KR20120103845A - 압전소자를 이용하는 발전 장치 - Google Patents
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Abstract
본 발명은, 설치 대상물에 장착되고, 상기 설치 대상물의 이동 또는 유체 자체의 이동에 의하여 유체를 유입하는 흡입구 및 상기 유입된 유체가 배출되는 배출구가 형성되어 있는 에어덕트 하우징과, 상기 에어덕트 하우징에 설치되고, 압전소자를 구비하며, 상기 흡입구로부터 유입되는 유체를 이용하여 압전소자를 반복적으로 가압함으로써 전기를 발생시키는 하나 또는 복수 개의 압전소자 발전모듈을 포함하는 압전소자를 이용하는 발전 장치를 제공한다.
따라서, 유입되는 공기의 압력을 이용하여 압전소자로부터 전기를 발생시키기 때문에, 청정 전기의 생산이 가능해진다. 더욱이, 상기 발전장치를 태양전지와 동시에 이용할 경우, 날씨에 영향을 받지 않고 청정 전기의 이용이 가능해진다.
따라서, 유입되는 공기의 압력을 이용하여 압전소자로부터 전기를 발생시키기 때문에, 청정 전기의 생산이 가능해진다. 더욱이, 상기 발전장치를 태양전지와 동시에 이용할 경우, 날씨에 영향을 받지 않고 청정 전기의 이용이 가능해진다.
Description
본 발명은 압전소자를 이용하는 발전 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 유입되는 유체를 이용하여 압전소자를 가압함으로써 전기를 발생시키는 압전소자를 이용하는 발전 장치에 관한 것이다.
일반적으로, 전기 전자 제품과 같은 전원부하 또는 산업용 설비와 같은 전원부하를 작동시키기 위한 전원을 생성하기 위한 방식으로는, 화석연료를 사용하는 화력발전이 대표적이다. 화력발전 방식의 경우 발전설비의 건설비용이 비교적 저렴한 반면 화석연료의 연소에 의해 엄청난 공해를 유발하며 이산화탄소, 아황산가스, 질소산화물과 같은 매연을 유발하여 환경에 대한 악영향을 끼칠 뿐만 아니라 화석연료자원이 점차 고갈되어감에 따라 그 발전기한이 제한적일 수밖에 없다.
수력발전의 경우 설비의 운전절차가 간단하면서 자연의 에너지로서 일정한 높이에서 낙하하는 물의 운동에너지를 그대로 이용하기 때문에 설비의 공해가 없을 뿐만 아니라 연료의 구입비용도 필요하지 않고 오염물질이 발생되지 않는 장점이 있는 반면, 물의 에너지를 얻기 위한 댐을 건설해야 하기 때문에 건설기간이 길고 많은 비용이 소요되며 발전을 위해 높은 수위차를 유지해야 함과 더불어 많은 양의 물을 유지해야 하기 때문에 건설지역이 제한적일 수밖에 없다.
원자력발전의 경우 연료비가 저렴하기 때문에 그 수명기간을 통해 보면 발전비용이 가장 적게 들고 유해물질이 배출되지 않기 때문에 온실효과나 산성비로 인한 환경오염의 요인들이 제거될 수 있는 반면 다른 발전방식에 비해 초기 건설비용이 높을 뿐만 아니라 발전과정에서 불가피하게 발생되는 방사선 및 방사성 폐기물
을 안전하게 관리하고 처리해야 하기 때문에 필수안전장치의 설치에 따르는 추가비용이 발생되며 독성이 강하고 수명이 긴 고준위방사성 폐기물을 장기간 안전하게 관리해야 하는 부담이 있다.
청정한 대체에너지를 얻기 위한 다양한 시도가 있는바 그 일예로는 광전변환모듈을 적용하여 청정에너지로서의 태양광을 전기로 변환하는 태양광 발전장치라든지, 풍력을 이용하여 전기를 생성하는 풍력발전장치, 조수 간만의 수위차로부터 위치에너지를 운동에너지로 바꾸어 전기에너지를 얻는 조력발전 장치가 주목되고 있다. 하지만, 태양광 발전장치라든지 풍력발전장치 및 조력발전장치는 환경오염을 일으키는 공해물질을 배출하지 않는다는 점에서 교토의정서에 의한 환경보호차원에서 유리한 반면, 우선적으로 최적의 입지조건이 필요할 뿐만 아니라 그 발전장치의 초기적인 설비에 상당한 비용이 필요하게 된다.
