KR100332024B1

KR100332024B1 - 물병의물소독시스템

Info

Publication number: KR100332024B1
Application number: KR1019960701560A
Authority: KR
Inventors: 칼 엠 수테라
Original assignee: 칼 엠 수테라
Priority date: 1993-09-29
Filing date: 1994-09-27
Publication date: 2002-10-11
Also published as: CN1131936A; PH30731A; MY111713A; CR5030A; DE69415831D1; NZ275193A; BR9407620A; US5405526A; WO1995009129A1; CA2172711C; PE30495A1; EP0739312A1; AU8072694A; KR960704808A; AU689377B2; CA2172711A1; AU4826696A; ATE175400T1; ZA947565B; EP0739312A4

Abstract

본 발명은 음료수 또는 그 유사물을 정수하기 위한 물병의 물 소독, 저장 및 분배하는 시스템에 관한 것이다. 본 발명의 바람직한 구현예는 요오드, 염소 또는 그와 같은 소독 매체에 의해 저장 탱크(403)로 물 흐름을 주입하는 단계와 물중의 모든 세균 및 그 유사물을 살균하기 위해 저장된 물 중에 존재하는 소독 매체를 허용하도록 일정 기간 동안 주입된 물이 저장 탱크(403)내에 남아 있도록 허용하는 단계 및 상기 소독 매체를 여과하고, 상기 저장된 물로부터 오염 물질을 잔류시키는 추가 단계를 포함하는 선택적으로 상기 저장된 물을 분배하는 단계가 제공되는 유입 라인(410), 저장탱크(403), 여과기 영역(420) 및 분배 포트(418)를 갖는 물병의 물 분배 시스템을 구상한다.

Description

병수 소독 시스템

본 발명의 특징과 목적을 더욱 상세히 설명하기 위하여, 하기 상세한 설명에 첨부도면과 관련해서 참조숫자를 기입하였으며, 여기서 유사부분은 유사 참조 숫자로 나타냈다.

제 1도는 본 발명에 의한 자가-충전 병수 냉각기의 부분 단면도이고,

제 2도는 물탱크의 상부 부분에 병의 부착을 나타낸, 제 1도의 자가-충전병수 냉각기의 횡 단면도이고,

제 3도는 배출 시스템의 일부분을 나타낸, 제 1도의 자가-충전 병수 냉각기의 부분 단면도이고,

제 4도는 종래의 병수 냉각기를 본 발명에 의한 자가 충전 병수 냉각기로 전환시키는 장치의 단면도이고,

제 5도는 물 입구 시스템의 일부분을 나타낸, 제 4도의 장치의 부분단면도이고,

제 6도는 배출 시스템의 일부분을 나타낸, 제 4도의 장치의 부분 단면도이고,

제 7도는 제 4도의 장치의 우산형 부낭의 단면도이고,

제 8도는 제 4도의 장치의 우산형 부낭의 단면도이고,

제 9도는 제 4도의 장치와 관련해서 사용될 수 있는 어답터의 평면도이고,

제 10도는 제 4도의 장치와 관련하여 제 9도의 어답터의 사용을 나타낸 단면도이고,

제 11도는 대체 목 밀봉부재를 나타낸, 제 4도의 자가 충전병수 냉각기 장치의 부분 단면도이고,

제 12도는 제 11도의 목 밀봉부재의 평면도이고,

제 13도는 제 11도의 목 밀봉부재의 대체 구현예의 부분 단면도이고,

제 14도는 제 13도의 목 밀봉부재의 평면도이고,

제 15도는 본 발명의 병수 소독 시스템의 정면 부분 절개도이고,

제 16도는 제 15도의 병수 소독 시스템의 확대 단면도이고,

제 17도는 제 16도의 본 발명의 목 여과기의 평면도이고,

제 18도는 제 15도의 병수 소독 시스템의 대체 구현예의 정면 부분 절개도이다.

바람직한 구현예의 상세한 설명

이제 도면을 참조해서, 유사한 참조숫자는 몇 개의 도면 전반에 걸쳐서 대응하거나 비슷한 요소를 나타낸 것이며, 일례로서 제 1도에 나타낸 바와 같이 본 발명에 의한 자가 충전 병수 냉각기는 (10)으로 나타냈다. 상기 자가-충전 병수 냉각기(10)는 분배 시스템(12), 물병(14), 물 입구 시스템(16) 및 배기 시스템(18)을 포함한다.

분배 시스템(12)은 고정되지 않은 캐비닛(cabinet) 몸체(20), 상기 캐비닛 몸체의 상부 부분에 위치한 물탱크(22), 캐비닛 몸체(20)의 전면에 설치된 적어도 하나의 꼭지(24) 및 꼭지가 열릴 때에 꼭지를 통해 물이 물탱크로부터 흐르도록 해주는 물탱크(22)로부터 꼭지(24)까지의 배관 연결부(26)를 포함한다. 분배 시스템은 또한 꼭지를 통하여 분배되는 물의 온도를 변화시키기 위하여 가열 및/또는 냉각 시스템(도시하지 않음)을 포함할 수 있다. 예를 들면, 가열 시스템은 하나의 꼭지가 커피, 홍차 또는 국에 뜨거운 물을 분배할 수 있도록 포함될 수 있고, 냉각 시스템은 또 다른 꼭지가 찬 음료를 위한 차가운 물을 분배할 수 있도록 포함될 수 있다. 이러한 가열 및 냉각시스템은 산업 분야에서 알려져 있으므로 본 명세서에는 기재되지 않았다.

캐비닛 몸체(20)는 또한 꼭지로부터 흘러 떨어진 물을 받기 위해서 꼭지(24)밑에 설치된 낙수함(28)을 포함할 수 있다. 이러한 낙수함은 또한 산업분야에서 알려져 있다. 낙수 배수라인(94)은 낙수함(28)으로부터 배수펌프(96)로 흘러 떨어진 물을 배수시키기 위해 캐비닛 몸체 내에 포함될 수 있다.

캐비닛 몸체(20)는 자기 고정되며, 물로 채워진 물병(14)을 안정하게 지지하도록 배치되어야만 한다. 캐비닛 몸체는 시트금속, 플라스틱 또는 기타 단단한 물질로 형성될 수 있다.

물탱크(22)는 물탱크의 상부 부분(32)이 캐비닛 몸체의 정부 표면(34)을 지나서 윗쪽으로 신장하여 물병(14)의 목(36)과 합치하도록 캐비닛 몸체(20)의 상부 부분(30)내에 위치시킨다. 다른 방법으로, 물탱크(22)는 물병(14)의 목(36)이 캐비닛 몸체의 상부 부분(30) 아랫쪽으로 돌출해서 물탱크의 상부 부분(32)과 합치하도록 캐비닛 몸체(20)의 상부 부분(30)내에 완전히 위치시킬 수 있다. 물탱크(22)는 물과의 반응성이 없는 스테인레스강 또는 다른 튼튼한 물질로 만들어 질 수 있고, 원형의 수평 단면을 가진다. 물탱크의 상부 변부(38)는 0-고리 밀봉부(40)와 조정되도록 나팔꽃모양으로 벌어져 있다. 탱크의 저면(42)은 탱크 안의 물이 배관 연결부(26)를 통해 분배하기 위한 꼭지(24)로 흐르게 하도록 적어도 하나의 출구(44)를 갖는다.

물병(14)은 유리, 플라스틱 또는 기타 투명하고 단단한 물질로 만들수 있고, 전환된 위치로 캐비닛 몸체(20)의 물탱크 상부 부분(32)에 견고하게 부착된다. 제 2도에서 가장 잘 알아볼 수 있는 바와 같이, 물병(14)은 고리형 플랜지(46)을 갖는 곧은 목(36)으로 형성된다. 곧은 목(36)의 외경은 그 목(36)이 물탱크(22)의 상부 부분(32)의 내부로 꼭 맞게 미끄러질 수 있을 만큼 물탱크 상부 부분(32)의 내경보다 약간 작도록 선택한다. 도면에서 알아볼 수 있는 바와 같이, 물탱크의 벌어진 상부 변부(38)는 물병의 목에 형성된 고리형 플랜지(46) 및 물병(14)과 물탱크(22)사이의 접합부를 밀봉하기 위하여 벌어진 상부 변부(38)와 고리형 플랜지 사이에배치된 0-고리 밀봉부(40)와 협동한다. 클램프(48)는 물탱크(22)위에 물병을 고착시키고, 접합부를 밀봉하기 위한 0-고리 밀봉부에 부가적인 압력을 제공하기 위해서 고리형 플랜지(46)와 벌어진 상부 변부(38)를 맞물리게 한다.

