KR20220146106A - Piezolelctric stack structure using unit piezoelectric structure and unit cover film and scaffolding piezolelctric power generation module using the same - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 압전 스택 구조체에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 단위 압전 구조체의 적층이 용이하고, 적층된 압전 세라믹의 효율적인 변형이 가능한 압전 스택 구조체에 관한 것이다.The present invention relates to a piezoelectric stack structure, and more particularly, to a piezoelectric stack structure in which stacking of unit piezoelectric structures is easy and the stacked piezoelectric ceramics can be efficiently deformed.
에너지 하베스팅은 진동, 열, 온도 변화 및 빛 등 우리 주변 자연환경에 존재하는 여러 형태의 활용되지 않고 있는 미소 에너지 자원을 유용한 전기 에너지로 변환시키는 기술이다.Energy harvesting is a technology that converts unused micro-energy resources in various forms in the natural environment around us, such as vibration, heat, temperature change, and light, into useful electrical energy.
통상적으로 진동에 의해 압전 세라믹이 변형되면 압전 에너지가 출력되는 압전 구조체는 2개의 전극 사이에 압전 세라믹을 포개고, 2개의 전극 및 압전 세라믹의 적층체를 탄성을 갖는 탄성기재 상에 적층하는 구조로 이루어진다.In general, a piezoelectric structure outputting piezoelectric energy when the piezoelectric ceramic is deformed by vibration has a structure in which the piezoelectric ceramic is overlapped between two electrodes, and a laminate of the two electrodes and the piezoelectric ceramic is laminated on an elastic substrate having elasticity. .
이러한 압전 구조체는 단일로 사용하는 경우에는 출력이 낮아서, 출력을 높이고자 압전 구조체를 다수로 적층하여 사용하는 것이 바람직하다.Such a piezoelectric structure has a low output when used alone, so it is preferable to use a plurality of stacked piezoelectric structures to increase the output.
그런데, 종래에는 압전 구조체를 적층시키기 위해 주로 접착제를 이용하여 압전 구조체들을 적층시켰는데, 그 과정이 매우 번거럽고, 적층된 압전 구조체 간의 쇼트가 발생될 우려가 있고, 적층된 압전 구조체 사이에 간격이 생기므로 압전 세라믹의 변형이 효율적으로 이루어지지 않는 문제가 있었다.However, in the prior art, the piezoelectric structures were mainly laminated using an adhesive to laminate the piezoelectric structures, but the process is very cumbersome, there is a risk of short circuits between the stacked piezoelectric structures, and the gap between the stacked piezoelectric structures is Therefore, there is a problem that the deformation of the piezoelectric ceramic is not made efficiently.
따라서 본 발명이 해결하고자 하는 과제는 단위 압전 구조체를 다수로 적층하기에 용이하며, 적층된 압전 세라믹들의 효율적인 변형이 가능하도록 한 압전 스택 구조체를 제공하는데 있다.Accordingly, an object of the present invention is to provide a piezoelectric stack structure that facilitates stacking a plurality of unit piezoelectric structures and enables efficient deformation of the stacked piezoelectric ceramics.
본 발명의 일 실시예에 따른 단위 압전 구조체는 전도성 탄성 기재; 상기 탄성 기재보다 작은 크기 또는 작은 직경으로 마련되어 상기 탄성 기재 상에 적층되는 압전 세라믹; 상기 압전 세라믹 상에 적층되는 상부 전극; 및 상기 탄성 기재를 완전히 덮도록 상기 탄성 기재 상에 적층되는 환형 절연 필름을 포함한다.A unit piezoelectric structure according to an embodiment of the present invention includes: a conductive elastic substrate; a piezoelectric ceramic having a smaller size or a smaller diameter than the elastic substrate and stacked on the elastic substrate; an upper electrode laminated on the piezoelectric ceramic; and an annular insulating film laminated on the elastic substrate to completely cover the elastic substrate.
본 발명의 다른 실시예에 따른 단위 압전 구조체는 탄성 기재; 상기 탄성 기재 상에 적층되는 하부 전극; 상기 탄성 기재의 크기 또는 직경 이하의 크기 및 직경으로 마련되어 상기 하부 전극 상에 적층되는 압전 세라믹; 상기 압전 세라믹 상에 적층되는 상부 전극; 및 상기 탄성 기재 및 상기 하부 전극을 완전히 덮도록 상기 탄성 기재 및 상기 하부 전극 중 적어도 하나 상에 적층되는 환형 절연 필름을 포함한다.A unit piezoelectric structure according to another embodiment of the present invention includes an elastic substrate; a lower electrode laminated on the elastic substrate; a piezoelectric ceramic having a size and diameter equal to or smaller than that of the elastic substrate and stacked on the lower electrode; an upper electrode laminated on the piezoelectric ceramic; and an annular insulating film laminated on at least one of the elastic substrate and the lower electrode to completely cover the elastic substrate and the lower electrode.
본 발명의 일 실시예에 따른 단위 커버 필름은 절연 플레이트; 상기 절연 플레이트의 제1 면 상에 적층된 제1 전도성 플레이트; 및 상기 절연 플레이트의 제2 면 상에 적층된 제2 전도성 플레이트를 포함하고, 제1항 또는 제2항에 따른 압전 구조체의 탄성 기재 방향 또는 상부 전극 방향에 적층될 수 있다.A unit cover film according to an embodiment of the present invention includes an insulating plate; a first conductive plate laminated on the first surface of the insulating plate; and a second conductive plate laminated on the second surface of the insulating plate, and may be laminated in the direction of the elastic substrate or the upper electrode of the piezoelectric structure according to claim 1 or 2.
일 실시예에서, 상기 제1 전도성 플레이트 및 상기 제2 전도성 플레이트 중 어느 하나는, 원형 또는 다각형의 제1 도전부; 안쪽 둘레가 상기 제1 도전부의 가장자리로부터 일정 거리 이격되어 상기 제1 도전부를 둘러싸도록 배치되는 고리형의 제2 도전부; 안쪽 둘레가 상기 제2 도전부의 환형의 바깥쪽 둘레로부터 일정 거리 이격되어 상기 제2 도전부를 둘러싸도록 배치되는 고리형의 제3 도전부; 및 상기 도전부들의 일부를 연결하는 도전부 연결부를 포함할 수 있다.In one embodiment, any one of the first conductive plate and the second conductive plate may include a first conductive part having a circular or polygonal shape; a ring-shaped second conductive part having an inner circumference spaced apart from an edge of the first conductive part by a predetermined distance to surround the first conductive part; a third conductive part of an annular shape disposed to surround the second conductive part with an inner periphery spaced apart from the outer periphery of the annular second conductive part by a predetermined distance; and a conductive part connecting part connecting some of the conductive parts.
일 실시예에서, 상기 제1 전도성 플레이트 및 상기 제2 전도성 플레이트 중 적어도 하나는 메쉬 타입으로 구비될 수 있다.In an embodiment, at least one of the first conductive plate and the second conductive plate may be provided in a mesh type.
일 실시예에서, 상기 절연 플레이트는 상기 제1 전도성 플레이트 또는 상기 제2 전도성 플레이트의 가장자리까지 덮을 수 있다.In an embodiment, the insulating plate may cover up to an edge of the first conductive plate or the second conductive plate.
일 실시예에서, 상기 제1 전도성 플레이트의 가장자리로부터 제1 방향으로 연장되는 제1 배선 연결부; 및 상기 제2 전도성 플레이트의 가장자리로부터 상기 제1 방향과 겹치지 않는 제2 방향으로 연장되는 제2 배선 연결부를 더 포함할 수 있다.In one embodiment, the first wiring connecting portion extending in a first direction from the edge of the first conductive plate; and a second wiring connection part extending from an edge of the second conductive plate in a second direction that does not overlap the first direction.
일 실시예에서, 상기 절연 플레이트의 가장자리로부터 상기 제1 방향을 따라 연장되어 상기 제1 배선 연결부의 일부 길이 이상에 중첩되는 제1 절연 연장부; 및 상기 절연 플레이트의 가장자리로부터 상기 제2 방향을 따라 연장되어 상기 제2 배선 연결부의 일부 길이 이상에 중첩되는 제2 절연 연장부를 더 포함할 수 있다.In one embodiment, the first insulation extension portion extending along the first direction from the edge of the insulation plate overlaps a portion of the length of the first wiring connection portion; and a second insulating extension extending from an edge of the insulating plate in the second direction and overlapping a partial length of the second wiring connection part.
일 실시예에서, 상기 제1 절연 연장부 및 상기 제2 절연 연장부는 상기 제1 전도성 플레이트 및 상기 제2 전도성 플레이트 각각의 가장자리보다 더 돌출될 수 있다.In an embodiment, the first insulating extension part and the second insulating extension part may protrude further than edges of each of the first conductive plate and the second conductive plate.
일 실시예에서, 상기 제1 배선 연결부연결부와 전기적으로 소통하면서 상기 제1 절연 연장부 상에서 상기 제1 배선 연결부가 배치된 면의 반대면에 배치되는 제1 배선 보조부재; 및 상기 제2 배선 연결부와 전기적으로 소통하면서 상기 제2 절연 연장부 상에서 상기 제2 배선 연결부가 배치된 면의 반대면에 배치되는 제2 배선 보조부재를 더 포함할 수 있다.In one embodiment, the first wiring auxiliary member is disposed on the opposite side of the surface on which the first wiring connection part is disposed on the first insulating extension while electrically communicating with the first wiring connection part connection part; and a second wiring auxiliary member disposed on a surface opposite to a surface on which the second wiring connection part is disposed on the second insulating extension part while electrically communicating with the second wiring connection part.
일 실시예에서, 상기 제1 배선 보조부재 및 상기 제2 배선 보조부재에 배선이 연결될 수 있다.In an embodiment, a wiring may be connected to the first wiring auxiliary member and the second wiring auxiliary member.
