KR200493955Y1 - 개량된 액체냉각기 - Google Patents

Abstract

본 고안은 뜨거운 액체용 용기, 차가운 액체용 용기, 냉각재킷, 열교환기 및 복수의 연결관을 포함하고, 여기서, 뜨거운 액체용 용기는 연결관을 통해 냉각재킷에 연통되고, 냉각재킷은 이중 층으로 이루어진 파이프 구조로 구성되고, 상기 냉각재킷의 내부 파이프는 뜨거운 액체를, 그리고 외부 파이프는 냉각수를 수송하도록 구비되며, 냉각수가 내부 층의 뜨거운 액체을 1차적으로 냉각시키는 것에 의해 강온되면서 형성된 차가운 액체는 연결관을 거쳐 차가운 액체용 용기에 도달하고, 열교환기가 순환하는 방식으로 차가운 액체를 2차적으로 냉각시키는 것에 의해 강온된 차가운 액체가 형성되며, 뜨거운 액체는 이중 냉각을 통한 강온을 거친 후에 요구되는 온도에 부합하는 차가운 음료로 제작될 수 있다. 이러한 구성에 의하면, 본 고안은 별도의 얼음이 필요하지 않고 게다가 인원의 기능과 숙련도에도 의존할 필요가 없으며, 음료가 과도하게 희석되거나 맛이 너무 짙지 않아 입맛에 영향을 미치지 않으므로, 입맛이 좋고 본연의 맛을 지닌 차가운 음료를 만들어낼 수 있으며, 또한 액체 음료의 향을 저온 상태에서 그대로 유지시킴과 아울러 고온 상태에서 액체 음료가 쉽게 씁쓸해지고 산패되는 것을 막음으로써 소비자에게 더 나은 체험을 선사하고 소비에 대한 욕구를 충족시키는 개량된 액체냉각기가 개시된다.

Description

개량된 액체냉각기{A NOVEL LIQUID COOLER}

본 고안은 액체 냉각 분야에 관한 것으로, 보다 상세하게는 차음료, 커피 등 액체 음료를 위한 액체냉각기에 관한 것이다.

현재, 음료 제조업에서 음료 전문점의 직원들은 먼저 뜨거운 물에 각종 재료(커피, 우유, 차, 사카린, 소금 등)를 첨가하는 방식을 사용하여 특정한 맛을 내는 뜨거운 액체로 이루어진 원액즙을 제작한 다음 고객이 차가운 음료를 원할 경우 이에 따라 직접 뜨거운 액체로 이루어진 원액즙에 얼음을 넣어 차가운 음료로 제작하고 있다. 그러나 이러한 냉각 방식은 음료의 맛이 첨가되는 얼음의 양과 서비스를 제공하는 직원들의 기능 및 숙련도에 직접적인 영향을 받게 되는데, 만일 얼음을 너무 많이 넣으면 음료의 맛은 과도한 희석으로 인해 싱거워지게 되고, 반대로 얼음을 너무 적게 넣으면 음료는 온도가 제대로 내려가지 않아 맛이 너무 진해지는 문제점을 초래하게 된다. 다른 한편으로는, 배달업이 발전함에 따라 갈수록 많은 사람들이 직접 업소를 찾아 소비하는 것이 아닌 배달을 통해 차음료를 소비하고 있는데, 이 경우에는 배달시간이 불확실한데다가 얼음이 녹는 속도 또한 음료의 맛에 영향을 미치게 되며, 이러한 결과는 최종적으로 소비자들로 하여금 맛이 좋은 음료를 체험하지 못하도록 함으로써 업소에 좋지 않은 이미지를 갖게 되는 문제점을 초래하게 된다.

본 고안은 상기와 같은 종래 기술의 제반 문제점을 해소하기 위해 안출한 것으로, 별도의 얼음을 따로 넣을 필요 없이 뜨거운 액체 음료를 직접 차가운 액체 음료로 제작할 수 있는 개량된 액체냉각기를 제공한다. 그리고 이에 따른 구체적인 기술방안은 다음과 같다.

