KR101859634B1 - Ptc 소자를 이용한 보온용기 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 특히 PTC 소자에 대한 전원공급 수단이 내부에 구비되는 보온용기에 관한 것으로서, 보온용기에 있어서, 상기 내부용기 하부면 상에 설치되고 전원의 인가에 의해 발열되어 내부용기를 가열시키는 하부 PTC 히터 모듈; 상기 내부용기 측면 상에 설치되고, 전원의 인가로 발열되어 내부용기를 가열시키는 측면 PTC 히터 모듈; 상기 하부캡의 내부공간에 설치되어 상기 PTC 히터 모듈의 가열온도가 설정온도 이상으로 상승시 급격한 저항 변화에 따라 전원을 강제 오프시키는 제어회로; 상기 외부용기 외주면에 설치되어 진동에 의한 상하운동을 회전운동으로 변환시키는 동력전달 부재와, 동력전달부재로 로터가 회전됨으로써 전력을 발생시키는 소형 발전기 및, 소형 발전기에서 생산되는 전력을 저장하는 배터리로 이루어져, 상기 PTC 히터 모듈과 탄소섬유 발열체에 전원을 공급하는 전원공급수단으로 이루어짐으로써, 종래의 보온 용기보다 더욱 장시간 보온 작용이 지속될 수 있으며, 특히 보온 용기 내부에 열전소자를 구동시킬 수 있는 자체 전력 생산 수단이 내장됨으로써 장기간의 겨울 여행이나 산행에서 보온 용기 내에 찬 물을 담더라도 데워질 수 있고 또한 데워진 상태가 지속될 수 있는 PTC 소자를 이용한 보온용기를 제공하고자 한다.

Description

PTC 소자를 이용한 보온용기{Insulating container with the PTC element}
본 발명은 PTC 소자를 이용한 보온용기에 관한 것으로, 특히 PTC 소자에 대한 전원공급 수단이 내부에 구비되는 보온용기에 관한 것이다.
일반적으로, 온수나 냉수 등을 보온 및 보냉 저장하는 보온병은 액상의 내용물을 저장하는 용기중 가장 보편적으로 널리 이용되고 있다. 이러한 보온병은 통상 진공의 이중벽으로 이루어지는 내ㅇ외부용기와 내부용기의 입구를 개폐시키는 별도의 유출구가 형성된 마개 및 보온병의 유출구를 커버하는 캡의 구성으로 이루어진다.
전술한 바와 같이 구성된 보온병은 내부용기의 입구를 막는 마개 내에 형성되는 유출구는 버튼에 의해 열리고 닫히는 구성으로 이루어진다. 그 예로, 일본국 실용신안공고번호 평2-20976호 및 평2-43327호를 들 수 있다.
한편, 종래의 기술에 따른 대부분의 보온병은 보온 및 보냉 기능만이 가능한 구조가 전부라 할 수 있다. 이러한 종래의 보온병은 뜨거운 물이나 차가운 물을 내부용기에 충진한 다음 일정 시간이 지나게 되면 내외의 온도차에 의해 미지근한 물로 변하는 것을 흔하게 볼 수 있다.
따라서, 종래의 기술에 따른 보온병을 통해서는 장시간 동안 보온 및 보냉 기능을 유지시킬 수단이 없기 때문에 가격이나 부피 및 중량 대비 그 효용성에는 한계가 있다. 이에 따라, 장시간의 산행이나 트래킹 등에서는 사실상 보온병의 필요성을 느낄 수가 없게 된다.
특히, 전술한 바와 같은 종래 기술에 따른 보온병은 동절기나 하절기에는 내부용기와 외기의 온도차 심해 충진된 뜨거운 물은 보다 빠르게 발열되어 미진근한 물로 변하는데 그리 오랜 시간이 걸리지 않게 된다.
