KR20170083516A - Storage container for magneto-rheological fluid - Google Patents
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Abstract
자기유변유체를 저장, 운반 또는 보관하는 과정에서 자성입자와 분산매체의 분리 현상을 방지할 수 있도록, 내부에 수용공간을 형성하여 자기유변유체를 저장하는 용기를 포함하는 자기유변유체 보관장치에 있어서, 상기 용기의 적어도 일측에 설치되어 용기 내부의 자기유변유체에 자기장을 가하는 적어도 하나 이상의 자기장부를 포함하는 자기유변유체 보관장치를 제공한다.1. A magnetorheic fluid storage device comprising a container for storing a magnetorheological fluid by forming a receiving space therein to prevent separation of magnetic particles and a dispersion medium during storage, transportation or storage of the magnetorheological fluid And at least one magnetic bearing provided on at least one side of the container for applying a magnetic field to the magnetorheological fluid inside the container.
Description
본 발명은 유체를 보관하는 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 자기유변유체를 보관하기 위한 자기유변유체 보관장치에 관한 것이다. BACKGROUND OF THE
일반적으로 자기유변유체(Magneto-Rheological Fluid)는 분산매체인 비자성용매(nonmagnetic solution)에 자성입자(magnetic particle)를 분산시킨 분산액(suspension)으로서, 외부로부터 제공되는 자기장의 크기에 따라 유변학적 거동과 전기적, 열적, 기계적 물리적 성질이 달라지는 자기유변 현상을 나타내는 유체를 말한다.Generally, a magneto-rheological fluid is a suspension in which magnetic particles are dispersed in a nonmagnetic solvent as a dispersion medium. The magneto-rheological fluid has a rheological behavior depending on the magnitude of an external magnetic field And a fluid exhibiting a magnetorheological phenomenon in which electrical, thermal, and mechanical physical properties are different.
자기유변유체는 자성 입자로써 철, 카보닐철, 철 합금, 산화 철, 니켈, 코발트, 저 탄소강 등이 사용되며, 분산매체로는 미네랄 오일, 실리콘 오일, 캐스터 오일, 파라핀 오일, 탄화수소 오일 등이 사용된다. 이 외에 유기 점토나 계면 활성제 등의 첨가제를 용매에 혼합하여 자기유변유체를 제조하게 된다.The magnetorheological fluids are magnetic particles such as iron, carbonyl iron, iron alloy, iron oxide, nickel, cobalt and low carbon steel. Mineral oil, silicone oil, castor oil, paraffin oil and hydrocarbon oil are used as the dispersion medium. do. In addition, an additive such as organic clay or a surfactant is mixed with a solvent to prepare a magnetorheological fluid.
자기유변유체는 자동차의 클러치나 댐퍼 등 다양한 산업현장에서 사용되고 있으며, 제조된 자기유변유체는 용기에 담겨져 시판되어 원하는 수요자에게 공급된다.The magnetorheological fluid is used in various industrial fields such as a clutch and a damper of an automobile, and the produced magnetorheological fluid is put in a container and supplied to a desired consumer.
그런데, 자기유변유체는 장시간 방치하였을 경우 자기유변유체를 구성하는 요소인 분산매체와 자성입자의 밀도 차이에 의해 자성입자가 용기 내에서 가라앉으면서 분산매체와 분리되는 현상이 발생된다.However, when the magnetorheological fluid is left for a long time, the magnetic particles are separated from the dispersion medium due to the difference in density between the dispersion medium and the magnetic particles, which constitute the magnetorheological fluid, in the container.
이에, 수요자가 자기유변유체를 사용하기 위해서는 용기 내에 침강되어 분리되어 있는 자성입자와 분산매체를 재혼합하거나 재분산하는 불편함이 있다.In order to use the magnetorheological fluid, the consumer has inconvenience of re-mixing or redispersing the separated magnetic particles and the dispersion medium in the container.
자기유변유체는 철과 같이 무거운 자성입자가 들어있어 용기가 작더라도 무게가 많이 나가므로 용기를 흔들어 분리된 입자를 고르게 혼합하기 쉽지 않다. 더욱이 대량의 자기유변유체를 사용하는 곳의 경우 드럼통과 같이 큰 용기를 이용하여 납품이 이루어지는 데, 큰 용기를 흔드는 것은 거의 불가능하며, 용기 내의 유체를 뒤섞는 작업에 많은 시간과 노력이 요구된다.Magneto-rheological fluids contain heavy magnetic particles such as iron. Even if the container is small, it is too heavy to mix the particles evenly by shaking the container. Moreover, in the case where a large amount of magnetorheological fluid is used, delivery is made using a large container such as a drum. It is almost impossible to shake a large container, and it takes a lot of time and effort to stir the fluid in the container.
이에, 자기유변유체를 저장, 운반 또는 보관하는 과정에서 자성입자와 분산매체의 분리 현상을 방지할 수 있도록 된 자기유변유체 보관장치를 제공한다.Accordingly, there is provided a magnetorheic fluid storage device capable of preventing separation of magnetic particles and a dispersion medium during storage, transportation, or storage of the magnetorheological fluid.
본 구현예는, 내부에 수용공간을 형성하여 자기유변유체를 저장하는 용기를 포함하는 자기유변유체 보관장치에 있어서, 상기 용기의 적어도 일측에 설치되어 용기 내부의 자기유변유체에 자기장을 가하는 적어도 하나 이상의 자기장부를 포함할 수 있다.This embodiment is a magnetorheological fluid storage device including a container for storing a magnetorheological fluid by forming an accommodation space therein, the magnetorheological fluid storage device comprising: at least one side of the container, at least one side of which is magnetized with magnetorheological fluid inside the container; Or more of magnetic books.
