KR102438606B1 - 정수기용 익스펜션 탱크 및 이를 포함하는 정수기 - Google Patents

Abstract

본 발명에 따른 정수기용 익스펜션 탱크는, 정수기에 구비되는 냉수 탱크의 내부 압력 상승을 방지하기 위해 상기 냉수 탱크에서 배출되는 냉수를 수용할 수 있도록 정수기에 설치되는 정수기용 익스펜션 탱크로서, 내부에 공기가 채워지는 챔버가 마련되고, 하부가 개방된 탱크 바디; 및 상기 탱크 바디의 개방된 하부를 덮을 수 있도록 상기 탱크 바디의 하단에 결합되는 캡 바디와, 냉수의 출입을 위해 상기 챔버와 연결되도록 상기 캡 바디에 형성되는 출입구와, 상기 출입구와 연결되어 상기 캡 바디의 내측에서 외측으로 연장되는 연결 유로를 구비하는 하부 캡;을 포함하고, 상기 냉수 탱크의 내부 압력이 상기 챔버의 압력보다 커질 때 상기 냉수 탱크의 냉수가 상기 챔버의 공기를 압축시키면서 상기 챔버로 유입되어 상기 챔버와 상기 냉수 탱크의 내부 공간이 압력 평형 상태가 될 수 있도록 상기 연결 유로가 냉수의 유동을 위해 상기 냉수 탱크에 연결되는 연결 배관을 통해 상기 냉수 탱크의 내부 공간과 연결되는 것을 특징으로 한다.

Description

정수기용 익스펜션 탱크 및 이를 포함하는 정수기{EXPANSION TANK FOR WATER PURIFIER AND WATER PURIFIER HAVING THE SAME}

본 발명은 정수기용 익스펜션 탱크에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 냉수 탱크 내부에서 결빙 발생으로 인한 냉수 탱크의 과도한 압력 상승을 방지할 수 있는 정수기용 익스펜션 탱크 및 이를 포함하는 정수기에 관한 것이다.

정수기는 물리적, 화학적 방법으로 물을 걸러 불순물을 제거하는 기구로, 외부로부터 물을 공급받아 이를 정수 필터를 통해 정수한 후 토출하여 사용자가 음용할 수 있도록 구성된다. 정수기는 형태에 따라 수도관에 직접 연결되는 직결형과, 물을 용기에 담아서 필터를 통과하도록 하는 저장형으로 구분될 수 있다. 현재 대부분의 정수기는 내부에 물을 가열하거나 냉각시킬 수 있는 장치가 별도로 구비되어 냉수 및 온수를 공급할 수 있다.

일반적으로, 정수기는 원수의 공급을 단속하는 급수 밸브가 설치된 급수부가 정수 필터와 연결되어 있다. 정수 필터는 원수에 혼입된 부유물을 포함하여 인체에 유해한 성분을 제거하고 냄새를 소취하며 수인성 질환을 유발하는 세균을 살균하는 등의 필터링 과정을 수행한다. 정수 필터는 주로 세디먼트 필터, 프리 카본 필터, 중공사막 필터, 역삼투압 필터, 포스트 카본 필터 등이 사용되고 있다. 정수 필터를 통과한 정수는 연결 배관을 통해 정수조로 공급되고, 정수조에서 냉수 탱크와 온수 탱크로 분배된다. 냉수 탱크와 온수 탱크는 각각 취수 배관을 통해 취수 코크에 연결된다. 정수조에는 항상 정수가 저장되고, 취수 코크에 의해 냉수 또는 온수가 출수되면 정수조로부터 정수가 냉수 탱크 또는 온수 탱크로 보충 공급된다.

이 밖에, 냉수 탱크가 정수조 역할을 겸하는 정수기도 있다. 이러한 정수기는 정수 필터를 통과한 정수가 연결 배관을 통해 냉수 탱크로 유입되고, 냉수 탱크에서 온수 탱크로 공급된다. 냉수 탱크 및 온수 탱크는 각각 취수 배관을 통해 취수 코크에 연결된다. 이러한 정수기는 냉수 탱크가 저장조의 역할을 겸하여 냉수 탱크에 항상 정수가 저장된 상태로 유지된다. 따라서 취수 코크를 통해 냉수 또는 온수가 출수되면 냉수 탱크로부터 온수 탱크로 정수가 보충 공급되고, 이와 동시에 연결 배관으로부터 냉수 탱크로 물이 보충 공급된다.

또한 물을 저장하는 저장조가 없이 바로 물을 출수하는 직수형 냉온 정수기도 있다. 이러한 직수형 냉온 정수기는 정수 필터를 통과한 정수가 취수 코크를 통해 바로 출수될 수 있다. 온수는 순간적으로 물을 가열하는 인스턴트 히터(instant heater)에 의해 적정 온도까지 가열된 후 취수 코크를 출수되고, 냉수는 냉수 탱크를 거쳐 취수 코크를 통해 출수된다.

냉수 탱크에 저장되는 냉수는 냉각장치에 의해 냉각되어 차갑게 유지된다. 냉각장치는 압축기와 연결된 냉매 배관이 냉수 탱크를 감싸는 구조로 이루어지는 것이 보통이다. 냉수 탱크로 유입되는 정수는 바로 출수되지 않고 냉수 탱크에 머물다가 냉수 탱크를 빠져나가게 되므로, 냉수 탱크에서 냉수가 결빙되는 현상이 빈번하게 발생하게 된다.

그런데 냉수 탱크 내부에서 냉수가 결빙되면 냉수 탱크의 내부 압력이 상승하는 문제가 발생한다. 이 경우, 냉수 탱크나, 냉수 탱크와 다른 부품의 연결 부위가 손상될 수 있으므로, 냉수 탱크의 압력 상승을 방지하기 위한 방법이 필요하다.

