KR102060065B1

KR102060065B1 - 에너지 수확 장치

Info

Publication number: KR102060065B1
Application number: KR1020130024281A
Authority: KR
Inventors: 박용희; 김동일; 윤광석; 김진욱; 강병근
Original assignee: 엘지전자 주식회사
Priority date: 2013-03-07
Filing date: 2013-03-07
Publication date: 2019-12-30
Also published as: KR20140110261A

Abstract

실시예는 제1 전극과 제2 전극이 배치된 챔버; 상기 제2 전극과 상기 챔버의 사이에 배치된 제2 유전막; 상기 챔버 내부에 배치된 제1 유체와 자성의 제2 유체; 및 상기 챔버의 외부에 배치되고, 상기 챔버 내부의 자력을 변화시키는 자석을 포함하는 에너지 수확 장치를 제공한다.

Description

에너지 수확 장치{Energy harvesting device}

실시예는 에너지 수확 장치에 관한 것것으로, 보다 상세하게는 유체기반의 정전기 방식의 에너지 수확 장치에 관한 것이다.

버려지는 에너지들을 다시 유용한 에너지로 변환하는 에너지 수확(energy harvesting) 장치에 관심이 집중되고 있다.

주변의 에너지원으로부터 전력을 생산 공급하는 에너지 수확 방법 중 널리 알려진 것으로는 태양 전지를 이용하여 태양 에너지로부터 전력을 생산하는 방법,제백 효과(Seeback effect)를 이용하여 열에너지로부터 전력을 발생시키는 방법, 그리고 전자기 유도현상(Faraday's law of electromagnetic induction) 또는 압전 현상(piezoelectric effect)이나 자기 변형 현상(magnetostriction effect)을 이용하여 진동 에너지로부터 전력을 생산하는 방법 등이 있다.

도 1은 종래의 정전기 방식의 에너지 수확 장치의 원리를 나타낸 도면이다.

종래의 에너지 정전기 방식의 에너지 수확 장치는 외부 힘 예를 들면 진동이나 운동에 의하여 커패시턴스의 변화를 일으키고, 이에 따라 DC 바이어스(bias)에 축적되어 있는 전하의 변화를 일으키고 이에 따라 교류 전류를 통하여 전력을 생성시킬 수 있다.

출력 전력을 증가시키기 위하여 DC 바이어스, 커패시턴스 변화 주파수, 최대 커패시턴스와 최소 커패시턴스의 차이가 커야 한다. 도 1에서 공기(Air)를 사이에 두고 커패시터(capacitor)의 면적이나 커패시터 간의 거리에 변화를 주는데, 에어(air) 매질에서는 유전율이 1로 매우 작아서 따라서 최대 커패시턴스와 최소 커패시턴스의 차이가 커지기 어려우므로 큰 전력을 출력하기 어렵다.

종래의 정전기(Electrostatic) 방식의 한계를 극복하기 위하여 미국 등록특허 US 7,898,096에서는 전도성 유체와 비전도성 유체를 군집을 이루어 배치시키고, 다수의 전극이 분포된 채널 사이에서 외부로부터 인가된 힘에 의하여 전도성 유체와 비전도성 유체를 이동시켜서, 전극 사이의 커패시턴스(capacitance)를 크게 변화시켜서 고효율의 발전을 가능하게 하며 전류를 생산하고 있다.

상술한 문헌에서 전도성 유체와 비전도성 유체가 일정한 간격을 유지하며 군집을 이루어 다수의 전극 사이를 이동하면 고효율이 가능할 수 있으나, 전도성 유체와 비전도성 유체가 일정한 간격으로 군집을 이루어 이동하게 만드는 것이 어렵고, 전도성 유체와 비전도성 유체를 외부 환경과 고립시켜서 패키징하여 전도성 유체와 비전도성 유체를 일정한 간격으로 배치하되 내부에 공기 방울 등이 주입되지 않게 소자를 제작하는 것 역시 어려우며, 외부의 압력 외에 다른 방법으로 전도성 유체와 비전도성 유체를 동작시키는 것에도 어려움이 있다.

또한, 전도체가 벽면 전체에 접촉하고 이동해야 하는데, 벽면과의 큰 마찰로 인하여 이동 속도의 한계가 있고, 이동시에 벽면과의 wetting이 발생할 수 있으며, 전도체끼리 섞일 경우 재현이 불가능한 경우 등의 문제점도 있다.

