KR100821492B1 - 음용수 냉각기 - Google Patents

Abstract

본 발명은 다양한 음용수 용기를 부착할 수 있는 음용수 냉각기로서 음용수 용기를 지지할 수 있는 음용수 용기 지지부, 음용수를 저장할 수 있는 냉수조, 냉수조의 음용수를 냉각할 수 있는 냉각모듈, 응축수를 모아 증발시키는 응축수 수용부 및 상기 냉수조와 냉각모듈 및 응축수 수용부를 수용하며 음용수 냉각기의 외부를 구성하는 하우징을 포함하는 것을 특징으로 한다.

열전소자, 냉수조(50), 냉각기, 음용수

Description

음용수 냉각기{Personal Water Cooler}

도 1은 본 발명에 따른 음용수 냉각기로서 음용수 용기가 상단에 결합한 음용수 냉각기의 사시도이다.
도 2는 본 발명에 따른 음용수 냉각기 하우징의 분리형 커버를 떼어낸 모습을 도시한 사시도이다.
도 3은 본 발명에 따른 음용수 냉각기 A-A단면도이다.
도 4는 본 발명에 따른 음용수 냉각기의 분해도이다.
도 5는 본 발명에 따른 음용수 냉각기용 방열기의 사시도이다.
도 6은 본 발명에 따른 음용수 냉각기용 방열기의 사시도이다.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호설명 *
10: 음용수 용기 20: 용기 지지부 21: 지지공
22: 돌출턱부 25: 어댑터 홈 26: 어댑터
27: 경사지지부 30: 냉수 콕 40: 하우징
41: 용기 관통구 42: 후면패널 43: 측면패널
45: 방열공 50: 냉수조 51: 콜드매스용 개구
60: 냉각모듈 61: 시일(seal) 62: 콜드매스
63: 열전소자 64: 방열기 65: 방열팬
66: 증발 촉진부 70: 응축수 수용부 71: 수용벽
75: 응축수 이동 촉진부

본 발명은 음용수 냉각기에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 음용수 용기를 직접 결합하여 이 음용수 용기로부터 공급되는 음용수의 온도를 낮추어서 외부의 냉수콕을 통해 공급하는 음용수 냉각기에 관한 것이다.
요즘 사무실에는 생수통이나 상수도의 원수와 필터를 이용한 냉수기가 설치되어 있다. 그러나 이 냉수기는 단순히 냉수만을 제공하며 여러 사람을 위한 공용용품으로 많은 사람이 이용하기 편한 곳에 설치되므로 사무원들 각자의 업무위치와 떨어져 있게 된다. 따라서 사무원은 필요 시 업무위치를 이탈하여 냉수기로 가서 냉수를 직접 용기에 받아와야 하며 또 시간이 지나면 냉수의 온도가 높아지게 되어 다시 냉수를 받으러 나가야하는 불편함이 있어 왔다. 이는 사무원과 사무실의 업무효율을 저해하는 요소가 될 수 있다. 또한, 이 냉수기는 생수통이나 수도꼭지에서 공급되는 물만을 제공하는 실정이어서 주스나 청량음료, 포도주 등의 다른 음용수를 원할 때는 별도의 냉장고를 이용해야 하는 불편함이 있다.

