KR102548275B1

KR102548275B1 - 정수기

Info

Publication number: KR102548275B1
Application number: KR1020180021932A
Authority: KR
Inventors: 박종우; 안광용; 황선웅
Original assignee: 엘지전자 주식회사
Priority date: 2018-02-23
Filing date: 2018-02-23
Publication date: 2023-06-28
Also published as: WO2019164086A1; US20200399872A1; US11414848B2; KR20190101666A

Abstract

본 발명의 실시예에 따른 정수기는, 구획통이 탱크 커버의 저면에 탈부착 가능하게 장착되고, 상기 구획통이 상기 탱크 커버의 저면에 먼저 장착된 상태에서 상기 교반 부재가 상기 구획통의 내부로 삽입되어 상기 탱크 커버에 장착된 교반 모터에 연결되는 것을 특징으로 한다. 이러한 조립 구조에 의하면, 상기 구획통의 내경을 상기 교반 부재의 블레이드부의 외경보다 작게 형성할 수 있는 장점이 있다.

Description

정수기{Water purifying apparatus}

본 발명은 정수기에 관한 것이다.

정수기는 물리적 및/또는 화학적 방법으로 물속에 함유된 이물질이나 중금속과 같은 유해 요소를 여과하는 장치이다.

아래의 선행 기술에는 직수형 정수기에 대한 구조가 개시되어 있다.

직수형 정수기라 함은, 저수조가 따로 필요하지 않고, 급수 버튼을 누르면 수도꼭지를 통해서 공급되는 물이 냉각 유닛을 통과하면서 설정 온도로 냉각되어 소비자에게 바로 공급되는 방식의 정수기를 의미한다.

직수형 정수기의 경우, 저수조가 필요 없기 때문에, 저수조 바닥에 이물질이 쌓이고 저수조 내에 세균이 번식하는 문제가 없는 장점이 있다.

직수형 정수기의 냉각 유닛은, 선행 기술에 개시되는 바와 같이, 냉각수가 저장된 냉각수 탱크와, 상기 냉각수 탱크 내부에 배치되는 냉수 배관 및 증발기와, 상기 냉각수 탱크의 내부에 배치되어 상기 냉수 배관의 수용 공간과 상기 증발기의 수용 공간을 구획하는 구획판을 포함한다.

그리고, 상기 증발기에 의하여 냉각되는 상측의 냉각수가 교반 부재의 회전에 의하여 냉수 배관 쪽으로 하향 유동하고, 냉수 배관 수용 공간에 있는 냉수는 증발기 쪽으로 상향 유동한다.

또한, 증발기 표면에 얼음 덩어리가 생성되어 냉기가 축적되면, 현열 뿐 아니라 잠열에 의한 열교환이 이루어지기 때문에, 냉수 배관을 통과하는 음용수를 단시간에 냉각시킬 수 있어, 직수형 정수기에 매우 유리하다.

상기 구획판의 중앙에는 상기 교반 부재가 통과하기 위한 통과홀이 형성된다. 그리고, 상기 교반 부재의 블레이드 부분이 상기 구획판의 하측에 놓여서, 냉각수가 상기 구획판의 상하 방향으로 순환 유동이 되도록 한다.

이때, 구획판의 상측에 배치되는 증발기의 주위에는 얼음이 생성될 수 있고, 생성되는 얼음 중 일부 분리되어 나오는 얼음 조각이 상기 구획판의 통과홀을 통하여 상기 교반 부재 쪽으로 유입될 수 있다. 그러면, 교반 부재의 회전 과정에서 얼음 조각과 교반 부재의 블레이드 부분이 부딪혀서 유빙 소음을 발생시킬 수 있다.

이러한 가능성을 차단하기 위하여, 상기 구획판의 중앙에는 원통 형상의 구획통이 상측으로 연장 형성된다. 상기 구획통은 상기 구획판과 한 몸으로 사출 성형될 수도 있고, 별도의 부품으로 상기 구획판에 탈부착 가능하게 결합될 수도 있다.

여기서, 상기 구획통의 내경은, 적어도 상기 교반 부재의 블레이드 외경보다 크게 형성되어야, 상기 교반 부재가 상기 구획판의 통과홀을 관통하여 상기 구획판의 하측에 배치될 수 있다.

이러한 구조를 가지는 직수형 정수기는 다음과 같은 단점이 있다.

첫째, 상기 증발기는 상기 구획통의 외측에서 스파이럴 형태로 감겨서 배치되고, 상기 증발기 표면에는 튜브 형태의 얼음 덩어리가 생성된다. 그러나, 상기 구획통이 장애물로 작용하여, 상기 얼음 덩어리의 성장에 제한이 있다.

얼음 덩어리의 크기가 클수록 냉각수와 열교환하기 위한 잠열의 양이 많기 때문에, 취출되는 냉수의 양이 증가하지만, 상기 구획통의 내경은 상기 교반 부재의 블레이드 외경보다 더 작게 형성될 수 없는 단점이 있다. 이는, 상기 구획판과 구획통이 냉각수 탱크에 장착된 다음, 상기 교반 부재와 교반 모터의 결합체가 냉각수 탱크에 조립되기 때문이다.

이러한 종래의 구조의 경우, 얼음이 과다하게 성장하는 경우 얼음이 구획통 내부로 침투하여 교반기와 부딪혀서 유빙 소음을 발생시킬 수 있다.

둘째, 증발기 주변에 생성되는 얼음의 크기가 커짐에 따라, 구획판 하측의 냉각수가 구획판 상측으로 원활하게 순환하지 못하여, 얼음과 냉각수 간의 열교환이 신속하게 이루어지지 못하는 단점이 있다.

