KR20120069178A

KR20120069178A - 발전 장치

Info

Publication number: KR20120069178A
Application number: KR1020100130607A
Authority: KR
Inventors: 엄기현
Original assignee: 엄기현
Priority date: 2010-12-20
Filing date: 2010-12-20
Publication date: 2012-06-28

Abstract

본 발명은 전기를 발생시키는 발전 장치에 관한 것으로, 주변의 음향에 의해 발생된 매질의 압력으로 전기에너지를 발생시키고, 이를 집전하여 부하 측으로 전기에너지를 공급하는 발전 장치를 제공하여, 소음이 지속적으로 많이 발생되는 테이크 아웃 커피점의 내벽이나 도로의 방음벽 등에 설치함으로써, 소음으로 인해 발생되는 공기의 압력을 이용하여 발전을 함으로써, 기존의 다른 자연에너지를 이용하여 발전하는 것보다 상당히 작은 비용으로 전기를 생산하는 것이 가능하다는 효과가 있다.

Description

발전 장치{DEVICE OF GENERATING ELECTRICITY}

본 발명은 전기를 발생시키는 발전 장치에 관한 것이다.

전기는 최근에 없어서는 안 될 정도로 우리 생활에 필수적인 에너지이다. 그렇지만, 전기를 생산하기 위해서는 수력, 화력 및 원자력 등이나, 풍력 또는 태양 빛을 이용하여 전기를 생산하고, 이를 많은 사람들에게 공급하고 있다. 이렇게 생산되는 전기에너지의 경우는 대규모의 설비를 갖추어야 하는 경우가 대부분이며, 이때의 생산되는 전기에너지의 경우에도 매우 크다.

특히, 화력이나 원자력을 이용해서 전기를 생산하는 것은 지속적으로 비용이 증가하는 문제가 있으면서 환경에도 상당히 나쁜 영향을 미치기 때문에 최근에는 풍력이나 태양을 이용하여 전기를 발생시키는 자연에너지를 활용하는 경우가 점차 늘고 있는 추세이다. 그리고 자연에너지를 이용하는 경우에는 대규모의 설비를 갖춘 상태로 대용량의 전기에너지를 생산하지는 못하더라도, 사용되는 전기에너지의 일부를 대체함으로써, 화력이나 원자력 등을 이용한 소비적인 전기의 양을 줄이고자 하고 있다.

하지만, 풍력발전기의 경우, 우리나라는 지속적으로 바람이 부는 지역이 적을 뿐만 아니라, 도심에서 큰 규모가 아닌 가로등이나 작은 시설물에 설치되어 가로등에서 소비되는 전기에너지의 일부를 충당하는 등으로 이용되고 있는 실정이다. 그리고 태양발전기의 경우에도 가로등이나 가정집의 물을 데우는 등의 경우에 이용되어, 소비되는 전기에너지의 일부를 충당하는데 활용되고 있다.

더욱이, 풍력이나 태양 등의 자연에서 발생되는 현상을 그대로 이용하여 전기를 생산하는 것은 그때의 최적의 조건을 맞추는 것이 쉽지 않을 뿐만 아니라, 초기에 발생되는 비용의 경우에도 상당히 높다는 문제가 있어, 일상 생활의 전반에 활용되기에는 어려움이 있다.

본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 사람들이 생활하는 일상 생활에서 소비되는 전기에너지의 일부일지라도 생산할 수 있는 기술을 제공하는데 그 목적이 있다.

이러한 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 일 태양으로 발전 장치는 외부의 압력에 의해 전기에너지를 발생시키는 다수의 발전기; 및 상기 다수의 발전부에서 발생된 전기에너지를 집전하는 집전기; 를 포함하고, 상기 다수의 발전기에 가해지는 외부의 압력은 주변의 음향에 의해 발생된 매질의 압력인 것을 특징으로 한다.

이때, 상기 발전기는 압전소자인 것을 특징으로 한다.

그리고 상기 집전기에서 전기에너지를 공급받는 부하(Load); 를 더 포함하고, 상기 부하는 축전지인 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 다수의 발전기는 건물의 벽이나 천정에 노출되도록 설치되는 것을 특징으로 한다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명에 의하면, 소음이 지속적으로 많이 발생되는 테이크 아웃 커피점의 내벽이나 도로의 방음벽 등에 설치함으로써, 소음으로 인해 발생되는 공기의 압력을 이용하여 발전을 함으로써, 기존의 다른 자연에너지를 이용하여 발전하는 것보다 상당히 작은 비용으로 전기를 생산하는 것이 가능하다는 효과가 있다.

