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冷水产生罐和配备有冷水产生罐的水冷却器

摘要

公开了一种用于通过使用冰蓄冷方法产生冷水的冷水产生罐和配备有冷水产生罐的水冷却器。所公开的冷水产生罐可包括:罐主体,在其内侧上容纳借助于冷却单元冷却的储冰液体;冷却管,其设置在罐主体内侧上,以便冷却容纳在罐主体内侧的储冰液体;以及冷水产生单元,其具有热交换管和延伸构件,所述热交换管形成流动路径,在该处流入的水通过与储冰液体的热交换而变成冷水,所述延伸构件被定位在热交换管的外圆周表面上,以便扩大与储冰液体的接触面积,并且冷水产生罐可附加地包括:用于循环容纳在罐主体中的储冰液体的循环单元。当采用这种冷水产生罐时,冷却效率最大化,从而使得有可能实现可抽取大量低温冷水的效果。

著录项

  • 公开/公告号CN107003057A

    专利类型发明专利

  • 公开/公告日2017-08-01

    原文格式PDF

  • 申请/专利权人 豪威株式会社;

    申请/专利号CN201580065017.8

  • 发明设计人 李受暎;李暻旼;金圭凖;

    申请日2015-12-04

  • 分类号

  • 代理机构上海专利商标事务所有限公司;

  • 代理人李丹丹

  • 地址 韩国忠清南道

  • 入库时间 2023-06-19 02:58:05

法律信息

  • 法律状态公告日

    法律状态信息

    法律状态

  • 2020-03-06

    授权

    授权

  • 2017-11-03

    实质审查的生效 IPC(主分类):F25D11/00 申请日:20151204

    实质审查的生效

  • 2017-08-01

    公开

    公开

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于通过热交换产生冷水的冷水产生罐和具有该冷水产生罐的水冷却器,并且更具体地,涉及一种用于使用冰蓄冷方案产生冷水的冷水产生罐和具有该冷水产生罐的水冷却器。

背景技术

通常,水冷却器是用于冷却从水龙头或水分配器供应的水,并将水提供给用户的装置。这样的水冷却器可主要安装以在净水器、水碳酸化器、冷热水分配器等中冷却饮用水。然而,水冷却器可用于需要产生冷水的各种领域。

一种用于产生冷水的方法包括直接冷却方法和冰蓄冷方法,在直接冷却方法中,使用冷水罐直接冷却容纳在冷水罐中的水,在冰蓄冷方法中,使用与冰或冷流体的热交换产生冷水。

在这里,在冰蓄冷方法中,通过在储冰罐中容纳的冷热传递材料与安装在储冰罐中的热交换管(冷水管)中流动的水之间的热交换,产生冷水。

就这一点而言,正常的储冰(冰蓄冷)冷却系统包括容纳储冰液体的储冰罐,连接到冷却单元以冷却或冷冻储冰液体的制冷剂管(冷却管),以及通过水与具有由制冷剂管降低的温度的储冰液体之间的热交换而产生冷水的热交换管。

通过在制冷剂管中流动的低温制冷剂在制冷剂管周围形成一定厚度的冰,并且由于储冰液体在该过程期间循环,均匀地降低储冰液体的温度。同时,当储冰液体的温度达到预定值或更小时,可停止连接到制冷剂管的冷却单元(压缩机)的动作。

当冷水被抽取时,在热交换管中流动的水与待冷却的储冰液体进行热交换,由于热交换引起的温度升高的储冰液体熔化在制冷剂管周围形成的冰,从而通过潜热具有降低的温度。

在热交换过程期间,因为热交换管周围的储冰液体的温度由于热交换而降低,所以需要储冰液体的充分循环以使用热交换管平稳地产生冷水。

然而,即使正常的蓄冰冷却系统使用循环泵以进行储冰液体的循环(对流),由于其中储冰液体的循环不足的结构的限制,也不可获得足够的冷却效率。

(专利文献1)

韩国未经审查的专利公布第2013-0035888号(2013年4月9日出版)

发明内容

【技术问题】

本公开的一个方面是提供一种具有最大的冷却效率以抽取大量冷水的冷水产生罐,以及具有该冷水产生罐的水冷却器。

本公开的一个方面是提供一种具有能够最大化冷却效率的结构的冷水产生罐和具有该冷水产生罐的水冷却器。

本公开的一个方面是提供一种具有能够最小化由储冰液体引起的冷凝的发生的结构的冷水产生罐和具有该冷水产生罐的水冷却器。

【技术方案】

根据本公开的一个方面,一种冷水产生罐包括罐主体,其容纳由冷却单元冷却的储冰液体;冷却管,其包括在罐主体中,并且被配置成冷却容纳在罐主体中的储冰液体;以及冷水产生单元,其包括热交换管和延伸构件,所述热交换管被配置成形成流动路径,通过与储冰液体的热交换,流入的水在所述流动路径上变成冷水,所述延伸构件位于热交换管的外圆周表面中,并且被配置成增加与储冰液体的接触面积。

根据本公开的示例性实施例的冷水产生罐还可包括循环单元,该循环单元被配置成使容纳在罐主体中的储冰液体循环。

冷水产生单元可安装在罐主体的内侧以围绕冷却管的圆周。此外,循环单元可在从冷却管朝向冷水产生单元的方向上喷射储冰液体。

此外,冷却管可具有三维的螺旋形状,并且热交换管可具有围绕冷却管的圆周的三维的螺旋形状。

在这里,热交换管在纵向方向上的高度可大于由冷却管形成的螺旋的直径。例如,热交换管在纵向方向上的高度可以是由冷却管形成的螺旋的直径的1.5倍至10倍。

此外,由热交换管形成的螺旋的直径与由冷却管形成的螺旋的直径之间的差值是由冷却管形成的螺旋的直径的0.5倍至4倍。

此外,冷却管和热交换管具有一种形状,其中在纵向方向上的每个间隙中形成空间。

此外,循环单元可被配置成从冷却管的螺旋形状的中心部分喷射储冰液体,使得储冰液体经由在冷却管上形成的冰流到冷水产生单元。

同时,循环单元可包括:喷射构件和泵送构件,所述喷射构件在冷却管的纵向方向上被布置在冷却管的螺旋形状的中心部分中,并且将储冰液体喷射到冷却管,所述泵送构件被配置成吸入罐主体中的储冰液体,以被供应到喷射构件。循环单元还可包括吸入构件,所述吸入构件被配置成将罐主体中的储冰液体供应到泵送构件。

在这里,吸入构件可设置在冷水产生单元的圆周与罐主体之间的空间中,并且多个吸入构件可以以预定间隔设置在冷水产生单元的圆周上。

在这里,吸入构件在冷却管的纵向方向上延伸,并且包括多个喷射孔。

此外,泵送构件可设置在罐主体的内侧,以最小化由在泵送构件中流动的储冰液体引起的冷凝的发生。

同时,循环单元可包括阻挡构件,该阻挡构件被配置成限制喷射构件和泵送构件之间的流动,以防止从喷射构件喷射的储冰液体直接流入泵送构件。阻挡构件的直径可大于由冷却管形成的螺旋的直径。

此外,冷却管和冷水产生单元可形成圆形的螺旋形状,并且在两者间保持恒定的距离。

此外,冷却管的节距可与冷水产生单元的节距相同,或者是冷水产生单元的节距的倍数,并且冷水产生单元可设置成对应于冷却管的间隙。

此外,设置在根据本公开的示例性实施例的冷水产生罐中的延伸构件可具有从热交换管的外圆周表面突出的形状,并且由冰接触构件组成,所述冰接触构件被配置成与在冷却管的圆周上形成的冰接触。

在这里,冷水产生单元可安装在罐主体的内侧,以围绕冷却管的圆周,并且冰接触构件可与在冷却管的圆周上形成的冰接触。

此外,冷却管可形成三维的螺旋形状,并且热交换管可形成围绕冷却管的圆周的螺旋形状。在这里,冷却管和冷水产生单元可具有圆形螺旋形状,并且在两者间保持恒定的距离。

此外,热交换管在纵向方向上的高度可大于由冷却管形成的螺旋的直径。此外,热交换管在纵向方向上的高度可以是由冷却管形成的螺旋的直径的1.5倍至10倍。

作为本公开的另一个示例性实施例,冷水产生单元可包括围绕冷却管的圆周的第一部分和穿过冷却管的内侧的第二部分,并且冰接触构件可在冷却管的内侧和外侧与冷却管的圆周上形成的冰接触。

作为本公开的另一个示例性实施例,冷却管和冷水产生单元可在罐主体内侧在竖直方向上分层和堆叠。在这里,设置在冷水产生单元中的冰接触构件的至少一部分可在其两个侧面上与冷却管上形成的冰接触。

作为本公开的另一个示例性实施例,冷却管可设置在冷水产生单元上方,并且冷水产生单元的冰接触构件可与形成在冷却管上的冰接触。在这里,冷水产生单元的两个或更多个层在冷却管的下方堆叠,并且冷水产生单元的冰接触构件可连接到冷水产生单元的两个或更多个层。

同时,冷水产生单元的延伸构件(冰接触构件)可包括多个翅片构件,所述翅片构件与热交换管的圆周上的热交换管的外圆周表面整体地形成,或者安装在热交换管的外圆周表面上。

此外,热交换管可具有整体形成的圆形螺旋形状,并且翅片构件可以预定间隔设置在热交换管的外圆周表面上。

另选地,热交换管可形成整体形成的Z字形图案,并且翅片构件可以预定间隔设置在热交换管的外圆周表面上。

作为本公开的另一个示例性实施例,通过连接包括热交换管的多个分段的热交换管单元和翅片构件,可形成所述冷水产生单元。在这里,多个分段的热交换管单元可通过连接构件来连接,所述连接构件连接分段的热交换管单元的端部。连接构件可由柔性材料形成的管材组成。

