KR20160024643A - Fabric Type Independent Power Plant Having Advanced Structure for Harvesting Frictional Electricity, and Fabric Product Having the Same - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 직물제품에 적용될 수 있는 자가발전장치 및 이를 구비하는 직물제품에 관한 것으로, 보다 상세하게는 모든 직물 형태의 제품에 장착될 수 있는 유연하고 간단한 구조의 직물형 마찰전력 자가발전장치 및 이를 구비하는 직물제품에 관한 것이다.
BACKGROUND OF THE
최근, 생활수준의 향상과 수요자의 다양한 욕구에 의해 다양한 디자인을 가진 수많은 종류의 의복이 제조되고 있으며, 또한 각 기능에 따른 특수의복 역시 다양하게 출시되고 있다. 따라서 의복은 단순히 신체를 보호하기 위한 하나의 수단에서 점차 벗어나 여러 가지 기능을 구비한 하나의 장치로 발전하고 있다. 예를 들어, 산악 등반을 위한 등산복, 특수 작업자들을 위한 안전복, 군인을 위한 전투복, 스포츠 운동을 위한 트레이닝 복, 혹한에 대응하기 위한 방한복 등은 각 용도에 맞게 그 기능성을 부각시킨 의복으로써, 점차 이러한 특정 기능이 추가된 의복의 생산량이 증대되는 추세에 있다. In recent years, various kinds of clothes having various designs have been manufactured according to improvement of living standard and various needs of the consumer, and various kinds of special clothes according to each function are also being released variously. Therefore, clothing is gradually evolving from one means for protecting the body to a device with various functions. For example, mountain climbing clothes, safety clothing for special workers, combat clothing for soldiers, training clothes for sporting activities, and winter clothes to cope with cold weather, The production of apparel with these specific functions is on the rise.
한편, 전 세계적으로 화석 연료 사용에 따른 환경오염 문제, 에너지 고갈 문제 등이 심각하게 대두되면서, 현재 대체 에너지에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다. 대체 에너지로는 풍력 에너지, 수력 에너지, 태양 에너지, 바이오 에너지 등이 각광받고 있다. 대체 에너지들은 깨끗하고 고갈될 염려가 없을 뿐 아니라 무공해 재생이 가능하다는 장점이 있다. 반면 에너지 밀도가 너무 낮아 많은 양의 에너지를 필요로 하는 곳에서는 실용성이 적고, 태양열이나 풍력은 기후에 영향을 받기 때문에 보조 발전 시설이 필요하며, 다른 대체 에너지들도 효율성이나 경제성이 적다는 단점을 가지고 있다. 따라서, 세계 각국에서는 화석 연료와 원자력을 대체할 수 있고, 환경과 인체에 해를 입히지 않으면서도 오랜 기간에 걸쳐 대량으로 사용할 수 있는 대체 에너지 개발에 노력하고 있다. On the other hand, the environmental pollution problem and the energy exhaustion problem caused by the use of fossil fuels worldwide have been seriously raised, and research on alternative energy is being actively carried out. Wind energy, hydro energy, solar energy, and bio energy are attracting attention as alternative energy sources. Alternative energies have the advantage of being clean and free from depletion and pollution-free regeneration. On the other hand, the energy density is so low that it is not practicable where it needs a lot of energy, and solar and wind are affected by the climate, so auxiliary power generation facilities are needed and other alternative energy sources are less efficient and economical. Have. Therefore, countries around the world are working on the development of alternative energy that can replace fossil fuels and nuclear power, and that can be used in large quantities over a long period of time without harming the environment and human health.
상술한 최근 기술 동향들을 근간으로 하여 의복 착용자의 마찰정전기를 이용하여 전기 에너지 등으로 변환하는 자가발전 의복의 필요성이 대두되고 있다. There is a growing need for self-generated garments that convert the wearer's wearer's static electricity into electric energy or the like based on the above-described recent technological trends.
종래 기술에 따른 자가발전 의복에 장착되는 자가발전장치는, 유도기전력 발생부재, 압전 소재 또는 마찰정전기 등을 이용하는 형태가 대부분이다. The self-power generation apparatus mounted on the self-generated garment according to the prior art is mostly in the form of using an induction electromotive force generating member, a piezoelectric material, or a friction static electricity.
도 1에는 종래 기술에 따른 유도기전력 발생부재를 구비하는 자가발전장치를 장착한 의복(10)을 나타내는 모식도가 도시되어 있다.
Fig. 1 is a schematic view showing a
도 1을 참조하면, 종래기술의 자가발전장치는 옷소매에 장착되는 자석부(21), 옷 몸통부에 장착되는 코일부(22) 및 커패시터부(23)를 포함하는 구성이다. 이러한 구성을 갖는 자가발전장치는 유도기전력을 발생시키는 구성으로서, 자석부(21), 코일부(22) 및 커패시터부(23)를 포함하고 있어야 하므로, 부피가 커지게 되는 문제점을 가지고 있다. 또한, 부피가 커짐으로 인해 착용자는 이물감을 느끼게 되는 문제점이 발생하게 된다. 더욱이, 종래기술에 따른 자가발전장치는 내구성이 낮아 장시간 동안 전력을 생산할 수 없다는 문제점을 가지고 있다.
Referring to Fig. 1, the self-generating device of the prior art is a configuration including a
본 발명의 목적은, 모든 직물 형태의 직물제품에 부착될 수 있는 간단하고 유연한 구조로 직물형 마찰전력 자가발전장치를 구성함으로써, 직물제품 사용자에게 이물감 또는 불편함을 주지 않으면서, 일상 생활, 운동 또는 직물제품 운용 중 발생하는 마찰에너지를 전기에너지로 변환하여 저장하거나 외부전자장치에 공급할 수 있는 직물형 마찰전력 자가발전장치 및 이를 구비하는 직물제품을 제공하는 것이다.
It is an object of the present invention to provide a fabric-type frictional power self-generating device with a simple and flexible structure that can be attached to a fabric product of any fabric type, Or frictional energy generated during operation of a fabric product can be converted into electric energy and stored or supplied to an external electronic device, and a fabric product comprising the same.
이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 제 1 실시예에 따른 자가발전장치는, 직물제품에 부착되어 전기에너지를 생산하는 직물형 마찰전력 자가발전장치로서, To attain the above object, a self-generating device according to a first embodiment of the present invention is a fabric-type rubbing power self-power generating device attached to a fabric product to produce electric energy,
전기전도성 섬유로 구성된 전극부재; 및 측면상 전극부재로부터 소정 높이만큼 돌출되는 다수의 돌기부를 형성하도록 전극부재의 일측면에 자수(刺繡, embroidery)되어 평면상 소정 크기의 면적을 형성하고 소정 크기의 전기음성도를 가지는 제 1 섬유사(絲)로 구성된 제 1 마찰부재;를 구비하는 제 1 마찰부; An electrode member composed of electrically conductive fibers; And embroidery on one side of the electrode member so as to form a plurality of protrusions protruding from the electrode member on the side surface by a predetermined height to form an area of a predetermined size in a plane and having a predetermined size of electronegativity, A first friction member having a first friction member composed of a yarn;
전기전도성 섬유로 구성된 전극부재; 및 측면상 전극부재로부터 소정 높이만큼 돌출되는 돌기부를 형성하도록 전극부재의 일측면에 자수(刺繡, embroidery)되어 평면상 소정 크기의 면적을 형성하고 제 1 섬유사와 소정 크기의 전기음성도 차이를 가지도록 소정 크기의 전기음성도를 가지는 제 2 섬유사(絲)로 구성된 제 2 마찰부재;를 구비하는 제 2 마찰부; 및 An electrode member composed of electrically conductive fibers; And embroidery on one side of the electrode member so as to form a protrusion protruding from the electrode member on the side surface by a predetermined height so as to form an area of a predetermined size in plan and to have a difference in electronegativity between the first fiber yarn and a predetermined size A second friction member comprising a second friction member made of a second fiber yarn having a predetermined degree of electronegativity; And
상기 제 1 마찰부의 전극부재 및 제 2 마찰부의 전극부재와 전기적으로 연결되고, 제 1 마찰부재와 제 2 마찰부재의 마찰에 의해 발생되는 마찰전기 에너지를 외부전자장치에 제공하는 전력인출부; A power take-off portion electrically connected to the electrode member of the first friction portion and the electrode member of the second friction portion, for providing frictional electric energy generated by friction between the first friction member and the second friction member to the external electronic device;
를 포함하는 구성일 수 있다.
. ≪ / RTI >
일 실시예에서, 상기 제 1 마찰부재 및 제 2 마찰부재를 구성하는 다수의 돌기부는 제 1 마찰부재의 표면적을 증대시키는 구조일 수 있다.
In one embodiment, the plurality of protrusions constituting the first friction member and the second friction member may be a structure for increasing the surface area of the first friction member.
일 실시예에서, 상기 전극부재는 전기전도성 은사 또는 전도사(conductive yarn)로 구성된 것일 수 있다.
In one embodiment, the electrode member may be comprised of an electrically conductive silver or conductive yarn.
일 실시예에서, 상기 전극부재는 금속섬유로서, In one embodiment, the electrode member is a metal fiber,
금속 하이브리드 섬유, 니켈 섬유, 구리 섬유, 은사(silver yarn)로 이루어진 군에서 하나 이상 선택되는 것일 수 있다.
Metal hybrid fibers, nickel fibers, copper fibers, silver yarns, and the like.
일 실시예에서, 상기 제 1 마찰부재 및 제 2 마찰부재는, 서로 맞닿는 각각의 표면에 요철구조를 구비하는 것일 수 있다.
In one embodiment, the first friction member and the second friction member may have a concavo-convex structure on respective surfaces abutting each other.
일 실시예에서, 상기 자수(刺繡, embroidery)는 새틴(satin) 자수, 파일(pile) 자수, 측면상 입체구조를 형성하는 자수 또는 상기 자수를 이용한 응용 자수 일 수 있다.
In one embodiment, the embroidery may be a satin embroidery, a pile embroidery, an embroidery forming a side-by-side steric structure, or an application using the embroidery.
