KR101813853B1 - 전도에 의한 열전달에 의해 용기 내부에 담기는 제품의 온도를 유지하기 위한 온도유지팩 - Google Patents

Abstract

본 발명은 전도에 의한 열전달에 의해 용기 내부에 담기는 제품의 온도를 유지하기 위한 온도유지팩에 관한 것으로서, 온도유지팩은 평판형태로 내부에 냉매를 담고 있는 본체(11)와 기둥형태로 다수개가 상기 본체(11)의 상면에 형성되는 냉각주(12)와 본체(11)의 옆면에는 녹은 냉매가 흘러들어갈수 있는 확장부(13)를 포함하여 냉각주(12)위에 용기를 올려놓았을때 용기와의 냉기 전달에 의하여 녹은 냉매는 확장부로 흘러들어가도록 하여 용기와 맞닿은 냉각주(12)의 높이가 낮아지도록 하여 용기가 조금씩 냉각주(12)안쪽으로 묻혀 들어가도록 한다.

Description

전도에 의한 열전달에 의해 용기 내부에 담기는 제품의 온도를 유지하기 위한 온도유지팩{PACK FOR MAINTAINING PROPER TEMPERATURE}

본 발명은 식자재를 배송할때 사용하는 냉동팩/냉장팩에 관한 것이다.

본 발명은 식자재를 배송할때 사용하는 냉동팩/냉장팩에 관한 것이다. 종래에 식자재를 소포/등기/택배 등의 서비스를 이용하여 배송하게 되는 경우에 온도유지팩(이하, ' 냉동팩, 냉장팩'을 통틀어 온도유지팩 이라한다)을 제품 포장상자의 바닥이나 뚜껑쪽에 부착하여 제품의 신선도가 유지되도록 한다. 그런데 이러한 경우는 열의 전도에 의하여 냉각을 시키는 것이 아니라 포장상자 내부의 공기를 차갑게 만들면서 제품의 온도도 올라가지 못하게 하기 위한 것인데 육류,채소와 같이 포장이 얇은 제품은 이러한 방식의 보존방법으로 보존해도 문제가 생기지 않지만 냉동보존이 필요한 경우나 플라스틱 용기등에 담겨져서 배송되는 소스와 같은 경우에는 플라스틱 용기 바깥쪽의 온도가 낮아도 플라스틱 용기 안쪽의 온도에는 크게 영향을 주지 못하는 경우가 있다.

대한민국 실용신안 등록번호 제200440614호 '용기 냉장팩'이나 대한민국 실용신안 등록번호 제20-035923호 소형 냉매팩의 경우 이러한 문제점을 해결하기 위해서 나온것이지만 특히 낮은 온도를 유지하기 위한 경우나 플라스틱용기에 담긴 제품등을 보관 하는데는 크게 도움이 되지 못하였다.

본 발명은 상기한 바와 같은 문제점을 극복하기 위하여 안출된 것으로서 저온에서의 보관 효율을 높이면서 용기 안에 저장되는 제품의 보관효율을 높이기 위한 온도유지팩을 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기한 바와 같은 과제를 달성하기 위하여 전도에 의한 열전달에 의해 용기 내부에 담기는 제품의 온도를 유지하기 위한 온도유지팩을 제공하는데 온도유지팩은 평판형태로 내부에 냉매를 담고 있는 본체(11)와 기둥형태로 다수개가 상기 본체(11)의 상면에 형성되는 냉각주(12)와 본체(11)의 옆면에는 녹은 냉매가 흘러들어갈수 있는 확장부(13)를 포함하여 냉각주(12)위에 용기를 올려놓았을 때 용기와의 냉기 전달에 의하여 녹은 냉매는 확장부로 흘러들어가도록 하여 용기와 맞닿은 냉각주(12)의 높이가 낮아지도록 하여 용기가 조금씩 냉각주(12)안쪽으로 묻혀 들어가도록 한다.

