KR20190125904A - Dc conduction type electromagnetic pump - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 직류 전도식 전자기 펌프에 관한 것으로 보다 구체적으로 영구자석과 직류의 흐름을 이용하여 용융금속을 포함하는 전도성 유체를 유동시키는 직류 전도식 전자기 펌프에 관한 것이다.The present invention relates to a direct current conductive electromagnetic pump, and more particularly, to a direct current conductive electromagnetic pump for flowing a conductive fluid including molten metal using a flow of permanent magnets and direct current.
일반적으로 전자기 펌프(Electromagnetic Pump)는 외부 전원으로부터 전류와 자기장에 의해서 액체 금속, 용융염 등의 전도성 유체를 순환시키는 펌프이다. 전자기 펌프는 직류용 및 교류용 두종류가 있으며, 자기 수력학(Magnetohydrodynamics) 원리로 작동된다. 전자기 펌프는 임펠러, 모터 등의 부품이 없어서, 무소음 운전이 가능하다. In general, an electromagnetic pump is a pump that circulates a conductive fluid such as a liquid metal or a molten salt by an electric current and a magnetic field from an external power source. There are two types of electromagnetic pumps, one for direct current and one for alternating current, and is operated on the principle of magnetohydrodynamics. Electromagnetic pump has no parts such as impeller and motor, so it can operate silently.
전자기 펌프는 무소음이 요구되는 펌핑 시스템에 활용될 수 있다. 예를 들어, 가정의 온수 매트, 소음에 민감한 물고기를 키우는 수조, 병원 환자의 안정된 치료를 위한 투석 펌프에 까지 주변 생활 여건에 다양하게 활용될 수 있다. 또한, 전자기 펌프는 무소음 운전 및 고장율이 거의 없는 특성으로 인하여 고온 용융 알루미늄 금속의 이송펌프, 차세대 원자력 관련 시험시설 및 차세대 원자력 시설(SFR)의 소듐 금속 순환 펌프, 일반 항해 선박 추진체(thruster), 핵연료 주기시설 및 군사용 장비 등에도 활용될 수 있다.Electromagnetic pumps can be utilized in pumping systems that require no noise. For example, it can be used for various living conditions such as hot water mats in homes, tanks for raising noise-sensitive fish, and dialysis pumps for stable treatment of hospital patients. In addition, electromagnetic pumps are characterized by silent operation and almost no failure rate, resulting in high-temperature molten aluminum metal transfer pumps, next-generation nuclear power test facilities and sodium metal circulation pumps in next-generation nuclear power plants (SFRs), general sailing ship thrusters, and nuclear fuel. It can also be used for main facilities and military equipment.
이러한 직류 전도식 전자기 펌프는 국내에는 아직 체계적인 기술개발을 활용하거나 이런 장비를 제조/공급하는 기업이 없는데, 이는 기업이 고도의 기술력이 요구되는 분야로서 국가 기반기술에 해당하고, 이를 발전시킬 필요가 크다고 하겠다.These DC-conductive electromagnetic pumps do not yet have a company that utilizes systematic technology development or manufactures / supplies such equipments. This is a field that requires a high level of technical skills. I would say big.
이와 관련하여 종래의 기술로는 일본 공개공보 제2011-166933호에 유체 펌프가 개시되어 있다. In this regard, as a conventional technique, a fluid pump is disclosed in Japanese Laid-Open Patent Publication No. 2011-166933.
실시 예의 목적은, 자기 수력학의 원리를 이용하여 전도성 유체를 이송하는 직류 전도식 전자기 펌프를 제공하는 것이다. It is an object of the embodiment to provide a direct current conductive electromagnetic pump for transferring conductive fluid using the principles of magnetohydrodynamics.
또한, 영구자석을 이용하여 전력대비 효율을 증가시킬 수 있고, 유지보수가 용이한 직류 전도식 전자기 펌프를 제공하는 것이다. In addition, it is possible to increase the efficiency compared to the power by using a permanent magnet, and to provide a DC conductive electromagnetic pump that is easy to maintain.
또한, 영구자석을 덕트와 분리하여 단열하여서 영구자석이 열에 의해 자성이 감소되는 것을 방지하는 직류 전도식 전자기 펌프를 제공하는 것이다.In addition, it is to provide a direct current conductive electromagnetic pump that separates the permanent magnet from the duct and insulates the permanent magnet from being reduced in magnetism by heat.
실시 예에 따른 직류 전도식 전자기 펌프를 개시한다. Disclosed is a direct current conductive electromagnetic pump according to an embodiment.
직류 전도식 전자기 펌프는 용융금속을 포함하는 전도성 유체가 내부에서 길이방향으로 유동되는 덕트, 상기 덕트의 길이방향과 수직한 방향의 양측에 상기 덕트와 일단이 맞닿아 구비되어서, 상기 덕트에 전류을 통전하는 제1도전판 및 제2도전판, 상기 덕트의 상기 전류의 통전 방향으로 소정간격 이격되어 배치되는 영구자석, 일면에 상기 영구자석 쪽으로 돌출 형성되어 상기 영구자석과 맞닿아 결합되는 영구자석 결합부와, 상기 덕트 쪽으로 돌출 형성되되 상기 덕트와 소정간격 이격되는 길이로 돌출 형성되는 덕트 인접부를 포함하고, 상기 덕트의 길이방향과 상기 전류의 통전 방향 모두에 수직한 방향의 양측에 각각 배치되는 상부코어 및 하부코어를 포함할 수 있다. The DC conductive electromagnetic pump is provided with a duct in which a conductive fluid containing molten metal flows in the longitudinal direction from the inside thereof, and one end of the duct is in contact with each other in a direction perpendicular to the longitudinal direction of the duct, so that current flows in the duct. The first conductive plate and the second conductive plate, a permanent magnet disposed at a predetermined interval in the conduction direction of the current of the duct, permanent magnet coupling portion protruding toward the permanent magnet formed on one surface in contact with the permanent magnet And an upper core which protrudes toward the duct and includes a duct adjacent part protruding to a length spaced apart from the duct, and disposed on both sides of a direction perpendicular to both the longitudinal direction of the duct and the energization direction of the current. And a lower core.
