KR101754935B1 - Wireless charging structure for pen type wireless device - Google Patents
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Abstract
본 발명은 무선기기의 무선충전구조에 관한 것으로서, 배터리와, 상기 배터리와 전기적으로 연결되는 전력수신모듈을 구비한 무선기기와; 상기 무선기기가 삽입 지지되는 삽입홈이 구비되며, 상기 전력수신모듈로 자기유도방식으로 무선전력을 전송하는 전력전송모듈이 구비된 충전기를 포함하되, 상기 무선기기는, 기능모듈을 수용하며 열전달효율이 높은 금속재질로 형성된 배터리케이싱과; 상기 배터리케이싱 내부에 수용되며 상기 배터리가 내장된 배터리모듈을 포함하되, 상기 배터리모듈은, 상기 배터리와, 상기 배터리의 하부에 배치된 상기 전력수신모듈 및 수신코일을 감싸는 배터리케이싱과; 상기 수신코일과 상기 전력수신모듈 사이에 배치되며, 양측에 상기 배터리케이싱과 상기 배터리케이싱 사이로 연장형성되어 상기 배터리케이싱과 접촉하며 상기 수신코일의 열을 전달하는 복수개의 방열암을 갖는 방열판을 포함하는 것을 특징으로 한다. The present invention relates to a wireless charging structure of a wireless device, and more particularly, to a wireless charging device having a battery and a wireless device having a power receiving module electrically connected to the battery; And a charger having a power transmission module for transmitting wireless power in a self-induction manner to the power receiving module, wherein the wireless device includes a function module and a heat transfer efficiency A battery casing formed of the high metal material; And a battery module accommodated in the battery casing, the battery module including: a battery; a battery casing surrounding the power receiving module and the receiving coil disposed under the battery; And a heat radiating plate disposed between the receiving coil and the power receiving module and extending between the battery casing and the battery casing at both sides thereof and having a plurality of heat radiating arms in contact with the battery casing for transmitting heat of the receiving coils, .
Description
본 발명은 무선기기의 무선충전구조에 관한 것으로서, 보다 자세히는 길이가 길고 단면적이 작은 무선기기의 충전시에 수신코일의 온도를 저온으로 유지시켜 안정적인 충전을 구현할 수 있는 무선기기의 무선충전구조에 관한 것이다. The present invention relates to a wireless charging structure of a wireless device, and more particularly, to a wireless charging structure of a wireless device capable of realizing stable charging by maintaining the temperature of a receiving coil at a low temperature during charging of a wireless device having a long length and a small cross- .
전자기술 분야가 비약적으로 발전하면서 무선으로 사용하는 무선기기들이 다양화되고 그 보급도 늘어나고 있다. 무선기기들은 전력공급선이 연결되어 있지 않으므로 통상 내부에 수용된 배터리를 충전하게 사용하게 된다. As the field of electronic technology has developed dramatically, the number of wireless devices used by wireless has been diversified and its spread is increasing. Wireless devices are typically used to charge batteries housed inside because the power supply lines are not connected.
최근에 스마트폰과 같은 무선기기들은 무선충전 방식이 널리 사용되고 있다. 자기유도방식의 무선충전방식은 무선기기 내부에 전력수신모듈이 내장되고, 충전기 내부에 전력전송모듈이 내장되어 자기유도에 의해 전력을 무선기기로 전송하여 배터리에 충전하는 방식이다. Recently, wireless charging methods such as smart phones have been widely used. The magnetic induction type wireless charging method is a method in which a power receiving module is built in a wireless device and a power transmission module is built in the charger so that electric power is transmitted to the wireless device by magnetic induction to charge the battery.
이를 위해 무선기기와 충전기 내부에는 각각 수신코일(RX코일)과 전송코일(TX코일)이 구비된다. 무선충전을 위한 자기유도과정에서 수신코일에는 상당한 열이 발생하게 된다. To this end, a reception coil (RX coil) and a transmission coil (TX coil) are provided inside the wireless device and the charger, respectively. During the magnetic induction process for wireless charging, considerable heat is generated in the receiving coil.
