KR20100069575A - 휴대형 전력 공급장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은, 적어도 일부분의 겉 표면으로부터 태양광을 내부로 입사시키고, 제1굴절율을 갖고 있으며, 내부가 중공인 하우징과; 상기 하우징의 내표면에 붙어 있고, 상기 제1굴절율 보다 큰 제2굴절율을 갖고 있는 도광소자와; 상기 하우징 내부에서 상기 도광소자와 인접하여 있고, 태양 에너지를 전기 에너지로 변환시키는 에너지 변환소자와; 상기 하우징 내부에서 상기 에너지 변환소자의 상기 도광소자에 인접한 한쪽에 설치되어 있고, 상기 도광소자가 전송하는 빛을 상기 에너지 변환소자에 집중시키는 집광렌즈 및; 상기 에너지 변환소자에 전기연결되어 있고, 상기 에너지 변환소자에 의해 변환된 전기 에너지를 출력하는 전기 에너지 출력소자를 구비하여 구성된 휴대형 전력 공급장치를 제공한다.

Description

휴대형 전력 공급장치{PORTABLE POWER SUPPLY DEVICE}
본 발명은 휴대형 전력 공급장치에 관한 것이다.
핸드폰, MP3, PDA 등 이동식 전자기기는 이미 일상 생활용품으로서 널리 사용되고 있다. 상기 이동식 전자기기는 그 내부에 부착된 배터리가 방전하면서 전력을 공급하고 있다.
이와 같은 종래의 체제 하에서, 만약 이동식 전자기기 내부에 부착된 배터리가 모두 방전되면, 사용자는 방전된 배터리를 미리 소지한 여분의 배터리로 교체하는 조치를 취하게 된다. 이 상황에서 소지한 여분의 배터리 마저 모두 방전되면, 이동식 전자기기를 정상적으로 사용할 수 없게 된다. 또한, 사용자는 여분의 배터리를 미리 소지하여야 하는 불편함을 고스란히 감수할 수밖에 없게 된다.
본 발명은 상기한 점을 감안하여 발명된 것으로, 전자기기에 전력을 지속적으로 공급할 수 있는 휴대형 전력 공급장치를 제공함에 그 목적이 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 휴대형 전력 공급장치는, 적어도 일부분의 겉 표면으로부터 태양광을 내부로 입사시키고, 제1굴절율을 갖고 있으며, 내부가 중공인 하우징과; 상기 하우징의 내표면에 붙어 있고, 상기 제1굴절율 보다 큰 제2굴절율을 갖고 있는 도광소자와; 상기 하우징 내부에서 상기 도광소자와 인접하여 있고, 태양 에너지를 전기 에너지로 변환시키는 에너지 변환소자와; 상기 하우징 내부에서 상기 에너지 변환소자의 상기 도광소자에 인접한 한쪽에 설치되어 있고, 상기 도광소자가 전송하는 빛을 상기 에너지 변환소자에 집중시키는 집광렌즈 및; 상기 에너지 변환소자에 전기연결되어 있고, 상기 에너지 변환소자에 의해 변환된 전기 에너지를 출력하는 전기 에너지 출력소자를 구비한다.
본 발명에 따른 휴대형 전력 공급장치에 있어서, 하우징 내부에 설치되어 있는 도광소자의 굴절율이 상기 하우징의 굴절율 보다 크기 때문에, 상기 하우징 내부로 입사된 태양광은 상기 도광소자와 상기 하우징의 접촉표면에서 전반사되어 집 광렌즈에 의해 에너지 변환소자에 집중된다. 상기 에너지 변환소자는 태양 에너지를 전기 에너지로 변환시키며, 나중에 전기 에너지 출력소자에 의해 상기 전기 에너지를 전자기기에 공급한다. 따라서, 상기 휴대형 전력 공급장치로 전자기기에 전력을 지속적으로 공급할 수 있고, 또한 상기 집광렌즈가 태양광을 상기 에너지 변환소자에 집중시키므로 상기 에너지 변환소자의 에너지 변환효율을 높일 수 있게 된다.
이하, 예시도면을 참조하면서 본 발명에 따른 휴대형 전력 공급장치에 대해 상세히 설명한다.
