KR20130092911A - Nonutility generation heating seat chair using piezoelectric harvesting - Google Patents

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KR20130092911A
KR20130092911A KR1020120014501A KR20120014501A KR20130092911A KR 20130092911 A KR20130092911 A KR 20130092911A KR 1020120014501 A KR1020120014501 A KR 1020120014501A KR 20120014501 A KR20120014501 A KR 20120014501A KR 20130092911 A KR20130092911 A KR 20130092911A
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강인석
함유진
김상재
임재윤
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(주)진우소프트이노베이션
제주대학교 산학협력단
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    • A47C7/00—Parts, details, or accessories of chairs or stools
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    • H02N2/18—Electric machines in general using piezoelectric effect, electrostriction or magnetostriction producing electrical output from mechanical input, e.g. generators

Abstract

PURPOSE: A chair with a non-utility generation heating seat using piezoelectric harvesting is provided to convert vibration energy of a chair into electric energy through a piezoelectric element attached on a heating seat, thereby operating the heating seat without separate electric power. CONSTITUTION: A chair with a non-utility generation heating seat comprises: a chair body (104) which enables a user (102) to sit down; a heating seat (110) placed on the surface of the chair body; a piezoelectric element (120) which is placed between the heating seat and the chair body and converts vibration energy into electric energy; a control unit (130) which is electrically connected with the piezoelectric element and commutates the electric energy generated through the piezoelectric element; and a charging unit (140) which stores the commutated electric energy and provides the stored electric energy in the heating seat. [Reference numerals] (130) Control unit; (140) Charging unit

Description

압전 하베스팅을 이용한 자가발전 온열시트 의자 {NONUTILITY GENERATION HEATING SEAT CHAIR USING PIEZOELECTRIC HARVESTING}TECHNICAL FIELD [0001] The present invention relates to a self-generating heat-generating seat using piezoelectric harvesting,

본 발명은 자가발전 온열시트 의자에 관한 것으로, 보다 상세하게는 압전소자를 이용하여 사용자의 움직임에 따라 발생하는 의자의 운동 및 진동 에너지를 전기 에너지로 변환시켜, 의자의 온열시트를 동작시킴으로써 전원 공급 없이 자가발전이 가능하도록 설계된 압전 하베스팅을 이용한 자가발전 온열시트 의자에 관한 것이다.
More particularly, the present invention relates to a chair for a self-generating heat-generating sheet, and more particularly, to a chair for a self-generating heat-generating sheet, which converts a motion and vibration energy of a chair generated by a user's movement using a piezoelectric element into electric energy, The present invention relates to a self-generated heat-generating seat using a piezoelectric harvesting device capable of self-power generation.

에너지 하베스팅 기술은 압전소자를 이용하여 주변의 진동이나 충격으로부터 전기 에너지를 얻는 것이다.Energy harvesting technology uses piezoelectric elements to obtain electrical energy from surrounding vibrations or impacts.

여기서, 압전소자를 이용한 에너지 하베스팅 기술은 압전소자에 기계적 변형이 인가될 경우, 전기 에너지가 발생하는 효과를 이용하여 주위의 버려지는 힘, 압력, 진동 등의 에너지를 전기 에너지로 변환하여 주는 것을 말한다.Here, the energy harvesting technology using a piezoelectric element is to convert the energy, such as the force, pressure, vibration, etc. of the surrounding discarded into electrical energy by using the effect that the electrical energy is generated when the mechanical deformation is applied to the piezoelectric element. Say.

압전소자를 이용한 에너지 하베스팅 기술은 다른 발전 방식 보다 작은 진동을 전기 에너지로 변환하는데 용이할 뿐만 아니라 에너지의 변환 효율 또한 높은 장점을 가지고 있다.
The energy harvesting technology using piezoelectric elements is not only easy to convert small vibrations into electrical energy than other power generation methods, but also has a high conversion efficiency of energy.

