KR102113158B1 - 널-플럭스 부상 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명의 일 실시예에 따른 널-플럭스(Null-Flux) 연결된 부상 장치에 있어서, 열차의 진행방향과 나란하게 형성된 중앙 수평바; 상기 중앙 수평바의 일단에 결합되고, 수직 상방으로 연장되는 제1 상부 수직바; 상기 제1 상부 수직바의 단부에 결합되고, 열차의 진행방향과 나란하게 결합된 제1 상부 수평바; 상기 제1 상부 수평바의 단부에 결합되고 제1 상부 수직바와 나란하게 연장되는 제2 상부 수직바; 상기 제2 상부 수직바의 단부에 결합되고 중앙 수평바와 인접하게 배치된 제2 상부 수평바; 상기 중앙 수평바의 타단에 결합되고, 수직 하방으로 연장되는 제1 하부 수직바; 상기 제1 하부 수직바의 단부에 결합되고, 열차의 진행방향과 나란하게 결합된 제1 하부 수평바; 상기 제1 하부 수평바의 단부에 결합되고 제1 하부 수직바와 나란하게 연장되는 제2 하부 수직바; 상기 제2 하부 수직바의 단부에 결합되고 중앙 수평바와 인접하게 배치된 제2 하부 수평바; 및 상기 제2 상부 수평바의 단부와 상기 제2 하부 수평바의 단부를 연결하여 폐쇄 회로를 구성하도록 하는 연결 구조물을 포함하는, 부상 장치를 제공하고자 한다.

Description

널-플럭스 부상 장치{NULL-FLUX LEVITATION SYSTEM}
본 발명은 널-플럭스 부상 장치에 관한 것으로서, 구체적으로 널-플럭스 구성되어 차량을 부상시키고 경로를 안내하는 널-플럭스 부상 장치에 관한 것이다.
자기 부상 추진은 전기 자기력을 이용하여, 궤도로부터 일정한 높이로 부상하여 추진하는 것을 말한다. 자기 부상 열차는 궤도와 궤도 상에서 비접촉으로 부상 및 추진하는 차량을 포함한다.
자기 부상 열차는 차량과 궤도 사이에서 전자석에 의한 인력 또는 반발력을 응용하여, 차량을 궤도로부터 이격시킨 상태로 추진한다. 이와 같이 자기 부상 시스템은 궤도와 비접촉 상태로 열차가 추진하므로 소음 및 진동이 적고 고속 추진이 가능하다.
자기 부상 방법에는 자석의 인력을 이용하는 흡인식과, 자석의 반발력을 이용하는 반발식이 있다. 또한, 자기 부상의 부상 방법에는 전자석의 원리에 따라, 초전도 방식과 상전도 방식이 있다. 초전도 방식은 전기 저항이 없고 강한 자력을 얻을 수 있으므로 고속 열차에 적용하고, 상전도 방식은 중속도의 중단거리용 열차에 적용하고 있다.
자기부상 열차를 구성하는 주요 힘 성분은 부상력, 추진력 그리고 안내력이며, 자기부상 전자석이 부상력을 담당하고, 선형전동기가 추진력을 담당하며, 안내 전자석이 안내력을 부담한다.
전자석에 전력을 공급하기 위해서는 전원 공급기가 설치되는데, 전원 공급기가 안정적으로 제어되어야 부상력 및 추진력을 안정적으로 생성할 수 있다.
한편, 이와 같은 자기 부상 열차를 활용하여 최근에는 진공 상태가 유지되는 튜브형 터널에 자기 부상 열차가 주행하도록 하는 하이퍼 튜브형 열차 개발이 진행되고 있다.
이와 관련하여 한국공개특허 10-2016-0103862호(발명의 명칭: 제어기를 포함하는 자기 부상 열차)에서는 자기력에 의하여 부상하여 이동하는 자기 부상열차에 관하여 개시하고 있다.
이러한 자기 부상 열차에서 사용되는 부상 장치는 코일을 권선하여 제작된 전자석을 이용하며, 부상 성능 향상을 위해 코일을 권선하는 횟수를 증가시켜야 하는 한계로 인하여, 그 제작 과정이 번거롭고, 제작 비용이 높아질 뿐만 아니라, 부상 장치를 몰딩하여 궤도를 형성하는 것에도 어려움이 있었다.
또한, 부상 장치의 코일이 단선되어 고장이 발생하는 경우가 있으며, 몰딩된 코일에서 발생하는 열을 외부로 방출하는 것에도 어려움이 있었다.
