KR20010100441A - 자가냉각용기 - Google Patents

Abstract

본 발명은 물, 청량음료 또는 알콜음료와 같이 저장된 음료수를 효과적으로 냉각시킬 수 있는 자가냉각용기에 관한 것으로, 제1반응물질이 충전되는 중공부를 갖는 원통형 하우징과, 하우징의 일단부에 음료분출구가 형성되어 있는 일단이 고정되어 하우징의 중공부에 수납되는 음료저장용기와, 하우징의 타단부에 제1단부가 고정되어 음료저장용기와 소정간격으로 이격된 상태로 하우징의 중공부에 수납되고 제1단부에 대향하는 제2단부에는 박형의 금속막에 의해 폐쇄된 구멍이 형성되어 있으며 제2반응물질이 충전되는 충전공간을 갖는 카트리지로 이루어지고, 카트리지의 제1단부에 고정되는 고정단을 갖는 중공형 고정하우징과, 고정하우징 내부에 활주가능하게 탄성지지되는 활주부재 및 상기 활주부재에 결합되고 말단에는 복수개의 기체유입구가 형성되어 있는 천공부재를 갖는 중공형 가동하우징과, 금속막을 개방시킬 수 있도록 활주부재를 활주시키는 누름버튼으로 이루어진 밸브조립체를 더 포함하는 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 자가냉각용기에 관한 것이고, 특히 저장된 음료수에 대한 냉각효율을 향상시킬 수 있을 뿐만 아니라 안전성을 향상시킬 수 있도록 밸브조립체를 내장한 자가온도조절용기에 관한 것이다.

일반적으로, 물, 청량음료 또는 알콜음료와 같은 음료수를 저장하기 위한 저장용기는 휴대하기에 편리한 구조로 되어 있다. 이러한 용기에 저장된 음료수를저온 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 저장용기에 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 발명의 다른 목적은 음료수 저장용기에 저장된 음료수를 냉각시키기 위한 화학반응을 효과적으로 수행할 수 있을 뿐만 아니라 화학반응 결과 발생되는 부산물을 효과적으로 배출시킬 수 있도록 밸브조립체가 내장된 자가냉각용기를 제공하는 데 있다.

본 발명에 따르면, 상기 목적을 달성하기 위한 자가냉각용기는 제1반응물질이 충전되는 중공부를 갖는 원통형 하우징과, 상기 하우징의 일단부에 음료분출구가 형성되어 있는 일단이 고정되어 상기 하우징의 중공부에 수납되는 음료저장용기와, 상기 하우징의 타단부에 제1단부가 고정되어 상기 음료저장용기와 소정간격으로 이격된 상태로 상기 하우징의 중공부에 수납되고 상기 제1단부에 대향하는 제2단부에는 박형의 금속막에 의해 폐쇄된 구멍이 형성되어 있으며 제2반응물질이 충전되는 충전공간을 갖는 카트리지로 이루어지고, 상기 카트리지의 제1단부에 고정되는 고정단을 갖는 중공형 고정하우징과, 상기 고정하우징 내부에 활주가능하게 탄성지지되는 활주부재 및 상기 활주부재에 결합되고 말단에는 복수개의 기체유입구가 형성되어 있는 천공부재를 갖는 중공형 가동하우징과, 상기 금속막을 개방시킬 수 있도록 상기 활주부재를 활주시키는 누름버튼으로 이루어진 밸브조립체를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따라 밸브 조립체가 장착된 자가냉각용기의 단면도.

도 2는 도 1에 타원 A로 표시된 밸브 조립체의 부분 확대 단면도.

도 3은 본 발명의 실시예에 따라 밸브조립체의 누름버튼이 가압되기 전의 상태를 도시한 도면.

도 4는 본 발명의 실시예에 따라 밸브조립체의 누름버튼이 가압된 상태를 도시한 도면.

도 5는 자가냉각용기가 역전된 상태를 도시한 도면.

도 6은 본 발명의 일실시예에 따라 자가냉각용기의 단부에 노치부가 형성된 상태를 도시한 도면.

