WO2020218865A1 - 컵 홀더 - Google Patents

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WO2020218865A1
WO2020218865A1 PCT/KR2020/005416 KR2020005416W WO2020218865A1 WO 2020218865 A1 WO2020218865 A1 WO 2020218865A1 KR 2020005416 W KR2020005416 W KR 2020005416W WO 2020218865 A1 WO2020218865 A1 WO 2020218865A1
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WO
WIPO (PCT)
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heat
cup holder
container
fabric
unit
Prior art date
Application number
PCT/KR2020/005416
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English (en)
French (fr)
Inventor
신이현
신은정
김창현
김권석
Original Assignee
주식회사 제낙스
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 주식회사 제낙스 filed Critical 주식회사 제낙스
Publication of WO2020218865A1 publication Critical patent/WO2020218865A1/ko

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    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A47—FURNITURE; DOMESTIC ARTICLES OR APPLIANCES; COFFEE MILLS; SPICE MILLS; SUCTION CLEANERS IN GENERAL
    • A47G—HOUSEHOLD OR TABLE EQUIPMENT
    • A47G23/00—Other table equipment
    • A47G23/02—Glass or bottle holders
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65D—CONTAINERS FOR STORAGE OR TRANSPORT OF ARTICLES OR MATERIALS, e.g. BAGS, BARRELS, BOTTLES, BOXES, CANS, CARTONS, CRATES, DRUMS, JARS, TANKS, HOPPERS, FORWARDING CONTAINERS; ACCESSORIES, CLOSURES, OR FITTINGS THEREFOR; PACKAGING ELEMENTS; PACKAGES
    • B65D25/00—Details of other kinds or types of rigid or semi-rigid containers
    • B65D25/20—External fittings
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65D—CONTAINERS FOR STORAGE OR TRANSPORT OF ARTICLES OR MATERIALS, e.g. BAGS, BARRELS, BOTTLES, BOXES, CANS, CARTONS, CRATES, DRUMS, JARS, TANKS, HOPPERS, FORWARDING CONTAINERS; ACCESSORIES, CLOSURES, OR FITTINGS THEREFOR; PACKAGING ELEMENTS; PACKAGES
    • B65D81/00—Containers, packaging elements, or packages, for contents presenting particular transport or storage problems, or adapted to be used for non-packaging purposes after removal of contents
    • B65D81/18—Containers, packaging elements, or packages, for contents presenting particular transport or storage problems, or adapted to be used for non-packaging purposes after removal of contents providing specific environment for contents, e.g. temperature above or below ambient
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65D—CONTAINERS FOR STORAGE OR TRANSPORT OF ARTICLES OR MATERIALS, e.g. BAGS, BARRELS, BOTTLES, BOXES, CANS, CARTONS, CRATES, DRUMS, JARS, TANKS, HOPPERS, FORWARDING CONTAINERS; ACCESSORIES, CLOSURES, OR FITTINGS THEREFOR; PACKAGING ELEMENTS; PACKAGES
    • B65D81/00—Containers, packaging elements, or packages, for contents presenting particular transport or storage problems, or adapted to be used for non-packaging purposes after removal of contents
    • B65D81/38—Containers, packaging elements, or packages, for contents presenting particular transport or storage problems, or adapted to be used for non-packaging purposes after removal of contents with thermal insulation
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B3/00—Ohmic-resistance heating
    • H05B3/10—Heating elements characterised by the composition or nature of the materials or by the arrangement of the conductor
    • H05B3/12—Heating elements characterised by the composition or nature of the materials or by the arrangement of the conductor characterised by the composition or nature of the conductive material
    • H05B3/14—Heating elements characterised by the composition or nature of the materials or by the arrangement of the conductor characterised by the composition or nature of the conductive material the material being non-metallic
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B3/00—Ohmic-resistance heating
    • H05B3/40—Heating elements having the shape of rods or tubes

Definitions

  • the present invention relates to a cup holder, and more particularly, to a cup holder having a temperature control function.
  • Coffee and tea are popular beverages that make people feel relaxed in a busy life, and the related market is growing significantly. Many people go to coffee shops and tea houses to enjoy a drink, or to eat and drink by taking out a drink at a coffee shop or tea house. Coffee and beverages, unlike other beverages, have a relatively long eating and drinking time.
  • the cup used to take out coffee and tea is a disposable cup made of paper.
  • hot beverages are usually heated to a higher temperature than the normal drinking temperature considering the total drinking time. In this case, it is difficult to hold the paper cup with your bare hands, and even if you hold the paper cup, accidents in which your hands are burned due to the heat of the accommodated beverage occurs, or secondary accidents occur due to missing cups containing hot drinks. .
  • cup holders In order to prevent the occurrence of such an accident, various types of cup holders have been developed and used to protect hands from high temperature heat transmitted from beverages contained in the cup, increase friction to easily grip the cup, or have an easy gripping structure.
  • most of the conventional cup holders are limited to a function of improving design in terms of aesthetics and blocking heat transmitted from a hot beverage contained in the cup.
  • the problem to be solved by the present invention is to prevent injuries or dangers caused by hot beverages such as burns of the user, and to delay the temperature drop of the beverage contained in the cup, while at the same time preventing the beverage contained in the cup from eating and drinking. It is to provide a cup holder that keeps warm for a long time at an optimized temperature and minimizes environmental load.
  • the cup holder of the present invention for achieving the above technical problem includes a heating unit including one surface in contact with an outer circumferential surface of a container for receiving a beverage, and supplying heat to the outer circumferential surface of the container by power supply; A power supply unit supplying power to the heating unit; And a heat insulating part disposed on the other surface of the heating part to block heat exchange between heat generated from the heating part and external heat.
  • the heating unit a heat conductive film having flexibility and attached along the outer peripheral surface of the container; And a heating element attached to the other surface of the thermal conductive film and generating heat in response to the applied electromotive force.
  • the heating element may include a nichrome heating element or a first electrode and a second electrode, and at least one of a carbon fiber yarn or a carbon bar between the first electrode and the second electrode.
  • the heat insulating portion may include at least one of an air pocket portion, a fabric layer, and a heat shielding film attached on the heat conductive film so that the heating element is interposed therebetween.
  • the air pocket portion may be formed by connecting a plurality of air tube bars having a vertical length longer than a horizontal length along a vertical direction.
  • the fabric layer may include at least one of a cotton fabric, a hemp fabric, a wool fabric, a silk fabric, a blend fabric, a woven fabric, a nonwoven fabric, a microfiber fabric, and a Gore-tex fabric.
  • an elastic portion may be formed that expands and contracts when the external force is removed.
  • the power supply unit includes a battery receiving unit including a battery generating electromotive force and a receiving space for accommodating the battery therein, and the battery receiving unit includes a receiving unit body and the receiving unit body in contact with a partial or full surface of the heat insulating unit And at least one side contacting and may include a receiving portion cover detachable from the receiving portion body.
  • a temperature measurement output unit that detects the heat transferred from the container while contacting the container, determines whether the temperature of the heat and the set temperature section are included, and outputs an electrical signal corresponding thereto, and the heat temperature transferred from the container while contacting the container
  • a thermoelectric element that generates electricity in response to an external thermal temperature difference
  • a first input terminal is connected to the temperature measurement output unit
  • a second input terminal is connected to the thermoelectric element
  • an output terminal is connected to the battery, so that the temperature measurement output unit and the
  • the controller may further include a control unit including a multiplication gate for multiplying a signal input from the thermoelectric element and applying an output value to the battery.
  • a plurality of metal fibers formed of metal fibers are fastened to each other through physical contact or chemical bonding to form a conductive network, and a first metal fiber portion coated with a first electrical active material and a second electrical active material coated therein Metal fiber part,
  • It may include a separator formed of a flexible material containing an electrolyte and having electronic insulation and ion conductivity between the first metal fiber portion and the second metal fiber portion.
  • a current control unit is provided between the power supply unit and the heating unit to control a current flowing from the power unit to the heating unit.
  • the high temperature heat of the beverage contained in the cup while maintaining the high temperature heat of the beverage contained in the cup at a temperature that a person can enjoy warmly, for example, an appropriate temperature, and collecting the amount of high temperature heat that becomes waste heat, It can be reused as energy to maintain the proper temperature of the beverage to increase the duration of warming.
  • FIG. 1 is a perspective view showing a state in which a cup holder according to an embodiment of the present invention is inserted into a beverage container.
  • FIG. 2 is a graph showing a temperature change over time for a conventional cup holder and a cup holder according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 3 is an enlarged perspective view of the cup holder of FIG. 1.
  • FIG. 4 is a cross-sectional view of the cup holder of FIG. 3 taken along the line I-I'.
  • FIG. 5 is a view showing various embodiments of a heating unit used in the cup holder of FIG. 3.
  • FIG. 6 is a view showing various embodiments of a power supply used in the cup holder of FIG. 3.
  • FIG. 7 is a cross-sectional view of the cup holder of FIG. 3 taken along the line II-II'.
  • FIG. 8 is a view showing a cup holder according to another embodiment of the present invention.
  • FIG. 9 is a perspective view showing a state in which the cup holder of FIG. 8 is inserted into beverage containers of various sizes.
  • FIG. 10 is a graph showing temperature changes over time for a conventional cup holder and a cup holder according to another embodiment of the present invention.
  • FIG. 11 is a schematic circuit diagram of a control unit installed in the cup holder of FIG. 8.
  • FIG. 12 is a view showing an operating state of the circuit diagram of FIG. 11.
  • first and second are used to describe various inclined lines and points, but it is obvious that these inclined lines and points should not be limited by these terms. These terms are only used to distinguish one slope line and point from another slope line and point.
  • FIG. 1 is a perspective view showing a state in which a cup holder according to an embodiment of the present invention is inserted into a beverage container
  • FIG. 2 is an enlarged perspective view of the cup holder of FIG. 1.
