KR101417961B1 - Power supply device of portable electric glasses using thermoelectric element - Google Patents

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KR101417961B1 KR1020130059919A KR20130059919A KR101417961B1 KR 101417961 B1 KR101417961 B1 KR 101417961B1 KR 1020130059919 A KR1020130059919 A KR 1020130059919A KR 20130059919 A KR20130059919 A KR 20130059919A KR 101417961 B1 KR101417961 B1 KR 101417961B1
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박수동
김봉서
민복기
오민욱
이희웅
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한국전기연구원
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Abstract

The present invention relates to a power supply device of portable visual information equipment using a thermoelectric element, and more particularly to the power supply device of the portable visual information equipment using the thermoelectric element as the power for the visual information equipment, in which the thermography of a user is converted into electric energy using the thermoelectric element by integrally installing the thermoelectric element in the portable visual information equipment. According to the present invention, the portable visual information equipment, which is detachably attached to a face of a user by a detaching unit and operated by power to provide visual information, includes the thermoelectric element for converting the thermography of the user transmitted from a head of the user into electric energy; a DC booster for boosting the electric energy converted from the thermoelectric element to DC power serving as power of the portable visual information equipment; and a power storage unit for storing the DC power boosted by the DC booster and supplying the DC power as power for the portable visual information equipment.

Description

열전소자를 이용한 휴대용 시각정보기기의 전원장치{Power supply device of portable electric glasses using thermoelectric element}Technical Field [0001] The present invention relates to a power supply device for a portable visual information device using a thermoelectric element,

본 발명은 열전소자를 이용한 휴대용 시각정보기기의 전원장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 휴대용 시각정보기기에 열전소자를 일체로 설치하여 열전소자를 통해 사용자의 체열을 전기에너지로 변환하여 시작정보장치의 전원으로 사용하는 열전소자를 이용한 휴대용 시각정보기기의 전원장치에 관한 것이다.
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a power supply apparatus for a portable visual information apparatus using a thermoelectric element, and more particularly, to a power supply apparatus for a portable visual information apparatus using a thermoelectric element, The present invention relates to a power supply device for a portable visual information device using a thermoelectric element used as a power supply for a portable visual information device.

최근 정보통신 기술과 함께 디스플레이 기술이 급격하게 발달하면서 사용자가 안면에 직접 착용하여 디지털 안경 기능, 동영상 재생 기능, 가상 현실 표출 기능 등을 시각적으로 제공하는 휴대용 시각정보기기가 개발되고 있다.Recently, with the rapid development of display technology together with information communication technology, a portable visual information device is provided that visually provides a digital glasses function, a video playback function, a virtual reality display function, and the like by wearing directly on the face.

이러한 휴대용 시각정보기기는 아래의 특허문헌 1에 개시된 바와 같이 상기한 기능들을 제공하기 위하여 전원이 별도로 필요하므로 적정 전압과 용량을 갖는 배터리 또는 건전지를 전원으로 사용 가능하도록 일체로 구성하고 있다. Such a portable visual information device is integrally constructed so that a battery or a battery having an appropriate voltage and capacity can be used as a power source because a power source is separately required to provide the above functions as disclosed in Patent Document 1 below.

따라서 종래의 휴대용 시각정보기기는 사용 중에 배터리 또는 건전지의 전원이 소진되어 작동 전원이 부족하게 되면 배터리를 충전하거나 건전지를 새것으로 교체해야 하므로 번거롭고 불편함을 주고 장시간 사용이 불가능한 문제점이 있다.
Therefore, in the conventional portable visual information device, when the battery or the battery is exhausted due to exhaustion of the power source during use, the battery must be charged or the battery must be replaced with a new one, which is troublesome and inconvenient and can not be used for a long time.

국내 등록특허공보 제10-1249314호, 2013.03.26.자 등록.Korean Registered Patent No. 10-1249314, March 31, 2013.