실시예는 종래의 정전기(Electrostatic) 방식의 한계를 극복하고, 고출력의 전력을 발생시킬 수 있는 에너지 수확 장치를 제공하고자 한다.

제2 유체는 전도성 또는 비전도성일 수 있다.

제1 유체는 에어, 전도성 유체 및 비전도성 유체 중 어느 하나일 수 있다.

챔버는 채널형 또는 원기둥 또는 다각기둥 형상이고, 상기 제1 전극과 제2 전극은 상기 챔버의 서로 마주보는 면에 각각 배치될 수 있다.

제2 유전막은, 하나 또는 2개의 층으로 이루어지고, 상기 제2 전극과 접촉할 수 있다.

에너지 수확 장치는 제2 전극과 상기 챔버의 사이에 배치된 제2 유전막을 더 포함할 수 있다.

제1 유전막은, 하나 또는 2개의 층으로 이루어지고, 상기 제1 전극과 접촉할 수 있다.

자석은 상기 제1 유체와 제2 유체에 대하여 상대 이동할 수 있고, 자석은 상기 제1 유체와 제2 유체에 대하여 선형운동하거나, 회전 운동할 수 있다.

자석은 제1 플레이트 상에 배치되고 상기 챔버는 제2 플레이트 상에 배치될 수 있고, 제1 플레이트와 제2 플레이트는 상대적으로 선형 운동하거나, 제1 플레이트와 제2 플레이트는 상대적으로 회전 운동할 수 있다.

자석은 적어도 하나가 배치될 수 있고, 자석은 상기 챔버의 일면에 배치될 수 있다.

자석은 적어도 2개가 배치되고, 상기 2개의 자석은 각각의 자극이 서로 반대 방향으로 배치될 수 있다.

자석은 적어도 2개의 자석은 라인(line)형 또는 원형으로 배치될 수 있고, 2개의 자석은 각각의 자극이 서로 동일한 방향으로 배치될 수 있고, 2개의 자석은 상기 챔버를 사이에 두고 서로 마주보고 배치될 수 있으며, 2개의 자석은 동일한 자극이 서로 마주보게 배치될 수 있다.

제1 전극과 제2 전극은 바이어스 전압에 연결될 수 있다.

본 실시예에 따른 에너지 수확 장치는 챔버 내부에 배치된 자성 유체가 외부 자기장의 변화에 따라 유동하여 커패시턴스의 변화를 일으키고, 챔버에 배치된 전극쌍이 각각 외부의 직류 바이어스 전압(DC bias voltage)와 연결되어, 챔버 내부에서 발생된 커패시턴스의 변화로 전류를 생성할 수 있다.

도 1은 종래의 정전기 방식의 에너지 수확 장치의 원리를 나타낸 도면이고,
도 2는 유체 기반의 정전기 방식의 에너지 수확 장치의 원리를 나타낸 도면이고,
도 3a 및 도 3b는 자성 유체 기반의 정전기 방식의 에너지 수확 장치의 원리를 나타낸 도면이고,
도 4a 및 도 4e는 자성 유체 기반의 에너지 수확 장치의 챔버들을 나타낸 도면이고,
도 5는 에너지 수확 장치에서 전류가 생성되는 원리를 나타낸 도면이고,
도 6a 및 도 6b는 에너지 수확 장치의 일실시예들을 나타낸 도면이고,
도 7a 내지 도 7c는 에너지 수확 장치의 어레이 구성의 일실시예들을 나타낸 도면이다.

이하 상기의 목적을 구체적으로 실현할 수 있는 본 발명의 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 설명한다.

본 발명에 따른 실시예의 설명에 있어서, 각 element의 " 상(위) 또는 하(아래)(on or under)"에 형성되는 것으로 기재되는 경우에 있어, 상(위) 또는 하(아래)(on or under)는 두개의 element가 서로 직접(directly)접촉되거나 하나 이상의 다른 element가 상기 두 element사이에 배치되어(indirectly) 형성되는 것을 모두 포함한다. 또한 “상(위) 또는 하(아래)(on or under)”으로 표현되는 경우 하나의 element를 기준으로 위쪽 방향 뿐만 아니라 아래쪽 방향의 의미도 포함할 수 있다.

