KR101487094B1 - Power Generating Device for Hair-Root Shape Using Piezoelectric Ceramic Film - Google Patents

Power Generating Device for Hair-Root Shape Using Piezoelectric Ceramic Film Download PDF

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Abstract

본 발명은 일단부에서 타단부를 향할수록 점점 가늘어지고 일 방향으로 휘어지는 모근 형태로 말린 압전세라믹 필름이 미세하게 가해지는 외력에 큰 진폭으로 진동되어 전기를 발생시키는 발전부; 상기 발전부의 하부에 구비되어 상기 발전부를 지지시키는 지지부; 상기 압전세라믹 필름과 동일한 형상의 모근 형태로 이루어져 상기 발전부 의 외측을 커버하는 플렉시블한 소재의 덮개부;를 포함하는 압전세라믹 필름을 이용한 모근형 발전장치를 제공한다.
본 발명의 압전세라믹 필름을 이용한 모근형 발전장치에 따르면, 유연성 및 탄성이 큰 압전세라믹 필름을 사용함으로써 진동이 장시간 지속되더라도 파손의 우려가 감소되고, 압전세라믹 필름을 모근형상화 함으로써 외부의 미세한 기계적 에너지로도 큰 진폭을 발생시키게 되어 발전효율을 증대시키게 되는 효과가 있다. 또한, 플렉시블한 소재의 덮개부를 모근 형상화하여 압전세라믹 필름을 커버함으로써 외부의 기계적인 에너지를 압전세라믹 필름에 효과적으로 전달하게 되고, 과도한 외력으로부터 압전세라믹 필름을 보호할 수 있는 효과가 있다.The present invention relates to a piezoelectric ceramic device comprising a power generating part generating electricity by vibrating with a large amplitude to an external force finely applied to a dried piezoelectric ceramic film in the form of a rhombus which gradually tapers from one end to the other end and is bent in one direction; A support portion provided at a lower portion of the power generation portion to support the power generation portion; And a lid portion of a flexible material having the same shape as that of the piezoelectric ceramic film and covering the outside of the power generation portion. The present invention also provides a roughened power generation device using the piezoelectric ceramic film.
According to the roughened power generation device using the piezoelectric ceramic film of the present invention, the use of the piezoelectric ceramic film having high flexibility and elasticity reduces the possibility of breakage even if the vibration is continued for a long time. By forming the piezoelectric ceramic film into the roots, It is possible to increase the power generation efficiency. In addition, the lid portion of the flexible material is shaped like a root to cover the piezoelectric ceramic film, thereby effectively transmitting the external mechanical energy to the piezoelectric ceramic film and protecting the piezoelectric ceramic film from excessive external force.

Description

압전 세라믹 필름을 이용한 모근형 발전장치{Power Generating Device for Hair-Root Shape Using Piezoelectric Ceramic Film}BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention [0001] The present invention relates to a piezoelectric ceramic film,

본 발명은 압전 세라믹 필름을 이용한 모근형 발전장치에 관한 것으로, 좀 더 상세하게는 자연 현상 중 진동에너지를 회수하여 발전효율을 증대시키는 압전세라믹 필름을 이용한 모근형 발전장치에 관한 것이다.
BACKGROUND OF THE INVENTION Field of the Invention [0001] The present invention relates to a roughened type power generation device using a piezoelectric ceramic film, and more particularly, to a roughened type power generation device using a piezoelectric ceramic film for recovering vibration energy in a natural phenomenon to increase power generation efficiency.

일반적으로 압전물질은 압전 발전기의 핵심요소로서 다양한 응용분야를 갖는다. 무기물 및 유기물을 포함하는 많은 수의 재료가 압전현상을 일으키는 재료로서 알려져 있으며, PZT, BaTiO3, Ba2TiO4 등과 같은 재료들이 압전물질로 흔히 사용된다.Generally, piezoelectric materials have various application fields as a key element of a piezoelectric generator. A large number of materials including inorganic and organic materials are known as materials causing piezoelectric phenomena, and materials such as PZT, BaTiO3, and Ba2TiO4 are commonly used as piezoelectric materials.

이러한 압전물질로 제조된 압전체는 그 압전체에 가해지는 힘에 의해 전압을 발생하며, 그 인가된 힘의 크기에 따라 발생되는 전압의 양이 변화된다. A piezoelectric body made of such a piezoelectric material generates a voltage by a force applied to the piezoelectric body, and the amount of voltage generated according to the magnitude of the applied force is changed.