본 발명은 상기한 문제점을 해소하기 위해 발명된 것으로서, 배터리 또는 건전지의 충전 또는 교체에 따른 사용의 번거로움과 불편함이 전혀 없도록 사용자의 체열을 흡수하여 전기에너지로 변환하는 열전소자를 이용한 휴대용 시각정보기기의 전원장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
Disclosure of Invention Technical Problem [8] The present invention has been made to solve the above-mentioned problems, and it is an object of the present invention to provide a portable type portable terminal which absorbs body heat of a user and converts the battery into electric energy without inconvenience and inconvenience And to provide a power supply device for an information device.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 열전소자를 이용한 휴대용 시각정보기기의 전원장치는, 탈착수단에 의해 사용자의 안면에 탈착 가능하고 전원에 의해 작동하여 시각정보를 제공하는 휴대용 시각정보기기에 있어서, 사용자의 머리로부터 전달되는 사용자의 체열을 전기에너지로 변환하는 열전소자; 상기 열전소자에서 변환된 상기 전기에너지를 상기 휴대용 시각정보기기의 전원으로 사용하는 직류전원으로 승압시키는 DC부스터; 및 상기 DC부스터에서 승압된 상기 직류전원을 저장하여 상기 휴대용 시각정보기기의 전원으로 공급하는 전원저장수단;을 포함하여 구성됨을 특징으로 한다. In order to accomplish the above object, the present invention provides a portable visual information device using a thermoelectric device, the portable visual information device comprising: a removable unit removably attachable to a face of the user, A thermoelectric element for converting a user's body heat transmitted from a user's head into electric energy; A DC booster for boosting the electric energy converted from the thermoelectric element to a DC power source used as a power source of the portable visual information device; And power source storage means for storing the DC power boosted by the DC booster and supplying the stored DC power to the power source of the portable visual information device.

상기 열전소자는, 상기 휴대용 시각정보기기의 탈착수단에 연결 설치되고 사용자의 머리로부터 상기 사용자의 체열이 전달되도록 사용자의 머리에 밀착 가능하게 내측으로 만곡된 형상을 가지며 구리 재질로 이루어진 밀착패드의 외면에 부착 설치됨을 특징으로 한다. The thermoelectric element is connected to the detachment means of the portable visual information device and has a shape curved inward so as to closely contact the head of the user so that the user's body heat is transmitted from the user's head, As shown in Fig.

상기 밀착패드는, 상기 휴대용 시각정보기기의 탈착수단에 각각 양측으로 분리되게 설치되어 상기 사용자의 머리 양측에 각각 밀착되는 형태로 구성됨을 특징으로 한다. The contact pads are separately installed on both sides of the removable means of the portable visual information device, and are closely attached to both sides of the user's head.

상기 밀착패드는, 상기 휴대용 시각정보기기의 탈착수단에 일체로 설치되어 상기 사용자의 머리에 둘러져 밀착되는 밴드 형태로 구성됨을 특징으로 한다. The contact pad is integrally formed with the detachment means of the portable visual information device and is in the form of a band which is tightly attached to the user's head.

상기 전원저장수단은, 배터리 혹은 커패시터로 구성됨을 특징으로 한다.
The power storage unit may be a battery or a capacitor.

상기한 구성에 의한 본 발명은, According to the present invention,

먼저, 휴대용 시각정보기기에 일체로 구성되어 사용자의 체열을 전기에너지로 변환한 후 이를 저장하여 휴대용 시각정보기기의 작동 전원으로 제공함으로써 배터리 또는 건전지의 충전 또는 교체로 인한 사용상의 불편함을 해소할 수 있는 효과가 있다. First, the portable visual information device is integrally constructed to convert the user's body heat into electric energy, and stores the converted electric energy as an operating power of the portable visual information device, thereby eliminating the inconvenience of using the battery or the battery due to charging or replacement There is an effect that can be.