본 발명의 일 실시예에 따른 압전 스택 구조체는 상기 하나 이상의 단위 압전 구조체; 및 상기 하나 이상의 단위 커버 필름 각각이 교번적으로 적층되어 구성될 수 있다.A piezoelectric stack structure according to an embodiment of the present invention includes the one or more unit piezoelectric structures; and each of the one or more unit cover films may be alternately stacked.
일 실시예에서, 상기 단위 압전 구조체가 n개, 상기 단위 커버 필름이 상기 n개+1개로 교번적으로 적층될 수 있다.In an embodiment, n unit piezoelectric structures and n unit cover films may be alternately stacked.
일 실시예에서, 상기 단위 커버 필름의 제1 전도성 플레이트 및 제2 전도성 플레이트 중 어느 하나는, 원형 또는 다각형의 제1 도전부; 안쪽 둘레가 상기 제1 도전부의 가장자리로부터 일정 거리 이격되게 배치되는 고리형의 제2 도전부; 안쪽 둘레가 상기 제2 도전부의 환형의 바깥쪽 둘레와 일정 거리 이격되게 배치되는 고리형의 제3 도전부; 및 상기 도전부들의 일부를 연결하는 도전부 연결부를 포함할 수 있다.In an embodiment, any one of the first conductive plate and the second conductive plate of the unit cover film may include a circular or polygonal first conductive part; a ring-shaped second conductive part having an inner circumference spaced apart from an edge of the first conductive part by a predetermined distance; an annular third conductive portion having an inner circumference spaced apart from the outer circumference of the annular second conductive portion by a predetermined distance; and a conductive part connecting part connecting some of the conductive parts.
일 실시예에서, 상기 단위 커버 필름의 제1 전도성 플레이트 및 제2 전도성 플레이트 중 적어도 하나는 메쉬 타입으로 구비될 수 있다.In an embodiment, at least one of the first conductive plate and the second conductive plate of the unit cover film may be provided in a mesh type.
일 실시예에서, 상기 단위 커버 필름의 절연 플레이트는 제1 전도성 플레이트 및 제2 전도성 플레이트의 가장자리까지 덮을 수 있다.In an embodiment, the insulating plate of the unit cover film may cover edges of the first conductive plate and the second conductive plate.
일 실시예에서, 상기 단위 커버 필름은, 제1 전도성 플레이트의 가장자리로부터 제1 방향으로 연장되는 제1 배선 연결부; 및 제2 전도성 플레이트의 가장자리로부터 상기 제1 방향과 겹치지 않는 제2 방향으로 연장되는 제2 배선 연결부를 더 포함할 수 있다.In an embodiment, the unit cover film may include: a first wiring connection part extending in a first direction from an edge of the first conductive plate; and a second wiring connection part extending from an edge of the second conductive plate in a second direction that does not overlap the first direction.
일 실시예에서, 상기 단위 커버 필름은, 상기 제1 방향에서 상기 절연 플레이트의 가장자리로부터 상기 제1 배선 연결부의 일부 길이 이상에 중첩되는 제1 절연 연장부; 및 상기 제2 방향에서 상기 절연 플레이트의 가장자리로부터 상기 제2 배선 연결부의 일부 길이 이상에 중첩되는 제2 절연 연장부를 더 포함할 수 있다.In an embodiment, the unit cover film may include: a first insulation extension portion overlapping a portion length of the first wiring connection portion or more from an edge of the insulation plate in the first direction; and a second insulating extension portion overlapping at least a partial length of the second wiring connection portion from an edge of the insulation plate in the second direction.
일 실시예에서, 상기 제1 절연 연장부 및 상기 제2 절연 연장부는 상기 제1 전도성 플레이트 및 상기 제2 전도성 플레이트 각각의 가장자리보다 더 돌출될 수 있다.In an embodiment, the first insulating extension part and the second insulating extension part may protrude further than edges of each of the first conductive plate and the second conductive plate.
일 실시예에서, 상기 단위 커버 필름은, 상기 제1 배선 연결부와 전기적으로 소통하면서 상기 제1 절연 연장부 상에서 상기 제1 배선 연결부가 배치된 면의 반대면에 배치되는 제1 배선 보조부재; 및 상기 제2 배선 연결부와 전기적으로 소통하면서 상기 제1 절연 연장부 상에서 상기 제1 배선 연결부가 배치된 면의 반대면에 배치되는 제2 배선 보조부재를 더 포함할 수 있다.In an embodiment, the unit cover film may include: a first wiring auxiliary member disposed on a surface opposite to a surface on which the first wiring connection part is disposed on the first insulating extension part while electrically communicating with the first wiring connection part; and a second wiring auxiliary member disposed on a surface opposite to a surface on which the first wiring connection part is disposed on the first insulating extension part while electrically communicating with the second wiring connection part.
일 실시예에서, 상기 제1 배선 보조부재 및 상기 제2 배선 보조부재에 배선이 연결될 수 있다.In an embodiment, a wiring may be connected to the first wiring auxiliary member and the second wiring auxiliary member.
일 실시예에서, 복수의 단위 커버 필름 및 복수의 단위 압전 구조체 간의 적층 구조에서 최상층 및 최하층에는 단위 커버 필름이 배치되고, 상기 최상층 및 최하층을 눌러서 고정하는 2 이상의 홀더; 및 상기 최상층 또는 상기 최하층에서 단위 커버 필름 및 상기 홀더 사이에 개재되는 절연 필름을 더 포함할 수 있다.In one embodiment, in the stacked structure between the plurality of unit cover films and the plurality of unit piezoelectric structures, the unit cover film is disposed on the uppermost layer and the lowermost layer, and two or more holders for pressing and fixing the uppermost layer and the lowermost layer; and an insulating film interposed between the unit cover film and the holder in the uppermost layer or the lowermost layer.
일 실시예에서, 상기 각각의 홀더는 상기 최하층으로부터 하향 경사지는 경사면을 갖도록 구비되고, 상기 경사면의 하단은 수평면 상에 놓여 상기 최하층을 상기 수평면으로부터 이격시킬 수 있다.In one embodiment, each holder is provided to have an inclined surface inclined downward from the lowermost layer, and a lower end of the inclined surface is placed on a horizontal surface to separate the lowermost layer from the horizontal surface.
일 실시예에서, 복수의 단위 커버 필름 및 복수의 단위 압전 구조체 간의 적층 구조에서 최상층 및 최하층에는 단위 커버 필름이 배치되고, 상기 최상층 및 최하층을 눌러서 고정하는 2 이상의 홀더를 더 포함하고, 상기 홀더는 부도체일 수 있다.In an embodiment, the unit cover film is disposed on the uppermost layer and the lowermost layer in the stacked structure between the plurality of unit cover films and the plurality of unit piezoelectric structures, and further comprising two or more holders for pressing and fixing the uppermost and lowermost layers, the holders comprising: may be non-conductive.
일 실시예에서, 상기 각각의 홀더는 상기 최하층으로부터 하향 경사지는 경사면을 갖도록 구비되고, 상기 경사면의 하단은 수평면 상에 놓여 상기 최하층을 상기 수평면으로부터 이격시킬 수 있다.In one embodiment, each holder is provided to have an inclined surface inclined downward from the lowermost layer, and a lower end of the inclined surface is placed on a horizontal surface to separate the lowermost layer from the horizontal surface.
본 발명의 일 실시예에 따른 상기 압전 스택 구조체를 이용한 발판형 압전 발전 모듈은 발판; 및 내부에 압전 스택 구조체를 구비하며, 상하로 수축 및 복원되면서 상기 압전 스택 구조체를 변형시키도록 구성되고, 상기 발판의 사방 코너부에 배치되어 상기 발판을 지지하는 복수의 댐퍼를 포함하고, 상기 각각의 댐퍼는 상기 발판이 눌리면 상기 발판의 사방 코너부로 가압되어 수축되면서 상기 압전 스택 구조체를 변형시킬 수 있다.A scaffold-type piezoelectric power generation module using the piezoelectric stack structure according to an embodiment of the present invention includes: a scaffold; and a plurality of dampers having a piezoelectric stack structure therein, configured to deform the piezoelectric stack structure while being contracted and restored up and down, and disposed at all four corners of the footrest to support the footrest, each of the of the damper may deform the piezoelectric stack structure while being compressed by being compressed to all four corners of the scaffold when the scaffold is pressed.
일 실시예에서, 상기 각각의 댐퍼는, 하면판; 상기 하면판의 상부로 일정 거리 이격되어 배치되는 상면판; 상기 하면판 및 상기 상면판 사이의 중앙에 배치되는 압전 스택 구조체; 상기 상면판과 함께 하강하여 상기 압전 스택 구조체를 가압하는 가압부; 및 상기 하면판 및 상기 상면판 사이에서 상기 압전 스택 구조체 주변에 복수 배치되고 하강된 상면판을 복귀시키는 스프링을 포함하고, 상기 하면판은 상기 압전 스택 구조체 아래에서 상기 압전 스택 구조체가 상기 가압부로 가압될 때 상기 압전 스택 구조체의 탄성 변형을 위한 공간을 제공하는 개구를 포함할 수 있다.In one embodiment, each of the dampers, a lower plate; an upper plate disposed to be spaced apart from an upper portion of the lower plate by a predetermined distance; a piezoelectric stack structure disposed in the center between the lower plate and the upper plate; a pressing unit descending together with the top plate to press the piezoelectric stack structure; and a plurality of springs disposed around the piezoelectric stack structure between the lower plate and the upper plate to return the lowered upper plate, wherein the lower plate is the piezoelectric stack structure pressing the piezoelectric stack structure to the pressing part under the piezoelectric stack structure. It may include an opening that provides a space for elastic deformation of the piezoelectric stack structure when it becomes.