此外,翅片构件可具有同时连接多个热交换管的结构。

此外,通过连接多个分段的热交换管单元,冷水产生单元可整体上形成三维的螺旋形状。

此外,通过连接多个分段的热交换管单元,冷水产生单元可整体上形成Z字形图案。

此外,通过在冷却管的上方或下方布置单元层,冷水产生单元可包括多个层,其中通过连接多个分段的热交换管单元,单元层可整体上形成Z字形图案。

同时,翅片构件可具有矩形、圆形或椭圆形的横截面,并且可由包括铝或不锈钢的材料形成。

此外,翅片构件可具有一种结构,其中与冷却管相邻的部分的宽度大于高度,并且朝向冷却管延伸。

此外,冰接触构件的面向冷却管的一部分可具有大于热交换管的外径的从热交换管的外圆周表面突出的长度。在这里,在冰接触构件的面向冷却管的部分中,从热交换管的外圆周表面突出的长度可以是热交换管的外径的五倍或更少。

此外,冰接触构件的面向冷却管的部分可具有一种结构,其中从热交换管的中心突出的长度为冷却管的中心与热交换管之间的距离的三分之一或更多。

此外,冰接触构件可具有一种结构,其中在朝向冷却管的方向上的宽度大于垂直于朝向冷却管的方向的宽度。

根据本公开的另一个方面,一种水冷却器包括如上所述的冷水产生罐,连接到冷却管以冷却容纳在罐主体中的储冰液体的冷却单元;以及出水口,其被配置成打开和关闭以抽取在冷水产生单元中产生的冷水。

冷却单元可形成包括压缩机、冷凝器和膨胀器的冷却循环。冷却管可对应于冷却循环的蒸发器。

此外,水冷却器还可包括传感器单元和控制器,所述传感器单元被配置成测量容纳在罐主体中的储冰液体的温度和在冷却管上形成的冰的尺寸中的至少一个,所述控制器被配置成使用由传感器单元测量的值来控制冷却单元和/或循环单元的操作。

当从出水口输入水输出信号时,控制器可控制循环单元以使储冰液体循环。

同时,容纳在罐主体中的储冰液体可以是具有低于0℃的凝固点的水性溶液。

【有益效果】

如上所述,根据本公开的示例性实施例,由于在设置在冷水产生单元中的热交换管的外圆周表面上安装延伸构件(翅片构件),所以可大大地提高储冰液体与在热交换管中流动的水之间的热交换效率。

此外,根据本公开的示例性实施例,由于冷水产生单元被布置成围绕冷却管,并且/或者在从冷却管朝向冷水产生单元的方向上喷射储冰液体,所以通过最大限度地利用在冷却管上形成的冰的潜热,可实现与冷水产生单元的充分的热交换。

此外,根据本公开的示例性实施例,由于在设置在冷水产生单元中的热交换管的外圆周表面上安装冰接触构件(翅片构件),并且冰接触构件与在冷却管上形成的冰接触,所以在热交换管中流动的水可通过传导与形成在冷却管周围的冰交换热量,从而显著地提高热交换效率。

此外,根据本公开的示例性实施例,由于冷水产生单元被布置成围绕冷却管,并且在冷却管周围形成的冰的冷度通过传导被传递到在热交换管中流动的水,所以可充分地和有效地利用容纳在罐主体中的储冰液体的热容量,从而提高产生冷水的效率。

此外,根据本公开的示例性实施例,由于实现了冰与储冰液体之间通过直接传导的热传递,因此有可能减小储冰液体的总体积。此外,因为有可能由于快速热交换和高的热交换效效率而减小热交换管的长度,所以可最小化由于热交换管的长度增加而导致的流率的减小。

此外,根据本公开的示例性实施例,由于通过利用说明书和权利要求中描述的各种结构特征而最大化冷却效率,因此可抽取低于预定温度的大量冷水。

此外,根据本公开的示例性实施例,由于热交换管布置在冷却管周围,所以可增加由热交换管形成的螺旋的直径。因此,甚至当热交换管具有与正常热交换管相同的长度时,也有可能减小热交换管的厚度,从而提高在热交换管内流动的水与储冰液体之间的热交换效率。正常的热交换管可能需要用于弯曲热交换管的大的角度,以便在罐主体的预定内部空间中为热交换管固定预定长度或更长的长度。然而,根据本公开的示例性实施例,由于由热交换管形成的螺旋的直径减小,所以可充分利用罐主体的内部空间,并且可减小弯曲角度。因此,与正常的热交换管相比,根据本公开的示例性实施例的热交换管可形成为薄的。

此外,根据本公开的示例性实施例,由于泵送构件容纳在罐主体中,因此可防止在泵送构件上发生冷凝。

此外,根据本公开的示例性实施例,基于具有相同体积的储冰液体,通过使用具有低于0℃的凝固点的水性溶液,可进一步提高冷却效率。

附图说明

图1是示出根据本公开的示例性实施例的水冷却器的示意图;

图2是示出图1所示的冷水产生罐的示例的剖视图;

图3是图2所示的冷水产生罐的透视图、部分剖面图和分解图;

图4是示出图3所示的冷水产生单元的结构的透视图;

图5是示出翅片构件的修改示例的剖视图;

图6是示出根据本公开的另一个示例性实施例的冷水产生罐的透视图;

图7是示出图6所示的冷水产生单元的结构的平面图;

图8至图10是示出根据本公开的其他示例性实施例的冷水产生单元的结构的示意图;

图11和图12是示出根据本公开的示例性实施例的冷水产生罐的功能的剖视图,即图11示出了其中在冷却管上形成冰的状态,并且图12示出了在抽取冷水期间储冰液体的循环状态。

图13是示出了根据抽取杯的数量的抽取的水的温度变化的图,其被示出用于将本公开的示例性实施例的冷却效果与正常产品进行比较;

图14是示出当从根据本发明的示例性实施例的冷水产生罐连续抽取冷水时储冰液体与冷水之间的温度关系的图;

图15是示出根据本公开的另一个示例性实施例的水冷却器的示意图;

图16是示出图15所示的冷水产生罐的示例的剖视图;

图17是图16所示的冷水产生罐的透视图、部分剖面图和分解图;

图18是示出图17所示的冷水产生单元的结构的透视图;

图19是图16所示的冷水产生罐的修改示例的剖视图;

图20是示出根据本公开的另一个示例性实施例的冷水产生单元和冷却管的结构的透视图;

图21是示出图20所示的冷水产生单元和冷却管的前视图的示意图;

图22是示出图20所示冷水产生单元的组合结构的示意平面图;

图23是示出图20所示的冷水产生单元和冷却管的结构的修改示例的透视图;

图24是示出图23所示的冷水产生单元和冷却管的前视图的示意图;

图25是示出图20所示的冷水产生单元和冷却管的结构的另一个修改示例的透视图;

图26是示出根据本公开的另一个示例性实施例的冷水产生单元和冷却管的结构的透视图;

图27是示出图26所示的冷水产生单元和冷却管的前视图的示意图;

图28是示出图27所示的示例性实施例的修改示例的示意图;以及

图29是被示出以说明根据本公开的示例性实施例的冷水产生单元和冷却管的功能的示意图。

具体实施方式

在下文中,如下参照附图将描述本发明构思的实施例。然而,本发明构思可以许多不同的形式来例示,并且不应被解释为限于本文所阐述的具体实施例。相反,提供这些实施例使得本公开将是彻底和完整的,并且将向本领域技术人员充分地传达本公开的范围。在附图中,为了清楚起见,可夸大部件的尺寸和形状。

如本文所使用的,单数形式“一个(a)”,“一种(an)”和“该”也旨在包括复数形式,除非上下文另有明确指示。

在本说明书中,根据本公开的示例性实施例的图1至图29所示的水冷却器200可用于各种水处理设备,诸如冷热水分配器,用于产生诸如碳酸水的功能水的功能水产生器,以及一般的净水器。因此,除了稍后将描述的过滤器单元210等的组合物之外,可根据水处理设备的目的或性能来添加各种组合物。此外,显而易见的是,根据本公开的示例性实施例的水冷却器200和冷水产生罐100可应用于还包括图1至图29中未示出的各种部件的水处理设备。

在下文中,将参考图1至图14描述根据本公开的示例性实施例的水冷却器200。

如图1所示,根据本公开的示例性实施例的水冷却器200可包括根据冰蓄冷方案产生冷水的冷水产生罐100,用于冷却容纳在冷水产生罐100中的储冰液体的冷却单元220,以及打开或关闭以抽取在冷水产生单元130中产生的冷水的出水口230。根据本公开的示例性实施例的水冷却器200还可包括感测储冰液体的温度等的传感器单元180,以及根据通过传感器单元180感测的值来控制冷却单元220的操作的控制器C。此外,根据本公开的示例性实施例的水冷却器200还可包括在冷水产生罐100的前面的过滤器单元210,以便过滤原水。

首先,过滤器单元210可对原水进行过滤并将过滤水供应给用户,并且根据水处理设备的规格可包括多个过滤器或各种类型的过滤器的组合。然而,由于在一些水处理设备(诸如使用天然水的冷热水分配器)中不一定需要过滤器单元210,所以可不将过滤器单元210设置为根据本公开的示例性实施例的水冷却器200的基本部件。

接下来,通过将容纳在罐主体110中的储冰液体过冷到低于其凝固点的温度,冷却单元220可在冷却管120周围形成冰I。就这一点而言,冷却单元220可包括用于根据一般冷却循环压缩制冷剂的压缩机,用于冷凝在压缩机中压缩的制冷剂的冷凝器,用于蒸发在冷凝器中冷凝的制冷剂的蒸发器,用于使在蒸发器中蒸发的制冷剂膨胀的膨胀器。在这里,容纳在冷水产生罐100中的冷却管120可对应于一般冷却系统的蒸发器。但是,只要通过冷却储冰液体而在冷却管120周围形成冰I,如后面所述的,诸如电子冷却装置的公知的冷却装置可用作冷却单元220。

