KR101727465B1 - 차량용 무선충전 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 차량용 무선충전 장치에 관한 것으로서, 특히, 복수의 권선 코일로 이루어진 송신 코일부와, 상기 송신 코일부가 안착되고, 상기 송신 코일부로부터 발생된 열을 하방으로 방열시키는 방열겸용 하부 케이스와, 상기 방열겸용 하부 케이스의 상부를 덮는 상부 케이스와, 상기 상부 케이스의 상면에 소정거리 이격되도록 수평되게 배치되고, 무선충전을 요하는 전자기기가 안착되는 안착 패드와, 상기 방열겸용 하부 케이스와 상기 상부 케이스 사이에 배치되고, 상기 송신 코일부를 경유하여 상기 안착 패드의 하면으로 공기를 유동시키는 방열팬을 포함함으로써, 무선 충전 효율을 향상시키는 이점을 제공한다.

Description

차량용 무선충전 장치{Battery charge device for vehicles}
본 발명은 차량용 무선충전 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 방열팬에 의하여 효과적으로 열이 방출되도록 구비됨으로써 제품의 신뢰성을 향상시킬 수 있는 차량용 무선충전 장치에 관한 것이다.
일반적으로, 사람들이 휴대하는 이동 단말기, 즉 휴대용 이동 단말기는 자체 결합된 전원부 또는 배터리와 같이 별도로 장착 가능한 전원부에 의한 전력을 사용하여 구동되는 전자기기이다.
이와 같은 휴대용 이동 단말기는 휴대가 가능하기 때문에 매우 편리하지만, 수시로 전원을 충전시켜 주어야 하는 문제점이 있고, 사용자는 가정용 전기를 끌어다 와이어 커넥터와 같은 유선 케이블을 이용하여 전기 공급을 실시함으로써 충전시켜야 하는 바, 평상시 유선 케이블을 함께 휴대하여야 하는 문제점이 있다.
최근에는, 차량에도 상기와 같은 휴대용 이동 단말기의 충전을 위하여 각종 충전부가 구비되어 있고, 사용자의 편의성을 더욱 향상시키도록 무선 충전 장치가 마련되는 추세로 기술이 발전하고 있다.
그러나, 차량에 설치된 무선 충전 장치도 문제라 할 것은, 송신 코일부와 휴대용 이동 단말기에 내장된 수신 코일부 사이에서 충전을 위한 전력이 생성되는 과정 동안 소정의 열이 발생하고, 이 소정의 열을 방열시키지 않는 한 무선 충전 효율이 저하되는 문제점으로 이어질 수 있다.
본 발명은 상기한 기술적 과제를 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 공냉이 가능한 방열팬을 구비함으로써 능동적으로 송신 코일부에 발생한 열을 제거하여 무선 충전 성능을 향상시킬 수 있는 차량용 무선충전 장치를 제공하는 것을 그 목적으로 한다.
본 발명에 따른 차량용 무선충전 장치의 바람직한 일실시예는, 복수의 권선 코일로 이루어진 송신 코일부와, 상기 송신 코일부가 안착되고, 상기 송신 코일부로부터 발생된 열을 하방으로 방열시키는 방열겸용 하부 케이스와, 상기 방열겸용 하부 케이스의 상부를 덮는 상부 케이스와, 상기 상부 케이스의 상면에 소정거리 이격되도록 수평되게 배치되고, 무선충전을 요하는 전자기기가 안착되는 안착 패드와, 상기 방열겸용 하부 케이스와 상기 상부 케이스 사이에 배치되고, 상기 송신 코일부를 경유하여 상기 안착 패드의 하면으로 공기를 유동시키는 방열팬을 포함한다.
여기서, 상기 방열겸용 하부 케이스는, 길이방향 일측 측벽을 형성하는 일측벽부와, 길이방향 타측 측벽을 형성하는 타측벽부와, 상기 일측벽부와 타측벽부 사이에 구비되고, 하부면에 길이 방향으로 길게 형성되되 폭 방향으로 평행되게 배치된 복수개의 방열 리브를 포함하고, 상기 방열팬은, 송풍된 공기의 일부가 상기 복수개의 방열 리브 사이로 통과되도록 배치될 수 있다.
또한, 상기 방열팬은, 하나의 방열팬으로 구비되어 상기 복수개의 방열 리브가 형성된 상기 방열겸용 하부 케이스의 하측과 상기 송신 코일부가 안착된 상기 방열겸용 하부 케이스의 상측으로 동시에 공기를 유동시킬 수 있다.