이와 같은 압전체를 이용하여 압전 발전기를 제작하는 데 있어서는 외부의 충격 또는 진동에 대하여 압전체에 손실을 최소화하여 효과적으로 전달하는 것이 중요하다.In fabricating a piezoelectric generator using such a piezoelectric body, it is important to minimize the loss to the piezoelectric body and effectively transmit the external impact or vibration.

또한, 과도한 충격이 압전체에 전달되어 압전체가 파손될 수 있으므로 외부의 기계적 에너지를 효과적으로 전달하면서도 과도한 충격이 전달되는 것을 방지할 수 있어야 한다. 특히, 세라믹으로 된 압전체의 경우에는 취성이 강하므로 기계적 에너지를 효과적으로 전달하면서도 동시에 과도한 외력으로부터 압전체의 파손을 방지할 수 있는 구조가 절실히 요구되고 있다.
In addition, since the excessive impact may be transmitted to the piezoelectric body and the piezoelectric body may be broken, it is necessary to prevent excessive shock from being transmitted while effectively transmitting external mechanical energy. Particularly, in the case of a piezoelectric body made of ceramics, since the brittleness is strong, a structure capable of effectively transferring mechanical energy and preventing breakage of the piezoelectric body from excessive external force is desperately required.

한국등록특허: 10-0622830 (공고일 2006. 09. 18)Korea Registered Patent: 10-0622830 (Notification Date 2006. 09. 18)

한국등록특허: 10-1141697 (공고일 2012. 05. 04)
Korea registered patent: 10-1141697 (Notification date May 05, 2012)

본 발명은 종래의 문제점을 해결하기 위해 안출 된 것으로서,SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the conventional problems,

본 발명의 목적은 압전세라믹 필름을 모근 형상화하여 외부의 미세한 기계적 에너지로도 큰 진폭을 발생하여 발전효율을 증대시키고, 압전세라믹 필름을 보호하는 플렉시블한 소재의 덮개부를 모근 형상화하여 외부의 기계적 에너지를 압전세라믹 필름에 효과적으로 전달하면서도 압전세라믹 필름의 파손을 방지할 수 있도록 하는 압전세라믹 필름을 이용한 모근형 발전장치를 제공하는 데 있다.
It is an object of the present invention to provide a piezoelectric ceramic film which is shaped like a root and generates a large amplitude by external fine mechanical energy to increase power generation efficiency and to form a lid portion of a flexible material protecting the piezoelectric ceramic film, And to provide a roughened power generation device using a piezoelectric ceramic film which can effectively transmit a piezoelectric ceramic film to a piezoelectric ceramic film while preventing breakage of the piezoelectric ceramic film.

상기와 같은 목적을 달성하기 위해 제공되는 본 발명의 일 실시 예에 따른 압전세라믹 필름을 이용한 모근형 발전장치는 일단부에서 타단부를 향할수록 점점 가늘어지고 일 방향으로 휘어지는 모근 형태로 말린 압전세라믹 필름이 미세하게 가해지는 외력에 큰 진폭으로 진동되어 전기를 발생시키는 발전부; 상기 발전부의 하부에 구비되어 상기 발전부를 지지시키는 지지부; 상기 압전세라믹 필름과 동일한 형상의 모근 형태로 이루어져 상기 발전부 의 외측을 커버하는 플렉시블한 소재의 덮개부;를 포함한다.In order to achieve the above object, the present invention provides a roughened power generation device using a piezoelectric ceramic film according to an embodiment of the present invention. The roughened piezoelectric ceramic film is formed in a shape of tapered and curved in one direction from one end to the other, A power generating unit vibrating with a small amplitude to generate fine electricity; A support portion provided at a lower portion of the power generation portion to support the power generation portion; And a lid part of a flexible material having the same shape as that of the piezoelectric ceramic film and covering the outside of the power generation part.

여기서, 상기 발전부는 외력이 가해지면 전극의 분극화로 생기는 유도기전력을 발생시키는 압전세라믹 필름과, 상기 압전세라믹 필름의 양측에 구비되어 전류를 흐르게 하는 전극과, 상기 전극에 연결되어 흐르는 전류를 전달하는 리드선을 포함한다.Here, the power generator includes a piezoelectric ceramic film for generating an induced electromotive force generated by polarization of an electrode when an external force is applied, an electrode provided on both sides of the piezoelectric ceramic film for flowing a current, Lead wires.

