KR101285794B1 - Wind power generation apparatus using pneumatic pressure - Google Patents
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Abstract
본 발명은 다수의 풍차날개(110)를 구비하고, 입력축(131)에 연결되는 수직축풍차(100); 상기 수직축풍차(100)의 입력축(131)과 함께 동심상으로 출력축(132)을 수용하는 본체(200); 상기 입력축(131)에 설치되어 공기압축기(310)로 공압력을 생성하고, 상기 출력축(132)에 설치되어 공압터어빈(320)으로 구동력을 생성하는 공압수단(300); 상기 공압수단(300)에 배관 상으로 연결되고, 공압모터(410)의 회전력으로 회전식고정자(421)(423)와 가동자(422)(424) 사이의 자기장을 단속하여 반복적으로 탄성에너지를 저장하며, 주기적으로 탄성에너지를 공압실린더(470)에 보내어 공압력을 증가시키는 승압수단(400); 및 상기 출력축(132)에 연결되어 공압력으로 전기를 생성하는 발전장치(500);를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.
이에 따라, 풍력에 의한 회전력으로 발생된 기계적 에너지를 공기압 형태로 축적하여 원활한 초기 기동과 안정적인 발전 상태를 유지할 수 있다.The present invention has a plurality of windmill wings 110, the vertical windmill 100 is connected to the input shaft 131; A main body 200 accommodating the output shaft 132 concentrically with the input shaft 131 of the vertical wind wheel 100; A pneumatic means (300) installed on the input shaft (131) to generate air pressure with the air compressor (310), and installed on the output shaft (132) to generate driving force to the pneumatic turbine (320); Is connected to the pneumatic means 300 on the pipe, by intermittent magnetic field between the rotary stator 421, 423 and the mover 422, 424 by the rotational force of the pneumatic motor 410 to repeatedly store the elastic energy A boosting means 400 which periodically sends elastic energy to the pneumatic cylinder 470 to increase the pneumatic pressure; And a power generation device 500 connected to the output shaft 132 to generate electricity at pneumatic pressure.
Accordingly, by accumulating the mechanical energy generated by the rotational force by the wind in the form of air pressure it is possible to maintain a smooth initial start-up and stable power generation state.
Description
본 발명은 공기압을 이용한 풍력발전장치에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 풍력에 의한 회전력으로 발생된 기계적 에너지를 공기압 형태로 축적하여 원활한 초기 기동과 안정적인 발전 상태를 유지하도록 제공하는 공기압을 이용한 풍력발전장치에 관한 것이다.The present invention relates to a wind power generator using pneumatic pressure, and more particularly, wind power generator using pneumatic pressure to accumulate the mechanical energy generated by the rotational force by the wind in the form of air pressure to provide a smooth initial start and stable power generation state It is about.
풍력발전장치에 적용되는 풍차의 종류는 회전축방향에 따라 수평축 형과 수직축 형으로 분류될 수 있다. 풍차의 작동원리 상으로 수평축 풍차는 로더에 생기는 양력을 이용하고, 수직축 풍차는 항력을 이용하는 방식에 해당한다. 수평축 풍차의 대표적인 것은 프로펠러형 풍차, 다익형 풍차 등이 있으며 수직축 풍차로서는 다리우스형 풍차, 자이밀로형 풍차, 사보니우스형 풍차 등이 있다. Types of windmills applied to wind power generators can be classified into horizontal axis type and vertical axis type according to the rotation axis direction. The operating principle of the windmill is that the horizontal windmill uses the lift generated by the loader and the vertical windmill uses the drag. Representative of horizontal axis windmills include propeller windmills and multi-windmills. Vertical shaft windmills include Darius windmills, Xymilo windmills, and Savonius windmills.
풍력발전의 효율은 로더를 비롯한 기구적 구조 외에 바람 등의 환경요건에 따라 결정되는 것으로 풍차의 회전력으로 발전기 내부의 자속의 저항 값을 넘어서는 구동력을 유지해야 한다. 이러한 측면에서, 수직축 풍차는 구조가 간단하고 풍향 제어를 필요로 하지 않으나 출력이 약하다는 단점을 가지고 있어 기술적 보완이 절실히 요구된다.The efficiency of wind power generation is determined by environmental requirements such as wind as well as mechanical structures including loaders. It is necessary to maintain the driving force beyond the resistance value of the magnetic flux inside the generator by the rotational force of the windmill. In this respect, vertical axis windmills are simple in structure and do not require wind direction control, but have a disadvantage in that the output is weak.
근래에 풍력발전장치에 대한 주된 연구는 풍차날개의 회전력 향상을 위하여 항력 또는 양력을 크게 발생하는 날개의 구조 또는 로더의 무게를 가볍게 하는 소자 개발을 중심으로 이루어져 왔다. 그러나 풍속은 인위적 조정할 수 없는 것으로서 풍차날개에 대한 연구는 그 실효성에 한계점이 있다. 예컨대, 풍력발전에서 유효전력을 발생시키고자 한다면, 4극 발전기의 회전수가 분당 1800(rpm)을 안정적으로 유지해야 하는데 풍력발전에서는 이와 같은 회전수가 나타나려면 초당 6~8(m/s)이 풍속이 필요하다. 그러나 바람은 자연적인 현상으로 변화가 심하여 이와 같은 요건을 기대하기 곤란하므로 공회전시에는 회전이 원활하여도 발전기 부하가 작용하면 급속한 속도저하를 보이고 재기동에 문제가 발생된다.In recent years, the main research on the wind power generator has been focused on the development of a device that reduces the weight of the wing structure or the loader that generates a large drag or lift to improve the rotational force of the windmill wings. However, wind speeds cannot be artificially adjusted, so the study of windmill wings has a limitation in its effectiveness. For example, if you want to generate active power in wind power, the rotation speed of the 4-pole generator should be kept stable at 1800 (rpm) per minute. In wind power generation, this speed should be 6-8 (m / s) per second. This is necessary. However, the wind is a natural phenomenon, so it is difficult to expect such a requirement, so even if the rotation is smooth during idling, if the generator load is applied, the speed decreases rapidly and a problem occurs in restarting.