同时,尽管冷却管120的入口121和出口122被示出为穿过罐主体110的一个侧面,以便连接到图3中的冷却单元220(其与在后面描述的图17中相同),但是可以各种方式修改冷却管120的路径。例如,如图10所示,冷却管120的入口121和出口122可被安装成穿过罐主体110的底表面。在这里,冷却管120的出口122的位置在图1中(其与要在后面描述的图15中相同)不同地示出,以便于说明冷却单元220和冷却管120的连接。

此外,可设置出水口230以向用户供给冷水。出水口230可包括根据用户选择而打开或关闭的关闭阀(未示出)。在这里,关闭阀可以是通过用户选择按钮等操作的电子阀,或者可以是机械阀。然而,当出水口230包括机械阀时,可需要向控制器C提供阀打开信号或阀关闭信号的单独装置。可通过出水口旋塞(cock)向用户供给从关闭阀排出的冷水。

此外,可设置传感器单元180以测量容纳在罐主体110中的储冰液体的温度和围绕冷却管120形成的冰I的尺寸中的至少一个。传感器单元180可包括一个传感器或两个或更多个传感器,以便测量在罐主体110的各个点处的储冰液体的温度,或者单独地测量在冷却管120周围形成的冰I的尺寸(厚度)。例如,储冰液体的温度可根据罐主体120的内部中液体的高度而变化,由于取决于温度的密度差,用于感测储冰液体的温度的传感器可被设置成对应于不同的高度。此外,传感器单元180可与冷却管120相邻地安装,以便当在冷却管120周围形成冰I时,感测在与冰I直接接触或相邻的点处的温度。

同时,控制器C可被配置成使用由传感器单元180测量的值来控制冷却单元220和循环单元140的驱动。

也就是说,当由传感器单元180感测到的储冰液体的温度低于设定温度,或者在冷却管120周围形成的冰I的尺寸(厚度)小于设定厚度时,控制器C可驱动冷却单元220以降低容纳在罐主体110中的储冰液体的温度,并且使在冷却管120的外圆周表面上形成的冰I增加。

因此,当储冰液体的温度达到设定温度,或者在冷却管120周围形成的冰I的尺寸(厚度)变成等于或大于一定厚度时,控制器C可停止驱动冷却单元220。

此外,当从出水口230输入水输出信号时,控制器C可控制循环单元140以使储冰液体循环。

也就是说,当从安装在出水口230中的关闭阀(未示出)向控制器C输入打开信号时,控制器C可驱动安装在循环单元140中的泵送构件150,以使储冰液体循环。根据出水口230的打开,在冷水产生单元130中流动的水可通过与储冰液体的热交换而被冷却,并且通过出水口旋塞被供应给用户。在该过程中,当由传感器单元180感测到的温度低于设定温度,或者在冷却管120周围形成的冰I的尺寸(厚度)小于设定厚度时,可同时驱动冷却单元220。同时,当用户关闭关闭阀时,可向控制器C输入关闭信号,由此控制器C可停止驱动泵送构件150。

同时,泵送构件150的驱动可在通过关闭阀输入关闭信号之后立即停止,或者可继续一段时间,以便使储冰液体的温度均匀。此外,甚至当通过关闭阀输入关闭信号时,控制冷却单元220的驱动可被控制以继续,直到储冰液体的温度达到设定值,或者在冷却管12的周围形成的冰I的尺寸变成等于或大于一定厚度。

接下来,将参考图1至图5描述根据本公开的示例性实施例的设置在水冷却器200中的冷水产生罐100。

如图1至图3所示,根据本公开的示例性实施例的冷水产生罐100可包括罐主体110、冷却管120、冷水产生单元130和循环单元140,罐主体110具有预定尺寸的内部空间并容纳储冰液体,冷却管120安装在罐主体110的内部空间中,以冷却容纳在罐主体110内的储冰液体,在冷水产生单元130中,流入的水通过与储冰液体的热交换而变成冷水,循环单元140使容纳在罐主体110中的储冰液体循环。

罐主体110可容纳由冷却单元220冷却的储冰液体,并且包括在其内侧形成空间的罐主体111和覆盖罐主体111的开口的罐覆盖件115。罐主体110可具有如图3所示的圆柱形状,但不限于此。罐主体110可具有如图6所示的六面体形状。

此外,冷却管120可对应于上述冷却单元220的蒸发器。冷却管120可具有三维的螺旋形状,并且可被布置成在罐主体110的内侧在竖直方向上伸长,如图3所示。同时,尽管基于说明书中的附图和权利要求,冷却管120和热交换管131被描述为布置成在竖直方向上伸长,但是冷却管120和热交换管131可沿水平方向进行布置。就这一点而言,在说明书和权利要求中,竖直方向可具有与冷却管120和热交换管131的纵向方向相同的含义。

制冷剂可在冷却管120的内侧流动,并且当冷却单元220操作时,储冰液体可被冷冻以在冷却管120的外圆周表面上形成冰I。

通过传感器单元180可测量冰I的厚度,传感器单元180感测储冰液体的温度,并且/或者与冰I接触。当形成具有预定厚度的冰I时,冷却单元220可被控制以停止其操作。

此外,冷水产生单元130可包括热交换管131和延伸构件135,热交换管131形成流动路径,通过与储冰液体的热交换,流入的水在该流动路径上变成冷水,延伸构件135位于热交换管131的外圆周表面上,以增加与储冰液体的接触面积。

热交换管131可被布置在罐主体110中以围绕冷却管120的圆周。也就是说,如图3所示,热交换管131可围绕具有三维的螺旋形状的冷却管120进行布置,以围绕冷却管120的圆周。

同时,在图3中,尽管热交换管131的水流入孔131a和水流出孔131b被示为穿过罐主体110的一个侧面,但可对热交换管131的路径进行各种修改。例如,为了便于说明,热交换管131的水流出孔131b的位置在图1和图2中与在图3中不同地示出。

热交换管131可像冷却管120一样具有三维的螺旋形状。

同时,在说明书和权利要求中描述的“三维的螺旋形状”可包括其中在图6所示的平面图中热交换管131或冷却管120整体上具有多边形结构的形状,以及在图3和图4所示的平面图中,热交换管131或冷却管120整体上具有圆形结构的形状。也就是说,在说明书和权利要求中描述的“三维的螺旋形状”可指像螺纹一样的连续形成和卷绕的三维的形状,而不管在平面图中该形状具有多边形结构还是圆形结构。

由于热交换管131被布置在冷却管120周围,因此由热交换管131形成的螺旋的直径(图11中的D2)可大于由冷却管120形成的螺旋的直径。(图11中的D1)。因此,热交换管131可具有优异的可加工性和成型性。

例如,韩国未经审查的专利公布第2013-0035888号公开了以几乎180度弯曲热交换管,以便在罐主体的狭窄的内部空间中安装具有一定长度(例如,5米)或更长的热交换管。在这种情况下,因为由于大的弯曲角度而在弯曲部中可发生爆裂,所以热交换管的厚度增加(SUS材料大约为0.7mm)。然而,根据本公开的示例性实施例,由于热交换管131布置在冷却管120的周围,所以由热交换管131形成的螺旋的直径(图11中的D2)可增大,并且由此热交换管131的厚度可减小(对于SUS材料,其厚度减少到大约0.2mm至0.3mm)。同样,当热交换管131的厚度减小时,在热交换管131中流动的水与储冰液体之间的热交换效率可增加,并且冷却效率(产生冷水的效率)也可增加。

此外,韩国未经审查的专利公布第2013-0035888号公开了一种结构,其中冷却管设置在罐主体上方,并且热交换管设置在罐主体下方。在这种情况下,由于管的密度在罐主体的下部部分为高的,而在罐主体的上部部分为低的,所以储冰液体的空间利用效率降低,并且难以有效地利用储冰液体。然而,根据本公开的示例性实施例,由于热交换管131设置在冷却管120周围,所以管的密度在罐主体110的上部部分和下部部分处都可以是均匀的。因此,不仅储冰液体的空间利用效率可增加,而且可在罐主体110的上部部分和下部部分处有效地使用储冰液体。也就是说,由于热交换管131和冷却管120之间的距离在热交换管131的整个长度内是均匀的,所以可有效地使用具有相对较低的温度的在冷却管120的外圆周表面上形成的冰I,以及在冷却管120的周围具有低温的储冰液体。具体地,由于在韩国未经审查的专利公布第2013-0035888号中公开的热交换管131具有致密的结构,所以储冰液体的流动或混合是不充分的,导致储冰液体的温度不均匀。然而,根据本公开的示例性实施例,由于冷却管120和热交换管131被布置成整体上彼此相邻,因此可提高冷却效率。

同时,如后面所描述的,循环单元140可具有这样一种结构,其中在从冷却管120朝向冷水产生单元130的方向上,即在从罐主体110的中心向外的方向上喷射储冰液体。

因此,因为当由于在冷却管120周围形成的冰I的熔化,储冰液体的温度降低时,储冰液体朝向冷水产生单元130移动,以与在热交换管131中流动的水交换热,所以可大大地提高冷水产生效率。

