KR20200075590A - 무선전력공급장치 및 무선전력공급장치가 구비된 가습청정장치 - Google Patents

Abstract

본 발명의 무선전력공급장치 및 가습청정장치는, 무선전력공급장치의 회로를 공용화하여 기본회로와 확장회로로 구성하여 요구되는 전압에 따라 선택적으로 설치할 수 있도록 구성하고, 복수의 레벨로 전압을 출력하여 요구되는 전압에 대응하는 출력을 생성함으로써, 다양한 기기에 비접촉식의 무선전력전송이 적용될 수 있다. 또한, 분리가능하게 비접촉식으로 장착되는 에셈블리 간의 무선전력전송을 통한 전원공급이 가능함에 따라, 물을 이용하여 감전의 위험이 있는 가습청정장치에서 감전사고를 방지함에 따라 안전성이 향상되는 효과가 있다.

Description

무선전력공급장치 및 무선전력공급장치가 구비된 가습청정장치{Apparatus for wireless power supply and Apparatus for both humidification and air cleaning}

본 발명은 무선전력공급장치 및 무선전력공급장치가 구비된 가습청정장치에 관한 것으로 특히 비접촉식 전원공급장치가 구비되는 무선전력공급장치 및 무선전력공급장치가 구비된 가습청정장치에 관한 것이다.

종래 가습기는 진동판에서 물을 기화시켜 공기 중으로 토출하는 진동식 및 가습필터에서 자연증발시키는 자연증발식으로 구분된다.

종래 가습기는 커버로 전원을 공급하기 위해 전기적 접촉을 위한 단자가 구비됨에 따라, 물에 의한 감전 등의 전기사고가 발생하는 문제점이 있었다. 그에 따라, 최근에는 전기사고의 위험성에 대비하여 비접촉식 전원공급장치가 사용되는 추세이다.

비접촉식 전원공급장치의 일 예로, 대한민국 등록특허 1505456호는 스마트 기기의 배터리를 충전하는 전원공급장치로써, 비접촉식으로 전원을 공급하기 위해 NFC 안테나와 WPT안테나 구조를 이용하여, 듀얼 모드로 동작하게 하여 주파수 간섭 혹은 신호 간섭에 의한 성능 저하를 시키지 않는 구조에 관한 것이다.

그러나 이러한 전원공급장치를 가습기에 적용하는 경우, 가습기는 설계된 일정한 부하만을 사용하며, 가변 부하에서는 설계된 용량 대비 저부하 영역에서 효율이 매우 낮아 전력 소비가 높아지는 문제점이 있다.

특히 가습기는 무선전력전송모듈이 수신부와 통신 없이 오픈루프(Open loop)로 제어되므로 동작 조건에 따라 효율이 매우 낮아질 수 있어 이를 개선시킬 수 있는 방안이 필요하다.

또한, 대한민국 공개특허, 10-2016-0121353에는 무선전력전송에 따른 기본 토폴로지가 개시되어 있다. 무선전력전송을 위한 풀브릿지와 정류기가 결합된 회로 구성과, 하프브리지와 정류기가 결합된 회로구성을 설명하고 있다.

그러나, 이러한 전력공급회로는, 지정된 하나의 출력만을 가질 수 있고, 코일을 변경하지 않는 한, 입출력에 대한 전압비를 변경할 수 없는 문제가 있다.

무선 전원공급회로를 구성한다 하더라도 다양한 기기에 적용할 수 없고, 각각의 기기에 적합한 전압비로 코일과 회로를 설계하여야 하므로, 무선전원공급회로의 공용화가 불가능하다는 문제점이 있다.

본 발명은 비접촉 방식으로 전원을 공급하는데 있어서 필요한 전압비에 따라 회로를 구성하여 출력을 조절할 수 있는 무선전력공급장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

본 발명은 무선전력공급장치가 구비된 가습청정장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

또한, 본 발명은 비접촉 방식으로 전원을 공급하기 위한 무선전력공급회로를 공용화하는데 그 목적이 있다.

본 발명은 무선전력공급장치의 공용화를 통해 저비용으로 다양한 기기에서 무선전력회로를 구성하는데 그 목적이 있다.

본 발명이 일 실시예에 따른 무선전력공급장치는, 무선전력신호를 송신하는 무선전력송신부; 비접촉방식으로 상기 무선전력신호를 수신하여, 소정크기의 출력전압을 연결된 부하로 공급하는 무선전력수신부;를 포함하는 무선전력장치를 포함하는 무선전력공급장치에 있어서, 상기 무선전력수신부는, 상기 무선전력신호로부터 인가되는 동작전원을 정류하는 메인전력부; 및 상기 메인전력부의 전압을 증폭하는 확장전력부;를 포함하고, 상기 무선전력수신부는 상기 확장전력부를 추가하거나 제거하여 하나 또는 하나 이상의 레벨로 전압을 출력하는 것을 특징으로 한다.

상기 무선전력수신부는 포함된 상기 확장전력부의 수에 따라 출력전압이 증가하는 것을 특징으로 한다.

상기 무선전력수신부는 출력가능한 최대전압을 출력하거나 또는 상기 최대전압의 범위 내에서 복수의 레벨로 전압을 출력하는 것을 특징으로 한다.

상기 무선전력수신부는 전압증폭회로로 구성되는 것을 특징으로 한다.

상기 무선전력공급장치는, 상기 무선전력송신부와, 상기 메인전력부를 포함하는 상기 무선전력수신부로 구성된 기본회로를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 무선전력공급장치는 상기 무선전력송신부와, 상기 메인전력부 및 상기 확장전력부를 적어도 하나 포함하는 상기 무선전력수신부로 구성된 기본회로를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 일 실시예에 따른 무선전력공급장치가 구비된 가습청정장치는, 수조가 수용되는 베이스바디; 상기 수조와 분리 가능하게 거치되는 탑커버어셈블리; 상기 베이스바디로부터 상기 탑커버어셈블리로 비접촉방식으로 동작전원을 공급하는 무선전력공급장치; 및 상기 베이스바디에 구비되어 흡입되는 공기를 정화하는 에어클린모듈; 상기 에어클린모듈의 상부에 위치하여, 상기 수조에 수용되는 물을 통해 가습된 공기를 토출하는 에어워시모듈; 설정된 모드에 따라 상기 에어클린모듈 및 상기 에어워시모듈을 제어하고, 상기 탑커버어셈블리의 거치 여부에 따라 상기 무선전력공급장치가 동작하여 상기 탑커버어셈블리로 동작전원이 공급되도록 제어하는 제어부를 포함하고, 상기 무선전력공급장치는, 상기 베이스바디에 형성되서 상기 탑커버어셈블리로 무선전력신호를 송신하는 무선전력송신부; 및 상기 무선전력송신부의 무선전력신호를 수신하여 상기 탑커버어셈블리로 동작전원을 공급하는 무선전력수신부를 포함하여, 하나 또는 하나 이상의 레벨의 전압을 상기 탑커버어셈블리로 출력하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 무선전력공급장치 및 무선전력공급장치가 구비된 가습청정장치는,

입출력전압에 따라 코일을 변경하지 않고도 입출력전압비를 변경할 수 있는 효과가 있다.

본 발명은 무선전력전송을 위한 회로를 공용화할 수 있다.

본 발명은 기기의 특성에 따라 입출력전압비를 변경하여 설치함으로써 다양한 기기에 공용으로 사용할 수 있다.

본 발명은, 분리가능하게 비접촉식으로 장착되는 에셈블리 간의 무선전력전송을 통한 전원공급이 가능하다.

본 발명은, 비접촉식의 전원공급을 통해 물을 사용하는 기기의 감전의 위험성을 제거하고 전기사고의 발생을 방지하여 안정성이 향상되는 효과가 있다.

도 1 은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 가습청정장치의 사시도이다.
도 2 는 도 1의 분해 사시도이다.
도 3 은 도 2에 도시된 에어워시모듈에서 탑커버어셈블리가 분리된 사시도이다.
도 4 는 본 발명의 가습청정장치에서 탑커버어셈블리로 전원을 공급하는 방법을 설명하는데 참조되는 도이다.
도 5 는 본 발명의 가습청정장치의 제어구성이 간략하게 도시된 블록도이다.
도 6 은 본 발명의 가습청정장치의 전력공급 및 통신을 위한 제어구성이 간략하게 도시된 블록도이다.
도 7 은 본 발명의 무선전력공급장치의 무선전력전송장치의 회로구성이 간략하게 도시된 도이다.
도 8 은 본 발명의 무선전력공급장치의 메인회로가 도시된 도이다.
도 9 및 도 10은 도 8의 무선전력공급장치의 확장회로가 도시된 도이다.
도 11 은 본 발명의 무선전력공급장치를 통한 전력공급에 따른 전류의 변화가 도시된 도이다.
도 12 는 본 발명의 무선전력공급장치를 통한 전력공급에 따른 전압의 변화가 도시된 도이다.

본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다. 또한, 본 발명의 제어부 및 각 부는, 하나 또는 그 이상의 프로세서로 구현될 수 있고, 하드웨어 장치로 구현될 수 있다.

이하, 본 발명의 실시 예를 첨부된 도면들을 참조하여 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 가습청정장치의 사시도이고, 도 2는 도 1의 분해 사시도이며, 도 3 은 도 2에 도시된 에어워시모듈에서 탑커버어셈블리가 분리된 사시도이다.

도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이, 본 실시예에 따른 가습청정장치는 에어클린모듈(100) 및 상기 에어클린모듈(100) 상측에 거치되는 에어워시모듈(200)을 포함한다.

상기 에어클린모듈(100)은 외부공기를 흡입한 후 여과하고, 여과공기를 상기 에어워시모듈(200)에 제공한다. 상기 에어워시모듈(200)은 상기 여과공기를 공급받아 수분을 제공하는 가습을 실시하고, 가습공기를 외부로 토출한다.

상기 에어워시모듈(200)은 물이 저장되는 수조(300)를 포함한다. 상기 수조(300)는 상기 에어워시모듈(200)이 분리될 때, 상기 에어클린모듈(100)에서 분리가능하다. 상기 에어워시모듈(200)은 에어클린모듈(100) 위에 거치된다.

사용자는 상기 에어워시모듈(200)을 에어클린모듈(100)에서 분리할 수 있고, 분리된 에어워시모듈(200)을 청소할 수 있다. 사용자는 에어워시모듈(200)이 분리된 에어클린모듈(100) 내부를 청소할 수도 있다. 상기 에어워시모듈(200)이 분리된 경우, 상기 에어클린모듈(100)의 상면이 사용자에게 개방된다.

