KR101481537B1 - Magnetic coupling having self-cooling function - Google Patents

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Abstract

본 발명은 자가 냉각기능을 구비하는 자기커플링에 관한 것이며, 본 발명의 자가 냉각기능을 구비하는 자기커플링은 임펠러; 일단이 상기 임펠러와 결합하며 회전하는 샤프트; 상기 샤프트의 타단에 장착되어 회전하되, 외면에 자석이 설치되는 이너허브; 상기 이너허브를 둘러싸며, 상기 이너허브와 연동하여 회전하도록 내면에 자석이 설치되고, 관통공이 형성되는 아우터허브; 상기 이너허브와 상기 아우터 허브 사이에 배치되며, 상기 이너허브에 고정되되 상기 아우터 허브와 소정간격 이격되는 배리어; 상기 아우터허브에 고정되며 상기 아우터허브와 연동하여 회전함으로써, 상기 배리어와 상기 아우터허브의 단부 사이의 영역으로부터 상기 관통공 측으로 외기의 일방향 유동을 형성하여 상기 배리어를 냉각하는 냉각회전부;를 포함하는 것을 특징으로 한다. 따라서, 본 발명에 의하면, 아우터허브 또는 이너허브와 함께 회전하는 날개를 장착함으로써 외기를 송풍시켜 배리어를 자가 냉각할 수 있는 자가 냉각기능을 구비하는 자기커플링이 제공된다.The present invention relates to a magnetic coupling having a self-cooling function, and a magnetic coupling having a self-cooling function of the present invention includes an impeller; A shaft having one end coupled to the impeller and rotating; An inner hub mounted on the other end of the shaft and rotating, the magnet being installed on the outer surface; An outer hub surrounding the inner hub and having a magnet installed on an inner surface thereof to rotate in conjunction with the inner hub and having a through hole; A barrier disposed between the inner hub and the outer hub, the barrier being spaced apart from the outer hub by a predetermined distance; And a cooling and rotating part fixed to the outer hub and rotating in conjunction with the outer hub to form a unidirectional flow of air from the area between the barrier and the end of the outer hub toward the through hole to cool the barrier . Therefore, according to the present invention, there is provided a magnetic coupling having a self-cooling function capable of self-cooling of the barrier by blowing outside air by attaching a rotating blade together with an outer hub or an inner hub.

Description

자가 냉각기능을 구비하는 자기커플링{MAGNETIC COUPLING HAVING SELF-COOLING FUNCTION}[0001] MAGNETIC COUPLING HAVING SELF-COOLING FUNCTION WITH AUTOMATIC COOLING [0002]

본 발명은 자가 냉각기능을 구비하는 자기커플링에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 작동 중 배리어의 냉각을 위한 자가 냉각기능을 구비하는 자기커플링에 관한 것이다.The present invention relates to a magnetic coupling having a self cooling function, and more particularly, to a magnetic coupling having a self cooling function for cooling a barrier during operation.

일반적으로 제네레이터와 연결되어 압축된 유체를 팽창시키면서 발생하는 에너지로 전력을 생산하는 유체기계장치를 터빈이라 하고, 전동기와 연결되어 유체를 압축하는 유체기계장치를 펌프라고 한다.Generally, a fluid machine that generates electricity by energy generated by expanding a compressed fluid connected to a generator is called a turbine, and a fluid machine that is connected to an electric motor and compresses a fluid is called a pump.

터빈과 펌프 등의 용도로 이용되는 종래의 유체기계장치의 경우에 임펠러와 연결되는 샤프트의 단부에는 영구자석이 장착된 이너허브가 설치되고, 이너허브를 감싸는 형태의 아우터허브에도 자석이 장착되어 상호 연동하여 회전하도록 구성되어, 아우터허브에 제네레이터 또는 전동기가 결합되기도 한다.In the case of a conventional fluid machine used for a turbine and a pump, an inner hub equipped with a permanent magnet is installed at an end of a shaft connected to the impeller, and a magnet is mounted to an outer hub surrounding the inner hub. And a generator or an electric motor is coupled to the outer hub.

