KR101477638B1 - Apparatus for floating object using magnetic force - Google Patents

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Abstract

본 발명은 자력을 이용한 공중 부양 장치에 관한 것으로, 부양물에 배치되어 있는 영구 자석과 공중 부양 유닛에서 발생하여 부양물의 영구 자석을 밀어내는 자력을 통해 부양물을 공중 부양하는 동시에 공중 부양 유닛에서 발생하여 부양물의 영구 자석을 끌어당기는 자력을 통해 부양물이 공중 부양 유닛에서 이탈하지 않고 안정적으로 부양물을 부양할 수 있는 공중 부양 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a floating lifting device using magnetic force, which is generated in a permanent magnet and a floating lifting unit disposed on a float, and lifts the float through the magnetic force pushing the permanent magnet of the float, To a levitating apparatus capable of stably supporting a float without releasing the float from the levitating unit through the magnetic force pulling the permanent magnet of the float.

Description

자력을 이용한 공중 부양 장치{Apparatus for floating object using magnetic force}[0001] Apparatus for floating object using magnetic force [0002]

본 발명은 자력을 이용한 공중 부양 장치에 관한 것으로, 부양물에 배치되어 있는 영구 자석과 공중 부양 유닛에서 발생하여 부양물의 영구 자석을 밀어내는 자력을 통해 부양물을 공중 부양하는 동시에 공중 부양 유닛에서 발생하여 부양물의 영구 자석을 끌어당기는 자력을 통해 부양물이 공중 부양 유닛에서 이탈하지 않고 안정적으로 부양물을 부양할 수 있는 공중 부양 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a floating lifting device using magnetic force, which is generated in a permanent magnet and a floating lifting unit disposed on a float, and lifts the float through the magnetic force pushing the permanent magnet of the float, To a levitating apparatus capable of stably supporting a float without releasing the float from the levitating unit through the magnetic force pulling the permanent magnet of the float.

쇳조각을 끌어당기거나 전류에 작용을 미치는 성질을 자성이라 하는데, 이러한 자성을 지닌 물체를 자석이라 한다. 자석은 외부자기장에 의한 자성에 따라 일시자석과 영구자석으로 나눌 수 있다. 즉, 일시자석은 전자석의 철심과 같이 외부자기장을 제거하면 자성이 없어지는 것이고, 영구자석은 일단 자성을 가지면 외부자기장을 제거해도 장기간 자성을 보유하는 것이다. Magnetism refers to a property that attracts a bone or acts on an electric current. An object having such magnetism is called a magnet. The magnet can be divided into a temporary magnet and a permanent magnet depending on the magnetism due to the external magnetic field. That is, the temporary magnet disappears when the external magnetic field is removed like an iron core of an electromagnet, and the permanent magnet retains the magnetism for a long period of time even if the external magnetic field is removed.

이러한 자석을 이용하여 지구본을 부양시키거나 광고물을 부양시키는 종래 기술이 사용되고 있다.Conventional techniques have been used to float the globe with these magnets or to float the advertisements.

도 1은 자석을 이용하여 지구본을 공중 부양시킨 종래 장치(이하 종래기술1)를 도시하고 있는데, 도 1에 도시되어 있는 바와 같이 지구본은 지구본 본체(10)에 영구 자석(11)을 설치하고 지구본 설치대(20)의 상단 하우징(21) 내부에 전자석(미도시)을 설치함으로써, 지구본 본체(10)의 영구 자석(11)과 지구본 설치대(20)의 상단 하우징(21)에 설치되어 있는 전자석의 서로 끌어당기는 자력을 이용하여 지구본 본체(20)를 공중에 부양시킨다.
1 shows a conventional apparatus in which a globe is lifted by using a magnet. Here, as shown in FIG. 1, a globe is provided with a permanent magnet 11 on a globe body 10, The permanent magnets 11 of the glove body 10 and the electromagnets of the electromagnets provided on the upper housing 21 of the glove mounting base 20 can be mounted on the mounting base 20 by providing an electromagnet The glove body 20 is floated in the air using the magnetic force pulling each other.

한편 한국특허출원 제10-1997-0046162호(발명의 명칭:자기부상 원리를 이용한 스탠드의 설치방법 및 구조, 이하 종래기술2)에는 자석을 이용하여 광고물을 부양시키는 종래 기술이 개시되어 있는데, 도 2를 참고로 보다 구체적으로 살펴보면 영구자석의 다른 극끼리 서로 끌어당기는 자력과 다른 극끼리는 서로 밀치는 자력을 이용하여 스탠드(4)의 상부에 오목부를 갖는 영구자석(1)을 일체로 형성하며, 스탠드(4)의 상부에 일체로 형성한 영구자석(1)과 동일한 형상을 이루는 영구자석(5)을 각종 장식구(8)의 하부 내측에 설치함과 동시에 상호 영구자석(1, 5) 간에 마주보는 측이 같은 극으로 이루어지게 함으로써 스탠드(4)의 상부로 항상 장식구(8)가 일정한 거리로 떠 있도록 한다.
On the other hand, Korean Patent Application No. 10-1997-0046162 (entitled " method and structure for installing a stand using magnetic levitation principle, hereinafter referred to as " Prior Art 2 ") discloses a prior art that floats advertisements using magnets, More specifically, referring to FIG. 2, a permanent magnet 1 having a concave portion on an upper portion of the stand 4 is integrally formed by using a magnetic force that attracts the other poles of the permanent magnet to each other and the other poles are pushed against each other Permanent magnets 5 having the same shape as the permanent magnets 1 integrally formed on the upper portion of the stand 4 are disposed inside the lower portions of the various decorating holes 8 and the permanent magnets 1, So that the ornamental opening 8 always floats to the upper portion of the stand 4 at a predetermined distance.

