KR101474282B1 - 무코어 추진팬 및 그 추진팬을 이용한 주행장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 무코어 추진팬 및 그 추진팬을 이용한 주행장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 바람의 저항을 최소화하는 추진팬을 이용하여 추진기류를 생성하여 주행장치의 추진력 부여가 가능하게 하고, 또한, 부력팬을 이용하여 주행장치의 바퀴와 지면 마찰력을 최소화하여 추진력을 향상시키며, 특히, 별도의 휘발유나 경유 등의 연료를 사용하지 않으므로 배기가스 발생의 차단이 가능하게 하는 등 매우 친환경적으로 사용할 수 있게 하기 위한 무코어 추진팬 및 그 추진팬을 이용한 주행장치에 관한 것이다.

Description

무코어 추진팬 및 그 추진팬을 이용한 주행장치{Driving equipment utilizing fan and fan}

본 발명은 무코어 추진팬 및 그 추진팬을 이용한 주행장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 발전겸용 팬을 이용하여 주행장치(오토바이 및 자동차)의 추진이 가능하게 하면서도 부력에 의해 바퀴의 마찰을 최소화시켜 추진 효율을 향상시키며, 특히, 휘발유 또는 경유 등의 연료를 사용하지 않으므로 매우 친환경적으로 사용 가능하게 하기 위한 무코어 추진팬 및 그 추진팬을 이용한 주행장치에 관한 것이다.

일반적으로 2륜차(오토바이)나 4륜차(자동차) 등의 주행장치는 차체에 휘발유 또는 경우를 원료로하는 원동기를 장착하여 그 원동기의 동력원을 이용하여 주행이 가능하게 하는 이동수단을 말한다.

한편 상기와 같이 2륜차(오토바이)나 4륜차(자동차)의 주행력을 부여하기 위한 원동기는 피스톤엔진을 사용하게 되는 것으로, 피스톤 엔진은 실린더 내부에서 연료와 산소를 연소시켜, 고압, 고온으로 된 가스의 팽창력이 직접 피스톤을 움직이게 하는 내연기관으로, 이때 위 아래로 움직이는 피스톤의 왕복운동은 크랭크축에 연결된 커넥팅 로드에 의해 크랭크축에서 회전 운동으로 전환된다, 자동차 엔진은 거의 모두 4행정 사이클로 작동한다. 4행정 사이클이란 한 사이클이 흡입 행정, 압축 행정, 동력 행정, 배기 행정으로 이루어진 것으로, 크랭크축이 2번 회전하게 된다. 이것을 위해 실린더가 4개 이상 존재하며, 순서대로 작동되면 동력이 원활하게 연속적으로 발생하게 된다. 가솔린 엔진에 비해 디젤엔진은 4행정 사이클을 사용하기는 하지만 압축-흡입-동력-배기 순으로 진행되어 먼저 공기를 압축시켜 실린더 내부를 고온, 고압상태로 만들어 놓기 때문에 점화플러그 없이도 발화점이 낮은 경유를 분사하여 발화가 일어나도록 만든 내연기관이다.

한편, 이러한 주행장치에 사용되는 엔진은 그 중량이 상당한 것인바, 회전력을 가지는 바퀴와 지면의 마찰 또한 상당하여 이러한 주행장치를 구동시키기 위해서는 상당한 연료의 소비와 연료가 연소시 발생되는 배기가스로 인해 상당한 환경오염을 가져오는 문제점이 있어 이러한 문제점을 해결하는데 최우선 과제로 남아 있는 실정이다.

한편, 본 발명 출원인은 특허출원등록 제10-1025387호, 특허출원등록 제10-1117044호와 같이 고 효율 발전겸용 원반 회전장치 및 이를 이용한 특허등록출원 제10-2009-0121482호와 갖은 바퀴를 제안한바, 특수 환경을 새롭게 이용 기존 전동장치들의 문제점을 해결하였다.

그러나, 상기와 같은 발전겸용 원반 및 바퀴는 자체 구동력을 얻을 수는 있었으나, 이 또한 바퀴의 구동 한계를 극복하지 못하였다.

