KR20110008717A - 무선 교류전력 전송선로 - Google Patents

Abstract

본 발명은 무선으로 전력을 전송하고자 하는 선로에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 100 볼트, 200 볼트 선로를 포함한 모든 교류 전력선에 있어 선로 중 유선으로 연결하기 어려운 상황이 닥쳤을 경우에 약 10 cm 이내의 가까운 거리만큼을 무선으로 전력을 전달할 수 있도록 함으로써, 실선이 지나갈 수 없는 구간 문제를 해결하는 동시에 사무실 및 주택, 또는 공장 등에서 전력선의 설치에 있어 편의성을 현저히 높인 무선 전력전송 선로를 제공함에 그 목적이 있다.

그리고, 상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 변압기의 1 차권선과 2차권선 사이를 이격시키면서도 양 권선 사이의 결합력의 약화가 최소화되는 구조로 설계함으로써, 주로 유리창 또는 벽에 구멍을 뚫지 않고도 전력을 유리창(또는 벽) 너머로 전달되는 것을 특징으로 하는 무선 전력전송 선로를 제공하게 된다.

무선, 전력전송, 유리창, 벽, 1 차권선, 2차권선

Description

무선 교류전력 전송선로{Wireless AC Power Line}

본 발명은 전력전송선로(도 1)에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 60 Hertz, 220 볼트(또는 110 볼트)의 전원을 직접 선연결함이 없이 가까운 거리에 공급하기 위한 장치이다.

본 발명은 가정이나 사무실, 공장 등에서 사용되는 120 볼트 또는 220 볼트 등의 전원을 필요로 하는 장소에 공급하고자 하는 경우에, 유리창이나 벽 등의 장애물이 가로막고 있으면, 구멍을 뚫어서 연결하여야 전원공급이 가능하므로, 설치함에 있어 불편할 뿐 아니라 유리창이나 벽을 훼손하게 되고 원상복구가 어렵게 되는 등 여러 가지 사용상의 문제점이 많았으며, 변압기 또한 1 차권선과 2 차권선을 같은 철심 주위로 감은 구조(도 2)로 되어 있어서 1 차권선과 2 차권선 사이에 전혀 공간이 없었다.

또한 전파의 복사(Radiation)을 이용한 전력의 전달방법이 연구되고 있으나, 전파의 복사효율이 낮을 뿐 아니라 일단 복사된 후의 단위거리 당의 손실이 지나치게 커서 지극히 비현실적이라 할 수 있으며, 특히 60 Hz 같은 저주파의 경우에는 복사 가능성이 전혀 없기 때문에, 그와 같은 방법으로 전력을 전달할 수는 없다고 할 수 있다.

본 발명은 이러한 종래 전력전송선의 문제를 개선하기 위하여 안출된 것으로, 실선이 지나가기 어려운 유리창이나 벽 등의 장애물 구간을 선 연결 없이 전력을 공급할 수 있도록 하기 위하여 1 차권선과 2 차권선을 최대 10 cm 이내의 거리만큼 이격시키면서도 전자기적으로 결합될 수 있는 구조(도3)로 변압기를 설계하여 자기유도에 의해 대 전력을 무선으로 전달시킴으로써(도 5), 설치의 편의성 향상시키고 실용성을 현저히 높인 무선 교류전력 전송장치를 제공함에 그 목적이 있다.

상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 통상적인 변압기(Transformer)의 철심(도 2)을 변형시켜 1 차 코일과 2 차 코일이 분리된 구조(도 3)로 설계함으로써, 유리창이나 벽을 사이에 두고 무선으로 전력을 전달되도록 구성되는 것을 특징으로 하는 무선 전력전달 시스템(도 5)을 제공하게 된다.

이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 상세히 설명하기로 한다.

도3은 본 발명에 따른 무선 전력전달 시스템의 1 차코일 또는 2 차코일을 개별적으로 감을 수 있도록 설계된 사각형 철심(17) 및 원통형 철심(18)을 예시하는 구성도이며, 도4는 한 쌍의 원통형 철심(19, 20)을 이격시킨 다음 각각 1 차코일(21) 및 2 차코일(22)을 감은 상태를 예시하는 구성도이다.

본 발명의 일 실시 예에 따르면, 도5에 도시한 바와 같이 플러그(23)를 통하여 공급되는 상용 전력(220 볼트)은 실선(24)을 따라 가면서 변압기의 1 차코일 부분(25)에 공급이 되며, 그로부터 발생되는 시변(Time-Varying) 자계는 약 0.5 ~ 10 cm 이내의 두께를 갖는 유리창이나 벽과 같은 장애물(26)을 통과하여 2 차코일(27)에 전압을 유기하게 되어 전력전달이 이루어지게 된다. 그와 같이 2 차 측에 전달된 전력은 1 차 측에서와 동일한 방법으로 이용될 수가 있고, 1 차코일 및 2 차코일의 권선수를 조정하면 직접 필요로 하는 전압으로 승압 또는 강압하여 사용될 수도 있다.

