KR102419122B1 - 임펠러 구동장치 및 이를 구비한 음료 보관 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명의 일 실시예에 따르면, 음료 용기 내에 배치된 임펠러를 회전시키는 임펠러 구동 장치로서, 상기 용기의 바닥면에 설치되고 임펠러를 지지하는 임펠러 지지부; 상기 임펠러 지지부의 하부에 배치된 구동모터; 및 상기 임펠러 지지부와 상기 구동모터 사이에 배치된 축 연결부재;를 포함하고, 상기 임펠러 지지부는 상부와 하부 방향으로 각각 돌출된 상부 회전축과 하부 회전축을 구비하되, 상부 회전축이 상기 임펠러와 결합되어 임펠러를 회전시키고 하부 회전축은 상기 축 연결부재를 통해 상기 구동모터의 구동축에 간접적으로 연결된 것을 특징으로 하는 임펠러 구동 장치를 제공한다.

Description

임펠러 구동장치 및 이를 구비한 음료 보관 장치 {Impeller driving apparatus and beverage storage device with the same}

본 발명은 음료 보관 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 음료 보관 장치의 용기 내에 배치되는 임펠러를 구동하는 임펠러 구동장치 및 이를 포함하는 음료 보관 장치에 관한 것이다.

일반적으로 음료를 냉장 보관하거나 온장 보관하는 음료 보관 장치는 음료를 수용하는 용기 및 음료를 소정 온도로 유지하기 위한 냉각수단 및/또는 가열수단 등의 구성요소를 구비하며, 또한 필요에 따라 음료를 일방향으로 순환시켜 음료 성분이 잘 섞이도록 하는 임펠러를 용기 내부에 포함하기도 한다.

종래의 임펠러를 구비한 음료 보관 장치는 임펠러를 구동시키는 구동모터의 구동축과 임펠러의 회전축이 직접 결합된 경우가 많다. 또한 임펠러 회전축과 용기의 바닥면 사이에 베어링이 개재됨으로써 임펠러 회전축이 용기의 바닥면에 회전가능하게 결합된다.

그런데 이러한 종래 구성에서는 구동모터의 진동 등으로 구동축이 흔들리면 구동축에 결합된 임펠러 회전축에도 영향을 미치게 되어 베어링 또는 베어링 주위의 오일씰이 파손되는 문제가 발생하였고, 따라서 이러한 문제를 해결하여 음료 보관 장치의 내구성을 향상시키기 위한 필요성이 제기되고 있었다.

특허문헌1: 한국 공개특허공보 제2016-0147082호 (2016년 12월 22일 공개) 특허문헌2: 한국 등록실용신안 제20-0417629호 (2006년 6월 1일 공고)

본 발명은 상기 종래 문제를 해결하기 위한 것으로, 일 실시예에 따르면 임펠러의 회전축을 지지하는 베어링의 마모나 오일 씰의 파손을 방지하여 음료 보관 장치의 내구성을 향상시키는 구성을 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 음료 용기 내에 배치된 임펠러를 회전시키는 임펠러 구동 장치로서, 상기 용기의 바닥면에 설치되고 임펠러를 지지하는 임펠러 지지부; 상기 임펠러 지지부의 하부에 배치된 구동모터; 및 상기 임펠러 지지부와 상기 구동모터 사이에 배치된 축 연결부재;를 포함하고, 상기 임펠러 지지부는 상부와 하부 방향으로 각각 돌출된 상부 회전축과 하부 회전축을 구비하되, 상부 회전축이 상기 임펠러와 결합되어 임펠러를 회전시키고 하부 회전축은 상기 축 연결부재를 통해 상기 구동모터의 구동축에 간접적으로 연결된 것을 특징으로 하는 임펠러 구동 장치를 제공한다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 구동모터의 구동축과 임펠러의 회전축을 축 연결부재를 통해 간접적으로 결합하고 또한 축 연결부재 내에 이격 공간을 형성함으로써, 구동모터의 진동 등의 원인으로 구동축이 흔들려 구동축과 임펠러의 회전축의 정렬이 틀어져 오프셋이 발생하더라도 이격 공간의 유격이 오프셋을 흡수할 수 있으므로 임펠러의 회전축이 임펠러 지지부에 견고하게 결합되어 회전할 수 있으며 따라서 임펠러 지지부 내의 베어링의 마모나 오일 씰의 파손을 방지할 수 있다.

