WO2016080607A1 - 자력회전 가속장치 및 이를 포함하는 발전 시스템 - Google Patents

자력회전 가속장치 및 이를 포함하는 발전 시스템 Download PDF

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WO2016080607A1
WO2016080607A1 PCT/KR2015/003842 KR2015003842W WO2016080607A1 WO 2016080607 A1 WO2016080607 A1 WO 2016080607A1 KR 2015003842 W KR2015003842 W KR 2015003842W WO 2016080607 A1 WO2016080607 A1 WO 2016080607A1
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row
magnet
magnet units
axis
magnet unit
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PCT/KR2015/003842
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석세명
석영준
모치이쭈키하추히로
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석세명
석영준
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    • Y10S74/00—Machine element or mechanism
    • Y10S74/09—Perpetual motion gimmicks

Definitions

  • the present invention relates to a magnetic rotation accelerator and a power generation system including the same.
  • the drive source namely, drive motor
  • the drive capacity and rotation speed are determined according to each manufacturer's conditions.
  • the output of the drive motor must be about three times the motor generator output. Therefore, total power generation efficiency falls and energy waste is severe.
  • the problem to be solved by the present invention is to provide a magnetic rotation acceleration device that can achieve high energy efficiency.
  • Another object of the present invention is to provide a power generation system capable of achieving high energy efficiency.
  • An aspect of the magnetic rotation accelerator of the present invention for solving the above problems is an axis; A fixing plate through which the shaft penetrates, and a plurality of first magnet units disposed; And a rotating plate through which the shaft penetrates and faces the fixed plate, and a plurality of second magnet units are disposed, wherein a repulsive force is generated between the plurality of first magnet units and the plurality of second magnet units.
  • the central axis of the first magnet unit in the first row and the central axis of the first magnet unit in the second row are in phase
  • the plurality of second magnet units are arranged in a third row and a fourth row about the axis, the central axis of the second magnet unit in the third row, and the second magnet unit in the fourth row.
  • the central axis of has a phase difference.
  • the rotating plate rotates while looking at the fixed plate about the axis, the third row rotates while looking at the first row, and the fourth row rotates while looking at the second row.
  • the plurality of first magnet units may be spaced apart from each other, and the plurality of second magnet units may be spaced apart from each other.
  • the spacing between the plurality of first magnet units arranged in the second row is wider than the spacing between the plurality of first magnet units arranged in the first row and the spacing between the plurality of second magnet units arranged in the fourth row. May be wider than an interval between a plurality of second magnet units arranged in the third row.
  • the number of the plurality of first magnet units arranged in the first column may be the same as the number of the plurality of first magnet units arranged in the second column.
  • the number of the plurality of second magnet units arranged in the third column and the number of the plurality of second magnet units arranged in the fourth column may be the same.
  • the third column rotates while looking toward the first column, and the number of the plurality of first magnet units disposed in the first column and the number of the plurality of second magnet units arranged in the third column may be different from each other.
  • the first magnet unit in the first row and the second magnet unit in the second row may be in contact with the two straight lines.
  • the straight line facing outward with respect to the axis and in contact with the second magnet unit in the third row may not contact the second magnet unit in the fourth row.
  • the rotating plate may perform a magnetic field surfing operation during the second period of time.
  • the central axis and the magnetic field axis of the first magnet unit are out of phase with each other, and the central axis and the magnetic field axis of the second magnet unit are out of phase with each other.
  • the magnetic field axis of the first magnet unit forms an acute angle in a counterclockwise direction with the central axis of the first magnet unit
  • the magnetic field axis of the second magnet unit forms an acute angle in a clockwise direction with the central axis of the second magnet unit.
  • the size of the fixed plate and the size of the rotating plate may be the same.
  • the size of the fixed plate and the size of the rotating plate are different from each other.
  • Another aspect of the magnetic rotation acceleration device of the present invention for solving the above problems is a shaft; A fixed plate on which the shaft penetrates and a plurality of first magnet units spaced apart from each other; And a rotating plate in which the shaft penetrates and faces the fixing plate, and a plurality of second magnet units spaced apart from each other, wherein a repulsive force is generated between the plurality of first magnet units and the plurality of second magnet units.
  • the plurality of first magnet units are arranged in a first row and a second row about the axis
  • the plurality of second magnet units are arranged in a third row and a fourth row about the axis.
  • the third row rotates while facing the first row, and the number of the plurality of first magnet units disposed in the first row and the number of the plurality of second magnet units disposed in the third row may be different from each other.
  • the fourth row rotates while facing the second row, and the number of the plurality of first magnet units disposed in the second row and the number of the plurality of second magnet units disposed in the fourth row may be different from each other.
  • the central axis and the magnetic field axis of the first magnet unit are out of phase with each other, and the central axis and the magnetic field axis of the second magnet unit are out of phase with each other.
  • Another aspect of the magnetic rotation accelerator of the present invention for solving the above problems is an axis; A fixed plate on which the shaft penetrates and a plurality of first magnet units spaced apart from each other; And a rotating plate in which the shaft penetrates and faces the fixing plate, and a plurality of second magnet units spaced apart from each other, wherein a repulsive force is generated between the plurality of first magnet units and the plurality of second magnet units.
  • the plurality of first magnet units are arranged in a first row and a second row about the axis, and the plurality of second magnet units are arranged in a third row and a fourth row about the axis.
  • the third row rotates while looking at the first row
  • the fourth row rotates while looking at the second row
  • the rotating plate rotates the second magnet unit in the third row causes the first column of the first row to rotate.
  • the time point at which the magnet unit starts to overlap with the magnet unit may be different from the time point at which the second magnet unit in the fourth row starts to overlap with the first magnet unit in the second row.
  • a magnetic rotation acceleration device for solving the other problem is a magnetic rotation acceleration device; And a generator configured to generate power by receiving power from the magnetic rotation accelerator, wherein the magnetic rotation accelerator includes a shaft, a fixed plate through which the shaft penetrates, and a plurality of first magnet units disposed, A rotating plate facing the fixed plate and having a plurality of second magnet units disposed therein, wherein a repulsive force is generated between the plurality of first magnet units and the plurality of second magnet units, and the plurality of first magnet units A first row and a second row about the axis, the center axis of the first magnet unit in the first row and the center axis of the first magnet unit in the second row are disposed in the same phase,
  • the second magnet unit is arranged in a third row and a fourth row around the axis, the central axis of the second magnet unit of the third row and the central axis of the second magnet unit of the fourth row There difference.
  • the magnetic rotation accelerator further includes a power supply connected to the shaft, and the rotating plate is rotated by receiving power from the power supply for a first period, and is supplied from the power supply for a second period after the first period. It can be rotated without being supplied.
  • the second period may be longer than the first period.
  • FIG. 1 is a cross-sectional view for explaining a magnetic rotation accelerator according to a first embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a plan view illustrating the fixing plate of FIG. 1.
  • FIG. 3 is a conceptual diagram for describing a relationship between a plurality of first magnet units installed in the fixing plate of FIG. 2.
  • FIG. 7 is a plan view illustrating the rotating plate of FIG. 1.
  • FIG. 8 is a conceptual diagram for describing a relationship between a plurality of second magnet units installed in the rotating plate of FIG. 7.
  • FIG. 9 is a conceptual view illustrating a method of driving a magnetic rotation accelerator according to a first embodiment of the present invention.
  • FIG. 10 is a cross-sectional view illustrating a magnetic rotation accelerator according to a second embodiment of the present invention.
  • FIG. 11 is a cross-sectional view for describing a magnetic rotation accelerator according to a third exemplary embodiment of the present invention.
  • FIG. 12 is a cross-sectional view for describing a magnetic rotation accelerator according to a fourth exemplary embodiment of the present invention.
  • FIG. 13 is a cross-sectional view for describing a magnetic rotation accelerator according to a fifth exemplary embodiment of the present invention.
  • 14 and 15 are conceptual diagrams for describing the magnetic rotation accelerator of FIG. 13.
  • 16 is a plan view illustrating a magnetic rotation accelerator according to a sixth embodiment of the present invention.
  • 17 is a cross-sectional view for describing a magnetic rotation accelerator according to a sixth embodiment of the present invention.
  • FIGS. 18 and 19 are plan and cross-sectional views illustrating a power generation system according to some embodiments of the present invention.
  • first, second, etc. are used to describe various elements, components and / or sections, these elements, components and / or sections are of course not limited by these terms. These terms are only used to distinguish one element, component or section from another element, component or section. Therefore, the first device, the first component, or the first section mentioned below may be a second device, a second component, or a second section within the technical spirit of the present invention.
  • FIG. 1 is a cross-sectional view for explaining a magnetic rotation accelerator according to a first embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a plan view illustrating the fixing plate of FIG. 1.
  • FIG. 3 is a conceptual diagram for describing a relationship between a plurality of first magnet units installed in the fixing plate of FIG. 2.
  • 4, 5 and 6 are conceptual views for explaining the magnetic field of the first magnet unit installed in the fixing plate of FIG.
  • FIG. 7 is a plan view illustrating the rotating plate of FIG. 1.
  • FIG. FIG. 8 is a conceptual diagram for describing a relationship between a plurality of second magnet units installed in the rotating plate of FIG. 7.
  • 9 is a conceptual view illustrating a method of driving a magnetic rotation accelerator according to a first embodiment of the present invention.
  • a magnetic rotation accelerator 1 according to a first embodiment of the present invention includes a shaft 110, a fixed plate 170, a rotating plate 120, a power supply unit 190, and the like.
  • the shaft 110 is formed to penetrate the fixed plate 170 and the rotating plate 120.
  • a plurality of first magnet units 271, 272, and 275 are disposed on the fixed plate 170.
  • the rotating plate 120 is disposed to face the fixed plate 170, and a plurality of second magnet units 221, 222, and 225 are disposed on the rotating plate 120.
  • Repulsive force is generated between the first magnet units 271, 272, and 275 and the second magnet units 221, 222, and 225. That is, polarities of the first magnet units 271, 272, and 275 facing each other and polarities of the second magnet units 221, 222, and 225 are the same.
  • the N poles of the first magnet units 271, 272, and 275 and the N poles of the second magnet units 221, 222, and 225 may face each other.
  • the stationary plate 170 and the rotating plate 120 are at regular intervals from each other.
  • the fixing plate 170 and the rotating plate 120 may be the same size.
  • the power supply unit 190 is connected to the shaft 110.