물병의 내부로 정수를 공급하는 물 유입 시스템(16)은 물 유입관(58 및 60), 역삼투압, 탄소 블록 또는 기타 정수기(52), 유입 밸브(54) 및 부유 기구(56)를 포함한다. 제 1물 유입관(58)은 물을 정수시키는 정수기(52)로 물(90)을 공급하기 위하여 수도꼭지 또는 기타 연속적인 수원(도시하지 않음)에 연결시킨다. 정수기 (52)는 순도 99%이상으로 물을 정수할 수 있고, 그 것은 종래의 병수 냉각기로 공급된 병수의 순도보다 더욱 우수하다. 제 2물 유입관(60)은 정수기(52)를 유입밸브(54)에 연결해서 분배 시스템(12)의 물탱크(22)로 정수를 공급한다. 유입밸브(54)는 물탱크(22)에 설치되고, 물탱크 내로 정수의 흐름을 조정한다. 유입밸브(54)는 열림 위치에서 정수가 정상적으로 물탱크(22)로 들어가도록 편향된다. 유입밸브(54)상 레버(62)는 수직 아크로 윗쪽으로 이동해서 물탱크(22)안으로 정수의 흐름을 조절하기 위하여 밸브를 닫히게 한다.

부유 기구(56)는 튜브형 부낭(浮囊, float)(64) 및 가는 철선, 필라멘트 또는 기타 연결 선(66)을 포함한다. 부낭(64)은 폴리카보네이트로 만들고, 그 중심을 통과하는 축 구멍을 가진다. 부낭(64)은 물병(14)속에서 물탱크(22)로부터 물병의 상부 부분(72)까지 수직으로 신장하는 일류(溢流)튜브(70)상에 미끄러질 수 있게 배치된다. 일류튜브(70)는 부낭(64)이 튜브(70)에 수직으로 자유롭게 미끄러지도록 부낭의 축 구멍(68)을 통과한다. 철선, 필라멘트 또는 기타 연결 선(66)은 부낭을유입밸브(54)의 레버(62)에 연결해서 레버의 위치를 조절하므로, 밸브를 조정한다.

배기 시스템(18)은 일류튜브(70), 소수성 세균 여과기를 갖는 공기배출구(74), 역행방지판(76), 배수펌프(96) 및 배수라인 배관부(80, 82, 84 및 98)를 포함한다. 일류튜브(70)는 플라스틱, 스테인레스강 또는 물과 반응성이 없는 기타 단단한 물질로 만들고, 상기 일류 튜브(70)가 물병의 상부 부분(72)으로부터 물병(14)의 밑을 통하여 물탱크(22)를 통해 나가는 통로를 제공하는 종래의 배관 고정 장치(80)에 의해 물탱크(22)에 견고하게 부착된다. 제 3도에서 알아볼 수 있는 바와 같이, 배수관(82) 및 "T"형 고정장치(84)는 물탱크(22)상의 배관 고정 장치(80)에서 일류튜브(70)를 공기배출구(74) 및 역행방지판(76)에 연결한다. 배수라인(98)은 역행방지판(76)을 배수펌프(96)에 연결한다. 배수펌프(96)는 낙수함(28)에 의해 모아진 흘러 떨어진 물 및 배출 시스템에 의해 모아진 넘처흐른 물을 배수 목적지까지 퍼낸다.

공기 배출구(74)는 공기 배출구를 통해서 세균 및 기타 오염물질이 공급수로 들어가는 것을 방지하기 위하여 하우징(housing)(86)내에 소수성 세균 여과기를 포함한다. 전형적으로 0.22 마이크로 여과기가 사용된다. 역행방지판(76)은 화살표(88)방향으로 유체 흐름만을 허용하므로 또한 오염물질이 배출 시스템을 통하여 공급수 쪽으로 역류하는 것을 방지한다.

배기 시스템(18)은 물병(14)이 과잉충전 되는 것을 방지하기 위하여 긴급 일류 배수관으로서 작동한다. 배기 시스템(18)은 또한 물병 내의 수위이상으로 물병의 상부 부분(72)에 공기 구멍을 제공한다. 수위 이상으로 물병의 공기 배출은 물이 병에 첨가되는 경우 또는 꼭지(24)를 통해 분배되는 경우에 물병 내의 공기압의 변화를 방지하기 위해 필요하다. 물병의 공기 배출 없이, 부가적인 물이 물병에 들어오는 것을 방지할 만큼 압력이 충분히 클 때까지 물이 물병에 첨가되므로 공기압이 물병안에 축적된다. 그러므로, 공기 배출 없이 물병은 결코 채워지지 않는다. 역으로 물병의 공기 배출 없이, 꼭지를 통한 물의 흐름을 금지할 만큼 강압(降壓)이 충분히 클 때까지 공기압은 병 안에서 물이 꼭지(24)를 통하여 부배될 때에 강하한다. 그러므로, 공기 배출 없이, 꼭지를 통한 물의 흐름은 억제된다.

도면으로부터 알아볼 수 있는 바와 같이, 물(90)은 냉각기의 제 1유입관(58)으로 들어가고 정수기(52)에서 정수된다. 정수(92)는 제 2유입관(60) 및 유입밸브(54)를 통과해서, 물병 속의 물(92)이 목적하는 최대 수위에 도달해서 부낭(4)을 들어올리고, 유입밸브(5)를 닫을 때까지, 물탱크(22)와 물병(14)을 채운다. 물(92)이 물병(14)을 채울 때에, 공기가 배기시스템(18)을 통해서 물병을 빠져나가서 물병 속의 공기압을 일정하게 유지시켜 준다. 그리하여 수위는 사용자가 냉각기로부터 물을 분배할 때까지 일정하게 남는다.

꼭지가 열릴 때 물이 물병(14) 및 물탱크(22)로부터 꼭지를 통해 분배된다. 이것은 물병의 수위를 강하시키고, 번갈아 부낭(64)을 낮추게 하는 원인이 되므로, 유입밸브(54)를 한번 다시 열어서 더욱 정수한 물(92)을 물탱크(22) 및 물병(14)에 들어가게 해서 물병의 수위를 원위치로 복귀시킨다. 물병의 수위가 강하할 때에, 공기가 배기 시스템(18)을 통해서 물병에 들어가게 되어 물병의 공기압을 일정하게 유지시켜 준다.

유입밸브(54)가 열림위치에 남아 있어서 기능 장애를 일으키고, 물병의 수위가 병의 정상적인 최대 수위 이상으로 올라가면, 정수(92)가 일류튜브(70)로 유입되어서 공기압이 물병 속에 축적됨이 없이 냉각기 밖으로 통과한다.

본 발명의 기술은 또한 현존하는 종래의 병수 냉각기를 자가-충전병수 냉각기로 전환시키기 위해 사용될 수 있다. 본 발명의 다른 구현 예에 있어서, 제 4, 5 및 6도에서 가장 잘 나타낸 바와 같이, 종래의 병수 냉각기를 자기-충전 병수 냉각기로 전환시키기 위한 장치(100)가 제공된다. 전환 장치(100)는 상기 물병(14)과 유사한 물병(102)을 포함한다. 물병(102)위에, 제 1도의 구현예에서 캐비닛 몸체(20)의 물탱크 위에 설치한 물 유입시스템(16) 및 배기 시스템(18)과 비슷한 물 유입 시스템(104) 및 배기 시스템(106)을 설치한다. 전환장치(100)는 종래의 병수 냉각기의 교체 가능한 병을 후술하는 전환 장치(100)로 대치시킴으로서 종래의 병수 냉각기를 자가 충전 병수 냉각기로 용이하게 전환시킨다.

물병(102)은 물 유입 시스템(104) 및 배기 시스템(106)을 설치하기 위하여 개폐기(cutout)(108)가 물병에 제공되는 것을 제외하고는, 상기 물병(14)과 본질적으로 동일하다. 개폐기(108) 주위의 물병의 면은 물 유입시스템(104) 및 배기 시스템(106)을 물병(102)에 연결한 것을 가리기 위해서 검은색과 같은 불투명하고 짙은 색일 수 있다. 또한, 하기에 좀더 상세히 기술되는 바와 같이, 일류튜브(124)의 상부 단부(122)를 받기 위하여 물병(102)의 내부(120)로 신장되는 열림 단부(118)를 가진 튜브형 부분(116)을 갖는 작은 플러그(114)가 물병의 정부 벽(112)을 통하는 중심부(110)의 작은 구멍에 설치된다.

상기 물병(14)과 같이, 물병(102)은 고리형 플랜지(128)을 갖는 곧은 목(126)으로 형성된다. 곧은 목(126)의 외경은 상기 목(126)이 물탱크(212)의 내부로 꼭 맞게 미끄러질 수 있을 만큼 전환될 병수 냉각기의 물탱크(212)의 내경보다 약간 더 작게 선택된다.