아울러, 종래 기술에 따른 보온병은 온수를 휴대함에 있어 보온병을 자주 개방하였을 시에는 온수가 대기 중에 노출되어 소정의 시간이 경과한 후에는 온수가 상온(常溫)으로 변해버리는 문제점이 있다.
따라서, 종래 기술에 따른 보온병의 문제점을 해결하고자 열전소자(펠티어소자)의 흡열 또는 발열 기능을 통해 내부용기에 충진된 물을 일정온도로 냉각하거나 가열시킬 수 있도록 하는 기술이 제공되고 있다. 이러한 열전소자를 이용한 냉온 보온용기는 야외에서 원하는 온도로 가열된 따뜻한 물을 마실 수 있다는 점에서 매우 유용하다 할 수 있다.
그러나 전술한 바와 같은 종래 기술에 따른 열전소자를 이용한 냉온 보온용기는 대체적으로 열전소자의 흡열과 발열이 기능하도록 구성되어 있어 사용자의 선택에 의해 물을 냉각시키거나 가열하여 냉수는 물론 온수도 마실 수 있도록 하기 때문에 보온용기의 제조 단가가 비싸질 수밖에 없는 문제가 있다.
한편, 동계나 유아용 분유에는 대체적으로 온수를 필요로 한다는 점에서 궂이 냉각기능이 있을 필요성이 없다 할 것이다.
또한 열전소자가 이용되는 보온용기에 대한 종래기술을 살펴보면, 도1에 도시된 등록실용신안공보 제20-0323808호(등록일자: 2003. 08. 07)에서 알 수 있듯이 전기전원을 공급하는 단자부(91)가 구비되어 반드시 전력이 공급되어야만 내부 열전소자가 작동되며, 따라서 충전된 전력이 소진되고 나면 더 이상 보온 작용이 이루어질 수 없는 문제가 있다. 이러한 문제는 특히 장시간 산행이나 여행을 갈 경우에 보온용기의 전력 충전을 할 수 있는 여건이 안 될 경우 더욱 문제가 되며 더욱이 겨울 여행이나 산행에서는 이러한 문제는 장시간 여행에서 체력 및 건강의 유지를 위하여 절실하게 해결이 요청된다.
등록실용신안공보 제20-0323808호(등록일자: 2003. 08. 07)
이에 본 발명은 종래기술의 문제점을 개선하기 위한 것으로써, 열전소자가 내장됨으로써 자체 발열로 종래의 보온 용기보다 더욱 장시간 보온 작용이 지속될 수 있으며, 특히 보온 용기 내부에 열전소자를 구동시킬 수 있는 자체 전력 생산 수단이 내장됨으로써 장기간의 겨울 여행이나 산행에서 보온 용기 내에 찬 물을 담더라도 데워질 수 있고 또한 데워진 상태가 지속될 수 있는 보온용기를 제공하고자 한다.
이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 PTC 소자를 이용한 보온용기는, 외형을 형성하는 외부용기와, 외부용기의 내부에 설치되는 내부용기와, 상기 내부용기의 입구 마개와, 외부용기의 상단을 커버하는 상부캡 및, 외부용기와 내부용기 하부에 결합되는 하부캡이 구비된 보온용기에 있어서, 상기 내부용기 하부면 상에 설치되고 전원의 인가에 의해 발열되어 내부용기를 가열시키는 하부 PTC 히터 모듈과, 상기 내부용기 측면 상에 설치되고, 전원의 인가로 발열되어 내부용기를 가열시키는 측면 PTC 히터 모듈과, 상기 하부캡의 내부공간에 설치되어 상기 PTC 히터 모듈의 가열온도가 설정온도 이상으로 상승시 급격한 저항 변화에 따라 전원을 강제 오프시키는 제어회로와, 상기 외부용기 외주면에 설치되어 진동에 의한 상하운동을 회전운동으로 변환시키는 동력전달 부재와, 동력전달부재로 로터가 회전됨으로써 전력을 발생시키는 소형 발전기 및, 소형 발전기에서 생산되는 전력을 저장하는 배터리로 이루어져, 상기 PTC 히터 모듈과 탄소섬유 발열체에 전원을 공급하는 전원공급수단 및, 상기 하부캡의 외주면 일측에 설치되어 전원을 온-오프(On-Off)시키는 전원개폐부로 구성된다.