도 2는 유체 기반의 정전기(Electrostatic) 방식의 에너지 수확 장치의 원리를 나타낸 도면이다.

본 실시예에 따른 에너지 수확 장치는 외력에 의하여 커패시턴스를 변화시키고, 이에 따라 DC 바이어스(bias)에 축적되어 있는 전하의 변화를 일으키고 교류 전류를 통하여 전력을 생성시킬 수 있다. 커패시턴스를 변화시킴에 있어서 유체를 이동시켜서 커패시턴스를 변화시킬 수 있고, 유체의 이동에 따라서 커패시턴스를 변화시키기 위하여 전도성 유체를 사용할 수 있다.

전도성 유체의 이동에 의하여 커패시턴스를 변화시키기 위하여 전도성 유체와 비전도성 유체를 배치하여, 전도성 유체와 비전도성 유체가 이동할 때 주로 전도성 유체의 이동에 의하여 커패시턴스에 변화가 발생할 수 있다. 유체의 이동을 위하여 전도성 유체와 비전도성 유체 중 적어도 하나를 자성의 유체로 준비하고, 주변의 자력을 변화시켜서 유체들을 이동시킬 수 있다.

도 2에서 유체 1과 유체 2가 이동할 때 2개의 영역에서의 커패시턴스(C1, C2)가 변화할 수 있고, 유체 1과 유체 2 주변의 전극에 전류가 인가될 수 있으며 이때 유체 1과 유체 2 중 하나는 전도성 유체이고 다른 하나는 유전성 유체일 수 있다. 그리고, 적어도 하나의 전극과 유체 1 및 유체 2와의 사이에는 유전체가 배치되어 단락을 방지할 수 있는데, 고유전율 박막이 사용될 수 있다. 이때, 유체 1과 유체 2의 이동은 상술한 바와 같이 자석이 이동하거나 자석의 배치가 변하여, 자기장의 변화에 의하여 적어도 하나가 자성을 띤 유체 1과 유체 2가 유동할 수 있다.

도 3a 및 도 3b는 자성 유체 기반의 정전기 방식의 에너지 수확 장치의 원리를 나타낸 도면이다.

도 3a에서 유체 1과 유체 2가 이동할 때 2개의 영역에서의 커패시턴스(C1, C2)가 변화할 수 있고, 유체 1과 유체 2 주변의 전극에 전류가 인가될 수 있으며 이때 유체 1과 유체 2 중 하나는 전도성 유체이고 다른 하나는 유전성 유체일 수 있다.

그리고, 적어도 하나의 전극과 유체 1 및 유체 2와의 사이에는 유전체가 배치되어 단락을 방지할 수 있는데, 고유전율 박막이 사용될 수 있다. 이때, 유체 1과 유체 2의 이동은 상술한 바와 같이 자석이 이동하거나 또는 자석의 배치가 변하여, 자기장의 변화에 의하여 적어도 하나가 자성을 띤 유체 1과 유체 2가 유동할 수 있다.

도 3a에서 유체 1이 자성 유체이고, 유체 2가 비자성의 유체일 수 있는데, 이때 커패시턴스 C1이 최저가 되고, 커패시턴스 C2가 최고가 될 수 있다.

도 3a에서는 유체 1과 유체 2가 각각 채널을 꽉 채워서 이동이 어려우므로, 도 3b와 같이 유체 1이 채널의 일부만을 채운 실시예를 고려할 수 있다. 도 3b에서도 유체 1이 자성 유체이고, 유체 2가 비자성의 유체일 수 있으며, 커패시턴스 C1이 최저가 되고, 커패시턴스 C2가 최고가 될 수 있다.

도 4a 및 도 4e는 자성 유체 기반의 에너지 수확 장치의 챔버들을 나타낸 도면이다.

실시예에 다른 챔버(100) 내에는 서로 다른 물성을 가지고 서로 섞이지 않는 적어도 2개의 유체가 될 수 있다. 챔버(100)는 원기둥이나 다각기둥 형상일 수 있는데, 내부에 밀폐된 공간이 형성되어 제1 유체(160)와 제2 유체(150)를 저장할 수 있어야 하며, 제1 전극(110)과 제2 전극(115)이 배치될 수 있도록 서로 마주 보는 2개의 면이 플랫(flat)할 수 있다. 챔버(100) 내부에 배치된 제1 유체(160)와 제2 유체(150)는 서로 반응하여 섞이지 않아야 하며, 자기력의 변화에 의하여 챔버 내부의 유체가 유동할 수 있도록 적어도 하나의 유체는 자성을 가져야 하며 본 실시예에서는 제2 유체(150)가 자성을 가질 수 있다.

