이하에서는 본 발명의 구체적인 실시예를 도면과 함께 상세히 설명하도록 한다. 그러나, 본 발명의 사상이 제시되는 실시예에 제한된다고 할 수 없으며, 또다른 구성요소의 추가, 변경, 삭제등에 의해서, 퇴보적인 다른 발명이나 본 발명 사 상의 범위 내에 포함되는 다른 실시예를 용이하게 제안할 수 있다.
도 1은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 물 공급 장치를 보여주는 사시도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 제 1 실시예에 따른 물공급 장치(10)에는 외관을 형성하는 본체부(11)와, 상기 본체부(11)의 상단에 형성되는 탱크 안착부(11a)와, 상기 탱크 안착부(11a)의 하측에 제공되는 온수 탱크(20) 및 냉수 탱크(30)가 포함된다. 여기서, 상기 온수 탱크(20) 및 냉수 탱크(30)는 나란하게 배열될 수 있다.
도면에 도시되지 않았으나, 상기 탱크 안착부(11a)에는 물 탱크(미도시)가 안착될 수 있다.
상기 물 탱크와 냉온수 탱크(20,30)의 사이에는 상기 물 탱크에서 공급되는 물이 저장되는 저수조(16)가 제공된다. 상기 저수조(16)에서 저장되는 물은 상기 온수 탱크(20) 및 냉수 탱크(30)로 유입될 수 있다.
한편, 상기 본체부(11)에는 외부 공기가 상기 본체부(11) 내부로 펌핑되도록 하는 에어 펌프(13)가 제공된다. 상기 에어 펌프(13)를 통하여 유입된 공기는 상기 저수조(16)를 향하여 이동될 수 있다.
상기 저수조(16)의 일측에는, 상기 에어 펌프(13)를 통하여 유입된 공기를 필터링 하는 에어 필터(14)가 제공된다. 그리고, 상기 저수조(16)와 에어 필터(14)의 사이에는, 공기의 역류 방지를 위한 에어 체크 밸브(15)가 제공된다.
상기 에어 필터(14)에서 필터링 된 공기는 상기 에어 체크 밸브(15)를 거쳐 상기 저수조(16)의 내부로 유입될 수 있다. 그리고, 상기 저수조(16) 내부의 공기 는, 상기 물 탱크에서 상기 저수조(16)로 물이 공급되는 과정에서 상기 물 탱크 내부로 유입될 수 있다.
상기 본체부(11)의 하부에는, 상기 냉수 탱크(30)의 물이 냉각되도록 하는 냉매의 압축을 위한 압축기(12)가 제공된다. 상기 압축기(12)를 통과한 고온 고압의 냉매는 응축기(17 : 도 2 참조)로 이동된다.
상기 본체부(11)의 전면에는, 상기 물 공급 장치(10)의 작동 상태가 디스플레이 되는 디스플레이부(40)가 제공된다. 상기 디스플레이부(40)에는 사용자가 조작 가능한 다수의 입력부(41)가 제공된다. 상기 입력부(41)에는 온수 출수버튼, 냉수 출수버튼 및 탄산수 출수버튼등이 포함된다.
상기 디스플레이부(40)의 하측에는 사용자가 요구하는 물(냉수,온수,탄산수)이 출수되도록 하는 출수부(56)가 제공된다. 상기 출수부(56)는 사용자가 조작 가능한 출수 밸브의 형태로 제공될 수 있다.
상기 출수부(56)의 하측에는, 물컵을 놓을 수 있는 컵 받침대(58)가 제공된다.
도 2는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 물 공급 장치의 구성을 보여주는 분해 사시도이다.
도 2를 참조하면, 본 발명의 제 1 실시예에 따른 물 공급 장치(10)에는, 물 탱크로부터 공급된 물이 저장되는 저수조(16)와, 상기 저수조(16)로부터 물을 공급받는 온수 탱크(20) 및 냉수 탱크(30)와, 상기 냉수 탱크(30)로부터 물을 공급받아 탄산수가 생성되도록 하는 탄산수 탱크(70)가 포함된다.
