JP2592169B2 - 爆薬発電機 - Google Patents

爆薬発電機

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JP2592169B2 JP12110590A JP12110590A JP2592169B2 JP 2592169 B2 JP2592169 B2 JP 2592169B2 JP 12110590 A JP12110590 A JP 12110590A JP 12110590 A JP12110590 A JP 12110590A JP 2592169 B2 JP2592169 B2 JP 2592169B2
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Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] この発明は、電磁加速装置や電磁成形装置などに施用
するメガアンペアオーダの大電流パルス発電機、特に爆
薬の爆発エネルギーを大電流に変換する爆薬発電機に関
する。
[従来の技術] 第6図、第7図は爆薬発電機の発電原理を説明するそ
れぞれ動作前、動作中の斜視図である。
第6図は銅など金属良導体の円筒よりなる電機子1
と、この電機子1との間に円筒状の空隙部2を形成する
ように電機子1の軸方向に単層に巻回する巻線よりなる
銅など金属良導体の固定子3と、電機子1の中空部に装
填する爆薬4と、爆薬4と接触するように電機子1の中
空部の一方端に嵌挿する起爆装置5と、電機子1及び固
定子3の起爆装置5側の端部に並列に接続する初期電流
源6と、電機子1及び固定子3の反起爆装置側の端部に
並列に接続する負荷7より構成される装置を示す。
第7図は起爆後、爆薬4の爆発が伝搬している最中を
示し、爆轟波8によって電機子1は外径側に膨脹し、起
爆装置5側から空隙部2を潰しながら固定子3と圧着
(以後、爆着と称す)する。この爆着面9は爆轟波8の
進展とともに負荷7側の方へ進み最終的には電機子1と
固定子3とが全面的に爆着する。
爆薬発電の原理を以下に説明する。
第6図において起爆装置5を起爆する直前に初期電流
源6よりIoなる初期電流10を電機子1、負荷7、固定子
3を介して流し、円筒状の空隙部2内に磁界(全磁束量
をφとする)を形成した後に起爆装置5を起爆させる
と、第7図のように爆轟波8によって爆着面9は爆発の
伝搬速度(約9km/s)とほぼ同じ速度で負荷7側へ進展
する。爆着面9の進展がこのように極端に速いので、空
隙部2が圧潰しても空隙部2内部の磁束は外部に漏れだ
すことができずに磁束φの値はそのまま保存されること
になる。この場合の爆発速度と磁束φが保存される条件
との関係について、爆薬発電機の単純なモデルとして、
インダクタンスLと、抵抗Rからなる電気回路により詳
細を説明する。ただし、インダクタンスL及び抵抗Rと
も爆薬の爆発により時間的に変化するものとする。
回路を一周する起電力に対し、キルヒホッフの法則に
より、 が得られる。ここでIは回路を流れる電流である。磁束
φが漏れずに電流を増幅させるためには、回路を流れる
電流が減衰しなければいいのであるから、 の条件が成立すればいいことになる。
実際の爆薬発電機は電流波形を制御するために、イン
ダクタンスLの分布は長さ方向の位置の関数として複雑
な値になるように設計されるが、簡単のために単位長さ
あたりのインダクタンスL′が一定であると仮定し、爆
発速度vを用いると、前記の条件は、 L′v>R または v>R/L′ となる。
通常、爆薬発電機ではL′を1μH、Rを1mΩで設計
するので、この数値を代入した場合、爆発速度vが約10
00m/sec以上であれば、電流の減衰、即ち磁束φの漏れ
が無視できることになる。
従って、通常、爆薬発電機に用いる爆薬の爆発速度は
約6000〜10000m/secであり,その結果、内部の磁束は外
部に漏れだすことができずに磁束φの値はそのまま保存
される。
すなわち、起爆前に流れる初期電流10が電機子1と固
定子3の往復回路をつくるときのインダクタンスをLO
すると、 φ=L0・I0 (1) で表わすことができ、起爆後における電機子1と固定子
