KR20140008696A - 휴대 단말기의 전력공급용 압전 발전기 - Google Patents

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Abstract

휴대 단말기의 전력공급용 압전 발전기가 개시된다. 본 발명의 일 실시예에 따른 휴대 단말기의 전력공급용 압전 발전기는 일면에 배터리 장착부가 형성되고 휴대 단말기의 부품들을 내장하는 휴대 단말기 케이스; 휴대 단말기 케이스 테두리의 양측면에 상하 방향으로 슬라이딩 이동 가능하도록 형성되는 슬라이드부; 및 슬라이드부와 일단 또는 양단이 연결되어 배터리 장착부에 횡방향으로 배치되는 것으로, 슬라이드부의 슬라이딩 이동에 따라 진동하는 압전체를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

휴대 단말기의 전력공급용 압전 발전기{PIEZO POWER GENERATOR FOR POWER FEEDING OF MOBILE TERMINAL}
본 발명은 압전 발전기에 관한 것으로, 보다 상세하게는 휴대 전화, MP3 플레이어, 디지털 카메라 등의 휴대 단말기에 상시적으로 전력을 공급하는 압전 발전기에 관한 것이다.
휴대 전화(특히, 스마트폰), MP3 플레이어, 디지털 카메라, 태블릿 PC 등과 같은 휴대 단말기는 이제는 실생활과 떨어질래야 떨어질 수 없는 시대가 되었다. 특히, 최근에 스마트폰 및 태블릿 PC의 경우에는 적극적인 사용 비중이 전세계적으로 매우 높은 수준에 있으므로, 이러한 휴대 단말기의 상시적인 전력충전장치에 대한 수요 역시 급증하고 있는 추세다.
일반적으로 사용자들은 취침 시간에 휴대 단말기를 충전하고 있지만, 최근 휴대 단말기는 라이프 스타일 전반에 광범위하게 사용될 뿐만 아니라 예전과는 다르게 매우 다양한 기능(특히, 인터넷 접속)을 가지고 있어 배터리 소모량은 이전과 비교할 수 없을 만큼 증대되었다. 따라서, 휴대 단말기의 유사시 배터리 방전은 언제든지 일어날 수 있으며, 이러한 상황은 실생활에 깊이 휴대 단말기들을 이용하고 있는 사용자들에게 큰 곤란을 줄 수 있다. 따라서, 휴대 단말기에 대한 상시적인 전력공급 장치의 필요성이 증대되고 있는 실정이다.
이와 같은, 휴대 단말기의 전력공급을 위하여 압전 발전기는 하나의 대안으로 작용할 수 있다. 압전 발전기란 외부에서 기계적 에너지(바람, 기기 진동 등)가 가해졌을 때, 물질 내부에 분극(전기적 에너지)이 유도되는 압전 현상을 일으키는 압전체를 이용한 발전기를 의미한다.
현재 대부분의 압전발전기는 켄틸레버(cantilever), 바이모프(내지 유니모프) 방식의 구조를 이용하여 진동에너지를 압전체의 일단에 전달하고, 이를 통하여 상기 압전체의 변형(구부러짐, 휨)을 일으켜 발전되도록 설계되는 것이 일반적이다. 이 때, 진동에너지를 압전체에 전달하는 방법으로 가장 효과적이고 필수적으로 요구되고 있는 것은 압전체의 일단에 적당한 무게의 질량체(보통 '메스'라고 한다)를 결합시키는 것이다.
그러나, 상술한 구조의 압전발전기를 휴대 단말기에 적용하는 것은 현재 휴대 단말기의 소비자 트렌드와 부합하지 않는 문제가 있었다. 왜냐하면, 상기 압전발전기에 포함되는 질량체가 휴대 단말기의 무게 및 부피를 증대시키는 요인으로 작용하기 때문이다.
현재 휴대 단말기에 대한 소비자 트렌드는 보다 작고, 보다 가볍고, 보다 얇은 기기에 맞추어져 있다. 휴대 단말기의 무게 및 부피를 증대시키지 않으면서도 상시적으로 전력 공급을 할 수 있는 압전발전기에 대한 연구가 진행되고 있는 이유다.
본 발명의 실시예들에서는 부피 또는 무게를 증대시키지 않고 휴대 단말기에 일체형으로 구성되어 전력공급용으로 사용되는 압전 발전기를 제공하고자 한다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 일면에 배터리 장착부가 형성되고 휴대 단말기의 부품들을 내장하는 휴대 단말기 케이스; 상기 휴대 단말기 케이스 테두리의 양측면에 상하 방향으로 슬라이딩 이동 가능하도록 형성되는 슬라이드부; 및 상기 슬라이드부와 일단 또는 양단이 연결되어 배터리 장착부에 횡방향으로 배치되는 것으로, 상기 슬라이드부의 슬라이딩 이동에 따라 진동하는 압전체를 포함하는 것을 특징으로 하는 휴대 단말기의 전력공급용 압전 발전기가 제공될 수 있다.
