KR20110008419A - 정밀 임계 온도 표시기 - Google Patents

Abstract

본 발명은 작동 시간의 정확도를 높이고 그 제작이 용이 하게 한 정밀 임계온도표시기와 그의 제조 방법에 관한 것이다.

이 정밀 임계온도표시기는 양 단부를 일치시켜 중간부재에 설치한 전개매질부재와 전개물질로 이루어진 전개물질부재사이에 차단시트를 위치시켜 구성 한 온도센서, 전개매질부재를 수납하고 일 측면으로 차단시트의 일단부가 돌출되게 한 온도 표시창과 차단시트의 하부에 위치되는 전개물질부재를 구비한 임계온도 표시부와 이 표시부의 하부에 위치하여 표시부를 밀봉하는 기부로 구성되므로 다수의 온도센서를 온도 표시유니트와 기부유니트 사이에 조립하여 대량으로 제작된다.

온도센서, 전개물질부재, 전개매질부재, 전개매질유니트, 전개물질유니트

Description

정밀 임계 온도 표시기 {Critical Precision Temperature Indicator}

본 발명은 임계온도표시기에 관한 것으로, 전개매질부재가 전개물질의 외부 온도에 반응하여 이동하는 속도를 정밀하게 유도하게 한 정밀 임계온도표시기에 관한 것이다.

종래기술의 대표적인 것으로 대한민국의 특허 제606651호에 발명의 명칭 "냉장 상태 표시 방법 및 표시 장치" 개시되어 있다. 이 표시장치는 순차적으로 배치된 색소층, 차단층 및 용매층을 포함한다. 차단층은 소정의 기준온도 미만에서 색소층 및 용매층의 혼합을 방해하고, 기준온도 이상에서 색소층 및 용매층의 내용물 중 적어도 하나를 이동시킬 상태로 전환하고, 색소층 및 용매층 중 일부 또는 전부를 혼합하여 소정의 색을 발현하여 냉장상태의 이탈 여부를 확인할 수 있게 한다.

즉, 이 장치는 색소층과 용매층 사이에 차단층이 온도에 따라 작동하는 매질로도 기능하도록 보관기준에 따른 융점을 갖도록 한다. 그러므로 이 차단층은 제품의 융점 미만에서는 고체상태를 유지하고 융점이상에서는 용융된다.

그러나 이 냉장상태 표시장치는 차단층의 제조가 제품온도 이하, 즉 기준온 도 이하에서 제작되어야 하고 장치 내부에 설치되어야 한다. 또한 전체 장치를 기준온도 미만에서 보관하여야 한다. 이는 차단층의 제작을 어렵게 할 뿐만 아니라 제품의 취급 또한 상당한 주의를 요하게 한다. 따라서 제작뿐만 아니라 사용하는데 많은 제약을 가져 불편하다.

또 다른 종래 기술로는 온도 표시기로써, 3M의 "모니터 마크" 라는 제품이 상업적으로 구득 가능하다.

도 1에 도시와 같이, 이 온도 표시기(10)는 설정 온도 이상에서 반응하여 확산 되게 한 전개물질부재층(11)과 이 전개물질부재층(11)으로부터 용매를 흡수하는 전개매질층(12)을 구비한다. 전개물질부재층(11)은 잉크와 지방산 에스테르 등으로 구성되어 있고, 전개매질층(12)은 흡묵지 또는 부직포로 되어 있다. 이 전개물질부재층(11)과 전개매질층(12)사이에는 차단지(13)가 위치되어 있다. 전개물질부재층(11)의 아래로는 지지층(14)과 양면접착테이프(15)가 위치된다. 전개매질층(12)의 위로는 표시창을 형성한 표시층(16)이 위치된다. 표시층(16)은 전개매질층(12)의 위치에 다소 큰 표시창(16') 다소 작은 여러 개의 표시창(16'')이 길이 방향으로 형성되어 있다. 표시층(16)의 위에는 투명한 피복층(17)이 위치된다.

한편, 표시층(16)과 투명 피복층(17)은 일 측의 동일한 위치에 동일 크기의 절단부(18)들이 형성되어 있다. 이 절단부(18)들은 하부에 접착제가 인가되어 차단층(13)과 서로 결합된다. 이와 같이 구성되는 임계 온도 표시기는 양면 테이프층(15)상에 지지층(14)이 부착된다. 지지층(14)상에는 차단층(13)을 사이에 두고 길이 방향으로 배열되는 전개물질부재층(11)과 전개매질층(12)이 배열된다.