대한민국특허출원등록 제10-1025387호. 대한민국특허출원등록 제10-1117044호와. 대한민국특허등록출원 제10-2009-0121482호.

본 발명은 상기와 같은 제반 문제점을 해결하기 위해 창안된 것으로, 바람의 저항을 최소화하는 추진팬을 이용하여 추진기류를 생성하여 주행장치의 추진력 부여가 가능하게 하고, 또한, 부력팬을 이용하여 주행장치의 바퀴와 지면 마찰력을 최소화하여 추진력을 향상시키며, 특히, 별도의 휘발유나 경유 등의 연료를 사용하지 않으므로 배기가스 발생의 차단이 가능하게 하는 등 매우 친환경적으로 사용할 수 있게 하기 위한 무코어 추진팬 및 그 추진팬을 이용한 주행장치를 제공함에 본 발명의 목적이 있는 것이다.

상기 목적을 달성하기 위한 구체적인 수단으로는, 중앙의 축관과 그 축관과 이격되며 상기 축관과 다수의 지지간에 의해 연결되는 수직부와 수평부로 된 외관으로 된 프레임체와, 상기 수평부 내측으로 이격되는 위치에서 수직부로부터 돌출되며 내측 및 외측면에는 방사상으로 다수의 코일체가 형성된 관형 코일판으로 된 고정체; 및

상기 축관의 외둘레에 자유회전력을 가지도록 베어링 축설되는 회전관과, 상기 회전관의 외둘레에서 방사상으로 다수 형성되는 유도날개와, 상기 유도날개의 끝단부에서 각각의 유도날개와 연결되며 상기 코일판의 코일체와 물리적으로 대응되도록 다수의 자석체가 형성된 관형 자석판으로 된 회전체로 구성하며,

상기 추진팬을 주행장치의 양측에서 유도날개가 주행방향과 대항되도록 각각 장착하여 추진팬의 구동시 추진력을 가지게 구성하고,

주행장치의 저면에는 부력팬을 중력방향으로 형성하여 부력팬의 구동시 주행장치에 부력이 작용하게 구성함으로 달성할 수 있는 것이다.

이상과 같이 본 발명 무코어 추진팬 및 그 추진팬을 이용한 주행장치는, 추진팬에 의해 추진기류를 생성 및 추진력이 부여됨과 동시에 중앙이 관통되어 공기 저항력이 없어 추진력이 현격히 향상되며, 주행장치의 저면에 형성되는 부력팬에 의해 바퀴와 지면의 마찰력이 최소화되어 추진력이 향상되는 효과를 얻을 수 있는 것이다.

또한, 자가 발전 및 구동이 가능하여 별도의 휘발유나 경유 등의 연료를 사용하지 않아 배기가스의 발생이 완전히 차단되는 등 친환경적으로 주행장치의 추진력을 부여할 수 있는 효과를 얻을 수 있는 것이다.

도 1은 본 발명 무코어 추진팬을 나타낸 분해 사시도.
도 2는 본 발명 무코어 추진팬을 나타낸 결합 사시도.
도 3은 본 발명 무코어 추진팬을 나타낸 측 단면도.
도 4는 본 발명 무코어 추진팬을 나타낸 정 단면도.
도 5는 본 발명 무코어 추진팬을 이용한 주행장치의 측면도.
도 6은 본 발명 무코어 추진팬을 이용한 주행장치의 배면도.

본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.

따라서, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고, 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

먼저, 본 발명 무코어 추진팬(1)을 살펴보면,

도 1은 본 발명 무코어 추진팬을 나타낸 분해 사시도이고, 도 2는 본 발명 무코어 추진팬을 나타낸 결합 사시도이며, 도 3은 본 발명 무코어 추진팬을 나타낸 측 단면도이고, 도 4는 본 발명 무코어 추진팬을 나타낸 정 단면도이다.

도 1 내지 도 4의 도시와 같이 본 발명 무코어 추진팬(1)은, 고정체(100)와 회전체(200)로 구성된다.

