KR20070094124A - 무접점 충전 수단을 구비한 스탠드 조명 - Google Patents

Abstract

본 발명에 따른 스탠드 조명은, 조명램프; 상기 조명램프를 지지하는 서포트; 상기 서포트의 하부에 구비되고, 수전코일이 마련된 피충전 유닛을 올려 놓을 수 있는 베이스면을 제공하는 받침대; 및 상기 받침대의 베이스면 하부에 배치되어 전원공급시 상기 수전코일에 유도기전력을 발생시킬 수 있는 자속을 발생시키는 급전코일을 구비한 충전 유닛;을 포함한다.

본 발명에 의하면 스탠드 조명의 구조를 활용하여 무접점 충전 수단을 구비함으로써 제조비용을 절감할 수 있으며, 실내 공간을 보다 효율적으로 사용할 수 있는 장점이 있다.

스탠드 조명, 무접점 충전 시스템, 유도기전력, 조명램프

Description

무접점 충전 수단을 구비한 스탠드 조명{Stand lighting having Contact-less charging means}

본 명세서에 첨부되는 다음의 도면들은 본 발명의 바람직한 실시예를 예시하는 것이며, 후술하는 발명의 상세한 설명과 함께 본 발명의 기술사상을 더욱 이해시키는 역할을 하는 것이므로, 본 발명은 그러한 도면에 기재된 사항에만 한정되어 해석되어서는 아니된다.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 스탠드 조명을 나타내는 사시도.

도 2는 도 1에서 받침대의 주요 구성을 도시하는 Ⅱ-Ⅱ'선에 따른 단면도.

도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 스탠드 조명의 기능적 구성을 도시하는 블록도.

도 4는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 스탠드 조명의 사용예를 도시하는 사시도.

<도면의 주요 참조부호에 대한 설명>

100: 스탠드 조명 101: 조명램프

102: 제1 전원조정부 103: 충전 유닛

104: 제2 전원조정부 105: 급전코일

106: 갓 107: 서포트

108: 받침대 109: 베이스면

110: 전원 케이블 111: 시계모듈

112: 전기회로모듈 200: 피충전 유닛

201: 수전코일 202: 정류부

203: 정전압/정전류 제어부 204: 배터리

본 발명은 스탠드 조명에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 피충전 유닛에 대하여 무접점 충전 기능을 제공할 수 있는 무접점 충전 수단을 구비한 스탠드 조명에 관한 것이다.

일반적으로 이동통신단말, PDA 등과 같은 휴대형 전자기기에는 충전 가능한 이차전지를 내장한 배터리가 장착되어 전원을 제공한다. 이차전지를 충전하기 위해서는 가정용 상용 전원을 적절한 전압으로 조정하여 휴대형 전자기기에 공급하는 별도의 충전장치가 필요하다. 통상적으로, 충전장치와 배터리에는 외부에 각각 별도의 접촉단자가 구성되어 있어서, 두 접촉단자를 서로 접속시키는 것에 의해 충전장치와 배터리를 전기적으로 연결한다.

그러나, 이와 같이 접촉단자가 외부에 돌출되면, 미관상 좋지 않고 접촉단자가 외부의 이물질에 오염되어 접촉 상태가 쉽게 불량해지는 문제점이 있다. 또한, 사용자의 부주의로 배터리에 단락이 발생하거나 습기에 노출되면, 충전에너지가 쉽 게 소실될 수 있다.

이러한 접촉식 충전방식의 문제점을 해결하기 위하여, 1차 코일(급전코일)을 구비한 충전장치와, 2차 코일(수전코일)을 구비한 배터리 간의 유도 결합을 이용하여 비접촉 방식으로 배터리를 충전하는 무접점 충전 시스템이 제안되었다. 이와 관련된 기술로는 대한민국 공개특허공보 제2002-57468호, 대한민국 공개특허공보 제2002-57469호, 대한민국 등록특허공보 제428,713호, 대한민국 공개특허공보 제2002-35242호, 미국 공개특허 제2003/0,210,106호 등에 개시된 비접촉식 충전 시스템을 들 수 있다.

