KR20070089574A

KR20070089574A - 충전 가능한 전기 손난로 및 이동형 보조전원의 기능을갖는 전기 손난로

Info

Publication number: KR20070089574A
Application number: KR1020060099861A
Authority: KR
Inventors: 김한준; 정진흥; 이만흥
Original assignee: 주식회사 이노케어시스템즈
Priority date: 2006-02-28
Filing date: 2006-10-13
Publication date: 2007-08-31
Also published as: KR100760218B1

Abstract

본 발명은 2차 전지(10)와, 열전도성 필름(20)과, 면상 발열체(30)와, 상기 2차 전지의 충전을 위한 충전 제어부(50)로 구성되는 충전 가능한 전기 손난로 및 이동형 보조전원의 기능을 겸하는 전기 손난로를 제공한다. 본원의 전기 손난로는 2차 전지를 에너지원으로 함으로써 충전하여 사용할 수 있고, 2차 전지를 상온으로 유지함으로써 전지의 저장 효율을 높일 수 있으며, 기존의 휴대전화용 충전기로 충전을 용이하게 할 수 있는 효과가 있다. 본원의 이동형 보조전원의 기능을 겸하는 전기 손난로는 상기 손난로의 효과외에 휴대폰, PDA 등의 휴대용 전자기기를 충전하거나 이들의 보조전원으로 사용할 수 있다.

전기 손난로, 2차 전지, 이동형 보조전원

Description

충전 가능한 전기 손난로 및 이동형 보조전원의 기능을 갖는 전기 손난로{Rechargeable electric pocket-warmer and rechargeable electric pocket-warmer having the additional function of a portable auxiliary power source}

도 1은 본원 발명의 전기 손난로의 외관의 사시도,

도 2는 본원 발명의 전기 손난로의 내부 구성을 보여주는 사시도,

도 3은 본원 발명의 전기 손난로의 충전 제어부와 2차 전지와의 연결관계를 보여주는 사시도,

도 4는 본원 발명의 전기 손난로의 충전 제어부와 2차 전지와의 연결관계를 보여주는 평면도,

도 5는 본원 발명의 전기 손난로의 내부 구성을 구체적으로 보여주는 사시도이다.

도 6은 방전부가 구비된 이동형 보조전원의 기능을 겸하는 전기 손난로의 외장도이다.

도 7은 방전부가 구비된 이동형 보조전원의 기능을 겸하는 전기 손난로의 내부구성을 보여주는 도면이다.

<도면의 주요 부분에 관한 부호의 설명>

10 : 2차 전지

20 : 열전도성 필름

30 : 면상 발열체

40 : 단열재

50 : 충전 제어부

60 : 24핀 공유 커넥터

70 : 케이스

80 : 방전부

본 발명은 2차 전지와, 열전도성 필름과, 면상 발열체 및 상기 2차 전지의 충전을 조절하기 위한 충전 제어부로 이루어지는 충전 가능한 전기 손난로에 관한 것이다. 또한, 본 발명은 상기 전기 손난로에 방전부가 추가로 구비되어 이동형 보조전원의 기능을 겸한 전기 손난로에 관한 것이다.

본 발명의 전기 손난로는 충전 가능한 2차 전지를 구동 에너지원으로 구성함으로써 충전하여 사용할 수 있다. 또한, 본 발명의 손난로는 구동 에너지원인 2차 전지를 상온으로 유지함으로써 전지의 저장 효율을 높일 수 있다. 또한, 본원 발명의 손난로는 기존의 휴대전화용 충전기를 사용하여 충전을 용이하게 할 수 있다. 또한, 본 발명의 이동형 보조전원의 기능을 겸하는 전기 손난로는 2차 전지를 이용하여 휴대폰, PDA 등의 이동형 전자 기기를 충전하거나 이들의 보조전원으로서 사 용할 수 있다.

