KR101612342B1 - 전자기펄스파워 생성을 위한 고전압 대전류 방출장치 - Google Patents

전자기펄스파워 생성을 위한 고전압 대전류 방출장치 Download PDF

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이민구
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이경자
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한국원자력연구원
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    • H03K—PULSE TECHNIQUE
    • H03K3/00—Circuits for generating electric pulses; Monostable, bistable or multistable circuits
    • H03K3/02—Generators characterised by the type of circuit or by the means used for producing pulses
    • H03K3/53—Generators characterised by the type of circuit or by the means used for producing pulses by the use of an energy-accumulating element discharged through the load by a switching device controlled by an external signal and not incorporating positive feedback

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Abstract

전자기펄스파워 생성을 위한 고전압 대전류 방출장치가 개시된다. 병렬로 연결되어 고전압 대전류인 전기 에너지가 저장되는 복수의 커패시터들을 포함하는 커패시터 뱅크, 커패시터의 상측에 각각 형성된 커패시터 양극(+)전극과 일단이 연결되는 전도체 연결부, 상단전극 및 하단전극이 구비되고, 전도체 연결부의 타단과 하단전극이 연결되는 트리거스위치, 하나의 판으로 형성되고, 상기 트리거스위치의 상단전극과 기 설정된 부분이 연결되는 판형양극(+)전극, 판형양극전극의 일끝단과 인덕터의 일단이 연결되는 인덕터 연결부, 하나의 판으로 형성되고, 인덕터의 타단과 일끝단이 연결되는 판형음극(-)전극, 실린더 형상으로 형성되고, 판형음극전극의 타끝단과 일단이 연결되는 실린더형 전도체 및 실린더형 전도체의 타단과 일단이 연결되고, 타단이 커패시터의 상측에 각각 형성된 커패시터 음극(-)전극과 연결되는 하부판형 전도체를 포함한다.

Description

전자기펄스파워 생성을 위한 고전압 대전류 방출장치{High-voltage high-current discharge device for generating an electromagnetic pulse power}
본 발명은 고전압 대전류 방출장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 전자기펄스파워 생성을 위한 고전압 대전류 방출장치 및 방법에 관한 것이다.
전자기펄스파워(electromagnetic pulse power)를 이용한 소재가공 또는 용접공정은 아주 짧은 시간에 고전압 대전류를 인덕터(inductor)에 흐르게 하여 인덕터에 인접하고 있는 금속 소재에 매우 높은 전자기력을 유도시킨다. 특히, 전자기력을 이용하여 금속소재의 변형(forming), 용접(welding) 및 분말소재의 치밀화 성형(compaction)을 이루는 방법이다.
이러한 전자기펄스파워를 이용한 공정에서는 같은 전기에너지를 이용하여 인덕터에 흐르는 방전전류를 크게 하여야 높은 전자기력을 얻을 수 있는데 이를 위해서는 커패시터 뱅크(capacitor bank)에서 방출되는 대전류의 방전시간을 수 내지 수십 마이크로초 또는 수백 마이크로초 이내로 줄여 아주 순간적으로 방전을 해야만 한다. 따라서, 방출되는 대전류의 방전시간을 줄이기 위해서, 커패시터 뱅크에서 인덕터로 전류를 전달하는 방전경로의 임피던스(impedance)를 최소화해야만 한다.
특히, 방전경로의 임피던스는 방전경로의 구성요소들 간의 배치 및 위치에 따라 크게 영향을 받게 되므로, 방전경로의 설계에 대해 많은 연구가 이루어지고 있는 실정이다.
한국특허공개공보 제10-2011-0073791호는 상온에서 소성이 떨어지는 소재에 대해서도 전자기펄스 용접을 적용할 수 있고, 두께가 두꺼운 소재에 대해서도 용량의 증대없이 전자기펄스 용접을 수행할 수 있는 전자기펄스 용접장치 및 용접방법에 관한 것이다.
