KR20010027086A - 자석을 이용한 회전기 - Google Patents

Abstract

본 발명은 자석을 이용한 회전기에 관한 것으로, 소정의 공간을 갖는 본체(10)와, 본체(10)의 내측에 고정되고 평면 및 저면의 외주연에 각각 일정간격으로 복수의 영구자석(12)이 배열된 하나 이상의 고정자(11)와, 상기 고정자(11)와 대향되게 설치되고 복수의 전자석(14)이 외주연에 등간격으로 관통되어 배열된 하나 이상의 회전자(13)와, 회전자(13)가 고정되어 회전되는 회전축(15)과, 회전축(15)의 일단에 고정되어 속도를 조절하는 플라이휠(16)이 구비되어 상기 영구자석과 전자석의 자극(磁極; N극 및 S극)에 의해 발생하는 인력(引力)과 척력(斥力)을 이용하여 소정 크기의 회전력을 갖는 초효율의 회전기를 제공하고, 자석을 이용한 초효율의 회전기로부터 발생되는 회전에너지를 직접 활용하거나 전기에너지로 변환 및 축적하는 것이다.

Description

자석을 이용한 회전기{Rotator using magnetic}

본 발명은 자석을 이용한 회전기에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 영구자석과 전자석의 자극(磁極; N극 및 S극)에 의해 발생하는 인력(引力)과 척력(斥力)을 이용하여 소정 크기의 회전력을 갖는 초효율의 회전기에 관한 것이다.

일반적으로 자석(磁石)은 다른 자성체(모든 물질을 포함)를 자화시키거나 자장(磁場)을 발생시키는 것으로, 강자성체의 잔류 자화를 이용하는 것을 영구자석(永久磁石)이라 하고, 코일에 흘리는 전류에 의해 자장을 만드는 것을 전자석(電磁石)이라고 한다.

이러한 자석에는 공간적인 자장이 형성되고, 자장은 자기(磁氣)의 형태로 자석으로부터 멀어질수록 자속밀도(또는 자력)가 작아지고, 가까울수록 자속밀도는 커진다. 자석은 주로 강자성체가 사용되고, 자석에는 항상 대칭적으로 N극 및 S극의 자극이 형성된다. 즉 자석의 일단이 N극이면 반대쪽은 S극이 형성되고, 이는 막대자석(봉형 또는 직육면체 등)일 경우에는 양단의 가장자리에 형성되고, 평면형일 경우에는 앞뒤면에 각각 형성된다. 또한, 막대자석이나 동전형 자석도 용도에 따라 좌우측으로 자극이 형성된 것도 있다.

한편, 전자석의 경우에는 강자성체 또는 도전체 등에 소정의 방향으로 코일을 감은 후에 코일에 전류를 흘리게 되면, 전류의 방향에 따라 양극단에 자극이 형성된다. 코일에 흐르는 전류를 차단시키면 자극은 없어지게 된다. 이는 암페어의 오른손 법칙에 따라 생성된다. 전자석은 코일에 흐르는 전류의 크기에 따라 자력의 세기가 정해진다.

도 1은 자석(1)의 주위에 공간적으로 형성되는 자력, 즉 가속력을 갖는 관성계(지구중력과 같은 형태)를 갖는다. 다시 말해서, 자석의 중심극(예로, N극)(또는 지구중심)으로부터 멀어질수록 자력(또는 중력)은 약해지고 중심극(또는 지구중심)에 가까울수록 큰 자력(또는 중력)을 갖는다. 따라서, 자석의 중심극에 가까운 강자성체에는 큰 자력이 형성되고, 중심극에서 멀어질수록 자력은 약해진다. 자력은 자석(1)의 중심으로부터 소정의 거리 공간에 동일한 자력을 갖는 등력선(2)이 형성된다. 등력선(2)은 자석의 크기나 형태 또는 자화에 따라 형성되는 범위가 달라진다.

