KR20180023695A - 회전동력장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 회전동력장치에 관한 것으로서, 본 발명의 일측면에 따르면, 내부에 공간부가 형성되는 몸체부; 상기 공간부 내부에 회전 가능하도록 설치되는 회전부; 상기 몸체부 내측 및 회전부에 각각 마련된 자성체를 포함하며, 상기 회전부가 자력에 의해 상기 몸체부와 간극을 유지하는 상태를 이루도록 하는 제1 자력수단; 상기 몸체부에 마련된 전자석과 회전부에 마련된 자성체를 포함하며, 회전부가 자력에 의해 회전되도록 하는 제2 자력수단; 및 상기 전자석에 전원을 공급하는 전원공급부;를 포함하는 회전동력장치가 개시된다.

Description

회전동력장치 {Driving apparatus using rotation}

본 발명은 회전동력장치에 관한 것으로서, 상세하게는 자력에 의해 몸체부 내부에서 간극을 유지한 상태에서 또 다른 자력에 의해 회전이 이뤄지는 회전부를 구비함으로써 소음, 진동 및 마모가 적어 내구성이 뛰어난 회전동력장치에 관한 것이다.

선풍기, 냉장고 등 다양한 가전기기에서 사용되는 모터(Motor)는 손쉽게 회전력을 생성할 수 있으므로 여러 분야에서 이용되고 있다.

일예로, DC 모터는 회전축이 되는 회전자(rotor)와 회전자를 회전시키도록 전기장이 형성되는 고정자(stator) 및 신호를 전달하기 위한 브러쉬 등을 포함하여 이뤄진다.

이러한 DC 모터는 모터를 구동하기 위한 제어기 구성이 용이하다는 장점이 있으나, 수많은 전기접촉이 발생되는 브러쉬 및 베어링 등의 마모로 인해 내구성이 약하고 제품 수명이 짧아진다는 문제점이 있다. 또한, 브러쉬와 정류자(commutator)의 접촉에 의한 소음 및 전자 노이즈가 발생한다는 문제점이 있다.

종래기술의 일예로, 대한민국 등록특허 제10-1522216호의 "자기력을 이용한 회전동력 발생장치"가 있다.

상기 종래기술은 공전궤도에 일측방 개방통로가 형성된 터널형 통체 다수를 동일 간격으로 배열하여 고정하고 각 터널형 통체는 내부자성체와 외부자성체 사이에 다수의 영구자석을 설치하여 내,외부자성체로 향하는 영구자석의 극성이 반대가 되도록 부착하여서 통체 내부공간부에 자계가 형성되게 하며, 터널형 통체의 입구측 및 출구측에는 내외 측면에 서로 반대 자극을 띠는 자성 경계막이 형성되게 구성하여 영구자석이 부착된 터널형 통체의 내외부 공간에 형성되는 자기력과 자성 경계막을 이용함과 함께 공전궤도상에 놓인 전자석의 극성변환 제어를 위한 전기를 공급하여 전자석을 회전시켜 회전동력을 발생시키도록 구성된다.

그러나 상기 종래기술은 회전동력을 발생시키는 몸체의 규모가 크며, 빠르고 균일한 회전동력 전달이 이뤄지기 어려우며, 전자석을 회전시키기 위한 공전궤도 중심의 회전축이 필요하며, 전자석의 터널형 통체 통과시 감지된 광신호를 이용하여 전자석의 극성 방향을 변경하는 과정을 거치므로 반응속도가 느리다는 문제점이 있다.

대한민국 등록특허 제10-1522216호 (2015년05월15일 등록)

본 발명은 상기와 같은 문제점을 감안하여 안출된 것으로서, 자력에 의해 몸체부 내부에서 간극을 유지한 상태에서 또 다른 자력에 의해 회전이 이뤄지는 회전부를 구비함으로써 소음, 진동 및 마모가 적어 내구성이 뛰어난 회전동력장치를 제공하는 것을 그 목적으로 한다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일측면에 따르면, 내부에 공간부가 형성되는 몸체부; 상기 공간부 내부에 회전 가능하도록 설치되는 회전부; 상기 몸체부 내측 및 회전부에 각각 마련된 자성체를 포함하며, 상기 회전부가 자력에 의해 상기 몸체부와 간극을 유지하는 상태를 이루도록 하는 제1 자력수단; 상기 몸체부에 마련된 전자석과 회전부에 마련된 자성체를 포함하며, 회전부가 자력에 의해 회전되도록 하는 제2 자력수단; 및 상기 전자석에 전원을 공급하는 전원공급부;를 포함하는 회전동력장치가 개시된다.

바람직하게, 상기 제1 자력수단은, 상기 공간부를 중심으로 몸체부의 일측 내측면 및 타측 내측면에 일정 간격으로 환형 배치된 제1, 2 몸체 영구자성체와, 상기 회전부에 설치되어 상기 제1, 2 몸체 영구자성체와 각각 대향하여 배치되며 상기 제1, 2 몸체 영구자성체와 각각 동일 극성으로 대향하도록 구성되는 제1, 2 회전 영구자성체를 포함하며, 상기 제2 자력수단은, 상기 몸체부의 일측 또는 타측 내측면에 환형 배치된 전기자용 전자석과, 상기 전자석에 대향하여 회전부 일측에 배치되는 계자용 영구자성체를 포함하는 것을 특징으로 한다.

바람직하게, 상기 몸체부 일측에는, 상기 회전부와 연결되어 상기 회전부의 회전력을 몸체부 외부 일측에 마련된 피구동요소에 전달하도록 구성된 회전력 전달부;를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

바람직하게, 상기 몸체부 및 공간부는 환형으로 이뤄지고, 적어도 중심측 측면 일부가 둘레를 따라 개방 형성되며, 상기 회전력 전달부는 상기 몸체부의 중심측에 마련된 피구동요소로 회전력을 전달하는 것을 특징으로 한다.

바람직하게, 상기 몸체부는 적어도 외주측 측면 일부가 둘레를 따라 개방 형성되며, 상기 회전력 전달부는 상기 몸체부의 외주측에 마련된 피구동요소로 회전력을 전달하는 것을 특징으로 한다.

바람직하게, 상기 몸체부는 환형으로 이뤄지고, 외주측 측면 일부와 중심측 측면 일부가 둘레를 따라 개방 형성되며, 상기 회전부는 상기 몸체부의 일측 측면에서 타측 측면으로 공기를 이동시키도록 형성된 적어도 하나 이상의 블레이드를 포함하며, 상기 몸체부의 중심측 측면에 의해 둘러싸인 중심체부; 및 상기 중심체부의 둘레를 따라 외측에 구비되며, 상기 회전부에 의해 이동되는 공기가 상향 또는 하향 방향으로 이동 가능하도록 구성된 조향부;를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

바람직하게, 상기 조향부는, 상기 중심체부의 외주연을 따라 구비되고 일정 범위내에서 상하로 회동이 이뤄지는 다수의 조향부재와, 상기 조향부재가 회동 가능하도록 구비된 힌지수단과, 일측이 상기 조향부재에 결합되고 타측이 상기 중심체부 일측에 결합되는 구동수단을 포함하는 것을 특징으로 한다.