여기서 상기 측면 PTC 히터 모듈은 바람직하게는 내부용기 내주면 일부 구간이 수직 벽으로 연결되어 수직 벽과 내주면 사이에 배치된다.
그리고 상기 전원공급수단은 하부캡 내부공간에 설치되는 배터리와, 배터리에 전원을 공급하는 전력생산부로 이루어지되, 상기 전력생산부는 왕복가이드 내에서 주위 진동의 영향으로 왕복운동을 하는 피스톤과, 피스톤에 일단이 고정 부착된 피스톤 암과, 피스톤 암 타단에 조립되는 힌지와, 힌지에 일단이 회전 가능하게 결합되는 커넥팅 로드와, 커넥팅 로드 타단에 조립되어 커넥팅 로드를 회전시키는 핀 저널과, 핀 저널이 일정 부위에 결합되는 회전 부재로서 회전 부재의 회전 중심을 사이에 두고 핀 저널의 반대 측에 무게 추가 형성되는 회전 암과, 회전 암의 회전 중심에 결합되는 메인 저널로 이루어져서, 피스톤 암의 왕복운동이 메인 저널의 회전 운동으로 전달되게 구성됨이 바람직하다.
이때 바람직하게는 상기 왕복가이드 내부의 상단과 하단에는 스프링이 설치되어 피스톤의 왕복운동을 더 가속시킨다.
또한 바람직하게는 상기 왕복가이드는 내주면에 흑연이 도포된다.
특히 상기 메인저널과 소형 발전기 사이에는 내주면에 기어 날이 형성되는 링기어와, 링기어보다 직경이 작으면서 외주면에 기어 날이 형성되어 링기어 내주면의 기어 날과 치합되는 복수개의 위성기어와, 링기어보다 직경이 작으면서 외주면에 기어 날이 형성되며 링기어 중심에 배치됨으로써 상기 위성기어와 서로 치합되어 링기어의 회전에 따라 회전되되 링기어 보다 더 큰 각속도로 회전되는 썬기어로 이루어지는 유성기어가 설치되고, 상기 메인저널은 링기어 외주면에 결합되어 링기어를 회전시키는 보호커버와 고정 결합되어 메인저널의 회전에 따라 링기어를 회전시키며, 상기 소형 발전기의 로터는 로터 중심에 설치되는 회전축이 썬기어에 고정 삽입됨으로써 썬기어와 로터 회전축이 같은 각속도로 회전됨이 바람직하다.
한편, 바람직하게는 상기 전원공급수단은 외부용기의 외주면에 설치되어 주위의 광원을 받음으로써 전력을 생산하여 배터리로 전력을 공급하는 태양전지를 더 포함한다.
본 발명에 따른 PTC 소자를 이용한 보온용기에는 열전소자가 내장됨으로써 자체 발열로 종래의 보온 용기보다 더욱 장시간 보온 작용이 지속될 수 있으며, 특히 보온 용기 내부에 열전소자를 구동시킬 수 있는 자체 전력 생산 수단이 내장됨으로써 장기간의 겨울 여행이나 산행에서 보온 용기 내에 찬 물을 담더라도 데워질 수 있고 또한 데워진 상태가 지속될 수 있는 효과가 있다.
