KR101330179B1 - Rack type piezoelectric harvester - Google Patents

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KR101330179B1
KR101330179B1 KR1020120090242A KR20120090242A KR101330179B1 KR 101330179 B1 KR101330179 B1 KR 101330179B1 KR 1020120090242 A KR1020120090242 A KR 1020120090242A KR 20120090242 A KR20120090242 A KR 20120090242A KR 101330179 B1 KR101330179 B1 KR 101330179B1
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KR
South Korea
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piezoelectric
vertical
panel
storage case
coupled
Prior art date
Application number
KR1020120090242A
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Korean (ko)
Inventor
최범진
박신서
조영봉
장용호
백종후
이영진
정영훈
강인석
이무용
Original Assignee
(주) 센불
(주)진우소프트이노베이션
한국세라믹기술원
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Abstract

Disclosed is a rack type piezoelectric harvester which maximizes energy conversion efficiency and space availability by mounting a piezoelectric panel on a receiving case with a sliding method. The rack type piezoelectric harvester according to the embodiment of the present invention includes the receiving case which includes at least four sides and a plurality of sliding protrusions which are formed on both surfaces facing each other; and a plurality of piezoelectric panels which are combined with the sliding protrusions with the sliding method.

Description

랙 타입의 압전 하베스터{RACK TYPE PIEZOELECTRIC HARVESTER}Rack type piezoelectric harvester {RACK TYPE PIEZOELECTRIC HARVESTER}

본 발명은 랙 타입의 압전 하베스터에 관한 것으로, 보다 상세하게는 압전 패널을 슬라이딩 방식으로 수납 케이스에 탑재함으로써, 에너지 변환 효율과 더불어 공간 활용을 극대화할 수 있는 랙 타입의 압전 하베스터에 관한 것이다.
The present invention relates to a rack-type piezoelectric harvester, and more particularly, to a rack-type piezoelectric harvester that can maximize space utilization with energy conversion efficiency by mounting the piezoelectric panel in a storage case in a sliding manner.

에너지 하베스팅 기술은 태양광 발전, 열전소자의 지백(Zeeback) 효과를 이용하여 온도 차로부터 전기 에너지를 얻는 열전 발전 및 압전체를 이용하여 주변의 진동이나 충격으로부터 전기 에너지를 얻는 압전 발전으로 구분될 수 있다. 이 중, 압전체를 이용한 에너지 하베스팅 기술은 압전체에 기계적 변형이 인가될 경우, 전기 에너지가 발생하는 효과를 이용하여 주위의 버려지는 힘, 압력, 진동 등의 에너지를 전기 에너지로 변환하여 주는 것을 말한다.Energy harvesting technology can be divided into photovoltaic power generation, thermoelectric power generation that obtains electrical energy from temperature difference using the Zeeback effect of thermoelectric elements, and piezoelectric power generation that obtains electrical energy from surrounding vibration or shock using piezoelectric elements. have. Among these, the energy harvesting technology using a piezoelectric means converting energy such as force, pressure, vibration, etc. that is thrown away by using the effect of generating electrical energy when mechanical deformation is applied to the piezoelectric material. .

압전체를 이용한 에너지 하베스팅 기술은 다른 발전 방식 보다 작은 진동을 전기 에너지로 변환하는데 용이할 뿐만 아니라 에너지의 변환 효율 또한 높은 장점을 갖는다. 또한, 압전체를 이용한 에너지 하베스팅 기술은 태양광이 없는 어두운 곳이나 밤에도 발전을 할 수 있는 이점을 가지고 있다. 따라서, 항상 진동이 있거나, 압력이나 힘이 작용하는 곳, 그리고 물의 흐름이 있거나 바람이 부는 곳에서도 사용될 수 있다.Energy harvesting technology using a piezoelectric body is not only easy to convert small vibrations into electrical energy than other power generation methods, but also has a high conversion efficiency of energy. In addition, the energy harvesting technology using a piezoelectric material has the advantage of generating power even in dark places or at night without sunlight. Thus, it can be used wherever there is vibration, where pressure or force is applied, and where there is water flow or wind.

최근에는 압전체의 에너지 변환 효율이 우수하면서도 압전체를 수납하는 공간을 최소화고자 하는 노력을 진행하고 있다. 그러나, 압전체를 수납하는 공간을 축소시키다 보면 에너지 변환 효율이 저하되고, 에너지 변환 효율을 향상시키기 위해 수납 공간을 넓히다 보면, 수납 공간의 활용도가 저하되는 문제가 있었다.Recently, efforts have been made to minimize the space for accommodating the piezoelectric body while providing excellent energy conversion efficiency of the piezoelectric body. However, when the space for accommodating the piezoelectric body is reduced, the energy conversion efficiency is lowered. When the storage space is expanded to improve the energy conversion efficiency, there is a problem that the utilization of the storage space is reduced.

관련 선행 문헌으로는 대한민국 등록특허 10-1172708호(2012.08.09 공고)가 있으며, 상기 문헌에는 에너지 하베스터 및 휴대형 전자 기기가 개시되어 있다.
Related prior art documents include Korean Patent Registration No. 10-1172708 (August 09, 2012), which discloses an energy harvester and a portable electronic device.

