KR20080036959A

KR20080036959A - 탄산 용액의 디스펜싱

Info

Publication number: KR20080036959A
Application number: KR1020077030702A
Authority: KR
Inventors: 에드우드 스턴골드; 로버트 윌렘슨
Original assignee: 엠디에스 글로벌 홀딩 엘티디
Priority date: 2005-06-01
Filing date: 2006-05-30
Publication date: 2008-04-29
Also published as: AU2006254338A1; CN101193813A; EP1904397A2; BRPI0613216A2; CA2609524A1; WO2006128695A2; WO2006128695A3; RU2007148548A; US20080210408A1; EP1731479A1; JP2008542137A

Abstract

본 발명은 탄산 용액의 디스펜싱에 관한 것이다. 더욱 상세하게는, 본 발명은 열 전달 매체로 충진된 냉각 탱크(2)를 포함하며, 상기 열 전달 매체로부터 열을 제거하기 위한 상기 냉각 탱크(2) 내에 위치하는 증발기 관(8)을 포함하여 이루어지는 용액 냉각 시스템에 관한 것이다.

상기 용액 냉각 시스템은 상기 냉각 탱크(2) 내에 배열되는 제1 냉각 관(12)을 포함한다. 카보네이터 용기(11)는 용액을 탄산시키기 위해 제공되며, 상기 카보네이터 용기(11)는 상기 제1 냉각 관(12)에 연결되며, 탄산용액을 위한 배출구를 포함한다. 상기 용액 냉각 시스템은 상기 카보네이터 용기(11)의 상기 배출구에 연결되는 제2 냉각 관(13)을 포함하며, 상기 카보네이터 용기(11)로부터 흘러나오는 상기 탄산수를 냉각시키는데 적합하다. 상기 제2 냉각 관은 탄산수의 디스펜싱 수단에 연결된다. 이러한 추가적인 냉각(cooling)은 상기 탄화 용액 내의 이산화탄소(CO₂)의 보다 나은 함유(better retaining)를 보증한다.

디스펜싱(dispensing), 탄화(carbonised), 탄산(carbonated), 카보네이 터(carbonator), 용액 냉각 시스템, 탄화 용액(carbonating fluid)

Description

탄산 용액의 디스펜싱{Dispensing of carbonated fluid}

본 발명의 제1 양상은 용액 냉각 시스템에 관한 것으로서, 상기 용액 냉각 시스템은:

- 열 전달 매체, 바람직하게는 물로 충진된 냉각 탱크;

- 상기 열 전달 매체로부터 열을 제거하기 위한 상기 냉각 탱크 내에 위치한 증발기;

- 용액 서플라이(supply)에 연결된 입구와, 출구를 포함하며, 상기 냉각 탱크 내에 배열되는 제1 냉각관;

- 상기 제1 냉각관의 상기 출구에 연결된 입구를 포함하며, 탄산 용액을 위한 출구를 포함하는, 용액을 탄산시키기 위한 카보네이터 용기를 포함한다.

그러한 용액 냉각 시스템은 선행 기술로부터 주지되며, 탄산 음료용 디스펜싱 시스템에 사용될 수 있다. 상술한 타입의 장치는 상기 카보네이터에 냉매(cooled fluid)를 공급하는데 적합하며, 상기 탄산 공정(carbonation process)은 저온에서 더욱 활성화되기 때문에, 일반적으로 상기 카보네이터가 바람직하다. 상기와 같은 이유로, 또한 상기 카보네이터는 그 자체가 냉각 탱크 내에서 자주 배치 된다.

미국특허 제2,750,076에서 예를 들면, 냉각 시스템은 상기 탱크 벽에 인접한 상기 탱크 내에 위치한 증발기 코일을 갖는 액체 보유 탱크(liquid retaining tank)를 포함하는 것으로 공개되었다.

상기 주지된 시스템은 또한 상기 탱크 내 그리고, 상기 증발기 코일의 경계(limits) 내에 위치한 제2 코일을 포함하며, 상기 제2 코일은 담수(淡水) 서플라이에 연결되는데 적합하다.

상기 제2 코일은 담수를 냉각시키기 위한 열 교환기로서의 역할을 한다. 더욱이, 상기 주지된 시스템은 상기 제2 코일에 연결된 카보네이터 탱크를 포함한다. 상기 카보네이터는 상기 제2 코일의 상기 경계 내에 상기 냉크 내 중앙에 위치된다.

본 발명의 목적은 상술한 타입의 개선된 용액 냉각 시스템을 제공하는 것이다.

이러한 목적은 청구항 1의 서문에 따른 용액 냉각 시스템에 의해 달성되는데, 상기 용액 냉각 시스템은, 상기 카보네이터의 상기 출구에 연결된 입구와, 탄산수의 디스펜싱 수단에 연결된 출구를 갖는 제2 냉각 관을 포함하여 이루어지며, 상기 제2 냉각 관은 상기 카보네이터로부터 흘러나오는 상기 탄산수를 냉각시키는데 적합하다.

본 발명에 따르면, 상기 용액은 상기 카보네이터에 공급되기 전에 냉각된다. 또한, 상기 카보네이터의 하류(downstream)는 상기 제2 냉각 관에 의해 냉각된다. 이는, 상기 탄산 용액이 상기 카보네이터에 의해 발생된 이산화탄소를 더 잘 유지하는데 이점을 갖는다. 음료수 디스펜싱 장치에 적용한다면, 탄산 음료수에 더 좋은 결과를 가진다.

바람직한 실시예에서, 상기 제2 냉각 관은 상기 냉각 탱크 내에 배열되는데, 이는 탄화 및 비탄화 수가 열 전달 매체의 상기 동일한 용액 내에서 냉각될 수 있도록 하기 위함이다. 따라서 컴팩트한 구조로 이루어질 수 있다.