상기 냉각주(12)는 기둥의 높이가 기둥의 단면중 어느 하나의 길이보다 2배이상 높은 형태와 기둥의 단면중 어느 하나의 길이가 기둥의 높이보다 길고 본체의 한쪽면을 가로지르도록 하여 길쭉한 기둥의 옆면을 본체에 붙인 형태 중 어느 하나 일 수 있다.

상기 확장부(13)와 본체(11)사이에는 중간벽(21)이 형성되어 확장부(13)와 본체(11)를 구분 짓고 중간벽(21)의 끝단은 본체쪽으로 구부러져서 녹은 냉매가 확장부쪽으로 오도록 유도하는 것일 수 있다.

상기 냉각주(12)의 옆면은 용기와 직접 닿는 머리부와 머리부를 지탱하는 몸통부로 구성이 되는데 몸통부는 아래쪽으로 갈수록 단면이 작아지는 형태를 갖고 있는 것일 수 있다.

상기한 바와 같은 온도유지팩에 의하여 용기에 담기는 제품도 신선하게 보관할 수 있는 효과를 갖는다.

도1은 종래의 냉각팩을 도시하는 도면
도2내지 도7은 본 발명에 따른 일실시예를 도시하는 도면

이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명을 상세하게 설명한다. 도1은 종래의 냉장팩의 사용예를 도시한다. 종래에 사용되던 냉장팩은 전도에 의한 냉각보다는 보관되는 장소의 공기를 차게 만들기 위한 대류에 의한 냉각을 우선시 하기 때문에 통상 육면체 혹은 봉투에 냉매를 담은 형태를 하고 있는데 도면에 도시된 것과 같은 용기를 올려놓는 경우에 접촉면적이 매우 적기 때문에 사실상 전도에 의한 냉각은 아주 조금만 일어나며 대류에 의해 용기가 냉각되고 다시 용기 속의 제품이 냉각되는 단계를 거치게 된다. 즉, 종래의 냉각팩은 용기에 담은 제품을 냉각하기에는 알맞지 않다. 캔음료와 같이 완전밀폐가 되며 금속으로 이루어져 용기 내외부의 온도전달이 쉽게 일어나는 경우에는 크게 문제가 되지 않을 수도 있지만 플라스틱 용기등에 담긴 제품의 경우에는 대류에 의한 냉각은 문제가 발생할 수 밖에 없게 된다.

도2는 본 발명에 따른 온도유지팩으로서 본체(11)위쪽에 다수개의 냉각주(12)가 형성되어 있다. 또한 본체(11)의 양옆에는 확장부(13)가 형성되어 있다. 본 명세서에 도시되는 실시예는 본 발명의 사상에 따른 일실시예로서 본체나 냉각주와 같은 구성요소는 필요에 따라 그 기본틀을 유지하면서 얼마든지 모양, 색상이 변형이 가능하다.

냉각주(12)는 내부적으로는 본체(11)와 연결되어 있어 본체(11)의 냉매가 냉각주(12)의 안쪽으로도 이동가능하고 반대의 경우도 가능한데 본체(11)의 상면으로 부터 돌출되는 형태를 가지고 있다. 냉각주(12)는 길쭉한 기둥의 형태를 가지고 있지만 내부가 냉매로 채워지지 않는 경우에는 냉각주(12)의 높이가 내려가도록 한다.

즉, 종래와 같이 용기를 온도유지팩위에 올려놓았을 때 용기와 온도유지팩의 외주면에서 서로 접하게 되는 부분이 시간이 가도 일정한 것이 아니라 시간이 지날수록 냉각주(12)내부의 냉매는 용기쪽으로 전도에 의하여 냉기가 전달이 되어 냉각주(12)내부의 냉매는 녹게 되며 그에 따라 냉각주(12)의 높이는 낮아지게 된다.

도3은 이러한 형태를 도시하는데 최초에 용기를 올려 놓았을때 가장 많이 닿게되는 중심부분은 냉각주(12)내부의 냉매가 많이 녹아 가장 밑으로 내려왔으며 가운데 부분의 냉각주(12)가 아래로 밀리면서 용기(14)의 옆부분이 냉각주와 닿게 되고 전도가 일어나지 않는 다른 냉각주(12)보다 냉기의 전달이 더 쉽게 되면서 냉각주(12)의 높이가 낮아지게 된다.

