KR20080022037A - 충전가능한 전자 장비용 제습 장치 - Google Patents

Abstract

가혹한(harsh) 환경에서 충전가능한 전자 장비를 사용하면 장비 아이템은 그 전자 구성요소의 적절한 동작에 해가 되는 상대 습도 조건에 노출된다. 본 발명은 제습을 필요로 하는 전자 장비를 끼우는 인클로징 캡슐과, 전자 장비가 충전될 수 있도록 하는 중간 전압을 저전압으로 변환하는 컨버터에 관련된 장치이다. 컨버터 내의 코일에 의해 방사된 열 에너지는 캡슐의 내부와 외부 사이의 공기의 자유로운 열 교환을 이끄는 열을 방출하는 효과를 가질 것이고, 이러한 자유로운 열 교환은 외부로부터 공기를 흡수하는 장치의 하부에 위치하는 벤트홀과 생성된 따뜻한 공기가 배출되는 장치의 상부에 위치하는 벤트홀로부터 자연적인 대류에 의해 형성된다. 포화되지 않은 따뜻한 공기가 전자 장비 주위를 순환하는 것은, 폐쇄된 지역에서 주위의 공기를 포화시킴으로써 구성요소에 존재하는 물 분자를 제거하는 효과를 가지며, 이 공기는 장치의 상부에 위치하는 벤트홀을 통해 증발된다.

Description

충전가능한 전자 장비용 제습 장치{Dehumidifying device for rechargeable electronic equipment}

본 발명은 하나 이상의 충전가능한 전자 장비 아이템을 위한 제습 장치에 관한 것이다.

본 발명의 영역은 충전가능한 전자 장비 아이템의 최적의 작업 명령(optimal working order)에서의 정비(maintenance)에 관한 것으로, 이를 습도가 높은 조건에서 사용하면 성능을 해칠 수 있다. 좀더 구체적으로, 본 발명은, 예를 들어, 이동 전화 운영자의 고객(customer)에 의해 사용되는 이동 단말(mobile terminal)과 같은 전자 통신 장비의 영역에 관한 것으로, 이러한 사용자들은 때때로 상기 이동 단말을 젖은(saturated) 대기 조건(비, 안개, 해양 환경 및 더 일반적으로는 열대 기후)에서 사용한다.

종래기술에서, 전자 장비의 구성요소에 습기가 존재하면, 부식하기 쉽다고 알려져 있다. 포화에 근접하는 상대습도 환경에서 이러한 장비를 낮에 사용하는 것은 이러한 장비에 습기가 침투해서 상기 장비의 회로 및/또는 구성요소에 물 분자가 남는 것을 촉진한다. 이러한 분자의 일부는 회로 및/또는 전자 구성요소를 형성 하는 금속 파트에 남겨져서, 상기 회로 또는 구성요소의 산화를 유발한다. 따라서 전자 회로 또는 구성요소의 산화는 중요하며(substantial) 때때로 피할 수 없는 오작동을 일으킨다.

종래기술에서, 예를 들어, 폐쇄(confined) 환경에서, 보호(protection)을 필요로 하는 전자 장비와 함께 투과성의 작은 봉투(porous sachet)에 담겨진, 실리카 크리스탈(silica crystal)과 같은, 탈수제(dehydrating agent)를 사용하면 이러한 산화 현상을 감소시킬 수 있다. 개방(unconfined) 또는 전에 물 분자가 남는 것을 유발했던 것과 가까운 상대 습도의 비율을 가지는 환경에서는 비실용적이고 효율이 매우 낮을 뿐 아니라, 이러한 해법은 탈수제 봉투(dehydrator sachets)의 주기적인 교체를 요구하는 주요한 단점이 존재하는데, 이러한 탈수제 봉투는 물이 빠르게 배어든다(saturate). 이 방법은 대체로 믿을 만하지 않고, 물 분자의 흡수의 효과가 한편으로는 봉투가 사용되는 환경으로 연결되고, 다른 한편으로는 이들의 사용 상태(새 것이거나 또는 흠뻑 젖었거나)로 연결되며, 두번째 상태는 피할 수 없는 것이다.

