KR102602592B1 - Vibration power generator and applications using the same - Google Patents
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Abstract
본 발명은 진동을 이용하여 전력을 생산하는 것으로 진동에 의한 마찰 전기를 통해 전압을 생성하는 진동 전력 발생기에 있어서, 마찰 전기에 의하여 전하를 분리하여 전압을 생성시키는 발전부(100); 상기 발전부(100)를 내장하면서 밀폐시키는 케이스부(200); 상기 케이스부(200)에 형성되고, 상기 전압을 전달하는 전극부(300);를 포함한다.The present invention is a vibration power generator that generates electric power using vibration, and generates voltage through triboelectricity caused by vibration. The present invention includes a power generation unit 100 that separates charges by triboelectricity and generates voltage; A case unit 200 that houses and seals the power generation unit 100; It includes an electrode part 300 formed on the case part 200 and transmitting the voltage.
Description
본 발명은 진동을 이용하여 전력을 생성하는 발전기에 대한 것이며, 상세하게는 케이스를 구비하고, 각각의 발전기를 직렬 또는 병렬로 연결하여 전력 발전의 효율을 증가시키는 발명에 대한 것이다.The present invention relates to a generator that generates power using vibration, and more specifically, to an invention that includes a case and connects each generator in series or parallel to increase the efficiency of power generation.
특허문헌 001은 압력 센서는 외측 필름, 상기 외측 필름에 대향하여 이격되게 배치되는 전도성 전극, 및 생체고분자 및 탄성체 고분자를 포함하고 상기 외측 필름과 전도성 전극 사이에 배치되는 바이오 고분자 필름을 포함하며, 상기 바이오 고분자 필름 표면과 상기 전도성 전극 표면의 적어도 일부가 상호 접촉하거나 분리될 때 접촉면에서 발생하는 마찰전기에 의해 압력을 감지하는 기술을 제시하고 있다.Patent Document 001 states that the pressure sensor includes an outer film, a conductive electrode spaced apart from the outer film, and a biopolymer film comprising a biopolymer and an elastomeric polymer and disposed between the outer film and the conductive electrode, A technology for detecting pressure by triboelectricity generated at the contact surface when the surface of the biopolymer film and at least a portion of the surface of the conductive electrode are in contact with or separated from each other is proposed.
특허문헌 002는 하면에 제1도전층이 접촉되게 설치되는 마찰층; 및 상기 마찰층의 상측에 설치된 제2도전층; 을 포함하며, 상기 제1도전층은 등전위에 전기적으로 연결되고, 상기 제2도전층의 하면과 상기 마찰층의 상면은 대향되게 설치되며, 상기 마찰층의 상면과 상기 제2도전층의 하면이 상대적으로 슬라이드하여 마찰을 발생함과 동시에 마찰하는 면적이 슬라이드 과정에서 변화할 경우, 상기 제1도전층과 상기 등전위 사이에는 전기적 신호가 출력되고, 상기 마찰층의 상면을 형성하는 재료와 상기 제2도전층의 하면을 형성하는 재료는 대전열에서 나열 순서에 차이가 있으며, 상기 제1도전층은 전력 공급을 필요로 하는 외부회로를 경유하여 지면 또는 등전위 회로에 연결되고, 상기 제1도전층은 부하를 경유하여 등전위에 전기적으로 연결되는 기술을 제시하고 있다.Patent Document 002 includes a friction layer installed on the lower surface in contact with the first conductive layer; and a second conductive layer installed on the friction layer. It includes, wherein the first conductive layer is electrically connected to the equipotential, the lower surface of the second conductive layer and the upper surface of the friction layer are installed to face each other, and the upper surface of the friction layer and the lower surface of the second conductive layer are When friction is generated by relatively sliding and the rubbing area changes during the sliding process, an electrical signal is output between the first conductive layer and the equipotential, and the material forming the upper surface of the friction layer and the second The materials forming the lower surface of the conductive layer differ in the order in which they are arranged in the charging row, and the first conductive layer is connected to the ground or an equipotential circuit via an external circuit that requires power supply, and the first conductive layer is It presents a technology that electrically connects to the equipotential via a load.
특허문헌 003은 무전원 마찰전기 압력센서는, 마찰대전물질을 포함하는 제1 마찰 층과, 제1 마찰 층과 마주보도록 이격 배치되어 기계적 압력에 의한 제1 마찰 층과의 마찰을 통해 전기 에너지를 발생시키며 마찰대전물질과 탄소 나노소재를 혼합한 혼합물로 구성되는 제2 마찰 층을 포함하며, 마찰대전물질은, 폴리 디메틸실록산(poly dimethylsiloxane: PDMS, 이하, 'PDMS'라 칭함) 폴리머이고, 탄소 나노소재는 탄소 나노튜브(carbon nano tube: CNT, 이하 'CNT'라 칭함)이며, 혼합물은 PDMS-CNT 나노 복합체이고, 제2 마찰 층은, 마찰대전물질에 혼합된 탄소 나노소재의 농도 변화를 통해 무전원 마찰전기 압력센서의 내부 임피던스가 조절되며, 무전원 마찰전기 압력센서는, 두 마찰 층의 접촉면적 변화, 두 마찰 층의 접촉-분리하는 평균속도, 두 마찰 층의 두께 변화, 두 마찰 층 사이의 공기 층의 두께 변화 중 적어도 하나를 통해 내부 임피던스가 추가로 조절되는 기술을 제시하고 있다.Patent Document 003 is a non-powered triboelectric pressure sensor that is spaced apart from a first friction layer containing a triboelectric material and faces the first friction layer, and generates electrical energy through friction with the first friction layer due to mechanical pressure. and a second friction layer composed of a mixture of a triboelectric material and a carbon nanomaterial, wherein the triboelectric material is a poly dimethylsiloxane (PDMS, hereinafter referred to as 'PDMS') polymer and carbon nanomaterial. The material is carbon nanotube (CNT, hereinafter referred to as 'CNT'), the mixture is PDMS-CNT nanocomposite, and the second friction layer is formed by changing the concentration of carbon nanomaterial mixed in the triboelectric material. The internal impedance of the non-powered triboelectric pressure sensor is adjusted, and the non-powered triboelectric pressure sensor monitors the change in contact area of the two friction layers, the average speed of contact and separation of the two friction layers, the change in thickness of the two friction layers, and the A technology is proposed in which the internal impedance is further adjusted through at least one change in the thickness of the air layer.