본 발명의 목적은 시중에서 판매되고 있는 음용수 용기를 직접 부착할 수 있는 냉각기로서 사무공간의 개인용 업무책상 위와 같이 협소한 장소에 놓을 수 있으며 개인마다 각자 소유할 수 있는 음용수 냉각기의 제공을 목적으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위해 본 발명의 음용수 냉각기는 음용수 통을 지지할 수 있는 음용수 용기 지지부, 음용수를 저장할 수 있는 냉수조, 냉수조의 음용수를 냉각할 수 있는 냉각모듈, 응축수를 증발시키는 응축수 수용부 및 상기 냉수조와 냉각모듈을 감싸며 음용수 냉각기의 외부를 구성하는 하우징을 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 의해 구성된 음용수 냉각기를 도면을 참고로 하여 이하 상세하게 설명한다. 본 명세서에서 사용되는 ‘음용수'라 함은 용기에 담겨 시판되는 것으로 물, 탄산음료, 과일즙을 이용하는 음료 및 포도주 등의 주류를 포함하는 마실 수 있는 모든 것을 의미한다.
또한, 본 발명에 따른 실시 예는 단지 본 발명을 예시하기 위한 것이며, 본 발명이 여기에 한정되는 것은 아니다. 그리고 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 본 발명의 기술적인 특징과 관계없는 일반적인 주지기술부분은 자세한 설명을 생략하였다.
도 1은 본 발명에 의한 음용수 냉각기로서 음용수 용기가 상단에 결합한 음용수 냉각기의 사시도이며, 도 2는 음용수 냉각기 하우징의 분리형 커버를 떼어낸 모습으로 내부구조를 도시한 사시도이다. 또한, 도 3은 도 1의 음용수 냉각기 A-A단면도이며, 도 4는 음용수 냉각기의 분해도이다.
본 발명의 음용수 냉각기는 음용수를 저장하는 냉수조(50), 냉수조(50)의 음용수를 냉각하는 냉각모듈(60) 및 상기 냉수조(50)와 냉각모듈(60)을 감싸며 음용수 냉각기의 외부를 형성하는 하우징(40), 냉수조(50)의 외벽에 발생하는 응축수를 수용하여 증발시키기 위한 응축수 수용부(70), 및 상기 하우징(40)의 상단에 형성되어 음료수 용기(10)(이하 용기)를 지지하는 용기 지지부(20)를 포함한다. 음용수 냉각기는 이 용기 지지부(20)에 음용수 용기(10)를 거꾸로 결합하여 사용하게 된다.
냉수조(50)는 상기 용기 지지부(20)에 의해 지지가 된 용기(10)로부터 음용수를 받아 저장하면서 냉각하게 된다. 음용수의 냉각을 위해 냉수조(50)의 일면은 냉각용 콜드매스(62)가 음용수와 직접 접촉하도록 콜드매스(62)의 형태에 부합되는 콜드매스용 개구(51)가 형성되어 있다. 또한, 냉수조(50)의 음용수를 인출하기 위한 냉수콕(30)이 냉수조(50)의 외부로 돌출되어 형성된다. 본 실시 예에서는 냉수콕(30)이 냉수조(50)의 상단에 위치하고 있으나, 본 발명은 이에 한정되는 것은 아니며 냉수콕(30)의 위치는 냉수조(50)의 중간이나 하단부에 위치할 수 있다. 냉수조(50)에서는 개인이 필요한 소정 양만큼만 냉각하면 되기 때문에 시판 음용수 용기의 크기가 2리터 이하이고 음용수 냉각기 전체의 높이와 냉각용량을 고려하여 냉수조(50)의 크기는 400~600ml정도의 용량이 바람직하다. 또한, 냉수조(50)의 외벽은 열 유입을 최소화하기 위해 단열재가 부착될 수도 있다.