3とのインダクタンスをL、この際に負荷7を通して流
れる出力電流11の値をIとすると、やはり φ=L・I (2) となる。したがって(1)式と(2)とを等しいと置く
と、 I/I0=L0/L (3) となる。爆着面9が負荷7側へ進展するにつれて、空隙
部2が潰れ、残存する空隙部2の長さ方向の距離が減少
するのでインダクタンスLが減少し、空隙部2内の磁界
が強くなるので(3)式より出力電流11が増大する。こ
の出力電流11は、電機子1、負荷7、固定子3とが爆着
面9を介してできる閉ループを流れるもので、(3)式
における出力電流11と初期電流10との比I/Ioが電流増幅
率に対応し、これが大きいほど爆薬発電機の発電効率が
高い。なお、第6図の例は固定子3が巻線によって構成
された場合であるが、固定子3が銅など金属良導体の円
筒によって構成された場合も同様な原理で発電が可能で
ある。
このような爆薬発電においては、電機子1と固定子3
の作る初期インダクタンスLoが大きく、又、爆着による
インダクタンスは低下の程度が急激なほど、電流増幅率
は大きくなる。インダクタンスの値は、固定子3が巻線
構造の場合はマイクロヘンリー(μH)のオーダ、円筒
構造の場合はナノヘンリー(nH)のオーダであり、前者
の巻線構造の方が約3桁も大きい。したがって、固定子
3を巻線構造とした方が同じ負荷7に対して電流増幅率
が大きくなる。又、電流が増幅される時間的な経過は、
起爆初期の電流増幅率は小さくその増加も比較的穏やか
であるが、爆着面9が進展するに従って電流増幅率は次
第に増大し、爆着面9が終端部に到達し空隙部2がほぼ
全面的に圧潰される時点では磁束が極度に濃縮されてイ
ンダクタンスがほとんど零となり、電流が急激に増大す
るので電流増幅率は最大値を示す。
第8図は従来の爆薬発電機の構成例を示す要部断面図
であり、円筒よりなる電機子1と、この電機子1の両端
に配設したプラスチックなどの絶縁間隙材12を介して支
持され電機子1との間に円筒状の空隙部2を形成するよ
うに電機子1の軸方向に単層に巻回する巻線3A、3B及び
電機子1と同軸に配置される円筒部3Cの3段よりなる固
定子35と、その固定子35を外径側より補強する支持絶縁
体13と、電機子1の中空部に装填する爆薬4と、爆薬4
と接触するように電機子1の中空部の一方側に絶縁板14
を介して嵌挿する起爆装置5と、電機子1及び固定子35
の起爆装置5側の端部に並列に接続する初期電流源6
と、電機子1及び固定子35の反起爆装置側の端部に並列
に接続する負荷7より構成される。なお、絶縁支持体13
は、例えばFRP(ガラス繊維強化プラスチックス)によ
って構成され固定子35を固定し、大電流の流れる固定子
35に発生する電磁機械力を支える役目を担っている。
この例は固定子35が巻線3A、3B、円筒部3Cの3部から
構成され、それぞれは端部に備えたネジ部15Aを介し、
内側にはめ合いのネジを有する導電性の金属リング15に
よって結合されている。固定子35がこのように3段に構
成されている理由は、初期のインダクタンスを大きく
し、空隙部2の圧潰が進行するにつれてインダクタンス
を急激に減少させ、電流増幅率を大幅に高めるためであ
る。すなわち、第1段目の巻線3Aの単位長さあたりの巻
回数は第2段目の巻線3Bのそれに対して2倍にしてあ
り、したがって巻線3Bのインダクタンスは巻線3Aのそれ
の約1/4となる。更に3段目は円筒部3Cなのでインダク
タンスは前段の巻線3Bのそれより約1/1000に低下する。
第9図は爆薬発電機の電流増幅率を示す特性線図であ
り、横軸の時間tは起爆してからの経過時間、縦軸の電
流増幅率は出力電流11の値Iと初期電流10の値Ioとの比
をその対数で示し、特性曲線16(実線)は第8図の従来
の装置の特性に対応する。時間t1、t2はそれぞれ爆着面
9が金属リング15部、すなわち巻線3Aと巻線3Bとの結合
部、巻線3Bと円筒部3Cとの結合部を通過した時刻であ
り、時間t3は円筒部3Cの終端部に爆着面9が到達した時
刻である。
第8図の構成のように固定子35を3段に構成すること
によって、初期電流を約2桁増幅した出力電流を得るこ
とができ、例えば初期電流を数KAとすると、MAオーダの
出力電流が得られる。