본 발명과 관련된 배경기술로는 공개특허공보 제 10-2008-0093456호(2008.10.21. 공개)가 있으며, 상기 문헌에는 차량용 온열 자극 장치가 개시되어 있다.
The background art relating to the present invention is disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 10-2008-0093456 (published on October 21, 2008), which discloses a vehicle thermal stimulation apparatus.

본 발명의 목적은 의자에 설치된 압전소자를 이용하여, 사용자의 움직임에 따라 발생하는 의자의 운동 및 진동 에너지를 전기 에너지로 변환하여 충전부에 충전한 후, 충전된 전기 에너지를 이용하여 의자의 온열시트를 동작시켜 전원 공급 없이 자가발전이 가능하도록 설계된 압전 하베스팅을 이용한 자가발전 온열시트 의자를 제공하는 데 있다.
SUMMARY OF THE INVENTION The object of the present invention is to provide a chair which uses a piezoelectric element to convert movement and vibration energy of a chair generated according to movement of a user into electrical energy, The present invention provides a self-generated heat-generating seat using a piezoelectric hobusting which is designed to be able to generate electricity without power supply.

상기 하나의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 압전 하베스팅을 이용한 자가발전 온열시트 의자는 사용자가 안착하는 의자 본체; 상기 의자 본체의 표면에 배치되는 온열시트; 상기 온열시트와 상기 의자 본체 사이에 위치하여, 사용자의 움직임에 따라 발생하는 진동 에너지를 전기 에너지로 변환하는 압전소자; 상기 압전소자와 전기적으로 연결되며, 상기 압전소자를 통해 생성되는 전기 에너지를 정류하는 제어부; 및 상기 정류된 전기 에너지를 저장하며, 저장된 전기 에너지를 상기 온열시트에 제공하는 충전부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
According to an aspect of the present invention, there is provided a seat for a self-generated heat generated by a piezoelectric hovering, comprising: a chair body on which a user is seated; A heating sheet disposed on the surface of the chair body; A piezoelectric element which is located between the heat-generating seat and the chair body and converts vibration energy generated according to a user's motion into electric energy; A controller electrically connected to the piezoelectric element and rectifying electric energy generated through the piezoelectric element; And a charging unit that stores the rectified electric energy and provides the stored electric energy to the heat-sensitive sheet.

본 발명에 따른 압전 하베스팅을 이용한 자가발전 온열시트 의자는 온열 시트에 부착된 압전소자를 통하여, 사용자의 움직임에 따라 발생하는 의자의 진동 에너지를 전기 에너지로 변환하여, 별도의 전원공급이 없더라도 온열 시트를 동작시킬 수 있는 효과가 있다.
The chair of the self-generated heat-generating seat using piezoelectric harvesting according to the present invention converts the vibration energy of the chair, which is generated according to the movement of the user, into electric energy through the piezoelectric element attached to the heat- There is an effect that the seat can be operated.

도 1은 본 발명에 따른 압전 하베스팅을 이용한 자가발전 온열시트 의자를 나타낸 것이다.
도 2는 본 발명에 적용될 수 있는 압전소자의 예를 나타낸 것이다.
도 3은 본 발명에 적용될 수 있는 압전소자의 다른 예를 나타낸 것이다.
도 4는 본 발명에 적용될 수 있는 압전소자의 또 다른 예를 나타낸 것이다.
도 5는 본 발명에 따른 압전에너지를 이용한 온열시트의 구동방법에 대하여 나타낸 순서도이다.FIG. 1 shows a self-generating heat-resistant seat using a piezoelectric hobusting according to the present invention.
Fig. 2 shows an example of a piezoelectric device which can be applied to the present invention.
3 shows another example of a piezoelectric element that can be applied to the present invention.
Fig. 4 shows another example of a piezoelectric element that can be applied to the present invention.
5 is a flowchart showing a method of driving a thermal sheet using piezoelectric energy according to the present invention.

