KR20160026273A - 상변화물질을 이용한 휴대용 쿨링팩 - Google Patents

Abstract

본 발명은 상변화물질을 이용한 휴대용 쿨링팩에 관한 것으로서, 쿨링팩의 사이즈를 줄여 휴대 및 보관이 용이함은 물론 손쉽게 사용가능할 뿐만 아니라 상기 쿨링팩의 상변화물질을 원하는 온도로 손쉽고 용이하게 얼림은 물론 상기 얼려진 상태를 장시간 동안 지속적으로 유지하여 사람의 신체에 접촉되는 쿨링팩에 의해 체온을 내림에 따라 오랫동안 시원함을 느낄 수 있도록 한 것이다.
이를 위해, 본 발명은 상변화물질이 내장된 복수 개의 셀이 형성됨과 함께 상기 복수 개의 셀이 서로 일정 간격으로 이격된 구조를 갖는 쿨링셀부; 상기 쿨링셀부의 배면에 결합되어 상기 쿨링셀부 배면의 두께를 보강하기 위한 팩보강부재; 상기 팩보강부재의 배면에 결합되는 팩외피부재;로 구성된 것이다.

Description

상변화물질을 이용한 휴대용 쿨링팩{portable cooling pack using phange change materials}

본 발명은 상변화물질을 이용한 쿨링팩에 관한 것으로서, 좀 더 구체적으로는 상기 쿨링패의 사이즈를 적게 하여 휴대가 가능함은 물론 휴대하고 다니면 손쉽게 사용할 수 있을 뿐만 아니라 상기 쿨링팩의 상변화물질을 원하는 온도로 손쉽고 용이하게 얼림은 물론 상기 얼려진 상태를 장시간 동안 지속적으로 유지하여 사람의 신체에 접촉되는 쿨링팩에 의해 체온을 내림에 따라 오랫동안 시원함을 느낄 수 있도록 하는 상변화물질을 이용한 휴대용 쿨링팩에 관한 것이다.

여름철의 더운 날씨에 실내 및 캠핑 등과 같은 야외 활동 시 높은 온도 또는, 운동하고 난 후에는 몸에서 많은 열이 발생하게 되는데, 상기 발생하는 열을 식혀 체온을 낮추기 위하여 얼음이 담겨 진 얼음주머니 또는, 온도가 낮은 차가운 물에 적히거나 냉장고에 넣어 얼린 상태의 수건 및 쿨링 타월(이하, '찬 수건'이라 함.) 등을 사람의 얼굴이나 몸 등의 신체에 접촉시킨다.

그러면, 상기 얼음주머니 또는 찬 수건에서는 신체로부터 열을 흡수 즉, 흡열함에 따라 상기 사람의 신체에서 얼음주머니 또는 찬 수건이 접촉된 부위는 차가워지므로 인해 상기 사람은 시원함을 느끼게 된다.

그러나, 이러한 종래의 얼음주머니는 내부가 비어 있는 주머니에 얼음은 담아 사용하는데, 상기의 얼음은 외부의 온도 및 열에 의해 쉽게 녹음에 따라 냉기를 오랜 시간 동안 지속시키지 못함은 물론 얼음이 녹으면서 발생하는 물은 버린 후 새로운 얼음을 주머니에 넣어야 하는 등 상기 얼음을 자주 교체해 줘야 하는 불편한 문제가 있었다.

또한, 종래의 찬 수건(쿨링 타월)은 온도가 낮은 차가운 물에 젖히거나 냉장고에 넣어 얼려 사용함에 따라 상기 찬 수건으로부터 냉기가 쉽게 빠져나가 찬 상태를 지속적으로 유지하지 못하므로 차가운 물 또는 냉장고에 자주 담그거나 넣어 얼려야 하는 등 사용하는데 있어서 매우 불편한 문제가 있었다.

