KR100378017B1 - 태양 전지 모듈을 갖는 휴대 기기 - Google Patents

Abstract

휴대기기의 본체 두께를 크게 증가시키지 않으면서도 태양 전지의 면적을 최대한으로 확보할 수 있으며, 휴대 기기의 사용중에도 발전이 가능하며 전류의 생성을 최대화 할 수 있는 태양 전지 모듈을 갖는 휴대 기기에 관한 것으로, 본 고안의 휴대 기기는, 휴대 기기와; 입사 광을 광전 변환시켜 상기 휴대 기기로 공급하는 박막의 태양 전지 모듈과; 상기 태양 전지 모듈을 상기 휴대 기기의 본체에 대하여 임의의 각도로 절첩 가능하게 하여 태양 전지 모듈로 입사되는 광의 입사각 조절이 가능하게 하는 수단;을 포함한다.

Description

태양 전지 모듈을 갖는 휴대 기기{PORTABLE MACHINERY HAVING SOLAR BATTERY MODULE}

본 발명은 태양 전지 모듈을 갖는 휴대 기기에 관한 것으로, 보다 상세하게는 휴대기기의 본체 두께를 크게 증가시키지 않으면서도 태양 전지의 면적을 최대한으로 확보할 수 있으며, 휴대 기기의 사용중에도 발전이 가능하며 전류의 생성을 최대화 할 수 있는 태양 전지 모듈을 갖는 휴대 기기에 관한 것이다.

일반적으로, 휴대 전화기, 피디에이(PDA: Personal Digital Assistance), 게임기 등의 휴대 기기에는 이 기기들에 구동 전원을 공급하기 위한 충전용 전지가 구비되는바, 이 전지는 그의 용량을 감소시킬수록 휴대 기기의 가격, 크기 및 무게를 줄일 수 있으므로, 최근에는 전지의 용량을 감소시키기 위해 태양 전지를 충전용 전지와 함께 사용하는 추세에 있다.

도 1 내지 도 3은 종래 기술에 따른 태양 전지를 휴대 기기, 특히 휴대 전화기에 적용한 도면을 도시한 것으로, 이하, 첨부도면을 참조로 하여 종래 기술을 설명한다.

도 1은 미국 특허번호 5,898,932호에 개시된 것으로, 휴대 전화기(110)의 본체(112) 후면에 태양 전지(114)를 일체로 부착하여 이 태양 전지(114)에 주변의 광이 입사되면 그 입사광을 전류로 변환시킬 수 있도록 하고 있다.

그런데, 이와 같이 태양 전지(114)를 전화기 본체(112)의 후면에 부착하는 경우에는, 특히 기기(110)의 후면으로 광이 입사할 수 없는 상태가 되면 내부에 장착된 전지로부터 기기 작동에 필요한 전류를 공급받아야 하므로 태양 전지의 사용이 제한된다.

도 2는 일본 특개평10-270729호에 개시된 것으로, 휴대 전화기(120)의 본체(122) 내부에 부채형의 태향 전지 모듈(124)을 수납하고, 필요한 경우 태양 전지 모듈(124)을 본체(122) 밖으로 전개하여 사용하는 것이다.

이 경우, 제한된 수납 공간에서 태양 전지(124)의 면적을 최대한으로 확보할 수 있지만, 여러 개의 태양 전지(124)가 포개진 상태로 수납되어야 하므로 휴대 전화기(120)의 본체(122) 두께가 크게 증가하고, 태양 전지 모듈(124)을 본체(122) 밖으로 전개한 경우에는 휴대 전화기(120)를 파지할 수가 없어 기기(120)의 사용중에는 발전을 할 수 없다는 단점이 있다.

그리고, 도 3은 일본 특개평8-204601호에 개시된 것으로, 휴대 전화기(130)의 본체(132)에 카드형의 태양 전지 모듈(134)을 착탈 가능하게 수장한 것이다.