여기서, 상기 고정체(100)는, 프레임체(110)과, 코일판(120)으로 구성된 것으로,

여기서, 프레임체(110)는, 먼저, 중앙이 관통 형성된 관체형 축관(111)이 형성된다.

그리고, 상기 축관(111)의 외측에는 그 축관(111)보다 확장된 직경을 가지면서 이격 형성되는 관체형 외관(115)이 마련된 것으로, 상기 축관(111)과 외관(115)은 다수의 지지간(112)에 의해 연결되게 구성된다.

이때, 상기 외관(115)은, 상기 축관(111)과 직각 방향을 이루도록 수직부(116)를 이루는 것으로, 그 수직부(116)와 상기 축관(111)의 일단부 둘레가 지지간(112)에 의해 연결되게 구성된다.

그리고, 상기 수직부(116)의 외둘레에는 수평부(117)가 돌출 형성된 것으로, 이때, 수평부(117)는 상기 축관(111)과 동일한 방향을 가지게 구성된다.

상기 코일판(120)은, 관체 형태로 구성된 것으로, 상기 프레임체(110)의 수평부(117) 내측에서 그 수평부(117)와 이격되도록 구성되며, 상기 수직부(116)로부터 돌출되게 구성된다.

이때, 코일판(120)에는 다수의 코일체(121)(121')가 방사상으로 서로 대칭되는 A군과 B군이 서로 교차 형성된 것으로, 코일체(121)(121')는 그 코일판(120)의 내측면과 외측을 관통하여 내, 외주면으로 노출되게 구성된다.

상기 회전체(200)는, 회전관(210)과, 유도날개(220)(220')와, 자석판(230)으로 구성된 것으로, 정역 방향의 회전이 가능하게 구성된다.

이때, 상기 회전관(210)은, 회전체(200)를 상기 프레임체(110)에 결합하기 위한 것으로, 관체 형태로 구성되며, 상기 축관(111)의 외둘레에서 자유회전력을 가지도록 베어링(B) 결합되게 구성된다.

상기 유도날개(220)(220')는, 상기 회전관(210)의 외둘레에서 방사상으로 다수 형성되는 것으로, 회전시 공기를 흡입 및 배출할 수 있도록 구성된다.

상기 자석판(230)은, 관체 형태로 구성되며 상기 코일판(120)의 코일체(121)(121')와 대응되도록 다수의 자석체(231)(231')가 방사상으로 형성되어 상기 코일체(121)(121')에 전해지는 전류의 방향에 따라 정역 방향의 회전이 가능하게 구성된다.

이때, 자석판(230)은, 상기 각각의 유도날개(220)(220')가 연결되는 것으로, 그 관체 형태의 자석판(230) 내주면에 상기 각각의 유도날개(220)(220')의 끝단부가 연결되게 구성되어 유도날개(220)(220')와 함께 회전하게 된다.

한편, 상기 자석판(230)은, 상기 코일판(120)을 감싸며 그 코일판(120)이 수용되도록 코일판 수용홈(232)을 가지도록 제1 자석판(233)과 제2 자석판(234)을 이루는 단면상 "ㄷ" 형태를 이루게 구성된 것이며, 상기 제1 자석판(233)과 제2 자석판(234)의 대항면에 각각 상기 코일체(121)(121')와 대응하는 자석체(231)(231')가 배열되고, 제2 자석판(234)의 내주면에 상기 유도날개(220)(220')가 연결되게 구성된다.

이하, 상기와 같은 구성을 갖는 무코어 추진팬을 이용한 주행장치(10)를 살펴보면,

도 5는 본 발명 무코어 추진팬을 이용한 주행장치의 측면도이고, 도 6은 본 발명 무코어 추진팬을 이용한 주행장치의 배면도이다.

도 5 및 도 6의 도시와 같이 본 발명 무코어 추진팬을 이용한 주행장치(10)는, 오토바이 또는 자동차로의 적용이 가능하며, 본 발명에서는 그 실시예로 자동차를 적용한 주행장치로 설명한다.

