KR20170081546A - 자석을 이용한 회전 장치와 그 회전 장치의 고정자와 회전자의 구조. - Google Patents

Abstract

본 발명은 N극과 S극으로 형성된 고정자 자석의 N극에서 S극으로 흐르는 플럭스의 흐름을 따라 고정자 자석 N극이 회전을 하는 경우와 그 반대의 극으로 회전되는 경우의 회전 장치를 구비함에 있어, 상기 고정자 자석 단위체를 여러 개의 부가 자석을 조합하여 구성하되; 상기 자석 등을 자성체로 차폐하고, 이웃하는 서로 다른 자극을 자성체로 연결하는 자성연결체를 설치하여, 회전자가 고정자 쪽으로 접근 하는 경우에는 회전자와 반대 극성의 구비자석에 의하여 인력이 작용하고 고정자 반쪽부분부터 회전방향으로는 그 반대 현상으로 척력이 작용하게 하며,
고정자가 회전자에 접근하는 단계와 지나가는 단계, 그리고 멀어지는 단계에서 한 방향으로 힘이 작용하게 되므로 회전자가 회전 운동 에너지를 얻을 수 있도록 달성하였다.
특히, 여러 방향으로 작용하는 자석의 자력을 회전각에 따라 작용점이 틀려지며 회전운동에너지로 변환하여 동력을 얻을 수 있으며, 이와 같은 에너지를 이용하면 산업 상 유한에너지를 대체할 수 있을 뿐만 아니라, 무공해 청정에너지를 계속적으로 얻을 수 있는 매우 뛰어난 효과가 있다.

Description

자석을 이용한 회전 장치와 그 회전 장치의 고정자와 회전자의 구조.{A Rotation Equipment Using Magnetic and the Structure of Stator and Rotator}

본 발명은 자석의 자력을 이용한 회전 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 외부에너지를 이용하지 않고 순수한 자석의 인력과 척력만을 이용하여 자력에너지를 물리적 운동에너지로 전환시켜 동력을 얻는 회전 장치에 관한 것이다.

먼저, 자석의 자력과 전자력에 대해 간략하게 설명하면; 1730년 프랑스의 Du Pey가 행한 실험에서 같은 종류의 전하는 서로 밀고 다른 종류의 전하는 서로 당긴다는 사실을 밝혔는데 Coulomb은 정밀한 뒤틀림 천칭을 이용하여 이를 정량화 하였다.

보통 이 힘을 Coulomb의 힘이라 부르며 같은 종류의 전하 사이에는 척력, 다른 종류의 전하 사이에는 인력이 작용한다고 말한다.

종래의 에너지를 얻기 위한 동력원으로는 목재, 석유, 경유, 휘발류, 알콜 등의 연료를 이용하였으나 현재에는 원자력을 포함한 신재생에너지 및 지하의 온수 개발, 바이오 가스 등등의 동력을 얻는 방법을 이용하고 있다.

그러나 , 이러한 동력원을 얻는 방법은 유한에너지를 이용한 방법으로서 이용하는 에너지는 한정된 유한에너지로 계속 고갈되고 있는 실정이며, 지속적 에너지가 아니므로 지속적인 대체 에너지 개발이 시급한 실정에 있었다.

또한, 상기 에너지원을 이용하는 방법 및 그 장치는 개발에 많은 어려움과 비용이 투자되며, 특히 장비개발에 따른 시설비 및 그에 따른 인력이 필요하고, 자원 고갈에 따른 에너지 부족, 연료사용에 따른 공해발생, 자원발굴에 따른 자연훼손 등의 각종 문제가 발생되어 왔다.

한 세트의 자석을 이용한 회전 장치는 영구자석의 척력과 인력으로 발생하는 힘이 자석의 중심을 기준으로 항상 반대방향이며, 같은 크기로 발생하기 때문에, 회전력과 역 회전력의 크기가 같아 한 방향으로 회 전력을 발생시키기가 불가능 하였다.