냉각모듈(60)은 상기 냉수조(50)의 콜드매스용 개구(51)를 통해 음용수에 접촉하는 콜드매스(62), 냉수조(50)의 외부에 설치되어 상기 콜드매스(62)와 접촉하도록 설치된 열전소자(63), 상기 열전소자(63)에 부착된 방열기(64), 상기 방열기(64)에 부착된 방열 팬(65) 및 상기 콜드매스(62), 열전소자(63), 방열기(64) 및 방열 팬(65)을 고정하기 위한 적어도 하나 이상의 결합부재를 포함하고 있다. 또한, 상기 냉각모듈(60)은 상기 결합부재를 통해 냉수조(50)에 고정될 수도 있고 별도의 결합부재를 사용하여 냉수조(50)에 고정될 수도 있다. 본 실시 예에서는 방열기(64)를 관통하는 볼트(도시되어 있지 않음)를 사용하여 냉수조(50)에 고정되나, 클립이나 후크와 같은 다양한 결합부재가 사용될 수 있다.
상기 열전소자(63)는 2종의 서로 다른 금속을 결합시키거나 또는 n형 반도체와 p형 반도체를 상호 접합시켜서 이루어진 소자로서, 이 소자에 직류전류를 가하면 양 금속표면에서 흡열반응과 방열반응이 일어나는 특성을 가지게 된다. 따라서, 열전소자의 흡열부위에 열교환기를 설치하게 되면 주위공간을 냉각시킬 수 있으며, 반대로 방열부위에 열교환기를 설치하게 되면 주위공간의 온도를 상승시키게 할 수 있는 것이다. 열전소자의 구조와 그 작동원리에 대해서는 잘 알려져 있기 때문에 자세한 설명은 생략한다.
상기 방열기(64)는 열전소자(63)의 고온 면에서의 방열이 수월하도록, 상기 콜드매스(62)는 열전소자(63)의 저온면으로 열 흡수가 수월하도록 알루미늄과 같은 열전도도가 높은 금속으로 제조되는 것이 바람직하다. 또한, 콜드매스(62)와 방열기(64)는 평판으로 제작될 수도 있고 특히 방열기(64)는 바람직하게는 핀핀(pin fin), 직선핀, 루버핀 등의 열전달향상을 위한 형태로 형성된다.
한편, 방열기(64)는 상기 응축수 수용부(70)에 모인 응축수에 접촉할 수 있도록 방열기(64)의 일단이 상기 응축수 수용부(70)의 바닥면에 인접하여 위치된다. 증발촉진을 위해서는 응축수를 방열기(64)의 넓은 면적에 걸쳐 고르게 분포시켜야 한다. 방열기(64)는 응축수가 방열기(64)의 전열 면에 넓게 퍼져갈 수 있도록 증발 촉진부(66)를 포함할 수 있다. 도 5는 본 발명에 따른 음용수 냉각기용 방열기에 형성된 층발촉진부를 보이고 있다. 도 5와 같이 증발 촉진부(66)는 미세파이버 형태의 금속, 중합체, 종이, 직물 등을 사용하여 일정형상으로 재단하여 방열기(64) 표면에 부착한다. 이때 증발 촉진부(66)의 일부는 응축수 수용부(70)에 모인 응축수에 접촉하도록 위치해야하며, 응축수의 잔류로 인한 섬유의 부패와 같은 위생상의 문제점을 방지하기 위해 항균처리를 하는 것이 바람직하다.
한편, 도 5와 달리 증발 촉진부(66)는 방열기(64)의 적어도 일부 표면에 형성된 복수의 미세 그루브나 복수의 미세 돌출부를 포함할 수도 있다(도 6). 이 경우 상기 미세 그루브나 미세 돌출부는 모세관현상에 의해 응축수를 방열기의 하단에서 상단으로 퍼트리는 역할을 한다. 열전소자(63)와 방열기가 접촉하는 면에는 방열촉진부가 형성되지 않는다.
도면에는 도시되어 있지 않지만, 열전소자(63)와 방열기(64)의 사이 및 열전소자(63)와 콜드매스(62)의 사이에는 전열 그리스 또는 전열접착제가 도포되어 상기 요소들의 접촉면 사이에서의 접촉저항을 줄여주게 된다. 상기 전열그리스는 바람직하게는 오일에 전도성 분말을 첨가하여 제조된다. 또한, 냉수조(50)와의 결합시 음용수의 누수를 방지하기 위한 시일(61)이 콜드매스(62)와 냉수조(50)사이에 위치할 수도 있다.