< 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 >

10 : 자가냉각용기

12 : 원통형 하우징

14 : 음료저장용기

16 : 카트리지

17 : 분리막

20 : 밸브조립체

22 : 중공형 고정하우징

24 : 중공형 가동하우징

24b : 천공부재

25 : 역류방지수단

26 : 누름버튼

30 : 단열재

C1 : 제1반응물질

C2 : 제2반응물질

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

도 1은 본 발명의 실시예에 따라 밸브 조립체가 장착된 자가냉각용기의 단면도이고, 도 2는 도 1에 타원 A로 표시된 밸브 조립체의 부분 확대 단면도이며, 도3은 본 발명의 일실시예에 따라 장착된 밸브조립체의 작동 전의 상태를 도시한 도면이고, 도 4는 밸브조립체의 작동상태를 도시한 도면이고, 도 5는 자가냉각용기의 역전 상태를 도시한 도면이다.

먼저, 도 1 내지 도 3을 참조하면, 자가냉각용기(10)는 제1반응물질(C1)이 충전되는 중공부를 갖는 원통형 하우징(12)과, 음료분출구(14a)가 형성되어 있는 일단(E1)이 하우징(12)의 일단부(12a)에 고정된 상태로 하우징(12)의 중공부에 수납되는 음료저장용기(14)와, 하우징(12)의 타단부(12b), 예를 들어, 바닥단부의 대체적으로 중앙부위에 제1단부(16a)가 고정되어 음료저장용기(14)와 소정간격으로 이격된 상태로 하우징(12)의 중공부에 수납되고 상기 제1단부(16a)에 대향하는 제2단부(16b)에 형성된 구멍(H)을 폐쇄하고 있는 박형의 금속막(17)에 의해 상기 제1반응물질(C1)과 격리된 상태로 제2반응물질(C2)이 충전되는 충전공간을 갖는 카트리지(16)로 이루어진다.

즉, 음료저장용기(14)에는 물, 청량음료 또는 알콜음료와 같은 음료수가 저장되는 밀폐된 저장공간(S1)이 형성되어 있고, 그의 일단(E1), 예를 들어 상부면에는 저장공간(S1) 내의 음료가 분출되는 음료분출구(14a)가 형성되어 있다. 이러한 음료저장용기(14)는, 그의 일단(E1)이 원통형 하우징(12)의 일단부(12a)에 시밍(seaming)과 같은 이음 작업에 의하여 고정된 상태로, 하우징(12)의 중공부에 내장된다.

이때, 음료저장용기(14)의 외측면과 하우징(12)의 내측면 사이의 공간에는 제1반응물질(C1)이 충전되는 제1충전공간이 형성된다.

한편, 원통형 하우징(12)의 타단부(12b)에 제1단부(16a)가 시밍과 같은 이음 작업에 의하여 고정되어 있는 카트리지(16)는 대체로 원통형상으로 형성되어 있으며, 상기 제1단부(16a)에 대향하는 제2단부(16b)에는 소정 크기의 구멍(H)이 형성되어 있다. 이러한 구멍(H)은 박형의 금속막(17)에 의하여 폐쇄된다. 그 결과 카트리지(16)에는 제2반응물질(C1)이 충전되는 내부공간이 한정된다.

상기 박형의 금속막(17)에 의하여, 상기 제1반응물질(C1)과 제2반응물질(C2)은 격리되어 있으며, 추후에 설명되는 천공부재(24b)에 의하여 상기 금속막(17)이 파열되면서, 상기 제1반응물질(C1)과 제2반응물질(C2)은 접촉하여 화학적 반응을 하게 된다.

한편, 본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 자가냉각용기(10)는 카트리지(16)의 제1단부(16a)에 고정되는 고정단을 갖는 중공형 고정하우징(22)과, 고정하우징(22) 내부에 활주가능하게 탄성지지되는 활주부재(24a) 및 활주부재(24a)에 연결되어 있고 말단에는 복수개의 기체유입구가 형성되어 있는 천공부재(24b)를 갖는 중공형 가동하우징(24)과, 상기 활주부재(24b)에 연결된 상태로 외부에 노출되어 상기 금속막(17)을 개방시킬 수 있도록 상기 활주부재(24b)를 활주시키는 누름버튼(26)으로 이루어진 밸브조립체(20)를 더 포함한다.