바람직하게, 상기 몸체부는 환형으로 이뤄지고, 상기 공간부는 상기 몸체부의 환형 내측에 형성되며, 상기 회전부는 상기 몸체부의 일측에서 타측으로 공기를 이동시키도록 형성된 블레이드를 포함하며, 상기 제1 자력수단은, 상기 공간부의 측면에 일정 간격으로 환형 배치된 몸체 영구자성체와, 상기 회전부에 설치되어 상기 몸체 영구자성체와 대향하여 배치되며 상기 몸체 영구자성체와 동일 극성으로 대향하도록 구성되는 회전 영구자성체를 포함하며, 상기 제2 자력수단은, 상기 공간부의 측면에 환형 배치된 전기자용 전자석과, 상기 전자석에 대향하여 회전부 일측에 배치되는 계자용 영구자성체를 포함하는 것을 특징으로 한다.

바람직하게, 상기 전자석은 초전도체를 포함하여 이뤄지며, 상기 전자석 일측에 냉각수단이 더 구비되는 것을 특징으로 한다.

이와 같은 본 발명은, 몸체부로부터 회전부의 간극을 유지하기 위해 자력을 이용하는 제1 자력수단 및 회전 구동을 위해 자력을 이용한 제2 자력수단을 구비함으로써, 몸체를 슬림하게 형성할 수 있으며, 회전부가 몸체부 등과 접촉이 발생되지 않는다는 장점이 있다.

특히, 본 발명은, 베어링이나 브러쉬 등 회전시 접촉이 이뤄지는 부분을 필요로 하지 않으므로, 내구성이 뛰어나며 소음이 발생되지 않는다는 장점이 있다.

또한 본 발명은 수직, 수평 및 다양한 각도로 형성된 회전축에 회전력을 전달할 수 있으며, 원통형의 회전축 등 다양한 형태의 회전축을 제공할 수 있다는 장점이 있다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 회전동력장치의 사시도이다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 회전동력장치의 부분 절단 사시도이다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 회전동력장치의 단면도이다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 회전동력장치에 관한 제어블록도이다.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 회전동력장치의 부분 절단 사시도이다.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 회전동력장치의 단면도이다.
도 7a는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 회전동력장치의 사시도이다.
도 7b는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 회전동력장치의 몸체부 상측이 개방된 상태의 사시도이다.
도 8은 본 발명의 또 다른 실시에에 따른 회전동력장치의 단면도이다.
도 9는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 회전동력장치에 관한 제어블록도이다.
도 10은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 회전동력장치의 단면도이다.
도 11은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 회전동력장치의 사시도이다.
도 12는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 회전동력장치의 단면도이다.

본 발명은 그 기술적 사상 또는 주요한 특징으로부터 벗어남이 없이 다른 여러가지 형태로 실시될 수 있다. 따라서, 본 발명의 실시예들은 모든 점에서 단순한 예시에 지나지 않으며 한정적으로 해석되어서는 안 된다.

제1, 제2 등의 용어는 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다.

어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다.

본 출원에서 사용한 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "구비하다", "가지다" 등의 용어는 명세서에 기재된 구성요소 또는 이들의 조합이 존재하는 것을 표현하려는 것이지, 다른 구성요소 또는 특징이 존재 또는 부가될 가능성을 미리 배제하는 것은 아니다.

본 발명의 설명에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 회전동력장치의 사시도이고, 도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 회전동력장치의 부분 절단 사시도이며, 도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 회전동력장치의 단면도이다.

본 발명의 일실시예에 따른 회전동력장치(10)는, 내부에 공간부(130)가 형성되는 몸체부(100)와, 상기 공간부(130) 내부에 회전 가능하도록 설치되는 회전부(300)와, 자성체가 포함된 제1, 2 자력수단(400, 500)을 포함하여 이뤄진다.

상기 공간부(100)는 일예로, 환형의 공동(空洞)으로 이뤄질 수 있으며, 다른 예로, 원통형의 공동(空洞)으로 이뤄질 수도 있다.

상기 몸체부(100)는 일예로, 중심측이 빈 환형의 몸체를 갖도록 구성될 수 있으며, 중심측이 채워진 원반형의 몸체일 수도 있다.

상기 회전부(300)는 제2 자력수단(500)에 의해 상기 몸체부(100) 내측에서 회전하게 되며, 본 발명의 일실시예에 따른 회전동력장치(10)는 이러한 회전부(300)의 회전에 의해 발생되는 회전력을 후술하는 회전력 전달부(L)를 통해 몸체부(100) 일측으로 전달함으로써 모터 등과 유사한 회전동력 발생 기능을 제공할 수 있다.

상기 회전부(300)는 일예로, 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 공간부(130)의 형상에 대응하는 형상을 가지며 상기 공간부(130) 내부에 위치하는 환형의 몸체로 이뤄질 수 있으며, 다른 예로, 가볍고 빠른 회전을 위해 상기 환형의 몸체 일부에 공동(空洞)이 구비되는 형태의 몸체를 갖도록 형성될 수도 있다.

상기 제1 자력수단(400)은 상기 몸체부(100) 내측 및 회전부(300)에 각각 마련된 자성체를 포함하며, 상기 회전부(300)가 자력에 의해 상기 몸체부(100)와 간극을 유지하는 상태를 이루도록 구성된다.

상기 제1 자력수단(400)은, 상기 공간부(130)를 중심으로 몸체부(100)의 일측 내측면 및 타측 내측면에 일정 간격으로 환형 배치된 제1, 2 몸체 영구자성체(420, 440)를 포함한다.

일예로, 상기 제1 자력수단(400)은 상기 공간부(130)를 중심으로 몸체부(100)의 상측 내측면(100a) 및 하측 내측면(100b)에 몸체부(100)의 둘레를 따라 일정 간격으로 배치된 제1, 2 몸체 영구자성체(420, 440)를 포함한다.

또한, 상기 제1 자력수단(400)은, 상기 회전부(300) 일측에 설치되어 상기 제1, 2 몸체 영구자성체(420, 440)와 각각 대향하여 배치되며 상기 제1, 2 몸체 영구자성체(420, 440)와 각각 동일 극성으로 대향하도록 구성되는 제1, 2 회전 영구자성체(460, 480)를 포함하여 이뤄진다.