한국공개특허 제2017-0024969호(2017년03월08일)

본 발명은 상기와 같은 문제점을 개선하기 위하여 제안된다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 정수기는, 구획통이 탱크 커버의 저면에 탈부착 가능하게 장착되고, 상기 구획통이 상기 탱크 커버의 저면에 먼저 장착된 상태에서 상기 교반 부재가 상기 구획통의 내부로 삽입되어 상기 탱크 커버에 장착된 교반 모터에 연결되는 것을 특징으로 한다. 이러한 조립 구조에 의하면, 상기 구획통의 내경을 상기 교반 부재의 블레이드부의 외경보다 작게 형성할 수 있는 장점이 있다.

또한, 구획판의 저면과 상면에 수류 가이드 슬리브가 연장 형성되도록 함으로써, 교반 부재에 의하여 유동하는 냉각수가 상기 증발기의 상측 영역까지 원활하게 상승하도록 하는 장점이 있다.

상기와 같은 구성을 이루는 본 발명의 실시예에 따른 정수기는 다음과 같은 효과를 가진다.

첫째, 구획통을 냉각수 탱크 커버의 저면에 장착한 상태에서, 교반 부재의 축부를 구획통의 하측에서 삽입하여 교반 모터의 축에 연결하는 순서로 조립하기 때문에, 구획통의 내경이 교반 부재의 블레이드부의 외경보다 작게 형성될 수 있다. 그 결과, 증발기 주변에 형성되는 얼음의 크기가 정상적인 경우보다 더 크게 성장하더라도, 얼음이 구획통 내부로 침투하는 가능성을 최소화할 수 있다. 그리고, 구획통 내부로 침투한 얼음과 교반 부재가 부딪혀서 유빙 소음을 발생시키는 가능성도 낮아지는 장점이 있다.

둘째, 구획판 및/또는 구획통에 냉각수 유동을 상측으로 안내하는 수류 가이드 리브 및/또는 차폐부가 형성됨으로써, 구획판 하측의 냉각수가 원활하게 상승하여 구획판 상측의 얼음과 열교환을 충분히 할 수 있는 장점이 있다. 그 결과, 얼음의 잠열과 냉각수의 현열이 냉수 배관을 통과하는 음용수와 열교환하여, 더 많은 냉수가 취출될 수 있는 장점이 있다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 정수기에 구비되는 냉각 유닛의 분해 사시도.
도 2는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 구획 부재를 구성하는 구획통의 사시도.
도 3은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 구획 부재를 구성하는 구획판의 평면 사시도.
도 4는 상기 구획판의 저면 사시도.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 탱크 커버의 평면 사시도.
도 6은 상기 탱크 커버의 저면 사시도.
도 7은 탱크 커버와 구획통의 결합 관계를 보여주는 종단면도.
도 8은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 구획 부재의 사시도.
도 9는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 구획 부재를 구성하는 구획통의 사시도.
도 10은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 구획판의 평면 사시도.
도 11은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 구획판의 저면 사시도.
도 12는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 냉각 유닛의 내부에서 발생하는 냉각수의 유동을 보여주는 단면도.
도 13은 본 발명의 제 3 실시예에 따른 냉각 유닛을 구성하는 구획통의 사시도.

이하에서는 본 발명의 실시예에 따른 정수기의 냉각 유닛 구조에 대하여 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 정수기에 구비되는 냉각 유닛의 분해 사시도이다.

본 발명의 실시예에 따른 냉각 유닛(10)은 상기 선행 기술에 개시되는 정수기에 적용 가능하므로, 냉각 유닛(10)을 제외한 다른 구성들의 구조 및 기능, 그리고 정수기 내 냉수,온수,정수의 급수 유로에 대해서는 생략하기로 한다.

도 1을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 냉각 유닛(10)은, 냉각수가 저장되는 냉각수 탱크(12)와, 상기 냉각수 탱크(12)의 외면을 감싸서 냉각수를 외부 공기로부터 단열시키는 단열 케이스(11)와, 상기 단열 케이스(11)의 하단에 장착되어 냉각수를 배출시키는 드레인 밸브(11a)를 포함한다.

또한, 상기 냉각 유닛(10)은, 상기 냉각수 탱크(12) 내부에 수용되며 내부에 음용수가 흐르는 냉수 배관(13)과, 상기 냉각수 탱크(12)의 내부에서 상기 냉수 배관(13)의 상측에 놓이는 구획 부재(16)와, 상기 구획 부재(16)의 상측에 놓이는 증발기(17)와, 상기 구획 부재(16)를 관통하여 상기 냉수 배관(13)의 내측에 놓이는 교반 부재(18)를 더 포함한다.

상기 구획 부재(16)는, 구획판(14)과, 상기 구획판(14)에 탈부착 가능하게 결합되는 원통을 포함하는 통 형상의 구획통(15)을 포함한다.

상세히, 상기 구획판(14)은, 상기 냉각수 탱크(12)의 가로 방향으로 수평하게 놓여서, 상기 냉각수 탱크(12)의 내부 공간을 상기 증발기(17)가 놓이는 상측 공간과, 상기 냉수 배관(13)이 놓이는 하측 공간으로 구획한다.

그리고, 상기 구획판(14)에는 다수의 격자 리브가 형성되어, 상기 구획판(14) 상측의 냉수와 상기 구획판(14) 하측의 냉수가, 상기 교반 부재(18)의 작동에 의하여 순환 가능하도록 기능한다.

또한, 상기 증발기(17)는 상기 구획통(15)의 외측에서 상기 구획통(15)의 원주 방향으로 다수회 감기는 형태로 제공된다. 그리고, 상기 구획통(15)에는 다수의 격자 리브가 형성되어, 상기 증발기(17) 주위에 형성되는 얼음이 상기 냉수 배관(13)이 수용된 하측 공간으로 유입되는 것을 차단하는 기능을 한다.