일측에 따르면, 상기 상부코어 및 하부코어는 "凹"자 형상의 단면이 일방향으로 형태일 수 있다. According to one side, the upper core and the lower core may have a cross-section of the "凹" shape in one direction.
일측에 따르면, 상기 영구자석의 상기 덕트쪽 면에 구비되어서, 상기 영구자석을 상기 덕트에서 발산하는 열로부터 보호하는 제1커버 및 상기 영구자석의 상기 덕트의 반대쪽 면에 구비되어서 상기 영구자석을 외부의 영향으로부터 보호하는 제2커버를 더 포함할 수 있다. According to one side, provided on the duct side of the permanent magnet, the first cover to protect the permanent magnet from the heat dissipated from the duct and provided on the opposite side of the duct of the permanent magnet to the outside of the permanent magnet It may further include a second cover to protect from the effect of.
일측에 따르면, 상기 제1도전판 및 제2도전판은, 상기 덕트와 일단이 맞닿는 접촉부 및 상기 접촉부의 타단에서 상부로 돌출되어, 상단에 케이블이 연결되는 단자부를 포함할 수 있다. According to one side, the first conductive plate and the second conductive plate may include a contact portion in which one end is in contact with the duct and a terminal portion protruding upward from the other end of the contact portion, the cable is connected to the upper end.
일측에 따르면, 상기 제1도전판은 상기 덕트와 상기 영구자석 사이에 배치되되, 상기 단자부가 상기 상부코어를 관통하는 형태로 배치되고, 상기 상부코어와 상기 제1도전판의 단자부 사이에 구비되어서 절연하는 절연부재를 더 포함할 수 있다. According to one side, the first conductive plate is disposed between the duct and the permanent magnet, the terminal portion is arranged to pass through the upper core, is provided between the upper core and the terminal portion of the first conductive plate It may further include an insulating member for insulating.
일측에 따르면, 상기 상부코어는 상기 제1도전판의 단자부와 상기 절연부재가 관통 배치되는 배치홀이 형성되고, 상기 배치홀은 상기 상부코어의 일부분의 단면적을 감소시켜 상기 덕트에서 상기 상부코어로 복사된 열이 상기 영구자석으로 전도되는 것을 감소시킬 수 있다. According to one side, the upper core is formed with an arrangement hole through which the terminal portion and the insulating member of the first conductive plate is formed, the arrangement hole is reduced in the cross-sectional area of a portion of the upper core from the duct to the upper core It is possible to reduce the conduction of radiated heat to the permanent magnet.
일측에 따르면, 상기 제1도전판이 관통 결합되는 제1관통홀과, 상기 제2도전판이 관통 결합되는 제2관통홀이 형성되고, 상기 상부코어의 상부에 배치되는 상부커버를 더 포함할 수 있다. According to one side, a first through hole through which the first conductive plate is coupled through, and a second through hole through which the second conductive plate is coupled through is formed, and may further include an upper cover disposed on the upper core. .
일측에 따르면, 상기 상부코어 및 상기 하부코어의 상기 덕트 쪽에 결합되되, 상기 제2도전판을 감싸는 형태로 구비되고, 상부에 상기 상부커버를 지지하는 지지부를 형성되는 제3커버를 더 포함할 수 있다. According to one side, it may further include a third cover coupled to the duct side of the upper core and the lower core, is provided in a form surrounding the second conductive plate, the support portion for supporting the upper cover on the top have.
일측에 따르면, 상기 상부커버는 일단이 상기 상부코어에 결합되고 타단이 상기 지지부에 결합되되, 복수의 조절나사로 관통 결합되어서, 조절나사의 체결 깊이로 상부커버의 높이조절이 가능하도록 결합될 수 있다. According to one side, one end of the upper cover is coupled to the upper core and the other end is coupled to the support portion, it is coupled through a plurality of adjustment screws, can be coupled to enable the height adjustment of the upper cover to the depth of tightening the adjustment screw. .
일측에 따르면, 상기 덕트는, 상기 전도성 유체가 유입되는 유입부, 상기 전도성 유체가 토출되는 토출부 및 상기 유입부와 상기 토출부 사이에 형성되어, 상기 제1도전판 및 제2도전판이 접촉되는 도전부를 포함할 수 있다. According to one side, the duct is formed between the inlet, the inlet through which the conductive fluid flows, the discharge portion through which the conductive fluid is discharged, and the inlet and the discharge portion, the first conductive plate and the second conductive plate contact It may include a conductive portion.
일측에 따르면 이송배관과 상기 덕트를 연결하는 커넥터를 더 포함할 수 있다. According to one side may further include a connector for connecting the transfer pipe and the duct.
일측에 따르면 상기 커넥터는 락피팅(Lok fitting)일 수 있다. According to one side the connector may be a Lok fitting.
일측에 따르면, 상기 덕트는 상기 용융금속의 온도보다 높은 용융점을 가지는 재질로 형성될 수 있다. According to one side, the duct may be formed of a material having a melting point higher than the temperature of the molten metal.
일측에 따르면, 상기 덕트 인접부는 상기 덕트의 길이방향의 양모서리가 모따기 또는 라운드된 형상으로 형성될 수 있다.According to one side, the duct adjacent portion may be formed in a shape in which both edges of the longitudinal direction of the duct chamfered or rounded.
실시 예에 따르면, 모터 및 임펠러 등의 회전부품을 구비하지 않고 자기 수력학의 원리를 이용하여 전도성 유체를 이송하여서, 고온의 용융 금속의 이송펌프로 활용이 가능할 수 있다. According to an embodiment, the conductive fluid may be transferred using a principle of magnetohydrodynamics without providing rotating parts such as a motor and an impeller, and thus may be utilized as a transfer pump of hot molten metal.