표시층(16)은 표시창(16')(16")들이 전개매질층(12)상에 위치되게 한 상태에서 차단층(13)상에 놓이고 표시층(16)의 위에는 투명 피복층(11)이 위치되어서 온도 표시기의 조립이 이루어진다.

그러므로 이 온도 표시기는 양면 테이프층(15)의 바닥면에 접착제 부분을 냉장 제품에 부착시키고 절단부(18)를 뜯어 차단층(13)을 빼내어 전개물질부재층(11)과 전개매질층(12)이 서로 밀착하여 연결되도록 한다.

이후, 온도 표시기(10)는 주변 온도의 상승으로 전개물질부재층(11)은 녹기 시작하여 색소를 가진 잉크와 지방산 에스테르 등이 용융되면서 전개매질층(12)으로 스며들면서 이동되고 표시창(16')과(16")을 통하여 제품의 보관 상태를 표시하게 된다.

그러나, 이와 같은 온도 표시기는 전개 매질이 길이 방향으로 작동하므로 제품의 크기가 크고, 사용 시 전개매질층과 전개물질부재층 사이에 차단층을 제거하여야 하는데 불편할 뿐만 아니라 대량 부착 시 자동화가 어렵다. 또한 온도 표시기는 전개물질부재가 밀봉되지 않고 노출되어 있어서 용융점 이하에서 사용하기 전에 1~2시간 정도 냉각시켜야 하고, 부주의로 상온에 노출된 상태에서 사용되면 전개물질부재가 용융 상태로 되어 차단지를 제거할 때 묻어 나오게 된다는 단점을 가진다.

특히, 이와 같은 스트립 타입은 전개 물질이 일 방향으로 전개 시 시작점에서 멀어질수록 전개 속도가 느려져 확인 시간에 대한 시간 오차 범위가 크다는 단점을 가진다.

이러한 문제를 해소하기 위하여 양 방향의 전개 구조를 채택할 수도 있다. 그러나, 지용성 색소와 전개 물질을 혼합한 것을 전개매질의 양끝에서 전개를 시작할 경우 전개 물질이 먼저 전개되고 뒤따라 지용성 색소가 전개됨에 따라 전개매질의 중간 지점에서 전개 물질이 상호 중첩 포화 되어 뒤 따라 전개되는 지용성 색소의 전개가 되지 않아 흰색 띠를 발생시킨다는 단점이 있다.

이 단점을 해결하기 위하여 전개 매질을 여과지나 실리카 코팅 필름에서 3M의 화장 지분 제거 시트거나 유사 제품들을 적절히 조합하여 사용 한 결과 중간부분의 흰색 띠의 발생문제를 해결하였다.

이러한 점을 감안하여, 본 발명의 목적은 전개물질의 양 방향 전개가 가능 하도록 중간부재에 양 단부를 일치시켜 설치한 상부의 전개매질부재와 하부의 전개물질부재의 접촉을 차단시트로 방지하는 배열 상태로 밀봉하여 보관하고 온도센서의 작동으로 전개매질부재의 양 측면으로부터 전개물질의 이동을 정밀하게 제어하게 한 정밀 임계온도표시기를 제공하는 것에 관한 것이다.

본 발명의 다른 목적은 중간부재에 양 단부를 일치시켜 설치한 전개매질부재 와 전개물질부재 사이에 차단시트를 배열하여 구성한 다수의 온도센서를 표시창을 가진 상부의 표시부와 그들을 지지하는 하부의 기부들과 결합시켜 대량으로 조립이 가능하게 한 정밀 임계온도표시기의 제조 방법을 제공하는 것에 관한 것이다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 정밀 임계온도표시기는 전개물질의 양 방향 전개가 가능 하도록 양 단부를 일치시켜 중간부재에 설치한 상부의 전개매질부재와 전개물질로 이루어진 하부의 전개물질부재사이에 차단시트를 위치시켜 구성 한 온도센서, 전개매질부재를 수납하고 일 측면으로 차단시트의 일단부가 돌출 되게 한 온도 표시창과 차단시트의 하부에 위치되는 전개물질부재를 구비하여 밀봉하는 기부로 구성된다.

