KR101046279B1

KR101046279B1 - 피에조필름을 이용한 발전안장을 구비한 자전거

Info

Publication number: KR101046279B1
Application number: KR1020090117172A
Authority: KR
Inventors: 이수영
Original assignee: 이수영
Priority date: 2009-11-30
Filing date: 2009-11-30
Publication date: 2011-07-07
Also published as: KR20110060559A

Abstract

본 발명은 자전거에 관한 것으로서, 좀 더 자세하게는 피에조필름을 이용하여 자체에서 전기를 발생시키고, 이 전기를 이용하는 자전거에 관한 것이다.

본 발명의 피에조필름을 이용한 발전안장을 구비한 자전거는 전기를 발생시키는 수단으로 피에조필름을 이용한 발전판을 사용하였다. 발전판은 일정 두께의 백업필름에 피에조필름을 내장한 것으로서, 필요할 경우 백업필름의 내부에는 전기저항선인 발열선을 매설하여 안장에서 발열이 가능하도록 하였다. 그리고 피에조필름에 축전지를 연결하여 발전된 전기를 축전할 수도 있다.

상기와 같이 발전된 전기는 자전거의 전조등, 안전등, 경보음발생기 등으로 보내져서 자전거 주행에 이용할 수 있고, 겨울철에는 안장에서 발열을 하여 자전거를 타는 사람을 따뜻하게 할 수도 있다. 그리고 본 발명에 사용되는 발전판은 사람이 자전거를 타면 특별한 조작을 하지 않더라도 전기가 발생하고, 발전에 외부동력이나 에너지의 공급이 필요하지 않으므로 사용에 별도의 비용이 소요되지 않고 또한 친환경적이다.

자전거, 피에조필름, 전기, 발전, 안장, 발열.

Description

피에조필름을 이용한 발전안장을 구비한 자전거{Bike Having Power Generation Saddle Using Piezo Film}

본 발명은 생활용품에 관한 것으로서, 좀 더 자세하게는 피에조필름을 이용하여 자체에서 전기를 발생시키고, 이 전기를 이용하는 자전거에 관한 것이다.

자전거의 경우 야간 주행시 전조등, 안전등, 경보음발생기 등을 위하여 발전장치가 필요하다. 종래의 자전거는 바퀴에 접촉하여 회전하면서 발전을 하는 소형발전기를 장착하여 자전거의 각 부위에 필요한 전기를 발전하는 경우가 대부분이다. 이와 같은 발전기를 장착한 자전거는 사람이 발로 페달을 밟는 동력의 일부를 발전에 사용하므로 자전거를 타는데 힘이 많이 들고, 또한 자전거 바퀴의 마모가 큰 문제점이 있다.

최근에는 자전거의 안장 아래에 압전세라믹을 이용한 발전장치를 구비하여, 자전거를 탈 때 안장에 반복적으로 가해지는 압축력을 이용하여 발전을 하는 자전거가 특허출원된 바가 있다. 그러나 압전세라믹을 이용한 발전장치의 경우 장치가 복잡하고, 그에 따라 제작비용이 증가한다.

상기와 같이, 지금까지 개발된 각종 자전거용 발전장치들은 모두 사용과 이용에 있어서 일정한 제약이 있으므로, 간편하고 저렴하며 또한 환경에 부담을 주지 않는 새로운 자전거용 발전장치가 필요하다.

본 발명의 피에조필름을 이용한 발전안장을 구비한 자전거는 전기를 발생시키는 수단으로 피에조필름을 이용한 발전판을 사용하였다.

발전판은 자전거의 안장 상면에 부착되는데, 일정 두께의 백업필름에 피에조필름을 내장한 것으로서, 필요할 경우 백업필름의 내부에는 전기저항선인 발열선을 매설하여 안장에서 발열이 가능하도록 하였다. 필요에 따라서는 피에조필름에 2차전지를 연결하여 발전된 전기를 축전할 수도 있다.

