KR20180062909A - 충전식 패브릭 손난로 - Google Patents

Abstract

본 발명은 충전식 손난로에 관한 것으로서, 특히 유연하고 그립감이 뛰어나며 장시간 사용시에도 피로감이 덜하고 온열감이 좋으며 충전식이면서도 밀폐된 주머니 환경에서 과열이 방지되는 충전식 패브릭 손난로에 관한 것이다.
이를 위하여, 본 발명은 충전식 배터리팩; 상기 충전식 배터리팩을 감싸며 충전식 배터리팩으로부터 에너지를 공급받아 발열하는 면상발열천; 상기 충전식 배터리팩과 면상발열천 사이에 공간을 형성하고 충전식 배터리팩으로부터의 발열을 외부로 방출하는 터널 형태의 방열터널; 및 상기 면상발열천의 온열을 제어하는 제어부; 를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 충전식 패브릭 손난로를 제공한다.

Description

충전식 패브릭 손난로{Rechargeable fabric handwarmer}

본 발명은 충전식 손난로에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 유연하고 그립감이 뛰어나며 장시간 사용시에도 피로감이 덜하고 온열감이 좋으며 충전식이면서도 밀폐된 주머니 환경에서 과열이 방지되는 충전식 패브릭 손난로에 관한 것이다.

KR 등록실용신안 제377899호에는 배터리에 의한 전기적 에너지에 의해 작동되는 산악용 전기 손난로가 개시되어 있다. 이 산악용 전기 손난로는 케이스, 전열선, 방열판 및 온도 조절 스위치로 구성되어 있다.

구체적으로, 상기 케이스는 원적외선 방출물질을 포함하고 내측에 전자파 차단 시트가 부착되며 전열선은 케이스의 내측에 감기고, 방열판은 전열선이 부착되어 전열선으로부터 발생되는 열을 발산한다.

그리고, 상기 온도 조절 스위치는 상기 전열선의 열 발생량을 사용자가 직접 조작하며, 이러한 전기 손난로의 동작 전원을 공급하는 배터리는 상기 케이스로부터 탈착 가능하도록 내장되어 있다.

그런데, 이러한 종래 기술의 손난로는 외관이 하드케이스로 이루어져 그립감과 온열감이 좋지 못하고 장시간 사용시 피로감이 누적되며 밀폐된 주머니 환경 등에서 과열을 방지하지 못하는 문제점이 있었다.

한편, KR 특허 제1575500호에는 저전력으로 높은 열량을 구현하는 면상발열천이 개시되어 있다. 이 면상발열천은 용매, 분산제, 보조제와 탄소나노튜브에 의해 함침되는 천 및 천을 따라 형성되는 전극으로 구성되어 있다.

여기서 상기 면상발열천은 여러 단계의 분산을 거친 용액이 함침되어 저렴하고 제조가 용이하며 저저항과 저점도를 유지하기 쉽고 물성이 향상되며 입자의 탈락이 방지되도록 구성된다.

KR 등록실용신안 제0377899호 (2005.02.25) KR 특허 제1575500호 (2015.12.01)

본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로서, 스마트폰과 같은 이동통신단말기들의 보조 배터리로 널리 이용되는 휴대용 충전식 배터리팩으로부터 전원을 공급받으며 패브릭 면상발열체에 의해 유연하고 그립감이 뛰어나며 피로감이 덜하고 온열감이 좋으며 충전식이면서도 방열터널로 인해 밀폐된 주머니 환경에서 과열이 방지되는 충전식 패브릭 손난로를 제공하는데 그 목적이 있다.

이와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 충전식 패브릭 손난로는 충전식 배터리팩; 상기 충전식 배터리팩을 감싸며 충전식 배터리팩으로부터 에너지를 공급받아 발열하는 면상발열천; 상기 충전식 배터리팩과 면상발열천 사이에 공간을 형성하고 충전식 배터리팩으로부터의 발열을 외부로 방출하는 터널 형태의 방열터널; 및 상기 면상발열천의 온열을 제어하는 제어부; 를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

여기서, 상기 충전식 배터리팩은 충전식 배터리 및 상기 충전식 배터리가 내장되는 케이스를 포함하여 구성되고, 상기 케이스는 외면을 따라 여러 개의 방열홀이 천공되며, 상기 방열터널은 케이스의 내부공간과 연통하도록 케이스의 외면에 길이방향을 따라 돌출되고 일측단이 개방되는 것을 특징으로 한다.

바람직하게는, 상기 방열터널은 개방된 일측단으로 갈수록 내부공간이 넓어지도록 경사지게 돌출되는 것을 특징으로 한다.

이와 같이 구성된 본 발명의 충전식 패브릭 손난로는 다음과 같은 유용한 효과를 발휘한다.

첫째, 충전지를 감싸고 있는 외관이 섬유와 스폰지로 이루어져 유연하고 쿠션이 있어서 그립감이 뛰어나며 장시간 손에 쥐고 있어도 피로감이 작다.

