KR20070081289A - 워터 쿨러 - Google Patents

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KR20070081289A
KR20070081289A KR1020060013160A KR20060013160A KR20070081289A KR 20070081289 A KR20070081289 A KR 20070081289A KR 1020060013160 A KR1020060013160 A KR 1020060013160A KR 20060013160 A KR20060013160 A KR 20060013160A KR 20070081289 A KR20070081289 A KR 20070081289A
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heat exchanger
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김상천
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에이스 엘엠에스(주)
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Abstract

과일과 같은 음식물이나 음료수 용기를 냉수에 침지시켜 냉각시키는 워터 쿨러가 제공된다.
본 발명에 의한 워터 쿨러는, 내부에 저수공간 및 배수구가 마련되는 본체; 상기 저수공간 내에 설치되어 상기 저수공간으로 냉수를 공급하는 냉수파이프; 상기 배수구를 통해 배출된 물이 내측으로 유입된 후 상기 냉수파이프로 유출되도록 구성되는 하우징과, 내부에 냉매 유로를 구비하고 나선 형상으로 형성되어 상기 하우징 내에 장착되는 냉매파이프를 포함하는 열교환기; 상기 냉매파이프로 저온의 냉매를 공급하기 위한 냉매 공급장치; 및 상기 저수공간의 물을 상기 열교환기를 거쳐 상기 냉수파이프로 순환시키는 펌프를 포함하여 구성된다.
본 발명에 의한 워터 쿨러는, 음료수 및 음료수 용기를 냉각시키는 냉수 공급 용량을 증대시킬 수 있고, 많은 양의 냉수를 원활하게 순환시킬 수 있으며, 실제로 음식물 및 음료수 용기를 냉각시키는 냉각 온도를 정확하게 측정 및 조절할 수 있다는 장점이 있다.
워터 쿨러, 냉수, 냉매파이프, 나선형, 열 교환

Description

워터 쿨러{Water cooler}
도 1은 종래 워터 쿨러의 사시도이다.
도 2는 종래 워터 쿨러의 내부 구성을 도시하는 단면도이다.
도 3은 종래 워터 쿨러에 적용되는 열 교환기의 사시도이다.
도 4는 본 발명에 의한 워터 쿨러의 사시도이다.
도 5는 본 발명에 의한 워터 쿨러의 단면도이다.
도 6은 본 발명에 의한 워터 쿨러에 적용되는 열 교환기의 분해사시도이다.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
100 : 본체 110 : 저수공간
120 : 배수구 122 : 배수망
124 : 관통홀 200 : 냉수파이프
202 : 분사노즐 210 : 제1 냉수파이프
220 : 제2 냉수파이프 222 : 급수홀
310 : 배수파이프 320 : 급수파이프
322 : 밸브 400 : 열 교환기
410 : 하우징 412 : 냉매유입구
414 : 냉매유출구 416 : 입수구
418 : 출수구 420 : 냉매파이프
430 : 덮개 500 : 펌프
510 : 플로우 스위치 600 : 압축기
700 : 응축기 800 : 온도 감지센서
본 발명은 과일과 같은 음식물이나 음료수 용기를 냉수에 침지시켜 냉각시키는 워터 쿨러에 관한 것으로, 더 상세하게는 냉수 공급을 위한 열 교환기의 효율을 증대시키고 순환되는 냉수의 유량을 증대시킴으로써 보다 효과적으로 음식물이나 음료수 용기 등을 냉각시킬 수 있도록 구성되는 워터 쿨러에 관한 것이다.
일반적으로 음식물이나 음료수를 냉각시키는 장치로는 냉장고와 같은 냉장 장치가 사용되고 있으나, 많은 양의 음식물이나 음료수를 보다 빠르게 냉각시키고자 하는 경우, 특히 야외에서 차갑게 냉각된 음식물이나 음료수를 판매하는 경우에는 음식물이나 음료수 캔, 병 등을 차가운 물에 침지시켜 냉각시키는 워터 쿨러가 주로 사용되고 있다.
