KR101127619B1 - 임계온도표시기 - Google Patents

Abstract

본 발명은 임계온도 표시기에 관한 것으로, 전개물질부재와 전개매질부재들 사이에 경계부를 형성하고, 사용 시에는 작동버튼의 누름에 의하여 전개물질부재가 경계부를 지나 전개매질부재와 접촉되면서 작동제어 되게 한 온도센서를 구비하는 하나의 동체로 구성되어서 작동버튼에 의하여 온도센서의 작동제어가 편리하고 전개물질부재의 완전 밀봉으로 사용 전에 제품을 임계온도 이하로 냉각시킬 필요가 없게 한 임계온도 표시기이다.

온도센서, 전개물질부재, 전개매질부재, 작동버튼, 격실 표시창

Description

임계온도표시기{Critical Temperature Indicator}

본 발명은 임계온도표시기에 관한 것으로, 하나의 동체로 구성되고 냉장?냉동이 필요한 보관제품에 간편히 적용되어 임의로 온도센서의 작동을 제어하게 한 임계온도표시기에 관한 것이다.

본 발명은 선 출원된 특허출원서 제10-2008-0071036호(2008.07.22.)가 있으며 이 선출원의 임계온도표시기의 개량된 발명이다.

이외에도 본 발명의 종래기술의 대표적인 것으로 대한민국의 특허 제606651호에 발명의 명칭"냉장상태 표시방법 및 표시장치"가 개시되어 있다. 이 표시장치는 순차적으로 배치된 색소층, 차단층 및 용매층을 포함한다. 차단층은 소정의 기준온도 미만에서 색소층 및 용매층의 혼합을 방해하고, 기준온도 이상에서 색소층 및 용매층의 내용물 중 적어도 하나를 이동시킬 상태로 전환하고, 색소층 및 용매층 중 일부 또는 전부를 혼합하여 소정의 색을 발현하여 냉장상태의 이탈여부를 확인 할 수 있게 한다.

즉, 이 장치는 색소층과 용매층 사이에 차단층이 온도에 따라 작동하는 매질 로도 기능하도록 보관기준에 따른 융점을 갖도록 한다. 그러므로 이 차단층은 제품의 융점 미만에서는 고체상태를 유지하고 융점이상에서는 용융된다.

그러나 이 냉장상태 표시장치는 차단층의 제조가 제품온도 이하, 즉 기준온도 이하에서 제작되어야 하고 장치내부에 설치되어야 한다. 또한 전체 장치를 기준온도 미만에서 보관 하여야 한다. 이는 차단층의 제작을 어렵게 할 뿐만 아니라 제품의 취급 또한 상당한 주의를 요하게 한다. 따라서 제작뿐만 아니라 사용하는데 많은 제약을 가져 불편하다.

또 다른 종래기술로는 온도표시기로써, 3M의 "모니터 마크"라는 제품이 상업적으로 구득가능하다.

도 1에 도시와 같이, 이 온도표시기(10)는 설정온도 이상에서 반응하여 확산 되게 한 전개물질부재층(11)과 이 전개물질부재층(11)으로부터 용매를 흡습하는 전개매질층(12)을 구비한다. 전개물질부재층(11)은 잉크와 지방산에스테르 등으로 구성되어 있고, 전개매질층(12)은 흡묵지 또는 부직포로 되어 있다. 이 전개물질부재층(11)과 전개매질층(12)사이에는 차단지(13)가 위치되어 있다. 전개물질부재층(11)의 아래로는 지지층(14)과 양면접착테이프(15)가 위치된다. 전개매질층(12)의 위로는 표시창을 형성한 표시층(16)이 위치된다. 표시층(16)은 전개매질층(12)의 위치에 다소 큰 표시창(16') 다소 작은 여러 개의 표시창(16'')이 길이방향으로 형성되어 있다. 표시층(16)의 위에는 투명한 피복층(17)이 위치된다.

한편, 표시층(16)과 투명피복층(17)은 일측의 동일한 위치에 동일크기의 절단부(18)들이 형성되어 있다. 이 절단부(18)들은 하부에 접착제가 인가되어 차단 층(13)과 서로 결합된다. 이와 같이 구성되는 임계온도표시기는 양면 테이프층(15)상에 지지층(14)이 부착된다. 지지층(14)상에는 차단층(13)을 사이에 두고 길이방향으로 배열되는 전개물질부재층(11)과 전개매질층(12)이 배열된다. 표시층(16)은 표시창(16')(16")들이 전개매질층(12)상에 위치되게 한 상태에서 차단층(13)상에 놓이고 표시층(16)의 위에는 투명피복층(11)이 위치되어서 온도표시기의 조립이 이루어진다.

