KR102063805B1 - 직류 전도식 전자기 펌프 - Google Patents

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Abstract

실시 예에 따른 직류 전도식 전자기 펌프를 개시한다. 직류 전도식 전자기 펌프는 용융금속을 포함하는 전도성 유체가 내부에서 길이방향으로 유동되는 덕트, 덕트의 길이방향과 수직한 방향의 양측에 덕트와 일단이 맞닿아 구비되어서, 덕트에 전류을 통전하는 제1도전판 및 제2도전판, 덕트의 전류의 통전 방향으로 소정간격 이격되어 배치되는 영구자석 및 일면에 영구자석 쪽으로 돌출 형성되어 영구자석과 맞닿아 결합되는 영구자석 결합부와, 덕트 쪽으로 돌출 형성되되 덕트와 소정간격 이격되는 길이로 돌출 형성되는 덕트 인접부를 포함하고, 덕트의 길이방향과 전류의 통전 방향 모두에 수직한 방향의 양측에 각각 배치되는 상부코어 및 하부코어를 포함한다.

Description

직류 전도식 전자기 펌프{DC CONDUCTION TYPE ELECTROMAGNETIC PUMP}
본 발명은 직류 전도식 전자기 펌프에 관한 것으로 보다 구체적으로 영구자석과 직류의 흐름을 이용하여 용융금속을 포함하는 전도성 유체를 유동시키는 직류 전도식 전자기 펌프에 관한 것이다.
일반적으로 전자기 펌프(Electromagnetic Pump)는 외부 전원으로부터 전류와 자기장에 의해서 액체 금속, 용융염 등의 전도성 유체를 순환시키는 펌프이다. 전자기 펌프는 직류용 및 교류용 두종류가 있으며, 자기 수력학(Magnetohydrodynamics) 원리로 작동된다. 전자기 펌프는 임펠러, 모터 등의 부품이 없어서, 무소음 운전이 가능하다.
전자기 펌프는 무소음이 요구되는 펌핑 시스템에 활용될 수 있다. 예를 들어, 가정의 온수 매트, 소음에 민감한 물고기를 키우는 수조, 병원 환자의 안정된 치료를 위한 투석 펌프에 까지 주변 생활 여건에 다양하게 활용될 수 있다. 또한, 전자기 펌프는 무소음 운전 및 고장율이 거의 없는 특성으로 인하여 고온 용융 알루미늄 금속의 이송펌프, 차세대 원자력 관련 시험시설 및 차세대 원자력 시설(SFR)의 소듐 금속 순환 펌프, 일반 항해 선박 추진체(thruster), 핵연료 주기시설 및 군사용 장비 등에도 활용될 수 있다.
이러한 직류 전도식 전자기 펌프는 국내에는 아직 체계적인 기술개발을 활용하거나 이런 장비를 제조/공급하는 기업이 없는데, 이는 기업이 고도의 기술력이 요구되는 분야로서 국가 기반기술에 해당하고, 이를 발전시킬 필요가 크다고 하겠다.
이와 관련하여 종래의 기술로는 일본 공개공보 제2011-166933호에 유체 펌프가 개시되어 있다.
실시 예의 목적은, 자기 수력학의 원리를 이용하여 전도성 유체를 이송하는 직류 전도식 전자기 펌프를 제공하는 것이다.
또한, 영구자석을 이용하여 전력대비 효율을 증가시킬 수 있고, 유지보수가 용이한 직류 전도식 전자기 펌프를 제공하는 것이다.
또한, 영구자석을 덕트와 분리하여 단열하여서 영구자석이 열에 의해 자성이 감소되는 것을 방지하는 직류 전도식 전자기 펌프를 제공하는 것이다.
실시 예에 따른 직류 전도식 전자기 펌프를 개시한다.
직류 전도식 전자기 펌프는 용융금속을 포함하는 전도성 유체가 내부에서 길이방향으로 유동되는 덕트, 상기 덕트의 길이방향과 수직한 방향의 양측에 상기 덕트와 일단이 맞닿아 구비되어서, 상기 덕트에 전류을 통전하는 제1도전판 및 제2도전판, 상기 덕트의 상기 전류의 통전 방향으로 소정간격 이격되어 배치되는 영구자석, 일면에 상기 영구자석 쪽으로 돌출 형성되어 상기 영구자석과 맞닿아 결합되는 영구자석 결합부와, 상기 덕트 쪽으로 돌출 형성되되 상기 덕트와 소정간격 이격되는 길이로 돌출 형성되는 덕트 인접부를 포함하고, 상기 덕트의 길이방향과 상기 전류의 통전 방향 모두에 수직한 방향의 양측에 각각 배치되는 상부코어 및 하부코어를 포함할 수 있다.
