KR101316037B1 - 외부 용기 또는 외부 용기내의 내용물을 가열 또는 보온할 수 있는 가열 보온 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은, 외부 용기의 뚜껑부와 결합할 수 있는 본체; 및 상기 본체의 상면 중앙에 돌출 설치되고, 전기적 에너지를 열에너지로 전환하는 발열 소자를 포함하는, 상기 외부 용기 또는 상기 외부 용기내의 내용물을 가열 또는 보온할 수 있는 가열 보온 장치에 관한 것이다.

Description

외부 용기 또는 외부 용기내의 내용물을 가열 또는 보온할 수 있는 가열 보온 장치{APPARATUS FOR HEATING OR RESERVING EXTERNAL HOUSING OR CONTENTS OF EXTERNAL HOUSING}

본 발명은, 외부 용기 또는 외부 용기내의 내용물을 가열 또는 보온할 수 있는 가열 보온 장치에 관한 것이다.

추운 겨울에는 따뜻한 음식을, 더운 여름에는 시원한 음식을 먹고 싶어한다. 이에 따라, 음식물의 온도를 유지할 수 있는 보온병과 같은 제품이 출시되었다.

일반적으로 휴대용 보온병과 같은 경우, 진공의 이중병 구조로 이루어져 끓인 물이나 커피등의 온음료 또는 냉음료를 장시간 보존한다. 그러나, 휴대용 보온병에 수용된 온음료나 냉음료는 결국 일반적인 온도로 수렴된다. 또한, 추운 겨울에 차가운 음료만 가지고 있는 경우, 이를 따뜻하게 하려면 버너를 휴대하여야 한다.

국내의 경우, 산림보호육성에 따라 등산시 산림 등에서 취사를 금지하고 있음과 아울러, 특히 종래 휴대용 보온병의 보온상태가 미진하기 때문에 늦가을이나 추운 겨울과 같은 동절기 등산시 몸의 해동을 위해 따뜻한 음료를 마실 수 없게 되는 문제점이 있었다.

본 발명은, 간단하게 휴대할 수 있으면서도, 쉽게 용기 또는 용기 내의 내용물인 음식이나 식음료를 보온 또는 가열할 수 있는, 가열 보온 장치를 제공하기 위한 것이다.

상술한 과제를 해결하기 위하여, 본 발명의 일실시예인 상기 외부 용기 또는 상기 외부 용기내의 내용물을 가열 또는 보온할 수 있는 가열 보온 장치는, 외부 용기의 뚜껑부의 외측과 결합하는 오목부, 상기 오목부에 설치되어서 상기 외부용기의 두껑부가 밀폐되도록 하는 수밀 패킹 및 상기 외부 용기를 역립할 수 있는 평탄 저면을 구비한 본체; 및 상기 본체의 상면 중앙에 돌출 설치되고, 전기적 에너지를 열에너지로 전환하는 발열 소자를 포함할 수 있다.

본 발명의 일실시예의 일태양에 의하면, 상기 본체는, 상기 발열 소자를 포함하는 제 1 서브 본체; 및 상기 발열 소자에 전기적 에너지를 공급하기 위한 배터리 팩을 포함하는 제 2 서브 본체를 포함할 수 있다.

삭제

본 발명의 일실시예의 일태양에 의하면, 상기 제 1 서브 본체의 하면에는 상기 배터리 팩으로부터의 전원 공급을 받기 위한 콘센트부가 형성되고, 상기 제 2 서브 본체의 상면에는 상기 콘센트부에 대응하는 플러그부가 형성될 수 있다.

삭제

본 발명의 일실시예의 일태양에 의하면, 상기 제 1 서브 본체와 상기 제 2 서브 본체는 상기 외부 용기의 뚜껑부의 규격에 대응하도록 분리 가능하게 체결될 수 있다.

본 발명의 일실시예의 일태양에 의하면, 상기 제 2 서브 본체는, 상용 전원을 공급받기 위한 플러그부를 더 포함할 수 있다.

본 발명의 일실시예의 일태양에 의하면, 상기 발열 소자는, 베이스층; 상기 베이스층 상에 도포되는 면상 발열층; 및 상기 면상발열층을 도포하는 세라믹층을 포함할 수 있다.