한편, 한국 공개특허공보 제2010-0068685호의 “풍력을 이용한 공압발전 및 압축공기 실내순환시스템”에 의하면 지면 또는 공중에 설치되는 지지구조물 및 상기 지지구조물에 설치되는 공기를 압축하기 위한 블레이드가 장착된 공기압축기로, 상기 공기압축기의 배기부에 입력배관이 연결되어, 압축공기를 일정한 온도로 변환하기 위한 온도변환부와, 상기 온도변환부에 설치되는 입력배관에서 연장된 온도변환배관, 상기 온도변환배관을 거쳐 출력배관에서 토출되는 압축공기로 구동되는 공압발전기 와, 상기 공압발전기 구동 후에 토출되는 일정한 온도의 압축공기가 실내로 유입되어 압축공기 실내순환시스템을 포함하는 구성을 제안한다.Meanwhile, according to Korean Patent Application Publication No. 2010-0068685, “Pneumatic Power Generation and Compressed Air Circulation System Using Wind Power”, a support structure installed on the ground or air and a blade for compressing air installed on the support structure are mounted. An air compressor, the input pipe is connected to the exhaust portion of the air compressor, the temperature conversion unit for converting the compressed air to a constant temperature, the temperature conversion pipe extending from the input pipe installed in the temperature conversion unit, the temperature conversion The present invention proposes a configuration including a pneumatic generator driven by compressed air discharged from an output pipe through a pipe, and compressed air of a constant temperature discharged after driving the pneumatic generator into a room, thereby providing a compressed air indoor circulation system.
이는 풍속이 미약한 장소에서도 전기 생성 과 계절별에 따른 쾌적한 실내온도를 유지하는 두 가지의 기능을 도모하는 것이나, 수평축 방식이므로 풍향 제어를 필요로 하면서 대용량의 출력을 발생하기에 미흡한 단점을 지닌다.This is to promote two functions to maintain electricity indoors and the comfortable indoor temperature according to the season even in a place where the wind speed is weak, but because of the horizontal axis method, it is insufficient to generate a large capacity output while requiring wind direction control.
상기와 같은 선행기술에 착안하여 종래의 문제점들을 개선하기 위한 본 발명의 목적은, 풍력에 의한 회전력으로 발생된 기계적 에너지를 공기압 형태로 축적하여 원활한 초기 기동과 안정적인 발전 상태를 유지하도록 제공하는 공기압을 이용한 풍력발전장치를 제공하는 데 있다.The object of the present invention for improving the conventional problems in view of the prior art as described above, by accumulating the mechanical energy generated by the rotational force by the wind in the form of pneumatic pressure to provide a smooth initial starting and stable power generation state to provide It is to provide a wind power generator used.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 다수의 풍차날개를 구비하고, 입력축에 연결되는 수직축풍차; 상기 수직축풍차의 입력축과 함께 동심상으로 출력축을 수용하는 본체; 상기 입력축에 설치되어 공기압축기로 공압력을 생성하고, 상기 출력축에 설치되어 공압터어빈으로 구동력을 생성하는 공압수단; 상기 공압수단에 배관 상으로 연결되고, 공압모터의 회전력으로 회전식고정자와 가동자 사이의 자기장을 단속하여 반복적으로 탄성에너지를 저장하며, 주기적으로 탄성에너지를 공압실린더에 보내어 공압력을 증가시키는 승압수단; 및 상기 출력축에 연결되어 공압력으로 전기를 생성하는 발전장치;를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.In order to achieve the above object, the present invention includes a vertical windmill having a plurality of windmill wings, connected to the input shaft; A main body accommodating the output shaft concentrically with the input shaft of the vertical wind wheel; Pneumatic means installed on the input shaft to generate air pressure with an air compressor, and installed on the output shaft to generate driving force with a pneumatic turbine; Pressure boosting means connected to the pneumatic means on the pipe, and repeatedly stores the elastic energy by intermittent magnetic field between the rotary stator and the mover by the rotational force of the pneumatic motor, and periodically sends the elastic energy to the pneumatic cylinder to increase the pneumatic pressure ; And a power generation device connected to the output shaft to generate electricity at pneumatic pressure.
또, 본 발명에 따르면 상기 수직축풍차는 탄성적으로 지지되어 풍력에 의하여 유동되는 가동날개를 포함하는 것을 특징으로 한다.In addition, according to the invention the vertical windmill is characterized in that it comprises a movable wing that is elastically supported and flows by the wind.
또, 본 발명에 따르면 상기 본체는 다수의 자기디스크를 지닌 자기부상기를 개재하여 입력축과 출력축을 지지하는 것을 특징으로 한다.In addition, according to the present invention, the main body is characterized in that for supporting the input shaft and the output shaft via a magnetic flotation having a plurality of magnetic disks.
또, 본 발명에 따르면 상기 공압수단은 공기압축기의 일측에 기동관을 연결하고, 기동관 상에 기동밸브를 구비하는 것을 특징으로 한다.In addition, according to the present invention, the pneumatic means is connected to the start pipe on one side of the air compressor, characterized in that it comprises a start valve on the start pipe.
또, 본 발명에 따르면 상기 승압수단은 공압모터의 회전력으로 회전식고정자와 가동자 사이의 자기장을 단속하여 반복적으로 탄성에너지를 저장하고, 주기적으로 탄성에너지를 공압실린더에 보내어 공압력을 증가시키는 것을 특징으로 한다.In addition, according to the present invention, the boosting means stores the elastic energy repeatedly by interrupting the magnetic field between the rotary stator and the mover by the rotational force of the pneumatic motor, and periodically sends the elastic energy to the pneumatic cylinder to increase the air pressure. It is done.
이때, 상기 승압수단은 공압모터에 연결되는 자력단속축에 자기차폐판을 구비하고, 안내축에 장착된 슬라이더에 공압실린더의 피스톤을 연결하고, 안내축에 슬라이더와 접촉되는 스프링을 구비하고, 슬라이더 상에 가동자를 구비하고, 가동자와 대응된 면상에 회전식고정자를 구비하는 것을 특징으로 한다.At this time, the boosting means is provided with a magnetic shield plate on the magnetic force control shaft connected to the pneumatic motor, connecting the piston of the pneumatic cylinder to the slider mounted on the guide shaft, and the spring is in contact with the slider on the guide shaft, the slider And a rotatable stator on a surface corresponding to the mover.
한편, 상기 승압수단은 와류냉각핀을 지닌 와류면체를 구비하고, 공압모터에서 배출되는 공기를 이용하여 방열하는 것을 특징으로 한다.On the other hand, the boosting means is provided with a vortex surface having a vortex cooling fin, it characterized in that the heat radiation using the air discharged from the pneumatic motor.