또한, 자석은 같은 극끼리는 밀어내는 척력이 작용하고, 다른 극끼리는 당기는 인력이 작용한다. 역시 같은 극끼리 가까워지면 척력은 강해지고, 다른 극끼리 가까워지면 인력은 강해진다.

도 2는 자석의 어느 한 자극, 예로, N극(3)이 있을 때에 다른 자극, 즉 S극(4)이나 자성체를 가까이 하면, 자성체 또는 S극(4)은 N(3)극에 대하여 인력이 작용하고, S극을 N극의 중심으로 서서히 이동시키면 처음에는 작은 인력이 작용하다가 점점 가까워질수록 큰 인력이 작용한다. 따라서, S극이 N극의 중심에서는 보다 큰 인력을 갖게 되고, S극은 N극의 자력에 의해 당겨갔다가 N극을 어느 정도 지나치게 되더라도 N극의 자력에 의해 중심에서 정지하려고 한다.

이때, N극을 S극으로 바꾸게 되면 강자성체의 S극은 자석의 S극과의 강한 척력에 의해 밀려나게 된다.

종래에 영구자석과 전자석을 이용한 자력회전장치로 일본특허공고 평 5-61868호로 등록된 바가 있었다. 이 자력회전장치는 회전이 가능한 제 1 및 제 2로터를 각각 대향되게 근접 배치하고, 각 로터는 서로 반대방향으로 회전되도록 되어 있으며, 로터에는 영구자석 및 전자석을 각각 외주연부 등간격으로 경사방향으로 외측을 향하도록 일정각도로 배치된 것이다. 이때, 전자석 및 영구자석은 각각자의 형상으로 구성하며, 전자석에는 코일을 통해 전류가 공급되도록 되어 있다.

이러한 종래의 자력회전장치는 고효율의 회전력을 발생하기 위하여 설계된 된 것으로, 제 1 및 제 2의 로터가 나란히 대향되게 근접배치되어 있어 영구자석과 전자석의 자극간의 인력 및 척력에 의하여 회전축을 중심으로 회전을 하게 된다. 이때, 전자석에 단속적으로 가해주는 전류에 의하여 제 1 및 제 2로터는 서로 반대방향으로 회전을 하게 된다.

이와 같이 종래의 자력회전장치의 경우에는 1개조의 로터를 대향되게 근접배치시키므로 공간의 크기에 문제가 있고, 영구자석과 전자석을 소정의 각도로 배치시키기가 용이하지 않을 뿐만 아니라, 구조상 복잡한 문제가 있었다.

또한, 로터간의 인력과 척력에 의한 회전이 미약할 뿐만 아니라, 로터의 자체가 소정 크기의 영구자석과 전자석을 사용하므로, 로터의 중량에 의해 초효율의 회전력을 기대하기가 어려운 구조이다. 즉 직육면체의 막대자석을 사용하므로 그 부피가 커지는 단점으로 인하여 부피에 비하여 자력에 의한 큰 효율의 회전력을 얻을 수 없는 문제가 있었다.

본 발명은 이와 같은 문제를 해소하기 위하여, 복수의 영구자석이 평면 및 저면의 외주연에 배열된 하나 이상의 고정자와, 복수의 전자석이 등간격으로 관통되어 배열된 하나 이상의 회전자가 회전축에 각각 종방향으로 고정 또는 관통되게 설치되어 영구자석 및 전자석의 자력에 의한 초효율의 회전력을 발생하는 자석을 이용한 회전기를 제공하기 위한 것이 목적이다.

또한, 본 발명은 자석을 이용한 초효율의 회전기로부터 발생되는 회전에너지를 전기에너지로 변환 및 축적하고, 또한 벨트나 기어 등을 연결하여 에너지를 직접 연결하기 위한 것이 다른 목적이다.

