)와 복수개의 제2 도전성 축전 바(31)를 용량 결합 전극으로 이용하기 때문에 단순한 전극판 구조의 전극보다 전극의 표면적을 증가할 수 있어서 콘덴서의 용량을 고용량화 할 수 있다. 또한 복수개의 제1 도전성 축전 바(21)와 복수개의 제2 도전성 축전 바(31)를 탄소 섬유 코어(22, 32)를 이용하여 구성함으로서 열팽창에 의한 콘덴서 장치의 손상을 방지할 수 있다. 또한 기존 콘덴서 장치에 비하여 고경량화 및 고강도화를 이룰 수 있다.

이상과 같은 본 발명의 콘덴서 장치는 콘덴서 케이스의 내부 구조에 따라서 다양한 형태로 구조화할 수 있다. 또한 일정 길이 내에서 제1 도전성 축전 바(21)와 제2 도전성 축전 바(21)의 설치 개수를 조절함으로서 콘덴서 장치의 용량을 다르게 할 수 있다.

이상에서 설명된 본 발명의 다중 축전 전극 스트립을 갖는 콘덴서 장치의 실시예는 예시적인 것에 불과하며, 본 발명이 속한 기술분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 잘 알 수 있을 것이다. 그럼으로 본 발명은 상기의 상세한 설명에서 언급되는 형태로만 한정되는 것은 아님을 잘 이해할 수 있을 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다. 또한, 본 발명은 첨부된 청구범위에 의해 정의되는 본 발명의 정신과 그 범위 내에 있는 모든 변형물과 균등물 및 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

10: 다중 축전 전극 20: 제1 다중 축전 전극
21: 제1 도전성 축전 바 22: 탄소 섬유 코어
23: 절연층 24; 금속층
25: 제1 도전성 스트립 30: 제2 다중 축전 전극
31: 제2 도전성 축전 바 32: 탄소 섬유 코어
33: 절연층 34; 금속층
35: 제2 도전성 스트립 40, 50: 콘덴서 장치
41, 51: 콘덴서 케이스 42, 52: 콘덴서 몸체 부재
43, 53: 콘덴서 커버 부재 44, 45, 54, 55: 외부 전극
46, 56: 전해액

Claims (4)

1. 복수개의 제1 도전성 축전 바와 상기 복수개의 제1 도전성 축전 바에 전기적으로 연결된 제1 도전성 스트립을 구비하는 제1 다중 축전 전극 스트립;
   상기 복수개의 제1 도전성 축전 바와 대향되어 용량적으로 결합되는 복수개의 제2 도전성 축전 바와 상기 복수개의 제2 도전성 축전 바에 전기적으로 연결된 제2 도전성 스트립을 구비하는 제2 다중 축전 전극 스트립;
   중공 영역을 갖고 상기 중공 영역에 상기 제1 및 제2 다중 축전 전극 스트립이 매설된 콘덴서 케이스;
   상기 제1 도전성 스트립에 전기적으로 연결되어 상기 콘덴서 케이스 외부로 인출된 제1 외부 전극; 및
   상기 제2 도전성 스트립에 전기적으로 연결되어 상기 콘덴서 케이스 외부로 인출된 제2 외부 전극을 포함하고,
   상기 제1 또는 제2 도전성 축전 바는
   하나 이상의 탄소 섬유 가닥으로 구성된 탄소 섬유 코어;
   상기 탄소 섬유 코어의 외부에 코팅된 금속층; 및
   상기 금속층의 외부에 코팅된 절연층을 포함하는 것을 특징으로 하는 콘덴서 장치.
2. 삭제
3. 삭제
4. 제1항에 있어서,
   상기 콘덴서 케이스에 충진된 전해액을 포함하는 것을 특징으로 하는 콘덴서 장치

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