둘째, 충전지를 면상발열체가 완전히 감싸고 있음에도 불구하고 케이스가 방열터널 구조를 가지고 있어서 밀폐된 주머니 환경에서도 충전지팩 온도는 50도를 넘지 않을 수 있다.

도 1은 본 발명에 따른 충전식 패브릭 손난로를 나타내는 사시도;
도 2는 본 발명에 따른 충전식 패브릭 손난로를 나타내는 횡단면도 및 종단면도;
도 3은 본 발명에 따른 충전식 패브릭 손난로의 면상발열천을 제외한 사시도;
도 4는 본 발명에 따른 충전식 패브릭 손난로의 면상발열천을 제외한 횡단면도 및 종단면도;
도 5는 본 발명에 따른 충전식 패브릭 손난로의 면상발열천을 제외한 정면도 및 배면도;
도 6은 본 발명에 따른 충전식 패브릭 손난로의 면상발열천을 제외한 좌측면도와 우측면도이다.

이하, 본 발명의 목적이 구체적으로 실현될 수 있는 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 본 실시예를 설명함에 있어서, 동일 구성에 대해서는 동일 명칭이 사용되며 이에 따른 부가적인 설명은 생략하기로 한다.

도 1은 본 발명에 따른 충전식 패브릭 손난로를 나타내는 사시도이고, 도 2는 본 발명에 따른 충전식 패브릭 손난로를 나타내는 횡단면도(a) 및 종단면도(b)이다.

도 3은 본 발명에 따른 충전식 패브릭 손난로의 면상발열천을 제외한 사시도이고, 도 4는 본 발명에 따른 충전식 패브릭 손난로의 면상발열천을 제외한 횡단면도(a) 및 종단면도(b)이며, 도 5는 본 발명에 따른 충전식 패브릭 손난로의 면상발열천을 제외한 정면도(a) 및 배면도(b)이고, 도 6은 본 발명에 따른 충전식 패브릭 손난로의 면상발열천을 제외한 좌측면도(a)와 우측면도(b)이다.

본 발명의 충전식 패브릭 손난로는 도 1 내지 도 6에 도시된 바와 같이, 충전식 배터리팩(100), 면상발열천(200), 방열터널(300) 및 제어부(400)를 포함하여 구성된다.

충전식 배터리팩(100)은 휴대용 2차 전지로 충전단자(110)에 의해 충전이 가능하고 방전단자(120)에 의해 스마트폰과 같은 이동통신단말기 등에 전기에너지를 보조적으로 공급할 수 있다.

상기 충전식 배터리팩(100)는 충전이 가능한 2차 전지이면 되는데, 예를 들어 양극, 음극, 고분자 전해질을 사용한 분리막으로 이루어지는 리튬계 2차 전지가 사용될 수 있다.

구체적으로, 상기 충전식 배터리팩(100)은 도시된 바와 같이, 충전식 배터리(150) 및 상기 충전식 배터리(150)가 내장되는 케이스(160)를 포함하여 구성될 수 있다.

면상발열천(200)은 상기 충전식 배터리팩(100)을 감싸며 충전식 배터리팩(100)과 전기적으로 접속해서 전기에너지를 공급받아 발열작용을 한다.

상기 면상발열천(200)은 예를 들어 기재로 사용되는 천 및 전극을 포함하여 구성될 수 있는데, 이때 상기 천은 탄소나노튜브가 분산된 용액에 함침되고, 전극은 상기 천을 따라 천에 형성될 수 있다.

이때, 상기 충전식 배터리(150)와 면상발열천(200)의 사이에는 그립감을 향상시키기 위해 스펀지 등의 쿠션부재(도면에 미도시)가 개재될 수 있다.

방열터널(300)은 상기 충전식 배터리팩 케이스(160)의 양측면에 대칭으로 형성된 긴 터널로서, 충전식 배터리(150)와 면상발열천(200)의 사이에 공간을 형성해서 방열을 유도하는 긴 터널이다.

상기 방열터널(300)은 면상발열천(200)으로부터 발생된 열이 직접적으로 충전식 배터리팩(100)의 온도를 상승시키는 것을 억제하고 충전식 배터리(150)로부터의 발열을 외부로 방출한다.

구체적으로, 상기 충전식 배터리팩의 케이스(160)는 충전식 배터리(150)로부터의 열을 방출하기 위해 외면을 따라 간격을 두고 여러 개의 방열홀(170)이 길이방향을 따라 길게 천공된다.

그리고, 상기 방열터널(300)은 케이스(160)의 내부공간과 연통하도록 케이스(160)의 외면에 길이방향을 따라 길게 돌출되어 방열공간을 형성하고, 상기 충전단자(110)와 방전단자(120) 등의 구조물이 있는 방향의 일측단이 개방된다.

즉, 상기 방열터널(300)은 충전식 배터리(150)의 열을 충전단자(110)와 방전단자(120) 등의 구조물이 있는 방향을 통해 외부로 원활하게 배출하기 위해 충전식 배터리(150) 방향의 내측 부분(바닥은 개방되고 반대쪽 외측 부분(천장)은 폐쇄되어 있으며 양측단 중에서 일측단(방열출구)은 개방되고 타측단은 폐쇄되어 있는 터널 형태를 이룬다.