또한, 상기 교반 부재(18)는 상기 구획통(15)의 내측에 형성된 개구부를 관통하여 상기 냉수 배관(13)의 내측에 놓인다. 상기 냉수 배관(13)은 도시된 바와 같이 스파이럴 형태로 감겨서 소정 길이와 직경을 가지는 원통 형상으로 이루어질 수 있다.

또한, 상기 냉각 유닛(10)은, 상기 냉각수 탱크(12)의 개구된 상단을 덮는 탱크 커버(19)와, 상기 탱크 커버(19)의 상면에 안착되는 교반 모터(20)와, 상기 탱크 커버(19)의 상측에서 상기 단열 케이스(11)의 상단을 덮는 케이스 커버(21)를 더 포함한다.

상기 교반 모터(20)의 회전축은 상기 탱크 커버(19)의 중심을 관통하여 상기 냉각수 탱크(12) 내부로 연장되고, 상기 교반 부재(18)의 상단은 상기 교반 모터(20)의 회전축에 연결된다. 그리고, 상기 탱크 커버(19)의 일측에는 냉각수 공급 호스가 연결되는 급수 포트(191)가 형성된다.

그리고, 상기 케이스 커버(21)에는 상기 냉수 배관(13)의 입구단과 출구단을 안내하는 냉수 배관 안내부(212)가 형성되고, 상기 급수 포트(191)가 관통 수용되는 급수 포트 수용부(211)가 형성된다.

또한, 상기 냉각수 탱크(12)의 내주면에는 다수의 가이드 홈(121)이 하측으로 소정 길이 연장 형성된다. 상세히, 상기 가이드 홈(121)은, 상기 구획판(14)의 외주면에 형성된 가이드 돌기(141b, 도 3 참조)가 삽입되어, 상기 구획판(14)의 장착을 가이드한다. 즉, 상기 가이드 돌기(141b)가 상기 가이드 홈(121)에 삽입된 상태에서, 상기 구획판(14)은 상기 가이드 돌기(141b)가 상기 가이드홈(121)의 하단부에 걸릴 때까지 하강하여, 상기 냉각수 탱크(12)의 상단으로부터 하측으로 이격되는 지점에 고정된다.

또한, 상기 냉각수 탱크(12)의 외주면에는 다수의 가이드 돌기(122)가 돌출되어 하측으로 소정 길이 연장된다. 그리고, 상기 단열 케이스(11)의 내주면에는 상기 가이드 돌기(122)가 삽입되는 가이드 홈(111)이 다수 개 형성된다. 상기 가이드 돌기들이 상기 가이드 홈에 삽입됨으로써, 냉각수 탱크(12)가 상기 단열 케이스(11)로 정확한 위치에 삽입될 수 있는 장점이 있다. 또한, 상기 냉각수 탱크(12)가 단열 케이스(11) 내에서 흔들리는 현상이 방지될 수 있다. 이는 상기 구획판(14)의 경우도 마찬가지이다.

또한, 상기 교반 부재(18)는, 상기 교반 모터(20)의 모터축에 연결되는 축부(181)와, 상기 축부(181)의 하단에 형성되는 블레이드부(또는 임펠러부)(182)를 포함할 수 있다. 그리고, 상기 축부(181)는, 블레이드부(182)가 상기 구획통(15)의 하단으로부터 하측으로 소정 간격 이격되는 지점에 놓일 수 있는 길이로 형성될 수 있다.

도 2는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 구획 부재를 구성하는 구획통의 사시도이다.

도 2를 참조하면, 본 발명의 제 1 실시예에 따른 구획통(15)은, 원통 형상(또는 다각통)으로 이루어지는 몸통부(152)와, 상기 몸통부(152)의 하단에 형성되는 베이스부(151)와, 상기 몸통부(152)의 상단에서 연장되는 헤드부(155)를 포함할 수 있다.

상세히, 상기 몸통부(152)는 다수의 수직 리브와 수평 리브가 교차하여 형성되는 격자구조(또는 그물 구조)로 이루어진다. 따라서, 상기 몸통부(152)에는 서로 교차하는 리브들에 의하여 다수의 홀들이 형성되고, 상기 홀들을 통하여 냉각수가 상기 몸통부(152)의 내외부로 유동이 가능하다.

또한, 상기 몸통부(152)를 이루는 다수의 수직 리브들 중 일부는 다른 수직 리브들보다 가로 방향 폭이 더 크게 형성되는 보강 리브(156)로 정의될 수 있다. 상기 다수의 보강 리브들(156)은 상기 몸통부(152)의 원주 방향으로 소정 간격 이격 배치될 수 있고, 상기 다수의 보강 리브들(156)에 의하여 상기 몸통부(152)가 외력에 의하여 변형 또는 파손되는 현상을 최소화할 수 있다.

그리고, 상기 몸통부(152)의 내경은 상기 교반 부재(18)의 블레이드부(182)의 외경보다 작게 형성될 수 있다.

또한, 상기 베이스부(151)는, 상기 몸통부(152)의 하단에서 수평하게 연장되는 연결 격자(151a)와, 상기 연결 격자(151a)의 외측 단부에 형성되는 원형 또는 다각형 형상의 안착단(151b)을 포함할 수 있다.

상기 연결 격자(151a)는 서로 교차하는 다수의 리브들로 이루어져서 냉각수가 통과하는 홀을 형성한다. 따라서, 상기 구획판(14) 상측으로 유동하는 냉각수는 상기 연결 격자(151a)를 통과하여 상기 구획판(14)의 하측으로 되돌아가는 것이 가능하다.

또한, 상기 안착단(151b)은 상기 구획판(14)에 형성된 교반부재 통과홀(14a : 도 3 참조)에 끼워지는 부분으로서, 상기 안착단(151b)의 외주면은 상기 교반 부재 통과홀(14a)의 내주면에 밀착되도록 설계된다.

