KR20170025756A - 급속충전이 가능하고 방열층이 형성된 무선충전 테이블 - Google Patents
급속충전이 가능하고 방열층이 형성된 무선충전 테이블 Download PDFInfo
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Abstract
본 발명은, 스마트폰 혹은 휴대 단말기를 충전하는 충전 테이블에서, 상기 충전 테이블은 각각을 구별할 수 있는 식별 부호가 존재하고, 충전 테이블(20) 내에서 중앙제어 장치 기능을 하는 멀티 미디어 IC(65)가 구비되고, 공급 받은 전원은 전원 공급을 조정하는 충전 IC(68)를 통하여 밧테리에 전원이 공급되고, 출력 전압을 조정하는 DC DC Set UP(70)을 통하고 USB(71)를 통하여 휴대 단말기(스마트폰)(30)에 전원이 공급되고, 방열층이 더 구비되는 것을 특징으로 하는 급속충전이 가능하고 방열층이 형성되므로서, 무선 충전이 가능한 스마트 테이블을 제공하지만, 급속 충전 기능이 구비되었을 때 발생하는 열을 효과적으로 외부로 방출되도록 하므로서 급속 충전 중에서 스마트폰을 사용하지만, 발열 문제가 해결 되므로 스마트폰의 사용에 문제가 생기지 않게 된다.
Description
급속충전이 가능하고 방열층이 형성된 무선충전 테이블에 관한 것으로서, 더 상세하게는 커피숍이나 식당 혹은 공공의 장소에서 사용되는 무선 충전 테이블에, 급속 충전 기능이 구비되고, 열을 더 잘 방출되도록 방열층도 구비된 것을 특징으로 하는 급속충전이 가능하고 방열층이 형성된 무선충전 테이블에 관한 것이다.
스마트폰이나 태블릿 피씨등 휴대 단말기의 경우 다양한 기능을 제공하는 멀티 미디어 기기로 자리잡아 통신기능뿐만 아니라 엔터테인먼트, 교육, 업무 등 일상 생활 전반적으로 널리 활용되고 있는 현대인의 필수 생활용품으로서 자리를 잡고 있다.
이러한 휴대용 단말기(스마트폰이나 태블릿 피씨)는 본체와 본체의 동작을 위해 필요한 전원을 공급하기 위해 본체에 결합된 배터리로 구성된다. 통상적으로 휴대단말은 사용자가 조작하지 않을 경우에는 배터리 절약을 위하여 Power Saving 모드로 동작을 하지만, 스마트폰과 같은 휴대단말은 사용자의 빈번한 기기조작 및 사용이 아니더라도 GPS를 통한 자동 위치 추적과 각종 어플리케이션의 푸싱 기능 등으로 사용하지 않더라도 배터리가 급속히 소진되어 버려서, 수시로 배터리를 충전하거나 여분의 보조 배터리를 휴대하여야 하는 불편함이 존재한다.
상기와 같은 배터리 방전을 대비하여 휴대단말 사용자는 가정용 전원을 이용하는 배터리 충전장치를 이용하여 배터리를 충전하여 사용한다. 또한, 사용자에 따라서는 배터리를 장착한 휴대단말과는 별도로 충전된 예비 배터리를 1∼2개 정도 가지고 다니다가, 휴대단말에 장착된 배터리가 방전된 경우, 방전된 배터리를 예비 배터리로 교체하여 사용하는 경우도 있다.
또한, 이러한 현실에 비추어 볼 때 식당, 카페 혹은 편의점 등에서 고객의 편의를 위하여 휴대 단말기를 무선으로 충전할 수 있는 충전 테이블을 제공할 필요가 있게 된다.
물론, 대한민국 공개 특허 10-2014-0073390 호 에서는 “디스플레이 및 휴대단말과 연결할 수 있는 출력단자를 구비한 적어도 하나 이상의 충전기, 및 상기 충전기를 적층 방식으로 적어도 두 개 이상 거치 수용할 수 있으며, 병렬 방식으로 상기 충전기에 충전 전원을 공급하는 어댑터를 포함하며, 상기 충전기는 상기 어댑터와 연결되어 전원을 공급받는 충전모드와, 상기 어댑터와 분리되어 휴대단말과 연결됨으로써 상기 어댑터를 통해 충전된 전원을 상기 휴대단말에 공급하는 방전모드로 동작하며, 상기 방전모드에서는 상기 디스플레이를 통해서 소정의 컨텐츠를 표시하는 것을 특징으로 하는 휴대단말 충전장치.”를 제공하고 있다.
그리고, 대한민국 등록특허 제 10-1408873 호 에서는 “충전기의 상기 연결부는, 상기 본체부의 상부면에 형성되며 양의 전극과 음의 전극을 포함하는 상부 전극과, 상기 상부 전극과 대응되는 상기 본체부의 하부면에 형성되며 양의 전극과 음의 전극을 포함하는 하부 전극을 포함하며, 상기 상부 전극과 하부 전극은 상호 대칭되는 위치에 형성되어 상기 상부 전극이 상기 하부 전극에 삽입됨으로써 인접한 두 개의 충전기 간에 상호 전기적으로 연결됨과 동시에 기구적으로 인접한 두 개의 충전기 간에 안정적으로 고정되도록 하며, 상기 충전기는 상기 어댑터와 분리되어 휴대단말과 연결됨으로써 상기 어댑터를 통해 충전된 전원을 상기 휴대단말에 공급할 수 있는 것을 특징으로 하는 휴대단말 충전장치.”를 제공한다.