일 실시예에서, 상기 압전 스택 구조체의 복수의 단위 커버 필름 및 복수의 단위 압전 구조체 간의 적층 구조에서 최상층 및 최하층에는 단위 커버 필름이 배치되고, 상기 압전 스택 구조체는 상기 최상층 및 최하층을 눌러서 고정하며 단위 커버 필름과 절연된 2 이상의 홀더를 더 포함할 수 있다.In one embodiment, a unit cover film is disposed on the uppermost layer and the lowermost layer in the stacked structure between the plurality of unit cover films and the plurality of unit piezoelectric structures of the piezoelectric stack structure, and the piezoelectric stack structure is fixed by pressing the uppermost layer and the lowermost layer and fixing the unit It may further include two or more holders insulated from the cover film.
일 실시예에서, 상기 각각의 홀더는 상기 최하층으로부터 하향 경사지는 경사면을 갖도록 구비되고, 상기 경사면의 하단은 상기 하면판 상에 놓여 상기 최하층을 상기 하면판으로부터 이격시킬 수 있다. In one embodiment, each holder may be provided to have an inclined surface inclined downward from the lowermost layer, and a lower end of the inclined surface may be placed on the lower plate to separate the lowermost layer from the lower plate.
본 발명에 따른 압전 스택 구조체를 이용하면, 단위 압전 구조체를 다수로 적층하기에 용이하며, 적층된 압전 세라믹들의 효율적인 변형이 가능해지고, 플러스 전원 및 마이너스 전원 연결을 위한 배선 연결이 용이하고, 병렬 연결이 용이하며, 압전 스택 구조체가 가압되어 변형되더라도 타 극성 간의 쇼트 없는 안전한 사용이 가능한 이점이 있다.When the piezoelectric stack structure according to the present invention is used, it is easy to stack a plurality of unit piezoelectric structures, and it is possible to efficiently deform the stacked piezoelectric ceramics, and it is easy to connect wires for connecting positive and negative power sources, and to connect in parallel. This is easy, and even if the piezoelectric stack structure is deformed by being pressurized, there is an advantage that safe use is possible without a short circuit between different polarities.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 단위 압전 구조체의 구성을 나타내는 사시도이다.
도 2는 도 1의 단면도이다.
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 단위 압전 구조체의 구성을 나타내는 단면도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 단위 커버 필름을 설명하기 위한 사시도이다.
도 5는 도 4의 저면 사시도이다.
도 6은 도 4의 단면도이다.
도 7은 도 4에 도시된 제2 전도성 플레이트의 다른 예를 나타내는 도면이다.
도 8 및 도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 압전 스택 구조체를 설명하기 위한 단면도들이다.
도 10은 도 9에 도시된 압전 스택 구조체를 복수의 홀더로 고정한 모습을 나타내는 도면이다.
도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 압전 스택 구조체를 이용한 발판형 압전 발전 모듈을 설명하기 위한 사시도이다.
도 12는 도 11에 도시된 댐퍼를 확대 도시하는 사시도이다.1 is a perspective view showing the configuration of a unit piezoelectric structure according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a cross-sectional view of FIG. 1 .
3 is a cross-sectional view showing the configuration of a unit piezoelectric structure according to another embodiment of the present invention.
4 is a perspective view illustrating a unit cover film according to an embodiment of the present invention.
5 is a bottom perspective view of FIG. 4 ;
FIG. 6 is a cross-sectional view of FIG. 4 .
7 is a view showing another example of the second conductive plate shown in FIG.
8 and 9 are cross-sectional views illustrating a piezoelectric stack structure according to an embodiment of the present invention.
10 is a view illustrating a state in which the piezoelectric stack structure shown in FIG. 9 is fixed with a plurality of holders.
11 is a perspective view illustrating a scaffold-type piezoelectric power generation module using a piezoelectric stack structure according to an embodiment of the present invention.
12 is an enlarged perspective view of the damper shown in FIG. 11 .
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 단위 압전 구조체 및 단위 커버 필름을 이용한 압전 스택 구조체 및 이를 이용한 발판형 압전 발전 모듈에 대해 상세히 설명한다. 본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는 바, 특정 실시 예들을 도면에 예시하고 본문에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 각 도면을 설명하면서 유사한 참조부호를 유사한 구성요소에 대해 사용하였다. 첨부된 도면에 있어서, 구조물들의 치수는 본 발명의 명확성을 기하기 위하여 실제보다 확대하여 도시한 것이다. Hereinafter, a piezoelectric stack structure using a unit piezoelectric structure and a unit cover film and a scaffold-type piezoelectric power module using the same according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. Since the present invention can have various changes and can have various forms, specific embodiments are illustrated in the drawings and described in detail in the text. However, this is not intended to limit the present invention to the specific disclosed form, it should be understood to include all modifications, equivalents and substitutes included in the spirit and scope of the present invention. In describing each figure, like reference numerals have been used for like elements. In the accompanying drawings, the dimensions of the structures are enlarged than the actual size for clarity of the present invention.
제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다. Terms such as first, second, etc. may be used to describe various elements, but the elements should not be limited by the terms. The above terms are used only for the purpose of distinguishing one component from another. For example, without departing from the scope of the present invention, a first component may be referred to as a second component, and similarly, a second component may also be referred to as a first component.
본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.The terms used in the present application are only used to describe specific embodiments, and are not intended to limit the present invention. The singular expression includes the plural expression unless the context clearly dictates otherwise. In the present application, terms such as "comprise" or "have" are intended to designate that a feature, number, step, operation, component, part, or a combination thereof described in the specification exists, but one or more other features It is to be understood that it does not preclude the possibility of the presence or addition of numbers, steps, operations, components, parts, or combinations thereof.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.Unless defined otherwise, all terms used herein, including technical or scientific terms, have the same meaning as commonly understood by one of ordinary skill in the art to which this invention belongs. Terms such as those defined in a commonly used dictionary should be interpreted as having a meaning consistent with the meaning in the context of the related art, and should not be interpreted in an ideal or excessively formal meaning unless explicitly defined in the present application. does not
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 단위 압전 구조체의 구성을 나타내는 사시도이고, 도 2는 도 1의 단면도이다.1 is a perspective view illustrating a configuration of a unit piezoelectric structure according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a cross-sectional view of FIG. 1 .
도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 단위 압전 구조체(100)는 탄성 기재(110), 압전 세라믹(120), 상부 전극(130), 환형 절연 필름(140)을 포함한다.1 and 2 , a unit
탄성 기재(110)는 탄성력을 갖도록 구비된다. 즉, 휨 및 복원이 원활할 수 있는 두께를 갖는 플레이트 형태이다. 탄성 기재(110)의 형상에는 특별한 제한은 없으며, 일 예로, 원형 플레이트 형상일 수 있다. 상기 탄성 기재(110)는 전도성 소재로 구비될 수 있다. 일 예로, 금속 소재일 수 있다.The
압전 세라믹(120)은 탄성 기재(110)보다 작은 크기 또는 작은 직경으로 마련되어 상기 탄성 기재(110) 상에 적층된다. 일 예로, 압전 세라믹(120)은 상기 탄성 기재(110)의 직경보다 작은 직경의 원형으로 마련되어 적층될 수 있다.The piezoelectric ceramic 120 is provided in a size or smaller diameter than that of the
상부 전극(130)은 상기 압전 세라믹(120) 상에 적층된다. 상부 전극(130)은 상기 압전 세라믹(120)의 크기와 동일하거나 작게, 또는 크게 구비될 수 있다. 바람직하게는 상기 압전 세라믹(120)의 크기 이하의 크기로 구비될 수 있다. 일 예로, 상부 전극(130)은 상기 압전 세라믹(120)과 동일 직경의 원형으로 마련되어 적층될 수 있다.The
환형 절연 필름(140)은 상기 탄성 기재(110)를 완전히 덮도록 상기 탄성 기재(110) 상에 적층된다. 이때, 환형 절연 필름(140)은 외경이 상기 탄성 기재(110)의 직경과 동일하고, 내경이 상기 압전 세라믹(120)을 둘러싸고, 환형 절연 필름(140)의 상면의 높이는 상부 전극(130)과 거의 동일 평면에 놓이는 높이일 수 있다. 여기서, '거의 동일 평면'이라 함은 환형 절연 필름(140)의 상면 및 상부 전극(130)의 상면 간의 높이 방향의 간격이 ㎛단위의 간격이 존재하는 경우를 의미한다. 바람직하게는 환형 절연 필름(140)의 상면과 상부 전극(130)의 상면이 동일 평면에 놓일 수 있다.The annular
상기 환형 절연 필름(140)은 상기 상부 전극(130) 및 탄성 기재(110) 사이를 절연시키며, 상기 탄성 기재(110)는 상기 상부 전극(130)과 상대되는 전극 역할을 할 수 있다.The annular
또한, 상기 환형 절연 필름(140)은 다수의 단위 압전 구조체(100) 및 다수의 단위 커버 필름(200)이 교번하여 적층될 때 단위 압전 구조체(100) 및 단위 커버 필름(200) 간의 간격이 없도록 하여 압전 스택 구조체(500)가 효율적으로 변형되도록 작용할 수 있다.In addition, when the plurality of unit
이러한 본 발명의 일 실시예에 따른 단위 압전 구조체(100)는 상기 상부 전극(130) 방향에서 하중이 가해지면 아래 방향으로 볼록하게 변형된 후 상기 탄성 기재(110)의 복원력에 의해 복원되면서 압전 세라믹(120)을 통해 압전 에너지를 생성한다.The unit
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 단위 압전 구조체의 구성을 나타내는 단면도이다.3 is a cross-sectional view showing the configuration of a unit piezoelectric structure according to another embodiment of the present invention.