특허문헌 004는 접촉대전을 이용한 마찰발전기는 제1 대전패턴, 전극패턴, 제2 대전패턴이 하나의 세트를 이루면서 교대로 반복된 대전구조를 포함하는 접촉대전부 및 상기 접촉대전부와 접촉 및 분리를 통하여 마찰전기를 발생시키는 대전구를 포함한다. 이때, 상기 접촉대전부는 하부캡에 장착되고, 상기 대전구는 상기 하부캡과 용기 몸체 사이의 공간에 투입되며, 상기 제1 대전패턴 및 상기 제2 대전패턴은 각각 양(+)으로 대전되는 물질 또는 음(-)으로 대전되는 물질 중의 어느 하나로 이루어질 수 있다. 상기 대전구는 양(+)으로 대전되는 물질 또는 음(-)으로 대전되는 물질 중의 어느 하나로 이루어질 수 있다. 상기 대전구에는 일체형 자석 또는 분리형 자석이 내장되어 있고, 상기 하부캡에는 상기 대전구에 내장된 상기 자석들에 대하여 서로 다른 극성을 가지도록 바라보는 복수개의 캡자석이 매립된다. 상기 대전구조는 프레임에 의해 지지되고, 상기 프레임과 상기 하부캡을 연결하는 탄성부가 배치되는 기술을 제시하고 있다.Patent Document 004 discloses that a triboelectric generator using contact charging is a contact charging part including a charging structure in which a first charging pattern, an electrode pattern, and a second charging pattern are alternately repeated while forming one set, and contacting and separating the contact charging unit. It includes a charge bulb that generates triboelectricity through. At this time, the contact charging unit is mounted on the lower cap, the charging bulb is inserted into the space between the lower cap and the container body, and the first charging pattern and the second charging pattern are each positively charged material or It can be made of any of the negatively charged materials. The charging bulb may be made of either a positively (+) charged material or a negatively (-) charged material. An integrated magnet or a separate magnet is built into the charging bulb, and a plurality of cap magnets facing the magnets built into the charging bulb are embedded in the lower cap to have different polarities. The charging structure is supported by a frame, and an elastic portion connecting the frame and the lower cap is disposed.
본 발명은 진동을 이용하여 전력을 생산하는 것으로, 진동을 극대화하고, 전력 발전의 효율을 증가시키기 위하여 전력 발전 장치를 직렬 또는 병렬로 연속 구성한 후 케이스에 내장하여 충분한 발전량을 제공하고자 한다.The present invention produces power using vibration. In order to maximize vibration and increase the efficiency of power generation, the present invention is intended to provide sufficient power generation by configuring power generation devices in series or parallel and then embedding them in a case.
본 발명은 진동에 의한 마찰 전기를 통해 전압을 생성하는 진동 전력 발생기에 대한 발명이며, 구체적으로 마찰 전기에 의하여 전하를 분리하여 전압을 생성시키는 발전부; 상기 발전부(100)를 내장하면서 밀폐시키는 케이스부; 상기 케이스부(200)에 형성되고, 상기 전압을 전달하는 전극부;를 포함하는 구성으로 이루어진다.The present invention relates to a vibration power generator that generates voltage through triboelectricity caused by vibration, and specifically includes a power generation unit that generates voltage by separating charges by triboelectricity; A case portion that encloses and seals the power generation unit 100; It is formed in the case portion 200 and consists of an electrode portion that transmits the voltage.
본 발명은 진동에 의한 마찰 전기를 통해 전압을 생성하는 진동 전력 발생기에 대한 발명이며, 앞에서 제시한 발명에 있어서, 상기 발전부는 판 형상의 제1 유전체; 상기 제1유전체와 대향하게 위치하는 판 형상의 제2 유전체;를 포함하는 구성으로 이루어진다.The present invention relates to a vibration power generator that generates voltage through triboelectricity caused by vibration. In the invention presented above, the power generation unit includes a plate-shaped first dielectric; It consists of a configuration including; a plate-shaped second dielectric located opposite to the first dielectric.
본 발명은 진동에 의한 마찰 전기를 통해 전압을 생성하는 진동 전력 발생기에 대한 발명이며, 앞에서 제시한 발명에 있어서, 상기 케이스부는 강체로 형성되는 구성으로 이루어진다.The present invention relates to a vibration power generator that generates voltage through triboelectricity caused by vibration. In the invention presented above, the case portion is made of a rigid body.
본 발명은 진동에 의한 마찰 전기를 통해 전압을 생성하는 진동 전력 발생기에 대한 발명이며, 앞에서 제시한 발명에 있어서, 상기 발전부는 판 형상의 제1 유전체와 상기 제1유전체와 대향하게 위치하는 판 형상의 제2 유전체를 포함하는 제1 발전모듈; 판 형상의 제3 유전체와 상기 제 3유전체와 대향하게 위치하는 판 형상의 제4 유전체를 포함하는 제2 발전모듈;을 포함하고, 상기 제1 발전모듈 및 제2 발전모듈은 적층되어 일체를 이루는 구성으로 이루어진다.The present invention relates to a vibration power generator that generates voltage through triboelectricity caused by vibration, and in the invention presented above, the power generation unit has a plate-shaped first dielectric and a plate shape positioned opposite to the first dielectric. A first power generation module including a second dielectric; A second power generation module including a plate-shaped third dielectric and a plate-shaped fourth dielectric located opposite to the third dielectric, wherein the first power generation module and the second power generation module are stacked and integrated. It consists of:
본 발명은 진동에 의한 마찰 전기를 통해 전압을 생성하는 진동 전력 발생기에 대한 발명이며, 앞에서 제시한 발명에 있어서, 상기 발전부는 판 형상의 제1 유전체와 상기 제1 유전체와 대향하게 위치하는 판 형상의 제2 유전체를 포함하는 제1 발전모듈; 판 형상의 제3 유전체와 상기 제3유전체와 대향하게 위치하는 판 형상의 제4 유전체를 포함하는 제2 발전모듈;을 포함하고, 상기 제1 발전모듈 및 제2 발전모듈은 같은 평면에서 일체를 이루는 구성으로 이루어진다.The present invention relates to a vibration power generator that generates voltage through triboelectricity caused by vibration, and in the invention presented above, the power generation unit has a plate-shaped first dielectric and a plate shape positioned opposite to the first dielectric. A first power generation module including a second dielectric; A second power generation module including a plate-shaped third dielectric and a plate-shaped fourth dielectric located opposite to the third dielectric, wherein the first power generation module and the second power generation module are integrated in the same plane. It is made up of a composition.
본 발명은 바다에 표류된 사용자의 위치정보를 송신하여 구조요청을 보조하는 라이프 자켓에 있어서, 사용자의 상반신에 착용되는 조끼 형상의 외형부; 상기 외형부의 내부에 구비되고, 공기주입을 통해 상기 외형부의 부피를 증가시켜 부력을 생성할 수 있는 부력생성부; 상기 외형부에 결합되고, 위치정보를 송신할 수 있는 위치송신부; 상기 위치송신부에 전력을 공급하는 앞에서 제시한 발명의 진동 전력 발생기;를 포함하는 구성으로 이루어진다.The present invention provides a life jacket that assists in requesting rescue by transmitting location information of a user stranded at sea, comprising: a vest-shaped outer portion worn on the user's upper body; a buoyancy generator provided inside the outer portion and capable of generating buoyancy by increasing the volume of the outer portion through air injection; A location transmitting unit coupled to the external portion and capable of transmitting location information; It consists of a configuration including a vibration power generator of the invention presented above that supplies power to the position transmitter.