설계 조건에 따라서, 상기 안착단(151b)의 외주면과 상기 교반 부재 통과홀(14a)을 정의하는 내측 수류 가이드 슬리브(146 : 도 4 참조)의 내주면에 체결 구조가 형성되어, 상기 베이스부(151)가 상기 구획판(14)에 고정되도록 할 수 있다. 그리고, 상기 체결 구조는 일례로서 후크와, 상기 후크가 끼워지는 후크홈이 제안 가능하나, 이에 제한되는 것은 아님을 밝혀둔다.

그리고, 후술하겠지만, 상기 헤드부(155)가 상기 탱크 커버(19)의 저면에 고정된 상태로, 상기 베이스부(151)가 상기 교반부재 통과홀(14a)에 삽입되므로, 굳이 상기 베이스부(151)가 상기 교반부재 통과홀(14a)의 내주면에 고정될 필요는 없다. 즉, 상기 베이스부(151)의 외주면이 상기 교반 부재 통과홀(14a)의 내주면, 다시 말하면 상기 내측 수류 가이드 슬리브(146)의 내주면에 밀착되거나, 약간 이격되면 충분하다. 여기서 약간 이격되는 거리는, 상기 증발기(17) 주변에 형성된 얼음 조각이 통과하지 못하는 정도의 간격으로 정의될 수 있다.

한편, 상기 헤드부(155)는, 상기 몸통부(152)의 상단에서 방사상 연장되는 다수의 체결암(155a)과, 각 체결암(155a)의 단부 상면에서 돌출되는 체결 후크(155b)를 포함할 수 있다. 상기 체결 후크(155b)의 외측 면 상단에는 걸림 돌기(155c)가 돌출될 수 있다.

상기 몸통부(152)의 직경이 종래의 몸통부에 비하여 더 감소됨으로써, 증발기(17)에 생성되는 얼음의 두께가 증가되어 빙축량이 증가되며, 얼음의 크기가 증가되는 과정에서 얼음이 상기 몸통부(152) 내부로 침투하는 현상이 방지될 수 있는 장점이 있다.

도 3은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 구획 부재를 구성하는 구획판의 평면 사시도이고, 도 4는 상기 구획판의 저면 사시도이다.

도 3 및 도 4를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 구획판(14)은, 평면 형상이 상기 냉각수 탱크(12)의 횡단면 형상과 동일한 형상을 이루는 격자판(141)과, 상기 격자판(141)의 외측 가장자리에서 상측으로 연장되는 에지 리브(141a)를 포함할 수 있다.

상세히, 에지 리브(141a)의 외주면은 상기 냉각수 탱크(12)의 내주면에 밀착된다. 그리고, 상기 에지 리브(141a)의 외주면에는 가이드 돌기(141b)가 돌출되어 상기 냉각수 탱크(12)의 내주면에 형성된 상기 가이드 홈(121)에 삽입된다.

또한, 상기 격자판(141)은 상기 냉각수 탱크(12)의 내측에서 수평하게 놓이며, 내측에는 다수의 가로 방향 리브와 세로 방향 리브들이 교차되는 격자 리브가 형성된다. 상기 격자판(141)에 의하여, 상기 격자판(141) 상측의 냉각수와 하측의 냉각수 간 순환은 가능하지만 상기 격자판(141) 상측에 생성되는 얼음은 상기 격자판(141)의 하측으로 이동하지 못한다.

또한, 상기 격자판(141)의 내측에는 상기 베이스부(151)의 외경에 대응하는 크기를 가지는 교반부재 통과홀(14a)이 형성되고, 상기 교반부재 통과홀(14a)은 내측 수류 가이드 슬리브(146)에 의하여 정의된다. 상기 내측 수류 가이드 슬리브(146)는 인너 슬리브로 정의될 수 있다.

그리고, 상기 격자판(141)의 저면에는 외측 수류 가이드 슬리브(142)가 연장 형성될 수 있다. 상기 외측 수류 가이드 슬리브(142)는 아우터 슬리브로 정의될 수 있다.

상세히, 상기 외측 수류 가이드 슬리브(142)는 상기 내측 수류 가이드 리브(146)의 외측에 형성될 수 있으며, 상기 외측 수류 가이드 슬리브(142)의 외주면에는 다수의 수류 가이드 돌기(142a)가 돌출될 수 있다. 상기 다수의 수류 가이드 돌기(142a)는 상기 격자판(141)의 저면에서 하측으로 소정 길이 연장되고, 상기 외측 수류 가이드 슬리브(142)의 원주 방향으로 소정 간격 이격 배치될 수 있다.

상기 수류 가이드 돌기(142a)가 형성됨으로써, 상기 교반 부재(18)에 의하여 스파이럴 형상으로 돌면서 상승하는 냉각수 수류가 상기 수류 가이드 돌기(142a)에 부딪혀서 수직 상승하도록 할 수 있다.

또한, 상기 외측 수류 가이드 슬리브(142)의 상단부는 상기 격자판(141)의 상면과 동일 면을 이룰 수도 있고, 도시된 바와 같이 상기 격자판(141)의 상면으로부터 소정 길이 더 돌출될 수도 있다.

또한, 상기 외측 수류 가이드 슬리브(142)의 상단에 해당하는 상기 격자판(141)의 상면에서 증발기 지지 리브(142b)가 상측으로 소정 길이 연장되고, 끝 부분이 상기 격자판(141)의 중심 방향으로 절곡될 수 있다. 상기 증발기 지지 리브(142b)에 의하여 상기 증발기(17)가 횡방향으로 진동하는 것을 어느 정도 잡아줄 수 있으며, 상기 증발기(17) 외주면에서 성장하는 얼음 덩어리도 같이 잡아주는 효과가 있다.