또, 본 발명에 따르면 상기 공압수단의 일측에 압력센서를 구비하고 풍력이 설정치를 벗어나면 입력축을 분리된 상태로 유지하는 것을 특징으로 한다.In addition, according to the present invention is characterized in that the pressure sensor is provided on one side of the pneumatic means and the input shaft is kept separated when the wind power is out of the set value.
이상과 같이 본 발명에 의하면 공기의 특성인 저장성과 함께 압축 팽창하는 공기압의 탄력성을 풍력발전에 이용하므로 종래에 단순하게 풍속에 의한 풍차날개의 회전력을 이용하는 것에 비하여 장시간 정격 공기압을 에너지원으로 하여 안정적인 출력을 발생하는 효과가 있다.As described above, according to the present invention, since the elasticity of the compressed air pressure is used for the wind power generation together with the storage property which is the characteristic of the air, it is stable by using the rated air pressure as an energy source for a long time as compared with simply using the rotational force of the windmill blades by the wind speed. This has the effect of generating output.
이외에도 본 발명은 풍차날개의 유격작용으로 진자운동이 원활해져서 초기 기동이 용이하고, 강풍 또는 돌풍 발생 시 풍차날개를 보호하는 기능이 강화되고, 자기부상기와 자기동력기에서 영구자석을 사용하여 별도의 에너지 소모가 적어 효율 향상에 기여한다.In addition to the present invention, the pendulum movement is facilitated by the play of the windmill wings, the initial maneuver is easy, and the function of protecting the windmill wings in the event of strong winds or gusts is enhanced, and separate energy by using a permanent magnet in the magnetic stimulator and the magnetic motor Less consumption contributes to improved efficiency.
도 1은 본 발명에 따른 발전장치를 전체적으로 나타내는 구성도
도 2는 본 발명에 따른 발전장치의 본체를 단면으로 나타내는 구성도
도 3은 본 발명에 따른 발전장치의 풍차날개를 나타내는 구성도
도 4 및 도 5는 각각 도 3의 풍차날개의 구조와 작용을 나타내는 구성도
도 6 및 도 7은 본 발명에 따른 발전장치의 축이음을 나타내는 구성도
도 8 및 도 9는 본 발명에 따른 발전장치의 자기부상을 나타내는 구성도
도 10 및 도 11은 도 9의 자기디스크를 분리하고 확대하여 나타내는 구성도
도 12는 본 발명에 따른 발전장치의 공기압축기를 나타내는 구성도
도 13 내지 도 17은 본 발명에 따른 승압수단을 확대하여 나타내는 구성도
도 18은 본 발명에 따른 저압탱크의 내부를 나타내는 구성도
도 19는 본 발명의 변형예에 따른 승압수단을 나타내는 구성도1 is a configuration diagram showing an overall power generation apparatus according to the present invention
2 is a configuration diagram showing the main body of the power generation apparatus according to the present invention in a cross-section
3 is a block diagram showing a windmill blade of the power generation device according to the present invention
4 and 5 are each a configuration diagram showing the structure and action of the windmill blade of FIG.
6 and 7 is a configuration diagram showing the shaft joint of the power generation apparatus according to the present invention
8 and 9 is a configuration diagram showing the magnetic levitation of the power generation apparatus according to the present invention
10 and 11 are diagrams showing the magnetic disk of FIG. 9 separated and enlarged.
12 is a block diagram showing an air compressor of the power generation apparatus according to the present invention
13 to 17 is an enlarged configuration diagram showing the boosting means according to the present invention
18 is a block diagram showing the interior of the low pressure tank according to the present invention.
19 is a block diagram showing a boosting means according to a modification of the present invention;
이하, 첨부된 도면에 의거하여 본 발명의 실시예를 상세하게 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 1을 참조하여 본 발명의 전체 구성을 개략적으로 살피면, 수직축풍차(100), 본체(200), 공압수단(300), 승압수단(400), 발전기(500)로 구성됨을 알 수 있다. 수직축풍차(100)가 회전하여 공압수단(300)의 공기압축기(310)를 구동하고, 여기에서 발생된 1차공압(A1)이 입력관(350)을 통하여 저압탱크(340)에 저장되고, 저장된 공압(A1)이 저압탱크(340)의 양측에 연결된 승압수단(400)에서 압축된 2차공압(A2)으로 형성되어 고압탱크(380)에 저장되고, 고압탱크(380)에서 출력관(360)을 통하여 공압터어빈(320)에 2차공압(A2)이 공급되면 발전기(500)가 회전하여 전기를 생산한다.Referring to Figure 1 schematically the overall configuration of the present invention, it can be seen that it consists of a
