KR20160133148A - 마그네트 펌프의 누설 자속을 이용한 전기 에너지 생산 시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명은 마그네트 펌프의 외부 누설 자속을 차단하면서, 아울러 외부로 누설되는 자속을 이용하여 전기 에너지의 생산과 함께 생산된 전기 에너지를 선박에 탑재되어 있는 에너지 저장 시스템에 저장시키거나 또는 선박에 탑재된 전력 시설에 공급하는 것으로 활용될 수 있도록 한 것으로, 캐니스터의 양측 편에 각각 결합 되는 모터와 펌프; 상기 캐니스터의 내부에 회전 가능하게 배치되며 모터의 구동축과 연동하도록 연결되는 구동 마그네트 어셈블리; 상기 구동 마그네트 어셈블리의 내부에 회전 가능하게 배치되며 펌프의 종동축과 연동하는 종동 마그네트 어셈블리; 상기 구동 마그네트 어셈블리와 캐니스터 사이에 구동 마그네트 어셈블리의 외면 둘레를 감싸는 형태로 고정되는 도전체 파트; 상기 도전체 파트와 전기적으로 연결되며 도전체 파트에서 생산된 교류를 직류로 변환시켜 주며 캐니스터의 내부에 고정되는 정류기; 상기 정류기와 전기적으로 연결되는 전기활용수단; 을 포함하여 구성되는 마그네트 펌프의 누설 자속을 이용한 전기 에너지 생산 시스템이 제공된다.

Description

마그네트 펌프의 누설 자속을 이용한 전기 에너지 생산 시스템{Electric Energy Production System Using Leakage Magnetic Flux of Magnet Pump}

본 발명은 마그네트 펌프의 누설 자속을 이용한 전기 에너지 생산 시스템에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 마그네트 펌프(예를 들면, 마그네트 커플링 펌프 또는 마그네트 드라이브식 펌프)의 외부 누설 자속을 최소화하고, 아울러 외부로 누설되는 자속을 이용하여 전기 에너지의 생산과 함께 생산된 전기 에너지를 선박에 탑재되어 있는 전기 에너지 저장 수단에 저장시키거나 또는 선박에 탑재된 전력 시설에 공급하는 것으로 활용할 수 있도록 한 것이다.

일반적으로 선박에서 사용하고 있는 오일 펌프는 오일의 누설을 근본적으로 막고자 마그네트 펌프 즉, 도 1에 도시된 바와 같이 마그네트 커플링 펌프(1) 또는 마그네트 드라이브식 펌프를 사용하고 있다.

앞서 언급한 마그네트 커플링 펌프(1) 또는 마그네트 드라이브식 펌프는 통상 모터(3)의 회전 자력을 이용하여 펌프(9)의 임펠러를 회전시키는 원리로 유체를 수송하게 된다.

구성을 간단히 요약하면, 모터(3)의 구동축(5)에 구동 마그네트 어셈블리(7)가 연동하는 구조로 고정 구비되고, 펌프(9)의 종동축(11) 또는 임펠러에는 종동 마그네트 어셈블리(13)를 고정 구비시켜 모터(3)가 회전하게 되면서 형성되는 자력에 의해 펌프(9)의 종동축(11)과 임펠러가 함께 회전하면서 펌프(9)의 기능이 발휘되는 구성이다.

그러나, 상기 마그네트 커플링 펌프(1) 또는 마그네트 드라이브식 펌프는 오일의 누설을 방지할 수 있는 장점이 있으나, 모터(3) 측 구동 마그네트 어셈블리(7)의 자속이 펌프(9) 측 종동 마그네트 어셈블리(13)로 전부 흘러가지 못하는 원인으로 인하여 외부로 누설되는 문제가 있다.

이러한 문제가 발생하게 되면, 주변에 자성을 지니고 있는 물질이 마그네트 커플링 펌프(1)의 캐니스터(15) 표면에 달라붙게 되고, 자성 물질이 달라붙게 되면 강력한 자성 때문에 캐니스터(15)의 표면에 달라붙은 자성물질을 떼어내는 방식으로는 제거하기가 매우 어려운 문제가 있었다.

또한, 상기 마그네트 커플링 펌프(1) 또는 마그네트 드라이브식 펌프의 주변에 자속의 영향을 받는 각종 전자제어기기, 솔레노이드 밸브, 마그네트 밸브가 근접 배치되어 있는 경우, 누설 자속으로 인한 오작동 발생률이 높아 마그네트 펌프의 설치 또는 배치 상에 제약이 발생하는 문제도 있었다.

대한민국공개특허공보 제2003-0013187호 대한민국공개특허공보 제1991-0001257호

본 발명은 배경기술에서 제시하고 있는 문제를 해소하기 위한 것으로, 마그네트 펌프의 외부 누설 자속을 차단하면서, 아울러 외부로 누설되는 자속을 이용하여 전기 에너지의 생산과 함께 생산된 전기 에너지를 선박에 탑재되어 있는 에너지 저장 시스템에 저장시키거나 또는 선박에 탑재된 전력 시설에 공급하는 것으로 활용할 수 있도록 한 마그네트 펌프의 누설 자속을 이용한 전기 에너지 생산 시스템을 제공하는데 그 목적이 있다.