본 발명의 일실시예의 일태양에 의하면, 상기 면상 발열층은, CNT 층을 포함할 수 있다.

상기 제 1 서브 본체는 상기 외부 용기의 뚜껑부를 수용하기 위한 오목부를 포함하고, 상기 가열 보온 장치는, 상기 오목부의 일측에 설치되는, 상기 외부 용기 또는 상기 내용물의 온도를 측정하기 위한 온도 센서; 상기 외부 용기 및 상기 내용물에 대한 설정 온도를 설정하고, 상기 설정 온도에 따라, 상기 발열 소자의 발열 정도를 제어하는 제어부를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 일실시예의 일태양에 의하면, 상기 가열 보온 장치는, 상기 제 2 서브 본체의 일측면에 설치되는, 상기 설정 온도를 설정하기 위한 입력부를 더 포함할 수 있다.

삭제

본 발명의 일실시예의 일태양에 의하면, 상기 가열 보온 장치는, 상기 설정온도와 상기 온도 센서에서 측정되는 실측 온도를 표시하기 위한 표시부가 상기 제 2 서브 본체에 설치될 수 있다.

본 발명의 일실시예의 일태양에 의하면, 상기 발열 소자는, 중공부를 구비한 원기둥형상을 가지며, 상기 중공부에는 보조 배터리가 설치될 수 있다.

상술한 구성을 가지는 본 발명의 일실시예에 따르면, 뚜껑부를 가진 외부 용기에 본 발명의 일실시예인 가열 보온 장치를 삽입한 후 전기적 에너지를 사용함으로써, 외부 용기 또는 그 용기내의 내용물을 가열 또는 보온할 수 있다.

또한, 에너지 원으로서 2차전지인 배터리 팩을 이용함으로써, 휴대성을 매우 높일 수 있다.

또한, 본 발명의 일실시예에 따르면, 빈 용기를 간단하게 데울수 있으므로, 용기가 너무 차가워서 온음료등이 급격하게 차가워지는 것을 방지할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일실시예인 가열 보온 장치의 분해 사시도.
도 2는 도 1의 가열 보온 장치의 분해 단면도.
도 3은 본 발명의 일실시예인 가열 보온 장치의 사용도.
도 4는 본 발명의 일실시예인 가열 보온 장치 중 발열 소자의 단면도.
도 5는 본 발명의 일실시예인 가열 보온 장치의 다른 예를 나타내는 단면도.

이하, 본 발명과 관련된 가열 보온 장치에 대하여 도면을 참조하여 보다 상세하게 설명한다. 이하의 설명에서 설명되는 구성요소에 대한 접미사 "모듈" 및 "부"는 명세서 작성의 용이함만이 고려되어 부여되거나 혼용되는 것으로서, 그 자체로 서로 구별되는 의미 또는 역할을 갖는 것은 아니다.

이하에서는, 본 발명의 일실시예인 가열 보온 장치의 외형 및 그 구성에 대하여 도 1을 참조하여 개략적으로 설명하도록 한다.

도 1은 본 발명의 일실시예인 가열 보온 장치의 분해 사시도이다. 도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일실시예인 가열 보온 장치는 크게, 외부 용기의 뚜껑부와 결합될 수 있는 본체(100)와, 상기 본체(100)의 중앙부에 설치되는 발열 소자(50)로 구성될 수 있다.

여기서, 발열 소자(50)는 상기 본체(100) 또는 발열 소자(50)의 내부에 설치되는 배터리등으로부터 공급되는 전기 에너지를 열에너지로 전환하여, 외부 용기 또는 외부 용기 내의 내용물을 보온 또는 가열하는 구성요소로서 이에 대한 구체적인 구성에 대해서는 도 4에서 보다 상세하게 설명하도록 한다.

그리고, 본체(100)는, 상기 발열 소자(50)를 포함하는 제 1 서브 본체(110) 및 상기 발열 소자(50)에 전기적 에너지를 공급하기 위한 배터리 팩(126)을 포함하는 제 2 서브 본체(120)를 포함한다.

제 1 서브 본체(110)에 대해서는 도 2에서 보다 상세하게 설명하도록 한다.