예를 들어, 고정자와 회전자를 동일한 극으로 하여 회전체를 구성하려면 자석의 인력은 회전체를 당기게 되어 회전을 방해함으로서 척력만을 사용하여야 하는데, 특정의 회전 방향을 정해놓고 한 개의 자석은 고정하고 다른 하나의 자석을 회전방향으로 진행할 때, 고정된 자석의 전반부 척력은 반발하여 역회전 작용을 하고, 후반부의 척력이 회전 방향으로 추력하나, 그 크기가 동일하여 회전 작용을 유도하기에 난점이 있다.

그러므로 , 고정자와 회전자를 구성하는 여러 개의 자석들의 힘을 이합집산하여 한 방향으로 회전하는 방법 등의 여러 가지 기술이 시도되고 있다.

따라서 , 본 발명은 상기 종래의 문제점을 감안하여 안출한 것으로서, 본 발명의 목적은 외부에너지를 이용하지 않고 자석의 척력만을 이용하여 자석이 가지고 있는 고유의 자력을 물리적 운동에너지로 전환시켜 동력을 얻는 회전 장치를 제공하는 데 있다.

본 발명의 다른 목적은 유한에너지를 대체할 수 있는 새로운 에너지를 얻기 위한 자석의 자력을 이용하여 계속적으로 동력을 얻는 회전 장치를 제공하는 데 있다.

본 발명의 다른 목적은 환경에 유해한 물질을 발생하지 않고 동력을 얻을 수 있는 자석의 자력을 이용하여 계속적으로 동력을 얻는 회전 장치를 제공하는 데 그 목적이 있다.

본 발명의 상기 목적은 N극과 S극으로 형성된 여러 개의 단위 자석으로 구성된 한부분의 고정자 자석 부의 N극에서 S극으로 흐르는 플럭스의 흐름을 따라 여러 개의 단위자석으로 구성된 회전자 자석 부가 회전을 하는 경우와, 그 반대의 극으로 구성된 고정자를 중심으로 회전자가 회전되는 경우의 회전 장치를 구비함에 있어, 상기 고정자 자석 단위체를 하나의 주된자석과 여러 개의 부가 자석을 조합하여 구성하되; 상기 자석 등을 자성체로 차폐하고, 이웃하는 서로 다른 자극을 자성체로 연결하는 자성연결체를 설치하여, 고정자석부의 설치중심을 기준으로, 접근부분은 회전자와 반대 극성의 구비자석에 의하여 인력이 작용하고; 상기 접근부분의 반대쪽 부분은 그 반대 현상으로 척력이 작용하게 되는 역할을 하여 한 방향운동을 하게한다.

또한, 회전자의 자극에도 여러 방향으로 인력과 추력이 복합적으로 작용하게 하여 고정자의 자력과 복합적작용으로 자력의 이합집산을 통하여 회전자가 한 방향으로 움직이도록 하였다.

따라서 , 고정자가 회전자에 접근하는 단계와 지나가는 단계, 그리고 멀어지는 단계에서 한 방향으로 힘이 작용하게 되므로 회전자가 회전 운동 에너지를 얻을 수 있도록 달성하였다.

상기 실시 예를 통하여 설명한 바와 같이, 본 발명은 다음과 같은 효과가 있다.

1. 지금까지 에너지를 얻기 위해 인류가 발견한 연료인 석유, 가스, 핵물질 등의 수단을 벗어나, 소음공해. 환경공해. 폭발의 위험. 방사능의 피폭. 자원의 고갈 등 각종 문제점을 해결하고,

2. 무공해, 저비용, 고효율의 청정에너지를 자력을 이용하여 영구적인 동력을 얻을 수 있으므로 오염발생 원인으로부터 차단하여 지구환경을 보존하고 쾌적한 환경 속에서 인류에 삶을 유지할 수 있는 뛰어난 효과가 있으므로 무공해 청정에너지 산업 상 매우 유용한 발명인 것이다.

