KR20110016589A

KR20110016589A - 영구자석을 이용한 가속회전기

Info

Publication number: KR20110016589A
Application number: KR1020090074174A
Authority: KR
Inventors: 여진환
Original assignee: 여진환
Priority date: 2009-08-12
Filing date: 2009-08-12
Publication date: 2011-02-18

Abstract

본 발명은 영구자석을 이용한 가속회전기에 관한 것이다.

본 발명의 가속회전기는, 원판의 외연부에 다수 개의 영구자석군A가 원형으로 일정간격으로 부착된 회전자석원판과, 회전자석원판에 대향하여 일정거리가 떨어져 있으며 원판의 외연부에 원형으로 다수 개의 영구자석군B가 부착되어 있으며 정지하여 있는 정지자석원판과, 회전자석원판과 회전축에 의해 연결되어 회전자석원판과 같은 속도로 회전하는 출력원판과, 회전자석원판을 지지하는 지지대와, 회전자석원판에 회전력을 공급하는 모터와, 회전자석원판과 정지자석원판 사이의 거리를 조절하는 거리조절핸들과, 상기 부품들이 부착된 받침판을 포함하여 구성된다.

본 발명에 의해, 회전자석원판과 정지자석원판에 부착된 영구자석간의 인력과 반발력의 작용에 의해 발생한 회전력에 의해 출력원판의 회전수가 증가된 가속회전기가 제공된다. 장치A로 부터 본 발명의 가속회전기에 회전력을 도입하고, 가속회전기에서 회전력을 추가하여 장치B로 출력할 수가 있으며, 발전기 등에 사용할 경우 증가된 회전력에 의해 발전량을 늘릴 수 있다.

영구자석, 가속, 회전기, 원판, 인력

Description

영구자석을 이용한 가속회전기{THE ACCELERATING ROTATION APPARATUS USING PERMANENT MAGNETS}

본 발명은 영구자석을 이용한 가속회전기에 관한 것으로, 특히 회전자석원판과 정지자석원판에 부착된 영구자석간의 인력과 반발력의 작용에 의해 발생한 회전력에 의해 출력원판의 회전수가 증가된 가속회전기에 관한 것이다.

자기를 고체내에 발생시킨 것을 자성체라고 하며, 강한 자장을 걸어 개개의 자성체의 자기방향을 동일 방향으로 정열시켜 자기 방향이 원상태로 회복하기 어렵게 만든 고체를 일명 영구자석(PERMANT MAGNET)이라고 한다. 영구자석은 외부로부터 전기에너지를 공급받지 않고서도 안정된 자기장을 발생 유지한다.

영구자석의 종류는 형태나 재질, 자기적성질, 자기방향, 물리적 성질 또는 제조공정에 따라 다양하다. 담금질하여 만든 경화(硬化)자석으로 텅스텐강·크로뮴강·KS강 자석 등이 있고, 석출(析出) 경화자석으로는 MK강·알루니코(알루미늄·니켈·코발트·구리의 합금)·신KS강·큐니페(구리·니켈·철의 합금) 자석 등이 있다.

영구자석은 확성기, 수화기, 직류전기기기, 발전기 등 다양한 분야게 사용되고 있다.

영구자석은 N극과 S극을 가지며, 다른극끼리는 서로 끌어당기는 인력이 작용하고, 같은극끼리는 서로 미는 척력이 작용한다.

영구자석이 나타내는 인력과 척력을 이용하여 회전력을 얻는 방법에 관한 연구들이 진행되고 있다.

한국공개특허공보 10-2006-0091038호 '회전 가속장치 및 이를 이용한 전력 생산/배분 방법'에는, 회전자의 외측 원주상에 부착된 제1영구자석과 회전자의 내측에 부착된 제2영구자석과 회전자에 자력을 공급하는 고정자 등을 포함하여 구성된 회전 가속장치에 관한 것이 공개되어 있다.

한국공개특허공보 10-2009-0001159호 '회전 가속장치 및 이를 이용한 전기에너지 발생 시스템'에는, 영구자석이 고정되어 있는 고정자와 제2자속 회전레버와 제1회전 변환가속부 등을 포함하여 구성된 회전 가속장치에 관한 것이 공개되어 있다.

그러나 상기와 같은 기술들은 구조가 매우 복잡하고, 영구자석의 배치와 구조 상 효율적인 가속력을 얻기 어려운 문제점이 있다.

본 발명은 상기의 문제점을 해결하기 위해, 효율적인 가속력을 얻는 가속회전기를 제공하는데 있다.

또한, 구조가 단순하여 에너지낭비가 적으며, 영구자석을 적절히 배치하여 높은 가속효율을 나타내는 가속회전기를 제공하는데 있다.

