KR102084747B1 - The self-generating umbrella - Google Patents

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Abstract

A self-generating umbrella according to an embodiment of the present invention comprises: a body part including an umbrella shaft with a handle; a plurality of umbrella frames whose one side is coupled to an upper part of the body part to be rotatable relative to the body part; a power generation part provided on the umbrella frames and including a plurality of piezoelectric elements for converting pressure from rain into electrical energy; a power storage part for storing electrical energy converted in the power generation part; and a control part for controlling electrical energy stored in the power storage part, wherein the umbrella frame is formed of a shape-memory alloy whose shape is deformed in response to heat, and the control part may control the current for shape deformation of the umbrella frame using the stored electrical energy.

Description

자가발전 가능한 우산{THE SELF-GENERATING UMBRELLA}Self-generating umbrella {THE SELF-GENERATING UMBRELLA}

본 발명은 자가발전 가능한 우산에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 열에 반응하여 형상이 변형되는 형상 기억 합금으로 형성된 우산 살에 복수개의 압전소자가 부착되어 비에 의해 발생되는 압력을 전기에너지로 변환시키고, 제어부에서는 변환된 전기에너지를 이용하여 우산 살의 형상을 변형시키기 위해 전류 제어가 수행되는 자가발전 가능한 우산에 관한 것이다.The present invention relates to a self-generating umbrella, and more particularly, a plurality of piezoelectric elements are attached to an umbrella flesh formed of a shape memory alloy that is deformed in response to heat to convert pressure generated by rain into electrical energy. The controller relates to a self-generating umbrella in which current control is performed to deform the shape of the umbrella flesh using the converted electric energy.

에너지 하베스팅(energy harvesting)은 일상적으로 버려지거나 사용하지 않는 작은 에너지를 수확하여 사용 가능한 전기 에너지로 변환해주는 기술을 지칭하는데, 지구 에너지 고갈 문제가 심각해짐에 따라 신재생 에너지 기술로 각광받고 있다.Energy harvesting refers to a technology that harvests and converts small, unused or unused energy into usable electrical energy, and is emerging as a renewable energy technology as the global energy depletion problem becomes serious.

최근에는 압전소자를 이용한 에너지 하베스팅 기술들이 개발되고 있는데, 압전소자는 기계적 압력을 인가하면 전압이 발생하고, 전압을 인가하면 기계적 변형이 생기는 압전 효과를 이용한 소자로써, 외력을 가하면 전기적 분극이 일어나 전위차가 생기는 성질을 이용한 소자를 일컫는다.Recently, energy harvesting technologies using piezoelectric elements have been developed. Piezoelectric elements use a piezoelectric effect that generates voltage when mechanical pressure is applied and mechanical deformation when voltage is applied. Electrical polarization occurs when an external force is applied. A device using the property of generating a potential difference is referred to.

우산은 우천 시 비를 피하게 해주는 도구로써, 우산에도 압전소자가 활용되어 전기에너지를 발생시킬 수 있고, 발생된 전기에너지가 다양한 측면에서 사용될 수 있다.Umbrella as a tool to avoid rain in the rain, the piezoelectric element is also used in the umbrella can generate electrical energy, the generated electrical energy can be used in various aspects.

특히, 사람의 힘을 이용하여 수동으로 펼치는 우산과 달리 자동으로 우산을 펼치고 접을 수 있는 자동 우산에는 자동 조작을 위한 모터와 같은 전기기기가 필요할 수 있는데, 압전소자를 이용하여 발생된 전력을 우산의 자동 조작을 위해 이용하는 구조적인 특징이 있는 우산은 아직 개발된 바 없다.In particular, unlike an umbrella that is unfolded manually using human power, an automatic umbrella that can be unfolded and folded automatically may require an electric device such as a motor for automatic operation. Umbrellas with structural features used for automatic operation have not yet been developed.

