KR102772819B1 - 아라미드계 섬유를 포함하는 배송용 보냉 가방 - Google Patents

Abstract

본 발명의 일 실시예에 따른 배송용 보냉 가방은 상부가 개구되고, 내부에 저장공간을 가지는 본체부; 및 상기 본체부를 개폐하는 본체부 덮개;를 포함하고, 상기 본체부는 본체부의 바닥을 구성하는 바닥부 및 본체부의 측면을 구성하는 측면부를 포함하며, 상기 본체부 덮개는 상기 측면부와 연결되며, 상기 본체부는 아라미드계 섬유를 포함한다. 또한, 상기 측면부는 상기 외부 본체의 내부 안쪽으로 배치되는 내부 원단 및 외부 본체의 외부 바깥쪽으로 배치되는 외부 원단을 포함할 수 있고, 상기 내부 원단은 제1 섬유층과 펠트 솜층을 포함하고, 상기 외부 원단은 제2 섬유층과 투습방수천을 포함할 수 있으며, 상기 제1 섬유층, 제2 섬유층 및 펠트 솜층은 아라미드계 섬유를 포함할 수 있다.

Description

아라미드계 섬유를 포함하는 배송용 보냉 가방 {PACKING BOX HAVING HEAT AND COLD INSULATION FUNTION}

본 발명은 아라미드계 섬유를 포함하는 배송용 보냉 가방에 관한 것으로, 더 구체적으로는 상부가 개구되고, 내부에 저장공간을 가지는 본체부; 및 상기 본체부를 개폐하는 본체부 덮개;를 포함하고, 상기 본체부는 본체부의 바닥을 구성하는 바닥부 및 본체부의 측면을 구성하는 측면부를 포함하며, 상기 본체부 덮개는 상기 측면부와 연결되며, 상기 본체부는 아라미드계 섬유를 포함하는 아라미드계 섬유를 포함하는 배송용 보냉 가방에 관한 것이다.

일반적으로 보온, 보냉이 요구되는 농산물, 수산물, 축산물 등의 내용물들을 저장 또는 운반하기 위하여 제작되는 포장용 박스는 대부분 종이, 골판지, 스티로폼, 천으로 만들어진 보냉백 등 여러가지 재질로 제작하여 사용되고 있다.

이와 같은 포장용 박스를 스티로폼으로 제작할 경우에는 방수 및 보온, 보냉효과는 물론, 외부로부터 가해지는 충격으로부터 내부에 보관된 내용물을 보호할 수 있지만, 성형 제작된 박스체가 내용물을 담기 위해 일정한 부피를 유지하도록 압축 성형되는 것이므로, 보관과 운반에 많은 비용이 소요되는 문제점이 있었다.

반면, 종이와 골판지로 제작되는 포장용 박스는 그 구성재료가 종이의 재질이기 때문에 방수성이 크게 떨어지며, 보온, 보냉 효과 역시 기대하는 만큼에 이르지 못하는 동시에 외부 충격에 의해 내부에 보관되어 있는 내용물이 제대로 보호할 수 없는 문제점을 가지고 있었다.

또한, 스티로폼으로 제작한 박스는 사용 후 재활용을 위하여 보관할 때 그 부피가 너무 크기 때문에 공간을 많이 차지하는 문제점이 있었으며, 종이와 골판지를 이용한 박스는 보온 및 보냉을 위하여 내부에 기능성 필름을 덧붙이는 경우 재활용을 위하여 필름층과 종이물질을 분리할 때, 그 분리가 쉽지 않아 쉽게 재활용을 할 수 없는 문제점이 있었다.