수신코일의 온도가 올라가면 저항이 커지고, 그만큼 열이 많이 발생하게 된다. 열이 많이 발생하면 충전이 덜되고 그만큼 열로 손실이 생기게 된다. When the temperature of the receiving coil is increased, the resistance is increased and a lot of heat is generated. When a lot of heat is generated, the charge is less and the heat loss is generated.
그런데, 무선기기들 중 길이가 길고 단면적이 작은 펜타입의 경우에는 통상 충전을 위해 바닥면에 수신코일이 배치된다. 이 때, 수신코일은 무선기기의 단면형상에 따라 직경이 작게 형성된다. 이에 따라 무선충전과정에서 열이 집중되어 많은 량의 열이 발생된다. However, in the case of a pen type having a long length and a small cross-sectional area among the radio devices, the receiving coil is disposed on the floor surface for normal charging. At this time, the receiving coil is formed to have a small diameter according to the cross-sectional shape of the radio equipment. As a result, the heat is concentrated during the wireless charging process and a large amount of heat is generated.
무선기기들 중 치과에서 사용되는 광중합기, 치과용 충전기등은 사람의 피부와 접촉되는 부분의 온도가 41℃를 초과하면 안되는 전기전자의료기기규격을 만족해야 한다. The light cigarettes and the dental chargers used in dental equipment among radio devices shall meet the standards of electrical and electronic medical equipment that should not exceed 41 ℃ in contact with human skin.
그러나, 종래 광중합기나 치과용 충전기 등에 상술한 자기유도방식의 무선충전을 적용할 경우 수신코일에서 발생되는 열에 의해 외부표면이 50~60℃ 범위로 온도가 상승되어 전기전자의료기기규격을 만족시키지 못하는 문제가 있다. However, when the above-described wireless charging of the magnetic induction type is applied to the conventional light curing machine or the dental charger, the temperature of the outer surface of the outer coil is raised to 50 to 60 ° C due to the heat generated in the receiving coil, there is a problem.
본 발명의 목적은 상술한 문제를 해결하기 위한 것으로, 무선충전방식을 적용하면서 수신코일에서 발생되는 열을 빠르게 외부로 방출하여 안정적인 무선충전을 구현할 수 있는 무선기기의 무선충전구조를 제공하는 것이다. An object of the present invention is to provide a wireless charging structure of a wireless device capable of realizing stable wireless charging by rapidly discharging heat generated from a receiving coil while applying a wireless charging scheme.
본 발명의 상기 목적과 여러 가지 장점은 이 기술분야에 숙련된 사람들에 의해 본 발명의 바람직한 실시예로부터 더욱 명확하게 될 것이다.The above objects and various advantages of the present invention will become more apparent from the preferred embodiments of the present invention by those skilled in the art.
본 발명의 목적은 무선기기의 무선충전구조에 의해 달성될 수 있다. 본 발명의 무선기기의 무선충전구조는, 배터리와, 상기 배터리와 전기적으로 연결되는 전력수신모듈을 구비한 무선기기와; 상기 무선기기가 삽입 지지되는 삽입홈이 구비되며, 상기 전력수신모듈로 자기유도방식으로 무선전력을 전송하는 전력전송모듈이 구비된 충전기를 포함하되, 상기 무선기기는, 기능모듈을 수용하며 열전달효율이 높은 금속재질로 형성된 배터리케이싱과; 상기 배터리케이싱 내부에 수용되며 상기 배터리가 내장된 배터리모듈을 포함하되, 상기 배터리모듈은, 상기 배터리와, 상기 배터리의 하부에 배치된 상기 전력수신모듈 및 수신코일을 감싸는 배터리하우징과; 상기 수신코일의 일측에 구비되며, 양측에 상기 배터리케이싱과 상기 배터리하우징 사이로 연장형성되어 상기 배터리케이싱과 접촉하며 상기 수신코일의 열을 전달하는 하나 이상의 방열암을 갖는 방열판을 포함하는 것을 특징으로 한다. The object of the present invention can be achieved by a wireless charging structure of a wireless device. A wireless charging structure of a wireless device of the present invention includes: a wireless device having a battery and a power receiving module electrically connected to the battery; And a charger having a power transmission module for transmitting wireless power in a self-induction manner to the power receiving module, wherein the wireless device includes a function module and a heat transfer efficiency A battery casing formed of the high metal material; A battery housing accommodated in the battery casing and including the battery therein, the battery module including: the battery; a battery housing surrounding the power receiving module and the receiving coil disposed under the battery; And a heat radiating plate which is provided at one side of the receiving coil and extends between the battery casing and the battery housing and has at least one radiating arm for contacting the battery casing and transmitting heat of the receiving coil .