하우징(40)은 상기의 냉수조(50)와 냉각모듈(60)을 수용하며 상부에 결합하는 음용수 용기(10)를 지지하도록 형성된다. 하우징(40)은 상기 냉수조(50)와 냉각모듈(60)의 조립시나 사용단계에서의 수리나 청소의 편의를 위해 하우징의 일부분이 분리될 수 있는 구조로 형성된다. 예를 들면 탈부착이 가능한 패널(42, 43)이 외벽의 최소한 일부분을 형성할 수도 있고 하우징(40)이 몇 부분으로 몸체 전체가 나뉘어져 분리되고 결합할 수 있도록 형성될 수도 있다. 하우징(40)의 외벽에는 냉각모듈(60)의 효율적인 방열을 위해 복수의 방열공(45)이 형성된다. 냉수조(50)에 형성된 냉수콕(30)을 위해 하우징(40)의 일면에는 냉수콕(30)용 개구(도시되어 있지 않음)가 형성된다. 본 실시 예에서는 육면체 형상의 하우징(40)과 하우징(40)의 수직벽면에 형성된 방열공(45) 및 탈부착 패널들(42, 43)을 보이고 있으나 이는 단순한 예시일 뿐 본 발명은 이에 한정되는 것이 아니다.
용기 지지부(20)는 거꾸로 세워진 용기(10)를 지지하기 위한 것으로 용기(10)가 삽입되어 지지가 되는 지지공(21)을 포함한다. 상기 지지공(21)으로는 용기(10)의 입구가 통과하며 용기(10)의 목 부분에서 용기(10)의 몸체로 확장되는 부분인 어깨 부가 지지공의 원주 면에 닿아 지지가 된다. 용기 어깨 부와의 접촉면적을 넓혀 지지력을 높이기 위해 상기 원주 면에는 용기방향으로 돌출하여 밖으로 경사지게 형성된 경사지지부(27)가 형성된다. 또한, 용기 지지부(20)의 상면에는 포도주 병이나 탄산음료 병 등과 같이 병목이 긴 음용수 용기(10)를 견고하게 지지하기 위해 도 3과 같이 어댑터(26)를 부착할 수 있도록 어댑터 홈(25)이 형성될 수 있다. 도 3의 어댑터는 단순히 예시를 위한 것으로 어댑터의 형성은 용기의 형상에 따라 다양하게 변형될 수 있다.
상기 용기 지지부(20)는 하우징 상부와 일체형으로 형성될 수 있고 분리형으로 형성될 수도 있다. 본 실시 예에서는 분리형을 예시하고 있다. 분리형일 경우 상기 하우징(40)의 상면에 형성된 용기 관통구(41)에 결합할 수 있도록 용기 관통구(41)의 형상과 부합되도록 돌출된 돌출턱부(22)를 포함한다.
응축수 수용부(70)는 음용수의 낮은 온도와 실온 사이의 온도차로 냉수조(50)의 외벽에 발생하여 하부로 흘러내리는 응축수가 하우징(40) 외부로 유출되지 않게 하고 방열기(64)와 접촉시킴으로써 효율적으로 응축수를 증발시키기 위한 것이다. 방열기(64)의 온도는 실온보다 훨씬 높기 때문에 불가피하게 발생하는 응축수의 증발에 효과적이며 또 응축수의 증발로 인해 방열기(64)의 온도가 낮아지기 때문에 냉각성능도 향상되게 된다. 응축수 수용부(70)는 상기 방열기(64)와 인접하거나 접촉하는 위치에 형성된다. 응축수 수용부(70)는 하우징(40)의 하단 면에 형성될 수도 있고 우묵한 형상을 가지는 트레이의 형태로 하우징(40) 하단 면에 위치할 수도 있다.
본 실시 예에서는 하우징(40) 외벽 자체와 소정의 높이를 가지는 수용벽(71)으로 이루어진 응축수 수용부(70)가 형성되어 있다. 이 돌출된 수용벽(71)은 냉수조(50)와 하우징(40)의 외벽과 함께 응축수 수용부(70)를 형성하며 응축수가 외부로 유출되지 않고 상기 방열기(64)에 직접 접촉할 수 있게 한다. 상기 수용벽(71)은 방열기(64)의 형상과 위치에 따라 응축수가 방열기(64)에 접촉할 수 있도록 그 형상과 위치가 결정되며, 본 실시 예에서는 방열기(64) 쪽으로 응축수가 고이도록 방열 팬과 하우징(40) 하단 면 사이에 수용벽(71)이 형성된 것을 보이고 있다. 상기 수용벽(71)은 하우징(40) 하단 면과 일체로 형성될 수도 있고 하단면과 분리가능하도록 탈부착 식으로 형성될 수도 있다. 또한, 본 실시 예에서와 같이 수용벽(71)은 직선형으로 형성되어 한쪽 방향으로만 응축수를 막을 수 있도록 형성될 수도 있고, 냉수조(50)의 외벽을 따라 흘려 내리는 응축수가 하우징(40) 외부로 유출되지 않도록 하우징(40) 하단 면의 외곽 부의 전체 또는 적어도 일부에 걸쳐 돌출되어 형성될 수도 있다.
