KR20190130734A - Wireless transfer system using rotating capacitors - Google Patents

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KR20190130734A
KR20190130734A KR1020180055211A KR20180055211A KR20190130734A KR 20190130734 A KR20190130734 A KR 20190130734A KR 1020180055211 A KR1020180055211 A KR 1020180055211A KR 20180055211 A KR20180055211 A KR 20180055211A KR 20190130734 A KR20190130734 A KR 20190130734A
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rotary
capacitor
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KR1020180055211A
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Inventor
이영철
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목포해양대학교 산학협력단
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    • 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
    • H02J50/05Circuit arrangements or systems for wireless supply or distribution of electric power using capacitive coupling

Abstract

Provided is a wireless transmission system using rotating capacitors, configured to wirelessly supply power to a power consumption apparatus mounted on a rotating body. To this end, the wireless transmission system using rotating capacitors comprises: a rotating body including a power consumption apparatus operated by receiving power from a power receiving unit; and rotating capacitors fixed and coupled to the rotating body to be able to rotate together with the rotating body, fixed by a rotating electrode connected to the power receiving unit and a fixing body to which a device including a power supply unit is coupled, separated by a predetermined distance from the rotating body, alternately disposed not to be in contact with the rotating electrode, and applying air as a dielectric by using a fixed electrode connected to the power supply unit. Power fed to the fixed electrode connected to the power supply unit is transmitted to the power consumption apparatus through the power receiving unit connected to the rotating electrode by the rotating capacitors.

Description

회전형 커패시터를 이용한 무선 전송 시스템{WIRELESS TRANSFER SYSTEM USING ROTATING CAPACITORS}WIRELESS TRANSFER SYSTEM USING ROTATING CAPACITORS}

본 발명은 회전형 커패시터를 이용한 무선 전송 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to a wireless transmission system using a rotating capacitor.

최근 무선 전력 전송 기술을 이용한 다양한 제품이 가정용품, 스마트폰, 전기자동차에 응용되고 있다. Recently, various products using wireless power transmission technology have been applied to home appliances, smartphones, and electric vehicles.

무선 전력 전송 기술의 대표적인 예로는 자기 유도 및 공진 방식으로 코일을 이용하는 방법, 공기를 유전체로 사용하는 커패시터를 이용하는 기술이 있다.Representative examples of the wireless power transmission technology include a coil using magnetic induction and resonance, and a capacitor using air as a dielectric.

특히, 무선 전력 전송 거리가 수mm 내외로 짧을 경우 효율이나 전자파 노출 관점에서 커패시터를 이용하는 기술이 유리하다.Particularly, when the wireless power transmission distance is short within several mm, a technique using a capacitor is advantageous in view of efficiency or electromagnetic wave exposure.

종래의 커패시터를 이용한 회전체에 전력을 전송하는 기술은 2개의 평행판 전극을 원통형으로 제작하여 그 중 하나는 회전체에 접착시키고 다른 하나는 설계된 용량 값에 맞게 간극을 두고 설치한다. 이때, 두 전극의 면적과 간극에 따라 용량 값이 정해진다.In the conventional technique of transmitting power to a rotating body using a capacitor, two parallel plate electrodes are manufactured in a cylindrical shape, one of which is bonded to the rotating body and the other of which is installed with a gap in accordance with the designed capacitance value. At this time, the capacitance value is determined according to the area and the gap of the two electrodes.

그러나, 고속으로 회전하는 회전체의 진동으로 인해 간극이 변하기 때문에 용량 값이 변화할 수 있다. 또한, 회전체 위에 설치된 각종 센서 및 모듈의 여러 신호들을 무선으로 전송하였으나, 이는 별도의 무선 통신 모듈과 이를 구동하기 위한 전력이 필요하기 때문에 무선 전력 전송 장치의 용량이 커져야하는 문제점이 있다.However, since the gap changes due to the vibration of the rotating body rotating at a high speed, the capacitance value may change. In addition, although various signals of various sensors and modules installed on the rotating body are wirelessly transmitted, this requires a separate wireless communication module and power for driving the wireless communication module.

한국공개특허공보 제10-2018-0022523호(2018.03.06. 공개.)Korean Laid-Open Patent Publication No. 10-2018-0022523 (Published March 3, 2018.)

본 발명은 회전체에 고정되어 회전체의 회전에 따라 회전하는 회전전극과 고정체에 고정되고 회전전극과 상호 접촉되지 않도록 교대로 배치되는 고정전극을 이용하여 공기를 유전체로 하는 회전형 커패시터를 이용하여 회전체에 장착된 전력 소비 기기에 전력을 공급할 수 있는 회전형 커패시터를 이용한 무선 전송 시스템을 제공한다.The present invention uses a rotating capacitor which is fixed to the rotating body by rotating the rotating electrode in accordance with the rotation of the rotating body and the fixed electrode is fixed to the fixed body and alternately disposed so as not to contact with the rotating electrode as a dielectric in the air The present invention provides a wireless transmission system using a rotating capacitor capable of supplying power to a power consuming device mounted on a rotating body.

또한, 본 발명은 회전체의 회전에 따라 회전하는 회전전극 및 회전전극과 상호 접촉되지 않고 임의의 고정체에 고정된 고정전극을 이용하여 전력 전송뿐만 아니라 신호를 송수신할 수 있는 회전형 커패시터를 이용한 무선 전송 시스템을 제공한다.In addition, the present invention uses a rotating capacitor that can transmit and receive signals as well as power transmission using a rotating electrode that rotates in accordance with the rotation of the rotating body and a fixed electrode fixed to any fixed body without being in contact with the rotating electrode. Provide a wireless transmission system.

다만, 본 실시예가 이루고자 하는 기술적 과제는 상기된 바와 같은 기술적 과제들로 한정되지 않으며, 또 다른 기술적 과제들이 존재할 수 있다.However, the technical problem to be achieved by the present embodiment is not limited to the technical problems as described above, and other technical problems may exist.

상기한 기술적 과제를 달성하기 위한 기술적 수단으로서, 본 발명의 실시예에 따른 회전형 커패시터를 이용한 무선 전송 시스템은 전력 수신부로부터 전력을 인가받아 동작하는 전력 소비 기기가 설치된 회전체와, 상기 회전체에 고정 결합되어 회전체의 회전에 따라 회전하고 상기 전력 수신부와 연결되는 회전전극과, 전력 공급부를 포함하는 기기가 결합된 고정체에 의해 고정되고 상기 회전체와 소정간격만큼 이격되고 상기 회전전극과 상호 접촉되지 않도록 교대로 배치되며, 상기 전력 공급부에 연결되는 고정전극 사이의 공기를 유전체로 하는 회전형 커패시터를 포함하며, 상기 전력 공급부와 연결된 상기 고정전극에 인가되는 전력은 상기 회전형 커패시터에 의해 상기 회전전극에 연결된 전력 수신부를 통해 전력 소비 기기에 전송될 수 있다.As a technical means for achieving the above technical problem, a wireless transmission system using a rotary capacitor according to an embodiment of the present invention is a rotating body is installed a power consumption device that operates by receiving power from the power receiving unit, and the rotating body The rotating electrode is fixedly coupled and rotates according to the rotation of the rotating body and is connected to the power receiving unit, and the device including the power supply unit is fixed by a fixed body coupled to the rotating body and spaced apart from the rotating body by a predetermined interval and mutually with the rotating electrode. And a rotational capacitor disposed alternately to be in contact with each other and having air as a dielectric between the fixed electrodes connected to the power supply unit, wherein power applied to the fixed electrode connected to the power supply unit is controlled by the rotational capacitor. It may be transmitted to the power consuming device through a power receiver connected to the rotating electrode.

