KR20210010113A - 차량용 무선충전 장치 - Google Patents

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Abstract

방열팬에 의하여 효과적으로 열이 방출되도록 구비됨으로써 제품의 신뢰성을 향상시킬 수 있는 차량용 무선충전 장치가 제공된다.
이를 위해, 본 발명에 따른 차량용 무선충전 장치는, 무선충전을 요하는 전자기기가 상면에 안착되는 상부 케이스; 상부 케이스의 하부에 결합되어 소정의 설치 공간을 형성하는 하부 케이스; 설치 공간에 배치되고, 복수의 권선 코일로 이루어진 송신 코일부; 송신 코일부의 하부에 수평되게 배치되고, 송신 코일부 및 각종 전장 부품이 접속되는 피시비 조립체(PCB Assembly); 및 상부 케이스 및 하부 케이스의 측면에 배치되어 송신 코일부로부터 발생된 열을 냉각시키는 방열팬;을 포함한다.

Description

차량용 무선충전 장치{Battery charge device for vehicles}
본 발명은 차량용 무선충전 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 방열팬에 의하여 효과적으로 열이 방출되도록 구비됨으로써 제품의 신뢰성을 향상시킬 수 있는 차량용 무선충전 장치에 관한 것이다.
일반적으로, 사람들이 휴대하는 이동 단말기, 즉 휴대용 이동 단말기는 자체 결합된 전원부 또는 배터리와 같이 별도로 장착 가능한 전원부에 의한 전력을 사용하여 구동되는 전자기기이다.
이와 같은 휴대용 이동 단말기는 휴대가 가능하기 때문에 매우 편리하지만, 수시로 전원을 충전시켜 주어야 하는 문제점이 있고, 사용자는 가정용 전기를 끌어다 와이어 커넥터와 같은 유선 케이블을 이용하여 전기 공급을 실시함으로써 충전시켜야 하는 바, 평상시 유선 케이블을 함께 휴대하여야 하는 문제점이 있다.
최근에는, 차량에도 상기와 같은 휴대용 이동 단말기의 충전을 위하여 각종 충전부가 구비되어 있고, 사용자의 편의성을 더욱 향상시키도록 무선 충전 장치가 마련되는 추세로 기술이 발전하고 있다.
그러나, 차량에 설치된 무선 충전 장치도 문제라 할 것은, 송신 코일부와 휴대용 이동 단말기에 내장된 수신 코일부 사이에서 충전을 위한 전력이 생성되는 과정 동안 소정의 열이 발생하고, 이 소정의 열을 방열시키지 않는 한 무선 충전 효율이 저하되는 문제점으로 이어질 수 있다.
본 발명이 해결하려는 과제는, 공냉이 가능한 방열팬을 구비함으로써 능동적으로 송신 코일부에 발생한 열을 제거하고, 이동 단말기에 직접적으로 전달되는 열을 제거하여 무선 충전 성능을 향상시킬 수 있는 차량용 무선충전 장치를 제공하는 것이다.
또한, 이물질 유입을 방지 구조를 적용하여 내부로 유입되는 이물질의 유입을 방지 함으로써 무선 충전 장치의 불량률을 저하시킬 수 있는 차량용 무선충전 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 과제는 이상에서 언급한 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기 과제를 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 차량용 무선충전 장치는, 무선충전을 요하는 전자기기가 상면에 안착되는 상부 케이스; 상부 케이스의 하부에 결합되어 소정의 설치 공간을 형성하는 하부 케이스; 설치 공간에 배치되고, 복수의 권선 코일로 이루어진 송신 코일부; 송신 코일부의 하부에 수평되게 배치되고, 송신 코일부 및 각종 전장 부품이 접속되는 피시비 조립체(PCB Assembly); 및 상부 케이스 및 하부 케이스의 측면에 배치되어 송신 코일부로부터 발생된 열을 냉각시키는 방열팬;을 포함한다.
