KR100726291B1 - Silent and Anti-vibration underwater driving system - Google Patents

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KR100726291B1
KR100726291B1 KR1020050093722A KR20050093722A KR100726291B1 KR 100726291 B1 KR100726291 B1 KR 100726291B1 KR 1020050093722 A KR1020050093722 A KR 1020050093722A KR 20050093722 A KR20050093722 A KR 20050093722A KR 100726291 B1 KR100726291 B1 KR 100726291B1
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Abstract

본 발명은 전자식 무소음 무진동 수중 추진 시스템에 관한 것으로, 원기둥 형상의 중공이 형성되어 있고, 상기 중공의 원주를 따라 전자석이 장착되어 있는 케이싱; 및 상기 전자석과 상호 작용을 일으키는 영구 자석이 외주를 따라 장착되어 있고, 상기 원기둥 밑면의 중심과 윗면의 중심을 잇는 선을 회전축으로 하여 회전하는 추진 날개가 내주를 따라 장착되어 있는 회전자 링;을 포함하되, 영구 자석 및 추진 날개가 장착된 상기 회전자 링 및 상기 전자석은 상기 추진 날개의 회전축 방향으로 다단으로 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 전자식 무소음 무진동 수중 추진 시스템을 제공한다.The present invention relates to an electromagnetic noiseless vibration-free underwater propulsion system, comprising: a casing having a cylindrical hollow and having an electromagnet mounted along the hollow circumference; And a rotor ring having a permanent magnet that interacts with the electromagnet mounted along an outer circumference, and a propulsion wing rotating along a line that connects the center of the cylinder bottom and the center of the top surface as a rotation axis. Including, the rotor ring and the electromagnet is equipped with a permanent magnet and a propulsion wing is provided in an electronic noiseless vibration-free underwater propulsion system, characterized in that arranged in multiple stages in the direction of the axis of rotation of the propulsion wing.

본 발명에 의하면 추진력이 극대화되면서도 진동 및 소음을 줄일 수 있고, 추진 날개의 고장발생률을 줄일 수 있으며, 선박 내부공간의 추가 활용이 가능하고, 높은 압력에서도 완벽한 방수가 가능하며, 전체적인 추진 시스템이 간소화되는 장점이 있다. According to the present invention, while maximizing the propulsion force can reduce vibration and noise, reduce the occurrence rate of the failure of the propulsion wing, it is possible to further use the space inside the ship, it is possible to completely waterproof at high pressure, the overall propulsion system is simplified It has the advantage of being.

전자석, 영구자석, 회전자 링, 추진 날개, 가이드 롤러 Electromagnet, permanent magnet, rotor ring, propulsion wing, guide roller

Description

전자식 무소음 무진동 수중 추진 시스템{Silent and Anti-vibration underwater driving system}Electronic noiseless vibration free propulsion system {Silent and Anti-vibration underwater driving system}

도 1은 종래의 추진 시스템이 장착된 선박을 도시한 측면도이다.1 is a side view showing a vessel equipped with a conventional propulsion system.

도 2는 도 1에 도시된 수중 추진 시스템에 의한 유체의 흐름을 도시한 것이다.FIG. 2 illustrates the flow of fluid by the underwater propulsion system shown in FIG. 1.

도 3은 본 발명에 따른 무소음 무진동 수중 추진 시스템의 일 실시예가 장착된 선박을 도시한 측면도이다.Figure 3 is a side view showing a vessel equipped with an embodiment of a noiseless vibration-free underwater propulsion system according to the present invention.

도 4는 도 3에 도시된 실시예를 도시한 측면도이다.4 is a side view showing the embodiment shown in FIG.

도 5는 도 4에 도시된 실시예에서 선 A-A'에 따른 단면도이다.5 is a cross-sectional view taken along the line A-A 'in the embodiment shown in FIG.

도 6a 내지 6d는 도 3에 도시된 실시예의 작동 과정을 설명하기 위한 단면도이다.6A to 6D are cross-sectional views illustrating an operation process of the embodiment shown in FIG. 3.