본 발명의 다른 측면에 따르면, 일면에 배터리 장착부가 형성되고 휴대 단말기의 부품들을 내장하는 휴대 단말기 케이스; 상기 휴대 단말기 케이스의 적어도 일측면에 상하 방향으로 슬라이딩 이동 가능하도록 형성되고, 상기 휴대 단말기의 부품들 중 적어도 일부와 연결되는 슬라이드부; 및 상기 배터리 장착부에 횡방향으로 배치되는 압전체를 포함하는 것을 특징으로 하는 휴대 단말기의 전력공급용 압전 발전기가 제공될 수 있다.
한편, 상기 배터리 장착부의 상부면 또는 상기 휴대 단말기의 내장 부품들 중 적어도 일부와 상기 압전체를 연결하는 것으로, 상기 휴대 단말기의 무게 또는 상기 휴대 단말기의 내장 부품들의 무게를 상기 압전체에 전달하는 제1 연결부를 더 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.
또한, 상기 압전체와 상기 배터리 장착부의 하부면을 연결하는 제2 연결부를 더 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.
이 때, 상기 제1 연결부 및 제2 연결부는 탄성판, 탄성 와이어 또는 코일 스프링인 것을 특징으로 할 수 있다.
한편, 상기 압전체의 적어도 일면에 형성되는 전극을 더 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.
한편, 상기 슬라이드부는 상기 휴대 단말기 케이스의 외면으로 소정 크기로 돌출되어 형성되는 것을 특징으로 할 수 있다.
또한, 상기 슬라이드부의 적어도 일부에는 사용자가 스트랩(strap) 또는 열쇠고리와 같은 액세서리를 연결시킬 수 있는 액세서리 연결부가 형성되는 것을 특징으로 할 수 있다.
본 발명의 실시예들에서는 휴대 단말기 케이스에 슬라이드부를 형성하고, 상기 슬라이드부의 이동에 따라 압전체 또는 휴대 단말기의 부품들 중 적어도 일부가 진동함으로써 비교적 간단한 구조를 통하여 휴대 단말기에 전력을 공급할 수 있다.
또한, 압전체의 진동을 위하여 휴대 단말기 자체의 무게 또는 휴대 단말기의 부품들 중 적어도 일부를 이용함으로써 휴대 단말기의 무게 및 부피를 증대시키지 않고서도 휴대 단말기에 적용될 수 있다.
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 휴대 단말기의 전력공급용 압전 발전기를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 2는 도 1의 슬라이드부의 다른 예시를 도시한 도면이다.
도 3은 본 발명의 제2 실시예에 따른 휴대 단말기의 전력공급용 압전 발전기를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 4는 도 3의 압전발전기의 동작을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 5는 본 발명의 제3 실시예에 따른 휴대 단말기의 전력공급용 압전 발전기를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 6은 도 2에 도시된 압전 발전기에서 액세서리 연결부를 추가적으로 도시한 도면이다.
이하, 본 발명의 실시예들에 대하여 구체적으로 설명하도록 한다.
(1) 제1 실시예
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 휴대 단말기의 전력공급용 압전 발전기(100, 이하에서는 압전 발전기라고 칭하기로 한다)를 개략적으로 도시한 도면이고, 도 2는 도 1의 슬라이드부(120)의 다른 예시를 도시한 도면이다.
본 명세서에서 '휴대 단말기'는 휴대 전화, 스마트폰, 플레이어, 디지털 카메라, 태블릿 PC 등의 모바일 기기들을 의미하며, 상기 열거된 것들에 한정되는 것이 아님을 밝혀둔다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 압전 발전기(100)는 휴대 단말기에 형성되는 것으로, 휴대 단말기 케이스(110), 슬라이드부(120) 및 압전체(130)를 포함한다.
휴대 단말기 케이스(110)는 통상의 스마트폰 등의 휴대 단말기의 하우징(housing)에 해당되며, 특정 종류로 한정되지 않는다. 휴대 단말기 케이스(110)의 일면에는 배터리 장착부(111)가 형성되어 있다(통상적으로 배터리 장착부는 휴대 단말기 케이스의 후면에 형성된다).