환경오염을 초래하지 않으면서도 간단한 설비에 의해 전원의 생성이 가능한 장치에 대한 필요성이 점차 강하게 요구되고 있다. 태양광 발전장치는 빛에너지를 전기에너지로 변환하는 태양전지를 이용하여 이루어지며, 태양전지는 PN접합 반도체에서 태양광으로 인해 여기된 소수 캐리어에 의해 기전력을 발생시킨다. 태양전지는 단결정실리콘, 다결정실리콘, 비정질실리콘, 화합물반도체 등의 반도체 물질로 제조되며, 최종적으로는 소정 프레임에 다수 개를 탑재한 후에 서로를 전기적으로 연결하여 모듈화한 태양전지패널의 형태로 제작된다. 이러한 태양전지패널은 대규모 발전용으로 사용되거나 주택이나 건물 등의 보조전력공급을 위한 소규모 발전용으로도 사용된다. 최근에는 가로등, 보안등, 유도등 등의 전력공급용으로도 많이 사용되고 있다.
그러나, 이러한 종래의 태양광 발전장치는 다양한 환경적 요인에 의해 태양광에너지의 사용의 비중이 다소 상이하지만, 태양광에너지를 창출하기 어려운 우기나 흐린 날에는 에너지를 발생시킬 수 없는 문제점이 있다. 특정 지역 환경의 경우 맑은 날씨의 비율이 그다지 높지 않기 때문에 높은 설치비용과 대비하여 실제 태양광 에너지의 생산량이 부족함으로써 태양광 발전장치의 효율이 떨어지는 문제점도 있다.
본 발명은 유입되는 유체를 이용하여 압전소자를 가압함으로써 전기를 발생시키는 압전소자를 이용하는 발전 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명은, 설치 대상물에 장착되고, 상기 설치 대상물의 이동 또는 유체 자체의 이동에 의하여 유체를 유입하는 흡입구 및 상기 유입된 유체가 배출되는 배출구가 형성되어 있는 에어덕트 하우징과, 상기 에어덕트 하우징에 설치되고, 압전소자를 구비하며, 상기 흡입구로부터 유입되는 유체를 이용하여 압전소자를 반복적으로 가압함으로써 전기를 발생시키는 하나 또는 복수 개의 압전소자 발전모듈을 포함하는 압전소자를 이용하는 발전 장치를 제공한다.
본 발명에 있어서, 상기 압전소자 발전모듈은, 상기 에어덕트 하우징 내에 설치되며, 상기 유입되는 유체에 가압되어 움직이는 가압부재와, 상기 에어덕트 하우징 내에 설치되며, 상기 가압부재가 움직임일 때 상기 가압부재와 접촉하여 상기 가압부재의 움직임을 제한하는 이동제한부재를 더 포함할 수 있다. 이 때, 상기 압전소자는, 상기 가압부재 및 상기 이동제한부재 중 하나 또는 양자에 배치되되, 상기 가압부재와 상기 이동제한부재가 접촉되는 부분에 설치되어, 상기 접촉에 의하여 가압될 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 압전소자 발전모듈은, 상기 에어덕트 하우징 내에 설치되며, 상기 흡입구로 유입되는 유체가 유입되는 보조 흡입구 및 상기 보조 흡입구로 유입된 유체가 배출되는 보조 배출구가 형성되어 있는 보조 에어덕트 하우징과, 상기 보조 에어덕트 하우징 내에 설치되며, 상기 유입되는 유체에 의하여 움직여서 상기 보조 에어덕트 하우징 내면과 접촉하는 가압부재를 더 포함할 수 있다. 이 때, 상기 압전소자는, 상기 가압부재 및 상기 보조 에어덕트 하우징 중 하나 또는 양자에 배치되되, 상기 가압부재와 상기 보조 에어덕트 하우징이 접촉되는 부분에 설치되어, 상기 접촉에 의하여 가압될 수 있다.