또한 본 발명의 일 실시예에 따르면, 임펠러의 블레이드부를 임펠러 지지부의 회전축에 단순히 끼우는 방식으로 체결하기 때문에 임펠러를 용이하게 교체할 수 있고 임펠러로 인해 임펠러 지지부나 구동모터가 손상되는 것을 방지할 수 있는 효과가 있다.

도1은 본 발명의 일 실시예에 따른 음료 보관장치를 개략적으로 도시한 사시도,
도2는 일 실시예에 따른 음료 보관장치의 임펠러 및 임펠러 구동장치의 분해 사시도,
도3은 일 실시예에 따른 축 연결부재의 사시도, 그리고
도4 및 도5는 일 실시예에 따른 임펠러 구동장치의 일부 구성요소의 단면도이다.

이상의 본 발명의 목적들, 다른 목적들, 특징들 및 이점들은 첨부된 도면과 관련된 이하의 바람직한 실시예들을 통해서 쉽게 이해될 것이다. 그러나 본 발명은 여기서 설명되는 실시예들에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 오히려, 여기서 소개되는 실시예들은 개시된 내용이 철저하고 완전해질 수 있도록 그리고 당업자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 제공되는 것이다.

본 명세서에서, 어떤 구성요소가 다른 구성요소 상에 있다고 언급되는 경우에 그것은 다른 구성요소 상에 직접 형성될 수 있거나 또는 그들 사이에 제3의 구성요소가 개재될 수도 있다는 것을 의미한다. 또한, 도면들에 있어서, 구성요소들의 두께는 기술적 내용의 효과적인 설명을 위해 과장된 것이다.

본 명세서에서 제1, 제2 등의 용어가 구성요소들을 기술하기 위해서 사용된 경우, 이들 구성요소들이 이 같은 용어들에 의해서 한정되어서는 안 된다. 이들 용어들은 단지 어느 구성요소를 다른 구성요소와 구별시키기 위해서 사용되었을 뿐이다. 여기에 설명되고 예시되는 실시예들은 그것의 상보적인 실시예들도 포함한다.

본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 '포함한다(comprise)' 및/또는 '포함하는(comprising)'은 언급된 구성요소는 하나 이상의 다른 구성요소의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다.

이하에서 도면을 참조하여 본 발명을 상세히 설명하도록 한다. 아래의 특정 실시예들을 기술하는데 있어서 여러 가지의 특정적인 내용들은 발명을 더 구체적으로 설명하고 이해를 돕기 위해 작성되었다. 하지만 본 발명을 이해할 수 있을 정도로 이 분야의 지식을 갖고 있는 독자는 이러한 여러 가지의 특정적인 내용들이 없어도 사용될 수 있다는 것을 인지할 수 있다. 어떤 경우에는 발명을 기술하는 데 있어서 흔히 알려졌으면서 발명과 크게 관련 없는 부분들은 본 발명을 설명하는 데 있어 혼돈이 오는 것을 막기 위해 기술하지 않음을 미리 언급해 둔다.

도1은 본 발명의 일 실시예에 따른 음료 보관장치를 개략적으로 도시한 사시도이다.

도면을 참조하면, 일 실시예에 따른 음료 보관장치(100)는 본체(10) 및 이 본체(10)에 의해 지지되고 음료를 수용하는 용기(20)를 포함한다. 용기(20) 내부에는 음료를 젓기 위한 임펠러(30)가 배치된다.

