KR200435474Y1 - 전자석피스톤 콤프레샤 - Google Patents

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Abstract

본 고안은 영구자석과 전자석간의 인력과 척력을 이용한 콤프레샤 제작입니다.
기존의 일반적인 콤프레샤는 모터의 회전운동을 수직운동으로 변환 해서 결과물을 생성하므로 모터의 회전 운동으로 인한 발열, 소음, 진동, 효율성 등의 문제가 있다.
본 고안의 원리는 자기장 간의 인력과 척력을 이용해서 피스톤이 왕복운동을 하게 하는 것이 목적이다.
도면 1 에서 양쪽 실린더해드 부분에 영구자석의 N극이 위치해 있으며, 여기서 피스톤은 일반적인 피스톤의 역할과 전자석의 역할을 동시에 한다. 전자석피스톤의 상단으로 +전기가 들어가고 하단으로는 -전기가 들어가면 상단이 N극을 하단이 S극을 형성한다. 그때 전자석피스톤은 상부영구자석과는 척력이 하부영구자석과는 인력이 형성되어서 하단으로 운동을 시작하며 상단은 흡기,하단은 압축이 이루어지며, 전자석피스톤이 최하점에 도달시 전자석피스톤으로 들어가는 직류의 극이 반대로 되면서 전자석피스톤은 상단이 S극 하단이 N극을 형성한다. 그때 피스톤은 상승운동을 하며, 하단은 흡기, 상단은 압축이 이루어진다.
본 고안품은 구조가 간단하며, 한번 의 전자석 작동으로 한쪽은 흡기, 한쪽은 압축이 이루어지는 구조이므로 효율이 높으며 발열, 진동,소음이 적다.
상부영구자석(1), 하부영구자석(2), 상부흡기전자변(3), 상부배출전자변(4), 하부흡기전자변(5), 하부배출전자변(6), 중심축(7), 전자석피스톤(8), 상부전자석(25), 하부전자석(26)