이하 첨부된 도면을 참조하여 종래의 워터 쿨러에 대하여 상세히 설명한다.
도 1은 종래 워터 쿨러의 사시도이고, 도 2는 종래 워터 쿨러의 내부 구성을 도시하는 단면도이다.
도 1에 도시된 바와 같이 종래의 워터 쿨러는, 음료수 용기 및 각종 음식물을 냉각시키기 위한 냉수가 채워지는 저수공간(12)이 내부에 마련되는 본체(10)와, 냉수를 분사하는 다수의 분사노즐(22)이 형성되어 상기 저수공간(12) 내에 설치되는 냉수파이프(20)를 포함하여 구성된다. 상기 저수공간(12)의 바닥면에는 배수구(14)가 형성되어, 음료수 용기 및 각종 음식물을 냉각시킴으로써 미지근하게 데워진 물은 배수구(14)를 통해 저수공간(12) 외부로 배출된다.
이때 상기 배수구(14)는 분사노즐(22)을 통해 저수공간(12) 내로 냉수가 지속적으로 유입되더라도 저수공간(12) 밖으로 넘치지 아니하도록 즉, 저수공간(12) 내에 채워져 있는 냉수의 양이 일정하게 유지되도록, 저수공간(12) 내로 유입되는 냉수의 유량만큼 미지근하게 데워진 물을 저수공간(12) 외부로 배수하도록 구성됨이 바람직하다.
배수구(14)를 통해 저수공간(12) 외부로 배출된 물은 도 2에 도시된 바와 같이 배수파이프(32)를 통해 본체(10)의 하단부로 유입되고, 펌프(50)의 압력에 의해 열 교환기(40)를 거쳐 다시 냉각된 후 급수파이프(34)를 통해 냉수파이프(20)로 재공급된다.
이때 상기 열 교환기(40)에는 압축기(60) 및 응축기(70)가 장착되어 있어, 차갑게 냉각된 냉매가 열 교환기(40) 내부를 지나도록 구성된다. 열 교환기(40) 내부를 지나는 차가운 냉매는 열 교환기(40) 내부로 유입 및 유출되는 물과 열 교환 을 이루어 물을 냉각시키게 된다. 이와 같이 냉매를 이용하여 물을 냉각시키는 구성은 냉동 및 공조 분야에서 널리 사용되고 있는 구성이므로, 이에 대한 상세한 설명은 생략한다.
또한, 열 교환기(40)를 거치면서 냉각된 물을 상기 냉수파이프(20)로 전달하는 급수파이프(34)에는 온도감지센서(80)가 장착되어 있어, 저수공간(12) 내로 유입되는 냉수의 온도를 사용자가 원하는 온도로 조절할 수 있게 된다.
도 3은 종래 워터 쿨러에 적용되는 열 교환기의 사시도이다.
종래의 워터 쿨러에는 도 3에 도시된 판형 열 교환기(40)가 주로 사용되어왔다.
판형 열 교환기(40)는 소정의 유로가 형성된 얇은 금속판을 다수 적층하고 두 가지 이상의 유체를 열 교환하는 수단으로서 소형, 경량화가 가능하면서 효율이 높아 각 종 보일러 설비, 폐수처리 설비, 염색설비, 발전소, 소각로 등의 냉각 및 가열장치로 널리 이용되고 있다.
종래의 워터 쿨러에 적용되는 판형 열 교환기(40)는 주로 스테인리스 재질로 제조되어지며, 전방판(41)과 후방판(42) 사이에 유체의 유동을 위한 다수의 전열판(43)이 적층되고, 전방판(41)에는 제1유체 및 제2유체의 출입을 위한 포트(44, 45)가 설치된다. 통상 전열판(43)은 내구성 향상을 위해 전방판(41) 및 후방판(42)과 함께 스테인리스 강판 소재로 성형되며 볼트와 같은 별도의 체결부재를 사용하지 않고 브레이징(brazing)으로 접합한다.
