WO2011071292A2 - 자가교반용기 - Google Patents

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WO2011071292A2
WO2011071292A2 PCT/KR2010/008701 KR2010008701W WO2011071292A2 WO 2011071292 A2 WO2011071292 A2 WO 2011071292A2 KR 2010008701 W KR2010008701 W KR 2010008701W WO 2011071292 A2 WO2011071292 A2 WO 2011071292A2
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WO
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housing
container
stirring
thermoelectric
motor
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French (fr)
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Inventor
장승룡
장미
Original Assignee
Jang Seung Ryong
Jang Mi
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Publication date
Application filed by Jang Seung Ryong, Jang Mi filed Critical Jang Seung Ryong
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Publication of WO2011071292A2 publication Critical patent/WO2011071292A2/ko
Publication of WO2011071292A3 publication Critical patent/WO2011071292A3/ko

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    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A47—FURNITURE; DOMESTIC ARTICLES OR APPLIANCES; COFFEE MILLS; SPICE MILLS; SUCTION CLEANERS IN GENERAL
    • A47J—KITCHEN EQUIPMENT; COFFEE MILLS; SPICE MILLS; APPARATUS FOR MAKING BEVERAGES
    • A47J36/00—Parts, details or accessories of cooking-vessels
    • A47J36/16—Inserts
    • A47J36/165—Stirring devices operatively connected to cooking vessels when being removably inserted inside
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10N—ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10N10/00—Thermoelectric devices comprising a junction of dissimilar materials, i.e. devices exhibiting Seebeck or Peltier effects

Definitions

  • the present invention relates to a self-stirring pot, and more particularly, to a self-stirring container which rotates a stirring module inside a container by thermoelectric power generation due to a temperature difference to agitate the contents contained in the container. It is about.
  • a container for heating the contents heats the contents with heat generated from an external heat source such as a gas range, a heat plate, or a gas oven.
  • the content is a liquid state exhibiting a viscosity of a certain degree or more, for example, porridge, soup, etc. is heated and pressed to the inner surface of the container, in order to prevent this indicates that the user must constantly stir the content.
  • the present invention has been made in order to solve the inconvenience as described above, by providing a self-stirring container for stirring the contents contained in the container by rotating the stirring module inside the container by thermoelectric power generation by the temperature difference without a separate power supply There is this.
  • the present invention is installed in the container housing 10, the container housing 10, the thermoelectric power generation module 20 for producing electric power by the temperature difference, disposed in the container housing 10 And a stirring module 30 for generating a rotational force by the electric power produced by the thermoelectric generator module 20 to agitate the liquid inside the container housing 10, wherein the thermoelectric generator module 20 has a Seebeck effect.
  • Thermoelectric power generation device 22 for generating power by the thermoelectric power generation device 22 is installed and the insertion portion 27 is disposed through the container housing 10, the thermoelectric is fixed to the container housing 10 It includes a housing 24, the connection electrode 22a for supplying the power generated by the thermoelectric generator 22 to the stirring module 30, the stirring module 30 is coupled to the insertion portion 27
  • Inner housing 32 is fixed to the container housing 10, the inner housing A motor 34 installed in the 32 and receiving power through the connection electrode 22a, the outer housing 40 connected to the motor 34 and rotated by the rotational force of the motor 34, and the outer It is formed integrally with the housing 40 to provide a self-stirring vessel including a stirring paddle 50 for stirring the liquid inside the container housing 10.
  • the present invention also the container housing (10); A thermoelectric power generation module 20 installed in the container housing 10 and producing electric power by a temperature difference; A self-stirring container disposed inside the container housing 10 and including a stirring module 30 for generating a rotational force by electric power produced by the thermoelectric power generation module 20 to stir the liquid in the container housing 10.
  • thermoelectric generator module 20 the thermoelectric generator 22 for producing electric power by the Seebeck effect
  • thermoelectric housing (24) on which the thermoelectric generator (22) is installed and fixed to the container housing (10); It characterized in that it comprises a connection electrode (22a) for providing the power generated by the thermoelectric generator 22 to the stirring module 30, the stirring module 30 is coupled to the thermoelectric housing (10)
  • Inner housing 32 is fixed;
  • a motor (34) installed in the inner housing (32) and receiving power from the thermoelectric generator (22); It is connected to the motor 34, characterized in that it comprises a stirring paddle 50 is rotated by the rotational force of the motor 34 to agitate the liquid in the container housing (10).