물 유입 시스템(104)은 유입 밸브(130) 및 부유 기구(132)를 포함한다. 제 5도에서 가장 잘 알아볼 수 있는 유입 밸브(130)는 물 유입관(134)에 의해서 정수기(제 5도에서 도시되지 않았으나 제 1도의 구현예의 정수기(52)와 같은 것) 및 궁극적으로 수도꼭지 또는 기타 연속 수원(제 5도에서 도시되지 않았으나 제 1도의 구현예를 위해 도시되고 기술된 것과 같은 것)에 유동적으로 연결된다. 유입 밸브(130)는 개폐기(108)내에 평평한 표면(138)을 통하여 물병의 바닥 부분(136)위에 설치된다. 유입 밸브(130)는 물병 속에서 정수의 흐름을 조정하고, 상기 유입밸브(54)와 유사한 방식으로 작동한다.

제 4도에서 가장 잘 알아볼 수 있는 부유 기구(132)는 우산형 부낭(140), 튜브형 지지체(142) 및 캐치(catch)(144)를 포함한다. 제 7도에서 가장 잘 알아볼 수 있는 바와 같이, 우산형 부낭(140)은 단단한, 기밀 플라스틱 또는 물과 반응성이 없는 기타 적합한 물질로 만들어지고, 열림 바닥 단부(148)를 가진 굽은 반구형 몸체(146)를 가진다. 전형적으로, 우산형 부낭 몸체(141)는 물병(102)내에서 사용될 때 거의 안 보이도록 하기 위해서 투명한 물질로 만든다. 부낭 몸체(146)의 정부 벽(150)을 통해서 지지 플러그(152)를 위치시키며, 이 지지 플러그는 부낭 몸체(146)의 열림 바닥 단부(148)의 점선(156)으로 표시된 평면에 수직인 축구멍(154)을 갖는다. 다음에 더 기술하는 바와 같이 축 구멍(154)은 튜브형 지지체(142)에 대한 우산형 부낭(140)의 부착 지점을 제공한다. 지지 플러그(152)는 우산형 부낭 몸체(146)의 정부 벽(150)보다 더 두껍고, 튜브형 지지체(142)에 대한 우산형 부낭(140)의 견고한 부착을 위해 충분한 크기의 내부 표면(158)을 제공해야 한다. 전형적으로, 지지플러그(152)는 우산형 부낭 몸체(146)와 동일한 투명한 물질로 만들어질 것이나, 물과 반응성이 없는 단단한, 기밀 플라스틱 또는 기타 적합한 물질로 만들어질 수 있고, 부낭 몸체(146)에 결합될 수 있다. 지지플러그(152)의 축 구멍(154)은 튜브형 지지체(142)의 단면의 외부 둘레에 꼭 맞도록 충분한 직경을 가져야 한다.

대체 구현예에서, 우산형 부낭(140)은 제 8도에서 나타낸 바와 같이 배치할 수 있다. 이 도면에 나타낸 바와 같이, 우산형 부낭의 대체 구현예(160)는 제 7도의 우산형 부낭(140)보다 더 평평하고, 일반적으로 원반 모양을 가진다. 대체 구현예의 우산형 부낭(160)은 제 7도의 우산형 부낭(140)과 동일한 단단한 물질로 만들고, 또한 전형적으로 투명하다. 대체 구현예의 우산형 부낭(160)은 짧고, 고리-모양의 외부 측벽(164)과 함께 일체로 형성된 평평한 상부 벽(162)을 가진다. 둥근 변부(166)는 상부 벽(162)을 외부 측벽과 결합시킨다. 제 7도의 우산형 부낭에서와 같이, 대체 구현예의 우산형 부낭(160)의 밑바닥(168)은 열려 있다.

튜브형 측벽(172)을 갖는 축 구멍(170)은 대체 구현예의 우산형 부낭(160)의 내부(174)를 통해 상부 벽(162)으로부터 아래 쪽으로 신장한다. 축 구멍(170)의 튜브형 측벽(172)은 부낭의 상부 벽(162)과 함께 일체로 형성되고, 튜브형 측벽(172)의 바닥 변부(176)는 부낭의 외부 측벽(164)의 바닥 변부(178)아래로 신장한다. 제 7도의 우산형 부낭과 같이, 축 구멍(170)은 대체 구현예의 우산형 부낭(160)을 튜브형 지지체(142)에 부착시키기 위해 사용된다. 그러므로, 축 구멍(170)의 내경은 튜브형 지지체(142)의 외부 단면에 걸쳐서 꼭 맞도록 충분한 크기이어야 한다. 또한, 튜브형 측벽(172)의 길이는 대체 구현예 우산형 부낭(160)을 튜브형 지지체(142)에 견고하게 부착시키기 위해 충분한 크기의 내부 표면(180)을 제공해야 한다.

전형적으로, 대체 구현예 우산형 부낭(160)의 전체 직경(182)은 제 7도의 우산형 부낭(140)의 전체 직경(184)보다 더 크다. 그렇지만, 대체 구현예 우산형 부낭(160)의 외부측벽(164)의 높이(186)는 제 7도의 우산형 부낭(140)의 전체 높이(188)보다 현저하게 작다. 그러므로, 제 7도의 우산형 부낭(140)에 대한 대체 구현예 우산형 부낭(160)의 장점은 더 큰 전체 직경(182)과 결합한 대체 구현예 우산형 부낭(160)의 외부 측벽에 하부 높이(186)가 대체 구현예 우산형 부낭(160)에게 제 7도의 우산형 부낭(140)과 동일한 부력을 준다는 것이다. 그러나, 대체 구현예 우산형 부낭(160)의 더 낮은 외형 때문에, 물병(102)의 정부에서는 덜 현저하다. 또한, 대체 구현예 우산형 부낭(160)이 사용되는 경우, 대체 구현예 우산형 부낭(160)의 축 구멍(170)의 튜브형 측벽(176)이 외부 측벽(164)의 바닥 변부(178) 아래로 신장하기 때문에, 튜브형 지지체(142)의 외부 및 축 구멍의 내부 표면 사이에 기밀 봉합부를 제공할 필요 없이 부낭의 내부(174)에 기밀실이 일체로 형성된다.

제 4도에서 가장 잘 알아볼 수 있는 바와 같이, 튜브형 지지체(142)는 익류튜브(124)의 직립한 부분(194)주위에 배치된다. 튜브형 지지체(142)는 물병(102)내에서 우산형 부낭(140)을 지지하고, 물병(102)내에서 우산형 부낭(140)이 수직 경로로 이동하도록 지탱표면(190)을 제공하고, 우산형 부낭(140)을 유입 밸브(130)에 연결한다. 튜브형 지지체(142)는 단단한 플라스틱 또는 물과 반응성이 없는 기타 적합한 물질로 만들어진다. 튜브형 지지체(142)는 얇은 튜브로 형성되고 전형적으로 투명하다. 튜브형 지지체의 길이는 후술하는 캐치(144)의 배치에 의해 결정된다. 튜브형 지지체(144)의 상부 단부(192)는 우산형 부낭(140)의 축 구멍(154)의 내부 표면(158)에 견고하게 부착된다. 수불용성 접착제 또는 기타 수불용성 튜브형 지지체(142)의 상부 단부(192)를 우산형 부낭(140)에 연결하기 위해 사용된다. 제 8도의 우산형 부낭(160)이 전환 장치에서 사용되지 않는한, 튜브형 지지체(142)의 상부 단부(192)의 외부 표면과 축 구멍(154)의 내부 표면(158) 사이의 밀봉부는 반드시 기밀이어야 한다.

튜브형 지지체(142)의 내부 표면은 우산형 부낭(140)이 물병(102)내에서 이동하도록 지탱 표면(190)을 제공하므로, 튜브형 지지체(142)의 내경은 후술하는 일류튜브(124)의 외경보다 반드시 더 커야만 하고, 튜브형 지지체(142)가 일류튜브(124)의 직립한 부분(194)을 따라서 수직 방향으로 쉽게 미끄러질 수 있도록 반드시 충분한 크기 이어야만 한다.

튜브형 지지체(142)의 바닥 단부(196)에 캐치(144)를 부착시킨다. 물병(102)속의 수위가 목적하는 최대 수위에 도달하고, 우산형 부낭(140)을 위로 올릴 때,캐치(144)는 물병(102)속으로 물의 흐름을 막기 위해서 유입밸브(130)의 레버(198)를 벗겨준다. 캐치(144)는 튜브형 지지체(142)의 바닥 단부(196)둘레에 압착시켜 설치한 플라스틱 또는 적합한 물질의 고리로 만든다. 불용성 접착제가 또한 튜브형 지지체(142)의 바닥 단부(144)둘레에 캐치(144)를 부착시키기 위해 사용될 수 있다. 캐치(144)는 물병(102)속의 물이 목적하는 최대 수위에 도달하고, 우산형 부낭(140)을 올릴 때 유입 밸브(130)의 레버(198)를 벗기고, 밸브를 닫기 위하여 우산형 부낭(140)으로부터 충분한 거리에서 튜브형 지지체(142)의 바닥 단부(196)에 부착되어야 한다.