그리고, 상기 리드선에는 전류를 회수하는 충전지부가 연결되는 것을 특징으로 한다. In addition, a rechargeable battery unit for recovering a current is connected to the lead wire.

이에 더하여 상기 발전부에는 일단부가 상기 압전세라믹 필름의 하부에 고정되고 타단부가 상기 지지부의 상부에 고정되어 상기 압전세라믹 필름의 진동 방향으로 탄성력을 부여하는 탄성부재가 더 포함되며, 상기 탄성부재는 코일스프링, 탄성스프링, 압축스프링, 진동체, 탄성판 중 선택되는 어느 하나인 것을 특징으로 한다. In addition, the power generation unit may further include an elastic member having one end fixed to the lower portion of the piezoelectric ceramic film and the other end fixed to the upper portion of the support to apply an elastic force in the vibration direction of the piezoelectric ceramic film, A coil spring, an elastic spring, a compression spring, a vibrating body, and an elastic plate.

그리고, 상기 발전부의 압전세라믹 필름은 복수 개가 적층되어 모근형태로 말린 것을 특징으로 한다. A plurality of piezoelectric ceramic films of the power generation section are laminated and dried in the shape of a root.

상기 지지부는 측벽에 리드부 인출공이 형성된 본체와, 상기 본체의 내부에 구비되어 상기 발전부를 지지지시키는 지지대를 포함하며, 상기 지지대는 본체의 중앙을 가로질러 본체의 양 측벽에 고정되는 수평바와, 상기 수평바의 중앙부로부터 상향 돌설되는 수직바로 구성되는 것을 특징으로 한다.The support portion includes a body having a lead portion drawing hole formed on a side wall thereof and a support base provided inside the body to support the power generation portion. The support base includes a horizontal bar fixed to both side walls of the body across the center of the body, And a vertical bar protruding upward from a central portion of the horizontal bar.

이에 더하여 상기 본체의 외측에는 이웃하는 발전장치를 연결시키는 연결판이 구비되고, 상기 발전장치는 연결판에 의해 복수 개 연결된 것을 특징으로 한다.
In addition, a connection plate for connecting neighboring power generation devices is provided outside the main body, and a plurality of power generation devices are connected by a connection plate.

본 발명의 압전세라믹 필름을 이용한 모근형 발전장치에 따르면, 유연성 및 탄성이 큰 압전세라믹 필름을 사용함으로써 진동이 장시간 지속되더라도 파손의 우려가 감소되고, 압전세라믹 필름을 모근형상화 함으로써 외부의 미세한 기계적 에너지로도 큰 진폭을 발생시키게 되어 발전효율을 증대시키게 되는 효과가 있다.According to the roughened power generation device using the piezoelectric ceramic film of the present invention, the use of the piezoelectric ceramic film having high flexibility and elasticity reduces the possibility of breakage even if the vibration is continued for a long time. By forming the piezoelectric ceramic film into the roots, It is possible to increase the power generation efficiency.

또한, 플렉시블한 소재의 덮개부를 모근 형상화하여 압전세라믹 필름을 커버함으로써 외부의 기계적인 에너지를 압전세라믹 필름에 효과적으로 전달하게 되고, 과도한 외력으로부터 압전세라믹 필름을 보호할 수 있는 효과가 있다.In addition, the lid portion of the flexible material is shaped like a root to cover the piezoelectric ceramic film, thereby effectively transmitting the external mechanical energy to the piezoelectric ceramic film and protecting the piezoelectric ceramic film from excessive external force.

또한, 압전세라믹 필름을 다수 개 사용하여 추가적인 에너지를 회수하고 압전세라믹 필름의 하부에 탄성부재를 장착하여 압전세라믹 필름의 움직임을 극대화시킴으로써 발전효율을 더욱 증대시킬 수 있게 되며, 아울러 발전장치를 다수의 열로 연결시켜 각 발전장치로부터 발생된 전기를 축전지에 회수함으로써 많은 전력을 생산할 수 있게 되는 효과가 있다.
Further, by using a plurality of piezoelectric ceramic films, additional energy is recovered and an elastic member is attached to the bottom of the piezoelectric ceramic film to maximize the movement of the piezoelectric ceramic film, thereby further enhancing the power generation efficiency. Further, So that it is possible to produce a large amount of electric power by collecting electricity generated from each power generation device to the accumulator.