상기 몸체부(100)의 상측 내측면(100a)에 배치된 제1 몸체 영구자성체(420)와 상기 제1 회전 영구자성체(460)가 동일 극성으로 대향하도록 구성됨에 따라, 제1 몸체 영구자성체(420)와 제1 회전 영구자성체(460) 사이에 자력에 의한 반발력이 발생된다.

또한, 상기 몸체부(100)의 하측 내측면(100b)에 배치된 제2 몸체 영구자성체(440)와 상기 제2 회전 영구자성체(480)가 동일 극성으로 대향하도록 구성됨에 따라, 제2 몸체 영구자성체(440)와 제2 회전 영구자성체(480) 사이에 자력에 의한 반발력이 발생된다.

따라서 상기 제1 자력수단(400)에 의해 몸체부(100)의 상측 내측면(100a)에서 하측으로 반발력이 발생되고, 몸체부(100)의 하측 내측면(100b)에서 상측으로 반발력이 발생된다.

상기 몸체부(100)의 상측에서 작용된 반발력에 회전부(300)의 무게에 의한 중력을 더한 힘이 상기 몸체부(100)의 하측에서 작용된 반발력과 동일한 경우, 상기 회전부(300)가 몸체부(100)의 내측과 간극을 유지하게 된다.

이와 함께, 반발력에 횡방향 성분이 있는 경우, 횡방향의 균형도 함께 이뤄지도록 반발력의 방향이 조정되는 것이 바람직하다.

이를 위한 일예로, 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 제1, 2 몸체 영구자성체(420, 440)를 만곡 형성된 타원 형상으로 구성하고, 상기 제1, 2 회전 영구자성체(460, 480)를 상기 제1, 2 몸체 영구자성체(420, 440)에 수납되는 돌기 형상으로 구성하는 경우, 상기 제1 자력수단(400)에 의해 몸체부(100)로부터 회전부(300)로 작용하는 횡방향 반발력을 상쇄할 수 있으므로 횡방향으로 작용하는 반발력에 의해 상기 회전부(300)가 몸체부(100)로부터 이탈되는 것을 방지할 수 있다.

상기 각각의 영구자성체는 일예로, 공지의 영구자석으로 이해될 수 있으며, 각각 대향되는 부분이 N극-N극 또는 S극-S극으로 이뤄지도록 배치된다.

상기 제2 자력수단(500)은 상기 몸체부(100)에 마련된 전자석(520)과 회전부(300)에 마련된 자성체를 포함하며, 회전부(300)가 자력에 의해 회전되도록 구성된다.

이를 위해, 상기 제2 자력수단(500)은 상기 몸체부(100)의 일측 또는 타측 내측면에 환형 배치된 전기자용 전자석(520)과, 상기 전자석(520)에 대향하여 회전부(300) 일측에 배치되는 계자용 영구자성체(540)를 포함하여 이뤄지며, 상기 전자석(520)의 극성의 변화에 의해 회전부(300)가 회전된다.

일예로, 상기 제2 자력수단(500)은 상기 몸체부(100)의 상측 또는 하측 내측면(100a, 100b)에 둘레를 따라 배치된 전기자용 전자석(520)과, 상기 전자석(520)에 대향하여 회전부(300) 일측에 배치되는 계자용 영구자성체(540)를 포함한다.

상기 제2 자력수단(500)은 일예로, 공지의 선형 전동기(Linear Motor)와 유사한 상태로 이해될 수 있다.

일예로, 제2 자력수단(500)은 선형동기전동기(LSM, Linear Synchronous Motor) 방식에 의한 선형 전동기와 유사한 구조를 가질 수 있으며, 이 경우 상기 몸체부(100)의 상측 또는 하측 내측면(100a, 100b)에 배치되는 전기자용 전자석(520)이 고정자 코일로 이해될 수 있고, 상기 회전부(300) 일측에 배치되는 계자용 영구자성체(540)가 회전자로 이해될 수 있다.

상기 계자용 영구자성체(540)는 일예로, N극과 S극을 포함하여 이뤄진 공지의 영구자석이 순차로 배치되어 환형을 이루는 것으로 이해될 수 있다.

상기 전기자용 전자석(520)은 계자용 영구자성체(540)에 대향하여 환형으로 배치되며, 일예로, 대향된 부분의 극성이 시간의 흐름에 따라 동일하게 형성되거나 반대로 형성되도록 전류가 교번 제어되어 N극과 S극의 위치가 변경 형성되는 공지의 전자석으로 이해될 수 있다.

상기 전기자용 전자석(520)은 강한 자력을 갖도록 구성되는 것이 바람직하며, 일예로, 초전도체를 포함하여 이뤄질 수 있다.

강한 자력을 갖는 전자석(520)을 구성하려면 코일을 많이 감거나 많은 전류를 공급해야 하는데, 초전도체를 이용하는 경우 코일을 많이 감지 않아도 강한 자력을 형성하므로 크기 및 무게가 감소하고, 전기저항이 없으므로 전류가 코일에서 열로 변형되지 않게 되어 적은 전류로도 강한 자력을 형성하게 되는 장점이 있다.

다만, 초전도체는 보다 낮은 온도에서 전기저항이 줄어들게 되므로, 도 6에 도시된 바와 같이, 상기 전자석(520) 일측에 초전도체를 포함하는 전자석(520)의 온도를 낮추기 위한 냉각수단(F)이 더 구비되는 것이 바람직하다.

냉각수단(F)은 공지의 전기 구동 방식, 기계 방식 또는 냉매를 이용한 방식의 냉각 수단이 이용될 수 있다.

본 발명의 일실시예에 따른 회전동력장치(10)는 상기 회전부(300)의 회전을 제어하는 제어부(600)와 상기 제어부(600) 및 전자석(520)에 전원을 공급하는 전원공급부(800)를 더 포함하여 이뤄진다.

상기 계자용 영구자성체(540) 및 전기자용 전자석(520) 사이의 자력에 의한 회전의 상세 구성은 도 7a 및 도 7b를 통해 상세하게 후술한다.

도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 회전동력장치에 관한 제어블록도로서, 상기 제어부(600)에 의한 제어와 전원공급부(800)에 의한 전원공급이 이뤄지는 관계를 나타낸다.

상기 제어부(600)는 전원공급부(800)로부터 상기 제2 자력수단(500)에 포함된 전기자용 전자석(520)에 공급되는 전류를 제어하여 상기 회전부(300)가 원하는 방향으로 회전이 이뤄지도록 한다.

상기 제어부(600)는 제어상태 확인을 위한 디스플레이 및 조작반을 포함할 수 있다.