도 1은 일반적인 자석에 나타나는 자력을 나타낸 설명도,

도 2는 자석의 자극에 대한 반발력 및 흡인력 관계를 나타낸 설명도,

도 3은 본 발명에 따른 자석을 이용한 회전기의 구성도,

도 4는 본 발명에 관한 자석에 형성된 자력에 따른 운동관계를 나타낸 설명도,

도 5는 본 발명에 따른 영구자석 및 전자석의 인력 및 척력에 의한 회전운동을 나타낸 설명도,

도 6은 본 발명의 고정자에 회전자가 지나가면서 회전력을 발생하는 것을 나타낸 설명도,

도 7은 본 발명의 고정자의 구성을 실시예로 나타낸 평면도,

도 8은 도 7의 고정자가 회전자와 작용하는 상태를 나타낸 부분 확대사시도,

도 9는 본 발명에 따른 브러시의 평면도,

도 10은 본 발명에 따른 전자석에 단속전류를 공급하기 위한 회로구성도,

도 11은 본 발명에 따른 전자석에 단속전류를 공급하기 위한 다른 회로구성도.

♣ 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 ♣

1: 자석 2: 등력선

3: N극 4: S극

10: 본체 11: 고정자

12: 영구자석 13: 회전자

14: 전자석 15: 회전축

16: 플라이휠 17: 관통공

18: 전원공급자 19: 전극

20: 고정공 21: 브러시

30: 변환수단 40: 축적수단

100: 회전기

본 발명은 상기의 목적을 달성하기 위하여, 소정의 공간을 갖는 본체와, 본체의 내측에 고정되고 평면 및 저면의 외주연에 각각 등간격으로 복수의 영구자석이 배열된 하나 이상의 고정자와, 상기 고정자와 대향되게 설치되고 복수의 전자석이 외주연에 등간격으로 관통되어 배열된 하나 이상의 회전자와, 회전자가 고정되어 회전되는 회전축과, 회전축의 일단에 고정되어 속도를 조절하는 플라이휠이 구비된 자석을 이용한 회전기를 제공한 것이 특징이다.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 관하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.

도 3은 본 발명에 따른 자석을 이용한 회전기의 구성도이다.

회전기(100)를 둘러싸고 있는 본체(10)는 소정의 공간을 갖는 것으로, 원통형으로 형성되는 것이 바람직하고, 본체(10)는 합성수지 등과 같이 가볍고 견고한 절연체를 사용하는 것이 바람직하다.

고정자(11)는 본체(10)의 내측벽에 고정된 것으로, 고정자(11)의 평면 및 저면의 외주연에는 각각 등간격으로 복수의 영구자석(12)이 배열되어 있다. 고정자(11)의 외주연에 배열된 영구자석(12)은 평면 및 저면에 각각 근접되게 고정되고, 소정의 간격으로 N극 및 S극의 자극이 형성되도록 구성한다. 즉 소정의 거리만큼 주기적으로 N극 및 S극의 자극을 반복적으로 배열시킨다.

또한, 고정자(11)에 배열되는 복수의 영구자석(12)은 각각 동일한 크기이고 자력의 세기가 각각 다른 것이거나, 각각 동일한 크기 및 자력의 세기이고 대응하는 회전자(13)에 배열된 전자석(14)과 소정의 거리차이를 두고 경사지게 구성된 것이거나, 또는 서로 다른 크기이고 자력의 세기가 동일한 것이거나, 또는 단지 하나의 영구자석(12)을 구성하여 배열할 수 있다.

또한, 고정자(11)에 배열되는 복수의 영구자석(12)은 도 7의 평면도에 나타낸 것과 같이, 복수의 영구자석(12)이 배열되고, 영구자석(12)의 절반은 N극(또는 S극)(12a)과 S극(또는 N극)(12b)의 자극으로 배열되어 있다. 고정자(11)의 중심에는 고정자(11)를 고정시키기 위한 관통공(17)이 형성되어 있다.

이러한 고정자(11)에 배열되는 영구자석(12)들은 기본적으로 주기적 및 반복적으로 N극 및 S극의 자극이 배열되고, 영구자석의 세기는 N극과 S극이 맞닿는 부분이 가장 큰 자력을 가지거나 가장 작은 자력을 가질 수 있도록 하는 것이 바람직하다.

