KR200472809Y1 - 양초를 이용한 자가발전 장치 - Google Patents

양초를 이용한 자가발전 장치 Download PDF

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Abstract

양초를 이용한 자가발전 장치는 양초, 열전소자 및 전기 기구를 포함한다. 상기 양초는 불꽃을 발생한다. 상기 열전소자는 상기 양초의 불꽃을 감싸도록 설치되어 상기 불꽃으로부터 열을 이용하여 전기 에너지를 생성한다. 상기 전기 기구는 상기 열전소자와 전기적으로 연결되며, 상기 전기 에너지를 통해 구동한다.

Description

양초를 이용한 자가발전 장치{SELF-GENERATOR USING A CANDLE}
본 고안은 양초를 이용한 자가발전 장치에 관한 것으로써, 더욱 상세하게는 불꽃과 같이 열을 발생하는 양초를 이용하여 전기 에너지를 생성하는 장치에 관한 것이다.
일반적으로, 양초는 파라핀 왁스, 밀랍 등과 같이 일정 온도에서 녹는 가연성 고체를 원통 형상과 같은 일정한 모양으로 성형한 다음, 그 중심부에 가로질러 무명 심지를 삽입한 구조로 제조되는 등화용 기구이다.
구체적으로, 상기 양초는 상기 무명 심지에 불을 붙이면 불꽃을 발생시키며, 이 열로 인해 상기 성형된 가연성 고체가 녹으면서 상기 불꽃이 지속적으로 발생되도록 유도한다. 이때, 상기 가연성 고체가 상기 불꽃이 지속적으로 발생되도록 유도하는 과정에서 이 가연성 고체가 기화되면서 특유한 냄새도 같이 발생하게 되는데, 최근에는 이 특유의 냄새를 한국공개특허번호(10-210-0039587호; 공개일 2010.04.16, 향초 및 이를 위한 제조방법)와 같이 사용자에게 유익한 향기로 바꾸어서 발생되도록 상기 가연성 고체에 상기 향기를 발생시킬 수 있는 향기 물질을 혼합한 향초가 널리 각광을 받고 있다. 예를 들어, 상기 가연성 고체에 아로마향 물질을 혼합하여 제조한 향초를 활용하면, 이 아로마 향기로 인한 불면증, 두통, 외상 치료 및 스트레스 해소 등의 아로마테라피 효과 및 실내 공기를 정화할 수 있는 건강상 유익한 효과를 기대할 수 있다.
이에, 상기 향초로부터의 향기를 보다 효율적으로 활용하기 위하여, 보다 짧은 시간에 상기 향기가 널리 확산되도록 상기 향초와 인접한 위치에 송풍팬을 설치하여 사용하고 있다.
그러나, 상기 송풍팬을 작동하기 위해서는 실질적으로 외부 전원 공급 장치, 예컨대 가정용 전원 플러그 또는 건전지가 필요하기 때문에, 상기 가정용 전원 플러그가 없는 장소에서는 사용이 불가능하거나, 교체할 건전지가 항상 준비되어 있어야 하는 불편한 문제점이 있다.
한국공개특허번호(10-210-0039587호; 공개일 2010.04.16, 향초 및 이를 위한제조방법)
본 고안의 목적은 언제 어디서든 장소에 구애받지 않고 양초로부터 발생된 열을 이용하여 전기 에너지를 생성할 수 있는 자가발전 장치를 제공하는 것이다.
상술한 본 고안의 목적을 달성하기 위하여, 일 특징에 따른 양초를 이용한 자가발전 장치는 양초, 열전소자 및 전기 기구를 포함한다.
상기 양초는 불꽃을 발생한다. 상기 열전소자는 상기 양초의 불꽃을 감싸도록 설치되어 상기 불꽃으로부터 열을 이용하여 전기 에너지를 생성한다. 상기 전기 기구는 상기 열전소자와 전기적으로 연결되며, 상기 전기 에너지를 통해 구동한다.