상기 전원공급부(800)는 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 제2 자력수단(500)에 포함된 전기자용 전자석(520) 이외에도, 제어부(600)에 전원을 공급하며, 일예로, 공지의 배터리 또는 전원변압기를 포함하여 이뤄질 수 있다.

본 발명의 일실시예에 따른 회전동력장치(10)는, 상기 몸체부(100) 일측에 상기 회전부(300)와 연결되어 상기 회전부(300)의 회전력을 몸체부(100) 외부 일측에 마련된 피구동요소(IS, OS)에 전달하도록 구성된 회전력 전달부(L)를 더 포함하여 이뤄진다.

일예로, 상기 회전력 전달부(L)는 상기 몸체부(100)의 중심측에 마련된 피구동요소(IS)로 회전력을 전달하도록 구성되며, 상기 몸체부(100)는 환형으로 이뤄지고, 적어도 중심측 측면 일부가 둘레를 따라 개방 형성된다.

예를 들어, 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 회전력 전달부(L)는 회전부(300)의 중심측 측면에 적어도 하나 이상 연결되어 회전력을 몸체부(100)의 중심측으로 전달되도록 구성된 암 형상으로 이뤄질 수 있으며, 환형의 몸체부(100)의 중심측에 마련된 축 형상의 피구동요소(IS)로 회전력을 전달하도록 구성된다.

본 발명의 일실시예에 따른 회전동력장치(10)는 이러한 회전력의 전달에 의해 모터와 유사한 형태로 이용 가능하며, 특히, 전자석(520)에 공급되는 전류를 제어하여 회전부(300)의 회전방향을 조절할 수 있으므로, 양방향 회전 가능한 회전동력장치로서 이용 가능하게 된다.

도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 회전동력장치의 부분 절단 사시도이며, 도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 회전동력장치의 단면도이다.

본 발명의 다른 실시예에 따른 회전동력장치(10)는, 도 5에 도시된 바와 같이, 몸체부(1100)의 내부에 회전 가능하도록 설치되는 회전부(1300), 상기 몸체부(1100)와 회전부(1300)의 간극 유지가 이뤄지도록 하는 제1 자력수단(1400)과 상기 회전부(1300)의 회전이 이뤄지도록 하는 제2 자력수단(1500)을 포함하며, 상기 회전부(1300), 제1 자력수단(1400) 및 제2 자력수단(1500)은 상술한 실시예와 동일한 형태(예, 동일한 기능)로 적용되므로 자세한 설명은 생략한다.

본 발명의 다른 실시예에 따른 회전동력장치(10)에서, 회전력 전달부(L)는 몸체부(1100)의 외주측에 마련된 피구동요소(OS)로 회전력을 전달하도록 구성된다.

상기 몸체부(1100)는, 일예로, 둘레가 원형으로 이뤄지며, 적어도 몸체부(1100)의 외주측 측면 일부가 둘레를 따라 개방 형성된다.

예를 들어, 도 5 및 도 6에 도시된 바와 같이, 상기 회전력 전달부(L)는 회전부(1300)의 외주측 측면에 적어도 하나 이상 연결되어 회전력을 몸체부(1100)의 외주측으로 전달되도록 구성된 암 형상으로 이뤄질 수 있으며, 환형의 몸체부(1100)의 외주측에 마련된 환형의 피구동요소(OS)로 회전력을 전달하도록 구성된다.

본 발명의 다른 실시예에 따른 회전동력장치(10)는, 상기 회전력의 전달에 의해 환형의 회전동력장치(10)를 제공할 수 있다. 종래 모터를 이용하여 이러한 환형의 회전동력장치(10)를 구현하기 위해서는 회전축 및 회전축과 연결된 회전판 등의 별도 구성을 필요로 하여 구조가 복잡하였으나, 이러한 별도 구성이 없이도 환형의 회전동력장치(10)를 제공할 수 있으므로 부피가 작고 경제적이며 유지, 보수가 용이하다는 장점이 있다.

또한, 전자석(1520)에 공급되는 전류를 제어하여 회전부(1300)의 회전방향을 조절할 수 있으므로, 양방향 회전 가능한 환형의 회전동력장치(10)로서 이용 가능하게 된다.

상기 본 발명의 각 실시예에 따른 회전동력장치(10)는 선풍기, 환풍기, 에어콘, 세탁기, 믹서기, 핸드드릴, 전기자동차, 산업기계, 비행기, 배와 잠수함의 무소음 프로펠러 등 회전력의 전달이 필요한 다양한 분야에 이용될 수 있으며, 특히, 유체를 이동시키는 팬으로서 작용하는 실시예에 대하여 후술한다.

도 7a는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 회전동력장치의 사시도이고, 도 7b는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 회전동력장치의 몸체부 상측이 개방된 상태의 사시도이며, 도 8은 본 발명의 또 다른 실시에에 따른 회전동력장치의 단면도이다. 도 7a 내지 도 8의 회전동력장치는 예를 들어, 측면 주위의 공기를 흡입하여 하부로 분출하여 상승 구동하는 비행체로 사용되거나, 측면 또는 상하 주위의 공기를 흡입하여 다른 방향으로 가압 배출하는 공기 이송용 팬 장치로 사용될 수 있다.

도 7b에 확대 도시된 부분은, 제2 자력수단(2500)의 동작의 이해를 돕기 위해 간략히 표현된 것으로, 제2 자력수단(2500)과 회전부(2300) 또는 몸체부(2100)와의 결합은 도 8을 통해 이해될 수 있다.

본 발명의 또 다른 실시예에 따른 회전동력장치(10)는, 몸체부(2100)의 중심측 측면에 의해 둘러싸인 중심체부(2200)와 상기 중심체부(2200)의 둘레를 따라 외측에 구비되어 공기의 이동 경로를 조절하는 조향부(2700)를 더 포함하여 이뤄지며, 상기 몸체부(2100)의 외주측 측면에서 중심측 측면으로 또는 중심측 측면에서 외주측 측면으로 공기를 이동시킬 수 있도록 구성된다.

이때, 상기 몸체부(2100)는 환형으로 이뤄지고, 외주측 측면 일부와 중심측 측면 일부가 둘레를 따라 개방 형성된다.

상기 몸체부(2100) 내부가 외주측 측면과 중심측 측면이 개방 형성되어 관통됨에 따라, 상기 몸체부(2100)의 일측 측면에서 타측 측면으로 공기가 이동될 수 있으며, 이동되는 공기의 방향을 조향부(2700)에 의해 조절함으로써, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 회전동력장치(10)가 팬(Fan)의 역할을 할 수 있게 된다.

상기 몸체부(2100)는 외주측 측면 일부에 둘레를 따라 형성된 외주측 개방부(2110)와, 중심측 측면 일부에 둘레를 따라 형성된 중심측 개방부(2120)와, 상기 외주측 개방부(2110) 및 중심측 개방부(2120)를 연결하는 공간부(2130)를 포함한다.