한국특허공개공보 제10-2010-0013133호는 사용자에 의해 출력전압의 설정 및 변경 가능한 전자기 성형장치에 적용되는 펄스형 전원장치에 관한 것이다.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 방전경로의 임피던스를 최소화시킬 수 있도록 판형양극전극과 판형음극전극 사이의 간격을 최소화하는 전자기펄스파워 생성을 위한 고전압 대전류 방출장치 및 방법을 제공하는데 목적이 있다.
본 발명이 이루고자 하는 다른 기술적 과제는 전자기펄스파워를 이용한 소재가공 또는 용접공정에 적용이 가능한 전자기펄스파워 생성을 위한 고전압 대전류 방출장치 및 방법을 제공하는데 목적이 있다.
본 발명이 이루고자 하는 또 다른 기술적 과제는 고전압 대전류 방출장치의 전체 크기를 줄임으로써 같은 전기에너지에서 높은 전자기력을 유도하여 효율성을 높이는 전자기펄스파워 생성을 위한 고전압 대전류 방출장치 및 방법을 제공하는데 목적이 있다.
상기의 기술적 과제를 해결하기 위한, 본 발명에 따른 전자기펄스파워 생성을 위한 고전압 대전류 방출장치는,
병렬로 연결되어 고전압 대전류인 전기 에너지가 저장되는 복수의 커패시터들을 포함하는 커패시터 뱅크, 상기 커패시터의 상측에 각각 형성된 커패시터 양극(+)전극과 일단이 연결되는 전도체 연결부, 상단전극 및 하단전극이 구비되고, 상기 전도체 연결부의 타단과 상기 하단전극이 연결되는 트리거스위치, 하나의 판으로 형성되고, 상기 트리거스위치의 상단전극과 기 설정된 부분이 연결되는 판형양극(+)전극, 상기 판형양극전극의 일끝단과 인덕터의 일단이 연결되는 인덕터 연결부, 하나의 판으로 형성되고, 상기 인덕터의 타단과 일끝단이 연결되는 판형음극(-)전극, 실린더 형상으로 형성되고, 상기 판형음극전극의 타끝단과 일단이 연결되는 실린더형 전도체 및 상기 실린더형 전도체의 타단과 일단이 연결되고, 타단이 상기 커패시터의 상측에 각각 형성된 커패시터 음극(-)전극과 연결되는 하부판형 전도체를 포함한다.
상기 전도체 연결부는, 사각관 형상으로 형성되는 것을 특징으로 한다.
상기 트리거스위치는 원통형 형상으로 형성되는 것을 특징으로 한다.
상기 판형음극전극과 상기 판형양극전극 사이에 절연체를 포함하는 절연판이 구비되는 것을 특징으로 한다.
상기 절연판의 두께는, 1 내지 6㎜인 것을 특징으로 한다.
상기 판형음극전극 및 상기 판형양극전극의 두께는, 0.5 내지 5㎜인 것을 특징으로 한다.
상기 실린더형 전도체는, 상기 전도체 연결부 및 상기 트리거스위치가 내부에 배치되도록 둘러싸는 형상으로 형성되는 것을 특징으로 한다.
상기 실린더형 전도체 및 상기 트리거스위치 사이에 절연체를 포함하는 실린더형 절연체를 구비하는 것을 특징으로 한다.
상기 실린더형 절연체의 두께는, 1 내지 6㎜인 것을 특징으로 한다.