  • the cup holder 1 may be fitted on the outer wall of the container so as to surround a part of the outer circumference of the container A containing the beverage.
  • the outer diameter of the upper opening of the heated cup holder 1 may have a vertical cross section in the shape of a thermal rhombus larger than the outer diameter of the lower opening, and the bottom surface of the container A is the upper side of the cup holder 1 Retracted through the opening, the retracted container A is supported by the inclined inner wall of the cup holder 1.
  • the bottom surface of the container A may pass through the cup holder 1 and be exposed through the bottom opening as shown in FIG. 1.
  • the cup holder 1 may include a power supply unit 20 and a heating unit 10 that generates heat by electromotive force generated from the power supply unit 20.
  • the heating part 10 may be inserted into the cup holder 1 to generate heat in the inner direction of the cup holder 1 or may be attached to an inner surface to be exposed to the inside.
  • the heating unit 10 may increase the heat retention duration of the beverage contained in the container A inserted in the cup holder 1 only by the heat insulation effect. Tea or coffee has an optimized temperature for maximizing its flavor when eating and drinking, and the heating unit 10 can heat or maintain the beverage at a temperature that can optimize the flavor of the beverage, and maintain the temperature for the drinking time. Can be extended.
  • the cup holder 1 may further include a heat insulating part 30 on the outer side of the heating part 10.
  • the heat insulation part 30 reduces or prevents heat generated from the heating part 10 from being dissipated to the outside and retransmits it to the container A, so that the beverage contained in the container A and transferred from the heating part 10 By blocking the heat, it is possible to prevent the user from getting burned or missing the container due to the heat of the beverage.
  • the cup holder (1) protects the user's hand from the heat transmitted from the container (A) while maintaining the temperature of the beverage contained in the container (A) at a constant temperature, and allows the user to safely enjoy the warm beverage for a long time.
  • the conventional cup holder does not have a function of maintaining the same temperature for a certain period of time as the temperature decreases over time as shown in the line P1 shown in FIG. 2.
  • the temperature at which ordinary people feel warm (GT proper temperature) in m1 hours falls to 60 ⁇ 65 °C for a period of time ( ⁇ T).
  • ⁇ T period of time
  • the cup holder 1 is attached to the other surface of the heating unit 10 that generates heat when electromotive force is applied, the power supply unit 20 that applies electromotive force to the heating unit 10, and the heating unit 10 It may include a heat insulating portion 30 to prevent the heat generated from escape to the outside.
  • the cup holder 1 may further include a current control unit 60 that controls the amount of electricity applied from the power supply unit 20 to the heating unit 10.
  • FIG. 3 is a perspective view showing an enlarged view of the cup holder of FIG. 1
  • FIG. 4 is a cross-sectional view of the cup holder of FIG. 3 taken along line I-I'
  • FIG. 5 is a variety of implementations of a heating unit used in the cup holder of FIG. It is a view showing an example
  • FIG. 6 is a view showing various embodiments of a power supply unit used in the cup holder of FIG. 3
  • FIG. 7 is a cross-sectional view of the cup holder of FIG.
  • the heating unit 10 is attached to the outer circumferential surface of the container A, and generates heat by receiving electromotive force from the power supply unit 20.
  • the heating unit 10 may include a heat conductive film 11 having one surface attached to the outer circumferential surface thereof, and a heating element 12 that generates heat when an electromotive force is applied to the other surface of the heat conductive film 11.
  • the heat conductive film 11 may include a metal foil for conducting heat generated from the heating element 12 and transferring the heat to the container A, or a metal fiber body such as a metal woven body or a nonwoven fabric.
  • the thermally conductive film 11 may include aluminum (Al), copper (Cu), iron (Fe), carbon (C), chromium (Cr), manganese (Mn), nickel (Ni), or an alloy thereof.
  • the heat conductive film 11 may be a thin plate containing iron to enhance mechanical strength and aluminum to improve flexibility.
  • the heat conductive film 11 is formed of a plate that is bent to correspond to the outer circumferential surface of the container (A) or a plate that can be bent to correspond to the outer circumferential surface of the container (A), and may wrap the outer circumferential surface of the container (A). Heat generated from the heating element 12 can be smoothly transferred to the container (A).
  • the heating element 12 When the electromotive force is applied from the power supply unit 20, the heating element 12 generates heat of different sizes according to the magnitude of the electromotive force.
  • the heating element 12 may be a nichrome heating element, which is an alloy resistance wire having high electrical resistance based on nickel and chromium.
  • the heating element 12 includes first electrodes 121 and 129 serving as anodes and second electrodes 122 and 127 serving as cathodes, and the first electrodes 121 and 129 and the second electrode ( It may be a carbon heating element 12A, 12B in which at least one carbon fiber yarn 130 and a carbon bar 123 are regularly arranged between 122 and 127.
  • the heating element 12 When the heating element 12 is formed of a nichrome heating element, it may be installed in a meander pattern on the heat conductive film 11 so that heat can be more effectively conducted on the heat conductive film 11.
  • first electrodes 121 and 129 are installed at the top and second electrodes 122 and 127 are installed at the bottom, and the first electrodes 121 and 129 A carbon fiber yarn 130 and a carbon bar 123 may be installed between the second electrodes 122 and 127.
  • the carbon heating element 12A includes a first electrode 121 as an anode, a second electrode 122 as a cathode, and the first electrode 121 and the second electrode 122 It may be formed in a structure installed with a plurality of carbon bars 123 therebetween. In this case, the carbon bars 123 may be installed at regular intervals capable of canceling a magnetic field generated by flowing current.
  • the carbon heating element (12B), as shown in Figure 5 (b), a plurality of horizontal heat-resistant fibers 126 and a plurality of vertical heat-resistant fibers 128, the anode conductive yarn 129 of the first electrode horizontally at the top. ), the cathode conductive yarn 127 of the second electrode horizontally at the bottom, and the carbon fiber yarn 130 horizontally may be formed in a woven structure at regular intervals.
  • the unformed carbon bar 125 may be formed in a structure formed at regular intervals.
  • the carbon fiber nonwoven portions 132 may be formed in a structure formed at regular intervals.
  • the portion It can be formed in consideration of.
  • the power supply unit 20 is positioned between the heating unit 10 and the heat insulation unit 30 to apply electromotive force to the heating unit 10.
  • the power supply unit 20 may include a battery 21 generating electromotive force and a battery receiving unit 22 accommodating the battery 21 therein.
  • the battery 21 has flexibility and may include a structure in which electrodes 211 and 212 having different polarities coated with an electrically active material and a separator 213 between the electrodes 211 and 212 are coupled. Any one of the electrodes 211 and 212 may be a cathode and one may be an anode, and any one of the electrodes includes a conductive network in which a plurality of metal fibers are electrically connected to each other through physical contact or chemical bonding, and on the metal fibers. It may include an electrically active material coated on or impregnated with an active material in the pores of the conductive network.
  • the metal fibers may have a woven or non-woven structure or have other three-dimensional arrangements, and the metal fibers themselves may have a straight line, a bent shape, or a regular or irregular shape such as a curly shape or a screw shape.
  • the electrode may have a nonwoven structure in which metal fibers are randomly arranged and fastened to each other, as shown in FIG. 6A.
  • Metal fibers can be bent or bent and entangled with each other, thereby forming a mechanically robust, low resistance conductive network with porosity.
  • the metal fibers may include fibers made of two or more different types of metals as needed.
  • a chemical bond may be provided by forming an intermetallic compound or an alloy therebetween through an additional process such as heat treatment.
  • the electrode may be formed of stainless steel, nickel, aluminum, titanium, or an alloy thereof, aluminum or stainless steel with a surface treatment of carbon, nickel, titanium, silver, or the like.
  • the anode may be formed of aluminum or an alloy containing the same, and the cathode may be formed of copper, stainless steel, nickel, or an alloy thereof.
  • the first electrode 211 is a positive electrode and the second electrode 212 is a negative electrode
  • all lithium-containing transition metal oxides or lithium chalcogenide compounds may be used for the first electrode 211
  • a representative example thereof is LiCoO 2 , LiNiO 2 , LiMnO 2 , LiMn 2 O 4 , or LiNi 1-xy Co x M y O 2 (0 ⁇ x ⁇ 1, 0 ⁇ y ⁇ 1, or 0 ⁇ x+y ⁇ 1, M is Al, Sr , Metals such as Mg, La, etc.), and a positive electrode active material such as a metal oxide
  • the second electrode 212 includes a carbon material such as crystalline carbon, amorphous carbon, carbon composite, carbon fiber, lithium metal, and lithium alloy The same negative active material may be used.
  • the separator 213 prevents a short circuit between the first electrode 211 and the second electrode 212 and provides a passage for lithium ions to move.
  • the separation membrane 213 may be a polyolefin-based polymer membrane such as polypropylene or polyethylene, or a known one such as a multilayer thereof, a microporous film, a woven fabric, and a nonwoven fabric.
  • the battery 21 including the first electrode 211, the second electrode 212 and the separator 213 allows the conductive network itself to be easily stretched and contracted according to the volume change of the electrical active material according to charge and discharge. Accordingly, it is possible to prevent the occurrence of cracks occurring between the metal fibers and the active material or between the active material and the active material. In addition, pores formed by the metal fibers and the electrical active material may buffer changes in the volume of the electrical active material due to charging and discharging.
  • the battery 21 has a shape of a jelly roll 21-1 as shown in FIG. 6(a), a plate shape on which they are stacked, and a cylindrical shape 21 of a stacked electrode assembly as shown in FIG. 6(b). As shown in -2) and FIG. 6(c), it may be variously formed in a shape (21-3) corresponding to a cup of a beverage.