  • the power supply unit 190 supplies power to rotate the shaft 110, and as the shaft 110 rotates, the rotating plate 120 rotates together.
  • the power supply unit 190 may be a battery, but is not limited thereto. By using the battery, the magnetic rotation accelerator 1 is easy to move / install and can be used easily regardless of the place. In addition, as described later, since the battery is not used much, even a battery having a small capacity can be used for a long time.
  • the power supply unit 190 supplies power only for the first period, and does not supply power for the second period after the first period. .
  • the second period may be a time longer than the first period.
  • the power supply 190 again supplies power.
  • the power supply unit 190 provides power only for a period during which the rotating plate 120 rotates 1000 to 3000 times. Thereafter, the power supply unit 190 does not supply power for the second period.
  • the rotating plate 120 may continuously rotate using magnetic field surfing. Magnetic field surfing is a concept similar to wind surfing using ocean waves.
  • the magnetic field surfing is a surface of a fixed magnetic field vector wave as a rotating magnetic field vector wave.
  • the relative phase difference of the magnetic field generated between the plurality of first magnet units 271, 272, and 275 installed on the fixed plate 170 and the plurality of second magnet units 221, 222, and 225 installed on the rotating plate 120 is used. You can surf the hush.
  • a plurality of first magnet units 271, 272, and 275 are disposed on the fixed plate 170.
  • the plurality of first magnet units 271, 272, and 275 may form a plurality of rows L1, L2, and L5 about the axis 110.
  • the distance from the axis 110 to the first column L1 is closer than the distance from the axis 110 to the second column L2.
  • three columns L1, L2, and L5 are illustrated, but is not limited thereto. Two rows may be sufficient and four or six rows or less may be sufficient. However, if it is larger than six columns, the magnetic field surfing effect described below may not be high.
  • each row L1, L2, and L5 a plurality of first magnet units 271, 272, and 275 spaced apart from each other are disposed.
  • the number of the plurality of first magnet units 271 arranged in the first column L1 may be the same as the number of the plurality of first magnet units 272 arranged in the second column L2. .
  • Fourteen first magnet units 271 are disposed in the first row L1, and fourteen first magnet units 272 are disposed in the second row L2.
  • eleven to twenty-four first magnet units 271, 272, and 275 may be disposed in the first column L1 and the second column L2.
  • fourteen columns may be disposed in the fifth row L5 disposed between the shaft 110 and the first row L1, similarly to the first row L1 and the second row L2.
  • the fifth column L5 is a row directly in contact with the shaft 110, if the space is limited, the number of the first magnet units 275 may be smaller.
  • the interval W2 between the plurality of first magnet units 272 arranged in the second row L2 is equal to the interval between the plurality of first magnet units 271 arranged in the first row L1. Wider than W1).
  • the central axis CL of the first magnet unit 271 of the first row L1 and the central axis CL of the first magnet unit 272 of the second row L2 are shown. May be parallel to each other.
  • the first magnet unit 275 of the fifth row L5, the first magnet unit 271 of the first row L1, and the first magnet unit 272 of the second row L2 are the same. May be placed in phase.
  • the size of the first magnet unit 272 of the second row L2 may be larger than that of the first magnet unit 271 of the first row L1.
  • the size of the first magnet unit 271 of the first row L1 may be larger than that of the first magnet unit 275 of the fifth row L5.
  • the first magnet unit 271 of the first row L1 and the second magnet unit of the second row L2 are drawn.
  • Reference numerals 221, 222, and 225 may be in contact with two straight lines a1 and a2.
  • the contact with the two straight lines a1 and a2 means that the side walls of the first magnet units 271 and 272 and the two straight lines a1 and a2 overlap.
  • the central axis CL of the first magnet units 271, 272, and 275 in the columns L1, L2, and L5 has a phase difference from the magnetic axes MC1, MC2, and MC5.
  • the central axis CL and the magnetic field axes MC1, MC2, and MC5 may not be parallel to each other.
  • ⁇ 1 may be an acute angle in a counterclockwise direction with respect to the central axis CL.
  • 8 illustrates a case where the angle difference between the corresponding central axis CL and the magnetic field axes MC1, MC2, and MC5 is the same, but is not limited thereto.
  • the angle difference between the central axis CL and the magnetic field axis MC1 and the angle difference between the central axis CL and the magnetic field axis MC2 may be changed in various ways.
  • FIG. 4 is a plan view of a first magnet unit (eg, 271).
  • the north pole of the first magnet unit 271 is shown.
  • FIG. 5 shows a magnetic force vector wave in the first magnet unit 271.
  • the first magnet unit 271 has an unbalanced arbitrary magnetic field, so that the magnetic force vector waves MV1 to MV5 and MV11 to MV15 of the first magnet unit 271 are unbalanced. to be.
  • the MV1 magnetic vector wave may be the largest at the N pole of the first magnet unit 271, and the MV1 magnetic vector wave may be biased to one side (left side in the drawing).
  • the MV11 magnetic vector wave may be the largest at the S pole of the first magnet unit 271, and the MV11 magnetic vector wave may be biased to the other side (the right side in the drawing).
  • the magnetic field axis MC1 may be a continuous flow connecting the largest magnetic force vector waves MV1, as shown in FIG. 4.
  • the first magnet unit 271 may have a magnetic field magnetic field in which the N pole and the S pole are not equal.
  • the angle between the north pole and the south pole may be within 45 degrees from 0 degrees, and the force of the magnetic force may be from 3000 gauss to 5000 gauss, but is not limited thereto.
  • a plurality of second magnet units 221, 222, and 225 are disposed on the rotating plate 120.
  • the plurality of second magnet units 221, 222, and 225 may form a plurality of rows L3, L4, and L6 about the axis 110.
  • the distance from the axis 110 to the third column L3 is closer than the distance from the axis 110 to the fourth column L4.
  • three columns L3, L4, and L6 are illustrated, but is not limited thereto. It may be two rows, or four or more.
  • the third row L3 of the rotating plate 120 rotates while looking at the first row L1 of the fixing plate 170, and the fourth row L4 of the rotating plate 120 is the second row L2 of the fixing plate 170. Looking at) rotates.
  • the sixth column L6 of the rotating plate 120 rotates when looking at the fifth column L5 of the fixing plate 170.
  • a plurality of second magnet units 221, 222, and 225 spaced apart from each other are disposed in each row L3, L4, and L6.
  • the number of the plurality of second magnet units 221 arranged in the third row L3 may be the same as the number of the plurality of second magnet units 222 arranged in the fourth row L4. .
  • Thirteen second magnet units 221 are disposed in the third row L3, and thirteen second magnet units 222 are disposed in the fourth row L4.
  • eleven to twenty-four second magnet units 221, 222, and 225 may be disposed in the third row L3 and the fourth row L4.
  • 13 pieces may be disposed in the same manner as in the third row L3 and the fourth row L4.
  • the sixth row L6 is a row directly in contact with the shaft 110, if the space is limited, the number of the second magnet units 225 may be smaller.
  • the third column L3, the fourth column L4, and the sixth column L6 face the first column L1, the second column L2, and the fifth column L5, respectively.
  • the number of the plurality of first magnet units 271 arranged in the first column L1 and the number of the plurality of second magnet units 221 arranged in the third column L3 are different from each other.
  • the number of the plurality of first magnet units 272 disposed in the second row L2 and the number of the plurality of second magnet units 222 disposed in the fourth row L4 may be different from each other.
  • the interval W4 between the plurality of second magnet units 222 arranged in the fourth row L4 is equal to the interval between the plurality of second magnet units 221 arranged in the third row L3. Wider than W3).
  • the size of the second magnet unit 222 of the fourth row L4 may be larger than that of the second magnet unit 221 of the third row L3.
  • the size of the second magnet unit 221 of the third row L3 may be larger than that of the second magnet unit 225 of the sixth row L6.
  • the central axis CL3 of the second magnet unit 221 of the third row L3 and the central axis CL4 of the second magnet unit 222 of the fourth row L4. are not parallel to each other (ie, there is a phase difference).
  • the second magnet unit 221 of the third row L3 may be disposed at a rear side with a phase difference from the second magnet unit 225 of the sixth row L6.
  • the second magnet unit 222 of the fourth row L4 may be disposed at a rear side with a phase difference from the second magnet unit 221 of the third row L3.
  • the straight line a3 facing outward about the axis and in contact with the second magnet unit 221 of the third row L3 may not contact the second magnet unit 222 of the fourth row L4. have.
  • the central axes CL3, CL4, CL6 of the second magnet units 221, 222, 225 of each row L3, L4, L6 are not parallel to the corresponding magnetic field axes MC3, MC4, MC6 (ie, Phase difference).
  • ⁇ 2 may be an acute angle in a clockwise direction with respect to the central axes CL3, CL4 and CL6.
  • 8 illustrates an example in which angle differences between the corresponding central axes CL3, CL4 and CL6 and magnetic field axes MC3, MC4 and MC6 are the same, but are not limited thereto.
  • the angle difference between the central axis CL3 and the magnetic field axis MC3 and the angle difference between the central axis CL4 and the magnetic field axis MC4 may be different.
  • the power supply unit 190 supplies power for the first period.
  • the first period is to be determined by the size of the rotating plate 120 / stationary plate 170, the size / magnetic force of the first magnet unit 271, 272, 275, the size / magnetic force of the second magnet unit (221, 222, 225) Can be.
  • the first period may be, for example, a period during which the rotating plate 120 is sufficiently rotated so that the rotating plate 120 may have inertia.
  • the power supply unit 190 may provide power only for a period during which the rotating plate 120 rotates 1000 to 3000 revolutions.
  • the power supply unit 190 does not supply power for the second period after the first period. Even without power, the rotating plate 120 may continuously rotate using magnetic field surfing.
  • the second period may be a predetermined fixed time or may be a time that is changed as necessary.
  • the power supply unit 190 may supply power again. As such, the operation of supplying / blocking power may be periodically repeated by the power supply unit 190.
  • the magnetic field surfing operation will be described in more detail with reference to FIG. 9.
  • the first magnet unit 275 of the fifth row L5 and the second magnet unit 225 of the sixth row L6 are mutually different. Crossing (or overlapping each other), the first repulsive force RP1 begins to occur.
  • the first repulsive force RP1 becomes larger as the crossing area (overlap area) between the first magnet unit 275 and the second magnet unit 225 increases, so that the first repulsive force rotates while the rotating plate 120 rotates. (RP1) becomes larger.