본 발명은 진동에 의한 마찰 전기를 통해 전압을 생성하는 진동 전력 발생기에 대한 것으로, 발전부가 케이스에 내장되어 있어, 운동에너지를 전기에너지로 변환하는 효율의 증가 효과를 제공한다.The present invention relates to a vibration power generator that generates voltage through triboelectricity caused by vibration. The power generation unit is built into the case, providing an effect of increasing the efficiency of converting kinetic energy into electrical energy.
또한, 본 발명은 발전모듈이 직렬 또는 병렬로 연결되어 있어, 종래 저전력을 생산하는 마찰전기 발전기의 한계점을 해결하는 효과를 제공한다.In addition, the present invention provides the effect of solving the limitations of conventional triboelectric generators that produce low power because the power generation modules are connected in series or parallel.
또한, 본 발명은 케이스의 내부에 탄성체, 가이드가 포함되어 있어, 보다 효율적인 진동을 발생시키는 효과를 제공한다.In addition, the present invention includes an elastic body and a guide inside the case, providing the effect of generating more efficient vibration.
도 1은 본 발명의 발전부를 나타낸 사시도이다.
도 2는 본 발명의 진동 전력 발전기를 나타낸 사시도이다.
도 3은 본 발명의 적층되어 있는 발전부를 나타낸 사시도이다.
도 4는 본 발명의 발전모듈이 적층되어 직렬로 연결되어 있는 것을 나타낸 정면도이다.
도 5는 본 발명의 발전모듈이 적층되어 직렬로 연결되어 있는 것을 나타낸 사시도이다.
도 6은 본 발명의 발전모듈이 병렬로 연결되어 있는 것을 나타낸 평면도이다.
도 7은 본 발명의 발전모듈이 적층되어 병렬로 연결되어 있는 것을 나타낸 정면도이다.
도 8은 본 발명의 발전모듈이 병렬로 연결되어 있는 진동 전력 발전기를 나타낸 사시도이다.Figure 1 is a perspective view showing the power generation unit of the present invention.
Figure 2 is a perspective view showing the vibration power generator of the present invention.
Figure 3 is a perspective view showing a stacked power generation unit of the present invention.
Figure 4 is a front view showing the power generation modules of the present invention are stacked and connected in series.
Figure 5 is a perspective view showing the power generation modules of the present invention are stacked and connected in series.
Figure 6 is a plan view showing the power generation modules of the present invention connected in parallel.
Figure 7 is a front view showing the power generation modules of the present invention are stacked and connected in parallel.
Figure 8 is a perspective view showing a vibration power generator in which power generation modules of the present invention are connected in parallel.
이하, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있을 정도로 상세히 설명하기 위하여, 본 발명의 가장 바람직한 실시 예를 상세하게 설명한다.Hereinafter, the most preferred embodiments of the present invention will be described in detail in order to enable those skilled in the art to easily practice the present invention.
아래의 실시예에서 인용하는 번호는 인용대상에만 한정되지 않으며, 모든 실시예에 적용될 수 있다. 실시예에서 제시한 구성과 동일한 목적 및 효과를 발휘하는 대상은 균등한 치환대상에 해당된다. 실시예에서 제시한 상위개념은 기재하지 않은 하위개념 대상을 포함한다.Numbers cited in the examples below are not limited to the objects of citation and can be applied to all examples. An object that has the same purpose and effect as the configuration presented in the examples is an equivalent replacement object. The high-level concept presented in the examples includes low-level concept objects that are not described.
(실시예 1-1) 본 발명은 진동에 의한 마찰 전기를 통해 전압을 생성하는 진동 전력 발생기에 있어서, 마찰 전기에 의하여 전하를 분리하여 전압을 생성시키는 발전부(100); 상기 발전부(100)를 내장하면서 밀폐시키는 케이스부(200); 상기 케이스부(200)에 형성되고, 상기 전압을 전달하는 전극부(300);를 포함한다.(Example 1-1) The present invention provides a vibration power generator that generates voltage through triboelectricity caused by vibration, comprising: a power generation unit 100 that separates charges and generates voltage by triboelectricity; A case unit 200 that houses and seals the power generation unit 100; It includes an electrode part 300 formed on the case part 200 and transmitting the voltage.
본 발명은 발전부(100), 케이스부(200), 전극부(300)를 포함하며, 발전부(100)는 정전기의 한 종류인 마찰 전기를 이용하여 전하를 분리하고, 이에 따라 전압을 생성시키는 구성이다. 구체적으로 마찰에 의해서 발생된 전하가 유전체 표면에서 모여서 발생시킨 전기장과 유전체간 정전기 유도의 결합으로 전압을 생성하고 이를 전력 생산에 활용하는 구성이다. 이 구성은 외부 기계적 에너지를 전기적 에너지로 변환하는 에너지 하베스팅의 원리를 이용하며, 바람직하게는 TENG(TriboElectric Nano Generator)의 기본 원리를 채용한다.The present invention includes a power generation unit 100, a case unit 200, and an electrode unit 300. The power generation unit 100 separates charges using triboelectricity, a type of static electricity, and thereby generates voltage. It is a composition that is ordered. Specifically, it is a configuration that generates voltage by combining the electric field generated by the electric charge generated by friction on the surface of the dielectric and the electrostatic induction between the dielectric and uses this to produce power. This configuration uses the principle of energy harvesting to convert external mechanical energy into electrical energy, and preferably adopts the basic principle of TENG (TriboElectric Nano Generator).
케이스부(200)는 후술하는 바와 같이 유전체의 조합으로 이루어진 발전부(100)를 내장하면서 밀폐시키는 구성이며, 케이스부(200)가 없는 경우와 비교하여 에너지 발전 효율을 증가된다.As will be described later, the case portion 200 is configured to embed and seal the power generation portion 100 made of a combination of dielectrics, and energy generation efficiency is increased compared to the case without the case portion 200.
전극부(300)는 발전부(100)에서부터 얻어진 전압을 외부 부하에 전달할 수 있도록 전기적인 연결 역할을 하는 구성이다.The electrode unit 300 is a component that serves as an electrical connection so that the voltage obtained from the power generation unit 100 can be transmitted to an external load.
(실시예 1-2) 실시예 1-1에 있어서, 상기 발전부(100)는 판 형상의 제1 유전체(110); 상기 제1유전체와 대향하게 위치하는 판 형상의 제2 유전체(120);를 포함한다.(Example 1-2) In Example 1-1, the power generation unit 100 includes a plate-shaped first dielectric 110; It includes a plate-shaped second dielectric 120 located opposite to the first dielectric.
발전부(100)는 제1 유전체(110)와 제2 유전체(120)의 조합으로 구성될 수 있다. 바람직하게는 제1 유전체(110)와 제2 유전체(120)는 판 형상이고, 서로 대향하며 위치할 수 있다. 두 유전체의 전기음성도는 서로 다르게 구성될 수 있으며, 제1 유전체(110)와 제2 유전체(120)가 마찰이 일어날 때, 전하가 분리되어 마찰전기를 발생시킬 수 있다.The power generation unit 100 may be composed of a combination of the first dielectric 110 and the second dielectric 120. Preferably, the first dielectric 110 and the second dielectric 120 have a plate shape and may be positioned opposite to each other. The electronegativity of the two dielectrics may be different from each other, and when friction occurs between the first dielectric 110 and the second dielectric 120, charges may be separated to generate triboelectricity.