우선, 본 발명에 따르면 다수의 풍차날개(110)를 구비하는 수직축풍차(100)가 입력축(131)에 연결된다. 본 발명의 풍차날개(110)는 전체적인 형태는 수직축풍차의 형태를 나타내고 있으나, 원호형태로 상하 이격 설치되어 수평축과 같은 양력이 발생하므로 항력과 양력이 동시에 작용한다. 즉, 날개가 맞는 맞바람에 의하여 항력이 작용하고 날개가 맞는 빗각의 바람으로 양력이 작용한다. 수직축풍차의 전형적인 형태인 다리우스 풍차를 변형하는 구성이다. 풍차의 기동에 있어서 풍차날개(110)가 바람의 영향을 받아 입력축(131)을 중심으로 역방향, 순방향으로 진자운동을 반복하며, 일시에 순방향으로 통상 6m/sec 이상의 순간 풍속이 유지되어야 회전이 성립된다.First, according to the present invention, a
이때, 상기 수직축풍차(100)는 탄성적으로 지지되어 풍력에 의하여 유동되는 가동날개(111~113)를 포함한다. 풍차날개(110)는 가동날개(111~113)와 고정날개(114)로 이루어지며 가동날개(111~113)에 의하여 진자운동을 수행한다. 도 3 내지 도 5을 통하여 풍차날개(110)의 세부적인 구성을 설명한다.At this time, the
도 3에서, 풍차날개(110)는 방사상으로 3개의 수직날개군을 배치하고 각 수직날개군에는 4개의 수직날개가 이격되어 설치된다. 4개의 수직날개 중 3개는 가동날개(111~113)로 구성하며, 가장 내측에 고정날개(114)를 배치한다. 이에 따라, 가동날개(111~113)는 풍력에 대한 양력을 나타내고, 고정날개(114)는 풍력에 대한 항력을 나타낸다. 고정날개(114)는 일체형으로서 입력축(131)에 결합 구성되고, 입력축(131)의 안쪽면으로 배기구(115)를 개방하여 항력으로 충돌된 바람을 유도하여 와류가 발생되는 것을 방지한다.In FIG. 3, the
도 4에서, 가동날개(111~113)는 외면에서 전체적으로 원호 형태를 이루면서 양단에 장공 형태의 관통구멍(126)을 지닌다. 관통구멍(126)으로 삽입되는 고정지지대(121) 상에 다수의 날개들이 상하로 스프링(122)을 개재하여 너트(123)로 결합된다. 입력축(131)에 방사상으로 연장되는 연결대(125)의 내측에는 고정날개(114)가 결합되고, 그 외측으로 가동날개(111~113)가 힌지(124)를 개재하여 결합된다. 가동날개(111~113)가 항력을 받게 되면 스프링(122)의 탄성력에 의한 요동으로 일측이 올라가는 동시에 타측이 내려가면서 힌지(124)를 중심으로 진자운동이 발생한다. 풍차날개(110)에 대한 바람의 세부흐름은 원호로 표시되는 양력과 직선으로 표시되는 항력으로 구분된다.In Figure 4, the movable wings (111 ~ 113) has a through-
도 5에서, (a)는 가동날개(111~113)에서 바람이 날개 위면을 스쳐가며 양력을 작용하고, (b)는 고정날개(114)에서 바람이 방사상으로 항력을 작용하는 것을 나타낸다. 풍차날개(110)의 수평면을 기준으로 공기의 흐름이 빠를수록 양력이 증가하고, 직선방향으로 맞게 되면 항력이 증가한다. 풍차날개(110)의 회전력에서 양력은 원심력을 나타내고 항력은 회전력을 나타낸다. In Figure 5, (a) the wind from the movable wings (111 ~ 113) acts to lift the wind over the top surface, (b) shows that the wind acts radially on the fixed wing (114). Lifting air increases as the air flows faster based on the horizontal plane of the
또, 본 발명에 따르면 본체(200)가 상기 수직축풍차(100)의 입력축(131)과 함께 동심상으로 출력축(132)을 수용한다. 도 2에서, 본체(200)는 상부하우징(211)과 하우하우징(212)이 구획판(240)으로 2등분되는 구조이고, 입력축(131)과 출력축(132)이 동심상으로 배치되나 구획판(240)에 의하여 분리된다. 입력축(131)은 단속 가능한 커플링(150)을 개재하여 풍차날개(110)와 연결되는데, 도 7의 예시처럼 커플링(150)은 스플라인(150a)과 보스(150b)로 구성할 수 있다. In addition, according to the present invention, the
이때, 상기 본체(200)는 다수의 자기디스크(251~254)를 지닌 자기부상기(250)를 개재하여 입력축(131)과 출력축(132)을 지지한다. 자기부상기(250)는 마주하는 영구자석 면에서 같은 극을 구성하여 척력을 발생하는 것으로서 본체(200)의 입력축(131)과 출력축(132)에 탑재되는 기능품들의 회전저항에 의한 에너지 소모를 줄일 수 있다. 도 8 내지 도 11에서 자기부상기(250)의 세부 구조와 작동을 설명한다. 도 8 내지 도 10처럼, 자기동력기(250)는 각각의 자석(260)을 포함한 자기디스크(251~254)의 적층 구조로 구성하며, 자기디스크(251~254)는 자석(260)의 자력선에 의한 자기회로를 구성할 공간을 확보하도록 설치된다. 그리고 자기디스크(251~254)에는 층간 자장의 간섭을 받지 않도록 자기차폐판(270)을 배치하는 것이 좋다. 도 11처럼, 자기디스크(251~254)의 구성시 자기차폐판(270)을 배제하고 N극-S극-N극-S극을 인접하도록 자석(260)을 배열하면 자석 간 자장의 간섭작용으로 적층효과가 나타나지 않는다. At this time, the
도 1에서 미설명 부호 220은 지지대, 224는 지지판을 의미하는 것으로 본체(200)를 지면의 기초에 결합하는 수단이다.In FIG. 1,
또, 본 발명에 따르면 공압수단(300)이 상기 입력축(131)에 설치되는 공기압축기(310)로 공압력을 생성하고, 상기 출력축(132)에 설치되는 공압터어빈(320)으로 구동력을 생성한다. 공기압축기(310)는 도 12에 나타낸 바와 같이 베인공압모터의 구조로서 내부에 코일저항이 없어 자속 저항도 없다. 공기압축기(310)는 로더(312)를 중심으로 케이스(318) 내의 베인(316)이 회전하면서 급기구(313)의 공기는 연속적으로 배기구(314)로 보낸다. 이와 같은 구성에 의하면 수직축풍차(100)의 회전력이 적어지더라도 관성/출력비의 시정수가 적어 재시동이 원활하다. 무부하 상태의 회전수의 범위도 3,000~15,000rpm이고 부하 변동에 따른 공기압 생산의 출력성도 우수하다. 공기압축기(310)에서 생성된 1차공압(A1)은 입력관(350)을 통하여 저압탱크(340)에 저장된다. 출력축(132)에 설치되는 공압터어빈(320)은 승압수단(400)에 의한 승압을 거쳐 출압탱크(380)에 저장된 2차공압(A2)으로 발전장치(500)의 구동력을 발생한다. In addition, according to the present invention, the pneumatic means 300 generates the air pressure to the
본 발명에서 연속적인 공기압축 기능이 요구되므로 베인형 공기압축기(310)가 적당하지만, 크랭크축을 이용한 왕복 피스톤식 공기압축기로 구성하는 것도 배제되지 않는다.Although the vane