일측에 따르면, 상기 상부코어 및 하부코어는 "凹"자 형상의 단면이 일방향으로 형태일 수 있다.
일측에 따르면, 상기 영구자석의 상기 덕트쪽 면에 구비되어서, 상기 영구자석을 상기 덕트에서 발산하는 열로부터 보호하는 제1커버 및 상기 영구자석의 상기 덕트의 반대쪽 면에 구비되어서 상기 영구자석을 외부의 영향으로부터 보호하는 제2커버를 더 포함할 수 있다.
일측에 따르면, 상기 제1도전판 및 제2도전판은, 상기 덕트와 일단이 맞닿는 접촉부 및 상기 접촉부의 타단에서 상부로 돌출되어, 상단에 케이블이 연결되는 단자부를 포함할 수 있다.
일측에 따르면, 상기 제1도전판은 상기 덕트와 상기 영구자석 사이에 배치되되, 상기 단자부가 상기 상부코어를 관통하는 형태로 배치되고, 상기 상부코어와 상기 제1도전판의 단자부 사이에 구비되어서 절연하는 절연부재를 더 포함할 수 있다.
일측에 따르면, 상기 상부코어는 상기 제1도전판의 단자부와 상기 절연부재가 관통 배치되는 배치홀이 형성되고, 상기 배치홀은 상기 상부코어의 일부분의 단면적을 감소시켜 상기 덕트에서 상기 상부코어로 복사된 열이 상기 영구자석으로 전도되는 것을 감소시킬 수 있다.
일측에 따르면, 상기 제1도전판이 관통 결합되는 제1관통홀과, 상기 제2도전판이 관통 결합되는 제2관통홀이 형성되고, 상기 상부코어의 상부에 배치되는 상부커버를 더 포함할 수 있다.
일측에 따르면, 상기 상부코어 및 상기 하부코어의 상기 덕트 쪽에 결합되되, 상기 제2도전판을 감싸는 형태로 구비되고, 상부에 상기 상부커버를 지지하는 지지부를 형성되는 제3커버를 더 포함할 수 있다.
일측에 따르면, 상기 상부커버는 일단이 상기 상부코어에 결합되고 타단이 상기 지지부에 결합되되, 복수의 조절나사로 관통 결합되어서, 조절나사의 체결 깊이로 상부커버의 높이조절이 가능하도록 결합될 수 있다.
일측에 따르면, 상기 덕트는, 상기 전도성 유체가 유입되는 유입부, 상기 전도성 유체가 토출되는 토출부 및 상기 유입부와 상기 토출부 사이에 형성되어, 상기 제1도전판 및 제2도전판이 접촉되는 도전부를 포함할 수 있다.
일측에 따르면 이송배관과 상기 덕트를 연결하는 커넥터를 더 포함할 수 있다.
일측에 따르면 상기 커넥터는 락피팅(Lok fitting)일 수 있다.
일측에 따르면, 상기 덕트는 상기 용융금속의 온도보다 높은 용융점을 가지는 재질로 형성될 수 있다.
일측에 따르면, 상기 덕트 인접부는 상기 덕트의 길이방향의 양모서리가 모따기 또는 라운드된 형상으로 형성될 수 있다.
실시 예에 따르면, 모터 및 임펠러 등의 회전부품을 구비하지 않고 자기 수력학의 원리를 이용하여 전도성 유체를 이송하여서, 고온의 용융 금속의 이송펌프로 활용이 가능할 수 있다.
또한, 회전부품이 구비되지 않으며, 영구자석을 이용하여 전력이 사용이 적어 전력대비 효율을 증가시킬 수 있고, 유지보수가 용이할 수 있다.
또한, 영구자석을 덕트와 분리하여 단열하여서 영구자석이 열에 의해 자성이 감소되는 것을 방지할 수 있다.
도 1은 실시 예에 따른 직류 전도식 전자기 펌프의 사시도이다.
도 2는 실시 예에 따른 직류 전도식 전자기 펌프의 분해 사시도이다.
도 3은 실시 예에 따른 직류 전도식 전자기 펌프를 절개선 Ⅲ-Ⅲ을 따라 절개한 단면도이다.
도 4는 실시 예에 따른 직류 전도식 전자기 펌프를 절개선 Ⅵ-Ⅵ를 따라 절개한 단면도이다.