상세히, 상기 저수조(16)의 일측에는 상기 온수 탱크(20) 및 냉수 탱크(30)와 연결되는 분지관(16a)이 제공된다. 상기 저수조(16)의 물은 상기 분지관(16a)을 통하여 분지된 후, 상기 온수 탱크(20) 및 냉수 탱크(30)로 유입된다.
상기 온수 탱크(20)의 일측에는, 상기 온수 탱크(20)의 물이 상기 분지관(16a)으로 역류되는 것을 방지하는 제 1 체크 밸브(21)가 제공된다. 그리고, 상기 온수 탱크(20)의 내부에는 상기 온수 탱크(20)로 유입된 물을 가열하는 히팅 코일(미도시)이 제공된다.
상기 냉수 탱크(30)의 외측에는, 상기 냉수 탱크(30)에 분리 가능하게 결합되는 제 1 냉각 케이스(100)가 제공된다. 그리고, 상기 제 1 냉각 케이스(100)의 외측에는 상기 냉각 케이스(100)가 냉각되도록 하는 제 1 냉매 코일(102)이 제공된다.
상기 제 1 냉매 코일(102)은 상기 제 1 냉각 케이스(100)의 외주면을 따라 감겨지는 형상으로 배치된다.
또한, 상기 탄산수 탱크(70)의 외측에는, 상기 탄산수 탱크(70)에 분리 가능하게 결합되는 제 2 냉각 케이스(110)가 제공된다. 그리고, 상기 제 2 냉각 케이스(110)의 외측에는 상기 탄산수 탱크(70)에 저장된 물이 냉각되도록 하는 제 2 냉매 코일(112)이 제공된다.
상기 제 2 냉매 코일(112)은 상기 제 2 냉각 케이스(110)의 외주면을 따라 감겨지는 형상으로 배치된다.
즉, 상기 냉매 코일(102,112)은 증발기의 기능을 한다고 볼 수 있다.
그리고, 상기 냉수 탱크(30)와 탄산수 탱크(70)의 사이에는 상기 냉수 탱크(30)의 물을 펌핑하여 상기 탄산수 탱크(70)로 보내주는 워터 펌프(33)가 제공된다.
상기 워터 펌프(33)의 일측에는, 탄산수가 상기 탄산수 탱크(70)로부터 역류되는 것을 방지하기 위한 제 2 체크 밸브(31)가 제공된다. 상기 제 2 체크 밸브(31)에 의하여, 탄산수가 상기 냉수 탱크(30) 방향으로 역류되는 것이 방지된다.
상기 냉수 탱크(30)로부터 펌핑된 냉수는 상기 제 2 체크 밸브(31)를 거쳐 상기 탄산수 탱크(70)로 유입된다. 상기 탄산수 탱크(70)에는, 냉수가 유입되도록 하는 냉수 유입구(71a)가 형성된다.
한편, 상기 물공급 장치(10)에는 상기 각 냉매 코일(102,112)을 통과하는 냉매를 고온 고압으로 가열하기 위한 압축기(12)와, 상기 압축기(12)를 통과한 냉매가 실내 공기와 열교환되도록 하는 응축기(17) 및 상기 응축기(17)를 통과한 냉매가 저온 저압으로 팽창되도록 하는 팽창변(18)이 더 포함된다.
또한, 상기 물공급 장치(10)에는, 탄산수 생성을 위하여 이산화탄소를 공급하는 CO2 실린더(80)가 제공된다. 그리고, 상기 CO2 실린더(80)의 출구에는 공급되는 고압(약 60kg/cm2)의 이산화탄소를 적절한 수준의 압력(약 4kg/cm2)으로 조절하는 레귤레이터(84)가 제공된다.
상기 레귤레이터(84)에는 이산화탄소의 압력을 감지하는 압력 센서(81)가 연결된다. 상기 압력 센서(81)는 상기 레귤레이터(84)를 통과한 이산화탄소의 압력이 소정값으로 유지되는지를 감지하며, 만약 소정 압력값 이하로 떨어진 값이 감지되면 제어부(미도시)에 이를 전달하여 상기 CO2 실린더(80)의 교체 여부를 알려준다.
