KR20060118230A - 영구자석의 자력을 이용한 동력발생장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 영구자석 N,S극의 상호특성작용을 이용하여 극전환에 필요한 동력을 최소화하여 이보다큰 영구자석의 자력에너지를 유압에너지로 변환하여 유압모터를 구동하는 동력발생장치에 관한 것으로, N,S극을 가진 원통형 영구자석(120,220)과 피스톤(320)사이에 비자성체(113,213)를 삽입하여 분리시켜 조립된 중간자성체(111,211,112,212)를 사용하여 영구자석 회전체(120,220)를 회전시킴으로 영구자석과 피스톤(320)간의 자력을 간접적으로 차단,발생시켜 피스톤의 왕복운동을 유발시켜 실린더 내의 압력매질을 왕복펌프의 원리로 압력을 발생시켜 유압모터(700)를 작동시키는 원리이다.
이때 영구자석을 강제 회전시킨 인위적인 동력은 영구자력 보다 작고 유압에너지 보다 작다. 즉 적은 동력원(600)으로 영구자석의 자력을 이용해 보다 큰 출력(700)을 얻을수 있는 동력발생 장치이다.

Description

영구자석의 자력을 이용한 동력발생장치{Power producing machine}
도 1은 발명에 따른 전체를 요부 분해한 사시도.
도 2a - 2d는 발명의 상세한 설명과 작동원리를 설명하기 위한 도면이다.
- 첨부도면의 주요 부분에 대한 용어 설명 -
10 ; 동력전달부재, 20 ; 탄성체,
100,200 ; 자력발생기, 110,210 ; 중간자성체,
111,211 ; 제1자성체, 112,212 ; 제2자성체,
113,213 ; 비자성체, 120,220 ; 영구자석 회전체,
121,221 ; N극, 122,222 ; S극,
123,223 ; 회전축, 300 ; 실린더기구,
310 ; 실린더, 320 ; 피스톤,
330 ; 피스톤 링, 410,420 ; 입력측 체크밸브,
510,520 ; 출력측 체크밸브, 600 ; 구동기구,
700 ; 출력 유압모터, IL,IL1,IL2 ; 입력라인,
OL,OL1,OL2 ; 출력라인
본 발명은 영구자석 N,S극의 상호특성작용을 이용하여 극전환에 필요한 동력을 최소화하여 이보다큰 영구자석의 자력에너지를 유압에너지로 변환하여 유압모터를 구동하는 동력발생장치에 관한 것이다.
영구자석이나 전자석의 극을 전환시켜 자력에너지를 운동에너지나 전기에너지등의 또다른 형태의 에너지로 변환하여 유용하게 이용되어지고 있으나 극을 전환하는데 필요한 에너지는 자력에너지 보다 더 큰 에너지를 필요로 함으로 에너지 변환장치로만 이용되어 왔고 자력에너지를 또다른 에너지 발생원으로는 이용되지 못하였다.
그러나 본 발명은 극전환 또는 자력개폐에 필요한 에너지를 최소화하여 변환된 에너지가 극전환 또는 자력개폐에 필요한 인위적으로 가해진 에너지보다 큰 에너지를 얻는 동력발생장치이다.
본 발명은 자연 또는 인위적으로 생산된 영구자석의 자력을 이용하는 원리로 영구자석의 자력의 세기는 출력유압에너지와 비례함으로 보다 강한 자력의 영구자 석을 얻어 내는 것이 기술적 과제이다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, N,S극을 가진 원통형 영구자석 회전체와 피스톤 사이에 비자성체를 삽입하여 분리 조립한 중간자성체를 비자성체가 삽입된 세로 방향의 중심을 관통해 영구자석 회존체가 회전할 수 있도록 삽입하여 영구자석 회전체를 강제 회전시켜 피스톤과 중간자성체 간의 흡입력을 발생 또는 차단시켜 피스톤을 왕복 운동시키는 것을 특징으로 하는 구조로 되어 있다.
이하 본 발명을 첨부도면에 의거하여 상세히 설명한다.