  • the present invention is a container housing (100); A container inner housing 150 fixed inside the container housing 100; An insulation pad 130 disposed inside the container inner housing 150;
  • thermoelectric generator (210) disposed inside the container inner housing (150) and disposed above the insulation pad (130) to produce power by a temperature difference;
  • a motor 200 generating a rotational force by the electric power produced by the thermoelectric generator 210 and having a motor shaft 202 penetrating the container inner housing 150;
  • a connection electrode 211 connecting the thermoelectric generator 210 and the motor 200 to each other;
  • a stirring paddle 110 disposed inside the container housing 100 and rotated by the rotational force of the motor 200; It is provided between the motor shaft 202 and the container inner housing 150 to provide a self-stirring container including a sealed packing 120 for sealing the inside of the container inner housing 150.
  • the self-stirring container according to the present invention when heat generated from an external heat source is applied to the container housing, generates power from the thermoelectric generator to rotate the stirring paddle inside the container housing, thereby stirring the contents without a separate power supply. There is this.
  • the self-stirring container according to the present invention has an advantage that the thermoelectric power module is disposed under the container housing so that the high temperature portion is continuously heated by the heat source and the low temperature portion is continuously cooled by the contents, thereby efficiently producing power.
  • the self-stirring container according to the present invention has an advantage of simplifying the connection structure between the stirring module and the thermoelectric module because the thermoelectric housing for fixing the thermoelectric power module is connected to the stirring module inside the container housing through the container housing. .
  • FIG 1 and 2 are each a perspective view of a self stirring container according to the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 3 is an exploded perspective view of FIG. 1;
  • FIG. 4 is an exploded perspective view of FIG. 2;
  • FIG. 5 is a cross-sectional view of a self-stirring container according to a first embodiment of the present invention.
  • FIG. 6 is a cross-sectional perspective view of a self stirring container according to a second embodiment of the present invention.
  • FIG. 7 is an exploded perspective view of FIG. 6;
  • FIG. 1 and 2 are respectively a perspective view of the self-stirring container according to the first embodiment of the present invention, Figure 1 is placed correctly, but is shown through a part to aid understanding, Figure 2 is an inverted state.
  • 3 is an exploded perspective view of FIG. 1
  • FIG. 4 is an exploded perspective view of FIG. 2
  • FIG. 5 is a front sectional view of FIG. 1.
  • the self-stirring container is installed in the container housing 10, the container housing 10 containing the contents, the thermoelectric power generation module 20 for producing power with heat generated from an external heat source, It is disposed inside the container housing 10 includes a stirring module 30 for generating a rotational force by the power of the thermoelectric power module 20 to agitate the contents.
  • the container housing 10 is a portion in which contents are contained, and preferably has a bowl shape with an upper surface opened.
  • the container housing 10 may be made of a material usable in a conventional container such as metal or glass.
  • thermoelectric generator module 20 includes a thermoelectric generator 22 to which the Seebeck effect is applied as a part of converting thermal energy into electrical energy.
  • thermoelectric power is broadly referred to as converting thermal energy into electrical energy.
  • a method of generating electromotive force by movement of thermal energy according to a temperature difference between a high temperature part and a low temperature part in a connection structure of different types of metals or semiconductors is known.
  • the available heat source temperature is well known at about 200-2000 ° C. (currently technical level).
  • thermoelectric generator 22 in which a P-type and an N-type semiconductor are bonded.
  • the thermoelectric generators 22 are used. Thermal current is generated from the high temperature side to the low temperature side. That is, the thermal energy introduced into the high temperature side generates electromotive force during the process of being discharged to the low temperature side through the thermoelectric generator 22, and when the unit thermoelectric generator is connected to a plurality of units, more power can be obtained. Since the principle of power generation using the above-mentioned thermoelectric generator 22 is a general technique to those skilled in the art, further detailed description thereof will be omitted.
  • thermoelectric generator module 20 includes a thermoelectric housing 24 for fixing the thermoelectric generator 22 to the lower side of the container housing 10, the thermoelectric generator 22 is a stirring module 30 It provides a connecting electrode (22a) for supplying power.
  • thermoelectric housing 24 is formed integrally with the mounting portion 25 and the mounting portion 25 into which the thermoelectric power generator 22 is inserted, thereby fixing the mounting portion 25 to the lower side of the container housing 10 and connecting the same. It includes a connecting portion 26 to guide the electrode 22a to the stirring module 30, the insertion portion 27 is formed in the connecting portion 26 and penetrated through the container housing 10.
  • the connecting portion 26 is disc-shaped, and is fixed to the lower side of the container housing 10 through fastening means (not shown) such as bolts or rivets. And the thermoelectric generator 22 is inserted and fixed to the mounting portion 25, the upper side of the low temperature portion is in close contact with the container housing 10, the lower side of the high temperature portion toward the heat source.
  • the high temperature portion of the thermoelectric generator 22 is continuously heated at a high temperature by a heat source, and the low temperature portion is continuously cooled at a low temperature by the contents to generate power from the thermoelectric generator 22.
  • the lower surface of the container housing 10 may have a recess 10a for the thermoelectric generator 22 and the connecting electrode 22a formed concave, and the thermoelectric generator 22 and the connecting electrode. (22a) is inserted into the installation groove (10a) to minimize the portion projecting out of the container housing (10).