상기 에어클린모듈(100)은 필터어셈블리(10)를 포함하고, 베이스바디(110)에서 필터어셈블리(10)를 분리한 후 청소할 수 있다.

사용자는 상기 에어워시모듈(200)에 물을 공급할 수 있다. 상기 에어워시모듈(200)에는 외부에서 상기 수조(300)로 물을 공급할 수 있는 급수유로(109)가 형성된다.

상기 급수유로(109)는 공기가 토출되는 토출유로(107)와 분리되어 구성된다. 상기 급수유로(109)는 어느 때나 상기 수조에 물을 공급할 수 있도록 구성된다. 예를 들어 상기 에어워시모듈(200)이 작동 중일 때에도 급수유로를 통해 물을 공급할 수 있다. 예를 들어 상기 에어워시모듈(200)이 에어클린모듈(100)에 결합된 상태에서도 급수유로를 통해 물을 공급할 수 있다. 예를 들어 상기 에어워시모듈(200)이 에어클린모듈(100)에서 분리될 상태일 때에도 급수유로를 통해 물을 공급할 수 있다.

상기 에어클린모듈(100) 및 에어워시모듈(200)은 내부의 연결유로를 통해 연결된다. 상기 에어워시모듈(200)이 분리가능하기 때문에, 상기 연결유로는 에어클린모듈(100) 및 에어워시모듈(200)에 분산되어 배치된다. 상기 에어워시모듈(200)이 에어클린모듈(100)에 거치될 때, 비로소 에어워시모듈(200)의 유로와 에어클린모듈(100)의 유로가 연결유로를 통해 서로 연통된다.

상기 에어클린모듈(100)은 베이스바디(110)와, 상기 베이스바디(110)에 배치되고, 공기를 여과시키는 필터어셈블리(10)와, 상기 베이스바디(110)에 배치되고, 공기를 유동시키는 송풍유닛(미도시)을 포함한다.

상기 에어워시모듈(200)은 가습을 위한 물이 저장되고, 상기 에어클린모듈(100)에 분리가능하게 거치되는 수조(300)와, 상기 수조(300)에 배치되고, 상기 수조(300) 내부에 배치되고, 상기 수조의 물을 분사하는 워터링유닛(400)과, 상기 워터링유닛(400)에서 분사된 물에 의해 적셔지고, 유동되는 공기에 수분을 제공하는 가습매체(미도시)와, 상기 수조(300)에 결합되고, 내부를 볼 수 있는 재질로 형성된 비주얼바디(210)와, 상기 비주얼바디(210)에 분리가능하게 거치되고, 공기가 토출되는 토출유로(107) 및 물이 공급되는 급수유로(109)가 형성된 탑커버어셈블리(230)를 포함한다.

상기 에어워시모듈(200)은 가습연결유로(미도시), 가습유로(미도시), 토출유로(107) 및 급수유로(109)가 배치된다.

상기 에어클린모듈(100)의 클린연결유로(미도시) 및 에어워시모듈(200)의 가습연결유로는 에어워시모듈(200)이 에어클린모듈(100)에 거치될 때, 비로소 연결된다.

상기 에어워시모듈(200)의 가습연결유로(105)를 통해 공급된 여과공기는, 가습유로 및 토출유로(107)를 거쳐 실내로 토출된다.

상기 베이스바디(110)는 외형을 형성하고, 하측면에 흡입구(미도시)가 형성된 로어바디(130)와, 외형을 형성하고, 상기 로어바디(130) 상측에 결합되는 어퍼바디(120)를 포함한다. 상기 로어바디(130) 상측에 상기 어퍼바디(120)가 적층되고, 상기 어퍼바디(120) 및 로어바디(130)는 조립된다.

상기 베이스바디(110) 내부로 공기가 유동된다.

상기 로어바디(130)에는 공기를 흡입하고, 여과하며, 송풍하기 위한 유로가 형성되고, 그에 따른 구조물들이 배치된다.

상기 어퍼바디(120)에는 여과된 공기를 상기 에어워시모듈(200)로 안내하기 위한 구조물들 및 에어워시모듈(200)을 거치하기 위한 구조물들이 배치된다.

상기 필터어셈블리(10)는 상기 베이스바디(110)에서 탈착 가능하게 조립된다. 상기 필터어셈블리(10)는 여과유로를 제공하고, 외부 공기에 대해 필터링을 실시한다.

상기 필터어셈블리(10)는 상기 베이스바디(110)에 대해 수평방향으로 탈착가능한 구조이다. 상기 필터어셈블리(10)는 수직방향을 거슬러 유동되는 공기의 유동방향에 대해 교차되게 배치된다. 상기 필터어셈블리(10)는 수직방향 상측으로 유동되는 공기에 대해 여과를 실시한다.

상기 필터어셈블리(10)는 수평하게 배치되고, 상하 방향으로 여과유로를 형성한다. 상기 필터어셈블리(10)는 상기 베이스바디(110)에 대해 수평 방향으로 슬라이딩될 수 있다.

상기 필터어셈블리(10)는 공기에 대해 여과를 실시하는 필터(미도시)를 포함한다.

상기 베이스바디(110)에는 하측에서 상측으로 공기를 유동시키는 송풍유닛(미도시)이 포함된다.

상기 송풍유닛은 상기 필터어셈블리(10) 상측에 배치되고, 상기 어퍼바디(120) 하측에 배치된다.

상기 어퍼바디(120)는 베이스바디(110)의 외형을 형성하고, 내측에 상기 수조(300)가 삽입된다.

상기 어퍼바디(120)는 연결유로 및 수조삽입공간을 분리하여 배치하기 때문에, 수조(300)의 물이 연결유로로 유입되는 것을 최소화할 수 있다. 특히, 어퍼이너바디를 통해 구획되어 연결유로가 물이 저장되는 공간의 바깥쪽에 배치되기 때문에, 물이 연결유로로 유입되는 것을 억제할 수 있다.

어퍼바디(120)의 상측에 아우터비주얼바디(214)가 결합된다.

상기 아우터비주얼바디(214)는 비주얼바디(210)의 구성이지만, 본 실시예에서는 어퍼바디(120)에 고정된다. 본 실시예와 달리 상기 아우터비주얼바디(214)는 에어워시모듈(200)에 고정되어도 무방하다. 본 실시예와 달리 상기 아우터비주얼바디(214)는 삭제 가능한 구성이다.

아우터비주얼바디(214)는 내부를 투시할 수 있는 재질로 형성된다. 상기 아우터비주얼바디(214)는 투명하거나 반투명한 재질로 형성될 수 있다.

상기 에어클린모듈(100) 또는 에어워시모듈(200) 중 적어도 어느 하나에 작동상태를 사용자에게 표시하는 디스플레이모듈(160)이 배치될 수 있다. 본 실시예에서는 상기 베이스바디(110)에 가습청정장치의 작동상태를 사용자에게 표시하는 디스플레이모듈(160)이 설치된다.

상기 아우터비주얼바디(214) 내측에 디스플레이모듈(160)이 배치된다. 상기 디스플레이모듈(160)은 아우터비주얼바디(214)의 내측면에 밀착되게 배치된다. 상기 디스플레이모듈(160)은 평면에서 볼때, 도넛형상이다. 상기 디스플레이모듈(160)의 내측으로 상기 수조(300)가 삽입된다.

상기 디스플레이모듈(160)은 아우터비주얼바디(214)에 지지된다. 상기 디스플레이모듈(160)은 베이스커넥터(260)와 일체로 제작될 수 있다.

본 실시예에서 상기 디스플레이모듈(160)은 링형태로 형성된다. 본 실시예와 달리 상기 디스플레이모듈(160)은 호 형상으로 형성될 수 있다. 상기 디스플레이모듈(160)의 표면은 빛을 반사할 수 있는 재질로 형성되거나, 빛을 반사할 수 있는 재질이 코팅된다.

그래서 상기 비주얼바디(210)에 물이 맺힐 경우, 비주얼바디(210) 맺힌 물이 디스플레이모듈(160) 표면에 투영되거나 반사될 수 있다. 상기 비주얼바디(210)에서 맺힌 물이 흘러내릴 경우 상기 디스플레이모듈(160)에도 동일한 효과가 나타난다.

이러한 효과는 사용자에게 시각적인 자극을 주고, 가습이 이루어지고 있음을 사용자가 직관적으로 인지할 수 있다. 상기 디스플레이모듈(160)에 투영된 물방울 이미지는 사용자에게 청량감을 주는 감성적 효과뿐만 아니라 가습 상태를 알 수 있는 기능적 효과도 있다.

상기 디스플레이모듈(160)의 상측면은 경사지게 형성된다. 상기 디스플레이모듈(160)은 사용자 측으로 경사지게 형성된다. 그래서 내측이 높고, 외측이 낮게 형성된다.

상기 에어워시모듈(200)은 여과공기에 대해 가습을 제공한다.

상기 에어워시모듈(2000은 수조(300)의 물을 분사하고, 이를 순환시킨다. 상기 에어워시모듈(200)은 물을 작은 크기의 액적으로 변환시키고, 비산된 액적을 통해 여과공기를 다시 한번 씻어낸다. 비산된 물방을 통해 여과공기를 워싱(washing)할 때, 가습 및 여과가 다시 한번 이루어진다.

상기 에어워시모듈(200)은 가습연결유로(미도시), 가습유로(미도시), 토출유로(107) 및 급수유로(109)를 포함한다.

상기 에어워시모듈(200)은 수조(300), 워터링유닛(400), 가습매체(미도시), 비주얼바디(210), 탑커버어셈블리(230) 및 핸들(180)을 포함한다.

상기 핸들(180)은 비주얼바디(210)에 결합되고, 상기 비주얼바디(210)에서 회전되며, 상기 비주얼바디(210)에 수납된다. 상기 핸들(180)을 통해 에어워시모듈(200)만을 간편하게 들어올릴 수 있고, 상기 에어클린모듈(100)에서 분리할 수 있다.

상기 가습연결유로는 수조(300)의 외측에 배치되고, 상기 수조(300)의 내부로 공기를 안내할 수 있다. 상기 가습연결유로는 비주얼바디(210)의 외측에 배치되고, 상기 비주얼바디(210)의 내부로 공기를 안내할 수 있다. 상기 가습연결유로는 수조(300) 또는 비주얼바디(210) 중 적어도 어느 하나의 외측에 배치되고, 수조(300) 또는 비주얼바디(210) 중 어느 하나의 내부로 공기를 안내할 수 있다.