공지된 바와 같이, 손난로는 동절기에 추위를 막으려는 목적으로 열을 발생시키는 방한기구로서, 실외작업이 많은 작업자, 군인 또는 등산, 스키, 골프 등 스포츠를 추운 겨울에 즐기려는 사람에게 매우 유용하게 사용되고 있다. 에너지원으로서는 휘발유를 사용하는 손난로가 공지되어 있는데, 이는 석면이 충전된 케이스와, 상기 케이스 상측에 포개져 설치된 백금이 코팅된 솜으로 구성된 백금촉매와, 케이스의 상단부와 연결되는 덮개로 이루어져 있다. 또한, 상기 덮개에는 통풍구멍이 형성되어 있고, 케이스에는 주유구멍이 형성되어 있다. 상기 주유구멍을 통해 연료로서 휘발유를 주입하면 석면에 휘발유가 흡수 저장되고, 백금촉매에 불을 붙이면 석면으로부터 기화되어 백금촉매에 도달한 기체를 연료로 연소하여 열이 발생된다. 그러나, 이러한 종래기술의 손난로는 기구의 구성상 정확한 온도조절이 거의 불가능하고, 손난로의 연료로 사용하는 휘발유의 가격이 비싸고 구입이 쉽지 않은 단점이 있었다. 또한, 손난로의 사용중에는 백금촉매에 항상 불이 붙어 있어 화상이나 화재의 위험이 있고, 휘발유를 연료로 사용하기 때문에 연소시 발생되는 냄새로 두통 등이 유발되고 휘발유 저장에 사용되는 석면이 호흡기 질환 등을 유발시키는 등 안정상의 문제점도 있었다.

한국 등록실용신안 제377899호에는 배터리에 의한 전기적 에너지에 의해 작동되는 산악용 전기 손난로가 개시되어 있다. 이 산악용 전기 손난로는 원적외선 방출물질을 포함하고 내측에 전자파 차단 시트가 부착된 케이스와, 이 케이스의 내측에 감긴 전열선과, 상기 전열선이 부착되어 전열선으로부터 발생되는 열을 발산 하는 방열판과, 상기 전열선의 열 발생량을 사용자가 직접 조작하는 온도 조절 스위치로 구성되어 있다. 또한, 이 전기 손난로의 동작 전원을 공급하는 배터리는 상기 케이스로부터 탈착 가능하도록 내장되어 있다. 그런데, 이 배터리는 충전 가능한 배터리가 아니어서 배터리가 소모되면 다시 구입하여야 하므로 비용이 계속적으로 발생하는 단점이 있다. 또한, 상기 전기 손난로에서 배터리는 손난로의 하부에 장착되어 있고, 전열선이 배터리 주위를 감싸고 있는 구성이 아니다.

본 발명은 구동 에너지원으로 2차 전지를 사용하여 충전하여 다시 사용이 가능하고, 2차 전지의 온도를 상온으로 유지시켜 2차 전지의 전지 효율을 높일 수 있으며, 널리 보급되어 있는 휴대전화용 충전기를 사용하여 용이하게 충전이 가능한 전기 손난로를 제공하는 것을 목적으로 한다.

또한, 본 발명은 이동형 보조전원의 기능을 겸하는 전기 손난로를 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명은 2차 전지(10)와, 열전도성 필름(20)과, 면상 발열체(30)와, 상기 2차 전지의 충전을 위한 충전 제어부(50) 및 케이스(70)로 구성되는 충전 가능한 전기손난로로서, 상기 2차전지(10)는 충전 제어부(50)에 연결되고, 상기 2차 전지(10)의 상면과 하면에 면상 발열체(30)가 위치하고, 상기 2차 전지(10)와 상기 면상 발열체(30)가 전기적으로 접속되어 있고, 상기 2차 전지(10)와 상기 면상 발열체(30) 사이에 열전도성 필름(20)이 끼워져 있고, 상기 2차전지(10), 열전도성 필름(20), 면상발열체(30) 및 충전제어부(50)가 상기 케이스(70)안에 설치되는 것을 특징으로 하는 충전 가능한 전기 손난로를 제공한다.

또한, 본 발명은 2차 전지(10)와, 열전도성 필름(20)과, 면상 발열체(30)와, 상기 2차 전지의 충전을 위한 충전 제어부(50)와, 방전부(80) 및 케이스(70)로 구성되는 이동형 보조전원의 기능을 겸하는 전기 손난로로서, 상기 2차전지(10)는 충전 제어부(50)에 연결되고, 상기 2차 전지(10)의 상면과 하면에 면상 발열체(30)가 위치하고, 상기 2차 전지(10)와 상기 면상 발열체(30)가 전기적으로 접속되어 있고, 상기 2차 전지(10)와 상기 면상 발열체(30) 사이에 열전도성 필름(20)이 끼워져 있고, 상기 방전부(80)가 상기 2차전지(10)에 연결되어 있고, 상기 2차전지(10), 열전도성 필름(20), 면상발열체(30), 충전제어부(50) 및 방전부(80)가 상기 케이스(70)안에 설치되어 있고, 이동형 보조전원으로서의 기능을 겸하는 충전 가능한 전기 손난로를 제공한다.

또한, 본 발명은 상기 2차 전지(10)가 리튬계 2차 전지인 충전 가능한 전기 손난로 또는 이동형 보조전원의 기능을 겸하는 전기 손난로를 제공한다.

