KR20220141605A - 정수장치 및 정수장치가 구비된 냉장고 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 정수 장치 및 정수 장치가 구비된 냉장고에 관한 것으로, 유입되는 물을 정화한 후 배출하는 필터; 상기 필터가 탈착 가능하게 결합되며, 입수부와 출수부가 형성된 헤드; 상기 헤드 내부에 구비되며, 상기 입수부와 출수부 사이에서 회전 가능하게 장착되며, 상기 입수부와 출수부를 직접 연결하는 바이패스 유로와, 상기 입수부로 입수된 물이 상기 필터를 경유하여 상기 출수부로 배출되도록 연결하는 필터링 유로가 형성된 샤프트;를 포함하고, 상기 샤프트는, 상기 필터와 연통되어 상기 필터링 유로의 일부를 형성하고, 상기 필터의 일단부와 결합되는 이너 파이프가 형성되며, 상기 이너 파이프 내면에서 돌출되고, 상기 이너 파이프의 하단에서 상방으로 연장되는 보강부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

정수장치 및 정수장치가 구비된 냉장고{WATER PURIFYING APPARATUS AND REFRIGERATOR HAVING THIS}
본 발명은 정수장치 및 정수장치가 구비된 냉장고에 관한 것이다.
일반적으로 정수장치는 공급되는 물을 필터 또는 여과재 등을 이용하여 정화하기 위한 것으로, 수도 또는 탱크의 물을 정화하여 음용 가능한 상태로 정화하는 장치를 포함한다.
이와 같은 음용 가능한 물을 공급하는 정수장치는 정수기가 대표적이며, 최근에는 냉장고에도 이와 같은 정수장치의 전체 또는 일부가 구비되어 냉장고를 통해 정수된 물을 공급받거나 이를 이용하여 얼음을 만들 수도 있다.
정수장치가 구비된 냉장고에서는 필요에 따라 정수장치를 구성하는 필터의 교체 또는 점검이 필요하며, 이를 위해서 필터가 탈착 가능하도록 구성된다. 그리고, 필터를 분리한 상태에서도 물 공급이 가능한 바이패스 구조를 가지도록 구성되어 필터의 교체 또는 점검 중에도 물공급이 이루어질 수 있게 된다.
대한민국공개특허 제10-2015-0135021호에는 이와 같은 바이패스 구조를 가지는 정수필터용 헤드가 개시되어 있다.
하지만, 종래의 헤드는 필터의 탈착시 탄성부재에 의해 지지되는 유로전환플런저에 의해 유로가 개폐될 수 있도록 복잡한 구조를 가지게 되며, 따라서 생산 및 조립성이 떨어지는 문제가 있다.
또한, 필터를 헤드에 탈착 시키거나, 바이패스 유로 또는 정수필터로 흐르는 유로로 전환시키는 과정에서 외부의 힘이 가해지게 되는데, 필터의 삽입부 및 유로전환플런저가 이러한 외부 힘의 작용으로 파손되거나, 변형을 일으켜 물의 유동성능이 저하되는 문제가 있다.
본 발명의 실시 예는, 필터의 장착 또는 분리에 따라 필터링 유로 또는 바이패스 유로로 전환이 가능한 정수장치 및 정수장치가 구비된 냉장고를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 실시 예는, 필터와 함께 회전하여 유로를 전환시키는 샤프트의 강도를 보강하여, 필터의 장착 또는 분리하는 과정에서 상기 샤프트가 손상되거나 변형되는 것을 방지할 수 있는 정수장치 및 정수장치가 구비된 냉장고를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 실시 예는, 상기 필터 장착에 의한 필터링 유로 전환시 물의 유동이 원활하게 이루어질 수 있는 정수장치 및 정수장치가 구비된 냉장고를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 실시 예에 따른 정수장치는, 유입되는 물을 정화한 후 배출하는 필터; 상기 필터가 탈착 가능하게 결합되며, 입수부와 출수부가 형성된 헤드; 상기 헤드 내부에 구비되며, 상기 입수부와 출수부 사이에서 회전 가능하게 장착되며, 상기 입수부와 출수부를 직접 연결하는 바이패스 유로와, 상기 입수부로 입수된 물이 상기 필터를 경유하여 상기 출수부로 배출되도록 연결하는 필터링 유로가 형성된 샤프트;를 포함하고, 상기 샤프트는, 상기 필터와 연통되어 상기 필터링 유로의 일부를 형성하고, 상기 필터의 일단부와 결합되는 이너 파이프가 형성되며, 상기 이너 파이프 내면에서 돌출되고, 상기 이너 파이프의 하단에서 상방으로 연장되는 보강부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 보강부는, 상기 이너 파이프의 상단까지 연장된 것이 가능하다.
상기 필터의 일단부에는 제 1 연결부가 형성되고, 상기 이너 파이프 하단에는, 상기 필터의 장착시 상기 제 1 연결부와 결합되는 제 2 연결부가 형성되며, 상기 보강부는, 상기 제 2 연결부의 하단에서 상방으로 연장된 것이 가능하다.
상기 이너 파이프 하단에는 상기 제 2 연결부가 한 쌍으로 형성되고, 상기 보강부는, 상기 제 2 연결부와 대응하는 위치에 한 쌍으로 형성된 것이 가능하다.
상기 한 쌍의 제 2 연결부 사이에는 파이프 절개부가 위치되며, 상기 보강부의 하단은, 상기 파이프 절개부의 상단보다 하방에 위치하는 것이 가능하다.
상기 이너 파이프 내면에서 상기 보강부의 돌출된 단부까지의 길이는, 상기 이너 파이프의 외면에서 내면까지의 길이보다 더 작게 형성되는 것이 가능하다.
상기 보강부는, 상기 이너 파이프 내면에서 대칭되게 한 쌍으로 형성되고, 서로 마주보는 한쌍의 보강부 사이의 거리는, 상기 이너 파이프 내면에서 상기 보강부의 돌출된 단부까지의 거리보다 더 길게 형성되는 것이 가능하다.
상기 필터링 유로는, 상기 샤프트 둘레에 형성된 샤프트 입구에서 상기 샤프트 중앙을 향하여 연장된 수평부와, 상기 수평부의 단부와 연결되어, 상기 이너 파이프 내부에 형성되는 수직부를 포함하고, 상기 보강부는 상기 수직부의 상단까지 연장되는 것이 가능하다.
상기 필터의 일단부에는 한 쌍의 제 1 연결부가 형성되고, 상기 이너 파이프 하단에는 상기 필터의 장착시 상기 제 1 연결부와 결합되는 한 쌍의 제 2 연결부와, 상기 한 쌍의 제 2 연결부 사이에는 상기 필터의 회전 결합시, 상기 제 1 연결부와 결합하여 상기 샤프트를 회전시키는 한 쌍의 파이프 절개부가 형성되고, 상기 보강부는, 상기 한 쌍의 파이프 절개부 사이에 구비되는 것이 가능하다.
상기 보강부의 상단은 상기 파이프 절개부의 상단과 동일 높이로 연장되는 것이 가능하다.
상기 필터의 일단부에는 한 쌍의 제 1 연결부가 형성되고, 상기 이너 파이프 하단에는 상기 필터의 장착시 상기 제 1 연결부와 결합되는 한 쌍의 제 2 연결부가 형성되며, 상기 제 2 연결부 각각에는 상기 보강부가 복수개로 형성된 것이 가능하다.
상기 보강부는, 상기 이너 파이프 중심선을 기준으로 대칭되는 위치에 복수개 형성되는 것이 가능하다.
상기 이너 파이프는, 내면에서 상기 보강부의 일 측단을 연결하도록 경사진 경사부를 더 포함하는 것이 가능하다.
상기 보강부의 모서리에는 굴곡진 라운드부를 포함하는 것이 가능하다.
본 발명의 실시예에 따른 냉장고는, 저장공간을 형성하는 캐비닛; 상기 캐비닛을 개폐하는 도어; 상기 저장공간에 구비되며, 공급되는 물을 정화하는 정수장치; 상기 도어에 구비되며, 상기 정수장치에서 정수된 물을 외부에서 취출하는 디스펜서;를 포함하며, 상기 정수장치는, 유입되는 물을 정화한 후 배출하는 필터; 상기 필터가 탈착 가능하게 결합되며, 입수부와 출수부가 형성된 헤드; 상기 헤드 내부에 구비되며, 상기 입수부와 출수부 사이에서 회전 가능하게 장착되며, 상기 입수부와 출수부를 직접 연결하는 바이패스 유로와, 상기 입수부로 입수된 물이 상기 필터를 경유하여 상기 출수부로 배출되도록 연결하는 필터링 유로가 형성된 샤프트;를 포함하고, 상기 샤프트는, 상기 필터와 연통되어 상기 필터링 유로의 일부를 형성하고, 상기 필터의 일단부와 결합되는 이너 파이프가 형성되며, 상기 이너 파이프 내면에서 돌출되고, 상기 이너 파이프의 하단에서 상방으로 연장되는 보강부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
제안되는 실시 예에 따른 정수장치 및 정수장치가 구비된 냉장고에서는 다음과 같은 효과를 기대할 수 있다.
발명의 실시 예에서는 상기 필터의 교체 또는 유지 보수를 위해 상기 필터를 상기 헤드로부터 분리하게 되는 경우, 상기 바이패스 유로가 상기 입수부와 출수부를 연결하여 누수가 발생되지 않고 유로를 연결할 수 있게 된다.
또한, 상기 필터의 장착을 위한 회전 조작시 필터링 유로가 상기 입수부와 출수부에 연결되어 정수의 공급이 가능하게 된다. 따라서, 상기 필터의 장착 및 분리를 회전 조작에 의해 별도의 추가 조작 없이 유로의 전환이 가능하게 되어 사용상 편의성이 보다 향상되는 효과를 기대할 수 있다.
또한, 본 발명의 실시 예에서는, 상기 필터링 유로의 일부를 형성하는 이너 파이프 내면에 내부 방향으로 돌출된 보강부를 포함한다. 상기 보강부는, 필터 징착 또는 분리를 위한 회전 조작시 외부에서 가압되는 힘에 의해서, 샤프트가 손상되거나 변형되는 것을 방지할 수 있는 이점이 있다. 특히, 상기 필터의 교체 및 장착이 미숙한 사용자의 오조립으로 인해 상기 샤프트의 이너 파이프의 단부가 손상 또는 변형되는 것을 방지할 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명의 실시 예에서는 상기 이너 파이프 내면에 보강부를 제공함으로써, 상기 필터링 유로를 형성하는 수평부에서 이너 파이프에 의해 형성되는 수직부로 물의 유동을 원활하게 할 수 있는 이점이 있다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 의한 냉장고의 정면도이다.
도 2는 상기 냉장고의 도어가 개방된 정면도이다.
도 3은 상기 냉장고의 급수 유로의 배치 구조를 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 4는 상기 정수 장치의 구조를 보인 사시도이다.
도 5는 본 발명의 다른 실시 예에 의한 정수 장치의 구조를 보인 사시도이다.
도 6은 상기 정수장치의 필터와 헤드가 분리된 분해 사시도이다.
도 7은 상기 필터의 구조를 보인 분해도이다.
도 8은 상기 필터의 어퍼 서포터의 부분 절개 사시도이다.
도 9는 상기 헤드의 측면도이다.
도 10은 상기 헤드의 결합 구조를 일측에서 바라본 분해 사시도이다.
도 11은 상기 헤드의 결합 구조를 다른 일측에서 바라본 분해 사시도이다.
도 12는 상기 샤프트의 내부 구조를 일측에서 바라본 단면도이다.
도 13은 상기 샤프트의 내부 구조를 다른 일측에서 바라본 단면도이다.
도 14는 상기 샤프트를 하방에서 바라본 모습을 나타낸 도면이다.
도 15는 상기 헤드의 내부 구조를 일측에서 바라본 절개 분해 사시도이다.
도 16은 상기 헤드의 내부 구조를 다른 일측에서 바라본 절개 분해 사시도이다.
도 17은 상기 헤드를 하방에서 바라본 사시도이다.
도 18은 상기 헤드의 부분 절결 사시도이다.
도 19는 상기 필터와 헤드가 분리된 상태의 절결 사시도이다.
도 20은 도 19의 A부 확대도이다.
도 21은 상기 필터와 헤드가 분리된 상태의 샤프트의 위치를 보인 도면이다.
도 22는 상기 필터가 상기 헤드의 내측으로 완전히 삽입된 상태에서 결합을 위해 회전된 상태를 나타낸 도면이다.
도 23은 도 22의 B부 확대도이다.
도 24는 상기 필터가 상기 헤드에 결합된 상태의 샤프트 위치를 보인 도면이다.
도 25는 토크 하중 변화에 따른 변형량을 나타낸 그래프이다.
도 26은 토크 하중 변화에 따른 변형율을 나타낸 그래프이다.
도 27은 본 발명의 다른 실시 예에 의한 샤프트의 내부 구조를 보인 단면도이다.
도 28은 본 발명의 또 다른 실시 예에 의한 샤프트의 내부 구조를 보인 단면도이다.
이하에서는 본 발명의 구체적인 실시 예를 도면과 함께 상세히 설명하도록 한다. 그러나 본 발명은 본 발명의 사상이 제시되는 실시 예에 제한된다고 할 수 없으며, 또 다른 구성요소의 추가, 변경, 삭제 등에 의해서 퇴보적인 다른 발명이나 본 발명의 사상범위 내에 포함되는 다른 실시 예를 용이하게 제안할 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 의한 냉장고의 정면도이다. 그리고, 도 2는 상기 냉장고의 도어가 개방된 정면도이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 정수장치를 구비한 냉장고(1)는, 저장공간을 형성하는 캐비닛(10)과, 상기 캐비닛(10)의 저장공간을 개폐하는 도어(20)에 의해 외형이 형성될 수 있다.
상기 캐비닛(10)은 외측면을 형성하는 금속 소재의 아웃 케이스(11)와, 상기 아웃 케이스(11)와 결합되며 상기 냉장고(1) 내부의 저장 공간을 형성하는 수지재의 이너 케이스(12)를 포함할 수 있다. 그리고, 상기 아웃 케이스(11)와 이너 케이스(12)의 사이에는 단열재가 충진되어 고내의 공간을 단열할 수 있게 된다.
상기 저장공간은 베리어(13)를 기준으로 상하로 구획되며, 상부의 냉장실(14)과 하부의 냉동실(15)로 구성될 수 있다. 그리고, 상기 냉동실(15)은 좌우측으로 더 구획되도록 구성될 수 있다. 이와 달리 상기 저장공간은 베리어(13)를 기준으로 좌우로 구획되는 것도 가능하다.
