(57)【要約】【課題】  良好な密閉効果を有すると共に温度を安全値内に維持させる無線充電装置を提供する。【解決手段】  回路基板、吸熱板、誘導伝送コイル及びケースによって構成される。誘導伝送コイルは吸熱板上に設けられ、ケースは回路基板、吸熱板及び誘導伝送コイルを被覆する。吸熱板は少なくとも１つの孔部を有し、吸熱板自身のエントロピーを増加させ、吸熱板の吸熱能力を高める。【選択図】      図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
電子装置の誘導受信コイルに誘導電流を発生させる無線充電装置であって、
回路基板と、
前記回路基板に当接し、前期回路基板が発生させる熱エネルギーを吸収するために用いられ、少なくとも１つの孔部を有する吸熱板と、
前記吸熱板上に設けられると共に電気的に前記回路基板と連接する誘導伝送コイルと、
を含むことを特徴とする無線充電装置。
【請求項２】
前記吸熱板上の前記少なくとも１つの孔部は通り穴か止まり穴であることを特徴とする請求項１に記載の無線充電装置。
【請求項３】
前記吸熱板は定容熱容量が実質上３．４０Ｊ／ｃｃ−℃から３．８０Ｊ／ｃｃ−℃の間の材料によって製造されることを特徴とする請求項１に記載の無線充電装置。
【請求項４】
前記回路基板、前記誘導伝送コイル及び前記吸熱板の一部を被覆する前記ケースケースをさらに含むことを特徴とする請求項１に記載の無線充電装置。
【請求項５】
前記吸熱板は少なくとも１つの前記ケースの外に露出する凸部をさらに含むことを特徴とする請求項４に記載の無線充電装置。
【請求項６】
さらに電源コードを含み、前記電源コードの第一端は前記回路基板に連接されると共に、前記電源コードは前記ケースを貫通し、前記電源コードの第二端は電源に連接され、前記誘導伝送コイルに給電するために用いられることを特徴とする請求項５に記載の無線充電装置。
【請求項７】
前記ケースは熱硬化性樹脂（Thermosetting  Resin）によって製造される密封層であることを特徴とする請求項６に記載の無線充電装置。
【請求項８】
前記電子装置はさらに、
前記誘導受信コイルをその中に収納するために用いられ、前記電子装置の前記誘導受信コイルが前記誘導伝送コイルに近づく時、前記誘導受信コイルに前記誘導電流を発生させる電子装置ケースと、
前記ケース内に設けられると共に前記誘導受信コイルに電気的に連接され、前記誘導電流を電力として保存する充電電池と、
を含むことを特徴とする請求項１に記載の無線充電装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、吸熱板を有する無線充電装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般的に言えば、電子装置は充電電池を備えており、電子装置内の充電電池の電力が不足する場合、ユーザーは充電装置を使用して充電電池に対して充電を行えばよい。周知の充電装置は変圧器と接続コードを有し、ユーザーが前記変圧器を電源に差し込むと共に前記接続コードを電子装置に差し込むことによって、周知の充電装置は接続コードを通して電流を電子装置中に伝送させる。しかし、周知の充電装置を充電する前に、ユーザーは両手でそれぞれ電子装置と接続コードを握り締め、接続コードを電子装置に差し込む動作を行う必要があり、充電完了後、ユーザーは再度両手でそれぞれ電子装置と接続コードを握り締め、接続コードを電子装置から抜き取る動作を行う必要があり、実際、充電操作はとても不便である。
【０００３】
上述の接続コード方式の充電は明らかに操作が不便であるという欠点を有するため、充電技術の日々の発展に伴い、現在市場ではすでに無線充電（Wireless Charging）を行う無線充電装置が研究開発されており、以下に記述する。図１は周知の無線充電装置１の分解構造概略図である。周知の無線充電装置１はケース１０、電源コード１１、回路基板１２及び誘導伝送コイル１３を含む。周知の無線充電装置１中で、電源コード１１の一部はケース１０の外に露出されており、電源ソケット（図中では未表示）に連接されることによって、電力を獲得する。回路基板１２はケース１０の内部に設けられると共に電源コード１１に電気的に連接され、電源ソケットからくる電流を電源コード１１を通すことによって回路基板１２へ伝送させる。誘導伝送コイル１３は回路基板１２上に設けられ、電源ソケットからくる電流は電源コード１１と回路基板１２によって誘導伝送コイル１３を流れ、電磁効果を発生させる。