具体地,当调整冷却管120和热交换管131的节距(相邻管之间的中心距离)以形成管之间的预定空间时,可在冷却管120的纵向方向上的间隙中形成空间。此外,可在热交换管131的纵向方向上的间隙中形成储冰液体流过的空间。因此,在冷却管120周围流动期间冷却的储冰液体可通过在冷却管120的间隙中形成的空间容易地到达热交换管131。此外,到达热交换管131的储冰液体也可在交换热量之后通过在热交换管131的间隙中形成的空间在罐主体110的向内方向上移动。由于这样的流动在从冷却管120和热交换管131的顶部到底部的整个长度上均匀地进行,所以冷却效率在热交换管131的整个长度上可以是均匀的,并且可实现足够的冷却。

就这一点而言,冷却管120的节距可以是冷却管120的外径的1.2倍至5倍,以便形成在冷却管120的纵向方向上的间隙中的空间。在这里,当冷却管120的节距小于冷却管120的外径的1.2倍时,在冷却管120的间隙中形成的空间的尺寸可小于冷却管120的外径的0.2倍,从而显著地增加在储冰液体通过期间的阻力。此外,当冷却管120的节距比冷却管120的外径大5倍时,在冷却管120的间隙中形成的空间的尺寸可比冷却管120的外径大4倍,由此不仅降低了空间效率,而且缩短了预定体积中的冷却管120的长度。因此,不可进行热交换。

此外,冷却管120的节距和冷水产生单元130的节距可相同,或者具有倍数关系,并且在这种情况下,冷水产生单元130可被布置成对应于在冷却管120的间隙中形成的空间。也就是说,如图2所示,当冷水产生单元130的热交换管131被布置成对应于在冷却管120的间隙中形成的空间时,储冰液体可容易地穿过在冷却管120的间隙中形成的空间,以到达热交换管131。为了形成这样的交错布置,冷却管120的节距和冷水产生单元130的节距可相同,或者具有倍数关系。然而,甚至当冷却管120的节距与冷水产生单元130的节距不同时,也可不限制储冰液体的运动,因为在冷却管120的间隙中,并且在冷水产生单元130的热交换管131的间隙中形成空间。因此,本发明构思可不限于具有上述节距方案的结构。

此外,如图2和图3所示,冷水产生单元130的冷却管120和热交换管131可被构造成在宽度方向(或直径方向)上具有均匀的距离,并且由此冷却效率在从冷却管120和热交换管131的顶部到底部的整个长度上可以是均匀的。

同时,热交换管131在纵向方向上的高度(图11中的H)可被设定为大于由冷却管120形成的螺旋的直径(图11中的D1)。因此,可减小冷却管120的内部空间,并且热交换管131可与流过冷却管120的储冰液体充分接触。

在这里,热交换管131在纵向方向在图11中的高度H可以是由冷却管120形成的螺旋的直径(图11中的D1)的1.5倍至10倍,优选地为1.5倍至5倍。当热交换管131的纵向高度H小于由冷却管120形成的螺旋的直径D1时,由冷却管120形成的螺旋的直径D1可变得相对较大。因此,不可有效地利用冷却管120的内部空间。另一方面,当热交换管131的纵向高度H比由冷却管120形成的螺旋的直径D1大10倍时,罐主体110的长度可变得过大,由此限制了水冷却器200中的罐主体110的安装,并且由冷却管120形成的螺旋的直径D1可变得过小,从而限制了冷却管120的模制。

此外,热交换管131和冷却管120可优选地被布置成彼此相邻,使得储冰液体通过与冰I接触而被充分冷却,同时穿过冷却管的间隙之间的空间120的储冰液体与在热交换管131中流动的水交换热量,同时不受周围的储冰液体的影响。就这一点而言,由热交换管131形成的螺旋的直径D2与由冷却管120形成的螺旋的直径D1之间的差值(图11中的2*L)可优选为由冷却管120形成的螺旋直径D1的0.5倍至4倍。当直径D1和D2的差值2*L小于由冷却管120形成的螺旋的直径D1的0.5倍时,冷却管120和热交换管131可非常接近彼此,在冷却管120的外圆周表面上形成的冰I可延伸到热交换管131。因此,在热交换管131中流动的水可冻结,并且热交换管131可冻结并爆裂。另一方面,当直径D1和D2的差值2*L比由冷却管120形成的螺旋的直径D1的大4倍时,冷却管120和热交换管131可非常接近彼此,热交换管131与冷却管120的管中心之间的距离(图11中的L)可变成由冷却管120形成的螺旋的直径D1的两倍或更多。因此,可在热交换管131和冷却管120之间形成过大的空间,并且空间利用可不是有效的。此外,因为在穿过冷却管120的间隙中形成的空间期间由于与冰I的接触而被冷却并且通过与周围的储冰液体的热交换而被再次加热的储冰液体到达热交换管131,所以可不获得足够的冷却效率。

同时,冷水产生单元130的延伸构件135可包括多个翅片构件,这些翅片构件在热交换管131的周围与热交换管131的外圆周表面整体地形成,或者安装在热交换管131的外圆周表面上(在下文中,延伸构件和翅片构件将由附图标记135表示)。如图4所示,翅片构件135可以预定间隔布置在具有螺旋形状的热交换管131的外圆周表面上。同时,虽然翅片构件135在图3和图4中被示意性地示为与彼此接触,但是可在翅片构件135之间形成预定间隔,使得储冰液体可通过翅片构件135之间的空间与热交换管131接触,如图4的放大视图所示。在这里,翅片构件135可被布置成具有预定间隔,但是不限于此。此外,翅片构件135可安装在与冷却管120相邻的热交换管131的整个区域处,但是不限于此。当多个分段热交换管单元130u通过连接构件137连接到彼此时,翅片构件135可安装在热交换管131的一部分处,如图6和图7所示。

这种翅片构件135可具有如图5(a)所示的多边形(矩形)横截面,或者如图5(b)所示的圆形横截面。此外,如图8所示,翅片构件135可有具有大于高度的宽度的矩形形状,以及一种结构,其中仅仅相对于热交换管131的面向冷却管120的部分的宽度被伸长。

翅片构件135可由包括铝或不锈钢(SUS)的材料形成。也就是说,翅片构件135可由与热交换管131相同的材料的不锈钢或铝形成,以提高热交换效率。此外,可在热交换管131上进行防腐蚀涂覆以防止其腐蚀。

接下来,将描述循环单元140。

如上所述,循环单元140可从冷却管120的螺旋的中心喷射储冰液体,以使储冰液体经过在冷却管120上形成的冰I流到冷却水产生单元130。

就这一点而言,循环单元140可包括喷射构件160和泵送构件150,喷射构件160在冷却管120的纵向方向上被布置在冷却管120的螺旋形状的中心部分中,并且朝向冷却管120喷射储冰液体,泵送构件150吸入罐主体110中的储冰液体,以将储冰液体供给到喷射构件160。循环单元140可附加包括将罐主体110中的储冰液体供应到泵送构件150的吸入构件141。

喷射构件160可在冷却管120的纵向方向(竖直方向)上延伸,并且具有多个喷射孔161。在这里,多个喷射孔可在喷射构件的纵向方向上形成,如图2和图3所示。因此,可通过喷射构件160在冷却管120的纵向方向上的整个部分上喷射储冰液体。

此外,泵送构件150可由诸如泵的吸入和/或加压装置组成。在这里,泵送构件150可安装在罐主体110中,以最小化在泵送构件150中流动的储冰液体在其上的冷凝的发生。也就是说,当泵送构件150安装在罐主体110的外部时,由于与外部空气的温度差,在泵送构件150的外表面上可发生冷凝。由于冷凝而引起的水滴可导致触电和短路。然而,根据本公开的示例性实施例,通过将泵送构件150安装在罐主体110的内部可基本上阻止冷凝的发生。泵送构件150可使用能够以浸没在储冰液体中的状态操作的浸没泵。

同时,多个吸入构件141可以预定间隔布置在冷水产生单元130的圆周上。也就是说,吸入构件141可优选地布置在冷水产生单元130和罐主体110之间的空间中,以便将储冰液体重新供应到泵送构件150,该储冰液体从喷射构件160喷射,然后在穿过冷却管120期间被冷却,然后通过与热交换管131的热交换而被加热。此外,由于多个吸入构件141以预定的间隔布置在冷水产生单元130的圆周上,所以可从冷水产生单元130和罐主体110之间的整个空间吸入储冰液体。虽然在图3中以预定间隔将四个吸入构件141布置成与彼此间隔开,但是吸入构件141的数量可不限于此。此外,如图2所示,吸入构件141的入口可延伸到罐主体110的下部部分,但是入口的位置不限于此。此外,吸入构件141的至少一部分的入口可设置在不同的高度。

如图2和图3所示,多个吸入构件141可按顺序通过将吸入构件141连接到彼此的歧管143和供给管142连接到泵送构件150。同时,尽管吸入构件141被示出为穿过图2和图3中的罐覆盖件115,但是吸入构件141可穿过罐主体111,或者可连接到罐主体110内侧的泵送构件150。

接下来,将参考图6和图7描述根据本公开的示例性实施例的冷水产生罐100。

像图2至图4所示的冷水产生罐100一样,图6和图7所示的冷水产生罐100可包括罐主体110、冷却管120、冷水产生单元130、和循环单元140,罐主体110将储冰液体容纳在其内侧的预定尺寸的空间中,冷却水管120安装在罐主体110中,以冷却容纳在罐主体110中的储冰液体,在冷水产生单元130中,流入的水通过与储冰液体的热交换而变成冷水,循环单元140使容纳在罐主体110中的储冰液体循环。

然而,图6和图7所示的冷水产生罐100的冷水产生单元130具有与图2至图4所示的不同的结构和形状,并且因此罐主体110具有六面体形状。因此,将省略对相同或相似构造的详细描述,以避免重复描述,并且将描述冷水产生单元130的不同构造。