종래에는 냉수 탱크의 압력 상승 시 냉수 냉수 탱크와 연결되는 밸브를 자동으로 개방시켜 냉수를 배수 트레이로 배출시키는 방법을 이용하였다.

그런데 이러한 종래 방법은 트레이에 물이 고이게 되므로 사용자가 수시로 트레이를 비워야하는 불편함이 있다. 또한 밸브가 오작동하는 경우 냉수 탱크의 압력 상승으로 인해 부품이 손상되는 문제가 발생한다.

등록특허공보 제1355946호 (2014. 02. 12.)

본 발명은 상술한 바와 같은 점을 감안하여 안출된 것으로, 냉수 탱크의 내부 압력이 상승하는 경우 냉수 탱크의 냉수를 임시로 수용하여 냉수 탱크의 과도한 압력 상승을 방지할 수 있는 정수기용 익스펜션 탱크 및 이를 포함하는 정수기를 제공하는 것을 목적으로 한다.

상술한 바와 같은 목적을 해결하기 위한 본 발명에 따른 정수기용 익스펜션 탱크는, 정수기에 구비되는 냉수 탱크의 내부 압력 상승을 방지하기 위해 상기 냉수 탱크에서 배출되는 냉수를 수용할 수 있도록 정수기에 설치되는 정수기용 익스펜션 탱크로서, 내부에 공기가 채워지는 챔버가 마련되고, 하부가 개방된 탱크 바디; 및 상기 탱크 바디의 개방된 하부를 덮을 수 있도록 상기 탱크 바디의 하단에 결합되는 캡 바디와, 냉수의 출입을 위해 상기 챔버와 연결되도록 상기 캡 바디에 형성되는 출입구와, 상기 출입구와 연결되어 상기 캡 바디의 내측에서 외측으로 연장되는 연결 유로를 구비하는 하부 캡;을 포함하고, 상기 냉수 탱크의 내부 압력이 상기 챔버의 압력보다 커질 때 상기 냉수 탱크의 냉수가 상기 챔버의 공기를 압축시키면서 상기 챔버로 유입되어 상기 챔버와 상기 냉수 탱크의 내부 공간이 압력 평형 상태가 될 수 있도록 상기 연결 유로가 냉수의 유동을 위해 상기 냉수 탱크에 연결되는 연결 배관을 통해 상기 냉수 탱크의 내부 공간과 연결되는 것을 특징으로 한다.

상기 탱크 바디의 하단부에는 원형 링 형상의 하부 림이 폭과 두께가 축소된 형태로 돌출 구비되고, 상기 하부 캡의 내부 바닥면에는 상기 하부 림이 삽입되는 원형 링 형상의 안착홈이 마련되며, 상기 탱크 바디와 상기 하부 캡은 상기 하부 캡이 상기 탱크 바디를 부분적으로 감싸도록 결합되되, 상기 하부 림이 상기 하부 캡의 내부 바닥면에 융착되고, 상기 하부 캡의 내면이 상기 탱크 바디의 외면에 압착될 수 있다.

본 발명에 따른 정수기용 익스펜션 탱크는, 상기 챔버에서 상기 냉수 탱크로 유동하는 냉수를 여과시키기 위해 상기 출입구를 덮도록 상기 하부 캡에 결합되는 필터 유닛;을 포함할 수 있다.

상기 출입구는 상기 캡 바디의 내부 바닥면에 마련되고, 상기 하부 캡은 상기 출입구의 둘레를 둘러싸도록 상기 캡 바디의 내부 바닥면으로부터 돌출되는 캡 보스를 포함하며, 상기 필터 유닛은, 상기 캡 보스와 압입 결합되고 상부가 개방된 지지체와, 상기 지지체의 개방된 상부를 덮도록 상기 지지체와 결합되는 필터를 포함할 수 있다.

상기 탱크 바디의 상부는 상기 탱크 바디의 상단에 분리 가능하게 결합되는 상부 캡에 의해 개폐 가능하고, 상기 필터 유닛은 상기 상부 캡의 중앙부로부터 하측으로 연장되는 연결 바를 통해 상기 상부 캡과 연결될 수 있다.

상기 캡 바디의 내부 바닥면에는 상기 출입구 쪽으로 갈수록 폭이 점진적으로 감소하는 형상의 필터 장착홈에 마련되고, 상기 필터 유닛은, 상기 연결 바가 결합되고 상기 필터 장착홈 속에 삽입되도록 상측에서 하측으로 갈수록 폭이 점진적으로 감소하는 형상의 지지체와, 상기 지지체에 결합되는 필터를 포함하되, 상기 지지체는 하부가 개방되고 상면에 상기 필터에 의해 덮이는 개구가 마련될 수 있다.

상기 탱크 바디의 내면에는 항균 코팅층이 마련될 수 있다.

한편, 상술한 바와 같은 목적을 해결하기 위한 본 발명에 따른 정수기는, 냉수를 토출하기 위한 취수 코크가 일측에 마련된 정수기 본체; 냉수를 저장하고 상기 취수 코크와 연결되도록 상기 정수기 본체에 설치되는 냉수 탱크; 상기 냉수 탱크의 내부 압력 상승을 방지하기 위해 상기 냉수 탱크에서 배출되는 냉수를 수용할 수 있도록 상기 정수기 본체에 설치되는 익스펜션 탱크; 및 상기 냉수 탱크와 상기 익스펜션 탱크를 연결하는 연결 배관;을 포함하고, 상기 익스펜션 탱크는, 내부에 공기가 채워지는 챔버가 마련되고, 하부가 개방된 탱크 바디와, 상기 탱크 바디의 개방된 하부를 덮을 수 있도록 상기 탱크 바디의 하단에 결합되는 캡 바디와, 냉수의 출입을 위해 상기 챔버와 연결되도록 상기 캡 바디에 형성되는 출입구와, 상기 연결 배관과 상기 출입구를 연결하도록 상기 캡 바디에 마련되는 연결 유로를 구비하는 하부 캡을 포함하며, 상기 냉수 탱크의 내부 압력이 상기 챔버의 압력보다 커질 때 상기 냉수 탱크의 냉수가 상기 챔버의 공기를 압축시키면서 상기 챔버로 유입되고, 상기 냉수 탱크의 내부 압력이 상기 챔버의 압력보다 낮아질 때 상기 챔버의 냉수가 상기 냉수 탱크의 내부로 유입되어 상기 챔버와 상기 냉수 탱크의 내부 공간이 압력 평형 상태로 유지되는 것을 특징으로 한다.