제 2 서브 본체(120)는 제 1 서브 본체(110)를 수용할 수 있는 오목부를 구비하며, 그 외면에는 보온 또는 가열 온도를 설정하고 동작 명령을 입력하기 위한 입력부(121', 121", 121"')와, 외부 상용 전원을 공급하기 위한 전원 소켓(124), 그리고 상기 입력부(121', 121", 121"')에 의하여 설정되는 설정온도 및 온도 센서(112)에 의해 측정되는 실측온도를 표시하기 위한 표시부(125)가 형성된다.

여기서, 입력부(121', 121", 121"')는, 도 1에 도시된 바와 같이 버튼식 입력 장치가 될 수 있고, 또는 휠타입의 회전식 입력장치가 될 수 있다.

여기서, 표시부(125)는 액정 디스플레이(liquid crystal display, LCD), 박막 트랜지스터 액정 디스플레이(thin film transistor-liquid crystal display, TFT LCD), 유기 발광 다이오드(organic light-emitting diode, OLED), 플렉시블 디스플레이(flexible display), 3차원 디스플레이(3D display) 중에서 적어도 하나를 포함할 수 있다.

그리고, 상기 본체는, 도 3에 도시된 바와 같이. 외부 용기(200)를 역립할 수 있는 저면을 구비한다. 따라서, 외부 용기(200)가 역립되므로, 외부 용기(200)내의 내용물에 대한 보온 및 가열이 보다 용이하게 될 수 있다.

이하에서는, 본 발명의 일실시예인 가열 보온 장치의 구체적인 구성에 대하여 도 2를 참조하여 상세하게 설명하도록 한다.

도 2는 도 1의 가열 보온 장치의 분해 단면도이다. 도시된 바와 같이, 본 발명의 일실시예인 가열 보온 장치는, 발열 소자(50)와, 상기 발열 소자(50)가 설치되는 제 1 서브 본체(110) 및 상기 제 1 서브 본체(110)를 수용하는 오목부를 구비하는 제 2 서브 본체(120)를 포함할 수 있다.

제 1 서브 본체(110)는 중앙에 오목부를 구비하고, 이 오목부의 중앙에는 발열 소자(50)가 설치된다. 그리고, 오목부의 일측에는 온도 센서(112)가 설치된다. 도 3에서 설명하는 바와 같이, 외부 용기가 역립되어 외부 용기에 수용되어 있는 내용물(음료, 물, 커피, 국, 찌개등)이 뚜껑부쪽으로 이동하게 되면, 상기 오목부에 설치된 온도 센서(112)는 내용물의 온도를 측정할 수 있게 된다.

그리고, 제 1 서브 본체(110)의 오목부의 측면에는 상기 외부 용기의 뚜껑부가 밀폐되도록 하는 밀폐용 패킹 부재(111)이 설치된다. 이 밀폐용 패킹 부재(111)으로 인하여, 도 3에서와 같이 용기가 역립되더라도, 내용물이 유출되지 않게 된다.

그리고, 제 1 서브 본체(110)의 하면에는, 상기 배터리 팩(126)으로부터의 전원 공급을 받기 위한 콘센트부(117)가 형성된다. 이 콘센트부(117)는 후술하는 플러그에 대응되게 설치되며, 이 콘센트부(117)를 통해 공급되는 전기 에너지는 발열 소자(50)에서 열에너지로 변환되어서, 외부 용기 또는 외부 용기 내의 내용물을 가열 및 보온하게 된다.

제 2 서브 본체(120)는 상기 제 1 서브 본체(110)를 수용하기 위한 오목부를 포함한다. 이 오목부에 상기 제 1 서브 본체(110)가 안착되고, 이에 따라 제 1 서브 본체(110)와 제 2 서브 본체(120)는 분리가능하게 체결된다. 이 체결수단에 대해서는 발명의 설명의 간략화를 위하여 생략하도록 한다. 상기 제 2 서브 본체(120)의 오목부에는 상기 제 1 서브 본체(110)의 콘센트부에 대응되는 플러그부(127)가 형성된다. 이 플러그부(127)와 콘센트부(117)에 의하여 발열 소자로 전기 에너지를 공급하게 된다.