  • the insertion portion 27 has a cylindrical shape, and an electrode hole 27a into which the connecting electrode 22a is inserted is formed on the outer circumferential surface thereof, and a thread 27b for coupling with the stirring module 30 is formed on the inner circumferential surface thereof. do.
  • the stirring module 30 is installed in the inner housing 32 and the inner housing 32 fixed to the inside of the container housing 10 by being combined with the insertion part 27 to receive power through the connection electrode 22a.
  • the top cover 36 for fixing the motor 34 to the inner housing 32, the outer housing 40 is connected to the motor shaft 35 of the motor 34 to rotate with the rotational force of the motor 34 It is formed integrally with the outer housing 40, and includes a stirring paddle 50 for stirring the liquid inside the container housing (10).
  • the inner housing 32 is a cylindrical through which the hollow 32a is penetrated, and a fixing portion 33 coupled to and fixed to the insertion portion 27 of the thermoelectric housing 24 is disposed below the inner housing 32. And a thread 33b corresponding to the thread 27b of the insertion part 27 along the outer circumferential surface thereof, and a top cover 36 is fitted to the upper side of the inner housing 32 to be inserted into the hollow 32a. 34).
  • the fitting groove 32b may be formed at the upper side of the inner housing 32, and the fitting protrusion 36b may be formed at the top cover 36 to be fitted to the fitting groove 32b.
  • a shaft hole 36a through which the motor shaft 35 of the motor 34 penetrates is formed in the top cover 36, and the motor shaft 35 is fixed to the outer housing 40 through the top cover 36.
  • the outer housing 40 has a hollow cylindrical shape and a plurality of stirring paddles 50 are disposed on the outer circumferential surface thereof. In the present embodiment, preferably, the outer housing 40 and the stirring paddle 50 are integrally formed.
  • the stirring paddle 50 is preferably formed with an inclined surface 50a to move the fluid in the axial direction of the motor 34 to move the fluid under the container housing 10 in the upward direction during rotation.
  • the outer housing 40 and the stirring paddle 50 are described as separate configurations, but the stirring paddle 50 is directly connected to the motor 34 without the outer housing 40. You may connect.
  • thermoelectric power element attached to the lower side of the container housing 10. (22) is heated.
  • thermoelectric power generation element 22 is formed of a high temperature by the heat source as a high temperature portion, and the upper side is formed by the contents of the inside of the container housing 10 as the low temperature portion. Power is generated from module 20 and the temperature difference is maintained until the contents are completely evaporated.
  • thermoelectric generator 22 is supplied to the motor 34 of the stirring module 30 to rotate the motor shaft 35 and the outer housing 40 coupled thereto, and the outer housing 40 and The stirring paddle 50 formed integrally rotates with the outer housing 40 to stir the contents.
  • the stirring paddle 50 rotates, the inclined surface 50a of the stirring paddle 50 flows the contents upward, thereby facilitating thermal diffusion of the contents, while the contents of the inner lower portion of the container housing 10 are stirred paddles. It is agitated by the (50) to prevent the burning phenomenon by pressing the bottom of the container housing (10).
  • the stirring paddle 50 may be arranged as close or as close as possible to the bottom of the container housing 10, thereby preventing the contents from sticking to the bottom of the container housing 10 in advance. have.
  • a separate circuit part for adjusting the amount of power generated from the thermoelectric generator 22 and delivered to the motor 34 may be added, and the circuit part may control the amount of power delivered to the motor 34.
  • the circuit part may control the amount of power delivered to the motor 34.
  • the self-stirring container according to the present embodiment has been described as an example of food, but may be used to agitate experimental liquids, such as chemicals other than food.
  • FIG. 6 is a perspective view illustrating a cross section of a self-stirring container according to a second embodiment of the present invention
  • FIG. 7 is a perspective view illustrating an exploded state of FIG. 6.
  • the self-stirring container is disposed in the container housing 100 containing the contents, the container inner housing 150 fixed inside the container housing 100, the container inner housing 150.
  • Insulated pad 130, the container inner housing 150, the thermoelectric generator 210, the motor shaft 202 is disposed on the upper side of the insulating pad 130 to produce power by the temperature difference, the container inner housing 150 )
  • the connection electrode 211 of the thermoelectric generator 210 is connected to rotate the motor shaft 202 with the power produced by the thermoelectric generator 210, inside the container housing 100.
  • the airtight packing 120 disposed between the stirring paddle 110, the motor shaft 202, and the container inner housing 150 that is disposed and rotated by the rotational force of the motor 200 to substantially seal the container inner housing 150. It includes.
  • the self-stirring container according to the present embodiment is characterized in that the motor 200 and the thermoelectric generator 210 are disposed together in the container inner housing 150, and the motor shaft disposed through the container inner housing 150.
