(57)【要約】【課題】発熱容器を提供する。【解決手段】非金属材として熱伝達効率が高いセラミックスなどの材質からなる容器の下端部に隔壁で分離された空間を設けた後に、これに無線電力伝送方式によって生成された誘導磁場を利用して熱を発生させる発熱部を構成する一方、容器の外部には発熱部から発生する熱によって発光を行う表示部を構成するか、または発熱部から発生する熱の温度変化に従って発光色相が変化される表示部を構成すると共に、非金属材からなる容器の発熱温度を感知し、その感知された発熱温度により電源送信部と電源受信部との通信で発熱部の発熱温度を制御するように構成されたもので、これにより、容器に入った水、コーヒー、お茶、味噌汁などの内容物をいつも暖かく飲用することができるようにし、発熱容器製品の美観を向上させると共に、発熱部での熱発生時にこれをユーザが確認することができるようにして使用上の便宜性を高め、特にやけどのような安全事故をあらかじめ防止しながら製品満足度を高める。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
飲用する内容物が入っていて、下端に隔壁により分離して独立された収容空間を形成している非金属材の容器部と、
前記容器部の収容空間内に収容されて前記隔壁に密着され、前記容器部に熱を伝達するように外部電源が供給される電源送信部の送信コイルから無線電力伝送方式に誘導される磁場により加熱が行われる発熱プレートと、
前記容器部の収容空間内に収容され、前記送信コイルから無線電力伝送方式に誘導される磁場を介して電圧を無線受信する受信コイルを含み、前記受信コイルを介して無線受信される電圧量調節を介して前記磁場の強度を制御しながら前記発熱プレートの加熱温度を制御することになる電源受信部と、
前記収容空間の底面をなし、前記収容空間を密閉及び防水処理する蓋部と、
を含んで構成することを特徴とする発熱容器。
【請求項２】
前記電源受信部は、
前記受信コイルに接続され、前記受信コイルから電圧受信時に、これを１次整流するように駆動するフルブリッジ回路部と、
前記フルブリッジ回路部に接続され、前記フルブリッジ回路部の駆動により１次整流された電圧を２次整流する整流器と、
前記整流器によって２次整流された電圧を出力する出力部と、
前記出力部から出力された電圧及び前記整流器から２次整流された電圧を入力して前記発熱プレートの加熱温度を制御するように送信コイルから誘導される磁場の強度を調節するための制御信号を出力する電源出力制御部と、
前記電源出力制御部から出力される制御信号により受信コイルを介して無線受信される電圧量を調節して送信コイルから誘導される磁場の強度を制御するように前記フルブリッジ回路部の駆動を制御することになる通信駆動部と、
を含んで構成することを特徴とする請求項１に記載の発熱容器。
【請求項３】
前記容器部の収容空間には、前記電源出力制御部に回路的に接続される温度センサを構成することを特徴とする請求項２に記載の発熱容器。
【請求項４】
前記電源出力制御部は、前記出力部から出力された電圧及び前記整流器から２次整流された電圧に加え、前記温度センサから感知された容器部の温度により前記発熱プレートの加熱温度を調節するように前記通信駆動部を介して前記フルブリッジ回路部の駆動による電流整流値を制御して送信コイルから誘導される磁場の強度を制御することになる制御プログラムを搭載構成することを特徴とする請求項３に記載の発熱容器。
【請求項５】
前記容器部には、前記電源受信部と電気的に接続されて電源を受け入れ、前記発熱プレートの加熱作動状態を表示する表示部を構成することを特徴とする請求項１に記載の発熱容器。
【請求項６】