도 3을 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 단위 압전 구조체(100')는 탄성 기재(110), 상기 탄성 기재(110) 상에 적층되는 하부 전극(150), 상기 하부 전극(150) 상에 적층되는 압전 세라믹(120), 상기 압전 세라믹(120) 상에 적층되는 상부 전극(130)을 포함한다.Referring to FIG. 3 , a unit
이러한 본 발명의 다른 실시예에 따른 단위 압전 구조체(100')는 상기 하부 전극(150)이 더 구비되는 것을 제외하고는 본 발명의 일 실시예에 따른 단위 압전 구조체와 동일하므로 도 1에서 설명한 것과 중복되는 상세한 설명은 생략하고, 차이가 있는 부분들에 대해서 설명하기로 한다.The unit
상기 하부 전극(150)은 그 크기가 탄성 기재(110)의 크기와 동일하거나, 탄성 기재(110) 및 압전 세라믹(120)의 크기보다 작거나, 탄성 기재(110)보다는 작고 압전 세라믹(120)보다는 크게 구비될 수 있다. 바람직하게는 하부 전극(150)은 압전 세라믹(120) 크기 이하의 크기로 구비될 수 있다.The size of the
상기 하부 전극(150)은 상기 상부 전극(130)과 상대되는 전극이고, 상기 탄성 기재(110)는 전도성 재질로 구비되므로 상기 하부 전극(150)과 전기적인 접속이 가능하다.The
상기 환형 절연 필름(140)은 상기 탄성 기재(110) 및 상기 하부 전극(150)을 완전히 덮도록 상기 탄성 기재(110) 및 상기 하부 전극(150) 중 적어도 하나 상에 적층된다. 예를 들어, 상기 하부 전극(150)이 상기 탄성 기재(110)와 동일 크기로 구비되는 경우 상기 하부 전극(150) 상에 적층될 수 있고, 상기 하부 전극(150)이 상기 탄성 기재(110) 및 압전 세라믹(120)의 크기보다 작은 경우 상기 탄성 기재(110) 상에 적층될 수 있고, 상기 하부 전극(150)이 상기 탄성 기재(110)보다 작고 상기 압전 세라믹(120)보다는 크게 구비되는 경우 하부 전극(150) 및 탄성 기재(110)를 모두 덮도록 하부 전극(150) 및 탄성 기재(110) 상에 적층될 수 있다.The annular
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 단위 커버 필름을 설명하기 위한 사시도이고, 도 5는 도 4의 저면 사시도이고, 도 6은 도 4의 단면도이고, 도 7은 도 4에 도시된 제2 전도성 플레이트의 다른 예를 나타내는 도면이다.4 is a perspective view for explaining a unit cover film according to an embodiment of the present invention, FIG. 5 is a bottom perspective view of FIG. 4 , FIG. 6 is a cross-sectional view of FIG. 4 , and FIG. 7 is a second view shown in FIG. It is a diagram showing another example of a conductive plate.
도 4 내지 도 6을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 단위 커버 필름(200)은 절연 플레이트(210), 제1 전도성 플레이트(220), 제2 전도성 플레이트(230)를 포함한다.4 to 6 , the
절연 플레이트(210)는 소정의 형상을 갖는다. 일 예로, 절연 플레이트(210)는 원형 플레이트 형상으로 구비될 수 있다. 이때, 절연 플레이트(210)의 크기에는 특별한 제한은 없으며, 예를 들어, 상기 단위 압전 구조체(100)의 탄성 기재(110)의 직경과 동일한 직경으로 구비될 수 있다.The insulating
제1 전도성 플레이트(220)는 상기 절연 플레이트(210)의 제1 면 상에 적층된다. 이때, 제1 전도성 플레이트(220)는 상기 절연 플레이트(210)로 완전히 덮일 수 있는 크기로 구비될 수 있다. 제1 전도성 플레이트(220)의 형상에는 특별한 제한은 없으며, 예를 들어, 상기 절연 플레이트(210)의 형상에 대응되는 원형 플레이트 형상일 수 있다.The first
제2 전도성 플레이트(230)는 상기 절연 플레이트(210)의 제2 면 상에 적층된다. 이때, 제2 전도성 플레이트(230)는 상기 절연 플레이트(210)로 완전히 덮일 수 있는 크기로 구비될 수 있다. 제2 전도성 플레이트(230)의 형상에는 특별한 제한은 없으며, 예를 들어, 상기 절연 플레이트(210)의 형상에 대응되는 원형 플레이트 형상일 수 있다.The second
일 실시예에서, 상기 제1 전도성 플레이트(220) 및 상기 제2 전도성 플레이트(230) 중 하나는 복수 부분으로 분할되는 형태일 수 있다.In one embodiment, one of the first
일 예로, 제1 전도성 플레이트(220)는 제1 도전부(221), 제2 도전부(222), 제3 도전부(223) 및 도전부 연결부(224)를 포함할 수 있다.For example, the first
제1 도전부(221)는 제1 전도성 플레이트(220)의 크기보다 작은 원형 또는 다각형으로 구비되어 제1 전도성 플레이트(220)의 중심 부분에 위치할 수 있다. 일 예로, 제1 도전부(221)는 원형 플레이트 형상일 수 있다.The first
제2 도전부(222)는 고리형으로 구비될 수 있다. 일 예로, 제2 도전부(222)는 환형이고, 상기 제1 도전부(221)와 동심원 구조로 배치될 수 있다. 이때, 환형의 안쪽 둘레가 상기 제1 도전부(221)의 가장자리로부터 일정 거리 이격되어 상기 제1 도전부(221)를 둘러싸도록 배치될 수 있다. The second
제3 도전부(223)는 고리형으로 구비될 수 있다. 일 예로, 제3 도전부(223)는 환형이고, 상기 제1 도전부(221) 및 상기 제2 도전부(222)와 동심원 구조로 배치될 수 있다. 이때, 환형의 안쪽 둘레가 상기 제2 도전부(222)의 가장자리로부터 일정 거리 이격되어 상기 제2 도전부(222)를 둘러싸도록 배치될 수 있다.The third
도전부 연결부(224)는 상기 도전부들(221, 222, 223)의 일부를 연결한다. 즉, 상기 도전부들(221, 222, 223) 사이의 이격된 거리내에 선형으로 연장되어 각각의 도전부를 연결한다. 이에 따라, 각각의 도전부(221, 222, 223)는 서로 전도 가능하게 된다.The conductive
상기 도전부들(221, 222, 223) 및 상기 도전부 연결부(224)는 제1 전도성 플레이트(220)의 일부를 절개되는 형태에 의해 형성될 수 있다. 예를 들어, 상기 제3 도전부(223)의 환형의 외경에 대응하는 직경을 갖는 원판형의 제1 전도성 플레이트(220)를 C자 형으로 2번 절개되는 형태에 의해 형성될 수 있다. 이에 따라, 제1 전도성 플레이트(220)의 구비하는 것에 대해 재료비가 절감될 수 있다.The
또한, 단위 압전 구조체(100)의 상부 전극(130)의 크기를 달리하는 단위 압전 구조체(100)들과의 적층도 가능하도록 한다. 예를 들어, 상부 전극(130)이 원형 플레이트 형상이 아닌, 상기 제1 도전부(221) 또는 상기 제2 도전부(222)의 직경에 대응하는 직경을 갖는 링 형태이고 중심부는 절연되게 구비되는 경우, 상기 제1 도전부(221) 또는 상기 제2 도전부(222)가 링 형태의 상부 전극과 접촉될 수 있다.In addition, it is also possible to stack the unit
한편, 본 발명의 일 실시예에 따른 단위 커버 필름(200)은 제1 배선 연결부(225) 및 제2 배선 연결부(231)를 더 포함할 수 있다.Meanwhile, the
제1 배선 연결부(225)는 제1 전도성 플레이트(220)의 가장자리로부터 제1 방향으로 연장된다. 즉, 제1 배선 연결부(225)는 제1 전도성 플레이트(220)의 가장자리보다 더 돌출되게 상기 제1 방향으로 연장된다.The first
제2 배선 연결부(231)는 제2 전도성 플레이트(230)의 가장자리로부터 상기 제1 방향과 겹치지 않는 제2 방향으로 연장된다. 즉, 제2 배선 연결부(231)는 제2 전도성 플레이트(230)의 가장자리보다 더 돌출되게 상기 제2 방향으로 연장된다. 상기 제2 방향은 상기 제1 방향과 겹치지 않는 방향이면 되고, 바람직하게는 제1 배선 연결부(225)와의 쇼트를 최대한 방지하기 위해 제1 방향의 반대편을 향하는 방향일 수 있다.The second
한편, 본 발명의 일 실시예에 따른 단위 커버 필름(200)은 제1 절연 연장부(211) 및 제2 절연 연장부(212)를 더 포함할 수 있다.Meanwhile, the
제1 절연 연장부(211)는 상기 절연 플레이트(210)의 가장자리로부터 상기 제1 방향을 따라 연장되어 상기 제1 배선 연결부(225)의 일부 길이 이상에 중첩될 수 있다. 일 예로, 제1 절연 연장부(211)는 상기 제1 배선 연결부(225) 전체를 덮으면서 상기 절연 플레이트(210)의 가장자리보다 더 돌출되는 길이로 연장될 수 있다.The first
제2 절연 연장부(212)는 상기 절연 플레이트(210)의 가장자리로부터 상기 제2 방향을 따라 연장되어 상기 제2 배선 연결부(231)의 일부 길이 이상에 중첩될 수 있다. 일 예로, 제2 절연 연장부(212)는 상기 제2 배선 연결부(231) 전체를 덮으면서 상기 절연 플레이트(210)의 가장자리보다 더 돌출되는 길이로 연장될 수 있다.The second
상기 제1 절연 연장부(211) 및 상기 제2 절연 연장부(212)는 단위 커버 필름(200)이 상기 단위 압전 구조체(100)와 복수로 교번하여 적층되는 경우 타 극성끼리의 쇼트를 방지할 수 있다.The first
한편, 본 발명의 일 실시예에 따른 단위 커버 필름(200)은 제1 배선 보조부재(241) 및 제2 배선 보조부재(242)를 더 포함할 수 있다.Meanwhile, the
제1 배선 보조부재(241)는 상기 제1 배선 연결부(225)와 전기적으로 소통하면서상기 제1 절연 연장부(211) 상에서 상기 제1 배선 연결부(225)가 배치된 면의 반대면에 배치된다.The first wiring
일 예로, 제1 배선 보조부재(241)는 상기 제1 배선 연결부(225)가 배치된 면의 반대면에 제1 전극(241a)이 적층되고, 상기 제1 전극(241a) 및 상기 제1 배선 연결부(225)의 사이에서 제1 절연 연장부(211)를 관통하는 홀 형태의 제1 전기적 소통채널(241b)에 전도성 물질이 채워져서 상기 제1 전극(241) 및 상기 제1 배선 연결부(225) 간의 전기적 소통이 이루어지는 형태로 구성될 수 있다. For example, in the first wiring
제1 배선 보조부재(241)의 형태는 이에 한정되는 것은 아니며, 도시하지는 않았지만 ㄷ자 형상의 클립 구조로 구성될 수도 있다.The shape of the first wiring
제2 배선 보조부재(242)는 상기 제2 배선 연결부(231)와 전기적으로 소통하면서 상기 제2 절연 연장부(212) 상에서 상기 제2 배선 연결부(231)가 배치된 면의 반대면에 배치된다.The second wiring
일 예로, 제2 배선 보조부재(242)는 상기 제2 배선 연결부(231)가 배치된 면의 반대면에 제2 전극(242a)이 적층되고, 상기 제2 전극(242a) 및 상기 제2 배선 연결부(231)의 사이에서 제2 절연 연장부(212)를 관통하는 홀 형태의 제2 전기적 소통채널(242b)에 전도성 물질이 채워져서 상기 제2 전극(242a) 및 상기 제2 배선 연결부(231) 간의 전기적 소통이 이루어지는 형태로 구성될 수 있다. For example, in the second wiring
제2 배선 보조부재(242)의 형태는 이에 한정되는 것은 아니며, 도시하지는 않았지만 ㄷ자 형상의 클립 구조로 구성될 수도 있다.The shape of the second wiring
한편, 다른 실시예로, 단위 커버 필름(200)의 제1 전도성 플레이트(220) 및 제2 전도성 플레이트(230) 중 적어도 하나는 도 7에 도시된 바와 같이 메쉬 타입으로 구비될 수 있다. 예를 들어, 상기 제1 전도성 플레이트(220)는 앞서 설명한 바와 같이 복수 부분으로 분할되는 형태로 구비되고, 상기 제2 전도성 플레이트(230)가 메쉬 타입으로 구비될 수 있다.Meanwhile, in another embodiment, at least one of the first
도 8 및 도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 압전 스택 구조체를 설명하기 위한 단면도들이다.8 and 9 are cross-sectional views for explaining a piezoelectric stack structure according to an embodiment of the present invention.