더불어, 우산 살을 형상 기억 합금을 이용하여 제작함으로써 압전 소자에 의한 발전 효율을 높이기 위한 형상 변형가능한 우산도 개발되고 있지 않은 실정이다.In addition, an umbrella having a shape deformable for improving the power generation efficiency of the piezoelectric element by manufacturing an umbrella flesh using a shape memory alloy has not been developed.

1. 대한민국 공개특허공보 제10-2010-0043500호 (2010.04.29)1. Republic of Korea Patent Publication No. 10-2010-0043500 (2010.04.29)

본 발명은 전술한 바와 같은 기술 개발 요구에 따라 안출된 것으로서, 압전 소자를 이용한 발전 효율을 높이기 위해 형상 기억 합금을 이용하여 우산 살의 형상이 변형될 수 있는 우산을 제공하고자 함에 그 목적이 있다.The present invention has been made in accordance with the above-described technical development needs, and an object of the present invention is to provide an umbrella that can be modified in the shape of the umbrella flesh by using a shape memory alloy in order to increase the power generation efficiency using a piezoelectric element.

본 발명의 일 실시 예로써, 자가발전 가능한 우산이 제공될 수 있다.As an embodiment of the present invention, a self-generating umbrella may be provided.

본 발명의 일 실시 예에 따른 자가발전 가능한 우산은 손잡이가 구비된 우산대가 포함된 바디부, 일측이 바디부의 상단에 결합되어 바디부를 기준으로 회전 가능하도록 형성된 복수개의 우산 프레임, 우산 프레임 상에 구비되어 비로 인한 압력을 전기에너지로 변환하기 위한 복수의 압전소자가 포함된 발전부, 발전부에서 변환된 전기에너지를 저장하기 위한 전력저장부 및 전력저장부에 저장된 전기에너지를 제어하기 위한 제어부가 포함되고, 우산 프레임은 열에 반응하여 형상이 변형되는 형상기억합금으로 형성되어 있고, 제어부에서는 저장된 전기에너지를 이용하여 우산 프레임의 형상 변형을 위한 전류가 제어될 수 있다.Self-developable umbrella according to an embodiment of the present invention is provided with a plurality of umbrella frame, umbrella frame formed to be rotatable based on the body portion coupled to the top of the body portion, the body portion including an umbrella stand provided with a handle And a power generation unit including a plurality of piezoelectric elements for converting pressure due to rain into electrical energy, a power storage unit for storing the converted electrical energy in the power generation unit, and a control unit for controlling the electrical energy stored in the power storage unit. In addition, the umbrella frame is formed of a shape memory alloy that is deformed in response to heat, and the control unit may control the current for the shape deformation of the umbrella frame by using the stored electrical energy.

본 발명의 일 실시 예에 따른 자가발전 가능한 우산은 우산 프레임의 회전에 따라 우산대의 길이방향으로 이동가능한 슬라이딩부, 일측이 우산 프레임의 소정의 위치에 회전 가능하게 결합되고, 타측이 슬라이딩부에 회전 가능하게 결합됨으로써 우산 프레임과 슬라이딩부를 연결하는 연결부, 우산대의 외면에 구비된 슬라이딩부의 이동을 위한 전동레일부 및 전동레일부를 구동하기 위한 전동 모터가 포함된 구동부가 더 포함되고, 제어부에서는 저장된 전기에너지를 이용하여 구동부에 의하여 슬라이딩부를 이동시킴으로써 우산 프레임이 회전하도록 할 수 있다.Self-powered umbrella according to an embodiment of the present invention is a sliding portion movable in the longitudinal direction of the umbrella stand according to the rotation of the umbrella frame, one side is rotatably coupled to a predetermined position of the umbrella frame, the other side is rotated to the sliding portion The coupling unit may further include a driving unit including a connection unit connecting the umbrella frame and the sliding unit, an electric rail unit for moving the sliding unit provided on the outer surface of the umbrella stand, and an electric motor for driving the electric rail unit. The umbrella frame may be rotated by moving the sliding unit by the driving unit using the.