또한, 상기 상부 케이스에는, 상기 안착 패드와의 이격된 공간으로 상기 공기가 유입되도록 복수의 연통홀이 형성될 수 있다.
또한, 상기 상부 케이스에는, 상기 방열팬으로 외기가 유입되는 외기 유입홀이 형성될 수 있다.
또한, 상기 외기 유입홀은, 상기 상부 케이스의 테두리를 이루는 측벽에 형성될 수 있다.
또한, 상기 복수의 연통홀과 상기 외기 유입홀은 상기 상부 케이스에서 최대 이격되게 배치될 수 있다.
또한, 상기 방열팬은, 상기 복수개의 방열 리브가 형성된 상기 방열겸용 하부 케이스의 하측으로 공기를 유동시키는 제1팬과, 상기 송신 코일부가 안착된 상기 방열겸용 하부 케이스의 상측으로 공기를 유동시키는 제2팬을 포함할 수 있다.
또한, 상기 복수의 연통홀의 직하방에 배치되고, 수분이 상기 복수의 연통홀을 통하여 상기 송신 코일부 측으로 유입되는 것을 방지하는 수분유입 방지부를 더 포함할 수 있다.
본 발명에 따른 차량용 무선충전 장치의 바람직한 일실시예에 따르면 다음과 같은 효과를 달성할 수 있다.
첫째, 방열팬에 의한 공기 유동으로 인하여, 복수개의 방열 리브를 통하여 방열되는 열이 외부로 더욱 빠르게 방출될 수 있도록 함으로써 방열 성능을 향상시킬 수 있다.
둘째, 직접적으로 열을 발생시키는 송신 코일부와 휴대용 이동 단말기 사이에 방열팬을 통하여 공기를 유동시켜 제품 외부에 잔존하는 열을 신속하게 제거할 수 있다.
셋째, 방열팬이 복수개의 방열 리브가 구비된 방열겸용 하부 케이스의 하측과 상측으로 동시에 공기를 유동시켜 방열시키므로, 무선 충전 효율을 보다 향상시킬 수 있는 효과를 가진다.
넷째, 방열팬을 통한 공기의 유동으로 인하여 송신 코일부에 대응하는 수신 코일부가 구비되어 무선 충전되고 있는 휴대용 이동 단말기를 간접적으로 냉각시킬 수 있는 효과를 가진다.
도 1은 본 발명에 따른 차량용 무선충전 장치의 바람직한 일실시예를 나타낸 사시도이고,
도 2는 도 1의 A-A선을 따라 취한 단면도이며,
도 3은 도 2의 B-B선을 따라 취한 단면도이고,
도 4는 본 발명에 따른 차량용 무선충전 장치의 바람직한 일실시예의 작용 모습을 나타낸 단면도이다.
이하, 본 발명에 따른 차량용 무선충전 장치의 바람직한 일실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명에 따른 차량용 무선충전 장치의 바람직한 일실시예를 나타낸 사시도이고, 도 2는 도 1의 A-A선을 따라 취한 단면도이며, 도 3은 도 2의 B-B선을 따라 취한 단면도이다.
본 발명에 따른 차량용 무선충전 장치의 바람직한 일실시예는, 도 1 내지 도 3에 참조된 바와 같이, 복수의 권선 코일로 이루어진 송신 코일부(30)와, 송신 코일부(30)가 안착되고, 송신 코일부(30)로부터 발생된 열을 하방으로 방열시키는 방열겸용 하부 케이스(10)와, 방열겸용 하부 케이스(10)의 상부를 덮는 상부 케이스(20)와, 상부 케이스(20)의 상면에 소정거리 이격되도록 수평되게 배치되고, 무선충전을 요하는 전자기기가 안착되는 안착 패드(50)와, 방열겸용 하부 케이스(10)와 상부 케이스(20) 사이에 배치되고, 송신 코일부(30)를 경유하여 안착 패드(50)의 하면으로 공기를 유동시키는 방열팬(60)을 포함한다.
여기서, 전자기기는, 일반적으로 사람들이 휴대하는 휴대용 이동 단말기(E)일 수 있고, 송신 코일부(30)와의 사이에서 소정의 전자기장을 형성함으로써 무선 충전이 가능한 수신 코일부를 가진 기기라면 여하한 것이라도 모두 포함하는 개념이다. 이하에서는, 설명의 편의를 위하여 전자기기는 휴대용 이동 단말기(E)로 한정하여 설명하기로 한다.