도 8은 단위 압전 구조체(100)가 1개이고 단위 커버 필름(200)이 2개인 경우의 모습을 나타내며, 도 9는 단위 압전 구조체(100)가 2개 이상이고 단위 커버 필름(200)이 3개 이상인 경우의 모습을 나타낸다.8 shows a case where there is one unit
한편, 본 발명의 일 실시예에 따른 압전 스택 구조체(500)는 상기에서 설명한 하나 이상의 단위 압전 구조체(100) 및 하나 이상의 상기 단위 커버 필름(200) 각각이 교번적으로 적층되어 구성된다.Meanwhile, the
바람직하게는, 도 8 및 도 8에 도시된 바와 같이, 상기 단위 압전 구조체(100)가 n개, 상기 단위 커버 필름이 상기 n개+1개로 적층될 수 있다. 여기서, 상기 n은 자연수이다. 이러한 적층 구조는 배선 연결이 자유롭고, 단위 압전 구조체(100)를 외부 요소로부터 보호할 수 있다. 즉, 단위 압전 구조체(100)에 직접 배선을 연결하지 않고, 각각의 단위 커버 필름(200)의 제1 배선 연결부(225) 및 제2 배선 연결부(231)를 통해 배선이 용이하고, 단위 압전 구조체(100)가 단위 커버 필름(200)들로 덮혀서 보호될 수 있다.Preferably, as shown in FIGS. 8 and 8 , n unit
도 8 및 도 9와 같이 단위 압전 구조체(100) 및 단위 커버 필름(200)이 교번하여 적층될 때 단위 압전 구조체(100) 및 단위 커버 필름(200)은 서로 마주하는 면들이 면접하여 적층될 수 있다.When the unit
도 10은 도 9에 도시된 압전 스택 구조체를 복수의 홀더로 고정한 모습을 나타내는 도면이다.10 is a view illustrating a state in which the piezoelectric stack structure shown in FIG. 9 is fixed with a plurality of holders.
일 실시예에서, 도 10에 도시된 바와 같이, 압전 스택 구조체(500)에서 최상층 및 최하층에 위치하는 단위 커버 필름(200)을 눌러서 고정하는 2 이상의 홀더(300)를 통해 복수의 단위 압전 구조체(100) 및 복수의 단위 커버 필름(200)의 적층 구조가 고정될 수 있다. In one embodiment, as shown in FIG. 10, a plurality of unit piezoelectric structures ( 100) and the stacked structure of the plurality of unit cover
상기 2 이상의 홀더(300)가 전도성 재질인 경우 상기 최상층 또는 상기 최하층에서 단위 커버 필름(200) 및 홀더(300) 사이에 절연 필름(400)이 개재되어 절연될 수 있고, 상기 2 이상의 홀더(300)는 부도체일 수도 있다.When the two or
한편, 상기 2 이상의 홀더(300)는 적층된 다수의 단위 압전 구조체(100) 및 다수의 단위 커버 필름(200)을 가압하여 고정할 수 있는 집게와 같은 형태를 이룬다면 그 형상에는 특별한 제한이 없다. 이러한 경우, 각각의 홀더(300)의 하단은 수평면 상에 놓여 압전 스택 구조체(500)의 최하층을 상기 수평면으로부터 이격시켜서 압전 스택 구조체(500)가 변형될 수 있는 공간이 확보될 수 있다.On the other hand, if the two or
바람직하게는, 상기 2 이상의 홀더(300)는 상기 최하층으로부터 하향 경사지는 경사면(310)을 갖도록 구비될 수 있다. 이러한 경우, 각각의 홀더(300)는 저면이 평평한 경우보다 홀더(300)의 하단부와 압전 스택 구조체(500)의 최하층 사이의 거리를 더 높일 수 있고, 이에 따라 압전 스택 구조체(500)가 가압되어 변형될 때 변형을 위한 공간을 더 확보할 수 있어서 압전 스택 구조체(500)의 압전 효율을 상승시킬 수 있다.Preferably, the two or
이러한 압전 스택 구조체(500)는 압전 에너지의 출력을 높이기 위한 목적으로 다수의 압전 세라믹(120)을 적층 구조로 구성하기에 용이하다. The
즉, 단위 압전 구조체(100)는 환형 절연 필름(140)을 구비하여 상부 전극(130)의 높이에 맞게 수평한 상면을 구성하고, 이러한 단위 압전 구조체(100)들 사이에 교번적으로 상면 및 하면이 평평한 상기 단위 커버 필름(200)을 적층하면 다수의 단위 압전 구조체(100) 사이의 간격 없이 일정한 높이를 이루어 적층되는 구조를 구현할 수 있다. 이에 따라, 단위 압전 구조체(100)를 다수로 적층하기에 용이하며, 적층된 압전 세라믹(120)들의 효율적인 변형이 가능해진다.That is, the unit
또한, 단위 커버 필름(200)은 절연 플레이트(210)의 제1 면 및 제2 면에 제1 전도성 플레이트(220) 및 제2 전도성 플레이트(230) 각각이 단위 커버 필름(200)을 사이에 두고 적층되는 단위 압전 구조체(100) 각각이 서로 동일한 극성의 상부 전극(130) 또는 하부 전극(150)에 접속되고, 단위 커버 필름(200)은 서로 겹치지 않는 방향으로 연장되는 제1 배선 연결부(225) 및 제2 배선 연결부(231)가 구비되므로 배선 연결이 용이하고, 병렬 연결이 용이해질 수 있다.In addition, the
또한, 단위 커버 필름(200)의 상기 제1 배선 연결부(225) 및 제2 배선 연결부(231)에는 제1 배선 보조부재(241) 및 제2 배선 보조부재(242)가 결합되므로 배선 연결시 상기 제1 배선 보조부재(241) 및 제2 배선 보조부재(242)에 의해 배선 연결이 더욱 용이해질 수 있다.In addition, since the first wiring
또한, 단위 압전 구조체(100)의 환형 절연 필름(140), 단위 커버 필름(200)의 제1 절연 연장부(211) 및 제2 절연 연장부(212)는 압전 스택 구조체(500)의 적층된 각각의 단위 압전 구조체(100) 및 단위 커버 필름(200)에서의 타 극성 간의 쇼트를 방지하여 압전 스택 구조체(500)가 가압되어 변형되더라도 타 극성 간의 쇼트 없는 안전한 사용이 가능하도록 한다.In addition, the annular
이러한 본 발명에 따른 압전 스택 구조체는 진동에 의한 압전 세라믹의 변형을 이용하는 압전 발전 모듈, 센서, 부저 등 다양한 기술에 응용될 수 있다.The piezoelectric stack structure according to the present invention may be applied to various technologies such as a piezoelectric power module, a sensor, and a buzzer using the deformation of the piezoelectric ceramic by vibration.
도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 압전 스택 구조체를 이용한 발판형 압전 발전 모듈을 설명하기 위한 사시도이고, 도 12는 도 11에 도시된 댐퍼를 확대 도시하는 사시도이다.11 is a perspective view for explaining a scaffold-type piezoelectric power generation module using a piezoelectric stack structure according to an embodiment of the present invention, and FIG. 12 is an enlarged perspective view of the damper shown in FIG. 11 .