상기 냉수 탱크와 상기 연결 배관의 연결부는 상기 냉수 탱크에서 냉수의 만수위 높이보다 높게 위치할 수 있다.

본 발명에 따른 익스펜션 탱크는 단순한 구조로 이루어져 냉수 탱크와 간단히 연결될 수 있으며, 냉수 탱크에 저장된 냉수가 결빙되어 냉수 탱크 내부의 압력이 상승할 때 냉수 탱크의 냉수를 수용함으로써 냉수 탱크의 과도한 압력 상승을 방지하고, 냉수 탱크 내부의 압력이 정상 수준으로 떨어지면 냉수를 다시 냉수 탱크로 유입시킬 수 있다.

또한 본 발명에 따른 정수기는 냉수 탱크에 저장된 냉수가 결빙되어 냉수 탱크 내부의 압력이 상승할 때 냉수 탱크에 저장된 냉수 중 일부가 익스펜션 탱크로 유동하여 익스펜션 탱크에 임시 저장됨으로써, 냉수 탱크의 과도한 압력 상승이 방지되고, 냉수 탱크의 과도한 압력 상승으로 인해 냉수 탱크나, 냉수 탱크와 다른 연결 부품 간의 연결 부위가 손상되는 문제를 해결할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 정수기를 나타낸 측면도이다.
도 2 및 도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 정수기용 익스펜션 탱크를 나타낸 분해 사시도이다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 정수기용 익스펜션 탱크를 분해하여 나타낸 단면도이다.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 정수기용 익스펜션 탱크를 나타낸 단면도이다.
도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 정수기용 익스펜션 탱크의 하부 캡을 나타낸 평면도이다.
도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 정수기용 익스펜션 탱크의 하부 캡에 필터 유닛이 결합된 모습을 나타낸 평면도이다.
도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 정수기용 익스펜션 탱크를 분해하여 나타낸 단면도이다.
도 9는 본 발명의 다른 실시예에 따른 정수기용 익스펜션 탱크를 나타낸 단면도이다.
도 10은 본 발명의 다른 실시예에 따른 정수기용 익스펜션 탱크의 필터 유닛을 나타낸 평면도이다.

이하, 본 발명에 따른 정수기용 익스펜션 탱크 및 이를 포함하는 정수기를 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 정수기를 나타낸 측면도이다.

도면에 나타낸 것과 같이, 본 발명의 일실시예에 따른 정수기(100)는 정수기 본체(110)와, 냉수를 저장할 수 있도록 정수기 본체(110)의 내부에 설치되는 냉수 탱크(115)와, 냉수 탱크(115)와 압력 평형 상태를 유지하도록 정수기 본체(110)의 내부에 설치되는 익스펜션 탱크(130)를 포함한다. 본 발명의 일실시예에 따른 정수기(100)는 익스펜션 탱크(130)가 연결 배관(155)을 통해 냉수 탱크(115)와 연결되어 냉수 탱크(115)의 내부 압력 상승 시 익스펜션 탱크(130)가 냉수 탱크(115)의 냉수를 수용할 수 있다. 따라서 냉수 탱크(115)의 과도한 압력 상승을 방지하고, 냉수 탱크(115)나, 냉수 탱크(115)와 다른 부품의 연결 부위의 손상을 막을 수 있다.

정수기 본체(110)는 정수기(100)의 외관을 이루고, 냉수 탱크(115)와, 익스펜션 탱크(130)와, 냉수 탱크(115)를 냉각시키는 냉각장치(미도시) 등의 부품을 수용한다. 정수기 본체(110)의 일측에는 냉수를 토출할 수 있도록 냉수 탱크(115)와 연결되는 취수 코크(120)가 구비된다.

냉수 탱크(115)는 냉수를 저장하고, 취수 코크(120)와 연결되어 저장된 냉수를 취수 코크(120)를 통해 배출할 수 있다. 또한 냉수 탱크(115)는 급수 밸브(125)와 연결되어 급수 밸브(125)를 통해 외부로부터 물을 공급받을 수 있다. 냉수 탱크(115)에서 냉수가 배출되면 급수 밸브(125)를 통해 냉수 탱크(115)로 물이 공급되어 냉수 탱크(115) 내부의 수위를 일정 수위 이상으로 유지시킬 수 있다. 냉수 탱크(115)에 저장되는 물은 냉각장치에 의해 냉각되어 일정 온도 이하의 냉수로 만들어진다.

정수기(100)는 냉수 탱크(115) 내부에 저장되는 냉수의 수위가 사전 설정된 높이로 유지되도록 작동할 수 있다. 즉 냉수 탱크(115)에 물을 공급하는 급수 밸브(125)는 냉수 탱크(115)에 사전 설정된 만수위(H) 높이까지 냉수가 채워지도록 제어된다. 냉수 탱크(115) 내부에 결빙이 발생하여 냉수 탱크(115)의 내부 압력이 상승하는 경우, 일부 냉수가 연결 배관(155)을 통해 익스펜션 탱크(130)로 배출될 수 있다.

