KR101278473B1 - 피에조 센서 겸 발전기를 통한 온도 제어 장치 및 그 방법 - Google Patents
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Abstract
본 명세서는 피에조 센서 겸 발전기에 가해지는 스트레스를 측정하고, 상기 측정된 스트레스를 전기 신호로 변환하고, 상기 변환된 전기 신호의 크기가 미리 설정된 설정값을 초과할 때 상기 피에조 센서 겸 발전기를 통해 발전 기능을 수행하여 상기 변환된 전기 신호를 근거로 전원을 생성하고, 상기 생성된 전원을 발열 도료층에 공급하여 상기 발열 도료층이 형성된 모재의 온도를 제어하는 피에조 센서 겸 발전기를 통한 온도 제어 장치 및 그 방법에 관한 것이다.이를 위하여 본 명세서의 실시예에 따른 피에조 센서 겸 발전기를 통한 온도 제어 장치는, 피에조 센서를 포함하는 온도 제어 장치에 있어서, 상기 피에조 센서를 포함하며, 상기 피에조 센서에 가해지는 스트레스를 측정하고, 상기 측정된 스트레스를 전기 신호로 변환하고, 상기 변환된 전기 신호의 크기가 미리 설정된 설정값보다 클 때, 상기 변환된 전기 신호를 근거로 전원을 생성하여 공급하는 피에조 센서 겸 발전기; 및 상기 피에조 센서 겸 발전기로부터 공급된 전원을 근거로 발열 기능을 수행하는 발열 도료부;를 포함한다.
Description
본 명세서는 피에조 센서 겸 발전기를 통한 온도 제어 장치 및 그 방법에 관한 것으로, 더욱 상세히는 피에조 센서 겸 발전기에 가해지는 스트레스를 측정하고, 상기 측정된 스트레스를 전기 신호로 변환하고, 상기 변환된 전기 신호의 크기가 미리 설정된 설정값을 초과할 때 상기 피에조 센서 겸 발전기를 통해 발전 기능을 수행하여 상기 변환된 전기 신호를 근거로 전원을 생성하고, 상기 생성된 전원을 발열 도료층에 공급하여 상기 발열 도료층이 형성된 모재의 온도를 제어하는 피에조 센서 겸 발전기를 통한 온도 제어 장치 및 그 방법에 관한 것이다.
일반적으로, 온도 제어 장치는, 온도 센서 등을 통해 임의의 시스템 내의 각각의 모듈(또는, 대상물)의 온도를 측정하는 장치와 발열/흡열 장치로 구성한다.
이러한 상기 온도 제어 장치는, 상기 시스템 내의 발열/흡열 장치를 위해 별도의 전원 장치를 구비하여야 하는 문제점이 있다.
본 명세서의 목적은, 피에조 센서 겸 발전기에 가해지는 스트레스를 측정하고, 상기 측정된 스트레스를 전기 신호로 변환하고, 상기 변환된 전기 신호의 크기가 미리 설정된 설정값을 초과할 때 상기 피에조 센서 겸 발전기를 통해 발전 기능을 수행하여 상기 변환된 전기 신호를 근거로 전원을 생성하고, 상기 생성된 전원을 발열 도료층에 공급하여 상기 발열 도료층이 형성된 모재의 온도를 제어하는 피에조 센서 겸 발전기를 통한 온도 제어 장치 및 그 방법을 제공하는 데 있다.
본 명세서의 실시예에 따른 피에조 센서 겸 발전기를 통한 온도 제어 장치는, 피에조 센서를 포함하는 온도 제어 장치에 있어서, 상기 피에조 센서를 포함하며, 상기 피에조 센서에 가해지는 스트레스를 측정하고, 상기 측정된 스트레스를 전기 신호로 변환하고, 상기 변환된 전기 신호의 크기가 미리 설정된 설정값보다 클 때, 상기 변환된 전기 신호를 근거로 전원을 생성하여 공급하는 피에조 센서 겸 발전기; 및 상기 피에조 센서 겸 발전기로부터 공급된 전원을 근거로 발열 기능을 수행하는 발열 도료부;를 포함할 수 있다.