또한, 터빈 또는 펌프 구동시에 고압의 유체가 이용되는데, 이러한 고압의 유체가 누설되어 아우터허브에 전달되는 것을 방지하기 위하여 이너허브의 공간과 아우터허브의 공간을 격리시킨다.Further, a high-pressure fluid is used at the time of turbine or pump operation. In order to prevent the high-pressure fluid from leaking and being transmitted to the outer hub, the space of the inner hub and the space of the outer hub are isolated.

이러한 고압유체의 누설 방지를 위하여 이너허브와 아우터허브의 사이에는 배리어가 장착된다. 다만, 이너허브와 아우터허브 간의 고속회전시에는 고열이 발생하게 되는데, 이러한 고열은 이너허브와 아우터허브에 장착된 영구자석의 자력을 감소시켜 동력전달에 있어 슬림을 일으키거나, 나아가 자기커플링의 고유한 기능을 상실시키는 문제를 야기할 수 있다.In order to prevent leakage of the high-pressure fluid, a barrier is mounted between the inner hub and the outer hub. However, when high speed rotation is performed between the inner hub and the outer hub, a high temperature is generated. This high temperature reduces the magnetic force of the permanent magnet mounted on the inner hub and the outer hub to cause slippage in power transmission, It may cause a problem of losing the inherent function.

따라서, 본 발명의 목적은 이와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 아우터허브 또는 이너허브와 함께 회전하는 날개를 장착함으로써 외기를 송풍시켜 배리어를 자가 냉각할 수 있는 자가 냉각기능을 구비하는 자기커플링을 제공함에 있다.SUMMARY OF THE INVENTION It is therefore an object of the present invention to solve the problems of the prior art as described above, and it is an object of the present invention to provide a self-cooling function for self-cooling of a barrier by blowing outside air by attaching a rotating wing together with an outer hub or an inner hub Rings.

상기 목적은, 본 발명에 따라, 임펠러; 일단이 상기 임펠러와 결합하며 회전하는 샤프트; 상기 샤프트의 타단에 장착되어 회전하되, 외면에 자석이 설치되는 이너허브; 상기 이너허브를 둘러싸며, 상기 이너허브와 연동하여 회전하도록 내면에 자석이 설치되고, 관통공이 형성되는 아우터허브; 상기 이너허브와 상기 아우터 허브 사이에 배치되며, 상기 이너허브에 고정되되 상기 아우터 허브와 소정간격 이격되는 배리어; 상기 아우터허브에 고정되며 상기 아우터허브와 연동하여 회전함으로써, 상기 배리어와 상기 아우터허브의 단부 사이의 영역으로부터 상기 관통공 측으로 외기의 일방향 유동을 형성하여 상기 배리어를 냉각하는 냉각회전부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 자가 냉각기능을 구비하는 자기커플링에 의해 달성된다.This object is achieved by an impeller according to the present invention; A shaft having one end coupled to the impeller and rotating; An inner hub mounted on the other end of the shaft and rotating, the magnet being installed on the outer surface; An outer hub surrounding the inner hub and having a magnet installed on an inner surface thereof to rotate in conjunction with the inner hub and having a through hole; A barrier disposed between the inner hub and the outer hub, the barrier being spaced apart from the outer hub by a predetermined distance; And a cooling and rotating part fixed to the outer hub and rotating in conjunction with the outer hub to form a unidirectional flow of air from the area between the barrier and the end of the outer hub toward the through hole to cool the barrier Characterized by a magnetic coupling with a self-cooling function.

또한, 상기 아우터허브는 상기 배리어를 둘러싸도록 배치되며 내주면에 자석이 설치되는 둘레부; 상기 둘레부의 테두리를 마감하며 상기 샤프트로부터 연장되는 가상의 직선을 따라 상기 배리어로부터 이격되는 전면부;를 포함하며, 상기 냉각회전부는 전면부 상에 설치될 수 있다.Further, the outer hub may include a peripheral portion disposed to surround the barrier and having a magnet disposed on the inner peripheral surface thereof; And a front portion spaced from the barrier along an imaginary straight line extending from the shaft to close the rim of the peripheral portion, and the cooling rotation portion may be installed on the front portion.

또한, 상기 전면부에는 상기 냉각회전부의 회전으로부터 발생하는 외기가 통과하는 관통공이 형성될 수 있다.The front portion may be formed with a through hole through which the outside air generated from the rotation of the cooling and rotating portion passes.