상기 도어(20)는 상기 냉장실(14)과 냉동실(15)을 각각 독립적으로 개폐하는 냉장실 도어(21)와 냉동실 도어(22)를 포함할 수 있다.
상기 냉장실 도어(21)와 냉동실 도어(22)는 모두 회동에 의해 상기 냉장실(14)과 냉동실(15)을 개폐할 수 있는 구조를 가진다. 이를 위해 상기 냉장실 도어(21)와 냉동실 도어(22)는 모두 힌지 장치(23)에 의해 상기 캐비닛(10)에 회동 가능하게 연결될 수 있다. 그리고, 상기 냉장실 도어(21)는 좌우 양측에서 한 쌍이 독립적으로 회전되도록 구성될 수 있는 프렌치 타입의 도어로 구성될 수 있다.
한쌍의 상기 냉장실 도어(21) 중 어느 일측의 도어에는 디스펜서(23)와 아이스메이커(24)가 구비될 수 있다.
상기 디스펜서(23)는 상기 냉장실 도어(21)의 전면에 구비되며, 외부에서 사용자가 조작하여 물 또는 얼음을 취출하도록 있다. 그리고, 상기 디스펜서(23)의 상방에는 제빙실(25)이 구비된다. 상기 제빙실(25)은 얼음이 만들어지고 보관되는 단열 공간으로 내부에 상기 아이스메이커(24)가 수용되며 별도의 도어에 의해 개폐될 수 있다. 그리고, 도시되지는 않았지만, 상기 제빙실(25)은 상기 냉장실 도어(21)가 닫힌 상태에서 냉기 덕트에 의해 상기 냉동실(15)과 연통되어 제빙에 필요한 냉기를 냉동실 증발기(미도시)로부터 공급받을 수 있다.
한편, 상기 냉장실(14)의 내부에는 식품의 수납을 위한 다수의 선반과 서랍들이 구비될 수 있다. 특히, 상기 냉장실(14)의 바닥면에는 인출입 가능하게 제공되는 서랍(161)과, 상기 서랍(161)의 상면을 차폐하는 테이블(162)을 포함하는 드로워 어셈블리(16)가 구비될 수 있다.
상기 드로워 어셈블리(16)는 내부의 투시가 가능하도록 구성될 수 있으며, 상기 서랍(161)에 의해 상기 냉장실(14)의 후측에 구비된 메인 워터탱크(34)가 차폐되도록 구성될 수 있다. 그리고, 상기 드로워 어셈블리(16)의 측방에는 급수되는 물을 정화하여 상기 디스펜서(23)와 상기 아이스메이커(24)로 공급하는 정수장치(17)가 구비될 수 있다. 상기 정수장치(17)는 상기 서랍(161)의 수납 공간과 벽면의 사이에 배치될 수 있으며, 상기 서랍(161)의 전면에 의해 차폐될 수 있다. 따라서, 상기 서랍(161)이 닫힌 상태에서는 상기 정수장치(17)는 외부로 노출되지 않고, 상기 서랍(161)이 인출된 상태에서는 외부로 노출되어 상기 정수장치(17)로의 접근이 가능하게 된다. 물론, 상기 정수장치(17)의 장착 위치는 서랍(161)의 일측에 한정되는 것은 아니며, 상기 냉장실(14) 또는 상기 냉장실 도어(21)를 포함한 상기 냉장실(14)의 영역에 구비될 수 있다.
상기 드로워 어셈블리(16)의 상방에는 캔틸레버 구조를 가지는 다수의 선반이 높이 조절 가능한 형태로 탈착 가능하게 제공될 수 있다. 그리고, 상기 냉장실(14)의 후면에는 메인 덕트(18)가 구비되며, 상기 메인 덕트(18)에 형성되는 다수의 토출구를 통해 증발기(미도시)에서 생성된 냉기가 상기 냉장실(14)의 내부로 공급될 수 있도록 한다.
도 3은 냉장고의 급수 유로의 배치를 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 3을 참조하면, 상기 냉장고(1)는 외부의 급수원으로부터 공급되는 물을 정수 또는 냉각한 후에 상기 디스펜서(23)로 취출하거나, 정수된 물을 상기 디스펜서(23) 또는 아이스메이커(24)로 공급하는 급수 유로(30)를 포함할 수 있다.
상기 급수 유로(30)는 고외측의 수도와 같은 급수원(2)에 직결되고, 상기 캐비닛(10) 내부에 장착되는 튜브 가이드(19)를 통해 고내 공간으로 유입되어 고내측의 정수장치(17) 입구와 연결될 수 있다.
그리고, 상기 급수 유로(30)에는 급수밸브(31)와 유량센서(32)가 구비될 수 있다. 필요에 따라서 상기 유량센서(32)는 상기 급수밸브(31)와 일체로 구성될 수도 있다.
상기 급수 유로(30)는 상기 정수장치(17)와 제 1 분지관(33)을 연결하며, 제 1 분지관(33)에서 분지된 급수 유로(30)는 각각 상기 메인 워터탱크(34)와 제 1 분지밸브(35)에 연결될 수 있다.
상기 제 1 분지밸브(35)의 출구와 연결되는 급수 유로(30)는 상기 튜브 가이드(19)를 통해서 상기 캐비닛(10) 내측의 측벽 또는 캐비닛 외측의 후벽면을 따라 연장된 후 상면을 따라 연장되며, 상기 도어 힌지(26)를 거쳐 상기 냉장실 도어(21)로 인입될 수 있다.
그리고, 상기 냉장실 도어(21)의 급수 유로는 제 2 분지관(36)에 의해 분지되어 상기 서브 워터탱크(37)의 입구 및 제 2 분지밸브(38)와 연결될 수 있다. 상기 서브 워터탱크(37)는 상기 디스펜서(23)와 연결되어 냉각된 물이 상기 디스펜서(23)를 통해 취출될 수 있도록 한다.
그리고, 상기 제 2 분지밸브(38)의 출구는 각각 디스펜서(23) 및 아이스메이커(24)와 상기 급수 유로(30)에 의해 연결되어 상기 디스펜서(23)와 아이스메이커(24)로 정수를 공급할 수 있다.
이와 같이 상기 정수장치(17)를 거쳐 정수된 물은 냉각되어 상기 디스펜서(23)로 공급되거나, 냉각되지 않고 정수된 상태로 상기 디스펜서(23) 또는 아이스메이커(24)로 공급될 수 있다.
그리고, 상기 정수장치(17)는 전체적으로 급수되는 물을 정화하기 위한 복수의 필터(40)와, 복수의 필터(40) 각각이 결합되며 물이 유동되는 유로와 연결되는 헤드 유닛(50)을 포함할 수 있다. 그리고, 상기 정수장치(17)는 상기 필터(40) 및 헤드 유닛(50)이 수용되는 케이스(171)를 더 포함할 수 있다.
도 4는 상기 정수 장치의 구조를 보인 사시도이다.
도 4를 참조하면, 상기 정수장치(17)는, 복수의 필터(40)와 헤드 유닛(50)을 포함할 수 있다.
상기 복수의 필터(40)는, 제한적이지는 않으나, 상기 헤드 유닛(50)의 입수측과 연결되는 제 1 필터(401)와 상기 헤드 유닛(50)의 출수측과 연결되는 제 3 필터(403) 그리고, 상기 제 1 필터(401)와 제 3 필터(403)의 사이에 배치되는 제 2 필터(402)로 조합되어 물을 정화 할 수 있다.
상기 제 1 필터(401)는 프리 카본 필터일 수 있고, 제 2 필터(402)는 멤브레인 필터일 수 있으며, 제 3 필터(403)는 포스트 카본 필터일 수 있다. 물론, 본 발명에서 상기 필터(40)의 개수와 종류에는 제한되지 않으나 상기 정수장치(17)의 내부에 수납 가능한 개수 그리고 효율적인 정수를 위해서 서로 다른 종류의 기능성 필터가 적용될 수 있다.
상기 헤드 유닛(50)은 상기 각각의 필터(40)가 결합되는 다수의 헤드(60)와, 상기 헤드(60)가 회전 가능하게 안착되는 마운팅부재(70)를 포함할 수 있다.
상기 마운팅부재(70)의 일단에는 원수가 입수되는 입수관(301)이 연결될 수 있고, 타단에는 정수된 물이 출수되는 출수관(302)이 연결될 수 있다.
상기 마운팅부재(70)에 상기 다수의 헤드(60)가 장착된 상태에서 상기 다수의 헤드(60)는 독립적으로 회전될 수 있다. 상기 다수의 헤드(60)는 연결관(71)에 의해서 유로가 서로 연결될 수 있으며, 상기 입수관(301)을 통해 입수되는 원수는 각각의 필터를 모두 거친 후 정수되어 상기 출수관(302)으로 출수될 수 있다.
그리고, 상기 연결관(71)은 상기 마운팅부재(70)에 장착되며, 인접하는 두 헤드(60) 사이에 구비되어 상기 헤드(60) 들간의 물의 유동이 가능하도록 한다. 그리고, 상기 연결관(71)과 대응하는 상기 마운팅부재(70)의 일측에는 커버(72)가 장착되어 상기 연결관(71)을 차폐할 수 있다.
상기 헤드(60)는 상기 필터(40)의 상단이 삽입되어 고정되는 헤드 바디(61)와, 상기 헤드 바디(61)의 내부에서 상기 필터(40)의 상단과 연결되어 물이 유동되는 유로를 형성하는 샤프트(도 6에서 90)를 포함할 수 있다. 상기 헤드(50)는 상기 샤프트(90)가 삽입되는 헤드 바디(61)의 상면을 차폐하는 헤드 캡(62)을 더 포함할 수 있다.
상기 필터(40)는 상기 헤드(60)에 회전 방식으로 고정 장착될 수 있으며, 상기 필터(40)의 장착 과정에서 상기 샤프트(90)가 상기 필터(40)와 연결되어 유로를 형성하며, 상기 필터(40)의 회전 시 상기 샤프트(90)가 함께 회전되어 상기 샤프트(90)의 유로가 전환될 수 있다.
즉, 상기 샤프트(90)에 의해 상기 필터(40)가 장착된 상태에서는 상기 필터(40) 측으로 유로가 전환되어 상기 필터(40)를 거쳐 물이 정화될 수 있게 된다. 그리고, 상기 필터(40)가 분리된 상태에서는 공급되는 물이 상기 필터(40)를 거치지 않고 바이패스되어 상기 헤드(60)를 통과하도록 유로가 전환될 수 있다. 유로의 전환 및 상세 구조에 관하여서는 아래의 다른 실시 예에서 보다 상세하게 살펴보기로 한다.
상기 케이스(171)는 상기 필터(40)와 상기 헤드 유닛(50)을 수용할 수 있는 다양한 구조로 형성될 수 있다. 상기 케이스(171)는 상기 필터(40)와 헤드 유닛(50)을 완전히 수용할 수 있다. 또는, 상기 케이스(171)는 상기 필터(40)와 헤드 유닛(50)의 적어도 일부를 수용할 수 있다.
그리고, 상기 케이스(171)는 상기 냉장실(14) 내부의 일측에서 고정 장착될 수 있는 구조를 가질 수 있다. 물론 필요에 따라서 상기 케이스(171)가 구비되지 않고 상기 마운팅부재(70)가 직접 상기 냉장실(14)의 내부 일측에 장착되도록 구성될 수도 있을 것이다.
한편, 상기 필터(40)는 상기 정수장치(17)의 기능에 따라서 하나만 구비될 수도 있으며, 상기 필터(40)가 하나로 구성되는 경우에는 상기 헤드 유닛(50) 또한 하나의 헤드(60)와 마운팅부재(70)로 구성될 수 있다. 상기 헤드(60)의 구조는 단수 또는 복수에 관계없이 동일한 구조를 가질 수 있으며, 이하에서는 상기 필터(40)와 헤드(60)가 단수로 구성되는 정수장치에 관하여 살펴보기로 한다.
도 5는 본 발명의 다른 실시 예에 의한 정수 장치의 구조를 보인 사시도이다. 그리고, 도 6은 상기 정수장치의 필터와 헤드가 분리된 분해 사시도이다.
도 5 및 도 6을 참조하면, 본 발명의 다른 실시 예에 의한 정수장치(17)는 필터(40)와 헤드(60)를 포함할 수 있다. 상기 정수장치(17)는, 헤드(60)가 장착되는 마운팅부재(70)를 더 포함할 수 있다.
상기 필터(40)는 원통 형상으로 형성되며, 하우징(41)에 의해 외형이 형성될 수 있다. 상기 하우징(41)은 내부에 필터링부재(도 7에서 44)를 수용하는 하우징 바디(42)와, 상기 하우징 바디(42)의 상단에 결합되어 상기 하우징(41)의 상부를 형성하는 하우징 캡(43)을 포함할 수 있다.
상기 하우징 바디(42)는 필터링부재(44)를 수용하기 위한 제 1 수용공간이 형성되도록 원통형으로 제작될 수 있다. 상기 하우징 바디(42)는 상부 개방부를 가질 수 있다.
상기 하우징 캡(43)은 상기 하우징 바디(42)의 상부 개방부에 결합될 수 있다. 상기 하우징 캡(43)은 필터링부재(44)의 일부를 수용하기 위한 제 2 수용공간을 형성할 수 있다. 이를 위하여 상기 하우징 캡(42)의 일부는 원통 형태로 형성될 수 있다. 그리고, 상기 하우징 캡(43)은 상부 개방부를 가진다. 상기 하우징 캡(43)의 상부 개방부를 통하여 후술할 샤프트(90)의 일부가 인입될 수 있다.
상기 하우징 캡(43)은 상기 헤드(60)의 개구된 하면으로 삽입될 수 있다. 그리고, 상기 하우징 캡(43)의 상단에는 한쌍의 오링(432)이 구비될 수 있으며, 상기 오링(432)은 상기 헤드(60)의 내측면과 기밀되어 누수를 방지할 수 있다.
그리고, 상기 하우징 캡(43)의 상부 외주면에는 결합돌기(433)가 더 구비될 수 있다. 상기 결합돌기(433)는 상기 필터(40)의 상부가 상기 헤드(60)의 내측으로 삽입될 때 상기 헤드(60)의 내측면에 형성된 결합홈(631)을 따라 이동될 수 있다.