그러므로 이 온도표시기는 양면테이프층(15)의 바닥면에 접착제 부분을 냉장제품에 부착시키고 절단부(18)를 뜯어 차단층(13)을 빼내어 전개물질부재층(11)과 전개매질층(12)이 서로 밀착하여 연결되도록 한다.

이후, 온도표시기(10)는 주변온도의 상승으로 전개물질부재층(11)은 녹기 시작하여 색소를 가진 잉크와 지방산에스테르 등이 용융되면서 전개매질층(12)으로 스며들면서 이동되고 표시창(16')과(16")을 통하여 제품의 보관 상태를 표시하게 된다.

그러나, 이와 같은 온도표시기는 전개매질이 길이방향으로 작동하므로 제품의 크기가 크고, 사용 시 전개매질층과 전개물질부재층 사이에 차단층을 제거하여야 하는데 불편할 뿐만 아니라 대량 부착 시 자동화가 어렵다. 또한 온도표시기는 전개물질부재가 밀봉되지 않고 노출되어 있어서 용융점이하에서 사용하기 전에 1~2시간 정도 냉각시켜야 하고, 부주의로 상온에 노출된 상태에서 사용되면 전개물질부재가 용융상태로 되어 차단지를 제거할 때 묻어나오게 된다는 단점을 가진다.

또 다른 종래 기술에서 대표적인 것으로 미국 특허 제7,232,253호에서 시간 표시기와 그의 제조 방법이 개시되어 있으며, 이 시간 표시기는 제1 저장고, 이동매체와 액체를 이동매체와 접촉하여 제1 저장고로부터 운반하는 작동수단을 구비하여 작동 후 액체가 그 내부에서 색변화를 일으키는 이동매체를 경유하여 이동시키도록 한다. 작동수단은 제1 저장고와 이동매체사이에 연결 된 제2 저장고를 구비하며 그에 의하여 작동 후 액체는 제1 저장고로부터 제2 저장고로 비교적 빠른 속도로 이동하고 그 다음 이동매체의 길이를 따라 비교적 느린 속도로 이동하게 한다.

이 특허는 작동 시 시간 경과를 측정 할 수 있으며 제품수명에 관한 가시적인 표시를 하는 특징이 있으나, 위약 밀봉부가 액체 도관을 차단하는 상태로 설치되어 제1 저장부로 되는 작동수단(접시형부)을 일정한 힘으로 작동시켜 파괴되어야 하나 숙련된 자가 아니면 종종 실패되어 이용 할 수 없게 된다. 또한 이 시간 표시기는 액체도관을 이동하는 액체가 이동매체와 접촉되는 구성으로 되어야 하므로 제작이 까다롭고, 물품에 부착되는 부위에 접시형부를 형성하므로 대량 부착 시 자동화가 어렵다.

또 다른 종래기술은 미국특허 제6,957,623호에서 개시된 임계온도표시기시하고 있으며, 이 임계온도표시기는 물, 핵이 있는 활성제(아이스 핵이 있는 활성(INA)미생물), 라텍스, 냉동 전 반투명이고 해동 후 불 투명이면서 고유색을 갖지 않은 안정제의 혼합물을 캡슐방식으로 밀봉하므로 냉동/해동을 검출하는 수단을 구비하나, 냉동/해동주기로 인한 상태 변환을 나타내는데 심각한 문제가 있었다.

이러한 문제를 해결하기 위한 대표적인 기술로써는 국제출원공개특허공보 제WO/2007/148321(2007.12.27)호가 공개 되었다. 이 공개특허는 임계온도표시기에 관 한 것으로 투명한 적어도 하나 이상의 밀봉면으로 되고 액체 매체 내에 현탁 된 무기질 나노입자의 현탁액을 수용하여서, 이 현탁액이 나노입자들의 집합으로 인하여 액체매체의 동결 시에 복귀될 수 없는 구분 가능 한 변환을 진행한다. 이 임계온도표시기는 제품과 연결되는 수단을 구비하여 제품이 소정 냉각환경에 노출되었는지를 결정한다.

그러나 위 두 가지 임계온도표시기는 그 구조가 간단하나, 구조상으로 특징이 있다기보다는 냉동/해동감지를 위하여 온도에 따른 상태 변환을 소정색으로 표시하게 한 현탁액의 성분을 조성하는데 그 특징이 있다. 이러한 임계온도표시기는 현탁액의 조성과 관련한 제조비용이 높고 다량의 자동생산이 어려우며, 특히 냉각환경에 대한 노출시점을 파악하기 어렵다.