前記表示部は、前記発熱プレートの加熱温度による作動状態によって単色に発光される発光ダイオードであるか、または前記発熱プレートの加熱作動状態による温度変化に従って発光色相が可変される発光ダイオードであることを特徴とする請求項５に記載の発熱容器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、発熱容器（例；カップ、入れ物など）に関し、特に、非金属材として熱伝達効率が高いセラミックスなどの材質からなる容器の下端部に隔壁に分離された空間を設けた後に、これに無線電力伝送方式で生成される誘導磁場により熱を発生させる発熱部を構成し、容器に入った内容物（例；水、コーヒー、お茶など）をいつも暖かく飲用することができるようにする発熱容器（Ｈｅａｔｉｎｇ  ｃｏｎｔａｉｎｅｒ）に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、携帯電話、ＰＤＡ、ノートパソコン、ＰＭＰ、ＭＰ３、ＤＭＢ、カメラなどのような携帯用の電子機器にはすべてバッテリが用いられる。
【０００３】
そのため、携帯用機器に使用される蓄電池に電力を充電するためには別途の充電装置を必要とし、一般的な充電システムは常用電圧（ＡＣ１１０〜２２０Ｖ）をダウンさせて全波整流して直流電圧の出力端子とバッテリの端子を接触して充電されるように構成されている。
【０００４】
しかしながら、このような端子供給方式は、充電器とバッテリが互いに結合または分離される場合、両側の端子が互いに異なる電位差を有していて瞬間放電現象が発生し、端子に異物がますます積もるようになって火災を起こしたり、湿気により自然放電するなど、充電器及びバッテリの寿命や性能を低下させる問題点があるため、１次コイルの上部で充電しようとするバッテリが内蔵された端末機を位置させると磁場によりバッテリの２次コイルによって誘導起電力から誘導された電気を充電する無接点充電器が開発された。
【０００５】
しかし、このような従来の無接点充電器は、単に携帯用端末機に電力を供給するだけであって、他の用途として利用することができないため実用性に限界があった。
【０００６】
これに関する技術としては、特許文献１の「無線周波数識別技術が適用された無線充電用パッド及びバッテリパック」、特許文献２の「無線充電用バッテリパック」、特許文献３の「無線充電器の凹型パッド」、特許文献４の「近距離無線電力伝送システム」、特許文献５の「無線電力伝達装置及びこれを用いた無線充電システム」、特許文献６の「無線充電装置及びその制御方法」などが挙げられる。
【０００７】
従来の携帯電話充電システムは、携帯電話が充電器に載置された状態でプラグを介して流入された電源を利用してバッテリを充電していたが、このような従来の有線充電システムは電源コンセントと充電器との間の線長さによって使用可能距離が決まり、また設置後の電線処理問題などで設置場所が複雑になったり、接点に異常があった場合に円滑な充電ができないなど、接触不良による故障発生の原因となる問題点もあった。
【０００８】
また、磁気誘導による非接触式充電システムは、送信機と受信機との間の誘導結合距離の制限に対する問題と体積が大きいという問題がある。
【０００９】
また、従来の無線充電システムは、送信機と受信機との間に通信を行いながらパワー伝達をして受信機から携帯電話、カメラ、ＭＰ３などの電子機器に単純に電力を伝達してバッテリ充電が行われるようにする機能だけを提供している実情であった。
【００１０】
すなわち、飲食店や家庭において水や飲み物または御粥のような食べ物を入れるために容器を主に用いるが、従来の容器は単純に内容物を入れることに限られていて、従来には容器に暖かい内容物を入れて置いても所定時間が経過した後には内容物の温度が下がった。
【００１１】
そのため、従来には魔法瓶に内容物を入れて置いた状態で暖かい内容物を飲用することができるようにするか、または容器に内容物を入れて置いた状態で温度低下時に電子レンジのような製品を介して加熱して内容物を暖かく暖めて飲用するか、または別途の温蔵機能を有する製品に入れ物を入れて保管するようにしていた。
【００１２】
しかし、上記電子レンジや温蔵器のような製品は、別途の電源供給を受けなければならず、その使用に多くの制約があり、魔法瓶の場合には長時間温度を保持する特徴があるものの、その温度保持は時間が経つほど低下せざるを得なく、特に、即席に内容物を食べたい場合、内容物の温度を上昇させることができない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１３】
【特許文献１】韓国特許公報第０５６４２５６号