일 실시예로, 본 발명에 따른 압전 스택 구조체(500)는 도 11에 도시된 발판형 압전 발전 모듈(600)에 적용될 수 있다.As an embodiment, the
도 11을 참조하면, 상기 발판형 압전 발전 모듈(600)은 발판(700) 및 복수의 댐퍼(800)를 포함한다.Referring to FIG. 11 , the scaffold-type piezoelectric
발판(700)은 복수의 댐퍼(800) 상에 놓여 복수의 댐퍼(800)를 누른다. 일 예로, 발판(700)은 사각 또는 팔각 형상일 수 있다.The
복수의 댐퍼(800)는 내부에 압전 스택 구조체(500)를 구비하며, 상하로 수축 및 복원되면서 상기 압전 스택 구조체(500)를 변형시키도록 구성되고, 상기 발판(700)의 사방 코너부에 배치되어 상기 발판(700)을 지지한다.The plurality of
도 12를 참조하면, 일 예로, 각각의 댐퍼(800)는 하면판(810), 상면판(820), 압전 스택 구조체(500), 스프링(840), 이동축(850), 가압부재(860)를 포함할 수 있다.Referring to FIG. 12 , for example, each
하면판(810)은 댐퍼(800)의 바닥을 구성하며, 예를 들어, 팔각의 플레이트 형상일 수 있다. 하면판(810)은 상기 압전 스택 구조체(500) 아래에서 상기 압전 스택 구조체(500)가 상기 가압부재(860)로 가압될 때 상기 압전 스택 구조체(500)의 탄성 변형을 위한 공간을 제공하는 개구(811)를 포함할 수 있다.The
상면판(820)은 댐퍼(800)의 상면을 구성하며, 상기 하면판(810)과 동일한 형상을 가질 수 있다.The
압전 스택 구조체(500)는 하면판(810) 및 상면판(820) 사이의 중앙에 배치될 수 있다. 압전 스택 구조체(500)는 앞서 상세하게 설명하였으므로 구체적인 설명은 생략하기로 한다.The
스프링(840)은 하면판(810) 및 상면판(820) 사이에서 압전 스택 구조체(500) 주변에 복수로 배치되고, 하강된 상면판(820)을 복귀시킨다. 일 예로, 스프링(840)은 하면판(810) 및 상면판(820)의 코너부 각각에 배치될 수 있고, 코일 스프링 형태일 수 있다.A plurality of
이동축(850)은 상면판(820)의 안쪽면 중앙에 고정되어 상면판(820)과 함께 하강 및 상승되며, 압전 스택 구조체(500)에 대향한다.The moving
가압부재(860)는 이동축(850)의 말단부에 결합되어서 압전 스택 구조체(500)에 대향하여 이동축(850)이 하강하면 압전 스택 구조체(500)를 가압한다. 가압부재(860)는 압전 스택 구조체(500)를 향하는 방향이 곡면 형상일 수 있다. 예를 들어, 반 구 형상일 수 있고, 압전 스택 구조체(500)의 파손을 방지하기 위해 탄성 재질로 구성될 수 있다. 가압부재(860)의 재질에는 특별한 제한은 없으며, 압전 스택 구조체(500)를 가압할 때 수축될 수 있는 소재이면 모두 가능하고, 예를 들어, 고무 재질일 수 있다.The pressing
한편, 댐퍼(800)는 상면판(820)의 윗면 중앙에 상향 돌출되는 발판끼움부(270)를 포함한다. 발판끼움부(270)는 4개의 변을 갖는 형상이면 되고, 예를 들어, 사방의 모서리 각각이 상면판(820)의 각각의 변을 향하는 마름모 형상일 수 있고, 상면판(820)으로부터 돌출되는 블록 형태로 구비될 수 있다. 일 예로, 발판끼움부(270)는 마름모 형상 사방의 측면들이 막힌 블록 형태로 구비될 수 있다.Meanwhile, the
이러한 발판끼움부(270)에 발판(700)이 체결되기 위해, 발판(700)은 사방 코너부가 상기 발판끼움부(270)의 마름모 형상 사방의 각 측면들에 대응하는 면적으로 모따기되어, 발판(700)이 복수의 댐퍼(800) 상에 놓일 때 발판(700)의 모따기된 각 코너부가 발판끼움부(270)의 측면에 밀착되어 복수의 댐퍼(800)와 체결될 수 있다.In order for the
한편, 상기 상면판(820) 및 상기 하면판(810) 사이에 배치되고 상단부가 상기 압전 스택 구조체의 높이보다 높은 2개 이상의 스토퍼(280)를 더 포함할 수 있다. Meanwhile, two or more stoppers 280 disposed between the
상기 스토퍼(280)는 상기 상면판(820) 및 상기 이동축(850)이 하강할 때 상기 이동축(850)이 지나치게 하강하면서 상기 압전 스택 구조체(500)가 파괴되는 현상을 방지할 수 있다. 일 예로, 상기 스토퍼(280)는 상기 상면판(820) 및 상기 이동축(850)의 하강을 제한할 때 하중의 불균형이 일어나지 않도록 상기 이동축(850)을 중심으로 2개 이상의 대칭형으로 배치되어 하강하는 상면판(820)을 지지할 수 있다.The stopper 280 may prevent the
도 11에서 상기 스토퍼(280)의 형상이 직육면체 형상으로 도시되었으나 이에 제한되는 것은 아니며, 원통형 또는 다각형의 기둥 형상일 수도 있다.Although the shape of the stopper 280 is illustrated in FIG. 11 as a rectangular parallelepiped shape, it is not limited thereto, and may be a cylindrical or polygonal column shape.
이러한 본 발명의 일 실시예에 따른 발판형 압전 발전 모듈은 발판(700)이 눌리면 발판(700) 사방의 각 코너부에 배치되는 댐퍼(800)들이 눌리게 된다.In the scaffold-type piezoelectric power module according to an embodiment of the present invention, when the
일 예로, 도 10과 같이 4개의 댐퍼(800) 상에 하나의 발판(700)이 체결된 경우, 발판(700)이 눌리면 발판(700)의 각 코너부를 지지하는 4개의 댐퍼(800)는 발판(700)의 각 코너부로 눌리게 된다. 이때, 각각의 댐퍼(800)는 상면판(820)이 발판끼움부(270)와 함께 하강하고, 상면판(820)이 하강함에 따라 상면판(820)의 안쪽 중앙에 배치되는 이동축(850) 및 가압부재(860)가 상면판(820)과 함께 하강하여 가압부재(860) 아래의 압전 스택 구조체(500)를 누르게 되며, 발판(700)을 누르는 힘이 해제되면 스프링(840)에 의해 상면판(820)이 복귀되며, 이러한 과정에서 압전 스택 구조체(500)는 변형되어 압전 에너지를 생성하게 된다.For example, when one
이와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 발판형 압전 발전 모듈은 하나의 발판(700)의 각 코너부에 압전 스택 구조체(500)를 갖는 댐퍼(800)를 배치하여 발판(700)이 눌리는 위치에 관계 없이 발판(700)이 눌리기만 하면 발판(700)의 각 코너부에 배치된 댐퍼(800)가 눌려서 댐퍼(800)들 전체의 각 압전 스택 구조체(500)가 압전 에너지를 동시에 생성할 수 있다.As such, in the scaffold-type piezoelectric power module according to an embodiment of the present invention, a
제시된 실시예들에 대한 설명은 임의의 본 발명의 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 이용하거나 또는 실시할 수 있도록 제공된다. 이러한 실시예들에 대한 다양한 변형들은 본 발명의 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명백할 것이며, 여기에 정의된 일반적인 원리들은 본 발명의 범위를 벗어남이 없이 다른 실시예들에 적용될 수 있다. 그리하여, 본 발명은 여기에 제시된 실시예들로 한정되는 것이 아니라, 여기에 제시된 원리들 및 신규한 특징들과 일관되는 최광의의 범위에서 해석되어야 할 것이다.The description of the presented embodiments is provided to enable any person skilled in the art to make or use the present invention. Various modifications to these embodiments will be readily apparent to those skilled in the art, and the generic principles defined herein may be applied to other embodiments without departing from the scope of the invention. Thus, the present invention is not intended to be limited to the embodiments presented herein, but is to be construed in the widest scope consistent with the principles and novel features presented herein.
Claims (31)
상기 탄성 기재보다 작은 크기 또는 작은 직경으로 마련되어 상기 탄성 기재 상에 적층되는 압전 세라믹;
상기 압전 세라믹 상에 적층되는 상부 전극; 및
상기 탄성 기재를 완전히 덮도록 상기 탄성 기재 상에 적층되는 환형 절연 필름을 포함하는,
단위 압전 구조체.conductive elastic substrate;
a piezoelectric ceramic having a smaller size or a smaller diameter than the elastic substrate and stacked on the elastic substrate;
an upper electrode laminated on the piezoelectric ceramic; and
Comprising an annular insulating film laminated on the elastic substrate so as to completely cover the elastic substrate,
unit piezoelectric structure.
상기 탄성 기재 상에 적층되는 하부 전극;
상기 탄성 기재의 크기 또는 직경 이하의 크기 및 직경으로 마련되어 상기 하부 전극 상에 적층되는 압전 세라믹;
상기 압전 세라믹 상에 적층되는 상부 전극; 및
상기 탄성 기재 및 상기 하부 전극을 완전히 덮도록 상기 탄성 기재 및 상기 하부 전극 중 적어도 하나 상에 적층되는 환형 절연 필름을 포함하는,
단위 압전 구조체.elastic substrate;
a lower electrode laminated on the elastic substrate;
a piezoelectric ceramic having a size and diameter equal to or smaller than that of the elastic substrate and stacked on the lower electrode;
an upper electrode laminated on the piezoelectric ceramic; and
Comprising an annular insulating film laminated on at least one of the elastic substrate and the lower electrode to completely cover the elastic substrate and the lower electrode,
unit piezoelectric structure.
