KR101928335B1 - 액상의 냉각/가열용 용기 시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명의 실시예는 액상을 수용하는 용기부; 상기 용기부 상에 배치되어 상기 용기부 및 상기 액상 중 적어도 하나와 열교환이 가능한 열교환 모듈; 및 상기 용기부가 분리가능하게 안착될 수 있으며, 상기 열교환 모듈의 적어도 일부와 접촉하여 상기 열교환 모듈을 냉각 또는 가열시키는 온도조절 모듈;을 포함하며, 상기 열교환 모듈은, 상기 온도조절 모듈의 적어도 일부와 접촉하는 열전도성 소재의 접촉부와, 상기 접촉부와 연결되어 일단이 상기 용기부의 하부로부터 이격되어 있는 지점에 배치되는 열전도성 소재의 연결부를 포함하는, 액상의 냉각/가열용 용기 시스템을 개시한다.

Description

액상의 냉각/가열용 용기 시스템 {CONTAINER SYSTEM FOR COOLING/HEATING LIQUID}

본 발명은 용기 시스템에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 액상의 냉각/가열용 용기 시스템에 관한 것이다.

액상을 수용하여 필요에 따라 액상을 외부로 토출 및 공급시키기 위해 일반적으로 디스펜서 용기가 이용된다.

한편, 이러한 액상은 적절한 온도로 냉각되어 상온보다 낮은 온도로 공급될 필요가 있는 경우 또는 적절한 온도로 가열되어 상온보다 높은 온도로 공급될 피요가 있는 경우가 있다.

예를 들어, 스킨, 로션, 에센스 등의 액상 화장품은 일반적으로 상온에서 보관 및 사용되나, 상온보다 저온 상태에서 피부에 공급되는 경우 피부 손상을 방지하며 오히려 그 액상 화장품이 가지고 있는 기능성을 효과적으로 발휘하기도 한다.

한편, 이러한 화장품의 온도를 적정하게 유지시켜 주기 위한 장치로서, 화장품 전용 저장고 또는 화장품 냉장고를 고려해볼 수 있으나 상시 전원을 공급하여 전력 소모가 많을 것이라는 점, 휴대성이 불편하다는 점이 단점 등으로 지적될 수 있다.

전술한 배경기술은 발명자가 본 발명의 실시예들의 도출을 위해 보유하고 있었거나, 도출 과정에서 습득한 기술 정보로서, 반드시 본 발명의 실시예들의 출원 전에 일반 공중에게 공개된 공지기술이라 할 수는 없다.

본 발명의 실시예들은 액상을 냉각 또는 가열하여 액상이 적정 온도로 조절된 상태에서 이용될 수 있도록 하는 액상의 냉각/가열용 용기 시스템을 제공하고자 한다.

본 발명의 실시예들은 액상을 수용하는 용기부; 상기 용기부 상에 배치되어 상기 용기부 및 상기 액상 중 적어도 하나와 열교환이 가능한 열교환 모듈; 및 상기 용기부가 분리가능하게 안착될 수 있으며, 상기 열교환 모듈의 적어도 일부와 접촉하여 상기 열교환 모듈을 냉각 또는 가열시키는 온도조절 모듈;을 포함하며, 상기 열교환 모듈은, 상기 온도조절 모듈의 적어도 일부와 접촉하는 열전도성 소재의 접촉부와, 상기 접촉부와 연결되어 일단이 상기 용기부의 하부로부터 이격되어 있는 지점에 배치되는 열전도성 소재의 연결부를 포함하는, 액상의 냉각/가열용 용기 시스템을 개시한다.

본 발명의 실시예에 있어서, 상기 접촉부는 상기 용기부의 하측에 배치되며, 상기 용기부는 그 하부가 상기 온도조절 모듈을 향하도록 상기 온도조절 모듈에 안착될 수 있다.

본 발명의 실시예에 있어서, 상기 용기부에 수용된 액상을 외부로 토출시킬 수 있는 디스펜서 모듈을 더 포함할 수 있다.

본 발명의 실시예에 있어서, 상기 용기부는 일측이 관통되어 있는 관통구를 포함하며, 상기 접촉부는 상기 관통구에 인접하여 상기 용기부 상에 배치되며, 상기 연결부는 상기 접촉부의 일면으로부터 돌출되어 길게 형성되어 있으며 상기 관통구를 관통하여 일단이 상기 용기부 내부에 배치될 수 있다.

본 발명의 실시예에 있어서, 상기 관통구는 상기 용기부의 하측에 형성되어 있으며, 상기 접촉부는 상기 관통구에 인접하여 상기 용기부의 하측에 배치되며, 상기 연결부는 상기 접촉부의 상면으로부터 상방을 향하여 돌출되어 길게 형성되어 있을 수 있다.

본 발명의 실시예에 있어서, 상기 용기부에 수용된 액상을 외부로 토출시킬 수 있도록 펌프부를 포함하는 디스펜서 모듈을 더 포함할 수 있다.