먼저, 본 발명 주행장치(10)에는, 그 엔진룸(도면중 미도시함)에 전기를 축전 및 공급할 수 있도록 충전지(20)가 형성된다.

이에, 상기와 같은 주행장치(10)의 주행력을 부여하기 위해서 추진팬(1)이 장착된다.

이때, 추진팬(1)은, 주행장치(10)의 양측 하부에 설치하여 그 양측에서 동일한 추진력을 가질 수 있도록 구성함이 바람직하며, 그 장착하기 위한 수단으로는 한정적인 것이 아니며 볼팅 등 다양한 방법의 구현이 가능할 것으로, 그 상세한 설명은 생략한다.

또한, 상기와 같이 설치되는 추진팬(1)은, 회전체(200)의 유도날개(220)(220')가 주행방항에서 발생되는 바람과 대항 되도록 그 진행방향을 향하게 장착함이 바람직하다.

한편, 상기 추진팬(1)을 주행장치(10)에 장착하기 위해 추진관(300)을 이용하여 가능한 것이며, 이때, 추진관(300)은, 먼저, 일정한 길이를 갖는 관체 형태의 확장관(310)을 이루는 것으로, 그 확장관(310)의 내부에 상기 추진팬(1)이 하나 이상 장착된다.

즉, 추진팬(1)이 확장관(310)의 내부에 장착되어 주행장치(10)의 전방 공기를 흡입하여 그 추진팬(1)의 회전력으로 공기를 후방으로 배출하면서 추력이 발생 되게 된다.

그리고, 상기 확장관(310)의 후방에는 경사관(320)이 형성된 것으로, 그 경사관(320)은, 상기 확장관(310)의 단부로부터 후방으로 갈수록 점차적으로 축소된 직경을 가지게 구성된다.

즉, 추진팬(1)을 빠르게 통과하는 공기는 점차적으로 축소되는 경사관(320)을 통과하면서 압축 배출되어 추력을 보다 향상시킬 수 있게 된다.

또한, 주행장치(10)의 저면에는 모터(도면중 미도시함)로 구동되는 부력팬(2)이 중력방향으로 더 형성된 것으로, 부력팬(2)은, 통상의 모터 구동하는 고속용 송풍팬 종류면 가능하고, 본 발명 출원인에 의해 출원 등록된 특허출원등록 제10-1117044호와 같은 원반장치를 이용한 팬의 사용 또한 가능할 것이다.

이때, 부력팬(2)은, 작동시 하방으로 바람을 토출시켜 주행장치(10)에 부상(浮上)력을 발생시켜 중력을 상쇄시키는 한편, 주행장치(10)의 바퀴(11)와 지면과의 마찰력을 감소시켜 추진력이 증대되도록 도와주게 된다.

이하, 상기와 같은 구성을 갖는 본 발명 무코어 추진팬 및 그 추진팬을 이용한 주행장치의 작용을 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도 5 및 도 6을 참조하여 본 발명 주행장치(10)를 주행하기 위해서는 충전지(20)에 충전된 전기를 이용하여 추진팬(1)을 작동시킴으로 그 주행이 가능하게 되고, 이는 주행장치(10)의 운전석에서의 조작에 의해 가능할 것이다.

도 3 및 도 4를 참조하여 상세히 설명하면, 운전자의 조작에 따라 코일판(120)에 형성된 코일체(121)(121')에 축전 상태의 충전지(20)의 전원을 인가하게 되면 코일체(121)(121')로부터 발생하는 전하의 부호가 회전체(200)의 제1,2 자석판(233)(234)의 자석체(231)(231') 극성과 간섭하여 상호 간의 인력과 척력이 발생하게 되는 것으로, 이렇게 인력과 척력의 교번 작용으로 인해 회전체(200)가 스스로 회전할 수 있게 된다.

이에, 상기와 같이 회전체(200)가 회전함과 동시에 유도날개(220)(220')를 통해 주행장치(10)의 전방 공기를 흡입 및 배출하게 되는 것인데, 이때, 공기는 추진관(300)의 확장관(310)으로 진입됨과 동시에 그 확장관(310) 내부에서 빠르게 유도날개(220)(220')를 통과하면서 추력이 발생된다.

