KR101364352B1 - Piezoelectric harvesting system for using handle of vehicles - Google Patents

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Abstract

본 발명의 실시예에 따른 이동수단의 손잡이에 응용되는 압전 하베스팅 시스템은, 압전체가 장착되는 복수 개의 플레이트가 적층되는 구조를 갖는 압전 구조물, 복수 개의 플레이트에 외력을 가하는 손잡이부, 및 상기 손잡이부에 장착되어 상기 손잡이부에 탄성력을 제공하는 탄성체를 포함할 수 있다. 본 발명의 실시예에 따르면, 사람들이 이동수단의 손잡이를 당길 때 발생하는 인력을 효과적으로 재활용 할 수 있다.The piezoelectric harvesting system applied to the handle of the moving means according to an embodiment of the present invention, a piezoelectric structure having a structure in which a plurality of plates on which the piezoelectric body is mounted, a handle portion for applying an external force to the plurality of plates, and the handle portion It may include an elastic body mounted on the handle portion to provide an elastic force. According to the embodiment of the present invention, the manpower generated when people pull the handle of the vehicle can be effectively recycled.

Description

이동수단의 손잡이에 응용되는 압전 하베스팅 시스템{Piezoelectric harvesting system for using handle of vehicles}Piezoelectric harvesting system for using handle of vehicles

아래의 실시예들은 이동수단의 손잡이에 응용 가능한 압전 하베스팅 시스템에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 버스 또는 지하철에 있는 손잡이에 하나 또는 다수의 압전체에 변형을 가할 수 있는 구조를 이용하여 승객이 손잡이 이용할 때 발전이 가능한 압전 하베스팅 시스템에 관한 것이다.The embodiments below relate to a piezoelectric harvesting system applicable to a handle of a vehicle, and more particularly, to a handle of a passenger using a structure capable of modifying one or more piezoelectric elements on a handle in a bus or subway. A piezoelectric harvesting system capable of generating power when used.

최근 자연의 에너지 사용 비중이 꾸준히 늘어나고 있으며 발전량의 크기도 점점 대형화되고 있어 이를 위한 발전시스템의 용량도 늘어나고 있다. 일반적인 신재생의 에너지 발전, 태양광이나 풍력 발전의 경우 불규칙한 자연에너지로 인하여 발전량이 불안정하고 사람들로부터 멀리 떨어진 곳에 설치하여야 한다는 점에서 추가적인 발전시스템이 고려되고 있다.Recently, the share of energy use in nature is steadily increasing, and the size of power generation is also getting bigger and larger, and the capacity of the power generation system for this is also increasing. In the case of general renewable energy generation, photovoltaic or wind power generation, additional power generation systems are considered in that power generation is unstable due to irregular natural energy and should be installed far from people.

최근 신재생 에너지 중에서도 비교적 미세한 에너지에서 재생 에너지로 사용할 수 있는 압전 에너지 하베스팅이 연구되고, 또한 산업화에 많은 관심이 모아지고 있다. 실제로 주위 환경에서 기계적 진동, 소수력, 바람, 파도, 사람이나 동물의 움직임 등 많은 에너지가 사용되지 못한 채 버려지고 있다. 압전 에너지 하베스팅으로 이와 같이 버려지는 에너지들을 효과적으로 재활용 할 수 있다. Recently, piezoelectric energy harvesting that can be used as a renewable energy at relatively fine energy among renewable energy has been studied, and much attention has been drawn to industrialization. Indeed, in the environment, a lot of energy is thrown away, including mechanical vibrations, hydrophobicity, wind, waves, and human and animal movements. Piezoelectric energy harvesting can effectively recycle these discarded energies.

따라서, 압전소자를 이용한 압전 에너지 하베스팅 시스템은, 일상에서 버려지는 ＇압력, 충격, 진동＇ 등의 에너지를 전기에너지로 변환할 수 있는 차세대 에너지원이라고 할 수 있으며, 에너지 손실을 최소화하여 발전 효율을 높이고, 사용에 용이한 압전 에너지 하베스팅 시스템 개발의 필요성이 있다.Therefore, the piezoelectric energy harvesting system using a piezoelectric element is a next-generation energy source that can convert energy such as pressure, shock, vibration, etc. that is discarded in daily life into electrical energy, and minimizes energy loss to generate power generation efficiency. There is a need to develop a piezoelectric energy harvesting system that is easy to use and easy to use.

본 발명의 실시예에 따른 목적은, 사람들이 이동수단의 손잡이를 당길 때 발생하는 인력을 효과적으로 재활용 할 수 있는 압전 하베스팅 시스템을 제공하는 것이다. An object according to an embodiment of the present invention is to provide a piezoelectric harvesting system that can effectively recycle the manpower generated when people pull the handle of the vehicle.