如图6和图7所示,冷水产生单元130可包括热交换管131和延伸构件(翅片构件)135,热交换管形成流动路径,通过与储冰液体的热交换,流入的水在该流动路径上变成冷水,延伸构件(翅片构件)135位于热交换管131的外圆周表面上,以增加与储冰液体的接触面积。热交换管131可以围绕冷却管120的圆周的方式布置在罐主体110中。也就是说,如图6和图7所示,热交换管131可以围绕冷却管120的圆周的方式布置在具有三维的螺旋形状的冷却管120的周围。

在这里,为了便于制造,冷水产生单元130可具有一种结构,其中包括热交换管131和翅片构件135的多个分段热交换管单元130u连接到彼此。

如图7所示,分段热交换管单元130u可具有一种结构,其中翅片构件135布置在分段的热交换管131u的外圆周表面上。虽然分段的热交换管131u在图7中被示为具有线性形状,但是其也可具有圆弧形状。

在这里,多个分段的热交换管单元130u可通过将分段的热交换管131u的端部连接到彼此的连接构件137来连接。这种连接构件137可由例如由柔性材料形成的管材组成,但不限于此。也就是说,金属连接管可通过焊接等附接到分段的热交换管131u的端部。

此外,可使用夹紧构件138以将连接构件137紧密地附接到分段的热交换管单元131u的端部。

分段的热交换管单元130u可通过连接构件137连接到彼此并堆叠。因此,冷水产生单元130可形成三维的螺旋形状,如图6所示。也就是说,如图7的平面图中所示,通过堆叠具有基本上矩形形状的分段的热交换管单元130u,冷水产生单元130可被构造成形成如图6所示的三维的螺旋形状。为了容纳冷水产生单元130,罐主体110也可具有六面体结构。

此外,吸入构件141可位于罐主体110的四个角部处,如图6所示。

接下来,将参考图8描述根据本公开的另一个示例性实施例的冷水产生罐100。

与图2所示的冷水产生罐相比,图8所示的冷水产生罐100可具有一种结构,其中翅片构件135朝向冷却管120延伸,并且由此在冷却管120的圆周表面上形成的冰I延伸到翅片构件135。也就是说,翅片构件135可具有这样一种结构,其中与冷却管120相邻的部分的长度(宽度)大于翅片构件135的高度。因此,翅片构件135可具有这样一种结构,其中在朝向冷却管120的方向上的长度长于在垂直于冷却管120的方向上的高度。

以这种方式,当在冷却管120的圆周表面上形成的冰I延伸到翅片构件135时,冰I的冷度可通过直接传导传递到翅片构件135。因此,在热交换管131中流动的水的热量可借助传导通过热交换管131和翅片构件135传递到在翅片构件135上形成的冰I。因此,可进一步提高冷水产生效率。

在这里,当产生延伸到热交换管131的冰I时,在热交换管131中流动的水可冻结,并且热交换管131可冻结并爆裂。为了防止这种情况,翅片构件135可优选地具有一种结构,其中与冷却管120相邻的各部分朝向冷却管120延伸,并且由此热交换管131与冷却管120间隔开。尽管与图2所示的翅片构件相比,尽管图8所示的翅片构件135具有这样一种结构,其中与冷却管120相邻的部分的长度(宽度)长于相对部分的长度(宽度),但是翅片构件135的两个部分可在宽度方向上延伸。

接下来,将参考图9和图10描述根据本公开的另一个示例性实施例的冷水产生罐100。

图9所示的冷水产生罐100可不同于图2至图4所示的冷水产生罐100,其中阻挡件190安装在循环单元140中,并且吸入构件155不延伸到罐主体110的下部部分。

阻挡构件190可限制喷射构件160和泵送构件150之间的流动,以便防止从喷射构件160喷射的储冰液体直接流入泵送构件150。

也就是说,当吸入构件155的长度短时,或者当泵送构件150具有入口151并且没有吸入构件155时,从喷射构件160喷射的储冰液体可回流到泵送构件150中,而不会在罐主体110中循环或充分混合。在这种情况下,罐主体110中的温度可变得不均匀,从而降低冷水产生单元130的冷水产生效率。因此,从泵送构件150喷射的储冰液体可需要在穿过冷却管120后之被吸入泵送构件150。就这一点而言,阻挡构件190的直径可大于由冷却管120形成的螺旋的直径(图11中的D1)。此外,当从泵送构件150喷射的储冰液体在穿过冷却管120和热交换管131之后流回到泵送构件150中时,可进一步提高循环效率。因此,阻挡构件190的直径可类似于或大于由冷水产生单元130形成的螺旋的直径(图11中的D1)。在这里,阻挡构件190可不限于圆形形状。阻挡构件190可具有矩形形状。当阻挡构件190的形状不是圆形时,阻挡构件190的直径基于其短边的长度。

此外,尽管吸入构件155被示为附接到图9中的泵送构件150的入口151,但是当安装阻挡构件190时,吸入构件155可不是必需的。此外,甚至当安装阻挡构件190时,吸入构件155也可具有延伸到罐主体110的下部部分一定程度的结构,如图2所示。

同时,在图10中示出了包括图9所示的阻挡构件190的冷水产生罐100的结构。在这里,包括泵送构件150的循环单元140可安装在罐主体110的下部部分中。也就是说,虽然根据图2至图9所示的示例性实施例,循环单元140安装在罐主体110的上部部分中,但是当泵送构件150使用如图10所示的浸没马达时,包括循环单元140的阻挡构件190、泵送构件150等可安装在罐主体110的下部部分中。此外,尽管冷却管120的入口121和出口122设置在如图10所示的罐主体110的底部处,但是连接到罐主体110的冷却管120的入口121和出口122的位置可不限于此,如上所述。

同时,容纳在罐主体110中的储冰液体可利用具有为0℃的凝固点的水,或具有低于0℃的凝固点的水性溶液,以增加储冰液体的热容量(热含量)。

在这里,储冰液体可优选地由对人体伤害较小并且不会引起冷却管120或热交换管131的腐蚀的材料形成。

就这一点而言,用作面包的增量剂和保湿剂和缩短的增量剂,并且被美国食品和药物管理局(FDA)批准用作食品的溶剂的丙二醇可形成在水性溶液中,并且用作储冰液体。因此,不仅可增加罐主体110的整体热容量(热含量),还可最小化对人体的伤害。

此外,由于丙二醇水溶液不是腐蚀性的,所以可抑制罐主体110或其中安装的金属管的腐蚀。

在这里,通过调整用来形成丙二醇水溶液的丙二醇的量,可控制储冰液体的冰点下降的温度。

然而,根据本公开的示例性实施例的储冰液体可不限于上述水或丙二醇水溶液,并且可使用诸如糖水的各种类型的水溶液。

接下来,将参考图1和图11至图14描述使用根据本公开的示例性实施例的水冷却器200和冷水产生罐100产生冷水的过程。

参考图1和图11,当由传感器单元180感测到的储冰液体的温度低于设定温度,或者在冷却管120上形成的冰I的尺寸(厚度)小于设定厚度时,控制器C可驱动冷却单元220以降低容纳在罐主体110中的储冰液体的温度,并且使在冷却管120的外圆周表面上形成的冰I增加。

因此,如图11所示,可在冷却管120的外圆周表面上形成预定尺寸(厚度)的冰I。当储冰液体的温度达到设定温度时,或者在冷却管120上的形成冰I的尺寸变成预定尺寸或更大时,控制器C可停止驱动冷却单元220。

同时,当用户操作出水口230以打开关闭阀时,关闭阀的打开信号可传送到控制器C,并且控制器C可驱动循环单元140的泵送构件150以产生冷水。

当由泵送构件150通过喷射构件160的喷射孔161喷射储冰液体时,储冰液体可与在冷却管120周围形成的冰I接触。因此,由于在冷却管120周围形成的冰I熔化,所以可在冷却管120的间隙中形成储冰液体流过的空间。在图11中,尽管在冷却管120周围形成的冰I被示出为整体地形成为图11中贯穿冷却管120具有恒定的厚度,但是根据冷却管120的节距或冰的受控尺寸(厚度),在冷却管120的周围形成的冰I的形状可变化。另外,甚至当在冷却管120上形成管状冰I时,也可通过喷射储冰液体在部分移除冰之后在冰I之间形成储冰液体流过的空间。

如图12所示,当喷射的储冰液体与在冷却管120上的形成冰I接触时,冰I之间的空间可逐渐变宽,并且冷却的储冰液体可与在冷水产生单元130中流动的水交换热量。在这里,由于翅片构件135安装在冷水产生单元130中,所以可增加与储冰液体接触的面积,从而引起储冰液体与在热交换管131中流动的水之间更平稳的热交换。实验结果表明,与当翅片构件135未安装在热交换管131周围时相比,当翅片构件135安装在热交换管131周围时获得的热交换效率增加了大约2.5倍或更多。

此外,如上所述,当热交换管131的厚度减小时,可进一步提高热交换效率(冷水产生效率)。

此外,由于冷水产生单元130具有三维的螺旋形状,因此可在翅片构件135之间以及热交换管131的间隙中形成空间。因此,从冷却单元220向冷水产生单元130流动的储冰液体可通过在冷水产生单元130中形成的空间容易地移动到冷水产生单元130和罐主体110之间的空间。

然后,储冰液体可通过安装在冷水产生单元130和罐主体110之间的空间中的吸入构件141(图9和图10中的155)被吸入,以便通过泵送构件150被再次供应到喷射构件160。因此,可形成流动路径,其中储冰液体从罐主体110的中心部分(径向向外)移动到罐主体110的内圆周表面,并且通过泵送构件150向回移动到罐主体110的中心部分。具体地,由于喷射构件160、冷却管120和冷水产生单元130在竖直方向上纵向安装,所以可在罐主体110的整个上部部分和下部部分容易地进行储冰液体的循环和混合,导致储冰液体的温度均匀分布。同时,在图9和图10中,由于从喷射构件160喷射的储冰液体在穿过冷却管120和/或冷水产生单元130之后通过阻挡构件190被吸入泵送构件150,所以可保持上述循环方案。

