KR101939045B1 - Ultrasonic humidifier for Magnetic Resonance Wireless Power Trasnfer - Google Patents

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KR101939045B1
KR101939045B1 KR1020170177545A KR20170177545A KR101939045B1 KR 101939045 B1 KR101939045 B1 KR 101939045B1 KR 1020170177545 A KR1020170177545 A KR 1020170177545A KR 20170177545 A KR20170177545 A KR 20170177545A KR 101939045 B1 KR101939045 B1 KR 101939045B1
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황상훈
최창욱
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Abstract

The present invention relates to an ultrasonic humidifier for wirelessly transferring power using a magnetic resonance, and more particularly, to an ultrasonic humidifier for wirelessly transferring power using a magnetic resonance to supply power to an ultrasonic humidification device floating on water by using a self-resonance scheme so that the ultrasonic humidification device is easily operated without a separate electric wire. In other words, the present invention provides the ultrasonic humidifier for wirelessly transferring power using a magnetic resonance, which includes: a water tank filled with a predetermined amount of water; the ultrasonic humidification device installed to float on the water tank and provided with an ultrasonic vibrator; a wireless power transmission unit provided on one side of the water tank and wound therein with a self-resonant transmission coil to receive a driving voltage to generate a driving frequency used for transmitting wireless power; a wireless power reception unit installed to one side of the ultrasonic humidification device to face the wireless power transmission unit, and wound therein with a self-resonant reception coil so that the driving frequency of the wireless power transmission unit is received and used as a power source for the humidification device; and an impedance matching unit connected to the wireless power transmission unit to change the impedance of the wireless power transmission unit and perform a smooth matching, based on an inductance varying depending on a change of an interval with the wireless power reception unit.

Description

자기공진 무선전력전송 초음파 가습장치{Ultrasonic humidifier for Magnetic Resonance Wireless Power Trasnfer}[0001] The present invention relates to a self-resonant wireless power transmission ultrasonic humidifier,

본 발명은 자기공진 무선전력전송 초음파 가습장치에 관한 것으로, 더 상세하게는 물 위에 부유된 초음파 가습수단에 자기공진 방식으로 전원을 공급하여 별도의 전선 없이 초음파 가습수단을 용이하게 작동시킬 수 있도록 한 자기공진 무선전력전송 초음파 가습장치에 관한 것이다.
The present invention relates to a self-resonant wireless power transmission ultrasonic humidifying device, and more particularly, to a self-resonant wireless power transmission ultrasonic humidifying device capable of easily operating an ultrasonic humidifying device without supplying electric power by supplying power to the ultrasonic humidifying device floated on water in a self- To a self-resonant wireless power transmission ultrasonic humidifier.

일반적으로 가습기는 강제로 수증기를 발생시켜 실내의 습도를 조절하는 장치로서, 각종 호흡기 계통의 질병이나 피부노화를 방지하는 목적으로 사용되고 있다.

이러한 가습기의 작동방식으로는 크게 가열 가습방식, 초음파 가습방식, 자연증발유도방식으로 분류될 수 있다. 이 중에서 가열 가습방식은 히터 가열에 의한고온의 열에 의해 작동되기 때문에 화상의 위험이 있고 많은 양의 전력을 소모하기 때문에 최근에는 초음파 가습방식을 더 많이 이용하고 있다.

그러나 종래의 초음파 가습방식의 가습기는 초음파 진동자가 고정위치에 결합된 구조여서, 세균이 번식하기 쉽고 세척이 어려운 문제점이 있었다.
따라서, 최근에는 초음파 진동자를 물 위에 부유한 상태로 작동이 이루어지는 부유식 가습기가 많이 이용되고 있다. 하지만, 물 위에 부유한 초음파 진동자로 전원을 공급하기 위해서 전선이 사용되는데 연결된 전선에 의해 가습기의 세척을 어렵게 만들고 부유된 진동자의 움직임에 제약을 줄 수 있으며, 방수처리가 제대로 되지 않을 경우 전원공급 라인에 물이 유입되면서 고장을 유발하는 문제점이 있었다.