도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 압전 세라믹 필름을 이용한 모근형 발전장치의 외형을 도시한 사시도.
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 압전 세라믹 필름을 이용한 모근형 발전장치의 단면도.
도 3은 도 2의 단면도에서 발전부의 압전 세라믹 필름이 복수 개 적층되어 이루어진 상태를 도시한 단면도.
도 4는 도 2의 단면도에서 발전부와 지지부 사이에 탄성부재가 구비된 상태를 도시한 단면도.
도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 압전 세라믹 필름을 이용한 모근형 발전장치가 다수 개 연결된 상태를 도시한 사시도.Brief Description of the Drawings Fig. 1 is a perspective view showing the outline of a rhizome generator using a piezoelectric ceramic film according to an embodiment of the present invention. Fig.
2 is a cross-sectional view of a roving-type power generation device using a piezoelectric ceramic film according to an embodiment of the present invention.
Fig. 3 is a sectional view showing a state in which a plurality of piezoelectric ceramic films of a power generation section are laminated in the sectional view of Fig. 2; Fig.
FIG. 4 is a sectional view showing a state where an elastic member is provided between a power generation part and a support part in the sectional view of FIG. 2. FIG.
FIG. 5 is a perspective view illustrating a state in which a plurality of roving-type power generation devices are connected using a piezoelectric ceramic film according to an embodiment of the present invention. FIG.

본 발명의 상기와 같은 목적, 특징 및 다른 장점들은 첨부도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 상세히 설명함으로써 더욱 명백해질 것이다. 이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 압전세라믹 필름을 이용한 모근형 발전장치를 상세히 설명하기로 한다. 본 명세서를 위해서, 도면에서의 동일한 참조번호들은 달리 지시하지 않는 한 동일한 구성 부분을 나타낸다.These and other objects, features and other advantages of the present invention will become more apparent by describing in detail preferred embodiments of the present invention with reference to the accompanying drawings. DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, a roughened power generating device using a piezoelectric ceramic film of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. For purposes of this specification, like reference numerals in the drawings denote like elements unless otherwise indicated.

도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 압전 세라믹 필름을 이용한 모근형 발전장치의 외형을 도시한 사시도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 압전 세라믹 필름을 이용한 모근형 발전장치의 단면도이며, 도 3은 도 2의 단면도에서 발전부의 압전 세라믹 필름이 복수 개 적층되어 이루어진 상태를 도시한 단면도이고, 도 4는 도 2의 단면도에서 발전부와 지지부 사이에 탄성부재가 구비된 상태를 도시한 단면도이며, 도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 압전 세라믹 필름을 이용한 모근형 발전장치가 다수 개 연결된 상태를 도시한 사시도이다.FIG. 1 is a perspective view showing the external appearance of a roughened power generator using a piezoelectric ceramic film according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a sectional view of a roughened power generator using a piezoelectric ceramic film according to an embodiment of the present invention. FIG. 3 is a sectional view showing a state where a plurality of piezoelectric ceramic films of a power generation section are laminated in the sectional view of FIG. 2. FIG. 4 is a sectional view of FIG. 2 showing a state where an elastic member is provided between a power generation section and a support section. And FIG. 5 is a perspective view illustrating a state in which a plurality of roots-type power generation devices using a piezoelectric ceramic film according to an embodiment of the present invention are connected.

도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이 본 발명의 압전세라믹 필름을 이용한 모근형 발전장치는 발전부(100), 지지부(200), 덮개부(300)를 포함한다.As shown in FIGS. 1 and 2, the impeller-type power generator using the piezoelectric ceramic film of the present invention includes a power generator 100, a support 200, and a lid 300.

발전부(100)는 외력이 가해지면 전극의 분극화로 생기는 유도 기전력을 발생시키는 압전세라믹 필름(110)과, 압전세라믹 필름(110)의 양측에 구비되어 전류를 흐르게 하는 전극(120)과, 상기 전극(120)에 연결되어 흐르는 전류를 전달하는 리드선(130)을 포함한다.The power generation unit 100 includes a piezoelectric ceramic film 110 generating an induced electromotive force resulting from polarization of an electrode when an external force is applied thereto, an electrode 120 provided on both sides of the piezoelectric ceramic film 110 for flowing current, And a lead wire 130 connected to the electrode 120 and transmitting a current flowing therethrough.