본 발명의 목적은 에너지 변환 효율을 극대화함과 더불어 수납 공간은 최소화함으로써, 수납 공간의 활용도를 극대화할 수 있는 랙 타입의 압전 하베스터를 제공하는 것이다.
An object of the present invention is to provide a rack-type piezoelectric harvester capable of maximizing energy conversion efficiency and minimizing the storage space, thereby maximizing the utilization of the storage space.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 제1 실시예에 따른 랙 타입의 압전 하베스터는 적어도 4개의 면을 가지며, 마주보는 양측 면에 구비된 복수의 슬라이딩 걸림턱을 갖는 수납 케이스; 및 상기 복수의 슬라이딩 걸림턱에 각각 슬라이딩 결합되는 복수의 압전 패널;을 포함하는 것을 특징으로 한다.
The rack-type piezoelectric harvester according to the first embodiment of the present invention for achieving the above object has at least four sides, the storage case having a plurality of sliding engaging jaw provided on opposite sides; And a plurality of piezoelectric panels slidingly coupled to the plurality of sliding latches, respectively.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 제2 실시예에 따른 랙 타입의 압전 하베스터는 적어도 4개의 면을 가지며, 마주보는 양측 면에 구비된 복수의 슬라이딩 걸림턱을 갖는 수납 케이스; 상기 복수의 슬라이딩 걸림턱에 각각 슬라이딩 결합되는 복수의 압전 패널; 상기 수납 케이스와 이격된 하측에 배치되는 지지 플레이트; 상기 지지 플레이트의 네 가장자리에 각각 고정되는 수직 고정 부재; 일단은 상기 수직 고정 부재의 상단에 결합되고, 타탄은 상기 수납 케이스에 결합되는 수납 케이스 고정용 탄성 부재;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
Rack type piezoelectric harvester according to a second embodiment of the present invention for achieving the above object has a storage case having at least four sides, a plurality of sliding engaging jaw provided on opposite sides; A plurality of piezoelectric panels slidingly coupled to the plurality of sliding stops, respectively; A support plate disposed below the storage case and spaced apart; Vertical fixing members fixed to four edges of the support plate; One end is coupled to the upper end of the vertical fixing member, tartan is characterized in that it comprises a storage case fixing elastic member coupled to the storage case.

본 발명에 따른 랙 타입의 압전 하베스터는 압전 패널을 슬라이딩 방식으로 수납 케이스에 탑재함으로써, 에너지 변환 효율을 극대화함과 더불어 수납 공간의 활용도를 극대화할 수 있다.The rack-type piezoelectric harvester according to the present invention can maximize the energy conversion efficiency and maximize the utilization of the storage space by mounting the piezoelectric panel to the storage case in a sliding manner.

또한, 본 발명에 따른 랙 타입의 압전 하베스터는 복수의 압전체를 패널 몸체의 수평부에 매트릭스 타입으로 결합함으로써, 인접한 압전체들 상호 간의 간섭 없이 캔틸레버(cantilever) 형태로 배열이 이루어질 수 있으므로 공간 활용을 극대화하면서도 에너지 변환 효율을 증대시킬 수 있는 이점이 있다.In addition, the rack-type piezoelectric harvester according to the present invention combines a plurality of piezoelectric elements in a matrix type on the horizontal portion of the panel body, thereby maximizing space utilization because the arrangement can be made in a cantilever shape without interference between adjacent piezoelectric elements. Yet there is an advantage to increase the energy conversion efficiency.

또한, 본 발명에 따른 랙 타입의 압전 하베스터는 슬라이딩 방식으로 압전 패널을 수납 케이스에 장착 및 탈착하는 것이 용이하기 때문에, 압전 패널의 고장이나 파손시, 이를 수리하거나 교체하는 것이 용이하다.
In addition, since the rack-type piezoelectric harvester according to the present invention is easy to mount and detach the piezoelectric panel to the storage case in a sliding manner, it is easy to repair or replace the piezoelectric panel when it is broken or damaged.

도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 랙 타입의 압전 하베스터를 나타낸 사시도이다.
도 2는 도 1의 단위 압전 패널을 나타낸 사시도이다.
도 3은 도 2의 Ⅲ-Ⅲ'선을 따라 절단하여 나타낸 단면도이다.
도 4는 본 발명의 제2 실시예에 따른 랙 타입의 압전 하베스터를 나타낸 사시도이다.
도 5는 도 4의 A 부분을 확대하여 나타낸 사시도이다.
도 6은 도 5의 단위 압전 패널을 나타낸 사시도이다.
도 7은 본 발명의 제2 실시예에 따른 랙 타입의 압전 하베스터를 보다 구체적으로 나타낸 사시도이다.
1 is a perspective view showing a rack type piezoelectric harvester according to a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a perspective view illustrating the unit piezoelectric panel of FIG. 1.
3 is a cross-sectional view taken along the line III-III ′ of FIG. 2.
4 is a perspective view illustrating a rack type piezoelectric harvester according to a second embodiment of the present invention.
FIG. 5 is an enlarged perspective view of portion A of FIG. 4.
6 is a perspective view illustrating the unit piezoelectric panel of FIG. 5.
7 is a perspective view showing in more detail the rack-type piezoelectric harvester according to the second embodiment of the present invention.