일 실시예에 따르면, 상기 배터리하우징에는 상기 방열암을 외부로 노출시키는 암노출공이 상기 방열암의 개수에 대응되게 관통형성된다. According to an embodiment of the present invention, the battery housing is formed with through-holes corresponding to the number of the heat-dissipating arms to expose the heat-dissipating arms to the outside.
일 실시예에 따르면, 상기 배터리하우징의 외주면에는 상기 수신코일의 열을 외부로 발산하는 벤트홀이 복수개 관통형성될 수 있다. According to an embodiment, a plurality of vent holes may be formed on an outer circumferential surface of the battery housing to dissipate the heat of the receiving coil to the outside.
일 실시예에 따르면, 상기 방열판은 상기 전력수신모듈과 상기 수신코일 사이에 배치되거나, 상기 전력수신모듈과 상기 배터리 사이에 배치될 수 있으며, 상기 방열판은 다층구조로 형성될 수 있다. According to one embodiment, the heat sink may be disposed between the power receiving module and the receiving coil, or may be disposed between the power receiving module and the battery, and the heat sink may have a multi-layer structure.
본 발명에 따른 무선기기의 무선충전구조는 무선기기의 수신코일에서 발생되는 열을 방열판과 방열암에 의해 열전달률이 높은 배터리케이싱으로 전달한다. 그리고, 배터리케이싱은 열을 빠르게 외부로 전달하여 수신코일의 온도가 상승되는 것을 방지한다. The wireless charging structure of a wireless device according to the present invention transmits heat generated from a receiving coil of a wireless device to a battery casing having a high heat transfer rate by a heat sink and a heat dissipating arm. The battery casing quickly transfers heat to the outside to prevent the temperature of the receiving coil from rising.
일 예로써 직경 18mm, 2400mA/h의 원통형 리튬 이온 배터리를 900mA/h로 종래 방식으로 무선충전시 20℃까지 온도가 상승되었으나, 본 발명의 무선기기의 무선충전구조로는 5℃ 미만으로 온도가 상승되는 효과가 있다. As an example, when a cylindrical lithium ion battery having a diameter of 18 mm and a capacity of 2400 mA / h was charged at 900 mA / h in a conventional manner, the temperature was increased to 20 ° C. However, in the wireless charging structure of the wireless device of the present invention, There is an effect of rising.
이에 의해 배터리의 충전효율이 높게 유지되며, 항상 안정적인 무선충전이 가능해질 수 있다. As a result, the charging efficiency of the battery is kept high, and stable wireless charging can be always performed.
또한, 수신코일의 온도와 배터리케이싱의 온도가 낮게 유지되므로, 일상 생활에서 사용되는 진동칫솔, 면도기 등의 전자기기 뿐만 아니라 광중합기나 근관충전기와 같은 의료기기들도 전기전자의료기기 규격을 만족할 수 있어 안전한 사용이 가능해질 수 있다. In addition, since the temperature of the receiving coil and the temperature of the battery casing are kept low, not only electronic devices such as vibrating toothbrushes and razors used in daily life, but also medical devices such as a light curing machine and a root canal charger can satisfy the electric / Safe use may be possible.
도 1은 본 발명에 따른 무선기기 충전구조를 도시한 사시도,
도 2는 본 발명에 따른 무선기기 충전구조를 분해하여 도시한 분해사시도,
도 3은 무선기기의 구성을 분해하여 도시한 분해사시도,
도 4는 충전기의 구성을 분해하여 도시한 분해사시도,
도 5는 본 발명에 따른 무선기기 충전구조의 충전시의 단면상태를 도시한 단면예시도이다. 1 is a perspective view showing a charging structure of a wireless device according to the present invention,
FIG. 2 is an exploded perspective view of the wireless device charging structure according to the present invention,
Fig. 3 is an exploded perspective view showing the configuration of the radio device,
Fig. 4 is an exploded perspective view showing the configuration of the charger,
FIG. 5 is a cross-sectional view illustrating a state in which a charging structure of a wireless device according to the present invention is filled. FIG.