압전세라믹 필름(110)은 유연성 및 탄성이 커서 작은 힘에도 쉽게 휘어지고 둥글게 말릴 수도 있다. 또한, 외부 충격이 가해지거나 진동이 장시간 지속 되더라도 파손되는 현상이 감소되는 장점이 있다.The piezoelectric ceramic film 110 has high flexibility and elasticity, so that it can bend easily even with a small force and can be curled round. In addition, there is an advantage that the phenomenon that the external shock is applied or the damage is sustained even if the vibration is sustained for a long time is reduced.

압전세라믹 필름(110)은 일단부에서 타단부를 향할수록 점점 가늘어지고 일 방향으로 휘어지는 모근 형태로 이루어진다. The piezoelectric ceramic film 110 is formed in the form of a rhizome that gradually tapers from one end to the other end and is bent in one direction.

이러한 압전세라믹 필름(110)은 일단부가 지지부(200)에 고정되고 타단부가 자유단이 되며, 그 형태가 타단부를 향할수록 가늘어지기 때문에 미세한 진동이나 소음에도 굽힘 진동이 유발되어 유도 기전력을 쉽게 발생시킬 수 있게 된다.In this piezoelectric ceramic film 110, one end portion is fixed to the supporting portion 200 and the other end portion is free end. Since the shape of the piezoelectric ceramic film 110 becomes thinner toward the other end portion, bending vibration is generated even in minute vibration or noise, .

여기서, 발전부(100)는 도 2에 도시한 바와 같이 하나의 압전 세라믹 필름(110)을 모근 형태로 말아 사용할 수도 있으나, 도 3에 도시한 바와 같이 복수 개의 압전세라믹 필름(110)을 적층 시킨 후 모근 형태로 말아 발전 크기를 확대하도록 응용할 수도 있다.As shown in FIG. 3, the piezoelectric ceramic film 110 may be formed by laminating a plurality of piezoelectric ceramic films 110, as shown in FIG. 3, It can also be applied to expand the size of the power generation in the form of a posterior root.

지지부(200)는 내부에 수용부(211)가 형성되고 상면에 발전부의 압전세라믹 필름(110)의 일단부가 끼움되는 결합공(212)이 형성되며 측벽에 리드선 인출공(213)이 형성된 본체(210)와, 수용부(211) 내부에 수용되어 결합공(212)에 끼움되는 압전세라믹 필름(110)을 고정시키는 지지대(220)를 포함한다. The supporting part 200 includes a receiving part 211 formed therein and a coupling hole 212 for receiving one end portion of the piezoelectric ceramic film 110 of the power generating part is formed on the upper surface thereof and a lead- And a supporter 220 which is accommodated in the accommodating portion 211 and fixes the piezoelectric ceramic film 110 to be inserted into the coupling hole 212.

그리고, 지지대(220)는 수용부(211)의 중앙을 가로질러 본체(210)의 양 측벽에 고정되는 수평바(221)와, 수평바(221)의 중앙부로부터 상향 돌설되는 수직바(222)로 구성된다. 이때 결합공(212)에 끼움되는 발전부의 압전세라믹 필름(110)은 수직바(221)에 고정되게 된다. The support bar 220 includes a horizontal bar 221 fixed to both side walls of the main body 210 across the center of the receiving portion 211 and a vertical bar 222 protruding upward from a central portion of the horizontal bar 221. [ . At this time, the piezoelectric ceramic film 110 of the power generating part inserted into the coupling hole 212 is fixed to the vertical bar 221.

그리고, 발전부의 리드선(130)은 지지부(200)의 본체(210)에 형성된 리드선 인출공(213)을 통해 외부로 인출되고, 리드선(130)에는 흐르는 전류를 회수하는 축전지(140)가 연결된다. 축전지(140)는 리드선(130)으로 흐르는 전류를 회수하여 어느 정도 전류가 모아지면 주 전력공급장치(미도시)에 공급한다. The lead wire 130 of the power generator is drawn out to the outside through a lead wire draw-out hole 213 formed in the main body 210 of the support part 200 and a battery 140 for collecting a current flowing through the lead wire 130 is connected . The battery 140 recovers the current flowing to the lead wire 130 and supplies the current to the main power supply device (not shown) when the current is collected to some extent.

덮개부(300)는 압전세라믹 필름(110)과 동일한 형상의 모근 형태로 이루어져 압전세라믹 필름(110)의 외측을 커버하여 지지부(200)의 상면에 결합된다. The lid part 300 is formed in the shape of a rope having the same shape as the piezoelectric ceramic film 110 and covers the outer side of the piezoelectric ceramic film 110 and is coupled to the upper surface of the supporting part 200.