상기 절연 플레이트의 제1 면 상에 적층된 제1 전도성 플레이트; 및
상기 절연 플레이트의 제2 면 상에 적층된 제2 전도성 플레이트를 포함하고,
제1항 또는 제2항에 따른 압전 구조체의 탄성 기재 방향 또는 상부 전극 방향에 적층되는,
단위 커버 필름.insulating plate;
a first conductive plate laminated on the first surface of the insulating plate; and
a second conductive plate laminated on the second surface of the insulating plate;
The piezoelectric structure according to claim 1 or 2 is laminated in the direction of the elastic substrate or the upper electrode,
unit cover film.
상기 제1 전도성 플레이트 및 상기 제2 전도성 플레이트 중 어느 하나는,
원형 또는 다각형의 제1 도전부;
안쪽 둘레가 상기 제1 도전부의 가장자리로부터 일정 거리 이격되어 상기 제1 도전부를 둘러싸도록 배치되는 고리형의 제2 도전부;
안쪽 둘레가 상기 제2 도전부의 환형의 바깥쪽 둘레로부터 일정 거리 이격되어 상기 제2 도전부를 둘러싸도록 배치되는 고리형의 제3 도전부; 및
상기 도전부들의 일부를 연결하는 도전부 연결부를 포함하는,
단위 커버 필름.4. The method of claim 3,
Any one of the first conductive plate and the second conductive plate,
a first conductive part having a circular or polygonal shape;
a ring-shaped second conductive part having an inner circumference spaced apart from an edge of the first conductive part by a predetermined distance to surround the first conductive part;
a third conductive part of an annular shape disposed to surround the second conductive part with an inner periphery spaced apart from the outer periphery of the annular second conductive part by a predetermined distance; and
Containing a conductive part connecting part for connecting some of the conductive parts,
unit cover film.
상기 제1 전도성 플레이트 및 상기 제2 전도성 플레이트 중 적어도 하나는 메쉬 타입으로 구비되는,
단위 커버 필름.4. The method of claim 3,
At least one of the first conductive plate and the second conductive plate is provided in a mesh type,
unit cover film.
상기 제1 전도성 플레이트 및 상기 제2 전도성 플레이트 중 어느 하나는,
원형 또는 다각형의 제1 도전부;
안쪽 둘레가 상기 제1 도전부의 가장자리로부터 일정 거리 이격되게 배치되는 환형의 제2 도전부;
안쪽 둘레가 상기 제2 도전부의 환형의 바깥쪽 둘레와 일정 거리 이격되게 배치되는 환형의 제3 도전부; 및
상기 도전부들의 일부를 연결하는 도전부 연결부를 포함하고,
상기 제1 전도성 플레이트 및 상기 제2 전도성 플레이트 중 나머지 하나는 메쉬 타입으로 구비되는,
단위 커버 필름.4. The method of claim 3,
Any one of the first conductive plate and the second conductive plate,
a first conductive part having a circular or polygonal shape;
an annular second conductive part having an inner circumference spaced apart from an edge of the first conductive part by a predetermined distance;
an annular third conductive portion having an inner circumference spaced apart from the outer circumference of the second conductive portion by a predetermined distance; and
a conductive part connecting part connecting some of the conductive parts;
The other one of the first conductive plate and the second conductive plate is provided in a mesh type,
unit cover film.
상기 절연 플레이트는 상기 제1 전도성 플레이트 또는 상기 제2 전도성 플레이트의 가장자리까지 덮는,
단위 커버 필름.4. The method of claim 3,
The insulating plate covers up to an edge of the first conductive plate or the second conductive plate,
unit cover film.
상기 제1 전도성 플레이트의 가장자리로부터 제1 방향으로 연장되는 제1 배선 연결부; 및
상기 제2 전도성 플레이트의 가장자리로부터 상기 제1 방향과 겹치지 않는 제2 방향으로 연장되는 제2 배선 연결부를 더 포함하는,
단위 커버 필름.8. The method of claim 7,
a first wiring connection part extending in a first direction from an edge of the first conductive plate; and
Further comprising a second wiring connecting portion extending from the edge of the second conductive plate in a second direction that does not overlap the first direction,
unit cover film.
상기 절연 플레이트의 가장자리로부터 상기 제1 방향을 따라 연장되어 상기 제1 배선 연결부의 일부 길이 이상에 중첩되는 제1 절연 연장부; 및
상기 절연 플레이트의 가장자리로부터 상기 제2 방향을 따라 연장되어 상기 제2 배선 연결부의 일부 길이 이상에 중첩되는 제2 절연 연장부를 더 포함하는,
단위 커버 필름.9. The method of claim 8,
a first insulation extension portion extending from an edge of the insulation plate in the first direction and overlapping a partial length of the first wiring connection portion; and
and a second insulating extension extending along the second direction from the edge of the insulating plate and overlapping at least a part of the length of the second wiring connection part;
unit cover film.
상기 제1 절연 연장부 및 상기 제2 절연 연장부는 상기 제1 전도성 플레이트 및 상기 제2 전도성 플레이트 각각의 가장자리보다 더 돌출된,
단위 커버 필름.10. The method of claim 9,
The first insulating extension part and the second insulating extension part protrude more than the edges of each of the first conductive plate and the second conductive plate,
unit cover film.
상기 제1 배선 연결부와 전기적으로 소통하면서 상기 제1 절연 연장부 상에서 상기 제1 배선 연결부가 배치된 면의 반대면에 배치되는 제1 배선 보조부재; 및
상기 제2 배선 연결부와 전기적으로 소통하면서 상기 제2 절연 연장부 상에서 상기 제2 배선 연결부가 배치된 면의 반대면에 배치되는 제2 배선 보조부재를 더 포함하는,
단위 커버 필름.11. The method of claim 10,
a first wiring auxiliary member in electrical communication with the first wiring connection part and disposed on the first insulating extension part on a surface opposite to the surface on which the first wiring connection part is disposed; and
Further comprising: a second wiring auxiliary member disposed on the second insulating extension on the second insulating extension while electrically communicating with the second wiring connection portion on a surface opposite to the surface on which the second wiring connection portion is disposed,
unit cover film.
상기 제1 배선 보조부재 및 상기 제2 배선 보조부재에 배선이 연결되는,
단위 커버 필름.12. The method of claim 11,
a wiring is connected to the first wiring auxiliary member and the second wiring auxiliary member;
unit cover film.
제3항에 따른 하나 이상의 단위 커버 필름 각각이 교번적으로 적층되어 구성되는,
압전 스택 구조체.one or more unit piezoelectric structures according to claim 1 or 2; and
Each of the one or more unit cover films according to claim 3 is configured by alternately stacking,
piezoelectric stack structure.
상기 단위 압전 구조체가 n개, 상기 단위 커버 필름이 상기 n개+1개로 교번적으로 적층되고,
상기 n은 자연수인,
압전 스택 구조체.13. The method of claim 12,
The n unit piezoelectric structures and the n units + 1 unit cover films are alternately stacked,
Wherein n is a natural number,
piezoelectric stack structure.
상기 단위 커버 필름의 제1 전도성 플레이트 및 제2 전도성 플레이트 중 어느 하나는,
원형 또는 다각형의 제1 도전부;
안쪽 둘레가 상기 제1 도전부의 가장자리로부터 일정 거리 이격되게 배치되는 고리형의 제2 도전부;
안쪽 둘레가 상기 제2 도전부의 환형의 바깥쪽 둘레와 일정 거리 이격되게 배치되는 고리형의 제3 도전부; 및
상기 도전부들의 일부를 연결하는 도전부 연결부를 포함하는,
압전 스택 구조체.14. The method of claim 13,
Any one of the first conductive plate and the second conductive plate of the unit cover film,
a first conductive part having a circular or polygonal shape;
a ring-shaped second conductive part having an inner circumference spaced apart from an edge of the first conductive part by a predetermined distance;
an annular third conductive portion having an inner circumference spaced apart from the outer circumference of the annular second conductive portion by a predetermined distance; and
Containing a conductive part connecting part for connecting some of the conductive parts,
piezoelectric stack structure.
상기 단위 커버 필름의 제1 전도성 플레이트 및 제2 전도성 플레이트 중 적어도 하나는 메쉬 타입으로 구비되는,
압전 스택 구조체.14. The method of claim 13,
At least one of the first conductive plate and the second conductive plate of the unit cover film is provided in a mesh type,
piezoelectric stack structure.
상기 단위 커버 필름의 제1 전도성 플레이트 및 제2 전도성 플레이트 중 어느 하나는,
원형 또는 다각형의 제1 도전부;
안쪽 둘레가 상기 제1 도전부의 가장자리로부터 일정 거리 이격되게 배치되는 고리형의 제2 도전부;
안쪽 둘레가 상기 제2 도전부의 환형의 바깥쪽 둘레와 일정 거리 이격되게 배치되는 고리형의 제3 도전부; 및
상기 도전부들의 일부를 연결하는 도전부 연결부를 포함하고,
상기 제1 전도성 플레이트 및 상기 제2 전도성 플레이트 중 나머지 하나는 메쉬 타입으로 구비되는,
압전 스택 구조체.14. The method of claim 13,
Any one of the first conductive plate and the second conductive plate of the unit cover film,
a first conductive part having a circular or polygonal shape;
a ring-shaped second conductive part having an inner circumference spaced apart from an edge of the first conductive part by a predetermined distance;
an annular third conductive portion having an inner circumference spaced apart from the outer circumference of the annular second conductive portion by a predetermined distance; and
a conductive part connecting part connecting some of the conductive parts;
The other one of the first conductive plate and the second conductive plate is provided in a mesh type,
piezoelectric stack structure.
상기 단위 커버 필름의 절연 플레이트는 제1 전도성 플레이트 및 제2 전도성 플레이트의 가장자리까지 덮는,
압전 스택 구조체.14. The method of claim 13,
The insulating plate of the unit cover film covers up to the edges of the first conductive plate and the second conductive plate,
piezoelectric stack structure.
