KR102643332B1 - 필터 카트리지를 갖는 물 탱크 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 필터 카트리지용 연결부를 포함하는 가전 제품용 물 탱크(1)에 관한 것으로서, 필터 카트리지의 기밀 연결을 위한 환형 탱크 밀봉 표면이 탱크 저부 상에 제공되고 탱크 밀봉 표면은 필터 카트리지로부터 탱크 저부의 벽을 통해 가전 제품으로의 물의 유동을 위한 탱크 관통 개구를 둘러싼다. 물 탱크는, 탱크 밀봉 표면이 그 주연부를 따라, 중심축에 대해 가변 반경을 가져, 탱크 밀봉 표면이 반경방향 오목부 및/또는 반경방향 돌출부를 갖게 되고, 돌출부 및/또는 오목부는 둥근 프로파일을 갖는 것을 특징으로 한다.

Description

필터 카트리지를 갖는 물 탱크
본 발명은 청구항 1의 전제부에 따른 필터 카트리지를 갖는 물 탱크에 관한 것이다.
필터 카트리지는 일반적으로 의도된 용례에 따라 수질을 개선하기 위해, 물 탱크가 있는 물-보유(water-carrying) 가전 제품, 특히 커피 머신(coffee machines), 티 머신(tea machines) 등과 같은 음료 기계(beverage machines)에 사용된다. 이온 교환 수지와 같은 연수화(water softening)를 위한 또는 활성탄과 같은 맛을 개선하기 위한 필터 매체가 이러한 필터 카트리지에 종종 사용된다. 예를 들어, 미네랄 또는 비타민 등의 첨가와 같은, 건강 또는 맛 개선을 위한 첨가제의 계량 첨가는 이미 필터 매체와 조합하여 제공된다.
종래 기술에 따른 이 유형의 기계의 물 탱크는 일반적으로 이러한 물 탱크용으로 제공되는 필터 카트리지의 필터 연결 요소의 기밀 연결을 위한 환형 탱크 밀봉면을 갖는 탱크 저부에 탱크 연결 요소를 갖는데, 이는 물이 필터 카트리지와 물 탱크로부터 가전 제품으로 유동하게 하기 위한 탱크 저부 내의 탱크 통로 개구를 에워싼다.
이러한 물 탱크 및 필터 카트리지는 예를 들어 공보 DE 10 2004 050 877 A1, EP 1 867 626 A1 및 DE 197 17 056 C2에 설명되어 있다.
부적합한 필터 카트리지가 사용되는 것을 방지하기 위해, 탱크 연결 요소는 미리 코딩 요소가 제공되어 있어 이들 코딩 요소와 정합하는 필터 카트리지만 사용될 수 있게 된다.
문헌 US 2010/0025317 A1은 하우징에 연결된 입구 라인 및 출구 라인을 갖는 인라인 필터를 개시하고 있다. 하우징 내에는 필터 카트리지가 위치되어 있는데, 그 필터 매체는 원통형 형상으로 배열되어 있다. 하우징의 출구에는 코딩 구조를 갖는 시트가 있고, 반면 카트리지의 출구에는 정합 단부 캡이 있다.
문헌 EP 2 138 078 A1은 탱크 저부에 영구적으로 연결을 위한 연결 디바이스를 개시하며, 탱크 저부에 연결을 위한 포켓형 연결 요소를 갖는다. 이들은 더 이상 비파괴 방식으로 탱크로부터 해제될 수 없는 이러한 방식으로 탱크 기단 고정 수단과 연결된다. 필터 카트리지는 이어서 교체 가능한 방식으로 이 연결 디바이스 내에 삽입되고, 연결 디바이스와 필터 카트리지는 육각형 코딩 구조를 갖는다.
예를 들어, 공보 WO 2008/017492 A2, EP 2 433 906 B1, EP 2 063 972 B1, EP 2 049 220 B1, EP 2 049 221 B1 및 EP 2 049 218 B1에 개시되어 있는 특정 실시예에서, 필터 밀봉면 및 탱크 밀봉면은 코딩을 위해 제공되는 다각형 형상을 가져, 밀봉 기능과 별도로 부가의 코딩 기능이 또한 밀봉부 자체에 의해 수행되게 된다.
이들 실시예는 각형 윤곽이 둥근 윤곽에 비교하여 밀봉 기능을 구현하는 것을 더 어렵게 한다는 단점을 갖는다.
따라서, 본 발명의 목적은 언급된 코딩 기능이 이러한 단점 없이 가능하게 되는 이러한 방식으로 이러한 물 탱크 및 이러한 필터 카트리지를 개선하는 것이다.
청구항 1의 전제부에 따른 물 탱크 및 필터 카트리지로부터 진행하여, 이 목적은 특징적인 특징에 의해 달성된다.
이하에서, 물 탱크에 할당될 요소는 일반적으로 "탱크"로 시작하는 할당 단어를 구비하고 필터 카트리지에 할당될 요소는 "필터"로 시작하는 할당 단어를 구비한다. 본 발명의 유리한 실시예 및 개선예의 특징은 필수는 아니지만 존재할 수도 있는 이러한 방식으로 이하에 설명된다.
본 발명에 따른 물 탱크의 필터 카트리지는 그 벽이 하우징 외부측으로부터 하우징 내부측을 분리하는 필터 하우징을 구비하고, 개방형 필터 입구 개구가 임의의 추가의 연결 요소 없이 급수부로부터 물이 진입되게 하기 위해 제공되고, 이는 이에 따라 물 탱크 내에 사용될 때, 필터 카트리지의 동작 위치에서 탱크 내부에 연결된다. 동작 중에 유동의 방향에 대해 필터 입구 개구의 하류에, 물 유도를 위한 디바이스가 필터 하우징의 내부에 제공되고, 이 디바이스는 적어도 하나의 필터 매체를 갖는 적어도 하나의 필터 챔버를 포함하고 필터 카트리지로부터 물을 흡입하기 위해 필터 출구 개구에서 종료된다. 필터 연결 요소는 물 탱크의 탱크 밀봉면으로의 필터 카트리지의 기밀 연결을 위한 환형 필터 밀봉면을 갖는 환형 필터 포트를 구비한다.
이 설계 실시예의 결과로서, 이러한 필터 카트리지는 그 하우징이 내압 연결부를 갖는 수도망의 수도관에 기밀하게 연결되고 따라서 수도망에 통합되는 필터 디바이스의 필터 카트리지와 상이하다.
본 발명에 따른 필터 카트리지는 필터 밀봉면을 갖고, 환형 필터 포트의 원주를 따른 그 프로파일은 중심축에 관련하여 가변 반경을 가져, 필터 밀봉면이 반경방향 볼록부 및/또는 반경방향 오목부를 포함하게 되고, 볼록부 및/또는 오목부는 둥근 프로파일을 가져, 코너 또는 에지가 회피되게 된다.
그 결과, 코딩을 위한 추가의 가능성이 있다. 필터 밀봉면의 이 형상은 탱크 밀봉면의 대응 형상과 정합하고, 곡률은 원주의 프로파일에 걸쳐 외부측으로부터 내부측으로 그리고 그 반대로 변화하여 고정 탱크 기단 접촉 표면 상으로 또는 내로 형상이 적응되지 않는 성형된 밀봉부를 클램핑하거나 가압하는 것을 더 어렵게 하거나 완전히 불가능하게 한다. 반경방향 볼록부 및/또는 오목부는 환형 스프링의 형상을 모방하고, 그 원주는 탄성적으로 팽창되거나 압축될 수 있다. 스프링 효과는 또한 필터 밀봉면이 스프링 압력에 의해 연관 탱크 밀봉면에 대해 평탄하게 가압되기 때문에, 밀봉 효과를 개선시킨다. 필터 밀봉면과 탱크 밀봉면은 또한 필터 카트리지를 고정하고 이어서 필터 고정면 또는 탱크 고정면을 형성하는 데 사용될 수 있다. 필터 밀봉면과 탱크 밀봉면의 상호 작용에서 이 고정 기능은 이러한 스프링 효과에 의해 개선된다.
필터 밀봉면의 탄성 변형성은 필터 밀봉면의 영역에서 필터 밀봉면을 갖는 필터 연결 요소의 환형 필터 포트가 서로 평행하거나 기울어지게 연장하는 벽 내부측 및 벽 외부측을 갖는 환형 벽을 갖는다는 점에서 개선될 수 있다. 커넥터가 탱크 고정면 상에 압박되는지 탱크 밀봉면 내에 플러깅되는지 여부에 따라, 환형 벽의 벽 외부측 또는 벽 내부측은 필터 밀봉면을 포함하거나 형성한다.
이 실시예에서 필터 밀봉면에 대향하는 벽의 측면은 대응적으로 더 크거나 더 작은 원주를 갖는 동일한 형상을 갖기 때문에, 이 벽은 전체적으로 환형 스프링으로서 구성된다. 환형 벽은 이어서 평행하거나 상호 기울어진 원주방향 측면을 갖는 환형 스프링을 형성한다.
적어도 필터 밀봉면의 영역에서 필터 밀봉면을 갖는 필터 연결 요소의 환형 필터 포트는 엘라스토머보다 동작 온도에서 더 치수적으로 안정한 플라스틱으로 구성될 수 있다. 이 강도로 인해, 필터 카트리지의 필터 포트는 그 형상을 손상시키지 않고 기밀 연결을 설정하기 위해 탱크 기단 탱크 밀봉면 상에 접촉 압력을 인가하는 것이 가능하다.
