KR101668152B1

KR101668152B1 - 탄산수 제조 장치 및 탄산수 제조 장치가 구비된 냉장고

Info

Publication number: KR101668152B1
Application number: KR1020140084014A
Authority: KR
Inventors: 안시연; 김용현
Original assignee: 엘지전자 주식회사
Priority date: 2014-07-04
Filing date: 2014-07-04
Publication date: 2016-10-28
Also published as: KR20160004867A

Abstract

본 발명에 의한 탄산수 제조 장치 및 탄산수 제조 장치가 구비된 냉장고는, 본 발명은 가스 실린더를 통해 공급되는 이산화탄소 가스의 일부를 분지하여 물 공급 유로와 연결하여 가압함으로써, 혼합 유닛으로 공급되는 물이 일정한 압력으로 유입되면서 이산화탄소 가스와 혼합되어 탄산수를 제조 및 배출할 수 있도록 하여 탄산수 제조 장치의 구성을 간결하게 하는 것을 특징으로 한다..

Description

탄산수 제조 장치 및 탄산수 제조 장치가 구비된 냉장고 { Apparatus for producing carbonated water and refrigerator with Apparatus for producing carbonated water }

본 발명은 탄산수 제조 장치 및 탄산수 제조 장치가 구비된 냉장고에 관한 것이다.

일반적으로 냉장고는 냉장고 도어에 의해 차폐되는 내부의 저장공간에 음식물을 저온 저장할 수 있도록 하는 가전 기기로서, 냉동사이클을 순환하는 냉매와의 열교환을 통해 발생하는 냉기를 이용하여 저장공간의 내부를 냉각함으로써 저장된 음식물들을 최적상태로 보관할 수 있도록 구성된다.

이와 같은, 냉장고는 식생활의 변화 및 제품의 고급화의 추세에 따라 점차 대형화, 다기능화되고 있는 추세이며, 사용자의 편의를 고려한 다양한 구조 및 편의장치를 구비한 냉장고가 출시되고 있다.

특히, 냉장고에 구비되어 도어가 닫힌 상태로 물과 얼음을 취출할 수 있도록 하는 디스펜서가 구비되며, 나아가 탄산수를 상기 디스펜서를 통해서 취출할 수 있도록 하는 냉장고가 개발되고 있다.

대한민국공개특허 제10-2013-0128524호에는 디스펜서를 통해 탄산수를 취출할 수 있는 탄산수 모듈을 갖는 냉장고가 개시되어 있다.

이를 보다 상세하게 살펴보면, 대한민국공개특허 제10-2013-0128524호에 개시되는 냉장고에는 냉장고 도어에 이산화탄소 가스가 저장되는 이산화탄소 실린더와 이산화탄소 가스와 물을 혼합시키는 탄산수 탱크 그리고 이산화탄소 가스와 물 그리고 탄산수의 유동을 조절하기 위한 통합밸브 어셈블리로 구성되는 탄산수 생성 모듈이 구비된다.

그리고, 탄산수의 생성을 위해서 상기 탄산수 탱크에 물이 급수된 후 이산화탄소 가스를 주입하게 되며, 이산화탄소 가스를 주입 후 설정 시간 동안 이산화 탄소 가스의 주입을 중단하고 설정 시간 동안 대기한 뒤 다시 이산화탄소 가스를 주입하게 되며, 설정 회수만큼 이산화탄소 가스의 공급과 대기를 반복하여 탄산수의 농도를 조절하게 된다.

이와 같은 구조를 가지는 종래 기술에 의한 냉장고에서는, 탄산수의 제조를 위해서 탄산수 탱크에 물을 저장한 후에 이산화탄소 가스 상기 탄산수 탱크에 공급하는 구조를 가지며 이러한 구조에서는 상기 탄산수 탱크의 체적이 상대적으로 큰 구조를 가지게 된다. 따라서, 상기 탄산수 탱크의 장착을 위해서는 고내의 저장 공간의 용적의 손실이 불가피한 문제가 있다.

또한, 상기 탄산수 탱크에서 물과 이산화탄소를 혼합시키기 위해서는 다수회의 이산화탄소 가스의 공급은 물론 대기 시간까지 소요되어 탄산수를 생성하는 데 많은 시간이 소모되는 문제가 있다.

이와 같은 탄산수 탱크가 구비되지 않은 경우에는 물과 이산화탄소의 혼합시 공급되는 물의 압력 변화로 인한 압력차가 발생될 수 있으며, 이로 인해 취출 되는 탄산수의 농도가 일정하지 않게 되는 문제가 있다.

한편, 상기와 같은 문제를 해결하기 위해서 대한민국공개특허 제10-2005-0097600호에는 물과 탄산가스가 혼합되는 혼합부와 연결된 물 공급노줄에 펌프를 설치하여 혼합부로 공급되는 물이 일정한 압력으로 공급될 수 있도록 하는 구조가 개시되어 있다.

하지만, 이와 같은 구조에서는 펌프의 장착을 위한 공간이 더 필요하게 되며, 펌프를 비롯한 연결 구조가 필요하게 되어 제조 비용이 상승하는 문제가 있다.