본 발명의 실시예에 따른 목적은, 사람이 당기는 힘을 최대한 여러 개의 단층 또는 다층 구조의 압전 소자에 분산시켜 보다 높은 에너지 발전 효율을 가지는 압전 하베스팅 시스템을 제공하는 것이다.An object according to an embodiment of the present invention is to provide a piezoelectric harvesting system having a higher energy generation efficiency by distributing a human pulling force to the piezoelectric elements of a single layer or multilayer structure as much as possible.

본 발명의 실시예에 따른 목적은, 비교적 간단한 구조를 구비하여 적은 비용으로 손쉽게 전기를 수확할 수 있는 압전 하베스팅 시스템을 제공하는 것이다.An object according to an embodiment of the present invention is to provide a piezoelectric harvesting system having a relatively simple structure that can be easily harvested electricity at a low cost.

상기 목적을 달성하기 위한 일 실시예에 따른 이동수단의 손잡이에 응용되는 압전 하베스팅 시스템에 있어서, 압전체가 장착되는 복수 개의 플레이트가 적층되는 구조를 갖는 압전 구조물, 상기 복수 개의 플레이트에 외력을 가하는 손잡이부, 및 상기 손잡이부에 장착되어 상기 손잡이부에 탄성력을 제공하는 탄성체를 포함할 수 있다. In the piezoelectric harvesting system applied to the handle of the moving means according to an embodiment for achieving the above object, a piezoelectric structure having a structure in which a plurality of plates on which a piezoelectric body is mounted is laminated, a handle for applying an external force to the plurality of plates And an elastic body mounted to the handle part to provide an elastic force to the handle part.

일 측에 의하면, 상기 손잡이부는 손잡이 및 상기 손잡이의 상부에 부착되고 상기 압전 구조물 내에 위치되는 이동체를 포함하고, 상기 이동체의 상하 이동과 연동하여 상기 플레이트의 탄성 변형을 유발함으로써 압전체를 변형시킬 수 있다.According to one side, the handle portion includes a handle and a mobile body attached to the upper portion of the handle and located in the piezoelectric structure, in conjunction with the vertical movement of the mobile body can deform the piezoelectric by causing the elastic deformation of the plate. .

일 측에 의하면, 상기 플레이트의 일단은 상기 압전 구조물에 고정되고, 타단은 상기 이동체에 고정되게 연결되어, 상기 이동체의 상하 이동에 의하여 상기 플레이트의 타단이 변형될 수 있다.According to one side, one end of the plate is fixed to the piezoelectric structure, the other end is fixedly connected to the movable body, the other end of the plate may be deformed by the vertical movement of the movable body.

일 측에 의하면, 상기 플레이트는 탄성 재질로 이루어질 수 있다. According to one side, the plate may be made of an elastic material.

일 측에 의하면, 상기 손잡이부는 손잡이 및 상기 손잡이의 상부에 부착되고 상기 압전 구조물 내에 위치되며, 상기 플레이트와 마주보는 표면에 돌기를 구비하는 이동체를 포함하고, 상기 이동체의 상하 이동과 연동하여 상기 플레이트의 탄성 변형을 유발함으로써 압전체를 변형시킬 수 있다. According to one side, the handle portion is attached to the handle and the top of the handle and is located in the piezoelectric structure, and includes a moving body having a projection on the surface facing the plate, the plate in conjunction with the vertical movement of the moving body The piezoelectric body can be deformed by inducing elastic deformation of the piezoelectric body.

일 측에 의하면, 상기 이동체와 상기 플레이트는 비접촉하여, 상기 돌기와 상기 플레이트는 서로 간섭되게 배치되며, 상기 돌기의 상하 이동에 의하여 상기 플레이트에 진동을 유발할 수 있다.According to one side, the movable body and the plate is in contact with each other, the protrusion and the plate is disposed to interfere with each other, it may cause vibration in the plate by the vertical movement of the protrusion.

일 측에 의하면, 상기 손잡이부가 삽입되는 상기 압전 구조물의 하부 삽입구에 베어링이 배치되어, 상기 베어링에 의해 상기 압전 구조물에 대한 상기 손잡이부의 회전을 원활하게 할 수 있다. According to one side, a bearing is disposed in the lower insertion hole of the piezoelectric structure into which the handle is inserted, it is possible to facilitate the rotation of the handle portion relative to the piezoelectric structure by the bearing.

일 실시예에 따른 이동수단의 손잡이에 응용되는 압전 하베스팅 시스템에 의하면, 사람들이 이동수단의 손잡이를 당길 때 발생하는 인력을 효과적으로 재활용 할 수 있다.According to the piezoelectric harvesting system applied to the handle of the vehicle according to an embodiment, it is possible to effectively recycle the manpower generated when people pull the handle of the vehicle.