챔버(100)에서 제1 유체(160)와 제2 유체(150)를 수용하는 하우징(170)은 비도전성 물질로 이루어져서, 전도성 유체와의 단락을 방지할 수 있다. 제1 전극(110)과 제2 전극(115)은 도전성 물질로 이루어지고, 알루미늄(Ag)이나 은(Ag) 등의 금속으로 이루어질 수 있다. 도 3a에 도시된 실시예에서 제1 유체(160)와 제1 전극(110)의 사이에 제1 유전막(120)이 배치되고, 제2 유체(150)와 제2 전극(115)의 사이에 제2 유전막(125)이 배치되고 있으며, 도 3b에 도시된 실시예에서는 제1 유전막(120) 만이 배치되고 있다. 제1 유전막(120)과 제2 유전막(125)는 하나 또는 두 개의 층으로 이루어질 수 있다.

제1 유체(160)와 제2 유체(150)의 경계가 곡면으로 도시되고 있으나 다른 형상일 수도 있고, 각각의 부피 내지 질량은 서로 동일하지 않을 수도 있으나 커패시턴스의 변화를 일으키기 위하여 자성을 띤 유체의 부피 내지 질량이 너무 적지 않아야 한다.

본 실시예에서 챔버(100)에 형성되는 자기장의 변화에 따라 제1 유체(160) 및/또는 제2 유체(150)가 이동하려면 제1 유체(160)와 제2 유체(150) 중 적어도 하나는 자성을 가질 수 있다. 그리고, 제1 유체(160)와 제2 유체(150)는 액체 외에 기체일 수도 있다.

예를 들어, 제1 유체(160)가 공기이고 제2 유체(150)가 자성 유체일 수 있고, 이때 제2 유체(150)는 전도성을 가질 수 있다. 그리고, 제1 유체(160)가 전도성 유체일 수 있고 제2 유체(150)가 자성 유체일 수 있는데, 이때 제2 유체(150)는 비전도성일 수 있다. 그리고, 제1 유체(160)가 유전성 유체이고 제2 유체(150)는 자성 유체일 수 있으며, 이때 제2 유체(150)는 전도성 유체일 수 있다.

즉, 제1 유체(160)와 제2 유체(150)는 서로 섞이지 않아야 하고 서로 반응하지 않을 수 있으며, 둘 중 하나는 자성을 가져서 자기장의 변화에 따라 챔버(100)에서의 커패시턴스를 변화시킬 수 있다. 만약 제1 유체(160)와 제2 유체(150)가 모두 자성을 가지더라도 자기장의 변화에 따라 제1 유체(160)와 제2 유체(150)의 유동이 발생할 수는 있으나, 제1 유체(160)와 제2 유체(150) 사이의 자기력에 의하여 유동이 상술한 경우보다 적을 수 있다.

또한, 챔버(100)에서 커패시턴스의 변화를 위하여 제1 유체(160)와 제2 유체(150) 중 하나는 전도성이고 다른 하나는 비전도성일 수 있다. 제1 유체(160)와 제2 유체(150)가 모두 전도성일 경우, 챔버(100) 내에서 제1 유체(160)와 제2 유체(150) 사이의 자기력에 의하여 이동하더라고 커패시턴스의 변화를 일으키지 못할 수 있다.

도 4c 내지 도 4e에 도시된 실시예에서, 도 4a에 도시된 챔버(100)의 구조가 개략적으로 도시되고 있으며, 챔버(100)는 제1 유체(160)와 제2 유체(150)와 제1 전극(110)과 제2 전극(115) 및 제1 유전막(120)을 포함하여 이루어진다. 에너지 수확 장치에서 챔버(100)의 구조는 도시된 구조 외에 상술한 실시예를 모두 포함할 수 있다.

챔버(100)의 외부에는 챔버(100) 내부의 자기장을 변화시키는 자석(200)이 배치되는데, 자석(200)은 도시된 N극과 S극을 갖는 통상의 자석 외에 자기장을 변화시킬 수 있는 다른 장치일 수 있는데 영구자석이나 전자석이 사용될 수 있다.