이러한 문제점을 해결하기 위한 선행기술로서, 등록특허 제10-1663191호(무선 전력 전송 기반의 가습장치) 및 등록특허 제10-1341545호(무선 가습기)에는 자기유도방식의 무선전력전송을 통해 초음파 진동자로 전원을 공급하는 구성이 기재되어 있으나, 상기와 같이 자기유도방식의 무선전력전송 방식은 수 mm의 거리에만 전력을 전송할 수 있기 때문에 송신코일과 수신코일의 거리가 멀어진 상태에서 전원공급이 어려운 문제점이 있다.
Generally, a humidifier is a device for controlling the humidity of a room by generating water vapor forcibly, and is used for the purpose of preventing diseases and skin aging of various respiratory systems.

Such a humidifier may be classified into a heating humidification system, an ultrasonic humidification system, and a natural evaporation system. Among them, the heating and humidifying method is operated by the heat of high temperature by the heating of the heater, so there is a risk of burning and consuming a large amount of electric power. Recently, the ultrasonic humidifying method is used more.

However, the conventional humidifier of the ultrasonic humidification type has a structure in which the ultrasonic vibrator is coupled to the fixed position, so that the bacteria tend to reproduce and the washing is difficult.
Therefore, in recent years, a floating humidifier in which an ultrasonic vibrator is floated on water has been widely used. However, in order to supply power to the ultrasonic vibrator floating on the water, the electric wire is used, and it is difficult to clean the humidifier by the electric wire connected thereto, and the movement of the floating oscillator may be restricted. The water is introduced into the water tank.

As a prior art for solving such a problem, Japanese Patent Application No. 10-1663191 (a humidification device based on a wireless power transmission) and a patent No. 10-1341545 (a wireless humidifier) disclose an ultrasonic vibrator Since the power can be transmitted only at a distance of a few millimeters, it is difficult to supply power in a state where the distance between the transmission coil and the reception coil is distant, .

등록특허 제10-1663191호Patent No. 10-1663191 등록특허 제10-1341545호Patent No. 10-1341545 등록특허 제10-1804436호Patent No. 10-1804436 공개특허 제10-2016-0043160호Japanese Patent Application Laid-Open No. 10-2016-0043160

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출한 것으로, 수조의 채워진 물에 부유상태의 초음파 가습수단에 전선의 연결없이 자기공진방식으로 전력을 공급할 수 있는 자기공진 무선전력전송 초음파 가습장치를 제공함에 목적이 있다.
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention provides a self-resonant wireless power transmission ultrasonic humidification device capable of supplying electric power to a water-filled water in a floating state by means of a self-resonant method without connecting electric wires to the ultrasonic humidification means. There is purpose in.

본 발명의 상기 목적은 자기공진 무선전력전송을 이용한 초음파 가습장치에 있어서, 내부에 일정량의 물이 채워지는 수조; 상기 수조에 부유할 수 있도록 설치되고 초음파 진동자가 구비된 초음파 가습수단; 상기 수조 일측에 마련되어 구동전압을 공급받아 무선전력 전송에 사용될 구동 주파수를 생성할 수 있도록 자기공진 송신코일이 권취되어 있는 무선전력 송신부; 상기 무선전력 송신부와 마주보는 형태로 상기 초음파 가습수단의 일측에 설치되어, 상기 무선전력 송신부의 구동 주파수를 수신받아 가습수단으로 전원으로 사용하도록 자기공진 수신코일이 권취되어 있는 무선전력 수신부; 상기 무선전력 송신부에 연결되어 상기 무선전력 수신부와의 간격 변화에 의해 달라지는 인턱턴스에 따라 상기 무선전력 송신부의 임피던스를 변화시켜 원활한 매칭이 이루어는 임피던스 정합부;로 구성되는 자기공진 무선전력전송 초음파 가습장치에 의해 달성된다.

바람직하게, 상기 자기공진 송신코일이 상기 수조의 바닥면에 설치되어 상기 무선전력 수신부와 수직방향으로 주파수 송수신이 이루어질 수 있도록 한 것을 특징으로 한다.