【特許文献２】韓国特許公報第０６０３９８６号
【特許文献３】韓国特許公報第０７５１６３５号
【特許文献４】韓国特許公報第０９７１７４８号
【特許文献５】韓国特許出願公開第２００９−００９８２３９号
【特許文献６】韓国特許出願公開第２００６−０１３３７５６号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
そこで、本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであり、非金属材として熱伝達効率が高いセラミックスなどの材質からなる容器の下端部に隔壁に分離された空間を設けた後に、それに無線電力伝送方式により生成される誘導磁場を利用して熱を発生させる発熱部を構成することで、容器に入った水、コーヒー、お茶、味噌汁などの内容物をいつも暖かく飲用することができるようにした発熱容器を提供することにその目的がある。
【００１５】
また、本発明は、容器の外部に発熱部から発生する熱で発光する表示部を構成するか、または発熱部で発生する熱の温度変化によって発光色相が変化される表示部を構成し、発熱容器製品の美観を向上させると共に、発熱部での熱発生時に、これをユーザが確認することができるようにして使用上の便宜性を高め、特にやけどのような安全事故をあらかじめ防止することができるようにする発熱容器を提供することに他の目的がある。
【００１６】
また、本発明は、非金属材からなる容器の発熱温度を感知し、その感知された発熱温度に従って電源送信部と電源受信部との通信で発熱部の発熱温度を制御することで、発熱による安全事故をあらかじめ防止しながら製品満足度を高める発熱容器を提供することにまた他の目的がある。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
上記目的達成のための本発明発熱容器は、飲用する内容物が入れられ、下端に隔壁で分離された独立の収容空間を形成した非金属材の容器部と、前記容器部の収容空間内に収容されて前記隔壁に密着され、前記容器部に熱を伝達するように外部電源が供給される電源送信部の送信コイルから無線電力伝送方式に誘導される磁場により加熱される発熱プレートと、前記容器部の収容空間内に収容され、前記送信コイルから無線電力伝送方式に誘導される磁場を介して電圧を無線受信する受信コイルを含み、前記受信コイルを介して無線受信される電圧量調節を介して前記磁場の強度を制御しながら前記発熱プレートの加熱温度を制御することになる電源受信部と、前記収容空間の底面をなし、前記収容空間を密閉及び防水処理する蓋部と、を含んで構成される。
【００１８】
また、前記電源受信部は、前記受信コイルに接続され、前記受信コイルから電圧受信時に、これを１次整流するように駆動するフルブリッジ回路部と、該フルブリッジ回路部に接続され、前記フルブリッジ回路部の駆動により１次整流された電圧を２次整流する整流器と、該整流器によって２次整流される電圧を出力する出力部と、該出力部から出力された電圧及び前記整流器から２次整流された電圧を入力して前記発熱プレートの加熱温度を制御するように送信コイルから誘導される磁場の強度を調節するための制御信号を出力する電源出力制御部と、前記電源出力制御部から出力される制御信号により受信コイルを介して無線受信される電圧量を調節して送信コイルから誘導される磁場の強度を制御するように前記フルブリッジ回路部の駆動を制御することになる通信駆動部と、を含んで構成される。
【００１９】
また、前記容器部の収容空間には、前記電源出力制御部に回路的に接続される温度センサが構成される。
【００２０】
また、前記電源出力制御部は、前記出力部から出力された電圧及び前記整流器から２次整流された電圧に加え、前記温度センサから感知された容器部の温度により前記発熱プレートの加熱温度を調節するように前記通信駆動部を介して前記フルブリッジ回路部の駆動による電圧整流値を制御して送信コイルから誘導される磁場の強度を制御することになる制御プログラムを搭載構成する。
【００２１】
また、前記容器部には、前記電源受信部と電気的に接続されて電源を受け入れ、前記発熱プレートの加熱状態を表示する表示部が構成される。