특히, 천으로 만둘어진 보냉백의 경우 그 구성을 보면 외부 원단과 내부 원단으로 구성되고, 그 사이에 보냉성능을 확보하기 위한 단열재와 가방의 모양을 잡아주는 평판이 삽입되는 구조를 가지고 있다. 단열재는 발포된 PE폼을 사용하는데 이렇게 보냉가방에 여러 가지의 소재를 사용하기 때문에 사용후 폐기시에 재활용 및 분리수거가 어렵다는 문제점이 있었다. 또한, 기본 보냉 가방은 단열재로 기존의 보냉 가방은 단열재 소재로 토이론 폼, EVA 폼등을 사용하는데 이는 두께가 두껍기 때문에 보냉 가방의 부피가 필요 이상으로 커지게 되고 무게가 무거워져 사용이 불편한 것은 물론, 보관 및 운반에 있어서도 물류비용이 증가한다는 단점을 가지고 있었다.

이에, 보냉 가방에 사용되는 단열재 소재의 두께를 줄여서 보냉 가방의 부피와 무게를 줄이면서도, 단일 소재로 구성된 단열재 및 원단을 사용하여 재활용을 용이하게 할 수 있는 새로운 친환경 보냉 가방의 필요성이 대두되었다.

선행 문헌 대한민국 등록실용신안 제20-0407206호에서는 운반이용이한스티로폼박스를 개시하고 있으며, 대한민국 공개특허 제10-2011-0087961호에서는 아이스 팩 내장 스티로폼 박스를 개시하고 있다.

대한민국 등록실용신안 제20-0407206호 (2006.01.19) 대한민국 공개특허 제10-2011-0087961호 (2011.08.03.)

본 발명의 목적은 상부가 개구되고, 내부에 저장공간을 가지는 본체부; 및 상기 본체부를 개폐하는 본체부 덮개;를 포함하고, 상기 본체부는 본체부의 바닥을 구성하는 바닥부 및 본체부의 측면을 구성하는 측면부를 포함하며, 상기 본체부 덮개는 상기 측면부와 연결되며, 상기 본체부는 아라미드계 섬유를 포함하는 아라미드계 섬유를 포함하는 배송용 보냉 가방을 제공하는 것이다.

본 발명의 일 실시예에 따른 배송용 보냉 가방은 상부가 개구되고, 내부에 저장공간을 가지는 본체부; 및 상기 본체부를 개폐하는 본체부 덮개;를 포함하고, 상기 본체부는 본체부의 바닥을 구성하는 바닥부 및 본체부의 측면을 구성하는 측면부를 포함하며, 상기 본체부 덮개는 상기 측면부와 연결되며, 상기 본체부는 아라미드계 섬유를 포함한다.

또한, 상기 측면부는 상기 외부 본체의 내부 안쪽으로 배치되는 내부 원단 및 외부 본체의 외부 바깥쪽으로 배치되는 외부 원단을 포함할 수 있다.

또한, 상기 내부 원단은 제1 섬유층과 펠트 솜층을 포함하고, 상기 외부 원단은 제2 섬유층과 투습방수천을 포함할 수 있다.

또한, 상기 제1 섬유층, 제2 섬유층 및 펠트 솜층은 아라미드계 섬유를 포함할 수 있다.

또한, 상기 제1 섬유층, 제2 섬유층 및 펠트 솜층은 아라미드계 섬유 100%로 구성될 수 있다.

또한, 상기 투습방수천은 아라미드계 섬유 100%로 구성된 제3 섬유층과 PTFE(Poly Tetra Fluoro Ethylene) 필름층을 포함할 수 있다.

본 발명에 의하면, 상부가 개구되고, 내부에 저장공간을 가지는 본체부; 및 상기 본체부를 개폐하는 본체부 덮개;를 포함하고, 상기 본체부는 본체부의 바닥을 구성하는 바닥부 및 본체부의 측면을 구성하는 측면부를 포함하며, 상기 본체부 덮개는 상기 측면부와 연결되며, 상기 본체부는 아라미드계 섬유를 포함하는 아라미드계 섬유를 포함하는 배송용 보냉 가방을 제공할 수 있다.