그리고, 상기 압력 센서(81)의 일측에는, 이산화탄소가 상기 CO2 실린더(80) 방향으로 역류되는 것이 방지되도록 하는 제 3 체크 밸브(82)가 제공된다.
상기 CO2 실린더(80)에서 공급되는 이산화탄소는 상기 제 3 체크 밸브(82)를 거쳐 상기 탄산수 탱크(70)로 유입될 수 있다. 상기 탄산수 탱크(70)에는, 이산화탄소가 유입되도록 하는 이산화탄소 유입구(71b)가 형성된다.
상기 냉수 유입구(71a) 및 이산화탄소 유입구(71b)는 후술할 탄산수 탱크(70)의 노즐부(71 : 도 4 참조)에 형성된다.
그리고, 상기 탄산수 탱크(70)에는, 상기 탄산수 탱크(70)에서 혼합된 탄산수가 유출되는 탄산수 출구(78)가 형성된다.
또한, 상기 물공급 장치(10)에는, 상기 온수 탱크(20), 냉수 탱크(30) 및 탄산수 탱크(70)에서 유출된 물이 상기 출수부(56)를 통하여 선택적으로 출수되도록 하는 밸브 어셈블리(57)가 포함된다.
상기 밸브 어셈블리(57)에는, 상기 온수 탱크(20)에서 유출된 물이 선택적으로 출수되도록 하는 제 1 밸브(57a)와, 상기 냉수 탱크(30)에서 유출된 물이 선택적으로 출수되도록 하는 제 2 밸브(57b) 및 상기 탄산수 탱크(70)에서 유출된 물이 선택적으로 출수되도록 하는 제 3 밸브(57c)가 포함된다.
상기 밸브(57a,57b,57c)에는 솔레노이드 밸브가 적용될 수 있다.
그리고, 상기 밸브(57a,57b,57c)는 상기 입력부(41)에 연결되며, 사용자가 상기 입력부(41) 중 냉수,온수 또는 탄산수에 대응되는 출수버튼을 누르면 상기 밸브(57a,57b,57c) 중 해당되는 밸브에 전원이 인가된다.
그러면, 인가된 전원의 밸브는 개방되며, 냉수, 온수 및 탄산수 중 어느 하나가 상기 출수부(56)를 통하여 출수된다.
상기와 같은 구성을 이루는 물공급 장치(10)의 기능에 대하여 간단히 설명하면, 상기 물 탱크의 물은 저수조(16)를 통하여 상기 온수 탱크(20) 및 냉수 탱크(30)로 유입된다.
그리고, 상기 온수 탱크(20)에 저장된 물은 히터에 의하여 가열된 후, 상기 제 1 밸브(57a) 측으로 이동되며, 상기 냉수 탱크(30)에 저장된 물은 상기 제 1 냉매 코일(102)에 의하여 냉각된 후, 상기 제 2 밸브(57b) 측으로 이동된다.
그리고, 상기 냉수 탱크(30)에 저장된 냉수 중 일부는 상기 워터 펌프(33)에 의하여 펌핑되어 상기 탄산수 탱크(70)로 유입된다.
동시에, 상기 CO2 실린더(80)로부터 분출되는 이산화탄소 가스가 상기 탄산수 탱크(70)로 공급된다. 그리고, 공급되는 냉수와 이산화탄소가 혼합되어 탄산수가 형성되며, 상기 탄산수는 상기 탄산수 출구(78)를 통하여 상기 탄산수 탱크(70)로부터 유출되어 상기 제 3 밸브(57c) 측으로 이동된다.
이하에서는 본 발명의 실시예에 따른 냉수 탱크(30) 및 탄산수 탱크(70)의 구조에 대하여 도면을 참조하여 설명한다.
도 3은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 냉수 탱크 및 제 1 냉각 케이스를 보여주는 분해 사시도이다.
도 3을 참조하면, 본 발명의 제 1 실시예에 따른 냉수 탱크(30)에는, 외관을 형성하는 냉수탱크 본체(30a)와, 상기 냉수탱크 본체(30a)의 상면에 형성되며 상기 저수조(16)로부터 냉수가 유입되도록 하는 냉수 유입부(32)와, 냉수가 상기 제 2 밸브(57b) 측으로 유출되도록 하는 냉수 출수부(34) 및 상기 냉수탱크 본체(30a)에 저장된 물 중 일부가 상기 탄산수 탱크(70)로 유입되도록 하는 분지관(36)이 포함된다.
