KR100757728B1 - 수처리 장치 및 이를 위한 카트리지 - Google Patents

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Abstract

물을 처리하기 위한 카트리지로서, 카트리지는 수처리 장치와 해제 가능하게 결합할 수 있다. 카트리지는 하우징과, 처리되지 않은 물을 카트리지 내로 도입하기 위한 입구와, 카트리지로부터 처리된 물의 배출을 위한 출구 포트와, 처리되지 않은 물을 처리하기 위한 처리 매체를 포함한다. 처리 매체는 입구 및 출구 포트와 유체 연통한다. 카트리지는 내측 표면, 외측 표면, 기단부 및 말단부를 갖는 제1 튜브를 더 포함하는데, 여기서 내측 표면 및/또는 외측 표면이 밀봉 표면이다. 카트리지는 내측 표면, 외측 표면, 기단부 및 말단부를 갖는 제2 튜브를 더 포함하는데, 여기서 내측 표면 및/또는 외측 표면이 밀봉 표면이다. 제1 튜브는 하우징으로부터 연장하여 출구 포트를 둘러싼다. 제1 튜브와 제2 튜브 사이에 간극이 형성되도록 제1 튜브 또는 제2 튜브의 적어도 일부분이 다른 부분을 둘러싼다. 간극은 소정 체적의 물을 보유할 수 있다. 제1 튜브는 하우징으로부터 외향으로 연장하여 출구 포트를 둘러싸고, 제2 튜브는 하우징으로부터 외향으로 연장하여 제1 튜브를 둘러싸서, 카트리지가 수처리 장치에 밀봉식으로 결합되지 않은 때 약 0.1 ㎖ 내지 약 6 ㎖의 물을 보유할 수 있는 간극이 제1 튜브와 제2 튜브 사이에 형성되고, 제2 튜브의 말단부가 하우징으로부터 제1 튜브의 말단부보다 큰 거리로 연장하며, 제2 튜브의 밀봉 표면 중 적어도 하나가 하우징으로부터 제1 튜브의 밀봉 표면 중 적어도 하나보다 큰 거리로 연장한다.
수처리, 카트리지, 하우징, 밀봉, 처리 매체, 튜브

Description

수처리 장치 및 이를 위한 카트리지{WATER TREATMENT DEVICES AND CARTRIDGES THEREFOR}
본 발명은 일반적으로 수처리 장치 및 이에 사용하기 위한 카트리지의 기술에 관한 것이며, 더욱 구체적으로는 수처리 장치 및 카트리지의 사용에 의해 처리된 물의 재오염을 방지하는 것에 관한 것이다.
물은, 예를 들어 미립자, 유해한 화학 물질, 그리고 박테리아, 기생충, 원생동물 및 바이러스와 같은 미생물을 포함하는 많은 다양한 종류의 오염물을 함유할 수도 있다. 다양한 환경에서, 이러한 오염물은 물이 사용되기 전에 제거되어야 한다. 어떠한 유해한 오염물도 물이 음용되기 전에 물로부터 제거되어야 하는데, 즉 음용에 적합하여야 한다. 현대적인 수처리 수단에도 불구하고, 일반 사람들은 위험에 처해 있으며, 특히 유아 및 약화된 면역 체계를 가진 사람들은 상당한 위험에 처해 있다.
미국 및 다른 선진국에서, 자치 단체에서 처리된 물은 통상 다음과 같은 불순물들 중 하나 이상을 포함한다: 부유물, 박테리아, 기생충, 바이러스, 유기물, 중금속 및 염소. 수처리 시스템의 고장 및 다른 문제점은 때때로 박테리아 및 바이러스의 불완전한 제거의 원인이 된다. 미개발 국가에서, 이들 국가 중 일부는 인구 밀도가 증가하고 있고 수자원이 점점 희박해지고 있고 수처리 설비가 없으므로 오염된 물에 노출되는 것과 관련된 치명적인 결과가 있게 된다. 음용수원이 사람과 동물의 폐기물에 매우 근접해 있는 것이 보편적이므로 미생물 오염은 주요한 보건 관심사이다. 수인성 미생물 오염의 결과로서, 연간 6백만명이 사망하는 것으로 추정되며, 이들 중 절반은 5세 미만의 어린이들이다.