본 발명의 다른 실시예에 따르면, 정밀 임계온도표시기의 제조 방법은 다수 의 표시창을 구비하며 합성수지 필름으로 만들어진 케이스의 형상이거나 평탄한 표시부유니트를 준비하고, 길이 방향으로 연장된 지지편으로 되는 중간부재와 여러 위치에서 양 단부를 일치시켜 둘러쌓게 한 다수의 다공성 필름으로 되는 전개매질로 구성되는 다수의 전개매질부재로 이루어진 전개매질유니트를 준비하며, 표시부와 일치하거나 거의 동일한 크기로 표시부와 결합 되는 시트유니트를 준비하고, 이 시트 유니트 위에는 다수의 전개매질부재와 협동하도록 다수의 각 기부에 위치에 해당하여 전개물질부재들을 위치시켜 기부유니트를 준비하며, 전개매질유니트와 전개물질유니트 사이에 다수의 차단시트로 이루어진 차단시트부재를 위치시키고, 그 다음 전개물질유니트와 차단시트부재를 결합한 상태에서 기부유니트에 위치시키고 그들 위로 중간부재를 구비한 전개매질유니트들이 적층 한 후, 표시부유니트와 기부유니트를 밀착하여 함께 용착이거나 초음파 접합으로 밀봉되게 하여서 대량 생산이 이루어진다.

또한, 이 정밀 임계온도표시기의 제조 방법은 더하여 일반적인 평탄한 기부 소재로 되는 기부유니트와 표시부유니트가 각각 양 단부가 결합되게 한 2중 지퍼의 구성으로 된다.

그러므로, 이 정밀 임계온도표시기는 일체로 된 다수의 온도센서를 구비한 표시유니트와 기부유니트를 결합 한 다음 온도센서를 하나씩 절단하게 되고 절단 된 온도 센서는 전개매질부재와 전개물질부재사이에 차단시트를 제거하므로 작동되고 임계 온도 이상에서 노출되어서는 정확한 시간 안에 제품의 임계 온도 검출을 하여 소정 제품의 이상 상태를 표시하여 경고한다.

본 발명은 전개매질부재의 양 단부에 전개물질을 동시에 인가하여 전개 속도를 높여 임계 온도 검출을 신속히 하도록 하고 또 임계 온도 검출의 지연에 의한 오차를 없이하였고 전개 속도를 일정하고 정밀하게 제어하도록 하였다.

본 발명의 실시예를 이후 첨부도면에 근거하여 상세히 설명되며, 도면에 도시와 같이 단일체의 제품으로 조립되는 구성으로 된다.

도 2와 도 3에 도시와 같이, 정밀 임계온도표시기(10)는 단일 동체로 형성되고, 상부는 온도 표시부(20), 그 하부는 기부(30)로 구성되고 중간에 돌출된 것은 차단시트(25)이다. 온도 표시부(20)는 투명한 합성수지에 표시창(21)을 제외한 부분을 불투명 인쇄하여 만들어지는 상부가 돌출하여 있는 케이스 형태로 되어 그 내부에 전개매질부재(40)를 수납하는 공간을 갖도록 한 수납부(22)가형성 되도록 미리 주형 되거나, 전체적으로 평판 구성으로 될 수 있다. 이 온도 표시부(20)에는 상부 거의 중심에 소정 크기의 표시창(21)이 형성되어 있다. 여기서 주의 할 것은, 표시창(21)의 이외의 부분은 불투명한 인쇄부로 구성하는 것이 바람직하다.

전개매질부재(40)는 PE, PP, PET, PC등의 투명체보다 색이 있는 불투명의 시트로 되는 일정 크기의 단일 지지편(41)과 이 지지편(41)의 동체 중심 둘레로 감기는 전개매질(42)들로 구성된다. 여기서 지지편(41)은 길이로 연장된 불투명한 색 상을 갖거나 중심축에 실선이 인쇄된 중간부재로 이루어지며, 전개매질(42)은 다공성 연신 필름과 실리카로 되거나 다공성 연신 필름만으로 될 수 있다.

전개물질부재(50)는 부직포(51)로 구성되고 이 부직포(51)는 지방산 등으로 되는 전개물질들로 이루어진다.