3. 태양광이나 풍력, 등과 같이 예측 불가능한 에너지원이 아니며, 수력, 바이오 등과 같이 대규모 발전시설이어야 효율적발전이 아닌 에너지원으로서 간단한 시설로 생활을 윤택하게 하는 반드시 필요한 발명이다.

제1도 : 본 발명의 고정자 구조도.
제2도 : 본 발명의 회전자 구조도.
제3도 : 본 발명의 고정자 설치도.
제4도 : 본 발명의 회전자 설치도.
제5도 : 본 발명의 회전자 운동 및 회전운동 상세 설명도.
제6도 : 본 발명의 고정자 원형 배열도.
제7도 : 본 발명의 회전자 원형 배열도.
제8도 : 본 발명의 고정자와 회전자 동시 배열 및 회전도.

본 발명의 구성을 이하 첨부된 도면에 의거하여 실시 예를 상세히 설명한다.

먼저, 본 발명의 자력을 이용하여 동력을 얻는 방법으로 제5도에 도시한 바와 같이,

1. 고정자(01)로 회전자(02)가 접근하는 경우; 고정자중심자석(11)의 한쪽 방향에 자력차폐물(12)을 설치한 그 한쪽[회전자(02)가 접근하는 방향]의 측면에 설치된 전방도움자석(13)과 설치 각, 가°도로 자력차폐물(12)에 부착설치된 측면도움자석(15)과 회전자(02)의 회전자중심자석(31) 한쪽[고정자(01)로 접근하는 방향]의 측면에 설치된 전방보조자석(33)사이에 작용하는 인력으로 회전자(02)는 고정자(01)로 당겨지면서 회전운동을 한다.

이때, 고정자(01)의 고정자중심자석(11)과 후미측면도움자석(19)과 후미중앙도움자석(17)과 회전자(02)의 회전자중심자석(31)과 후미보조자석(39), 중간보조자석(41)의 사이에 발생되는 척력과 인력은 복합적으로 작용하며, 접근당시에는 원거리이므로 작용하는 힘이 회전력에 비하여 작은 힘이므로 무시한다.

또한, 회전자(02)가 회전운동을 하면, 고정자(01)와 회전자(02)에 설치된 각각의 자석에 작용하는 자력은 회전각에 따라 그 작용점과 힘의 크기가 회전중심에서의 해석상 변화하면서, 역 회전력이 회전력으로 변화하여 작용한다.

2. 회전자(02)가 고정자(01)와 교차할 때 ; 고정자(01)에 설치된 고정자 중심자석(11)과 후미측면도움자석(19), 후미중앙도움자석(21)과 회전자(02)에 설치된 회전자중심자석(31), 후미보조자석(39), 중간보조자석(41)의 사이에 발생되는 인력과 척력으로 회전자(02)는 고정자(01)와 교차되어지며 회전자(02)는 당기고 미는 힘에 이합집산에 의해 고정자(01)의 후미 쪽으로 움직이며 회전한다.

이때, 거리가 비교적 원 거리에 있는 자석간의 작용하는 힘은; 이웃하고 있는 고정자(01)의 후미와 전방에 있는 자석들은 회전자를 회전방향으로 당기고 미는 구조이며, 상쇄되기도 하고, 힘의 합력과 분해의 이합집산을 통하여 작용하며, 실험상 회전력으로 작용하는 것을 확인하였다.

3. 회전자(02)가 고정자(01)에서 멀어지는 경우; 고정자(01)의 고정자중심자석(11), 후미측면도움자석(19), 후미중앙도움자석(21)과 회전자(02)의 회전자중심자석(31), 후미보조자석(39), 중간보조자석(41)의 사이에 발생하는 척력으로 회전자(02)는 고정자(01)에서 밀려지며 회전운동을 하게 되며; 상기 회전자(02)와 고정자(01)에 설치된 근 거리의 자석들의 서로 인력으로 당겨지며 회전 방향으로 계속하여 회전한다.

