KR100591190B1

KR100591190B1 - 용기 덮개 접합장치

Info

Publication number: KR100591190B1
Application number: KR1020050059930A
Authority: KR
Inventors: 최기석
Original assignee: 최기석
Priority date: 2005-07-04
Filing date: 2005-07-04
Publication date: 2006-06-19

Abstract

본 발명은 용기 덮개 접합장치에 관한 것으로, 일반인이 휴대하거나 임의의 장소에 간단하게 배치하여 장소의 제한 없이 신속하고 편리하게 사용할 수 있으며, 덮개를 반복적으로 재접합할 수 있고, 덮개가 구비되어 있지 않은 용기에 다른 임의의 덮개를 접합하여 밀봉시킬 수 있는 용기 덮개 접합장치를 제공하는 것에 그 목적이 있다.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따르면, 조작패널이 구비된 본체와, 상기 본체에 승강 가능하게 설치되며 복수의 유도코일이 소정 간격으로 내장된 유도가열기와, 상기 조작패널을 통해 입력된 신호에 따라 상기 유도가열기를 용기와 덮개의 접합부에 근접되도록 본체에 대하여 승강시키는 승강수단과, 상기 유도코일의 작동을 위한 전원을 공급하기 위한 전원공급수단과, 일측은 상기 전원공급수단과 연결되고 그 타측은 각 유도코일과 병렬연결되어 상기 유도코일 중 일부에 고주파 작동전류를 공급하는 고주파발생수단과, 입력된 신호에 따라 상기 유도코일 중 일부에 선택적으로 작동전류가 공급되도록 하는 제어수단을 포함하는 덮개 접합장치가 제공된다.

Description

용기 덮개 접합장치 {Apparatus for attaching cover to vessel}

도 1은 본 발명에 따른 용기 덮개 접합장치의 일실시예를 도시한 측면도

도 2는 도 1에 도시된 본 발명의 용기 덮개 접합장치의 블록 구성도

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

10 : 용기 20 : 덮개

100 : 본체 101 : 용기받침대

105 : 모터 113 : 배터리

115 : 고주파인버터 117 : 제어기

119 : 조작패널 150 : 유도가열기

151 : 유도코일 153, 161 : 센서

155 : 가동축

본 발명은 용기덮개 접합장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 운반 및 휴대가 용이하여 임의의 장소에서 다양한 종류의 용기와 덮개를 신속하고 편리하게 접합시킬 수 있는 용기 덮개 접합장치에 관한 것이다.

일상생활에서 사용되는 용기의 종류가 다양한 만큼 용기덮개의 종류도 매우 다양하다. 용기덮개는 용기에 결합되는 방식에 따라 단순끼움이나 나사결합 등에 의한 삽입식과 접착제를 이용한 접합식으로 구분할 수 있는데, 삽입식 덮개의 경우, 용기와 덮개 사이에 틈이 있게 되므로, 밀폐를 위해서는 고무나 합성수지 등의 소재로 이루어진 별도의 밀폐재를 사용해야 하고, 그 구조도 복잡하게 되어 제조단가 높아지게 된다. 이에 따라, 간단한 용기, 특히 식품이나 의약품 등의 제품 포장용기나 일회용 용기의 경우에는 접합 방식으로 용기를 밀폐시키는 덮개가 많이 사용되고 있다. 덮개를 용기에 접합시키는 데에는 접착제가 많이 사용되고 있는데, 액상 접착제는 인체에 유해한 휘발성 성분이 다량 포함되어 있고, 접착제의 경화에 많은 시간이 소요되는 등의 단점이 있기 때문에, 생활용품, 특히 식료품용 용기에 있어서는 열가소성수지로 이루어진 열융착 타입의 접착제가 주로 사용되고 있다. 그러나, 상기한 바와 같은 열가소성 접착제를 사용할 경우, 접착제를 녹이기 위해 통상적으로 덮개부분을 통해 열을 가해주어야 하므로, 용기덮개가 내열성 소재로 이루어져야 하고, 덮개의 두께가 두꺼우면 부착이 쉽지 않기 때문에 용도가 매우 제한적인 문제점이 있다.

이러한 열가소성 접착제를 이용한 접합방식의 문제를 해결하기 위한 것으로 전자기유도가열 방식의 접합장치가 사용되고 있다. 이는 유도코일에 고주파 전류를 공급하여 형성된 전자기장 내에 전도체를 배치하면, 이 전도체가 유도전류에 의해 발열하는 원리에 의한 것으로, 접합될 용기와 덮개 중 적어도 일측을 전도체로 하고 접합면 사이에 접착제를 개재하거나 접착제가 부착된 전도체로 이루어진 접합매개물을 접합면 사이에 개재하여 전자기유도가열에 의한 접합을 행할 수 있도록 된 것이다.