본 발명의 일 실시 예에 따른 자가발전 가능한 우산에는 사용자의 입력 신호에 따라 구동부가 동작되도록 하기 위한 신호입력부가 더 포함될 수 있다.The self-generating umbrella according to an embodiment of the present invention may further include a signal input unit for operating the driving unit according to the user's input signal.

본 발명의 일 실시 예에 따른 자가발전 가능한 우산의 제어부에서는 전류 제어를 통해 우산 프레임의 일 부분이 우산대와 수직이 되도록 우산 프레임의 형상을 변형시킬 수 있다.In the controller of the self-generating umbrella according to an embodiment of the present invention, the shape of the umbrella frame may be modified such that a part of the umbrella frame is perpendicular to the umbrella stand through current control.

본 발명의 일 실시 예로서 제공되는 자가발전 가능한 우산에 따르면, 복수개의 압전 소자가 구비된 우산 살이 형상 기억 합금으로 형성됨으로써 압전 소자를 이용한 발전 효율을 높일 수 있는 형상으로 우산 살이 변형됨으로써 우산의 개폐가 자동적으로 수행될 수 있는 효과가 있다.According to the self-powered umbrella provided as an embodiment of the present invention, the umbrella flesh with a plurality of piezoelectric elements is formed of a shape memory alloy, the umbrella flesh is deformed into a shape that can increase the power generation efficiency using the piezoelectric element, opening and closing the umbrella There is an effect that can be performed automatically.

도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 자가발전 가능한 우산의 예시도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 자가발전 가능한 우산의 우산 프레임의 형상이 변형된 상태를 나타낸 예시도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 자가발전 가능한 우산이 접혀진 상태를 나타낸 예시도이다.
1 is an exemplary view of a self-generating umbrella according to an embodiment of the present invention.
Figure 2 is an exemplary view showing a state in which the shape of the umbrella frame of the self-generating umbrella according to an embodiment of the present invention is deformed.
3 is an exemplary view showing a state in which a self-powered umbrella is folded according to an embodiment of the present invention.

본 명세서에서 사용되는 용어에 대해 간략히 설명하고, 본 발명에 대해 구체적으로 설명하기로 한다.Terms used herein will be briefly described, and the present invention will be described in detail.

본 발명에서 사용되는 용어는 본 발명에서의 기능을 고려하면서 가능한 현재 널리 사용되는 일반적인 용어들을 선택하였으나, 이는 당 분야에 종사하는 기술자의 의도 또는 판례, 새로운 기술의 출현 등에 따라 달라질 수 있다. 또한, 특정한 경우는 출원인이 임의로 선정한 용어도 있으며, 이 경우 해당되는 발명의 설명 부분에서 상세히 그 의미를 기재할 것이다. 따라서 본 발명에서 사용되는 용어는 단순한 용어의 명칭이 아닌, 그 용어가 가지는 의미와 본 발명의 전반에 걸친 내용을 토대로 정의되어야 한다. The terms used in the present invention have been selected as widely used general terms as possible in consideration of the functions in the present invention, but this may vary according to the intention or precedent of the person skilled in the art, the emergence of new technologies, and the like. In addition, in certain cases, there is a term arbitrarily selected by the applicant, and in this case, the meaning will be described in detail in the description of the invention. Therefore, the terms used in the present invention should be defined based on the meanings of the terms and the general contents of the present invention, rather than simply the names of the terms.

명세서 전체에서 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있음을 의미한다. 또한, 명세서에 기재된 "...부", "모듈" 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어 또는 소프트웨어로 구현되거나 하드웨어와 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다. 또한, 명세서 전체에서 어떤 부분이 다른 부분과 "연결"되어 있다고 할 때, 이는 "직접적으로 연결"되어 있는 경우뿐 아니라, "그 중간에 다른 구성을 사이에 두고" 연결되어 있는 경우도 포함한다.When any part of the specification is to "include" any component, this means that it may further include other components, except to exclude other components unless specifically stated otherwise. In addition, the terms "... unit", "module", etc. described in the specification mean a unit that processes at least one function or operation, which may be implemented by hardware or software or a combination of hardware and software. . In addition, when a part of the specification is said to be "connected" with another part, this includes not only the case of "directly connected", but also "connected with a different configuration in the middle".

