KR102232174B1 - 고속 회전용 마그넷 커플링 회전 조립체 - Google Patents

고속 회전용 마그넷 커플링 회전 조립체 Download PDF

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KR102232174B1
KR102232174B1 KR1020190163558A KR20190163558A KR102232174B1 KR 102232174 B1 KR102232174 B1 KR 102232174B1 KR 1020190163558 A KR1020190163558 A KR 1020190163558A KR 20190163558 A KR20190163558 A KR 20190163558A KR 102232174 B1 KR102232174 B1 KR 102232174B1
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rotating
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유승열
임광윤
손성주
김상목
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(주)가온솔루션
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    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K49/00—Dynamo-electric clutches; Dynamo-electric brakes
    • H02K49/10—Dynamo-electric clutches; Dynamo-electric brakes of the permanent-magnet type
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16D—COUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D27/00—Magnetically- or electrically- actuated clutches; Control or electric circuits therefor
    • F16D27/01—Magnetically- or electrically- actuated clutches; Control or electric circuits therefor with permanent magnets

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Abstract

본 발명은 고속 회전용 마그넷 커플링 회전 조립체에 관한 것으로, 본 발명의 일 실시예에 따른 마그넷 커플링 회전 조립체는, 일 측이 모터에 연결되고, 상기 모터의 회전에 의해 회전하는 내부 회전축; 상기 내부 회전축의 외주면에 배치되고, 자기장을 형성하는 제1 자석; 상기 제1 자석을 둘러싸도록 배치되며, 상기 제1 자석의 회전에 의해 회전되는 반자성체; 상기 반자성체가 내주면의 일 측에 배치되고, 상기 반자성체를 둘러싸도록 형성된 외부 회전축; 상기 외부 회전축의 내주면 타 측에 배치된 제2 자석; 상기 제2 자성의 내측에 배치되도록 상기 외부 회전축의 내측에 삽입되고, 일면이 개방된 내부 공간이 형성된 밀봉 커버; 상기 밀봉 커버의 내부 공간에 삽입되어 배치된 회전부; 및 상기 회전부의 외주면을 둘러싸도록 배치되며, 상기 제2 자석이 회전함에 따라 회전하는 제3 자석을 포함할 수 있다. 본 발명에 의하면, 이중 또는 삼중 구조를 갖는 마그넷 커플링 회전 조립체를 이용함에 따라 모터의 회전속도가 급변하더라도 회전부가 헛돌지 않고 모터의 회전속도에 대응되게 동작할 수 있다.

Description

고속 회전용 마그넷 커플링 회전 조립체{MAGNET COUPLING ROTATION ASSEMBLY FOR HIGH SPEED ROTATION}
본 발명은 고속 회전용 마그넷 커플링 회전 조립체에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 고속으로 회전하더라도 안정적으로 동작하는 고속 회전용 마그넷 커플링 회전 조립체에 관한 것이다.
마그넷 커플링 회전 조립체(10)는, 일반적으로 산업기계, 자동화 설비, 펌프 등의 장치에 이용되며, 동력전달을 위해 구동축과 종동축을 상호 연결하여 두 개의 축 사이에서 동력을 전달하기 위해 이용된다.
종래의 마그넷 커플링 회전 조립체(10)는 도 1에 도시된 바와 같이. 외부 회전축(15), 외부 자석(16), 밀봉 커버(17), 회전부(18) 및 내부 자석(19)을 포함한다.
외부 회전축(15)의 일 측에 모터가 연결되고, 타 측에 밀봉 커버(17)가 삽입된다. 밀봉 커버(17)가 삽입되는 내측면에 외부 자석(16)이 배치되며, 밀봉 커버(17)의 내측에 내부 자석(19)이 배치된다. 내부 자석(19)은 회전부(18)의 외측면에 결합된다.
이때, 외부 자석(16)은 원통 형상을 가지며, 원통 형상의 외부 자석(16)의 내측에 밀봉 커버(17)가 삽입되는데, 외부 자석(16)과 밀봉 커버(17)는 서로 접촉되지 않을 수 있다.
그에 따라 모터와 연결된 외부 회전축(15)이 회전하면, 외부 자석(16)과 내부 자석(19)이 인력(또는 척력)이 작용하여 회전부(18)가 회전할 수 있다.
