KR20030024902A - 단열 배낭 - Google Patents

Abstract

본 발명은 음료수를 운반하기 위한 단열 배낭에 관한 것으로, 등으로 운반하기 위한 띠(2)가 제공되고 내부에 음료수용 컨테이너(3)가 배치되는 자루(2)를 포함한다. 상기 컨테이너(3)는 음료수가 흡입되도록 하는 가요성 튜브(4)가 삽입되는 개구가 제공된다. 100 나노미터 이하의 평균 입자 크기를 구비한 불활성 재료의 파우더를 동봉하는 엔벨로프를 포함하는 하나 이상의 진공 패널(5, 6)이 상기 자루(1)와 상기 컨테이너(3) 사이에 배치된다.

Description

단열 배낭{THERMOINSULATING KNAPSACK}

긴 시간 동안 스포츠 활동을 하는 사람은 탈수되는 것을 피하기 위해 자주 물을 마실 필요가 있다. 사이클링과 같은, 소정의 종류의 활동이 스포츠맨의 손을 일정하게 바쁘게 유지하기 때문에, 배낭은 내부에 음료수용 컨테이너를 포함하는 것이 요구된다. 상기 컨테이너는 음료수가 스포츠맨에 의해 흡입될 수 있도록 컨테이너에 연결하는 얇은 튜브가 제공되어, 스포츠맨이 자신의 활동을 중단하지 않고 마실 수 있다. 배낭은 유리 솜(glass wool) 또는 암면(rock wool)과 같은, 섬유 단열체에 의해 단열될 수 있다.

그러나, 이러한 재료의 단열 특징은 긴 시간 동안 음류수의 온도를 일정하게 유지하기에는 충분하지 않다.

이러한 문제점을 제거하기 위해, 공지된 타입의 단열 진공 패널, 예를 들면 진공 엔벨로프(evacuated envelope)내에 포함된 개방 셀 폴리메릭 포옴으로된 보드(a board of open-cells polymeric foam)로 형성된 단열 진공 패널을 이용하여배낭을 단열시키는 것이 생각되었다.

그러나, 이러한 패널은 강성이고, 그리고 배낭이 음료수로 채워질 때 부피가 커지고 음류수가 소모되었을 때 부피가 점차적으로 감소하는, 양호하게는 분해할 수 있고 선택적으로 비강성 형상(an anatomical and optionally non-rigid shape)을 가지는, 배낭의 벽에 맞추어 조정하기가 어렵다.

또한, 상기 엔벨로프의 실질적 요구조건이 기밀성이 높아야 하기 때문에, 엔벨로프 자체를 취약하게 하는 알루미늄 층을 포함하는 배리어 시트로 형성하고 있다. 따라서, 상기 패널은 패널의 단열 특성을 손상시키는 엔벨로프의 부서짐을 피하기 위해 바람직하게는 강성 보호 구조물을 내부에 배치하여야 한다.

본 발명은 물 또는 다른 음료수를 일정한 온도를 유지하면서 운반하고 그리고 배낭을 벗지 않고 음료를 마실수 있도록 하기 위한 적절한, 스프츠맨용 배낭에 관한 것이다.

도 1은 상기 실시예에 따른 완전한 단열 배낭의 사시도이며, 그리고

도 2는 배낭으로부터 외부 자루가 제거될 수 있는 도 1의 배낭의 사시도이다.

따라서, 본 발명의 목적은 상술된 단점이 없는 단열 배낭을 제공하는 것이다. 상기 목적은 주요 특징이 청구항 1에 특정되고 다른 특징이 종속항에 특징되는 단열 배낭에 의해 달성된다.