  • the battery 21 is a next-generation high-efficiency Li intercalation material for replacing petroleum coke carbon or graphite, silicon (Si), bismuth (Bi) due to its buffering ability against volume change. ), tin (Sn), aluminum (Al), or an electrical active material containing these intermetallic compounds or metals having a high volume change with a high capacity, such as an alloy thereof.
  • the first electrode tab 2111 and the second electrode tab 2122 are welded or conductive adhesives such as laser welding, ultrasonic welding, and resistance welding. It may be attached so as to be energized by The first electrode tab 2111 and the second electrode tab 2122 may protrude in a direction perpendicular or horizontal to a direction in which the battery 21 is wound.
  • the protection circuit module may be electrically connected to the first electrode tab 2111 and the second electrode tab 2122. Accordingly, the first electrode tab 2111 and the second electrode tab 2122 may prevent the battery from overcharging and overdischarging, and prevent the battery from becoming a dangerous state when an external short circuit occurs.
  • the current control unit 60 may be connected to any one of the first electrode tab 2111 and the second electrode tab 2122 of the battery 21.
  • the battery 21 may apply electromotive force of various sizes to the heating unit 10 according to the operation of the current control unit 60.
  • the current control unit 60 is formed of a switch 61 and a variable resistance unit 62 to control the current flowing from the power supply unit 20 to the heating unit 10, and the power supply unit 20 to the heating unit 10 You can change the amount of electromotive force applied with ).
  • the battery 21 in the present invention may have a structure in which both a positive electrode and a negative electrode are formed in the above-described electrode structure, or a structure in which the aforementioned electrode structure is selectively formed only on one of the positive and negative electrodes.
  • the battery accommodating portion 22 is in contact with a part or the entire surface of the heat insulating portion and is accommodated while at least one side of the accommodating unit body 221 and the accommodating unit body 221 formed with an accommodating space for accommodating the battery 21 therein It includes a sub-body 221 and a receiving portion cover 222 that is detachable.
  • the battery receiving part 22 allows the battery 21 to be easily replaced from the inside, while allowing the battery 21 to stably apply electromotive force to the heating part 10.
  • the battery receiving part 22 is a fabric layer and a protective layer having the same characteristics as the fabric layer and the first protective layer described in Korean Patent Laid-Open Publication No. 10-2015-0117778 filed on the 10th of 4th, 2014 by the present applicant. May be formed, the disclosure of which is incorporated herein by reference in its entirety.
  • the battery receiving part 22 can safely protect the battery 21 from moisture without cracking based on flexibility.
  • the battery receiving portion 22 is not limited to a structure composed of such a fabric layer and a protective layer, and may be transformed into various structures as necessary.
  • the heat insulating part 30 is attached to the other surface of the heating part to block heat exchange between heat generated in the heating part 10 and external heat.
  • the heat insulating portion 30 may include at least one of an air pocket portion 30-1, a fabric layer 30-2, and a heat shielding film.
  • the air pocket part 30-1 includes a certain amount of air between the inner skin and the outer skin, and blocks heat exchange during the warmth of the inner skin and the cold period of the outer skin.
  • the air pocket part 30-1 may be formed in a structure in which a plurality of air tube bars 301-1 having a vertical length longer than a horizontal length are connected as shown in FIG. 7.
  • the air pocket part 30-1 is smoothly bent along the outer circumferential surface of the container A, surrounds the container, and can easily block heat exchange between the inside and the outside of the container.
  • the fabric layer 30-2 may protect the inner layer from the external environment.
  • the fabric layer 30-2 is formed by drying at least one of a cotton fabric, a hemp fabric, a wool fabric, a silk fabric, a blended fabric, a woven fabric, a nonwoven fabric, and a microfiber fabric at 20°C to 50°C, or Or it may be formed by pressing with a press.
  • the fabric layer 30-2 easily prevents cracks in the inner layer based on the flexibility of the fiber structure, and can safely protect the power supply unit 20 and the heating unit 10 located inside.
  • the fabric layer 30-2 when used as the outer shell of the cup holder, it may be formed to have a user-friendly texture or touch. Therefore, it is possible to increase the gripping feeling so that the user can easily grip it.
  • the fabric layer 30-2 is formed to be waterproof with Gore-tex, so that the inner power supply unit 20 and the heating unit 10 are not wetted from beverages.
  • the heat shielding film blocks the inflow of outside cold air and the outflow of warm air from the heating part.
  • the heat shielding film may be an insulating film formed in a dual structure of a fabric treated with sputtering or dyeing on a film fabric of a commonly used transparent PET material.
  • the heat shield arm is formed of the heat insulating part 30, it is preferable that the above-described fabric layer 30-2 is formed in order to increase the gripping feeling of the user.
  • FIG. 8 is a view showing a cup holder according to another embodiment of the present invention
  • Figure 9 is a perspective view showing a state in which the cup holder of Figure 8 is fitted into a beverage container of various sizes
  • Figure 10 is a conventional cup holder and the present invention Is a graph showing a temperature change over time for a cup holder according to another embodiment of the present invention
  • FIG. 11 is a schematic circuit diagram of a control unit installed in the cup holder of FIG. 8.
  • FIG. 12 is a view showing an operating state of the circuit diagram of FIG. 11.
  • the cup holder 1-1 according to another embodiment of the present invention is substantially the same as the cup holder 1 according to the above-described embodiment except for the expansion/contraction part 40 and the control unit 50.
  • the cup holder 1-1 includes a heating unit 10 and a heat insulation unit 30 therein, and a plurality of holder units that may include the power supply unit 20 and the control unit 50 (70) And it may be formed in a structure in which the expansion and contraction portion 40 is disposed between the holder portions.
  • the plurality of holder parts 70 become the first holder part 71 and the second holder part 72, and the elastic part 40 is the first holder part 71 ) And the second holder 72 will be described as a reference.
  • the plurality of holder portions 70 are not limited to the first holder portion 71 and the second holder portion 72, and may be increased to a third holder portion and a fourth holder portion as necessary, and accordingly, the elastic portion is also Can increase.
  • the elastic part 40 is formed of a flexible material, and may expand when an external force is applied and contract when the external force is removed.
  • the elastic part 40 may be formed in a bellows type structure.
  • the size of the cup holder 1-1 may be changed according to the elongation and contraction of the elastic part 40.
  • the diameter may be small, or as shown in (b) of FIG. 8, the diameter may be large.
  • the cup holder 1-1 is inserted into the small container A-1 when the large size (Venti size) container A-2 is inserted. It is more elongated than when it was lost and can fit tightly into a larger container.
  • the control unit 50 may be formed in one of the first holder unit and the second holder unit.
  • the controller 50 measures the temperature of the beverage contained in the container and converts heat from the beverage into electrical energy to heat the container.
  • the control unit 50 may rapidly lower ( ⁇ T) the temperature of the beverage at an initial stage as shown in the line F1-1 shown in FIG. 10. Thereafter, when the temperature of the beverage reaches the appropriate temperature, the lowered temperature can be maintained at the appropriate temperature (G.P) until m2 hours (turn-off time when the operation is stopped).
  • the controller 50 may adjust the temperature of the beverage according to the user's preference so that the user can enjoy the beverage at a desired temperature.
  • control unit 50 may include a temperature measurement output unit 51, a thermoelectric element 52, a multiplication gate 53, and the like.
  • the temperature measurement output unit 51 is in contact with the container A and detects heat transferred from the container A to determine whether the temperature of the heat and the set temperature section are included.
  • the set temperature section may be an appropriate temperature at which ordinary people can enjoy drinks.
  • the set temperature section may be 60 ⁇ 65 °C.
  • the temperature measurement output unit 51 outputs an electric signal corresponding to the set temperature section and applies it to the multiplication gate 53 together with the thermoelectric element 52.
  • the temperature measurement output unit 51 may output a digital signal '1' when the measured temperature of the container is included in the set temperature section, and when not included, output a digital signal '0' to a multiplication gate. Forward to (53).
  • the thermoelectric element 52 contacts the container A and may output electricity in response to a difference between a heat temperature transferred from the container A and an external heat temperature.
  • the thermoelectric element 52 applies the output electricity to the multiplication gate 53.
  • the thermoelectric element 52 may cool the beverage by taking away heat from the beverage accommodated in the container A.
  • the product operation gate 53 is a digital logic circuit element composed of a first input terminal, a second input terminal, and one output.
  • the multiplication operation gate 53 multiplies the two signals input through the first input terminal and the second input terminal and outputs the multiplication operation to the output terminal.
  • the multiplication operation gate 53 may multiply and output a signal input from the temperature measurement output unit 51 and a signal input from the thermoelectric element 52.
  • the multiplication gate 53 outputs the digital signal '1' at the output terminal.
  • the multiplication gate 53 may output the digital signal '0' at the output terminal.
  • the cup holder 1-1 is Heat can be used to charge the power supply unit 20, and below the set temperature range, the power supply unit 20 can heat the beverage with the charged electricity.
  • the control unit 50 measures the temperature of the container by the temperature measurement output unit 51, so that the temperature of the container is equal to or higher than the set temperature, and may output a digital signal '1'.
  • the thermoelectric element 52 may output an electrical signal using heat of the beverage and heat from the outside. At this time, the thermoelectric element 52 outputs different electrical signals according to the temperature difference between the heat of the beverage and the external heat period, and when the output signal is greater than a certain size, it becomes a digital signal '1', and when it is less than a certain size, the digital signal Can be '0'.
  • the controller 50 calculates the digital signal output from the temperature measurement output unit 51 and the signal output from the thermoelectric element 52 through the multiplication gate 53 and outputs various electrical signals.
  • the controller 50 If the signals input to the multiplication gate 53 are all '1' as shown in FIG. 12A, the controller 50 outputs a digital signal '1' to power the battery 21 of the power supply unit 20. Can be charged. On the other hand, the control unit 50 outputs a digital signal '0' if any one of the signals input to the multiplication gate 53 is '0' as shown in FIG. 12B to output the battery of the power supply unit 20 (21) can not be charged.