일 실시예에 따른 이동수단의 손잡이에 응용되는 압전 하베스팅 시스템에 의하면, 사람이 당기는 힘을 최대한 여러 개의 단층 또는 다층 구조의 압전 소자에 분산시켜 보다 높은 에너지 발전 효율을 가질 수 있다.According to the piezoelectric harvesting system applied to the handle of the moving means according to an embodiment, it is possible to have a higher energy generation efficiency by dispersing the force pulled by a person to the piezoelectric elements of a single layer or multilayer structure as possible.

일 실시예에 따른 이동수단의 손잡이에 응용되는 압전 하베스팅 시스템에 의하면, 비교적 간단한 구조를 구비하여 적은 비용으로 손쉽게 전기를 수확할 수 있다. According to the piezoelectric harvesting system applied to the handle of the moving means according to an embodiment, it has a relatively simple structure can be easily harvested electricity at a low cost.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 압전 하베스팅 시스템의 구성을 도시한다.
도 2는 본 발명의 다른 실시예에 따른 압전 하베스팅 시스템의 구성을 도시한다.1 shows a configuration of a piezoelectric harvesting system according to an embodiment of the present invention.
2 shows a configuration of a piezoelectric harvesting system according to another embodiment of the present invention.

이하, 첨부 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 구성 및 적용에 관하여 상세히 설명한다. 이하의 설명은 특허 청구 가능한 본 발명의 여러 태양(aspects) 중 하나이며, 하기의 기술(description)은 본 발명에 대한 상세한 기술(detailed description)의 일부를 이룬다. Hereinafter, configurations and applications according to embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The following description is one of many aspects of the claimed invention and the following description forms part of a detailed description of the present invention.

다만, 본 발명을 설명함에 있어서, 공지된 기능 혹은 구성에 관한 구체적인 설명은 본 발명의 요지를 명료하게 하기 위하여 생략하기로 한다.In the following description, well-known functions or constructions are not described in detail for the sake of clarity and conciseness.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 압전 하베스팅 시스템(100)의 구성을 도시한다.1 illustrates a configuration of a piezoelectric harvesting system 100 according to an embodiment of the present invention.

도 1을 참조하여, 일 실시예에 따른 압전 하베스팅 시스템(100)은, 압전 구조물(110), 손잡이부(120), 탄성체(130) 및 베어링(140)을 포함할 수 있다. Referring to FIG. 1, the piezoelectric harvesting system 100 according to an exemplary embodiment may include a piezoelectric structure 110, a handle 120, an elastic body 130, and a bearing 140.

상기 압전 구조물(110)은 케이싱(112), 플레이트(114) 및 압전체(116)를 포함할 수 있다.The piezoelectric structure 110 may include a casing 112, a plate 114, and a piezoelectric 116.

케이싱(112)은 지하철이나 버스 등의 손잡이에 장착될 수 있으며, 케이싱(112)의 크기는 케이싱(112)이 장착되는 대상체 및 사용 용도에 따라서 조절될 수 있다.The casing 112 may be mounted on a handle such as a subway or a bus, and the size of the casing 112 may be adjusted according to the object to which the casing 112 is mounted and the intended use.

또한, 케이싱(112)의 하부에는 삽입구가 구비되어, 후술할 손잡이부(120)의 일부가 케이싱(112) 내에 삽입될 수 있다. In addition, the lower portion of the casing 112 is provided with an insertion hole, a portion of the handle portion 120 to be described later may be inserted into the casing (112).

케이싱(112)의 내부에는 플레이트(114)가 배치되며, 상기 플레이트(114)는 복수 개를 포함할 수 있다. 플레이트(114)의 일단은 케이싱(112)에 고정되고 타단은 후술할 손잡이부(120)의 이동체(124)에 고정되어 연결될 수 있다. The plate 114 is disposed inside the casing 112, and the plate 114 may include a plurality of plates. One end of the plate 114 may be fixed to the casing 112 and the other end may be fixedly connected to the moving body 124 of the handle part 120 to be described later.

또한, 플레이트(114)는 탄성 재질로 이루어져, 외력이 가해질 경우, 쉽게 변형될 수 있다. 구체적으로, 플레이트(114)의 타단에 고정된 손잡이부(120)의 이동체(124)가 상하 이동할 경우, 이에 연동하여 플레이트(114) 또한 상하로 구부러지는 등 변형될 수 있다. In addition, the plate 114 is made of an elastic material, it can be easily deformed when an external force is applied. Specifically, when the movable body 124 of the handle portion 120 fixed to the other end of the plate 114 moves up and down, the plate 114 may also be bent up and down in conjunction with this.

플레이트(114)의 하단에는 압전체(116)가 배치될 수 있다. The piezoelectric body 116 may be disposed at the lower end of the plate 114.