본 구현예는, 내부에 수용공간을 형성하여 자기유변유체를 저장하는 용기를 포함하는 자기유변유체 보관장치에 있어서, 상기 용기의 적어도 일측에 설치되어 자기유변유체의 자성입자 침강을 방지하는 적어도 하나 이상의 자기장부를 포함할 수 있다.This embodiment is a magnetorheological fluid storage device comprising a container for storing a magnetorheological fluid by forming a receiving space therein, the magnetorheological fluid storage device comprising: at least one side of the container, Or more of magnetic books.
본 구현예는, 내부에 수용공간을 형성하여 자기유변유체를 저장하는 용기를 포함하는 자기유변유체 보관장치에 있어서, 상기 용기의 적어도 일측에 설치되어 자기유변유체의 자성입자 침강층을 상기 용기 바닥에서 상부로 이격시켜 형성하는 적어도 하나 이상의 자기장부를 포함할 수 있다.This embodiment is a magnetorheological fluid storage apparatus including a container for storing a magnetorheological fluid by forming a receiving space therein, the magnetorheological fluid storage apparatus comprising: at least one side of the container, And at least one magnetic book formed at an upper portion thereof.
상기 자기장부는 용기의 바닥에 설치될 수 있다.The magnetic field portion may be installed at the bottom of the container.
상기 자기장부는 용기에 착탈 가능하게 설치될 수 있다.The magnetic field portion may be detachably installed in the container.
상기 보관장치는 상기 자기장부를 용기에 장착하기 위한 착탈부를 더 포함할 수 있다.The storage device may further include a detachable portion for mounting the magnetic tape to the container.
상기 착탈부는 용기 바닥 외측에 형성되고 용기 측면으로 연장되는 체결홈, 상기 체결홈에 슬라이딩되어 용기 바닥에 결합되고 내측에 자기장부가 놓여지는 적어도 하나 이상의 단차홈이 형성된 서랍부재를 포함할 수 있다. The detachable portion may include a coupling groove formed outside the bottom of the container and extending to the side of the container, and a drawer member slidably inserted into the coupling groove, and coupled to the bottom of the container and having at least one stepped groove,
상기 착탈부는 용기 바닥 외주면을 따라 돌출 형성되는 체결부재와, 상기 체결부재에 착탈가능하게 끼워지고 내측에는 자기장부가 놓여지는 적어도 하나 이상의 단차홈이 형성된 하단부재를 포함할 수 있다.The detachable portion may include a fastening member protruding along the outer circumferential surface of the container, and a lower end member detachably fitted to the fastening member and having at least one stepped groove in which a magnetic field is placed.
상기 체결부재의 외주면에는 수나사가 형성되고, 상기 하단부재의 내주면에는 암나사가 형성되어 체결부재에 나사결합되어 장착되는 구조일 수 있다.A male screw may be formed on the outer circumferential surface of the fastening member and a female screw may be formed on the inner circumferential surface of the lower end member so as to be screwed to the fastening member.
상기 자기장부는 영구자석일 수 있다.The magnetic field portion may be a permanent magnet.
상기 자기장부는 전자석일 수 있다.The magnetic field portion may be an electromagnet.
상기 자기장부는 용기 바닥에서 상부를 향해 용기의 1/5 지점 이상까지 자기유변유체에 자기장을 가하는 구조일 수 있다.The magnetic field portion may have a structure that applies a magnetic field to the magnetorheological fluid from the bottom of the container toward the top thereof to one fifth point or more of the container.
상기 자기장부는 외형을 이루며 착탈부의 단차홈에 끼워지는 케이스와, 상기 케이스 내에 설치되는 전자석, 상기 전자석에 전기적으로 연결되어 전원을 공급하는 전지부, 상기 전지부에 연결되어 전원 공급을 온오프하는 스위치를 포함할 수 있다.The electromagnet is disposed in the case. The electromagnet is electrically connected to the electromagnet. The electromagnet is connected to the electromagnet. The electromagnet is connected to the electromagnet to switch the power supply on and off. . ≪ / RTI >
상기 자기장부는 상기 착탈부의 서랍부재 또는 하단부재에 설치되어 상기 전지부로 외부 전원을 공급하기 위한 전원공급단자를 더 포함하고, 상기 케이스 외측면과 착탈부의 단차홈 내주면의 서로 대응되는 위치에는 각각 상기 전지부와 전원공급단자를 연결하는 한쌍의 전기접점이 설치되어, 상기 케이스를 착탈부 단차홈에 끼우면 전지부와 전원공급단자가 전기적으로 연결되는 구조일 수 있다.Wherein the magnetic field portion further comprises a power supply terminal provided at a drawer member or a lower end member of the detachable portion to supply external power to the battery portion, and at a position corresponding to the inner circumferential surface of the stepped groove of the outer surface of the case, A pair of electrical contacts for connecting the power supply terminal and the power supply terminal may be provided and the power supply terminal may be electrically connected to the power supply unit when the case is inserted into the detachment unit stepped groove.
상기 전지부는 충방전이 가능한 이차전지일 수 있다.The battery unit may be a rechargeable secondary battery.
상기 스위치는 착탈부의 서랍부재 또는 하단부재에 설치되어 외부로 노출되고, 상기 케이스 외측면과 착탈부의 단차홈 내주면의 서로 대응되는 위치에는 각각 상기 스위치와 전지부를 연결하는 한쌍의 전기접점이 설치되어, 상기 케이스를 착탈부 단차홈에 끼우면 전지부와 스위치가 전기적으로 연결되는 구조일 수 있다.The switch is installed in a drawer member or a lower end member of the detachable portion and is exposed to the outside. A pair of electrical contacts for connecting the switch and the battery portion are provided at positions corresponding to the inner circumferential surface of the stepped groove of the outer surface of the case and the stepped groove, When the case is inserted into the depressed portion stepped groove, the battery may be electrically connected to the switch.