또한, 본 발명에 있어서, 상기 압전소자 발전모듈은, 상기 에어덕트 하우징 내에 설치되며, 상기 흡입구로 유입되는 유체가 유입되는 보조 흡입구 및 상기 보조 흡입구로 유입된 유체가 배출되는 보조 배출구가 형성되어 있는 보조 에어덕트 하우징와, 상기 보조 에어덕트 하우징 내에 설치되며, 상기 유입되는 유체에 의하여 움직이는 가압부재와, 상기 보조 에어덕트 하우징 내에 설치되며, 상기 가압부재가 움직임일 때 상기 가압부재와 접촉하여 상기 가압부재의 움직임을 제한하는 이동제한부재를 포함할 수 있다.
본 발명에 따른 압전소자를 이용한 발전장치에서는, 유입되는 공기의 압력을 이용하여 압전소자로부터 전기를 발생시키기 때문에, 청정 전기의 생산이 가능해진다. 더욱이, 상기 발전장치를 태양전지와 동시에 이용할 경우, 날씨에 영향을 받지 않고 청정 전기의 이용이 가능해진다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 압전소자를 이용한 발전장치(이하, “발전장치”라고 함)가 버스에 설치된 상태를 보여주는 사시도이다.
도 2는 도 1에 도시된 발전장치가 택시에 설치된 상태를 보여주는 사시도이다.
도 3은 도 1에 도시된 발전장치의 사시도이다.
도 4는 도 3에 도시된 발전장치의 분해사시도이다.
도 5는 도 4에 도시된 가압부재의 작동을 보여주는 작동도이다.
도 6은 도 3에 도시된 발전장치의 작동원리를 보여주는 단면도이다.
도 7은 도 3에 도시된 발전장치의 변형예로서, 이동제한부재가 각 가압부재의 전후방에 설치된 상태 및 이에 대한 작동원리를 보여주는 단면도이다.
도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 발전장치의 사이도이다.
도 9는 도 8에 도시된 발전장치의 분해사시도이다.
도 10은 도 9에 도시된 보조 에어덕트 하우징을 보여주는 사시도이다.
도 11은 도 10에 도시된 보조 에어덕트 하우징의 분해 사시도이다.
도 12는 도 8에 도시된 발전장치의 작동원리를 보여주는 단면도이다.
도 13은 도 8에 도시된 발전장치의 변형예로서, 에어덕트 하우징이 유선형 구조를 가짐을 보여주는 사시도이다.
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도 3은 도 1에 도시된 발전장치의 사시도이다.
도 4는 도 3에 도시된 발전장치의 분해사시도이다.
도 5는 도 4에 도시된 가압부재의 작동을 보여주는 작동도이다.
도 6은 도 3에 도시된 발전장치의 작동원리를 보여주는 단면도이다.
도 7은 도 3에 도시된 발전장치의 변형예로서, 이동제한부재가 각 가압부재의 전후방에 설치된 상태 및 이에 대한 작동원리를 보여주는 단면도이다.
도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 발전장치의 사이도이다.
도 9는 도 8에 도시된 발전장치의 분해사시도이다.
도 10은 도 9에 도시된 보조 에어덕트 하우징을 보여주는 사시도이다.
도 11은 도 10에 도시된 보조 에어덕트 하우징의 분해 사시도이다.
도 12는 도 8에 도시된 발전장치의 작동원리를 보여주는 단면도이다.