이러한 점을 감안하여, 본 발명의 목적은 하나의 동체로 구성되고 분리 결합되는 상부의 전개물질부재와 하부의 전개매질부재의 접촉을 임의로 제어하게 한 임계온도표시기와 그의 제조방법을 제공하는 것에 관한 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 사용 전에 전개물질부재와 전개매질부재를 간단히 분리되게 하는 구조로 하여 대량의 자동생산이 가능하고 상온에서도 유통 보관할 수 있도록 취급이 편리하게 한 임계온도표시기와 그의 제조방법을 제공하는 것에 관한 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 사용 전에 전개물질부재를 작동버튼에 수납하여 전개매질부재와 분리되게 하고 사용 시에는 작동버튼에 의하여 작동되는 하나이사의 경계부를 이룬 하나이상의 격실로 이루어진 온도센서를 구비한 임계온도표시기와 그의 제조방법을 제공하는데 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 전개물질부재를 수납하고 표시창을 가진 상부전개매질부재를 서로 다른 직경의 동심원 또는 나선상으로 연장되게 하여 시스템의 전체크기를 소형화 할 수 있게 한 임계온도표시기와 그의 제조방법을 제공하는데 있다.

본 발명에 따르면, 임계온도표시기는 사용 전에는 전개물질부재와 전개매질부재사이에 서로 일정 간격을 두고 위치되도록 경계부가 설치되고 사용 시에는 작동버튼에 의하여 전개매질부재와 접촉되어서 작동제어 되게 한 온도센서로 구성되고 이 온도센서가 상부의 캡부와 하부의 전개매질부재들을 결합 한 구성으로 된다.

본 발명에 따르면, 임계온도표시기는 전개물질부재를 수납하며, 중심에 원형으로 돌출되게 캡부로 이루어진 작동버튼, 이 작동버튼으로부터 수평하게 소정거리 연장하여 있고 직경선상으로 전개물질의 통로가 형성된 연장부, 이 연장부에 캡부와 동심원 상으로 형성된 경계를 이루고 외주둘레로 접착액을 인가한 제1 격실, 이 제1 격실둘레에 인접하여 동심원상으로 돌출하여 소정 공간을 형성한 제2 격실과 제2 격실의 주연부로부터 연장하여 있고 하나 이상의 표시창을 형성한 상부와: 상부의 하면에 위치되고 전개물질의 이동경로로 되는 부위가 동심원, 나선형 또는 지즈재그형상 등으로 형성되는 전개매질부재와 이 전개매질부재에 인접하여 상부를 밀봉하는 시트들로 구성되는 하부들로 구성된다.

본 발명에 따르면, 임계온도표시기의 제조방법은 먼저 어느 소정의 단일 시트상 에 소정의 돔 형태의 작동버튼, 제1 및 제2 격실, 통로등을 형성한 다수의 상부를 준비하고, 이 상부에 형성한 작동버튼, 제1 격실과 통로에 전개물질부재를 충진하며, 또 다른 단일시트 상에는 전개매질부재를 중첩하여 결합시키고, 전개매질부재 상에 소정 형태의 제1 및 제2 프린트층을 폴리에스텔 잉크 등의 합성잉크로 형성하여 전개물질접촉부와 전개물질이동로를 형성한는 단계들로 이루어진다. \

본 발명은 하나의 동체로 구성되고 상부가 작동버튼에 전개물질부재를 수납하고 표시하는 표시창으로 되고 하부의 다양한 형상의 전개매질부재들을 더 포함하여 온도센서를 구성하므로, 전개물질부재와 전개매질부재를 평상시 격리 보관 되게 하고 소형화를 달성하였으며 임계온도표시를 지연제어할 수 있고 사용 전에 용융임계온도 이하로 냉각시킬 필요가 없는 임계온도표시기이다.

본 발명은 이후 첨부도면에 근거하여 상세히 설명되며, 도면에 도시와 같이 단일체의 제품으로 조립되는 구성으로 된다.

본 발명에 따르면, 온도센서(20)는 단일동체로 형성되고, 도2A와 도2B에 도시와 같이 케이스를 형성하는 투명한 PTP 또는 비닐 코팅막으로 되는 상부(30)와 하부(50)로 구성된다. 특히, 하부(50)는 PE, PP, Polyolefin 또는 알루미늄 재질등에 실리카가 피복된 구득 가능한 재질이 사용된다. 여기서 PTP는 정제 또는 젤리형태의 의약품포장에 일반적으로 사용되는 것으로, 압착 관통 팩(Press Through Pack)의 약자의 의미를 가지며 브리스터(Blister)팩이라 호칭되기도 한다. 여기서, PTP의 재질은 하부와 동일한 PE, PP, Polyolefin 등이 사용된다.