상기 토출유로(107)는 탑커버어셈블리(230) 및 비주얼바디(210)의 사이에 배치될 수 있다. 상기 토출유로(107)는 탑커버어셈블리(230) 또는 비주얼바디(210) 중 적어도 어느 하나에 배치될 수 있다.

본 실시예에서는 탑커버어셈블리(230) 및 비주얼바디(210) 사이에 토출유로(107)가 형성되고, 상기 탑커버어셈블리(230)의 내측 중앙에 급수유로(109)가 각각 배치된다.

본 실시예에 따른 가습청정장치는 상기 에어클린모듈(100)에 전원이 연결되고, 상기 에어워시모듈(200)은 상기 에어클린모듈(100)을 통해 전원을 공급받는다.

상기 에어워시모듈(200)이 상기 에어클린모듈(100)에 대해 분리가능한 구조이기 때문에, 상기 에어클린모듈(100) 및 에어워시모듈(200)은 분리가능한 전원공급구조가 구비된다.

상기 에어클린모듈(100) 및 에어워시모듈(200)은 상기 어퍼바디(120)를 통해 분리가능하게 조립되기 때문에, 상기 어퍼바디(120)에는 상기 에어워시모듈(200)에 전원을 제공하는 베이스커넥터(260)가 배치된다. 상기 베이스커넥터에는 내부 무선전력송신부(410)가 설치된다.

상기 에어워시모듈(200)의 탑커버어셈블리(230)는 전원을 필요로하는 조작부 및 디스플레이가 배치된다. 상기 에어워시모듈(200)에는 상기 베이스커넥터(260)와 분리가능하게 연결되는 탑커넥터(270)가 배치된다. 상기 탑커넥터(270)는 탑커버어셈블리(230)에 배치된다.

본 실시예에서는 상기 탑커버어셈블리(230)를 분리할 수 있기 때문에, 비주얼바디(210)의 내측면 또는 수조(300)의 내측면을 간편하게 청소할 수 있다.

상기 탑커버어셈블리(230)는 내측에 급수유로(109)가 형성되고, 비주얼바디(210)와의 사이에 토출유로(107)를 형성시킨다. 상기 탑커버어셈블리(230)는 상기 비주얼바디(210)에 대해 분리가능하게 설치된다. 상기 탑커버어셈블리(230)는 베이스커넥터(260)와 전기적으로 연결되는 탑커넥터(270)가 배치된다.

상기 탑커버어셈블리(230)가 거치될 때, 탑커넥터(270)가 베이스커넥터(260) 상측에 거치된다. 상기 탑커버어셈블리(230)는 상기 탑커넥터(270)를 통해 상기 베이스커넥터(260)로부터 전기를 공급받는다.

탑커넥터(270)에는 내부에 무선전력수신부(420)가 설치된다.

탑커넥터(270)는 탑커버어셈블리 거치 시, 베이스커넥터에 대응하도록 배치됨에 따라, 무선전력송신부로부터 무선전력수신부로 무선전력신호가 전송되어 탑커버어셈블리로 전원이 공급된다.

상기 수조(300)는 상기 어퍼바디(120)에 분리가능하게 거치된다. 상기 워터링유닛(400)은 상기 수조(300) 내부에 배치되고, 상기 수조(300) 내부에서 회전된다.

상기 수조(300)는 물이 저장되는 수조바디(320)와, 상기 수조바디(320)의 측면에 형성된 에어워시유입구(31)와, 상기 수조바디(320)에서 상측으로 연장되어 형성되고, 상기 비주얼바디(210)에 결합되는 수조바디연장부(380)를 포함한다.

본 실시예에서 상기 수조바디(320)는 상측이 개구된 원통형으로 형성된다. 본 실시예와 달리 상기 수조바디(320)는 다양한 형상으로 형성될 수 있다.

상기 워터링유닛(400)은 가습매체(미도시)에 물을 공급하는 기능이 있다. 상기 워터링유닛(400)은 가습과정을 시각화하는 기능이 있다. 상기 워터링유닛(400)은 에어워시모듈(200) 내부에 레인뷰를 구현하는 기능이 있다.

상기 워터링유닛(400)은 워터링하우징(미도시)을 회전시켜 상기 수조 내부의 물을 흡입하고, 흡입된 물을 상측으로 양수하고, 양수된 물을 반경방향 바깥으로 분사한다.

비주얼바디(210)를 향해 분사되는 물은 레인뷰를 구현할 수 있다. 가습매체를 향해 분사되는 물은 여과공기를 가습하는데 이용된다. 비주얼바디(210)를 향해 물을 분사하여 레인뷰를 구현한 후, 비주얼바디(210)에서 흘러내린 물이 가습매체를 적시도록 구현할 수 있다.

상기 비주얼바디(210)는 상기 수조(300)와 결합되고, 상기 수조(300)의 상측에 위치된다. 상기 비주얼바디(210)의 적어도 일부는 내부를 투시할 수 있는 재질로 형성된다.

상기 비주얼바디(210)의 바깥쪽에 디스플레이모듈(160)이 배치될 수 있다. 상기 디스플레이모듈(160)은 비주얼바디(210) 또는 어퍼바디(120) 중 어느 하나에 결합될 수 있다.

상기 수조(300)는 공기가 소통되는 에어워시유입구(31)가 형성된다. 상기 에어워시유입구(31)는 연결유로(103) 및 가습유로(106) 사이에 위치된다. 상기 에어워시유입구(31)는 연결유로(103)의 출구이고, 가습유로(106)의 입구이다.

상기 에어클린모듈(100)에서 공급된 여과공기는 상기 에어워시유입구(31)를 통해 상기 에어워시모듈(200) 내부로 유동된다.

상기 가습매체에서 자연증발된 물에 의해 여과공기가 가습된다. 상기 자연증발은 별도의 열을 가하지 않은 상태에서 물이 증발되는 것을 말한다. 공기와의 접촉이 증가할수록, 공기의 유속이 빨라질수록, 공기 중의 압력이 낮아질수록 자연증발이 촉진된다. 상기 자연증발을 자연기화라고 지칭하기도 한다.

상기 가습매체(50)는 물의 자연증발을 촉진시킨다. 본 실시예에서 상기 가습매체는 물에 적셔지지만, 수조(300)에 잠기지는 않는다.

본 실시예에서 상기 수조(300) 및 비주얼바디(210)는 별도의 부품으로 제작된다. 본 실시예와 달리 상기 수조(300)는 비주얼바디(210)와 일체로 제작될 수 있다. 예를 들어 이중사출을 통해 상기 수조(300)의 일부 구성을 투명한 재질로 형성할 수 있다. 이 경우, 비주얼바디(210)는 별도의 부품으로 제작되지 않는다.

본 실시예에서는 탑커버어셈블리(230)가 비주얼바디(210)에 거치되는 것으로 설명하지만, 본 실시예와 달리 비주얼바디(210)가 수조(300)와 일체화되는 경우, 수조(300)의 개구된 상측에 거치될 수 있다.

본 실시예에서 상기 탑커버어셈블리(230)는 비주얼바디(210)에 분리가능하게 거치되는 특징이 있다. 상기 탑커버어셈블리(230)는 토출유로(107)를 제공할 뿐만 아니라 급수를 위한 급수유로(109)도 제공한다.

본 실시예에서 상기 탑커버어셈블리(230)는 토출가습매체(55)의 상측에 위치된다. 본 실시예에서는 상기 토출가습매체(55)가 배치된 토출가습매체하우징(1400)이 배치하고, 상기 토출가습매체하우징(1400) 상부에 상기 탑커버어셈블리(230)가 배치된다. 상기 토출가습매체하우징(1400)은 비주얼바디(210)의 상부에 거치된다. 상기 탑커버어셈블리(230)는 토출가습매체하우징(1400)의 상부에 거치된다. 상기 탑커버어셈블리(230)는 토출가습매체하우징(1400)과 일체로 조립될 수 있다. 본 실시예에서는 탑커버어셈블리(230) 및 토출가습매체하우징(1400)이 각각 제작된다.

상기 탑커버어셈블리(230)는 비주얼바디(210)에 거치되어 지지되고, 상기 토출가습매체하우징(1400)에는 하중을 가하지 않는다.

상기 탑커버그릴(232)은 토출유로(107) 중 적어도 일부를 형성하는 그릴토출구(231)와 급수유로(109) 중 적어도 일부를 형성하는 그릴급수구(233)를 포함한다. 상기 그릴토출구(231) 및 그릴급수구(233)는 상하 방향으로 개구되어 형성된다. 상기 그릴급수구(233)는 탑커버그릴(232)의 내측 중앙에 배치되고, 상기 그릴토출구(231)는 상기 그릴급수구(233)의 외측에 배치된다.

상기 탑커버그릴(232)은 비주얼바디(210)에 분리가능하게 거치된다. 상기 탑커버그릴(232)은 비주얼바디(210)의 내측에 거치된다.

상기 조작모듈(240)은 탑커버그릴(232)에 결합된다.

상기 조작모듈(240)은 사용자의 조작신호를 입력받을 수 있다. 상기 조작모듈은 사용자에게 수위정보를 전달한다. 상기 조작모듈(240)에 급수유로(109)가 배치된다. 상기 조작모듈(240)은 탑커넥터(270)와 전기적으로 연결되고, 상기 탑커넥터(270)로부터 전원을 제공받는다.

상기 조작모듈(240, operation module)은 토출그릴과 결합되고 내측에 급수유로(109) 중 적어도 일부가 형성된 조작하우징의 내부에 형성된 조작공간에 입력부(245)와 수위표시부(247)가 구비되고, 입력부(245) 및 수위표시부(247)를 제어하는 입출력제어부(246)(470)가 포함된다.

상기 조작하우징(250)은 상부조작하우징(242) 및 하부조작하우징(244)을 포함한다.

상기 상부조작하우징(242) 및 하부조작하우징(244) 사이에 상기 조작공간(243)이 형성되고, 상기 조작공간(243)을 물이 침투하지 않도록 실링된다. 상기 조작공간(243)에 상기 입력부(245), 수위표시부(247) 및 입출력제어부(246)가 배치된다.

본 실시예에 도시되진 않았으나, 상기 급수유로(109) 상 또는 수조(300)에 상기 정수필터(미도시)가 설치될 수 있다. 상기 정수필터는 센물을 연수로 정수할 수 있다. 상기 정수필터가 배치될 경우, 조작하우징에 배치되고, 중력에 의해 연수화된 후, 수조(300)로 이동되는 것이 바람직하다.

상기 입력부(245)는 사용자의 터치 조작을 감지할 수 있는 터치패널일 수 있다. 입력부(245)는 정압식 또는 정전용량 방식으로 사용자의 터치 조작을 입력받을 수 있다. 본 실시예와 달리 상기 입력부(245)는 버튼일 수 있다.