또한 바람직하게, 상기 수조 내부의 수위를 감지할 수 있는 수위센서를 더 포함하고, 상기 수위센서의 감지신호에 따라 상기 임피던스 정합부에서 임피던스를 변화하는 것을 특징으로 한다.

또한 바람직하게, 상기 무선전력 송신부와 무선전력 수신부에 각각 설치되는 제1통신모듈 및 제2통신모듈을 더 포함하고, 상기 제1통신모듈과 제2통신모듈을 통해 무선전력 송신부의 구동 주파수와 상기 무선전력 수신부에서 수신되는 주파수 신호의 세기 변화를 비교하여 상기 임피던스 정합부에서 임피던스를 변화하는 것을 특징으로 한다.

또한 바람직하게, 상기 초음파 가습수단에 설치되는 제3통신모듈을 더 포함하고, 상기 제3통신모듈을 통해 상기 초음파 가습수단의 작동 주파수를 제외한 나머지 주파수 영역 안에서 무선전력 송수신이 이루어질 수 있도록, 상기 무선전력 송신부의 주파수를 제어하는 것을 특징으로 한다.
The above object of the present invention is achieved by an ultrasonic humidification apparatus using self-resonant wireless power transmission, comprising: a water tank filled with a predetermined amount of water; An ultrasonic humidifying unit installed to float on the water tank and equipped with an ultrasonic vibrator; A wireless power transmission unit provided on one side of the water tank and wound with a self-resonant transmission coil to receive a driving voltage and generate a driving frequency to be used for wireless power transmission; A wireless power receiving unit installed at one side of the ultrasonic humidification unit facing the wireless power transmitting unit and having a self resonant receiving coil wound around the driving frequency of the wireless power transmitting unit to be used as a power source for humidifying means; And an impedance matching unit connected to the wireless power transmission unit and adapted to change the impedance of the wireless power transmission unit according to an inductance varying with an interval change with the wireless power reception unit, ≪ / RTI >

Preferably, the self-resonant transmission coil is installed on a bottom surface of the water tank so that frequency transmission and reception can be performed in a vertical direction with respect to the wireless power receiving unit.

Preferably, the water level sensor further includes a water level sensor capable of sensing the water level in the water tank, and the impedance of the water level sensor is changed according to a sensing signal of the water level sensor.

Preferably, the wireless communication apparatus further includes a first communication module and a second communication module respectively installed in the wireless power transmission unit and the wireless power reception unit, wherein the driving frequency of the wireless power transmission unit, And the impedance is changed in the impedance matching unit by comparing the intensity change of the frequency signal received by the wireless power receiving unit.

Preferably, the wireless communication device further includes a third communication module installed in the ultrasonic humidification means. The wireless communication device according to claim 1, further comprising a second communication module installed in the ultrasonic humidification means, And the frequency of the power transmission unit is controlled.

본 발명에 의하여, 수조 내부의 물에 부유된 초음파 가습수단에 장착된 초음파 진동자에 전선연결 없이 무선으로 전원공급 할 수 있고, 전원공급의 끊김 없이 초음파 진동자를 원활하게 작동할 수 있는 효과가 있다.
According to the present invention, it is possible to wirelessly supply power to the ultrasonic vibrator mounted on the ultrasonic humidifying means suspended in water in the water tank without connecting wires, and the ultrasonic vibrator can be smoothly operated without interruption of power supply.