상기 냉수 탱크(30)는 내부에 냉수가 저장되는 대략 원통 형상을 가진다.
그리고, 상기 냉수 탱크(30)는 하방으로 갈수록 직경이 작아지도록 외주면이 경사지게 형성된다. 상기 냉수 탱크(30)가 직하방에 대하여 경사지는 각도는 "α"를 형성한다.
또한, 상기 냉수 탱크(30)의 외측에는, 상기 냉수 탱크(30)가 분리 가능하게 결합되도록 하는 제 1 냉각 케이스(100)가 제공된다. 상기 제 1 냉각 케이스(100)는, 내부에 상기 냉수 탱크(30)가 끼워질 수 있도록 상기 냉수 탱크(30)에 대응되는 형상을 가진다.
상기 냉수 탱크(30)는 상기 제 1 냉각 케이스(100)에 끼워진 상태에서, 상기 제 1 냉각 케이스(100)와 면접촉 될 수 있다. 즉, 상기 냉수 탱크(30)는 상기 제 1 냉각 케이스(100)에 밀착될 수 있다.
물론, 상기 냉수 탱크(30)의 어느 일 부분에 대응되는 제 1 냉각 케이스(100)의 일 부분은 상기 냉수 탱크(30)에 비하여 약간 큰 직경을 가지도록 형성될 것이다.
그리고, 상기 제 1 냉각 케이스(100)는 하방으로 갈수록 직경이 작아지도록 외주면이 경사지게 형성된다. 상기 제 1 냉각 케이스(100)가 직하방에 대하여 경사지는 각도는 "β"를 형성한다.
상기 "β" 값은 상기 "α"값에 대응되도록 형성될 수 있다.
상기 냉수 탱크(30)가 상기 제 1 냉각 케이스(100)의 내부로 끼워진 후 하방으로 가압되면, 상기 제 1 냉각 케이스(100)에 밀착되면서 고정될 수 있다. 그리고, 상기 냉수 탱크(30)를 분리하고자 할 경우에는 상기 냉수 탱크(30)를 잡고 힘을 주어 상방으로 빼낼 수 있다. 즉, 상기 냉수 탱크(30)는 상기 제 1 냉각 케이스(100)에 간섭될 때까지, 상기 제 1 냉각 케이스(100)의 내측에 하방으로 삽입될 수 있다.
상기와 같이, 상기 냉수 탱크(30) 및 제 1 냉각 케이스(100)의 형상에 의하여, 상기 냉수 탱크(30)는 상기 제 1 냉각 케이스(100)로부터 용이하게 분리 및 결합될 수 있다. 즉, 복잡한 결합 구조가 필요없게 되는 효과가 있다.
한편, 제 1 냉각 케이스(100)의 외측에는, 상기 냉각 케이스(100)가 냉각되도록 하는 제 1 냉매 코일(102)이 제공된다. 상기 제 1 냉매 코일(102)은 상기 제 1 냉각 케이스(100)의 외주면에 다수 회 감겨지도록 배치될 수 있다.
여기서, 상기 제 1 냉각 케이스(100) 및 제 1 냉매 코일(102)은 상기 냉수 탱크(30)로부터 동시에 분리될 수 있다.
상기 제 1 냉매 코일(102) 내부를 유동하는 냉매는 상기 제 1 냉각 케이스(100)와 열교환하면서 상기 제 1 냉각 케이스(100)를 냉각시킬 수 있다. 상기 제 1 냉매 코일(102)로부터 상기 제 1 냉각 케이스(100)로의 용이한 열전달을 위하여, 상기 제 1 냉각 케이스(100)는 열전도율이 우수한 물질로 이루어질 수 있다.
한편, 상기 제 1 냉각 케이스(100)와 열교환 후, 온도가 높아진 냉매는 상기 압축기(12)로 유입될 수 있다.