또한, 상기 냉각회전부는 상기 전면부에 고정되는 베이스; 상기 회전축으로부터 방사방향으로 연장되는 복수개의 블레이드;를 포함하고, 상기 관통공은 상기 복수개의 블레이드의 단부와 마주보는 상기 전면부 상의 위치에 복수개가 형성될 수 있다.The cooling and rotating unit may include a base fixed to the front portion; And a plurality of blades extending in a radial direction from the rotary shaft, wherein the through holes may be formed at a plurality of positions on the front surface facing the end portions of the plurality of blades.

본 발명에 따르면, 별도의 전원 없이도 이너허브와 아우터허브 사이의 배리어를 자체냉각할 수 있는 자가 냉각기능을 구비하는 자기커플링이 제공된다.According to the present invention, there is provided a magnetic coupling having a self-cooling function capable of self-cooling the barrier between the inner hub and the outer hub without a separate power source.

또한, 회전냉각부를 아우터허브 상에 장착하여 회전냉각부가 아우터허브와 연동하여 회전하도록 함으로써 냉각성능이 향상된다.Further, the rotation cooling section is mounted on the outer hub, and the rotation cooling section is rotated in conjunction with the outer hub to improve the cooling performance.

또한, 회전냉각부로부터 송풍되어 이너허브와 아우터허브 사이의 공간으로 이송되는 외기가 배출될 수 있도록 아우터허브 상에 관통공을 형성함으로써, 외기의 원활한 순환이 가능하다.In addition, a through hole is formed on the outer hub so as to allow the outside air blown from the rotary cooling unit to be transferred to the space between the inner hub and the outer hub to be discharged, thereby enabling smooth circulation of the outside air.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 자가 냉각기능을 구비하는 자기커플링의 개략적인 단면도이고,
도 2는 도 1의 자가 냉각기능을 구비하는 자기커플링의 이너허브와 배리어와 회전냉각부와 아우터허브 간의 개략적인 분해사시도이고,
도 3은 도 1의 자가 냉각기능을 구비하는 자기커플링의 III - III' 절단선을 따라 절단한 단면을 개략적으로 도시한 것이고,
도 4는 도 1의 자가 냉각기능을 구비하는 자기커플링의 개략적인 작동 단면도이다.1 is a schematic cross-sectional view of a magnetic coupling having a self-cooling function according to an embodiment of the present invention,
FIG. 2 is a schematic exploded perspective view of the inner hub and barrier of the magnetic coupling having the self-cooling function of FIG. 1 between the rotary cooling unit and the outer hub,
FIG. 3 is a schematic cross-sectional view taken along a cutting line III-III 'of the magnetic coupling having the self-cooling function of FIG. 1,
Figure 4 is a schematic operational cross-sectional view of a magnetic coupling with self-cooling capability of Figure 1;

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 일실시예에 따른 자가 냉각기능을 구비하는 자기커플링에 대하여 상세하게 설명한다.Hereinafter, a magnetic coupling having a self-cooling function according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 자가 냉각기능을 구비하는 자기커플링의 개략적인 단면도이고, 도 2는 도 1의 자가 냉각기능을 구비하는 자기커플링의 이너허브와 배리어와 회전냉각부와 아우터허브 간의 개략적인 분해사시도이고, 도 3은 도 1의 자가 냉각기능을 구비하는 자기커플링의 III - III' 절단선을 따라 절단한 단면을 개략적으로 도시한 것이다.FIG. 1 is a schematic cross-sectional view of a magnetic coupling having a self-cooling function according to an embodiment of the present invention. FIG. 2 is a cross-sectional view of the inner hub and barrier of the magnetic coupling, And FIG. 3 is a schematic cross-sectional view taken along the line III-III 'of the magnetic coupling having the self-cooling function of FIG. 1. As shown in FIG.