상기의 다른 기술적 과제를 달성하기 위한, 본 발명에 따른 다른 전자기펄스파워 생성을 위한 고전압 대전류 방출장치는,
병렬로 연결되어 고전압 대전류가 저장되는 복수의 커패시터를 포함하는 커패시터 뱅크, 상기 커패시터의 상측에 각각 형성된 커패시터 양극(+)전극과 일단이 연결되는 전도체 연결부, 상단전극 및 하단전극이 구비되고, 상기 전도체 연결부의 타단과 상기 하단전극이 연결되는 트리거스위치, 하나의 판으로 형성되고, 상기 트리거스위치의 상단전극과 기 설정된 부분이 연결되는 판형양극(+)전극, 상기 판형양극전극의 일끝단과 인덕터의 일단이 연결되는 인덕터 연결부, 하나의 판으로 형성되고, 상기 인덕터의 타단과 일끝단이 연결되는 판형음극(-)전극, 실린더 형상으로 형성되고, 상기 판형음극전극의 타끝단과 일단이 연결되는 실린더형 전도체 및 상기 실린더형 전도체의 타단과 일단이 연결되고, 타단이 상기 커패시터의 상측에 각각 형성된 커패시터 음극(-)전극과 연결되는 하부판형 전도체를 포함하고, 상기 판형양극전극, 상기 판형음극전극 및 상기 하부판형 전도체는, 각각 연결부를 더 포함하여 상기 커패시터 뱅크의 커패시터 개수를 늘리거나 줄이는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 전자기펄스파워 생성을 위한 고전압 대전류 방출장치 및 방법은 방전경로의 임피던스를 최소화시킬 수 있도록 판형양극전극과 판형음극전극 사이의 간격을 최소화한다.
또한 전자기펄스파워를 이용한 소재가공 또는 용접공정에 적용이 가능하다.
또한 고전압 대전류 방출장치의 전체 크기를 줄임으로써 같은 전기에너지에서 높은 전자기력을 유도하여 효율성을 높인다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 고전압 대전류 방출장치를 설명하기 위한 단면도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 고전압 대전류 방출장치를 설명하기 위한 평면도이다.
도 3은 본 발명 일 실시예에 따른 판형양극전극의 형상을 설명하기 위한 평면도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 절연판의 형상을 설명하기 위한 평면도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 판형음극전극의 형상을 설명하기 위한 평면도이다.
도 6은 도 1의 A부분을 확대하여 도시한 단면도이다.
도 7은 도 1의 B부분을 확대하여 도시한 단면도이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 판형음극전극, 실린더형 전도체 및 하부판형전도체의 형상을 설명하기 위한 사시도이다.
도 9는 도 8의 내부를 확대하여 도시한 단면도이다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 고전압 대전류 방출장치를 설명하기 위한 사시도이다.
도 11은 본 발명의 다른 실시예에 따른 고전압 대전류 방출장치를 설명하기 위한 사시도이다.
이하 본 발명의 실시예를 첨부된 도면들을 참조하여 상세히 설명한다. 우선 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의한다. 또한 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 당업자에게 자명하거나 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 고전압 대전류 방출장치를 설명하기 위한 단면도이다.
도 1을 참조하면, 고전압 대전류 방출장치(1)는 방전경로의 임피던스를 최소화시킬 수 있도록 판형양극전극과 판형음극전극 사이의 간격을 최소화한다. 고전압 대전류 방출장치(1)는 전자기펄스파워를 이용한 소재가공 또는 용접공정에 적용이 가능하다. 고전압 대전류 방출장치(1)는 고전압 대전류 방출장치의 전체 크기를 줄임으로써 같은 전기에너지에서 높은 전자기력을 유도하여 효율성을 높인다.
고전압 대전류 방출장치(1)는 커패시터 뱅크(capacitor bank)(110), 전도체 연결부(120), 트리거스위치(130) 및 인덕터 연결부(140)를 포함한다.
커패시터 뱅크(110)는 고전압 대전류인 전기 에너지를 충전하였다가 방출하는 방전을 한다. 커패시터 뱅크(110)는 수십에서 수백 kA의 대전류를 방출하기 위하여 복수개의 대용량 커패시터들이 병렬로 연결된다.
커패시터 뱅크(110)는 복수의 커패시터들을 포함한다. 상기 복수의 커패시터들은 제1 커패시터(111), 제2 커패시터(112), 제3 커패시터(113), 제4 커패시터(114), 제5 커패시터(115) 및 제6 커패시터(116)을 포함한다. 여기서, 커패시터 뱅크(110)는 제1 내지 제6 커패시터로 한정하여 포함하지 않고, 더 적거나 더 많은 커패시터를 포함할 수 있다. 또한 제1 내지 제6 커패시터는 3개씩 2열로 배치될 수 있다.