여기서, 덮개부(300)는 압전세라믹 필름(110)의 외측을 커버하되 압전세라믹 필름(110)의 진폭을 위한 공간을 갖으며, 플렉시블한 소재로 이루어져 외부에서 가해지는 외력 즉 기계적 에너지를 효과적으로 전달하면서도 압전세라믹 필름을 보호한다. The lid 300 covers the outer surface of the piezoelectric ceramic film 110 and has a space for the amplitude of the piezoelectric ceramic film 110. The lid 300 is made of a flexible material and effectively transmits external force, While still protecting the piezoelectric ceramic film.

도 4에 도시된 바와 같이 본 발명에 의한 발전장치는 일단부가 압전세라믹 필름(110)의 하부에 고정되고 타단부가 지지부(200)의 상부에 고정되어 압전세라믹 필름(110)의 진동 방향으로 탄성력을 부여하는 탄성부재(150)를 더 포함한다. 4, one end of the power generator is fixed to the lower portion of the piezoelectric ceramic film 110 and the other end thereof is fixed to the upper portion of the supporter 200, so that the elasticity of the piezoelectric ceramic film 110 in the vibration direction And an elastic member (150) for imparting elasticity.

여기서, 탄성부재(150)는 코일스프링, 탄성스프링, 압축스프링, 진동체, 탄성판 등을 포함하며, 탄성부재(150)는 압전세라믹 필름에 외력이 가해질 때 자체 진동에 의한 힘뿐만 아니라 탄성부재(150)의 탄성력까지 받게 하여 압전세라믹 필름의 진폭을 더욱 증대시키고 진동이 오랫동안 지속 될 수 있게 하여 보다 많은 양의 전기를 발전시킬 수 있게 한다. Here, the elastic member 150 includes a coil spring, an elastic spring, a compression spring, a vibrating body, an elastic plate and the like, and the elastic member 150 not only has a force due to self vibration when an external force is applied to the piezoelectric ceramic film, The elasticity of the piezoelectric ceramic film 150 is increased to further increase the amplitude of the piezoelectric ceramic film, and the vibration can be sustained for a long time, so that a larger amount of electricity can be generated.

그리고, 지지부(200)의 본체(210) 외측에는 이웃하는 발전장치를 연결시키는 연결판(230)을 더 포함한다. The supporting unit 200 further includes a connecting plate 230 connecting the neighboring power generating units to the outside of the main body 210.

연결판(230)은 발전장치가 일정간격 이격되는 상태로 연결될 수 있도록 본체(210)의 외측으로부터 사방으로 외향 연장되는 형태를 갖는다. The connecting plate 230 is configured to extend outward from the outer side of the main body 210 in four directions so that the power generating devices can be connected to each other at a predetermined interval.

즉, 도 5에 도시된 바와 같이 발전장치는 지지부(200)의 연결판(230)에 의해 복수 개 연결되어 다수의 열로 배치될 수 있다. 이처럼 발전장치를 다수의 열로 배치하여 각 발전장치로부터 발생된 전기를 축전지(140)에 회수하게 되면 발전효율을 크게 증대시킬 수 있게 된다.That is, as shown in FIG. 5, a plurality of power generation apparatuses may be connected by the connection plate 230 of the support unit 200 and arranged in a plurality of rows. When the power generation devices are arranged in a plurality of rows and the electricity generated from each power generation device is collected in the battery 140, the power generation efficiency can be greatly increased.

상기와 같이 구성되는 압전세라믹 필름을 이용한 모근형 발전장치는 자연현상 중 진동에 의한 에너지를 회수한다. 즉, 바람, 진동, 소음과 같이 매질을 가진 파장의 영역에 설치하면 모근 형상을 하는 압전세라믹 필름(110) 및 이를 커버하는 덮개부(300)가 흔들리게 된다. The roughened power generation device using the piezoelectric ceramic film configured as described above recovers energy due to vibration during natural phenomena. That is, when the piezoelectric ceramic film 110 is installed in a region having a medium such as wind, vibration, or noise, the piezoelectric ceramic film 110 and the cover 300 covering the piezoelectric ceramic film 110 are shaken.

모근 형상은 작은 움직임만으로도 내부에 내장되어 있는 압전세라믹 필름(110)의 변형을 일으키게 한다. 즉, 압전세라믹 필름(110)에 외부의 충격 또는 진동의 손실을 최소화하여 효과적으로 전달하게 된다.The shape of the root shape causes deformation of the piezoelectric ceramic film 110 which is built in the inside with only a small movement. That is, the piezoelectric ceramic film 110 is minimally affected by external impact or vibration.

