JP2023172825A - 磁気浮上ローターセイル - Google Patents

Abstract

【課題】ローターセイルを磁気浮上させて回転させることにより、ローターセイルの耐久性に大きな影響を与える軸受なしに回転可能であって、ローターセイルの回転速度を高めることができる磁気浮上ローターセイルを提供する。【解決手段】本発明の磁気浮上ローターセイルは、ローターセイル本体と、前記ローターセイル本体の下部に設けられるコイル部と、前記コイル部を浮上させる電磁石と、前記電磁石を支持する支持部材と、前記支持部材に設けられ、前記コイル部と前記電磁石との間隙を測定する間隙センサーと、を含むことを特徴とする。【選択図】図１

Description

本発明は、磁気浮上ローターセイルに係り、より詳細には、ローターセイルを軸受なしに磁気浮上によって回転させることができる磁気浮上ローターセイルに関する。

最近、船舶排出温室効果ガスの規制により、船舶の温室効果ガス排出削減のための技術として、風力などの再生エネルギー活用技術が注目されている。

その中でも、ローターセイル（Ｒｏｔｏｒ Ｓａｉｌ）は、風力を活用して船舶の推進力を補助する技術であって、船舶推進動力を補助することができるため、船舶で化石燃料を活用しながら発生する炭素排出量を大幅に減らすことができ、注目されている。

例えば、韓国特許１０－１４８８８３９号公報等に開示されているマグヌスローターが挙げられる。

しかし、マグヌスローターの場合は、ローターと支持体とが軸受によって結合され、ローターの回転速度によって軸受に摩耗が発生して耐久性が低下し、周期的なメンテナンスが必要となるという問題があった。

これにより、ローターセイルの回転速度が高い場合でも耐久性及びメンテナンスが容易な装置の開発を試みているが、これまでは満足のいく結果が得られていない実情である。

韓国特許１０－１４８８８３９号公報

本発明は、かかる従来技術の問題点を解消するために提案されたもので、その目的は、ローターセイルを磁気浮上させて回転させることにより、ローターセイルの耐久性に大きな影響を与える軸受なしに回転可能であって、ローターセイルの回転速度を高めることができる磁気浮上ローターセイルを提供することにある。

上記の目的を達成するために、本発明は、ローターセイル本体と、前記ローターセイル本体の下部に設けられるコイル部と、前記コイル部を浮上させる電磁石と、前記電磁石を支持する支持部材と、前記支持部材に設けられ、前記コイル部と前記電磁石との間隙を測定する間隙センサーと、を含むことを特徴とする、磁気浮上ローターセイルを提供する。

本発明で提案している磁気浮上ローターセイルは、ローターセイルの本体下部にコイル部が設けられ、コイル部を浮上させて回転させる電磁石が支持部材に設けられることにより、軸受なしに磁気浮上によって回転する磁気浮上ローターセイルを提供することができる。

本発明による磁気浮上ローターセイルの全体構造を示す概略図である。 本発明による磁気浮上ローターセイルのロック手段の詳細図である。 本発明による磁気浮上ローターセイルの回転原理を示す詳細図である。

以下、添付図面に基づいて本発明を詳細に説明する。

図１に示すように、本発明による磁気浮上ローターセイルＡは、本体１００、コイル部２００、電磁石３００、支持部材３５０、及び間隙センサー４００を含む。

本発明の本体１００は、風力により回転してマグヌス効果（Ｍａｇｎｕｓ Ｅｆｆｅｃｔ）で推進力を得ることができる。

このとき、本体１００は、一実施形態として、中空構造の円筒状であってもよい。

ここで、本体１００は、図２に示すように、ロック手段１０５が設けられ、本体１００を必要に応じて船体１０に固定することができる。

このとき、一実施形態として、本体１００と船体１０には環１１０が設けられ、環１１０にロープ１１５を締結して本体１００を固定することができる。

本発明のコイル部２００は、本体１００の下部に設けられ、浮上コイル２１０と、電動コイル２２０と、を含む。

本発明の電磁石３００は、コイル部２００を浮上させることができる。

より具体的には、コイル部２００の浮上コイル２１０は、電磁石３００に垂直間隙を置いて設けられ、垂直方向に本体１００を浮上させ、電動コイル２２０は、電磁石３００に水平間隙を置いて設けられ、本体１００を回転させることができる。

このとき、浮上コイル２１０は、一実施形態として、電磁石３００と同一の極性を有し、反発力を利用して浮上する反発式とすることができる。

ここで、電磁石３００と電動コイル２２０は、図３に示すように、本体１００に風力が伝達されるとき、電動コイル２２０のＮ極（ａ）とＳ極（ｂ）が電磁石３００のＮ極（ａ）とＳ極（ｂ）を押し出して回転することができる。