그러나, 전자기유도가열에 의한 접합장치는 유도코일 외에도 고주파전류공급장치를 비롯한 주변장치가 구비되어야 하고, 특히 유도코일의 설치면적이 그 전자기유도가열 성능과 비례하기 때문에, 그 구조가 크고 복잡하여 소형화가 곤란하였다. 이에 따라, 종래에는 이동형 또는 휴대형 구조의 전자기유도가열 접합장치를 구현하기가 어려웠고, 제품 제조공장과 같은 특정 장소에 설치되는 고정식 접합장치만이 가능하였다. 따라서, 종래에는 일반인이 용기와 덮개를 부착하는 용도로 전자기유도가열장치를 사용하기가 사실상 불가능하였다.

한편, 종래에는 접합된 덮개를 일단 용기로부터 떼어낸 후에는 이를 다시 접합시킬 수 있는 적절한 수단이 없었기 때문에, 용기에 담겨진 내용물이 쏟아지기 쉬워 이동 중에 용기 제품을 휴대하기가 매우 불편하였고, 내용물의 보존이 곤란한 경우도 발생하게 되는 문제점이 있었다. 또한, 기존에 덮개가 구비되어 있지 않은 용기의 경우, 내용물이 남았을 때 밀폐 보존이 어려워 별도의 보존용기로 옮겨 담아야하는 불편함이 있었다. 이러한 문제는, 예를 들어 일회용 종이컵이나 식품용기의 경우, 음식물이 남았을 때 휴대가 곤란하기 때문에, 남은 음식물을 그냥 버리게 되어 음식물의 낭비와 음식물 쓰레기 처리문제 등을 유발하게 된다.

본 발명은 전술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은 일반인이 휴대하거나 임의의 장소에 간단하게 배치하여 장소의 제한 없이 신속하고 편리하게 사용할 수 있으며, 덮개를 반복적으로 재접합할 수 있고, 덮개가 구비되어 있지 않은 용기에 다른 임의의 덮개를 접합하여 밀봉시킬 수 있는 용기 덮개 접합장치를 제공하는 것이다.

상기한 본 발명의 덮개 접합장치는, 상기 제어수단에 연결되어 상기 유도가열기의 저면에 각 유도코일에 대응되는 위치에 설치되며 용기와 덮개의 접합부를 감지하여 그에 따라 전류가 공급되는 유도코일의 선택이 이루어질 수 있도록 하는 감지수단을 더 포함하여 구서될 수 있다.

또한, 본 발명의 덮개 접합장치에서, 상기 전원공급수단은 배터리 및 이 배터리가 삽입되는 배터리홀더로 이루어지고, 상기 고주파발생수단은 상기 배터리로부터 공급되는 직류 전류를 고주파 교류 전류로 변환하여 상기 유도코일로 공급하는 고주파인버터로 이루어질 수 있다.

상술한 본 발명의 목적, 특징들 및 장점은 다음의 상세한 설명을 통하여 보다 분명해질 것이다. 이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명에 따른 용기 덮개 접합장치의 일실시예를 도시한 측면도이고, 도 2는 그 블록 구성도이다.

도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 용기 덮개 접합장치는 하부에 용기받침대(101)가 구비된 본체(100)와 상기 용기받침대(101)의 상부에 설치되어 승강되는 유도가열기(150)를 구비한다.

상기 유도가열기(150)는 내부에 각각 선형으로 배열된 복수의 유도코일(151)이 소정 간격으로 설치되고, 그 하부 일측에 용기받침대(101) 상의 용기(10) 유무를 감지하는 센서(153)가 설치된다. 이 유도가열기(150)와 본체(100)의 결합은 다양한 방식으로 이루어질 수 있으나, 본 실시예에서는 상기 본체(100)에 구비된 홀더(103)에 왕복 가능하게 삽입되는 가동축(155)이 유도가열기(150)의 상부에 결합되고, 유도가열기(150)를 승강시키기 위한 수단으로서 상기 가동축(155)에 랙(157)이 구비되는 한편, 이 랙(157)을 통해 가동축(155)을 상하로 이동시킬 수 있도록 본체(100)에 모터(105), 감속기(107) 및 피니언(109)이 설치된다. 또한, 상기 유도가열기(150)는 그 중심 부분이 수평방향에 대해 상하로 회동 가능하도록 가동축(155)에 결합되고, 그 외측 부분이 스프링 등의 탄성부재로 이루어진 텐셔너(159)를 통해 가동축(155)에 연결된다. 한편, 상기 가열수단은 이러한 모터와 기어에 의한 구조 뿐 아니라, 다양한 방식의 통상적인 왕복이동기구에 의해 이루어질 수 있으며, 예를 들면, 공압으로 작동되는 실린더에 의한 승강방식으로 이루어질 수도 있다.