상기 압전체(116)는 기계 진동을 받을 때 전하를 발생하거나 전하가 가해질 때 기계 진동을 발생시키는 역할을 할 수 있으며, 기본적으로 발전량이 우수한 세라믹(ceramic) 압전소자를 비롯하여 물리적 유연성이 뛰어난 폴리머(polymer)나 폴리머와 세라믹이 혼합된 하이브리드 압전체(116)가 사용될 수 있다. 따라서 뛰어난 물리적 유연성으로 인해 내구성을 가지며, 이에 따라 발전에 용이하다.The piezoelectric body 116 may generate a charge when subjected to mechanical vibration, or may generate a mechanical vibration when a charge is applied, and a polymer having excellent physical flexibility, including a ceramic piezoelectric element having a high power generation amount. ) Or a hybrid piezoelectric 116 in which a polymer and a ceramic are mixed may be used. Therefore, it is durable due to its excellent physical flexibility, and thus is easy to develop.

또한, 압전체(116)의 종류로는 PVDF의 사용이 기본적이고, 바륨 티타네이트, PZT 결정 또는 PZT 섬유를 포함할 수 있다. 그 외에 NKN계, BZT-BCT계, BNT계, BSNN, BNBN계 등의 무연(Lead-free) 압전소재, PLZT, P(VDF-TrFE), 수정, 전기석, 로셸염, 티탄산바륨, 인산이수소암모늄, 타르타르산에틸렌디아민 등을 사용할 수 있다. In addition, as the type of piezoelectric body 116, the use of PVDF is basic, and may include barium titanate, PZT crystal, or PZT fiber. In addition, lead-free piezoelectric materials such as NKN type, BZT-BCT type, BNT type, BSNN and BNBN type, PLZT, P (VDF-TrFE), quartz, tourmaline, rochelite, barium titanate, Ammonium, tartaric acid ethylenediamine, and the like.

다만, 압전체(116)의 종류 및 재질이 이에 한정되는 것은 아니며, 일 실시예에 따른 압전 하베스팅 시스템(100)에 가해지는 외력에 의해 충분한 발전량을 발생시킬 수 있다면 다른 재질 등이 사용될 수 있음은 당연하다.However, the type and material of the piezoelectric body 116 are not limited thereto, and other materials may be used as long as a sufficient amount of power can be generated by an external force applied to the piezoelectric harvesting system 100 according to an embodiment. Of course.

또한, 압전체는 도선(미도시)에 의해 정류부(미도시)와 연결되며, 따라서 압전체()의 진동 및 타격에 의해 발생되는 전기에너지는 도선을 따라 정류부로 이송되어 정류될 수 있다.In addition, the piezoelectric body is connected to the rectifying unit (not shown) by a conductive wire (not shown), and thus electrical energy generated by the vibration and strike of the piezoelectric body may be transferred and rectified along the conductive wire.

상기 압전체(116)의 개수가 많아질수록 더 많은 전기에너지의 수확할 수 있다. 즉, 플레이트(114)의 개수가 많아지면, 부착될 수 있는 압전체(116)의 개수도 많아지므로, 일 실시예에 따른 압전 하베스팅 시스템(100)으로부터 더 큰 전기에너지를 얻을 수 있다. As the number of piezoelectric bodies 116 increases, more electrical energy may be harvested. That is, as the number of plates 114 increases, the number of piezoelectric elements 116 that can be attached increases, so that more electrical energy can be obtained from the piezoelectric harvesting system 100 according to an embodiment.

본 실시예의 경우, 플레이트(114)의 하단에 압전체(116)가 장착되는 경우에 대해 도시하였고 이를 토대로 설명하였으나, 이에 한정되는 것은 아니며, 플레이트(114)의 양단 또는 상단에도 장착될 수 있음은 당연하다.In the present embodiment, the case in which the piezoelectric body 116 is mounted on the lower end of the plate 114 is illustrated and described based on this, but the present invention is not limited thereto. Do.

압전 구조물(110)의 하부에는 손잡이부(120)가 결합되며, 상기 손잡이부(120)는 손잡이(122), 이동체(124) 및 연결부재(126)를 포함할 수 있다. A handle 120 is coupled to a lower portion of the piezoelectric structure 110, and the handle 120 may include a handle 122, a moving body 124, and a connection member 126.

상기 손잡이(122)는 예를 들어 지하철이나 버스 등의 손잡이를 포함하며, 다양한 형상으로 구비될 수 있다. The handle 122 includes, for example, a handle such as a subway or a bus, and may be provided in various shapes.