  • the second repulsive force RP2 is generated. To start. This is because the second magnet unit 221 of the third row L3 is disposed behind the second magnet unit 225 of the sixth row L6 at a phase difference.
  • the first repulsive force RP1 is continuous.
  • the second repulsive force RP2 becomes larger.
  • the third repulsive force RP3 is generated. To start. This is because the second magnet unit 222 of the fourth row L4 is disposed behind the second magnet unit 221 of the third row L3 with a phase difference.
  • the third repulsive force RP3 begins to increase.
  • the total repulsive force RPt may become stronger over time t1 to time t4.
  • the rotating plate 120 may be rotated more strongly.
  • the process of time t4 at time t1 is repeated continuously.
  • the rotating plate 120 may continue to rotate without power supply for a specific period (ie, the second period described above).
  • the second magnet unit 225 of the sixth row L6 starts to overlap with the first magnet unit 275 of the fifth row L5, and the second magnet of the third row L3
  • the point in time at which the unit 221 starts to overlap with the first magnet unit 271 of the first row L1 is different.
  • the second magnet unit 221 of the third row L3 starts to overlap with the first magnet unit 271 of the first row L1
  • the second magnet unit of the fourth row L4 The timings at which 222 starts to overlap with the first magnet unit 272 in the second row L2 are different. Therefore, as described above, the fixed magnetic force vector wave of the fixed plate 170 is surfaced by the rotating magnetic force vector wave of the rotary plate 120.
  • ⁇ 1 may be an acute angle in a counterclockwise direction about the central axis CL
  • ⁇ 2 may be an acute angle in a clockwise direction about the central axes CL3, CL4, CL6. Due to this configuration, when the rotating plate 120 rotates, the rotating magnetic force vector wave of the rotating plate 120 and the fixed magnetic force vector wave of the fixed plate 170 are connected to each other in continuous rotation.
  • FIGS. 10 is a cross-sectional view illustrating a magnetic rotation accelerator according to a second embodiment of the present invention.
  • 11 is a cross-sectional view for describing a magnetic rotation accelerator according to a third exemplary embodiment of the present invention.
  • 12 is a cross-sectional view for describing a magnetic rotation accelerator according to a fourth exemplary embodiment of the present invention.
  • the following description will focus on differences from those described with reference to FIGS. 1 to 9.
  • the size of the rotating plate 120a is smaller than that of the fixed plate 170a.
  • This configuration is referred to as an inner type magnetic rotation accelerator.
  • the configuration of the first magnet units 271, 272, and 275 in the fixed plate 170 and the configuration of the second magnet units 221, 222, and 225 in the rotating plate 120 are the same as described above.
  • the size of the rotating plate 120b is larger than that of the fixed plate 170b.
  • This configuration is called an outer type magnetic rotation accelerator.
  • the configuration of the first magnet units 271, 272, and 275 in the fixed plate 170 and the configuration of the second magnet units 221, 222, and 225 in the rotating plate 120 are the same as described above.
  • the rotation plates 120 and 121 may be disposed at both sides of the fixed plate 170. As the number of rotating plates 120 and 121 increases, greater rotational force can be made.
  • FIG. 13 is a cross-sectional view for describing a magnetic rotation accelerator according to a fifth exemplary embodiment of the present invention.
  • 14 and 15 are conceptual diagrams for describing the magnetic rotation accelerator of FIG. 13. 14 and 15 show a part of the magnetic rotation accelerator shown in FIG.
  • the magnetic rotation accelerator 5 according to the fifth embodiment of the present invention includes a fixed plate 170 and a plurality of rotating plates 120 to form a harmonic drive system. Can be configured. By combining the above-described inner type magnetic rotation accelerator and the outer type magnetic rotation accelerator, a magnetic rotation accelerator having a large size can be formed. Such a magnetic rotation accelerator 5 can be introduced into a power motor, a portable machine, or the like.
  • the shaft 1110 may include a fixed plate 1170 and rotating plates 1120 and 1123 above and below the fixed plate 1170, respectively.
  • Rotating plates 1121 and 1124 are disposed on the shaft 1111.
  • Rotating plates 1122 and 1125 are disposed on the shaft 1112. At least two of the plurality of rotating plates 1120 to 1125 may have different sizes.
  • the fixing plate 1170 may include a first portion 1170b located therein and a second portion 1170a formed to surround the first portion 1170b.
  • the second portions 1170a of the fixed plate 1170 generate repulsion with the rotating plates 1120, 1121, and 1122 (see R1 and R2). In addition, repulsion may occur between the rotating plates 1120, 1121, and 1122 (see T1 and T2).
  • the first portion 1170b of the fixed plate 1170 generates repulsive force with the rotary plates 1123, 1124, and 1125 (see R3 and R4).
  • repulsion may occur between the rotating plates 1123, 1124, and 1125 (see T3 and T4).
  • 16 is a plan view illustrating a magnetic rotation accelerator according to a sixth embodiment of the present invention.
  • 17 is a cross-sectional view for describing a magnetic rotation accelerator according to a sixth embodiment of the present invention. 16 and 17 specifically illustrate the magnetic rotation accelerator of FIGS. 1 to 8.
  • the magnetic rotation accelerator 6 includes a fixed plate 170, a rotating plate 120, a motor 301, an electromagnetic clutch 302, and a ball bearing ( 304, 314, ball screw 308, guide shaft 307, lower support 310, upper support 320, geared motor 312, leveling foot leveling foot 315, pulley 330, and the like.
  • the guide shaft 307 is disposed between the lower support 310 and the upper support 320.
  • the guide shaft 307 is disposed to space between the lower support 310 and the upper support 320.
  • four guide shafts 307 may be disposed at the edge of the lower support 310 and the edge of the upper support 320.
  • the leveling foot 315 may adjust the height of the lower support 310.
  • the electromagnetic clutch 302 and the motor 301 may be disposed on the upper support 320. Through the on / off operation of the electromagnetic clutch 302, the motor 301 rotates or does not rotate.
  • the motor 301 includes a battery therein and may be a DC motor, but is not limited thereto.
  • components such as a fixed plate 170, a rotating plate 120, a shaft 110, and a geared motor 312 may be disposed.
  • the shaft 110 is connected to the motor 301, and the shaft 110 rotates according to the operation of the motor 301.
  • the motor 301 may be in an on state for a first period of time, and the motor 301 may be in an off state for a second period after the first period. While the motor 301 is in the off state, the rotating plate 120 may rotate by a magnetic field surfing operation.
  • Geared motor 301 is connected to ball screw 308.
  • the geared motor 301 is for adjusting the gap between the fixed plate 170 and the rotating plate 120.
  • the fixed plate 170 may be raised or lowered or the rotating plate 120 may be raised or lowered. By adjusting the gap, the repulsive force of the magnet can be adjusted.
  • FIGS. 18 and 19 are plan and cross-sectional views illustrating a power generation system according to some embodiments of the present invention.
  • the power generation system 10 includes a magnetic rotation accelerator 6 and a generator 7 that receives power from the magnetic rotation accelerator 6. It includes.
  • the magnetic rotation accelerator 1 includes a shaft 110, a fixing plate 170 through which the shaft 110 penetrates, and a plurality of first magnet units 271, 272, and 275 are disposed, and the shaft.
  • 110 may include a rotating plate 120 that penetrates and faces the fixed plate 170, and includes a plurality of second magnet units 221, 222, and 225.
  • a repulsive force is generated between the plurality of first magnet units 271, 272, and 275 and the plurality of second magnet units 221, 222, and 225, and the plurality of first magnet units 271, 272, and 275 have a shaft
  • the first column L1 and the second column L2 are arranged around the center 110, and the central axis of the first magnet unit 271 of the first column L1 and the second column L2 are formed.
  • the central axes of the one magnet unit 272 are arranged in phase with each other.
  • the plurality of second magnet units 221, 222, and 225 are arranged to form a third row L3 and a fourth row L4 about the axis 110, and the second magnet units in the third row L3.
  • the central axis of 221 and the central axis of the second magnet unit 222 of the fourth row L4 may be in phase with each other.
  • the motor 301 may be turned on for the first period of time, and the motor 301 may be turned off for the second period after the first period. While the motor 301 is in the off state, the rotating plate 120 may rotate by a magnetic field surfing operation.
  • the pulley 330 is installed on the shaft 110 of the magnetic rotation acceleration device (1).
  • the pulley 330 and the pulley 430 of the generator 7 are connected through the belt 510.
  • the pulley 430 is connected to the first gear 411, and the first gear 411 and the second gear 412 are engaged. Accordingly, when the shaft 110 of the magnetic rotation accelerator 1 rotates, the rotational force is transmitted to the generator 7 through the pulleys 330 and 430, the belt 510, and the gears 411 and 412.
  • the generator 7 generates power using this rotational force.
  • the motor 301 When the magnetic rotation accelerator 1 is used as described above, the motor 301 operates for a predetermined period only during a necessary period. In the remaining period, the motor 301 is operated through the magnetic field surfing operation. Therefore, the power generation system 10 employing the magnetic rotation accelerator 1 has a high total power generation efficiency and consumes little energy.

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Abstract

자력회전 가속장치 및 발전 시스템이 제공된다. 상기 자력회전 가속장치는 축; 상기 축이 관통하고, 다수의 제1 자석 유닛이 배치된 고정판; 및 상기 축이 관통하고 상기 고정판과 마주보고, 다수의 제2 자석 유닛이 배치된 회전판을 포함하되, 상기 다수의 제1 자석 유닛과 상기 다수의 제2 자석 유닛 사이에는 척력이 발생되고, 상기 다수의 제1 자석 유닛은 상기 축을 중심으로 제1 열 및 제2 열을 이루어 배치되고, 상기 제1 열의 상기 제1 자석 유닛의 중심축과, 상기 제2 열의 상기 제1 자석 유닛의 중심축은 서로 동일한 위상에 배치되고, 상기 다수의 제2 자석 유닛은 상기 축을 중심으로 제3 열과 제4 열을 이루어 배치되고, 상기 제3 열의 상기 제2 자석 유닛의 중심축과, 상기 제4 열의 상기 제2 자석 유닛의 중심축은 서로 위상차가 난다.

Description

자력회전 가속장치 및 이를 포함하는 발전 시스템
본 발명은 자력회전 가속장치 및 이를 포함하는 발전 시스템에 관한 것이다.