또한, 이러한 밸브조립체(20)에는 금속막(17)이 파열되면서 개방되는 구멍(H)을 통하여 접촉하는 상기 제1반응물질(C1)과 제2반응물질(C2)의 화학반응 결과 생성되는 생성물을 외부로 배출하기 위한 배출통로가 형성되어 있다.

상기 배출통로는 가동하우징(24)의 말단에 형성되어 있는 기체유입구로부터가동하우징(24)의 중공부와 고정하우징(22)의 중공부를 경유하여 누름버튼(26)에 형성되어 있는 기체배출구까지 기체 소통이 가능한 통로로 이루어진다.

따라서, 천공부재(24b)에 의하여 금속막(17)을 파열시킴으로써 형성되는 연통구멍을 통하여 상기 제1반응물질(18)과 제2반응물질(19)이 접촉하여 화학반응을 할 때 생성되는 생성물은 가동하우징(24)의 말단에 형성된 기체유입구로 유입된 후, 가동하우징(24)의 중공부와 고정하우징(22)의 중공부를 경유하여 누름버튼(26)에 형성되어 있는 기체배출구를 통해 외부로 배출된다.

한편, 본 발명의 일실시예에 따르면, 제1반응물질(C1)과 제2반응물질(C2)이 화학반응 결과 흡열반응을 하는 반응물질로 이루어져 있는 경우에, 상기 반응물질(C1, C2)들 사이에 화학반응이 일어나면서, 주위의 열을 흡수하여 주위의 온도를 저하시킨다. 그리고, 상기 화학반응결과 생성되는 물질, 예를 들어 기체는 상기 배출통로를 통해 외부로 배출된다.

본 발명의 다른 실시예에 따르면, 상기 제1반응물질(C1)과 제2반응물질(C2)이 화학반응 결과 발열반응을 하는 반응물질로 이루어져 있는 경우에, 상기 반응물질(C1, C2)들 사이의 화학반응 결과 반응열이 주위로 방사되어 주위의 온도를 상승시키게 된다.

상술된 바와 같이, 밸브조립체(20)의 고정하우징(22)은 누름버튼(26)이 외부에 돌출된 상태로 카트리지(16)의 충전공간에 수납될 수 있도록, 카트리지(16) 제1단부(16a)의 대체적으로 중앙부위 또는 원통형 하우징(12)의 타단부(12b)의 대체적으로 중앙부위에 고정된다.

상기 누름버튼(26)에 인접하는 고정하우징(22)의 단부 외측 테두리는 대체적으로 돌출되어 있으며, 상기 누름버튼(26)의 누름판으로부터 하향으로 연장하는 연장부위의 내측단부는 이러한 돌출형 테두리에 걸쳐지도록 돌출되어 있다. 따라서, 추후에 설명하는 바와 같이, 누름버튼(26)의 누름판을 가압하면, 누름버튼의 내측단부는 고정하우징(22)의 돌출형 테두리에 걸쳐져서, 누름버튼(26)은 가압된 상태로 유지된다.

또한, 고정하우징(22)의 중공부에는, 상술된 바와 같이, 누름버튼(26)과 연결되어 있는 가동하우징(24)의 활주부재(24a)가 활주가능하게 수납되어 있고, 이러한 활주부재(24a)를 탄성지지하는 탄성부재, 예를 들어 스프링이 수납되어 있다. 따라서, 활주부재(24a)가 탄성부재에 의해 지지되어 있으므로, 누름버튼(26)은 외부에 돌출된 상태로 유지된다.

가동하우징(24)의 천공부재(24b)는 중공형 중간연결부재에 의해 활주부재(24a)로부터 소정간격으로 이격되어 있으며, 천공부재(24b)의 중공부에는 그의 길이방향을 따라서 자유이동이 가능한 역류방지수단(25), 예를 들어 구형의 물체가 내장되어 있다. 이러한 역류방지수단(25)은 천공부재(24b)와 상기 중간연결부재의 연결부위를 선택적으로 폐쇄가능하도록, 상기 중간연결부재의 중공부의 내경보다 큰 직경을 갖는다.