연결 배관(155)은 냉수 탱크(115)와 익스펜션 탱크(130)를 냉수의 유동이 가능하게 연결한다. 연결 배관(155)의 일단은 냉수 탱크(115)와 연결되고 연결 배관(155)의 타단은 익스펜션 탱크(130)와 연결된다. 냉수 탱크(115)와 연결 배관(155)의 연결부(156)는 냉수 탱크(115)의 만수위(H) 높이보다 높게 위치하는 것이 좋다. 이와 같이 연결 배관(155)이 냉수 탱크(115) 중 냉수 탱크(115)의 만수위(H) 높이보다 높은 위치에 연결되면 냉수가 냉수 탱크(115) 내부에 만수위(H) 높이까지 채워져 저장될 수 있다. 그리고 냉수 탱크(115) 내부에서 결빙이 발생하여 냉수 탱크(115) 내부의 압력이 상승할 때만 냉수가 연결 배관(155)을 통해 익스펜션 탱크(130)로 배출될 수 있다.

도 2 내지 도 7을 참조하면, 익스펜션 탱크(130)는 내부에 냉수를 수용할 수 있는 챔버(132)가 마련된 탱크 바디(131)와, 탱크 바디(131)의 하단에 결합되는 하부 캡(138)과, 하부 캡(138)에 설치되는 필터 유닛(150)을 포함한다.

탱크 바디(131)는 하부가 개방된 원통 형상으로 이루어진다. 탱크 바디(131)의 하단부에는 폭과 두께가 축소된 형상의 하부 림(133)이 구비된다. 하부 림(133)은 상측에서 하측으로 갈수록 그 두께가 점진적으로 감소하는 원형 링 형상으로 이루어진다. 탱크 바디(131)의 상면에는 복수의 바디 홈(134)이 구비된다. 복수의 바디 홈(134)은 탱크 바디(131)의 중심 둘레를 따라 원주 방향으로 이격 배치된다. 탱크 바디(131)와 하부 캡(138)을 조립하는 과정에서 탱크 바디(131)와 결합되는 지그나 툴이 부분적으로 바디 홈(134)에 삽입됨으로써 탱크 바디(131)와 안정적인 결합 상태를 유지할 수 있다. 탱크 바디(131)의 내면에는 항균 코팅층(136)이 마련된다. 항균 코팅층(136)은 익스펜션 탱크(130)의 내부에서 세균이나 미생물의 번식을 막아준다. 항균 코팅층(136)은 항균 기능을 갖는 다양한 소재로 이루어질 수 있다.

하부 캡(138)은 탱크 바디(131)의 개방된 하부를 덮을 수 있도록 상기 탱크 바디의 하단에 결합되는 캡 바디(139)와, 냉수를 캡 바디(139)의 내측으로 안내할 수 있도록 캡 바디(139)의 일측에 연결되는 연결관(145)과, 필터 유닛(150)이 설치될 수 있도록 캡 바디(139)의 내측에 구비되는 필터 설치부(147)를 포함한다.

캡 바디(139)는 탱크 바디(131)의 하단을 수용하여 탱크 바디(131)의 외측 둘레를 감쌀 수 있도록 상부가 개방된 원통 형상으로 이루어진다. 캡 바디(139)의 내측에는 탱크 바디(131)의 하부 림(133)이 삽입되는 안착홈(140)이 마련된다. 캡 바디(139)는 하부 림(133)이 안착홈(140)에 삽입된 상태에서 회전 융착 등 다양한 방식으로 탱크 바디(131)와 결합될 수 있다. 즉 탱크 바디(131)와 하부 캡(138)은 하부 림(133)이 하부 캡(138)의 내부 바닥면에 융착되고, 하부 캡(138)의 내면이 탱크 바디(131)의 외면에 압착됨으로써 하부 캡(138)이 탱크 바디(131)를 부분적으로 감싸도록 결합된다. 따라서 탱크 바디(131)와 하부 캡(138)은 양호한 기밀성을 유지하면서 견고하게 결합될 수 있다.

캡 바디(139)의 하면에는 복수의 캡 홈(141)이 구비된다. 복수의 캡 홈(141)은 캡 바디(139)의 중심 둘레를 따라 원주 방향으로 이격 배치된다. 탱크 바디(131)와 하부 캡(138)을 조립하는 과정에서 하부 캡(138)과 결합되는 지그나 툴이 부분적으로 캡 홈(141)에 삽입됨으로써 하부 캡(138)과 안정적인 결합 상태를 유지할 수 있다.

캡 바디(139)의 내측에는 냉수의 출입을 위해 챔버(132)와 연결되는 출입구(142)가 구비된다. 출입구(142)는 캡 바디(139)의 내부 바닥면 중앙에 형성되어 냉수 탱크(115)에서 배출되는 냉수를 챔버(132)로 유입시키거나, 챔버(132)의 냉수를 냉수 탱크(115) 쪽으로 배출시킬 수 있다. 출입구(142)는 캡 바디(139)의 내측에서 외측 가장자리 쪽으로 연장되도록 캡 바디(139)의 내측에 형성된 연결 유로(143)와 연결된다. 연결 유로(143)는 연결관(145)과 연결된다.

연결관(145)은 연결 유로(143)와 연결되어 캡 바디(139)의 일측으로부터 외측으로 돌출된다. 연결관(145)은 연결 배관(155)과 연결되어 냉수 탱크(115)에서 배출되는 냉수를 출입구(142) 쪽으로 가이드하거나, 챔버(132)에서 배출되는 냉수를 연결 배관(155)으로 유동시킬 수 있다. 연결관(145)과 연결 배관(155)은 다양한 배관용 연결부재를 통해 연결될 수 있다.