상기와 같이 발전된 전기는 자전거의 전조등, 안전등, 경보음발생기 등으로 보내져서 자전거 주행에 이용할 수 있고, 겨울철에는 안장에서 발열을 하여 자전거를 타는 사람을 따뜻하게 할 수도 있다.

본 발명의 피에조필름을 이용한 발전안장을 구비한 자전거는 발전판을 0.5 내지 2mm 두께로 얇게 만들 수 있으므로, 자전거 안장의 표면에 용이하게 부착할 수 있고, 자전거를 타는데 지장을 주지 않는다.

그리고 본 발명에 사용되는 발전판은 사람이 자전거를 타면 특별한 조작을 하지 않더라도 전기가 발생하고, 발전에 외부동력이나 에너지의 공급이 필요하지 않으므로 사용에 별도의 비용이 소요되지 않고 또한 친환경적이다.

또한 본 발명은 구성이 아주 단순하여, 저렴하게 제작할 수 있고, 기존의 자전거에도 쉽게 장착할 수 있다.

본 발명의 피에조필름을 이용한 발전안장을 구비한 자전거는 도 1에 도시한 바와 같이, 자전거의 안장으로 발전안장을 구비한 것이다.

발전안장은 사람의 엉덩이가 올려지는 부위인 안장판(2)의 상면에 일정 크기를 가진 본 발명의 발전판(1)을 부착하여 구성하고, 필요에 따라 발전판(1)이 부착된 안장판(2)의 상면에 보호커버(3)를 구비할 수 있다. 그리고 발전판(1)에서 발생한 전기를 축전할 수 있는 축전기(4)를 구비할 수도 있다.

발전판(1)은 안장판(2)의 표면에 접착할 수도 있고,안장판(2)에 발전판(1)의 매설할 수 있는 홈을 형성하여 매설하여 부착할 수도 있다. 발전판(1)은 안장판(2)과 일체로 변형을 하도록 강하게 접착한다.

발전판(1)은 도 2에 도시한 바와 같이 구성되는데, 일정 폭과 길이를 가진 합성수지 필름인 백업필름(12)의 내부에 피에조필름(11)을 삽입하고, 피에조필름(11)의 상하면에 구비된 연결단자(13)에 전선(14)를 연결하여 백업필름(12)의 외 부로 인출하여 구성한다. 이와 같은 발전판(1)은 금형의 내부에 연결단자(13)와 전선(14)이 연결된 피에조필름(11)을 장입하고, 백업필름(12)을 형성하는 액상의 원료수지를 주입한 후, 이를 경화시켜 제작할 수 있다.

피에조필름(11)은 여러 가지 종류가 있으나, 본 발명에 사용되는 것은 도 2의 단면도에 도시한 바와 같이, 필름재료에 응력(필름이므로 주로 인장응력)이 발생하면 필름의 상면과 하면 사이에 전위차가 발생하는 성질을 가진 발전필름(111)의 상하면에 도체필름(112)이 코팅된 것을 사용한다. 이와 같이 도체필름이 양면에 코팅된 피에조필름이 현재 시트형태로 시판되고 있는데, 이를 적당한 크기로 절단하여 본 발명에 사용되는 피에조필름(11)을 제작할 수 있다.

발전판(1)은 도 3에 도시한 바와 같이, 하나의 백업필름(12)의 내부에 에 폭이 좁은 피에조필름(11) 다수를 나란히 배열하여 제작할 수 있다. 이와 같이 발전판을 폭이 좁은 피에조필름(11) 다수를 배열하여 구성하면, 피에조필름(11)의 일부는 인장을 받고 일부는 압축을 받아 각각 발생한 전기가 서로 상쇄되는 것을 최소화할 수 있다.