일 실시예에서, 상기 제 1 섬유사는 소정 크기의 전기음성도를 갖는 천연섬유 또는 인조섬유고, In one embodiment, the first fiber yarn is a natural or man-made fiber having a predetermined degree of electronegativity,
상기 제 2 섬유사는 제 1 섬유사와 소정 크기의 전기음성도 차이를 갖는 천연섬유 또는 인조섬유일 수 있다.
The second fiber yarn may be a natural fiber or a man-made fiber having a difference in electronegativity of a predetermined size from the first fiber yarn.
이 경우, 상기 인조섬유는, In this case, the man-
레이온(rayon) 계열의 재생섬유, 아세테이트(acetate), 트리아세테이트(triacetate) 계열 반합성섬유, 폴리아미드(polyamide) 계열 섬유, 아크릴(acrylic) 계열 섬유, 캐시미론(cashmilon), 엑스란(exlan), 본넬(vonnel), 드라론, 폴리에스터(polyester) 계열 섬유, 폴리우레탄(polyurethane) 계열 섬유, 폴리프로필렌(polypropylene) 계열 섬유 및 폴리올레핀(polyolefin) 계열 섬유로 이루어진 군에서 하나 이상 선택되는 것일 수 있다.
Based fibers such as rayon-based regenerated fibers, acetate, triacetate-based semisynthetic fibers, polyamide-based fibers, acrylic-based fibers, cashmilons, exlanes, And may be selected from the group consisting of vonnel, drylon, polyester-based fibers, polyurethane-based fibers, polypropylene-based fibers and polyolefin-based fibers.
일 실시예에서, 상기 전력인출부는, 제 1 마찰부의 전극부재 및 제 2 마찰부의 전극부재와 전기적으로 연결되고, 제 1 마찰부재와 제 2 마찰부재의 마찰에 의해 발생되는 마찰전기 에너지를 정류하는 정류회로를 더 포함하는 구성일 수 있다.
In one embodiment, the power take-off portion is electrically connected to the electrode member of the first friction portion and the electrode member of the second friction portion, and is configured to rectify the triboelectric energy generated by the friction between the first friction member and the second friction member And may further include a rectifying circuit.
본 발명의 제 2 실시예에 따른 자가발전장치는, 직물제품에 부착되어 전기에너지를 생산하는 직물형 마찰전력 자가발전장치로서, The self-generating device according to the second embodiment of the present invention is a fabric-type rubbing power self-generating device attached to a fabric product to produce electric energy,
섬유로 구성된 기초원단; 측면상 기초원단으로부터 소정 높이만큼 돌출되는 다수의 돌기부를 형성하도록 기초원단의 일측면에 자수(刺繡, embroidery)되어 평면상 소정 크기의 면적을 형성하고 소정 크기의 전기음성도를 가지는 제 1 섬유사(絲)로 구성된 제 1 마찰부재; 및 전기전도성 잉크(ink) 또는 전도성 페이스트(paste)로 구성되고 상기 기초원단의 타측부에 인쇄(printing) 또는 접착(bonding)되는 전극부재를 구비하는 제 1 마찰부; A base fabric composed of fibers; Embroidery on one side of the base fabric so as to form a plurality of protrusions protruding from the base fabric by a predetermined height on the side surface so as to form an area of a predetermined size in a plane and to form a first fiber yarn A first friction member composed of a yarn; And a first friction part composed of an electrically conductive ink or conductive paste and having an electrode member that is printed or bonded to the other side of the base fabric;
섬유로 구성된 기초원단; 측면상 기초원단으로부터 소정 높이만큼 돌출되는 다수의 돌기부를 형성하도록 기초원단의 일측면에 자수(刺繡, embroidery)되어 평면상 소정 크기의 면적을 형성하고 제 1 섬유사와 소정 크기의 전기음성도 차이를 가지도록 소정 크기의 전기음성도를 가지는 제 2 섬유사(絲)로 구성된 제 2 마찰부재; 및 전기전도성 잉크(ink) 또는 전도성 페이스트(paste)로 구성되고 상기 기초원단의 타측부에 인쇄(printing) 또는 접착(bonding)되는 전극부재를 구비하는 제 2 마찰부; 및 A base fabric composed of fibers; Embroidery on one side of the base fabric so as to form a plurality of protrusions protruding from the base fabric on the side surface by a predetermined height to form an area of a predetermined size in a plane and to provide a difference in electromagnetism between the first fiber yarn and the predetermined size A second friction member made of a second fiber yarn having a predetermined degree of electrical acoustics; And a second frictional portion composed of an electrically conductive ink or a conductive paste and having an electrode member that is printed or bonded to the other side of the base fabric; And
상기 제 1 마찰부의 전극부재 및 제 2 마찰부의 전극부재와 전기적으로 연결되고, 제 1 마찰부재와 제 2 마찰부재의 마찰에 의해 발생되는 마찰전기 에너지를 외부전자장치에 제공하는 전력인출부; A power take-off portion electrically connected to the electrode member of the first friction portion and the electrode member of the second friction portion, for providing frictional electric energy generated by friction between the first friction member and the second friction member to the external electronic device;
를 포함하는 구성일 수 있다.
. ≪ / RTI >
일 실시예에서, 상기 제 1 마찰부재 및 제 2 마찰부재는, 서로 맞닿는 각각의 표면에 요철구조를 구비하는 구성일 수 있다.
In one embodiment, the first friction member and the second friction member may be configured to have a concavo-convex structure on each surface abutting each other.
일 실시예에서, 상기 제 1 섬유사는 소정 크기의 전기음성도를 갖는 천연섬유 또는 인조섬유고, In one embodiment, the first fiber yarn is a natural or man-made fiber having a predetermined degree of electronegativity,
상기 제 2 섬유사는 제 1 섬유사와 소정 크기의 전기음성도 차이를 갖는 천연섬유 또는 인조섬유일 수 있다.
The second fiber yarn may be a natural fiber or a man-made fiber having a difference in electronegativity of a predetermined size from the first fiber yarn.
이 경우, 상기 인조섬유는, In this case, the man-
레이온(rayon) 계열의 재생섬유, 아세테이트(acetate), 트리아세테이트(triacetate) 계열 반합성섬유, 폴리아미드(polyamide) 계열 섬유, 아크릴(acrylic) 계열 섬유, 캐시미론(cashmilon), 엑스란(exlan), 본넬(vonnel), 드라론, 폴리에스터(polyester) 계열 섬유, 폴리우레탄(polyurethane) 계열 섬유, 폴리프로필렌(polypropylene) 계열 섬유 및 폴리올레핀(polyolefin) 계열 섬유로 이루어진 군에서 하나 이상 선택되는 것일 수 있다.
Based fibers such as rayon-based regenerated fibers, acetate, triacetate-based semisynthetic fibers, polyamide-based fibers, acrylic-based fibers, cashmilons, exlanes, And may be selected from the group consisting of vonnel, drylon, polyester-based fibers, polyurethane-based fibers, polypropylene-based fibers and polyolefin-based fibers.
일 실시예에서, 상기 전력인출부는, 제 1 마찰부의 전극부재 및 제 2 마찰부의 전극부재와 전기적으로 연결되고, 제 1 마찰부재와 제 2 마찰부재의 마찰에 의해 발생되는 마찰전기 에너지를 정류하는 정류회로를 더 포함하는 구성일 수 있다.
In one embodiment, the power take-off portion is electrically connected to the electrode member of the first friction portion and the electrode member of the second friction portion, and is configured to rectify the triboelectric energy generated by the friction between the first friction member and the second friction member And may further include a rectifying circuit.
본 발명은 또한, 상기 자가발전장치를 포함하는 것을 특징으로 하는 직물제품을 제공할 수 있다.
The present invention can also provide a fabric product characterized in that it comprises said self-generating device.
이 경우, 상기 자가발전장치는, 직물제품 사용자의 일상생활 또는 운동 중 발생하는 마찰 생성 부위에 부착될 수 있다.
In this case, the self-generating device can be attached to the frictional generating portion occurring during daily life or movement of the user of the textile product.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 자가발전장치에 따르면, 유연한 구조의 제 1 마찰부 및 제 2 마찰부를 포함함으로써 유연한 특성의 직물형 마찰전력 자가발전장치를 제공할 수 있다. INDUSTRIAL APPLICABILITY As described above, according to the self-generated power generation apparatus of the present invention, it is possible to provide a fabric type frictional power self-power generating apparatus having a flexible characteristic by including the first frictional portion and the second frictional portion of a flexible structure.
또한, 본 발명에 따른 자가발전장치에 따르면, 유연한 구조의 제 1 마찰부 및 제 2 마찰부를 포함함으로써 직물제품 사용자에게 이물감 또는 불편함을 주지 않으면서, 평상시의 활동만으로도 전기에너지를 생산할 수 있으며, 전기에너지 생산을 위한 추가적인 환경오염을 방지할 수 있다. Further, according to the self-generating device according to the present invention, since the first friction portion and the second friction portion of the flexible structure are included, the electric energy can be produced only by the normal activity without giving the user of the fabric product a sense of foreign body or inconvenience, Additional environmental pollution for electrical energy production can be prevented.
또한, 본 발명에 따른 자가발전장치에 따르면, 전기에너지를 생산하는 제 1 마찰부 및 제 2 마찰부가 모두 직물 형태로 구성되므로, 내구성이 높고, 장시간 동안 마찰전기에너지를 생산할 수 있다. Further, according to the self-power generation apparatus according to the present invention, since both the first friction portion and the second friction portion that produce electric energy are formed in the form of a fabric, durability is high and triboelectric energy can be produced for a long time.
또한, 본 발명에 따른 자가발전장치에 따르면, 전기에너지를 생산하는 제 1 마찰부 및 제 2 마찰부가 모두 직물 형태로 구성되므로, 직물제품과 함께 세탁이 가능하고, 경우에 따라서, 분리하였다 재 부착시킬 수 있으므로, 종래 기술에 따른 자가발전장치에 비해 더욱 편리하게 사용될 수 있다. Further, according to the self-power generation apparatus according to the present invention, since both the first friction portion and the second friction portion that produce electric energy are formed in the form of a fabric, they can be washed together with the fabric product, So that it can be used more conveniently than the self-generating device according to the prior art.