많은 다양한 수처리 매체가 이들 오염물을 제거하기 위하여 개발되어 왔지만, 이들 매체는 처리된 물의 재오염을 조장하거나 재오염에 대항하여 적절하게 보호할 수 없는 장치 또는 시스템 내에 흔히 위치된다. 예를 들어, 많은 수처리 시스템의 카트리지와 장치 사이의 경계면은 처리 중인 오염된 물과 처리된 물 사이에 단지 하나의 장벽(barrier)만을 흔히 포함한다(미국 특허 제4,735,716호, 제4,857,189호, 제4,948,505호 및 제5,486,288호 참조). 그러므로, 하나의 장벽의 임의의 틈(breach)이 음용될 처리된 물의 재오염을 초래할 가능성이 매우 높을 것이다.
또한, 많은 시스템은 수처리 카트리지를 교환할 때 장치 출구가 오염되게 구성된다(미국 특허 제4,735,716호, 제4,857,189호, 제4,948,505호 및 제5,486,288호 참조). 즉, 장치는 처리된 물의 전달을 책임지는 장치의 하나 이상의 부분과 오염된 물이 직접 접촉하게 흔히 설계된다.
또한, 많은 수처리 카트리지의 장벽은 흔히 사용자에 의해 쉽게 오염되거나 또는 포장, 수송 또는 달리 취급될 때 손상될 수도 있게 배향된다(미국 특허 제4,735,716호, 제4,857,189호, 제4,948,505호, 제5,695,168호, 제5,114,572호, 미국 특허 공개 제2002/0100720호 및 WO 01/26772호 참조).
부가적으로, 많은 수처리 카트리지는, 연결시 수처리 카트리지가 연결되는 수처리 장치 내에 장착된 밸브를 작동시키도록 기계적으로 기능할 수 있게 하지 못하는 방식으로, 그리고 흔히 입구 및/또는 출구 밸브의 작동에 있어서 기계적 장점을 이용하지 못하는 방식으로 설계된다(미국 특허 제5,256,285호, 제5,607,582호 및 제5,753,111호 참조).
전술한 염려 및 수질 개선에 관한 전반적인 관심에 기인하여, 처리된 물을 재오염시킬 가능성을 감소시킨 수처리 시스템을 제공할 지속적인 필요성이 존재한다. 또한, 전술한 바를 달성할 수 있고 또한 밸브를 기계적으로 작동시킬 수 있는 수처리 카트리지를 제공할 필요성이 존재한다.
본 발명의 일 태양에서, 물을 처리하기 위한 카트리지가 제공된다. 카트리지는 수처리 장치와 해제 가능하게 결합할 수 있다. 카트리지는 하우징과, 처리되지 않은 물을 카트리지 내로 도입하기 위한 입구와, 카트리지로부터 처리된 물의 배출을 위한 출구 포트와, 처리되지 않은 물을 처리하기 위한 처리 매체를 포함한다. 처리 매체는 입구 및 출구 포트와 유체 연통한다. 카트리지는 내측 표면, 외측 표면, 기단부 및 말단부를 갖는 제1 튜브를 더 포함하는데, 여기서 내측 표면 및/또는 외측 표면은 밀봉 표면이다. 카트리지는 내측 표면, 외측 표면, 기단부 및 말단부를 갖는 제2 튜브를 더 포함하는데, 여기서 내측 표면 및/또는 외측 표면은 밀봉 표면이다. 제1 튜브가 하우징으로부터 연장하여 출구 포트를 둘러싼다. 제1 튜브와 제2 튜브 사이에 간극이 형성되도록 제1 튜브 또는 제2 튜브의 적어도 일부분이 다른 부분을 둘러싼다. 간극은 소정 체적의 물을 보유할 수 있다.