상기와 같은 종래의 무접점 충전 시스템에 있어서, 특히 충전장치는 배터리를 올려 놓을 수 있는 패드 형태로 제공된다. 그런데, 이와 같이 패드 형태의 충전장치를 사용할 경우에는 패드의 점유용적과, 콘센트로부터 패드로 인입되는 전원 케이블의 정돈을 고려해야 하므로 패드의 설치환경에 제약이 많이 따르는 단점이 있다.

한편, 스탠드 조명은 국소적인 조명을 제공하는 장치로서, 통상적으로 사무용 책상이나 침실 부근의 서랍장 등에 놓여져서 사용된다는 점에서 충전장치와 유사한 측면이 있다.

본 발명은 상기와 같은 점에 착안하여 창안된 것으로서, 전원 케이블 및 받침대를 활용하여 무접점 충전수단을 일체화한 구조의 스탠드 조명을 제공하는 데 목적이 있다.

상기와 같은 기술적 과제를 달성하기 위해 본 발명에 따른 스탠드 조명은, 조명램프; 상기 조명램프를 지지하는 서포트; 상기 서포트의 하부에 구비되고, 수전코일이 마련된 피충전 유닛을 올려 놓을 수 있는 베이스면을 제공하는 받침대; 및 상기 받침대의 베이스면 하부에 배치되어 전원공급시 상기 수전코일에 유도기전력을 발생시킬 수 있는 자속을 발생시키는 급전코일을 구비한 충전 유닛;을 포함한다.

바람직하게, 상기 받침대는 판형 몸체를 구비하고, 상기 받침대의 가장자리에 상기 서포트가 연결될 수 있다.

부가적으로, 상기 받침대에는 그 판형 몸체의 측면을 통해 그 표시창이 노출되도록 내장되는 시계모듈이 더 구비될 수 있다.

상기 급전코일은 그 권선 중심축이 상기 베이스면과 수직을 이루도록 배치된 것이 바람직하다.

바람직하게, 본 발명에는 상용 교류전원을 입력받아 상기 조명램프의 동작전원으로 변환하는 제1 전원조정부; 및 상기 충전 유닛에 구비되어, 상기 상용 교류전원을 입력받아 상기 급전코일에 공급될 고주파 전원으로 변환하는 제2 전원조정부;가 포함될 수 있다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니되며, 발명자는 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. 따라서, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 스탠드 조명을 나타내는 사시도이다.

도 1을 참조하면, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 스탠드 조명은 조명램프(101)와, 조명램프(101)를 지지하는 서포트(Support)(107)와, 서포트(107)의 하부에 구비되는 받침대(108)와, 받침대(108) 내에 설치되어 피충전 유닛(도 3의 200 참조)에 대하여 무접점 충전 기능을 제공하는 충전 유닛(도 3의 103 참조)을 포함한다.

여기서, 피충전 유닛(200)은 배터리가 내장된 배터리팩이나, 배터리를 내장하고 있는 휴대형 전자기기를 지칭한다. 바람직한 휴대형 전자기기의 예로는 휴대폰, PDA, MP3 플레이어 등을 들 수 있다.

조명램프(101)로는 통상의 형광램프, 백열전구, 발광다이오드(LED) 램프 등이 채용 가능하며, 집광이나 광산란을 위한 소정의 갓(106)이 씌워진 구조로 제공된다.

서포트(107)는 조명램프(101)를 높이조절 및 방향전환 가능하게 지지할 수 있는 몸체를 구비한다. 바람직하게, 서포트(107)는 소정의 힌지(Hinge)를 매개로 하여 연결 바(Bar)들이 절첩 가능하게 결합된 관절구조로 형성될 수 있으나, 본 발명이 이러한 예에 한정되지 않고 통상의 스탠드 조명에 사용되는 다양한 형태의 서포트 구조가 채택 가능함은 물론이다.

받침대(108)는 서포트(107)의 하부에 구비되어 스탠드 조명의 균형을 잡아주는 한편, 휴대폰 등의 피충전 유닛(200)을 올려 놓을 수 있는 베이스면(Base surface)(109)을 제공한다.