다른 바람직한 실시예에서, 상기 카보네이터 용기 상기 냉각 탱크 내에 배열되므로서, 상기 카보네이터 용기와 그 용량은 상기 냉각 탱크 내에 함유된 열 전달 매체의 상기 동일한 용액에 의해 냉각될 수 있으며, 상기 냉각 탱크는 상기 제1 냉각 관 내의 상기 카보네이터 용기에 공급될 상기 물을 냉각시키는데 쓰인다. 이는 상기 냉각 장치의 더욱 컴팩트한 구조로 이끈다. 또한, 상기 카보네이터 용기의 상기 냉각은 상기 탄화 공정(carbonisation process)을 향상시킨다.

바람직하게는, 상기 제2 냉각 관은 상기 카보네이터 용기 외주에 뻗어있는 냉각 코일로 형성되며, 더욱 컴팩트한 디자인으로 이끈다.

다른 바람직한 실시예에서, 상기 제1 냉각 관은 코일과 같은 형상이며, 상기 증발기 관은 또한 코일과 같은 형상으로, 증발기 코일과 제1 냉각 코일은 상호 동심원을 갖도록 배열된다. 이는 컴팩트한 디자인을 가져온다. 바람직하게는 상기 증발기 코일은 상기 제1 냉각 코일 내부에 위치된다.

또다른 바람직한 실시예에서, 상기 카보네이터 용기는 상기 증발기 코일과 상기 제1 냉각 코일의 상부의 상기 냉각 탱크 내에 구비된다.

상기 냉각 탱크는 격벽에 의해 분리된 적어도 두 개의 챔버들을 포함하며, 상기 두 챔버들은 서로 용액 상태로 연결되는데, 따라서 상기 두 챔버들 사이에서 열 전달 매체가 순환할 수 있다.

바람직한 실시예에서, 내부 챔버 및 외부 챔버는 서로 동심을 갖도록 위치되며, 상기 냉각 탱크 내에서 수직 식으로 배치되는 실질적으로 튜브 형상의 격벽에 의해 분리된다.

특히 바람직한 실시예에서, 상기 증발기 관은 상기 내부 챔버 내에 배치되며, 상기 제1 냉각 관 및 상기 제2 냉각 관은 상기 외부 챔버 내부에 배치된다.

이러한 구조는 상기 열 전달 매체, 바람직하게는 물의 더 나은 순환을 이끌며, 따라서, 상기 냉각 시스템 내부에 더 나은 열 교환 과정을 이끈다. 상기 증발기 코일을 에워싸는 상기 격벽의 하부(lower part)는 상기 코일의 외측에서 아이스 뱅크의 확장(growth)의 경계를 한정한다. 상기 카보네이터 용기도 상기 내부 챔버 내부에 배치될 수 있다.

상기 열 전달 매체의 순환을 강화하기 위해서, 순환 수단, 바람직하게는 순환 펌프가 상기 냉각 시스템에 제공될 수 있다.

본 발명의 제2 양상은 탄산 용액을 분배하기 위한 밸브 어셈블리에 관한 것이며, 이는 용액 공급 통로와 연결된 유입공, 그리고 용액 배출 통로와 연결된 배출공을 갖는 밸브 챔버와, 상기 배출공 외주의 밸브 시트와, 그리고 상기 밸브 시트로부터 이격된 개방 위치와 상기 배출공을 밀봉시키기 위해 상기 밸브 시트와 협력하는 폐쇄 위치 사이에서 이동가능한 밸브 바디를 포함하여 이루어진다.

이러한 밸브 어셈블리는 주지되어 있다. 도 8에서는 둘다 상측으로 직면하고 있는 유입공과 배출공을 갖는 주지된 밸브 어셈블리가 도시되어 있다. 사실상, 이 주지된 밸브 어셈블리는 탄화 용액이 사용될 때, 상기 용액의 상기 탄화 레벨이 실질적으로 그 안에서 감소되기 때문에 만족스럽지 못하다.

본 발명의 이러한 제2 양상의 목적은 상술한 타입의 개선된 밸브 어셈블리를 제공하는 것이다.

이러한 목적은 청구항 23의 내용에 따른 밸브 어셈블리에 의해 달성되며, 그 내용은, 상기 밸브 챔버는 둥글며 완곡한 챔버 벽을 포함하되, 상기 챔버 벽에는, 작동 중, 용액의 흐름이 상기 챔버 벽의 상기 내부에 대해 실질적으로 접하는 상기 밸브 챔버로 들어가도록, 상기 유입공이 분출 수단(flush manner) 내에 배열된다.

디스펜싱 탄산 음료수에서, 일반적으로 상기 탄화 용액 내에 원하는 만큼의 이산화탄소가 보유된다. 본 발명에 따른 상기 유입공의 상기 배열은 상기 용액 유량이 상기 챔버 내에서 저해를 받지 않는 것을 이룬다. 이는 상기 유량의 낮은 저해(less disturbation)가 상기 탄화 용액의 일반적인 낮은 거품 형성과 낮은 가스 제거의 결과를 가져오기 때문에 유리하다. 따라서, 분배 후, 더욱 높은 탄화 레벨의 용액은 이전 보다 달성률이 높다.

본 발명의 제2 양상의 바람직한 실시예들은 종속 청구항 24 내지 31에 기술된다.

본 발명은 또한 본 발명의 제1 양상에 따른 냉각 시스템 및/또는 본 발명의 제2 양상에 따른 밸브 어셈블리가 제공되는 드링크 디스펜싱 장치에 관한 것이다.