또한, 상기 내측 수류 가이드 슬리브(146)와 상기 외측 수류 가이드 슬리브(142)의 사이 영역에 해당하는 상기 격자판(141)의 상면에는 다수의 증발기 안착 리브(147)가 형성될 수 있다. 상기 다수의 증발기 안착 리브(147)는 상기 내측 수류 가이드 슬리브(146)의 원주 방향으로 소정 간격 이격되어 형성된다. 상기 증발기 안착 리브(147)의 외측 상면에는 증발기(17)가 안착되는 안착홈(147a)이 형성될 수 있다. 따라서 상기 안착홈(147a)에 증발기(17)가 안착되면, 상기 증발기 안착 리브(147)에 의하여 상기 증발기(17)가 횡방향으로 요동하는 현상이 방지되는 효과가 있다.

또한, 상기 격자판(141)의 일측 모서리 가장자리에는 내수 배관을 가이드하는 냉수 배관 가이드 리브(148)가 상측으로 소정 길이 연장 형성될 수 있다. 상기 냉수 배관 가이드 리브(148)는 상기 냉수 배관((13)의 외주면을 감싸는 형태로 라운드지게 형성될 수 있으며, 흡입측 냉수 배관과 토출측 냉수 배관을 각각 감싸도록 두 개의 라운드부가 형성된다.

상기 냉수 배관 가이드 리브(148)가 형성됨으로써, 상기 증발기(17) 표면에서 성장하는 얼음이 상기 냉수 배관(13)에 직접 접촉하는 것을 차단할 수 있다. 그러면, 상기 얼음이 상기 냉수 배관(13)의 내부에 흐르는 냉수를 결빙시켜, 냉수 흐름을 차단하는 문제를 원천적으로 방지할 수 있는 효과가 있다.

한편, 상기 내측 수류 가이드 슬리브(146)와 상기 외측 수류 가이드 슬리브(142) 사이에는 다수의 냉수 배관 안착 리브(149)가 형성되며, 상기 다수의 냉수 배관 안착 리브(149)는 상기 내측 수류 가이드 슬리브(146)의 원주 방향으로 소정 간격 이격 형성된다. 그리고, 상기 냉수 배관 안착 리브(149)는 상기 내측 수류 가이드 슬리브(146)의 외주면과 상기 외측 수류 가이드 슬리브(142)의 내주면에 각각 연결된다.

그리고, 상기 냉수 배관 안착 리브(149)에는 안착홈(149a)이 형성되며, 상기 냉수 배관(13)의 최상측 배관이 상기 안착홈(149a)에 안착되어 지지된다.

그리고, 상기 냉수 배관(13)의 최하측 배관은 상기 냉각수 탱크(12)의 바닥에 형성된 냉수 배관 안착 리브(123:도 12 참조)에 안착되어 지지된다.

도 5는 본 발명의 실시예에 따른 탱크 커버의 평면 사시도이고, 도 6은 상기 탱크 커버의 저면 사시도이며, 도 7은 탱크 커버와 구획통의 결합 관계를 보여주는 종단면도이다.

도 5 및 도 6을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 탱크 커버(19)는, 상기 냉각수 탱크(12)의 횡단면 형상과 동일한 형상을 가지는 바닥부(192)와, 상기 바닥부(192)의 가장자리에서 상측으로 연장되는 측면부(193)로 이루어지는 커버 바디(191)를 포함한다.

상세히, 상기 바닥부(192)는 상기 냉각수 탱크(12)의 개구된 상면을 덮고, 상기 측면부(193)의 외주면은 상기 냉각수 탱크(12)의 상단부 내주면에 밀착된다. 그리고, 상기 측면부(193)의 외주면에는 다수의 체결 돌기(193a)가 돌출 형성될 수 있고, 상기 냉각수 탱크(12)의 상단부 내주면에는 상기 체결 돌기(193a)가 끼워지는 커버 체결홈(123)이 형성될 수 있다.

또한, 상기 바닥부(192)의 중앙에는 모터 삽입홀(191a)이 형성되고, 상기 모터 삽입홀(191a)의 가장자리에서 상측으로 모터 슬리브(194)가 연장 형성된다. 그리고, 상기 교반 모터(20)는 상기 모터 삽입홀(191a)에 삽입되고, 상기 모터 슬리브(194)에 의하여 지지된다.

또한, 상기 바닥부(192)의 가장자리 일측에는 증발배관 가이드부(197)가 연장되고 소정 곡률로 라운드지게 형성될 수 있다. 상기 증발배관 가이드부(197)는 상기 증발기(17)의 유입측 배관과 유출측 배관을 덮어서 보호한다.

또한, 상기 바닥부(192)의 저면에는 다수의 증발기 지지 리브(196)가 돌출 형성된다. 본 실시예에 따르면 세 개의 증발기 지지 리브(196)가 연장되어 증발기(17)의 상면을 삼점 지지할 수 있으나, 상기 증발기 지지 리브(196)의 개수는 이에 제한되는 것은 아니다.

그리고, 상기 모터 삽입홀(191a)의 외측 가장자리에는 다수의 암 체결부(195)가 형성되며, 상기 암 체결부(195)에는 상기 구획통(15)의 헤드부(155)를 구성하는 상기 체결 후크(155b)가 삽입될 수 있다.

도 7의 A 부분의 확대도를 참조하면, 상기 암 체결부(195)는 상기 모터 슬리브(194)의 외측 가장자리에 인접하는 상기 바닥부(192) 지점으로부터 상측으로 돌출 형성되어 수용홈(195a)을 형성한다. 즉, 상기 암 체결부(195)는 상기 바닥부(192)의 저면에서 상측으로 함몰되는 형태로 이루어질 수 있다. 그리고, 상기 수용홈(195a)의 내부 측면에는 걸림 돌기(195b)가 돌출될 수 있다.

