빗물을 활용한 마찰대전 발전 시스템
TRIBOELECTRIC GENERATOR USING RAINWATER
특허 요약
본 발명은 빗물을 활용한 마찰대전 발전 시스템을 제공한다. 본 발명의 실시예에 의한 빗물을 활용한 마찰대전 발전 시스템의 일 양태는, 빗물을 활용하여 전기를 생산하는 마찰대전 발전 시스템에 있어서: 상기 마찰발전 대전 시스템은, 기설정된 각도로 경사지게 배치되는 베이스 블록; 상기 베이스 블록의 상면에 배치되고, 대전에 의하여 전기를 생산하는 대전 유닛; 및 상기 대전 유닛에 의하여 생산된 전기가 저장되는 축전 유닛; 을 포함하고, 상기 대전 유닛는, 낙하하는 빗물과의 접촉 및 이를 따른 빗물의 유동 중 적어도 일방에 의하여 전기를 생산한다.
청구항
번호청구항
1

빗물을 활용하여 전기를 생산하는 마찰대전 발전 시스템(1)(2)(3)(4)에 있어서: 상기 마찰대전 발전 시스템(1)(2)(3)(4)은, 기설정된 각도로 경사지게 배치되며, 카본 블랙, 흑연 분말, 니켈 분말 및 슬래그 분말 중 어느 하나의 전도성 소재가 포함되는 콘크리트 재질의 베이스 블록(100); 상기 베이스 블록(100)의 상면에 배치되고, 대전에 의하여 전기를 생산하는 대전 유닛(201)(202); 및 상기 대전 유닛(201)(202)에 의하여 생산된 전기가 저장되는 축전 유닛(300); 을 포함하고, 상기 대전 유닛(201)(202)는, 낙하하는 빗물과의 접촉 및 이를 따른 빗물의 유동 중 적어도 일방에 의하여 전기를 생산하는 빗물을 활용한 마찰대전 발전 시스템.

2

제 1 항에 있어서, 상기 베이스 블록(100)의 상면에는, 상기 대전 유닛(201)(202)이 각각 안착되고, 적어도 상기 베이스 블록(100)의 길이 방향으로 이격되게 배치되는 다수개의 유닛 안착부(111)(112)가 형성되는 빗물을 활용한 마찰대전 발전 시스템.

3

제 2 항에 있어서, 상기 유닛 안착부(112)의 하단은, 상기 베이스 블록(100)의 길이 방향으로 그 하방의 상기 유닛 안착부(112)의 상단에 비하여 상방으로 단차지게 위치되는 빗물을 활용한 마찰대전 발전 시스템.

4

제 2 항에 있어서, 상기 베이스 블록(100)의 상면에는, 상기 대전 유닛(201)(202)이 각각 안착되고, 적어도 상기 베이스 블록(100)의 길이 방향으로 이격되게 배치되는 다수개의 유닛 안착부(111)(112); 및 상기 유닛 안착부(111)를 제외한 상기 베이스 블록(100)의 상면에 나머지에 의하여 정의되고, 빗물이 유동하는 유로(121)(122)(123); 가 형성되는 빗물을 활용한 마찰대전 발전 시스템.

5

제 4 항에 있어서, 상기 유닛 안착부(112)의 상단은, 상기 베이스 블록(100)의 길이 방향으로 그 상방의 유로(123)에 비하여 하방으로 단차지게 위치되는 빗물을 활용한 마찰대전 발전 시스템.

6

제 4 항에 있어서, 상기 유로(122)는, 상기 베이스 블록(100)의 폭 방향으로 연장되고, 상기 유로(122) 상에 배치되고, 상기 대전 유닛(201)(202)을 유동하여 상기 유로(122)로 전달된 빗물을 상기 대전 유닛(201)(202)으로 간헐적으로 전달하는 다수개의 가이드 유닛(500)을 더 포함하는 빗물을 활용한 마찰대전 발전 시스템.

7

제 6 항에 있어서, 상기 가이드 유닛(500)은, 상기 유로(122)를 유동하는 빗물이 기설정된 기준량 이상 그 내부에 저장되면, 상기 대전 유닛(201)(202)으로 빗물을 전달하는 빗물을 활용한 마찰대전 발전 시스템.

8

제 7 항에 있어서, 상기 가이드 유닛(500)은, 상기 유로(122)를 유동하는 빗물이 저장되는 제1위치 및 저장된 빗물이 상기 대전 유닛(201)(202)으로 전달되는 제2위치를 연결하는 궤적 상에서 왕복 운동하고, 그 내부에 상기 기준량 이상의 빗물이 저장되면, 상기 제1위치에서 상기 제2위치로 이동하는 빗물을 활용한 마찰대전 발전 시스템.

9

제 1 항에 있어서, 상기 축전 유닛(300)으로부터 전달된 전력에 의하여 동작하고, 외력에 의한 상기 베이스 블록(100)의 내부의 저항 변화를 측정하는 압저항 센싱 유닛(400)을 더 포함하는 빗물을 활용한 마찰대전 발전 시스템.

10

제 1 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 대전 유닛(201)은, 상기 베이스 블록(100)의 상면에 배치되는 고정 전극(210); 상기 고정 전극(210)의 상방에 배치되고, 상기 고정 전극(210)에 대한 접촉 및 이격을 반복하는 대전성 부재(220); 및 상기 베이스 블록(100)의 상면에 배치되고, 상기 고정 전극(210) 및 대전성 부재(220)의 테두리가 각각 삽입되는 제1 및 제2삽입홈(231)(232)이 형성되는 프레임(230); 을 포함하고, 상기 대전성 부재(220)가, 빗물에 의하여 탄성 변형하면서 상기 고정 전극(210)에 대하여 접촉 및 이격되면서 상기 고정 전극(210) 및 대전성 부재(220) 사이에서 자유 전자가 이동하여 전기가 생산되는 빗물을 활용한 마찰대전 발전 시스템.

11

제 10 항에 있어서, 상기 대전성 부재(220)는, 상기 베이스 블록(100)의 상면으로부터 이격되는 방향으로 탄성력을 갖고, 탄성 변형 과정에서 상기 제2삽입홈(232)에 삽입된 상기 대전성 부재(220)의 테두리의 삽입 길이가 가변되는 빗물을 활용한 마찰대전 발전 시스템.

12

제 1 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 대전 유닛(202)은, 전도성 소재를 포함하는 콘크리트 재질로 성형되는 상기 베이스 블록(100)의 상방에 배치되고, 상기 베이스 블록(100)에 대한 접촉 및 이격을 반복하는 대전성 부재(220); 및 상기 베이스 블록(100)의 상면에 배치되고, 상기 대전성 부재(220)의 테두리가 각각 삽입되는 삽입홈(233)이 형성되는 프레임(230); 을 포함하고, 양전하 또는 음전하로 대전된 상기 대전성 부재(220)가, 빗물에 의하여 탄성 변형하면서 상기 베이스 블록(100)에 대하여 접촉 및 이격되면서 상기 베이스 블록(100)의 전도성 소재가 음전하 또는 양전하로 유도되어 전기가 생산되는 빗물을 활용한 마찰대전 발전 시스템.

13

제 12 항에 있어서, 상기 대전성 부재(220)는, 상기 베이스 블록(100)의 상면으로부터 이격되는 방향으로 탄성력을 갖고, 탄성 변형 과정에서 상기 삽입홈(233)에 삽입된 상기 대전성 부재(220)의 테두리의 삽입 길이가 가변되는 빗물을 활용한 마찰대전 발전 시스템.