도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 자가 냉각기능을 구비하는 자기커플링(100)은 작동시에 별도의 전원없이 외기를 송풍시킴으로써 자가 냉각하는 유체기계장치로서, 하우징(110)과 샤프트(120)와 임펠러(130)와 스테이터(140)와 이너허브(150)와 배리어(160)와 아우터허브(170)와 회전냉각부(180)를 포함한다.1 to 3, a magnetic coupling 100 having a self-cooling function according to an embodiment of the present invention is a fluid machine that self-cools by blowing outside air without an additional power source during operation, A stator 140, an inner hub 150, a barrier 160, an outer hub 170,

상기 하우징(110)은 후술하는 임펠러(130)를 내부에 수용하여 유체를 유입 또는 유출하기 위한 경로를 제공하기 위한 것으로서, 유체가 유입되는 유입구(111) 및 유체가 유출되는 유출구(112)가 마련된다.The housing 110 accommodates therein an impeller 130 to be described later and provides a path for introducing or discharging the fluid. The housing 110 includes an inlet 111 through which the fluid flows and an outlet 112 through which the fluid flows. do.

상기 샤프트(120)는 일단이 후술하는 임펠러(130)에 장착되어 회전한다. 한편, 임펠러(110)에 장착되는 샤프트(120)의 단부는 임펠러를 관통하여 하우징(110)의 유출구(112) 측으로 노출될 수 있다One end of the shaft 120 is mounted on the impeller 130 to be described later and rotated. The end of the shaft 120 mounted on the impeller 110 may be exposed through the impeller to the outlet 112 of the housing 110

또한, 샤프트(120)의 타단은 후술하는 이너허브(150)에 장착된 상태로 회전한다.The other end of the shaft 120 rotates while being mounted on the inner hub 150, which will be described later.

상기 임펠러(130)는 외주면에 날개를 구비하는 일반적인 펌프 또는 터빈용 임펠러의 형태로 구비되며, 중심의 회전축이 상술한 샤프트(120)와 동축상에 체결된다. The impeller 130 is provided in the form of a general pump or impeller for a turbine having a wing on the outer circumferential surface, and a rotational shaft of the center is coupled coaxially with the shaft 120 described above.

한편, 상술한 바와 같이 임펠러(130)는 하우징(110)의 내부에 배치되며, 본 발명이 터빈으로 이용되는 경우에 임펠러(130)는 유입되는 유체를 팽창시켜 배출하고, 본 발명이 펌프로 이용되는 경우에 임펠러(130)는 유입되는 유체를 압축시켜 배출하는 역할을 수행한다.As described above, the impeller 130 is disposed inside the housing 110. When the present invention is used as a turbine, the impeller 130 expands and discharges the inflow fluid, and the present invention is used as a pump The impeller 130 compresses and discharges the inflow fluid.

상기 스테이터(140)는 회전하는 샤프트(120)를 수용하는 것으로서, 샤프트(120)로부터 발생하는 축방향 또는 방사방향의 힘을 지지하기 위하여 스테이터(140)와 샤프트(120)의 사이에는 다수개의 베어링이 설치된다. The stator 140 receives the rotating shaft 120 and is provided between the stator 140 and the shaft 120 to support an axial or radial force generated from the shaft 120. A plurality of bearings Respectively.

따라서, 샤프트(120)는 움직임이 정지된 스테이터(140)의 내부에서 베어링에 의하여 지지되는 상태로 회전함으로써 임펠러(130)와 이너허브(150) 간의 회전력을 전달한다.Accordingly, the shaft 120 rotates in a state where it is supported by bearings inside the stopped stator 140, thereby transmitting the rotational force between the impeller 130 and the inner hub 150.

상기 이너허브(150)는 상기 샤프트(120)의 단부에 장착되어 상술한 임펠러(130)에 회전력을 전달하거나, 임펠러(130)로부터 회전력을 전달받기 위한 것이다.The inner hub 150 is mounted on an end of the shaft 120 to transmit rotational force to the impeller 130 or to receive rotational force from the impeller 130.

이너허브(150)는 소정 외경을 가지는 실린더 형태로 형성되며, 후술하는 아우터허브(170)와 연동하여 회전할 수 있도록 외주면을 따라 복수개의 영구자석(M)이 이격되게 설치된다.The inner hub 150 is formed in a cylinder shape having a predetermined outer diameter and is provided with a plurality of permanent magnets M spaced apart along the outer circumferential surface so as to rotate in conjunction with an outer hub 170 described later.