본 특허출원은 2018년 04월 30일자 출원된 특허출원 제2018-0050057호를 기초로 우선권을 주장한 것이고, 해당 출원의 전체 내용이 본 특허출원에 참조로서 포함된다.
이하, 실시 예들을 예시적인 도면을 통해 상세하게 설명한다. 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 실시 예를 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 실시 예에 대한 이해를 방해한다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.
또한, 실시 예의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제1, 제2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질이나 차례 또는 순서 등이 한정되지 않는다. 어떤 구성 요소가 다른 구성요소에 "연결", "결합" 또는 "접속"된다고 기재된 경우, 그 구성 요소는 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되거나 접속될 수 있지만, 각 구성 요소 사이에 또 다른 구성 요소가 "연결", "결합" 또는 "접속"될 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.
본 명세서에서 상부 또는 하부는 도 3에서의 상부 또는 하부를 의미한다. 이하, 도 1 내지 도 4를 참조하여 직류 전도식 전자기 펌프에 대해 설명한다.
도 1은 실시 예에 따른 직류 전도식 전자기 펌프의 사시도이고, 도 2는 실시 예에 따른 직류 전도식 전자기 펌프의 분해 사시도이고, 도 3은 실시 예에 따른 직류 전도식 전자기 펌프를 절개선 Ⅲ-Ⅲ을 따라 절개한 단면도이다.
도 1 내지 도 3을 참조하면, 직류 전도식 전자기 펌프(1)는 직류 전류의 방향과 자기장의 형성방향이 수직하게 형성되며, 덕트(11) 내부에 전도성 유체가 직류 전류와 자기장에 수직한 일방향으로 흐를 수 있는 힘을 형성한다. 따라서, 직류 전도식 전자기 펌프(1)는 부품들이 움직이지 않고, 전도성 유체와 접촉하는 부품이 필요치 않아 부품이 손상되지 않으며, 무소음의 운전이 가능할 수 있다.
직류 전도식 전자기 펌프(1)는 용융금속, 용융염 등의 전도성 유체를 이송한다. 예를 들어, 직류 전도식 전자기 펌프(1)는 아연(Zn), 알류미늄 등의 금속재질이 용융된 용융금속의 이송하는 다이캐스팅 장치의 이송펌프, 원자력 시설의 소듐 순환 펌프, 용융염이 포함된 전도성 유체 이송펌프 등 전도성 유체의 이송펌프에 활용될 수 있다. 직류 전도식 전자기 펌프(1)는 덕트(11), 제1도전판(12), 제2도전판(13), 영구자석(14), 상부코어(15), 하부코어(16)를 포함한다.
덕트(11)는 내부에 용융금속을 포함하는 전도성 유체가 길이방향으로 유동한다. 덕트(11)는 용융금속보다 높은 내열성을 가지는 금속재질로 구비되어서, 용융금속 이송에 적합할 수 있다. 예를 들어, 덕트(11)는 400℃ 내지 4000℃의 용융점을 가지는 금속재질로 구비될 수 있으며, 내부에 유동하는 용융금속의 온도보다 높은 내열성을 가지는 금속재질 등으로 선택되어 사용될 수 있다. 여기서, 덕트(11)는 알류미늄, 아연, 나트륨, 리튬, 마그네슘, 납, 카드뮴, 주석 등의 용융금속을 이송하는 경우에 1400 내지 1600℃의 내열성을 가지는 스테인리스 계열 재질로 형성되는 것이 바람직할 수 있다.
덕트(11)는 전도성 유체가 유입되는 유입부(111), 전도성 유체가 토출되는 토출부(112) 및 유입부(111)와 토출부(112) 사이에 형성되어, 제1도전판(12) 및 제2도전판(13)이 접촉되는 도전부(113)를 포함한다. 예를 들어, 유입부(111) 및 토출부(112)는 원통형상의 관형상 일 수 있으며 도전부(113)는 제1도전판(12) 및 제2도전판(13)과 균일하게 접촉하기 위해 내부가 개구된 직사각형의 관형상 일 수 있다. 또한, 도전부(113)는 전기가 전도되는 재질일 수 있다. 제1도전판(12) 및 제2도전판(13)은 도전부(113)에 접촉되어 결합되어서 전류가 덕트(11)의 길이방향에 수직한 방향으로 전도될 수 있다. 이 경우, 전류는 도전부(113)의 표면을 따라 제1도전판(12) 및 제2도전판(13)에 통전될 수 있으며, 전류가 용융금속을 통해 통전될 수도 있다.