Description

전자석피스톤 콤프레샤{Electromagnet piston compressor}
① 제 1도는 전자석피스톤 콤프레샤의 기본도면이다.
인입선1(13)과 인입선2(14)은 전자석피스톤(8)에 고정되어있는 중심축(7)을 통해서 전자석피스톤(8)에 설치된 코일에 연결된다.
인입선1(13)에 +극, 인입선2(14)에 -극이 흐르면 전자석피스톤(8)이 상단는 N극 하단는 S극을 형성할때, 상부영구자석(1)과는 척력이 형성되며, 하부영구자석(2)과는 인력이형성된다. 이때 전자석피스톤(8)은 하강운동을 한다.
인입선1(13)에 -극, 인입선2(14)에 +극이 흐르면 전자석피스톤(8)이 상부는 S극 하부는 N극을 형성할때 상부영구자석(1)과는 인력이 형성되며, 하부영구자석(2)과는 척력인 형성된다. 이때 피스톤(8)은 상승운동을 한다.
② 제 2도는 제 1도의 응용도면이며, 제 1도의 상부영구자석(1)과, 하부영구자석(2)을 대신하여 상부전자석(25)과, 하부전자석(26)으로 변경한 것이며 기본 동작 원리는 제 1도와 동일하다,
③ 제 3도는 제 2도의 응용도면이며, 제 2도에서 전자석피스톤(8)을 영구자석피스톤(31)으로 변경한 것으로 기본 동작 원리는 제 1도와 동일하다.
④ 제 4도는 상부흡기밸브(3), 상부배출밸브(4) 단면도.
⑤ 제 5도는 상부흡기밸브(3) 상세도.
일반적인 콤프레샤의 압축원리는 모터의 회전운동을 피스톤의 왕복운동으로 변환 하기때문에 진동과, 모터의 발열현상, 모터의 소음, 진동 등의 문제가 있다.
본 고안품은 전자석피스톤(8)에 설치된 코일에 직류전원이 들어가면 전자석피스톤(8)은 양단의 영구자석과 한쪽은 인력이 반대편은 척력이 동시에 작용해 전자석피스톤(8)을 예측한 방향으로 운동시칸다, 전자석피스톤(8)에 고정되어있는 중심축(7)은 전자석피스톤(8)과 같이 상하로 운동하면서 스위치(9),(10),(11),(12)를 누른다. 이때 전자변(3),(4),(5),(6)이 각각의 스위치(9),(10),(11),(12)신호에 따라 열리고 닫힌다.
1)작동원리
① 제 1도 설명.
인입선1(13)에는 +극이, 인입선(14)에는 -극이 들어가면 피스톤(8)의 상단은 N극 하단은 S극이 형성된다. 이때 상부영구자석(1)과는 척력을 형성하고 하부영구자석(2)과는 인력이 형성된다. 전자석피스톤(8)과 중심축(7)이 같이 하강운동을 시작하며 중심축(7)이 최하단점인 하부배출스위치(12)에 도달한다. 하부배출스위치(12)는 하부배출전자변(6)에 직류전기를 보내주어 하부배출밸브(6)는 열린다.
그 다음에 인입선1(13)에는 -극이, 인입선(14)에는 +극이 들어가면 전자석피스톤(8)의 상단은 S극 하단은 N극이 형성된다. 이때 상부영구자석(1)과는 인력이 형성되고 하부영구자석(2)과는 척력이 형성된다. 전자석피스톤(8)과 중심축(7)이 같이 상승운동을 시작한다. 이때 하부배출전자변(6)는 닫히고 중심축(7)이 하부흡기스위치(10)를 이탈하는 순간 상부흡기전자면(3)은 닫히고 하부흡기전자변(5)는 열린다. 중심축(7)이 최상부점에 도달시 상부배출스위치(11)에 도달한다. 상부배출스위치(11)는 상부배출전자변(4)에 직류전기를 보내주어 상부배출밸브(4)는 열린다.
다시 인입선1(13)에는 +극이, 인입선(14)에는 -극이 들어가면 전자석피스톤(8)의 상단은 N극 하단은 S극이 형성된다. 이때 상부영구자석(1)과는 척력을 형성하고 하부영구자석(2)과는 인력이 형성되며. 전자석피스톤(8)은 하강운동을 시작한다. 이때 상부배출전자변(4)는 닫히고 중심축(7)이 상부흡기스위치(9)를 이탈하는순간 하부흡기전자변(5)은 닫히고 상부흡기전자변(3)은 열린다.
상기 순서대로 피스톤 운동이 반복된다.
② 제 2도 설명.
제 1도와 다른 점은 상부영구자석(1)을 대신하여 상부전자석(25)을 사용하고, 하부영구자석(2)을 대신하여 하부전자석(26)을 사용한다.
상부전자석(25)으로 인입선5(27)에는 +극이, 인입선6(28)에는 -극이 들어가면 상부전자석(25)은 전자석피스톤(8) 방향으로 N극을 형성한다.
하부전자석(26)으로 인입선7(29)에는 +극이, 인입선8(30)에는 -극이 들어가 면 하부전자석(26)은 전자석피스톤(8) 방향으로 N극을 형성한다.
다른 부분은 제 1도와 동일하며 작동방식도 동일하다.
③ 제 3도 설명.
제 2도와 다른 점은 전자석피스톤(8)이 영구자석피스톤(31)로 변경이 이루어진 경우이다.
영구자석피스톤(31)은 상단이 N극 하단이 S극을 형성하고 있으며, 이때 상부전자석(25)의 인입선5(28)에 +극이 들어가고 인입선6(29)에 -극이 들어가면 상부영구자석(25)은 영구자석피스톤(31) 방향으로 N극을 형성한다. 이때 영구자석피스톤(31)과 상부전자석(25)는 척력을 형성한다.