모터의 회전속도가 높아지면 그에 따라 회전부(18)의 회전속도도 그에 대응되도록 동작하여야 하는데, 모터의 회전속도가 일시에 빨라지는 경우, 회전부(18)가 모터의 회전속도에 대응되게 회전하지 못하는 현상이 발생한다. 즉, 회전부(18)의 회전속도가 모터의 회전속도를 따라가지 못해 헛도는 현상이 발생할 수 있다. 따라서 모터의 회전속도가 갑자기 빨라지는 것을 방지하기 위해 별도의 속도 제어기(예컨대, 인버터 등)를 이용하여 모터의 속도가 천천히 상승하도록 제어해야 하는 문제가 있다.
대한민국 등록특허 제10-1699849호 (2017.01.19.) 일본 공개특허 제2000-197340호 (2000.07.14.)
본 발명이 해결하고자 하는 과제는, 모터의 회전속도가 급변하더라도 별도의 제어기를 사용하지 않고 모터의 회전속도를 제어할 수 있는 고속 회전용 마그넷 커플링 회전 조립체를 제공하는 것이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 마그넷 커플링 회전 조립체는, 일 측이 모터에 연결되고, 상기 모터의 회전에 의해 회전하는 내부 회전축; 상기 내부 회전축의 외주면에 배치되고, 자기장을 형성하는 제1 자석; 상기 제1 자석을 둘러싸도록 배치되며, 상기 제1 자석의 회전에 의해 회전되는 반자성체; 상기 반자성체가 내주면의 일 측에 배치되고, 상기 반자성체를 둘러싸도록 형성된 외부 회전축; 상기 외부 회전축의 내주면 타 측에 배치된 제2 자석; 상기 제2 자성의 내측에 배치되도록 상기 외부 회전축의 내측에 삽입되고, 일면이 개방된 내부 공간이 형성된 밀봉 커버; 상기 밀봉 커버의 내부 공간에 삽입되어 배치된 회전부; 및 상기 회전부의 외주면을 둘러싸도록 배치되며, 상기 제2 자석이 회전함에 따라 회전하는 제3 자석을 포함할 수 있다.
상기 제1 자석은 영구자석이고, 상기 제1 자석과 반자성체는 서로 이격된 상태로 배치될 수 있다.
상기 제1 자석 및 반자성체는 서로 이격된 상태로 배치될 수 있다.
상기 내부 회전축 및 외부 회전축의 사이에 배치된 베어링을 더 포함할 수 있다.
상기 베어링은 두 개이고, 상기 두 개의 베어링은 상기 제1 자석의 길이 방향의 양측에 각각 배치될 수 있다.
상기 제1 자석은 복수의 자석을 포함하는 자석 모듈이고, 상기 복수의 자석은 상기 내부 회전축의 외주면을 둘러싸도록 배치되며, 서로 인접하게 배치된 자성이 다르게 배치될 수 있다.
상기 반자성체는 일부에 적어도 하나의 홀이 형성되고, 상기 반자성체에 형성된 홀에 자성체가 배치될 수 있다.
상기 제2 자석 및 밀봉 커버는 서로 이격된 상태로 배치될 수 있다.
상기 제3 자석 및 밀봉 커버는 서로 이격된 상태로 배치될 수 있다.
한편, 본 발명의 일 실시예에 따른 마그넷 커플링 회전 조립체는, 일 측이 모터에 연결되고, 상기 모터의 회전에 의해 회전하는 내부 회전축; 상기 내부 회전축의 외주면에 배치되고, 자기장을 형성하는 복수의 자석을 포함하는 자석 모듈; 상기 자석 모듈을 둘러싸도록 배치되고, 상기 자석 모듈의 회전에 의해 회전되는 반자성체; 상기 반자성체가 내주면의 일 측에 배치되고, 상기 반자성체를 둘러싸도록 형성된 외부 회전축; 상기 외부 회전축의 내주면 타 측에 배치된 제1 자석; 상기 제1 자석의 내측에 배치되도록 상기 외부 회전축의 내측에 삽입되고, 일면이 개방된 내부 공간이 형성된 밀봉 커버; 상기 밀봉 커버의 내부 공간에 삽입되어 배치된 회전부; 및 상기 회전부의 외주면을 둘러싸도록 배치되며, 상기 제1 자석이 회전함에 따라 회전하는 제3 자석을 포함할 수 있다.
