KR20070010090A - Wireless power supply type electronic apparatus for levitation controlled with a electromagnetism force - Google Patents

Wireless power supply type electronic apparatus for levitation controlled with a electromagnetism force Download PDF

Info

Publication number
KR20070010090A
KR20070010090A KR1020070000008A KR20070000008A KR20070010090A KR 20070010090 A KR20070010090 A KR 20070010090A KR 1020070000008 A KR1020070000008 A KR 1020070000008A KR 20070000008 A KR20070000008 A KR 20070000008A KR 20070010090 A KR20070010090 A KR 20070010090A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
levitation
wireless power
electromagnet
high frequency
embedded
Prior art date
Application number
KR1020070000008A
Other languages
Korean (ko)
Inventor
권대웅
Original Assignee
권대웅
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 권대웅 filed Critical 권대웅
Priority to KR1020070000008A priority Critical patent/KR20070010090A/en
Publication of KR20070010090A publication Critical patent/KR20070010090A/en

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01FMAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F7/00Magnets
    • H01F7/02Permanent magnets [PM]
    • H01F7/0231Magnetic circuits with PM for power or force generation
    • H01F7/0236Magnetic suspension or levitation
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02JCIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J50/00Circuit arrangements or systems for wireless supply or distribution of electric power
    • H02J50/10Circuit arrangements or systems for wireless supply or distribution of electric power using inductive coupling
    • H02J50/12Circuit arrangements or systems for wireless supply or distribution of electric power using inductive coupling of the resonant type

Abstract

A wireless power supply type electronic apparatus for a levitation controlled with electromagnetism force is provided to levitate an object according to a weight change of the object by adjusting sensitivity of a hall sensor. A wireless power supply type electronic apparatus for a levitation controlled with electromagnetism force includes a wireless power transmitter, a wireless power receiver, and at least one electronic/electric apparatus. The wireless power transmitter is installed to transmit wireless power on a side of a levitation apparatus. The wireless power receiver to receive the wireless power is installed on a side of an object(30) which is levitated. At least one electronic/electric apparatus operated by the wireless power is installed on a side of the object(30).

Description

무선전력송수신방식을 도입한 공중부양형 전기 장치{Wireless Power Supply Type Electronic Apparatus For Levitation Controlled With A Electromagnetism Force}Wireless Power Supply Type Electronic Apparatus For Levitation Controlled With A Electromagnetism Force}

도 1은 독일 스텔라노바사 제품인 공중부양 지구본의 사시도,1 is a perspective view of a levitation globe manufactured by Stella Nova, Germany,

도 2는 본 발명에 따른 무선전력송수신방식을 도입하여 공중부양형 전기 장치(이하 공중부양장치라 함)의 대상물체에 아날로그 전자시계를 장착한 사시도.2 is a perspective view of an analog electronic clock mounted on a target object of a levitation electric device (hereinafter referred to as a levitation device) by introducing a wireless power transmission and reception method according to the present invention.

도 3은 본 발명에 따른 무선전력송수신방식을 도입하여 공중부양장치의 대상물체에 디지털 전자시계와 습도계 및 온도계를 장착한 사시도.3 is a perspective view of a digital electronic clock, a hygrometer, and a thermometer mounted on a target object of the levitation device by introducing a wireless power transmission method according to the present invention.

도 4는 본 발명에 따른 공중부양장치의 대상물체에 디지털 전자시계를 장착한 사시도.Figure 4 is a perspective view of the digital electronic clock mounted on the object of the levitation device according to the present invention.

도 5는 본 발명에 따른 공중부양장치의 대상물체에 디지털 전자시계 및 전광판을 장착한 사시도.Figure 5 is a perspective view of the digital electronic clock and the electronic board mounted on the object of the levitation device according to the present invention.

도 6은 본 발명에 따른 공중부양장치의 요부 설명도.Figure 6 is an explanatory view of the main part of the levitation device according to the present invention.

도 7은 본 발명에 따른 공중부양장치에 설치하는 공중부양 일실시 회로도.7 is a circuit diagram of one embodiment of the levitation installed in the levitation device according to the present invention.

도 8은 무선으로 전력을 공급받는 노트북 컴퓨터의 동작도.8 is an operation diagram of a notebook computer wirelessly powered.

도 9는 영국 스플래시파워사가 개발한 휴대폰 무선전력송수신 충전기인 스플래시패드의 사용도.9 is a use of the splash pad is a mobile phone wireless power transmission and reception charger developed by the UK Splash Power.

도 10은 본 발명의 일실시예에서 사용하는 무선전력수신부의 인쇄기판형(PCB:Print Circuit Board) 렉테나의 평면도.10 is a plan view of a printed circuit board (PCB) rectenna of a wireless power receiver used in an embodiment of the present invention.

도 11은 무선전력용 안테나인 렉테나의 원리에 대한 설명도.11 is an explanatory diagram of the principle of the rectenna which is a wireless power antenna.

※ 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 ※※ Explanation of code about main part of drawing ※

10 : 전자석 12a,12b : 홀센서10: Electromagnet 12a, 12b: Hall sensor

18 : 손잡이지지대 20 : 받침대18: handle support 20: stand

22 : 컨트롤러 22: controller

30 : 대상물체(공중부양 장치라고도 함)30: object (also called air flotation device)

32a,32b : 영구자석 34 : 회전구동수단32a, 32b: permanent magnet 34: rotation drive means

본 발명은 전자석에 의해 발생된 인력 또는 반력을 통해 목적하는 물체를 비접촉방식으로 소정 위치에 공중 부양시키는 무선전력송수신장치와 전기장치가 내장된 공중부양장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 홀센서를 사용하여 전자석과 같은 방향과 위치에서 대상물체를 감지할 수 있으면서 감도를 조절할 수 있도록 하여 공중부양되는 대상물체가 외부환경에 의해 오동작될 수 있는 요인을 구조적으로 없애 안정적인 공중부양이 가능한 전자기력의 제어에 의한 공중부양장치이면서 무 선전력으로 작동되는 전자장치가 내장된 공중부양장치에 관한 것이다.The present invention relates to a wireless power transmission and reception device for elevating a desired object to a predetermined position in a non-contact manner through a manpower or reaction force generated by an electromagnet, and more particularly, a hall sensor with an electric device. It can sense the object in the same direction and location as the electromagnet, and adjust the sensitivity to control the electromagnetic force that can stably lift the aerial object by structurally eliminating the factors that can cause the object to be suspended by the external environment. The present invention relates to a levitation device having a built-in levitation device and operating with wireless power.

통상 자기에 의한 공중부양장치는 공중부양될 목적물인 자화 가능한 물체와 전자석 및 거리감시센서로 구성되는데, 물체는 전자석과 감지센서 사이에 배치되어 전자석에 의해 발생되는 자기적 인력 및 반력에 의해 공중부양된다.Usually, the magnetic levitation device is composed of a magnetizable object, an electromagnet and a distance monitoring sensor, which are objects to be levitation, and the object is disposed between the electromagnet and the sensing sensor to lift the object by magnetic attraction and reaction force generated by the electromagnet. do.

특히 감지센서는 물체로부터 센서까지의 거리를 감지하여 거리신호를 각각 발생시키며, 발생된 신호는 제어유닛으로 전달되고 해당 거리신호에 대응하여 전자석을 통해 흐르는 교류전류의 위상과 주파수가 제어되어 물체가 전자석 사이의 소정 위치에 공중부양되도록 한다.In particular, the sensor detects the distance from the object to the sensor and generates a distance signal.The generated signal is transmitted to the control unit and the phase and frequency of the alternating current flowing through the electromagnet are controlled in response to the distance signal. It is to be levitation in a predetermined position between the electromagnets.