또한, 회전부품이 구비되지 않으며, 영구자석을 이용하여 전력이 사용이 적어 전력대비 효율을 증가시킬 수 있고, 유지보수가 용이할 수 있다. In addition, the rotating parts are not provided, and the use of the permanent magnet is less power, can increase the efficiency compared to the power, and can be easy to maintain.
또한, 영구자석을 덕트와 분리하여 단열하여서 영구자석이 열에 의해 자성이 감소되는 것을 방지할 수 있다. In addition, by separating the permanent magnet from the duct and insulated, it is possible to prevent the permanent magnet from being reduced in magnetism by heat.
도 1은 실시 예에 따른 직류 전도식 전자기 펌프의 사시도이다.
도 2는 실시 예에 따른 직류 전도식 전자기 펌프의 분해 사시도이다.
도 3은 실시 예에 따른 직류 전도식 전자기 펌프를 절개선 Ⅲ-Ⅲ을 따라 절개한 단면도이다.
도 4는 실시 예에 따른 직류 전도식 전자기 펌프를 절개선 Ⅵ-Ⅵ를 따라 절개한 단면도이다.1 is a perspective view of a DC conductive electromagnetic pump according to an embodiment.
2 is an exploded perspective view of a DC conductive electromagnetic pump according to an embodiment.
3 is a cross-sectional view of the DC conductive electromagnetic pump taken along the cut line III-III according to the embodiment.
4 is a cross-sectional view of the DC-conducting electromagnetic pump taken along the cut line VI-VI according to the embodiment.
본 특허출원은 2018년 04월 30일자 출원된 특허출원 제2018-0050057호를 기초로 우선권을 주장한 것이고, 해당 출원의 전체 내용이 본 특허출원에 참조로서 포함된다. This patent application claims priority based on Patent Application No. 2018-0050057, filed April 30, 2018, the entire contents of which are hereby incorporated by reference.
이하, 실시 예들을 예시적인 도면을 통해 상세하게 설명한다. 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 실시 예를 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 실시 예에 대한 이해를 방해한다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다. Hereinafter, exemplary embodiments will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In adding reference numerals to the components of each drawing, it should be noted that the same reference numerals are assigned to the same components as much as possible even though they are shown in different drawings. In addition, in describing the embodiment, when it is determined that the detailed description of the related well-known configuration or function interferes with the understanding of the embodiment, the detailed description thereof will be omitted.
또한, 실시 예의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제1, 제2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질이나 차례 또는 순서 등이 한정되지 않는다. 어떤 구성 요소가 다른 구성요소에 "연결", "결합" 또는 "접속"된다고 기재된 경우, 그 구성 요소는 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되거나 접속될 수 있지만, 각 구성 요소 사이에 또 다른 구성 요소가 "연결", "결합" 또는 "접속"될 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. In addition, in describing the components of the embodiment, terms such as first, second, A, B, (a), and (b) may be used. These terms are only for distinguishing the components from other components, and the nature, order or order of the components are not limited by the terms. If a component is described as being "connected", "coupled" or "connected" to another component, that component may be directly connected or connected to that other component, but between components It will be understood that may be "connected", "coupled" or "connected".
본 명세서에서 상부 또는 하부는 도 3에서의 상부 또는 하부를 의미한다. 이하, 도 1 내지 도 4를 참조하여 직류 전도식 전자기 펌프에 대해 설명한다. In the present specification, the upper or lower portion means the upper or lower portion in FIG. 3. Hereinafter, a direct current conductive electromagnetic pump will be described with reference to FIGS. 1 to 4.
도 1은 실시 예에 따른 직류 전도식 전자기 펌프의 사시도이고, 도 2는 실시 예에 따른 직류 전도식 전자기 펌프의 분해 사시도이고, 도 3은 실시 예에 따른 직류 전도식 전자기 펌프를 절개선 Ⅲ-Ⅲ을 따라 절개한 단면도이다. 1 is a perspective view of a DC conductive electromagnetic pump according to an embodiment, FIG. 2 is an exploded perspective view of a DC conductive electromagnetic pump according to an embodiment, and FIG. 3 is a cutaway line III- of a DC conductive electromagnetic pump according to an embodiment. Sectional view taken along III.