同时,在产生冷水的过程中,当通过传感器单元180感测到的温度低于设定温度,或者在冷却管120上形成的冰I的尺寸(厚度)小于设定厚度时,冷却单元220可同时操作。此外,当用户关闭关闭阀时,向控制器C输入关闭信号,因此控制器C可立即或在预定时间之后停止驱动泵送构件150。

以这种方式,在热交换管131中流动的水可与储冰液体充分交热交换量以产生冷水,并且由此可大大提高冷水产生效率。

图13是示出根据抽取杯(1杯:120ml)的数量抽取的水的温度的变化的图,其被提供以将本公开的示例性实施例的冷却效果与现有技术的冷却效果进行比较。

参考图13,作为在市场上目前的产品的比较例1-3中,温度为10℃或更低的抽取的冷水的杯的数量仅为5-7。然而,当基于如图6所示的本公开的示例性实施例进行实验时,对于相同的体积(大约2升)的储冰液体,具有10℃或更低的温度的抽取的冷水的杯的数量为20至21。示例性实施例1使用水作为储冰液体,并且示例性实施例2使用凝固点降低至-0.5℃的储冰液体。在这里,与示例性实施例1相比,在示例性实施例2中,抽取的冷水的杯的数量稍微增加。然而,当储冰液体的凝固点低于示例性实施例2中的储冰液体的冰点时,抽取的冷水的杯的数量可进一步增加。

同时,图14是示出在从如图6所示的根据本公开的示例性实施例的冷水产生罐100连续抽取期间储冰液体和冷水之间的温度的关系的图表。

参考图14,甚至在连续抽取冷水的情况下,与参考图13描述的不连续抽取相比,在喷射构件160中的储冰液体的流入温度和吸入构件141中的储冰液体的流出温度之间可有小的差异,从而确认储冰液体在罐主体110中有效地循环。

当以1LPM(升/分钟)的流率进行连续抽取时,抽取温度为10℃或更低的冷水116秒,这对应于1.93升。与图13相比,甚至当进行连续抽取时,抽取的冷水的杯的数量为16或更多(基于130ml)时,这表示与现有技术相比显著地提高了冷却效率。

接下来,将参考图15至图29描述根据本公开的其它示例性实施例的水冷却器200。

如图15所示,根据本公开的另一个示例性实施例的水冷却器200可包括根据冰蓄冷方案产生冷水的冷水产生罐100,用于冷却容纳在冷水产生罐100中的储冰液体的冷却单元220,以及打开或关闭以抽取在冷水产生单元130中产生的冷水的出水口230。根据本公开的示例性实施例的水冷却器200还可包括感测储冰液体的温度等的传感器单元180,以及根据通过传感器单元180感测的值来控制冷却单元220的操作的控制器C。此外,根据本公开的示例性实施例的水冷却器200还可包括在冷水产生罐100前面的过滤器单元210,以便过滤原水。

如图1所示的水冷却器200,图15所示的水冷却器200可包括冷水产生罐100、冷却单元220和出水口230,并且还包括传感器单元180、控制器C和过滤器单元210。然而,冷水产生罐100和控制器C的构造与参考图1至14描述的那些不同。

因此,为了避免重复的描述,冷却单元220、出水口230、传感器单元180和过滤器单元210的构造的详细描述可用图1所示的描述代替,并且将主要提供与图1所示的那些不同的构造。

根据图15至图29所示的示例性实施例,控制器C可根据在传感器单元180中测量的值来控制冷却单元220的操作。

也就是说,当由传感器单元180感测到的储冰液体的温度低于设定温度,或者在冷却管120上形成的冰I的尺寸(厚度)小于设定厚度时,控制器C可驱动冷却单元220以降低容纳在罐主体110中的储冰液体的温度,并且使在冷却管120的外圆周表面上形成的冰I增加。

因此,当储冰液体的温度达到设定温度,或者在冷却管120上形成的冰I的尺寸变成等于或大于一定的值时,控制器C可停止驱动冷却单元220。

同时,当从出水口230输入水输出信号时,可打开安装在出水口230中的关闭阀(未示出)以抽取冷水。

以这种方式,根据出水口230的打开,在冷水产生单元130中流动的水可通过与储冰液体的热交换而被冷却,并且通过出水口旋塞被供应给用户。在该过程中,当由传感器单元180感测到的温度低于设定温度,或者在冷却管120上形成的冰I的尺寸(厚度)小于设定厚度时,冷却单元220可操作。

此外,当用户完成冷水抽取,并且关闭信号被输入到控制器C时,控制器C可关闭关闭阀。在这里,冷却单元220的操作可在输入关闭信号之后立即停止,或者可继续,直到储冰液体的温度达到设定温度,或者在冷却管120上形成的冰I的尺寸变成等于或大于一定的值。

接下来,将参考图15至19描述根据本公开的示例性实施例的安装在水冷却器200中的冷水产生罐100。

如图15至图17和图19所示,冷水产生罐100可包括罐主体110、冷却管120和冷水产生单元130,罐主体110具有预定尺寸的内部空间并容纳储冰液体,冷却管120安装在罐主体110的内部空间中,以冷却容纳在罐主体110内的储冰液体,在冷水产生单元130中,流入的水通过与储冰液体的热交换而变成冷水。

罐主体110可分别包括容纳由冷却单元220冷却的储冰液体并在其内侧形成空间的罐主体111,以及覆盖罐主体111的开口的罐覆盖件115。罐主体110可具有如图17所示的圆柱形状,但是不限于此。罐主体110可具有六面体形状。

此外,冷却管120可对应于上述冷却单元220的蒸发器。冷却管120可具有被构造成在罐主体110中在竖直方向上伸长的三维的螺旋形状,如图17所示。同时,虽然在说明书和权利要求中冷却管120和热交换管131被描述为布置成基于图16至图19在竖直方向上伸长,但是冷却管120和热交换管131可沿水平方向进行布置。就这一点而言,在整个说明书和权利要求中,根据图16至图19所示的示例性实施例描述的竖直方向可具有与冷却管120和热交换管131的纵向方向相同的含义。

制冷剂可在冷却管120的内侧流动,并且当冷却单元220操作时,储冰液体可被冷冻以在冷却管120的外圆周表面上形成冰I。

通过传感器单元180可测量冰I的厚度,传感器单元180感测储冰液体的温度,并且/或者与冰I接触。当形成预定厚度的冰I时,可控制冷却单元220以停止其操作。

此外,冷水产生单元130可包括热交换管131和延伸构件135,热交换管131形成流动路径,通过与储冰液体的热交换,流入的水在该流动路径上变成冷水,延伸构件135在热交换管131的外圆周表面上突出,并且与在冷却管120周围形成的冰I接触。在下文中,为了清楚地示出图1至图14中所示的示例性实施例中描述的延伸构件135与冰I接触,延伸构件135将被称为冰接触构件135。

热交换管131可以围绕冷却管120的圆周的方式布置在罐主体110中。也就是说,如图17所示,热交换管131可以围绕冷却管120的圆周的方式布置在具有三维的螺旋形状的冷却管120的周围。

同时,在图17中,尽管热交换管131的水流入孔131a和水流出孔131b被示为穿过罐主体110的一侧,但可对热交换管131的路径进行各种修改。例如,为了便于说明,在图15中,热交换管131的水流出孔131b的位置被示为与图17中的位置不同。

热交换管131可像冷却管120一样具有三维的螺旋形状。

如图1至图14所示的示例性实施例所述,在说明书和权利要求中描述的“三维的螺旋形状”可包括其中热交换管131或冷却管120在平面图中整体上具有多边形结构的形状,以及其中热交换管131或冷却管120在图17和图18所示的平面图中整体上具有圆形结构的形状。也就是说,“三维的螺旋形状”可指像螺纹一样的连续形成和卷绕的三维的形状,而不管在平面图中该形状具有多边形结构还是圆形结构。

由于热交换管131被布置在冷却管120周围,因此由热交换管131形成的螺旋的直径(图16中的D2)可大于由冷却管120形成的螺旋的直径(图16中的D1)。因此,热交换管131可具有优异的可加工性和成型性。

例如,如上所述,韩国未经审查的专利公布第2013-0035888号公开了以几乎180度弯曲热交换管,以便在罐主体的狭窄的内部空间中安装具有一定长度(例如,5米)或更长的热交换管。在这种情况下,因为由于大的弯曲角度而在弯曲部中可发生爆裂,所以热交换管的厚度增加(SUS材料大约为0.7mm)。然而,根据如图16至图19所示的本公开的示例性实施例,由于热交换管131布置在冷却管120周围,所以由热交换管131形成的螺旋的直径(图16中的D2)可增大,并且由此热交换管131的厚度可减小(对于SUS材料,其厚度减小到约0.2至0.3mm)。同样,当热交换管131的厚度减小时,在热交换管131中流动的水与储冰液体之间的热交换效率可增加,并且冷却效率(产生冷水的效率)也可增加。