도 13은 도 8에 도시된 발전장치의 변형예로서, 에어덕트 하우징이 유선형 구조를 가짐을 보여주는 사시도이다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예의 압전소자를 이용한 발전장치(이하, “발전장치”라고 함)를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
도 1 내지 도 6에 본 발명의 일 실시예에 따른 압전소자를 이용한 발전장치(이하, 발전장치”라고 함)가 도시되어 있다. 도 1 내지 도 6을 참조하면, 상기 발전장치는 설치 대상물에 장착된다. 상기 설치 대상물은 상기 발전장치로 유체를 유입시키기 위한 조건만 만족하면 된다. 즉, 상기 설치 대상물이 이동하면서 상기 발전장치로 유체를 유입시킬 수 있다. 이러한, 상기 설치 대상물로는 버스(도 1 참조), 택시(도 2 참조), 자전거, 오토바이, 항공기, 배 등이 될 수 있다. 도 1 및 도 2를 참조하면, 상기 유체로서 공기가 이용된다. 하지만, 상기 유체는 물 등의 다양한 물질이 이용될 수 있다. 상기 설치 대상물은 정지해 있는 대상물이어도 된다. 즉, 건물이나 일반 구조물 등도 상기 설치 대상물이 될 수 있는데, 이 경우 외부로부터 유동되는 유체만 존재하면 된다.
본 실시예에서, 상기 발전장치는 이동하는 설치 대상물에 설치되어 있으며, 상기 유체로서 공기를 이용하는 바, 이하에서 상세하게 설명한다.
상기 발전장치는 에어덕트 하우징(100) 및 압전소자 발전모듈들을 포함한다. 상기 에어덕트 하우징(100)은, 상기 차량의 이동에 의하여 공기를 유입하는 흡입구(130) 및 상기 유입된 공기가 배출되는 배출구(140)를 포함한다. 상기 흡입구(130)는 전방으로부터 공기 유입을 증가시키도록 나팔관 형상으로 후방으로 갈수록 단면적이 좁게 설치된다. 상기 배출구(140)는 상기 흡입구의 후방에 얼라인되어 설치되며, 상기 에어덕트 하우징(100) 내에서의 유속을 증가시키기 위하여 후방으로 갈수록 단면적이 좁게 형성되어 있다.
상기 에어덕트 하우징(100)은 상기 차량의 상부 지붕에 지지대(410)로 결합되어 있으며, 상기 에어덕트 하우징(100)의 외부 바닥과 상기 차량의 상부 지붕 사이에 흡음재(420)가 내장되어 있다. 상기 에어덕트 하우징(100)은 전체적으로 에어닥터, 튜브관 등을 형성하여, 물체에 저항을 줄이고, 흡입되는 공기량을 증가할 수 있도록 외부가 유선형으로 형성되고 최소한의 높이를 낮추도록 형성됨이 바람직하다. 상기 에어덕트 하우징(100)은 상부 케이스(110)와 하부 케이스(1120)가 결합된 구조를 가진다. 또한 상기 에어닥터 하우징(100)은 1단, 2단, 3단 등으로 배열이 가능하다.
상기 에어덕트 하우징(100) 내에는 복수 개의 상기 압전소자 발전모듈(200)들이 설치되어 있다. 상기 압전소자 발전모듈(200)은 가압부재(미표기), 압전소자(미도시), 이동제한부재(40), 탄성부재(30)를 포함한다. 상기 가압부재는 유입되는 공기에 가압되어 움직이며, 정상상태 시 상기 상부 케이스(110) 및 상기 하부 케이스(120)의 내면에 수직 방향으로 위치하고 있다. 상기 가압부재는, 상기 에어덕트 하우징(100) 내에 설치되는 회전축(20)과, 상기 회전축(20)에 결합되어 상기 유입되는 공기에 의하여 회동하는 가압패널(10)을 포함한다.
상기 이동제한부재(40)는, 상기 가압패널(10)이 움직임일 때 상기 가압패널(10)과 접촉하여 상기 가압패널(10)의 회동을 제한한다. 상기 압전소자는 상기 가압패널(10) 및 상기 이동제한부재(40) 중 하나 또는 양자에 배치되되, 상기 가압패널(10)과 상기 이동제한부재(40)가 접촉되는 부분에 설치되어, 상기 접촉에 의하여 가압된다. 상기 이동제한부재(40)는 상기 가압패널(10)의 후방에서 회동 반경 내에 설치되어 있다. 하지만, 도 7에 도시된 바와 같이, 상기 이동제한부재(40)는 상기 가압패널(10)의 전방 및 후방에 각각 설치될 수도 있고, 인접하는 상기 가압패널(10)들이 상기 이동제한부재(40)를 서로 동시에 공유할 수도 있다.