위에서 설명한 종래 기술1은 자석 간에 서로 끌어당기는 자력을 이용하여 부양물을 공중에 부양하는 기술이며, 종래 기술2는 자석 간에 서로 밀어내는 자력을 이용하여 부양물을 공중에 부양하는 기술이다. 부양물을 다양한 장식구 또는 광고물로 제작하는 경우, 종래의 광고 또는 디스플레이 방법과는 상이한 심미적 효과와 함께 사람들에 호기심을 유발하여 높은 광고 효과를 가질 수 있다. 특히 종래 기술1은 부양물을 끌어당기기 위해 부양물 위에 자석이 설치되어 있는 설치 구조물이 필요하기 때문에, 별도의 설치 구조물없이 부양물을 아래에서 밀어내는 자력에 의해 공중 부양시키는 종래 기술2을 더 선호하게 된다.The conventional art 1 described above is a technique for lifting floating objects in the air using magnetic force attracting each other between magnets. Conventional technique 2 is a technique for floating floating objects in the air by using magnetic force pushed between magnets. When the floats are made of various decorations or advertisements, they can cause people to be curious and have a high advertising effect with a different aesthetic effect from the conventional advertisement or display method. Particularly in the prior art 1, since the installation structure in which the magnet is installed on the float is required to attract the floating body, the prior art 2 in which the floating body is levitated by the magnetic force pushing the float without the separate installation structure is preferred .

그러나 종래 기술2의 경우 서로 밀어내는 자력에 의해 부양물을 공중에 부양하기 때문에 오목한 형상의 자석과 이와 동일한 형상의 대응 자석으로 형상에 제한이 있으며, 공중 부양 중 외부에서 부양물에 미세한 힘이 가해지는 경우 떨어지는 문제점을 가진다. However, in the case of the prior art 2, there is a limit to the shape of the concave magnet and the corresponding magnet having the same shape, because the float is floated to the air by the magnetic force pushing each other, and a small force If you lose, you have a falling problem.

본 발명은 위에서 언급한 종래 기술들이 가지는 문제점을 해결하기 위한 것으로 본 발명이 이루고자 하는 목적은 별도의 설치 구조물없이 밀어내는 자력에 의해 다양한 부양물을 부양시킬 수 있는 공중 부양 장치를 제공하는 것이다.SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a floating lifting device capable of lifting various floats by means of a magnetic force which is pushed without a separate installation structure.

본 발명이 이루고자 하는 다른 목적은 부양물을 밀어내는 자력에 의해 공중에 부양시키는 한편, 끌어당기는 자력을 통해 공중에 안정적으로 부양시킬 수 있는 공중 부양 장치를 제공하는 것이다.Another object of the present invention is to provide a levitating apparatus capable of levitating the levitated air by the magnetic force pushing the levitated object while stably lifting the levitated object in the air through the attracting magnetic force.

본 발명이 이루고자 하는 또 다른 목적은 부양물이 공중 부양 유닛에 위치하는 경우에만 전원을 공급하며, 다수의 전자석으로 인가되는 전원의 크기를 모니터링하여 부양물을 공중에 안정적으로 부양시킬 수 있는 공중 부양 장치를 제공하는 것이다. It is a further object of the present invention to provide a method and apparatus for supplying floating power only when the float is located in a levitating unit and monitoring the magnitude of the power applied to the plurality of electromagnets to levitate the levitated air stably Device.

본 발명에 따른 공중 부양 장치는 제1 방향의 제1 자기장과 제1 방향의 자기장과 반대 방향인 제2 방향의 제2 자기장을 발생하는 공중 부양 유닛과, 제1 방향의 제3 자기장을 발생하며 공중 부양 유닛에서 발생되는 제1 자기장, 제2 자기장 및 제3 자기장의 조합에 의해 공중 부양 유닛으로부터 이격되어 공중 부양 유닛의 상면에 부양되는 제1 영구자석을 구비하는 부양 유닛을 포함하는데,
공중 부양 유닛은 제1 방향으로 제1 영구자석을 끌어당기는 자력의 제1 자기장을 발생하는 제1 방향 자석과 제2 방향으로 상기 제1 영구자석을 밀어내는 자력의 제2 자기장을 발생하는 제2 방향 자석을 구비한다.The levitating apparatus according to the present invention generates a third magnetic field in a first direction and a second levitating unit generating a second magnetic field in a second direction opposite to the first magnetic field in the first direction and a second magnetic field in the opposite direction to the first direction And a first permanent magnet floating on an upper surface of the levitating unit, the levitating unit being spaced apart from the levitated unit by a combination of a first magnetic field, a second magnetic field and a third magnetic field generated in the levitating unit,
The levitation unit includes a first direction magnet generating a first magnetic field of a magnetic force attracting the first permanent magnet in the first direction and a second magnetic field generating a second magnetic field of a magnetic force pushing the first permanent magnet in the second direction, Directional magnets.

바람직하게, 공중 부양 유닛에서 제1 방향 자석 또는 제2 방향 자석 중 어느 하나는 전자석이고 다른 하나는 영구자석이다. Preferably, either one of the first direction magnet or the second direction magnet in the levitation unit is an electromagnet and the other is a permanent magnet.