하지만, 무선 충전 테이블에서 스마트폰을 직접 충전하고, 스마트폰에 광고를 표시할 수 있도록 하는 무선 충전 테이블이 아직 제안되고 있는 것은 아니며, 따라서 스마트폰에 광고를 표시할 수 있도록 하므로서 충전 테이블에는 별도의 디스플레이가 구비되지 않아도 되는 충전 테이블의 개발이 절실한 실정이다.
무선 충전이 가능한 스마트 테이블을 제공하지만, 급속 충전 기능이 구비되고, 열을 더 잘 방출되도록 방열층도 구비된 것을 특징으로 하는 급속충전이 가능하고 방열층이 형성되므로서, 급속 충전시 발생되게 될 과량의 열을 효과적으로 외부로 방출하고자 하는 데에 목적이 있다
상기 목적은, 스마트폰 혹은 휴대 단말기를 충전하는 충전 테이블에서, 상기 충전 테이블은 각각을 구별할 수 있는 식별 부호가 존재하고, 충전 테이블(20) 내에서 중앙제어 장치 기능을 하는 멀티 미디어 IC(65)가 구비되고, 공급 받은 전원은 전원 공급을 조정하는 충전 IC(68)를 통하여 밧테리에 전원이 공급되고, 출력 전압을 조정하는 DC DC Set UP(70)을 통하고 USB(71)를 통하여 휴대 단말기(스마트폰)(30)에 전원이 공급되고, 방열층이 더 구비되므로서 달성된다.
그리고, 충전부(10)가 받침대(50)에 장착되고, 상기 받침대는 충전 테이블과 경사의 위치로 회전할 수 있는 것을 특징으로 하는 급속충전이 가능하고 방열층이 형성되고, 받침대(50)와 충전 테이블(20)의 각도가 0도 일수도 있도 50도 일 수도 있어, 0도에서 50도까지 경사지게 받침대가 위치할 수 있다는 것을 특징으로 하는 급속충전이 가능하다.
또한, 받침대(50) 하부에 방열층(60)이 구비되고, 받침대 상부에 충전부(10)가 구비되고, 방열층(60)은 전기적 절연성과 방열특성이 우수한 박막 열방사 시트는 열방사층(61), 열전도층(62), 열전도점착층(63), 이형필름층(64)을 포함한다.
한편, 무선 충전 시스템이 전력 에너지를 송전하는 송신부와 전력에너지를 수신하는 수신부로 구성되고, 수신부에서 전력 에너지 송신을 요청하는 신호를 송신부에 보내게 되면, 일정 신호를 수신하기 위해 주기적으로 센서가 구동되는 송신부는 충전 요청신호가 감지되고, 충전 신호를 수신부에 보낸다.
아울러, 수신부에서 근거리 통신 모듈(67)을 통해 받은 신호는 제어부(65)에 보내지고, 상기 제어부(65)는 정해진 방법에 의해 송신부와 상호 신호 교환을 하는 것을 특징으로 한다,
이때, 본원 발명의 충전 테이블(20)에서는 전자 부품은 부품 박스(70)에 장착되며, 상기 부품 박스(70)는 충전 테이블 하부에 장착되고, 충전 테이블에 홀(21)을 형성하고, 상기 홀을 통하여 전기선이 부품 박스(70)와 충전부(10)를 연결하게 되는 것을 특징으로 하는 급속충전이 가능하고 방열층이 형성된 무선충전 테이블.
본 발명에 의하면, 무선 충전이 가능한 스마트 테이블을 제공하지만, 급속 충전 기능이 구비되었을 때 발생하는 열을 효과적으로 외부로 방출되도록 하므로서 급속 충전 중에서 스마트폰을 사용하지만, 발열 문제가 해결 되므로 스마트폰의 사용에 문제가 생기지 않게 된다.
도 1 은 본원 발명의 충전 테이블을 나타낸 실시예의 도면이다.
도 2와 도3은 서버와 충전 테이블과의 연결 방법을 나타낸 실시예의 도면이다.
도 4는 본원 발명에서 사용되는 블럭도를 나타내는 실시예의 도면이다.
도 5와 도 6은 발열층을 구비하기 위하여 받침대를 구비한 실시예의 도면이다.
도 7과 도 8은 발열층을 형성한 실시예 의도면이다.
도 9는 급속충전을 이루기 위한 무선충전 구성을 나타낸 실시예의 도면이다.
도 10은 급속 충전을 이루기 위한 본 발명의 순서도를 나타낸 도면이다.
도 11은 충전부가 테이블에 장착되는 방법을 나타내는 실시예의 도면이다
도 2와 도3은 서버와 충전 테이블과의 연결 방법을 나타낸 실시예의 도면이다.
도 4는 본원 발명에서 사용되는 블럭도를 나타내는 실시예의 도면이다.
도 5와 도 6은 발열층을 구비하기 위하여 받침대를 구비한 실시예의 도면이다.
도 7과 도 8은 발열층을 형성한 실시예 의도면이다.
도 9는 급속충전을 이루기 위한 무선충전 구성을 나타낸 실시예의 도면이다.
도 10은 급속 충전을 이루기 위한 본 발명의 순서도를 나타낸 도면이다.