커패시터 뱅크(110)는 각각의 커패시터에 후술되는 트리거스위치(130)가 각각 연결되거나 커패시터 뱅크(110)는 복수의 커패시터당 하나의 트리거스위치(130)에 연결될 수 있다.
즉, 커패시터 뱅크(110)는 직류 전기에너지를 충전하게 되며, 제1 내지 제6 커패시터(111, 112, 113, 114, 115, 116)에 각각 연결되어 있는 트리거스위치의 동시적인 동작에 의하여 충전되어 있는 전기에너지를 고전압 대전류 형태로 방전경로로 방전할 수 있다.
전도체 연결부(120)는 각각의 커패시터의 상측에 형성되어 트리거스위치(130)와 커패시터가 직접적으로 유격없이 연결되는 것을 방지할 수 있다. 전도체 연결부(120)는 사각형 형상으로 형성된다. 특히, 전도체 연결부(120)는 전체적인 구성요소들의 조립시에 유격이나 치수오차 등을 상쇄할 수 있도록 연성이 좋은 구리판과 같은 변형이 용이한 물질로 형성된다. 이를 통해, 전도체 연결부(120)는 각각의 부품 조립시에 유격이나 치수오차(나사산) 등에서 오는 조립의 어려움을 제거해준다.
트리거스위치(130)는 통상시에는 오프(OFF) 상태를 유지하다가 동작 시에는 후술되는 트리거신호 전극에 인가되는 제어전압에 의해 통전되어 순간적으로 대전류를 방전한다. 트리거스위치(130)는 상단과 하단에 각각 전극을 구비하고 있으며, 원통형으로 형성될 수 있으나, 형상을 제한하지 않는다. 트리거스위치(130)는 진공 트리거스위치, 아크 간극 스위치, 스파트 간극 스위치, 이그나이트론 등을 포함한다.
인덕터 연결부(140)는 커패시터 뱅크(110)에서 방출되는 펄스 에너지를 인덕터(미도시)와 연결시켜준다. 이 때, 상기 펄스 에너지가 고전압 대전류일수록 인덕터에 흐르는 방전전류가 커지므로 인덕터는 높은 전자기력을 생성할 수 있다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 고전압 대전류 방출장치를 설명하기 위한 평면도이고, 도 3은 본 발명 일 실시예에 따른 판형양극전극의 형상을 설명하기 위한 평면도이며, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 절연판의 형상을 설명하기 위한 평면도이고, 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 판형음극전극의 형상을 설명하기 위한 평면도이다.
도 2 내지 도 5를 참조하면, 고전압 대전류 방출장치(1)는 판형양극(+)전극(210), 절연판(220) 및 판형음극(-)전극(230)을 포함한다.
판형양극전극(210)은 직사각형 모양인 하나의 판으로 형성되어 커패시터 뱅크(110)가 포함하는 제1 내지 제6 커패시터(111, 112, 113, 114, 115, 116)를 하나로 연결을 한다. 판형양극전극(210)은 기 설정된 부분에 구멍이 형성된다. 상기 기 설정된 부분은 각 트리거스위치(130)의 상단 중앙에 형성된 트리거신호 전극을 끼울 수 있는 하나의 구멍과 이를 둘러싸고 트리거스위치(130)의 상단에 뚫려있는 6개의 암나사(미도시) 구멍에 볼트로 고정할 수 있는 구멍이다. 또한 판형양극전극(210)은 일끝단의 끝부분이 접혀서 볼트 및 너트를 이용하여 인덕터 연결부(140)와 체결할 수 있는 복수의 연결용 구멍이 형성된다.
판형양극전극(210)의 두께는 0.5 내지 5㎜이며, 바람직하게는 2㎜이다. 판형양극전극(210)은 구리합금, 스테인레스강 등의 전도체를 포함한다. 특히, 고전압 대전류 방출장치(1)의 전류 방출시 역전류를 줄이기 위해, 판형양극전극(210)는 비저항값이 비교적 높은 스테이레스강이 바람직하다.