  • the user can adjust the electricity applied to the heating unit 10 by adjusting the switch 61 and the variable resistance unit 62 of the current control unit 60 in accordance with the electrical signal output from the control unit 50. For example, when the digital signal '1' is output from the multiplication gate 53, the switch 61 is turned off so that the electricity charged in the battery 21 is not consumed, and the heating unit ( It is possible to prevent heat from being generated in the heating unit 10 by blocking the current path flowing through 10).
  • the switch is turned on so that the electromotive force charged in the battery 21 is applied to the heating unit 10, and the heating unit Make it possible to generate heat at (10).
  • the user may adjust the variable resistance unit 62 and variously adjust the amount of electricity applied to the heating unit 10.
  • the LED display unit 80 composed of a plurality of LEDs is lit according to the adjustment of the variable resistance unit 62, the user can grasp the amount of electricity applied to the heating unit 10.
  • the user wants to weaken the amount of electricity applied to the heating unit 10 and adjusts the size of the variable resistance unit 62 to a large value, only the first LED 81 is turned on accordingly. It can be easily recognized that a small amount of current flows through the LED 81 and a small amount of voltage is applied to the heating unit 10.
  • the first LED 81 and the second LED 82 are By turning on, the user can easily grasp that a normal positive current flows through the first LED 81 and the second LED 82 and a normal voltage is applied to the heating unit 10.
  • the user wants to increase the amount of electricity applied to the heating unit 10 and adjusts the size of the variable resistance unit 62 to a small value, the first LED 81, the second LED 82, When the third LED 83 is turned on, the user can easily grasp that a large amount of current flows through the first LED 81 to the third LED 83 and a large voltage is being applied. I can.
  • the user can easily adjust the intensity of heat generated by the heating unit 10 by adjusting the size value of the variable resistance unit 62 in this way. In addition, it is possible to easily determine how much the intensity of heat generated through the LED display unit 80 is.

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Abstract

본 발명은 컵 홀더에 관한 것이다. 이러한 본 발명은 음료가 담기는 용기의 외주면에 일면이 접하며, 기전력이 인가되면 열을 발생시키는 발열부, 발열부에 연결되어 기전력을 인가하는 전원부, 발열부의 타면에 부착되어 발열부에서 발생된 열과 외부의 열 간 열교환을 차단하는 단열부를 포함한다. 이러한 본 발명의 컵 홀더는 컵에 담긴 음료의 온도 강하(temperature drop)를 지연시키며, 컵에 담긴 음료를 장시간 따뜻하게 유지시킬 수 있다.

Description

컵 홀더
본 발명은 컵 홀더에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는, 온도 조절 기능이 있는 컵 홀더에 관한 것이다.
최근 들어 커피와 차(tea)는 바쁘게 살아가는 현대인에게 여유를 느끼게 해주는 기호 음료로서 관련 시장이 크게 성장하고 있다. 많은 사람들은 커피숍 및 찻집에 가서 음료를 즐기거나, 커피숍이나 찻집에서 음료를 테이크 아웃을 하여 식음한다. 커피나 음료는 다른 음료와 달리, 이의 식음 시간이 비교적 길다.
통상적으로 커피 및 차를 테이크 아웃하기 위해 사용되는 컵은 종이 재질의 일회용 컵이다. 추운 겨울 기간 동안, 뜨거운 음료는 총 식음 시간을 고려하여 보통 식음하는 적정 온도보다 더 고온으로 가열되어 나오는 경우가 일반적이다. 이 경우, 맨손으로 종이 컵을 잡기에는 어려우며, 상기 종이 컵을 잡더라도 수용된 음료의 열기에 의해 손에 화상을 입는 사고가 발생하거나 뜨거운 음료가 담긴 컵을 놓쳐 발생되는 2차적인 사고가 종종 발생하고 있다.
이러한 사고의 발생을 방지하고자, 컵에 담긴 음료에서 전달되는 고온 열기로부터 손을 보호하며, 컵을 쉽게 파지할 수 있도록 마찰력을 높이거나 쉬운 파지 구조를 갖는 다양한 종류의 컵 홀더가 개발 및 사용되고 있다. 그러나, 종래의 컵 홀더는 심미적 측면에서의 디자인적 향상과 컵 내에 수용된 뜨거운 음료에서 전달되는 열기를 차단할 수 있는 기능에 한정된 것이 대부분이다.
따라서, 본 발명이 해결하고자 하는 과제는 사용자의 화상과 같은 뜨거운 음료에 의한 부상이나 위험을 방지하는 기능과 함께 컵에 담긴 음료의 온도 강하(temperature drop)를 지연시키면서 동시에 컵에 담긴 음료를 식음에 최적화된 온도로 장시간 따뜻하게 유지시키며, 환경 부하를 최소화한 컵 홀더를 제공하는 것이다.
상기 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 컵 홀더는, 음료를 수용하는 용기의 외주면에 접하는 일면을 포함하며, 전력 공급에 의해 상기 용기의 외주면에 열을 공급하는 발열부; 상기 발열부에 전력을 공급하는 전원부; 및 상기 발열부의 타면에 배치되어 상기 발열부에서 발생된 열과 외부의 열 간 열교환을 차단하는 단열부를 포함한다.
일 실시예에서, 상기 발열부는, 유연성을 가지며 상기 용기의 외주면을 따라 부착되는 열전도 필름; 및 상기 열전도 필름의 타면에 부착되어, 인가되는 기전력에 대응하여 열을 발생시키는 발열체를 포함한다.
상기 발열체는, 니크롬발열체 또는 제 1 전극과 제 2 전극이 형성되고 상기 제 1 전극과 상기 제 2 전극 사이에 적어도 하나의 탄소섬유사 또는 탄소바 중 어느 하나를 포함할 수 있다.
상기 단열부는 상기 발열체가 개재되도록, 상기 열전도 필름 상에 부착되는 에어 포켓부, 직물층 및 열차단필름 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다.
상기 에어 포켓부는 세로의 길이가 가로의 길이보다 긴 복수 개의 공기튜브바가 세로방향을 따라 연결되어 형성될 수 있다.
상기 직물층은 면직물, 마직물, 모직물, 견직물, 혼방직물, 교직물, 부직포, 극세사천 및 고어텍스(Gore-tex)중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다.
플렉시블 재질로 형성되어, 외력이 가해지면 신장하고 상기 외력이 제거되면 수축하는 신축부가 형성될 수 있다.
상기 전원부는, 기전력을 발생시키는 전지와 상기 전지를 내부에 수용하는 수용공간을 포함하는 전지수용부를 포함하며, 상기 전지수용부는 상기 단열부의 일부면 또는 전체면과 접하는 수용부본체와 상기 수용부본체와 적어도 일변이 접하며 상기 수용부본체와 착탈되는 수용부커버를 포함할 수 있다.
상기 용기에 접하며 상기 용기로부터 전달되는 열을 감지하여 상기 열의 온도와 설정온도구간의 포함 여부를 판단하여 그에 대응하는 전기신호를 출력하는 온도측정출력부, 상기 용기에 접하며 상기 용기로부터 전달되는 열 온도와 외부의 열 온도차에 대응하여 전기를 생산하는 열전소자, 제 1 입력단이 상기 온도측정출력부와 연결되고, 제 2 입력단이 열전소자와 연결되고 출력단이 상기 전지와 연결되어 상기 온도측정출력부와 상기 열전소자에서 입력되는 신호를 곱 연산하여, 상기 전지에 출력값을 인가하는 곱연산게이트를 포함하는 제어부를 더 포함할 수 있다.
상기 전지는, 금속이 섬유화된 복수 개의 금속 섬유가 물리적 접촉 또는 화학적 결합을 통하여 서로 체결되어 도전성 네트워크를 형성하며 제 1 전기적활물질이 도포된 제 1 금속섬유부와 제 2 전기적활물질이도포된 제 2 금속섬유부,
상기 제 1 금속섬유부와 상기 제 2 금속섬유부 사이에 전자 절연성 및 이온 전도성을 가지며 전해액이 포함된 플렉시블 재질로 형성된 분리막을 포함할 수 있다.
상기 전원부와 상기 발열부 사이에 전류제어부가 설치되어, 상기 전원부에서 상기 발열부로 흐르는 전류를 조절 할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 컵에 담긴 음료의 보온 지속 시간을 증가 시켜, 사용자에게 따뜻한 음료를 충분한 식음 기간을 확보할 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 열기가 사용자의 손까지 전달되지 않도록 열기의 이동을 차단하여, 컵을 파지하는 사용자의 손을 보호할 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 컵에 담긴 음료의 고온의 열을 사람이 따뜻하게 즐겨 마실 수 있는 온도, 예를 들면, 적정 온도로 유지하는 것과 함께, 폐열이 되는 고온의 열량을 수집하여 음료의 적정 온도를 유지시키는 에너지로 재사용하여 보온 지속 시간을 증가시킬 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 컵 홀더가 음료 용기에 끼워진 상태를 나타낸 사시도이다.
도 2는 종래의 컵 홀더와 본 발명의 일 실시예에 따른 컵 홀더에 대한 시간에 따른 온도 변화를 나타낸 그래프이다.
도 3은 도 1의 컵 홀더를 확대 도시한 사시도이다.
도 4는 도 3의 컵 홀더를 Ⅰ-Ⅰ'선으로 절단한 단면도이다.
도 5는 도 3의 컵 홀더에 사용되는 발열부의 다양한 실시예를 나타낸 도면이다.
도 6은 도 3의 컵 홀더에 사용되는 전원부의 다양한 실시예를 나타낸 도면이다.
도 7은 도 3의 컵 홀더를 Ⅱ-Ⅱ’선으로 절단한 단면도이다.
도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 컵 홀더를 나타낸 도면이다.