[発明が解決しようとする課題] しかしながら前述したような従来の装置は、固定子35
を複数段に結合させているので各段の結合部において出
力電流に変曲点が生じ電流増幅率の増大が妨げられると
いう欠点があった。すなわち、第9図において時間t1
t2に置いて電流増幅率の増加が鈍るために全体として得
られる発電効率には限界があった。この変曲点の生ずる
原因は、巻線3Aと3Bの結合部において電流の通電路とな
る金属リング15が円筒形状であるためにインダクタンス
はこの結合部で一旦小さくなった後、巻線3Bに入った又
インダクタンスが大きくなるので電流増幅率が瞬間的に
低下する。又、巻線3Bと円筒部3Cとの結合部では円筒部
3Cのインダクタンスが巻線3Bのそれと比べて桁違いに小
さいので、時間t2以後の電流増幅率が緩やかになるため
である。
又、従来の装置における固定子35は巻線構造の場合
に、巻線ターン間で絶縁破壊しやすく実際のインダクタ
ンス値が設計値より小さくなるという欠点があった。す
なわち、電流増幅率が大きくなり出力電流が増加する
と、巻線ターン間の発生電圧が高くなる。一方、爆轟波
8によって電機子1と固定子35とが爆着される場合、空
隙部2内における爆着面近傍は、高い圧力と高温によっ
て気体がプラズマ化(正イオン及び負イオンに電離した
気体分子が混在し導電性を帯びている状態)しており、
空隙部2における巻線ターン間の絶縁耐力が極端に低下
している。このために巻線ターン間が絶縁破壊し導電性
のアークによってつながりやすくなり、等価的に巻線の
インダクタンスが小さくなっていた。したがって、初期
のインダクタンスが設計値よりも小さくなり、得られる
電流増幅率が低下するという要因になっていた。
更に従来の装置においては得られる電流増幅率の値が
構造が同じ場合でも装置ごとに多少のバラツキが生ずる
という欠点があった。この要因は電機子1がこの中空部
に装填された爆薬4の爆発によって円筒状の周方向に膨
脹する際に、電機子の円筒が均一に膨脹しないためであ
って、電機子1と固定子35との爆着面9の形成が円滑に
行かず、捕獲された磁束の圧縮過程に不安定な影響が生
ずるためである。
この発明の目的は、出力電流の変曲点を除去すること
などにより高い発電効率を有し、かつ電流増幅率も安定
した装置を提供することにある。
[課題を解決するための手段] 上記課題のうち出力電流の変曲点発生による発電効率
の低下を防ぐために、この発明によれば、金属良導体の
円筒よりなる電機子と、この電機子の両端に配設した絶
縁間隙材を介して支持され前記電機子との間に円筒状の
空隙部を形成するように前記電機子の軸方向に単層に巻
回する巻線よりなる金属良導体の固定子と、この固定子
を外径側より補強する支持絶縁体と、前記電機子の中空
部に装填する爆薬と、この爆薬と接触するように前記電
機子の中空部の一方端に嵌挿する起爆装置と前記電機子
及び固定子の前記起爆装置側の端部に並列に接続する初
期電流源により構成され、前記固定子及び電機子の反起
爆装置側の端部に並列に接続された負荷に前記固定子及
び電機子を介して初期電流をあらかじめ流し、前記空隙
部に磁界を形成させた状態で前記起爆装置を起爆させ、
前記爆薬の爆轟波が前記空隙部を圧潰し前記磁界を濃縮
して強め、前記負荷に流れる前記初期電流を増幅させる
ものにおいて、固定子を形成する巻線が反起爆装置側に
巻き進むに従って軸方向単位長あたりの巻回数が次第に
減少するように構成されるものとする。
又、巻線のターン間での絶縁破壊による発電効率の低
下を防ぐために、この発明によれば、金属良導体の円筒
よりなる電機子と、この電機子の両端に配設した絶縁間
隙材を介して支持され前記電機子との間に円筒状の空隙
部を形成するように前記電機子の軸方向に単層に巻回す
る巻線よりなる金属良導体の固定子と、この固定子を外
径側より補強する支持絶縁体と、前記電機子の中空部に
装填する爆薬と、この爆薬と接触するように前記電機子
の中空部の一方端に嵌挿する起爆装置と、前記電機子及
び固定子の前記起爆装置側の端部に並列に接続する初期
電流源により構成され、前記固定子及び電機子の反起爆
装置側の端部に並列に接続する初期電流源とにより構成
され、前記固定子及び電機子の反起爆装置側の端部に並