본 발명의 다른 태양에서, 전술한 바와 같은 수처리 카트리지와 해제 가능하게 결합하는 장치가 제공된다. 장치는 내측 표면 및 외측 표면을 갖는 출구 하우징(outlet housing)을 포함한다. 출구 하우징은 적어도 하나의 밀봉 표면을 포함한다. 장치는 내측 표면 및 외측 표면을 갖는 배출 하우징(vent housing)을 더 포함한다. 배출 하우징은 적어도 하나의 밀봉 표면을 포함한다. 출구 하우징의 내측 표면의 적어도 일부분이 처리된 물의 출구 통로를 형성 및 한정한다. 출구 하우징의 외측 표면과 하우징의 내측 표면의 적어도 일부분이 공기 배출구를 형성 및 한정한다. 장치는 제1 튜브가 출구 하우징과 밀봉식으로 결합하도록 카트리지와 결합한다. 제2 튜브는 제1 튜브의 내측 표면과 출구 하우징의 내측 표면이 유체 연통하도록 배출 하우징과 밀봉식으로 결합한다. 제1 튜브의 외측 표면과 제2 튜브의 내측 표면이 유체 연통한다.
카트리지의 사용 방법을 포함하는 본 발명의 기타 태양은 이하의 상세한 설명으로부터 명백해진다.
본 명세서는 본 발명을 구체적으로 지시하며 명확하게 청구하는 청구범위로 결론을 맺지만, 본 발명은 첨부 도면과 관련하여 이하의 상세한 설명으로부터 더 잘 이해될 것으로 믿어진다.
도 1은 본 발명에 따라 제조된 수처리 카트리지의 사시도.
도 2는 도 1의 카트리지의 입구 및 제2 단부의 대체 실시예의 저면도.
도 3은 도 1의 수처리 카트리지의 평면도.
도 4는 도 1의 수처리 카트리지의 선 A-A를 따라 취한 측단면도.
도 5-A는 도 1의 수처리 카트리지의 평면도.
도 5-B는 도 1의 수처리 카트리지의 선 A-A를 따라 취한 측단면도.
도 6-A는 제2 튜브가 제1 튜브로부터 외향으로 연장하는, 도 1의 제2 튜브의 대체 실시예의 측면도.
도 6-B는 제2 튜브가 제1 튜브로부터 내향으로 연장하는, 도 1의 제2 튜브의 대체 실시예의 측면도.
도 7은 제2 튜브가 캠 표면을 포함하는, 도 1의 제2 튜브의 대체 실시예의 사시도.
도 8은 도 2의 수처리 카트리지의 선 A-A를 따라 취한 측단면도.
도 9는 도 1의 수처리 카트리지의 선 A-A를 따라 취한 측단면도.
도 10은 도 2의 수처리 카트리지의 사시도.
도 11은 카트리지가 제3 튜브를 포함하고 부분 단면도로서 도시된 카운터톱(countertop) 수처리 장치의 배출 하우징 및 출구 하우징에 카트리지가 결합된, 도 1의 수처리 카트리지의 대체 실시예의 선 A-A를 따라 취한 측단면도.
도 12는 배출 하우징을 갖지 않는 본 발명의 범주 밖의 장치의 출구 하우징에 결합된, 제2 튜브를 갖지 않는 본 발명의 범주 밖의 수처리 카트리지의 측단면도.
도 13은 수처리 카트리지가 결합되지 않은 상태에서 출구 하우징의 외측으로 흘러 내려 그 내부로 흐르는 오염된 물을 도시하는, 도 12의 출구 하우징의 부분도.
도 14-A는 도 11의 수처리 카트리지의 저면도.
도 14-B는 도 11의 수처리 카트리지와 도 11의 장치의 압력 용기의 대체 실시예의 측단면도.
도 15는 도 2의 수처리 카트리지의 측단면도 및 밸브를 갖는 도 11의 장치의 대체 실시예의 부분 측단면도.
도 16은 도 2의 수처리 카트리지의 분해 사시도 및 수도꼭지 장착식 장치인 도 11의 장치의 대체 실시예의 분해 사시도.
본 명세서에 사용되는 바와 같이, "캠 표면"이라는 용어는 밸브를 작동시킬 목적으로 밸브의 종동자(follower)와 물리적으로 접촉하는 모든 표면의 합을 지칭한다. 캠 표면은 미국 특허 출원 제10/424,200호[유체 카트리지 및 이의 엔드피스(Fluidic Cartridges And End Pieces Thereof)]에 추가로 정의되고 도시되어 있다.