입력부(245)는 상부조작하우징의 저면에 배치된다. 상기 입력부(245)는 발광부재(미도시)가 배치될 수 있고, 선택적으로 상기 발광부재에서 빛이 발생될 수 있다.

상기 탑커넥터(270)는 조작모듈(240)과 조립되어 탑커버어셈블리(230)를 구성한다. 상기 탑커넥터(270) 및 베이스커넥터(260)를 분리할 수 있기 때문에, 탑커버어셈블리(230)를 비주얼바디(210)에 분리가능하게 거치할 수 있고, 베이스바디(110)로부터 전원 또는 전기신호를 송수신할 수 있다.

상기 탑커넥터(270)가 베이스커넥터(260) 상측에 거치될 때, 베이스커넥터(260)와 전기적으로 연결되고, 상기 탑커넥터(270)가 베이스커넥터(260)에서 분리될 때, 베이스커넥터(260)와 전기적으로 단절된다.

상기 탑커넥터(270)는 별도의 구조물이 없이, 상기 베이스커넥터(260) 상측에 거치될 수 있다. 예를 들어 탑커버어셈블리(230)가 비주얼바디(210)에 거치될 때, 비주얼바디(210)의 바깥쪽에 탑커넥터(270) 및 베이스커넥터(260)가 위치되는 구조일 수 있다.

본 실시예에서는 비주얼바디(210)의 내측에 탑커넥터(270)가 위치되기 때문에, 상기 비주얼바디(210)의 상측에 상기 탑커넥터(270)가 배치되고, 상기 비주얼바디(210) 하측에 상기 베이스커넥터(260)가 배치된다.

즉, 탑커넥터(270) 및 베이스커넥터(260)는 비주얼바디(210)를 경계로 분리된다. 그래서 상기 탑커넥터(270) 및 베이스커넥터(260)는 비주얼바디(210)를 통해 전원 및 신호를 전달해야 한다.

본 실시예에서 상기 탑커넥터(270) 및 베이스커넥터(260)는 무선통신을 통해 신호를 전달한다. 본 실시예와 달리 직접 접촉을 통해 통신 신호를 전달할 수도 있다.

상기 베이스커넥터(260) 및 탑커넥터(270)는 전기신호를 비접촉 방식으로 통신한다. 베이스커넥터(260) 및 탑커넥터(270) 간의 무선통신을 위해 다양한 통신모듈이 사용될 수 있다.

상기 베이스커넥터(260) 및 탑커넥터(270)는 근거리에 배치되기 때문에, 근거리통신에 적합한 IR, Zigbee, NFC, 블루투스 등이 사용될 수 있다.

본 실시예에서는 IR 신호를 통해 베이스커넥터(260) 및 탑커넥터(270)가 통신한다. 상기 IR 신호를 전달하기 위해 커넥터거치부 IR신호를 통과시킬 수 있는 재질이어야 한다. 본 실시예에서 상기 커넥터거치부는 투명한 재질로 형성된다. 상기 비주얼바디(210) 전체가 빛을 투과할 수 있는 투명한 재질로 형성되기 때문에, 상기 커넥터거치부만을 위해 별도의 재질이 배치될 필요는 없다.

상기 베이스커넥터(260) 및 탑커넥터(270)는 전기신호를 이용한 통신뿐 아니라 비주얼바디로부터 커버어셈블리로 전원을 공급한다. 베이스커넥터(260)는 무선전력송신부(277)(410)를 포함하고, 탑커넥터(270)는 무선전력수신부(420)를 포함하여, 비접촉방식으로 비주얼바디로부터 커버어셈블리로 전원을 공급한다.

탑커버어셈블리가 비주얼바디에 거치되면, 무선전력송신부(277)와 무선전력수신부에 유도기전력이 발생하며, 비주얼바디의 전원부(185)로부터 인가되는 전원이 전력수신부의 탑커버어셈블리로 공급된다.

무선전력송신부(410)와 무선전력수신부(420)는 상호 대응하는 위치에 배치된다. 또한, 탑커버어셈블리가 거치된 상태에서 무선전력송신부와 무선전력수신부는 일정거리 이하로 근접하도록 설치된다.

탑커버어셈블리가 비주얼바디에 거치되면, 베이스바디로부터 전원부(185)를 통해 전원이 공급되고, 탑커버어셈블리의 조작모듈로 전원이 공급되어, 입력부를 통한 사용자의 터치입력 또는 키입력을 통한 신호입력이 가능해진다. 또한, 입력부를 통한 신호입력에 대응하여 발광모듈이 동작하여 소정의 빛이 발광될 수 있다. 발광모듈이 발광하여 빛을 조사함에 따라, 사용자는 터치조작 또는 키입력 상태를 시각적으로 확인할 수 있게 된다. 또한, 조작모듈의 조명이 동작하여 사용자의 터치 등에 의한 키입력에 대응하는 조명이 점등될 수 있다.

탑커버어셈블리가 비주얼바디로부터 분리되면, 무선전력송신부와 무선전력수신부간의 전원공급은 차단된다. 탑커버어셈블리가 일정거리 미만으로 비주얼바디로부터 분리되는 경우에는 전원공급이 유지될 수 있으나, 상호 전력공급이 불가능한 거리로 분리되는 경우 전원공급은 즉시 중단된다.

비접촉방식의 무선전력전송(WPT)은 유도기전력을 이용하는 전원공급을 설명하나, 이는 일예일뿐, 다른 방식으로 구현될 수 있다. 무선전력송신부와 무선전력수신부는 각각 베이스커넥터와 탑커넥터 내부에 구비되어, 외부로 노출되지 않는다.

한편, 상기 탑커버어셈블리(230) 하측에는 토출가습매체하우징(1400)이 배치된다. 사용자는 상기 탑커버어셈블리(230)에 형성된 조작급수구(241)를 통해 물을 급수할 수 있다.

토출가습매체하우징(1400)은, 커버어셈블리가 비주얼바디에 거치되는 경우, 탑커넥터가 안착되기 용이하도록 일측에 홈이 형성될 수 있다. 토출가습매체하우징는 홈의 형태가 탑커넥터의 형상과 유사하도록 구성된다.

사용자는 탑커버어셈블리(230)의 상측에서 물을 공급할 수 있다. 조작급수구(241)로 낙하된 물은 급수캡(1430)의 표면을 따라 흘러 급수레저버(1441)에 일시 저장된 후, 급수구(1445)를 통해 토출가습매체하우징(1440) 하부로 유동된다.

상기 급수구(1445)를 통과한 물은 비주얼바디(210)의 내부로 낙하된 후, 워터링하우징 상부로 낙하된다.

제어부는 수위센서(135)에서 감지된 신호를 판단하고, 수위표시부에 수조(300)의 수위를 표시한다. 사용자는 상부 급수 시, 수조(300) 내부의 수위를 볼 수 없지만, 조작급수구(241) 주변에 배치된 수위표시부를 통해 상승된 수위를 즉각적으로 확인할 수 있다.

도 4는 본 발명의 가습청정장치에서 탑커버어셈블리로 전원을 공급하는 방법을 설명하는데 참조되는 도이다.

앞서 설명한 바와 같이, 베이스바디의 베이스커넥터(260)에는 무선전력송신부가 구비되어, 비접속 방식으로 탑커버어셈블리로 전원을 공급한다. 탑커버어셈블리의 탑커넥터에는 무선전력수신부가 구비된다.

도 4의 (a)에 도시된 바와 같이, 베이스바디의 무선전력송신부와, 탑커버어셈블리의 무선전력수신부 간의 자기유도방식에 따라 탑커버어셈블리에 전원이 공급된다.

베이스바디의 무선전력송신부와, 탑커버어셈블리의 무선전력수신부가 일정거리 근접하여 배치되면, 스위칭제어를 통해 무선전력송신부의 코일에 전류가 인가되어, 전류흐름에 따른 자기장이 형성된다.

무선전력수신부의 코일이 무선전력송신부의 자기장의 범위에 위치하게 되면, 무선전력수신부의 코일에 전류가 유도된다. 그에 따라 베이스바디로부터 탑커버오셈블리로 전원이 공급된다. 이러한 무선전력전송 방식은 자기유도방식을 이용하는 것을 예로하여 설명하나 일 예 일뿐, 자기공진(MR) 방식, 그리고 원거리 마이크로파 방식 등이 사용될 수 있다.

무선전력전송을 통해 탑커버어셈블리로 전원이 공급되면, 도 4의 (b)에 도시된 바와 같이, 탑커버어셈블리에 구비되는 조작모듈(240), 제 2 디스플레이로 전원이 공급된다. 조작모듈(240)은 전원이 공급됨에 따라 터치 또는 키입력이 가능해진다. 또한, 입력부에 구비되어 조명이 점등/발광될 수 있다. 경우에 따라 입력부의 조작에 대응하여 조명의 밝기가 변경되거나 소정의 효과음이 출력될 수 있다.

도 5 는 본 발명의 가습청정장치의 제어구성이 간략하게 도시된 블록도이다.

도 5에 도시된 바와 같이, 가습청정장치는 입력부(245)를 포함하는 조작모듈(240), 디스플레이모듈이 포함된 디스플레이모듈(160), 복수의 센서, 전기집진부(500), 송풍모터(22), 수차모터(42), 전원부(185) 통신부(181), 그리고 동작전반을 제어하는 제어부(190)를 포함한다.

가습청정장치는 가스센서(131), 먼지센서(133), 온도센서(124), 습도센서(134), 수위센서(135), 필터센서(127)를 포함한다. 그외 다양한 센서가 설치될 수 있으나 그외의 센서에 대해서는 설명을 생략한다.

먼지센서(133)는 앞서 설명한 바와 같이, 흡입된 공기로부터 먼지를 감지한다. 먼지센서(133)는 공기중 먼지 농도를 감지하여 제어부(190)로 입력한다. 먼지센서(133)는 먼지입자 크기별로 먼지의 농도를 감지할 수 있으며, 본 실시예에서는 PM 1.0, PM 2.5, 및 PM 10.0인 먼지의 농도를 구분하여 감지할 수 있다.

가스센서(131)는 흡입된 공기로부터 냄새의 농도를 감지한다. 가스센서(131)는 실내공기에 포함된 냄새물질의 농도를 감지하고, 음식물 냄새뿐 아니라 다양한 형태의 가스 농도를 감지한다.