【００２２】
また、前記表示部は、前記発熱プレートの加熱温度による作動状態によって単色に発光する発光ダイオードである。
【００２３】
また、前記表示部は、前記発熱プレートの加熱作動状態による温度変化に従って発光色相が可変される発光ダイオードである。
【発明の効果】
【００２４】
このように、本発明は、非金属材として熱伝達効率がの高いセラミックスなどの材質からなる容器の下端部に隔壁で分離された空間を設けた後に、これに無線電力伝送方式で生成された誘導磁場を利用して熱を発生させる発熱部を構成すると共に、容器の外部には発熱部から発生する熱によって発光される表示部を構成するか、または発熱部から発生する熱の温度変化によって発光色相が変化される表示部を構成すると共に、非金属材からなる容器の発熱温度を感知し、その感知された発熱温度に従って電源送信部と電源受信部の通信で発熱部の発熱温度を制御するように構成したものであって、これにより、容器に入った水、コーヒー、お茶、味噌汁などの内容物をいつも暖かく飲用することができるようにし、発熱容器製品の美観を向上させると共に、発熱部での熱発生時に、これをユーザが確認できるようにして使用上の便宜性を高め、特にやけどのような安全事故をあらかじめ防止させながら製品満足度を高める効果を期待することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明の実施形態に係る発熱容器の構造を示す斜視図。
【図２】本発明の実施形態に係る発熱容器の構造を示す部分切開斜視図。
【図３】本発明の実施形態に係る発熱容器の構造を示す断面概路図。
【図４】本発明の実施形態に係る発熱容器の電気的な連結状態を示す概略的なブロック回路図。
【図５】本発明の実施形態に係る電源受信部に対する概略的なブロック回路図。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
以下、添付図面を参照しながら本発明の実施形態を説明する。
【００２７】
図１は本発明の実施形態に係る発熱容器の構造を示す斜視図であり、図２は本発明の実施形態に係る発熱容器の構造を示す部分切開斜視図であり、図３は本発明の実施形態に係る発熱容器の構造を示す断面概路図であり、図４は本発明の実施形態に係る発熱容器の電気的な連結状態を示す概略的なブロック回路図であり、図５は本発明の実施形態に係る電源受信部に対する概略的なブロック回路図を示す。
【００２８】
添付の図１ないし図５を参照すると、本発明の実施形態による発熱容器は、容器部１０、発熱プレート２０、電源受信部３０、蓋部４０、そしてこれに加えて温度センサ６０と表示部７０をさらに含んで構成したものである。
【００２９】
前記容器部１０は、飲用する内容物が入る非金属材であるセラミックスで製造されたものであって、下端には隔壁１１で分離し独立された収容空間Ａを形成したものである。
【００３０】
前記発熱プレート２０は、金属材として前記容器部１０の収容空間Ａ内に収容されて前記隔壁１１に密着されることで、前記容器部１０に熱を伝達するように外部電源が供給される電源送信部５０の送信コイル５１から無線電力伝送方式（例；Ｗｉｒｅｌｅｓｓ  Ｐｏｗｅｒ  Ｃｏｎｓｏｒｔｉｕｍ、以下「ＷＰＣ」という）で誘導される磁場により加熱されるように構成したものである。
【００３１】
前記電源受信部３０は、前記容器部１０の収容空間Ａ内に収容され、前記送信コイル５１から無線電力伝送方式に誘導される磁場を介して電圧を無線受信する受信コイル３１を含むものであって、前記受信コイル３１を介して無線受信される電圧量調節を介して前記磁場の強度を制御しながら前記発熱プレート２０の加熱温度を制御するように構成したものである。
【００３２】
このとき、前記電源受信部３０には、前記受信コイル３１に加え、フルブリッジ回路部（Ｆｕｌｌ  Ｂｒｉｄｇｅ  ｃｉｒｃｕｉｔ）３２、整流器（Ｒｅｃｔｉｆｉｅｒ）３３、出力部３４、電源出力制御部（ＭＣＵ）３５、通信駆動部３６をさらに含んで構成するものである。
【００３３】
前記フルブリッジ回路部３２は、前記受信コイル３１に接続され、前記受信コイル３１から電圧受信時に、これを１次整流するように駆動したものである。