또한, 방열팬은 방열팬의 외부를 형성하는 방열팬 케이스; 방열팬 케이스의 일측면에 형성되어 설치 공간의 일측면에서 외기를 유입시키는 외기 유입홀; 외기 유입홀을 통해 외기를 유입하여 방열팬 케이스의 상부로 외기를 송풍 시키는 팬(Fan); 및 방열팬 케이스의 상부 타측면에 형성되어 팬으로부터 송풍된 외기를 전자기기가 안착된 측면으로 배출시키는 공기 배출홀;을 포함할 수 있다.
또한, 공기 배출홀 내부에 구비되어 방열팬 내부 및 설치 공간으로 이물질의 유입을 방지하는 이물질 유입 방지부재를 포함할 수 있다.
또한, 팬으로부터 송풍된 외기는 이물질 유입 방지부재를 관통하여 공기 배출홀을 통해 배출 될 수 있다.
또한, 상부 케이스는 상부 케이스의 상면에 형성되어 이물질 유입 방지부재가 안착되는 이물질 유입 방지부재 안착부를 더 포함할 수 있다.
또한, 이물질 유입 방지부재는 공기 배출홀의 정면에서 볼 때, 다수의 직사각형의 격자형태로 형성될 수 있다.
또한, 이물질 유입 방지부재는 이물질 유입 방지부재의 상부에 구비된 상부 이물질 유입 방지부재; 및 이물질 유입 방지부재의 하부에 구비된 하부 이물질 유입 방지부재를 포함할 수 있다.
또한, 상부 이물질 유입 방지부재 및 상기 하부 이물질 유입 방지부재는 각각 경사면을 포함하고, 하부 이물질 유입 방지부재는 외부로부터 유입되는 이물질을 방지하기 위해 소정 높이로 형성된 이물질 유입 방지턱을 포함할 수 있다.
기타 실시예의 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다.
본 발명의 차량용 멀티펑션 스위치 어셈블리에 따르면 다음과 같은 효과가 하나 혹은 그 이상 있다
첫째, 공냉이 가능한 방열팬을 구비함으로써 능동적으로 송신 코일부에 발생한 열을 제거하고, 이동 단말기에 직접적으로 전달되는 열을 제거하여 무선 충전 성능을 향상시킬 수 있다.
둘째, 이물질 유입을 방지 구조를 적용하여 내부로 유입되는 이물질의 유입을 방지 함으로써 무선 충전 장치의 불량률을 저하시킬 수 있다.
본 발명의 효과는 이상에서 언급한 효과로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 효과들은 청구범위의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 차량용 무선충전 장치를 나타내는 사시도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 차량용 무선충전 장치를 나타내는 분해사시도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 차량용 무선충전 장치를 방열팬이 구비된 일측에서 바라본 측면도이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 차량용 무선충전 장치를 타측에서 바라본 측면도이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 차량용 무선충전 장치를 나타내는 정면도이다.
도 6은 도 3에 도시된 차량용 무선충전 장치의 내부를 나타내는 단면도이다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예를 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예는 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.
이하, 본 발명의 실시예들에 의한 차량용 무선충전 장치를 도면들을 참고하여 설명하도록 한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 차량용 무선충전 장치를 나타내는 사시도이고, 도 2는 본 발명의 실시예에 따른 차량용 무선충전 장치를 나타내는 분해사시도이고, 도 3은 본 발명의 실시예에 따른 차량용 무선충전 장치를 방열팬이 구비된 일측에서 바라본 측면도이고, 도 4는 본 발명의 실시예에 따른 차량용 무선충전 장치를 타측에서 바라본 측면도이고, 도 5는 본 발명의 실시예에 따른 차량용 무선충전 장치를 나타내는 정면도이고, 도 6은 도 3에 도시된 차량용 무선충전 장치의 내부를 나타내는 단면도이다.