이러한 치수적 안정성 플라스틱은 엘라스토머보다 더 강하여, 물 탱크 측면 상의 엘라스토머 밀봉부가 필터 포트에 의해 변형될 수 있게 된다. 접촉 압력이 그 결과 발생될 수 있다. 엘라스토머 밀봉부의 변형은 또한 엘라스토머 밀봉부의 하나 이상의 부가의 기능, 예를 들어 고정 기능, 밸브 기능 등과 같은 기계적 또는 유압 기능을 야기할 수 있다.
이는 예를 들어, 필터 밀봉면은 필터 출구 개구의 중심축으로부터 이격하여 지향하는 필터 연결 요소의 환형 필터 포트의 외부면을 형성할 때 유리하다. 이러한 필터 포트는, 변화하는 원주방향 곡률에도 불구하고, 원하는 밀봉 효과 및/또는 고정 효과를 달성하기 위해 대응 반경방향 내향 지향 탱크 밀봉면을 갖는 물 탱크 기단 물 탱크 밀봉부 내에 삽입될 때 본질적으로 전체 원주에 걸쳐 외향으로 접촉 압력을 인가하는 것이 가능하다.
본 발명의 다른 개선예에서 필터 밀봉면의 볼록부 및 오목부의 배열은 원주에 걸쳐 회전 대칭성이 되도록 구성된다. 이는 설치 위치에서 필터 카트리지의 더 안정한 고정 및 밀봉을 갖고 원주에 걸쳐 균등하게 분포된 환형 스프링의 복원력을 야기한다. 볼록부 및/또는 오목부가 원형 라인 주위에서 주기적으로 진동하도록 구성될 때 원주에 걸쳐 필터 밀봉면의 회전 대칭 구성이 생성된다. 이는 필터 카트리지의 상이한 각도 위치를 허용하여, 필터 카트리지를 연결하는 것을 더 쉽게 한다. 게다가, 다른 기술적 기능이 또한 각도에 따라 제공될 수 있다.
설치 위치에서 필터 카트리지의 더 안정한 고정은, 탱크 밀봉면 및/또는 필터 밀봉면의 볼록부 및 오목부의 배열이 원주에 걸쳐 동일한 각도로 구성된다는 점에서 달성된다. 따라서, 이 방식으로 형성된 환형 스프링은 볼록부의 영역 및 오목부의 영역의 모두에서 원주에 걸쳐 균일하게 변형될 수 있다.
탱크 밀봉면을 갖는 필터 밀봉면의 밀봉 효과는 볼록부 및/또는 오목부의 둥근 프로파일에 의해 개선되어, 코너 또는 에지가 회피되게 된다. 둥근 프로파일로 인해, 밀봉면의 영역에서 코너 또는 에지를 회피함으로써, 예를 들어 종래 기술에서와 같은 다각형 형상과 비교하여 밀봉 기능이 개선된다. 예를 들어, 또한 원형 형상에 비교하여, 기계적 클램핑 및 따라서 고정의 개선이 가변 반경으로 인해 또한 가능하다.
필터 고정면의 볼록부 및 오목부는 원형 라인을 따라 파형 형상을 형성할 수 있고, 파형 형상은 볼록부를 형성하는 볼록 원호와 오목부를 형성하는 오목 원호의 교번 시퀀스로 구성된다. 반경방향 지향 스프링 효과는 원형 라인을 따르는 프로파일로부터 발생한다.
오목 및 볼록 원호가 오목 및 볼록 곡률 사이의 전이부에서의 전환점에서 접선 방향으로 연결되면 환형 스프링의 스프링 작용이 더 개선될 수 있다.
본 발명의 특정 실시예에서, 볼록 원호의 호 길이는 오목 원호의 호 길이보다 길다. 따라서, 볼록 원호의 스윕 각도는 오목 원호의 스윕 각도보다 크다. 그 결과, 곡선 사이의 접선 방향 전이부는 환형 스프링의 중앙 원과 관련하여 비스듬히 연장되어, 변형 중에 전이부에서 반경방향 내향 또는 외향 지향 힘이 발생하지 않게 된다.
특정 실시예에서, 볼록 및 오목 원호는 동일한 세그먼트 반경을 갖는다. 이는 변형 중에 세그먼트 내에서 비슷한 힘 분포를 야기한다.
원호는 볼록 및 오목 원호가 외부 포락선 원 내부 및 내부 포락선 원 외부에 놓이는 이러한 방식으로 배치될 수 있고, 볼록 원호의 원 중심은 내부 포락선 원 내에 놓이고 오목 원 중심의 원 중심은 외부 포락선 원 외부에 놓인다. 이 형상은 포락선 원 사이의 중심선을 따라 연장하는 포락선 원 또는 원호와 관련하여 평탄한 프로파일을 야기하고, 그 결과 환형 스프링의 확장 또는 수축이 용이해진다.
내부 포락선 원의 반경이 외부 포락선 원의 반경의 5% 내지 15% 사이일 때 양호한 기능이 나타났다.
더욱이, 볼록 및/또는 오목 원호의 반경이 외부 포락선 원의 반경의 20% 내지 35%이면 유리한 것으로 입증되었다.
이러한 스프링 링의 스프링 효과는 그에 대해 평행하거나 기울어지게 연장하는 벽의 외부측과 벽의 내부측 사이의 벽 두께가 외부 포락선 원의 반경의 7% 내지 10%일 때 더 상쇄된다.
게다가, 프로파일은 오목 및 볼록 원호의 곡률 사이의 전환점이 외부 포락선 원보다 내부 포락선 원에 더 가까울 때 유리한 것으로 나타났다.
필터 밀봉면은 필터 출구 개구의 중심축으로부터 이격하여 지향하는 필터 연결 요소의 환형 필터 포트의 외부면을 형성할 수 있다. 이러한 필터 포트는, 변화하는 원주방향 곡률에도 불구하고, 원하는 밀봉 및/또는 고정 효과를 달성하기 위해 대응 반경방향 내향 지향 탱크 고정면을 갖는 물 탱크 상의 개구 내에 삽입될 때 본질적으로 전체 원주에 걸쳐 외향으로 탄성 접촉 압력을 인가하는 것이 가능하다. 반대로, 대응 반경방향 외향 지향 탱크 밀봉면을 갖는 물 탱크 상의 탱크 커넥터 상에 플러깅될 때, 원하는 밀봉 및/또는 고정 효과를 달성하기 위해, 반경방향 내향 지향 필터 밀봉면에 의해 본질적으로 전체 원주에 걸쳐 내향으로 탄성 접촉 압력이 인가될 수 있다.
본 발명의 특정 실시예에서, 필터 고정면은 필터 포트의 내부측 및 외부측의 모두에 제공되고, 이들 중 하나 또는 모두는 동시에 필터 밀봉면을 형성한다. 이러한 필터 포트는 탱크 상의 환형 슬롯 내에 삽입될 수 있고, 그 각각의 측벽은 탱크 고정면 및/또는 탱크 밀봉면을 형성한다.
예를 들어, 6개의 볼록부와 6개의 오목부가 3 cm 미만의 직경을 갖는 원형 라인을 따라 제공될 때, 매우 양호하게 작동하는 배열이 발견되었다.
필터 카트리지의 필터 입구 개구는 필터 포트 외부에 환형 스크린 개구로서 구성될 수 있고, 그 결과 물 탱크 내의 필터 카트리지가 그 내부에 수용된 물에 대해 개방된다.
물 탱크 기단 센터링 요소를 안내하고 수용하기 위한 가이드 구조체가 필터 포트 내에 제공되면 필터 카트리지가 개선된다. 따라서, 필터 카트리지는 연관 물 탱크 내에 삽입될 때 축방향으로 정렬되고 이 정렬 상태에서 동작 위치에 고정될 수 있다.
가이드 구조체가 축방향으로, 즉, 중심축에 평행하게 연장하는 적어도 하나의 가이드 홈을 갖는 경우, 물 탱크 상에 센터링 요소의 적어도 하나의 가이드 리브를 수용하기 위해, 필터 카트리지는 물 탱크 내에 삽입될 때, 이 가이드 구조체를 통해 그리고 연관 물 탱크 기단 센터링 요소와 상호 작용시에, 적어도 하나의 각도 위치 내로 안내되고 부가적으로 축방향 이동에 의해 거기에 고정될 수 있다.
다수의 각도 위치에서 안내 및 고정을 제공하기 위해, 가이드 구조체는 이 목적을 위해 원주 주위에 분포된 다수의 가이드 홈을 가질 수 있다.
가이드 홈의 벽은 가이드 홈의 폭이 동작 위치에 관련하여 저부로부터 상부로 테이퍼지는 이 방식으로 둥글게 될 때 원하는 각도 위치 내로의 필터 카트리지의 양호한 안내가 얻어진다. 홈의 폭이 내부측으로부터 외부로 반경방향으로 테이퍼지는 이러한 방식으로 가이드 홈의 벽이 둥글게 되는 경우 필터 카트리지의 안내가 또한 개선될 수 있다. 2개의 테이퍼 홈 형상의 조합은 이러한 홈에 진입하는 물 탱크 기단 센터링 요소의 리브에 대한 일 유형의 깔때기 효과를 야기한다.