  • the stirring paddle 110 is configured to rotate by 202.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Food Science & Technology (AREA)
  • Accessories For Mixers (AREA)

Abstract

본 발명에 따른 자가교반용기는 용기하우징(10), 상기 용기하우징(10)에 설치되고 온도차에 의해 전력을 생산하는 열전발전모듈(20), 상기 용기하우징(10) 내부에 배치되고 상기 열전발전모듈(20)에서 생산된 전력에 의해 회전력을 발생시켜 상기 용기하우징(10) 내부의 액체를 교반시키는 교반모듈(30)을 포함하고, 상기 열전발전모듈(20)은 제베크효과에 의해 전력을 생산하는 열전발전소자(22), 상기 열전발전소자(22)가 설치되고 삽입부(27)가 상기 용기하우징(10)을 관통하게 배치되어 상기 용기하우징(10)에 고정되는 열전하우징(24), 상기 열전발전소자(22)에서 발생된 전력을 상기 교반모듈(30)에 제공하는 연결전극(22a)을 포함하고, 상기 교반모듈(30)은 상기 삽입부(27)와 결합되어 상기 용기하우징(10)에 고정되는 이너하우징(32), 상기 이너하우징(32)에 설치되고 상기 연결전극(22a)을 통해 전원을 공급받는 모터(34), 상기 모터(34)와 연결되어 상기 모터(34)의 회전력에 의해 회전되는 아우터하우징(40), 상기 아우터하우징(40)에 일체로 형성되어 상기 용기하우징(10) 내부의 액체를 교반시키는 교반패들(50)을 포함하기 때문에, 상기 용기하우징(10)에 열이 공급될 때 상기 열원발전소자에서 생산된 전력에 의해 교반패들(50)이 회전되면서 별도의 전원 없이 용기하우징(10) 내부의 액체를 교반시키는 효과가 있다.

Description

자가교반용기
본 발명은 자가교반용기(self-stirring pot)에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 온도차에 의한 열전발전(thermionic power generation)으로 용기 내부의 교반모듈을 회전시켜 용기에 담긴 내용물을 교반하는 자가교반용기에 관한 것이다.
일반적으로 내용물의 가열을 위한 용기는 가스레인지, 히트플레이트, 가스오븐 등 외부의 열원으로부터 발생된 열로 내용물을 가열한다.
이 경우 내용물이 액체상태라면 외부의 열원으로부터 발생된 열에 의해 가열되면서 대류현상을 일으키고, 대류현상에 의한 열전달로 전체가 고르게 가열된다.
그런데, 내용물이 일정 정도 이상의 점도를 나타내는 액체상태, 예컨대 죽, 스프 등이라면 가열되면서 용기의 내면에 눌어붙어 타게 되고, 이를 방지하기 위해서 사용자는 지속적으로 내용물을 저어 주어야만 하는 불편함을 나타낸다.
본 발명은 상기와 같은 불편함을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 별도의 전원공급 없이도 온도차에 의한 열전발전으로 용기 내부의 교반모듈을 회전시켜 용기에 담긴 내용물을 교반하는 자가교반용기를 제공하는데 그 목적이 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 용기하우징(10), 상기 용기하우징(10)에 설치되고 온도차에 의해 전력을 생산하는 열전발전모듈(20), 상기 용기하우징(10) 내부에 배치되고 상기 열전발전모듈(20)에서 생산된 전력에 의해 회전력을 발생시켜 상기 용기하우징(10) 내부의 액체를 교반시키는 교반모듈(30)을 포함하고, 상기 열전발전모듈(20)은 제베크효과에 의해 전력을 생산하는 열전발전소자(22), 상기 열전발전소자(22)가 설치되고 삽입부(27)가 상기 용기하우징(10)을 관통하게 배치되어 상기 용기하우징(10)에 고정되는 열전하우징(24), 상기 열전발전소자(22)에서 발생된 전력을 상기 교반모듈(30)에 제공하는 연결전극(22a)을 포함하며, 상기 교반모듈(30)은 상기 삽입부(27)와 결합되어 상기 용기하우징(10)에 고정되는 이너하우징(32), 상기 이너하우징(32)에 설치되고 상기 연결전극(22a)을 통해 전원을 공급받는 모터(34), 상기 모터(34)와 연결되어 상기 모터(34)의 회전력에 의해 회전되는 아우터하우징(40), 상기 아우터하우징(40)에 일체로 형성되어 상기 용기하우징(10) 내부의 액체를 교반시키는 교반패들(50)을 포함하는 자가교반용기를 제공한다.