상기 본체(100)에는 전원으로서 배터리(113)가 삽입되는 배터리홀더(111)와, 배터리(113)로부터 공급되는 직류 전류를 고주파 교류 전류로 변환하여 상기 유도코일(151)로 공급하는 고주파인버터(115)와, ON/OFF 스위치, 작동 시작 및 종료버튼, 유도가열기 하강버튼, 용기 타입 선택버튼, 타이머 등이 구비된 조작패널(119)과, 이 조작패널(119)을 통해 입력된 신호에 따라 상기 고주파인버터(115)의 작동 을 제어하여 각 유도코일(151)에 선택적으로 고주파 전류가 공급되도록 하는 제어기(117)가 설치된다. 이 제어기(117)는 통상적인 PLC제어기로 이루어질 수 있다.

한편, 본 발명의 접합장치가 적용되는 용기 덮개(20)는 그 저면에 접합매체(21, 22)가 부착된 구조로 이루어진다. 이 접합매체(21, 22)는 알루미늄과 같은 전기전도성 소재로 이루어진 발열층(21) 및 열가소성수지계 접착제와 같이 열에 의해 융착성을 갖는 소재로 이루어진 접합층(22)으로 이루어진다. 또한, 상기 덮개(20)가 부착되는 용기(10)의 내벽면에도 알루미늄과 같은 전기전도성 소재로 이루어진 발열층(11)이 부착된다.

상기한 바와 같이 구성된 본 발명의 용기 덮개 접합장치의 작동과정을 설명하면 다음과 같다.

먼저 내용물이 담겨진 용기(10)에 상기 덮개(20)를 덮은 다음, 상기 용기받침대(101)에 안착시키고, 조작패널(119)에 구비된 하강버튼을 누르면 상기 유도가열기(150)가 덮개(20) 상부에 근접된 적절한 위치로 하강된다. 이때의 작동은 상기 가동축(155)이 피니언(109)과 랙(157)을 통해 전달된 모터(105)의 구동력에 의해 하강되어 이루어진다.

유도가열기(150)가 하강된 상태에서 조작패널(119)에 구비된 접합버튼을 누르면 용기(10)와 덮개(20)의 접합이 이루어지는데, 이 접합버튼은 용기(10)와 덮개(20)의 크기에 따라 전류가 공급되는 유도코일(151)을 선택할 수 있도록 복수개가 구비되어 해당 버튼을 누르면 복수의 유도코일(151) 중에서 적절한 크기에 상응하는 유도코일(151)에만 고주파 전류가 입력되도록 구성될 수도 있고, 유도가열기 (150)의 저면에 각 유도코일(151)에 대응되는 근접센서 또는 접촉센서, 접촉스위치 등의 감지수단(161)을 설치하여 용기(10)와 덮개(20)의 접합부가 감지된 센서의 입력신호 또는 접촉된 스위치의 작동에 따라 해당 유도코일(151)에 전류가 입력되도록 구성될 수도 있다. 이와 같이 접합 위치에 대응되는 유도코일(151)에만 선택적으로 전력공급이 이루어지므로, 소모전력을 최소화하여 배터리(113)와 같은 저용량의 전원을 사용할 수 있다. 상기와 같이 고주파 전류가 선택된 유도코일(151)에 공급되면, 유도코일(151)에 의해 덮개(20)의 발열층(21)에 유도전류에 의한 열이 발생되고, 이 열에 의해 접합층(22)이 녹아 용기(10)의 입구 둘레에 융착되어 용기(10)와 덮개(20)의 접합이 이루어진다.