도 1에 도시한 종래의 공중부양장치를 보면, 감지센서인 발광소자와 수광소자를 통하여 대상물체의 위치를 감지하고 전자석을 제어하여 대상물체가 공중부양되도록 하고 있으나, 감지센서인 수광소자가 외부의 빛에 의하여 오동작을 일으키는 것은 물론 감지센서의 위치에 따르는 외관상의 디자인에 제약이 있었다.Referring to the conventional levitation device shown in FIG. 1, the object is sensed by controlling the electromagnet by detecting the position of the object and controlling the electromagnet through the light emitting element and the light receiving element as the sensing sensor, but the light receiving element as the sensing sensor is external. In addition to the malfunction caused by the light of the light, there was a limitation in appearance design depending on the position of the sensor.

즉, 종래의 공중부양장치에서는 광센서인 수광소자와 발광소자의 위치 결정에 의하여 대상물체의 공중부양위치가 결정되므로, 초기 제작 시에 결정된 대상물체의 무게와 차이가 있는 대상물체를 공중부양할 때 전자석의 힘과 대상물체의 무게가 맞지 않아 이탈되는 문제가 발생할 수 있으며, 또한 전자석과 대상물체에 대해 수직방향으로 배치되는 이들 감지센서의 위치로 인하여 제품 외관상으로도 제약이 있을 뿐만 아니라 수광소자의 외부 빛에 의한 오동작이 발생 되는 문제점이 있었다.That is, in the conventional levitation device, the levitation position of the target object is determined by the positioning of the light receiving element and the light emitting element, which are optical sensors. When the force of the electromagnet and the weight of the object do not match, a problem may occur. In addition, the position of these detection sensors arranged in the vertical direction with respect to the electromagnet and the object is not only limited in terms of appearance but also the light receiving element. There was a problem that a malfunction caused by the external light of the.

또한 본 발명은 무선고주파전력을 전원으로 사용하는 공중부양장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 고주파신호를 송신하는 고주파송신기가 받침대에 설치되고, 상기 고주파송신기의 고주파신호를 수신하여 직류전원으로 변환하는 렉테나(Rectenna)가 대상물체(30)의 일 측에 설치되어, 상기 렉테나에 의해 변환된 직류전원을 대상물체(30)의 전원으로 직접 사용함으로써, 별도의 배터리를 내장하지 않고도 아주 편리하게 대상물체의 전기적 장치를 효율적으로 사용할 수 있게 될 뿐만 아니라 그 무게도 경량화할 수 있어 조작을 보다 용이하게 할 수 있는 무선전력송수신방식을 도입한 공중부양형 전기 장치{Wireless Power Supply Type Electronic Apparatus For Levitation Controlled With A Electromagnetism Force}인 것이다.The present invention also relates to a levitation device using a wireless high-frequency power as a power source, and more particularly, a high-frequency transmitter for transmitting a high-frequency signal is installed on the pedestal, receiving the high-frequency signal of the high-frequency transmitter to convert into a DC power source A rectenna is installed at one side of the target object 30, so that the direct current power converted by the rectenna is directly used as the power source of the target object 30, so that a very convenient battery is not built in. Air power supply type electronic device adopting wireless power transmission and reception method that can not only efficiently use the electric device of the object but also reduce the weight and make the operation easier. {Wireless Power Supply Type Electronic Apparatus For Levitation Controlled With A Electromagnetism Force}.

이에 본 발명은 상술한 종래의 공중부양장치가 갖는 제품 외관상의 제약은 물론 주위환경의 영향에 의해 오동작하기 쉬운 제반 문제점을 해결하고자 창안된 것으로서, 홀소자를 사용하여 전자석과 같은 방향과 위치에서 대상물체를 감지할 수 있도록 하여 감지센서의 위치에 따른 제품 외관상의 조건을 자유롭게 할 수 있으면서 외부 환경에 의한 오동작을 구조적으로 막아 안정적인 공중부양이 가능할 수 있는 전자기력의 제어에 의한 공중부양장치를 제공함에 목적이 있다.Therefore, the present invention was devised to solve various problems that are easy to malfunction due to the influence of the surrounding environment as well as the product appearance limitations of the conventional levitation device described above, and using the Hall element in the same direction and position as the electromagnet The purpose of the present invention is to provide a levitation device by controlling the electromagnetic force, which can freely condition the product appearance according to the position of the detection sensor and structurally prevent malfunctions caused by the external environment, thereby enabling stable levitation. have.

또한 본 발명에 의한 공중부양장치는 전자석과 대상물체에 내장된 영구자석간의 거리를 감지센서의 감도 조절로서 조절할 수 있도록 함으로서 대상물체가 부양중인 상태로 전원이 차단되더라도 대상물체가 전자석에 붙도록 함으로서 정전이 나 이와 유사한 돌발 상황에서 발생할 수 있는 공중부양 물체의 자유낙하에 의한 제품 파손의 위험을 막을 수 있는 데에도 그 목적이 있다.In addition, the levitation device according to the present invention allows to adjust the distance between the electromagnet and the permanent magnet embedded in the object by adjusting the sensitivity of the sensor so that the object is attached to the electromagnet even if the object is cut off while the object is suspended. Its purpose is to prevent the risk of damage to the product due to free fall of the levitation object, which can occur in the event of a power outage or similar accident.

상기와 같은 내용에 더해서 진보된 방식이라고 할 수 있는 일반적인 공중부양장치에 전자시계나 전광판, 전등을 내장하기 위하여 무선전력송수신 방식을 구현하는 것에 기술적 과제를 두었다.In addition to the above, a technical problem has been put into implementing a wireless power transmission and reception method for embedding an electronic clock, an electronic sign, a lamp, etc. in a general levitation device, which can be called an advanced method.

상술한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 무선전력송수신방식을 도입한 공중부양형 전기 장치의 구성에 대하여 바람직한 실시 예를 첨부한 도면을 참조하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.Referring to the accompanying drawings, a configuration of a levitation type electric device adopting a wireless power transmission and reception method according to the present invention for achieving the above object will be described in detail as follows.

도 1은 독일 스텔라노바사가 개발하여 시판중인 제품으로 공중부양이 가능한 지구본이 회전하고 있는 사시도인데, 이와같은 원리를 일실시 예로 하여 본 발명이 구성되는 것을 특징으로 한다.1 is a perspective view of a rotating globe capable of levitation as a product developed and marketed by Stella Nova, Germany, characterized in that the present invention is constructed based on this principle.

도 2는 본 발명에 따른 무선전력송수신방식을 도입하여 공중부양형 전기 장치(이하 공중부양장치라 함)의 대상물체(30)에 아날로그 전자시계를 내장한 사시도이며, 도 3은 본 발명에 따른 무선전력송수신방식을 도입하여 공중부양장치의 대상물체에 디지털 전자시계와 습도계 및 온도계를 장착한 사시도이고, 도 4는 본 발명에 따른 공중부양장치의 대상물체에 디지털 전자시계를 장착한 사시도이며, 도 5는 본 발명에 따른 공중부양장치의 대상물체에 디지털 전자시계 및 전광판을 장착한 사시도를 보여주고 있다.2 is a perspective view of an analog electronic clock embedded in a target object 30 of a levitation electric device (hereinafter, referred to as a levitation device) by introducing a wireless power transmission and reception method according to the present invention, and FIG. 4 is a perspective view of a digital electronic clock, a hygrometer and a thermometer mounted on a target object of the levitation device by introducing a wireless power transmission and reception method, and FIG. 4 is a perspective view of a digital electronic clock mounted on a target object of the levitation device according to the present invention. 5 is a perspective view showing a digital electronic clock and an electronic board mounted on the object of the levitation device according to the present invention.