본 발명은 가스 실린더를 통해 공급되는 이산화탄소 가스의 일부를 분지하여 물 공급 유로와 연결하여 가압함으로써, 혼합 유닛으로 공급되는 물이 일정한 압력으로 유입되면서 이산화탄소 가스와 혼합되어 탄산수를 제조 및 배출할 수 있도록 하는 탄산수 제조장치 및 탄산수 제조장치가 구비된 냉장고를 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명의 실시예에 따른 탄산수 제조 장치가 구비된 냉장고는, 도어에 의해 각각 개폐되는 냉장실과 냉동실이 형성되는 캐비닛; 상기 도어의 전면에 구비되는 디스펜서; 물이 저장되는 워터 탱크; 상기 워터 탱크의 물과 이산화탄소 가스를 혼합하여 상기 디스펜서로 공급하는 탄산수 제조 장치를 포함하며, 상기 탄산수 제조 장치는, 상기 워터 탱크에서 연결되며, 물이 공급되는 급수 유로; 이산화탄소 가스가 충진되는 가스 실린더; 상기 가스 실린더에서 연결되며, 이산화탄소 가스가 공급되는 가스 공급 유로; 상기 급수 유로와 가스 공급 유로와 연결되며, 공급되는 물의 유속에 의해 발생되는 저압에 의해 이산화탄소 가스가 유입되어 물과 이산화탄소가 혼합되는 혼합 유닛; 상기 혼합 유닛에 연결되며, 제조된 탄산수가 배출되는 취출 유로; 및 상기 가스 공급 유로에서 분지되어 상기 급수 유로와 연결되며, 상기 혼합 유닛으로 공급되는 물이 일정 압력으로 급수될 수 있도록 상기 가스 공급 유로의 가스 일부를 공급하여 가압하는 가압 유로를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

상기 가스 공급 유로에는 상기 혼합 유닛으로 일정 압력의 이산화탄소 가스를 공급할 수 있도록 하는 가스 레귤레이터가 구비되고, 상기 가압 유로에는 상기 급수 유로로 일정 압력의 이산화탄소 가스를 공급할 수 있도록 하는 가압 레귤레이터가 구비되되, 상기 가압 레귤레이터의 설정 압력이 상기 가스 레귤레이터의 설정 압력보다 더 높게 설정되는 것을 특징으로 한다.

상기 취출 유로에는 상기 혼합 유로에서 제조된 탄산수가 일정 압력으로 취출 될 수 있도록 하는 취출 레귤레이터가 구비되며, 상기 취출 레귤레이터의 설정 압력은 상기 가압 레귤레이터의 설정 압력과 가스 레귤레이터의 설정 압력 사이로 설정되는 것을 특징으로 한다.

상기 가스 실린더는 상기 가스 실린더와 가압 유로 및 가스 공급 유로와 연결되는 가스 밸브가 구비되는 헤드 유닛에 탈착 가능하게 접속되는 것을 특징으로 한다.

상기 가스 레귤레이터와 가압 레귤레이터는 상기 헤드 유닛과 어셈블리의 형태로 구성되며, 상기 가스 공급 유로 및 가압 유로와 연결되는 것을 특징으로 한다.

상기 가스 공급 유로는 한쌍으로 분지되어 상기 혼합 유닛의 양측방에서 접속되며, 상기 급수 유로는 분지된 상기 가스 공급 유로와 교차되도록 접속되는 것을 특징으로 한다.

상기 탄산수 제조 장치는 상기 도어의 내측면을 형성하는 도어 라이너의 함몰된 공간에 수용되는 것을 특징으로 한다.
상기 공간은 냉장실과 연통되는 것을 특징으로 한다.
상기 공간에는, 상기 워터 탱크가 상기 탄산수 제조 장치와 함께 수용되는 것을 특징으로 한다.
상기 탄산수 제조 장치에는, 상기 급수 유로상에 제공되며, 탄산수의 제조를 위한 물이 별도로 저장되는 탄산수용 워터 탱크가 더 구비되는 것을 특징으로 한다.

삭제

본 발명의 실시예에 따른 탄산수 제조 장치 및 탄산수 제조 장치가 구비된 냉장고에 의하면, 탄산수의 취출 조작시 이산화탄소의 공급 및 물 공급과 혼합이 즉각적으로 이루어지도록 하여 물이 수용된 상태에서 이산화탄소를 주입하는 탄산수 탱크가 구비되지 않은 상태에서도 탄산수를 제조할 수 있게 되므로 고내의 저장 공간의 손실이 최소화 될 수 있는 이점이 있다.

그리고, 가스실린더에서 공급되는 가스 중 일부가 급수 유로 상에 분지되어 공급됨으로써 별도의 펌프 장치 없이 일정 압력으로 물이 공급될 수 있으며, 균일한 농도의 탄산수가 제공될 수 있게 되는 이점이 있다.

이와 같이 탄산수 탱크와 펌프의 생략 구조로 인하여 탄산수 제조 장치의 전체 구성이 간결하고 컴팩트하게 이루어질 수 있으며, 상기 탄산수 제조 장치가 설치되는 공간을 최소화하여 제조비용의 절감과 생산성의 향상은 물론 고내의 저장 공간의 손실을 최소화할 수 있는 이점이 있다.

도 1은 본 발명의 제 1 실시예에 의한 냉장고의 사시도이다.
도 2는 상기 냉장고의 도어가 개방된 사시도이다.
도 3은 상기 냉장고 도어를 측방에서 바라본 사시도이다.
도 4는 상기 냉장고의 도어에 가스 실린더가 장착되는 모습을 보인 사시도이다.
도 5는 상기 냉장고의 도어에 탄산수 제조 장치가 장착된 상태를 보인 도면이다.
도 6은 상기 탄산수 제조 장치의 구조를 보인 도면이다.
도 7은 상기 탄산수 제조 장치를 구성하는 밸브의 제어를 위한 신호의 흐름을 나타낸 블럭도이다.
도 8은 상기 탄산수 제조 장치에서의 탄산수 제조 및 배출 경로를 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 9는 본 발명의 다른 실시예에 의한 탄산수 제조 장치에서의 탄산수 제조 및 배출 경로를 개략적으로 나타낸 도면이다.

