KR200327917Y1 - cap for temperature adjustment - Google Patents

Abstract

본 고안은 상변화 물질을 마이크로 캡슐화하여 상변화 물질의 잠열을 이용하여 자체 온도 조절 능력을 가져 일정온도를 유지시켜줄 수 있는 상변화 물질을 마이크로 캡슐화한 온도 조절 기능을 가진 모자에 관한 것이다.The present invention relates to a cap having a temperature control function that encapsulates a phase change material to microencapsulate a phase change material that can maintain a constant temperature by using the latent heat of the phase change material by microencapsulating the phase change material.

상변화 물질을 마이크로 캡슐로 만들어 미세 입자화로 인한 열 교환 표면적의 기하학적인 증가로 인한 표면 열전달 계수의 상승, 상변화 속도가 빨라져 열전달 효율을 비약적으로 향상, 상변화 물질간의 응집 및 응결이 없어져 지속적인 미립자 특성을 유지, 마이크론 크기의 입자화로 응용 제품에의 적용이 용이하며 이론 인한 비용 절감 등의 효과가 있다.Microcapsules of phase change materials increase the surface heat transfer coefficient due to the geometrical increase in the surface area of heat exchange due to microparticles, increase the speed of phase change dramatically, and dramatically improve the heat transfer efficiency. It is easy to apply to the application by maintaining the characteristics and granule of micron size, and it has the effect of reducing the theoretical cost.

수많은 상변화 물질 중 목적한 온도에 맞는 상변화 물질을 이용하여, 이 상변화 물질을 마이크로 캡슐로 만든 이후, 상기 마이크로 캡슐을 모자의 원단에 가공하여 탁월한 온도유지 기능을 가지는 모자를 제공한다.After the phase change material is made into a microcapsule using a phase change material suitable for a desired temperature among numerous phase change materials, the microcapsule is processed into a fabric of a cap to provide a cap having excellent temperature holding function.

Description

온도 조절 기능 모자{cap for temperature adjustment}Cap for temperature adjustment}

본 고안은 온도 조절 기능을 갖는 모자에 관한 것으로, 특히 상온에서 상이 변하는 상변화 물질을 마이크로 캡슐로 만들고, 상기 마이크로 캡슐을 원단에 가공하여 그 원단으로 모자의 몸체를 만든 온도 조절 기능 모자에 관한 것이다.The present invention relates to a cap having a temperature control function, and in particular to a temperature-controlled cap made of a microcapsule of a phase change material that changes in phase at room temperature, and processed into a fabric to form the body of the cap. .

일반적으로 모자는, 추위 또는 햇빛을 가리거나 예의, 격식 및 모양을 내기위해 머리에 착용하는 것으로 그 용도에 맞게 다양한 형태로 제조되고 있으며, 그 재료는 천이나 짐승의 털가죽이나 털실 따위 혹은 면이나 폴리에스테르 등의 직물을 이용해 만드는 것이 보통이었다. 주로 사용되는 모자는 햇빛을 가리기 위한 차양 모자이며 이는 머리에 고정시키기 위한 몸체와 이 몸체의 테두리 전체 또는 일측에 제공되어 햇빛으로부터 얼굴이 노출되지 않도록 하는 차양으로 이루어진다. 종래의 모자는 온도 조절을 위해 여름에는 망사 모양의 직물을 사용해 모자를 만들거나 겨울에는 두꺼운 직물을 사용하기도 했다. 또한 땀 흡수와 땀의 속성건조를 위한 기능성 모자가 나온 정도가 보통이었다. 면은 땀 흡수는 잘 되지만 건조성이 나쁜데다 몸에 붙어 활동성을 떨어뜨리고 폴리에스테르는 몸에 붙는 현상은 없지만 땀 흡수율이 낮아 몸에 불쾌감을 주었다.In general, hats are worn on the head to cover the cold or the sun, or to show courtesy, formality, and shape, and are manufactured in various forms to suit the purpose. The material is made of cloth, animal skin, wool, or cotton. It was common to make using fabrics such as polyester. Mainly used hats are sunshade hats that cover the sun, which is made up of a body to be fixed to the head and the sunshade provided on the whole or one side of the body frame so as not to expose the face from the sun. Conventional hats are made of mesh-shaped fabrics in summer for temperature control, or thick fabrics in winter. Also, functional caps for sweat absorption and drying of sweat were common. Cotton absorbs sweat well, but it has a poor drying ability, and it sticks to the body, reducing the activity. Polyester does not adhere to the body, but the sweat absorption rate is low.