도 7은 본 발명에 따른 무소음 무진동 수중 추진 시스템의 제 2실시예를 도시한 단면도이다.Figure 7 is a cross-sectional view showing a second embodiment of the noiseless vibration-free underwater propulsion system according to the present invention.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명><Description of the symbols for the main parts of the drawings>

208, 308 : 케이싱 210, 310 : 전자석208, 308: casing 210, 310: electromagnet

212, 312 : 추진 날개 214, 314 : 회전자 링212, 312: propulsion wing 214, 314: rotor ring

216, 316 : 영구 자석 218, 318 : 가이드 롤러216, 316: permanent magnets 218, 318: guide roller

본 발명은 전자식 무소음 무진동 수중 추진 시스템에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 전자석과 영구 자석의 상호 작용에 의해 추진 날개를 회전시킴으로써 선박 또는 잠수함 등을 추진시키기 위한 추진 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to an electromagnetic noiseless vibration-free underwater propulsion system, and more particularly, to a propulsion system for propelling a ship or submarine by rotating a propulsion wing by the interaction of an electromagnet and a permanent magnet.

현대 사회에서 선박은 여행, 화물 운송, 국가 방위 등 여러 가지 용도로 사용되는데, 상기와 같은 선박에는 추진력을 발생하는 추진 시스템이 장착되어 있다. 상기 추진 시스템의 기본적인 역할은 선박의 추진이므로 추진력이 높아야 한다. 그러나, 높은 추진력을 가지는 추진 시스템이라 하더라도 진동 및 소음이 심한 것이면 여객선의 경우, 승객이 편안하게 여행을 하기 어렵고, 군용선의 경우, 적에게 노출될 가능성이 높으며, 액화 천연가스 수송선의 경우, 상기 진동이 외부 환경에 매우 민감한 액화 천연가스에 자극적 요소가 될 수 있다. 따라서, 추진력이 높으면서도 진동 및 소음이 적은 추진 시스템의 도입이 요구되고 있다. In modern society, ships are used for various purposes such as travel, cargo transportation, national defense, etc. The ships are equipped with a propulsion system for generating propulsion. Since the basic role of the propulsion system is the propulsion of the ship, the propulsion force must be high. However, even in a high propulsion system with high propulsion, if vibration and noise are severe, it is difficult for passenger ships to travel comfortably, and military ships are likely to be exposed to the enemy, and in the case of liquefied natural gas transport ships, the vibration It can be an irritant to liquefied natural gas, which is very sensitive to this external environment. Therefore, the introduction of a propulsion system with high propulsion force and low vibration and noise is required.

도 1은 종래의 추진 시스템이 장착된 선박을 도시한 측면도이다.1 is a side view showing a vessel equipped with a conventional propulsion system.

상기 선박(100)의 엔진 룸 내부에는 엔진(102) 및 감속기(104)가 위치하고 있다. 상기 감속기(104)는 추진축(106)을 통해 스크류(108)와 연결되어 있으며, 상기 스크류(108)의 선미 방향 측면에는 선박의 조향 장치인 타(110)가 위치하고 있다.The engine 102 and the reducer 104 are located inside the engine room of the vessel 100. The reduction gear 104 is connected to the screw 108 through the propulsion shaft 106, the rudder 110, which is a steering device of the ship is located on the stern direction side of the screw 108.

상기 엔진(102)은 2행정 디젤 엔진 또는 4행정 디젤 엔진 등이 사용될 수 있으나, 2행정 디젤 엔진은 진동 및 소음이 심하고, 그 구조로 인해 발전기를 장착할 수 없어 주로 4행정 디젤 엔진이 사용된다. The engine 102 may be a two-stroke diesel engine or a four-stroke diesel engine, etc., but the two-stroke diesel engine has a high vibration and noise, and because of its structure, a four-stroke diesel engine is mainly used. .

상기 감속기(104)는 상기 추진축(106)의 회전수를 감소시킨다. 4행정 디젤 엔진은 2행정 디젤 엔진에 비해 상기 추진축(106)을 빠른 속도로 회전시키는데, 이 경우 상기 추진축(106) 및 스크류(108)에 큰 하중이 걸리게 되는 문제가 발생하므로, 상기 감속기(104)가 상기 추진축(106)의 회전수를 적절하게 감소시켜 준다.The reducer 104 reduces the rotation speed of the propulsion shaft 106. The four-stroke diesel engine rotates the propulsion shaft 106 at a higher speed than the two-stroke diesel engine, and in this case, a problem occurs in that a large load is applied to the propulsion shaft 106 and the screw 108. ) Appropriately reduces the rotation speed of the propulsion shaft 106.