본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나, 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.Advantages and features of the present invention and methods for achieving them will be apparent with reference to the embodiments described below in detail with the accompanying drawings. It should be understood, however, that the invention is not limited to the disclosed embodiments, but is capable of many different forms and should not be construed as limited to the embodiments set forth herein. Rather, these embodiments are provided so that this disclosure will be thorough and complete, To fully disclose the scope of the invention to those skilled in the art, and the invention is only defined by the scope of the claims.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 압전 하베스팅을 이용한 자가발전 온열시트 의자에 관하여 상세히 설명하면 다음과 같다.
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The present invention will now be described more fully with reference to the accompanying drawings, in which preferred embodiments of the present invention are shown.

도 1은 본 발명에 따른 압전 하베스팅을 이용한 자가발전 온열시트 의자를 나타낸 것이다.FIG. 1 shows a self-generating heat-resistant seat using a piezoelectric hobusting according to the present invention.

도 1를 참조하면, 본 발명에 따른 압전 하베스팅을 이용한 자가발전 온열시트 의자(100)는 온열시트(110), 압전소자(120), 제어부(130) 및 충전부(140)를 포함한다.
Referring to FIG. 1, a self-generating heat sheet chair 100 using piezoelectric harvesting according to the present invention includes a heat sheet 110, a piezoelectric element 120, a controller 130, and a charger 140.

온열시트(110)는 사용자(102)가 착석할 수 있도록 대략 “L”형태로, 의자 본체(104)의 상면에 부착되도록 형성된다. The heat sheet 110 is formed to be attached to the upper surface of the chair body 104 in an approximate " L " shape so that the user 102 can be seated.

온열시트(110)는 사용자(102)가 전원을 켜면 충전부(140)에 저장된 전기 에너지를 이용하여 동작하게 된다. 또한, 온열시트(110)가 동작 중에는 압전소자(120)에 의해 변환된 전기 에너지가 온열시트(110)에 바로 공급될 수도 있다.
The heat sheet 110 operates using the electric energy stored in the charger 140 when the user 102 is powered on. Further, the electric energy converted by the piezoelectric element 120 may be directly supplied to the heat-generating sheet 110 while the heat-generating sheet 110 is in operation.

압전소자(120)는 온열시트(110)와 동일한 형태인 대략 “L”형태로 형성된다. 또한, 압전소자(120)는 의자 본체(104)와 온열시트(110)의 사이에 복수개가 위치할 수 있다. The piezoelectric element 120 is formed in a substantially " L " shape in the same form as the heat-sensitive sheet 110. [ Further, a plurality of piezoelectric elements 120 may be positioned between the chair body 104 and the heat sheet 110.

압전소자(120)는 사용자(102)의 움직임에 따라 발생되는 진동 에너지를 전기 에너지로 변환한다. 즉, 사용자(102)의 움직임에 의하여 의자 본체(104) 및 온열시트(110)에는 진동 에너지가 가해지며, 이러한 진동 에너지에 의하여 압전소자(120)의 변형 및 복원이 반복되고, 이를 통하여 진동 에너지가 전기 에너지로 변환된다. 상기 압전 소자(120)의 자세한 설명은 도 2 내지 도 4에서 후술하기로 한다. 여기서, 진동 에너지는 사용자(102)의 움직임에 한정되는 것은 아니고, 차량의 경우, 주행에 따라 발생하는 진동 에너지도 포함된다.
The piezoelectric element 120 converts the vibration energy generated according to the movement of the user 102 into electric energy. That is, the vibration energy is applied to the chair main body 104 and the heat-generating seat 110 by the movement of the user 102, and the deformation and restoration of the piezoelectric element 120 are repeated by the vibration energy, Is converted into electrical energy. A detailed description of the piezoelectric element 120 will be described later with reference to FIG. 2 to FIG. Here, the vibration energy is not limited to the motion of the user 102, but also includes vibration energy generated in accordance with running of the vehicle.