【００３４】
前記整流器３３は、前記フルブリッジ回路部３２に接続され、前記フルブリッジ回路部３２の駆動により１次整流された電圧を２次整流した後、これを前記電源出力制御部３５と前記出力部３４に出力するように構成したものである。
【００３５】
前記出力部３４は、前記整流器３３により２次整流されて出力される電圧を前記電源出力制御部３５に出力するように構成したものである。
【００３６】
前記電源出力制御部３５は、前記整流器３３から２次整流された電圧と前記出力部３４の出力電圧を入力して送信コイル５１から誘導される磁場の強度を調節するための制御信号を出力するものであって、これは前記発熱プレート２０の加熱温度を制御するためのものである。
【００３７】
前記通信駆動部３６は、前記電源出力制御部３５から出力される制御信号により受信コイル３１を介して無線受信される電圧量を調節して送信コイル５１から誘導される磁場の強度を制御するものであって、そのために前記通信駆動部３６は前記フルブリッジ回路部３２の駆動を制御するように構成したものである。
【００３８】
ここで、前記フルブリッジ回路部３２、整流器３３、出力部３４、電源出力制御部３５、通信駆動部３６は、基板に実装された状態において、前記容器部１０の下端部に設けられる収容空間Ａ内に収容されて固定が行われたものである。
【００３９】
前記蓋部４０は、前記前記収容空間Ａの底面をなすものであって、前記収容空間Ａを密閉及び防水処理するように構成したものである。
【００４０】
前記温度センサ６０は、前記容器部１０の収容空間Ａに収容されながら、前記基板に実装される電源出力制御部３５と電気的に接続構成されたものであって、前記発熱プレート２０の加熱による前記容器部１０の表面温度を感知した後に、これを前記電源出力制御部３５に出力するように構成したものである。
【００４１】
このとき、前記電源出力制御部３５は、前記出力部３４から出力された電圧及び前記整流器３３から２次整流された電圧に加え、前記温度センサ６０から感知された容器部１０の温度により前記発熱プレート２０の加熱温度を調節するように前記通信駆動部３６を介して前記フルブリッジ回路部３２の駆動による電圧整流値を制御して送信コイル５１から誘導される磁場の強度を制御する制御プログラムを搭載構成するようにした。
【００４２】
前記表示部７０は、前記容器部１０の外部に光を発光させることで、前記電源受信部３０と電気的に接続されて電源を受け入れた状態で、前記発熱プレート２０の加熱作動状態を表示するものであって、これは前記発熱プレート２０の加熱温度による作動状態を単色で表示する発光ダイオードであるか、または前記発熱プレート２０の加熱作動状態による温度変化に従って発光色相が可変される発光ダイオードである。
【００４３】
このように、本発明の実施形態による発熱容器は、添付の図１ないし図５のように、先ず非金属材であるセラミックス材質の容器部１０内に水または飲み物のような内容物を入れて置いた状態で、前記内容物を暖かく飲用しようとする場合、前記容器部１０を外部電源が供給される電源送信部５０に載置する。
【００４４】
そこで、前記電源送信部５０の送信コイル５１では、無線電力伝送方式で磁場が誘導され、誘導された磁場を介して容器部１０の下端側収容空間Ａ内に形成される電源受信部３０の受信コイル３１では電圧を受信することになり、前記電源受信部３０に含まれるフルブリッジ回路部３２は前記受信コイル３１から電圧受信時に駆動して電圧を１次整流した後に整流器３３に出力することになる。
【００４５】
このとき、前記整流器３３は、前記フルブリッジ回路部３２の駆動により１次整流された電圧を２次整流した後に、これを出力部３４及び電源出力制御部３５に出力するようになり、これによって前記電源出力制御部３５は前記出力部３４及び前記整流器３３からそれぞれ２次整流された電圧を入力受けた後に送信コイル５１から誘導される磁場の強度を調節するための制御信号を通信駆動部３６に出力することになる。
【００４６】