이때, 압전세라믹 필름(110)과 플렉시블한 덮개(300)는 유연성과 탄성이 커서 큰 외부 충격이 가해지거나 진동이 장시간 지속 되더라도 파손되는 현상이 발생 되지 않게 된다. At this time, since the piezoelectric ceramic film 110 and the flexible lid 300 are large in flexibility and elasticity, they are not damaged even when a large external impact is applied or vibration is sustained for a long time.

이처럼 압전세라믹 필름(110)에 외력이 가해지면 전극의 분극화로 유도기전력이 발생하고, 압전세라믹 필름(110)의 양측에 구비된 전극(120)을 통해 전류가 흐르게 되며, 흐르는 전류는 리드선(130)을 통해 축전지(140)에 회수되게 된다. 그리고, 축전지(140)에 회수된 전류는 필요시 주전력공급장치(미도시)에 공급되어 보조적인 전력을 공급하게 된다. When an external force is applied to the piezoelectric ceramic film 110, an induced electromotive force is generated due to the polarization of the electrodes, and a current flows through the electrodes 120 provided on both sides of the piezoelectric ceramic film 110, To the storage battery 140 via the battery charger 140. The current recovered in the battery 140 is supplied to a main power supply unit (not shown) when necessary to supply auxiliary power.

이때, 발전부는 압전세라믹 필름(110)을 다수 개 사용하여 추가적인 에너지를 회수하고 압전세라믹 필름(110)의 하부에 탄성부재(150)를 장착하여 압전세라믹 필름(110)의 움직임을 극대화시킴으로써 발전효율을 증대시킬 수 있게 되며, 발전장치를 다수의 열로 연결시켜 각 발전장치로부터 발생된 전기를 축전지(140)에 회수함으로써 많은 전력을 생산할 수 있게 된다. At this time, the power generator uses the plurality of piezoelectric ceramic films 110 to recover additional energy, and the elastic member 150 is mounted on the lower portion of the piezoelectric ceramic film 110 to maximize the movement of the piezoelectric ceramic film 110, So that a large amount of electric power can be produced by connecting the power generation apparatus to a plurality of heat sources and collecting the electricity generated from each power generation apparatus to the battery 140.

이상에서 본 발명의 바람직한 실시 예에 대하여 설명하였으나, 본 발명은 상술한 특정의 실시 예에 한정되지 아니한다. 즉, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가지는 자라면 첨부된 특허청구범위의 사상 및 범주를 일탈함이 없이 본 발명에 대한 다수의 변경 및 수정이 가능하며, 그러한 모든 적절한 변경 및 수정은 균등물들로 본 발명의 범위에 속하는 것으로 간주 되어야 할 것이다.Although the preferred embodiments of the present invention have been described, the present invention is not limited to the specific embodiments described above. It will be apparent to those skilled in the art that various modifications and variations can be made in the present invention without departing from the spirit or scope of the appended claims, And equivalents may be resorted to as falling within the scope of the invention.

100: 발전부 110: 압전세라믹 필름
120: 전극 130: 리드선
140: 축전지 150: 탄성부재
200: 지지부 210: 본체
211: 수용부 212: 결합공
213: 리드선 인출공 220: 지지대
221: 수평바 222: 수직바
230: 연결판 300: 덮개부100: power generator 110: piezoelectric ceramic film
120: electrode 130: lead wire
140: Battery 150: Elastic member
200: support part 210:
211: accommodating portion 212: engaging hole
213: lead wire drawing hole 220:
221: horizontal bar 222: vertical bar
230: connecting plate 300: lid part

Claims (10)

