KR100797136B1

KR100797136B1 - 냉각팩유니트

Info

Publication number: KR100797136B1
Application number: KR1020060110211A
Authority: KR
Inventors: 조병구; 조병권
Original assignee: 주식회사 크라우젠; 주식회사 케이에스피
Priority date: 2006-11-08
Filing date: 2006-11-08
Publication date: 2008-01-23

Abstract

본 발명은 냉각팩유니트에 관한 것으로, 제품이 저장되는 외부팩과; 상기 외부팩의 내측에 결합되어 상기 제품과 차폐된 독립공간을 형성하며, 소정의 반응액체와 상기 반응액체와 반응하여 흡열반응을 일으키는 흡열물질을 수용하는 내부팩을 포함하며, 상기 흡열물질은 urea(유레아)를 포함하는 것을 특징으로 한다. 이에 의하여 사용자가 간편하게 사용할 수 있는 냉각팩유니트를 제공한다.

Description

냉각팩유니트{COOLING PACK UNIT}

도 1은 본 발명의 제1실시예에 따른 냉각팩유니트의 구성을 나타낸 사시도,

도 2는 도1의 구성을 나타낸 단면도,

도 3은 본 발명의 제2실시예에 따른 냉각팩유니트의 구성을 나타낸 사시도,

도 4는 도3에 따른 냉각팩유니트의 분해사시도,

도 5는 도3의 반응주머니의 분해사시도,

도 6은 도3의 Ⅵ-Ⅵ선에 따른 단면도,

도 7은 도5의 반응주머니의 또 다른 실시예를 나타내는 분해사시도,

도 8은 본 발명의 이다.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

100 : 냉각팩유니트 200 : 외부팩

210 : 스파우트 220 : 개구부

300 : 내부팩 310 : 반응액체저장부

320 : 흡열물질저장부 400 : 반응주머니

본 발명은, 냉각팩유니트에 관한 것으로, 보다 상세하게는 휴대가 간편하며 사용자의 음용이 편리하도록 구조를 개선한 냉각팩유니트에 관한 것이다.

냉각팩유니트는 야외에서 별도의 전자제품 없이 간편하게 피냉각제품을 냉각시킬 때 사용되며, 특히 하절기에 각종 음료수와 음식을 간편하게 냉각시키기 위해 사용된다.

그러나, 종래 냉각팩니트는 피냉각제품과 별도로 마련되므로 사용자가 피냉각제품을 냉각시키기 위해서는 피냉각제품을 냉각유니트에 일정시간 접촉시켜야만 하는 번거로움이 있었다. 또한, 냉각효율이 높지 않아 빠른 시간에 피냉각제품을 냉각시키기에 한계가 있었다.

이런 불편함을 해결하고자 피냉각제품과 일체로 마련된 일체형 냉각팩유니트가 개발되었다. 그러나, 일체형 냉각팩유니트는 캔과 같은 경질 재질의 외부팩 내에 음료와 같은 피냉각제품을 저장하고, 그 사이에 냉매를 사용하는 냉동사이클을 포함하는 구조였다. 이러한 구성을 갖는 종래 냉각팩유니트는 경질 재질의 외부팩을 사용하므로 무게가 증가하며 휴대가 불편한 문제가 있었다. 또한, 인체에 해로운 냉매를 사용하게 되므로 냉매와 피냉각제품이 혼합될 우려가 있어 안전성의 문제가 있었다.

또한, 냉동사이클을 개시하여 피냉각제품을 냉각시키는 과정이 복잡하여 사용자의 사용이 불편한 문제도 있었다.

따라서, 본 발명의 목적은 연질의 팩을 사용하여 무게가 가벼우며 사용자가 간편하게 사용할 수 있는 냉각팩유니트를 제공하는 것이다.

상기 목적은, 본 발명에 따라 냉각팩유니트에 있어서, 제품이 저장되는 외부팩과; 상기 외부팩의 내측에 결합되어 상기 제품과 차폐된 독립공간을 형성하는 내부팩을 포함하며, 상기 내부팩은 소정의 반응액체와, 상기 반응액체와 반응하여 흡열반응을 일으키는 흡열물질을 포함하는 것을 특징으로 하는 냉각팩유니트에 의해 달성된다.