도 1 내지 도 3을 참조하면, 직류 전도식 전자기 펌프(1)는 직류 전류의 방향과 자기장의 형성방향이 수직하게 형성되며, 덕트(11) 내부에 전도성 유체가 직류 전류와 자기장에 수직한 일방향으로 흐를 수 있는 힘을 형성한다. 따라서, 직류 전도식 전자기 펌프(1)는 부품들이 움직이지 않고, 전도성 유체와 접촉하는 부품이 필요치 않아 부품이 손상되지 않으며, 무소음의 운전이 가능할 수 있다. 1 to 3, the direct current conductive
직류 전도식 전자기 펌프(1)는 용융금속, 용융염 등의 전도성 유체를 이송한다. 예를 들어, 직류 전도식 전자기 펌프(1)는 아연(Zn), 알류미늄 등의 금속재질이 용융된 용융금속의 이송하는 다이캐스팅 장치의 이송펌프, 원자력 시설의 소듐 순환 펌프, 용융염이 포함된 전도성 유체 이송펌프 등 전도성 유체의 이송펌프에 활용될 수 있다. 직류 전도식 전자기 펌프(1)는 덕트(11), 제1도전판(12), 제2도전판(13), 영구자석(14), 상부코어(15), 하부코어(16)를 포함한다. The DC conductive
덕트(11)는 내부에 용융금속을 포함하는 전도성 유체가 길이방향으로 유동한다. 덕트(11)는 용융금속보다 높은 내열성을 가지는 금속재질로 구비되어서, 용융금속 이송에 적합할 수 있다. 예를 들어, 덕트(11)는 400℃ 내지 4000℃의 용융점을 가지는 금속재질로 구비될 수 있으며, 내부에 유동하는 용융금속의 온도보다 높은 내열성을 가지는 금속재질 등으로 선택되어 사용될 수 있다. 여기서, 덕트(11)는 알류미늄, 아연, 나트륨, 리튬, 마그네슘, 납, 카드뮴, 주석 등의 용융금속을 이송하는 경우에 1400 내지 1600℃의 내열성을 가지는 스테인리스 계열 재질로 형성되는 것이 바람직할 수 있다. In the
덕트(11)는 전도성 유체가 유입되는 유입부(111), 전도성 유체가 토출되는 토출부(112) 및 유입부(111)와 토출부(112) 사이에 형성되어, 제1도전판(12) 및 제2도전판(13)이 접촉되는 도전부(113)를 포함한다. 예를 들어, 유입부(111) 및 토출부(112)는 원통형상의 관형상 일 수 있으며 도전부(113)는 제1도전판(12) 및 제2도전판(13)과 균일하게 접촉하기 위해 내부가 개구된 직사각형의 관형상 일 수 있다. 또한, 도전부(113)는 전기가 전도되는 재질일 수 있다. 제1도전판(12) 및 제2도전판(13)은 도전부(113)에 접촉되어 결합되어서 전류가 덕트(11)의 길이방향에 수직한 방향으로 전도될 수 있다. 이 경우, 전류는 도전부(113)의 표면을 따라 제1도전판(12) 및 제2도전판(13)에 통전될 수 있으며, 전류가 용융금속을 통해 통전될 수도 있다. The
제1도전판(12) 및 제2도전판(13)은 덕트(11)의 길이방향과 수직한 방향의 양측에 덕트(11)와 일단이 맞닿아 구비되어서, 덕트(11)에 저전압을 가지는 고전류를 을 통전한다. 제1도전판(12) 및 제2도전판(13)은 덕트(11)와 일단이 맞닿는 접촉부(121, 131) 및 접촉부(121, 131)의 타단에서 상부로 돌출되어 상단에 케이블이 연결되는 단자부(122, 132)를 포함한다. 여기서, 접촉부(121, 131)는 도전부(113)의 측면보다 작은 두께를 가지거나 동일한 두께로 결합될 수 있다. 접촉부(121, 131)는 도전부(113)의 접촉면과 브레이징(Brazing)되어 결합되는데 이때, 도전부(113)의 브레이징된 부분이 도전부(113)의 둘레보다 외부로 돌출되지 않도록 브레이징하는 것이 바람직하다. 접촉부(121, 131)는 도전부(113)의 측면과 동일한 두께인 경우에는 접촉부(121, 131) 또는 도전부(113)의 모서리가 모따기 또는 라운드 되어 브레이징될수 있다. The first
단자부(122, 132)는 단자홀(123, 133)이 구비되어 케이블 또는 전선단자가 결합되어 고전압을 가지는 저전류가 통전된다. The
영구자석(14)은 덕트(11)에 전류가 통전되는 방향으로 소정간격 이격되어 배치된다. 예를 들어, 영구자석(14)은 덕트(11)와 사이에 제1도전판(12)이 위치하도록 소정간격 이격되어 배치된다. 영구자석(14)은 제1도전판(12)과 이격되어 배치됨으로써, 영구자석(14), 상부코어(15) 및 하부코어(16)에 전류가 통전되는 것을 방지한다. 여기서 영구자석(14)은 네오듐자석, 페라이트 자석, 사마륨 코발트 자석, 알리코 자석, 고무자석 등일 수 있다. 이중, 덕트(11)에 흐르는 전도성 유체가 고온의 용융금속일 수 있으므로, 온도의 대한 안정성이 뛰어난 알리코 자석이 바람직할 수 있다. The
상부코어(15) 및 하부코어(16)는 덕트(11)의 길이방향과 전압의 인가방향 모두에 수직한 양측에 배치된다. 예를 들어, 상부코어(15) 및 하부코어(16)는 덕트(11)의 상부 및 하부에 각각 배치될 수 있다. The
상부코어(15) 및 하부코어(16)는 평판의 일면에 영구자석 방향으로 돌출 형성되어서 영구자석(14)과 맞닿아 결합되는 영구자석 결합부(151, 161) 및 덕트(11) 방향으로 돌출 형성되되 덕트(11)와 소정간격 이격되는 길이로 돌출 형성되는 덕트 인접부(152, 162)를 포함한다. 상부코어(15) 및 하부코어(16)는 "凹"자 형상의 덕트의 길이방향으로 연장된 형태로 구비되어서 상부와 하부에서 돌출된 부분이 서로 마주보는 형태로 구비될 수 있다. The
상부코어(15) 및 하부코어(16)의 영구자석 결합부(151, 161)는 영구자석(14)의 상하부에 맞닿아 결합되고, 상부코어(15) 및 하부코어(16)의 덕트 인접부(152, 162)는 덕트 인접부(152, 162) 사이에 덕트(11)가 배치되되 소정간격 이격된 형태로 배치된다. 덕트 인접부(152, 162)는 덕트(11)와 접촉하지 않아서 전류의 전도를 방지할 수 있으며 덕트(11)를 흐르는 용융금속의 열이 전달되는 것을 감소시킬 수 있다. 또한, 이에 한정되는 것은 아니며, 덕트 인접부(152, 162)와 덕트(11) 사이에는 고온에 내열성이 뛰어난 이격절연부재(미도시)가 구비되어 덕트 인접부(152, 162)와 덕트(11)사이를 이격하는 것도 가능할 수 있다. Permanent
상부코어(15) 및 하부코어(16)는 영구자석(14)으로부터 덕트 결합부(152, 162)로 자성을 용이하게 전달할 수 있는 순철 재질일 수 있다. 또한, 상부코어(15) 및 하부코어(16)는 순철 재질의 코어에 규소강판이 적층된 형태인 것도 가능할 수 있다. 상부코어(15) 및 하부코어(16)는 규소강판이 적층되면 덕트 인접부(152, 162)사이에 자성이 더 강하게 형성될 수 있다.The