상부(30)는 그 중심에 돔 형태의 유사 원구 또는 반구와 같은 캡부로 구성되는 작동버튼(31), 이 작동버튼(31)으로 부터 다른 두 개의 직경의 동심원으로 되는 제1 격실(32), 작동버튼(31)으로부터 제1 격실(32)로 이어지는 통로(35), 제2 격실(33)과 그 들의 주연부(34)상에 표시창(36)들로 이루어진다. 전개물질부재(40)는 작동버튼(31), 통로(35)와 제1 격실(32)에 충진 되는 상태로 된다. 작동버튼(31)과 제1 격실(32)사이에 통로(35)이외의 부분은 연장부(37)로 되고 하부(50)의 전개매질부재(51)와 열, 초음파거나 본드 등을 이용하여 접착되어 있다.

하부(50)는 전개매질부재(51)와 이 전개매질부재(51)를 보호하고 이에 인접하여 상부(30)와 결합하는 시트(52)로 이루어진다. 전개매질부재(51)는 작동버튼(31), 제1 격실(32), 이후 기술되는 통로로 이루어진 제1 전개물질접촉부(55)에 접촉하여 저장된다. 제1 전개물질접촉부(55)의 원주 둘레에 인접하여 제1 프린트층(54)이 제1 격실(32)과 제2 격실(33)의 경계부가 형성되고 이 제1 프린트층(54)에는 그들의 경계부가 접착제등에 의하여 소정의 이후 기술되는 방법으로 결합된다. 더하여, 이 제2 전개물질접촉부(53)는 전개물질이동로(56)로 형성되도록 소정형상으로 도2C에 도시된 바와 같이 제2 프린트층(57)에 의하여 하나이상의 동심원부로 형성된다. 제2 프린트층(57)는 내측으로 제2 격실(33)의 외주연부가 결합되고 외각으로는 이후 기술되는 바와 같이 상부(30)의 하부에 외측부와 결합된다.

여기서, 제1 및 제2 프린트층(54) 및 (57)은 폴리에스텔 잉크, 실리콘 잉크, 우레탄 잉크, PVC 잉크, 나일론 잉크, 에폭시 잉크 등을 사용하여 형성한다. 또한, 제1 및 제2 프린트층(54) 및 (57)을 대신하여 성형된 칼을 이용하여 실리카로 도포된 시트나 여과지를 절단하여 형성 할 수 있다. 전개물질은 지용성색소가 용해된 지방산오일이나 파라핀, 실리콘오일들이 사용될 수 있다.

도3A와 도3B에 도시 된 바와 같이 임계온도표시기(20)는 상부(30)와 하부(50)가 결합되어 있다. 상부(30)는 작동버튼(31), 이동통로(35)와 제1 격실(32)에 전개물질부재(40)가 충진 되는 데 제1 격실(32)과 제2 격실(33)사이의 경계부가 제1 프린트층(54)에 접착되는 상태로 되고 제2 격실(33)은 공동상태로 되어있다. 제2 격실(33)의 원주가 제2 프린트층(57)에 접착되고 이외의 상부(30)의 모든 부분, 연장부(37)와 제2 격실(33)로부터 주연부(34)들은 전개매질부재(51)와 열, 초음파거나 본드 등을 이용하여 접착되어 있다.

여기서 주목되는 것은 전개물질부재(40)를 전개매질부재(51)와 한시적이면서 효과적으로 차단하는 구성의 제1 및 제2 격실(32)와 (33)들과 전개매질부재(51)상에 소정 형상으로 되는 제1 및 제2 프린트층(54) 및 (57)에 의하여 형성되는 제1 전개물질접촉부(55)로 되는 전개매질이동로(56)들이 온도센서로 구성된다.

이와 같은 온도센서로 이루어진 임계온도표시기(20)는 사용 시 먼저 작동버튼(31)이 가압되어 눌러지게 되면 제1 프린트층(54)과 제1 및 제2 격실(32)와 (33)의 경계부의 접착이 해제되어 전개물질부재(40)는 제2 격실(33)로 이동하여 충진 하게 된다. 이후 전개매질부재(40)는 전개매질이동로(56)를 따라 이동하게 되고 소정 지연시간 후에는 도4A에 도시와 같이 표시창(36)에 소정색의 표시를 하게 된다. 더하여, 표시창(36)은 도4B에 도시와 같이 주연부(34)둘레로 원호형상으로 되어 전개매질이동로(56)를 따라 형성하므로 전개물질부재(40)의 이동을 알 수 있으며, 도4C에 도시와 같이 주연부(34)둘레로 원호상에 다수의 표시창(36)을 형성하므로 전개매질이동로(56)를 따라 전개물질부재(40)의 이동을 알 수 있다.