이때, 상기 결합돌기(433)와 결합홈(631)은 상기 필터(40)가 삽입되는 방향과 교차되는 방향으로 형성될 수 있다. 따라서 상기 필터(40)는 상기 헤드(60)의 내측에 삽입된 상태에서 회전되며, 상기 필터(40)의 회전에 의해 상기 결합돌기(433)와 결합홈(631)이 서로 결합되는 구조를 가질 수 있다. 그리고, 상기 필터(40)와 상기 헤드(60)가 완전히 서로 결합된 상태에서는 내부의 상기 필터(40)와 상기 헤드(60)의 유로가 연결되어 공급되는 물이 상기 필터(40)의 내부로 유입될 수 있다.
상기 마운팅부재(70)는 상기 케이스(171) 또는 냉장고(1) 고내 일측 벽면에 장착되는 베이스(73)와, 상기 베이스(73)의 양측에서 돌출되어 상기 헤드(60)의 양측을 회전 가능하게 지지하는 회전 지지부(74)를 포함할 수 있다.
상기 회전 지지부(74)에는 입수관(301)과 출수관(302)의 단부가 배치되며, 상기 회전 지지부(74)에서 상기 입수관(301)과 출수관(302)은 상기 헤드(60)의 입수부(611)와 출수부(612)에 연결될 수 있다.
상기 헤드(60)는 상기 회전 지지부(74)에 의해 상기 마운팅부재(70)에 회전 가능한 상태로 장착될 수 있다. 따라서 상기 필터(40)의 탈착시 상기 헤드(60)를 회전 또는 틸팅 조작하여 상기 필터(40)의 탈착을 위한 공간을 확보할 수 있어, 상기 필터(40)의 탈착 작업을 보다 용이하게 할 수 있다.
상기 헤드(60)는 하면이 개구된 원통 형상으로 형성될 수 있으며, 상기 필터(40)가 삽입 고정되는 헤드 바디(61)와, 상기 헤드 바디(61)의 내측에 수용되는 샤프트(90)를 포함할 수 있다. 또한, 상기 헤드(60)는 상기 헤드 바디(61)의 개구된 상면을 차폐하는 헤드 캡(62)을 더 포함할 수 있다.
상기 헤드 바디(61)의 외측면에는 상기 결합돌기(433)의 삽입 위치를 표시하는 삽입 표시부(613)가 형성될 수 있다. 상기 삽입 표시부(613)는 인쇄, 성형 또는 가공에 의해 형성될 수 있으며, 상기 삽입 표시부(613)에 의해 사용자는 상기 결합홈(631)의 위치를 인지할 수 있으며, 상기 결합돌기(433)와의 정렬을 용이하게 할 수 있다.
또한, 상기 헤드 바디(61)의 외측면에는 상기 필터(40)의 회전 방향을 표시하는 회전 표시부(614)가 형성될 수 있다. 상기 회전 표시부(614) 또한, 인쇄, 성형 또는 가공에 의해 형성될 수 있으며, 상기 회전 표시부(614)에 의해 사용자가 상기 필터(40)를 올바른 방향으로 회전 조작함으로써, 상기 결합돌기(433)가 상기 결합홈(631)의 내측을 따라 이동하여 결합될 수 있다.
상기 헤드 바디(61)의 외측면에는 상기 결합돌기(433)의 걸림 구속 상태를 확인할 수 있는 개구부(632)가 더 형성될 수 있다. 상기 개구부(632)는 상기 결합홈(631)의 위치와 대응하는 위치에 형성되거나, 상기 결합홈(631)의 적어도 일부를 포함하도록 형성될 수 있다.
도 7은 상기 필터의 구조를 보인 분해도이다. 그리고, 도 8은 상기 필터의 어퍼 서포터의 부분 절개 사시도이다.
도면을 참조하여 상기 필터(40)의 구조에 관하여 보다 상세하게 살펴보면, 상기 필터(40)는 외형을 형성하는 상기 필터 하우징(41)과, 상기 필터 하우징(41)의 내부에 구비되는 필터링부재(44) 및 상기 필터링부재(44)를 지지하는 어퍼 서포터(80)를 포함할 수 있다.
상기 필터 하우징(41)은 원통 형상으로 형성되며, 상기 하우징 바디(42)와 하우징 캡(43)이 결합되어 형성될 수 있다. 그리고, 상기 하우징 캡(43)의 상단에는 필터 삽입부(431)가 형성되며, 상기 필터 삽입부(431)에는 복수의 오링(432)이 상하 연속 배치될 수 있다.
그리고, 상기 필터 삽입부(431) 외측에서 상기 오링(432)의 하방에는 상기 결합돌기(433)가 형성될 수 있다. 상기 결합돌기(433)는 서로 대향되는 위치에 한쌍이 형성될 수 있으며, 상기 결합홈(631)에 삽입 가능한 크기로 형성될 수 있다.
상기 결합돌기(433)에는 돌기 가이드부(433a)가 형성될 수 있다. 상기 돌기 가이드부(433a)는 상기 결합돌기(433)의 상면에 경사 또는 소정의 곡률을 가지도록 형성될 수 있다. 그리고, 상기 결합돌기(433)는 상기 결합홈(631)의 입구로 상기 결합돌기(433)를 안내하는 홈 가이드부(633)와 접하여 상기 결합돌기(433)의 일방향 회전 이동을 안내한다.
상기 결합돌기(433)의 하면 일측에는 하방으로 돌출된 구속돌기(433b)가 더 형성될 수 있으며, 상기 구속돌기(433b)는 상기 결합홈(631)의 내측에서 걸림 구속될 수 있다. 따라서, 상기 결합돌기(433)가 상기 결합홈(631)의 내측에 완전히 삽입된 상태에서 상기 필터(40)가 상기 헤드(60)의 내측에 고정될 수 있다.
한편, 상기 어퍼 서포터(80)는 상기 하우징 캡(43)이 형성하는 제 2 수용 공간에 수용될 수 있다. 상기 어퍼 서포터(80)는 상기 필터링부재(44)의 상부면과 상기 하우징 캡(43)의 내면에 각각 결합될 수 있다.
상기 어퍼 서포터(80)에는 서포터 체결부(81)가 형성될 수 있다. 일 예로 상기 서포터 체결부(81)는 상기 제 2 연장부(87)에 형성될 수 있다. 상기 서포터 체결부(81)의 일단에는 후크부(811)가 형성될 수 있다.
상기 어퍼 서포터(80)의 상단이 상기 필터 삽입부(431)의 내측으로 삽입된 상태에서 상기 어퍼 서포터(80)가 완전히 회전된 상태에서는 상기 서포터 체결부(81)의 후크부(811)가 하우징 체결부의 단부에 걸림 구속되어 상기 어퍼 서포터(80)가 상기 하우징 캡(43)에 결합될 수 있다.
그리고, 상기 필터(40)의 장착시 상기 필터(40)가 회전 조작되면 상기 어퍼 서포터(80) 또한 함께 회전될 수 있다.
한편, 상기 필터 하우징(41)의 내부에는 상기 필터링부재(44)가 수용될 수 있다. 상기 필터링부재(44)는 유입되는 물이 통과되면서 정화될 수 있도록 한다. 예를 들어 상기 필터링부재(44)는 통상적으로 사용되는 카본필터 또는 멤브레인필터일 수 있으며, 그 외에도 요구되는 정화 성능에 따라서 다양한 형태의 필터가 이용될 수 있다.
상기 필터링부재(44)는 중앙에 상하방향으로 중공(441)이 형성된 원통 형상으로 형성될 수 있으며, 상기 필터링부재(44)의 상단과 하단에는 어퍼 서포터(80)와 로어 서포터가 결합되어 상기 필터링부재(44)가 상기 필터 하우징(41)의 내측에 고정 장착될 수 있다.
그리고, 상기 필터링부재(44)의 외경은 상기 필터 하우징(41)의 내경보다 작게 형성되며, 상기 필터 하우징(41)과 상기 필터링부재(44)의 외측면 사이에 물이 유동되는 공간이 형성될 수 있다.
상기 어퍼 서포터(80)는 상기 필터링부재(44)의 상단에 배치되며, 상방으로 연장되어 상기 필터 삽입부(431)의 입구와 상기 중공(441)을 연결하는 통로를 형성할 수 있다. 따라서 상기 필터 삽입부(431)를 통해 상기 헤드(60)로부터 공급되는 물이 상기 필터링부재(44)으로 유입될 수 있으며, 상기 필터링부재(44)에서 정화된 물이 상기 헤드(60)로 유출될 수 있다.
상기 어퍼 서포터(80)는 상기 필터링부재(44)의 상단을 수용하는 서포터 수용부(82)를 포함할 수 있다.
상기 어퍼 서포터(80)는, 상기 서포터 수용부(82)의 중앙부에서 하방으로 연장되어 상기 필터링부재(44)의 중공(441)에 삽입되는 서포터 삽입부(83)를 더 포함할 수 있다.
상기 어퍼 서포터(80)는, 상기 서포터 삽입부(83) 상면에서 상방으로 단차지게 돌출되는 서포터 단차부(84)를 더 포함할 수 있다.
상기 어퍼 서포터(80)는, 상기 서포터 단차부(84)의 상면 중앙에서 상기 필터 삽입부(431)의 내측을 향하여 연장되는 서포터 연장부(85)를 더 포함할 수 있다.
상기 어퍼 서포터(80)와 상기 필터링부재(44)의 결합시 상기 서포터 수용부(82)는 상기 필터링부재(44)의 상면과 둘레를 감쌀 수 있다. 그리고, 상기 서포터 삽입부(83)는 상기 중공(441)으로 삽입되어 상기 필터링부재(44)의 내측면과 접하여 상기 필터링부재(44) 상면에 상기 어퍼 서포터(80)가 고정 장착될 수 있도록 한다.
상기 서포터 삽입부(83)는 내부가 중공되도록 형성되며, 상기 서포터 연장부(85)에 형성되는 필터 출력 유로(861)와 연통될 수 있다. 따라서, 상기 필터링부재(44)의 중공(441)으로 유동된 정수된 물은 상기 서포터 삽입부(83)와 상기 필터 출력 유로(861) 및 상기 필터 출력 유로(861) 단부의 필터 출구(862)를 차례로 지날 수 있으며, 상기 필터 삽입부(431)의 개구를 통해 배출될 수 있다.
상기 서포터 단차부(84)는 상기 서포터 수용부(82)의 상면에서 돌출되며, 상기 서포터 수용부(82)보다 더 작은 직경을 가지도록 형성될 수 있다. 그리고, 상기 하우징 캡(43)과 상기 어퍼 서포터(80)의 결합시 상기 서포터 수용부(84) 및 서포터 단차부(84)의 둘레는 상기 하우징 캡(43)의 내측면과 이격될 수 있다.
상기 서포터 단차부(84)의 중앙에서 상방으로 상기 서포터 연장부(85)가 연장될 수 있다. 상기 서포터 연장부(85)는 상기 하우징 캡(43)과 상기 어퍼 서포터(80)의 결합시 상기 필터 삽입부(431)의 내측에 위치된다. 그리고, 상기 서포터 연장부(85)의 내부에는 필터 입력 유로(871)와 필터 출력 유로(861)가 형성될 수 있다. 따라서, 상기 필터(40) 내부로의 물 공급 및 필터(40)에서 정수된 물 배출이 상기 서포터 연장부(85)를 통해 이루어질 수 있다.
상세히, 상기 서포터 연장부(85)의 개구된 상면에는 하방으로 연장되는 제 1 필터 입력 유로(872)가 형성된다. 그리고, 상기 서포터 단차부(84)에는 서포터 단차부(84)를 가로질러 관통되는 제 2 필터 입력 유로(873)가 형성될 수 있다.
상기 제 2 필터 입력 유로(873)는 서포터 단차부(84)의 둘레면에 개구가 형성되며 상기 서포터 단차부(84)의 중앙을 향하여 연장될 수 있다. 상기 제 1 필터 입력 유로(872)와 제 2 필터 입력 유로(873)는 상기 서포터 연장부(85)의 하단 즉, 서포터 단차부(84)의 내측에서 서로 연결될 수 있다.
따라서, 상기 필터 삽입부(431)를 통해 유입되는 물은 상기 서포터 연장부(85)의 제 1 필터 입력 유로(872)를 통해 유입된 후 상기 제 1 필터 입력 유로(872)의 하단에서 양측으로 분지된 상기 제 2 필터 입력 유로(873)를 따라서 외측으로 이동되며, 상기 서포터 단차부(84) 둘레의 개구를 통해 배출될 수 있다.
상기 필터 입력 유로(871)를 통해 배출되는 물은 상기 필터 하우징(41)과 상기 필터링부재(44)의 사이 공간을 따라서 유동된다. 그리고, 상기 필터링부재(44)의 외측으로 유입된 물은 상기 필터링부재(44)를 통과하여 상기 중공(441)으로 유입되는 과정에서 정수될 수 있다.
한편, 상기 서포터 연장부(85)는 상기 서포터 단차부(84) 상면에서 연장되는 제 1 연장부(86)와, 상기 제 1 연장부(86)에서 상방으로 연장되는 제 2 연장부(87)를 포함할 수 있다. 상기 제 1 연장부(86)는 상기 제 2 연장부(87)의 외경보다 더 큰 외경을 가지도록 형성될 수 있으며, 상기 제 1 연장부(86)의 상측부에는 상기 필터 출구(862)가 형성될 수 있다.
이때, 상기 제 1 연장부(86)의 내측면과 상기 제 2 연장부(87)의 외측면 사이의 공간에 상기 필터 출력 유로(861)가 정의될 수 있다. 그리고, 상기 제 1 필터 입력 유로(872)는 상기 제 2 연장부(87)의 개구된 상면에서 하단까지 연장될 수 있다.
한편, 상기 제 1 연장부(86)의 외경은 상기 필터 삽입부(431)의 내경보다 다소 작게 형성되며, 상기 필터 출구(862)를 통해 토출되는 정수된 물은 상기 제 1 연장부(86)와 상기 필터 삽입부(431) 사이의 공간을 통해 배출될 수 있다.
그리고, 상기 필터 출구(862) 에는 출구 홈(875)이 형성될 수 있다. 상기 출구 홈(875)은 상기 제 2 연장부(87)의 둘레를 따라서 함몰되어 형성될 수 있다. 따라서 양측에 배치되는 상기 필터 출구(862)에서 토출되는 물은 상기 출구 홈(875)을 따라서 유동될 수 있으며 상기 샤프트(90) 외측면에 형성되는 출수 안내부(965b)를 따라 배출될 수 있다.