언급된 홈 형상은 예를 들어, 가이드 홈을 연결하는 가이드 구조체의 벽 내의 내부 곡률에 의해 구성될 수 있다.
본 발명에 따른 필터 밀봉면의 형상은 또한, 필터 밀봉면이 필터 고정면으로서 동시에 제공된다는 점에서, 필터 카트리지의 고정을 개선하기 위해 사용될 수 있다. 필터 고정면으로서 제공되는 본 발명에 따른 필터 밀봉면의 형상은, 반경방향 볼록부 및/또는 오목부가 그 원주가 탄성 방식으로 팽창 및/또는 압축될 수 있는 환형 스프링의 형상을 형성하기 때문에, 필터 고정면의 영역에서 필터 포트의 변형을 용이하게 한다. 가변 반경에 의해 용이하게 되는 이러한 변형은, 예를 들어 원형 형상 또는 다각형 형상과 비교하여, 기계적 클램핑 및 따라서 고정을 개선하는 것을 가능하게 한다.
필터 고정면의 탄성 변형성은 필터 고정면을 갖는 필터 연결 요소의 환형 필터 포트가 서로 평행하거나 기울어지게 연장하는 벽 내부측 및 벽 외부측을 갖는 필터 고정면의 영역에서 환형 벽을 갖는다는 점에서 개선될 수 있다. 커넥터가 탱크 고정면 상에 압박되는지 탱크 고정면 내에 플러깅되는지에 따라, 환형 벽의 내부면 또는 외부면이 필터 고정면을 포함하거나 형성한다.
이 실시예에서 필터 고정면에 대향하는 벽의 측면은 대응적으로 더 크거나 더 작은 원주를 갖는 동일한 형상을 갖기 때문에, 이 벽은 전체적으로 환형 스프링으로서 구성된다. 환형 벽은 이어서 평행하거나 상호 기울어진 원주방향 측면을 갖는 환형 스프링을 형성한다.
더욱이, 필터 연결 요소의 환형 필터 포트는 수직에 관련하여 경사진 외부 및/또는 내부 벽을 가질 수 있어, 외부 벽과 내부 벽은 필터 카트리지의 동작 위치에 대해 상부로부터 저부로 수렴하게 된다. 이는 2개의 적합하게 성형된 탱크 기단 표면 사이의 간극 내로의 커넥터의 삽입을 용이하게 하는 안내 보조부를 생성하고, 탱크 기단 표면은 적어도 부분적으로 내부 및/또는 외부 탱크 밀봉면을 형성하는 것이 가능하다.
이에 따라, 경사진 외부 벽은 외부 필터 밀봉면을 가질 수 있고 그리고/또는 경사진 내부 벽은 대응 탱크 밀봉면과의 밀봉 형태 맞춤을 설정하기 위해 내부 필터 밀봉면을 가질 수 있다.
전술된 가전 제품용 필터 카트리지에 대응하는 물 탱크는 탱크 저부를 구비하고, 환형 탱크 밀봉면이 필터 카트리지의 기밀 연결을 위해 탱크 저부 상에 제공되고, 이는 물이 필터 카트리지 외부로 탱크 저부의 벽을 통해 가전 제품으로 유동하게 하기 위한 탱크 통로 개구를 에워싼다. 전술된 필터 밀봉면과의 유리한 상호 작용을 위해, 탱크 밀봉면의 프로파일은 또한 중심축과 관련하여 그 원주를 따라 가변 반경을 가져, 탱크 밀봉면이 반경방향 오목부 및/또는 반경방향 볼록부를 포함하게 된다.
이는 물 탱크 상의 필터 카트리지에 대해 상기에 나타낸 코딩 옵션을 야기한다. 탱크 밀봉면의 이 형상으로 인해, 대응 필터 밀봉면을 갖는 필터 카트리지가 전술된 바와 같이 물 탱크에 사용될 수 있다. 따라서, 필터 카트리지 및 탱크 기단 연결부의 적응을 위해, 재료의 선택과 그 배열 및 따라서 이 형상으로 인한 코딩의 부분이 또한 결정적일 수 있다. 프로세스에서, 밀봉면의 영역에서 코너 또는 에지가 회피될 수 있고, 그 결과 예를 들어, 종래 기술로부터의 다각형 형상과 비교하여, 밀봉 기능이 개선된다. 예를 들어, 원형 형상에 비교하여, 기계적 클램핑 및 따라서 고정의 개선이 가변 반경으로 인해 또한 가능하다.
탱크 밀봉면은 환형 탱크 밀봉면이 탱크 통로 개구의 중심축을 향해 지향하는 탱크 연결 요소의 내부면을 형성하는 이러한 방식으로 전술된 필터 밀봉면과 정합하도록 구성된다. 이러한 탱크 밀봉면은 필터 기단 필터 포트의 형상과 정합하여, 탱크 연결 요소 내에 삽입될 수 있게 된다. 탱크 밀봉면이 반경방향 내향으로 지향하는 상태로 필터 포트가 탱크 연결 요소 내에 삽입될 때 변화하는 원주방향 곡률에도 불구하고, 따라서 원하는 밀봉 효과가 본질적으로 전체 원주에 걸쳐 달성될 수 있다.
전술된 바와 같이, 필터 밀봉면의 오목부 및/또는 볼록부가 원형 라인 주위에서 주기적으로 진동하도록 구성되는 필터 카트리지의 사용을 위해, 탱크 밀봉면의 오목부 및/또는 볼록부는 또한 필터 밀봉면과 정합하도록 원형 라인 주위에서 주기적으로 진동하도록 구성된다. 마찬가지로, 탱크 밀봉면의 오목부 및/또는 볼록부는 대응적으로 성형된 필터 밀봉면에 적응을 위해 둥근 프로파일을 가질 수 있다.
대응적으로 성형된 필터 밀봉면에 적응을 위해, 3 cm 미만의 직경을 갖는 원형 라인을 따라 6개의 오목부와 6개의 볼록부가 탱크 밀봉면 상에 또한 제공될 수 있다.
대응적으로 성형된 필터 밀봉면에 대한 탱크 밀봉면의 개별 적응으로, 필터 카트리지와 관련하여 전술된 각각의 장점이 또한 달성될 수 있다.
환형 탱크 연결 요소는 반경방향 볼록부 및/또는 반경방향 오목부가 미리 형성되어 있는 환형 엘라스토머 밀봉부를 포함할 수 있다. 이러한 탱크 연결 요소는, 그 환형 필터 포트가 필터 밀봉면의 영역의 동작 온도에서 치수적으로 안정한 플라스틱 재료로 구성되는 필터 카트리지와 관련하여 특히 유리하다. 엘라스토머 밀봉부는 필터 카트리지가 삽입될 때 필터 카트리지 상에 치수적으로 안정한 플라스틱 재료로 변한다.
엘라스토머 밀봉부는 바람직하게는 반경방향 볼록부 및/또는 반경방향 오목부의 내부측에서 필터 카트리지에 대해 밀봉하는 탱크 밀봉면을 갖는다.
더욱이, 엘라스토머 밀봉부의 탱크 밀봉면이 중심축을 향해 상부로부터 저부로 이어지는 비스듬한 프로파일을 가지면 유리하다. 이 프로파일의 결과로서, 엘라스토머 밀봉부는 필터 카트리지를 삽입하는 프로세스 중에 점점 더 외향으로 탄성 변형되고, 결과적인 복원력은 원하는 밀봉 효과를 보장하는 접촉 압력을 생성한다.
엘라스토머 밀봉부를 변형시킴으로써, 고정 기능 및 밀봉 기능에 추가하여 하나 이상의 다른 기능이 또한 발생될 수 있다. 이는 예를 들어, 또한 밸브 기능 등과 같은 유압 기능일 수 있다.
엘라스토머 밀봉부의 사용에 대해, 탱크 저부가 체결 링과 체결 링 내에 삽입된 엘라스토머 밀봉부를 포함하면 유리하다. 외부 체결 링은 이어서 엘라스토머 밀봉부가 팽창하는 것을 방지하여, 엘라스토머의 탄성 복원력이 접촉 압력을 발생하기 위해 거의 완전히 이용 가능하다.
체결 링과 엘라스토머 밀봉부 사이의 유동을 회피하기 위해, 엘라스토머 밀봉부는 체결 링에 관련하여 엘라스토머 밀봉부의 기밀 폐쇄를 위한 밀봉면을 가질 수 있다. 더욱이, 엘라스토머 밀봉부는 탱크 저부에 관련하여 체결 링의 기밀 폐쇄를 위한 밀봉면을 가질 수 있다.
유리하게는, 미여과를 위한 바이패스 채널이 탱크 저부에 또한 제공될 수 있고, 이는 물 탱크 내부로부터 체결 링을 통해 그리고 엘라스토머 밀봉부를 통해 연장된다. 이는 필터 카트리지가 삽입되지 않은 경우 물 탱크로부터의 배수를 허용한다. 이러한 배수는 필터 카트리지가 근처에 없을 때 또는 필터 카트리지 없는 동작이 요구될 때, 예를 들어 연관 기계의 세정 또는 물때 제거와 같은 유지보수 작업에 필요할 수도 있다. 이러한 경우에 사용되는 세정제 또는 물때 제거제가 필터 카트리지에 진출하지 않아야 한다.
