KR20050040648A - 축냉식 쿨패드를 이용한 휴대용 아이스박스 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 축냉식 쿨패드를 이용한 휴대용 아이스박스에 관한 것으로, 특히 밀폐된 공간의 내부에 물+SAP, PCM, 물+PCM 또는 물+SAP+캡슐화된 PCM 파우더 중 어느 하나의 축열재로 충진되어 이루어진 축냉식 쿨패드를 구비하고, 아이스박스의 저장식 측벽에 착탈식 격벽을 이용해 쿨패드 삽입 실을 구성하고, 상기 쿨패드를 냉동시켜 상기 쿨패드 삽입 실에 장착하여 아이스박스 내 저장실의 냉장온도를 장시간 유지할 수 있도록 한 것이다.

Description

축냉식 쿨패드를 이용한 휴대용 아이스박스{portable ice box using cool pad with latent heat material}
본 발명은 축냉식 쿨패드를 이용한 휴대용 아이스박스에 관한 것으로, 특히 밀폐된 공간의 내부에 물+SAP, PCM, 물+PCM 또는 물+SAP+캡슐화된 PCM 파우더 중 어느 하나의 축열재로 충진되어 이루어진 축냉식 쿨패드를 휴대용 아이스박스에 장착하여 휴대용 아이스박스의 냉장력을 장시간 유지할 수 있도록 한 축냉식 쿨패드를 이용한 휴대용 아이스박스에 관한 것이다.
최근 들어 여행, 레저, 스포츠 활동과 같은 야외활동이 증가함에 따라, 야외활동 중 냉동, 냉장 식품 또는 음료수 등을 보관할 수 있게 한 냉장고가 요구되고 있다. 그러나 냉장고는 통상적으로 저장실을 냉각하기 위한 냉각장치들이 구비됨으로써 냉각 장치의 하중 때문에 휴대하는데 곤란하였다.
더욱이, 냉장고가 야외에서 이용될 수 있으려면 냉장고의 냉각 장치를 구동하기 위한 축전지 또는 발전기와 같은 전원 공급 장치가 추가적으로 구비되어야하므로, 통상의 냉장고는 야외에서 사용하는데 곤란하였다.
따라서, 냉각장치가 구비되지 않았지만 휴대하기에 편리하고 저장된 물품을 대략 4시간 내지 8시간 동안 냉각된 상태로 보관할 수 있게 한 통상의 아이스박스가 야외에서 가장 널리 이용되고 있다.
이러한 아이스박스는 스티로폼과 같은 단열재로 둘러싸인 저장실에 얼음을 수용하고 그 얼음이 녹으면서 저장실의 잠열을 흡수함으로써 저장실에 수용된 물품을 냉각된 상태로 보관한다.
그러나 통상의 아이스박스의 경우에는 저장실을 저온으로 유지하기 위해 얼음을 수용하는데, 시간이 경과하면서 얼음이 녹아 저장된 물품을 젖게 하였다. 또한, 아이스박스에 수용된 얼음은 기존 냉장고 냉동실에서 결빙시키는데 냉장고에 제공된 제빙 용기는 그 크기가 작아 아이스박스에 수용될 만큼의 얼음을 제빙하기 위해서는 제빙 작업을 수회 반복하거나 별도의 용기에 물을 담아 냉동시켜야 하거나, 별도의 얼음을 구매하여 넣거나 하는 번거로움을 발생시켰다.
상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 본 발명은 열원인 열전소자 통해 이중구조에 충진되어 있는 축열재 또는 방열체 내부에 충진된 축열재를 빠른 시간 내에 열을 축적(얼게 하거나 따스하게 하여)시키며, 축적된 열을 외부와의 열 교환이 지연되게 하는 축냉식 쿨패드를 이용한 휴대용 아이스박스를 제공하기 위한 것이다.
본 발명은 상기 쿨패드를 냉돌실내에서 얼려서 아이스박스에 삽입 시켜 아이스박스의 냉장을 유지하도록 사용할 수 있도록 하는데 쿨패드가 외부와 열교환이 지연되는 축열재를 이용함으로서 장기간 냉장 보관이 가능하도록 하기 위한 것이다.