列に接続された負荷に前記固定子及び電機子を介して初
期電流をあらかじめ流し、前記空隙部に磁界を形成させ
た状態で前記起爆装置を起爆させ、前記爆薬の爆轟波が
前記空隙部を圧潰し前記磁界を濃縮して強め、前記負荷
に流れる前記初期電流を増幅させるものにおいて、固定
子を構成する巻線のターン間の絶縁間隙部に前記支持絶
縁体を貫通し前記空隙部と外部空間とを連通する排気孔
を備えてなるものとする。
更に電機子の不均一な膨脹による電流増幅率のバラツ
キを防ぐために、この発明によれば金属良導体の円筒よ
りなる電機子と、この電機子の両端に配設した絶縁間隙
材を介して支持され前記電機子との間に円筒状の空隙部
を形成するように前記電機子の軸方向に単層に巻回する
巻線又は前記電機子と同軸に配置される円筒よりなる金
属良導体の固定子と、この固定子を外径側より補強する
支持絶縁体と、前記電機子の中空部に装填する爆薬と、
前記爆薬と接触するように前記電機子の中空部の一法端
に嵌挿する起爆装置と、前記電機子及び固定子の前記起
爆装置側の端部に並列に接続する初期電流源より構成さ
れ、前記固定子及び電機子の反起爆装置側の端部に並列
に接続された負荷に前記固定子及び電機子を介して初期
電流をあらかじめ流し、前記空隙部に磁界を形成させた
状態で前記起爆装置を起爆させ、前記爆薬の爆轟波が前
記空隙部を圧潰し前記磁界を濃縮して強め、前記負荷に
流れる前記初期電流を増幅させるものにおいて、電機子
を形成する円筒の内径より小さい外径を備え前記電機子
の全長とほぼ等しい長さの円柱状の絶縁棒を前記爆薬内
に埋設するように前記電機子の中空部の中心に同軸配置
するとともに、前記絶縁棒の一方端と前記爆薬装置との
対向部は所定距離の間隙を保ち前記爆薬を装填してなる
ものとする。
[作用] この発明の構成によれば、固定子を形成する巻線が反
起爆装置側に巻き進むに従って軸方向単位長あたりの巻
回数が次第に減少するように構成される固定子としたの
で、初期のインダクタンスが大きくなり、又、爆着面が
進むに従って単位長あたりの巻回数が連続的に減少する
ので従来の装置のような巻線の結合部は必要でなくな
り、出力電流に変曲点がなくなるので高い電流増幅率が
得られる。
又、固定子を構成する巻線のターン間の絶縁間隙部に
支持絶縁体を貫通し空隙部と外部空間とを連通する排気
孔を備えたことにより、爆着面近傍で生ずるプラズマ化
した気体は排気孔より外部空間へ排気され、巻線のター
ン間における絶縁耐力の低下を防ぐことができるので、
巻線の等価的なインダクタンスの低下がなくなり電流増
幅率を高めることができる。
更に電機子を形成する円筒の内径より小さい外径を備
え電機子の全長とほぼ等しい長さの円柱状の絶縁棒を爆
薬内に埋設するように電機子の中空部の中心に同軸配置
するとともに、絶縁棒の一方端と起爆装置との対向部は
所定距離の間隙を保ち爆薬を装填したことにより、電機
子内で爆薬が円筒状に装填されるので爆薬の爆発領域が
電機子を形成する円筒の内壁面近傍のみとなるので、爆
発力が電機子を形成する円筒の周方向にわたって均一に
なり、固定子と電機子との爆着が全面にわたって円滑に
行われ、安定した電流増幅率が得られる。
[実施例] 以下この発明を実施例に基づいて説明する。
第1図はこの発明の実施例にかかる装置の要部断面図
であり、固定子30を形成する巻線30Aが軸方向導体幅W
の一定な断面を有し負荷7側に巻き進むに従ってターン
間の絶縁間隙Dが次第に増大するように構成されてい
る。なお、従来の装置と同じ部分には同一参照符号を用
いることにより詳細な説明は省略する。
このように固定子30を構成することによって、巻線30
Aが負荷7側に巻き進むに従って軸方向単位長あたりの
巻回数は減少し単位長あたりのインダクタンスが次第に
減少する。そのために、爆着面が負荷7側に進むに従っ
てインダクタンスは急激に減少する。又、従来の装置で
は固定子を数段より構成しそれぞれの段では単位長あた
りのインダクタンスが一定である構成のもの(WとDが
一定)が使用されていたので、各段の結合部において出
力電流の変曲点が見られたが、この発明によってこの変
曲点が除去され高い電流増幅率が得られる。
第2図はこの発明の異なる実施例にかかる装置の要部