상기 복수의 자석은 서로 인접하게 배치된 자성이 다르게 배치될 수 있다.
상기 반자성체는 일부에 적어도 하나의 홀이 형성되고, 상기 반자성체에 형성된 홀에 자성체가 배치될 수 있다.
본 발명에 의하면, 이중 또는 삼중 구조를 갖는 마그넷 커플링 회전 조립체를 이용함에 따라 모터의 회전속도가 급변하더라도 회전부가 헛돌지 않고 모터의 회전속도에 대응되게 동작할 수 있다.
더욱이, 내부 회전축에 설치된 제1 자석의 극성이 교번되도록 설치하고, 제1 자석을 둘러싸도록 반자성체와 두 개의 자성체를 설치함에 따라 모터의 회전속도에 대응하는 회전부의 회전속도 효율을 극대화할 수 있다.
도 1은 종래의 마그넷 커플링 회전 조립체를 도시한 단면 사시도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 마그넷 커플링 회전 조립체를 도시한 사시도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 마그넷 커플링 회전 조립체를 도시한 단면 사시도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 마그넷 커플링 회전 조립체를 도시한 종단면도이다.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 마그넷 커플링 회전 조립체를 도시한 사시도이다.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 마그넷 커플링 회전 조립체를 도시한 종단면도이다.
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 마그넷 커플링 회전 조립체를 도시한 횡단면도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 구성 및 작용에 대해 상세하게 설명한다. 이하의 설명은 특허 청구 가능한 본 발명의 여러 측면(aspects) 중 하나이며, 다음의 설명은 본 발명에 대한 상세한 기술의 일부를 이룰 수 있다.
다만, 본 발명을 설명함에 있어 공지된 구성 또는 기능에 관한 구체적인 설명은 본 발명이 명료해지도록 생략할 수 있다.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예들을 포함할 수 있는바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
제1, 제2 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 해당 구성요소들은 이와 같은 용어들에 의해 한정되지는 않는다. 이 용어들은 하나의 구성요소들을 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.
어떤 구성요소가 다른 구성요소에 '연결되어' 있다거나 '접속되어' 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.
본 발명에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.
본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 첨부된 도면을 참조하여 더 구체적으로 설명한다.
도 2 내지 도 4를 참조하여 본 발명의 일 실시예에 대해 설명한다. 본 발명의 일 실시예에 따른 고속 회전용 마그넷 커플링 회전 조립체(100)는, 내부 회전축(110), 베어링(120), 제1 자석(130), 반자성체(140), 외부 회전축(150), 제2 자석(160), 밀봉 커버(170), 회전부(180) 및 제3 자석(190)을 포함한다.
내부 회전축(110)은, 모터가 결합된다. 이를 위해 내부 회전축(110)은 원통 형상으로 형성되며, 내부 중공에 모터가 일단이 삽입되어 결합될 수 있다. 따라서 내부 회전축(110)은 모터가 회전함에 따라 내부 회전축(110)은 함께 회전할 수 있다. 이때, 필요에 따라 내부 회전축(110)에는 모터의 일단이 삽입된 상태를 고정하기 위한 하나 이상의 홀이 형성될 수 있다.
베어링(120)은 내부 회전축(110)과 외부 회전축(150) 사이에 배치되며, 내부 회전축(110)과 외부 회전축(150)이 서로 상대적으로 회전할 수 있게 배치된다. 본 실시예에서, 베어링(120)은 두 개가 구비될 수 있다. 이때, 베어링(120)은 내측면이 내부 회전축(110)에 결합되고, 외측면이 외부 회전축(150)에 결합될 수 있다.
제1 자석(130)은 내부 회전축(110)의 외주면을 감싸도록 배치되며, 도시된 바와 같이, 원통 형상으로 형성될 수 있다. 제1 자석(130)은 내부 회전축(110)의 외주면에 결합되고, 내부 회전축(110)이 회전함에 따라 함께 회전된다. 그리고 제1 자석(130)의 길이방향으로 양측에 베어링(120)이 각각 배치될 수 있다.
제1 자석(130)은 본 실시예에서, 영구자석이 이용될 수 있고, 원통 형상의 외주면 방향으로 자기장이 형성될 수 있으며, 내부 회전축(110)의 회전에 따라 제1 자석(130)으로 인해 형성된 자기장도 함께 회전할 수 있다.