이때, 상기 공압수단(300)은 공기압축기(310)의 일측에 기동관(395)을 연결하고, 기동관(395) 상에 기동밸브(396)를 구비한다. 수직축풍차(100)의 기동토오크를 해결하는 수단으로 고압탱크(380)에 연결된 출력관(360)에서 기동관(395)을 분기하여 공기압축기(310)에 연결한다. 기동관(395) 상에 설치되는 기동밸브(396)는 체크기능을 지닌 전자밸브를 사용할 수 있다. 이에 따라, 도 12처럼 고압탱크(380) 내에 저장된 2차공압(A2)이 공기압축기(310)의 베인(316)에 순간적으로 공급되어 수직축풍차(100)를 기동한다.At this time, the pneumatic means 300 is connected to the
또, 본 발명에 따르면 공압력을 증가시키는 승압수단(400)이 상기 공압수단(300)에 배관 상으로 연결된다. 승압수단(400)은 크게 2부분의 공간으로 구분되며, 일측 공간에는 공압모터(410)와 동력전달장치가 설치되고, 타측 공간에는 공압실린더(470)를 중심으로 좌우에 각각 자기동력기(420)가 설치된다. 자기동력기(420)는 회전식고정자(421)(423), 가동자(422)(424), 자기차폐판(430) 등으로 구성된다. 승압수단(400)은 승압입력관(355)을 통하여 저압탱크(340)에 연결되고, 승압출력관(365)을 통하여 고압탱크(380)에 연결된다.In addition, according to the present invention, the boosting means 400 for increasing the pneumatic pressure is connected to the pneumatic means 300 on the pipe. The boosting means 400 is largely divided into two spaces, and a
이와 같은 승압수단(400)은 공압모터(410)의 회전력으로 회전식고정자(421)(423)와 가동자(422)(424) 사이의 자기장을 단속하여 반복적으로 탄성에너지를 저장하고, 주기적으로 탄성에너지를 공압실린더(470)에 보내어 공압력을 증가시킨다. 승압수단(400)에 대한 구성과 작동은 도 13 내지 도 17을 통하여 상세히 설명된다.Such a boosting
좀 더 구체적으로, 승압수단(400)은 공압모터(410)에 연결되는 자력단속축(460)에 자기차폐판(430)을 구비하고, 안내축(450)에 장착된 슬라이더(455)에 공압실린더(470)의 피스톤을 연결하고, 안내축(450)에 슬라이더(455)와 접촉되는 스프링(451)을 구비하고, 슬라이더(455) 상에 가동자(422)(424)를 구비하고, 가동자(422)(424)와 대응된 면상에 회전식고정자(421)(423)를 구비한다. More specifically, the boosting means 400 is provided with a
회전식고정자(421,423)는 회전축(427)으로 연결 구성되고, 회전축(427)은 베벨기어(428)로 연결 구성되어 자력단속축(460)에 연결 구성된다.Rotating
공압실린더(470)를 중심으로 일측과 타측에 각각 자력단속축(460)과 안내축(450)이 대칭적 위치에 설치된다. 자력단속축(460)은 공압모터(410)의 회전축에 스프라켓(412)(414)과 체인(413)을 개재하여 회전 가능하게 설치되고, 비자성체인 원형의 자기차폐판(430)을 일정한 간격으로 구비한다. 자기차폐판(430)은 반원은 차폐 기능을 지니고 나머지 반원은 차폐 기능이 없도록 구성할 수 있다. 안내축(450)은 고정된 구조이고 슬라이더(455)를 직선운동 가능하게 지지한다. 좌우 자기동력기(420)의 일측만 살피면 부호 421과 422의 자극은 반대(인력, F1)로 배치되고, 부호 423과 424의 자극은 동일(척력, F2)하게 배치된다. 일측의 회전식고정자(421)와 가동자(422) 사이에 자기차폐판(430)이 개재되고, 타측의 회전식고정자(423)와 (424) 사이에 자기차폐판(430)이 개재된다. 안내축(450) 상에는 압력판(452)을 개재하여 스프링(451)이 설치되고, 슬라이더(455)의 직선운동 과정에서 탄성에너지를 저장하여 반발력을 제공한다. 공압실린더(470)의 피스톤(472)은 로드(471)를 개재하여 슬라이더(455)에 연결된다.The magnetic
도 13에서, 미설명 부호 415는 흡입구, 부호 418은 배기구. 부호 473은 공압흡입구, 부호 474는 공압배기구, 부호 490은 냉각배기구를 의미한다.In Fig. 13,
도 14(a)에서, 인력(F1)의 작용 구간(L1)과 척력(F2)의 작용 구간(L2)에 의하여 슬라이더(455)는 좌측으로 이동하면서 좌측에 있는 스프링(451)을 가압하여 탄성에너지를 저장한다. In FIG. 14A, the
그런데, 회전식고정자(421)는 중심축이 고정되어 회전하게 되는 구조로서 자석으로 구성되게 되는데, 중심부에 자석을 고정수단으로 하여 회전축(427)이 구성된다, 회전축(427)은 베벨기어(428)와 연결되어 자력단속축(460)과 연결되게 되는데, 베벨기어(428)는 동력전달의 방향을 바꾸어 주는 기능을 나타낸다.However, the
이와 같은 장치의 구성은 슬라이더(455)의 이동에 따라 회전식고정자(421)와 가동자(422) 사이에 자력선이 작용하게 되고 그 사이의 공간에 자기차폐판(430)이 차폐를 하게 되는데, 자기차폐판(430)이 투자율이 낮은 물체로 구성되어 있다 하더라도, 자력선이 강한 경우에는 고정적인 차폐능력으로 장치가 차폐기능을 나타낼 수가 없을 수도 있다. 따라서 회전식고정자(421)를 원운동을 하는 구조로 구성하게 되면, 회전식고정자(421)는 N극으로, 가동자(422)는 S극으로 작용하게 될 때 대응된 면 상에 가동자(422)는 인력작용으로 회전축(327)으로 고정된 회전식고정자(421)는 원운동 회전을 하게 되는 한편 회전각에 따라 자력선이 작용하는 면적이 작아지게 되고, 회전식고정자(421)와 가동자(422)가 정면으로 대응된 면 상에서는 자력선의 작용 갯수가 가장 적게 작용하는 위치에 있게 된다. 이때 자기차폐판(430)이 내재되어 차폐를 하게 되면, 슬라이더(455)와 연결구성된 안내축(450)의 일측면에 구성된 스프링(451)에 저장된 탄성에너지(F3)의 반발력은 회전식고정자(421), 자기차폐판(430), 가동자(422)가 일직선상에 작용하는 자기력 보다 강하게 되어 슬라이더는(455)는 반대방향으로 운동을 하게 된다. 한편 회전식고정자(421)는 원운동을 하게 되므로 관성에 의해 극성이 바뀌는 위치에 있게 되어 척력이 나타나게 된다. 즉, 자력선의 감소, 자기차폐판(430)의 차폐작용, 척력, 스프링(451)의 반발력으로 슬라이더(455)는 반대방향으로 운동을 나타내게 한다. The configuration of such a device is a magnetic force line between the
이와 같은 작용은 반대측에 구성된 회전식고정자(423)와 가동자(424) 간에도나타나므로 슬라이더(455)는 왕복슬라이더 운동을 하게 되는 것이다.This action is also shown between the
한편, 회전식고정자(421,423)는 일 방향으로만 회전방향이 나타나는 것이 바람직하므로 자력단속축(460)의 동력이 회전축(427)에 전달되어 회전식고정자(421,423)의 회전방향을 강제할 수 있도록 베벨기어(428)가 구성되어 동력을 전달한다.On the other hand, since the
이와 같은 동작의 상세한 설명은 도15와 도16을 참조하여 설명한다. A detailed description of this operation will be described with reference to FIGS. 15 and 16.