此外,韩国未经审查的专利公布第2013-0035888号公开了一种结构,其中冷却管设置在罐主体上方,并且热交换管设置在罐主体下方。在这种情况下,由于管的密度在罐主体的下部部分为高的,而在罐主体的上部部分为低的,所以储冰液体的空间利用效率降低,并且难以高效地利用储冰液体。然而,根据如图16至图19所示的本公开的示例性实施例,由于热交换管131设置在冷却管120周围,管的密度在罐主体110的上部部分和下部部分处均可均匀。因此,不仅储冰液体的空间利用效率可增加,而且可在罐主体110的上部部分和下部部分处有效地使用储冰液体。也就是说,由于热交换管131和冷却管120之间的距离在热交换管131的整个长度内是均匀的,所以可有效地使用具有相对较低的温度的在冷却管120的外圆周表面上形成的冰I,以及在冷却管120的周围具有低温的储冰液体。具体地,由于在韩国未经审查的专利公布第2013-0035888号中公开的热交换管131具有致密的结构,所以储冰液体的流动或混合是不充分的,导致储冰液体的温度不均匀。然而,根据本公开的示例性实施例,由于冷却管120和热交换管131被布置成整体上彼此相邻,并且在冷却管120的外圆周表面上形成的冰I与冰接触构件135直接接触,所以可提高冷却效率。

根据本公开的示例性实施例,由于在冷却管120的外圆周表面上形成的冰I的冷借助传导通过冰接触构件135被直接传递到热交换管131,以及传递到在热交换管131的内侧流动的水,可提高冷水产生效率。

此外,如图16和图17所示,冷水产生单元130的冷却管120和热交换管131可被构造成在宽度方向(或直径方向)上保持恒定的距离,并且因此可确保一种结构,其中冰接触构件135与在冷却管120上形成的冰I容易地接触。具体地,当冷却管120与热交换管131的距离不恒定时,需要根据冷却管120和热交换管131之间的距离来调整冰接触构件135的长度(宽度),使得冰接触构件135与在冷却管120周围形成的冰I接触。然而,当冷却管120和热交换管131保持恒定的距离时,由于不需要调整冰接触构件135的长度(宽度),所以冷水产生单元130的制造可更容易。

以这种方式,由于冷水产生单元130的冰接触构件135与在冷却管120的外圆周表面上形成的冰I接触,所以热交换管131在纵向方向上的高度(图16中的TH)可被设定为大于冷却管120的螺旋的直径(图16中的D1),以便延伸冷水产生单元130的长度,在冷水产生单元130中冰接触构件135与冰I接触。通过这样,冷却管120的内部空间可减小,并且冰接触构件135可在竖直方向(纵向方向)上与在冷却管120上形成的冰I充分接触。

在这里,热交换管131在纵向方向的高度TH可以是由冷却管120形成的螺旋的直径D1的1.5倍至10倍,优选地为1.5倍至5倍。当热交换管131在纵向方向上的高度TH比由冷却管120形成的螺旋线的直径D1小1.5倍时,可不有效地使用冷却管120的内部空间,因为由冷却管120形成的螺旋的直径D1变得相对较大。相反,当热交换管131在纵向方向的高度TH比由冷却管120形成的螺旋的直径D1大10倍时,不仅罐主体110的长度变得过大,从而限制了罐主体110在水冷却器200中的安装,而且由冷却管120形成的螺旋的直径D1也可变得过小,从而限制冷却管120的模制。

同时,参考图16,冰接触构件135的面向冷却管120的一部分可以被构造成使得从热交换管131的外圆周表面突出的部分的宽度W1大于热交换管131的外径。在这里,当冰I与热交换管131直接接触时,在热交换管131的内侧流动的水可冻结,并且热交换管131可冻结并爆裂。因此,可控制冰I的产生厚度或储冰液体的温度,使得在冷却管120上形成的冰I不会增加到热交换管131。此外,为了确保更稳定的冰接触结构,冰接触构件135可优选地伸长一定程度。就这一点而言,从热交换管131的外圆周表面突出的冰接触构件135的长度W1可大于热交换管131的外径。

然而,当冰接触构件135的长度过长时,因为由于冰接触构件135引起的冷却管120和热交换管131之间的距离变得过远,冷却管120与热交换管131之间的空间利用低效率可增加。此外,由于其中冰接触构件135与储冰液体而不是冰I接触的面积增大,因此可降低通过传导的热传递效率。就这一点而言,冰接触构件135的面向冷却管120的部分可被构造成使得从热交换管131的外圆周表面突出的部分的长度W1为热交换管131的外径的5倍或更小。

此外,如上所述,为了防止冰I与热交换管131直接接触,冰接触构件135的面向冷却管120的部分可被构造成使得从热交换管131的中心突出的长度W2为冷却管120和热交换管131的中心之间的距离DL的三分之一或更多。在这种情况下,从热交换管131的外圆周表面突出的部分的长度W1也可以是热交换管131的外径的大约5倍或更小。

此外,如图16所示,当冷水产生单元130具有螺旋形状时,冰接触构件135可能需要在朝向冷却管120的方向上的宽度W大于在垂直于其的方向上的高度H。也就是说,形成为与冷却管120接触的冰接触构件135的宽度W可优选地增加,同时在垂直于朝向冷却管120的方向的方向上保持冰接触构件135的高度H,以便最小化设置在具有螺旋形状的热交换管131的上部部分和下部部分上的冰接触构件135之间的干扰。

此外,尽管冰接触构件135在图16中被示为具有面向冷却管120的部分的宽度W,该宽度W大于其相对部分的宽度,但是冰接触构件135不限于此。面向冷却管120的部分和与其相对的部分都可具有增加的宽度。

同时,虽然基于冰接触构件135的宽度W、W1、W2和冰接触构件135的H和冷却管120与热交换管131的中心之间的距离DL,限制冰接触构件135的形状,但是根据本公开的示例性实施例的冷水产生罐100和水冷却器200可不限于冰接触构件135的那些具体形状。应当理解,其中冰接触构件135与在冷却管120上形成的冰I接触以冷却在热交换管131中流动的水的任何冷水产生罐和水冷却器可在本发明构思的范围内。

此外,冷水产生单元130的冰接触构件135可包括多个翅片构件,这些翅片构件与热交换管131的外圆周表面整体地形成,或者在热交换管131周围安装在热交换管131的外圆周表面上(在下文中,冰接触构件135和翅片构件由相同的附图标记135来表示)。

如图18所示,翅片构件135可以预定间隔布置在螺旋形热交换管131的外圆周表面上。虽然翅片构件135在图17和图18中被示意性地示为与彼此接触,但是翅片构件135可以预定间隔布置,如图18的左上角的放大视图中所示,使得储冰液体可通过翅片构件135之间的空间与热交换管131接触。在这里,翅片构件135可以预定间隔布置,但是不限于此。此外,翅片构件135可安装在其中热交换管131与冷却管120相邻的整个区域中,但是不限于此。当冷水产生单元130通过使用连接构件137将多个分段的热交换管单元130u连接到彼此而形成时,翅片构件135可部分地安装在热交换管131上,如稍后描述的图22中所示。

翅片构件135可形成为具有矩形横截面或圆形或椭圆形横截面。

此外,翅片构件135可由包括铝或不锈钢(SUS)的材料形成。也就是说,翅片构件135可由与热交换管131相同的材料的不锈钢或铝形成,以提高热交换效率。此外,可在热交换管131上进行防腐蚀涂覆以防止其腐蚀。

同时,如图19所示,冷水产生单元130可包括在冷却管120的外侧围绕冷却管120的圆周的第一部分(即,安装在冷却管120外侧的部分),以及穿过冷却管120的螺旋内侧的第二部分(即,设置成安装在冷却管120的螺旋内侧的部分)。也就是说,形成冷水产生单元130的热交换管131可包括第一部分和第二部分,所述第一部分被安装成以螺旋形状围绕冷却管120的,所述第二部分从第一部分延伸或连接到第一部分,并且穿过冷却管120的螺旋的中心。此外,由于冰接触构件135在热交换管131的外圆周表面上形成,所以冰接触构件135可在冷却管120的内侧和外侧与冷却管120的圆周上形成的冰I接触。因此,根据图19所示的修改实施例的冰I和冰接触构件135之间的接触面积可大于根据图16所示的示例性实施例的I和冰接触构件135之间的接触面积,可大大地提高冷却效率。

接下来,将参考图20至图25描述根据本公开的另一个示例性实施例的冷水产生罐100。

像参考图16至图19描述的冷水产生罐100一样,参考图20至图25描述的冷水产生罐100可包括罐主体110、冷却管120和冷水产生单元130,罐主体110具有预定尺寸的内部空间并容纳储冰液体,冷却管120安装在罐主体110的内部空间中,以冷却容纳在罐主体110内的储冰液体,在冷水产生单元130中,流入的水通过与储冰液体的热交换而变成冷水。冷水产生单元130可包括热交换管131和冰接触构件135。

但是,不同之处在于图20至图25所示的冷水产生罐100具有一种结构,其中冷却管120和冷水产生单元130在罐主体110中在竖直方向上分层和堆叠。

更具体地,在图20至图25所示的冷水产生罐100中,以Z字形图案形成的冷却管120可形成层120′、层120″和层120″′,并且冷水产生单元130也可在冷却管120的层120′、层120″和层120″′之间形成层130′和层130″。

虽然冷却管120形成三个层120′、层120″和层120″′,并且冷水产生单元130在图20至图22中的冷却管120的层120′、层120″和层120″′之间形成两个层130′和层130″,但是应当理解,其中冷却管120和冷水产生单元130具有分层结构的任何冷水产生罐可在本发明构思的范围内。

冷却管120可在层120′、层120″和层120″′的每一个中形成Z字形图案,并且层120′、层120″和层120″′连接。冷却管120可通过焊接整体地形成或完全地组合,以便防止制冷剂的泄漏。

此外,像冷却管120一样,冷水产生单元130的热交换管131可以Z字形图案整体地形成,并且翅片构件135可以预定间隔布置在热交换管131的外圆周表面上。

或者,通过连接包括热交换管131和翅片构件135的多个分段的热交换管单元130u,可形成冷水产生单元130。在这里,冷水产生单元130可具有形成整体上的Z字形图案的结构,如图20所示。然而,只要冷水产生单元130形成分层结构,冷水产生单元130的结构可被不同地修改为具有例如平面上的螺旋图案而不是Z字形图案。