도 11은 충전부가 테이블에 장착되는 방법을 나타내는 실시예의 도면이다
이하, 본 발명의 실시 예에 따른 광고 표시가 가능한 충전 테이블에 대하여 상세히 설명한다.
본 발명을 설명하기 위해 필요한 통상의 기술에 대해서는 상세 설명을 생략할 수 있다.
본 발명에서는, 무선 충전 가능한 시대에 무선 충전이 가능한 충전 테이블을 구비할 수 있고, 또한 다양한 광고 콘텐츠를 중앙에서 제어하여 광고를 표시할 수도 있는 광고 표시가 가능한 충전 테이블을 제공하고자 한다.
또한, 무선 충전이 가능한 스마트 테이블을 제공하지만, 급속 충전 기능이 구비되고, 열을 더 잘 방출되도록 방열층도 구비된 것을 특징으로 하는 급속충전이 가능하고 방열층이 형성되므로서, 급속 충전시 발생되게 될 과량의 열을 효과적으로 외부로 방출하고자 하는 데에 목적이 있다
도 1 은 본원 발명의 충전 테이블을 나타낸 실시예의 도면이다.
도 1에서 도시된 바와 같이, 충전 테이블(20)에 무선 충전 패드(10)가 장착되고, 스마트폰(혹은 휴대 단말기)(30)을 충전 테이블에서 무선 충전 패드(10)위에 올려 놓게 되면 스마트폰은 충전이 된다. 이때, 무선 충전 패드(10)는 무선으로 전력을 송신하는 안테나 코일이 내장된 필름 혹은 판으로, 플라스틱 필름 혹은 플라스틱 판이 안테나 코일을 감싼 형태로서 통상의 무선 충전 패드를 의미한다.
그리고, 본원 발명의 또 다른 특징으로 스마트폰(30)의 디스플레이에 광고가 표시된다.
도 2와 도3은 서버와 충전 테이블과의 연결 방법을 나타낸 실시예의 도면이다.
도 2는 로컬 서버가 구비된 실시예의 도면이다. 중앙에 서버(150)가 구비되고, 상기 서버(150)는 로컬 서버(173)와 유무선 통신 혹은 유무선 인터넷으로 연결되며, 상기 로컬 서버(173)는 충전 테이블(20)와 근거리 통신을 통하여 각각 연결된다. 이때, 유무선 통신 과 유무선 인터넷 및, 근거리 통신은 통상의 일반적인 실시 방법을 본원 발명에 적용하도록 한다.
중앙 서버(150)는 모든 로컬 서버(173)를 제어하고 로컬 서버와 통신을 통하여 정보를 주고 받는 서버이며, 로컬 서버(173)는 각각의 영업소(커피솝이나 식장 혹은 공공장소)에 구비되어 영업소 내부에 장치된 모든 충전 테이블(20-1)(20-2)(20-3) - - - (20-n)과 통신을 통하여 정보를 주고 받는다.
도 3은 로컬 서버가 구비되지 않은 실시예의 도면으로, 중앙의 서버(150)가 모든 충전 테이블(20-1)(20-2)(20-3) - - - (20-n)와 유무선 통신을 통하여 직접 정보를 주고 받는 방법을 나타낸 도면이다.
도 4내지 도 6은 본원 발명에서 사용되는 블럭도를 나타내는 실시예의 도면이다.
도 4는 충전 테이블(20)에 구비된 충전 시스템의 블록도를 나타낸 실시예의 도면이다. 본원 발명에서 충전 시스템의 별도 도시는 생략되었지만, 충전 패드에 전원을 공급하고 광고 데이터를 스마트폰에 제공하고, 또한 서버 나 로컬 서버와 정보를 송수신하는 시스템을 의미한다. 따라서 상기 충전 시스템은 충전 테이블(20) 내에 장착됨을 원칙으로 한다.
충전 테이블(20) 내에서 중앙제어 장치 기능을 하는 멀티 미디어 IC(65)가 구비된다. 그리고, 충전 테이블(20)은 교류 전원을 직류 전원으로 변환하여 주며 최종적으로는 12V 6A의 출력을 만들어주는 아답타(adapter)(본원 발명에서는 도시 생략)가 구비되어 전원이 공습 받을 수도 있지만 USB 단자를 통하여서도 전원을 공급받을 수 있다. 하여간 아답타를 통하여 공급 받은 전원은 전원 공급을 조정하는 충전 IC(68)를 통하여 밧테리에 전원이 공급되게 된다.
그리고, 출력 전압을 조정하는 DC DC Set UP(70)을 통하고 USB(71)를 통하여 휴대 단말기(스마트폰)(30)에 전원이 공급된다.
그 밖에, 충전 테이블(20)의 운영 프로그램 알고리즘이나 정보를 저장하는 메모리(68), 휴대용 충전기를 제어하는 버튼(64)(본원 발명에서는 별도 도시를 생략하였지만, on/off 버튼이나 충전 속도를 조정하는 버튼이 구비된다,)이 구비된다,
도 5와 도 6은 발열층을 구비하기 위하여 받침대를 구비한 실시예의 도면이다.
도면에서처럼 충전부(10)가 받침대(50)에 장착되고, 상기 받침대는 충전 테이블과 경사의 위치로 회전할 수 있도록 되어 있다. 즉, 받침대(50)와 충전 테이블(20)의 각도가 0도 일수도 있도 50도 일 수도 있어, 0도에서 50도까지 경사지게 받침대가 위치할 수 있다는 것이다,
또한, 도 6에서처럼 지지 막대(51)가 존재하여 받침재(50)를 지지하여 상기 받침대(50) 위에 스마트폰(30)을 올려 놓을 수 있도록 되어 있다.