배터리 장착부(111)는 배터리가 장착되는 곳으로, 휴대 단말기 케이스(110) 후면에 일정 공간으로 배터리가 수용될 수 있는 크기의 공간을 만듦으로써 형성될 수 있다. 배터리 장착부(111)의 모양, 크기 등은 한정되지 않는다.
휴대 단말기 케이스(110)의 내부에는 휴대 단말기의 구동을 위한 각종 부품들이 내장될 수 있다. 본 명세서에서는 휴대 단말기 케이스(110)에 내장되는 휴대 단말기 부품들을 휴대 단말기의 "내장 부품들"로 통칭하기로 한다. 상기 내장 부품들은 휴대 단말기 케이스(110) 내부에 위치되므로, 외부에서는 보이지 않는다.
슬라이드부(120)는 휴대 단말기 케이스(110) 테두리의 양측면에 형성된다. 따라서, 사용자가 슬라이드부(120)를 한손에 잡고(예를 들면, 엄지손가락으로 일측 슬라이드부를 잡고, 나머지 손가락으로 타측 슬라이드부를 잡을 수 있음) 상하로 흔들게 되면 휴대 단말기 케이스(110)가 상하로 움직일 수 있다. 한편, 도 1에서는 휴대 단말기 케이스(110)의 테두리 우측면에 슬라이드부(120)가 도시되어 있으나, 휴대 단말기 케이스(110)의 테두리 좌측면에도 동일한 슬라이드부(120)가 형성되어 있음을 밝혀둔다.
예를 들면, 슬라이드부(120)는 휴대 단말기 케이스(110) 테두리에 소정 크기의 슬라이드홈(121)을 형성하고, 슬라이드홈(121)에 길이 방향의 슬라이드바(122)를 끼움 체결하여 슬라이드홈(121)을 따라 상하 방향으로 슬라이딩 이동 가능하도록 함으로써 구성될 수 있다. 한편, 경우에 따라 슬라이드홈(121)이 없이 슬라이드바(122)만 슬라이딩 이동 가능하도록 설치되는 것도 가능하다.
슬라이드홈(121) 및 슬라이드바(122)의 모양 및 크기는 한정되지 않으며, 휴대 단말기 케이스(110)의 테두리 양측면에 슬라이딩 가능한 형태로 형성되면 충분하다.
한편, 슬라이드부(120)는 외면이 돌출되도록 형성될 수 있다. 예를 들어, 슬라이드부(120)의 슬라이드바(122)를 볼록한 형태로 형성함으로써 슬라이드부(120)가 휴대 단말기 케이스(110)의 외면으로 소정 크기로 돌출되도록 형성할 수 있다. 이 경우에는 사용자의 일상 생활 도중에 슬라이드부(120)가 외력에 의해 이동될 수 있으므로(슬라이드부가 돌출되어 있어 외부 충격에 슬라이드부가 이동할 가능성이 커짐), 사용자가 의식적으로 슬라이드부(120)를 움직이지 않아도 소정 크기의 발전이 상시적으로 이루어질 수 있다는 장점이 있다.
또한, 도 2를 참조하면, 슬라이드부(120)는 휴대 단말기 케이스(110) 테두리의 양측면 및 하부면에 일체형으로 형성될 수 있다. 구체적으로 휴대 단말기 케이스(110)의 테두리의 양측면에 길이 방향으로 슬라이드홈(121)이 형성되고, 슬라이드바(122)는 휴대 단말기 케이스(110) 테두리의 우측면, 하부면 및 좌측면을 따라 "∪"자 형태로 형성되어 슬라이드홈(121)에 슬라이딩 이동 가능하도록 끼움 체결될 수 있다.
이 경우에는, 사용자가 휴대 단말기 케이스(110)의 양측면에 형성된 슬라이드부(120)의 슬라이드바(122)를 손가락 등으로 잡은 후에 위 아래로 흔들게 되면, 슬라이드바(122)의 하부가 휴대 단말기 케이스(110)의 하부면과 소정 간격을 두고 이격 또는 근접하게 되고, 이에 따라 슬라이드바(122)와 연결된 압전체(130)의 상하 진동이 일어날 수 있다.
압전체(130)는 슬라이드부(120)와 연결되어 배터리 장착부(111)에 횡방향으로 배치된다. 압전체(130)는 압전현상을 일으키는 재료라면 특정 종류의 것으로 한정되지 않으며, 예를 들면 PZT(Pb(Ti,Zr)O3), Ba2TiO4, BaTiO3 등이 사용될 수 있다.