이하에서는 본 발명의 구체적인 실시예를 도면과 함께 상세히 설명하도록 한다. 그러나 본 발명은 본 발명의 사상이 제시되는 실시예에 제한된다고 할 수 없으며, 또 다른 구성요소의 추가, 변경, 삭제 등에 의해서 퇴보적인 다른 발명이나 본 발명의 사상범위 내에 포함되는 다른 실시예를 용이하게 제안할 수 있다.

본 발명의 실시예는 이해와 설명의 편의를 위해 냉동실이 냉장실의 하부에 위치되고, 냉장실의 도어의 좌우 양측에 한쌍이 구비되는 바텀프리즈 타입의 냉장고를 예를 들어 설명할 뿐, 본 발명이 이에 한정되지 않으며 힌지가 구비되어 회동 가능하게 장착되는 모든 타입의 냉장고에 적용 가능함을 미리 밝혀 둔다.

도 1은 본 발명의 실시예에 의한 냉장고의 사시도이다. 그리고, 도 2는 상기 냉장고의 도어가 개방된 사시도이다.

도면에 도시된 것과 같이, 본 발명의 실시예에 의한 냉장고(1)는, 저장공간을 형성하는 캐비넷(10)과, 상기 캐비넷(10)의 전면에서 상기 저장공간을 개폐하는 도어에 의해 외형이 형성될 수 있다.

상기 캐비넷(10)은 내부의 저장공간이 베리어(11)에 의해 상하로 구획되며, 상부에 냉장실(12)이 형성되고, 하부에 냉동실(13)이 형성된다. 그리고, 상기 냉장실(12)과 냉동실(13)의 내부에는 다수의 서랍과 선반, 바스켓 등이 구비되어 식품의 수납이 가능하도록 구성된다.

상기 도어는 상기 냉장실(12)을 개폐하는 냉장실 도어(20)와 상기 냉동실(13)을 개폐하는 냉동실 도어(30)로 구성될 수 있다. 상기 냉동실 도어(30)는 상기 냉동실(13)의 전면에 구비되며, 상기 냉동실(13)의 내측으로 서랍과 같이 인출입되도록 구성되어 상기 냉동실(13)을 개폐하게 된다.

한편, 상기 냉동실(13)은 상하 두개의 칸으로 구획될 수도 있으며, 상하칸 중 적어도 어느 한 칸이 냉동실(13)로 이동될 수 있다. 상칸과 하칸은 온도조절이 가능하며, 각각 독립적인 저장공간을 형성할 수 있다. 따라서 상하 두개의 칸 중 어느 하나의 칸은 상기 냉동실(13)의 온도보다 높은 온도의 저장공간으로 활용될 수 있다. 그리고, 상기 냉동실 도어(30)는 상칸과 하칸 각각 독립적으로 인출할 수 있도록 구성될 수 있다.

상기 냉장실 도어(20)는 상기 냉장실(12)의 전면 좌우 양측에 한쌍이 구비되며, 각각 독립적으로 회동 가능하게 장착되어 상기 냉장실(12)을 개폐하게 된다. 좌측과 우측에 구비되는 냉장실 도어(20) 중 어느 하나의 도어에는 얼음을 만들고 저장하는 제빙 장치와, 상기 제빙 장치에서 제빙된 얼음을 외부로 취출할 수 있도록 하는 디스펜서(40)가 구비된다.

상기 디스펜서(40)는 상기 냉장실 도어(20)의 전면에 구비되며, 상기 냉장실 도어(20)의 전면을 통해서 물 또는 얼음을 취출할 수 있도록 구성된다. 이를 위해 상기 디스펜서(40)는 외부의 급수원과 연결될 수 있으며, 유로상에는 정수 필터가 더 구비될 수 있다. 또한, 상기 디스펜서(40)는 얼음과 물은 물론 아래에서 상세하게 설명할 탄산수 제조 장치(100)에서 공급되는 탄산수가 취출될 수 있는 취출 부재의 기능을 수행할 수 있도록 구성된다.

상기 제빙 장치는 상기 냉장실 도어(20)의 배면을 형성하는 도어 라이너(21)가 함몰되어 형성되는 제빙실(50)의 내부에 수용된다. 상기 제빙 장치는 얼음을 만드는 아이스 메이커(51)와, 상기 아이스 메이커(51)에서 만들어진 얼음을 저장하는 아이스 뱅크(52)로 구성될 수 있다. 그리고, 상기 아이스 뱅크(52)는 상기 디스펜서(40)와 연통되어 상기 디스펜서(40)의 조작시 상기 아이스 뱅크(52) 내부의 얼음이 취출될 수 있도록 구성된다.

상기 제빙실(50)은 제빙실 도어(53)에 의해 개폐 가능하게 구성되어 상기 냉장실(12)과 독립된 단열공간을 형성할 수 있다. 그리고, 상기 제빙실 도어(53)의 외측면에는 별도의 수납을 위한 바스켓(54)이 제공될 수 있다.

도 3은 상기 냉장고 도어를 측방에서 바라본 사시도이다. 그리고, 도 4는 상기 냉장고의 도어에 가스 실린더가 장착되는 모습을 보인 사시도이다.