도 1은 종래 기술에 의한 배송용 보냉 가방과 그 단면을 나타낸 도면이다.
도 2는 본 발명에 의한 배송용 보냉 가방을 나타낸 도면이다.
도 3은 본 발명에 의한 배송용 보냉 가방의 제1 섬유층 및 펠트 솜층을 나타낸 도면이다.
도 4는 본 발명에 의한 배송용 보냉 가방의 제2 섬유층 및 투습 방수층을 나타낸 도면이다.
도 5는 종래 기술에 의한 보냉 가방과 본 발명에 의한 보냉 가방의 보냉 효과를 실험하는 과정은 나타낸 도면이다.
도 6은 종래 기술에 의한 보냉 가방과 본 발명에 의한 보냉 가방의 보냉 효과를 실험한 결과를 나타낸 그래프이다.
도 7은 본 발명에 의한 보냉 가방의 소재로 사용되는 아라미드계 섬유의 단열 효과를 실험한 과정과 결과를 나타낸 도면이다.

이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.

도면들은 개략적이고 축적에 맞게 도시되지 않았다는 것을 일러둔다. 도면에 있는 부분들의 상대적인 치수 및 비율은 도면에서의 명확성 및 편의를 위해 그 크기에 있어 과장되거나 감소되어 도시되었으며 임의의 치수는 단지 예시적인 것이지 한정적인 것은 아니다. 그리고 둘 이상의 도면에 나타나는 동일한 구조물, 요소 또는 부품에는 동일한 참조 부호가 유사한 특징을 나타내기 위해 사용된다.

본 발명의 실시예는 본 발명의 이상적인 실시예를 구체적으로 나타낸다. 그 결과, 도해의 다양한 변형이 예상된다. 따라서 실시예는 도시한 영역의 특정 형태에 국한되지 않으며, 예를 들면 제조에 의한 형태의 변형도 포함한다.

도 1은 종래 기술에 의한 배송용 보냉 가방과 그 단면을 나타낸 도면이다.

종래의 배송용 보냉 가방은 도 1에서 보는 바와 같이, 바깥 쪽에서 안 쪽으로 외부원단 - 단열재 - 평판 - 내부원단의 순서로 구성된다. 외부원단은 폴리에스터, 타포린 또는 타이벡을 사용하고, 외부로부터 이물질 및 침수를 막을 수 있는 물질이다. 단열재는 발포된 PE폼 또는 EVA 등을 사용한다. 두께는 3 내지 10mm의 범위에서 다양하게 사용되고, 외부의 열이 내부로 들어오는 것을 차단하는 역할을 한다. 평판은 PP(폴리프로필렌), PVC 또는 단프라등을 사용하며 보냉가방의 형태를 지지해주는 역할을 한다. 내부원단은 타포린은박 또는 PEVA를 사용한다.

이렇듯 외부원단, 단열재, 평판 및 내부원단의 소재가 모두 다르기 때문에 사용후 폐기시에 재활용 및 분리수거가 어렵다는 단점이 있었다. 이러한 문제로 결국 보냉 가방을 소각시켜야 하는데 이러한 다양한 합성수지 물질을 소각할 경우 유독물질이 발생하여 환경에 나쁜 영향을 끼치기 때문에 이를 해결한 필요성이 큰 상황이었다.

도 2는 본 발명에 의한 배송용 보냉 가방을 나타낸 도면이고, 도 3은 본 발명에 의한 배송용 보냉 가방의 제1 섬유층 및 펠트 솜층을 나타낸 도면이며, 도 4는 본 발명에 의한 배송용 보냉 가방의 제2 섬유층 및 투습 방수층을 나타낸 도면이다.