받침대(108)는 예컨대, 원반형에 해당하는 판형 몸체를 구비하며, 그 판형 몸체의 가장자리에는 서포트(107)의 하단이 고정된다.

부가적으로, 받침대(108)에는 그 판형 몸체의 측면을 통해 표시창이 노출되는 시계모듈(111)이 내장되어 무접점 충전 경과시간이나 현재 시각 등을 편리하게 파악할 수 있는 기능을 제공한다.

받침대(108)의 내부에는 급전코일(105)이 설치되어 무접점 충전을 위한 자속을 발생시킨다. 급전코일(105)은 받침대(108)의 베이스면(109) 하부에 배치되어 전원공급시 피충전 유닛(200)의 수전코일(도 4의 201 참조)에 유도기전력을 발생시킬 수 있는 자속을 발생시킨다.

급전코일(105)과 수전코일(201) 간의 유도결합 효율을 극대화하기 위해, 도 2에 도시된 바와 같이 급전코일(105)은 그 권선 중심축(C)이 베이스면(109)과 수직을 이루면서 베이스면(109) 하부에 배치되는 것이 바람직하다.

급전코일(105)은 받침대(108) 내부에 수납되는 전기회로모듈(112)로부터 고 주파 전원을 공급받아 자속을 발생시킬 수 있도록 코일선재가 권선된 구조를 갖는다. 여기서, 급전코일(101)의 권선 패턴은 도면에 도시된 바와 같은 실질적인 사각형에 한정되지 않고 원형, 타원형 등으로 다양하게 변형 가능하다.

도 3에는 조명램프(101)와 급전코일(105)에 전원을 공급하도록 스탠드 조명(100)에 구비되는 전기회로모듈(112)의 구성과, 피충전 유닛(200)에 대하여 무접점 충전기능을 제공하기 위한 구성이 도시되어 있다.

전기회로모듈(112)의 제1 전원조정부(102)는 전원 케이블(110)을 통해 입력된 후 분기된 가정용 상용 교류전원(220V/110V, 60㎐)을 적정 전압/전류로 변환하여 조명램프(101)에 공급한다. 예를 들어, 조명램프(101)로서 형광램프가 사용된 경우, 제1 전원조정부(102)는 통상의 점등관, 안정기 등을 포함하여 구성된다.

전기회로모듈(112)의 제2 전원조정부(104)는 상기 전원 케이블(110)을 통해 입력되는 가정용 상용 교류전원(220V/110V, 60㎐)를 정류한 후 소정의 고주파 전원으로 변환하여 급전코일(105)로 공급한다.

상기 고주파 전원에 의해 급전코일(105)에서 발생하는 자속의 변화는 피충전 유닛(200)의 수전코일(201)에 기전력의 발생을 유도한다. 이렇게 발생된 유도기전력은 피충전 유닛(200)에 마련된 정류부(202)를 거쳐 직류로 변환된 후 정전압/정전류 제어부(203)의 충전 제어에 따라 배터리(204)에 충전된다.

여기서, 상기 정전압/정전류 제어부(203)는 배터리 충전장치에 널리 사용되는 공지의 회로 소자이다. 정전압/정전류 제어부(203)는 충전 초기에는 배터리 셀 에 전류를 일정하게 공급하다가 배터리 셀의 충전 전압이 서서히 증가하여 특정 기 준 값을 넘어서면 전류를 감소시키는 한편, 배터리 셀이 만충 상태가 될 때까지 전압을 일정하게 유지시켜 주는 기능을 수행한다.

피충전 유닛(200)의 배터리(204)로는 바람직하게 리튬이온 이차전지나 리튬폴리머 이차전지가 채용될 수 있다.

도 4에는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 스탠드 조명의 사용예가 도시되어 있다. 도면에 나타난 바와 같이, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 스탠드 조명은 단일의 전원 케이블(110) 매개로 가정용 상용 교류전원을 공급받도록 구성되며, 조명램프(101)를 통해 조명기능을 제공하는 한편, 베이스면(109)과 무접점 충전수단이 마련된 받침대(108)를 구비함으로써 피충전 유닛(200)에 대한 무접점 충전기능을 제공한다.