본 발명의 실시예에 있어서, 상기 디스펜서 모듈은, 상기 펌프부의 작동에 의해 상기 용기부 내부에서 승강하는 피스톤을 더 포함하며, 상기 피스톤은 상하 방향으로 중공이 형성되어 있으며, 상기 연결부는 상기 피스톤의 중공에 삽입되어 상기 피스톤의 승강운동을 가이드할 수 있다.

본 발명의 실시예에 있어서, 상기 디스펜서 모듈은, 상단은 상기 펌프부와 연결되며 하단은 상기 용기부의 하부에 위치하는 튜브를 포함하며, 상기 연결부의 상단은 상기 튜브의 상단 일측에 접촉되어 있을 수 있다.

본 발명의 실시예에 있어서, 상기 열교환 모듈은, 상기 연결부의 중단부 외측에 배치되어 상기 연결부의 중단부를 단열하는 단열부를 포함할 수 있다.

본 발명의 실시예에 있어서, 상기 온도조절 모듈은, 상기 용기부가 분리가능하게 안착될 수 있는 안착영역을 포함하는 바디부; 및 상기 바디부의 안착영역에 배치되는 열전소자;를 포함할 수 있다.

본 발명의 실시예에 있어서, 상기 열전소자는 흡열면이 상기 열교환 모듈과 대향될 수 있도록 배치되며, 상기 온도조절 모듈은 상기 열전소자의 발열면에서 발생하는 열을 방열시키기 위해 상기 열전소자의 발열면과 접촉되도록 배치되는 방열부재를 더 포함하며, 상기 바디부는 상기 방열부재와 열교환이 가능한 열교환물질을 수용하는 수용공간을 포함할 수 있다.

본 발명의 실시예에 있어서, 상기 온도조절 모듈은 상기 바디부의 수용공간을 냉각하기 위한 팬을 더 포함할 수 있다.

본 발명의 실시예는 때와 장소에 상관 없이 용이하게 용기부 상의 액상 온도가 조절될 수 있도록 하여 적정 온도에서의 액상이 이용될 수 있도록 할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 액상의 냉각/가열용 용기 시스템의 사시도이다.
도 2는 일 실시예에 따른 용기부, 열교환 모듈 및 디스펜서 모듈의 분리 사시도이다.
도 3은 일 실시예에 따른 디스펜서 모듈의 작동 과정을 설명하기 위한 개념도이다.
도 4는 일 실시예에 따른 온도조절 모듈의 분리 사시도이다.
도 5는 제2 실시예에 따른 용기부, 열교환 모듈 및 디스펜서 모듈을 설명하기 위한 개념도이다.
도 6은 제3 실시예에 따른 용기부, 열교환 모듈 및 디스펜서 모듈을 설명하기 위한 개념도이다.

본 발명은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 한편, 본 명세서에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 "포함한다(comprises)" 및/또는 "포함하는(comprising)"은 언급된 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자는 하나 이상의 다른 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다. 제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 구성요소들은 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 액상의 냉각/가열용 용기 시스템의 사시도이며, 도 2는 일 실시예에 따른 용기부, 열교환 모듈 및 디스펜서 모듈의 분리 사시도이며, 도 3은 일 실시예에 따른 디스펜서 모듈의 작동 과정을 설명하기 위한 개념도이며, 도 4는 일 실시예에 따른 온도조절 모듈의 분리 사시도이다.

도 1 내지 도 4을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 액상의 냉각/가열용 용기 시스템(100, 이하, '용기 시스템' 이라고 함)은 용기부(110), 열교환 모듈(130) 및 온도조절 모듈(140)을 포함할 수 있다. 용기 시스템(100)은 실시예에 따라 디스펜서 모듈(120)을 더 포함할 수 있다.

여기서, 액상은 물과 같은 음료수 및/또는 스킨, 로션, 에센스 등과 같은 화장품의 액상 내용물일 수 있다.

용기부(110)는 제1 용기(111)를 포함하여 액상을 수용할 수 있다. 이러한 용기부(110)는 제2 용기(112)를 더 포함할 수 있다.

제1 용기(111)는 액상을 수용할 수 있도록 내부에 공간이 형성될 수 있으며, 다양한 형상 및 재질로 형성될 수 있다. 제1 용기(111)는 복수 부재의 결합에 의해 길이 방향을 따라 길게 형성되어 있으며 일단부가 개방된 실린더 형상을 가질 수 있다. 예를 들어, 제1 용기(111)는 일단부(1111a)와 타단부(1111b)가 모두 개방되어 있는 실린더 형상의 제1 측면부재(1111)와, 제1 측면부재(1111)의 타단부(1111b)에 결합되는 제1 하면부재(1112)를 구비할 수 있다.

제2 용기(112)는 내부에 공간이 형성된 용기로서, 그 내부에 제1 용기(111)가 배치될 수 있다. 제1 용기(111)의 외측면과 제2 용기(115)의 내측면 사이는 진공이 되도록 하여 제1 용기(111)의 보온성을 확보할 수 있다. 즉, 외부 환경에 의해 제1 용기(111)의 온도가 변화하는 것을 방지함으로써, 액상의 온도를 적절하게 유지할 수 있다. 제2 용기(112)는 복수 부재의 결합에 의해 길이 방향을 따라 길게 형성되어 있으며 일단부가 개방된 실린더 형상을 가질 수 있다. 예를 들어, 제2 용기(111)는 일단부(1121a)와 타단부(1121b)가 모두 개방되어 있는 실린더 형상의 제2 측면부재(1121)와, 제2 측면부재(1121)의 타단부(1211b)에 결합되는 제2 하면부재(1122)를 구비할 수 있다.