그리고 이와 같이 발전판(1)을 폭이 좁은 피에조필름(11) 다수를 배열하여 구성한 경우, 일부 피에조필름(11)에 전기저항선으로서 전기가 흐를 때 열이 발생하는 발열선(15)을 연결할 수 있다. 이와 같이 일부의 피에조필름(11)에 발열선(15)을 연결할 경우, 피에조필름(11)에서 발생한 전기가 발열선(15)로 직접 흐르면서 열을 발생하여, 자전거를 타면 자동으로 안장에서 열이 발생하여 안장이 따뜻해지므로, 겨울철에 자전거를 타기가 편리하다.

발열선(15)은 상기와 같이 피에조필름(11)에 직접 연결하는 대신에, 전기를 공급하는 전선을 외부로 인출하여, 외부에서 발열에 필요한 전기를 공급받을 수 있게 구성할 수도 있다.

안장판(2)는 탄성이 있는 재질로 제작하여, 사람이 자전거를 타면 일정한 굽힘 변형이 반복적으로 일어나도록 한다. 사람이 자전거를 탈 때 탄성이 있는 안장판(2)이 굽힘 변형을 반복하면, 이 안장판(2)의 표면에 부착된 상기 발전판(1)도 안장판(2)과 함께 계속 반복적으로 인장 또는 압축 변형을 하게 되고, 그에 따라 발전판(1)의 피에조필름(11)에서 전기가 발생한다.

상기와 같이 사람이 자전거를 탈 때 피에조필름(11)에서 발생한 전기는 전선(14)을 통하여 외부로 인출된다. 이와 같이 발생한 전기는 자전거의 전조등, 안전등, 경보음발생기, 안장의 발열선(15) 등 전기를 필요로 하는 곳에 직접 공급하거나, 발생한 전기를 일단 축전기(3)에 축전한 후 축전기에서 전기를 필요로 하는 곳에 공급할 수 있다. 만약 여름철 주간 운행과 같이 전기를 필요로 하지 않을 경우에는 스위치를 통하여 피에조필름에서 발생한 전기를 자전거의 몸체로 흘려 보내서 버릴 수 있다.

본 발명은 자전거의 발전 수단으로 사용될 수 있다.

도 1은 본 발명의 피에조필름을 이용한 발전안장을 구비한 자전거이다.

도 2는 발전판의 상세 구성도이다.

도 3은 다수매의 피에조필름이 내장된 발전판의 구성도이다.

<중요 구성품 번호>

1 : 발전판, 2 : 안장판 3 : 보호커버, 4 : 축전기,

11 : 피에조필름, 12 : 백업필름, 13 : 연결단자, 14 : 전선, 15 : 발열선,

111 : 발전필름, 112 : 도체필름.

Claims

자전거에 구비된 안장의 상면을 형성하는 것으로서, 탄성이 있는 재료로 제작된 안장판(2);

그리고 상기 안장판(2)의 상면에 부착되는 것으로서, 일정 폭과 길이를 가진 합성수지 필름인 백업필름(12), 상기 백업필름(12)의 내부에 삽입되는 피에조필름(11), 상기 피에조필름(11)의 상하면에 구비된 연결단자(13), 그리고 상기 연결단자(13)에 연결되는 전선(14)을 포함하여 구성되는, 발전판(1);

을 포함하여 구성되는 발전안장을 구비한 자전거.
제1항에 있어서,

상기 발전판(1)은, 하나의 백업필름(12)의 내부에 폭이 좁은 피에조필름(11)을 2 이상 다수개를 나란히 배열하여 제작한 것을 특징으로 하는, 발전안장을 구비한 자전거.
제2항에 있어서,

상기 발전판(1)은, 내부에 발열선(15)를 추가로 구비하고, 일부의 피에조필름(11)과 전기적으로 연결이 되어, 자전거를 탈 때 안장에서 열이 발생하는 것을 특징으로 하는, 발전안장을 구비한 자전거.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 발전안장을 구비한 자전거는 축전기(4)를 추가로 구비하여, 피에조필름(11)에서 발생한 전기를 축전하여 사용할 수 있는 것을 특징으로 하는, 발전안장을 구비한 자전거.