그러나 상기와 같이 구성되는 판형 열 교환기(40)는, 전열판(43) 사이의 공간이 협소하여 많은 양의 물을 냉각시킬 수 없으므로 순간적으로 많은 양의 물을 냉각 및 순환시켜야 하는 워터 쿨러에 적용되는 경우 과부하가 걸리게 되어 고장이 잦아지고, 전열판(43) 사이에 스케일이 형성되어 물의 순환이 용이하게 이루어지지 아니한다는 문제점이 있다. 또한, 저수공간(12) 내로 유입되는 냉수의 온도를 낮추기 위하여 열 교환기(40)의 냉각능력을 높이는 경우, 전열판(43) 사이로 흐르는 물이 순간적으로 얼게 되어 냉수 순환이 원활하게 이루어지지 못하게 된다는 문제점이 있다.
또한, 종래의 워터 쿨러는, 열 교환기(40)에서 배출되는 냉수의 온도만을 측정할 뿐 저수공간(12) 내에 저장된 물의 온도를 측정할 수 없으므로, 실제로 음료수 용기 및 음식물의 냉각 온도를 정확하게 조절할 수 없다는 단점이 있다.
또한 워터 쿨러는 일반적으로 야외에서 주로 사용되는 장치이므로 저수공간(12) 내로 종이나 비닐과 같은 이물질이 투입되는 경우가 빈번히 발생하는데, 상기와 같은 이물질이 배수구(14)를 덮는 경우 냉수 순환이 이루어지지 못한다는 문제점이 있다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로, 물을 냉각시키는 용량을 증대시킬 수 있고, 결빙 및 스케일 발생 현상을 방지하고 이물질에 의해 배수구가 막히는 현상을 방지함으로써 원활하게 물을 순환시킬 수 있으며, 실제로 음식물 및 음료수 용기를 냉각시키는 냉각 온도를 정확하게 측정 및 조절할 수 있는 워터 쿨러를 제공하는데 목적이 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 의한 워터 쿨러는,
내부에 저수공간 및 배수구가 마련되는 본체;
상기 저수공간 내에 설치되어 상기 저수공간으로 냉수를 공급하는 냉수파이프;
상기 배수구를 통해 배출된 물이 내측으로 유입된 후 상기 냉수파이프로 유출되도록 구성되는 하우징과, 내부에 냉매 유로를 구비하고 나선 형상으로 형성되어 상기 하우징 내에 장착되는 냉매파이프를 포함하는 열교환기;
상기 냉매파이프로 저온의 냉매를 공급하기 위한 냉매 공급장치; 및
상기 저수공간의 물을 상기 열교환기를 거쳐 상기 냉수파이프로 순환시키는 펌프;
를 포함하여 구성된다.
상기 냉매파이프는 외경이 상기 하우징의 내경보다 작게 형성된다.
상기 냉매파이프는 티타늄 또는 티타늄 합금으로 제작된다.
상기 냉수파이프는, 상기 저수공간 내로 냉수를 분사하는 하나 이상의 분사노즐을 구비한다.
상기 냉수파이프는, 상기 분사노즐이 마련되는 제1 냉수파이프와, 하나 이상의 급수홀이 형성되는 제2 냉수파이프를 포함하여 구성되고,
상기 열 교환기에 의해 냉각된 냉수를 상기 제1 냉수파이프 및 제2 냉수파이프로 공급하는 급수파이프를 더 포함한다.
상기 급수파이프는, 상기 제2 냉수파이프로 공급되는 냉수의 유로를 차단 및 개폐하는 밸브를 더 포함한다.
상기 열 교환기 내로 유입되는 물의 온도를 측정하는 온도 감지센서를 더 포함한다.
상기 배수구에는, 다수의 관통공이 형성되어 상기 저수공간 내로 돌출되는 배수망이 추가로 구비된다.
또한 본 발명에 의한 워터 쿨러는, 상기 펌프에 의해 순환되는 물의 유량을 감지하는 플로우 스위치를 더 포함한다.
