KR20140092606A - 의류 내부와 외부의 온도차를 이용한 발전장치 - Google Patents

Abstract

의류 내부와 외부의 온도차를 이용한 발전장치가 개시된다. 상기 의류 내부와 외부의 온도차를 이용한 발전장치는 서로 다른 성질을 갖는 이종의 금속으로 이루어지고 양단이 서로 접속하여 제1 접속부와 제2 접속부를 형성하며, 상기 제1 접속부가 의류의 외측에 위치하고 상기 제2 접속부가 의류의 내측에 위치하도록 설치되어 상기 제1 접속부 및 상기 제2 접속부에서 검출되는 온도차에 기초하여 열기전력을 생산하는 열전소자, 상기 열전소자에 의해 생산된 열기전력을 공급받아 설정된 전압레벨로 변환하여 출력하는 전압변환소자, 상기 설정된 전압레벨로 변환된 열기전력을 공급받아 충전하는 배터리, 및 상기 배터리의 출력단에 연결되며 외부기기가 접속하는 외부기기 커넥터를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

Description

의류 내부와 외부의 온도차를 이용한 발전장치{Power generation device using the temperature difference between clothes inside and outside}

본 발명은 의류 내부와 외부의 온도차를 이용한 발전장치에 관한 것으로, 좀더 상세하게는 의류에 구비되어 의류 내부의 인체 온도와 의류 외부의 환경과의 온도차를 이용하여 전력을 생산할 수 있는 발전장치에 관한 것이다.

근래에는 휴대폰, 스마트폰 및 태블릿 피시 등의 휴대기기가 대중화되어 대부분의 사람이 적어도 하나의 휴대기기를 소지하고 있다.

그리고, 근래의 휴대기기는 기술의 발달로 종래의 휴대기기들에 비해서 많은 기술이 집약되어 하나의 휴대기기에서 전화, 인터넷, 동영상 감상, 문서작성 등의 다양한 작업을 할 수 있게 되었다.

그리고, 이러한 휴대기기의 기술집약에 비례하여 휴대기기의 사용 빈도가 증가하고 더 많은 배터리가 소모된다. 결국, 사용자들은 더 빈번하게 배터리를 충전해야 한다.

따라서, 사용자들은 빈번한 휴대기기의 배터리 충전을 위해서 추가 배터리 및 휴대용 충전수단을 항시 지니고 다니는 실정이다.

그런데, 사용자가 추가 배터리를 지니고 있지 않거나, 휴대용 충전 수단을 이용하여 충전할 수 있는 수단이 없는 외부에서 휴대기기의 배터리가 모두 소진된 경우에는 휴대기기를 사용하지 못하는 문제가 있었다.

특히, 등산이나 여행시에 휴대폰 또는 스마트폰 등의 휴대기기의 배터리가 모두 소모되는 상황이 발생하는 경우, 비상상황이 발생하여도 외부와의 연락이 불가능하여 신속한 조치가 이루어질 수 없는 문제가 있었다.

따라서, 본 발명이 해결하고자 하는 과제는 별도의 충전수단이 없는 상황에서도 의류 내부의 인체 온도와 의류 외부의 환경과의 온도차를 이용하여 전력을 생산하여 휴대용 기기에 전력을 공급할 수 있는 의류 내부와 외부의 온도차를 이용한 발전장치를 제공하는 데에 있다.

본 발명의 실시 예에 따른 의류 내부와 외부의 온도차를 이용한 발전장치는 서로 다른 성질을 갖는 이종의 금속으로 이루어지고 양단이 서로 접속하여 제1 접속부와 제2 접속부를 형성하며, 상기 제1 접속부가 의류의 외측에 위치하고 상기 제2 접속부가 의류의 내측에 위치하도록 설치되어 상기 제1 접속부 및 상기 제2 접속부에서 검출되는 온도차에 기초하여 열기전력을 생산하는 열전소자; 상기 열전소자에 의해 생산된 열기전력을 공급받아 설정된 전압레벨로 변환하여 출력하는 전압변환소자; 상기 설정된 전압레벨로 변환된 열기전력을 공급받아 충전하는 배터리; 및 상기 배터리의 출력단에 연결되며 외부기기가 접속하는 외부기기 커넥터;를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

상기 열전소자 및 배터리는 하나의 모듈로 제작되어 의류의 내측에 위치하고, 상기 외부기기 커넥터는 의류 외부로 노출되도록 설치되는 것을 특징으로 한다.