도면에 도시된 것과 같이, 상기 제빙실(50)은 상기 냉장실 도어(20)의 배면 상부 영역에 배치되며, 상기 제빙실(50)의 하방 즉, 상기 냉장실 도어(20)의 하부 영역에는 탄산수 제조 장치(100)가 배치되는 공간(22)이 제공된다.

상세히, 상기 탄산수 제조 장치(100) 또한 상기 냉장실 도어(20)의 배면을 형성하는 도어 라이너(21)가 함몰되어 형성되는 공간의 내측에 배치되며, 별도의 커버(23)에 의해 상기 탄산수 제조 장치(100)가 장착되는 공간이 개폐되도록 구성될 수 있다.

그리고, 상기 탄산수 제조 장치(100)가 배치되는 냉장실 도어(20)의 하부는 상기 제빙실(50) 및 제빙실 도어(53) 보다 더 돌출되도록 형성되어 상기 탄산수 제조 장치(100)가 수용될 수 있는 공간(22)을 제공하게 된다. 이때, 상기 냉장실 도어(20)의 하부는 상기 냉장실 도어(20)가 닫힌 상태에서 상기 냉장실(12) 내부의 선반 또는 서랍과 간섭되지 않도록 구성된다.

상기 탄산수 제조 장치(100)는 이산화탄소 가스가 저장되는 가스 실린더(300)와, 상기 가스 실린더(300)에서 공급되는 가스와 물이 혼합되어 탄산수가 제조되는 혼합 유닛(400) 그리고, 상기 가스 실린더(300)와 혼합 유닛(400) 및 디스펜서(40) 등을 연결하는 유로상에 제공되는 각종 밸브와 상기 밸브들을 비롯한 전장부품의 제어를 위한 컨트롤러(60)를 포함하여 구성될 수 있다.

그리고, 상기 가스 실린더(300)는 상기 냉장실 도어(20)의 배면에 제공되는 개구(24)를 통해 외부로 노출될 수 있으며, 사용자가 용이하게 교체 및 탈착할 수 있도록 구성된다. 이때, 상기 가스 실린더(300)가 출입되는 개구(24)에는 실린더 커버(25)가 더 구비될 수 있으며, 상기 실린더 커버(25)에 의해 상기 개구(24)는 차폐될 수 있다.

도 5는 상기 냉장고의 도어에 탄산수 제조 장치가 장착된 상태를 보인 도면이다. 그리고, 도 6은 상기 탄산수 제조 장치의 구조를 보인 도면이다. 그리고, 도 7은 상기 탄산수 제조 장치를 구성하는 밸브의 제어를 위한 신호의 흐름을 나타낸 블럭도이다.

도면에 도시된 것과 같이, 상기 탄산수 제조 장치(100)는 상기 도어 라이너(21)에 의해 형성되는 공간(22)의 내부에 배치된다. 이때, 상기 공간(22)의 가장 내측에는 워터 탱크(200)가 배치되며, 상기 워터 탱크(200)와 연결된 탄산수 제조 장치(100)가 상기 워터 탱크(200)의 전방으로 배치될 수 있다.

상기 워터 탱크(200)는 물이 저장되는 저장 튜브(210)와 상기 저장 튜브(210)가 장착되는 장착부재(220)로 구성될 수 있다. 상기 저장 튜브(210)는 급수원과 연결되는 튜브 형상으로 형성되며, 상기 급수원으로부터 공급되는 물을 저장하게 된다.

상기 저장 튜브(210)는 상기 장착부재(220)에 연속하여 권취되도록 배치되며, 상기 장착부재(220)의 일측을 중심으로 하여 둥글게 연속적으로 권취된다. 따라서 상기 저장 튜브(210)는 권취된 상태에서 전체적으로 슬림한 원판 형상을 가질 수 있도록 형성된다.

상기 장착부재(220)는 상기 저장 튜브(210)가 권취될 수 있도록 지지하는 것은 물론, 권취된 상기 저장 튜브가 상기 탄산수 제조 장치(100)가 장착되는 공간(22)의 내측 벽면에 고정될 수 있도록 구성된다.

한편, 상기 워터 탱크(200)는 튜브 형태가 아닌 원통 또는 통 형상으로 형성될 수도 있으며, 상기 냉장실 도어(20)의 공간 내부에 설치 가능한 다른 형상을 가질 수도 있다.

그리고, 상기 워터 탱크(200)에는 급수 밸브(810)가 구비될 수 있다. 상기 급수 밸브(810)는 상기 워터 탱크(200)로 물을 공급하기 위한 것으로 급수원과 상기 워터 탱크(200)의 사이에 배치될 수 있게 된다.

상기 워터 탱크(200)가 수용되는 공간은 상기 냉장실(12)과 연통될 수 있으며, 따라서 상기 냉장실(12) 내부를 순환하는 냉기의 유입에 의해 상기 공간(22)의 내부는 물론 상기 저장 튜브(210)가 냉각될 수 있게 된다. 따라서 상기 저장 튜브(210)의 내부에 저장된 물은 냉각된 상태로 상기 혼합 유닛(400)으로 공급될 수 있게 된다.

한편, 상기 워터 탱크(200)는 상기 디스펜서(40)를 통해서 취출되거나 상기 아이스 메이커(51)로 공급될 수 있도록 각각의 유로가 연결될 수 있으며, 각각의 유로상에는 별도의 밸브가 구비될 수 있다.