반자성체(140)는 제1 자석(130)을 감싸도록 배치되며, 제1 자석(130)과 같이 원통 형상을 가질 수 있다. 본 실시예에서, 반자성체(140)는 제1 자석(130)을 감싸도록 배치되지만, 제1 자석(130)과 접촉되지 않을 수 있다. 도 4에 도시된 바와 같이, 반자성체(140)는 제1 자석(130)과의 사이에 이격된 갭(G)이 형성될 수 있다. 따라서 반자성체(140)는 제1 자석(130)이 회전할 때 제1 자석(130)의 회전에 대한 물리적인 영향을 받지 않고, 제1 자석(130)으로 인해 형성된 자기장에 대한 영향만 받을 수 있다. 반자성체(140)는, 제1 자석(130)에 의해 형성된 자기장과 반대 방향으로 자화되어 그에 따라 회전될 수 있다.
따라서 제1 자석(130) 및 반자성체(140)의 구성으로 인해 내부 회전축(110)이 모터에 의해 급격하게 회전하여 제1 자석(130)이 급격히 회전하더라도 반자성체(140)가 제1 자석(130)의 회전을 따라 급격히 회전하지 않을 수 있다.
이때, 본 실시예에서, 반자성체(140)의 길이 방향으로 양측에 베어링(120)이 각각 배치될 수 있다. 즉, 두 개의 베어링(120) 사이에 제1 자석(130) 및 반자성체(140)가 배치될 수 있다.
외부 회전축(150)은 도 2 내지 도 4에 도시된 바와 같이, 두 개의 베어링(120) 및 반자성체(140)를 감싸도록 배치된다. 이때, 외부 회전축(150)은 두 개의 베어링(120)의 외측면과 결합될 수 있으며, 또한, 반자성체(140)와 결합될 수 있다. 따라서 반자성체(140)가 제1 자석(130)으로 인해 형성된 자기장에 의해 회전될 때, 외부 회전축(150)은 반자성체(140)와 함께 회전할 수 있다.
그리고 외부 회전축(150)은 도시된 바와 같이, 원통 형상의 일단이 내부 회전축(110)의 일단에 인접하게 배치되며, 또한, 타단이 밀봉 커버(170)의 일부를 덮을 수 있는 정도의 길이를 가질 수 있다.
따라서 외부 회전축(150)의 타단 측에 제2 자석(160)이 배치된다. 즉, 제2 자석(160)은 외부 회전축(150)의 내측면에 결합되며, 외부 회전축(150)의 타 측 끝단에 인접한 위치에 배치된다. 제2 자석(160)은 반자성체(140)와 같이 원통 형상을 가질 수 있으며, 반자성체(140)의 길이에 비해 상대적으로 짧은 길이를 가질 수 있다. 이때, 제2 자석(160)은 반자성체(140)와 소정의 거리가 이격된 상태로 외부 회전축(150)의 내측면에 결합되며, 제2 자석(160)과 반자성체(140) 사이에 외부 회전축(150)의 내측면에서 내측 방향으로 돌출된 돌기가 배치될 수 있다.
밀봉 커버(170)는 내부에 소정의 공간이 형성되며, 일 측이 폐쇄되고 타 측이 개방된 형상을 갖는다. 이러한 밀봉 커버(170)는 폐쇄된 일 측이 제2 자석(160)의 내측으로 삽입되어 배치된다. 이때, 제2 자석(160)의 내측면과 밀봉 커버(170)의 외측면은 서로 접촉되지 않을 수 있다.
그리고 밀봉 커버(170)는 원기둥 형상의 타 측 끝단에 원판 형상이 원기둥 형상과 원판 형상이 일체로 형성된 형상을 갖는다. 이때, 원판 형상은 챔버(200)에 마그넷 커플링 회전 조립체(100)가 결합될 때, 챔버(200)의 결합부(202)와 결합되기 위해 구비된다. 그에 따라 밀봉 커버(170)는 내부 회전축(110)이 회전하거나 외부 회전축(150)이 회전하는 것과 무관하게 회전되지 않을 수 있다.
회전부(180)는 도 3에 도시된 바와 같이, 원통 형상으로 형성되며, 밀봉 커버(170)의 내부에 삽입되어 배치될 수 있다. 회전부(180)는 원통 형상의 중공에 회전체(210)가 결합될 수 있다. 그에 따라 회전부(180)의 회전에 따라 회전체(210)도 함께 회전될 수 있다.