상기 탄성부재(30)는 상기 가압패널(10)을 원 위치로 복귀시키도록 탄성 복원력을 제공한다. 상기 탄성부재(30)는 상기 회전축(20)에 결합되어 있다.
도 6을 참조하면, 상기 압력소자 발전모듈은 상기 에어덕트 하우징(100) 내에서 상기 공기의 유동 방향을 따라 복수 개가 배열되어 있되, 내부 상부 및 내부 하부에 교번하여 반복적으로 배열되어 있다. 따라, 상기 에어덕트 하우징(100) 내로 유입되는 공기가 상기 가압패널(10)들을 연속적으로 거치면서 상기 가압패널(10)들을 회동시켜서 상기 압전소자들을 가압시킴으로써, 상기 압력소자 발전모듈들이 전기를 생성한다. 상기 가압패널(10)들은 후방으로 회동된 후, 탄성부재(30)의 탄성복원력에 의하여 다시 전방으로 복원되고, 다시 공기압으로 후방으로 밀려가는 것을 반복하게 되어 반복적으로 전기를 생산한다.
상기 상부 케이스(110)의 상면에는 태양전지의 일 예로서 태양전지패널(300)이 설치되어 있다. 상기 압전소자 발전모듈은 상기 태양전지패널(300)과 연동하여 전기를 저장한다. 따라서, 비가 오거나 흐린 날에도 상기 압전소자 발전모듈이 전기를 생산하기 때문에, 상기 태양전지패널(300)의 원천적인 문제점을 해결할 수 있다.
도 8 내지 도 12에 본 발명의 다른 실시예에 따른 발전장치가 도시되어 있다. 도 8 내지 도 12를 참조하면, 에어덕트 하우징(100)에서는 공기가 흡입될 수 있도록 전방의 흡입구(130)가 확대된 구조로 형성되고, 후방의 배출구(140)가 축소형 형태의 축관으로 형성되어 있다.
상기 에어덕트 하우징(100) 내에는 복수 개의 압전소자 발전모듈(200-1)들이 배치되어 있다. 상기 압전소자 발전모듈(200-1)은 보조 에어덕트 하우징(100-1) 및 가압부재(미표기)를 포함한다. 상기 보조 에어덕트 하우징(100-1)은 상부 케이스(110-1)와 하부 케이스(120-1)가 결합된 형태로 이루어져 있으며, 차량의 주행 시에 공기가 흡입될 수 있도록 전방에는 보조 흡입구(130-1)가 형성되어 있고, 후방에는 보조 배출구(140-1)가 축소형 형태의 축관으로 형성되어 있다.
상기 차량의 주행 시에 상기 에어덕트 하우징(100)의 상기 흡입구(130)로 흡입된 공기가 와류 형태로 진행하도록 상기 상부 케이스(110)의 내부 바닥과 하부 케이스(120)의 내부 바닥에 상기 보조 에어덕트 하우징(100-1)들이 교차로 배열되어 있다.
상기 보조 에어덕트 하우징(100-1) 내에는 상기 가압부재(미표기)가 설치되어 있다. 상기 가압부재는, 상기 보조 에어덕트 하우징(100-1) 내에서 가운데 부분에 설치되는 회전축(20-1)과, 상기 회전축(20-1)에 결합되어 상기 유입되는 공기에 의하여 상하 방향으로 회동하는 가압패널(10-1)과, 및 상기 가압패널(10-1)을 원 위치로 복귀시키도록 탄성 복원력을 제공하는 탄성부재(미도시)를 포함한다. 상기 가압패널(10-1)은 정상 상태 시 상기 보조 에어덕트 하우징(100-1) 내에서 수평 방향으로 배치된다.
상기 상부 케이스(110-1)의 하면과 상기 하부 케이스(120-1) 상면에는 복수 개의 와류돌기(50)들이 형성되어 있다. 상기 와류돌기(50)들은 유입되는 공기의 흐름을 불규칙하게 형성하여 상기 가압패널(10-1)에 가압되는 공기압을 다르게 형성하는데 도움을 준다.