여기서 제1 방향 자석 또는 제2 방향 자석 중 전자석은 중심점을 기준으로 동일 반경 상에 동일 각도로 적어도 3개 이상의 다수 전자석이 이격 배치되어 있다Here, the electromagnet of the first direction magnet or the second direction magnet has at least three or more multiple electromagnets spaced from each other at the same angle on the same radius with respect to the center point

바람직하게, 공중 부양 유닛은 제1 영구자석이 중심점의 가상 연장선에 위치하는지를 감지하는 위치 감지부와, 다수 전자석으로 인가되는 전원의 양을 감지하는 전원 감지부와, 제1 영구자석이 가상 연장선에 위치하는 경우 다수 전자석으로 전원을 인가 시작하며 전원 감지부에서 감지한 전원의 양에 기초하여 다수 전자석으로 균일한 전원이 인가되도록 제어하는 제어부를 포함한다.Preferably, the levitating unit includes a position sensing unit for sensing whether the first permanent magnet is located on a virtual extension line of the center point, a power sensing unit for sensing the amount of power applied to the plurality of electromagnets, The control unit starts to supply power to the plurality of electromagnets and controls the power to be uniformly applied to the plurality of electromagnets based on the amount of the power detected by the power sensing unit.

바람직하게, 제1 방향 자석은 도넛 형상의 영구 자석이고, 제2 방향 자석은 제1 방향 자석의 중심점을 기준으로 제1 방향 자석의 내부에 동일 반경 상에 동일 각도로 이격 배치되는 전자석이며, 제1 방향 자석과 제2 방향 자석은 동일 평면상에 위치한다. Preferably, the first direction magnet is a donut-shaped permanent magnet, the second direction magnet is an electromagnet disposed at the same angle on the same radius inside the first direction magnet with respect to the center point of the first direction magnet, The one-directional magnet and the second directional magnet are located on the same plane.

부양 유닛의 제1 영구 자석은 제1 방향 자석과 제2 방향 자석이 위치하는 평면과 평행하도록 부양 유닛에 배치되어 있다.The first permanent magnet of the lifting unit is disposed in the lifting unit so as to be parallel to the plane where the first direction magnet and the second direction magnet are located.

본 발명에 따른 공중 부양 장치는 다음과 같은 다양한 효과들을 가진다.The float lifting device according to the present invention has various effects as follows.

첫째, 본 발명에 따른 공중 부양 장치는 부양물을 아래에서 밀어내는 자력에 의해 부양시킴으로써, 별도의 설치 구조물이 필요없어 부양물을 장식구 또는 광고물로 제작하는 경우 심미적 또는 광고 효과를 상승시킬 수 있다.First, the float lifting device according to the present invention floats the float by the magnetic force pushing the float from below, thereby eliminating the need for a separate installation structure, so that when the float is manufactured as a decorative ball or an advertisement, have.

둘째, 본 발명에 따른 공중 부양 장치는 부양물을 밀어내는 자력과 끌어당기는 자력의 조합으로 부양물을 공중에 부양시킴으로써, 안정적으로 부양물을 부양시킬 수 있다.Second, the float lifting device according to the present invention can float the float stably by floating the float in the air by a combination of the magnetic force pushing the float and the magnetic force pulling it.

셋째, 본 발명에 따른 공중 부양 장치는 부양물 감지 센서부를 통해 부양물이 공중 부양 유닛에 위치하는 경우에만 전원을 공급함으로써, 전원의 낭비를 막을 수 있다.Third, the float lifting device according to the present invention can prevent the waste of the power supply by supplying the power only when the float is located in the levitated unit through the float detection sensor unit.

넷째, 본 발명에 따른 공중 부양 장치는 다수의 전자석으로 인가되는 전원의 크기를 모니터링하고 다수의 전자석으로 인가되는 전원의 크기를 균일하게 제어함으로써, 부양물을 공중에 안정적으로 부양시킬 수 있다. Fourth, the levitator according to the present invention monitors the magnitude of a power source applied to a plurality of electromagnets and uniformly controls the size of a power source applied to the plurality of electromagnets, so that the floats can be stably lifted to the air.

도 1은 자석을 이용하여 지구본을 공중 부양시킨 종래 장치를 설명하기 위한 도면이다.
도 2는 자석을 이용하여 광고물을 부양시키는 종래 장치를 설명하기 위한 도면이다.
도 3은 본 발명에 따른 자력을 이용한 공중 부양 장치를 설명하기 위한 도면이다.
도 4는 본 발명에 따른 자력을 이용한 공중 부양 유닛의 분해도를 도시하고 있다.
도 5는 본 발명에 따른 공중 부양 유닛의 영구자석과 부양 유닛의 영구자석 사이에서 발생하는 자기장을 설명하기 위한 도면이다.
도 6은 본 발명에 따른 공중 부양 유닛의 다수 전자석과 부양 유닛의 영구자석 사이에서 발생하는 자기장을 설명하기 위한 도면이다.
도 7은 자력 발생부(220)를 구성하는 도넛 모양의 영구자석과 다수 전자석 및 부양 유닛의 영구자석에서 발생하는 자기장의 조합을 설명하기 위한 도면이다.
도 8은 본 발명에 따른 제어 회로를 설명하기 위한 기능 블록도이다.FIG. 1 is a view for explaining a conventional apparatus in which a globe is levitated using a magnet.
2 is a view for explaining a conventional apparatus for floatping an advertisement using a magnet.
3 is a view for explaining a levitating apparatus using magnetic force according to the present invention.
4 shows an exploded view of a levitated unit using magnetic force according to the present invention.
5 is a view for explaining a magnetic field generated between a permanent magnet of a floating unit and a permanent magnet of a floating unit according to the present invention.
6 is a view for explaining a magnetic field generated between a plurality of electromagnets of a levitating unit and a permanent magnet of a lifting unit according to the present invention.
7 is a view for explaining a combination of a donut-shaped permanent magnet constituting the magnetic force generating section 220, and a magnetic field generated in the permanent magnets of the multiple electromagnets and the lifting unit.
8 is a functional block diagram for explaining a control circuit according to the present invention.