본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예를 참조하면 명확해질 것이다. 그러나, 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예는 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성요소를 지칭한다.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The advantages and features of the present invention, and how to accomplish them, will become apparent by reference to the embodiments described in detail below with reference to the accompanying drawings. It should be understood, however, that the invention is not limited to the disclosed embodiments, but may be embodied in many different forms and should not be construed as being limited to the embodiments set forth herein. Rather, these embodiments are provided so that this disclosure will be thorough and complete, and will fully convey the scope of the invention to those skilled in the art. Is provided to fully convey the scope of the invention to those skilled in the art, and the invention is only defined by the scope of the claims. Like reference numerals refer to like elements throughout the specification.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 랙 타입의 압전 하베스터에 관하여 상세히 설명하면 다음과 같다.
Hereinafter, a rack type piezoelectric harvester according to a preferred embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 랙 타입의 압전 하베스터를 나타낸 사시도이고, 도 2는 도 1의 단위 압전 패널을 나타낸 사시도이다.1 is a perspective view illustrating a rack type piezoelectric harvester according to a first embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a perspective view illustrating a unit piezoelectric panel of FIG. 1.

도 1을 참조하면, 도시된 본 발명의 실시예에 따른 랙 타입의 압전 하베스터(100)는 수납 케이스(120) 및 압전 패널(140)을 포함한다.
Referring to FIG. 1, the rack-type piezoelectric harvester 100 according to the exemplary embodiment of the present invention includes a storage case 120 and a piezoelectric panel 140.

수납 케이스(120)는 적어도 4개의 면을 가지며, 마주보는 양측 면에 구비된 복수의 슬라이딩 걸림턱(S)을 갖는다. 도 1에 도시된 바와 같이, 수납 케이스(120)는 바닥에 배치되는 제1면(120a)과, 상기 제1면(120a)으로부터 수직한 방향으로 각각 마주보도록 연장된 제2면(120b) 및 제3면(120c)과, 상기 제2면(120b)과 제3면(120c)을 연결하는 제4면(120d)을 구비할 수 있다.The storage case 120 has at least four surfaces, and has a plurality of sliding locking projections S provided at opposite sides thereof. As shown in FIG. 1, the storage case 120 includes a first surface 120a disposed on the bottom, a second surface 120b extending to face each other in a direction perpendicular to the first surface 120a, and The third surface 120c and the fourth surface 120d connecting the second surface 120b and the third surface 120c may be provided.

슬라이딩 걸림턱(S)은 마주보는 양측 면, 즉 제2면(120b) 및 제3면(120c)에 각각 구비될 수 있다. 이러한 슬라이딩 걸림턱(S)은 제2면(120b)과 제3면(120c)에 복수의 홈을 일 방향을 따라 절삭 가공하는 것에 의해 형성될 수 있다. 이때, 도 1에서는 슬라이딩 걸림턱(S)의 수가 5개인 것을 도시하였으나, 이는 일 예에 불과한 것으로, 설계 목적에 따라 그 수는 2 ~ 10개에서 선택될 수 있다.
Sliding locking jaw (S) may be provided on opposite sides, that is, the second surface (120b) and the third surface (120c), respectively. The sliding locking step S may be formed by cutting a plurality of grooves in one direction on the second surface 120b and the third surface 120c. In this case, although the number of sliding latches S is illustrated in FIG. 1, this is only an example, and the number may be selected from 2 to 10 according to a design purpose.

압전 패널(140)은 복수의 슬라이딩 걸림턱(S)에 각각 슬라이딩 결합된다. 전술한 슬라이딩 걸림턱(S)은 제2면(120b)과 제3면(120c)에서의 높이가 상호 대응되도록 각각 설계하는 것이 바람직한데, 이는 제2면(120b)과 제3면(120c)에 구비되는 슬라이딩 걸림턱(S)의 높이가 일정해야 압전 패널(140)을 안정적으로 탑재하는 것이 용이하기 때문이다.The piezoelectric panel 140 is slidably coupled to the plurality of sliding latches S, respectively. It is preferable to design the sliding latching jaw S so that the heights of the second surface 120b and the third surface 120c correspond to each other, which is the second surface 120b and the third surface 120c. This is because it is easy to stably mount the piezoelectric panel 140 when the height of the sliding latching jaw S provided at the constant is constant.

특히, 슬라이딩 걸림턱(S)은 압전 패널(140)의 두께와 대응되는 두께를 갖도록 설계하는 것이 바람직하다. 이는 슬라이딩 걸림턱(S)의 두께가 압전 패널(140)의 두께보다 얇을 경우, 압전 패널(140)을 슬라이딩 걸림턱(S)에 삽입하는 데 어려움이 따를 수 있다. 반대로, 슬라이딩 걸림턱(S)의 두께가 압전 패널(140)의 두께보다 두꺼울 경우에는 외부 충격의 발생시 슬라이딩 걸림턱(S)으로부터 압전 패널(140)이 이탈하게 되는 요인으로 작용할 수 있다.
In particular, the sliding locking jaw (S) is preferably designed to have a thickness corresponding to the thickness of the piezoelectric panel 140. When the thickness of the sliding locking step S is thinner than the thickness of the piezoelectric panel 140, it may be difficult to insert the piezoelectric panel 140 into the sliding locking step S. On the contrary, when the thickness of the sliding locking step S is thicker than the thickness of the piezoelectric panel 140, the sliding locking step S may act as a factor in which the piezoelectric panel 140 is separated from the sliding locking step S when an external impact occurs.