같은 방법으로 냉각주의 높이가 낮아질수록 다른 냉각주와의 접촉면적이 커지게 되면서 전도에 의한 냉각이 좀더 많이 일어나게 된다.

통상 제품의 신선도는 냉각이 되지 않는 경우 시간이 갈수록 급격하게 떨어지게 되는데 종래의 냉각팩은 대류에 의한 냉각을 주로 하기 때문에 냉기가 조금이라도 외부로 유출되면 냉각효율도 급격하게 떨어지게 되었으며 시간이 갈수록 냉각효율이 더 떨어지는 경우가 많았는데 본 발명은 시간이 갈수록 전도에 의한 냉각이 더 많이 일어나게 되면서 냉각효율이 높아지게 된다.

전도에 따른 냉각주(12)의 높이가 낮아짐에 따라 냉각주(12)내부를 채우던 냉매는 본체쪽으로 흘러들어가게 되는데 본체의 옆쪽에는 확장부(13)가 형성되어 있어 냉각주(12)에서 녹은 냉매가 확장부(13)로 흘러들어가도록 한다. 이때 냉각주(12)를 채우던 냉매가 본체(11)쪽으로 흘러들어가게 되면 본체(11)내부의 냉매의 온도를 높이게 될 수 있기 때문에 본체(11)와 확장부(13)사이에는 중간벽(21)이 형성되는데 중간벽(21)은 최상부는 개방되어 있어 위쪽으로부터 녹아서 내려오는 냉매가 자연스럽게 확장부(13)로 흘러들어가도록 한다. 또한, 중간벽(21)의 끝부분은 본체(11)쪽으로 약간 기울어져 있어 확장부(13)내부로의 냉매의 유입을 유도한다. 도4에 이러한 중간벽이 도시된다. 도면에 표시된 색은 영역구분을 쉬게 하기 위하여 입힌것으로 색채 자체에 큰 의미는 없다.

도5는 또다른 실시예로서 냉각주(12)의 형태가 도2,3의 실시예와 다른데 도2,3의 실시예에서 냉각주(12)의 평면의 단면의 길이와 냉각주(12)의 높이의 길이의 비를 비교하면 냉각주(12)의 높이쪽이 2배이상 길었지만 도5의 실시예는 냉각주(12)의 평면의 한쪽 길이의가 냉각주(12)의 높이보다 길도록 하며 냉각주의 한쪽 단면의 길이가 훨씬 길도록 하여 커다란 기둥이 세워진게 아니라 본체에 옆쪽으로 붙은 형태를 가지도록 한다. 본 발명에 따른 온도유지팩은 내부의 냉매가 다 녹았을때 거꾸로 하여 냉각주(12)에 냉매가 채워진상태로 얼리게 되는데 냉각주의 수가 많아질수록 관리가 어려워질 수 있어 도5와 같이 냉각주가 냉각하는 부분의 길이는 줄이지 않으면서 냉각주의 숫자는 줄일 수 있도록 하였다.

도6은 냉각주의 또다른 실시예로서 냉각주(12)의 모양이 옆쪽에서 보았을때 역삼각형 혹은 거꾸로 뒤집은 사다리꼴 형태가 되도록 함으로써 접촉면에서의 접촉을 늘리고 시간이 지날수록 한번 녹기 시작하면 냉각주(12)의 높이가 빠르게 낮아지도록 한다. 그러나 냉각주(12)의 머리부(23)는 위아래가 같은 단면적을 가지도록 하고 몸통부(22)는 역삼격형 혹은 뒤집은 사다리꼴 형태가 되도록 한다. 이것은 접촉면에서의 접촉면적을 늘리기 위함이다.

도7은 전도에 의한 냉기전달을 늘리고 대류에 의한 전달을 줄이기 위하여 비슷한 형태의 본체를 위쪽에도 덮은 형태를 도시한다. 위쪽에 덮이는 온도유지팩도 도2와 같은 구조를 가지는데 용기 전체를 감쌀 수 있기 때문에 전도에 의한 열전달이 늘어나고 공기가 있는 부분이 줄어들기 때문에 대류에 의한 열전달은 거의 일어나지 않게 된다.