또한 본 발명은 용기하우징(10); 상기 용기하우징(10)에 설치되고 온도차에 의해 전력을 생산하는 열전발전모듈(20); 상기 용기하우징(10) 내부에 배치되고 상기 열전발전모듈(20)에서 생산된 전력에 의해 회전력을 발생시켜 상기 용기하우징(10) 내부의 액체를 교반시키는 교반모듈(30)을 포함하는 자가교반용기를 제공한다.
이때, 상기 열전발전모듈(20)은, 제베크효과에 의해 전력을 생산하는 열전발전소자(22); 상기 열전발전소자(22)가 설치되고 상기 용기하우징(10)에 고정되는 열전하우징(24); 상기 열전발전소자(22)에서 발생된 전력을 상기 교반모듈(30)에 제공하는 연결전극(22a)을 포함하는 것을 특징으로 하고, 상기 교반모듈(30)은, 상기 열전하우징(10)에 결합되어 고정되는 이너하우징(32); 상기 이너하우징(32)에 설치되고 상기 열전발전소자(22)로부터 통해 전원을 공급받는 모터(34); 상기 모터(34)와 연결되고, 상기 모터(34)의 회전력에 의해 회전되어 상기 용기하우징(10) 내부의 액체를 교반시키는 교반패들(50)을 포함하는 것을 특징으로 한다.
아울러 본 발명은 용기하우징(100); 상기 용기하우징(100) 내부에 고정되는 용기이너하우징(150); 상기 용기이너하우징(150)의 내부에 배치된 단열패드(130);
상기 용기이너하우징(150) 내부에 배치되어 상기 단열패드(130)의 상측에 배치되고 온도차에 의해 전력을 생산하는 열전발전소자(210); 상기 열전발전소자(210)에서 생산된 전력에 의해 회전력을 발생시키고 모터축(202)이 상기 용기이너하우징(150)을 관통하게 배치되는 모터(200); 상기 열전발전소자(210) 및 상기 모터(200)를 연결시키는 연결전극(211); 상기 용기하우징(100) 내부에 배치되고 상기 모터(200)의 회전력에 의해 회전되는 교반패들(110); 상기 모터축(202) 및 상기 용기이너하우징(150) 사이에 배치되어 상기 용기이너하우징(150) 내부를 밀폐시키는 밀폐패킹(120)을 포함하는 자가교반용기를 제공한다.
본 발명에 따른 자가교반용기는 외부의 열원으로부터 발생된 열이 용기하우징에 가해지면 열전발전소자로부터 전력이 생성되어 용기하우징 내부의 교반패들을 회전시키므로 별도의 전원공급 없이도 내용물을 교반할 수 있는 장점이 있다.
또한, 본 발명에 따른 자가교반용기는 열전발전모듈이 용기하우징의 하측에 배치되어 고온부는 열원에 의해 지속적으로 가열되고 저온부는 내용물에 의해 지속적으로 냉각되므로 효율적으로 전력을 생산할 수 있는 장점이 있다.
또한, 본 발명에 따른 자가교반용기는 열전발전모듈을 고정하기 위한 열전하우징이 용기하우징을 관통해서 용기하우징 내부의 교반모듈과 연결되므로 교반모듈과 열전모듈의 연결 구조를 단순화할 수 있는 장점이 있다.
도 1과 도 2는 각각 본 발명의 제 1 실시예에 따른 자가교반용기의 사시도.
도 3은 도 1의 분해 사시도.
도 4는 도 2의 분해 사시도.
도 5는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 자가교반용기의 단면도.
도 6은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 자가교반용기의 단면 사시도.
도 7은 도 6의 분해 사시도.
본격적인 설명에 앞서, 본 발명은 구체적인 구성 및 작용에 따라 몇 가지 서로 다른 양태(樣態)를 나타낼 수 있다. 따라서 이하에서는 각각을 실시예 별로 구분해서 살펴보며, 편의상 실시예 별 공통된 내용에 대해서는 제 1 실시예에서 자세히 살펴보는 대신 그 밖의 실시예는 차이점을 위주로 살펴본다.
<제 1 실시예>
도 1과 도 2는 각각 본 발명의 제 1 실시예에 따른 자가교반용기의 사시도로서 도 1은 올바르게 놓인 상태이되 이해를 돕기 위해 일부를 투시해서 나타내었고, 도 2는 뒤집은 상태를 나타내었다. 그리고 도 3은 도 1의 분해 사시도이고, 도 4는 도 2의 분해 사시도이며, 도 5는 도 1의 정단면도이다.
도시된 바와 같이, 본 실시예에 따른 자가교반용기는 내용물이 담기는 용기하우징(10), 용기하우징(10)에 설치되어 외부의 열원으로부터 발생된 열로 전력을 생산하는 열전발전모듈(20), 용기하우징(10)의 내부에 배치되어 열전발전모듈(20)의 전력으로 회전력을 발생시켜 내용물을 교반하는 교반모듈(30)을 포함한다.
각각을 상세히 살펴보면 다음과 같다.