또한, 본 발명은 상기 열전도성 필름(20)의 사이에 단열재(40)가 끼워져 있는 충전 가능한 전기 손난로 또는 이동형 보조전원의 기능을 겸하는 전기 손난로를 제공한다.

또한, 본 발명은 상기 충전 제어부(50)는 충전용 24핀 공유 커넥터(60)를 포함하는 충전 가능한 전기 손난로 또는 이동형 보조전원의 기능을 겸하는 전기손난로를 제공한다.

또한, 본 발명은 상기 전지(10)의 내부에 또는 상기 충전 제어부(50)에 전지의 열 폭발 방지 보호 소자를 구비하는 충전 가능한 전기 손난로 또는 이동형 보조전원의 기능을 겸하는 전기 손난로를 제공한다.

이하에서 첨부된 도면을 이용하여 본원 발명의 전기 손난로 및 이동형 보조전원의 기능을 겸하는 전기 손난로에 대해서 상세하게 설명한다.

도 1은 본원 발명의 전기 손난로의 외관의 사시도이고, 도 2는 본원 발명의 전기 손난로의 케이스 내부의 구성을 보여주는 사시도이다. 도 1 및 도 2에서 보여지는 바와 같이 본원 발명의 2차전지, 면상 발열체, 열전도성 필름 및 충전 제어부는 케이스(70)의 내부에 설치되어 있다.

도 3 및 도 4는 2차 전지(10)와 충전 제어부(50)의 연결관계를 보여주는 사시시도 및 평면도이다. 도 3 및 도 4에서 보여지는 바와 같이 2차 전지(10)가 충전 제어부(50)에 연결되어 있어 2차전지의 충전이 가능하다.

도 5에는 본원 발명의 전기 손난로의 내부 구성을 상세하게 도시한다. 도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명의 전기 손난로는 직사각형 판형상의 2차 전지(10)와, 이 2차 전지의 상면과 하면에 각각 접하고 있는 열전도성 필름(20)과, 이 열전도성 필름(20)과 접하고 있는 면상 발열체(30)로 구성되어 있다. 또한 추가적으로 단열재(40)가 열전도성 필름(20)의 사이에 끼워질 수 있다. 상기 면상 발열체(30)는 2차 전지(10)와 전기적으로 접속되어 2차전지의 전기에너지를 이용하여 발열작용을 한다.

도 6은 본 발명의 이동형 보조전원의 기능을 겸하는 전기 손난로의 외부 모습을 도시한 것이다. 방전부(80)가 상기 보조전원 외부의 측면에 설치되어 있는 것을 보여준다.

도 7은 본 발명의 이동형 보조전원의 기능을 겸하는 전기 손난로의 내부 구성을 도시한 것으로서, 본 발명의 전기 손난로의 구성에 휴대용 전자기기, 예를 들어 휴대폰, PDA 등을 충전하기 위한 방전부(80) 구성이 추가로 설치된 것을 보여준다.

상기 2차 전지(10)는 충전이 가능한 2차 전지이면 되고, 특정의 전지로 한정되는 것은 아니다. 상기 2차 전지는 바람직하게는 리튬계 2차 전지를 사용한다. 리튬계 2차 전지는 양극, 음극, 고분자 전해질을 사용한 분리막으로 구성된다. 전지의 외장재는 알루미늄 라미네이트 필름을 사용한다. 리튬계 2차 전지는 통상적으로 저온인 약 -20℃에서의 출력성능은 상온에서의 출력성능에 비해 대체로 50 - 60% 수준인 것으로 알려져 있다. 따라서 본 발명에서와 같이 2차 전지의 상면과 하면을 열전도성 필름(20)과 접촉시키고, 다시, 상기 열전도성 필름(2)을 면상 발열체(30)와 접촉시켜, 전지의 온도를 상온인 25 ~ 30℃으로 유지시키면, 출력성능을 100%까지 향상시킬 수 있다. 이러한 구성에 의해 단위 무게 및 단위 부피당 에너지 이용효율이 우수하여, 장기간 사용가능하고 가볍고 소형의 충전 가능한 전기 손난로를 제공할 수 있다.