제1도전판(12) 및 제2도전판(13)은 덕트(11)의 길이방향과 수직한 방향의 양측에 덕트(11)와 일단이 맞닿아 구비되어서, 덕트(11)에 저전압을 가지는 고전류를 통전한다. 제1도전판(12) 및 제2도전판(13)은 덕트(11)와 일단이 맞닿는 접촉부(121, 131) 및 접촉부(121, 131)의 타단에서 상부로 돌출되어 상단에 케이블이 연결되는 단자부(122, 132)를 포함한다. 여기서, 접촉부(121, 131)는 도전부(113)의 측면보다 작은 두께를 가지거나 동일한 두께로 결합될 수 있다. 접촉부(121, 131)는 도전부(113)의 접촉면과 브레이징(Brazing)되어 결합되는데 이때, 도전부(113)의 브레이징된 부분이 도전부(113)의 둘레보다 외부로 돌출되지 않도록 브레이징하는 것이 바람직하다. 접촉부(121, 131)는 도전부(113)의 측면과 동일한 두께인 경우에는 접촉부(121, 131) 또는 도전부(113)의 모서리가 모따기 또는 라운드 되어 브레이징될수 있다.
단자부(122, 132)는 단자홀(123, 133)이 구비되어 케이블 또는 전선단자가 결합되어 고전압을 가지는 저전류가 통전된다.
영구자석(14)은 덕트(11)에 전류가 통전되는 방향으로 소정간격 이격되어 배치된다. 예를 들어, 영구자석(14)은 덕트(11)와 사이에 제1도전판(12)이 위치하도록 소정간격 이격되어 배치된다. 영구자석(14)은 제1도전판(12)과 이격되어 배치됨으로써, 영구자석(14), 상부코어(15) 및 하부코어(16)에 전류가 통전되는 것을 방지한다. 여기서 영구자석(14)은 네오듐자석, 페라이트 자석, 사마륨 코발트 자석, 알리코 자석, 고무자석 등일 수 있다. 이중, 덕트(11)에 흐르는 전도성 유체가 고온의 용융금속일 수 있으므로, 온도의 대한 안정성이 뛰어난 알리코 자석이 바람직할 수 있다.
상부코어(15) 및 하부코어(16)는 덕트(11)의 길이방향과 전압의 인가방향 모두에 수직한 양측에 배치된다. 예를 들어, 상부코어(15) 및 하부코어(16)는 덕트(11)의 상부 및 하부에 각각 배치될 수 있다.
상부코어(15) 및 하부코어(16)는 평판의 일면에 영구자석 방향으로 돌출 형성되어서 영구자석(14)과 맞닿아 결합되는 영구자석 결합부(151, 161) 및 덕트(11) 방향으로 돌출 형성되되 덕트(11)와 소정간격 이격되는 길이로 돌출 형성되는 덕트 인접부(152, 162)를 포함한다. 상부코어(15) 및 하부코어(16)는 "凹"자 형상의 덕트의 길이방향으로 연장된 형태로 구비되어서 상부와 하부에서 돌출된 부분이 서로 마주보는 형태로 구비될 수 있다.
상부코어(15) 및 하부코어(16)의 영구자석 결합부(151, 161)는 영구자석(14)의 상하부에 맞닿아 결합되고, 상부코어(15) 및 하부코어(16)의 덕트 인접부(152, 162)는 덕트 인접부(152, 162) 사이에 덕트(11)가 배치되되 소정간격 이격된 형태로 배치된다. 덕트 인접부(152, 162)는 덕트(11)와 접촉하지 않아서 전류의 전도를 방지할 수 있으며 덕트(11)를 흐르는 용융금속의 열이 전달되는 것을 감소시킬 수 있다. 또한, 이에 한정되는 것은 아니며, 덕트 인접부(152, 162)와 덕트(11) 사이에는 고온에 내열성이 뛰어난 이격절연부재(미도시)가 구비되어 덕트 인접부(152, 162)와 덕트(11)사이를 이격하는 것도 가능할 수 있다.
상부코어(15) 및 하부코어(16)는 영구자석(14)으로부터 덕트 결합부(152, 162)로 자성을 용이하게 전달할 수 있는 순철 재질일 수 있다. 또한, 상부코어(15) 및 하부코어(16)는 순철 재질의 코어에 규소강판이 적층된 형태인 것도 가능할 수 있다. 상부코어(15) 및 하부코어(16)는 규소강판이 적층되면 덕트 인접부(152, 162)사이에 자성이 더 강하게 형성될 수 있다.
