KR20030065247A - 초전도 회전장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 에너지를 생산함에 있어 영구자석의 자기력과 초전도체의 마이스너(완전반자성)효과의 상호작용을 이용하여 영구자석의 자기에너지를 기계적에너지로 변환시키는 장치에 관한 것으로, 에너지가 이용되는 모든 분야에서 영구자석과 초전도체를 이용하여 에너지를 생산하는 회전장치에 관한 것이다.

Description

초전도 회전장치{The Superconducting round equipment}

본 발명은 에너지를 생산함에 있어 영구자석의 자기력을 기계적에너지로 변환시키는 장치로써 영구자석의 자기력과 초전도체의 완전반자성효과를 이용한 회전장치에 관한 것으로 에너지가 이용되는 모든 분야에서 사용될 수 있는 대체에너지에 관한 것이다.

초전도체의 성질중 하나인 마이스너 효과(Meissners Ettect)는 초전도체가 자기장하에서 임계온도(Tc)이하의 온도로 냉각되면, 자신내부의 모든 자기장을 제거하는 완전반자성을 띠게된다.

따라서 초전도체가 자속을 통과시키지 않는 완전반자성을 이용하여 자기력을 차폐시킴으로써 회전자(111)를 부상시켜 기계적 마찰없는 회전과 자속 경로를 제어하여 자기력의 척력이 작용하는 방향으로 회전하게 된다.

영구자석의 자기력과 초전도체의 상호작용을 이용하여 회전자를 부상시켜 무접촉 회전을 하게 하고, 자속경로을 제어하여 자기력의 척력만으로 회전자를 회전하게 하여 에너지를 얻을 수 있는 회전장치를 제공하는데 목적이 있다.

도 1은 초전도체의 특성을 도시한 사시도.

도 2는 본 발명에 의한 회전자에 응용되는 영구자석의 척력을 도시한 개념도.

도 3은 도4의 회전체를 도시한 사시도로서, (A)는 회전자를 (B)는 고정자 자석을 도시한 사시도.

도 4는 본 발명에 의한 초전도체와 영구자석의 상호작용을 이용한 회전체를 구성한 단면도.

〈도면의 주요부분에 대한 부호의 설명〉

101, 105 : 자기차폐용 초전도체

102 : 영구자석의 자속밀도

103, 104 : 영구자석.

106 : 냉매

107 : 단열재

108, 109 : 자기차폐부(부상, 자속경로)

110, 112 : 회전체 축.

111 : 회전자.

앞에서 서술한 목적을 달성하기 위하여 본 발명에서는 초전도체의 마이스너 현상과 영구자석간의 상호작용을 이용하여 회전자를 부상 및 자속경로를 제어하여자기력의 척력에 의해 회전자가 회전하게 하기 위해 다음과 같이 구성하였다.

회전체를 구성하는 원통의 고정자 자석을 외주에 설치하고, 고정자 자석과 소정의 각을 두어 배열된 다수의 막대자석과 초전도체로 이루어진 물레방아모양의 회전자를 원통의 고정자 자석 내측에 삽입 설치하여 자기력에 의한 부상력 발생 및 자속경로을 제어하여 자기력의 척력이 회전자축의 중심을 지나지 않고, 회전자 축의 접선방향으로 지나도록 하여 자기력의 척력만으로 회전력이 발생하도록 구성됨을 특징으로 한다.

이하 본 발명의 실시예를 첨부된 도면에 의거하여 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명에 적용된 초전도체의 완전반자성효과에 의한 자속경로를 도시한 것이다.

초전도체(101)는 임계온도(Tc)이하의 온도로 냉각되면, 자신내부의 모든 자기장(102)을 제거하는 완전반자성을 띠게된다.

도2는 본 발명에 적용된 자기력의 척력에 의한 영구자석(104)의 이동경로를 도시한 것이다.

막대자석(103,104)을 동일 극이 인접하도록 고정하고 한쪽(104)의 자석을 놓으면 자기력의 척력에 의해 회전축(112)을 중심으로 104에서 104' 의 방향으로 이동하게 된다.

도3은 도4의 회전체의 회전자를 (A), 고정자를 (B)로 도시한 사시도이다.

도4은 초전도체와 영구자석의 상호작용에 의해 회전하도록 구성한 회전체의 구조를 도시한 단면도이다.

외측으로 원통의 고정자 자석(103)을 설치하고, 내측에는 물레방아 모양의 초전도체(105)와 막대자석(104)으로 이루어진 회전자(111)를 삽입 설치하였다.

상기 고정자 자석(103)은 회전축(110)방향으로 자화된 자석이고, 회전자(111)의 중심부에는 회전체축(110)이 설치되고, 그 둘레에 다수의 초전도체(105)가 설치되며, 고정자 자석(103)과 대향하는 방향으로 자화된 막대자석(104)을 설치하였다.

초전도체(105)의 고정자 자석(103)과 대향하는 외주부분(108)에 의해 부상하여 무접촉 베어링이 되고, 내측부분(109)은 막대자석(104)에서 나오는 자속을 일부구간을 차폐하여 고정자 자석(103)과의 척력이 회전자 축의 중심을 지나지 않고 회전자축의 접선방향으로 지나도록 구성하여 자기력의 척력만으로 회전하게 된다.

초전도체(105)가 완전반자성 효과를 가지기 위해 냉각하여야 하므로 초전도체(105)둘레에 냉매(106)을 충진하고 단열재(107)로 피복하였다.

본 발명에서 제시한 구조에서 초전도체(105)에 해당하는 부분의 수를 많이 제작하여도 자력강도 차이는 있으나 유사한 기능을 한다.

영구자석(103, 104)은 강한 자기장을 가진 자석이 효과적이나 임계자장내의 것이어야 하며, 초전도체는 고온초전도체를 사용하는 것이 임계자장, 임계온도가 높아 더큰 힘을 내는데 효과적이다.

이상에서 설명한 본 발명은 영구자석과 초전도체의 상호작용을 이용하여 에너지를 생산함으로써 기존의 에너지 생산시 발생하는 심각한 환경오염방지와 에너지가 필요한 모든곳에 안정된 에너지를 공급할 수 있도록 하였다.

Claims (1)

1. 자석에서 발생하는 자속을 차단하는 초전도체의 특성을 이용하여 회전자를 회전하게 하는데 있어 초전도체(105)와 회전축 방향으로 자화된 고정자 자석(103)의 자기장에 의해 부상력이 발생하도록 구성되고, 다수의 자석(104)을 소정의 간격을 두고 초전도체(105)사이에 배열하여 자기장이 회전자의 바깥 방향으로 향하도록 구성한 회전자와 회전축 방향으로 자화된 고장자 자석(103)의 척력에 의해 회전하도록 구성됨을 특징으로 하는 초전도 회전장치.