패널은 본 발명에 따른 배낭의 단열을 위해 충전재로서 100 나노미터(nm) 보다 작은 평균 입자 크기, 바람직하게는 약 2와 20 나노미터 사이를 포함하는 평균 입자 크기를 가지는 불활성 재료의 파우다가 사용될 수 있다. 폴리메릭 포옴을 기초로한 패널과 달리, 이러한 파우더의 사용에 의해, 패널의 열 전도도가 약간만 변화하고, 그리고 특히 수 10 mbar(a few tens of mbar)까지의 내압 동안, 약 8 mW/m·K 이하로 남아 있으며, 내압이 약 1mbar 이상일 때 열전도도가 급속히 높아진다는 것이 알려져 있다. 이러한 이유 때문에, 본 발명에 따라 진공 패널 내부에 약10 mbar 보다 더 높은 압력을 유지하는 것이 가능하여, 무엇보다도 고온에서 적용분야에 필요한, 알루미늄 시트를 포함하는 엔벨로프를 사용하는 것이 필요하지 않다. 열 브리지(thermal bridge)를 무시할 수 있는 값으로 감소시키는, 이러한 특별한 조치는 본 발명에 따른 진공 패널의 충전 재료의 단열 특성의 거의 완전한 이용을 가능하게 한다. 파우더 입자의 매우 감소된 크기 때문에, 파우더의 입자는 패널의 단열 특성의 변화 없이, 응집력 또는 정전기력 때문에, 몇 마이크로미터(㎛) 이상의 크기를 가지는 집합체를 형성한다.

충전재로서 불활성 재료의 매우 미세한 파우더의 블록을 사용함으로써, 굽혀지거나 만곡될 수 있는 진공 패널을 얻는 것이 가능하여 내측에 진공 패널이 삽입되어지는 진공 패널은 배낭의 분해 형상 뿐만 아니라 배낭이 음료수로 충전되거나 음료수가 소모되었을 때 컨테이너의 형상 및 부피의 종국적인 변화에 적용될 수 있다.

또한, 알루미늄 층을 포함하지 않는 플라스틱 다중층으로 형성되는 진공 패널의 엔벨로프 덕분에, 본 발명에 따른 단열 배낭을 위해 사용된 진공 패널은 폴리메릭 포옴을 기초로 한 공지된 패널 보다 더 단단하며 엔벨로프의 갑작스런 균열을 방지하기 위해 적절한 보호 구조물을 제공하지 않고 동일한 배낭 내측에 배치할 수 있다.

본 발명의 특별한 양상에 따라, 파우더의 불활성 재료는 바람직하게는 광물 섬유와 혼합된 실리카여서, 엔벨로프내에 배치되고 진공되고 상당히 용이하게 계속해서 만곡될 수 있는, 심지어 몇 밀리미터 두께(a few milimeter thickness)의 블록을 제작하기 위해 용이하게 압축될 수 있다.

본 발명에 따른 배낭의 추가적인 장점 및 특징은 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 일 실시예에의 후술되는 상세한 설명으로부터 본 기술분야의 기술자에게 명백하다.

도 1을 참조하면, 본 발명의 상기 실시예에 따른 배낭이 가요성 재료, 예를 들면 직물로 제작되고 등으로 운반하기 위한 두 개의 띠(2)가 제공된 자루(1)를 포함한다. 상기 자루(1) 내부에는 물 또는 또 다른 공급 음료수용으로 적절한, 액밀 재료로 제작된 컨테이너(3)가 배치된다. 상기 컨테이너는 스트로(straw)의 기능을 가지는 작은 튜브(4)에 의해 음료수가 나올 수 있도록 하는 적절한 작은 상부 개구를 제외하고 완전히 폐쇄되어 있다. 사실, 상기 튜브(4)의 일 단부는 컨테이너 내부의 음료수에 담겨져 있는 반면, 타 단부는 스포츠맨이 마시고자 할 때 스포츠맨의 입술 사이에 끼워진다.

본 실시예에서 컨테이너(3)가 가요성 재료, 예를 들면 플라스틱 시트로 제작된 엔벨로프를 형성하지만, 다른 실시예에서는 영양 음료수를 포함하기 위해 공지된 다른 재료를 사용할 수 있다.

튜브(4)가 띠(2)중 하나에 튜브의 중앙부를 고정할 수 있어, 튜브는 항상 스포츠맨이 접근할 수 있는 곳에 있게 된다.

도 2를 참조하면, 두 개의 진공되고, 약간 만곡된 패널(5 및 6)은 컨테이너(3)의 외부에 배치되어지도록 도시되어 있다. 상기 패널이 나란히 배치되므로, 패널은 공동부가 컨테이너(3)에 의해 점유되는 거의 관형 바디를 형성한다. 게다가, 두 개의 진공 패널(5 및 6)의 측방향 플랜지는 쌍으로 접착하거나 용접하여 서로 고정될 수 있다.