상기 용기는 철재질의 드럼통으로 이루어지고, 상기 자기장부는 드럼통 외주면을 따라 감겨지는 코일과, 상기 코일에 전원을 인가하기 위한 전원부를 포함할 수 있다.The container may comprise a steel drum, and the magnetic field portion may include a coil wound around an outer circumferential surface of the drum, and a power source for applying power to the coil.
이와 같이 본 구현예에 의하면, 자기유변유체를 운반 또는 또는 장기간 보관시 자성입자와 분산매체의 분리 현상을 방지 또는 현저히 저감할 수 있게 된다.As described above, according to this embodiment, separation phenomenon between the magnetic particles and the dispersion medium can be prevented or remarkably reduced when the magnetorheological fluid is transported or stored for a long period of time.
또한, 용기에 수용된 자기유변유체를 재 혼합하거나 재 분산하는 과정을 거치지 않고 바로 자기유변유체를 사용할 수 있다.In addition, the magnetorheological fluid contained in the container can be directly used without re-mixing or redispersing the magnetorheological fluid.
또한, 본 구현예의 용기를 이용하여 자기유변유체의 보관 및 사용이 보다 편리한 이점이 있다.Further, there is an advantage that the storage and use of the magnetorheological fluid is more convenient by using the container of this embodiment.
도 1은 본 발명에 따른 자기유변유체 보관장치의 제1 실시예를 도시한 일부 절개 단면도이다.
도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 자기유변유체 보관장치의 구성을 도시한 개략적인 도면이다.
도 3은 본 발명에 따른 자기유변유체 보관장치의 제2 실시예를 도시한 일부 절개 단면도이다.
도 4는 본 발명의 제2 실시예에 따른 자기유변유체 보관장치의 구성을 도시한 개략적인 도면이다.
도 5는 본 발명에 따른 자기유변유체 보관장치의 자기장부 구성을 도시한 개략적인 도면이다.
도 6은 본 발명의 제3 실시예에 따른 자기유변유체 보관장치의 구성을 도시한 개략적인 도면이다.
도 7은 본 발명에 따른 자기유변유체 보관장치에 의한 자기유변유체의 자성입자 배열 상태를 도시한 개략적인 도면이다.
도 8은 본 실시예의 자기유변유체 보관장치의 침강안정성을 종래 기술과 비교하여 도시한 그래프이다.1 is a partial cross-sectional view showing a first embodiment of a magnetorheic fluid storage device according to the present invention.
2 is a schematic view showing a configuration of a magnetorheic fluid storage device according to a first embodiment of the present invention.
3 is a partial cross-sectional view showing a second embodiment of the magnetorheic fluid storage device according to the present invention.
4 is a schematic view showing the configuration of a magnetorheic fluid storage apparatus according to a second embodiment of the present invention.
FIG. 5 is a schematic view showing the magnetic book structure of the magnetorheic fluid storage device according to the present invention. FIG.
FIG. 6 is a schematic view showing a configuration of a magnetorheic fluid storage apparatus according to a third embodiment of the present invention. FIG.
7 is a schematic view showing a magnetic particle arrangement state of a magnetorheic fluid by a magnetorheological fluid storage device according to the present invention.
8 is a graph showing sedimentation stability of the magnetorheological fluid storage device of this embodiment in comparison with the prior art.
이하, 첨부한 도면을 참조하여, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명의 실시예를 설명한다. 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 이해할 수 있는 바와 같이, 후술하는 실시예는 본 발명의 개념과 범위를 벗어나지 않는 한도 내에서 다양한 형태로 변형될 수 있다. 이에, 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings so that those skilled in the art can easily carry out the present invention. It will be apparent to those skilled in the art that various modifications and variations can be made in the present invention without departing from the spirit or scope of the invention. Accordingly, the present invention may be embodied in many different forms and should not be construed as limited to the embodiments set forth herein.
이하에서 사용되는 전문용어는 단지 특정 실시예를 언급하기 위한 것이며, 본 발명을 한정하는 것을 의도하지 않는다. 여기서 사용되는 단수 형태들은 문구들이 이와 명백히 반대의 의미를 나타내지 않는 한 복수 형태들도 포함한다. 명세서에서 사용되는 “포함하는”의 의미는 특정 특성, 영역, 정수, 단계, 동작, 요소 및/또는 성분을 구체화하며, 다른 특정 특성, 영역, 정수, 단계, 동작, 요소, 성분 및/또는 군의 존재나 부가를 제외시키는 것은 아니다.The terminology used herein is for the purpose of describing particular embodiments only and is not intended to limit the invention. The singular forms as used herein include plural forms as long as the phrases do not expressly express the opposite meaning thereto. Means that a particular feature, region, integer, step, operation, element and / or component is specified, and that other specific features, regions, integers, steps, operations, elements, components, and / And the like.
도 1과 도 2는 자기유변유체 보관장치의 제1 실시예를 도시하고 있다.Figures 1 and 2 show a first embodiment of a magnetorheological fluid storage device.
본 실시예의 보관 장치(10)는 자기유변유체를 저장하는 용기(20)와, 상기 용기(20) 내에 담겨진 자기유변유체에 자기장을 가하여 자성입자의 침강을 방지하는 자기장부(30)를 포함한다.The
이하, 본 실시예에서는 비자성용매에 자성입자를 분산시킨 자기유변유체에 대해 이 자기유변유체를 보관하는 장치를 예로서 설명한다. 본 장치는 이에 한정되지 않으며, 자성입자가 포함되어 밀도 차에 의해 침강이 발생되는 모든 유체에 대해 적용가능하다.Hereinafter, in this embodiment, a magnetorheological fluid in which magnetic particles are dispersed in a nonmagnetic solvent will be described as an example for storing the magnetorheological fluid. The present invention is not limited to this and is applicable to all fluids which contain magnetic particles and in which sedimentation occurs due to density difference.