【０００４】
図２は周知の無線充電装置１と携帯式電子装置２の構造概略図である。周知の携帯式電子装置２は電子装置ケース２０、誘導受信コイル２１と充電電池（図中では未表示）を含む。周知の携帯式電子装置２では、誘導受信コイル２１は電子装置ケース２０内に設けられる。周知の携帯式電子装置２の電子装置ケース２０と周知の無線充電装置１のケース１０が近づく、或いは、接触するとき、誘導伝送コイル１３は電磁効果を発生させるため、誘導受信コイル２１は誘導伝送コイル１３に近づくことにより、誘導電流を対応して発生させ、これにより前記充電電池に対して充電を行う。
【０００５】
図１及び図２に示すように、回路基板１２と誘導伝送コイル１３はどれもケース１０内に設けられ、通常ほこりや液体が入り込み、回路基板１２と誘導伝送コイル１３に対して損傷を形成することを避けるため、ケース１０は保護ケース１０内部の回路基板１２及び誘導伝送コイル１３と外界を隔離する作用を併有する。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、前述した従来の技術では、上述の隔離された設置はケース１０内部と外界の間で気体による対流による放熱をすることができず、回路基板１２と誘導伝送コイル１３が発生させる熱はケース１０内部に累積され、外に向かって発散させることが容易ではない。したがって、周知の無線充電装置１は一定時間使用した後、温度が上昇し続け、温度を下げることができず、最後は温度が高くなりすぎることにより損傷が引き起こされ、安全に使用する上で見過ごすことができない危険が潜んでいる。
【０００７】
そこで、本発明者は上記の欠点が改善可能と考え、鋭意検討を重ねた結果、合理的設計で上記の課題を効果的に改善する本発明の提案に到った。
【０００８】
本発明は、このような従来の問題に鑑みてなされたものである。上記課題解決のため、本発明は、良好な密閉効果を有すると共に温度を安全値内に維持させる無線充電装置を提供することを主目的とする。
【０００９】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明に係る無線充電裝置は、電子装置の誘導受信コイルに誘導電流を発生させる無線充電装置であって、
回路基板と、
前記回路基板に当接し、前期回路基板が発生させる熱エネルギーを吸収するために用いられ、少なくとも１つの孔部を有する吸熱板と、
前記吸熱板上に設けられると共に電気的に前記回路基板と連接する誘導伝送コイルと、を含むことを特徴とする。
【００１０】
好ましくは前記吸熱板上の前記少なくとも１つの孔部は通り穴か止まり穴であることを特徴とする。
【００１１】
好ましくは前記吸熱板は定容熱容量が実質上３．４０Ｊ／ｃｃ−℃から３．８０Ｊ／ｃｃ−℃の間の材料によって製造されることを特徴とする。
【００１２】
好ましくは前記回路基板、前記誘導伝送コイル及び前記吸熱板の一部を被覆する前記ケースケースをさらに含むことを特徴とする。
【００１３】
好ましくは前記吸熱板は少なくとも１つの前記ケースの外に露出する凸部をさらに含むことを特徴とする。
【００１４】
好ましくはさらに電源コードを含み、前記電源コードの第一端は前記回路基板に連接されると共に、前記電源コードは前記ケースを貫通し、前記電源コードの第二端は電源に連接され、前記誘導伝送コイルに給電するために用いられることを特徴とする。
【００１５】
好ましくは前記ケースは熱硬化性樹脂（Thermosetting  Resin）によって製造される密封層であることを特徴とする。
【００１６】
好ましくは前記電子装置はさらに、
前記誘導受信コイルをその中に収納するために用いられ、前記電子装置の前記誘導受信コイルが前記誘導伝送コイルに近づくとき、前記誘導受信コイルに前記誘導電流を発生させる電子装置ケースと、
前記ケース内に設けられると共に前記誘導受信コイルに電気的に連接され、前記誘導電流を電力として保存する充電電池と、
を含むことを特徴とする。
【００１７】
本発明によれば、良好な密閉効果を有すると共に温度を安全値内に維持させる無線充電装置が得られる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】周知の無線充電装置の分解構造概略図である。