상기 배리어(160)는 스테이터(140)의 단부에 장착되어 샤프트(120)가 수용되는 스테이터(140)의 내부공간을 마감하는 동시에 이너허브(150)가 수용되기 위한 공간을 제공한다. The barrier 160 is mounted to the end of the stator 140 to close the inner space of the stator 140 in which the shaft 120 is received and to provide space for the inner hub 150 to be received.

즉, 다시 설명하면, 스테이터(140)로부터 연장되게 장착되는 배리어(160)는 아니허브(150)와 아우터허브(170)의 사이 공간에 설치됨으로써, 이너허브(150) 내의 압력이 후술하는 아우터허브(170) 측으로 전달되지 않도록 이너허브(150)와 아우터허브(170) 사이의 공간을 차단한다.In other words, the barrier 160, which is extended from the stator 140, is installed in the space between the no hub 150 and the outer hub 170, so that the pressure in the inner hub 150 is lower than the pressure in the outer hub 170, (150) and the outer hub (170) so as not to be transmitted to the outer hub (170).

한편, 배리어(160)는 이너허브(150)와 아우터허브(170)에 각각 장착되는 영구자석(M)간의 인력에 영향을 미치지 않을 정도의 두께로 형성되며, 배리어(160)의 소재는 이너허브(150) 및 아우터허브(170)의 회전시에 발생하는 열에 대한 저항력이 강한 소재로 결정되는 것이 바람직하다.The barrier 160 is formed to a thickness not affecting the attractive force between the inner hub 150 and the permanent magnet M mounted on the outer hub 170, It is preferable that the inner hub 150 and the outer hub 170 are made of a material resistant to heat generated during rotation.

상기 아우터허브(170)는 상술한 이너허브(150)와 연동하여 회전함으로써, 본 실시예의 자가 냉각기능을 구비하는 자기커플링(100)의 용도에 따라, 터빈으로 이용되는 경우에는 소정의 제네레이터(미도시)와 연결되고, 펌프로 이용되는 경우에는 소정의 전동기(미도시)와 연결되는 것으로서, 둘레부(171)와 전면부(172)를 포함한다.The outer hub 170 rotates in conjunction with the inner hub 150 so that the outer hub 170 can be rotated by a predetermined generator (not shown) when used as a turbine, depending on the use of the magnetic coupling 100 having the self- And is connected to a predetermined motor (not shown) when used as a pump, and includes a peripheral portion 171 and a front portion 172.

상기 둘레부(171)는 배리어(160)의 외경보다 큰 외경으로 형성되어, 배리어(160)의 둘레부(171)를 감싸는 관형태의 부재로서, 내주면에는 이너허브(150)와 연동하도록 영구자석(M)이 장착된다. The peripheral portion 171 is a tubular member having an outer diameter larger than the outer diameter of the barrier 160 and surrounding the peripheral portion 171 of the barrier 160. The inner peripheral surface of the peripheral portion 171 is provided with a permanent magnet (M) is mounted.

상기 전면부(172)는 양쪽이 개방되는 형태의 둘레부(171)의 측단부를 마감하는 동시에, 제네레이터 또는 전동기와 연결되기 위한 축을 형성한다. 즉, 전면부(172)는 샤프트(120)로부터 연장되는 가상의 직선상에서 배리어(160)와 대향되는 위치에 마련된다.The front portion 172 is closed at the side end portion of the peripheral portion 171 which is open at both sides, and forms a shaft for connection with the generator or the motor. That is, the front portion 172 is provided at a position opposite to the barrier 160 on an imaginary straight line extending from the shaft 120.

한편, 전면부(172)에는 중심으로부터 방사방향으로 이격되는 위치에 다수개의 관통공(173)이 형성된다. 또한, 회전냉각부(180)로부터 송풍되는 외기가 원활하기 통과할 수 있도록 각 관통공(173)은 후술하는 회전냉각부(180)를 구성하는 각 블레이드(182)의 단부와 마주보는 위치에 형성된다.On the other hand, a plurality of through holes 173 are formed in the front part 172 at positions spaced radially from the center. Each of the through holes 173 is formed at a position facing the end of each blade 182 constituting the rotating cooling unit 180 to be described later so that the outside air blown from the rotating cooling unit 180 can smoothly pass therethrough. do.