본 발명은 상기 쿨패드를 단순 축열재만 충진한 쿨패드와 축열재를 충진함과 아울러 열전도성이 높은 핀 또는 히트파이프 형태의 방열체를 삽입시켜 급속 냉동이 가능하도록 구성함으로써 빠른 시간에 냉동시켜 이용할 수 있도록 하기 위한 것이다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 단열재로 이루어져 내측 공간의 저장실내에 식품이나 기타 냉장 보관을 위한 물품을 냉장 보관하도록 이루어진 휴대용 아이스박스에 있어서, 아이스박스의 측벽에 적어도 하나 이상의 쿨패드 삽입실을 더 포함하여 구성하고, 밀폐된 내부 공간에 잠열양이 가장 큰 PCM(phase change material), SAP(super absorbent polymer)+물(알코올, 아세톤 등) 또는 물+PCM+SAP를 축열재로서 충진하여 이루어진 쿨패드를 냉동 후 상기 쿨패드 삽입실에 삽입하여 휴대용 아이스박스의 냉장상태를 유지시키도록 구성함에 특징이 있다.
상기 아이스박스는, 뚜껑에도 상기 쿨패드 삽입실이 더 형성되어 구성된 것을 특징으로 한다.
상기 쿨패드는, 상판 및 하판의 밀폐된 내부 공간에 축열재가 50∼99% 충진되고, 축열재는 물, PCM, 물+SAP, 물+PCM+SAP중 어느 하나를 사용하는 것을 특징으로 한다.
상기 쿨패드는 축열재의 급속 냉동을 위하여 내부 공간에 방열면적을 확보하기 위한 히트파이프 또는 히트파이프에 여러장의 방열핀 구조체로 이루어진 방열체를 더 포함시켜 이루어진 것을 특징으로 한다.
상기 아이스박스는, 쿨패드 삽입실의 내측벽에 다수의 통기공이 형성되어 저장실 내부와 열교환 효율을 높여 냉장 효과를 높일 수 있도록 구성됨을 특징으로 한다.
이하, 본 발명의 실시예를 첨부된 도면을 참조해서 상세히 설명하면 다음과 같다.
도 1은 본 발명에 의한 축냉식 쿨패드를 이용한 아이스박스 예시도이다.
이에 도시된 바와 같이, 저장실(10a)내에 식품이나 기타 냉장 보관을 위한 물품을 냉장 보관하도록 이루어진 휴대용 아이스박스는, 본체(10)와 뚜껑(20)으로 이루어지고, 각각 단열재(11)가 포함되는 벽체로 구성된다. 물론 외벽(11a)은 플라스틱과 같이 습기가 침투되지 않는 재질로 감싸서 구성하고, 잠금장치(51, 52)가 본체(10)와 뚜겅(20)에 설치되고, 본체(10)의 측벽에는 휴대용 멜빵 끈(40)이 더 설치되어 구성된다.
상기와 같은 아이스박스에 있어서, 본 발명은 상기 저장실(10a)이 있는 본체의 내측벽에 격벽(13)을 설치하여 쿨패드 삽입실(12)을 구성한다.
그리고, 상기 격벽(13)에는 다수의 통기공(14)이 형성된 플라스틱 재질등으로 구성하고, 그 통기공(14)들에 의해 저장실(10a)내의 공기를 순환시켜 냉장 유지시키도록 구성된다.
또한 도면에는 표시되지 않았지만 뚜껑(20)의 내측부에 쿨패드 삽입실을 더 포함시켜 구성할 수도 있다.
도 2에 도시된 바와 같이 상기 본체(10)의 저장실(10a) 각 내벽에는 격벽(13)을 탈착시킬 수 있는 격벽 가이드부(15)가 홈으로서 형성되어 그 격벽 가이드부(15)에 격벽(13)을 탈착시킴으로써 쿨패드 삽입실(12)의 수를 임의로 조정할 수 있게된다. 상기 격벽 가이드부(15)는 측벽에만 형성되지 않고 바닥면에도 연장 형성되어 구성될 수 있다.
즉, 쿨패드 삽입실(12)은 도면에서는 양측벽에 2개를 형성한 것을 도시하였으나 이는 냉장 효율과 저장실(10a)의 저장용량을 감안하여 1개, 2개, 3개, 4개 등으로 효과적인 수를 선택적으로 형성할 수 있다.