즉, 다시 말해서 상기 공중부양장치에 무선전력송수신이 가능한 장치를 내장하면 상기의 아날로그 또는 디지털 시계, 온도계 및 습도계를 그리고 전등이나 전광판 중에서 적어도 하나를 선택하여 상기 대상물체에 내장할 수 있는 것이다.In other words, if a device capable of wireless power transmission and reception is embedded in the levitation device, the analog or digital clock, thermometer, hygrometer, and at least one of a light or an electronic board may be selected and embedded in the object.

도 6은 본 발명에 따른 공중부양장치의 요부 설명도인데 이를 더 자세히 설명하자면, 비자성체로 영구자석이 내장된 대상물체가 중력에 반하여 소정 위치에서 물리적인 접촉 없이 정지된 상태로 유지될 수 있도록 손잡이지지대(18)를 매개로 상기 대상물체(30) 위쪽에 위치하는 전자석과, 상기 전자석 하측에 설치되어 공중부양되는 대상물체의 위치를 감지하면서 설정된 기준신호를 발생하는 홀센서(12a, 12b)와, 상기 손잡이지지대(18)를 매개로 대상물체 아래쪽에 위치하는 받침대에 내장되어 공중부양되는 대상물체에 대한 변화 위치를 전달받아 피드백 제어를 통해 상기 전자석의 힘을 제어하는 컨트롤러(22)를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.Figure 6 is an explanatory view of the main part of the levitation device according to the present invention, which will be described in more detail, so that a non-magnetic object is embedded in a permanent magnet can be maintained in a stopped state without physical contact at a predetermined position against gravity Hall sensors (12a, 12b) for generating a reference signal while detecting the position of the electromagnet positioned above the target object 30 and the target object to be suspended by the electromagnet via the handle support (18) And a controller 22 configured to control the force of the electromagnet through feedback control by receiving a change position with respect to the object to be levied by being embedded in a pedestal positioned below the object through the handle support 18. Characterized in that made.

특히 홀센서(12a, 12b)는 공중부양 제어에서 대상물체의 위치를 감지하여 컨트롤러(22)의 위치신호기로 전달하는 위치감지기와 설정된 기준신호에 대해 상기 컨트롤러의 비교신호기를 통하여 비교신호를 발생하는 비교감지기로 구분되어 구성되는 것을 특징으로 한다.In particular, the hall sensors 12a and 12b detect a position of a target object in levitation control and generate a comparison signal through a comparison signal of the controller with respect to a position sensor and a set reference signal transmitted to the position signal of the controller 22. Characterized in that it is divided into a comparison sensor.

또한 홀센서(12a, 12b)는 대상물체의 무게가 변화되더라도 해당 무게 변화에 대응하여 대상물체(30)와 전자석간의 거리 조정을 통해 인력의 세기를 제어할 수 있도록 컨트롤러(22)와 신호 연결되게 구성되는 것을 특징으로 한다.In addition, the hall sensors 12a and 12b may be connected to a signal with the controller 22 so as to control the intensity of attraction by adjusting the distance between the object 30 and the electromagnet in response to the change in weight even if the weight of the object is changed. It is characterized in that the configuration.

또한 받침대(20)는 하측에 영구자석이 내장된 대상물체가 공중부양된 상태에 서 임의의 속도로 회전 및 정지될 수 있도록 회전구동수단이 상측에 설치 구성된 것을 특징으로 하는 것이 바람직하다. In addition, the pedestal 20 is preferably characterized in that the rotary drive means is installed on the upper side to be rotated and stopped at an arbitrary speed in the state in which the object is embedded in the permanent magnet is suspended in the air.

도 7은 본 발명에 따른 공중부양장치의 받침대에 설치하는 공중부양용 일시시 예시 회로도이다.Figure 7 is an exemplary circuit diagram for a temporary levitation to be installed on the pedestal of the levitation device according to the present invention.

또한 도 8은 무선으로 전력을 공급받는 노트북 컴퓨터의 동작도를 보여주고 있는데, 도 8의 동작순서는, ①전류가 충전시스템의 구리 안테나로 전달되며; ②구리 안테나가 6.4메가헤르츠(㎒) 주파수로 공명하면서 전자기파를 방출하고; ③전기 에너지의 꼬리가 5m까지 생성되어; ④노트북의 안테나가 같은 주파수로 공명하면서 내장 배터리가 충전되며; ⑤주변에 전자기기가 없으면 전기 에너지가 다시 충전시스템으로 흡수되는 것이 그 기본 원리이다. 8 shows an operation diagram of a wirelessly powered notebook computer, in which the operation sequence of FIG. 8 includes: ① current is transferred to the copper antenna of the charging system; (2) the copper antenna emits electromagnetic waves while resonating at a frequency of 6.4 megahertz (MHz); ③ the tail of electrical energy is generated up to 5 meters; ④ The built-in battery is charged while the antenna of the laptop resonates at the same frequency; ⑤ If there is no electronic device around, the basic principle is that electric energy is absorbed back into the charging system.

이 동작원리에 대해서 미국 매사추세츠공과대(MIT) 마린 솔야식 교수팀은 샌프란시스코에서 개최된 미 물리학회 포럼에서 충전장치와 몇m나 떨어져 있어도 전기가 무선으로 전달되는 시스템을 발표한 바 있다. 이들이 발표한 시스템은 아직 컴퓨터 시뮬레이션으로만 시험된 상태이나 워낙 개념이 간단해 곧 실용화에 이를 것으로 전문가들은 진단하고 있다.On the principle of operation, the team at the University of Massachusetts Institute of Technology Marine Solyasik presented a system that wirelessly delivers electricity even a few meters away from the charger at the American Physics Forum in San Francisco. The systems they announced are still being tested in computer simulations, but the concept is so simple that experts will come to practical use soon.

상기와 같은 무선전력송수신 방식을 다시 설명하자면, MIT팀이 개발한 무선 충전시스템은 공명(共鳴)이라는 물리학 개념을 이용한 것이다. 초등학교 교과서에도 나오는 공명은 소리굽쇠를 울리면 옆에 있는 와인잔도 그와 같은 진동수로 울리는 현상을 말한다. 현악기 두 개를 나란히 두고 한 악기의 현을 튕기면 바로 옆의 악기도 같은 소리를 내는 것도 같은 이치다.To explain the wireless power transmission and reception method again, the wireless charging system developed by the MIT team uses the concept of physics of resonance. Resonance, also found in elementary school textbooks, refers to a phenomenon in which the next wine glass rings at the same frequency when the tuning fork sounds. If two strings are side-by-side and the string of one instrument is bounced, it is the same reason that the instrument next to it sounds the same.

연구팀은 소리를 공명시키는 대신, 전기 에너지를 담은 전자기파를 공명시켰다. 전자기파는 라디오파나 적외선, X선과 같이 에너지를 담고 주변으로 전달하는 파장을 말한다. 즉 전기 에너지를 담은 전자기파가 발생하면 주변의 전자기기에서 같은 에너지의 전자기파가 발생하는 것이다. 전기 콘센트에 연결된 충전장치에는 구리선이 감겨 있는 코일이 들어 있다. 휴대폰이나 노트북에 같은 주파수의 전자기파와 공명을 일으키는 구리선 코일을 장착하면 전기 에너지가 자동으로 전달된다.Instead of resonating the sound, the team resonated electromagnetic waves containing electrical energy. Electromagnetic waves are the wavelengths that transmit energy to surroundings, such as radio waves, infrared rays, and X-rays. In other words, when electromagnetic waves containing electric energy are generated, electromagnetic waves of the same energy are generated in surrounding electronic devices. The charger connected to the electrical outlet contains a coil of copper wire wound around it. Electric energy is automatically transferred when a cell phone or laptop is equipped with a coil of copper wire that causes resonance and electromagnetic waves of the same frequency.