사용자는 용기부(110)에 수용된 액상을 외부로 배출시켜 액상을 사용할 수 있다. 예를 들어, 액상이 물과 같은 음료수라면 용기부(110)를 텀블러 형태로 이용할 수 있고, 용기부(110)를 기울여 개구되어 있는 일단부를 통해 음료수가 배출될 수 있도록 할 수 있다. 다른 예를 들어, 액상이 화장품의 액상 내용물이라면 용기부(110)에 후술하는 디스펜서 모듈(120)을 결합하여 이용할 수 있으며, 디스펜서 모듈(120)을 통해 화장품의 액상 내용물이 외부로 토출 및 공급될 수 있도록 할 수 있다.

디스펜서 모듈(120)은 용기부(110)에 수용된 액상을 외부로 토출 및 공급시키기 위한 장치로서, 사용자의 조작에 의해 용기부(110)에 수용된 액상을 외부로 토출시키기 위한 펌핑력을 생성하는 펌프부(121)를 포함할 수 있다.

이러한 펌프부(121)는 제1 부재(1211), 제2 부재(1212) 및 관형부재(1213)를 포함할 수 있다.

제1 부재(1211)는 용기부(110)의 개방된 일단부를 폐쇄할 수 있도록 용기부(110)의 개방된 일단부에 탈착 결합될 수 있다. 예를 들어, 제1 부재(1211)는 제1 용기(111)의 측면부재(1111)의 일단부(1111a)에 결합될 수 있다. 제1 부재(1211)는 수직방향으로의 단면이 '뒤집어진 U자(┏┓)'형상을 띌 수 있으며, 제1 부재(1121)의 상단부에는 길이 방향을 따라 형성되는 슬라이드홈(미도시)과 슬라이드홈 하부와 연통되며 슬라이드홈 내경보다 직경이 작게 형성되는 중공(미도시)이 구비될 수 있다.

제2 부재(1212)는 제1 부재(1211)의 슬라이드홈(미도시) 상에서 왕복이동할 수 있는 부재로서, 용기부(110)에 수용된 액상을 토출 및 공급하기 위해 토출구(1212a)가 형성될 수 있으며, 토출구(1212a)와 연결되며 액상이 이동할 수 있는 유로(미도시)가 형성될 수 있다.

관형부재(1213)는 그 일단부가 제1 부재(1211)에 형성된 중공과 연결될 수 있다. 관형부재(1213)는 그 타단부가 용기부(110)의 내측 상단부에 위치할 수 있는 길이로 형성될 수 있다. 제2 부재(1212)가 제1 부재(1211)에 대해 하방으로 이동하게 되면 관형부재(1213)에는 펌프압이 가해지며, 이에 따라 용기부(110)에 수용된 액상은 상승하게 되어 관형부재(1212)로 유입될 수 있다. 그 유입된 액상은 제2 부재(1212)의 유로를 통해 이동하여 토출구(1212a)를 통해 외부에 토출 및 공급될 수 있다.

디스펜서 모듈(120)은 펌프부(121)의 작동에 의해 용기부(110) 내부에서 승강하는 피스톤(122)을 더 포함할 수 있다.

상세히, 제2 부재(1212)가 제1 부재(1211)의 슬라이드홈을 따라 하방으로 이동하게 되면 관형부재(1123) 내부에는 펌프압이 가해지며, 용기부(110) 내부와의 압력차이가 발생하게 되는데 그 압력차이로 피스톤(122)이 상승할 수 있다.(도 3의 (b) 참조) 피스톤(122)이 상승하게 되면 피스톤(122)의 상방에 위치하는 액상 또한 상승하게 되어 관형부재(1213)로 유입되며, 이로써 액상은 제1 부재(1211)의 중공, 제2 부재(1212) 유로 및 토출구(1212a)를 통해 외부로 토출될 수 있다.

그리고, 액상이 외부로 토출되면서 피스톤(122)은 용기부(110)의 하부로 하강하게 된다. (도 3의 (a) 참조)

디스펜서 모듈(120)에 있어, 제1 부재(1211)에 대한 제2 부재(1212)의 상하 이동에 따라 피스톤(122)은 상기 승강 과정을 통해 반복될 수 있다.

열교환 모듈(130)은, 용기부(110)에 수용된 액상을 적정한 온도로 조절하기 위해, 용기부(110) 상에 배치되어 용기부(110) 및 액상 중 적어도 하나와 열교환이 가능할 수 있다.

온도조절 모듈(140)은 용기부(110)가 분리가능하게 안착될 수 있으며, 열교환 모듈(130)의 적어도 일부와 접촉하여 열교환 모듈(130)을 냉각 또는 가열시킬 수 있다.