그리고 배터리 또는 건전지의 충전 또는 교체 없이 사용자의 체열을 전기에너지로 변환하여 휴대용 시각정보기기의 전원으로 사용함으로써 전력소비가 전혀 없어 경제적으로 효율적일 뿐만 아니라 화석연료의 사용을 줄여 환경오염을 방지할 수 있는 효과가 있다.
And, by converting the heat of the user into electric energy without charging or replacing the battery or the battery, it is used as the power source of the portable visual information device, so that there is no power consumption and it is not only economically efficient but also can prevent the pollution by reducing the use of fossil fuel It is effective.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 열전소자를 이용한 휴대용 시각정보기기의 전원장치의 전체 구성을 도시한 사시도.
도 2 및 도 3은 본 발명의 바람직한 다양한 실시예에 따른 열전소자를 이용한 휴대용 시각정보기기의 전원장치의 사용 상태 예시도. BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a perspective view showing the overall configuration of a power source device of a portable visual information device using a thermoelectric device according to a preferred embodiment of the present invention; FIG.
FIG. 2 and FIG. 3 are diagrams illustrating examples of the use state of a power source device of a portable visual information device using a thermoelectric device according to various preferred embodiments of the present invention.

본 발명에 따른 열전소자를 이용한 휴대용 시각정보기기의 전원장치는, 사용자가 안면에 직접 착용하여 디지털 안경 기능, 동영상 재생 기능, 가상 현실 표출 기능 등을 시각적으로 제공하는 휴대용 시각정보기기에 전원을 제공하는 것이다. The power supply device of the portable visual information device using the thermoelectric device according to the present invention provides power to a portable visual information device which is directly worn on the user's face to visually provide a digital glasses function, a moving image reproducing function, .

특히, 본 발명에 따른 열전소자를 이용한 휴대용 시각정보기기의 전원장치는, 구동에 필요한 작동 전원을 공급하는 배터리의 전원 소진시 충전해야 하는 종래의 번거롭고 불편한 문제점을 해소함으로써 사용 편의성을 향상시킨 것이 특징이다. Particularly, the power supply device of the portable visual information device using the thermoelectric device according to the present invention improves ease of use by eliminating the troublesome and inconvenient problem of charging the battery when the power supply for supplying the operating power for driving is exhausted to be.

이러한 특징은, 휴대용 시각정보기기의 전원장치에 사용자의 체열을 흡수하여 전기에너지로 변환하여 배터리의 전원을 충전하는 발전기능을 가진 열전소자를 적용한 구조에 의해 달성된다. This feature is achieved by a structure in which a thermoelectric element having a power generation function of charging a power source of a battery by absorbing a user's body heat to a power source device of a portable visual information device and converting it into electric energy is applied.

즉, 휴대용 시각정보기기의 전원장치를, 사용자의 머리로부터 전달되는 사용자의 체열을 전기에너지로 변환하는 열전소자, 상기 열전소자에서 변환된 전기에너지를 작동 가능한 직류전원으로 승압시키는 DC부스터, 및 상기 DC부스터에서 승압된 직류전원을 저장하는 전원저장수단으로 구성한 구조에 의해 달성된다. That is, the power supply device of the portable visual information device includes a thermoelectric element that converts the user's body heat transmitted from the user's head into electric energy, a DC booster that boosts the electric energy converted from the thermoelectric element to an operable DC power supply, And a power storage means for storing the DC power boosted by the DC booster.

따라서 휴대용 시각정보기기를 안면에 착용하게 되면, 사용자의 머리로부터 사용자의 체열이 열전소자로 흡수되면서 그에 대응되는 세기의 전기에너지로 변환되고, 변환된 전기에너지는 DC부스터에 의해 휴대용 시각정보기기의 작동 전원에 맞게 승압시키며, 승압된 전기에너지를 전원저장수단에 저장되어 작동 전원을 제공함으로써 휴대용 시각정보기기의 작동이 가능하게 된다. Accordingly, when the portable visual information device is worn on the face, the user's body heat is absorbed into the thermoelectric element from the user's head and converted into electric energy corresponding to the electric energy, and the converted electric energy is absorbed by the DC booster And the operation of the portable visual information device becomes possible by providing the operating power by storing the boosted electric energy in the power storage means.