본체(10)는 용기(20)를 지지하는 상부판(11)을 포함할 수 있고, 내부에는 용기(20) 내의 음료를 가열하거나 냉각하기 위한 가열부와 냉각부, 임펠러(30)를 구동하기 위한 임펠러 구동 장치 등의 각종 구성요소가 배치될 수 있다. 도시한 실시예에서 본체(10)는 육면체 형상이지만 본체(10)의 형상이나 재질은 한정되지 않는다.

도시한 실시예에서 용기(20)는 본체(10)의 상부판(11)에 배치되어 지지된다. 용기(20)는 상부가 개방되고 평평한 바닥면을 갖는 원통형 또는 항아리 형상을 가질 수 있으나 구체적 실시 형태에 따라 다양한 형상을 가질 수 있다.

일 실시예에서 용기(20)의 바닥면에 임펠러(30)가 배치된다. 도2를 참조하여 후술하겠지만, 용기(20)의 바닥면에 설치된 임펠러 지지부(70)의 회전축에 임펠러(30)가 끼워져서 결합되고, 임펠러 지지부(70)의 하부에 구동모터(40)가 배치된다. 구동모터(40)의 구동축과 임펠러 지지부(70)의 회전축이 결합됨으로써, 임펠러(30)가 구동모터(40)에 의해 회전하게 된다.

한편 본체(10)는 장치의 제어와 운전을 위한 사용자 입력을 수신하고 음료의 제조상태나 보관상태를 사용자에게 보여주기 위한 패널부(15)를 포함할 수 있다. 일 실시예에서 패널부(15)는 하나 이상의 스위치, 버튼, 및/또는 디스플레이로 구성될 수 있다. 도시한 실시예에서 패널부(15)가 본체(10)의 측면에 배치되었지만 대안적 실시예에서 본체(10)의 임의의 위치에 설치될 수 있다.

도2는 일 실시예에 따른 임펠러(30) 및 이를 회전시키는 임펠러 구동장치를 개략적으로 도시한 분해 사시도이다.

일 실시예에서 임펠러 구동장치는 구동모터(40), 임펠러 지지부(70), 구동모터와 임펠러 지지부 사이에 배치된 스페이서(50)와 축 연결부재(60)를 포함할 수 있다.

임펠러 지지부(70)는 구동모터(40)의 상부에 배치된다. 일 실시예에서 임펠러 지지부(70)의 상부 일부는 용기(20)의 바닥면에 결합하여 고정된다. 임펠러 지지부(70)는 중심부에 회전축(80)을 포함한다. 도시한 실시예에서 회전축(80)은 임펠러 지지부(70)의 상부와 하부 방향으로 각각 돌출된 상부 회전축(81)과 하부 회전축(83)으로 구성될 수 있다. 상부 회전축(81)와 하부 회전축(83)은 일체로 형성될 수도 있고 각기 별도로 형성된 후 결합될 수도 있다. 일 실시예에서 회전축(80)과 임펠러 지지부(70)의 내측면 사이에 베어링(도시 생략)이 개재된다. 예를 들어 상부 회전축(81)과 하부 회전축(82)이 각각 베어링을 통해 임펠러 지지부(70)에 회전가능하게 결합될 수 있다.

상부 회전축(81)은 임펠러(30)와 결합되어 임펠러(30)를 회전시킬 수 있다. 하부 회전축(83)은 구동모터(40)의 구동축(41)에 연결된다. 바람직한 일 실시예에서 하부 회전축(83)은 축 연결부재(60)를 통해 간접적으로 구동모터의 구동축(41)에 연결된다.

구동모터(40)는 본체(10)의 내부에 배치되며 전기에 의해 회전하는 구동축(41)을 구비한다. 구동모터(40)는 임펠러 지지부(70)의 아래쪽에 배치된다. 도시한 일 실시예에서 구동모터(40)는 스페이서(50)에 의해 임펠러 지지부(70)로부터 소정 간격 이격되어 배치된다.

스페이서(50)는 임펠러 지지부(70)와 구동모터(40) 사이에 배치되어 임펠러 지지부(70)와 구동모터(40)를 결합시키되, 임펠러 지지부의 하부 회전축(83)과 구동모터의 구동축(41) 사이를 소정 거리만큼 이격시킨다.