또한 일반적인 모자는 일정한 온도를 유지하는 기능이 없어서 모자의 착용시에 여름에는 온도가 올라가 더웠고, 겨울에는 온도가 내려가 추웠으며, 격렬한 운동으로 발산되는 땀이 직물에 축축히 배어 여름에는 체온을 상승시키고 겨울에는 체온을 떨어뜨리는 문제점이 있었다.In addition, the general hat does not have a function of maintaining a constant temperature, so when the hat is worn, the temperature rises and is hot in the summer, and in the winter, the temperature decreases and is cold, and the sweat emitted by intense exercise gets wet with the fabric and increases the body temperature in the summer. Had a problem of dropping body temperature.

본 고안의 목적은 상기에서와 같은 종래의 결점을 해소하기 위해 안출한 것으로, 상온(常溫)에서 고체에서 액체, 액체에서 기체 또는 그 반대방향으로 상이 변화하는 상변화 물질을 마이크로 캡슐로 만들어서 상변화 물질의 잠열(潛熱)을 이용하여 일정한 온도를 유지시켜주는 기능을 제공하여, 외기의 온도 변화에 따라 모자의 온도를 일정한 폭으로 유지시켜 여름에는 체온을 상승시키고 겨울에는 체온을떨어뜨리는 것을 방지하는 효과를 나타내는 온도 조절 기능 모자를 제공하는데 그 목적이 있다.An object of the present invention is to solve the above-mentioned drawbacks, and to change the phase change material in a solid to liquid, liquid to gas or vice versa at room temperature to make a microcapsule It provides the function to maintain a constant temperature by using latent heat of the substance, and keeps the temperature of the hat at a constant width according to the change of the temperature of the outside air to increase the body temperature in the summer and prevent the body temperature from falling in the winter. The purpose is to provide a thermostatic cap that is effective.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여,In order to achieve the above object,

본 고안은, 상변화 물질을 마이크로 캡슐로 만들어 원단에 가공 점착 또는 부착하고 그 원단으로 덮개부와 차양부를 만든다.The present invention is made of a microcapsules of the phase change material, and processed or adhered to the fabric and made of the cover portion and the shade.

도 1은 본 고안을 적용한 모자의 사시도,1 is a perspective view of a hat to which the present invention is applied,

도 2는 도 1의 A 부분의 확대 단면도,2 is an enlarged cross-sectional view of a portion A of FIG. 1;

도 3은 마이크로 캡슐의 확대 단면도.3 is an enlarged cross-sectional view of a microcapsule.

<<<도면 부호의 상세한 설명>>><<< Detailed Description of Drawings >>>

1 : 모자 10 : 덮개부1 cap 10: cover

11 : 표피층 12 : 마감층11: epidermal layer 12: finishing layer

20 : 마이크로캡슐 21 : 상변화 물질20: microcapsules 21: phase change material

22 : 셀 30 : 차양부22 cell 30 shading

40 : 봉제선40: seam

이하, 첨부 도면을 참조하여 본 고안의 구성과 작동 상태를 설명한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described the configuration and operating state of the present invention.

도 1은 본 고안을 적용한 모자의 사시도이고, 도 2는 도 1의 A 부분의 확대 단면도이며, 도 3은 마이크로 캡슐의 확대 단면도이다.1 is a perspective view of a hat to which the present invention is applied, FIG. 2 is an enlarged cross-sectional view of part A of FIG. 1, and FIG. 3 is an enlarged cross-sectional view of a microcapsule.

본 고안은, 상온에서 그 상이 변하는 상변화 물질(21)을 마이크로 캡슐로 만들어, 상기 마이크로 캡슐(20)을 점착 혹은 부착하여 구성한 원단으로 만든 덮개부(10)와 덮개부(10)의 테두리 전체 혹은 일측면에 햇빛을 가리기 위해 구비된 차양부(30)로 구성된 온도 조절 기능 모자이다.The present invention is made of a microcapsule of the phase change material 21 whose phase is changed at room temperature, the cover portion 10 and the entire edge of the cover portion 10 made of a fabric composed by adhering or attaching the microcapsule 20. Or it is a temperature control function cap consisting of the sunshade 30 provided to cover the sunlight on one side.