일 실시예에 따른 상기 양초는 향기 물질이 첨가된 향초를 포함할 수 있다.
일 실시예에 따른 상기 전기 기구는 상기 열전소자의 상기 불꽃과 반대되는 외면을 냉각시키도록 상기 열전소자와 인접하게 설치되어 회전하는 송풍팬을 포함할 수 있다.
일 실시예에 따른 상기 전기 기구는 광을 발생하는 조명부를 포함할 수 있다.
일 실시예에 따른 상기 자가발전 장치는 상기 열전소자와 상기 전기 기구 사이에 연결되어 상기 전기 에너지를 충전하면서 상기 전기 기구에 전달하는 충전부를 더 포함할 수 있다.
일 실시예에 따른 상기 자가발전 장치는 상기 양초, 상기 열전소자 및 상기 전기 기구를 측방에서 커버하는 케이스를 더 포함할 수 있다.
이러한 양초를 자가발전 장치에 따르면, 양초의 불꽃을 감싸도록 열전소자를 설치하여 상기 불꽃으로부터의 열을 이용하여 전기 에너지를 생성함으로써, 상기 양초에 불을 붙일 수만 있다면 언제 어디서든 장소에 구애 받지 않고 전기 에너지를 생성하여 이를 필요로 하는 전기 기구를 구동시킬 수 있다.
특히, 최근 야외 캠핑 문화가 각광을 받고 있음에 따라, 산속 오지에서도 상기 양초를 이용하여 전기 에너지를 생성함으로써, 사용자가 보다 편리한 캠핑 활동을 즐길 수 있도록 할 수 있다.
또한, 상기 양초가 향기를 발생시킬 수 있는 향기 물질이 첨가된 향초를 포함할 경우, 상기 전기 기구가 상기 향기를 확산시킬 수 있는 송풍팬을 포함함으로써, 언제 어디서든지 장소에 구애 받지 않고 상기 송풍팬을 구동시켜 상기 향기를 짧은 시간 내에 널리 확산시킬 수 있다.
도 1은 본 고안의 일 실시예에 따른 양초를 이용한 자가발전 장치를 개략적으로 나타낸 도면이다.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 고안의 실시예에 따른 양초를 이용한 자가발전용 장치에 대해 상세히 설명한다. 본 고안은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 본문에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 고안을 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 고안의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 각 도면을 설명하면서 유사한 참조부호를 유사한 구성요소에 대해 사용하였다. 첨부된 도면에 있어서, 구조물들의 치수는 본 고안의 명확성을 기하기 위하여 실제보다 확대하여 도시한 것이다.
제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 고안의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다.
본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 고안을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
한편, 다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 고안이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
도 1은 본 고안의 일 실시예에 따른 양초를 이용한 자가발전 장치를 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 자가발전 장치(100)는 양초(200), 열전소자(300) 및 송풍팬(400)을 포함한다.
상기 양초(200)는 파라핀, 밀랍 등과 같은 가연성 고체로 이루어진다. 이에, 본 발명의 양초(200)는 아로마향 물질과 같은 향기(20)를 발생하는 향기 물질을 혼합한 혼합 물질을 특정 모양, 예컨대 원통 모양으로 성형한 다음, 그 중심에 세로 방향으로 가로질러서 무명 심지를 삽입한 구조를 갖는 향초(200, 양초와 동일한 참조 번호 사용)를 포함할 수 있다. 즉, 상기 향초(200)는 상기 양초(200)에 상기의 향기 물질이 혼합된 형태로 구성될 수 있다. 이와 달리, 상기 향초(200)는 상기 양초(200)에 상기 향기(20), 예컨대 아로마향을 발생시킬 수 있는 아로마 오일과 같은 첨가 물질을 추가적으로 첨가하여 구성될 수 있다. 이하에서는 우선적으로 상기 양초(200)가 상기 향초(200)로 이루어져 있다는 내용으로 한정하여 설명하고자 한다.