아래에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명의 실시 예를 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시 예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다. DETAILED DESCRIPTION Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings so that those skilled in the art may easily implement the present invention. As those skilled in the art would realize, the described embodiments may be modified in various different ways, all without departing from the spirit or scope of the present invention. In the drawings, parts irrelevant to the description are omitted in order to clearly describe the present invention, and like reference numerals designate like parts throughout the specification.

이하 첨부된 도면을 참고하여 본 발명을 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

본 발명의 일 실시 예로써, 자가발전 가능한 우산(10)이 제공될 수 있다.As an embodiment of the present invention, a self-generating umbrella 10 may be provided.

도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 자가발전 가능한 우산(10)의 예시도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 자가발전 가능한 우산(10)의 우산 프레임(100)의 형상이 변형된 상태를 나타낸 예시도이며, 도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 자가발전 가능한 우산(10)이 접혀진 상태를 나타낸 예시도이다.1 is an exemplary view of a self-generating umbrella 10 according to an embodiment of the present invention, Figure 2 is a shape of the umbrella frame 100 of the self-generating umbrella 10 according to an embodiment of the present invention 3 is an exemplary view illustrating a modified state, and FIG. 3 is an exemplary view illustrating a folded state of a self-generating umbrella 10 according to an exemplary embodiment of the present invention.

도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 자가발전 가능한 우산은 손잡이가 구비된 우산대가 포함된 바디부(400), 일측이 바디부(400)의 상단에 결합되어 (400)를 기준으로 회전 가능하도록 형성된 복수개의 우산 프레임(100), 우산 프레임(100) 상에 구비되어 비로 인한 압력을 전기에너지로 변환하기 위한 복수의 압전소자(110)가 포함된 발전부, 발전부에서 변환된 전기에너지를 저장하기 위한 전력저장부(200) 및 전력저장부(200)에 저장된 전기에너지를 제어하기 위한 제어부(미도시)가 포함되고, 우산 프레임(100)은 열에 반응하여 형상이 변형되는 형상기억합금으로 형성되어 있고, 제어부(미도시)에서는 저장된 전기에너지를 이용하여 우산 프레임(100)의 형상 변형을 위한 전류가 제어될 수 있다.Referring to FIG. 1, a self-generating umbrella according to an embodiment of the present invention includes a body part 400 including an umbrella stand provided with a handle, and one side thereof is coupled to an upper end of the body part 400 based on 400. A plurality of umbrella frame 100 formed to be rotatable, provided on the umbrella frame 100, the power generation unit, including a plurality of piezoelectric elements 110 for converting the pressure due to rain into electrical energy converted from the power generation unit A power storage unit 200 for storing electrical energy and a control unit (not shown) for controlling the electrical energy stored in the power storage unit 200 is included, the umbrella frame 100 is a shape that is deformed in response to heat It is formed of a memory alloy, the control unit (not shown) can be used to control the current for the shape deformation of the umbrella frame 100 using the stored electrical energy.

본 발명의 일 실시 예에 따른 자가발전 가능한 우산(10)에는 상기 복수개의 우산 프레임(100)과 결합되어 연결될 수 있는 방수 필름이 더 포함될 수 있는데, 상기 발전부의 압전소자(110)들은 방수 필름 상에 추가적으로 구비될 수 있다.Self-powered umbrella 10 according to an embodiment of the present invention may further include a waterproof film that can be coupled to the plurality of umbrella frames 100, the piezoelectric elements 110 of the power generation unit on the waterproof film It may be provided in addition to.