바이패스 채널은 예를 들어, 엘라스토머 밀봉부 내에 환형 간극을 포함할 수 있어서, 원주에 걸쳐 분포된 물의 유동이 출구 라인으로 흘러가게 된다.
엘라스토머 밀봉부는 바람직하게는, 특히 필터 카트리지를 엘라스토머 밀봉부 내에 삽입함으로써, 바이패스 채널이 폐쇄될 수 있는 폐쇄 요소를 포함한다. 그 결과, 적합한 필터 카트리지를 사용할 때 추가 조치 없이 바이패스가 폐쇄될 수 있다.
엘라스토머 밀봉부는 예를 들어, 폐쇄 요소가 환형 간극에서 2개의 대향하는 환형 밀봉면을 포함하고, 이를 통해 엘라스토머 밀봉부가 변형될 때 환형 간극이 폐쇄될 수 있는 이러한 방식으로, 성형될 수 있다. 필터 카트리지가 엘라스토머 밀봉부 내에 삽입될 때 2개의 환형 밀봉면의 내부 밀봉면이 확장되면, 바이패스 채널이 폐쇄된 상태에서 외부 환형 밀봉면과의 형태 맞춤이 실행되어야 한다.
탱크 저부에 대한 부착 링 및/또는 엘라스토머 밀봉부의 용이한 부착을 위해, 부착 링은 탱크 저부에 래치 결합하기 위한 래치 결합 요소를 포함할 수 있다.
더욱이, 필터 카트리지 내에 삽입을 위한 센터링 요소가 탱크 저부 상에 제공될 수 있다. 필터 카트리지를 삽입할 때, 이러한 센터링 요소에 의해 정확한 동작 위치 내로의 안내가 발생할 수 있다. 게다가, 센터링 요소의 형상은 또한 단지 적합한 필터 카트리지만 사용되는 것을 보장하기 위해 추가 코딩을 위해 사용될 수 있다. 게다가, 예를 들어 필터 카트리지의 비틀림 또는 기울어짐에 대해, 고정 기능이 또한 이러한 센터링 요소로 수행될 수 있다. 필터 카트리지의 비의도적 풀림이 또한 적절한 마찰 표면에 의해 방지될 수 있어, 필터 카트리지가 제거될 때 대응 마찰력이 극복되어야 하게 된다. 부가의 고정 요소가 또한 센터링 요소에 부착될 수 있다.
센터링 요소를 엘라스토머 밀봉부에 연결하기 위해, 센터링 요소는 엘라스토머 밀봉부 내의 리셉터클에 놓이고 주연부에서 그 후방에 맞물리는 저부판을 가질 수 있다. 따라서, 센터링 요소는 엘라스토머 밀봉부에 의해 탱크 저부에 부착된다.
미여과수의 바이패스가 제공되면, 센터링 요소는 중앙 배수구로 개방되어 있는 바이패스 개구를, 예를 들어 저부판에 가질 수 있다.
센터링 요소는 바람직하게는 센터링 요소의 저부판으로부터 상향 돌출하고 중심축에 관련하여 가변 반경을 갖는 환형 외부면을 가져, 외부면이 반경방향 오목부 및/또는 반경방향 볼록부를 포함하게 되는 센터링 맨드릴을 포함한다. 이러한 센터링 맨드릴은 연관 필터 카트리지의 필터 포트 및 엘라스토머 밀봉부의 외부 윤곽에 적응된다.
본 발명의 바람직한 실시예에서, 센터링 맨드릴의 외부면의 오목부 및/또는 볼록부는 원형 라인 주위에서 주기적으로 진동하도록 구성된다. 이 구성은 대응 엘라스토머 밀봉부의 형상에 대응하고, 따라서 단지 적합한 필터 카트리지를 삽입하기 위해 오목부 및/또는 볼록부를 갖는 환형 간극만을 자유롭게 남긴다. 따라서, 이 구성은 엘라스토머 밀봉부 내에서 상이한 형상의 연결 기하학 형상의 사용을 방지하고 따라서 코딩을 개선시킨다. 게다가, 필터 카트리지가 삽입될 때 대향 외부측의 엘라스토머 밀봉부를 신뢰적으로 변형시키기 위해 필터 포트가 그 볼록부 및/또는 오목부를 따라 필터 포트의 내부측 상에서 지지될 수 있다.
센터링 맨드릴의 외부면의 오목부 및/또는 볼록부는 엘라스토머 밀봉부 및/또는 필터 포트의 형상에 적응하도록 둥근 프로파일을 가질 수 있다.
엘라스토머 밀봉부 및/또는 필터 포트의 대응 프로파일로, 3 cm 미만의 직경을 갖는 원형 라인을 따라 6개의 오목부 및 6개의 오목부가 센터링 맨드릴을 적응시키기 위해 센터링 맨드릴의 외부면 상에 제공된다.
유리한 실시예에서, 오목부 및/또는 볼록부를 갖는 외부면 위에는, 필터 카트리지 내로 더 삽입되고 따라서 더 큰 축방향 안내 길이를 제공하는 단차부 및 내향 오프셋 돌출부가 있다.
부적합한 필터 카트리지에 의한 이 단차부 상의 축방향 밀봉을 방지하기 위해, 주연 표면의 연장부에서 상향 돌출하는 적어도 하나의 톱니가 환형 외부면 위에 배치될 수 있다.
탱크 통로 개구로 이어지는 적어도 하나의 통로 개구는 환형 외부면 위의 센터링 요소에 제공될 수 있고, 이 통로 개구는 필터 카트리지 내로의 물 입구를 물 출구와 연결하고 단지 본 발명에 따른 필터 카트리지 밀봉에 의해서만 폐쇄된다.
축방향 안내 및 센터링은, 적어도 하나의 가이드 리브가 환형 벽 위의 센터링 요소에 제공된다는 점에서 개선될 수 있다. 이 가이드 리브 옆 또는 여러 가이드 리브의 경우에 그 사이에서 물 유동이 가능하다. 이들 가이드 리브는 전술된 가이드 홈에 필터 카트리지를 부착할 때 안내될 수 있다.
가이드 리브 또는 가이드 리브들이 중심축을 향해 상부에서 경사져 있다는 사실로부터 필터 카트리지의 센터링된 삽입을 위한 추가 안내 보조부가 발생한다. 플러깅될 때, 필터 포트는 센터링된 위치에 도달할 때까지 이들 경사부를 따라 활주될 수 있다.
엘라스토머 밀봉부는 또한 물 탱크로부터의 원치 않는 물이 체결 링을 통해 필터 카트리지를 지나 유동하지 않는 것을 보장하기 위해 탱크 저부에 대한 체결 링의 기밀 폐쇄를 위한 밀봉면을 가질 수 있다.
체결 링은 또한 체결 링을 인서트 또는 탱크 저부에 래치 결합하기 위한 래치 결합 요소를 포함할 수 있다. 이는 체결 링의 조립을 용이하게 한다. 전술된 바와 같이, 센터링 요소가 또한 체결 링에 의해 유지되면, 그 조립 및 가능하게는 또한 아래에 위치된 물 탱크 밸브의 조립이 단순화된다.
물 탱크의 설계는, 탱크 저부에 할당되고 필터 카트리지를 연결하기 위해 물 탱크 상에 제공된 부분을 포함하는 인서트가 탱크 저부에 제공될 때 단순화된다. 하나의 인서트에 의해, 상이한 커넥터 구조체가 상이한 인서트를 사용하여 동일한 물 탱크 설계에서 쉽게 제조될 수 있다. 게다가, 물 탱크 및 각각의 인서트의 제조 공차에 대한 상이한 요구 사항이 선택될 수 있다.
이러한 인서트는 유리하게는 엘라스토머 밀봉부 및/또는 체결 링 및/또는 센터링 요소 및/또는 적어도 부분적으로 바이패스 채널일 수 있다. 모든 필수 탱크 커넥터 구조체가 인서트 상에 제공될 수 있으므로, 물 탱크는 단지 적절한 인서트를 선택함으로써 특정 필터 카트리지에 적응될 수 있게 된다.
본 발명의 실시예가 도면에 도시되어 있고 이하의 도면을 참조하여 더 상세히 설명된다.
도면에서, 구체적으로:
도 1은 종래 기술에 따른 삽입된 필터 카트리지가 삽입된 탱크 저부의 사시도이다.
도 2는 센터링 요소 및 체결 링을 갖는 탱크 저부의 분해 사시도를 도시하고 있다.
도 3은 설치된 센터링 요소 및 설치된 체결 링을 갖는 도 2에 따른 탱크 저부의 사시도를 도시하고 있다.
도 4는 도 2 및 도 3에 따른 탱크 저부의 평면도를 도시하고 있다.
도 5는 측면으로부터 본 필터 카트리지의 연결 영역의 사시도를 도시하고 있다.
도 6은 아래로부터 비스듬히 본 필터 카트리지의 연결 영역의 사시도를 도시하고 있다.
도 7은 탱크 저부 내에 삽입된, 필터 포트의 레벨에서 절결 개방된 필터 카트리지의 사시도를 도시하고 있다.
도 8은 탱크 저부 내에 삽입된, 가이드 홈의 레벨에서 절결 개방된 필터 카트리지의 사시도를 도시하고 있다.