제3 자석(190)은 회전부(180)의 외주면에 배치될 수 있다. 제3 자석(190)은 회전부(180)의 외주면을 따라 배치되도록 원통 형상으로 형성될 수 있다. 그리고 제3 자석(190)의 외측 방향에 제2 자석(160)이 배치될 수 있다. 따라서 제2 자석(160)이 회전됨에 따라 제2 자석(160)에 의해 형성된 자기장으로 인해 영향을 받아 제3 자석(190)이 회전될 수 있다.
본 실시예에서, 제2 자석(160) 및 제3 자석(190)은 각각 영구자석이 이용될 수 있다. 이때, 제2 자석(160)은 원통 형상의 내측 방향으로 자기장을 형성하고, 제3 자석(190)은 원통 형상의 외측 방향으로 자기장을 형성할 수 있다.
그리고 본 실시예에서, 제3 자석(190)이 회전부(180)의 외주면에 배치된 상태에서, 회전부(180)가 밀봉 커버(170)의 내부에 삽입되는데, 이때, 제3 자석(190)은 밀봉 커버(170)의 내측면과 소정의 거리가 이격된 상태로 배치될 수 있다. 따라서 제3 자석(190)에 의해 회전부(180)가 회전할 때, 회전부(180)는 밀봉 커버(170)와 접촉되지 않은 상태에서 회전할 수 있다.
도 4를 참조하면, 챔버(200)는 마그넷 커플링 회전 조립체(100)의 후단에 배치되며, 밀봉 커버(170)의 원판 형상과 결합될 수 있다. 이때, 챔버(200)의 일 측에 결합부(202)가 배치될 수 있으며, 밀봉 커버(170)와 결합부(202)가 결합되어 마그넷 커플링 회전 조립체(100)를 챔버(200)에 결합할 수 있다. 이때, 챔버(200)의 내부에 회전체(210)가 배치될 수 있고, 회전체(210)는 챔버(200)에 형성된 홀을 통해 마그넷 커플링 회전 조립체(100)의 회전부(180)와 결합할 수 있다.
본 실시예에서, 챔버(200)의 내부는 진공 상태이며, 또한 가압된 상태일 수 있다. 따라서 밀봉 커버(170)의 내부도 진공 및 가압 상태일 수 있고, 그에 따라 회전부(180)도 진공 및 가압 상태에 놓일 수 있다.
따라서 모터와 결합된 내부 회전축(110)이 모터에 의해 회전하는 경우, 내부 회전축(110)에 결합된 제1 자석(130)이 회전하면서 형성된 자기장의 영향으로 반자성체(140)가 회전하면서 외부 회전축(150)이 회전된다. 이때, 제1 자석(130)과 반자성체(140)에 의해 외부 회전축(150)은 별도의 속도 제어기가 없더라도 내부 회전축(110)의 회전에 즉각적으로 반응하지 않고, 회전될 수 있다. 따라서 별도의 속도 제어기를 이용하지 않더라도 외부 회전축(150)은 내부 회전축(110)의 고속 회전에도 가속 및 감속되어 회전할 수 있다.
그리고 회전부(180)는 외부 회전축(150)에 배치된 제2 자석(160)과 회전부(180)에 배치된 제3 자석(190)에 의해 자기장으로 인해 회전되므로 내부 회전축(110)에 영향을 받지 않은 상태로 회전될 수 있다. 따라서 회전부(180)는 내부 회전축(110)이 급격하게 회전하면서 회전속도가 상승하더라도 급격한 회전에 반응하지 않고, 점진적으로 회전속도가 상승할 수 있다.
그리고 도 5 내지 도 7에 도시된 도면을 참조하여, 본 발명의 다른 실시예에 대해 설명한다. 본 발명의 다른 실시예에 따른 마그넷 커플링 회전 조립체(100)는, 내부 회전축(110), 베어링(120), 제1 자석(130), 반자성체(140), 자성체(142), 외부 회전축(150), 제2 자석(160), 밀봉 커버(170), 회전부(180) 및 제3 자석(190)을 포함한다. 본 실시예에 대해 설명하면서, 본 발명의 일 실시예에서 설명한 동일한 구성에 대한 설명은 생략한다.