따라서, 둘레부(171) 및 둘레부(171)를 연결하는 전면부(172)로 이루어져 단부가 개방되는 구조의 아우터허브(170)의 내부에는 서로 소정간격 이격되는 배리어(160) 및 이너허브(150)가 수용된다. 또한, 이너허브(150)의 외주면과 아우터허브(170)의 내주면에 각각 장착되는 영구자석(M)은 배리어(160)를 사이에 두고 서로 마주보도록 배치된다.A barrier 160 and an inner hub 170 which are spaced apart from each other by a predetermined distance are formed in the outer hub 170 having the front portion 172 connecting the peripheral portion 171 and the peripheral portion 171, 150 are accommodated. The permanent magnets M mounted on the outer circumferential surface of the inner hub 150 and the inner circumferential surface of the outer hub 170 are arranged to face each other with the barrier 160 interposed therebetween.

상기 회전냉각부(180)는 아우터허브(170)에 장착되어 이에 연동하여 회전함으로써 외부 공기를 배리어(160)와 회전냉각부(180) 사이의 이격공간 내로 송풍시키기 위한 것으로서, 베이스(181)와 블레이드(182)를 포함한다.The rotation cooling unit 180 is installed in the outer hub 170 and rotates in conjunction with the outer cooling air cooling unit 180 to blow the outside air into the space between the barrier 160 and the rotary cooling unit 180. The cooling unit 180 includes a base 181, And includes a blade 182.

상기 베이스(181)는 배리어(160)와 전면부(172) 사이의 공간에 설치되며, 전면부(172)의 중심축에 장착되는 소정의 고정부재에 의하여 체결된다. The base 181 is installed in a space between the barrier 160 and the front portion 172 and is fastened by a predetermined fixing member mounted on the central axis of the front portion 172.

상기 블레이드(182)는 복수개가 베이스(181)로부터 방사방향으로 돌출된 상태로 아우터허브(170)와 함께 회전하여, 배리어(160)와 아우터허브(170) 사이 공간내로의 외기 흐름을 발생시킨다. 한편, 복수개의 블레이드(182) 각단부는 전면부(172)에 형성되는 관통공(173)에 대응되는 위치에 고정된다.
A plurality of the blades 182 rotate together with the outer hub 170 in a radially protruding state from the base 181 to generate a flow of air into the space between the barrier 160 and the outer hub 170. On the other hand, each end of the plurality of blades 182 is fixed at a position corresponding to the through hole 173 formed in the front portion 172.

지금부터는 상술한 자가 냉각기능을 구비하는 자기커플링의 제1실시예의 작동에 대하여 설명한다.Hereinafter, the operation of the first embodiment of the magnetic coupling having the self-cooling function will be described.

본 실시예의 자가 냉각기능을 구비하는 자기커플링(100)은 터빈 또는 펌프 중 어느 하나로 이용될 수 있으며, 여기서는 공급받는 압축유체를 팽창시켜 발생하는 임펠러의 회전력을 전력생산에 이용하는 터빈인 것으로 가정하여 설명한다. The magnetic coupling 100 having the self-cooling function according to the present embodiment can be used as either a turbine or a pump. In this case, it is assumed that the turbine is used to generate power by rotating the impeller generated by expanding the supplied fluid Explain.

따라서, 아우터허브(170)의 단부에는 임펠러(130)로부터 발생하는 회전력을 공급받아 전력을 발생시키는 제네레이터(미도시)가 연결되는 것으로 가정한다.Therefore, it is assumed that a generator (not shown) is connected to an end of the outer hub 170 to receive the rotational force generated from the impeller 130 and generate electric power.

먼저, 외부로부터 압축된 유체가 유입구(111)를 통하여 하우징(110) 내로 유입되면, 압축유체는 팽창하면서 임펠러(130)를 회전시키고 유출구(112)를 통하여 외부로 배출된다. First, when a fluid compressed from the outside flows into the housing 110 through the inlet 111, the compressed fluid expands while rotating the impeller 130 and is discharged to the outside through the outlet 112.