한편, 도면에 도시하지는 않았지만, 상부코어(15) 및 하부코어(16)는 덕트 인접부(152, 162)의 덕트(11)의 길이방향의 양단에 위치한 모서리가 모따기 처리된 형상 또는 라운드된 형상으로 형성될 수 있다. 덕트(11)의 길이방향의 양단에 위치한 모서리를 모따기 처리된 형상 또는 라운드된 형상으로 형성한 덕트 인접부(152, 162)는 직류 전도식 전자기 펌프(1) 구동시, 덕트 인접부(152, 162)가 도전부(113)에 형성되는 역기전력을 감소시킬 수 있어, 직류 전도식 전자기 펌프(1)의 효율이 더욱 증가될 수 있다.On the other hand, although not shown in the drawings, the
상부코어(15) 또는 하부코어(16)에 전류가 흐르게 되면 자기장이 생성되어 영구자석(14)에서 전달되는 자기장이 감소될 수 있다. 또한 상부코어(15) 및 하부코어(16)가 저항에 의해 발열할 수 있으며, 덕트(11)를 흐르는 용융금속의 열이 영구자석(14)에 전달되면 열에 의해 자성이 감소될 수 있다. 덕트 인접부(152, 162)는 덕트(11)와 접촉하지 않아 열에 의해 자성이 감소하는 현상을 방지할 수 있다. When current flows through the
여기서, 제1도전판(12)의 단자부(122)는 영구자석(14)과 덕트(11) 사이에서 상부코어(15)를 관통하는 형태로 배치된다. 상부코어(15)는 제1도전판(12)의 단자부(122)가 관통 배치되는 배치홀(153)이 형성된다. 여기서, 직류 전도식 전자기 펌프(1)는 상부코어(15)와 제1도전판(12)의 단자부(122) 사이에 절연부재(17)가 더 구비될 수 있다. 절연부재(17)는 고무, 플라스틱, 세라믹 등의 전기 전도 및 열전도를 방지하는 절연재질로 형성되어서 상부코어(15)와 제1도전판(12)의 단자부(122)를 절연한다. Here, the
절연부재(17)는 상부코어(15)에 제1도전판(12)의 단자부(122)에서 전류가 흐르는 것을 방지하고, 배치홀(153)은 상부코어(15)의 덕트 인접부(152, 162)와 영구자석 결합부(151, 161) 사이에서 일부 단면적을 감소시켜서 덕트(11)에서 덕트 인접부(152, 162)로 복사된 열이 영구자석으로 전도되는 것을 감소시킬 수 있다. The insulating
직류 전도식 전자기 펌프(1)는 덕트(11)의 유입부(111)에 전도성유체가 유입되며 제1도전판(12)에 양극이 연결되고 제2도전판(13)에 음극이 연결되어 도전부(113)를 통해 제1도전판(12)에서 제2도전판(13)으로 전류가 흐르게 된다. 상부코어(15) 및 하부코어(16)는 영구자석(14)과 결합되어 자속 밀도를 갖는 자기장을 형성하며 각각의 덕트 인접부(152, 162) 사이에 자기장이 밀집된 형태로 형성한다. 덕트(11) 내부의 전도성 유체는 전류의 방향 및 자기장의 자속 유동방향 모두에 수직하게 힘을 받아 유동된다. In the DC conductive
여기서 영구자석(14)과 연결되는 상부코어(15) 및 하부코어(16) 전체에서 자기장을 형성하고 덕트 인접부(152, 162) 사이에 자기장이 밀집된 형태로 형성되기 때문에 영구자석(14)을 전류방향에 수직하게 배치하는 것보다 더 큰 힘이 발생되어 전도성 유체가 흐를 수 있어 직류 전도식 전자기 펌프(1)의 효율이 증가될 수 있다. 여기서 제1도전판(12) 및 제2도전판(13)에 연결되는 전극이 서로 반전되면, 전도성 유체의 유동방향이 반대로 형성될 수 있으며, 전류의 크기를 증가시키면 전도성 유체의 유동속도가 증가될 수 있다. 이러한, 직류 전도식 전자기 펌프(1)의 구성은 역기전력을 감소시켜, 효율을 증가시킬 수 있다. The
직류 전도식 전자기 펌프(1)는 제1커버(21), 제2커버(22), 제3커버(23) 및 상부커버(24)를 더 포함한다. The DC conductive
제1커버(21)는 영구자석(14)의 덕트(11)쪽 면에 구비되어서, 영구자석(14)을 덕트(11)에서 발산하는 열로부터 보호한다. 예를 들어, 제1커버(21)는 단열재질로 형성되고, 상부코어(15) 및 하부코어(16)의 영구자석 결합부(151, 161)의 덕트(11)쪽 면을 감싸는 형태로 구비되어서 덕트(11)에서 발산하는 열을 차단하여 영구자석(14)이 열에 노출되는 것을 방지할 수 있다. The
제2커버(22)는 상부코어(15) 및 하부코어(16)의 영구자석 결합부(151, 161)의 덕트(11)와 반대쪽 면에 감싸는 형태로 구비되어서 영구자석(14)을 외부의 영향으로부터 보호한다. 또한, 제2커버(22)는 형성될 수 있다. The
제3커버(23)는 상부코어(15) 및 하부코어(16)의 덕트(11)쪽에 결합되되 제2도전판(13)을 감싸는 형태로 구비된다. 여기서, 제3커버(23)는 상부코어(15) 및 하부코어(16)를 감싸는 면에서 덕트(11)가 돌출되며 간섭이 생길 수 있는데, 덕트(11)가 삽입 배치되는 덕트홀(231)이 형성되어 간섭되지 않을 수 있다. 덕트홀(231)은 덕트(11)와 접촉되지 않도록 충분한 크기로 형성될 수 있다. The
또한, 제3커버(23)는 상부에 상부커버(24)를 지지하는 지지부(232)가 형성된다. 지지부(232)는 제3커버(23)의 상부가 소정간격 절곡되는 형상으로 구비되고 상부코어(15)의 상면의 높이와 동일한 높이를 형성하여 상부커버(24)는 지지할 수 있다. 여기서 제3커버(23)의 지지부(232)는 제2도전판(13) 쪽으로 절곡될 수 있는데, 지지부(232)의 모서리가 제2도전판(13)과 접촉하지 않도록 소정간격 이격될 수 있다. In addition, the
상부커버(24)는 평판 형상으로 제1도전판(12) 및 제2도전판(13)의 도전부(113)가 관통 결합된다. 예를 들어, 상부커버(24)는 제1도전판(12)이 관통 결합되는 제1관통홀(241) 및 제2도전판(13)이 관통 결합되는 제2관통홀(242)이 형성되고, 상부코어(15)의 상부에 배치된다. The
도 4는 실시 예에 따른 직류 전도식 전자기 펌프를 절개선 Ⅵ-Ⅵ를 따라 절개한 단면도이다.4 is a cross-sectional view of the DC-conducting electromagnetic pump taken along the cut line VI-VI according to the embodiment.