【図２】周知の無線充電装置と携帯式電子装置の構造概略図である。
【図３】本発明の無線充電装置による第１実施形態の立体分解概略図である。
【図４】本発明の無線充電装置による第１実施形態の断面概略図である。
【図５】本発明の無線充電装置による第１実施形態と電子装置の立体外観概略図である。
【図６】本発明の無線充電装置による第２実施形態の立体分解概略図である。
【図７】本発明の無線充電装置による第２実施形態の立体概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下に図面を参照して本発明を実施するための形態について、詳細に説明する。なお、本発明は、以下に説明する実施形態に限定されるものではない。
【００２０】
［第１実施形態］
まず、本発明の無線充電裝置の第１実施形態について説明する。本発明の第１実施形態の構成を図３から図５に示す。図３は本発明の無線充電装置による第１実施形態の立体分解概略図であり、図４は本発明の無線充電装置による第１実施形態の断面概略図である。まず、本願の無線充電装置３は回路基板３０、吸熱板３１、誘導伝送コイル３２とケース３３を含む。誘導伝送コイル３２は吸熱板３１と当接し、吸熱板３１は回路基板３０に当接する。つまり、誘導伝送コイル３２、吸熱板３１と回路基板３０は順番に重ね合わせられる。さらに、ケース３３は回路基板３０、吸熱板３１と誘導伝送コイル３２を被覆し、回路基板３０、吸熱板３１と誘導伝送コイル３２をケース３３の内部におき、遮断効果を受けるようにさせる。ここでは、誘導伝送コイル３２は回路基板３０に電気的に連接され、回路基板３０からくる電流を受け取り、吸熱板３１は誘導伝送コイル３２と回路基板３０の間に設けられ、誘導伝送コイル３２と回路基板３０が発生させる熱エネルギーを吸収するために用いられる。ここで特に注意すべきことは、本願の吸熱板３１はエントロピーが比較的高い構造設計及び／或いは定容熱容量が比較的高い材料によって製造されているため（詳細は後述）、本願の無線充電装置３の内部部材（例えば、誘導伝送コイル３２と回路基板３０）が平衡に達したときの温度は、周知の無線充電装置１内部部材が平衡に達したときの温度よりも低い。
【００２１】
詳しくは、いかなる物体のエントロピーであっても、もし上昇するのであれば、１度温度が上昇するときに吸収する熱エネルギーは対応して増加する。したがって、本願の無線充電装置３の吸熱板３１が一定の温度値上昇する状況下において、より多くの熱エネルギーを吸収できるようにさせるため、本願の吸熱板３１上には少なくとも１つの孔部３１０があり、吸熱板３１自体のエントロピー値を増加させる。本実施形態において、吸熱板３１は孔部３１０を有し、孔部３１０は通り穴である。このように、同じ熱エネルギーを吸収する前提下で、孔部３１０を有する吸熱板３１は孔部を有さない吸熱板（未図示）と比較して、孔部３１０を有する吸熱板３１が平衡に達したときの温度は明らかに低い。つまり、最終的に温度が平衡に達するとき、孔部３１０を有する吸熱板３１の無線充電装置３の温度は確かに孔部を有さない吸熱板の無線充電装置の温度より明らかに低い。
【００２２】
一方、孔部を有さない吸熱板と孔部３１０を有する比較実験で、前述の両者（孔部を有するものと孔部を有さないもの）の異なる吸熱板を同じ放熱表面積を有し、孔部３１０を有する吸熱板３１の孔部口径を例えば、６ｃｍとし、厚さを３ｃｍとした。このようにして、孔部３１０を有する吸熱板３１の上下両円分を減らす表面積と孔部３１０内側面に新しく増えた円柱面表面積のどちらも１８π平方ｃｍとなるようにし、両者の表面積に違いがないようにした。したがって、表面積対流放熱が形成する差異性は無視でき計測しない。上述の条件に基づき実験を行い、同じ材料を使用し、毎回６０分後の安定平衡を計測し、有限の実験時間に基づき、毎回の総実験時間を９０分とした場合に下表のデータを得た。下表の環境温度及び吸熱板温度はどれも実験時間の最後１５分の平均データである。
【００２３】
【表１】
2014103835.tif 000003
【００２４】
上表のデータからわかることは、止まり穴か通り穴を有するアルミニウム吸熱板が温度平衡に達するときの温度は４９．７５℃であり、明らかに無加工の止まり穴か通り穴を有さないアルミニウム吸熱板の温度５３．３６℃より低い。これ以外に、止まり穴か通り穴を有するアルミニウム吸熱板と環境温度の温度差は無加工のアルミニウム吸熱板より小さく、止まり穴か通り穴を有するアルミニウム吸熱板の吸熱効果は比較的良いことを示している。