배기 시스템(106)은 상기 배기 시스템(18)과 본질적으로 동일하지만, 예외로 배기 시스템(106)은 개폐기(108)의 플랫(flat)(138)을 통과하는 종래의 배관 고정 장치(200)에 의해 물병(102)의 바닥 부분(136)에 설치된다. 일류튜브(124)의 직립한 부분(194)은 반드시 곧아야 하고, 직립한 부분(194)을 따라 부유 기구(132)가 수직으로 미끄러지도록 하기 위해서 충분한 길이를 가져야 하며, 물병(102)속의 수위가 목적하는 최대 수위에 도달할때 유입 밸브(130)를 닫기 위하여 수직 방향에서 충분한 이동을 가져야 한다. 그러므로, 제 4도에 도시한 전환 장치 구현예에서, 일류튜브(124)의 바닥 부분은 충분한 길이의 직립한 부분(194)을 제공하기 위해 U-형 부분(202)을 가진다.

제 4도에 나타낸 전환 장치에 있어서, 일류튜브(124)의 상부 단부(122)는 물병(102)의 정부 벽(112)의 중심부(110)에 설치된 작은 플러그(114)의 튜브형 부분(116)에 파지 된다. 작은 플러그(114)의 튜브형 부분(116)은 일류 튜브(124)의상부 단부(122)에 지지체를 제공한다. 일류 튜브(124)의 상부 단부(122)의 선단은 단지 작은 플러그(114)의 튜브형 부분(116)내에 있게 되고, 어떤 방법으로든지 튜브형 부분(116)내에 부착되어선 안된다. 일류튜브(124)의 상부 단부(122)의 선단의 외부 표면과 작은 플러그(114)의 튜브형 부분(116)의 내부 표면 사이에 틈이 제공 되도록 해서 공기 및 물이 물병(102)에 넘칠정도로 채워지는 경우, 물이 물병(102)의 내부(120)와 일류튜브(124)의 내부 사이에 자유롭게 흐르게 할 수 있다.

제 6도에서 가장 잘 알아볼 수 있는 바와 같이, 제 1도의 구현예의 배기 시스템(18)에서 처럼, 일류 튜브(124)는 종래의 배관 고정 장치(200) 및 배수관(204)를 통해 세균 여과기(206), 역행 방지판(208) 및 궁극적으로 배수펌프 및 배수원(도시하지 않음)에 연결된다. 세균 여과기(206)는 제 6도에 나타낸 바와 같이 친수성 유형, 또는 제 3도에 나타낸 바와 같은 "T"형 고정 장치(84), 하우징(86) 및 공기 배출구(74)와 함께 소수성 유형으로 사용될 수 있다. 전환 장치(100)구현예에서 배기 시스템(106)의 기능 및 작동은 제 1도의 자가-충전 병수 냉각기(10)구현예에서의 배기 시스템(18)의 기능 및 작동과 동일하다.

종래의 병수 냉각기는 종래의 병수 냉각기의 교환가능한 병을 제거하고, 종래의 병수 냉각기의 냉각-분배 유닛트의 정부로부터 병 받이를 제거해서 냉각기의 물탱크의 정부를 노출시키고, 전환장치(100)를 냉각기의 탱크에 부착시킴으로서 전환장치(100)를 갖는 자가 충전 병수 냉각기로 전환된다.

변환 장치(100)는 물병(14)를 제 1도의 구현예의 물탱크(22)의 상부부분(32)에 부착시키는 것과 동일한 방식으로 종래의 병수 냉각기의 탱크에 부착시킨다. 제4도에서 가장 잘 알아볼 수 있는 바와 같이, 종래의 병수 냉각기의 물탱크(212)의 벌어진 상부 변부(210)는 물병(102)의 목(126)에 형성한 고리 모양의 플랜지(128)와, 물병(102) 및 물탱크(212)사이의 접합부분을 밀봉시키기 위하여 상기 벌어진 상부 변부(210)과 고리 모양의 플랜지(128)사이에 배치한 0-고리 밀봉부(214)와 협동한다. 웜-기어 클램프(216)는 고리 모양의 플랜지(128) 및 상기 벌어진 상부 변부(210)와 맞물려서 물병(102)을 물탱크(212)상에 고정시키고, 0-고리 밀봉부에 추가 압력을 제공해서 상기 접합부분을 밀봉시킨다.

종래의 일부 병수 냉각기들이 벌어진 상부 변부를 갖는 물탱크를 갖고 있지 않기 때문에, 종래의 병수 냉각기의 물탱크에 변환 장치(100)의 부착을 용이하게 하기 위해서 제 9도에 나타낸 어답터(218)와 같은 어답터를 제공할 수 있다. 어답터(218)는 고리 형태이고, 플라스틱, 스테인레스강, 또는 물과 반응성이 없는 기타 적합한 단단한 물질로 만든다. 어답터(218)의 상부 변부(220)는 0-고리 밀봉부를 조절하기 위해서 벌어져 있다. 특정한 사용에 대한 정확한 칫수는 전환될 병수 냉각기의 탱크의 특정한 치수 및 특성에 좌우될 것이다. 그러나, 설명의 목적으로, 제 9도에 나타낸 어답터(218)는 높이 2인치(약5.08cm), 하부 변부(222)에서 측정한 내경 6¼인치(약15.88cm), 벌어진 상부 변부(220)의 변부에서 변부까지 측정한 외경 65/8인치(약16.83cm), 상부 변부(220)의 벌어진 부분의 반경¼인치(약0.64cm) 및 벽 두께 4/60인치(약0.067cm)를 가진다.

제 10도에 나타낸 바와 같이, 어답터(218)의 하부(224)는 상부 부분(226)과 물탱크를 둘러싸는 발포체 단열재(230)사이에서 전환될 병수 냉각기의 물탱크(228)의 상부 부분(226)의 외부에 걸쳐 미끄러진다. 어답터(218)의 내경은 물탱크(228)의 상부 부분(226)의 의부 표면과 어답터(218)의 하부(224)의 내부 표면 사이의 영역(232)에서 견고한 접합을 제공하기에 충분해야 한다. 적합한 수불용성 접착제가 어답터(218)의 하부 부분(224)을 물탱크(228)의 상부 부분(226)의 외부 표면에 안전하게, 고정시키고, 누수를 방지하기 위해서 사용될 수 있다. 상기 물탱크(228)에 부착시킬 때, 어답터는 물병(102)의 0-고리 밀봉부(214)와 결합시키기 위해 벌어진 상부 변부(234)를 제공한다. 물병(102)과 어답터(218) 및 물탱크(228)의 상부 부분(226)의 연결은 벌어진 변부를 갖는 상부 부분을 갖는 물탱크에 대하여 상기한 바와 같이 완료시킨다.

일단 전환되면, 전환 장치(100)를 갖는 자가 충전 병수 냉각기로 전환된 종래의 병수 냉각기는 제 1도에 나타낸 자가 충전 병수 냉각기(10) 구현예에 대해서 상기한 것과 동일한 방식으로 기능한다.

제 11도를 참조하여, 물병(102)을 물탱크(212)의 상부 부분(226)과 결합하는 대체 구현예를 나타내었다. 곧은 목(126)을 가진 병(102)을 목(126)에 고정된 편평한 밀봉부(300)로 나타냈다. 이 도면에서 알 수 있는 바와 같이, 물탱크(212)의 상부 부분(226)은 병(102)과 물탱크(212)사이에 방수 접합을 형성하기 위해서 편평한 밀봉부(300)와 협동한다.

편평한 밀봉부(300)는 제 4도에 나타낸, 0-고리 밀봉부(214), 플랜지(128), 벌어진 상부 변부(210) 및 클램프(216)의 것과 같은 방수 밀봉부를 형성하는 동일한 기능을 수행한다. 밀봉부(300)의 구조적인 구성은 제 12도를 참조해서 더 잘 이해될 수 있다. 밀봉부(300)는 중앙 구멍 또는 개구부(310)를 갖는 가요성 탄성 "팬케익"또는 원반이다. 바람직한 구현예에서, 밀봉부(300)는 실리콘 고무로 만든다. 밀봉부(300)의 양쪽 면은 일반적으로 매끄럽다.

밀봉부(300)는 목(126)에 설치되지 않았을 때는 편평하다. 밀봉부(300)를 설치하기 위해서, 밀봉부(300)의 중심 개구부(310)는 목(126)의 외부표면을 압착한 밀봉부(300)의 일측부로 물병(102)의 목(126)위로 신장시킨다.