도 4c에 도시된 실시예에서, 자석(200)이 제2 유체(150)의 중앙 영역과 대응하여 배치되고, 제1 유체(160)와 제2 유체(150)의 경계도 자석(200)과 대응되는 영역에서 변하고 있다. 자석(200)의 위치는 도시된 것과 상이할 수 있는데, 이때 제1 유체(160)와 제2 유체(150)의 경계도 변할 수 있다.

도 4d에 도시된 실시예에서 2개의 자석(200)이 도시되고 있으며 2개의 자석(200)은 챔버(100)와 마주보는 자극의 방향을 서로 달리하여 배치되고 있고, 도 4e에 도시된 실시예는 도 4b의 실시예와 유사하나 2개의 자석(200)은 챔버(100)와 마주보는 자극의 방향을 서로 동일하게 하여 배치되고 있다.

도 4c 내지 도 4e에서 각 장치에서 발생하는 커패시턴스는, 제1 전극(110)과 제2 전극(115)의 거리와 단면적이 고정되어 있으므로 제1 전극(120)과 제2 전극(115)의 사이에 배치되는 물질의 유전율에 비례하게 되고, 물질의 유전율의 변화가 많을수록 즉, 제1 유체(160)과 제2 유체(150)의 유동이 많을수록 커패시턴스가 증가할 수 있다.

따라서, 도 4c에 도시된 구조의 챔버보다는 도 4d 내지 도 4e에 도시된 구조의 챔버의 커패시턴스가 상대적으로 클 수 있다.

도 5는 에너지 수확 장치에서 전류가 생성되는 원리를 나타낸 도면이다.

챔버(100)의 내부에 제1 유체(160)와 제2 유체(150)가 배치되고, 자석(미도시)의 상대운동에 따른 자기장의 변하에 의하여 제1 유체(160)와 제2 유체(15-)이 챔버(100) 내부에서 유동할 수 있고, 이때 제1 전극(120)과 제2 전극(115) 사이에 커패시턴스의 변화가 발생할 수 있다.

도 5에서 제1 유체(160)가 유전성 유체이고, 제2 유체(150)가 자성을 띤 전도성 유체인 경우, 자석(미도시)에 의하여 형성된 자기장에 의하여 제2 유체(150)는 자기장의 방향에 따라 힘을 받아서 유동을 할 수 있으며 이때 제1 유체(160)도 유동을 할 수 있고, 제1 유체(160)는 유전체이나 전기적으로 극성을 띤 분자들로 이루어진 경우 극성 분자들이 자기장의 방향에 따라 배열되어 유전 분극을 나타낼 수 있다.

제1 전극(120)과 제2 전극(115)은 각각 외부의 직류 바이어스 전압(DC bias voltage)와 연결되어, 제2 유체(150)의 유동과 제1 유체(160)의 유전 분극에 의하여 제1 전극(120)과 제2 전극(115) 사이에서 발생된 커패시턴스의 변화는 전류를 생성할 수 있다.

도 6a 및 도 6b는 에너지 수확 장치의 일실시예들을 나타낸 도면이다.

도 6a에서 하우징(170) 내에 에너지 수확 장치가 도시되고 있는데, (a)의 A-A'방향의 단면도가 (b)이다. 즉, 에너지 수확 장치는 도넛의 몸체와 같은 채널 형상으로 배치되고 있는 점에서 도 4a에서 원기둥으로 배치된 점에서 상이하다. (c)와 (d)에서 에너지 수확 장치의 일예들이 도시되고 있다.

하우징(170)이 원운동을 하거나, 자석이 원운동을 하면 도전유체(전도성 유체)와 자성유체(비전도성 유체)가 이동할 때 주로 도전유체의 이동에 의하여 커패시턴스에 변화가 발생할 수 있다.

도 6a에서 자석 또는 하우징의 회전 중에, (c)와 같이 자석과 자성 유체와의 사이에 전극이 배치될 때 커패시턴스가 최소가 될 수 있고, (d)와 같이 자성 유체가 전극과 대응되지 않을 때 커패시턴스가 최대가 될 수 있다.