또한, 본 발명에서 사용되는 압전소자(110)는 다양한 방식으로 구동되는 압전소자(110)가 포함될 수 있고, 발전부에는 비 또는 바람에 의해 발생되는 진동을 전기 에너지로 변환하기 위한 소자는 물론 사용자가 우산을 사용하면서 걷는 경우 발생할 수 있는 진동을 전기 에너지로 변환하기 위한 소자도 포함될 수 있다.In addition, the piezoelectric element 110 used in the present invention may include a piezoelectric element 110 that is driven in a variety of ways, the power generation unit is a device for converting vibration generated by rain or wind into electrical energy as well as the user The device may also include a device for converting vibrations into electrical energy that may occur when walking while using an umbrella.

본 발명의 제어부(미도시)에서는 전력 저장부에 저장된 전기 에너지가 제어되는데, 후술하는 바와 같이 저장된 전기 에너지를 이용하여 우산 프레임(100)의 형상 변형을 위한 전류가 제어되거나 전동레일부를 구동하기 위한 전동 모터의 제어도 수행될 수 있다. 즉, 본 발명의 제어부(미도시)에서는 우산의 개폐 혹은 우산 프레임(100)의 형상 변형은 물론 우산 내 전기적 신호로 구동 혹은 동작가능한 구성요소들의 제어가 수행될 수 있다.In the control unit (not shown) of the present invention, the electric energy stored in the power storage unit is controlled, and as described below, the current for controlling the shape of the umbrella frame 100 is controlled by using the stored electric energy or for driving the electric rail unit. Control of the electric motor can also be performed. That is, in the controller (not shown) of the present invention, the opening and closing of the umbrella or the deformation of the shape of the umbrella frame 100, as well as the control of components that can be driven or operated by an electric signal in the umbrella can be performed.

본 발명의 우산 프레임(100)은 열에 반응하여 형상이 변형될 수 있는 형상 기억 합금으로 형성될 수 있다. 상기 형상기억합금은 열에 의하여 반응하는 다양한 열반응 물질인 형상 기억 수지(shape memory resin), 형상 기억 고분자(shape memory polymer), 탄소 나노 튜브(carbon nanotube), 폴리 에틸렌(polyethylene), 폴리 아미드(polyamide), 나일론(nylon) 등의 소재 혹은 재료를 이용하여 형성될 수 있다. 또한, 우산 프레임(100)에는 제어부(미도시)에 의해서 제어된 전류가 흐름으로써 열이 발생할 수 있는 저항(resister)이 더 포함될 수 있고, 상기 저항은 라인(line) 형태로 형성되어 상기 우산 프레임(100)에 권취될 수 있다. 다만, 형상 기억 합금으로 형성된 우산 프레임(100)에 열을 가하는 방법은 상기와 같은 저항을 권취하는 방법 외에도 다른 여러 방법들이 사용될 수 있는 것으로 상기와 같은 방법에 제한되는 것은 아니다.The umbrella frame 100 of the present invention may be formed of a shape memory alloy that can be deformed in response to heat. The shape memory alloy is a shape memory resin (shape memory resin), shape memory polymer (carbon nanotube), polyethylene, polyamide, polyamide ), Or may be formed using a material such as nylon (nylon). In addition, the umbrella frame 100 may further include a resistor that may generate heat as a current controlled by a controller (not shown) flows, and the resistor is formed in a line shape to form the umbrella frame. It can be wound up to 100. However, the method of applying heat to the umbrella frame 100 formed of a shape memory alloy may be used in addition to the method of winding the resistance as described above, but is not limited to the above method.

본 발명의 일 실시 예에 따른 자가발전 가능한 우산(10)의 제어부(미도시)에서는 전류 제어를 통해 우산 프레임(100)의 일 부분이 우산대와 수직이 되도록 우산 프레임(100)의 형상을 변형시킬 수 있다. 도 2를 참조하면, 도 2에서는 우산 프레임(100)의 일 부분이 우산대와 수직을 이루도록 우산 프레임(100)의 형상이 변형된 상태를 확인할 수 있다.In the controller (not shown) of the self-generating umbrella 10 according to an embodiment of the present invention, the shape of the umbrella frame 100 may be modified so that a part of the umbrella frame 100 is perpendicular to the umbrella stand through current control. Can be. Referring to FIG. 2, in FIG. 2, the shape of the umbrella frame 100 is deformed so that a part of the umbrella frame 100 is perpendicular to the umbrella stand.