제 2 서브 본체(120)의 외면에는 도 1에서 설명한 바와 같이, 동작을 제어하는 입력부(121', 121", 121"'), 설정온도 및 측정온도를 표시하기 위한 표시부(125), 전원 소켓(124)등이 설치된다. 그리고 제 2 서브 본체(120)에는 상기 발열 소자로 전기적 에너지를 공급하기 위한 배터리 팩(126)(2차 전지)이 내장된다. 이 배터리 팩(126)은 리튬 폴리머 또는 리튬 이온 타입의 2차전지일 수 있다. 또는, 제 2 서브 본체(120)의 외면에 부착된 전원 소켓(124)을 통해 외부 상용전원이 입력되고, 이를 컨버터를 통해 직류전원으로 바꿔서, 발열 소자로 전기에너지를 공급할 수도 있다.

이하에서는 상술한 구성을 가진 본 발명의 일실시예인 가열 보온 장치의 동작에 대하여 도 3의 사용도를 통해 보다 상세하게 설명하도록 한다.

도 3은 본 발명의 일실시예인 가열 보온 장치의 사용도이다. 도시된 바와 같이 본체의 저면이 평탄하게 되므로, 외부 용기가 역립가능하다. 이에 따라, 용기의 내용물들은 가열 보온 장치쪽으로 이동하게 되며, 상기 내용물은 온도 센서(112)에 접촉하게 된다.

사용자가 입력부(121', 121", 121"')를 통해 소정의 온도를 입력하게 되면, 제어부는, 입력된 설정온도에 따라, 발열 소자(50)의 발열정도를 제어하게 된다. 다시 말해, 도 2에 도시된 바와 같이, 제 2 서브 본체(120)의 오목부의 일측에 설치된 온도 센서(112)가 상기 내용물의 온도를 측정하고, 이 측정된 온도와, 설정온도를 비교하여, 측정 온도가 설정온도가 되도록 발열 소자(50)의 발열가 제어되는 것이다.

이러한 구성에 따라, 보온 가열 장치는 외부 용기 및 외부 용기의 내용물을 적절 온도로 유지할 수 있게 한다.

이하에서는, 본 발명의 일실시예인 가열 보온 장치에 구성요소인 발열 소자(50)의 구성에 대하여 도 4를 참조하여 보다 상세하게 설명하도록 한다.

도 4는 본 발명의 일실시예인 가열 보온 장치 중 발열 소자(50)의 단면도이다. 도 4에 도시된 바와 같이, 발열 소자(50)는 전체적으로 중공부를 구비한 원기둥형상(유아용 젖병의 인공적인 젖꽂지형상)을 가진다. 이에 따라, 내용물과 접촉하는 면이 넓어져서 열효율을 높일 수 있다. 그리고, 상기 중공부에는 보조 배터리팩(55)가 설치될 수 있다. 이에 따라, 배터리 용량을 보다 크게 하기 때문에 오래동안 내용물을 보온할 수 있게 된다.

다시, 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 발열 소자(50)는, 상기 발열 소자(50)는 베이스층(51), 상기 베이스층(51) 상에 도포되는 면상 발열층(52), 상기 면상발열층(52)을 도포하는 세라믹층(53)을 포함할 수 있다.

여기서, 베이스층(51)은 발열 소자(50)의 외형을 이루며, 투명 재질로 이루어질 수 있다. 예를 들어 PVC와 같은 폴리머 재질로 이루어질 수 있다.

상기 면상 발열층(52)은 후술하는 전원 공급부로부터 공급되는 전기 에너지를 열에너지로 변환하여, 외부 용기 또는 외부 용기의 온실에 쌓이는 눈을 녹일 수 있는 충분한 열을 발열하기 위한 것이다. 이 발열층(52)에는 탄소 나노 튜브(CNT)층을 포함한다.

탄소 나노 튜브는 탄소 6개로 이루어진 육각형 모양이 서로 연결되어 관 모양을 이루고 있다. 관의 지름이 수∼수십 나노미터에 불과하여 탄소나노튜브라고 일컬어지게 되었다. 나노미터는 10억 분의 1m로 보통 머리카락의 10만 분의 1 굵기이다. 단위 면적당 전기 전도도가 구리의 100배에서 1000배 우수하고, 열전도율은 자연계에서 가장 뛰어난 다이아몬드와 같으며, 강도는 철강보다 100배나 뛰어나다. 탄소섬유는 1％만 변형시켜도 끊어지는 반면 탄소나노튜브는 15％가 변형되어도 견딜 수 있다. 또한, 이 탄소 나노튜브는 우수한 발열성을 가진다.