본 발명을 충분히 이해하기 위해서 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부 도면을 참조하여 설명한다. 본 발명의 실시예는 여러 가지 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 아래에서 상세히 설명하는 실시예로 한정되는 것으로 해석되어서는 안 된다. 본 실시예는 당업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위해서 제공되어지는 것이다. 따라서 도면에서의 요소의 형상 등은 보다 명확한 설명을 강조하기 위해서 과장되어 표현될 수 있다. 각 도면에서 동일한 부재는 동일한 참조부호로 도시한 경우가 있음을 유의하여야 한다. 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 기술은 생략된다.For a better understanding of the present invention, a preferred embodiment of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. The embodiments of the present invention may be modified into various forms, and the scope of the present invention should not be construed as being limited to the embodiments described in detail below. The present embodiments are provided to enable those skilled in the art to more fully understand the present invention. Therefore, the shapes and the like of the elements in the drawings can be exaggeratedly expressed to emphasize a clearer description. It should be noted that in the drawings, the same members are denoted by the same reference numerals. Detailed descriptions of well-known functions and constructions which may be unnecessarily obscured by the gist of the present invention are omitted.
도 1은 본 발명에 따른 무선기기 충전구조(1)의 충전시의 상태를 도시한 사시도이고, 도 2는 무선기기 충전구조(1)의 무선기기(100)와 충전기(200)를 분리한 상태를 도시한 사시도이다. Fig. 1 is a perspective view showing a charging state of the wireless
도시된 바와 같이 본 발명에 따른 무선기기 충전구조(1)는 무선기기(100)와 충전기(200) 간의 무선충전구조를 나타낸다. 여기서, 본 발명에 적용될 수 있는 무선기기(100)는 무선으로 사용되며 수신코일의 면적이 좁게 형성되는 다양한 핸드피스들, 일례로 치과에서 사용되는 근관충전기, 광중합기와, 일상 생활에서 사용되는 면도기, 진동칫솔 등에 모두 적용될 수 있다. As shown in the figure, the wireless
본 발명에 따른 무선기기 충전구조(1)는 자기유도방식으로 전력을 충전할 때, 면적이 좁은 수신코일에 발생되는 열을 신속하게 외부로 절단하여 무선기기(100)의 온도가 상승되는 것을 방지하여 무선충전효율을 향상시킬 수 있는 장점이 있다. The charging structure (1) for charging wireless devices according to the present invention quickly cuts out heat generated in a receiving coil having a small area when power is charged by a magnetic induction method to prevent the temperature of the wireless device (100) from rising Thereby improving the wireless charging efficiency.
도 3은 무선기기(100)의 구성을 분해하여 도시한 분해사시도이다. 도시된 바와 같이 무선기기(100)는 수신코일(147)에서 발생되는 열을 외부로 전달하는 배터리케이싱(110)과, 배터리케이싱(110)에 결합되어 무선기기(100)가 해당 기능을 수행하도록 동작하는 기능모듈(120)과, 기능모듈(120)을 동작시키는 입력버튼(130)과, 배터리케이싱(110) 내부에 수용되어 기능모듈(120)로 전력을 공급하는 배터리모듈(140)을 포함한다. Fig. 3 is an exploded perspective view showing the configuration of the