온도센서(124)는 흡입되는 공기의 온도를 감지하고, 습도센서(134)는 흡입되는 공기의 습도를 감지한다. 이때, 흡인되는 공기의 온도와 습도는 실내공기의 온도와 습도이므로 감지된 온도와 습도를 바탕으로 제어부(190)는 동작을 변경하거나 가습모듈을 제어하여 가습 정도를 조절한다.

수위센서(135)는 수조(300) 내에 수용되는 물의 수위를 감지한다. 수위센서는 수조의 물의 높이를 통해 수조내에 물이 만수상태인지 또는 물이 없는지 여부를 감지한다.

필터센서(127)는 필터어셈블리(10)가 바디로부터 오픈되는 경우를 감지할 수 있고, 또한, 필터어셈블리(10) 내에 설치되는 필터(14)의 탈거 여부를 감지한다. 필터센서(127)는 필터가 정상적으로 삽입되었는지 여부를 감지하고, 어느 하나의 필터가 삽입되지 않은 경우 필터없음을 감지한다.

입력부(245)는 조작모듈(240)에 포함되며, 복수의 키 또는 터치수단이 구비되어, 사용자로부터 명령을 입력받는다. 입력부(245)는 탑커버어셈블리(230)의 상면에 배치되어 가습청정장치의 동작에 대한 명령 및 동작모드를 설정한다.

이때, 조작모듈(240)은 탑커버어셈블리(230)에 구비됨에 따라, 탑커버어셈블리(230)가 오픈되어 베이스바디(110)로부터 탈거되는 경우, 바디로부터의 전원공급이 차단됨에 따라 동작하지 않는다.

탑커버어셈블리(230)와 바디는, 탑커버어셈블리(230)가 바디에 거치되는 경우 접촉단자를 통해 연결됨에 따라 조작모듈(240)로 전원이 공급되고, 입력부(245)의 키입력에 따른 신호가 제어부(190)로 입력된다.

제어부(190)는 접촉단자 또는 구비되는 커버감지부의 센서를 통해 탑커버어셈블리(230)의 탈거 여부를 감지하여, 커버오픈상태를 판단할 수 있다.

디스플레이모듈(160)은 가습청정장치의 동작상태를 표시한다. 디스플레이모듈(160)은 문자, 숫자, 아이콘 또는 이미지 중 적어도 하나의 조합으로 동작상태를 출력한다.

디스플레이모듈(160)은 조작모듈(240)의 키입력에 따라 설정되는 동작모드에 대한 정보 및 센서를 통해 감지되는 냄새 또는 먼지의 농도를 표시하고, 측정되는 온도와 습도를 표시할 수 있으며, 가습기능에 따른 습도 설정과, 네트워크 연결상태, 수조의 상태 등을 표시한다.

또한, 디스플레이모듈(160)의 하나인 라이팅부(165)는 점등되어 가습청정장치의 동작상태를 표시하고, 또한 냄새 또는 먼지의 농도에 대응하여 상이한 색상으로 점등됨에 따라 실내 환경에 대한 정보를 출력한다.

송풍모터(22)는 앞서 설명한 바와 같이, 송풍팬을 회전동작시켜, 실내공기를 흡입하고, 흡입된 공기를 에어클린모듈(100)을 통과하여 에어워시모듈(200)로 송풍한다. 송풍모터의 회전속도는 입력부의 바람세기 설정에 따라 변경된다.

수차모터(42)는 수조(300)에 수용됨 물을 흡입하여 분사되도록 한다. 수차모터(42)는 수조에 구비되는 수차(44)를 회전시켜 수조의 물을 흡입하여 분사되도록 한다. 수차모터(42)에 의해 물이 분사되면, 에어워시모듈(200)을 통과하는 공기가 가습되어 실내로 토출된다.

또한, 가습청정장치의 수조에는 수조(300)의 바닥부분에 설치되어 수조 및 수조에 수용된 물을 살균하는 자외선부(136)가 더 포함될 수 있다. 자외선부는 자외선을 발생시키는 램프로 구성되고, 소정 시간 온(ON) 상태를 유지한 후 일정시간 오프되는 것을 반복한다. 이때, 자외선부가 동작하는 시간은, 수조 내의 물을 살균하기 충분한 시간이다.

통신부(181)는 사용자의 휴대기기와 통신 가능하도록 연결되어 사용자의 휴대기기에 가습청정장치의 상태를 전송한다. 또한, 통신부(181)는 사용자의 휴대기기를 통하여 입력된 사용자의 명령을 수신하여 제어부(190)로 인가한다. 통신부(181)는 사용자의 핸드폰 또는 태블릿 등과 같은 휴대기기와 WLAN(Wireless LAN, Wi-Fi), 3G 또는 4G LTE 등과 같은 무선통신, Bluetooth, RFID(Radio Frequency Identification), 적외선 통신(IrDA, infrared Data Association) 등을 통하여 무선으로 연결될 수 있다. 통신부(181)가 휴대기기와 연결되는 경우, 디스플레이모듈(160)에는 통신연결상태가 아이콘으로 표시된다.

또한, 통신부(181)는 외부 기기와의 통신뿐 아니라, 베이스바디와 탑커버어셈블리간의 데이터 송수신을 위한 제 2 통신부 및 제 3 통신부를 포함한다. 상기 베이스커넥터(260) 및 탑커넥터(270)는 제 2 또는 제 3 통신부에 포함된다.

전기집진부(500)는 가습청정장치에 거치되어 공기중에 포함된 먼지입자를 대전시켜 집진한다.

전기집진부(500)는 복수의 필터(14)가 설치되는 필터어셈블리(10)에 설치될 수 있다. 전기집진부(500)는 전기장을 형성하는 대전부와, 대전부에 의해 대전된 먼지입자가 집진되는 집진부를 포함한다. 공기가 대전부를 통과한 후 집진부를 통과하는 동안, 공기 중의 먼지는 집진부에 포집된다. 대전부는 방전전극들과, 방전전극들과 평행하게 배치되는 대향전극들을 포함하고, 먼지는 서로 마주보는 방전전극과 대향전극 사이의 코로나 방전에 의해 대전된다.

전원부(185)는 공급되는 전원을 정류 및 평활하고, 동작에 필요한 전압으로 변경하여 각 부로 공급한다. 또한, 전원부(185)는 바디로부터 분리되는 탑커버어셈블리로 전원을 공급한다. 전원부(185)는 비접촉 방식으로 탑커버어셈블리로 동작전원을 공급하기 위해, 베이스바디에 구비되는 무선전력송신부와, 탑커버어셈블리에 구비되는 무선전력수신부를 포함한다.

제어부(190)는 입력부(245) 또는 통신부(181)를 통하여 입력된 명령에 따라 동작을 시작하거나 종료하고, 동작모드를 설정한다. 제어부(190)는 하나 또는 그 이상의 프로세서로 구현될 수 있고, 하드웨어 장치로 구현될 수 있다.

제어부(190)는 동작모드에 따라 전기집진부(500), 송풍모터(22), 수차모터, 이온발생부(137) 및/또는 자외선부(136)를 제어하고, 라이팅부(165), 디스플레이모듈(160) 및/또는 통신부(181)를 통하여 사용자에 가습청정장치의 동작상태를 표시하거나 알릴 수 있다.

제어부(190)는 복수의 센서로부터 감지되는 데이터에 대응하여 동작모드를 변경하거나 설정을 변경할 수 있고, 또한, 센서의 데이터로부터 가습청정장치의 고장 또는 이상동작을 판단하여 디스플레이모듈(160) 또는 통신부(181)를 통해 에러를 출력할 수 있다.

또한, 제어부(190)는 탑커버어셈블리가 비주얼바디에 거치되는지 여부를 입력되는 감지신호로 판단하여 무선전력송신부를 통해 탑커버어셈블리로 전원이 공급되도록 제어한다.

제어부(190)는 탑커버어셈블리에 구비되는 입력부(245)의 신호를 통신부를 통해 수신하고, 그에 따라 동작모드를 설정하여 동작을 제어한다.

또한, 제어부(190)는 탑커버어셈블리와 비주얼바디 사이에 이물질이 존재하는지 여부를 판단하여 에러를 출력할 수 있다.

또한, 제어부(190)는 무선전력송신부의 온도가 소정 온도 이상인 경우 또는 무선전력수신부의 전류가 소정 전류 미만이면 이물질이 위치하는 것으로 판단하여 에러를 출력할 수 있다.

도 6 은 본 발명의 가습청정장치의 전력공급 및 통신을 위한 제어구성이 간략하게 도시된 블록도이다.

도 6에 도시된 바와 같이, 전원부(185)는 베이스바디(110)로 동작전원을 공급하고, 또한, 무선전력송신부(410)와, 무선전력수신부(420)를 포함하여 베이스바디로부터 탑커버어셈블리(230)로 전원을 공급한다.

탑커버어셈블리(230)에는 입력부(245)를 포함하는 조작모듈(240)과, 수위표시영역에 배치되는 제 2 디스플레이부(257)를 포함한다. 제 2 디스플레이부는 수위표시영역과 동일한 부호를 사용하는 것을 명시한다. 조작모듈(240)과 제 2 디스플레이부(257)는 무선전력수신부(420)에 의해 수신되는 전원을 공급받아 동작한다.

제어부(190)는 커버감지부(440)의 감지신호에 대응하여 탑커버어셈블리가 비주얼바디로부터 분리되는지 여부를 판단하고, 그에 따라 무선전력송신부(410)의 동작을 제어한다.

제어부(190)는, 탑커버어셈블리(230)가 분리되는 경우, 전원공급이 불가능하므로, 무선전력송신부를 차단하여 불필요하게 전원이 인가되지 않도록 한다. 필요에 따라 제어부(190)는 탑커버어셈블리(230)가 분리되는 경우, 무선전력송신부(410)를 대기모드로 설정할 수 있다.

제어부(190)는 입력부(245)를 통해 대기모드가 설정되는 경우, 전원부(185)를 제어하여 대기모드로 동작하고, 대기모드상태에서 신호를 입력받기 위해 탑커버어셈블리(230)로 대기모드에 따른 전압이 인가되도록 한다. 즉 대기모드상태에서 탑커버어셈블리(230)로 공급되는 전원을 차단하는 경우, 입력부(245)가 동작하지 않게 되므로, 동작설정 또는 대기모드 해제에 따른 입력을 받을 수 없게 된다. 따라서 제어부(190)는 대기모드 시, 전압이 탑커버어셈블리(230)로 인가되도록 전원부(185)를 제어한다.