도 1 내지 도 6을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 차량용 무선충전 장치는, 무선충전을 요하는 전자기기가 상면에 안착되는 상부 케이스(110); 상부 케이스(110)의 하부에 결합되어 소정의 설치 공간을 형성하는 하부 케이스(120); 설치 공간에 배치되고, 복수의 권선 코일로 이루어진 송신 코일부(200); 송신 코일부(200)의 하부에 수평되게 배치되고, 송신 코일부(200) 및 각종 전장 부품이 접속되는 피시비 조립체(PCB Assembly)(300); 및 상부 케이스(110) 및 하부 케이스(120)의 측면에 배치되어 송신 코일부(200)로부터 발생된 열을 냉각시키는 방열팬(300);을 포함한다.
여기서, 무선충전을 요하는 전자기기는, 일반적으로 사람들이 휴대하는 휴대용 이동 단말기일 수 있고, 송신 코일부(200)와의 사이에서 소정의 전자기장을 형성함으로써 무선 충전이 가능한 수신 코일부(미도시)를 가진 기기라면 여하한 것이라도 모두 포함하는 개념이다. 이하에서는, 설명의 편의를 위하여 전자기기는 휴대용 이동 단말기로 한정하여 설명하기로 한다.
상부 케이스(110)는 무선충전을 요하는 전자기기가 상면에 안착될 수 있다. 상부 케이스(110)는 후술하는 하부 케이스(120)의 개구된 상부를 덮도록 하부 케이스(120)의 상부에 결합되어 하부 케이스(120)의 내부에 수용된 송신 코일부(200) 및 피시비 조립체(300)와 같이 내장 부품을 보호하는 역할을 함과 아울러, 무선충전을 요하는 전자기기가 상면에 안착되도록 하는 역할을 한다.
상부 케이스(110)의 하면 테두리에는, 하부 케이스(120)에 형성된 복수의 후크 걸림돌기(121, 122, 123)에 걸림 결합되도록 복수개의 후크 걸림홈(101, 102, 103)이 형성될 수 있다.
상부 케이스(110)의 상면에는, 휴대용 이동 단말기가 안착된 후 차량의 진동 등에 의하여 움직이지 않도록 별도의 고정 장치(미도시)가 구비되어 있을 수 있음은 물론, 상부 케이스(110)의 상면은 고무 재질과 같은 미끄럼이 방지되는 재질로 이루어질 수 있다.
또한, 상부 케이스(110)는 상부 케이스(110)의 상면에 형성되어 후술하는 이물질 유입 방지부재(460)가 안착되는 이물질 유입 방지부재 안착부(130)를 더 포함할 수 있다.
하부 케이스(120)는 상부 케이스의 하부에 결합되어 소정의 설치 공간을 형성할 수 있다. 또한, 송신 코일부(200) 및 피시비 조립체(300)와 같이 내장 부품 전부가 수용되는 크기의 공간이 구비되도록, 대략 상부가 개구된 직육면체 형상으로 형성될 수 있다.
하부 케이스(120)는 도 2에 참조된 바와 같이, 장방형의 하부면과, 하부면의 각 모서리에서 상부로 연장된 좌측벽(121), 우측벽(122), 전방벽(123) 및 후방벽(124)으로 구성될 수 있다. 또한, 좌측벽(121), 우측벽(122), 전방벽(123), 후방벽(124)의 상단부 중 적어도 어느 하나에는, 상부 케이스(110)와의 결합을 위한 후크 걸림돌기(121a, 122a, 123a)이 복수개 구비될 수 있다.
하부 케이스(120)의 좌측벽(121), 우측벽(122), 전방벽(123), 후방벽(124) 중 어느 하나에는, 내부에 수용된 피시비 조립체(30)와 전원 연결을 위한 전원 단자부(310)가 관통하여 외부로 노출되게 하는 커넥팅 단자홈(310a)이 형성될 수 있다.
하부 케이스(120)의 좌측벽(121), 우측벽(122) 중 어느 하나는 하측방향으로 연장되어 방열팬(400)이 수용되는 공간을 형성할 수 있다. 하측방향으로 연장된 하부 케이스(120)의 일측면은 방열팬(400)의 형상에 대응되는 형태로 형성될 수 있다.