断面図であり、固体子31を形成する巻線31Aが負荷7側
に巻き進むに従って軸方向の導体幅Wが次第に増大する
ような断面を有しターン間の絶縁間隙Dが一定であるよ
うに構成されている。このように固定子31を構成するこ
とによって、巻線31Aが負荷7側に巻き進むに従って軸
方向の単位長あたりの巻回数は減少し単位長あたりのイ
ンダクタンスが次第に減少する。
第3図はこの発明の更に異なる実施例にかかる装置の
要部断面図であり、固定子32を形成する巻線32Aが負荷
7側に巻き進むに従って軸方向の導体幅Wが次第に増大
するような断面を有するとともにターン間の絶縁間隙D
も次第に増大するように構成されている。このように固
定子32を構成することによって、巻線32Aが負荷7側に
巻き進むに従って軸方向の単位長あたりの巻回数は減少
し単位長あたりのインダクタンスが次第に減少する。
第3図の実施例における単位長あたりのインダクタン
スの減少の程度は、第1図、第2図の実施例の場合と比
べて最も大きく、そのために非常に高い電流増幅率が得
られる。第9図には第3図の実施例における電流増幅率
の特性曲線17(破線)を示す。従来の装置のようにイン
ダクタンスの結合部がないので出力電流の変曲点は見ら
れず、又、インダクタンスも各時点での低下の度合が従
来の装置よりも大きいので、出力電流の時間に対する増
加率も大きくなり高い発電効率が得られる。
第4図はこの発明における更に異なる実施例にかかる
装置の要部断面図であり、固定子33を構成する巻線33A
のターン間の絶縁間隙部に支持絶縁体130を貫通し空隙
部2と外部空間19とを連通する排気孔20を備えて構成さ
れている。排気孔20は例えば支持絶縁体130円周上に6
等配、8等配など複数等配に分布させた貫通孔を配設す
る。
第10図は第4図の装置について爆着面9が進展する経
過を示す要部断面図であり、爆轟波8によって空隙部2
が圧潰する際の高圧と高温によってプラズマ21が電機子
1と巻線33Aとの爆着面9の近傍に生成されるので、排
気孔20はこのプラズマ21を外部空間19と排気する役目を
担う。このプラズマ21の排気によって、巻線33Aのター
ン間の絶縁耐力が向上する。
第9図には第4図の実施例における排気孔20を第8図
の巻線3A、3B部のそれぞれに設けた場合の特性曲線18
(一点鎖線)を示す。排気孔20の無い場合の特性曲線16
と比べると、出力電流の時間に対する増加率が大きく、
結果として高い発電効率になっている。このことは従来
の装置の場合、巻線のターン間で絶縁破壊が生じていた
ために巻線の初期の等価的なインダクタンスが小さくな
っていたことを示す。
第5図は更に異なる実施例にかかる装置の要部断面図
であり、電機子1の形成する円筒の内径より小さい外径
を備え電機子1の全長とほぼ等しい長さの円柱状の絶縁
棒22を爆薬40内に埋設するように電機子1の中空部の中
心に同軸配置するとともに、絶縁棒22の一方端と起爆装
置5との対向部は電機子1の内径よりは大きい距離の間
隙Gを保ち爆薬40を装填して構成される。第5図の固定
子34は円筒状の構造の例を示してあるが、巻線構造の場
合にも適用できる。このような構成にすることによって
爆薬40が円筒状に装填されるので爆薬40の爆発領域が電
機子1を形成する円筒内壁面近傍のみとなり爆発力が電
機子1の周方向にわたって均一に作用するようになる。
従って、固定子34と電機子1との爆着が全周にわたって
円滑に行われ、バラツキの少ない安定した電流増幅率が
得られる。
起爆装置5と絶縁棒22の端面との対向部における間隙
Gは、起爆後の爆轟波8が絶縁棒22の外周部と電機子1
の円筒内壁面との間隙部に到達する際に負荷側方向に均
一に向くようにするために必要な寸法であり、間隙Gの
値としては少なくとも電機子1を形成する円筒の内径以
上の寸法を必要とする。
[発明の効果] この発明は前述のように、固定子を形成する巻線が反
起爆装置側に巻き進むに従って軸方向単位長あたりの巻
回数が次第に減少するように構成したので、従来の装置
では単位長あたりの巻回数の異なる複数段の巻線の結合
部において出力電流に変曲部が生ずるという欠点があっ
たのを、この発明によって変曲部を除去し従来より高い
発電効率の装置を提供することができる。