그러나, 상기와 같은 종래의 수중 추진 시스템에서는 스크류(108)로의 동력 전달이 감속기(104) 및 추진축(106)을 통해 이루어 지기 때문에 상기 감속기(104) 및 추진축(106)에 의한 진동 및 소음이 매우 심하다. 따라서, 군용 선박의 경우 적에게 쉽게 발견될 수 있는 문제가 발생하며, 여객선의 경우 승객이 진동 및 소음에 노출되어 쾌적한 여행 환경의 보장이 어려운 문제가 있다. However, in the conventional underwater propulsion system as described above, since the power transmission to the screw 108 is made through the reducer 104 and the propulsion shaft 106, the vibration and noise by the reducer 104 and the propulsion shaft 106 are very high. Severe. Therefore, a military ship has a problem that can be easily found to the enemy, and in the case of a passenger ship, passengers are exposed to vibration and noise, making it difficult to guarantee a pleasant travel environment.

또한, 상기 추진축(106)이 선체를 관통하므로 선체 내부로 해수가 유입되는 것을 방지하기 위한 방수 부재가 추가적으로 소비된다.In addition, since the propulsion shaft 106 penetrates the hull, a waterproof member is additionally consumed to prevent the inflow of seawater into the hull.

상기 수중 추진 시스템에 의하면 동력이 감속기(104), 추진축(106)을 경유하여 스크류(108)로 전달되는데, 이 경우, 상기 감속기(104), 추진축(106) 및 스크류(108)에서 발생되는 큰 관성모멘트에 의해 출력의 신속한 전환이 어려운 문제가 있다.According to the underwater propulsion system, power is transmitted to the screw 108 via the speed reducer 104 and the propulsion shaft 106, in which case the large force generated by the speed reducer 104, the propulsion shaft 106 and the screw 108 is generated. Due to the moment of inertia, there is a problem that it is difficult to switch the output quickly.

도 2는 도 1에 도시된 수중 추진 시스템에 의한 유체의 흐름을 도시한 것이다.FIG. 2 illustrates the flow of fluid by the underwater propulsion system shown in FIG. 1.

도 2에서 알 수 있듯이, 종래의 수중 추진 시스템에 의하면 상기 스크류(108)에 의해 회전하는 유체는 원심력의 영향을 받아 상기 스크류(108) 회전축을 중심으로 외부로 벗어나려는 성질이 있다. 따라서, 유체가 분산하게 되고, 추진력의 직진성 및 집중성이 낮아지게 되는 문제가 있다.As can be seen in FIG. 2, according to the conventional underwater propulsion system, the fluid rotating by the screw 108 has a property of escaping to the outside about the screw 108 rotating shaft under the influence of centrifugal force. Therefore, there is a problem that the fluid is dispersed, the straightness and concentration of the driving force is lowered.

상기 추진 시스템의 추진력을 상승시키기 위해 상기 스크류(108)를 다단으로 배치할 경우, 그 구조가 매우 복잡하게 되는 문제가 있고, 상기 스크류(108)를 다단으로 배치하지 않고 스크류(108)의 날개를 크게 하는 경우, 상기 날개의 단위 면적에 가해지는 응력이 증가해 날개의 파손 가능성이 높아 지게 되는 문제가 있다.When arranging the screw 108 in multiple stages in order to increase the propulsive force of the propulsion system, the structure is very complicated, and the blade of the screw 108 is not moved without arranging the screw 108 in multiple stages. In the case of making it larger, there is a problem that the stress applied to the unit area of the blade increases, which increases the possibility of breakage of the blade.

본 발명은 상기와 같은 문제를 해결하기 위한 것으로, 스크류의 다단 배치가 가능하여 추진력이 매우 높으면서도, 진동 및 소음이 매우 작은 수중 추진 시스템을 제공하는 것을 기술적 과제로 삼고 있다.The present invention is to solve the above problems, it is a technical problem to provide a multi-stage arrangement of the screw is possible to provide an underwater propulsion system with a very high propulsion force, but very low vibration and noise.