상기 플로우 스위치는, 상기 펌프에 의해 순환되는 물의 유량이 사용자가 사전에 설정한 유량 이하가 되면 각 부의 동작을 정지시키도록 구성된다.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 의한 워터 쿨러의 실시예를 상세히 설명한다.
도 4는 본 발명에 의한 워터 쿨러의 사시도이고, 도 5는 본 발명에 의한 워터 쿨러의 단면도이다.
도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이 본 발명에 의한 워터 쿨러는, 내부에 저수공간(110) 및 배수구(120)가 마련되는 본체(100)와, 일단이 저수공간(110) 바닥면에 결합되도록 저수공간(110) 내에 설치되어 상기 저수공간(110)으로 냉수를 공급하는 냉수파이프(200)와, 상기 배수구(120)를 통해 배출된 물을 다시 냉각시켜 상기 냉수파이프(200)로 공급하기 위한 열 교환기(400)와, 양단이 상기 배수구(120)와 열 교환기(400)에 결합되어 배수구(120)를 통해 배출된 물을 상기 열 교환기(400)로 안내하는 배수파이프(310)와, 양단이 상기 열 교환기(400)와 상기 냉수파이프(200)에 결합되어 상기 열 교환기(400)에 의해 냉각된 냉수를 상기 냉수파이프(200)로 안내하는 급수파이프(320)와, 상기 각 부로 물을 순환시키기 위한 펌프(500)와, 상기 열 교환기(400)로 저온의 냉매를 공급하기 위한 냉매 공급장치를 포함하여 구성된다. 본 실시예에서 상기 열 교환기(400)로 냉매를 공급하는 냉매 공급장치로 압축기(600)와 응축기(700)가 제공되고 있으나, 상기 냉매 공급장치의 구성은 이에 한정되지 아니하고 저온의 냉매를 열 교환기(400) 내부로 유입 및 유출 시킬 수 있는 구조라면 어떠한 구성으로도 적용될 수 있다.
사용자는 상기 저수공간(110)에 냉수를 저장시킨 후 과일 등과 같은 음식물이나 음료수 캔, 음료수 병 등과 같은 음료수 용기를 냉수에 침지시킴으로써, 음식물 및 음료수 용기를 냉각시킬 수 있다. 이때, 저수공간(110)에 저장된 물은 음식물이나 음료수 용기를 냉각시킴으로써 미지근하게 데워지는데, 이와 같이 미지근하게 데워진 물은 배수구(120)를 통해 배수파이프(310)로 유입되어 펌프(500)에 의해 열 교환기(400)로 전달된 후, 차갑게 냉각되어 급수파이프(320)와 냉수파이프(200)를 통해 다시 저수공간(110)으로 제공된다. 따라서 상기 저수공간(110)에 채워지는 물은 항상 차가운 상태를 유지할 수 있게 되므로, 저수공간(110)에 침지왼 음식물이나 음료수 용기는 지속적으로 냉각될 수 있게 된다.
상기 저수공간(110) 내에 이물질이 유입되어 배수구(120)를 덮는 경우, 저수공간(110) 내에 채워진 물은 열 교환기(400)에 의해 재 냉각되지 못하게 되므로 온도가 점점 상승하게 되고 이에 따라 냉각 효율이 저하된다는 문제점이 있다. 이와 같은 문제점을 해결하기 위하여 본 발명에 의한 워터 쿨러는, 다수의 관통공(124)이 형성되어 상기 저수공간(110) 내로 돌출되도록 상기 배수구(120)에 결합되는 배수망(122)을 추가로 구비함이 바람직하다. 상기 배수망(122)은 저장공간의 바닥으로부터 상측으로 돌출되도록 형성되므로, 저수공간(110) 내로 유입된 이물질에 의해 일부의 관통공(124)이 막히게 되더라도 저수공간(110) 내의 물을 저수공간(110) 외부로 즉, 펌프(500) 및 열 교환기(400)로 배출할 수 있다.