도 4를 참조하면, 상부커버(24)의 일단은 상부코어(15)에 결합되고, 타단이 지지부(232)에 결합된다. 이때, 상부커버(24)는 복수의 조절나사(50)로 상부코어(15) 및 지지부(232)에 관통 결합되어서, 조절나사(50)의 체결깊이로 상부커버(24)의 높이를 조절 가능하도록 결합될 수 있다. 예를 들어, 상부커버(24)의 상면을 관통하는 나사산이 형성된 제1조절홀(243)이 일단 및 타단에 구비되고, 상부코어(15)의 일단에 위치한 제1조절홀(243)과 대응되는 제2조절홀(154)이 형성되고, 지지부에 타단에 위치한 제1조절홀(243)과 대응되는 제3조절홀(233)이 형성되어서 조절나사(50)의 체결깊이를 조절함으로서 상부커버(24)의 높이를 조절 가능하다. Referring to FIG. 4, one end of the
이때, 상부커버(24)는 제1도전판(12) 및 제2도전판(13)이 결합되고, 제1도전판(12) 및 제2도전판(13)은 덕트(11)에 결합되어서 상부커버(24)의 높이를 조절함으로써 덕트(11)의 높이를 조절할 수 있다. 다시 말하면, 상부커버(24)의 높이를 조절함으로써 덕트(11)가 덕트 인접부(152, 162)와 닿지않도록 높이를 조절할 수 있다. In this case, the
제1커버(21), 제2커버(22), 제3커버(23) 및 상부커버(24)는 직류 전도식 전자기 펌프(1)의 외관을 형성하여서, 직류 전도식 전자기 펌프(1)를 외부의 영향으로부터 보호하고 세라믹 등의 절연재질로 형성되어 사용자가 감전의 위험을 감소시킬 수 있다. 또한, 제1커버(21), 제2커버(22), 제3커버(23) 및 상부커버(24)는 고온의 용융 금속이 유동됨으로 인해 발생하는 열이 사용자 또는 주변의 장치에 열손상을 입히는 것을 방지할 수 있다. The
다시 도 1 내지 도 3으로 돌아와서 설명하면, 직류 전도식 전자기 펌프(1)는 덕트(11)의 유입부(111)와 토출부(112)에 구비되어 이송배관(미도시)과 덕트(11)를 연결하는 커넥터(30)를 더 포함한다. 여기서, 이송배관은 전도성 유체가 이송되는 장치에 구비되는 배관을 의미한다. Referring back to FIGS. 1 to 3, the DC-conductive
커넥터(30)는 락피팅(Lok fitting)일 수 있다. 예를 들어, 커넥터(30)는 나사산이 길이방향의 양측으로 형성된 커넥터 몸체(31)와 나사산의 양측에 각각 구비되는 패럴(32), 백패럴(33), 너트(34)가 순차적으로 결합되어 유입부(111)와 토출부(112)의 외주면과 이송배관(미도시)의 외주면을 연결하는 락피팅일 수 있다. 락피팅은 너트(34)가 조여지며 패럴(32) 및 백패럴(33)을 가압하여 덕트(11)와 이송배관 사이를 견고하게 연결하여 전도성 유체의 누설을 방지할 수 있으며, 고온의 용융금속을 이송할 수 있는 금속재질일 수 있다. The
직류 전도식 전자기 펌프(1)는 설치장소에 결합되어 직류 전도식 전자기 펌프(1)를 지지하는 지지대(40)를 더 포함한다. 지지대(40)는 코어지지칼럼(41)과 받침대(42)를 포함한다. The DC conductive
코어지지칼럼(41)은 하부코어(16)를 지지한다. 예를 들어, 코어지지칼럼(41)은 원기둥 형상으로 복수 개가 구비되어서 하부코어(16)를 지지한다. 코어지지칼럼(41)은 하부코어(16)의 지지면에서 타면을 관통 형성되고, 나사산이 형성된 제4조절홀(411)이 형성된다. The
받침대(42)는 평판 형상으로 구비된다. 받침대(42)는 일면에 관통 형성되어서, 제4조절홀(411)과 대응되고 나사산이 형성된 복수의 제5조절홀(421)이 형성된다. 받침대(42)의 타면은 설치장소에 배치되며 설치 장소의 형상에 따라 받침대(42)의 형상은 변형이 가능할 수 있다.