종래의 발전기의 구동원(즉, 구동 모터)은, 각 제조사 조건에 따라 구동용량 및 회전수가 정해져 있다. 따라서, 발전기의 정격 출력을 발생하기 위해서, 구동 모터의 출력은 모터 발전기 출력의 약 3배 정도가 되어야 한다. 따라서, 발전 총효율이 떨어지고, 에너지 낭비가 심하다.
본 발명이 해결하려는 과제는, 에너지 고효율화를 도모할 수 있는 자력회전 가속장치를 제공하는 것이다.
본 발명이 해결하려는 다른 과제는, 에너지 고효율화를 도모할 수 있는 발전 시스템을 제공하는 것이다.
본 발명이 해결하려는 과제들은 이상에서 언급한 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 자력회전 가속장치의 일 면(aspect)는 축; 상기 축이 관통하고, 다수의 제1 자석 유닛이 배치된 고정판; 및 상기 축이 관통하고 상기 고정판과 마주보고, 다수의 제2 자석 유닛이 배치된 회전판을 포함하되, 상기 다수의 제1 자석 유닛과 상기 다수의 제2 자석 유닛 사이에는 척력이 발생되고, 상기 다수의 제1 자석 유닛은 상기 축을 중심으로 제1 열 및 제2 열을 이루어 배치되고, 상기 제1 열의 상기 제1 자석 유닛의 중심축과, 상기 제2 열의 상기 제1 자석 유닛의 중심축은 동일한 위상에 배치되고, 상기 다수의 제2 자석 유닛은 상기 축을 중심으로 제3 열과 제4 열을 이루어 배치되고, 상기 제3 열의 상기 제2 자석 유닛의 중심축과, 상기 제4 열의 상기 제2 자석 유닛의 중심축은 위상차가 있다.
상기 회전판은 상기 축을 중심으로 상기 고정판을 바라보면서 회전하고, 상기 제3 열은 상기 제1 열을 바라보며 회전하고, 상기 제4 열은 상기 제2 열을 바라보면 회전할 수 있다.
상기 다수의 제1 자석 유닛은 서로 이격되고, 상기 다수의 제2 자석 유닛은 서로 이격될 수 있다.
상기 제2 열에 배치된 다수의 제1 자석 유닛 사이의 간격은, 상기 제1 열에 배치된 다수의 제1 자석 유닛 사이의 간격보다 넓고, 상기 제4 열에 배치된 다수의 제2 자석 유닛 사이의 간격은, 상기 제3 열에 배치된 다수의 제2 자석 유닛 사이의 간격보다 넓을 수 있다.
상기 제1 열에 배치된 다수의 제1 자석 유닛의 개수와, 상기 제2 열에 배치된 다수의 제1 자석 유닛의 개수는 동일할 수 있다.
상기 제3 열에 배치된 다수의 제2 자석 유닛의 개수와, 상기 제4 열에 배치된 다수의 제2 자석 유닛의 개수는 동일할 수 있다.
상기 제3 열은 상기 제1 열을 바라보며 회전하고, 상기 제1 열에 배치된 다수의 제1 자석 유닛의 개수와, 상기 제3 열에 배치된 다수의 제2 자석 유닛의 개수는 서로 다를 수 있다.
상기 축을 중심으로 밖을 향하는 2개의 직선을 그었을 때, 상기 제1 열의 상기 제1 자석 유닛과 상기 제2 열의 상기 제2 자석 유닛은 상기 2개의 직선에 모두 접할 수 있다.
상기 축을 중심으로 밖을 향하고 상기 제3 열의 상기 제2 자석 유닛에 접하는 직선은, 상기 제4 열의 상기 제2 자석 유닛과 접하지 않을 수 있다.
상기 축과 연결된 전원 공급부를 더 포함하고, 상기 회전판은 제1 기간동안 상기 전원 공급부로부터 전원을 공급받아 회전되고, 상기 제1 기간 이후의 제2 기간동안 상기 전원 공급부로부터 전원을 공급받지 않고 회전되고, 상기 회전판은 상기 제2 기간동안 자장 서핑 동작을 수행할 수 있다.
상기 제1 자석 유닛의 중심축과 자장축은 서로 위상차가 있고, 상기 제2 자석 유닛의 중심축과 자장축은 서로 위상차가 있다.
상기 제1 자석 유닛의 자장축은, 상기 제1 자석 유닛의 중심축과 반시계 방향으로 예각을 이루고, 상기 제2 자석 유닛의 자장축은, 상기 제2 자석 유닛의 중심축과 시계 방향으로 예각을 이룰 수 있다.
상기 고정판의 사이즈와, 상기 회전판의 사이즈는 서로 동일할 수 있다.
상기 고정판의 사이즈와, 상기 회전판의 사이즈는 서로 다르다.
상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 자력회전 가속장치의 다른 면은 축; 상기 축이 관통하고, 서로 이격된 다수의 제1 자석 유닛이 배치된 고정판; 및 상기 축이 관통하고 상기 고정판과 마주보고, 서로 이격된 다수의 제2 자석 유닛이 배치된 회전판을 포함하되, 상기 다수의 제1 자석 유닛과 상기 다수의 제2 자석 유닛 사이에는 척력이 발생되고, 상기 다수의 제1 자석 유닛은 상기 축을 중심으로 제1 열 및 제2 열을 이루어 배치되고, 상기 다수의 제2 자석 유닛은 상기 축을 중심으로 제3 열과 제4 열을 이루어 배치되고, 상기 제3 열은 상기 제1 열을 바라보며 회전하고, 상기 제1 열에 배치된 다수의 제1 자석 유닛의 개수와, 상기 제3 열에 배치된 다수의 제2 자석 유닛의 개수는 서로 다를 수 있다.
상기 제4 열은 상기 제2 열을 바라보며 회전하고, 상기 제2 열에 배치된 다수의 제1 자석 유닛의 개수와, 상기 제4 열에 배치된 다수의 제2 자석 유닛의 개수는 서로 다를 수 있다.
상기 제1 자석 유닛의 중심축과 자장축은 서로 위상차가 있고, 상기 제2 자석 유닛의 중심축과 자장축은 서로 위상차가 있다.
상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 자력회전 가속장치의 또 다른 면은 축; 상기 축이 관통하고, 서로 이격된 다수의 제1 자석 유닛이 배치된 고정판; 및 상기 축이 관통하고 상기 고정판과 마주보고, 서로 이격된 다수의 제2 자석 유닛이 배치된 회전판을 포함하되, 상기 다수의 제1 자석 유닛과 상기 다수의 제2 자석 유닛 사이에는 척력이 발생되고, 상기 다수의 제1 자석 유닛은 상기 축을 중심으로 제1 열 및 제2 열을 이루어 배치되고, 상기 다수의 제2 자석 유닛은 상기 축을 중심으로 제3 열과 제4 열을 이루어 배치되고, 상기 제3 열은 상기 제1 열을 바라보며 회전하고, 상기 제4 열은 상기 제2 열을 바라보며 회전하고, 상기 회전판이 회전하는 동안, 상기 제3 열의 상기 제2 자석 유닛이 상기 제1 열의 상기 제1 자석 유닛과 오버랩되기 시작하는 시점과, 상기 제4열의 상기 제2 자석 유닛이 상기 제2 열의 상기 제1 자석 유닛과 오버랩되기 시작하는 시점이 서로 다를 수 있다.
상기 다른 과제를 해결하기 위한 본 발명의 발전 시스템의 다른 면은 자력회전 가속장치; 및 상기 자력회전 가속장치로부터 동력을 제공받아 발전하는 발전기를 포함하고, 상기 자력회전 가속장치는 축과, 상기 축이 관통하고, 다수의 제1 자석 유닛이 배치된 고정판과, 상기 축이 관통하고 상기 고정판과 마주보고, 다수의 제2 자석 유닛이 배치된 회전판을 포함하되, 상기 다수의 제1 자석 유닛과 상기 다수의 제2 자석 유닛 사이에는 척력이 발생되고, 상기 다수의 제1 자석 유닛은 상기 축을 중심으로 제1 열 및 제2 열을 이루어 배치되고, 상기 제1 열의 상기 제1 자석 유닛의 중심축과, 상기 제2 열의 상기 제1 자석 유닛의 중심축은 동일한 위상에 배치되고, 상기 다수의 제2 자석 유닛은 상기 축을 중심으로 제3 열과 제4 열을 이루어 배치되고, 상기 제3 열의 상기 제2 자석 유닛의 중심축과, 상기 제4 열의 상기 제2 자석 유닛의 중심축은 서로 위상차가 있다.
상기 자력회전 가속장치는 상기 축과 연결된 전원 공급부를 더 포함하고, 상기 회전판은 제1 기간동안 상기 전원 공급부로부터 전원을 공급받아 회전되고, 상기 제1 기간 이후의 제2 기간동안 상기 전원 공급부로부터 전원을 공급받지 않고 회전될 수 있다.
상기 제2 기간은 상기 제1 기간보다 길 수 있다.
본 발명의 기타 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다.
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 자력회전 가속장치를 설명하기 위한 단면도이다.
도 2는 도 1의 고정판을 설명하기 위한 평면도이다.
도 3은 도 2의 고정판에 설치된 다수의 제1 자석 유닛의 관계를 설명하기 위한 개념도이다.
도 4, 도 5 및 도 6은 도 2의 고정판에 설치된 제1 자석 유닛의 자장을 설명하기 위한 개념도이다.
도 7은 도 1의 회전판을 설명하기 위한 평면도이다.
도 8은 도 7의 회전판에 설치된 다수의 제2 자석 유닛의 관계를 설명하기 위한 개념도이다.
도 9는 본 발명의 제1 실시예에 따른 자력회전 가속장치의 구동 방법을 설명하기 위한 개념도이다.
도 10은 본 발명의 제2 실시예에 따른 자력회전 가속장치를 설명하기 위한 단면도이다.
도 11은 본 발명의 제3 실시예에 따른 자력회전 가속장치를 설명하기 위한 단면도이다.
도 12는 본 발명의 제4 실시예에 따른 자력회전 가속장치를 설명하기 위한 단면도이다.
도 13은 본 발명의 제5 실시예에 따른 자력회전 가속장치를 설명하기 위한 단면도이다.
도 14 및 도 15는 도 13의 자력회전 가속장치를 설명하기 위한 개념도이다.
도 16은 본 발명의 제6 실시예에 따른 자력회전 가속장치를 설명하기 위한 평면도이다.
도 17은 본 발명의 제6 실시예에 따른 자력회전 가속장치를 설명하기 위한 단면도이다.