본 명세서와 관련된 일 예로서, 상기 피에조 센서 겸 발전기는, 비닐 하우스에 인접한 지면이나 바닥, 상기 비닐 하우스의 내부 혹은 외부 일면 및, 건물 또는 집의 처마 또는 모서리 중 적어도 하나에 설치할 수 있다.
본 명세서와 관련된 일 예로서, 상기 발열 도료부는, 임의의 모재의 적어도 일면에 도포되는 발열 도료층; 및 상기 발열 도료층의 적어도 일면에 형성되는 코팅층;을 포함할 수 있다.
본 명세서와 관련된 일 예로서, 상기 발열 도료층은, 분말 형태 또는 액상 형태의 탄소나노튜브, 은, 알루미늄, 스테인리스, 니켈, 구리 및, 크롬 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
본 명세서의 실시예에 따른 피에조 센서 겸 발전기를 통한 온도 제어 방법은, 피에조 센서 겸 발전기를 포함하는 온도 제어 장치의 온도 제어 방법에 있어서, 상기 피에조 센서 겸 발전기를 통해, 상기 피에조 센서 겸 발전기에 가해지는 스트레스를 측정하는 단계; 상기 피에조 센서 겸 발전기를 통해, 상기 측정된 스트레스를 전기 신호로 변환하는 단계; 상기 변환된 전기 신호의 크기가 미리 설정된 설정값보다 클 때, 상기 피에조 센서 겸 발전기에서 상기 변환된 전기 신호를 근거로 전원을 생성하는 단계; 및 발열 도료부를 통해, 상기 피에조 센서 겸 발전기로부터 생성된 전원을 근거로 발열 기능을 수행하는 단계;를 포함할 수 있다.
본 명세서의 실시예에 따른 피에조 센서 겸 발전기를 통한 온도 제어 장치 및 그 방법은, 피에조 센서 겸 발전기에 가해지는 스트레스를 측정하고, 상기 측정된 스트레스를 전기 신호로 변환하고, 상기 변환된 전기 신호의 크기가 미리 설정된 설정값을 초과할 때 상기 피에조 센서 겸 발전기를 통해 발전 기능을 수행하여 상기 변환된 전기 신호를 근거로 전원을 생성하고, 상기 생성된 전원을 발열 도료층에 공급하여 상기 발열 도료층이 형성된 모재의 온도를 제어함으로써, 상기 온도 제어 장치가 설치되는 비닐 하우스, 건물 밑 처마 등의 온도를 일정하게 유지하여 상기 비닐 하우스, 처마 등에 눈이 쌓이거나 고드름이 쌓이는 것을 방지하여 시스템 성능을 향상시킬 수 있다.
도 1은 본 명세서의 실시예에 따른 온도 제어 장치의 구성을 나타낸 블록도이다.
도 2는 본 명세서의 일 실시예에 따른 피에조 센서 겸 발전기를 통한 온도 제어 방법을 나타낸 흐름도이다.
도 2는 본 명세서의 일 실시예에 따른 피에조 센서 겸 발전기를 통한 온도 제어 방법을 나타낸 흐름도이다.
본 명세서에서 사용되는 기술적 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아님을 유의해야 한다. 또한, 본 명세서에서 사용되는 기술적 용어는 본 명세서에서 특별히 다른 의미로 정의되지 않는 한, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 의미로 해석되어야 하며, 과도하게 포괄적인 의미로 해석되거나, 과도하게 축소된 의미로 해석되지 않아야 한다. 또한, 본 명세서에서 사용되는 기술적인 용어가 본 발명의 사상을 정확하게 표현하지 못하는 잘못된 기술적 용어일 때에는, 당업자가 올바르게 이해할 수 있는 기술적 용어로 대체되어 이해되어야 할 것이다. 또한, 본 발명에서 사용되는 일반적인 용어는 사전에 정의되어 있는 바에 따라, 또는 전후 문맥상에 따라 해석되어야 하며, 과도하게 축소된 의미로 해석되지 않아야 한다.