회전자(13)는 상기 고정자(11)와 대향되게 설치되고 복수의 전자석(14)이 외주연에 등간격으로 관통되어 배열된 것으로, 회전자(13)의 외주연에 구성되는 전자석(14)은 고정자(11)에 배열된 영구자석(12)과 소정의 거리에서 인력 및 척력을 가질 수 있는 위치에 배치되고, 전자석(14)은 감겨진 코일에 외부로부터 인가되는 전류에 의하여 자력의 형성이 단속적으로 변화되는 것이 바람직하다. 전자석(14)에 형성되는 자력은 인가되는 전류의 세기와 자성체(상자성체이거나 반자성체)에 따라 달라질 수 있다.

회전축(15)은 상기 회전자(13)가 고정되어 회전되는 것으로, 회전축(15)은 회전자(13)의 중앙에 형성되는 관통공(17)을 통해 고정된 회전자(13)를 회전시키는 것이다. 회전축(15)에는 하나 이상의 회전자(13)가 고정되고, 고정자(11)의 관통공(17)을 통해 위치할 수 있도록 되어 있다. 회전축(15)은 절연체를 사용하는 것이 바람직하고, 하나 이상의 회전자(13)를 회전시킬 수 있는 비틀림이나 왜곡이 적은 재질을 사용하는 것이 바람직하다. 회전축(15)의 종단에는 회전이 용이하도록 하는데 필요한 베어링이나 지지부재 등이 구성되는 것이 바람직하다.

플라이휠(16)은 상기 회전축(15)의 일단에 고정되어 속도를 조절하는 것으로, 회전자(13)로부터 발생하는 회전력을 지속적으로 유지하거나 속도를 조절할 수 있도록 하는 것이다. 플라이휠(16)은 소정의 중량을 가진 것으로, 플라이휠(16)에는 등간격으로 큰 원심력을 갖는 무거운 중량을 갖는 볼이나 반구 형태의 비자성체(16a)를 부착하거나 비자성체를 지지하면서 원심력을 배가시키는 스프링 등이 연결되는 것이 바람직하다.

상기 회전축(15)에는 하나 이상의 회전자(13)가 고정되어 연결되고, 고정자(11)에는 하나 이상의 회전축(15)이 관통공(17)을 통해 연결되도록 한다. 고정자(11)는 본체(10)의 내측벽에 고정될 수 있도록 한다. 상기 회전자(13)와 고정자(11)는 각각 하나씩을 1개조로 구성하는 것이 바람직하고, 회전자(13)와 고정자(11)의 이격거리는 회전자(13) 및 고정자(11)의 크기나 배열된 영구자석(12) 및 전자석(14)의 세기에 따라 달리 할 수 있으나, 가장 큰 자력이 형성될 수 있는 근접거리를 유지할 수 있도록 하는 것이 바람직하다. 또한, 회전자(13)와 고정자(11)가 반복적으로 동일한 간격을 유지할 수 있도록 배치할 수 있고, 이때에는 회전자(13)에 배열된 전자석(14)의 자극에 따라 고정자(11)에 배열된 영구자석(12)의 자극을 대응되게 배치할 수 있다.

또한, 상기 회전축(15)에는 회전에너지를 전기에너지로 변환시키는 변환수단(30)이 연결되고, 변환수단(30)에서 변환된 전기에너지를 축적하는 축적수단(40)이 연결되며, 상기 전자석(14)에 소정 크기의 직류전원을 주기적으로 인가하는 전원공급자(18)가 더 포함된다. 상기 변환수단(30)은 발전기 등이 적용되고, 벨트나 기어 등을 직접 연결할 수 있다. 축적수단(40)은 충전지나 배터리 등이 적용된다.