그러므로, 밀봉부(300)가 설치된 경우, 밀봉부는 원통형으로 되고, 목(126)의 크기와 모양에 쉽게 합치된다. 밀봉부(300)의 일반적으로 매끄러운 표면과 목(126)사이의 표면 마찰과 결합된 밀봉부(300)의 탄성 장력은 밀봉부가 목에 고정되어 있게 해준다. 설치 전에 편평한 밀봉부(300)의 내부 원주(312)가 외부 원주(314)보다 작기 때문에, 밀봉부(300)가 물병(102)의 목(126)에 걸쳐 늘어났을 때, 내부 원주(312)가 외부 원주(314)보다 더 늘어난다. 그러므로, 밀봉부(300)를 목(126)에 설치할 때 이러한 차별적인 신장 때문에, 밀봉부의 내부 원주(312)에 상응하는 하부 변부(316)에서 목(126)의 입 근처의 밀봉부(300)의 두께는 밀봉부의 외부 원주(314)에 상응하는 상부 변부(318)에서 밀봉부(300)의 두께보다 작다. 그리하여, 이것은 밀봉부를 설치할 때에 송곳 또는 쐐기 효과를 준다. 이와 같은 송곳 또는 쐐기 효과는 물탱크(221)의 상부 부분(226)으로 목(126)의 삽입을 도와주고, 접합에 있어서 결함을 보상해 준다.

밀봉부(300)가 물병(102)의 목(126)에 걸쳐 신장된 후에, 밀봉부(300)를 가진 목(126)은 물탱크(221)의 상부 부분(226) 안쪽에서 단단히 압박된다.밀봉부(300)의 탄성은 또한 밀봉부를 물탱크(212)의 상부 부분(226)의 내부 표면 (320)의 크기와 모양에 순응시킨다. 밀봉부의 일반적으로 매끄러운 표면과 물탱크(212)의 내부 표면(320) 사이의 마찰력과 결합된 이러한 탄성은 밀봉부(300)가 누수없이 물병(102)을 물탱크(212)에 단단히 부착시키는 것을 보장해 준다. 이러한 배열은 오직 필요한 밀봉력을 제공하기 위하여 마찰 과 병(102) 및 물(92)의 무게를 사용하는 복잡하지 않은, 그러나 효과적인 방수성 밀봉부를 제공한다. 그러므로, 웜-기어 클램프(216)와 같은 클램핑 또는 기타 조이는 장치의 사용에 대한 비용 및 복잡성은 피할 수 있다.

밀봉부(300)의 대체 구현예는 제 13 및 제 14에 나타냈다. 특별히 제 14 도를 참조해서, 대체 구현예는 중앙에 구멍 또는 개구부(340)를 갖는 엘라스토머성 "팬케익" 또는 원반으로 형성된, 이랑이 있는 밀봉부(330)로서 나타내었다. 편평한 밀봉부(300)와는 달리, 이랑이 있는 밀봉부(330)는 구멍(340)주위, 밀봉부(330)의 일측부 상에 동심원으로 배치된 둥근 융기(350, 360, 370 및 380)을 가진다. 구멍(340)으로부터 외각으로 갈수록 각각의 연속 융기는 더 넓어지고 더 두꺼워 진다. 최외각 융기(380)가 가장 크다. 밀봉부(330)의 반대쪽 면은 일반적으로 매끄럽다. 편평한 밀봉부(300)처럼, 바람직한 구현예에서, 이랑이 있는 밀봉부(330)는 실리콘 고무로 만든다.

이랑이 있는 밀봉부(330)의 설치는 상기 편평한 밀봉부(300)의 설치와 동일한 방식으로 행한다. 편평한 밀봉부(300)에서와 마찬가지로, 이랑이 있는 밀봉부(330)의 일반적으로 매끄러운 면은 목(126)의 외부 표면을 누른다.

이랑이 있는 밀봉부(330)를 설치할 때, 가장 넓고 가장 두꺼운 융기인 최외각 융기(380)는 물병(102)의 목(126)의 최상부에 위치하게 한다. 그러므로, 연속적으로 더 좁고, 더 얇은 융기들(370, 360 및 350)을 목의 아래쪽에 목의 변부(390)에 가깝게 연속적으로 위치하게 한다. 융기들(350, 360, 370 및 380)의 이러한 배열은 융기들이 물탱크(212)의 상부 부분(226)의 내부 표면(320)을 닦아 주도록 하고, 밀봉부를 목(126)에 적합하게 설치할 때 밀봉부(330)에 송곳 또는 쐐기 효과를 증가시켜 준다.

이랑이 있는 밀봉부(330)의 사용 및 작동은 상기 편평한 밀봉부(300)의 사용 및 작동과 유사하다.

제 15도는 본 발명의 소독시스템을 설명한 것이며, 여기서 화학적 소독 시스템의 유해한 부작용이 없이 급수 중에 존재하는 세균, 병원균, 바이러스 등을 값싸고 신뢰할 수 있게 살균하는 능력이 제공된다.

이 도면에 나타낸 바와 같이, 본 발명의 소독 구현예(400)는 캐비닛 몸체(401)를 포함하며, 여기서 이 캐비닛 몸체 위에 물탱크(402)를 제공한다. 도시된 바와 같이, 거꾸로 한 물병(403)은 물탱크(402)의 상부 부분(404)의 정부에 얹어 놓고, 이 물병의 목(405)은 물탱크의 상부 내벽 내에서 물탱크(402)에 설치하고, 밀봉부(406)를 통해서 외부와 밀폐해서 소통시킨다. 물병의 목이 대부분의 선반-분리 물병의 것 보다 훨씬 더 크고, 상기 목은 물탱크의 내경보다 단지 약간 작은 외경을 가지는 것을 유의해야 한다.

본 발명의 바람직한 구현예는 탱크(403)에 도달하기 전에 물을 처리하기 위한 여과/살균제 유니트 (407)에 의해 접속되는 수도관(410)등으로 제공되어지는 통상적인 수돗물 또는 기타 수원을 사용할 수 있다.

도시한 바와 같이, 살균제 유니트(407)는 제 1유입 단부(411) 및 제 2유출 단부(412)를 갖는 하우징을 가진다. 유입구로 공급된 물은 처음에 물에서 염소, 화학 약품, 및 부스러기 제거하는 미립자/침전 및 탄소 여과기(활성화된 탄소일수 있음)를 통과 시킨다. 탄소 대신에 잘 적용될 수 있는 다른 물질은 산화제를 환원시키는 금속 환원제인 KDF일 수 있다. 염소가 물속에 과잉 또는 조화되지 않은 요오드 주입을 일으키면 시스템의 효율을 감소시킴으로, 요오드 주입 영역을 통과하기 전에 물에서 염소가 제거되는 것이 중요한 것을 유의해야 한다.

시스템은 또한 요오드 주입 영역 및 그것을 통과하는 물에 대한 충분한 접촉 시간을 허용하기 위해서, 침전 여과기에 이온 축소된 직경 오리피스(orifice)와 같은 유동제한 설비를 포함할 수 있다.

다음으로, 물은 소독 목적으로 요오드 분자를 물속으로 주입하는, 요오드/요오드화물(409)주입 매체를 통과시킨다. 예시적인 요오드 주입 매체는 일리노이즈 벨레빌의 MCV테크날러지 인터내셔널(MCV Technologies International of Belleville, IL.)의 제품인 MCV수지일 수 있다.

이어서, 여과된/요오드 주입된 물은 출구(412)를 거쳐 하우징을 나오고, 이 물은 라인(413)을 거쳐서 병(403)에 공급되며, 이 물은 유체 불침투성 방식으로 가스켓(415)을 거쳐서 탱크(414)로 들어간다. 본 발명은 또한 병 내에 유체의 목적하는 수위를 유지하기 위하여 상기한 바와 같은, 부유 밸브 등을 포함할 수 있다. 또는, 상기 부유 밸브는 예를들어, 조절선(440)을 거쳐 솔레노이드(solenoid) 밸브(439)를 조절하는 부유 스위치(441)설비에 의존할 수 있다. 또한, 격막 밸브 등의 형태로 배출구(442)를 밸브의 수위 이상으로 필요로 하는 경우 제공할 수 있다.

상기 특허 제 3,772,189호와 같이, 요오드를 신속하게 첨가하고 제거하는 종래의 요오드 첨가 장치와는 달리, 본 발명은 물이 실제로 분배되는 시간까지 요오드가 제거되지 않은 채 일정 기간 동안 요오드가 주입된 물(416)이 병 속에 있게하는 것을 허용한다. 이것은 시스템의 효율을 크게 증대시킬 뿐만 아니라 병 속에 조류(藻類)등의 형성을 방지해 준다.

사용에 있어서, 주입된 물(416)은 중력 또는 수압에 의하여 여과기(420)를 통과하며, 이 여과기는 요오드, TLC's 및 납을 제거하기 위하여 배치한, 온이 함침된 탄소(바람직하기로는 활성화 된 것)등이 될 수 있다. 여과기는 매체를 보유하고 수용하기 위해 폴리필라멘트 그물로 된 폴리프로필렌 하우징을 가질 수 있다.