도 1은 본 발명의 자기공진 무선전력전송 초음파 가습장치의 구성에 따른 일 실시예를 나타낸 분해 사시도이다.
도 2는 본 발명의 자기공진 무선전력전송 초음파 가습장치의 구성을 나타낸 단면도이다.
도 3은 본 발명의 자기공진 무선전력전송 초음파 가습장치를 개략적으로 나타낸 구성도이다.
도 4는 본 발명에서 임피던스 정합부의 제1실시예를 나타낸 단면도이다.
도 5는 본 발명에서 임피던스 정합부의 제1실시예를 나타낸 구성도이다.
도 6은 본 발명에서 임피던스 정합부의 제2실시예를 나타낸 구성도이다.
도 7은 본 발명에서 주파수 간섭을 방지하기 위한 초음파 진동자의 또 다른 실시예를 나타낸 단면도이다.
도 8은 본 발명에서 주파수 간섭을 방지하기 위한 자기공진 무선전력전송 초음파 가습장치의 또 다른 실시예를 나타낸 구성도이다.1 is an exploded perspective view illustrating an embodiment of a self-resonating wireless power transmission ultrasonic humidifier according to the present invention.
2 is a cross-sectional view showing a configuration of a self-resonant radio-frequency power transmission ultrasonic humidifier according to the present invention.
FIG. 3 is a schematic view showing the self-resonant wireless power transmission ultrasonic humidifier of the present invention.
4 is a cross-sectional view showing the first embodiment of the impedance matching portion in the present invention.
5 is a configuration diagram showing a first embodiment of the impedance matching unit in the present invention.
6 is a configuration diagram showing a second embodiment of the impedance matching unit in the present invention.
7 is a cross-sectional view showing another embodiment of an ultrasonic vibrator for preventing frequency interference in the present invention.
8 is a block diagram showing another embodiment of a self-resonant wireless power transmission ultrasonic humidifier for preventing frequency interference in the present invention.

본 발명의 특징 및 이점들은 첨부도면에 의거한 다음의 상세한 설명으로 더욱 명백해질 것이다. 이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 발명자가 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.
그리고 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다.

도 1 내지 3에 도시한 바와 같이 본 발명은 자기공진 무선전력전송을 이용한 초음파 가습장치에 있어서, 내부에 일정량의 물이 채워지는 수조(100); 상기 수조(100)에 부유할 수 있도록 설치되고 초음파 진동자(210)가 구비된 초음파 가습수단(200); 상기 수조(100) 일측에 마련되어 구동전압을 공급받아 무선전력 전송에 사용될 구동 주파수를 생성할 수 있도록 자기공진 송신코일(310)이 권취되어 있는 무선전력 송신부(300); 상기 무선전력 송신부(300)와 마주보는 형태로 상기 초음파 가습수단(200)의 일측에 설치되어, 상기 무선전력 송신부(300)의 구동 주파수를 수신받아 가습수단으로 전원으로 사용하도록 자기공진 수신코일(410)이 권취되어 있는 무선전력 수신부(400); 상기 무선전력 송신부(300)에 연결되어 상기 무선전력 수신부(400)와의 간격 변화에 의해 달라지는 인턱턴스에 따라 상기 무선전력 송신부(300)의 임피던스를 변화시켜 원활한 매칭이 이루어는 임피던스 정합부(500);로 구성되어 있다.

본 발명의 무선전력 송신부(300);는 내부에 자기공진 송신코일(310)이 권취되어 무선전력 전송이 이루어지는 구성으로서, 별도의 전원공급장치(미도시)를 통해 구동전압을 공급받아 작동되는 것이다. 상기 전원공급장치는 자체 배터리에 의해서 이루어질 수도 있으며, 외부의 전원 콘센트에 연결된 전선으로 이루어질 수도 있다.

또한 상기 무선전력 송신부(300)는; 도 1 내지 2를 참조하면 알 수 있듯이 상기 자기공진 송신코일(310)이 상기 수조(100)의 바닥면에 설치되어 상기 무선전력 수신부(400)와 수직방향으로 주파수 송수신이 이루어질 수 있도록 구성되어 있다.
즉, 상기 무선전력 송신부(300)의 자기공진 송신코일(310)과 상기 무선전력 수신부(400)의 자기공진 수신코일(410)이 수평으로 설치되어 서로 수직방향으로 주파수 송수신이 이루어지는 것이다.