본 고안에 따른 액체냉각기는 뜨거운 액체용 용기, 차가운 액체용 용기, 냉각재킷, 열교환기 및 복수의 연결관을 포함하고, 여기서, 상기 뜨거운 액체용 용기에는 뜨거운 액체가 담겨지고, 상기 뜨거운 액체용 용기는 상기 연결관을 통해 상기 냉각재킷에 연통되고, 상기 냉각재킷은 이중 층으로 이루어진 파이프 구조로 구성되고, 상기 냉각재킷의 내부 파이프는 뜨거운 액체를, 그리고 외부 파이프는 냉각수를 수송하도록 구비되며, 냉각수가 내부 층의 뜨거운 액체을 1차적으로 냉각시키는 것에 의해 강온되면서 형성된 차가운 액체는 연결관을 거쳐 상기 차가운 액체용 용기에 도달하고, 상기 차가운 액체용 용기는 상기 연결관을 통해 상기 열교환기에 연통되며, 상기 열교환기가 순환하는 방식으로 차가운 액체를 2차적으로 냉각시키는 것에 의해 차가운 액체가 형성된다.

본 고안에 의한 우선적 방안으로, 제1펌프와 제2펌프를 더 포함하고, 여기서, 상기 제1펌프는 냉각수를 외부 파이프로 유입시켜 뜨거운 액체를 냉각시키고, 상기 제2펌프는 차가운 액체를 상기 차가운 액체용 용기로부터 상기 열교환기로 수송한다.

본 고안에 의한 우선적 방안으로, 상기 열교환기는 공기압축기와 열교환관 및 냉매관을 포함하며, 차가운 액체가 상기 열교환관으로 들어가면 냉매가 차가운 액체의 열량을 흡수하는 것에 의해 기체로 변하고, 상기 공기압축기는 기체 상태의 냉매를 압축하여 액체로 응결시켜 상기 냉매관으로 리턴시킨다.

본 고안에 의한 우선적 방안으로, 상기 차가운 액체용 용기에는 액체의 온도를 측정하는 온도프로브가 장착되어 있다.

본 고안에 의한 우선적 방안으로, 상기 열교환기는 배수구 쪽에 위치한 연결관에 차가운 액체의 유출을 제어하도록 구비되는 솔레노이드 밸브가 장착된다.

본 고안에 의한 우선적 방안으로, 상기 냉각재킷의 배열 방식으로 원반 모양으로 구성된다.

본 고안에 의한 우선적 방안으로, 기계틀과 보호판, 상부 덮개판 및 청소용 수도꼭지를 더 포함하고, 여기서, 상기 기계틀의 상단에는 상기 차가운 액체용 용기, 상기 차가운 액체용 용기를 고정시키도록 구비되는 플레이스 슬롯이 설치되어 있고, 상기 기계틀의 외주에는 상기 보호판이 장착되고, 상기 보호판은 내부에 설치된 상기 냉각재킷, 상기 열교환기, 상기 연결관을 보호하고, 상기 기계틀의 산단에는 상기 상부 덮개판이 장착되고, 상기 상부 덮개판의 상단에는 상기 청소용 수도꼭지가 장착되며, 상기 청소용 수도꼭지는 필터링된 깨끗한 물을 방출하도록 구비된다.

본 고안은 각 부품의 상호 협력을 통해 뜨거운 액체가 이중 냉각을 거쳐 강온되면 요구되는 온도에 부합하는 차가운 음료로 제작될 수 있는데, 이러한 구성은 종래의 기술과 비교하였을 때, 별도의 얼음을 넣을 필요가 없고 게다가 인원의 기능과 숙련도에도 의존할 필요가 없으며, 음료가 과도하게 희석되거나 맛이 너무 짙지 않아 입맛에 영향을 미치지 않으므로, 입맛이 좋고 본연의 맛을 지닌 차가운 음료를 만들어낼 수 있으며, 또한 액체 음료의 향을 저온 상태에서 그대로 유지시킴과 아울러 고온 상태에서 액체 음료가 쉽게 씁쓸해지고 산패되는 것을 막음으로써 소비자에게 더 나은 체험을 선사하고 소비에 대한 욕구를 충족시킨다.