이하 첨부한 도면을 참고로 본 발명에 따른 자력을 이용한 공중 부양 장치에 대해 보다 구체적으로 설명한다.
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The present invention will now be described more fully with reference to the accompanying drawings, in which exemplary embodiments of the invention are shown.

도 3은 본 발명에 따른 자력을 이용한 공중 부양 장치를 설명하기 위한 도면이다.3 is a view for explaining a levitating apparatus using magnetic force according to the present invention.

도 3을 참고로 보다 구체적으로 살펴보면, 본 발명에 따른 자력을 이용한 공중 부양 장치는 하우징(110) 내부 또는 외부에 영구자석(130)이 배치되어 있는 부양 유닛(100)과 부양 자력을 발생하는 공중 부양 유닛(200)을 구비하고 있다. 부양 유닛(100)의 영구 자석(130)에서 발생하는 자력과 공중 부양 유닛(200)에서 발생한 부양 자력의 조합으로 공중 부양 유닛(200)의 상면에 위치하는 부양 유닛(100)은 공중에 부양되게 된다.3, the air lifting device using magnetic force according to the present invention includes a lifting unit 100 in which a permanent magnet 130 is disposed inside or outside a housing 110, And a lifting unit (200). The combination of the magnetic force generated in the permanent magnet 130 of the lifting unit 100 and the lifting force generated in the air lifting unit 200 causes the lifting unit 100 positioned on the upper surface of the air lifting unit 200 to float in the air do.

공중 부양 유닛(200)에서 부양 자력을 발생하는 자석은 하우징(210) 내부에 구비되어 있는 영구자석과 전자석의 조합으로 구성되는데, 영구자석과 전자석은 서로 반대의 자기장을 발생하도록 구성되어 영구자석과 전자석 중 어느 하나는 부양 유닛(100)에 배치된 영구 자석(130)에서 발생하는 자기장과 반대 방향의 자기장을 발생하여 부양 유닛의 영구 자석(130)을 밀어내는 자력을 발생하며, 다른 하나는 부양 유닛(100)에 배치된 영구 자석(130)에서 발생하는 자기장과 같은 방향의 자기장을 발생하여 부양 유닛의 영구 자석(130)을 끌어당기는 자력을 발생한다. The magnets for generating a lifting force in the levitating unit 200 are composed of a combination of a permanent magnet and an electromagnet provided inside the housing 210. The permanent magnet and the electromagnet are configured to generate magnetic fields opposite to each other, One of the electromagnets generates a magnetic field in a direction opposite to the magnetic field generated in the permanent magnet 130 disposed in the lifting unit 100 to generate a magnetic force to push out the permanent magnet 130 of the lifting unit, Generates a magnetic field in the same direction as the magnetic field generated by the permanent magnet (130) disposed in the unit (100) and generates a magnetic force to attract the permanent magnet (130) of the lifting unit.

공중 부양 유닛(200)의 일단에는 전자석으로 전원을 인가하는 전원선(260)이 연결되어 있다. 전원선(260)을 통해 인가되는 상용 전원은 공중 부양 유닛(200)에서 일정 크기를 가지는 전원으로 정류되어 전자석으로 인가되며, 전자석은 인가된 정류 전원에 의해 자력을 발생한다.A power supply line 260 for applying power to the electromagnet is connected to one end of the levitating unit 200. The commercial power source applied through the power line 260 is rectified to a power source having a predetermined magnitude in the levitating unit 200 and applied to the electromagnets. The electromagnets generate magnetic force by the applied rectifying power.

바람직하게, 공중 부양 유닛(200)은 부양 유닛(100)이 공중 부양 유닛(200)의 중앙 상면에 형성되어 있는 감지홀(250)에 위치하는지를 판단하고, 부양 유닛(100)이 공중 부양 유닛(200)의 감지홀(250)에 위치하는 경우에만, 전자석으로 전원을 인가하여 부양 유닛(100)을 부양시키기 위한 자력을 발생한다.
Preferably, the levitating unit 200 determines whether the levitation unit 100 is located in the detection hole 250 formed in the central upper surface of the levitating unit 200, 200, the power is applied to the electromagnet to generate a magnetic force to float the lifting unit 100. [

도 4는 본 발명에 따른 자력을 이용한 공중 부양 유닛의 분해도를 도시하고 있다.4 shows an exploded view of a levitated unit using magnetic force according to the present invention.

도 4를 참고로 보다 구체적으로 살펴보면, 공중 부양 유닛(200)은 하부 하우징(213) 및 하부 하우징(213)와 결합되어 공중 부양 유닛(200)의 내부에 구비되어 있는 자력 발생부(220) 및 제어 회로 기판(230)을 밀봉하는 상부 하우징(211)을 구비하고 있다. 하부 하우징(211)와 상부 하우징(213)은 서로 나사 체결되거나 하부 하우징(211)와 상부 하우징(213) 중 어느 하나에 형성되어 있는 체결 돌기와 나머지 하나에 체결 돌기와 대응하는 형상으로 형성되어 있는 체결홈에 의해 체결될 수 있다.4, the air lifting unit 200 includes a magnetic force generating unit 220 coupled to the lower housing 213 and the lower housing 213 and provided inside the air lifting unit 200, And an upper housing 211 for sealing the control circuit board 230. The lower housing 211 and the upper housing 213 are screwed to each other or a fastening protrusion formed on one of the lower housing 211 and the upper housing 213 and a fastening protrusion formed on the other of the lower housing 211 and the upper housing 213, As shown in Fig.