또한, 본 발명에 따른 자가발전장치에 따르면, 전기에너지를 생산하는 제 1 마찰부 및 제 2 마찰부를 간단한 방법에 의해 제작할 수 있으므로, 종래 기술에 따른 자가발전장치에 비해 제작 비용을 절감할 수 있다. Further, according to the self-generating device according to the present invention, since the first friction portion and the second friction portion for producing electric energy can be manufactured by a simple method, manufacturing cost can be reduced as compared with the self-generated device according to the prior art .
또한, 본 발명에 따른 자가발전장치는, 모든 직물제품 즉, 직물로 구성된 스포츠 용품, 직물형 생활용품, 직물로 구성된 의복 예를 들어, 일상생활 의류, 스포츠 의류, 군인의 전투복, 산악 등반 의류, 긴급 구조 의류 등에 장착되어 전력 공급이 어려운 상황에서도 용이하게 전력을 생산하여 사용자가 휴대하는 전자장치의 보조/독립 전원 장치 역할을 수행할 수 있다.
In addition, the self-generating device according to the present invention can be applied to all kinds of textile products, that is, a sporting goods composed of a fabric, a fabric-like living item, a garment made of a fabric such as a daily life apparel, a sports apparel, It is possible to easily generate electric power even in a situation where the electric power supply is difficult and it can serve as auxiliary / independent power source device of the electronic device carried by the user.
도 1은 직물제품에 장착되어 전력을 생산하는 종래 기술에 따른 자가발전장치를 나타내는 모식도이다.
도 2는 본 발명에 따른 자가발전장치를 나타내는 개념도이다.
도 3은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 자가발전장치를 나타내는 모식도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 마찰부(제 1 마찰부, 제 2 마찰부)를 나타내는 평면모식도이다.
도 5는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 마찰부(제 1 마찰부, 제 2 마찰부)를 나타내는 평면모식도이다.
도 6은 도 4 및 도 5에 도시된 마찰부(제 1 마찰부, 제 2 마찰부)를 겹쳐 배열한 상태를 나타내는 사시도이다.
도 7은 도 4의 A - A'선 절단면도이다.
도 8은 도 5의 B - B'선 절단면도이다.
도 9는 도 3에 도시된 자가발전장치를 통해 마찰전기에너지가 발생되는 모습을 나타내는 모식도이다.
도 10은, 은(silver) 섬유로 구성된 전극부재 및 새틴(satin) 자수에 의해 형성된 마찰부를 포함하는 자가발전장치를 이용하여 전력을 생산한 후, 생산된 전력을 측정하여 그 결과값을 나타낸 그래프이다.
도 11은, 은사(silver yarn)로 구성된 전극부재 및 파일(pile) 자수에 의해 형성된 마찰부를 포함하는 자가발전장치를 이용하여 전력을 생산한 후, 생산된 전력을 측정하여 그 결과값을 나타낸 그래프이다.
도 12는, 구리 섬유로 구성된 전극부재 및 새틴(satin) 자수에 의해 형성된 마찰부를 포함하는 자가발전장치를 이용하여 전력을 생산한 후, 생산된 전력을 측정하여 그 결과값을 나타낸 그래프이다.
도 13은, 구리 섬유로 구성된 전극부재 및 파일(pile) 자수에 의해 형성된 마찰부를 포함하는 자가발전장치를 이용하여 전력을 생산한 후, 생산된 전력을 측정하여 그 결과값을 나타낸 그래프이다.
도 14는, 니켈 섬유로 구성된 전극부재 및 새틴(satin) 자수에 의해 형성된 마찰부를 포함하는 자가발전장치를 이용하여 전력을 생산한 후, 생산된 전력을 측정하여 그 결과값을 나타낸 그래프이다.
도 15는, 니켈 섬유로 구성된 전극부재 및 파일(pile) 자수에 의해 형성된 마찰부를 포함하는 자가발전장치를 이용하여 전력을 생산한 후, 생산된 전력을 측정하여 그 결과값을 나타낸 그래프이다.
도 16은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 자가발전장치를 나타내는 모식도이다.
도 17은 도 12에 도시된 제 1 마찰부 및 제 2 마찰부를 나타내는 측면 모식도이다.
도 18은 본 발명에 따른 자가발전장치가 활용되는 모습을 나타내는 사진이다.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS Fig. 1 is a schematic diagram showing a self-generating device according to the prior art that is mounted on a fabric product to produce electric power.
2 is a conceptual diagram showing a self-generating device according to the present invention.
3 is a schematic diagram showing a self-generating device according to a first embodiment of the present invention.
4 is a schematic plan view showing a friction portion (first friction portion, second friction portion) according to an embodiment of the present invention.
5 is a schematic plan view showing a friction portion (first friction portion, second friction portion) according to another embodiment of the present invention.
Fig. 6 is a perspective view showing a state in which the frictional portions (the first frictional portion and the second frictional portion) shown in Figs. 4 and 5 are superimposed and arranged. Fig.
7 is a sectional view taken along the line A-A 'in Fig.
8 is a sectional view taken along line B-B 'in FIG.
FIG. 9 is a schematic diagram showing how frictional electric energy is generated through the self-generating device shown in FIG. 3. FIG.
FIG. 10 is a graph showing the results of measuring the produced electric power after power is generated using the self-power generation apparatus including the electrode member composed of silver fibers and the friction member formed by the satin embroidery, to be.
Fig. 11 is a graph showing the results of measuring the produced electric power after power is generated using the self-power generation device including the electrode member composed of silver yarn and the friction portion formed by the pile embroidery, to be.
FIG. 12 is a graph showing the results of measuring the electric power produced by using the self-power generation apparatus including the electrode member made of copper fibers and the friction portion formed by the satin embroidery, and the produced electric power.
FIG. 13 is a graph showing the results of measuring power produced after electric power is produced by using a self-power generation apparatus including an electrode member made of copper fibers and a friction portion formed by pile embroidery.
FIG. 14 is a graph showing the results of measuring the electric power produced by using the self-power generation apparatus including the electrode member composed of nickel fibers and the friction portion formed by the satin embroidery, and the produced electric power.
FIG. 15 is a graph showing the results of measuring power produced after power is generated using a self-generating device including an electrode member composed of nickel fibers and a friction portion formed by pile embroidery.
16 is a schematic diagram showing a self-generating device according to a second embodiment of the present invention.
17 is a side schematic view showing the first friction portion and the second friction portion shown in Fig.
18 is a photograph showing a state in which the self-power generation device according to the present invention is utilized.
이하 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정하여 해석되어서는 아니되며, 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야 한다. Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. Prior to the description, terms and words used in the present specification and claims should not be construed as limited to ordinary or dictionary meanings and should be construed in accordance with the technical concept of the present invention.
본 명세서 전체에서, 어떤 부재가 다른 부재 "상에" 위치하고 있다고 할 때, 이는 어떤 부재가 다른 부재에 접해 있는 경우뿐 아니라 두 부재 사이에 또 다른 부재가 존재하는 경우도 포함한다. Throughout this specification, when a member is "on " another member, this includes not only when the member is in contact with another member, but also when there is another member between the two members.
본 명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함" 한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다. Throughout this specification, when an element is referred to as "including" an element, it is understood that it may include other elements as well, without departing from the other elements unless specifically stated otherwise.
"제 1", "제 2" 등의 용어는 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하기 위한 것으로, 이들 용어들에 의해 권리범위가 한정되어서는 아니 된다. 예를 들어, 제 1 구성요소는 제 2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제 2 구성요소도 제 1 구성요소로 명명될 수 있다. The terms "first "," second "and the like are intended to distinguish one element from another, and the scope of the right should not be limited by these terms. For example, the first component may be referred to as a second component, and similarly, the second component may also be referred to as a first component.
각 단계들에 있어 식별부호는 설명의 편의를 위하여 사용되는 것으로 식별부호는 각 단계들의 순서를 설명하는 것이 아니며, 각 단계들은 문맥상 명백하게 특정 순서를 기재하지 않는 이상 명기된 순서와 다르게 실시될 수 있다. 즉, 각 단계들은 명기된 순서와 동일하게 실시될 수도 있고 실질적으로 동시에 실시될 수도 있으며 반대의 순서대로 실시될 수도 있다.
In each step, the identification code is used for convenience of explanation, and the identification code does not describe the order of the steps, and each step may be performed differently from the stated order unless clearly specified in the context. have. That is, each of the steps may be performed in the same order as described, or may be performed substantially concurrently or in the reverse order.
도 2에는 본 발명에 따른 자가발전장치를 나타내는 개념도가 도시되어 있고, 도 3은 도 2에 도시된 자가발전장치를 나타내는 모식도가 도시되어 있다. Fig. 2 is a conceptual diagram showing a self-generating device according to the present invention, and Fig. 3 is a schematic diagram showing the self-generating device shown in Fig.
이들 도면을 참조하면, 본 실시예에 따른 자가발전장치(100)는, 제 1 마찰부(110), 제 2 마찰부(120) 및 전력인출부(130)를 포함하는 구성일 수 있다.
Referring to these figures, the self-
구체적으로, 제 1 마찰부(110)는 전극부재(111) 및 제 1 마찰부재(112)로 구성될 수 있다. 이때, 전극부재(111)는 전기전도성 섬유로 구성될 수 있다. 또한, 제 1 마찰부재(112)는 소정 크기의 전기음성도를 가지는 제 1 섬유사(113)로 구성될 수 있다.
Specifically, the
제 2 마찰부(120)는 전극부재(121) 및 제 2 마찰부재(122)로 구성될 수 있다. 이때, 전극부재(121)는 전기전도성 섬유로 구성될 수 있다. 또한, 제 2 마찰부재(122)는 제 1 섬유사(113)와 소정 크기의 전기음성도 차이를 가지도록 소정 크기의 전기음성도를 가지는 제 2 섬유사(123)로 구성될 수 있다.
The
전력인출부(130)는 제 1 마찰부재(112)와 제 2 마찰부재(122)의 마찰에 의해 발생되는 마찰전기 에너지를 외부전자장치에 제공할 수 있다. 이때, 전력인출부(130)는 제 1 마찰부(110)의 전극부재(111) 및 제 2 마찰부(120)의 전극부재(121)와 전기적으로 연결됨이 바람직하다.