본 발명에 따른 부상 장치는 상술한 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 도체로 형성된 바(bar) 형태를 조합한 구조물을 형성하여, 널-플럭스 구성을 구현하여 부상 성능이 우수하되, 제작 과정 및 비용을 감축시킬 수 있는 부상 장치를 제공하고자 한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 널-플럭스(Null-Flux) 연결된 부상 장치에 있어서, 열차의 진행방향과 나란하게 형성된 중앙 수평바; 상기 중앙 수평바의 일단에 결합되고, 수직 상방으로 연장되는 제1 상부 수직바; 상기 제1 상부 수직바의 단부에 결합되고, 열차의 진행방향과 나란하게 결합된 제1 상부 수평바; 상기 제1 상부 수평바의 단부에 결합되고 제1 상부 수직바와 나란하게 연장되는 제2 상부 수직바; 상기 제2 상부 수직바의 단부에 결합되고 중앙 수평바와 인접하게 배치된 제2 상부 수평바; 상기 중앙 수평바의 타단에 결합되고, 수직 하방으로 연장되는 제1 하부 수직바; 상기 제1 하부 수직바의 단부에 결합되고, 열차의 진행방향과 나란하게 결합된 제1 하부 수평바; 상기 제1 하부 수평바의 단부에 결합되고 제1 하부 수직바와 나란하게 연장되는 제2 하부 수직바; 상기 제2 하부 수직바의 단부에 결합되고 중앙 수평바와 인접하게 배치된 제2 하부 수평바; 및 상기 제2 상부 수평바의 단부와 상기 제2 하부 수평바의 단부를 연결하여 폐쇄 회로를 구성하도록 하는 연결 구조물을 포함하는, 부상 장치를 제공하고자 한다.
본 실시예에 있어서, 상기 연결 구조물은, 상기 중앙 수평바, 상기 제2 상부 수평바 및 상기 제2 하부 수평바를 각각 통과하는 전류의 진행방향이 동일하도록 상기 제2 상부 수평바와 상기 제2 하부 수평바를 연결하는, 부상 장치를 제공할 수 있다.
본 실시예에 있어서, 상기 제1 상부 수평바, 상기 제2 상부 수평바, 상기 제1 하부 수평바 및 상기 제2 하부 수평바 중 적어도 하나는, 복수 개의 도체판이 상하방향으로 적층되어 형성된, 부상 장치를 제공할 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 부상 장치에 있어서, 상기 제1 상부 수직바, 상기 제2 상부 수직바, 상기 제1 하부 수직바 및 상기 제2 하부 수직바 중 적어도 하나는, 복수 개의 도체판이 열차의 진행방향으로 적층되어 형성된, 부상 장치를 제공할 수 있다.
본 실시예에 있어서, 열차의 진행방향을 기준으로 측정되는 상기 제1 상부 수직바, 상기 제2 상부 수직바, 상기 제1 하부 수직바 및 상기 제2 하부 수직바 중 적어도 하나의 수평 두께는, 상하방향을 기준으로 측정되는 상기 제1 상부 수평바, 상기 제2 상부 수평바, 상기 제1 하부 수평바 및 상기 제2 하부 수평바 중 적어도 하나의 수직 두께 보다 두꺼운, 부상 장치를 제공할 수 있다.
본 실시예에 있어서, 상기 연결 구조물은, 열차의 진행방향과 나란하게 형성된 연결 수평바; 상기 연결 수평바의 상부에 돌출되며, 상기 제2 상부 수평바의 단부에 연결되는 상부 연결부; 및 상기 연결 수평바의 하부에 돌출되며, 상기 제2 하부 수평바의 단부에 연결되는 하부 연결부를 포함하는, 부상 장치를 제공할 수 있다.
본 실시예에 있어서, 상기 연결 수평바는 복수 개의 도체판이 상하방향으로 적층되어 형성된, 부상 장치를 제공할 수 있다.
본 발명의 또 다른 실시예에 따른 부상 장치에 있어서, 상기 제2 상부 수평바와 상기 중앙 수평바의 사이에 배치되어 상기 중앙 수평바와 나란하게 연장되는 상부 추가 수평바; 및 상기 제2 하부 수평바와 상기 중앙 수평바의 사이에 배치되어 상기 중앙 수평바와 나란하게 연장되는 하부 추가 수평바 중 적어도 하나의 추가 수평바를 포함하는, 부상 장치를 제공할 수 있다.
본 실시예에 있어서, 상기 연결 구조물은 상기 중앙 수평바, 상기 제2 상부 수평바, 상기 제2 하부 수평바 및 상기 추가 수평바를 각각 통과하는 전류의 진행방향이 동일하도록 상기 제2 상부 수평바 및 상기 제2 하부 수평바에 상기 추가 수평바를 연결하는, 부상 장치를 제공할 수 있다.