탑커버어셈블리(230)는 무선전력수신부(420)를 통해 전원을 공급받는다. 그에 따라 탑커버어셈블리(230)에 구비되는 입력부(245)와 제 2 디스플레이부(257)에 전압이 인가되고, 입출력을 제어하는 입출력제어부(246)(470)가 동작한다.

입출력제어부(246)(470)는 입력부(245)를 통해 입력되는 신호에 대응하여 제 2 디스플레이부(257)의 출력을 제어하고, 데이터를 제 3 통신부(480)를 통해 베이스바디로 전송한다. 제 2 디스플레이부(257)는, 앞서 설명한 디스플레이모듈(160) 중, 탑커버어셈블리(230)에 구비되는 것으로, 별도의 디스플레이가 추가될 수도 있다. 예를 들어 수위표시부는 제 2 디스플레이부(257)에 포함될 수 있다.

제 2 통신부(430)는 수신되는 데이터를 제어부(190)로 입력하고, 제어부(190)는 입력되는 데이터에 대응하여 동작을 제어한다.

외부와의 통신을 위한 통신부(181) 외에도, 베이스바디와 탑커버어셈블리(230) 간에 데이터를 송수신하기 위하여, 베이스바디에 제 2 통신부(430), 탑커버어셈블리에 제 3 통신부(480)가 구비된다. 제 2 통신부(430)와 제 3 통신부(480)는, Bluetooth, RFID(Radio Frequency Identification), 적외선 통신(IrDA, infrared Data Association) 등을 통해 무선으로 연결되며, 이에 한정되지 않고 WIFI 등의 다른 무선통신방식이 적용될 수 있다.

제어부(190)는 동작모드가 설정됨에 따라 에어클린모듈(100) 및 에어워시모듈(200)의 동작을 제어한다. 또한, 제어부(190)는 무선전력송신부(410)로부터 탑커버어셈블리(230)로 인가되는 전압을 제어한다. 예를 들어 제어부는 대기모드가 설정됨에 따라 되어, 무선전력수신부(420)를 통해 탑커버어셈블리(230)로 인가되는 전압이 대기모드에 따른 저전압으로 변경되도록 한다. 대기모드에 따른 전압은 입력부(245)의 키입력을 수신하기 위해 사용되고, 그외의 동작에 대하여 전원공급이 차단된다.

입력부(245)를 통해 대기모드 해제가 선택되면, 입출력제어부(246)(470)는 대기모드 해제에 따른 데이터를 제 3 통신부(480)를 통해 전송하고, 제어부(190)는 대기모드를 해제하고 정상모드로 동작하도록 전원을 공급하여 에어클린모듈과 에어워시모듈이 각각 설정에 따라 동작하도록 제어한다.

제어부(190)는 무선전력송신부(410)로부터 일반전압이 인가되도록 한다. 탑커버어셈블리(230)는 일반전압이 인가됨에 따라, 모든 동작이 정상 동작하게 된다.

무선전력공급장치는, 무선전력송신부(410)와 무선전력수신부(420)를 포함한다. 무선전력송신부와 무선전력수신부는 비접촉식으로 전력을 공급한다.

무선전력송신부(410)는 가습청정장치의 베이스바디(110)에 구비될 수 있다.

무선전력수신부(420)는 가습청정장치의 탑커버어셈블리(230)에 구비될 수 있다.

탑커버어셈블리(230)가 거치되면, 무선전력공급장치는 비접촉 방식을 이용하여 베이스바디(110)로부터 탑커버어셈블리(230)로 전원을 공급한다. 탑커버어셈블리(230)가 비주얼바디(210)로부터 분리되면, 전원공급은 차단된다.

그에 따라 제어부(190)는 커버감지신호를 입력받아, 탑커버어셈블리(230)가 비주얼바디(210)에 거치되는지, 또는 분리되는지 여부를 판단하여 무선전력공급장치 중, 무선전력송신부(410)를 통한 전원공급을 온오프 제어한다.

무선전력송신부(410)는 스위칭부(415), 전력송신부(416), 그리고 전력전송제어부(411)를 포함한다. 무선전력송신부(410)는 레귤레이터(미도시), 전류감지부(미도시), 전압감지부(미도시) 또는 입력되는 전원, 즉 일정크기 이상 또는 이하의 전류를 필터링하고 돌입전류를 차단하는 구성을 더 포함할 수 있다.

레귤레이터는 제어부의 제어명령에 따라 무선전력송신부(410)에서 무선전력수신부(420)로 전송할 전압을 생성한다. 레귤레이터는 설정에 따라 전압을 변경하여 전송할 수 있다.

전압감지부는 레귤레이터와 스위칭부(415) 사이에 구비되어, 레귤레이터로부터 출력되는 전압을 감지할 수 있다. 전압감지부는 복수의 저항과 커패시터를 포함하고, 저항의 크기에 따른 분압을 감지할 수 있다. 또한, 전압감지부는, 레귤레이터로부터 출력되어 전력송신부(416)에 정상적으로 전압이 인가되는지 여부를 감지할 수 있다.

전류감지부는 레귤레이터로부터 출력된 전류를 감지한다. 전류감지부는 과전류를 감지하여 전력전송제어부(411)로 감지신호를 입력한다. 전류감지부는 전압감지부와 연결될 수 있다. 전류감지부는 구비되는 저항에 인가되는 전압으로부터 전류를 감지할 수 있다.

스위칭부(415)는 전력전송제어부(411)의 스위칭제어신호에 따라 복수의 스위치가 온오프 동작함에 따라 전력송신부(416)로 무선전력신호를 인가한다. 스위칭부는 레귤레이터의 출력전압을 교류로 변환하여 코일에 인가하여 전력이 송신되도록 한다.

전력송신부(416)는 코일을 포함한다. 전력송신부는 스위칭부의 동작에 의해, 코일에 전류가 인가되고, 전자기 유도현상이 발생하게 된다.

전력송신부의 코일은 스위칭부 및 전력전송제어부가 구비되는 측의 배면, 전력수신부에 대면하도록 설치되는 것이 바람직하다.

전력전송제어부(411)는 스위칭부로 스위칭제어신호를 인가한다. 그에 따라 스위칭부에 구비되는 복수의 스위치가 동작하여 전력송신부가 일정크기의 신호가 인가된다. 전력전송제어부(411)는 정상모드와 대기모드에서 각각 상이한 형태의 스위칭제어신호(PWM제어신호)를 스위칭부로 인가할 수 있다. 또한, 전력전송제어부(411)는 구간스위칭을 통해 스위칭부를 제어할 수 있다. 또한, 전력전송제어부(411)는 듀티를 변경하여 전송전력을 제어할 수 있다.

전력전송제어부(411)는 신호의 구간을 동작구간과 정지구간으로 구분하여 상기 동작구간에서 스위칭부가 동작하도록 스위칭제어신호를 생성할 수 있다. 전력전송제어부는 정상모드 설정 시, 제 1 주파수의 스위칭제어신호를 상기 스위칭부로 인가하고, 대기모드 설정 시, 상기 제 1 주파수 보다 낮은 주파수로 구간스위칭을 수행하도록, 정상모드와 대기모드에서 상이한 주파수의 스위칭제어신호를 생성할 수 있다. 고효율구간스위칭이란, LC공진에 의한 무효순환전류가 커서 대기모드에서의 소비되는 전력이 증가하게 되므로 이를 해소하기 위해, 구간별로 스위칭 구간과 정지구간을 구분하여 PWM제어를 수행하는 것이다. 전력전송제어부는 동작구간과 정지구간의 길이가 상이하도록 구간을 구분하여 동작구간에서 PWM제어가 수행되도록 한다.

그에 따라 레귤레이터에서 출력되는 일정크기의 전압으로, 스위칭부(415)에 의해 소정 공진주파수 무선전력신호가 송출되고, 무선전력수신부측에 유도전류가 인가됨에 따라 베이스바디로부터 탑커버어셈블리(230)로 비접촉 방식으로 전원이 공급된다.

탑커버어셈블리(230)는 무선전력수신부(420), 입출력제어부(470), 입력부(245) 및 제 2 디스플레이부(257)를 포함한다.

무선전력수신부(420)는 전력수신부(421), 정류부, 소정 크기의 평활 커패시터를 포함할 수 있다.

또한, 무선전력수신부(420)는 수신전압을 감지하는 전압감지부(미도시)를더 포함할 수 있다. 무선전력수신부는 설정전압 이상의 과전압 인가 시 회로를 보호하는 과전압보호부를 포함할 수 있다. 과전압보호부는 제너다이오드를 포함할 수 있다. 무선전력수신부는 필요에 따라 제어신호에 따라 DC-DC컨버팅을 수행하여 지정된 크기의 전압을 갖는 동작전원을 출력하는 스위칭레귤레이터를 더 포함할 수 있다.

무선전력수신부(420)는 전력수신부(421)의 코일에 발생되는 유도전류에 의해 베이스바디로부터 전원을 공급받는다.

수신된 전원은 정류부(422)를 통해 정류 및 평활되어 전원을 필요로하는 부하 즉, 입력부 또는 제 2 디스플레이로 공급된다.

도 7 은 본 발명의 무선전력공급장치의 무선전력전송장치의 회로구성이 간략하게 도시된 도이다.

도 7에 도시된 바와 같이, 무선전력공급장치는, 설치되는 기기에 따라, 또는 요구되는 전압에 따라 다양한 형태로 회로를 구성할 수 있다.

무선전력공급장치는 무선전력송신부(410)와 무선전력수신부(420)로 구성되며, 출력전압에 따라 무선전력수신부(420)의 구성을 상이하게 함으로써, 다양한 크기의 전압을 출력할 수 있다.

무선전력송신부(410)는 하프 브릿지 인버터(Half Bridge Inverter)로 구성된다. 또한, 무선전력수신부(420)는 전압 증폭회로로 구성된다.

무선전력송신부(410)는 앞서 설명한 바와 같이, 평활부(413), 스위칭부(415), 전력송신부(416)를 포함한다. 그 외 전압감지부, 전류감지부 등의 구성은 그 설명을 생략한다.

무선전력송신부(410)는 하프 브릿지 회로(Half Bridge)로 구성된 것을 예로하여 설명하나, 풀 브릿지 회로 또한 사용가능하다.

평활부(413)는 커패시터를 포함한다. 평활부(413)는 스위칭부(415)에 연결되어 직류전압을 인가한다.

스위칭부(415)는 전력전송제어부(411)의 스위칭제어신호에 따라 온오프 동작하여 전력송신부(416)로 소정 크기의 전력신호를 인가한다.

스위칭부(415)는 제 1 스위칭소자(S1)와 제 2 스위칭소자(S2)를 포함한다. 제 1 및 제 2 스위칭소자는 각각 바이패스용 다이오드가 연결될 수 있다.