한편, 쿨패드는, 도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 타원판형 쿨패드의 정면도 및 단면도를 예시한 것으로서 타원판형 쿨 패드는 타원판형의 플라스틱 외피(31)가 여러 개 연결되어 있는 각각의 타원판 내부에 축열재(32)가 충진되어 있다. 상기 외피(31)는 비닐재질의 튜브형이나, 플라스틱 재질 등이 사용될 수 있으며, 캡슐화된 PCM 분말을 미리 플라스틱과 배합하여 사출 혹은 캐스팅 할 수 있다.
상기 내부 공간에 축열재(31)가 50∼99% 충진되고, 축열재는 물, PCM, 물+SAP, 물+PCM+SAP중 어느 하나를 사용하여 충진되며, 본 발명에 따르면 쿨 패드는 적어도 한 개 이상의 이중구조의 방(공간)에 축열재가 충진되어 존재하며, 그 외피는 플라스틱 혹은 유연성 있는 방수 소재로 되어 있으며, 그 방의 모양은 본 발명의 예에 국한되지 않고 다양한 형태로 존재한다.
쿨패드는 축열재가 외부로 유출되지 않도록 밀폐된 이중 구조로 존재 되어야 하며, 축열재가 얼 때의 부피를 고려하여 충진한 후 약간의 공간을 허용하는 것이 좋다. 그러나 외피가 부피 팽창에 견디어 주는 재질, 예를 들어 비닐 등은 공간 없이도 사용이 가능하다.
본 발명의 범주로 축열재가 쿨패드에 충진되어지는 양이나 방법에 제약을 받지 않는다. 일예로서, PCM을 캡슐 분말로 제조한 후 일정량을 플라스틱에 넣어서 냉방 패드로 사용하는 경우도 본 발명의 범주에 속함을 미리 밝혀둔다.
또한, 도 4a 및 도 4b는 본 발명에 의한 다른 실시 예를 보인 쿨패드의 단면 구성도이다.
이에 도시된 바와 같이, 외피(31) 내부공간에 축열재(32)가 충진되고, 아울러 히트파이프(33)가 밀폐된 내부 공간에 삽입되어 구성된다. 즉, 히트파이프(33)는 어느 부위에서든 온도변화가 발생하면 순간적으로 전체로 전달되는 것으로서, 히트 파이프(33)를 내장함으로써 급속 냉동이 가능하도록 하기 위한 것이다.
또한, 도 4b와 같이 히트 파이프(33)에 다수의 방열핀(34)들을 배열 형성한 구조체의 방열체로서 내부에 삽입 구성하여 축열재(31)의 급속냉동을 더욱 향상시킬 수 있도록 구성한 예시도이다.
이와 같이 구성되는 쿨패드는, 그 축열재(31)의 특성에 의해 외부와의 열교환이 지연되도록 되어 있으므로, 냉동고에서 한번 열려서 아이스박스의 쿨패드 삽입실에 넣어 사용하게 되면 쉽게 녹지 않게 되므로, 장시간 냉장 유지를 할 수 있게 된다. 즉, 본 발명의 축열재로는 물, 물+SAP(super absorbent polymer), PCM(phase change material), 물+PCM 또는 물+SAP+캡슐화된 PCM 파우더(powder)를 소정의 비율로 배합한 것을 냉동고에서 얼리어서 사용한다.
물+SAP의 축열재의 경우 폴리머(polymer)가 물을 감싸고 있기 때문에 녹아도 물이 흐르지 않으며 외부와의 열교환이 지연되기 때문에 보냉 효과가 우수하다.
또한 PCM을 단독으로 사용할 경우 냉기방출 온도를 PCM의 종류를 달리함으로서 우리가 원하는 소정의 온도대를 선택할 수 있다.