배터리케이싱(110)은 기능모듈(120)을 내부에 수용하며, 사용자가 손으로 파지한 상태로 무선기기(100)를 사용할 수 있도록 한다. 본 발명에 따른 배터리케이싱(110)은 열전달 효율이 좋은 금속, 일례로 알루미늄으로 형성되어 무선충전을 위해 수신코일(147)에서 발생되는 열을 빠르게 외부로 방출한다. 이에 의해 배터리케이싱(110) 표면의 온도가 낮게 유지되어 치과의료기구와 같이 환자의 구순에 접촉되는 경우에도 안전하게 사용할 수 있게 한다. The
배터리케이싱(110)은 무선기기(100)의 사용목적과 기능에 따라 다양한 형태로 형성될 수 있다. 배터리케이싱(110)은 입력버튼(130)을 외부로 노출하는 버튼노출공(111)이 입력버튼(130)의 위치와 형상에 대응되게 형성된다. The
배터리케이싱(110)의 일단에는 기능모듈(120)의 헤드(123)를 외부로 노출시키는 헤드노출공(112)이 형성된다. A
기능모듈(120)은 무선기기(100)의 목적에 따른 기능을 구현한다. 기능모듈(120)은 배터리모듈(140)로부터 전력을 인가받아 입력버튼(130)을 통해 입력된 입력신호에 맞게 동작되도록 제어하는 제어기판(121)과, 헤드(123)가 구비될 수 있다. The
또한, 기능모듈(120)은 해당되는 무선기기의 종류에 맞는 기능을 구현할 수 있는 다양한 구성들을 포함할 수 있다. 일례로, 무선기기가 치과용 광중합기인 경우, 광을 조사하는 LED, 광안내팁 등이 구비될 수 있다. 또한, 무선기기가 진동칫솔인 경우, 기능모듈(120)은 치솔이 결합되는 헤드와, 헤드를 진동시키는 진동수단 등을 포함할 수 있고, 면도기인 경우 칼날, 칼날구동부 등을 포함할 수 있다. In addition, the
입력버튼(130)은 배터리케이싱(110)의 외부로 노출되어 사용자로부터 입력신호를 인가받아 제어기판(121)으로 입력신호를 전달한다. The
배터리모듈(140)은 충전기(200)로부터 자기유도방식으로 전력을 충전하여, 제어기판(121)으로 전력을 공급한다. 배터리모듈(140)은 전력이 충전되는 배터리(143)와, 배터리(143)를 수용하는 배터리하우징(141)과, 배터리(143)와 전기적으로 연결되며 수신코일(147)과 연계하여 충전기(200)로부터 전송되는 전력을 수신받아 배터리(143)로 전달하는 전력수신모듈(145)과, 충전기(200)로부터 수신되는 무선 전력 신호를 통해 전자기 유도 현상에 기초한 유도 결합방식을 이용하여 전력을 수신하는 수신코일(147, RX코일)과, 수신코일(147)과 전력수신모듈(145) 사이에 배치되어 수신코일(147)에서 발생되는 열을 배터리케이싱(110)으로 전달하는 방열판(149)을 포함한다. The
배터리하우징(141)은 내부에 배터리(143)와, 전력수신모듈(145), 수신코일(147) 및 방열판(149)을 내부에 수용하며, 배터리케이싱(110) 내부에 착탈가능하게 결합된다. The
배터리하우징(141)의 하부에는 배터리(143)가 수용되는 영역에 비해 직경이 크게 형성되어 배터리케이싱(110)에 접촉지지되는 단턱(141c)이 구비된다. 이에 의해 도 2에 도시된 바와 같이 배터리하우징(141)의 상부는 배터리케이싱(110) 내부로 삽입되고, 단턱(141c)의 하부영역은 외부로 노출된다. The
단턱(141c)의 상부에는 방열판(149)의 방열암(149a)을 배터리하우징(141)의 외부로 노출시키는 암노출공(141a)이 일정 면적 관통형성되고, 단턱(141c)의 하부에는 복수개의 벤트홀(141b)이 관통형성된다. A plurality of female exposing
암노출공(141a)은 방열판(149)으로부터 연장형성된 방열암(149a)을 배터리하우징(141)의 외부로 노출시켜 방열암(149a)이 배터리케이싱(110)과 접촉되도록 한다. The female
암노출공(141a)은 방열암(149a)의 개수와 위치에 대응되게 형성된다. The
벤트홀(141b)은 전력수신모듈(145)과 수신코일(147)이 위치한 영역의 배터리하우징(141)의 외주연에 복수개가 관통형성되어 수신코일(147)에서 발생된 열이 대기중으로 발산되도록 한다. 벤트홀(141b)은 도 2에 도시된 바와 같이 대기와 접촉하게 되므로 수신코일(147)에서 발생된 열과 대기중의 공기가 열교환되거나, 열이 대기로 전달되도록 한다. 이에 의해 수신코일(147)에서 발생된 열의 일부가 직접 대기로 방출되므로 수신코일(147)의 온도상승을 줄일 수 있다. A plurality of vent holes 141b are formed in the outer periphery of the
전력수신모듈(145)과 수신코일(147)은 자기유도방식에 의해 충전기(200)로부터 무선전력을 수신받는다. 수신코일(147)에는 차폐시트(148)가 결합되어, 수신코일(147)에서 발생되는 무선 고주파 신호에 의해 발생되는 자기장을 차폐한다. The
