KR200475576Y1 - 자기유도를 이용한 발열 받침대 - Google Patents

Abstract

본 고안은 수신부 내에 자기장에 의해 가열되는 가열판을 형성한 수신 발열받침대를 구비하게 되어 음료 등을 따뜻하게 유지시킬 수 있도록 한 자기유도를 이용한 발열 받침대에 관한 것이다.
이를 위하여 본 고안은 외부 전원을 공급받게 되며 송신부 코일(110)이 형성된 송신부(100)와, 상기 송신부(100)의 전력을 전달받아 자기장에 의해 열이 발생되면서 상단부를 가열하게 되는 수신 발열받침대(200)가 형성되어지되 상기 수신 발열받침대(200)는 내부에 송신부 코일(110)과 자기적으로 형성되면서 상호 인덕턴스로 인해 발생되는 자기장에 의해 유도 전류가 발생되어 열을 발생시키게 되는 수신부 코일(210)이 형성되며, 상부에 수신부 코일(210)에 의해 발생된 열이 가열될 수 있도록 가열판(220)이 형성되고, 하부에 수신부 코일(210)에서 발생된 열이 전달되지 않도록 차단판(230)이 형성된 것을 특징으로 한다.

Description

자기유도를 이용한 발열 받침대{The heat supporter of useing with WPC}

본 고안은 WPC(자기유도방식, Wireless Power Consortium)의 무선충전 호환 가능한 수신 발열받침대에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 수신부 내에 자기장에 의해 가열되는 가열판을 형성한 수신 발열받침대를 구비하게 되어 음료 등을 따뜻하게 유지시킬 수 있도록 한 자기유도를 이용한 발열 받침대에 관한 것이다.

일반적으로 휴대폰, PDA, 노트북, PMP, MP3, DMB, 카메라 등과 같은 휴대용디지털기기는 모두가 배터리를 사용하고 있다.

따라서 휴대용 기기에 사용되는 축전지에 전력을 충전시키기 위해서는 별도의 충전장치를 필요로 하며 일반적인 충전시스템은 상용전압(AC 110~220V)을 다운시켜 전파 정류하고 직류전압의 출력단자와 배터리의 단자들을 접촉하여 충전되도록 구성되어 있다.

하지만 이러한 단자공급방식은 충전기와 배터리가 서로 결합되거나 분리될 경우, 양측의 단자들이 서로 다른 전위차를 가지고 있어 순간 방전현상이 발생하게 되고 단자에 이물질이 점점 쌓이게 되어 화재가 발생할 우려까지도 있으며 습기가 묻어 자연 방전되는 등 충전기 및 배터리의 수명이나 성능을 저하시키는 문제점이 있기에, 1차코일의 상부로 충전하고자 하는 배터리가 내장된 단말기를 위치시키면 자기장에 의해 배터리의 2차코일에 의하여 유도기 전력으로부터 유도되는 전기를 충전하는 무접점 충전기가 개발되었다.

그러나 이러한 종래의 무접점 충전기는 단지 휴대용 단말기에 전력을 공급할뿐 다른 용도로 이용할 수 없어 실용성에 한계가 있었다.

이와 관련한 기술로는 특허 제0564256호 "무선주파수 식별기술이 적용된 무선충전용패드 및 배터리팩", 특허 제0603986호 "무선충전용 배터리팩", 특허 제0751635호 "무선충전기의 오목형패드", 특허 제0971748호 "근거리 무선 전력전송 시스템", 특허출원 제2008-0023483호 "무선전력전달장치 및 이를 이용한 무선충전 시스템", 특허출원 제2005-0053584호 "무선충전장치 및 그의 제어방법" 등이 있다.