또한, 본 명세서에서 사용되는 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "구성된다" 또는 "포함한다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 여러 구성 요소들, 또는 여러 단계를 반드시 모두 포함하는 것으로 해석되지 않아야 하며, 그 중 일부 구성 요소들 또는 일부 단계들은 포함되지 않을 수도 있고, 또는 추가적인 구성 요소 또는 단계들을 더 포함할 수 있는 것으로 해석되어야 한다.
또한, 본 명세서에서 사용되는 제1, 제2 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성 요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성 요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성 요소를 다른 구성 요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성 요소는 제2 구성 요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성 요소도 제1 구성 요소로 명명될 수 있다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시 예를 상세히 설명하되, 도면 부호에 관계없이 동일하거나 유사한 구성 요소는 동일한 참조 번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.
또한, 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다. 또한, 첨부된 도면은 본 발명의 사상을 쉽게 이해할 수 있도록 하기 위한 것일 뿐, 첨부된 도면에 의해 본 발명의 사상이 제한되는 것으로 해석되어서는 아니 됨을 유의해야 한다.
도 1은 본 명세서의 실시예에 따른 온도 제어 장치(10)의 구성을 나타낸 블록도이다.
도 1에 도시한 바와 같이, 온도 제어 장치(10)는, 모재(100), 발열 도료부(200) 및, 피에조 센서 겸 발전기(300)로 구성된다. 도 1에 도시된 온도 제어 장치(10)의 구성 요소 모두가 필수 구성 요소인 것은 아니며, 도 1에 도시된 구성 요소보다 많은 구성 요소에 의해 온도 제어 장치(10)가 구현될 수도 있고, 그보다 적은 구성 요소에 의해서도 온도 제어 장치(10)가 구현될 수도 있다.
상기 모재(100)는, 상기 발열 도료부(200)가 도포되거나(또는, 코팅되거나) 또는 상기 피에조 센서 겸 발전기(300)가 설치되는 임의의 비닐 하우스, 건물이나 집 등의 처마 또는 모서리 등을 포함한다.
또한, 상기 모재(100)는, 임의의 금속 재질(예를 들어, 스틸, 알루미늄 등 포함) 또는 비금속 재질(예를 들어, 비닐, 천, 나무 등 포함)을 포함한다.
상기 발열 도료부(또는, 도전성 발열 도료부)(200)는, 상기 도 1에 도시한 바와 같이, 발열 도료층(210) 및, 코팅층(220)을 포함한다.
상기 발열 도료층(또는, 도전성 발열 도료층)(210)은, 상기 모재(100)의 적어도 일면(또는, 외주면/내부 혹은 외부면)에 도포(또는, 코팅)된다. 이때, 상기 발열 도료층(210)의 두께는, 설계자의 설계 및 사용 용도 등에 의해 다양하게 설정할 수 있다. 여기서, 상기 모재(100)의 적어도 일면에 상기 발열 도료층(210)이 도포된 이후, 자연 건조 또는 열 건조 방식을 통해, 상기 도포된 상기 발열 도료층(210)을 건조한다. 이때, 상기 열 건조 과정은, 80℃ ~ 150℃의 온도 범위에서 15분 ~ 30분 동안 수행될 수 있다. 또한, 상기 자연 건조 과정은, 설계자의 설계에 따라 건조 시간을 다양하게 설정할 수 있다.