용기하우징(10)은 내용물이 담기는 부분으로서 바람직하게는 상면이 개구된 보울(bowl) 형상을 나타낸다. 이때, 용기하우징(10)은 금속 또는 유리 등 통상의 용기에 사용 가능한 재질로 이루어질 수 있다.
열전발전모듈(20)은 열에너지를 전기에너지로 변환하는 부분으로서 제베크효과(Seebeck effect)를 응용한 열전발전소자(22)를 포함한다. 여기서 열전발전이란 열에너지를 전기에너지로 변환하는 것을 폭넓게 지칭하는데, 통상적으로는 서로 다른 종류의 금속 또는 반도체의 접속구조에서 고온부와 저온부의 온도차에 따른 열에너지의 이동으로 기전력을 발생시키는 방식이 주로 알려져 있고, 이용 가능한 열원 온도는 약 200~ 2000℃(현재 기술 수준)로 주지되어 있다.
본 발명에서는 바람직하게는 P형과 N형 반도체를 접합한 열전발전소자(22)를 사용하며, 열전발전소자(22)의 한쪽을 저온으로, 다른 한쪽을 고온으로 하면 열전발전소자(22)를 통해 고온 측에서 저온 측으로 열전류가 발생한다. 즉, 고온 측으로 유입된 열에너지는 열전발전소자(22)를 통과해서 저온 측으로 방출되는 과정 중에 기전력을 생성하는데, 이러한 단위 열전발전소자를 여러 개 접속하면 더 큰 전력을 얻을 수 있다. 상술한 열전발전소자(22)를 이용한 전력생성의 원리는 당업자에게 일반적인 기술이므로 더 이상의 상세한 설명은 생략한다.
그리고 바람직하게는 열전발전모듈(20)은 열전발전소자(22)를 용기하우징(10)의 하측에 고정하는 열전하우징(24)을 포함하고, 열전발전소자(22)는 교반모듈(30)로 전력을 공급하는 연결전극(22a)을 제공한다. 또한, 열전하우징(24)은 열전발전소자(22)가 삽입되어 장착되는 장착부(25), 장착부(25)와 일체로 형성되어 장착부(25)를 용기하우징(10)의 하측에 고정시키는 한편 연결전극(22a)을 교반모듈(30)로 유도하는 연결부(26), 연결부(26)에 형성되어 용기하우징(10)을 관통해서 그 내부로 삽입되는 삽입부(27)를 포함한다. 이때, 바람직하게는 연결부(26)는 원판형상이고, 볼트 또는 리벳 등의 체결수단(미도시)을 통해 용기하우징(10)의 하측에 고정된다. 그리고 장착부(25)에는 열전발전소자(22)가 삽입 및 고정되어 저온부인 상측면은 용기하우징(10)에 밀착되고 고온부인 하측면은 열원을 향한다.
그 결과 열전발전소자(22)의 고온부는 열원에 의해 지속적으로 고온 가열되고 저온부는 내용물에 의해 지속적으로 저온 냉각되어 열전발전소자(22)로부터 전력이 생성된다. 이때, 바람직하게는 용기하우징(10)의 하측면에는 열전발전소자(22)와 연결전극(22a)을 위한 설치홈(10a)이 오목하게 형성될 수 있고, 열전발전소자(22)와 연결전극(22a)은 설치홈(10a)에 삽입되어 용기하우징(10) 외측으로 돌출되는 부분을 최소화한다. 또한, 바람직하게는 삽입부(27)는 원통 형상으로서 외주면에는 연결전극(22a)이 삽입되는 전극홀(27a)이 형성되고, 내주면에는 교반모듈(30)과 결합을 위한 나사산(27b)이 형성된다.
교반모듈(30)은 삽입부(27)와 결합되어 용기하우징(10)의 내측에 고정되는 이너하우징(32), 이너하우징(32)에 설치되어 연결전극(22a)을 통해 전원을 공급받는 모터(34), 모터(34)를 이너하우징(32)에 고정하는 탑커버(36), 모터(34)의 모터축(35)에 연결되어 모터(34)의 회전력으로 회전하는 아우터하우징(40), 아우터하우징(40)과 일체로 형성되어 용기하우징(10) 내부의 액체를 교반하는 교반패들(50)를 포함한다.