한편, 고정자(01)를 고정판(55)의 중심으로 부터 소정의 반경과 피치를 갖도록 배열하고, 회전자(02)를 회전판(66)에; 상기 고정자(01)보다 작은 반경과 피치를 갖도록 하여 원형 배열하여 그 중심을 일치시켜 설치하되,

설치 각은 자극의 센터선과 축 직각선과 이루는 것으로 그 크기를 각 나는 0~30°, 각 다는 60~90°로 설치하며, 각 라는 70~90°, 각 마는 0~20°로 설치하는 것이 가장 효율이 좋다.

이때, 고정자(01)와 회전자(02)의 배열 및 설치를 하는 방법에 있어, 고정자(01)와 회전자(02)의 반경을 같게 하며, 고정자(01)를 원통체 하우징의 측면 부에 원주면을 따라 소정의 피치를 갖도록 하여 설치하고, 회전자(02)를 원통체의 축의 측면부에 소정의 피치를 갖도록 하여 설치하여, 기술한 상기 회전조건을 충족하여 설치 할 수도 있다.

또한, 상기 고정자(01)가 설치된 고정판(55)을 여려 개를 준비하고; 상기 고정자(01)의 위치가 서로 엇갈리게 설치하고, 회전자(02)가 설치된 회전판(66)을 여러 개를 준비하여; 상기 고정판(55)과 기술한 회전 논리에 맞게 작용하도록 적정하게 설치하면 본 발명의 구성이 완료된다.

이어서, 본 발명의 작동상태를 제1도에서 제8도까지의 제시된 도면에 의거 하여 설명하면 다음과 같다.

우선, 고정판(55)에 설치된 고정자(01)와 회전판(66)에 설치된 회전자(02)에 설치된 다수개의 자석들의 자기회로가 여러 방향으로 작용한다.

이어서, 자력차폐물(12)은 고정자중심자석(11)의 주변 플럭스흐름을 흡수하여 자신의 내면으로 흐르게 하여 설치된 쪽의 자석의 흐름을 약화 시키며, 척력과 인력을 감소, 또는 반대로 변형시킨다.

또한, 자성의 감자를 최소화하기 위하여 자성연결체(17)를 사용하여 동일한 극의 자력의 충돌을 피하였으며, 회전각이 변화하면, 각 자석들의 거리와 작용 각이 변화하면서 밀고 당기는 힘과 방향이 변화하여 회전자(02)는 고정자(01)에 접근하고, 교차하며 밀리게 되어 지속적인 회전운동을 한다.

예를 들어, 강자성체인 규소강이나 연강 등을 적정크기로 준비한 후 자석의 동일한 극의 사이에 설치하고, 자석의 동일한 극을 서로 마주보게 설치해도 서로 인력이 작용하여 붙어있으며,

회전자(02)에 소정의 각도로 설치된 회전자중심자석(31)과 전방보조자석(33)과 고정자(01)에 설치된 전방도움자석(13), 고정자중심자석(11)사이에 발생되는 인력과 척력은 원거리에서는 인력이 작용하며, 고정자중심자석(11)과 회전자중심자석(31)은 동일한 자극이지만 자력차폐물(12),(32)이 플럭스의 흐름을 변하게 하여 서로 간에 인력이 작용하며, 회전각이 변하여 서로의 거리가 틀려지면, 역회전방향으로 작용하던 척력이 회전력으로 변화되며 회전자(02)를 회전하게 한다.

상기에 기술한 바와 같이 본 발명의 회전이론은 두 가지 이상의 만유인력이 작용하여 행성이 회전하듯, 영구자석의 두 가지 이상의 밀고 당기는 힘으로 고정자가 회전자를 자석의 힘만으로 회전하는 것이 가능하다.

따라서 , 영구자석의 힘만으로 지속적인 회전운동이 가능하며, 그 회전력으로 발전이 가능하여, 에너지 고갈과 환경문제가 지속적으로 발생하는 만큼 반드시 필요한 발명이라 할 수 있다.