또한, 손잡이(122)는 직접적으로 외력을 가해지는 부분으로, 손잡이(122)에 외력이 가해질 경우, 그 외력이 플레이트(114) 또는 압전체(116)에 전달될 수 있다. 예를 들어, 손잡이(122)에 외력이 아래방향으로 가해질 경우, 플레이트(114) 또는 압전체(116) 역시 아래방향으로의 외력에 의해 아래방향으로 변형될 수 있다. In addition, the handle 122 is a portion directly exerting an external force, and when the external force is applied to the handle 122, the external force may be transmitted to the plate 114 or the piezoelectric body 116. For example, when an external force is applied downward to the handle 122, the plate 114 or the piezoelectric body 116 may also be deformed downward by the external force in the downward direction.

손잡이(122)의 상부에는 이동체(124)가 부착될 수 있으며, 이동체(124)는 압전 구조물(110)의 케이싱(112) 내에 위치될 수 있다. The movable body 124 may be attached to an upper portion of the handle 122, and the movable body 124 may be located in the casing 112 of the piezoelectric structure 110.

이동체(124)는 원기둥 또는 사각기둥을 포함하는 다각기둥의 형상을 구비할 수 있으며, 이동체(124)의 측면에는 앞서 설명한 플레이트(114)가 고정될 수 있다. The moving body 124 may have a shape of a polygonal column including a cylinder or a square column, and the plate 114 described above may be fixed to the side of the moving body 124.

상기 이동체(124)는 손잡이(122)에 외력이 가해질 경우, 플레이트(114) 또는 압전체(116)에 그 외력을 전달할 수 있다. 특히, 이동체(124)와 플레이트(114)는 접촉된 상태이므로, 외력을 직접적으로 전달할 수 있다. When the external force is applied to the handle 122, the movable body 124 may transmit the external force to the plate 114 or the piezoelectric body 116. In particular, since the movable body 124 and the plate 114 are in contact with each other, the external force can be directly transmitted.

구체적으로, 이동체(124)의 상하 이동 시, 플레이트(114) 또한 이동체(124)의 이동과 연동하여 상하로 탄성 변형되어, 플레이트(114)에 장착된 압전체(116)를 변형시킬 수 있다. 그에 의하여 전기 에너지를 수확할 수 있다. In detail, when the mobile body 124 moves up and down, the plate 114 may also be elastically deformed up and down in conjunction with the movement of the mobile body 124 to deform the piezoelectric body 116 mounted on the plate 114. Thereby, electrical energy can be harvested.

상기 손잡이(122) 및 이동체(124)의 사이에는 연결부재(126)가 배치될 수 있다. 상기 연결부재(126)는 압전 구조물(110)의 케이싱(112) 하부에 구비된 삽입구에 위치될 수 있다.  The connection member 126 may be disposed between the handle 122 and the movable body 124. The connection member 126 may be located at an insertion hole provided under the casing 112 of the piezoelectric structure 110.

또한, 연결부재(126)에는 탄성체(130)가 장착될 수 있다. In addition, the elastic member 130 may be mounted on the connection member 126.

상기 탄성체(130)는 손잡이부(120)에 탄성력을 제공하기 위한 것으로써, 스프링을 포함할 수 있으며, 스프링 이외에 탄성력을 제공할 수 있는 다른 요소를 포함할 수 있음은 당연하다.The elastic body 130 is to provide an elastic force to the handle portion 120, and may include a spring, it may be natural to include other elements that can provide an elastic force in addition to the spring.

구체적으로, 손잡이(122)를 아래로 당겼다가 놓으면 탄성체(130)가 압축되었다가 원상 복귀되면서, 탄성체(130)의 위치에너지가 운동에너지로 변환될 수 있다. 이러한 탄성체(130)의 운동에 의해 이동체(124)는 상하로 운동할 수 있고, 플레이트(114) 또한 탄성 변형되어 압전체(116)를 변형시켜 반복적으로 전기 에너지를 획득할 수 있다. Specifically, when the handle 122 is pulled down and released, the elastic body 130 is compressed and returned to its original shape, and the potential energy of the elastic body 130 may be converted into kinetic energy. By the movement of the elastic body 130, the movable body 124 can move up and down, and the plate 114 is also elastically deformed to deform the piezoelectric body 116 to repeatedly obtain electrical energy.

또한, 케이싱(112)의 하부 삽입구에는 베어링(140)이 구비될 수 있다. 베어링(140)에 손잡이부(120)의 연결부재(126)가 배치되어, 베어링(140)을 기준으로 케이싱(112) 내부에 손잡이부(120)의 이동체(124)가 위치되고, 케이싱(112) 외부에 손잡이부(120)의 손잡이(122)가 위치될 수 있다. In addition, the lower insertion hole of the casing 112 may be provided with a bearing 140. The connecting member 126 of the handle portion 120 is disposed in the bearing 140, the movable body 124 of the handle portion 120 is positioned inside the casing 112 with respect to the bearing 140, and the casing 112 is located. The handle 122 of the handle 120 may be located outside.