도 18 및 도 19는 본 발명의 몇몇 실시예에 따른 발전 시스템을 설명하기 위한 평면도 및 단면도이다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.
하나의 소자(elements)가 다른 소자와 "접속된(connected to)" 또는 "커플링된(coupled to)" 이라고 지칭되는 것은, 다른 소자와 직접 연결 또는 커플링된 경우 또는 중간에 다른 소자를 개재한 경우를 모두 포함한다. 반면, 하나의 소자가 다른 소자와 "직접 접속된(directly connected to)" 또는 "직접 커플링된(directly coupled to)"으로 지칭되는 것은 중간에 다른 소자를 개재하지 않은 것을 나타낸다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다. "및/또는"은 언급된 아이템들의 각각 및 하나 이상의 모든 조합을 포함한다.
비록 제1, 제2 등이 다양한 소자, 구성요소 및/또는 섹션들을 서술하기 위해서 사용되나, 이들 소자, 구성요소 및/또는 섹션들은 이들 용어에 의해 제한되지 않음은 물론이다. 이들 용어들은 단지 하나의 소자, 구성요소 또는 섹션들을 다른 소자, 구성요소 또는 섹션들과 구별하기 위하여 사용하는 것이다. 따라서, 이하에서 언급되는 제1 소자, 제1 구성요소 또는 제1 섹션은 본 발명의 기술적 사상 내에서 제2 소자, 제2 구성요소 또는 제2 섹션일 수도 있음은 물론이다.
본 명세서에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 "포함한다(comprises)" 및/또는 "포함하는(comprising)"은 언급된 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자는 하나 이상의 다른 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다.
다른 정의가 없다면, 본 명세서에서 사용되는 모든 용어(기술 및 과학적 용어를 포함)는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 공통적으로 이해될 수 있는 의미로 사용될 수 있을 것이다. 또 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 용어들은 명백하게 특별히 정의되어 있지 않는 한 이상적으로 또는 과도하게 해석되지 않는다.
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 자력회전 가속장치를 설명하기 위한 단면도이다. 도 2는 도 1의 고정판을 설명하기 위한 평면도이다. 도 3은 도 2의 고정판에 설치된 다수의 제1 자석 유닛의 관계를 설명하기 위한 개념도이다. 도 4, 도 5 및 도 6은 도 2의 고정판에 설치된 제1 자석 유닛의 자장을 설명하기 위한 개념도이다. 도 7은 도 1의 회전판을 설명하기 위한 평면도이다. 도 8은 도 7의 회전판에 설치된 다수의 제2 자석 유닛의 관계를 설명하기 위한 개념도이다. 도 9은 본 발명의 제1 실시예에 따른 자력회전 가속장치의 구동 방법을 설명하기 위한 개념도이다.
우선 도 1을 참조하면, 본 발명의 제1 실시예에 따른 자력회전 가속장치(1)는 축(110), 고정판(170), 회전판(120), 전원 공급부(190) 등을 포함한다.
축(110)은 고정판(170)과 회전판(120)을 관통하도록 형성된다.
고정판(170)에는 다수의 제1 자석 유닛(271, 272, 275)이 배치된다. 회전판(120)은 고정판(170)과 마주보도록 배치되고, 회전판(120)에는 다수의 제2 자석 유닛(221, 222, 225)이 배치된다. 제1 자석 유닛(271, 272, 275)과 제2 자석 유닛(221, 222, 225) 사이에는 척력이 발생된다. 즉, 마주보는 제1 자석 유닛(271, 272, 275)의 극성과 제2 자석 유닛(221, 222, 225)의 극성은 서로 동일하다. 예를 들어, 제1 자석 유닛(271, 272, 275)의 N극과, 제2 자석 유닛(221, 222, 225)의 N극이 서로 마주볼 수 있다. 따라서, 도시된 것과 같이, 고정판(170)과 회전판(120)은 서로 일정한 간격을 두고 있다.
도시된 것과 같이, 고정판(170)과 회전판(120)은 서로 동일한 사이즈일 수 있다.
축(110)에는 전원 공급부(190)가 연결된다. 전원 공급부(190)는 전원을 공급하여 축(110)을 회전시키고, 축(110)이 회전함에 따라 회전판(120)은 같이 회전한다. 전원 공급부(190)는 배터리(battery)일 수 있으나, 이에 한정되지 않는다. 배터리를 사용함으로써, 자력회전 가속장치(1)는 이동/설치가 용이하고, 장소에 관계없이 쉽게 사용할 수 있다. 또한, 후술하는 것과 같이, 배터리의 사용이 많지 않기 때문에, 적은 용량의 배터리로도 오랜 기간동안 사용할 수 있다.
한편, 본 발명의 제1 실시예에 따른 자력회전 가속장치(1)에서, 전원 공급부(190)는 제1 기간동안만 전원을 공급하고, 제1 기간 이후의 제2 기간동안 전원을 공급하지 않는다. 여기서, 제2 기간은 제1 기간보다 충분히 긴 시간일 수 있다. 제2 기간 후에, 다시 전원 공급부(190)는 전원을 공급한다. 이와 같은 방식으로, 전원 공급을 주기적으로 할 수 있다. 예를 들어, 전원 공급부(190)는 회전판(120)이 1000~3000회 회전할 기간만 전원을 제공한다. 그 후, 전원 공급부(190)는 제2 기간동안 전원을 공급하지 않는다. 전원을 공급하지 않아도, 회전판(120)은 자장 서핑(magnetic field surfing) 동작을 이용하여, 계속적으로 회전할 수 있다. 자장 서핑은, 바다의 파도를 이용하는 윈드 서핑과 유사한 개념으로, 자석의 자력 분포파를 벡터로 볼 때, 고정 자력 벡터파를 회전 자력 벡터파로 서핑하는 것이다. 고정판(170)에 설치된 다수의 제1 자석 유닛(271, 272, 275)과, 회전판(120)에 설치된 다수의 제2 자석 유닛(221, 222, 225) 사이에 발생하는 자장의 상대적 위상차를 이용하여, 자장 서핑을 할 수 있다.
이하에서, 도 2 내지 도 8을 이용하여, 자장 서핑을 하기 위한 고정판(170)과 회전판(120)의 예시적 구성을 설명한다.
우선 도 2 내지 도 6를 이용하여, 고정판(170)을 먼저 설명한다. 고정판(170) 상에는 다수의 제1 자석 유닛(271, 272, 275)이 배치된다. 다수의 제1 자석 유닛(271, 272, 275)은 축(110)을 중심으로 다수의 열(L1, L2, L5)을 이룰 수 있다. 따라서, 예를 들어, 축(110)에서 제1 열(L1)까지의 거리는, 축(110)에서 제2 열(L2)까지의 거리보다 가깝다. 도 2에서는 3개의 열(L1, L2, L5)을 도시하였으나, 이에 한정되지 않는다. 2개의 열일 수도 있고, 4개 이상 6열 이하일 수도 있다. 다만, 6열보다 크게 되면, 아래에서 설명할 자장 서핑 효과가 높지 않을 수 있다.
각 열(L1, L2, L5)에는 서로 이격된 다수의 제1 자석 유닛(271, 272, 275)이 배치된다.
구체적으로, 제1 열(L1)에 배치된 다수의 제1 자석 유닛(271)의 개수와, 제2 열(L2)에 배치된 다수의 제1 자석 유닛(272)의 개수는 동일할 수 있다. 제1 열(L1)에는 14개의 제1 자석 유닛(271)이 배치되고, 제2 열(L2)에는 14개의 제1 자석 유닛(272)이 배치된다. 제1 열(L1) 및 제2 열(L2)에는, 예를 들어, 11개에서 24개의 제1 자석 유닛(271, 272, 275)이 배치될 수 있다.
또한, 축(110)과 제1 열(L1) 사이에 배치된 제5 열(L5)에는, 제1 열(L1), 제2 열(L2)과 마찬가지로 14개가 배치될 수 있다. 다만, 제5 열(L5)은 축(110)과 바로 접하는 열이기 때문에, 공간상의 제약이 있다면, 제1 자석 유닛(275)의 개수가 더 적을 수도 있다.
또한, 제2 열(L2)에 배치된 다수의 제1 자석 유닛(272) 사이의 간격(W2)은, 제1 열(L1)에 배치된 다수의 제1 자석 유닛(271) 사이의 간격(W1)보다 넓다.
도 3에 도시된 것과 같이, 제1 열(L1)의 제1 자석 유닛(271)의 중심축(CL)과, 제2 열(L2)의 제1 자석 유닛(272)의 중심축(CL)은 서로 나란할 수 있다. 다르게 표현하면, 제5 열(L5)의 제1 자석 유닛(275), 제1 열(L1)의 제1 자석 유닛(271), 제2 열(L2)의 제1 자석 유닛(272)은 동일한 위상에 배치될 수 있다.
제1 열(L1)의 제1 자석 유닛(271)의 사이즈보다 제2 열(L2)의 제1 자석 유닛(272)의 사이즈가 클 수 있다. 제5 열(L5)의 제1 자석 유닛(275)의 사이즈보다 제1 열(L1)의 제1 자석 유닛(271)의 사이즈가 클 수 있다.
또한, 축(110)을 중심으로 밖을 향하는 2개의 직선(a1, a2)을 그었을 때, 제1 열(L1)의 제1 자석 유닛(271)과 제2 열(L2)의 제2 자석 유닛(221, 222, 225)은 2개의 직선(a1, a2)에 모두 접할 수 있다. 여기서, 2개의 직선(a1, a2)에 접한다는 의미는, 제1 자석 유닛(271, 272)의 측벽과, 2개의 직선(a1, a2)이 오버랩된다는 의미이다.
한편, 각 열(L1, L2, L5)의 제1 자석 유닛(271, 272, 275)의 중심축(CL)은 자장축(magnetic axis)(MC1, MC2, MC5)과 위상차가 있다. 전체적인 시스템상의 위치차가 있다. 도시된 것과 같이, 중심축(CL)과 자장축(MC1, MC2, MC5)는 서로 나란하지 않을 수 있다.
예를 들어, 대응되는 중심축(CL)과 자장축(MC1, MC2, MC5) 사이에는 θ1의 각도차이가 있을 수 있다. θ1은 중심축(CL)을 중심으로, 반시계 방향으로 예각일 수 있다. 한편, 도 8에서는 예시적으로 대응되는 중심축(CL)과 자장축(MC1, MC2, MC5)사이의 각도차가 동일한 경우를 도시하였으나, 이에 한정되지 않는다. 예를 들어, 중심축(CL)와 자장축(MC1) 사이의 각도차이와, 중심축(CL)와 자장축(MC2) 사이의 각도차이가 여러가지로 바뀔 수 있다.