이때, 만일 2 차 측에 정류회로를 추가하면, 직접 반도체회로에서 필요로 하는 무선 직류전원으로 사용될 수 있다.

또한, 최근에 모든 사무실이나 가정에서 사용하는 인터넷 케이블이 외부에서 내부로 연결되어야 하는데, 그 대부분의 경우에 벽이나 유리창으로 막혀 있어 구멍을 뚫지 않으면 연결이 불가능하여 여러 가지로 불편한 점을 고려하여, 무선 전력선의 1 차코일 및 2 차코일 부분에 인터넷을 무선으로 연결할 수 있는 초단거리 무선 송수신기를 추가하고 그에 필요한 전력을 무선 전력선으로부터 공급받도록 함으로써, 벽이나 유리창을 일체 훼손시키지 않도록 하여 무선 전력선의 사용가치를 향상시킬 수가 있다.

이와 같이, 본 발명의 상세한 설명에서는 구체적인 실시예에 관해 설명하였으나, 이는 본 발명의 범주에서 벗어나지 않는 한도 내에서 여러 가지 변형이 가능함은 물론이다.

그러므로, 본 발명의 실질적인 범위는 상술된 실시 예에 의해 한정되어져서는 안되며, 후술하는 청구범위 뿐만 아니라 청구범위와 균등한 구성에 의해 정해져야 함은 당연하다.

전 세계의 모든 도시에서 남의 건물에 세를 들어 사는 세입자들은 건물 주인의 동의 없이 벽이나 유리창을 변형시키기가 어렵고, 주인들 또한 자기의 건물이 훼손되는 것을 원하지 않기 때문에, 직접 선을 연결함이 없이 전력을 공급하는 일은 지극히 중요하며, 기존의 전력선의 경우에는 건물을 훼손시키지 않고 선 연결을 하기 위해서 문을 약간 열어두어야 하고, 그로인한 도난의 위험성이 심각하기 때문에, 이상과 같이 구성되는 본 발명은 시민들의 불안감을 감소시키는 동시에 생활의 편의성을 현저히 높이는 등의 효과를 제공하게 된다.

본 발명의 실시를 위한 구체적인 설명을 위한 그림들은 다음과 같다.

<도 1>

<도 2>

<도 3>

<도 4>

<도 5>

<도면의 간단한 설명>

도1은 종래의 유선 전력선 구조를 나타내는 구성도,

도2는 종래의 변압기 구조를 나타내는 구성도,

도3은 본 발명에 따른 무선 교류전력 전송선을 위한 변압기 철심구조를 예시하는 구성도,

도4는 본 발명에 따른 무선 교류전력 전송선을 위한 1 차권선 및 2 차권선 의 구조를 예시하는 구성도,

도5는 본 발명에 따른 무선 교류전력 전송선의 사용을 예시하는 모식도이다.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

11: 기존 전력선의 플러그 12: 기존 유선 전력선

13: 기존 전력선의 콘센트 14: 기존 변압기의 1 차권선

15: 기존 변압기의 2 차권선 16: 기존 변압기의 철심

17: 본 발명의 철심구조(사각형) 18: 본 발명의 철심구조(원형)

19: 1 차코일 철심 20: 2 차코일 철심

21: 철심에 감긴 1 차코일 22: 철심에 감긴 2 차코일

23: 무선 전력선의 플러그 24: 무선전력선의 유선부분

25: 무선 전력선의 1 차코일부분 26: 유리창 또는 벽 등의 장애물

27: 무선 전력선의 2 차코일부분 28: 무선 전력선의 콘센트

Claims (2)

1. 상용 전원(110볼트/220볼트) 전력선(도1)의 중간부분에 1 차코일과 2 차고일이 분리된 구조의 변압기(도4)를 삽입하여 플러그(23)로 입력된 상용 전원의 전력이 전력선(24)을 따라서 전달되다가, 1차코일(25)에 이르면 1차코일 전류에 의해 교번 자계가 만들어지고, 이 교번 자계는 장애물(26)을 건너 10 cm 이내의 거리에 떨어져 있는 2차코일(27)에 유도기전력을 유기시킴으로써, 선을 연결하지 않고도 상용 대 전력을 콘센트(28)에 전달되도록 하는 무선전력선 무선 전력 전달시스템.
2. 청구항1의 기능을 내장시킴으로써 선 연결 없이 상용 100/200 볼트 전력이 전달되도록 한 모든 시스템 및 부품.