상기 자기유변유체는 외부 자기장의 세기에 따라 점도가 크게 변화하는 자성입자 현탁액이다. 자기유변유체는 분산매체에 자성입자를 분산시킨 형태로 만들어지며, 외부에서 가해지는 자기장의 세기에 따라 물리적 성질이 변하는 유체이다.The magnetorheological fluid is a magnetic particle suspension whose viscosity varies greatly with the intensity of the external magnetic field. Magneto-rheological fluid is produced by dispersing magnetic particles in a dispersion medium and is a fluid whose physical properties change depending on the intensity of a magnetic field applied from the outside.
이에, 본 실시예의 자기장부(30)가 용기(20)에 자기장을 인가하게 되면 용기(20)에 수용된 자기유변유체는 자기장부(30)에서 발생된 자기장에 의해, 자성입자가 자기장 방향을 따라 배열되면서 물리적 특성이 고상과 유사하게 변화되어 침강을 방지할 수 있게 된다.Thus, when the
상기 용기(20)는 도 1에 도시된 바와 같이, 상단에 출입구가 형성되고 내부에 수용공간을 갖는 구조일 수 있다. 상기 용기(20)는 자기유변유체를 수용하여 저장할 수 있으면, 그 형태나 크기에 있어서 다양하게 적용가능하며 특별히 한정되지 않는다. 또한, 상기 용기(20)는 외부에서 자기장이 통과하여 내부의 자기유변유체에 가해질 수 있는 재질이면 모두 적용가능하다. 예를 들어 상기 용기(20)는 플라스틱이나 스틸 재질로 이루어질 수 있다.As shown in FIG. 1, the
상기 자기장부(30)는 용기(20) 내부에 수용된 자기유변유체에 자기장을 인가하기 위한 것으로, 영구자석으로 이루어질 수 있다. The magnetic field (30) is for applying a magnetic field to the magnetorheological fluid accommodated in the container (20), and may be made of a permanent magnet.
또한, 상기 자기장부(30)는 전원을 공급하여 자기장을 형성하는 전자석일 수 있다. 상기 자기장부(30)에 대해서는 뒤에서 다시 상세하게 설명한다.Also, the
상기 자기장부(30)는 용기(20) 일측에 설치된다. 본 실시예에서 상기 자기장부(30)는 용기(20) 바닥(22)에 설치될 수 있다. 상기 자기장부(30)는 용기(20)의 형태나 크기에 따라 바닥 외에 측면 등에 다양한 위치에 적어도 하나 이상 설치 가능하다.The magnetic field (30) is installed on one side of the container (20). In this embodiment, the
상기 자기장부(30)는 용기(20) 내부에 반영구적으로 설치될 수 있으며, 용기(20)에 대해 착탈가능하게 설치될 수 있다. 용기(20)에 대해 자기장부(30)가 착탈가능하게 설치되는 경우, 필요시 자기장부(30)를 교체하거나 원하는 조건에 맞춰 자기장 세기를 다양하게 변경할 수 있다.The
이를 위해, 본 실시예의 보관장치는 상기 자기장부(30)를 용기(20)에 장착하기 위한 착탈부를 더 포함할 수 있다.To this end, the storage device of the present embodiment may further include a detachable portion for mounting the
도 2에 도시된 바와 같이, 본 실시예에서 상기 착탈부는 용기(20) 바닥(22) 외측에 형성되고 용기(20) 측면으로 연장되는 체결홈(40), 상기 체결홈(40)에 슬라이딩되어 용기(20) 바닥(22)에 결합되고 내측에 자기장부(30)가 놓여지는 단차홈(44)이 형성된 서랍부재(42)를 포함한다.2, the detachable portion is formed outside the bottom 22 of the
상기 체결홈(40)은 용기(20) 측면에서 바닥 중심을 향해 형성될 수 있다. 체결홈(40)을 따라 상기 서랍부재(42)가 용기(20) 바닥(22)에 평행하게 슬라이딩되어 용기(20) 바닥(22)에 결합된다. 상기 서랍부재(42)는 체결홈(40)에 끼워질 수 있도록 대응되는 형태와 크기로 이루어진다. 서랍부재(42)는 체결홈(40)에 끼워져 외측면이 용기(20)의 측면을 이룰 수 있다. The
상기 서랍부재(42)는 체결홈(40)에서 탈락되지 않도록, 상기 서랍부재(42)의 상단에는 외측으로 플랜지(46)가 돌출되도록 형성되고, 상기 체결홈(40)에는 상기 플랜지(46)와 대응되는 위치에 단턱(48)이 형성된다. 이에, 상기 서랍부재(42)는 플랜지(46)가 단턱(48)에 끼워진 상태에서 체결홈(40)을 따라 슬라이딩된다. 따라서, 상기 서랍부재(42)는 플랜지(46)가 단턱(48)에 걸려져 있어, 예를 들어, 용기(20)를 들어올려 이동할 때 서랍부재(42)가 체결홈(40)에서 분리되지 않고 용기(20)에 부착된 상태를 계속 유지한다.A
상기 서랍부재(42)의 윗면에는 자기장부(30)가 놓여져 고정될 수 있도록 복수개의 단차홈(44)이 형성된다. 상기 단차홈(44)은 용기(20)의 바닥 전체에 고르게 자기장을 가할 수 있도록 일정한 간격을 두고 배열 설치될 수 있다. 상기한 구조 외에 서랍부재에 하나의 단차홈이 형성될 수 있다. 이러한 구조의 경우 상기 단차홈은 대략 용기 바닥에 대응되는 크기로 형성되며, 상기 자기장부 역시 단차홈의 크기에 대응되는 크기로 형성되어 용기 바닥 전체에 자기장을 가할 수 있다. A plurality of stepped
이에, 상기 서랍부재(42)의 단차홈(44)에 자기장부(30)를 고정하고 서랍부재(42)를 체결홈(40)에 끼워넣게 되면 자기장부(30)가 용기(20) 바닥(22) 중앙부에 위치하여 용기(20) 내부로 자기장을 가할 수 있게 된다.If the
도 3과 도 4는 용기에 자기장부를 장착하기 위한 착탈부의 또다른 실시예를 도시하고 있다.Figs. 3 and 4 show another embodiment of a detachable portion for mounting a magnetic book in a container.