도 1은 본 고안의 개량된 구조 구성도이다.
도2는 본 고안의 개량된 입체도이다.
도3은 본 고안의 개량된 구조 분해도이다.
도4는 본 고안의 개량된 냉각재킷의 구조를 설명하는 모식도이다.

이하, 도면을 참조하여 본 고안의 구체적인 실시 형태를 상세하게 설명하면 다음과 같다.

본 고안에 대한 묘사에 있어서, 설명이 필요한 것은 전문용어인 '중심', '상', '하', '좌', '우', '수직', '수평', '내부', '외부' 등이 가르키는 방향이나 위치적 관계는 여기에서 가르키는 위치나 유닛이 반드시 특정한 방향이나 특정한 방향으로의 구조와 조작을 갖는 것을 가르키거나 암시하는 것이 아닌 첨부된 도면에 도시된 방향이나 위치를 기반으로 본 고안을 편리하게 묘사하고 묘사를 간소화시키는 것에 지나지 하니하므로, 이를 본 고안을 제한하는 것으로 해석하여서는 아니될 것이다.

또한, 본 고안에 대한 묘사에 있어서, 설명이 필요한 것은 명확한 규정과 제한이 별도로 마련되어 있는 것을 제외하고 전문용어인 '장착', '상호 연결', '연결' 등 용어는 광의적으로 이해되어야 할 것이다. 예를 들어, 이는 고정적인 연결이 될 수 있고 또한 해체가 가능한 연결이나 일체적인 연결이 될 수 있는 구성, 또는 기계적인 연결이 될 수 있고 또한 전기적인 연결이 될 수 있는 구성, 또는 직집접인 연결이 될 수 있고 또한 중간 매개체를 통한 간접적인 연결이 될 수 있는 구성, 또는 두 개의 유닛 내부의 연통이 될 수 있는 구성으로 이해되어야 할 것이다. 본 고안이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어서는 구체적인 상황에 따라 상술한 전문용어가 본 고안에서 구체적인 의미를 담고 있는 것으로 이해될 수 있을 것이다.

도 1내지 도4에 도시된 바와 같이, 본 고안에 따른 액체냉각기는 뜨거운 액체용 용기(1), 차가운 액체용 용기(2), 냉각재킷(3), 열교환기(4) 및 복수의 연결관을 포함한다. 여기서, 뜨거운 액체용 용기(1) 안에는 93℃ 내지 95℃ 사이의 뜨거운 액체가 담겨지고, 냉각재킷(3)은 이중 층으로 이루어진 구조로 구성되고, 냉각재킷(3)의 내부 파이프(14)는 뜨거운 액체를, 그리고 외부 파이프(13)는 냉각수를 수송하도록 구비되며, 냉각재킷(3)의 배열 방식은 원반 모양으로 구성된다. 즉, 내부 파이프(14)의 관로를 통해 뜨거운 액체가 흐르게 되고, 상기 내부 파이프(14)를 감싸도록 설치되는 외부 파이프(13)의 관로를 통해서는 냉각수가 흐르게 된다.
한편, 뜨거운 액체용 용기(1)는 연결관을 통해 냉각재킷(3)의 내부 파이프에 연통되고, 냉각재킷(3)의 외부 파이프는 연결관을 통해 냉각수원에 연통되며, 냉각수원은 일반 상수도를 우선적으로 선택하여 사용하는 것이 바람직하며, 이는 상수도가 취득이 편리하고 양이 많으며 가격이 저렴한 장점들을 가지고 있기 때문이다. 한편, 냉각수가 내부의 뜨거운 액체을 1차적으로 냉각시키는 것에 의해 25℃ 내지 30℃ 사이로 강온된 차가운 액체가 형성되고, 차가운 액체는 연결관을 통해 차가운 액체용 용기(2)에 도달하고, 차가운 액체용 용기(2)는 연결관을 통해 열교환기(4)에 연통되며, 열교환기(4)가 순환하는 방식으로 차가운 액체를 2차적으로 냉각시키면, 이에 의해 4℃ 이하로 강온된 차가운 액체가 형성된다.