탄소 나노튜브에는 단일벽 탄소 나노 튜브와 다중벽 탄소 나노튜브가 있다. 단일벽 탄소 나노 튜브는 투명성이 다중벽 탄소 나노튜브보다 우수하기 때문에 단일벽 탄소 나노튜브가 본 발명에 적용되는 것이 바람직할 수 있다.

이러한 발열층(52)은, 탄소 나노튜브의 경우, 충분한 발열량과 투명성을 보장하기 위해서는 10 - 100㎛ 정도의 두께를 가질 수 있다.

세라믹층(53)은 상기 면상 발열층(52)을 보호하고, 면상 발열층(52)에서 발생되는 열을 원적외선으로 전환시키는 역할을 한다. 즉 세라믹층(53)에서 발생되는 원적외선은 눈에 보이지 않고 물질에 잘 흡수되며 유기화합물 분자에 대한 공진(共振) 및 공명(共鳴) 작용이 강한 것이 특징이다. 원적외선은 또한, 각종 질병의 원인이 되는 세균을 없애는 데 도움이 되고, 중금속 제거, 탈취, 방균, 곰팡이 번식방지의 효과가 있다.

이하에서는 본 발명의 일실시예인 가열 보온 장치의 다른예를 도 5를 참조하여 상세하게 설명한다.

도 5에 도시된 가열 보온 장치는, 도 1 내지 도 4에 설명된 가열 보온장치와 대부분의 구성요소를 공유한다. 다만, 도 5에 도시된 가열 보온 장치는, 2개의 서브 본체가 합체된 구조가 아니라, 하나의 본체로만 이루어진 것이다.

도 5는 본 발명의 일실시예인 가열 보온 장치의 다른 예를 나타내는 단면도이다. 도시된 바와 같이, 본 발명의 일실시예인 가열 보온 장치는, 하나의 본체(100)로 이루어져 있다. 본체(100)는 전체적으로 오목한 형상의 가지며, 그 오목부의 내측에는 밀폐용 패킹 부재(111)이 형성된다. 이 패킹 부재를 통해 외부 용기가 밀폐되어서, 외부 용기(200)가 역립하더라도 그 안의 내용물이 밖으로 나오지 않는다. 그리고, 오목부의 중앙에는 발열 소자(50)가 돌출 형성된다. 또한, 이 오목부의 일측에는 온도 센서(112)가 더 형성된다. 그리고, 본체(100)의 내부에는 배터리(125)가 내장된다. 즉, 상기 배터리(125)에 의해 상기 발열 소자(50)가 발열되고, 이 발열 에너지를 이용하여 외부용기 내지는 외부 용기 내용물의 온도를 유지할 수 있게 된다.

상술한 구성을 가지는 본 발명의 일실시예에 따르면, 뚜껑부를 가진 외부 용기에 본 발명의 일실시예인 가열 보온 장치를 삽입한 후 전기적 에너지를 사용함으로써, 외부 용기 또는 그 용기내의 내용물을 가열 또는 보온할 수 있다.

또한, 에너지 원으로서 2차전지인 배터리 팩을 이용함으로써, 휴대성을 매우 높일 수 있다.

또한, 본 발명의 일실시예에 따르면, 빈 용기를 간단하게 데울수 있으므로, 용기가 너무 차가워서 온음료등이 급격하게 차가워지는 것을 방지할 수 있다.

상기와 같이 설명된 외부 용기 또는 외부 용기내의 내용물을 가열 또는 보온할 수 있는 가열 보온 장치는 상기 설명된 실시예들의 구성과 방법이 한정되게 적용될 수 있는 것이 아니라, 상기 실시예들은 다양한 변형이 이루어질 수 있도록 각 실시예들의 전부 또는 일부가 선택적으로 조합되어 구성될 수도 있다.