기부(30)는 합성 수지 필름으로 투명 또는 불투명의PE, PP, PET, PC, PVC 등으로 온도 표시부(20)의 하부로 구성된다.

그러므로 정밀 임계온도표시기(10)는 기부(30)상에 전개물질부재(50)가 중심에 위치되고 그 위로는 차단시트(25)가 적치된다. 온도 표시부(20)는 중심에 표시창(21)바로 아래에 전개매질(42)의 중심이 위치한 상태에서 전개매질부재(40)를 차단시트(25)를 사이에 두고 수납부(22)에 수납하게 된다. 이때 차단시트(25)는 표시부(20)의 수납부(22)의 일 측면이거나 동체 외부로 일부분이 돌출되어 있다.

한편 이러한 조립 상태에서, 정밀 임계온도표시기(10)는 융점이 비교적 낮은 PE, PP, PC등으로 만들어지는 온도 표시부(20), 지지편(41)과 기부(30)들이 열이나 초음파에 의하여 동시에 용착 될 수 있다. 이때 차단시트(25)는 융점이 높은 PET로 만들어져 온도 표시부(20), 지지편(41)과 기부(30)들의 용착 온도에서는 용착 되지 않는다.

여기서, 지지편(41)은 중심에 실선을 인쇄하거나 색상 있는 불투명한 합성수지 부재를 사용할 수 있다. 전개매질(42)은 상업적으로 구득 가능한 다공성 연신 필름이나 다공성 연신 필름에 실리카로 도포된 시트를 절단하여 형성할 수 있다. 전개물질은 무색 투명한 지방산 오일이나 파라핀, 실리콘 오일들이 사용될 수 있 다.

이와 같은 구성에 근거하여 온도센서가 작동되면, 전개매질(42)들은 양 단부와 접촉되는 지방산 오일과 같은 전개물질이 인가되어 이동되면서 다공성 연신 필름이 투명해지고 상단의 표시창(21)의 바로 아래에 지지편(41)의 색상이나 중심에 인쇄된 실선이 노출되어 표시장(21)로 인쇄한 띠나 지지편(41)의 색상이 나타난다.

정밀 임계온도표시기(10)의 제조 방법은 도 4 및 도 5에 도시와 같이 먼저 소정 크기의 다수의 표시창(21)을 가진 합성수지 필름으로 되는 상부 케이스의 형상이거나 평탄한 다수의 표시부(20)들로 이루어진 표시부유니트(60)를 준비한다.

전개매질유니트(70)는 길이 방향으로 연장된 지지편으로 되는 중간부재(90)와 여러 위치에서 양 단부를 일치시켜 둘러쌓게 한 다수의 다공성 필름으로 되는 전개매질부재(40)들로 구성되도록 준비된다.

시트유니트(80)는 표시부유니트(60)와 일치하거나 거의 동일한 크기로 결합되는 다수의 기부(30)를 형성하는 면적을 갖도록 준비된다.

전개물질유니트(100)는 다수의 전개물질부재(50)들이 전개매질부재(40)와 상하 일치하여 위치 되도록 시트유니트(80)위에 배열되는 구성으로 된다.

기부유니트(110)는 시트유니트(80)위에 전개매질유니트(70)로 구성되는 다수의 전개매질부재(40)들과 각각 협동하도록 다수의 전개물질부재(50)들로 이루어진 전개물질유니트(100)의 위로 기부유니트(110)의 전장을 가진 매우 얇은 합성수지 필름으로 되는 차단시트부재(35)를 위치되게 한다.

그 다음 시트유니트(80)에는 전개물질유니트(100)를 차단시트부재(35)로 덮 게 하여 결합한 상태에서 그들 위로 중간부재(90)를 구비한 전개매질유니트(70)를 적층 한 후, 표시부유니트(60)와 기부유니트(110)를 밀착하여 함께 용착이거나 초음파 접합으로 밀봉되게 하여서 대량 생산이 이루어진다.

또한, 이 정밀 임계온도표시기(10)는 도 6에 도시와 같이 2중 지퍼를 가진 구조로 대량으로 제조될 수 있다. 먼저, 이중 지퍼 구조를 갖도록 표시부 유니트(60)의 양측 단면에는 요홈를 가진 결합부(61)가 형성되고 기부유니트(110)의 양측 단면에는 결합부(61)의 요홈에 결합 되는 길이로 연장한 돌기(62)들이 형성되어 있다.