도5에 도시와 같이 본 발명에 따른 임계온도표시기(20)는 다음과 같이 제작된다. 브리스터 등으로 되는 재질의 단일 시트를 사용하여 먼저 소정의 돔 형태의 작동버튼, 제1 및 제2 격실, 통로등을 형성한 다수의 상부(30)를 준비한다. 이 상부(30)에는 작동버튼, 제1 격실과 통로에 전개물질부재(40)를 충진한다. PE등에 실리카가 피복되며, 또 다른 단일시트 상에는 전개매질부재를 중첩하여 결합시키고 그 다음 전개매질부재상에 소정 형태의 제1 및 제2 프린트층을 폴리에스텔 잉크 등의 합성잉크로 형성하여 전개물질접촉부와 전개물질이동로를 형성한다. 그리고, 도면에 도시와 같이 상부(30)의 위로 하부(50)가 위치 되게 하여 열, 초음파거나 접착제를 이용하여 서로를 일체로 결합시킨다. 이후 이렇게 한 번에 다량으로 자동 생산되는 임계온도표시기(20)는 하나씩 분리되어 제품으로 사용된다.

도 1은 종래기술의 일예를 상세히 보인 분해 사시도,

도 2A, 도 2B는 본 발명에 따라 임계온도표시기를 분해하여 보인 사시도와 도립하여 분해하여 상세히 보인 분해 사시도들,

도 3A 및 도 3B들은 본 발명의 일 실시예에 따른 임계온도표시기를 조립하고 부분적으로 절단하여 내부 구성을 보이고 사용 시 작동버튼을 눌러 작동상태를 를 보인 임계온도표시기의 일부 절단 사시도들,

도 4A, 도 4B, 도4C들은 본 발명의 따른 임계온도표시기의 표시창의 형상을 달리 하므로 임계온도표시기의 작동을 나타내는 사시도들,

도 5는 본 발명의 따라 임계온도표시기를 대량으로 자동제작하는 방법을 보인 도면이다.

[주요도면 부호의 간단한 설명]

20: 온도센서 30: 상부 50: 하부

40: 전개물질부재 51: 전개매질부재 52: 시트

Claims (4)

1. 삭제
2. 임계온도표시기에 있어서,

   전개물질부재를 수납하며, 중심에 원형으로 돌출되게 캡부로 이루어진 작동버튼, 이 작동버튼으로부터 수평하게 소정거리 연장하여 있고 직경선상으로 전개물질의 통로가 형성된 연장부, 이 연장부에 캡부와 동심원 상으로 형성된 경계를 이루고 외주둘레로 접착액을 인가한 제1 격실, 이 제1 격실둘레에 인접하여 동심원상으로 돌출하여 소정 공간을 형성한 제2 격실과 제2 격실의 주연부로부터 연장하여 있고 하나 이상의 표시창을 형성한 상부와:

   상부의 하면에 위치되고 전개물질의 이동경로로 되는 부위가 동심원, 나선형 과 지즈재그 형상 중 어느 하나의 형상으로 형성되는 전개매질부재와 이 전개매질부재에 인접하여 상부를 밀봉하는 시트로 이루어진 하부들로 구성한 것을 특징으로 하는 임계온도표시기.
3. 제 2항에 있어서,

   임계온도표시기가 전개물질부재를 전개매질부재와 한시적으로 차단하는 구성의 제1 및 제2 격실들과 전개매질부재상에 소정 형상으로 되는 제1 및 제2 프린트층들에 의하여 형성되는 제1 전개물질접촉부와 전개매질이동로들로 이루어지게 한 것을 특징으로 하는 임계온도표시기.
4. 임계온도표시기의 제조방법에 있어서,

   어느 소정의 단일 시트 상에 소정의 돔 형태의 작동버튼, 제1 및 제2 격실, 통로등을 형성한 다수의 상부를 준비하고,

   이 상부에 형성한 작동버튼, 제1 격실과 통로에 전개물질부재를 충진하며,

   또 다른 단일시트 상에는 전개매질부재를 중첩하여 결합시키고,

   전개매질부재 상에 소정 형태의 제1 및 제2 프린트층을 실리카 및 합성잉크로 형성하여 전개물질접촉부와 전개물질이동로를 형성하는 단계들로 이루어진 것을 특징으로 하는 임계온도표시기의 제조방법.

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