제어부(130)는 압전소자(120)에 의하여 생성된 전기 에너지를 정류하여 정전류를 생성한다. 이를 위하여, 제어부(130)는 정전류를 생성시키는 정류회로 및 각종 구동 회로를 포함할 수 있다.The controller 130 rectifies the electric energy generated by the piezoelectric element 120 to generate a constant current. To this end, the control unit 130 may include a rectifying circuit for generating a constant current and various driving circuits.

충전부(140)는 압전소자(120)로부터 생성된 전기 에너지를 저장하며, 상기 정류된 전기 에너지를 저장한다. 또한, 충전부(140)는 온열시트(110)와 연결되어, 온열시트(110) 동작에 필요한 전기 에너지를 공급한다. 전기적인 측면에서, 충전부와 온열시트 사이에는 스위치 등의 조절 수단이 포함될 수 있다.
The charging unit 140 stores electric energy generated from the piezoelectric element 120 and stores the rectified electric energy. In addition, the charger 140 is connected to the thermal sheet 110 to supply the electrical energy necessary for the operation of the thermal sheet 110. On the electrical side, adjustment means such as switches may be included between the live part and the warm sheet.

도 2는 본 발명에 적용될 수 있는 압전소자의 예를 나타낸 것이다. Figure 2 shows an example of a piezoelectric element that can be applied to the present invention.

도 2를 참조하면, 압전소자(120)는 지지판(121), 제1 압전판(122), 제2 압전판(123) 및 압전추(124)를 포함할 수 있다.2, the piezoelectric element 120 may include a support plate 121, a first piezoelectric plate 122, a second piezoelectric plate 123, and a piezoelectric weight 124.

상기 지지판(121)은 플레이트 형상을 가지며, 그 재질로는 용수철과 같이 탄성을 갖는 스프링용 강판 재질을 이용하는 것이 좋으며, 그 구체적인 예로는 구리(Cu), 알루미늄(Al), 은(Ag), 금(Au) 및 SUS(stainless steel) 중 선택된 1종 이상을 포함할 수 있다.The support plate 121 has a plate shape and is preferably made of a steel material for spring having elasticity like a spring. Examples of the material include copper (Cu), aluminum (Al), silver (Ag) (Au), and stainless steel (SUS).

상기 제1 압전판(122)은 지지판(121)의 상면에 부착되고, 제2 압전판(123)은 지지판(121)의 하면에 부착될 수 있다. 이러한 상기 제1 압전판(122) 및 제2 압전판(123)은 지지판(121)에 비하여 작은 면적을 가질 수 있으며, 상호 간이 중첩되도록 배치시키는 것이 바람직하다.The first piezoelectric plate 122 may be attached to an upper surface of the support plate 121, and the second piezoelectric plate 123 may be attached to a lower surface of the support plate 121. The first piezoelectric plate 122 and the second piezoelectric plate 123 may have a smaller area than that of the support plate 121 and are preferably disposed to overlap each other.

여기서, 상기 이러한 제1 압전판(122) 및 제2 압전판(123)은 Pb(Zr, Ti)O3, Pb(Zr,Ti)O3＋Pb(Zn,Nb)O3, Pb(Zr,Ti)O3＋Pb(Ni,Nb)O3, Pb(Zr,Ti)O3＋PVDF 폴리머, Pb(Zr,Ti)O3＋실리콘 폴리머, 및 Pb(Zr,Ti)O3+에폭시 폴리머 중 선택된 하나의 제1 압전 재질로 형성될 수 있다. Here, the first piezoelectric plate 122 and the second piezoelectric plate 123 may include Pb (Zr, Ti) O 3 , Pb (Zr, Ti) O 3 + Pb (Zn, Nb) O 3 , Pb (Zr, Selected from Ti) O 3 + Pb (Ni, Nb) O 3 , Pb (Zr, Ti) O 3 + PVDF polymer, Pb (Zr, Ti) O 3 + silicon polymer, and Pb (Zr, Ti) O 3 + epoxy polymer It may be formed of one first piezoelectric material.