(실시예 1-3) 실시예 1-2에 있어서, 상기 제1 유전체(110)는 유기 유전체로 형성되고, 상기 제2 유전체(120)는 무기 유전체로 형성된다.(Example 1-3) In Example 1-2, the first dielectric 110 is formed of an organic dielectric, and the second dielectric 120 is formed of an inorganic dielectric.
(실시예 1-4) 실시예 1-3에 있어서, 상기 유기 유전체는 PTFE(polytetrafluoroethylene), PET(PolyEthylene Terephthalate), PEN(PolyEthylene Naphthalate), PVC(Polyvinyl chloride), PI(Polyimide;Kepton) 중 선택된 어느 하나로 형성된다.(Example 1-4) In Example 1-3, the organic dielectric is selected from polytetrafluoroethylene (PTFE), polyethylene terephthalate (PET), polyethylene naphthalate (PEN), polyvinyl chloride (PVC), and polyimide (PI). It is formed as one.
(실시예 1-5) 실시예 1-3에 있어서, 상기 무기 유전체는 AAO(Anodized Aluminum Oxide)로 형성되는 것;을 포함한다. (Example 1-5) In Example 1-3, the inorganic dielectric is formed of AAO (Anodized Aluminum Oxide).
발전부(100)는 복수의 유전체간에 발생하는 마찰에 의하여 발전을 가동할 수 있다. 이러한 발전부(100)는 재료 특성에 크게 좌우되며, 접촉면의 극성과 전하량의 주요 지표 중 하나는 마찰 전기 모듈에서 소재의 중요한 특성이다. 마찰 전기를 발생시키는 소재에 따라 더 많은 양의 표면 전하를 발생시키는 것이 가능하다. 그리고 소재에 따른 양전하의 극성이 다르게 나타나며, 이에 대한 변수로는 접촉 표면의 화학적 조성, 전처리, 가공 이력 및 표면 거칠기는 마찰 대전 밀도에 밀접한 영향을 줄 수 있다. The power generation unit 100 may operate power generation by friction occurring between a plurality of dielectrics. This power generation unit 100 is greatly dependent on the material properties, and one of the main indicators of the polarity and charge amount of the contact surface is an important property of the material in the triboelectric module. Depending on the material that generates triboelectricity, it is possible to generate larger amounts of surface charge. In addition, the polarity of positive charge varies depending on the material, and variables such as the chemical composition of the contact surface, pretreatment, processing history, and surface roughness can have a close impact on the triboelectric density.
발전부(100)는 발전 효율을 높이기 위하여 서로 마주하는 소재를 다른 종류의 유전체로 형성하며, 유전체는 유기 유전체와 무기 유전체로 형성된다. 유기 유전체는 전극 형성을 위해 전극부에 발전부(100)를 부착시키기 위한 스퍼터링(sputtering) 공정이 가능한 PTFE(polytetrafluoroethylene), PET(PolyEthylene Terephthalate), PEN(PolyEthylene Naphthalate), PVC(Polyvinyl chloride), PI(Polyimide;Kepton) 중 선택된 하나로 형성될 수 있다. 또한 이들의 조합으로도 형성될 수 있다. 유기 유전체와 마주하며, 마찰 전기를 발생시키는 무기 유전체는 AAO(Anodized Aluminum Oxide)로 형성될 수 있다. AAO 제작 시, 20%(w.b)의 옥살산(oxalic acid)에서 40V의 양극 산화 전압을 인가하여 제작한 경우에는 갈색의 AAO 제작이 가능하다. 이렇게 제작된 AAO의 형태는 양극 산화 산화용매에 따라 특성이 매우 크게 변하며, 갈색 AAO와 백색 AAO 두 가지 형태로 구분된다. 갈색 AAO는 옥살산(oxalic acid)에서 양극 산화 공정 처리 된 AAO를 다시 10%(w.b)의 인산 용액에서 10분간의 알루미나 에칭 공정(pore widening)이 진행하여 형성된다. 또한, AAO 제작 공정 중, 양극산화 공정 조건 중 에칭 용액을 황산을 활용할 경우 갈색 AAO가 아니라 백색 AAO 제작이 가능하다. 백색 AAO 제조 공정은 20wt%의 황산 용액에서 30V의 양극산화 전압을 인가하여 제작할 수 있다.In order to increase power generation efficiency, the power generation unit 100 forms materials facing each other from different types of dielectrics, and the dielectrics are made of organic dielectrics and inorganic dielectrics. Organic dielectrics include polytetrafluoroethylene (PTFE), polyethylene terephthalate (PET), polyethylene naphthalate (PEN), polyvinyl chloride (PVC), and PI, which can be subjected to a sputtering process to attach the power generation unit 100 to the electrode to form an electrode. It can be formed from one selected from (Polyimide; Kepton). It can also be formed by a combination of these. The inorganic dielectric that faces the organic dielectric and generates triboelectricity may be formed of AAO (Anodized Aluminum Oxide). When producing AAO, if it is produced by applying an anodizing voltage of 40V with 20% (w.b) oxalic acid, brown AAO can be produced. The form of AAO produced in this way varies greatly in characteristics depending on the anodic oxidation solvent, and is divided into two forms: brown AAO and white AAO. Brown AAO is formed by alumina etching (pore widening) for 10 minutes in a 10% (w.b.) phosphoric acid solution on AAO that has been anodized in oxalic acid. In addition, during the AAO production process, if sulfuric acid is used as an etching solution during the anodization process conditions, it is possible to produce white AAO rather than brown AAO. The white AAO manufacturing process can be performed by applying an anodizing voltage of 30V in a 20wt% sulfuric acid solution.
따라서, 발전부(100)는 유기 유전체와 무기 유전체가 접함에 따라 발생하는 마찰에 의하여 전기를 발생시키는 특징을 가진다.Therefore, the power generation unit 100 has the characteristic of generating electricity through friction that occurs as the organic dielectric and the inorganic dielectric come into contact.
(실시예 1-6) 실시예 1-2에 있어서, 상기 제2 유전체(120)와 대향하지 않는 상기 제1 유전체(110)의 외측 및 제1 유전체(110)와 대향하지 않는 상기 제2 유전체(120)의 외측에는 전극판(150)이 결합된다.(Example 1-6) In Example 1-2, the outside of the first dielectric 110 that does not face the second dielectric 120 and the second dielectric that does not face the first dielectric 110 An electrode plate 150 is coupled to the outside of 120.
도2을 참조하면, 제1 유전체(110)의 상부에는 제1 전극판(150)이 결합되고, 제2 유전체(120)의 하부에는 제2 전극판(150)가 결합될 수 있다. 전극판은 제1 유전체(110)와 제2 유전체(120)간 접합 및 마찰에 의하여 생성된 전압을 외부로 전달하기 위한 구성이다.Referring to Figure 2, the first electrode plate 150 may be coupled to the top of the first dielectric 110, and the second electrode plate 150 may be coupled to the bottom of the second dielectric 120. The electrode plate is configured to transmit the voltage generated by bonding and friction between the first dielectric 110 and the second dielectric 120 to the outside.