스페이서(50)는 내부에 공간(51)을 갖는 원통형 부재이며 상단부는 임펠러 지지부(70)와 결합되고 하단부는 구동모터(40)와 결합된다. 도시한 일 실시예에서 스페이서(50)의 상단부는 예컨대 나사결합 방식에 의해 임펠러 지지부(70)와 결합되고, 스페이서(50)의 하단부에는 관통구(53)를 갖는 플랜지가 형성되어 구동모터(40)의 상단 측면에 돌출된 관통구(43)와 볼트결합 방식에 의해 결합될 수 있다. 그러나 이러한 결합구조는 예시적인 것이며 구체적 실시 형태에 따라 공지의 다양한 결합 방식에 의해 임펠러 지지부(70)와 구동모터(40)와 각각 결합할 수 있다.

축 연결부재(60)는 스페이서(50)의 내부 공간(51)에 배치되며 임펠러 지지부(70)와 구동모터(40)를 연결한다. 이와 관련하여 도3은 일 실시예에 따른 축 연결부재의 사시도로서, 도3(a)는 축 연결부재(60)의 사시도이고 도3(b)는 단면 사시도이다. 도3에 도시한 것처럼 축 연결부재(60)는 상하 방향의 관통구(61)를 갖는 통형상 부재이다. 관통구(61) 내부에서는 축 연결부재(60)의 상단부와 하단부를 제외한 영역에서 관통구(61) 내부 방향으로 돌출된 돌출부(63)가 형성된다. 따라서 축 연결부재(60)의 상단부와 하단부에서 관통구(61)의 수평 단면은 원 형상이지만 상단부와 하단부 사이의 영역(이하 “중간부”라 함)에서는 돌출부(63)의 형상에 따라 관통구(61)의 수평 단면이 원이 아닌 다른 형상(예컨대 다각형 등)을 갖게 된다.

예를 들어 도2 내지 도4를 참조하면, 구동모터(40)의 구동축(41)은 원 형상의 단면을 갖는 하단부(411)와 축 연결부재(60)의 중간부의 단면 형상에 맞물리는 단면 형상을 갖는 상단부(412)로 구성되며 구동축(41)의 회전에 의해 축 연결부재(60)가 일체로 회전할 수 있다. 이와 유사하게, 임펠러 지지부(70)의 하부 회전축(83)은 원 형상의 단면을 갖는 상단부(831)와 축 연결부재(60)의 중간부의 단면 형상에 맞물리는 단면 형상을 갖는 하단부(832)로 구성되며 축 연결부재(60)의 회전에 의해 하부 회전축(83)이 축 연결부재(60)와 일체로 회전할 수 있다. 따라서 이러한 구성에 의해, 관통구(61)의 상부와 하부에 각각 임펠러 지지부(70)의 하부 회전축(83)과 구동모터(40)의 구동축(41)이 맞물림으로써 구동축(41)의 회전에 의해 축 연결부재(60)와 하부 회전축(83)이 일체로 회전할 수 있다.

이 때 바람직한 일 실시예에서 구동모터의 구동축(41)과 축 연결부재(60)의 관통구(61) 내측면 사이에 소정 간격의 이격 공간이 형성되는 것이 바람직하다. 예를 들어 도4에 도시한 바와 같이, 축 연결부재(60) 내부의 돌출부(63)와 구동축(41)의 상단부(412) 사이에 이격 공간(S1)이 존재한다. 이 이격 공간(S1)은 축 연결부재(60)에 대해 구동축(41)만 상대적으로 회전하지 않고(즉, 구동축(41)이 헛돌지 않고) 축 연결부재(60)와 구동축(41)이 일체로 회전하는 범위 내에서의 유격을 갖는 것이 바람직하다.