상기 공간부(2130) 내부에 회전 가능하도록 설치되는 회전부(2300)는 적어도 하나 이상의 블레이드(2320)를 포함하여 이뤄지며, 상기 블레이드(2320)는 회전에 의해 상기 몸체부(2100)의 일측 측면에서 타측 측면으로 공기를 이동시키도록 형성된다.

일예로, 상기 외주측 개방부(2110)에서 공기의 유입이 이뤄지고, 중심측 개방부(2120)로 공기의 배출이 이뤄지도록 구성될 수 있으며, 다른 예로, 상기 중심측 개방부(2120)에서 공기의 유입이 이뤄지고, 외주측 개방부(2110)로 공기의 배출이 이뤄지도록 구성될 수도 있다.

상기 블레이드(2320)는 일예로, 공지의 축류형 팬에 구비되는 블레이드 형태를 갖도록 형성된다.

상기 블레이드(2320)는 회전에 의해 공기를 이동시키며, 블레이드(2320)를 기준으로 일측 전방 또는 후방위치에서 일측 후방 또는 전방위치로 공기를 이동시킨다.

일예로, 상기 외주측 개방부(2110)는 도 8에 도시된 바와 같이, 공간부(2130)에 비해 상대적으로 상부에 형성되고, 상기 공간부(2130)는 중심측 개방부(2120)에 비해 상대적으로 상부에 형성된다.

이때, 몸체부(2100)의 외주측 측면 부위에 위치하는 공기는 상기 공간부(2130)에 설치되는 회전부(2300)에 의해 몸체부(2100)의 외주측 측면(예, 외주측 개방부(2110))에서 유입되어 몸체부(2100)의 중심측 측면(예, 중심측 개방부(2120))으로 배출될 수 있다.

이러한 공기의 이동 배출은 공지의 축류형 팬과 유사한 공기의 이동으로 이해될 수 있다.

즉, 상기 외주측 개방부(2110)가 중심측 개방부(2120)에 비해 높은 위치에 형성되므로, 상기 외주측 개방부(2110)로부터 흡기되는 공기는 상기 회전부(2300)를 기준으로 후방 일측에 위치하는 형태가 되며, 블레이드(2320)의 회전에 의해 전방 일측으로 공기가 이동하여 상기 중심측 개방부(2120)로 배출됨으로써, 자연스러운 공기의 이동이 이뤄지게 된다.

상기 공기의 이동은 회전부(2300)의 형태를 달리 구성하거나 회전방향 등을 조절하여 공기의 흡기 및 배출이 반대 방향으로 이뤄지도록 설정될 수도 있다.

본 발명의 또 다른 실시예에 따른 상기 회전부(2300)는 상기 공간부(2130)에 몸체부(2100)의 내측면과 간극을 유지하도록 구비된다.

일예로, 상기 회전부(2300)와 몸체부(2100)의 내측면과 이루는 간극 유지는 제1 자력수단(2400)에 의해 이뤄지며, 상기 제1 자력수단(2400)은 상기 몸체부(2100) 및 회전부(2300)에 각각 마련된 자성체를 포함하여 이뤄진다.

일예로, 상기 회전부(2300)의 회전은 상기 제2 자력수단(2500)에 의해 이뤄진다. 상기 제2 자력수단(2500)은 블레이드(2320)가 자력에 의해 회전되도록 하는 것으로 상기 몸체부(2100)에 마련된 전자석(2520)과 회전부(2300)에 마련된 자성체를 포함하여 이뤄지며, 상기 전자석(2520)의 극성의 변화에 의해 회전부(2300)가 회전된다.

상기 회전부(2300)의 간극 유지가 이뤄지도록 하는 제1 자력수단(2400)과 상기 회전부(2300)의 회전이 이뤄지도록 하는 제2 자력수단(2500)은 상술한 실시예와 동일한 형태(예, 동일한 기능)로 적용되므로 자세한 설명은 생략한다.

본 발명의 일실시예에 따른 상기 회전부(2300)는, 도 7b에 도시된 바와 같이, 적어도 2 이상의 블레이드(2320)를 포함하여 이뤄질 수 있으며, 상기 각각의 블레이드(2320)의 외주측 하부를 환형으로 연결하는 외주측결합부(2340) 및 각각의 블레이드(2320)의 중심측 상부를 환형으로 연결하는 중심측결합부(2360)를 더 포함할 수 있다.

상기 외주측결합부(2340) 및 중심측결합부(2360)는 상기 2 이상의 블레이드(2320)를 일체화시켜 동일한 속도로 회전하는 한편, 일정한 궤도를 따라 회전할 수 있도록 하기 위해 구비되는 것으로, 이 경우 상기 제1 자력수단(2400)에 포함된 제1, 2 회전 영구자성체(2460, 2480)는 각각 상기 중심측결합부(2360) 및 외주측결합부(2340)의 외주면을 따라 각각 일정 간격으로 배치된다.

다른 예로, 상기 제1, 2 회전 영구자성체(2460, 2480)는 상기 블레이드(2320) 외측에 직접 배치될 수도 있으며, 예를 들어, 상기 제1, 2 회전 영구자성체(2460, 2480)가 각각 상기 블레이드(2320)의 중심측 상부 및 외주측 하부에 직접 연결되어 배치될 수 있다.

또한, 상기 제2 자력수단(2500)에 포함된 계자용 영구자성체(2540)는 상기 전기자용 전자석(2520)의 위치에 따라 상기 중심측결합부(2360) 또는 외주측결합부(2340) 중 어느 하나의 외주면을 따라 배치될 수 있으며, 상기 블레이드(2320) 외측에 직접 배치될 수도 있다.

한편, 도 7b에 도시된 제2 자력수단(2500)은 상술한 도 2 내지 도 6의 실시예의 제2 자력수단(500, 1500)과 동일한 기능을 하는 것으로, 이하, 제2 자력수단(500, 1500, 2500)에 의한 회전부(300, 1300, 2300)의 회전을 도 7b를 중심으로 설명한다.

예를 들면, 도 7b에 도시된 바와 같이, 계자용 영구자성체(2540)의 특정 영역(이하 '1 영역')과 전기자용 전자석(2520)의 상기 '1 영역'에 대향된 영역(이하 'A1 영역')이 동일 극성을 가지는 경우, 상기 계자용 영구자성체(2540)와 전기자용 전자석(2520) 사이에 상호 반발력이 발생된다.

상기 전기자용 전자석(2520)의 'A1 영역'의 인접한 영역(이하 'A2 영역')이 상기 계자용 영구자성체(2540)의 '1 영역'과 서로 다른 극성을 갖도록 제어되면 상기 계자용 영구자성체(2540)의 '1 영역'과 상기 전기자용 전자석(2520)의 'A2 영역' 사이에 상호 당기는 힘이 발생된다.