여기서, 상기 흡열물질은 NH₄NO₃(암모늄나이트레이트)와 NaOAc(소듐아세테이트) 중 적어도 하나를 포함하는 것이 바람직하다.

또한, 상기 흡열물질은 urea(유레아)를 더 포함하는 것이 바람직하다.

그리고, 상기 NH₄NO₃(암모늄나이트레이트)와 상기 NaOAc(소듐아세테이트) 중 적어도 하나는 다른 하나에 대해 격리되게 마련되는 것이 바람직하다.

또한, 상기 NH₄NO₃(암모늄나이트레이트)와 상기 NaOAc(소듐아세테이트) 중 적어도 하나는 수용성필름 내부에 저장되는 것이 바람직하다.

그리고, 상기 내부팩은 상기 반응액체를 저장하는 반응액체저장부를 포함하는 것이 바람직하다.

또한, 상기 내부팩은 상기 반응액체저장부와 상기 흡열물질을 수용하는 반응주머니를 더 포함할 수 있다.

여기서, 상기 내부팩은 일영역에 개구부를 형성하며, 상기 반응주머니는 상 기 내부팩의 개구부를 통해 상기 내부팩 내에 인입 및 인출 가능하게 마련될 수 있다.

그리고, 상기 개구부는 상기 내부팩의 하부에 마련되는 것이 바람직하다.

여기서, 상기 반응액체저장부는 가압에 의해 터지도록 마련될 수 있다.

또한, 상기 반응주머니는 상기 반응액체를 저장하며 가압에 의해 부러지는 반응액체저장앰플로 마련될 수도 있다.

또한, 상기 반응주머니는 상기 반응액체를 저장하며 일면이 사용자의 가압에 의해 파열되는 필름을 포함하는 반응액체저장박스를 포함할 수 있다.

여기서, 상기 반응주머니는 흡열반응시 상기 반응시간을 지연시키는 탈지면을 더 포함하는 것이 바람직하다.

한편, 상기 외부팩은 외표면의 일영역에 사용자의 내부 제품 섭취를 용이하게하는 스파우터가 마련되는 것이 바람직하다.

상기 반응주머니는 상기 흡열물질을 저장하는 흡열물질주머니를 포함하는 것이 바람직하다.

여기서, 상기 흡열물질주머니는 상기 반응액체를 흡수하는 재질로 마련되는 것이 바람직하다.

이하에서는 첨부도면을 참조하여 본 발명에 대해 상세히 설명한다. 도1과 도2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 냉각팩유니트(100)의 구성을 도시한 사시도와 단면도이다.

도시한 바와 같이 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 냉각팩유니트(100)는 피냉각물이 저장되는 외부팩(200)과, 외부팩(200) 내에 수용되며 피냉각물(F)을 냉각하는 내부팩(300)을 포함한다.

외부팩(200)은 피냉각물(F)을 수용하며 외부의 압력에 대해서 피냉각물(F)을 보호할 수 있는 적정한 내구성을 지니는 연질재질로 마련된다. 외부팩(200)은 적절한 내구성을 갖기 위해 서로 다른 특성을 갖는 다수의 포장재가 적층되어 마련되는 것이 바람직하다. 여기서, 포장재는 LLDPE(linear-low density polyethylene), NY(nylon), AL(aluminum foil) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 외부팩(200)은 저장되는 피냉각물(F)의 양에 따라 다양한 형태와 크기로 마련될 수 있다.

한편, 외부팩(200)의 상단부에는 캡에 의해 개폐되는 스파우터(210)가 마련되어 사용자가 내부의 피냉각물(F)을 음용할 때 편리하게 사용할 수 있다.