본 발명의 응축수 수용부(70)는 응축수를 수용하고 방열기(64) 쪽으로 응축수를 용이하게 이동시킬 수 있는 형상이면 모두 가능하다. 즉, 응축수 수용부(70)는 그 주변부를 돌출시키거나 중앙부를 주변부보다 낮게 움푹하게 낮추어 형성할 수도 있다. 또한, 응축수 수용부(70) 바닥면은 응축수를 방열기(64) 쪽으로 용이하게 이동시키기 위한 응축수 이동촉진부(75)가 포함될 수 있다. 이 이동촉진부(75)는 응축수 수용부(70)의 바닥면 자체가 방열기(64) 쪽으로 낮아지도록 경사지게 형성될 수도 있고, 도 2에서와 같이 모세관 현상을 이용하여 방열기(64) 쪽으로 응축수를 이동시키기 위해 응축수 수용부(70)의 바닥면에 방열기로 연장되어 형성되는 복수의 직선형 미세 그루브나 미세 돌출부로 형성될 수 있다. 이 경우 방열기와 접촉하는 응축수 수용부(70)의 바닥면에도 미세 그루브 미세 돌출부가 연장되어 형성되는 것이 바람직하다. 또한, 응축수 이동촉진부(75)의 다른 형태로 미세파이버 형태의 금속, 중합체, 종이, 직물 등을 사용하여 일정형상으로 재단하여 사용하는 것도 가능하다.
전원부는 냉각모듈(60)의 열전소자(63)와 방열팬(65)의 작동에 필요한 전기를 공급하는 것으로 직류를 출력하는 파워서플라이를 포함하도록 형성되어 있다. 전원부는 하우징(40)의 내부에 위치할 수도 있고 외부에 위치할 수도 있다.
이와 같이 구성된 본 발명의 작용을 설명하면 다음과 같다.
사용자는 병 형상의 음용수 용기(10)에 담긴 음용수를 구입하고 용기(10)의 뚜껑을 개방하여 거꾸로 용기 지지부(20)에 결합한다. 냉수조(50)가 있기 때문에 결합시에 용기로부터 음용수가 외부로 유출되지 않는다. 용기 지지부(20)의 경사지지부(27)가 용기의 어깨 부분에 맞닿아서 거꾸로 위치한 용기를 지지하게 된다. 또한, 포도주 병과 같이 용기의 병목부분이 긴 경우에는 별도의 어댑터(26)를 용기 지지부(20)의 어댑터 홈(25)에 결합하여 사용하므로 용기를 효과적으로 지지하게 된다. 용기(10)에서 빠져나온 음용수는 냉수조(50)에 채워지며 용기(10)의 입구가 음용수면에 잠기게 되면 음용수는 더 이상 나오지 않게 된다. 냉수조(50)의 음용수는 냉각모듈(60)의 콜드매스(62)에 의해 냉각되며 소정의 시간이 지나면 음용수는 실온보다 낮은 온도의 냉 음용수로 활용할 수 있다. 필요할 때 냉각된 음용수는 냉수콕(30)을 통해 인출된다. 한편, 냉수조(50)의 외벽에 발생하는 응축수는 응축수 수용부(70)로 흘러내리면서 바닥면에 형성된 응축수 이동 촉진부(75)에 의해 방열기(64)로 용이하게 이동하게 된다. 따라서 사용자가 전원을 끄더라도 잔류응축수가 최소화되므로 위생상 유리하다. 응축수 수용부(70)의 응축수는 방열기(64)에 형성된 증발 촉진부(66)에 의해 방열기(64)로 넓게 퍼지면서 효과적으로 증발하고 하우징(40)의 방열공(45)을 통해 외부로 배출된다.
이상을 통해 본 발명의 바람직한 실시 예에 대하여 설명하였지만, 본 발명은 이에 한정되는 것이 아니고 특허청구범위와 발명의 상세한 설명 및 첨부한 도면의 범위 안에서 여러 가지로 변형 또는 변경하여 실시하는 것이 가능하고 이 또한 본 발명의 범위에 속하는 것은 당연하다.