상기 전원공급자(18)는 도 9의 도면에서, 전원공급자(18)의 일면에 등간격으로 소정 길이의 전극(19)이 부착되어 있고, 전극(19)은 전자석(14)으로 소정 크기의 전류를 공급할 수 있도록 한다.

즉 전극(19)에는 도 10의 회로구성도와 같이, 외부로부터 1차측에 인가되는 교류전원(AC110-220V)을 트랜스포머(T)를 통해 소정의 전압으로 강압시킨 후에 트랜스포머(T)의 2차측에 연결된 정류소자(BD)를 통해 직류전원(DC)으로 정류시키고, 정류된 직류전원(DC)은 평활소자(C)에서 소정 크기의 직류전원으로 평활된 후에 전원공급자(18)의 복수의 전극(19)으로 인가된다. 따라서, 전극(19)에는 인가되는 전류를 전자석(14)에 공급할 수 있는 브러시(접촉편)(21)와 같은 연결부재가 구성되는 것이 바람직하다. 상기 전극(19)에 브러시(21)가 연결된 상태에서만 전류가 인가되고, 전극(19) 사이에 브러시(21)가 위치된 상태에서는 전자석(14)으로 인가되는 전류가 차단상태가 된다.

이와 같이 이루어진 본 발명의 자석을 이용한 회전기의 작동 및 원리를 설명한다.

도 4는 영구자석에 형성되는 자력의 관계를 나타낸 것으로, 영구자석(12)의 자력은 표면에서 가장 큰 자력을 가지고 있고, 표면으로부터 멀어질수록 자력은 점점 약해진다. 일반적인 자석은 영구자석을 포함하여 전자석 또는 중력 등과 같이 만유인력을 갖는 관성계에서는 물체의 가까이에서는 가장 큰 힘을 유지하게 되고, 멀어질수록 점점 더 약해지는 힘을 갖게 된다.

이와 같이 고정된 영구자석(12)의 외부로부터 영구자석(12)의 가까이에 영구자석(12)과 반대 자극을 가진 다른 자성체가 일정한 속도로 접근, 즉 영구자석(12)의 N극에 S극을 갖는 자성체가 접근하면, 두 자극이 미치는 범위로부터 처음에는 S극과 N극의 인력은 작지만, 두 자극이 가까워질수록 점점 커지는 인력을 가지게 될 것이고, 나중에는 S극은 가속을 가지면서 N극과 붙게된다. 이때에도 S극에 일정한 힘을 작용시키더라도 S극과 N극이 붙어 있는 상태에서는 더 큰 힘을 작용시켜야만 S극이 N극으로부터 분리가 될 것이다.

도 5와 같이 원주상에 소정 세기의 자력을 갖는 영구자석(12)을 고정배열하고, 회전축(15)을 중심으로 전자석(14)을 영구자석(12)과 근접되게 배치하고, 영구자석(12)의 근접된 위치를 회전하는 전자석(14)은 주기적으로 전류를 단속시킨다. 이러한 경우에는 영구자석(12)과 전자석(14)은 인력을 갖게 되고, 영구자석(12)과 전자석(14)이 인력에 의하여 당겨지면서 근접되고, 근접될 때에 전자석(14)의 자극을 바꾸어주면 영구자석(12)과 전자석(14)은 다시 척력에 의해 서로 밀어내게 된다. 이러한 전자석(14)의 인력과 척력을 주기반복적으로 이용하면, 영구자석(12)의 위를 전자석(14)이 회전하게 된다.

이러한 회전을 더욱 구체적으로 설명하면, 도 6과 같이 복수의 영구자석(12)이 배열된 상태에서 근접된 위치에 전자석(14)을 배치시킨다. 영구자석(12)은 등간격으로 각각 복수개의 N극과 S극을 배열하고, 배열된 영구자석(12)은 자력의 세기를 다르게 배치한다. 즉 전자석(14)의 S극이 영구자석(12)의 N극에 진입하는 위치의 영구자석(12)의 자력을 최소로 하고, 우측으로 갈수록 큰 자력을 갖는 영구자석을 배열시켜 두면, S극을 갖는 전자석(14)은 영구자석(12)의 자력에 의하여 운동을 하게 되고, 이 운동은 가속력을 가지게 된다.