도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제1실시예에 따른 휴대형 전력 공급장치(10)는 광투과성을 갖고 있는 하우징(11)과, 도광소자(12), 집광렌즈(13), 에너지 변환소자(14) 및, 전기 에너지 출력소자(15)를 구비한다.
상기 하우징(11)은 내부가 중공(中空)인 장방체형상으로서, 상부 기판(112) 및 하부 기판(114)을 구비한다. 상기 상부 기판(112)의 상부 표면(1120)은 상기 하우징(11)의 제1입사면이고, 상기 하부 기판(114)의 하부 표면(1140)은 상기 하우징(11)의 제2입사면이다. 태양광은 상기 상부 기판(112)의 상부 표면(1120) 및 상기 하부 기판(114)의 하부 표면(1140)으로부터 상기 하우징(11) 내부로 입사된다. 상기 상부 기판(112) 및 상기 하부 기판(114)은 제1굴절율을 갖고 있다.
상기 도광소자(12)는 대향설치되는 제1반사판(122) 및 제2반사판(124)을 포 함한다. 상기 제1반사판(122)은 상기 상부 기판(112)의 하부 표면에 붙어 있고, 상기 제2반사판(124)은 상기 하부 기판(114)의 상부 표면에 붙어 있다. 상기 제1반사판(122) 및 상기 제2반사판(124)은 상기 제1굴절율(예컨대, 1.4) 보다 큰 제2굴절율(예컨대, 1.6)을 갖고 있다.
상기 에너지 변환소자(14)는 상기 하우징(11) 내부에서 상기 도광소자(12)와 인접하여 있고, 태양 에너지를 전기 에너지로 변환하는데 사용된다. 본 실시예에 있어서, 상기 에너지 변환소자(14)는 태양전지판이다.
상기 집광렌즈(13)는 상기 하우징(11) 내부에서 상기 에너지 변환소자(14)의 상기 도광소자(12)에 인접한 한쪽에 설치되어 있고, 상기 도광소자(12)가 전송하는 빛을 상기 에너지 변환소자(14)에 집중시키는데 사용된다.
상기 전기 에너지 출력소자(15)는 상기 에너지 변환소자(14)에 전기연결되어 있다. 상기 에너지 변환소자(14)에 의해 변환된 전기 에너지는 상기 전기 에너지 출력소자(15)에 의해 출력된다.
상기 제1굴절율이 상기 제2굴절율 보다 작기 때문에, 태양광은 상기 상부 기판(112)의 상부 표면(1120) 및 상기 하부 기판(114)의 하부 표면(1140)으로부터 상기 하우징(11) 내부로 용이하게 입사될 수 있다. 상기 제2굴절율이 상기 제1굴절율 보다 크기 때문에, 상기 도광소자(12)에 입사된 태양광은 상기 제1반사판(122)과 상기 상부 기판(112)의 접촉표면 및 상기 제2반사판(124)과 상기 하부 기판(114)의 접촉표면에서 전반사되어 상기 집광렌즈(13)에 전송된다. 상기 집광렌즈(13)는 상기 태양광을 상기 에너지 변환소자(14)로 집중시키고, 상기 에너지 변 환소자(14)는 인가받은 태양 에너지를 전기 에너지로 변환시켜 저장한다. 상기 전기 에너지 출력소자(15)는 상기 에너지 변환소자(14)에 저장된 전기 에너지를 출력하여 상기 휴대형 전력 공급장치(10) 밖의 전자기기에 전력을 지속적으로 공급한다. 또한, 상기 집광렌즈(13)가 태양광을 상기 에너지 변환소자(14)에 집중시키므로 상기 에너지 변환소자(14)의 에너지 변환효율을 높일 수 있게 된다.
도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제2실시예에 따른 휴대형 전력 공급장치(20)는 상기 제1실시예에 따른 휴대형 전력 공급장치(10)와 거의 유사하고, 보호층(28)을 추가로 구비한 점을 달리하고 있다.