이때, 상기 전기자용 전자석(2520)의 'A2 영역'이 상기 계자용 영구자성체(2540)를 당기는 힘과 상기 전기자용 전자석(2520)의 'A1 영역'이 상기 계자용 영구자성체(2540)를 밀어내는 힘에 의해 상기 계자용 영구자성체(2540)의 '1 영역'이 상기 전기자용 전자석(2520)의 'A2 영역'에 대향되도록 이동하게 된다.

이후, 상기 전기자용 전자석(2520)의 'A2 영역'의 극성이 상기 계자용 영구자성체(2540)의 '1 영역'과 동일한 극성을 갖도록 제어되고, 상기 전기자용 전자석(2520)의 'A2 영역'에 인접한 영역(이하 'A3 영역')의 극성이 상기 계자용 영구자성체(2540)의 '1 영역'과 반대 극성을 갖도록 제어되면, 상기 계자용 영구자성체(2540)의 '1 영역'이 상기 전기자용 전자석(2520)의 'A3 영역'에 대향되도록 이동하며, 이러한 방식으로 상기 계자용 영구자성체(2540)의 회전 이동이 이뤄지게 된다.

상기 계자용 영구자성체(2540) 및 전기자용 전자석(2520) 사이의 자력에 의한 회전은 상술한 도 2 내지 도 6의 실시예의 계자용 영구자성체(540, 1540) 및 전기자용 전자석(520, 1520)에 동일하게 적용되며, 이러한 전기자용 전자석(520, 1520, 2520) 및 계자용 영구자성체(540, 1540, 2540)의 배치는 강한 추진력을 가지므로 각각의 실시예에 따른 회전부(300, 1300, 2300)가 고속으로 회전할 수 있도록 한다.

상기 회전부(2300)의 형태나 블레이드의 개수, 배치 상태 등은 본 실시예의 회전동력장치의 사용 목적(예, 비행체, 공기 이송용 팬 장치 등)에 따라 변형 구성이 가능하다. 또한, 상기 회전부(2300)에 설치되는 전자석 및 자성체의 부착 위치나 개수, 크기 등도 본 실시예의 회전동력장치의 사용 목적 또는 요구되는 성능 사용 등에 따라 변형 구성이 가능하다.

상기 중심체부(2200)는 몸체부(2100)의 중심측 측면에 의해 둘러싸인 형태로 구비되며, 연결부(2160)에 의해 몸체부(2100)와 연결될 수 있다.

상기 중심체부(2200)는 상기 회전부(2300)의 회전과 조향부(2700)의 동작을 제어하는 제어부(2600)와 상기 제어부(2600) 및 전자석(2520)에 전원을 공급하는 전원공급부(2800)를 포함하여 이뤄지며, 제어부(2600) 및 전원공급부(2800)에 대한 자세한 설명은 후술한다.

상기 조향부(2700)는 상기 회전부(2300)에 의해 이동되는 공기가 상향 또는 하향 방향으로 이동 가능하도록 구성된다.

일예로, 상기 조향부(2700)는 상기 회전부(2300)에 의해 몸체부(2100)의 외주측 측면에서 유입되어 몸체부(2100)의 중심측 측면으로 배출된 공기가 회전동력장치(10)의 상향 또는 하향 방향으로 배출 가능하도록 구성된다.

일예로, 상기 조향부(2700)는, 상기 중심체부(2200)의 외주연을 따라 구비되고 일정 범위내에서 상하로 회동이 이뤄지는 다수의 조향부재(2720)와, 상기 조향부재(2720)가 회동 가능하도록 구비된 힌지수단(2740)과, 일측이 상기 조향부재(2720)에 결합되고 타측이 상기 중심체부(2200) 일측에 결합되는 구동수단(2760)을 포함하여 이뤄진다.

상기 구동수단(2760)은 일예로, 공지의 유압 실린더를 포함하여 이뤄질 수 있으며, 다른예로, 공지의 모터 및 피니언 기어를 포함하여 이뤄질 수도 있다.

상기 구동수단(2760)은 상기 힌지수단(2740)을 중심으로 조향부재(2720)의 상하 회동이 이뤄지도록 구성된다.

일예로, 상기 구동수단(2760)이 조향부재(2720)의 상부 일측을 당기는 경우, 조향부재(2720)의 타측(중심측 개방부측)이 상측으로 회동된다.

상기 조향부재(2720)의 타측의 상측 회동으로 인해 상기 외주측 개방부(2110)에서 흡입되고 공간부(2130)에 설치된 회전부(2300)를 통과하여 중심측 개방부(2120)로 배출된 공기는 회전동력장치(10)의 하측으로 하향 배출되게 되며, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 회전동력장치(10)는 상기 회전동력장치(10)의 하측으로 유체(예, 공기)를 이동시키는 팬으로 동작하게 된다.

다른 예로, 상기 구동수단(2760)이 조향부재(2720)의 상부 일측을 미는 경우, 조향부재(2720)의 타측이 하측으로 회동되며, 중심측 개방부(2120)로 배출된 공기가 회전동력장치(10)의 상측으로 상향 배출되므로, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 회전동력장치(10)는 상기 회전동력장치(10)의 상측으로 유체(예, 공기)를 이동시키는 팬으로 동작하게 된다.

상기 조향부재(2720)의 타측은 도 8에 도시된 바와 같이, 상측과 하측 사이 어느 특정한 위치에 고정될 수 있으며, 이 경우 중심측 개방부(2120)로 배출된 공기는 회전동력장치(10)의 상측 및 하측으로 분리 배출되므로 배출되는 양(및 이에 따른 압력)의 차이에 의해 회전동력장치(10)의 상하 방향으로 적절한 유체(예, 공기)의 이동이 이뤄지게 된다.

다른 예로, 상기 조향부(2700)는, 상기 회전부(2300)에 의해 몸체부(2100)의 중심측 측면에서 공기를 유입하여 몸체부(2100)의 외주측 측면으로 공기를 배출하도록 구성되는 경우, 공기가 회전동력장치(10)의 상측에서 하향 방향으로 또는 하측에서 상향 방향으로 이동하여 몸체부(2100)의 중심측 측면으로 유입되도록 구성될 수 있다.

예를 들어, 상기 구동수단(2760)이 조향부재(2720)의 상부 일측을 당기는 경우, 조향부재(2720)의 타측(중심측 개방부측)이 상측으로 회동되며, 상기 조향부재(2720)의 타측의 상측 회동 및 회전부(2300)의 회전으로 인해 회전동력장치(10)의 하측의 공기가 상향 방향으로 이동할 수 있게 된다.