상기 단위 커버 필름은,
제1 전도성 플레이트의 가장자리로부터 제1 방향으로 연장되는 제1 배선 연결부; 및
제2 전도성 플레이트의 가장자리로부터 상기 제1 방향과 겹치지 않는 제2 방향으로 연장되는 제2 배선 연결부를 더 포함하는,
압전 스택 구조체.14. The method of claim 13,
The unit cover film,
a first wiring connecting portion extending in a first direction from an edge of the first conductive plate; and
Further comprising a second wiring connecting portion extending from the edge of the second conductive plate in a second direction that does not overlap the first direction,
piezoelectric stack structure.
상기 단위 커버 필름은,
상기 제1 방향에서 상기 절연 플레이트의 가장자리로부터 상기 제1 배선 연결부의 일부 길이 이상에 중첩되는 제1 절연 연장부; 및
상기 제2 방향에서 상기 절연 플레이트의 가장자리로부터 상기 제2 배선 연결부의 일부 길이 이상에 중첩되는 제2 절연 연장부를 더 포함하는,
압전 스택 구조체.20. The method of claim 19,
The unit cover film,
a first insulating extension portion overlapping at least a partial length of the first wiring connection portion from an edge of the insulation plate in the first direction; and
In the second direction, further comprising a second insulating extension overlapping at least a part of the length of the second wiring connection portion from the edge of the insulating plate,
piezoelectric stack structure.
상기 제1 절연 연장부 및 상기 제2 절연 연장부는 상기 제1 전도성 플레이트 및 상기 제2 전도성 플레이트 각각의 가장자리보다 더 돌출된,
압전 스택 구조체.21. The method of claim 20,
The first insulating extension part and the second insulating extension part protrude more than the edges of each of the first conductive plate and the second conductive plate,
piezoelectric stack structure.
상기 단위 커버 필름은,
상기 제1 배선 연결부와 전기적으로 소통하면서 상기 제1 절연 연장부 상에서 상기 제1 배선 연결부가 배치된 면의 반대면에 배치되는 제1 배선 보조부재; 및
상기 제2 배선 연결부와 전기적으로 소통하면서 상기 제2 절연 연장부 상에서 상기 제2 배선 연결부가 배치된 면의 반대면에 배치되는 제2 배선 보조부재를 더 포함하는,
압전 스택 구조체.22. The method of claim 21,
The unit cover film,
a first wiring auxiliary member in electrical communication with the first wiring connection part and disposed on the first insulating extension part on a surface opposite to the surface on which the first wiring connection part is disposed; and
Further comprising: a second wiring auxiliary member disposed on the second insulating extension on the second insulating extension while electrically communicating with the second wiring connection portion on a surface opposite to the surface on which the second wiring connection portion is disposed,
piezoelectric stack structure.
상기 제1 배선 보조부재 및 상기 제2 배선 보조부재에 배선이 연결되는,
압전 스택 구조체.23. The method of claim 22,
a wiring is connected to the first wiring auxiliary member and the second wiring auxiliary member;
piezoelectric stack structure.
복수의 단위 커버 필름 및 복수의 단위 압전 구조체 간의 적층 구조에서 최상층 및 최하층에는 단위 커버 필름이 배치되고,
상기 최상층 및 최하층을 눌러서 고정하는 2 이상의 홀더; 및
상기 최상층 또는 상기 최하층에서 단위 커버 필름 및 상기 홀더 사이에 개재되는 절연 필름을 더 포함하는,
압전 스택 구조체.15. The method of claim 14,
In the stacked structure between the plurality of unit cover films and the plurality of unit piezoelectric structures, a unit cover film is disposed on the uppermost layer and the lowermost layer,
two or more holders for pressing and fixing the uppermost layer and the lowermost layer; and
Further comprising an insulating film interposed between the unit cover film and the holder in the uppermost layer or the lowermost layer,
piezoelectric stack structure.
상기 각각의 홀더는 상기 최하층으로부터 하향 경사지는 경사면을 갖도록 구비되고,
상기 경사면의 하단은 수평면 상에 놓여 상기 최하층을 상기 수평면으로부터 이격시키는,
압전 스택 구조체.25. The method of claim 24,
Each holder is provided to have an inclined surface inclined downward from the lowermost layer,
The lower end of the inclined surface is placed on a horizontal plane to space the lowermost layer from the horizontal plane,
piezoelectric stack structure.
복수의 단위 커버 필름 및 복수의 단위 압전 구조체 간의 적층 구조에서 최상층 및 최하층에는 단위 커버 필름이 배치되고,
상기 최상층 및 최하층을 눌러서 고정하는 2 이상의 홀더를 더 포함하고,
상기 홀더는 부도체인,
압전 스택 구조체.15. The method of claim 14,
In the stacked structure between the plurality of unit cover films and the plurality of unit piezoelectric structures, a unit cover film is disposed on the uppermost layer and the lowermost layer,
Further comprising two or more holders for pressing and fixing the uppermost layer and the lowermost layer,
The holder is an insulator,
piezoelectric stack structure.
상기 각각의 홀더는 상기 최하층으로부터 하향 경사지는 경사면을 갖도록 구비되고,
상기 경사면의 하단은 수평면 상에 놓여 상기 최하층을 상기 수평면으로부터 이격시키는,
압전 스택 구조체.27. The method of claim 26,
Each holder is provided to have an inclined surface inclined downward from the lowermost layer,
The lower end of the inclined surface is placed on a horizontal plane to space the lowermost layer from the horizontal plane,
piezoelectric stack structure.
내부에 압전 스택 구조체를 구비하며, 상하로 수축 및 복원되면서 상기 압전 스택 구조체를 변형시키도록 구성되고, 상기 발판의 사방 코너부에 배치되어 상기 발판을 지지하는 복수의 댐퍼를 포함하고,
상기 각각의 댐퍼는 상기 발판이 눌리면 상기 발판의 사방 코너부로 가압되어 수축되면서 상기 압전 스택 구조체를 변형시키고,
상기 압전 스택 구조체는 제13항에 따른 압전 스택 구조체인,
발판형 압전 발전 모듈.Scaffolding; and
It has a piezoelectric stack structure therein, is configured to deform the piezoelectric stack structure while being contracted and restored up and down, and includes a plurality of dampers disposed at four corners of the footrest to support the footrest,
Each of the dampers deforms the piezoelectric stack structure while being compressed and contracted by the four corners of the footrest when the footrest is pressed,
The piezoelectric stack structure is a piezoelectric stack structure according to claim 13,
Scaffolding piezoelectric power module.
상기 각각의 댐퍼는,
하면판;
상기 하면판의 상부로 일정 거리 이격되어 배치되는 상면판;
상기 하면판 및 상기 상면판 사이의 중앙에 배치되는 압전 스택 구조체;
상기 상면판과 함께 하강하여 상기 압전 스택 구조체를 가압하는 가압부; 및
상기 하면판 및 상기 상면판 사이에서 상기 압전 스택 구조체 주변에 복수 배치되고 하강된 상면판을 복귀시키는 스프링을 포함하고,
상기 하면판은 상기 압전 스택 구조체 아래에서 상기 압전 스택 구조체가 상기 가압부로 가압될 때 상기 압전 스택 구조체의 탄성 변형을 위한 공간을 제공하는 개구를 포함하는,
발판형 압전 발전 모듈.29. The method of claim 28,
Each of the dampers,
lower plate;
an upper plate disposed to be spaced apart from an upper portion of the lower plate by a predetermined distance;
a piezoelectric stack structure disposed in the center between the lower plate and the upper plate;
a pressing unit descending together with the top plate to press the piezoelectric stack structure; and
A plurality of springs disposed around the piezoelectric stack structure between the lower plate and the upper plate to return the lowered upper plate,
The lower plate includes an opening that provides a space for elastic deformation of the piezoelectric stack structure when the piezoelectric stack structure is pressed by the pressing part under the piezoelectric stack structure,
Scaffolding piezoelectric power module.
상기 압전 스택 구조체의 복수의 단위 커버 필름 및 복수의 단위 압전 구조체 간의 적층 구조에서 최상층 및 최하층에는 단위 커버 필름이 배치되고,
상기 압전 스택 구조체는 상기 최상층 및 최하층을 눌러서 고정하며 단위 커버 필름과 절연된 2 이상의 홀더를 더 포함하는,
발판형 압전 발전 모듈.30. The method of claim 29,
A unit cover film is disposed on the uppermost layer and the lowermost layer in the plurality of unit cover films of the piezoelectric stack structure and the stacked structure between the plurality of unit piezoelectric structures,
The piezoelectric stack structure is fixed by pressing the uppermost layer and the lowermost layer, and further comprising two or more holders insulated from the unit cover film,
Scaffolding piezoelectric power module.
상기 각각의 홀더는 상기 최하층으로부터 하향 경사지는 경사면을 갖도록 구비되고,
상기 경사면의 하단은 상기 하면판 상에 놓여 상기 최하층을 상기 하면판으로부터 이격시키는,
압전 스택 구조체.31. The method of claim 30,
Each holder is provided to have an inclined surface inclined downward from the lowermost layer,
The lower end of the inclined surface is placed on the lower plate to space the lowermost layer from the lower plate,
piezoelectric stack structure.
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| KR1020210052971A KR102644834B1 (en) | 2021-04-23 | 2021-04-23 | Piezolelctric stack structure using unit piezoelectric structure and unit cover film and scaffolding piezolelctric power generation module using the same |
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Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| KR20100048055A (en) * | 2008-10-30 | 2010-05-11 | 한국세라믹기술원 | Ultrasonic piezoelectric transducers |
| JP2011233813A (en) * | 2010-04-30 | 2011-11-17 | Seiko Epson Corp | Liquid ejection head, piezoelectric element, piezoelectric actuator, and liquid ejection device |
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- 2021-04-23 KR KR1020210052971A patent/KR102644834B1/en active IP Right Grant
Patent Citations (5)
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