상기 제 2 연장부(87)의 외경은 상기 필터 삽입부(431) 내측에 위치되는 상기 샤프트(90)의 내경과 대응하도록 형성될 수 있다. 따라서, 상기 제 2 연장부(87)와 상기 샤프트(90)가 서로 연통되도록 결합되는 경우, 상기 샤프트(90) 내측을 통해 공급되는 물이 상기 제 2 연장부(87)의 내측으로 유입될 수 있다.
상기 제 1 연장부(86)의 외측에는 제 1 연장부 오링(863)이 구비되고, 상기 제 2 연장부(87)의 외측에는 제 2 연장부 오링(876)이 구비될 수 있다.
따라서, 상기 서포터 연장부(85)의 내측으로 유입되는 정수를 위한 물과 상기 서포터 연장부(85)의 외측으로 토출되는 정수된 물이 누설되거나 서로 혼합되지 않고 독립적인 유로를 통해 유동될 수 있다.
한편, 상기 서포터 연장부(85)의 상단에는 제 1 연결부(851)가 형성될 수 있다. 상기 제 1 연결부(851)는 상기 서포터 연장부(85)의 상단에서 내측을 향하여 함몰되도록 형성되며, 좌우 양측에 대칭되도록 형성될 수 있다. 상기 제 1 연결부(851)는 아래에서 설명할 샤프트(90)의 제 2 연결부(972)가 삽입될 경우 서로 맞물려 결합될 수 있도록 대응하는 형상으로 형성될 수 있다. 그리고, 상기 제 1 연결부(851)와 제 2 연결부(972)가 서로 결합된 상태에서는 상기 샤프트(90)와 상기 필터(40)는 함께 회전될 수 있다.
상기 제 1 연결부(851)는 소정의 깊이로 함몰되되, 상기 서포터 연장부(85) 내측면의 마주보는 위치에서 돌출되는 돌출부(852)를 기준으로 서로 대칭되도록 형성될 수 있다. 그리고, 상기 제 1 연결부(851)의 양측단, 즉 상기 돌출부(852)의 양측면에는 제 1 경사면(853)이 형성될 수 있다. 상기 제 1 경사면(853)은 하방에서 상방으로 갈수록 상기 제 1 연결부(851)의 폭이 넓어지고, 상기 돌출부(852)의 폭은 좁아지는 형상으로 형성될 수 있다. 즉, 상기 제 1 연결부(851)는 함몰되는 깊이 방향으로 갈수록 그 폭이 점점 좁아지도록 형성될 수 있다.
이와 같은 구조로 인하여 상기 제 1 연결부(851)와 제 2 연결부(972)의 형합이 용이해질 수 있다. 또한, 상기 제 1 연결부(851)와 제 2 연결부(972)가 서로 접하는 상태에서 비틀림 모멘트가 가해지게 될 경우 상기 제 1 연결부(851)와 제 2 연결부(972)가 슬라이딩 되어 상기 필터(40)가 상기 샤프트(90)로부터 용이하게 분리될 수 있다.
도 9는 상기 헤드의 측면도이다. 그리고, 도 10은 상기 헤드의 결합 구조를 일측에서 바라본 분해 사시도이다. 그리고, 도 11은 상기 헤드의 결합 구조를 다른 일측에서 바라본 분해 사시도이다.
도면을 참조하여 상기 헤드(60)의 구조에 관하여 보다 상세하게 살펴보면, 상기 헤드 바디(61)의 개구된 상면을 통해서 상기 샤프트(90)가 삽입되며, 상기 헤드 캡(62)이 상기 헤드 바디(61)의 개구된 상면을 차폐할 수 있다.
상기 헤드 바디(61)는 로어 바디(63)와 어퍼 바디(64)를 포함할 수 있다.
상기 로어 바디(63)는 상기 필터 삽입부(431)가 삽입 및 결합되는 부분으로, 상기 필터(40)가 수용될 수 있도록 하면이 개구된다. 그리고, 상기 로어 바디(63)에는 상기 결합돌기(433)가 삽입되기 위한 상기 결합홈(631)이 형성될 수 있다.
상기 로어 바디(63)에는 상기 결합홈(631)의 성형을 위한 개구부(632)가 형성될 수 있으며, 상기 개구부(632)를 통해 상기 결합돌기(433)의 삽입 상태를 확인할 수 있다. 상기 로어 바디(63)의 내측면 둘레에는 상기 필터 삽입부(431)가 삽입된 상태에서 상기 필터(40)의 처짐을 방지하기 위해 상기 필터 삽입부(431)의 외측을 지지하기 위한 다수의 서포팅 리브(634)가 형성될 수 있다.
상기 어퍼 바디(64)는 상기 로어 바디(63)의 상단에 형성되며, 상기 로어 바디(63) 보다 작은 직경을 가지도록 형성될 수 있다. 상기 어퍼 바디(64)의 내측에는 상기 샤프트(90)가 장착될 수 있으며, 상기 샤프트(90)는 상기 어퍼 바디(64)의 개구된 상면을 통해 삽입되며, 상기 어퍼 바디(64) 내측에 장착될 수 있다.
그리고, 상기 어퍼 바디(64)의 내측에는 상기 필터 삽입부(431)의 상단과 상기 서포터 연장부(85)의 상단 그리고, 상기 샤프트(90)의 하단이 모두 배치될 수 있으며, 이들 구성의 결합에 의해 상기 필터(40)를 통과하여 정수된 물이 유동될 수 있는 유로가 형성된다.
상기 어퍼 바디(64)에는 입수부(611)와 출수부(612)가 외측으로 돌출 형성된다. 그리고, 상기 입수부(611)와 출수부(612)는 각각 상기 입수관(301) 및 출수관(302)과 연통될 수 있다. 이때, 상기 입수부(611)와 출수부(612)는 상기 샤프트(90)에 형성되는 유로와 선택적으로 연통될 수 있다. 상기 입수부(611)와 출수부(612)는 헤드에서 서로 대향되게 일직선으로 배치될 수 있다.
상기 헤드 캡(62)은 상기 어퍼 바디(64)의 상면을 차폐할 수 있다. 상기 헤드 캡(62)은 상기 샤프트(90)의 상면을 눌러 상기 샤프트(90)가 상기 어퍼 바디(64)의 내측에 고정 장착된 상태를 유지할 수 있도록 한다. 이를 위해 상기 헤드 캡(62)의 하면에는 상기 샤프트(90)의 상면까지 연장되는 캡 지지부(621)가 더 형성될 수 있다.
상기 샤프트(90)는 상기 헤드(60)의 내측에서 유동되는 물의 유로를 선택적으로 절환할 수 있도록 하며, 상기 어퍼 바디(64)에 회전 가능하게 안착될 수 있다. 그리고, 상기 샤프트(90)에는 필터링 유로(96)와 바이패스 유로(95)가 형성되며 상기 샤프트(90)의 회전에 의해 이들 유로는 상기 입수부(611) 및 출수부(612)에 선택적으로 연결될 수 있다.
상기 샤프트(90)는 어퍼 파트(91)와 로어 파트(92)를 포함할 수 있다. 그리고, 상기 어퍼 파트(91)는 상기 로어 파트(92)보다 직경이 더 크게 형성되며, 상기 어퍼 바디(64)의 내경과 대응하는 외경을 가지도록 형성될 수 있다.
상기 어퍼 파트(91)의 상단과 하단에는 샤프트 오링(93)이 각각 구비될 수 있다. 상기 샤프트 오링(93)은 상기 샤프트(90)와 상기 어퍼 바디(64)의 내측면 사이를 기밀하여 상기 헤드(60)를 통해 유동되는 물의 누설을 방지한다.
그리고, 복수의 샤프트 오링(93) 사이의 상기 어퍼 파트(91) 둘레에는 샤프트 입구(961)와 샤프트 출구(962)가 각각 형성된다. 상기 샤프트 입구(961)와 샤프트 출구(962)는 서로 마주보는 위치에 형성될 수 있으며, 상기 입수부(611) 및 출수부(612)와 대응하는 위치에 형성될 수 있다. 따라서, 상기 입수부(611)를 통과한 물은 상기 샤프트 입구(961)로 유입되고, 상기 샤프트 출구(962)를 통과한 물은 상기 출수부(612)를 통해서 배출될 수 있다.
한편, 상기 샤프트 입구(961)와 샤프트 출구(962)는 제한적이지는 않으나 사각형 형상으로 형성될 수 있으며, 상기 샤프트 입구(961)와 샤프트 출구(962)의 둘레에는 실링부재(94)가 장착되는 실링부재 장착부(911)가 형성될 수 있다. 상기 실링부재 장착부(911) 및 상기 실링부재(94)는 상기 샤프트 입구(961) 및 샤프트 출구(962)와 대응하는 사각형 형상으로 형성될 수 있다.
이때, 상기 실링부재(94)는 상기 실링부재 장착부(911)의 내측에 압입 장착되는 압입부(941)와, 상기 압입부(941)의 둘레를 따라 돌출되는 실링부(942)를 포함할 수 있다. 상기 실링부(942)는 상기 샤프트(90)의 장착시 상기 어퍼 바디(64)의 내측면과 접한다. 따라서, 상기 샤프트(90)의 회전에 의해 상기 샤프트 입구(961)와 샤프트 출구(962)가 상기 입수부(611) 및 출수부(612)와 연결될 때 상기 출입되는 물이 상기 샤프트(90)와 상기 헤드(60)의 사이로 누설되는 것이 방지된다. 특히 상기 실링부재(94)의 형상은 상기 샤프트(90)가 회전되는 방향으로 길게 형성되어 상기 샤프트(90)의 회전 동작중 상기 실링부재(94)가 탈락되거나 간섭되는 것이 최소화될 수 있다.
그리고, 상기 입수부(611)와 출수부(612)에 형성된 입수구(611a)와 출수구(612a)에는 각각 실링 리브(613)가 형성될 수 있다. 상기 실링 리브(613)는 상기 실링부재(94)가 분리되거나 손상되는 것을 방지하는 것으로, 상기 어퍼 바디(64) 내측면의 입수구(611a) 및 출수구(162a)를 가로지르도록 형성될 수 있다. 상기 실링 리브(613)는 가로 및 세로로 연장될 수 있으며, 필요에 따라 상기 실링 리브(613)는 다수개가 서로 교차되는 방향으로 배치될 수 있다.
따라서, 상기 샤프트(90)의 회전 과정에서 상기 입수부(611)와 출수부(612)에 형성되는 입수구(611a)와 출수구(612a)를 스쳐 지나가게 되는 상기 실링부재(94)가 상기 입수구(611a)와 출수구(612a)에 걸리게 되어 상기 실링부재(94)가 상기 실링부재 장착부(911)로부터 분리되는 것을 방지할 수 있다. 즉, 상기 샤프트(90)의 회전 과정 중에 상기 실링 리브(613)가 상기 실링부재(94)의 외측면을 누르는 상태를 유지하게 되므로 상기 실링부재(94)가 상기 실링부재 장착부(911)에서 분리되는 것이 방지될 수 있다.
상기 어퍼 파트(91)의 외측면 중 상기 샤프트 입구(961)와 샤프트 출구(962)의 사이에는 각각 바이패스 입구(951)와 바이패스 출구(952)가 형성될 수 있다. 상기 바이패스 입구(951)와 바이패스 출구(952) 또한 서로 마주보는 위치에 배치될 수 있다. 따라서, 상기 샤프트(90)의 회전에 의해 상기 바이패스 입구(951)와 바이패스 출구(952)가 각각 상기 입수부(611) 및 출수부(612)와 정렬될 경우 상기 입수부(611)로 공급되는 물은 상기 바이패스 유로(95)를 통과하여 상기 출수부(612)로 바로 배출될 수 있다.
상기 바이패스 입구(951) 및 바이패스 출구(952)는 각각 상기 샤프트 입구(961) 및 샤프트 출구(962)와 동일 높이에서 각각 90도 각도만큼 회전된 위치에 형성될 수 있다. 따라서, 상기 필터링 유로(96) 또는 바이패스 유로(95)와 상기 입수부(611) 및 출수부(612)를 연결하기 위해서는 상기 샤프트(90)를 90도 만큼 회전시켜야 한다.
그리고, 상기 어퍼 파트(91)의 내측에서 상기 필터링 유로(96) 상단을 형성하는 부분이 상기 바이패스 유로(95) 상으로 돌출될 수 있다. 따라서, 상기 샤프트(90)의 높이를 최소화한 상태에서 상기 필터링 유로(96)와 바이패스 유로(95)의 동시 구현이 가능하게 되고, 이를 통해서 상기 헤드(60) 나아가 상기 정수장치(17)를 보다 컴팩트하게 구성할 수 있다.
상기 어퍼 파트(91)의 하면에는 회전돌기(921)가 구비될 수 있다. 상기 회전돌기는 한쌍이 형성될 수 있으며, 상기 샤프트 입구(961) 및 샤프트 출구(962)와 대응하는 위치에 하나가 각각 형성될 수 있다. 즉, 한쌍의 상기 회전돌기(921)는 서로 90도 만큼 회전된 위치에 형성될 수 있다.
한편, 상기 어퍼 파트(91)의 중앙에는 하방으로 로어 파트(92)가 연장될 수 있다. 상기 로어 파트(92)는 상기 안착부(65)의 내경보다 더 작게 형성될 수 있으며, 상기 안착부(65)를 관통하여 하방으로 연장된다. 상기 로어 파트(63)는 상기 필터(40)가 상기 헤드(60)에 결합되었을 때 상기 샤프트(90)와 어퍼 서포트(80)가 서로 결합될 수 있는 길이로 연장될 수 있다.
그리고, 상기 로어 파트(92)의 일측면에는 출수 안내부(965b)가 형성될 수 있다. 상기 출수 안내부(965b)는 상기 샤프트 출구(962)의 하방에서 상하 방향으로 연장 형성될 수 있다. 상기 출수 안내부(965b)는 일 예로 원통 형상의 상기 로어 파트(92) 외측면 일부가 평면 형상으로 커팅되어 형성될 수 있다.
따라서, 상기 샤프트(90)가 상기 헤드(60)에 장착된 상태에서 상기 샤프트(90)의 출수 안내부(965b)는 상기 헤드(60)의 내측면과 이격되어 물의 유동 통로인 샤프트 출수 유로(965)를 형성한다. 그리고, 상기 출수 안내부(965b)의 하단은 상기 필터 출구(862)의 상방에 위치되므로 상기 필터 출구(862)에서 배출되는 물은 상기 출수 안내부(965b)를 따라서 상방으로 이동된 후 상기 샤프트 출구(962)와 출수부(612)를 차례로 거쳐 출수관(302)으로 유동한다.