종래기술에서의 또 다른 해법은 전자 장비를 상대 습도가 일정하고 제어되는 공간에 저장하는 것으로 구성된다. 그러나, 그 본성에 의해, 이동 장비는 지속적으로 사용자의 가까이에 있어야 한다. 따라서 이러한 특정 환경에 저장해야 하는 요구는 그 원래의 목적에 반하게 된다.

본 발명은 전자 장비의 충전 아이템에 대한 요구를 (일반적으로 밤에) 이용함으로써 종래 기술을 개선하고, 따라서 (일반적으로 낮에) 이들의 유용성과 작동의 독립성을 보증한다. 이러한 장비가 일반적으로 공급되는 충전기는 충전가능한 전자 장비 아이템 내에 포함되어 습기를 흡수할 수 있는 열에너지를 본질적으로 생성하는 중간 전압을 저전압으로 변환하는 컨버터(medium-to-low voltage converter)로, 추후 개시되는 바와 같이, 충전가능한 전자 장비는 폐쇄 환경에서 충전기와 함께 배치되고, 이러한 환경에서 상부와 하부의 벤트(배출구)(vent)로 된 시스템은 열 대류로 인해 공기가 순환하는 것을 가능하게 하며, 따라서 따뜻한 바람의 통풍으로 인해 생성된 결과로서 닫힌 공간의 외부로 장치 내에 담겨 있던 습기를 몰아내는 것을 쉽게 한다.

본 발명은 제습을 필요로 하는 충전가능한 전자 장비를 담을 수 있는 폐쇄 공간과, 중간 전압(medium voltage)(220V 또는 110V)의 파워 서플라이(power supply) 네트워크에 파워 케이블에 의해 연결된 충전기를 결합하는 장치를 포함한다. 물론 여기서 충전기의 주요 기능은 중간 전압을 저전압으로 변환하여, 인클로징(enclosing) 캡슐에 배치된 충전가능한 장비를 필요에 따라 충전하는 것이다. 전압 변환 동안에 충전기 코일의 가열에 의해 생성되는 열은 닫힌 공간에 배치된 충전가능한 전자 장비를 제습시키는데 곧바로 이용된다. 본 발명에서, 충전기는 그것이 들어가는 인클로징 캡슐(enclosing capsule)의 하부(lower part)에 배치된다. 충전기는 구성요소의 코일에 의해 생성된 열 에너지를 방출할 때 열의 대류에 의해 공기가 자유롭게 순환할 수 있도록 상부 및 하부에 벤트홀(vent hole)을 뚫어 놓았다. 이 효과는 파워 서플라이 네트워크에 충전 장치가 연결되었을 때 발생한다. 충전기의 상부에서, 커넥터는 충전가능한 전자 장비가 충전기로 접속될 수 있게 한다. 본 발명의 바람직한 실시예에서, 인클로징 캡슐은 밀봉적으로(hermetically) 개폐하는 적어도 두개의 이동부로 구성된다. 이들 이동부는 폐쇄 메커니즘(confinement mechanism)이 열려서 충전가능한 전자 장비가 충전기 위에 배치될 수 있도록 하여, 상기 장비 내의 배터리가 충전될 수 있도록 한다. 밀폐되어 폐쇄된 위치에서 인클로징 캡슐은 상부 및 하부에 공기가 캡슐 안에서 자유롭게 순환할 수 있도록 하는 벤트홀을 가진다.

본 발명은 따라서 충전가능한 전자 장비 아이템용 제습 장치에 관련되는 것으로,

- 상기 충전가능한 전자 장비를 충전할 수 있도록 충전가능한 전자 장비(102)를 수용할 수 있는 충전기,

- 충전기에 고정된 인클로징 캡슐,

- 전기적 연결에 의해 충전기로 연결된 충전가능한 전자 장비의 설치를 가능하게 하는 인클로징 캡슐을 열기 위한 시스템,

- 따뜻한 공기가 인클로징 캡슐 밖으로 나갈 수 있도록 하는 인클로징 캡슐의 상부에 형성된 벤트홀,

- 인클로징 캡슐의 하부 또는 충전기에 형성된 벤트홀로서, 충전기에 형성된 벤트홀은 장비가 위치할 수 있는 베이스로서 동작하여, 외부로부터 공기가 들어와서 인클로징 캡슐 내에서 순환할 수 있도록 하는 벤트홀을 포함한다.