도15의 그림은 회전식고정자(421)와 가동자(422)의 순차동작을 설명한 그림이다. 그림(a)에서 회전식고정자(421)가 N극은 나타낼 시에는 자기차폐판(430)이 개방되어 인력작용으로 회전식고정자(421)는 당겨져서 회전력을 나타내고, 그림(b)에서 회전식고정자(421)와 가동자(422) 사이에 자기차폐판(430)이 내재되어 자력선이 폐쇄되면서 자력이 소실되고 압축된 스프링(451)이 복원하면서 슬라이더(455)를 밀어 낸다. 또한 회전식고정자(421)는 베벨기어(428)의 동력전달과 관성에 의해 극성이 바뀌게 되어 회전식고정자(421)가 S극은 나타낼 시에는 척력작용으로 밀려서 회전을 하게 된다. 반대면의 회전식고정자(423)와 가동자(424) 간에도 같은 작용이 동시에 나타나게 된다. 따라서, 슬라이더(455)는 일 방향으로 인력과 척력이 반복적으로 작용하는 힘에 따라 동작을 하게 된다.15 is a diagram illustrating the sequential operation of the
그림(c)는 회전식고정자(421)가 원운동 회전동작으로 N극으로 다시 바뀔 때의 형태를 나타낸 그림이다. Figure (c) is a figure showing the form when the
이와 같이 자력단속축(460)의 회전에 따라 베벨기어(428)의 동력전달로서 자기차폐판(430)이 회전하면서 자력선 회로의 개방과 차단을 반복한다. As the magnetic interrupting
상세하게는 회전식고정자(421)의 원운동 회전각도에 따라 가동자(422)와 대응된 면 상에 자석 면적이 넓어지는 것을 도16의 그림(a)에서 나타내었고, 자석 면적이 좁아지는 것을 그림(b)에서 나타내었다. 이는 자석 면적에 따라 일 방향으로 작용하는 자럭선의 갯수가 많아지거나 적어지게 되는 것으로서 대응된 면 상에 가동자(422)와 작용되는 자기력이 증감을 나타내게 되는 것이다. 따라서, 자기차폐판(430)의 차폐능력은 고정적인데 반하여 회전식고정자(421)의 원운동 회전각도에 따라 자력선이 다르게 나타나게 되므로 전체적인 차폐기능이 나타나는 것이다. 이와 같은 자기동력기(420)가 공압실린더(470)를 중심으로 좌우에 배치되므로 2개의 피스톤(472)이 동시에 작동하여 1차공압(A1)을 2차공압(A2)으로 변환한다.In detail, the magnet area is enlarged on the surface corresponding to the
도17은 회전식고정자(421,423)의 변형예로서 자력선 차폐동작을 나타낸 설명그림이다.Fig. 17 is an explanatory diagram showing magnetic line shielding operation as a modification of the
동작 상태를 윗면도로 나타낸 그림으로 다각형의 면체에 자석을 부착하여 회전식고정자(421,423)를 구성할 수가 있다. 그림(a)에서는 6각면체에 연속 2면은 N극을 바깥면으로 고정자자석(435)을 배치하고, 다음 1면은 비자성면체(432)를 배치하고, 다음 연속 2면은 S극을 바깥면으로 고정자자석(435)을 배치하고, 다음 1면은 비자성면체(432)를 배치하여 구성한다. 비자성면체(432)의 구성면체는 2개로 구성되는데, 연속되는 동작성을 나타내게 하기 위하여 1면의 비자성면체(432)를 고정자자석(435)으로 대치하여 구성할 수 있다. 이는 한 실시의 예로서 구성되고 회전식고정자는 여러 형태의 다각형면체로 구성될 수 있다.