필터 설치부(147)는 필터 유닛(150)이 장착될 수 있도록 캡 바디(139)의 내부 바닥면 중앙에 배치되는 캡 보스(148)를 포함한다. 캡 보스(148)는 출입구(142)의 둘레를 둘러싸도록 캡 바디(139)의 내부 바닥면으로부터 돌출된다. 냉수 탱크(115)에서 출입구(142)로 유동하는 냉수는 캡 보스(148)의 안쪽 공간을 통해 챔버(132)로 유입될 수 있다. 또한 챔버(132)의 냉수는 캡 보스(148)의 안쪽 공간을 통과하여 출입구(142)로 유동할 수 있다.

필터 유닛(150)은 출입구(142)를 덮도록 필터 설치부(147)에 설치되어 챔버(132)에서 냉수 탱크(115)로 유동하는 냉수를 여과시킬 수 있다. 필터 유닛(150)은 챔버(132)에서 발생하는 침전물 등이 냉수 탱크(115)로 유입되는 것을 막아준다. 필터 유닛(150)은 캡 보스(148)에 결합되는 지지체(151)와, 지지체(151)에 결합되는 필터(154)를 포함한다. 지지체(151)는 상하부가 개방된 중공형 구조로 이루어지며, 캡 보스(148)를 감싸도록 캡 보스(148)에 압입 결합된다. 지지체(151)의 일측에는 지지체 홈(152)이 마련된다. 지지체(151)가 캡 보스(148)에 끼워맞춤될 때, 지지체 홈(152)에 캡 바디(139)의 바닥면으로부터 돌출되는 부분이 삽입됨으로써 지지체(151)가 캡 보스(148)와 안정적인 결합 상태를 유지할 수 있다. 필터(154)는 지지체(151)의 개방된 상부를 덮도록 지지체(151)와 결합된다. 필터(154)로는 물을 통과시키면서 물 속에 함유된 이물질이나 유해 물질 등을 걸러낼 수 있는 다양한 것이 이용될 수 있다.

본 발명의 일실시예에 따른 정수기(100)는 냉수 탱크(115)에 저장된 냉수가 결빙되어 냉수 탱크(115) 내부의 압력이 상승할 때 냉수 탱크(115)에 저장된 냉수 중 일부가 연결 배관(155)을 통해 익스펜션 탱크(130)로 유동하게 된다. 이때, 연결 배관(155)을 따라 유동하는 냉수는 연결관(145)과, 연결 유로(143)와, 출입구(142)를 차례로 통과하여 하부 캡(138) 안쪽 공간으로 유입된다. 그리고 하부 캡(138)의 안쪽 공간으로 유동하는 냉수는 필터(154)를 통과하여 챔버(132)로 유입된다. 이와 같이, 냉수가 챔버(132)로 유입됨으로써 챔버(132)에 수용되어 있던 공기가 압축됨으로써 익스펜션 탱크(130) 내부의 압력은 상승하게 된다. 냉수 탱크(115)에 수용된 냉수는 냉수 탱크(115)의 내부 압력과 익스펜션 탱크(130)의 내부 압력이 같아질 될 때까지 익스펜션 탱크(130)로 유동하게 된다. 따라서 냉수 탱크(115)의 내부 공간과 챔버(132)가 압력 평형 상태를 유지하게 된다.

한편, 냉수 탱크(115)에 저장된 냉수가 취수 코크(120)를 통해 토출되는 등의 원인으로 냉수 탱크(115)의 내부 압력이 익스펜션 탱크(130)의 내부 압력보다 낮아지면 익스펜션 탱크(130)에 저장되어 있던 냉수가 연결 배관(155)을 통해 냉수 탱크(115)로 유동하게 된다. 이때, 익스펜션 탱크(130)에 저장되어 있던 냉수는 필터(154)를 통과하면서 여과된 후 냉수 탱크(115)로 유입된다. 따라서 냉수 탱크(115)의 내부 공간과 챔버(132)가 압력 평형 상태를 유지하게 된다.

상술한 것과 같이, 본 발명의 일실시예에 따른 정수기(100)는 냉수 탱크(115)에 저장된 냉수가 결빙되어 냉수 탱크(115) 내부의 압력이 상승할 때 냉수 탱크(115)에 저장된 냉수 중 일부가 익스펜션 탱크(130)로 유동하여 익스펜션 탱크(130)에 임시 저장됨으로써, 냉수 탱크(115)의 과도한 압력 상승이 방지되고, 냉수 탱크(115)의 과도한 압력 상승으로 인해 냉수 탱크(115)나, 냉수 탱크(115)와 다른 연결 부품 간의 연결 부위가 손상되는 문제를 해결할 수 있다.

또한 본 발명의 일실시예에 따른 정수기(100)는 종래와 같이 냉수 탱크의 압력 상승 시 냉수 탱크의 물을 트레이로 배출시키지 않아도 되므로, 트레이 배수에 따른 사용 상의 번거로움을 줄이고, 사용 편의성을 높일 수 있다.

한편, 도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 정수기용 익스펜션 탱크를 분해하여 나타낸 단면도이고, 도 9는 본 발명의 다른 실시예에 따른 정수기용 익스펜션 탱크를 나타낸 단면도이며, 도 10은 본 발명의 다른 실시예에 따른 정수기용 익스펜션 탱크의 필터 유닛을 나타낸 평면도이다.

도면에 나타낸 것과 같이, 본 발명의 다른 실시예에 따른 익스펜션 탱크(160)는 내부에 냉수를 수용할 수 있는 챔버(162)가 마련된 탱크 바디(161)와, 탱크 바디(161)의 하단에 결합되는 하부 캡(167)과, 탱크 바디(161)의 상단에 결합되는 상부 캡(180)과, 하부 캡(167)에 설치되는 필터 유닛(184)을 포함한다.