又、固定子を構成する巻線のターン間の絶縁間隙部に
空隙部と外部空間とを連通する排気孔を備えたことによ
り、従来の装置では巻線のターン間が絶縁破壊し初期の
等価的なインダクタンスが小さくなるという欠点があっ
たのを、この発明による排気孔によってプラズマが排出
されるので巻線のターン間の絶縁破壊がなくなり電流増
幅率を高めることができるという効果が得られる。
更に電機子を形成する円筒の内径より小さい外径を備
え電機子の全長とほぼ等しい長さの円柱状の絶縁棒を爆
薬に埋設するように電機子の中空部の中心に同軸配置す
るとともに、絶縁棒の一方端と起爆装置との対向部は所
定距離の間隙を保ち爆薬を装填したので、バラツキの少
ない安定した電流増幅率が得られ、爆薬の装填量も絶縁
棒の堆積分だけ従来の装置より少なくてすむという効果
が得られる。
【図面の簡単な説明】
第1図、第2図、第3図、第4図、第5図はこの発明の
互いに異なる実施例にかかる装置の要部断面図、 第6図、第7図は爆薬発電機の発電原理を説明するそれ
ぞれ動作前、動作中の斜視図、 第8図は従来の装置の構成例を示す要部断面図、 第9図は装置の電流増幅率を示す特性線図、 第10図は第4図の装置の爆着面が進展する経過を示す要
部断面図である。 1……電機子、2……空隙部、3,30,31,32,33,34,35…
…固定子、3A,3B,30A,31A,32A,33A……巻線、3c……円
筒部、4,40……爆薬、5……起爆装置、6……初期電流
源、7……負荷、8……爆轟波、9……爆着面、10……
初期電流、11……出力電流、12……絶縁間隙材、13,130
……支持絶縁体、14……絶縁板、15……金属リング、15
A……ネジ部、16……従来の装置の特性曲線、17……第
3図の実施例による装置の特性曲線、18……排気孔付装
置の特性曲線、19……外部空間、20……排気孔、21……
プラズマ、22……絶縁棒。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 角舘 洋三 茨城県つくば市東1丁目1番地 工業技 術院化学技術研究所内 (72)発明者 薄葉 州 茨城県つくば市東1丁目1番地 工業技 術院化学技術研究所内 (72)発明者 吉田 正典 茨城県つくば市東1丁目1番地 工業技 術院化学技術研究所内 (72)発明者 青木 勝敏 茨城県つくば市東1丁目1番地 工業技 術院化学技術研究所内 (72)発明者 藤原 修三 茨城県つくば市東1丁目1番地 工業技 術院化学技術研究所内 (72)発明者 久保田 彰 東京都千代田区有楽町1丁目1番2号 旭化成工業株式会社内 (72)発明者 市川 清 東京都千代田区有楽町1丁目1番2号 旭化成工業株式会社内 (72)発明者 砂川 智司 宮崎県延岡市旭町6丁目4100番地 旭化 成工業株式会社内 (72)発明者 宮本 昌広 神奈川県横須賀市長坂2丁目2番1号 株式会社富士電機総合研究所内 (72)発明者 森田 公 神奈川県横須賀市長坂2丁目2番1号 株式会社富士電機総合研究所内 (72)発明者 広重 宣紀 神奈川県川崎市川崎区田辺新田1番1号 富士電機株式会社内 (72)発明者 田 実 京都府京都市中京区御池通烏丸東入一筋 目仲保利町191番地の4 上原ビル3階 ニチコン株式会社内 審査官 長崎 洋一

Claims (6)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】金属良導体の円筒よりなる電機子と、この
    電機子の両端に配設した絶縁間隙材を介して支持され前
    記電機子との間に円筒状の空隙部を形成するように前記
    電機子の軸方向に単層に巻回する巻線よりなる金属良導
    体の固定子と、この固定子を外径側より補強する支持絶
    縁体と、前記電機子の中空部に装填する爆薬と、この爆
    薬と接触するように前記電機子の中空部の一方端に嵌挿
    する起爆装置と前記電機子及び固定子の前記起爆装置側
    の端部に並列に接続する初期電流源とにより構成され、
    前記固定子及び電機子の反起爆装置側の端部に並列に接
    続された負荷に前記固定子及び電機子を介して初期電流
    をあらかじめ流し、前記空隙部に磁界を形成させた状態