그림(b)에서는 회전식고정자(421)와 일정 이격거리를 두어 자기차폐면체(437)를 구성하고, 가동자(422)와 대응된 면은 자기차폐면체(437)를 개방하는 구조로 구성한다. 자기차폐면체(437)의 구성은 회전식고정자(421)가 자석이므로 주변의 자장 간섭을 방지하기 위한 것이다.In FIG. 2B, the
동작의 설명으로 회전식고정자(421)는 원운동 회전을 하는 장치이고, 가동자(422)는 슬라이드 직선운동을 하는 장치로서 대응되는 면이 일정하므로, 회전식고정자(421)는 원운동으로 N극-비자성체-S극 순으로 가동자(422)와 근접 대응하게 되는데, 비자성면체(432)와 가동자(422)가 정면으로 대응하는 순간에 자기차폐판(430)이 내재되어 차폐 기능을 나타내게 되면 자력선 차폐효과가 잘 나타내게 되는 것이다. 이와 같은 장치의 특성은 비자성면체(432)와 가동자(422)간의 잔류 자력선이 발생하지 않아 효율적인 자기차폐 수단이 구비되는 것이다.As a description of the operation, the
상기의 슬라이드 운동을 이용한 동작장치의 변형예로서, 도 19에서 나타낸 바와 같이, 안내축(450)에 장착된 슬라이더(455)에 크랭크장치(600)를 구성하여 회전운동을 나타내도록 구성할 수도 있다. 즉, 안내축(450)에 슬라이더(455)와 접촉되는 스프링(451)을 구비하고, 슬라이더(455) 상에 가동자(422)(424)를 구비하고, 가동자(422)(424)와 대응된 면상에 회전식고정자(421)(423)를 구비하는 것으로서 슬라이더의 왕복운동이 나타내게 되는데, 슬라이더(455)와 크랭크로드(620)를 연결하고, 이를 크랭크장치(600)에 연결하여 직선운동을 회전운동으로 나타내게 하는 장치를 구성하는 것이다.As a modification of the operation device using the slide motion as described above, as shown in FIG. 19, the
한편, 상기 승압수단(400)은 와류냉각핀(485)을 지닌 와류면체(480)를 구비하고, 공압모터(410)에서 배출되는 공기를 이용하여 방열한다. 와류면체(480)는 승압수단(400)의 하우징 일부를 구성하도록 연결할 수 있다. 공압모터(410)의 배기구(418)에서 배출되는 공기를 이용하여 공압실린더(470)와 슬라이더(455)를 냉각하고 냉각배기구(490)를 통하여 대기로 배출한다.On the other hand, the boosting means 400 is provided with a
또, 본 발명에 따르면 상기 출력축(132)에 연결되어 공압력으로 전기를 생성하는 발전장치(500)를 포함한다. 발전장치(500)는 출력축(132)의 하단에 플랜지를 개재하여 연결한다.In addition, according to the present invention includes a
한편, 상기 공압수단(300)의 일측에 압력센서(550)를 구비하고 풍력이 설정치를 벗어나면 입력축(131)을 분리된 상태로 유지한다. 도 18에서 압력센서(550)가 저압탱크(340)의 내부에서 입력관(350)의 단부(353)에 인접하도록 설치하는 구성을 예시한다. 이와 함께 도 6처럼 입력축(131)을 상측부(131a)와 하측부(131b)로 분할하고 클러치(230)를 설치한다. 클러치(230)는 솔레노이드(235)를 이용하여 레버(230a)를 구동하여 입력축(131)의 동력전달을 단속한다. 전술한 압력센서(550)의 출력은 솔레노이드(235)를 작동하는 신호로 사용된다. 이에 따라, 풍력이 약하거나 강한 것으로 판단되면 입력축(131)을 분리하여 작동을 중지한다. On the other hand, the
도 18에서, 미설명 부호 352, 356, 362는 모두 체크밸브를 의미하는 것으로 필요에 따라 적절한 수로 설치한다.In FIG. 18,
이와 같이 본 발명은 수직축풍차(100)의 회전력으로 발생된 1차공압(A1)을 이용하여 승압수단(400)의 자기동력기(420)가 동작하면서 자력과 탄성력에 의한 공압실린더(470)의 작동으로 2차공압(A2)을 생성하고, 이를 공압터어빈(320)에 공급하여 유효전력으로 사용할 수 있는 발전장치(500)의 정속도 운전으로 안정적인 전기 생산을 가능하게 한다.As described above, the present invention operates the
본 발명에서 1차공압(A1)은 송풍기 보다 약간 높은 상태의 1~1.5㎏f/㎠ 정도의 공기압을 생성하고, 승압수단(400)에서 공압모터(410)는 경량 부하인 원형자기차폐판(430)을 회전시키며, 공압실린더(470)의 출력도 약 2㎏f/㎠ 내외이므로 작동상 문제가 없다.In the present invention, the primary pneumatic pressure (A1) generates an air pressure of about 1 ~ 1.5kgf / ㎠ slightly higher than the blower, the
한편, 본 발명의 도시에서 미설명 부호 B는 베어링을 의미한다.Meanwhile, reference numeral B in the illustration of the present invention means a bearing.
본 발명은 기재된 실시예에 한정되는 것은 아니고, 본 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않고 다양하게 수정 및 변형할 수 있음은 이 기술의 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명하다. 따라서 그러한 변형예 또는 수정예들은 본 발명의 특허청구범위에 속한다 해야 할 것이다.It will be apparent to those skilled in the art that various modifications and variations can be made in the present invention without departing from the spirit and scope of the invention as defined by the appended claims. It is therefore intended that such variations and modifications fall within the scope of the appended claims.
100: 수직축풍차 110: 풍차날개 111~113: 가동날개
114: 고정날개 131: 입력축 132: 출력축
150: 커플링 200: 본체 230: 클러치
250: 자기부상기 260: 자석 300: 공압수단
340: 저압탱크 350: 입력관 360: 출력관
380: 고압탱크 395: 기동관 400: 승압수단
410: 공압모터 420: 자기동력기 421, 423: 회전식고정자
422, 424: 가동자 427: 회전축 428: 베벨기어
430: 자기차폐판 432: 비자성면체 435: 고정자자석
437: 자기차폐면체 450: 안내축
451: 스프링 455: 슬라이더 460: 자력단속축
470: 공압실린더 480: 와류면체 500: 발전장치
550: 압력센서 600: 크랭크장치 620: 크랭크로드100: vertical wind wheel 110:
114: fixed blade 131: input shaft 132: output shaft
150: coupling 200: main body 230: clutch
250: magnetic levitation 260: magnet 300: pneumatic means
340: low pressure tank 350: input tube 360: output tube
380: high pressure tank 395: maneuver pipe 400: boosting means
410: pneumatic motor 420:
422 and 424: mover 427: rotary shaft 428: bevel gear
430: magnetic shield plate 432: non-magnetic tetrahedron 435: stator magnet
437: magnetic shield face 450: guide shaft
451: spring 455: slider 460: magnetic control shaft
470: pneumatic cylinder 480: vortex surface 500: generator
550: pressure sensor 600: crank device 620: crank rod
Claims (10)
상기 수직축풍차(100)의 입력축(131)과 함께 동심상으로 출력축(132)을 수용하는 본체(200);
상기 입력축(131)에 설치되어 공기압축기(310)로 공압력을 생성하고, 상기 출력축(132)에 설치되어 공압터어빈(320)으로 구동력을 생성하는 공압수단(300);
상기 공압수단(300)에 배관 상으로 연결되고, 공압모터(410)의 회전력으로 회전식고정자(421)(423)와 가동자(422)(424) 사이의 자기장을 단속하여 반복적으로 탄성에너지를 저장하며, 주기적으로 탄성에너지를 공압실린더(470)에 보내어 공압력을 증가시키는 승압수단(400); 및
상기 출력축(132)에 연결되어 공압력으로 전기를 생성하는 발전장치(500);를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 공기압을 이용한 풍력발전장치.A vertical windmill 100 having a plurality of windmill wings 110 and connected to the input shaft 131;
A main body 200 accommodating the output shaft 132 concentrically with the input shaft 131 of the vertical wind wheel 100;
A pneumatic means (300) installed on the input shaft (131) to generate air pressure with the air compressor (310), and installed on the output shaft (132) to generate driving force to the pneumatic turbine (320);
Is connected to the pneumatic means 300 on the pipe, by intermittent magnetic field between the rotary stator 421, 423 and the mover 422, 424 by the rotational force of the pneumatic motor 410 to repeatedly store the elastic energy A boosting means 400 which periodically sends elastic energy to the pneumatic cylinder 470 to increase the pneumatic pressure; And
And a power generation device 500 connected to the output shaft 132 to generate electricity at pneumatic pressure.