본 실시예에 있어서, 상기 연결 구조물은, 상기 상부 추가 수평바를 포함하는 경우에는, 일단부가 상기 제2 상부 수평바의 단부에 연결되고, 타단부는 상기 상부 추가 수평바의 양 단부 중에 상기 제2 상부 수평바의 단부와 멀리 배치되는 일단부에 연결되는, 상부 연결 구조물을 포함하고, 상기 하부 추가 수평바를 포함하는 경우에는, 일단부가 상기 제2 하부 수평바의 단부에 연결되고, 타단부는 상기 하부 추가 수평바의 양 단부 중에 상기 제2 하부 수평바의 단부와 멀리 배치되는 일단부에 연결되는, 하부 연결 구조물을 포함하며, 상기 상부 추가 수평바와 상기 하부 추가 수평바를 모두 포함하는 경우에는, 일단부가 상기 상부 추가 수평바의 양 단부 중에 상부 연결 구조물이 연결되지 않은 타단부에 연결되고, 타단부는 상기 하부 추가 수평바의 양 단부 중에 상기 하부 연결 구조물이 연결되지 않은 타단부에 연결되는 중앙 연결 구조물을 포함하는, 부상 장치를 제공할 수 있다.
본 발명에 따른 부상 장치는 도체로 형성된 바(bar) 형태를 조합한 전도성 구조물을 형성하고, 구조물에 연결되어 폐쇄회로를 구성할 수 있는 연결 구조물을 포함하여, 널-플럭스 구성을 구현하여 부상 성능이 우수하되, 제작 과정 및 비용을 감축시킬 수 있는 부상 장치를 제공할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 부상 장치를 보여주는 사시도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 부상 장치의 전면과 후면을 보여주는 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 부상 장치에서의 전류 흐름을 보여주는 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 부상 장치의 일 실시형태를 보여주는 도면이다.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 부상 장치를 보여주는 사시도이다.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 부상 장치의 전면과 후면을 보여주는 도면이다.
도 7은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 부상 장치를 보여주는 사시도이다.
도 8은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 부상 장치의 전면과 후면을 보여주는 도면이다.
아래에서는 첨부한 도면을 참조하여, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다. 그러나, 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고, 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.
명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 "연결"되어 있다고 할 때, 이는 "직접적으로 연결"되어 있는 경우뿐 아니라, 그 중간에 다른 소자를 사이에 두고 "전기적으로 연결"되어 있는 경우도 포함한다. 또한, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.
본 발명은 널-플럭스(Null-flux) 부상 장치(1)에 관한 것으로서, 구체적으로 널-플럭스 구성되어 차량을 부상시키고 진행경로를 안내하는 널-플럭스 부상 장치(1)에 관한 것이다. 여기서, 널-플럭스는 초전도 자기 부상식 열차 등의 유도식 자기 부상에 있어서 차량 측의 초전도 코일에서 궤도 쪽의 단락 코일(회로)에의 쇄교(鎖交) 자속이 제로(0)로 되도록 하는 구성일 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 부상 장치(1)를 보여주는 사시도이다. 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 부상 장치(1)의 전면과 후면을 보여주는 도면이다. 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 부상 장치(1)에서의 전류 흐름을 보여주는 도면이다.
도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 널-플럭스 연결된 부상 장치(1)는 본체(10) 및 연결 구조물(20)을 포함할 수 있다.
부상 장치 본체(10)는 전자기 유도되어 전자석의 역할을 수행하는 부분일 수 있다. 본체(10)는 중앙 수평바(110), 상부 구조물(미도시), 하부 구조물(미도시)을 포함할 수 있다. 여기서, 본체(10)가 열차의 궤도 상에서 차량과 대면하는 그의 일측면을 "전면"이라고 할 수 있고, 타측면을 "후면"이라고 할 수 있다.
중앙 수평바(110)는 도체로 형성된 막대형 부재일 수 있다. 중앙 수평바(110)는 열차의 진행방향과 나란하게 형성되어 열차의 운전 궤도 상에 수평으로 배치될 수 있다.
상부 구조물은 중앙 수평바(110)의 상부에 연결 배치되는 구조물일 수 있다. 상부 구조물은 제1 상부 수직바(120), 제1 상부 수평바(121), 제2 상부 수직바(122), 제2 상부 수평바(123)를 포함할 수 있다. 상부 구조물을 구성하는 각각의 수직바와 수평바는 도체로 형성되어, 전류가 흐를 수 있다.
제1 상부 수직바(120)는 중앙 수평바(110)의 일단에 결합되고, 수직 상방으로 연장 형성될 수 있다. 제1 상부 수평바(121)는 제1 상부 수직바(120)의 단부에 결합되고, 열차의 진행방향과 나란하게 결합될 수 있다. 제2 상부 수직바(122)는 제1 상부 수평바(121)의 단부에 결합되고, 제1 상부 수직바(120)와 나란하게 연장 형성될 수 있다. 제2 상부 수평바(123)는 제2 상부 수직바(122)의 단부에 결합되고, 중앙 수평바(110)의 상방으로 인접한 위치에 그와 나란하게 배치될 수 있다.