도 9는 탱크 저부 내에 삽입된 필터 카트리지의 사시도를 도시하고 있다.
도 10은 센터링 요소의 사시도를 도시하고 있다.
도 11은 물 탱크 밸브가 개방된 상태에서, 필터 카트리지를 갖지 않는 탱크 저부의 단면도를 도시하고 있다.
도 11a 및 도 11b는 탱크 밀봉부에서 폐쇄 가능한 바이패스 라인을 시각화하기 위해 도 11로부터의 2개의 확대된 단편을 도시하고 있다.
도 12는 삽입된 필터 카트리지를 갖는 도 11에 따른 탱크 저부의 단면도를 도시하고 있다.
도 12a는 폐쇄된 바이패스 라인을 시각화하기 위한 도 12로부터의 확대된 상세를 도시하고 있다.
도 13은 본 발명에 따른 필터 포트의 개략 단부도를 도시하고 있다.
도 13a는 도 13으로부터의 단편의 확대도를 도시하고 있다.
도 14는 커넥터 상의 경사부에 의한 안내 보조부를 예시하기 위해 연결 영역을 나타내는 필터 카트리지의 단편을 도시하고 있다.
도 1은 커피 머신, 예를 들어 종래 기술에 따른 전자동 커피 머신과 같은 음료 기계의 물 탱크(1)의 일반적인 구성을 시각화한다. 물 탱크(1)는 탱크 저부(2)와 부분적으로 점선으로 도시되어 있는 물 탱크 측벽(3)을 포함한다. 필터 하우징(5)을 갖는 필터 카트리지(4)가 물 탱크(1) 내에 삽입된다. 탱크 저부(2)와 필터 카트리지(4) 사이의 연결은 물 탱크 상의 탱크 연결 요소(6)와 필터 상의 필터 연결 요소(7)를 통해 실현된다.
필터 카트리지(4)는 물 탱크(1)의 내부(8)에 위치되는데, 즉, 동작 중에, 이는 물 탱크(1) 내에 저장된 물에 전체적으로 또는 부분적으로 직립되어 있다. 물 탱크(1)를 음료 기계(도시되어 있지 않음)에 연결하기 위한 물 탱크(1)의 필터 포트(9)가 물 탱크(1)의 하부측으로부터 돌출된다.
도 2에는 탱크 저부(2)의 둥근 단편이 도시되어 있는데, 여기서 체결 링(10) 및 탱크 저부(2)의 오목부(12) 내에 삽입을 위한 센터링 요소(11)가 제공되어 있다. O-링으로서 구성된 밀봉부(14)를 갖는 탱크 밸브 본체(13)가 마찬가지로 도 2에서 볼 수 있고, 탱크 밸브 본체로부터 2개의 핀(15)이 상향 돌출한다. 체결 링(10)은 또한 엘라스토머 밀봉부(16)를 갖는다.
도 3 및 도 4에서, 체결 링(10)과 센터링 요소(11)는 탱크 저부(2)에 설치된다. 여기서 핀(15)이 센터링 요소를 통과할 수 있고 따라서 물 탱크가 삽입될 때 탱크 밸브 본체(13)가 작동되어야 하는 연관 기계 연결과 관련하여 물 탱크를 코딩하기 위한 코딩 요소를 형성한다는 것을 알 수 있다. 물 탱크 밀봉부(17)를 형성하는 엘라스토머 밀봉부(16)가 중심축(A)에 관련하여 그 원주를 따라 가변 반경(R)을 갖는 환형 밀봉부이므로, 탱크 밀봉면(18)을 형성하는 물 탱크 밀봉부(17)의 내부면이 반경방향 오목부(19) 및 반경방향 볼록부(20)를 포함하게 된다는 것이 또한 도 4에 명확하게 가시화되어 있다. 제1 탱크 밀봉면(18)은 동시에 제1 탱크 고정면으로서 역할을 한다.
도 5에는 적합한 필터 카트리지(22)의 연결 영역(21)이 도시되어 있다. 필터 포트(23)는 축방향으로 연장하는 돌출부(25) 및 오목부(26)를 갖는 외부 링(24)에 의해 둘러싸인 내부 링을 형성한다. 내부 링(23)과 외부 링(24) 사이에는 물이 그를 통해 필터 카트리지로 진입하는 환형 입구 스크린(27)이 있다. 필터 포트(23)의 외부면(28) 및 내부면(68)은 또한 탱크 밀봉면(18)과 정합하도록 볼록부(29) 및 오목부(30)를 구비한다. 필터 포트(23)의 외부면(28) 및/또는 내부면(68)은 동시에 필터 고정면으로서 역할을 할 수 있다.
도 6의 도면에서, 전술된 필터 카트리지(22)의 연결 영역(21)의 부분에 추가하여, 센터링 요소(11)를 수용하기 위한 필터 카트리지(22)의 가이드 구조체(31)의 특수 구성이 도시되어 있다. 가이드 구조체는 다각형 링(34)의 에지(33)와 정렬되는 가이드 홈(32)을 갖는데, 본 예에서는 육각형 링의 6개의 에지와 정렬되는 6개의 가이드 홈을 갖는다. 도 7에 따라 위로부터의 뷰를 갖는 본 단면도에서, 단면 평면은 이 다각형 링(34)을 관통한다.
에지(33)와 가이드 홈(32) 사이에 있는 내부 곡률(35)은 필터 카트리지의 내부 내로 상향 인접한다. 내부 곡률(35)은 가이드 홈(32)의 측벽(36)을 형성한다. 이 아치형 형상으로 인해, 가이드 홈(32)의 벽(36)은 상향 축방향으로(동작 위치에 대해) 그리고 내부로부터 외부로 반경방향으로 테이퍼진다. 교차점에서, 도 8에 따라 위에서 볼 때, 단면 평면은 가이드 홈(32)이 명확하게 구성되는 높이에서 연장한다. 라이저 파이프(37)가 내부측 상에 중앙에 연결되고, 이를 통해 필터 카트리지(22)로 진입하는 물이 필터 섹션으로 상향으로 지향된다.
도 9에는 전체 필터 카트리지(22)가 도시되어 있다. 필터 하우징(37)에서, 이는 선택적 측방향 계량 개구(38)와 설명된 저부에 물 연결부를 갖는다. 선택적 계량 개구(38)는 필터 하우징(37) 내에 수용된 계량 챔버로부터 물 저장조 내로 첨가제, 예를 들어 미네랄, 비타민 등을 분배하기 위해 구성된 필터 카트리지의 실시예의 경우에만 제공된다. 이러한 계량 챔버는 필터 섹션에 대해 필터 하우징(37) 내에서 폐쇄되기 때문에, 여과와 관련하여 더 이상 의미가 없다. 따라서, 본 발명에 따른 필터 카트리지는 또한 이 계량 챔버 및 그 계량 개구(38)를 갖지 않고 즉시 구성될 수 있다. 특히, 동작 위치는 이 설명에서 상기 및 이하의 언급이 관련되는 도 9에서 볼 수 있다.
센터링 요소(11)의 사시도는 도 10에서 볼 수 있다. 센터링 요소는, 설치 상태에서, 엘라스토머 밀봉부의 리셉터클에 놓이고 후방으로부터 상기 리셉터클과 주연에서 맞물리는 저부판(39)을 구비한다. 센터링 맨드릴(40)은 저부판(39)으로부터 상향 돌출하고 제2 탱크 고정면을 또한 형성하는 환형 외부면(41)을 갖는다. 이 외부면(41)은 중심축(A)에 관련하여 원주를 따라 변하는 반경을 가져, 이 외부면(41)은 또한 반경방향 오목부(42) 및 볼록부(43)를 포함하게 된다. 따라서, 외부면(41)은 필터 포트(9)의 대응 형상에 적응된다.
추가 적응을 위해, 이 외부면(41)의 오목부(42) 및 볼록부(43)는 또한 원형 라인 주위에서 주기적으로 진동하도록 구성되고, 둥근 프로파일을 갖는다. 예시된 실시예에서, 필터 카트리지(22)의 예시된 실시예의 설계에 대응하여, 6개의 오목부(42) 및 6개의 볼록부(43)가 3 cm 미만의 직경을 갖는 원형 라인을 따라 제공된다. 상이한 필터 카트리지에서, 외부면(41) 또는 제2 탱크 고정면의 적응은 이에 따라 수정되어야 한다.
센터링 맨드릴(11)의 외부면(41)에 대한 모든 적응은 필터 포트(23)를 삽입하기 위한 외부면(41)과 엘라스토머 밀봉부(16) 사이의 환형 슬롯만이 설치 상태에서 개방되게 한다. 이는 부적합한 필터 카트리지의 사용에 대한 추가 코딩을 야기한다. 게다가, 이 방식으로 센터링 맨드릴(11)의 외부면(41) 상에서 그 내부측에서 필터 포트(23)를 지지하는 것이 가능하다. 이 방식으로, 엘라스토머 밀봉부(16) 상의 필터 포트의 접촉 압력은 전체 주연 형상을 따라 가변 형상에 걸쳐 균일하게 증가될 수 있다.