따라서, 전자석(14)의 S극이 자력의 세기가 다른 영구자석(12)의 N극을 따라 가속되면서 가장 큰 자력을 갖는 영구자석(12)의 N극을 지나치게 된다. 그러면 전자석(14a)의 가속력에 의해 영구자석(12)의 우측의 N극을 벗어나면서 감속된다. 이때, 전자석(14)의 인가되는 전류를 차단시키면, 영구자석(12)의 N극을 지나친 전자석(14b)은 다음에 배열된 가장 큰 자력을 갖는 영구자석(12)의 S극으로 이동한다. 영구자석(12)의 S극으로 이동할 때에 다시 전자석(14b)에 전류를 인가하여 전자석(14)에 S극의 자력이 발생하면, 전자석(14b)은 영구자석(12)의 S극과 척력에 의하여 반발작용을 하므로 계속 밀려나게 된다.

따라서, 전자석(14c)은 영구자석(12)의 S극의 우측까지 운동을 하게 되고, 우측의 S극을 빠져 나올 때쯤에 다시 N극이 배열된 영구자석(12)과 만나게 되므로, 인력에 의하여 끌려가게 되고, 상기와 동일한 작용에 의하여 회전을 하게 된다. 이는 전자석(14)에 인가하는 단속적인 전류와 영구자석(12)의 자력에 의해 전자석(14)은 회전운동을 하게 된다.

그러므로, 영구자석(12)의 N극 및 S극의 자극의 길이와 전류의 단속주기에 따라 회전크기를 정할 수 있다.

도 7은 본 발명의 실시예로 고정자(11)의 외주연에 소정의 형상, 예로, 사각형상으로 영구자석(12)을 배열한 것으로, 영구자석(12)은 고정자(11)의 평면과 저면에 동일하게 형성되고, 사각형상으로 배열된 영구자석(12)의 절반은 N극(12a)의 자극을 배열하고, 나머지 절반은 S극(12b)의 자극을 배열한 것이다. 고정자(11)의 중앙에는 회전축(15)의 회전에 간섭이 없을 정도의 관통공(17)이 형성되어 있다. 이와 같이 고정자(11)에 형성된 영구자석(12)과 회전자(13)에 배열된 전자석(14)과의 회전은 도 8에서와 같이 형성되고, 전자석(14)은 인가되는 전류에 의하여 소정의 자극, 예로, N극(12a)이 형성되면, 고정자(11)에 배열된 S극(12b)과의 인력에 의해 반시계방향으로 회전을 하게 되고, 전자석(14)의 N극이 영구자석(12)의 우측 종단의 S극을 지나면서 감속을 일으키는 순간에 전자석(14)에 인가되는 전류를 차단시키면 전자석(14)은 자력을 상실하게 되고 무극의 상태에서 다음에 배열된 영구자석(12)의 N극에 의해 인력이 작용하게 된다. 이때, 전자석(14)에 다시 전류를 인가하게 되면 전자석(14)의 N극과 영구자석(12)의 N극은 척력에 의해 전자석(14)은 밀려나게 되면서 다시 반시계 방향으로 회전을 하게 된다. 이러한 작동은 다음에 배열된 영구자석(12)의 S극 및 N극에 의해 동일하게 발생되므로, 전자석(14)은 영구자석(12)에 의해 지속적인 회전력을 갖게 된다.