한편, 송신 코일부(30)는 수신 코일부와의 사이에 소정의 전자기장을 형성할 수 있고, 무선충전 방식에 따라 자기유도 방식 또는 자기공명 방식 중 어느 하나에 의하여 상술한 전자기장을 형성할 수 있음은 당연하다.
안착 패드(50)는, 물리적으로 상부 케이스(20) 또는 방열겸용 하부 케이스(10)와 결합되어 있을 수 있고, 본 발명의 무선충전 장치가 결합되는 차실의 소정 부위에 결합되어 있을 수 있다.
안착 패드(50)는, 휴대용 이동 단말기(E)가 안착된 후 차량의 진동 등에 의하여 움직이지 않도록 별도의 고정 장치(미도시)가 구비되어 있을 수 있음은 물론, 안착면에 고무 재질과 같은 미끄럼이 방지되는 재질로 이루어질 수 있다.
한편, 방열겸용 하부 케이스(10)는, 차실의 소정 부위에 결합되어 안착 패드(50) 또는 상부 케이스(20)에 의하여 덮여짐으로써 외부로부터 관찰이 되지 않는 구성으로써, 상부 케이스(20)와의 사이에 소정의 공간이 형성되고, 이 소정의 공간에 상술한 송신 코일부(30)가 상면에 안착된다.
여기서, 송신 코일부(30)는, 방열겸용 하부 케이스(10)의 상면에 직접 안착되어도 무방하나, 기타 전장부로의 전자파 전달을 억지하도록 방열겸용 하부 케이스(10)의 상면에 부착된 페라이트 차폐시트(40)의 상부에 안착될 수 있다.
송신 코일부(30)가 안착된 상면의 반대면에 해당되는 방열겸용 하부 케이스(10)의 하면에는 송신 코일부(30)로부터 생성된 열을 외부로 방출시키는 방열 리브(15)가 형성될 수 있다.
보다 상세하게는, 도 1 및 도 3에 참조된 바와 같이, 방열겸용 하부 케이스(10)는, 방열판부(11)와, 방열판부(11)의 길이방향 일측 측벽을 형성하는 일측벽부(13A)와, 방열판부(11)의 길이방향 타측 측벽을 형성하는 타측벽부(13B)와, 일측벽부(13A)와 타측벽부(13B) 사이에 구비되고, 하부면에 길이 방향으로 길게 형성되되 폭 방향으로 평행되게 배치된 복수개의 상기 방열 리브(15)를 포함할 수 있다.
방열판부(11), 일측벽부(13A), 타측벽부(13B) 및 방열 리브(15)는 모두 일체로 형성되되, 열전달이 좋은 재질로 형성될 수 있다.
한편, 방열팬(60)은, 상술한 바와 같이, 방열겸용 하부 케이스(10)와 상부 케이스(20) 사이에 배치되어 외부로부터 공기를 유입한 후 소정의 공기 흐름을 형성하는 역할을 한다.
보다 상세하게는, 도 2에 참조된 바와 같이, 방열겸용 하부 케이스(10)의 상면과 상부 케이스(20)의 내측면은, 상술한 송신 코일부(30)를 사이에 두고 소정거리 이격되도록 구비되고(도 2의 도면부호 "가" 참조), 상부 케이스(20)의 상면과 안착 패드(50)의 하면 또한 소정거리 이격되도록 구비되며(도 2의 도면부호 "나" 참조), 상부 케이스(20)에는 상하로 관통된 복수의 연통홀(25)이 형성된다.
복수개의 연통홀(25)은, 방열겸용 하부 케이스(10)의 상면과 상부 케이스(20)의 하면 사이의 공기가 상부 케이스(20)의 상면과 안착 패드(50)의 하면 사이로 이동되도록 하는 연통구 역할을 한다.
한편, 상부 케이스(20)에는, 방열팬(60)으로 외기가 유입되는 외기 유입홀(23)이 형성될 수 있다. 외기 유입홀(23)은, 상부 케이스(20)의 테두리를 이루는 측벽(21)에 형성됨이 바람직하다.
보다 바람직하게는, 복수의 연통홀(25)과 외기 유입홀(23)은 상부 케이스(20)에서 최대 이격되게 배치되는 것이 좋다. 이는, 외기 유입홀(23)을 통하여 유입되는 공기가 방열겸용 하부 케이스(10)와 상부 케이스(20) 사이를 통과하면서 외부 유입 공기와 상호 섞이지 않도록 하기 위함이다.