적어도 하나의 상향 돌출 톱니(44)가 환형 외부면 위에 제공된다. 하나의 톱니 또는 복수의 톱니(44)가 센터링 맨드릴(40)의 단차부(45) 상에 장착된다. 또한, 외부면(41)의 형상을 따르는 단차부(45)와 관련된 융기부(46)는 톱니(44)로부터 소정 거리에 부착되어, 간극(47)이 톱니와 융기부(46) 사이에 남게 된다. 톱니 또는 톱니들(44) 및/또는 융기부(46)는 코딩을 바이패스하기 위한 축방향 밀봉부의 사용을 방지할 수도 있다. 더욱이, 통로 개구(48)가 외부면(41) 위에 제공되는데, 이는 센터링 요소(11)가 설치 상태에 있을 때 탱크 통로 개구로 이어진다. 필터 카트리지(22)의 여과수는 이 통로 개구(48)를 통해 물 탱크로부터 배출될 수 있다.
하나 이상의 저부 통기구(49)가 외부면(41) 아래에서 저부판(39)에 제공된다. 미여과수는 저부에 있는 이들 개구를 통해 물 탱크 외부로 지향될 수 있다. 융기부(46) 아래 및 외부면(41)을 지지하는 벽 내에는 탱크 밸브 본체(13)를 수용하기 위한 공동(50)이 있다.
환형 외부면(41) 위에는 도시되어 있는 예시적인 실시예에서와 같이 상부측이 경사질 수 있는 가이드 리브(51)가 제공된다. 이 방식으로 형성된 가이드 경사부(52)는 필터 카트리지(22)의 가이드 홈(32) 내에 가이드 리브(51)를 삽입할 때 도움을 준다. 도 4에 따른 단면도에서, 부착된 필터 카트리지(22) 내의 가이드 리브(51)의 가이드 경사부(52)를 명확하게 볼 수 있다.
필터 카트리지(22)를 갖거나 갖지 않는 필터 카트리지의 연결을 위한 물 탱크(1)의 조립된 구성요소가 도 11, 도 11a, 도 11b, 도 12 및 도 12a에 도시되어 있다. 체결 링(10)은 물 탱크의 저부 리브(54) 후방에서 맞물림으로써 탱크 저부(2) 상에 래치 결합될 수 있는 래치 결합 돌출부(53)를 구비한다. 엘라스토머 밀봉부(16)는 체결 링(10) 아래에서 맞물리고 따라서 탱크 저부(2) 상에 체결 링(10)으로 엘라스토머 밀봉부(16)를 유지하는 저부 섹션(55)을 갖는다.
탱크 저부(2)에 관련한 밀봉을 위해, 엘라스토머 밀봉부(16)는 밀봉면을 갖는데, 이는 본 경우에 밀봉 비드(56)에 의해 실현된다. 체결 링(10)에 관련한 엘라스토머 밀봉부(16)의 기밀 폐쇄를 위해, 원주방향 밀봉면이 다양한 지점에 제공될 수 있다. 도시되어 있는 예시적인 실시예에서, 엘라스토머 밀봉부(16)의 상부에 형성되고 체결 링의 밀봉 홈(58) 내에서 엘라스토머 밀봉부와 밀봉하는 환형 밀봉부(57)가 제공된다.
엘라스토머 밀봉부(16)는 일체로 성형되고 서로 연결되는 외부 링(59) 및 내부 링(60)을 포함한다. 외부 링(59) 및 내부 링(60)은 그 형상의 견지에서 모두 체결 링(10), 필터 포트(23) 및 엘라스토머 밀봉부(16)의 가변 반경과 이에 의해 형성된 오목부 및 볼록부를 원주방향으로 따른다. 외부 링(59)은 단차형이고 환형 밀봉부(57) 및 밀봉 비드(56)를 지지한다. 외부 링(59)은 또한 미여과수가 그를 통해 유동 방향(P1)으로 외부 링(59)과 내부 링(60) 사이의 환형 간극(62)으로 진입할 수 있는 하나 이상의 바이패스 개구(61)를 구비한다. 설치 상태에서, 엘라스토머 밀봉부(16)의 바이패스 개구(61)는 체결 링(11) 내의 바이패스 개구(63) 바로 뒤에 위치되는데, 이는 또한 예를 들어 도 1 및 도 3에서 볼 수 있다. 바이패스 개구(63)를 통해, 미여과수는 방향(P2)으로 물 탱크(1)로부터 대응 음료 기계 내로 환형 간극(62) 외부로 유동할 수 있다.
내부 링(60)은 외부 링(59) 상의 밀봉면(65)에 대향하는 그 하부측에 밀봉 립(64)을 갖는다. 엘라스토머 밀봉부(16)의 이완 상태에서, 외부 링(59)과 내부 링(60) 사이의 환형 간극(62)은 도 11에서 볼 수 있는 바와 같이 저부에서 개방되어, 바이패스 내에서 안내된 미여과수는 유동 방향(P2)으로 환형 간극(62) 외부로 유동할 수 있게 된다. 이 상태에서, 물 탱크 밀봉부(17)를 형성하는 내부 링(60)의 내부측(66)은 하향 프로파일에서 내향 경사진다. 바이패스의 설계 실시예는 도 11a 및 도 11b에 따른 확대도에서 강조되어 있다.
필터 포트(23)를 갖는 필터 카트리지(22)가 삽입될 때, 엘라스토머 밀봉부(16)는 내부측(66)이 외향으로 가압되고 필터 포트를 따라 본질적으로 수직으로 연장되도록 변형된다. 밀봉 립(64)은 대향 밀봉면(65) 상으로 가압되고, 따라서 환형 간극(62) 및 따라서 또한 바이패스 개구(61, 63)를 통한 바이패스가 폐쇄된다. 변형은 탱크 밀봉면(17)을 필터 밀봉면(28)에 대해 가압하고 동시에 밀봉 립(64)을 밀봉면(65)에 대해 가압하는 접촉 압력을 발생시킨다. 이 상태는 도 12 및 도 12a에 도시되어 있다.
도 11 및 도 12의 탱크 밸브 본체(13)는 연관 기계의 디텐트(더 상세히 도시되어 있지 않음)에 의해 복원 스프링(67)에 반대 방향으로 공동(50) 내로 상승되고 따라서 삽입된 물 탱크에 대응하는 개방 위치에 있다. 물 탱크가 기계로부터 제거되면, 탱크 밸브 본체(13)는 복원 스프링(67)의 압력 하에서 폐쇄된다.
탱크 밀봉면(18)은 엘라스토머 밀봉부(16)의 내부측(66)에 의해 형성되고 동시에 제1 탱크 고정면(18)을 나타낸다. 전술된 바와 같이, 필터 밀봉면(28)에 의해 형성된 제1 필터 고정면(28)은, 고정 및 밀봉 형태 맞춤이 달성되는 이러한 방식으로 필터 카트리지(5, 22)가 삽입 상태에 있을 때 엘라스토머 밀봉부(16)를 변형시키는 접촉 압력 하에서 이 측면 상에 안착한다.
필터 포트(23)의 내부면에 의해 형성되는 제2 필터 고정면(68)(도 5 참조)은 제2 탱크 고정면을 형성하는 외부면(41)과 접촉한다. 이 형태 맞춤은 또한 접촉 압력 하에서 형성된다. 본 발명에 따른 필터 포트(23)의 형상으로 인해, 이는 필요한 경우 탄성 방식으로 확장될 수 있는 환형 벽(69)을 형성한다. 이는 대응 브레이싱에 의해 야기되는 양호한 고정으로 공차 보상의 가능성을 야기한다. 제1 필터 고정면(28)과 제2 필터 고정면(68)의 상호 평행하거나 상호 기울어진 형상으로 인해, 이들 사이에 놓인 커넥터(23)의 환형 파형 벽(69)은 파형 환형 스프링(70)을 형성한다. 제2 필터 고정면(68)은 또한 제2 필터 밀봉면으로서 작용할 수 있다.
도 13의 단부도 및 도 13a에 따른 확대된 상세에 따른 필터 포트는 볼록부(29) 및 오목부(30)로 설명된 파형 형상을 도시하고 있다. 벽 두께(W)를 갖는 필터 포트(23)의 환형 벽(69)은 벽 외부측(71) 상에 제1 필터 고정면(28) 및 벽 내부측(72) 상에 제2 필터 고정면(68)을 갖는다. 벽 외부측(71)과 벽 내부측(72)은 도시되어 있는 도면에서 평행하게 연장하지만, 축방향으로 서로를 향해 경사져 있으며, 이는 아래에서 더 설명될 것이다. 따라서, 파형 형상은 점선으로 도시되어 있는 중심선(73)에 의해 추가로 예시된다.
중심선(73)은 그 반경이 가변 반경의 최대값을 갖는 외부 포락선 원(74)과, 그 반경이 파형 형상의 가변 반경의 최소 반경을 갖는 내부 포락선 원(75) 사이에서 기복을 이룬다. 중심선(73)의 볼록부(29) 및 오목부(30)는 볼록 원호(76)의 형태의 파정부(wave crests)와 오목 원호(77)의 형태의 파곡부(wave troughs)를 형성한다. 예시된 실시예에서, 모든 원호(76, 77)는 동일한 세그먼트 반경(S)을 갖는다. 원호(76, 77)의 중심(78, 79)은 볼록 원호(76)에 대한 내부 포락선 원(75) 내에 그리고 오목 원호(77)에 대해 외부 포락선 원(74)의 외부에 놓여 있다. 볼록 원호(76)와 오목 원호(77)는 접선 방향으로 병합되고 원주에 걸쳐 균등하게 분포되어, 회전 대칭 형상을 야기한다. 도시되어 있는 예시적인 실시예에서, 각각의 경우에 6개의 볼록 원호(76)와 6개의 오목 원호(77)가 제공되고, 이들은 30°의 각도 거리로 교대로 놓여 있는데, 즉 볼록 원호(76)는 서로로부터 이격하여 60°의 각도(α)로 놓여 있고 동일한 것이 오목 원호(77)에도 적용된다.