여과기(420)를 통과한 후, 물(421)은 요오드 및 기타 오염물질이 제거된 휴대용으로 만든다. 휴대용 물(417)은 이제 분배 밸브(418)를 거쳐 밸브로부터 분배될 때까지 물탱크(402)내에 수용된다. 물탱크(402)내에 공간(419)이 존재하는 한 물은 여과기(420)를 통해 계속 공급될 것이다. 그러나, 물탱크(402)가 가득 차 있는 경우, 동일한 용량의 분배를 거쳐 탱크 내에 공간이 다시 생성될 때까지 여과기는 물이 침투해서 물의 흐름을 중단시킬 것이다.

본 발명의 시스템에서 주요 구성요소는 제 16도에서 더욱 분명히 나타낸 바와 같이, 하우징 및 여과 물질을 포함하는 목 여과기(420)이다. 본 발명의 중력 공급 시스템에 있어서, 만족스러운 성능은 병 목(405)의 큰 입구에 기인한다. 단지 중력만으로 물이 목 여과기를 통해 유동되므로, 여과기를 통한 물의 합리적인 유속을 성취하기 위하여 매우 큰 표면적 [이 경우에 있어서, 예를들면 약 18 in²(약 114.30㎠ )]이 요구된다.

목 여과기는 대체 가능하므로, 여과기와 병의 내부 목 표면 사이에 밀봉 기구가 반드시 사용되어야만 한다. 이러한 내부 밀봉부(425)는 본 발명의 밀봉부에 의하여 성취되며, 본 발명의 밀봉부는 여과기를 저부에서 고리(426)에 의하여 적소에 유지시킬 수 있으므로, 여과기의 하우징과 병목의 내부 벽 사이에 유체 불침투성 밀봉의 결과를 주게된다. 본 발명의 밀봉부는 실리콘 또는 크라톤(KRATON)또는 유체 불침투성, 불활성, 탄성 물질로 구성될 수 있고, 이 밀봉부는 실제로 2개의 밀봉부로 구성되며, 그중 하나는 병을 분배기에 부착시켜 밀봉하기 위한 병 목의 외부 면에 위치한 밀봉부(423)이고, 다른 하나는 목 여과기를 병 목의 내부에 부착시켜, 밀봉하기 위한 목 여과기 외부 표면과 병 목 내부 표면 사이의 밀봉부이다. 제 16도에서 나타낸 바와 같이 예시적인 밀봉부는 내측 밀봉부(425) 및 외측 밀봉부(423)를 연결하는, 병의 목 부분 밑에 저부 부분(424)을 포함한다. 본 발명은 또한 상기 제 11-14도에 나타내어 설명한 바와 같은 여러 가지 대체 밀봉부의 특징들을 병합할 수 있다.

제 16도를 참조해서, 물병은, 목의 외벽, 단부 및 목의 내벽 주위를 감싸는본 발명의 밀봉부의 형태 주위에 덮개와 관련해서, 물탱크의 상부에 적소에 마찰적으로 유지하거나, 또는 물탱크(404)의 정부 위로 신장하는 립(lip)(422)에 의해서 유지할 수 있다. 마찬가지로, 여과기(420)는 내부 밀봉부(425)와 마찰적 전달을 거쳐 적소에 유지되거나, 또는 내부(425) 및 외부(423)밀봉부 영역을 밀봉부의 저부 부분(424)의 내경 주위로 신장하는 립(426)에 의존할 수 있다.

제 17도에 나타낸 바와 같이, 목 여과기(420)는 효과적인 여과를 성취하기 위해 필요한 일련의 축방향(유동 방향) 배플(baffles)(B)을 가질 수 있다. 이들 배플의 기능은 한편으론 여과기를 통하여 고른 여과를 유지하면서 길이 대 폭 비율을 적어도 2 대 1로 만드는 것이다. 이러한 2 대 1 비율은 수개의 다른 목 여과기 구성을 시험하므로서 효과적인 것으로서 실험적으로 결정되었다.

본 발명의 목 여과기의 예시적인 단면을 제 17도에 나타냈으며, 여기서 본 발명의 입구가 넓은 병에 사용하기 위한 예시적인 여과 영역 17.5in²(약 111.13㎠)을 나타냈다. 또한, 예시적인 여과기는 인치 드래프트(inch draft)당 최소 1° 를 가진다.

요오드 주입 유니트를 사용하는 상기 요오드 살균제 시스템 이외에, 본 발명의 소독 시스템은 또한 특별히 휴대용, 염소 처리된 수도물이 자가 충전 병을 채우기 위하여 사용되어지는 경우에 있어서, 상기 여과기/요오드 주입 유니트 없이 사용될 수 있다. 병 속에 염소를 남아 있도록 허용하면 세균/조류로부터 물병을 보호해 준다. 역삼투압 시스템에서 후처리 여과기로서 목 여과기를 이용하면 또한 동일한 세균/조류 보호를 제공하게 된다.

이 구현예는 필요에 따라서, 본 발명의 제 1도에서 계획한 바와 같은 배기 시스템을 포함한다.

제 18도는 본 발명의 소독 유니트의 대체 구현예를 나타낸 것이며, 여기서 배관 또는 물 유동 라인을 이용할 수 없는 경우에 본 발명의 소독 유니트의 이용의 특징이 제공된다.

도시된 바와 같이, 유니트는 물병(427)의 정부(428)에 형성된 캐치 베이즌(429)을 가지며, 여기서 캐치 베이즌의 저부에 염소 등을 제거하기 위한 상부 탄소 여과재(431)로 되는 처리영역(430)과 상기한 바와 같이 요오드 주입 수지로 되는 요오드 주입영역(432)을 배치시킨다. 요오드 주입 영역 아래에 위치한 것은 병(427)속으로 여과된 요오드 주입 물(435)을 통과시키기 위한 적하 여과기 스크린 등이다. 캐치 베이즌은 또한 그것을 덮기 위한 뚜껑(434)을 포함할 수 있다.

도시된 바와 같이, 이러한 대체 구현예는 사용자가 뚜껑(434)을 들어 올린 후 물을 용기로부터 캐치 베이즌(429)으로 붓도록 해주며, 여기서 중력은 물이 탄소 여과재(431) 및 수지 주입 영역(432)을 통해 흐르게 해서 여과시키고, 물을 수지 분자에 따라 넣게 해준다. 그런 다음, 물은 적하 여과기(433)를 통과하여 물병(427)속으로 유입된다.

이 시점으로부터 앞으로의 시스템의 작동은, 시스템이 본 발명의 상기 구현예에서 나타낸 바와 같이 수위 조절 또는 배출을 필요로 하지 않는다는 것을 제외하고는, 상기 소독 시스템의 바람직한 구현예에 기재한 것과 동일하다.

요오드 주입물은 물이 물탱크로부터 분배(438)될 때 까지 병속에 남게되며, 여기서 목 여과기(436)를 통해 병속의 물(435)을 통과시킴으로서 탱크내에 공간이 제공되며, 요오드가 제거되어 휴대용 물(437)을 제공하게 된다.

이 명세서에 기재된 본 발명의 구현예들은 단지 예시적인 목적으로 상세하게 기재되었지만, 이 들은 설계, 구조, 응용 및 작동 방법에 있어서 많은 변형이 가능하다. 그러므로, 본 발명의 상세한 기재는 설명적, 예시적 방법으로 해석 되어야 하고, 제한된 의미로 해석되어서는 않된다.

상기한 바와 같이 소독 유니트를 실행함에 있어서, 사용자는 분배하는 동안 목 여과기를 거쳐 물에서 살균제를 여과하기 전에, 더 큰 소독을 얻기 위하여, 살균제 매체, 이 경우에 있어서 요오드를 주입한 물을 분배하기 전에 물병 속에 일정시간 동안, 예를 들면 5∼10분 동안 있게 할 수 있다. 이것은 특히 물병이 비워 있거나 또는 심한 사용 중 실질적으로 비워진 후 물을 채울 경우에 바람직하다.

본 발명의 소독 시스템은 살세균제/살균제/살바이러스제로서 요오드/요오드화물의 이용을 시도했지만, 본 발명은 요오드/요오드화물만의 이용에 한정되는 것은 아니며, 기타 쉽게 입수할 수 있는 살세균제/살균제/살바이러스제 매체를 이용하여 비슷하게 만족스런 결과를 주는 것들도 이용할 수 있다. 이러한 구현예에 있어서, 목 여과기가 상기 매체를 제거하는 반면에, 수지 주입 매체는 상기 매체를 제공할 것이다.