냉각된 제 1 냉각 케이스(100)는 상기 냉수 탱크(30)와 면접촉하면서 상기 냉수 탱크(30)에 저장된 물을 냉각시킬 수 있게 된다.
상기한 구성에 의하여, 상기 냉수 탱크(30)는 상기 제 1 냉각 케이스(100)로부터 용이하게 분리될 수 있으므로, 상기 냉수 탱크(30)의 청소 및 교체가 용이하다는 효과가 있다.
그리고, 상기 냉수 탱크(30)는 플라스틱으로 이루어질 수 있으며, 이 경우 상기 냉수 탱크(30)를 주기적으로 교체하더라도 비용적인 부담이 없게 되는 장점이 있다.
또한, 상기 냉수 탱크(30)의 외주면은 상기 제 1 냉각 케이스(100)의 내주면과 면접촉 되고, 이 상태에서 열전달이 이루어지므로 열전달 효과가 좋아지게 되는 효과가 있다.
즉, 차갑게 냉각된 제 1 냉각 케이스(100)로부터 상기 냉수 탱크(30)의 외주면이 골고루 냉각될 수 있으므로 열전달 효율이 좋아지고, 냉각 시간이 짧아지게 되는 장점이 있다.
도 4는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 탄산수 탱크의 구성을 보여주는 단면도이다.
도 4를 참조하면, 본 발명의 제 1 실시예에 다른 탄산수 탱크(70)에는, 외관을 형성하는 탄산수 탱크본체(70a)와, 상기 탄산수 탱크본체(70a)의 상측에 안착 가능하게 제공되는 상면 커버(70b)와, 상기 상면 커버에 구비되며 냉수 또는 이산화탄소가 분사되도록 하는 노즐부(71) 및 탄산수 배출구(122d)가 포함된다.
상세히, 상기 노즐부(71)에는 상기 냉수 유입구(71a) 및 이산화탄소 유입구(71b)가 형성된다. 상기 냉수 유입구(71a) 및 이산화탄소 유입구(71b)로 각각 유입되는 냉수 및 이산화탄소는 상기 노즐부(71)를 통하여 상기 탄산수 탱크(70)내부로 고압으로 분사되도록 한다.
한편, 상기 탄산수 탱크본체(70a)의 내부 대략 중앙에는 수위 센서(72)가 장착된다. 상기 수위 센서(72)는 상기 상면 커버(70b)에 결합될 수 있다.
상기 수위 센서(72)에는 소정 길이로 상기 탄산수 탱크본체(70a) 내부에 연장되는 샤프트(72a)와, 상기 샤프트(72a)의 외주면에 끼워져서 수위에 따라 상승 또는 하강하는 센싱 플로터(73)가 포함된다.
상기 샤프트(72a) 내부에는 홀센서(72b)가 장착되고, 상기 센싱 플로터(73)의 내부에는 마그네트(73a)가 장착될 수 있다.
상기 홀센서(72b)는 상기 센싱 플로터(73)의 상승 및 하강 운동에 따라 상기 마그네트(73a)로부터 발생되는 자기장을 감지하여, 이를 제어부로 전송하게 된다. 즉, 상기 탄산수 탱크본체(70a) 내부의 수위가 낮으면, 상기 홀센서(72b)에서 감지하는 자기장이 미약하게 감지되고, 수위가 상승함에 따라 감지하는 자기장이 커지게 된다. 그리고, 상기 탄산수 탱크본체(70a) 내부의 탄산수가 설정 수위에 도달하면 상기 홀센서(72b)에서 이를 감지하여 제어부로 전송한다. 그러면, 상기 제어부에서는 상기 워터 펌프(33)의 동작을 중단하게 된다. 여기서, 상기 수위 센서(72) 는 본 발명에서 제시되는 홀센서 부재 뿐 아니라, 동일한 기능이 수행 가능한 모든 센서 부재가 적용 가능함을 밝혀 둔다.
또한, 상기 샤프트(72a)의 하부에는 탄산수 온도를 감지하는 온도 센서(74)가 제공된다.