나아가, 본 발명에 따른 차량용 무선충전 장치의 바람직한 일실시예는, 상부 케이스(20)의 상면과 안착 패드(50)의 하면 사이로 유입된 공기가 외부로 배출되는 미도시의 배출구를 더 포함할 수 있다. 배출구 또한 복수의 연통홀(25) 및 상술한 외기 유입홀(23)로부터 최대 이격되게 구비됨이 바람직하다.
방열팬(60)은, 상술한 바와 같이, 외기 유입홀(23)을 통하여 유입된 공기를 송신 코일부(30)를 경유하여 안착 패드(50)의 하면으로 유동시키는 역할을 한다.
나아가, 방열팬(60)은, 송풍된 공기의 일부가 복수개의 방열 리브(15) 사이로 통과하도록 배치될 수 있다.
즉, 방열팬(60)은, 방열겸용 하부 케이스(10)의 상면과 상부 케이스(20)의 하면 사이(도 2의 도면부호 "가" 참조)로 일부 공기가 유동되어 송신 코일부(30)로부터 발생된 열을 복수의 연통홀(25)을 통하여 상부 케이스(20)의 상면과 안착 패드(50)의 이격된 공간(도 2의 도면부호 "나" 참조)으로 배출한 다음 상부 케이스(20)의 상면과 안착 패드(50) 사이의 정체된 열을 미도시의 배출구를 통하여 배출함으로써 방열시키는 한편, 송풍된 공기의 일부를 정적인 방열 기능을 수행하는 복수의 방열 리브(15) 사이로 유동시킴으로써 복수의 방열 리브(15)의 방열 성능을 더욱 향상시키도록 한다.
한편, 방열팬(60)은, 도면에 도시되지 않았지만, 상술한 바와 같이 복수개의 방열 리브(15)가 형성된 방열겸용 하부 케이스(10)의 하측으로 공기를 유동시키는 제1팬과, 송신 코일부(30)가 안착된 방열겸용 하부 케이스(10)의 상측으로 공기를 유동시키는 제2팬으로 구비될 수 있다.
그러나, 반드시 방열팬(60)이 제1팬 및 제2팬의 2개로 구성되어야 하는 것은 아니고, 상술한 바와 같이 하나의 방열팬(60)으로 구성되되, 미도시의 공기 유로 구조체를 이용하여 적어도 2개의 유로가 형성되도록 설계하는 것도 가능하다.
한편, 본 발명에 따른 차량용 무선충전 장치의 바람직한 일실시예는, 복수의 연통홀(25)을 통하여 수분이 송신 코일부(30) 측으로 유입되는 것을 방지하기 위한 수분유입 방지부(70)가 더 구비될 수 있다.
수분유입 방지부(70)는, 복수의 연통홀(25)의 직하방에 배치되어 측벽(21)과 방열겸용 하부 케이스(10) 사이의 공간으로 집수된 물을 흘려주도록 하는 역할을 한다.
상기와 같이 구성되는 본 발명에 따른 차량용 무선충전 장치의 작용 모습을 첨부된 도면을 참조하여 간략하게 설명하면 다음과 같다.
도 4는 본 발명에 따른 차량용 무선충전 장치의 바람직한 일실시예의 작용 모습을 나타낸 단면도이다.
방열팬(60)이 작동되면, 도 4에 참조된 바와 같이, 외기 유입홀(23)을 통하여 외부 공기가 유입된다. 유입된 공기의 일부는, 송신 코일부(30)가 구비된 방열겸용 하부 케이스(10)의 상면과 상부 케이스(20)의 하면 사이(도 2의 도면부호 "가" 참조)로 유동되면서 송신 코일부(30)로부터 생성된 열을 흡열한다. 그리고, 복수의 연통홀(25)을 통해 상부 케이스(20)의 상면과 안착 패드(50) 사이에 형성된 이격된 공간(도 2의 도면부호 "나" 참조)으로 유동된 다음 미도시의 배출구를 통해 외부로 배출되면서 방열시킨다.
이때, 안착패드(50)의 상부에 무선 충전을 위하여 안착된 전자기기(E)로부터 발생된 열을 안착 패드(50)가 간접적으로 흡열하고, 흡열된 열은 상술한 바와 같이 미도시의 배출구를 통해 외부로 배출됨으로써, 송신 코일부(30)로부터 발생된 열 뿐만 아니라 전자기기(E)로부터 발생된 열 및 전자기기(E) 자체의 열을 흡열하여 냉각시킬 수 있으므로, 소비자의 감성 품질이 향상되는 이점을 가진다.