이때 반대편 하부전자석(26)의 인입선7(29)에 +극이 들어가고 인입선8(30)에 -극이 들어가면 하부영구자석(26)은 영구자석피스톤(31) 방향으로 N극을 형성한다. 이때 영구자석피스톤(25)과 하부전자석(26)는 인력을 형성한다. 이때 영구자석피스톤(31)은 하부영구자석(26)으로 움직인다.
영구자석피스톤(31)이 하강운동을 시작하며 영구자석중심축(31)이 최하단점인 하부배출스위치(12)에 도달한다. 하부배출스위치(12)는 하부배출전자변(6)에 직류전기를 보내주어 하부배출밸브(6)는 열린다.
이때 상부전자석(25)의 인입선5(28)에 -극이 들어가고 인입선6(29)에 +극이 들어가면 상부영구자석(25)은 영구자석피스톤(31) 방향으로 S극을 형성한다. 이때 영구자석피스톤(31)과 상부전자석(25)는 인력을 형성한다.
이때 반대편 하부전자석(26)의 인입선7(29)에 -극이 들어가고 인입선8(30)에 +극이 들어가면 하부영구자석(26)은 영구자석피스톤(31) 방향으로 S극을 형성한다. 이때 영구자석피스톤(25)과 하부전자석(26)는 척력을 형성한다. 이때 영구자석피스톤(31)은 상부영구자석(25)쪽으로 움직인다.
이때 하부배출전자변(6)는 닫히고 영구자석중심축(31)이 하부흡기스위치(10)를 이탈하는 순간 상부흡기전자면(3)은 닫히고 하부흡기전자변(5)는 열린다. 영구자석중심축(31)이 최상부점에 도달시 상부배출스위치(11)에 도달한다. 상부배출스위치(11)는 상부배출전자변(4)에 직류전기를 보내주어 상부배출밸브(4)는 열린다.
다시 상부전자석(25)와 하부전자석(26)에 들어가는 직류전원의 극이 반대로 들어가면 영구자석피스톤(25)는 하부전자석(26) 방향으로 움직인다.
이런 방법으로 영구자석피스톤(31)은 상승 하강 운동을 반복한다.
2)전자변 작동원리.
이 전자변의 구조적 특징은 밸브가 움직이는 부분이 내부에 다 있기 때문에 기밀성을 유지할수있다,
흡기밸브, 배출밸브의 구조와 작동은 동일하며, 인입선3(17)에는 +극이, 인입선4(18)에는 -극이 흐르면 밸브전자석(16)이 자기력을 형성한다. 이때 밸브(15)의 전자석쪽에 있는 밸브영구자석(21)과 인력이 형성된다. 전자변중심축(24)를 따라서 밸브영구자석(21)이 밸브전자석(16)쪽으로 이동한다. 이때 밸브영구자석(21)과 밸브(15)는 결합된구조이므로 밸브(15)가 밸브영구자석(21)이 함깨 움직여서 밸브가 열린다. 이때 밸브영구자석(21)와 밸브전자석(16)이 충동하는것을 방지하기 위해서 열림코일스프링(16)있으며, 전기적 신호에 의해서 밸브를 닫을경우는 인입 선3(17)와, 인입선4(18)에 전류가 끊어진다. 이때 자기력이 없어지며 열림코일스프링(16)의 복원력에 의해서 밸브(15)는 닫힌다.닫히는 충격을 줄이기 위해 닫힘스프링(20)이 충격을 흡수해준다.
전기적 에너지를 바로 직선운동으로 변환함으로 에너지 효율이 좋으며, 진동, 소음, 발열 등의 문제를 줄일 수 있다.
한 번의 운동으로 한쪽은 흡기 한쪽은 압축이 동시에 이루어져 2배의 효율이 있다.
피스톤의 한쪽에는 인력이 작용하며, 반대편은 척력이 동시에 작용함으로서 피스톤의 운동성을 높여준다.

Claims (3)

  1. 전자석피스톤(8)이 상부영구자석(1)과 하부영구자석(2) 사이에 위치해 있으며, 상부영구자석(1)과 하부영구자석(2) 사이에 있는 전자석피스톤(8)으로 직류전원이 들어가면 인력과 척력의 힘으로 전자석피스톤(8)의 왕복운동성을 만드는 것을 특징으로 하는 압축기.
  2. 전자석피스톤이(8)이 상부전자석(25)과 하부전자석(26) 사이에 위치해 있으며 전자석피스톤(8)과 상부전자석(25)과 하부전자석(26)으로 직류전원이 들어가면, 인력과 척력의 힘으로 전자석피스톤(8)의 왕복운동성을 만드는 것을 특징으로 하는 압축기.
  3. 영구자석피스톤(31)이 상부전자석(25)과 하부전자석(26) 사이에 위치해 있으며, 상부전자석(25)과 하부전자석(26)으로 직류전원이 들어가면, 인력과 척력의 힘으로 영구자석피스톤(31)의 왕복운동성을 만드는 것을 특징으로 하는 압축기.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2022114304A1 (ko) * 2020-11-27 2022-06-02 주식회사 유피와이 솔레노이드 기반의 하중조절장치

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