도 7과 도 8은 발열층을 형성한 실시예 의도면이다.
도면에서처럼 받침대(50) 하부에 방열층(60)이 구비되고, 받침대 상부에 충전부(10)가 구비된다,
그리고 방열층(60)은 전기적 절연성과 방열특성이 우수한 박막 열방사 시트는 열방사층(61), 열전도층(62), 열전도점착층(63), 이형필름층(64)을 포함한다.
열방사층(61)은 전기적 절연성과 열전도성이 우수한 다공성 수산화마그네슘, 마그네시아, 이산화규소, 지르코늄 및 규산염 화합물, 전기 전도성과 열전도성이 우수한 그라파이트, 탄소나노튜브, 및 그래핀 중 선택된 하나이상의 물질을 포함한 무기계 물질과 무기계 안료를 포함한 유 무기 조성물과; 폴리비닐알콜, 메틸 셀룰로즈, 에칠 셀룰로즈, 메틸 니트로 셀룰로즈, 에틸 니트로 셀룰로즈, 아크릴-우레탄 공중합체, 에폭시-우레탄 공중합체 및 수용성 우레탄 수지로 이루어진 군으로부터 하나 이상 선택된 유기고분자 물질을; 포함한 열방사 시트용 유무기 하이브리드 조성물로 이루어진다.
그리고, 열방사층(61)을 구성하는 상기 바인더는 접착성을 가지는 것이면 제한되지 않으며, 천연수지나 합성 수지로부터 선택될 수 있다. 바인더는 예를 들어 아크릴계, 에폭시계, 우레탄계 및 우레아계 등의 수지로부터 선택된 하나 이상을 사용할 수 있다.
또한, 상기 열방사층(61)은, 특별히 한정하는 것은 아니지만 바인더를 100g(gram) 사용한다고 가정했을 때 열전도성 필러를 5∼200g정도 포함하는 열전도성 조성물이 코팅되어 형성될 수 있다. 아울러, 열방사층(10)을 형성하기 위한 열전도성 조성물은 열전도성 필러 및 바인더 이외에, 필요에 따라 광개시제, 경화제, 분산제, 용제, 산화방지제, 소포제, 안료, 광택제, 난연제, 표면 평활제 등이 더 포함할 수 있다. 열전도성 조성물의 코팅은 일반적인 박막 코팅방법을 사용할 수 있으며, 그라비아 코팅 방법도 사용할 수 있다.
상기 열방사층(61)은 본 발명에 따른 열방사 시트의 최외각에 형성되어, 이는 외부에 노출된다. 그리고, 열방사층(10)은, 5㎛ 내지 100㎛의 두께를 가질 수 있다. 두께가 1㎛ 미만으로서 너무 낮으면 외력에 의한 긁힘이 생길 수 있고 열 방출 효율이 떨어질 수 있으며, 100㎛를 초과하여 너무 두꺼우면 방열 시트의 유연성(flexible)이 떨어지고 가격 면에서도 바람직하지 않을 수 있다. 바람직하게는 3㎛ 내지 20㎛의 두께를 가지면 좋다.
예를 들어, 상기 열방사층 유무기 하이브리드 조성물은 다량의 극미세 기공을 갖는 무기계 필러중 바람직하게는 규산염 화합물이 60∼80중량%, 탄소나노튜브 0.5∼5.0중량%, 그래핀 0.5∼5.0중량%, 무기계 안료 1∼10중량%, 유기계 물질중 에틸셀룰로즈 5.0∼10중량%, 에틸니트로 셀룰로오즈 5.0∼10중량%, 분산안정화제 0.5∼1.0중량%로 구성될 수 있다.
분산안정화제로는 폴리아크릴릭산염, 벤토나이트계, 퓸드실리카계, 제올라이트계중 선택된 하나를 사용한다.
무기계 안료로는 아연계, 망간계, 마그네슘계, 티탄계, 페릭계 산화물중 하나가 선택되어 사용될 수 있다.
또한, 상기의 박막 열방사 시트용 열방사층 유무기 하이브리드 조성물은 콤마롤 코팅 및 닥터브레이드, 그라비아 법에 의한 처리 방식으로 열전도층의 일측 혹은 양측 매트면에 코팅함으로써 대면적의 균일한 열방사층이 형성된 열전도 및 열방사 박막 시트를 대량 제작 가능하다.
아울러, 상기 열방사층(61)은 열전도층(62)의 열을 빼앗아 외부로 방출하여 효율적인 방열성을 도모할 수 있도록 필러를 포함하고, 그 필러는 입자상으로서 0.1 나노미터(㎚) 내지 5 마이크로미터(㎛)의 입자 크기를 가질 수 있다.
열전도층(62)은 열전도율이 우수하면서 열방사층이 코팅되었을 때 비표면적의 극대화로 인한 우수한 방열효과 및 코팅층의 부착 특성을 극대화하기 위해서 매트면(Matt Side)이 매우 발달된 전해동박 및 주석도금된 전해동박 또 는 단면 혹은 양면에 케미칼 엣칭 내지 아노다이징 또는 샌딩처리된 알루미늄 플레이트 이거나 표면에 샌딩이나 엠보 처리된 마그네슘 금속판을 사용할 수 있다.