The power take-
경우에 따라서, 전력인출부(130)는, 제 1 마찰부(110)의 전극부재(111) 및 제 2 마찰부(120)의 전극부재(121)와 전기적으로 연결되고, 제 1 마찰부재(112)와 제 2 마찰부재(122)의 마찰에 의해 발생되는 마찰전기 에너지를 정류하는 정류회로(131)를 더 포함하는 구성일 수 있다.
The power take-off
또한, 전력인출부(130)는, 도 3에 도시된 바와 같이, 정류회로(131)를 통해 정류된 전류를 저장하는 전력저장부(132) 및 전력저장부(132)에 저장된 전력을 외부기기에 공급할 수 있는 전기접속단자(133)를 더 포함할 수 있다.
3, the
따라서, 이러한 구조를 포함하는 본 실시예에 따른 자가발전장치(100)는, 제 1 마찰부(100)와 제 2 마찰부(120)의 마찰에 의해 발생하는 마찰정전기를 전기에너지로 저장하거나 외부기기에 공급하여 활용할 수 있다.
Accordingly, the self-
도 4에는 본 발명의 일 실시예에 따른 마찰부(제 1 마찰부, 제 2 마찰부)를 나타내는 평면모식도가 도시되어 있고, 도 5에는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 마찰부(제 1 마찰부, 제 2 마찰부)를 나타내는 평면모식도가 도시되어 있다. 또한, 도 6에는 도 4 및 도 5에 도시된 마찰부(제 1 마찰부, 제 2 마찰부)를 겹쳐 배열한 상태를 나타내는 사시도가 도시되어 있고, 도 7에는 도 4의 A - A'선 절단면도가 도시되어 있으며, 도 8에는 도 5의 B - B'선 절단면도가 도시되어 있다.
FIG. 4 is a plan view schematically showing a friction portion (first friction portion, second friction portion) according to an embodiment of the present invention, and FIG. 5 is a plan view schematically showing a friction portion A friction portion, and a second friction portion). Fig. 6 is a perspective view showing a state in which the frictional portions (the first frictional portion and the second frictional portion) shown in Figs. 4 and 5 are superposed and arranged. Fig. 7 is a cross- Sectional view taken along line B-B 'of FIG. 5 is shown in FIG.
우선 도 4 및 도 5를 참조하면, 본 실시예에 따른 제 1 마찰부재(112) 및 제 2 마찰부재(122)는 전극부재(111, 121)의 일측면에 자수(刺繡, embroidery)되어 평면상 소정 크기의 면적을 형성할 수 있다.
4 and 5, the
구체적으로, 도 7 및 도 8에 도시된 바와 같이, 제 1 마찰부재(112) 및 제 2 마찰부재(122)를 전극부재(111, 121)의 일측면에 형성시키는 방법은, 측면상 전극부재(111, 121)로부터 소정 높이(H)만큼 돌출되는 다수의 돌기부(114, 124)를 형성하도록 전극부재(111, 121)의 일측면에 제 1 섬유사(113) 또는 제 2 섬유사(123)를 고정시킬 수 있는 방법이라면 특별히 제한되는 것은 아니나, 예를 들어 다수의 입체 돌기 구조 형상을 형성하는 자수(刺繡, embroidery)일 수 있다. 더욱 구체적으로, 상기 언급한 자수는 새틴(satin) 자수, 파일(pile) 자수, 측면상 입체구조를 형성하는 자수 또는 상기 자수를 이용한 응용 자수일 수 있다. 다수의 입체 돌기 구조 형상을 형성시킬 수 있는 자수 방법이라면 이에 한정되지 않음은 물론이다.
7 and 8, the method of forming the
또한, 도 7 및 도 8에 도시된 바와 같이, 제 1 섬유사(113) 및 제 2 섬유사(123)는 전극부재(111, 121)의 일측면에 다수의 돌기부(114)를 형성함으로써, 전극부재(111, 121)의 일측면에 요철구조를 형성시킬 수 있다.
7 and 8, the
따라서 이러한 구조를 포함하는 본 실시예에 따른 직물형 마찰전력 자가발전장치(100)는, 제 1 마찰부(110) 및 제 2 마찰부(120)에 의해 생성되는 마찰정전기를 더욱 효율적으로 생산해낼 수 있고, 결과적으로 활용가능한 전기에너지를 더욱 효율적으로 생산해낼 수 있다.
Therefore, the fabric type frictional power self-
한편, 상기 언급한 전극부재(111, 121)는 전기전도성 은사 또는 전도사(conductive yarn)로 구성된 것일 수 있다.
Meanwhile, the
또한, 경우에 따라서, 상기 언급한 전극부재(111, 121)는 금속섬유로서,
Further, as occasion demands, the above-mentioned
금속 하이브리드 섬유, 니켈 섬유, 구리 섬유, 은사(silver yarn)로 이루어진 군에서 하나 이상 선택되는 것일 수 있다. Metal hybrid fibers, nickel fibers, copper fibers, silver yarns, and the like.
한편, 제 1 마찰부재(112)를 구성하는 제 1 섬유사(絲)(113)는 소정 크기의 전기음성도를 갖는 천연섬유 또는 인조섬유일 수 있고, 이때, 제 2 마찰부재(122)를 구성하는 제 2 섬유사(絲)(123)는 제 1 섬유사(113)와 소정 크기의 전기음성도 차이를 갖는 천연섬유 또는 인조섬유일 수 있다.
The
구체적으로, 천연섬유는, 면, 마, 모 및 견으로 이루어진 군에서 하나 이상 선택되는 것일 수 있으나, 이에 한정되지 않음은 물론이다. Specifically, the natural fiber may be one or more selected from the group consisting of cotton, hemp, wool and silk, but is not limited thereto.
또한, 상기 언급한 인조섬유는, 레이온(rayon) 계열의 재생섬유, 아세테이트(acetate), 트리아세테이트(triacetate) 계열 반합성섬유, 폴리아미드(polyamide) 계열 섬유, 아크릴(acrylic) 계열 섬유, 캐시미론(cashmilon), 엑스란(exlan), 본넬(vonnel), 드라론, 폴리에스터(polyester) 계열 섬유, 폴리우레탄(polyurethane) 계열 섬유, 폴리프로필렌(polypropylene) 계열 섬유 및 폴리올레핀(polyolefin) 계열 섬유로 이루어진 군에서 하나 이상 선택되는 것일 수 있다.
The above-mentioned man-made fibers may also be used in the form of rayon-based regenerated fibers, acetate, triacetate-based semisynthetic fibers, polyamide-based fibers, acrylic- (polyurethane) fibers, polypropylene-based fibers and polyolefin-based fibers, which are known to those skilled in the art. May be selected from one or more.
도 9에는 도 3에 도시된 자가발전장치를 통해 마찰전기에너지가 발생되는 모습을 나타내는 모식도가 도시되어 있다. FIG. 9 is a schematic diagram showing a state in which triboelectric energy is generated through the self-generating device shown in FIG.
도 9를 참조하면, 제 1 마찰부(110)의 제 1 마찰부재(112)와 제 2 마찰부(120)의 제 2 마찰부재(122)는 서로 전기음성도의 차이를 가지는 섬유로서, 서로 맞닿아 마찰될 경우, 도 9에 도시된 바와 같이 전기에너지를 생산할 수 있다.
Referring to FIG. 9, the
구체적으로, 도 9에 도시된 바와 같이, 제 1 마찰부(110)와 제 2 마찰부재(120)가 서로 맞닿아 접촉이 발생하여 마찰이 이루어지면, 전기음성도 차이에 따라 제 1 마찰부(110)는 음극으로 대전되고, 제 2 마찰부(120)는 양극으로 대전된다. 이때 제 1 마찰부(110)의 이동이 발생하면, 마찰면의 정전기력으로 인하여 제 1 마찰부(110)에서 제 2 마찰부(120)로 전자가 이동된다. 이때 또다시 제 1 마찰부(110)가 초기 위치로 돌아오게 되면 이동했던 전자들이 다시 원래의 제 1 마찰부(110)로 돌아오게 된다. 이때, 제 1 마찰부(110)와 제 2 마찰부(120) 사이에 전기적으로 연결되는 전력인출부(130)를 마련함으로써 마찰정전기를 전기에너지로 변화하여 활용할 수 있다.
9, when the
도 10에는, 은사(silver yarn)로 구성된 전극부재 및 새틴(satin) 자수에 의해 형성된 마찰부를 포함하는 자가발전장치를 이용하여 전력을 생산한 후, 생산된 전력을 측정하여 그 결과값을 나타낸 그래프가 도시되어있다. FIG. 10 is a graph showing the results of measuring the produced electric power after the electric power is produced by using the self-power generation apparatus including the electrode member composed of silver yarn and the friction member formed by the satin embroidery, Are shown.
구체적으로, 도 10에 도시된 결과값을 획득한 직물형 마찰전력 자가발전장치의 제 1 마찰부 및 제 2 마찰부는, 은사(silver yarn)로 구성된 전극부재를 포함하는 구성이다. 또한, 제 1 마찰부 및 제 2 마찰부의 각각의 일측면에 형성된 제 1 마찰부재 및 제 2 마찰부재는, 폴리에스터(polyester) 섬유사(絲) 및 레이온(rayon) 섬유사(絲)를 새틴(satin) 자수에 의해 전극부재의 일측면에 형성한 것이다. Specifically, the first frictional portion and the second frictional portion of the fabric type frictional power self-power generating apparatus obtained the results shown in Fig. 10 are constituted to include an electrode member composed of a silver yarn. The first friction member and the second friction member formed on one side of each of the first friction member and the second friction member are made of polyester fiber yarn and rayon fiber yarn, and is formed on one side of the electrode member by satin embroidery.
도 10을 참조하면, 은사(silver yarn)로 구성된 전극부재 및 새틴(satin) 자수에 의해 형성된 마찰부를 포함하는 자가발전장치를 이용하여 전력을 생산하면, 대략 0.14 V의 개방회로전압(open circuit voltage)이 발생하는 것을 알 수 있다.
Referring to FIG. 10, when power is produced using a self-generating device comprising an electrode member comprised of a silver yarn and a friction portion formed by a satin embroidery, an open circuit voltage of approximately 0.14 V ) Is generated.