이에 따라 사용 중에 배터리의 전원을 충전해야 하는 종래의 번거로움과 불편함을 일거에 해소함으로써 사용상의 편의성을 크게 높일 수 있고, 전력소비가 없어 사용 비용을 절감할 수 있을 뿐만 아니라 화석연료의 사용을 줄여 환경오염도 방지할 수 있게 된다.
Accordingly, it is possible to greatly increase convenience in use by solving the conventional troublesomeness and inconvenience of charging the power of the battery during use, and it is possible not only to reduce the use cost due to no power consumption, but also to reduce the use of fossil fuel It is possible to prevent environmental pollution.

이하 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 상세하게 설명하면 다음과 같다. Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 열전소자를 이용한 휴대용 시각정보기기의 전원장치의 전체 구성을 도시한 사시도이고, 도 2 및 도 3은 본 발명의 바람직한 다양한 실시예에 따른 열전소자를 이용한 휴대용 시각정보기기의 전원장치의 사용 상태 예시도이다.
FIG. 1 is a perspective view illustrating the overall configuration of a power source device of a portable visual information device using a thermoelectric device according to a preferred embodiment of the present invention. FIGS. 2 and 3 are views Fig. 8 is an illustration of a use state of a power supply device of a portable visual information device.

본 발명의 바람직한 실시예에 따른 열전소자를 이용한 휴대용 시각정보기기의 전원장치(100)는, 도 1에 도시된 바와 같이, 열전소자(110), DC부스터(120), 및 전원저장수단(130)을 포함하여 구성된다. 1, a power supply apparatus 100 of a portable visual information apparatus using a thermoelectric device according to a preferred embodiment of the present invention includes a thermoelectric element 110, a DC booster 120, and a power storage unit 130 ).

이때 열전소자(110)는 사용자의 머리로부터 체열을 흡수할 수 있도록 휴대용 시각정보기기(200)의 외부에 별도로 설치되고, DC부스터(120)와 전원저장수단(130)은 휴대용 시각정보기기(200)와 함께 전기적으로 연결된 상태로 하나의 모듈 형태로 설치되는 것이 바람직한데, 상기 각 구성에 대해 상세하게 설명하면 아래와 같다.
The thermoelectric element 110 is separately provided outside the portable visual information device 200 so that the thermoelectric element 110 can absorb body heat from the user's head and the DC booster 120 and the power source storage device 130 are installed in the portable visual information device 200 And the first and second terminals are electrically connected to each other in a single module form.

먼저, 상기 열전소자(110)는, 휴대용 시각정보기기(200)와 전기적으로 연결 설치되는 것으로, 이는 사용자가 휴대용 시각정보기기(200)를 탈착수단(210)을 통해 안면에 착용한 상태에서 사용자의 머리로부터 전달되는 사용자의 체열을 흡수하여 전기에너지로 변환하는 역할을 한다. First, the thermoelectric element 110 is electrically connected to the portable visual information device 200. This allows the user to wear the portable visual information device 200 on the face of the user through the removable means 210, Absorbs the user's body heat transmitted from the head of the user and converts it into electric energy.

이때 열전소자(110)는 탈착수단(210)에 연결 설치되고 일정 면적을 가지면서 사용자의 머리에 밀착 가능하게 내측으로 만곡된 형상을 가진 밀착패드(111)의 외면에 부착 설치되는 것이 바람직하다. At this time, the thermoelectric element 110 is attached to the outer surface of the contact pad 111, which is connected to the detachment means 210 and has a predetermined area and is curved inward so as to be close to the user's head.

상기 밀착패드(111)는 사용자의 체열이 열전소자(110)에 효과적으로 전달될 수 있도록 열전도도가 우수한 구리 재질로 구성되는 것이 바람직하다. The contact pad 111 is preferably made of a copper material having a high thermal conductivity so that the user's body heat can be effectively transmitted to the thermoelectric element 110.

그리고 밀착패드(111)는 도 2에 도시된 바와 같이 휴대용 시각정보기기(200)의 탈착수단(210)에 각각 양측으로 분리되게 설치되어 상기 사용자의 머리 양측에 각각 밀착되는 형태로 구성될 수 있다. As shown in FIG. 2, the contact pads 111 may be separately provided on both sides of the removable means 210 of the portable visual information device 200, and may be in close contact with both sides of the user's head .