그리고, 상기 얼음주머니에서 얼음이 녹으면서 발생하는 결로현상에 의해 흘러내리는 물 또는, 상기 찬 수건을 사용하는 과정에서 흘러내리는 물에 의하여 옷이 젖는 문제가 있으며, 상기 얼음의 냉기 또는 얼려진 상태의 찬 수건의 냉기는 신체의 온기와는 온도차가 커서 상기 신체에 접촉되는 얼음주머니의 얼음 및 얼려진 찬 수건에 의해 두통이나 동상 등과 같은 신체의 이상 형상이 발생하는 문제가 있었다.

본 발명은 상기한 바와 같은 종래 기술에서의 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로서, 상변화물질이 내장된 복수 개의 셀이 일정 간격으로 이격된 쿨링팩을 구비함으로써, 상기 쿨링팩의 크기를 최소화하여 휴대 및 보관이 용이하면서도 손쉽게 사용가능할 뿐만 아니라, 상기 쿨링팩의 상변화물질을 손쉽고 용이하게 얼림은 물론 상기 얼려진 상태를 장시간 동안 일정 온도로 지속적으로 유지가능하여 상기 상변화물질이 얼려진 쿨링팩을 사람의 신체에 접촉시켜 열을 흡열함에 따라 내려가는 체온에 의하여 사람은 오랫동안 시원한 상태를 느끼도록 하는데 그 목적이 있다.

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 상변화물질이 내장된 복수 개의 셀이 형성됨과 함께 상기 복수 개의 셀이 서로 일정 간격으로 이격된 구조를 갖는 쿨링셀부; 상기 쿨링셀부의 배면에 결합되어 상기 쿨링셀부 배면의 두께를 보강하기 위한 팩보강부재; 상기 팩보강부재의 배면에 결합되는 팩외피부재;로 구성됨은 특징으로 하는 상변화물질을 이용한 휴대용 쿨링팩이 제공된다.

상기에서 설명한 바와 같이 이루어진 본 발명은, 상변화물질이 내장된 복수 개의 셀이 일정 간격으로 이격된 구조의 쿨링셀부와, 쿨링셀부의 배면에 결합되는 팩보강부재 및 팩외피부재로 이루어진 상변화물질을 이용한 휴대용 쿨링팩을 구비함으로써, 상기 쿨링팩의 사이즈를 최소화하여 휴대 및 보관이 용이할 뿐만 아니라 상기 작은 사이즈의 쿨링팩을 휴대하고 다니면서 필요할 때마다 손쉽게 사용가능할 뿐만 아니라, 상기 쿨링팩에 내장된 상변화물질의 온도를 용이하게 조절가능함에 따라 상기 상변화물질을 원하는 온도로 손쉽고 용이하게 얼림은 물론 상기 얼려진 상태를 장시간 동안 일정 온도를 갖는 상태로 지속적으로 오랫동안 유지가능한 효과가 있다.

그러므로, 상기 상변화물질이 얼려진 쿨링팩을 사람의 신체에 접촉시켜 일정 온도를 갖는 상변화물질이 열을 흡수 즉, 흡열함은 물론 상변화물질의 온도가 일정하게 지속적으로 유지됨에 따라 사람은 시원한 상태를 오랫동안 느낄 수 있는 효과도 있다.

또한, 상기 쿨링팩의 상변화물질을 체온보다 약간 낮은 온도에서도 얼려지도록 조절가능함에 따라 상기 얼려진 상변화물질과 사람의 신체 온도와의 온도차를 최소화함에 따라 상기 쿨링팩을 장시간 동안 신체에 접촉하여도 상기 상변화물질에서 발생하는 냉기에 의한 두통이나 동상과 같은 신체의 이상 현상을 방지하는 효과도 있다.

그리고, 상기 휴대용 쿨링팩의 쿨링팩부에 복수 개의 셀을 구비 및 상기 각 셀을 일정 간격으로 이격되게 형성함에 따라 상기 각 셀 사이를 중심으로 하여 쿨링팩의 접힘이 가능함에 따라 컵에 담겨져 음용하고자 하는 물이나 음료수, 커피(이하, '물'이라 함.) 등을 시원한 상태로 음용하고자 할 때에는 상기 각 셀 사이를 중심으로 하여 상기 쿨링팩을 접어 컵에 넣음에 따라 상기 쿨링팩에서 발생하는 냉기에 의해 컵에 담겨진 물은 시원한 상태로 음용가능한 효과도 있다.