このとき、電磁石３００は、電源が印加されるときに磁性を有することができる。

ここで、他の一実施形態として、電磁石３００に電源が印加されるときを制御することにより、浮上コイル２１０に反対の極性を持つため、近付けようとする引力を利用して浮上する吸引式とすることができる。

このとき、電磁石３００は、支持部材３５０に設けられて支持されてもよい。

本発明の間隙センサー４００は、支持部材３５０に設けられ、コイル部２００と電磁石３００との間隙を測定することができる。

ここで、間隙センサー４００は、一実施形態として、コイル部２００の浮上コイル２１０と電磁石３００との間隙を測定し、コントローラ（図示せず）に連結されることができる。

このとき、浮上コイル２１０と電磁石３００との間隙が狭くなるとき、コントローラ（図示せず）で電磁石３００の作動を中止することができる。

ここで、コントローラ（図示せず）は、電磁石３００を制御することができるものであれば、通常の如何なる構造及び方式のものであっても構わないが、コントローラ（図示せず）に関する詳細な説明は省略する。

また、本体１００の下部に緩衝部材１５０が設けられ、浮上コイル２１０と電磁石３００に問題が発生して間隙が狭くなるとき、本体１００と支持部材３５０との衝突を防止することができる。

次に、本発明による磁気浮上ローターセイルＡについて詳細に説明する。

本発明の本体１００は、中空構造の円筒状に設けられ、風力により回転してマグヌス効果（Ｍａｇｎｕｓ Ｅｆｆｅｃｔ）で推進力を得ることができる。

このとき、本体１００は、ロック手段１０５が設けられ、必要に応じて船体１０に固定できる。

ここで、本体１００と船体１０には環１１０が設けられ、環１１０にロープ１１５を締結して本体１００を固定することができる。

本発明のコイル部２００は、本体１００の下部に設けられ、電磁石３００に電源が印加されるとき、本体１００が浮上して風力により回転することができる。

このとき、コイル部２００の浮上コイル２１０は、電磁石３００に垂直間隙を置いて設けられ、垂直方向に本体１００を浮上させ、電動コイル２２０は、電磁石３００に水平間隙を置いて設けられ、本体１００を回転させることができる。

ここで、電磁石３００は、支持部材３５０に設けられて支持されてもよい。

このとき、電動コイル２２０又は電磁石３００に問題が発生し、本体１００と支持部材３５０との衝突による損傷や危険な状況が発生する可能性がある。

ここで、間隙センサー４００が支持部材３５０に設けられ、コイル部２００と電磁石３００との間隙を測定し、コントローラ（図示せず）に連結されることができる。

このとき、浮上コイル２１０と電磁石３００との間隙が近くなるとき、間隙センサー４００で感知してコントローラ（図示せず）で電磁石３００の作動を中止することができる。

また、本体１００の下部に緩衝部材１５０が設けられ、浮上コイル２１０と電磁石３００に問題が発生して間隙が近くなるとき、本体１００と支持部材３５０との衝突を防止することができる。

以上説明した本発明は、前述した実施例に限定されるものではないので、請求の範囲で請求する本発明の要旨から外れない範囲内で変更可能であり、それらの変更も、以下の請求の範囲の記載によって定義される本発明の保護範囲内にある。

１０ 船体
１００ 本体
１０５ ロック手段
１１０ 環
１１５ ロープ
１５０ 緩衝部材
２００ コイル部
２１０ 浮上コイル
２２０ 電動コイル
３００ 電磁石
３５０ 支持部材
４００ 間隙センサー
（ａ） Ｎ極
（ｂ） Ｓ極

Claims (4)

1. ローターセイル本体と、
   前記ローターセイル本体の下部に設けられるコイル部と、
   前記コイル部を浮上させる電磁石と、
   前記電磁石を支持する支持部材と、
   前記支持部材に設けられ、前記コイル部と前記電磁石との間隙を測定する間隙センサーと、を含むことを特徴とする、磁気浮上ローターセイル。
2. 前記ローターセイル本体を船体に固定することができるロック手段をさらに含むことを特徴とする、請求項１に記載の磁気浮上ローターセイル。
3. 前記ローターセイル本体の下部に設けられ、前記コイル部と前記支持部材との衝突を防止することができる緩衝部材をさらに含むことを特徴とする、請求項１に記載の磁気浮上ローターセイル。
4. 前記コイル部は、
   前記電磁石に垂直間隙を置いて設けられる浮上コイルと、
   前記電磁石に水平間隙を置いて設けられる電動コイルと、を含むことを特徴とする、請求項１に記載の磁気浮上ローターセイル。