또한, 본 발명의 접합장치는 용기(10)와 덮개(20)를 자유롭게 분리 및 재접합시킬 수 있다. 즉, 덮개(20)가 접합된 용기(10)를 상기 용기받침대(101)에 위치시킨 후 상기한 접합과정과 유사하게 작동시키면, 접합층(22)이 녹아 용기(10)로부터 덮개(20)를 용이하면서도 깨끗하게 분리할 수 있게 되고, 분리된 덮개(20) 또는 용기(10)에 접합층(22)이 그대로 남아 있으므로, 필요에 따라 반복적으로 재접합하여 사용할 수 있다. 또한, 원래 덮개가 구비되어 있지 않은 용기의 경우에도 접합면에 열경화성 접착제를 부착하여 임의의 덮개를 위와 동일한 방식으로 반복적으로 접합 및 분리하여 편리하게 사용할 수 있다. 따라서, 본 발명의 접합장치는 용기제품을 생산하는 제조업체 뿐 아니라, 용기제품 판매점, 테이크아웃 방식의 음식점, 또는 일반 가정에서도 용기의 종류에 무관하게 간편하게 덮개를 접합하는 용도로 사용이 가능하고, 필요에 따라 간편하게 덮개를 반복적으로 접합 및 분리할 수 있 게 되는 장점이 있다.

부가적으로, 상기 조작패널(119)에 구비된 타이머를 이용하여 작동시간을 설정한 후, 가열버튼을 누르면 소정 시간동안 유도코일(151)이 작동하여 용기(10)의 발열층(11)이 열을 내고, 이에 따라 용기(10)에 담겨진 내용물을 가열할 수 있게 된다. 이는 예를 들어 음식물을 데우거나 냉동식품을 해동시키는 등의 용도로 활용될 수 있다.

한편, 전술한 실시예에서는 사용상의 편의를 위해 직류전원인 배터리(113)를 전원으로 사용하는 것을 예시하였으나, 경우에 따라 교류전원을 사용할 수 있도록 구성될 수 있음은 물론이며, 이러한 경우에는 유도코일(151)에 고주파 전류를 공급하기 위한 수단으로서 전술한 고주파인버터(115)를 직류와 교류 겸용의 것으로 선택할 수 있고, 교류전류를 입력 전원으로 하는 별도의 고주파공급기를 사용할 수도 있다.

또한, 상기 유도가열기(150)의 하부에 용기(10) 또는 덮개(20)의 배치 여부를 감지할 수 있는 센서(153)를 설치하여 용기(10) 또는 덮개(20)가 감지된 상태에서만 유도코일(151)에 전류가 공급되도록 함으로써, 사용상의 안전성을 보다 향상시킬 수 있다. 이는 별도의 센서(153)를 추가로 설치하여 이루어질 수도 있으나, 전술한 실시예에서 예시된 특정 유도코일(151)에 전류 공급을 위한 근접센서나 접촉센서에 의해 구현될 수도 있다.

이상에서 설명한 본 발명은 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치 환, 변형 및 변경이 가능하다는 것이 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 명백할 것이다.

이상에서와 같이 본 발명에 의하면, 용기의 크기에 따라 선택적으로 특정 유도코일만 작동되도록 하여 작은 용량의 전원으로 작동이 가능하도록 함으로써, 크기가 소형화되어 휴대 및 운반이 편리하며, 임의의 장소에서 다양한 용기에 덮개를 반복적으로 접합하는 용도로 사용할 수 있게 되는 효과가 있다.

Claims

조작패널(119)이 구비된 본체(100)와, 상기 본체(100)에 승강 가능하게 설치되며 복수의 유도코일(151)이 소정 간격으로 내장된 유도가열기(150)와, 상기 조작패널(119)을 통해 입력된 신호에 따라 상기 유도가열기(150)를 용기(10)와 덮개(20)의 접합부에 근접되도록 본체(100)에 대하여 승강시키는 승강수단과, 상기 유도코일(151)의 작동을 위한 전원을 공급하기 위한 전원공급수단과, 일측은 상기 전원공급수단과 연결되고 그 타측은 각 유도코일(151)과 병렬연결되어 상기 유도코일(151) 중 일부에 고주파 작동전류를 공급하는 고주파발생수단과, 입력된 신호에 따라 상기 유도코일(151) 중 일부에 선택적으로 작동전류가 공급되도록 하는 제어수단을 포함하는 덮개 접합장치.
제1항에 있어서,

상기 제어수단에 연결되어 상기 유도가열기(150)의 저면에 각 유도코일(151)에 대응되는 위치에 설치되며 용기(10)와 덮개(20)의 접합부를 감지하여 그에 따라 전류가 공급되는 유도코일(151)의 선택이 이루어질 수 있도록 하는 감지수단(161)을 더 포함하는 덮개 접합장치.
제1항 또는 제2항에 있어서,

상기 전원공급수단은 배터리(113) 및 이 배터리(113)가 삽입되는 배터리홀더(111)로 이루어지고, 상기 고주파발생수단은 상기 배터리(113)로부터 공급되는 직류 전류를 고주파 교류 전류로 변환하여 상기 유도코일(151)로 공급하는 고주파인버터(115)로 이루어진 덮개 접합장치.