이하, 도면을 참조하여 본 발명을 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 발명의 제1 양상에 따른 냉각 시스템의 바람직한 실시예를 나타내는 단면도,

도 2는 도 1의 상기 냉각 시스템의 상측을 나타내는 평면도,

도 3은 본 발명의 제2 양상에 따른 밸브 어셈블리의 바람직한 실시예의 사시도,

도 4는 개방 상태의 밸브 어셈블리를 포함한 도 3의 단면 평면에 따른 밸브 어셈블리의 단면도,

도 5는 폐쇄 상태의 상기 밸브 어셈블리와 함께 도 4의 상기 동일한 단면도,

도 6은 개방 상태의 상기 밸브 어셈블리와 함께 도 3의 단면 평면(II)에 따른 상기 밸브 어셈블리의 단면도,

도 7은 상기 밸브 어셈블리의 하부의 사시도, 그리고

도 8은 상기 종래 기술에 따른 밸브 어셈블리의 단면도.

도 1에서, 냉각 시스템은 일반적으로 참조 부호 1로서 도시된다. 상기 냉각 시스템은 드링크 디스펜싱 머쉰 내 또는 그에 부착되어 사용된다.

상기 냉각 시스템(1)은 바람직하게는 직사강 단면을 갖는 냉각 탱크(2)를 포함한다.

상기 냉각 시스템이 음료수 디스펜싱 장치 또는 다른 장치 내에 설치될 때, 컴팩트한 장치로 제작되는 것을 원하기 때문에 일반적으로 상기 냉각 시스템을 장착시키기 위해서는 유효한 공간이 제한된다.

상기 직사각형 단면은 동일한 높이의 둥근 형태와 비교해서 더욱 큰 체적을 제공하는데, 이는 상기 디스펜싱 장치 내 공간의 유효량(available amount)이 주어진다면 더욱 나은 냉각 능력을 가져온다.

상기 냉각 탱크(2)는 외측에 전열층(5)이 제공되는 외부 벽(3) 및 하부(4)를 포함한다. 상기 하부 위에서 상기 하부(4)로부터 상측으로 뻗어있는 서포트(6)가 제공된다.

상기 하우징 내부에 실질적으로 튜브 형상의 격벽(7)이 배치되며, 그 하단에서 상기 하부(4)와 접촉하고 있다. 상기 서포트(6)는 바람직하게 링 형상이며 상기 하부(4)와 일체로 형성된다. 장착된 상태에서 상기 링 형상의 서포트(6)은 상기 격벽(7)의 하부(7a) 내부에 삽입된다. 상기 격벽(7)은 바람직하게 상기 하부 벽 부분(7a) 보다 더 큰 직경을 갖는 상부 벽 부분(7b)를 포함한다. 상기 냉각 탱크(2)는 열 전달 용액, 바람직하게는 물로 충진될 수 있다. 상기 격벽(7)은 외부 냉각 챔버(9) 및 내부 냉각 챔버(10) 내의 상기 냉각 탱크(2)의 상기 내측을 나눈다.

증발기 장치의 코일 형상의 증발기 관(8)은 상기 내부 냉각 챔버(10)의 하 부(10a) 내에 배치된다. 상기 격벽(7)의 상기 상부(7b)의 높이에서 상기 증발기 코일(8) 너머에, 카보네이터 용기(11)는 상기 내부 냉각 챔버(10)의 상부(10b) 내부에 배열된다.

상기 외부 냉각 챔버(9)의 하부(9a) 내부에, 바람직하게 코일 형상의 제1 냉각 관(12)이 배치된다. 상기 제1 냉각 코일(12)의 상기 감긴 것(windings)은 적어도 부분적으로 상기 격벽(7)의 상기 하부 벽 부분(7a)을 둘러싸며, 거기로부터 간격을 두고 배치된다. 상기 외부 냉각 챔버(9)의 상부(9b) 내부에, 바람직하게 코일 형상의 제2 냉각 관(13)이 배열된다. 상기 제2 냉각 코일의 상기 감긴 것(windings)은 상기 격벽(7)의 상기 상부 벽 부분(7b)을 둘러싼다. 상기 탱크(2) 내의 상기 냉각수는 상기 탱크(2)의 상기 하부 측에서 가장 낮은 온도를 갖는다. 상기 냉각 탱크(2) 내에서 상기 순환하는 냉각수는 상기 내부 챔버(10)로부터 상기 하단부에서 통로 및/또는 펌프를 경유하여 대체로 흐르며, 그리고 그것은 상기 외부 챔버(9)를 향해 상기 아이스 뱅크와 연결되며, 상측으로 이동한다. 상기 제1 냉각 관(12)은 따라서 가장 최대 냉각된 물(the coolest water)로 둘러싸이므로, 이는 상기 물 서플라이(water supply)로부터 오는 보통 상대적으로 따뜻한 담수로부터 최대로 큰 온도 에너지가 제거되어야 하기 때문에, 상기 최대 냉각된 물이 유리하다. 상기 제2 냉각 관(13)은 더 높은 온도의 냉각수로 둘러싸이지만, 이는 여전히 이미 냉각된 상기 탄화수를 추가적으로 냉각시키기에 충분한 온도이다. 상기 제안된 구조는 따라서 열에너지의 효율적인 전달을 이끌며, 상기 열에너지는 상기 냉각 시스템의 더욱 컴팩트한 디자인을 달성할 수 있도록, 상기 냉각 관(12,13)이 더 이상 길어지지 않도록 하는데 유리한 영향을 갖는다. 상기 증발기 코일(8)은, 바람직한 규격의 냉각제가 순환되는 것을 통해 규격 냉각 시스템으로의 연결이 가능하다. 상기 바람직한 실시예에서, 상기 냉각 탱크(2)는 냉각수로 충진된다. 상기 냉각 시스템의 작동에 의해서, 아이스 뱅크는 상기 증발기 코일(8)의 상기 외측 및 상기 내측의 상기 내부 챔버(10) 내에서 생성될 수 있다. 상기 격벽(7)의 상기 하부(7a)는 상기 증발기 코일(8)의 상기 외측에서 상기 아이스 뱅크의 상기 두께를 한정한다. 이는 상기 냉각 탱크(2) 내에서 상기 냉각수가 순환할 수 있으며, 상기 냉각수와, 상기 제1 냉각 코일(12)을 통해 흘러나오는 상기 물 사이에서 좋은 열 전달하는데 적합한, 상기 제2 냉각 코일(12)과 상기 아이스 뱅크 사이에서 충분한 공간을 사용할 수 있음을 확신한다. 센서(14)를 이용하여, 상기 아이스 뱅크의 상기 두께는 결정될 수 있다. 상기 센서(14)는 상기 냉각 시스템의 제어 시스템(미도시)에 연결된다. 상기 제어 시스템은, 상기 냉각 탱크(2) 내에서 물의 충분한 순환 흐름이 막힐 경우에, 그 두께가 너무 커지지않도록 상기 아이스 뱅크의 상기 두께를 제어한다.