방열판(149)은 차폐시트(148)와 전력수신모듈(145) 사이에 배치되어 수신코일(147)과 전력수신모듈(145)에서 발생된 열을 배터리케이싱(110)으로 전달한다. 방열판(149)은 열전달효율이 높은 금속소재, 일례로 알루미늄으로 형성될 수 있다. 방열판(149)은 차폐시트(148)의 면적에 대응되는 면적으로 형성되어 수신코일(147)과 전력수신모듈(145)에서 발생된 열을 차폐시트(148)를 통해 전달받는다.The
방열판(149)는 차폐시트(148)와 전력수신모듈(145) 사이에 배치될 뿐만 아니라, 배터리(143)와 전력수신모듈(145) 사이에도 배치될 수 있으며, 경우에 따라 다양한 위치에 복수개가 배치될 수 있다. 또한, 방열판(149)은 2층 구조를 포함한 다층구조로 형성될 수도 있다. The
방열판(149)의 외주연에는 수직하게 연장된 하나 이상의 방열암(149a)이 구비된다. 방열암(149a)은 배터리하우징(141)의 암노출공(141a)을 통해 배터리하우징(141)의 외부로 노출되어 도 5에 도시된 바와 같이 배터리케이싱(110)과 직접 접촉하게 된다. At least one
이에 의해 무선기기(100)가 충전기(200)에 결합된 상태에서 무선충전이 이루어질 때, 수신코일(147)에서 발생되는 열이 방열판(149)에서 방열암(149a), 그리고 배터리케이싱(110)의 순으로 전달되어 빠르게 대기 중으로 전달될 수 있다. The heat generated from the receiving
따라서, 사용자가 파지하는 배터리케이싱(110)의 온도가 상승하는 것을 방지할 수 있고, 사용자의 신체에 접촉하는 온도가 전기전자의료기기 규격인 41℃ 보다 낮아지게 된다. Therefore, the temperature of the
여기서, 본 발명의 일실시예에 따른 방열판(149)은 양측에 한 쌍의 방열암(149a)이 결합되어 있다. 그러나, 이는 일례일 뿐이며 경우에 따라 방열암(149a)은 3개, 4개 등으로 형성될 수도 있다. Here, the
충전기(200)는 무선기기(100)와 무선으로 결합되어 무선기기(100)의 전력을 충전한다. 도 4는 충전케이싱(210)의 구성을 분해하여 도시한 분해사시도이다. 충전기(200)는 충전케이싱(210)과, 충전케이싱(210)의 하부에 구비된 전력전송모듈(220)과, 충전케이싱(210)의 개방된 하부를 커버하는 베이스판(230)을 포함한다. The
충전케이싱(210)에는 무선기기(100)의 형상에 대응되는 기기삽입홈(211)이 함몰형성된다. 기기삽입홈(211)의 하부에는 전력전송모듈(220)이 구비된다. 전력전송모듈(220)은 전송코일(221, TX 코일)을 포함한다. In the charging
충전케이싱(210)에는 도면에는 도시되지 않았으나 전원라인(미도시)이 연결된다. 전원라인(미도시)은 전력전송모듈(220)과 연결된다. The charging
이러한 구성을 갖는 본 발명에 따른 무선기기(100)의 무선 충전과정을 도 1 내지 도 5를 참조하여 설명한다. The wireless charging process of the
무선기기(100)는 도 3에 도시된 바와 같이 배터리케이싱(110) 내부에 배터리모듈(140)이 구비된다. 배터리모듈(140)의 충전을 위해 도 2에 도시된 바와 같이 무선기기(100)의 하부영역을 충전케이싱(210)의 기기삽입홈(211)에 삽입한다. As shown in FIG. 3, the
도 1에 도시된 바와 같이 무선기기(100)가 충전케이싱(210)에 결합된 상태에서 자기유도방식으로 전송코일(221)로부터 수신코일(147)로 무선전력이 전송되고, 수신코일(147)과 전력수신모듈(145)에서 수신받은 무선전력은 배터리(143)에 충전된다. Radio power is transmitted from the
이 때, 수신코일(147)은 자기유도에 의해 열이 발생하게 된다. 특히, 무선기기(100)는 단면적이 작기 때문에 수신코일(147)의 직경도 좁게 된다. 이에 따라 좁은 면적에서 많은 량의 열이 발생하게 된다. At this time, the receiving
수신코일(147)의 차폐시트(148)와 접촉된 방열판(149)은 수신코일(147)로부터 발생된 열을 전달받고, 방열암(149a)은 도 5에 도시된 바와 같이 배터리하우징(141)의 외부로 노출되어 배터리케이싱(110)과 접촉하게 된다. 방열판(149)으로 전달된 열은 방열암(149a)을 통해 배터리케이싱(110)으로 전달되고, 열전달률이 높은 알루미늄 재질로 형성된 배터리케이싱(110)은 열을 대기 중으로 전달하여 수신코일(147)의 온도가 상승되는 것을 차단하고, 배터리케이싱(110) 자체의 온도가 상승되는 것도 방지한다. The
이와 더불어 배터리하우징(141)에 형성된 벤트홀(141b)은 수신코일(147)에서 발생된 열을 외부로 방출하여 온도가 상승되는 것을 방지한다. In addition, the vent hole 141b formed in the