상기 탄산수 제조 장치(100)는 상기 워터 탱크(200)의 전방에 배치되며, 상기 가스 실린더(300), 혼합 유닛(400) 및 다수의 밸브가 유로에 의해 연결되도록 구성된다.

이를 보다 상세하게 살펴보면, 상기 가스 실린더(300)는 이산화 탄소 가스가 저장되는 용기로 상기 탄산수 제조 장치(100)에 탈착 가능하게 제공된다. 이를 위해 상기 가스 실린더(300)의 상단에는 연결구(310)가 형성되며, 상기 연결구(310)의 연결시 상기 가스 실린더(300) 내부의 이산화탄소 가스가 배출될 수 있도록 구성된다.

또한, 상기 가스 실린더(300)는 상기 연결구(310)를 통해 상기 이산화탄소 가스의 주입하여 충전하는 것도 가능하도록 구성될 수 있다. 이와 같은 상기 가스 실린더(300)는 통상적으로 유통되고 있는 탄산수 제조용 가스 실린더(300)가 사용될 수 있다. 즉, 상기 가스 실린더(300)는 기존 제품을 이용할 수 있게 된다.

상기 가스 실린더(300)는 헤드 유닛(500)에 탈착 가능하게 제공되며, 상기 가스 실린더(300)가 상기 헤드 유닛(500)에 장착되면 상기 가스 실린더(300)는 이산화탄소 가스의 공급을 위한 가스 공급 유로(600)에 접속될 수 있게 된다.

상기 헤드 유닛(500)은 상기 가스 실린더(300)의 연결구(310)와 연결될 수 있도록 내부가 나사 형식 또는 퀵 커플링 방식으로 구성될 수 있으며, 상기 가스 공급 유로(600) 및 급수 유로(800)가 통과될 수 있도록 구성될 수 있다.

즉, 상기 헤드 유닛(500)은 모듈의 형태로 구성되어 상기 가스 실린더(300)가 접속될 수 있으며, 상기 급수 유로(800)와 가스 공급 유로(600)가 연결되어 유로를 형성할 수 있게 된다. 물론, 상기 급수 유로(800)는 상기 헤드 유닛(500)을 통하지 않고 독립적인 유로를 형성할 수도 있을 것이다.

그리고, 상기 헤드 유닛(500)의 내부에는 가스 밸브(610)가 구비될 수 있으며, 상기 가스 밸브(610)에 의해서 상기 가스 공급 유로(600)와 가압 유로(700)가 연결될 수 있게 된다. 즉, 상기 가스 밸브(610)의 개방에 의해 상기 가스 실린더(300)로부터 배출되는 이산화탄소 가스가 상기 가스 공급 유로(600)와 가압 유로(700)로 공급될 수 있도록 한다.

상기 가스 공급 유로(600)는 상기 가스 실린더(300)와 상기 혼합 유닛(400)을 연결하여 상기 가스 실린더(300)의 이산화탄소 가스를 상기 혼합 유닛(400)으로 공급할 수 있도록 구성된다. 그리고, 상기 가스 공급 유로(600)상에는 가스 레귤레이터(620)가 차례로 구비될 수 있다.

상기 가스 레귤레이터(620)는 상기 가스 실린더(300)에서 토출되는 이산화탄소 가스가 일정한 압력으로 토출될 수 있도록 하는 것으로, 이산화탄소 가스가 상기 혼합 유닛(400)으로 일정 압력으로 공급될 수 있도록 한다.

그리고, 상기 가스 레귤레이터(620)를 지난 상기 가스 공급 유로(600)는 가스 분지관(630)에 의해서 좌우 한쌍의 가스 분지 유로(640)로 분지된다. 상기 가스 분지 유로(640)는 아래에서 설명할 혼합 분지관(410)의 가스 공급부(411)와 연결될 수 있다.

한편, 상기 가스 밸브(610)와 연결된 상기 가압 유로(700)는 상기 혼합 유닛(400)으로 공급되는 물이 일정 압력으로 공급될 수 있도록 하는 것으로 상기 가스 밸브(610)와 급수 유로(800)를 연결하도록 구성된다.

상기 가압 유로(700)상에는 상기 급수 유로(800)로 공급되는 이산화탄소 가스의 압력을 일정하게 유지하도록 하는 가압 레귤레이터(710)가 구비될 수 있다. 상기 가압 레귤레이터(710)에 의해 상기 급수 유로(800)를 따라 유동되는 물은 일정한 압력을 가지고 유동할 수 있게 된다. 이때, 상기 가압 레귤레이터(710)의 설정 압력은 적어도 2.5Kgf/㎠ 으로 하여 이산화탄소 가스와의 혼합이 원활하게 이루어질 수 있도록 한다.

한편, 상기 급수 유로(800)는 상기 워터 탱크(200)와 상기 혼합 유닛(400)을 연결하는 것으로, 상기 헤드 유닛(500)을 지나 상기 혼합 분지관(410)의 물 공급부(412)에 접속되도록 구성된다.

상기 혼합 유닛(400)은 공급되는 물과 이산화탄소 가스가 유입되어 서로 혼합된 상태로 유동하면서 탄산수가 될 수 있도록 하는 것으로, 카보네이트(carbonator)라고 부르기도 한다.

상기 혼합 유닛(400)은 상기 급수 유로(800)와 가스 공급 유로(600)가 접속되는 혼합 분지관(410)과 상기 혼합 분지관(410)을 통해 유입되는 물과 이산화탄소 가스가 혼합되면서 유동되는 혼합부(420)로 구성될 수 있다.