베어링(140)에 의해서, 손잡이부(120)는 압전 구조물(110)에 고정될 뿐만 아니라, 압전 구조물(110)에 대한 손잡이부(120)의 회전을 원활하게 할 수 있다. 즉, 베어링(140)은 고정 및 회전 요소로써 기능할 수 있다. By the bearing 140, the handle 120 is not only fixed to the piezoelectric structure 110, but also smoothly rotates the handle 120 with respect to the piezoelectric structure 110. That is, the bearing 140 can function as a stationary and rotating element.

이러한 구조에 의하여, 일 실시예에 따른 압전 하베스팅 시스템(100)은 다음과 같이 작동할 수 있다. With this structure, the piezoelectric harvesting system 100 according to an embodiment may operate as follows.

손잡이부(120)를 아래로 당기게 되면 손잡이부(120)의 이동체(124)가 아래 방향으로 이동하며 플레이트(114)를 하방으로 이동시키고 손잡이부(120)를 놓으면 탄성체(130)에 의해 이동체(124)가 위로 들리면서 플레이트(114) 역시 들리게 된다. When the handle 120 is pulled down, the movable body 124 of the handle 120 moves downward, the plate 114 is moved downward, and when the handle 120 is released, the movable body 120 is moved by the elastic body 130. As the 124 is lifted up, the plate 114 is also lifted.

이러한 손잡이부(120)의 당김 및 탄성체(130)의 탄성력에 의해 플레이트(114)는 반복적으로 상하 진동하게 되며 이를 통해 플레이트(114)에 장착된 압전체(116) 역시 진동함으로써 전기에너지를 생성할 수 있다.Due to the pulling of the handle portion 120 and the elastic force of the elastic body 130, the plate 114 is repeatedly vibrated up and down, and thereby the piezoelectric body 116 mounted on the plate 114 also vibrates to generate electric energy. have.

이와 같이, 일 실시예에 따른 압전 하베스팅 시스템(100)에 의하면, 이동수단의 손잡이부(120)를 당길 때 발생되는 인력을 효과적으로 재활용함으로써 압전 하베스팅을 할 수 있을 뿐만 아니라 압전체 구조가 다층 구조로 마련됨으로써 압전체(116)에 작용하는 힘을 분산시킬 수 있고 이를 통해 높은 에너지 발전 효율을 기대할 수 있는 장점이 있다.Thus, according to the piezoelectric harvesting system 100 according to an embodiment, not only can the piezoelectric harvesting by multiply recycling the manpower generated when pulling the handle 120 of the moving means, but also the piezoelectric structure has a multilayer structure By being provided as it is possible to disperse the force acting on the piezoelectric body 116 through this has the advantage that can expect high energy generation efficiency.

한편, 이하에서는 다른 실시예에 따른 압전 하베스팅 시스템(200)에 대해 설명하되 전술한 일 실시예의 압전 하베스팅 시스템(100)과 실질적으로 동일한 부분에 대해서는 그 설명을 생략하기로 한다. Meanwhile, hereinafter, the piezoelectric harvesting system 200 according to another embodiment will be described, but the description thereof will be omitted for parts substantially the same as the piezoelectric harvesting system 100 of the above-described embodiment.

도 2는 본 발명의 다른 실시예에 따른 압전 하베스팅 시스템(200)의 구성을 도시한다.2 illustrates a configuration of a piezoelectric harvesting system 200 according to another embodiment of the present invention.

도 2를 참조하여, 다른 실시예에 따른 압전 하베스팅 시스템(200)은, 압전 구조물(210), 손잡이부(220), 탄성체(230) 및 베어링(240)으로 구성되며, 일 실시예에 따른 압전 하베스팅 시스템(100)과 실질적으로 유사하되 손잡이부(220)에 있어서 차이가 있다. Referring to FIG. 2, the piezoelectric harvesting system 200 according to another embodiment includes a piezoelectric structure 210, a handle 220, an elastic body 230, and a bearing 240, according to an embodiment. Although substantially similar to the piezoelectric harvesting system 100, there is a difference in the handle portion 220.

상기 손잡이부(220)의 이동체(224)는 플레이트(214)와 마주보는 표면에 돌기(228)를 구비할 수 있다. 예를 들어, 이동체(224)의 측면에 지그재그 식 또는 오목 볼록한 표면을 구비할 수 있다. 또한, 돌기(228)와 플레이트(214)가 서로 간섭되게 배치되어 있어, 보통은 이동체(224)와 플레이트(214)는 비접촉 상태이다. 그러나 손잡이부(220)에 외력이 가해질 경우, 이동체(224)와 플레이트(214)는 선택적으로 접촉하여 진동할 수 있다. The movable body 224 of the handle 220 may be provided with a protrusion 228 on the surface facing the plate 214. For example, the side surface of the movable body 224 may be provided with a zigzag or concave convex surface. In addition, the protrusion 228 and the plate 214 are arranged to interfere with each other, so that the movable body 224 and the plate 214 are usually in a non-contact state. However, when an external force is applied to the handle 220, the movable body 224 and the plate 214 may vibrate selectively.