따라서, 상기 무선전력 송신부(300) 및 무선전력 수신부(400)는 수조(100)의 수위가 점차 줄어듬에 따라 초음파 가습수단(200)이 하강하면서 서로의 간격에 변화가 생긴다. 이때 상기 무선전력 송신부(300)와 무선전력 수신부(400)의 간격에 변화함에 따라 상호 인턱턴스(inductance)의 변화가 생기고 이에 따라 결합계수(Coupling Coefficient)가 변하기 때문에, 본 발명의 임피던스 정합부(500)를 통해 상기 무선전력 송신부(300)의 임피던스(impedance)를 변화시켜 새롭게 매칭이 이루어지는 것이다.

상기 임피던스 정합부(500)는 크게 2가지 형태의 실시예로 구성될 수 있다.

먼저, 임피던스 정합부(500)의 제1실시예는 도 4 내지 5에 도시한 바와 같이 상기 수조(100) 내부에 수위를 감지할 수 있는 수위센서(600)를 더 포함하고, 상기 수위센서(600)의 감지신호에 따라 상기 임피던스 정합부(500)에서 임피던스를 변화하는 구성으로 되어 있다. 즉, 무선전력 송신부(300)는 고정된 위치에 설치되어 있고 무선전력 수신부(400)는 수위에 따라 그 높이가 결정되기 때문에 수조(100)내 수위를 측정하는 것만으로 무선전력 송신부(300)와 무선전력 수신부(400)의 간격을 연산할 수 있게 되는 것이다.

또한 임피던스 정합부(500)의 제2실시예는 도 6에 도시한 바와 같이 상기 무선전력 송신부(300)와 무선전력 수신부(400)에 각각 설치되는 제1통신모듈(320) 및 제2통신모듈(420)을 더 포함하고, 상기 제1통신모듈(320)과 제2통신모듈(420)을 통해 무선전력 송신부(300)의 구동 주파수와 상기 무선전력 수신부(400)에서 수신되는 주파수 신호의 세기 변화를 비교하여 상기 임피던스 정합부(500)에서 임피던스를 변화하는 구성으로 되어 있다.

상기 제2실시예는 무선전력 송신부(300)와 무선전력 수신부(400)의 간격이 멀어질수록 따라 수신되는 주파수 신호의 세기가 작아지고, 간격이 가까워질수록 수신되는 주파수 신호의 세기는 커지게 되는 원리를 이용하여 서로의 간격을 연산할 수 있게 되는 것이다.

그리고 상기 초음파 가습수단(200)에 설치된 초음파 진동자(210)는 바람직하게 세라믹으로 이루어지며, 이렇게 세라믹으로 이루어진 초음파 진동자(210)는 0.3 내지 25 MHz의 주파수 영역대를 갖는다. 그리고 상기 무선전력 송신부(300)와 무선전력 수신부(400)는 각 송수신 코일의 임피던스를 매칭하여 고유의 주파수로 공진하게 되고 이때 주파수의 영역은 0.1 내지 20MHz의 범위로 이루어진다.
따라서, 본 발명의 초음파 가습수단(200)과 상기 무선전력 송신부(300) 및 무선전력 수신부(400)의 유사한 주파수 영역대로 인해 중첩되어 초음파 진동자(210)의 작동에 영향을 주거나 서로 주파수의 간섭으로 인해 소음이 발생하는 것을 방지하기 위해 도 7에 도시한 바와 같이 구성할 수 있다.

도 7에 도시한 바와 같이 상기 초음파 가습수단(200)의 초음파 진동자(210)를 수직으로 세워진 형태로 설치하여 상기 초음파 가습수단(200)과 상기 무선전력 송신부(300) 및 무선전력 수신부(400)의 주파수 방향이 서로 다른 방향이 될 수 있도록 구성하여, 상호 주파수 간섭이 발생하지 않도록 할 수 있다.

이와 같이 서로 주파수 방향이 같은 방향이 아닌 직각의 형태가 될 경우, 서로의 주파수 진동에 의한 벡터값이 0이 되어 진동이 서로의 작동에 영향을 주지 않게 되는 것이다.