본 실시예에서 상기 배수망(122)은 다수의 관통공(124)이 형성된 파이프 형상으로 형성되어 있으나, 배수망(122)의 형상은 이에 한정되지 아니하고 망사 구조나 필터 구조 등 이물질이 배수구(120)로 유입됨을 방지할 수 있는 구조라면 어떠한 구조로도 변경될 수 있다.
과일은 일반적으로 물보다 비중이 작고 음료수 용기에는 통상적으로 일정량의 기체가 포함되어 있으므로, 상기 저수공간(110) 내의 냉수에 과일과 같은 음식물이나 음료수 용기를 침지시키는 경우 음식물 및 음료수 용기는 냉수에 뜨게 되어 일부 부위가 수면 밖으로 노출된다. 또한, 음식물이나 음료수 용기를 다량으로 저수공간(110)에 담는 경우 상부에 적층되는 음식물 및 음료수 용기는 냉수에 침지되지 못하므로 냉각이 되지 않는다는 문제점이 있다.
따라서 상기 냉수파이프(200)는, 상기 저수공간(110) 내로 냉수를 분사하는 하나 이상의 분사노즐(202)을 구비하여, 냉수의 수면 밖으로 전체 또는 일부가 노출된 음식물 및 음료수 용기에 냉수를 분사함으로써 보다 효과적으로 음식물이나 음료수 용기를 냉각시킬 수 있도록 구성됨이 바람직하다.
또한 상기 냉수파이프(200)는, 도 1 및 도 2에 도시된 종래의 냉수파이프(200)와 같이 냉수의 분사만을 이루도록 구성될 수도 있고, 도 5에 도시된 바와 같이 상기 분사노즐(202)이 마련되는 제1 냉수파이프(210)와, 하나 이상의 급수홀(222)이 형성되는 제2 냉수파이프(220)를 포함하여 구성될 수도 있다. 이때 상기 급수파이프(320)는 상기 열 교환기(400)에 의해 냉각된 냉수를 상기 제1 냉수파이 프(210) 및 제2 냉수파이프(220)로 공급하도록 구성되며, 제1 냉수파이프(210)와 제2 냉수파이프(220)가 결합된 부위로는 냉수가 흐르지 못하도록 격리된 구조로 구성된다.
이와 같이 냉수파이프(200)가 제1 냉수파이프(210)와 제2 냉수파이프(220)로 구성되면, 열 교환기(400)에 의해 냉각된 냉수를 분사노즐(202)을 통해 저수공간(110) 내로 공급할 수 있을 뿐만 아니라 급수홀(222)을 통해 저수공간(110) 내로 공급할 수 있으므로 냉수의 순환 유량을 대폭 증가시킬 수 있게 된다. 이와 같이 냉수의 순환 유량이 증가되면 저수공간(110) 내에 위치하는 음식물 및 음료수 용기를 더욱 빠르고 효과적으로 냉각시킬 수 있다는 효과가 있다.
본 실시예에서 제1 냉수파이프(210)와 제2 냉수파이프(220)는 일단이 저수공간(110)의 바닥면에 연결되고 타단이 상호 결합되는 형상으로 형성되어 있으나, 상기 제1 냉수파이프(210)와 제2 냉수파이프(220)는 상호 결합된 타단 부위로 냉수가 전달되지 못하도록 격리된 구조로 구성되므로 상호 별도로 분리된 형상으로 형성될 수 있다.
또한 상기 급수파이프(320)에는, 사용자의 선택에 따라 상기 제2 냉수파이프(220)로 공급되는 냉수의 유로를 차단 및 개폐하는 밸브가 더 포함될 수 있다. 즉, 사용자가 상기 밸브를 개방시키면 열 교환기(400)에 의해 냉각된 냉수가 분사노즐(202)과 급수홀(222) 두 군데를 통해 동시에 저수공간(110) 내로 공급되므로 냉수의 순환 유량을 증대시킬 수 있게 되고, 사용자가 상기 밸브를 잠그면 열 교환기(400)에 의해 냉각된 냉수가 분사노즐(202)을 통해서만 저수공간(110) 내로 공급되 므로 냉수의 순환 유량을 감소시킬 수 있게 된다. 이때 상기 밸브의 구조는 유로를 개폐시킴으로써 유량을 조절하는 통상의 밸브 구조와 동일하므로, 이에 대한 상세한 설명은 생략한다.