열교환 모듈(130)은 온도조절 모듈(140)의 적어도 일부와 접촉하는 열전도성 소재의 접촉부(131)와, 접촉부(131)와 연결되어 일단(132a)이 용기부(110)의 하부로부터 이격되어 있는 지점에 배치되는 열전도성 소재의 연결부(132)를 포함할 수 있다.

여기서, 열전도성 소재는 열전도율이 우수한 소재를 의미할 수 있으며, 탄소재료나 세라믹 소재같은 고열전도성 필러 소재, 고분자 소재, 금속성 소재 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.

접촉부(131)는 용기부(110)의 하측에 배치될 수 있다. 이 경우, 용기부(110)는 그 하부가 온도조절 모듈(140)을 향하도록 온도조절 모듈(140)에 안착될 수 있다.

용기부(110)는 그 하부가 지면을 향할 수 있도록 세운 상태에서 사용되므로, 용기부(110)의 액상 온도 조절이 필요한 경우에도 일반적인 사용태양에 가깝도록 하기 위함이다.

한편, 용기부(110)는 일측이 관통되어 있는 관통구를 포함할 수 있다. 이 경우, 열교환 모듈(130)의 접촉부(131)는 용기부(110)의 관통구에 인접하여 용기부(110) 상에 배치될 수 있다. 그리고, 연결부(132)는 접촉부(131)의 일면으로부터 돌출되어 길게 형성되어 있으며 관통구를 관통하여 일단(132a)이 용기부(110) 내부에 배치될 수 있다.

예를 들어, 관통구는 용기부(110)의 하측에 형성될 수 있다. 본 실시예에서는 제1 용기(111)의 제1 하면부재(1112) 상에 관통구(1112a)가 형성되어 있다. 그리고 접촉부(131)는 이러한 관통구(1112a)에 인접하여 용기부(110)의 하측에 배치될 수 있다. 본 실시예에서 접촉부(131)는 제2 용기(112)의 제2 하면부재(1112a) 상에 형성된 개구부(1122a) 상에 대응되도록 삽입 배치될 수 있다. 이 경우, 연결부(132)는 접촉부(131)의 상면으로부터 상방을 향하여 돌출되어 길게 형성될 수 있다. 연결부(132)는 그 일단(132a)이 용기부(110)의 내측 상단부 상의 소정 위치에 위치할 수 있을 정도의 길이를 가질 수 있다.

한편, 디스펜서 모듈(120)의 피스톤(122)은 상하 방향으로 중공(122a)이 형성될 수 있다. 이 경우, 연결부(132)는 피스톤(122)의 중공(122a)에 삽입되어 피스톤(122)의 승강운동을 가이드할 수 있다. 이러한 연결부(132)는 용기부(110)의 폭방향 중앙부 영역에 수직방향으로 세워진 형태로 마련되는 것이 바람직하다.

열교환 모듈(130)은, 연결부(132)의 중단부 외측에 배치되어 연결부(132)의 중단부를 단열하는 단열부(133)를 포함하는 것이 바람직하다. 연결부(132)는 온도조절 모듈(140)에 의해 온도가 변화하는 접촉부(131)와 연결됨에 따라 온도가 변화하게 되며, 이러한 연결부(132)는 용기부(110) 및 액상 중 적어도 하나와 열교환을 하게 되어 액상의 온도를 변화시키게 된다. 상기 단열부(133)는 연결부(132)의 중단부가 그 외부와 열교환하는 것을 제한함으로써, 연결부(132) 상에서 가장 많은 열교환이 일어나는 부분을 일단(132a)이 되도록 할 수 있다. 즉, 연결부(132)의 일단(132a)이 위치하는 용기부(110) 상단부 상의 액상과 열교환이 집중되도록 하여 용기부(110) 상단부 상의 액상의 온도 조절을 빠르게 할 수 있는 장점이 있다. 용기부(110) 상의 액상 이용시 외부에 배출되는 액상은 대부분 용기부(110) 상단부에 위치하기 때문에 용기부(110) 상단부에 위치하는 액상 부분의 온도 조절이 우선적으로 이루어지는 것이 바람직하다.

본 실시예에서 단열부(133)는 제1 용기(111)의 제1 하면부재(1112)로부터 상방을 향하여 돌출 연장되어 있으며, 관통구(1112a)와 연통하는 중공이 형성되어 있는 로드부(1112b)로 구비되어 있다. 제1 용기(111)의 제1 하면부재(1112) 또한 로드부(1112b)와 마찬가지로 단열 소재일 수 있다. 이로써, 열교환 모듈(130)의 접촉부(131)와 제1 용기(111)의 하부에 위치하는 액상과의 열교환을 제한할 수 있다.

온도조절 모듈(140)은 용기부(110)가 분리가능하게 안착될 수 있도록 하며, 용기부(110) 및 액상 중 적어도 하나와 열교환하는 열교환 모듈(130)의 온도를 조절하기 위해 열교환 모듈(130)을 냉각 또는 가열할 수 있는 모듈이다.

