KR20210054903A - 히터가 구비된 보온병 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 물과 같은 액체를 수납하는 보온병에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 수용공간이 형성되는 내부몸체부와 그 외부에 일정간격을 두고 설치되는 외부몸체부 및 이들 사이에 형성되는 공간의 공기를 배출하도록 외부몸체부에 구비되는 공기배출구로 이루어지는 보온병에 있어, 내부몸체부의 하부측에는 보조배터리를 통해 전원을 공급하는 히터를 더 설치하고, 내부몸체부에 수용된 물의 온도가 내려간 경우 히터를 통해 이를 적정온도로 가열하도록 함으로써 야외활동시 휴대 보온병에 수용된 물을 더욱 효과적으로 사용하는 히터가 구비된 보온병에 관한 것이다.

Description

히터가 구비된 보온병{A Vacuum Bottle}
본 발명은 물과 같은 액체를 수납하는 보온병에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 수용공간이 형성되는 내부몸체부와 그 외부에 일정간격을 두고 설치되는 외부몸체부 및 이들 사이에 형성되는 공간의 공기를 배출하도록 외부몸체부에 구비되는 공기배출구로 이루어지는 보온병에 있어, 내부몸체부의 하부측에는 보조배터리를 통해 전원을 공급하는 히터를 더 설치하고, 내부몸체부에 수용된 물의 온도가 내려간 경우 히터를 통해 이를 적정온도로 가열하도록 함으로써 야외활동시 휴대 보온병에 수용된 물을 더욱 효과적으로 사용하는 히터가 구비된 보온병에 관한 것이다.
일반적으로 보온병은 물, 음료수 등을 장시간 고온으로 유지하기 위한 목적으로 사용되는 병 형상의 용기이다.
근래에 들어 건강을 위한 여가 활동이 활발해지면서 등산을 하는 인구가 많이 늘어나고 있다.
그런데 대부분의 산행에서는 취사를 할 수 있는 시설도 없고 또한 산 속에서 불을 피우는 것도 금지되어 있어 산행시 커피, 수프, 또는 컵라면 등을 먹기 위하여 집에서 보온병에 뜨거운 물을 담아 가고 있다.
통상의 보온병은 병의 내부와 외부 간의 전도와 대류에 의한 열전달을 차단하기 위하여, 내벽과 외벽 그리고 바닥으로 구성된 2중 벽 구조로 제작되고, 내벽과 외벽 사이에 형성되는 공간은 그 공기를 제거하여 진공을 유지하도록 구성한다.
그리고 외벽의 하단에는 공기를 뽑아내기 위한 공기토출관이 구비되어 있어서 내외벽 사이에 형성되는 공간의 공기를 뽑아 낸 후에는 용접, 브레이징, 기계적 압착 등의 방법으로 밀봉한다. 바닥은 플라스틱 등의 재료로 컵 모양으로 성형하여 보온병의 하단 외부에 끼우는 방법으로 결합한다.
상기와 같은 이중벽 구조의 보온병에 있어서, 내외벽 사이의 공간에 수용된 공기를 외부로 배출하여 충분한 정도의 진공도로 진공을 유지시킨다. 그러나 진공 후 공기토출관을 밀봉한 후에도 내벽과 외벽 사이의 틈새에 잔존하고 있다가 유출되는 공기, 벽 재료의 표면 및 내부에 함유되어 있다가 유출되는 기체성분, 내벽과 외벽 사이 등의 접합부위의 미세한 틈으로 외부에서 유입되는 공기 등의 영향으로 시간이 지날수록 진공도는 점점 저하된다.
이와 같이 내외벽 사이의 진공도가 떨어지게 되면 대류에 의한 열전달이 크게 일어나 보온병의 보온기능은 급격히 저하된다.
따라서 산행시에 뜨거운 물을 사용하여 커피나 컵라면 등을 먹기 위하여 보온병에 수납된 물을 사용하기에는 너무 식어 부적절한 경우가 많다.