하부 구조물은 중앙 수평바(110)의 하부에 연결 배치되는 구조물일 수 있다. 하부 구조물은 제1 하부 수직바(130), 제1하부 수평바, 제2 하부 수직바(132), 제2 하부 수평바(133)를 포함할 수 있다. 하부 구조물을 구성하는 각각의 수직바와 수평바는 도체로 형성되어, 전류가 흐를 수 있다.
제1 하부 수직바(130)는 중앙 수평바(110)의 제1 상부 수직바(120)가 결합된 일단의 반대측에 위치한 타단에 결합되고, 수직 하방으로 연장 형성될 수 있다. 제1 하부 수평바(131)는 제1 하부 수직바(130)의 단부에 결합되고, 열차의 진행방향과 나란하게 결합될 수 있다. 제2 하부 수직바(132)는 제1 하부 수평바(131)의 단부에 결합되고, 제1 하부 수직바(130)와 나란하게 연장 형성될 수 있다. 제2 하부 수평바(133)는 제2 하부 수직바(132)의 단부에 결합되고, 중앙 수평바(110)와 하방으로 인접한 위치에 그와 나란하게 배치될 수 있다.
이로써, 본체(10)는 대략적으로 2개의 사각형이 중앙 수평바(110)의 위아래로 배치된 형상을 가질 수 있으며, 제2 상부 수평바(123)의 단부로부터 제2 하부 수평바(133)의 단부까지 끊김 없이 연결될 수 있다.
연결 구조물(20)은 제2 상부 수평바(123)의 단부와 제2 하부 수평바(133)의 단부를 연결하여 폐쇄 회로를 구성하도록 하는 부재일 수 있다. 연결 구조물(20)은 도체로 형성되어 전류가 흐를 수 있다. 연결 구조물(20)은 본체(10)의 후면 측에 연결될 수 있다. 연결 구조물(20)은 연결 수평바(210), 상부 연결부(220), 하부 연결부(230)를 포함할 수 있다.
연결 수평바(210)는 열차의 진행방향과 나란하게 연장 형성될 수 있다. 연결 수평바(210)는 중앙 수평바(110)의 측면으로부터 소정 간격 이격 배치될 수 있다. 상하방향을 기준으로 측정되는 연결 수평바(210)의 수직 두께는 중앙 수평바(110)의 수직 두께와 실질적으로 동일할 수 있다.
상부 연결부(220)는 연결 수평바(210)의 일단부 측 상부에 돌출 형성되며, 제2 상부 수평바(123)의 단부에 연결되는 부분일 수 있다. 제2 상부 수평바(123)의 단부는 절곡되어 본체(10)의 후면으로부터 소정 길이 만큼 돌출 형성될 수 있다(도 4 참조). 여기에, 상부 연결부(220)가 접촉 연결되어 연결 수평바(210)와 제2 상부 수평바(123)가 서로 연결될 수 있다.
하부 연결부(230)는 연결 수평바(210)의 타단부 측 하부에 돌출 형성되며, 제2 하부 수평바(133)의 단부에 연결되는 부분일 수 있다. 제2 하부 수평바(133)의 단부는 절곡되어 본체(10)의 후면으로부터 소정 길이 만큼 돌출 형성될 수 있다(도 4 참조). 여기에, 하부 연결부(230)가 접촉 연결되어 연결 수평바(210)와 제2 하부 수평바(133)가 서로 연결될 수 있다.
이로써, 연결 구조물(20)은 제2 상부 수평바(123)와 제2 하부 수평바(133)를 서로 연결하되, 제2 상부 수평바(123)와 제2 하부 수평바(133)의 돌출부분에 각각 접속되므로, 중앙 수평바(110)에는 접촉되지 않도록 배치될 수 있다. 또한, 연결 구조물(20)은 중앙 수평바(110), 제2 상부 수평바(123) 및 제2 하부 수평바(133)를 각각 통과하는 전류의 진행방향이 동일하도록 제2 상부 수평바(123)와 제2 하부 수평바(133)를 연결할 수 있다.