이때, 상기 방열터널(300)은 더욱 원활한 방열을 위해 도시된 바와 같이 방열출구로 기능하는 개방된 일측단으로 갈수록 내부공간이 점차 넓어지도록 외측으로 경사지게 돌출되는 것이 바람직하다.

제어부(400)는 상기 면상발열천(200)의 온열과 충전식 배터리팩(100)의 충전 등을 제어하기 위한 컨트롤러로서, 상기 전극과 전기적으로 연결되어 면상발열천(200)의 온열을 제어한다.

이를 위해, 전원을 켜고 끄기 위한 전원ON/OFF단자(410) 및 충전식 배터리(150)의 충전상태나 면상발열천(200)의 온열상태를 표시하기 위한 LED(420)가 추가적으로 구성될 수 있다.

상기 전원ON/OFF단자(410)는 누르는 횟수에 따라 면상발열천(200)의 온열단계가 조절되도록 구성할 수 있다.

상기와 같은 본 발명의 충전식 패브릭 손난로는 외관이 섬유와 스폰지로 구성된 손난로로, 구성이 유연하고 쿠션이 있어서 그립감이 뛰어나고, 장시간 손에 쥐고 있어도 피로감이 작다(기존의 제품은 대부분 하드케이스로 되어 있음).

그리고, 섬유 커버를 사용하여 온열감이 좋으며, 면상발열체를 적용하여 효율이 높아서 온열감이 높고 장시간 사용이 가능하며 발열면적이 넓다(측면과 전면 전체 발열).

또한, 대부분 손난로의 구조상 문제는 발열체와 구조물이 충전지를 싸고 있어서 충전지의 온도가 높아지는 문제가 있는데, 특히 본 발명은 충전지를 면상발열체가 완전히 감싸고 있음에도 불구하고 방열터널 구조를 가지고 있어서 밀폐된 주머니 환경에서도 충전지 배터리팩 온도는 50도를 넘지 않을 수 있다.

통상 배터리팩의 안전한 사용온도는 70도 이하이기 때문에 배터리팩 안전회로는 70도가 넘으면 전원이 차단된다.

따라서, 본 발명은 방열터널 구조가 없는 경우 밀폐된 주머니 조건에서 발열체의 최대온도로 구동시 한 시간 이내에 안전회로의 전원을 차단하여 20 ~ 40분 후에야 비로소 정상 구동을 할 수 있는 기존의 문제점을 해결할 수 있는 것이다.

본 발명에서 면상발열체 사양의 일 실시예로, Size = 60mm X 160mm X 1mm(두께), 구동전압 5V 0.8A (4W), 최대 발열 온도 = 65℃로 구성할 수 있다.

또한, 본 발명에서 상기 방열홀(170)과 방열터널(300)의 개수는 필요에 따라 가감(예를 들어 방열홀(170)은 총 4개로 도시하였지만 3개나 5개 이상 천공할 수 있고, 방열터널(300)은 양쪽에 대칭으로 총 2개를 도시하였지만 하나 또는 3개 이상으로 구성)할 수 있음은 물론이다.

이와 같이 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 살펴보았으며, 앞서 설명된 실시예 이외에도 본 발명이 그 취지나 범주에서 벗어남이 없이 다른 특정 형태로 구체화될 수 있다는 사실은 해당 기술분야에 있어 통상의 지식을 가진 자에게는 자명한 것이다.

그러므로, 상술된 실시예는 제한적인 것이 아니라 예시적인 것으로 여겨져야 하며, 이에 따라 본 발명은 상술한 설명에 한정되지 않고 첨부된 청구항의 범주 및 그 동등 범위 내에서 변경될 수 있다.

100...충전식 배터리팩 110...충전단자
120...방전단자 150...충전식 배터리
160...케이스 170...방열홀
200...면상발열천 300...방열터널
400...제어부 410...전원ON/OFF단자
420...LED

Claims (3)

1. 충전식 배터리팩;
   상기 충전식 배터리팩을 감싸며 충전식 배터리팩으로부터 에너지를 공급받아 발열하는 면상발열천;
   상기 충전식 배터리팩과 면상발열천 사이에 공간을 형성하고 충전식 배터리팩으로부터의 발열을 외부로 방출하는 터널 형태의 방열터널; 및
   상기 면상발열천의 온열을 제어하는 제어부; 를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 충전식 패브릭 손난로.
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 충전식 배터리팩은 충전식 배터리 및 상기 충전식 배터리가 내장되는 케이스를 포함하여 구성되고,
   상기 케이스는 외면을 따라 여러 개의 방열홀이 천공되며, 상기 방열터널은 케이스의 내부공간과 연통하도록 케이스의 외면에 길이방향을 따라 돌출되고 일측단이 개방되는 것을 특징으로 하는 충전식 패브릭 손난로.
3. 제 2 항에 있어서,
   상기 방열터널은 개방된 일측단으로 갈수록 내부공간이 넓어지도록 경사지게 돌출되는 것을 특징으로 하는 충전식 패브릭 손난로.

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