如图22所示,分段的热交换管单元130u可具有这样一种结构,其中翅片构件135布置在分段的热交换管131u的外圆周表面上。

在这里,通过连接分段的热交换管131u的端部的连接构件137可连接多个分段的热交换管单元130u。连接构件137可由例如由柔性材料形成的管材组成,但是不限于此。也就是说,金属连接管可通过焊接等附接到分段的热交换管131u的端部。

此外,可使用夹紧构件138以将连接构件137紧密地附接到分段的热交换管单元131u的端部。

此外,分段的热交换管单元130u可通过连接构件137彼此连接以形成单元层130'和单元层130″,该单元层130'和单元层130″形成Z字形图案,并且单元层130'和单元层130”可布置在冷却管120的上方或下方,以形成具有多个层的冷水产生单元130。也就是说,单元层130'和单元层130″可分别包括热交换管131'和热交换管131″与翅片构件135'和翅片构件135″,并且单元层130'和单元层130”可交替地设置在冷却管120的单元层120'、单元层120″和单元层120″′之间,以形成层压结构。

参考图21,由于层叠结构,包括在冷水产生单元130中的延伸构件135的至少一部分可与在冷却管120的两侧上与冷却管120上形成的冰I接触。也就是说,如图21所示,在单元层130'中形成的翅片构件135'可与在单元层130'的两侧(上侧和下侧)上设置在单元层130'的上方和下方的冷却管120的单元层120'和单元层120″上形成的冰I接触,并且在其它单元层130″中形成的翅片构件135″可与在单元层130″的两侧(上侧和下侧)上设置在单元层130″的上方和下方的冷却管120的其它单元层120″和单元层120″上形成的冰I接触。同时,尽管冷水产生单元130的单元层130'和单元层130″在图21中被示为设置在冷却管120的单元层120'、单元层120″和单元层120″′之间,但是延伸构件135的一部分可被构造成根据冷水产生单元130和冷却管120的单元层的数量、最外面的单元层的类型等等与在冷却管120的一个侧面上与冷却管120上形成的冰I接触。

同时,尽管根据图20和图21所示的示例性实施例,冷却管120的Z字形图案的方向平行于冷水产生单元130的Z字形图案的方向,但是,根据图23和图24所示的修改实施例,冷却管120的Z字形图案的方向可垂直于冷水产生单元130的Z字形图案的方向。甚至在这种情况下,像图24所示的延伸构件135一样,设置在冷水产生单元130中的延伸构件135的至少一部分也可被构造成在冷却管120的两侧上与形成在冷却管120上的冰I接触。

此外,根据图25所示的修改实施例,设置在冷水产生单元130的单元层120′、单元层120″中的翅片构件135′和翅片构件135″连接多个热交换管131′和热交换管131″。尽管在图25中未示出,但是上述连接构件137可用来连接单元层120′、单元层120″。

根据图25所示的修改实施例,由于设置在单元层130′和单元层130″中的热交换管131′和热交换管131″可被集成,因此冷水产生单元130的制造可变得更容易,并且可均匀地进行从冰I的热传递。

同时,根据图20至图25所示的示例性实施例和修改实施例,冰接触构件135的面向冷却管120的一部分可被构造为具有从热交换管131的外圆周表面突出的长度(参考图16中的W1),该长度大于热交换管131的外径,即为热交换管131的外径的5倍或更小。此外,在冰接触构件135的面向冷却管120的一部分中,从热交换管131的中心突出的长度(参考16中的W2)可以是冷却管120的中心与热交换管131的中心之间的距离DL的三分之一或更多。

接下来,将参考图26至图28描述根据本公开的另一个示例性实施例的冷水产生罐100。

图26和图27所示的冷水产生罐100可被构造成具有一种结构,其中冷却管120设置在冷水产生单元130上方,并且冷水产生单元130的冰接触构件135可与在冷却管120上形成的冰I接触。

也就是说,如图27所示,布置在冷水产生单元130的热交换管131的外圆周表面上的冰接触构件135可与在冷却管120的下部部分上形成的冰I接触。在这种情况下,与本公开的其它示例性实施例中所描述的冰接触构件相比,冰接触构件135可朝向冷却管120充分地延伸,以便增加冰接触构件135和冰I之间的接触面积。

此外,根据图28所示的修改实施例,可在冷却管120的下方堆叠冷水产生单元130的两个或更多个层。这里,冰接触构件135可连接到分层的冷水产生单元130的热交换管131,以便通过与冰I接触而将热量传递到远离冷却管120的冷水产生单元130。

同时,如图1至图14所示的示例性实施例中所述,容纳在罐主体110中的储冰液体可由具有为0℃的凝固点的水,或具有低于0℃的凝固点的水性溶液形成,以增加储冰液体的热容量(热含量)。其详细描述可由上述描述来代替。

接下来,将参考图15、图16和图29描述通过根据本公开的示例性实施例的水冷却器200和冷水产生罐100产生冷水的过程。

参考图15、图16和图29,当由传感器单元180测量的储冰液体的温度低于设定温度时,或者在冷却管120上形成的冰I的尺寸(厚度)小于设定厚度时,控制器C可驱动冷却单元220以降低容纳在罐主体110中的储冰液体的温度,并且使在冷却管120的外圆周表面上形成的冰I增加。同时,尽管在图16、图19和图24中,冷却管120上形成的冰I被示为在整个冷却管120上方具有均匀的厚度,但是在冷却管120上形成的冰I的形状可根据冷却管120的节距或冰I的受控尺寸(厚度)变化。

因此,冰I的预定尺寸(厚度)可在冷却管120的外圆周表面上形成,并且当储冰液体的温度达到设定温度,或者如图16和图29所示,在冷却管120上形成的冰I的尺寸达到或超过预定尺寸(厚度)时,控制器C可停止驱动冷却单元220。

同时,当从出水口230输入水输出信号时,控制器C可打开安装在出水口230中的关闭阀(未示出)以抽取冷水。

以这种方式,当出水口230打开时,在冷水产生单元130中流动的水可通过与储冰液体的热交换而被冷却,以通过出水口旋塞被供应给用户。

在抽取冷水的过程期间,由于在冷水产生单元130的热交换管131中流动的水通过接收与冰接触构件135接触的冰I的冷度交换热量,所以热交换效率可以是极高的。结果,可缩短热交换管131的长度,从而根据热交换管131的长度的增加来最小化流量的减少。

根据实验实施例,虽然在冷却管120上的形成冰I和与冰I直接接触的冰接触构件135的表面温度为0℃,但是在与冰I的界面附近的冰接触构件135的温度被测量为约0.6℃至0.8℃,并且热交换管131的表面温度被测量为1℃至2℃。因此,通过与冰I接触的冰接触构件135显著地影响热交换管131的表面温度,引起与在热交换管131中流动的水的主动热交换。因此,产生冷水的效率大大提高。

具体地,冰接触构件135的长度越大,冰接触构件135和冰I之间的初始接触面积越宽。因此,可增加冰I的热容量。也就是说,冰接触构件135和冰I之间的接触面积越宽,甚至当冰通过热交换而熔化时,长时间段和在低于预定温度的温度下增加抽取的冷水的量的效果就越大。

以这种方式,根据本公开的示例性实施例,通过在热交换管131的外圆周表面上形成冰接触构件135,其构造冷水产生单元130并允许冰接触构件135与冰I接触,在不使用泵送装置或用于储冰液体的循环的搅拌器的情况下,可产生足够量的冷水。虽然在说明书中未示出用于储冰液体的循环结构或搅拌结构,但是显然可采用这种用于储冰液体的循环结构或搅拌结构,以便根据本公开的示例性实施例进一步提高产生冷水的效率。在这种情况下,除了冰接触构件135之外,用于储冰液体的循环结构和/或搅拌结构可在本发明构思的范围内。

此外,根据本公开的示例性实施例,由于实现了通过冰I和冰接触构件135之间的直接传导的热传递,所以由于快速热交换和高热交换效率,可减小储冰液体的总体积,并且可缩短热交换管131的长度。因此,可最小化热交换管131的长度增加引起的流率的减小。

同时,在抽取冷水的过程期间,当由传感器单元180感测到的温度低于设定温度,或者在冷却管120上形成的冰I的尺寸(厚度)小于设定厚度时,冷却单元220可操作。

此外,当用户完成抽取冷水的过程,并且因此向控制器C输入关闭信号时,控制器C可关闭关闭阀。在这里,冷却单元220的操作可被控制以在输入关闭关闭阀的关闭信号之后立即停止,或者继续,直到储冰液体的温度达到设定值,或者在冷却管120上形成的冰I的尺寸变成一定尺寸或更大。

虽然上面已经示出和描述了示例性实施例,但是对于本领域技术人员来说显而易见的是,在不偏离由所附权利要求限定的本发明的范围的情况下,可进行修改和变化。

具体地,在图1至图14所示的示例性实施例中,以及在图15至图29中所示的示例性实施例中,冰接触构件135可用作延伸构件135。此外,在图15至图29所示的示例性实施例中,以及在图1至图14所示的示例性实施例中,可提供循环单元140和阻挡构件190。

附图标记

100 冷水产生罐

110 罐主体

120 冷却管

130 冷水产生单元

130U 浸没的热交换管单元

131 热交换管

135 延伸构件(冰接触构件,翅片构件)

137 连接构件

140 循环单元

141 吸入构件

142 供给管

143 歧管

150 泵送构件

155 吸入构件

160 喷射构件

180 传感器单元

190 阻挡构件

200 水冷却器

210 过滤器单元

220 冷却单元

230 出水口

C 控制器

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