종래의 핸드폰 충전 시스템은 핸드폰이 충전기에 거치된 상태에서 플러그를 통하여 유입되는 전원을 이용 배터리를 충전시키는데, 이같은 종래의 유선 충전 시스템은 전원콘센트와 충전기 간의 선의 길이에 따라 사용 반경이 결정되고 설치 후 전선의 처리 문제로 설치 장소가 복잡해지고 접점에 이상이 있을 경우 원활한 충전이 이루어지지 않거나 접촉불량에 따른 고장 발생의 원인이 되는 문제점도 있었다.

또한, 자기유도에 의한 비접촉식 충전시스템은 송신기와 수신기 간의 유도결합 거리의 제한에 대한 문제와 부피가 크고 전력 소모가 많다는 문제가 있다.

또한, 종래의 무선 충전시스템은 송신시와 수신기 간 통신을 주고 받으며 파워 전달을 하여 수신기에서 휴대폰, 카메라, MP3 등의 전자기기에 단순히 전력을 전달하는 기능만 주어지는 실정이다.

따라서, 본 고안은 상기한 문제점을 해결하기 위하여 안출한 것으로, 그 목적은 첫째 송신부 코일의 자기장에 의해 수신 발열받침대의 상부가 가열되어지게 됨으로써 수신 발열받침대에 음료 등을 올려놓고 따뜻한 온도를 유지시킬 수 있게 되어 제품의 다양한 기능으로 제품의 효율성을 최대화할 수 있게 된다.

둘째, 수신 발열받침대의 MCU에 온도센서를 전기적으로 연결하여 온도센서를 통해 MCU에서 수신 발열받침대의 일정 온도를 제어하여 발열에 의한 안전사고를 미연에 방지할 수 있도록 한 자기유도를 이용한 발열 받침대를 제공함에 있다.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 고안은 외부 전원을 공급받게 되는 송신부와, 수신부에 발생되는 자기장에 의해 열이 발생되면서 가열판을 가열하게 되는 수신 발열받침대를 포함하여 형성된 것을 특징으로 한다.

상기 송신부에는 수신 발열받침대의 수신부로 자기장을 발생할 수 있도록 송신부 코일이 형성된 것을 특징으로 한다.

상기 수신 발열받침대는 내부에 송신부 코일과 자기적으로 형성되면서 상호 인덕턴스로 인해 발생되는 자기장에 의해 유도 전류가 발생되어 열을 발생시키게 되는 수신부 코일이 형성되며, 상부에 수신부 코일에 의해 발생된 열이 가열될 수 있도록 가열판이 형성되고, 하부에 수신부 코일에서 발생된 열이 전달되지 않도록 차단판이 형성된 것을 특징으로 한다.

상기 수신 발열받침대 내부에는 송신부의 전력을 전달받게 되는 수신부가 형성되어지되 상기 수신부는 송신부로부터 공급되는 전압을 정류하게 되는 정류기와, 상기 정류기에서 발생되는 전압을 전달받아 컨트롤하게 되는 MCU(Micro Controller Unit)를 포함하여 형성되어진다.

또한, 상기 MCU에는 수신부 코일에서 발생된 온도를 제어하여 발열에 의한 안전사고를 방지할 수 있도록 온도센서가 형성된 것을 특징으로 하는 자기유도를 이용한 발열 받침대를 제공함에 있다.

이와 같이 본 고안은 외부 전원을 송신부에서 전달받은 전력을 무선충전의 자기유도방식(WPC, Wireless Power Consortium)으로 수신 발열받침대의 수신부 코일에서 자기장을 수신받아 가열판을 가열하게 됨으로써 수신 발열받침대를 가열시켜 음료 등을 따뜻하게 온도를 유지시켜줄 수 있게 되어 제품 기능의 다양화로 제품의 효율성 및 사용자에게 편의성을 극대화할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 고안에 따른 무선 발열받침대의 전체 구성 블록예시도.
도 2는 본 고안에 따른 무선 발열받침대의 내부구성을 도시한 절단면예시도.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 고안의 일실시 예를 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 고안에 따른 무선 발열받침대의 전체 구성 블록예시도를 도시한 것이며, 도 2는 본 고안에 따른 무선 발열받침대의 내부구성을 도시한 절단면예시도이다.