이에 의해 본 발명에 따른 무선기기(100)의 배터리케이싱(110)의 표면온도 변화량은 무선충전중에도 1℃~5℃ 범위로 낮게 형성되고, 전기전자의료기기 규격을 만족할 수 있다. Accordingly, the surface temperature variation of the
방열판(149)과 벤트홀(141b)의 열방출 과정에 의해 수신코일(147)의 온도가 상승되지 않으므로 수신코일(147)의 저항이 일정하게 유지되어 충전효율도 일정하게 유지될 수 있다. The temperature of the receiving
이상에서 살펴본 바와 같이 본 발명에 따른 무선기기의 무선충전구조는 무선기기의 수신코일에서 발생되는 열을 방열판과 방열암에 의해 열전달률이 높은 배터리케이싱으로 전달한다. 그리고, 배터리케이싱은 열을 빠르게 외부로 전달하여 수신코일의 온도가 상승되는 것을 방지한다. As described above, the wireless charging structure of the wireless device according to the present invention transmits heat generated in the receiving coil of the wireless device to the battery casing having a high heat transfer rate by the heat sink and the heat dissipating arm. The battery casing quickly transfers heat to the outside to prevent the temperature of the receiving coil from rising.
이에 의해 배터리의 충전효율이 높게 유지되며, 항상 안정적인 무선충전이 가능해질 수 있다. As a result, the charging efficiency of the battery is kept high, and stable wireless charging can be always performed.
또한, 수신코일의 온도와 배터리케이싱의 온도가 낮게 유지되므로, 일상 생활에서 사용되는 진동칫솔, 면도기 등의 전자기기 뿐만 아니라 광중합기나 충전기와 같은 의료기기들도 전기전자의료기기 규격을 만족할 수 있어 안전한 사용이 가능해질 수 있다. Further, since the temperature of the receiving coil and the temperature of the battery casing are kept low, not only electronic devices such as a vibrating toothbrush and a razor used in daily life, but also medical devices such as a light curing machine and a charger, It may become usable.
이상에서 설명된 본 발명의 무선기기의 무선충전구조의 실시예는 예시적인 것에 불과하며, 본 발명이 속한 기술분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 잘 알 수 있을 것이다. 그러므로 본 발명은 상기의 상세한 설명에서 언급되는 형태로만 한정되는 것은 아님을 잘 이해할 수 있을 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다. 또한, 본 발명은 첨부된 청구범위에 의해 정의되는 본 발명의 정신과 그 범위 내에 있는 모든 변형물과 균등물 및 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.The embodiments of the wireless charging structure of the wireless device of the present invention described above are merely illustrative and those skilled in the art will appreciate that various modifications and equivalent embodiments are possible without departing from the scope of the present invention. . Therefore, it is to be understood that the present invention is not limited to the above-described embodiments. Accordingly, the true scope of the present invention should be determined by the technical idea of the appended claims. It is also to be understood that the invention includes all modifications, equivalents, and alternatives falling within the spirit and scope of the invention as defined by the appended claims.