또한, 상기 발열 도료층(210)은, 탄소나노튜브, 은(또는, 은 입자), 알루미늄, 스테인리스, 니켈, 구리 및, 크롬 등을 포함한다. 이때, 상기 발열 도료층(210)에 포함되는 구성 요소들은 분말 형태 또는 액상 형태일 수 있다. 여기서, 상기 발열 도료층(210)에 포함되는 상기 탄소나노튜브는, 전기 전도성 및 열전도성이 우수한 특성이 있다. 또한, 상기 발열 도료층(210)에 포함되는 상기 은(또는, 상기 은 입자)은, 상기 탄소나노튜브와 탄소나노튜브 사이의 접촉 저항을 줄여, 전기 전도도를 높이고, 목표하는 저항값으로 저항을 조정하는 역할/기능을 수행한다. 또한, 상기 발열 도료층(210)이 상기 탄소나노튜브와 상기 은(또는, 은 입자)으로 형성되는 경우, 산화 및/또는 치환 반응을 통해 상기 탄소나노튜브와 상기 은 상호 간에는 공유 결합이 형성되도록 구성할 수 있다.
또한, 상기 발열 도료층(210)은, 황토, 맥반석 및, 게르마늄 등을 더 포함할 수도 있다.
또한, 상기 발열 도료층(210)은, 용매를 더 포함할 수 있으며, 상기 용매의 추가에 따라 상기 발열 도료층(210)의 조성물의 점도를 공정 조건 등을 고려하여 제어(또는, 조절)할 수 있다. 여기서, 상기 용매는, 물, 에탄올, 메틸에틸케톤, 이소프로필알코올, 톨루엔, N-메틸피롤리돈, 에틸아세테이트 및, 부틸셀루솔브 등 중 어느 하나(또는, 적어도 하나 또는, 상기 구성 요소들 중 복수의 구성 요소를 서로 혼합한 물질)를 포함한다. 이때, 상기 용매의 함량은, 상기 발열 도료층(210)에 포함되는 상기 탄소나노튜브, 상기 은 등의 분산성 및/또는 조성물의 점도 등을 고려하여 설계자에 의해 조절될 수 있다.
또한, 상기 발열 도료층(210)은, 바인더를 더 포함할 수 있다. 여기서, 상기 바인더는, 상기 탄소나노튜브, 상기 은 등을 복합화한다. 또한, 상기 바인더는, 아크릴계 수지 등을 포함한다. 여기서, 상기 바인더는, 상기 탄소나노튜브 100 중량부에 대하여 50 내지 400 중량부의 양으로 포함될 수 있다.
또한, 상기 발열 도료층(210)을 형성하는 조성물의 점도는 10,000 cps(centi Poise) ~ 50,000 cps 일 수 있다.
즉, 상기 발열 도료층(210)을 형성하는 조성물의 점도는, 상기 용매(또는, 희석제) 및/또는 바인더 등의 함량을 조절함으로써, 상기 발열 도료층(210)의 조성물의 충전, 전이 및, 코팅 효율 등의 작업성을 향상시킬 수 있다.
또한, 상기 발열 도료층(210)은, 상기 피에조 센서 겸 발전기(300)로부터 공급되는 전원을 근거로 발열한다. 이때, 상기 발열 도료층(210)은, 상기 피에조 센서 겸 발전기(300)로부터 공급되는 전원의 크기에 따라 서로 다른 세기(예를 들어, 상기 공급되는 전원의 크기에 비례)로 발열하도록 구성할 수 있다.
즉, 상기 발열 도료층(210)은, 상기 피에조 센서 겸 발전기(300)로부터 공급되는 전원을 근거로 상기 발열 도료층(210)에 포함된 도전성 입자(예를 들어, 상기 탄소나노튜브, 상기 은, 상기 알루미늄 및, 상기 스테인리스 등 포함)를 통해 전류가 흐르게 되면서, 발열이 일어난다.
상기 본 명세서의 실시예에 따른 상기 발열 도료층(210)은, 투명한 재질뿐만 아니라 유색의 재질로 형성할 수 있다.