자력 발생부(220)는 서로 반대의 자력을 발생하는 전자석과 영구자석으로 구성되는데, 도넛 모양의 영구자석(221)과 도넛 모양의 영구 자석(221)의 안쪽에 배치되어 있는 다수의 전자석(223)으로 구성된다. 다수 전자석은 적어도 3개 이상의 전자석을 가지는 전자석 그룹으로 이루어지는데, 다수 전자석은 서로 동일 중심점을 기준으로 동일 반경에 서로 균등한 이격 각도로 배치된다. The magnetic force generating unit 220 includes an electromagnet generating a magnetic force opposite to that of the permanent magnet 221 and a plurality of electromagnets 223 disposed inside the donut- ). The plurality of electromagnets is composed of a group of electromagnets having at least three or more electromagnets, wherein the plurality of electromagnets are arranged at equal spacing angles with respect to the same central point with respect to one another in the same radius.

자력 발생부(220)를 구성하는 도넛 모양의 영구 자석(221)은 부양 유닛(100)에 배치된 영구 자석(130)의 자기장과 서로 반대 방향의 자기장을 발생하며, 도넛 모양의 영구 자석(221)에서 발생한 자기장과 부양 유닛(100)의 영구 자석(130)에서 발생한 자기장이 서로 충돌하여 부양 유닛(100)을 밀어내는 자력을 발생한다. 한편, 자력 발생부(220)를 구성하는 도넛 모양의 영구 자석(221) 안쪽에 배치된 다수 전자석(223)은 부양 유닛(100)에 배치된 영구 자석(130)의 자기장과 서로 같은 방향의 자기장을 발생하며, 전자석(223)에서 발생한 자기장과 부양 유닛(100)의 영구 자석(130)에서 발생한 자기장이 서로 합쳐져 부양 유닛(100)을 끌어당기는 자력을 발생한다 The donut-shaped permanent magnet 221 constituting the magnetic force generating portion 220 generates a magnetic field in a direction opposite to the magnetic field of the permanent magnet 130 disposed in the lifting unit 100, and the donut- And the magnetic field generated by the permanent magnet 130 of the lifting unit 100 collide with each other to generate a magnetic force for pushing the lifting unit 100. The plurality of electromagnets 223 arranged inside the donut-shaped permanent magnet 221 constituting the magnetic force generating unit 220 are arranged in the same direction as the magnetic field of the permanent magnet 130 disposed in the lifting unit 100, And a magnetic field generated by the electromagnet 223 and a magnetic field generated by the permanent magnet 130 of the lifting unit 100 are combined with each other to generate a magnetic force to attract the lifting unit 100

본 발명이 적용되는 분야에 따라 도넛 모양의 자석을 전자석으로 구성하고 도넛 모양의 전자석 안쪽에 다수의 영구 자석으로 구성하며, 도넛 모양의 전자석은 부양 유닛(100)의 영구 자석(130)을 밀어내는 자력을 발생시키고 다수의 영구 자석은 부양 유닛(100)의 영구 자석(130)을 끌어당기는 자력을 발생시킬 수 있다. 이는 본 발명의 범위에 속한다.According to the field to which the present invention is applied, the donut-shaped magnet is composed of electromagnets and the donut-shaped electromagnet is made of a plurality of permanent magnets. The donut-shaped electromagnet pushes the permanent magnet 130 of the lifting unit 100 And a plurality of permanent magnets can generate a magnetic force that attracts the permanent magnets 130 of the lifting unit 100. Which falls within the scope of the present invention.

또한, 본 발명이 적용되는 분야에 따라 도넛 모양의 자석은 부양 유닛(100)의 영구 자석(130)을 끌어당기는 자력을 발생시키고 도넛 모양의 자석 안쪽에 위치하는 다수의 자석은 부양 유닛(100)의 영구 자석(130)을 밀어내는 자력을 발생시킬 수 있으며 이는 본 발명의 범위에 속한다.According to the field to which the present invention is applied, the donut-shaped magnet generates a magnetic force to attract the permanent magnet 130 of the lifting unit 100, and the plurality of magnets located inside the donut- It is possible to generate a magnetic force for pushing the permanent magnet 130 of the rotor 100, which is within the scope of the present invention.

자력 발생부(220) 아래에 위치하는 제어 회로 기판(230)은 상용 전원을 정류하여 자력 발생부(220)의 전자석(223)으로 인가하는 정류회로 소자(미도시), 부양 유닛(100)이 공중 부양 유닛(220)의 상부 하우징(211) 중앙에 형성된 감지홀(250)에 위치하는지 판단하는 위치 감지부(240), 자력 발생부(220)의 다수 전자석(223) 각각으로 인가되는 전원의 크기를 감지하는 전원 감지부(미도시), 부양 유닛(100)이 감지홀(250) 위에 위치하는 경우 다수 전자석으로 전원을 인가 시작하며, 전원 감지부에서 감지한 전원의 양에 기초하여 다수 전자석으로 균일한 전원이 인가되도록 제어부가 실장되어 있다.The control circuit board 230 located below the magnetic force generating portion 220 includes a rectifying circuit element (not shown) for rectifying the commercial power and applying the rectified commercial power to the electromagnet 223 of the magnetic force generating portion 220, A position sensing unit 240 for determining whether the sensor unit 220 is located in the sensing hole 250 formed at the center of the upper housing 211 of the levitating unit 220, (Not shown) for sensing the magnitude of the magnetic field, and when the lifting unit 100 is positioned on the sensing hole 250, power is applied to the plurality of electromagnets, and based on the amount of power sensed by the power sensing unit, A control unit is mounted so that a uniform power source is applied.