상세히, 상기 체결 후크(155b)가 상기 수용홈(195a)에 삽입되면, 상기 체결 후크(155b)의 외주면에서 돌출된 걸림 돌기(155c)가 상기 수용홈(195a)의 걸림돌기(195b)를 타고 넘어서 상기 걸림 돌기(195b)의 상면에 걸리게 된다. 그 결과, 상기 구획통(15)이 상기 탱크 커버(19)에 결합되고, 상기 구획통(15)을 상기 탱크 커버(19)로부터 분리하기 위해서는, 상기 걸림 돌기(155c)가 상기 수용홈(195a)의 걸림 돌기(195b)를 타고 넘을 수 있는 크기의 힘으로 상기 구획통(15)을 잡아 당겨야 한다.

이와 같이, 상기 구획통(15)이 상기 탱크 커버(19)에 결합된 상태에서, 상기 교반 부재(18)의 축부(181)를 상기 구획통(15)의 하측으로부터 상기 구획통(15) 내부로 삽입하여, 상기 축부(181) 상단을 상기 교반 모터(20)의 회전축에 결합시킨다. 그러면, 상기 교반 부재(18)의 블레이드부(182)가 상기 구획통(15)의 하단부보다 더 하측에 위치하므로, 상기 구획통(15)의 내경을 상기 블레이드부(182)의 외경보다 작게 설계할 수 있는 장점이 있다.

물론, 상기 블레이드부(182)는 상기 구획판(14)의 교반 부재 통과홀(14a)을 통과하여야 하므로, 상기 교반 부재 통과홀(14a)과 상기 구획통(15)의 베이스부(151)의 직경은 상기 블레이드부(182)의 직경보다 크게 형성되어야 할 것이다.

도 8은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 구획 부재의 사시도이고, 도 9는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 구획 부재를 구성하는 구획통의 사시도이며, 도 10은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 구획판의 평면 사시도이고, 도 11은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 구획판의 저면 사시도이다.

본 발명의 제 2 실시예에 따른 구획 부재는, 제 1 실시예에 따른 구획 부재와 비교하여 다음과 같은 차이점이 있다.

첫째, 교반 부재의 회전에 의하여 냉각수의 상하 방향 순환 유동이 발생할 때, 냉각수 탱크의 하측 공간에서 상승하는 냉각수가 상기 구획판을 통과하여 증발기의 상측 영역까지 유동하는 것을 가이드하는 유동 가이드 부재가 구획판의 상면에 형성된다.

둘째, 상기 유동 가이드 부재가 상측으로 연장되는 길이만큼 상기 구획통의 길이가 짧아진다.

상기의 차이점 외에는 제 1 실시예에 따른 구획 부재의 구성과 동일하므로, 동일한 구성에 대해서는 동일한 도면 부호를 부여하였으며, 동일한 구성에 대한 중복 설명은 생략하기로 한다.

도 8 내지 도 11을 참조하면, 상기 유동 가이드 부재는 격자 구조가 아닌 폐쇄 슬리브(146a) 형태로 연장되며, 상기 폐쇄 슬리브(146a)는 상기 내측 수류 가이드 슬리브(146)의 상단에서 상측으로 소정 길이 연장될 수 있다. 즉, 상기 폐쇄 슬리브(146a)은 상기 내측 수류 가이드 슬리브(146)의 연장 부분으로 볼 수 있다.

또한, 상기 폐쇄 슬리브(146)의 연장 길이 만큼 상기 구획통(15)의 길이가 짧아지게 된다.

또한, 상기 폐쇄 슬리브(146a)의 상단으로부터 안착 슬리브(146b)가 더 연장될 수 있고, 상기 안착 슬리브(146b)의 외경은 상기 폐쇄 슬리브(146a)의 외경보다 작게 형성되어, 폐쇄 슬리브(146a)와 안착 슬리브(146b)의 경계 부분에 안착턱(146c)이 형성될 수 있다.

그리고, 상기 안착 슬리브(146b)의 외주면은 상기 구획통(15)의 안착단(151b)의 내주면과 밀착된다. 그리고, 상기 안착 슬리브(146b)의 폭(상하 방향 길이)은 상기 안착단(151b)의 폭(상하 방향 길이)에 대응되는 길이로 형성되어, 상기 안착단(151b)의 하단이 상기 안착턱(146c)에 닿도록 설계될 수 있다.

이와 같이, 상기 구획통(15)의 하단부가 상기 폐쇄 슬리브(146a)의 상단에 끼워져서, 상기 구획통(15)의 진동을 최소화할 수 있다.

도 12는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 냉각 유닛의 내부에서 발생하는 냉각수의 유동을 보여주는 단면도이다.

도 12를 참조하면, 상기 교반 부재(18)가 회전하면 상기 냉각수 탱크(12)의 내부에서는 냉각수의 유동이 발생하며, 유동 모습은, 화살표로 표시된 바와 같이, 상기 구획판(14)의 상측으로 순환하는 유동과, 상기 구획판(14)의 하측으로 순환하는 두 개의 유동이 형성된다.

상세히, 상기 교반 부재(18)가 회전하면, 상기 구획판(14) 상측에 있던 상대적으로 하측의 냉각수보다 더 차가운 냉각수가 상기 교반 부재(18)의 블레이드 상면을 타고 나선 형태로 회전하면서 하강한다.

그리고, 상기 교반 부재(18)의 블레이드 상면 하단부로부터 분리되는 냉각수는 상기 냉수 배관(13)에 부딪혀서 상승하는 유동과 하강하는 유동으로 분리된다. 그리고, 하강하는 냉각수는 상기 냉수 배관(13)의 내측 표면을 따라 상기 냉수 탱크(12)의 바닥으로 하강한다. 그리고, 상기 냉수 탱크(12)의 바닥으로 하강하는 냉각수는 상기 냉수 탱크(12)의 하측 공간에 있던 냉각수와 열교환하여 온도가 균일하게 된다. 동시에, 냉각수는 냉수 배관(13)과 열교환하여, 냉수 배관(13)을 따라 흐르는 음용수를 냉각시킨다.