본 실시예에서는 하우징(110) 내로 유입되는 유체는 대략 15bar 정도로 압축되어, 임펠러(130)를 회전시킨 후에 대략 7bar 정도의 압력으로 외부로 배출되나, 유입 및 유출되는 유체의 압력이 상술한 내용에 제한되는 것은 아니다.In this embodiment, the fluid flowing into the housing 110 is compressed to about 15 bar, and the impeller 130 is rotated and then discharged to the outside at a pressure of about 7 bar. However, But is not limited to.

한편, 하우징(110) 내에서의 임펠러(130)가 회전하면, 임펠러(130)와 동축상에 결합되는 샤프트(120)가 베어링에 의하여 축방향 및 방사방향으로 지지된 상태에서 스테이터(140)의 내부에서 회전한다.When the impeller 130 rotates in the housing 110 and the shaft 120 coupled to the impeller 130 is axially and radially supported by the bearing, It rotates inside.

도 4는 도 1의 자가 냉각기능을 구비하는 자기커플링의 개략적인 작동 단면도이다.Figure 4 is a schematic operational cross-sectional view of a magnetic coupling with self-cooling capability of Figure 1;

도 4에 도시된 바와 같이, 회전하는 샤프트(120)에 의하여 샤프트(120)에 결합되는 이너허브(150)가 회전하고, 이너허브(150)의 외주면에 장착되는 영구자석(M)과 이와 마주보도록 아우터허브(170)의 내주면에 장착되는 영구자석(M) 간의 인력에 의하여 아우터허브(170) 역시 이너허브(150)와 동일한 속도로 회전한다. 마지막으로, 아우터허브(170)는 제네레이터(미도시)를 구동하여 동력을 생산한다.The inner hub 150 coupled to the shaft 120 is rotated by the rotating shaft 120 and the permanent magnet M mounted on the outer circumferential surface of the inner hub 150 and the The outer hub 170 rotates at the same speed as the inner hub 150 by the attraction force between the permanent magnets M mounted on the inner circumferential surface of the outer hub 170 to be viewed. Finally, the outer hub 170 drives the generator (not shown) to produce power.

한편, 이너허브(150)와 아우터허브(170) 간의 고속 회전으로 인하여 이너허브(150) 공간을 밀폐하는 역할의 배리어(160)에 열이 가해지며, 고열로 인하여 배리어(160)에 변형이 발생할 수 있다.On the other hand, due to high speed rotation between the inner hub 150 and the outer hub 170, heat is applied to the barrier 160 to seal the inner hub 150, and deformation of the barrier 160 occurs due to high temperature .

다만, 본 실시예에서는 배리어(160)와 아우터허브(170) 사이 공간에 장착되어 아우터허브(170)와 일체로 회전하는 회전냉각부(180)가 외기를 송풍시킴으로써 배리어(160)를 냉각하여, 열로 인한 변형을 방지한다.However, in this embodiment, the rotary cooling unit 180 installed in the space between the barrier 160 and the outer hub 170 and rotating integrally with the outer hub 170 blows the outside air to cool the barrier 160, Prevents deformation due to heat.

이러한 배리어(160)의 냉각에 대해서 상세히 설명하면, 이너허브(150)와 아우터허브(170) 간의 회전 시에도 스테이터(140)와 연결되는 배리어(160)는 회전하지 않으나, 주변 구성요소의 고속회전으로부터 발생하는 열에 영향을 받게된다.The barrier 160 connected to the stator 140 does not rotate during rotation between the inner hub 150 and the outer hub 170. However, The heat generated from the heat source is affected.

다만, 회전냉각부(180)가 아우터허브(170)와 함께 회전함으로써, 배리어(160)와 둘레부(171) 사이의 공간 내로 외부공기가 유동하여 관통공(173)으로 빠져나가고, 이러한 외기의 유동에 의하여 배리어(160)는 냉각된다.External air flows into the space between the barrier 160 and the peripheral portion 171 by rotation of the rotary cooling unit 180 together with the outer hub 170 and escapes to the through hole 173, By flow, the barrier 160 is cooled.

한편, 회전냉각부(180)의 블레이드(182)와 대향되는 위치에 형성되는 관통공(173)에 의하여 외기의 배출을 위한 유동로가 형성되므로 더욱 원활한 송풍이 일어날 수 있다.
On the other hand, since the flow path for discharging the outside air is formed by the through hole 173 formed at the position opposite to the blade 182 of the rotary cooling unit 180, more smooth air blowing may occur.