또한, 상기 쿨링팩에서 냉기가 없어진 상변화물질에 녹으면서 없어지는 것이 아니라 상기 쿨링팩의 각 셀 내 얼려진 고체상태에서 액체상태로 변하는 것임으로, 상기 상변화물질을 얼리는 작업만 수행하여 재사용가능함은 물론 상기 상변화물질을 얼리는 작업을 통해 쿨링팩을 반복적으로 사용가능할 뿐만 아니라, 상기 상변화물질에 녹을 때에도 쿨링팩의 표면에 물이 흘러내리지 않음에 따라 옷이 젖는 현상을 방지하는 효과도 있다.

한편, 상기 쿨링팩의 각 구성을 최소화함은 물론 상기 각 구성을 결합하는 작업 공정을 단순화함에 따라 상기 상변화물질이 내장된 쿨링팩의 제조가 매우 용이하게 이루어짐은 물론 한번의 작업 공정으로 많은 수의 쿨링팩 제조가 가능할 뿐만 아니라 상기 쿨링팩의 크기를 최소화함에 따라 상기 쿨링팩의 휴대 및 보관이 매우 용이한 효과도 있다.

도 1은 본 발명 상변화물질을 이용한 휴대용 쿨링팩을 나타낸 사시도.
도 2는 본 발명 휴대용 쿨링팩의 구성을 분리한 상태로 나타낸 분리사시도.
도 3은 본 발명 휴대용 쿨링팩을 단면 상태로 나타낸 단면도.
도 4는 본 발명 휴대용 쿨링팩를 배면에서 나타낸 사시도.
도 5와 도 6은 본 발명 휴대용 쿨링팩의 수납공간부를 형성하기 위한 다른 실시예.
도 7과 도 8은 본 발명 휴대용 쿨링팩의 사용 상태도.

이하, 본 발명에 따른 상변화물질을 이용한 휴대용 쿨링팩은 첨부된 도 1 내지 도 8을 참조하여 보다 구체적으로 설명하면 다음과 같다.

본 발명은, 상변화물질(12)을 이용하여 사람의 신체에서 발생하는 열을 흡수 즉, 흡열하여 체온을 낮춰 시원함을 오랫동안 지속적으로 느낄 수 있을 뿐만 아니라 휴대 및 보관이 용이한 크기를 갖는 휴대용 쿨링팩(1)이 구비되어 있다.

상기의 쿨링팩(1)은 도 1 내지 도 3에서 도시한 바와 같이, 사람의 체온보다 낮은 온도에서 얼어 냉기를 발생시키는 상변화물질(12)이 내장된 복수 개의 셀(11)이 형성된 쿨링셀부(10)가 구비되어 있고, 상기 쿨링셀부(10)의 셀(11)은 2개 또는 그 이상으로 형성할 수 있으나, 상기의 셀(11)은 도 1에서와 같이 2개로 형성하는 것이 보다 바람직하다.

상기 상변화물질(12)의 어는 온도는 다양하게 설정 가능하며, 상기 상변화물질(12)이 어는 온도로는 두통이나 동상 등과 같은 이상 현상이 신체에서 발생하지 않으면서도 사람의 신체에서 발생하는 열을 흡수 즉, 흡열하여 사람의 체온을 낮출 수 있는 온도 즉, 20~30℃ 정도로 설정하는 것이 바람직하다.

상기 쿨링셀부(10)의 각 셀(11)은 상기 각 셀(11) 사이를 중심으로 하여 상기 쿨링셀부(10)를 접을 때 상기 각 셀(11) 간에 간섭현상이 발생하지 않도록 상기 각 셀(11)은 서로 일정 간격으로 이격된 구조를 갖는다.