이에 대하여, 부상 장치(1)의 전면을 보여주는 도 3의 (a)를 참조하여 설명하겠다. 도 3에 표시된 화살표는 전류가 흐르는 방향을 표시하는 것이다. 이를 살펴보면, 전류는 중앙 수평바(110)에서 좌측방향으로 흐르며, 상부 구조물에서 시계방향으로 흐르고, 하부 구조물에서 시계 반대방향으로 흐를 수 있다. 따라서, 중앙 수평바(110)와 인접 배치된 제2 상부 수평바(123) 및 제2 하부 수평바(133)에서 전류는 좌측방향으로 흐르면서 중앙 수평바(110)에서 흐르는 전류의 진행방향과 동일한 진행방향을 가질 수 있다.
구체적으로, 부상 장치(1)의 후면을 보여주는 도 3의 (b)를 참조하여 설명하면, 제2 하부 수평바(133)에서 우측방향으로 흐르는 전류는 연결 구조물(20)로 전도되어 연결 수평바(210)에서는 좌측방향으로 흐르다가 제2 상부 수평바(123)에 전도되며, 제2 상부 수평바(123)에서는 다시 우측방향으로 흐를 수 있다. 즉, 연결 구조물(20)로 인하여 폐쇄회로가 구성되어 중앙 수평바(110), 제2상부 수평바(123) 및 제2하부 수평바(133)에 통과되는 각각의 전류가 동일한 방향으로 흐를 수 있는 것이다. 이로써, 전자기 유도되어 실질적으로 부상력을 발생시키는 중앙 수평바(110)에 흐르는 전류와 그와 인접하게 배치된 제2 상부 수평바(123) 및 제2 하부 수평바(133)에 동일한 방향으로 흐르는 전류의 양이 많아지므로, 전자기력의 세기가 커져서 차량의 부상력을 향상시키는 효과가 있다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 부상 장치(1)의 일 실시형태를 보여주는 도면이다.
도 4를 참조하면, 부상 장치(1)는 2개가 구비되어, 열차의 궤도의 양 측에 이격되어 서로 대향되도록 배치되며, 각각의 중앙 수평바(110)가 전선(L1)을 통해 서로 전기적으로 연결되며, 각각의 연결 구조물(20)이 전선(L2)을 통해 서로 전기적으로 연결될 수 있다. 이로써, 하나의 부상 장치 모듈(미도시)이 완성되며, 이러한 부상 장치 모듈이 궤도가 연장된 방향, 즉 열차의 진행방향을 따라 복수 개로 나열 배치되며, 열차에 설치된 자석과 상호작용하여 열차를 부상시키고, 열차의 진행경로를 안내할 수 있는 것이다.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 부상 장치(1')를 보여주는 사시도이다. 도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 부상 장치(1')의 전면과 후면을 보여주는 도면이다.
도 5 및 도 6을 참조하면, 제1 상부 수평바(121'), 제2 상부 수평바(123'), 제1 하부 수평바(131') 및 제2 하부 수평바(133') 중 적어도 하나는 복수 개의 도체판이 상하방향으로 적층(lamination)되어 형성될 수 있다. 또한, 제1 상부 수직바(120'), 제2 상부 수직바(122'), 제1 하부 수직바(130') 및 제2 하부 수직바(132') 중 적어도 하나는, 복수 개의 도체판이 열차의 진행방향으로 적층되어 형성될 수 있다.
본체(10')의 복수 개의 수직바는 열차의 진행방향에 수직하게 배치되어, 열차가 지나가면서 유도기전력이 직접적으로 발생하는 부분일 수 있다. 따라서, 열차의 진행방향을 기준으로 측정되는 수직바의 수평 두께(t1)가 두꺼울수록 수직바에서 유도되는 전류가 많아져 유도기전력이 강해져서 부상 장치(1')의 부상력이 향상될 수 있다. 반면에, 본체(10')의 복수 개의 수평바는 열차의 진행방향과 나란하게 배치되어 그로부터 발생되는 유도기전력의 크기가 작고, 수평바의 상하방향으로 측정되는 수직 두께(t2)가 두꺼우면 수평바를 구성하는 도체 내부에 와전류(eddy current)가 발생하여 부상 장치(1')의 성능이 저하될 수 있다.
이러한 문제점을 해결하기 위하여, 열차의 진행방향을 기준으로 측정되는 제1 상부 수직바(120'), 제2 상부 수직바(122'), 제1 하부 수직바(130') 및 제2 하부 수직바(132') 중 적어도 하나의 수평 두께는, 상하방향을 기준으로 측정되는 제1 상부 수평바(121'), 제2 상부 수평바(123'), 제1 하부 수평바(131') 및 제2 하부 수평바(133') 중 적어도 하나의 수직 두께 보다 두꺼울 수 있다.