도 5를 참조하면, 도 5에 도시된 도면은 마그넷 커플링 회전 조립체(100)에서 외부 회전축(150)을 제거한 상태를 도시한 도면이다. 따라서 외부에 반자성체(140)가 노출되어 있으며, 반자성체(140)의 길이 방향에 베어링(120)이 배치된 상태를 확인할 수 있다.
또한, 반자성체(140)의 일부가 제거되고 제거된 일부에 자성체(142)가 배치된 상태를 확인할 수 있다. 즉, 반자성체(140)는 일부에 두 개의 홀이 형성될 수 있으며, 반자성체(140)에 형성된 두 개의 홀에 각각 자성체(142)가 배치될 수 있다. 이때, 자성체(142)는 복수 개가 구비되며, 서로 대향된 위치에 배치될 수 있다. 또는, 자성체(142)는 소정 간격으로 이격되어 배치될 수 있다. 본 실시예에서, 자성체(142)는 각각 페라이트(ferrite), AINICo, SmCO, Nd-Fe-B 등의 소재를 포함할 수 있다. 이러한 자성체(142)는 제1 자석(130)과 다른 종류의 자석일 수 있다.
그리고 도 7에 도시된 바와 같이, 반자성체(140)의 내측에 배치되는 제1 자석(130)은 복수 개가 구비되어 자석 모듈로 구성된다. 본 실시예에서, 복수의 제1 자석(130)은 각각 서로 다른 극성을 가지는 자석이 교번하여 배치될 수 있다. 이때, 복수의 제1 자석(130)과 반자성체(140)(또는 자성체(142))와 도시된 바와 같이, 반경 방향으로 서로 이격된 상태로 배치될 수 있다. 따라서 복수의 제1 자석(130)이 회전함에 따라 형성된 자기장에 의해 영향을 받아 반자성체(140), 자성체(142)가 회전될 수 있다.
이때, 복수의 제1 자석(130)이 방사 형태로 서로 다른 자극이 교번되어 배치됨에 따라 반자성체(140)에 방사 형상으로 자기장이 형성되고, 이 상태에서, 내부 회전축(110)이 회전하여 자석 모듈이 회전되면, 반자성체(140) 표면에 전류가 형성되어 회전될 수 있다.
여기서, 복수 개의 제1 자석(130) 중 어느 일부와 자성체(142)는 서로 대향되도록 배치되고, 복수 개의 제1 자석(130) 중 다른 일부와 반자성쳬(140)는 서로 대향되어 배치될 수 있다. 즉, 회전축의 방향에서 보았을 때, 복수 개의 제1 자석(130)이 자성체(142)에 대향하는 둘레 길이의 합은, 복수 개의 제1 자석(130)이 반자성체(140)에 대향하는 둘레 길이의 합보다 작을 수 있다. 다시 말해, 축 방향에서 보았을 때, 복수 개의 제1 자석(130)이 반자성체(140)에 대향하는 면적의 합은 복수 개의 제1 자석(130)이 자성체에 대향하는 면적의 합보다 더 클 수 있다.
이때, 일 실시예에서와 같이, 반자성체(140)에 자성체(142)가 배치되지 않는 경우, 반자성체(140)의 회전 효율은 자석 모듈의 회전에 대비하여 약 90%의 효율일 수 있다. 그리고 자성체(142)를 본 실시예에서와 같이, 배치하는 경우(즉, 복수 개의 자성체(142)를 반자성체(140)의 일부에 배치하는 경우), 반자성체(140)의 회전 효율은 자석 모듈의 회전에 대비하여 약 97%의 효율을 가질 수 있다.
위에서 설명한 바와 같이 본 발명에 대한 구체적인 설명은 첨부된 도면을 참조한 실시예에 의해서 이루어졌지만, 상술한 실시예는 본 발명의 바람직한 예를 들어 설명하였을 뿐이므로, 본 발명이 상기 실시예에만 국한되는 것으로 이해돼서는 안 되며, 본 발명의 권리범위는 후술하는 청구범위 및 그 등가개념으로 이해되어야 할 것이다.