본 발명에서는 캐니스터의 양측 편에 각각 결합 되는 모터와 펌프; 상기 캐니스터의 내부에 회전 가능하게 배치되며 모터의 구동축과 연동하도록 연결되는 구동 마그네트 어셈블리; 상기 구동 마그네트 어셈블리의 내부에 회전 가능하게 배치되며 펌프의 종동축과 연동하는 종동 마그네트 어셈블리; 상기 구동 마그네트 어셈블리와 캐니스터 사이에 구동 마그네트 어셈블리의 외면 둘레를 감싸는 형태로 고정되는 도전체 파트; 상기 도전체 파트와 전기적으로 연결되며 도전체 파트에서 생산된 교류를 직류로 변환시켜 주며 캐니스터의 내부에 고정되는 정류기; 상기 정류기와 전기적으로 연결되는 전기활용수단; 을 포함하여 구성되는 마그네트 펌프의 누설 자속을 이용한 전기 에너지 생산 시스템을 통해 목적을 달성할 수 있다.

또한, 본 발명에 상기 정류기는 전압조정기와 전기적으로 연결되고, 전압조정기는 전기활용수단과 전기적으로 연결되는 마그네트 펌프의 누설 자속을 이용한 전기 에너지 생산 시스템을 통해 본 발명의 목적을 달성할 수 있다.

또한, 본 발명에서 상기 전기활용수단은 전기연결소켓 또는 전기에너지 저장부재 중 어느 하나가 사용된다.

또한, 본 발명에서 상기 캐니스터는 니켈, 코발트, 알루미늄, 텅스텐 중 어느 하나의 재질로 제작되는 것이 바람직하다.

본 발명에 따른 마그네트 펌프의 누설 자속을 이용한 전기 에너지 생산 시스템을 적용하게 되면, 자성을 지니고 있는 물질이 마그네트 커플링 펌프의 캐니스터 표면에 달라붙게 되는 문제를 해소할 수 있는 효과를 기대할 수 있다.

또한, 자속의 영향을 받는 각종 전자제어기기, 솔레노이드 밸브, 마그네트 밸브가 근접 배치되어 있는 경우, 누설 자속으로 인한 오작동을 방지할 수 있는 효과를 기대할 수 있다.

또한, 전기 에너지의 재활용에 따른 경제성과 전기 에너지의 활용성을 높일 수 있음은 물론, 비상시 전력 공급원으로도 사용할 수 있는 유용함을 제공받을 수 있는 효과를 기대할 수 있다.

도 1은 일반적인 마그네트 커플링 펌프를 개략적으로 보여주는 요부 단면도이다.
도 2는 본 발명에 따른 마그네트 펌프의 누설 자속을 이용한 전기 에너지 생산 시스템을 나타낸 개략도이다.
도 3는 도 2의 캐니스터의 중앙을 절개하여 측면에 바라본 도면이다.

아래에서는 본 발명에 따른 마그네트 펌프의 누설 자속을 이용한 전기 에너지 생산 시스템에 대한 바람직한 실시 예를 설명하기로 하며, 설명하기에 앞서 마그네트 펌프의 일반적인 구성과 결합 관계는 본원발명의 핵심 요지를 흐릴 수 있어 구체적인 설명은 생략하기로 한다. 아울러, 도 1과 동일한 구성요소는 동일한 참조부호를 사용하고 중복된 설명을 피하고자 구체적인 설명은 생략한다.

도 2 및 도 3에 보듯이, 마그네트 커플링 펌프(20)는 중공 구조로 형성되며 외관을 이루게 되는 캐니스터(15)와, 상기 캐니스터(15)의 양측 편에 모터(3)와 펌프(9)가 결합 배치되는 구조로 구성되어 있다.

구체적으로, 상기 캐니스터(15)의 내부에는 먼저, 모터(3)의 구동축(5)과 연동하도록 연결된 구동 마그네트 어셈블리(7)가 회전 가능하게 설치되어 있고, 상기 구동 마그네트 어셈블리(7)의 내부에는 펌프(9)의 종동축(11)과 연동하는 종동 마그네트 어셈블리(13)가 회전 가능하게 수용 배치되어 있다.

아울러 상기 펌프(9)의 내부에는 도시되지 아니한 임펠러가 종동축(11)과 연동하는 결합 형태로 종동축(11)에 결합 되어 있다.

따라서, 상기 모터(3)에 전원이 인가되면, 구동축(5)의 회전과 함께 구동 마그네트 어셈블리(7)가 회전을 하게 되고, 아울러 구동 마그네트 어셈블리(7)에서 형성되는 자력의 영향을 받아 종동 마그네트 어셈블리(13)와 함께 종동축(11)이 회전하면서 펌프(9)의 입구로 유체를 흡입하고, 출구로 흡입된 유체를 토출 하게 되는 펌프 기능을 발휘하게 된다.