이러한 온도조절 모듈(140)은 바디부(141) 및 열전소자(142)를 포함할 수 있다. 온도조절 모듈(140)은 방열부재(143) 및/또는 팬(144)을 더 포함할 수 있다.

바디부(141)는 액상의 온도 조절이 필요할 때 용기부(110)를 놓을 수 있는 구조물일 수 있다. 바디부(141)는 내부에 공간이 형성될 수도 있으며, 다양한 형상으로 형성될 수 있다. 바디부(141)는 복수의 플레이트가 적층되어 결합된 형태일 수 있다.

바디부(141)의 상면에는 용기부(110)가 분리가능하게 안착될 수 있는 안착영역(A)을 구비할 수 있다. 본 실시예에서 용기부(110)는 그 하부가 안착영역(A)에 위치하도록 바디부(141)에 안착될 수 있다.

열전소자(142)는 바디부(141)의 안착영역(A)에 배치될 수 있다.

열전소자(142)는 전원공급에 의해 냉각 및/또는 가열되는 소자로서, 펠티어 소자(Peltier element)일 수 있다. 이러한 펠티어 소자는 펠티어 효과(Peltier effect)를 이용하는 것으로 그 원리는 이종의 금속으로 루프를 형성하고 루프 중간에 전류를 흘리면 일측부에서는 열이 발생하고 그 반대부에서는 열을 흡수하는 현상을 이용하는 것이다.

한편 온도조절 모듈(140)은, 바디부(141) 상에 구비되는 버튼 또는 스위치의 조작을 통해 입력되는 동작신호 내지는 외부 단말기(예를 들어, 스마트폰, PC, 서버)와의 통신을 통해 입력되는 동작신호를 기초로 열전소자(142)의 작동 여부를 제어하는 제어부(미도시)를 포함할 수 있다.

이러한 제어부는 상기 동작신호가 입력되면 이를 기초로 열전소자(142)에 전원을 공급할 수 있다. 아울러, 제어부는 상기 동작신호가 입력되면 미리 정한 시간동안 열전소자(142)에 전원을 공급한 뒤 열전소자(142) 작동을 정지시키기 위하여 전원을 차단할 수도 있다.

열전소자(142)에 있어, 설명의 편의상 열을 흡수하는 현상이 일어나는 면을 흡열면(142a)으로 설명하고, 열을 발생시키는 현상이 일어나는 면을 발열면(142b)으로 설명하기로 한다.

열전소자(142)는 흡열면(142a)이 열교환 모듈(130)과 대향될 수 있도록 배치될 수 있다. 본 실시예에서 열전소자(142)는 흡열면(142a)이 상방을 향하도록 배치되어 용기부(110)가 바디부(141)의 안착영역(A)에 놓일 때, 흡열면(142a)이 접촉부(131)와 면접촉하도록 한다. 이로써, 열전소자(142)의 발열면(142b)은 하방을 향하게 된다.

방열부재(143)는 열전소자(142)의 발열면(142b)에서 발생하는 열을 방열시키기 위해 열전소자의 발열면과 접촉되도록 배치되도록 마련될 수 있다. 이러한 방열부재(143)는 열전소자(142)의 발열면(142b) 상에 배치되는 판형부(143a)와 판형부(143a)로부터 돌출 형성되는 복수의 핀부(143b)를 포함할 수 있다.

바디부(141)는 방열부재(143)와 열교환이 가능한 열교환물질을 수용하는 수용공간(S)을 포함할 수 있다.

열교환물질은 방열부재(143)와 열교환하여, 열전소자(142)의 발열면(142b)에서 발생하는 열을 효과적으로 흡수 및 방열시키기 위해 마련될 수 있다. 이러한 열교환물질은 물이 이용될 수도 있으며, 비열을 향상시키기 위해 소금이 첨가된 물이 이용될 수도 있다. 또한, 열교환물질의 또 다른 예로는 상변화 물질로 일컬어지는 PCM(Phase Change Material)이 이용될 수 있다. PCM이 이용되는 경우에는 방열부재(143) 상의 핀부(143b)와 열교환을 통해, 상세하게는 열을 흡수하며 상변화가 일어날 수 있다. 이렇게 상변화가 일어나는 경우에는 동일한 온도를 유지하면서 열을 흡수하게 되는데 이렇게 흡수되는 열을 잠열이라고 한다. 상변화가 일어나는 경우의 잠열은 현열에 비해 상변화 온도에서 수십 내지 수백 배의 에너지 저장 능력 및/또는 방출 능력을 가지기 때문에 적은 용량으로의 PCM으로도 방열부재(143)의 핀부(143b)를 효과적으로 냉각할 수 있으며, 결국 열전소자(142)의 발열면(142b) 또한 용이하게 냉각될 수 있다. 본 실시예에 있어, PCM은 파라핀 내지는 파라핀을 포함하는 상변화물질이 이용될 수 있다. 이러한 파라핀은 상온에서 고체로 존재하며 녹는점은 65 ℃ 정도이다.