도 11에는, 은사(silver yarn)로 구성된 전극부재 및 파일(pile) 자수에 의해 형성된 마찰부를 포함하는 자가발전장치를 이용하여 전력을 생산한 후, 생산된 전력을 측정하여 그 결과값을 나타낸 그래프가 도시되어 있다. FIG. 11 is a graph showing a result of measuring the produced electric power after the electric power is produced by using the self-power generation device including the electrode member composed of silver yarn and the friction portion formed by the pile embroidery, Are shown.
구체적으로, 도 11에 도시된 결과값을 획득한 직물형 마찰전력 자가발전장치의 제 1 마찰부 및 제 2 마찰부는, 은사(silver yarn)로 구성된 전극부재를 포함하는 구성이다. 또한, 제 1 마찰부 및 제 2 마찰부의 각각의 일측면에 형성된 제 1 마찰부재 및 제 2 마찰부재는, 폴리에스터(polyester) 섬유사(絲) 및 레이온(rayon) 섬유사(絲)를 파일(pile) 자수에 의해 전극부재의 일측면에 형성한 것이다. Specifically, the first frictional portion and the second frictional portion of the fabric type frictional power self-power generating apparatus obtained the results shown in FIG. 11 are constituted to include an electrode member composed of a silver yarn. The first friction member and the second friction member formed on one side of each of the first friction portion and the second friction portion are made of polyester fiber yarn and rayon fiber yarn, and is formed on one side of the electrode member by pile embroidery.
도 11을 참조하면, 은사(silver yarn)로 구성된 전극부재 및 파일(pile) 자수에 의해 형성된 마찰부를 포함하는 자가발전장치를 이용하여 전력을 생산하면, 대략 1.70 V의 개방회로전압(open circuit voltage)이 발생하는 것을 알 수 있다.
Referring to FIG. 11, when power is produced using a self-generating device comprising an electrode member comprised of a silver yarn and a friction portion formed by pile embroidery, an open circuit voltage of approximately 1.70 V ) Is generated.
도 12에는, 구리 섬유로 구성된 전극부재 및 새틴(satin) 자수에 의해 형성된 마찰부를 포함하는 자가발전장치를 이용하여 전력을 생산한 후, 생산된 전력을 측정하여 그 결과값을 나타낸 그래프가 도시되어 있다. FIG. 12 is a graph showing the results of measuring the produced electric power after power generation using the self-power generation apparatus including the electrode member made of copper fibers and the friction portion formed by the satin embroidery have.
구체적으로, 도 12에 도시된 결과값을 획득한 직물형 마찰전력 자가발전장치의 제 1 마찰부 및 제 2 마찰부는, 구리 섬유로 구성된 전극부재를 포함하는 구성이다. 또한, 제 1 마찰부 및 제 2 마찰부의 각각의 일측면에 형성된 제 1 마찰부재 및 제 2 마찰부재는, 폴리에스터(polyester) 섬유사(絲) 및 레이온(rayon) 섬유사(絲)를 새틴(satin) 자수에 의해 전극부재의 일측면에 형성한 것이다. Specifically, the first frictional portion and the second frictional portion of the fabric type frictional power self-power generating apparatus obtained the results shown in Fig. 12 are constituted to include an electrode member composed of copper fibers. The first friction member and the second friction member formed on one side of each of the first friction member and the second friction member are made of polyester fiber yarn and rayon fiber yarn, and is formed on one side of the electrode member by satin embroidery.
도 12를 참조하면, 구리 섬유로 구성된 전극부재 및 새틴(satin) 자수에 의해 형성된 마찰부를 포함하는 자가발전장치를 이용하여 전력을 생산하면, 대략 1.30 V의 개방회로전압(open circuit voltage)이 발생하는 것을 알 수 있다.
Referring to FIG. 12, when power is produced using a self-generating device comprising an electrode member made of copper fibers and a friction portion formed by satin embroidery, an open circuit voltage of about 1.30 V .
도 13에는, 구리 섬유로 구성된 전극부재 및 파일(pile) 자수에 의해 형성된 마찰부를 포함하는 자가발전장치를 이용하여 전력을 생산한 후, 생산된 전력을 측정하여 그 결과값을 나타낸 그래프가 도시되어 있다. 13 is a graph showing the results of measuring the electric power produced after electric power is produced using the self-power generation apparatus including the electrode member made of copper fibers and the friction portion formed by the pile embroidery have.
구체적으로, 도 13에 도시된 결과값을 획득한 직물형 마찰전력 자가발전장치의 제 1 마찰부 및 제 2 마찰부는, 구리 섬유로 구성된 전극부재를 포함하는 구성이다. 또한, 제 1 마찰부 및 제 2 마찰부의 각각의 일측면에 형성된 제 1 마찰부재 및 제 2 마찰부재는, 폴리에스터(polyester) 섬유사(絲) 및 레이온(rayon) 섬유사(絲)를 파일(pile) 자수에 의해 전극부재의 일측면에 형성한 것이다. Specifically, the first frictional portion and the second frictional portion of the fabric type frictional power self-power generating apparatus obtained the results shown in Fig. 13 are constituted to include an electrode member composed of copper fibers. The first friction member and the second friction member formed on one side of each of the first friction portion and the second friction portion are made of polyester fiber yarn and rayon fiber yarn, and is formed on one side of the electrode member by pile embroidery.
도 13을 참조하면, 구리 섬유로 구성된 전극부재 및 파일(pile) 자수에 의해 형성된 마찰부를 포함하는 자가발전장치를 이용하여 전력을 생산하면, 대략 11.50 V의 개방회로전압(open circuit voltage)이 발생하는 것을 알 수 있다.
Referring to FIG. 13, when power is produced using a self-generating device comprising an electrode member made of copper fibers and a friction portion formed by pile embroidery, an open circuit voltage of about 11.50 V is generated .
도 14에는, 니켈 섬유로 구성된 전극부재 및 새틴(satin) 자수에 의해 형성된 마찰부를 포함하는 자가발전장치를 이용하여 전력을 생산한 후, 생산된 전력을 측정하여 그 결과값을 나타낸 그래프가 도시되어 있다. 14 is a graph showing the results of measuring the electric power produced after the electric power is produced using the self-power generation apparatus including the electrode member composed of nickel fibers and the friction portion formed by the satin embroidery have.
구체적으로, 도 14에 도시된 결과값을 획득한 직물형 마찰전력 자가발전장치의 제 1 마찰부 및 제 2 마찰부는, 니켈 섬유로 구성된 전극부재를 포함하는 구성이다. 또한, 제 1 마찰부 및 제 2 마찰부의 각각의 일측면에 형성된 제 1 마찰부재 및 제 2 마찰부재는, 폴리에스터(polyester) 섬유사(絲) 및 레이온(rayon) 섬유사(絲)를 새틴(satin) 자수에 의해 전극부재의 일측면에 형성한 것이다. Specifically, the first frictional portion and the second frictional portion of the fabric type frictional power self-power generating apparatus obtained the results shown in Fig. 14 include a configuration including an electrode member composed of nickel fibers. The first friction member and the second friction member formed on one side of each of the first friction member and the second friction member are made of polyester fiber yarn and rayon fiber yarn, and is formed on one side of the electrode member by satin embroidery.
도 14를 참조하면, 니켈 섬유로 구성된 전극부재 및 새틴(satin) 자수에 의해 형성된 마찰부를 포함하는 자가발전장치를 이용하여 전력을 생산하면, 대략 1.45 V의 개방회로전압(open circuit voltage)이 발생하는 것을 알 수 있다.
Referring to FIG. 14, when power is produced using a self-generating device including an electrode member made of nickel fibers and a friction portion formed by satin embroidery, an open circuit voltage of about 1.45 V .
도 15에는, 니켈 섬유로 구성된 전극부재 및 파일(pile) 자수에 의해 형성된 마찰부를 포함하는 자가발전장치를 이용하여 전력을 생산한 후, 생산된 전력을 측정하여 그 결과값을 나타낸 그래프가 도시되어 있다. FIG. 15 is a graph showing the results of measuring the produced electric power after electric power is generated using the self-power generation apparatus including the electrode member composed of nickel fibers and the friction portion formed by the pile embroidery have.
구체적으로, 도 15에 도시된 결과값을 획득한 직물형 마찰전력 자가발전장치의 제 1 마찰부 및 제 2 마찰부는, 니켈 섬유로 구성된 전극부재를 포함하는 구성이다. 또한, 제 1 마찰부 및 제 2 마찰부의 각각의 일측면에 형성된 제 1 마찰부재 및 제 2 마찰부재는, 폴리에스터(polyester) 섬유사(絲) 및 레이온(rayon) 섬유사(絲)를 파일(pile) 자수에 의해 전극부재의 일측면에 형성한 것이다. Specifically, the first frictional portion and the second frictional portion of the fabric type frictional power self-power generation apparatus obtained the results shown in Fig. 15 are constituted to include an electrode member composed of nickel fibers. The first friction member and the second friction member formed on one side of each of the first friction portion and the second friction portion are made of polyester fiber yarn and rayon fiber yarn, and is formed on one side of the electrode member by pile embroidery.
도 13을 참조하면, 니켈 섬유로 구성된 전극부재 및 파일(pile) 자수에 의해 형성된 마찰부를 포함하는 자가발전장치를 이용하여 전력을 생산하면, 대략 12.00 V의 개방회로전압(open circuit voltage)이 발생하는 것을 알 수 있다.
Referring to FIG. 13, when power is produced using a self-generating device including an electrode member made of nickel fibers and a friction portion formed by pile embroidery, an open circuit voltage of about 12.00 V is generated .
도 16에는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 자가발전장치를 나타내는 모식도가 도시되어 있고, 도 17에는 도 12에 도시된 제 1 마찰부 및 제 2 마찰부를 나타내는 측면 모식도가 도시되어 있다. FIG. 16 is a schematic view showing a self-generating device according to a second embodiment of the present invention, and FIG. 17 is a side schematic view showing the first frictional portion and the second frictional portion shown in FIG.