상기 면상 발열체(30)는 전기를 에너지원으로 하여 열을 발생시키는 평면형상의 발열체이면 되고 특별한 발열체로 한정되는 것은 아니다. 상기 면상 발열체로 는 공지된 것을 사용할 수 있으며, 바람직하게는 다음과 같이 제조된 것을 사용할 수 있다. 절연성 합성수지재로 형성된 바닥판 위에, 다수개의 사다리 형상의 가운데 부분을 카본 페이스트로 도포하고, 사다리 형상의 바깥족 부분은 실버 페이스트로 도포한다. 도포된 카본 페이스트와 실버 페이스트를 건조시킨 후 절연성 합성수지를 건조된 페이스위에 부착하여 마감한다. 상기 카본 페이스트는 저항을 작용하여 발열하고 상기 실버 페이스트는 전류를 통하게 하는 전선의 역할을 한다. 상기 실버 페이스트 도선은 2차 전지의 전원과 연결되어 2차 전지의 전원으로부터 전류를 공급받아 면상 발열체를 발열시킨다. 상기 면상 발열체의 온도는 특정의 범위로 한정되는 것은 아니나, 바람직하게는 온기를 제공하기에 적당한 온도인 45 ~ 50℃로 유지된다. 상기 면상 발열체(30)는 2차 전지(10)의 상면과 하면에 각각 설치한다.

상기 면상 발열체(30)와 2차 전지(10) 사이에 열전도성 필름(20)을 설치하여 면상 발열체(30)로부터 발생된 열을 2차 전지(10)에 전달한다. 상기 열전도성 필름은 특별히 한정되지 않고, 열 전도성을 가진 필름의 형상체이면 사용이 가능하다. 상기 열전도성 필름(20)은 바람직하게는 구리(Cu) 또는 알루미늄(Al)이 코팅된 합성수지 필름을 사용한다. 상기 합성수지 필름으로서는 바람직하게는 PET 필름을 사용한다. 상기 열전도성 필름(20)은 합성수지 필름상에 수 옹스트롬(Å) ~ 수 마이크로미터(㎛) 두께의 금속층이 코팅되어 이 금속층에 의해 열이 전달된다.면상 발열체(30)로부터 열전도성 필름(20)을 통해 2차 전지(10)에 전달되는 열에 의해, 2차 전지(10)는 온도를 약 25 ~ 30℃로 유지될 수 있다. 상기 열전도성 필름(20) 사이에, 열전도성 필름에 의한 열 전달을 조절하기 위해 단열재(40)를 삽입할 수 있다. 상기 단열재(40)는 스티로폼이나 압축면 시트등 열을 차단할 수 있는 재료로 구성된 것이면 특별한 것에 한정되지 않다.

본 발명의 전기 손난로는 상기 2차 전지(10)의 충전을 위한 충전 제어부(50)가 구비되어 있다. 상기 충전 제어부(50)는 상기 2차 전지(10)에 연결되어 상기 2차 전지(10)의 충전을 제어한다. 상기 충전 제어부(50)에는 상기 2차 전지(10)를 충전하는 때에 충전상태를 고려하여 충전동작을 제어하는 제어부와 충전 잔존량을 표시하는 표시부가 포함되어 있다. 또한 충전 제어부(50)에는 충전기와 전기적으로 접속하기 위한 24핀의 공유 커넥터(60)가 구비되어 있다. 상기 24핀 공유 커넥터(60)를 설치함으로써 일반적으로 널리 공급되어 있는 휴대전화용 충전기를 사용하여 충전하는 것이 가능하다.

본 발명의 충전 가능한 전기 손난로의 전지(10) 내부 또는 충전 제어부(50)에는 열 폭발 방지 보호 소자를 구비한다. 이러한 열 폭발 방지 보호 소자에 의하면 전지가 과열될 경우 자가 방전을 유도하여 전지의 부풀음 현상 및 폭발 현상을 방지하여 전기 손난로의 안정성을 높일 수 있다.

또한, 본 발명은 상기 충전 가능한 전기 손난로에 휴대용 전자기기를 충전하거나 이의 보조전원으로서 사용하기 위한 방전부(80)의 구성이 추가된 이동형 보조전원의 기능을 겸하는 전기 손난로를 제공한다. 상기 방전부(80)는 상기 충전제어부(50)과 분리하여 2차 전지(10)에 연결되도록 별도로 설치한 것이다. 상기 방전부(80)는 예를 들어 DC jack과 같은 외부 충전 포트로 구성할 수 있는데, 이 방전 부(80)에 휴대폰의 충전기를 연결하여 휴대폰을 충전하거나 PDA 등의 휴대용 전자기기를 연결하여 휴대용 전자기기의 이동형 보조전원으로도 사용할 수 있다.