이와 다르게, 상기 제1 압전판(122) 및 제2 압전판(123)은 (Na, K)NbO3, (Na,K, Li)NbO3, BiFeO3 및 BaTiO3 중에서 하나 이상의 제2 압전 재질로 형성될 수도 있다.Alternatively, the first piezoelectric plate 122 and the second piezoelectric plate 123 may include at least one second piezoelectric material among (Na, K) NbO 3 , (Na, K, Li) NbO 3 , BiFeO 3, and BaTiO 3 . It may be formed as.

이 중, 상기 제1 압전판(122) 및 제2 압전판(123)으로는 환경 규제로 인하여 사용에 제약이 따르고 있는 납(Pb)을 함유하는 제1 압전 재질보다는 비납계인 제2 압전 재질을 이용하는 것이 바람직하다.Among these, the first piezoelectric plate 122 and the second piezoelectric plate 123 may be a non-lead-based second piezoelectric material rather than a first piezoelectric material containing lead (Pb), which is restricted in use due to environmental regulations. It is preferable to use.

상기 압전추(124)는 지지판(121)의 수평을 유지시키는 기능을 하며, 탄성을 갖는 금속 재질로 이루어질 수 있다.The piezoelectric weight 124 has a function of maintaining the level of the support plate 121 and may be made of a metal material having elasticity.

이때, 상기 압전추(124)는 복수개가 지지판의 마주보는 양측의 가장자리를 따라 관통하여 지지판(121)에 고정 결합되는 복수의 링(ring) 형태로 형성될 수 있다. 이와 같이, 상기 압전추(124)를 링(ring) 형태로 형성할 경우, 복수의 링 형태의 압전추(124)들이 서로 부딪히면서 발생되는 진동을 플레이트 형태의 지지판(121)에 전달함으로써, 에너지 변환 효율을 극대화시킬 수 있게 된다.
At this time, the piezoelectric weights 124 may be formed in the form of a plurality of rings that are fixedly coupled to the support plate 121 through a plurality of opposite side edges of the support plate. As such, when the piezoelectric 124 is formed in a ring shape, energy is converted by transferring vibrations generated when the plurality of ring-shaped piezoelectric 124 collide with each other to the plate-shaped support plate 121. The efficiency can be maximized.

도 3는 본 발명에 적용될 수 있는 압전소자의 다른 예를 나타낸 것이다. Fig. 3 shows another example of a piezoelectric device applicable to the present invention.

도 3에 도시된 압전소자(220)는, 지지판(121), 제1 압전판(122), 제2 압전판(123) 및 압전추(224)를 포함할 수 있다.The piezoelectric element 220 shown in Fig. 3 may include a support plate 121, a first piezoelectric plate 122, a second piezoelectric plate 123, and a piezoelectric weight 224.

도 3에 도시된 압전소자(220)의 경우, 다른 요소는 도 2에 도시된 요소들과 동일하나, 압전추(224)의 구조가 상이하다. In the case of the piezoelectric element 220 shown in Fig. 3, the other elements are the same as those shown in Fig. 2, but the piezoelectric weight 224 has a different structure.

도 3에 도시된 압전추(224)는 지지판(121)의 마주보는 양측의 가장자리를 따라 스크류 형태로 관통되어 고정 결합될 수 있다. The piezoelectric 224 illustrated in FIG. 3 may be penetrated and fixed through a screw shape along edges of opposite sides of the support plate 121.

이와 같이, 상기 압전추(224)를 용수철 형태로 형성할 경우, 압전추(224)가 온열시트(110)의 움직임에 의하여 지지판(121)과 연쇄적인 충돌을 발생시켜 에너지 변환 효율을 극대화시킬 수 있게 된다.When the piezoelectric weight 224 is formed in the form of a spring, the piezoelectric weight 224 generates a series collision with the support plate 121 due to the movement of the heat sheet 110, thereby maximizing the energy conversion efficiency .