상기 보호층(28)으로 상기 휴대형 전력 공급장치(20)의 하우징(21)의 겉 표면을 덮어서, 충격이나 강렬한 빛이나 습기 등이 상기 휴대형 전력 공급장치(20)를 침해하지 않도록 한다. 상기 보호층(28)의 재료는 투명한 재료나 또는 불투명한 재료일 수 있다. 상기 보호층(28)의 재료가 플라스틱과 같은 투명한 재료일 때, 상기 보호층(28)으로 상기 하우징(21)의 겉 표면 전체를 덮어 상기 휴대형 전력 공급장치(20)의 모든 소자가 상기 보호층(28)에 뒤덮이도록 한다. 상기 보호층(28)의 재료가 불투명한 재료일 때, 상기 보호층(28)으로 상기 하우징(21)의 일부분 겉 표면만 덮어 상부 기판(212)의 상부 표면(2120) 및 하부 기판(214)의 하부 표면(2140) 둘 중의 적어도 하나가 바깥에 드러나도록 한다. 본 실시예에 있어서, 상기 상부 기판(212)의 상부 표면(2120)이 바깥에 드러나고 있다.
상기 휴대형 전력 공급장치(20)의 동작원리는 상기 휴대형 전력 공급장치(10)와 같으므로 그 상세한 설명을 생략한다.
도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제3실시예에 따른 휴대형 전력 공급장치(30)는 상기 제1실시예에 따른 휴대형 전력 공급장치(10)와 거의 유사하지만, 상부 기판(312)의 상부 표면(3120)이 곡면이고, 하부 기판(314)의 하부 표면(3140)에 복수개의 돌출부(3142)가 설치되어 있는 점을 달리하고 있다. 따라서, 상기 상부 표면(3120)과 상기 하부 표면(3140)은 평면일 때보다 더욱 큰 면적을 갖고 있기 때문에, 상기 휴대형 전력 공급장치(30)에 더욱 많은 빛을 입사할 수 있고, 에너지 변환소자(34)의 에너지 변환효율도 높일 수 있게 된다.
상기 상부 기판(312)의 상부 표면(3120) 및 상기 하부 기판(314)의 하부 표면(3140) 모두가 곡면일 수 있고, 또는 둘중의 하나가 평면일 수 있다. 상기 상부 기판(312)의 상부 표면(3120) 및 상기 하부 기판(314)의 하부 표면(3140)에 모두 복수개의 돌출부(3142)를 설치할 수도 있다.
도 6 및 도 7에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제4실시예에 따른 휴대형 전력 공급장치(40)는 광투과성을 갖고 있는 하우징(41)과, 도광소자(42), 집광렌즈(43), 에너지 변환소자(44) 및, 전기 에너지 출력소자(45)를 구비한다.
상기 하우징(11)은 내부가 중공(中空)인 원기둥 형상으로서, 제1굴절율을 갖고 있다.
상기 도광소자(42)는 상기 하우징(41)의 내측벽에 붙어 있고, 상기 제1굴절율 보다 큰 제2굴절율을 갖고 있다.
상기 에너지 변환소자(44)는 상기 하우징(41) 내부에서 상기 도광소자(42)와 인접하여 있고, 태양 에너지를 전기 에너지로 변환하는데 사용된다. 본 실시예에 있어서, 상기 에너지 변환소자(44)는 태양전지판이다.
상기 집광렌즈(43)는 상기 하우징(41) 내부에서 상기 에너지 변환소자(44)의 상기 도광소자(42)에 인접한 한쪽에 설치되어 있고, 상기 도광소자(42)가 전송하는 빛을 상기 에너지 변환소자(44)에 집중시키는데 사용된다.
상기 전기 에너지 출력소자(45)는 상기 에너지 변환소자(44)에 전기연결되어 있다. 상기 에너지 변환소자(44)에 의해 변환된 전기 에너지는 상기 전기 에너지 출력소자(45)에 의해 출력된다.
상기 휴대형 전력 공급장치(40)의 동작원리는 상기 휴대형 전력 공급장치(10)와 같으므로 그 상세한 설명을 생략한다.
이상, 본 발명을 바람직한 실시예를 사용하여 설명하였으나, 본 발명의 범위는 특정 실시예에 한정되는 것은 아니고, 첨부된 특허청구범위에 의하여 해석되어야 할 것이다. 또한, 이 기술분야에서 통상의 지식을 습득한 자라면, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않으면서도 많은 수정과 변형이 가능함을 이해하여야 할 것이다.