상기 제1 냉각 코일(8)은 도 2에서 보여지는 바와 같이, 물 서플라이에 연결되는 유입구(8a)와, 상기 카보네이터 헤드(16)에서 카보네이터 용기(11)에 연결되는 배출구(8b)를 포함한다. 상기 카보네이터 용기(11)는 어떠한 알맞는 상업적으로 유용한 카보네이터 용기라도 가능하다. 도 1에서는, 리드(15)가 상기 내측을 밀봉하기 위해서 상기 냉각 탱크(2)의 최상단에 위치되는 것이 보여진다. 상기 리드(15)는 상기 카보네이터 용기(11)의 상기 상측(upper side)이 밀봉되도록 카보네 이터 헤드(16)에 제공되며, 안전 밸브(22) 및 전극들(23) 뿐만 아니라 용액용 연결부(connections) 및 가스 라인들에 제공된다.

이산화탄소(CO₂) 가스로 충진된 병 또는 다른 용기는, 상기 용기(11) 내의 상기 물과 혼합되도록 이산화탄소(CO₂) 공급을 위한 이산화탄소(CO₂) 공급 라인(19)을 경유하여 상기 카보네이터 용기(11)와 연결된다. 바람직한 실시예에서, 상기 제1 코일(8)은 바람직하게는 상기 탄산 용기(11)와 연결부와 인접한, 브랜치(20)(도 2 참조)를 포함한다. 상기 브랜치는 냉각된 물을 위해 디스펜싱 라인(미도시)에 연결된다.

상기 제2 냉각 코일(13)은 상기 카보에티어 헤드(16)에서 상기 카보네이터 용기(11)와 연결된 입구(17)를 포하한다. 상기 제2 코일(13)의 상기 출구(21)는 냉각된 탄산수를 위한 디스펜싱 라인(미도시)에 연결된다.

상기 탱크(2)의 상기 하부 영역 내에서, 순환 펌프(18)이 배열된다. 상기 순환 펌프(18)는 상기 링 형상의 서포트(6)의 상기 높이의 펌프 유입구(18a)의 상기 내부 챔버(10)와 연결된다. 상기 순환 펌프(18)는 상기 펌프 출구(18b)에서 상기 외부 챔버(9)와 연결된다. 작동 중, 상기 펌프(18)는, 상기 증발기 코일(8)이 배치된, 상기 내부 챔버(10)로부터 물을 제거하여, 상기 외부 챔버(9) 내측으로 상기 물을 밀어내거나 그 역(逆)으로 실행한다. 바람직하게는 상기 펌프(18)은 연속적으로 작동하는 펌프이다.

상기 리드(15)와 상기 세레이션 벽(7)의 상기 상단(upper end) 사이에서, 상 기 외부 챔버(9) 및 상기 내부 챔버(10) 사이에서 물이 흐르도록 통로(20)가 존재한다.

상술한 바와 같이, 상기 냉각 시스템은 탄산 및 비탄산 냉각 드링크가 제공될 수 있는 음료수 디스펜싱 머쉰에 바람직하게 이용된다. 그로 인해, 상기 음료수 디스펜싱 머쉰은 탄산수용 디스펜싱 라인을 포함하며, 비-탄산수용 디스펜싱 라인을 포함한다. 상기 탄산 및 비-탄산수는 소다 드링크(soda drinks) 및 그와 유사한 것들의 준비를 위해 맛을 내는 성분(flavouring constituent), 예를 들면, 시럽(syrup)과 같은 것으로 혼합될 수 있다.

상기 음료수 디스펜싱 장치가 사용 중일 때, 물은 상기 탄산 수 디스펜싱 라인으로부터 배출될 수 있다. 이러한 탄산수는 상기 제2 코일(13)을 경유하여 상기 카보네이터 용기(11)로부터 상기 디스펜싱 라인으로 공급된다. 상기 카보네이터 용기(11)로부터 상기 디스펜싱 라인으로 상기 제2 냉각 코일(13)을 통해 흐르는 상기 물은 상기 코일(13) 내측의 상기 탄화수와 상기 외부 챔버(9)의 상기 상부(9b) 내의 상기 물 사이에서 상기 열교환(heat exchanging)에 의해 냉각된다. 탄화수를 냉각시키기 위한 상기 제2 냉각 스테이지는, 상기 탄화수가 상기 카보네이터 용기(11) 내측에서 상기 물로 변하는 상기 이산화탄소를 더욱 잘 보유하도록 하는데 유리한 효과를 가지게 된다. 더욱 잘 탄화된 드링크가 따라서 배출될 수 있다.