그리고 압전소자의 경우에는 그 크기가 작고 비용이 저렴하여, 실내의 벽이나 천정, 또는 거리의 방음벽 등에 다량으로 설치를 한다고 하더라도, 간단히 벽 등에 구멍을 뚫어 설치하거나, 압전소자가 설치된 벽 등으로 교체 하는 등 설치가 간편하다는 효과가 있다.

도1은 본 발명의 발전장치를 도시한 블록도이다.
도2는 본 발명의 발전장치가 설치된 실내의 내부를 도시한 도면이다.
도3은 본 발명의 발전장치의 압전소자에서 생산된 전기에너지를 축전지와 연결한 것을 도시한 예시도이다.
도4는 본 발명의 발전장치의 압전소자가 벽지에 설치되어 있는 상태를 도시한 도면이다.

본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 첨부된 도면을 참조하여 더 구체적으로 설명하되, 이미 주지되어진 기술적 부분에 대해서는 설명의 간결함을 위해 생략하거나 압축하기로 한다.

본 발명의 발전 장치(100)는 다수의 압전소자(110), 집전기(120) 및 부하(130)를 포함하여 구성되고, 이에 대해서 도1 내지 도4에 도시된 도면을 참조하여 설명한다.

다수의 압전소자(110)는 실내의 벽이나 천정 등에 설치되는데, 이는 도2에 도시된 바와 같이, 다수의 압전소자(110)가 노출되도록 설치된다. 이때의 압전소자(110)는 주변에서 발생된 음향이나 소음에 의해 발생되는 공기의 압력에 의해 전기를 발생시키는 것으로, 하나의 작은 발전기로 이용된다.

압전소자(110)는 외부에서 기계적 변형을 가하면 전기 분극(分極)이 나타나는 현상을 이용한 소자로, 일반적으로는 마이크로폰, 레코드플레이어의 픽업, 수화기, 확성기, 초음파 발생기 등에 많이 이용된다. 즉, 보통은 전기에너지를 이용하여 압력을 가하는데 주로 이용되고 있으나, 본 발명에서는 이를 역으로 하여 외부에서의 압력에 의해 전기에너지를 생산하는데 활용한다.

또한, 본 발명에서의 압전소자(110)는 상기에서 언급한 바와 같이, 벽이나 천정 등에 설치되는데, 이는 사람이나 물건에 의해 인위적으로 가해지는 압력을 이용하기 위함이 아니라, 주변에서 발생된 음향에 의해서 매질인 공기의 압력이 압전소자(110)에 가해짐으로써, 압전소자(110)에서 전력을 발생시키도록 한다.

그러므로 본 발명에서 압전소자(110)를 설치하는 위치는 소음 등이 많이 발생되는 곳에 설치하는 것이 유리하여, 사람들이 많이 이용하는 커피 전문점이나 도로에 인접하게 설치하는 것이 유리할 것이다.

압전소자(110)의 크기는 도2 및 도3에 도시된 도면에서 보다 그 크기가 매우 작기 때문에 실내의 벽이나 천정에 설치되는 경우에도 내부 인테리어에 큰 영향을 미치지 않으며, 다수의 압전소자가 설치되는 간격도 설치되는 경우에 따라 자유롭게 조절이 가능하여, 동일한 면적이라도 설치되는 압전소자의 양에 따라 발생되는 전기에너지의 양의 조절이 가능하다.

그리고 물론, 본 발명의 일실시예에서는 압전소자(110)를 이용하여 설명을 하고 있으나, 압력에 의해 전기에너지를 발생시킬 수 있는 것이면 어느 것이든 발전기로 이용하는 것이 가능할 것이다.

또한, 도4에 도시된 바와 같이, 본 발명의 발전 장치(100)를 종이에 설치하여, 실내의 벽(200)에 벽지(210)를 바르면서 벽(200)에 설치되도록 하는 것도 가능하다. 본 발명에 사용되는 압전소자(110)의 경우에는 그 크기가 상당히 작기 때문에 벽지(210)나 장판과 같은 종이에 장착을 하는 것이 가능하다. 그리하여, 도4에 도시된 바와 같이 압전소자(110)가 장착된 벽지(210)를 실내의 벽(200)에 바르고, 각 압전소자(110)를 외부의 집전기(120)와 전기적으로 연결하여 각 압전소자(110)들로부터 발생된 전기를 이용하는 것이 가능할 것이다.

물론, 본 발명의 일실시예에서 설명하는 벽지(210)나 장판은 실내의 벽(200), 천정 및 바닥 등에 붙일 수 있는 것으로, 벽지(210) 등의 종이이어도 가능할 것이고, 비닐이나 플라스틱 등의 합성수지인 것도 가능할 것이다.