이 경우, 휴대 전화기 본체(132) 내부에 태양 전지(134) 수납 공간을 별도로 확보해야 할 뿐만 아니라 카드형 태양 전지 모듈(134)을 별도로 휴대해야 하는 불편함이 있으며, 또한, 도 1 및 도 2의 종래 예와 마찬가지로, 기기(130)의 사용중에는 발전이 용이하지 않은 문제점이 있다.

게다가, 위에 개시된 선행 기술들은 사용중에 태양 전지로 광을 입사시킬 수 있다고 할지라도 전류 생산에 영향을 주는 광의 입사각을 최적의 상태로 할 수 없다.

이에, 본 발명은 상기한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 휴대기기의 본체 두께를 크게 증가시키지 않으면서도 태양 전지의 면적을 최대한으로 확보할 수 있으며, 휴대 기기의 사용중에도 발전이 가능하며 전류의 생성을 최대화 할 수 있는 태양 전지 모듈을 갖는 휴대 기기를 제공함에 목적이 있다.

도 1은 종래 기술에 따른 태양 전지 모듈을 갖는 휴대 기기의 일실시예를 나타내는 도면.

도 2는 종래 기술에 따른 태양 전지 모듈을 갖는 휴대 기기의 다른 실시예를 나타내는 도면.

도 3은 종래 기술에 따른 태양 전지 모듈을 갖는 휴대 기기의 또다른 실시예를 나타내는 도면.

도 4는 본 발명에 따른 태양 전지 모듈을 갖는 휴대 기기의 분해 사시도.

도 5는 도 4의 사용 상태도.

상기와 같은 본 발명의 목적은,

휴대 기기와;

입사 광을 광전 변환시켜 상기 휴대 기기로 공급하는 박막의 태양 전지 모듈과;

상기 태양 전지 모듈을 상기 휴대 기기의 본체에 대하여 임의의 각도로 절첩 가능하게 하여 태양 전지 모듈로 입사되는 광의 입사각 조절이 가능하게 하는 수단;

을 포함하는 태양 전지모듈을 갖는 휴대 기기에 의해 달성된다.

이하, 첨부도면을 참조로 하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 태양 전지 모듈을 갖는 휴대 기기를 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 4는 본 발명에 따른 태양 전지 모듈을 갖는 피디에이(PDA)의 분해 사시도를 도시한 것이고, 도 5는 도 4의 사용 상태도를 도시한 것이다.

본 발명의 태양 전지 모듈은 휴대 전화기, 피디에이(PDA), 게임기 등의 휴대 기기에 사용할 수 있는 것으로, 이하에서는 본 발명의 전지 모듈을 피디에이에 적용하여 설명한다.

도시한 바와 같이, 피디에이(PDA)(10)의 본체(12) 전면에는 기기의 본래 기능을 표시하는 디스플레이부(14)와 정보를 입력하는 스위치(16)가 제공되며, 본체(12)의 후면에는 입사 광을 광전 변환 작용으로 전류로 변환시키는 박막의 태양 전지 모듈(18)이 제공된다.

본 발명의 가장 큰 개념은 상기 태양 전지 모듈(18)을 필요에 따라 자세를 바꿀수 있도록 하는 기술적 사항으로부터 출발한다.

본 실시예는 본체(12)와 태양 전지 모듈(18)의 결합이 폴더식으로 이루어지는 것을 나타내고 있다.

상기 모듈(18)의 회동 방향은 휴대 기기의 종류에 따라 여러 가지 형태로 설정할 수 있는바, 일반적으로 손바닥 위에 올려놓고 사용하는 피디에이(10)의 경우에는 모듈(18)을 본체(12)의 아래쪽으로 펼치는 경우 태양광이 기기(10) 또는 사용자에 의해 가려질 수 있으므로 모듈(18)을 피디에이(10)의 위쪽으로 펼치는 것이 바람직하다.