이때, 이동한 공기는 상기 중심측 개방부(2120)로 흡입되고 공간부(2130)에 설치된 회전부(2300)를 통과하여 외주측 개방부(2110)로 배출이 이뤄질 수 있으며, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 회전동력장치(10)는 상기 회전동력장치(10)의 하측으로부터 회전동력장치(10)의 외주측 측면으로 유체(예, 공기)를 이동시키는 팬으로 동작하게 된다.

상기 구동수단(2760)이 조향부재(2720)의 상부 일측을 미는 경우에는, 조향부재(2720)의 타측(중심측 개방부측)이 하측으로 회동되며, 회전동력장치(10)의 상측의 공기가 하향 방향으로 이동하여 중심측 개방부(2120) 및 회전부(2300)를 순차로 통과하여 외주측 개방부(2110)로 배출이 이뤄지게 된다.

한편, 상기 중심체부(2200)는 본 실시예의 회전동력장치가 비행체로 사용되는 경우, 유인 또는 무인 조종실의 기능을 갖도록 구성될 수도 있다.

도 9는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 회전동력장치에 관한 제어블록도로서, 상기 제어부(2600)에 의한 제어와 전원공급부(2800)에 의한 전원공급이 이뤄지는 관계를 나타낸다.

상기 제어부(2600)는 전원공급부(2800)로부터 상기 제2 자력수단(2500)에 포함된 전기자용 전자석(2520)에 공급되는 전류를 제어하여 상기 회전부(2300)가 원하는 방향으로 회전이 이뤄지도록 하며, 조향부(2700)를 제어하여 회전동력장치(10)의 일측 및/또는 타측으로 유체(예, 공기)가 이동하도록 한다.

상기 제어부(2600)는 제어상태 확인을 위한 디스플레이 및 조작반을 포함할 수 있다.

상기 전원공급부(2800)는 도 9에 도시된 바와 같이, 상기 제2 자력수단(2500)에 포함된 전기자용 전자석(2520) 이외에도, 제어부(2600) 및 조향부(2700)에 전원을 공급하며, 일예로, 공지의 배터리 또는 전원변압기를 포함하여 이뤄질 수 있다.

도 10은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 회전동력장치의 단면도이다.

본 발명의 또 다른 실시예에 따른 회전동력장치(10)는 수평방향(예, 도면상 좌우 방향)으로 형성된 피구동요소(IS. 예, 회전축)에 회전력을 전달하도록 구성될 수 있다.

이를 위해 상기 제1 자력수단(3400)은, 상기 회전부(3300)를 양 측면뿐 아니라 상하 방향에서도 지지하여 몸체부(3100)로부터 간극을 유지하도록, 도 10에 도시된 바와 같이, 대각 방향으로 구성되는 것이 바람직하다.

상기 제1 자력수단(3400)은 몸체부(3100)에 형성된 제1, 2 몸체 영구자성체(3420, 3440)와 상기 제1, 2 몸체 영구자성체(3420, 3440)에 각각 대향하여 배치된 제1, 2 회전 영구자성체(3460, 3480)가 각각 동일 극성으로 서로 반발하도록 구성되며, 특히 중력에 의해 회전부(3300)에 지면 방향으로 힘이 작용하는 것을 고려하여 각각의 영구자성체의 반발력을 조정, 배치하는 것이 바람직하다.

도 11은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 회전동력장치의 사시도이며, 도 12는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 회전동력장치의 단면도이다.

본 발명의 또 다른 실시예에 따른 회전동력장치(10)는 회전동력장치(10)의 상측(예, 도 12의 상측)에서 하측(예, 도 12의 하측)으로 또는 하측에서 상측으로 유체(예, 공기)를 이동시키도록 구성될 수 있다.

상기 회전동력장치(10)는 환형의 몸체부(4100)와 상기 몸체부(4100) 내부에서 간극을 유지하면서 회전하도록 설치되는 회전부(4300)를 포함하여 이뤄진다.

상기 몸체부(4100)의 환형 내측에는 공간부(4130)가 형성되며, 상기 공간부에 회전부(4300)가 설치된다.

상기 회전부(4300)는 상기 몸체부(4100)의 일측에서 타측으로 공기를 이동시키도록 형성된 블레이드(4320)를 포함하여 이뤄진다.

상기 제1 자력수단(4400)은 상기 회전부(4300)가 상기 몸체부(4100)로부터 간극을 유지하도록 구성되는 것으로, 상기 공간부(4130)의 측면에 일정 간격으로 환형 배치된 몸체 영구자성체(4420)와, 상기 회전부(4300)에 설치되어 상기 몸체 영구자성체(4420)와 대향하여 배치되며 상기 몸체 영구자성체(4420)와 동일 극성으로 대향하도록 구성되는 회전 영구자성체(4460)를 포함하여 이뤄진다.

상기 공간부(4130)의 측면에 배치된 몸체 영구자성체(4420)와 상기 회전 영구자성체(4460)가 동일 극성(예, N극)으로 대향하도록 구성됨에 따라, 몸체 영구자성체(4420)와 회전 영구자성체(4460) 사이에 자력에 의한 반발력이 발생된다.

일예로, 도 12에 도시된 바와 같이, 상기 제1 자력수단(4400)의 형상으로 인해 상기 제1 자력수단(4400)에 의해 몸체부(4100)의 상측에서 작용되는 반발력과 회전부(4300)의 무게에 의한 중력을 더한 힘이 상기 몸체부(4100)의 하측에서 작용된 반발력과 동일한 경우, 상기 회전부(4300)가 몸체부(4100)의 내측과 간극을 유지하게 된다.

상기 제2 자력수단(4500)은 상기 회전부(4300)가 상기 몸체부(4100) 내부에서 회전이 이뤄지도록 구성되는 것으로, 상기 공간부(4130)의 측면에 환형 배치된 전기자용 전자석(4520)과, 상기 전자석(4520)에 대향하여 회전부(4300) 일측에 배치되는 계자용 영구자성체(4540)를 포함하여 이뤄진다.

상기 회전부(4300)의 회전이 이뤄지도록 하는 제2 자력수단(4500)은 상술한 실시예와 동일한 형태(예, 동일한 기능)로 적용되므로 자세한 설명은 생략한다.

상기 회전부는 2 이상의 블레이드(4320)를 포함하여 이뤄질 수 있으며, 각각의 블레이드(4320)의 외주측을 환형으로 연결하는 외주측결합부(4340)를 더 포함할 수 있다.