상기 압전 패널(140)은 패널 몸체(142) 및 복수의 압전체(144)를 포함한다.The piezoelectric panel 140 includes a panel body 142 and a plurality of piezoelectrics 144.

상기 패널 몸체(142)는 H자 형상을 가질 수 있다. 즉, 패널 몸체(142)는 제1 수직부(142a)와, 상기 제1 수직부(142a)와 평행하게 이격 배치된 제2 수직부(142b)와, 일단은 상기 제1 수직부(142a)의 중앙부에 결합되고, 타단은 제2 수직부(142b)의 중앙부에 결합되는 수평부(142c)를 포함할 수 있다.The panel body 142 may have an H shape. That is, the panel body 142 may include a first vertical portion 142a, a second vertical portion 142b spaced apart from and parallel to the first vertical portion 142a, and one end of the first vertical portion 142a. It is coupled to the central portion of the other end may include a horizontal portion (142c) is coupled to the central portion of the second vertical portion (142b).

상기 복수의 압전체(144)는 패널 몸체(142)에 결합된다. 복수의 압전체(144)는 패널 몸체(142)의 수평부(142c)에 매트릭스 타입으로 상호 이격되도록 결합하는 것이 바람직하다. 이와 같이, 복수의 압전체(144)를 패널 몸체(142)의 수평부(142c)에 매트릭스 타입으로 결합할 경우, 인접한 압전체(144)들 상호 간의 간섭 없이 캔틸레버(cantilever) 형태로 배열이 이루어질 수 있으므로 공간 활용을 극대화하면서도 에너지 변환 효율을 증대시킬 수 있는 이점이 있다.
The plurality of piezoelectrics 144 are coupled to the panel body 142. The plurality of piezoelectric members 144 may be coupled to the horizontal portion 142c of the panel body 142 so as to be spaced apart from each other in a matrix type. As such, when the plurality of piezoelectric elements 144 are coupled to the horizontal portion 142c of the panel body 142 in a matrix type, the piezoelectric elements 144 may be arranged in a cantilever shape without interference between adjacent piezoelectric elements 144. There is an advantage to increase energy conversion efficiency while maximizing space utilization.

한편, 도 3은 도 2의 Ⅲ-Ⅲ'선을 따라 절단하여 나타낸 단면도로, 이를 참조하여 압전체에 대하여 보다 구체적으로 설명하도록 한다.3 is a cross-sectional view taken along line III-III ′ of FIG. 2, and the piezoelectric body will be described in more detail with reference to this.

도 3을 참조하면, 복수의 압전체(144)는 지지판(145), 상부 압전판(146) 및 하부 압전판(147)을 포함할 수 있다. 지지판(144)은 뼈대를 이루는 부분으로, 그 재질로는 탄성체가 이용될 수 있다. 상부 압전판(146)은 지지판(145)의 상면에 부착되고, 상기 하부 압전판(147)은 지지판(145)의 하면에 부착된다. 이때, 상부 및 하부 압전판(146, 147) 각각은 (Na, K)NbO3, (Na, K, Li)NbO3, BiFeO3, BaTiO3 등에서 선택된 하나의 재질로 형성될 수 있다.
Referring to FIG. 3, the plurality of piezoelectric members 144 may include a support plate 145, an upper piezoelectric plate 146, and a lower piezoelectric plate 147. The support plate 144 is a portion forming a skeleton, the material may be an elastic body. The upper piezoelectric plate 146 is attached to the upper surface of the support plate 145, and the lower piezoelectric plate 147 is attached to the lower surface of the support plate 145. In this case, each of the upper and lower piezoelectric plates 146 and 147 may be formed of one material selected from (Na, K) NbO 3 , (Na, K, Li) NbO 3 , BiFeO 3 , BaTiO 3, and the like.

전술한 본 발명의 제1 실시예에 따른 랙 타입의 압전 하베스터는 압전 패널을 슬라이딩 방식으로 수납 케이스에 탑재함으로써, 에너지 변환 효율을 극대화함과 더불어 수납 공간의 활용도를 극대화할 수 있다.In the rack-type piezoelectric harvester according to the first embodiment of the present invention, the piezoelectric panel is mounted in the storage case in a sliding manner, thereby maximizing energy conversion efficiency and maximizing utilization of the storage space.

또한, 본 발명에 따른 랙 타입의 압전 하베스터는 복수의 압전체를 패널 몸체의 수평부에 매트릭스 타입으로 결합함으로써, 인접한 압전체들 상호 간의 간섭 없이 캔틸레버(cantilever) 형태로 배열이 이루어질 수 있으므로 공간 활용을 극대화하면서도 에너지 변환 효율을 증대시킬 수 있는 이점이 있다.In addition, the rack-type piezoelectric harvester according to the present invention combines a plurality of piezoelectric elements in a matrix type on the horizontal portion of the panel body, thereby maximizing space utilization because the arrangement can be made in a cantilever shape without interference between adjacent piezoelectric elements. Yet there is an advantage to increase the energy conversion efficiency.