한편, 도면에 도시하지는 않았지만, 상부코어(15) 및 하부코어(16)는 덕트 인접부(152, 162)의 덕트(11)의 길이방향의 양단에 위치한 모서리가 모따기 처리된 형상 또는 라운드된 형상으로 형성될 수 있다. 덕트(11)의 길이방향의 양단에 위치한 모서리를 모따기 처리된 형상 또는 라운드된 형상으로 형성한 덕트 인접부(152, 162)는 직류 전도식 전자기 펌프(1) 구동시, 덕트 인접부(152, 162)가 도전부(113)에 형성되는 역기전력을 감소시킬 수 있어, 직류 전도식 전자기 펌프(1)의 효율이 더욱 증가될 수 있다.
상부코어(15) 또는 하부코어(16)에 전류가 흐르게 되면 자기장이 생성되어 영구자석(14)에서 전달되는 자기장이 감소될 수 있다. 또한 상부코어(15) 및 하부코어(16)가 저항에 의해 발열할 수 있으며, 덕트(11)를 흐르는 용융금속의 열이 영구자석(14)에 전달되면 열에 의해 자성이 감소될 수 있다. 덕트 인접부(152, 162)는 덕트(11)와 접촉하지 않아 열에 의해 자성이 감소하는 현상을 방지할 수 있다.
여기서, 제1도전판(12)의 단자부(122)는 영구자석(14)과 덕트(11) 사이에서 상부코어(15)를 관통하는 형태로 배치된다. 상부코어(15)는 제1도전판(12)의 단자부(122)가 관통 배치되는 배치홀(153)이 형성된다. 여기서, 직류 전도식 전자기 펌프(1)는 상부코어(15)와 제1도전판(12)의 단자부(122) 사이에 절연부재(17)가 더 구비될 수 있다. 절연부재(17)는 고무, 플라스틱, 세라믹 등의 전기 전도 및 열전도를 방지하는 절연재질로 형성되어서 상부코어(15)와 제1도전판(12)의 단자부(122)를 절연한다.
절연부재(17)는 상부코어(15)에 제1도전판(12)의 단자부(122)에서 전류가 흐르는 것을 방지하고, 배치홀(153)은 상부코어(15)의 덕트 인접부(152, 162)와 영구자석 결합부(151, 161) 사이에서 일부 단면적을 감소시켜서 덕트(11)에서 덕트 인접부(152, 162)로 복사된 열이 영구자석으로 전도되는 것을 감소시킬 수 있다.
직류 전도식 전자기 펌프(1)는 덕트(11)의 유입부(111)에 전도성유체가 유입되며 제1도전판(12)에 양극이 연결되고 제2도전판(13)에 음극이 연결되어 도전부(113)를 통해 제1도전판(12)에서 제2도전판(13)으로 전류가 흐르게 된다. 상부코어(15) 및 하부코어(16)는 영구자석(14)과 결합되어 자속 밀도를 갖는 자기장을 형성하며 각각의 덕트 인접부(152, 162) 사이에 자기장이 밀집된 형태로 형성한다. 덕트(11) 내부의 전도성 유체는 전류의 방향 및 자기장의 자속 유동방향 모두에 수직하게 힘을 받아 유동된다.
여기서 영구자석(14)과 연결되는 상부코어(15) 및 하부코어(16) 전체에서 자기장을 형성하고 덕트 인접부(152, 162) 사이에 자기장이 밀집된 형태로 형성되기 때문에 영구자석(14)을 전류방향에 수직하게 배치하는 것보다 더 큰 힘이 발생되어 전도성 유체가 흐를 수 있어 직류 전도식 전자기 펌프(1)의 효율이 증가될 수 있다. 여기서 제1도전판(12) 및 제2도전판(13)에 연결되는 전극이 서로 반전되면, 전도성 유체의 유동방향이 반대로 형성될 수 있으며, 전류의 크기를 증가시키면 전도성 유체의 유동속도가 증가될 수 있다. 이러한, 직류 전도식 전자기 펌프(1)의 구성은 역기전력을 감소시켜, 효율을 증가시킬 수 있다.
직류 전도식 전자기 펌프(1)는 제1커버(21), 제2커버(22), 제3커버(23) 및 상부커버(24)를 더 포함한다.
