KR20010048180A

KR20010048180A - 자가냉각용기

Info

Publication number: KR20010048180A
Application number: KR1019990052758A
Authority: KR
Inventors: 김병하
Original assignee: 권성문; 주식회사 미래와 사람
Priority date: 1999-11-25
Filing date: 1999-11-25
Publication date: 2001-06-15

Abstract

본 발명은 물, 청량음료 또는 알콜음료와 같이 저장된 음료수를 효과적으로 냉각시킬 수 있는 자가냉각용기에 관한 것으로, 자가냉각용기는 음료수가 저장되는 밀폐된 저장공간을 갖고 상부면에 음료분출구가 형성되어 있는 음료저장용기와, 음료저장용기의 측면과 하부면 주위에 제1반응물질이 충전되는 제1충전공간을 갖는 제1카트리지와, 제1카트리지의 하부에 제2반응물질이 충전되는 제2충전공간을 갖는 제2카트리지와, 제1카트리지와 제2카트리지 사이에 연통구멍을 형성시키는 천공부재가 일단에 장착되어 있고 형성된 연통구멍을 통해 제1반응물질과 제2반응물질의 반응결과 생성된 생성물을 외부로 배출하는 배출통로가 형성되어 있는 밸브조립체로 이루어진 것을 특징으로 하므로, 저장된 물, 청량음료 또는 알콜음료와 같은 음료수를 신속하게 냉각시킬 수 있을 뿐만 아니라 냉각시설 또는 냉각저장설비에 저장용기를 보관하지 않고도 야외에서 시원한 음료수를 마실수 있다.

Description

자가냉각용기{Self-cooling container}

본 발명은 물, 청량음료 또는 알콜음료와 같은 음료수를 효과적으로 냉각시킬 수 있는 자가냉각이 가능한 용기에 관한 것이고, 특히 저장된 음료수에 대한 자가냉각효율을 향상시킬 수 있을 뿐만 아니라 안전성을 향상시킬 수 있는 자가냉각용기에 관한 것이다.

일반적으로, 물, 청량음료 또는 알콜음료와 같은 음료수를 저장하기 위한 저장용기는 휴대하기에 편리한 구조로 되어 있다. 이러한 용기에 저장된 음료수를 저온 상태로 유지하기 위하여 별도의 냉장시설이 필요하며, 특히 이러한 음료수를 시원한 상태로 야외에서 마시기 위해서는 별도의 아이스박스와 같은 냉장저장설비가 요구되었다. 상술된 음료수 저장용기는 대체적으로 1회용이므로, 저장용기 내의 음료수를 마신 후에는 해당 용기를 더이상 냉장시설 또는 냉장저장설비에 보관할 필요가 없다.

그러나, 이러한 냉장시설 또는 냉장저장설비를 구비하기 위해서는 별도의 공간과 비용이 요구되는 문제점이 발생하였으며, 특히 저장용기를 냉장저장설비에 보관한 상태로 이동하는 불편하다는 문제점이 발생하였다. 또한, 종래의 냉장시설 또는 냉장저장설비에 의하여 저장용기를 냉각시키기 위해서는 오랜시간을 요구한 반면에, 상기 저장용기를 급속으로 냉각시키기 위해서는 상술된 시설 또는 설비의 운용비용이 증가하는 문제점이 야기되었다.

상기된 바와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명은 음료수 저장용기를 저장된 물, 청량음료 또는 알콜음료와 같은 음료수를 신속하게 냉각시킬 수 있을 뿐만 아니라 냉각시설 또는 냉각저장설비에 저장용기를 보관하지 않고도 야외에서 시원한 음료수를 마실수 있도록 자가냉각성능을 갖는 용기를 제공하는 데 그 목적이 있다.

본 발명에 따르면, 상기 목적을 달성하기 위한 자가냉각용기는 음료수가 저장되는 밀폐된 저장공간을 형성하고 상부면에 음료분출구가 형성되어 있는 음료저장용기와, 상기 음료저장용기의 측면과 하부면 주위에 제1반응물질이 충전되는 제1충전공간을 갖는 제1카트리지와, 상기 제1카트리지 하부에 제2반응물질이 충전되는 제2충전공간을 갖는 제2카트리지와, 상기 제1카트리지와 제2카트리지 사이에 연통구멍을 형성시키는 천공부재가 일단에 장착되어 있고 상기 연통구멍을 통해 접촉하는 상기 제1반응물질과 제2반응물질의 반응결과 생성된 생성물을 외부로 배출하는 배출통로가 형성되어 있는 밸브조립체로 이루어진 것을 특징으로 한다.