또한, 본 발명에 따른 랙 타입의 압전 하베스터는 슬라이딩 방식으로 압전 패널을 수납 케이스에 장착 및 탈착하는 것이 용이하기 때문에, 압전 패널의 고장이나 파손시, 이를 수리하거나 교체하는 것이 용이하다.
In addition, since the rack-type piezoelectric harvester according to the present invention is easy to mount and detach the piezoelectric panel to the storage case in a sliding manner, it is easy to repair or replace the piezoelectric panel when it is broken or damaged.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 제2 실시예에 따른 랙 타입의 압전 하베스터에 대하여 설명하도록 한다.Hereinafter, a rack type piezoelectric harvester according to a second embodiment of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.

도 4는 본 발명의 제2 실시예에 따른 랙 타입의 압전 하베스터를 나타낸 사시도이고, 도 5는 도 4의 A 부분을 확대하여 나타낸 사시도이며, 도 6은 도 5의 단위 압전 패널을 나타낸 사시도이다.4 is a perspective view illustrating a rack type piezoelectric harvester according to a second embodiment of the present invention, FIG. 5 is an enlarged perspective view of portion A of FIG. 4, and FIG. 6 is a perspective view illustrating the unit piezoelectric panel of FIG. 5. .

도 4 내지 도 6을 참조하면, 본 발명의 제2 실시예에 따른 랙 타입의 압전 하베스터(200)는 수납 케이스(220), 압전 패널(240), 지지 플레이트(250), 수직 고정 부재(260) 및 수납 케이스 고정용 탄성 부재(270)를 포함한다.
4 to 6, the rack-type piezoelectric harvester 200 according to the second embodiment of the present invention includes a storage case 220, a piezoelectric panel 240, a support plate 250, and a vertical fixing member 260. And an elastic member 270 for fixing the storage case.

수납 케이스(220)는 적어도 4개의 면을 가지며, 마주보는 양측 면에 구비된 복수의 슬라이딩 걸림턱(S)을 갖는다. 수납 케이스(220)는 바닥에 배치되는 제1면(220a)과, 상기 제1면(220a)으로부터 수직한 방향으로 각각 마주보도록 연장된 제2면(220b) 및 제3면(220c)과, 상기 제2면(220b)과 제3면(220c)을 연결하는 제4면(220d)을 구비할 수 있다. 수납 케이스(220)는 제1면(220a)과 마주보는 방향인 천장에 제5면(220e)을 더 가질 수 있다. 이때, 제5면(250e)은 제2면(220b), 제3면(220c) 및 제4면(220d)과 각각 연결된다.
The storage case 220 has at least four surfaces, and has a plurality of sliding locking projections S provided at opposite sides thereof. The storage case 220 may include a first surface 220a disposed on the bottom, a second surface 220b and a third surface 220c extending to face each other in a direction perpendicular to the first surface 220a, The fourth surface 220d may be connected to the second surface 220b and the third surface 220c. The storage case 220 may further have a fifth surface 220e on the ceiling facing the first surface 220a. At this time, the fifth surface 250e is connected to the second surface 220b, the third surface 220c, and the fourth surface 220d, respectively.

압전 패널(240)은 복수의 슬라이딩 걸림턱(S)에 각각 슬라이딩 결합된다. 이때, 압전 패널(240)은 패널 몸체(242)와, 상기 패널 몸체(242)에 결합되는 복수의 압전체(244)를 포함한다.The piezoelectric panel 240 is slidably coupled to the plurality of sliding latches S, respectively. In this case, the piezoelectric panel 240 includes a panel body 242 and a plurality of piezoelectric members 244 coupled to the panel body 242.

이때, 패널 몸체(242)는 제1 수직부(242a)와, 상기 제1 수직부(242a)와 평행하게 이격 배치된 제2 수직부(242b)와, 상기 제1 수직부(242a)와 제2 수직부(242b)의 중앙부에 결합되는 제1 수평부(242c)와, 상기 제1 수직부(242a)와 제2 수직부(242b)의 양측 가장자리에 각각 결합되는 제2 수평부(242d)를 포함할 수 있다. 따라서, 패널 몸체(242)는 매트릭스 형태를 가질 수 있다. 따라서, 본 발명의 제2 실시예에서는 패널 몸체(242)를 매트릭스 형태로 설계함으로써, 제1 실시예에 비하여 보다 안정적인 구조를 확보할 수 있다.In this case, the panel body 242 may include a first vertical portion 242a, a second vertical portion 242b spaced apart from and parallel to the first vertical portion 242a, and the first vertical portion 242a and the first vertical portion 242a. The first horizontal portion 242c coupled to the center portion of the second vertical portion 242b, and the second horizontal portion 242d coupled to both edges of the first vertical portion 242a and the second vertical portion 242b, respectively. It may include. Thus, the panel body 242 may have a matrix form. Therefore, in the second embodiment of the present invention, by designing the panel body 242 in a matrix form, it is possible to secure a more stable structure than the first embodiment.