상변화 물질이란, 특정온도에서 온도의 변화 없이 고체에서 액체, 또는 액체에서 기체로, 또는 그 반대 방향으로 상(phase)이 변하면서 많은 열을 흡수 또는 방출할 수 있는 물질을 의미한다. 이와 같이 상변화 물질이 그 상이 변화할 때 동일한 온도를 유지하면서 흡수 또는 방출하는 열을 잠열(潛熱)이라고 하는데, 상기 고체와 액체간의 상변화와 관련된 열을 용융열 또는 융해열이라 하고, 액체 또는 고체와 기체간의 상변화와 관련된 열을 기화열이라고 한다. 물은 0℃에서 얼음이 녹을 때는 80cal/gr의 용융 잠열을 가진다. 즉, 얼음이 물로 바뀔 때는 얼음 1 그램 당 80cal의 열을 주위로부터 흡수할 때까지 0℃를 유지한다. 다양한 온도에서 상변화를 일으키는 물질들이 무수히 존재한다.Phase change material refers to a material capable of absorbing or dissipating a lot of heat while changing phase from solid to liquid, liquid to gas, or vice versa without changing the temperature at a specific temperature. As such, the heat that the phase change material absorbs or releases while maintaining the same temperature when the phase changes is called latent heat. The heat associated with the phase change between the solid and the liquid is called heat of fusion or heat of fusion, and the liquid or solid The heat associated with the phase change between and gas is called heat of vaporization. Water has a latent heat of fusion of 80 cal / gr when ice melts at 0 ° C. That is, when ice turns into water, 0 ° C. is maintained until it absorbs 80 cal of heat per gram of ice from the surroundings. There are a myriad of substances that cause phase changes at various temperatures.

또한, 마이크로캡슐(Microcapsule)이란 1950년대 미국에서 개발된 기술로서 크기의 기준은 없지만 액체, 고체 또는 기체의 분자를 수백 마이크로미터 정도까지 미세한 용기(셀)로 봉한 것을 말한다. 제조공법에 따라 수밀리미터에서 나노미터의 지름을 가진다. 마이크로캡슐의 중요한 기능의 하나로서 봉인된 내용물을 필요할 때에 꺼내 사용할 때까지 더럽히거나 손상 또는 변화시키지 않게 보호하거나 다른 물질과 반응하지 않게 격리하거나 하는 보관 유지성을 들 수 있다. 하지만 내용물의 방출성도 중요하다고 말할 수 있는데 방출은 주로 압력이나 가열 등에 의한 셀의 파괴에 의해 이루어진다. 압력이나 가열에 의한 마이크로캡슐의 파괴에서는 한번에 내용물이 모두 방출되므로 감압 복사지, 접착제, 향료인쇄 등에 이용되고 있다. 한편 셀 안의 내용물의 방출속도를 조절 할 수 있으므로 농약, 의약, 방향제 등에 이용되고 있다. 마이크로캡슐의 셀은 셀재료의 종류, 셀재의 두께의 증감, 첨가제의 배합 등에 의해 유연하게 하거나 망가지기 쉽게하거나 딱딱하고 견고하게도 할 수 있다. 마이크로캡슐의 셀 재료로는 젤라틴, 아라비아 껌, 알긴산소다 등의 천연 고분자부터 카복시메틸 셀룰로오스, 에틸 셀룰로오스 등의 반합성 고분자나 폴리비닐, 알코올, 나일론, 폴리우레탄, 폴리에스텔, 에폭시, 멜라민-포르말린 등의 합성 고분자, 왁스 등의 유지류, 콜로이달 실리카등의 무기물 등 여러 가지 물질이 사용되고 있다. 셀재에 염료나 안료 등을 혼합 첨가하는 것도 가능하다.In addition, microcapsule is a technology developed in the United States in the 1950's, but has no size standard but seals liquid, solid, or gas molecules into microscopic containers (cells) up to several hundred micrometers. It has a diameter of several millimeters to nanometers according to the manufacturing method. An important function of microcapsules is the retention of the sealed contents to protect them from contamination, damage or change until they are taken out and used when necessary, or to isolate them from reacting with other materials. However, the release of the contents can also be said to be important, the release is mainly caused by the destruction of the cell by pressure or heating. In the destruction of microcapsules by pressure or heating, the contents are all released at one time, and thus they are used for pressure-sensitive copy paper, adhesives, and perfume printing. On the other hand, because it can control the release rate of the contents in the cell, it is used for pesticides, medicines, fragrances and the like. The cells of the microcapsules can be made flexible, fragile, or hard and firm by the kind of cell material, the increase or decrease of the thickness of the cell material, the compounding of additives, and the like. Cell materials for microcapsules include natural polymers such as gelatin, gum arabic and sodium alginate, semisynthetic polymers such as carboxymethyl cellulose and ethyl cellulose, polyvinyl, alcohol, nylon, polyurethane, polyester, epoxy, melamine-formalin, and the like. Various materials are used, such as a synthetic polymer, fats and oils, such as a wax, and inorganic substances, such as colloidal silica. It is also possible to mix and add dye, a pigment, etc. to a cell material.