도 6b에 도시된 실시예는 하우징(170) 내에서 에너지 수확 장치가 채널형이 아니고, 셀형으로 배치되고 있다. 도 6b에서도 자석 또는 하우징의 회전 중에, (c)와 같이 자석과 자성 유체와의 사이에 전극이 배치될 때 커패시턴스가 최소가 될 수 있고, (d)와 같이 자성 유체가 전극과 대응되지 않을 때 커패시턴스가 최대가 될 수 있다.

도 7a 및 도 7c는 에너지 수확 장치의 어레이 구성의 일실시예들을 나타낸 도면이다.

도 7a에 도시된 실시예에서 복수 개의 챔버(100)가 배치되는데, 각각의 챔버는 도 4a 내지 도 4e에 도시된 바와 같이 내부에 제1 유체와 제2 유체가 각각 배치되고 있으며, 자석(200)이 도시된 바와 같이 각각의 챔버(100)에 대하여 선형으로 상대운동할 수 있다.

도 7b에 도시된 실시예에서 각각의 챔버(100)는 제1 플레이트(250a)에 배치되고, 자석들(200)은 제2 플레이트(250b)에 배치되고 있다. 제1 플레이트(250a)와 제2 플레이트(250b)가 서로 반대 방향으로 이동하는 것이 도시되고 있는데, 둘 중 하나만 이동하는 경우라도 제1 플레이트(250a)와 제2 플레이트(250b)가 서로 상대운동하면 챔버(100) 내의 유체 들의 유동에 의하여 챔버(100) 내부의 커패시턴스의 변화가 발생할 수 있다.

도 7c에 도시된 실시예에서 원형의 제1 플레이트(260a)와 제2 플레이트(260b)가 배치되고 있으며, 제1 플레이트(260a)와 제2 플레이트(260b) 상에 각각 챔버(100)들과 자석들(200)이 배치되고 있다. 이때, 도시된 바와 같이 제1 플레이트(260a)가 고정되고 제2 플레이트(260b)가 회전하거나 또는 반대로 제1 플레이트(260a)가 회전하고 제2 플레이트(260b)가 고정된 경우, 챔버(100)의 유체들과 자석은 상대적으로 원형 운동을 하게 되어 챔버(100) 내의 유체 들의 유동에 의하여 챔버(100) 내부의 커패시턴스의 변화가 발생할 수 있다.

도 7a 내지 도 7c에 도시된 실시예에서, 각각의 챔버(100)의 사이에 고투자율의 재료를 배치하면, 자기력의 세기를 높여서 챔버(100) 내부의 자성 유체의 유동을 빨리하여 커패시턴스의 변화 속도를 크게 할 수 있다. 즉, 철 등의 강자성체나 페리 자성체와 같이 투자율이 큰 재료를 각각의 챔버(100)의 사이에 배치하면, 자성 유체에 가해지는 자기장의 세기 내지 자기장의 변화의 세기를 크게 하여 자성 유체의 유동을 촉진할 수 있다.

또한, 자석(200)이 일정한 속도로 접근 내지 후퇴하거나 서로 다른 방향의 극성으로 배치된 자석이 주기적으로 접근하게 되면, 챔버(100) 내부의 유체의 유동이 일정한 주기로 반복될 수 있어서 커패시턴스의 변화가 일정한 진동수를 갖게 되어 고효율의 에너지 수확이 가능할 수도 있다.

상술한 실시예에 따른 에너지 수확 장치는, 자석의 움직임에 따라 자성 유체가 운동하고, 이에 따라 전도성 유체도 이동하게 되므로, 정전기(Electrostatic) 에너지를 발생시킬 수 있다. 유체를 매질로 사용하므로 커패시턴스의 차이 값이 커져서 고효율일 수 있고, 전극과 자성유체 간에 유전체 사용하여 유전율 향상에 의하여 고효율을 기대할 수 있으며, 자석 및 전극의 배열을 조절하여 동작 주파수 상승도 가능할 수 있다.