또한, 열전도층(62)은 금속들 중에서 선택된 하나 또는 2 이상의 합금으로 구성될 수 있다. 구체적인 예를 들어, 금속층은 알루미늄(Al), 금(Au), 은(Ag), 구리(Cu), 니켈(Ni), 주석(Sn), 아연(Zn), 텡스텐(W) 및 철(Fe) 등으로 이루어진 군중에서 선택된 하나(단일 금속) 또는 이들로부터 선택된 2 이상의 합금(일례로, 스테인레스)으로 구성될 수 있다. 이들 중에서 바람직하게는, 중량 및 가격 등에서 유리한 알루미늄(Al) 또는 알루미늄(Al) 합금으로 구성되면 좋다. 또한, 상기 열전도층은, 특별히 한정하는 것은 아니지만 1㎛(마이크로미터) 내지 100㎛의 두께를 가질 수있다. 이때, 금속층의 두께가 1㎛ 미만인 경우 방열성과 지지력이 미미할 수 있고, 100㎛를 초과하는 경우 방열 시트의 유연성(flexible)이 떨어지고 가격 면에서도 바람직하지 않을 수 있다.
열전도 점착층(63)은 아크릴계, 실리콘계, 고무계, 아크릴-우레탄 공중합체 및 폴리우레탄계중 선택된 점착형 수지와 우수한 열전도 특성을 위하여 알루미늄계, 규산계 산화물 및 아연계 산화물계 중에서 선택된 하나 이상이 혼합된 조성물과 수지로 구성되며, 발열소자 및 발열부위에 열방사 시트를 에어갭(Airgap)없이 부착 및 고정시키는 역할과 상기 폴리머층과 접촉하는 열전도층에 수직으로 열을 효과적으로 전달하는 기능을 한다.
상기 점착층(63)은 당업계에서 통상적으로 사용되고 있는 점착제로 구성될 수 있으며, 예를 들어 아크릴계, 우레탄계 및 실리콘계 점착제 등으로부터 선택될 수 있다. 바람직하게는 아크릴계 점착제로부터 선택될 수있다. 또한, 점착층(30)도, 바람직하게는 방열성을 가지면 좋다. 예를 들어, 점착층(30)은 점착제와 열전도성 필러를 포함하는 열전도성 점착제가 코팅되어 형성될 수 있다.
이때, 상기 점착층(63)에 포함되는 열전도성 필러는 열전도성을 가지는 것이면 그 종류는 제한되지 않는다. 열전도성 필러는 입자상으로서 0.1 나노미터(㎚) 내지 5 마이크로미터(㎛)의 입자 크기를 가질 수 있다. 열전도성 필러는 금속, 무기물, 탄소소재 또는 이들의 혼합물을 사용할 수 있다. 열전도성 필러는 구체적으로 알루미늄(Al), 니켈(Ni), 구리(Cu), 주석(Sn), 아연(Zn), 텅스텐(W), 철(Fe), 은(Ag), 금(Au) 등의 금속 분말; 탄산칼슘 (CaCO3), 산화알루미늄(Al2O3), 수산화알루미늄(Al(OH)3), 탄화규소(SiC); 질화붕소(BN) 및 질화알루미늄(AlN)등의 무기 분말; 그리고 탄소소재로서 그라파이트, 그래핀, 탄소나노튜브(CNT) 및 탄소나노섬유(CNF) 등의 유기 분말 등으로부터 선택된 1종 이상을 사용할 수 있다. 열전도성 필러는, 바람직하게는 그라파이트, 그래핀, 탄소나노튜브(CNT) 및 탄소나노섬유(CNF) 등으로 이루어진 군중에서 선택된 하나 이상의 탄소소재를 포함하는 것이 좋다. 이러한 열전도성 필러는 점착제의 점착력을 저하시키지 않는 범위에서 적정량 혼합될 수 있다.
또한, 상기 열전도성 점착제에는 열전도성 필러의 균일한 분산을 위한 분산제나, 점착 특성을 조절하기 위한 가교제 등이 더 포함 될 수 있다. 아울러, 열전도성 점착제에는 점착력에 악영향을 미치지 않는 범위에서 임의 선택적으로 산화방지제, 소포제, 증점제 및 난연제 등이 더 포함될 수 있다. 상기 점착제층(40)은, 바람직하게는 3 ~ 60㎛ 범위의 두께를 가지는 것이 좋다. 점착제층(40)의 두께가 3㎛ 미만인 경우 점착력이 떨어질 수 있고, 60㎛를 초과하는 경우 방열 효과가 떨어질 수 있다.
이형필름층(64)은 폴리에스테르 필름 타입 또는 아트지에 수지가 코팅된 페이퍼(Paper) 타입을 사용한다.
즉, 본원 발명의 방열층이 충전 테이블가 맞 닿을 때 보호해주는 역할을 하는 층이다,
한편, 본원 발명의 방열층은 다음과 같은 방법으로 제조된다.
열방사층(61)의 조성물을 교반하게 된다. 이때, 조성물은 본원 발명의 앞의 실시예에서 제시한 조성물이며, 교반의 경우에는 통상의 교반기를 통하여 교반하게 된다.