진공 패널(5 및 6)은 예를 들면 4 및 15 mm 사이를 포함하는 두께를 가지며 그리고 적층된 플라스틱, 선택적으로 금속화된 엔벨로프로 형성되며, 여기에 불활성 재료의 매우 미세한 파우더, 바람직하게는 실리카로 채워져 있다. 엔벨로프용으로 사용된 플라스틱 재료는 종래의 타입, 예를 들면 폴리오레핀(polyorefin)의 진공 패널의 구성에 대해 적절하게 되도록 고려되는 어떠한 공지된 재료일 수 있다. 엔벨로프의 내압은 50 mbar 이하이며, 반면 실리카 파우더는 바람직하게는 광물 섬유, 특히 유리 섬유와 혼합된다. 실리카는 다음 반응식에 따라, 적절한 챔버에서 SiCl₄가 산소로 연소되어 얻어질 수 있는 실리카의 형태인, 발열 실리카(pyrogenic silica)인 것이 바람직하다.

SiCl₄+ O₂→SiO₂+ 2 Cl₂

이러한 반응식에서 생성된 실리카는 수 나노미터와 수 십 나노미터 사이를 포함하는 크기의 입자로 형성되며 전술된 바와 같이, 더 큰 크기의 입자를 형성하도록 덩어리가 될 수 있다. 발열 실리카는 예를 들면 상표명 나고젤(Nanogel)^(R)로 미국 회사 캐보트 코포레이션(CABOT Corp.) 또는 독일 회사 워커 게엠베하(Wacker GmbH)에 의해 생산되고 판매된다.

본 실시예에서 자루(1)의 내부 공간은 컨테이너(3)와 컨테이너 둘레에 배치된 단열 패널(5 및 6)에 의해 완전히 점유되지만, 다른 실시예에서는 상기 자루(1)는 음료수에 부가하여, 다른 물체 또는 음식의 운반을 위해 기능하도록 더 많은 구획실 및 측방향 포켓이 제공될 수 있다.

본 발명의 범위내에서 상술되고 설명되고 도시된 실시예에 대해 본 기술분야의 기술자에 의해 추가적인 변화 및/또는 부가될 수 있다.

Claims (9)

1. 등으로 운반하기 위한 띠(2)가 제공되고, 음료수를 흡입할 수 있는 가요성 튜브(4)가 삽입되는 개구가 제공되어 있는 음료수용 컨테이너가 내측에 배치되어 있는 자루(1)를 포함하는, 음료수 운반용 단열 배낭에 있어서,

   100 나노미터 이하의 평균 입자 크기를 가진 불활성 재료의 파우더를 동봉하는 엔벨로프를 포함하는 하나 이상의 진공 패널(5, 6)이 상기 자루(1)와 상기 컨테이너(3) 사이에 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 단열 배낭.
2. 전술한 항에 있어서, 상기 불활성 재료의 파우더의 입자는 2와 20 나노미터 사이를 포함하는 평균 크기를 가지는 것을 특징으로 하는 단열 배낭.
3. 전술한 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 엔벨로프는 플라스틱, 선택적으로 금속 재료로 제작되는 것을 특징으로 하는 단열 배낭.
4. 전술한 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 불활성 재료의 파우더는 광물 섬유와 혼합되는 것을 특징으로 하는 단열 배낭.
5. 전술한 항에 있어서, 상기 광물 섬유는 유리 섬유인 것을 특징으로 하는 단열 배낭.
6. 전술한 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 불활성 재료는 실리카인 것을 특징으로 하는 단열 배낭.
7. 전술한 항에 있어서, 상기 실리카는 발열 실리카인 것을 특징으로 하는 단열 배낭.
8. 전술한 항에 있어서, 상기 진공 패널(5, 6)은 4와 15 mm 사이를 포함하는 두께를 가지는 것을 특징으로 하는 단열 배낭.
9. 전술한 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 진공 패널(5, 6)이 두 개이며 그리고 상기 진공 패널이 만곡되고 상기 진공 패널의 플랜지에 의해 상호 고정되므로 상기 진공 패널은 컨테이너(3)에 의해 점유되는 캐비티를 가진 관형 바디를 함께 형성하는 것을 특징으로 하는 단열 배낭.