또한, 회전자석원판과 정지자석원판에 부착된 영구자석간의 인력과 반발력의 작용에 의해 발생한 회전력에 의해 출력원판의 회전수가 증가된 가속회전기를 제공하는데 있다.

또한, 장치A로 부터 본 발명의 가속회전기에 회전력을 도입하고, 가속회전기에서 회전력을 추가하여 장치B로 출력할 수 있도록 하는데 있다.

또한, 발전기 등에 본 발명의 가속회전기를 사용하여 증가된 회전력에 의해 발전량을 늘릴 수 있도록 하는데 있다.

상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명의 영구자석을 이용한 가속회전기는, 원판의 외연부에 다수 개의 영구자석군A(210)가 원형으로 일정간격으로 부착된 회전자석원판(200)과, 회전자석원판에 대향하여 일정거리가 떨어져 있으며 원판의 외연부에 원형으로 다수 개의 영구자석군B(310)가 부착되어 있으며 정지하여 있는 정지자석원판(300)과, 회전자석원판과 회전축(220)에 의해 연결되어 회전자석원판과 같은 속도로 회전하는 출력원판(100)과, 회전자석원판을 지지하는 지지대1(230) 및 지지대2(240)와, 회전자석원판에 회전력을 공급하는 모터(400)와 풀리1(410) 및 동력전달벨트(430)와 풀리2(420) 및 회전축(220)과, 정지자석원판을 지지하는 지지대3(320)과 회전자석원판과 정지자석원판 사이의 거리를 조절하며 길이조절나사(340)의 끝에 부착된 거리조절핸들(330)과, 상기 지지대1, 2, 3과 모터가 부착된 받침판(500)을 포함하여 구성된다.

본발명의 발명자는 수많은 시행착오와 끈질긴 노력끝에 본발명을 완성하게 되었다.

본 발명에 의해, 효율적인 가속력을 얻는 가속회전기가 제공된다.

또한, 회전자석원판과 정지자석원판에 부착된 영구자석간의 인력과 반발력의 작용에 의해 발생한 회전력에 의해 출력원판의 회전수가 증가된 가속회전기가 제공된다.

또한, 장치A로 부터 본 발명의 가속회전기에 회전력을 도입하고, 가속회전기에서 회전력을 추가하여 장치B로 출력할 수가 있다.

또한, 본 발명의 가속회전기를 발전기 등에 사용할 경우 증가된 회전력에 의해 발전량을 늘릴 수 있다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본발명의 영구자석을 이용한 회전가속기의 사시도이고, 도 2는 측면 개략도이다. 도3은 회전자석원판(200)의 사시도이고, 도4는 정지자석원판(300)의 사시도이고, 도5는 회전자석원판에 부착된 영구자석과 정지자석원판에 부착된 영구자석의 배치예를 나타내는 부분확대도이다.

회전자석원판(200)의 재질은 자석이 부착되는 철판으로 만들거나, 스테인레스나 알루미늄 또는 합금 등을 재질로 하고 여기에 영구자석을 고정부착할 수도 있다.

회전자석원판(200)에 부착하는 영구자석군A(210)는 영구자석1(211), 영구자석2(212), 영구자석3(213), 영구자석4(214)로 이루어진다.

도 3에 나타낸 바와 같이, 회전자석원판(200)에 부착하는 영구자석은 막대자석 형태로 되어 있으며, 영구자석1과 영구자석4는 서로 같은 크기이며, 영구자석3과 영구자석4의 크기가 서로 같다. 영구자석1의 폭은 영구자석3의 폭에 비해 좁으며 영구자석1의 높이는 영구자석3의 높이보다 놉다. 영구자석1의 길이는 영구자석3보다 짧다.

도 4에 나타낸 바와 같이, 정지자석원판에 부착하는 영구자석은 막대자석 형태로 되어 있으며, 영구자석7과 영구자석8은 서로 같은 크기이다.

영구자석6의 폭은 영구자석7의 폭에 비해 좁으며 영구자석6의 높이는 영구자석7의 높이보다 놉으며, 영구자석6의 길이는 영구자석7의 길이보다 짧다.

영구자석9의 폭은 영구자석7의 폭에 비해 좁으며 영구자석9의 높이는 영구자석7의 낮으며, 영구자석9의 길이는 영구자석7의 길이보다 짧다.

도 5에 나타낸 바와 같이, 회전자석원판(200)에 부착하는 각 영구자석의 극은 정지자석원판(300)을 향하여 영구자석1 S극, 영구자석2 N극, 영구자석3 S극, 영구자석4 N극으로 부착한다.

또한, 정지자석원판(300)에 부착하는 각 영구자석의 극은 회전자석원판(200) 을 항하여 영구자석6 S극, 영구자석7 N극, 영구자석8 S극, 영구자석9 N극으로 부착한다.