본 명세서에 사용되는 바와 같이, "동축"이라는 용어는 제1 본체가 완전하게 제2 본체 내에 있는 것을 의미한다(예컨대, 제1 실린더가 완전하게 제2 실린더 내에 있음, 제1 튜브가 제2 튜브를 완전하게 둘러쌈 등).
본 명세서에 사용되는 바와 같이, "동심"이라는 용어는 공통 중심을 갖는 것을 의미한다.
본 명세서에 사용되는 바와 같이, "유체"라는 용어는 기체 또는 액체를 지칭한다.
본 명세서에 사용되는 바와 같이, "밀봉식으로 결합(된)" 또는 "밀봉 결합"이라는 문구는 적어도 2개의 밀봉 표면 또는 이의 부분이 만나서 유체의 유동에 대한 장벽을 형성하는 것을 지칭한다.
본 명세서에 사용되는 바와 같이, "밀봉 표면"이라는 용어는 다른 표면과 결합된 때 유체의 유동에 대한 장벽을 형성할 수 있는 미리 설정된 표면 또는 이의 부분을 지칭한다. 표면은 매끄럽고 고도로 연마된 표면 또는 상기 연마된 표면과 밀봉식으로 결합하는 o-링을 포함할 수 있지만, 이로 제한되지 않는다.
본 명세서에 사용되는 바와 같이, "둘러싸다"라는 용어는 적어도 일부분을 에워싸는 것을 의미한다.
본 명세서에 사용되는 바와 같이, "튜브"라는 용어는 유체를 운반하거나 보유하기 위한 중공형의 긴 구조물을 의미한다. 튜브는 원통형일 수 있지만, 이로 제한되지 않는다. 예를 들면, 본 발명의 튜브는 5각형, 6각형, 8각형 등의 형태일 수 있다.
본 명세서에 사용된 기타 용어들은 그 용어가 논의되는 명세서 부분에서 정의된다.
이제, 첨부 도면에 그 예가 도시된 본 발명의 실시예를 상세히 참조하기로 한다. 동일한 마지막 두 자리를 갖는 도면 부호는 도면 전반에 걸쳐 동일하거나 유사한(반드시 실시예일 필요는 없음) 요소를 지시한다(예를 들어, 22, 122, 222 등). 본 발명의 수처리 장치 및 카트리지는 제빙기 및/또는 물 포트를 구비한 냉장고; 음수대 또는 냉각기; 수도꼭지 장착식, 카운터톱(counter-top), 언더싱크형(under-the-sink) 및/또는 집 전체(whole-house) 수처리 기구; 커피 메이커 등을 포함하지만 이로 제한되지 않는, 음용수를 필요로 하는 곳에서 사용될 수 있다.
도 1에 도시된 바와 같이, 수처리 카트리지(20)의 실시예는 하우징(22), 및 입구(24), 출구 포트(26), 제1 튜브(28), 제2 튜브(30), 간극(32) 및 수처리 매체(34)를 포함한다. 본 발명의 실시예에 도시된 바와 같은 하우징(22)은 원통형일 수 있지만, 다양한 형상과 크기일 수 있다. 하우징(22)은 플라스틱, 금속 및 그의 합금, 유리섬유 등 중의 하나 또는 그 조합을 포함하지만 이로 제한되지 않는 다양한 재료들 중 하나 이상의 재료로부터 제조될 수 있다. 하우징(22)은 성형된 처리 매체(예컨대, 34)의 단부(들)에서 캡으로 구성되거나, 성긴 처리 매체를 보유하는 정형화된 구획부(compartment)를 형성할 수도 있다.
본 발명의 실시예에 도시된 바와 같은 입구(24)는 하우징(22)에 의해 양 단부가 덮인 노출된 매체(34)의 일부분일 수도 있다. 즉, 물은 매체(34)의 노출된 부분을 통해 카트리지(20)로 진입할 수 있다. 도 2에 도시된 바와 같이, 입구(224)는 선택적으로 출구 포트(26)의 위치의 반대편인 카트리지(220)의 제2 단부에 위치된 원형 개구일 수 있다. 입구(224)는 선택적으로 카트리지(220)의 측면 또는 제1 단부 상에 위치될 수도 있다.