이러한 향초(200)는 상기 무명 심지에 불을 붙여 열과 빛을 함께 발산하는 불꽃을 발생시킬 때 이 불꽃에 의해 상기 가연성 고체가 기화되면서 이에 혼합된 향기 물질도 같이 기화되어 아로마 향기와 같은 향기(20)가 같이 발생된다.
상기 열전소자(300)는 상기 향초(200)의 불꽃(10) 주위에 설치된다. 상기 열전소자(300)는 반도체 물질을 포함하여 상기 불꽃(10)으로부터의 열을 이용하여 전기 에너지를 생성한다. 구체적으로, 상기 열전소자(300)는 상기 불꽃(10)으로부터 발생되는 열을 상기 불꽃(10)과 마주하는 내면(310)으로 전달 받아 상기 내면(310)이 가열되고, 이에 따라 상기 내면(310)과 상기 불꽃(10)과 반대되는 외면(320) 사이의 온도 차이가 발생되며, 이로 인해 그 내부에 전위차에 따른 기전력이 발생되어 전기 에너지가 생성된다. 예를 들어, 상기 열전소자(300)가 n형 반도체 물질을 포함할 경우, 상기 내면(310)의 가열된 전자들은 상기 외면(320)의 전자들보다 더 높은 운동 에너지를 가지게 되어 상기 내면(310)의 가열된 전자들이 평균적으로 페르미 레벨(fermi level)보다 높은 에너지 상태로 여기됨에 따라 상기 내면(310)의 전자들은 에너지를 낮추기 위해 상기 외면(320)으로 확산하게 됨으로써, 상기 외면(320)은 음극으로 대전되고 상기 내면(310)은 양극으로 대전되어 상기 내면(310)과 상기 외면(320) 사이에 전위차에 따른 기전력이 발생하게 된다.
이러한 열전소자(300)는 보다 많은 량의 전기 에너지를 생성하기 위해 상기 향초(200)의 주위를 감싸는 구조로 설치되어 상기 불꽃(10)의 열이 전달되는 면적을 증가시키거나, 상기 내면(310)과 상기 외면(320)의 온도 차이를 더 증가시키는 것이 바람직하다.
상기 송풍팬(400)은 상기 향초(200) 및 상기 열전소자(300)와 인접하게 설치된다. 상기 송풍팬(400)은 상기 향초(200)로부터 발생된 향기(20)를 확산시키면서 상기 열전소자(300)의 외면(320)을 냉각시키도록 공기를 상기 향초(200)와 상기 열전소자(300)의 외면(320)에 불어 준다. 이러면, 상기 열전소자(300)는 그 내면(310)과 외면(320)의 온도 차이가 상기 송풍팬(400)에 의해 증가하여 상기 전기 에너지를 더 많이 생성할 수 있다.
또한, 상기 열전소자(300)가 상기 향초(200)의 주위에 설치되어 있기 때문에, 상기 송풍팬(400)은 상기 열전소자(300)와 상기 향초(200)의 하부에서 상부 방향으로 공기를 불어 주는 구조로 설치된다. 이때, 상기 송풍팬(400)으로부터 상부로 불어주는 공기가 상기 향초(200)의 불꽃(10)에 의해 가열되는 내면(310)으로 유입되어 상기 내면(310)을 냉각시키지 않도록, 상기 향초(200)와 상기 열전소자(300)는 상기 내면(310)으로 유입되는 공기를 차단할 수 있는 받침대(500)에 같이 지지되는 구조를 가질 수 있다.
또한, 상기 송풍팬(400)은 상기 열전소자(300)와 전기적으로 연결된다. 상기 송풍팬(400)은 상기 열전소자(300)로부터 생성된 전기 에너지를 전달 받아 구동한다. 구체적으로, 상기 송풍팬(400)은 그 하부의 공기를 상부로 불어주는 팬(410) 및 상기 팬(410)을 회전시키는 모터(420)를 포함하며, 이에 상기 모터(420)는 상기 열전소자(300)와 전기적으로 연결되어 상기 팬(410)을 회전시키기 위한 회전력을 발생시킨다.