한편, 열교환물질이 방열부재(143) 상의 핀부(143b)를 통해 흡수하는 열을 효과적으로 외부로 방열하기 위해 바디부(141)는 수용공간(S)의 외측 상에 돌출되어 있는 핀부(141a)를 포함할 수 있다.

팬(144)은 바디부(141)의 수용공간(S)을 냉각하기 위해 마련될 수 있다. 바디부(141)의 수용공간(S) 외측에 배치될 수 있다. 수용공간(S)이 인접한 2개의 변이 교차하는 구간이 있다면 팬(144)은 그 인접한 2개의 변에 바람이 모두 도달할 수 있도록 배치될 수 있다.

상술한 구성의 용기 시스템(100)은 휴대할 수 있는 용기부(110) 상의 액상을 냉각 또는 가열시킬 필요가 있을 때 용기부(110)를 온도조절 모듈(140)의 바디부(141) 상의 안착영역(A)에 안착시키고 열전소자(142)를 구동시키기만 하면 급속 온도조절이 가능하므로, 때와 장소에 상관 없이 용이하게 용기부(110) 상의 액상 온도가 조절될 수 있도록 하여 적정 온도에서의 액상이 이용될 수 있도록 하는 장점이 있다.

또한, 용기 시스템(100)은 용기부(110)의 하부를 온도조절 모듈(140)에 대향되도록 배치함으로써, 열전소자(142)에 의해 직접 열교환되는 부분은 용기부(110)의 하측에 배치되는 열교환 모듈(130)의 접촉부(131)이나, 접촉부(131)와 연결되는 연결부(132)를 통해서도 열전달이 일어나므로, 용기부(110)의 하부로부터 이격되어 있는 지점, 예를 들어 용기부(110)의 상단에 일단이 배치되어 있는 연결부(132)를 통해 용기부(110)의 상단에 위치한 액상의 온도 조절도 가능하다는 장점이 있다. 즉, 용기부(110) 상의 액상은 외부로 토출 및 공급되어 이용되는데, 본 발명의 실시예에 따른 용기 시스템(100)을 이용하면 실질적으로 토출 및 공급되는 액상이 위치하는 용기부(110)의 상단부를 온도를 조절할 수 있는 장점이 있다.

아울러, 단열부(133)는 연결부(132)의 중단부가 그 외부와 열교환하는 것을 제한함으로써, 연결부(132)의 일단(132a)이 위치하는 용기부(110) 상단부 상의 액상과의 열교환이 집중되도록 하여 용기부(110) 상단부 상의 액상의 온도 조절을 빠르게 할 수 있는 장점이 있다.

도 5는 제2 실시예에 따른 용기부, 열교환 모듈 및 디스펜서 모듈을 설명하기 위한 개념도이다.

제2 실시예에 따른 용기부, 열교환 모듈 및 디스펜서 모듈은 대부분의 구성 및 효과가 일 실시예에서의 용기부, 열교환 모듈 및 디스펜서 모듈과 동일하므로, 그에 대한 설명은 생략하고 양자 간의 차이점에 대해서만 설명하기로 한다.

제2 실시예에 따른 디스펜서 모듈(120)은 펌프부(121)에 의해 승강하는 피스톤(122) 대신 상단은 펌프부(121)와 연결되며 하단은 용기부(110)의 하부에 위치하는 튜브(123)를 포함할 수 있다.

상세히, 튜브(123)의 상단부에는 이전 펌프부(121)의 작동에 의해 상승된 액상이 잔존해 있을 수 있다. 특히, 점도가 있는 액상의 경우에 그러할 수 있다.(도 5의(a) 참조))

그리고, 제2 부재(1212)가 제1 부재(1211)의 슬라이드홈을 따라 하방으로 이동하게 되면 관형부재(1123) 내부에는 펌프압이 가해지며, 용기부(110) 내부와의 압력차이가 발생하게 되는데 그 압력차이로 튜브(123)의 하단부로부터 상단부로 액상이 상승할 수 있다.(도 5의 (b) 참조) 튜브(123)를 통해 상승하는 액상은 관형부재(1213)로 유입되며, 이로써 액상은 제1 부재(1211)의 중공, 제2 부재(1212) 유로 및 토출구(1212a)를 통해 외부로 토출될 수 있다.

제2 실시예에 따른 열교환 모듈(130)의 연결부(132)는 그 상단(132a)이 튜브(123)의 상단 일측에 접촉될 수 있다. 이 경우, 별도의 고정수단, 예를 들어 고정링(미도시)에 의해 연결부(132)의 상단(132a)과 튜브(123)의 상단 일측은 접촉된 상태를 유지할 수 있다.

이로써, 연결부(132)의 상단(132a)은 튜브(123)의 상단 일측과 열교환이 수행될 수 있으며, 튜브(123)의 상단에 위치하는 액상은 빠르게 온도 조절이 이루어져 외부로 배출될 수 있는 상태가 될 수 있다.

도 6은 제3 실시예에 따른 용기부, 열교환 모듈 및 디스펜서 모듈을 설명하기 위한 개념도이다.