그리고 도 8은 상기 주파수 간섭을 피하기 위한 또 다른 실시예를 나타낸 것으로서, 상기 초음파 가습수단(200)에 설치되는 제3통신모듈(220)을 더 포함하고, 상기 제3통신모듈(220)을 통해 상기 초음파 가습수단(200)의 작동 주파수를 제외한 나머지 주파수 영역 안에서 무선전력 송수신이 이루어질 수 있도록, 상기 무선전력 송신부(300)의 주파수를 제어하는 형태로 구성될 수 있다.

따라서, 상기 제3통신모듈(220)을 통해 초음파 가습수단(200)의 작동 주파수를 제공받고, 이렇게 제공받은 주파수를 피해서 무선전력 송수신의 작동주파수로 사용될 수 있도록 임피던스 정합부(500)에서 무선전력 송신부(300)의 주파수를 제어하는 방식을 통해서 주파수 간섭을 피하게 되는 것이다.

이상에서 본 발명은 상기 실시예를 참고하여 설명하였지만 본 발명의 기술사상 범위 내에서 다양한 변형실시가 가능함은 물론이다. 이러한 변형과 다른 실시예들은 첨부된 청구범위에 모두 고려되고 포함되어, 본 발명의 진정한 취지 및 범위를 벗어나지 않는다 할 것이다.
The features and advantages of the present invention will become more apparent from the following detailed description based on the accompanying drawings. Prior to this, terms and words used in the present specification and claims are to be interpreted in accordance with the technical idea of the present invention based on the principle that the inventor can properly define the concept of the term in order to explain his invention in the best way. It must be interpreted in terms of meaning and concept.
In the following description of the present invention, detailed description of known functions and configurations incorporated herein will be omitted when it may make the subject matter of the present invention rather unclear.

Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

1 to 3, the present invention relates to an ultrasonic humidification apparatus using self-resonant wireless power transmission, comprising: a water tank 100 in which a predetermined amount of water is filled; An ultrasonic humidifying means 200 installed to float on the water tub 100 and equipped with an ultrasonic vibrator 210; A wireless power transmission unit 300 provided at one side of the water tub 100 to receive a driving voltage and generate a driving frequency to be used for wireless power transmission, the self-resonant transmission coil 310 being wound; And a magnetic resonance receiving coil (300) provided on one side of the ultrasonic humidification means (200) facing the wireless power transmission unit (300) and adapted to receive the driving frequency of the wireless power transmission unit (300) A wireless power receiving unit 400 in which the wireless power receiving unit 400 is wound; The impedance matching unit 500 is connected to the wireless power transmission unit 300 and changes the impedance of the wireless power transmission unit 300 according to an inductance that varies depending on a variation of the gap with the wireless power reception unit 400, .

The wireless power transmission unit 300 of the present invention is configured such that a self-resonant transmission coil 310 is wound therein to perform wireless power transmission and is operated by receiving a driving voltage through a separate power supply unit (not shown) . The power supply may be a self-powered battery or a wire connected to an external power outlet.

The wireless power transmission unit 300 includes: 1 and 2, the self-resonant transmission coil 310 is installed on the bottom surface of the water tub 100 so that frequency transmission and reception can be performed in the vertical direction with respect to the wireless power reception unit 400 .
That is, the self-resonant transmission coil 310 of the wireless power transmission unit 300 and the self-resonant reception coil 410 of the wireless power reception unit 400 are installed horizontally and frequency transmission / reception is performed in the vertical direction.

Therefore, in the wireless power transmission unit 300 and the wireless power reception unit 400, as the water level of the water tank 100 is gradually decreased, the ultrasonic humidification means 200 is lowered, and the intervals between the wireless water power transmission unit 300 and the wireless power reception unit 400 are changed. At this time, as the distance between the wireless power transmission unit 300 and the wireless power reception unit 400 changes, mutual inductance changes and the coupling coefficient changes accordingly. Therefore, the impedance matching unit 500 to change the impedance of the wireless power transmission unit 300 and perform new matching.

The impedance matching unit 500 may be composed of two embodiments.