상기 도 2에 도시된 바와 같이 우산 프레임(100)의 형상이 변형된 경우 우산 프레임(100)에 구비된 압전 소자가 하늘을 바라보는 방향으로 정렬될 수 있고, 이 경우에 압전 소자를 활용한 발전 효율이 증대될 수 있다.As shown in FIG. 2, when the shape of the umbrella frame 100 is deformed, the piezoelectric elements provided in the umbrella frame 100 may be aligned in a direction facing the sky, and in this case, power generation using the piezoelectric elements Efficiency can be increased.

다만, 도 2에 도시된 우산 프레임(100)의 변형 형태는 예시적인 것에 불과하고, 압전 소자의 발전 효율을 높이기 위한 다양한 형상으로 변형될 수 있다. 또한, 후술하는 바와 같이 전동 모터가 포함된 구동부를 이용하여 우산 프레임(100)이 회전하도록 하는 것이 아닌 형상 기억 합금을 이용하여 기억된 접힌 형상으로 우산 프레임(100)이 변형되도록 할 수 있음은 물론이다.However, the modified form of the umbrella frame 100 shown in FIG. 2 is merely exemplary, and may be modified into various shapes for increasing power generation efficiency of the piezoelectric element. In addition, the umbrella frame 100 may be deformed into a folded shape stored using a shape memory alloy instead of rotating the umbrella frame 100 by using a driving unit including an electric motor as described below. to be.

이하에서는, 우산이 자동으로 접히거나 펴지기 위해 슬라이딩부(410), 연결부(420), 전동레일부(430) 및 구동부(440)가 더 포함된 본 발명의 자가발전 가능한 우산(10)에 대하여 설명한다.Hereinafter, the self-generating umbrella 10 of the present invention further includes a sliding part 410, a connecting part 420, an electric rail part 430, and a driving part 440 so that the umbrella is automatically folded or unfolded. Explain.

즉, 도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이 본 발명의 일 실시 예에 따른 자가발전 가능한 우산(10)은 우산 프레임(100)의 회전에 따라 우산대의 길이방향으로 이동가능한 슬라이딩부(410), 일측이 우산 프레임(100)의 소정의 위치에 회전 가능하게 결합되고, 타측이 슬라이딩부에 회전 가능하게 결합됨으로써 우산 프레임(100)과 슬라이딩부(410)를 연결하는 연결부(420), 우산대의 외면에 구비된 슬라이딩부의 이동을 위한 전동레일부(430) 및 전동레일부(430)를 구동하기 위한 전동 모터가 포함된 구동부(440)가 더 포함되고, 제어부(미도시)에서는 저장된 전기에너지를 이용하여 구동부(440)에 의하여 슬라이딩부(410)를 이동시킴으로써 우산 프레임(100)이 회전하도록 할 수 있다. 또한, 본 발명의 일 실시 예에 따른 자가발전 가능한 우산(10)에는 사용자의 입력 신호에 따라 구동부가 동작되도록 하기 위한 신호입력부(미도시)가 더 포함될 수 있다.That is, as shown in Figures 1 to 3 self-powered umbrella 10 according to an embodiment of the present invention is a sliding portion 410 movable in the longitudinal direction of the umbrella stand in accordance with the rotation of the umbrella frame 100, One side is rotatably coupled to a predetermined position of the umbrella frame 100, the other side is rotatably coupled to the sliding portion connecting portion 420 for connecting the umbrella frame 100 and the sliding portion 410, the outer surface of the umbrella stand A driving unit 440 including an electric rail unit 430 for moving the sliding unit and an electric motor for driving the electric rail unit 430 is further included, and the controller (not shown) uses the stored electric energy. The umbrella frame 100 may be rotated by moving the sliding part 410 by the driving part 440. In addition, the self-generating umbrella 10 according to an embodiment of the present invention may further include a signal input unit (not shown) for operating the drive unit according to the user's input signal.