통상적으로 커피와 차 등은 보온병에 수납된 물의 온도가 90도이하 60~70도까지 떨어져도 타 먹는데에는 그리 큰 불편이 없으나, 특히 컵라면은 물의 온도가 80도 이하로 내려가면 라면을 신속하게 조리하기 어렵게 되는 문제가 있다.
한편, 히터 등을 보온병에 삽입시키려 해도 용접에 의해 결합하는 경우에는 제어를 위한 PCB 보드와 히터가 용접시 사용되는 높은 온도에 의하여 칩 등에 손상이 발생하여 센서와 제어보드가 정상적인 동작을 하지 못하는 문제가 있다.
또한, 이중벽 구조의 보온병에서 용접이 아닌 패킹 등 밀폐링 등으로만 결합하는 경우에는 밀봉력이 낮아져 누수가 되는 문제가 있다.
KR 10-2013-0129806 (공개번호) 2013.11.29. KR 20-2011-0007621 (공개번호) 2011.08.03. KR 10-1218069 (등록번호) 2012.12.27.
이에 본 발명은 상기와 같은 종래의 문제를 해결하기 위해 안출된 것으로,
수용공간이 형성되는 내부몸체부와 그 외부에 설치되는 외부몸체부 및 이들 사이에 형성되는 공간의 공기를 배출하도록 외부몸체부에 구비되는 공기배출구로 이루어지는 보온병에 있어, 내부몸체부의 하부측에는 보조배터리를 통해 전원을 공급하여 내부몸체부에 수용된 물을 가열하는 히터를 더 설치하고, 내부몸체부에 수용된 물의 온도가 내려간 경우 히터를 통해 적정온도로 가열하도록 하는 히터가 구비된 보온병을 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명의 다른 목적은 보온병에 구비된 히터를 가열하는 전원을 휴대폰용 보조배터리로 사용하도록 함으로써 간편하고도 편리하게 전원을 공급하는데 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 이중벽 구조의 보온병에서 제어보드와 각종 센서의 손상 없는 용접으로 누수의 위험이 제거된 히터가 구비된 보온병을 제공하는 것이다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은 상부와 하부가 개방되는 중공의 원통형 내부몸체부(110)와; 상기 내부몸체부(110)의 외부측에 삽입 설치되도록 상하부가 개방되는 중공의 원통형 외부몸체부(120); 상기 내부몸체부(110)의 내부에 물이나 음료의 수용공간이 형성되도록 상기 내부몸체부(110)의 바닥면에 용접 결합되는 바닥플레이트(130); 상기 바닥플레이트(130)의 하부측에 설치되어 상기 내부몸체부(110)의 내부에 수용되는 물이나 음료를 가열하는 히터(140); 및 상기 히터(140)와 이를 제어하는 제어판(PCB,141)이 내설되고 상기 바닥플레이트(130)의 하부에 별도로 배치되어 상기 내부몸체부(110)의 하단부에 체결 고정되는 하부몸체부(150);를 포함하며, 상기 내부몸체부(110)의 하단부에는 상기 바닥플레이트(130)의 가장자리부가 안착되어 용접되도록 상기 내부몸체부(110)의 내경보다 확장되는 하부확장부(112)가 형성 구비되고, 상기 하부확장부(112)의 단부에는 이보다 외측으로 돌출되는 돌출확장부(113)가 형성 구비되어, 상기 하부몸체부(150)가 상기 하부확장부(112)에 고정되고 상기 돌출확장부(113)에 지지된다.
또한 본 발명의 상기 내부몸체부(110)와 상기 외부몸체부(120)는 그 상단부와 하단부를 서로 연결하여 상기 내부몸체부(110)의 외부면과 상기 외부몸체부(120)의 내부면 사이에 단열공간부(111)가 형성되고, 상기 외부몸체부(120)의 외부에는 상기 단열공간부(111)의 공기를 배출하여 진공을 유지하는 공기배출구(121)가 형성된다.