본 발명은 상기와 같은 기술적 과제를 해결하기 위해 원기둥 형상의 중공이 형성되어 있고, 상기 중공의 원주를 따라 전자석이 장착되어 있는 케이싱; 및 상기 전자석과 상호 작용을 일으키는 영구 자석이 외주를 따라 장착되어 있고, 상기 원기둥 밑면의 중심과 윗면의 중심을 잇는 선을 회전축으로 하여 회전하는 추진 날개가 내주를 따라 장착되어 있는 회전자 링;을 포함하되, 영구 자석 및 추진 날개가 장착된 상기 회전자 링 및 상기 전자석은 상기 추진 날개의 회전축 방향으로 다단으로 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 전자식 무소음 무진동 수중 추진 시스템을 제공한다. 이때 상기 전자석은 3의 배수로 균일하게 장착되고, 상기 영구 자석은 N극과 S극이 번갈아 가면서 장착될 수 있다. 또한, 다단으로 배치된 추진 날개에 의해 선박의 추력이 매우 높아질 수 있다. The present invention is a cylindrical hollow is formed in order to solve the above technical problems, the casing is equipped with an electromagnet along the circumference of the hollow; And a rotor ring having a permanent magnet that interacts with the electromagnet mounted along an outer circumference, and a propulsion wing rotating along a line that connects the center of the cylinder bottom and the center of the top surface as a rotation axis. Including, the rotor ring and the electromagnet is equipped with a permanent magnet and a propulsion wing is provided in an electronic noiseless vibration-free underwater propulsion system, characterized in that arranged in multiple stages in the direction of the axis of rotation of the propulsion wing. At this time, the electromagnet is uniformly mounted in multiples of three, and the permanent magnet may be mounted alternately with the N pole and the S pole. In addition, the thrust of the ship can be very high by the propulsion wings arranged in multiple stages.

바람직하게는 상기 회전자 링에는 원주를 따라 가이드 롤러가 장착될 수 있다. 상기 가이드 롤러는 상기 회전자 링이 상기 추진 날개의 회전축을 기준으로 원활하게 회전할 수 있게 하여 준다.Preferably, the rotor ring may be equipped with a guide roller along the circumference. The guide roller allows the rotor ring to rotate smoothly about the axis of rotation of the propulsion wing.

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바람직하게는 상기 영구 자석의 접근에 의해 상기 전자석에 발생하는 유도 전류는 상기 전자석에 공급되는 전류를 제어하는 동작 제어기로 피드백될 수 있다. 상기 동작 제어기로 피드백되는 유도 전류는 결국 상기 추진 날개의 회전 속도를 제어하게 된다.Preferably, the induced current generated in the electromagnet by the access of the permanent magnet may be fed back to the operation controller for controlling the current supplied to the electromagnet. The induced current fed back to the motion controller eventually controls the rotational speed of the propulsion vane.

이하, 본 발명의 실시예들이 도면을 참조하여 상세하게 설명될 것이다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

도 3은 본 발명에 따른 무소음 무진동 수중 추진 시스템의 일 실시예가 장착된 선박을 도시한 측면도이다.Figure 3 is a side view showing a vessel equipped with an embodiment of a noiseless vibration-free underwater propulsion system according to the present invention.

상기 선박은 엔진(200), 상기 엔진(200)으로부터 동력을 공급받아 선박에 공급할 전기를 발생시키는 발전기(202), 상기 발전기(202)로부터 전기를 공급받아 추진력을 발생시키는 무소음 무진동 수중 추진 시스템(204), 상기 선박의 진행 방향을 조종하기 위한 타(206)를 포함하고 있다. 이하, 본 발명에 따른 무소음 무진동 수중 추진 시스템을 상세하게 설명한다.The vessel is powered by an engine 200, a generator 202 for generating electricity to be supplied to the vessel by receiving power from the engine 200, a noiseless vibration-free underwater propulsion system for generating propulsion by receiving electricity from the generator 202 ( 204, the rudder 206 for controlling the direction of travel of the vessel. Hereinafter, the noiseless vibration-free underwater propulsion system according to the present invention will be described in detail.

도 4는 도 3에 도시된 실시예를 도시한 측면도이고, 도 5는 도 4에 도시된 실시예에서 선 A-A'에 따른 단면도이다.4 is a side view illustrating the embodiment shown in FIG. 3, and FIG. 5 is a cross-sectional view taken along the line A-A 'in the embodiment shown in FIG. 4.

본 실시예(204)는 케이싱(208)을 포함하고 있다. 상기 케이싱(208)에는 원기둥 형상의 중공이 형성되어 있고, 상기 중공의 내주면에는 원주를 따라 홈이 3의 배수로 균일하게 형성되어 있으며, 상기 홈의 내부에는 전자석(210)이 위치하고 있다. 3의 배수로 균일하게 위치하고 있는 상기 전자석 그룹은 추진 날개(212)의 회전축 방향으로 4단으로 배치되어 있다.This embodiment 204 includes a casing 208. A cylindrical hollow is formed in the casing 208. The hollow inner circumferential surface has grooves uniformly formed in multiples of three along the circumference, and an electromagnet 210 is located inside the groove. The electromagnet groups, which are uniformly located in multiples of three, are arranged in four stages in the direction of the axis of rotation of the propulsion wing 212.