본 발명에 따른 동력발생장치는 자력발생기(100,200)와 유압발생 실린더기구(300), 입,출력모터(600,700) 및 기타 구성요소들로 이루어진 구조를 이룬다.
자력발생기(100,200)는 동일한 구조와 모형으로 영구자석 회전체(112,212)의 N,S극만 서로 90도 상반되게 그 축(123.223)을 밸트 등으로 고정하여 동일한 타임으로 회전하게 한다.
영구자석 회전체(112,212)는 N,S극을 상반되게 원통형으로 접속하여 충심축(123,223)을 만들어 구동기구(600)에 의해 회전할 수 있게 한다. 중심축(123,223) 양단은 베어링 등으로 고정할 수 있다. 구동기구(600)는 직류모터 등을 적용할 수 있으나 어떠한 강제구동 장치도 가능하다.
중간자성체(110,210)는 제1자성체(111,211)와 제2자성체(112,212)의 사이에 비자성체(113,213)를 삽입하여 서로 분리 조립하여 비자성체가 삽입된 세로 방향의 중심을 관통하여 영구자석 회전체(120,220)가 삽입되어 회전할 수 있게 한다.
실린더기구(300)는 자력발생기(100,200) 사이에 밀착 조립되어 실린더(310) 내부의 밀폐된 공간에 피스톤(320)이 삽입되어 영구자석 회전체(120,220)의 회전에 따라 피스톤(320)과 중간자성체(110,210) 사이의 흡입력이 발생 또는 차단 됨으로 피스톤의 상하 왕복운동이 발생되어 흡토출밸브(410,420,510,520)를 통해 압력매질을 실린더 내부를 거쳐 흡토출시켜 유압모터(700)로 보내져 유압모터를 회전시킨다.
실린더는 비자성체(113,213)로 제조하고, 실린더내 유압의 기밀을 유지시켜주고 피스톤의 마모를 방지 할 목적인 피스톤링도 자력의 간섭을 받지 않도록 비자성체로 한다.
중간자성체(110,210)의 실린더(310)와 접한 상하측엔 흡,토출구를 제작하고 스프링(20)을 돌출 고정시켜피스톤과 중간자성체(110,210)간의 완충작용을 함과 동시에 자력의 최근접거리에서 에너지를 축적해 다음동작에서 탄력에너지를 이용한 다.
영구자석 회전체를 강제 회전시키는 동력은 다음과 같은 원리에 의해 아주 미세하여 영구자석 자력보다 적을뿐아니라 변환된 유압에너지보다 적어 여분의 에너지 만큼의 동력발생이 가능하다.
도 2a에서 자력발생기(100)의 영구자석 회전체(120)와 중간자성체(110)간에는 자력의 균형을 유지하여 그상태를 유지하려 한다. 즉 영구자석 회전체(122)의 영향으로 중간자성체(111)는 S극으로 자화되고, 영구자석 회전체(121)의 영향으로 중간자성체(112)는 N극으로 자화되어 중간자성체(111,112)는 비자성체(113)를 사이에 두고 상하의 공간을 통해 N,S극의 자력이 발생되어 그힘은 상하 동일하여 영구자석 회전체는 정지상태를 유지 하려는 힘이 발생된다.
이 상태에서 인위적으로 영구자석 회전체를 시계방향으로 강제 회전 시키면 그림 도 2b의 상태인 영구자석 회전체(122)의 S극이 중간자성체(112)에 접하는 순간부터는 도 2a의 자력발생기(200)의 상태로 회귀하여 균형을 맞추도록 하는 회전력이 영구자석 회전체(120)에 발생되어 처음 시계방향으로 돌릴때 균형을 유지하려는 힘과 강제로 회전시켜 도 2b에서 도 2a의 자력발생기(200)의 상태로 회귀하려는 힘이 거의 동일하여 실제로 영구자석 회전체(120)를 회전시키는데 필요한 동력은 부하없이 그자체의 무게만 회전시키는 동력만 필요로 한다.