구체적으로, 개량된 차음료 제조용 액체냉각기는 제1펌프(5) 및 제2펌프(6)를 더 포함하고, 여기서, 제1펌프(5)는 냉각수를 외부 파이프로 유입시켜 뜨거운 액체를 냉각시키고 제2펌프(6)는 차가운 액체를 차가운 액체용 용기(2)로부터 열교환기(4)로 수송하며, 열교환기(4)의 배수구에 위치한 연결관에는 솔레노이드 밸브(7)가 장착된다. 그리고 차가운 액체용 용기(2) 안에는 액체의 온도를 측정하는 온도프로브(8)가 장착되어 있는데, 온도프로브(8)에 의해 차가운 액체의 온도가 측정되고 그 결과 설정값에 도달하지 않았을 경우, 솔레노이드 밸브(7)가 열교환기의 배수구를 차폐하게 되고, 이에 따라 액체는 차가운 액체용 용기(2)와 열교환기(4) 내부에서 순환하는 방식으로 흐르면서 여러 차례에 걸쳐 냉각되며, 온도프로브(8)에 의해 차가운 액체가 설정값에 도달하였음이 측정될 경우에는, 솔레노이드 밸브(7)가 열리면서 특정 온도를 지닌 차가운 액체가 흘러나오게 된다. 한편, 제1펌프(5), 제2펌프(6), 솔레노이드 밸브(7), 열교환기(4) 및 온도프로브(8)는 모두 절차가 미리 설정된 PLC 제어기에 의해 제어될 수 있다.

구체적으로, 열교환기(4)는 자주 접할 수 있는 것으로서 차가운 액체를 2차적으로 냉각시켜 온도를 떨어뜨리는 데 사용되는 냉동식 열교환기로 구성되며, 상기 열교환기(4)는 공기압축기(41), 열교환관(42) 및 냉매관(43)을 포함한다. 여기서, 상기 열교환관(42) 또한 이중 층으로 이루어진 구조로 구성되고, 차가운 액체가 열교환관으로 유입되면 냉매가 차가운 액체의 열량을 흡수하는 것에 의하여 기체로 변하며, 공기압축기(41)는 기체 상태의 냉매를 압축하여 액체로 응결시켜 냉매관(43)으로 리턴시키는데, 바람직하게는, 관로 내부에 온도식 팽창밸브를 추가로 설치하여 온도식 팽창밸브로 유체의 흐름을 조절하면 냉매가 저온 상태로 빠르게 전환될 수 있다.

구체적으로, 개량된 차음료 제조용 액체냉각기는 기계틀(9), 보호판(10), 상부 덮개판(11) 및 청소용 수도꼭지(12)를 더 포함하고, 여기서, 기계틀(9)의 상단에는 뜨거운 액체용 용기(1) 및 차가운 액체용 용기(2)를 고정시키도록 구비되는 플레이스 슬롯이 설치되어 있고, 기계틀(9)의 외주에는 보호판(10)이 장착되고, 보호판(10)은 내부에 설치된 냉각재킷(3), 열교환기(4) 및 연결관을 보호하며, 기계틀(9)의 산단에는 상부 덮개판(11)이 장착되고, 상부 덮개판(11)의 상단에는 청소용 수도꼭지(12)가 장착되며, 청소용 수도꼭지(12)는 필터링된 깨끗한 물을 방출하며 필터링된 깨끗한 물은 뜨거운 액체용 용기 내부의 물때, 노폐물, 찌끄러기 등 불순물을 청소하는 데 사용될 수 있다.