상기 태양 전지 모듈(18)의 상측으로 좌우측에는 연장부(20,20')가 제공되고, 일측 연장부(20')에는 본체(12) 내부로 삽입되는 힌지 부재(22)가 제공되며, 본체(12)의 일측면에는 이 힌지 부재(22)가 삽입되는 삽입공(24)이 제공된다.

여기에서, 상기 힌지 부재(22)은 태양 전지 모듈(18)의 회동 중심으로 작용하는 한편, 모듈(18)과 기기 본체(12)를 전기적으로 연결하는 전원 단자나 전원선(L)이 위치할 수 있는 홀(26)을 구비한다.

도시하지는 않았지만, 힌지 부재(22)가 삽입되는 삽입공(24)에는 힌지 부재(22)의 결합시 태양 전지 모듈(18)로부터 생성된 전류를 본체(12)로 흐르게 하는 단자 등이 설치된다.

그리고, 다른 일측의 연장부(20)에는 고정 부재(28)가 삽입되는 삽입공(30)이 제공되고, 본체(12)의 다른 일측면에는 고정 부재(28)가 삽입되는 삽입공(32)이 제공된다.

상기 고정 부재(28)는 태양 전지 모듈(18)을 기기 본체(12)에 고정하는 작용을 하는 것으로, 본체(12) 내부에 나사 결합되는 나사부(28a)와, 연장부(20)와 결합되어 상기 모듈(18)의 회동시에 연장부(20)가 습동되는 습동부(28b)와, 연장부(20)를 본체(12) 측면에 밀착 고정함으로써 광원의 위치에 따라 태양 전지 모듈(18)을 적정 각도에서 고정하는 헤드부(28c)를 구비한다.

이에 따라, 상기 힌지 부재(22)와 고정 부재(28)를 이용하여 태양 전지 모듈(18)을 피디에이 본체(12)의 후면에 설치하면, 모듈(18)의 수광면(34)은 상기 모듈(18)이 접힌 상태에서 모듈(18)의 바깥쪽 면에 위치하며, 힌지 부재(22)에 의해 모듈(18)과 본체(12)가 전기적으로 연결된다.

이와 같은 구조에 있어서, 태양 전지 모듈(18)로부터 기기 내부의 전지로 전류가 흐를 수 있고, 그 반대 방향으로는 전류의 흐름을 차단시키는 통상의 전류 공급 수단이 부가된다.

이 상태에서 태양 전지 모듈(18)을 도 5에 일점 쇄선으로 나타낸 바와 같이 접촉면이 기기로부터 멀어지는 방향으로 회전시키면, 수광면(34)을 광 입사 방향에 대하여 임의로 그 위치를 바꿀 수 있다.

이때, 수광면(34)은 광의 입사각(광이 수광면의 법선과 이루는 각)이 90°가 되도록 해야 광의 이용 효율을 높일 수 있다.

이와 같이, 수광면(30)이 광 입사 방향과 수직으로 위치하도록 모듈(18)을 회동시키면 빛 입사각의 코사인 값에 비례하는 빛의 세기가 최대가 되므로 태양 전지의 출력이 최대가 된다.

이러한 구성을 갖는 휴대 기기의 태양 전지 모듈은 일회용 또는 충전용 전지와 병행하여 사용할 수 있으며, 모듈과 기기 본체의 전기 접속도 여러 가지의 다양한 형태로 변경할 수 있고, 고정 부재의 평활부가 연장부에 압입되도록 그 크기를 설정하는 경우에는 평활부와 연장부간의 마찰력에 의해 전지 모듈이 회동 상태에서 유지되도록 할 수도 있다.

상기 고정 부재(28)는 위와 같이 태양 전지 모듈(18)의 빈번한 전개 작동으로 태양 전지 모듈(18)의 전개 자세가 원하는 자세를 유지하지 못하는 경우 자세 유지를 위한 조임력 조절을 위해 사용될 수 있다.