본 발명의 실시예에 따르면, 상기 회전형 커패시터는 상기 회전체와 고정 결합되어 상기 회전체의 회전에 따라 회전하는 회전 프레임과, 상기 회전 프레임 상에 형성되고 일면 또는 양면에 회전전극이 형성되며, 원형 디스크 형상을 갖는 복수의 회전전극용 부재와, 상기 고정체와 고정 결합되는 고정지지 프레임과, 상기 고정지지 프레임 상에 형성되고, 일면 또는 양면에 고정전극이 형성되며, 상기 복수의 회전전극용 부재를 덮는 원형 디스크 형상을 갖는 복수의 고정전극용 부재와, 상기 회전 프레임, 상기 복수의 회전전극용 부재, 고정지지 프레임 및 상기 복수의 고정전극용 부재에 형성되고, 상기 회전전극을 상기 전력 수신부에 연결시키고, 상기 고정전극을 전력 공급부에 연결시키는 배선을 위한 복수의 배선라인 홈을 구비할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the rotating capacitor is fixedly coupled to the rotating body is rotated in accordance with the rotation of the rotating body, and formed on the rotating frame and the rotating electrode is formed on one or both sides, A plurality of rotating electrode members having a circular disk shape, a fixed support frame fixedly coupled to the fixed body, formed on the fixed support frame, and fixed electrodes are formed on one or both surfaces thereof, and the plurality of rotating electrodes A plurality of fixed electrode members having a circular disk shape covering the member, the rotating frame, the plurality of rotating electrode members, the fixed support frame, and the plurality of fixed electrode members, wherein the rotating electrode includes the power receiver. And a plurality of wiring line grooves for wiring to connect the fixed electrode to the power supply unit.

본 발명의 실시예에 따르면, 상기 기기는 제어부를 더 포함하며, 상기 회전전극 및 고정전극은 적어도 둘 이상이며, 상기 회전전극 중 어느 하나가 전력 소비 기기에 연결되고, 상기 어느 하나의 회전전극과 인접한 영역의 고정전극이 제어부에 연결되며, 상기 전력 소비 기기에서 출력되는 신호는, 상기 어느 하나의 회전전극과 인접한 영역의 고정전극 사이에 형성된 회전형 커패시터에 의해 상기 제어부에 출력될 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the device further includes a control unit, the rotary electrode and the fixed electrode is at least two, any one of the rotary electrode is connected to a power consumption device, and any one of the rotary electrode A fixed electrode of an adjacent region is connected to the controller, and a signal output from the power consuming device may be output to the controller by a rotary capacitor formed between the one of the rotating electrodes and the fixed electrode of the adjacent region.

본 발명의 실시예에 따르면, 상기 회전형 커패시터의 용량은 상기 회전전극용 부재 및 회전전극의 외부 지름과 상기 고정전극용 부재 및 고정전극의 외부 지름을 증가 또는 감소시켜 조절될 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the capacity of the rotary capacitor may be adjusted by increasing or decreasing the outer diameter of the rotating electrode member and the rotating electrode and the outer diameter of the fixed electrode member and the fixed electrode.

본 발명의 실시예에 따르면, 상기 회전형 커패시터의 용량은 상기 회전전극과 고정전극 사이의 간격을 증가 또는 감소시켜 조절될 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the capacitance of the rotary capacitor may be adjusted by increasing or decreasing the distance between the rotary electrode and the fixed electrode.

본 발명의 실시예에 따르면, 상기 회전형 커패시터의 용량은 상기 고정전극용 부재의 원형 디스크가 상기 회전전극용 부재의 원형 디스크를 덮는 정도에 따라 조절될 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the capacity of the rotary capacitor may be adjusted according to the extent that the circular disk of the fixed electrode member covers the circular disk of the rotary electrode member.

본 발명의 실시예에 따른 상기 고정전극은 상기 고정전극용 부재의 양측면에 형성되는 고정전극과 연결되는 상기 고정전극용 부재의 하부면에 형성되며, 상기 회전전극은 상기 회전전극용 부재의 양면 또는 단면에 형성된 회전전극과 연결되도록 상기 회전 프레임의 상부면에 형성될 수 있다.The fixed electrode according to an embodiment of the present invention is formed on the lower surface of the fixed electrode member connected to the fixed electrode formed on both sides of the fixed electrode member, the rotating electrode is formed on both sides of the rotating electrode member or It may be formed on the upper surface of the rotating frame to be connected to the rotating electrode formed on the cross section.

상기한 기술적 과제를 달성하기 위한 기술적 수단으로서, 본 발명의 실시예에 따른 회전형 커패시터를 이용한 무선 전송 시스템은 자체 전력을 이용하여 동작하는 동작용 기기가 설치된 회전체와, 제어부를 구비하는 기기가 고정 설치된 고정체와, 상기 회전체에 고정 결합되어 회전체의 회전에 따라 회전하고, 상기 동작용 기기와 연결되는 회전전극과, 상기 고정체에 의해 고정되고 상기 회전체와 소정간격만큼 이격되고 상기 회전전극과 상호 접촉되지 않도록 교대로 배치되며, 상기 제어부에 연결되는 고정전극 사이의 공기를 유전체로 하는 회전형 커패시터를 포함하며, 상기 동작용 기기에서 발생되는 신호는 상기 회전전극과 인접한 영역의 고정전극 사이에 형성된 회전형 커패시터에 의해 상기 제어부에 출력될 수 있다.As a technical means for achieving the above technical problem, a wireless transmission system using a rotary capacitor according to an embodiment of the present invention is a rotating body is installed with a device for operation that operates using its own power, the device having a control unit A fixed body fixed to the rotating body, and fixedly coupled to the rotating body to rotate in accordance with the rotation of the rotating body, the electrode connected to the operating device, and fixed by the fixing body and spaced apart from the rotating body by a predetermined interval. It is alternately disposed so as not to be in contact with the rotating electrode, and comprises a rotary capacitor having air as a dielectric between the fixed electrode connected to the control unit, the signal generated from the operating device is fixed in the area adjacent to the rotating electrode It may be output to the control unit by a rotary capacitor formed between the electrodes.

본 발명의 실시예에 따르면, 상기 회전형 커패시터는 상기 회전체와 고정 결합되어 상기 회전체의 회전에 따라 회전하는 회전 프레임과, 상기 회전 프레임 상에 형성되고 일면 또는 양면에 회전전극이 형성되며, 원형 디스크 형상을 갖는 복수의 회전전극용 부재와, 상기 고정체와 고정 결합되는 고정지지 프레임과, 상기 고정지지 프레임 상에 형성되고, 일면 또는 양면에 고정전극이 형성되며, 상기 복수의 회전전극용 부재를 덮는 원형 디스크 형상을 갖는 복수의 고정전극용 부재와, 상기 회전 프레임, 상기 복수의 회전전극용 부재, 고정지지 프레임 및 상기 복수의 고정전극용 부재에 형성되고, 상기 회전전극을 상기 동작용 기기에 연결시키고, 상기 고정전극을 제어부에 연결시키는 배선을 위한 복수의 배선라인 홈을 구비할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the rotating capacitor is fixedly coupled to the rotating body is rotated in accordance with the rotation of the rotating body, and formed on the rotating frame and the rotating electrode is formed on one or both sides, A plurality of rotating electrode members having a circular disk shape, a fixed support frame fixedly coupled to the fixed body, formed on the fixed support frame, and fixed electrodes are formed on one or both surfaces thereof, and the plurality of rotating electrodes A plurality of fixed electrode members having a circular disk shape covering the member, the rotary frame, the plurality of rotary electrode members, the fixed support frame, and the plurality of fixed electrode members, and the rotary electrode for the operation. It may be provided with a plurality of wiring line grooves for wiring to the device and to connect the fixed electrode to the control unit.