도 3과 도 4에 도시된 바와 같이, 본 실시예에서 상기 착탈부는 용기(20) 바닥(22) 외주면을 따라 돌출 형성되는 체결부재(50)와, 상기 체결부재(50)에 착탈가능하게 끼워지고 내측에는 자기장부(30)가 놓여지는 단차홈(44)이 형성된 하단부재(52)를 포함한다.3 and 4, in the present embodiment, the detachable portion includes a
상기 체결부재(50)는 용기(20) 바닥(22)을 따라 링 형태로 형성될 수 있다. 상기 하단부재(52)는 체결부재(50)에 끼워질 수 있도록 체결부재(50)와 대응되는 형태와 크기로 형성된다. 상기 하단부재(52)는 체결부재(50)에 결합되어 용기(20)의 하부를 이룬다. The
본 실시예에서, 상기 체결부재(50)는 외주면에는 수나사가 형성되고, 상기 하단부재(52)는 내주면에 암나사가 형성되어 체결부재(50)에 나사결합 방식으로 장착되는 구조일 수 있다. 상기한 구조 외에, 체결부재(50)와 하단부재(52)는 다른 결합 방식, 예를 들어 억지끼움식을 이용하여 결합될 수 있다. In this embodiment, the
상기 하단부재(52)의 윗면에는 자기장부(30)가 놓여져 고정될 수 있도록 복수개의 단차홈(54)이 형성된다. 상기 단차홈(54)은 용기(20)의 바닥 전체에 고르게 자기장을 가할 수 있도록 하단부재 윗면에 일정한 간격을 두고 배열 설치될 수 있다. 상기한 구조 외에 하단부재에 하나의 단차홈이 형성될 수 있다. 이러한 구조의 경우 상기 단차홈은 대략 용기 바닥에 대응되는 크기로 형성되며, 상기 자기장부 역시 단차홈의 크기에 대응되는 크기로 형성되어 용기 바닥 전체에 자기장을 가할 수 있다. A plurality of stepped
이에, 상기 하단부재(52)의 단차홈(54)에 자기장부(30)를 고정하고 하단부재(52)를 체결홈(40)에 끼워넣게 되면 자기장부(30)가 용기(20) 바닥 중앙부에 위치하여 용기(20) 내부로 자기장을 가할 수 있게 된다.When the
위에서 언급한 바와 같이, 본 실시예에서, 상기 자기장부(30)는 영구자석 또는 전자석으로 이루어질 수 있다. 자기장부(30)가 영구자석으로 이루어지는 구조의 경우 영구자석의 형태를 착탈부의 단차홈(44,54)에 맞춰 제조하거나, 상용 영구자석의 형태에 맞춰 착탈부의 단차홈(44,54)을 가공할 수 있다.As mentioned above, in the present embodiment, the
상기 자기장부(30)의 자기장 세기는 용기(20)의 크기나 자기유변유체의 종류에 따라 달리 설정할 수 있다. 자기장의 세기를 가장 크게 하여 자기유변유체 전체를 고상화할 수 있다. 자기장 세기가 큰 경우 용기(20) 바닥에서부터 용기(20) 상부까지 자기장이 전해져 용기(20)에 채워진 자기유변유체 전체에 자기장을 가할 수 있다. 자기장 세기가 작은 경우에는 용기(20) 바닥쪽의 자기유변유체에만 자기장이 가해진다. 자기장의 세기를 작게 하는 경우에도 침강층의 높이는 용기 밑바닥이 아니라 그 위쪽 높이에서 형성됨으로써, 재분산을 더 용이하게 수행할 수 있게 된다.The magnetic field intensity of the
반복적인 실험을 통해, 상기 자기장부(30)는 자기장이 용기(20)의 하부에서 상부를 향해 1/5 지점까지 가해지는 세기를 갖는 경우, 자기유변유체를 용이하게 재혼합하여 사용할 수 있음 확인하였다. 이에, 본 실시예에서 상기 자기장부(30)는 바닥에서 상부를 향해 용기(20)의 적어도 1/5 지점 이상으로 자기유변유체에 자기장을 가하는 구조일 수 있다. 상기 자기장부(30)의 자기장 세기가 용기(20)의 1/5 지점에 못미치게 되면 자기유변유체에 가해지는 자기장의 세기가 작아 그 위쪽에서 자성입자의 침강이 일어나고 후에 재사용시 상부의 자기유변유체를 재혼합해야며, 많은 양의 자기유변유체를 재혼합해야 하므로 작업이 힘들고 어려운 문제가 발생된다.Through repetitive experiments, it was confirmed that the
도 5는 상기 자기장부(30)가 전자석인 경우에 있어, 그 구조를 개략적으로 도시하고 있다.Fig. 5 schematically shows the structure of the
도 5에 도시된 바와 같이, 본 실시예의 자기장부(30)는 외형을 이루며 착탈부의 단차홈(44)에 끼워지는 케이스(32)와, 상기 케이스(32) 내에 설치되는 전자석(34), 상기 전자석(34)에 전기적으로 연결되어 전원을 공급하는 전지부(36), 상기 전지부(36)에 연결되어 전원 공급을 온오프하는 스위치(38)를 포함한다.5, the
상기 케이스(32)는 전자석(34)과 전자석(34) 구동에 필요한 전지부(36)를 고정하기 위한 것으로, 착탈부의 단차홈(44,54)에 대응되는 형태와 크기로 이루어진다. 상기 케이스(32)에 대해 전자석(34) 및 전지부(36)는 착탈 가능하게 결합될 수 있다. 이에, 필요한 경우 케이스(32)에 전자석(34)이나 전지부(36)를 교체하여 사용할 수 있다.The
상기 전자석(34)은 전지부(36)로부터 전원이 공급되어 전류가 흐르는 동안 자기장이 형성된다.The
본 실시예에서, 상기 전지부(36)는 케이스(32) 내부에 구비되어 자체적으로 저장된 전력을 전자석(34)에 공급하는 구조일 수 있다. 예를 들어, 상기 전지부(36)는 방전만 가능한 일차전지 또는 충전과 방전이 가능한 이차 전지일 수 있다. 전지부(36)가 이차전지로 이루어질 경우, 외부에서 전지부(36)로 전력을 공급하여 이차전지를 충전시킴으로써, 전지부(36) 교체없이 계속 사용할 수 있다. In the present embodiment, the
또한, 상기 전지부(36)는 외부로부터 전원을 공급받아 전자석(34)에 전원을 공급하는 구조일 수 있다. 이를 위해, 본 장치는 상기 착탈부의 서랍부재(42) 외측면 또는 하단부재(52) 외측면에 전지부(36)로 외부 전원을 공급하기 위한 전원공급단자(60)가 더 설치될 수 있다. 이에, 필요시 작업자가 상기 용기(20) 외부에서 전원공급단자(60)에 외부전원을 연결하게 되면 전원공급단자(60)를 통해 전지부(36)로 전원이 공급되고, 전지부(36)는 공급된 전원을 전자석(34)으로 공급하여 전자석(34)을 구동하게 된다. 상기 전지부(36)가 이차전지인 경우, 상기 전원공급단자(60)를 통해 이차전지 충전이 가능하다.In addition, the
