입자 마찰전기 나노발전장치 및 이를 구비한 웨어러블 전자 장치
Particle triboelectric nano-generation apparatus and wearable electronic device equipped with the same
특허 요약
본 발명의 일실시예에 따른 입자 마찰전기 나노발전장치는, 마찰음성의 소재로 이루어진 캡슐; 상기 캡슐 내부에 운동 가능하게 수용되는 마찰양성 입자들; 상기 캡슐 외측에 마련되는 하나 이상의 전극; 및 상기 전극에 연결되는 전기수확라인을 포함하며, 상기 캡슐에 진동이 인가되는 경우, 상기 마찰양성 입자의 운동에 따라 상기 전극에는 상기 마찰양성 입자들에 의한 전위차가 형성되며, 상기 전기수확라인에 전자가 통과함으로써 상기 전기수확라인에서 전기를 수확할 수 있다.
청구항
번호청구항
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청구항 1의 입자 마찰전기 나노발전장치를 포함하고, 인체에 착용가능하게 마련되는 웨어러블 전자 장치로서,상기 웨어러블 전자 장치는, 상기 입자 마찰전기 나노발전장치로부터 전력을 공급받는 전자 장치를 더 포함하며, 상기 입자 마찰전기 나노발전장치는: 마찰음성의 소재로 이루어진 상기 캡슐;상기 캡슐의 내부에 운동 가능하게 수용되는 상기 마찰양성 입자들;상기 캡슐의 외측에 마련되는 하나 이상의 전극; 및상기 전극에 연결되는 상기 전기수확라인을 포함하는 것을 특징으로 하는, 웨어러블 전자 장치.

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마찰음성의 소재로 이루어진 캡슐;상기 캡슐의 내부에 운동 가능하게 수용되는 마찰양성 입자들;상기 캡슐의 외측에 마련되는 하나 이상의 전극; 및상기 전극에 연결되는 전기수확라인을 포함하며,상기 캡슐에 진동이 인가되는 경우, 상기 마찰양성 입자들의 운동에 따라 상기 전극에는 상기 마찰양성 입자들에 의한 전위차에 형성되며, 상기 전기수확라인에 전자가 통과함으로써 상기 전기수확라인에서 전기를 수확하고,상기 캡슐은 중공의 알약 캡슐의 형상으로 형성되며, 상기 캡슐은 양측으로 분리 가능한 구조를 구비하여 분리된 상기 캡슐에 상기 마찰양성 입자들을 투입한 후 상기 캡슐을 밀봉하고,상기 마찰양성 입자들은 상기 캡슐의 내부 공간의 부피에 대하여 부피비 18%~24%를 차지하며,상기 마찰양성 입자들은 셀룰로오스 입자로 마련되고,상기 캡슐은 전분과 콜라겐을 혼합하여 제조한 플라스틱으로 형성되며,상기 하나 이상의 전극은, 상기 캡슐의 외측의 일측에 마련되는 제1 전극; 및 상기 캡슐의 외측에서 상기 일측에 대향하는 반대측에 마련되는 제2 전극을 포함하고,상기 제1 전극과 상기 제2 전극은 서로 분리되어 설치되며,상기 전기수확라인의 일단부는 상기 제1 전극과 상기 제2 전극 중 어느 하나에 연결되고, 상기 전기수확라인의 타단부는 접지되는 것을 특징으로 하는 입자 마찰전기 나노발전장치.

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청구항 1에 있어서,상기 캡슐에 진동이 인가되는 경우, 상기 마찰양성 입자들은 상기 제1 전극과 상기 제2 전극의 사이에서 자유 운동을 행함에 의해 상기 전기수확라인에 교류를 발생시키는 것을 특징으로 하는 입자 마찰전기 나노발전장치.

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6

청구항 1에 있어서,상기 캡슐과 상기 전극이 복수의 병렬로 배치되는 전지 패드를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 입자 마찰전기 나노발전장치.

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청구항 1에 있어서,상기 캡슐은 소형의 알약 캡슐 형상으로 마련되는 것을 특징으로 하는 입자 마찰전기 나노발전장치.

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청구항 1에 있어서,상기 전극은 상기 캡슐을 감싸도록 배치되는 알루미늄, 구리, 및 은 중 어느 하나의 박막으로 마련되는 것을 특징으로 하는 입자 마찰전기 나노발전장치.

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