또한 본 발명의 상기 바닥플레이트(130)는 상기 내부몸체부(110)의 하단부에 구비된 상기 하부확장부(112)의 지지턱(112a)으로 안착 밀봉된다.
또한 본 발명의 상기 하부몸체부(150)는 상기 내부몸체부(110)의 하단부에 구비된 상기 하부확장부(112)에 체결 고정되는 원통부(151)와, 상기 원통부(151)의 하부에 구비되고 상기 하부확장부(112)에 연결된 상기 돌출확장부(113)의 단부에 모서리부가 지지되는 지지부(152)로 이루어진다.
또한 본 발명의 상기 지지부(152)에는 외부의 보조배터리(B)와 연결하여 상기 제어부(141)에 전원을 공급하는 전원포트(152a)가 구비된다.
본 발명에 따른 히터가 구비된 보온병은 수용공간이 형성되는 내부몸체부와 그 외부에 설치되는 외부몸체부 및 이들 사이에 형성되는 공간의 공기를 배출하도록 외부몸체부에 구비되는 공기배출구로 이루어지는 보온병에 있어, 내부몸체부의 하부측에는 보조배터리를 통해 전원을 공급하여 내부몸체부에 수용된 물을 가열하는 히터를 더 설치하고, 내부몸체부에 수용된 물의 온도가 내려간 경우 히터를 통해 적정온도로 가열함으로써 산행 등 가열수단이 요구되는 장소에서 보온병에 수용된 물을 더욱 효과적으로 사용하는 장점이 있다.
또한 본 발명은 보온병에 구비된 히터를 가열하는 전원을 휴대폰용 보조배터리로 사용하도록 함으로써 간편하고도 편리하게 전원을 공급하는 장점도 있다.
또한, 본 발명은 이중벽 구조의 보온병에서 제어보드와 각종 센서의 손상 없는 용접으로 누수의 위험이 없는 장점이 있다.
도 1은 본 발명에 따른 히터가 구비된 보온병에 대한 개략적인 사시상태도이고,
도 2는 본 발명에 따른 히터가 구비된 보온병에 대한 상태단면도이고,
도 3은 본 발명에 따른 히터가 구비된 보온병에 대한 분리 사시상태도이고,
도 4는 본 발명에 따른 히터가 구비된 보온병에 대한 요부의 상태단면도이고,
도 5는 본 발명에 따른 히터가 구비된 보온병에 구비된 히터에 보조배터리를 통해 전원을 공급하여 물을 가열하는 사용상태도이다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부한 도면을 참조하여 당해 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 설명한다.
본 발명에 따른 히터가 구비된 보온병(100)은 도 1 내지 5에 도시되어 있는 바와 같이,
상부와 하부가 개방되는 중공의 원통형 내부몸체부(110)와;
상기 내부몸체부(110)의 외부측에 삽입 설치되도록 상하부가 개방되는 중공의 원통형 외부몸체부(120);
상기 내부몸체부(110)의 내부에 물이나 음료의 수용공간이 형성되도록 상기 내부몸체부(110)의 바닥면에 용접 결합되는 바닥플레이트(130);
상기 바닥플레이트(130)의 하부측에 설치되어 상기 내부몸체부(110)의 내부에 수용되는 물이나 음료를 가열하는 히터(140); 및
상기 히터(140)와 이를 제어하는 제어판(PCB,141)이 내설되고 상기 바닥플레이트(130)의 하부에 별도로 배치되어 상기 내부몸체부(110)의 하단부에 체결 고정되는 하부몸체부(150);를 포함하며,
상기 내부몸체부(110)와 상기 외부몸체부(120)의 상단부와 하단부를 서로 연결하여 상기 내부몸체부(110)의 외부면과 상기 외부몸체부(120)의 내부면 사이에 단열공간부(111)가 형성되고, 상기 외부몸체부(120)의 외부에는 상기 단열공간부(111)의 공기를 배출하여 진공을 유지하는 공기배출구(121)가 형성되어 있다.