예를 들어, 복수 개의 수직바는 동일한 개수의 도체판이 적층된 구조로 형성되어, 각각의 수평 두께(t1)는 서로 모두 동일할 수 있고, 복수 개의 수평바는 동일한 개수의 도체판이 적층된 구조로 형성되어, 각각의 수직 두께(t2)는 서로 모두 동일할 수 있다. 다만, 수직바를 형성하는 도체판의 개수가 수평바를 형성하는 도체판의 개수보다 많게 구성되어, 수직바의 수평 두께(t1)가 수평바들의 수직 두께(t2)보다 두꺼울 수 있다. 이로써, 수직바에서 유도되는 유도기전력의 크기는 증가시키고, 수평바에서 와전류가 발생하는 것을 방지하여 부상 장치(1)의 성능을 향상시킬 수 있다(도 6의 (a) 참조).
또한, 연결 수평바(210')도 복수 개의 도체판이 상하방향으로 적층 형성될 수 있다(도 6의 (b) 참조). 나아가, 연결 수평바(210')를 형성하는 도체판의 개수는 중앙 수평바(110')를 형성하는 도체판의 개수와 동일할 수 있다. 이로써, 연결 수평바(210')의 수직 두께가 중앙 수평바(110')의 수직 두께와 동일할 수 있다.
이하에서는, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 부상 장치(1")에 대하여 설명하기로 한다.
도 7은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 부상 장치(1")를 보여주는 사시도이다. 도 8은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 부상 장치(1")의 전면과 후면을 보여주는 도면이다.
도 7 및 도 8을 참조하면, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 부상 장치(1")는 상부 추가 수평바(140"), 하부 추가 수평바(141") 중 적어도 하나의 추가 수평바를 더 포함할 수 있다.
상부 추가 수평바(140")는 도체로 형성되어, 제2 상부 수평바(123")와 중앙 수평바(110")의 사이에 배치되어 중앙 수평바(110")와 나란하게 연장되는 부재일 수 있다. 하부 추가 수평바(141")는 도체로 형성되어, 제2 하부 수평바(133")와 중앙 수평바(110")의 사이에 배치되어 중앙 수평바(110")와 나란하게 연장되는 부재일 수 있다(도 8의 (a) 참조).
연결 구조물(20")은 중앙 수평바(110"), 제2 상부 수평바(123"), 제2 하부 수평바(133") 및 추가 수평바를 각각 통과하는 전류의 진행방향이 동일하도록 제2 상부 수평바(123") 및 제2 하부 수평바(133")에 추가 수평바를 연결할 수 있다(도 8의 (b) 참조).
예를 들어, 상부 추가 수평바(140")를 포함하는 경우에, 연결 구조물(20")은 일단부가 제2 상부 수평바(123")의 단부에 연결되고, 타단부는 상부 추가 수평바(140")의 양 단부 중에 제2 상부 수평바(123")의 단부와 멀리 배치되는 일단부에 연결되는 상부 연결 구조물(220")을 포함할 수 있다.
또한, 하부 추가 수평바(141")를 포함하는 경우에, 연결 구조물(20")은 일단부가 제2 하부 수평바(133")의 단부에 연결되고, 타단부는 하부 추가 수평바(141")의 양 단부 중에 제2 하부 수평바(133")의 단부와 멀리 배치되는 일단부에 연결되는, 하부 연결 구조물(230")을 포함할 수 있다.
또한, 상부 추가 수평바(140")와 하부 추가 수평바(141")를 모두 포함하는 경우에, 연결 구조물(20")은 일단부가 상부 추가 수평바(140")의 양 단부 중에 상부 연결 구조물(20")이 연결되지 않은 타단부에 연결되고, 타단부는 하부 추가 수평바(141")의 양 단부 중에 하부 연결 구조물(20")이 연결되지 않은 타단부에 연결되는 중앙 연결 구조물(210")을 포함할 수 있다.
한편, 제2 상부 수평바(123") 및 제2 하부 수평바의 단부는 절곡되어 본체(10")의 후면으로부터 소정 길이 만큼 돌출 형성될 수 있다. 또한, 상부 추가 수평바(140") 하부 추가 수평바(141")의 양 단부도 절곡되어 본체(10")의 후면으로부터 소정 길이 만큼 돌출 형성될 수 있다. 상부 연결 구조물(220")은 제2 상부 수평바(123")의 돌출부분과 그와 멀리 배치된 상부 추가 수평바(140")의 일측 돌출부분에 각각 접속되어, 제2 상부 수평바(123")의 단부 및 상부 추가 수평바(140")의 일단부에만 접촉되도록 구성될 수 있다. 또한, 하부 연결 구조물(230")은 제2 하부 수평바(133")의 돌출부분과 하부 추가 수평바(141")의 일측 돌출부분에 각각 접속되어, 제2 하부 수평바(133")의 단부 및 그와 멀리 배치된 하부 추가 수평바(141")의 일단부에만 접촉되도록 구성될 수 있다. 또한, 중앙 연결 구조물(210")는 그의 양 단부가 상부 추가 수평바(140")의 타측 돌출부분과 하부 추가 수평바(141")의 타측 돌출부분에 각각 접속되어, 상부 추가 수평바(140")의 타단부와 하부 추가 수평바(141")의 타단부에만 접촉되도록 구성될 수 있다. 이로써, 중앙 연결 구조물(210")은 중앙 수평바(110)에 대하여 소정 간격 이격 배치되어, 서로 접촉되지 않도록 배치될 수 있다(도 7 참조).