하부코어(16)의 코어지지칼럼(41)이 결합되는 면에는 제4조절홀(411)과 대응되고 나사산이 형성된 복수의 제6조절홀(163)이 구비된다. 여기서, 지지대는 제5조절홀(421), 제4조절홀(411) 및 제6조절홀(163)을 관통 결합하는 나사 형태의 조절나사(50)가 결합되어 받침대(42), 코어지지칼럼(41) 및 하부코어(16)를 결합하며, 조절나사(50)의 체결깊이로 하부코어(16)의 높이를 조절할 수 있다. A surface of the
실시 예에 따르면, 직류 전도식 전자기 펌프는 모터 및 임펠러 등의 회전부품을 구비하지 않고 자기 수력학의 원리를 이용하여 전도성 유체를 이송하여서, 고온의 용융 금속의 이송펌프로 활용이 가능할 수 있다. According to the embodiment, the DC conductive electromagnetic pump may be utilized as a transfer pump for the hot molten metal by transferring the conductive fluid using the principle of magnetohydrodynamics without providing rotating parts such as a motor and an impeller.
또한, 회전부품이 구비되지 않으며, 영구자석을 이용하여 전력이 사용이 적어 전력대비 효율을 증가시킬 수 있고, 유지보수가 용이할 수 있다. In addition, the rotating parts are not provided, and the use of the permanent magnet is less power, can increase the efficiency compared to the power, and can be easy to maintain.
또한, 영구자석을 덕트와 분리하여 단열하여서 영구자석이 열에 의해 자성이 감소되는 것을 방지할 수 있다. In addition, by separating the permanent magnet from the duct and insulated, it is possible to prevent the permanent magnet from being reduced in magnetism by heat.
이상과 같이 비록 한정된 도면에 의해 실시 예들이 설명되었으나, 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 상기의 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다. 예를 들어, 설명된 기술들이 설명된 방법과 다른 순서로 수행되거나, 및/또는 설명된 구조, 장치 등의 구성요소들이 설명된 방법과 다른 형태로 결합 또는 조합되거나, 다른 구성요소 또는 균등물에 의하여 대치되거나 치환되더라도 적절한 결과가 달성될 수 있다. Although embodiments have been described with reference to the accompanying drawings as described above, various modifications and variations are possible to those skilled in the art from the above description. For example, the described techniques may be performed in a different order than the described method, and / or components of the described structure, apparatus, etc. may be combined or combined in a different form than the described method, or may be combined with other components or equivalents. Appropriate results can be achieved even if they are replaced or substituted.
1: 직류 전도식 전자기 펌프
11: 덕트
111: 유입부
112: 토출부
113: 도전부
12: 제1도전판
121, 131: 접촉부
122, 132: 단자부
123, 133: 단자홀
13: 제2도전판
14: 영구자석
15: 상부코어
151, 161: 영구자석 결합부
152, 162: 덕트 인접부
153: 배치홀
154: 제2조절홀
16: 하부코어
163: 제6조절홀
17: 절연부재
21: 제1커버
22: 제2커버
23: 제3커버
231: 덕트홀
232: 지지부
233: 제3조절홀
24: 상부커버
241: 제1관통홀
242: 제2관통홀
243: 제1조절홀
30: 커넥터
31: 커넥터 몸체
32: 패럴
33: 백패럴
34: 너트
40: 지지대
41: 코어지지칼럼
411: 제4조절홀
42: 받침대
421: 제5조절홀
50: 조절나사1: direct current electromagnetic pump 11: duct
111: inlet 112: discharge
113: conductive unit 12: first conductive plate
121, 131:
123 and 133: terminal hole 13: second conductive plate
14: permanent magnet 15: upper core
151, 161: permanent
153: Placement hole 154: Second adjustment hole
16: lower core 163: sixth adjustment hole
17: insulating member 21: first cover
22: second cover 23: third cover
231: duct hole 232: support
233: third adjustment hole 24: upper cover
241: first through hole 242: second through hole
243: first adjusting hole 30: connector
31: connector body 32: parallel
33: backpack 34: nut
40: support 41: core support column
411: fourth adjustment hole 42: pedestal
421: fifth adjusting hole 50: adjusting screw
Claims (14)
상기 덕트의 길이방향과 수직한 방향의 양측에 상기 덕트와 일단이 맞닿아 구비되어서, 상기 덕트에 전류를 통전하는 제1도전판 및 제2도전판;
상기 덕트의 상기 전류의 통전 방향으로 소정간격 이격되어 배치되는 영구자석; 및
일면에 상기 영구자석 쪽으로 돌출 형성되어 상기 영구자석과 맞닿아 결합되는 영구자석 결합부와, 상기 덕트 쪽으로 돌출 형성되되 상기 덕트와 소정간격 이격되는 길이로 돌출 형성되는 덕트 인접부를 포함하고, 상기 덕트의 길이방향과 상기 전류의 통전 방향 모두에 수직한 방향의 양측에 각각 배치되는 상부코어 및 하부코어;
를 포함하는 직류 전도식 전자기 펌프.
A duct through which the conductive fluid containing molten metal flows in the longitudinal direction;
A first conductive plate and a second conductive plate having one end in contact with the duct on both sides of a direction perpendicular to the longitudinal direction of the duct, and conducting a current to the duct;
Permanent magnets spaced at a predetermined interval in the energization direction of the current of the duct; And
A permanent magnet coupling part protruding toward the permanent magnet on one surface and coupled to the permanent magnet, and a duct adjacent part protruding toward the duct and protruding to a length spaced apart from the duct by a length; An upper core and a lower core respectively disposed on both sides of a direction perpendicular to both a longitudinal direction and a current passing direction of the current;
DC conductive electromagnetic pump comprising a.
상기 상부코어 및 하부코어는,
"凹"자 형상의 단면이 일방향으로 연장된 형상인 직류 전도식 전자기 펌프.
The method of claim 1,
The upper core and the lower core,
Direct current-conducting electromagnetic pump having a cross-sectional shape of a “凹” shape extending in one direction.