또한 본 발명에 의한 워터 쿨러는, 상기 열 교환기(400) 내로 유입되는 물의 온도를 측정하는 온도 감지센서(800)를 더 포함한다. 열 교환기(400) 내로 유입되는 물의 온도는 저수공간(110) 내에 채워진 물의 온도와 동일하므로, 사용자는 온도 감지센서(800)를 통해 현재 저수공간(110) 내에 채워진 물의 온도 즉, 실제로 음식물 및 음료수 용기를 냉각시키는 물의 온도를 감지할 수 있고, 이를 통해 자신이 원하는 온도로 저수공간(110) 내의 물의 온도를 정확하게 조절할 수 있게 된다.
또한 본 발명에 의한 워터 쿨러는, 상기 펌프(500)에 의해 순환되는 물의 유량을 감지하는 플로우 스위치(510)를 더 포함한다. 사용자는 플로우 스위치(510)를 이용하여 열 교환기(400) 내로 유입되는 물의 양을 정확하게 감지함으로써 냉수의 순환량을 자신이 원하는 유량으로 조절할 수 있다. 특히, 상기 밸브를 조작하여 제2 냉수파이프(220)로 냉수가 공급되는 유로를 개방하는 경우 상기 제1 냉수파이프(210)로 유입되는 냉수의 유량이 감소함에 따라 상기 분사노즐(202)의 냉수 분사량이 감소되는데, 이와 같은 경우 사용자는 플로우 스위치(510)를 이용하여 제1 냉수파이프(210) 및 제2 냉수파이프(220)로 냉수가 공급되는 유로가 개방되었을 때의 적정 유량으로 냉수 순환량을 증대시킴으로써 분사노즐(202)의 냉수 분사량을 일정하게 유지시킬 수 있게 된다.
또한 물의 유로 중 어느 한 부분에서 물이 누수되거나 유로가 막히는 경우 상기 펌프(500)에 의해 순환되는 물의 유량은 현저히 감소되는데, 이와 같은 상태에서는 각 부의 동작을 지속시키더라도 정상적인 냉수 순환이 이루어지지 아니할 뿐만 아니라 각 부에 과부하가 걸리게 되어 고장이 나게 될 우려가 있다. 따라서 상기 플로우 스위치(510)는, 상기 펌프(500)에 의해 순환되는 물의 유량이 사용자가 사전에 설정한 유량 이하가 되면 각 부로 정시 신호를 전달하거나 전원을 차단시키는 방법 등으로 각 부의 동작을 정지시키도록 구성됨이 바람직하다. 이와 같은 플로우 스위치(510)의 구성 및 동작은 종래에 유량 측정 및 유량 제어 분야에서 사용되고 있는 플로우 스위치의 구성 및 동작과 동일하다.
도 6은 본 발명에 의한 워터 쿨러에 적용되는 열 교환기의 분해사시도이다.
도 6에 도시된 바와 같이 본 발명에 적용되는 열 교환기(400)는, 상기 배수파이프(310)를 통해 저수공간(110) 내의 물이 내측으로 유입된 후 상기 급수파이프(320)로 유출되도록 구성되는 하우징(410)과, 내부에 냉매 유로를 구비하고 나선 형상으로 감겨지도록 형성되어 상기 하우징(410) 내에 장착되는 냉매파이프(420)와, 상기 냉매파이프(420)가 하우징(410) 내에 결합된 후 상기 하우징(410)의 상단을 덮어 밀폐시키는 덮개(430)를 포함하여 구성된다. 이때 상기 덮개(430)는 본 실시예와 같이 하우징(410)과 별도로 구성될 수도 있고, 상기 하우징(410)과 일체로 형성될 수도 있다.