상기 복수의 압전체(244)는 패널 몸체(242)에 결합된다. 복수의 압전체(244)는 패널 몸체(242)의 제1 수평부(242c)에 매트릭스 타입으로 상호 이격되도록 결합하는 것이 바람직하다.
The plurality of piezoelectrics 244 are coupled to the panel body 242. The plurality of piezoelectric members 244 may be coupled to the first horizontal portion 242c of the panel body 242 so as to be spaced apart from each other in a matrix type.

지지 플레이트(250)는 수납 케이스(220)와 이격된 하측에 배치된다. 이러한 지지 플레이트(250)는 직사각형 형상으로 설계될 수 있으나, 반드시 이에 제한되는 것은 아니며, 원형, 타원형, 다각형 등 다양한 형상으로 설계 변경할 수 있다.
The support plate 250 is disposed below the storage case 220. The support plate 250 may be designed in a rectangular shape, but is not necessarily limited thereto, and may be changed in various shapes such as a circle, an ellipse, and a polygon.

수직 고정 부재(260)는 지지 플레이트(250)의 네 가장자리에 각각 고정된다. 이러한 수직 고정 부재(260)는 지지 플레이트(250)의 네 가장자리로부터 수직한 방향으로 각각 설계된다. 수직 고정 부재(260)는 플레이트 형상 또는 봉 형상을 가질 수 있다.
The vertical fixing members 260 are fixed to four edges of the support plate 250, respectively. These vertical fixing members 260 are designed in the direction perpendicular to the four edges of the support plate 250, respectively. The vertical fixing member 260 may have a plate shape or a rod shape.

수납 케이스 고정용 탄성 부재(270)는 그의 일단이 수직 고정 부재(260)의 상단에 결합되고, 타탄이 수납 케이스(220)에 결합된다. 도면으로 도시하지는 않았지만, 수납 케이스(220)에는 이의 외측 면에 수납 케이스 고정용 탄성 부재(270)와의 체결을 위한 체결 고리(미도시)가 구비되어 있을 수 있다. 이러한 수납 케이스 고정용 탄성 부재(270)는 일 예로 코일 스프링이 이용될 수 있다.One end of the storage case fixing elastic member 270 is coupled to an upper end of the vertical fixing member 260, and a tartan is coupled to the storage case 220. Although not shown in the drawings, the storage case 220 may be provided with a fastening ring (not shown) for fastening with the elastic member 270 for fixing the storage case on the outer surface thereof. For example, a coil spring may be used for the storage case fixing elastic member 270.

이때, 수납 케이스 고정용 탄성 부재(270)는 수직 고정 부재(260)를 이용하여 수납 케이스(220)를 지지 플레이트(250)와 이격된 상부에 장착되도록 함으로써, 압전 하베스터(200)에 가해지는 물리적인 충격을 이용한 에너지 변환 효율을 극대화하기 위함이다. 이때, 수직 고정 부재(260)의 길이가 수납 케이스(220)의 높이 보다 낮은 길이를 가질 경우, 수납 케이스(220)가 지지 플레이트(250)와 접촉하게 되는 데 기인하여 에너지 변환 효율이 급격히 저하되는 문제를 야기할 수 있다. 따라서, 수직 고정 부재(260)는 수납 케이스(220)의 높이보다 긴 길이로 설계하는 것이 바람직하다.
At this time, the storage case fixing elastic member 270 is mounted on the upper portion spaced apart from the support plate 250 using the vertical fixing member 260, thereby physically applied to the piezoelectric harvester 200. This is to maximize energy conversion efficiency using phosphorus impact. At this time, when the length of the vertical fixing member 260 has a length lower than the height of the storage case 220, the energy conversion efficiency is sharply lowered due to the contact of the storage case 220 with the support plate 250 Can cause problems. Therefore, the vertical fixing member 260 is preferably designed to have a length longer than the height of the storage case 220.

한편, 도 7은 본 발명의 제2 실시예에 따른 랙 타입의 압전 하베스터를 보다 구체적으로 나타낸 사시도이다.On the other hand, Figure 7 is a perspective view showing in more detail the rack-type piezoelectric harvester according to a second embodiment of the present invention.

도 7을 참조하면, 본 발명의 제2 실시예에 따른 랙 타입의 압전 하베스터(200)는 보호 케이스(280)를 더 포함할 수 있다.Referring to FIG. 7, the rack type piezoelectric harvester 200 according to the second embodiment of the present invention may further include a protective case 280.

이러한 보호 케이스(280)는 수납 케이스(220), 압전 패널(240), 지지 플레이트(250), 수직 고정 부재(260) 및 수납 케이스 고정용 탄성 부재(270)를 밀봉하는 역할을 한다. 이때, 보호 케이스(280)와 지지 플레이트(250)가 별도의 구성 요소인 것으로 도시하고 설명하였으나, 보호 케이스(280)는 그 바닥면을 지지 플레이트(250)를 이용하는 것도 무방하다.
The protective case 280 seals the storage case 220, the piezoelectric panel 240, the support plate 250, the vertical fixing member 260, and the elastic member 270 for fixing the storage case. In this case, although the protective case 280 and the support plate 250 are illustrated and described as separate components, the protective case 280 may use the bottom surface of the support case 250.