한편, 압전체(130)는 박판 형태로 형성될 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다. 다만, 압전체(130)가 박판 형태로 형성되는 경우에는 작은 힘에도 쉽게 진동할 수 있다는 장점이 있다. 압전체(130)의 적어도 일면에는 탄성체(미도시)가 접착되어 있을 수 있다. 상기 탄성체는 외력에 의해 변형되었다가 외력이 제거되면 복원되는 특성이 있으므로 압전체(130)의 진동 운동을 도울 수 있다.
압전체(130)는 일단 또는 양단이 슬라이드부(120)와 연결됨으로써 횡방향으로 배치될 수 있다. 이 때, 압전체(130)의 일단이 슬라이드부(120)와 연결되어 있는 경우에는 압전체(130)의 타단이 배터리 장착부(111)의 측부에 고정되어 있을 수 있다. 즉, 압전체(130)는 슬라이드부(120) 또는 배터리 장착부(111)에 양단이 고정된 형태를 가질 수 있다. 이와 관련하여, 도 1 및 도 2에서는 압전체(130)의 양단이 슬라이드부(120)와 연결되어 있는 형태를 도시하였으나, 압전체(130)의 일단이 슬라이드부(120)와 연결되고, 타단이 배터리 장착부(111)의 측부에 고정될 수 있음을 밝혀둔다.
압전체(130)는 슬라이드부(120)와 연결되어 있으므로 슬라이드부(120)의 슬라이딩 이동에 따라 함께 움직여 진동하게 된다. 구체적으로는 슬라이드부(120)가 상하로 슬라이딩 이동하면, 슬라이드부(120)와 일단 또는 양단이 연결되어 있는 압전체(130)가 상하 방향으로 진동할 수 있다.
압전체(130)는 배터리 장착부(111)의 상부면 또는 상기 휴대 단말기의 내장 부품들 중 적어도 일부와 압전체(130)의 상부면을 연결하는 제1 연결부(140)를 더 포함할 수 있다. 제1 연결부(140)는 필요에 따라 형성될 수 있으며, 예를 들면 도 1 및 도 2에서와 같이 압전체(130)의 양단이 슬라이드부(120)와 연결되어 있는 형태에서는 제1 연결부(140)가 형성되어야 한다. 반면, 압전체(130)의 일단이 슬라이드부(120)와 연결되고 타단이 배터리 장착부(111)의 측부에 고정되는 경우에는 제1 연결부(140)를 형성할 필요가 없다. 왜냐하면, 이 경우에 제1 연결부(140)는 오히려 압전체(130)의 진동을 방해할 수 있기 때문이다.
제1 연결부(140)는 외력으로 작용하는 휴대 단말기의 전체 중량 또는 상기 휴대 단말기의 내장 부품들 중 적어도 일부의 중량을 압전체(130)에 전달할 수 있다. 제1 연결부(140)는 도 1,2에 도시된 것과 같이, 봉형으로 형성될 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다. 즉, 제1 연결부(140)는 외력을 압전체(130)에 전달 가능한 형태면 되고, 특정 형태로 한정되지 않는다.
제1 연결부(140)가 압전체(130)의 상부면과 배터리 장착부(111)의 상부면을 연결하는 경우에는, 슬라이드부(120) 이동에 따라 압전체(130)가 진동할 때에 휴대 단말기의 전체 중량이 압전체(130)에 외력으로 작용할 수 있다. 이 때, 제1 연결부(140)는 상기 외력을 압전체(130)에 전달하여 압전체(130)를 진동시킬 수 있다.
또한, 제1 연결부(140)가 압전체(130)의 상부면과 상기 휴대 단말기의 내장 부품들 중 적어도 일부를 연결하는 경우에는, 압전체(130)가 진동할 때에 상기 휴대 단말기의 내장 부품들의 중량이 압전체(130)에 외력으로 작용할 수 있다. 이때, 제1 연결부(140)는 상기 외력을 압전체(130)에 전달할 수 있다.
압전 발전기(100)는 압전체(130)의 적어도 일면에 형성되는 전극(160)을 더 포함할 수 있다. 전극(160)은 별도의 리드선(미도시)과 연결되어 휴대 단말기의 전원부(미도시) 등에 압전체(130)의 진동으로 인해 발생한 전기를 전달할 수 있다. 예를 들어, 상기 발생된 전기는 정류장치(미도시)를 거쳐 동일한 방향으로 전류가 흐를 수 있도록 바뀌게 되고, 이를 직류전원으로 사용하기 위하여 캐패시터(미도시)등을 연결시켜 평활시키고 정전압회로(미도시)를 통해 정전압원으로 변환시켜 전압을 공급하도록 구성될 수 있다.