상술한 과제 해결 수단은 단지 예시적인 것으로서, 본 발명을 제한하려는 의도로 해석되지 않아야 한다. 상술한 예시적인 실시예 외에도, 도면 및 발명의 상세한 설명에 기재된 추가적인 실시예가 존재할 수 있다.The above-mentioned means for solving the problems are merely exemplary, and should not be construed to limit the present invention. In addition to the exemplary embodiments described above, there may be additional embodiments described in the drawings and detailed description of the invention.

전술한 본 발명의 과제 해결 수단에 의하면, 회전체에 고정되어 회전체의 회전에 따라 회전하는 회전전극과 고정체에 고정되고 회전전극과 상호 접촉되지 않도록 교대로 배치되는 고정전극을 이용하여 공기를 유전체로 하는 회전형 커패시터를 이용하여 회전체에 장착된 전력 소비 기기에 전력을 공급할 수 있는 회전형 커패시터를 이용한 무선 전송 시스템을 제공함으로써, 별도의 무선 통신 모듈 없이 신호를 송수신할 수 있을 뿐만 아니라 전력을 공급할 수 있기 때문에 회전체와 연동되는 센서 시스템의 구축 가격을 줄일 수 있다.According to the above-described problem solving means of the present invention, the air is fixed to the rotating body by rotating the rotating body according to the rotation of the rotating body and the fixed electrode fixed to the fixed electrode arranged alternately so as not to contact with the rotating electrode By providing a wireless transmission system using a rotating capacitor capable of supplying power to a power consuming device mounted on a rotating body using a rotating capacitor made of a dielectric, it is possible to transmit and receive signals without a separate wireless communication module, It is possible to reduce the construction cost of the sensor system that interlocks with the rotating body.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 회전체과 결합된 회전형 커패시터를 도시한 정면도이다.
도 2는 도 1의 AA' 방향에서 바라본 정단면도이다.
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 회전형 커패시터의 구조를 도시한 정면도이다.
도 4는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 회전체와 결합된 회전형 커패시터의 전극 형성 구조를 설명하기 위한 예시도이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 회전형 커패시터를 이용한 무선 전력 및 신호 전송 시스템의 구조를 도시한 도면이다.
1 is a front view illustrating a rotating capacitor coupled to a rotating body according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a front sectional view seen from the AA ′ direction of FIG. 1.
3 is a front view illustrating a structure of a rotary capacitor according to another embodiment of the present invention.
4 is an exemplary view for explaining an electrode forming structure of a rotary capacitor coupled to a rotating body according to another embodiment of the present invention.
5 is a view showing the structure of a wireless power and signal transmission system using a rotary capacitor according to an embodiment of the present invention.

아래에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다. DETAILED DESCRIPTION Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings so that those skilled in the art may easily implement the present invention. As those skilled in the art would realize, the described embodiments may be modified in various different ways, all without departing from the spirit or scope of the present invention. In the drawings, parts irrelevant to the description are omitted in order to clearly describe the present invention, and like reference numerals designate like parts throughout the specification.

본 발명 명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함" 한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다. In the present specification, when a part is said to "include" a certain component, it means that it can further include other components, without excluding other components unless specifically stated otherwise.

각 도면을 설명하면서 유사한 참조부호를 유사한 구성요소에 대해 사용한다.In describing each drawing, like reference numerals are used for like elements.

제 1, 제 2등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.Terms such as first and second may be used to describe various components, but the components should not be limited by the terms. The terms are used only for the purpose of distinguishing one component from another.

예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제 1 구성요소는 제 2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사 하게 제 2 구성요소도 제 1 구성요소로 명명될 수 있다. "및/또는" 이라는 용어는 복수의 관련된 기재된 항목들의 조합 또는 복수의 관련된 기재된 항목들 중의 어느 항목을 포함한다.For example, without departing from the scope of the present invention, the first component may be referred to as the second component, and similarly, the second component may also be referred to as the first component. The term “and / or” includes any combination of a plurality of related items or any item of a plurality of related items.

다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미가 있다.Unless defined otherwise, all terms used herein, including technical or scientific terms, have the same meaning as commonly understood by one of ordinary skill in the art.

일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않아야 한다.Terms such as those defined in the commonly used dictionaries should be construed as having meanings consistent with the meanings in the context of the related art, and should not be construed in ideal or excessively formal meanings unless expressly defined herein. do.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 회전형 커패시터 및 이를 이용한 무선 전력 및 신호 전송 시스템에 대해 상세하게 설명하기로 한다.Hereinafter, a rotary capacitor and a wireless power and signal transmission system using the same according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 회전체과 결합된 회전형 커패시터를 도시한 정면도이며, 도 2는 도 1의 AA' 방향에서 바라본 정단면도이며, 도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 회전형 커패시터의 구조를 도시한 정면도이며, 도 4는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 회전체와 결합된 회전형 커패시터의 전극 형성 구조를 설명하기 위한 예시도이며, 도 5는 본 발명의 실시예에 따른 회전형 커패시터를 이용한 무선 전력 및 신호 전송 시스템의 구조를 도시한 도면이다.1 is a front view showing a rotating capacitor coupled to a rotating body according to an embodiment of the present invention, Figure 2 is a front sectional view seen from the AA 'direction of Figure 1, Figure 3 according to another embodiment of the present invention 4 is a front view illustrating a structure of a rotating capacitor, and FIG. 4 is an exemplary view for explaining an electrode forming structure of a rotating capacitor coupled to a rotating body according to another embodiment of the present invention, and FIG. 5 is an embodiment of the present invention. 2 is a diagram illustrating a structure of a wireless power and signal transmission system using a rotary capacitor according to an example.

도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이, 회전형 커패시터는 고정체(50)에 고정된 고정전극(12)과 회전체(10)에 장착되어 회전체(10)의 회전에 따라 회전하는 회전전극(14) 사이의 유전체, 예컨대 공기를 이용하여 커패시터를 구현하여 고정전극(12)에 인가된 전력을 회전전극(14)에 전송할 수 있을 뿐만 아니라 회전전극(14)에 인가된 신호를 다른 기기에 전송할 수 있다. 다시말해서, 회전형 커패시터는 고정전극(12)과 회전전극(14)을 이용하여 무선 전력을 전송할 수 있을 뿐만 아니라 신호를 전송할 수 있다.As shown in FIGS. 1 to 3, the rotating capacitor is mounted on the fixed electrode 12 and the rotating body 10 fixed to the fixing body 50 and rotates according to the rotation of the rotating body 10. Capacitors may be implemented using dielectrics, such as air, to transfer power applied to the fixed electrode 12 to the rotating electrode 14 as well as to transmit signals applied to the rotating electrode 14 to other devices. Can transmit In other words, the rotating capacitor may transmit a wireless power as well as a signal using the fixed electrode 12 and the rotating electrode 14.