이러한 영구자석의 배치형태는 발명자가 수많은 시행착오를 거쳐 찾아낸 것이다.

한편, 회전자석원판(200)에 부착된 영구자석군A(210)의 갯수가 32 ~ 36 개일 때, 정지자석원판에 부착된 영구자석군B(310)의 갯수가 25 ~ 29 개의 비율로 부착되도록 하는 것이 가속효율을 높이기 위해 바람직하다.

회전자석원판(200)에 부착된 영구자석군A(210)과 정지자석원판(300)에 부착된 영구자석군B(310) 사이의 간격은 거리조절나사(330)에 부착된 거리조절핸들(340)을 이용하여 운행시 15 ~ 50 mm 로 조절하여 운행한다.

회전축(220)과 지지대1(230) 및 지지대2(240) 사이에는 베어링이 설치되어 있어 회전마찰력을 줄여준다(도시하지 않음).

본 발명의 영구자석을 이용한 가속회전기의 운행예는 다음과 같다.

회전자석원판(200)과 정지자석원판(300) 사이의 거리가 100 ~ 150 mm 떨어진 상태에서 모터(400)를 ON시킨다. 모터에서 발생한 회전력은 풀리1(410)과 동력전달벨트(430)와 풀리2(420)을 거쳐 회전축(220)에 전달되고, 이에따라 회전자석원판과 출력원판(100)이 회전한다.

이때 회전수를 측정하면 예를들어, 출력원판은 60 rpm의 속력으로 회전한다.

정지자석원판에 연결된 거리조절핸들(340)을 돌려서, 회전자석원판에 부착된 영구자석군A(210)와 정지자석원판에 부착된 영구자석군B(310) 사이의 거리가 15 ~ 50 mm 가 되도록 밀착시킨다.

회전자석원판에 부착된 영구자석과 정지자석원판에 부착된 영구자석의 인력과 반발력에 의해 회전력이 추가로 발생하고, 이에따라 회전자석원판과 출력원판의 회전이 가속된다.

이때 회전수를 측정하면, 출력원판의 회전수는 이격거리에 따라 100 ~ 110 rpm을 나타낸다.

즉, 모터에 의한 출력원판의 회전속도가 자석원판이 서로 떨어져 있을 때 60 rpm이던 것이, 서로 근접하여 자석의 상호작용으로 회전력이 추가되어 100 ~ 110 rpm으로 증가한 것이다.

작동을 멈추려면, 모터를 OFF 시킨다. 더 빨리 정지시키려면 별도의 브레이크 장치를 지지대1(230)에 설치할 수도 있다(도시하지 않음).

한편, 본 발명의 영구자석을 이용한 회전가속기의 출력원판(100)에 풀리를 설치하거나, 출력원판 끝의 회전축(220)을 돌출하여 이로부터 회전력을 전달받아서 장치B(도시하지 않음)의 회전축으로 전달할 수 있다.

본 발명에 의해, 회전자석원판과 정지자석원판에 부착된 영구자석간의 인력과 반발력의 작용에 의해 발생한 회전력에 의해 출력원판의 회전수가 증가된 가속회전기가 제공된다.

또한, 장치A(도시하지 않음)로 부터 본 발명의 가속회전기에 회전력을 도입하고, 가속회전기에서 회전력을 추가하여 장치B로 출력할 수가 있으며, 발전기 등에 사용할 경우 증가된 회전력에 의해 발전량을 늘릴 수 있다.

즉, 본발명의 구성요소 중 회전력을 제공하는 모터(400) 대신에, 장치A의 회전하는 축으로 부터 동력을 전달받아 본 발명의 회전가속기에서 가속력을 높이고 이를 장치B의 회전하는 축으로 출력하는 것이다.

지금까지 설명한 본 발명은 본 발명의 청구범위에 기재된 기술사상을 벗어나지 않는 범위내에서 다양한 수정 및 변경이 이루어질수 있음이 명백하므로, 본 발명의 상세한 설명 및 첨부한 도면은 본 발명의 기술사상을 한정한 것이 아니라 단지 예시한 것으로 해석되어야 한다.

도 1은 본 발명의 영구자석을 이용한 가속회전기의 사시도이다.

도 2는 본 발명의 영구자석을 이용한 가속회전기의 측면 개략도이다.

도 3은 회전자석원판의 사시도이다.

도 4는 정지자석원판의 사시도이다.

도 5는 회전자석원판과 정지자석원판에 부착한 영구자석의 배치예를 나타낸 도면이다.