도 3에 도시된 바와 같이, 출구 포트(26)는 카트리지(20)의 종축(36)과 동심이고 동축인 원형 개구일 수 있다. 입구(24) 및 출구 포트(26)는 그 적용에 가장 잘 맞는 임의의 방식으로 다양한 크기 및 배향을 가질 수 있다. 그러므로, 입구(24) 및 출구 포트(26)는 동일한 접근성(proximity)으로(예컨대, 동일한 개구를 공유함), 유사한 접근성으로(예컨대, 동일한 표면 또는 단부를 공유함), 또는 서로 상이한 접근성으로(예컨대, 반대편 단부들에 위치함) 배향될 수 있다.
도 3에 도시된 바와 같이, 제1 튜브(28)와 제2 튜브(30)는 제1 튜브(28)가 출구 포트(26)를 둘러싸고 제2 튜브(30)가 제1 튜브(28)를 둘러싸도록 하우징(22)으로부터 연장하여, 제1 튜브(28)의 외측 표면과 제2 튜브(30)의 내측 표면 사이에 간극(32)이 형성되고, 하우징(22)의 상부가 간극(32)을 위한 연속된 바닥면(38)(즉, 개구가 없는 바닥면)으로서 작용한다. 제1 및 제2 튜브(28, 30)는 제1 튜브(28) 또는 제2 튜브(30)의 기단부와 하우징(22) 사이에 누수 경로가 생성되지 않는 방식으로 하우징(22)으로부터 연장할 수도 있다. 즉, 물은 제1 튜브(28) 또는 제2 튜브(30)의 말단부 위로만 배출될 수 있고(즉, 간극(32)의 기단 부분이 개방되어 있음), 아니면 물은 배출을 위한 다른 수단이 존재하지 않기 때문에(즉, 간극(32)의 말단 부분이 수밀 상태에 있음) (기타 조건에 따라) 장시간 동안 간극(32) 내에서 보유될 수도 있다. 간극(32)은 카트리지(20)가 (이하에서 논의되는 바와 같이) 장치에 밀봉식으로 결합되지 않은 때 일정량의 물, 바람직하게는 약 0.1 밀리리터(본 명세서에서, "㎖") 내지 약 6 ㎖, 더욱 바람직하게는 약 1.6 ㎖ 내지 약 4.5 ㎖, 그리고 가장 바람직하게는 약 2.2 ㎖ 내지 약 3 ㎖를 보유할 수 있다. 또한, 간극(32)은 카트리지(20)가 (이하에서 논의되는 바와 같이) 장치에 밀봉식으로 결합된 때 일정량의 물, 바람직하게는 약 0.1 ㎖ 내지 약 5.5 ㎖, 더욱 바람직하게는 약 0.5 ㎖ 내지 약 3 ㎖, 그리고 가장 바람직하게는 약 0.8 ㎖ 내지 약 1.2 ㎖를 보유할 수 있다.
도 3에 도시된 바와 같이, 제1 튜브(28)는 원형일 수 있으며, 출구 포트(26)를 동심 및 동축으로 둘러쌀 수 있지만, 임의의 방식으로 출구 포트(26)를 둘러쌀 수도 있다. 제1 튜브(28)는 플라스틱, 금속 및 그의 합금, 유리섬유 등 중의 하나 또는 그 조합을 포함하지만 이로 제한되지 않는 다양한 재료들 중 하나 이상의 재료로부터 제조될 수 있다. 도 4에 도시된 바와 같이, 제1 튜브(28)는 출구 포트(26)의 연속된 연장부로서 작용한다. 제1 튜브(28)의 내측 또는 외측 표면은 밀봉 표면(44)일 수 있으며, 하나 이상의 o-링 또는 다른 이러한 밀봉 표면을 포함할 수도 있고, 하나 이상의 리브(40)(도 16 참조)에 의해 지지될 수도 있다. 본 발명의 실시예에 의해 예시된 바와 같이, 제1 튜브(28)의 밀봉 표면(44)은 o-링과의 밀봉식 결합을 위하여 고도로 연마된 그 내부 표면의 일부분이다. 제1 튜브(28)가 o-링을 갖지 않는다면, 흠집 발생(nicking)이나 인열(tearing), 또는 몇몇 다른 방식으로의 o-링의 완전성의 손상 가능성은 없게 된다(포장, 수송, 소비자 취급 등). 또한, 제1 튜브(28)의 밀봉 표면이 내측 표면인 경우, 제1 튜브(28)의 직경은 보통의 소비자가 밀봉 표면을 만져서 누수를 초래할 수도 있는 스크래치를 야기하거나, 오염된 손으로 밀봉 표면을 만져서 물을 오염시키는 것 등을 방지하는 거리로 유지될 수 있다. 제1 튜브(28)의 밀봉 표면이 외측 표면인 경우, 제1 튜브(28)와 제2 튜브(30) 사이의 간극(32)은 이와 같은 문제가 발생하는 것을 방지하는 거리로 유지될 수 있다.