이를 위하여, 본 발명의 실시예에 따른 회전형 커패시터는 회전체(10)에 결합되어 회전체(10)의 회전에 따라 회전하는 회전 프레임(20)과, 회전 프레임(20) 상에 형성되어 회전 프레임(20)의 회전에 따라 회전하는 제 1 및 제 2 회전전극용 부재(22, 24)를 포함할 수 있다. To this end, the rotary capacitor according to the embodiment of the present invention is coupled to the rotating body 10 is rotated in accordance with the rotation of the rotating body 10, and formed on the rotating frame 20, the rotating frame 20 It may include the first and second rotary electrode members 22 and 24 which rotate as the frame 20 rotates.

또한, 회전전극(14)은 제 1 회전전극용 부재(22)의 내측 일면 및 제 2 회전전극용 부재(24)의 양면에 형성될 수 있다.In addition, the rotating electrode 14 may be formed on one inner surface of the first rotating electrode member 22 and both surfaces of the second rotating electrode member 24.

회전 프레임(20), 제 1 회전전극용 부재(22) 및 제 2 회전전극용 부재(24)에는 회전체(10)에 부착된 전력 소비 기기(도 5의 100)와 회전전극(14)을 연결하는 제 1 신호라인(26)과 제 1 전력라인(28)이 형성될 수 있는 복수의 배선라인용 홈을 구비할 수 있다. 구체적으로, 제 1 회전전극용 부재(22)에 형성된 회전전극(14)에는 배선라인용 홈을 통해 전력 소비 기기(100)의 제 1 신호라인(26)과 연결되며, 제 2 회전전극용 부재(24)의 양면에 형성된 회전전극(14)에는 배선라인용 홈을 통해 전력 수신부(도 5의 110)와 연결되는 제 1 전력라인(28)이 연결될 수 있다.The rotating frame 20, the first rotating electrode member 22, and the second rotating electrode member 24 include a power consumption device (100 in FIG. 5) and the rotating electrode 14 attached to the rotating body 10. The first signal line 26 and the first power line 28 to be connected may be provided with a plurality of grooves for wiring lines. Specifically, the rotary electrode 14 formed on the first rotary electrode member 22 is connected to the first signal line 26 of the power consumer device 100 through the wiring line groove, and the second rotary electrode member. A first power line 28 connected to the power receiver (110 in FIG. 5) may be connected to the rotating electrodes 14 formed on both surfaces of the 24.

한편, 제 1 회전전극용 부재(22) 및 제 2 회전전극용 부재(24) 사이에는 고정체(50)에 결합되는 제 1 고정전극용 부재(32)가 형성되고, 제 2 회전전극용 부재(24)와 소정 간격만큼 이격된 위치에는 고정체(50)와 연결되는 제 2 고정전극용 부재(34)가 형성될 수 있다.Meanwhile, a first fixed electrode member 32 coupled to the fixed body 50 is formed between the first rotary electrode member 22 and the second rotary electrode member 24, and the second rotary electrode member is formed. A second fixed electrode member 34 connected to the fixture 50 may be formed at a position spaced apart from the 24 by a predetermined interval.

제 1 고정전극용 부재(32) 및 제 2 고정전극용 부재(34)는 회전체(10)에 접촉되지 않도록 형성되며, 제 1 회전전극용 부재(22) 및 제 2 회전전극용 부재(24)와 소정 간격만큼 이격된 위치에 형성될 수 있다.The first fixed electrode member 32 and the second fixed electrode member 34 are formed so as not to contact the rotating body 10, and the first rotating electrode member 22 and the second rotating electrode member 24 are formed. ) And a position spaced apart by a predetermined interval.

또한, 제 1 고정전극용 부재(32) 및 제 2 고정전극용 부재(34)는 고정체(50)와 연결된 고정지지 프레임(30) 상에 형성될 수 있으며, 제 1 고정전극용 부재(32)에는 양면에 고정전극(12)이 형성되고, 제 2 고정전극용 부재(34)에는 내부면에 고정전극(12)이 형성될 수 있다.In addition, the first fixed electrode member 32 and the second fixed electrode member 34 may be formed on the fixed support frame 30 connected to the fixed body 50 and the first fixed electrode member 32. The fixed electrode 12 may be formed on both surfaces thereof, and the fixed electrode 12 may be formed on the inner surface of the second fixed electrode member 34.

한편, 고정지지 프레임(30), 제 1 고정전극용 부재(32) 및 제 2 고정전극용 부재(34)에는 외부기기(도 5의 120), 예컨대 고정체(50)에 부착된 외부기기(120)와 고정전극(12)을 연결하는 제 2 신호라인(36)과 제 2 전력라인(38)이 형성될 수 있는 복수의 배선라인용 홈을 구비할 수 있다. 구체적으로, 제 1 고정전극용 부재(32)의 일면, 즉 제 1 회전전극용 부재(22)와 인접한 제 1 고정전극용 부재(32)의 일면에 형성된 고정전극(12)은 배선라인용 홈을 통해 외부기기(120)의 제 2 신호라인(36)과 연결되며, 제 1 고정전극용 부재(32)의 다른 일면 및 제 2 고정전극용 부재(34)의 내부면에 형성된 고정전극(12)에는 배선라인용 홈을 통해 전력 공급부(122)와 연결되는 제 2 전력라인(38)이 연결될 수 있다.On the other hand, the fixed support frame 30, the first fixed electrode member 32 and the second fixed electrode member 34 has an external device (120 in FIG. 5), for example, an external device attached to the fixed body 50 ( A plurality of wiring line grooves in which the second signal line 36 and the second power line 38 connecting the 120 and the fixed electrode 12 may be formed may be provided. Specifically, the fixed electrode 12 formed on one surface of the first fixed electrode member 32, that is, one surface of the first fixed electrode member 32 adjacent to the first rotary electrode member 22 may have a groove for the wiring line. The fixed electrode 12 is connected to the second signal line 36 of the external device 120 through the other surface of the first fixed electrode member 32 and the inner surface of the second fixed electrode member 34. ) May be connected to the second power line 38 which is connected to the power supply 122 through the groove for the wiring line.

회전 프레임(20)은 회전체(10)의 외주면 상에 형성되고, 고정지지 프레임(30)은 회전 프레임(20)과 소정 간격만큼 이격된 위치, 즉 제 1 고정전극용 부재(32) 및 제 2 고정전극용 부재(34)가 회전 프레임(20)과 접촉되지 않을 정도로 회전체(10)의 외주 방향으로 이격된 위치에 설치되어 고정체(50)에 연결될 수 있다.The rotating frame 20 is formed on the outer circumferential surface of the rotating body 10, and the fixed support frame 30 is spaced apart from the rotating frame 20 by a predetermined interval, that is, the first fixed electrode member 32 and the first 2, the fixed electrode member 34 may be installed at a position spaced apart in the outer circumferential direction of the rotating body 10 such that the fixed electrode member 34 does not contact the rotating frame 20, and may be connected to the fixed body 50.

상술한 바와 같은 구조를 통해 제 1 및 제 2 회전전극용 부재(22, 24)는 원형 디스크 형태로 회전체(10)에 고정되고, 제 1 및 제 2 고정전극용 부재(32, 34)는 원형 디스크 형태의 제 1 및 제 2 회전전극용 부재(22, 24)의 사이와 제 2 회전전극용 부재(24)의 외측면에 원형 디스크 형태로 구현될 수 있다. 또한, 제 1 및 제 2 회전전극용 부재(22, 24)는 고정지지 프레임(30)에 의해 덮어질 수 있다.Through the above-described structure, the first and second rotary electrode members 22 and 24 are fixed to the rotating body 10 in the form of a circular disk, and the first and second fixed electrode members 32 and 34 are A circular disk may be implemented between the first and second rotary electrode members 22 and 24 in the form of a circular disk and on an outer surface of the second rotary electrode member 24. In addition, the first and second rotary electrode members 22 and 24 may be covered by the fixed support frame 30.