도 1은 본 발명의 자가발전 가능한 우산(10)이 펼쳐진 상태가 도시되어 있고, 도 3에는 우산이 접힌 상태가 도시되어 있다. 즉, 도 1에서의 우산대와 연결부가 이루는 각도가 도 3에서 우산대와 연결부가 이루는 각도보다 더 큰 것을 확인할 수 있다. 즉, 도 1에 도시된 슬라이딩부(410)의 위치보다 도 3에서의 슬라이딩부(410)가 더 낮게 위치하고 있고, 슬라이딩부(410)의 이동만큼 우산 프레임(100)이 도 1에서 도 3에서와 같이 회전한 것을 확인할 수 있다.1 is a state in which the self-generating umbrella 10 of the present invention is unfolded, and FIG. 3 is a state in which the umbrella is folded. That is, it can be seen that the angle formed by the umbrella stand and the connecting portion in FIG. 1 is larger than the angle formed by the umbrella stand and the connecting portion in FIG. 3. That is, the sliding part 410 in FIG. 3 is located lower than the position of the sliding part 410 shown in FIG. 1, and the umbrella frame 100 is moved from the sliding part 410 in FIG. 1 to FIG. 3. You can see that it rotates as shown.

다시 말하면, 우산 프레임(100)이 서로 멀어지는 방향으로 회전하는 경우에는 도 1에서와 같이 우산이 펼쳐질 수 있으며, 우산 프레임(100)이 서로 가까워지는 방향으로 회전하는 경우에는 도 3에서와 같이 우산이 접힐 수 있다.In other words, when the umbrella frame 100 rotates in a direction away from each other, the umbrella may be unfolded as shown in FIG. 1, and when the umbrella frame 100 rotates in a direction that approaches each other, the umbrella as shown in FIG. 3. Can be folded.

전술한 본 발명의 설명은 예시를 위한 것이며, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 쉽게 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시 예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 예를 들어, 단일형으로 설명되어 있는 각 구성요소는 분산되어 실시될 수도 있으며, 마찬가지로 분산된 것으로 설명되어 있는 구성 요소들도 결합된 형태로 실시될 수 있다.The above description of the present invention is intended for illustration, and it will be understood by those skilled in the art that the present invention may be easily modified in other specific forms without changing the technical spirit or essential features of the present invention. will be. Therefore, it should be understood that the embodiments described above are exemplary in all respects and not restrictive. For example, each component described as a single type may be implemented in a distributed manner, and similarly, components described as distributed may be implemented in a combined form.

본 발명의 범위는 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.The scope of the present invention is shown by the following claims rather than the detailed description, and all changes or modifications derived from the meaning and scope of the claims and their equivalents should be construed as being included in the scope of the present invention. .

10: 자가발전 가능한 우산
100: 우산 프레임 110: 압전소자
200: 전력저장부
400: 바디부 410: 슬라이딩부
420: 연결부 430: 전동레일부
440: 구동부
10: self-generating umbrella
100: umbrella frame 110: piezoelectric element
200: power storage unit
400: body portion 410: sliding portion
420: connection portion 430: electric rail portion
440: drive unit

Claims (4)