이상 기술된 내용은 구체적인 우선적 실시 방식을 결합하여 본 고안에 의해 이루어진 것을 상세하게 설명하기 위한 것에 지나지 않으므로, 본 고안의 구체적인 실시 예가 이러한 설명에 의해 제한되어서는 아니될 것이다. 또한, 당해 기술 분야에서 통상의 지직을 가진 자에 의한 본 고안의 사상으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 실시하는 동일한 효과를 가지는 다양한 개량이나 변경은 후술하는 본 고안의 청구범위에 속하는 것으로 간주되어야 할 것이다.

Claims (7)

1. 뜨거운 액체용 용기, 차가운 액체용 용기, 냉각재킷, 열교환기 및 복수의 연결관을 포함하여 구성되는 것에 있어서,
   상기 뜨거운 액체용 용기에는 뜨거운 액체가 담겨지고, 상기 뜨거운 액체용 용기는 상기 연결관을 통해 상기 냉각재킷에 연통되고, 상기 냉각재킷은 이중 층으로 이루어진 파이프 구조로 구성되고, 상기 냉각재킷의 내부 파이프는 뜨거운 액체를, 그리고 상기 내부 파이프를 외측에서 감싸는 외부 파이프는 냉각수를 수송하도록 구비되며, 냉각수가 내부의 뜨거운 액체를 1차적으로 냉각시키는 것에 의해 강온되면서 형성된 차가운 액체는 상기 연결관을 거쳐 상기 차가운 액체용 용기에 도달하고, 상기 차가운 액체용 용기는 상기 연결관을 통해 상기 열교환기에 연통되며, 상기 열교환기는 순환하는 방식으로 차가운 액체을 2차적으로 냉각시키는 것에 의해 강온된 차가운 액체가 형성되고,
   냉각수를 외부 파이프로 유입시켜 내부 파이프로 수송되는 뜨거운 액체를 1차적으로 냉각시키기 위한 제1펌프와, 상기 차가운 액체용 용기의 차가운 액체를 상기 열교환기로 수송하여 상기 열교환기에서의 내부 순환을 통해 뜨거운 액체에 대한 2차적 냉각이 수행되도록 하기 위한 제2펌프를 더 포함하며,
   상기 냉각재킷의 배열 방식으로 원반 모양으로 구성되는 것을 특징으로 하는 개량된 액체냉각기.
2. 삭제
3. 제1항에 있어서, 상기 열교환기는 공기압축기와 열교환관 및 냉매관을 포함하며, 차가운 액체가 상기 열교환관으로 들어가면 냉매가 차가운 액체의 열량을 흡수하는 것에 의해 기체로 변하고, 상기 공기압축기는 기체 상태의 냉매를 압축하여 액체로 응결시켜 상기 냉매관으로 리턴시키는 것을 특징으로 하는 개량된 액체냉각기.
4. 제1항에 있어서, 상기 차가운 액체용 용기에는 액체의 온도를 측정하는 온도프로브가 장착되어 있는 것을 특징으로 하는 개량된 액체냉각기.
5. 제1항에 있어서, 상기 열교환기는 배수구 쪽에 위치한 연결관에 차가운 액체의 유출을 제어하도록 구비되는 솔레노이드 밸브가 장착되는 것을 특징으로 하는 개량된 액체냉각기.
6. 삭제
7. 제1항에 있어서, 기계틀, 보호판, 상부 덮개판 및 청소용 수도꼭지를 더 포함하며, 상기 기계틀의 상단에는 상기 차가운 액체용 용기 및 상기 차가운 액체용 용기를 고정시키도록 구비되는 플레이스 슬롯이 장착되고, 상기 기계틀의 외주에는 상기 보호판이 작창되고, 상기 보호판은 내부에 설치되너 상기 냉각재킷, 상기 열교환기 및 상기 연결관을 보호하고, 상기 기계틀의 산단에는 상기 상부 덮개판이 설치되고, 상기 상부 덮개판의 상단에는 상기 청소용 수도꼭지가 장착되며, 상기 청소용 수도꼭지는 필터링된 깨끗한 물을 방출하도록 구비되는 것을 특징으로 하는 개량된 액체냉각기.

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