그리고, 열전도층(62)에 상기 교반된 조성물을 코팅한 후에 열풍 건조시켜 열방사층을 완성하게 된다. 이때, 조성물 코팅은 본원 발명의 1 실시예에서 제시한 방법이거나 통상의 알려진 코팅 방법을 사용하게 된다. 그런다음 150 ∼ 180 ℃ 정도에서 열풍 건조시켜 열전도층(62) 일 측면에 열방사층(61)을 형성시키게 된다.
한편, 첨착층 조성물을 교반한다. 이때에도 본원 발명에서 제시한 점착물 조성물을 통상의 방법으로 충분히 잘 섞일 정도까지 교반하게 된다,
그리고, 교반된 점착층 조성물을 이형지에 코팅후 열풍 건조시키게 된다. 코팅 방법은 본원 발명의 1 실시예에서 제시된 방법 혹은 필름을 코팅하는 통상의 방법으로 실시하며, 100 ∼ 120 ℃ 정도에서 열풍 건조시켜 이형필름(64)(이형지)의 일측면에 점착층(63)을 형성하게 된다.
최종적으로는, 열방사층이 코팅된 열전도층(62)과 점착층이 코팅된 이형필름(40)을 라미네이팅하여 합체함으로서 본원발명의 열방사층이 최종적으로 완성되게 된다.
도 9는 급속충전을 이루기 위한 무선충전 구성을 나타낸 실시예의 도면이다.
도 9는 무선 충전기가 전력 너지를 공급하기 위한 일반적인 구조이며, 먼저 수신부(200)는 안테나 루프 코일(52)(53)이 콘덴서(C)로 직렬 연결된 구조를 가지고, 송신부(300)도 안테나 루프 코일(31)이 콘덴서(C)로 병렬 연결된 구조를 가진다. 단지 차이점은 송신부(300)는 공진 필터가 더 구비되는 것이며, 상기 공진 필터(Resonance Filter)는 코일(52)과 콘덴서(C)가 직렬 연결되는 구조로서 구성된다. 이때, 상기 루프 코일과 콘덴서의 직렬과 병렬 연결은 변경될 수 있음은 당연하다.
무선 충전기에서 일반적으로 사용하는 방식은 WPC(Wireless Power Consortium) 방식으로, WPC 방식의 무선 전력 에너지가 전달되기 위해서는 일반적으로 아래와 같은 조건을 가진다.
"전압 : 7-15V(수신부 기준), 주파수 : 100 - 200kHz, 전류 : 5V (0.7A), 전력 : 3.5W, 코일의 인덕턴스 값 : 8 마이크로 헨리(Micro Henry) - 12 마이크로 헨리 "
한편, 코일과 콘덴서는 직렬로 연결된 구조를 가진다. 무선 전력 에너지 전달에서 매개체는 안테나 루프 코일(52)(53)이며 상기 안테나 코일(52)(53)은 콘덴서와 연결되는 구조를 가지는데 직렬로 연결된다는 것이다.
한편 당사가 자체적으로 개발한 방식인 KTP 방식은 다음과 같은 특징을 가진다.
"전압 : 7-24V(수신부 기준), 주파수: 1MHz - 6.78MHz, 전류 : 5V(1A), 전력 : 5W, 코일의 인덕턴스 값 : 600nH(Nano Henry) - 2 마이크로 헨리 "
이때 상기에 표시된 전압과 전류 값은 상기의 숫자에 정확히 일치함을 의미하는 것은 아니고 범위를 나타냄은 당연하다.
하여간, WPC 방식과 KTP 방식의 가장 큰 차이점은 코일의 인덕턴스 값과 주파수 값의 차이이다. 먼저 주파수 값의 차이에서 그 기준을 1MHz 로 할 수가 있다. 즉, WPC 방식은 1MHz(Mega Hertz) 이하로 저주파이고 KTP 방식은 1MHz(Mega Hertz) 이상으로 고주파이다.
그러나, 실제 사용하는 주파수로는 WPC 방식은 100 - 200 KHz의 주파수를 사용하며, KTP 방식 6 - 8 MHz 이상으로 고주파를 사용한다는 것이다.
또한, 코일의 인덕턴스 값으로 WPC 방식은 "8 마이크로 헨리 - 12 마이크로 헨리" 이고, KTP 방식은 " 600 나노 헨리 - 2 마이크로 헨리" 이다.
상기의 특징을 가지는 KTP 방식은 상당한 장점을 가지게 된다. 예을 주파수를 발진 시키는 부품에 있어서도 고 주파수를 사용하므로서 부품의 소형화(고주파는 일반적으로 부품의 크기를 작게 할 수 있다.)가 가능하고, 코일의 인덕턴스 값을 작게 하므로서 안테나 루프 코일을 스파이럴 코일 대신, PCB 기판(혹은 수지 기판)에 인쇄 방식으로 형성한 코일을 사용할 수가 있는 것이다.
기판에 코일을 형성하므로서 양산시 유리하고 단가 절감의 효과를 가져 올 수가 있는 것이다. 그리고 코일의 턴수(Turns, 감김 횟수)도 WPC 방식은 50회 이상을 넘어가게 되는 데, KTP 방식은 50 회 이하로도 가능할 수가 있는 것이다.
한편 상기 턴수는 휴대폰 기기에 적용되는 기준으로 언급된 숫자이다, 통상 휴대폰 기기는 그 면적이 최대 100 cm제곱 이내인 경우에 일반적으로 산정한 숫자이다.
도 10은 급속 충전을 이루기 위한 본 발명의 순서도를 나타낸 도면이다.