도 12는 상기 샤프트의 내부 구조를 일측에서 바라본 단면도이다. 그리고, 도 13은 상기 샤프트의 내부 구조를 다른 일측에서 바라본 단면도이다. 그리고, 도 14는 상기 샤프트를 하방에서 바라본 모습을 나타낸 도면이다.
도면을 참조하여 상기 샤프트(90)의 구조에 관하여 보다 상세하게 살펴보면, 상기 샤프트(90)는 상기 헤드 바디(61)의 개구된 상면을 통해 삽입되어, 상기 헤드(60) 내측에 배치될 수 있다.
상기 샤프트(90)에는 필터링 유로(96)와 바이패스 유로(95)가 형성되고, 상기 샤프트(90)의 회전에 의해서 상기 필터링 유로(96) 또는 바이패스 유로(95)가 상기 입수부(611) 및 출수부(612)에 선택적으로 연결될 수 있다.
상기 샤프트(90)는 어퍼 파트(91)와 로어 파트(92)를 포함할 수 있다. 그리고, 상기 샤프트(90)는, 플라스틱 재질로 이루어질 수 있다.
상기 어퍼 파트(91) 내부에는, 바이패스 유로(95)와, 상기 필터링 유로(96)의 상단이 형성될 수 있다. 상세히, 상기 어퍼 파트(91)의 둘레에는 상기 입수부(611)에 대응하는 위치에 형성되어, 상기 샤프트(90) 내부 공간으로 물이 유입되는 샤프트 입구(961)가 형성된다.
그리고, 상기 출수부(612)와 대응하는 위치에 형성되어, 상기 샤프트(90) 내부 공간의 물이 배출되는 샤프트 출구(962)가 형성될 수 있다. 그리고, 상기 어퍼 파트(91)의 외측면 중 상기 샤프트 입구(961)와 샤프트 출구(962)의 사이에는 각각 바이패스 입구(951)와 바이패스 출구(952)가 형성될 수 있다.
따라서, 상기 샤프트(90)의 회전에 의해 샤프트 입구(961)와 상기 샤프트 출구(962)가 각각 상기 입수부(611) 및 출수부(612)와 정렬될 수 있다. 상기 입수부(611)로 공급되는 물은 상기 필터링 유로(96)를 통과하여 상기 필터(40)를 거친 후 정수된 물이 상기 출수부(612)로 배출될 수 있다.
그리고, 상기 샤프트(90)의 회전에 의해 상기 바이패스 입구(951)와 바이패스 출구(952)가 각각 상기 입수부(611) 및 출수부(612)와 정렬될 수 있다. 상기 입수부(611)로 공급되는 물은 상기 바이패스 유로(95)를 통과하여 상기 출수부(612)로 바로 배출될 수 있다.
한편, 상기 로어 파트(92)는, 상기 어퍼 파트(91)의 중앙에서 하방으로 연장되어 형성될 수 있다. 상기 로어 파트(92)의 내측에는 이너 파이프(97)가 형성된다.
상기 이너 파이프(97)는, 상기 필터의 일단부와 연결될 수 있다. 보다 더 구체적으로, 상기 이너 파이프(97)는 상기 서포터 연장부(85)와 연결될 수 있다. 따라서, 상기 샤프트(90)를 통해 입수되는 물은 상기 어퍼 서포터(80)를 통해 상기 필터(40)의 내부로 공급될 수 있다. 상기 이너 파이프(97)는, 상기 필터링 유로(96)의 수직부(964b)를 형성할 수 있다.
상기 이너 파이프(97)의 외측면은, 상기 로어 파트(92)의 내측면과 떨어지도록 배치되어 이격 공간(971)을 형성할 수 있다. 이에. 상기 필터(40)의 장착시 상기 서포터 연장부(85)의 상단이 상기 이격 공간(971)의 내측으로 삽입될 수 있다.
그리고, 상기 이너 파이프(97)의 하단에는 상기 서포터 연장부(85)의 상단에 형성된 제 1 연결부(851)가 결합되는 제 2 연결부(972)가 형성될 수 있다. 상기 제 2 연결부(972)는, 서로 마주보는 위치에서 동일한 형상으로 한쌍이 형성될 수 있다.
이러한 제 2 연결부(972)는 상기 제 1 연결부(851)와 서로 결합된 상태에서 상기 필터(40)의 회전에 의해 상기 샤프트(90)도 함께 회전할 수 있다.
그리고, 필터링 유로(96) 또는 바이패스 유로(95)를 선택적으로 절환될 수 있도록 한다.
상기 한쌍의 제 2 연결부(972) 사이에는 한쌍의 파이프 절개부(973)를 포함할 수 있다. 상기 샤프트(90)와 상기 서포터 연장부(85)가 서로 완전히 형합된 상태일 때, 상기 파이프 절개부(973)는 상기 돌출부(852)와 형합될 수 있다.
그리고, 상기 한쌍의 제 2 연결부(972)의 양측단에는 제 2 경사면(974)이 형성된다. 상기 제 2 경사면(974)은 상기 스토퍼(652)에 의해 상기 샤프트(90)의 회전이 제한된 상태에서 상기 필터(40)가 더 회전 조작될 경우, 회전 방향의 힘이 상기 제 2 경사면(974)에 작용하게 된다. 따라서, 상기 필터(40)가 용이하게 분리될 수 있다.
그리고, 상기 이너 파이프(97) 내면, 즉 상기 필터링 유로 상에는 내면에서 돌출되고, 상기 이너 파이프(97)의 하단에서 상방으로 연장된 보강부(98)를 포함한다.
상기 보강부(98)는 상기 이너 파이프(97) 내측면에서 상하 방향으로 길게 연장되어 형성될 수 있다. 일례로, 상기 보강부(98)는 상기 이너 파이프(97)의 상단에서 하단까지 길게 형성될 수 있다. 상기 보강부(98)는, 상기 이너 파이프(97)의 강도를 보다 더 견고하게 보강할 수 있다.
그리고, 상기 보강부(98)의 하단은, 상기 제 2 연결부(972) 영역에 위치할 수 있다. 달리 설명하면, 상기 보강부(98)는, 상기 이너 파이프(97) 내측면에서 상기 제 2 연결부(972)와 대응하는 위치에 형성될 수 있다. 상기 파이프 절개부(973) 사이에 상기 보강부(98)가 한 쌍으로 형성될 수 있다.
상세히, 상기 보강부(98)의 하단은, 상기 제 2 연결부(972)의 하단과 대응하는 위치에 형성될 수 있다. 상기 보강부(98)의 하단은 상기 파이프 절개부(973)의 상단보다 하측에 위치할 수 있다.
그리고, 상기 보강부(98)는, 상기 이너 파이프(97)의 내측면에서 내측 방향으로 돌출되어 형성될 수 있다. 즉, 상기 보강부(98)는, 상기 필터링 유로(96)의 수직부(964b) 상에 형성될 수 있다.
이러한 구조로, 상기 샤프트(90)와 상기 서포터 연장부(85)가, 회전에 의해 분리되거나 장착하는 과정에서, 상기 이너 파이프(97)가 손상되거나 변형이 발생되는 것을 방지할 수 있다.
상세히, 상기 샤프트(90)는 상기 필터(40)가 상기 헤드(60)에 삽입시키는 과정에서 회전되는 힘에 의해, 상기 서포터 연장부(85)와 분리되거나 형합하게 된다. 이때, 상기 이너 파이프(97)의 단부는, 상기 서포터 연장부(85)의 돌출부(852)와 상기 제 1 연결부(851)와 형합하거나 분리하는 과정에서 마찰 및 회전력에 의해 손상 및 변형이 발생될 수 있다.
특히, 상기 필터(40) 교체 또는 상기 필터(40)를 분리하는 작업이 미숙한 사용자는 상기 스토퍼(652)에 의해 상기 샤프트(90)의 회전이 제한된 상태인지 인지하지 못 할 수 있다. 이 경우, 필터(40)가 헤드(60)와 분리되는 회전 방향과 반대 방향으로 회전시켜 다시 상기 필터(40)를 헤드(60)에 장착시키는 과정을 반복할 수 있다.
또한, 상기 스토퍼(652)에 의해서 사용자가 오인하여, 상기 필터(40)와 상기 샤프트(90)가 완전히 형합된 상태임을 인지하지 못하고, 보다 더 큰 힘을 가하여 상기 필터(40)를 회전시킬 수 있다.
이 경우, 제 1 경사면(853)과 제 2 경사면(974)에 비틀림 모멘트가 반복적으로 가해지거나, 필요 이상으로 더 큰 힘이 가해지게 되어 상기 이너 파이프(97)의 단부가 상기 돌출부(852)의 유동에 의해 손상되거나 변형될 수 있다.
상기 보강부(98)는 상기 이너 파이프(97)의 강도를 보강하여, 필터(40)를 교체하는 과정에서 상기 이너 파이프(97)가 손상 또는 변형되는 것을 방지할 수 있다.
그리고, 상기 보강부(98)는, 상기 제 2 연결부(972)와 대응하는 위치에서 상기 이너 파이프(97) 내측면에서 내측방향으로 돌출되어 형성될 수 있다. 상기 제 2 연결부(972)는 상기 이너 파이프(97)에서 가장 하방으로 돌출되어, 외력에 의해 손상 또는 변형될 가능성이 높다. 상기 보강부(98)의 하단부가 상기 제 2 연결부(972)와 대응하는 위치에 배치함으로써, 상기 제 2 연결부(972)의 강도를 보다 더 견고하게 할 수 있다.
또한, 상기 필터(40)가 상기 헤드(60) 내측으로 소정의 깊이만큼 삽입되면, 상기 제 2 연결부(972)는 상기 제 1 연결부(851)의 내측으로 삽입이 진행된다. 그리고, 상기 필터(40)가 상기 헤드(60)에 회전 삽입되어 완전히 장착될 수 있다. 이때, 상기 제 2 연결부(972)는 상기 제 1 연결부(851)의 내측으로 삽입된 상태를 유지하게 된다.
그리고, 상기 보강부(98)는, 상기 제 1 연결부(851)의 가압에 의해 상기 제 2 연결부(972)가 변형되는 것을 방지할 수 있다.
이러한 구조로, 상기 필터(40)의 반복적인 교체에 의해 상기 이너 파이프(97)의 하단이 변형되는 것을 방지할 수 있다. 따라서, 상기 보강부에 의해서, 상기 샤프트(90)를 장기적으로 사용할 수 있는 이점이 있다.
그리고, 상기 보강부(98)는, 상기 이너 파이프(97)의 상단에서부터 하방으로 상하방향으로 길게 연장될 수 있다. 즉, 상기 보강부(98)의 상단은 상기 이너 파이프(97)의 상단과 대응하는 위치에 형성될 수 있다.
상기 보강부(98)의 상단이 상기 이너 파이프(97)의 상단에 위치된다. 상기 필터링 유로(96)를 유동하는 물을 상기 필터(40) 내측으로 안내함과 동시에 유속을 증가시킬 수 있다.
상기 필터링 유로(96)를 형성하는 샤프트 입수 유로(964)는, 상기 샤프트 입구(961)에서 상기 샤프트(90)의 중앙으로 연장되는 수평부(964a)가 형성된다. 그리고, 샤프트 입수 유로(964)는, 상기 수평부(964a)의 단부에서 하방으로 연장되는 수직부(964b)로 형성된다.
즉, 상기 샤프트 입구(961)를 통해 상기 수평부(964a)로 유입된 물은 상기 수직부(964b)로 유입되는 과정에서 유로가 변경된다. 이러한 유로 변경에 의해서 상기 수직부(964b)로 유입된 물은 회전력을 가지게 된다. 상기 수직부(964b)로 유입된 물은 상기 수직부(964b)의 내주면을 따라 회전하면서 유동하게 되어, 상기 필터 입력 유로(871)로 유입되는 속도가 느려질 수 있다.
상기 보강부(98)의 상단을 상기 이너 파이프(97)의 상단과 대응하는 위치에 형성할 수 있다. 상기 수평부(964a)에서 상기 수직부(964b)로 유로가 변경되는 과정에서, 상기 보강부(98)에 의해서, 상기 이너 파이프(97)의 일측을 따라 흐르도록 안내될 수 있다. 즉, 상기 보강부(98)는 상기 이너 파이프(97) 내측면에서, 상기 샤프트 입구(961)와 가까운 방향의 내측면을 따라 물이 흐르도록 안내할 수 있게 된다.
이에 따라, 상기 이너 파이프(97) 내측으로 유입된 물이 원활하게 상기 필터(40) 내측으로 신속하게 유입될 수 있다. 따라서, 상기 샤프트 입구(961)에서 상기 수평부(964a)로 유입된 물이 상기 수직부(964b)로 유입되지 못하고 역류하는 것을 방지할 수 있는 이점이 있다.
그리고, 상기 보강부(98)의 하단은, 상기 파이프 절개부(973)의 하단보다 더 하방에 위치할 수 있다. 상세히, 상기 보강부(98)의 하단은, 상기 제 2 연결부(972)의 하단까지 연장될 수 있다.
상기 보강부(98)의 하단은 상기 파이프 절개부(973)의 상단보다 더 아래에 위치할 수 있다. 이러한 구조로, 상기 제 2 연결부(972)의 강도를 보다 더 견고하게 함과 동시에 상기 수평부(964a)에서 상기 수직부(964b)로 유입된 물을 상기 수직부(964b) 하단까지 안내할 수 있다.
한편, 상기 이너 파이프(97)는 내면에서 상기 보강부(98) 양 측단까지 연결하도록 경사진 경사부(975)를 더 포함할 수 있다.
상기 경사부(975)는, 상기 이너 파이프(97) 내측면에서 상기 보강부(98)의 일 측단으로 연장될수록, 상기 이너 파이프(97) 중심과 가까워지는 방향으로 경사진 구조를 갖는다.
상기 경사부(975)는, 상기 보강부(98)와 함께, 상기 이너 파이프(97)의 강도를 보다 더 견고하게 함과 동시에, 상기 수직부(964b)로 유입된 물이 원활하게 유동할 수 있다.