상기 코팅층(또는, 절연층)(220)은, 상기 발열 도료층(210)의 적어도 일면에 형성(또는, 도포/코팅)한다. 여기서, 상기 코팅층(220)은, 상기 발열 도료층(210)을 외부와 절연하고, 외부의 충격에 의해 상기 발열 도료층(210)에 스크래치가 가는 등의 손상을 방지한다. 이때, 상기 코팅층(220)의 두께는, 설계자의 설계 및 사용 용도 등에 의해 다양하게 설정할 수 있다.
또한, 상기 코팅층(220)은, 벤조사이클로부텐 수지(BCB 수지), 폴리이미드(polyimide : PI) 수지, 폴리아미드 수지, 아크릴 수지, 노볼락계 수지, 불소 수지 및, 우레탄 수지 등 중 어느 하나의(또는, 적어도 하나의 또는, 상기 구성 요소들 중 복수의 구성 요소를 서로 혼합한) 투명한 수지 계열의 재질로 형성한다.
상기 본 명세서의 실시예에 따른 상기 코팅층(220)은, 투명한 재질로 형성하는 것을 설명하고 있으나, 이에 한정되는 것은 아니며, 유색의 재질로 형성할 수도 있다.
또한, 상기 본 명세서의 실시예에서는, 상기 발열 도료부(200)를 형성하는 상기 발열 도료층(210)과 상기 코팅층(220)이 순차적으로 상기 모재(100)에 도포(또는, 코팅)되는 것으로 설명하고 있으나 이에 한정되는 것은 아니며, 상기 발열 도료층(210)과 상기 코팅층(220)이 하나의 필름 형태로 형성될 수도 있다.
상기 피에조 센서 겸 발전기(300)는, 피에조 센서(Piezoelectric sensor) 또는 압전 센서를 포함한다.
또한, 상기 피에조 센서 겸 발전기(300)는, 비닐 하우스 등이 위치한 지면이나 바닥(또는, 상기 비닐 하우스를 형성하는 파이프와 상기 지면이 접촉하는 영역/지점 또는, 상기 비닐 하우스의 내부 혹은 외부 일면), 건물이나 집 등의 처마 또는 모서리, 상기 발열 도료부(200)가 도포된 영역 또는 상기 발열 도료부(200)가 도포된 영역에 인접한 부분 등에 설치한다.
또한, 상기 피에조 센서 겸 발전기(300)는, 상기 피에조 센서 겸 발전기(300)에 가해지는 스트레스를 측정하고, 상기 측정된 스트레스를 전기 신호로 변환한다.
즉, 상기 피에조 센서 겸 발전기(300)는, 압전 효과에 의해, 상기 피에조 센서 겸 발전기(300)가 설치된 상기 지면이나 바닥에 눈(snow) 등이 쌓여 상기 피에조 센서 겸 발전기(300)에 가해지는 스트레스를 측정하거나 또는, 상기 피에조 센서 겸 발전기(300)가 설치된 상기 처마 또는 모서리 등에 고드름이 생겨 상기 피에조 센서 겸 발전기(300)에 가해지는 스트레스를 측정한다. 또한, 상기 피에조 센서 겸 발전기(300)는, 상기 측정된 스트레스에 대응하는 전기 신호를 생성(또는, 변환)한다.
또한, 상기 피에조 센서 겸 발전기(300)는, 상기 피에조 센서 겸 발전기(300)로부터 변환된 전기 신호의 크기가 미리 설정된 설정값보다 큰지 여부를 확인(또는, 판단)한다.
또한, 상기 피에조 센서 겸 발전기(300)는, 상기 확인 결과, 상기 변환된 전기 신호의 크기가 상기 미리 설정된 설정값보다 큰 경우, 상기 변환된 전기 신호를 근거로 전원(예를 들어, 직류 전류 또는 직류 전압)을 생성한다.
