KR102445902B1 - 자기부상 로터세일 - Google Patents

Abstract

본 발명은, 상기 본체 하부에 구비되는 코일부; 상기 코일부를 부상시키는 전자석; 상기 전자석을 지지하는 지지부재; 및 상기 지지부재에 구비되어 상기 코일부와 상기 전자석의 간극을 측정하는 간극센서; 를 포함하는 것을 특징으로 하는 자기부상 로터세일에 관한 것이다.

Description

자기부상 로터세일{Magnetic Levitation Rotor Sail}

본 발명은 자기부상 로터세일에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 로터세일을 베어링 없이 자기부상으로 회전할 수 있는 자기부상 로터세일에 관한 것이다.

최근 선박 배출 온실가스 규제로 인해 선박의 온실가스 배출 저감을 위한 기술로써 풍력 등 재생에너지 활용 기술이 주목받고 있다.

이중 로터세일은 풍력을 활용해 선박의 추진력을 보조하는 기술로 선박 추진동력을 보조할 수 있으므로 선박에서 화석연료를 활용하면서 발생하는 탄소 배출량을 크게 줄일 수 있어 주목받고 있다.

예컨대 대한민국등록특허공보 10-1488839호 등에 개시된 바와 같은 마그누스 로터가 있었다.

하지만, 마그누스 로터의 경우 로터와 지지체가 베어링으로 결합되어 로터의 회전속도에 따라 베어링에 마모가 발생하여 내구성이 저하되고, 주기적인 유지보수가 필요해지는 문제가 있었다.

이에, 로터세일의 회전속도가 높을 때도 내구성 및 유지보수가 용이한 장치의 개발을 시도하고 있으나, 현재까지는 만족할만한 결과를 얻지 못하고 있는 실정이다.

대한민국등록특허공보 10-1488839호

본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 문제점을 해소하기 위하여 제안된 것으로, 로터세일을 자기 부상하여 회전함으로써 로터세일의 내구성에 큰 영향을 끼치는 베어링 없이 회전 가능하여 로터세일의 회전속도를 높일 수 있는 자기부상 로터세일을 제공하는데 그 목적이 있다.

상기의 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 상기 본체 하부에 구비되는 코일부; 상기 코일부를 부상시키는 전자석; 상기 전자석을 지지하는 지지부재; 및 상기 지지부재에 구비되어 상기 코일부와 상기 전자석의 간극을 측정하는 간극센서; 를 포함하는 것을 특징으로 하는 자기부상 로터세일을 제안한다.

본 발명에서 제안하고 있는 자기부상 로터세일은 로터세일의 본체 하부에 코일부가 구비되고, 코일부를 부상하여 회전시키는 전자석이 지지부재에 구비되어 베어링 없이 자기부상으로 회전하는 자기부상 로터세일을 제공하는데 그 목적이 있다.

도 1은 본 발명에 의한 자기부상 로터세일의 전체 구조를 보인 개략도이다.
도 2는 본 발명에 의한 자기부상 로터세일의 잠금수단의 상세도이다.
도 3은 본 발명에 의한 자기부상 로터세일의 회전원리를 나타낸 상세도이다.

이하, 첨부 도면에 의거 본 발명에 대하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 1에 도시된 바와 같이 본 발명에 의한 자기부상 로터세일(A)는, 본체(100); 코일부(200); 전자석(300); 지지부재(350); 간극센서(400)를 포함한다.

본 발명의 본체(100)는 풍력에 의해 회전하여 마그누스효과(Magnus Effect)로 추진력을 얻을 수 있다.

이때, 본체(100)는 일 실시예로서 중공 구조의 원통 형태일 수 있다.

여기서, 본체(100)는 도2에 도시된 바와 같이 잠금수단(105)이 구비되어 본체(100)를 필요시 선체(10)에 고정할 수 있다.

이때, 일 실시예로서 본체(100)와 선체(10)에는 고리(110)가 구비되어 고리(110)에 로프(115)를 체결하여 본체(100)를 고정할 수 있다.

본 발명의 코일부(200)는 본체(100) 하부에 구비되어 부상코일(210); 전동코일(220); 을 포함한다.

본 발명의 전자석(300)은 코일부(200)를 부상시킬 수 있다.

더욱 상세하게는, 코일부(200)의 부상코일(210)은 전자석(300)에 수직 간극을 두고 구비되어 수직 방향으로 본체(100)를 부상시키고, 전동코일(220)은 전자석(300)에 수평 간극을 두고 구비되어 본체(100)가 회전할 수 있다.

이때, 부상코일(210)은 일 실시예로서 전자석(300)에 같은 극성을 가져 반발력을 이용하여 부상하는 반발식이 될 수 있다.

여기서, 전자석(300)과 전동코일(220)은 도3에 도시된 바와 같이 본체(100)에 풍력이 전달될 때, 전동코일(220)의 N극(a)과 S극(b)이 전자석(300) N극(a)과 S극(b)을 밀어내 회전할 수 있다.