(2) 제2 실시예
이하, 본 발명의 제2 실시예에 대하여 설명하도록 한다. 다만, 전술한 제1 실시예와 차이 나는 부분을 중심으로 설명하고, 중복 설명은 생략하기로 한다.
도 3은 본 발명의 제2 실시예에 따른 휴대 단말기의 전력공급용 압전 발전기(200, 이하에서는 압전 발전기라고 칭하기로 한다)를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 3을 참조하면, 압전 발전기(200)는 휴대 단말기 케이스(210), 슬라이드부(220) 및 압전체(230)를 포함한다. 이 때, 휴대 단말기 케이스(210) 및 슬라이드부(220)는 전술한 제1 실시예에서 설명한 것과 동일하므로 중복 설명은 생략하기로 한다.
압전체(230)는 슬라이드부(220)와 연결되어 배터리 장착부(211)에 횡방향으로 배치된다. 이때, 전술한 제1 실시예와 다른 점은 압전체(230)가 배터리 장착부(211)에 배치될 때에, 압전체(230)의 일단이 슬라이드부(220)와 연결되어 고정되고 타단은 슬라이드부(220)와 연결되지 않는다는 점이다. 이와 관련하여 도 3에서는 압전체(230)의 오른쪽 단부가 슬라이드부(220)와 연결되어 고정되고, 압전체(230)의 왼쪽 단부는 슬라이드부(220)와 연결되지 않은 형태를 도시하였다.
따라서, 슬라이드부(220)가 상하로 슬라이딩 이동하면, 슬라이드부(220)와 일단이 연결되어 있는 압전체(230)의 타단이 휴대 단말기의 전체 중량 또는 상기 휴대 단말기의 내장 부품들 중 적어도 일부의 중량을 외력으로 하여 상하로 굽힘 진동할 수 있다.
이 때, 압전 발전기(200)는 제1 연결부(240)를 더 포함할 수 있다. 제1 연결부(240)는 압전체(230)의 상부면과, 배터리 장착부(211)의 상부면 또는 상기 휴대 단말기의 내장 부품들 중 적어도 일부와 연결되어 형성된다.
제1 연결부(240)는 휴대 단말기의 전체 중량 또는 상기 휴대 단말기의 내장 부품들 중 적어도 일부의 중량을 외력으로 하여, 탄성력을 압전체(230)에 전달할 수 있다.
예를 들면, 제1 연결부(240)가 압전체(230)의 상부면과 배터리 장착부(211)의 상부면을 연결하는 경우에는, 슬라이드부(220) 이동에 따라 압전체(230)가 진동할 때에 휴대 단말기의 전체 중량이 압전체(230)에 외력으로 작용할 수 있다. 이 때, 제1 탄성부(240)는 상기 외력에 따른 탄성력을 압전체(230)에 전달할 수 있다.
또한, 제1 탄성부(240)가 압전체(230)의 상부면과 상기 휴대 단말기의 내장 부품들 중 적어도 일부를 연결하는 경우에는, 압전체(230)가 진동할 때에 상기 휴대 단말기의 내장 부품들의 중량이 압전체(230)에 외력으로 작용할 수 있다. 이때, 제1 탄성부(240)는 상기 외력에 따른 탄성력을 압전체(230)에 전달할 수 있다.
압전 발전기(200)는 제2 연결부(250)를 더 포함할 수 있다. 제2 연결부(250)는 압전체(230)와 배터리 장착부(211)의 하부면을 연결함으로써 형성될 수 있다.
제2 연결부(250)는 압전체(230)의 진동 작용을 보조하는 역할을 수행한다. 예를 들어, 압전체(230)의 상하부면에 각각 제1 연결부(240) 및 제2 연결부(250)가 체결되어 있는 경우에는, 압전체(230)의 타단이 아랫방향으로 내려갈 때에 제2 연결부(250)는 압축되고 제1 연결부(240)는 인장된다. 이후, 압전체(230)는 다시 윗 방향으로 올라가게 되는데(진동 작용), 이때 제2 연결부(250)의 탄성력을 인가받게 되므로 진동 효과가 증대될 수 있다(예를 들면, 진폭의 증대 및 진동시간 증대).
제1 연결부(240) 및 제2 연결부(250)는 탄성 와이어 또는 코일 스프링과 같은 탄성력을 갖는 부재로 형성될 수 있으며, 제1 연결부(240) 및 제2 연결부(250)는 동일한 물질 또는 다른 물질로 형성되는 것도 가능하다. 관련하여, 도 3에서는 제1 연결부(240) 및 제2 연결부(250)가 코일 스프링인 경우를 중심으로 설명하였음을 밝혀둔다.