무선 충전 시스템이 전력 에너지를 송전하는 송신부와 전력에너지를 수신하는 수신부로 구성되고, 수신부에서 전력 에너지 송신을 요청하는 신호를 송신부에 보내게 되면, 일정 신호를 수신하기 위해 주기적으로 센서가 구동되는 송신부는 충전 요청신호가 감지되고, 충전 신호를 수신부에 보내게 된다. 즉, 이러한 일반적인 과정을 통하여 수신부에서 근거리 통신 모듈(67)을 통해 받은 신호는 제어부(65)에 보내지고, 상기 제어부(65)는 정해진 방법에 의해 송신부와 상호 신호 교환을 하는 것이다.(150 - 152 단계)
그리고, 정해진 방법에 의해 상호 통신 신호를 교환한 다음 전력 에너지를 수신 받게 된다.(153 단계) 이때, 본 발명에서는 서로 다른 방식의 전력 에너지를 송신 받을 수 있는 설계 구조를 제공한다.
즉, 상호 근거리 통신신호를 근거로 송신부의 방식을 분별할 수 있다면, 해당되는 매칭 파트가 선택이 되어 활성화 되고, 결국 상기 매칭 파트와 연결된 코일이 활성화 되게 된다. (154 단계 와 160 단계)
결과적으로 상기 제어부(65)가 선택한 매칭 파트와 연결된 안테나 루프 코일을 통해 전력 에너지가 수신된다는 것이다.
즉, 상호 근거리 통신 신호에 방식을 구별할 수 있는 신호가 포함될 수 있고, 방식이 구별되게 되면 해당되는 매칭 파트가 바로 선택될 수 있다는 것이다. 여기서 해당되는 매칭 파트가 선택이 된다는 것은 도 1의 블록도 설명에 준한다.(도 6에서 154단계에서 바로 160단계로 진행할 수 있다는 것이다.)
한편, 근거리 통신 신호를 통해 방식을 선택할 수 없으면, 송신부에서 보내는 무선 전력 에너지의 크기 값 분석을 통해 방식을 선택할 수가 있다. (156 단계 - 158 단계) 도 5의 설명에서처럼 WPC 방식과 KTP 방식은 전압, 주파수, 임피이던스 혹은 인덕턴스 값이 다르며, 상기 값들을 분석하여, 어떠한 방식인가를 판별하게 된다. 그리고, 이러한 판별은 이미 정해진 방법에 의해 제어부(65)에서 판별하게 된다. 그리고 판별이 끝나면 해당되는 매칭 파트를 선택하게 된다.(160 단계)
제어부(65)에서 상기의 판단이 가능한 이유는 미리 각 방식에 대한 특징 값이 제어부(65) 혹은 메모리(본 발명에서는 따로 언급되지 않았지만 정해진 알고리즘을 수행하기 위해서는 메모리 소자가 구비되었음은 당연하다.) 저장되고, 상기 저장된 값을 근거로 어떠한 방식인가를 판단하게 되는 것이다.
해당되는 매칭 파트가 선택되어 활성화되면, 해당되는 코일도 활성화되어 무선 전력 에너지를 수신 받게 된다. (162 단계 - 164 단계) 안테나 코일(52)(53)을 통해 무선 전력 에너지를 수신 받으면, 제어부(65)를 통해 컨버터가 제어되어 최종적으로 밧테리가 충전될 수 있는 전압 5V가 만들어지게 되어, 밧테리가 충전되는 것이다.(166 단계)
즉, 제어부(65)는 선택된 방식에 따라 컨버터가 변환해 주어야 하는 비율이 정해지고, 그 비율에 맞게 전압이나 전력을 변환하여 최종적으로 출력을 하는 것이다.(168 단계)
이때, 상기 도 10 순서도는 무선전력 시스템에서 2 가지 방식의 송신부에서 송신하는 전력 에너지를 수신할 수 있는 방법을 제공하고 있다. 즉, 정해진 두 가지 방법에서 하나의 방식으로 전력에너지를 송신하면, 수신부는 송신되는 전력 에너지를 수신할 수 있는 방식으로 선택되어 전력 에너지를 수신할 수 있게 된다.
하지만, 송신되는 전력 에너지를 수신 받을 수 있는 방식을 수신부가 선택할 때, 반드시 2 가지 방식 중에서 하나를 선택해야만 하는 것은 아니다. 즉, 코일의 인덕턴스, 임피이던스, 전압, 주파수 그리고 근거리 통신 부호 등을 통해 구별하고 선택할 수 있다면, 송신되는 전력에너지의 3가지 방식 이상 중에서도 하나가 선택되어 전력에너지를 보내게 되면 수신부가 선택할 수도 있어, 결국 수신부는 전력 에너지를 수신할 수가 있게 할 수 있는 것이다.
예를들어, 송신부는 WPC 방식과 이외에 다른 방식도 존재할 수 있으며, 따라서 송신부는 상기 두 가지 방식 이외에 다른 방식으로 전력 에너지를 송신할 수 있다는 것이다. 이런 경우에도 코일의 인덕턴스, 임피이던스, 전압, 주파수 그리고 통신 부호 등을 통해 송신되는 전력 에너지가 어떠한 방식인 가를 판별하여, 그에 해당되는 방식으로 본 발명의 수신부는 선택되고, 따라서 수신되는 전력 에너지를 수신 받을 수 있다는 것이다.