그러나 이때 도 2a에서 피스톤(320)과 자력발생기(100) 사이에는 중간자성체(111,112)와 비자성체(113)사이에 자력이 발생되므로 피스톤(320)도 중간자성체(100)방향으로 흡입력이 발생되어 피스톤은 중간자성체(100) 쪽으로 움직인다.
한편 도 2a에서 자력발생기(200)는 중간자성체 211과 212는 영구자석 회전체(220)에 의해서 피스톤(320) 방향의 상부는 각각 N극으로 자화되고 하부측은 각각 S극으로 자화되어 폐회로가 형성되어 중간자성체(211,212)와 영구자석 회전체(220) 사이에는 양측 똑같이 흡입력이 발생되어 영구자석 회전체(220)는 중간자성체(211,212) 사이의 공간에 더 있는 효과로 인해 영구자석 회전체(120)가 시계방향으로 회전 시킬때 동일하게 회전 하지만 이때의 영구자석 회전체(220)의 강제회전력은 거의 작용하지 않는다.
그러나, 도 2c의 위치에 도달하여 영구자석 회전체(222)의 S극이 비자성체(213)에 도달하여 중간자성체로 모두 S극으로 자화시키는 시점에서 영구자석 자성체(220)가 도 2d의 상태로 돌아가려는 회전력이 발생된다.
이 회전력은 다음 동작의 균형을 무너뜨리는 강제회전력과 같다.
이때 피스톤(320)과 자력발생기(200) 사이에는 중간자성체(211,212), 비자성체(213) 상하 사이에 자력이 발생되지 않으므로 피스톤(320)과 자력발생기(200) 사이에는 흡입력이 거의 발생치 않으므로 자력발생기(100) 쪽의 흡입력에 의거 윗쪽 으로 운동한다.
이때 영구자석 회전체(220)가 계속 회전하여 도 2d의 상태로 위치하면 중간자성체(222,221)가 각각 S그과 N극으로 자화되어 상하측에서 비자성체(213)을 두고 자력이 발생해 피스톤(320)이 자력발생기(200) 쪽으로 흡입력이 발생하여 피스톤이 아랫쪽으로 움직이게 된다.
즉 영구자석 회전체(220)를 1회전 360도 회전시 마다 피스톤(320)이 2회 왕복운동하여 각 4회 흡토출을 하게 된다.
결론적으로 적은 동력으로 영구자석 회전체를 회전시켜 영구자석 자력에너지를 반복해서 유압에너지로 바꾸어 영구자석의 자력을 유압에너지 발생 동력원으로 이용하는 원리이다.
이때 출력 유압에너지의 세기는 영구자석 자력세기에 비례하고 자력발생기의 실린더 수에 비례한다.
영구자석 자력의 세기는 제조 방법이 과제이고 자력발생기와 실린더 수는 설치 공간만 확보되면 얼마든지 가능하다.
이상 상기한 바와 같은 본 발명에 따르면, 영구자석의 자력을 에너지원으로 이용함으로 제3의 저공해 대체에너지원을 할 수 있다.

Claims (2)

  1. N,S극을 가진 원통형 영구자석 회전체(120,220)와 피스톤(300) 사이에 비자성체(113,213)를 삽입하여 분리 조립한 중간자성체(110,210)를 비자성체(113,213)가 삽입된 세로 방향의 중심을 관통해 영구자석 회존체(120,220)가 회전할 수 있도록 삽입하여 영구자석 회전체를 강제 회전시켜 피스톤(300)과 중간자성체(110,210) 간의 흡입력을 발생 또는 차단시켜 피스톤을 왕복 운동시키는 것을 특징으로 하는 영구자석의 자력을 이용한 동력발생장치.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 피스톤(300)의 왕복운동으로 실린더(310) 내에 압력매질을 흡토출시켜 유압에너지를 발생시켜 유압모터(700)를 회전시켜 동력을 발생하는 것을 특징으로 하는 영구자석의 자력을 이용한 동력발생장치.
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