따라서, 도 1 및 도 4에 도시된 바와 같이, 음료저장용기(14)의 음료분출구(14a)가 하부에 위치하고 밸브조립체(20)의 누름버튼(26)이 상부에 위치된 상태에서, 역류방지수단(25)은 상기 기체유입구에 인접하는 가동하우징(24)의천공부재(24)의 하부에 위치한다. 이러한 상태에서, 상기 기체유입구로부터 상기 기체배출구까지의 배출통로가 기체소통가능한 상태로 유지된다.

한편, 도 5에 도시된 바와 같이, 밸브조립체(20)의 누름버튼(26)이 하부에 위치하고 음료저장용기(14)의 음료분출구(14a)가 상부에 위치한 상태에서, 역류방지수단(25)은 가동하우징(24)과 상기 중간연결부재의 연결부에 위치한다. 이러한 상태에서, 상기 중간연결부재의 중공부는 상기 역류방지수단(25)에 의해 폐쇄된 상태로 유지되므로, 상기 배출통로도 폐쇄된 상태로 유지된다.

이하, 첨부도면을 참조하여, 본 발명의 실시예에 따른 자가냉각용기(10)의 작동을 설명한다.

먼저, 원통형 하우징(12)의 중공부의 일단부에는 음료수가 미리 저장되어 있거나 또는 추후공정에 의하여 음료수가 저장되는 음료저장용기(14)가 시밍과 같은 이음작업에 의하여 고정된다. 원통형 하우징(12)의 타단부에는 제2반응물질(C2)이 충전되어 있거나 또는 추후공정에 의하여 제2반응물질(C2)이 충전되는 카트리지(16)가 시밍과 같은 이음작업에 의하여 고정된다. 카트리지(16)의 제1단부(16a)에는 천공부재(24b)를 갖는 밸브조립체(20)가 고정된다.

음료저장용기(12)에 저장된 음료수를 냉각된 상태로 유지하기 위하여, 중공형 하우징(10)은 음료저장용기(14)의 음료분출구(14a)가 하부에 위치하고 밸브조립체(20)의 누름버튼(26)이 상부에 위치된 상태로 유지한다. 이러한 상태에서, 밸브조립체(20)의 누름버튼(26)이 고정하우징(22) 내 탄성부재의 탄성력을 극복할 수 있도록 도 3에 표시된 화살표방향으로 가압하면, 누름버튼(26)이 하향으로 이동함에 따라, 밸브조립체(20)의 고정하우징(22)의 중공부에 내장된 활주부재(24a)가 하향으로 이동하고, 이와 연동하여 가동하우징(24)도 하향으로 이동한다.

한편, 카트리지(16)의 제2단부에 형성된 구멍(H)은 박형의 금속막(17)에 의해 폐쇄되어 있으므로, 카트리지(16) 내의 제2반응물질(C2)과 상기 원통형 하우징(12)의 중공부를 충전하는 제1반응물질(C1)은 격리된다. 그러나, 상술된 바와 같이, 가동하우징(24)이 하향으로 이동함에 따라, 밸브조립체(20)를 구성하는 천공부재(24b)가 하향이동하여 금속막(17)을 파열시킨다.

그 결과 개방되는 구멍(H)을 통하여 카트리지(16) 내의 제2반응물질(C2)과 중공형 하우징(12) 내의 제1반응물질(C1)은 서로 접촉하여 화학반응을 하게 되고, 이러한 반응은 흡열반응을 수반하는 경우 주위의 열을 흡수되므로, 주위의 온도를 저하시킨다. 그러나, 상기 화학반응이 발열반응을 수반하는 경우 주위에 열을 방사하므로, 주위의 온도를 상승시킨다.

한편, 상기 흡열반응에 의하여 주위의 열을 흡수할 때 용기에 저장되어 있는 음료수의 열을 보다 효과적으로 흡수하거나 또는 상기 발열반응에 의하여 주위로 열을 방사할 때 음료수를 보다 효과적으로 가열하기 위해서는, 중공형 하우징(12)의 외부를 단열시키는 것이 필요하다.