발명의 배경

발명의 분야

본 발명은 액체를 처리하고 분배하기 위한 시스템에 관한 것이다. 특히, 본 발명은 음료수 등을 정화하기 위한 병수(甁水)소독, 저장 및 분배시스템에 관한 것이다.

본 발명에 바람직한 구현예는 유입선, 저장탱크, 여과영역 및 분배출구를 갖는 병수 분배 시스템을 꾀하는 것이며, 여기서 탱크내로 유입되는 물을 요오드, 염소 등의 소독매체와 함께 주입하는 단계, 주입된 물을 저장탱크내에 일정기간 동안 머무르게하여 물 속에 존재하는 미생물을 모두 치사시키기 위해 소독매체를 저장한 물 속에 존재시키는 단계, 및 저장된 물을 선택적으로 분배하는 단계, 저장된 물로부터 소독 매체 및 기타 오염물을 여과하는 추가 단계가 제공된다.

본 발명은 넓은 목(neck)과 관련해서 배치된 여과 시스템을 통하여 소독제를 갖는 저장된 물의 비압축된 중력 흐름을 허용하는 장치로서, 본 출원인의 미합중국 특허 출원 제 07/780,880호(자가 충전 병수 냉각기 전환 키트)에서 계획한 것과 같이, 넓은 목을 갖는 병수 시스템과 관련해서 사용하는 것을 가르쳐준다. 이러한 구현예는 가압된 물을 이용할 수 없고, 물이 바께스 등을 거쳐서 직접 유입영역으로직접 투입될 수 있는 제 3세계 국가등에서 사용하기에 유익하다.

일반적인 배경논의

다수의 휴대용 정수 시스템들이 존재하지만, 이들 중 대부분은 비용, 내구성, 유지성 및 유효성과 같은 실용성으로 인하여 비실용적인 것으로 증명되었다. 이러한 이유로 제 3세계 및 산업화된 나라들의 외딴 지역조차 아직까지 많은 지역에서 안전한 음료수가 부족하다. 다양한 군용 및 우주용 여과/정화 시스템의 액체 정화/여과 시스템의 가능성의 진전에도 불구하고, 기초적으로, 완전한, 그리고 값싼 물 소독제는 여전히 세계 대부분의 지역을 회피하고 있다.

본 발명에 관하여 약간의 관심사가 될 수 있는 미합중국 특허 목록을 하기에 인용한다.

미합중국 특허 제 5,200,070호에는 물병 부재 및 기재와 관련해서, 제공되는 여과기 부재를 갖는 물 냉각기가 제공되는 "병수 여과기 장치" 가 기재되어 있다. 상기 미합중국 특허 제 5,200,070호의 대체 구현예에는 물병의 하부 단부와 여과기 부재의 상부 층 사이의 "부유(浮遊)용기"가 기재되어 있으며, 상기 부유 용기는 "원하는 대로 물속에 첨가제를 분급하도록" 배열 된다.

상기 미합중국 특허 제 5,200,070호에는 부유 용기 내에 첨가시키는 예시적인 첨가제로서 "비타민등의 영양제, 색소, 향미제 등이 기재되어 있다. 본 발명과는 다르게, 미합중국 특허 제 5,200,070호는 후에 분배하기 전에 여과시키는 소독 매체를 병속에 저장된 물속으로 분배하는 것을 꾀하지 아니한다.

1993년 1월 5일자로 특허된 미합중국 특허 제 5,176,836호(재생가능한 살균제 전달 유니트)에는 "태양계외 우주 여행계획"을 포함하여 우주적용을 위한 밀폐된 시스템 중 물 공급에 있어서 "장기간 미생물 조절"용 시스템이 기재되어 있다. 이 발명은 정화 목적을 위하여 공급수 내로 요오드분자의 도입을 교시(敎示)해 주며, 상기 발명은 또한 요오드화 음이온 교환수지 상(床)을 통하여 동일하게 흐르게하며 물에서 요오드를 제거하는 것을 교시해 준다.

1992년 6월 30일자 특허된 미합중국 특허 제 5,126,044호 (요오드 수지/탄소수 정화 시스템)는 벽면 구조로 지지되고, 활성탄 여과상의 상류에 설치한 요오드 수지 정화상(床)을 갖는 물처리 장치가 제공된 물 여과 시스템을 교시하고 있다. 상기 발명의 대체 구현예는 채집 병이 제공되고, 채집 병과 수통 사이에 이 구현예의 여과기가 제공되는, 수통에 정수를 제공하기 위한 시스템의 이용을 꾀하고 있다. 상기 특허(6단 67행)는 이 구현예에서, "정화 및 여과는 카트리지를 통한 물의 중력 유동을 통하여 성취될 수 있다."라고 교시하고 있다. (제6도 참조)

1991년 2월 26일자 특허된 미국특허 제 4,995,975호는 "종래의 물 냉각기 및 병과 협력해서 수도물을 여과 및 정화시키기 위한 단일 물냉각 여과기"를 교시하고있으며, 여기서 "[a]휴대용 물에서 염소를 제거할 수 있고, 유기 화학약품을 흡수 할 수 있으며, 하부 보유 소자의 상부 표면에 배치된 은함침 활성탄 매체......(요약서 참조)"가 제공된다.

미합중국 특허 제 3,772,189호는 "요오드의 균일 흡수에 의하여 세균발육저지(bacteriostatic)용으로 만들어진 활성탄을 이용하여 물을 처리하는 방법과 탄소에 의하여 요오드를 역으로 흡수하는 방법을 교시하고 있다.

미합중국 특허 제 4,181,243호는 포도주통, 물 냉각기 등과 관련해서 사용하기 위한 음료여과 장치를 교시하고 있으며, 여기서 음료물을 분배할 때에 음료물에서 미립자를 여과시키기 위하여 여과기(20)를 마개입구에 결합시킨다.

상기의 검토에 의해 인식할 수 있는 바와 같이, 종래의 기술은 물 등을 여과 및 소독하기 위하여 아직도 값이 싸고, 효과적인 시스템을 계획해야 하며, 여기서 종래의 시스템을 통한 유동보다 적은 양의 항균제를 필요로하며, 더욱 효과적인 소독 시스템을 제공하기 위하여, 요오드 등의 향균제를 물에 분산시키기 위한 수단 뿐만 아니라, 물에서 향균제를 여과하여 물을 분배하기 전에 물을 탱크내에 일정기간 동안 저장하기 위한 수단을 제공한다.

발명의 개략적 논의

선행 기술과 달리, 본 발명은 한편으로 유지 비용이 비교적 값싸고, 작동이 쉬우며, 비교적 효과적이고, 신뢰할 수 있는 물 소독 시스템을 제공한다.

본 발명의 바람직한 구현에는 물병 속으로 진입 하기 전에 또는 진입하는 동안 유체를 주입하기 위한 요오드/요오드화물, 또는 기타 살균제 물질 주입수단을계획하는 것이며, 상기 물병은 상기 미합중국 특허 제 5,126,044호에서 예기한 것(여기서, 요오드/요오드화물을 물에 확산시키고, 이어서 즉시로 여과시킴)과 같은 종래의 요오드화물 노출/여과 인라인 소독시스템과는 반대로 물(및 내재하는 미생물)에 요오드/요오드화물에 의한 노출을 일정기간 동안 허용해 주는 요인을 제공해 준다. 요오드가 매우 짧은 기간 동안만 물속에 존재하므로 이러한 시스템은 공급수 내의 세균을 모두 완전히 소독할 수 없는 것으로 사료된다.

본 발명은 병수 분배 시스템과 관련해서 사용하기 위해 배치되므로, 여과기 및 요오드 주입 유니트를 거쳐서 병속으로 유입되는, 물을 채집영역으로 붓는 바께스 등의 외부 수원에 의하여 물을 꼭지를 통해서 병에 직접 제공할 수 있다.

본 발명에 있어서 주요 구성요소는 분배 작동 중 물로부터 요오드/요오드화물 및 이물질을 여과하기 위한 목 여과기이다. 본 발명의 목 여과기의 특징은 본 발명자 명의로 1992년 5월 19일자 허여된 미합중국 특허 제 5,114,042호(자가 충전 병수 냉각기 전환 키트)의 주제인 예시적인 병의 큰 입구로 인하여 증진된다.

물이 중력에 의해 목 여과기를 통해 흐르기 때문에, 분배 목적으로 여과기를 통과하는 물의 합리적인 유출 속도를 얻기 위해서 매우 큰 표면적이 필요하다. 본 발명의 바람직한 구현예는 하기에 명시하게 되는 바와 같이, 물병/분배기 부분에 방수 밀봉을 제공하기 위한 바람직한 이중 커플링시스템과 결합한 상기 미합중국 특허 제 5,114,042호의 큰 입구를 이용한다.