도 1은 종래기술을 나타내는 분해사시도,
도 2는 본 발명에 따른 보온용기의 사시도,
도 3은 본 발명에 따른 보온용기의 정단면도,
도 4는 본 발명에 따른 보온용기의 분해사시도,
도 5a는 본 발명에 따른 보온용기의 전력생산부 사시도,
도 5b는 도 5a에서 왕복가이드와 피스톤 및 피스톤 암을 도 5a와 다른 각도에서 나타낸 사시도,
도 6은 본 발명에 따른 보온용기의 전력생산부의 분해사시도,
도 7은 본 발명에 따른 보온용기의 전력생산부에서 진동운동이 회전운동으로 전환되는 원리를 나타낸 개념도,
이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 대해 상세히 설명한다.
본 발명은 도 2 내지 도 4에 도시된 바와 같이 외형을 형성하는 외부용기(10)와, 외부용기(10)의 내부에 설치되는 내부용기(20)와 내부용기(20)의 상부를 개폐시키는 마개(30)와 외부용기(10)의 상단을 커버하는 상부 캡(40) 및, 외부용기(10)와 내부용기(20) 하부에 결합되는 하부 캡(50)이 구비된 보온용기(100)에 있어서, 보온용기(100)와, 보온용기(100)에 추가적으로 설치되는 하부 PTC 히터 모듈(110)과, 측면 PTC 모듈과(120), 제어회로(130)와, 전원공급수단(60) 및 전원개폐부(150)로 이루어지는 보온용기(100)에 대한 것이다.
하부 PTC 히터 모듈(110)은 도 3에 도시된 바와 같이 두 개의 전열판(112)과, 두 개의 전열판(112) 사이에 배치되는 하부 PTC 소자(114)와, 각 하부 PTC 소자(114) 상호간과 하부 PTC 소자(114)들과 배터리(61) 사이를 연결시키는 전원공급선으로 이루어진다.
측면 PTC 히터 모듈(120)은 나머지 구성은 하부 PTC 히터 모듈(110)과 동일하나, 측면 PTC 히터 모듈(120)은 측면 PTC 소자(124)가 세로방향으로 배열되므로 측면 PTC 소자(124)가 배치되는 모양에 따라 내부용기(20)의 수평 단면을 이루는 원호 중의 일부 구간이 직선으로 형성되며, 3차원 적으로 볼 때는 내부용기(20)의 내면 중 일부가 평면으로 형성된다. 이때의 상기 평면을 수직 벽(22)이라고 칭하기로 한다. 따라서 측면 PTC 소자(124)는 도 3에 도시된 바와 같이 수직 벽(22)의 뒤편 즉 내부용기(20)와 외부용기(10) 사이 공간에 설치된다.
제어회로(130)는 도 3에 도시된 바와 같이 하부 캡(50) 내부 공간에 설치되어 측면 또는 하부 PTC 히터 모듈(110,120)의 가열온도가 설정온도 이상으로 상승할 경우 급격한 저항 변화에 따라 전원을 강제 오프 시킨다. 따라서 제어회로(130) 내부 또는 인접부위에는 온도센서(미도시)가 추가로 구비될 수 있다.
전원개폐부(150)는 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이 하부캡(50)의 외주면 일측에 설치되어 전원을 온-오프 시키는 온-오프 스위치(151)로 이루어진다. 여기서 추가적으로 전원 온-오프 상황을 외부에서 관찰할 수 있도록 도 2에 도시된 바와 같이 LED 전원표시등(152)이 설치될 수 있다.
전원공급수단(60)은 도 3에 도시된 바와 같이 외부용기(10) 외주면에 설치되어 진동에 의한 상하운동을 회전운동으로 변환시키는 동력전달 부재(661,662,663)와, 동력전달부재(661,662,663)로 로터가 회전됨으로써 전력을 발생시키는 소형 발전기(64) 및, 소형 발전기(64)에서 생산되는 전력을 저장하며 하부 캡(50) 내부공간에 설치되는 배터리(61)로 이루어져, 측면 및 하부 PTC 히터 모듈(110,120)에 전원을 공급한다.