따라서, 본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 중공형 하우징(12)의 외부에 단열재(30)가 설치되어 있으며, 이러한 단열재(30)를 통한 중공형 하우징(12)의 열교환을 차단하게 된다. 즉, 이러한 단열재(30)에 의하여 음료저장용기(14) 내의 음료수를 보다 효과적으로 냉각시키거나 또는 가열시킬 수 있다.

가동하우징(24)의 중공부에 내장된 역류방지수단(25)은 상기 기체유입구에 인접하는 가동하우징(24)의 천공부재(24)의 하부에 위치하고 있으므로, 상기 반응물질(C1, C2) 사이의 화학반응 결과 생성되는 생성물, 예를 들어 기체는 가동하우징(24)의 말단에 형성된 기체유입구로 유입된 후, 가동하우징(24)의 중공부와 고정하우징(22)의 중공부를 경유하여 기체배출구를 통해 외부로 배출된다.

한편, 제1반응물질(C1)과 제2반응물질(C2)이 화학반응하는 동안, 자가냉각용기(10)를 역전시키면, 즉 도 5에 도시된 바와 같이, 밸브조립체(20)의 누름버튼(26)이 하부에 위치하고 음료저장용기(14)의 음료분출구(14a)가 상부에 위치한 상태로 유지시키면, 역류방지수단(25)은 가동하우징(24)과 상기 중간연결부재의 연결부에 위치하므로, 상기 중간연결부재의 중공부는 폐쇄된다. 그 결과, 상기 배출통로가 폐쇄되어, 상기 기체유입구를 통해 유입되는 반응물질이 외부로 배출되는 것이 방지된다.

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, 상술된 바와 같이, 제1반응물질(C1)과 제1반응물질(C2)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, 도 6에 도시된 바와 같이,자가냉각용기(10)의 하부, 예를 들어 원통형 하우징(12)의 타단부(12b)의 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 (5)

1. 제1반응물질이 충전되는 중공부를 갖는 원통형 하우징과, 상기 하우징의 일단부에 음료분출구가 형성되어 있는 일단이 고정되어 상기 하우징의 중공부에 수납되는 음료저장용기와, 상기 하우징의 타단부에 제1단부가 고정되어 상기 음료저장용기와 소정간격으로 이격된 상태로 상기 하우징의 중공부에 수납되고 상기 제1단부에 대향하는 제2단부에는 박형의 금속막에 의해 폐쇄된 구멍이 형성되어 있으며 제2반응물질이 충전되는 충전공간을 갖는 카트리지로 이루어진 자가냉각용기에 있어서,

   상기 카트리지의 제1단부에 고정되는 고정단을 갖는 중공형 고정하우징과, 상기 고정하우징 내부에 활주가능하게 탄성지지되는 활주부재 및 상기 활주부재에 결합되고 말단에는 복수개의 기체유입구가 형성되어 있는 천공부재를 갖는 중공형 가동하우징과, 상기 금속막을 개방시킬 수 있도록 상기 활주부재를 활주시키는 누름버튼으로 이루어진 밸브조립체를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 자가냉각용기.
2. 제1항에 있어서, 상기 고정하우징의 중공부와 상기 가동하우징의 중공부는 기체소통이 가능하게 연결되어 있는 것을 특징으로 하는 자가냉각용기.
3. 제2항에 있어서, 상기 가동하우징의 중공부에는 상기 고정하우징의 중공부에 대한 기체소통을 선택적으로 차단할 수 있는 차단부재가 내장되어 있는 것을 특징으로 하는 자가냉각용기.
4. 제3항에 있어서, 상기 고정하우징의 일측에는 기체배출구가 형성되어 있고, 상기 제1반응물질과 제2반응물질 사이의 화학반응 결과 생성되는 생성물이 상기 기체유입구로 유입된 후 상기 가동하우징의 중공부와 상기 고정하우징의 중공부를 경유하여 상기 기체배출구를 통해 외부로 배출되는 배출경로가 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 자가냉각용기.
5. 제4항에 있어서, 상기 원통형 하우징의 타단부의 테두리를 따라서 복수개의 노치부가 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 자가냉각용기.