4 to 5, the first embodiment of the impedance matching unit 500 further includes a water level sensor 600 capable of sensing the water level in the water tank 100, The impedance matching unit 500 changes the impedance according to the sensing signal of the impedance matching unit 600. FIG. That is, since the wireless power transmitting unit 300 is installed at a fixed position and the wireless power receiving unit 400 determines its height according to the water level, the wireless power transmitting unit 300 The interval of the wireless power receiving unit 400 can be calculated.

6, the first embodiment of the impedance matching unit 500 includes a first communication module 320 and a second communication module 300 installed in the wireless power transmission unit 300 and the wireless power reception unit 400, respectively, The first communication module 320 and the second communication module 420 may transmit the driving frequency of the wireless power transmitter 300 and the frequency of the frequency signal received from the wireless power receiver 400, And the impedance is changed in the impedance matching unit 500 by comparing the changes.

In the second embodiment, as the distance between the wireless power transmitter 300 and the wireless power receiver 400 increases, the intensity of the received frequency signal decreases. As the interval approaches, the strength of the received frequency signal increases It is possible to calculate the interval between them by using the principle that is described below.

The ultrasonic vibrator 210 installed in the ultrasonic humidifier 200 is preferably made of ceramics. The ultrasonic vibrator 210 made of ceramics has a frequency band of 0.3 to 25 MHz. The radio power transmission unit 300 and the radio power reception unit 400 match the impedances of the transmission and reception coils and resonate at a specific frequency. The frequency range is 0.1 to 20 MHz.
Therefore, the ultrasonic humidification means 200 of the present invention is overlapped with the similar frequency region of the wireless power transmission unit 300 and the wireless power reception unit 400 to affect the operation of the ultrasonic vibrator 210, 7 in order to prevent noise from being generated.

7, the ultrasonic vibrator 210 of the ultrasonic humidifier 200 may be vertically erected so that the ultrasonic humidifier 200, the wireless power transmitter 300, and the wireless power receiver 400, So that mutual frequency interference can be prevented from occurring.

Thus, when the frequency directions are orthogonal to each other, the vector values due to the frequency oscillations become zero, so that the vibrations do not affect each other's operation.

8 illustrates another embodiment for avoiding the frequency interference. The ultrasonic humidifier 200 further includes a third communication module 220 installed in the ultrasonic humidifier 200, and the third communication module 220 The frequency of the wireless power transmission unit 300 may be controlled so that wireless power transmission and reception can be performed in a frequency range other than the operating frequency of the ultrasonic humidification unit 200. [

Therefore, the impedance matching unit 500 receives the operating frequency of the ultrasonic humidification unit 200 via the third communication module 220, and uses the wireless power from the impedance matching unit 500 to be used as the operating frequency of the wireless power transmission / And the frequency interference is avoided through a method of controlling the frequency of the transmitter 300.

While the present invention has been described with reference to the exemplary embodiments, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed exemplary embodiments. Such variations and other embodiments will be considered and included in the appended claims, all without departing from the true spirit and scope of the invention.

100 : 수조 200 : 초음파 가습수단
210 : 초음파 진동자 220 : 제3통신모듈
300 : 무선전력 송신부 310 : 자기공진 송신코일
320 : 제1통신모듈 400 : 무선전력 수신부
410 : 자기공진 수신코일 420 : 제2통신모듈
500 : 임피던스 정합부 600 : 수위센서100: water tank 200: ultrasonic humidifier
210: ultrasonic vibrator 220: third communication module
300: wireless power transmission unit 310: self-resonant transmission coil
320: first communication module 400: wireless power receiver
410: magnetic resonance receiving coil 420: second communication module
500: impedance matching unit 600: water level sensor

Claims (5)