또한, 도면으로 도시하지는 않았지만, 압전추는 코일이나 판 스프링 등과 같은 용수철 형태로 지지판에 매달리는 형태로 형성될 수도 있다. 이와 같이, 용수철 형태로 압전추를 형성할 경우, 압전추가 온열시트의 움직임에 의하여 지지판에 진동을 전달할 때 상기 지지판에 매달려 있는 용수철 형태의 압전추가 지지판에 대하여 물리적인 충돌을 일으키게 되고, 이는 결국 지지판과의 연쇄적인 충돌을 발생시켜 에너지 변환 효율을 극대화시키게 된다.
Further, although not shown in the drawings, the piezoelectric weights may be formed in a form of hanging from a support plate in the form of a spring such as a coil or a leaf spring. When a piezoelectric weight is formed in the form of a spring in this manner, when vibration is transmitted to the support plate due to the movement of the piezoelectric additional heat sheet, a physical collision is caused to the spring-loaded piezoelectric additional support plate suspended from the support plate, And the energy conversion efficiency is maximized.

도 4는 본 발명에 적용될 수 있는 압전소자의 또 다른 예를 나타낸 것이다.Fig. 4 shows another example of a piezoelectric element that can be applied to the present invention.

도 4에 도시된 압전소자(320)의 경우, 롤 형태로 말릴 수 있도록 잘 구부러 지는 재질로 형성될 수 있다. 이를 위하여, 압전소자를 구성하는 요소 중 지지판은 PET(polyethylene terephthalate) 등의 연질 재질이 이용될 수 있다. 그리고, 압전소자를 구성하는 요소 중 압전판은 전술한 제1 압전 재질 혹은 제2 압전 재질이 이용될 수 있다. In the case of the piezoelectric element 320 shown in FIG. 4, the piezoelectric element 320 may be formed of a well-bendable material so as to be dried in a roll form. For this purpose, a soft material such as PET (polyethylene terephthalate) may be used as a supporting plate among the elements constituting the piezoelectric element. Among the elements constituting the piezoelectric element, the first piezoelectric material or the second piezoelectric material may be used for the piezoelectric plate.

이와같이, 압전소자(320)를 잘 구부러지는 재질로 형성할 경우, 롤 형태로 말아서 사용할 수 있기 때문에 그 부피가 대략 1/5 이하로 감소되어 온열시트(110)에 설치하였을 때 보다 높은 효율을 낼 수 있다.
In this way, when the piezoelectric element 320 is formed of a material that can be bent, the piezoelectric element 320 can be rolled into a roll shape. Therefore, the volume of the piezoelectric element 320 can be reduced to about 1/5 or less, .

도 5은 본 발명의 실시예에 따른 압전 에너지를 이용한 온열시트의 구동방법에 대하여 나타낸 순서도이다. 5 is a flowchart illustrating a method of driving a thermal sheet using piezoelectric energy according to an embodiment of the present invention.

본 발명에 따른 압전소자가 설치된 온열시트 구동방법은 압전소자 설치단계(S510), 전기 에너지 생성 단계(S520), 전기 에너지 저장 단계(S530) 및 온열시트 사용 단계(S540)를 포함할 수 있다.
The method of driving a hot seat provided with the piezoelectric element according to the present invention may include a piezoelectric element installing step S510, an electric energy generating step S520, an electric energy storing step S530, and a heating sheet using step S540.

상기 압전소자 설치 단계(S510)에서는 온열시트(110)와 의자 본체(104)의 사이에 복수의 압전소자(120)를 배치한다. In the piezoelectric element mounting step (S510), a plurality of piezoelectric elements 120 are disposed between the heat-generating sheet 110 and the chair body 104.