상기 복수 개의 셀(11)을 갖는 쿨링셀부(10)는 상기 쿨링셀부(10)의 하부 측인 셀(11) 측을 형성하는 하부필름(10b)과 상기 쿨링셀부(10)의 상부 측을 형성하는 상부필름(10a)이 결합된 구조로 이루어져 있는데, 즉 상기 상부필름(10a)과 하부필름(10b)는 테두리부 및 상기 쿨링셀부(10)의 각 셀(11) 사이 부분이 결합되어 있으며, 상기 상, 하부필름(10a,10b)는 열 융착 및 고주파 융착 방식은 물론 접착제에 의한 접착방식 등 다양한 방법으로 결합할 수 있다.

상기 쿨링셀부(10)의 배면에는 후술할 수납공간부(32) 내로 두께가 얇은 물품(c)을 수납할 때 상기 수납되는 물품에 의해 상기 쿨링셀부(10)의 배면이 찢어지거나 손상 및 파손되는 것을 방지하도록 상기 쿨링셀부(10) 배면의 두께를 보강하기 위한 팩보강부재(20)가 결합되어 있다.

상기 쿨링셀부(10)의 반대 측인 팩보강부재(20)의 배면에는 상기 휴대용 쿨링팩(1) 배면 측의 외관을 형성함은 물론 상기 쿨링팩(1)의 배면 강도를 한층 더 보강하기 위한 팩외피부재(30)가 결합되어 있고, 상기 팩외피부재(30)는 팩보강부재(20)와 동일한 두께 또는 팩보강부재(20)의 두께보다 두껍게 형성할 수 있다.

상기 책외피부재(30)에는 제품 즉, 쿨링팩(1)의 상표, 도형 및 사용에 따른 설명, 효과 또는 회사명은 물론 다양한 문양 등을 형성할 수 있다.

여기서, 상기 상변화물질(PCM:Phase Change Materials,12)은 잠열재, 축열재, 축냉재, 열조절성물질로 이해할 수 있으며, 상기 상변화물질(12)은 상변화과정을 통하여 많은 양의 열에너지를 축적하거나 저장된 열에너지를 방출하며, 어떤 물질이 고체에서 액체상태, 액체에서 고체상태, 액체에서 기체상태, 기체에서 액체상태 등 하나의 상태에서 다른 상태로 변하는 일종의 물리적 변화과정을 이용하여 열을 축적하거나 저장된 열을 방출하는 물질이다.

상기 휴대용 쿨링팩(1)의 배면에는 두께가 얇은 물건을 수납할 수 있도록 하는 구조가 형성되어 있다.

즉, 도 1 내지 도 4에서와 같이, 상기 팩보강부재(20)와 팩외피부재(30)는 상기 팩보강부재(20)와 팩외피부재(30) 사이에 빈 공간부 즉, 수납공간부(32)를 형성하도록 상기 팩보강부재(20)와 상기 팩외피부재(30)의 테두리만 결합되어 있고, 상기 팩외피부재(30)에는 상기의 수납공간부(32) 내로 두께가 얇은 물건(c)을 수납할 수 있도록 절취부(31)가 형성되어 있다.

또는, 도 5와 도 6에서와 같이, 상기 팩보강부재(20)와 팩외피부재(30)는 전체면이 결합되어 있고, 상기 팩외피부재(30)에는 두께가 얇은 물건(c)을 수납할 수 있도록 내부가 빈 공간부 즉, 수납공간부(32)를 형성하도록 일면이 개방됨은 물론 나머지 삼면은 팩외피부재(30)의 표면에 결합되는 투명한 재질의 수납필름부(33)가 결합되어 있다.

상기 휴대용 쿨링팩(1)의 외면 테두리에는 도 7에서와 같이 상기 휴대용 쿨링팩(1)을 신체에 걸어 매달고 다니거나 또는 상기 휴대용 쿨링팩(1)을 벽에 박힌 못 등에 걸어 용이하게 보관할 수 있도록 하기 위한 걸이부재(50)의 일단이 삽입 결합되는 걸이공(40)이 형성되어 있다.