제 1 및 제 2 스위칭소자(S1, S2)는 MOSFET이 사용되며, 그 외의 스위칭 소자 또한 사용가능하다. 전력전송제어부(411)는 50% 듀티로 스위칭부를 제어할 수 있다. 제 1 및 제 2 스위칭소자(S1, S2)는 50%의 고정 Duty로 상보적으로 동작한다.

이때, 스위칭부(415)와 전력송신부(416)는 일정크기의 제 1 공진커패시터(Cr1)로 연결된다. 그에 따라 제 1 공진커패시터와 전력송신부(416)는 LC 공진 회로를 형성한다. 제 1 공진커패시터는 수 나노패럿(nF)의 소용량 커패시터가 사용될 수 있다. 예를 들어 제 1 공진커패시터(Cr1)는 80 내지 100 nF의 범위내의 용량으로 사용될 수 있다. 바람직하게는 제 1 공진커패시터는 100nF가 사용될 수 있다.

전력전송제어부(411)는 LC공진주파수보다 높은 주파수로 스위칭부를 제어할 수 있고, 또한 무선전력수신부의 출력전압을 Feedback 받아 스위칭제어신호를 조정할 수 있다.

무선전력수신부(420)는 요구되는 출력전압에 따라 메인전력부(426)와 확장전력부(427)를 추가하거나 제거하여 구성될 수 있다.

무선전력수신부(420)는 전력수신부(421)와 메인전력부(426)를 포함할 수 있다. 또한, 무선전력수신부(420)는 전력수신부(421), 메인전력부(426), 확장전력부를 포함할 수 있다.

무선전력수신부(420)는 메인전력부(426)에 연결되는 확장전력부를 복수로 포함할 수 있고, 추가 연결되는 확장전력부의 수에 따라 출력전압이 변경될 수 있다.

무선전력수신부(420)는 확장전력부의 구성에 따라 출력가능한 전압의 크기가 증가한다. 무선전력수신부(420)는 증가하는 출력전압의 범위 내에서 다양한 전압을 출력할 수 있다.

메인전력부(426)는 전력수신부(421)를 통해 무선전력송신부로부터 전송되는 전압을 정류 및 평활하여 일정크기의 전압을 출력한다. 메인전력부(426)는 정류부(422) 및 평활부이다.

확장전력부(427)는 메인전력부의 출력전압을, 증폭한다.

확장전력부(427)는 메인전력부(426)에 연결되는 것으로 단독으로는 구성되지 않는다. 확장전력부(427)는 모듈화되어 메인전력부에 복수 개가 연결될 수 있다.

메인전력부(426)는 전력수신부(421)와 연결되는 제 2 공진커패시터(Cr2)와 두개의 다이오드, 그리고 커패시터를 포함한다.

확장전력부(427)는 두개의 커패시터와, 두개의 다이오드로 구성된다. 두개의 커패시터와 두개의 다이오드의 구성은 메인전력부의 구성과 동일하나, 메인전력부는 공진커패시터를 포함하고 확장전력부는 커패시터를 포함한다.

메인전력부(426)는 제 2 공진커패시터(Cr2)와 제 11 다이오드(D11) 및 제 12 다이오드(D12), 제 1 커패시터(Co1)를 포함한다.

제 2 공진커패시터(Cr2)는 전력수신부(421)와 함께 LC공진회로를 형성한다.

제 2 공진커패시터는 수 나노패럿(nF)의 소용량 커패시터가 사용될 수 있다. 제 2 공진커패시터는 제 1 공진커패시터와 동일한 크기의 공진커패시터가 사용될 수 있다. 예를 들어 제 2 공진커패시터(Cr2)는 80 내지 100 nF의 범위내의 용량으로 사용될 수 있다. 바람직하게는 제 2 공진커패시터는 100nF이 사용될 수 있다.

제 11 다이오드(D11)와 제 12 다이오드(D12)는 병렬연결되며, 애노드와 캐소드가 상호 반대방향으로 연결된다. 제 11 다이오드와 제 1 커패시터는 접하는 일단이 그라운드된다.

제 1 커패시터(Co1)는 제 11 및 제 12 다이오드(D11, D12) 사이에 연결된다. 제 1 커패시터(Co1)는 공진주파수에 영향을 주지 않는 대용량의 커패시터가 사용된다. 제 1 커패시터(Co1)는 제 1 또는 제 2 공진커패시터의 10배 내지 100배 이상의 크기가 사용되는 것이 바람직하다. 제 1 커패시터는 100uF이 사용되는 것이 바람직하며, 크기는 변경가능하다.

확장전력부(427)는 두개의 커패시터와, 두개의 다이오드로 구성된다. 두개의 커패시터와 두개의 다이오드의 구성은 메인전력부의 구성과 동일하나, 메인전력부는 공진커패시터를 포함하고 확장전력부는 대용량의 커패시터를 포함한다.

확장전력부(427)는 메인전력부에 연결되는 제 12 커패시터(Co12), 제 12 커패시터에 연결되는 제 13 다이오드(D13), 제 13 다이오드와 병렬연결되는 제 14 다이오드(D14), 제 13 다이오드와 제 14 다이오드(D14) 사이에 연결되는 제 2 커패시터(Co2)를 포함한다.

제 13 다이오드와 제 14 다이오드(D14)는 각각의 애노드와 캐소드가 반대방향으로 연결된다.

제 12 커패시터와 제 2 커패시터는 공진주파수에 영향을 주지 않는 대용량 커패시터가 사용될 수 있다. 제 12 커패시터와 제 2 커패시터는 100uF이 사용되는 것이 바람직하며, 크기는 변경가능하다.

무선전력수신부(420)는 메인전력부(426)를 통해 제 1 전압(Vo1)을 출력할 수 있다. 제 1 전압(Vo1)은 제 1 커패시터(Co1)에 인가되는 전압이다.

또한, 무선전력수신부(420)는 메인전력부(426)와 확장전력부(427)를 통해, 제 2 전압(Vo2)을 출력할 수 있다. 무선전력수신부는 제 1 전압(Vo1) 또한 출력할 수 있다.

제 1 전압(Vo1)은 제 1 커패시터(Co1)에 인가되는 전압이고, 제 2 전압은 제 1 커패시터와 제 2 커패시터에 인가되는 전압이다. 제 2 전압은 제 1 전압의 두배이다.

후술하는 도 10에서 제 2 확장전력부(428) 또한, 확장전력부(427)와 동일하게 구성될 수 있다. 제 2 확장부는 제 3 전압을 출력할 수 있으며, 제 3 전압은 제 1 전압의 3배크기의 전압을 출력할 수 있다.

도 8 은 본 발명의 무선전력공급장치의 메인회로가 도시된 도이다.

무선전력공급장치는 무선전력수신부(420)의 구성에 따라 다양한 크기의 전압을 출력할 수 있다. 무선전력공급장치는 기기의 특성에 따라 확장전력부가 추가되거나 제거된 형태로 무선전력수신부를 구성할 수 있다.

무선전력공급장치는 도 8에 도시된 바와 같이, 무선전력송신부(410)와, 무선전력수신부(420)를 포함한다.

무선전력수신부(420)는 전력수신부(421)와 메인전력부(426)를 포함한다.

전력수신부와 메인전력부(426)로 구성되는 무선전력수신부(420)는 무선전력공급장치의 메인회로이다.

무선전력수신부(420)는 메인전력부(426)를 통해 제 1 전압(Vo1)을 출력할 수 있다. 제 1 전압(Vo1)은 제 1 커패시터(Co1)에 인가되는 전압이다.

도 9 및 도 10은 도 8의 무선전력공급장치의 확장회로가 도시된 도이다.

도 9 및 도 10에 도시된 바와 같이, 무선전력공급장치는 기기의 특성에 따라 확장전력부가 추가되거나 제거된 형태로 무선전력수신부를 구성할 수 있다.

무선전력공급장치는 무선전력송신부와 무선전력수신부로 구성되되, 도 9의 메인회로에 확장전력부를 추가하여 구성될 수 있다. 즉 무선전력공급장치는 전력수신부(421)와 메인전력부(426)에 확장전력부(427)를 포함하여 무선전력수신부를 구성할 수 있다.

도 9에 도시된 바와 같이, 무선전력공급장치는, 무선전력송신부(410)와 무선전력수신부(420)를 포함한다.

무선전력수신부(420)는 전력수신부(421), 메인전력부(426) 및 확장전력부(427)를 포함한다.

무선전력수신부(420)는 메인전력부(426)에 하나의 확장전력부(427)가 연결되는 경우, 제 1 전압보다 큰 제 2 전압(Vo2)을 출력할 수 있다.

제 2 전압은 제 1 전압의 2배이다.

무선전력수신부는 제 1 전압 또한 출력가능하다.

또한, 도 10에 도시된 바와 같이, 무선전력공급장치는 무선전력수신부에 확장전력부가 추가 설치될 수 있다.

무선전력수신부(420)는 메인전력부(426)에 두개의 확장전력부(427)를 포함할 수 있다. 즉 무선전력수신부(420)는 메인전력부, 확장전력부(427) 그리고 제 2 확장전력부(428)를 포함한다. 제 2 확장전력부(428)는 확장전력부(427)와 동일하게 구성된다.

무선전력수신부(420)는 두개의 확장전력부가 포함되는 경우 제 2 전압(Vo2)보다 큰 제 3 전압(Vo3)을 출력할 수 있다. 제 3 전압은 제 1 전압의 3배이다.

무선전력수신부(420)는 제 3 전압을 단일 출력하거나 또는 제 1 전압, 제 2 전압 및 제 3 전압을 각각 출력할 수 있다.

도 11 은 본 발명의 무선전력공급장치를 통한 전력공급에 따른 전류의 변화가 도시된 도이다.

무선전력공급장치의 무선전력송신부(410)는 하프브릿지회로로 구성됨에 따라, 반파정류되어 스위칭부(414)의 제 1 스위칭소자(S1)의 전류는 도 11의 (a)에 도시된 바와 같이, 감지될 수 있다.

또한, 제 2 스위칭소자는 제 1 스위칭소자와 상보적으로 동작하므로 도 11의 (b)에 도시된 바와 같이, 전류가 감지될 수 있다.

제 1 및 제 2 스위칭소자가 상보적으로 동작하는 하프 브릿지회로를 형성함으로써, 전력송신부(416)의 코일에는 도 11의 (c)에 도시된 바와 같이, 전류가 인가된다.