도 9는 전자석(14)에 전류가 인가되도록 하는 전원공급자(18)로 본체(10)의 상단이나 하단에 구성되고, 회전축(15)에 고정공(20)이 삽입 및 고정된다. 전원공급자(18)에는 외주연에 원형으로 복수의 전극(19)이 부착되고, 전극(19)은 등간격으로 형성되고, 전극(19)과 전극(19) 사이는 떨어져 있다. 전원공급자(18)는 절연체를 사용하는 것이 바람직하고, 전극(19)은 도체로 구성되는 것이 바람직하다. 또한, 전극(19)에는 각 전자석(14)에 전류를 공급하기 위하여 전극(19)과 접촉하는 복수의 브러시(21)가 구성된다. 브러시(21)는 전극(19)과 접촉되도록 탄성을 가지는 것이 바람직하고, 전극(19)에 접촉될 때에는 전자석(14)으로 전류를 공급하고, 전극(19)으로부터 이탈되었을 경우에는 전류를 차단시킨다. 전극(19)들간의 간격을 갖는 전자석(14)과 영구자석(12)이 각각 인력과 척력이 작용하는 주요 위치를 선정할 수 있도록 배치 및 설계한다.

도 10은 전자석(14)에 공급되는 직류전원을 변환하는 회로구성으로, 외부로부터 인가되는 교류전원(AC)은 트랜스포머(T)를 통해 소정의 전압으로 강하된 후에 브릿지 다이오드(BD)로 구성된 정류소자에서 직류전원(DC)으로 변환된다. 변환된 직류전원은 콘덴서(C)로 이루어진 평활소자를 거쳐 전원공급자(18)의 각 전극(19)으로 연결되어 전류를 공급한다. 전극(19)에는 각 전자석(14)과 연결된 브러시(21)와 접촉된다.

상기 회로구성은 교류전원(AC)을 직류전원(DC)으로 변환할 수 있는 것으로, 상기 구성뿐만 아니라 교류전원을 소정 레벨의 직류전원으로 변환시켜 줄 수 있는 장치나 소자라면 가능하다.

또한, 도 11에서는 본 발명의 구성요소로 전원공급자(18)를 제거한 상태에서 전자석(14)으로 직류전원을 공급할 수 있도록 한 회로구성으로, 본체(10)의 외부로부터 인가되는 교류전원(AC)을 유도전류에 의하여 본체(10)의 내부로 공급되도록 한 것이다. 즉 교류전원이 인가되는 부분에 소정의 코일이 권취된 1차측과, 본체(10)의 내부에 1차측과 연접되는 위치에 2차측을 설치하여 1차측에 걸리는 교류전원이 본체(10)내의 2차측에 전압을 유기시키고, 유기된 전압은 브릿지 다이오드(BD)로 구성된 정류소자를 거쳐 정류된 후에 콘덴서(C)로 이루어진 평활소자를 통해 회전자(13)에 구성된 전자석(14)으로 소정 레벨의 전류가 공급된다.

이와 같이 도 11의 회로구성은 도 10의 회로구성보다 본체(10)의 외부에서 전원을 공급할 수 있어 별도의 전원공급자(18) 및 브러시(21)가 필요없고, 전자석(14)에 연결되는 배선처리로 간단하게 할 수 있는 장점이 있다.

본 발명의 자석을 이용한 회전기는 하나 이상의 고정자와 회전자를 일렬로 배치한 것이지만, 일렬로 배치된 회전기를 직렬 및 병렬 형태로 복수개 배열하여 각각의 회전에너지를 연결하여 전기에너지로 변환 및 축적할 경우에는 대용량의 전기에너지를 얻을 수 있다. 본 발명의 회전기의 경우에는 전자석에 인가되는 전류를 축적된 전기에너지로부터 공급받아 이용할 수 있을 것이다.

이와 같이 본 발명에 관한 자석을 이용한 회전기는 상술한 것을 고려하여 충분히 변경, 변환, 치환 및 대체할 수 있을 것이고, 상술한 것에만 한정되지 않는다.