도 5는 본 발명에 따른 공중 부양 유닛의 영구자석과 부양 유닛의 영구자석 사이에서 발생하는 자기장을 설명하기 위한 도면이며, 도 6은 본 발명에 따른 공중 부양 유닛의 다수 전자석과 부양 유닛의 영구자석 사이에서 발생하는 자기장을 설명하기 위한 도면이다.FIG. 5 is a view for explaining a magnetic field generated between a permanent magnet of a floating unit and a floating magnet of a floating unit according to the present invention, and FIG. 6 is a view for explaining a magnetic field generated between a permanent magnet Fig. 5 is a diagram for explaining a magnetic field generated between the magnetic recording medium and the magnetic recording medium.

먼저, 도 5를 참고로 공중 부양 유닛의 영구자석과 부양 유닛의 영구자석 사이에서 발생하는 자기장을 보다 구체적으로 살펴보면, 부양 유닛의 영구 자석(130)은 아래로 향하는 자기장(M1)을 발생하며, 도넛 모양의 영구자석(221)은 위로 올라가는 방향의 자기장(M2)을 발생한다. 즉, 부양 유닛의 영구자석(130)과 도넛 모양의 영구자석(221)은 각각 서로 반대 방향의 자기장을 발생하여 부양 유닛의 영구 자석을 위로 밀어낸다.5, the permanent magnet 130 of the lifting unit generates a downward magnetic field M1, and the permanent magnet 130 of the lifting unit generates a downward magnetic field M1, The donut-shaped permanent magnet 221 generates the magnetic field M2 in the upward direction. That is, the permanent magnet 130 of the lifting unit and the permanent magnet 221 of the donut shape generate mutually opposite magnetic fields to push up the permanent magnet of the lifting unit.

한편, 도 6을 참고로 공중 부양 유닛의 전자석과 부양 유닛의 영구자석 사이에서 발생하는 자기장을 보다 구체적으로 살펴보면, 부양 유닛의 영구 자석(130)은 아래로 향하는 자기장(M1)을 발생하며, 다수 전자석(223)은 각각 아래로 향하는 자기장(M2)을 발생한다. 즉, 부양 유닛의 영구자석(130)과 다수 전자석(223)은 각각 서로 동일한 방향의 자기장을 발생하여 부양 유닛의 영구 자석을 끌어당긴다. 여기서 다수 전자석(223)에서 발생하는 자기장의 방향은 앙페르(Andre Marie Ampere) 법칙에 따라 판단할 수 있다. 즉, 전자석의 코어에 감긴 코일에 전류가 흐르는 방향을 손가락으로 감싸 쥐면 엄지 손가락의 방향으로 자기장이 나오는 방향을 판단한다.
6, the magnetic field generated between the electromagnet of the air lifting unit and the permanent magnet of the lifting unit will be described in more detail. The permanent magnet 130 of the lifting unit generates a downward magnetic field M1, The electromagnet 223 generates a magnetic field M2 directed downward. That is, the permanent magnets 130 and the plurality of electromagnets 223 of the lifting unit generate magnetic fields in the same direction to attract the permanent magnets of the lifting unit. Here, the direction of the magnetic field generated in the multiple electromagnets 223 can be determined according to the Andre Marie Ampere's law. That is, when the direction of the current flowing in the coil wound around the core of the electromagnet is wrapped with the finger, the direction in which the magnetic field is generated in the direction of the thumb is determined.

도 7은 자력 발생부(220)를 구성하는 도넛 모양의 영구자석(221)과 다수 전자석(223) 및 부양 유닛(100)의 영구자석(130)에서 발생하는 자기장의 조합을 설명하기 위한 도면이다.7 is a view for explaining a combination of a donut-shaped permanent magnet 221 constituting the magnetic force generating section 220 and a magnetic field generated in the permanent magnets 130 of the multiple electromagnets 223 and the lifting unit 100 .

도 7을 참고로 보다 구체적으로 살펴보면, 도넛 모양의 영구 자석(221)에서는 영구 자석(130)을 밀어내는 제2 자기장(M2)을 발생하고, 영구 자석(130)과 다수 전자석(233)은 각각 서로를 끌어당기는 제1 자기장(M1)과 제3 자기장(M3)을 발생한다. 제1 자기장(M1)과 제2 자기장(M2)에 의해 부양 유닛(100)은 공중 부양 유닛(200)의 상면에 이격되어 부양되며, 제1 자기장(M1)과 제3 자기장(M3)에 의해 부양 유닛(100)이 공중 부양 유닛(200)의 상면에 부양시 부양 유닛(100)이 이탈되지 않도록 안정적으로 부양시킨다. 7, the donut-shaped permanent magnet 221 generates a second magnetic field M2 that pushes the permanent magnet 130, and the permanent magnet 130 and the plurality of electromagnets 233 generate a second magnetic field And generates a first magnetic field (M1) and a third magnetic field (M3) attracting each other. The lifting unit 100 is lifted and floated on the upper surface of the levitated unit 200 by the first magnetic field M1 and the second magnetic field M2 and is lifted by the first magnetic field M1 and the third magnetic field M3 So that the lifting unit 100 floats on the upper surface of the levitating unit 200 stably so that the lifting unit 100 is not released.