상기 상부 케이스(110-1)의 하면과 상기 하부 케이스(120-1) 상면은 상기 가압패널(10-1)의 상하 운동 시 접촉을 하게 된다. 상기 가압패널(10-1)에는 상기 압전소자(미도시)가 설치되어 있어서, 상기 가압패널(10-1)과 상기 상부 케이스(110-1)(또는 상기 하부 케이스(120-1)) 사이의 접촉 시, 가압되어 전기를 생성한다. 하지만, 상기 압전소자(미도시)의 설치 위치는 이에 한정되지 않고, 상기 상부 케이스(110-1)의 하면과 상기 하부 케이스(120-1) 상면 중에서 상기 가압패널(10-1)과 접촉되는 부분에 설치될 수도 있다. 또한, 비록 도시되어 있지는 않지만, 상기 보조 에어덕트 하우징(100-1) 내에 상기 가압패널(10-1)의 회전 반경 내에 이동제한부재(미도시)가 설치되어 있어서, 상기 가압패널(10-1)과 상기 이동제안부재(미도시) 사이의 충돌에 의하여 상기 압전소자가 가압되어 전기를 생성할 수도 있다.
상기 에어덕트 하우징(100)은 상기차량의 상부 지붕에 지지대(410)로 결합되어 있으며, 상기 에어덕트 하우징(100)의 외부 바닥과 상기 차량의 상부 지붕 사이에 흡음재(420)가 내장되어 소음을 줄인다.
상기 에어덕트 하우징(100)의 상면에는 태양전지패널(300)이 설치되어 있어서, 상기 압전소자 발전모듈과 함께 전기 생산을 증가시키고, 다양한 날씨에도 안정적으로 전기를 생산할 수 있다.
도 13을 참조하면, 상기 에어덕트 하우징의 흡입구를 유선형으로 형성하여, 상기 차량에 작용하는 마찰저항을 최소화하도록 형성될 수 있다.
본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 다른 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의하여 정해져야 할 것이다.
10: 가압패널 20: 회전축
30: 탄성부재 40: 이동제한부재
50: 와류돌기 100: 에어덕트 하우징
100-1: 보조 에어덕트 하우징 110: 상부 케이스
120: 하부 케이스 130: 흡입구
140: 배출구 200: 압전소자 발전모듈
300: 태양전지패널
30: 탄성부재 40: 이동제한부재
50: 와류돌기 100: 에어덕트 하우징
100-1: 보조 에어덕트 하우징 110: 상부 케이스
120: 하부 케이스 130: 흡입구
140: 배출구 200: 압전소자 발전모듈
300: 태양전지패널
Claims (14)
- 설치 대상물에 장착되고, 상기 설치 대상물의 이동 또는 유체 자체의 이동에 의하여 유체를 유입하는 흡입구 및 상기 유입된 유체가 배출되는 배출구가 형성되어 있는 에어덕트 하우징; 및
상기 에어덕트 하우징에 설치되고, 압전소자를 구비하며, 상기 흡입구로부터 유입되는 유체를 이용하여 압전소자를 반복적으로 가압함으로써 전기를 발생시키는 하나 또는 복수 개의 압전소자 발전모듈을 포함하는 압전소자를 이용하는 발전 장치. - 청구항 1에 있어서,
상기 압전소자 발전모듈은,
상기 에어덕트 하우징 내에 설치되며, 상기 유입되는 유체에 가압되어 움직이는 가압부재; 및 상기 에어덕트 하우징 내에 설치되며, 상기 가압부재가 움직임일 때 상기 가압부재와 접촉하여 상기 가압부재의 움직임을 제한하는 이동제한부재를 더 포함하고, 상기 압전소자는, 상기 가압부재 및 상기 이동제한부재 중 하나 또는 양자에 배치되되, 상기 가압부재와 상기 이동제한부재가 접촉되는 부분에 설치되어, 상기 접촉에 의하여 가압되는 압전소자를 이용하는 발전 장치. - 청구항 2에 있어서,
상기 가압부재는,
상기 에어덕트 하우징 내에 설치되는 회전축;
상기 회전축에 결합되어 상기 유입되는 유체에 의하여 회동하는 가압패널을 포함하고, 상기 이동제한부재는 상기 회전축의 후방에서 상기 가압부재의 회동 반경 내에 위치하는 압전소자를 이용하는 발전 장치. - 청구항 3에 있어서,
상기 가압부재는,