본 발명의 일 실시예에 따른 배송용 보냉 가방은 상부가 개구되고, 내부에 저장공간을 가지는 본체부; 및 상기 본체부를 개폐하는 본체부 덮개;를 포함하고, 상기 본체부는 본체부의 바닥을 구성하는 바닥부 및 본체부의 측면을 구성하는 측면부를 포함하며, 상기 본체부 덮개는 상기 측면부와 연결되며, 상기 본체부는 아라미드계 섬유를 포함한다.

본체부는 도 2와 같이 직육면체의 형상을 가지며, 이에 따라 바닥부 및 측면부를 구성하는 4개의 측면은 모두 직사각형의 형상을 가지게 된다. 본체부 덮개는 덮개 베이스부와 날개부를 포함한다. 덮개 베이스부는 바닥부와 동일한 형상과 동일한 넓이와 크기를 가지고 있으면서 측면부 4개 중 하나와 이어져서 형성된다. 날개부는 덮개 베이스부에서 측면부와 이어지는 면을 제외한 3개의 면으로 덮개 베이스부와 이어져서 형성되며, 본체부 덮개로 본체부의 상부를 덮은후 측면부 위로 덮어주게 된다. 이 때, 도 2와 같이 고정력을 강하시키기 위하여 3개의 측면부와 3개의 측면부를 덮는 날개부의 안쪽에 벨크로를 형성한다.

아라미드계 섬유(aramid fiber)는 아마이드 결합에 방향족 고리라는 고리를 추가한 고분자 폴리아마이드 섬유로 인장강도, 강인성, 내열성이 뛰어나며 고강력, 고탄성률을 가지고 있다. 보통 5mm 정도 굵기로, 2t의 자동차를 들어 올릴 정도의 강한 힘을 가지고 있으며, 불에 타거나 녹지 않아 500℃가 넘어야 비로소 검게 탄화되는 특징이 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 배송용 보냉 가방 측면부는 외부 본체의 내부 안쪽으로 배치되는 내부 원단 및 외부 본체의 외부 바깥쪽으로 배치되는 외부 원단을 포함하고, 내부 원단은 제1 섬유층과 펠트 솜층을 포함하고, 외부 원단은 제2 섬유층과 투습방수천을 포함한다. 이 때, 제1 섬유층, 제2 섬유층 및 펠트 솜층은 아라미드계 섬유인 것이 바람직하며, 가장 바람직하게는 제1 섬유층, 제2 섬유층 및 펠트 솜층은 아라미드계 섬유 100%인 것이 좋다.

도 3은 본 발명에 의한 배송용 보냉 가방의 내부 원단으로 사용되는 아라미드계 섬유 100%로 구성된 제1 섬유층 및 펠트 솜층을 나타낸 것이다. 펠트는 양털이나 기타 동물의 털에 습기, 열 및 압력등을 가하여 만든 천을 의미하며, 보냉 및 보온 역할을 할 수 있기 때문에 정온 물류용으로 적합하다.

도 4는 본 발명에 의한 배송용 보냉 가방의 외부 원단으로 사용되는 아라미드계 섬유 100%로 구성된 제2 섬유층 및 투습 방수층으르 나타낸 것이다. 투습방수천은 다시 아라미드계 섬유 100%로 구성된 제3 섬유층과 PTFE(Poly Tetra Fluoro Ethylene) 필름층을 포함하는데, PTFE는 폴리테트라 플루오로에틸렌을 뜻하는 것으로, 내약품성이 뛰어나며, 높은 온도(325℃에서도 안정)에서 특성이 변화하지 않는다. 도금용 투입 히터의 케이스나 열교환기 등에 이용되며, 전기특성도 양호하며, 불연성으로 내후성도 좋고, 비점착성으로 마모계수도 작다. 내약품성을 이용한 벨트, 롤, 이형(異型)성을 이용한 금형의 내면 라이닝, 주방용품에서는 프라이팬, 제빙기의 내면 라이닝 등에 이용된다.