1 : 무선기기 충전구조 100 : 무선기기
110 : 배터리케이싱 111 : 버튼노출공
112 : 헤드노출공 120 : 기능모듈
121 : 제어기판 123 : 헤드
130 : 입력버튼 140 : 배터리모듈
141 : 배터리하우징 141a : 암노출공
141b : 벤트홀 141c : 단턱
143 : 배터리 145 : 전력수신모듈
147 : 수신코일 148 : 차폐시트
149 : 방열판 149a : 방열암
200 : 충전기 210 : 충전케이싱
211 : 기기삽입홈 220 : 전력전송모듈
221 : 전송코일 223 : 기판
230 : 베이스판1: wireless device charging structure 100: wireless device
110: Battery casing 111: Button exposure ball
112: head exposure hole 120: function module
121: control board 123: head
130: input button 140: battery module
141:
141b: vent
143: Battery 145: Power receiving module
147: Receiving coil 148: Shielding sheet
149:
200: Charger 210: Charging casing
211: device insertion groove 220: power transmission module
221: transfer coil 223: substrate
230: base plate
Claims (4)
배터리와, 상기 배터리와 전기적으로 연결되는 전력수신모듈을 구비한 무선기기와;
상기 무선기기가 삽입 지지되는 삽입홈이 구비되며, 상기 전력수신모듈로 무선전력을 전송하는 전력전송모듈이 구비된 충전기를 포함하되,
상기 무선기기는,
기능모듈을 수용하며 열전달효율이 높은 금속재질로 형성된 배터리케이싱과;
상기 배터리케이싱 내부에 수용되며 상기 배터리가 내장된 배터리모듈을 포함하되,
상기 배터리모듈은,
상기 배터리와, 상기 배터리의 하부에 배치된 상기 전력수신모듈 및 수신코일을 감싸는 배터리하우징과;
상기 수신코일의 일측에 배치되며, 양측에 상기 배터리케이싱과 상기 배터리하우징 사이로 연장형성되어 상기 배터리케이싱과 접촉하며 상기 수신코일의 열을 전달하는 하나 이상의 방열암을 갖는 방열판을 포함하고,
상기 배터리하우징의 하부에는 상기 배터리가 수용되는 영역보다 직경이 크게 형성되어 상기 베터리케이싱에 접촉지지되는 단턱이 구비되고, 상기 단턱의 상부의 외주연에는 상기 방열암을 외부로 노출시켜 상기 배터리케이싱과 접촉되도록 하는 암노출공이 상기 방열암의 개수에 대응되게 관통형성되고, 상기 단턱의 하부의 외주연에는 상기 수신코일의 열을 외부로 발산하는 벤트홀이 관통형성되는 것을 특징으로 하는 무선기기의 무선충전구조.
In a wireless charging structure of a wireless device,
A wireless device having a battery and a power receiving module electrically connected to the battery;
And a charger having a power transmission module for transmitting wireless power to the power receiving module,
The wireless device comprising:
A battery casing formed of a metal material having high heat transfer efficiency and accommodating the function module;
And a battery module accommodated in the battery casing and incorporating the battery,
The battery module includes:
A battery housing enclosing the power receiving module and the receiving coil disposed under the battery;
And a heat radiating plate disposed on one side of the receiving coil and extending between the battery casing and the battery housing and having at least one radiating arm for contacting the battery casing and transmitting heat of the receiving coil,
Wherein the battery casing has a lower portion formed with a larger diameter than an area where the battery is received and is contacted with and supported by the battery casing, and the heat dissipating arm is exposed to the outer circumference of the upper portion of the step, And a vent hole for radiating the heat of the receiving coil to the outside is formed at the outer periphery of a lower portion of the step. Charging structure.
상기 방열판은 상기 전력수신모듈과 상기 수신코일 사이에 배치되거나, 상기 전력수신모듈과 상기 배터리 사이에 배치될 수 있으며, 다층구조로 형성되는 것을 특징으로 하는 무선기기의 무선충전구조.
The method according to claim 1,
Wherein the heat sink is disposed between the power receiving module and the receiving coil or between the power receiving module and the battery and is formed in a multi-layered structure.
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