이로써, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 부상 장치(1")는 추가 수평바를 포함하여, 중앙 수평바(110") 및 그와 인접하게 배치된 수평바에 동일한 방향으로 흐르는 전류의 양을 증대시켜 부상력을 향상시키는 효과가 있다.
이상으로, 본 발명에 따른 부상 장치(1, 1', 1")는 도체로 형성된 바(bar) 형태를 조합한 전도성 본체(10, 10', 10")를 형성하고, 그에 연결되어 폐쇄회로를 구성할 수 있는 연결 구조물(20, 20', 20")을 포함하여, 널-플럭스 구성을 구현하여 부상 성능이 우수하되, 제작 과정 및 비용을 감축시킬 수 있는 부상 장치(1, 1', 1")를 제공할 수 있다.
이상의 설명은 본 발명의 기술적 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예는 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술적 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
1: 부상 장치
10: 본체 20: 연결 구조물
110: 중앙 수평바 120: 제1 상부 수직바
121: 제1 상부 수평바 122: 제2 상부 수직바
123: 제2 상부 수평바 130: 제1 하부 수직바
131: 제1 하부 수평바 132: 제2 하부 수직바
133: 제2 하부 수평바 210: 연결 수평바
220: 상부 연결부 230: 하부 연결부

Claims (10)

  1. 널-플럭스(Null-Flux) 연결된 부상 장치에 있어서,
    열차의 진행방향과 나란하게 형성된 중앙 수평바;
    상기 중앙 수평바의 일단에 결합되고, 수직 상방으로 연장되는 제1 상부 수직바;
    상기 제1 상부 수직바의 단부에 결합되고, 열차의 진행방향과 나란하게 결합된 제1 상부 수평바;
    상기 제1 상부 수평바의 단부에 결합되고 제1 상부 수직바와 나란하게 연장되는 제2 상부 수직바;
    상기 제2 상부 수직바의 단부에 결합되고 중앙 수평바와 인접하게 배치된 제2 상부 수평바;
    상기 중앙 수평바의 타단에 결합되고, 수직 하방으로 연장되는 제1 하부 수직바;
    상기 제1 하부 수직바의 단부에 결합되고, 열차의 진행방향과 나란하게 결합된 제1 하부 수평바;
    상기 제1 하부 수평바의 단부에 결합되고 제1 하부 수직바와 나란하게 연장되는 제2 하부 수직바;
    상기 제2 하부 수직바의 단부에 결합되고 중앙 수평바와 인접하게 배치된 제2 하부 수평바; 및
    상기 제2 상부 수평바의 단부와 상기 제2 하부 수평바의 단부를 연결하여 폐쇄 회로를 구성하도록 하는 연결 구조물을 포함하고,
    상기 연결 구조물은, 상기 중앙 수평바, 상기 제2 상부 수평바 및 상기 제2 하부 수평바를 각각 통과하는 전류의 진행방향이 동일하도록 상기 제2 상부 수평바와 상기 제2 하부 수평바를 연결하기 위해 상기 제2 상부 수평바와 상기 제2 하부 수평바에는 각각 접촉되지만 상기 중앙 수평바에는 비접촉되는 구조를 가지는, 부상 장치.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서,
    상기 제1 상부 수평바, 상기 제2 상부 수평바, 상기 제1 하부 수평바 및 상기 제2 하부 수평바 중 적어도 하나는, 복수 개의 도체판이 상하방향으로 적층되어 형성된, 부상 장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 제1 상부 수직바, 상기 제2 상부 수직바, 상기 제1 하부 수직바 및 상기 제2 하부 수직바 중 적어도 하나는, 복수 개의 도체판이 열차의 진행방향으로 적층되어 형성된, 부상 장치.