이 장치를 이용하면 5m 떨어진 곳에서도 무선으로 충전이 가능한데 문제는 전자기파를 내보낼 때 사용하는 안테나가 에너지를 전달하는데 적합하지 않다는 데 있다. 안테나는 전자기파를 사방으로 내보내기 때문에 주변 전자기기에 충분한 전기 에너지를 전달하지 못한다. 연구팀은 이 문제를 해결하기 위해 이른바 비(非)방사형(non-radiative) 안테나를 개발했다. 이 안테나에 전기 에너지가 작용하면 일반 안테나처럼 주변 공간으로 발산되지 않고 마치 긴 꼬리를 가진 것처럼 주변 수 m까지 그대로 살아남게 된다. 여기에 휴대폰이나 노트북이 다가가면 자동으로 충전이 되는 것이다. The device can be charged wirelessly from 5 meters away. The problem is that the antenna used to send out electromagnetic waves is not suitable for transmitting energy. Antennas radiate electromagnetic waves in all directions, so they do not deliver enough electrical energy to the surrounding electronics. To solve this problem, the team developed a so-called non-radiative antenna. When electrical energy is applied to the antenna, it does not diverge into the surrounding space like a normal antenna, but survives to several meters as if it has a long tail. If your phone or laptop approaches, it will automatically charge.

연구팀은 컴퓨터 시뮬레이션을 통해 이 시스템이 3~5m 떨어져 있는 전자기기를 충전시킬 수 있으며, 전기 에너지를 받을 구리선 코일을 장착하지 않은 다른 전자기기나 인체에는 아무런 영향을 미치지 않는다는 사실을 확인했다. 전자기파 발생장치에서 발생하는 에너지는 지구 자기장이 만드는 전자기파보다 약했다고 한다. 그래서 본 발명에 사용하는 무선전력송수신기는 상기와 같은 원리를 이용하는 것을 특징으로 하는 것이 바람직하다. The team found in computer simulations that the system can charge electronic devices three to five meters away and have no effect on other electronic devices or the human body that are not equipped with copper coils to receive electrical energy. The energy generated by the electromagnetic wave generator is said to be weaker than the electromagnetic waves produced by the Earth's magnetic field. Therefore, it is preferable that the wireless power transmitter used in the present invention uses the same principle as described above.

또한 도 9는 영국 스플래시파워사가 개발한 휴대폰 무선전력송수신 충전기인 스플래시패드(Splash Pad)의 사용도인데, 스플래시패드는 19세기 영국 물리학자 패러데이가 발견한 전자기 유도(電磁氣 誘導)현상을 이용한 것이다. 이는 전류가 흐르면 자기장이 생기고, 이 자기장이 다시 새로운 전류를 발생시키는 것이 그 원리이다. 패드의 전원을 켜면 패드 내부의 1차 코일에서 자기장이 발생한다. 이 자기장은 휴대폰 등 전자기기의 전력수신부에 있는 2차 코일에 유도 전류를 발생시키고, 이 전류가 전자기기 내의 배터리를 무선으로 충전시키며 이러한 방식의 무선전력송수신기도 본 발명에서 채택할 수 있으며 이를 특징으로 한다.In addition, Figure 9 is a use of the splash pad (splash pad), a mobile phone wireless power transmitter and receiver developed by Splash Power Co., Ltd., which utilizes the electromagnetic induction phenomenon discovered by Faraday, a 19th century British physicist. . The principle is that a magnetic field is generated when current flows, and this magnetic field generates new current again. When the pad is powered on, a magnetic field is generated in the primary coil inside the pad. This magnetic field generates an induced current in the secondary coil in the power receiver of an electronic device such as a mobile phone, the current wirelessly charges the battery in the electronic device, and this type of wireless power transmitter can also be adopted in the present invention. It is done.

상기와 같은 원리를 이용하는 실시 예를 들자면, 전동치솔의 무선충전시스템을 들 수 있는데, 전동칫솔을 자세히 살펴보면 칫솔 부분은 구멍이 나 있고, 칫솔걸이 부분은 기둥이 솟아 있는데 이 둘의 주위를 코일이 감싸고 있는 것을 볼 수 있다. 이 각각은 1차 코일과 2차 코일을 형성하여 전자기 유도현상을 일으키며 따라서 직접 접촉하지 않고도 유도전기에 의해 전동칫솔을 충전하게 되는 것이다. 전동 칫솔은 물에 젖기 쉬우므로 단자를 노출하지 않고 충전할 수 있는 유도 방식의 충전이 바람직하며 이러한 원리를 본 발명에 사용할 수도 있으며 이를 특징으로 한다.For example, the wireless charging system of the electric toothbrush can be described. Looking closely at the electric toothbrush, the toothbrush part has a hole, and the toothbrush part has a pillar. You can see it wrapped. Each of these forms a primary coil and a secondary coil, causing electromagnetic induction, thereby charging the electric toothbrush by induction electricity without direct contact. Since the electric toothbrush is easy to get wet with water, it is preferable to use the inductive charging method which can be charged without exposing the terminal.

도 10은 본 발명의 일 실시 예에서 사용하는 무선전력수신부의 인쇄기판형(PCB:Print Circuit Board) 렉테나의 평면도이며, 도 11은 무선전력용 안테나인 렉테나의 원리에 대한 설명도이다. FIG. 10 is a plan view of a printed circuit board (PCB) rectenna of a wireless power receiver used in an embodiment of the present invention, and FIG. 11 is an explanatory diagram illustrating a principle of a rectenna that is a wireless power antenna.

렉테나(Rectenna)는 조어로 Rectifier(정류기)와 Antenna(안테나)를 합성한 말이다. 도 11에서와 같이 안테나와 정류기를 조합한 구조로 되어 있으며, 마이크로파를 직접 직류전력으로 변환하는 소자이다. Rectenna는 기본적으로 1/2 파장의 다이폴 안테나의 맨 중앙부에 정류 다이오드를 접속한 구조로 되어 있는데,다이폴 안테나에 마이크로파가 조사되면 전기적으로 공진하여 중앙부가 전류의 배로 된다. 여기에서 다이오드의 위치를 약간 조정하여 안테나와 다이오드의 임피던스 정합을 취하며, 전력은 로패스 필터를 통하여 외부에서 사용한다.Rectenna is a word synthesizing a rectifier and an antenna. As shown in FIG. 11, the antenna and the rectifier are combined to directly convert microwaves into direct current power. Rectenna is basically a structure in which a rectifier diode is connected to the center of a half-wave dipole antenna. When microwave is irradiated to the dipole antenna, it is electrically resonated and the center portion is doubled of the current. Here, by slightly adjusting the position of the diode to match the impedance of the antenna and the diode, the power is used externally through a low pass filter.

도 10에서와 같이 렉테나를 필요한 수만큼 열거하여 원하는 전력을 꺼내는데 그러기 위해서 Rectenna array는 일반적으로 microstrip 구조(도 10과 같은 프린트 기판 구조:PCB)로 제조하는 것이 바람직하다.As shown in FIG. 10, the number of rectennas is enumerated as necessary to draw out the desired power. For this purpose, the Rectenna array is generally manufactured with a microstrip structure (printed substrate structure: PCB as shown in FIG. 10).