전원공급수단(60)은 도 5a 내지 도 6에 보다 상세하게 도시되어 있다.
전원공급수단(60)을 이루는 상기 동력전달부재(661,662,663)는 도 6에 도시된 바와 같이 왕복운동부재(661)와, 왕복회전변환부재(662) 및 회전증폭부재(663)로 이루어질 수 있다.
왕복운동부재(661)는 도 6에 도시된 바와 같이 내부가 중공으로서 길게 형성되는 관 형상의 왕복가이드(6611)와, 왕복가이드(6611) 내부에 가변 가능하게 삽입되어 왕복가이드(6611)의 길이 방향을 따라 왕복가이드(6611) 내부에서 진자운동을 하는 피스톤(6614)과, 왕복가이드(6611) 내부 상단과 하단에 각각 삽입되어 피스톤(6614)이 충돌될 때 탄성력으로 튕겨내는 스프링(6612) 및 피스톤(6614)에 고정 부착되어 후술하게 될 왕복회전변환부재(662)로 왕복운동을 전달시키는 피스톤 암(6615)으로 이루어질 수 있다.
여기서 왕복가이드(6611)는 바람직하게는 내면에 흑연 코팅이 이루어져서 피스톤(6614) 외주면과 왕복가이드(6611) 내주면 간 마찰력이 최소화될 수 있다. 또는 왕복가이드(6611)는 소형 미끄럼 베어링 자체로 이루어질 수 있다. 왕복가이드(6611)가 미끄럼 베어링으로 이루어질 경우 고체 윤활제가 내부에 충진 되어 피스톤(6614) 외주면과 왕복가이드(6611) 내주면 간 마찰력이 최소화될 수 있다.
참고로 왕복가이드(6611) 내부에서 피스톤(6614)이 왕복 운동을 하게 되는 원동력은 본 발명에 따른 보온용기(100)를 사용자가 가방 등에 넣고 이동할 때이다. 특히 배낭에 보온용기(100)를 넣을 경우 배낭을 맨 사용자가 걸음을 걸을 때 마다 피스톤(6614)이 왕복될 수 있고, 또한 걸음을 걸을 때뿐만 아니라 차량이나 열차에 타고 있을 경우에도 노면이나 차륜으로부터 전달되는 진동의 영향을 받으면서 피스톤(6614)이 왕복될 수 있다. 특히 왕복가이드(6611)와 피스톤(6614) 간 마찰력이 적게 작용될수록 미세한 차량의 진동에도 피스톤(6614)의 왕복운동이 발생된다.
이 때 피스톤(6614)의 왕복운동이 더욱 가속될 수 있게 왕복가이드(6611) 내부 상단과 하단에는 스프링(6612)이 설치될 수 있다. 스프링(6612)이 설치됨으로써 본 발명에 따른 보온용기(100)가 한번 진동될 때 왕복가이드(6611) 내부의 피스톤(6614)은 빠른 시간 내에 여러 번의 왕복운동을 수행할 수 있다.
그리고 도 5b에 도시된 바와 같이 피스톤(6614)은 피스톤 암(6615)과 고정 결합되고, 피스톤(6614)의 왕복운동에 따라 피스톤 암(6615)도 함께 가변될 수 있게 왕복가이드(6611)에는 길이 방향으로 길게 장공이 형성된다.
피스톤 암(6615)은 도 6에 도시된 바와 같이 힌지로 인하여 커넥팅 로드(6622)의 일단과 힌지 결합되어 피스톤 암(6615)이 왕복운동 함에 따라 커넥팅 로드(6622)가 피스톤 암(6615)에 대해 서로 자유회전 되면서 가변될 수 있다. 여기서 왕복회전변환부재(662)는 도 6에 도시된 것처럼 힌지(6621)와, 커넥팅 로드(6622)와, 핀 저널(6623)과, 회전 암(6624)과, 메인 저널(6625)로 이루어진다. 이때 회전 암(6624)는 회전 시에 커넥팅 로드(6622)와 결합되는 핀 저널(6623)방향으로의 가속에 의한 진동 방지를 위하여 핀 저널(6623) 반대 방향으로 반원 형상의 중량 추가 형성될 수 있다.