또한, 밀착패드(111)는 도 3에 도시된 바와 같이 휴대용 시각정보기기(200)의 탈착수단(210)에 일체로 설치되어 상기 사용자의 머리에 둘러져 밀착되는 밴드 형태로 구성될 수도 있다. 3, the adhesive pad 111 may be integrally formed with the detachable means 210 of the portable visual information device 200 and may be formed in a band shape that is closely attached to the user's head.

그리고 열전소자(110)는 사용자의 체열로부터 휴대용 시각정보기기(200)의 작동이 원활한 양만큼의 전기에너지로 변환할 수 있도록 적어도 하나 이상으로 구성되어 밀착패드(111)의 외면에 설치되는 것이 바람직하다.
The thermoelectric element 110 is preferably formed at least on the outer surface of the contact pad 111 so that the operation of the portable visual information device 200 can be smoothly converted into electric energy from the user's body heat Do.

다음으로, 상기 DC부스터(120)는, 열전소자(110)와 전원저장수단(130)의 사이에 전기적으로 연결 설치되는 것으로, 이는 열전소자(110)에서 변환된 전기에너지를 휴대용 시각정보기기(200)의 작동을 가능하게 하는 직류전원의 레벨로 승압시키는 역할을 한다.
Next, the DC booster 120 is electrically connected between the thermoelectric element 110 and the power source storage unit 130, which converts the electric energy converted from the thermoelectric element 110 into a portable visual information device 200 to the level of the DC power source which enables the operation of the DC power source.

다음으로, 상기 전원저장수단(130)은, DC부스터(120)의 출력단에 전기적으로 연결 설치되는 것으로, 이는 DC부스터(120)에서 승압된 직류전원을 저장하여 휴대용 시각정보기기(200)의 작동에 필요한 전원을 제공하는 역할을 한다. The power storage unit 130 is electrically connected to the output terminal of the DC booster 120. This stores the DC power boosted by the DC booster 120 and controls the operation of the portable visual information device 200 To provide the necessary power to the system.

이때 전원저장수단(130)은 DC부스터(120)에서 출력되는 직류전원을 충전하여 휴대용 시각정보기기(200)의 작동 전원으로 제공할 수 있도록 배터리 또는 커패시터로 구성될 수 있다.
At this time, the power source storage unit 130 may be configured as a battery or a capacitor so as to charge the DC power output from the DC booster 120 and provide the DC power as an operating power of the portable visual information device 200.

이상과 같이 본 발명에 따른 열전소자를 이용한 휴대용 시각정보기기의 전원장치는, 휴대용 시각정보기기를 사용자가 안면에 착용할 때 사용자의 체열로부터 전기에너지를 발생시켜 휴대용 시각정보기기의 작동 전원으로 사용하도록 저장하여 공급함으로써 배터리의 충전이나 건전지의 교체가 필요 없어 휴대용 시각정보기기를 더욱 편리하게 사용할 수 있고 전력소비도 전혀 없어 경제적으로 매우 효율적이고 환경오염도 줄일 수 있다. As described above, when the portable visual information device is worn on the user's face, the power device of the portable visual information device using the thermoelectric device according to the present invention generates electric energy from the user's body heat and is used as the operating power of the portable visual information device Therefore, it is unnecessary to charge the battery or replace the battery, so that the portable visual information device can be used more conveniently, and the power consumption is completely reduced, so that it is economically efficient and can reduce environmental pollution.

상기한 실시예는 예시적인 것에 불과한 것으로, 당해 기술분야에 대한 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양하게 변형된 다른 실시예가 가능하다. The above-described embodiments are merely illustrative, and various modifications may be made by those skilled in the art without departing from the scope of the present invention.

따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호범위에는 하기의 특허청구범위에 기재된 발명의 기술적 사상에 의해 상기의 실시예뿐만 아니라 다양하게 변형된 다른 실시예가 포함되어야 한다.
Therefore, the true technical protection scope of the present invention should include not only the above embodiments but also various other modified embodiments according to the technical idea of the invention described in the following claims.