상기와 같은 구성의 설명에 이어 본 발명의 공중부양 원리를 도 6을 이용하여 더욱 상세히 설명하자면, 본 발명의 전지기력의 제어에 의한 공중부양장치는 공중부양되는 대상물체(30)에 대한 변화 위치를 홀센서(12a)(12b)가 감지하여 이를 컨트롤러(22)가 피드백 제어함으로써, 대상물체(30)에 내장된 영구자석(32a)(32b)과 상기 홀센서(12a)(12b)에 연결된 전자석(10) 간에 발생하는 인력 또는 반력을 통해 목적하는 물체(30)가 비접촉방식으로 상기 전자석(10)과 받침대(20) 사이의 소정위치에 공중 부양되어 정지될 수 있도록 구성된다. 즉, 비자성체로 영구자석(32a)(32b)이 내장된 대상물체(30)가 중력에 반하여 위쪽의 전자석(10)과 아래쪽의 받침대(20) 사이의 소정 위치에서 물리적인 접촉 없이 정지된 상태로 유지될 수 있도록 이들 전자석(10)과 받침대(20)는 곡면 절곡된 손잡이지지대(18)를 매개로 일체 구조화되며, 상기 전자석(10)의 하측에는 공중부양되는 대상물체(30)의 위치 를 감지하면서 설정된 기준신호를 발생하게 되는 홀센서(12a)(12b)가 설치되어 상기 받침대(20)의 구성된 컨트롤러(22)와 신호 연결된다.Following the description of the configuration as described above in more detail with reference to the principle of the levitation of the present invention with reference to Figure 6, the levitation device by the control of the electromotive force of the present invention is a change position with respect to the object object 30 levitation Is sensed by the hall sensors 12a and 12b and feedback is controlled by the controller 22, thereby being connected to the permanent magnets 32a and 32b embedded in the object 30 and the hall sensors 12a and 12b. Through the attraction or reaction force generated between the electromagnet 10 is configured so that the desired object 30 is suspended in a predetermined position between the electromagnet 10 and the pedestal 20 in a non-contact manner. That is, the object object 30, the permanent magnet (32a, 32b) is a non-magnetic material is stopped without physical contact at a predetermined position between the upper electromagnet 10 and the lower pedestal 20 against gravity These electromagnets 10 and pedestals 20 are integrally structured through curved bent handle supports 18 so that they can be maintained at the lower side of the electromagnet 10. Hall sensors 12a and 12b are installed to detect and generate a set reference signal, and are connected to the controller 22 configured of the pedestal 20.

특히 홀센서(12a)(12b)는 공중부양 제어에서 대상물체(30)의 위치를 감지하여 컨트롤러(22)의 위치신호기로 전달하는 위치감지기와 설정된 기준신호에 대해 상기 컨트롤러(22)의 비교신호기를 통하여 비교신호를 발생하는 비교감지기로 구분되어 구성되며, 공중부양되는 대상물체(30)와 동일 수직선상의 전자석(10)의 하측에 이들 위치감지기와 비교감지가로 구성된 상기 홀센서(12a)(12b)가 설치됨으로서 수평방향의 광센서를 사용한 기존의 제품에 비해 상대적으로 상품의 외관미를 높일 수 있다.In particular, the hall sensors 12a and 12b detect the position of the object 30 in the levitation control and compare the position sensor and the reference signal of the controller 22 with respect to the set reference signal. The Hall sensor 12a is configured to be divided into a comparison sensor for generating a comparison signal through the position sensor and the comparison sensor on the lower side of the electromagnet 10 on the same vertical line as the object to be levitation (30) ( 12b) can be installed to improve the appearance of the product relative to existing products using a horizontal optical sensor.

또한 홀센서(12a)(12b)는 대상물체(30)의 무게가 변화되더라도 해당 무게 변화에 대응하여 대상물체(30)와 전자석(10)간의 거리 조정을 통해 인력의 세기를 제어할 수 있도록 컨트롤러(22)와 신호 연결되게 구성되며, 아울러 공중부양되는 대상물체(30)는 상기 전자석(10)에 대해 인력 및 반력이 발생하는 영구자석(32a)(32b)이 그 내부에 상측과 하측에 구성된다.In addition, the hall sensors 12a and 12b may control the strength of the attraction force by adjusting the distance between the object 30 and the electromagnet 10 in response to the change in weight even if the weight of the object 30 is changed. It is configured to be connected to the signal 22, and the object object 30 that is levitation is a permanent magnet (32a) (32a) 32b is formed in the upper side and the lower side in which the attraction and reaction force to the electromagnet 10 do.

그리고 전자석(10)과 공중부양되는 물체(30) 사이의 거리 즉, 공중부양거리를 조정하여 상기 전자석(10)의 철심과 대상물체(30)에 내장된 양구자석(32a)과의 인력이 공중부양되는 물체(30)의 무게보다 크게 조정함이 바람직하며, 이는 예상치 못한 전원의 차단이나 이와 유사하게 상기 전자석(10)의 인력이 상실되더라도 대상물체(30)가 자유낙하하지 않고 위쪽의 상기 전자석(10)에 인력으로 붙어있도록 함으로서 공중부양되는 물체(30)가 소정의 위치에서 이탈되어 파손되는 것을 막을 수 있도록 한다.And by adjusting the distance between the electromagnet 10 and the object to be levitation, that is, the levitation distance, the attraction force between the iron core of the electromagnet 10 and the two ball magnet 32a embedded in the object 30 is airborne The weight of the object 30 is preferably adjusted to be greater than the weight of the object 30, which is unexpectedly cut off, or similarly, even if the attraction of the electromagnet 10 is lost, the object 30 is not freely dropped and the electromagnet above. By being attached to (10) by the attraction force, it is possible to prevent the levitation object 30 from being broken at a predetermined position.

한편, 홀센서(12a)(12b)가 설치되는 전자석(10)은 손잡이지지대(18) 상단에 결합 고정된 전자석하우징(14) 내부에 설치되면서 상기 전자석하우징 저부는 전자석덮개(16)로 조립 밀폐되며, 상기 손잡이지지대(18) 하단에 결합 고정되는 받침대(20)는 그 내부에 컨트롤러(22)가 설치되어 받침대덮개로 그 저부가 조립 밀폐된다.Meanwhile, the electromagnet 10 in which the hall sensors 12a and 12b are installed is installed inside the electromagnet housing 14 fixedly coupled to the top of the handle support 18, and the electromagnet housing bottom is assembled and sealed with the electromagnet cover 16. The pedestal 20 is fixedly coupled to the lower end of the handle support 18, the controller 22 is installed therein and the bottom of the pedestal cover is assembled and sealed.

아울러 받침대(20) 상측에는 대상물체(30)를 공중부양시키는 작동상태가 표시확인될 수 있도록 발광소자(LED)인 장식램프가 설치되면서, 그 중앙 쪽에는 영구자석(32b)이 내장된 대상물체(30)가 공중부양된 상태에서 임의의 속도로 회전 및 정지될 수 있도록 회전구동수단(34)이 설치됨이 바람직하며, 장식적인 개념에 더하여 음이온발생수단을 부착시켜 외관적인 가치와 실내의 공기를 신선하고 깨끗하게 하는 정화기능을 부여시킬 수도 있음은 물론이다.In addition, a decorative lamp, which is a light emitting device (LED), is installed on the upper side of the pedestal 20 so that an operation state for supporting the object 30 is suspended, and a permanent magnet 32b is built in the center thereof. It is preferable that the rotation driving means 34 is installed so that the 30 can be rotated and stopped at an arbitrary speed in the levitation state, and in addition to the decorative concept, anion generating means can be attached to provide external values and indoor air. Of course, it can also give fresh and cleansing.