상기한 바와 같이 구성되는 본 발명의 음용수 냉각기에 따르면 사용자는 시판되는 음용수를 구입하여 용기 채 본 발명의 음용수 냉각기에 결합하여 사용함으로써 다양한 음용수를 차게하여 마실 수 있으며 응축수 처리를 위한 별도의 배수장치가 필요 없어 제작비용을 낮출 수 있고 설치공간의 제한도 없다. 또한, 방열기의 열을 이용하므로 응축수 증발을 위한 별도의 에너지가 필요 없고 냉각성능도 향상된다.

Claims (8)

1. 하우징, 음용수 용기 지지부, 음용수를 저장 냉각하는 냉수조, 음용수를 냉각하는 냉각모듈 및 응축수 수용부를 포함하는 음용수 냉각기에 있어서,

   상기 하우징은 적어도 상기의 냉수조, 냉각모듈 및 응축수 수용부를 수용하여 상기 음용수 냉각기의 외벽을 형성하며, 하우징의 적어도 일부분은 분리 결합가능하게 형성되고, 하우징의 적어도 일부에는 복수의 방열공이 형성되며,

   상기 음용수 용기 지지부는 상기 하우징의 상단부에 형성되며 음용수 용기의 입구가 삽입되어 용기를 거꾸로 지지하기 위한 지지공을 포함하고,

   상기 냉수조는 음용수 용기에서 나온 음용수를 저장하며 상기 냉각모듈의 일부가 음용수와 접촉하기 위한 개구부가 형성되고,

   상기 냉각모듈은 열전소자, 상기 열전소자의 저온면에 접촉하며 상기 개구부를 통해 음용수에 접촉하는 콜드매스, 상기 열전소자의 고온면에 접촉하는 방열기 및 방열기의 방열을 위한 방열팬을 포함하며,

   상기 응축수 수용부는 하우징의 내측 하단부에 위치하며 하우징 외부로 응축수가 유출되지 않도록 응축수를 저장하고 응축수가 상기 방열기의 일부에 접촉하도록 형성된 것을 특징으로 하는 음용수 냉각기.
2. 제 1항에 있어서, 상기 음용수 용기 지지부는 상기 지지공의 원주부에 음용수 용기 방향으로 연장되어 바깥쪽으로 경사지게 형성된 소정길이의 경사지지부와 상기 지지공의 주변에 형성되어 있으며 용기 지지를 위한 어댑터를 부착할 수 있는 어댑터 홈을 포함하는 것을 특징으로 하는 음용수 냉각기.
3. 제 1항에 있어서, 상기 방열기에는 증발 촉진부가 더 포함된 것을 특징으로 하는 음용수 냉각기.
4. 제 3항에 있어서, 상기 증발 촉진부는 미세 와이어 형태의 금속, 중합체, 종이, 직물 중의 어느 한 소재로 소정의 크기로 형성되어 방열기의 적어도 일부 표면에 부착되어 응축수 수용부의 응축수와 접촉하는 것을 특징으로 하는 음용수 냉각기.
5. 제 3항에 있어서, 상기 증발 촉진부는 방열기의 일부 면에 복수로 형성된 그루브나 돌출부로 형성되며 응축수 수용부의 응축수와 접촉하는 것을 특징으로 하는 음용수 냉각기.
6. 제 1항 내지 제 5항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 응축수 수용부에는 응축수 이동 촉진부가 형성된 것을 특징으로 하는 음용수 냉각기.
7. 제 6항에 있어서, 상기 응축수 이동 촉진부는 응축수 수용부의 바닥면의 적어도 일부가 방열기 쪽으로 낮아지도록 경사지게 형성된 것을 특징으로 하는 음용 수 냉각기.
8. 제 6항에 있어서, 상기 응축수 이동 촉진부는 응축수 수용부의 적어도 일부분의 바닥면에 방열기로 연장되도록 형성된 복수의 그루브나 돌출부인 것을 특징으로 하는 음용수 냉각기.

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