본원의 충전 가능한 전기 손난로는 2차 전지를 전기 공급원으로서 구성함으로써 충전하여 재사용할 수 있어 종래의 휘발유 손난로와 전기 손난로에서 배터리를 재구입하거나 휘발유를 채우는 등의 비용을 절감할 수 있다. 또한, 2차 전지의 상면과 하면에 면상 발열체에 접하는 열전도성 필름을 설치함으로써 2차 전지의 온도를 25 ~ 30℃의 상온으로 유지시켜 전지의 출력성능을 100% 활용할 수 있다. 따라서 장시간 사용이 가능하고 가볍고 소형의 전기 손난로를 제공할 수 있는 효과가 있다. 또한, 본 발명의 전기 손난로에 2차 전지의 충전을 위해 24핀 공유 커넥터를 설치함으로써 널리 공급되어 있는 휴대전화용 충전기를 사용하여 충전을 용이하게 할 수 있는 효과가 있다. 또한, 전지 내부 또는 충전 제어부에 열 폭발 방지 보호 소자를 설치하여 전지가 과열인 경우 전지의 부풀음 및 열 폭발 현상을 방지하여 안정성을 높이는 효과를 얻을 수 있다. 또한, 본 발명의 이동형 보조전원의 기능을 겸하는 전기 손난로는 손난로 기능을 제공하는 동시에 휴대폰이나 PDA 등의 휴대용 이동형 전자기기를 충전하거나 이들의 보조전원으로서 사용할 수 있다.

Claims

2차 전지(10)와, 열전도성 필름(20)과, 면상 발열체(30)와, 상기 2차 전지의 충전을 위한 충전 제어부(50) 및 케이스(70)로 구성되는 충전 가능한 전기손난로로서, 상기 2차전지(10)는 충전 제어부(50)에 연결되고, 상기 2차전지(10)의 상면과 하면에 면상 발열체(30)가 위치하고, 상기 2차 전지(10)와 상기 면상 발열체(30)가 전기적으로 접속되어 있고, 상기 2차 전지(10)와 상기 면상 발열체(30) 사이에 열전도성 필름(20)이 끼워져 있고, 상기 2차전지(10), 열전도성 필름(20), 면상발열체(30) 및 충전제어부(50)가 상기 케이스(70)안에 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 충전 가능한 전기 손난로.
제1항에 있어서, 상기 2차 전지(10)가 리튬계 2차 전지인 것을 특징으로 하는 충전 가능한 전기 손난로.
제1항에 있어서, 상기 열전도성 필름(20)의 사이에 단열재(40)가 끼워져 있는 것을 특징으로 하는 충전 가능한 전기 손난로.
제1항에 있어서, 상기 충전 제어부(50)는 충전용 24핀 공유 커넥터(60)를 포함하는 것을 특징으로 하는 충전 가능한 전기 손난로.
제1항에 있어서, 상기 전지(10)의 내부에 또는 상기 충전 제어부(50)에 전지의 열폭발 방지 보호 소자를 구비한 것을 특징으로 하는 충전 가능한 전기 손난로.
2차 전지(10)와, 열전도성 필름(20)과, 면상 발열체(30)와, 상기 2차 전지의 충전을 위한 충전 제어부(50)와, 방전부(80) 및 케이스(70)로 구성되는 이동형 보조전원의 기능을 겸하는 충전가능한 전기 손난로로서, 상기 2차전지(10)는 충전 제어부(50)에 연결되고, 상기 2차 전지(10)의 상면과 하면에 면상 발열체(30)가 위치하고, 상기 2차 전지(10)와 상기 면상 발열체(30)가 전기적으로 접속되어 있고, 상기 2차 전지(10)와 상기 면상 발열체(30) 사이에 열전도성 필름(20)이 끼워져 있고, 상기 방전부(80)가 상기 2차전지(10)에 연결되어 있고, 상기 2차전지(10), 열전도성 필름(20), 면상발열체(30), 충전제어부(50) 및 방전부(80)가 상기 케이스(70)안에 설치되어 있고, 이동형 보조전원의 기능을 겸하는 것을 특징으로 하는 충전 가능한 전기 손난로.
제6항에 있어서, 상기 2차 전지(10)가 리튬계 2차 전지인 것을 특징으로 하는 충전 가능한 전기 손난로.
제6항에 있어서, 상기 열전도성 필름(20)의 사이에 단열재(40)가 끼워져 있는 것을 특징으로 하는 충전 가능한 전기 손난로.
제6항에 있어서, 상기 충전 제어부(50)는 충전용 24핀 공유 커넥터(60)를 포함하는 것을 특징으로 하는 충전 가능한 전기 손난로.
제6항에 있어서, 상기 전지(10)의 내부에 또는 상기 충전 제어부(50)에 전지의 열폭발 방지 보호 소자를 구비한 것을 특징으로 하는 충전 가능한 전기 손난로.