또한, 상술한 바와 같은 구조를 갖는 회전형 커패시터의 용량은 회전전극(14)과 고정전극(12) 사이의 전극 면적에 의해 결정될 수 있는데, 구체적으로, 용량을 감소시키는 방법으로는 원형 디스크인 제 1 회전전극용 부재(22), 제 2 회전전극용 부재(24), 제 1 고정전극용 부재(32) 및 제 2 고정전극용 부재(34)의 지름을 축소(감소)시켜 회전전극(14)과 고정전극(12) 사이의 전극 면적을 줄이는 방법 또는 고정전극(12) 일부만을 이용하는 방법이 있다. In addition, the capacitance of the rotary capacitor having the structure as described above may be determined by the electrode area between the rotary electrode 14 and the fixed electrode 12. Specifically, the method of reducing the capacitance is a circular disk. The diameters of the first rotating electrode member 22, the second rotating electrode member 24, the first fixed electrode member 32, and the second fixed electrode member 34 are reduced (reduced) to reduce the diameter of the rotating electrode 14. ) And a method of using only a portion of the fixed electrode 12.

여기에서, 고정전극(12) 일부만을 이용하는 방법은 제 1 고정전극용 부재(32) 및 제 2 고정전극용 부재(34)의 양면 일부 영역에만 고정전극(12)을 형성하는 것을 의미하는데, 즉 도 3에 도시된 바와 같이, 회전전극(14)이 형성된 제 1 및 제 2 회전전극용 부재(22, 24)의 일부만을 덮는 구조로 고정전극(12)이 형성된 제 1 및 제 2 고정전극용 부재(32, 34)와 고정지지 프레임(30)을 형성할 수 있다. 이 경우, 회전형 커패시터의 용량은 고정지지 프레임(30)의 직경(L)과 고정전극(12)의 면적에 의해 결정될 수 있다.Here, the method of using only a part of the fixed electrode 12 means that the fixed electrode 12 is formed only in partial regions of both surfaces of the first fixed electrode member 32 and the second fixed electrode member 34. As shown in FIG. 3, the first and second fixed electrodes for which the fixed electrode 12 is formed have a structure covering only a part of the first and second rotary electrode members 22 and 24 on which the rotary electrode 14 is formed. The members 32 and 34 and the fixed support frame 30 can be formed. In this case, the capacity of the rotary capacitor may be determined by the diameter L of the fixed support frame 30 and the area of the fixed electrode 12.

또한, 회전형 커패시터의 용량을 증가시키는 방법으로는 원형 디스크인 제 1 회전전극용 부재(22), 제 2 회전전극용 부재(24), 제 1 고정전극용 부재(32) 및 제 2 고정전극용 부재(34)의 지름을 확대(증가)시켜 전극 면적을 증가시키는 방법 또는 원형 디스크, 즉 회전전극(14)과 고정전극(12)이 형성된 회전전극용 부재 및 고정전극용 부재를 추가 형성하여 회전전극(14)과 고정전극(12) 사이에 형성된 커패시터가 상호 병렬 연결되도록 배선을 구성하는 방법 또는 회전전극(14) 사이 및 고정전극(12) 사이를 전극으로 연결하여 전극 면적을 증가시키는 방법 등을 들 수 있다.In addition, as a method of increasing the capacitance of the rotary capacitor, the first rotating electrode member 22, the second rotating electrode member 24, the first fixed electrode member 32 and the second fixed electrode which are circular disks are used. A method of increasing the electrode area by enlarging (increasing) the diameter of the use member 34 or by forming a circular disk, that is, a rotating electrode member and a fixed electrode member having the rotating electrode 14 and the fixed electrode 12 formed thereon. How to configure the wiring so that the capacitor formed between the rotating electrode 14 and the fixed electrode 12 in parallel to each other or a method of increasing the electrode area by connecting between the rotating electrode 14 and the fixed electrode 12 as an electrode Etc. can be mentioned.

상술한 바와 같은 본 발명의 실시예에 따르면, 제 1 및 제 2 회전전극용 부재(22, 24)와 제 1 및 제 2 고정전극용 부재(32, 34)의 양면 또는 단면에만 회전전극(14) 및 고정전극(12)이 형성되는 것으로 예를 들어 설명하였지만, 도 4에 도시된 바와 같이, 제 1 및 제 2 회전전극용 부재(22, 24) 사이의 회전 프레임(20) 상면에도 회전전극(14)이 형성될 수 있을 뿐만 아니라, 제 1 및 제 2 고정전극용 부재(32, 34)의 하부면에도 고정전극(12)이 형성될 수 있다. 이러한 방법으로 전극 면적을 증가시켜 회전형 커패시터의 용량을 증가시킬 수 있다. According to the embodiment of the present invention as described above, the rotary electrode 14 only on both sides or end surfaces of the first and second rotary electrode members 22 and 24 and the first and second fixed electrode members 32 and 34. ) And the fixed electrode 12 is formed, for example, but as shown in FIG. 4, the rotating electrode also appears on the upper surface of the rotating frame 20 between the first and second rotating electrode members 22 and 24. Not only 14 may be formed, but also the fixed electrode 12 may be formed on the lower surfaces of the first and second fixed electrode members 32 and 34. In this way, the electrode area can be increased to increase the capacity of the rotating capacitor.

또한, 본 발명의 실시예에서는 무선으로 신호 전송을 위한 하나의 커패시터, 즉 하나의 고정전극과 회전전극으로 이루어진 하나의 커패시터와 무선으로 전력을 전송하기 위한 두 개의 커패시터, 즉 두 개의 고정전극과 회전전극으로 이루어진 각각의 커패시터를 이용하여 무선으로 전력을 전송하는 것으로 예를 들어 설명하였지만, 도 4에 도시된 바와 같이, 회전전극이 형성된 회전전극용 부재와 고정전극이 형성된 고정전극용 부재를 전극이 상호 접촉되지 않도록 교대로 복수 개 배치하여 적어도 둘 이상 신호 전송을 위한 커패시터와 적어도 둘 이상의 전력 전송을 위한 커패시터를 구성할 수 있다.In addition, in the embodiment of the present invention, one capacitor for transmitting a signal wirelessly, that is, one capacitor composed of one fixed electrode and a rotating electrode, and two capacitors for transmitting power wirelessly, that is, two fixed electrodes and rotating For example, the power is transmitted wirelessly by using each capacitor composed of electrodes. However, as shown in FIG. 4, a member for a rotating electrode having a rotating electrode and a member for a fixed electrode having a fixed electrode is provided. The plurality of capacitors may be alternately arranged so as not to be in contact with each other to configure at least two or more capacitors for signal transmission and at least two or more capacitors for power transmission.