도 4는 도 3의 압전발전기(200)의 동작을 개략적으로 도시한 도면이다. 설명의 편의를 위해서 도 4에서는 도 3의 휴대 단말기 케이스(210)를 도시하지 않았음을 밝혀둔다.
도 4를 참조하면, 슬라이드바(222)의 수직 방향으로 압전체(230)가 연결되어 배치되고, 압전체(230)의 상부면에는 제1 연결부(240)의 일단이 연결되고 하부면에는 제2 연결부(250)의 일단이 연결된다. 제1 연결부(240)의 타단은 휴대 단말기의 내장 부품(C1)과 연결되고, 제2 연결부(250)의 타단은 휴대 단말기 케이스 등의 하부면에 고정될 수 있다.
사용자가 휴대 단말기에 전력을 공급하기 위하여, 슬라이드바(222)를 상하로 수차례 이동시키면 슬라이드바(222)에 연결된 압전체(130)는 슬라이드바(222)에 연결되지 않은 단부가 상하 방향으로 진동하게 된다. 이 때, 압전체(230)는 휴대 단말기의 내장 부품(C1)의 중량에 해당하는 외력을 받게 되고, 제1 연결부(240) 및 제2 연결부(250)의 탄성력이 인가되어 진동 효과가 증대됨으로써 소정 크기의 전기를 발생시킬 수 있다. 발생된 전기는 압전체(230)에 형성된 전극(260) 및 리드선(미도시)을 통해 전원부(미도시)등에 전달될 수 있다.
물론, 도 4에 도시되지는 않았으나, 제1 연결부(240)가 휴대 단말기의 내장 부품(C1)이 아니라 휴대 단말기 케이스(210)에 연결될 수 있다. 이 경우에는 압전체(230)에 작용하는 외력이 휴대 단말기의 내장 부품(C1)의 중량이 아닌 휴대 단말기 자체의 중량이 된다.
상술한 바와 같이, 압전 발전기(200)는 슬라이드부(220)를 상하로 움직여 슬라이드부(220)와 연결되어 배터리 장착부(211)에 위치된 압전체(230)를 진동시킴으로써 상시적으로 휴대 단말기를 충전시킬 수 있다.
(3) 제3 실시예
이하, 본 발명의 제3 실시예에 대하여 설명하도록 한다. 다만, 전술한 제1 실시예 또는 제2 실시예와 차이 나는 부분을 중심으로 설명하고 중복 설명은 생략하기로 한다.
도 5는 본 발명의 제3 실시예에 따른 휴대 단말기의 전력공급용 압전 발전기(300, 이하에서는 압전 발전기라고 칭하기로 한다)를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 5를 참조하면, 압전 발전기(300)는 일면에 배터리 장착부(311)가 형성되고 휴대 단말기의 부품들을 내장하는 휴대 단말기 케이스(310); 휴대 단말기 케이스(310)의 적어도 일측면에 상하 방향으로 슬라이딩 가능하도록 형성되고, 상기 휴대 단말기의 부품들 중 적어도 일부와 연결되는 슬라이드부(320); 및 배터리 장착부(311)에 일단 또는 양단이 고정되어 횡방향으로 배치되는 압전체(330)를 포함한다.
또한, 압전 발전기(300)는 배터리 장착부(311)의 상부면 또는 휴대 단말기의 내장 부품들(C2)들 중 적어도 일부와 압전체(330)를 연결하는 제1 연결부(340)를 더 포함할 수 있으며, 압전체(330)와 배터리 장착부(311)의 하부면을 연결하는 제2 연결부(350)를 더 포함하는 것도 가능하다. 관련하여 도 5에서는 압전체(330)가 배터리 장착부(311)에 일단이 고정되고, 압전체(330)의 타단에는 제1 연결부(340) 및 제2 연결부(350)가 모두 형성된 경우를 도시하였다.
본 발명의 제3 실시예가 전술한 실시예와 차이 나는 부분은, 압전 발전기(300)에서 슬라이드부(320)가 전술한 실시예와는 달리 압전체(330)와 연결되는 것이 아니라, 휴대 단말기의 부품들 중 적어도 일부와 연결된다는 점이다. 설명의 편의상 휴대 단말기의 부품들 중 적어도 일부를 "내장 부품(C2)"으로 칭하기로 한다.
슬라이드부(320)는 휴대 단말기 케이스(310) 테두리의 적어도 일측면에 형성된다. 이와 관련하여, 도 5에서는 휴대 단말기 케이스(310)의 테두리 우측면 상부에 슬라이드부(320)가 형성된 경우를 도시하였으나 이에 한정되는 것은 아니다.