도 1은 본 발명에 따른 자가냉각용기의 단면도.

도 2는 본 발명의 실시예에 따라서 자가냉각용기의 하부에 밸브조립체가 장착되어 있는 상태를 도시한 부분단면도.

도 3(a) 및 (b)는 본 발명의 실시예에 따라 밸브조립체가 작동되는 상태를 도시한 부분단면도.

도 4는 본 발명에 따른 자가냉각용기의 저면도.

도 5는 도 4에 표시된 선A-A를 취하여 도시한 단면도.

도 6은 제1카트리지와 제2카트리지가 분리된 상태를 도시한 도면.

도 7은 도 6에 원으로 표시된 부분의 확대도.

< 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 >

10 : 자가냉각용기

12 : 음료저장용기

14 : 제1카트리지

15 : 제2카트리지

16 : 분리막

18 : 제1반응물질

19 : 제2반응물질

20 : 밸브조립체

22 : 중공형 하우징

23 : 누름버튼

24 : 천공부재

25 : 탄성부재

30 : 단열재

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명하면 하기와 같다.

도 1에는 본 발명에 따른 자가냉각용기가 도시되어 있고, 도 2에는 자가냉각용기에 장착되는 밸브조립체가 도시되어 있고, 도 3(a) 및 (b)에는 밸브조립체의 작동상태가 도시되어 있고, 도 4에는 자가냉각용기의 하부가 도시되어 있고, 도 5에는 도 4에 표시된 선 A-A를 취한 도면이 도시되어 있고, 도 6에는 제1카트리지와 제2카트리지가 분리되어 도시되어 있고, 도 7에는 도 6의 부분확대도가 도시되어 있다.

먼저, 본 발명의 일실시예에 따른 자가냉각용기를 도시한 도 1을 참조하면, 자가냉각용기(10)는 물, 청량음료 또는 알콜음료와 같은 음료수가 저장되는 밀폐된 저장공간(12a)이 형성되어 있고 상부면에 음료분출구(12b)가 형성되어 있는 음료저장용기(12)와, 음료저장용기(12)의 측면과 하부면 주위에 제1반응물질(18)이 충전되는 제1충전공간을 갖는 제1카트리지(14)와, 제2반응물질(19)이 충전되는 제2충전공간을 갖고 시밍(seaming)과 같은 이음작업에 의하여 상기 제1카트리지(14)의 하부에 장착되는 제2카트리지(15)를 포함한다.

본 발명의 일실시예에 따르면, 도 6 및 도 7에 도시되어 있는 바와 같이, 상기 제2카트리지(15)의 상부에는 개구가 형성되어 있으며, 이 개구는 용이하게 파단될 수 있는 박형의 분리막(16)에 의하여 폐쇄되어 있으며, 이 분리막(16)에 의하여 상기 제1충전공간과 제2충전공간 사이의 경계면이 형성된다. 그리고, 이 분리막(16)은 후술하는 천공부재(24)에 의하여 용이하게 연통구멍이 형성될 수 있는 또는 찢어질 수 있는 재질, 예를 들어 알루미늄 박막과 같은 박형의 금속재질로 이루어져 있다.

그리고, 본 발명에 따른 자가냉각용기(10)는 제1카트리지(14)의 제1충전공간과 제2카트리지(15)의 제2충전공간 사이에 연통구멍, 즉 상기 분리막(16)에 구멍을 형성하기 위한 천공부재(24)를 일단에 구비하고 있는 밸브조립체(20)를 더 포함한다. 또한, 이러한 밸브조립체(20)에는 분리막(16)에 형성된 연통구멍을 통하여 접촉하는 상기 제1반응물질(18)과 제2반응물질의 화학반응 결과 생성되는 생성물을 외부로 배출하기 위한 배출통로가 형성되어 있다.

즉, 천공부재(24)에 의하여 제1충전공간과 제2충전공간 사이의 분리막(16)에 연통구멍이 형성되고, 형성된 연통구멍을 통하여 상기 제1반응물질(18)과 제2반응물질(19)이 접촉하여 화학반응을 할 때 생성되는 생성물은 밸브조립체(20)에 형성되어 있는 배출통로를 통해 외부로 배출된다.

또한, 제1반응물질(18)과 제2반응물질(19)은 화학반응할 때 흡열반응을 하는 물질로 이루어져 있으므로, 상기 물질(18, 19)들 사이에 화학반응이 일어나면, 주위의 열을 흡수하여 주위의 온도를 저하시킨다. 그리고, 상기 화학반응결과 생성되는 물질, 예를 들어 기체는 상기 배출통로를 통해 외부로 배출된다. 한편, 상기 제1반응물질(18)과 제2반응물질(19)이 발열반응하는 경우에는 반응열을 주위로 방사하여 주위의 온도를 상승시킬 수 있다.