이와 같이, 상기 불꽃(10)과 같이 상기 향기(20)를 발생하는 향초(200)의 주위에 상기 불꽃(10)으로부터의 열을 이용하여 전기 에너지를 생성하는 열전소자(300)를 설치한 상태에서 상기 향기(20)를 확산시키는 송풍팬(400)을 상기 열전소자(300)와 전기적으로 연결된 상태에서 상기 향초(200) 및 상기 열전소자(300)와 인접하게 설치함으로써, 상기 송풍팬(400)이 상기 열전소자(300)로부터 생성된 전기 에너지에 의해서 구동되도록 함에 따라, 상기 향초(200)에 상기 불꽃(10)이 발생된 상태에서는 언제 어디서든지 장소에 구애 받지 않고 상기 송풍팬(400)을 구동시켜 상기 향기(20)를 짧은 시간 내에 널리 확산시킬 수 있다.
이로써, 상기 송풍팬(400)을 구동시키기 위한 에너지원으로 외부의 대형 발전소로부터 생성된 전기 에너지를 사용하지 않기 때문에, 에너지 절약 효과는 물론 이의 발전으로 인한 대기 오염을 방지하여 저탄소 녹색 성장이라는 친환경적인 추세에 대응할 수 있다.
한편, 상기 자가발전 장치(100)는 상기 열전소자(300)와 상기 송풍팬(400) 사이에 연결된 충전부(600)를 더 포함할 수 있다. 상기 충전부(600)는 상기 열전소자(300)에서 생성된 전기 에너지를 충전하면서 이를 상기 송풍팬(400)의 모터(420)에 전달한다. 이에, 상기 충전부(600)에는 상기 송풍팬(400)의 모터(420)를 구동시키고 남은 전기 에너지가 자연스럽게 충전되어 이를 다른 용도로 활용할 수 있다. 예를 들어, 상기 충전부(600)에 스마트폰과 같은 저전력 휴대용 전자기기와 접속할 수 있는 연결잭(미도시)를 설치하여 이 전자기기를 충전할 수도 있고, 상기 충전부(600)를 충전용 휴대 배터리로 구성하여 이가 사용되는 다른 수많은 소형 전자기기에 활용될 수 있다. 이러한 충전부(600)는 실질적인 전력 공급이 어려운 외부 레저 활동 또는 낙후된 지역에서 더욱 효과적으로 활용될 수 있다.
또한, 상기 자가발전 장치(100)는 상기 열전소자(300)와 연결되어 이로부터 생성된 전기 에너지를 통해서 광을 발생하는 조명부(700)를 더 포함할 수 있다. 상기 조명부(700)는 상기 향초(200)의 불꽃(10)으로부터 발산되는 빛과 어루지도록 광을 발생하는 무드등 또는 책을 읽기 위한 독서등을 포함할 수 있다. 이러한 조명부(700)는 본 실시예에서 상기 열전소자(300)가 연결되어 있는 것으로 설명하였지만, 상기 충전부(600)에 연결되어 상기 향초(200)에 불을 붙이지 않을 경우에도 광을 발생하여 유용하게 사용될 수도 있다.