제3 실시예에 따른 용기부, 열교환 모듈 및 디스펜서 모듈은 대부분의 구성 및 효과가 일 실시예에서의 용기부, 열교환 모듈 및 디스펜서 모듈과 동일하므로, 그에 대한 설명은 생략하고 양자 간의 차이점에 대해서만 설명하기로 한다.

제3 실시예에 따른 열교환 모듈(330)은 연결부(332)는 제1 열전도부(3321)와 제2 열전도부(3322)를 포함할 수 있다.

제1 열전도부(3321)는 제1 용기(111)의 상단부의 적어도 일부를 형성하거나, 제1 용기의 상단부의 내측 또는 외측에 배치될 수 있는데, 본 실시예에서 제1 열전도부(3321)는 설명의 편의상 제1 용기(111)의 상단부 외측에 면접하여 배치되는 것을 기준으로 설명하기로 한다.

제2 열전도부(3322)는 접촉부(131)와 제1 열전도부(3321)를 서로 연결하는 부재로서, 제1 용기(111)의 내측 또는 외측에 배치될 수 있다. 본 실시예에서 제2 열전도부(3322)는 설명의 편의상 제1 용기(111)의 외측에 배치되는 것을 기준으로 설명하기로 한다.

이러한 제2 열전도부(3322)의 일단부는 접촉부(131)의 적어도 일부분과 접촉하여 수평하게 연장되다가 제1 용기(111)의 하면과 측면이 연결되는 절곡 지점의 형상에 대응되도록 절곡된 형상을 띌 수 있다. 그리고 제2 열전도부(3322)는 제1 용기(111)의 길이 방향을 따라 연장 형성되며 일단부가 제1 열전도부(3321)의 적어도 일부분과 접촉될 수 있다.

이러한 제2 열전도부(3322)는 소정의 폭을 가지며 길게 연장된 형태의 부재로서, 복수 개 마련되어 제1 용기(111)의 수평단면 둘레 방향을 따라 서로 이격되어 나열될 수 있다.

제2 열전도부(3322)는 제1 용기(111)의 외측면을 모두 덮는 형태로 구비되지 않고 소정의 폭을 가지는 좁은 형태의 부재이므로, 제1 열전도부(3321)와 접촉부(131)가 서로 이격되어 있음에도 불구하고 상호 간의 열교환이 밀도 있게 이루어질 수 있도록 할 수 있다. 즉, 접촉부(131)로부터의 열전달 효과가 제1 용기(111)의 측면보다는 제1 열전도부(3321)가 배치되어 있는 제1 용기(111)의 상단부에 집중되도록 할 수 있다. 한편, 제1 용기(111)의 상단부는 중단부 및/또는 하단부보다 두께가 얇게 형성되도록 하여 제1 열전도부(3321)와의 열교환 효율을 향상시킬 수 있다.

상기 열전도부(3321, 3322)는 열전도율이 우수한 소재를 포함하는 부재로서, 탄소재료나 세라믹 소재같은 고열전도성 필러 소재, 고분자 소재, 금속성 소재 중 적어도 하나를 포함하는 부재일 수 있다. 예를 들어, 열전도부(3321, 3322)는 구리 계열의 금속성 부재가 이용될 수 있으며, 또는 고열전도성 고분자 소재 및 구리 계열의 금속 입자를 포함하는 테이프 부재일 수도 있다. 이러한 테이프 부재는 제1 용기(111)와 접촉하는 측에 열전도성 점착체 및/또는 접착제가 구비될 수 있다.

비록 본 발명이 상기 언급된 바람직한 실시예와 관련하여 설명되었지만, 발명의 요지와 범위로부터 벗어남이 없이 다양한 수정이나 변형을 하는 것이 가능하다. 따라서 첨부된 특허청구의 범위에는 본 발명의 요지에 속하는 한 이러한 수정이나 변형을 포함할 것이다.

100: 디스펜서용 냉각시스템
110: 용기부
111: 제1 용기
112: 제2 용기
120: 디스펜서 모듈
121: 펌프부
122: 피스톤
123: 튜브
130, 330: 열교환 모듈
131: 접촉부
132, 332: 연결부
133: 단열부
140: 온도조절 모듈
141: 바디부
142: 열전소자
143: 방열부재
144: 팬

Claims (12)