상술한 바와 같이 본 발명의 자석을 이용한 회전기는 복수의 영구자석이 배열된 고정자와 복수의 전자석이 배열된 전자석을 근접된 위치에 배치하여 영구자석과 전자석과의 자력에 의하여 회전운동을 일으켜 회전축으로 회전에너지를 출력하고, 회전에너지는 발전기 등에서 전기에너지로 변환시켜 축척하였다가 필요로 하는 각종의 전기 및 전자기기에 전기에너지를 공급할 수 있다. 특히 이러한 자석을 이용한 회전기는 초효율의 회전에너지를 얻을 수 있어 전기자동차 등에 적용할 수 있고, 회전기의 용량, 즉 영구자석의 수나 세기 및 대응하는 전자석에 가해지는 전류의 크기나 회전효율 등을 극대화시킬 경우에는 인공위성이나 항공기나 배 등의 주 에너지원이나 보조 에너지원으로 이용할 수 있다.

Claims (8)

1. 소정의 공간을 갖는 본체(10)와,

   본체(10)의 내측에 고정되고 평면 및 저면의 외주연에 각각 일정간격으로 복수의 영구자석(12)이 배열된 하나 이상의 고정자(11)와,

   상기 고정자(11)와 대향되게 설치되고 복수의 전자석(14)이 외주연에 등간격으로 관통되어 배열된 하나 이상의 회전자(13)와,

   회전자(13)가 고정되어 회전되는 회전축(15)과,

   회전축(15)의 일단에 고정되어 속도를 조절하는 플라이휠(16)이 구비된 것을 특징으로 하는 자석을 이용한 회전기.
2. 제 1항에 있어서, 상기 회전축(15)의 회전에너지를 전기에너지로 변환시키는 변환수단(30)과,

   변환수단(30)에서 변환된 전기에너지를 축적하는 축적수단(40)과,

   상기 전자석(14)에 소정 크기의 직류전원을 주기적으로 인가하는 전원공급자(18)가 더 포함된 것을 특징으로 하는 자석을 이용한 회전기.
3. 제 2항에 있어서, 상기 전원공급자(18)의 일면에는 인가되는 교류전원(AC)을 트랜스포머(T)에서 전압강하한 후에 장류소자인 브릿지 다이오드(BD)에서 직류전원(DC)으로 정류하고 평활소자인 콘덴서(C)에서 평활한 다음에 소정 레벨의 직류전원(DC)을 복수의 전자석(14)에 브러시(21)를 거쳐 공급하는 복수의 전극(19)을 외주연에 배열시킨 것을 특징으로 하는 자석을 이용한 회전기.
4. 제 1항에 있어서, 상기 본체(10)의 외부로부터 소정의 위치에 소정의 코일이 권취된 1차측과, 본체(10)의 내부에 1차측과 연접되는 위치에 2차측을 설치하여 1차측에 걸리는 교류전원(AC)이 본체(10)내의 2차측에 유도전압을 유기시키고, 유기된 전압은 브릿지 다이오드(BD)로 구성된 정류소자를 거쳐 정류된 후에 콘덴서(C)로 이루어진 평활소자를 통해 회전자(13)에 구성된 전자석(14)으로 소정 레벨의 전류가 공급되도록 한 것을 특징으로 하는 자석을 이용한 회전기.
5. 제 1항에 있어서, 상기 고정자(11)에 배열된 복수의 영구자석(12)은 각각 동일한 크기이고, 자력의 세기가 각각 다른 것을 특징으로 하는 자석을 이용한 회전기.
6. 제 1항에 있어서, 상기 고정자(11)에 배열된 복수의 영구자석(12)은 각각 동일한 크기 및 자력의 세기이고, 대응하는 회전자(13)에 배열된 전자석(14)과 소정의 거리차로 경사지게 구성한 것을 특징으로 하는 자석을 이용한 회전기.
7. 제 1항에 있어서, 상기 고정자(11)에 배열된 복수의 영구자석(12)은 서로 다른 크기이고, 자력의 세기가 동일한 것을 특징으로 하는 자석을 이용한 회전기.
8. 제 1항에 있어서, 상기 고정자(11)에 하나의 영구자석(12)을 구성한 것을 특징으로 하는 자석을 이용한 회전기.