전극판은 알루미늄(Al) 금속을 이용할 수 있고, 선택적으로는 은, 구리, 백금 등 같은 효과를 낼 수 있는 다른 금속으로 대체할 수 있다.The electrode plate can be made of aluminum (Al) metal, and can optionally be replaced with other metals that can produce the same effect, such as silver, copper, or platinum.
(실시예 1-7) 실시예 1-2에 있어서, 상기 제1 유전체(110)의 상측에는 중량판(120)이 위치한다.(Example 1-7) In Example 1-2, a weight plate 120 is located on the upper side of the first dielectric 110.
도2을 참조하면, 제1 유전체(110)의 상측에는 중량판(120)이 위치한다. 중량판(120)은 제1 전극판(111)의 상부에 적층되어 위치할 수 있다. 중량판(120)은 제1 유전체(110)와 제2 유전체(120)를 접합시키기 위한 기본 중량을 제공하며, SUS304와 같은 SUS계열의 재질로 형성될 수 있다. Referring to Figure 2, a weight plate 120 is located on the upper side of the first dielectric 110. The weight plate 120 may be stacked on top of the first electrode plate 111 and positioned. The weight plate 120 provides basic weight for bonding the first dielectric 110 and the second dielectric 120, and may be formed of a SUS-based material such as SUS304.
(실시예 1-8) 실시예 1-7에 있어서, 상기 중량판(120)에 부착되는 진동자(130);를 포함한다.(Example 1-8) In Example 1-7, a vibrator 130 attached to the weight plate 120 is included.
중량판(120)의 상부에는 진동자(130)를 추가적으로 포함할 수 있다. 진동자(130)는 외부 모터(미도시)에 의하여 진동을 유발할 수 있고, 별도의 내부 배터리를 이용할 수도 있다. 나아가 본 발명의 진동 전력 발전기에서 생성한 전력 중 일부를 끌어와서 진동자(130)를 구동시킬 수 있다. 진동자(130)는 제1 유전체(110)와 제2 유전체(120)의 접합 및 마찰을 유도하여 전력 생산의 효율을 증가시킬 수 있다. The upper part of the weight plate 120 may additionally include a vibrator 130. The vibrator 130 can cause vibration by an external motor (not shown), or a separate internal battery can be used. Furthermore, the vibrator 130 can be driven by drawing some of the power generated by the vibration power generator of the present invention. The vibrator 130 may increase the efficiency of power production by inducing adhesion and friction between the first dielectric 110 and the second dielectric 120.
(실시예 2-1) 실시예 1-2에 있어서, 상기 케이스부(200)는 강체로 형성된다.(Example 2-1) In Example 1-2, the case portion 200 is formed as a rigid body.
(실시예 2-2) 실시예 2-1에 있어서, 상기 케이스부(200)는 아크릴계 또는 테프론계의 폴리머로 형성된다.(Example 2-2) In Example 2-1, the case portion 200 is formed of an acrylic or Teflon-based polymer.
본 발명의 발전부(100)는 케이스부(200)에 내장되어질 수 있다. 케이스부(200)는 외부힘에 의하여 형상이 변화하는 재질이 아닌 강체로 형성될 수 있다. 발전부(100)가 진동함에 있어, 상하부의 변위한도를 제한함으로써, 진동의 효율성을 증가시키고, 결과적으로 전력 발전 효율을 증가시킬 수 있다.The power generation unit 100 of the present invention may be built into the case unit 200. The case portion 200 may be formed of a rigid body rather than a material whose shape changes due to external force. When the power generation unit 100 vibrates, by limiting the degree of displacement of the upper and lower parts, the efficiency of vibration can be increased, and as a result, the power generation efficiency can be increased.
또한, 케이스부(200)는 아크릴계 또는 테프론계열의 폴리머로 형성될 수 있다. Additionally, the case portion 200 may be formed of an acrylic-based or Teflon-based polymer.
(실시예 2-3) 실시예 2-1에 있어서, 상기 케이스부(200)는 내부 상면 및/또는 하면에 결합되고, 상기 제1 유전체(110) 및/또는 제2 유전체(120)에게 복원력을 제공하는 탄성체(210);를 포함한다.(Example 2-3) In Example 2-1, the case portion 200 is coupled to the inner upper and/or lower surface, and provides a restoring force to the first dielectric 110 and/or the second dielectric 120. It includes an elastic body 210 that provides a.
제1 유전체(110)와 제2 유전체(120)는 외부진동 또는 진동자(130)에 의하여 상하로 진동할 수 있다. 케이스의 내부 상면 또는 하면에는 탄성체(210)를 포함할 수 있다. 탄성체(210)는 판 스프링으로 구성될 수 있다. 탄성체(210)는 발전부(100)의 상하 진동을 증폭시킬 수 있다.The first dielectric 110 and the second dielectric 120 may vibrate up and down by external vibration or the vibrator 130. An elastic body 210 may be included on the inner upper or lower surface of the case. The elastic body 210 may be composed of a leaf spring. The elastic body 210 can amplify the vertical vibration of the power generation unit 100.
(실시예 2-4) 실시예 2-1에 있어서, 상기 케이스부(200)는 상기 발전부(100)의 변위경로를 특정하는 가이드(220);를 포함한다.(Example 2-4) In Example 2-1, the case unit 200 includes a guide 220 that specifies the displacement path of the power generation unit 100.
발전부(100)가 상하로 진동함에 있어, 불필요한 방향으로의 이동을 차단하기 위하여 가이드(220)가 포함될 수 있다. 가이드(220)는 케이스와 결합되어 발전부(100)의 상하운동을 안정적으로 유도할 수 있다.When the power generation unit 100 vibrates up and down, a guide 220 may be included to block movement in unnecessary directions. The guide 220 is combined with the case and can stably induce vertical movement of the power generation unit 100.
(실시예 3-1) 실시예 1-1에 있어서, 상기 발전부(100)는 판 형상의 제1 유전체(110)와 상기 제1유전체와 대향하게 위치하는 판 형상의 제2 유전체(120)를 포함하는 제1 발전모듈(10); 판 형상의 제3 유전체(130)와 상기 제 3유전체(130)와 대향하게 위치하는 판 형상의 제4 유전체(140)를 포함하는 제2 발전모듈(20);을 포함하고,(Example 3-1) In Example 1-1, the power generation unit 100 includes a plate-shaped first dielectric 110 and a plate-shaped second dielectric 120 located opposite to the first dielectric. A first power generation module (10) including; A second power generation module 20 including a plate-shaped third dielectric 130 and a plate-shaped fourth dielectric 140 located opposite to the third dielectric 130,
상기 제1 발전모듈(10) 및 제2 발전모듈(20)은 적층되어 일체를 이룬다.The first power generation module 10 and the second power generation module 20 are stacked to form one body.