상기 커넥터는 USB 커넥터로 구성되어 외부기기와 USB 케이블을 통하여 연결되는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 실시 예에 따른 의류 내부와 외부의 온도차를 이용한 발전장치는 의류 내부의 인체의 온도와 의류 외부의 환경과의 온도차를 이용하여 전력을 생산함으로써, 별도의 충전수단을 구비하지 않고도 수시로 휴대기기에 전력을 제공할 수 있는 효과가 있다.

본 발명의 상세한 설명에서 인용되는 도면을 좀더 충분히 이해하기 위하여 각 도면의 간단한 설명이 제공된다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 본 발명의 실시 예에 따른 의류 내부와 외부의 온도차를 이용한 발전장치를 나타내는 블럭도이다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 발전장치를 장갑에 적용한 예를 나타낸 도면이다.
도 3은 도 1에 도시된 의류 내부와 외부의 온도차를 이용한 발전장치의 발전방법을 설명하기 위한 순서도이다.

본 발명의 동작상의 이점 및 실시 예에 의하여 달성되는 목적을 충분히 이해하기 위해서는 본 발명의 바람직한 실시 예를 예시하는 첨부도면을 참조하여야만 한다.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 설명한다. 각 도면에 제시된 동일한 참조부호는 동일한 부재를 나타낸다.

도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 의류 내부와 외부의 온도차를 이용한 발전장치를 나타내는 블럭도이다. 도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 발전장치를 장갑에 적용한 예를 나타낸 도면이다.

도 1을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 의류 내부와 외부의 온도차를 이용한 발전장치(100)는 열전소자(110), 전압변환소자(120), 배터리(130), 및 외부기기 커넥터(140)를 포함하여 구성된다.

열전소자(110)는 서로 다른 재질을 갖는 두 개의 금속이 쌍으로 이루어진다. 그리고 열전소자(110)의 두 개의 금속 양단이 서로 접속하여 제1 접속부 및 제2 접속부을 형성하여 회로를 이루게 된다.

이때, 열전소자(110)는 P형 반도체와 N형 반도체를 서로 접합시켜 구현될 수 있다.

그리고, 열전소자(110)의 제1 접합부는 의류의 외부에 위치하도록 설치되어 외부의 온도를 검출하고 열전소자의 제2 접합부는 의류의 내부에 위치하도록 설치되어 의류 내부의 인체에서 발생하는 체온을 검출하게 된다.

결국, 열전소자(110)는 제벡 효과(Seebeck effect)에 의하여 제1 접합부 및 제2 접합부에서 검출되는 온도차에 의하여 열기전력을 생산하게 된다.

이때, 열전소자(110)의 제1 접합부 및 제2 접합부가 위치하게 되는 일부 영역의 의류 소재는 의류 내부 및 의류 외부의 온도를 빠르고 효율적으로 전달할 수 있는 열도전성이 높은 흡열소재로 이루어지는 것이 바람직하다.

그리고, 열전소자(110)는 도 2에 예시된 바와 같이, 장갑에 적용되는 경우 장갑의 손등 영역에 위치하도록 하여 외부의 간섭이 최소화되는 하는 것이 바람직한다.

전압변환소자(120)는 열전소자(110)로부터 수신되는 열기전력을 일정 전압 레벨로 변환하여 배터리(130)로 출력한다.

이때, 전압변환소자(120)는 구비되는 배터리(130)의 정격에 따라 그 변환 비율이 다른 소자가 사용될 수 있다.

예컨데, 배터리 정격이 5[V]인 경우, 열전소자(110)에서 생산된 0.2[V] ~ 2[V]의 열기전력을 배터리의 정격인 5[V]로 변환하여 배터리(130)로 출력하도록 구현된다.