여기서 도넛 모양의 영구자석(221)과 다수 전자석(223)은 동일 평면상에 위치하며, 부양 유닛(100)의 영구 자석(130)은 도넛 모양의 영구자석(221)과 다수 전자석(223)이 위치하는 평면과 평행하도록 부양 유닛(100)에 배치되어 있다.The donut-shaped permanent magnet 221 and the plurality of electromagnets 223 are located on the same plane, and the permanent magnet 130 of the lifting unit 100 has the donut-shaped permanent magnet 221 and the plurality of electromagnets 223 And is disposed in the lifting unit 100 so as to be in parallel with the plane on which the lifting unit 100 is placed.

바람직하게, 도넛 모양의 영구자석(221) 내부에 다수 전자석(223)을 배치함으로써, 제2 자기장(M2) 내부에서 부양 유닛의 영구 자석을 끌어당기는 제3 자기장(M3)을 발생시키며 이로 인하여 부양 유닛(100)을 안정적으로 부양시킬 수 있다. 또한, 도넛 모양의 영구자석(221) 내부에 다수 전자석(223)을 배치하고 다수 전자석으로 인가되는 전원을 균등하게 제어함으로써, 부양 유닛(100)을 안정적으로 부양시킬 수 있다.
Preferably, the plurality of electromagnets 223 are disposed inside the donut-shaped permanent magnet 221 to generate a third magnetic field M3 that attracts the permanent magnets of the lifting unit within the second magnetic field M2, The unit 100 can be stably lifted. Further, by arranging the multiple electromagnets 223 in the donut-shaped permanent magnet 221 and controlling the power applied to the multiple electromagnets uniformly, the lifting unit 100 can be stably lifted.

도 8은 본 발명에 따른 제어 회로를 설명하기 위한 기능 블록도이다.8 is a functional block diagram for explaining a control circuit according to the present invention.

도 8을 참고로 보다 구체적으로 살펴보면, 위치 감지부(231)는 부양 유닛이 공중 부양 유닛(200)에 위치하는지를 판단한다. 바람직하게, 공중 부양 유닛(200)의 내부에 위치 감지부(231)가 배치되어 있으며, 위치 감지부(231)의 배치 위치에서 가상의 수직 연결선을 따라 상부 하우징(211)에서 만나는 위치에 감지홀이 형성되어 있다. 위치 감지부(231)는 감지홀을 통해 부양 유닛(100)이 공중 부양 유닛(200)에 위치하는지 판단한다. 본 발명이 적용되는 분야에 따라 위치 감지부는 적외선 센서가 사용되지만, 부양 유닛이 공중 부양 유닛(200) 위에 위치하는지를 판단할 수 있는 다양한 센서가 사용될 수 있으며 이는 본 발명의 범위에 속한다.8, the position sensing unit 231 determines whether the lifting unit is located in the levitated unit 200. [ The position sensing unit 231 may be disposed inside the air lifting unit 200. The position sensing unit 231 may include a sensor hole Respectively. The position sensing unit 231 determines whether the lifting unit 100 is positioned in the levitated unit 200 through the sensing hole. According to the field to which the present invention is applied, an infrared sensor is used as the position sensing unit, but various sensors capable of determining whether the floating unit is positioned on the levitated unit 200 can be used, and this is within the scope of the present invention.

위치 감지부(231)을 통해 부양 유닛(100)이 공중 부양 유닛(200)의 위에 위치하는 것으로 감지하는 경우, 제어부(233)는 전원 공급부(235)를 통해 공중 부양 유닛(200)의 내부에 배치되어 있는 다수 전자석으로 전원을 공급 제어하며, 전원 공급부(235)는 제어부(223)의 제어에 따라 다수 전자석으로 전원을 공급한다.When the control unit 233 senses that the lifting unit 100 is positioned above the levitating unit 200 through the position sensing unit 231, The power supply unit 235 supplies power to the plurality of electromagnets under the control of the control unit 223. [

전원 감지부(237)는 다수 전자석(223)으로 인가되는 전원의 양을 감지하여 제어부(233)로 제공하며, 제어부(223)는 전원 감지부(237)에서 감지한 각 전자석으로 인가되는 전원의 양에 기초하여 다수 전자석으로 균일한 전원이 인가되도록 전원 공급부(235)를 제어한다. 바람직하게, 제어부(223)는 다수 전자석으로 균일한 전원이 인가될 수 있도록 펄스 제어 신호를 생성하며, 전원 공급부(235)는 펄스 제어 신호에 따라 각 전자석으로 인가되는 펄스 전원을 생성하여 각 전자석으로 공급한다.
The power sensing unit 237 senses the amount of power applied to the plurality of electromagnets 223 and provides the sensed power to the control unit 233. The control unit 223 senses the amount of power applied to the electromagnets sensed by the power sensing unit 237, And controls the power supply unit 235 so that a uniform power source is applied to the plurality of electromagnets based on the amount. Preferably, the control unit 223 generates a pulse control signal so that a uniform power can be applied to the plurality of electromagnets. The power supply unit 235 generates a pulse power applied to each electromagnet according to the pulse control signal, Supply.

본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 등록청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.
While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is evident that many alternatives, modifications and variations will be apparent to those skilled in the art. Accordingly, the true scope of the present invention should be determined by the technical idea of the appended claims.