そこで、前記通信駆動部３６は、前記電源出力制御部３５から出力される制御信号により受信コイル３１を介して無線受信される電圧量を調節するようにフルブリッジ回路部３２の駆動を制御するようになり、前記フルブリッジ回路部３２の駆動制御から受信コイル３１に受信される電圧量が調節される。
【００４７】
そこで、前記受信コイル３１での電圧量調節から、送信コイル５１から誘導される磁場の強度強弱が制御されるので、前記磁場による発熱プレート２０の加熱が決定され、前記発熱プレート２０の加熱から発生する熱は容器部１０に転移されながら、前記容器部１０を発熱させて、前記容器部１０の温度が上昇することになり、前記容器部１０に入っている内容物は所定温度に暖められたり暖かい所定温度を保持したりすることができる。
【００４８】
一方、前記容器部１０の収容空間Ａ内に設けられた温度センサ６０は、前記発熱プレート２０の加熱による前記容器部１０の表面温度を感知した後に、これを前記電源出力制御部３５に出力することができ、前記電源出力制御部３５は前記整流器３３から２次整流された電圧と前記出力部３４の電圧出力値をフィードバックし、さらに前記温度センサ６０から感知された温度により制御信号を通信駆動部３６に出力し、前記通信駆動部３６はフルブリッジ回路部３２の駆動を制御することになる。
【００４９】
そこで、前記フルブリッジ回路部３２の駆動による電圧整流値が制御されながら、前記送信コイル５１から誘導される磁場の強度が調節されることができる。
【００５０】
すなわち、前記温度センサ６０から感知された温度が高すぎたり、または低すぎる場合、前記電源出力制御部３５は前記温度センサ６０から感知された容器部１０の温度により通信駆動部３６を介して前記フルブリッジ回路部３２の駆動による電圧整流値を制御して送信コイル５１から誘導される磁場の強度を低めたり、または高く調節することになり、変化する前記磁場の強度により前記発熱プレート２０の加熱温度は低くなるか、または高くすることができ、これにより、容器部１０の温度も低くなるか、または高くなることができる。
【００５１】
このとき、前記容器部１０には、発光ダイオードからなる表示部７０を構成するので、前記表示部７０は前記発熱プレート２０の加熱作動状態から単色に発光されるか、または前記発熱プレート２０の加熱作動状態による温度変化に従って発光色相が変化することで、ユーザは発熱プレート２０の加熱による容器部１０の加熱状態を外部から容易に識別することができる。
【００５２】
ここで、前記発光色相は一例であって、発熱プレート２０の加熱による温度が基準温度値より低い場合に黄色で発光し、発熱プレート２０の加熱による温度が基準温度値の場合に緑で発光し、発熱プレート２０の加熱による温度が基準温度値より高い場合に赤色で発光するが、必ずこのような色相で発光せず、他の色相でも変更が可能である。
【００５３】
このとき、発光ダイオードの発光色相を発熱プレート２０の加熱による温度変化に連動させることは、容器部１０の加熱温度を外部から容易に識別してやけどなどの安全事故を防止することができるようにすると共に、発熱容器の外的美観を秀麗に提供するためのものである。
【００５４】
以上で、本発明の発熱容器に対する技術思想を添付図面と共に記述したが、これは本発明の好適な実施形態を例示的に説明したものであって、本発明を限定するものではない。
【００５５】
上述では、本発明の好ましい実施形態を参照して詳細に説明したが、本発明の権利範囲はこれに限定されず、当該技術分野の熟練した当業者は添付の特許請求範囲に記載された本発明の思想及び領域から逸脱しない範囲で、本発明を多様に修正及び変更させることができる。
【符号の説明】
【００５６】
１０  容器部
１１  隔壁
２０  発熱プレート
３０  電源受信部
３１  受信コイル
３２  フルブリッジ回路部
３３  整流器
３４  出力部
３５  電源出力制御部
３６  通信駆動部
４０  蓋部
５０  電源送信部
５１  送信コイル
６０  温度センサ
７０  表示部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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