상기 가압부재를 원 위치로 복귀시키도록 탄성 복원력을 제공하는 탄성부재를 더 포함하는 압전소자를 이용하는 발전 장치. - 청구항 2에 있어서,
상기 이동제한부재는, 상기 회전축의 전방에서 상기 가압부재의 회동 반경 내에 더 설치되어 있는 압전소자를 이용하는 발전 장치. - 청구항 1에 있어서,
상기 압전소자 발전모듈은,
상기 에어덕트 하우징 내에 설치되며, 상기 흡입구로 유입되는 유체가 유입되는 보조 흡입구 및 상기 보조 흡입구로 유입된 유체가 배출되는 보조 배출구가 형성되어 있는 보조 에어덕트 하우징; 및 상기 보조 에어덕트 하우징 내에 설치되며, 상기 유입되는 유체에 의하여 움직여서 상기 보조 에어덕트 하우징 내면과 접촉하는 가압부재를 더 포함하고, 상기 압전소자는, 상기 가압부재 및 상기 보조 에어덕트 하우징 중 하나 또는 양자에 배치되되, 상기 가압부재와 상기 보조 에어덕트 하우징이 접촉되는 부분에 설치되어, 상기 접촉에 의하여 가압되는 압전소자를 이용하는 발전 장치. - 청구항 1에 있어서,
상기 압전소자 발전모듈은,
상기 에어덕트 하우징 내에 설치되며, 상기 흡입구로 유입되는 유체가 유입되는 보조 흡입구 및 상기 보조 흡입구로 유입된 유체가 배출되는 보조 배출구가 형성되어 있는 보조 에어덕트 하우징; 상기 보조 에어덕트 하우징 내에 설치되며, 상기 유입되는 유체에 의하여 움직이는 가압부재; 및 상기 보조 에어덕트 하우징 내에 설치되며, 상기 가압부재가 움직임일 때 상기 가압부재와 접촉하여 상기 가압부재의 움직임을 제한하는 이동제한부재를 더 포함하는 압전소자를 이용하는 발전 장치. - 청구항 6 또는 청구항 7에 있어서,
상기 가압부재는,
상기 보조 에어덕트 하우징 내에서 가운데 부분에 설치되는 회전축;
상기 회전축에 결합되어 상기 유입되는 유체에 의하여 상하 방향으로 회동하는 가압패널; 및 상기 가압패널을 원 위치로 복귀시키도록 탄성 복원력을 제공하는 탄성부재를 더 포함하는 압전소자를 이용하는 발전 장치. - 청구항 6 또는 청구항 7에 있어서,
상기 보조 에어덕트 하우징의 상부 내면 또는 하부 내면 중 적어도 하나에는 상기 보조 흡입구로 유입되는 유체에서 와류를 발생시키는 와류돌기가 형성되어 있는 압전소자를 이용하는 발전 장치. - 청구항 1에 있어서,
상기 압전 소자 발전모듈은, 상기 에어덕트 하우징 내에서 상기 유체의 유동 방향을 따라 복수 개가 배열되어 있되, 내부 상부 및 내부 하부에 교번하여 반복적으로 배열되어 있는 압전소자를 이용하는 발전 장치. - 청구항 3에 있어서,
상기 압전 소자 발전모듈은, 상기 에어덕트 하우징 내에서 상기 유체의 유동 방향을 따라 복수 개가 배열되어 있고, 상기 복수 개의 압전 소자 발전모듈들은,
상기 회전축이 상기 에어덕트 하우징 내에서 상부에 설치되어, 상기 가압부재이 상기 에어덕트 하우징의 가운데 부분으로 연장되는 제1압전 소자 발전모듈들; 및
상기 회전축이 상기 에어덕트 하우징 내에서 하부에 설치되어, 상기 가압부재이 상기 에어덕트 하우징의 가운데 부분으로 연장되는 제2압전 소자 발전모듈들을 포함하고, 상기 제1압전 소자 발전모듈들 및 상기 제2압전 소자 발전모듈들은 서로 교번하여 반복적이 배열되어 있는 압전소자를 이용하는 발전 장치. - 청구항 1에 있어서,
상기 에어덕트 하우징은 전체적으로 직관 형상을 가지고,
상기 에어덕트 하우징에서 상기 흡입구는 전방에 설치되고, 상기 배출구는 후방에 설치되며, 상기 흡입구는 나팔관 형상 또는 유선 형상을 가지는 압전소자를 이용하는 발전 장치. - 청구항 1에 있어서,
상기 설치 대상물은 차량, 오토바이, 항공기, 자전거 및 배를 포함하는 군으로부터 선택된 하나인 압전소자를 이용하는 발전 장치. - 청구항 13에 있어서,
전기를 생산하고, 상기 생성된 전기를 상기 압전 소자 발전 모듈과 연동하여 저장하는 태양전지를 더 포함하는 압전소자를 이용하는 발전 장치.