절연판(220)은 절연체를 포함하고, 하나의 판으로 형성된다. 절연판(220)는 트리거 스위치(130)와 연결이 되지 않도록 트리거 스위치(130)보다 큰 원형의 구멍을 형성한다. 따라서, 절연판(220)는 6개의 구멍이 형성된다. 여기서, 절연판(220)의 두께는 1 내지 6㎜이며, 바람직하게는 2㎜이다.
판형음극전극(230)은 직사각형 모양인 하나의 판으로 형성되고, 트리거 스위치(130)와 연결이 되지 않도록 트리거 스위치(130)보다 큰 원형의 구멍을 형성한다. 이 때, 상기 구멍은 절연판(220)의 구멍과 동일한 간격, 크기 및 개수일 수 있다. 따라서, 판형음극전극(230)은 6개의 구멍이 형성될 수 있다.
판형음극전극(230)은 판형양극전극(210)과 마찬가지로 일끝단에 볼트 및 너트를 이용하여 인덕터 연결부(110)와 연결될 수 있는 복수의 연결용 구멍이 형성된다.
판형음극전극(230)의 두께는 0.5 내지 5㎜이며, 바람직하게는 2㎜이다. 판형음극전극(230)은 구리합금, 스테인레스강 등의 전도체를 포함한다. 특히, 고전압 대전류 방출장치(1)의 전류 방출시 역전류를 줄이기 위해, 판형음극전극(230)은 비저항값이 비교적 높은 스테이레스강이 바람직하다.
여기서, 판형음극전극(230)은 절연판(220) 및 판형양극전극(210)을 순서대로 적층을 하며 이루어진다. 또한 절연판(220)의 크기는 판형양극전극(210) 및 판형음극전극(230)보다 크게 형성된다. 이를 통해 판형양극전극(210) 및 판형음극전극(230)이 서로 절연을 할 수 있다
도 6은 도 1의 A부분을 확대하여 도시한 단면도이다.
도 6을 참조하면, 고전압 대전류 방출장치(1)는 커패시터 뱅크(110), 전도체 연결부(120) 및 트리거스위치(130)를 포함한다.
커패시터 뱅크(110)는 각각의 커패시터 상부에 커패시터 양극(+)전극(610)을 형성한다. 이 때, 커패시터 양극전극(610)은 커패시터 상부의 중앙에 형성될 수 있으며, 높이조절용 받침대(620)와 연결되어 있어서 높이 조절이 용이하게 한다.
커패시터 양극전극(610)은 전도체 연결부(120)의 일단과 연결된다. 상기 커패시터 양극전극(610)은 볼트형으로 형성된다. 여기서, 상기 일단은 전도체 연결부(120)의 하부이다. 또한 커패시터 양극전극(610)은 전도체 연결부(120)와 고정이 되도록 고정너트(630)로 고정이 된다. 여기서, 고정너트(630)는 전도체 연결부(120)의 내부에서 구비되고, 볼트형의 커패시터 양극전극(610)에 조여져 전도체 연결부(120)와 커패시터 양극전극(610)을 채결한다.
전도체 연결부(120)의 타단은 트리거스위치 하단전극(640)과 연결된다. 여기서, 상기 타단은 전도체 연결부(120)의 상부이다. 전도체 연결부(120)는 구리와 같이 전도율이 높은 금속이 포함되기 때문에 커패시터 양극전극(610)으로부터 인가되는 대전류가 최소의 손실로 트리거스위치 하단전극(640)에 인가된다. 또한 전도체 연결부(120)는 사각관 형상으로 형성되고, 변형이 용이해서 전체적인 구성요소들의 조립시에 유격이나 치수오차 등을 상쇄할 수 있다.
트리거스위치(130)는 트리거스위치 하단전극(640)으로부터 대전류가 인가된다. 트리거스위치(130)가 트리거신호가 인가되지 않을 동안에는 오프상태를 유지되고, 인가가 되면 순간적으로 대전류가 방전된다. 트리거스위치(130)는 진공 트리거스위치, 아크 간극 스위치, 스파트 간극 스위치, 이그나이트론 등이 포함된다.
도 7은 도 1의 B부분을 확대하여 도시한 단면도이다.