따라서, 제습 장치는 공기가 아래에서 위로 장치 내부를 자유롭게 순환할 수 있도록 하는 벤트홀을 담고 있고, 장치의 하부의 벤트홀은 공기가 외부로부터 들어올 수 있게 하고, (충전기가 중간 전압 전기 파워 소스에 연결되어 있을 때) 대류에 의해 흡수되어, 제습 장치의 상부의 벤트홀을 통해 빠져나가도록 한다.

본 발명의 다른 실시예에서, 인클로징 캡슐의 상부에 형성된 벤트홀 영역은 인클로징 캡슐의 하부 또는 충전기에 형성된 벤트홀 영역보다 작다.

이는 벤트홀이 동일한 영역인 경우(이 경우 공기 흐름은 난류보다 다소 유동적이다)보다 오랜 기간 동안 인클로징 캡슐 내에서 따뜻한 공기를 지킬 수 있다.

본 발명의 다른 실시예에서, 인클로징 캡슐은 내열인 물질로 구성되며, 등온 특성을 가진다.

따라서, 전체적인 장치는, 충전가능한 전자 장비가 충전/제습 시퀀스를 위해 내부에 배치되면 바람직하게 밀폐된다.

본 발명의 다른 실시예에서, 인클로징 캡슐은 투명하여, 사용자가 상기 제습 장치에 삽입된 이동 전자 장비를 볼 수 있게 한다.

본 발명의 바람직한 실시예에서, 인클로징 캡슐은 단단하다.

본 발명의 다른 실시예에서, 인클로징 캡슐은 적어도 하나의 탄력적인 부재를 형성하는 탄력적인 물질로 구성되며, 장치의 단단함은 구부러진 립에 의해 또는 캡슐의 부재 사이에 공기를 주입함으로써 얻어진다.

본 발명은 첨부하는 도면과 함께 다음의 상세한 설명을 참조로 하여 가장 잘 이해될 수 있을 것이다. 이 도면은 지시(indication)로써 제공되는 것일 뿐이고, 본 발명의 범위를 제한하는 것은 아니다. 도 1은 본 발명에서 설명하는 장치의 대표도를 나타낸다.

따라서, 도 1은, 제습 장치(101)가 충전가능한 전자 장비의 바람직한 예인, 이동 전화기(102)에 연결된 것을 나타낸다. 그러나, 본 발명은 충전되어야 하는 모든 타입의 전자 장비에 적용가능하다. 기술자라면 인클로징 캡슐의 크기를 충전가능한 전자 장비의 크기에 맞추는 것이 충분하다는 것을 쉽게 이해할 수 있을 것이다.

장치(101)는 충전 장치(charging device)(104)를 포함하는 인클로징 캡슐(103)로 구성된다.

충전 장치(104)는 두 부분으로 나뉜다.

- 충전하는 동안 전자 장비 아이템을 지지할(supporting) 수 있는 베이스(105) 및

- 상기 지지부 위에 배치되고, 베이스(105)에 고정되어 충전시 전자 장비에 연결되는 전압 컨버터(106). 컨버터(106)는 파워 케이블(107)을 통해 중간 전압 파워 소스(medium voltage power source)(108)에 연결된다. 중간 전압 파워 소스는, 예를 들어, 주요 네트워크에 연결된 벽 소켓(wall socket)일 수 있다.

전압 변환의 효과는 컨버터 내에 담긴 코일의 온도를 뚜렷하게 올리는 것이다. 이 열 소스는 본 발명에서 유용하게 사용된다.