도 1 내지 도 2에 도시된 바와 같이, 본 고안은 송신부(100)와 수신부(250) 사이에서 형성된 자기장에 의해 열을 발생시키게 되는 수신 발열받침대(200)로 형성되어진다.

상기 송신부(100)에는 수신 발열받침대(200)로 자기유도 전류를 전달할 수 있도록 송신부 코일(110)이 형성되어진다.

상기 수신 발열받침대(200)의 내부에는 송신부 코일(110)과 자기적으로 형성되면서 상호 인덕턴스로 인해 발생되는 자기장에 의해 유도 전류가 발생되면서 열을 발생시키게 되는 수신부 코일(210)이 형성되어진다.

또한, 상기 수신 발열받침대(200)의 상부에는 상기 수신부 코일(210)에 의해 발생된 열이 가열될 수 있도록 가열판(220)이 형성되고, 하부에는 상기 수신부 코일(210)에서 발생된 열이 외부로 전달되지 않도록 차단판(230)이 형성되어진다.

이때, 상기 가열판(220)은 수신부 코일(210)에서 발생된 열이 발열되어 외부로 전달될 수 있도록 발열 가능한 소재인 금속재로 형성되어진다.

또한, 상기 차단판(230)은 수신부 코일(210)에서 발생된 열이 외부로 전달되지 않도록 합성수지의 전도성 없는 소재로 형성되어짐이 바람직한 것이다.

한편, 상기 수신 발열받침대(200)의 내부 즉, 상기 수신부 코일(210)의 외측부에는 상기 수신부 코일(210)에서 발생되는 자기장이 외부로 누설되지 않도록 차폐재(240)가 형성되어지게 된다.

그리고, 상기 수신 발열받침대(200)에는 상기 송신부(100)와 수신부(250) 사이에 자기장이 형성되어 질 수 있도록 구성되어진다.

상기 수신부(250)는 송신부(100)로부터 공급되는 전압을 정류하게 되는 정류기(251)와, 상기 정류기(251)에서 발생되는 전압을 전달받아 컨트롤하게 되는 MCU(Micro Controller Unit)(252)를 포함하여 형성되어진다.

또한, 상기 MCU(252)에는 수신부 코일(210)에서 발생된 온도를 제어하여 발열에 의한 안전사고를 방지할 수 있도록 온도센서(253)가 형성되어진다.

상기와 같은 구성으로 이루어진 본 고안에 따른 작동상태를 살펴보면 아래와 같다.

먼저, 상기 송신부(100)에 외부 전원을 공급받게 되며, 상기 송신부(100)에 전력을 무선충전의 자기유도방식(WPC)을 통해 수신 발열받침대(200)의 수신부(256)로 안정적으로 공급할 수 있게 된다.

이와 같이, 상기 송신부(100)의 전력은 송신부 코일(110)과 수신부 코일(210)에 의해 자기유도전류가 생성되면서 정류기(251)에서 전력을 정류하게 된다.

이와 함께, 본 고안의 수신 발열받침대(200)는 상기 송신부 코일(110)에 자기적으로 수신부 코일(210)이 형성되면서 상호 인덕턴스로 인해 발생되는 자기장에 의해 유도전류가 발생되어 상기 수신부 코일(210)로부터 열이 발생되어지게 된다.

상기에서 수신부 코일(210)에 의해 열이 발생되어짐에 따라 상기 수신 발열받침대(200)의 상단에 형성되는 금속재의 가열판(220)에 열이 전달되면서 상기 가열판(220)이 가열되어지게 된다.

이에, 상기 가열판(220)이 가열되어짐으로써 본 고안의 수신 발열받침대(200)에 음료 등을 올려놓아 내용물을 데워주거나 따뜻하게 온도를 유지시켜줄 수 있게 된다.