그리고, 상기 보강부(98)의 모서리에는 라운드가 형성된 라운드부(98a)가 더 구비될 수 있다. 상기 라운드부(98a)는 상기 보강부(98)의 양 측단에 형성될 수 있다. 이와 같이, 상기 라운드부(98a)가 구비되는 경우 상기 제 1 연결부(851)가 상기 제 2 연결부(972)에 접하더라도, 접촉에 의한 순간적인 충격을 완충할 수 있다. 따라서, 상기 제 1 연결부(851) 또는 제 2 연결부(972)의 파손을 방지할 수 있다.
상기 보강부(98)는 상기 이너 파이프(97) 내면에서 이너 파이프(97)의 회전 중심 방향으로 `돌출되어 형성된다. 상기 보강부(98)가 상기 이너 파이프(97) 내측면에서 돌출된 길이는, 상기 이너 파이프(97)의 두께보다 짧게 형성될 수 있다.
그리고, 상기 보강부(98)는 상기 이너 파이프(97)와 일체로 형성되어, 상기 샤프트(90) 사출 성형시 간단하게 형성될 수 있다.
상세히, 상기 보강부(98)가 상기 이너 파이프(97) 내측면에서 회전 중심 방향으로 돌출된 수평 방향의 길이(L1)는, 상기 이너 파이프(97) 단면의 수평 방향의 길이(L2) 보다 더 짧게 형성될 수 있다.
이를 달리 설명하면, 상기 이너 파이프(97) 내면에서 상기 보강부(98)의 돌출된 단부까지의 길이(L1)는, 상기 이너 파이프(97)의 외면에서 내면까지의 길이(L2) 보다 더 작게 형성될 수 있다.
상기 보강부(98)의 두께를 상기 이너 파이프(97) 단면의 두께보다 얇게 형성된다. 상기 이너 파이프(97) 내부로 유입되는 물의 유동을 원활히 함과 동시에, 상기 이너 파이프(97)와 서포터 연장부(85)의 분리 및 결합을 보다 더 용이하게 할 수 있다.
그리고, 상기 보강부(98)는, 상기 이너 파이프(97) 내측면에서 상기 이너 파이프(97)의 회전 중심을 기준으로, 대칭으로 한쌍의 보강부(98)가 마련될 수 있다.
이 때, 한 쌍의 보강부(98)가 이격된 거리(L3)는 상기 보강부(98)가 상기 이너 파이프(97) 내측면에서 돌출된 수평 방향의 길이(L1) 보다 더 길게 형성될 수 있다.
그리고, 상기 한 쌍의 보강부(98) 사이의 거리(L3)는, 상기 이너 파이프(97) 단면의 수평 방향의 길이(L2) 보다 더 길게 형성될 수 있다.
이를 달리 설명하면, 상기 보강부(98)는, 상기 이너 파이프 내면에서 대칭되게 한 쌍으로 형성되고, 서로 마주보는 한쌍의 보강부(98) 사이의 거리(L3)는, 상기 이너 파이프 내면에서 상기 보강부의 돌출된 단부까지의 거리(L2)보다 더 길게 형성될 수 있다.
이러한 구조로, 상기 이너 파이프(97) 내부로 흐르는 물의 유동을 원활히 할 수 있는 이점이 있다.
또한, 상기 한 쌍의 보강부(98)가 서로 이격된 거리(L3)는, 상기 보강부(98)가 이너 파이프(97) 내측에서 돌출된 길이(L1)와, 상기 이너 파이프(97) 단면의 수평 방향의 길이(L2)를 모두 더한 길이와 동일하거나, 보다 더 크게 형성될 수 있다. 이러한 구조로, 상기 서포터 연장부(85)의 분리 및 결합을 위해 회전하는 과정에서, 상기 서포터 연장부(85)의 접촉에 의해서 상기 이너 파이프(97)의 단부가 손상되거나 변형되는 것을 방지할 수 있다.
도 15는 상기 헤드의 내부 구조를 일측에서 바라본 절개 분해 사시도이다. 그리고, 도 16은 상기 헤드의 내부 구조를 다른 일측에서 바라본 절개 분해 사시도이다.
도 15는 상기 바이패스 유로(95)가 상기 입수부(611)와 출수부(612)와 연결되도록 전환된 상태에서의 종단면을 나타내고 있다. 도면에 도시된 것과 같이, 상기 어퍼 파트(91)에는 상기 어퍼 파트(91)의 중앙을 관통하는 바이패스 유로(95)가 형성되며, 상기 어퍼 파트(91)의 둘레 양측에는 각각 바이패스 입구(951)와 바이패스 출구(952)가 형성된다.
상기 바이패스 입구(951)와 바이패스 출구(952)는 각각 입수구(611a)와 출수구(612a)의 크기보다 더 크게 형성될 수 있으며, 상하 배치되는 한쌍의 상기 샤프트 오링(93)의 사이에 위치될 수 있다. 따라서, 상기 바이패스 유로(95)가 상기 입수부(611) 및 출수부(612)와 정렬된 상태에서 상기 바이패스 유로(95)를 통과하는 물은 외부로 누설되지 않고 상기 헤드(60)를 가로질러 통과하게 된다.
즉, 상기 헤드(60)로 유입되는 물은 상기 필터(40)를 거치지 않고 헤드(60)를 통과하게 되며, 상기 필터(40)가 분리된 상태에서도 상기 필터(40)가 장착되는 측으로 누수가 발생되지 않고 연속적으로 상기 급수 유로(30) 상의 물의 공급이 가능하게 된다.
한편, 상기 바이패스 유로(95)의 내측면에는 아래에서 설명할 필터링 유로(96)의 성형을 위해 돌출된 유로 돌출부(963)가 형성된다. 상기 유로 돌출부(963)는 상기 샤프트(90)의 내부 중앙에 형성될 수 있으며, 상기 바이패스 유로(95)의 바닥에서 돌출되되, 상기 바이패스 유로(95)를 차폐하지 않도록 형성될 수 있다.
그리고, 상기 유로 돌출부(963)의 양단은 경사 또는 라운드지게 형성되어 상기 바이패스 유로(95)를 지나는 물의 유동시 상기 유로 돌출부(963)에 의한 유속의 저하를 최소화 할 수 있다.
도 16은 상기 필터링 유로가 상기 입수부와 출수부와 연결되도록 전환된 상태에서의 종단면을 나타내고 있다.
도면에 도시된 것과 같이, 상기 샤프트(90)의 회전에 따라 상기 필터링 유로(96)가 상기 입수부(611) 및 출수부(612)와 연결될 수 있다.
이때, 상기 샤프트 입구(961)와 샤프트 출구(962)는 각각 상기 입수구(611a) 및 출수구(612a)와 접하며, 상기 실링부재(94)에 의해 상기 샤프트 입구(961) 및 샤프트 출구(962)의 외측과 상기 입수구(611a) 및 출수구(612a)의 외측을 완전히 기밀될 수 있다. 그리고, 상기 로어 파트(92)의 내측에는 이너 파이프(97)가 형성되며, 상기 이너 파이프(97)는 상기 서포터 연장부(85)와 연결될 수 있다.
따라서, 상기 샤프트(90)를 통해 입수되는 물은 상기 어퍼 서포터(80)를 통해 상기 필터(40)의 내부로 공급될 수 있으며, 필터링부재(44)에 의해서 정수된 후 상기 어퍼 서포터(80)를 통해 상기 샤프트(90)로 토출된다. 즉, 상기 헤드(60)로 유입되는 물은 상기 필터(40)를 거쳐 정수된 후 상기 헤드(60)를 통해 배출될 수 있다.
한편, 상기 필터링 유로(96)는 샤프트 입수 유로(964)와 샤프트 출수 유로(965)를 포함할 수 있다.
상기 샤프트 입수 유로(964)는 상기 샤프트 입구(961)에서 상기 샤프트(90)의 중앙으로 연장되는 수평부(964a)와, 상기 수직부(964a)의 단부에서 하방으로 연장되는 수직부(964b)를 포함할 수 있다. 상기 수직부(964b)는 상기 이너 파이프(97)에 의해 형성될 수 있다.
상기 이너 파이프(97)의 외측면은 상기 로어 파트(92)의 내측면과 떨어지도록 배치되어 이격 공간(971)을 형성하게 된다. 상기 이격 공간(971)의 거리는 상기 서포터 연장부(85)의 두께와 대응하도록 형성될 수 있다. 따라서, 상기 필터(40)의 장착시 상기 서포터 연장부(85)의 상단은 상기 이격 공간(971)의 내측으로 삽입될 수 있다.
상기 이너 파이프(97)의 상하 길이는 상기 로어 파트(92)의 외측면의 상하 길이보다 더 짧게 형성된다. 그리고, 상기 로어 파트(92)의 내측면에서 상기 이너 파이프(97)와 상기 서포터 연장부(85)가 연결될 수 있다. 이를 위해 상기 이너 파이프(97)의 하단에는 제 2 연결부(972)가 형성될 수 있다.
상기 제 2 연결부(972)는 상기 제 1 연결부(851)와 대응하는 형상으로 형성될 수 있다. 그리고, 상기 제 2 연결부(972)는 상기 제 1 연결부(851)에 삽입되어 상기 샤프트(90)와 상기 어퍼 서포터(80)가 함께 회전될 수 있다.
상기 이너 파이프(97)와 상기 서포터 연장부(85)의 결합에 의해 상기 샤프트 입수 유로(964)는 상기 필터 입력 유로(871)와 연통될 수 있으며, 정수를 위한 물을 상기 필터링부재(44)로 공급할 수 있다.
상기 샤프트 출수 유로(965)는 상기 로어 파트(92)의 외측면에 형성되는 출수 안내부(965b)와 상기 어퍼 파트(91)에 형성되는 출수 연결부(965a)를 포함할 수 있다.
상기 출수 안내부(965b)의 상단은 상기 어퍼 파트(91)의 하면을 관통하여 상기 출수 연결부(965a)와 연통된다. 그리고, 상기 출수 연결부(965a)는 상기 어퍼 파트(91)의 내측에서 상기 출수 안내부(965b)와 상기 샤프트 출구(962)를 연결한다.
따라서, 상기 필터 출구(862)에서 배출되는 정수는 상기 출수 안내부(965b)를 따라 상방으로 이동될 수 있으며, 상기 출수 연결부(965a)를 지나 상기 샤프트 출구(962)로 토출될 수 있다. 상기 샤프트 출구(962)로 토출되는 정수는 상기 출수부(612)를 통해 배출될 수 있다.
따라서, 도 16과 같이 상기 필터링 유로(96)가 상기 입수부(611) 및 출수부(612)와 연결된 상태에서는 상기 입수관(301)을 통해 상기 헤드(60)로 유입된 물이 상기 필터(40)의 내부로 공급되어 정수될 수 있으며, 다시 상기 필터(40)에서 상기 헤드(60)로 유동되어 상기 출수관(302)으로 배출될 수 있다.
한편, 상기 어퍼 바디(64)의 내주면에는 상기 바디 안착부(65)가 형성될 수 있다. 상기 샤프트(90)의 장착시 상기 어퍼 파트(91)의 하면은 상기 바디 안착부(65)에 안착된다.
도 17은 상기 헤드를 하방에서 바라본 사시도이다. 그리고, 도 18은 상기 헤드의 부분 절결 사시도이다.
도 15 내지 도 18을 참조하면, 상기 바디 안착부(65)에는 회전 가이드(651)가 절개되어 형성된다. 이때, 상기 회전돌기(921)는 상기 회전 가이드(651)의 내측에 위치하게 된다. 그리고, 상기 회전 가이드(651)는, 제한적이지는 않으나, 상기 헤드 바디(61)의 중앙을 기준으로 180도 각도만큼 절개될 수 있다.
그리고, 상기 회전돌기(921)는 상기 한쌍이 90도 각도로 배치되어 있으므로, 상기 샤프트(90)는 90도 각도만큼 회전될 경우 상기 회전돌기(921)가 상기 회전 가이드(651)의 양단에 형성된 스토퍼(652)에 의해 정지될 수 있게 된다.
상기 스토퍼(652)에 의해 정지된 위치에서 상기 입수부(611) 및 출수부(612)는 상기 필터링 유로(96) 또는 바이패스 유로(95)와 선택적으로 연결될 수 있다. 따라서, 사용자는 정확한 각도를 측정하면서 상기 필터(40)를 회전시키지 않더라도 일방향으로 더이상 회전되지 않는 지점까지 상기 필터(40)를 회전시키게 되면 유로의 선택 및 정확한 연결이 가능하게 된다.
그리고, 상기 바디 안착부(65)의 일측에는 유로 절개부(653)가 형성될 수 있다. 상기 유로 절개부(653)는 상기 회전 가이드(651)와 마주보는 위치의 상기 안착부(65)에 형성될 수 있으며, 상기 출수구(612a)의 수직 하방에 형성될 수 있다.
따라서, 상기 필터링 유로(96)가 상기 입수부(611) 및 출수부(612)와 연결되도록 상기 샤프트(90)가 회전된 상태에서 상기 유로 절개부(653)는 상기 출수 안내부(965b)의 위치와 동일한 위치에 위치될 수 있다. 그리고, 상기 유로 절개부(653)는 상기 출수 안내부(965b)와 동일한 폭을 가지도록 형성될 수 있다. 따라서 상기 출수 안내부(965b)와 유로 절개부(653)는 서로 접하여 정수된 물이 상방으로 유동될 수 있는 통로를 형성할 수 있다.
한편, 상기 로어 바디(63)의 내측면에는 한쌍의 상기 결합홈(631)과 다수의 상기 서포팅 리브(634)가 형성될 수 있다. 상기 필터(40)가 상기 헤드(60)에 장착된 후 회전되어 상기 필터링 유로(96)가 상기 입수부(611) 및 출수부(612)에 연결될 때, 상기 결합돌기(433)는 상기 결합홈(631)에 삽입될 수 있다.
상기 결합홈(631)은 상기 개구부(632)에 의해 외부로 노출될 수 있으며, 상기 개구부(632)를 통해 상기 구속돌기(433b)와 상기 구속홈(631a)의 결합 상태를 확인할 수 있다. 상기 구속홈(631a)의 위치는 상기 결합돌기(433)가 완전히 회전된 상태에서 상기 구속돌기(433b)와 구속홈(631a)이 서로 걸림 구속될 수 있는 위치에 형성될 수 있다. 따라서, 상기 필터(40)가 상기 헤드(60)의 내측에 삽입되어 완전히 회전된 상태에서는 상기 결합돌기(433)가 상기 결합홈(631)의 내측에서 구속될 수 있으며 상기 필터(40)가 임의로 분리되는 것을 방지할 수 있다.