한편, 밸브조립체(20)는, 도 2에 도시되어 있는 바와 같이, 누름버튼(23)이 외부에 노출된 상태로 제2카트리지(15)의 제2충전공간에 수납될 수 있도록, 제2카트리지(15)의 하부판(15a) 또는 자가냉각용기(10)의 하부에 형성된 장착부에 장착되는 중공형 하우징(22)을 갖는다. 상기 장착부는 외부로부터 소정 각도의 내측 하향으로 연장한 후 방향을 전환하여 소정 각도의 외측 하향으로 연장하여 누름버튼(23)이 근접하는 중공형 하우징(22)의 외측부를 감싸는 형상으로 이루어져 있으므로, 이러한 방향전환 부위는 중공형 하우징(22)의 외측을 압착할 수 있는 단차부 형상으로 형성되어 있다.

상기 중공형 하우징(22)은, 누름버튼(23)이 활주이동이 가능하도록 삽입되는 제1중공부(20a)와 이러한 제1중공부(20a)에 유체소통이 가능하도록 일체로 형성된 제2중공부(20b)를 갖고, 제2중공부(20b)의 말단부에는 분리막(16)에 구멍을 형성하기 위한 천공부재(24)가 장착되어 있다. 대체적으로, 제1중공부(20a)의 직경은 제2중공부(20b)의 직경보다 크다.

또한, 상기 제1중공부(20a)에는 누름버튼(23)을 탄성지지하기 위한 탄성부재(25), 예를 들어 스프링이 내장되어 있고, 누름버튼(23)의 내단부와 탄성부재(25) 사이에는 활주수단(26)이 설치되어 있다. 그리고, 상기 제2중공부(20b)에는 역류방지수단(27), 예를 들어 구형의 물체가 중력에 의하여 자유이동이 가능하도록 내장되어 있다.

한편, 상기 장착부에 장착되는 밸브조립체(20)의 외측면을 따라서 제2반응물질이 외부로 누출되는 것을 방지하기 위하여 상기 장착부의 내측면과 밸브조립체(20)의 상단부 사이에는 밀봉재(28)가 설치되어 있고, 상기 제2중공부(20b)의 외부면에는 상술된 생성물 이외의 물질이 하기에 상세히 설명되는 배출구(h1)를 통과하는 것을 방지하기 위하여, 다공성물질로 이루어진 이물질차단수단(29)이 설치된다.

이때, 상기 제1중공부(20a)에 인접하는 상기 제2중공부(20b)의 측면에는 제2카트리지(15) 내에서 제1반응물질(18)과 제2반응물질(19)의 화학반응 결과 생성되는 생성물이 배출되는 배출구(h1)가 형성되어 있고, 누름버튼(23)의 측면과 활주수단(26)의 측면에는 상술된 생성물이 유동되는 분출구(h3)와 관통구(h2)가 각각 형성되어 있다.

따라서, 밸브조립체(20)에 형성되어 있는 배출통로는 배출구(h1)로부터 상기 제2중공부(20b) 및 제1중공부(20a)를 경유하여 관통구(h2) 및 분출구(h3)까지의 경로로 이루어진다. 즉, 제1반응물질(18)과 제2반응물질(19)의 화학반응 결과 생성되는 생성물은 상기 배출구(h1)로 배출되어 제2중공부(20b)와 제1중공부(20a)를 경유한 후 관통구(h2)를 관통하여 분출구(h3)를 통해서 외부로 분출된다.

한편, 상기 누름버튼(23)의 측면에 형성된 분출구(h3)는, 상기 탄성부재(25)의 탄성력에 의하여 밀봉재(28)와 압착접촉되어 있는 활주수단(26)의 일단부에 의하여 폐쇄되어 있고 또한 제1중공부(20a)와 제2중공부(20b)는, 자가냉각용기(10)의 음료분출구(12b)가 위로 향하고 있는 상태에서 중력에 의하여 상기 제2중공부(20b)의 하부에 위치하는 역류방지수단(27)에 의하여, 유체의 소통이 차단되는 상태로 유지된다.

이하, 도 3(a) 및 (b)를 참조하여 본 발명에 따른 자가냉각용기(10)의 작동을 설명한다.

도 3(a)를 참조하면, 본 발명에 따른 자가냉각용기(10)에 있어서, 음료저장용기(12)의 저장공간에 물, 청량음료 또는 알콜음료와 같은 음료수가 저장되어 있고, 제1카트리지(14)의 제1충전공간에 제1반응물질(18), 예를 들어 흡열재와 같은 용질이 충전되어 있고 제2카트리지(15)의 제2충전공간에 제2반응물질(19), 예를 들어 물과 같은 용매가 충전되어 있다.