설명의 편의를 위해, 이후 설명되는 하측방향으로 연장된 하부 케이스(120)의 일측면은 도면을 중심으로 우측벽(122)에 형성된 것으로 설명한다.
송신 코일부(200)는 수신 코일부와의 사이에 소정의 전자기장을 형성할 수 있고, 무선충전 방식에 따라 자기유도 방식 또는 자기공명 방식 중 어느 하나에 의하여 상술한 전자기장을 형성할 수 있음은 당연하다.
송신 코일부(200)는 설치 공간에 배치되고, 복수의 권선 코일로 이루어질 수 있다.
피시비 조립체(PCB Assembly)(300)는 송신 코일부(200)의 하부에 수평되게 배치되고, 송신 코일부(200) 및 각종 전장 부품이 접속될 수 있다.
피시비 조립체(300)의 상면 일측에는 전원 단자부(310)가 상방으로 돌출되게 구비될 수 있다. 피시비 조립체(300)는, 외부로부터 전원이 전원 단자부(310)를 통하여 공급되면, 그 상면에 안착 결합된 송신 코일부(200)로 인가하는 역할을 한다.
방열팬(400) 상부 케이스(110) 및 하부 케이스(120)의 측면에 배치될 수 있다. 보다 상세하게는, 방열팬(400)은 하부 케이스(120)의 우측벽(122)에 배치되어 송신 코일부(200)로부터 발생된 열을 냉각시킬 수 있다. 즉, 하부 케이스(120)의 외부로부터 공기를 하부 케이스(120) 내부로 유입시킨 후, 하부 케이스(120)의 내부에서 방열을 위한 소정의 공기가 유동되도록 하는 역할을 한다.
방열팬(400)은 방열팬의 외부를 형성하는 방열팬 케이스(410), 방열팬 케이스(410)의 일측(411)에 형성되어 설치 공간의 일측면에서 외기를 유입시키는 외기 유입홀(420), 외기 유입홀(420)을 통해 외기를 유입하여 방열팬 케이스(410)의 상부로 외기를 송풍 시키는 팬(Fan)(430), 방열팬 케이스(410)의 상부 타측(412)에 형성되어 팬(430)으로부터 송풍된 외기를 전자기기(H)가 안착된 측면으로 배출시키는 공기 배출홀(440)을 포함할 수 있다.
또한, 방열팬(400)은 이물질 유입 방지부재(460)를 포함할 수 있다.
이물질 유입 방지부재(460)는 공기 배출홀(440) 내부에 구비되어 방열팬(400) 내부 및 설치 공간으로 이물질의 유입을 방지할 수 있다.
도 1 및 도 6을 참조하면, 이물질 유입 방지부재(460)는 공기 배출홀(400)의 정면에서 볼 때, 다수의 직사각형의 격자형태로 형성될 수 있고, 공기 배출홀(400)의 측면에서 볼 때, 상부에 구비된 상부 이물질 유입 방지부재(461)은 공기 배출홀(400)의 외부에서 내부 방향으로 갈수록 상측으로 경사진 경사면(461a)을 가질 수 있고, 하부에 구비된 하부 이물질 유입 방지부재(462)는 전자기기(H) 또는 외부로부터 유입되는 이물질을 방지하기 위해 소정 높이의 이물질 유입 방지턱(462a)을 형성할 수 있고, 이물질 방지턱(462a)으로부터 공기 배출홀(400)의 외부에서 내부 방향으로 갈수록 상측으로 경사진 경사면(462b)을 가질 수 있고, 직선이 아닌 곡선의 형태로 형성될 수 있다.
또한, 하부 이물질 유입 방지부재(462)는 공기 배출홀(400)의 외부에서 내부 방향으로 갈수록 상측으로 경사진 경사면(462b)이 끝나는 끝단에서 하측방향으로 연장되어 상부 케이스(110)의 상면에 안착될 수 있다.
도 6을 참조하여 공기의 흐름을 살펴보면 다음과 같다.