또한 상기 내부몸체부(110)와 상기 외부몸체부(120)가 연결된 상부에는 주둥이부가 형성되고 상기 주둥이부에는 상기 내부몸체부(110)의 내부에 수용된 물이나 음료가 외부로 흘러나가는 것을 막아주는 뚜껑(160)이 구비되어 있다.
상기 내부몸체부(110)의 하단부에는 상기 바닥플레이트(130)의 가장자리부가 안착되어 용접되도록 상기 내부몸체부(110)의 내경보다 확장되는 하부확장부(112)가 형성 구비되어 있고, 상기 하부확장부(112)의 단부에는 이보다 외측으로 돌출되는 돌출확장부(113)가 형성 구비되어 있다.
상기와 같이 구성되는 본 발명의 보온병은 상기 내부몸체부(110)의 외측으로 상기 외부몸체부(120)을 삽입하여 끼워주면 상기 외부몸체부(120)의 하단부가 상기 돌출확장부(113)에 압입되고 이어 그 끝단부를 용접으로 밀봉시키고 이어 상기 외부몸체부(120)의 상단부도 상기 내부몸체부(110)의 상단부와 용접 등으로 밀봉시킨다.
이와 같이 상기 내부몸체부(110)의 외측으로 상기 외부몸체부(120)을 삽입하여 밀봉시키게 되면 상기 내부몸체부(110)의 외부면과 상기 외부몸체부(120)의 내부면 사이에는 단열공간부(111)가 형성된다.
이어 상기 외부몸체부(120)에 구비된 상기 공기배출구(121)를 통해 상기 단열공간부(111)에 유입되어 있는 공기를 외부로 배출하여 진공 처리한다. 이와 같이 상기 단열공간부(111)의 공기를 배출하여 진공상태를 유지시킴으로써 단열 성능이 획기적으로 향상된다. 여기서 상기 단열공간부(111)의 공기를 배출하여 진공상태를 유지시킨 다음 상기 공기배출구(121)는 네임플레이트(P) 등과 같은 얇은 판으로 막아 외부로 상기 공기배출구(121)가 노출되는 것을 막아 미려함을 제공하도록 하는 것이 바람직하다.
그리고 상기 내부몸체부(110)의 하부에 구비된 상기 하부확장부(112)의 지지턱(112a)으로 상기 바닥플레이트(130)를 밀착시켜 그 가장자리를 용접 등으로 밀봉 처리한다.
이로써 상기 내부몸체부(110)의 내부는 물이나 음료 등을 수납하는 수용공간이 형성된다.
이와 같이 한 다음 상기 내부몸체부(110)의 내부 수용공간으로 뜨거운 물 등을 수용하고 상기 뚜껑(160)으로 상부를 막아 주면 일정 시간동안 물이 식지 않고 유지될 수 있어 보온병으로써의 기능을 담당하게 된다.
한편, 상기 하부몸체부(150)는 상기 내부몸체부(110)의 하단부에 구비된 상기 하부확장부(112)에 체결 고정되는 원통부(151)와, 상기 원통부(151)의 하부에 구비되고 상기 하부확장부(112)에 연결된 상기 돌출확장부(113)의 단부에 모서리부가 지지되면서 상기 하부몸체부(150) 및 상기 내부몸체부(110)의 하단면을 이루는 지지부(152)로 이루어진다.
본 발명은 상기 원통부(151)의 외주에는 나사산이 형성되고 상기 하부확장부(112)의 내벽에도 나사산이 형성되어 이들을 나사체결하여 하부몸체부(150)를 체결 고정하도록 되어 있으나, 상기 원통부(151)와 상기 하부확장부(112)에 나사산을 형성하지 않고 이들을 서로 압입하여 하부몸체부(150)를 고정할 수도 있다.
여기서 상기 원통부(151)에는 상기 바닥플레이트(130)를 가열하여 상기 내부몸체부(110)에 수용된 물을 데워주는 상기 히터(140)가 내설되고, 상기 지지부(152)의 내부에는 외부 전원을 인가 받아 상기 히터(140)로 공급하는 제어부(141)가 설치된다.