자기공진 무선전력전송을 이용한 초음파 가습장치에 있어서,
내부에 일정량의 물이 채워지는 수조;
상기 수조에 부유할 수 있도록 설치되고, 수평방향으로 주파수를 생성할 수 있도록 수직으로 배치된 초음파 진동자가 구비된 초음파 가습수단;
상기 수조 일측에 마련되어 구동전압을 공급받아 무선전력에 사용될 주파수의 자기장이 수직방향으로 공진하도록 자기공진 송신코일이 권취되어 상기 수조의 바닥면에 수평으로 설치된 무선전력 송신부;
상기 무선전력 송신부의 자기장과 공진하여 전력을 수신받아 상기 가습수단에 전원을 공급하고, 구비된 자기공진 수신코일이 상기 자기공진 송신코일과 마주보는 형태로 권취되어 설치된 무선전력 수신부; 및
상기 무선전력 송신부에 연결되며 상기 수조 내부의 수위를 감지할 수 있는 수위 센서를 구비하고, 상기 수위센서의 감지신호에 따라 측정된 수위정보를 기반으로 무선전력 송신부와 무선전력 수신부의 간격을 연산한 다음 상기 무선전력 송신부의 임피던스를 변화시켜 원활한 매칭이 이루지도록 하는 임피던스 정합부를 포함하는 자기공진 무선전력전송 초음파 가습장치

In an ultrasonic humidification apparatus using self-resonant wireless power transmission,
A water tank filled with a predetermined amount of water;
An ultrasonic humidifying unit installed to float on the water tub and equipped with an ultrasonic vibrator vertically arranged to generate a frequency in a horizontal direction;
A wireless power transmission unit provided on one side of the water tank and wound on a self-resonant transmission coil so that a magnetic field of a frequency to be used for wireless power is resonated in a vertical direction by being supplied with a driving voltage and horizontally installed on a bottom surface of the water tank;
A wireless power receiving unit that receives power and resonates with a magnetic field of the wireless power transmitting unit to supply power to the humidifying unit and winds the self-resonant receiving coil in a shape facing the self-resonant transmitting coil; And
And a water level sensor connected to the wireless power transmission unit and capable of sensing the water level in the water tank, and calculating an interval between the wireless power transmission unit and the wireless power reception unit based on the water level information measured according to the sensing signal of the water level sensor And an impedance matching unit for changing the impedance of the wireless power transmission unit so as to achieve a smooth matching operation. The self-resonant wireless power transmission ultrasonic humidification device

삭제delete 삭제delete 제 1항에 있어서,
상기 임피던스 정합부는;
상기 무선전력 송신부와 무선전력 수신부에 각각 설치되는 제1통신모듈 및 제2통신모듈을 더 포함하고, 상기 제1통신모듈과 제2통신모듈을 통해 무선전력 송신부의 구동 주파수와 상기 무선전력 수신부에서 수신되는 주파수 신호의 세기 변화를 비교하여 상기 임피던스 정합부에서 임피던스를 변화하는 것을 특징으로 하는 자기공진 무선전력전송 초음파 가습장치
The method according to claim 1,
Wherein the impedance matching unit comprises:
Further comprising a first communication module and a second communication module installed in the wireless power transmission unit and the wireless power reception unit, respectively, wherein the driving frequency of the wireless power transmission unit and the wireless power transmission unit through the first communication module and the second communication module Wherein the impedance matching unit changes the impedance of the received signal by comparing the intensity of the received frequency signal with the impedance of the impedance matching unit.
제 1항에 있어서,
상기 초음파 가습수단에 설치되는 제3통신모듈을 더 포함하고, 상기 제3통신모듈을 통해 상기 초음파 가습수단의 작동 주파수를 제외한 나머지 주파수 영역 안에서 무선전력 송수신이 이루어질 수 있도록, 상기 무선전력 송신부의 주파수를 제어하는 것을 특징으로 하는 자기공진 무선전력전송 초음파 가습장치The method according to claim 1,
The wireless communication device according to claim 1, further comprising a third communication module installed in the ultrasonic humidifier, wherein the frequency of the wireless power transmitter is set to a frequency of the wireless power transmitter so that the wireless communication can be performed in a frequency range other than the operating frequency of the ultrasonic humidifier, Wherein the self-resonant wireless power transmission ultrasonic humidifying device
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