자가발전 가능한 우산에 있어서,
손잡이가 구비된 우산대가 포함된 바디부;
일측이 상기 바디부의 상단에 결합되어 상기 바디부를 기준으로 회전 가능하도록 형성된 복수개의 우산 프레임;
상기 우산 프레임 상에 구비되어 비로 인한 압력을 전기에너지로 변환하기 위한 복수의 압전소자가 포함된 발전부;
상기 발전부에서 변환된 전기에너지를 저장하기 위한 전력저장부; 및
상기 전력저장부에 저장된 전기에너지를 제어하기 위한 제어부;가 포함되고,
상기 우산 프레임은 열에 반응하여 형상이 변형되는 형상기억합금으로 형성되어 있고,
상기 우산 프레임에는 상기 제어부에 의해서 제어된 전류가 흐름으로써 열이 발생할 수 있는 저항이 라인(line) 형태로 형성되어 상기 우산 프레임 상에 권취되어 있으며,
상기 제어부에서는 상기 저장된 전기에너지를 이용하여 상기 저항에 흐르는 전류를 제어함으로써 상기 저항에 발생된 열에 기초하여 상기 우산 프레임의 일 부분이 상기 우산대와 수직이 되도록 상기 우산 프레임의 형상이 변형 가능하며,
상기 우산 프레임의 일 부분에는 상기 복수의 압전소자들이 마련되어 있으며, 상기 우산 프레임 일 부분의 형상 변형에 따라 상기 우산 프레임의 일 부분에 마련된 복수개의 압전소자들이 상기 우산 프레임의 일 부분과 수직하는 방향을 바라보도록 나란히 정렬되는 자가발전 가능한 우산.
In the self-generating umbrella,
A body part including an umbrella stand provided with a handle;
A plurality of umbrella frames, one side of which is coupled to an upper end of the body part to be rotatable based on the body part;
A power generation unit provided on the umbrella frame and including a plurality of piezoelectric elements for converting pressure due to rain into electrical energy;
A power storage unit for storing the electric energy converted by the power generation unit; And
And a controller for controlling electric energy stored in the power storage unit.
The umbrella frame is formed of a shape memory alloy that is deformed in response to heat,
In the umbrella frame, a resistance in which heat can be generated by a current controlled by the controller is formed in a line shape and wound around the umbrella frame.
The controller may change the shape of the umbrella frame so that a part of the umbrella frame is perpendicular to the umbrella stand based on the heat generated in the resistance by controlling a current flowing through the resistor using the stored electric energy.
The plurality of piezoelectric elements are provided at one portion of the umbrella frame, and a plurality of piezoelectric elements provided at one portion of the umbrella frame are perpendicular to a portion of the umbrella frame according to the shape deformation of the portion of the umbrella frame. Self-developing umbrellas lined up side by side to look at.
제1항에 있어서,
상기 우산 프레임의 회전에 따라 상기 우산대의 길이방향으로 이동가능한 슬라이딩부;
일측이 상기 우산 프레임의 소정의 위치에 회전 가능하게 결합되고, 타측이 상기 슬라이딩부에 회전 가능하게 결합됨으로써 상기 우산 프레임과 상기 슬라이딩부를 연결하는 연결부;
상기 우산대의 외면에 구비된 상기 슬라이딩부의 이동을 위한 전동레일부; 및
상기 전동레일부를 구동하기 위한 전동 모터가 포함된 구동부;가 더 포함되고,
상기 제어부에서는 상기 저장된 전기에너지를 이용하여 상기 구동부에 의하여 상기 슬라이딩부를 이동시킴으로써 상기 우산 프레임이 회전하도록 하는 자가발전 가능한 우산.
The method of claim 1,
A sliding part movable in the longitudinal direction of the umbrella stand according to the rotation of the umbrella frame;
One side is rotatably coupled to a predetermined position of the umbrella frame, the other side is rotatably coupled to the sliding portion connecting the umbrella frame and the sliding portion;
An electric rail part for moving the sliding part provided on an outer surface of the umbrella stand; And
A driving unit including an electric motor for driving the electric rail unit is further included,
The control unit self-powered umbrella to rotate the umbrella frame by moving the sliding unit by the drive unit using the stored electrical energy.
제2항에 있어서,
사용자의 입력 신호에 따라 상기 구동부가 동작되도록 하기 위한 신호입력부;가 더 포함되는 자가발전 가능한 우산.

The method of claim 2,
Self-powered umbrella further comprises; a signal input unit for operating the drive unit according to the user's input signal.

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