도 5에 도시된 바와 같이, 상기 케이스(32)에 설치된 전지부(36)와 착탈부에 설치된 전원공급단자(60) 사이의 전기적 연결을 위해, 케이스(32) 외측면과 착탈부의 단차홈(44,54) 내주면의 서로 대응되는 위치에는 각각 전지부(36)와 전원공급단자(60)를 연결하는 한쌍의 전기접점(62,64)이 설치된다. 이에, 상기 케이스(32)를 착탈부 단차홈(44,54)에 끼우면 전기접점(62,64)이 서로 접촉되면서 전지부(36)와 전원공급단자(60)가 전기적으로 연결된다. 5, the electrical connection between the outer surface of the
상기 스위치(38)는 착탈부의 서랍부재(42) 외측면 또는 하단부재(52) 외측면에 설치되어 외부로 노출된다. 이에, 필요시 작업자가 용기(20) 외부에서 스위치(38)를 용이하게 조작하여 자기장부(30)를 제어작동할 수 있게 된다.The
도 5에 도시된 바와 같이, 상기 케이스(32)에 설치된 전지부(36)와 착탈부에 설치된 스위치(38) 사이의 전기적 연결을 위해, 케이스(32) 외측면과 착탈부의 단차홈(44,54) 내주면의 서로 대응되는 위치에는 각각 상기 전지부(36)와 스위치(38)를 연결하는 한쌍의 전기접점(66,68)이 설치된다. 이에, 상기 케이스(32)를 착탈부 단차홈(44,54)에 끼우면 전기접점(66,68)이 서로 접촉되면서 전지부(36)와 스위치(38)가 전기적으로 연결된다.5, the outer surface of the
도 6은 자기유변유체 보관장치의 또 다른 실시예를 도시하고 있다.Figure 6 shows another embodiment of a magnetorheological fluid storage device.
도 6에 도시된 바와 같이, 본 실시예의 보관장치(10)는 자기유변유체를 저장하는 철재질의 드럼통(70)과, 상기 드럼통 내에 담겨진 자기유변유체에 자기장을 가하여 자성입자의 침강을 방지하는 자기장부를 포함하며, 상기 자기장부는 드럼통(70) 외주면을 따라 감겨지는 코일(72)과, 상기 코일(72)에 전원을 인가하기 위한 전원부(74)를 포함한다.As shown in FIG. 6, the
이에, 코일(72)에 전원이 공급되어 전류가 흐르게 되면 드럼통이 전자석화되면서 자기장이 발생되면서 내부의 자기유변유체에 자기장을 가할 수 있게 된다.When electric current is supplied to the
상기 코일(72)은 드럼통(70) 하단에서 상단으로 감겨질 수 있다. 상기 코일(72)은 드럼통(70) 전체에 감겨지거나 일부에만 감겨져 설치될 수 있다. The
상기 전원부는 외부에서 전력을 공급받거나 자체적으로 내부에 구비된 전지를 통해 코일(72)에 필요한 전류를 인가한다. The power source unit receives a power from the outside or applies a current necessary for the
이하, 본 장치의 작용에 대해 설명하면 다음과 같다. 이하 설명에서는 자기장부(30)에 전자석(34)이 설치된 구조를 예로서 설명한다. 상기 자기장부(30)에 영구자석이 설치된 구조 역시 그 작용에 따른 효과는 동일하다.Hereinafter, the operation of the apparatus will be described. In the following description, a structure in which the
용기(20)에 수용된 자기유변유체는 자기장을 인가하지 않았을 시 자성입자가 분산매체 내부에서 무질서하게 분포된다.The magnetorheological fluid contained in the
이 상태에서 용기(20)에 설치된 자기장부(30)의 전자석(34)에 전류가 인가되면 자기장이 형성되어 용기(20) 내부에 채워진 자기유변유 체에 자기장이 가해진다. 이에, 도 7에 도시된 바와 같이, 무질서한 상태에서 자기유변유체의 자성입자가 자화되면서 자화된 입자들 사이의 상호작용에 의해 사슬모양의 미세구조를 형성하면서 자기장 방향을 따라 자성입자들이 배열된다.In this state, when a current is applied to the
상기 자기유변유체는 용기(20) 내부로 자기장이 계속 가해지는 상태에서 자성입자들이 배열된 상태를 계속 유지하게 된다. The magnetorheological fluid keeps the magnetic particles arranged in a state where the magnetic field is continuously applied to the inside of the
따라서, 본 실시예의 용기(20) 내에 수용된 자기유변유체는 자성입자가 용기(20) 저부로 가라앉지 않아 분산매체와 분리되는 현상이 방지된다. 이에, 용기(20) 내에 자기유변유체를 분리되지 않은 상태로 장시간 보관하거나, 사용시 재혼합하는 과정없이 그대로 사용할 수 있게 된다.Therefore, the magnetorheological fluid contained in the
용기(20) 내에 수용된 자기유변유체 사용을 위해, 용기(20)에 설치된 서랍부재(42)나 하단부재(52)를 용기(20)에서 분리하면 자기유변유체는 바로 혼합상태가 된다. 서랍부재(42)나 하단부재(52)가 용기(20)에서 분리되면서 용기(20)는 자기장부(30)에서 이격되어 용기(20) 내부의 자기유변유체에 자기장이 가해지지 않게 된다. 이에, 자기장에 의해 배열된 상태를 유지하던 자기유변유체의 자성입자의 배열 상태가 풀어지면서 분산매체에 자유롭게 분포하여 혼합된 상태가 된다. 이에 용기(20) 내의 자기유변유체에 대한 별도의 재혼합과정없이 바로 자기유변유체를 사용할 수 있다.When the
도 8은 본 실시예의 보관장치의 침강안정성을 종래 기술과 비교하여 도시한 그래프이다.8 is a graph showing the sedimentation stability of the storage device of this embodiment compared with the prior art.