내부팩(300)은 외부팩(200) 내부에 독립공간을 형성하며 반응액체와, 반응액체와 반응하여 흡열반응을 일으키는 흡열물질을 포함한다. 내부팩(300)은 내부의 반응액체와 외부팩(200)의 피냉각물(F)이 유출 및 유입되어 서로 섞이지 않도록 독립공간을 형성하며, 액체가 통과되지 않는 재질로 마련되는 것이 바람직하다. 또한, 내부팩(300)은 내부의 흡열반응에 의해 발생된 냉기를 외부팩(200)으로 효과적으로 전달하기 위해 열전도율이 높은 재질로 마련되는 것이 바람직하다. 이에 내부팩(300)은 알루미늄을 포함하는 재질로 마련되는 것이 바람직하다.

본 발명의 바람직한 실시예에 따른 내부팩(300)은 외부팩(200)의 하단부에 수용된다. 여기서, 내부팩(300)은 외부팩(200)의 둘레 영역을 따라 함께 실링되어 결합하며 외부팩(200)의 피냉각물(F)과 내부팩(300)의 반응액체가 외부로 유출되지 못하도록 기밀을 유지한다. 여기서, 본 발명의 바람직한 실시예는 내부팩(300)이 외부팩(200)의 하단부에 마련되었으나, 냉각효율을 높이기 위해 내부팩(300)이 외부팩(200) 전체에 걸쳐 마련될 수도 있다. 이 경우 균일한 냉각을 위해 내부팩(300)을 다수의 영역으로 구획하여 외부팩(200)의 전영역이 균일하게 냉각될 수 있도록 하는 것이 바람직하다. 그러나, 내부팩(300)의 용량이 커질 경우 내부의 반응액체의 무게도 증가하므로 희망하는 피냉각물(F)의 냉각온도와 냉각팩유니트(100)의 무게를 고려하여 적절하게 마련하는 것이 바람직하다.

한편, 반응액체는 도 2에 도시된 바와 같이 반응액체저장부(410)에 저장되고, 흡열물질은 흡열물질저장부(310)에 저장된다. 반응액체저장부(410)는 외부의 압력에 의해 터뜨려지며 반응액체를 외부로 유출한다. 반응액체저장부(410)는 주머니형태와 박스형태 등 다양한 형태로 마련될 수 있으나 휴대가 간편하도록 무게가 적게 나가는 연질재질로 마련되는 것이 바람직하다.

본 발명의 바람직한 실시예에 따른 반응액체저장부(410)는 도5에 도시된 바와 같이 일정 체적을 갖는 케이스(410a)와, 케이스(410a)의 상면을 커버하는 필름(410b)으로 마련된다. 케이스(410a)는 반응액체의 종류와 흡열물질의 양에 따라 적절한 용량을 갖는 것으로 마련되는 것이 바람직하다. 필름(410b)은 케이스(410a)의 상면에 열융착 결합한다. 필름(410b)은 사용자의 가압에 의해 용이하게 파열될 수 있는 강도를 갖는 것으로 마련되는 것이 바람직하다. 필름(410b)은 다수의 필름이 적층되는 형태로 마련될 수 있으며 적층된 필름(410b) 중 어느 하나에는 핀과 같은 날카로운 부재가 마련될 수 있다. 이에 의해 사용자가 가압할 경우 날카로운 부재에 의해 적층된 필름(410b)이 용이하게 파열될 수 있다.

한편, 반응액체저장부(410)는 도 7에 도시한 바와 같이 사용자의 가압에 의해 부러지는 반응액체저장앰플(415)로 마련될 수도 있다. 반응액체저장앰플(415)은 가압에 의해 부러졌을 때 파편이 많이 생기지 않는 재질로 마련되는 것이 바람직하다. 그리고, 가압에 의해 용이하게 부러지도록 표면에 절개선(415a)이 마련되는 것이 바람직하다.

흡열물질은 내부팩(300) 내에 낱개로 마련되어 반응액체저장부(410)로부터 유출된 반응액체와 반응할 수 있으나, 본 발명에 따른 바람직한 실시예는 냉각시간의 지속과 균일한 반응을 위해 흡열물질저장부(310) 내에 수용된다. 흡열물질저장부(310)는 반응액체를 흡수하여 반응시간을 지연시킬 수 있도록 부직포로 마련되는 것이 바람직하다.