도4의 일 실시예에서 구동축(41)의 상단부(412)의 직경을 하부 회전축(83)의 하단부(832)의 직경보다 작게 함으로써 이 이격 공간(S1)을 형성할 수 있다. 또는 구동축(41)의 상단부(412)와 하부 회전축(83)의 하단부(832)의 직경을 동일하게 하되 구동축(41)의 상단부(412)에 인접하는 돌출부(63)의 직경을 크게 함으로써 이격 공간(S1)을 형성할 수도 있다.

한편 다른 대안적 일 실시예에서, 임펠러 지지부(70)의 하부 회전축(83)과 축 연결부재(60)의 관통구(61)의 내측면 사이에 이격 공간이 형성되도록 구성할 수 있다. 즉 연결부재(60)의 돌출부(63)와 구동축(41)의 상단부(412) 사이에는 이격 공간이 없이 밀착하여 결합되고 연결부재(60) 내부의 돌출부(63)와 하부 회전축(83)의 하단부(832) 사이에 이격 공간이 생기도록 구성할 수도 있다. 이 때의 이격 공간은, 하부 회전축(832)에 대해 축 연결부재(60)만 상대적으로 회전하지 않고(즉, 축 연결부재(60)만 헛돌지 않고) 축 연결부재(60)와 하부 회전축(832)이 일체로 회전하는 범위 내에서의 유격을 갖는 것이 바람직하다.

다시 도2를 참조하면, 일 실시예에 따른 임펠러(30)는 제1 블레이드부(31)와 제2 블레이드부(32)를 포함할 수 있다. 제1 블레이부(31)와 제2 블레이드부(32)는 용기(20) 내에서 서로 대략 직각으로 배치되어 임펠러 지지부(70)의 상부 회전축(81)에 결합된다.

도시한 실시예에서 제1 블레이드부(31)는 상부 회전축(81)을 끼울 수 있는 관통구(311) 및 이 관통구(311)에서 방사상 방향으로 뻗어있는 하나 이상의 블레이드로 구성될 수 있고, 제2 블레이드부(32)도 상부 회전축(81)을 끼울 수 있는 관통구(321) 및 이 관통구(321)에서 방사상 방향으로 뻗어있는 하나 이상의 블레이드로 구성될 수 있다.

도5는 일 실시예에 따른 임펠러 구동장치의 일부 구성요소의 단면도로서, 임펠러 지지부(70)의 상부 회전축(81)과 임펠러(30)의 결합구조를 나타낸다.

도2와 도5를 참조하면, 상부 회전축(81)의 상단부(811)의 단면은 원형 형상을 가지며 하단부(812)의 단면은 사각형 형상을 갖도록 구성된다. 임펠러(30)의 제1 블레이드부(31)의 관통구(311)와 제2 블레이드부(32)의 관통구(321)는 상부 회전축(81)의 하단부(812)의 사각형 단면 형상에 대응하여 각각 사각형 형상의 단면을 가진다. 따라서 도시한 것처럼 제1 블레이드부(31)와 제2 블레이드부(32)를 상부 회전축(81)에 차례로 끼움으로써 임펠러(30)를 상부 회전축(81)에 결합할 수 있다. 이 때 도5에 도시한 바와 같이 제1 관통구(311) 및 제2 관통구(321)의 각각의 내측면과 상부 회전축(81)의 하단부(812) 사이에 이격 공간(S2)이 형성되어 있다. 바람직한 실시예에서 이 이격 공간(S2)이, 제1 및 제2 블레이드부(31,32)의 각각에 대해 상부 회전축(81)만 상대적으로 회전하지 않고(즉, 상부 회전축(81)이 헛돌지 않고) 제1 및 제2 블레이드부(31,32)와 상부 회전축(81)이 일체로 회전하는 범위 내에서의 유격을 갖는 것이 바람직하다.

한편 도시한 실시예에서는 상부 회전축(81)의 상단부(811)의 단면이 원 형상이고 하단부(812)의 단면이 사각형인 것으로 도시하였지만, 대안적 실시예에서 하단부(812)의 단면이 임의의 다각형 형상을 가지며 제1 및 제2 관통구(311,321)도 이 하단부(812)의 단면 형상에 대응하는 다각형 형상을 갖도록 구성할 수 있다.