도 11은 충전부가 테이블에 장착되는 방법을 나타내는 실시예의 도면이다
본원 발명의 충전 테이블(20)에서는 도 4의 블럭도의 전자 부품은 부품 박스(70)에 장착되며, 상기 부품 박스(70)는 충전 테이블 하부에 장착되고, 충전 테이블에 홀(21)을 형성하고, 상기 홀을 통하여 전기선이 부품 박스(70)와 충전부(10)를 연결하게 된다,
10 : 무선 충전 패드, 20 충전 테이블
30 : 스마트폰 61 : 디스플레이
62 : 무선 코일 150 : 서버
173 : 로컬 서버 63 : 입력장치
30 : 스마트폰 61 : 디스플레이
62 : 무선 코일 150 : 서버
173 : 로컬 서버 63 : 입력장치
Claims (9)
- 스마트폰 혹은 휴대 단말기를 충전하는 충전 테이블에서, 상기 충전 테이블은 각각을 구별할 수 있는 식별 부호가 존재하고,
충전 테이블(20) 내에서 중앙제어 장치 기능을 하는 멀티 미디어 IC(65)가 구비되고, 공급 받은 전원은 전원 공급을 조정하는 충전 IC(68)를 통하여 밧테리에 전원이 공급되고, 출력 전압을 조정하는 DC DC Set UP(70)을 통하고 USB(71)를 통하여 휴대 단말기(스마트폰)(30)에 전원이 공급되고,
방열층이 더 구비되는 것을 특징으로 하는 급속충전이 가능하고 방열층이 형성된 무선충전 테이블. - 제 1항에 있어서, 충전부(10)가 받침대(50)에 장착되고, 상기 받침대는 충전 테이블과 경사의 위치로 회전할 수 있는 것을 특징으로 하는 급속충전이 가능하고 방열층이 형성된 무선충전 테이블.
- 제 2항에 있어서, 받침대(50)와 충전 테이블(20)의 각도가 0도 일수도 있도 50도 일 수도 있어, 0도에서 50도까지 경사지게 받침대가 위치할 수 있다는 것을 특징으로 하는 급속충전이 가능하고 방열층이 형성된 무선충전 테이블.
- 제 2항에 있어서, 받침대(50) 하부에 방열층(60)이 구비되고, 받침대 상부에 충전부(10)가 구비되는 것을 특징으로 하는 급속충전이 가능하고 방열층이 형성된 무선충전 테이블.
- 제 4항에 있어서, 방열층(60)은 전기적 절연성과 방열특성이 우수한 박막 열방사 시트는 열방사층(61), 열전도층(62), 열전도점착층(63), 이형필름층(64)을 포함하는 것을 특징으로 하는 급속충전이 가능하고 방열층이 형성된 무선충전 테이블.
- 제 1항에 있어서, 무선 충전 시스템이 전력 에너지를 송전하는 송신부와 전력에너지를 수신하는 수신부로 구성되고, 수신부에서 전력 에너지 송신을 요청하는 신호를 송신부에 보내게 되면, 일정 신호를 수신하기 위해 주기적으로 센서가 구동되는 송신부는 충전 요청신호가 감지되고, 충전 신호를 수신부에 보내는 것을 특징으로 하는 급속충전이 가능하고 방열층이 형성된 무선충전 테이블.
- 제 1항에 있어서, 수신부에서 근거리 통신 모듈(67)을 통해 받은 신호는 제어부(65)에 보내지고, 상기 제어부(65)는 정해진 방법에 의해 송신부와 상호 신호 교환을 하는 것을 특징으로 하는 급속충전이 가능하고 방열층이 형성된 무선충전 테이블.
- 제 1항에 있어서, 본원 발명의 충전 테이블(20)에서는 전자 부품은 부품 박스(70)에 장착되며, 상기 부품 박스(70)는 충전 테이블 하부에 장착되는 것을 특징으로 하는 급속충전이 가능하고 방열층이 형성된 무선충전 테이블.
- 제 1항에 있어서, 충전 테이블에 홀(21)을 형성하고, 상기 홀을 통하여 전기선이 부품 박스(70)와 충전부(10)를 연결하게 되는 것을 특징으로 하는 급속충전이 가능하고 방열층이 형성된 무선충전 테이블.
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|---|---|---|---|
| KR1020150122681A KR20170025756A (ko) | 2015-08-31 | 2015-08-31 | 급속충전이 가능하고 방열층이 형성된 무선충전 테이블 |
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| KR1020150122681A KR20170025756A (ko) | 2015-08-31 | 2015-08-31 | 급속충전이 가능하고 방열층이 형성된 무선충전 테이블 |
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| KR20170025756A true KR20170025756A (ko) | 2017-03-08 |
Family
ID=58403730
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| KR20140073390A (ko) | 2012-12-06 | 2014-06-16 | (주)유니크맥스 | 컨텐츠 표시가 가능한 휴대단말 충전장치 |
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2015
- 2015-08-31 KR KR1020150122681A patent/KR20170025756A/ko unknown
Patent Citations (2)
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| KR20140073390A (ko) | 2012-12-06 | 2014-06-16 | (주)유니크맥스 | 컨텐츠 표시가 가능한 휴대단말 충전장치 |
| KR101408873B1 (ko) | 2012-12-06 | 2014-06-24 | 정덕현 | 휴대단말 충전장치 |
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