또한, 상기와 같이 유도날개(220)(220')를 통과한 공기는 확장관(310)의 후방에 연장 형성된 경사관(320)을 통과하면서 압축되어 강한 추력을 생성하는 한편, 강하게 배출되어 주행장치(10)의 추진이 가능하게 된다.

한편, 본 발명 추진팬(1)은, 그 고정체(100) 및 회전체(200)의 중앙이 축관(111)을 통해 관통 형성되어 있는 것인바, 상기와 같이 공기가 유도날개(220)(220')를 통과하는 과정에서 바람에 맞서는 풍막 현상이 방지됨은 물론, 유도날개(220)(220')의 흡입 배출력과 함께 그 축관(111)을 통해 2차적인 추력이 형성되어 빠르게 공기를 후방으로 배출시킬 수 있게 되어 그 추진력이 더욱 증대되게 된다.

한편, 상기와 같이 추진력을 부여하는 과정에서, 통상의 정역모터의 작동과 같이 상기 코일체(121)(121')에 전해지는 전류의 방향을 바꿔줌으로 회전체(200)의 정역 방향의 회전이 가능한 것인바, 주행장치(10)의 전진 및 후진이 가능함은 당연할 것이다.

또한, 상기와 같이 주행장치(10)의 추진 과정에서 그 주행장치(10)의 저면에 형성된 부력팬(2)을 작동시키게 되면, 그 부력팬(2)은, 중력 방향으로 빠르게 바람을 토출시키게 되는 것인바, 주행장치(10)의 중력을 상쇄시키게 되는 것이며, 이에 주행장치(10)의 바퀴(11)와 지면과의 마찰력이 최소화되어 그 바퀴(11)의 회전력 증대에 따른 추진력이 향상되게 된다.

한편, 본 발명 무코어 추진팬을 이용한 주행장치(10)에는, 본 발명 출원인에 의해 안출된 특허출원등록 제10-1308317호와 같이 분할 코일체를 갖는 코일판과 분할 자석을 갖는 왕복 이동형 자석판을 이용한 발전겸용 전동장치를 주행장치(10)의 쇼크업쇼바(shock absorber)(도면중 미도시함)에 적용할 수 있는 것으로, 이에, 주행장치(10)가 주행하는 과정에서 자석판의 상,하 왕복 이동에 따른 전기의 생산 및 이를 충전지(20)에 저장하여 추진팬(1)의 전력원으로 사용하거나 기존의 알터네이터와 함께 다양한 전기 장치를 자유롭게 사용할 수 있을 것이다.

또한, 본 발명 무코어 추진팬을 이용한 주행장치(10)에는, 본 발명 출원인에 의해 안출된 특허출원등록 제10-1054625호와 같이 진동에 의한 전기 발생이 이루어지게 한 원반형 발전장치를 주행장치(10)의 바퀴(도면중 미도시함)에 적용할 수 있는 것으로, 이에, 주행장치(10)가 주행하는 과정에서 자석판과 코일판의 교번에 따른 장치의 회전동력 손실을 전혀 주지 않는 전기의 생산 및 이를 충전지(20)에 저장하여 추진팬(1)의 전력원으로 사용하거나 기존의 알터네이터와 함께 다양한 전기 장치를 자유롭게 사용할 수 있을 것이다.

이상에서와 같이 본 발명 무코어 추진팬 및 그 추진팬을 이용한 주행장치는, 추진팬을 이용하여 추진기류의 생성에 따른 주행장치의 추진력의 부여가 가능하게 하는 등 별도의 연료 없이도 주행장치의 주행이 가능하게 하는 등 매우 친환경적으로 주행장치의 추진력 구현이 가능하다.