일단부에서 타단부를 향할수록 점점 가늘어지고 일 방향으로 휘어지는 모근 형태로 말린 압전세라믹 필름이 가해지는 외력에 진동되어 전기를 발생시키는 발전부;
상기 발전부의 하부에 구비되어 상기 발전부를 지지시키는 지지부; 및
상기 압전세라믹 필름과 동일한 형상의 모근 형태로 이루어져 상기 발전부 의 외측을 커버하는 플렉시블한 소재의 덮개부;
를 포함하는 압전세라믹 필름을 이용한 모근형 발전장치.A power generating unit that generates electricity by being vibrated by an external force applied to the dried piezoelectric ceramic film in the form of a rhizome that gradually tapers from one end toward the other end and is bent in one direction;
A support portion provided at a lower portion of the power generation portion to support the power generation portion; And
A flexible material cover which covers the outer side of the power generation part and has the same shape as that of the piezoelectric ceramic film;
Wherein the piezoelectric ceramic film is formed of a piezoelectric ceramic film. 제 1 항에 있어서,
상기 발전부는 외력이 가해지면 전극의 분극화로 생기는 유도 기전력을 발생시키는 압전세라믹 필름;
상기 압전세라믹 필름의 양측에 구비되어 전류를 흐르게 하는 전극; 및
상기 전극에 연결되어 흐르는 전류를 전달하는 리드선;
을 포함하는 것을 특징으로 하는 압전세라믹 필름을 이용한 모근형 발전장치.The method according to claim 1,
A piezoelectric ceramic film for generating an induced electromotive force generated by polarization of an electrode when an external force is applied;
Electrodes provided on both sides of the piezoelectric ceramic film to allow a current to flow therethrough; And
A lead wire connected to the electrode and transmitting a current flowing therethrough;
Wherein the piezoelectric ceramics film is made of a metal. 제 2 항에 있어서
상기 리드선에는 전류를 회수하는 축전지가 연결되는 것을 특징으로 하는 압전세라믹 필름을 이용한 모근형 발전장치.The method according to claim 2, wherein
And a capacitor for recovering a current is connected to the lead wire. 제 1 항에 있어서,
상기 발전부에는 일단부가 상기 압전세라믹 필름의 하부에 고정되고 타단부가 상기 지지부의 상부에 고정되어 상기 압전세라믹 필름의 진동 방향으로 탄성력을 부여하는 탄성부재가 포함되는 것을 특징으로 하는 압전세라믹 필름을 이용한 모근형 발전장치.The method according to claim 1,
Wherein the power generating part includes an elastic member having one end fixed to the lower part of the piezoelectric ceramic film and the other end fixed to the upper part of the supporting part to apply an elastic force in a vibration direction of the piezoelectric ceramic film. Used roughened power generation device. 제 4 항에 있어서,
상기 탄성부재는 코일스프링, 탄성스프링, 압축스프링, 진동체, 탄성판 중 선택되는 어느 하나인 것을 특징으로 하는 압전세라믹 필름을 이용한 모근형 발전장치.5. The method of claim 4,
Wherein the elastic member is any one selected from a coil spring, an elastic spring, a compression spring, a vibrating body, and an elastic plate. 제 1 항에 있어서,
상기 발전부의 압전세라믹 필름은 복수 개가 적층되어 모근형태로 말린 것을 특징으로 하는 압전세라믹 필름을 이용한 모근형 발전장치.The method according to claim 1,
Wherein a plurality of piezoelectric ceramic films of said power generation section are laminated and dried in the shape of a root. 제 1 항에 있어서,
상기 지지부는 측벽에 리드부 인출공이 형성된 본체와, 상기 본체의 내부에 구비되어 상기 발전부를 지지지시키는 지지대를 포함하는 것을 특징으로 하는 압전세라믹 필름을 이용한 모근형 발전장치.The method according to claim 1,
Wherein the supporting portion includes a main body having a lead portion drawing hole formed on a side wall thereof, and a supporting base provided inside the main body to support the power generating portion. 제 7 항에 있어서,
상기 지지대는 본체의 중앙을 가로질러 본체의 양 측벽에 고정되는 수평바와, 상기 수평바의 중앙부로부터 상향 돌설되는 수직바로 구성되는 것을 특징으로 하는 압전세라믹 필름을 이용한 모근형 발전장치.8. The method of claim 7,
Wherein the support rods are composed of a horizontal bar fixed to both side walls of the main body across the center of the main body, and a vertical bar protruding upward from a central portion of the horizontal bar. 제 7 항에 있어서,
상기 본체의 외측에는 복수개의 발전장치를 연결시키는 연결판이 구비되는 것을 특징으로 하는 압전세라믹 필름을 이용한 모근형 발전장치.8. The method of claim 7,
And a connecting plate for connecting a plurality of power generating devices to the outside of the main body. 제 9 항에 있어서,
상기 발전장치는 연결판에 의해 복수 개 연결된 것을 특징으로 하는 압전세라믹 필름을 이용한 모근형 발전장치.
10. The method of claim 9,
Wherein the plurality of power generation devices are connected by a connecting plate.
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