이때, 전자석(300)은 전원이 인가될 때 자성을 가질 수 있다.

여기서, 다른 일 실시예로서 전자석(300)에 전원이 인가될 때를 제어하여 부상코일(210)에 반대 극성을 가져 붙으려는 척력을 이용하여 부상하는 흡인식이 될 수 있다.

이때, 전자석(300)은 지지부재(350)에 구비되어 지지가 될 수 있다.

본 발명의 간극센서(400)는 지지부재(350)에 구비되어 코일부(200)와 전자석(300)의 간극을 측정할 수 있다.

여기서, 간극센서(400)는 일 실시예로서 코일부(200)의 부상코일(210)과 전자석(300)의 간극을 측정하며 컨트롤러(도면상 미도시)에 연결될 수 있다.

이때, 부상코일(210)과 전자석(300)의 간극이 가까워질 때 컨트롤러(도면상 미도시)에서 전자석(300)의 작동을 중지할 수 있다.

여기서, 컨트롤러(도면상 미도시)는 전자석(300)을 제어할 수 있는 것이라면 통상의 어떠한 구조 및 방식의 것이어도 무방한바, 컨트롤러(도면상 미도시)에 관한 상세한 설명은 생략한다.

또한, 본체(100) 하부에 완충부재(150)가 구비되어 부상코일(210)과 전자석(300)에 문제가 발생하여 간극이 가까워 질때 본체(100)와 지지부재(350)의 충돌을 방지할 수 있다.

본 발명에 의한 자기부상 로터세일(A)에 관하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

본 발명의 본체(100)는 중공 구조의 원통형태로 구비되어 풍력에 의해 회전하여 마그누스효과(Magnus Effect)로 추진력을 얻을 수 있다

이때, 본체(100)는 잠금수단(105)이 구비되어 필요시 선체(10)를 고정할 수 있다.

여기서, 본체(100)와 선체(10)에는 고리(110)가 구비되어 고리(110)에 로프(115)를 체결하여 본체(100)를 고정할 수 있다.

본 발명의 코일부(200)는 본체(100) 하부에 구비되고, 전자석(300)에 전원이 인가될 때, 본체(100)가 부상하여 풍력에 의해 회전할 수 있다.

이때, 코일부(200)의 부상코일(210)은 전자석(300)에 수직 간극을 두고 구비되어 수직 방향으로 본체(100)를 부상시키고, 전동코일(220)은 전자석(300)에 수평 간극을 두고 구비되어 본체(100)가 회전할 수 있다.

여기서, 전자석(300)은 지지부재(350)에 구비되어 지지될 수 있다.

이때, 전동코일(220)이나 전자석(300)에 문제가 발생하여 본체(100)와 지지부재(350)의 충돌로 인한 손상이나 위험한 상황이 발생될 수 있다.

여기서, 간극센서(400)가 지지부재(350)에 구비되어 코일부(200)와 전자석(300)의 간극을 측정하며 컨트롤러(도면상 미도시)에 연결될 수 있다.

이때, 부상코일(210)과 전자석(300)의 간극이 가까워질 때 간극센서(400)로 감지하여 컨트롤러(도면상 미도시)에서 전자석(300)의 작동을 중지할 수 있다.

또한, 본체(100) 하부에 완충부재(150)가 구비되어 부상코일(210)과 전자석(300)에 문제가 발생하여 간극이 가까워 질때 본체(100)와 지지부재(350)의 충돌을 방지할 수 있다.

이상에서 설명한 바와 같은 본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 아니하므로 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어나지 않는 범위 내에서 변경 가능하며, 그와 같은 변경은 이하 청구범위 기재에 의하여 정의되는 본 발명의 보호범위 내에 있게 된다.

10 : 선체 100 : 본체
105 : 잠금수단 110 : 고리
115 : 로프 150: 완충부재
200 : 코일부 210 : 부상코일
220 : 전동코일 300 : 전자석
350 : 지지부재 400 : 간극센서
(a) : N극 (b) : S극

Claims (4)

1. 로터세일 본체;
   상기 로터세일 본체 하부에 구비되는 코일부;
   상기 코일부를 부상시키는 전자석;
   상기 전자석을 지지하는 지지부재; 및
   상기 지지부재에 구비되어 상기 코일부와 상기 전자석의 간극을 측정하는 간극센서;
   상기 로터세일 본체를 선체에 고정할 수 있는 잠금수단; 및
   상기 로터세일 본체 하부에 구비되어 상기 코일부와 상기 지지부재의 충돌을 방지할 수 있는 완충부재; 를 포함하고,
   상기 코일부는,
   상기 전자석에 수직 간극을 두고 구비되어 상기 로터세일 본체를 수직 방향으로 부상시키는 부상코일; 및
   상기 전자석에 수평 간극을 두고 구비되어 상기 로터세일 본체를 회전시키는 전동코일; 을
   포함하는 것을 특징으로 하는 자기부상 로터세일.
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