도 1은 본 발명의 제1실시예에 따른 휴대형 전력 공급장치의 입체도이다.
도 2는 도 1에 도시된 휴대형 전력 공급장치의 Ⅱ-Ⅱ선에 따른 부분 단면도이다.
도 3은 본 발명의 제2실시예에 따른 휴대형 전력 공급장치의 입체도이다.
도 4는 도 1에 도시된 휴대형 전력 공급장치의 Ⅳ-Ⅳ선에 따른 부분 단면도이다.
도 5는 본 발명의 제3실시예에 따른 휴대형 전력 공급장치의 부분 단면도이다.
도 6은 본 발명의 제4실시예에 따른 휴대형 전력 공급장치의 입체도이다.
도 7은 도 6에 도시된 휴대형 전력 공급장치의 Ⅶ-Ⅶ선에 따른 부분 단면도이다.
도면부호 설명
10,20,30,40 --- 휴대형 전력 공급장치
11,21,41 --- 하우징
12,22,42 --- 도광소자
13,43 --- 집광렌즈
14,34,44 --- 에너지 변환소자
15,45 --- 전기 에너지 출력소자
28 --- 보호층
112,212.312 --- 상부 기판
114.214.314 --- 하부 기판
122 --- 제1반사판
124 --- 제2반사판
1120,2120,3120 --- 상부 표면
1140,2140,3140 --- 하부 표면
3142 --- 돌출부

Claims (9)

  1. 적어도 일부분의 겉 표면으로부터 태양광을 내부로 입사시키고, 제1굴절율을 갖고 있으며, 내부가 중공인 하우징과;
    상기 하우징의 내표면에 붙어 있고, 상기 제1굴절율 보다 큰 제2굴절율을 갖고 있는 도광소자와;
    상기 하우징 내부에서 상기 도광소자와 인접하여 있고, 태양 에너지를 전기 에너지로 변환시키는 에너지 변환소자와;
    상기 하우징 내부에서 상기 에너지 변환소자의 상기 도광소자에 인접한 한쪽에 설치되어 있고, 상기 도광소자가 전송하는 빛을 상기 에너지 변환소자에 집중시키는 집광렌즈 및;
    상기 에너지 변환소자에 전기연결되어 있고, 상기 에너지 변환소자에 의해 변환된 전기 에너지를 출력하는 전기 에너지 출력소자를 구비하여 구성된 것을 특징으로 하는 휴대형 전력 공급장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 하우징은 장방체형상을 갖추면서 상부 기판 및 하부 기판을 구비하고, 상기 상부 기판의 상부 표면은 상기 하우징의 제1입사면이면서 상기 하부 기판의 하부 표면은 상기 하우징의 제2입사면이며, 상기 도광소자는 상기 상부 기판의 하 부 표면에 붙어 있는 제1반사판 및 상기 하부 기판의 상부 표면에 붙어 있는 제2반사판을 포함하는 것을 특징으로 하는 휴대형 전력 공급장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 제1입사면과 상기 제2입사면 중 적어도 하나가 평면인 것을 특징으로 하는 휴대형 전력 공급장치.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 제1입사면과 상기 제2입사면 중 적어도 하나가 곡면인 것을 특징으로 하는 휴대형 전력 공급장치.
  5. 제2항에 있어서,
    상기 제1입사면과 상기 제2입사면 중 적어도 하나에 복수개의 돌출부가 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 휴대형 전력 공급장치.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 하우징의 겉 표면을 덮는 보호층을 더 구비하여 구성된 것을 특징으로 하는 휴대형 전력 공급장치.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 보호층의 재료는 투명한 재료이고, 상기 보호층은 상기 하우징의 겉 표면 전체를 덮고 있는 것을 특징으로 하는 휴대형 전력 공급장치.
  8. 제6항에 있어서,
    상기 보호층의 재료는 불투명한 재료이고, 상기 보호층은 상기 하우징의 겉 표면 일부분만을 덮어 상기 하우징의 입사면이 밖으로 드러나도록 된 것을 특징으로 하는 휴대형 전력 공급장치.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 하우징은 원기둥형상인 것을 특징으로 하는 휴대형 전력 공급장치.
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