탱크 바디(161)는 상하부가 개방된 원통 형상으로 이루어진다. 탱크 바디(161)의 하단부에는 폭과 두께가 축소된 형상의 하부 림(163)이 구비되고, 탱크 바디(161)의 상단부에는 폭과 두께가 축소된 형상의 상부 림(164)이 마련된다. 하부 림(163)은 상측에서 하측으로 갈수록 그 두께가 점진적으로 감소하는 원형 링 형상으로 이루어지고, 상부 림(164)은 하측에서 상측으로 갈수록 그 두께가 점진적으로 감소하는 원형 링 형상으로 이루어진다. 탱크 바디(161)의 상단부 일측, 구체적으로 상부 림(164) 아래쪽 탱크 바디(161)의 외주면에는 상부 캡(180)과의 결합을 위한 탱크 바디 나사부(165)가 구비된다.

하부 캡(167)은 탱크 바디(161)의 개방된 하부를 덮을 수 있도록 상기 탱크 바디의 하단에 결합되는 캡 바디(168)와, 냉수를 캡 바디(168)의 내측으로 안내할 수 있도록 캡 바디(168)의 일측에 연결되는 연결관(173)과, 필터 유닛(184)이 설치될 수 있도록 캡 바디(168)의 내측에 구비되는 필터 설치부(175)를 포함한다.

캡 바디(168)는 탱크 바디(161)의 하단을 수용하여 탱크 바디(161)의 외측 둘레를 감쌀 수 있도록 상부가 개방된 원통 형상으로 이루어진다. 캡 바디(168)의 내측에는 탱크 바디(161)의 하부 림(163)이 삽입되는 안착홈(169)이 마련된다. 캡 바디(168)는 하부 림(163)이 안착홈(169)에 삽입된 상태에서 회전 융착 등 다양한 방식으로 탱크 바디(161)와 결합될 수 있다.

캡 바디(168)의 내측에는 냉수의 출입을 위해 챔버(162)와 연결되는 출입구(170)가 구비된다. 출입구(170)는 캡 바디(168)의 중앙에 형성되어 냉수 탱크(115; 도 1 참조)에서 배출되는 냉수를 챔버(162)로 유입시키거나, 챔버(162)의 냉수를 냉수 탱크(115) 쪽으로 배출시킬 수 있다. 출입구(170)는 캡 바디(168)의 내측에서 외측 가장자리 쪽으로 연장되도록 캡 바디(168)의 내측에 형성된 연결 유로(171)와 연결된다. 연결 유로(171)는 연결관(173)과 연결된다.

연결관(173)은 연결 유로(171)와 연결되어 캡 바디(168)의 일측으로부터 외측으로 돌출된다. 연결관(173)은 연결 배관(155)과 연결되어 냉수 탱크(115)에서 배출되는 냉수를 출입구(170) 쪽으로 가이드하거나, 챔버(162)에서 배출되는 냉수를 연결 배관(155)으로 유동시킬 수 있다.

필터 설치부(175)는 필터 유닛(184)이 장착될 수 있도록 캡 바디(168)의 바닥면 중앙에 배치되는 필터 장착홈(176)을 포함한다. 필터 장착홈(176)은 챔버(162)와 출입구(170)를 연결한다. 필터 장착홈(176)은 캡 바디(168)의 내부 바닥면에서 출입구(170) 쪽으로 갈수록 폭이 점진적으로 감소하는 원형 실린더 형상으로 이루어진다. 필터 장착홈(176)의 둘레로는 출입구(170)를 향해 하향 경사진 내부 경사면(177)이 구비된다.

상부 캡(180)은 탱크 바디(161)의 상단을 수용하여 탱크 바디(161)의 외측 둘레를 감쌀 수 있도록 하부가 개방된 원통 형상으로 이루어진다. 상부 캡(180)의 내측에는 탱크 바디(161)의 상부 림(164)이 삽입되는 안착홈(181)이 마련된다. 상부 캡(180)의 내주면에는 탱크 바디(161)의 탱크 바디 나사부(165)에 대응하는 상부 캡 나사부(182)가 구비된다. 상부 캡(180)은 상부 캡 나사부(182)가 탱크 바디 나사부(165)와 맞물리는 방식으로 하부 캡(167)에 분리 가능하게 결합된다.

필터 유닛(184)은 출입구(170)를 덮도록 필터 설치부(175)에 설치되어 챔버(162)에서 냉수 탱크(115)로 유동하는 냉수를 여과시킬 수 있다. 필터 유닛(184)은 필터 장착홈(176)에 삽입되는 지지체(185)와, 지지체(185)에 결합되는 필터(189)를 포함한다. 지지체(185)는 필터 장착홈(176) 속에 삽입될 수 있도록 상측에서 하측으로 갈수록 폭이 점진적으로 감소하는 원형 실린더 형상으로 이루어진다. 지지체(185)의 하부는 개방되고, 지지체(185)의 상면에는 복수의 개구(186) 마련된다. 지지체(185)의 외측 둘레로는 하부 캡(167)의 내부 경사면(177)에 밀착될 수 있는 외부 경사면(187)이 구비된다. 필터(189)는 복수의 개구(186)를 덮도록 지지체(185)와 결합된다.

필터 유닛(184)은 연결 바(191)를 통해 상부 캡(180)과 연결된다. 연결 바(191)는 상부 캡(180)의 중앙부로부터 하측으로 연장되어 그 하단이 지지체(185)의 중앙에 연결된다. 따라서 필터 유닛(184)은 상부 캡(180)이 탱크 바디(161)에 결합될 때 하부 캡(167)에 결합되고, 상부 캡(180)이 탱크 바디(161)에서 분리될 때 하부 캡(167)에서 분리될 수 있다.