본 실시예에서는 피디에이에 본 발명을 적용하여 설명하므로써 태양 전지 모듈을 기기의 위쪽으로 전개하는 것이 바람직한 것으로 설명하고 있으나, 예컨대 휴대 전화기 등에서는 태양 전지 모듈이 기기의 위쪽 또는 아래쪽으로 전개되도록 설치할 수 있으며, 필요에 따라 2개의 태양 전지 모듈을 설치하여 기기의 위쪽 및 아래쪽으로 전개되도록 설치할 수도 있다.

이와 같이, 상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 설명하였지만, 본 발명은 이에 한정되는 것이 아니고 특허청구범위와 발명의 상세한 설명 및 첨부도면의 범위 안에서 여러 가지로 변형하여 실시하는 것이 가능하고 이 또한 본 발명의 범위에 속하는 것은 당연하다.

이상에서 살펴본 바와 같이 본 발명의 휴대 기기에 의하면, 태양 전지 모듈을 기기 본체에 폴더식으로 회동 가능하게 설치하였으므로 기기의 사용 여부와 관계없이 기기의 전면(디스플레이부가 배치된 면)이 빛에 노출된 상태에서도 발전을 할 수 있으며, 전지 모듈의 전개 각도를 조절할 수 있으므로 전지의 출력을 최대로할 수 있다.

또한, 전지 모듈이 박막으로 이루어지므로 기기 본체의 두께를 크게 증가시킴이 없이 태양 전지의 면적을 최대한으로 확보할 수 있는 등의 효과가 있다.

Claims (7)

1. (정정)휴대 기기와;

   접힌 상태에서 수광면이 외측을 향하도록 상기 휴대 기기의 본체 후면에 설치되며, 입사 광을 광전 변환시켜 상기 휴대 기기로 공급하는 박막의 태양 전지 모듈과;

   상기 태양 전지 모듈을 상기 휴대 기기의 본체에 대하여 임의의 각도로 절첩 가능하게 하여 휴대 기기의 사용 및 비사용시에 태양 전지 모듈로 입사되는 광의 입사각 조절이 가능하게 하는 수단;

   을 포함하는 태양 전지 모듈을 갖는 휴대 기기.
2. (정정)제 1항에 있어서, 상기 태양 전지 모듈은 특히 본체의 상측으로 회동 가능하게 고정되는 태양 전지 모듈을 갖는 휴대 기기.
3. 제 1항에 있어서, 상기 수단은, 태양 전지 모듈의 상측 또는 하측에서 기기 본체에 결합할 수 있는 크기로 형성된 2개의 연장부와, 일측의 연장부에 일체로 제공되어 본체 내부로 삽입되는 힌지 부재와, 다른 일측의 연장부에 제공된 삽입공을 통해 본체 내부로 결합되어 상기 태양 전지 모듈을 기기 본체에 고정하는 고정 부재를 포함하는 태양 전지 모듈을 갖는 휴대 기기.
4. 제 3항에 있어서, 상기 고정 부재는 본체 내부에 위치하는 부분과, 연장부와 결합되는 습동부와, 습동부의 단부에 제공되는 헤드부로 이루어지는 태양 전지 모듈을 갖는 휴대 기기.
5. 제 4항에 있어서, 상기 고정 부재의 본체 내부에 위치하는 부분은 태양 전지 모듈의 전개 자세를 유지하기 위한 나사부를 구비하는 태양 전지 모듈을 갖는 휴대 기기.
6. 제 3항에 있어서, 2개의 연장부 중에서 어느 하나의 연장부에는 태양 전지 모듈과 본체 사이의 전류 흐름 수단이 제공되는 태양 전지 모듈을 갖는 휴대 기기.
7. 제 1항에 있어서, 상기 태양 전지 모듈은 기기 본체에 적어도 한 개 이상 제공되는 태양 전지 모듈을 갖는 휴대 기기.