제1커버(21)는 영구자석(14)의 덕트(11)쪽 면에 구비되어서, 영구자석(14)을 덕트(11)에서 발산하는 열로부터 보호한다. 예를 들어, 제1커버(21)는 단열재질로 형성되고, 상부코어(15) 및 하부코어(16)의 영구자석 결합부(151, 161)의 덕트(11)쪽 면을 감싸는 형태로 구비되어서 덕트(11)에서 발산하는 열을 차단하여 영구자석(14)이 열에 노출되는 것을 방지할 수 있다.
제2커버(22)는 상부코어(15) 및 하부코어(16)의 영구자석 결합부(151, 161)의 덕트(11)와 반대쪽 면에 감싸는 형태로 구비되어서 영구자석(14)을 외부의 영향으로부터 보호하도록 형성될 수 있다.
제3커버(23)는 상부코어(15) 및 하부코어(16)의 덕트(11)쪽에 결합되되 제2도전판(13)을 감싸는 형태로 구비된다. 여기서, 제3커버(23)는 상부코어(15) 및 하부코어(16)를 감싸는 면에서 덕트(11)가 돌출되며 간섭이 생길 수 있는데, 덕트(11)가 삽입 배치되는 덕트홀(231)이 형성되어 간섭되지 않을 수 있다. 덕트홀(231)은 덕트(11)와 접촉되지 않도록 충분한 크기로 형성될 수 있다.
또한, 제3커버(23)는 상부에 상부커버(24)를 지지하는 지지부(232)가 형성된다. 지지부(232)는 제3커버(23)의 상부가 소정간격 절곡되는 형상으로 구비되고 상부코어(15)의 상면의 높이와 동일한 높이를 형성하여 상부커버(24)는 지지할 수 있다. 여기서 제3커버(23)의 지지부(232)는 제2도전판(13) 쪽으로 절곡될 수 있는데, 지지부(232)의 모서리가 제2도전판(13)과 접촉하지 않도록 소정간격 이격될 수 있다.
상부커버(24)는 평판 형상으로 제1도전판(12) 및 제2도전판(13)의 도전부(113)가 관통 결합된다. 예를 들어, 상부커버(24)는 제1도전판(12)이 관통 결합되는 제1관통홀(241) 및 제2도전판(13)이 관통 결합되는 제2관통홀(242)이 형성되고, 상부코어(15)의 상부에 배치된다.
도 4는 실시 예에 따른 직류 전도식 전자기 펌프를 절개선 Ⅵ-Ⅵ를 따라 절개한 단면도이다.
도 4를 참조하면, 상부커버(24)의 일단은 상부코어(15)에 결합되고, 타단이 지지부(232)에 결합된다. 이때, 상부커버(24)는 복수의 조절나사(50)로 상부코어(15) 및 지지부(232)에 관통 결합되어서, 조절나사(50)의 체결깊이로 상부커버(24)의 높이를 조절 가능하도록 결합될 수 있다. 예를 들어, 상부커버(24)의 상면을 관통하는 나사산이 형성된 제1조절홀(243)이 일단 및 타단에 구비되고, 상부코어(15)의 일단에 위치한 제1조절홀(243)과 대응되는 제2조절홀(154)이 형성되고, 지지부에 타단에 위치한 제1조절홀(243)과 대응되는 제3조절홀(233)이 형성되어서 조절나사(50)의 체결깊이를 조절함으로서 상부커버(24)의 높이를 조절 가능하다.
이때, 상부커버(24)는 제1도전판(12) 및 제2도전판(13)이 결합되고, 제1도전판(12) 및 제2도전판(13)은 덕트(11)에 결합되어서 상부커버(24)의 높이를 조절함으로써 덕트(11)의 높이를 조절할 수 있다. 다시 말하면, 상부커버(24)의 높이를 조절함으로써 덕트(11)가 덕트 인접부(152, 162)와 닿지않도록 높이를 조절할 수 있다.
제1커버(21), 제2커버(22), 제3커버(23) 및 상부커버(24)는 직류 전도식 전자기 펌프(1)의 외관을 형성하여서, 직류 전도식 전자기 펌프(1)를 외부의 영향으로부터 보호하고 세라믹 등의 절연재질로 형성되어 사용자가 감전의 위험을 감소시킬 수 있다. 또한, 제1커버(21), 제2커버(22), 제3커버(23) 및 상부커버(24)는 고온의 용융 금속이 유동됨으로 인해 발생하는 열이 사용자 또는 주변의 장치에 열손상을 입히는 것을 방지할 수 있다.