사용자가 상부 캡(180)을 탱크 바디(161)의 상단에 대고 돌리면 탱크 바디 나사부(165)와 상부 캡 나사부(182)가 맞물림으로써 상부 캡(180)이 탱크 바디(161)에 고정된다. 이때, 연결 바(191)를 통해 상부 캡(180)에 연결된 필터 유닛(184)이 하부 캡(167)의 필터 장착홈(176) 속으로 진입하여 필터 유닛(184)의 외부 경사면(187)이 하부 캡(167)의 내부 경사면(177)에 압착된다.

따라서 필터 유닛(184)이 출입구(170)를 안정적으로 덮은 상태를 유지할 수 있다. 그리고 냉수 탱크(115)에서 출입구(170)로 유동하는 냉수가 필터(189)를 통과한 후 챔버(162)로 유입될 수 있다. 또한 챔버(162)의 냉수는 필터(189)를 통과하면서 여과된 후 출입구(170)를 통해 냉수 탱크(115) 쪽으로 유동할 수 있다.

한편, 필터(189)를 청소할 필요가 있는 경우, 사용자는 상부 캡(180)을 탱크 바디(161)로부터 분리함으로써 필터(189)를 손쉽게 하부 캡(167)에서 분리할 수 있다.

본 실시예에 따른 익스펜션 탱크(160)는 필터 유닛(184)의 설치 및 분해가 용이하며, 필터(189)를 탱크 바디(161)로부터 분리하여 청소하는 것이 가능하다.

본 실시예에서 필터(189)를 지지하는 지지체(185)와, 지지체(185)를 수용하는 필터 장착홈(176)의 형상은 다양하게 변경될 수 있다. 또한 상부 캡(180)과 필터 유닛(184)을 연결하는 연결 바(191)의 구조도 다양하게 변경 가능하다.

또한 본 실시예에서, 필터 유닛(184)은 상부 캡(180)에 분리 가능하게 결합되는 구조를 취할 수 있다. 예를 들어, 필터 유닛이 연결 바에 탈착식으로 결합될 수 있다. 이러한 필터 유닛은 여과 효율이 떨어지면 새 것으로 교체될 수 있다. 연결 바도 상부 캡에 분리 가능하게 결합되는 구조를 취할 수 있다.

이상 본 발명에 대해 바람직한 예를 들어 설명하였으나 본 발명의 범위가 앞에서 설명되고 도시되는 형태로 한정되는 것은 아니다.

예를 들어, 도면에는 익스펜션 탱크의 탱크 바디가 원통 형상으로 이루어진 것으로 나타냈으나, 탱크 바디와 이에 결합되는 하부 캡 또는 상부 캡의 형상은 다양하게 변경 가능하다.

이상, 본 발명을 본 발명의 원리를 예시하기 위한 바람직한 실시예와 관련하여 도시하고 설명하였으나, 본 발명은 그와 같이 도시되고 설명된 그대로의 구성 및 작용으로 한정되는 것이 아니다. 오히려 첨부된 청구범위의 사상 및 범위를 일탈함이 없이 본 발명에 대한 다수의 변경 및 수정이 가능함을 당업자들은 잘 이해할 수 있을 것이다.

100 : 정수기 110 : 정수기 본체
115 : 냉수 탱크 120 : 취수 코크
125 : 급수 밸브 130, 160 : 익스펜션 탱크
131, 161 : 탱크 바디 132, 162 : 챔버
136 : 항균 코팅층 138, 167 : 하부 캡
139, 168 : 캡 바디 142, 170 : 출입구
143, 171 : 연결 유로 145, 173 : 연결관
147, 175 : 필터 설치부 148 : 캡 보스
150, 184 : 필터 유닛 151, 185 : 지지체
154, 189 : 필터 155 : 연결 배관
176 : 필터 장착홈 180 : 상부 캡
191 : 연결 바

Claims (9)

1. 정수기에 구비되는 냉수 탱크의 내부 압력 상승을 방지하기 위해 상기 냉수 탱크에서 배출되는 냉수를 수용할 수 있도록 정수기에 설치되는 정수기용 익스펜션 탱크로서,
   내부에 공기가 채워지는 챔버가 마련되고, 하부가 개방된 탱크 바디; 및
   상기 탱크 바디의 개방된 하부를 덮을 수 있도록 상기 탱크 바디의 하단에 결합되는 캡 바디와, 냉수의 출입을 위해 상기 챔버와 연결되도록 상기 캡 바디에 형성되는 출입구와, 상기 출입구와 연결되어 상기 캡 바디의 내측에서 외측으로 연장되는 연결 유로를 구비하는 하부 캡;을 포함하고,
   상기 냉수 탱크의 내부 압력이 상기 챔버의 압력보다 커질 때 상기 냉수 탱크의 냉수가 상기 챔버의 공기를 압축시키면서 상기 챔버로 유입되어 상기 챔버와 상기 냉수 탱크의 내부 공간이 압력 평형 상태가 될 수 있도록 상기 연결 유로가 냉수의 유동을 위해 상기 냉수 탱크에 연결되는 연결 배관을 통해 상기 냉수 탱크의 내부 공간과 연결되며,
   상기 탱크 바디의 하단부에는 원형 링 형상의 하부 림이 폭과 두께가 축소된 형태로 돌출 구비되고,
   상기 하부 캡의 내부 바닥면에는 상기 하부 림이 삽입되는 원형 링 형상의 안착홈이 마련되며,
   상기 탱크 바디와 상기 하부 캡은 상기 하부 캡이 상기 탱크 바디를 부분적으로 감싸도록 결합되되, 상기 하부 림이 상기 하부 캡의 내부 바닥면에 융착되고, 상기 하부 캡의 내면이 상기 탱크 바디의 외면에 압착되는 것을 특징으로 하는 정수기용 익스펜션 탱크.
   