세그먼트 반경의 선택 및 연관된 중심(78, 79)의 연관된 위치로 인해, 중심선은 중심 원 라인(80) 주위에 비교적 평탄하고 만곡된 파형 방식으로 연장된다. 중심선(73)은 중심 원 라인(80)과 둔각(β)으로 교차한다. 그 결과, 볼록부(29)의 호 길이는 오목부(30)의 호 길이보다 상당히 더 길고, 그 결과 볼록부(29)의 세그먼트 원호에 의해 스윕된 각도(γ)는 오목부(30)에 의해 스윕된 각도(δ)보다 상당히 더 크다. 이 형상은 필터 포트(23)의 스프링 효과를 개선시킨다.
비교를 위해, 도면은 또한 그 세그먼트 중심(82)이 중심선(73) 바로 위에 놓여 있는 원호(81)를 도시하고 있다. 이 실시예에서 실현되지 않은 이 프로파일은 상당히 더 작은 세그먼트 반경 및 중심선(73)에 본질적으로 수직인 프로파일을 갖는다.
내부 포락선 원(75)의 반경이 외부 포락선 원(74)의 반경의 5% 내지 15%이고 볼록 및/또는 오목 원호의 반경이 외부 포락선 원(74)의 반경의 20% 내지 35%인 반경 및 벽 두께에서 양호한 스프링 효과가 나타났다. 그에 대해(동작 위치에 대해) 평행하거나 기울어지게 연장하는 벽 외부측(71)과 벽 내부측(72) 사이의 벽 두께(W)는 바람직하게는 외부 포락선 원(74)의 반경의 5% 내지 15%이다.
도시되어 있는 예에서, 외부 포락선 원(74)은 대략 11 mm의 반경을 갖고 내부 포락선 원(75)은 대략 9.75 mm의 반경을 갖는다. 볼록 및 오목 원호의 세그먼트 반경은 대략 3.08 mm이고 그에 대해 평행하거나 기울어지게 연장하는 벽 외부측(71)과 벽 내부측(72) 사이의 벽 두께는 대략 0.9 mm이다.
도 14에서, 실시예에 따라 또한 하나 또는 2개의 필터 밀봉면(28)을 형성하는 필터 포트(23)의 외부 벽(71) 및/또는 내부 벽(72)은 수직과 관련하여 각도(ω1 또는 ω2)만큼 경사져서, 이들이 필터 카트리지(4, 22)의 동작 위치에 기초하여 상부로부터 저부로 수렴하게 된다는 것을 알 수 있다. 각도 또는 각도들(ω1 및/또는 ω2)에 의한 이러한 경사부 또는 경사부들은 엘라스토머 밀봉부(16)와 물 탱크(1)의 외부면(41) 사이의 환형 간극 내에 커넥터(23)를 삽입할 때 삽입 보조부를 형성한다.
1: 물 탱크
2: 탱크 저부
3: 물 탱크 측벽
4: 필터 카트리지
5: 필터 하우징
6: 탱크 연결 요소
7: 필터 연결부
8: 내부
9: 필터 포트
10: 체결 링
11: 센터링 요소
12: 오목부
13: 탱크 밸브 본체
14: 밀봉부
15: 핀
16: 엘라스토머 밀봉부
17: 물 탱크 밀봉부/환형 밀봉부
18: 탱크 밀봉면
19: 오목부
20: 볼록부
21: 연결 영역
22: 필터 카트리지
23: 필터 포트/내부 링
24: 외부 링
25: 돌출부
26: 오목부
27: 입구 스크린
28: 필터 밀봉면/외부면
29: 볼록부
30: 오목부
31: 가이드 구조체
32: 가이드 홈
33: 에지
34: 다각형 링
35: 내부 곡률
36: 벽
37: 필터 하우징
38: 계량 개구
39: 저부판
40: 센터링 맨드릴
41: 외부면
42: 오목부
43: 볼록부
44: 톱니
45: 단차부
46: 융기부
47: 간극
48: 통로 개구
49: 저부 통기구
50: 공동
51: 가이드 리브
52: 가이드 경사부
53: 래치 결합 돌출부
54: 저부 리브
55: 저부 부분
56: 밀봉 비드
57: 환형 밀봉부
58: 밀봉 홈
59: 내부 링
60: 외부 링
61: 바이패스 개구
62: 환형 간극
63: 바이패스 개구
64: 밀봉 립
65: 밀봉면
66: 내부측
67: 복원 스프링
68: 제2 필터 고정면/내부면
69: 벽
70: 환형 스프링
71: 벽 외부측
72: 벽 내부측
73: 중심선
74: 외부 포락선 원
75: 내부 포락선 원
76: 볼록 원호
77: 오목 원호
78: 중심
79: 중심
80: 중심 원 라인
81: 원호
82: 세그먼트 중심
83: 전환점
84: 탱크 통로 개구
A: 축
W: 벽 두께
S: 세그먼트 반경
P1: 유동 방향
P2: 유동 방향

Claims (45)

  1. 필터 카트리지(22)용 연결부를 갖는 가전 제품용 물 탱크(1)이며, 환형 탱크 밀봉면이 필터 카트리지(22)의 기밀 연결을 위해 탱크 저부 상에 제공되고 탱크 밀봉면은 필터 카트리지(22)로부터의 물이 탱크 저부의 벽을 통해 가전 제품으로 유동하게 하기 위한 탱크 통로 개구를 에워싸는, 물 탱크(1)에 있어서,
    탱크 밀봉면(18)은 그 원주를 따라, 중심축에 관련하여 가변 반경을 가져, 탱크 밀봉면(18)이 반경방향 오목부(19) 및/또는 반경방향 볼록부(20)를 포함하게 되고, 볼록부(20) 및/또는 오목부(19)는 둥근 프로파일을 갖고, 오목부(19) 및/또는 볼록부(20)는 원형 라인 둘레에서 주기적으로 진동하도록 구성되는 것을 특징으로 하는, 물 탱크(1).
  2. 제1항에 있어서, 물 탱크(1)는 그 벽이 하우징 내부측과 하우징 외부측을 분리하는 필터 하우징(37)을 구비한 필터 카트리지(22)를 갖고, 필터 카트리지(22)의 동작시에 필터 하우징(37)의 외부 환경에 관련하여 개방되는 필터 입구 개구(27)가 제공되고, 적어도 하나의 필터 매체를 갖는 적어도 하나의 필터 챔버를 포함하고 필터 카트리지(22)로부터 물을 흡입하기 위해 필터 출구 개구에서 종료하는 물 유도용 디바이스가 동작 중에 유동 방향에 대해 필터 입구 개구(27)의 하류에서 필터 하우징(37)의 내부에 제공되고, 물 탱크 내의 탱크 밀봉면으로의 필터 카트리지(22)의 기밀 연결을 위한 환형 필터 밀봉면(28)을 갖는 환형 필터 포트(23)를 갖는 필터 연결 요소가 제공되고, 환형 필터 포트(23)의 원주를 따른 필터 밀봉면(28)의 프로파일은 중심축에 관련하여 가변 반경을 가져, 필터 밀봉면(28)이 반경방향 볼록부(29) 및/또는 반경방향 오목부(30)를 포함하게 되고, 볼록부(29) 및/또는 오목부(30)는 둥근 프로파일을 갖고, 볼록부(29) 및/또는 오목부(30)는 원형 라인 둘레에서 주기적으로 진동하도록 구성되는 것을 특징으로 하는, 물 탱크(1).
  3. 제2항에 있어서, 필터 밀봉면(28)을 갖는 필터 연결 요소의 환형 필터 포트(23)는 적어도 필터 밀봉면(28)의 영역에 있어서 동작 온도에서 치수적으로 안정하고 엘라스토머보다 강한 플라스틱으로 구성되는 것을 특징으로 하는, 물 탱크(1).
  4. 제2항 또는 제3항에 있어서, 필터 밀봉면(28)은 필터 출구 개구의 중심축(A)으로부터 이격하여 지향하는 필터 연결 요소의 환형 필터 포트(23)의 외부면을 형성하는 것을 특징으로 하는, 물 탱크(1).
  5. 제2항 또는 제3항에 있어서, 필터 밀봉면(28)의 볼록부(29) 및 오목부(30)의 배열은 원주에 걸쳐 회전 대칭성이 되도록 구성되는 것을 특징으로 하는, 물 탱크(1).
  6. 제2항 또는 제3항에 있어서, 필터 밀봉면(28)의 볼록부(29) 및 오목부(30)의 배열은 원주에 걸쳐 동일한 각도로 구성되는 것을 특징으로 하는, 물 탱크(1).