다시 도 1 내지 도 3으로 돌아와서 설명하면, 직류 전도식 전자기 펌프(1)는 덕트(11)의 유입부(111)와 토출부(112)에 구비되어 이송배관(미도시)과 덕트(11)를 연결하는 커넥터(30)를 더 포함한다. 여기서, 이송배관은 전도성 유체가 이송되는 장치에 구비되는 배관을 의미한다.
커넥터(30)는 락피팅(Lok fitting)일 수 있다. 예를 들어, 커넥터(30)는 나사산이 길이방향의 양측으로 형성된 커넥터 몸체(31)와 나사산의 양측에 각각 구비되는 패럴(32), 백패럴(33), 너트(34)가 순차적으로 결합되어 유입부(111)와 토출부(112)의 외주면과 이송배관(미도시)의 외주면을 연결하는 락피팅일 수 있다. 락피팅은 너트(34)가 조여지며 패럴(32) 및 백패럴(33)을 가압하여 덕트(11)와 이송배관 사이를 견고하게 연결하여 전도성 유체의 누설을 방지할 수 있으며, 고온의 용융금속을 이송할 수 있는 금속재질일 수 있다.
직류 전도식 전자기 펌프(1)는 설치장소에 결합되어 직류 전도식 전자기 펌프(1)를 지지하는 지지대(40)를 더 포함한다. 지지대(40)는 코어지지칼럼(41)과 받침대(42)를 포함한다.
코어지지칼럼(41)은 하부코어(16)를 지지한다. 예를 들어, 코어지지칼럼(41)은 원기둥 형상으로 복수 개가 구비되어서 하부코어(16)를 지지한다. 코어지지칼럼(41)은 하부코어(16)의 지지면에서 타면을 관통 형성되고, 나사산이 형성된 제4조절홀(411)이 형성된다.
받침대(42)는 평판 형상으로 구비된다. 받침대(42)는 일면에 관통 형성되어서, 제4조절홀(411)과 대응되고 나사산이 형성된 복수의 제5조절홀(421)이 형성된다. 받침대(42)의 타면은 설치장소에 배치되며 설치 장소의 형상에 따라 받침대(42)의 형상은 변형이 가능할 수 있다.
하부코어(16)의 코어지지칼럼(41)이 결합되는 면에는 제4조절홀(411)과 대응되고 나사산이 형성된 복수의 제6조절홀(163)이 구비된다. 여기서, 지지대는 제5조절홀(421), 제4조절홀(411) 및 제6조절홀(163)을 관통 결합하는 나사 형태의 조절나사(50)가 결합되어 받침대(42), 코어지지칼럼(41) 및 하부코어(16)를 결합하며, 조절나사(50)의 체결깊이로 하부코어(16)의 높이를 조절할 수 있다.
실시 예에 따르면, 직류 전도식 전자기 펌프는 모터 및 임펠러 등의 회전부품을 구비하지 않고 자기 수력학의 원리를 이용하여 전도성 유체를 이송하여서, 고온의 용융 금속의 이송펌프로 활용이 가능할 수 있다.
또한, 회전부품이 구비되지 않으며, 영구자석을 이용하여 전력이 사용이 적어 전력대비 효율을 증가시킬 수 있고, 유지보수가 용이할 수 있다.
또한, 영구자석을 덕트와 분리하여 단열하여서 영구자석이 열에 의해 자성이 감소되는 것을 방지할 수 있다.
이상과 같이 비록 한정된 도면에 의해 실시 예들이 설명되었으나, 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 상기의 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다. 예를 들어, 설명된 기술들이 설명된 방법과 다른 순서로 수행되거나, 및/또는 설명된 구조, 장치 등의 구성요소들이 설명된 방법과 다른 형태로 결합 또는 조합되거나, 다른 구성요소 또는 균등물에 의하여 대치되거나 치환되더라도 적절한 결과가 달성될 수 있다.