즉, 상기 피에조 센서 겸 발전기(300)는, 상기 확인 결과, 상기 변환된 전기 신호의 크기가 상기 미리 설정된 설정값보다 큰 경우, 상기 피에조 센서 겸 발전기(300)에서 상기 변환된 전기 신호를 근거로 발전 기능을 수행하여 전원을 생성한다.
또한, 상기 피에조 센서 겸 발전기(300)는, 상기 생성된 전원을 상기 발열 도료부(200)에 공급(또는, 제공/인가)한다. 이때, 상기 발열 도료부(200)는, 상기 피에조 센서 겸 발전기(300)로부터 공급된 전원을 근거로 발열 기능(또는, 발열 동작)을 수행한다.
또한, 상기 피에조 센서 겸 발전기(300)와 상기 발열 도료부(200)(또는, 상기 발열 도료층(210)) 사이에는 전극(미도시)이 형성될 수 있다. 여기서, 상기 전극은, 구리 및/또는 은 페이스트가 포함되어 형성될 수 있다.
이와 같이, 피에조 센서 겸 발전기에 가해지는 스트레스를 측정하고, 상기 측정된 스트레스를 전기 신호로 변환하고, 상기 변환된 전기 신호의 크기가 미리 설정된 설정값을 초과할 때 상기 피에조 센서 겸 발전기를 통해 발전 기능을 수행하여 상기 변환된 전기 신호를 근거로 전원을 생성하고, 상기 생성된 전원을 발열 도료층에 공급하여 상기 발열 도료층이 형성된 모재의 온도를 제어할 수 있다.
이하에서는, 본 명세서에 따른 피에조 센서 겸 발전기를 통한 온도 제어 방법을 도 1 내지 도 2를 참조하여 상세히 설명한다.
도 2는 본 명세서의 일 실시예에 따른 피에조 센서 겸 발전기를 통한 온도 제어 방법을 나타낸 흐름도이다.
먼저, 피에조 센서 겸 발전기(300)는, 상기 피에조 센서 겸 발전기(300)에 가해지는 스트레스를 측정하고, 상기 측정된 스트레스를 전기 신호로 변환한다.
즉, 상기 피에조 센서 겸 발전기(300)는, 상기 피에조 센서 겸 발전기(300)에 가해지는 압력(또는, 가속도/스트레인)에 대응하는 기전력을 발생한다.
일 예로, 상기 피에조 센서 겸 발전기(300)는, 지면이나 바닥 등에 설치된 상기 피에조 센서 겸 발전기(300)에 눈(snow) 등이 쌓여 상기 피에조 센서 겸 발전기(300)에 가해지는 스트레스를 측정하고, 상기 측정된 스트레스를 전기 신호로 변환한다.
다른 일 예로, 상기 피에조 센서 겸 발전기(300)는, 건물이나 집 등의 처마 또는 모서리 등에 설치된 상기 피에조 센서 겸 발전기(300)에 고드름 등이 생겨 상기 피에조 센서 겸 발전기(300)에 가해지는 스트레스를 측정하고, 상기 측정된 스트레스를 전기 신호로 변환한다(S210).
이후, 상기 피에조 센서 겸 발전기(300)는, 상기 변환된 전기 신호의 크기가 미리 설정된 설정값보다 큰지 여부를 확인(또는, 판단)한다(S220).
이후, 상기 피에조 센서 겸 발전기(300)는, 상기 확인 결과, 상기 변환된 전기 신호의 크기가 상기 미리 설정된 설정값보다 큰 경우, 상기 변환된 전기 신호를 근거로 전원(예를 들어, 직류 전류 또는 직류 전압)을 생성한다.
즉, 상기 피에조 센서 겸 발전기(300)는, 상기 확인 결과, 상기 변환된 전기 신호의 크기가 상기 미리 설정된 설정값보다 큰 경우, 상기 피에조 센서 겸 발전기(300)에서 상기 변환된 전기 신호를 근거로 발전 기능을 수행하여 전원을 생성한다(S230).