상기 케이싱(208)의 내주면에 형성된 홈에는 회전자 링(214)이 삽입되어 있다. 상기 회전자 링(214)의 외주면에는 원주를 따라 2의 배수로 균일하게 영구 자석(216)이 위치하고 있는데, 상기 영구 자석(216)은 N극과 S극이 번갈아 가면서 위치하고 있다. 상기 회전자 링(214)의 내주면에는 원주를 따라 상기 추진 날개(212)의 개수와 동일한 개수의 돌출부가 형성되어 있는데, 상기 돌출부는 상기 추진 날개(212)의 날개 끝에서 회전축의 방향으로 삽입된다. 따라서, 상기 회전자 링(214)이 회전하면 상기 추진 날개(212)도 함께 회전한다. The rotor ring 214 is inserted into the groove formed in the inner circumferential surface of the casing 208. On the outer circumferential surface of the rotor ring 214, a permanent magnet 216 is uniformly located in multiples of two along the circumference, and the permanent magnet 216 is alternately located between the north pole and the south pole. The inner circumferential surface of the rotor ring 214 is formed with the same number of protrusions along the circumference of the number of the propulsion wing 212, the protrusion is inserted in the direction of the rotation axis at the blade end of the propulsion wing 212. . Thus, when the rotor ring 214 rotates, the propulsion wing 212 also rotates.

상기 회전자 링(214)의 양 측면에는 4쌍의 가이드 롤러(218)가 상기 회전자 링(214)의 원주를 따라 일정 간격으로 장착되어 있다. 상기 가이드 롤러(218)는 회전자 링이 상기 회전축을 기준으로 원활하게 회전할 수 있게 하여 준다.Four pairs of guide rollers 218 are mounted on both sides of the rotor ring 214 at regular intervals along the circumference of the rotor ring 214. The guide roller 218 allows the rotor ring to rotate smoothly about the rotation axis.

본 실시예에서는 상기 추진 날개(212)에 추진축이 연결되어 있지 아니하다. 따라서, 상기 전자석(210)에 전류가 공급되는 경우에는 상기 전자석(210)과 상기 영구 자석(216)의 인력에 의해 상기 회전자 링(214)이 공중에 뜬 상태로 지지되고, 상기 전자석(210)에 전류가 공급되지 않는 경우에는 상기 회전자 링(214)은 상기 케이싱(208)에 의해 지지된다.In this embodiment, the propulsion shaft is not connected to the propulsion wing 212. Therefore, when a current is supplied to the electromagnet 210, the rotor ring 214 is supported in the air by the attraction force of the electromagnet 210 and the permanent magnet 216, the electromagnet 210 If no current is supplied to the rotor ring 214 is supported by the casing 208.

이하, 상기와 같은 구성요소를 포함하는 본 실시예의 작동 과정을 설명한다. Hereinafter, an operation process of the present embodiment including the above components will be described.

도 6a 내지 6d는 도 3에 도시된 실시예의 작동 과정을 설명하기 위한 단면도이다.6A to 6D are cross-sectional views illustrating an operation process of the embodiment shown in FIG. 3.

도 6a 내지 6d에서 반시계 방향으로 진행하면서 상기 전자석(210)에 E01, E02, E03의 식별 번호를 반복해서 부여하였고, 상기 영구 자석(216)에는 반시계 방향으로 M01, M02의 식별 번호를 반복해서 부여하였다. M01은 N극에, M02는 S극에 해당한다.6A to 6D, the identification numbers of E01, E02, and E03 were repeatedly assigned to the electromagnet 210, while the identification numbers of M01 and M02 were repeated to the permanent magnet 216 in the counterclockwise direction. Was given. M01 corresponds to the north pole and M02 corresponds to the south pole.

도 6a에서 알 수 있듯이 처음에는 E01그룹에 플러스 전류를 흘려주어 S극을 유지하면 상기 E01그룹은 상기 회전자 링(214)의 영구 자석 M01(N극)과 일치하게 되어 0°에 고정된다. As can be seen in FIG. 6A, when a positive current is first applied to the E01 group to maintain the S pole, the E01 group is coincided with the permanent magnet M01 (N pole) of the rotor ring 214 and is fixed at 0 °.