표시부유니트(60)에는 다수의 표시창(21)을 기준으로 전개매질유니트(70) (도시않됨)가 위치되고 기부유니트(110)에는 전개물질유니트(100)들이 위치된다.

이후 기부유니트(110)는 그 위로 표시유니트(60)가 위치되어 양측면 단부가 결합 되게 한 2중 지퍼의 구성으로 조립된다.

도 1은 종래기술의 일 실시예를 상세히 보인 분해 사시도,

도 2는 본 발명에 따른 정밀 임계온도표시기의 상부를 보인 도면,

도 3은 본 발명에 따른 정밀 임계온도표시기를 조립한 상태의 단면을 보인 단면도,

도 4는 본 발명에 따른 정밀 임계온도표시기를 분해하여 상세히 보인 분해 사시도,

도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 정밀 임계온도표시기를 조립하여 대량으로 제작하는 방법을 보인 도면과

도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 정밀 임계온도표시기를 조립하여 대량으로 제작하는 방법을 보인 도면이다.

<주요 도면 부호의 간단한 설명>

20: 표시부 30: 기부

40: 전개매질부재 50: 전개물질부재

60: 표시부유니트 70: 전개매질유니트

100: 전개물질유니트 110: 기부유니트

Claims (5)

1. 정밀 임계온도표시기에 있어서,

   양 단부를 일치시켜 중간부재에 설치한 전개매질부재와 전개물질로 이루어진 전개물질부재사이에 차단시트를 위치시켜 구성 한 온도센서;

   전개매질부재를 수납하고 일 측면으로 차단시트의 일단부가 돌출 되게 한 온도 표시창과 차단시트의 하부에 위치되는 전개물질부재를 구비한 임계 온도 표시부와;

   이 표시부의 하부에 위치하여 표시부를 밀봉하는 기부로 구성한 것을 특징으로 하는 정밀 임계온도표시기.
2. 제 1 항에 있어서,

   전개매질부재가 양 단부를 인접하게 하여 지지편의 둘레로 감 쌓도록 하여 작동시 양 단부에 접촉되는 전개물질부재가 양 단부에 인가되어 서로 반대 방향으로 전개되게 한 것을 특징으로 하는 정밀 임계온도표시기.
3. 제 1 항에 있어서,

   전개매질이 하나 이상의 다공성 연신 필름 층과 실리카 층의 구성과 어느 하 나의 층의 어느 하나의 구성으로 구성한 것을 특징으로 하는 정밀 임계온도표시기
4. 정밀 임계온도표시기의 제조 방법에 있어서,

   다수의 표시창을 구비하며 합성수지 필름으로 만들어진 케이스의 형상이거나 평탄한 표시부 유니트를 준비하고,

   길이 방향으로 연장된 지지편으로 되는 중간부재와 여러 위치에서 양 단부를 일치시켜 둘러쌓게 한 다수의 다공성 필름으로 되는 전개매질로 구성되는 다수의 전개매질부재로 이루어진 전개매질유니트를 준비하며,

   표시부와 일치하거나 거의 동일한 크기로 표시부와 결합되는 시트 유니트를 준비하고,

   이 시트 유니트 위에는 다수의 전개매질부재와 협동하도록 다수의 각 기부에 위치에 해당하여 전개물질부재들을 위치시켜 기부유니트를 준비하며,

   전개매질유니트와 전개물질유니트 사이에 다수의 차단시트로 이루어진 차단시트부재를 위치시키고,

   전개물질유니트와 차단시트부재를 결합한 상태에서 기부유니트에 위치시키고 그들 위로 중간부재를 구비한 전개매질유니트들을 적층 한 후,

   표시부유니트와 기부유니트를 밀착하여 함께 용착이거나 초음파 접합으로 밀봉되게 하여서 다수의 온도센서를 조립되게 한 것을 특징으로 하는 정밀 임계온도표시기의 제조방법.
5. 제 4 항에 있어서,

   기부유니트와 표시부유니트의 각각 양측면 단부가 서로 결합 되도록 2중 지퍼의 구성으로 되게 한 것을 특징으로 하는 다수의 온도센서를 제작되게 한 정밀 임계온도표시기의 제조 방법.

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