그리고 비자성체인 대상물체(30)에 내장된 영구자석(32a)(32b)과 홀센서(12a)(12b)가 설치된 전자석(10)의 인력 및 반력을 제어하는 컨트롤러(22)는, 목표 위치로부터 물체(30)의 변위에 응답하여 비접촉방식으로 물체(30)를 중력에 반하여 상기 전자석(10)으로부터 소정의 목표위치에 공중부양시키기 위해 공중부양되는 물체(30)의 위치를 감지하게 되며, 직류전원회로와 위치감지기(12a) 및 비교감지기(12b)로 구성된 홀센서(12a,12b), 그리고 위치신호기와 비교신호기, 비교기(q3) 및 적분기(q4)를 포함하여 회로 구성된다.The controller 22 which controls the attraction and reaction force of the electromagnet 10 provided with the permanent magnets 32a and 32b and the hall sensors 12a and 12b embedded in the object 30 which is a nonmagnetic material is a target position. In response to the displacement of the object 30 from the non-contact method to detect the position of the object 30 is levitation to levitation object 30 from the electromagnet 10 to a predetermined target position against gravity, Hall circuits 12a and 12b composed of a DC power supply circuit, a position sensor 12a and a comparison sensor 12b, and a circuit including a position signal, a comparison signal, a comparator q3 and an integrator q4.

우선 위치감지기(12a)는 공중부양 제어에서 물체(30)의 위치를 잡지하여 위 치신호기(q1)로 보내어 제어신호를 발생시키며, 비교감지기는 비교신호기를 통하여 비교신호를 발생시키고, 아울러 비교기는 위치신호와 비교신호를 계산하여 목표 위치로부터 물체(30)의 변위가 영이 되도록 전자석(10)을 통해 흐르는 전류를 피드백 제어하게 되며, 적분기는 이 신호를 적분하여 안정되게 목표위치에 도달되도록 함으로서, 외부환경에 대응하여 대상물체(30)가 안정되게 공중부양이 이루어지게 한다.First, the position sensor 12a grabs the position of the object 30 in the levitation control and sends it to the position signal q1 to generate a control signal. The comparison sensor generates a comparison signal through the comparison signal, and the comparator The position signal and the comparison signal are calculated to feedback-control the current flowing through the electromagnet 10 so that the displacement of the object 30 from the target position becomes zero, and the integrator integrates this signal to stably reach the target position. In response to the external environment, the object 30 is stably levitateed.

상기와 같은 본 발명의 구성에 대한 상세한 설명에서 살펴본 바와 같이, 일반적으로 공중부양하는 대상물체를 갖춘 공중부양장치에 있어서, 상기 공중부양장치의 일 측에 무선전력 송신이 가능한 무선전력송신기가 내장되고; 허공에 떠서 공중부양해 있는 상기 대상물체의 일 측에 무선전력 수신이 가능한 무선전력수신기가 내장되며; 상기 무선전력에 의해 작동되는 적어도 하나의 전기 또는 전자장치가 상기 대상물체의 일 측에 내장되어서; 상기 대상물체가 디지털 시계, 온도계 또는 습도계, 허공에 떠있는 전등, 허공에 떠있는 전광판 등의 다양한 기능을 가지는 것을 특징으로 하는 무선전력송수신방식을 도입한 공중부양형 전기 장치인 것이 본 발명의 핵심 요지이다. 즉, 공중부양장치에 무선전력송수신기를 도입하여, 대상물체의 내부에서 무선으로 전력을 공급받아 동작하는 적어도 하나의 전기 또는 전자 장치를 내장하는 것을 특징으로 하는 것이 본 발명의 핵심인 것이다.As described in the detailed description of the configuration of the present invention as described above, in a levitation device having a target object to levitation in general, a wireless power transmitter capable of transmitting wireless power to one side of the levitation device is built-in ; A wireless power receiver capable of receiving wireless power on one side of the object suspended in air in the air; At least one electrical or electronic device operated by the wireless power is embedded in one side of the object; The core of the present invention is that the object is a levitation type electric device adopting a wireless power transmission and reception method, characterized in that it has various functions such as a digital clock, a thermometer or a hygrometer, a light floating in the air, an electric sign floating in the air. It is the point. That is, it is the core of the present invention to introduce a wireless power transmitter into the levitation device, and to include at least one electric or electronic device that operates by receiving power wirelessly from the inside of the object.

또한, 비자성체로 영구자석이 내장된 대상물체(30)가 중력에 반하여 소정 위치에서 물리적인 접촉 없이 정지된 상태로 유지될 수 있도록 손잡이지지대(18)를 매개로 대상물체(30) 위 쪽에 위치하는 전자석(10)과, 상기 전자석(10) 하측에 설 치되어 공중부양되는 대상물체(30)의 위치를 감지하면서 설정된 기준신호를 발생하는 홀센서(12a)(12b)와, 상기 손잡이지지대(18)를 매개로 대상물체 아래쪽에 위치하는 받침대(20)에 내장되어 공중부양되는 대상물체(30)에 대한 변화 위치를 전달받아 피드백 제어를 통해 상기 전자석(10)의 힘을 제어하는 컨트롤러(22)를 포함하여 이루어진 공중부양장치에 있어서, 상기 받침대에 공급하는 전원을 이용하여 지향성 고주파신호를 무선으로 송신하는 고주파송신기가 상기 받침대의 일 측에 내장되며; 상기 고주파신호를 수신하여 직류전원으로 변환하는 고주파수신기가 상기 대상물체의 일 측에 내장되며; 상기 직류전원을 적정크기의 정전압으로 안정화시키는 정전압 안정화회로와; 상기 고주파수신기와 정전압 안정화회로가 일 측에 설치되고, 정전압 안정화회로의 출력단자와 연결되어, 안정화된 직류전원을 전원으로 사용하는 전자장치가 상기 대상물체에 내장되는 것을 특징으로 하는 무선전력송수신방식을 도입한 공중부양형 전기 장치인 것이 또한 바람직하다.In addition, the non-magnetic material is embedded on the object 30 through the handle support 18 so that the object 30 is embedded in the permanent magnet can be maintained in a stationary state without physical contact at a predetermined position against gravity Hall sensors 12a and 12b installed at the lower side of the electromagnet 10 and the electromagnet 10 to detect the position of the object 30 to be levitation and generate a set reference signal, and the handle support ( 18 is a controller 22 for controlling the force of the electromagnet 10 through feedback control by receiving a change position for the object 30 to be levitation is built in the pedestal 20 located below the object object via a medium In the levitation device comprising a), a high-frequency transmitter for wirelessly transmitting a directional high-frequency signal using the power supplied to the pedestal is built in one side of the pedestal; A high frequency receiver configured to receive the high frequency signal and convert the signal into a DC power source on one side of the object; A constant voltage stabilization circuit for stabilizing the DC power supply to a constant voltage of an appropriate magnitude; The high frequency receiver and the constant voltage stabilization circuit is installed on one side, and connected to the output terminal of the constant voltage stabilization circuit, an electronic device using a stabilized DC power source as a power source is characterized in that the wireless power transmission method It is also preferred that it is a levitation-type electrical device incorporating.

그리고 공중부양장치는, 받침대에 공급하는 전원을 이용하여 직진성이 강한 비방사형(non-radiative) 안테나로 구성된 전자기파를 공명시키는 전자기파공명송신기가 상기 받침대에 내장되며; 직진성이 강한 비방사형(non-radiative) 안테나로 구성된 전자기파공명수신기가 상기 대상물체에 내장되며; 상기 전자기파공명 수신기에서 생산된 전력으로 상기 대상물체 내부에 있는 적어도 하나의 전기 또는 전자장치를 작동시키는 것을 특징으로 하는 무선전력송수신방식을 도입한 공중부양형 전기 장치인 것이 또 하나의 실시 예로서 바람직하다고 할 수 있다.And the levitation device, the electromagnetic wave resonance transmitter for resonating the electromagnetic wave composed of a non-radiative antenna having a strong straightness by using the power supplied to the pedestal is built in the pedestal; An electromagnetic resonance receiver composed of a non-radiative antenna having a strong straightness is embedded in the object; According to another embodiment of the present invention, the levitation type electric device adopting the wireless power transmission and reception method is characterized by operating at least one electric or electronic device inside the object with the power produced by the electromagnetic wave resonance receiver. It can be said.