한편, 본 발명의 실시예에 따른 회전형 커패시터가 설치되는 부분, 즉 회전체(10) 및 고정체(50)가 전도성이 있는 금속일 경우 절연 특성을 위해 절연특성이 있는 기판, 예컨대 PCB 기판 상에 고정전극(12) 및 회전전극(14)을 구비한 고정전극용 부재 및 회전전극용 부재를 형성하는 것이 바람직하다. 구체적으로, 고정체(50) 및 회전체(10)가 전도성이 있는 금속일 경우 고정체(50)에 연결되는 고정지지 프레임(30) 및 회전체(10)에 연결되는 회전 프레임(20)을 절연 특성을 갖는 기판으로 형성하고, 고정전극(12) 및 회전전극(14)을 구비한 고정전극용 부재 및 회전전극용 부재를 형성하는 것이 바람직하다.On the other hand, when the rotating capacitor according to an embodiment of the present invention is installed, that is, the rotor 10 and the fixture 50 is a conductive metal on the substrate having an insulating property, for example, on a PCB substrate It is preferable to form the member for the fixed electrode and the member for the rotating electrode provided with the fixed electrode 12 and the rotating electrode 14 at the bottom. Specifically, when the fixing body 50 and the rotating body 10 are conductive metals, the fixing frame 30 and the rotating frame 20 connected to the rotating body 10 are connected to the fixing body 50. It is preferable to form a substrate having an insulating property and to form a fixed electrode member and a rotating electrode member provided with the fixed electrode 12 and the rotary electrode 14.

상술한 바와 같은 구조를 갖는 회전형 커패시터가 회전체(10) 및 고정체(50)에 장착되어 무선 전력 및 신호를 전송하는 구조에 대해 도 5를 참조하여 설명한다.A structure in which a rotating capacitor having the structure as described above is mounted to the rotating body 10 and the fixing body 50 to transmit wireless power and signals will be described with reference to FIG. 5.

도 5에 도시된 바와 같이, 무선 전력 및 신호 전송 시스템은 회전형 커패시터를 통해 회전체(10)에 결합된 전력 소비 기기(100)로부터 출력되는 신호를 수신하여 외부기기(120)에 출력하거나 고정체(50)에 결합된 외부기기(120) 내 전력 공급부(122)로부터 인가되는 전력 신호를 무선으로 전력 수신부(110)에 전송할 수 있다. As shown in FIG. 5, the wireless power and signal transmission system receives a signal output from the power consuming device 100 coupled to the rotating body 10 through a rotating capacitor, and outputs the signal to the external device 120. The power signal applied from the power supply unit 122 in the external device 120 coupled to the congestion 50 may be wirelessly transmitted to the power receiver 110.

외부기기(120)는 고정체(50), 예컨대 회전체(10)에 연결된 베어링에 결합되고, 제 2 신호라인(36)을 통해 고정전극(12)과 연결되는 제어부(124) 및 제 2 전력라인(38)을 통해 고정전극(12)과 연결되는 전력 공급부(122)를 포함할 수 있다.The external device 120 is coupled to a bearing connected to the fixed body 50, for example, the rotating body 10, and the control unit 124 and the second power connected to the fixed electrode 12 through the second signal line 36. The power supply unit 122 may be connected to the fixed electrode 12 through the line 38.

이러한 구조를 통해 외부기기(120)의 제어부(124)는 제 2 신호라인(36)에 연결된 고정전극(12)과 이와 인접한 회전전극(14)을 통해 형성된 커패시터를 이용하여 전력 소비 기기(100)로부터 인가되는 신호를 수신할 수 있다. 이때, 제 2 신호라인(36)에 연결된 고정전극(12)과 인접한 회전전극(14)은 전력 소비 기기(100)와 연결될 수 있다.Through this structure, the controller 124 of the external device 120 uses the capacitor formed through the fixed electrode 12 connected to the second signal line 36 and the rotating electrode 14 adjacent thereto. It can receive a signal applied from. In this case, the fixed electrode 12 and the rotating electrode 14 adjacent to the second signal line 36 may be connected to the power consumption device 100.

전력 소비 기기(100)는 모듈 또는 센서 등에 의해 발생하는 부하 관련 DC 신호를 AC로 변환하여 제 1 신호라인(26)을 통해 회전전극(14)에 출력할 수 있다. 이러한 AC 신호는 회전전극(14)과 인접한 고정전극(12)에 연결된 제 2 신호라인(36)을 통해 제어부(124)와 연결된 증폭기(미도시됨)에 의해 증폭되어 제어부(124)에 입력될 수 있다.The power consumption device 100 may convert a load related DC signal generated by a module or a sensor into AC and output the converted AC signal to the rotating electrode 14 through the first signal line 26. The AC signal is amplified by an amplifier (not shown) connected to the controller 124 through the second signal line 36 connected to the fixed electrode 12 adjacent to the rotating electrode 14 and input to the controller 124. Can be.

이와 반대로, 제어부(124)는 소정의 제어 신호를 발생시켜 고정전극(12) 및 회전전극(14)으로 구성된 회전형 커패시터를 통해 전력 소비 기기(100)에 제공할 수 있다. 이에 대해 상세히 설명하면 아래와 같다.On the contrary, the controller 124 may generate a predetermined control signal and provide the predetermined control signal to the power consuming device 100 through the rotating capacitor including the fixed electrode 12 and the rotating electrode 14. This will be described in detail below.

먼저, 제어부(124)는 제어 신호를 제 2 신호라인(36)을 통해 고정전극(12)에 인가하여 고정전극(12)과 인접한 회전전극(14)에 연결된 제 1 신호라인(26)을 통해 전력 소비 기기(100)에 전송할 수 있다.First, the control unit 124 applies a control signal to the fixed electrode 12 through the second signal line 36 and through the first signal line 26 connected to the rotating electrode 14 adjacent to the fixed electrode 12. May transmit to the power consuming device 100.

상술한 바와 같이, 본 발명의 무선 전력 및 신호 전송 시스템은 제 1 및 제 2 신호라인(36)에 연결된 회전전극(14)과 고정전극(12)으로 형성된 회전형 커패시터를 통해 부하 관련 신호를 수신하여 전력 소비 기기(100) 내 모듈 또는 센서 등의 상태를 판단할 수 있을 뿐만 아니라 제어 신호를 전력 소비 기기(100)에 전송하여 모듈 또는 센서 등을 제어할 수 있다.As described above, the wireless power and signal transmission system of the present invention receives a load related signal through a rotary capacitor formed of a rotating electrode 14 and a fixed electrode 12 connected to the first and second signal lines 36. Therefore, not only a state of a module or a sensor in the power consuming device 100 may be determined, but a control signal may be transmitted to the power consuming device 100 to control the module or the sensor.

한편, 본 발명의 실시예에 따른 전력 공급부(122)는 전력을 공급하기 위한 전원을 인가하는 전원부, 인가된 전원 신호, 즉 DC 전원 신호를 AC로 변환하여 출력하는 DC/AC 변환부 및 임피던스 매칭 또는 LC 공진을 통해 AC로 변환된 전원 신호를 보상하여 제 1 전력라인(28)에 연결된 고정전극(12)에 출력하는 보상 회로를 포함할 수 있다.On the other hand, the power supply unit 122 according to an embodiment of the present invention is a power supply unit for applying power for supplying power, a DC / AC converter for converting the applied power signal, that is, a DC power signal to AC output and impedance matching Or a compensation circuit for compensating a power signal converted into AC through LC resonance and outputting the compensating power signal to the fixed electrode 12 connected to the first power line 28.

고정전극(12)에 출력되는 전원 신호는 회전형 커패시터의 회전전극(14)을 통해 제 2 전력라인(38)을 통해 전력 수신부(110)에 전송될 수 있다.The power signal output to the fixed electrode 12 may be transmitted to the power receiver 110 through the second power line 38 through the rotary electrode 14 of the rotary capacitor.