본 발명에 의한 배송용 보냉 가방에 사용되는 아라미드계 섬유는 일반 합성섬유에 비하여, 인장강도 및 인열강도가 아주 뛰어나다. 인장강도는 원단을 한 축 방향으로 잡아당겼을 때 절단되기까지 부여된 하중을 의미하는데, 일반 합성섬유의 경우, 100N인 반면에, 아라미드계 섬유는 경사방향으로는 520N, 위사방향으로는 730N으로서 훨씬 더 강한 내구성을 가진다. 인열강도는 원단을 한 축 방향으로 잡아당겼을 때 찢어짐에 대한 저항성을 의미하며, 일반 합성섬유의 인열강도가 7N인데 비하여, 아라미드계 섬유의 인열강도는 경사방향으로는 100.3N, 위사방향으로는 65.6N으로 역시 더 강한 내구성을 가진다.

도 5는 종래 기술에 의한 보냉 가방과 본 발명에 의한 보냉 가방의 보냉 효과를 실험하는 과정은 나타낸 도면이고, 도 6은 종래 기술에 의한 보냉 가방과 본 발명에 의한 보냉 가방의 보냉 효과를 실험한 결과를 나타낸 그래프이다.

본 발명에 의한 아라미드계 섬유를 포함하는 배송용 보냉 가방은 실험을 통하여 기존 배송용 보냉 가방과 비교하였을 때 더 뛰어난 보냉 및 보온 능력을 보여주었다. 도 5는 이러한 실험과정을 나타낸 도면이다.

도 5의 좌측 사진 4장은 기존 배송용 보냉 가방에 대한 실험과정을 나타낸 것이고, 우측 사진 4장은 본 발명에 의한 배송용 보냉 가방에 대한 실험과정을 나타낸 것이다.

먼저 양 보냉 가방의 덮개를 열어서 내부 공간을 확보한 이후, 온도계를 바닥부에 배치한 후 그 위에 아이스팩을 놓은 다음 덮개를 닫고 온도가 유지되는 시간을 확인하였다. 이 때 실험 환경은 외부 온도가 가장 높은 여름철 배송 상황을 가정하기 위하여, 챔버에 보냉 가방을 보관하여 챔버내 온도를 40°C를 유지하였다. 목적 온도는 0 내지 10°C이고, 목적 시간은 3시간 이상이었다.

도 6의 실험 결과를 보면, 빨간색 점선으로 표시된 것은 목적온도이고, 회색 실선은 외기 온도(챔버내 온도)를 나타낸 것이다. 실험 값을 나타내는 노란색 실선은 기존 보냉 가방의 결과 값을 나타낸 것이고, 주황색 실선은 본 발명에 의한 보냉 가방의 결과 값을 나타낸 것이다. 도 6의 그래프에서 보듯이 본 발명에 의한 보냉 가방은 4시간 이상동안 목적 온도 범위내에서 온도 유지 능력을 확인하였고, 기존 보냉 가방은 본 발명에 의한 보냉 가방보다 온도 유지 능력이 떨어지는 것으로 나타났다.

본 발명에 의한 보냉 가방을 생산하기 위하여 사용되는 아라미드계 섬유는 소방관용 방화복에서 추출이 가능하다. 소방관용 방화복은 화재 환경에서 사용을 위해, 내피와 외피 이외에 많은 부자재를 아라미드 섬유를 이용하여 제작되기 때문이다. 이러한 방화복의 내구연한은 통상 3년으로 연한이 다하면 1년에 2번 정도 수거한뒤 소각되거나 매립되어 처리되어 많은 환경 문제가 야기되었다.

본 발명은 이처럼 버려지는 환경문제를 야기하는 소방관용 방화복을 활용하여, 재활용함으로써 환경보호는 물론 재활용까지 용이한 배송용 보냉 가방을 생산함으로써 2가지 관점에서 환경문제를 해결할 수 있는 솔루션을 제공하고 있다.