【００２５】
更に、吸熱板３１がさらに高い吸熱容量を有するようにさせるため、吸熱板３１の材質は好ましくは高定容熱容量の材料から選ばれ、実質上３．４０Ｊ／ｃｃ−℃から３．８０Ｊ／ｃｃ−℃の間の材料によって製造され、例を挙げれば、材料は冷延炭素鋼（SPCC; Cold Rolled Carbon Steel）である。ここでは、体積が一定である条件下で、定容熱容量数値がより高い材料であれば、温度を１度上昇させるに当たり、定容熱容量数値が低い材料の温度が１度上昇する場合よりより多くの熱エネルギーを吸収することができる。したがって、一定の熱エネルギーが吸収される状態において、最終的に温度が平衡に達する時において、定容熱容量数値が高い材料は定容熱容量数値が比較的低い材料の平衡温度より低い。
【００２６】
これ以外に、ほこりや液体がケース３３内に入り込み、回路基板３０や誘導伝送コイル３２に損傷を与えることを避けるため、本願の無線充電装置３のケース３３は密封層であり、密封層は回路基板３０、吸熱板３１と誘導伝送コイル３２をしっかりと被覆するため、良好な防水と防塵の機能を有する。本好ましい実施形態において、密封層は熱硬化性樹脂（Thermosetting Resin）によって製造される。さらに、密封層内では対流の方式で温度を降下させることができないため、周知技術と比較して、本願は吸熱板３１を設置し、伝導吸熱の方法によって温度降下の効果を達成させる。さらに、吸熱板３１は本体３１１と複数の凸部３１２を含み、この本体３１１は回路基板３０上に重ね合わせられ、複数の凸部３１２は本体３１１から外に向かって延長し、一部はケース３３の外に露出される。
【００２７】
吸熱板３１は誘導伝送コイル３２と回路基板３０の間に設けられるため、吸熱板３１の本体３１１は誘導伝送コイル３２、回路基板３０と回路基板３０上の電子部材（図中では未表示）が作動時に発生させる熱エネルギーを吸収でき、ケース３３の外に露出する複数の凸部３１２と外界の空気が接触することにより、さらに熱エネルギーをケース３３の外に排除させる。
【００２８】
図５は本発明の無線充電装置による第１実施形態と電子装置の立体外観概略図である。ここでは、電源コード３４の第一端３４１は回路基板３０に連接され、電源コード３４はケース３３を貫通し、電源コード３４の第二端（図示せず）は電源（図示せず）に連接され、電源からくる電流を誘導伝送コイル３２に伝送し、誘導伝送コイル３２に電磁効果を発生させる。ここでは、電源コード３４はケース３３を貫通すると共に、ケース３３の下面３３１に対して垂直である。本好ましい実施形態では、本体３１１は複数の凸部３１２と一体形成されており、誘導伝送コイル３２のワイヤーラップ方法は円形であり、電子装置４は携帯電話であり、誘導受信コイル４１のワイヤーラップ方法は円形である。
【００２９】
電子装置４中の電子装置ケース４０は誘導受信コイル４１を収納するために用いられ、電子装置ケース４０がケース３３に近づくときや、電子装置ケース４０がケース３３上に置かれるとき、電子装置ケース４０内に位置する誘導受信コイル４１は誘導伝送コイル３２が発生させる磁場に対応して誘導電流を発生させ、電子装置ケース４０内に設けられると共に誘導受信コイル４１に電気的に連接される充電電池は、誘導受信コイル４１からの誘導電流を保存することができ、これを電力として保存する。
【００３０】
［第２実施形態］
次は、本発明の無線充電裝置の第２実施形態について説明する。本発明の第２実施形態の構成を図６から図７に示す。図６は本発明の無線充電装置による第２実施形態の立体分解概略図であり、図７は本発明の無線充電装置による第２実施形態の立体概略図である。本願の第２実施形態において、本願の無線充電装置５は回路基板５０、吸熱板５１、誘導伝送コイル５２とケース５３を含む。誘導伝送コイル５２は吸熱板５１と当接し、吸熱板５１は回路基板５０と当接し、ケース５３は回路基板５０、吸熱板５１と誘導伝送コイル５２を被覆する。本願の第２実施形態が第１実施形態と異なる点は、ケース５３は完全に吸熱板５１を被覆し、吸熱板５１は露出されず、防水と防塵効果はより良好である。これ以外に、吸熱板５１上にはさらに複数の孔部５１０が設けられる。ここにおいて説明すべきことは、孔部５１０が形成される数量は限定されず、吸熱板５１は１つ以上の孔部５１０があれば、吸熱板５１全体のエントロピー値を増加させることができる。さらに、孔部５１０が形成される位置と孔部５１０の形状（例えば、孔部は止まり穴や通り穴）は限定されず、どれであったとしても吸熱板５１のエントロピー値を増加させる長所を達成することができる。