50 : 발열 소자
51 : 베이스층
52 : 발열층(CNT층 또는 탄소 나노 튜브층)
53 : 세라믹층
55 : 보조 배터리 팩
100 : 본체
110 : 제 1 서브 본체
111 : 밀폐용 패킹 부재
112 : 온도 센서
117 : 콘센트부
120 : 제 2 서브 본체
121 : 입력부
124 : 전원공급부(전원 소켓)
125 : 표시부
126 : 배터리 팩
127 : 플러그부

Claims (13)

1. 외부 용기의 뚜껑부의 외측과 결합하는 오목부, 상기 오목부에 설치되어서 상기 외부용기의 뚜껑부가 밀폐되도록 하는 수밀 패킹 및 상기 외부 용기를 역립할 수 있는 평탄 저면을 구비한 본체; 및
   상기 본체의 상면 중앙에 돌출 설치되고, 전기적 에너지를 열에너지로 전환하는 발열 소자를 포함하고,
   상기 본체는,
   상기 발열 소자를 포함하는 제 1 서브 본체; 및
   상기 발열 소자에 전기적 에너지를 공급하기 위한 배터리 팩을 포함하는 제 2 서브 본체를 포함하며,
   상기 제 1 서브 본체와 상기 제 2 서브 본체는 상기 외부 용기의 뚜껑부의 규격에 대응하도록 분리 가능하게 체결되는, 상기 외부 용기 또는 상기 외부 용기내의 내용물을 가열 또는 보온할 수 있는 가열 보온 장치.
   
2. 삭제
3. 삭제
4. 삭제
5. 제 1 항에 있어서,
   상기 제 1 서브 본체의 하면에는 상기 배터리 팩으로부터의 전원 공급을 받기 위한 콘센트부가 형성되고,
   상기 제 2 서브 본체의 상면에는 상기 콘센트부에 대응하는 플러그부가 형성되는, 상기 외부 용기 또는 상기 외부 용기내의 내용물을 가열 또는 보온할 수 있는 가열 보온 장치.
   
6. 삭제
7. 제 1 항에 있어서,
   상기 제 2 서브 본체는, 상용 전원을 공급받기 위한 플러그부를 더 포함하는, 상기 외부 용기 또는 상기 외부 용기내의 내용물을 가열 또는 보온할 수 있는 가열 보온 장치.
   
8. 제 1 항에 있어서,
   상기 발열 소자는
   베이스층;
   상기 베이스층 상에 도포되는 면상 발열층; 및
   상기 면상발열층을 도포하는 세라믹층을 더 포함하는, 상기 외부 용기 또는 상기 외부 용기내의 내용물을 가열 또는 보온할 수 있는 가열 보온 장치.
   
9. 제 8 항에 있어서,
   상기 면상 발열층은, CNT 층을 포함하는, 상기 외부 용기 또는 상기 외부 용기내의 내용물을 가열 또는 보온할 수 있는 가열 보온 장치.
   
10. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 서브 본체는 상기 오목부를 포함하고, 상기 오목부의 일측에는, 상기 외부 용기 또는 상기 내용물의 온도를 측정하기 위한 온도 센서가 설치되며,
    상기 외부 용기 및 상기 내용물에 대한 설정 온도를 설정하고, 상기 설정 온도에 따라, 상기 발열 소자의 발열 정도를 제어하는 제어부를 포함하는, 상기 외부 용기 또는 상기 외부 용기내의 내용물을 가열 또는 보온할 수 있는 가열 보온 장치.
    
11. 제 10 항에 있어서,
    상기 제 2 서브 본체의 일측면에는 상기 설정 온도를 설정하기 위한 입력부를 더 포함하는, 상기 외부 용기 또는 상기 외부 용기내의 내용물을 가열 또는 보온할 수 있는 가열 보온 장치.
    
12. 제 10 항에 있어서,
    상기 설정온도와 상기 온도 센서에서 측정되는 실측 온도를 표시하기 위한 표시부가 상기 제 2 서브 본체에 설치되는, 상기 외부 용기 또는 상기 외부 용기내의 내용물을 가열 또는 보온할 수 있는 가열 보온 장치.
    
13. 제 1 항에 있어서,
    상기 발열 소자는
    중공부를 구비한 원기둥형상을 가지며,
    상기 중공부에는 보조 배터리가 설치되는, 상기 외부 용기 또는 상기 외부 용기내의 내용물을 가열 또는 보온할 수 있는 가열 보온 장치.

Images