상기 카보네이터 용기(11) 내의 상기 물은 상기 제1 냉각 코일(12)을 경유하여 상기 물로부터 담수로 채워진다. 상기 제1 냉각 코일(12)을 통해 흐르는 상기 물은 상기 제1 냉각 코일(!2) 내측의 상기 담수와 상기 외부 챔버(9)의 상기 하 부(9a) 내의 상기 물 사이에서의 열 교환에 의해 냉각된다. 냉각된 담수는 따라서 상기 카보네이터 용기(11)로 공급되는데, 상기 탄화 과정을 개선시키며 가속화시키기 때문에 상기 카보네이터 용기(11)가 유리하다. 상기와 같은 이유로, 또한 상기 카보네이터 용기(11)가 상기 냉각 탱크(2) 내에 배치되는 것이 유리하다.

비탄산수(non-carbonated water)가 상기 물 디스펜싱 라인으로부터 분배될 때, 상기 담수는 단지 상기 제1 냉각 스테이지 내에서만 냉각되며, 상기 담수는 브랜치(branch)를 통해 상기 비탄산수 디스펜싱 라인에 이른다.

상기 냉각 코일(12,13)을 통해 흐르는 상기 (탄화)물로부터 상기 냉각수에서 열에너지 전달을 개선시키기 위해서, 상기 냉각수는 상기 냉각 탱크(2) 내측 둘레에서 순환된다. 상기 제1 냉각 코일(12)과 상기 제2 냉각 코일(13) 내의 상기 물 및 상기 탄화수를 냉각시킴으로써, 열에너지는 상기 냉각 탱크(2) 내의 상기 물로 전달된다. 이는 상기 냉각수의 온도를 상승시키며, 상기 냉각수의 온도 상승은 교대로 상기 증발기 코일(8) 외주의 상기 아이스 뱅크를 크기에 있어서 감소시킨다. 상기 센서(14) 및 상기 제어 시스템을 이용하여, 상기 냉각 시스템은 상기 아이스 뱅크의 두께에 의존하여 작동될 수 있다. 상기 제어 시스템은 다음과 같은 예로 실행될 수 있는 상기 아이스 뱅크를 일정 두께로 유지하도록 설정(set up)된다: 상기 센서(14)가 상기 아이스 뱅크와 접촉될 때, 상기 제어 시스템이 상기 냉각 시스템의 상기 냉각 능력에 적응하는데 자극이 될 수 있도록 하는 대략 0℃의 온도가 측정될 것이다.

또한, 선택적으로 상기 제어 시스템에 결합될 수 있는, 상기 순환 펌프(18) 는 상기 도면 내 상기 유동 화살표에 의해 나타나는 바와 같이 상기 냉각 탱크(2) 내의 상기 냉각수의 순환을 야기시킨다. 상기 순환 펌프(18)는 상기 냉각 탱크(2) 내의 상기 고유의 유동 억제를 극복하는데 적합하다. 상기 순환 펌프(18)의 상기 작용을 통해, 상기 외부 챔버(9) 내의 상기 냉각수는 상승하여 상기 제1 냉각 코일(12) 및 제2 냉각 코일(13)을 통과하며, 그로인해 상기 외부 챔버(9) 내의 상기 냉각수는 온도가 상승한다. 상기 외부 챔버(9)의 상기 최상단에서, 상기 냉각수는 상기 통로(20)를 통해 상기 내부 챔버(10) 내로 흐른다. 상기 펌프(18)가 상기 내부 챔버의 상기 하부(10a)에서 냉각수를 회수하기 때문에, 상기 내부 챔버(10) 내의 하방으로 상기 물은 흐르며, 상기 냉각수를 냉각시키는 상기 아이스 뱅크를 포함하는 상기 증발기 코일(8)을 통과한다.

상기 냉각 시스템(1)은, 다량의 (탄산)물이 긴 시간 동안 상기 제1 및 제2 냉각 코일(12,13)들을 통해 흐를 경우, 상기 아이스 뱅크의 크기(size)가 감소하도록, 그리고 상기 냉각 시스템(1)이 상기 아이스 뱅크의 크기가 매우 적게 쓰일 경우, 상기 아이스 뱅크의 크기가 증가하도록 디자인된다.

본 발명은 첨부 도면과 관련하여 설명된 특정의 실시예에서 벗어나지 않는 한도 내에서 다양한 개조 및 변화가 가능하다는 것을 알 수 있을 것이다.

도 3에서는, 본 발명의 상기 제2 양상에 따른 밸브 어셈블리(101)가 도시된다. 상기 밸브 어셈블리(101)은 상부 하우징(102)과 하부 하우징(103)을 포함한다.

도 4 및 도 5에서는, 상기 단면에 따른 상기 밸브 어셈블리(101)의 단면을 나타낸다. 도 4 및 도 5의 보이는 방향은 도 3에서 화살표(IA)로 나타난다.

상기 밸브 어셈블리(101)는 솔레노이드 밸브로 이루어지며, 상기 상부 하우징(102) 내에 전기 코일(미도시)이 둘레에 배열된 보어(104)가 구비된다. 상기 부싱(105) 내 동심원을 갖도록 배열되는 밸브 바디(106)을 가이드하기 위한 가이드 부싱(105)이 상기 보어(104) 내에 고정되게 구비된다. 상기 가이드 부싱(105)는 상기 보어(104)의 외측에 뻗어있는 부싱 헤드(122)를 포함하며, 상기 보어(104)의 일부분에 상기 보어(104)만큼 큰 외경을 갖는 칼라(collar,121)가 구비된다. 상기 밸브 바디(106)는 자석 또는 자성재(magnetizable material)로 이루어지며, 그것은 상기 전기 코일에 전압을 가함으로서 이동될 수 있다.