이때, 상기 수신부 코일(210)에 의해 가열판(220)이 가열되어지나 수신 발열받침대(200)의 하단에 형성되는 차단판(230)에는 열이 전달되지 않게 되어 본 고안의 수신 발열받침대(200)가 놓여지는 바닥면이 발열되지 않아 고열로부터 바닥면을 보호할 수 있게 된다.

한편, 상기 MCU(252)에 온도센서(253)가 전기적으로 연결되어짐에 따라 온도센서(253)를 통해 수신 발열받침대(200)에서 발생되는 온도를 MCU(252)에서 제어하여 상기 수신 발열받침대(200)의 발열에 의한 안전사고를 미연에 방지할 수 있게 된다.

또한, 본 고안의 수신 발열받침대(200)는 상기 송신부 코일(110)과 수신부 코일(210)의 자기유도전류를 통해 전력이 전달되면서 상기 수신부 코일(210)에 열이 발생되어 상기 가열판(220)을 가열시켜 상기 가열판(220)에 음료 등을 올려놓아 음료를 따뜻하게 온도를 유지시키는 발열받침 기능으로도 사용할 수 있게 된다.

그리하여, 본 고안의 수신 발열받침대(200)는 자기유도전류를 통해 상기 수신부 코일(210)에서 발생되는 열을 이용하여 가열판(220)을 가열시켜 음료의 내용물에 고온을 전달하게 되는 발열기능으로 사용할 수 있게 되어 제품 기능의 다양화를 추구할 수 있게 된다.

본 고안은 상술한 특정의 바람직한 실시 예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 고안의 요지를 벗어남이 없이 당해 고안이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 그와 같은 변경은 청구범위 기재의 범위 내에 있게 된다.

100 : 송신부
110 : 송신부 코일
200 : 수신 발열받침대
210 : 수신부 코일
220 : 가열판
230 : 차단판
240 : 차폐재
250 : 수신부
251 : 정류기
252 : MCU
253 : 온도센서

Claims (8)

1. 외부전원을 공급받게 되며, 공급된 전력을 무선충전의 자기유도방식(WPC)으로 전달하도록 송신부 코일이 형성되어지는 송신부; 상기 송신부로부터 무선충전의 자기유도방식(WPC)으로 전달되는 전력의 자기유도전류를 통해 형성되는 자기장에 의해 열을 발생시키는 수신 발열받침대; 를 포함하여 구성하고,
   상기 수신 발열받침대는 송신부의 송신부 코일과 자기적으로 형성되면서 자기장에 의한 자기유도전류가 수신되면 열을 발생시키게 되는 수신부 코일이 형성되어지는 수신부; 상기 수신부 코일의 상부에 형성되고 상기 수신부 코일에서 발생하는 열에 의해 가열되도록 금속재로 이루어진 가열판; 및, 상기 수신부 코일의 하단에 형성되고 상기 수신부 코일에서 발생된 열이 외부로 전달되는 것을 차단하도록 합성수지의 비전도성 소재로 이루어진 차단판; 을 포함하여 구성하며,
   상기 수신부는 송신부 코일과 수신부 코일의 두 개의 코일 간 자기유도전류를 통해 공급되는 전압을 정류하는 정류기; 및, 상기 정류기에서 발생되는 전압을 전달받아 컨트롤하는 MCU; 를 포함하여 구성하고,
   상기 MCU에는 상기 수신부 코일에서 발생된 온도를 제어하여 발열에 의한 안전사고를 방지할 수 있도록 온도센서를 연결 구성하는 것을 특징으로 하는 자기유도를 이용한 발열 받침대.
2. 삭제
3. 제 1 항에 있어서,
   상기 수신 발열받침대의 내부 즉, 상기 수신부 코일의 외측부에는 상기 수신부 코일에서 발생되는 자기장이 외부로 누설되지 않도록 차폐재가 형성된 것을 특징으로 하는 자기유도를 이용한 발열 받침대.
4. 삭제
5. 삭제
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