1. 액상을 수용하는 용기부;
   상기 용기부에 수용된 액상을 외부로 토출시킬 수 있도록, 펌프부와, 상기 펌프부의 작동에 의해 상기 용기부 내부에서 승강하는 피스톤을 포함하는 디스펜서 모듈;
   상기 용기부 상에 배치되어 상기 용기부 및 상기 액상 중 적어도 하나와 열교환이 가능한 열교환 모듈; 및
   상기 용기부가 분리가능하게 안착될 수 있으며, 상기 열교환 모듈의 적어도 일부와 접촉하여 상기 열교환 모듈을 냉각 또는 가열시키는 온도조절 모듈;을 포함하며,
   상기 열교환 모듈은, 상기 온도조절 모듈의 적어도 일부와 접촉하는 열전도성 소재의 접촉부와, 상기 접촉부와 연결되어 일단이 상기 용기부의 하부로부터 이격되어 있는 지점에 배치되는 열전도성 소재의 연결부를 포함하며,
   상기 용기부는 하측이 관통되어 있는 관통구를 포함하며,
   상기 접촉부는 상기 관통구에 인접하여 상기 용기부의 하측에 배치되며,
   상기 피스톤은 상하 방향으로 중공이 형성되어 있으며,
   상기 연결부는 상기 접촉부의 상면으로부터 상방을 향하여 돌출되어 길게 형성되어 있으며 상기 피스톤의 중공에 삽입되어 상기 피스톤의 승강운동을 가이드하는,
   액상의 냉각/가열용 용기 시스템.
2. 액상을 수용하는 용기부;
   상기 용기부에 수용된 액상을 외부로 토출시킬 수 있도록, 펌프부와, 상단이 상기 펌프부와 연결되며 하단이 상기 용기부의 하부에 위치하는 튜브를 포함하는 디스펜서 모듈;
   상기 용기부 상에 배치되어 상기 용기부 및 상기 액상 중 적어도 하나와 열교환이 가능한 열교환 모듈; 및
   상기 용기부가 분리가능하게 안착될 수 있으며, 상기 열교환 모듈의 적어도 일부와 접촉하여 상기 열교환 모듈을 냉각 또는 가열시키는 온도조절 모듈;을 포함하며,
   상기 열교환 모듈은, 상기 온도조절 모듈의 적어도 일부와 접촉하는 열전도성 소재의 접촉부와, 상기 접촉부와 연결되어 일단이 상기 용기부의 하부로부터 이격되어 있는 지점에 배치되는 열전도성 소재의 연결부를 포함하며,
   상기 용기부는 하측이 관통되어 있는 관통구를 포함하며,
   상기 접촉부는 상기 관통구에 인접하여 상기 용기부의 하측에 배치되며,
   상기 연결부는 상기 접촉부의 상면으로부터 상방을 향하여 돌출되어 길게 형성되어 있으며, 상기 연결부의 적어도 일부분은 상기 튜브의 적어도 일부분에 접촉되어 있는,
   액상의 냉각/가열용 용기 시스템.
3. 액상을 수용하는 용기부;
   상기 용기부 상에 배치되어 상기 용기부 및 상기 액상 중 적어도 하나와 열교환이 가능한 열교환 모듈; 및
   상기 용기부가 분리가능하게 안착될 수 있으며, 상기 열교환 모듈의 적어도 일부와 접촉하여 상기 열교환 모듈을 냉각 또는 가열시키는 온도조절 모듈;을 포함하며,
   상기 열교환 모듈은, 상기 온도조절 모듈의 적어도 일부와 접촉하는 열전도성 소재의 접촉부와, 상기 접촉부와 연결되어 일단이 상기 용기부의 하부로부터 이격되어 있는 지점에 배치되는 열전도성 소재의 연결부와, 상기 연결부의 중단부 외측에 배치되어 상기 연결부의 중단부를 단열하는 단열부를 포함하는,
   액상의 냉각/가열용 용기 시스템.
4. 액상을 수용하는 용기부;
   상기 용기부 상에 배치되어 상기 용기부 및 상기 액상 중 적어도 하나와 열교환이 가능한 열교환 모듈; 및
   상기 용기부가 분리가능하게 안착될 수 있으며, 상기 열교환 모듈의 적어도 일부와 접촉하여 상기 열교환 모듈을 냉각 또는 가열시키는 온도조절 모듈;을 포함하며,
   상기 열교환 모듈은, 상기 온도조절 모듈의 적어도 일부와 접촉하는 열전도성 소재의 접촉부와, 상기 접촉부와 연결되어 일단이 상기 용기부의 하부로부터 이격되어 있는 지점에 배치되는 열전도성 소재의 연결부를 포함하며,
   상기 온도조절 모듈은, 상기 용기부가 분리가능하게 안착될 수 있는 안착영역을 포함하는 바디부와, 상기 바디부의 안착영역에 배치되는 열전소자를 포함하며,
   상기 열전소자는 흡열면이 상기 열교환 모듈과 대향될 수 있도록 배치되며,
   상기 온도조절 모듈은, 상기 열전소자의 발열면에서 발생하는 열을 방열시키기 위해 상기 열전소자의 발열면과 접촉되도록 배치되는 방열부재를 더 포함하며,
   상기 바디부는 상기 방열부재와 열교환이 가능한 열교환물질을 수용하는 수용공간을 포함하는,
   액상의 냉각/가열용 용기 시스템.
5. 제 4 항에 있어서,
   상기 온도조절 모듈은 상기 바디부의 수용공간을 냉각하기 위한 팬을 더 포함하는,
   액상의 냉각/가열용 용기 시스템.
6. 제 1 항 내지 제 4 항 중 적어도 어느 한 항에 있어서,
   상기 접촉부는 상기 용기부의 하측에 배치되며,
   상기 용기부는 그 하부가 상기 온도조절 모듈을 향하도록 상기 온도조절 모듈에 안착될 수 있는,
   액상의 냉각/가열용 용기 시스템.
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