상기 하부 하우징(103)은 연결 링(connecting ring,119)를 이용하여 상기 항부 하우징(102)에 연결되되, 상기 연결 링(119)은 상기 하부 하우징(103)의 상기 상측부(124)의 오목부(123)에 고정되도록 부착된다. 상기 연결 링(119)은 그 상단에서 방사상으로 내부로 뻗어있는 완곡 플랜지(119a)를 포함하며, 상기 완곡 플랜지(119a)는 상기 부싱 헤드(122)의 상기 칼라(121)의 뒤쪽에 맞물린다. 상기 연결 링(119)는 그 하단에 내부로 접하는 원뿔형 표면(119b)를 포함한다. 상기 부싱(105의 상기 부싱 헤드(122)와 상기 연결 링(119)의 상기 원뿔형 표면(119b) 사이에, 씰링 링(sealing ring) 바람직하게는 오링(O-ring,120)이 클램프(clamped)된다. 상기 오목부(123)의 상기 하단 내에, 도 7에서 잘 보여지듯이, 완곡 사이드 벽(circumferential side wall,115)과 하단(118)을 포함하는 더 낮은 하부 오목부(125)가 제공된다. 상기 하부 오목부(125)는 링 형상을 갖는다. 상기 하부 오목부(125)와 상기 부싱 헤드(122)에 의해 한정되는 상기 공간은 밸브 챔버(107)를 구 성한다.

배출 통로(108)는, 상기 하부 하우징(103)의 상기 하단부(110)에서 상기 밸브 챔버(107)의 상기 하부 오목부(125)로부터 연결 포트(109) 쪽으로 뻗어있다. 상기 배출 통로(108)은 바람직하게 도 4,5 및 6에서 잘 보여지듯이, 상기 보어(104) 및 상기 밸브 챔버(107)의 상기 센터 라인과 함께 공간을 차지하는 센터 라인을 포함한다. 상기 배출 통로(108)는, 상기 밸브 챔버(107)의 상기 하부 오목부(125)의 상기 중앙에 위치한 배출공(outlet opening,116)에서의 상기 밸브 챔버(107) 내에서 통한다. 링 형상의 밸브 시트 부재(117)는 상기 하단(118)에 배열된다. 상기 밸브 시트의 상기 일단 면(end surface)은 상기 배출공(116) 둘레에 완곡 림(117a)을 구성한다. 상기 배출공(116)은 따라서, 상기 밸브 챔버(107)의 상기 하단(118)에 대해 높은 높이(elevated level)에 있다.

게다가, 공급 통로(111)는 상기 하부 하우징(103)의 사이드(112)로부터 상기 밸브 챔버(107) 쪽으로 뻗어나간다. 상기 공급 통로(111)는 상기 하부 하우징(103)으로 탄산 용액의 공급 라인(미도시)을 연결시키기 위한 상기 사이드(112)에서 연결 포트(113)를 포함한다.

상기 공급 통로(111)의 상기 중앙 라인(centre line)은 상기 밸브 챔버(107) 및 배출 통로(108)를 엇갈리는데, 바꾸어 말하면, 상기 중앙 라인은 교차하지 않는다. 상기 중앙 라인들은 서로에 대해 바람직하게 수직으로 뻗어있다. 도 7에서 잘 보여지는 바와 같이, 상기 공급 통로(111)는 상기 챔버 벽(115)의 상기 내측에 대해 대체로 거의 접하는 길(way) 내의 유유입공(114)의 상기 챔버 내에서 열린다. 상기 유유입공(114)의 이러한 포지셔닝(positioning)은, 상기 밸브 챔버(107)로 들어가는 상기 탄화 용액이 상기 완곡 벽(115) 및/또는 상기 밸브 챔버(107)의 상기 하부 오목부(125)의 상기 하단(118)으로 내려보내진다. 상기 탄화 용액은 따라서, 상기 벽(115) 및 하단(118)을 따라 상기 챔버(107) 내로 원활히 흐르며, 상기 완복 벽(115) 및 하단(118)을 따라 외주에 가이드되어 상기 밸브 시트(117) 외주를 순환한다.

상기 상부 하우징 위에서, 상기 솔레노이드용 파워 서플라이(power supply)와의 연결을 위한 연결 앵커(127)과, 그리고 제어 유닛과의 연결을 위한 제2 연결 앵커(128)이 배치된다. 사용 중, 상기 밸브 어셈블리는 상기 제어 유닛을 이용함으로써, 작동된다.

상기 밸브의 폐쇄 상태에서, 도 5에 도시된 바와 같이, 상기 밸브 바디(106)의 상기 끝단(the end)는 상기 밸브 시트(117)와 접한다. 상기 밸브 챔버(107)은 따라서 탄화 용액으로 충진된다.

상기 솔레노이드 밸브의 작동에 따라, 상기 밸브 바디(106)는 상기 밸브 시트(117)로부터 들어올려지므로, 상기 탄화 용액은 상기 배출공(121)을 통해 상기 밸브 챔버(107)로부터 상기 배출 통로(108)로 흐를 수 있다. 그와 동시에 상기 밸브 챔버(107)는 상기 유입공(114)를 통해 상기 밸브 챔버(107) 내로 공급 통로(111) 외부로 흘러나오는 탄화 용액으로 재충진된다. 상기 탄화 용액은 상기 완곡한 벽(115)과, 상기 밸브 챔버(107)의 상기 하부 내의 상기 하부(118)를 따라 가이드되며, 올라간다. 따라서, 순환하는 유동은, 상기 완곡 림(117a)의 상기 높이 위에서 상기 용액이 일종의 소용돌이처럼 상기 배배출공(116) 내의 상기 챔버(107) 내에서 발생된다. 상기 용액 유동은, 상기 유동을 방해할 수 있는 그의 순환 경로에서 어떠한 장애도 받지 않는다. 이는 탄산 용액의 특별한 적용에 유리하며, 이는 상기 유동에서의 방해가 상기 탄화 용액의 가스제거(degassing)를 초래하는 상기 탄화 용액의 거품형성을 발생시킬 수 있기 대문이다.