여기서 도 4, 도 5 및 도 6를 참조하면, 도 4는 제1 자석 유닛(예를 들어, 271)의 평면도이다. 예를 들어, 제1 자석 유닛(271)의 N극을 도시한 것이다. 도 5는 제1 자석 유닛(271)에 자력벡터파를 도시한 것이다. 도 4 및 도 5에 도시된 것과 같이, 제1 자석 유닛(271)은 불균형한 임의 자장을 가지고 있어서, 제1 자석 유닛(271)의 자력 벡터파(MV1~MV5, MV11~MV15)는 불균형적이다. 예를 들어, 제1 자석 유닛(271)의 N극에서 MV1 자력벡터파가 가장 크고, MV1 자력 벡터파는 한쪽(도면에서 왼쪽)으로 치우쳐 있을 수 있다. 제1 자석 유닛(271)의 S극에서 MV11 자력벡터파가 가장 크고, MV11 자력 벡터파는 다른 쪽(도면에서 오른쪽)으로 치우쳐 있을 수 있다.
자장축(MC1)은 도 4에 도시된 것과 같이, 가장 큰 자력 벡터파(MV1)들을 연결한 연속된 흐름일 수 있다.
도 6에 도시된 것과 같이, 제1 자석 유닛(271)은 N극과 S극이 균등하지 않은 자력선 자장을 가질 수 있다. 예를 들어, N극과 S극의 각도는 0도에서 45도 이내일 수 있고, 자력의 힘은 3000가우스에서 5000가우스일 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.
도 7 및 도 8을 이용하여, 회전판(120)을 설명한다.
회전판(120)에는 다수의 제2 자석 유닛(221, 222, 225)이 배치된다. 다수의 제2 자석 유닛(221, 222, 225)은 축(110)을 중심으로 다수의 열(L3, L4, L6)을 이룰 수 있다. 따라서, 예를 들어, 축(110)에서 제3 열(L3)까지의 거리는, 축(110)에서 제4 열(L4)까지의 거리보다 가깝다. 도 7에서는 3개의 열(L3, L4, L6)을 도시하였으나, 이에 한정되지 않는다. 2개의 열일 수도 있고, 4개 이상일 수도 있다.
회전판(120)의 제3 열(L3)은 고정판(170)의 제1 열(L1)을 바라보며 회전하고, 회전판(120)의 제4 열(L4)은 고정판(170)의 제2 열(L2)을 바라보며 회전하게 된다. 회전판(120)의 제6 열(L6)은 고정판(170)의 제5 열(L5)을 바라보면 회전한다.
각 열(L3, L4, L6)에는 서로 이격된 다수의 제2 자석 유닛(221, 222, 225)이 배치된다.
구체적으로, 제3 열(L3)에 배치된 다수의 제2 자석 유닛(221)의 개수와, 제4 열(L4)에 배치된 다수의 제2 자석 유닛(222)의 개수는 동일할 수 있다. 제3 열(L3)에는 13개의 제2 자석 유닛(221)이 배치되고, 제4 열(L4)에는 13개의 제2 자석 유닛(222)이 배치된다. 제3 열(L3) 및 제4 열(L4)에는, 예를 들어, 11개에서 24개의 제2 자석 유닛(221, 222, 225)이 배치될 수 있다.
또한, 축(110)과 제3 열(L3) 사이에 배치된 제6 열(L6)에는, 제3 열(L3), 제4 열(L4)과 마찬가지로 13개가 배치될 수 있다. 다만, 제6 열(L6)은 축(110)과 바로 접하는 열이기 때문에, 공간상의 제약이 있다면, 제2 자석 유닛(225)의 개수가 더 적을 수도 있다.
전술한 것과 같이, 제3 열(L3), 제4 열(L4), 제6 열(L6)은 각각 제1 열(L1), 제2 열(L2), 제5 열(L5)을 마주보고 회전한다. 그런데, 제1 열(L1)에 배치된 다수의 제1 자석 유닛(271)의 개수와, 제3 열(L3)에 배치된 다수의 제2 자석 유닛(221)의 개수는 서로 다르다. 마찬가지로, 제2 열(L2)에 배치된 다수의 제1 자석 유닛(272)의 개수와, 제4 열(L4)에 배치된 다수의 제2 자석 유닛(222)의 개수는 서로 다를 수 있다.
또한, 제4 열(L4)에 배치된 다수의 제2 자석 유닛(222) 사이의 간격(W4)은, 제3 열(L3)에 배치된 다수의 제2 자석 유닛(221) 사이의 간격(W3)보다 넓다.
제3 열(L3)의 제2 자석 유닛(221)의 사이즈보다 제4 열(L4)의 제2 자석 유닛(222)의 사이즈가 클 수 있다. 제6 열(L6)의 제2 자석 유닛(225)의 사이즈보다 제3 열(L3)의 제2 자석 유닛(221)의 사이즈가 클 수 있다.
도 8에 도시된 것과 같이, 제3 열(L3)의 제2 자석 유닛(221)의 중심축(CL3)과, 제4 열(L4)의 제2 자석 유닛(222)의 중심축(CL4)은 서로 나란하지 않다(즉, 위상차가 있다). 구체적으로, 제3 열(L3)의 제2 자석 유닛(221)은 제6 열(L6)의 제2 자석 유닛(225)보다 위상차를 두고 뒤쪽에 배치될 수 있다. 제4 열(L4)의 제2 자석 유닛(222)은 제3 열(L3)의 제2 자석 유닛(221)보다 위상차를 두고 뒤쪽에 배치될 수 있다. 구체적으로, 축을 중심으로 밖을 향하고 제3 열(L3)의 제2 자석 유닛(221)에 접하는 직선(a3)은, 제4 열(L4)의 제2 자석 유닛(222)과 접하지 않을 수 있다.
각 열(L3, L4, L6)의 제2 자석 유닛(221, 222, 225)의 중심축(CL3, CL4, CL6)은 대응되는 자장축(MC3, MC4, MC6)과 나란하지 않다(즉, 위상차가 있다). 예를 들어, 대응되는 중심축(CL3, CL4, CL6)과 자장축(MC3, MC4, MC6) 사이에는 θ2의 각도차이가 있을 수 있다. θ2은 중심축(CL3, CL4, CL6)을 중심으로, 시계 방향으로 예각일 수 있다. 한편, 도 8에서는 예시적으로 대응되는 중심축(CL3, CL4, CL6)과 자장축(MC3, MC4, MC6)사이의 각도차가 동일한 경우를 도시하였으나, 이에 한정되지 않는다. 예를 들어, 중심축(CL3)와 자장축(MC3) 사이의 각도차이와, 중심축(CL4)와 자장축(MC4) 사이의 각도차이가 다를 수 있다.
여기서 도 1 내지 도 9를 참조하여, 본 발명의 제1 실시예에 따른 자력회전 가속장치(1)의 구동 방법을 설명한다.
먼저 전원 공급부(190)는 제1 기간동안 전원을 공급한다. 제1 기간은 회전판(120)/고정판(170)의 크기, 제1 자석 유닛(271, 272, 275)의 크기/자력, 제2 자석 유닛(221, 222, 225)의 크기/자력에 의해서 결정될 수 있다. 제1 기간은 예를 들어, 회전판(120)이 충분히 회전하여 회전판(120)이 관성을 가질 수 있는 기간일 수 있다. 예를 들어, 전원 공급부(190)는 회전판(120)이 1000~3000회전 회전할 기간만 전원을 제공할 수 있다.
이어서, 전원 공급부(190)는 제1 기간 이후의 제2 기간동안 전원을 공급하지 않는다. 전원을 공급하지 않아도, 회전판(120)은 자장 서핑(magnetic field surfing) 동작을 이용하여, 계속적으로 회전할 수 있다. 여기서, 제2 기간은 기설정된 고정된 시간일 수도 있고, 필요에 따라 변화되는 시간일 수도 있다.
제2 기간 이후에, 다시 전원 공급부(190)가 전원을 공급할 수 있다. 이와 같이, 전원 공급부(190)가 전원을 공급/차단하는 동작을 주기적으로 반복할 수 있다.
한편, 회전판(120)의 서핑 동작이 원할하지 않을 경우(또는 원하는 정도의 서핑 동작이 이루어지지 않을 경우)에는, 고정판(170)과 회전판(120) 사이의 간격을 조정하여 다시 시도해 볼 수 있다.
자장 서핑 동작을 도 9를 이용하여 더 구체적으로 설명하면, 시간 t1에서, 제5 열(L5)의 제1 자석 유닛(275)과 제6 열(L6)의 제2 자석 유닛(225)이 서로 교차하면서(또는 서로 오버랩되면서) 제1 척력(RP1)이 발생하기 시작한다.
시간 t2에서, 제1 척력(RP1)은 제1 자석 유닛(275)과 제2 자석 유닛(225)의 교차 면적(오버랩 면적)이 넓을수록 커지기 때문에, 회전판(120)이 회전하면서, 제1 척력(RP1)은 더 커진다.
여기서, 제1 열(L1)의 제1 자석 유닛(271)과 제3 열(L3)의 제2 자석 유닛(221)이 서로 교차하면서(또는 서로 오버랩되면서) 제2 척력(RP2)이 발생하기 시작한다. 제3 열(L3)의 제2 자석 유닛(221)은 제6 열(L6)의 제2 자석 유닛(225)보다 위상차를 두고 뒤쪽에 배치되어 있기 때문이다.
시간 t3에서, 제5 열(L5)의 제1 자석 유닛(275)과 제6 열(L6)의 제2 자석 유닛(225)은 여전히 오버랩되기 때문에, 제1 척력(RP1)은 연속된다.
제1 열(L1)의 제1 자석 유닛(271)과 제3 열(L3)의 제2 자석 유닛(221)의 교차 면적이 넓어지면서, 제2 척력(RP2)이 더 커진다.
여기서, 제2 열(L2)의 제1 자석 유닛(272)과 제4 열(L4)의 제2 자석 유닛(222)이 서로 교차하면서(또는 서로 오버랩되면서) 제3 척력(RP3)이 발생하기 시작한다. 제4 열(L4)의 제2 자석 유닛(222)은 제3 열(L3)의 제2 자석 유닛(221)보다 위상차를 두고 뒤쪽에 배치되어 있기 때문이다.