상기 하우징(410)에는, 물의 유입 및 유출을 위한 입수구(416) 및 출수구 (418)와, 냉매파이프(420)의 양단이 하우징(410) 외부로 연결되도록 하기 위한 냉매유입구(412) 및 냉매유출구(414)가 형성된다. 즉, 응축기(700)에 의해 공급되는 저온의 냉매는 냉매유입구(412)를 통해 냉매파이프(420) 내부를 거친 후 냉매유출구(414)를 통해 압축기(600)로 유입되고(도 5 참조), 배수파이프(310)를 통해 공급되는 물은 입수구(416)를 통해 하우징(410) 내부로 유입된 후 냉매파이프(420)의 외측면과 접촉되면서 저온의 냉수로 변환된 후 출수구(418)를 통해 급수파이프(320)로 공급된다.
이때 상기 냉매파이프(420)가 직선으로 형성되면 하우징(410) 내부로 유입된 물과 접촉되는 면적이 작아짐으로 인하여 열 교환 효율이 낮아지므로, 상기 냉매파이프(420)는 하우징(410) 내부로 유입된 물과의 접촉면적을 증대시킬 수 있도록 도 6에 도시된 바와 같이 나선형으로 감겨지도록 형성된다. 이때, 상기 하우징(410)의 내측 벽면과 냉매파이프(420)의 외측면 사이로 물이 흐를 수 있도록 상기 냉매파이프(420)의 외경은 하우징(410)의 내경보다 작게 형성됨이 바람직하다. 또한, 상기 냉매파이프(420)에 절곡부가 형성되는 경우에는 냉매의 흐름에 저항을 발생시킬 수 있으므로, 상기 냉매파이프(420)는 만곡된 곡선 형상을 이루도록 형성됨이 바람직하다.
상기와 같은 구조로 구성되는 열 교환기(400)는, 종래의 판형 열 교환기(400)에 비해 물의 유로 및 냉매의 유로가 현저히 커지므로 냉각되는 물의 유량을 증대시킬 수 있고, 물의 유로와 냉매의 유로가 단순화되어 물이나 냉매의 흐름을 보다 원활하게 할 수 있으며, 냉매파이프(420) 주변에 냉수의 결빙현상이 미세하게 발생되더라도 물의 유로가 막히지 아니한다는 장점이 있다. 따라서 워터 쿨러와 같이 짧은 시간에 많은 양의 냉수를 요구하는 장치에는 도 6에 도시된 열 교환기(400)가 적용됨이 바람직하다.
또한 본 발명에 적용되는 열 교환기(400)는 종래의 판형 열 교환기(400)에 비해 내부 구조가 단순하므로 제조비용이 절감된다는 이점도 있다.
상기 냉매파이프(420)의 직경 및 길이는 워터 쿨러의 냉각용량이나 냉매의 특성 등 여러 가지 조건에 따라 다양하게 변경될 수 있다.
또한, 도 6에 도시된 바와 같이 상기 냉매파이프(420)가 적층식으로 감겨지도록 형성되는 경우, 상기 냉매파이프(420)는 적층된 부위 사이로 물이 지나갈 수 있도록 즉, 적층된 부위가 이격되도록 형성됨이 바람직하다. 이와 같이 적층된 부위 사이로 물이 지나갈 수 있도록 형성되면, 하우징(410) 내부로 유입된 물과 접촉되는 면적이 더 증가하게 되므로 열 교환 효과를 향상시킬 수 있다는 장점이 있다.
또한 상기 냉매파이프(420)는 하우징(410) 내부로 유입된 물과의 열 교환율을 증대시키기 위하여 구리나 알루미늄 등과 같이 열전도율이 높은 금속으로 제작됨이 바람직하며, 물과의 접촉으로 인하여 스케일이 형성되지 아니하도록 티타늄 또는 티타늄 합금으로 제작됨이 더욱 바람직하다.