도 8에서, 실시예는 위에서 언급한 바와 같이 용기에 자기장을 가한 구조의 보관장치이고, 비교예는 자기장을 가하지 않는 종래의 보관장치이다.8, the embodiment is a storage device having a structure in which a magnetic field is applied to a container as mentioned above, and a comparative example is a conventional storage device that does not apply a magnetic field.
실험은 다음과 같이 실시하였다. 먼저, 동일한 형태와 크기를 갖는 실시예의 용기와 비교예의 용기를 준비하고, 각 용기에 동일한 자기유변유체를 같은 양으로 동시에 채워 넣었다. 각 용기를 수평이 유지되는 장소에 방치한 후 설정시간마다 자기유변유체의 침강 정도를 측정하였다. 침강이 일어나지 않은 최초의 상태를 100%로 하여, 12시간 간격으로 침강된 정도를 측정하여 침강안정성을 표기하였다.The experiment was carried out as follows. First, a container of the embodiment having the same shape and size and a container of the comparative example were prepared, and the containers were filled with the same magnetorheological fluid at the same time. Each container was left in a horizontal position and the degree of sedimentation of the magnetorheological fluid was measured at each set time. The initial state where sedimentation did not occur was taken as 100%, and the sedimentation stability was measured by measuring the degree of sedimentation at intervals of 12 hours.
침강안정성은 (100 - (상등액 부피/전체자기유변유체 부피)*100, %)로 계산하였다. 여기서, 상등액은 자기유변유체에서 자성입자의 침강에 의해 층 분리된 상단부의 층을 의미한다.The sedimentation stability was calculated as (100 - (supernatant volume / total magnetorheological fluid volume) * 100,%). Here, the supernatant refers to a layer of the uppermost layer separated by sedimentation of magnetic particles in a magnetorheological fluid.
실험 결과, 도 8의 그래프에서와 같이, 비교예의 경우 시간이 지날수록 자기유변유체 내에 침강이 일어나 침강안정성이 떨어지는 반면, 본 실시예의 경우 시간이 경과하더라도 자기유변유체의 침강이 발생되지 않음을 확인할 수 있다. As a result of the experiment, as shown in the graph of FIG. 8, in the comparative example, sedimentation occurs in the magnetorheological fluid over time and the sedimentation stability deteriorates. On the other hand, in the case of this embodiment, it is confirmed that sedimentation of the magnetorheic fluid does not occur even if the time elapses .
상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 설명하였지만, 본 발명은 이에 한정되는 것이 아니고 특허청구범위와 발명의 상세한 설명 및 첨부한 도면의 범위 안에서 여러 가지로 변형하여 실시하는 것이 가능하고 이 또한 본 발명의 범위에 속하는 것은 당연하다.While the present invention has been described in connection with what is presently considered to be practical exemplary embodiments, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed embodiments, but, on the contrary, Of course.
10 : 보관장치 20 : 용기
22 : 바닥 30 : 자기장부
32 : 케이스 34 : 전자석
36 : 전지부 38 : 스위치
40 : 체결홈 42 : 서랍부재
44 : 단차홈 46 : 플랜지
48 : 단턱 50 : 체결부재
52 : 하단부재 54 : 단차홈
60 : 전원공급단자 62,64,66,68 : 전기접점10: storage device 20: container
22: bottom 30: magnetic book
32: Case 34: Electromagnet
36: Whole-body part 38: Switch
40: fastening groove 42: drawer member
44: stepped groove 46: flange
48: step 50: fastening member
52: lower end member 54: stepped groove
60:
Claims (14)
상기 용기의 적어도 일측에 설치되어 자기유변유체의 자성입자 침강을 방지하는 적어도 하나 이상의 자기장부를 포함하는 자기유변유체 보관장치.1. A magnetorheological fluid storage device comprising a container for storing a magnetorheological fluid by forming a receiving space therein,
And at least one magnetic bearing installed on at least one side of the vessel to prevent magnetic particle sedimentation of the magnetorheological fluid.