또한 상기 지지부(152)에는 외부의 보조배터리(B)와 연결하여 상기 제어부(141)에 전원을 공급하는 전원포트(152a)가 구비되어 있다. 미설명부호 161은 상기 뚜껑(160)에 구비되는 실링이다.
본 발명의 상기 내부몸체부(110)는 상부측의 외경이 작고 하부측으로 갈수록 점점 크게 되며, 상기 외부몸체부(120)는 상부에서 하부까지 직경이 동일하게 형성되도록 하는 것이 바람작하다.
그리고 상기 제어부(141)에는 온도센서(미도시)가 더 구비되어 상기 내부몸체부(110)에 수용된 물의 온도가 일정 온도(본 발명에서는 90도) 이상 올라가는 것을 차단하게 된다.
보통 컵라면 등은 물의 온도가 90도에서 충분히 끊일 수 있어 본 발명에서는 물의 온도가 90도 이상 올라가지 않도록 온도센서를 통해 관리한다.
이러한 온도센서, 제어부, 히터 등은 용접 등 높은 온도에 노출되면 본래의 기능이 상실되어 정상동작하지 못하게 된다. 따라서, 본 발명은 온도에 민감한 센서와 제어부 등이 용접에 노출되지 않으면서 보온병의 누수 위험을 제거하는 것을 특징으로 한다.
본 발명은 3곳의 용접이 진행되어 누수를 방지한다. 즉, 내부몸체부(110)와 외부몸체부(120)의 상단부와 하단부가 용접되고, 내부몸체부(110)의 바닥면에서 바닥플레이트(130)가 설치된다. 이때 바닥플레이트(130)는 내부 몸체부(110)의 하단부가 아닌 일정 부분 이격된 위치에서 용접되며, 바닥플레이트(130)의 아래에 위치한 내부 몸체부(110)에 하부몸체부(150)가 용접이 아닌 형태로 결합되게 된다. 이때 바닥플레이트(130)는 내부몸체부(110)의 아래 부분에 구비된 판 형상의 평평한 면을 갖는 지지턱(112a)에 놓여진 후 용접하도록 함으로써 용접결합시 불편함이 없도록 한다. 내부몸체부(110)를 거꾸로 세운 후 평평한 면을 갖는 지지턱에 바닥플레이트(130)를 놓은 후 용접하는 것이다.
상술한 바와 같이 본 발명의 보온병은 상기 내부몸체부(110)의 외측으로 상기 외부몸체부(120)을 설치하되 이들 사이에 상기 단열공간부(111)가 형성되도록 상기 외부몸체부(120)의 상단부와 하단부를 상기 내부몸체부(110)의 상단부와 하단부에 각각 연결 밀봉 처리하고, 상기 외부몸체부(120)의 외부측에 상기 단열공간부(111)의 공기를 배출하는 공기배출구(121)를 구비하여 이를 통해 상기 단열공간부(111)의 공기를 배출 진공상태를 유지시킴으로써 상기 내부몸체부(110)의 내부에 수용된 물이 외부와 단열되도록 하여 보온을 유지시키도록 하는 것이다.
아울러, 상기 내부몸체부(110)의 내부에 수용된 물이 일정 시간 지나면서 사용온도 이하로 내려가게 되는 경우 휴대폰 등의 보조배터리(B)를 상기 지지부(152)에는 구비된 상기 전원포트(152a)에 연결하고 상기 히터(140)에 전원을 공급하여 상기 내부몸체부(110)의 내부에 수용된 물의 온도를 높여 준다. 또한, 목표한 온도 이상으로 상승할 경우에는 전원을 차단하도록 한다.
이와 같이 함으로써 산행시 산중이나 정상 등지에서 보온병에 휴대하고 간 물이 일정 온도 이하로 내려갈 경우 보조배터리의 전원을 이용해 상기 히터를 가열시켜 줌으로써 보온병 내부에 수용된 물의 온도를 높여 그 효용성을 획기적으로 향상시킬 수가 있다.