참고로 통상의 자동차 엔진에 있어서는 피스톤의 왕복 운동이 메인 저널을 향하여 가까워지거나 멀어지는 방향으로 이루어짐에 비하여, 본 발명에서는 피스톤(6614)의 왕복 운동이 메인 저널(6625)의 측면에서 이루어진다. 이것은 왕복가이드(6611)가 길게 형성되므로 왕복가이드(6611)가 가장 작은 부피로 보호커버(67) 내부에 수납될 수 있기 위함이다. 따라서 왕복가이드(6611)는 바람직하게는 본 발명에 따른 보온용기(100)의 길이방향에 일치되게 수직방향으로 배치되어 보호커버(67) 내부에 수납된다. 보호커버(67)는 도 2 내지 도 4에 도시된 바와 같다.
피스톤(6614)의 왕복 운동 방향이 통상의 자동차와는 다르더라도, 피스톤(6614)의 왕복운동으로 인하여 피스톤 암(6615)의 단부가 메인 저널(6625)과 가까워지다가 멀어지다가를 반복하는 것은 통상의 자동차 엔진의 경우와 같다. 따라서 도 7에 도시된 개념도에 순서대로 나타난 것처럼 피스톤(6614)이 왕복가이드(6611) 내부에서 왕복운동 함에 따라 피스톤암(6615)과 연결된 커넥팅 로드(6622)의 타단이 회전 암(6624)의 소정 위치에 구비되는 핀 저널(6623)과 힌지 연결됨으로써 커넥팅 로드(6622)가 회전 암(6624)을 회전시키고, 회전 암(6624)이 회전됨으로써 메인 저널(6625)이 회전되어 결국 메인 저널(6625)이 중심에 결합된 회전 캡(6631)이 함께 회전된다.
도 7을 살펴보면, 피스톤(6614)이 왕복가이드(6611) 내부에서 한번 왕복되어 원위치 될 때 까지 회전 암(6624)은 두 번 회전됨을 알 수 있다.
이로써 본 발명에 따른 보온용기(100)가 차량 또는 보행에 따라 진동될 때마다 지속적으로 메인 저널(6625)이 회전되고, 최종적으로는 소형 발전기(64)의 내부에 내장되는 로터(미도시)가 회전되어 전력이 생산된다. 여기서 본 발명에 따른 보온용기(100) 사용자의 걸음걸이 한번 또는 보온용기(100)가 탑재된 차량 진동이 한번 일어남에 따라 피스톤(6614)은 수차례 왕복되고 피스톤(6614) 왕복 회수의 두 배 만큼 메인 저널(6625)이 회전된다.
특히 이 경우 메인 저널(6625)과 소형 발전기(64)의 로터 사이에 유성기어(6632)를 둠으로써 메인 저널(6625)의 회전비를 증폭시켜, 메인 저널(6625)보다 소형 발전기의 로터를 훨씬 빨리 회전시킴으로써 다량의 전력이 안정적으로 생산될 수 있게 구성될 수 있다.
이를 위해서 도 6에 도시된 바와 같이 메인 저널(6625)은 회전 캡(6631) 중앙에 연결되어 회전 캡(6631)과 동일한 각속도로 회전되고, 회전 캡(6631)은 내주면에 유성기어(6632)를 이루는 링기어가 삽입됨으로써 유성기어(6632)와 결합된다.