도 7은 본 발명에 의한 보냉 가방의 소재로 사용되는 아라미드계 섬유의 단열 효과를 실험한 과정과 결과를 나타낸 도면이다.

본 발명이 종래 기술에 의한 보냉 가방과 차이가 나는 점은 종래 보냉 가방이 폴리에스터, PE폼, EVA, 타포린 은박등과 같은 여러 가지 물질을 사용하는데 비하여, 본 발명은 아라미드계 섬유 단일 소재를 사용하여 보냉 가방의 두께를 감소시켜 부피와 무게를 줄여주고, 재활용 및 환경보호에 큰 장점이 있다는 것이다.

그러나, 이러한 장점을 유지하기 위해서는 아라미드계 섬유가 기존의 보냉 가방과 비교하였을 때, 단열성능이 유사하거나 더 유리하여야 한다. 이러한 단열 성능 유지를 위한 실험을 도 7과 같이 진행하였다. 도 7에서 (A)는 아라미드계 섬유 1겹, (B)는 아라미드계 섬유 2겹, (C)는 아라미드계 섬유 3겹, (D)는 아라미드계 섬유 4겹으로 실험하였으며, 1겹의 두께는 0.5 내지 6 mm 이다.

기존의 보냉 가방은 단열재 소재로 토이론 폼, EVA 폼등을 사용하였으며, 이러한 물질의 열전도율은 0.025 내지 0.028 W/mk이다. 그러나, 도 7에서 보는 바와 같이 아라미드계 섬유 1겹의 열전도율은 0.019로서 기존 단열재의 열전도율보다도 낮기 때문에 더 좋은 성능을 발휘할 수 있다. 이러한 아라미드계 섬유를 2겹 내지 4겹으로 구성하면 열전도율을 더 떨어뜨릴 수 있어 보냉 가방으로서의 효능을 강화시킬 수 있으며 두께도 얇기 때문에 4겹을 겹쳐서 형성한다고 하여도 기존 보냉 가방의 단열재보다 훨씬 더 얇은 두께형성이 가능한 것이다.

이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야의 당업자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다.

그러므로 이상에서 기술한 실시예는 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로서 이해되어야 하고, 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명은 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

10 : 본체부
20 : 바닥부
30 : 측면부
31 : 내부 원단
32 : 제1 섬유층
33 : 펠트 솜층
34 : 외부 원단
35 : 제2 섬유층
36 : 투습 방수층
37 : 제3 섬유층
38 : PTFE 필름층
40 : 본체부 덮개
100 : 배송용 보냉 가방

Claims (6)

1. 상부가 개구되고, 내부에 저장공간을 가지는 본체부; 및
   상기 본체부를 개폐하는 본체부 덮개;를 포함하고,
   상기 본체부는 본체부의 바닥을 구성하는 바닥부 및 본체부의 측면을 구성하는 측면부를 포함하고,
   상기 본체부 덮개는 상기 측면부와 연결되며,
   상기 본체부는 아라미드계 섬유를 포함하고,
   상기 측면부는 안쪽으로 배치되는 내부 원단 및 바깥쪽으로 배치되는 외부 원단을 포함하고,
   상기 내부 원단은 제1 섬유층과 펠트 솜층을 포함하고,
   상기 외부 원단은 제2 섬유층과 투습방수천을 포함하고,
   상기 제1 섬유층 및 제2 섬유층은 아라미드계 섬유 100%로 구성되고,
   상기 투습방수천은 아라미드계 섬유 100%로 구성된 제3 섬유층과 PTFE(Poly Tetra Fluoro Ethylene) 필름층을 포함하고,
   상기 아라미드계 섬유는 아마이드 결합을 가진 고분자 물질에 방향족 고리를 추가한 섬유이고,
   상기 아라미드계 섬유는 폐방화복을 재활용하여 제조된 것을 특징으로 하는
   배송용 보냉 가방.
2. 삭제
3. 삭제
4. 삭제
5. 삭제
6. 삭제