그 후, 첫 번째 스텝에서는 전자석 E01그룹으로부터 전류를 제거하고 E02그룹에 마이너스 전류를 흘려주어 N극을 발생시키면 M02(S극)과의 인력이 생성되어, 도 6b와 같이 상기 회전자 링(214)은 시계 방향으로 7.5°회전한다.Then, in the first step, when the current is removed from the electromagnet E01 group and a negative current flows through the E02 group to generate the N pole, an attraction force with M02 (S pole) is generated. As shown in FIG. 6B, the rotor ring 214 is generated. ) Rotates clockwise 7.5 °.

두 번째 스텝에서는 전자석 E02그룹으로부터 전류를 제거하고 E03그룹에 플러스 전류를 흘려주어 S극을 발생시키면 회전자 링(214)의 M01(N극)과의 인력이 생성되어 도 6c와 같이 상기 회전자 링(214)을 시계 방향으로 7.5°회전시켜 총 15°가 회전하게 된다.In the second step, when the current is removed from the electromagnet E02 group and a positive current flows to the E03 group to generate the S pole, an attraction force with M01 (N pole) of the rotor ring 214 is generated. The ring 214 is rotated 7.5 ° clockwise to rotate a total of 15 °.

세 번째 스텝에서는 전자석 E03그룹으로부터 전류를 제거하고 E01그룹에 마이너스 전류를 흘려주어 N극을 발생시키면 M02(S극)과의 인력이 생성되어, 도 6d와 같이 상기 회전자 링(214)을 시계 방향으로 7.5°회전시켜 총 22.5°가 회전하게 된다.In the third step, when the current is removed from the electromagnet E03 group and a negative current flows to the E01 group to generate the N pole, an attraction force with M02 (S pole) is generated, and the rotor ring 214 is clocked as shown in FIG. 6D. A total of 22.5 ° is rotated by 7.5 ° in the direction.

상기와 같은 과정의 반복을 통해 추진 날개(212)의 회전 운동이 이루어진다. 하나의 영구 자석이 E01그룹에서 시작하여 다시 E01그룹의 전자석과 만나는 지점을 1사이클로 정의하면 전자석은 3의 배수로 배치되고 영구 자석은 2의 배수로 배치되므로 총 6스텝의 동작이 하나의 사이클로 형성되고, 이 사이클의 반복 작용에 의해 전체적인 회전 운동이 만들어지고 있다. The rotation of the propulsion wing 212 is made through the above-described process. If one permanent magnet is defined as one cycle, starting from group E01 and again meeting with electromagnets of group E01, the electromagnets are arranged in multiples of three and the permanent magnets are arranged in multiples of two, so a total of six steps of movement are formed in one cycle. The repetitive action of this cycle produces the overall rotational motion.

아래의 표 1은 회전자 링(214)을 시계 방향으로 360°회전시킬 경우 각 스텝 간 전자석의 제어 상황을 표시한 것이다.Table 1 below shows the control situation of the electromagnet between steps when the rotor ring 214 is rotated 360 ° clockwise.

Figure 112005056452832-pat00001
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본 실시예에서는 한 그룹의 전자석에만 전류를 공급하여 상기 전류가 공급되는 전자석과 영구 자석 간의 인력에 의해 회전자 링(214)을 회전시켰으나, 다른 실시예에서는 전류가 공급되는 전자석 그룹의 바로 뒤에 위치하는 전자석 그룹에도 반대의 극성이 형성되도록 전류를 공급할 수 있다. 이 경우, 상기 영구 자석과 그 앞에 위치하는 전자석과는 인력이, 그 뒤에 위치하는 전자석과는 척력이 발생하게 되어 좀 더 강력한 회전력을 얻을 수 있다.In this embodiment, the rotor ring 214 is rotated by the attraction force between the electromagnet and the permanent magnet to which the electric current is supplied to only one group of electromagnets, but in another embodiment, located immediately after the electromagnet group to which the electric current is supplied. The current can be supplied to the electromagnet group so that the opposite polarity is formed. In this case, an attractive force is generated between the permanent magnet and the electromagnet positioned in front of it, and a repulsive force is generated with the electromagnet positioned behind the permanent magnet, thereby obtaining a more powerful rotational force.