도 9는 도 8의 컵 홀더가 다양한 크기의 음료 용기에 끼워진 상태를 나타낸 사시도이다.
도 10은 종래의 컵 홀더와 본 발명의 다른 실시예의 따른 컵 홀더에 대한 시간에 따른 온도 변화를 나타낸 그래프이다.
도 11은 도 8의 컵 홀더에 설치된 제어부의 개략적인 회로도이다.
도 12는 도 11의 회로도의 작동상태를 나타낸 도면이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다.
본 발명의 실시예들은 당해 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명을 더욱 완전하게 설명하기 위하여 제공되는 것이며, 하기 실시예는 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 하기 실시예에 한정되는 것은 아니다. 오히려, 이들 실시예는 본 개시를 더욱 충실하고 완전하게 하고, 당업자에게 본 발명의 사상을 완전하게 전달하기 위하여 제공되는 것이다.
또한, 도면에서 각 층의 두께나 크기는 설명의 편의 및 명확성을 위하여 과장된 것이며, 도면상에서 동일 부호는 동일한 요소를 지칭한다. 본 명세서에서 사용된 바와 같이, 용어 "및/또는"은 해당 열거된 항목 중 어느 하나 및 하나 이상의 모든 조합을 포함한다.
본 명세서에서 사용된 용어는 특정 실시예들을 설명하기 위하여 사용되며, 본 발명을 제한하기 위한 것이 아니다. 본 명세서에서 사용된 바와 같이, 단수 형태는 문맥상 다른 경우를 분명히 지적하는 것이 아니라면, 복수의 형태를 포함할 수 있다. 또한, 본 명세서에서 사용되는 경우 "포함한다(comprise)" 및/또는 "포함하는(comprising)"은 언급한 형상들, 숫자, 단계, 동작, 부재, 요소 및/또는 이들 그룹의 존재를 특정하는 것이며, 하나 이상의 다른 형상, 숫자, 동작, 부재, 요소 및/또는 그룹들의 존재 또는 부가를 배제하는 것이 아니다.
본 명세서에서 제 1 , 제 2 등의 용어가 다양한 경사선 및 지점을 설명하기 위하여 사용되지만, 이들 경사선 및 지점들은 이들 용어에 의해 한정되어서는 안됨은 자명하다. 이들 용어는 하나의 경사선 및 지점을 다른 하나의 경사선 및 지점과 구별하기 위해 사용되었을 뿐이다.
이하, 본 발명의 실시예들은 본 발명의 이상적인 실시예들을 개략적으로 도시하는 도면들을 참조하여 설명된다. 도면들에 있어서, 도면에 나타난 부재들의 크기와 형상은 설명의 편의와 명확성을 위하여 과장될 수 있으며, 실제 구현 시, 도시된 형상은 변형될 수 있다.
따라서, 본 발명의 실시예들은 본 명세서에 도시된 부재 또는 영역의 특정 형상에 제한된 것으로 해석되어서는 아니 된다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 컵 홀더가 음료 용기에 끼워진 상태를 나타낸 사시도이고, 도 2는 도 1의 컵 홀더를 확대한 사시도이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 컵 홀더(1)는 음료가 담기는 용기(A)의 외주 일부를 감싸도록 용기의 외벽에 끼워질 수 있다. 일 실시예에서, 온열식 컵 홀더(1)의 상부 개구의 외경은 하부 개구의 외경 보다 더 큰 열 마름모 형태의 수직 단면을 가질 수 있으며, 용기(A)의 저면이 컵 홀더(1)의 상부 개구를 통해 인입되고, 인입된 용기(A)는 컵 홀더(1)의 경사 내측벽에 의해 지지된다. 용기(A)의 저면은 도 1에 도시된 것과 같이 컵 홀더(1)를 관통하여 저부 개구를 통해 노출될 수 있다.
컵 홀더(1)는 전원부(20) 및 전원부(20)에서 발생하는 기전력에 의해 발열하는 발열부(10)를 포함할 수 있다. 발열부(10)는 컵 홀더(1)의 내측 방향으로 발열할 수 있도록 컵 홀더(1) 내부에 삽입되거나 내측 표면에 부착되어 내측으로 노출될 수 있다. 발열부(10)는, 단열 효과만으로 컵 홀더(1)에 삽입된 용기(A)에 담긴 음료의 보온 지속 시간을 증가시킬 수도 있다. 차 또는 커피는 식음시 그 풍미를 극대화하기 위한 최적화된 온도가 있으며, 발열부(10)에 의해 음료의 풍미를 최적화할 수 있는 온도로 음료를 가열 또는 유지할 수 있으며, 해당 온도를 유지하여 식음 시간을 연장시킬 수 있다.
일 실시예에서, 컵 홀더(1)는 발열부(10)의 외측면 측에 단열부(30)를 더 포함할 수 있다. 단열부(30)는 발열부(10)로부터 발생한 열이 외부로 소실되는 것을 감소 또는 방지시키고 용기(A)로 재전달되도록 함으로써, 용기(A)에 담긴 음료 및 발열부(10)에서 전달되는 열을 차단하여, 음료의 열에 의해 사용자가 손에 화상을 입거나 용기를 놓치지 않도록 할 수 있다. 컵 홀더(1)는 용기(A)에 담기 음료의 온도를 일정 온도로 유지시키면서도 용기(A)에서 전달되는 열기로부터 사용자의 손을 보호하며, 사용자가 안전하게 따뜻한 음료를 오랫동안 즐길 수 있도록 한다.
종래의 컵 홀더는 도 2에 도시된 P1의 선과 같이 시간의 경과에 따라 하강하는 온도를 일정 시간 동일하게 유지시키는 기능을 가지고 있지 않다. 그 결과 종래의 컵 홀더에서는 m1 시간(본 명세서 상에서는 상대적으로 짧은 시간)만에 보통 사람이 음료를 따뜻하게 느끼는 온도(G.T 적정온도), 예를 들면, 60 ~ 65 ℃로 시간(△T) 동안 하강될 수 있다. 그리고, m2 시간(m1 보다 상대적으로 긴 시간)이 되어서 음료를 상온의 온도와 동일하게 음료의 온도를 하강시킬 수 있다.
종래의 컵 홀더는 온도 강하(temperature drop)를 지연시키지 못한다. 반면, 본 발명의 컵 홀더(1)는 작동되었을 때(Turn-on), 도 2에 도시된 F1의 선과 같이 용기(A)에 담긴 음료의 온도를 지연시키며 하강될 수 있도록 한다. 그리고 하강된 온도를 m2 시간(작동이 멈춘 Turn-off시간)까지 적정온도(G.P) 상태로 유지시킬 수 있다.
이러한 컵 홀더(1)는 기전력이 인가되면 발열하는 발열부(10), 발열부(10)에 기전력을 인가하는 전원부(20), 발열부(10)의 타면에 부착되어, 발열부(10)에서 발생된 열이 외부로 빠져나가지 않도록 하는 단열부(30)를 포함할 수 있다. 일 실시예에서, 컵 홀더(1)는 전원부(20)에서 발열부(10)로 인가되는 전기량을 조절하는 전류 제어부(60)를 더 포함할 수도 있다. 이하, 전술한 도 3과 도 4 내지 도 7을 참조하여 컵 홀더의 구성요소에 대해 구체적으로 설명한다.
도 3은 도 1의 컵 홀더를 확대 도시한 사시도이고, 도 4는 도 3의 컵 홀더를 Ⅰ-Ⅰ'선으로 절단한 단면도이고, 도 5는 도 3의 컵 홀더에 사용되는 발열부의 다양한 실시예를 나타낸 도면이고, 도 6은 도 3의 컵 홀더에 사용되는 전원부의 다양한 실시예를 나타낸 도면이며, 도 7은 도 3의 컵 홀더를 Ⅱ-Ⅱ'선으로 절단한 단면도이다.
발열부(10)는 용기(A)의 외주면에 부착되고, 전원부(20)에서 기전력을 인가 받아 열을 발생시킨다. 이러한 발열부(10)는 외주면에 일면이 부착되는 열전도 필름(11), 열전도 필름(11)의 타면에 부착되어 기전력이 인가될 때, 발열하는 발열체(12)를 포함할 수 있다. 여기서, 열전도 필름(11)은 발열체(12)에서 발생되는 열을 전도하여 용기(A)에 전달하는 금속 박, 또는 금속 직조체 또는 부직포체와 같은 금속 섬유체를 포함할 수도 있다.
열전도 필름(11)은 알루미늄(Al), 구리(Cu), 철(Fe), 탄소(C), 크롬(Cr), 망간(Mn), 니켈(Ni) 또는 이의 합금을 포함 할 수 있다. 일례로, 열전도 필름(11)은 기계적 강도를 강화하기 위해 철을 함유하고, 유연성을 향상시키기 위해 알루미늄을 포함하는 얇은 판이 될 수 있다.
이러한 열전도 필름(11)은 용기(A)의 외주면에 대응되게 굽어진 판 또는 용기(A)의 외주면에 대응되게 굽어질 수 있는 판으로 형성되어, 용기(A)의 외주면을 감쌀 수 있다. 발열체(12)에서 발생된 열을 용기(A)에 원활하게 전달할 수 있다.
발열체(12)는 전원부(20)에서 기전력이 인가되었을 때 기전력의 크기에 따라 서로 다른 크기의 열을 발생시킨다. 일 실시예에서, 발열체(12)는 니켈과 크롬을 기초하여 전기저항이 큰 합금저항선인 니크롬발열체가 될 수 있다.
다른 실시예에서, 발열체(12)는 양극이 되는 제 1 전극(121, 129)과 음극이 되는 제 2 전극(122, 127)이 형성되고, 제 1 전극(121, 129)과 제 2 전극(122, 127) 사이에 적어도 하나의 탄소섬유사(130)과 탄소바(123)가 일정하게 배열된 탄소 발열체(12A, 12B)가 될 수도 있다.