시간 t4에서, 제1 열(L1)의 제1 자석 유닛(271)과 제3 열(L3)의 제2 자석 유닛(221)은 여전히 오버랩되기 때문에, 제2 척력(RP2)은 연속된다.
제2 열(L2)의 제1 자석 유닛(272)과 제4 열(L4)의 제2 자석 유닛(222)의 교차 면적이 넓어지면서, 제3 척력(RP3)이 커지기 시작한다.
전체척력(RPt)은 시간 t1에서 시간 t4를 거치면서 점점 강해질 수 있다.
따라서, 시간 t1에서 시간 t4를 거치면서, 회전판(120)은 더 강하게 회전될 수 있다. 시간 t1에서 시간 t4의 과정이 계속해서 반복되게 된다. 따라서, 회전판(120)은 특정한 구간(즉, 전술한 제2 기간) 동안 전원 공급없이 회전을 계속할 수 있다.
정리하면, 제6 열(L6)의 제2 자석 유닛(225)이 제5 열(L5)의 제1 자석 유닛(275)과 오버랩되기 시작하는 시점과, 제3 열(L3)의 제2 자석 유닛(221)이 제1 열(L1)의 제1 자석 유닛(271)과 오버랩되기 시작하는 시점이 서로 다르다. 마찬가지로, 제3 열(L3)의 제2 자석 유닛(221)이 제1 열(L1)의 제1 자석 유닛(271)과 오버랩되기 시작하는 시점과, 제4 열(L4)의 제2 자석 유닛(222)이 제2 열(L2)의 제1 자석 유닛(272)과 오버랩되기 시작하는 시점이 서로 다르다. 따라서, 전술한 것과 같이, 회전판(120)의 회전 자력 벡터파로, 고정판(170)의 고정 자력 벡터파를 서핑하는 것이다. 또한, θ1은 중심축(CL)을 중심으로 반시계 방향으로 예각이고, θ2은 중심축(CL3, CL4, CL6)을 중심으로 시계 방향으로 예각일 수 있다. 이러한 구성으로 인해서, 회전판(120)이 회전할 때, 회전판(120)의 회전 자력 벡터파와 고정판(170)의 고정 자력 벡터파는, 연속 회전으로 서로 연결된다.
도 10은 본 발명의 제2 실시예에 따른 자력회전 가속장치를 설명하기 위한 단면도이다. 도 11은 본 발명의 제3 실시예에 따른 자력회전 가속장치를 설명하기 위한 단면도이다. 도 12는 본 발명의 제4 실시예에 따른 자력회전 가속장치를 설명하기 위한 단면도이다. 설명의 편의상 도 1 내지 도 9를 이용하여 설명한 것과 다른 점을 위주로 설명한다.
먼저 도 10을 참조하면, 본 발명의 제2 실시예에 따른 자력회전 가속장치(2)에서, 회전판(120a)의 사이즈는 고정판(170a)의 사이즈보다 작다. 이러한 구성을 이너 타입(inner type)의 자력회전 가속장치라고 한다. 고정판(170) 내의 제1 자석 유닛(271, 272, 275)의 구성과, 회전판(120) 내의 제2 자석 유닛(221, 222, 225)의 구성은 전술한 것과 같다.
도 11을 참조하면, 본 발명의 제3 실시예에 따른 자력회전 가속장치(3)에서, 회전판(120b)의 사이즈는 고정판(170b)의 사이즈보다 크다. 이러한 구성을 아우터 타입(outer type)의 자력회전 가속장치라고 한다. 고정판(170) 내의 제1 자석 유닛(271, 272, 275)의 구성과, 회전판(120) 내의 제2 자석 유닛(221, 222, 225)의 구성은 전술한 것과 같다.
도 12를 참조하면, 본 발명의 제4 실시예에 따른 자력회전 가속장치(4)는, 고정판(170)을 중심으로 양쪽에 회전판(120, 121)이 배치될 수 있다. 회전판(120, 121)의 개수가 증가함에 따라, 더 큰 회전력을 만들 수 있다.
도 13은 본 발명의 제5 실시예에 따른 자력회전 가속장치를 설명하기 위한 단면도이다. 도 14 및 도 15는 도 13의 자력회전 가속장치를 설명하기 위한 개념도이다. 도 14 및 도 15는 도 13에 도시된 자력회전 가속장치의 일부를 도시한 것이다.
도 13 내지 도 15를 참조하면, 본 발명의 제5 실시예에 따른 자력회전 가속장치(5)는 고정판(170)과 다수의 회전판(120)을 포함하여, 하모닉 드라이브 시스템(harmonic drive system)을 구성할 수 있다. 전술한 이너 타입의 자력회전 가속장치와 아우터 타입의 자력회전 가속장치를 조합하여, 대형 사이즈를 갖는 자력회전 가속장치를 구성할 수 있다. 이러한 자력회전 가속장치(5)는 동력 모터나 가반(可搬) 기계 등에 도입 가능하다.
축(1110)에는 고정판(1170)과, 고정판(1170)의 위, 아래에 각각 회전판(1120, 1123)이 배치될 수 있다. 축(1111)에는 회전판(1121, 1124)가 배치된다. 축(1112)에는 회전판(1122, 1125)가 배치된다. 다수의 회전판(1120~1125) 중 적어도 2개는, 사이즈가 서로 다를 수 있다.
고정판(1170)은 내부에 위치한 제1 부분(1170b)와, 제1 부분(1170b)를 둘러싸도록 형성된 제2 부분(1170a)를 포함할 수 있다.
도 14에 도시된 것과 같이, 고정판(1170)의 제2 부분(1170a)은, 회전판(1120, 1121, 1122)와 서로 척력이 발생한다(R1, R2 참조). 또한, 회전판(1120, 1121, 1122) 사이에도 서로 척력이 발생할 수 있다(T1, T2 참조).
도 15에 도시된 것과 같이, 고정판(1170)의 제1 부분(1170b)은, 회전판(1123, 1124, 1125)와 서로 척력이 발생한다(R3, R4 참조). 또한, 회전판(1123, 1124, 1125) 사이에도 서로 척력이 발생할 수 있다(T3, T4 참조).
이와 같은 구성을 통해서, 하나의 고정판(170)을 이용하여 대응되는 다수의 회전판(120)을 회전시킬 수 있다.
도 16은 본 발명의 제6 실시예에 따른 자력회전 가속장치를 설명하기 위한 평면도이다. 도 17은 본 발명의 제6 실시예에 따른 자력회전 가속장치를 설명하기 위한 단면도이다. 도 16 및 도 17은 도 1 내지 도 8의 자력회전 가속장치를 구체적으로 구현한 것이다.
도 16 및 도 17을 참조하면, 본 발명의 제6 실시예에 따른 자력회전 가속장치(6)는 고정판(170), 회전판(120), 모터(301), 전자 클러치(302), 볼 베어링(304, 314), 볼 스크류(ball screw)(308), 가이드 샤프트(guide shaft)(307), 하부 지지대(310), 상부 지지대(320), 기어드 모터(geared motor)(312), 레벨링 풋(leveling foot)(315), 풀리(330) 등을 포함할 수 있다.
하부 지지대(310)와 상부 지지대(320) 사이에 가이드 샤프트(307)가 배치된다. 가이드 샤프트(307)는 하부 지지대(310)와 상부 지지대(320) 사이를 이격하기 위해 배치된다. 예를 들어, 가이드 샤프트(307)은 4개이고, 하부 지지대(310)의 모서리와 상부 지지대(320)의 모서리에 배치될 수 있다. 레벨링 풋(315)는 하부 지지대(310)의 높이를 조정할 수 있다.
상부 지지대(320) 상에 전자 클러치(302)와 모터(301)가 배치될 수 있다. 전자 클러치(302)의 온/오프 동작을 통해서, 모터(301)가 회전하거나 회전하지 않는다. 모터(301)는 내부에 배터리를 포함하고 있고, DC 모터일 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.
하부 지지대(310)와 상부 지지대(320) 사이의 공간에, 고정판(170), 회전판(120), 축(110), 기어드 모터(312) 등의 구성요소가 배치될 수 있다. 축(110)은 모터(301)에 연결되고, 모터(301)의 동작에 따라서 축(110)이 회전한다. 도 1 내지 도 8을 이용하여 설명한 것과 같이, 모터(301)는 제1 기간 동안 온 상태가 되어 동작하고, 제1 기간 이후의 제2 기간동안 모터(301)는 오프 상태가 될 수 있다. 모터(301)가 오프 상태인 동안, 회전판(120)은 자장 서핑 동작에 의해서 회전할 수 있다.
기어드 모터(301)는 볼 스크류(308)에 연결된다. 기어드 모터(301)는 고정판(170)과 회전판(120) 사이의 간격을 조정하기 위한 것이다. 고정판(170)을 상승/하강시키거나, 회전판(120)을 상승/하강시킬 수 있다. 간격 조정을 통해서, 자석의 반발력을 조정할 수 있다.
도 18 및 도 19는 본 발명의 몇몇 실시예에 따른 발전 시스템을 설명하기 위한 평면도 및 단면도이다.
도 18 및 도 19를 참조하면, 본 발명의 몇몇 실시예에 따른 발전 시스템(10)은 자력회전 가속장치(6)와, 자력회전 가속장치(6)로부터 동력을 제공받아 발전하는 발전기(7)를 포함한다.
자력회전 가속장치(1)는 전술한 것과 같이, 축(110)과, 축(110)이 관통하고, 다수의 제1 자석 유닛(271, 272, 275)이 배치된 고정판(170)과, 축(110)이 관통하고 고정판(170)과 마주보고, 다수의 제2 자석 유닛(221, 222, 225)이 배치된 회전판(120)을 포함할 수 있다. 다수의 제1 자석 유닛(271, 272, 275)과 다수의 제2 자석 유닛(221, 222, 225) 사이에는 척력이 발생되고, 다수의 제1 자석 유닛(271, 272, 275)은 축(110)을 중심으로 제1 열(L1) 및 제2 열(L2)을 이루어 배치되고, 제1 열(L1)의 제1 자석 유닛(271)의 중심축과, 제2 열(L2)의 제1 자석 유닛(272)의 중심축은 서로 동일한 위상에 배치된다. 다수의 제2 자석 유닛(221, 222, 225)은 축(110)을 중심으로 제3 열(L3)과 제4 열(L4)을 이루어 배치되고, 제3 열(L3)의 제2 자석 유닛(221)의 중심축과, 제4 열(L4)의 제2 자석 유닛(222)의 중심축은 서로 위상차가 있을 수 있다. 모터(301)는 제1 기간 동안 온 상태가 되어 동작하고, 제1 기간 이후의 제2 기간동안 모터(301)는 오프 상태가 될 수 있다. 모터(301)가 오프 상태인 동안, 회전판(120)은 자장 서핑 동작에 의해서 회전할 수 있다.