상기 혼합 분지관(410)은 가로 방향으로 배치되는 가스 공급부(411)와 상기 가스 공급부(411)와 교차하도록 배치되는 물 공급부(412)로 구성된다. 상기 가스 공급부(411)는 좌우 양측단이 상기 가스 공급 유로(600)에서 분지된 가스 분지 유로(640)가 각각 접속되고, 상기 물 공급부(412)에는 급수 유로(800)가 접속된다.

상기 가스 공급부(411)와 물 공급부(412)의 내부는 직경이 작은 관으로 형성되며, 서로 교차되도록 구성된다. 그리고, 상기 물 공급부(412)와 대향되는 하측은 확관되도록 구성되며, 상기 혼합부(420)와 연결되도록 구성된다.

따라서, 상기 물 공급부(412)를 통해서 상기 급수 유로(800)를 통해 설정 압력으로 유입되는 물은 상기 가압 유로(700)를 통해 공급되는 이산화탄소 가스에 의해 빠른 속도로 상기 물 공급부(412)와 가스 공급부(411)의 교차지점을 통과하게 되면, 물의 유속에 의해 순간적으로 저압 상태가 된 상기 가스 공급부(411)의 단부를 통해 이산화 탄소 가스가 유입되면서 물과 이산화탄소가 서로 혼합될 수 있게 된다.

즉, 별도의 동력 없이 물이 유동되는 유속에 의한 압력 변화로 이산화탄소 가스와의 혼합이 효과적으로 이루어질 수 있으며, 물과 이산화탄소 가스가 혼합된 상태로 상기 혼합부(420)로 유입될 수 있는 것이다.

그리고, 상기 혼합부(420)는 상하로 긴 통형상으로 형성되어 물과 이산화탄소 가스가 혼합된 상태로 유동하면서 반응하여 탄산수가 형성될 수 있도록 한다.

상기 혼합부(420)의 하부에는 취출 유로(900)가 연결되며, 상기 취출 유로(900)는 상기 디스펜서(40)와 연결되어 상기 디스펜서(40)를 통해서 탄산수의 취출이 가능하게 된다. 그리고, 상기 취출 유로(900)에는 취출 레귤레이터(910)가 구비될 수 있다.

상기 취출 레귤레이터(910)는 취출되는 탄산수의 압력이 일정하게 유지될 수 있도록 하는 것으로, 설정압으로 유지되는 탄산수는 적절한 농도를 유지하면서 배출될 수 있게 된다.

한편, 상기 가압 레귤레이터(710)와 가스 레귤레이터(620) 그리고 취출 레귤레이터(910)의 설정 압력을 살펴보면, 상기 가압 레귤레이터(710)의 압력이 가장 높게 설정되고, 상기 취출 레귤레이터(910)의 압력은 상기 가압 레귤레이터(710)와 가스 레귤레이터(620)의 압력 사이로 설정될 수 있다. 즉, 각각의 레귤레이터들의 설정 압력은 상기 가압 레귤레이터(710)와 취출 레귤레이터(910) 그리고 가스 레귤레이터(620)의 순으로 높게 설정될 수 있다.

이러한 압력 설정은 탄산수의 제조에 효과적인 설정 압력으로 물이 공급될 수 있도록 하는 것으로, 가압 레귤레이터(710)의 압력을 가장 높게 하되 탄산수 제조에 효과적인 2.5Kgf/㎠ 이상의 압력으로 물이 상기 혼합 유닛으로 공급될 수 있도록 하기 위함이며, 상대적으로 물보다 낮은 압력으로 이산화탄소 가스가 상기 혼합 유닛(400)으로 공급되도록 함으로써 물과 이산화탄소 가스의 혼합이 효율적으로 이루어질 수 있도록 하기 위함이다. 아울러, 취출 레귤레이터(910)의 설정 압력을 가스 레귤레이터(620)의 설정 압력보다 높게 함으로써, 상기 혼합부(420)에서 충분한 혼합 시간을 가진 후에 상기 취출 유로(900)를 통해 취출될 수 있게 된다.

한편, 상기 취출 유로(900)는 상기 디스펜서(40)의 노즐과 연결되어 냉수 및 탄산수가 선택적으로 공급될 수 있도록 하며, 별도의 밸브에 의해 선택적인 취출이 가능하게 구성될 수도 있다. 물론, 상기 디스펜서(40)에는 냉수의 취출과 탄산수의 취출을 위한 노즐이 각각 별도로 제공될 수도 있다..

이하에서는 상기와 같은 구성을 가지는 냉장고에서 탄산수가 제조되는 과정 및 취출되는 과정에 관하여 살펴보기로 한다.

도 8은 상기 탄산수 제조 장치에서의 탄산수 제조 및 배출 경로를 개략적으로 나타낸 도면이다.

도면에 도시된 것과 같이, 상기 급수원에서 공급되는 물은 필터(14)에서 정수된 후 상기 워터 탱크(200)에 저장된 상태를 유지하게 된다. 상기 워터 탱크(200)에 저장된 상태의 물은 상기 냉장실(12)의 냉기에 의해 냉각되어 차가운 상태를 유지할 수 있게 된다.

그리고, 상기 아이스 메이커(51)와 디스펜서(40) 그리고 탄산수 제조 장치(100)로 공급되어 얼음을 만들거나 냉수 또는 탄산수의 취출이 가능하게 된다.