  7. 삭제
  8. 제2항 또는 제3항에 있어서, 6개의 볼록부(29)와 6개의 오목부(30)가 3 cm 미만의 직경을 갖는 원형 라인을 따라 제공되는 것을 특징으로 하는, 물 탱크(1).
  9. 제2항 또는 제3항에 있어서, 탱크 기단 센터링 요소(11)를 안내 및 수용하기 위한 가이드 구조체가 필터 포트(23) 내에 제공되는 것을 특징으로 하는, 물 탱크(1).
  10. 제9항에 있어서, 가이드 구조체(31)는 탱크 기단 센터링 요소(11)의 적어도 하나의 가이드 리브(51)를 수용하기 위한 적어도 하나의 가이드 홈(32)을 갖는 것을 특징으로 하는, 물 탱크(1).
  11. 제10항에 있어서, 가이드 구조체(31)는 원주 주위에 분포된 복수의 가이드 홈(32)을 갖는 것을 특징으로 하는, 물 탱크(1).
  12. 제11항에 있어서, 가이드 홈(32)의 벽은 가이드 홈의 폭이 동작 위치에 관련하여 저부로부터 상부로 테이퍼지는 이러한 방식으로 둥글게 되는 것을 특징으로 하는, 물 탱크(1).
  13. 제11항에 있어서, 가이드 홈(32)의 벽은 홈 폭이 내부로부터 외부로 테이퍼지는 이러한 방식으로 둥글게 되는 것을 특징으로 하는, 물 탱크(1).
  14. 제11항에 있어서, 가이드 홈의 테이퍼 형상은 가이드 홈을 연결하는 벽(36) 내의 내부 곡률(35)로서 구성되는 것을 특징으로 하는, 물 탱크(1).
  15. 제2항 또는 제3항에 있어서, 필터 카트리지(22)(4)의 필터 출구 개구는 환형 스크린 개구(27)로서 설계되는 것을 특징으로 하는, 물 탱크(1).
  16. 제2항 또는 제3항에 있어서, 적어도 필터 밀봉면(28)의 영역에서, 필터 밀봉면(28)을 갖는 필터 연결 요소의 환형 필터 포트(23)는 벽 내부측(72)에 평행하거나 기울어지게 연장하고 필터 밀봉면(28)을 포함하거나 형성하는 벽 외부측(71)을 갖는 벽(69)을 갖는 것을 특징으로 하는, 물 탱크(1).
  17. 제2항 또는 제3항에 있어서, 필터 연결 요소의 환형 필터 포트(23)는, 필터 카트리지의 동작 위치에 관련하여, 필터 카트리지의 외부 벽(71)과 내부 벽(72)이 상부로부터 저부로 수렴하도록 수직에 대해 경사져 있는 외부 벽(71) 및/또는 내부 벽(72)을 갖는 것을 특징으로 하는, 물 탱크(1).
  18. 제17항에 있어서, 경사진 외부 벽(71)은 외부(28)를 갖고 그리고/또는 경사진 내부 벽(72)은 내부 필터 밀봉면을 갖는 것을 특징으로 하는, 물 탱크(1).
  19. 제1항 또는 제2항에 있어서, 탱크 밀봉면(18)은 탱크 통로 개구의 중심축을 향해 지향하는 환형 탱크 연결 요소의 내부면을 형성하는 것을 특징으로 하는, 물 탱크(1).
  20. 삭제
  21. 제1항 또는 제2항에 있어서, 6개의 오목부(19)와 6개의 볼록부(20)가 3 cm 미만의 직경을 갖는 원형 라인을 따라 제공되는 것을 특징으로 하는, 물 탱크(1).
  22. 제1항 또는 제2항에 있어서, 환형 탱크 연결 요소는 반경방향 볼록부(19) 및/또는 반경방향 오목부(20)가 미리 형성되어 있는 환형 엘라스토머 밀봉부(16)를 포함하는 것을 특징으로 하는, 물 탱크(1).
  23. 제22항에 있어서, 탱크 밀봉면(18)은 엘라스토머 밀봉부(16)의 반경방향 볼록부(19) 및/또는 반경방향 오목부(20)의 내부측에 배치되는 것을 특징으로 하는, 물 탱크(1).
  24. 제1항 또는 제2항에 있어서, 탱크 밀봉면(18)은 중심축(A)을 향해 상부로부터 저부로 이어지는 비스듬한 프로파일을 갖는 것을 특징으로 하는, 물 탱크(1).
  25. 제1항 또는 제2항에 있어서, 탱크 저부(2)는 체결 링(10) 및 체결 링(10) 내에 삽입된 엘라스토머 밀봉부(16)를 포함하는 것을 특징으로 하는, 물 탱크(1).
  26. 제25항에 있어서, 엘라스토머 밀봉부(16)는 체결 링(10)에 관련하여 엘라스토머 밀봉부(16)의 기밀 폐쇄를 위한 밀봉면(57)을 갖는 것을 특징으로 하는, 물 탱크(1).
  27. 제25항에 있어서, 엘라스토머 밀봉부(16)는 탱크 저부(2)에 관련하여 체결 링(10)의 기밀 폐쇄를 위한 밀봉면(56)을 갖는 것을 특징으로 하는, 물 탱크(1).
  28. 제25항에 있어서, 물 탱크(1)로부터 미여과수를 위한 바이패스 채널이 탱크 저부에 제공되고, 상기 바이패스 채널은 물 탱크 내부로부터 체결 링을 통해 그리고 엘라스토머 밀봉부를 통해 연장되는 것을 특징으로 하는, 물 탱크(1).
  29. 제28항에 있어서, 바이패스 채널은 엘라스토머 밀봉부(16)에 환형 간극(62)을 포함하는 것을 특징으로 하는, 물 탱크(1).
  30. 제28항에 있어서, 엘라스토머 밀봉부(16)는 바이패스 채널이 폐쇄될 수 있는 폐쇄 요소를 포함하는 것을 특징으로 하는, 물 탱크(1).
  31. 제30항에 있어서, 폐쇄 요소는 환형 간극(62)에서 2개의 대향하는 환형 밀봉면(64, 65)을 포함하고, 이를 통해 환형 간극(62)이 엘라스토머 밀봉부(16)를 변형함으로써 폐쇄될 수 있는 것을 특징으로 하는, 물 탱크(1).
  32. 제25항에 있어서, 체결 링(10)은 체결 링(10)을 탱크 저부(2)에 래치 결합하기 위한 래치 결합 요소(53)를 포함하는 것을 특징으로 하는, 물 탱크(1).
  33. 제25항에 있어서, 필터 카트리지(22) 내에 삽입을 위한 센터링 요소(11)가 탱크 저부 상에 제공되는 것을 특징으로 하는, 물 탱크(1).
  34. 제33항에 있어서, 센터링 요소(11)는 엘라스토머 밀봉부(16)의 리셉터클에 놓이고 후방으로부터 상기 리셉터클과 주연에서 맞물리는 저부판(39)을 갖는 것을 특징으로 하는, 물 탱크(1).
  35. 제34항에 있어서, 센터링 맨드릴(40)이 센터링 요소(11)의 저부판(39)으로부터 상향 돌출하고 중심축(A)에 관련하여 가변 반경을 갖는 환형 외부면(41)을 가져, 외부면(41)이 반경방향 오목부(42) 및/또는 반경방향 볼록부(43)를 포함하게 되는 것을 특징으로 하는, 물 탱크(1).
  36. 제35항에 있어서, 센터링 맨드릴(40)의 외부면(41)의 오목부(42) 및/또는 볼록부(43)는 원형 라인 주위에서 주기적으로 진동하도록 구성되는 것을 특징으로 하는, 물 탱크(1).
  37. 제35항에 있어서, 센터링 맨드릴(40)의 외부면(41)의 오목부(42) 및/또는 볼록부(43)는 둥근 프로파일을 갖는 것을 특징으로 하는, 물 탱크(1).
  38. 제35항에 있어서, 센터링 맨드릴(40)의 외부면(41)에는 3 cm 미만의 직경을 갖는 원형 라인을 따른 6개의 오목부(42)와 6개의 볼록부(43)가 있는 것을 특징으로 하는, 물 탱크(1).
  39. 제35항에 있어서, 상향 돌출하는 적어도 하나의 톱니(44)가 환형 외부면(41) 위에 배치되는 것을 특징으로 하는, 물 탱크(1).
  40. 제35항에 있어서, 탱크 통로 개구로 이어지는 적어도 하나의 통로 개구(48)가 환형 외부면(41) 위의 센터링 요소(11)에 제공되는 것을 특징으로 하는, 물 탱크(1).
  41. 제35항에 있어서, 적어도 하나의 가이드 리브(51)가 환형 외부면(41)을 지지하는 벽 위의 센터링 요소(11)에 제공되는 것을 특징으로 하는, 물 탱크(1).
  42. 제41항에 있어서, 상부측 상의 가이드 리브(51) 또는 가이드 리브들(51)은 중심축을 향해 경사져 있는 것을 특징으로 하는, 물 탱크(1).
  43. 제1항 또는 제2항에 있어서, 탱크 저부에 할당되고 필터 카트리지(22)를 연결하기 위해 탱크 상에 제공된 부분을 포함하는 인서트가 탱크 저부에 제공되는 것을 특징으로 하는, 물 탱크(1).
  44. 삭제
  45. 삭제
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