이후, 상기 피에조 센서 겸 발전기(300)는, 상기 생성된 전원을 근거로 발열 도료부(200)를 동작시킨다.
즉, 상기 피에조 센서 겸 발전기(300)는, 상기 생성된 전원을 상기 발열 도료부(200)에 전원을 공급한다. 이때, 상기 발열 도료부(200)는, 상기 피에조 센서 겸 발전기(300)로부터 공급되는 전원을 근거로 발열 기능을 수행한다.
일 예로, 상기 피에조 센서 겸 발전기(300)는, 상기 생성된 전원을 비닐 하우스 등에 도포된(또는, 코팅된) 상기 발열 도료부(200)에 공급하여, 상기 비닐 하우스 등에 쌓이는 눈 등을 제거한다(또는, 녹인다).
다른 일 예로, 상기 피에조 센서 겸 발전기(300)는, 상기 생성된 전원을 건물이나 집 등의 처마 또는 모서리 등에 도포된(또는, 코팅된) 상기 발열 도료부(200)에 공급하여, 상기 처마 또는 모서리 등에 생기는 고드름 등을 제거한다(S240).
본 명세서의 실시예는 앞서 설명한 바와 같이, 피에조 센서 겸 발전기에 가해지는 스트레스를 측정하고, 상기 측정된 스트레스를 전기 신호로 변환하고, 상기 변환된 전기 신호의 크기가 미리 설정된 설정값을 초과할 때 상기 피에조 센서 겸 발전기를 통해 발전 기능을 수행하여 상기 변환된 전기 신호를 근거로 전원을 생성하고, 상기 생성된 전원을 발열 도료층에 공급하여 상기 발열 도료층이 형성된 모재의 온도를 제어하여, 상기 온도 제어 장치가 설치되는 비닐 하우스, 건물 밑 처마 등의 온도를 일정하게 유지하여 상기 비닐 하우스, 처마 등에 눈이 쌓이거나 고드름이 쌓이는 것을 방지하여 시스템 성능을 향상시킬 수 있다.
전술한 내용은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
10: 온도 제어 장치 100: 모재
200: 발열 도료부 300: 피에조 센서 겸 발전기
210: 발열 도료층 220: 코팅층
200: 발열 도료부 300: 피에조 센서 겸 발전기
210: 발열 도료층 220: 코팅층
Claims (8)
- 피에조 센서를 포함하는 온도 제어 장치에 있어서,
상기 피에조 센서를 포함하며, 상기 피에조 센서에 가해지는 스트레스를 측정하고, 상기 측정된 스트레스를 전기 신호로 변환하고, 상기 변환된 전기 신호의 크기가 미리 설정된 설정값보다 클 때, 상기 변환된 전기 신호를 근거로 전원을 생성하여 공급하는 피에조 센서 겸 발전기; 및
상기 피에조 센서 겸 발전기로부터 공급된 전원을 근거로 발열 기능을 수행하는 발열 도료부;를 포함하되,
상기 발열 도료부는,
임의의 모재의 적어도 일면에 도포되는 발열 도료층; 및
상기 발열 도료층의 적어도 일면에 형성되는 코팅층;을 포함하고,
상기 발열 도료층은,
분말 형태 또는 액상 형태의 탄소나노튜브, 은, 알루미늄, 스테인리스, 니켈, 구리 및, 크롬 중 적어도 하나를 포함하며, 상기 탄소나노튜브, 은, 알루미늄, 스테인리스, 니켈, 구리 및, 크롬 중 적어도 하나를 결합시키는 바인더를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 피에조 센서 겸 발전기를 통한 온도 제어 장치.
- 청구항 1에 있어서,
상기 피에조 센서 겸 발전기는,
비닐 하우스에 인접한 지면이나 바닥, 상기 비닐 하우스의 내부 혹은 외부 일면 및, 건물 또는 집의 처마 또는 모서리 중 적어도 하나에 설치하는 것을 특징으로 하는 피에조 센서 겸 발전기를 통한 온도 제어 장치.