유성기어(6632)는 내주면에 기어 날이 형성되는 링기어와, 링기어보다 직경이 작으면서 외주면에 기어 날이 형성되어 링기어 내주면의 기어 날과 치합되는 복수개의 위성기어와, 링기어보다 직경이 작으면서 외주면에 기어 날이 형성되며 링기어 내부 중심에 배치됨으로써 상기 위성기어와 서로 치합되어 링기어의 회전에 따라 회전되되 링기어 보다 더 큰 각속도로 회전되는 썬기어로 이루어진다.
링기어는 외주면이 회전 캡 내주면과 고정 결합됨으로써 회전 캡이 회전됨에 따라 함께 회전된다. 이때 썬기어는 링기어보다 더 큰 각속도로 회전되므로 결국 썬기어와 함께 회전되는 소형 발전기(64)의 로터는 일반적인 사람의 보행에 따라 진동이 일어나더라도 다량의 전력 생산이 가능하다.
한편, 본 발명에 따른 보온 용기(100)를 이동 중이 아닌 정착지에서 사용하는 경우에는 한 장소에 놓아두기 때문에 진동이 발생되지 않아 전력이 생산되지 않으므로 만약 배터리에 저장된 전력이 모두 소진되면 PTC 소자(114,124)가 더 이상 구동되지 못하여 내부 온도가 저하될 수 있다.
이러한 경우를 방지시키기 위하여 외부용기(10)의 외주면에 태양전지(68)를 마련하여 전력이 보충적으로 공급될 수 있다. 그리고 이 경우 본 발명에 따른 보온용기(100)가 외부가 아닌 실내에 배치되더라도 전력생산이 이루어질 수 있다. 현재 개발되어 있는 실내조명을 이용한 태양전지는 명함과 같은 크기의 태양전지 하나에서 실내 1000lux 환경 하에서 약 1.1mW의 전력을 생산할 수 있다. 따라서 하루 3시간 이상 1000lux 환경 하의 실내에 배치될 경우 상당량의 전력 생산이 가능하여 PTC 소자의 구동이 장시간 지속될 수 있다.
그리고 만에 하나 어두운 창고에서 장기간 보관되어 배터리(61)가 방전되는 상황인 경우에는 급속 충전을 위하여 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이 충전포트(62)가 설치될 수 있다. 다만 본 발명에 따른 보온용기(100)를 일단 사용을 시작한 경우에는 소형 발전기(64)와 태양전지(68)로부터 이중으로 전력을 공급받으면서 잉여 전력을 축적시키는 배터리가 구비되므로 PTC 소자의 24시간 구동이 최대한으로 보장되어 본 발명에 따른 보온용기는 장기간의 여행 중에서도 최상의 보온 능력이 유지될 수 있다.
이상에서 설명한 본 발명은 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능함은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명백할 것이다.
10 : 외부용기 20 : 내부용기
22 : 수직벽 30 : 마개
40 : 상부 캡 50 : 하부 캡
60 : 전원공급수단 61 : 배터리
62 : 충전포트 64 : 소형 발전기
66 : 운동전달부재 67 : 보호커버
68 : 태양전지 100 : 보온용기
110 : 하부 PTC 히터 모듈
114 : 하부 PTC 소자 120 : 측면 PTC 히터 모듈
124 : 측면 PTC 소자 130 : 제어회로
150 : 전원 개폐부 151 : 온-오프 스위치
152 : LED 전원표시등 661 : 왕복운동부재
662 : 왕복회전변환부재 663 : 회전증폭부재
6611 : 왕복가이드 6612 : 스프링
6613 : 밀봉재 6614 : 피스톤
6615 : 피스톤 암 6621 : 힌지
6622 : 커넥팅 로드 6623 : 핀 저널
6624 : 회전 암 6625 : 메인 저널
6631 : 회전 캡 6632 : 유성기어
6633 : 증폭회전축

Claims (7)

  1. 외형을 형성하는 외부용기와, 외부용기의 내부에 설치되는 내부용기와, 상기 내부용기의 입구 마개와, 외부용기의 상단을 커버하는 상부캡 및, 외부용기와 내부용기 하부에 결합되는 하부캡이 구비된 보온용기에 있어서,