발열체(12)는 니크롬 발열체로 형성될 경우, 열전도 필름(11)상에 열이 더욱 효과적으로 전도될 수 있도록 열전도 필름(11) 상에 구불구불한 미언더(meander) 패턴으로 설치될 수 있다.
일 실시예에서, 탄소 발열체(12A, 12B)로 형성될 경우 상단에 제 1 전극(121, 129)과 하단에 제 2 전극(122, 127)이 설치되고, 제 1 전극(121, 129)과 제 2 전극(122, 127) 사이에 탄소섬유사(130) 및 탄소바(123)가 설치된 형상으로 설치될 수 있다.
이러한 탄소 발열체(12A)는 도 5의 (a)에 도시된 바와 같이, 양극인 제 1 전극(121)과 음극인 제 2 전극(122) 그리고 제 1 전극(121)과 제 2 전극(122) 사이에 복수 개의 탄소바(123)로 설치된 구조로 형성될 수 있다. 이때, 탄소바(123)는 전류가 흐르며 발생하는 자기장을 상쇄할 수 있는 일정한 간격으로 설치될 수 있다.
또한, 탄소 발열체(12B)는 도 5의 (b)에 도시된 바와 같이, 복수 개의 가로 내열 섬유(126)와 복수 개의 세로 내열 섬유(128), 상단에 가로로 제 1 전극의 양극 도전사(129), 하단에 가로로 제 2 전극의 음극 도전사(127) 그리고 가로로 탄소섬유사(130)가 일정한 간격으로 직조된 구조로 형성될 수 있다.
일 실시예에서, 탄소 발열체(12A)는 도 5의 (a)에 도시된 바와 같이, 복수 개의 탄소바(123)가 일정간격 설치된 탄소바 형성부(124)와 탄소바(123)가 설치되지 않은 탄소바 미형성부(125)가 일정한 간격으로 형성된 구조로 형성될 수 있다.
아울러, 탄소 발열체(12B)는 도 5의 (b)에 도시된 바와 같이, 복수 개의 탄소 섬유사(130)가 일정간격 설치된 탄소 섬유 직조부(131)와 탄소 섬유사(130)가 설치되지 않은 탄소 섬유 미직조부(132)가 일정한 간격으로 형성된 구조로 형성될 수 있다.
탄소바 미형성부(125)와 탄소 섬유 미직조부(132)는 후술한 컵 홀더에 신축부(40)등이 형성되었을 때와 같이, 외력에 의해 신장되거나 수축되어야 하는 부분에 있을 때, 그 부분을 고려하여 형성될 수 있다.
전원부(20)는 발열부(10)와 단열부(30) 사이에 위치하여 발열부(10)에 기전력을 인가한다. 전원부(20)는 기전력을 발생시키는 전지(21)와 전지(21)를 내부에 수용하는 전지수용부(22)를 포함할 수 있다.
전지(21)는 유연성을 가지며, 전기적 활물질이 도포된 서로 다른 극성의 전극들(211, 212)과 전극들(211, 212) 사이의 분리막(213)이 결합된 구조를 포함할 수 있다. 전극들(211, 212) 중 어느 하나는 음극이고 어느 하나는 양극일 수 있으며, 어느 하나의 전극은 복수 개의 금속 섬유들이 물리적 접촉 또는 화학적 결합을 통하여 서로 전기적으로 연결된 도전성 네트워크와 상기 금속 섬유들 상에 코팅되거나 상기 도전성 네트워크의 기공 내에 활물질이 함침된 전기적 활물질을 포함할 수 있다. 일 실시예에서, 상기 금속 섬유들은 직조 또는 부직포 구조를 갖거나 다른 입체적 배열을 가질 수 있으며, 금속 섬유들 자체는 직선, 구부러진 형태 또는 곱슬 모양이나 나사 모양과 같은 규칙적 또는 불규칙한 형상을 가질 수 있다.
일 실시예에서, 상기 전극은 도 6의 (a)에 도시된 바와 같이 금속 섬유들이 랜덤하게 배열되어 서로 체결된 부직포 구조를 가질 수 있다. 금속 섬유들은 휘어지거나 꺽여 서로 엉킴으로써, 기공(Porosity)을 가지면서 기계적으로 견고한 낮은 저항의 도전성 네트워크를 형성할 수 있다.
금속 섬유들은 필요에 따라 두 개 이상의 서로 다른 종류의 금속으로 이루어진 섬유를 포함할 수 있다. 일 실시예에서는, 열처리와 같은 추가적인 공정을 통하여 이들 사이의 금속간 화합물(intermetallic compound) 또는 합금 형성에 의한 화학적 결합이 제공될 수 있다. 일 실시예에서, 상기 전극은 스테인레스강, 니켈, 알루미늄, 티타늄 또는 이들의 합금, 알루미늄 또는 스테인레스강의 표면에, 카본, 니켈, 티타늄, 은을 표면 처리시틴 것 등으로 형성될 수 있다. 예를 들면, 양극은 알루미늄 또는 이를 포함하는 합금으로 형성될 수 있고, 음극은 구리, 스테인레스강, 니켈 또는 이들의 합금으로 형성될 수 있다.
제 1 전극(211)이 양극이고 제 2 전극(212)이 음극인 경우, 제 1 전극(211)에는 리튬 함유 전이금속 산화물 또는 리튬 칼코게나이드 화합물을 모두 사용할 수 있으며, 그 대표적인 예로는 LiCoO2, LiNiO2, LiMnO2, LiMn2O4, 또는 LiNi1-x-yCoxMyO2 (0 ≤ x ≤ 1, 0 ≤ y ≤ 1, 또는 0 ≤ x+y ≤ 1, M은 Al, Sr, Mg, La 등의 금속) 등의 금속 산화물과 같은 양극 활물질이 사용될 수 있으며, 제 2 전극(212)에는 결정질 탄소, 비정질 탄소, 탄소 복합체, 탄소 섬유 등의 탄소 재료, 리튬 금속, 리튬 합금과 같은 음극 활물질이 사용될 수 있다.
분리막(213)은 제 1 전극(211)과 제 2 전극(212) 사이의 단락을 방지하고 리튬 이온의 이동 통로를 제공한다. 일 실시예에서, 분리막(213)은 폴리프로필렌, 폴리에틸렌 등의 폴리올레핀계 고분자막 또는 이들의 다중막, 미세다공성 필름, 직포 및 부직포와 같은 공지된 것이 될 수 있다.
제 1 전극(211), 제 2 전극(212) 및 분리막(213)을 포함하는 전지(21)는 충방전에 따른 전기적 활물질의 부피 변화에 따라 도전성 네트워크 자체가 용이하게 신축 가능하게 하며, 신축에 따른 금속 섬유들과 활물질 사이 또는 활물질과 활물질 사이에서 일어나는 균열의 발생을 막을 수 있다. 또한 금속 섬유들과 전기적 활물질에 의해 형성된 기공이 충방전에 따른 전기적 활물질의 부피 변화를 완충할 수 있다.
전지(21)는 도 6의 (a)에 도시된 바와 같이 젤리롤(jellroll, 21-1) 형상, 이들이 적층된 판상 그리고 도 6의 (b)에 도시된 바와 같이 적층형 전극 조립체 원통형 형상(21-2) 및 도 6의 (c)에 도시된 바와 같이 음료의 컵에 대응되는 형상(21-3) 등으로 다양하게 형성될 수 있다.
전지(21)는 부피 변화에 대한 완충성으로 인하여, 석유 코크 카본(petroleum coke carbon) 또는 흑연(graphite)을 대체하기 위한 차세대 고효율 Li 인터컬레이션(intercalation) 물질인 실리콘(Si), 비스무스(Bi), 주석(Sn), 알루미늄(Al) 또는 이들의 합금과 같은 고용량의 높은 부피 변화량을 갖는 금속계 또는 이들 금속간 화합물을 포함하는 전기적 활물질도 사용될 수 있다.
전지(21)의 제 1 전극(211) 및 제 2 전극(212)에는 각각 제 1 전극탭(2111) 및 제 2 전극탭(2122)이 레이저 용접, 초음파 용접, 저항 용접과 같은 용접이나 도전성 접착제에 의하여 통전 가능하도록 부착될 수 있다. 제 1 전극탭(2111)과 제 2 전극탭(2122)은 전지(21)가 권취 되는 방향과 수직 또는 수평한 방향으로 돌출될 수 있다.
제 1 전극탭(2111)과 제 2 전극탭(2122)에는 절연성 소재로 만들어진 보호 테이프 일명 절연 테이프가 부착되어 전극간 단락을 방지할 수 있다.
아울러, 도면에 도시되어 있지는 않지만, 제 1 전극탭(2111)과 제 2 전극탭(2122)에는 보호회로 모듈이 전기적으로 연결될 수 있다. 따라서, 제 1 전극탭(2111)과 제 2 전극탭(2122)은 전지가 과충전 및 과방전을 방지하지 않도록 하며, 외부 단락 시 전지가 위험한 상태가 되지 않도록 할 수 있다.
이러한 전지(21)의 제 1 전극탭(2111) 및 제 2 전극탭(2122) 중 어느 하나에는 전류제어부(60)가 연결될 수 있다. 전지(21)는 전류제어부(60)의 작동에 따라 발열부(10)에 다양한 크기의 기전력을 인가할 수 있다. 일례로, 전류제어부(60)는 스위치(61), 가변저항부(62)로 형성되어, 전원부(20)에서 발열부(10)로 흐른 전류를 조절하며, 전원부(20)에서 발열부(10)로 인가되는 기전력의 크기를 변경할 수 있다.
이와 같은 본 발명에서의 전지(21)는 양극과 음극 모두가 전술한 전극 구조로 형성되거나, 양극과 음극 중 어느 하나의 전극에만 선택적으로 전술한 전극 구조가 형성된 구조가 될 수도 있다.