【００３１】
上述の実施形態からわかるように、本発明の無線充電装置は吸熱板のエントロピー値を高めること及び／或いは定容熱容量が高い材料を使用して吸熱板を製造することにより、吸熱板が一定の温度値を上昇させる下で、より多くの熱エネルギーを吸収でき、回路基板と誘導伝送コイルが発生させる熱量を吸収することをサポートする。この設置により、空気対流による放熱ができない状況下であったとしても、吸熱板は良好な温度制御効果を有し、無線充電装置全体が過度に熱せられることを避け、無線充電装置の使用上の安全性を高める。
【００３２】
以上、本発明の実施形態について図面を参照して詳述したが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等も含まれる。
【符号の説明】
【００３３】
１      無線充電装置
２      携帯式電子装置
３      無線充電装置
５      無線充電装置
１０    ケース
１１    電源コード
１２    回路基板
１３    誘導伝送コイル
２１    誘導受信コイル
３０    回路基板
３１    吸熱板
３２    誘導伝送コイル
３３    ケース
３４    電源コード
４０    電子装置ケース
４１    誘導受信コイル
５０    回路基板
５１    吸熱板
５２    誘導伝送コイル
５３    ケース
１０１  上蓋
１０２  台座
３１０  孔部
３１１  本体
３１２  凸部
３３１  ケースの下面
３４１  電源コードの第一端
５１０  孔部
【図１】
2014103835.tif 000004
【図２】
2014103835.tif 000005
【図３】
2014103835.tif 000006
【図４】
2014103835.tif 000007
【図５】
2014103835.tif 000008
【図６】
2014103835.tif 000009
【図７】
2014103835.tif 000010
【手続補正書】
【提出日】平成26年3月7日(2014.3.7)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電子装置の誘導受信コイルに誘導電流を発生させる無線充電装置であって、
回路基板と、
前記回路基板に当接し、前記回路基板が発生させる熱エネルギーを吸収するために用いられ、少なくとも１つの孔部を有する吸熱板と、
前記吸熱板上に設けられると共に電気的に前記回路基板と連接する誘導伝送コイルと、
前記回路基板、前記誘導伝送コイル及び前記吸熱板の一部を収納するケースとを含み、
前記吸熱板は、少なくとも１つの前記ケースから外に露出する凸部をさらに含むことを特徴とする無線充電装置。
【請求項２】
前記吸熱板の前記少なくとも１つの孔部は、通り穴か止まり穴であることを特徴とする請求項１に記載の無線充電装置。
【請求項３】
前記吸熱板は、定容熱容量が実質上３．４０Ｊ／ｃｃ−℃から３．８０Ｊ／ｃｃ−℃の間にある材料によって製造されることを特徴とする請求項１に記載の無線充電装置。
【請求項４】
前記無線充電装置は、電源コードをさらに含み、前記電源コードの第一端は、前記回路基板に連接されると共に、前記電源コードは前記ケースを貫通し、前記電源コードの第二端は、電源に連接されて前記誘導伝送コイルに給電することを特徴とする請求項１に記載の無線充電装置。
【請求項５】
前記ケースは、熱硬化性樹脂（Thermosetting  Resin）によって製造される密封層であることを特徴とする請求項１に記載の無線充電装置。
【請求項６】
前記電子装置はさらに、
前記誘導受信コイルをその中に収納するために用いられ、前記電子装置の前記誘導受信コイルが前記誘導伝送コイルに近づく時、前記誘導受信コイルに前記誘導電流を発生させる電子装置ケースと、
前記ケース内に設けられると共に前記誘導受信コイルに電気的に連接され、前記誘導電流を電力として保存する充電電池とを含むことを特徴とする請求項１に記載の無線充電装置。