본 발명의 목적은 응용이 자유자재이고, 물병에 부어서 중력으로 공급되는 수상수송의 물 뿐만 아니라, 시립 수원지 및 우물과 관련하여 이용될 수 있는 물병정수/여과 시스템을 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 쉽게 실행할 수 있고, 유지하기에 비교적으로 값싸고, 소독이 효과적인 물의 정수 및 여과 시스템을 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 물을 요오드 등의 소독제 또는 살균제 매체와 함께 주입하고, 상기 주입된 물을 일정 기간 동안 보유하는 단계 및 물을 분배함과 동시에 상기 요오드화물을 제거하고, 오염물을 여과해 버리는 단계로 되는 물의 정수 및 여과 시스템을 제공하는 것이다.

마지막으로, 본 발명의 목적은 물병에 담겨진 성분들을 정화하고 여과해 주는 현존하는 물병 분배기의 개량을 제공하는 것이다.

Claims

제1 상부 단부 및 물탱크(402)의 상부 부분(404)에 설치될 수 있는 열린 목(405)을 포함하는 제2 하부 단부를 갖는 물병(403);

내부(425) 및 외부 밀봉부(423)에 의하여 상기 목 단부의 내벽과 외벽의 일부를 각각 밀봉하도록 구성되고, 이 중 상기 외부 밀봉부(423)는 상기 물탱크(402)의 상부 개구부 중 일부의 내벽과 더 소통하는 엘라스토머성 밀봉부(406);

상기 물병(403)의 목(405) 내부에 위치하고, 또한 유체 불침투적 방식으로 상기 목의 내벽에 고정된 하우징을 더 포함하는 목 여과기(420);

제1 침전 여과기와 제2 살균제 매체(409)로 이루어지고 상기 물병(403)에 도달하기 전 미리 물(416) 속에 살균제를 주입하는 살균제유니트(407)를 포함하고, 그리고 상기 물병(403)에 연결되는 물 유입시스템;

상기 물병 내의 수위를 조절하기 위한 수위 조절 수단(441);

으로 이루어지며, 상기 목 여과기(420)는 물이 상기 물병에서 물탱크로 지나갈 때 상기 물로부터 상기 살균제를 제거하도록 구성된 여과매체를 더 포함하는 병수 소독 시스템으로서,

상부(404)에 개구부가 있는 물탱크(402)를 갖는 병수 냉각기와 함께 사용되는, 생물학적으로 오염된 물을 중화시키고 휴대할 수 있게 하기 위한 병수 소독 시스템.
제 1 항에 있어서, 상기 제1 침전 여과기는 탄소매체를 갖는 여과기로 이루어지고, 상기 제2 살균제 매체는 요오드 수지를 함유하고, 상기 살균제는 요오드로 이루어지고, 상기 목 여과기(420)는 탄소 여과매체로 이루어지는 병수 소독 시스템.
제 1 항에 있어서, 상기 물병 목(405)의 외경은 상기 목이 물탱크(402)의 상부(404) 내부 안으로 꼭 맞게 미끄러질 수 있을 정도로 상기 물탱크(402)의 내경보다 약간 작은 병수 소독 시스템.
부어지는 물을 받기 위하여 그 내부에 형성된 캐치 베이즌(429)을 갖는 제1 상부 단부(428) 및 물탱크의 상부에 설치될 수 있는 열린 목을 포함하는 제2 하부 단부를 갖는 물병(427);

제1 침전 여과기(433)와 제2 살균제 매체(432)로 이루어지고, 상기 물병(427) 속으로 살균제가 주입된 물을 배수하며, 상기 캐치 베이즌(429)으로 부어지는 물에 살균제를 주입하기 위한 살균제 유니트를 포함하고, 그리고 상기 캐치 베이즌(429)에 연결되는 물 유입 시스템;

내부(425) 및 외부 밀봉부(423)에 의하여 상기 목 단부의 내벽과 외벽의 일부를 각각 밀봉하도록 구성되고, 이 중 상기 외부 밀봉부는 상기 물탱크의 상부 개구부 중 일부의 내벽과 더 소통하는 엘라스토머성 밀봉부(406);

상기 물병(427)의 목 내부에 위치하고, 유체 불침투적 방식으로 상기 목의내벽에 고정된 하우징을 더 포함하는 목 여과기(436);

로 이루어지고, 상기 목 여과기(436)는 물이 상기 물병(427)에서 물탱크로 지나갈 때 상기 물로부터 상기 살균제를 제거하도록 구성된 여과매체를 더 포함하는 병수 소독 시스템으로서,

상부에 개구부가 있는 물탱크를 갖는 병수 냉각기와 함께 사용되는, 생물학적으로 오염된 물을 중화시키고 휴대할 수 있게 하기 위한 병수 소독 시스템.
제 4 항에 있어서, 상기 제1 침전 여과기(433)는 탄소 매체를 갖는 여과기로 이루어지고, 상기 제2 살균제 매체(432)는 요오드 수지를 함유하고, 상기 살균제는 요오드로 이루어지고, 상기 목 여과기(436)는 탄소 여과매체로 이루어지는 병수 소독 시스템.
제 4 항에 있어서, 상기 물병 목의 외경은 상기 목이 물탱크의 상부 내부 안으로 꼭 맞게 미끄러질 수 있을 정도로 상기 물 탱크의 내경보다 약간 작은 병수 소독 시스템.
제 4 항에 있어서, 상기 캐치 베이즌(429)을 덮기 위한 뚜껑(434)이 추가로 포함되는 병수 소독 시스템.
a. 제1 상부 단부 및 물탱크(402)의 상부 (404)에 설치될 수 있는 열린목(405)을 포함하는 제2 하부 단부를 갖는 물병(403)으로 이루어지는 물병 소독 시스템을 제공하고;

b. 물의 흐름을 제공하고;

c. 상기 물의 흐름이 침전물 여과 매체 및 화학 물질 여과 매체를 향하게 하여, 상기 흐름으로부터 침전물 및 화학 물질을 여과하고;

d. 상기 여과된 물의 흐름이 살균제 주입 매체를 향하게 하여, 상기 여과된 물 흐름 내로 상기 살균제 매체의 일부를 주입하고;

e. 상기 살균제가 주입되고 여과된 물 흐름을 상기 물병(403)으로 향하게 하고;

f. 상기 물의 흐름을 중단하고;

g. 일정 시간을 기다리고;

h. 상기 물병(403) 내에 담겨진 상기 물의 일부를 병의 목(405)을 통하여 상기 물탱크(402)로 향하게 하고, 상기 물의 일부로부터 상기 살균제를 여과하여 상기 물을 휴대할 수 있게 하는 중간 단계로 이루어지는 상기 물병 내에 담겨진 물을 분배하는;

단계로 이루어지고, 상부 개구부가 있는 물탱크를 갖는 병수 냉각기를 사용하는, 생물학적으로 오염된 물을 중화 시키고 휴대할 수 있게 하기 위한 물의 분배 및 소독 방법.
a. 부어지는 물을 받기 위하여 단부 내부에 형성된 캐치 베이즌(429)을 갖는제1 상부 단부(428) 및 물탱크의 상부에 설치될 수 있는 열린 목을 포함하는 제2 하부 단부를 갖는 물병(427);

제1 침전 여과기(433)와 제2 살균제 매체(432)로 이루어지고, 상기 물병(427) 속으로 살균제가 주입된 물을 배수하며, 상기 캐치 베이즌(429)으로 부어지는 물에 살균제를 주입하기 위한 살균제 유니트를 포함하고, 그리고 상기 캐치 베이즌(429)에 연결되는 물 유입 시스템;

으로 이루어지는 물병 소독 시스템을 제공하고;

b. 상기 캐치 베이즌(429) 속으로 물의 일정량을 붓고;

c. 상기 부어진 물이 침전물 여과 매체 및 화학 물질 여과 매체를 향하게 하여, 상기 흐름으로부터 침전물 및 화학 물질을 여과하고;

d. 상기 부어진 물이 살균제 주입 매체를 향하게 하여, 상기 여과된 물 흐름 내로 상기 살균제 매체의 일부를 주입하고;

e. 상기 살균제가 주입되고 여과된 물을 상기 물병(427) 속으로 향하게 하고;

f. 물을 붓는 과정을 중단하고;

g. 일정 시간을 기다리고;

h. 상기 물병(427) 내에 담겨진 상기 물의 일부를 병의 목을 통하여 상기 물탱크로 향하게 하고, 상기 물의 일부로부터 상기 살균제를 여과하여 상기 물을 휴대할 수 있게 하는 중간 단계로 이루어지는 상기 물병 내에 담겨진 물을 분배하는;

단계로 이루어지고, 상부 개구부가 있는 물탱크를 갖는 병수 냉각기를 사용하는, 생물학적으로 오염된 물을 중화시키고 휴대할 수 있게 하기 위한 물의 분배 및 소독 방법.