예를 들면, 슬라이드부(320)는 휴대 단말기 케이스(310) 테두리의 소정 크기의 슬라이드홈(321)을 형성하고, 슬라이드홈(321)에 길이 방향의 슬라이드바(322)를 끼움 체결하여 슬라이드홈(321)을 따라 상하 방향으로 슬라이딩 이동 가능하도록 구성될 수 있다. 한편, 경우에 따라 슬라이드홈(321)이 없이 슬라이드바(322)만 슬라이딩 이동 가능하도록 설치되는 것도 가능하다.
전술한 실시예와는 달리 슬라이드부(320)는 내장 부품(C2)과 연결되는 것이므로, 휴대 단말기 케이스(310)의 테두리 측면 상부에 배치될 수 있으며 내장 부품(C2)의 크기가 일반적으로 작으므로 상기 크기에 대응하도록 슬라이드바(322)의 크기를 형성할 수 있다.
슬라이드홈(321) 및 슬라이드바(322)의 모양 및 크기는 한정되지 않으며, 휴대 단말기 케이스(310)의 테두리 일측면에서 슬라이딩 가능한 형태로 형성되면 충분하다.
압전체(330)는 배터리 장착부(311)에 적어도 일측이 고정되어 횡방향으로 배치될 수 있다. 즉, 압전체(330)의 양측이 고정될 수 있으며, 일측만 고정되어 배치되는 것도 가능하다. 다만, 도 5에서는 압전체(330)의 좌측이 배터리 장착부(311)에 고정되고 타측이 진동하도록 배치된 경우를 도시하였음을 밝혀둔다.
상술한 슬라이드부(320)를 제외한 나머지 구성들은 전술한 실시예들과 동일 또는 유사하다. 이 경우에, 사용자가 휴대 단말기에 응급 전력을 공급하기 위하여, 슬라이드바(322)를 상하로 수차례 이동시키면 슬라이드바(322)에 연결된 내장 부품(C2)은 상하 방향으로 진동하게 된다.
이 때, 내장 부품(C2)의 진동에 따른 외력이 제1 연결부(340)를 통하여 압전체(330)에 인가되므로 압전체(330)가 진동 할 수 있으며 이에 따라 소정 크기의 전기를 발생시킬 수 있다. 발생된 전기는 압전체(330)에 형성된 전극(360) 및 리드선(미도시)을 통해 전원부(미도시)등에 전달될 수 있다. 한편, 제2 연결부(350)는 전술한 제2 실시예와 마찬가지로 압전체(330)의 진동 작용을 보조하는 역할을 수행할 수 있다.
(4) 액세서리 연결부
전술한 본 발명의 실시예들(제1 실시예, 제2 실시예 및 제3 실시예)에서 설명된 슬라이드부의 적어도 일부에는 액세서리 연결부가 형성될 수 있다.
이와 관련하여, 도 6은 도 2에 도시된 압전 발전기에서 액세서리 연결부(123)를 추가적으로 도시한 도면이다.
도 6을 참조하면, 액세서리 연결부(123)는 슬라이드부(120)의 적어도 일부에 형성될 수 있다. 액세서리 연결부(123)는 사용자가 액세서리(10)를 연결시키는 부분에 해당한다. 여기에서 액세서리(10)는 스트랩(strap), 열쇠고리, 휴대 단말기 클리너, 모바일 교통카드 등 통상적으로 휴대 단말기에 부착 되는 모든 종류의 액세서리(10)를 의미한다. 관련하여 도 6에서는 액세서리(10)가 스트랩(strap)인 경우를 도시하였음을 밝혀둔다.
액세서리 연결부(123)는 액세서리(10)의 부착을 위해 고리형, 클립형 등 다양한 형태로 형성 가능하며, 액세서리(10)를 부착할 수 있는 형태라면 특정 형태로 한정되는 것은 아니다.
액세서리 연결부(123)가 슬라이드부(120)의 적어도 일부에 형성되어 있는 경우에는 사용자가 액세서리 연결부(123)에 스트랩, 열쇠고리 등과 같은 액세서리(10)를 부착시켜 다닐 수 있는데, 이 때 사용자가 일상 생활에서 액세서리(10)를 움직일 때에 자연스럽게 슬라이드부(120)가 이동함으로써 슬라이드부(120)에 연결된 압전체(130)가 진동할 수 있다.