100: 마그넷 커플링 회전 조립체
110: 내부 회전축
120: 베어링
130: 제1 자석
140: 반자성체
142: 자성체
150: 외부 회전축
160: 제2 자석
170: 밀봉 커버
180: 회전부
190: 제3 자석
200: 챔버
202: 결합부
210: 회전체
G: 갭

Claims (13)

  1. 일 측이 모터에 연결되고, 상기 모터의 회전에 의해 회전하는 내부 회전축;
    상기 내부 회전축의 외주면에 배치되고, 자기장을 형성하는 제1 자석;
    상기 제1 자석을 둘러싸도록 배치되는 반자성체; 및
    상기 반자성체를 지지하는 외부 회전축을 포함하며,
    상기 반자성체는 일부에 적어도 하나의 홀이 형성되고,
    상기 반자성체에 형성된 홀에 자성체가 배치된,
    마그넷 커플링 회전 조립체.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 외부 회전축의 내주면 타 측에 배치된 제2 자석;
    상기 제2 자석의 내측에 배치되도록 상기 외부 회전축의 내측에 삽입되고, 일면이 개방된 내부 공간이 형성된 밀봉 커버;
    상기 밀봉 커버의 내부 공간에 삽입되어 배치된 회전부; 및
    상기 회전부의 외주면을 둘러싸도록 배치되며, 상기 제2 자석이 회전함에 따라 회전하는 제3 자석을 더 포함하는,
    마그넷 커플링 회전 조립체.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 제1 자석은 영구자석이고, 상기 제1 자석과 반자성체는 서로 이격된 상태로 배치된,
    마그넷 커플링 회전 조립체.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 내부 회전축 및 외부 회전축의 사이에 배치된 베어링을 더 포함하는,
    마그넷 커플링 회전 조립체.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 베어링은 두 개이고,
    두 개의 상기 베어링은 상기 제1 자석의 길이 방향의 양측에 배치된,
    마그넷 커플링 회전 조립체.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 제1 자석은 복수의 자석을 포함하는 자석 모듈이고,
    상기 복수의 제1 자석은 상기 내부 회전축의 외주면을 둘러싸도록 배치되되, 서로 인접하게 배치된 자석 간에 반경 방향 외측을 향해 다른 자성을 가지도록 구성된,
    마그넷 커플링 회전 조립체.
  7. 삭제
  8. 제 2 항에 있어서,
    상기 제2 자석 및 밀봉 커버는 서로 이격된 상태로 배치된,
    마그넷 커플링 회전 조립체.
  9. 제 2 항에 있어서,
    상기 제3 자석 및 밀봉 커버는 서로 이격된 상태로 배치된,
    마그넷 커플링 회전 조립체.
  10. 일 측이 모터에 연결되고, 상기 모터의 회전에 의해 회전하는 내부 회전축;
    상기 내부 회전축의 외주면에 배치되고, 자기장을 형성하는 복수의 제1 자석을 포함하는 자석 모듈;
    상기 자석 모듈을 둘러싸도록 배치되고, 상기 자석 모듈의 회전에 의해 회전되는 반자성체; 및
    상기 반자성체를 지지하는 외부 회전축을 포함하는고,
    상기 반자성체는 일부에 적어도 하나의 홀이 형성되고,
    상기 반자성체에 형성된 홀에 자성체가 배치된,
    마그넷 커플링 회전 조립체.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 외부 회전축의 내주면 타 측에 배치된 제2 자석;
    상기 제1 자석의 내측에 배치되도록 상기 외부 회전축의 내측에 삽입되고, 일면이 개방된 내부 공간이 형성된 밀봉 커버;
    상기 밀봉 커버의 내부 공간에 삽입되어 배치된 회전부; 및
    상기 회전부의 외주면을 둘러싸도록 배치되며, 상기 제2 자석이 회전함에 따라 회전하는 제3 자석을 더 포함하는,
    마그넷 커플링 회전 조립체.
  12. 제 10 항에 있어서,
    상기 복수의 제1 자석은 서로 인접하게 배치된 자석 간에 반경 방향 외측을 향해 다른 자성을 가지도록 구성된,
    마그넷 커플링 회전 조립체.
  13. 삭제
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JPH08308209A (ja) * 1995-05-09 1996-11-22 Yamauchi Corp トルクリミッタおよびその製造方法
JP2000197340A (ja) 1998-12-26 2000-07-14 Kyodo Kumiai Puroodo 磁気カップリング及び高速縦軸回転体
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KR101824331B1 (ko) * 2016-09-30 2018-02-01 재단법인한국조선해양기자재연구원 마그네틱 커플링이 적용된 조류발전기 유지 보수 장치

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