따라서, 손잡이부(220)를 아래로 당기게 되면 손잡이부(220)의 이동체(224)가 아래 방향으로 이동하면서 이동체(224)의 측면 상에 있는 돌기(228)가 플레이트(214)와 접촉하여 플레이트(214)를 하방으로 이동시키고, 반대로 손잡이부(220)를 놓으면 탄성체(230)에 의해 이동체(224)가 위로 들리면서 이동체(224)의 돌기(228)가 플레이트(214)와 접촉하여 플레이트(214) 역시 들리게 된다.Accordingly, when the handle 220 is pulled down, the protrusion 228 on the side of the movable body 224 contacts the plate 214 while the movable body 224 of the handle 220 moves downward. Moving the lower portion 214 and, on the contrary, releasing the handle portion 220, the movable body 224 is lifted up by the elastic body 230, and the protrusion 228 of the movable body 224 contacts the plate 214 so that the plate ( 214) Also heard.

이러한 손잡이부(220)의 당김 및 탄성체(230)의 탄성력을 이동체(224)의 측면 돌기(228)로부터 전달받아 플레이트(214)는 반복적으로 상하 진동하게 되며 이를 통해 플레이트(214)에 장착된 압전체(216) 역시 진동함으로써 전기에너지를 생성할 수 있다.The pull of the handle 220 and the elastic force of the elastic body 230 is received from the side projections 228 of the moving body 224, the plate 214 is repeatedly vibrated up and down and thereby the piezoelectric body mounted on the plate 214 216 may also generate electrical energy by vibrating.

이와 같이, 본 발명의 다른 실시예에 의해서도, 이동수단의 손잡이부(220)를 당길 때 발생되는 인력을 효과적으로 재활용함으로써 압전 하베스팅을 할 수 있다.As such, according to another exemplary embodiment of the present invention, piezoelectric harvesting may be performed by effectively recycling manpower generated when pulling the handle 220 of the moving means.

상기 실시예들에 따른 압전 하베스팅 시스템을 통하여, 실생활에서 쉽게 접할 수 있는 이동수단의 손잡이를 당길 때 발생하는 인력에 의해서 손쉽게 전기에너지를 얻을 수 있다. 특히, 탄성체를 구비하여 반복적으로 발전할 수 있고, 다층 구조를 구비하여 인력을 압전 소자에 분산시켜 에너지 발전 효율을 높일 수 있다는 점에서 큰 이점이 있다. 이러한 압전 하베스팅 시스템의 간단한 구조는 비용적인 측면에서 경제적이며, 상용화에 용이할 수 있다. Through the piezoelectric harvesting system according to the embodiments, the electrical energy can be easily obtained by the attraction force generated when pulling the handle of the moving means that can be easily contacted in real life. In particular, there is a great advantage in that the elastic body can be repeatedly generated, and the multilayer structure can enhance the energy generation efficiency by distributing the attraction force to the piezoelectric element. The simple structure of the piezoelectric harvesting system is economical in terms of cost and may be easy to commercialize.

이상과 같이 본 발명의 실시예에서는 구체적인 구성 요소 등과 같은 특정 사항들과 한정된 실시예 및 도면에 의해 설명되었으나 이는 본 발명의 보다 전반적인 이해를 돕기 위해서 제공된 것일 뿐, 본 발명은 상기의 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 분야에서 통상적인 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다. 따라서, 본 발명의 사상은 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 아니 되며, 후술하는 특허청구범위뿐 아니라 이 특허청구범위와 균등하거나 등가적 변형이 있는 모든 것들은 본 발명 사상의 범주에 속한다고 할 것이다.Although the present invention has been described in connection with what is presently considered to be practical exemplary embodiments, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed embodiments, but, on the contrary, And various modifications and changes may be made thereto without departing from the scope of the present invention. Accordingly, the spirit of the present invention should not be construed as being limited to the embodiments described, and all of the equivalents or equivalents of the claims, as well as the following claims, belong to the scope of the present invention .