또한, 자력회전 가속장치(1)의 축(110)에는 풀리(330)이 설치된다. 풀리(330)와 발전기(7)의 풀리(430)이 벨트(510)를 통해서 연결된다. 풀리(430)는 제1 기어(411)와 연결되고, 제1 기어(411)와 제2 기어(412)는 맞물려 있다. 따라서, 자력회전 가속장치(1)의 축(110)이 회전하면, 풀리(330, 430), 벨트(510), 기어(411, 412)를 통해서 회전력이 발전기(7)에 전달된다. 발전기(7)는 이러한 회전력을 이용하여 발전한다.
이와 같이 자력회전 가속장치(1)를 사용하면, 모터(301)가 필요한 기간에만 일정 기간동안 동작한다. 나머지 기간에, 모터(301)는 자장 서핑 동작을 통해서 동작하게 된다. 따라서, 자력회전 가속장치(1)를 채용한 발전 시스템(10)은 발전 총효율이 높고, 에너지를 거의 낭비하지 않는다.
이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.

Claims (20)

  1. 축;
    상기 축이 관통하고, 다수의 제1 자석 유닛이 배치된 고정판; 및
    상기 축이 관통하고 상기 고정판과 마주보고, 다수의 제2 자석 유닛이 배치된 회전판을 포함하되,
    상기 다수의 제1 자석 유닛과 상기 다수의 제2 자석 유닛 사이에는 척력이 발생되고,
    상기 다수의 제1 자석 유닛은 상기 축을 중심으로 제1 열 및 제2 열을 이루어 배치되고, 상기 제1 열의 상기 제1 자석 유닛의 중심축과, 상기 제2 열의 상기 제1 자석 유닛의 중심축은 서로 동일한 위상에 배치되고,
    상기 다수의 제2 자석 유닛은 상기 축을 중심으로 제3 열과 제4 열을 이루어 배치되고, 상기 제3 열의 상기 제2 자석 유닛의 중심축과, 상기 제4 열의 상기 제2 자석 유닛의 중심축은 서로 위상차가 나는 자력회전 가속장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 회전판은 상기 축을 중심으로 상기 고정판을 바라보면서 회전하고,
    상기 제3 열은 상기 제1 열을 바라보며 회전하고,
    상기 제4 열은 상기 제2 열을 바라보면 회전하는 자력회전 가속장치.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 제2 열에 배치된 다수의 제1 자석 유닛 사이의 간격은, 상기 제1 열에 배치된 다수의 제1 자석 유닛 사이의 간격보다 넓고,
    상기 제4 열에 배치된 다수의 제2 자석 유닛 사이의 간격은, 상기 제3 열에 배치된 다수의 제2 자석 유닛 사이의 간격보다 넓은 자력회전 가속장치.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 제1 열에 배치된 다수의 제1 자석 유닛의 개수와, 상기 제2 열에 배치된 다수의 제1 자석 유닛의 개수는 동일한 자력회전 가속장치.
  5. 제 4항에 있어서,
    상기 제3 열에 배치된 다수의 제2 자석 유닛의 개수와, 상기 제4 열에 배치된 다수의 제2 자석 유닛의 개수는 동일한 자력회전 가속장치.
  6. 제 5항에 있어서,
    상기 제3 열은 상기 제1 열을 바라보며 회전하고,
    상기 제1 열에 배치된 다수의 제1 자석 유닛의 개수와, 상기 제3 열에 배치된 다수의 제2 자석 유닛의 개수는 서로 다른 자력회전 가속장치.
  7. 제 1항에 있어서,
    상기 축을 중심으로 밖을 향하는 2개의 직선을 그었을 때, 상기 제1 열의 상기 제1 자석 유닛과 상기 제2 열의 상기 제2 자석 유닛은 상기 2개의 직선에 모두 접하는 자력회전 가속장치.
  8. 제 7항에 있어서,
    상기 축을 중심으로 밖을 향하고 상기 제3 열의 상기 제2 자석 유닛에 접하는 직선은, 상기 제4 열의 상기 제2 자석 유닛과 접하지 않는 자력회전 가속장치.
  9. 제 1항에 있어서,
    상기 축과 연결된 전원 공급부를 더 포함하고,
    상기 회전판은 제1 기간동안 상기 전원 공급부로부터 전원을 공급받아 회전되고, 상기 제1 기간 이후의 제2 기간동안 상기 전원 공급부로부터 전원을 공급받지 않고 회전되고, 상기 회전판은 상기 제2 기간동안 자장 서핑 동작을 수행하고, 상기 제2 기간 이후에, 상기 전원 공급부는 전원을 다시 공급하는 자력회전 가속장치.
  10. 제 1항에 있어서,
    상기 제1 자석 유닛의 중심축과 자장축은 위상차가 있고,
    상기 제2 자석 유닛의 중심축과 자장축은 위상차가 있는 자력회전 가속장치.
  11. 제 1항에 있어서,
    상기 제1 자석 유닛의 자장축은, 상기 제1 자석 유닛의 중심축과 반시계 방향으로 예각을 이루고,
    상기 제2 자석 유닛의 자장축은, 상기 제2 자석 유닛의 중심축과 시계 방향으로 예각을 이루는 자력회전 가속장치.
  12. 제 1항에 있어서,
    상기 고정판의 사이즈와, 상기 회전판의 사이즈는 서로 동일한 자력회전 가속장치.
  13. 제 1항에 있어서,
    상기 고정판의 사이즈와, 상기 회전판의 사이즈는 서로 다른 자력회전 가속장치.
  14. 축;
    상기 축이 관통하고, 서로 이격된 다수의 제1 자석 유닛이 배치된 고정판; 및
    상기 축이 관통하고 상기 고정판과 마주보고, 서로 이격된 다수의 제2 자석 유닛이 배치된 회전판을 포함하되,
    상기 다수의 제1 자석 유닛과 상기 다수의 제2 자석 유닛 사이에는 척력이 발생되고,
    상기 다수의 제1 자석 유닛은 상기 축을 중심으로 제1 열 및 제2 열을 이루어 배치되고, 상기 다수의 제2 자석 유닛은 상기 축을 중심으로 제3 열과 제4 열을 이루어 배치되고,
    상기 제3 열은 상기 제1 열을 바라보며 회전하고, 상기 제1 열에 배치된 다수의 제1 자석 유닛의 개수와, 상기 제3 열에 배치된 다수의 제2 자석 유닛의 개수는 서로 다른 자력회전 가속장치.
  15. 제 14항에 있어서,
    상기 제4 열은 상기 제2 열을 바라보며 회전하고, 상기 제2 열에 배치된 다수의 제1 자석 유닛의 개수와, 상기 제4 열에 배치된 다수의 제2 자석 유닛의 개수는 서로 다른 자력회전 가속장치.
  16. 제 14항에 있어서,
    상기 제1 자석 유닛의 중심축과 자장축은 위상차가 있고,
    상기 제2 자석 유닛의 중심축과 자장축은 위상차가 있는 자력회전 가속장치.
  17. 축;
    상기 축이 관통하고, 서로 이격된 다수의 제1 자석 유닛이 배치된 고정판; 및
    상기 축이 관통하고 상기 고정판과 마주보고, 서로 이격된 다수의 제2 자석 유닛이 배치된 회전판을 포함하되,
    상기 다수의 제1 자석 유닛과 상기 다수의 제2 자석 유닛 사이에는 척력이 발생되고,
    상기 다수의 제1 자석 유닛은 상기 축을 중심으로 제1 열 및 제2 열을 이루어 배치되고, 상기 다수의 제2 자석 유닛은 상기 축을 중심으로 제3 열과 제4 열을 이루어 배치되고,
    상기 제3 열은 상기 제1 열을 바라보며 회전하고, 상기 제4 열은 상기 제2 열을 바라보며 회전하고,
    상기 회전판이 회전하는 동안, 상기 제3 열의 상기 제2 자석 유닛이 상기 제1 열의 상기 제1 자석 유닛과 오버랩되기 시작하는 시점과, 상기 제4열의 상기 제2 자석 유닛이 상기 제2 열의 상기 제1 자석 유닛과 오버랩되기 시작하는 시점이 서로 다른 자력회전 가속장치.
  18. 자력회전 가속장치; 및
    상기 자력회전 가속장치로부터 동력을 제공받아 발전하는 발전기를 포함하고,
    상기 자력회전 가속장치는
    축과,
    상기 축이 관통하고, 다수의 제1 자석 유닛이 배치된 고정판과,
    상기 축이 관통하고 상기 고정판과 마주보고, 다수의 제2 자석 유닛이 배치된 회전판을 포함하되,
    상기 다수의 제1 자석 유닛과 상기 다수의 제2 자석 유닛 사이에는 척력이 발생되고,
    상기 다수의 제1 자석 유닛은 상기 축을 중심으로 제1 열 및 제2 열을 이루어 배치되고, 상기 제1 열의 상기 제1 자석 유닛의 중심축과, 상기 제2 열의 상기 제1 자석 유닛의 중심축은 서로 동일한 위상에 배치되고,
    상기 다수의 제2 자석 유닛은 상기 축을 중심으로 제3 열과 제4 열을 이루어 배치되고, 상기 제3 열의 상기 제2 자석 유닛의 중심축과, 상기 제4 열의 상기 제2 자석 유닛의 중심축은 위상차가 있는 발전 시스템.
  19. 제 18항에 있어서,
    상기 자력회전 가속장치는 상기 축과 연결된 전원 공급부를 더 포함하고,
    상기 회전판은 제1 기간동안 상기 전원 공급부로부터 전원을 공급받아 회전되고, 상기 제1 기간 이후의 제2 기간동안 상기 전원 공급부로부터 전원을 공급받지 않고 회전되고, 상기 제2 기간 이후에, 상기 전원 공급부는 전원을 다시 공급하는 발전 시스템.
  20. 제 19항에 있어서,
    상기 제2 기간은 상기 제1 기간보다 긴 발전 시스템.
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