상기 온도 센서(74)는 제어부(미도시)에 연결되어, 매 순간마다 탄산수의 온도를 감지하여 제어부로 전송하게 된다. 그리고, 상기 제어부에서는 탄산수의 온도가 설정 온도 이상인지 여부를 판단하여, 상기 압축기(12)의 작동 여부를 제어하게 된다.
다시 말하면, 상기 탄산수 탱크(70) 내부의 탄산수 온도가 설정 온도 이상이라고 판단되면, 상기 압축기(12)를 구동하여 냉매 사이클이 구동되도록 한다.
한편, 상기 탄산수 탱크본체(70a)의 외측에는 상기 탄산수 탱크(70)가 냉각되도록 하는 제 2 냉각 케이스(110)가 제공된다. 상기 탄산수 탱크(70)는 상기 제 2 냉각 케이스(110)에 분리 가능하게 수용될 수 있다.
상기 탄산수 탱크(70)는 대략 원통 형상을 가지며, 상기 제 2 냉각 케이스(110)의 내부에 수용될 수 있다. 이를 위하여, 상기 제 2 냉각 케이스(110)는 상기 탄산수 탱크(70)에 대응되는 형상을 가지며, 상기 제 2 냉각 케이스(110)는 상기 탄산수 탱크(70)보다 약간 크게 형성될 수 있다.
그리고, 상기 탄산수 탱크(70)가 상기 제 2 냉각 케이스(110)에 수용된 상태에서, 상기 탄산수 탱크(70)의 외주면은 상기 제 2 냉각 케이스(110)에 면접촉 되며, 밀착된 상태가 유지될 수 있다.
상기 상면 커버(70b)에는 외측으로 돌출되는 제 1 플랜지(75)가 형성된다. 그리고, 상기 제 2 냉각 케이스(110)의 상면 모서리부에는 외측으로 돌출되는 제 2 플랜지(118)가 형성된다.
상기 탄산수 탱크(70)가 상기 제 2 냉각 케이스(110)에 수용된 상태에서, 상기 상기 제 1 플랜지(75)는 상기 제 2 플랜지(118)에 결합될 수 있다.
상세히, 상기 상면 커버(70b)가 상기 제 2 냉각 케이스(110)에 결합되는 과정에서 상기 제 1 플랜지(75)는 탄성 변형되면서 상기 제 2 플랜지(118)와 결합될 수 있다.
반대로, 상기 상면 커버(70b)가 상기 제 2 냉각 케이스(110)에 분리되는 과정에서, 상기 제 1 플랜지(75)는 탄성 변형될 수 있다.
상기 제 1 플랜지(75)가 상기 제 2 플랜지(118)에 결합되면, 상기 상면 커버(70b)는 상기 상기 탄산수 탱크본체(70a) 및 제 2 냉각 케이스(110)의 상면을 동시에 차폐하게 된다.
상기 제 2 냉각 케이스(110)의 외측에는, 상기 제 2 냉각 케이스(110)가 냉각되도록 하는 제 2 냉매 코일(112)이 제공된다. 여기서, 상기 제 2 냉각 케이스(110) 및 제 2 냉매 코일(112)은 상기 탄산수 탱크(30)로부터 동시에 분리될 수 있다.
상기 제 2 냉매 코일(112)에는, 상기 응축기(17)를 통과한 냉매가 유동된다. 상기 냉매는 상기 제 2 냉각 케이스(110)와 열교환 된다.
그리고, 상기 제 2 냉각 케이스(110)와 탄산수 탱크(70)간에 열교환이 이루 어질 수 있다. 상기 탄산수 탱크(70)는 상기 제 2 냉각 케이스(110)와 면접촉 되어 열교환 되므로, 열전달 효율이 좋아지고 냉각 시간이 단축될 수 있다는 효과가 있다.
그리고, 탄산수 탱크(70)의 교체 및 청소가 필요한 경우, 상기 탄산수 탱크(70)만을 분리하여 조작할 수 있으므로 사용 편의성이 증대되며, 위생이 향상될 수 있다는 효과가 있다.
또한, 상기 탄산수 탱크본체(70a)의 내부에는, 고농도의 탄산수가 생성되도록 하는 프리 믹서(120)가 제공된다.