상기와 같은 과정에 의해 본 실시예가 작동되는 경우, 각 스텝마다 전력이 공급되지 않는 전자석에는 영구 자석의 근접 영향에 의한 유도 전류가 발생하게 된다. 즉, 본 실시예의 동작 중에는 상기 회전자 링(214)에 설치되어 있는 영구 자석(216)이 극성을 교차하면서 반복적으로 전류가 흐르지 않는 전자석에 접근하게 되어 상기 전자석(210)에 각각 다른 방향과 세기의 유도 전류가 발생하게 된다. 상기의 유도 전류를 측정하면 회전자 링(214)의 실제 회전 상태를 실시간으로 확인할 수 있고, 상기 데이터를 상기 전자석에 공급되는 전류를 제어하는 동작 제어기로 피드백하여 제어의 기준으로 활용할 수 있다.When the present embodiment is operated by the above process, the induced current is generated by the proximity effect of the permanent magnet to the electromagnet that is not supplied with power in each step. That is, during operation of the present embodiment, the permanent magnet 216 installed in the rotor ring 214 approaches an electromagnet in which current does not flow repeatedly while crossing the polarity, so that the electromagnet 210 has different directions and intensities, respectively. Induced current is generated. When the induction current is measured, the actual rotation state of the rotor ring 214 may be confirmed in real time, and the data may be fed back to the operation controller for controlling the current supplied to the electromagnet and used as a reference for control.

표 2는 각 전자석 그룹의 유도 전류 변화량을 180°까지만 나타낸 것으로, 세로축은 전류의 변화량 및 방향을, 가로축은 회전자의 변위(각도)를 나타낸다.Table 2 shows the variation of the induced current of each group of electromagnets up to 180 °, with the vertical axis representing the current variation and direction, and the horizontal axis representing the displacement (angle) of the rotor.

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본 실시예에 의하면 추진 날개의 다단배치가 가능하여 추진력을 극대화시킬 수 있고, 1개의 추진 날개가 받는 부하가 줄어들어 추진 날개의 고장발생률을 줄일 수 있다. 또한, 추진 날개의 회전 방향 및 회전 속도를 각 추진 날개별로 조절할 수 있어 일부의 추진 날개가 작동하지 않는 경우에도 비상 기동에 유리하다. 또한, 스크류 날개의 방향이 날개의 회전축의 중심으로 향해있어 추진 날개로 유입되는 유체가 날개 표면 및 케이싱 내부의 안내를 받기 때문에 케이싱 외부로 유출되는 유체가 확산되지 아니하여 추진력의 직진성 및 집중성이 뛰어나다. According to this embodiment, the propulsion wing can be arranged in multiple stages to maximize propulsion, and the load applied to one propeller blade can be reduced to reduce the failure rate of the propeller blade. In addition, the rotational direction and the rotational speed of the propulsion blades can be adjusted for each propeller blade, which is advantageous for emergency maneuvering even when some propulsion blades do not operate. In addition, since the direction of the screw blades is toward the center of the rotation axis of the blade, the fluid flowing into the propulsion wing is guided by the wing surface and the inside of the casing, so that the fluid flowing out of the casing does not diffuse, so the straightness and concentration of the driving force is outstanding.

본 실시예에 의하면 추진축과 감속기가 불필요하여 전체적인 추진 시스템이 간소화되고, 추진축과 감속기에서 발생되는 소음 및 진동이 제거되며, 추진축과 감속기가 차지하고 있던 선박 내부공간의 추가활용이 가능하다. 또한, 선체 내부에서 외부로 돌출되는 추진축이 없으므로 높은 압력에서도 완벽한 방수가 가능하다. According to this embodiment, the propulsion shaft and the speed reducer are unnecessary, the overall propulsion system is simplified, the noise and vibration generated from the propulsion shaft and the speed reducer are eliminated, and further utilization of the space inside the ship occupied by the propulsion shaft and the speed reducer is possible. In addition, since there is no propulsion shaft protruding from the inside of the hull to the outside, it is possible to achieve a perfect waterproof even at high pressure.

<제 2실시예>Second Embodiment

도 7은 본 발명에 따른 무소음 무진동 수중 추진 시스템의 제 2실시예를 도시한 단면도이다.Figure 7 is a cross-sectional view showing a second embodiment of the noiseless vibration-free underwater propulsion system according to the present invention.