한편, 상기 결합홈(631)은 상기 로어 바디(63)의 내측면에서 돌출되는 제 1 가이드 돌출부(635)에 의해 형성될 수 있으며, 상기 제 1 가이드 돌출부(635)의 상면에 상기 구속홈(631a)이 형성될 수 있다. 상기 제 1 가이드 돌출부(635)는 상기 로어 바디(63)의 개구된 단부에서 상기 결합홈(631)까지 형성될 수 있으며, 상기 결합돌기(433)가 안착될 수 있는 면을 제공한다.
따라서, 상기 필터(40)를 상기 헤드(60)에 삽입할 때 상기 제 1 가이드 돌출부(635)의 간섭에 의해 상기 결합돌기(433)는 상기 헤드(60) 하면의 개구 중 일부 구간에서는 삽입이 불가능하게 된다. 그리고, 상기 결합돌기(433)는 상기 제 1 가이드 돌출부(635)에서 간섭되지 않는 구간을 통해 삽입될 수 있으며, 따라서 상기 필터(40)가 오장착되는 것이 방지될 수 있다.
그리고, 상기 제 1 가이드 돌출부(635)의 일측면에는 이웃하는 상기 결합홈(631)의 입구로 상기 결합돌기(433)를 안내하기 위한 제 1 홈 가이드부(633a)가 형성될 수 있다. 상기 제 1 홈 가이드부(633a)는 소정의 경사를 가지도록 형성될 수 있으며, 상기 결합돌기(433)의 삽입시 상기 결합돌기(433)의 돌기 가이드부(433a)와 접하여 상기 결합돌기(433)의 일방향 회전 이동을 안내한다.
상기 제 1 홈 가이드부(633a)의 단부로부터 상기 로어 바디(63)의 내측면을 따라 일정 간격 떨어진 일측에는 제 2 가이드 돌출부(636)가 형성될 수 있다. 그리고, 상기 제 2 가이드 돌출부(636)에는 제 2 홈 가이드부(633b)가 경사지게 형성되어 상기 제 1 홈 가이드부(633a)를 지나 회전하는 상기 결합돌기(433)가 상기 제 2 홈 가이드부(633b)를 따라 이동하여 상기 결합홈(631)의 입구로 이동되도록 안내할 수 있다. 상기 제 2 홈 가이드부(633b)는 상기 제 1 홈 가이드부(633a)와 떨어진 일측에서 상기 결합홈(631)의 입구까지 연장될 수 있다.
따라서, 상기 필터(40)의 장착시 상기 삽입 표시부(613)와 대응하는 위치에 상기 결합돌기(433)를 위치시킨 후 상기 로어 바디(63)의 개구된 하면으로 삽입하게 되면, 상기 돌기 가이드부(433a)가 상기 제 1 홈 가이드부(633a)를 따라 슬라이딩 하면서 이동하게 되며, 이어서 상기 제 2 홈 가이드부(633b)를 따라 슬라이딩 이동되여 상기 결합홈(631)의 내측으로 삽입된다.
이와 같이 상기 필터(40)가 상기 헤드(60)의 내측으로 삽입되는 과정에서 사용자가 상기 필터(40)의 결합돌기(433)를 정렬하여 삽입하게 될 경우, 상기 제 1 홈 가이드부(633a)와 제 2 홈 가이드부(633b)에 의해 상기 필터(40)는 자연스럽게 회전되면서 결합 가능하게 된다.
상기 필터(40)가 완전히 삽입되어 상기 결합돌기(433)가 상기 결합홈(631)의 입구에 위치된 상태에서는 상기 샤프트(90)와 상기 어퍼 서포터(80)가 일체로 결합된다. 그리고, 상기 결합돌기(433)가 상기 결합홈(631)의 내측으로 완전히 삽입될 수 있도록 상기 필터(40)를 더 회전시키게 되면, 상기 샤프트(90)가 함께 회전되며 상기 필터링 유로(96)가 상기 입수부(611)와 출수부(612)에 연결될 수 있도록 회전 된다.
이를 위해, 상기 샤프트(90)의 하단, 즉 상기 이너 파이프(97)의 하단에는 제 2 연결부(972)가 형성될 수 있다. 상기 제 2 연결부(972)는, 제한적이지는 않으나, 서로 마주보는 위치에서 동일한 형상으로 한쌍이 형성될 수 있으며, 상기 이너 파이프(97)의 하단 양측이 절개되어 형성된다.
상세히, 상기 이너 파이프(97)의 하단은 하방으로 돌출되는 한쌍의 제 2 연결부(972)와 상기 제 2 연결부(972)의 사이에 형성되는 한쌍의 파이프 절개부(973)를 포함할 수 있다. 상기 한쌍의 제 2 연결부(972)는 하방으로 갈수록 그 폭이 좁아지도록 형성될 수 있다.
상기 한쌍의 제 2 연결부(972)의 양측단에는 제 2 경사면(974)이 형성될 수 있으며, 상기 제 2 경사면(974)은 상기 제 1 경사면(853)과 대응하는 경사를 가지도록 형성된다.
그리고, 상기 필터(40)가 상기 헤드(60)에 회전 삽입되는 과정에서 상기 제 2 경사면(974)은 상기 제 1 경사면(853)을 따라서 삽입된다. 상기 필터(40)가 상기 헤드(60)에 완전히 삽입 장착되면, 상기 제 2 연결부(972)는 상기 제 1 연결부(851)와 형합되며, 상기 돌출부(852)는 상기 파이프 절개부(973)와 형합될 수 있다. 따라서, 상기 제 1 경사면(853)과 제 2 경사면(974)은 완전히 밀착된 상태가 될 수 있다.
또한, 상기 제 2 경사면(974)은 상기 제 1 경사면(853)과 같이 상기 필터(40)의 회전 방향으로도 경사지게 형성될 수 있다. 따라서, 상기 스토퍼(652)에 의해 상기 샤프트(90)의 회전이 제한된 상태에서 상기 필터(40)가 더 회전 조작될 경우, 회전 방향의 힘이 상기 제 2 경사면(974)과 제 1 경사면(853)에 작용하게 되며, 상기 제 1 경사면(853)은 제 2 경사면(974)을 따라서 이동하게 되어 상기 필터(40)가 용이하게 분리될 수 있다.
한편, 상기 로어 바디(63)의 내측면에는 상기 서포팅 리브(634)가 다수개 형성되며, 상기 서포팅 리브(634)에 의해 필터 삽입부(431)의 외측면이 지지될 수 있다.
이하에서는 상기와 같은 구조를 가지는 본 발명의 실시 예에 의한 정수장치의 동작에 관하여 살펴보기로 한다.
도 19는 상기 필터와 헤드가 분리된 상태의 절결 사시도이고, 도 20은 도 19의 A부 확대도이며, 도 21은 상기 필터와 헤드가 분리된 상태의 샤프트의 위치를 보인 도면이다.
도면에 도시된 것과 같이, 상기 필터(40)가 상기 헤드(60)에 결합되지 않은 상태에서는 상기 바이패스 유로(95)가 상기 입수부(611) 및 출수부(612)와 연결된다.
따라서, 상기 입수부(611)를 통해 유입되는 물은 입수구(611a)를 통해 상기 바이패스 입구(951)로 유입되며, 상기 바이패스 유로(95)를 따라 유동된다. 그리고 상기 바이패스 출구(952)와 상기 출수구(612a)를 지나 상기 출수부(612)로 배출된다. 즉, 상기 입수부(611)로 유입되는 물이 정수 과정을 거치지 않고 상기 헤드(60)를 통과하여 바로 급수 유로(30)를 통해 아이스메이커(24) 또는 디스펜서(23)로 공급된다.
이와 같은 상태는, 상기 필터(40)의 교체를 위해서 상기 필터(40)를 분리한 상태이거나 관로의 세척이나 기타 유지보수와 관련된 서비스를 하기 위한 경우에 해당할 수 있다. 또한, 복수의 필터(40) 중 적어도 일부의 필터를 사용하지 않거나, 정수가 필요 없는 경우에도 이와 같은 상태가 될 수 있으며, 상기 필터(40)가 분리된 상태에서도 상기 냉장고(1)의 이용에는 아무런 문제가 발생하지 않게 된다.
한편, 상기 필터(40)가 장착되지 않은 상태에서 상기 샤프트(90)의 배치를 도 21을 참조하여 살펴보면, 한쌍의 상기 회전돌기(921) 중 제 1 회전돌기(921a)가 상기 회전 가이드(651) 일측의 스토퍼(652)와 접하는 상태가 된다. 그리고, 이와 같은 상태에서 상기 출수 안내부(965b)와 유로 절개부(653)는 대략 90도 각도로 어긋난 상태를 유지하게 된다.
도 22는 상기 필터가 상기 헤드의 내측으로 완전히 삽입된 상태에서 결합을 위해 회전된 상태를 나타낸 도면이다. 그리고, 도 23은 도 22의 B부 확대도이다. 그리고, 도 24는 상기 필터가 상기 헤드에 결합된 상태의 샤프트 위치를 보인 도면이다.
상기 필터(40)를 90도 각도로 더 회전시켜, 상기 결합돌기(433)와 결합홈(631)이 완전히 결합되도록 회전시키게 되면, 상기 샤프트(90) 또한 함께 회전하여 도 24와 같은 상태가 된다.
상세히, 상기 제 2 연결부(972)가 상기 제 1 연결부(851)에 삽입되어 서로 완전히 결합된 상태에서는 상기 필터(40)를 회전시키게 될 경우 상기 샤프트(90)가 상기 필터(40)와 함께 회전될 수 있게 된다.
상기 샤프트(90)는 상기 제 2 회전돌기(921b)가 상기 스토퍼(652)의 위치에 도달할 때까지 대략 90도 각도만큼 더 회전될 수 있다. 상기 샤프트(90)가 완전히 회전하게 되면, 상기 필터링 유로(96)가 상기 입수부(611) 및 출수부(612)와 서로 연결되는 상태가 된다. 물론, 상기 이너 파이프(97)와 상기 서포터 연장부(85)는 서로 연결된 상태를 유지하여 상기 헤드(60)와 필터(40) 사이에 원수와 정수의 출입이 가능하게 된다. 또한, 상기 결합돌기(433)는 상기 결합홈(631)의 내측에 완전히 삽입되어 결합된 상태로 상기 필터(40)는 사용자가 결합방향과 반대방향으로 회전 조작하여 상기 필터(40)를 상기 헤드(60)로부터 분리하기 전까지는 결합상태를 유지하게 된다.
도 22와 같은 상태에서는, 상기 입수부(611)를 통해서 유입되는 물은 상기 입수구(611a)와 샤프트 입구(961)를 통해 샤프트 입수 유로(964)를 따라 유동된다. 즉, 상기 수평부(964a)와 수직부(964b)를 따라 유동되는 물은 상기 이너 파이프(97)를 지나 상기 서포터 연장부(85)의 내측으로 유입되며 상기 제 1 필터 입력 유로(872)를 따라 하방으로 유동된다. 그 다음, 물이 상기 제 2 필터 입력 유로(873)에 의해 분지되어 상기 하우징(41)의 내측면과 상기 필터링부재(44)의 사이 공간으로 유입된다.
그리고, 상기 필터링부재(44)의 외측에서 상기 필터링부재(44) 내측의 중공(441)으로 유입되는 물은 상기 필터링부재(44)를 통과하는 과정에서 정화될 수 있다. 그리고, 상기 필터링부재(44) 내측의 정화된 물은 상기 제 1 연장부(86)의 내측을 따라 상방으로 유동되며, 상기 제 1 연장부(86) 상단의 양측에 배치된 필터 출구(862)에서 상방으로 배출된다.
이때, 상기 필터 삽입부(431)의 내측에는 상기 제 1 연장부(86) 외측면과 상기 필터 삽입부(431)의 내측으로 삽입된 로어 파트(92)에 의해 정수된 물이 상기 헤드(60) 측으로 유동되는 공간이 형성된다. 한편, 도 24에서와 같이 상기 필터링 유로(96)가 상기 입수부(611) 및 출수부(612)와 연결된 상태에서는 상기 출수 안내부(965b)와 상기 유로 절개부(653)는 서로 동일한 위치에 위치되어 정수된 물이 상기 어퍼 파트(91)측으로 유동될 수 있다.
따라서, 정수된 물은 상기 로어 파트(92)에 형성된 상기 출수 안내부(965b)를 따라서 상방으로 유동되며, 상기 어퍼 파트(91)의 내측으로 유입되어 상기 샤프트 출구(962)와 상기 출수부(612)를 차례로 통과한 후 상기 출수부(612)로 배출된다. 그리고, 상기 출수부(612)의 출수관(302)은 상기 급수 유로(30)의 일부분을 형성하여 상기 디스펜서(23)와 아이스메이커(24)로 정수를 공급할 수 있다.
그리고, 상기 도 23과 같은 상태에서 상기 필터(40)의 교환주기가 되거나 기타 유지 보수를 위해 상기 필터(40)를 제거하여야 하는 경우에는, 먼저 상기 필터(40)를 결합 방향과 반대 방향으로 회전시키게 된다.
상기 필터(40)의 회전에 따라 상기 결합돌기(433)는 상기 결합홈(631)을 벗어나는 방향으로 이동되며, 상기 서포터 연장부(85)는 상기 샤프트(90)를 회전시키게 된다. 상기 샤프트(90)가 90도만큼 회전되어 상기 필터링 유로(96)가 닫히고 상기 바이패스 유로(95)가 연결되면 도 20에서와 같이 상기 회전돌기(921)는 상기 스토퍼(652)와 접하여 상기 샤프트(90)의 회전을 제한하게 된다.
이와 같은 상태에서 상기 필터(40)를 더 회전시키기 위해 힘을 가하게 되면 상기 샤프트(90)는 상기 스토퍼(652)에 의해 더 회전될 수 없으며, 따라서, 상기 제 1 경사면(853)과 제 2 경사면(974)에 비틀림 모멘트가 가해지게 되어 상기 제 2 경사면(974)이 상기 제 1 경사면(853)을 따라서 자연스럽게 분리되면서 슬라이딩 된다. 더불어 상기 결합홈(631)을 빠져나온 결합돌기(433)는 상기 제 2 홈 가이드부(633b)와 제 1 홈 가이드부(633a)를 차례로 지나면서 상기 필터(40)가 상기 헤드(60)로부터 분리될 수 있다.
한편, 본 발명의 실시 예에 서는 설명의 편의와 이해를 돕기 위해 상기 정수장치(17)가 상기 냉장고(1)에 장착되는 것을 예를 들어 설명하고 있으나, 상기 정수장치(17)는 일반적으로 사용되는 정수기를 비롯하여 필터 교환방식으로 물을 정화시킬 수 있는 모든 장치에 적용 가능할 것이다.