〈도면의 주요부분에 대한 부호의 설명〉

100 : 출력원판

200 : 회전자석원판 210 ; 영구자석군A

211 : 영구자석1 212 : 영구자석2

213 : 영구자석3 214 : 영구자석4

220 : 회전축 230 : 지지대1

240 : 지지대2

300 : 정지자석원판 310 : 영구자석군B

316 : 영구자석6 317 : 영구자석7

318 : 영구자석8 319 : 영구자석9

320 : 지지대3 330 : 거리조절나사

340 : 거리조절핸들

400 : 모터 410 : 풀리1

420 : 풀리2 430 : 동력전달벨트

500 : 받침판

Claims

원판의 외연부에 다수 개의 영구자석군A(210)가 원형으로 일정간격으로 부착된 회전자석원판(200)과, 회전자석원판에 대향하여 일정거리가 떨어져 있으며 원판의 외연부에 원형으로 다수 개의 영구자석군B(310)가 부착되어 있으며 정지하여 있는 정지자석원판(300)과, 회전자석원판과 회전축(220)에 의해 연결되어 회전자석원판과 같은 속도로 회전하는 출력원판(100)과, 회전자석원판을 지지하는 지지대1(230) 및 지지대2(240)와, 회전자석원판에 회전력을 공급하는 모터(400)와 풀리1(410) 및 동력전달벨트(430)와 풀리2(420) 및 회전축(220)과, 정지자석원판을 지지하는 지지대3(320)과 회전자석원판과 정지자석원판 사이의 거리를 조절하며 길이조절나사(340)의 끝에 부착된 거리조절핸들(330)과, 상기 지지대1, 2, 3과 모터가 부착된 받침판(500)을 포함하여 구성된,

영구자석을 이용한 가속회전기.
제1항에 있어서,

상기 회전자석원판(200)에 부착하는 영구자석군A(210)는 영구자석1(211), 영구자석2(212), 영구자석3(213), 영구자석4(214)로 이루어지고, 정지자석원판(300)에 부착하는 영구자석군B(310)는 영구자석6(316), 영구자석7(317), 영구자석8(318), 영구자석9(319)로 이루어지며, 회전자석회원판(200)에 부착하는 각 영구자석의 극은 정지자석원판(300)을 향하여 영구자석1 S극, 영구자석2 N극, 영구자석3 S극, 영구자석4 N극이고, 정지자석원판(300)에 부착하는 각 영구자석의 극은 회전자석원판(200)을 항하여 영구자석6 S극, 영구자석7 N극, 영구자석8 S극, 영구자석9 N극인 것이 특징인,

영구자석을 이용한 회전가속기.
제1항에 있어서,

회전자석원판(200)에 부착된 영구자석군A(210)의 갯수가 32 ~ 36 개일 때, 정지자석원판(300)에 부착된 영구자석군B(310)의 갯수가 25 ~ 29 개의 비율로 부착된 것이 특징인,

영구자석을 이용한 회전가속기.
제1항 내지 제3항 중 어느 한항에 있어서, 영구자석을 이용한 회전가속기를 운행시, 회전자석원판(200)에 부착된 영구자석군A(210)과 정지자석원판(300)에 부착된 영구자석군B(310) 사이의 간격을 15 ~ 50 mm 로 조절하여 운행하는 것이 특징인,

영구자석을 이용한 회전가속기.
장치A로 부터 회전력을 도입받아 회전가속기에서 가속되고 장치B의 회전축으로 출력하는 데 사용되는 청구항 1항 내지 제4항 중에서 선택된 어느 한항의 영구자석을 이용한 회전가속기.
원판의 외연부에 다수 개의 영구자석군A(210)가 원형으로 일정간격으로 부착된 회전자석원판(200)과, 회전자석원판에 대향하여 일정거리가 떨어져 있으며 원판의 외연부에 원형으로 다수 개의 영구자석군B(310)가 부착되어 있으며 정지하여 있는 정지자석원판(300)과, 회전자석원판과 회전축(220)에 의해 연결되어 회전자석원판과 같은 속도로 회전하는 출력원판(100)판을 포함하여 구성된,

영구자석을 이용한 회전가속기.
제6항에 있어서,

상기 회전자석원판(200)에 부착하는 영구자석군A는 영구자석1(211), 영구자석2(212), 영구자석3(213), 영구자석4(214)로 이루어지고, 정지자석원판(300)에 부착하는 영구자석군B(310)는 영구자석6(316), 영구자석7(317), 영구자석8(318), 영구자석9(319)로 이루어지며, 회전자석회원판(200)에 부착하는 각 영구자석의 극은 정지자석원판(300)을 향하여 영구자석1 S극, 영구자석2 N극, 영구자석3 S극, 영구자석4 N극이고, 정지자석원판(300)에 부착하는 각 영구자석의 극은 회전자석원판(200)을 항하여 영구자석6 S극, 영구자석7 N극, 영구자석8 S극, 영구자석9 N극인 것이 특징인,

영구자석을 이용한 회전가속기.