무선전력송신부의 동작에 의해 무선전력수신부의 전력수신부에 도 11의 (d)에 도시된 바와 같이, 전류가 인가된다. 전력수신부에 인가되는 전류는 전력송신부의 전류와 동일하게 형성된다.

전력수신부에 인가된 전류는 제 2 공진커패시터(Cr2)로 흐른다. 제 2 공진커패시터에는 도 11의 (e)에 도시된 바와 같이, 전류가 흐른다. 인가된 전류는 제 2 공진커패시터를 통해 메인전력부로 인가된다.

도 12 는 본 발명의 무선전력공급장치를 통한 전력공급에 따른 전압의 변화1가 도시된 도이다.

앞서 설명한 바와 같이, 무선전력수신부로 전류가 인가되면, 메인전력부(426)로부터 제 1 전압(Vo1)이 도 12의 (a)에 도시된 바와 같이, 출력된다.

제 1 전압(Vo1)은, 메인전력부의 제 1 커패시터(Co1)에 인가되는 전압이다.

한편, 확장전력부(427)는 도 12의 (b)에 도시된 바와 같이, 제 2 전압(Vo2)을 출력한다. 예를 들어 제 1 전압(Vo1)은 12V가 출력될 수 있다.

제 2 전압(Vo2)은 제 1 커패시터(Co1)와 제 2 커패시터(Co2)에 인가되는 전압이다. 제 2 전압은 제 1 전압의 두배인 24V가 출력될 수 있다.

무선전력공급장치는 일정크기의 복수 레벨의 전압을 비접촉식으로 공급할 수 있다. 그에 따라 가습청정장치는 무선전력공급장치를 통해 베이스바디로부터 탑커버어셈블리로 동작전원을 공급한다.

이와 같이 무선전력공급장치는, 동일한 무선전력송신부를 통해 일정크기의 전압을 비접촉식으로 전송하면, 무선전력수신부의 확장전력부 구성에 따라 다양한 크기의 출력전압을 생성할 수 있다. 무선전력공급장치는 동일한 입력으로 멀티 레벨의 출력전압 생성이 가능하다.

무선전력공급장치는 무선전력송신부, 전력수신부와 메인전력부로 구성되는 무선전력수신부를 메인회로로써 공용화하고, 공용화된 메인회로에 확장전력부를 추가설치하도록 구성되어, 설계변경 없이도 다양한 기기에 적용할 수 있다. 또한, 무선전력공급장치는 확장전력부의 추가를 통해 용이하게 출력전압을 증폭할 수 있다.

또한, 가습청정장치는 무선전력공급장치를 통해, 분리 가능한 탑커버어셈블리에 비접촉식으로 동작전원을 공급할 수 있다. 또한, 가습청정장치는 무선전력공급장치를 통해 탑커버어셈블리에 동작전원을 공급함으로써, 물에 의한 누전 또는 감전사고를 방지할 수 있다.

이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 도시하고 설명하였지만, 본 발명은 상술한 특정의 실시예에 한정되지 아니하며, 특허청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 이러한 변형실시들은 본 발명의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해 되어서는 안 될 것이다.

100 : 에어클린모듈 110 : 베이스바디
120 : 어퍼바디 130 : 로어바디
160 : 디스플레이모듈
200 : 에어워시모듈
210 : 비주얼바디 230 : 탑커버어셈블리
240: 조작모듈 245: 입력부
260: 베이스커넥터 270: 탑커넥터
300 : 수조
410: 무선전력송신부 411: 전력전송제어부
415: 스위칭부 420: 무선전력수신부
426: 메인전력부 427. 428: 확장전력부

Claims (21)

1. 무선전력신호를 송신하는 무선전력송신부;
   비접촉방식으로 상기 무선전력신호를 수신하여, 소정크기의 출력전압을 연결된 부하로 공급하는 무선전력수신부;를 포함하는 무선전력장치를 포함하는 무선전력공급장치에 있어서,
   상기 무선전력수신부는, 상기 무선전력신호로부터 인가되는 동작전원을 정류하는 메인전력부; 및
   상기 메인전력부의 전압을 증폭하는 확장전력부;를 포함하고,
   상기 무선전력수신부는 상기 확장전력부를 추가하거나 제거하여 하나 또는 하나 이상의 레벨로 전압을 출력하는 것을 특징으로 하는 무선전력공급장치.
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 무선전력수신부는 포함된 상기 확장전력부의 수에 따라 출력전압이 증가하는 것을 특징으로 하는 무선전력공급장치.
3. 제 1 항에 있어서,
   상기 무선전력수신부는 출력가능한 최대전압을 출력하는 것을 특징으로 하는 무선전력공급장치.
4. 제 1 항에 있어서,
   상기 무선전력수신부는 출력가능한 최대전압의 범위 내에서 복수의 레벨로 전압을 출력하는 것을 특징으로 하는 무선전력공급장치.
5. 제 1 항에 있어서,
   상기 무선전력공급장치는, 상기 무선전력송신부와, 상기 메인전력부를 포함하는 상기 무선전력수신부로 구성된 기본회로를 구성하는 것을 특징으로 하는 무선전력공급장치.
6. 제 5 항에 있어서,
   상기 무선전력수신부는 제 1 전압을 출력하는 것을 특징으로 하는 무선전력공급장치.
7. 제 1 항에 있어서,
   상기 무선전력공급장치는, 상기 무선전력송신부와, 상기 메인전력부 및 상기 확장전력부를 적어도 하나 포함하는 상기 무선전력수신부로 구성된, 확장회로를 구성하는 것을 특징으로 하는 무선전력공급장치.
8. 제 7 항에 있어서,
   상기 무선전력수신부는 상기 메인전력부로부터 출력되는 제 1 전압과, 상기 확장전력부로부터 출력되는 상기 제 1 전압보다 큰 제 2 전압을 선택적으로 출력하는 것을 특징으로 하는 무선전력공급장치.
9. 제 8 항에 있어서,
   상기 제 2 전압은 상기 제 1 전압의 2배인 것을 특징으로 하는 무선전력공급장치.
10. 제 8 항에 있어서,
    상기 무선전력공급장치는, 상기 무선전력수신부에 상기 확장전력부가 복수로 포함된 확장회로의 경우, 상기 확장전력부의 수에 따라 상기 제 1 전압에 대하여 N배의 전압을 출력하는 것을 특징으로 하는 무선전력공급장치.
11. 제 1 항에 있어서,
    상기 무선전력수신부는 전압 증폭회로로 구성되는 것을 특징으로 하는 무선전력공급장치.
12. 제 1 항에 있어서,
    상기 무선전력수신부는 코일로 구성되어 전자기 유도현상을 통해 상기 무선전력송신부로부터 상기 무선전력신호를 수신하는 전력수신부를 더 포함하는 무선전력공급장치.
13. 제 1 항에 있어서,
    상기 메인전력부는 상기 무선전력신호를 수신하는 전력수신부와 LC공진회로를 형성하는 공진커패시터;
    상기 공진커패시터와 연결되어, 상기 전력수신부로부터 인가되는 전원을 정류하는 제 1 다이오드 및 제 2 다이오드; 및
    전류된 전원을 일정크기의 전류전압으로 출력하는 제 1 커패시터를 포함하는 것을 특징으로 하는 무선전력공급장치.
14. 제 13 항에 있어서,
    상기 공진커패시터는 나노패럿(nF) 단위의 소용량 커패시터이고,
    상기 제 1 커패시터는 상기 공진커패시터의 10 배 내지 100배 크기의 대용량 커패시터인 것을 특징으로 하는 무선전력공급장치.
15. 제 13 항에 있어서,
    상기 제 1 커패시터는 상기 제 1 다이오드 및 상기 제 2 다이오드 사이에 연결되고, 상기 제 1 다이오드와 상기 제 1 커패시터가 접하는 일단은 접지되는 것을 특징으로 하는 무선전력공급장치.
16. 제 13 항에 있어서,
    상기 확장전력부는, 상기 메인전력부와 연결되는 제 2 커패시터;
    상기 제 2 커패시터에 연결되는 제 3 다이오드 및 제 4 다이오드; 및
    상기 제 3 다이오드 및 상기 제 3 다이오드 사이에 연결되는 제 3 커패시터를 포함하여, 증폭된 전압을 출력하는 무선전력공급장치.
17. 수조가 수용되는 베이스바디;
    상기 수조와 분리 가능하게 거치되는 탑커버어셈블리;
    상기 베이스바디로부터 상기 탑커버어셈블리로 비접촉방식으로 동작전원을 공급하는 무선전력공급장치; 및
    상기 베이스바디에 구비되어 흡입되는 공기를 정화하는 에어클린모듈;
    상기 에어클린모듈의 상부에 위치하여, 상기 수조에 수용되는 물을 통해 가습된 공기를 토출하는 에어워시모듈;
    설정된 모드에 따라 상기 에어클린모듈 및 상기 에어워시모듈을 제어하고, 상기 탑커버어셈블리의 거치 여부에 따라 상기 무선전력공급장치가 동작하여 상기 탑커버어셈블리로 동작전원이 공급되도록 제어하는 제어부를 포함하여,
    상기 무선전력공급장치는,
    상기 베이스바디에 형성되서 상기 탑커버어셈블리로 무선전력신호를 송신하는 무선전력송신부; 및
    상기 무선전력송신부의 무선전력신호를 수신하여 상기 탑커버어셈블리로 동작전원을 공급하는 무선전력수신부를 포함하여, 하나 또는 하나 이상의 레벨의 전압을 상기 탑커버어셈블리로 출력하는 것을 특징으로 하는 가습청정장치.
18. 제 17 항에 있어서,
    상기 무선전력공급장치는 상기 무선전력수신부가 전압증폭회로로 구성되는 것을 특징으로 하는 가습청정장치.
19. 제 17 항에 있어서,
    상기 무선전력공급장치는 상기 탑커버어셈블리에서 요구되는 전압의 크기에 따라 기본회로 또는 확장회로로 구성되는 것을 특징으로 하는 가습청정장치.
20. 제 17 항에 있어서,
    상기 무선전력공급장치는 상기 탑커버어셈블리에서 요구되는 전압에 대응하여,
    상기 무선전력신호로부터 인가되는 동작전원을 정류하는 메인전력부를 포함하여 상기 무선전력수신부를 구성하는 것을 특징으로 하는 가습청정장치.
21. 제 20 항에 있어서,
    상기 무선전력공급장치는 상기 탑커버어셈블리에서 요구되는 전압에 대응하여,
    상기 메인전력부에 확장전력부를 추가하여 전압이 증폭된 상기 무선전력수신부를 구성하는 것을 특징으로 하는 가습청정장치.

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