사용자가 탄산수(42)의 취출을 위해서 상기 디스펜서(40)의 조작부(41)를 조작하게 되면, 상기 컨트롤러(60)에서는 탄산수의 제조 신호를 입력받게 된다. 탄산수의 제조 신호가 입력되면, 상기 급수 밸브(810)와 가스 밸브(610)가 개방된다.

상기 급수 밸브(810)의 개방에 의해 상기 워터 탱크(200)의 물은 상기 급수 유로(800)를 통해서 상기 혼합 유닛(400)의 물 공급부(412)로 유입된다. 그리고, 상기 가스 밸브(610)의 개방에 의해 상기 가스 실린더(300)의 이산화탄소 가스는 상기 가압 유로(700)와 상기 가스 공급 유로(600)로 유동될 수 있게 된다.

상기 가압 유로(700)로 공급되는 일부의 이산화탄소 가스는 상기 가압 레귤레이터(710)에 의해서 설정된 압력으로 상기 급수 유로(800)로 공급된다. 따라서, 상기 급수 유로(800)를 통해 상기 혼합 유닛(400)으로 공급되는 물은 일정한 압력을 유지하면서 상기 혼합 유닛(400)으로 공급될 수 있게 된다.

그리고, 상기 가스 밸브(610)의 개방에 의해서 상기 가스 실린더(300)로부터 배출되는 이산화탄소 가스는 상기 가스 공급 유로(600)를 따라 유동하며, 가스 분지 유로(640)로 분지되어 좌우 양측의 가스 공급부(411)를 통해 상기 혼합 유닛(400)으로 공급된다.

이때, 상기 가스 공급 유로(600)를 통해 유동되는 이산화탄소 가스는 상기 가압 레귤레이터(710)의 설정 압력보다 낮게 설정된 상기 가스 레귤레이터(620)에 의해 일정 압력으로 공급된다. 따라서, 상기 가스 공급 유로(600)를 통해서 공급되는 이산화탄소 가스는 고압으로 유입되는 빠른 유속의 물에 의해 상기 혼합 유닛(400)에서 혼합될 수 있게 된다.

상기 혼합 유닛(400)에서 혼합된 물과 이산화탄소 가스는 상기 혼합 유닛(400)을 따라 유동하면서 반응하게 되고, 설정 압력을 가지는 상기 취출 레귤레이터(910)에 의해 일정한 압력으로 상기 취출 유로(900)로 배출된다. 이때,상기 취출 레귤레이터(910)의 설정 압력은 상기 가스 레귤레이터(620)의 설정 압력보다는 높고 상기 가압 레귤레이터(710)의 설정 압력보다는 낮게 설정되어 물과 이산화탄소 가스가 상기 혼합 유닛(400)의 내에서 충분히 반응된 후 배출될 수 있게 된다.

이와 같은 과정을 통해서 상기 취출 유로(900)로 배출되는 탄산수는 상기 디스펜서(40)의 노즐을 통해 배출될 수 있게 된다.

한편, 상기 디스플레이(42)에서는 탄산수 취출 조작 또는 상태를 표시할 수 있으며, 필요에 따라 상기 가스 실린더(300)에서 취출되는 가스의 사용량을 압력센서, 타이머와 같은 감지수단(43)을 이용하여 감지하여 상기 디스플레이(42)로 가스 실린더(300)의 교체를 표시하거나 탄산수 제조의 불가 상태를 표시할 수도 있을 것이다.

한편, 본 발명에 의한 냉장고는 전술한 실시예 외에도 다른 다양한 실시예가 가능할 것이다.

예를 들어 본 발명의 다른 실시예에 의한 냉장고는, 아이스 메이커와 디스펜서로 냉수를 공급하기 위해 물을 저장하는 워터 탱크 외에 탄산수의 제조를 위한 별도의 워터 탱크가 더 구비되는 것을 특징으로 한다.

이하에서는 본 발명의 다른 실시예를 도면을 참조하여 보다 상세하게 살펴보기로 한다. 본 발명의 다른 실시예의 구성 중 전술한 실시예의 구성과 동일한 구성은 동일한 도면 부호를 사용하며 구체적인 설명은 생략하기로 한다.

도 9는 본 발명의 다른 실시예에 의한 탄산수 제조 장치에서의 탄산수 제조 및 배출 경로를 개략적으로 나타낸 도면이다.

도면에 도시된 것과 같이, 본 발명의 제 2 실시예에서 탄산수 제조 장치(100)는 가스 실린더(300)와 혼합 유닛(400)은 물론 별도의 탄산수용 워터 탱크(230)가 더 포함되어 구성된다.

상기 탄산수용 워터 탱크(230)는 아이스 메이커(51)와 디스펜서(40)에 연결된 워터 탱크(200)와 연결되어 구성되며, 급수 밸브(810)의 동작에 의해 상기 탄산수용 워터 탱크(230)에 물이 급수될 수 있도록 구성된다.

즉, 상기 탄산수용 워터 탱크(230)에 의해 상기 탄산수의 제조를 위한 물이 독립적으로 공급될 수 있도록 구성되며, 사용자의 탄산수 취출 조작시 급수 밸브(810)의 개방을 통한 물 공급이 가능하도록 구성된다.

그리고, 가압 유로(700)와 탄산수용 워터 탱크(230) 사이에는 배기 유로와 배기 밸브(231)가 구비될 수 있으며, 상기 배기 밸브(231)에 의해서 상기 탄산수용 워터 탱크(230) 내부로의 물공급을 원활하게 하고, 가압을 위한 상기 가압 유로(700)에서의 이산화탄소 가스가 공급을 원활하게 할 수 있게 된다.