전지수용부(22)는 단열부의 일부면 또는 전체면과 접하며 내부에 전지(21)를 수용할 수 있는 수용공간이 형성된 수용부본체(221) 그리고 수용부본체(221)와 적어도 일변이 접하며 수용부본체(221)와 착탈 되는 수용부커버(222)를 포함한다. 전지수용부(22)는 내측에서 전지(21)를 용이하게 교체하도록 하면서도, 전지(21)가 발열부(10)에 안정적으로 기전력을 인가할 수 있도록 한다.
이러한, 전지수용부(22)는 본 출원인의 2014년 4일 10일자로 출원된 한국공개특허 10-2015-0117778호에 기재된 직물층 및 제 1 보호층과 동일한 특징을 갖는 직물층과 보호층으로 형성될 수 있으며, 이의 개시 사항은 그 전체가 참조에 의해 본 명세서에 포함된다.
따라서, 전지수용부(22)는 유연성에 기초하여 균열이 발생되지 않지 않으면서 수분으로부터 안전하게 전지(21)를 보호할 수 있다. 다만, 전지수용부(22)는 이러한 직물층과 보호층으로 구성된 구조에 한정되는 것은 아니며, 필요에 따라 다양한 구조로 변형 형성될 수 있다.
단열부(30)는 발열부의 타면에 부착되어, 발열부(10)에서 발생된 열과 외부의 열 간 열교환을 차단한다. 이러한 단열부(30)는 에어 포켓부(30-1), 직물층(30-2) 및 열차단필름중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다.
에어 포켓부(30-1)는 내피와 외피 사이에 일정량의 공기를 포함하여, 내피의 온기와 외피의 냉기간에 열교환을 차단한다. 에어 포켓부(30-1)는 도 7에 도시된 바와 같이 세로의 길이가 가로의 길이보다 긴 공기튜브바(301-1)가 복수 개 연결된 구조로 형성될 수 있다.
이러한 에어 포켓부(30-1)는 용기(A)의 외주면을 따라 원활하게 굴곡되며, 용기를 감싸며, 용기의 내부와 외부 간 열교환을 용이하게 차단할 수 있다.
직물층(30-2)은 내부층을 외부 환경으로부터 보호할 수 있다. 직물층(30-2)은 이러한 직물층(30-2)은 면직물, 마직물, 모직물, 견직물, 혼방직물, 교직물, 부직포, 극세사천 중 적어도 어느 하나가 20 ℃ 내지 50 ℃ 에서 건조되어 형성되거나, 또는 프레스로 가압되어 형성될 수 있다.
이러한 직물층(30-2)은 이러한 섬유 구조가 갖는 유연성에 기초하여 내부층의 균열을 용이하게 방지하며, 내측에 위치한 전원부(20), 발열부(10)를 안전하게 보호할 수 있다.
특히, 직물층(30-2)은 컵 홀더의 외피로 사용될 경우, 사용자 친화적인 질감이나 촉감을 갖도록 형성될 수 있다. 따라서, 사용자가 쉽게 파지할 수 있도록 파지감을 높일 수 있다.
또한, 직물층(30-2)은 고어텍스(Gore-tex)로 방수 가능하게 형성되어, 음료 등으로부터 내측의 전원부(20) 및 발열부(10)등이 젖지 않도록 할 수 있다.
열차단필름은 외부의 냉기의 유입을 차단하며 발열부의 온기의 유출을 차단한다. 열차단필름은 통상적으로 사용되는 투명PET 재질의 필름원단에 스퍼터 처리 또는 염료 처리된 원단의 이중구조로 형성된 단열필름이 될 수 있다.
이러한 열차단팔름이 단열부(30)로 형성될 경우, 사용자의 파지감을 높이기 위해 전술한 직물층(30-2)이 형성되는 것이 바람직하다.
이하, 도 8 내지 도 12는 참조하여 본 발명의 다른 실시예에 따른 컵 홀더에 대해 상세히 설명한다.
도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 컵 홀더를 나타낸 도면이고, 도 9는 도 8의 컵 홀더가 다양한 크기의 음료 용기에 끼워진 상태를 나타낸 사시도이고, 도 10은 종래의 컵 홀더와 본 발명의 다른 실시예의 따른 컵 홀더에 대한 시간에 따른 온도 변화를 나타낸 그래프이고, 도 11은 도 8의 컵 홀더에 설치된 제어부의 개략적인 회로도이다. 그리고 도 12는 도 11의 회로도의 작동상태를 나타낸 도면이다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 컵 홀더(1-1)는 신축부(40), 제어부(50)를 제외하면 전술한 일 실시예에 따른 컵 홀더(1)와 실질적으로 동일하다.
따라서, 본 명세서 상의 본 발명의 다른 실시예에 따른 컵 홀더(1-1)에 대하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 컵 홀더(1)와 동일한 구성요소에 대한 구체적인 설명은 모순되지 않는 한 전술한 개시 사항이 참조될 수 있으며, 이하에서는, 신축부(40)와 제어부(50)에 대해서 상세히 설명하도록 한다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 컵 홀더(1-1)는 내부에 발열부(10), 단열부(30)가 포함되고, 전원부(20) 및 제어부(50)가 포함될 수 있는 복수 개의 홀더부(70) 그리고 이 홀더부들 사이에 신축부(40)가 배치된 구조로 형성될 수 있다.
본 명세서 상에서는 설명이 간결하고 명확해질 수 있도록, 복수 개의 홀더부(70)는 제 1 홀더부(71)와 제 2 홀더부(72)가 되고, 신축부(40)는 제 1 홀더부(71)와 제 2 홀더부(72)에 개재되는 것을 기준으로 하여 설명하도록 한다. 복수 개의 홀더부(70)는 제 1 홀더부(71)와 제 2 홀더부(72)로 한정되는 것은 아니며, 필요에 따라 제 3 홀더부 및 제 4 홀더부로 증가될 수도 있고, 이에 따라 신축부도 증가할 수 있다.
신축부(40)는 플렉시블 재질로 형성되어, 외력이 가해지면 신장하고 외력이 제거되면 수축할 수 있다. 일례로, 신축부(40)는 자바라 타입의 구조로 형성될 수 있다.
컵 홀더(1-1)는 신축부(40)의 신장 및 수축에 따라 그 크기가 변경될 수 있다. 일례로, 도 8의 (a)에 도시된 바와 같이, 직경이 작게 형성될 수도 있고 도 8의 (b)에 도시된 바와 같이 직경이 크게 형성될 수도 있다.
이러한 특징에 따라 도 9에 도시된 바와 같이, 도 9의 (a)에 도시된 바와 같이 컵 홀더(1-1)는 작은 사이즈(Small 사이즈)의 용기(A-1)에 끼워졌을 때, 신축부(40)가 조금 신장하며 용기(A-1)에 꽉 끼워질 수 있다.
아울러, 도 9의 (b)에 도시된 바와 같이 컵 홀더(1-1)는 큰 사이즈(Venti 사이즈)의 용기(A-2)가 끼워졌을 때, 작은 사이즈의 용기(A-1)에 끼워졌을 때 보다 더 신장하며 큰 사이즈 용기에 꽉 끼워질 수 있다.
반면, 큰 사이즈 용기(A-2)에 끼워졌던 컵 홀더(1-1)가 다시 작은 사이즈의 용기(A-1)에 끼워질 때, 신축부(40)는 수축하며 컵 홀더(1-1)는 작은 사이즈 용기(A-1)에 다시 타이트하게 끼워질 수 있다.
제어부(50)는 제 1 홀더부 및 제 2 홀더부 중 어느 하나에 형성될 수 있다. 제어부(50)는 용기에 수용된 음료의 온도를 측정하고 음료에서 나오는 열기를 전기에너지로 변환하여 용기를 데울 수 있다. 특히, 제어부(50)는 도 10에 도시된 F1-1의 선과 같이 초기에 음료의 온도를 빠르게 하강(△T)시킬 수 있다. 이후, 적정온도에 음료의 온도가 도달이 되면, 하강된 온도를 m2 시간(작동이 멈춘 Turn-off시간)까지 적정온도(G.P) 상태로 유지시킬 수 있다.
이와 같이 제어부(50)는 사용자의 기호에 맞게 음료의 온도를 조절하여, 사용자가 원하는 온도에서 음료를 즐길 수 있도록 할 수 있다.
이러한 제어부(50)는 도 11에 도시된 바와 같이 온도측정출력부(51), 열전소자(52), 곱연산게이트(53) 등을 포함할 수 있다.
온도측정출력부(51)는 용기(A)에 접하며 용기(A)로부터 전달되는 열을 감지하여 열의 온도와 설정온도구간의 포함 여부를 판단한다. 여기서, 설정온도구간은 보통 사람이 음료를 즐겨 마실 수 있는 적정온도가 될 수 있다. 일례로, 설정온도구간은 60 ~ 65 ℃가 될 수 있다. 다만, 이는 하나의 예의 온도구간일 뿐, 이로써 한정되는 것은 아니다.
그리고, 온도측정출력부(51)는 설정온도구간의 포함 여부에 따라 그에 대응하는 전기신호를 출력하여 열전소자(52)와 함께 곱연산게이트(53)에 인가한다.
일례로, 온도측정출력부(51)는 측정된 용기의 온도가 설정온도 구간에 포함될 때, 디지털 신호 '1'을 출력할 수 있고, 포함되지 않을 때 디지털 신호 '0'을 출력하여 곱연산게이트(53)로 전달한다.
열전소자(52)는 용기(A)에 접하며 용기(A)로부터 전달되는 열 온도와 외부의 열 온도차에 대응하여 전기를 출력할 수 있다. 열전소자(52)는 출력된 전기를 곱연산게이트(53)에 인가한다. 아울러, 열전소자(52)는 전기를 생산할 때, 용기(A) 내부에 수용된 음료의 열을 빼앗으며 냉각시킬 수 있다.