이하, 본 실시예는 케이싱(308), 전자석(310), 추진 날개(312), 회전자 링(314), 영구 자석(316) 및 가이드 롤러(318)를 포함하고 있으며, 이는 제 1실시예가 포함하고 있는 구성 요소와 동일하다. 본 실시예는 구성요소의 배치에 관해서 상기 제 1실시예와 다르므로 이하, 본 실시예가 포함하고 있는 구성 요소의 배치에 대해 설명한다.Hereinafter, this embodiment includes a casing 308, an electromagnet 310, a propulsion wing 312, a rotor ring 314, a permanent magnet 316 and a guide roller 318, which is the first embodiment Same as the component it contains. Since the present embodiment differs from the first embodiment in terms of the arrangement of the components, the arrangement of the components included in the present embodiment will be described below.

본 실시예의 회전자 링(314)의 외주면은 사다리꼴 형상을 하고 있다. 상기 사다리꼴 양 빗변의 외부에는 전자석(310)이 위치하고 있으며, 사다리꼴 양 빗변의 내부에는 영구 자석(316)이 위치하고 있으며, 사다리꼴 윗면과 밑면 하부 양 측면에는 가이드 롤러(318)가 위치하고 있다. The outer circumferential surface of the rotor ring 314 of this embodiment has a trapezoidal shape. The electromagnet 310 is located outside the trapezoid both hypotenuse, the permanent magnet 316 is located inside the trapezoid both hypotenuse, guide rollers 318 are located on both sides of the trapezoid top and bottom.

본 발명에 의하면 추진력이 극대화되면서도 진동 및 소음을 줄일 수 있고, 추진 날개의 고장발생률을 줄일 수 있으며, 선박 내부공간의 추가 활용이 가능하고, 높은 압력에서도 완벽한 방수가 가능하며, 전체적인 추진 시스템이 간소화되는 장점이 있다. According to the present invention, while maximizing the propulsion force can reduce vibration and noise, reduce the occurrence rate of the failure of the propulsion wing, it is possible to further use the space inside the ship, it is possible to completely waterproof at high pressure, the overall propulsion system is simplified It has the advantage of being.

Claims (5)

원기둥 형상의 중공이 형성되어 있고, 상기 중공의 원주를 따라 전자석이 장착되어 있는 케이싱; 및A casing in which a cylindrical hollow is formed and in which an electromagnet is mounted along the circumference of the hollow; And 상기 전자석과 상호 작용을 일으키는 영구 자석이 외주를 따라 장착되어 있고, 상기 원기둥 밑면의 중심과 윗면의 중심을 잇는 선을 회전축으로 하여 회전하는 추진 날개가 내주를 따라 장착되어 있는 회전자 링;을 포함하되,Rotor ring is mounted along the outer periphery is a permanent magnet that interacts with the electromagnet, the propulsion wing is rotated along the inner circumference is rotated by a line connecting the center of the cylindrical bottom and the center of the upper surface as a rotation axis; But 영구 자석 및 추진 날개가 장착된 상기 회전자 링 및 상기 전자석은 상기 추진 날개의 회전축 방향으로 다단으로 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 전자식 무소음 무진동 수중 추진 시스템.And the rotor ring and the electromagnet equipped with a permanent magnet and a propulsion vane are arranged in multiple stages in the direction of a rotation axis of the propulsion vane. 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 회전자 링에는 원주를 따라 가이드 롤러가 장착되어 있는 것을 특징으로 하는 전자식 무소음 무진동 수중 추진 시스템.The rotor ring electronic noiseless vibration free propulsion system, characterized in that the guide roller is mounted along the circumference. 제 1항 또는 제 2항에 있어서,The method according to claim 1 or 2, 상기 전자석은 3의 배수로 균일하게 장착되어 있고, 상기 영구 자석은 N극과 S극이 번갈아 가면서 장착되어 있는 것을 특징으로 하는 전자식 무소음 무진동 수중 추진 시스템.And the electromagnet is uniformly mounted in multiples of three, and the permanent magnet is mounted alternately with the N pole and the S pole. 삭제delete 제 1항 또는 제 2항에 있어서,The method according to claim 1 or 2, 상기 영구 자석의 접근에 의해 상기 전자석에 발생하는 유도 전류는 상기 전자석에 공급되는 전류를 제어하는 동작 제어기로 피드백되는 것을 특징으로 하는 전자식 무소음 무진동 수중 추진 시스템.Electromagnetic noiseless vibration-free underwater propulsion system, characterized in that the induced current generated in the electromagnet by the approach of the permanent magnet is fed back to the operation controller for controlling the current supplied to the electromagnet.
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