이들 도면을 참조하면, 본 실시예에 따른 자가발전장치(200)는, 제 1 마찰부(210), 제 2 마찰부(220) 및 전력인출부(230)를 포함하는 구성일 수 있다. Referring to these drawings, the self-power generation apparatus 200 according to the present embodiment may be configured to include a first friction portion 210, a second friction portion 220, and a power take-off portion 230.
구체적으로, 제 1 마찰부(210)는 기초원단(211), 제 1 마찰부재(212) 및 전극부재(215)를 포함하는 구성일 수 있다. 기초원단(211) 은사(silver yarn)섬유로 구성되고, 제 1 마찰부재(212)는 측면상 기초원단(211)으로부터 소정 높이(H)만큼 돌출되는 다수의 돌기부(214)를 형성하도록 기초원단(211)의 일측면에 자수(刺繡, embroidery)되어 평면상 소정 크기의 면적을 형성하고 소정 크기의 전기음성도를 가지는 제 1 섬유사(絲)(213)로 구성될 수 있다. 또한, 전극부재(215)는 전기전도성 잉크(ink) 또는 전도성 페이스트(paste)로 구성되고 기초원단(211)의 타측부에 인쇄(printing) 또는 접착(bonding)되어 형성될 수 있다. Specifically, the first friction portion 210 may be configured to include the base fabric 211, the first friction member 212, and the electrode member 215. The base fabric 211 is made of silver yarn fibers and the first friction member 212 is made of synthetic fibers such that the base fabric 211 is formed of a plurality of protruding portions 214 protruding from the base fabric 211 by a predetermined height H, And a first fiber yarn 213 which is embroidery on one side of the first fiber 211 to form an area of a predetermined size on a plane and has an electronegativity of a predetermined size. The electrode member 215 may be formed of an electrically conductive ink or a conductive paste and may be formed by printing or bonding to the other side of the base fabric 211.
제 2 마찰부(220)는 기초원단(221), 제 2 마찰부재(222) 및 전극부재(225)를 포함하는 구성일 수 있다. 기초원단(221) 은사(silver yarn) 섬유로 구성되고, 제 2 마찰부재(222)는 측면상 기초원단(221)으로부터 소정 높이(H)만큼 돌출되는 다수의 돌기부(224)를 형성하도록 기초원단(221)의 일측면에 자수(刺繡, embroidery)되어 평면상 소정 크기의 면적을 형성하고 제 1 섬유사(213)와 소정 크기의 전기음성도 차이를 가지도록 소정 크기의 전기음성도를 가지는 제 2 섬유사(絲)(223)로 구성될 수 있다. 또한, 전극부재(225)는 전기전도성 잉크(ink) 또는 전도성 페이스트(paste)로 구성되고 기초원단의 타측부에 인쇄(printing) 또는 접착(bonding)되어 형성될 수 있다.
The second friction portion 220 may be configured to include the base fabric 221, the second friction member 222, and the electrode member 225. The base fabric 221 is made of silver yarn fibers and the second friction member 222 is made of synthetic fibers such that the base fabric 221 is formed of a plurality of protrusions 224 protruding from the base fabric 221 by a predetermined height H, The first fiber yarn 213 is embroidered on one side of the first fiber yarn 221 to form an area of a predetermined size on the plane and the first fiber yarn 213 has a predetermined size of
전력인출부(230)는, 전력인출부(230)는 제 1 마찰부재(212)와 제 2 마찰부재(222)의 마찰에 의해 발생되는 마찰전기 에너지를 외부전자장치에 제공할 수 있다. 이때, 전력인출부(230)는 제 1 마찰부(210)의 전극부재(215) 및 제 2 마찰부(220)의 전극부재(225)와 전기적으로 연결됨이 바람직하다. The power take-off unit 230 can provide the tractive electric energy generated by the friction between the first friction member 212 and the second friction member 222 to the external electronic device. The power take-off part 230 may be electrically connected to the electrode member 215 of the first friction member 210 and the electrode member 225 of the second friction member 220.
경우에 따라서, 전력인출부(230)는, 제 1 마찰부(210)의 전극부재(215) 및 제 2 마찰부(220)의 전극부재(225)와 전기적으로 연결되고, 제 1 마찰부재(212)와 제 2 마찰부재(222)의 마찰에 의해 발생되는 마찰전기 에너지를 정류하는 정류회로(231)를 더 포함하는 구성일 수 있다. The electric power withdrawing portion 230 may be electrically connected to the electrode member 215 of the first friction member 210 and the electrode member 225 of the second friction member 220 and may be electrically connected to the first friction member And a rectifying circuit 231 for rectifying the triboelectric energy generated by the friction between the second friction member 212 and the second friction member 222. [
또한, 전력인출부(230)는, 도 16에 도시된 바와 같이, 정류회로(231)를 통해 정류된 전류를 저장하는 전력저장부(232) 및 전력저장부(232)에 저장된 전력을 외부기기에 공급할 수 있는 전기접속단자(233)를 더 포함할 수 있다. 16, the power take-off unit 230 includes a power storage unit 232 for storing the current rectified through the rectifying circuit 231 and a power storage unit 232 for storing the power stored in the power storage unit 232, And an electric connection terminal 233 which can supply electric power to the electric power supply terminal 233.
한편, 도 17에 도시된 바와 같이, 제 1 섬유사(213) 및 제 2 섬유사(223)는 기초원단(211, 221)의 일측면에 다수의 돌기부(214, 224)를 형성함으로써, 기초원단(211, 221)의 일측면에 요철구조를 형성시킬 수 있다. Meanwhile, 17, the first fiber yarn 213 and the second fiber yarn 223 are formed by forming a plurality of protrusions 214 and 224 on one side of the base fabrics 211 and 221, 211, and 221 may have a concavo-convex structure.
따라서 이러한 구조를 포함하는 본 실시예에 따른 직물형 마찰전력 자가발전장치(200)는, 제 1 마찰부(210) 및 제 2 마찰부(220)에 의해 생성되는 마찰정전기를 더욱 효율적으로 생산해낼 수 있고, 결과적으로 활용가능한 전기에너지를 더욱 효율적으로 생산해낼 수 있다. Therefore, the fabric type frictional power self-power generation apparatus 200 according to the present embodiment including such a structure can more efficiently produce the frictional static electricity generated by the first frictional portion 210 and the second frictional portion 220 And as a result, the available electrical energy can be produced more efficiently.
한편, 제 1 마찰부재(212)를 구성하는 제 1 섬유사(絲)(213)는 소정 크기의 전기음성도를 갖는 천연섬유 또는 인조섬유일 수 있고, 이때, 제 2 마찰부재(222)를 구성하는 제 2 섬유사(絲)(223)는 제 1 섬유사(213)와 소정 크기의 전기음성도 차이를 갖는 천연섬유 또는 인조섬유일 수 있다. The first fiber yarn 213 constituting the first friction member 212 may be a natural fiber or a synthetic fiber having an electroposiveness of a predetermined size. At this time, the second friction member 222 The second fiber yarn 223 constituting the first fiber yarn 213 may be a natural fiber or a man-made fiber having a difference in electonic soundness between the first fiber yarn 213 and a predetermined size.
구체적으로, 천연섬유는, 면, 마, 모 및 견으로 이루어진 군에서 하나 이상 선택되는 것일 수 있으나, 이에 한정되지 않음은 물론이다. Specifically, the natural fiber may be one or more selected from the group consisting of cotton, hemp, wool and silk, but is not limited thereto.
또한, 상기 언급한 인조섬유는, 레이온(rayon) 계열의 재생섬유, 아세테이트(acetate), 트리아세테이트(triacetate) 계열 반합성섬유, 폴리아미드(polyamide) 계열 섬유, 아크릴(acrylic) 계열 섬유, 캐시미론(cashmilon), 엑스란(exlan), 본넬(vonnel), 드라론, 폴리에스터(polyester) 계열 섬유, 폴리우레탄(polyurethane) 계열 섬유, 폴리프로필렌(polypropylene) 계열 섬유 및 폴리올레핀(polyolefin) 계열 섬유로 이루어진 군에서 하나 이상 선택되는 것일 수 있다.
The above-mentioned man-made fibers may also be used in the form of rayon-based regenerated fibers, acetate, triacetate-based semisynthetic fibers, polyamide-based fibers, acrylic- (polyurethane) fibers, polypropylene-based fibers and polyolefin-based fibers, which are known to those skilled in the art. May be selected from one or more.
도 18에는 본 발명에 따른 자가발전장치가 활용되는 모습을 나타내는 사진이 도시되어 있다. FIG. 18 is a photograph showing a state in which the self-generating device according to the present invention is utilized.
상기 언급한 여러 실시예에 따른 자가발전장치(100, 200)는 유연한 구조의 전도성 섬유, 전도성 물질 또는 전도성 부재로 구성된 제 1 마찰부 및 제 2 마찰부를 구비함으로써 유연성을 갖는 직물형 마찰전력 자가발전장치를 제공할 수 있고, 다양한 기능성 직물제품에 용이하게 부착되어 활용될 수 있다.
The self-
구체적으로, 마찰 생성 부위에 부착되는 본 실시예에 따른 자가발전장치(100, 200)는, 재봉하는 방법, 스냅 또는 단추를 이용하는 방법, 납땜을 이용하는 방법, 버클 또는 클립 또는 후크를 이용하는 방법, 전도성 글루잉을 이용하는 방법, 전도성 밸크로를 이용하는 방법, 전도성 지퍼를 이용하는 방법 중 어느 하나 이상의 방법을 통하여 마찰 생성 부위에 부착될 수 있다. 더욱 구체적으로 마찰 생성부위라 함은, 인체에 적용된 상태의 외복에서, 인체의 움직임 발생시 마찰이 빈번히 일어나는 부위를 말하며, 이러한 마찰 생성부위에 위치하고, 제 1 마찰부재와 제 2 마찰부재가 서로 대향하도록 부착됨이 바람직하다.
Specifically, the self-powered
따라서, 이러한 구조의 자가발전장치(100, 200)는 다양한 기능과 목적에 의해 설계된 직물제품에 유용하게 적용될 수 있다. 예를 들어 도 18에 도시된 바와 같이, 직물제품 사용자의 일상생활, 운동, 훈련, 등산, 작업, 운용 중 발생하는 마찰 생성 부위에 부착되어 활용될 수 있다.