예를 들어, 사용자가 스트랩을 액세서리 연결부(123)에 연결하고 상기 스트랩의 타단을 허리띠나 가방 속 특정 부위에 걸어둘 경우에는, 사용자의 움직임에 따라 상기 스트랩이 움직이게 되고, 상기 스트랩 움직임에 따라 슬라이드부(120)가 이동하여 압전체(130)의 진동을 일으킬 수 있다.
따라서, 사용자가 일부러 슬라이드부(120)를 움직여 발전시키지 않더라도, 일상 생활에서의 움직임으로도 상시적으로 발전이 가능하다는 장점이 있다.
상술한 바와 같이, 본 발명의 실시예들에서는 휴대 단말기 케이스에 슬라이드부를 형성하고, 상기 슬라이드부의 이동에 따라 압전체 또는 휴대 단말기의 부품들 중 적어도 일부가 진동함으로써 비교적 간단한 구조를 통하여 휴대 단말기에 전력을 공급할 수 있어, 유사시에 유용하게 활용할 수 있다는 장점을 갖는다.
또한, 압전체의 진동을 위하여 휴대 단말기 자체의 무게 또는 휴대 단말기의 부품들 중 적어도 일부를 이용함으로써 휴대 단말기의 무게 및 부피를 증대시키지 않고서도 휴대 단말기에 적용될 수 있다.
이상, 본 발명의 일 실시예에 대하여 설명하였으나, 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서, 구성 요소의 부가, 변경, 삭제 또는 추가 등에 의해 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있을 것이며, 이 또한 본 발명의 권리범위 내에 포함된다고 할 것이다.
100,200,300: 압전 발전기
110,210,310: 휴대 단말기 케이스
111,211,311: 배터리 장착부
120,220,320: 슬라이드부
121,221,321: 슬라이드홈
122,222,322: 슬라이드바
130,230,330: 압전체
140,240,340: 제1 연결부
150,250,350: 제2 연결부
160,260,360: 전극
C1, C2: 내장 부품
123: 액세서리 연결부
10: 액세서리

Claims (8)

  1. 일면에 배터리 장착부가 형성되고 휴대 단말기의 부품들을 내장하는 휴대 단말기 케이스;
    상기 휴대 단말기 케이스 테두리의 양측면에 상하 방향으로 슬라이딩 이동 가능하도록 형성되는 슬라이드부; 및
    상기 슬라이드부와 일단 또는 양단이 연결되어 배터리 장착부에 횡방향으로 배치되는 것으로, 상기 슬라이드부의 슬라이딩 이동에 따라 진동하는 압전체를 포함하는 것을 특징으로 하는 휴대 단말기의 전력공급용 압전 발전기.
  2. 일면에 배터리 장착부가 형성되고 휴대 단말기의 부품들을 내장하는 휴대 단말기 케이스;
    상기 휴대 단말기 케이스의 적어도 일측면에 상하 방향으로 슬라이딩 이동 가능하도록 형성되고, 상기 휴대 단말기의 부품들 중 일부와 연결되는 슬라이드부; 및
    상기 배터리 장착부에 횡방향으로 배치되는 압전체를 포함하는 것을 특징으로 하는 휴대 단말기의 전력공급용 압전 발전기.
  3. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
    상기 배터리 장착부의 상부면 또는 상기 휴대 단말기의 내장 부품들 중 적어도 일부와 상기 압전체를 연결하는 것으로, 상기 휴대 단말기의 무게 또는 상기 휴대 단말기의 내장 부품들의 무게를 상기 압전체에 전달하는 제1 연결부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 휴대 단말기의 전력공급용 압전 발전기.
  4. 청구항 3에 있어서,
    상기 압전체와 상기 배터리 장착부의 하부면을 연결하는 제2 연결부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 휴대 단말기의 전력공급용 압전 발전기.
  5. 청구항 4에 있어서,
    상기 제1 연결부 및 제2 연결부는 탄성판, 탄성 와이어 또는 코일 스프링인 것을 특징으로 하는 휴대 단말기의 전력공급용 압전 발전기.
  6. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
    상기 압전체의 적어도 일면에 형성되는 전극을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 휴대 단말기의 전력공급용 압전 발전기.
  7. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
    상기 슬라이드부는 상기 휴대 단말기 케이스의 외면으로 소정 크기로 돌출되어 형성되는 것을 특징으로 하는 휴대 단말기의 전력공급용 압전 발전기.
  8. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
    상기 슬라이드부의 적어도 일부에는 사용자가 스트랩(strap) 또는 열쇠고리와 같은 액세서리를 연결시킬 수 있는 액세서리 연결부가 형성되는 것을 특징으로 하는 휴대 단말기의 전력공급용 압전 발전기.
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