지금까지 살펴본 바와 같이, 본 발명의 제2 실시예에 따른 랙 타입의 압전 하베스터는, 제1 실시예와 마찬가지로, 압전 패널을 슬라이딩 방식으로 수납 케이스에 탑재함으로써, 에너지 변환 효율을 극대화함과 더불어 수납 공간의 활용도를 극대화할 수 있다.As described above, the rack-type piezoelectric harvester according to the second embodiment of the present invention, like the first embodiment, mounts the piezoelectric panel to the storage case in a sliding manner, thereby maximizing energy conversion efficiency and storing. The utilization of space can be maximized.

또한, 본 발명의 제2 실시예에 따른 랙 타입의 압전 하베스터는 수직 고정 부재와 수납 케이스 고정용 탄성 부재를 이용하여 수납 케이스를 지지 플레이트와 이격된 상부에 장착되도록 함으로써, 압전 하베스터에 가해지는 물리적인 충격을 보다 효과적으로 압전 패널에 전달하는 것이 용이하므로 에너지 변환 효율을 보다 극대화할 수 있는 효과가 있다.In addition, the rack-type piezoelectric harvester according to the second embodiment of the present invention uses a vertical fixing member and an elastic member for fixing the storage case so that the storage case is mounted on the upper part spaced apart from the support plate, thereby physically being applied to the piezoelectric harvester. Since it is easy to transfer the phosphorous impact to the piezoelectric panel more effectively, there is an effect to maximize the energy conversion efficiency more.

또한, 본 발명의 제2 실시예에 따른 랙 타입의 압전 하베스터는 최 외측에 배치되는 보호 케이스에 의해 대기와의 접촉을 미연에 차단시킬 수 있으므로, 부식이 발생할 염려가 없게 된다.
In addition, the rack-type piezoelectric harvester according to the second embodiment of the present invention can block the contact with the air in advance by the protective case disposed at the outermost side, so that there is no fear of corrosion.

이상에서는 본 발명의 실시예를 중심으로 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 기술자의 수준에서 다양한 변경이나 변형을 가할 수 있다. 이러한 변경과 변형은 본 발명이 제공하는 기술 사상의 범위를 벗어나지 않는 한 본 발명에 속한다고 할 수 있다. 따라서 본 발명의 권리범위는 이하에 기재되는 청구범위에 의해 판단되어야 할 것이다.
Although the preferred embodiments of the present invention have been disclosed for illustrative purposes, those skilled in the art will appreciate that various modifications, additions and substitutions are possible, without departing from the scope and spirit of the invention as disclosed in the accompanying claims. These changes and modifications may be made without departing from the scope of the present invention. Accordingly, the scope of the present invention should be determined by the following claims.

100, 200 : 압전 하베스터 120, 220 : 수납 케이스
140, 240 : 압전 패널 142, 242 : 패널 몸체
144, 244 : 압전체 250 : 지지 플레이트
260 : 수직 고정 부재 270 : 수납 케이스 고정용 탄성 부재
280 : 보호 케이스 S : 슬라이딩 걸림턱
100, 200: piezoelectric harvester 120, 220: storage case
140, 240: piezoelectric panels 142, 242: panel body
144, 244: piezoelectric body 250: support plate
260: vertical fixing member 270: elastic member for fixing the storage case
280: protective case S: sliding jam

Claims (15)