방열팬(400)은 외기 유입홀(420)을 통해 하부 케이스(120)의 외부로부터 방열 또는 냉각을 위한 외기를 유입시킨 후, 수직 방향으로 외기를 송풍한다.
보다 상세하게는, 수직 방향으로 외기를 송풍하는 과정에서 외기 유입홀(420)을 통해 유입된 외기는 하부 케이스(120)의 내부를 순환하며 송신 코일부(200) 및 피시비 조립체(300)에서 발생되는 열을 방열시키고, 방열팬 케이스(410)의 상부 타측(412)에 형성된 공기 배출홀(440)을 통해 이물질 유입 방지부재(460)를 관통하여 외부로 배출된다.
본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예는 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구의 범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구의 범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
100 : 상부 케이스 120 : 제2 통신부
200 : 송신 코일부 300 : 피시비 조립체
400 : 방열팬 410 : 방열팬 케이스
420 : 외기 유입홀 430 : 팬(Fan)
440 : 공기 배출홀

Claims (8)

  1. 무선충전을 요하는 전자기기가 상면에 안착되는 상부 케이스;
    상기 상부 케이스의 하부에 결합되어 소정의 설치 공간을 형성하는 하부 케이스;
    상기 설치 공간에 배치되고, 복수의 권선 코일로 이루어진 송신 코일부;
    상기 송신 코일부의 하부에 수평되게 배치되고, 상기 송신 코일부 및 각종 전장 부품이 접속되는 피시비 조립체(PCB Assembly); 및
    상기 상부 케이스 및 상기 하부 케이스의 측면에 배치되어 상기 송신 코일부로부터 발생된 열을 냉각시키는 방열팬을 포함하는 차량용 무선충전 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 방열팬은,
    상기 방열팬의 외부를 형성하는 방열팬 케이스;
    상기 방열팬 케이스의 일측면에 형성되어 상기 설치 공간의 일측면에서 외기를 유입시키는 외기 유입홀;
    상기 외기 유입홀을 통해 외기를 유입하여 상기 방열팬 케이스의 상부로 외기를 송풍 시키는 팬(Fan); 및
    상기 방열팬 케이스의 상부 타측면에 형성되어 상기 팬으로부터 송풍된 외기를 상기 전자기기가 안착된 측면으로 배출시키는 공기 배출홀;을 포함하는 차량용 무선충전 장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 공기 배출홀 내부에 구비되어 상기 방열팬 내부 및 상기 설치 공간으로 이물질의 유입을 방지하는 이물질 유입 방지부재를 포함하는 차량용 무선충전 장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 팬으로부터 송풍된 외기는 상기 이물질 유입 방지부재를 관통하여 상기공기 배출홀을 통해 배출되는 차량용 무선충전 장치.
  5. 제3항에 있어서,
    상기 상부 케이스는 상기 상부 케이스의 상면에 형성되어 상기 이물질 유입 방지부재가 안착되는 이물질 유입 방지부재 안착부를 더 포함하는 차량용 무선충전 장치.
  6. 제3항에 있어서,
    상기 이물질 유입 방지부재는 상기 공기 배출홀의 정면에서 볼 때, 다수의 직사각형의 격자형태로 형성되는 차량용 무선충전 장치.
  7. 제3항에 있어서,
    상기 이물질 유입 방지부재는,
    상기 이물질 유입 방지부재의 상부에 구비된 상부 이물질 유입 방지부재; 및
    상기 이물질 유입 방지부재의 하부에 구비된 하부 이물질 유입 방지부재를 포함하는 차량용 무선충전 장치.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 상부 이물질 유입 방지부재 및 상기 하부 이물질 유입 방지부재는 각각 경사면을 포함하고,
    상기 하부 이물질 유입 방지부재는, 외부로부터 유입되는 이물질을 방지하기 위해 소정 높이로 형성된 이물질 유입 방지턱을 포함하는 차량용 무선충전 장치.
KR1020190087579A 2019-07-19 2019-07-19 차량용 무선충전 장치 KR102232709B1 (ko)

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