Accordingly, the self-generating
구체적으로, 도 18의 (a)에 도시된 바와 같이, 운동 중 휴대용 음악 재생장치 또는 라디오 등을 본 실시예에 따른 자가발전장치(100, 200)에 연결하여 활용할 수 있다. 또한, 도 18의 (b)에 도시된 바와 같이, 배터리 충전을 할 수 없는 훈련지 또는 전장에서도 무전기 또는 레이더 등을 자가발전장치(100, 200)에 연결하여 활용할 수 있다. 또한, 도 18의 (c)에 도시된 바와 같이, 산악 등반 중 배터리 충전을 할 수 없는 경우에도 자가발전장치(100, 200)를 활용하여 충전할 수 있다. 또한, 도 18의 (d)에 도시된 바와 같이, 극한의 상황에 활용되는 구조복에도 적용되어 구조장비 등에 전력을 공급할 수 있다. 또한, 도 18의 (e)에 도시된 바와 같이, 침낭 내부에 장착되어 침낭 내부의 온도를 높혀주는 열원발생장치의 전원으로 활용될 수 있다. 또한, 도 18의 (f)에 도시된 바와 같이, 텐트 내부에 장착되어 텐트 내부에서 필요로 하는 전력의 공급원으로 활용될 수 있다.
Specifically, as shown in FIG. 18 (a), a portable music player or a radio can be connected to the self-generating
따라서, 이러한 구성을 포함하는 본 실시예에 따른 자가발전장치는, 유연한 구조의 제 1 마찰부 및 제 2 마찰부를 포함함으로써 유연한 특성의 직물형 마찰전력 자가발전장치를 제공할 수 있다. Therefore, the self-generating device according to this embodiment including such a configuration can provide a fabric type frictional power self-generating device of a flexible characteristic by including the first frictional portion and the second frictional portion of a flexible structure.
또한, 본 발명에 따른 자가발전장치에 따르면, 유연한 구조의 제 1 마찰부 및 제 2 마찰부를 포함함으로써 직물제품 사용자에게 이물감 또는 불편함을 주지 않으면서, 평상시의 활동만으로도 전기에너지를 생산할 수 있으며, 전기에너지 생산을 위한 추가적인 환경파괴를 방지할 수 있다. Further, according to the self-generating device according to the present invention, the first friction portion and the second friction portion of the flexible structure are included, so that the user of the fabric product can produce electric energy only by the usual activity without giving a foreign object or inconvenience, Thereby preventing further environmental destruction for electrical energy production.
또한, 본 발명에 따른 자가발전장치에 따르면, 전기에너지를 생산하는 제 1 마찰부 및 제 2 마찰부가 모두 직물 형태로 구성되므로, 내구성이 높고, 장시간 동안 마찰전기에너지를 생산할 수 있다. Further, according to the self-power generation apparatus according to the present invention, since both the first friction portion and the second friction portion that produce electric energy are formed in the form of a fabric, durability is high and triboelectric energy can be produced for a long time.
또한, 본 발명에 따른 자가발전장치에 따르면, 전기에너지를 생산하는 제 1 마찰부 및 제 2 마찰부가 모두 직물 형태로 구성되므로, 직물제품과 함께 세탁이 가능하고, 경우에 따라서, 분리하였다 재 부착시킬 수 있으므로, 종래 기술에 따른 자가발전장치에 비해 더욱 편리하게 사용될 수 있다. Further, according to the self-power generation apparatus according to the present invention, since both the first friction portion and the second friction portion that produce electric energy are formed in the form of a fabric, they can be washed together with the fabric product, So that it can be used more conveniently than the self-generating device according to the prior art.
또한, 본 발명에 따른 자가발전장치에 따르면, 전기에너지를 생산하는 제 1 마찰부 및 제 2 마찰부를 간단한 방법에 의해 제작할 수 있으므로, 종래 기술에 따른 자가발전장치에 비해 제작 비용을 절감할 수 있다. Further, according to the self-generating device according to the present invention, since the first friction portion and the second friction portion for producing electric energy can be manufactured by a simple method, manufacturing cost can be reduced as compared with the self-generated device according to the prior art .
또한, 본 발명에 따른 자가발전장치는, 모든 직물제품 즉, 직물로 구성된 스포츠 용품, 직물형 생활용품, 직물로 구성된 의복 예를 들어, 일상생활 의류, 스포츠 의류, 군인의 전투복, 산악 등반 의류, 긴급 구조 의류 등에 장착되어 전력 공급이 어려운 상황에서도 용이하게 전력을 생산하여 사용자가 휴대하는 전자장치의 보조/독립 전원 장치 역할을 수행할 수 있다.
In addition, the self-generating device according to the present invention can be applied to all kinds of textile products, that is, a sporting goods composed of a fabric, a fabric-like living item, a garment made of a fabric such as a daily life apparel, a sports apparel, It is possible to easily generate electric power even in a situation where the electric power supply is difficult and it can serve as auxiliary / independent power source device of the electronic device carried by the user.
이상의 본 발명의 상세한 설명에서는 그에 따른 특별한 실시예에 대해서만 기술하였다. 하지만 본 발명은 상세한 설명에서 언급되는 특별한 형태로 한정되는 것이 아닌 것으로 이해되어야 하며, 오히려 첨부된 청구범위에 의해 정의되는 본 발명의 정신과 범위 내에 있는 모든 변형물과 균등물 및 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. In the above description of the present invention, only specific embodiments thereof are described. It is to be understood, however, that the invention is not to be limited to the specific forms thereof, which are to be considered as being limited to the specific embodiments, but on the contrary, the intention is to cover all modifications, equivalents, and alternatives falling within the spirit and scope of the invention as defined by the appended claims. .
즉, 본 발명은 상술한 특정의 실시예 및 설명에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형 실시가 가능하며, 그와 같은 변형은 본 발명의 보호 범위 내에 있게 된다.
That is, the present invention is not limited to the above-described specific embodiment and description, and various changes and modifications may be made without departing from the spirit and scope of the invention as defined in the appended claims. And such variations are within the scope of protection of the present invention.
30: 사용자
100: 직물형 마찰전력 자가발전장치
110: 제 1 마찰부
111: 전극부재
112: 제 1 마찰부재
113: 제 1 섬유사
114: 돌기부
120: 제 2 마찰부
121: 전극부재
122: 제 2 마찰부재
123: 제 2 섬유사
124: 돌기부
130: 전력인출부
131: 정류회로
200: 직물형 마찰전력 자가발전장치
210: 제 1 마찰부
211: 기초원단
212: 제 1 마찰부재
213: 제 1 섬유사
214: 돌기부
215: 전극부재
220: 제 2 마찰부
221: 기초원단
222: 제 2 마찰부재
223: 제 2 섬유사
224: 돌기부
225: 전극부재
230: 전력인출부
231: 정류회로
300: 직물제품
310: 마찰생성부위
320: 마찰생성부위30: User
100: Fabric type frictional electric power generator
110: first friction portion
111: electrode member
112: first friction member
113: First fiber yarn
114: protrusion
120: second frictional portion
121: electrode member
122: second friction member
123: Second fiber yarn
124: protrusion
130: Power take-
131: rectifier circuit
200: Fabric type friction power self-generating device
210: first friction portion
211: Foundation Fabric
212: first friction member
213: First fiber yarn
214: protrusion
215: electrode member
220: second frictional portion
221: Foundation Fabric
222: second friction member
223: Second fiber yarn
224: protrusion
225: electrode member
230: Power take-
231: rectifier circuit
300: Fabric products
310: Friction generating site
320: Friction generating site
Claims (15)
전기전도성 섬유로 구성된 전극부재(111); 및 측면상 전극부재(111)로부터 소정 높이만큼 돌출되는 다수의 돌기부(114)를 형성하도록 전극부재(111)의 일측면에 자수(刺繡, embroidery)되어 평면상 소정 크기의 면적을 형성하고 소정 크기의 전기음성도를 가지는 제 1 섬유사(絲)(113)로 구성된 제 1 마찰부재(112);를 구비하는 제 1 마찰부(110);
전기전도성 섬유로 구성된 전극부재(121); 및 측면상 전극부재(121)로부터 소정 높이만큼 돌출되는 돌기부(124)를 형성하도록 전극부재(121)의 일측면에 자수(刺繡, embroidery)되어 평면상 소정 크기의 면적을 형성하고 제 1 섬유사(113)와 소정 크기의 전기음성도 차이를 가지도록 소정 크기의 전기음성도를 가지는 제 2 섬유사(絲)(123)로 구성된 제 2 마찰부재(122);를 구비하는 제 2 마찰부(120); 및
상기 제 1 마찰부(110)의 전극부재(111) 및 제 2 마찰부(120)의 전극부재(121)와 전기적으로 연결되고, 제 1 마찰부재(112)와 제 2 마찰부재(122)의 마찰에 의해 발생되는 마찰전기 에너지를 외부전자장치에 제공하는 전력인출부(130);
를 포함하는 것을 특징으로 하는 직물형 마찰전력 자가발전장치.
1. A fabric-type rubbing power self-generating device (100) attached to a fabric product to produce electric energy,
An electrode member (111) composed of electrically conductive fibers; And embroidery on one side of the electrode member 111 so as to form a plurality of protrusions 114 projecting from the electrode member 111 on the side surface by a predetermined height, A first friction member (112) having a first friction member (112) composed of a first fiber yarn (113) having an electronegativity of;
An electrode member 121 made of electrically conductive fibers; And embroidery on one side of the electrode member 121 so as to form a protrusion 124 protruding from the electrode member 121 on the side surface of the electrode member 121 by a predetermined height, And a second friction member 122 constituted by a second fiber yarn 123 having a predetermined magnitude of electronegativity so as to have a predetermined difference in electric sound level between the first friction member 113 and the second friction member 122 120); And
The first friction member 112 and the second friction member 122 are electrically connected to the electrode member 111 of the first friction member 110 and the electrode member 121 of the second friction member 120, A power take-off part (130) for providing triboelectric energy generated by friction to an external electronic device;
Type friction electric power generating device.