즉, 음료수가 저장되어 있는 음료저장용기(12)의 음료분출구(12b)가 하부를 지향하도록 유지된 상태에서, 음료저장용기(12)의 측면과 하부면 주위의 제1충전공간에 제1반응물질을 충전시킨 후, 제2충전공간에 제2반응물질(19)이 충전되어 있는 제2카트리지(15)의 상부, 예를 들어 박형의 분리막(16)에 의하여 폐쇄되어 있는 개구를 갖는 상부가 상기 제1충전공간의 제1반응물질과 접촉하도록 제2카트리지(15)를 배치한다. 이 후에, 제1카트리지(14)의 단부와 제2카트리지(15)의 단부를 시밍하여 이음접합시킨다.

이때, 제2카트리지(15) 하부판(15a)의 장착부에 장착되어 제2카트리지(15)의 제2충전공간에는 내장되어 있는 밸브조립체(20)의 누름버튼(23)은 상부를 지향한 상태로 외부에 노출된다.

한편, 분리막(16)에 의하여 제1반응물질(18)과 제2반응물질(19)은 서로 분리되어 있고, 밸브조립체(20)의 제2중공부(20b)에 내장되어 있는 역류방지수단(27)은 중력에 의하여 하향이동하게 되며, 그 결과 제1중공부(20a)와 제2중공부(20b)는 유체의 소통이 가능하도록 관통되는 상태로 유지된다.

이러한 자가냉각용기(10)를 냉각시키기 위하여, 도 3(b)에 표시되어 있는 화살표 방향으로 밸브조립체(20)의 누름버튼(23)을 누르면, 제2카트리지(15)의 하부판(15a)의 중앙부 또는 장착부가 누름방향으로 이동하게 되고 이와 연동하여 밸브조립체(20)가 동일방향으로 평행이동하게 된다. 또한 이와 동시에 제1중공부(20a)를 따라서 누름버튼(23)의 활주이동과 연동하여 활주수단(26)도 활주이동하게 된다.

이때, 밸브조립체(20)의 외부면이 상기 장착부의 단차부 형상을 갖는 방향전환 부위의 내측면을 따라 활주하게 되며, 이 후에 계속적인 활주결과, 도 2에 점선으로 표시된 바와 같이, 상기 장착부의 방향전환 부위의 단차부가 밸브조립체(20)의 외부면의 단차부와 맞물리게 되고, 천공부재(24)는 누름방향으로 진행된 상태에 유지된다.

상술된 바와 같은 밸브조립체(20)의 평행이동에 의하여, 밸브조립체(20)의 일단에 장착되어 있는 천공부재(24)는 분리막(16)에 구멍을 형성함과 동시에, 또한 활주수단(26)의 활주이동에 의하여 활주수단(26)의 일단과 상기 밀봉재(28)가 분리되면서 누름버튼(23)에 형성된 배출구가 개방된다.

상술된 바와 같이, 천공부재(24)에 의하여 상기 분리막(16)에 형성된 연통구멍을 통하여 제1반응물질(18)과 제2반응물질(19)은 서로 접촉하여 화학반응을 하게 되고, 이러한 반응은 흡열반응을 하게 되므로, 주위의 열은 상기 흡열반응에 의하여 흡수되어 주위의 온도를 저하시킨다. 그리고, 상기 흡열반응의 결과 생성되는 생성물, 예를 들어 기체와 같은 유체는 상기 제2중공부(20b)의 측면에 형성된 배출구(h1)를 통해 배출된 후, 상기 제2중공부(20b)와 제1중공부(20a)를 경유해서 활주수단(26)의 측면에 형성된 관통구(h2)를 관통하여 누름버튼(23)의 분출구(h3)를 통해 외부로 분출된다.

한편, 상기된 바와 같이 흡열반응이 진행하면서, 예를 들어, 가스와 같은 유체가 발생됨과 동시에 거품과 같은 부산물이 생성되는 경우, 이러한 부산물이 배출구(h1)로 유입되어 유체의 배출을 방해할 수 있다. 그러나, 이러한 부산물에 대한 배출통로는 이물질차폐수단(29)에 의하여 차폐하므로, 상기 유체만이 배출구(h1)를 통해 배출된다.