도 7을 참조하면, 고전압 대전류 방출장치(1)는 트리거스위치(130), 판형양극전극(210) 및 트리거신호 전극(720)을 포함한다.
트리거스위치(130)는 전도체 연결부(120)로부터 인가된 대전류를 트리거스위치 상단전극(710)을 통해 판형양극전극(210)에 인가한다. 이 때, 트리거스위치 상단전극(710)과 판형양극전극(210)이 고정되도록 트리거스위치 상단전극(710)에 뚫려있는 너트형의 구멍과 외부의 볼트를 이용하여 고정된다.
트리거신호 전극(720)는 제어전압을 인가받는다. 상기 제어전압은 대전류를 방전을 지시하는 신호이다. 만약 제어전압이 트리거신호 전극(720)에 인가되면, 인덕터 연결부(140)로 대전류가 방전된다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 판형음극전극, 실린더형 전도체 및 하부판형전도체의 형상을 설명하기 위한 사시도이고, 도 9는 도 8의 내부를 확대하여 도시한 단면도이다.
도 8 및 도 9를 참조하면, 고전압 대전류 방출장치(1)는 판형음극전극(230), 실린더형 전도체(810) 및 하부판형 전도체(820)을 포함한다.
판형음극전극(230)은 원통형 트리거스위치(130)가 삽입되는 구멍 끝단에 트리거스위치(130)를 둘러쌀 수 있도록 형성된 실린더형 전도체(810)와 연결된다.
이 때, 판형음극전극(230)과 실린더형 전도체(810)와의 연결은 용접, 브레이징 등의 방법으로 강하게 접합되게 하여 전기 흐름에 방해가 되지 않는다. 또한 실린더형 전도체(810)와 트리거스위치(130)의 사이에는 절연을 위한 실린더형 절연체(815)가 구비된다. 여기서, 실린더형 절연체(815)의 두께는 1 내지 6㎜이며, 바람직하게는 2㎜이다. 즉, 실린더형 전도체(810)와 트리거스위치(130)의 외곽 사이 간격을 최소화하여 임피던스를 줄이도록 한다.
실린더형 전도체(810)는 원통형 트리거스위치(130)가 삽입되는 구멍을 포함하는 하부판형 전도체(820)와 전기 흐름에 방해가 되지 않도록 용접, 브레이징 등의 방법으로 하부판형 전도체(820)의 구멍 끝단과 강하게 접합된다.
하부판형 전도체(820)는 커패시터 음극(-)전극(930)과 연결할 수 있도록 구멍이 형성된다. 상기 구멍을 통해 커패시터 음극전극(930)에 형성된 나사산을 따라 전도체로 형성된 고정너트(920)를 이용하여 하부판형 전도체(820)와 커패시터 음극전극(930)이 고정된다. 또한 하부판형 전도체(820)는 제2 높이조절용 받침대(920)를 이용하여 높이 조절이 된다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 고전압 대전류 방출장치를 설명하기 위한 사시도이다.
도 10을 참조하면, 고전압 대전류 방출장치(1)는 전경로의 임피던스를 최소화시킬 수 있도록 판형양극전극과 판형음극전극 사이의 간격을 최소화하는 전자기펄스파워를 생성한다.
고전압 대전류 방출장치(1)는 고전압 대전류를 수 내지 수십 ㎲ 또는 수백 ㎲로 인덕터로 방출하기 위해 복수의 커패시터가 병렬로 연결된 커패시터 뱅크(110)를 포함한다. 고전압 대전류 방출장치(1)는 사각기둥 형태의 복수의 커패시터들을 서로 근접되도록 배열시키고, 각 커패시터 상부에 판형 도체판을 구부려 만든 사각관 형상의 전도체 연결부(120)를 체결하여 연결한다. 고전압 대전류 방출장치(1)는 커패시터 양극전극(610)과 트리거스위치 하단전극(640)을 연결하고, 복수의 트리거스위치 상단전극(710)에 공통된 하나의 판형양극전극(210)을 공통으로 연결한다.