그리고, 상기 냉수 탱크(12)의 바닥으로 하강한 냉각수는 상기 냉수 탱크(12)의 바닥에 부딪혀서 상기 냉수 배관(13)의 중심 방향으로 흘러 상승하는 유동과 상기 냉수 배관(13)의 외측 방향으로 흘러, 상기 냉각수 탱크(12)의 측면과 상기 냉수 배관(13)의 사이 공간으로 상승하는 유동으로 나뉘어진다.

여기서, 상기 냉수 배관(13)의 외측에서 상승하는 냉각수는 상기 구획판(14)을 통과하여 상기 냉각수 탱크(12)의 상단부에 가까운 영역까지 상승하여야 열교환 효율이 좋아진다.

상세히, 상기 구획판(14)의 상측에는 상기 증발기(17)가 배치되기 때문에, 냉각수 탱크(12)의 하측 영역에 비하여 온도가 낮다. 그리고, 증발기(17) 주위에 얼음이 생성되어 있기 때문에, 냉각수 탱크(12) 바닥부에 있던 냉각수는 최대한 상승하여 상기 증발기(17) 주위의 냉각수 또는 얼음과 열교환한 다음 하강하는 것이 좋다. 이를 위해서 상기 외측 수류 가이드 슬리브(142)가 형성된다.

더욱 상세히, 실선 화살표 a를 참조하면, 상기 냉각수 탱크(12)의 바닥에서 상기 냉각수 탱크(12)의 측면을 타고 상승하는 냉각수는 상기 외측 수류 가이드 슬리브(142)에 부딪혀서 곧바로 수직 상승하여 상기 증발기(17) 쪽으로 안내된다. 만일, 상기 외측 수류 가이드 슬리브(142)가 없으면, 상승하는 냉각수가 상기 구획판(14)을 통과하지 못하고 상기 냉수 파이프(13)의 내측 공간으로 되돌아 갈 수 있다.

한편, 상기 외측 수류 가이드 슬리브(142)에 의하여 상기 증발기(17) 쪽으로 안내된 냉각수는, 상기 증발기(17) 또는 상기 증발기(17) 표면에 형성된 얼음과 열교환한 다음, 상기 구획통(15)의 몸통부(152)에 형성된 홀들(격자홀)을 통과하여 상기 구획통(15) 내부로 유입된다. 그리고, 상기 구획통(15) 내부로 유입된 냉각수는 상기 교반 부재(18)의 회전에 의하여 나선형 하강 유동을 형성한다.

또한, 상기 교반 부재(18)의 하단에서 분리되어 상기 냉수 배관(13)의 내측 표면을 타고 상승하는 냉각수는 상기 구획판(14)을 통과하여 상기 증발기(17) 내측 공간으로 상승한다.

여기서, 실선 화살표 b를 참조하면, 상기 구획판(14)을 통과하여 상승하는 냉각수는 상기 내측 수류 가이드 슬리브(146)에 부딪혀서 상기 구획통(15)의 상측으로 상승하는 유동을 형성한다. 그리고, 상기 구획통(15)의 상측으로 상승하는 냉각수는 상기 폐쇄 슬리브(146a)에 의하여 더 상승하면서 상기 증발기(17) 또는 상기 증발기(17) 표면에 생성된 얼음과 열교환한 다음 상기 구획통(15) 내부로 유입되어 하강 수류를 형성한다.

상기 제 1 실시예의 경우, 상기 폐쇄 슬리브(146a) 구조가 없는 반면, 본 실시예의 경우 상기 폐쇄 슬리브(146a)가 추가적으로 더 구비되므로, 제 2 실시예가 제 1 실시예에 비하여 냉각수의 상승 수류 형성에 더 유리할 수 있다.

만일, 종래의 구조와 같이, 상기 내측 수류 가이드 슬리브(146)와 상기 폐쇄 슬리브(146a)가 없이 상기 구획통(15)의 몸통부(152)가 모두 격자부(154)로 이루어졌다면, 상기 구획판(14)을 통과한 냉각수가 상기 구획통(15)의 상측 공간까지 상승하지 못하여 증발기(17) 또는 상기 증발기(17) 표면에 형성된 얼음과 열교환을 충분히 하지 못하는 단점이 있다.

도 13은 본 발명의 제 3 실시예에 따른 냉각 유닛을 구성하는 구획통의 사시도이다.

도 13을 참조하면, 제 3 실시예에 따른 구획통(15)은 몸통부(151)가 격자부(154)와 폐쇄부(153)로 구획되는 것에 있어서 차이가 있고, 그 외의 구성은 이전 실시예들에서 제시되는 구획통(15)과 동일하다.

상세히, 제 3 실시예에 따르면, 이전 실시예들과 마찬가지로, 구획통(15)을 구성하는 몸통부(152)의 외경이 베이스부(151)의 외경보다 작게 형성되고, 탱크 커버(19)의 저면에 결합되는 구조로 이루어진다.

다만, 상기 몸통부(152)의 전체 길이 중 상측 일부분은 격자부(154)로 이루어지고, 나머지 하측 일부분은 냉각수가 통과하지 못하는 폐쇄부(153)로 이루어진다. 따라서, 상기 외측 수류 가이드 슬리브(142)와 상기 내측 수류 가이드 슬리브(146)에 의하여 구획판(14)의 상측으로 안내되는 냉각수는, 상기 폐쇄부(153)에 의하여 더 상승한 다음 상기 격자부(154)를 통하여 상기 구획통(15) 내부로 유입된 후 하강하게 된다.