곱연산게이트(53)는 제 1 입력단과 제 2 입력단 그리고 하나의 출력으로 구성된 디지털 논리회로 소자이다. 곱연산게이트(53)는 제 1 입력단과 제 2 입력단을 통해 입력되는 두 신호를 곱연산하여 출력단으로 출력한다.
곱연산게이트(53)는 제 1 입력단이 온도측정출력부(51)와 연결되고, 제 2 입력단이 열전소자(52)와 연결된다. 이에, 곱연산게이트(53)는 온도측정출력부(51)에서 입력되는 신호와 열전소자(52)에서 입력되는 신호를 곱연산하여 출력할 수 있다. 일례로, 곱연산게이트(53)는 제 1 입력단에 디지털 신호 '1'이 입력되고, 제 2 입력단에 디지털 신호 '1'이 입력되면, 출력단에서 디지털 신호 '1'을 출력한다. 반면, 곱연산게이트(53)는 제 1 입력단과 제 2 입력단 중 어느 하나에 디지털 신호 '0'이 입력되면 출력단에서 디지털 신호 '0'을 출력할 수 있다.
이와 같이, 온도측정출력부(51)와 열전소자(52)를 통해 입력되는 신호를 연산하여 출력하는 곱연산게이트(53)를 통해, 컵 홀더(1-1)는 설정온도구간 이상에서 음료의 열기로 전원부(20)를 충전할 수 있고, 설정온도구간 미만에서는 전원부(20) 충전된 전기로 음료를 가열할 수 있다.
이하, 도 12를 참조하여 제어부의 작동상태를 구체적으로 설명한다.
제어부(50)는 온도측정출력부(51)에서 용기의 온도를 측정하여 용기의 온도가 설정온도 이상이며, 디지털 신호 '1'을 출력할 수 있다. 그리고 열전소자(52)에서 음료의 열기와 외부의 열기를 이용해 전기적 신호를 출력할 수 있다. 이때, 열전소자(52)는 음료의 열기와 외부의 열기간 온도차에 따라 서로 다른 전기적 신호를 출력하며, 그 출력되는 신호가 일정 크기 이상일 때는 디지털 신호 '1'이 되며, 일정 크기 미만일 때는 디지털 신호'0'이 될 수 있다.
제어부(50)는 이와 같이 온도측정출력부(51)에서 출력되는 디지털 신호와 열전소자(52)에서 출력되는 신호를 곱연산게이트(53)을 통해 연산하여 다양한 전기신호로 출력한다.
제어부(50)는 곱연산게이트(53)에 입력된 신호가 도 12의 (a)에 도시된 바와 같이 모두 '1'이면 디지털 신호 '1'을 출력하여 전원부(20)의 전지(21)를 충전시킬 수 있다. 반면, 제어부(50)는 곱연산게이트(53)에 입력된 신호가 도 12의 (b)에 도시된 바와 같이 어느 하나라도 '0'이면 디지털 신호'0'을 출력하여 전원부(20)의 전지(21)를 충전시키지 않을 수 있다.
사용자는 제어부(50)에서 출력하는 전기적 신호에 맞춰, 전류제어부(60)의 스위치(61) 및 가변저항부(62)를 조절하여 발열부(10)에 인가되는 전기를 조절할 수 있다. 일례로, 곱연산게이트(53)에서 디지털 신호 '1'가 출력될 때에는, 전지(21)에 충전된 전기가 소비되지 않도록 스위치(61)를 턴-오프(Turn-off) 시켜, 발열부(10)에 흐르는 전류 경로를 차단하여 발열부(10)에서 열이 발생되지 않도록 할 수 있다.
반면, 곱연산게이트(53)에서 디지털 신호'0'이 출력될 때에는 스위치를 턴-온(Turn-on)시켜, 전지(21)에 충전된 기전력이 발열부(10)에 인가되도록 하며 발열부(10)에서 열이 발생될 수 있도록 한다. 이때, 사용자는 가변저항부(62)를 조절하며, 발열부(10)에 인가되는 전기의 크기를 다양하게 조절할 수 있다. 또한, 가변저항부(62)의 조절에 따라 복수 개의 엘이디로 구성된 엘이디표시부(80)에 불이 켜지는 것으로 사용자는 발열부(10)에 인가되는 전기 크기를 파악할 수 있다.
일례로, 사용자가 발열부(10)에 인가되는 전기 크기를 약하게 하고 싶어 가변저항부(62)의 크기 값을 큰 값으로 조정하면, 그에 따라 제 1 엘이디(81)만 켜짐으로써 사용자는 제 1 엘이디(81)를 통해 발열부(10)에 적은 양의 전류가 흐르고 적은 크기의 전압이 인가되고 있다는 것을 용이하게 파악할 수 있다.
사용자가 발열부(10)에 인가되는 전기 크기를 중간 정도로 하고 싶어, 가변저항부(62)의 크기 값을 중간 값으로 조정하면, 그에 따라 제 1 엘이디(81)와 제 2 엘이디(82)가 켜짐으로써 사용자는 제 1 엘이디(81)와 제 2 엘이디(82)를 통해 발열부(10)에 보통 양의 전류가 흐르고 보통 크기의 전압이 인가되고 있다는 것을 용이하게 파악할 수 있다.
또한, 사용자가 발열부(10)에 인가되는 전기 크기를 세게 하고 싶어, 가변저항부(62)의 크기를 작은 값으로 조정하면, 그에 따라 제 1 엘이디(81), 제 2 엘이디(82), 제 3 엘이디(83)가 켜짐으로써 사용자는 제 1 엘이디(81) 내지 제 3 엘이디(83)를 통해 발열부(10)에 많은 양의 전류가 흐르고 큰 크기의 전압이 인가되고 있다는 것을 용이하게 파악할 수 있다.
사용자는 이와 같이 가변저항부(62)의 크기 값을 조절하여 발열부(10)에서 발열되는 열의 세기를 용이하게 조절할 수 있다. 그리고 엘이디표시부(80)를 통해 발열되는 열의 세기가 어느 정도인지를 쉽게 파악할 수 있다.
이상에서 설명한 본 발명이 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 한정되지 않으며, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러가지 치환, 변형 및 변경이 가능하다는 것은, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 명백할 것이다.

Claims (11)

  1. 음료를 수용하는 용기의 외주면에 접하는 일면 및 상기 일면에 반대되는 타면을 포함하며, 전력 공급에 의해 상기 용기의 상기 외주면에 열을 공급하는 발열부;
    상기 발열부에 전력을 공급하는 전원부; 및
    상기 발열부의 상기 타면에 배치되어 열의 외부 방사를 차단하는 단열부를 포함하는 컵 홀더.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 발열부는, 상기 용기의 상기 외주면을 따라 확장된 일면을 갖는 플렉시블 열전도 필름 및 상기 플렉시블 열전도 필름의 타면에 부착되어, 상기 전력에 의해 열을 발생시키는 발열체를 포함하는 컵 홀더.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 발열체는 금속, 탄소 섬유 또는 탄소 바를 포함하는 컵 홀더.
  4. 제 2 항에 있어서,
    상기 단열부는 상기 플렉시블 열전도 필름과 상기 단열부 사이에 상기 발열체가 개재되도록, 상기 열전도 필름 상에 부착되는 에어 포켓부, 직물층, 가죽, 다공성 스폰지, 및 열차단 필름 중 적어도 어느 하나를 포함하는 컵 홀더.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 에어 포켓부는 상기 용기의 수직 방향을 따라 각각 연장되고 상기 용기의 수평 방향을 따라 서로 연결된 복수의 공기 튜브바들을 포함하는 컵 홀더.
  6. 제 4 항에 있어서,
    상기 직물층은 면직물, 마직물, 모직물, 견직물, 혼방직물, 교직물, 부직포, 극세사천 및 고어텍스(Gore-tex)중 적어도 어느 하나를 포함하는 컵 홀더.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 컵 홀더는 플렉시블 재질로 형성되어, 외력이 가해지면 신장하고 상기 외력이 제거되면 수축하는 신축부를 포함하는 컵 홀더.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 전원부는, 전지와 상기 전지를 내부에 수용하는 수용 공간을 포함하는 전지 수용부를 포함하며,
    상기 전지 수용부는 상기 단열부의 적어도 일부와 접하는 수용부 본체 및 상기 수용부 본체와 적어도 일면이 접하며 상기 수용부 본체와 착탈되는 수용부 커버를 포함하는 컵 홀더.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 용기에 접하며 상기 용기로부터 전달되는 열을 감지하여 상기 열의 온도와 설정온도구간에 속하는지 여부를 판단하여 그에 대응하는 전기 신호를 출력하는 온도 측정 출력부;
    상기 용기에 접하며 상기 용기로부터 전달되는 열 온도와 외부의 열 온도차에 대응하여 전기를 생산하는 열전 소자; 및
    상기 전기 신호에 따라 상기 발열부를 제어하는 제어부를 더 포함하는 컵 홀더.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 제어부는 제 1 입력단이 상기 온도 측정 출력부와 연결되고, 제 2 입력단이 상기 열전 소자와 연결되고 출력단이 상기 전지와 연결되어 상기 온도 측정 출력부와 상기 열전 소자에서 입력되는 신호를 곱 연산하여 상기 전지에 출력값을 인가하는 곱연산 게이트를 포함하는 컵 홀더.
  11. 제 9 항 또는 제 10 항에 있어서,
    상기 전지는,
    복수 개의 금속 섬유들이 물리적 접촉 또는 화학적 결합을 통하여 서로 전기적으로 연결된 도전성 네트워크; 및
    상기 금속 섬유들의 표면에 코팅되거나 상기 도전성 네트워크 내의 기공 내에 함침된 전기적 활물질을 포함하는 양극 또는 음극을 포함하는 컵 홀더.
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Citations (5)

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