한편, 본 발명에 사용되는 반응액체는 물(H₂0)이고, 흡열물질은 NH₄NO₃(암모늄나이트레이트)와 NaOAc(소듐아세테이트)와 유레아(urea)가 사용될 수 있다. 또한, 반응속도의 가감을 위해 다양한 종류의 촉매와 첨가제가 사용될 수 있다. 여기서, NH₄NO₃(암모늄나이트레이트)와 NaOAc(소듐아세테이트)는 상온에서 서로 반응할 수 있으므로 수용성필름(미도시)에 수용되는 것이 바람직하다. 이 경우, 수용성필름(미도시)에 수용된 NH₄NO₃(암모늄나이트레이트)와 NaOAc(소듐아세테이트)는 반응액체와 접촉시 수용성필름이 녹게 되므로 물과 반응하여 흡열반응을 일으키게 된다.

도 9a 내지 도 9b는 본 발명에 따른 바람직한 실시예의 반응액체와 흡열물질의 흡열반응에 의한 피냉각물의 온도변화를 나타낸 실험결과이다.

먼저, 도 9a는 흡열물질로 NH₄NO₃60g과 유레아 70g이 사용되고, 반응액체로 물 50ml가 사용되었을 경우의 피냉각물 180ml(물)의 온도변화를 나타낸 그래프이다. 그래프에 도시된 바와 같이 흡열물질과 반응액체가 반응하면 피냉각물이 27.5℃의 초기온도로부터 급격히 온도가 떨어지는 것을 알 수 있다. 피냉각물의 온도는 반응이 시작된지 113초 후에 최저온도인 9℃에 도달하고, 이 온도는 200초까지 유지되며 온도가 다시 상승되는 것을 알 수 있다. 여기서, 흡열반응 중에 흡열물질을 흔들어주는 경우 반응액체와의 접촉면적이 넓어져 반응시간이 더 길어질 수 있다.

도 9b는 흡열물질로 NH₄NO₃ 64g과 NaOAc 64g과 유레아 26g이 사용되고, 반응액체로 물 26ml가 사용되었을 경우의 피냉각물 180ml(물)의 온도변화를 나타낸 그래프이다. 그래프에 도시된 바와 같이 흡열물질과 반응액체가 반응하며 피냉각물이 27.5℃의 초기온도에서 급격히 온도가 떨어지는 것을 알 수 있다. 피냉각물의 온도는 반응이 시작된지 144초 후에 최저온도인 6.3℃에 도달하고, 이 온도는 240초까지 유지되며 온도가 다시 상승되는 것을 알 수 있다.

도 9a와 도 9b를 비교해보면, 도9b와 같이 흡열물질에 NaOAc가 더 포함된 경우 도 9a에 비해 보다 낮은 온도까지 피냉각물(F)을 냉각할 수 있음을 알 수 있다. 또한, 흡열물질에 NaOAc가 포함된 경우 동일한 피냉각물(F)의 양(물 180ml)에 대해 반응액체의 양을 반으로 줄일 수 있음을 알 수 있다. 즉, 도 9b의 경우 반응액체의 양이 줄어들게 되므로 냉각팩유니트(100) 전체의 무게가 줄어들어 사용자의 휴대가 간편해질 수 있다.

여기서, 도 9a와 도 9b에 도시한 것은 본 발명의 일실시예일 뿐이며 흡열물질과 반응액체 간의 혼합비율은 피냉각물(F)의 양과 종류, 그리고 내부팩(300) 재질의 열전도율을 고려하여 적절히 조절할 수 있다.

또한, 흡열물질은 상술한 두 가지 경우외에 반응액체와 화학반응하여 흡열반응을 일으키는 질산암모늄, 염화암모늄, 수산화바륨, 티오시안화암모늄 중 적어도 어느 하나의 화합물이 더 포함될 수 있다.

이러한 구성을 갖는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 냉각팩유니트(100)의 사용방법을 도 2를 참조로 설명한다.