이상에서 실시예를 중심으로 설명하였으나 이는 단지 예시일 뿐 본 발명을 한정하는 것이 아니며, 본 발명이 속하는 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 본 실시예의 본질적인 특성을 벗어나지 않는 범위에서 이상에 예시되지 않은 여러 가지의 변형과 응용이 가능함을 알 수 있을 것이다. 예를 들어, 실시예에 구체적으로 나타난 각 구성 요소는 변형하여 실시할 수 있는 것이다. 그리고 이러한 변형과 응용에 관계된 차이점들은 첨부된 청구 범위에서 규정하는 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

100: 챔버 110: 제1 전극
115: 제2 전극 120: 제1 유전막
125: 제2 유전막 150: 제2 유체
160: 제1 유체 170: 하우징
200: 자석 250a, 260a: 제1 플레이트
250b, 260b: 제2 플레이트

Claims

에너지 수확 장치에 있어서,
제1 전극과 제2 전극이 배치된 챔버;
상기 제2 전극과 상기 챔버의 사이에 배치된 제2 유전막;
상기 챔버 내부에 배치된 제1 유체와 자성의 제2 유체; 및
상기 챔버의 외부에 배치되고, 상기 챔버 내부의 자력을 변화시키는 자석을 포함하고,
상기 에너지 수확 장치는
상기 챔버를 복수 개 포함하고, 상기 복수 개의 챔버 사이에 고투자율의 재료가 배치되는 것을 특징으로 하는 에너지 수확 장치.
제1 항에 있어서,
상기 제2 유체는 전도성 또는 비전도성인 에너지 수확 장치.
제1 항에 있어서,
상기 제1 유체는 에어, 전도성 유체 및 비전도성 유체 중 어느 하나인 에너지 수확 장치.
제1 항에 있어서,
상기 챔버는 채널형 또는 원기둥 또는 다각기둥 형상이고, 상기 제1 전극과 제2 전극은 상기 챔버의 서로 마주보는 면에 각각 배치되는 에너지 수확 장치.
제1 항에 있어서,상기 제2 유전막은,
하나 또는 2개의 층으로 이루어지고, 상기 제2 전극과 접촉하는 에너지 수확장치.
제1 항에 있어서,
상기 제1 전극과 상기 챔버의 사이에 배치된 제1 유전막을 더 포함하는 에너지 수확 장치.
제6 항에 있어서, 상기 제1 유전막은,
하나 또는 2개의 층으로 이루어지고, 상기 제1 전극과 접촉하는 에너지 수확장치.
제1 항에 있어서,
상기 자석은 상기 제1 유체와 제2 유체에 대하여 상대 이동하는 에너지 수확 장치.
제8 항에 있어서,
상기 자석은 상기 제1 유체와 제2 유체에 대하여 선형운동하는 에너지 수확 장치.
제8 항에 있어서,
상기 자석은 상기 제1 유체와 제2 유체에 대하여 회전 운동하는 에너지 수확 장치.
제10 항에 있어서,
상기 자석은 제1 플레이트 상에 배치되고, 상기 챔버는 제2 플레이트 상에 배치되는 에너지 수확 장치.
제11 항에 있어서,
상기 제1 플레이트와 제2 플레이트는 상대적으로 선형 운동하는 에너지 수확 장치.
제11 항에 있어서,
상기 제1 플레이트와 제2 플레이트는 상대적으로 회전 운동하는 에너지 수확 장치.
제1 항에 있어서,
상기 자석은 적어도 하나가 배치되는 에너지 수확 장치.
◈청구항 15은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.◈

제14 항에 있어서,
상기 자석은 상기 챔버의 일면에 배치된 에너지 수확 장치.
◈청구항 16은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.◈

제15 항에 있어서,
상기 자석은 적어도 2개가 배치되고, 상기 자석은 각각의 자극이 서로 반대 방향으로 배치된 에너지 수확 장치.
◈청구항 17은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.◈

제16 항에 있어서,
상기 자석은 적어도 2개의 자석은 라인(line)형 또는 원형으로 배치된 에너지 수확 장치.
◈청구항 18은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.◈

제16 항에 있어서,
상기 2개의 자석은 각각의 자극이 서로 동일한 방향으로 배치된 에너지 수확 장치.
◈청구항 19은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.◈

제1 항에 있어서,
상기 자석은 적어도 2개가 배치되고, 상기 2개의 자석은 상기 챔버를 사이에 두고 서로 마주보고 배치되는 에너지 수확 장치.
◈청구항 20은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.◈

제19 항에 있어서,
상기 2개의 자석은 동일한 자극이 서로 마주보게 배치되는 에너지 수확 장치.
제1 항 내지 제20 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 제1 전극과 제2 전극은 바이어스 전압에 연결된 에너지 수확 장치.