  5. 제1항에 있어서,
    열차의 진행방향을 기준으로 측정되는 상기 제1 상부 수직바, 상기 제2 상부 수직바, 상기 제1 하부 수직바 및 상기 제2 하부 수직바 중 적어도 하나의 수평 두께는,
    상하방향을 기준으로 측정되는 상기 제1 상부 수평바, 상기 제2 상부 수평바, 상기 제1 하부 수평바 및 상기 제2 하부 수평바 중 적어도 하나의 수직 두께 보다 두꺼운, 부상 장치.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 연결 구조물은,
    열차의 진행방향과 나란하게 형성된 연결 수평바;
    상기 연결 수평바의 상부에 돌출되며, 상기 제2 상부 수평바의 단부에 연결되는 상부 연결부; 및
    상기 연결 수평바의 하부에 돌출되며, 상기 제2 하부 수평바의 단부에 연결되는 하부 연결부를 포함하는, 부상 장치.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 연결 수평바는 복수 개의 도체판이 상하방향으로 적층되어 형성된, 부상 장치.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 제2 상부 수평바와 상기 중앙 수평바의 사이에 배치되어 상기 중앙 수평바와 나란하게 연장되는 상부 추가 수평바; 및
    상기 제2 하부 수평바와 상기 중앙 수평바의 사이에 배치되어 상기 중앙 수평바와 나란하게 연장되는 하부 추가 수평바 중 적어도 하나의 추가 수평바를 포함하며,
    상기 연결 구조물은 상기 중앙 수평바, 상기 제2 상부 수평바, 상기 제2 하부 수평바 및 상기 추가 수평바를 각각 통과하는 전류의 진행방향이 동일하도록 상기 제2 상부 수평바 및 상기 제2 하부 수평바에 상기 추가 수평바를 연결하는, 부상 장치.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 연결 구조물은,
    상기 상부 추가 수평바를 포함하는 경우에는, 일단부가 상기 제2 상부 수평바의 단부에 연결되고, 타단부는 상기 상부 추가 수평바의 양 단부 중에 상기 제2 상부 수평바의 단부와 멀리 배치되는 일단부에 연결되는, 상부 연결 구조물을 포함하고,
    상기 하부 추가 수평바를 포함하는 경우에는, 일단부가 상기 제2 하부 수평바의 단부에 연결되고, 타단부는 상기 하부 추가 수평바의 양 단부 중에 상기 제2 하부 수평바의 단부와 멀리 배치되는 일단부에 연결되는, 하부 연결 구조물을 포함하며,
    상기 상부 추가 수평바와 상기 하부 추가 수평바를 모두 포함하는 경우에는, 일단부가 상기 상부 추가 수평바의 양 단부 중에 상기 상부 연결 구조물이 연결되지 않은 타단부에 연결되고, 타단부는 상기 하부 추가 수평바의 양 단부 중에 상기 하부 연결 구조물이 연결되지 않은 타단부에 연결되는 중앙 연결 구조물을 포함하는, 부상 장치.
  10. 제1항 및 제3항 내지 제8항 중 어느 한 항에 따른 부상 장치인, 제1 부상 장치 및 제2 부상 장치를 포함하며,
    상기 제1 부상 장치와 제2 부상장치는 열차의 진행방향에 대하여 수평으로 직교하는 방향으로 서로 이격되어 대향 배치되며,
    상기 제1 부상 장치의 중앙 수평바와 상기 제2 부상 장치의 중앙 수평바는 서로 전기적으로 연결되고,
    상기 제1 부상 장치의 연결 구조물과 상기 제2 부상 장치의 연결 구조물도 서로 전기적으로 연결되는, 부상 장치 모듈.
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Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006014420A (ja) 2004-06-23 2006-01-12 Central Japan Railway Co 超電導磁気浮上システム
CN106143205B (zh) * 2016-07-18 2018-06-12 中铁二院工程集团有限责任公司 一种用于磁浮列车的线圈式永磁电动悬浮装置

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH05304023A (ja) * 1992-04-24 1993-11-16 Railway Technical Res Inst 上下磁気バネ低減型地上コイル
JP3815870B2 (ja) * 1997-10-13 2006-08-30 財団法人鉄道総合技術研究所 磁気浮上式鉄道用推進・浮上・案内用地上コイル、磁気浮上式鉄道用推進・浮上・案内用地上コイルの接続方法、磁気浮上式鉄道の支持・案内用構造物、磁気浮上式鉄道の支持・案内用構造物の施工方法、磁気浮上式鉄道の推進・浮上・案内装置、磁気浮上式鉄道の推進・浮上・案内方法、磁気浮上式鉄道システム、磁気浮上式鉄道の集電システム、及び磁気浮上式鉄道の集電方法
KR101498888B1 (ko) * 2012-10-29 2015-03-06 한국철도기술연구원 2상2열 리니어 펄스 모터 추진시스템의 위치검출장치

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006014420A (ja) 2004-06-23 2006-01-12 Central Japan Railway Co 超電導磁気浮上システム
CN106143205B (zh) * 2016-07-18 2018-06-12 中铁二院工程集团有限责任公司 一种用于磁浮列车的线圈式永磁电动悬浮装置

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