상기 쿨링셀부(10)와 팩보강부재(20) 및 팩외피부재(30)는 상기 각 셀(11) 사이를 중심으로 하여 쿨링팩(1)이 접힐 수 있도록 인체에 무해하면서도 접힘이 가능한 플렉시블 재질의 합성수지재로 형성되어 있는데, 이는 도 8에서와 같이 컵에 들어 있는 액체(물, 커피, 음료수 등)를 시원하게 하기 위해 상기 쿨링팩(1)을 접은 상태에서 컵에 삽입하여 사용하거나 또는, 신체에서 겹치는 부분의 양측부를 동시에 시원하게 하기 쿨링팩(1)을 접은 상태로 사용할 수 있도록 하기 위함이다.

이와 같이 구성된 본 발명은, 상번화물질(20)이 내장된 복수 개의 셀(11)이 구비된 쿨링셀부(10) 및, 상기 쿨링셀부(10)의 배면에 결합되는 팩보강부재(20)와 팩외피부재(30)로 이루어진 휴대용 쿨링팩(1)을 냉장고 또는 상변화물질(12)이 얼을 수 있는 온도를 갖는 물 등에 넣고 일정시간이 경과하게 되면 상기 상변화물질(12)에서는 열을 외부로 방열하여 온도가 낮아지면서 상기의 상변화물질(12)은 얼게 된다.

이때, 상기 상변화물질(12)의 어는 온도는 사람의 체온보다 약간 낮은 온도인 고체상태로 얼림에 따라 상기 상변화물질(12)에서 발생하는 냉기에 의해 사람은 두통이나 동상 등과 같은 신체의 이상 현상을 방지할 수 있다.

상기 상변화물질(12)이 언 상태의 쿨링팩(1)의 걸이공(40)에 걸이부재(50)을 결합한 후 상기 걸이부재(50)를 도 7에서와 목에 걸어 상기 쿨링팩(1)을 휴대하고 다니다가, 날씨가 덥거나 신체를 시원하게 하고자할 때에는 상기 쿨링팩(1)을 사람의 신체에 접촉시킨다.

그러면, 상기 쿨링팩(1)의 쿨링팩부(10)에 형성된 각 셀(11) 내에 내장된 상변화물질(12)은 사람의 체온보다 낮음에 따라 상기 상변화물질(12)은 사람의 신체에서 발생하는 열을 흡수하여 상기 쿨링팩(1)이 접촉된 신체 부위는 물론 접촉된 주변 신체 부위까지 온도가 내려가므로 인해 상기 사람은 시원함을 느끼게 된다.

또한, 상기 휴대용 쿨링팩(1)은 휴대하고 다니면서 즉, 주머니에 넣어 다니거나 또는 상기 휴대용 쿨링팩(1)의 걸이공(40)에 걸이부재(50)를 결합하여 상기 걸이부재(50)를 목에 걸어서 매달고 다니면서 수시로 상기 휴대용 쿨링팩(1)을 신체에 접촉시켜 사용한다.

한편, 상기 휴대용 쿨링팩(1)의 배면 즉, 도 3과 도 4에서와 같이 팩외피부재(30)의 절취부(31)에 의해 팩보강부재(20)와 팩외피부재(30) 사이에 형성된 수납공간부(32) 또는, 도 5와 도 6에서와 같이 상기 백외피부재(30)에 결합되는 수납필름부(33)에 의해 형성된 수납공간부(33)에 두께가 얇은 물건(c) 즉, 카드나 신분증 등과 같은 물건(c)을 넣을 수 있음에 따라 상기 물건(c)을 넣어 보관하거나 또는, 넣어 가지고 다니면서 필요할 때마다 사용하면 된다.