상술한 바와 같이 임펠러(30)와 상부 회전축(81)을 구성할 경우 임펠러(30)의 교체가 용이한 장점이 있다. 즉 나사결합 등 별도의 체결수단을 사용하지 않고 단순히 임펠러(30)의 제1 및 제2 블레이드부(31,32)를 상부 회전축(81)에 차례로 끼우면 되므로 사용자가 임펠러를 쉽게 교체할 수 있다.

또한 상술한 구성에 따르면 임펠러(30)로 인해 임펠러 지지부(70)나 구동모터(40)가 손상되는 것을 방지할 수도 있다. 예컨대 음료가 유동성이 적은 고농도의 현탁액 상태이거나 음료내에 고체 덩어리들이 있는 경우 임펠러가 현탁액이나 고체 덩어리들의 저항에 의해 회전이 방해받게 되며 이로 인해 구동모터(40)나 임펠러 지지부(70)의 회전축(80)이 손상될 수 있다. 그러나 본 발명의 상기 실시예에 따르면 고체 덩어리에 의해 일정 크기 이상의 저항이 발생할 경우 임펠러의 제1 및/또는 제2 블레이드부(31,32)가 상부 회전축(81)에서 빠지게 되므로 임펠러(30)로 인해 임펠러 지지부(70)나 구동모터(40)에 손상이 가는 것을 방지할 수 있다.

상기와 같이 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 상기의 실시예에 한정되지 않는다. 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 상술한 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능함을 이해할 것이다. 그러므로, 본 발명의 범위는 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 아니되며, 후술하는 특허청구범위뿐 아니라 이 특허청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.

10: 본체
20: 용기
30: 임펠러
40: 구동모터
50: 결합부재
60: 축 연결부재
70: 임펠러 지지부

Claims (11)

1. 음료 용기 내에 배치된 임펠러를 회전시키는 임펠러 구동 장치로서,
   상기 용기의 바닥면에 설치되고 임펠러를 지지하는 임펠러 지지부(70);
   상기 임펠러 지지부(70)의 하부에 배치된 구동모터(40); 및
   상기 임펠러 지지부와 상기 구동모터 사이에 배치되고 상하 방향의 관통구(61)를 갖는 통형상의 축 연결부재(60);를 포함하고,
   상기 임펠러 지지부(70)는 상부와 하부 방향으로 각각 돌출된 상부 회전축과 하부 회전축을 구비하되, 상부 회전축이 상기 임펠러와 결합되어 임펠러를 회전시키고 하부 회전축은 상기 축 연결부재(60)를 통해 상기 구동모터의 구동축에 간접적으로 연결되고,
   상기 구동모터의 구동축과 상기 축 연결부재의 관통구의 내측면 사이에 제1 이격 공간이 형성되고, 상기 제1 이격 공간이, 상기 축 연결부재에 대해 상기 구동축만 상대적으로 회전하지 않고 축 연결부재와 구동축이 일체로 회전하는 범위 내에서의 유격을 갖는 것을 특징으로 하는 임펠러 구동 장치.
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 관통구(61)의 상부와 하부에 각각 상기 임펠러 지지부의 하부 회전축과 상기 구동모터의 구동축이 맞물림으로써 상기 구동축의 회전에 의해 상기 축 연결부재와 상기 하부 회전축이 일체로 회전하도록 구성된 것을 특징으로 하는 임펠러 구동 장치.
3. 제 2 항에 있어서,
   상기 임펠러 지지부의 하부 회전축과 상기 축 연결부재의 관통구의 내측면 사이에 제2 이격 공간이 형성된 것을 특징으로 하는 임펠러 구동 장치.
4. 제 3 항에 있어서,
   상기 제2 이격 공간이, 상기 하부 회전축에 대해 상기 축 연결부재만 상대적으로 회전하지 않고 축 연결부재와 하부 회전축이 일체로 회전하는 범위 내에서의 유격을 갖는 것을 특징으로 하는 임펠러 구동 장치.
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