이 때, 절연판(220)은 판형양극전극(210)의 밑에 배치시키고, 판형음극전극(230)은 절연판(220)의 밑에 배치시킨다. 여기서, 판형양극전극(210)과 판형음극전극(230)의 간격을 최소화한다.
고전압 대전류 방출장치(1)는 판형음극전극(230)을 원통형 트리거스위치(130)에 근접하게 둘러싸고 있는 복수의 실린더형 전도체(810)에 의하여 공통된 하나의 하부판형 전도체(820)에 연결한다. 고전압 대전류 방출장치(1)는 하부판형 전도체(820)를 커패시터 음극전극(930)에 연결한다.
여기서, 복수의 실린더형 전도체(810)와 하부판형 전도체(820)는 판형양극전극(210)과 판형음극전극(230) 사이의 간격을 최소화시킨다.
도 11은 본 발명의 다른 실시예에 따른 고전압 대전류 방출장치를 설명하기 위한 사시도이다.
도 11을 참조하면, 고전압 대전류 방출장치(2)는 고전압 대전류 방출장치(1)과 동일한 구성 및 구조를 가지고 있다. 다만 고전압 대전류 방출장치(2)는 커패시터 뱅크(110)의 커패시터 개수를 늘리거나 줄이는 것이 용이한 구조로 형성된다. 고전압 대전류 방출장치(2)는 연결부(1110, 1120)를 포함한다.
연결부(1110, 1120)는 판형양극전극(210), 판형음극전극(230) 및 하부판형 전도체(820)에 형성된다. 연결부(1110, 1120)는 판형양극전극(210), 판형음극전극(230) 및 하부판형 전도체(820)의 일끝단에 형성된다. 상기 형성된 연결부(1110, 1120)는 'ㄴ' 형상으로 형성되며, 복수의 구멍이 형성되어 볼트 및 너트를 이용하여 고정한다.
즉, 연결부(1110, 1120)는 커패시터 뱅크(110)의 커패시터 개수를 늘리거나 줄일 수 있도록 연결해주는 역할을 한다. 이를 통해, 고전압 대전류 방출장치(2)는 방출되는 펄스 에너지를 조절할 수 있다.
이상에서 본 발명의 바람직한 실시예에 대해 도시하고 설명하였으나, 본 발명은 상술한 특정의 바람직한 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형 실시가 가능한 것은 물론이고, 그와 같은 변경은 청구범위 기재의 범위 내에 있게 된다.
1: 고전압 대전류 방출장치
110: 커패시터 뱅크
111: 제1 커패시터
112: 제2 커패시터
113: 제3 커패시터
114: 제4 커패시터
115: 제5 커패시터
116: 제6 커패시터
120: 전도체 연결부
130: 트리거스위치
140: 인덕터 연결부
210: 판형양극(+)전극
220: 절연판
230: 판형음극(-)전극
610: 커패시터 양극(+)전극
620, 910: 높이조절용 받침대
630, 920: 고정너트
640: 트리거스위치 하단전극
710: 트리거스위치 상단전극
720: 트리거신호 전극
810: 실린더형 전도체
815: 실린더형 절연체
820: 하부판형 전도체
930: 커패시터 음극(-)전극
1110, 1120: 연결부

Claims (10)

  1. 병렬로 연결되어 고전압 대전류인 전기 에너지가 저장되는 복수의 커패시터들을 포함하는 커패시터 뱅크;
    상기 커패시터의 상측에 각각 형성된 커패시터 양극(+)전극과 일단이 연결되는 전도체 연결부;
    상단전극 및 하단전극이 구비되고, 상기 전도체 연결부의 상부에 배치되고 상기 전도체 연결부의 타단과 상기 하단전극이 연결되는 트리거스위치;
    하나의 판으로 형성되고, 상기 트리거스위치의 상단전극과 기 설정된 부분이 연결되는 판형양극(+)전극;
    상기 판형양극전극의 일끝단과 인덕터의 일단이 연결되는 인덕터 연결부;
    하나의 판으로 형성되고, 상기 트리거스위치의 상부에 배치되고 상기 인덕터의 타단과 일끝단이 연결되는 판형음극(-)전극;
    상기 판형양극(+)전극 및 판형음극(-)전극 사이에 배치되고 절연체를 포함하는 절연판;
    실린더 형상으로 형성되고, 상기 판형음극전극의 타끝단과 일단이 연결되는 실린더형 전도체; 및
    상기 실린더형 전도체의 타단과 일단이 연결되고, 타단이 상기 커패시터의 상측에 각각 형성된 커패시터 음극(-)전극과 연결되는 하부판형 전도체;를 포함하고,
    상기 실린더형 전도체는, 상기 전도체 연결부 및 상기 트리거스위치가 내부에 배치되도록 둘러싸는 형상으로 형성되는 것을 특징으로 하는 전자기펄스파워 생성을 위한 고전압 대전류 방출장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 전도체 연결부는,
    사각관 형상으로 형성되는 것을 특징으로 하는 전자기펄스파워 생성을 위한 고전압 대전류 방출장치.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 트리거스위치는 원통형 형상으로 형성되는 것을 특징으로 하는 전자기펄스파워 생성을 위한 고전압 대전류 방출장치.