100: 부양 유닛 110: 하우징
130: 영구자석 200: 공중 부양 유닛
210: 하우징 211: 상부 하우징
213: 하부 하우징 220: 자력 발생부
230: 제어 회로 기판 231: 위치 감지부
233: 제어부 235: 전원 공급부
237: 전원 감지부 250: 감지홀
260: 전원선100: lifting unit 110: housing
130: permanent magnet 200: air lifting unit
210: housing 211: upper housing
213: lower housing 220: magnetic force generating portion
230: control circuit board 231: position sensing unit
233: control unit 235: power supply unit
237: power detection unit 250: detection hole
260: Power line

Claims (6)

제1 방향의 제1 자기장과 상기 제1 방향의 자기장과 반대 방향인 제2 방향의 제2 자기장을 발생하는 공중 부양 유닛; 및
상기 제1 방향의 제3 자기장을 발생하며, 상기 공중 부양 유닛에서 발생되는 상기 제1 자기장, 상기 제2 자기장 및 상기 제3 자기장의 조합에 의해 상기 공중 부양 유닛으로부터 이격되어 상기 공중 부양 유닛의 상면에 부양되는 제1 영구자석을 구비하는 부양 유닛을 포함하며,
상기 공중 부양 유닛은
상기 제1 방향으로 상기 제1 영구자석을 끌어당기는 자력의 제1 자기장을 발생하는 제1 방향 자석; 및
상기 제2 방향으로 상기 제1 영구자석을 밀어내는 자력의 제2 자기장을 발생하는 제2 방향 자석을 구비하는데,
상기 제1 방향 자석 또는 상기 제2 방향 자석 중 어느 하나는 전자석이고 다른 하나는 영구자석이며,
상기 제1 방향 자석 또는 상기 제2 방향 자석 중 전자석은 중심점을 기준으로 동일 반경 상에 동일 각도로 적어도 3개 이상의 다수 전자석이 이격 배치되어 있으며,
상기 공중 부양 유닛은 상기 제1 영구자석이 상기 중심점의 가상 연장선에 위치하는지 감지하여, 상기 제1 영구자석이 상기 가상 연장선에 위치하는 경우 상기 다수 전자석으로 균일한 전원이 인가되도록 제어하는 것을 특징으로 하는 공중 부양 장치. A levitating unit for generating a first magnetic field in a first direction and a second magnetic field in a second direction opposite to a magnetic field in the first direction; And
And a third magnetic field in the first direction is generated by a combination of the first magnetic field, the second magnetic field and the third magnetic field generated in the air lifting unit, And a second permanent magnet which is supported on the first permanent magnet,
The air lifting unit
A first direction magnet generating a first magnetic field of magnetic force pulling the first permanent magnet in the first direction; And
And a second direction magnet for generating a second magnetic field of a magnetic force for pushing the first permanent magnet in the second direction,
Wherein one of the first direction magnet and the second direction magnet is an electromagnet and the other is a permanent magnet,
Wherein at least three or more of the plurality of electromagnets are spaced apart from each other at the same angle on the same radius with respect to a center point of the electromagnets of the first directional magnet or the second directional magnet,
Wherein the air lifting unit senses whether the first permanent magnet is located on a virtual extension line of the center point and controls the uniform electric power to be applied to the multiple electromagnets when the first permanent magnet is located on the virtual extension line. . 삭제delete 삭제delete 제 1 항에 있어서, 상기 공중 부양 유닛은
상기 제1 영구자석이 상기 중심점의 가상 연장선에 위치하는지를 감지하는 위치 감지부;
상기 다수 전자석으로 인가되는 전원의 양을 감지하는 전원 감지부; 및
상기 제1 영구자석이 상기 가상 연장선에 위치하는 경우 상기 다수 전자석으로 전원을 인가 시작하며, 상기 전원 감지부에서 감지한 전원의 양에 기초하여 상기 다수 전자석으로 균일한 전원이 인가되도록 제어하는 제어부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 공중 부양 장치.The air conditioner according to claim 1,
A position sensing unit for sensing whether the first permanent magnet is located on a virtual extension line of the center point;
A power sensing unit for sensing an amount of power applied to the plurality of electromagnets; And
A control unit for starting power supply to the plurality of electromagnets when the first permanent magnet is located on the virtual extension line and controlling the uniform power to be applied to the multiple electromagnets based on the amount of power sensed by the power sensing unit Further comprising: 제 4 항에 있어서,
상기 제2 방향 자석은 도넛 형상의 영구 자석이고,
상기 제1 방향 자석은 상기 제2 방향 자석의 중심점을 기준으로 상기 제2 방향 자석의 내부에 동일 반경 상에 동일 각도로 이격 배치되는 전자석이며,
상기 제1 방향 자석과 상기 제2 방향 자석은 동일 평면상에 위치하는 것을 특징으로 하는 공중 부양 장치.5. The method of claim 4,
The second direction magnet is a donut-shaped permanent magnet,
Wherein the first direction magnet is an electromagnet disposed at the same angle on the same radius as the second direction magnet with respect to the center point of the second direction magnet,
Wherein the first direction magnet and the second direction magnet are located on the same plane. 제 4 항에 있어서, 상기 부양 유닛의 상기 제1 영구 자석은 상기 제1 방향 자석과 상기 제2 방향 자석이 위치하는 평면과 평행하도록 상기 부양 유닛에 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 공중 부양 장치.The levitating apparatus according to claim 4, wherein the first permanent magnet of the lifting unit is disposed in the lifting unit so as to be in parallel with a plane where the first direction magnet and the second direction magnet are located.
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