    상기 내부용기 하부면 상에 설치되고 전원의 인가에 의해 발열되어 내부용기를 가열시키는 하부 PTC 히터 모듈;
    상기 내부용기 측면 상에 설치되고, 전원의 인가로 발열되어 내부용기를 가열시키는 측면 PTC 히터 모듈;
    상기 하부캡의 내부공간에 설치되어 상기 PTC 히터 모듈의 가열온도가 설정온도 이상으로 상승시 급격한 저항 변화에 따라 전원을 강제 오프시키는 제어회로;
    외부용기 외주면에 설치되며 수직 원통형상으로 형성되는 왕복가이드와, 왕복가이드 내에서 주위 진동의 영향으로 왕복운동을 하는 피스톤과, 피스톤에 일단이 고정 부착된 피스톤 암과, 피스톤 암 타단에 조립되는 힌지와, 힌지에 일단이 회전 가능하게 결합되는 커넥팅 로드와, 커넥팅 로드 타단에 조립되어 커넥팅 로드를 회전시키는 핀 저널과, 핀 저널이 일정 부위에 결합되는 회전 부재로서 회전 부재의 회전 중심을 사이에 두고 핀 저널의 반대 측에 무게 추가 형성되는 회전 암과, 회전 암의 회전 중심에 결합되는 메인 저널로 이루어져서, 피스톤 암의 왕복운동이 메인 저널의 회전 운동으로 전달되어 로터가 회전됨으로써 전력을 발생시키는 소형 발전기 및, 소형 발전기에서 생산되는 전력을 저장하며 하부캡 내부공간에 설치되는 배터리로 이루어져, 상기 측면 및 하부 PTC 히터 모듈과 탄소섬유 발열체에 전원을 공급하는 전원공급수단; 및
    상기 하부캡의 외주면 일측에 설치되어 전원을 온-오프(On-Off)시키는 전원개폐부;로 구성되되,
    상기 왕복가이드 내부의 상단과 하단에는 스프링이 설치되어 피스톤의 왕복운동을 더 가속시키는 것을 특징으로 하는 PTC 소자를 이용한 보온용기.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 측면 PTC 히터 모듈은 내부용기 내주면 일부 구간이 수직 벽으로 연결되어 수직 벽과 내주면 사이에 배치되는 것을 특징으로 하는 PTC 소자를 이용한 보온용기.
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 제1항에 있어서,
    상기 왕복가이드는 내주면에 흑연이 도포되는 것을 특징으로 하는 PTC 소자를 이용한 보온용기.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 메인저널과 소형 발전기 사이에는 내주면에 기어 날이 형성되는 링기어와, 링기어보다 직경이 작으면서 외주면에 기어 날이 형성되어 링기어 내주면의 기어 날과 치합되는 복수개의 위성기어와, 링기어보다 직경이 작으면서 외주면에 기어 날이 형성되며 링기어 중심에 배치됨으로써 상기 위성기어와 서로 치합되어 링기어의 회전에 따라 회전되되 링기어 보다 더 큰 각속도로 회전되는 썬기어로 이루어지는 유성기어가 설치되고,
    상기 메인저널은 링기어 외주면에 결합되어 링기어를 회전시키는 보호커버와 고정 결합되어 메인저널의 회전에 따라 링기어를 회전시키며,
    상기 소형 발전기의 로터는 로터 중심에 설치되는 회전축이 썬기어에 고정 삽입됨으로써 썬기어와 로터 회전축이 같은 각속도로 회전되는 것을 특징으로 하는 PTC 소자를 이용한 보온용기.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 전원공급수단은 외부용기의 외주면에 설치되어 주위 환경으로부터 빛을 받음으로써 전력을 생산하여 배터리로 전력을 공급하는 태양전지를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 PTC 소자를 이용한 보온용기.
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