상기 영구자석의 상기 덕트쪽 면에 구비되어서, 상기 영구자석을 상기 덕트에서 발산하는 열로부터 보호하는 제1커버; 및
상기 영구자석의 상기 덕트의 반대쪽 면에 구비되어서 상기 영구자석을 외부의 영향으로부터 보호하는 제2커버;
를 더 포함하는 직류 전도식 전자기 펌프.
The method of claim 1,
A first cover provided on the duct side of the permanent magnet to protect the permanent magnet from heat emitted from the duct; And
A second cover provided on an opposite side of the duct of the permanent magnet to protect the permanent magnet from external influences;
DC conductive electromagnetic pump further comprising.
상기 제1도전판 및 제2도전판은,
상기 덕트와 일단이 맞닿는 접촉부; 및
상기 접촉부의 타단에서 상부로 돌출되어, 상단에 케이블이 연결되는 단자부;
를 포함하는 직류 전도식 전자기 펌프.
The method of claim 1,
The first conductive plate and the second conductive plate,
A contact portion at which one end contacts the duct; And
A terminal portion protruding upward from the other end of the contact portion to which a cable is connected at the upper end;
DC conductive electromagnetic pump comprising a.
상기 제1도전판은 상기 덕트와 상기 영구자석 사이에 배치되되, 상기 단자부가 상기 상부코어를 관통하는 형태로 배치되고,
상기 상부코어와 상기 제1도전판의 단자부 사이에 구비되어서 절연하는 절연부재;
를 더 포함하는 직류 전도식 전자기 펌프.
The method of claim 4, wherein
The first conductive plate is disposed between the duct and the permanent magnet, the terminal portion is arranged to pass through the upper core,
An insulating member provided between the upper core and the terminal portion of the first conductive plate to insulate it;
DC conductive electromagnetic pump further comprising.
상기 상부코어는 상기 제1도전판의 단자부와 상기 절연부재가 관통 배치되는 배치홀이 형성되고,
상기 배치홀은 상기 상부코어의 일부분의 단면적을 감소시켜 상기 덕트에서 상기 상부코어로 복사된 열이 상기 영구자석으로 전도되는 것을 감소시키는 직류 전도식 전자기 펌프.
The method of claim 5,
The upper core has an arrangement hole through which the terminal portion of the first conductive plate and the insulating member are disposed.
The placement hole reduces the cross-sectional area of a portion of the upper core to reduce the conduction of heat radiated from the duct to the upper core to the permanent magnet.
상기 제1도전판이 관통 결합되는 제1관통홀과, 상기 제2도전판이 관통 결합되는 제2관통홀이 형성되고, 상기 상부코어의 상부에 배치되는 상부커버;
를 더 포함하는 직류 전도식 전자기 펌프.
The method of claim 5,
An upper cover having a first through hole through which the first conductive plate is coupled and a second through hole through which the second conductive plate is coupled through the upper cover;
DC conductive electromagnetic pump further comprising.
상기 상부코어 및 상기 하부코어의 상기 덕트 쪽에 결합되되, 상기 제2도전판을 감싸는 형태로 구비되고, 상부에 상기 상부커버를 지지하는 지지부를 형성되는 제3커버;
를 더 포함하는 직류 전도식 전자기 펌프.
The method of claim 7, wherein
A third cover coupled to the duct side of the upper core and the lower core, the third cover having a shape surrounding the second conductive plate, and having a support part supporting the upper cover;
DC conductive electromagnetic pump further comprising.
상기 상부커버는,
일단이 상기 상부코어에 결합되고 타단이 상기 지지부에 결합되되, 복수의 조절나사로 관통 결합되어서, 조절나사의 체결 깊이로 상부커버의 높이조절이 가능하도록 결합되는 직류 전도식 전자기 펌프.
The method of claim 8,
The upper cover,
One end is coupled to the upper core and the other end is coupled to the support portion, a direct current coupled electromagnetic pump is coupled to allow the height adjustment of the upper cover to the depth of engagement of the adjustment screw.
상기 덕트는,
상기 전도성 유체가 유입되는 유입부;
상기 전도성 유체가 토출되는 토출부; 및
상기 유입부와 상기 토출부 사이에 형성되어, 상기 제1도전판 및 제2도전판이 접촉되는 도전부;
를 포함하는 직류 전도식 전자기 펌프.
The method of claim 1,
The duct,
An inlet through which the conductive fluid is introduced;
A discharge part through which the conductive fluid is discharged; And
A conductive portion formed between the inflow portion and the discharge portion, wherein the first conductive plate and the second conductive plate are in contact with each other;
DC conductive electromagnetic pump comprising a.
이송배관과 상기 덕트를 연결하는 커넥터;
를 더 포함하는 직류 전도식 전자기 펌프.
The method of claim 1,
A connector connecting the transfer pipe and the duct;
DC conductive electromagnetic pump further comprising.
상기 커넥터는 락피팅(Lok fitting)인 직류 전도식 전자기 펌프.
The method of claim 11,
The connector is a lock fitting (Lok fitting) DC conductive electromagnetic pump.
상기 덕트는 상기 용융금속의 온도보다 높은 용융점을 가지는 재질로 형성되는 직류 전도식 전자기 펌프.
The method of claim 1,
The duct is a direct current conductive electromagnetic pump is formed of a material having a melting point higher than the temperature of the molten metal.
상기 덕트 인접부는 상기 덕트의 길이방향의 양모서리가 모따기 또는 라운드된 형상으로 형성되는 직류 전도식 전자기 펌프.The method of claim 1,
The duct adjacent portion is a direct current conductive electromagnetic pump is formed in the longitudinal chamfered or rounded corners of the duct.
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CN117277724A (en) * | 2023-11-09 | 2023-12-22 | 惠州市艾美珈磁电技术股份有限公司 | Permanent magnet type direct current conduction electromagnetic pump |
CN117277724B (en) * | 2023-11-09 | 2024-04-02 | 惠州市艾美珈磁电技术股份有限公司 | Permanent magnet type direct current conduction electromagnetic pump |
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KR102063805B1 (en) | 2020-01-09 |
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