상기 프리 믹서(120)에는 하우징(121)과, 상기 하우징(121) 내부로 인입되는 믹싱 로드(122) 및 상기 하우징(121)의 하단부로부터 하방으로 연장되는 탄산수 덕트(127)가 포함된다.
상세히, 상기 탄산수 덕트(127)의 하부에는, 상기 탄산수 탱크본체(70a)에 저장되는 탄산수가 상기 탄산수 덕트(127) 내부로 유입되도록 하는 개구부(127a)가 형성된다.
상기 개구부(127a)를 통하여 유입된 탄산수는 얇은 관 형태의 탄산수 덕트(127)를 따라 상방으로 이동될 수 있다.
상기 하우징(121)의 하부에는, 상기 탄산수 덕트(127)를 따라 이동된 탄산수가 유입되는 흡입구(121a)가 형성된다. 그리고, 상기 하우징(121)의 상부는 상기 탄산수 탱크(70)의 상면에 결합된다.
상기 믹싱 로드(122)에는 하방 단부로 갈수록 직경이 좁아지는 원추부(122b) 와, 상기 원추부(122b)의 상측에 소정 깊이로 함몰되는 띠 형상의 그루브(122c)가 포함된다.
즉, 상기 믹싱 로드(122)는, 상기 원추부(122b)에서 상측으로 갈수록 직경이 작아지다가, 상기 그루브(122c)에서 직경이 커지도록 형성된다.
그리고, 상기 원추부(122b)의 반대쪽 단부에는, 탄산수가 상기 프리 믹서(120) 외부로 배출되도록 하는 배출구(122d)가 형성되며, 상기 믹싱 로드(122)의 내부에는 상기 배출구(122d)와 그루브(122c)의 단부를 연결하는 내부 유로(122e)가 형성된다. 여기서, 상기 배출구(122d)는 상기 탄산수 출구(78)의 일 구성요소라 할 수 있다.
상기와 같은 구성에 의하여, 상기 흡입구(121a)를 통하여 흡입된 탄산수는 상기 하우징(121)의 내면과 상기 원추부(122b) 사이의 틈새를 통하여 반경 방향으로 퍼지면서 상기 그루브(122c)로 흐른다.
즉, 탄산수는 상기 하우징(121)과 원추부(122b) 사이의 좁은 틈새를 흐르다가, 상기 그루브(122c)에서 넓은 공간으로 퍼지게 되는 것이다.
이 과정에서, 탄산수는 상기 탄산수 탱크(70)의 내부 압력(4~5kg/cm2) 보다 낮은 압력으로 형성될 수 있다. 결국, 탄산수는 상기 프리 믹서(120)에 의하여 출수 압력이 조절되어, 출수되기에 적당한 압력이 형성될 수 있다는 효과가 있다.
그리고, 상기 그루브(122c)로 흐르는 탄산수는 상기 내부 유로(122e)를 따라 상기 배출구(122d)로 배출된다. 그리고, 배출되는 탄산수는 상기 제 3 밸브(57c)로 이동하게 된다.
여기서, 상기 흡입구(121a)로 유입되는 탄산수는 상기 원추부(122b) 및 그루브(122c)를 거치면서 한번 더 믹싱이 이루어지고, 이러한 믹싱 과정에 의하여 탄산수의 탄산 농도가 균일하게 되어, 취출되는 탄산수의 맛이 더 좋아질 수 있다.
그리고, 상기 프리 믹서(120)가 상기 탄산수 탱크(70) 내부에 제공되어 저온의 환경에 노출되므로 탄산수의 온도가 외기에 의하여 상승되는 것을 방지할 수 있다는 장점이 있다.
이하에서는 탄산수의 제조 과정에 대하여 더욱 상세히 설명한다.
사용자가 탄산수를 취출하기 위하여 탄산수 버튼을 누르면, 탄산수는 상기 배출구(122d)를 통하여 상기 탄산수 탱크(70) 외부로 배출되며, 상기 제 3 밸브(57c)를 통하여 탄산수가 취출된다.