1: 직류 전도식 전자기 펌프 11: 덕트
111: 유입부 112: 토출부
113: 도전부 12: 제1도전판
121, 131: 접촉부 122, 132: 단자부
123, 133: 단자홀 13: 제2도전판
14: 영구자석 15: 상부코어
151, 161: 영구자석 결합부 152, 162: 덕트 인접부
153: 배치홀 154: 제2조절홀
16: 하부코어 163: 제6조절홀
17: 절연부재 21: 제1커버
22: 제2커버 23: 제3커버
231: 덕트홀 232: 지지부
233: 제3조절홀 24: 상부커버
241: 제1관통홀 242: 제2관통홀
243: 제1조절홀 30: 커넥터
31: 커넥터 몸체 32: 패럴
33: 백패럴 34: 너트
40: 지지대 41: 코어지지칼럼
411: 제4조절홀 42: 받침대
421: 제5조절홀 50: 조절나사

Claims (14)

  1. 용융금속을 포함하는 전도성 유체가 내부에서 길이방향으로 유동되는 덕트;
    상기 덕트와 일단이 맞닿는 접촉부와, 상기 접촉부의 타단에서 상부로 돌출되어 상단에 케이블이 연결되는 단자부를 구비하고, 상기 덕트의 길이방향과 수직한 방향의 양측에 구비되어서 상기 덕트에 전류를 통전하는 제1도전판 및 제2도전판;
    상기 덕트의 상기 전류의 통전 방향으로 소정간격 이격되어 배치되는 영구자석;
    일면에 상기 영구자석 쪽으로 돌출 형성되어 상기 영구자석과 맞닿아 결합되는 영구자석 결합부와, 상기 덕트 쪽으로 돌출 형성되되 상기 덕트와 소정간격 이격되는 길이로 돌출 형성되는 덕트 인접부를 포함하고, 상기 덕트의 길이방향과 상기 전류의 통전 방향 모두에 수직한 방향의 양측에 각각 배치되는 상부코어 및 하부코어; 및
    상기 상부코어와 상기 제1도전판의 단자부 사이에 구비되어서 절연하는 절연부재;
    를 포함하고,
    상기 제1도전판은 상기 덕트와 상기 영구자석 사이에 배치되되, 상기 단자부가 상기 상부코어를 관통하는 형태로 배치되는 직류 전도식 전자기 펌프.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 상부코어 및 하부코어는,
    "凹"자 형상의 단면이 일방향으로 연장된 형상인 직류 전도식 전자기 펌프.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 영구자석의 상기 덕트쪽 면에 구비되어서, 상기 영구자석을 상기 덕트에서 발산하는 열로부터 보호하는 제1커버; 및
    상기 영구자석의 상기 덕트의 반대쪽 면에 구비되어서 상기 영구자석을 외부의 영향으로부터 보호하는 제2커버;
    를 더 포함하는 직류 전도식 전자기 펌프.
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 제1항에 있어서,
    상기 상부코어는 상기 제1도전판의 단자부와 상기 절연부재가 관통 배치되는 배치홀이 형성되고,
    상기 배치홀은 상기 상부코어의 일부분의 단면적을 감소시켜 상기 덕트에서 상기 상부코어로 복사된 열이 상기 영구자석으로 전도되는 것을 감소시키는 직류 전도식 전자기 펌프.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 제1도전판이 관통 결합되는 제1관통홀과, 상기 제2도전판이 관통 결합되는 제2관통홀이 형성되고, 상기 상부코어의 상부에 배치되는 상부커버;
    를 더 포함하는 직류 전도식 전자기 펌프.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 상부코어 및 상기 하부코어의 상기 덕트 쪽에 결합되되, 상기 제2도전판을 감싸는 형태로 구비되고, 상부에 상기 상부커버를 지지하는 지지부를 형성되는 제3커버;
    를 더 포함하는 직류 전도식 전자기 펌프.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 상부커버는,
    일단이 상기 상부코어에 결합되고 타단이 상기 지지부에 결합되되, 복수의 조절나사로 관통 결합되어서, 조절나사의 체결 깊이로 상부커버의 높이조절이 가능하도록 결합되는 직류 전도식 전자기 펌프.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 덕트는,
    상기 전도성 유체가 유입되는 유입부;
    상기 전도성 유체가 토출되는 토출부; 및
    상기 유입부와 상기 토출부 사이에 형성되어, 상기 제1도전판 및 제2도전판이 접촉되는 도전부;
    를 포함하는 직류 전도식 전자기 펌프.
  11. 제1항에 있어서,
    이송배관과 상기 덕트를 연결하는 커넥터;
    를 더 포함하는 직류 전도식 전자기 펌프.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 커넥터는 락피팅(Lok fitting)인 직류 전도식 전자기 펌프.
  13. 제1항에 있어서,
    상기 덕트는 상기 용융금속의 온도보다 높은 용융점을 가지는 재질로 형성되는 직류 전도식 전자기 펌프.
  14. 제1항에 있어서,
    상기 덕트 인접부는 상기 덕트의 길이방향의 양모서리가 모따기 또는 라운드된 형상으로 형성되는 직류 전도식 전자기 펌프.
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