또한, 본 발명에서는 설명되지는 않았으나, 실내에 설치되는 커튼 등에 압전소자(110)를 설치하는 것도 가능하다. 그러므로 본 발명의 발전 장치(100)는 실내 또는 실외의 일정한 면적을 가지는 곳이면 어느 곳에든 설치하는 것이 가능하고, 필요에 따라서 설치되는 형태를 변형하여 설치하는 것도 가능하다.

집전기(120)는 복수의 압전소자(110)에서 발생된 전기에너지를 한 곳으로 집전하는 역할을 수행하고, 이를 다시 부하(130) 측으로 전달하는 역할을 한다. 즉, 도3에 도시된 바와 같이, 다수의 압전소자(110)가 설치된 벽이나 천정의 이면에 위치하여, 다수의 압전소자(110)로부터 발생된 전기를 한 곳으로 집전한 이후에 이를 부하(130)에 공급한다.

부하(Load, 130)는 집전기(120)로부터 공급되는 전력을 받는 것으로, 본 발명에서는 축전지(132)일 수도 있고, 전력을 소비하는 램프 등의 전기장치와 같은 소비부(134)인 것도 가능하다. 즉, 다수의 압전소자(110)를 통해 생산된 전기에너지를 축전지(132)에 충전하여 이를 다시 별도의 전기장치에 공급하도록 하는 것도 가능할 것이고, 물론, 집전기(120)로부터 소비부(134)인 전기장치로 바로 전원을 공급하도록 하는 것도 가능할 것이다.

상기와 같은 구성에서 살펴보면, 본 발명의 발전 장치(100)는 발전기로 압전소자(110)를 이용하고, 다수의 압전소자(110)에서 발생된 전기에너지는 집전기(120)를 거쳐 축전지(132)로 충전이 이루어지거나 램프와 같은 전기장치로 바로 공급이 이루어지는 것도 가능하다.

그러므로 낮 시간대의 커피 전문점을 보면, 많은 사람들의 이용으로 인해 실내에는 지속적으로 소음 등의 음향이 발생하고 있기 때문에, 이때 발생된 소음을 이용하여 압전소자(110)에는 지속적으로 압력이 가해지고 그로인해 지속적으로 전기에너지가 생성된다. 이를 이용하여 충전함으로써, 커피전문점 내에서의 램프나 커피머신을 가동하는데 이용함으로써, 전기의 사용량을 자체적으로 해결하는 것이 가능할 수 있다.

더욱이, 태양열 발전기나 풍력발전기와 같이, 초기 설치비용이 많이 소요되지 않으면서, 설치되는 장소도 벽이나 천정 등을 그대로 이용하는 것이 가능하여 소음이 많이 발생하는 도심 지역 어디에나 설치하여 이용하는 것이 가능하고, 특히 지하철 역사와 같이, 지하철의 운행으로 지속적으로 소음이 발생하는 곳에 설치하는 것이 가능하여 실내나 지하 등 설치의 제약이 없다.

위에서 설명한 바와 같이 본 발명에 대한 구체적인 설명은 첨부된 도면을 참조한 실시예에 의해서 이루어졌지만, 상술한 실시예는 본 발명의 바람직한 예를 들어 설명하였을 뿐이기 때문에, 본 발명이 상기의 실시예에만 국한되는 것으로 이해되어져서는 아니 되며, 본 발명의 권리범위는 후술하는 청구범위 및 그 등가개념으로 이해되어져야 할 것이다.

100: 발전 장치
110, 110-n: 압전소자
120: 집전기
130: 부하
132: 축전지
34: 소비부
200: 벽
210: 벽지

Claims

외부의 압력에 의해 전기에너지를 발생시키는 다수의 발전기; 및
상기 다수의 발전부에서 발생된 전기에너지를 집전하는 집전기; 를 포함하고,
상기 다수의 발전기에 가해지는 외부의 압력은 주변의 음향에 의해 발생된 매질의 압력인 것을 특징으로 하는 발전 장치.
제1항에 있어서,
상기 발전기는 압전소자인 것을 특징으로 하는 발전 장치.
제1항에 있어서,
상기 집전기에서 전기에너지를 공급받는 부하(Load);를 더 포함하고,
상기 부하는 축전지인 것을 특징으로 하는 발전 장치.
제1항에 있어서,
상기 다수의 발전기는 건물의 벽이나 천정에 노출되도록 설치되는 것을 특징으로 하는 발전 장치.
제1항에 있어서,
상기 다수의 발전기는 건물의 벽, 천정 및 바닥 중 어느 하나 이상에 붙이거나 장착하는 종이나 수지에 설치되는 것을 특징으로 하는 발전 장치.