즉, 상기 제 2 실시예에서 제시되는 폐쇄 슬리브(146a)의 기능을 상기 폐쇄부(153)가 담당하게 된다.

물론, 유동 저항을 고려한 설계 조건에 따라서, 상기 폐쇄 슬리브(146a)에 상기 구획통(15)이 안착되고, 상기 폐쇄 슬리브(146a)에 안착된 구획통(15)의 하측 일부분에 폐쇄부(153)가 형성되는 구조도 적용 가능함을 밝혀둔다.

Claims

냉각수가 저장되는 냉각수 탱크;
상기 냉각수 탱크의 개구된 상면을 덮는 탱크 커버;
상기 탱크 커버에 장착되는 교반 모터;
상기 탱크 커버에 결합되는 헤드부와, 상기 헤드부에서 연장되며, 격자 리브로 이루어지는 원통 형상의 몸통부, 및 상기 몸통부의 하단에 형성되는 베이스부를 포함하는 구획통;
상기 냉각수 탱크의 내부 공간을 상측 공간과 하측 공간으로 구획하고, 내측에 격자 리브가 형성되어, 상기 상측 공간의 냉각수와 상기 하측 공간의 냉각수가 순환 가능하게 하는 구획판;
상기 상측 공간에 배치되고, 상기 구획통을 감싸는 형태로 제공되는 증발기;
상기 하측 공간에 배치되는 냉수 배관;
상기 몸통부의 내부로 삽입되어 상기 교반 모터의 회전축에 연결되는 축부와, 상기 축부의 하단에 형성되고 상기 냉수 배관의 내측에 놓이는 블레이드부를 포함하는 교반 부재; 및
상기 구획판의 저면에서 연장되고, 상기 냉수 배관의 외측 가장자리에 둘러지는 외측 수류 가이드를 포함하고,
상기 몸통부의 내경은 상기 블레이드부의 외경보다 작은 것을 특징으로 하는 정수기.
제 1 항에 있어서,
상기 헤드부는,
상기 몸통부의 상단에서 방사상 연장되는 다수의 체결암과,
상기 다수의 체결암 각각의 단부에 형성되는 탱크 커버 체결부를 포함하고,
상기 탱크 커버에는 상기 탱크 커버 체결부와 결합하는 암 체결부가 형성되는 것을 특징으로 하는 정수기.
제 2 항에 있어서,
상기 탱크 커버 체결부는 상기 암 체결부에 분리 가능하게 결합되는 것을 특징으로 하는 정수기.
제 2 항에 있어서,
탱크 커버 체결부는, 상기 체결암의 단부 상면에서 돌출되는 체결 후크를 포함하고,
상기 암 체결부는, 상기 탱크 커버의 상면으로부터 돌출되어 상기 체결 후크가 삽입되도록 하는 수용홈을 포함하는 정수기.
제 4 항에 있어서,
상기 체결 후크의 외주면에는 체결 돌기가 돌출되고,
상기 수용홈의 내주면에는 걸림 돌기가 돌출되어,
상기 체결 돌기가 상기 걸림 돌기에 걸려서 상기 체결 후크가 상기 수용홈 내부에 고정되는 것을 특징으로 하는 정수기.
삭제
제 1 항에 있어서,
상기 외측 수류 가이드 슬리브의 외주면에서 돌출되고 수직 방향으로 연장되며, 상기 외측 수류 가이드 슬리브의 원주 방향으로 이격 배치되는 다수의 수류 가이드 돌기를 더 포함하는 정수기.
제 1 항에 있어서,
상기 베이스부의 외경은 상기 블레이드부의 외경보다 큰 것을 특징으로 하는 정수기.
제 8 항에 있어서,
상기 구획판의 저면에서 연장되고, 상기 냉수 배관의 내측 가장자리에 둘러지는 내측 수류 가이드 슬리브를 더 포함하고,
상기 내측 수류 가이드 슬리브의 내측에는 관통홀이 형성되는 것을 특징으로 하는 정수기.
제 9 항에 있어서,
상기 블레이드부는 상기 관통홀을 통과하여 상기 하측 공간에 놓이는 것을 특징으로 하는 정수기.
제 9 항에 있어서,
상기 베이스부는,
상기 몸통부의 직경보다 큰 직경을 가지는 원형의 안착단과,
상기 몸통부의 하단과 상기 안착단을 연결하는 연결 격자를 포함하는 정수기.
제 11 항에 있어서,
상기 안착단은 상기 관통홀에 끼워지는 것을 특징으로 하는 정수기.
제 11 항에 있어서,
상기 몸통부는,
상기 격자 리브로 이루어져서 냉각수 통과를 가능하게 하는 격자부와,
상기 격자부의 하측에 형성되어 냉각수 통과를 차단하는 폐쇄부를 포함하는 정수기.
제 11 항에 있어서,
상기 구획판을 통과하여 상승하는 냉각수가 상기 관통홀로 유입되는 것을 차단하도록, 상기 관통홀의 가장자리에서 상측으로 연장되는 폐쇄 슬리브를 더 포함하고,
상기 안착단은 상기 폐쇄 슬리브의 상단에 안착되는 것을 특징으로 하는 정수기.
제 14 항에 있어서,
상기 폐쇄 슬리브의 외경보다 작은 외경을 가지고 상기 폐쇄 슬리브의 상단에서 연장되는 안착 슬리브를 더 포함하고,
상기 안착 슬리브의 외주면에 상기 안착단이 끼워지는 것을 특징으로 하는 정수기.
제 14 항에 있어서,
상기 몸통부는,
상기 격자 리브로 이루어져서 냉각수 통과를 가능하게 하는 격자부와,
상기 격자부의 하측에 형성되어 냉각수 통과를 차단하는 폐쇄부를 포함하는 정수기.