상기 용기의 적어도 일측에 설치되어 자기유변유체의 자성입자 침강층을 상기 용기 바닥에서 상부로 이격시켜 형성하는 적어도 하나 이상의 자기장부를 포함하는 자기유변유체 보관장치.1. A magnetorheological fluid storage device comprising a container for storing a magnetorheological fluid by forming a receiving space therein,
And at least one magnetic bearing installed on at least one side of the vessel to form a magnetic particle sedimentation layer of magnetorheological fluid spaced apart from the bottom of the vessel.
상기 자기장부는 용기의 바닥에 설치되는 자기유변유체 보관장치.The method according to claim 1,
Wherein the magnetic field portion is installed at the bottom of the container.
상기 보관장치는 상기 자기장부를 용기에 장착하기 위한 착탈부를 더 포함하는 자기유변유체 보관장치.The method according to claim 1,
Wherein the storage device further comprises a detachable portion for mounting the magnetic tape to the container.
상기 착탈부는 용기 바닥 외측에 형성되고 용기 측면으로 연장되는 체결홈, 상기 체결홈에 슬라이딩되어 용기 바닥에 결합되고 내측에 자기장부가 놓여지는 적어도 하나 이상의 단차홈이 형성된 서랍부재를 포함하는 자기유변유체 보관장치.5. The method of claim 4,
Wherein the detachable portion includes a drawer member formed outside the bottom of the container and extending to the side of the container, a drawer member slidably inserted into the engaging groove and coupled to the bottom of the container and having at least one stepped groove, Device.
상기 착탈부는 용기 바닥 외주면을 따라 돌출 형성되는 체결부재, 상기 체결부재에 착탈가능하게 끼워지고 내측에는 자기장부가 놓여지는 적어도 하나 이상의 단차홈이 형성된 하단부재를 포함하는 자기유변유체 보관장치.5. The method of claim 4,
Wherein the detachable portion includes a fastening member protruding along an outer circumferential surface of the container, and a lower end portion formed by being detachably fitted to the fastening member and having at least one stepped groove in which a magnetic field is placed.
상기 체결부재의 외주면에는 수나사가 형성되고, 상기 하단부재의 내주면에는 암나사가 형성되어 체결부재에 나사결합되어 장착되는 구조의 자기유변유체 보관장치.The method according to claim 6,
Wherein a male screw is formed on an outer circumferential surface of the fastening member and a female screw is formed on an inner circumferential surface of the lower end member and screwed to the fastening member.
상기 자기장부는 영구자석인 자기유변유체 보관장치.8. The method according to any one of claims 1 to 7,
Wherein the magnetic field portion is a permanent magnet.
상기 자기장부는 전자석인 자기유변유체 보관장치.8. The method according to any one of claims 1 to 7,
Wherein the magnetic field portion is an electromagnet.
상기 자기장부는 외형을 이루며 착탈부의 단차홈에 끼워지는 케이스, 상기 케이스 내에 설치되는 전자석, 상기 전자석에 전기적으로 연결되어 전원을 공급하는 전지부, 및 상기 전지부에 연결되어 전원 공급을 온오프하는 스위치를 포함하는 자기유변유체 보관장치.10. The method of claim 9,
Wherein the magnetic field portion has an outer shape and is fitted in a stepped groove of the attaching / detaching portion, an electromagnet provided in the case, a power source electrically connected to the electromagnet to supply power, and a switch Wherein the magnetorheological fluid storage device comprises:
상기 스위치는 착탈부의 서랍부재 또는 하단부재에 설치되어 외부로 노출되고,
상기 케이스 외측면과 착탈부의 단차홈 내주면의 서로 대응되는 위치에는 각각 상기 스위치와 전지부를 연결하는 한쌍의 전기접점이 설치되어, 상기 케이스를 착탈부 단차홈에 끼우면 전지부와 스위치가 전기적으로 연결되는 구조의 자기유변유체 보관장치.11. The method of claim 10,
The switch is installed on a drawer member or a lower member of the detachable portion and is exposed to the outside,
A pair of electrical contacts for connecting the switch and the battery unit are provided at positions corresponding to the outer surface of the case and the inner surface of the stepped groove of the attaching / detaching unit. When the case is inserted into the detachment unit stepped groove, the battery and the switch are electrically connected Structure of magnetorheological fluid storage device.
상기 자기장부는 상기 착탈부의 서랍부재 또는 하단부재에 설치되어 상기 전지부로 외부 전원을 공급하기 위한 전원공급단자를 더 포함하고,
상기 케이스 외측면과 착탈부의 단차홈 내주면의 서로 대응되는 위치에는 각각 상기 전지부와 전원공급단자를 연결하는 한쌍의 전기접점이 설치되어, 상기 케이스를 착탈부 단차홈에 끼우면 전지부와 전원공급단자가 전기적으로 연결되는 구조의 자기유변유체 보관장치.12. The method of claim 11,
Wherein the magnetic field unit further comprises a power supply terminal installed at a drawer member or a lower member of the detachable unit to supply external power to the battery unit,
A pair of electrical contacts for connecting the battery and the power supply terminal are provided at positions corresponding to the outer surface of the case and the inner surface of the stepped groove of the attaching / detaching unit. When the case is inserted into the attaching / The magnetostrictive fluid storage device having a structure in which the magnetostrictive element is electrically connected.
상기 전지부는 충방전이 가능한 이차전지인 자기유변유체 보관장치.13. The method of claim 12,
Wherein the battery unit is a rechargeable secondary battery.
상기 용기는 철재질의 드럼통으로 이루어지고, 상기 자기장부는 드럼통 외주면을 따라 감겨지는 코일과, 상기 코일에 전원을 인가하기 위한 전원부를 포함하는 자기유변유체 보관장치.
10. The method of claim 9,
Wherein the container comprises a steel drum, and the magnetic field portion includes a coil wound around an outer circumferential surface of the drum, and a power source for applying power to the coil.
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