본 발명의 발전부(100)는 제1 유전체(110)와 제2 유전체(120)를 포함하는 제1 발전모듈(10)과 제3 유전체(130)와 제4 유전체(140)를 포함하는 제2 발전모듈(20)을 포함할 수 있다. <실시예 1-2> 에서는 제1 발전모듈(10)에 대응되는 구성만으로 이루어진 것을 표현한 것이다. 제3 유전체(130)에 대한 내용은 상술한 제1 유전체(110)에 대한 내용으로 갈음할 수 있으며, 제4 유전체(140)에 대한 내용은 상술한 제2 유전체(120)에 대한 내용으로 갈음할 수 있다.The power generation unit 100 of the present invention includes a first power generation module 10 including a first dielectric 110 and a second dielectric 120, a third dielectric 130, and a fourth dielectric 140. It may include 2 power generation modules (20). In <Example 1-2>, it is expressed as consisting only of the configuration corresponding to the first power generation module 10. The content about the third dielectric 130 can be replaced with the content about the first dielectric 110 described above, and the content about the fourth dielectric 140 can be replaced by the content about the second dielectric 120 described above. can do.
본 발명의 다른 실시예는 제1 발전모듈(10) 및 제2 발전모듈(20) 뿐 아니라, 제3 발전모듈(30), 제4 발전모듈(40)을 더 포함할 수 있다. 이용자의 필요에 따라 발전모듈은 복수개로 구성될 수 있다.Another embodiment of the present invention may further include not only the first power generation module 10 and the second power generation module 20, but also a third power generation module 30 and a fourth power generation module 40. Depending on the user's needs, a plurality of power generation modules may be configured.
제1 발전모듈(10)과 제2 발전모듈(20)은 상하로 적층되어 일체를 이룰 수 있다. 또한 제3, 제4 발전모듈이 더 포함될 겅우에도 모두 적층되어 일체를 이룰 수 있다. 이렇게 적층된 각각의 발전모듈은 직렬로 연결되거나 병렬로 연결될 수 있다.The first power generation module 10 and the second power generation module 20 can be stacked top and bottom to form one body. Additionally, if additional third and fourth power generation modules are included, they can all be stacked to form an integrated unit. Each power generation module stacked in this way can be connected in series or in parallel.
(실시예 3-2) 실시예 3-1에 있어서, 상기 제2 유전체(120)의 전극판과 상기 제3 유전체(130)의 전극판(150)이 접속되어 상기 제1 발전모듈(10)과 상기 제2 발전모듈(20)이 직렬로 연결된다.(Example 3-2) In Example 3-1, the electrode plate of the second dielectric 120 and the electrode plate 150 of the third dielectric 130 are connected to form the first power generation module 10. and the second power generation module 20 are connected in series.
제2 유전체(120)와 제3 유전체(130)의 전극판(150)이 서로 접속되어 제1 발전모듈(10)과 제2 발전모듈(20)은 직렬로 연결될 수 있다. 제2 유전체(120)에 결합된 전극판(150)과 제3 유전체(130)에 결합된 전극판(150)은 서로 다른 전하가 유도될 수 있다. 서로 다른 전하가 유도되는 전극판(150)이 서로 연결되면 제1 발전모듈(10)과 제2 발전모듈(20)은 전기적으로 직렬로 연결된다. The electrode plates 150 of the second dielectric 120 and the third dielectric 130 are connected to each other, so that the first power generation module 10 and the second power generation module 20 can be connected in series. Different charges may be induced in the electrode plate 150 coupled to the second dielectric 120 and the electrode plate 150 coupled to the third dielectric 130. When the electrode plates 150 in which different charges are induced are connected to each other, the first power generation module 10 and the second power generation module 20 are electrically connected in series.
(실시예 3-3) 실시예 3-2에 있어서, 접속되는 상기 두 전극판(150)은 연결소자(15)를 통해 접속된다.(Example 3-3) In Example 3-2, the two electrode plates 150 are connected through a connection element 15.
제1 발전모듈(10)과 제2 발전모듈(20)이 서로 연결될 때, 두 전극판(150)은 연결소자(15)를 통해 접속될 수 있다. 각각의 발전모듈은 서로 적층되더라도 전기적으로 연결되지 않을 수 있다. 이를 방지하고 직렬로 연결하기 위하여 제2 유전체(120)의 전극판(150)과 제3 유전체(130)의 전극판(150)은 연결소자(15)를 매개로 하여 접속될 수 있다. 연결소자(15)는 카본 양면 테이프로 구성될 수 있다.When the first power generation module 10 and the second power generation module 20 are connected to each other, the two electrode plates 150 may be connected through the connection element 15. Even if each power generation module is stacked together, it may not be electrically connected. To prevent this and connect them in series, the electrode plate 150 of the second dielectric 120 and the electrode plate 150 of the third dielectric 130 may be connected via the connection element 15. The connection element 15 may be made of carbon double-sided tape.
(실시예 3-4) 실시예 3-1에 있어서, 상기 제1 유전체(110)의 전극판(150)과 상기 제3 유전체(130)의 전극판(150)이 접속되고, 상기 제2 유전체(120)의 전극판(150)과 상기 제4 유전체(140)의 전극판(150)이 접속되어 상기 제1 발전모듈(10)과 상기 제2 발전모듈(20)이 병렬로 연결된다.(Example 3-4) In Example 3-1, the electrode plate 150 of the first dielectric 110 and the electrode plate 150 of the third dielectric 130 are connected, and the second dielectric The electrode plate 150 of 120 and the electrode plate 150 of the fourth dielectric 140 are connected so that the first power generation module 10 and the second power generation module 20 are connected in parallel.
제1 유전체(110)의 전극판(150)과 제3 유전체(130)의 전극판(150)이 서로 접속되고, 제2 유전체(120)의 전극판(150)과 제 4유전체(140)의 전극판(150)이 서로 접속될 수 있다. 제1 유전체(110)에 결합된 전극판(150)과 제3 유전체(130)에 결합된 전극판(150)은 서로 같은 전하가 유도될 수 있다. 제2 유전체(120)에 결합된 전극판(150)과 제4 유전체(140)에 결합된 전극판(150)은 서로 같은 전하가 유도될 수 있다. 서로 같은 전하가 유도되는 전극판(150)이 서로 연결되면 제1 발전모듈(10)과 제2 발전모듈(20)은 전기적으로 병렬로 연결된다.The electrode plate 150 of the first dielectric 110 and the electrode plate 150 of the third dielectric 130 are connected to each other, and the electrode plate 150 of the second dielectric 120 and the fourth dielectric 140 are connected to each other. The electrode plates 150 may be connected to each other. The electrode plate 150 coupled to the first dielectric 110 and the electrode plate 150 coupled to the third dielectric 130 may induce the same electric charge. The same charge may be induced between the electrode plate 150 coupled to the second dielectric 120 and the electrode plate 150 coupled to the fourth dielectric 140. When the electrode plates 150 in which the same electric charge is induced are connected to each other, the first power generation module 10 and the second power generation module 20 are electrically connected in parallel.