이상에서 설명한 것은 자석을 이용한 회전 장치와 그 회전 장치의 고정자와 회전자의 구조의 본 발명을 실시하기위한 하나의 실시 예에 불과한 것으로 본 발명은 상기한 실시 예에 한정하지 않고, 이하의 특허 청구 범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명에 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변경실시가 가능할 것이다.

* 도면의 주요한 부호에 대한 설명.
01) 고정자 02) 회전자 11) 고정자중심자석
12) 자력차폐물 13) 전방도움자석 15) 측면도움자석
17) 자성연결체 19) 후미측면도움자석 21)후미중앙도움자석
31) 회전자중심자석 32) 자력차폐물 33) 전방보조자석
35) 자성연결체 37) 자성브리지 39) 후미보조자석
41) 중간보조자석 55) 고정판 66) 회전판
표시 없는 곳은 공간임.
화살표는 자력작용 표시 및 회전 표시임.

Claims (3)

1. N극은 빨강, S극은 파랑색으로 정 하여 설치한 고정자중심자석(11)의 한쪽에 반 원통체인 자력차폐물(12)을 설치하고; 자력차폐물(12)의 외측이며, 자극의 방향은 고정자중심자석(11)과 90°로 작용하게 하여 전방도움자석(13)과 측면도움자석(15)을 설치 각"가"로 설치하며, 고정자중심자석(11)의 한쪽의 자성작용극면 에 자성연결체(17)가 부착 설치되고; 자성연결체(17)의 동일면이며 자극의 방향은 고정자중심자석(11)과 같게 하여, 고정자중심자석(11)의 테두리에서 벗어나게 하여, 전방도움자석(13)의 설치 쪽과 반대쪽에 후미중앙도움자석(21)이 설치되며, 그 양쪽 위치에 후미측면도움자석(19)을 설치하며, 색상별로 자극을 선별하여 고정자(01)를 구성하는 수단과,
   회전자중심자석(31)의 한쪽에 자력차폐물(32)을 설치하고; 자력차폐물의 다른 측면에 전방보조자석(33)을 설치하며, 회전자중심자석(31)의 자성 교차면에 자성연결체(35)를 설치하고; 자성연결체(35) 면에 중간보조자석(41), 자성브리지(37), 후비보조자석(39)을 전방보조자석(33)이 설치된 다른 쪽으로 기술한 순차적으로 설치하며, 색상별로 자극을 설치하여 회전자(02)를 구성하는 수단과, 고정자(01)를 고정판(55)에 설치 각 나°, 다°로 설치하고,
   회전자(02)를 회전판(66)에 설치 각 라°, 마°로 설치하는 것이 특징인 자석을 이용한 회전 장치와 그 회전 장치의 고정자와 회전자의 구조.
2. 제1항에 있어서, 고정자(01)를 고정판(55)에 설치 각 나°를 0~30°로 설치 각 다°를 60~90°로 설치하고, 회전자(02)를 회전판(66)에 설치 각 라°를 70~90°, 설치 각 마°를 0~20°로 설치하고 고정자(01)를 하우징원통체의 양 측면에, 회전자(02)를 회전축의 양 측면에, 자극의 작용면을 90도로 틀어 설치하는 것이 특징인 자석을 이용한 회전 장치와 그 회전 장치의 고정자와 회전자의 구조.
3. 제1항에 있어서, 고정자(01)를 구성하는 각각의 자석의 설치를, 여러 개의 고정관(55)에 고정자중심자석(11), 전방도움자석(13), 후미측면도움자석(19), 후미중앙도움자석(21)을 하나 또는 두 개를 설치하는 수단과, 회전자(02)를 구성하는 각각의 자석 회전자중심자석(31) 전방보조자석(33), 후미보조자석(39), 중간보조자석(41)을 회전판(66)에 자성연결체(35)와 자성브리지(37)를 설치하지 않고, 하나 또는 두 개를 설치하는 것을 특징으로 하는 자석을 이용한 회전 장치와 그 회전 장치의 고정자와 회전자의 구조.

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