따라서 충전 장치는 인클로징 캡슐에 적어도 부분적으로 담겨져 있다. 인클로징 캡슐에 담겨있는 충전기 부분은 충전 장치를 사용하도록 디자인된 부분이다.

컨버터(106)는 또한, 그 상부에, 전화기(102)가 상기 컨버터로 연결될 수 있도록 하는 커넥터(111)를 포함한다. 본 발명의 바람직한 실시예에서, 전화기(102)는 커넥터(111) 위에 직접적으로 배치된다. 다른 실시예에서는, 이 커넥터는 파워 케이블에 의해 연결된 지지부(105)로부터 멀리 떨어져 배치된다.

도 1은 또한 베이스(105)의 하부에 배치된 벤트홀(109)을 나타낸다. 여기서는, 베이스(105)의 하부는 컨버터(106) 바로 아래에 배치되는 부분으로서 생각된다. 도 1은 캡슐(103)이 벤트홀(109)의 바로 아래에 위치하는 연결부(fastener)에 의해 베이스(105)와 연결되는 것을 보여준다.

베이스(105)는 캡슐(103) 내부의 벤트홀(109) 상부에 위치하는 벤트홀(110)을 포함한다. 홀(110)은 바람직하게는 전화기(102)가 상기 베이스(105) 위에 위치할 때, 전화기(102)의 바닥에 가까운 곳에 위치한다. 홀(110)은 캡슐(103) 내에 위치하는 베이스(105)의 전 영역에 걸쳐 배치될 수도 있다. 따라서 홀(110)은 열 방산체(dissipator)로서 동작한다.

전화기가 베이스(105) 위에 배치될 때, 컨버터(106)는 베이스(105) 주위에 담겨 있는 공기를 데우고 궁극적으로는 캡슐(103) 내부의 공기를 데우는 열을 생성한다. (인클로징 캡슐 내부, 베이스(105) 및 결과적으로는 장비 주위의) 실온보다 높은 온도인 이 따뜻한 공기는, 벤트홀(110)을 통해 빠져나가고, 따라서 캡슐(103) 내의 온도를 상승시키고, 전화기(102)를 따라 공기의 흐름을 유발하게 된다. 벤트홀(110)을 따라 빠져나온 따뜻한 공기는 벤트홀(109)을 통해 (인클로징 캡슐 외부로부터) 들어오는 실온의 공기로 대체된다.

상술한 본 발명의 바람직한 실시예에서, 벤트홀은 컨버터(106)에 의해 방사되는 열 에너지의 순환을 가능하게 하도록 배치되고 장치 내부의 공기 흐름에 의해 전달된다. 이러한 순환은 캡슐(103)의 아래에서 위쪽으로 일어난다. 따라서 본 발명은 공기 덩어리(air masses)가 폐쇄된 환경에서 열의 소스를 만날 때 공기 덩어리가 위로 향하는 순환인 자연적인 열대류 현상을 이용한다.

캡슐(103)의 상부는 따뜻한 공기가 캡슐을 나갈 수 있도록 하는 벤트홀(114)을 포함한다. 본 발명의 바람직한 실시예에서, 공기가 캡슐(103)을 빠져나갈 수 있도록 하는 벤트홀 영역은 공기가 캡슐(103)로 들어올 수 있도록 하는 벤트홀 영역보다 작다. 이는 캡슐에서 높은 온도를 유지하는 효과가 있으며, 이 온도는 실온보다 높다. 캡슐에서 높은 온도를 유지하는 것은 캡슐 내를 순환하는 따뜻한 공기로 인해 습기를 흡수하는데 도움이 된다.

이러한 목적을 위해, 인클로징 캡슐은 알려진 등온 특성(recognized isothermal properties)이 있는 물질로 구성된다. 이 물질은 바람직하게는 사용자가 전화기(102)의 스크린상에 디스플레이되는 정보를 읽을 수 있도록 투명할 수 있지만, 필수적인 것은 아니다. 이 정보는 전화기(102)의 배터리 충전 정보를 특히 포함할 수 있다.