먼저, 사용자는 반응액체저장부(410)가 위치한 외부팩(200)을 양측으로 가압하여 반응액체저장부(410)를 터뜨린다. 이에 의해 반응액체가 흡열물질저장부(420)에 흡수되며 흡열물질과 흡열반응이 일어난다. 흡열반응에 의해 내부팩(300) 내부의 온도가 내려가고, 내부팩(300)을 통해 외부팩(200) 내부의 피냉각물(F)로 열전달이 이루지며 피냉각물(F)의 온도가 내려가게 된다. 이 경우 내부팩(300)에서 발생된 냉기가 내부팩(300)을 둘러싸고 있는 외부팩(200)의 피냉각물(F)로 전달되므로 냉각효율이 높고, 냉기가 오래 유지될 수 있다. 또한, 흡열반응 도중 사용자가 냉각팩유니트(100)를 흔들어주게 되면 반응액체와 흡열물질의 접촉면적이 증가하여 냉각속도가 보다 빨라질 수 있다.

이렇게 외부팩(200)의 피냉각물(F)이 냉각되면 사용자는 스파우트(210)를 개 방하여 피냉각물(F)을 음용할 수 있다. 이 때, 일정시간 냉기가 유지되므로 사용자가 충분히 피냉각물(F)을 시원하게 음욜할 수 있다.

도 3 내지 도 6은 본 발명의 제2실시예에 따른 냉각팩유니트(100′)의 구성을 도시한 도면들이다.

도시된 바와 같이 본 발명의 제2실시예에 따른 냉각팩유니트(100)는 외부팩(200)과 내부팩(300)의 하단부에 개방된 개구부(220)를 포함하며, 반응액체와 흡열물질을 포함하는 반응주머니(400)가 내부팩(300) 내에 착탈가능하게 마련된다. 반응주머니(400)는 도5에 도시한 바와 같이 반응액체가 저장되는 반응액체저장부(410)와, 반응액체와 반응하여 흡열반응을 일으키는 흡열물질을 저장하는 흡열물질저장부(420)와, 반응액체저장부(410)와 흡열물질저장부(420)를 수용하며 내부팩(300) 내에 인입 및 인출되는 수용부(440)를 포함한다.

수용부(440)는 반응액체저장부(410)와 흡열물질저장부(420)를 수용하며 반응시 발생하는 반응액체의 외부 누설을 방지한다. 수용부(440)는 제조공정시 흡열물질저장부(420)와 반응액체저장부(410)와 흡열물질저장부(420)를 수용하여 기밀포장된다. 수용부(440)는 경우에 따라 사용자가 개봉하여 별도로 포장된 흡열물질저장부(420)와 반응액체저장부(410)를 수용하고 내부팩(300)의 개구부(220)를 통해 인입될 수 있다.

수용부(440)는 수분이 흡수되거나 투과되지 않는 알루미늄을 포함하는 재질로 마련되는 것이 반응액체의 누설을 방지하기 위해 바람직하다. 또한, 이 경우 제조 후 사용자가 사용하기까지 알루미늄 재질의 수용부(440)가 공기 중의 수증기가 수용부(440) 내부로 흡수되는 것을 차단하여 흡열물질저장부(420)가 수증기와 반응하는 것을 미연에 방지할 수 있다.

이러한 구성을 갖는 본 발명의 제2실시예에 따른 냉각팩유니트(100)의 사용과정을 도 4 내지 도 5를 참조로 설명한다.

먼저 사용자는 개구부(220)를 통해 내부팩(300)에 수용부(440)를 삽입한다.

그리고, 사용자가 내부팩(300)을 전후에서 가압하여 내부의 반응액체저장부(410)를 터트린다. 이 때 반응액체가 터뜨려지면서 흡열물질과 반응하여 흡열반응을 일으키고 여기서 발생하는 냉기에 의해 외부팩(200)에 저장된 피냉각물(F)을 냉각시킨다.

여기서, 사용자가 개구부(220)의 입구를 접거나 클립 등에 의해 고정하면 피냉각물을 냉각하는 냉각효율을 더욱 높일 수 있다.

이상 설명한 바와 같이, 본 발명의 제2실시예에 따른 냉각팩유니트는 사용시 사용자가 직접 내부팩 내에 수용부(440)를 삽입하므로 사용 후에 흡열물질과 반응액체가 피냉각물과 섞여 있는지 확인할 수 있어 안심하고 사용할 수 있다.