이때, 바람직하게는 이너하우징(32)은 중공(32a)이 관통된 원통형으로서 이너하우징(32)의 하측에는 열전하우징(24)의 삽입부(27)와 결합 및 고정되는 고정부(33)가 마련되어 그 외주면을 따라 삽입부(27)의 나사산(27b)과 대응되는 나사산(33b)이 구비되고, 이너하우징(32)의 상측에는 탑커버(36)가 끼워져 중공(32a)에 삽입된 모터(34)를 고정한다. 이를 위해 이너하우징(32)의 상측에는 끼움홈(32b)이 형성되고, 탑커버(36)에는 끼움홈(32b)에 끼움 결합되는 끼움돌기(36b)가 형성될 수 있다. 그리고 탑커버(36)에는 모터(34)의 모터축(35)이 관통되는 축홀(36a)이 형성되고, 모터축(35)은 탑커버(36)를 관통하여 아우터하우징(40)에 고정된다. 또한 아우터하우징(40)은 내부가 빈 원통형상으로서 외주면에 교반패들(50)이 복수개 배치된다. 본 실시예에서는 바람직하게는 아우터하우징(40)과 교반패들(50)은 일체로 형성된다.
아울러 바람직하게는 교반패들(50)에는 모터(34)의 축방향으로 유체를 이동시키도록 경사면(50a)이 형성되어 회전 시 용기하우징(10) 하측의 유체를 상측방향으로 이동시킨다. 한편, 본 실시예에서는 상기 아우터하우징(40)과 상기 교반패들(50)을 별도의 구성으로 기재하였으나, 상기 아우터하우징(40) 없이 상기 교반패들(50)을 상기 모터(34)에 직접 연결하여도 무방하다.
이하 본 실시예에 따른 자가교반용기의 작동과정을 살펴본다.
먼저, 용기하우징(10)의 내부에 액체상태의 내용물이 담기고 용기하우징(10)의 하측에서 가스레인지와 같은 열원에 의해 열이 공급되면 용기하우징(10)의 하측면에 부착된 열전발전소자(22)가 가열된다.
이때, 열전발전소자(22)의 하측면은 고온부로서 열원에 의해 고온이 형성되고, 상측면은 저온부로서 용기하우징(10) 내부의 내용물에 의해 저온이 형성되는바, 이들 간의 온도차에 의해 열전발전모듈(20)로부터는 전력이 생성되고, 상기 온도차는 내용물이 완전히 증발되기 전까지 지속적으로 유지된다.
그리고 열전발전소자(22)로부터 생산된 전력은 교반모듈(30)의 모터(34)에 공급되어 모터축(35) 및 여기에 결합된 아우터하우징(40)을 회전시키고, 아우터하우징(40)과 일체로 형성된 교반패들(50)이 아우터하우징(40)과 함께 회전되면서 내용물을 교반시킨다. 그리고, 교반패들(50)의 회전 시 교반패들(50)의 경사면(50a)이 내용물을 상측으로 유동시킴으로서 내용물의 열확산이 촉진되는 한편 용기하우징(10)의 내부 하측의 내용물이 교반패들(50)에 의해 교반되어 용기하우징(10) 밑바닥에 눌어붙어 타는 현상을 방지한다.
한편, 상기의 설명 중 필요하다면 교반패들(50)은 용기하우징(10)의 밑바닥에 최대한 근접 또는 스치듯 배치될 수 있는데, 이로써 용기하우징(10) 밑바닥에 내용물이 눌어붙는 것을 미연에 방지할 수 있다.
아울러, 도면에 나타내지는 않았지만 필요하다면 열전발전소자(22)로부터 생성되어 모터(34)로 전달되는 전력량을 조절하는 별도의 회로부가 부가되는 것도 가능한데, 상기 회로부는 모터(34)로 전달되는 전력량을 조절하여 교반패들(50)의 회전속도를 조절하는 기능, 모터(34)로 전달되는 전류방향을 변환하여 교반패들(50)의 회전방향을 조절하는 기능 등을 담당할 수 있고, 더 나아가 일정량의 전력을 저장함으로써 열원이 제거되더라도 한동안 교반패들(50)을 회전시켜 용기하우징(10) 밑바닥에 내용물이 눌어붙는 것을 방지하는 기능을 담당할 수 있다.
한편, 본 실시예에 따른 자가교반용기는 음식물을 예로 들어 설명하였으나 음식물이 아닌 화학물질 등 실험용 액체를 교반하기 위해 사용되어도 무방하다.
<제 2 실시예>
도 6은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 자가교반용기의 단면을 나타낸 사시도이고, 도 7은 도 6의 분해상태를 나타낸 사시도이다.
도시된 바와 같이, 본 실시예에 따른 자가교반용기는 내용물이 담기는 용기하우징(100), 용기하우징(100) 내부에 고정된 용기이너하우징(150), 용기이너하우징(150)의 내부에 배치된 단열패드(130), 용기이너하우징(150) 내부에서 단열패드(130)의 상측에 배치되어 온도차에 의해 전력을 생산하는 열전발전소자(210), 모터축(202)이 용기이너하우징(150)을 관통하도록 배치되고 열전발전소자(210)의 연결전극(211)이 연결되어 열전발전소자(210)에서 생산된 전력으로 모터축202을 회전시키는 모터(200), 용기하우징(100) 내부에 배치되고 모터(200)의 회전력에 의해 회전되는 교반패들(110), 모터축(202)과 용기이너하우징(150) 사이로 배치되어 용기이너하우징(150)을 실질적으로 밀폐하는 밀폐패킹(120)을 포함한다.