상기 전극부재(111, 121)는 전기전도성 은사 또는 전도사(conductive yarn)로 구성된 것을 특징으로 하는 직물형 마찰전력 자가발전장치.
The method according to claim 1,
Wherein the electrode members (111, 121) are made of electrically conductive silver or conductive yarn.
상기 전극부재(111, 121)는 금속섬유로서,
금속 하이브리드 섬유, 니켈 섬유, 구리 섬유, 은사(silver yarn)로 이루어진 군에서 하나 이상 선택되는 것을 특징으로 하는 직물형 마찰전력 자가발전장치.
The method according to claim 1,
The electrode members (111, 121) are metal fibers,
Metal hybrid fiber, nickel fiber, copper fiber, silver yarn, and the like.
상기 제 1 마찰부재(112) 및 제 2 마찰부재(122)는, 서로 맞닿는 각각의 표면에 요철구조를 구비하는 것을 특징으로 하는 직물형 마찰전력 자가발전장치.
The method according to claim 1,
Wherein the first friction member (112) and the second friction member (122) have a concavo-convex structure on their respective surfaces abutting each other.
상기 자수(刺繡, embroidery)는 새틴(satin) 자수, 파일(pile) 자수, 측면상 입체구조를 형성하는 자수 또는 상기 자수를 이용한 응용 자수인 것을 특징으로 하는 직물형 마찰전력 자가발전장치.
The method according to claim 1,
Wherein the embroidery is a satin embroidery, a pile embroidery, an embroidery forming a side structure, or an embroidery application using the embroidery.
상기 제 1 섬유사(113)는 소정 크기의 전기음성도를 갖는 천연섬유 또는 인조섬유고,
상기 제 2 섬유사(123)는 제 1 섬유사(113)와 소정 크기의 전기음성도 차이를 갖는 천연섬유 또는 인조섬유인 것을 특징으로 하는 직물형 마찰전력 자가발전장치.
The method according to claim 1,
The first fiber yarn 113 is a natural fiber or a man-made fiber having a predetermined negative electro-
Wherein the second fiber yarn (123) is a natural fiber or a man-made fiber having a difference in electonic soundness between the first fiber yarn (113) and a predetermined size.
상기 인조섬유는,
레이온(rayon) 계열의 재생섬유, 아세테이트(acetate), 트리아세테이트(triacetate) 계열 반합성섬유, 폴리아미드(polyamide) 계열 섬유, 아크릴(acrylic) 계열 섬유, 캐시미론(cashmilon), 엑스란(exlan), 본넬(vonnel), 드라론, 폴리에스터(polyester) 계열 섬유, 폴리우레탄(polyurethane) 계열 섬유, 폴리프로필렌(polypropylene) 계열 섬유 및 폴리올레핀(polyolefin) 계열 섬유로 이루어진 군에서 하나 이상 선택되는 것을 특징으로 하는 직물형 마찰전력 자가발전장치.
The method according to claim 6,
The man-
Based fibers such as rayon-based regenerated fibers, acetate, triacetate-based semisynthetic fibers, polyamide-based fibers, acrylic-based fibers, cashmilons, exlanes, And at least one member selected from the group consisting of vonnel, drylon, polyester-based fibers, polyurethane-based fibers, polypropylene-based fibers and polyolefin-based fibers Fabric type frictional electric power generator.
상기 전력인출부(130)는, 제 1 마찰부(110)의 전극부재(111) 및 제 2 마찰부(120)의 전극부재(121)와 전기적으로 연결되고, 제 1 마찰부재(112)와 제 2 마찰부재(122)의 마찰에 의해 발생되는 마찰전기 에너지를 정류하는 정류회로(131)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 직물형 마찰전력 자가발전장치.
The method according to claim 1,
The power take-off unit 130 is electrically connected to the electrode member 111 of the first friction member 110 and the electrode member 121 of the second friction member 120, and the first friction member 112 Further comprising a rectifying circuit (131) for rectifying the triboelectric energy generated by the friction of the second friction member (122).
섬유로 구성된 기초원단(211); 측면상 기초원단(211)으로부터 소정 높이만큼 돌출되는 다수의 돌기부(214)를 형성하도록 기초원단(211)의 일측면에 자수(刺繡, embroidery)되어 평면상 소정 크기의 면적을 형성하고 소정 크기의 전기음성도를 가지는 제 1 섬유사(絲)(213)로 구성된 제 1 마찰부재(212); 및 전기전도성 잉크(ink) 또는 전도성 페이스트(paste)로 구성되고 상기 기초원단(211)의 타측부에 인쇄(printing) 또는 접착(bonding)되는 전극부재(215)를 구비하는 제 1 마찰부(210);
섬유로 구성된 기초원단(221); 측면상 기초원단(221)으로부터 소정 높이만큼 돌출되는 다수의 돌기부(224)를 형성하도록 기초원단(221)의 일측면에 자수(刺繡, embroidery)되어 평면상 소정 크기의 면적을 형성하고 제 1 섬유사(213)와 소정 크기의 전기음성도 차이를 가지도록 소정 크기의 전기음성도를 가지는 제 2 섬유사(絲)(223)로 구성된 제 2 마찰부재(222); 및 전기전도성 잉크(ink) 또는 전도성 페이스트(paste)로 구성되고 상기 기초원단의 타측부에 인쇄(printing) 또는 접착(bonding)되는 전극부재(225)를 구비하는 제 2 마찰부(220); 및
상기 제 1 마찰부(210)의 전극부재(215) 및 제 2 마찰부(220)의 전극부재(225)와 전기적으로 연결되고, 제 1 마찰부재(212)와 제 2 마찰부재(222)의 마찰에 의해 발생되는 마찰전기 에너지를 외부전자장치에 제공하는 전력인출부(230);
를 포함하는 것을 특징으로 하는 직물형 마찰전력 자가발전장치.
A fabric-type rubbing power self-generating device (200) attached to a fabric product to produce electric energy,
A basic fabric 211 made of fibers; Embroidery is embossed on one side of the base fabric 211 to form a plurality of protrusions 214 protruding from the base fabric 211 on the side surface by a predetermined height so as to form an area of a predetermined size on a plane, A first friction member (212) composed of a first fiber yarn (213) having electronegativity; And an electrode member 215 composed of an electrically conductive ink or conductive paste and being printed or bonded to the other side of the base fabric 211. The first rubbing part 210 );
A base fabric 221 made of fibers; Embroidery is carried out on one side of the base fabric 221 so as to form a plurality of protrusions 224 protruding from the base fabric 221 on the side surface by a predetermined height so as to form an area of a predetermined size on a plane, A second friction member 222 composed of a second fiber yarn 223 having a predetermined magnitude of electronegativity so as to have a predetermined magnitude of electric sound difference with the yarn 213; And a second friction portion 220 having an electrode member 225 made of an electrically conductive ink or a conductive paste and printed or bonded to the other side of the base fabric. And
The first friction member 212 and the second friction member 222 are electrically connected to the electrode member 215 of the first friction member 210 and the electrode member 225 of the second friction member 220, A power take-off part (230) for providing triboelectric energy generated by friction to an external electronic device;
Type friction electric power generating device.
상기 제 1 마찰부재(212) 및 제 2 마찰부재(222)는, 서로 맞닿는 각각의 표면에 요철구조를 구비하는 것을 특징으로 하는 직물형 마찰전력 자가발전장치.
10. The method of claim 9,
Wherein the first friction member (212) and the second friction member (222) have a concavo-convex structure on their respective surfaces abutting each other.
상기 제 1 섬유사(213)는 소정 크기의 전기음성도를 갖는 천연섬유 또는 인조섬유고,
상기 제 2 섬유사(223)는 제 1 섬유사와 소정 크기의 전기음성도 차이를 갖는 천연섬유 또는 인조섬유인 것을 특징으로 하는 직물형 마찰전력 자가발전장치.
10. The method of claim 9,
The first fiber yarn 213 may be a natural fiber or a man-made fiber having a predetermined degree of electronegativity,
Wherein the second fiber yarn (223) is a natural fiber or a man-made fiber having a difference in electronegativity of a predetermined size from the first fiber yarn.
상기 인조섬유는,
레이온(rayon) 계열의 재생섬유, 아세테이트(acetate), 트리아세테이트(triacetate) 계열 반합성섬유, 폴리아미드(polyamide) 계열 섬유, 아크릴(acrylic) 계열 섬유, 캐시미론(cashmilon), 엑스란(exlan), 본넬(vonnel), 드라론, 폴리에스터(polyester) 계열 섬유, 폴리우레탄(polyurethane) 계열 섬유, 폴리프로필렌(polypropylene) 계열 섬유 및 폴리올레핀(polyolefin) 계열 섬유로 이루어진 군에서 하나 이상 선택되는 것을 특징으로 하는 직물형 마찰전력 자가발전장치.
12. The method of claim 11,
The man-
Based fibers such as rayon-based regenerated fibers, acetate, triacetate-based semisynthetic fibers, polyamide-based fibers, acrylic-based fibers, cashmilons, exlanes, And at least one member selected from the group consisting of vonnel, drylon, polyester-based fibers, polyurethane-based fibers, polypropylene-based fibers and polyolefin-based fibers Fabric type frictional electric power generator.
상기 전력인출부(230)는, 제 1 마찰부의 전극부재 및 제 2 마찰부의 전극부재와 전기적으로 연결되고, 제 1 마찰부재와 제 2 마찰부재의 마찰에 의해 발생되는 마찰전기 에너지를 정류하는 정류회로(231)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 직물형 마찰전력 자가발전장치.
10. The method of claim 9,
The power take-off portion 230 is electrically connected to the electrode member of the first friction portion and the electrode member of the second friction portion, and is configured to rectify the triboelectric energy generated by the friction between the first friction member and the second friction member Circuit (231). ≪ Desc / Clms Page number 24 >
A fabric product (300) comprising a self-generating device (100, 200) according to any one of claims 1 to 13.
상기 자가발전장치(100, 200)는, 직물제품 사용자(30)의 일상생활 또는 운동 중 발생하는 마찰 생성 부위에 부착되는 것을 특징으로 하는 직물제품.
15. The method of claim 14,
Characterized in that the self-generating device (100, 200) is attached to a friction generating portion occurring during daily life or movement of the fabric product user (30).
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