상기 수직축풍차(100)는 탄성적으로 지지되어 풍력에 의하여 유동되는 가동날개(111~113)를 포함하는 것을 특징으로 하는 공기압을 이용한 풍력발전장치.The method of claim 1,
The vertical windmill (100) is a wind power generator using a pneumatic pressure, characterized in that it includes a movable wing (111 ~ 113) elastically supported to flow by the wind.
상기 본체(200)는 다수의 자기디스크(251~254)를 지닌 자기부상기(250)를 개재하여 입력축(131)과 출력축(132)을 지지하는 것을 특징으로 하는 공기압을 이용한 풍력발전장치.The method of claim 1,
The main body 200 is a wind power generator using the pneumatic pressure, characterized in that for supporting the input shaft 131 and the output shaft 132 via a magnetic buoy 250 having a plurality of magnetic disks (251 ~ 254).
상기 공압수단(300)은 공기압축기(310)의 일측에 기동관(395)을 연결하고, 기동관(395) 상에 기동밸브(396)를 구비하는 것을 특징으로 하는 공기압을 이용한 풍력발전장치.The method of claim 1,
The pneumatic means (300) is connected to the start pipe (395) on one side of the air compressor 310, the wind power generator using the air pressure, characterized in that provided with a start valve (396) on the start pipe (395).
상기 승압수단(400)은 공압모터(410)에 연결되는 자력단속축(460)에 자기차폐판(430)을 구비하고, 자력단속축(460)에 베벨기어(428)을 구성하고, 베벨기어(428)을 관통하는 회전축(427)이 구성되어 회전식고정자(421,423)를 연결 구성하고, 안내축(450)에 장착된 슬라이더(455)에 공압실린더(470)의 피스톤을 연결하고, 안내축(450)에 슬라이더(455)와 접촉되는 스프링(451)을 구비하고, 슬라이더(455) 상에 가동자(422)(424)를 구비하고, 가동자(422)(424)와 대응된 면상에 회전식고정자(421)(423)를 구비하는 것을 특징으로 하는 공기압을 이용한 풍력발전장치.The method of claim 1,
The boosting means 400 is provided with a magnetic shield plate 430 on the magnetic control shaft 460 connected to the pneumatic motor 410, constitutes a bevel gear 428 on the magnetic control shaft 460, the bevel gear A rotating shaft 427 penetrating 428 is configured to connect the rotary stators 421 and 423, and connects the piston of the pneumatic cylinder 470 to the slider 455 mounted to the guide shaft 450, and guide shaft ( 450 is provided with a spring 451 in contact with the slider 455, with movers 422 and 424 on the slider 455, and rotatable on a surface corresponding to the movers 422 and 424. Wind power generator using the pneumatic pressure, characterized in that it comprises a stator (421, 423).
상기 승압수단(400)은 와류냉각핀(485)을 지닌 와류면체(480)를 구비하고, 공압모터(410)에서 배출되는 공기를 이용하여 방열하는 것을 특징으로 하는 공기압을 이용한 풍력발전장치.The method of claim 1,
The boosting means 400 is provided with a vortex facer 480 having a vortex cooling fin 485, the wind power generator using a pneumatic pressure, characterized in that the heat radiation using the air discharged from the pneumatic motor (410).
상기 공압수단(300)의 일측에 압력센서(550)를 구비하고 풍력이 설정치를 벗어나면 입력축(131)을 분리된 상태로 유지하는 것을 특징으로 하는 공기압을 이용한 풍력발전장치.The method of claim 1,
The pressure sensor 550 is provided on one side of the pneumatic means 300, and the wind power generator using pneumatic pressure, characterized in that to keep the input shaft 131 separated when the wind is out of the set value.
상기 승압수단(400)은 안내축(450)에 장착된 슬라이더(455)에 공압실린더(470)의 피스톤을 연결하고, 안내축(450)에 슬라이더(455)와 접촉되는 스프링(451)을 구비하고, 슬라이더(455) 상에 가동자(422)(424)를 구비하고, 가동자(422)(424)와 대응된 면상에 회전식고정자(421)(423)를 구비하는 것으로서 슬라이더(455)의 왕복운동을 이용하여 크랭크로드(620)와 크랭크장치(600)에 연결하여 회전운동을 나타내는 것을 특징으로 하는 공기압을 이용한 풍력발전장치.The method of claim 1,
The boosting means 400 has a spring 451 which connects the piston of the pneumatic cylinder 470 to the slider 455 mounted on the guide shaft 450 and contacts the slider 455 on the guide shaft 450. And a stator 422, 424 on the slider 455, and a rotatable stator 421, 423 on a surface corresponding to the movable 422, 424. Wind power generator using air pressure, characterized in that the rotational motion by connecting to the crank rod 620 and the crank device 600 by using a reciprocating motion.
상기 승압수단(400)은 회전식고정자(421,423)의 형태를 다각형면체로 구성하고, 다각형면체의 각 일측면에 비자성면체(432)와 고정자자석(435)을 부착 구성하여 회전식고정자(421,423)를 구성하며, 회전식고정자(421,423)와 이격된 외면에 자기차폐면체(437)를 구성하는 것을 특징으로 하는 공기압을 이용한 풍력발전장치.The method of claim 1,
The boosting means 400 is configured to form a rotary stator (421,423) of a polygonal facet, and to form a rotating stator (421,423) by attaching a nonmagnetic facet 432 and a stator magnet 435 on each side of the polygonal facet. And a magnetic shield face 437 on the outer surface spaced apart from the rotatable stators 421 and 423.
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