상기와 같은 상세한 구성에서 살펴 보았듯이 본 발명의 원리 내에서 당업자 라면 다양한 변형 실시를 꾀할 수 있을 것이며, 그러므로 본 발명의 범주 내에서 가능한 다양한 실시의 방법 또한 본 발명에 귀속되어야 함은 자명하다고 할 것이다.As will be seen in the above detailed configuration, those skilled in the art will be able to practice various modifications within the principles of the present invention, and therefore, it should be obvious that various implementation methods possible within the scope of the present invention should also belong to the present invention. .

상술한 바와 같이 본 발명에 따른 무선전력송수신방식을 도입한 공중부양형 전기 장치는 공중부양되는 대상물체에 대한 감지수단을 홀센서로 적용함으로서 전자석과 같은 방향과 위치에서 대상물체를 감지할 수 있으며, 또한 홀센서의 감도를 조절함으로서 용이하게 대상물체의 무게 변화에 대응하는 공중부양장치가 가능하며, 특히 전자석과 직각 방향에 있어야했던 기존의 장치구조와는 달리 감지수단을 전자석과 같은 방향에 구성시킴으로서 외관상의 디자인이 좀더 자유로워질 수 있는 것은 물론, 외부 환경에 의하여 오동작을 일으킬 수 있는 요인이 구조적으로 제거됨으로서 안정적인 공중부양이 가능할 수 있다.As described above, the levitation electric apparatus adopting the wireless power transmission and reception method according to the present invention can detect the object in the same direction and position as the electromagnet by applying the sensing means for the object to be levitation as a hall sensor. In addition, by adjusting the sensitivity of the Hall sensor, it is possible to easily lift the levitation device corresponding to the weight change of the object, and unlike the conventional device structure that had to be perpendicular to the electromagnet, in particular, the sensing means in the same direction as the electromagnet In addition, the appearance design can be more freely, as well as structurally eliminate the factors that can cause the malfunction by the external environment can be a stable levitation.

또한 본 발명은 무선으로 송출하는 전력을 전원으로 사용하는 대상물체에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 고주파신호를 송신하는 고주파송신기가 상기 받침대에 설치되고, 상기 고주파송신기의 고주파신호를 수신하여 직류전원으로 변환하는 렉테나(Rectenna)가 상기 대상물체(30)의 일 측에 설치되어, 상기 렉테나에 의해 변환된 직류전원을 대상물체의 전원으로 직접 사용함으로써, 별도의 배터리를 내장하지 않고도 아주 편리하게 무선으로 상기 대상물체의 전자장치를 구동시킬 수 있는 무선고주파전력을 전원으로 사용하는 무선전력송수신방식을 도입한 공중부양형 전기 장치에 관한 것이다.In addition, the present invention relates to an object that uses the power to be transmitted wirelessly as a power source, and more particularly, a high frequency transmitter for transmitting a high frequency signal is installed in the pedestal, receiving the high frequency signal of the high frequency transmitter to a direct current power source A converting rectenna is installed at one side of the target object 30 and directly uses the DC power converted by the rectenna as the power of the target object, so that a convenient battery is not built in. The present invention relates to a levitation type electric device incorporating a wireless power transmission / reception method using wireless high frequency power as a power source capable of wirelessly driving the electronic device of the object.

또한 전자석의 전원공급이 중단된 상태에서 전자석의 철심과 물체에 내장된 영구자석 사이의 인력의 세기가 대상물체의 무게보다 커지도록 전자석과 공중부양되는 물체 사이의 거리를 홀센서의 감도로 조절함으로서, 대상물체가 공중부양중인 상태로 전원이 차단되더라도 전자석에 물체가 자동으로 붙도록 하여 정전이나 이와 유사한 경우에 발생할 수 있는 공중부양 물체의 자유낙하를 방지할 수 있어, 파손등의 우려가 있는 물체도 안심하고 공중부양이 가능하고 파손되지 않는 대상물체라도 자유낙하에 의한 충격 등을 고려하여 대상물체와 받침대 사이의 공간을 좁게 해야 했던 한계를 극복할 수 있다.Also, by controlling the distance between the electromagnet and the levitation object so that the strength of the attraction force between the iron core of the electromagnet and the permanent magnet embedded in the object becomes larger than the weight of the target object, the sensitivity of the Hall sensor is applied. In addition, even if the power is cut off while the object is under levitation, the object will be automatically attached to the electromagnet to prevent the free fall of the levitation object, which may occur in the event of a power failure or similar, and may cause damage. Even if the object can be lifted with confidence and not damaged, it is possible to overcome the limitation of having to narrow the space between the object and the pedestal in consideration of the impact of free fall.

아울러 본 발명에 따른 공중부양장치는 구조적으로 안정적이면서 안전하고 미려한 디자인이 가능하게 제품 구성될 수 있어 다양한 장식물의 공중부양이 가능하며, 이는 결과적으로 다양한 상품을 공중부양물체로 접목함으로써 홍보를 위한 전시대 등에 이용이 가능하여 장식물로서의 과학적인 호기심을 유발시킬 수 있고, 물리적인 접촉이 없으므로 일반적인 상품의 진열시 상품의 전시효과가 3차원적으로 이루어질 수 있어 소비자들의 상품에 대한 인식과 인지도를 높이는 효과를 기대할 수 있으며 무선전력으로 동작하는 대상물체의 내부에 장치된 다양한 전자 또는 전기 장치에 의해서 더욱 진보된 효능을 장점으로 가지고 있다.In addition, the levitation device according to the present invention is structurally stable, safe and beautiful design can be configured to enable the product is possible to levitation of a variety of decorations, which is a display stand for promotion by grafting a variety of products as a levitation object It can be used for light, which can induce scientific curiosity as a decoration, and since there is no physical contact, the display effect of the product can be made three-dimensionally when displaying the general product. It can be expected and has the advantage of more advanced efficacy by various electronic or electrical devices installed inside the object that operates with wireless power.

Claims (3)