즉, 상기 탄산수용 워터 탱크(230)에 물이 공급될 때에는 상기 배기 밸브(231)와 급수 밸브(810)가 개방되어 상기 워터 탱크(200)의 물이 공급될 수 있으며, 탄산수의 취출 시에는 상기 급수 밸브(810)는 닫히고 상기 배기 밸브(231)와 가스 밸브(610)가 개방된다.

따라서, 탄산수의 취출시 가압 유로(700)를 통해 공급되는 이산화탄소 가스는 상기 급수 유로(800)를 통해 공급되는 물이 설정 압력으로 혼합 유닛(400)에 공급되도록 하며, 가스 공급 유로(600)를 통해 공급되는 이산화탄소 가스가 상기 혼합 유닛(400)에서 물과 혼합될 수 있도록 하며, 상기 취출 유로(900)를 통해 디스펜서(40)로 취출될 수 있도록 한다.

한편, 상세하게 설명되지 않은 각 구성들은 전술한 실시예와 동일하며, 그 상세한 설명은 생략하고 동일한 도면부호를 사용하여 표시하도록 한다.

Claims

도어에 의해 각각 개폐되는 냉장실과 냉동실이 형성되는 캐비닛;
상기 도어의 전면에 구비되는 디스펜서;
물이 저장되는 워터 탱크;
상기 워터 탱크의 물과 이산화탄소 가스를 혼합하여 상기 디스펜서로 공급하는 탄산수 제조 장치를 포함하며,
상기 탄산수 제조 장치는,
상기 워터 탱크에서 연결되며, 물이 공급되는 급수 유로;
이산화탄소 가스가 충진되는 가스 실린더;
상기 가스 실린더에서 연결되며, 이산화탄소 가스가 공급되는 가스 공급 유로;
상기 급수 유로와 가스 공급 유로와 연결되며, 공급되는 물의 유속에 의해 발생되는 저압에 의해 이산화탄소 가스가 유입되어 물과 이산화탄소가 혼합되는 혼합 유닛;
상기 혼합 유닛에 연결되며, 제조된 탄산수가 배출되는 취출 유로; 및
상기 가스 공급 유로에서 분지되어 상기 급수 유로와 연결되며, 상기 혼합 유닛으로 공급되는 물이 일정 압력으로 급수될 수 있도록 상기 가스 공급 유로의 가스 일부를 공급하여 가압하는 가압 유로를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 탄산수 제조 장치가 구비된 냉장고.
제 1 항에 있어서,
상기 가스 공급 유로에는 상기 혼합 유닛으로 일정 압력의 이산화탄소 가스를 공급할 수 있도록 하는 가스 레귤레이터가 구비되고,
상기 가압 유로에는 상기 급수 유로로 일정 압력의 이산화탄소 가스를 공급할 수 있도록 하는 가압 레귤레이터가 구비되되,
상기 가압 레귤레이터의 설정 압력은, 상기 혼합 유닛에서 물의 유속에 의한 저압이 형성되도록, 상기 가스 레귤레이터의 설정 압력보다 더 높게 설정되는 것을 특징으로 하는 탄산수 제조 장치가 구비된 냉장고.
제 2 항에 있어서,
상기 취출 유로에는 상기 혼합 유닛에서 제조된 탄산수가 일정 압력으로 취출 될 수 있도록 하는 취출 레귤레이터가 구비되며,
상기 취출 레귤레이터의 설정 압력은 상기 가압 레귤레이터의 설정 압력과 가스 레귤레이터의 설정 압력 사이로 설정되는 것을 특징으로 하는 탄산수 제조 장치가 구비된 냉장고.
제 2 항에 있어서,
상기 가스 실린더는 상기 가스 실린더와 가압 유로 및 가스 공급 유로와 연결되는 가스 밸브가 구비되는 헤드 유닛에 탈착 가능하게 접속되는 것을 특징으로 하는 탄산수 제조 장치가 구비된 냉장고.
제 4 항에 있어서,
상기 가스 레귤레이터와 가압 레귤레이터는 상기 헤드 유닛과 어셈블리의 형태로 구성되며, 상기 가스 공급 유로 및 가압 유로와 연결되는 것을 특징으로 하는 탄산수 제조 장치가 구비된 냉장고.
제 1 항에 있어서,
상기 가스 공급 유로는 한쌍으로 분지되어 상기 혼합 유닛의 양측방에서 접속되며,
상기 급수 유로는 분지된 상기 가스 공급 유로와 교차되도록 접속되는 것을 특징으로 하는 탄산수 제조 장치가 구비된 냉장고.
제 1 항에 있어서,
상기 탄산수 제조 장치는 상기 도어의 내측면을 형성하는 도어 라이너의 함몰된 공간에 수용되는 것을 특징으로 하는 탄산수 제조 장치가 구비된 냉장고.
제 7 항에 있어서,
상기 공간은 냉장실과 연통되는 것을 특징으로 하는 탄산수 제조 장치가 구비된 냉장고.
제 8 항에 있어서,
상기 공간에는, 상기 워터 탱크가 상기 탄산수 제조 장치와 함께 수용되는 것을 특징으로 하는 탄산수 제조 장치가 구비된 냉장고.
제 1 항에 있어서,
상기 탄산수 제조 장치에는,
상기 급수 유로상에 제공되며, 탄산수의 제조를 위한 물이 별도로 저장되는 탄산수용 워터 탱크가 더 구비되는 것을 특징으로 하는 탄산수 제조 장치가 구비된 냉장고.
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