그리고, 상기 휴대용 쿨링팩(1)의 각 셀(11)은 일정 간격으로 이격되어 있음으로 컵에 담겨있는 물이나 음료수 및 커피(이하, '물'이라 함.) 등을 시원하게 마시고자 할 때에는 도 8에서와 같이 상기 각 셀(11)의 중간부분에서 쿨링팩(1)을 접은 다음 상기 접혀진 쿨링팩(1)을 컵에 넣음에 따라 상기 쿨링팩(1)에서 발생하는 냉기에 의해 물의 온도가 낮아지므로 인해 시원한 상태의 물을 음용할 수 있다.

상기 휴대용 쿨링팩(1)을 사용할수록 냉기는 점차 사라지게 되는데, 즉 사람의 체온을 낮추거나 상기 물의 온도를 낮추기 위해 사용하게 되면 상변화물질(12)에서는 냉기가 점차 사라지면서 상기 상변화물질(12)은 고체상태에서 액체상태로 변하게 된다.

그러면, 상기 쿨링팩(1)의 상변화물질(12)을 다시 얼려서 사용하여야 함에 따라 상기 쿨링팩(1)을 냉각장치 및 상기 상변화물질(12)을 얼릴 수 있는 낮은 온도의 물에 넣게 되면, 상기 쿨링팩(1)의 상변화물질(12)을 외부로 열을 발열하여 온도가 내려가면서 일정 시간이 경과한 후에는 원하는 상태로 얼려지게 되고, 상기 얼려진 상태의 쿨링팩(1)은 상기에서와 같이 사용하면 된다.

이와 같이, 본 발명에 따른 상변화물질을 이용한 휴대용 쿨링팩은 예시된 도면을 참조하여 설명하였으나, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 의해 본 발명은 한정되지 않으며 그 발명의 기술범위 내에서 당업자에 의해 다양한 변형이 이루어질 수 있으므로 본 발명의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해되어 져서는 안 되는 것이다.

1: 쿨링팩 10: 쿨링셀부
11: 셀 12: 상변화물질
20: 팩보강부재 30: 팩외피부재
31: 절취부 32: 수납공간부
33: 수납필름부 40: 걸이공
50: 걸이부재

Claims (5)

1. 상변화물질이 내장된 복수 개의 셀이 형성됨과 함께 상기 복수 개의 셀이 서로 일정 간격으로 이격된 구조를 갖는 쿨링셀부;
   상기 쿨링셀부의 배면에 결합되어 상기 쿨링셀부 배면의 두께를 보강하기 위한 팩보강부재;
   상기 팩보강부재의 배면에 결합되는 팩외피부재;로 구성됨은 특징으로 하는 상변화물질을 이용한 휴대용 쿨링팩.
2. 제 1 항에 있어서,
   팩보강부재와 팩외피부재는 상기 팩보강부재와 팩외피부재 사이에 빈 공간부를 형성하도록 상기 팩보강부재와 팩외피부재의 테두리만 결합되고, 상기 팩외피부재에는 상기의 빈 공간부 내로 두께가 얇은 물건을 수납할 수 있도록 절취부가 형성됨을 특징으로 하는 상변화물질을 이용한 휴대용 쿨링팩.
3. 제 1 항에 있어서,
   팩보강부재와 팩외피부재는 전체면이 결합되고, 상기 팩외피부재에는 일면이 개방됨은 물론 나머지 삼면은 팩외피부재에 결합되어 상기 개방된 측을 통해 두께가 얇은 물건을 수납가능하도록 투명한 재질의 수납필름부가 결합됨을 특징으로 하는 상변화물질을 이용한 휴대용 쿨링팩.
4. 제 1 항에 있어서,
   쿨링셀부와 팩보강부재와 팩외피부재는 접힘이 가능한 플렉시블 재질의 합성수지재로 형성됨을 특징으로 하는 상변화물질을 이용한 휴대용 쿨링팩.
5. 제 1 항에 있어서,
   휴대용 쿨링팩의 외면에는 상기 휴대용 쿨링팩을 신체에 걸어 매달고 다닐 수 있도록 걸이부재의 일단이 삽입 결합되는 걸이공이 형성됨을 특징으로 하는 상변화물질을 이용한 휴대용 쿨링팩.
   

Images