1 : 추진팬 2 : 부력팬
10 : 주행장치 11 : 바퀴
20 : 충전지
100 : 고정체 110 : 프레임체
111 : 축관 112 : 지지간
115 : 외관 116 : 수직부
117 : 수평부 120 : 코일판
121,121' : 코일체
200 : 회전체 210 : 회전관
220,220' : 유도날개 230 : 자석판
231,231' : 자석체 232 : 코일판 수용홈
233 : 제1 자석판 234 : 제2 자석판
300 : 추진관 310 : 확장관
320 : 경사관

Claims (4)

1. 중앙의 축관(111)과 그 축관(111)과 이격되며 상기 축관(111)과 다수의 지지간(112)에 의해 연결되는 수직부(116)와 수평부(117)로 된 외관(115)으로 된 프레임체(110)와, 상기 수평부(117) 내측으로 이격되는 위치에서 수직부(116)로부터 돌출되며 내측 및 외측면에는 방사상으로 다수의 코일체(121)(121')가 형성된 관형 코일판(120)으로 된 고정체(100); 및
   상기 축관(111)의 외둘레에 자유회전력을 가지도록 베어링(B) 축설되는 회전관(210)과, 상기 회전관(210)의 외둘레에서 방사상으로 다수 형성되는 유도날개(220)(220')와, 상기 유도날개(220)(220')의 끝단부에서 각각의 유도날개(220)(220')와 연결되며 상기 코일판(120)의 코일체(121)(121')와 물리적으로 대응되도록 다수의 자석체(231)(231')가 형성된 관형 자석판(230)으로 된 회전체(200)로 구성함을 특징으로 하는 무코어 추진팬.
   
2. 제 1항에 있어서,
   상기 자석판(230)은, 상기 코일판(120)이 수용되도록 코일판 수용홈(232)을 가지도록 제1 자석판(233)과 제2 자석판(234)으로 된 "ㄷ" 형으로 구성하되,
   상기 제1 자석판(233)과 제2 자석판(234)의 대항면에 각각 자석체(231)(231')를 형성함을 특징으로 하는 무코어 추진팬.
   
3. 오토바이 또는 자동차로 된 주행장치에 있어서,
   중앙의 축관(111)과 그 축관(111)과 이격되며 상기 축관(111)과 다수의 지지간(112)에 의해 연결되는 수직부(116)와 수평부(117)로 된 외관(115)으로 된 프레임체(110)와, 상기 수평부(117) 내측으로 이격되는 위치에서 수직부(116)로부터 돌출되며 내측 및 외측면에는 방사상으로 다수의 코일체(121)(121')가 형성된 링형 코일판(120)으로 된 고정체(100); 및
   상기 축관(111)의 외둘레에 자유회전력을 가지도록 베어링(B) 축설되는 회전관(210)과, 상기 회전관(210)의 외둘레에서 방사상으로 다수 형성되는 유도날개(220)(220')와, 상기 유도날개(220)(220')의 단부에 형성되어 상기 코일판(120)과 대응되며 다수의 자석체(231)(231')가 형성된 링형 자석판(230)으로 된 회전체(200)로 구성되어, 충전지(20)로부터 상기 고정체(100)의 코일체(121)(121')에 전원을 인가시 반응하는 자석체(231)(231')에 의해 회전체(200)가 회전되는 추진팬(1)을 구비하되,
   상기 추진팬(1)을 주행장치(10)의 양측에서 유도날개(220)(220')가 주행방향과 대항되도록 각각 장착하여 추진팬(1)의 구동시 추진력을 가지게 구성하고,
   주행장치(10)의 저면에는 부력팬(2)을 중력방향으로 형성하여 부력팬(2)의 구동시 주행장치(10)에 부력이 작용하게 구성함을 특징으로 하는 무코어 추진팬을 이용한 주행장치.
   
4. 제 3항에 있어서,
   주행장치에,
   전방의 확장관(310)과, 상기 확장관(310)의 후방으로 연장되며 점차적으로 축소되는 직경을 가지는 경사관(320)으로 된 추진관(300)을 더 포함하여 구성하되,
   상기 확장관(310)의 내부에 하나 이상의 추진팬(1)를 설치하여 그 추진관(300)을 주행장치(10)에 장착하여 구성함을 특징으로 하는 무코어 추진팬을 이용한 주행장치.
   
   
   
   
   

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