또한, 그의 밀봉 표면(44)과 관련된 제1 튜브(28)의 높이는 제1 튜브(28)의 밀봉 표면을 보호하는 데에 중요할 수 있다. 즉, 제1 튜브(28)의 밀봉 표면은 내부 또는 외부 표면의 어느 표면 상에 위치되든지 제1 튜브(28)의 일부 부분이 밀봉 표면을 지나 연장하여 밀봉 표면을 보호하도록 제1 튜브(28) 상에서 배향될 수 있다. 제1 튜브(28)는 밀봉 표면(44)의 말단 부분을 지나, 바람직하게는 약 0.1 센티미터(본 명세서에서, "㎝") 내지 약 2 ㎝, 더욱 바람직하게는 약 0.2 ㎝ 내지 약 1 ㎝, 그리고 가장 바람직하게는 약 0.3 ㎝ 내지 약 0.5 ㎝의 거리(L1)만큼 연장하는 것이 바람직할 수 있다. 또한, 제2 튜브(30)의 높이는 제1 튜브(28)의 밀봉 표면(44)을 지나 그리고 제1 튜브(28) 자체의 말단부를 지나 연장함으로써 제1 튜브(28)의 밀봉 표면(44)을 보호할 수 있다.
도 5-A 및 도 5-B에 도시된 바와 같이, 제2 튜브(30)는 원형일 수 있으며, 제1 튜브(28) 및/또는 출구 포트(26)를 동심 및 동축으로 둘러쌀 수 있지만, 임의의 방식으로 제1 튜브(28) 및/또는 출구 포트(26)를 둘러쌀 수도 있다. 제2 튜브(30)는 플라스틱, 금속 및 그의 합금, 유리섬유 등 중의 하나 또는 그 조합을 포함하지만 이로 제한되지 않는 다양한 재료들 중 하나 이상의 재료로부터 제조될 수 있다. 제2 튜브(30)의 내측 또는 외측 표면은 밀봉 표면(46)일 수 있다. 본 발명의 실시예에 도시된 바와 같이, 밀봉 표면(46)은 제2 튜브(30)의 내부 표면의 일부분이고, o-링과의 밀봉식 결합을 위하여 고도로 연마된다. 제2 튜브(30)는 하나 이상의 o-링 또는 다른 이러한 밀봉 표면을 포함하거나 포함하지 않을 수도 있으며, 하나 이상의 리브에 의해 지지되거나 지지되지 않을 수도 있다. 도 6-A에 도 시된 바와 같이, 제2 튜브(6A30)는 하우징(22)으로부터 연장할 필요 없이 제1 튜브(28)로부터 외향으로 연장될 수 있어, 간극(6A32)의 바닥면(6A38)은 제2 튜브가 제1 튜브(28)로부터 연장함에 따라 제2 튜브(6A30)의 일부로서 형성된다. 추가적으로, 도 6-B에 도시된 바와 같이, 제2 튜브(6B30)는 제1 튜브(28)로부터 내향으로 연장될 수도 있다. 도 7에 도시된 바와 같이, 제2 튜브(730)는 또한 미국 특허 출원 제10/424,200호에 기술된 바와 같이 그리고 이하에서 추가로 기술 및 도시되어 있는 바와 같이(도 15 참조) 캠 표면(42)으로서 작용할 수도 있다.