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Cited By (6)
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---|---|---|---|---|
KR20150131699A (ko) * | 2014-05-16 | 2015-11-25 | 경북대학교 산학협력단 | 와류진동을 이용한 압전 외팔보 발전장치 |
KR20150133087A (ko) * | 2014-05-19 | 2015-11-27 | 삼성전자주식회사 | 강유전성 물질을 포함하는 광전자소자 |
CN106357156A (zh) * | 2016-09-14 | 2017-01-25 | 长春工业大学 | 双射流口射流激励的二次气流冲击式发电机 |
KR20190055667A (ko) * | 2017-11-15 | 2019-05-23 | 연세대학교 산학협력단 | 초미세 와류를 발생시켜 자가발전을 통한 열 발생이 가능한 표면 구조체 |
KR20200076360A (ko) * | 2018-12-19 | 2020-06-29 | 한양대학교 산학협력단 | 내향 외팔보의 모델링 및 진동해석 방법 및 장치 |
US10702819B2 (en) | 2017-11-27 | 2020-07-07 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Air cleaner |
Family Cites Families (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2000013906A (ja) | 1998-06-17 | 2000-01-14 | Yasuhiro Fujita | 風力風車二重対面式発電装置 |
JP2010016974A (ja) | 2008-07-03 | 2010-01-21 | Casio Comput Co Ltd | 発電装置 |
JP5219854B2 (ja) | 2009-01-26 | 2013-06-26 | 株式会社京三製作所 | 筒形流体振動発電装置 |
KR20110052399A (ko) * | 2009-11-11 | 2011-05-18 | 이상하 | 압축공기를 이용한 압전발전장치 |
-
2011
- 2011-03-11 KR KR1020110021737A patent/KR101283207B1/ko not_active IP Right Cessation
Cited By (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR20150131699A (ko) * | 2014-05-16 | 2015-11-25 | 경북대학교 산학협력단 | 와류진동을 이용한 압전 외팔보 발전장치 |
KR20150133087A (ko) * | 2014-05-19 | 2015-11-27 | 삼성전자주식회사 | 강유전성 물질을 포함하는 광전자소자 |
CN106357156A (zh) * | 2016-09-14 | 2017-01-25 | 长春工业大学 | 双射流口射流激励的二次气流冲击式发电机 |
KR20190055667A (ko) * | 2017-11-15 | 2019-05-23 | 연세대학교 산학협력단 | 초미세 와류를 발생시켜 자가발전을 통한 열 발생이 가능한 표면 구조체 |
US10702819B2 (en) | 2017-11-27 | 2020-07-07 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Air cleaner |
US10967319B2 (en) | 2017-11-27 | 2021-04-06 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Air cleaner |
KR20200076360A (ko) * | 2018-12-19 | 2020-06-29 | 한양대학교 산학협력단 | 내향 외팔보의 모델링 및 진동해석 방법 및 장치 |
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