전기 에너지 생성 단계(S520)는 압전소자(120)가 설치된 온열시트(110)의 회전에 의해 발생되는 진동 에너지를 이용하여 전기 에너지를 생성한다. 즉, 사용자(102)의 움직임 등에 의하여 온열시트(110)에 부착된 압전소자(120)에 진동 에너지가 가해지고, 이에 따라 압전소자(120)는 변형 및 복원이 반복되면서 진동 에너지가 전기 에너지로 변환된다. The electrical energy generation step S520 generates electrical energy using the vibration energy generated by the rotation of the heat sheet 110 on which the piezoelectric element 120 is installed. That is, the vibration energy is applied to the piezoelectric element 120 attached to the thermal sheet 110 due to the movement of the user 102, and thus the piezoelectric element 120 is repeatedly deformed and restored, .

전기 에너지 저장 단계(S530)에서는 압전소자(120)을 통하여 생성된 전기 에너지를 충전부(140)에 저장한다. In the electrical energy storage step S530, the electrical energy generated through the piezoelectric element 120 is stored in the charging unit 140. [

온열시트 사용 단계(S540)에서는 충전부(140)에 저장된 전기 에너지, 즉 압전소자(120)에 의해 생성된 전기 에너지를 이용하여 온열시트(110)에 전원을 공급하여, 온열시트(110)에 열이 발생되도록 한다.
In the heating sheet use step S540, power is supplied to the heating sheet 110 using the electric energy stored in the charging unit 140, that is, the electric energy generated by the piezoelectric element 120, and heat is applied to the heating sheet 110 .

본 발명에 따른 의자에 의하면, 압전소자(120)에 의해 생성된 전기 에너지를 이용하여 온열시트(110)를 동작시킴으로써 별도의 전원공급 없이도 사용자에게 따뜻함을 제공할 수 있는 장점이 있다.
According to the chair according to the present invention, the warm sheet 110 can be operated by using the electric energy generated by the piezoelectric element 120, thereby providing warmth to the user without any additional power supply.

이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 설명하였으나, 본 발명은 상기 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.
While the present invention has been described in connection with what is presently considered to be practical exemplary embodiments, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed embodiments, but, on the contrary, It will be understood by those skilled in the art that the present invention may be embodied in other specific forms without departing from the spirit or essential characteristics thereof. It is therefore to be understood that the above-described embodiments are illustrative in all aspects and not restrictive.

100: 압전 하베스팅을 이용한 자가발전 온열시트 의자
102: 사용자 104: 의자 본체
110: 온열시트 120: 압전소자
130: 제어부 140: 충전부
S510: 압전소자 설치 단계
S520: 전기 에너지 생성 단계
S530: 전기 에너지 저장 단계
S540: 온열시트 사용 단계100: Self-powered heat seat chair using piezoelectric harvesting
102: user 104: chair body
110: heat sheet 120: piezoelectric element
130: control unit 140: charging unit
S510: Piezoelectric element installation step
S520: Electric energy generation step
S530: Electric energy storage step
S540: Steps for using a hot seat

Claims (8)