(실시예 3-5) 실시예 3-1에 있어서, 상기 제1 발전모듈(10)의 상측에는 중량판(120)이 위치한다.(Example 3-5) In Example 3-1, a weight plate 120 is located on the upper side of the first power generation module 10.
<실시예 1-7>에서는 제1 유전체(110)의 상측에 중량판(120)이 위치할 수 있다. 이와 같이 제1 발전모듈(10)과 제2 발전모듈(20)이 적층되어 있는 본 발명의 다른 실시예에서도 중량판(120)이 더 포함될 수 있다. 중량판(120)은 제1 발전모듈(10)의 상측에 위치할 수 있다.In <Example 1-7>, the weight plate 120 may be located on the top of the first dielectric 110. In this way, in another embodiment of the present invention in which the first power generation module 10 and the second power generation module 20 are stacked, a weight plate 120 may be further included. The weight plate 120 may be located on the upper side of the first power generation module 10.
(실시예 4-1) 실시예 1-1에 있어서, 상기 발전부(100)는 판 형상의 제1 유전체(110)와 상기 제1 유전체(110)와 대향하게 위치하는 판 형상의 제2 유전체(120)를 포함하는 제1 발전모듈(10); 판 형상의 제3 유전체(130)와 상기 제3유전체와 대향하게 위치하는 판 형상의 제4 유전체(140)를 포함하는 제2 발전모듈(20);을 포함하고, 상기 제1 발전모듈(10) 및 제2 발전모듈(20)은 같은 평면에서 일체를 이룬다.(Example 4-1) In Example 1-1, the power generation unit 100 includes a plate-shaped first dielectric 110 and a plate-shaped second dielectric located opposite to the first dielectric 110. A first power generation module (10) including (120); A second power generation module 20 including a plate-shaped third dielectric 130 and a plate-shaped fourth dielectric 140 located opposite to the third dielectric, and the first power generation module 10 ) and the second power generation module 20 are integrated in the same plane.
(실시예 4-2) 실시예 4-1에 있어서, 상기 제1 유전체(110)의 전극판과 상기 제3 유전체(130)의 전극판이 접속되고, 상기 제2 유전체(120)의 전극판과 상기 제4 유전체(140)의 전극판이 접속되어 상기 제1 발전모듈(10)과 상기 제2 발전모듈(20)이 병렬로 연결된다.(Example 4-2) In Example 4-1, the electrode plate of the first dielectric 110 and the electrode plate of the third dielectric 130 are connected, and the electrode plate of the second dielectric 120 The electrode plate of the fourth dielectric 140 is connected so that the first power generation module 10 and the second power generation module 20 are connected in parallel.
제1 발전모듈(10)과 제2 발전모듈(20)은 <실시예 3-1>에서와 같이 서로 적층되어 일체를 이루지 않고, 한 평면상에서 서로 이웃하게 위치하여 일체를 이룰 수 있다. 제1 유전체(110)의 전극판(150)과 제3 유전체(130)의 전극판(150)이 접속되고, 제2 유전체(120)의 전극판(150)과 제4 유전체(140)의 전극판(150)이 접속되어 제1 발전모듈(10)과 제2 발전모듈(20)이 병렬로 연결될 수 있다.The first power generation module 10 and the second power generation module 20 are not stacked on top of each other as in <Embodiment 3-1>, but can be positioned adjacent to each other on one plane to form an integrated body. The electrode plate 150 of the first dielectric 110 and the electrode plate 150 of the third dielectric 130 are connected, and the electrode plate 150 of the second dielectric 120 and the electrode of the fourth dielectric 140 The plate 150 is connected so that the first power generation module 10 and the second power generation module 20 can be connected in parallel.
(실시예 4-3) 실시예 4-1에 있어서, 상기 제1 발전모듈(10) 및 제2 발전모듈(20) 각각 상측에 중량판(120)이 위치한다.(Example 4-3) In Example 4-1, a weight plate 120 is located above each of the first power generation module 10 and the second power generation module 20.
(실시예 4-4) 실시예 4-3에 있어서, 상기 중량판(120)에 부착되는 진동자(130);를 포함한다.(Example 4-4) In Example 4-3, a vibrator 130 attached to the weight plate 120 is included.
<실시예 3-5>에서는 제1 발전모듈(10)의 상측에만 중량판(120)이 위치할 수 있다. 그러나 본 발명의 다른 실시예에서는 제1 발전모듈(10)과 제2 발전모듈(20)이 적층되어 구성되어 있지 아니하며, 이 경우 각각의 발전모듈에 중량판(120)이 각각 위치할 수 있다. 이에 따라 전력 발전이 보다 효율적으로 생산될 수 있다.In <Example 3-5>, the weight plate 120 may be located only on the upper side of the first power generation module 10. However, in another embodiment of the present invention, the first power generation module 10 and the second power generation module 20 are not configured to be stacked, and in this case, a weight plate 120 may be located in each power generation module. Accordingly, power generation can be produced more efficiently.
진동자(130)는 각각의 중량판(120)에 각각 부착되어 각 발전모듈의 효율을 증가시킬 수 있다. 발전모듈들이 적층되어 구성되는 경우와 비교하여 더 많은 공간을 필요로 하지만, 각각의 발전모듈의 높은 발전효율을 효과적으로 확보할 수 있다.The vibrator 130 can be attached to each weight plate 120 to increase the efficiency of each power generation module. Although more space is required compared to the case where power generation modules are stacked, high power generation efficiency of each power generation module can be effectively secured.
(실시예 5-1) 본 발명은 바다에 표류된 사용자의 위치정보를 송신하여 구조요청을 보조하는 라이프 자켓에 있어서, 사용자의 상반신에 착용되는 조끼 형상의 외형부; 상기 외형부의 내부에 구비되고, 공기주입을 통해 상기 외형부의 부피를 증가시켜 부력을 생성할 수 있는 부력생성부; 상기 외형부에 결합되고, 위치정보를 송신할 수 있는 위치송신부; 상기 위치송신부에 전력을 공급하는 실시예 3-1 또는 실시예 4-1의 진동 전력 발생기;를 포함한다.(Example 5-1) The present invention provides a life jacket that assists in requesting rescue by transmitting location information of a user stranded at sea, comprising: a vest-shaped outer portion worn on the user's upper body; a buoyancy generator provided inside the outer portion and capable of generating buoyancy by increasing the volume of the outer portion through air injection; A location transmitting unit coupled to the external portion and capable of transmitting location information; It includes a vibration power generator of Example 3-1 or Example 4-1 that supplies power to the position transmitter.