그리고, 배터리(130)는 전압변환소자(120)에 의하여 일정 전압으로 변환된 열기전력을 수신하여 저장한다.

외부기기 커넥터(140)는 배터리(130)의 출력단에 연결되어, 접속케이블 등을 통하여 외부기기(150, 예컨대, 스마트폰, 휴대폰, 태블릿 PC 등)가 접속한다.

외부기기 커넥터(140)는 USB 커넥터로 이루어져 다양한 외부기기(150)가 USB 케이블을 통하여 접속할 수 있도록 구현되는 것이 바람직하다.

이때, 전압변환소자(120) 및 배터리(130)는 하나의 모듈로 제작되어 의류의 내부에 위치하여 외관상 노출되지 않도록 하고, 외부기기 커넥터(140)는 접속부가 의류 외부로 노출되도록 설치되어 외부기기(150)가 편리하게 접속될 수 있도록 구현될 수 있다.

또한, 도 2에 도시된 바와 같이, 전압변환소자(120), 배터리(130), 및 외부기기 커넥터(140)는 외부기기와의 접속이 용이할 수 있도록 장갑의 손목부위에 위치하도록 구현되는 것이 바람직하다.

도 3은 도 1에 도시된 의류 내부와 외부의 온도차를 이용한 발전장치의 발전방법을 설명하기 위한 순서도이다.

도 1과 도 2를 참조하면, 의류 외부에 설치되는 열전소자(110)의 제1 접속부는 의류 외부의 환경의 온도를 검출하고, 의류 내부에 설치되는 열전소자(110)의 제2 접속부는 의류 내부의 인체에 의한 온도를 검출한다(S110).

그리고, 열전소자(110)는 제1 접속부와 제2 접속부에서 검출되는 온도차에 기초하여 열기전력을 생산한다(S120).

그리고, 열전소자(110)에서 생산된 열기전력은 전압변환소자(120)에 의하여 설정된 전압레벨로 변환되어 출력된다(S130).

그리고, 전압변환소자(120)에 의하여 설정된 전압레벨로 변환된 열기전력은 배터리(130)에 저장된다(S140).

그리고, 외부기기(150)가 외부기기 커넥터(140)에 접속하게 되면 배터리(140)에 저장된 열기전력은 외부기기(150)로 전원을 공급하여 외부기기에 구비되는 배터리를 충전시키게 된다(S150).

본 발명은 도면에 도시된 일 실시 예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시 예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 등록청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.

100: 발전장치 110: 열전소자
120: 전압변환소자 130: 배터리
140: 외부기기 커넥터 150: 외부기기

Claims (3)

1. 서로 다른 성질을 갖는 이종의 금속으로 이루어지고 양단이 서로 접속하여 제1 접속부와 제2 접속부를 형성하며, 상기 제1 접속부가 의류의 외측에 위치하고 상기 제2 접속부가 의류의 내측에 위치하도록 설치되어 상기 제1 접속부 및 상기 제2 접속부에서 검출되는 온도차에 기초하여 열기전력을 생산하는 열전소자;
   상기 열전소자에 의해 생산된 열기전력을 공급받아 설정된 전압레벨로 변환하여 출력하는 전압변환소자;
   상기 설정된 전압레벨로 변환된 열기전력을 공급받아 충전하는 배터리; 및
   상기 배터리의 출력단에 연결되며 외부기기가 접속하는 외부기기 커넥터;를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 의류 내부와 외부의 온도차를 이용한 발전장치.
   
2. 제1항에 있어서,
   상기 열전소자 및 배터리는 하나의 모듈로 제작되어 의류의 내측에 위치하고, 상기 외부기기 커넥터는 의류 외부로 노출되도록 설치되는 것을 특징으로 열전소자를 이용한 발전 의류.
   
3. 제2항에 있어서,
   상기 외부기기 커넥터는,
   USB 커넥터로 구성되어 외부기기와 USB 케이블을 통하여 연결되는 것을 특징으로 하는 열전소자를 이용한 발전 의류.

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