`일반적으로 공중부양하는 대상물체를 갖춘 공중부양장치에 있어서,In general, a levitation device with a levitation object, 상기 공중부양장치의 일 측에 무선전력 송신이 가능한 무선전력송신기가 내장되고;A wireless power transmitter capable of transmitting wireless power on one side of the levitation device; 허공에 떠서 공중부양해 있는 대상물체의 일 측에 무선전력 수신이 가능한 무선전력수신기가 내장되며;A wireless power receiver capable of receiving wireless power on one side of the object suspended in the air and suspended; 상기 무선전력에 의해 작동되는 적어도 하나의 전기 또는 전자장치가 상기 대상물체의 일 측에 내장되는 것을 특징으로 하는 무선전력송수신방식을 도입한 공중부양형 전기 장치.At least one electric or electronic device operated by the wireless power is a levitation-type electric device, which incorporates a wireless power transmission and reception method, characterized in that built in one side of the object. 제 1항에 있어서, The method of claim 1, 비자성체로 영구자석이 내장된 대상물체(30)가 중력에 반하여 소정 위치에서 물리적인 접촉 없이 정지된 상태로 유지될 수 있도록 손잡이지지대(18)를 매개로 상기 대상물체(30) 위쪽에 위치하는 전자석(10)과, 상기 전자석(10) 하측에 설치되어 공중부양되는 대상물체(30)의 위치를 감지하면서 설정된 기준신호를 발생하는 홀센서(12a)(12b)와, 상기 손잡이지지대(18)를 매개로 대상물체 아래쪽에 위치하는 받침대(20)에 내장되어 공중부양되는 대상물체(30)에 대한 변화 위치를 전달받아 피드백 제어를 통해 상기 전자석(10)의 힘을 제어하는 컨트롤러(22)를 포함하여 이 루어진 공중부양장치에 있어서,It is located above the object 30 through the handle support 18 so that the object object 30 is a non-magnetic material is embedded in the permanent magnet can be maintained in a stationary state without physical contact at a predetermined position against gravity Hall sensors 12a and 12b installed at the lower side of the electromagnet 10 and the electromagnet 10 and generating a reference signal while sensing the position of the object 30 to be levitation, and the handle support 18. The controller 22 for controlling the force of the electromagnet 10 through the feedback control by receiving a change position for the target object 30 that is embedded in the pedestal 20 located below the target object via a medium through In the levitation device comprising, 상기 컨트롤러에 공급하는 전원을 이용하여 지향성 고주파신호를 무선으로 송신하는 고주파송신기가 상기 받침대의 일 측에 내장되며;A high frequency transmitter configured to wirelessly transmit the directional high frequency signal by using the power supplied to the controller, on one side of the pedestal; 상기 고주파신호를 수신하여 직류전원으로 변환하는 고주파수신기가 상기 대상물체의 일 측에 내장되며;A high frequency receiver configured to receive the high frequency signal and convert the signal into a DC power source on one side of the object; 상기 직류전원을 적정크기의 정전압으로 안정화시키는 정전압 안정화회로와; 상기 고주파수신기와 정전압 안정화회로가 일 측에 설치되고, 정전압 안정화회로의 출력단자와 연결되어, 안정화된 직류전원을 전원으로 사용하는 적어도 하나의 전기 또는 전자장치가 상기 대상물체의 일 측에 내장되는 것을 특징으로 하는 무선전력송수신방식을 도입한 공중부양형 전기 장치.A constant voltage stabilization circuit for stabilizing the DC power supply to a constant voltage of an appropriate magnitude; The high frequency receiver and the constant voltage stabilization circuit is installed on one side, and connected to the output terminal of the constant voltage stabilization circuit, at least one electrical or electronic device using a stabilized DC power source as a power source is embedded on one side of the object Aerial levitation type electric device adopting a wireless power transmission method characterized in that. 제 1항 또는 제 2항 중 어느 하나의 항에 있어서 상기 공중부양장치는,The levitation device according to any one of claims 1 and 2, 상기 컨트롤러에 공급하는 전원을 이용하여 직진성이 강한 비방사형(non-radiative) 안테나로 구성된 전자기파를 공명시키는 전자기파공명송신기가 상기 받침대에 내장되며;An electromagnetic resonance transmitter for resonating electromagnetic waves composed of non-radiative antennas having strong straightness using power supplied to the controller is built in the pedestal; 직진성이 강한 비방사형(non-radiative) 안테나로 구성된 전자기파를 공명시키는 전자기파공명수신기가 상기 대상물체에 내장되며;An electromagnetic resonance receiver for resonating electromagnetic waves composed of a non-radiative antenna having a strong straightness is built in the object; 상기 전자기파공명 수신기에서 생산된 전력으로 적어도 하나의 전기 또는 전자장치가 상기 대상물체의 일 측에 내장되는 것을 특징으로 하는 무선전력송수신방 식을 도입한 공중부양형 전기 장치.At least one electric or electronic device is a power generated by the electromagnetic wave resonance receiver is a levitation-type electric device introducing a wireless power transmission and reception method, characterized in that embedded in one side of the object.
KR1020070000008A 2007-01-01 2007-01-01 Wireless power supply type electronic apparatus for levitation controlled with a electromagnetism force KR20070010090A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020070000008A KR20070010090A (en) 2007-01-01 2007-01-01 Wireless power supply type electronic apparatus for levitation controlled with a electromagnetism force

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020070000008A KR20070010090A (en) 2007-01-01 2007-01-01 Wireless power supply type electronic apparatus for levitation controlled with a electromagnetism force

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20070010090A true KR20070010090A (en) 2007-01-19

Family

ID=38011428

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020070000008A KR20070010090A (en) 2007-01-01 2007-01-01 Wireless power supply type electronic apparatus for levitation controlled with a electromagnetism force

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR20070010090A (en)

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101237933B1 (en) * 2010-10-08 2013-03-05 우성곤 Levitation display device
KR101425678B1 (en) * 2007-09-12 2014-07-31 엘지전자 주식회사 System for wireless charging
KR101523269B1 (en) * 2014-09-30 2015-05-27 라정 Self-dependent speaker
WO2015182806A1 (en) * 2014-05-30 2015-12-03 엘지전자 주식회사 System for levitating mobile terminal
CN108240824A (en) * 2017-12-13 2018-07-03 北京华航无线电测量研究所 A kind of parameter acquiring method of medical treatment navigation electromagnetic location tracker
KR20180080635A (en) * 2017-01-04 2018-07-12 엘지전자 주식회사 Sound output apparatus

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101425678B1 (en) * 2007-09-12 2014-07-31 엘지전자 주식회사 System for wireless charging
KR101237933B1 (en) * 2010-10-08 2013-03-05 우성곤 Levitation display device
WO2015182806A1 (en) * 2014-05-30 2015-12-03 엘지전자 주식회사 System for levitating mobile terminal
KR20150137533A (en) * 2014-05-30 2015-12-09 엘지전자 주식회사 A levitation system for a mobile terminal
US10312718B2 (en) 2014-05-30 2019-06-04 Lg Electronics Inc. System for levitating mobile terminal
KR101523269B1 (en) * 2014-09-30 2015-05-27 라정 Self-dependent speaker
KR20180080635A (en) * 2017-01-04 2018-07-12 엘지전자 주식회사 Sound output apparatus
CN108240824A (en) * 2017-12-13 2018-07-03 北京华航无线电测量研究所 A kind of parameter acquiring method of medical treatment navigation electromagnetic location tracker
CN108240824B (en) * 2017-12-13 2020-07-14 北京华航无线电测量研究所 Parameter acquisition method of medical navigation electromagnetic positioning tracker

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR20070010090A (en) Wireless power supply type electronic apparatus for levitation controlled with a electromagnetism force
RU2534020C1 (en) Wireless charging system for mobile devices
JP5543378B2 (en) Magnetic positioning for inductive coupling
CN105308819B (en) Wireless power transmitter with multiple magnetic oscillators
JP6058666B2 (en) Receiving side electrode of capacitive wireless power supply system
KR20200010133A (en) Drone station
US20080299904A1 (en) Wireless communication system
US20140339913A1 (en) Wireless power feeding system and wireless power feeding method
US20170170688A1 (en) System for Inductive Wireless Power Transfer for Portable Devices
JP2008178234A (en) Non-contact power transmission device
CN201698665U (en) Display device with wireless power supply
KR20150069254A (en) Mobile terminal wireless charger
KR102529747B1 (en) Wireless charging device and charging method thereof
US11271308B2 (en) Diamagnetic mechanically based antenna
KR102483060B1 (en) Wireless power transmitter
JP2008171403A (en) Wireless output sensor, proximity sensor, working apparatus and control system
CN202972751U (en) Magnetic suspension lamp
US10320228B2 (en) Power coupling device
KR101744590B1 (en) Wireless power transmission and charging device using vertical type of power transmission method
KR102045085B1 (en) Wireless power receiving apparatus which enables to supply power to pluality of external devices via cable
KR200453596Y1 (en) Aquarium and lighting device using wireless power transmission
CN105656212B (en) Contactless charging equipment based on rotating excitation field and charging method
KR100898059B1 (en) Wireless Mouse Set and/or Small Electronic Device Set using Wireless Electric Power
CN207133362U (en) A kind of marine environmental monitoring calutron
CN205453306U (en) Non -contact battery charging outfit based on rotating field

Legal Events

Date Code Title Description
WITN Withdrawal due to no request for examination