그러나, 본 발명의 제2실시예에 따른 냉각팩유니트는 내부팩 내에 수용부가 더 포함되므로 제1실시예에 비해 냉각효율이 저하될 수 있다.

한편, 본 발명의 제3실시예에 따른 냉각팩유니트(100″)는 수용부(400)가 외부팩(200)의 중간부분에 마련된다. 이 때, 수용부(400)는 외부팩(200)의 양측에 함께 실링된다. 이 경우 제1실시예에 비해 냉각효율이 향상될 수 있다.

이상 설명한 바와 같이, 본 발명에 따르면, 피냉각물과 함께 제조되어 사용자가 간편하게 휴대할 수 있는 냉각팩유니트가 제공된다.

또한, 사용자의 가압에 의해 간편하게 흡열반응이 개시되므로 사용이 간편하다.

Claims

냉각팩유니트에 있어서,

제품이 저장되는 외부팩과;

상기 외부팩의 내측에 결합되어 상기 제품과 차폐된 독립공간을 형성하며, 소정의 반응액체와 상기 반응액체와 반응하여 흡열반응을 일으키는 흡열물질을 수용하는 내부팩을 포함하며,

상기 흡열물질은 urea(유레아)를 포함하는 것을 특징으로 하는 냉각팩유니트.
제1항에 있어서,

상기 흡열물질은 NH₄NO₃(암모늄나이트레이트) 또는 NaOAc(소듐아세테이트)를 포함하는 것을 특징으로 하는 냉각팩유니트.
삭제
제1항에 있어서,

상기 흡열물질은 NH₄NO₃(암모늄나이트레이트)와, 상기 NH₄NO₃(암모늄나이트레이트)에 대해 격리된 NaOAc(소듐아세테이트)를 포함하는 것을 특징으로 하는 냉각팩유니트.
제4항에 있어서,

상기 NH₄NO₃(암모늄나이트레이트)와 상기 NaOAc(소듐아세테이트) 중 적어도 하나는 수용성필름 내부에 저장되는 것을 특징으로 하는 냉각팩유니트.
제1항에 있어서,

상기 내부팩은 상기 반응액체를 저장하는 반응액체저장부를 포함하는 것을 특징으로 하는 냉각팩유니트.
제6항에 있어서,

상기 내부팩은 상기 반응액체저장부와 상기 흡열물질을 수용하는 반응주머니를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 냉각팩유니트.
제7항에 있어서,

상기 내부팩은 일영역에 개구부를 형성하며,

상기 반응주머니는 상기 내부팩의 개구부를 통해 상기 내부팩 내에 인입 및 인출 가능하게 마련되는 것을 특징으로 하는 냉각팩유니트.
제8항에 있어서,

상기 개구부는 상기 내부팩의 하부에 마련되는 것을 특징으로 하는 냉각팩유니트.
제6항에 있어서,

상기 반응액체저장부는 가압에 의해 터지도록 마련되는 것을 특징으로 하는 냉각팩유니트.
제7항에 있어서,

상기 반응주머니는 상기 반응액체를 저장하며 가압에 의해 부러지는 반응액체저장앰플을 포함하는 것을 특징으로 하는 냉각팩유니트.
제7항에 있어서,

상기 반응주머니는 상기 반응액체를 저장하며 일면이 사용자의 가압에 의해 파열되는 필름을 포함하는 반응액체저장박스를 포함하는 것을 특징으로 하는 냉각팩유니트.
삭제
제1항에 있어서,

상기 외부팩은 외표면의 일영역에 사용자의 내부 제품 섭취를 용이하게하는 스파우터가 마련되는 것을 특징으로 하는 냉각팩유니트.
제7항에 있어서,

상기 반응주머니는 상기 흡열물질을 저장하는 흡열물질주머니를 포함하는 것을 특징으로 하는 냉각팩유니트.
제15항에 있어서,

상기 흡열물질주머니는,

상기 반응액체를 흡수하는 재질로 마련되는 것을 특징으로 하는 냉각팩유니트.