본 고안에서, 상온에서 상이 변하는 상변화 물질(21)을 셀(22)로 입혀 마이크로 캡슐(20)로 만든다. 도 3에서 나타나듯이 마이크로 캡슐의 내부에는 상변화 물질(21)이 외부에는 상변화 물질(21)을 보호할 수 있는 셀(22)이 위치한다.In the present invention, the phase change material 21 which changes phase at room temperature is coated with the cell 22 to form the microcapsule 20. As shown in FIG. 3, a phase change material 21 is disposed inside the microcapsule, and a cell 22 capable of protecting the phase change material 21 is located outside.

부가적으로 설명하면, 내용물에 미세한 셀(22)을 입히는 작업을 마이크로 캡슐화라고 말한다.In addition, the operation of applying fine cells 22 to the contents is referred to as microencapsulation.

마이크로캡슐화하는 주된 장점으로는 액체를 외관상, 고체(분체, 입자)로 바꿀 수 있고, 서로 반응하기 쉬운 물질의 격리를 할 수 있으므로 2개 이상의 반응성 물질을 장시간에 걸쳐 혼합 상태로 만들거나 보존할 수 있으며, 주위의 환경으로부터 보호 할 수 있으며, 점조성의 물질을 고체화해 유동성을 증가시킬 수 있고, 캡슐화하여 액체를 보관 할 수 있으며, 취급이 용이하다.The main advantages of microencapsulation include the ability to convert liquids into solids (powders, particles), and to segregate substances that are likely to react with each other, allowing two or more reactive substances to be mixed or preserved for extended periods of time. It can protect from the surrounding environment, solidify viscous material to increase fluidity, can encapsulate liquid, and can be handled easily.

상변화 물질(21)을 내부에 넣은 마이크로 캡슐(20)은 모자(1)를 만들 원단에 가공하여 점착된다. 이때, 가공되는 원단의 종류는 섬유(면, 실크, 나이론, 폴리에스테르, 천연가죽, 인조가죽 등등), 니트(knit) 등 어떤 종류에도 구애받지 않고 손쉽게 적용이 가능하고 가공되는 원단의 종류에 구애 받지 않으므로 그 모양도 자유자재로 제작할 수 있다.The microcapsules 20 containing the phase change material 21 therein are processed and adhered to the fabric to make the cap 1. At this time, the type of fabric to be processed can be easily applied regardless of any kind such as fibers (cotton, silk, nylon, polyester, natural leather, artificial leather, etc.), knit (knit) and stick to the type of fabric processed Since it is not received, the shape can be produced freely.

가공 방법을 간단히 설명하면, 원단을 열건조기(tenter)로 가공할 때 상변화 물질(21)을 마이크로 캡슐화한 마이크로 캡슐(20)과 고착제를 투입해서 가공한다. 기본적인 원리는 마이크로 캡슐(20)을 일정 비율로 조액한 후 원단에 침지형태로 묻힌 다음 마이크로 캡슐(20), 고착제와 원단이 서로 결합되게 한 후 물을 건조시키면 된다.Briefly describing the processing method, when the fabric is processed by a heat dryer (tenter), the microcapsules 20 in which the phase change material 21 is microencapsulated and a fixing agent are added and processed. The basic principle is to prepare a microcapsules 20 at a predetermined ratio, and then immerse the fabric in a immersion form, and then dry the water after the microcapsules 20 and the fixing agent and the fabric are combined with each other.

도 2에서 상온에서 상이 변하는 상변화 물질(21)을 내부에 넣은 마이크로 캡슐(20)을 점착 혹은 부착 등의 방법으로 가공한 원단으로 모자(1)의 표피층(11)을 만들고 모자(1)의 내부에는 마감지나 얇은 직물지 등으로 마감층(12)을 구비한다.In FIG. 2, the microcapsule 20 having the phase change material 21 changing in phase at room temperature is made of a fabric processed by a method such as adhesion or adhesion, thereby making the skin layer 11 of the cap 1, and The interior is provided with a finishing layer 12, such as finishing paper or thin woven paper.