적어도 4개의 면을 가지며, 마주보는 양측 면에 구비된 복수의 슬라이딩 걸림턱을 갖는 수납 케이스; 및
상기 복수의 슬라이딩 걸림턱에 각각 슬라이딩 결합되는 복수의 압전 패널;을 포함하며,
상기 압전 패널은 패널 몸체와, 상기 패널 몸체에 결합되는 복수의 압전체를 포함하고,
상기 패널 몸체는 제1 수직부와, 상기 제1 수직부와 평행하게 이격 배치된 제2 수직부와, 일단은 상기 제1 수직부의 중앙부에 결합되고, 타단은 상기 제2 수직부의 중앙부에 결합되는 수평부를 포함하는 것을 특징으로 하는 랙 타입의 압전 하베스터.
A storage case having at least four sides and having a plurality of sliding stops provided on opposite sides thereof; And
And a plurality of piezoelectric panels that are each slidingly coupled to the plurality of sliding stops.
The piezoelectric panel includes a panel body and a plurality of piezoelectric elements coupled to the panel body.
The panel body may include a first vertical portion, a second vertical portion spaced apart in parallel with the first vertical portion, one end of which may be coupled to a central portion of the first vertical portion, and the other end of the panel body may be coupled to a central portion of the second vertical portion. Rack type piezoelectric harvester comprising a horizontal portion.
제1항에 있어서,
상기 슬라이딩 걸림턱은
상기 압전 패널의 두께와 대응되는 두께를 갖는 것을 특징으로 하는 랙 타입의 압전 하베스터.
The method of claim 1,
The sliding locking jaw
Rack type piezoelectric harvester, characterized in that having a thickness corresponding to the thickness of the piezoelectric panel.
삭제delete 제1항에 있어서,
상기 패널 몸체는
H자 형상을 갖는 것을 특징으로 하는 랙 타입의 압전 하베스터.
The method of claim 1,
The panel body is
Rack type piezoelectric harvester characterized by having an H-shape.
삭제delete 제1항에 있어서,
상기 복수의 압전체는
상기 패널 몸체의 수평부에 매트릭스 타입으로 상호 이격되도록 결합되는 것을 특징으로 하는 랙 타입의 압전 하베스터.
The method of claim 1,
The plurality of piezoelectric bodies
Rack type piezoelectric harvester, characterized in that coupled to the horizontal portion of the panel body spaced apart in a matrix type.
제1항에 있어서,
상기 복수의 압전체는
지지판과,
상기 지지판의 상면에 부착된 상부 압전판과,
상기 지지판의 하면에 부착된 하부 압전판을 포함하는 것을 특징으로 하는 랙 타입의 압전 하베스터.
The method of claim 1,
The plurality of piezoelectric bodies
Support plate,
An upper piezoelectric plate attached to an upper surface of the support plate;
Rack type piezoelectric harvester, characterized in that it comprises a lower piezoelectric plate attached to the lower surface of the support plate.
제7항에 있어서,
상기 상부 및 하부 압전판 각각은
(Na, K)NbO3, (Na, K, Li)NbO3, BiFeO3 및 BaTiO3 중 선택된 하나의 재질로 형성된 것을 특징으로 하는 랙 타입의 압전 하베스터.
The method of claim 7, wherein
Each of the upper and lower piezoelectric plates
Rack type piezoelectric harvester, characterized in that formed of one of the materials selected from (Na, K) NbO 3 , (Na, K, Li) NbO 3 , BiFeO 3 and BaTiO 3 .
적어도 4개의 면을 가지며, 마주보는 양측 면에 구비된 복수의 슬라이딩 걸림턱을 갖는 수납 케이스;
상기 복수의 슬라이딩 걸림턱에 각각 슬라이딩 결합되는 복수의 압전 패널;
상기 수납 케이스와 이격된 하측에 배치되는 지지 플레이트;
상기 지지 플레이트의 네 가장자리에 각각 고정되는 수직 고정 부재; 및
일단은 상기 수직 고정 부재의 상단에 결합되고, 타탄은 상기 수납 케이스에 결합되는 수납 케이스 고정용 탄성 부재;를 포함하며,
상기 압전 패널은 패널 몸체와, 상기 패널 몸체에 결합되는 복수의 압전체를 포함하고,
상기 패널 몸체는 제1 수직부와, 상기 제1 수직부와 평행하게 이격 배치된 제2 수직부와, 상기 제1 수직부와 제2 수직부의 중앙부에 결합되는 제1 수평부와, 상기 제1 수직부와 제2 수직부의 양측 가장자리에 각각 결합되는 제2 수평부를 포함하는 것을 특징으로 하는 랙 타입의 압전 하베스터.
A storage case having at least four sides and having a plurality of sliding stops provided on opposite sides thereof;
A plurality of piezoelectric panels slidingly coupled to the plurality of sliding stops, respectively;
A support plate disposed below the storage case and spaced apart;
Vertical fixing members fixed to four edges of the support plate; And
One end is coupled to the upper end of the vertical fixing member, the tartan is a storage case fixing elastic member coupled to the storage case;
The piezoelectric panel includes a panel body and a plurality of piezoelectric elements coupled to the panel body.
The panel body may include a first vertical portion, a second vertical portion spaced apart from and parallel to the first vertical portion, a first horizontal portion coupled to a center portion of the first vertical portion and the second vertical portion, and the first vertical portion. Rack type piezoelectric harvester, characterized in that it comprises a second horizontal portion which is respectively coupled to both sides of the vertical portion and the second vertical portion.
삭제delete 삭제delete 제9항에 있어서,
상기 수직 고정 부재는
상기 수납 케이스의 높이보다 긴 길이를 갖는 것을 특징으로 하는 랙 타입의 압전 하베스터.
10. The method of claim 9,
The vertical fixing member
The rack-type piezoelectric harvester having a length longer than the height of the storage case.
제9항에 있어서,
상기 수직 고정 부재는
플레이트 형상 또는 봉 형상을 갖는 것을 특징으로 하는 랙 타입의 압전 하베스터.
10. The method of claim 9,
The vertical fixing member
Rack type piezoelectric harvester characterized by having a plate shape or a rod shape.
제9항에 있어서,
상기 수납 케이스 고정용 탄성 부재는
코일 스프링인 것을 특징으로 하는 랙 타입의 압전 하베스터.
10. The method of claim 9,
The elastic member for fixing the storage case
Rack type piezoelectric harvester characterized by the coil spring.
제9항에 있어서,
상기 압전 하베스터는
상기 수납 케이스, 압전 패널, 지지 플레이트, 수직 고정 부재 및 수납 케이스 고정용 탄성 부재를 밀봉하는 보호 케이스를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 랩 타입의 압전 하베스터.
10. The method of claim 9,
The piezoelectric harvester
The wrap type piezoelectric harvester further comprises a protective case for sealing the storage case, the piezoelectric panel, the support plate, the vertical fixing member and the elastic member for fixing the storage case.
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