전력 수신부(110)는 제 2 전력라인(38)을 통해 수신한 전원 신호를 이용하여 전력 소비 기기(100)에 필요한 전력을 공급할 수 있다.The power receiver 110 may supply power to the power consuming device 100 using the power signal received through the second power line 38.

이를 위하여, 전력 수신부(110)는 LC 공진 또는 임피던스 매칭을 통해 제 2 전력라인(38)을 통해 수신한 전원 신호를 보상하는 보상 회로, AC 전원 신호를 DC 전원 신호로 변환하여 전력 소비 기기(100)에 인가하는 AC/DC 변환기 등을 포함할 수 있다.To this end, the power receiver 110 converts an AC power signal into a DC power signal and a compensation circuit for compensating a power signal received through the second power line 38 through LC resonance or impedance matching. AC / DC converter applied to the) may be included.

상술 한 바와 같은 본 발명의 실시예들에 따르면, 회전전극용 부재 및 고정전극용 부재가 두 개 설치되는 것으로 회전형 커패시터를 형성하는 것으로 예를 들어 설명하였지만, 셋 이상의 회전전극용 부재 및 고정전극용 부재를 양면 또는 단면에 회전전극 및 고정전극을 형성하여 회전형 커패시터를 구현할 수도 있다. 구체적으로, 회전전극이 형성된 셋 이상의 회전전극용 부재를 회전 프레임 상에 형성함과 더불어 고정전극이 형성된 셋 이상의 고정전극용 부재를 회전전극용 부재와 상호 교차되고 접촉되지 않도록 배치하여 회전형 커패시터를 구현할 수 있다.According to the embodiments of the present invention as described above, for example, the rotational capacitor member and the fixed electrode member is provided to form a rotary capacitor by installing two, but three or more rotating electrode members and the fixed electrode The rotary member and the fixed electrode may be formed on both surfaces or on one side of the dragon member to implement the rotating capacitor. Specifically, the rotary capacitor is formed by forming three or more rotating electrode members on which the rotating electrodes are formed on the rotating frame, and arranging three or more fixed electrode members on which the fixed electrodes are formed so as not to cross and come into contact with the rotating electrode members. Can be implemented.

또한, 상술한 바와 같은 본 발명의 실시예들에 따르면, 하나의 고정전극과 회전전극으로 형성된 회전형 커패시터를 이용하여 외부기기(120)의 제어부(124)로부터 발생된 제어 신호를 송신하고, 전력 소비 기기(100)로부터 출력되는 신호를 수신하는 것으로 예를 들어 설명하였지만, 하나의 고정전극과 회전전극을 이용하여 제어 신호를 수신하고, 다른 하나의 고정전극과 회전전극을 이용하여 전력 소비 기기(100)로부터 출력되는 신호를 수신할 수도 있다.In addition, according to the embodiments of the present invention as described above, by using a rotating capacitor formed of one fixed electrode and a rotating electrode transmits a control signal generated from the control unit 124 of the external device 120, the power Although described as an example of receiving a signal output from the consumer device 100, a control signal is received using one fixed electrode and a rotating electrode, and the power consumption device (using another fixed electrode and a rotating electrode) A signal output from 100 may also be received.

한편, 상술한 바와 같은 본 발명의 실시예들에 따르면, 전력 소비 기기(100)에 적용되는 것으로 예를 들어 설명하였지만, 자체 전력(예컨대, 배터리)을 통해 동작하는 기기에도 무선 전송 시스템이 적용될 수도 있다. 이 경우 회전형 커패시터를 이용하여 전력 송신에 이용하지 않고 외부기기(120)의 제어부(124)로부터 발생된 제어 신호를 송신하고 기기로부터 출력되는 신호을 제어부(124)에 전송할 수 있다.On the other hand, according to the embodiments of the present invention as described above, for example, but described as being applied to the power consumption device 100, a wireless transmission system may be applied to the device that operates through its own power (for example, a battery). have. In this case, a control signal generated from the controller 124 of the external device 120 may be transmitted using the rotary capacitor, and a signal output from the device may be transmitted to the controller 124.

전술한 본 발명의 설명은 예시를 위한 것이며, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 쉽게 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 예를 들어, 단일형으로 설명되어 있는 각 구성 요소는 분산되어 실시될 수도 있으며, 마찬가지로 분산된 것으로 설명되어 있는 구성 요소들도 결합된 형태로 실시될 수 있다.The foregoing description of the present invention is intended for illustration, and it will be understood by those skilled in the art that the present invention may be easily modified in other specific forms without changing the technical spirit or essential features of the present invention. will be. Therefore, it should be understood that the embodiments described above are exemplary in all respects and not restrictive. For example, each component described as a single type may be implemented in a distributed manner, and similarly, components described as distributed may be implemented in a combined form.

본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.The scope of the present invention is shown by the following claims rather than the above description, and all changes or modifications derived from the meaning and scope of the claims and their equivalents should be construed as being included in the scope of the present invention. do.

10 : 회전체
20 : 회전 프레임
30 : 고정지지 프레임
50 : 고정체
100 : 전력 소비 기기
110 : 전력 수신부
120 : 외부 기기
10: rotating body
20: rotating frame
30: fixed support frame
50: fixture
100: power consumption device
110: power receiver
120: external device

Claims (9)