100: 열전소자를 이용한 휴대용 시각정보기기의 전원장치
110: 열전소자 111: 밀착패드
120: DC부스터 130: 전원저장수단
200: 휴대용 시각정보기기 210: 탈착수단100: Power supply for portable visual information device using thermoelectric element
110: thermoelectric element 111: tight contact pad
120: DC booster 130: Power storage means
200: portable visual information device 210: removable means

Claims (5)

탈착수단(210)에 의해 사용자의 안면에 탈착 가능하고 전원에 의해 작동하여 시각정보를 제공하는 휴대용 시각정보기기(200)에 있어서,
사용자의 머리로부터 전달되는 사용자의 체열을 전기에너지로 변환하는 열전소자(110);
상기 열전소자(110)에서 변환된 상기 전기에너지를 상기 휴대용 시각정보기기(200)의 전원으로 사용하는 직류전원으로 승압시키는 DC부스터(120); 및
상기 DC부스터(120)에서 승압된 상기 직류전원을 저장하여 상기 휴대용 시각정보기기(200)의 전원으로 공급하는 전원저장수단(130);을 포함하여 구성되되,
상기 열전소자(110)는,
상기 휴대용 시각정보기기(200)의 탈착수단(210)에 연결 설치되고 사용자의 머리로부터 상기 사용자의 체열이 전달되도록 사용자의 머리에 밀착 가능하게 내측으로 만곡된 형상을 가지며 구리 재질로 이루어진 밀착패드(111)의 외면에 부착 설치됨을 특징으로 하는 열전소자를 이용한 휴대용 시각정보기기의 전원장치. A portable visual information device (200) detachably attached to a face of a user by a detachment means (210) and operated by a power source to provide visual information,
A thermoelectric element 110 for converting a user's body heat transmitted from a user's head into electric energy;
A DC booster 120 for boosting the electric energy converted from the thermoelectric element 110 to a DC power source used as a power source of the portable visual information device 200; And
And a power storage unit (130) for storing the DC power boosted by the DC booster (120) and supplying the stored DC power to the power source of the portable visual information device (200)
The thermoelectric element (110)
A contact pad (not shown) having a shape that is connected to the detachment means 210 of the portable visual information device 200 and curved inwardly in close contact with the user's head so as to transmit the user's body heat from the user's head, 111). The power supply device of the portable visual information device using the thermoelectric device. 삭제delete 제1항에 있어서,
상기 밀착패드(111)는,
상기 휴대용 시각정보기기(200)의 탈착수단(210)에 각각 양측으로 분리되게 설치되어 상기 사용자의 머리 양측에 각각 밀착되는 형태로 구성됨을 특징으로 하는 열전소자를 이용한 휴대용 시각정보기기의 전원장치.The method according to claim 1,
The contact pads 111 are formed in a substantially rectangular shape,
Wherein the portable visual information device is detachably attached to both sides of the removable means of the portable visual information device and is closely attached to both sides of the user's head. 제1항에 있어서,
상기 밀착패드(111)는,
상기 휴대용 시각정보기기(200)의 탈착수단(210)에 일체로 설치되어 상기 사용자의 머리에 둘러져 밀착되는 밴드 형태로 구성됨을 특징으로 하는 열전소자를 이용한 휴대용 시각정보기기의 전원장치.The method according to claim 1,
The contact pads 111 are formed in a substantially rectangular shape,
Wherein the portable information terminal is integrally formed with the detachable means (210) of the portable visual information device (200) and is in the form of a band which is tightly attached to the user's head. 제1항에 있어서,
상기 전원저장수단(130)은,
배터리 혹은 커패시터로 구성됨을 특징으로 하는 열전소자를 이용한 휴대용 시각정보기기의 전원장치. The method according to claim 1,
The power source storage means (130)
And a battery or a capacitor. The power supply device of the portable visual information device using the thermoelectric device.
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