사용된 물질은 단일의 두꺼운 층 또는 공기 또는 다른 절연 물질(폴리우레탄 폼, 알루미늄 호일, 폴리카보네이트 등)에 의해 분리된 두 개의 얇은 층에 사용된 예를 들어, 폴리비닐, 폴리카보네이트, 또는 PVC(polyvinylchloride)와 같은 승인된 등온 물질로 내열성일 수 있고, 또는 위에서 언급한 물질의 적어도 두 개의 조합일 수 있다(외부/내부 면 또는 1/2/1 또는 2/1/2의 "샌드위치" 형상). 이러한 물질은 투명하거나, 적어도 반투명하다는 특별한 특성이 있으며, 또한 등온 특성이 있으며, 열 변형에 훌륭한 저항력을 보여준다. 따라서 이들 물질의 하나 또는 몇몇은 본 출원에 대해 유용하게 사용될 수 있을 것이다.

상부에서 하부 벤트홀로 유체(fluid)가 순환하는 방식과 관련된 난류와 공기의 밀도에 있어서의 국지적인 편차의 현상이 종래 기술에서 인식되어 있는 한에 있어서는, 본 발명의 다른 실시예에서, 캡슐의 내부 벽에, 벽이 수용되는 열을 반사하는 특성을 부여하는 것은 유용하고, 이는 인클로징 캡슐에서의 온도의 안정성과 결과적으로 일정한 공기 밀도를 보증하며 따라서 최적의 위로 향하는(upward) 공기 흐름을 보증한다.

이러한 반사 특성은 캡슐을 만드는데 사용되는 물질에 고유한 것일 수도 있고 또는 캡슐(103)의 내부 벽에 한 층의 특별한(ad hoc) 물질을 바름으로써 마련될 수도 있다.

도 1은 캡슐(103)이 두개의 단단한 파트(rigid parts)를 가진다는 것을 나타낸다. 하나는 베이스(105)에 고정된 하부 파트(lower part)(112)이고, 다른 하나는 이동 파트(removable part)(113)이다. 본 발명의 다른 실시예에서, 파트(112, 113) 는, 파트(112, 113)의 견고함(tightness)을 보증하는 실(seal)을 통해, 캡슐이 닫힐 때 접촉된다.

제1실시예에서, 용기(recipient)에 얹혀진 뚜껑(lid)과 같이, 기계적으로 떨어져 있는 두 개의 파트를 통해 파트(112, 113)의 이동성(mobility)이 얻어진다.

다른 실시예에서, 파트(112, 113)의 이동성은, 예를 들어, 파트(113)가 파트(112)에 대하여 스윙하여 열릴 수(swing open) 있도록 하는, 힌지(hinge)(115)와 같은 분절(articulation)을 통해 얻어진다. 파트(113)가 열리면 베이스(105) 위에 전화기(102)를 놓을 수 있다. 파트(112, 113)의 상대적인 이동성은 캡슐(103)이 열릴 수 있도록 한다.

인클로징 캡슐이 닫히면, 전화기(102)는 커넥터(111) 위에 이미 위치하게 되고, 컨버터(106)는 구성요소의 가열의 결과로 열 에너지를 방출한다. 결과적인 열 에너지는 열 대류 효과에 의해 벤트홀(110)을 통해, 벤트홀(114) 쪽으로 자연스럽게 분포된다.

실온에서의 공기는 벤트홀(109)을 통해 캡슐(103)로 들어와서 가열되고 캡슐(103) 내를 순환한다. 이러한 따뜻한 공기의 대류는 전화기(102)의 회로 및/또는 구성요소에 형성된 물 분자의 증발을 촉진한다. 본 발명에서 설명한 바와 같은 장치는 전화기(102) 내에 담긴 물 분자가 전화기(102)의 부분을 형성하는 전자적 구성요소와 접촉하는 것을 차단하도록 할 수 있다. 이러한 물 분자는 폐쇄(confinement)에 의해 생긴 열 대류와 컨버터(106)에 의해 방출된 열 에너지에 의해 증발된다.