도 25는 토크 하중 변화에 따른 변형량을 나타낸 그래프이다. 그리고. 도 26은 토크 하중 변화에 따른 변형율을 나타낸 그래프이다.
한편, 도 25 및 도 26에 도시된 바와 같이, 토크 하중 변화에 따른 상기 이너 파이프(97)의 변형량 및 변형률에 대해 CAE(Computer Aided Engineering) 프로그램을 사용하여 구조해석을 실시하였다.
, 실시예로, 상기 이너 파이프(97) 내측면에 앞서 설명한 보강부(98)가 마련된 샤프트(90)에 대해 토크 하중을 달리하여 변형량과 변형율에 대해 CAE(Computer Aided Engineering) 프로그램을 사용하여 구조해석을 실시하였다.
비교예로, 상기 이너 파이프(97)의 내측면에 상기 보강부(98)가 구비되지 않은 샤프트(90)에 대해 토크 하중을 달리하여 변형량과 변형율을 CAE(Computer Aided Engineering) 프로그램을 사용하여 구조해석을 실시하였다.
도 25에 도시된 바와 같이, 토크 하중이 1 내지 17 kgf cm 범위일 때는 실시예와 비교예의 변형량이 함께 약 0.5mm까지 상승하였다. 그리고, 토크 하중이 17 kgf cm를 초과하면서부터 상기 보강부(98)가 구비되지 않은 비교예의 변형량이 최대 3.00mm까지 변형되는 것을 확인할 수 있었다.
반면, 상기 이너 파이프(97) 내측면에 보강부(98)가 구비된 실시예의 경우, 최대 토크 하중이 25 kgf cm 일때, 최대 변형량이 1.5mm으로, 비교예 보다 약 절반 이하로 감소하는 것을 확인할 수 있었다.
그리고, 도 26에 도시된 바와 같이, 토크 하중이 최대 24kgf cm 가해지더라도, 실시예의 경우 상기 샤프트(90)가 약 35% 정도의 변형이 이루어졌다. 그리고, 비교예의 경우 변형률이 약 80% 정도가 발생하는 것을 확인할 수 있었다.
이와 같이, 상기 보강부(98)는 상기 샤프트(90)의 회전 동작에 의해 손상 또는 비틀림에 의해 변형되는 것을 방지할 수 있다.
도 27은 본 발명의 다른 실시 예에 의한 샤프트의 내부 구조를 보인 단면도이다.
이하에서는, 본 발명의 다른 실시 예에 의한 샤프트(90) 구조에 대해서 도 27을 참조하여 상세히 설명한다.
본 발명의 다른 실시 예에 의한 샤프트(90)는, 상기 이너 파이프(97) 내측에 돌출되어 형성된 보강부(981)가 상기 이너 파이프(97) 하단부에 형성된 것을 제외하고, 앞서 설명한 샤프트(90)의 구조와 동일할 수 있다.
상세히, 상기 샤프트(90)는, 어퍼 파트(91)와 로어 파트(92)를 포함할 수 있다. 그리고, 상기 어퍼 파트(91) 외측면에는 프트 입구(961)와 샤프트 출구(962)가 형성된다. 그리고, 상기 샤프트 입구(961)와 샤프트 출구(962)의 사이에는 각각 바이패스 입구(951)와 바이패스 출구(952)가 형성될 수 있다.
그리고, 상기 샤프트(90) 내부에는 상기 바이패스 유로(95)와, 상기 필터링 유로(96)가 형성되어, 상기 샤프트(90)가 회전함에 따라 상기 입수부(611) 및 출수부(612)가 상기 바이패스 유로(95)와, 상기 필터링 유로(96)가 선택적으로 연결될 수 있다.
그리고, 상기 샤프트(90) 내부에는, 상기 서포터 연장부(85)와 연결되는 이너 파이프(97)가 형성된다. 그리고, 상기 이너 파이프(97) 내측면에는 돌출되어 형성된 보강부(981)가 형성될 수 있다.
상기 보강부(981)는 상기 제 2 연결부(972)와 대응하는 위치에 형성될 수 있다. 상기 제 2 연결부(972)는 상기 서포터 연장부(85)의 제 1 연결부(851)와 형합하여, 상기 필터링 유로(96)를 통과하는 물을 상기 필터(40) 내부로 안내할 수 있다.
상기 보강부(981)는, 상기 제 2 연결부(972)의 내측면을 따라 상하 방향으로 연장될 수 있다. 상기 보강부(981)의 상단은 상기 파이프 절개부(973) 상단과 수평방향으로 동일선상의 위치까지 연장될 수 있다. 그리고, 상기 보강부(981)의 하단은 상기 파이프 절개부(973)의 하단과 수평방향으로 동일선상에 위치할 수 있다.
즉, 상기 보강부(981)가 상기 제 2 연결부(972)와 대응하는 위치에서, 상기 이너 파이프(97) 하단부에 형성될 수 있다. 이러한 구조로, 상기 제 2 연결부(972) 부분의 강도를 보다 더 견고하게 할 수 있다.
상기 보강부(981) 양 측면에는 상기 이너 파이프(97) 내 측면에서 상기 보강부(981) 양 측단을 연결하는 경사부(975)가 형성될 수 있다. 상기 경사부(975)는 상기 보강부(981)와 인접한 방향으로 연장될수록, 상기 이너 파이프(97)의 중심과 가까워지는 방향으로 경사질 수 있다.
그리고, 상기 보강부(981) 모서리에는 라운드진 라운드부(98a)를 포함할 수 있다. 상기 라운드부(98a)는 상기 이너 파이프(97)의 단부가 상기 서포터 연장부(85)와 연결 또는 분리하는 과정에서 접촉에 의해서 상기 이너 파이프(97)가 손상 또는 변형되는 것을 방지할 수 있다. 또한, 상기 이너 파이프(97) 단부에 의해 상기 서포터 연장부(85)의 단부가 손상되는 것을 방지할 수 있는 이점이 있다.
상기 보강부(981)는 상기 제 2 연결부(972)와 대응하는 위치에 한쌍으로 형성될 수 있다.
도 28은 본 발명의 또 다른 실시 예에 의한 샤프트의 내부 구조를 보인 단면도이다.
이하에서는, 본 발명의 또 다른 실시 예에 의한 샤프트(90) 구조에 대해서 도 28을 참조하여 상세히 설명한다.
본 발명의 또 다른 실시 예에 의한 샤프트(90)는, 상기 이너 파이프(97) 내측에 돌출되어 형성된 보강부(982)가 한 쌍의 제 2 연결부(972)에 각각 복수개로 형성된 것을 제외하고, 앞서 설명한 샤프트(90)의 구조와 동일할 수 있다.
상세히, 상기 샤프트(90)는, 어퍼 파트(91)와 로어 파트(92)를 포함할 수 있다. 그리고, 상기 어퍼 파트(91) 외측면에는 샤프트 입구(961)와 샤프트 출구(962)가 형성된다. 그리고, 상기 샤프트 입구(961)와 샤프트 출구(962)의 사이에는 각각 바이패스 입구(951)와 바이패스 출구(952)가 형성될 수 있다.
그리고, 상기 필터링 유로(96)는 샤프트 입수 유로(964)와 샤프트 출수 유로(965)를 포함할 수 있다. 그리고, 상기 샤프트 입수 유로(964)는 상기 샤프트(90)의 중앙으로 연장되는 수평부(964a)와, 상기 수직부(964a)의 단부에서 하방으로 연장되는 수직부(964b)를 포함할 수 있다.
상기 수직부(964b)는, 상기 이너 파이프(97)에 의해 형성될 수 있다. 그리고, 상기 이너 파이프(97) 내측면에는 내측방향으로 돌출된 보강부(982)가 형성된다.
상기 보강부(982)는, 상기 이너 파이프(97) 내측면에서 상단에서 하단까지 연장될 수 있다. 그리고, 상기 보강부(982)는, 상기 제 2 연결부(972)가 형성된 위치와 대응하는 위치에서 마련될 수 있다.
상기 보강부(982)는, 상기 제 2 연결부(972)가 형성된 상기 이너 파이프(97) 내측면에 복수개로 이격되어 형성될 수 있다.
구체적으로, 상기 이너 파이프(97) 내측에는 제 2 연결부(972)가 한 쌍으로 마련된다. 한 쌍의 제 2 연결부(972) 중 어느 하나의 제 2 연결부(972)가 형성된 이너 파이프(97) 내측면 상기 보강부(982)가 복수개로 형성될 수 있다. 그리고, 한 상의 제 2 연결부(972) 중 나머지 하나의 제 2 연결부(972)가 형성된 이너 파이프(97) 내측면에도 상기 보강부(982)가 복수개로 형성될 수 있다.
이러한 구조로, 상기 이너 파이프(97)의 강도를 보다 더 견고하게 유지할 수 있다. 그리고, 상기 보강부(982)에 의해서, 상기 수직부(964b)로 유입되는 물이 역류하여 수평부(964a)로 이동하는 것을 방지할 수 있는 이점이 있다.

Claims (15)

  1. 유입되는 물을 정화한 후 배출하는 필터;
    상기 필터가 탈착 가능하게 결합되며, 입수부와 출수부가 형성된 헤드;
    상기 헤드 내부에 구비되며, 상기 입수부와 출수부 사이에서 회전 가능하게 장착되며, 상기 입수부와 출수부를 직접 연결하는 바이패스 유로와, 상기 입수부로 입수된 물이 상기 필터를 경유하여 상기 출수부로 배출되도록 연결하는 필터링 유로가 형성된 샤프트;를 포함하고,
    상기 샤프트는,
    상기 필터와 연통되어 상기 필터링 유로의 일부를 형성하고, 상기 필터의 일단부와 결합되는 이너 파이프가 형성되며,
    상기 이너 파이프 내면에서 돌출되고, 상기 이너 파이프의 하단에서 상방으로 연장되는 보강부를 포함하는 정수장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 보강부는,
    상기 이너 파이프의 상단까지 연장된 정수 장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 필터의 일단부에는 제 1 연결부가 형성되고,
    상기 이너 파이프 하단에는, 상기 필터의 장착시 상기 제 1 연결부와 결합되는 제 2 연결부가 형성되며,
    상기 보강부는,
    상기 제 2 연결부의 하단에서 상방으로 연장된 정수 장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 이너 파이프 하단에는 상기 제 2 연결부가 한 쌍으로 형성되고,
    상기 보강부는, 상기 제 2 연결부와 대응하는 위치에 한 쌍으로 형성된 정수 장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 한 쌍의 제 2 연결부 사이에는 파이프 절개부가 위치되며,
    상기 보강부의 하단은,
    상기 파이프 절개부의 상단보다 하방에 위치하는 정수 장치.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 이너 파이프 내면에서 상기 보강부의 돌출된 단부까지의 길이는,
    상기 이너 파이프의 외면에서 내면까지의 길이보다 더 작게 형성되는 정수장치.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 보강부는, 상기 이너 파이프 내면에서 대칭되게 한 쌍으로 형성되고,
    서로 마주보는 한쌍의 보강부 사이의 거리는,
    상기 이너 파이프 내면에서 상기 보강부의 돌출된 단부까지의 거리보다 더 길게 형성되는 정수장치.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 필터링 유로는,
    상기 샤프트 둘레에 형성된 샤프트 입구에서 상기 샤프트 중앙을 향하여 연장된 수평부와,
    상기 수평부의 단부와 연결되어, 상기 이너 파이프 내부에 형성되는 수직부를 포함하고,
    상기 보강부는 상기 수직부의 상단까지 연장되는 정수 장치.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 필터의 일단부에는 한 쌍의 제 1 연결부가 형성되고,
    상기 이너 파이프 하단에는 상기 필터의 장착시 상기 제 1 연결부와 결합되는 한 쌍의 제 2 연결부와,
    상기 한 쌍의 제 2 연결부 사이에는 상기 필터의 회전 결합시, 상기 제 1 연결부와 결합하여 상기 샤프트를 회전시키는 한 쌍의 파이프 절개부가 형성되고,
    상기 보강부는,
    상기 한 쌍의 파이프 절개부 사이에 구비되는 정수 장치.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 보강부의 상단은 상기 파이프 절개부의 상단과 동일 높이로 연장되는 정수 장치.
  11. 제1항에 있어서,
    상기 필터의 일단부에는 한 쌍의 제 1 연결부가 형성되고,
    상기 이너 파이프 하단에는 상기 필터의 장착시 상기 제 1 연결부와 결합되는 한 쌍의 제 2 연결부가 형성되며,
    상기 제 2 연결부 각각에는 상기 보강부가 복수개로 형성된 정수 장치.
  12. 제1항에 있어서,
    상기 보강부는,
    상기 이너 파이프 중심선을 기준으로 대칭되는 위치에 복수개 형성되는 정수 장치.
  13. 제1항에 있어서,
    상기 이너 파이프는,
    내면에서 상기 보강부의 일 측단을 연결하도록 경사진 경사부를 더 포함하는 정수장치.
  14. 제1항에 있어서,
    상기 보강부의 모서리에는 굴곡진 라운드부를 포함하는 정수 장치.
  15. 저장공간을 형성하는 캐비닛;
    상기 캐비닛을 개폐하는 도어;
    상기 저장공간에 구비되며, 공급되는 물을 정화하는 정수장치;
    상기 도어에 구비되며, 상기 정수장치에서 정수된 물을 외부에서 취출하는 디스펜서;를 포함하며,
    상기 정수장치는,
    유입되는 물을 정화한 후 배출하는 필터;
    상기 필터가 탈착 가능하게 결합되며, 입수부와 출수부가 형성된 헤드;
    상기 헤드 내부에 구비되며, 상기 입수부와 출수부 사이에서 회전 가능하게 장착되며, 상기 입수부와 출수부를 직접 연결하는 바이패스 유로와, 상기 입수부로 입수된 물이 상기 필터를 경유하여 상기 출수부로 배출되도록 연결하는 필터링 유로가 형성된 샤프트;를 포함하고,
    상기 샤프트는,
    상기 필터와 연통되어 상기 필터링 유로의 일부를 형성하고, 상기 필터의 일단부와 결합되는 이너 파이프가 형성되며,
    상기 이너 파이프 내면에서 돌출되고, 상기 이너 파이프의 하단에서 상방으로 연장되는 보강부를 포함하는 냉장고.
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