상기 흡열반응에 의하여 주위의 열을 흡수할 때 용기에 저장되어 있는 음료수의 열을 보다 효과적으로 흡수하기 위해서는, 제1카트리지(14)의 외부로부터 열이 흡수되는 것을 차단할 필요가 있다. 따라서, 본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 제1카트리지(14)의 외부에 단열재(30)가 설치되어 있으며, 이러한 단열재(30)를 통한 제1카트리지(14)의 열교환을 차단하게 된다. 즉, 이러한 단열재(30)에 의하여 제1카트리지(14) 외부의 열이 흡수되는 것을 차단시킬 수 있으므로, 음료저장용기(12)의 저장공간에 저장된 음료수를 보다 효과적으로 냉각시킬 수 있다.

이 후에, 제1반응물질(18)과 제2반응물질(19)의 화학반응이 완료된 후, 자가냉각용기(10)를 뒤집어서 음료분출구(12b)가 상방으로 향하도록 유지한 후, 음료분출구(12b)를 개방시키면 냉각된 음료수를 얻을 수 있다.

한편, 도 4 및 도 5를 참조하면, 상기된 바와 같이, 제1반응물질(18)과 제1반응물질(18)의 화학반응 결과 생성된 기체와 같은 생성물이 밸브조립체(20)의 배출통로를 통해 외부로 용이하게 배출되지 않으면, 자가냉각용기(10) 내에서의 생성물 압력이 증가하게 되고, 그 결과 상기 용기가 폭발하여 사용자에게 손상을 입힐 수 있게 된다.

따라서, 이러한 사고를 미연에 방지하기 위하여, 본 발명의 일실시예에 따르면, 자가냉각용기(10)의 하부의 테두리를 따라서 복수개의 노치부(31)를 소정간격으로 형성한다. 따라서, 상술된 바와 같이 용기(10) 내부의 생성물 압력이 증가하게 되면, 노치부(31)가 쉽게 파괴되어 생성물의 압력을 분산시키므로 자가냉각용기의 폭발을 방지하게 된다.

따라서, 본 발명에 따르면, 저장공간에 저장된 물, 청량음료 또는 알콜음료와 같은 음료수를 신속하게 냉각시킬 수 있을 뿐만 아니라 별도의 냉각시설 또는 냉각저장설비에 저장용기를 보관하지 않고도 야외에서 시원한 음료수를 마실수 있다.

이상, 상기 내용은 본 발명의 바람직한 실시예를 단지 예시한 것으로 본 발명이 속하는 분야의 당업자는 첨부된 청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 요지로부터 벗어나지 않고 본 발명에 대한 수정 및 변경을 가할 수 있다.

Claims

음료수가 저장되는 밀폐된 저장공간을 갖고 상부면에 음료분출구가 형성되어 있는 음료저장용기와,

상기 음료저장용기의 측면과 하부면 주위에 제1반응물질이 충전되는 제1충전공간을 갖는 제1카트리지와,

상기 제1카트리지의 하부에 장착되고 제2반응물질이 충전되는 제2충전공간을 갖는 제2카트리지와,

상기 제1충전공간와 제2충전공간 사이에 연통구멍을 형성시키고 상기 연통구멍을 통한 상기 제1반응물질과 제2반응물질의 화학반응결과 생성되는 생성물을 외부로 배출하는 밸브조립체로 이루어진 것을 특징으로 하는 자가냉각용기.
제1항에 있어서, 상기 제2카트리지의 상부에는 박형의 분리막에 의하여 폐쇄되어 있는 개구가 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 자가냉각용기.
제2항에 있어서, 상기 제1카트리지의 외부에는 절연체가 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 자가냉각용기.
제3항에 있어서, 상기 밸브조립체는,

소정크기의 제1중공부 및 상기 제1중공부에 연통하는 제2중공부를 갖는 중공형 하우징과,

상기 제1중공부에 활주가능하게 장착되는 누름버튼과,

상기 누름버튼을 탄성지지하도록 상기 제1중공부(20a)에 내장되는 탄성부재와,

중력에 의하여 활주가능하도록 상기 제2중공부에 내장되어 있고 제1중공부와 제2중공부의 인접부에 위치하여 제1중공부와 제2중공부의 소통상태를 차단시키는 구형체와,

상기 분리막에 구멍을 형성하도록 상기 제2중공부의 일단에 장착되는 천공수단으로 이루어진 것을 특징으로 하는 자가냉각수단.
제4항에 있어서, 상기 제2중공부의 측면에는 상기 제1반응물질과 제2반응물질의 화학반응결과 생성된 생성물이 배출되는 배출구가 형성되어 있고, 상기 배출구에는 상기 화학반응결과 생성되는 부산물이 배출되는 것을 차단하기 위한 이물질차단수단이 장착되어 있는 것을 특징으로 하는 자가냉각수단.