본 실시예에 따른 자가교반용기는 용기이너하우징(150) 내부에 모터(200) 및 열전발전소자(210)가 함께 배치되는 것이 특징이고, 용기이너하우징(150)을 관통하여 배치된 모터축(202)에 의해 상기 교반패들(110)이 회전되도록 구성된다.
이하 본 실시예에 따른 교반패들(110)의 작동과정을 상기 일실시예의 작동원리와 동일하기 때문에 상세한 설명을 생략한다.
상기와 같이 본 발명을 예시된 도면을 참조로 설명하였으나, 본 발명은 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 한정되지 않고, 본 발명의 기술사상이 보호되는 범위 이내에서 다양한 조합을 통해 당업자에 의해 응용이 가능하다.

Claims (5)

  1. 용기하우징(10), 상기 용기하우징(10)에 설치되고 온도차에 의해 전력을 생산하는 열전발전모듈(20), 상기 용기하우징(10) 내부에 배치되고 상기 열전발전모듈(20)에서 생산된 전력에 의해 회전력을 발생시켜 상기 용기하우징(10) 내부의 액체를 교반시키는 교반모듈(30)을 포함하고,
    상기 열전발전모듈(20)은 제베크효과에 의해 전력을 생산하는 열전발전소자(22), 상기 열전발전소자(22)가 설치되고 삽입부(27)가 상기 용기하우징(10)을 관통하게 배치되어 상기 용기하우징(10)에 고정되는 열전하우징(24), 상기 열전발전소자(22)에서 발생된 전력을 상기 교반모듈(30)에 제공하는 연결전극(22a)을 포함하며,
    상기 교반모듈(30)은 상기 삽입부(27)와 결합되어 상기 용기하우징(10)에 고정되는 이너하우징(32), 상기 이너하우징(32)에 설치되고 상기 연결전극(22a)을 통해 전원을 공급받는 모터(34), 상기 모터(34)와 연결되어 상기 모터(34)의 회전력에 의해 회전되는 아우터하우징(40), 상기 아우터하우징(40)에 일체로 형성되어 상기 용기하우징(10) 내부의 액체를 교반시키는 교반패들(50)을 포함하는 자가교반용기.
  2. 용기하우징(10);
    상기 용기하우징(10)에 설치되고 온도차에 의해 전력을 생산하는 열전발전모듈(20); 및
    상기 용기하우징(10) 내부에 배치되고 상기 열전발전모듈(20)에서 생산된 전력에 의해 회전력을 발생시켜 상기 용기하우징(10) 내부의 액체를 교반시키는 교반모듈(30)을 포함하는 자가교반용기.
  3. 청구항 2에 있어서,
    상기 열전발전모듈(20)은,
    제베크효과에 의해 전력을 생산하는 열전발전소자(22);
    상기 열전발전소자(22)가 설치되고 상기 용기하우징(10)에 고정되는 열전하우징(24); 및
    상기 열전발전소자(22)에서 발생된 전력을 상기 교반모듈(30)에 제공하는 연결전극(22a)을 포함하는 자가교반용기.
  4. 청구항 2에 있어서,
    상기 교반모듈(30)은,
    상기 열전하우징(10)에 결합되어 고정되는 이너하우징(32);
    상기 이너하우징(32)에 설치되고 상기 열전발전소자(22)로부터 통해 전원을 공급받는 모터(34); 및
    상기 모터(34)와 연결되고, 상기 모터(34)의 회전력에 의해 회전되어 상기 용기하우징(10) 내부의 액체를 교반시키는 교반패들(50)을 포함하는 자가교반용기.
  5. 용기하우징(100);
    상기 용기하우징(100) 내부에 고정되는 용기이너하우징(150);
    상기 용기이너하우징(150)의 내부에 배치된 단열패드(130);
    상기 용기이너하우징(150) 내부에 배치되어 상기 단열패드(130)의 상측에 배치되고 온도차에 의해 전력을 생산하는 열전발전소자(210);
    상기 열전발전소자(210)에서 생산된 전력에 의해 회전력을 발생시키고 모터축(202)이 상기 용기이너하우징(150)을 관통하게 배치되는 모터(200);
    상기 열전발전소자(210) 및 상기 모터(200)를 연결시키는 연결전극(211);
    상기 용기하우징(100) 내부에 배치되고 상기 모터(200)의 회전력에 의해 회전되는 교반패들(110); 및
    상기 모터축(202) 및 상기 용기이너하우징(150) 사이에 배치되어 상기 용기이너하우징(150) 내부를 밀폐시키는 밀폐패킹(120)을 포함하는 자가교반용기.
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