본 발명의 권리범위는 상술한 실시예에 한정되는 것이 아니라 첨부된 특허청구범위 내에서 다양한 형태의 실시예로 구현될 수 있다. 특허청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 변형 가능한 다양한 범위까지 본 발명의 청구범위 기재의 범위 내에 있는 것으로 본다.The scope of the present invention is not limited to the above-described embodiments, but may be embodied in various forms of embodiments within the scope of the appended claims. It will be understood by those skilled in the art that various changes in form and details may be made therein without departing from the spirit and scope of the present invention as defined by the appended claims.

110 : 하우징 120 : 샤프트
130 : 임펠러 140 : 스테이터
150 : 이너허브 160 : 배리어
170 : 아우터허브 180 : 회전냉각부110: housing 120: shaft
130: impeller 140: stator
150: inner hub 160: barrier
170: outer hub 180:

Claims (4)

임펠러;
일단이 상기 임펠러와 결합하며 회전하는 샤프트;
상기 샤프트의 타단에 장착되어 회전하되, 외면에 자석이 설치되는 이너허브;
상기 이너허브를 둘러싸며, 상기 이너허브와 연동하여 회전하도록 내면에 자석이 설치되고, 관통공이 형성되는 아우터허브;
상기 이너허브와 상기 아우터 허브 사이에 배치되며, 상기 이너허브에 고정되되 상기 아우터 허브와 소정간격 이격되는 배리어;
상기 아우터허브에 고정되며 상기 아우터허브와 연동하여 회전함으로써, 상기 배리어와 상기 아우터허브의 단부 사이의 영역으로부터 상기 관통공 측으로 외기의 일방향 유동을 형성하여 상기 배리어를 냉각하는 냉각회전부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 자가 냉각기능을 구비하는 자기커플링.Impeller;
A shaft having one end coupled to the impeller and rotating;
An inner hub mounted on the other end of the shaft and rotating, the magnet being installed on the outer surface;
An outer hub surrounding the inner hub and having a magnet installed on an inner surface thereof to rotate in conjunction with the inner hub and having a through hole;
A barrier disposed between the inner hub and the outer hub, the barrier being spaced apart from the outer hub by a predetermined distance;
And a cooling and rotating part fixed to the outer hub and rotating in conjunction with the outer hub to form a unidirectional flow of air from the area between the barrier and the end of the outer hub toward the through hole to cool the barrier Characterized by a self-cooling function. 제1항에 있어서,
상기 아우터허브는 상기 배리어를 둘러싸도록 배치되며 내주면에 자석이 설치되는 둘레부; 상기 둘레부의 테두리를 마감하며 상기 샤프트로부터 연장되는 가상의 직선을 따라 상기 배리어로부터 이격되는 전면부;를 포함하며,
상기 냉각회전부는 전면부 상에 설치되는 것을 특징으로 하는 자가 냉각기능을 구비하는 자기커플링.The method according to claim 1,
Wherein the outer hub includes a peripheral portion disposed to surround the barrier and having a magnet on an inner peripheral surface thereof; And a front portion spaced from the barrier along an imaginary straight line extending from the shaft to close the rim of the periphery,
And the cooling and rotating part is installed on the front part. 제2항에 있어서,
상기 전면부에는 상기 냉각회전부의 회전으로부터 발생하는 외기가 통과하는 관통공이 형성되는 것을 특징으로 하는 유체기계장치.3. The method of claim 2,
And a through hole through which the outside air generated from rotation of the cooling and rotating part passes is formed in the front part. 제3항에 있어서,
상기 냉각회전부는 상기 전면부에 고정되는 베이스; 상기 회전축으로부터 방사방향으로 연장되는 복수개의 블레이드;를 포함하고,
상기 관통공은 상기 복수개의 블레이드의 단부와 마주보는 상기 전면부 상의 위치에 복수개가 형성되는 것을 특징으로 하는 자가 냉각기능을 구비하는 자기커플링.
The method of claim 3,
Wherein the cooling and rotating portion includes a base fixed to the front portion; And a plurality of blades extending radially from the rotation axis,
Wherein a plurality of the through holes are formed at positions on the front surface facing the end portions of the plurality of blades.
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