100, 200: 압전 하베스팅 시스템
110, 210: 압전 구조물
112, 212: 케이싱
114, 214: 플레이트
116, 216: 압전체
120, 220: 손잡이부
122, 222: 손잡이
124, 224: 이동체
126, 226: 연결부재
228: 돌기
130, 230: 탄성체
140, 240: 베어링100, 200: piezoelectric harvesting system
110, 210: piezoelectric structure
112, 212: casing
114, 214: plate
116, 216: piezoelectric
120, 220: Handle portion
122, 222: handle
124, 224: mobile body
126, 226: connecting member
228: projection
130, 230: elastomer
140, 240: bearing

Claims (7)

압전체가 장착되는 복수 개의 플레이트가 적층되는 구조를 갖는 압전 구조물;
상기 복수 개의 플레이트에 외력을 가하는 손잡이부; 및
상기 손잡이부에 장착되어 상기 손잡이부에 탄성력을 제공하는 탄성체;
을 포함하고,
상기 손잡이부는,
손잡이; 및
상기 손잡이의 상부에 부착되고 상기 압전 구조물 내에 위치되는 이동체;
를 포함하고, 상기 이동체의 상하 이동과 연동하여 상기 플레이트의 탄성 변형을 유발함으로써 압전체를 변형시키며,
상기 플레이트의 일단은 상기 압전 구조물에 고정되고, 타단은 상기 이동체에 고정되게 연결되어, 상기 이동체의 상하 이동에 의하여 상기 플레이트의 타단이 변형되는, 이동수단의 손잡이에 응용되는 압전 하베스팅 시스템.
A piezoelectric structure having a structure in which a plurality of plates on which piezoelectric elements are mounted are stacked;
A handle part applying external force to the plurality of plates; And
An elastic body mounted on the handle part to provide an elastic force to the handle part;
/ RTI >
The handle portion
handle; And
A movable body attached to an upper portion of the handle and positioned in the piezoelectric structure;
Includes, deforming the piezoelectric body by causing the elastic deformation of the plate in conjunction with the vertical movement of the movable body,
One end of the plate is fixed to the piezoelectric structure, the other end is fixedly connected to the movable body, the other end of the plate is deformed by the vertical movement of the movable body, the piezoelectric harvesting system applied to the handle of the moving means.
제1항에 있어서,
상기 손잡이부가 삽입되는 상기 압전 구조물의 하부 삽입구에 베어링이 배치되어, 상기 베어링에 의해 상기 압전 구조물에 대한 상기 손잡이부의 회전을 원활하게 할 수 있는, 이동수단의 손잡이에 응용되는 압전 하베스팅 시스템.
The method of claim 1,
The bearing is disposed in the lower insertion hole of the piezoelectric structure is inserted into the handle portion, the piezoelectric harvesting system is applied to the handle of the moving means that can facilitate the rotation of the handle portion relative to the piezoelectric structure by the bearing.
삭제delete 제1항에 있어서,
상기 플레이트는 탄성 재질로 이루어지는, 이동수단의 손잡이에 응용되는 압전 하베스팅 시스템.
The method of claim 1,
The plate is made of an elastic material, the piezoelectric harvesting system is applied to the handle of the moving means.
압전체가 장착되는 복수 개의 플레이트가 적층되는 구조를 갖는 압전 구조물;
상기 복수 개의 플레이트에 외력을 가하는 손잡이부; 및
상기 손잡이부에 장착되어 상기 손잡이부에 탄성력을 제공하는 탄성체;
을 포함하고,
상기 손잡이부는,
손잡이; 및
상기 손잡이의 상부에 부착되고 상기 압전 구조물 내에 위치되며, 상기 플레이트와 마주보는 표면에 돌기를 구비하는 이동체;
를 포함하고, 상기 이동체의 상하 이동과 연동하여 상기 플레이트의 탄성 변형을 유발함으로써 압전체를 변형시키는, 이동수단의 손잡이에 응용되는 압전 하베스팅 시스템.
A piezoelectric structure having a structure in which a plurality of plates on which piezoelectric elements are mounted are stacked;
A handle part applying external force to the plurality of plates; And
An elastic body mounted on the handle part to provide an elastic force to the handle part;
/ RTI >
The handle portion
handle; And
A movable body attached to an upper portion of the handle and positioned in the piezoelectric structure and having a protrusion on a surface facing the plate;
And a piezoelectric harvesting system applied to the handle of the moving unit, the piezoelectric body being deformed by causing elastic deformation of the plate in association with vertical movement of the movable body.
제5항에 있어서,
상기 이동체와 상기 플레이트는 비접촉하여, 상기 돌기와 상기 플레이트는 서로 간섭되게 배치되며, 상기 돌기의 상하 이동에 의하여 상기 플레이트에 진동을 유발하는, 이동수단의 손잡이에 응용되는 압전 하베스팅 시스템.
6. The method of claim 5,
The moving body and the plate is in contact with each other, the projection and the plate is disposed to interfere with each other, causing the vibration on the plate by the vertical movement of the projection, the piezoelectric harvesting system applied to the handle of the moving means.
삭제delete
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