사용자가 스탠드 조명의 일측에 마련된 조명 스위치(미도시)를 온(On) 상태로 전환할 경우 제1 전원조정부(102)가 작동되어 조명램프(101)를 발광시킨다.

또한, 예컨대 휴대폰에 해당하는 피충전 유닛(200)을 받침대(108)의 베이스면(109)에 올려 놓은 후 스탠드 조명의 일측에 마련된 소정의 스위치를 작동시키면 제2 전원조정부(104)가 작동되어 베이스면(109) 하부의 급전코일(105)에 고주파 전원을 공급함으로써 피충전 유닛(200) 방향으로 자속을 발생시킨다. 여기서, 베이스면(109)에 대한 피충전 유닛(200)의 안착을 감지할 수 있는 소정의 센서(미도시)를 포함하는 구동회로를 구성할 경우에는 별도의 스위치 조작없이 제2 전원조정부(104)를 작동시킬 수 있다.

피충전 유닛(200)의 수전코일(201)에서는 급전코일(105)과의 유도결합을 통 해 유도기전력을 발생시킨다. 이후 유도기전력은 정류부(202)에 의해 직류로 변환된 후 정전압/정전류 공급부(203)의 충전제어에 따라 배터리(204)에 충전된다.

무접점 충전처리의 경과시간이나 현재 시각 등은 받침대(108)의 측면을 통해 그 표시창이 노출되도록 내장된 시계모듈(111)에 의해 편리하게 파악될 수 있다.

이상에서 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 이것에 의해 한정되지 않으며 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술사상과 아래에 기재될 특허청구범위의 균등범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능함은 물론이다.

본 발명에 따르면 스탠드 조명에 무접점 충전장치를 일체화함으로써 무접점 충전장치의 제조비용을 절감할 수 있으며, 전원 케이블의 정리가 편리하고 실내에서의 점유용적을 줄일 수 있다.

또한, 본 발명에 의하면 통상적으로 사무용 책상이나 침실 부근에 위치하게 되는 스탠드 조명에 일체화된 무접점 충전장치를 이용해 휴대폰 등의 휴대형 전자기기에 대한 무접점 충전작업을 수행할 수 있으므로 충전작업 도중 편리하게 해당 휴대형 전자기기를 취하여 사용할 수 있는 장점이 있다.

Claims (5)

1. 조명램프;

   상기 조명램프를 지지하는 서포트;

   상기 서포트의 하부에 구비되고, 수전코일이 마련된 피충전 유닛을 올려 놓을 수 있는 베이스면을 제공하는 받침대; 및

   상기 받침대의 베이스면 하부에 배치되어 전원공급시 상기 수전코일에 유도기전력을 발생시킬 수 있는 자속을 발생시키는 급전코일을 구비한 충전 유닛;을 포함하는 무접점 충전 수단을 구비한 스탠드 조명.
2. 제1항에 있어서,

   상기 받침대는 판형 몸체를 구비하고,

   상기 받침대의 가장자리에 상기 서포트가 연결된 것을 특징으로 하는 무접점 충전 수단을 구비한 스탠드 조명.
3. 제2항에 있어서,

   상기 받침대의 판형 몸체 측면을 통해 그 표시창이 노출되도록 내장되는 시계모듈;을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 무접점 충전 수단을 구비한 스탠드 조명.
4. 제1항 또는 제2항에 있어서,

   상기 급전코일은 그 권선 중심축이 상기 베이스면과 수직을 이루도록 배치된 것을 특징으로 하는 무접점 충전 수단을 구비한 스탠드 조명.
5. 제1항에 있어서,

   상용 교류전원을 입력받아 상기 조명램프의 동작전원으로 변환하는 제1 전원조정부; 및

   상기 충전 유닛에 구비되어, 상기 상용 교류전원을 입력받아 상기 급전코일에 공급될 고주파 전원으로 변환하는 제2 전원조정부;를 포함하는 것을 특징으로 무접점 충전 수단을 구비한 스탠드 조명.

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