상기 외주측결합부(4340)는 상기 2 이상의 블레이드(4320)를 일체화시켜 동일한 속도로 회전하는 한편, 일정한 궤도를 따라 회전할 수 있도록 하기 위해 구비되는 것으로, 일예로, 상기 제1 자력수단(4400)에 포함된 회전 영구자성체(4460) 및/또는 제2 자력수단(4500)에 포함된 계자용 영구자성체(4540)는 상기 외주측결합부(4340)의 외주면을 따라 일정 간격으로 배치될 수 있다.

상기 회전 영구자성체(4460) 및/또는 계자용 영구자성체(4540)는 상기 블레이드(4320) 외측에 직접 배치될 수도 있다.

본 실시예에 따른 회전동력장치(10)는 도 10과 유사하게 수직 설치 및 사용도 가능하다.

본 발명은 첨부된 도면을 참조하여 바람직한 실시예를 중심으로 기술되었지만 당업자라면 이러한 기재로부터 본 발명의 범주를 벗어남이 없이 많은 다양하고 자명한 변형이 가능하다는 것은 명백하다. 따라서 본 발명의 범주는 이러한 많은 변형예들을 포함하도록 기술된 특허청구범위에 의해서 해석돼야 한다.

10: 회전동력장치
100, 1100, 2100, 3100, 4100: 몸체부
130, 1130, 2130, 3130, 4130: 공간부 2200: 중심체부
300, 1300, 2300, 3300, 4300: 회전부 2320, 4320: 블레이드
400, 1400, 2400, 3400, 4400: 제1 자력수단
420, 1420, 2420, 3420: 제1 몸체 영구자성체
440, 1440, 2440, 3440: 제2 몸체 영구자성체
460, 1460, 2460, 3460: 제1 회전 영구자성체
480, 1480, 2480, 3480: 제2 회전 영구자성체
4420: 몸체 영구자성체 4460: 회전 영구자성체
500, 1500, 2500, 3500, 4500: 제2 자력수단
520, 1520, 2520, 3520, 4520: 전기자용 전자석
540, 1540, 2540, 3540, 4540: 계자용 영구자성체
600, 2600: 제어부 2700: 조향부
2720: 조향부재 2740: 힌지수단
2760: 구동수단 800, 2800: 전원공급부
IS, OS: 피구동요소 L: 회전력 전달부
F: 냉각수단

Claims (9)

1. 내부에 공간부가 형성되는 몸체부;
   상기 공간부 내부에 회전 가능하도록 설치되는 회전부;
   상기 몸체부 내측 및 회전부에 각각 마련된 자성체를 포함하며, 상기 회전부가 자력에 의해 상기 몸체부와 간극을 유지하는 상태를 이루도록 하는 제1 자력수단;
   상기 몸체부에 마련된 전자석과 회전부에 마련된 자성체를 포함하며, 회전부가 자력에 의해 회전되도록 하는 제2 자력수단; 및
   상기 전자석에 전원을 공급하는 전원공급부;를 포함하는 회전동력장치.
   
2. 제1항에 있어서,
   상기 제1 자력수단은,
   상기 공간부를 중심으로 몸체부의 일측 내측면 및 타측 내측면에 일정 간격으로 환형 배치된 제1, 2 몸체 영구자성체와, 상기 회전부에 설치되어 상기 제1, 2 몸체 영구자성체와 각각 대향하여 배치되며 상기 제1, 2 몸체 영구자성체와 각각 동일 극성으로 대향하도록 구성되는 제1, 2 회전 영구자성체를 포함하며,
   상기 제2 자력수단은,
   상기 몸체부의 일측 또는 타측 내측면에 환형 배치된 전기자용 전자석과, 상기 전자석에 대향하여 회전부 일측에 배치되는 계자용 영구자성체를 포함하는 것을 특징으로 하는 회전동력장치.
   
3. 제2항에 있어서,
   상기 몸체부 일측에는, 상기 회전부와 연결되어 상기 회전부의 회전력을 몸체부 외부 일측에 마련된 피구동요소에 전달하도록 구성된 회전력 전달부;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 회전동력장치.
   
4. 제3항에 있어서,
   상기 몸체부 및 공간부는 환형으로 이뤄지고, 적어도 중심측 측면 일부가 둘레를 따라 개방 형성되며,
   상기 회전력 전달부는 상기 몸체부의 중심측에 마련된 피구동요소로 회전력을 전달하는 것을 특징으로 하는 회전동력장치.
   
5. 제3항에 있어서,
   상기 몸체부는 적어도 외주측 측면 일부가 둘레를 따라 개방 형성되며,
   상기 회전력 전달부는 상기 몸체부의 외주측에 마련된 피구동요소로 회전력을 전달하는 것을 특징으로 하는 회전동력장치.
   
6. 제2항에 있어서,
   상기 몸체부는 환형으로 이뤄지고, 외주측 측면 일부와 중심측 측면 일부가 둘레를 따라 개방 형성되며,
   상기 회전부는 상기 몸체부의 일측 측면에서 타측 측면으로 공기를 이동시키도록 형성된 적어도 하나 이상의 블레이드를 포함하며,
   상기 몸체부의 중심측 측면에 의해 둘러싸인 중심체부; 및
   상기 중심체부의 둘레를 따라 외측에 구비되며, 상기 회전부에 의해 이동되는 공기가 상향 또는 하향 방향으로 이동 가능하도록 구성된 조향부;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 회전동력장치.
   
7. 제6항에 있어서,
   상기 조향부는,
   상기 중심체부의 외주연을 따라 구비되고 일정 범위내에서 상하로 회동이 이뤄지는 다수의 조향부재와, 상기 조향부재가 회동 가능하도록 구비된 힌지수단과, 일측이 상기 조향부재에 결합되고 타측이 상기 중심체부 일측에 결합되는 구동수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 회전동력장치.
   
8. 제1항에 있어서,
   상기 몸체부는 환형으로 이뤄지고,
   상기 공간부는 상기 몸체부의 환형 내측에 형성되며,
   상기 회전부는 상기 몸체부의 일측에서 타측으로 공기를 이동시키도록 형성된 블레이드를 포함하며,
   상기 제1 자력수단은,
   상기 공간부의 측면에 일정 간격으로 환형 배치된 몸체 영구자성체와, 상기 회전부에 설치되어 상기 몸체 영구자성체와 대향하여 배치되며 상기 몸체 영구자성체와 동일 극성으로 대향하도록 구성되는 회전 영구자성체를 포함하며,
   상기 제2 자력수단은,
   상기 공간부의 측면에 환형 배치된 전기자용 전자석과, 상기 전자석에 대향하여 회전부 일측에 배치되는 계자용 영구자성체를 포함하는 것을 특징으로 하는 회전동력장치.
   
9. 제1항에 있어서,
   상기 전자석은 초전도체를 포함하여 이뤄지며, 상기 전자석 일측에 냉각수단이 더 구비되는 것을 특징으로 하는 회전동력장치.

Images