전화기(102)의 일반적인 충전 사이클은 물 분자가 규칙적으로 제거될 수 있게 한고 따라서 물 분자와 전화기(102)에 담긴 회로 또는 금속 파트 사이의 느린 반응에 의해 생성되는 산화 현상을 방지한다.

본 발명의 다른 실시예에서, 캡슐(103)의 벽은 포켓(pocket)을 형성하는 탄력적인(flexible) 물질로 구성된다. 이러한 경우, 포켓의 상부는 벤트홀(114)이 형성될 수 있는 단단한 디스크(rigid disk)를 가진다. 장치는 음식물 냉동고 가방(food freezer bag)에 사용되는 것과 동일한 타입의 메커니즘에 의해 개폐된다. 장치의 상부에서의 벤트홀(114)의 위치는 전화기(102)에 의해 얻어져서, 상기 벤트홀이 만들어지는 디스크를 서포트한다.

이러한 발명의 다른 실시예에서, 단단한 디스크의 사용은 선택적이다. 이 경우, 공기를 증발시키는 벤트홀은 탄력적인 부재(membrance)에 만들어진 강화된 에지를 가지는 구멍(orifice)이다.

이러한 탄력적인 실시예에서, 캡슐은 부풀게 할 수 있는(inflatable) 또는 제거할 수 있는(removable) 구부려진 리브(rib)에 의해 단단하게 만들어질 수 있다. 이러한 리브가 공기로 부풀려지거나 또는 조립되면, 이들은 캡슐의 다른 부분을 위해 단단한 보강재(armature)를 형성한다.

이러한 단단함은 그 사이에 공기가 주입되는 벽을 가지는 부재를 집어넣음으로써 얻어질 수도 있다.

캡슐의 많은 가능한 실시예가 존재한다.

도 1은 본 발명에서 설명하는 장치의 대표도이다.

Claims (8)

1. 충전가능한 전자 장비 아이템용 제습 장치에 있어서,

   - 상기 충전가능한 전자 장비를 충전할 수 있도록 충전가능한 전자 장비(102)를 수용할 수 있는 충전기(104-106),

   - 충전기에 고정된 인클로징 캡슐(103),

   - 연결 장치(111)에 의해 충전기에 연결된 충전가능한 전자 장비(102)의 설치를 가능하게 하는 인클로징 캡슐을 위한 오프닝 시스템(112, 113),

   - 따뜻한 공기가 인클로징 캡슐(103) 밖으로 나갈 수 있도록 하는 인클로징 캡슐의 상부에 형성된 벤트홀(114),

   - 인클로징 캡슐의 하부 또는 충전기에 형성된 벤트홀(109, 110)로서, 충전기에 형성된 벤트홀은 장비의 베이스로서 동작하여, 외부로부터 공기가 들어와서 인클로징 캡슐(103)에서 순환할 수 있도록 하는 벤트홀(109, 110)을 포함하는 장치.
2. 제1항에 있어서, 인클로징 캡슐의 상부에 형성된 벤트홀 영역은 인클로징 캡슐의 하부 또는 충전기에 형성된 벤트홀 영역보다 작은 장치.
3. 제1 또는 제2항에 있어서, 인클로징 캡슐은 등온 특성을 가진 내열 물질로 구성되는 장치.
4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 인클로징 캡슐은 투명하여, 사용자가 상기 장치에 삽입된 이동 전자 장비를 볼 수 있게 하는 장치.
5. 제2항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 인클로징 캡슐은 단단한 장치.
6. 제2항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 인클로징 캡슐은 적어도 하나의 탄력적인 부재를 형성하는 탄력적인 물질로 구성되며, 장치의 단단함은 구부러진 립에 의해 또는 캡슐의 부재 사이에 공기를 주입함으로써 얻어지는 장치.
7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 충전가능한 전자 장비가 충전/제습 시퀀스를 위해 내부에 배치되면 장치는 전체로써 밀봉되는 장치.
8. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서, 충전기(106)는 충전가능한 전자 장비 아이템으로의 연결을 가능하게 하는 커넥터(111)를 가지는 장치.

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