또한, 상기 자가발전 장치(100)는 상기 향초(200), 상기 열전소자(300) 및 상기 송풍팬(400)을 일체 형태로 구조화시켜 이동 또는 설치를 용이하게 하기 위한 케이스(800)를 더 포함할 수 있다. 상기 케이스(800)는 실질적으로 상부에서는 상기 향초(200)로부터의 향기(20)가 외부로 발산되도록 하면서 그 하부에서는 상기 송풍팬(400)으로 외부의 공기가 유입되도록 하기 위하여 상기 향초(200), 상기 열전소자(300) 및 상기 송풍팬(400)을 측방에서 커버하는 구조를 갖는다. 이때, 상기 케이스(800)는 바닥(30)에 설치한 상태에서 그 하부에 외부의 공기가 상기 송풍팬(400)에 원활하게 유입되도록 하기 위한 유입홀(810)을 포함한다. 이에, 상기 송풍팬(400)은 상기 케이스(800)의 안쪽 측벽에서 상기 유입홀(810)의 상부에서 지지대(900)를 통해 설치될 수 있다. 또한, 상기 열전소자(300)와 상기 향초(200)는 이들을 같이 지지하는 받침대(500)를 상기 송풍팬(400)의 상부에서 상기 케이스(800)의 안쪽 측벽에 결합시켜서 설치될 수 있다. 이때, 상기 받침대(500)는 상기 송풍팬(400)으로부터 상부로 불어오는 공기가 상기 열전소자(300)의 외면(320)에 유입되도록 상기 열전소자(300)와 상기 케이스(800)의 안쪽 측벽 사이에 개구홀(510)을 가질 수 있다.
상기의 설명에서와 같이, 상기 향초(200)이든 상기 향기(20)가 없는 양초(200)이든 상관없이 상기 양초(200)의 불꽃(10)을 감싸도록 상기 열전소자(300)를 설치하여 상기 전기 에너지를 생성함으로써, 상기 양초(200)에 불을 붙일 수만 있다면 언제 어디서든 장소에 구애 받지 않고 전기 에너지를 생성하여 이를 필요로 하는 상기 송풍팬(400) 및 상기 조명부(700)를 제외한 다양한 종류의 전기 기구를 구동시킬 수 있다.
특히, 최근 야외 캠핑 문화가 각광을 받고 있음에 따라, 산속 오지에서도 상기 양초(200)를 이용하여 전기 에너지를 생성함으로써, 사용자가 보다 편리한 캠핑 활동을 즐길 수 있도록 할 수 있다.
앞서 설명한 본 고안의 상세한 설명에서는 본 고안의 바람직한 실시예들을 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자 또는 해당 기술분야에 통상의 지식을 갖는 자라면 후술될 특허청구범위에 기재된 본 고안의 사상 및 기술 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 고안을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
10 : 불꽃 20 : 향기
100 : 자가발전 장치 200 : 양초, 향초
300 : 열전소자 310 : 내면
320 : 외면 400 : 송풍팬
410 : 팬 420 : 모터
500 : 받침대 510 : 개구홀
600 : 충전부 700 : 조명부
800 : 케이스 810 : 유입홀
900 : 지지대

Claims (6)

  1. 불꽃을 발생하면서 향기 물질이 첨가된 향초;
    상기 향초의 불꽃을 감싸도록 설치되어 상기 불꽃으로부터 열을 이용하여 전기 에너지를 생성하는 열전소자; 및
    상기 열전소자와 전기적으로 연결되며, 상기 전기 에너지를 통해 구동하여 상기 열전소자의 상기 불꽃과 반대되는 외면을 냉각시키면서 상기 향초의 향기 물질로부터 생성된 향기를 확산시키도록 상기 향초의 하부에 설치된 송풍팬을 포함하는 향초를 이용한 자가발전 장치.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 제1항에 있어서, 상기 열전소자와 연결되며 상기 전기 에너지를 통해 광을 발생하는 조명부를 포함하는 것을 특징으로 하는 향초를 이용한 자가발전 장치.
  5. 제1항에 있어서, 상기 열전소자에 연결되어 상기 전기 에너지를 충전하면서 상기 송풍팬에 전달하는 충전부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 향초를 이용한 자가발전 장치.
  6. 제1항에 있어서, 상기 향초, 상기 열전소자 및 상기 송풍팬를 측방에서 커버하는 케이스를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 향초를 이용한 자가발전 장치.
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