    で前記起爆装置を起爆させ、前記爆薬の爆轟波が前記空
    隙部を圧潰し前記磁界を濃縮して強め、前記負荷に流れ
    る前記初期電流を増幅させるものにおいて、固定子を形
    成する巻線が反起爆装置側に巻き進むに従って軸方向単
    位長あたりの巻回数が次第に減少するように構成される
    ことを特徴とする爆薬発電機。
  2. 【請求項2】請求項(1)記載のものにおいて、固定子
    を形成する巻線が軸方向導体幅の一定な断面を有し反起
    爆装置側に巻き進むに従って巻線のターン間の絶縁間隙
    が次第に増大するように構成されることを特徴とする爆
    薬発電機。
  3. 【請求項3】請求項(1)記載のものにおいて、固定子
    を形成する巻線が反起爆装置側に巻き進むに従って軸方
    向導体幅が次第に増大するような断面を有し巻線のター
    ン間の絶縁間隙が一定であるように構成されることを特
    徴とする爆薬発電機。
  4. 【請求項4】請求項(1)記載のものにおいて、固定子
    を形成する巻線が反起爆装置側に巻き進むに従って軸方
    向導体幅が次第に増大するような断面を有すとともに巻
    線のターン間の絶縁間隙も次第に増大するように構成さ
    れることを特徴とする爆薬発電機。
  5. 【請求項5】金属良導体の円筒よりなる電機子と、この
    電機子の両端に配設した絶縁間隙材を介して支持され前
    記電機子との間に円筒状の空隙部を形成するように前記
    電機子の軸方向に単層に巻回する巻線よりなる金属良導
    体の固定子と、この固定子を外径側より補強する支持絶
    縁体と、前記電機子の中空部に装填する爆薬と、この爆
    薬と接触するように前記電機子の中空部の一方端に嵌挿
    する起爆装置と、前記電機子及び固定子の前記起爆装置
    側の端部に並列に接続する初期電流源とにより構成さ
    れ、前記固定子及び電機子の反起爆装置側の端部に並列
    に接続する初期電流源とにより構成され、前記固定子及
    び電機子の反起爆装置側の端部に並列に接続された負荷
    に前記固定子及び電機子を介して初期電流をあらかじめ
    流し、前記空隙部に磁界を形成させた状態で前記起爆装
    置を起爆させ、前記爆薬の爆轟波が前記空隙部を圧潰し
    前記磁界を濃縮して強め、前記負荷に流れる前記初期電
    流を増幅させるものにおいて、固定子を形成する巻線の
    ターン間の絶縁間隙部に前記支持絶縁体を貫通し前記空
    隙部と外部空間とを連通する排気孔を備えてなることを
    特徴とする爆薬発電機。
  6. 【請求項6】金属良導体の円筒よりなる電機子と、この
    電機子の両端に配設した絶縁間隙材を介して支持され前
    記電機子との間に円筒状の空隙部を形成するように前記
    電機子の軸方向に単層に巻回する巻線又は前記電機子と
    同軸に配置される円筒よりなる金属良導体の固定子と、
    この固定子を外径側より補強する支持絶縁体と、前記電
    機子の中空部に装填する爆薬と、前記爆薬と接触するよ
    うに前記電機子の中空部の一方端に嵌挿する起爆装置
    と、前記電機子及び固定子の前記起爆装置側の端部に並
    列に接続する初期電流源より構成され、前記固定子及び
    電機子の反起爆装置側の端部に並列に接続された負荷に
    前記固定子及び電機子を介して初期電流をあらかじめ流
    し、前記空隙部に磁界を形成させた状態で前記起爆装置
    を起爆させ、前記爆薬の爆轟波が前記空隙部を圧潰し前
    記磁界を濃縮して強め、前記負荷に流れる前記初期電流
    を増幅させるものにおいて、電機子を形成する円筒の内
    径より小さい外径を備え前記電機子の全長とほぼ等しい
    長さの円柱状の絶縁棒を前記爆薬内に埋設するように前
    記電機子の中空部の中心に同軸配置するとともに、前記
    絶縁棒の一方端と前記起爆装置との対向部は所定距離の
    間隙を保ち前記爆薬を装填してなることを特徴とする爆
    薬発電機。
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