그러면, 상기 탄산수 탱크(70) 내부의 수위는 감소하게 되며, 수위 감소에 따라 상기 센싱 플로터(73)가 하강하게 된다. 여기서, 상기 센싱 플로터(73)가 하강하면, 상기 홀센서(72b)에서 수위 하강을 감지하게 된다. 그리고, 상기 홀센서(72b)로부터 제어부로 신호를 전송하여, 워터 펌프(33)가 동작하도록 한다.
또한, 상기 워터 펌프(33)의 작동에 의하여 상기 냉수 탱크(30)에 저수된 냉수는 상기 탄산수 탱크(70)의 냉수 유입구(71a)를 통하여 탄산수 탱크(70) 내부로 유입된다. 이 때, 상기 냉수 유입구(71)를 통하여 유입되는 냉수는 상기 노즐부(71)에 의하여 고압으로 분사된다.
그리고, 상기 CO2 실린더(80)에서 공급되는 이산화탄소는 상기 레귤레이터(84)에서 압력 조절되어 상기 이산화탄소 유입구(71b)를 통하여 상기 탄산수 탱 크(70) 내부로 유입된다. 이 때, 상기 이산화탄소는 상기 노즐부(71)에 의하여 고압으로 분사된다.
그리고, 상기 탄산수 탱크(70)에 유입된 냉수와 이산화탄소는 서로 혼합되어 탄산수가 형성된다. 그리고, 형성된 탄산수의 수위가 설정 수위에 도달하면, 상기 홀센서(72b)에서 수위를 감지하여 상기 워터 펌프(33)의 작동이 중단되도록 한다.
반면에, 탄산수의 수위가 설정 수위에 도달한 상태에서도 계속하여 이산화탄소가 상기 탄산수 탱크(70) 내부로 유입되며, 이 과정에서 상기 탄산수 탱크(70) 내부 압력은 증가하게 된다.
그리고, 상기 탄산수 탱크(70) 내부로 유입되는 가스의 압력과 상기 탄산수 탱크(70) 내부 압력이 동일하게 되는 순간 탄산 가스의 유입이 중단된다.
상기한 과정에 의하여, 사용자는 탄산수를 용이하게 획득 및 음용할 수 있게 된다. 그리고, 상기한 사용 과정이 반복되어 상기 냉수 탱크(30) 및 탄산수 탱크(70)의 청소 및 교체가 필요한 경우에는 상기 냉수 탱크(30) 및 탄산수 탱크(70)를 각각의 냉각 케이스(100,110)로부터 분리하여 교체등을 할 수 있다.
즉, 냉매 코일이 상기 냉수 탱크(30) 및 탄산수 탱크(70)의 외측에 직접적으로 감겨져 고정되지 않으므로 상기 탱크(30,70)만을 분리하여 용이하게 청소 및 교체할 수 있다는 장점이 있다.
또한, 상기 탱크(30,70)는 상기 냉각 케이스(100,110)와 면접촉되어 열전달이 이루어지므로 열전달(냉각) 효율이 상승될 수 있다는 효과가 있다.
이하에서는, 본 발명의 제 2 실시예에 따른 탄산수 탱크의 구성에 대하여 설 명한다. 본 실시예는 제 1 실시예와 비교하여 냉각 케이스의 유무에 있어서만 차이가 있으므로 동일한 부분에 대하여는 제 1 실시예의 설명과 도면부호를 원용한다.
도 5는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 탄산수 탱크의 구성을 보여주는 단면도이다.
도 5를 참조하면, 본 발명의 제 2 실시예에 따른 탄산수 탱크(70)의 외측에는, 상기 탄산수 탱크(70)의 내부에 저장되는 탄산수의 냉각을 위한 제 2 냉매 코일(212)이 제공된다.
상기 제 2 냉매 코일(212)은 상기 탄산수 탱크(70)의 외측에 직접 감겨지도도록 배치되어, 상기 탄산수 탱크(70)의 외주면에 선 접촉될 수 있다.
상기 제 2 냉매 코일(212) 내부를 유동하는 냉매는 상기 탄산수 탱크(70)와 열교환이 이루어지며, 상기 열교환에 의하여 온도가 상승된 냉매는 상기 압축기(12)로 유입될 수 있다.