이상, 본 발명을 바람직한 실시 예를 사용하여 상세히 설명하였으나, 본 발명의 범위는 특정 실시 예에 한정되는 것은 아니며, 첨부된 특허청구범위에 의하여 해석되어야 할 것이다. 또한, 이 기술분야에서 통상의 지식을 습득한 자라면, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않으면서도 많은 수정과 변형이 가능함을 이해하여야 할 것이다.
본 발명에 의한 워터 쿨러는, 음료수 및 음료수 용기를 냉각시키기 위한 냉수 공급 용량을 증대시킬 수 있고, 냉수의 결빙 및 스케일 발생 현상을 방지하고 이물질에 의해 배수구가 막히는 현상을 방지함으로써 많은 양의 냉수를 원활하게 순환시킬 수 있으며, 실제로 음식물 및 음료수 용기를 냉각시키는 냉각 온도를 정확하게 측정 및 조절할 수 있다는 장점이 있다.

Claims (10)

  1. 내부에 저수공간(110) 및 배수구(120)가 마련되는 본체(100);
    상기 저수공간(110) 내에 설치되어 상기 저수공간(110)으로 냉수를 공급하는 냉수파이프(200);
    상기 배수구(120)를 통해 배출된 물이 내측으로 유입된 후 상기 냉수파이프(200)로 유출되도록 구성되는 하우징(410)과, 내부에 냉매 유로를 구비하고 나선 형상으로 형성되어 상기 하우징(410) 내에 장착되는 냉매파이프(420)를 포함하는 열 교환기(400);
    상기 냉매파이프(420)로 저온의 냉매를 공급하기 위한 냉매 공급장치; 및
    상기 저수공간(110)의 물을 상기 열 교환기(400)를 거쳐 상기 냉수파이프(200)로 순환시키는 펌프(500);
    를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 워터 쿨러.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 냉매파이프(420)는,
    외경이 상기 하우징(410)의 내경보다 작게 형성되는 것을 특징으로 하는 워터 쿨러.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 냉매파이프(420)는 티타늄 또는 티타늄 합금으로 제작되는 것을 특징으로 하는 워터 쿨러.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 냉수파이프(200)는,
    상기 저수공간(110) 내로 냉수를 분사하는 하나 이상의 분사노즐(202)을 구비하는 것을 특징으로 하는 워터 쿨러.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 냉수파이프(200)는, 상기 분사노즐(202)이 마련되는 제1 냉수파이프(210)와, 하나 이상의 급수홀(222)이 형성되는 제2 냉수파이프(220)를 포함하여 구성되고;
    상기 열 교환기(400)에 의해 냉각된 냉수를 상기 제1 냉수파이프(210) 및 제2 냉수파이프(220)로 공급하는 급수파이프(320)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 워터 쿨러.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 급수파이프(320)는,
    상기 제2 냉수파이프(220)로 공급되는 냉수의 유로를 차단 및 개폐하는 밸브를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 워터 쿨러.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 열 교환기(400) 내로 유입되는 물의 온도를 측정하는 온도 감지센서(800)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 워터 쿨러.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 배수구(120)에는,
    다수의 관통공(124)이 형성되어 상기 저수공간(110) 내로 돌출되는 배수망(122)이 추가로 마련되는 것을 특징으로 하는 워터 쿨러.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 펌프(500)에 의해 순환되는 물의 유량을 감지하는 플로우 스위치(510) 를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 워터 쿨러.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 플로우 스위치(510)는,
    상기 펌프(500)에 의해 순환되는 물의 유량이 사용자가 사전에 설정한 유량 이하가 되면 각 부의 동작을 정지시키도록 구성되는 것을 특징으로 하는 워터 쿨러.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN113587526A (zh) * 2021-07-12 2021-11-02 徐州汉邦矿山设备有限公司 一种用于耐磨衬板生产的冷却装置

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