도 8에서는 종래 기술에 따른 밸브 어셈블리가 도시된다. 상기 도면에서는, 배출 통로(68)를 갖는 밸브 챔버(67)를 인식할 수 있으며, 상기 배출 통로(68)는 배출공(65)의 상기 밸브 챔버(67) 내에서 위로 열린다. 상기 배출공(65)은 밸브 시트(62)로 둘러싸인다. 상기 밸브 시트 위에 밸브 바디(66)이 배열되며, 상기 밸브 바디(66)는 작동 수단(operation means)에 의해 상기 밸브 시트(62) 사이에서 왔다갔다(to and from) 이동될 수 있다. 폐쇄 상태에서, 상기 밸브 바디(66)의 상기 씰링 면(sealing surface,66a)은 상기 밸브 시트(62)와 상기 배출공(65)의 씨일들(seals)과 접한다. 더욱이, 상기 밸브 챔버(67)의 상기 하단(69)에 제공되는 유입공(62)를 포함하는 상기 밸브 챔버(67) 내에서 통하는 공급 통로(61)가 나타난다. 유동 화살표(flow arrows)에 의해 지시되는 것처럼, 상기 유입공(62)의 이러한 배열은 상기 유입 유동(inlet flow)이 돌발적으로 편향시키는 상기 밸브 챔버(67)의 상기 상측부로 흘러들게 만들되, 상기 밸브 챔버(67)는 상기 가스 제거(degassing)를 이루는 상기 탄화 용액의 소용돌이(whirling) 및 거품형성(foaming)을 야기시킨다.

본 발명에 따른 상기 밸브는 예를 들면 탄화수 또는 소다 등의 탄화 용 액(carbonised fluid)를 디스펜싱하는데 적합한 음료수 디스펜싱 머쉰에 사용될 수 있다. 실제로, 탄화수가 본 발명에 따른 상기 밸브 어셈블리(101)로 분배될 때, 상기 분배된 탄화수 내의 상기 발생하는 CO₂ 체적 비율은 도 8의 밸브를 포함하는 것 보다 대략 25% 더 높은 것으로 나타난다. 본 발명에 따른 상기 밸브 어셈블리(1)는 따라서 도 8의 상기 밸브 어셈블리와 비교할 때, 상기 분배된 물의 탄화치(carbonisation degree)의 상당한 개선을 제공한다.

Claims

- 외벽(3)을 포함하며 열 전달 매체, 바람직하게는 물로 충진된 냉각 탱크(2);

- 상기 열 전달 매체로부터 열을 제거하기 위한 상기 냉각 탱크(2) 내에 위치하는 증발기 관(8);

- 용액 서플라이에 연결된 입구와 출구를 포함하며, 상기 냉각 탱크(2) 내에 배열되는 제1 냉각관(12);

- 상기 제1 냉각관(12)의 상기 출구에 연결된 입구를 포함하며, 탄산 용액을 위한 출구를 포함하는, 용액을 탄산시키기 위한 카보네이터 용기(11);를 포함하는 용액 냉각 시스템에 있어서,

상기 냉각 시스템은 상기 카보네이터 용기(11)의 상기 출구와 연결된 입구를 포함하며, 탄산수의 디스펜싱 수단에 연결된 출구를 포함하는 제1 냉각 관(13)을 포함하여 이루어지되, 상기 제2 냉각 관(13)은 상기 카보네이터 용기(11)로부터 흘러나오는 상기 탄산수를 냉각시키는데 적합한 것을 특징으로 하는 용액 냉각 시스템.
청구항 1에 있어서,

상기 제2 냉각 관(13)은 상기 냉각 탱크(2) 내에 배열되는 용액 냉각 시스 템.
청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,

상기 카보네이터 용기(11)는 상기 냉각 탱크(2) 내에 배열되는 용액 냉각 시스템.
청구항 1 내지 청구항 3 중 어느 한 항에 있어서,

상기 냉각 탱크(2) 내의 상기 열 전달 매체는 물을 포함하며, 상기 증발기 관(8)은 상기 냉각 탱크(2) 내의 아이스 뱅크를 만들어내도록 적응되는 용액 냉각 시스템.
청구항 1 내지 청구항 4 중 어느 한 항에 있어서,

상기 냉각 탱크(2)를 통해 상기 열 전달 매체가 순환하도록 순환 수단(18)이 제공되는 용액 냉각 시스템.
청구항 5에 있어서,

상기 순환 수단은 순환 펌프(18)를 포함하는 용액 냉각 시스템.
청구항 1 내지 청구항 6 중 어느 한 항에 있어서,

상기 증발기 관(8)은 코일과 같은 형상이며, 상기 제1 냉각 관(12)은 코일과 같은 형상으로, 상기 증발기 코일과 제1 냉각 코일은 서로에 대해 동심을 갖도록 배열되는 용액 냉각 시스템.
청구항 7에 있어서,

상기 증발기 코일(8)은 상기 제1 냉각 코일(12) 내에 위치하는 용액 냉각 시스템.
청구항 7 또는 청구항 8에 있어서,

상기 카보네이터 용기(11)은 상기 증발기 코일(8) 및 상기 제1 냉각 코일(12)의 상측에 상기 냉각 탱크(2) 내에 배열되는 용액 냉각 시스템.
청구항 3 또는 청구항 9에 있어서,

상기 제2 관(13)은 상기 카보네이터 용기(11) 외주에 뻗어있는 냉각 코일인 용액 냉각 시스템.
청구항 1 내지 청구항 10 중 어느 한 항에 있어서,