여기서, 본 발명의 기술적 핵심은 먼저, 상기 구동 마그네트 어셈블리(7)와 캐니스터(15) 사이에 자속을 끊어 전류가 발생하도록 하기 위한 도전체 파트(22)가 캐니스터(15)의 내주면 즉, 구동 마그네트 어셈블리(7)의 외면 둘레를 감싸는 형태로 캐니스터(15)에 고정되어 있다.

또한, 상기 도전체 파트(22)와 전기적으로 연결되며 도전체 파트(22)에서 생산된 교류를 직류로 변환시켜 주는 정류기(24)는 캐니스터(15)의 내부에 설치되어 있다. 바람직하게는 정류기(24)의 보호 및 용이한 설치, 그리고 캐니스터(15)의 내부 공간 확보를 위하여 캐니스터(15)의 내면에 정류기(24)가 매립 구조로 구비되는 것이 좋다.

또한, 상기 정류기(24)는 정류기(24)에서 변환된 직류의 전압을 일정하게 형성하는 전압조정기(26)와 전기적으로 연결되어 있고, 상기 전압조정기(26)는 전기활용수단(28)과 전기적으로 연결되어 있다. 여기서, 상기 전기활용수단(28)으로는 여러 가지가 있을 수 있으나 대표적으로 전기연결소켓 또는 선박에 탑재되어 있는 전기에너지저장부재(예를 들면 충전 배터리)가 적용될 수 있다.

아울러, 상기 캐니스터(15)는 누설 자속이 최소화될 수 있도록 자기저항이 낮은 재질(예를 들면 니켈, 코발트, 알루미늄, 텅스텐)로 제작되며, 이와 같이 캐니스터(15)가 자기저항이 낮은 재질로 제작되게 되면, 주변에 자성을 지니고 있는 물질이 캐니스터(15)의 표면에 달라붙게 되는 문제 및, 주변에 자속의 영향을 받는 각종 전자제어기기, 솔레노이드 밸브, 마그네트 밸브의 오작동 문제를 모두 해소할 수 있게 된다.

따라서, 본 발명에 따른 마그네트 펌프의 누설 자속을 이용한 전기 에너지 생산 시스템은 앞서 설명된 바와 같이 외부 누설 자속과 도전체 파트를 통해 교류를 얻어내고, 이와 같이 얻어낸 교류를 직류로 변환하여 전기활용수단으로 공급 또는 저장시킴으로써, 전기 에너지의 재활용에 따른 경제성과 전기 에너지의 활용성을 모두 높일 수 있음은 물론, 비상시 전력 공급원으로도 사용할 수 있는 유용함을 제공받을 수 있게 된다.

이상으로 본 발명의 바람직한 실시 예에 대해 기술하였지만, 본 발명이 속하는 기술 분야에 있어서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 여러 가지로 변경 또는 변경하여 실시할 수 있음을 알 수 있을 것이다. 따라서 본 발명의 실시 예들의 변형 또는 변경은 본 발명의 기술적 범위를 벗어날 수 없을 것이다.

1, 20 : 마그네트 커플링 펌프 3 : 모터
5 : 구동축 7 : 구동 마그네트 어셈블리
9 : 펌프 11 : 종동축
13 : 종동 마그네트 어셈블리 15 : 캐니스터
22 : 도전체 파트 24 : 정류기
26 : 전압조정기 28 : 전기활용수단

Claims (4)

1. 캐니스터의 양측 편에 각각 결합 되는 모터와 펌프;
   상기 캐니스터의 내부에 회전 가능하게 배치되며 모터의 구동축과 연동하도록 연결되는 구동 마그네트 어셈블리;
   상기 구동 마그네트 어셈블리의 내부에 회전 가능하게 배치되며 펌프의 종동축과 연동하는 종동 마그네트 어셈블리;
   상기 구동 마그네트 어셈블리와 캐니스터 사이에 구동 마그네트 어셈블리의 외면 둘레를 감싸는 형태로 고정되는 도전체 파트;
   상기 도전체 파트와 전기적으로 연결되며 도전체 파트에서 생산된 교류를 직류로 변환시켜 주며 캐니스터의 내부에 고정되는 정류기;
   상기 정류기와 전기적으로 연결되는 전기활용수단;
   을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 마그네트 펌프의 누설 자속을 이용한 전기 에너지 생산 시스템.
   
2. 제 1항에 있어서,
   상기 정류기는 전압조정기와 전기적으로 연결되고, 전압조정기는 전기활용수단과 전기적으로 연결되는 것을 특징으로 하는 마그네트 펌프의 누설 자속을 이용한 전기 에너지 생산 시스템.
3. 제 1항 또는 제 2항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 전기활용수단은 전기연결소켓 또는 전기에너지저장 부재 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 마그네트 펌프의 누설 자속을 이용한 전기 에너지 생산 시스템.
   
4. 제 1항 또는 제 2항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 캐니스터는 니켈, 코발트, 알루미늄, 텅스텐 중 어느 하나의 재질로 제작되는 것을 특징으로 하는 마그네트 펌프의 누설 자속을 이용한 전기 에너지 생산 시스템.

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