본 발명은 실시예 3-1 또는 4-1의 진동 전력 발생기를 이용하여 전력을 생산하고, 이를 라이프 자켓에 이용하는 발명에 대한 것이다. 라이프 자켓은 바다에 표류될 경우를 대비하여 이를 착용한 사람에게 부력을 제공하여 물속에 가라앉는 것을 차단한다. 또한, GPS와 같은 위치송신부를 결합하여 사용자의 위치를 외부로 전송할 경우 보다 높은 생존율을 확보할 수 있다. 그러나 GPS와 전자장치에 전력을 공급하기 위하여 별도의 외부 배터리나 전원을 추가하는 것은 배터리의 용량, 대기전력의 낭비 등에 있어 효율적이지 않다. 따라서, 본 발명의 일 실시예인 진동 전력 발생기를 이용하여 전력을 공급할 수 있다. 바다의 표면은 일반적으로 파도와 같은 진동이 수반되고, 이러한 진동을 이용하여 전력을 발생시키는 원리이다. 자연적인 현상을 통해 전력을 공급하므로, 반 영구적이며 GPS와 같은 저전력이 필요한 장치에는 효과적으로 적용될 수 있다. 뿐만 아니라, 이러한 라이프 자켓 이외에도 해양발전기, Active RFID, 스마트 컨테이너 등에도 적용하여 전력을 공급할 수 있다.The present invention relates to an invention that produces power using the vibration power generator of Example 3-1 or 4-1 and uses it in a life jacket. A life jacket provides buoyancy to the person wearing it in case they are stranded at sea and prevents them from sinking. Additionally, a higher survival rate can be secured when the user's location is transmitted externally by combining a location transmitter such as GPS. However, adding a separate external battery or power source to power GPS and electronic devices is not efficient in terms of battery capacity and waste of standby power. Therefore, power can be supplied using a vibration power generator, which is an embodiment of the present invention. The surface of the sea is generally accompanied by wave-like vibrations, and the principle is to use these vibrations to generate power. Because it supplies power through natural phenomena, it is semi-permanent and can be effectively applied to devices that require low power, such as GPS. In addition, in addition to these life jackets, it can be applied to marine generators, Active RFID, smart containers, etc. to supply power.
이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 도시하고 설명하였지만, 본 발명은 상술한 특정의 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변형 실시가 가능한 것은 물론이고, 이러한 변형 실시들은 본 발명의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해되어져서는 안될 것이다.In the above, preferred embodiments of the present invention have been shown and described, but the present invention is not limited to the specific embodiments described above, and may be used in the technical field to which the invention pertains without departing from the gist of the present invention as claimed in the claims. Of course, various modifications can be made by those skilled in the art, and these modifications should not be understood individually from the technical idea or perspective of the present invention.
100 : 발전부 110 : 제1 유전체
120 : 제2 유전체 200 : 케이스부
210 : 탄성체 220 : 가이드
300 : 전극부 10 : 제1 발전모듈
20 : 제2 발전모듈 15 : 연결소자100: power generation unit 110: first dielectric
120: second dielectric 200: case portion
210: elastic body 220: guide
300: electrode unit 10: first power generation module
20: second power generation module 15: connection element
Claims (6)
마찰 전기에 의하여 전하를 분리하여 전압을 생성시키는 발전부(100);
상기 발전부(100)를 내장하면서 밀폐시키는 케이스부(200);
상기 케이스부(200)에 형성되고, 상기 전압을 전달하는 전극부(300);를 포함하고,
상기 발전부(100)는,
판 형상의 제1 유전체(110); 및
상기 제1유전체(110)와 대향하게 위치하는 판 형상의 제2 유전체(120);를 포함하며,
상기 제1 유전체(110)는 유기 유전체로 형성되고, 상기 제2 유전체(120)는 무기 유전체로 형성되며,
상기 무기 유전체는 AAO(Anodized Aluminum Oxide)로 형성되는 것;을 포함하고,
상기 케이스부(200)는 강체로 형성되며, 상기 발전부(100)의 변위경로를 특정하는 가이드(220);를 포함하는 진동 전력 발생기.
In the vibration power generator that generates voltage through triboelectricity caused by vibration,
A power generation unit 100 that generates voltage by separating charges by triboelectricity;
A case unit 200 that houses and seals the power generation unit 100;
It includes an electrode part 300 formed on the case part 200 and transmitting the voltage,
The power generation unit 100,
A plate-shaped first dielectric 110; and
It includes a plate-shaped second dielectric 120 located opposite the first dielectric 110,
The first dielectric 110 is formed of an organic dielectric, and the second dielectric 120 is formed of an inorganic dielectric,
The inorganic dielectric is formed of AAO (Anodized Aluminum Oxide),
The case portion 200 is formed of a rigid body and includes a guide 220 that specifies a displacement path of the power generation portion 100.
상기 발전부(100)는 판 형상의 제1 유전체(110)와 상기 제1유전체와 대향하게 위치하는 판 형상의 제2 유전체(120)를 포함하는 제1 발전모듈(10);
판 형상의 제3 유전체(130)와 상기 제 3유전체(130)와 대향하게 위치하는 판 형상의 제4 유전체(140)를 포함하는 제2 발전모듈(20);을 포함하고,
상기 제1 발전모듈(10) 및 제2 발전모듈(20)은 적층되어 일체를 이루는 진동 전력 발생기.
In claim 1,
The power generation unit 100 includes a first power generation module 10 including a plate-shaped first dielectric 110 and a plate-shaped second dielectric 120 located opposite to the first dielectric;
A second power generation module 20 including a plate-shaped third dielectric 130 and a plate-shaped fourth dielectric 140 located opposite to the third dielectric 130,
The first power generation module (10) and the second power generation module (20) are stacked to form an integrated vibration power generator.
상기 발전부(100)는 판 형상의 제1 유전체(110)와 상기 제1 유전체(110)와 대향하게 위치하는 판 형상의 제2 유전체(120)를 포함하는 제1 발전모듈(10);
판 형상의 제3 유전체(130)와 상기 제3유전체와 대향하게 위치하는 판 형상의 제4 유전체(140)를 포함하는 제2 발전모듈(20);을 포함하고,
상기 제1 발전모듈(10) 및 제2 발전모듈(20)은 같은 평면에서 일체를 이루는 진동 전력 발생기.
In claim 1,
The power generation unit 100 includes a first power generation module 10 including a plate-shaped first dielectric 110 and a plate-shaped second dielectric 120 located opposite to the first dielectric 110;
A second power generation module 20 including a plate-shaped third dielectric 130 and a plate-shaped fourth dielectric 140 located opposite to the third dielectric,
The first power generation module (10) and the second power generation module (20) are a vibration power generator integrated in the same plane.
사용자의 상반신에 착용되는 조끼 형상의 외형부;
상기 외형부의 내부에 구비되고, 공기주입을 통해 상기 외형부의 부피를 증가시켜 부력을 생성할 수 있는 부력생성부;
상기 외형부에 결합되고, 위치정보를 송신할 수 있는 위치송신부;
상기 위치송신부에 전력을 공급하는 청구항 4 또는 청구항 5의 진동 전력 발생기;를 포함하는 라이프 자켓.
In the life jacket that assists in requesting rescue by transmitting location information of a user stranded at sea,
An external portion shaped like a vest worn on the user's upper body;
a buoyancy generator provided inside the outer portion and capable of generating buoyancy by increasing the volume of the outer portion through air injection;
A location transmitting unit coupled to the external portion and capable of transmitting location information;
A life jacket including a vibration power generator of claim 4 or claim 5 that supplies power to the position transmitter.
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