도8은 본 발명에 따른 온도유지팩과 종래의 냉동팩의 성능을 보여준다. 종래의 x축은 시간이며 y축은 보관되는 제품의 온도변화를 나타내는데 왼쪽의 종래의 냉동팩에 관한것인데 시간이 지날수록 온도가 조금씩 올라가다가 냉동팩이 다 녹는 어느 시간이 되면 급격하게 온도가 올라가게 되며 제품이 상할 수 있게 된다. 대략 섭씨8도씨 정도까지는 냉기가 공급되면서 신선도를 유지한다.

본 발명에 따른 온도유지팩은 온도의 상승기울기가 종래의 냉동팩보다 작은데 본 발명에 따른 온도유지팩은 최초 보관시 제품과 닿는 면적이 적어서 냉기 교환이 많이 일어나지 않는데 최초에는 제품의 온도도 낮은 상태이기 때문에 열교환이 많이 일어날 필요가 없다.

그런데 시간이 지나면서 냉각주가 조금씩 아래쪽으로 내려가 접촉면적이 늘어나면서 온도가 높아지게 되지만 대류에 의한 냉기전달은 일단 공기의 온도를 모두 내린후에 비로소 열전달이 일어나게 되지만 본 발명에 의한 경우 냉기는 전도에 의하여 주로 전달이 되며 대류를 일으킬 공기의 양이 적기 때문에 온도의 상승기울기는 종래의 경우보다 낮게 된다. 이것은 같은 양의 냉각체를 가지고도 좀더 오랫동안 온도를 유지할 수 있다는 것이다. 좀더 많은 실험을 필요로 하지만 현재로서는 비슷한 정도의 냉각체를 가지고 약 30%정도 냉각유지기간이 길어지고 이것은 온도변화의 기울기가 종래의 경우보다 절반정도로 낮기 때문으로 풀이된다.

11: 본체 12: 냉각주
13: 확장부 14: 용기
21: 중간벽 22: 머리부
23: 몸통부

Claims (4)

1. 전도에 의한 열전달에 의해 용기 내부에 담기는 제품의 온도를 유지하기 위한 온도유지팩으로서,
   온도유지팩은 평판형태로 내부에 냉매를 담고 있는 본체(11)와
   기둥형태로 다수개가 상기 본체(11)의 상면에 형성되는 냉각주(12)와
   본체(11)의 옆면에는 녹은 냉매가 흘러들어갈수 있는 확장부(13)를 포함하여
   냉각주(12)위에 용기를 올려놓았을때 용기와의 냉기 전달에 의하여 녹은 냉매는 확장부로 흘러들어가도록 하여 용기와 맞닿은 냉각주(12)의 높이가 낮아지도록 하여 용기가 조금씩 냉각주(12)안쪽으로 묻혀 들어가도록 하며
   상기 냉각주(12)는 기둥의 높이가 기둥의 단면중 어느 하나의 길이보다 2배이상 긴 형태와
   기둥의 단면중 어느 하나의 길이가 기둥의 높이보다 길고 본체의 한쪽면을 가로지르도록 하여 길쭉한 기둥의 옆면을 본체에 붙인 형태 중 어느 하나 이며,
   상기 확장부(13)와 본체(11)사이에는 중간벽(21)이 형성되어 확장부(13)와 본체(11)를 구분짓고 중간벽(21)의 끝단은 본체쪽으로 구부러져서 녹은 냉매가 확장부쪽으로 오도록 유도하며,
   상기 냉각주(12)의 옆면은 용기와 직접닿는 머리부와 머리부를 지탱하는 몸통부로 구성이 되는데 몸통부는 아래쪽으로 갈수록 단면이 작아지는 형태를 갖고 있는 전도에 의한 열전달에 의해 용기 내부에 담기는 제품의 온도를 유지하기 위한 온도유지팩
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