- 삭제
- 삭제
- 피에조 센서 겸 발전기를 포함하는 온도 제어 장치의 온도 제어 방법에 있어서,
상기 피에조 센서 겸 발전기를 통해, 상기 피에조 센서 겸 발전기에 가해지는 스트레스를 측정하는 단계;
상기 피에조 센서 겸 발전기를 통해, 상기 측정된 스트레스를 전기 신호로 변환하는 단계;
상기 변환된 전기 신호의 크기가 미리 설정된 설정값보다 클 때, 상기 피에조 센서 겸 발전기에서 상기 변환된 전기 신호를 근거로 전원을 생성하는 단계; 및
발열 도료부를 통해, 상기 피에조 센서 겸 발전기로부터 생성된 전원을 근거로 발열 기능을 수행하는 단계;를 포함하되,
상기 발열 도료부는,
임의의 모재의 적어도 일면에 도포되는 발열 도료층; 및
상기 발열 도료층의 적어도 일면에 형성되는 코팅층;을 포함하고,
상기 발열 도료층은,
분말 형태 또는 액상 형태의 탄소나노튜브, 은, 알루미늄, 스테인리스, 니켈, 구리 및, 크롬 중 적어도 하나를 포함하며, 상기 탄소나노튜브, 은, 알루미늄, 스테인리스, 니켈, 구리 및, 크롬 중 적어도 하나를 결합시키는 바인더를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 피에조 센서 겸 발전기를 통한 온도 제어 방법.
- 청구항 5에 있어서,
상기 피에조 센서 겸 발전기는,
비닐 하우스에 인접한 지면이나 바닥, 상기 비닐 하우스의 내부 혹은 외부 일면 및, 건물 또는 집의 처마 또는 모서리 중 적어도 하나에 설치하는 것을 특징으로 하는 피에조 센서 겸 발전기를 통한 온도 제어 방법.
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR200474625Y1 (ko) | 2014-08-04 | 2014-10-01 | 도희정 | 욕창 방지용 매트 |
| KR101469722B1 (ko) * | 2014-05-26 | 2014-12-05 | 주식회사 썬닉스 | 안전화, 그것이 포함된 위치 확인 시스템 및 그의 제어 방법 |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR19980031222A (ko) * | 1996-10-31 | 1998-07-25 | 배윤희 | 파리 유인 살충장치 |
| KR20090003163U (ko) * | 2009-03-10 | 2009-04-01 | 김우진 | 열선을 이용한 제설장치. |
| KR20090092924A (ko) * | 2008-02-28 | 2009-09-02 | (주)씨에스아이디산업 | 지붕 구조물 |
| KR101061051B1 (ko) * | 2010-09-03 | 2011-09-01 | 김대룡 | 제설 기능을 구비한 온실 |
-
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- 2013-02-22 KR KR1020130018966A patent/KR101278473B1/ko active IP Right Grant
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR19980031222A (ko) * | 1996-10-31 | 1998-07-25 | 배윤희 | 파리 유인 살충장치 |
| KR20090092924A (ko) * | 2008-02-28 | 2009-09-02 | (주)씨에스아이디산업 | 지붕 구조물 |
| KR20090003163U (ko) * | 2009-03-10 | 2009-04-01 | 김우진 | 열선을 이용한 제설장치. |
| KR101061051B1 (ko) * | 2010-09-03 | 2011-09-01 | 김대룡 | 제설 기능을 구비한 온실 |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101469722B1 (ko) * | 2014-05-26 | 2014-12-05 | 주식회사 썬닉스 | 안전화, 그것이 포함된 위치 확인 시스템 및 그의 제어 방법 |
| KR200474625Y1 (ko) | 2014-08-04 | 2014-10-01 | 도희정 | 욕창 방지용 매트 |
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