2. 삭제
3. 정수기에 구비되는 냉수 탱크의 내부 압력 상승을 방지하기 위해 상기 냉수 탱크에서 배출되는 냉수를 수용할 수 있도록 정수기에 설치되는 정수기용 익스펜션 탱크로서,
   내부에 공기가 채워지는 챔버가 마련되고, 하부가 개방된 탱크 바디; 및
   상기 탱크 바디의 개방된 하부를 덮을 수 있도록 상기 탱크 바디의 하단에 결합되는 캡 바디와, 냉수의 출입을 위해 상기 챔버와 연결되도록 상기 캡 바디에 형성되는 출입구와, 상기 출입구와 연결되어 상기 캡 바디의 내측에서 외측으로 연장되는 연결 유로를 구비하는 하부 캡;을 포함하고,
   상기 냉수 탱크의 내부 압력이 상기 챔버의 압력보다 커질 때 상기 냉수 탱크의 냉수가 상기 챔버의 공기를 압축시키면서 상기 챔버로 유입되어 상기 챔버와 상기 냉수 탱크의 내부 공간이 압력 평형 상태가 될 수 있도록 상기 연결 유로가 냉수의 유동을 위해 상기 냉수 탱크에 연결되는 연결 배관을 통해 상기 냉수 탱크의 내부 공간과 연결되며,
   상기 챔버에서 상기 냉수 탱크로 유동하는 냉수를 여과시키기 위해 상기 하부 캡에는 필터 유닛이 상기 출입구를 덮도록 결합되는 것을 특징으로 하는 정수기용 익스펜션 탱크.
   
4. 제 3 항에 있어서,
   상기 출입구는 상기 캡 바디의 내부 바닥면에 마련되고,
   상기 하부 캡은 상기 출입구의 둘레를 둘러싸도록 상기 캡 바디의 내부 바닥면으로부터 돌출되는 캡 보스를 포함하며,
   상기 필터 유닛은, 상기 캡 보스와 압입 결합되고 상부가 개방된 지지체와, 상기 지지체의 개방된 상부를 덮도록 상기 지지체와 결합되는 필터를 포함하는 것을 특징으로 하는 정수기용 익스펜션 탱크.
   
5. 제 3 항에 있어서,
   상기 탱크 바디의 상부는 상기 탱크 바디의 상단에 분리 가능하게 결합되는 상부 캡에 의해 개폐 가능하고,
   상기 필터 유닛은 상기 상부 캡의 중앙부로부터 하측으로 연장되는 연결 바를 통해 상기 상부 캡과 연결되는 것을 특징으로 하는 정수기용 익스펜션 탱크.
   
6. 제 5 항에 있어서,
   상기 캡 바디의 내부 바닥면에는 상기 출입구 쪽으로 갈수록 폭이 점진적으로 감소하는 형상의 필터 장착홈에 마련되고,
   상기 필터 유닛은, 상기 연결 바가 결합되고 상기 필터 장착홈 속에 삽입되도록 상측에서 하측으로 갈수록 폭이 점진적으로 감소하는 형상의 지지체와, 상기 지지체에 결합되는 필터를 포함하되,
   상기 지지체는 하부가 개방되고 상면에 상기 필터에 의해 덮이는 개구가 마련되는 것을 특징으로 하는 정수기용 익스펜션 탱크.
   
7. 제 1 항에 있어서,
   상기 탱크 바디의 내면에는 항균 코팅층이 마련되는 것을 특징으로 하는 정수기용 익스펜션 탱크.
   
8. 냉수를 토출하기 위한 취수 코크가 일측에 마련된 정수기 본체;
   냉수를 저장하고 상기 취수 코크와 연결되도록 상기 정수기 본체에 설치되는 냉수 탱크;
   상기 냉수 탱크의 내부 압력 상승을 방지하기 위해 상기 냉수 탱크에서 배출되는 냉수를 수용할 수 있도록 상기 정수기 본체에 설치되는 익스펜션 탱크; 및
   상기 냉수 탱크와 상기 익스펜션 탱크를 연결하는 연결 배관;을 포함하고,
   상기 익스펜션 탱크는,
   내부에 공기가 채워지는 챔버가 마련되고, 하부가 개방된 탱크 바디와,
   상기 탱크 바디의 개방된 하부를 덮을 수 있도록 상기 탱크 바디의 하단에 결합되는 캡 바디와, 냉수의 출입을 위해 상기 챔버와 연결되도록 상기 캡 바디에 형성되는 출입구와, 상기 연결 배관과 상기 출입구를 연결하도록 상기 캡 바디에 마련되는 연결 유로를 구비하는 하부 캡을 포함하며,
   상기 냉수 탱크의 내부 압력이 상기 챔버의 압력보다 커질 때 상기 냉수 탱크의 냉수가 상기 챔버의 공기를 압축시키면서 상기 챔버로 유입되고, 상기 냉수 탱크의 내부 압력이 상기 챔버의 압력보다 낮아질 때 상기 챔버의 냉수가 상기 냉수 탱크의 내부로 유입되어 상기 챔버와 상기 냉수 탱크의 내부 공간이 압력 평형 상태로 유지되고,
   상기 챔버에서 상기 냉수 탱크로 유동하는 냉수를 여과시키기 위해 상기 하부 캡에는 필터 유닛이 상기 출입구를 덮도록 결합되는 것을 특징으로 하는 정수기.
   
9. 제 8 항에 있어서,
   상기 냉수 탱크와 상기 연결 배관의 연결부는 상기 냉수 탱크에서 냉수의 만수위 높이보다 높게 위치하는 것을 특징으로 하는 정수기.

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