사용자가 안착할 수 있는 의자 본체;
상기 의자 본체의 표면에 배치되는 온열시트;
상기 온열시트와 상기 의자 본체 사이에 위치하여, 사용자의 움직임에 따라 발생하는 진동 에너지를 전기 에너지로 변환하는 압전소자;
상기 압전소자와 전기적으로 연결되며, 상기 압전소자를 통해 생성되는 전기 에너지를 정류하는 제어부; 및
상기 정류된 전기 에너지를 저장하며, 저장된 전기 에너지를 상기 온열시트에 제공하는 충전부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 압전 하베스팅을 이용한 자가발전 온열시트 의자.
A chair body which can be seated by a user;
A heating sheet disposed on the surface of the chair body;
A piezoelectric element which is located between the heat-generating seat and the chair body and converts vibration energy generated according to a user's motion into electric energy;
A controller electrically connected to the piezoelectric element and rectifying electric energy generated through the piezoelectric element; And
And a charging unit that stores the rectified electric energy and provides the stored electric energy to the heat-sensitive sheet.
제1항에 있어서,
상기 압전소자는
복수개가 상기 온열시트와 상기 의자 본체 사이에 위치하는 것을 특징으로 하는 압전 하베스팅을 이용한 자가발전 온열시트 의자.
The method of claim 1,
The piezoelectric element
Wherein a plurality of heaters are located between the heat-generating seat and the chair body.
제1항에 있어서,
상기 압전소자는
지지판;
상기 지지판의 양면에 각각 부착되는 제1 압전판 및 제2 압전판; 및
상기 지지판의 마주보는 양측의 가장자리를 따라 링 형태로 관통되어 결합되는 압전추를 포함하는 것을 특징으로 하는 압전 하베스팅을 이용한 자가발전 온열시트 의자.
The method of claim 1,
The piezoelectric element
A support plate;
A first piezoelectric plate and a second piezoelectric plate respectively attached to both sides of the support plate; And
And a piezoelectric weight connected to the supporting plate through a ring shape along opposite edges of opposite sides of the supporting plate.
제1항에 있어서,
상기 압전소자는
지지판;
상기 지지판의 양면에 각각 부착되는 제1 압전판 및 제2 압전판; 및
상기 지지판의 마주보는 양측의 가장자리를 따라 용수철 형태로 관통되어 결합되는 압전추를 포함하는 것을 특징으로 하는 압전 하베스팅을 이용한 자가발전 온열시트 의자.
The method of claim 1,
The piezoelectric element
A support plate;
A first piezoelectric plate and a second piezoelectric plate respectively attached to both sides of the support plate; And
And a piezoelectric weight coupled to the support plate in a spring-like shape along edges of opposite sides of the support plate.
제1항에 있어서,
상기 압전소자는
지지판;
상기 지지판의 양면에 각각 부착되는 제1 압전판 및 제2 압전판; 및
상기 지지판의 마주보는 양측의 가장자리를 따라 스크류 형태로 관통되어 결합되는 압전추를 포함하는 것을 특징으로 하는 압전 하베스팅을 이용한 자가발전 온열시트 의자.
The method of claim 1,
The piezoelectric element
A support plate;
A first piezoelectric plate and a second piezoelectric plate respectively attached to both sides of the support plate; And
And a piezoelectric weight coupled to the support plate in a screw shape along opposite edges of opposite sides of the support plate.
제1항에 있어서,
상기 압전소자는 롤 형태로 형성되는 것을 특징으로 하는 압전 하베스팅을 이용한 자가발전 온열시트 의자.
The method of claim 1,
Wherein the piezoelectric element is formed in a roll shape.
제3항에 있어서,
상기 지지판은
구리(Cu), 알루미늄(Al), 은(Ag), 금(Au), PET(polyethylene terephthalate) 및 SUS(stainless steel) 중 하나 이상의 재질로 형성되는 것을 특징으로 하는 압전 하베스팅을 이용한 자가발전 온열시트 의자.
The method of claim 3,
The support plate
Self-powered heating using piezoelectric harvesting, characterized in that formed of at least one of copper (Cu), aluminum (Al), silver (Ag), gold (Au), polyethylene terephthalate (PET) and stainless steel (SUS) Seat chair.
제3항에 있어서,
상기 제1 압전판 및 상기 제2 압전판은
(Na, K)NbO3, (Na, K, Li)NbO3, BiFeO3 및 BaTiO3 중 선택된 하나의 재질로 형성되는 것을 특징으로 하는 압전 하베스팅을 이용한 자가발전 온열시트 의자.The method of claim 3,
The first piezoelectric plate and the second piezoelectric plate
(Na, K) NbO 3, (Na, K, Li) NbO 3, BiFeO 3 , and BaTiO 3 Wherein the piezoelectric sheet is formed of a material selected from the group consisting of a piezoelectric material and a piezoelectric material.
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