또한, 동시에, 방열팬(60)이 작동되면, 도 4에 참조된 바와 같이, 유입된 공기의 일부가, 방열겸용 하부 케이스(10)의 하부에 형성된 복수의 방열 리브(15) 사이로 유동됨과 동시에 외부로 배출되면서 복수의 방열 리브(15)를 통한 방열이 더욱 향상되도록 한다.
이상, 본 발명에 따른 차량용 무선충전 장치의 바람직한 일실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명하였다. 그러나, 본 발명의 실시예가 반드시 상술한 바람직한 일실시예에 의하여 한정되는 것은 아니고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의한 다양한 변형 및 균등한 범위에서의 실시가 가능함은 당연하다고 할 것이다. 그러므로, 본 발명의 진정한 권리범위는 후술하는 특허청구범위에 의하여 정해진다고 할 것이다.
10: 방열겸용 하부 케이스 11: 방열판부
13A: 일측벽부 13B: 타측벽부
15: 복수개의 방열 리브 20: 상부 케이스
21: 측벽 23: 외기 유입홀
25: 연통홀 40: 페라이트 차폐시트
50: 안착 패드 60: 방열팬
E: 이동 단말기

Claims (9)

  1. 복수의 권선 코일로 이루어진 송신 코일부와;
    상기 송신 코일부가 상부면에 안착되고, 길이방향 일측 측벽을 형성하는 일측벽부, 길이방향 타측 측벽을 형성하는 타측벽부 및 상기 일측벽부와 타측벽부 사이에 구비되고, 하부면에 길이 방향으로 길게 형성되되 폭 방향으로 평행되게 배치된 복수개의 방열 리브를 포함하고, 상기 송신 코일부로부터 발생된 열을 하방의 상기 복수개의 방열 리브로 방열시키는 방열겸용 하부 케이스와;
    상기 방열겸용 하부 케이스의 상부를 덮는 상부 케이스와;
    상기 상부 케이스의 상면에 소정거리 이격되도록 수평되게 배치되고, 무선충전을 요하는 전자기기가 안착되는 안착 패드와;
    상기 방열겸용 하부 케이스와 상기 상부 케이스 사이 중 일측에 배치된 방열팬을 포함하고,
    상기 방열팬은, 하나의 방열팬으로 구비되어 외부로부터 유입된 공기의 일부를 상기 송신 코일부가 구비된 상기 방열겸용 하부 케이스의 상부면 및 상기 안착 패드의 하면 사이로 공기를 유동시킴과 아울러 상기 유입된 공기의 일부를 상기 복수개의 방열 리브가 형성된 상기 방열겸용 하부 케이스의 하측으로 유동시켜 상기 복수개의 방열 리브를 통과하도록 배치된 차량용 무선충전 장치.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 상부 케이스에는, 상기 안착 패드와의 이격된 공간으로 상기 공기가 유입되도록 복수의 연통홀이 형성된 차량용 무선충전 장치.
  5. 청구항 4에 있어서,
    상기 상부 케이스에는, 상기 방열팬으로 외기가 유입되는 외기 유입홀이 형성된 차량용 무선충전 장치.
  6. 청구항 5에 있어서,
    상기 외기 유입홀은,
    상기 상부 케이스의 테두리를 이루는 측벽에 형성된 차량용 무선충전 장치.
  7. 청구항 6에 있어서,
    상기 복수의 연통홀과 상기 외기 유입홀은 상기 상부 케이스에서 최대 이격되게 배치된 차량용 무선충전 장치.
  8. 청구항 1에 있어서,
    상기 방열팬은,
    상기 복수개의 방열 리브가 형성된 상기 방열겸용 하부 케이스의 하측으로 공기를 유동시키는 제1팬과;
    상기 송신 코일부가 안착된 상기 방열겸용 하부 케이스의 상측으로 공기를 유동시키는 제2팬을 포함하는 차량용 무선충전 장치.
  9. 청구항 4에 있어서,
    상기 복수의 연통홀의 직하방에 배치되고, 수분이 상기 복수의 연통홀을 통하여 상기 송신 코일부 측으로 유입되는 것을 방지하는 수분유입 방지부를 더 포함하는 차량용 무선충전 장치.
KR1020160090460A 2016-07-18 2016-07-18 차량용 무선충전 장치 KR101727465B1 (ko)

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