상기 냉각 탱크(2)의 상기 외벽은 단열층(5)을 포함하는 용액 냉각 시스템.
청구항 1 내지 청구항 11 중 어느 한 항에 있어서,

상기 냉각 탱크(2)는 격벽(7)에 의해 분리된 적어도 두 개의 챔버들(9,10)을 포함하며, 상기 두 챔버들(9,10)은 서로 용액 상태로 연결되어 있는 용액 냉각 시스템.
청구항 12에 있어서,

내부 챔버(10) 및 외부 챔버(9)는 서로 동심을 갖도록 배열되며, 상기 냉각 탱크(2) 내에서 수직 식으로 배치되는 실질적으로 튜브 형상의 격벽(7)에 의해 분리되는 용액 냉각 시스템.
청구항 13에 있어서,

상기 증발기 관(8)은 상기 내부 챔버(10) 내에 배치되는 용액 냉각 시스템.
청구항 13 또는 청구항 14에 있어서,

상기 제1 냉각 관(12)은 상기 외부 챔버(9) 내에 배치되는 용액 냉각 시스템.
청구항 13 내지 청구항 15 중 어느 한 항에 있어서,

상기 제2 냉각 관(13)은 상기 외부 챔버(9) 내에 배치되는 용액 냉각 시스템.
청구항 13 내지 청구항 16 중 어느 한 항에 있어서,

상기 카보네이터 용기(11)는 상기 내부 챔버(10) 내에 배치되는 용액 냉각 시스템.
청구항 13 내지 청구항 17 중 어느 한 항에 있어서,

상부 통로(20)와 하부 통로는, 상기 내부 챔버(10) 및 상기 외부 챔버(9)들 사이에서 상기 열 전달 용액의 상기 순환을 허용하도록 상기 내부 챔버(10) 및 상기 외부 챔버(9)들 사이에 제공되는 용액 냉각 시스템.
청구항 6, 청구항 13 내지 청구항 18 중 어느 한 항에 있어서,

상기 순환 펌프(18)는 상기 외부 챔버(9) 내의 아래 영역(9a)로부터 위쪽으로 열 전달 용액을 펌프시키도록 배열되는 용액 냉각 시스템.
청구항 1 내지 청구항 19항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 제1 냉각 관(12)은 냉각된 용액을 위한 분배 라인에 연결되는 브랜치를 포함하는 용액 냉각 시스템.
청구항 4에 있어서,

아이스 뱅크 센서(14)는 상기 아이스 뱅크의 상기 두께를 측정하기 위해서 상기 증발기 관(8)으로부터 일정 거리(ditance)에 제공되는 용액 냉각 시스템.
상기 청구항 1 내지 청구항 21 중 어느 한 항에 따른 용액 냉각 시스템을 포함하는 음료수 디스펜싱 머쉰.
용액 공급 통로와 연결된 유입공, 그리고 용액 배출 통로와 연결된 배출공을 갖는 밸브 챔버, 상기 배출공 외주의 밸브 시트, 그리고 상기 밸브 시트로부터 이격된 개방 위치와 상기 배출공을 밀봉시키기 위해 상기 밸브 시트와 협력하는 폐쇄 위치 사이에서 이동가능한 밸브 바디를 포함하는 탄산 용액을 디스펜싱하기 위한 밸브 어셈블리에 있어서,

상기 밸브 챔버는 둥글며 완곡한 챔버 벽을 포함하되, 상기 챔버 벽에는, 작동 중, 용액의 흐름이 상기 챔버 벽의 상기 내부에 대해 실질적으로 접하는 상기 밸브 챔버로 들어가도록 상기 유입공이 분출 수단(flush manner) 내에 배열되는 것을 특징으로 하는 탄산 용액을 디스펜싱하기 위한 밸브 어셈블리.
청구항 23에 있어서,

상기 배출공은 상기 유입공에 대해, 상기 밸브 챔버 외부로 흘러나오는 상기 용액의 상기 주요 방향이 상기 밸브 챔버 내부로 흐르는 상기 용액의 상기 주요 방향에 대해 가로지르는 방식으로 배열되는 밸브 어셈블리.
청구항 23 또는 청구항 24에 있어서,

상기 챔버 벽은 상기 챔버 벽에 대해 가로로 뻗어있는 하부를 포함하며, 상기 배출공은 상기 하부에 배열되는 밸브 어셈블리.
청구항 25에 있어서,

상기 배출공은 상기 하부의 상기 중앙에 배열되는 밸브 어셈블리.
청구항 25 또는 청구항 26에 있어서,

상기 밸브 시트는, 상기 배출공은 상기 하부보다 더 높은 높이에 있도록 상기 하부 위에 배열되는 링 형상의 부재를 포함하는 밸브 어셈블리.
청구항 23 내지 청구항 27항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 완곡 챔버 벽은 원형인 밸브 어셈블리.
청구항 23 내지 청구항 28 중 어느 한 항에 있어서,

상기 밸브 바디는, 상기 밸브 시트의 위아래로 축방향으로 이동될 수 있도록, 상기 배출공과 함께 일렬로 있는 상기 밸브 챔버 내측에 적어도 부분적으로 뻗어있는 로드(rod)와 같은 형태인 밸브 어셈블리.
청구항 23 내지 청구항 29 중 어느 한 항에 있어서,

상기 개방 위치와 상기 폐쇄 위치 사이에서 상기 밸브 바디를 이동시키기 위한 전자석 수단을 포함하는 밸브 어셈블리.
청구항 23 내지 청구항 30 중 어느 한 항에 있어서,

상기 배출 채널은 상기 배출공을 포함하는 라인에 뻗어있는 밸브 어셈블리.
상기 청구항 23 내지 청구항 31 중 어느 한 항에 따른 밸브 어셈블리를 포함하는 음료수 디스펜싱 머쉰.
청구항 32에 있어서,

상기 청구항 1 내지 청구항 21 중 어느 한 항에 따른 용액 냉각 시스템을 포 함하는 음료수 디스펜싱 머쉰.