또 다른 물+PCM 또는 물+SAP+캡슐화된 PCM 파우더 배합의 경우도 사용이 가능하다. SAP는 친수성 고분자로 내부에 공간을 가지고 있으며 입자 크기의 약 600배의 물을 머금을 수 있다. 고분자로 감싸여진 물은 열 교환이 지연되어 순수한 얼음에 비해 천천히 녹게 되는 것이다. PCM은 녹는 온도(melting point)를 조절 할 수 있으며, MP점 이하에서는 냉기를 흡수하여 자체에 가지고 있다가 MP점에 이르면 녹으면서 냉기를 발산시키는 점을 이용하면 우리가 원하는 온도 대에서 냉기를 발산시키는 효과를 낼 수 있다. 또한 SAP 또는 PCM을 발포재가 포함된 Prepolyol과 Prepolymer에 소정의 비율로 섞어서 발포 시켜서 쿨패드로 사용할 수 있다.
이와 같은 본 발명의 아이스박스는, 아이스박스의 저장실 측벽에 쿨패드 삽입실을 별도로 구비하여 급속냉각이 가능하며, 장시간 냉동상태를 유지할 수 있는 축열재를 충진하여 얼린 쿨패드를 사용하기 때문에 저장실내의 온도를 냉장온도로서 장시간 유지할 수 있게 된다.
상기에서는 본 발명의 바람직한 실시 예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있다. 따라서, 특허청구범위의 등가적인 의미나 범위에 속하는 모든 변화들은 전부 본 발명의 권리범위안에 속함을 밝혀둔다.
상기와 같은 본 발명의 아이스박스는 축열재을 충진한 쿨패드를 사용함으로써 장기간 냉장 효과를 유지할 수 있는 효과가 있다. 또한 본 발명은 쿨패드를 삽입할 수 있는 삽입실을 구비하여 아이스박스를 구성함으로써, 얼음이 녹아 아이스박스 내 저장실의 식품이 젖는 등의 문제점을 해결할 수 있고, 쿨패드를 급속냉동이 가능한 히트파이프를 이용한 패드를 사용하게 되면 급속냉동이 가능하여 편리하게 사용할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명에 의한 아이스박스의 구성을 보인 사시도.
도 2는 본 발명에 의한 아이스박스의 요부 구성을 보인 구성도.
도 3은 본 발명에 의한 쿨패드의 예시도.
도 4a 및 도 4b는 본 발명에 의한 쿨패드의 다른 예시도.
〈도면의 주요부분에 대한 부호의 설명〉
10 : 본체 20 : 뚜껑
10a : 저장실 11 : 단열재
11a : 외피 12 : 쿨패드 삽입실
13 : 격벽 14 : 통공
15 : 격벽 가이드부 30 : 쿨패드
31 : 쿨패드 외피 32 : 축열재
33 : 히트 파이프 34 : 냉각핀
40 : 휴대용 멜빵 끈 51, 52 : 잠금장치

Claims (4)

  1. 휴대용 아이스 박스에 있어서,
    아이스 박스의 내측벽에 적어도 하나 이상의 쿨패드 삽입실을 더 포함하여 구성하고,
    밀폐된 내부 공간에 잠열양이 가장 큰 PCM(phase change material), SAP(super absorbent polymer)+물(알코올, 아세톤 등) 또는 물+PCM+SAP중 어느 한 종류를 축열재로서 충진하여 이루어진 쿨패드를 구비하여,
    상기 쿨패드를 냉동 후 상기 쿨패드 삽입실에 삽입하여 휴대용 아이스박스의 냉장상태를 유지시키도록 구성함을 특징으로 하는 축냉식 쿨패드를 이용한 휴대용 아이스박스.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 쿨패드 삽입실은, 상기 아이스박스의 저장실 내측벽과 바닥면에 격벽 가이드부를 형성하고,
    그 격벽 가이드부에 장착하여 측벽부와의 사이에 쿨패드 삽입 공간을 형성하는 격벽을 구비하여 구성한 것을 특징으로 하는 축냉식 쿨패드를 이용한 휴대용 아이스박스.
  3. 제 2 항에 있어서, 상기 격벽에는 다수의 통기공이 형성된 것을 특징으로 하는 축냉식 쿨패드를 이용한 휴대용 아이스박스.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 쿨패드는, 밀폐된 외피내에 축열재를 충진하되, 그 내부에 히트파이프 또는 히트파이프에 여러장의 방열핀 구조체로 이루어진 방열체를 더 포함시켜 이루어진 것을 특징으로 하는 축냉식 쿨패드를 이용한 휴대용 아이스박스.
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