  4. 삭제
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 절연판의 두께는,
    1 내지 6㎜인 것을 특징으로 하는 전자기펄스파워 생성을 위한 고전압 대전류 방출장치.
  6. 제 1항에 있어서,
    상기 판형음극전극 및 상기 판형양극전극의 두께는,
    0.5 내지 5㎜인 것을 특징으로 하는 전자기펄스파워 생성을 위한 고전압 대전류 방출장치.
  7. 삭제
  8. 제 1항에 있어서,
    상기 실린더형 전도체 및 상기 트리거스위치 사이에 절연체를 포함하는 실린더형 절연체를 구비하는 것을 특징으로 하는 전자기펄스파워 생성을 위한 고전압 대전류 방출장치.
  9. 제 8항에 있어서,
    상기 실린더형 절연체의 두께는,
    1 내지 6㎜인 것을 특징으로 하는 전자기펄스파워 생성을 위한 고전압 대전류 방출장치.
  10. 병렬로 연결되어 고전압 대전류가 저장되는 복수의 커패시터를 포함하는 커패시터 뱅크;
    상기 커패시터의 상측에 각각 형성된 커패시터 양극(+)전극과 일단이 연결되는 전도체 연결부;
    상기 전도체 연결부의 상부에 배치되고 상단전극 및 하단전극이 구비되고, 상기 전도체 연결부의 타단과 상기 하단전극이 연결되는 트리거스위치;
    하나의 판으로 형성되고, 상기 트리거스위치의 상단전극과 기 설정된 부분이 연결되는 판형양극(+)전극;
    상기 판형양극전극의 일끝단과 인덕터의 일단이 연결되는 인덕터 연결부;
    하나의 판으로 형성되고, 상기 트리거스위치의 상부에 배치되고 상기 인덕터의 타단과 일끝단이 연결되는 판형음극(-)전극;
    상기 판형양극(+)전극 및 판형음극(-)전극 사이에 배치되고 절연체를 포함하는 절연판;
    실린더 형상으로 형성되고, 상기 판형음극전극의 타끝단과 일단이 연결되는 실린더형 전도체; 및
    상기 실린더형 전도체의 타단과 일단이 연결되고, 타단이 상기 커패시터의 상측에 각각 형성된 커패시터 음극(-)전극과 연결되는 하부판형 전도체를 포함하고,
    상기 판형양극전극, 상기 판형음극전극 및 상기 하부판형 전도체는,
    각각 연결부를 더 포함하여 상기 커패시터 뱅크의 커패시터 개수를 늘리거나 줄이는 것을 특징으로 하고,
    상기 실린더형 전도체는, 상기 전도체 연결부 및 상기 트리거스위치가 내부에 배치되도록 둘러싸는 형상으로 형성되는 것을 특징으로 하는 전자기펄스파워 생성을 위한 고전압 대전류 방출장치.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100707765B1 (ko) * 2005-10-19 2007-04-17 정규점 대전력시스템용 스위치

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