전력 수신부로부터 전력을 인가받아 동작하는 전력 소비 기기가 설치된 회전체와,
상기 회전체에 고정 결합되어 회전체의 회전에 따라 회전하고, 상기 전력 수신부와 연결되는 회전전극과, 전력 공급부를 포함하는 기기가 결합된 고정체에 의해 고정되고 상기 회전체와 소정간격만큼 이격되고 상기 회전전극과 상호 접촉되지 않도록 교대로 배치되며, 상기 전력 공급부에 연결되는 고정전극 사이의 공기를 유전체로 하는 회전형 커패시터를 포함하며,
상기 전력 공급부와 연결된 상기 고정전극에 인가되는 전력은 상기 회전형 커패시터에 의해 상기 회전전극에 연결된 전력 수신부를 통해 전력 소비 기기에 전송되는 회전형 커패시터를 이용한 무선 전송 시스템.
A rotating body provided with a power consuming device that operates by receiving power from a power receiver;
Is fixedly coupled to the rotating body to rotate in accordance with the rotation of the rotating body, the rotating electrode connected to the power receiving unit, the device including a power supply is fixed by a combined fixed body and spaced apart from the rotating body by a predetermined interval It is alternately disposed so as not to be in contact with the rotating electrode, and comprises a rotary capacitor having air as a dielectric between the fixed electrode connected to the power supply,
The power applied to the fixed electrode connected to the power supply unit is a wireless transmission system using a rotary capacitor is transmitted by the rotary capacitor to a power consumption device through a power receiver connected to the rotary electrode.
제1항에 있어서,
상기 회전형 커패시터는,
상기 회전체와 고정 결합되어 상기 회전체의 회전에 따라 회전하는 회전 프레임과,
상기 회전 프레임 상에 형성되고 일면 또는 양면에 회전전극이 형성되며, 원형 디스크 형상을 갖는 복수의 회전전극용 부재와,
상기 고정체와 고정 결합되는 고정지지 프레임과,
상기 고정지지 프레임 상에 형성되고, 일면 또는 양면에 고정전극이 형성되며, 상기 복수의 회전전극용 부재를 덮는 원형 디스크 형상을 갖는 복수의 고정전극용 부재와,
상기 회전 프레임, 상기 복수의 회전전극용 부재, 고정지지 프레임 및 상기 복수의 고정전극용 부재에 형성되고, 상기 회전전극을 상기 전력 수신부에 연결시키고, 상기 고정전극을 전력 공급부에 연결시키는 배선을 위한 복수의 배선라인 홈을 구비하는 회전형 커패시터를 이용한 무선 전송 시스템.
The method of claim 1,
The rotary capacitor,
A rotating frame fixedly coupled to the rotating body and rotating according to the rotation of the rotating body;
A plurality of rotating electrodes formed on the rotating frame and having rotating electrodes formed on one or both surfaces thereof, and having a circular disk shape;
A fixed support frame fixed to the fixed body;
A plurality of fixed electrode members formed on the fixed support frame and having a fixed electrode formed on one or both surfaces thereof and having a circular disk shape covering the plurality of rotating electrode members;
A wiring formed in the rotating frame, the plurality of rotating electrode members, the fixed support frame, and the plurality of fixed electrode members, for connecting the rotating electrode to the power receiver and connecting the fixed electrode to a power supply. Wireless transmission system using a rotating capacitor having a plurality of wiring line grooves.
제2항에 있어서,
상기 기기는 제어부를 더 포함하며,
상기 회전전극 및 고정전극은 적어도 둘 이상이며,
상기 회전전극 중 어느 하나가 전력 소비 기기에 연결되고, 상기 어느 하나의 회전전극과 인접한 영역의 고정전극이 제어부에 연결되며,
상기 전력 소비 기기에서 출력되는 신호는, 상기 어느 하나의 회전전극과 인접한 영역의 고정전극 사이에 형성된 회전형 커패시터에 의해 상기 제어부에 출력되는 회전형 커패시터를 이용한 무선 전송 시스템.
The method of claim 2,
The device further includes a control unit,
The rotating electrode and the fixed electrode is at least two,
Any one of the rotary electrodes is connected to a power consumption device, and a fixed electrode in an area adjacent to the one of the rotary electrodes is connected to the controller,
And a signal output from the power consuming device is output to the controller by a rotary capacitor formed between the one rotary electrode and a fixed electrode in an adjacent region.
제2항에 있어서,
상기 회전형 커패시터의 용량은,
상기 회전전극용 부재 및 회전전극의 외부 지름과 상기 고정전극용 부재 및 고정전극의 외부 지름을 증가 또는 감소시켜 조절되는 회전형 커패시터를 이용한 무선 전송 시스템.
The method of claim 2,
The capacity of the rotary capacitor,
Wireless transmission system using a rotating capacitor that is adjusted by increasing or decreasing the outer diameter of the rotating electrode member and the rotating electrode and the outer diameter of the fixed electrode member and the fixed electrode.
제2항에 있어서,
상기 회전형 커패시터의 용량은,
상기 회전전극과 고정전극 사이의 간격을 증가 또는 감소시켜 조절되는 회전형 커패시터를 이용한 무선 전송 시스템.
The method of claim 2,
The capacity of the rotary capacitor,
Wireless transmission system using a rotating capacitor that is adjusted by increasing or decreasing the distance between the rotating electrode and the fixed electrode.
제2항에 있어서,
상기 회전형 커패시터의 용량은,
상기 고정전극용 부재의 원형 디스크가 상기 회전전극용 부재의 원형 디스크를 덮는 정도에 따라 조절되는 회전형 커패시터를 이용한 무선 전송 시스템.
The method of claim 2,
The capacity of the rotary capacitor,
And a circular capacitor of which the circular disk of the fixed electrode member covers the circular disk of the rotary electrode member.
제2항에 있어서,
상기 고정전극은,
상기 고정전극용 부재의 양측면에 형성되는 고정전극과 연결되는 상기 고정전극용 부재의 하부면에 형성되며,
상기 회전전극은,
상기 회전전극용 부재의 양면 또는 단면에 형성된 회전전극과 연결되도록 상기 회전 프레임의 상부면에 형성되는 회전형 커패시터를 이용한 무선 전송 시스템.
The method of claim 2,
The fixed electrode,
It is formed on the lower surface of the fixed electrode member connected to the fixed electrode formed on both sides of the fixed electrode member,
The rotating electrode,
Wireless transmission system using a rotary capacitor formed on the upper surface of the rotating frame so as to be connected to the rotating electrode formed on both sides or cross-section of the member for the rotary electrode.
자체 전력을 이용하여 동작하는 동작용 기기가 설치된 회전체와,
제어부를 구비하는 기기가 고정 설치된 고정체와,
상기 회전체에 고정 결합되어 회전체의 회전에 따라 회전하고, 상기 동작용 기기와 연결되는 회전전극과, 상기 고정체에 의해 고정되고 상기 회전체와 소정간격만큼 이격되고 상기 회전전극과 상호 접촉되지 않도록 교대로 배치되며, 상기 제어부에 연결되는 고정전극 사이의 공기를 유전체로 하는 회전형 커패시터를 포함하며,
상기 동작용 기기에서 발생되는 신호는,
상기 회전전극과 인접한 영역의 고정전극 사이에 형성된 회전형 커패시터에 의해 상기 제어부에 출력되는 회전형 커패시터를 이용한 무선 전송 시스템.
A rotating body equipped with an operating device that operates using its own power,
A fixed body to which a device having a control unit is fixed;
It is fixedly coupled to the rotating body to rotate in accordance with the rotation of the rotating body, and a rotating electrode connected to the operating device, and fixed by the fixed body and spaced apart from the rotating body by a predetermined interval and is not in contact with the rotating electrode Arranged alternately, and includes a rotary capacitor having air as a dielectric between the fixed electrodes connected to the control unit,
The signal generated from the operation device,
Wireless transmission system using a rotary capacitor is output to the control unit by a rotary capacitor formed between the rotary electrode and the fixed electrode in the adjacent region.
제8항에 있어서,
상기 회전형 커패시터는,
상기 회전체와 고정 결합되어 상기 회전체의 회전에 따라 회전하는 회전 프레임과,
상기 회전 프레임 상에 형성되고 일면 또는 양면에 회전전극이 형성되며, 원형 디스크 형상을 갖는 복수의 회전전극용 부재와,
상기 고정체와 고정 결합되는 고정지지 프레임과,
상기 고정지지 프레임 상에 형성되고, 일면 또는 양면에 고정전극이 형성되며, 상기 복수의 회전전극용 부재를 덮는 원형 디스크 형상을 갖는 복수의 고정전극용 부재와,
상기 회전 프레임, 상기 복수의 회전전극용 부재, 고정지지 프레임 및 상기 복수의 고정전극용 부재에 형성되고, 상기 회전전극을 상기 동작용 기기에 연결시키고, 상기 고정전극을 제어부에 연결시키는 배선을 위한 복수의 배선라인 홈을 구비하는 회전형 커패시터를 이용한 무선 전송 시스템.
The method of claim 8,
The rotary capacitor,
A rotating frame fixedly coupled to the rotating body and rotating according to the rotation of the rotating body;
A plurality of rotating electrodes formed on the rotating frame and having rotating electrodes formed on one or both surfaces thereof, and having a circular disk shape;
A fixed support frame fixed to the fixed body;
A plurality of fixed electrode members formed on the fixed support frame and having a fixed electrode formed on one or both surfaces thereof and having a circular disk shape covering the plurality of rotating electrode members;
For wiring formed on the rotating frame, the plurality of rotating electrode members, the fixed support frame, and the plurality of fixed electrode members, connecting the rotating electrode to the operating device, and connecting the fixed electrode to a controller. Wireless transmission system using a rotating capacitor having a plurality of wiring line grooves.
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