이상과 같이 본 발명에 따른 히터가 구비된 보온병은 수용공간이 형성되는 내부몸체부와 그 외부에 일정간격을 두고 설치되는 외부몸체부 및 이들 사이에 형성되는 공간의 공기를 배출하도록 외부몸체부에 구비되는 공기배출구로 이루어지는 보온병에 있어, 내부몸체부의 하부측에는 보조배터리를 통해 전원을 공급하여 내부몸체부에 수용된 물을 가열하는 히터를 더 설치하고, 내부몸체부에 수용된 물의 온도가 내려간 경우 히터를 통해 적정온도로 이를 가열하도록 함으로써 야외활동시 가열수단이 요구되는 장소에서 보온병에 수용된 물의 온도를 높여 더욱 효과적으로 사용할 수가 있다.
100:히터가 구비된 보온병
110:내부몸체부
111:단열공간부 112:하부확장부 112a:지지턱 113:돌출확장부
120:외부몸체부 121:공기배출구
130:바닥플레이트
140:히터 141:제어부
150:하부몸체부
151:원통부 152:지지부 152a:전원포트
160:뚜껑 161:실링 P:네임플레이트 B:보조배터리

Claims (5)

  1. 상부와 하부가 개방되는 중공의 원통형 내부몸체부(110)와;
    상기 내부몸체부(110)의 외부측에 삽입 설치되도록 상하부가 개방되는 중공의 원통형 외부몸체부(120);
    상기 내부몸체부(110)의 내부에 물이나 음료의 수용공간이 형성되도록 상기 내부몸체부(110)의 바닥면에 용접 결합되는 바닥플레이트(130);
    상기 바닥플레이트(130)의 하부측에 설치되어 상기 내부몸체부(110)의 내부에 수용되는 물이나 음료를 가열하는 히터(140); 및
    상기 히터(140)와 이를 제어하는 제어판(PCB,141)이 내설되고 상기 바닥플레이트(130)의 하부에 별도로 배치되어 상기 내부몸체부(110)의 하단부에 체결 고정되는 하부몸체부(150);를 포함하며,
    상기 내부몸체부(110)의 하단부에는 상기 바닥플레이트(130)의 가장자리부가 안착되어 용접되도록 상기 내부몸체부(110)의 내경보다 확장되는 하부확장부(112)가 형성 구비되고, 상기 하부확장부(112)의 단부에는 이보다 외측으로 돌출되는 돌출확장부(113)가 형성 구비되어, 상기 하부몸체부(150)가 상기 하부확장부(112)에 고정되고 상기 돌출확장부(113)에 지지되는 히터가 구비된 보온병.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 내부몸체부(110)와 상기 외부몸체부(120)는 그 상단부와 하단부를 서로 연결하여 상기 내부몸체부(110)의 외부면과 상기 외부몸체부(120)의 내부면 사이에 단열공간부(111)가 형성되고, 상기 외부몸체부(120)의 외부에는 상기 단열공간부(111)의 공기를 배출하여 진공을 유지하는 공기배출구(121)가 형성되는 히터가 구비된 보온병.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 바닥플레이트(130)는 상기 내부몸체부(110)의 하단부에 구비된 상기 하부확장부(112)의 지지턱(112a)으로 안착 밀봉되는 히터가 구비된 보온병.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 하부몸체부(150)는 상기 내부몸체부(110)의 하단부에 구비된 상기 하부확장부(112)에 체결 고정되는 원통부(151)와,
    상기 원통부(151)의 하부에 구비되고 상기 하부확장부(112)에 연결된 상기 돌출확장부(113)의 단부에 모서리부가 지지되는 지지부(152)로 이루어지는 히터가 구비된 보온병.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 지지부(152)에는 외부의 보조배터리(B)와 연결하여 상기 제어부(141)에 전원을 공급하는 전원포트(152a)가 구비되는 히터가 구비된 보온병.
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