마이크로 캡슐(20)을 점착 또는 부착한 원단을 알맞은 크기로 잘라내어 봉제선(40)을 따라 봉제하여 모자의 덮개부(10)를 만든다. 덮개부(10)는 용도나 알맞은 목적에 따라서 모양을 만들어 줄 수 있다. 이때 주로 마이크로 캡슐(20)의 점착은 표피층(11)에 주로 이루어지는데, 덮개부(10)의 안쪽의 마감층(12)을 마감지 등으로 마감하고 나면 표피층(11)의 재질에 따라 모자(1)를 사용하는 사용자의 머리에 이물감 등을 없앨 수 있고 땀 흡수 등의 효과와 함께 마이크로 캡슐(20)이 점착되어 있는 표피층(11)으로부터 용이하게 떨어져 나가는 것을 방지할 수도 있다.The microcapsule 20 is cut to a suitable size by sticking or attaching the fabric to the sewing line 40 to sew along the seam 40 to form a cap 10 of the cap. The cover part 10 can make a shape according to a use or a suitable purpose. At this time, the adhesion of the microcapsules 20 is mainly made on the epidermal layer 11, and after finishing the finishing layer 12 on the inner side of the cover part 10 with a finishing paper or the like, the cap (depending on the material of the epidermal layer 11) It is possible to remove foreign matters and the like to the user's head using 1) and to prevent the microcapsules 20 from easily coming off from the epidermal layer 11 to which the microcapsule 20 adheres together with the effect of sweat absorption.

덮개부(10)의 전체 혹은 일측면에는 햇빛을 가리기 위한 차양부(30)를 구비한다. 차양부(30)는 일반적으로 종이 또는 합성수지재의 차양판과, 이 차양판이 햇볕으로부터 보호될 수 있도록 이를 감싼 직조천으로 이루어지며, 모자의 용도에 따라서 상기 차양부(30)는 덮개부(10)와는 다른 재료가 사용 될 수도 있다.All or one side of the cover portion 10 is provided with a sunshade 30 for covering the sunlight. Sunshade 30 is generally made of a awning plate of paper or synthetic resin material, and woven cloth wrapped around it so that the sunshade can be protected from the sun, the sunshade 30 according to the purpose of the hat 30 is the cover portion 10 Other materials may be used.

상기 차양부(30)는 덮개부(10)의 테두리 전체 도는 일측에 재봉되어 고정된다.The sunshade 30 is sewn and fixed to the entire edge or one side of the cover 10.

이상 살펴본 바와 같이 본 고안의 온도 조절 기능 모자는, 상온에서 상이 변하는 상변화 물질의 잠열에 의하여 모자의 온도가 급격히 올라가거나 내려가는 것을 방지하여, 모자의 착용시에 모자 안의 온도를 일정하게 유지하도록 하여, 온도의 상승 또는 하강 범위를 제한할 수 있고, 격렬한 운동으로 발산되는 땀이 직물에축축히 배어 여름에는 체온을 상승시키고 겨울에는 체온을 떨어뜨리는 문제점을 없애는 효과가 있다.As described above, the temperature control function cap of the present invention prevents the cap temperature from rising or lowering rapidly due to the latent heat of a phase change material that changes in phase at room temperature, thereby maintaining a constant temperature in the cap when the cap is worn. In addition, the temperature rise or fall range can be limited, and sweat emitted by intense exercise gets wet on the fabric, thereby increasing the body temperature in summer and eliminating the problem of dropping body temperature in winter.

Claims (1)

머리를 덮는 덮개부(10)와 덮개부(10)의 일측면 혹은 전체에 햇빛을 가리는 차양부(30)를 갖는 모자에 있어서,In the hat having a cover portion 10 covering the head and the shade portion 30 to cover the sunlight on one side or the whole of the cover portion 10, 상온에서 상이 변하는 상변화 물질(21)을 마이크로 캡슐(20)로 만들어 점착 혹은 부착 등의 방식을 이용하여 만든 원단으로, 덮개부(10)와 차양부(30)를 만들어 온도 조절 기능이 가능하도록 한 온도 조절 기능 모자.A phase change material 21 that changes in phase at room temperature is made of a microcapsule 20 by using a method such as adhesion or adhesion, and a cover part 10 and a shade part 30 to make a temperature control function. One thermostatic cap.