제2 튜브(30)가 o-링을 갖지 않는다면, 흠집 발생이나 인열, 또는 몇몇 다른 다른 방식으로의 o-링의 완전성의 손상 가능성이 없게 된다. 또한, 제2 튜브(30)의 밀봉 표면(46)이 내측 표면인 경우, 제2 튜브(30)의 직경은 보통의 소비자가 밀봉 표면을 만져서 누수를 초래할 수도 있는 스크래치를 야기하거나, 오염된 손으로 밀봉 표면(46)을 만져서 물을 오염시키는 것 등을 방지하는 간격으로 간극(32)을 유지하는 거리로 유지될 수 있다. 제2 튜브(30)의 외측 표면이 o-링을 갖지 않고 밀봉 표면이 아닌 경우, 이는 전술한 바와 같은 캠 표면(예컨대, 42)으로서 더욱 용이하게 사용될 수 있다.
또한, 제2 튜브(30)의 밀봉 표면(46)과 관련된 제2 튜브(30)의 높이는 밀봉 표면(46)을 보호하는 데에 중요할 수 있다. 즉, 제2 튜브(30)의 밀봉 표면(46)은 내부 또는 외부 표면의 어느 표면 상에 위치되든지 제2 튜브(30)의 일부 부분이 밀봉 표면(46)을 지나 연장하여 밀봉 표면을 보호하도록 제2 튜브(30) 상에서 배향될 수 있다. 제2 튜브(30)는 그의 밀봉 표면(46)의 말단 부분을 지나, 바람직하게는 약 0.1 ㎝ 내지 약 1.5 ㎝, 더욱 바람직하게는 약 0.2 ㎝ 내지 약 0.9 ㎝, 그리고 가장 바람직하게는 약 0.3 ㎝ 내지 약 0.5 ㎝의 거리(L2)(도 5-B 참조)로 연장하는 것이 바람직할 수 있다. 또한, 도 8에 도시된 바와 같이, 제1 튜브(828)의 높이는 또한 제2 튜브(830)의 밀봉 표면(846)을 지나 그리고 제2 튜브(830) 자체의 말단부를 지나 연장함으로써 제2 튜브(830)의 밀봉 표면(846)을 보호할 수 있다.
도 9에 도시된 바와 같이, 하우징(22)의 제1 단부로부터 하우징(22)의 제2 단부까지의 거리(L3)(하우징(22)의 높이)는 바람직하게는 약 3 ㎝ 내지 약 20 ㎝, 더욱 바람직하게는 약 5 ㎝ 내지 약 15 ㎝, 그리고 가장 바람직하게는 약 6.7 ㎝ 내지 약 8.4 ㎝일 수 있다. 하우징(22)의 제1 단부로부터 제1 튜브(28)의 말단부까지의 거리(L4)(제1 튜브(28)의 높이)는 바람직하게는 약 0.5 ㎝ 내지 약 3 ㎝, 더욱 바람직하게는 약 1 ㎝ 내지 약 2 ㎝, 그리고 가장 바람직하게는 약 1.2 ㎝ 내지 약 1.4 ㎝일 수 있다. 하우징(22)의 제1 단부로부터 제2 튜브(30)의 말단부까지의 거리(L5)(제2 튜브(30)의 높이)는 바람직하게는 약 0.5 ㎝ 내지 약 3 ㎝, 더욱 바람직하게는 약 0.7 ㎝ 내지 약 2 ㎝, 그리고 가장 바람직하게는 약 1 ㎝ 내지 약 1.5 ㎝일 수 있다. 제1 튜브(28)의 말단부로부터 제2 튜브(30)의 말단부까지의 거리(L6)는 바람직하게는 약 0 ㎝ 내지 약 1 ㎝, 더욱 바람직하게는 약 0.1 ㎝ 내지 약 0.5 ㎝, 그리고 가장 바람직하게는 약 0.2 ㎝ 내지 약 0.3 ㎝일 수 있다. 제1 튜브(28)의 기단부로부터 제2 튜브(30)의 말단부까지의 거리(L7)(제2 튜브(30)의 높이)는 바람직하게는 약 0.5 ㎝ 내지 약 3 ㎝, 더욱 바람직하게는 약 0.7 ㎝ 내지 약 2.2 ㎝, 그리고 가장 바람직하게는 약 1 ㎝ 내지 약 1.5 ㎝일 수 있다. 제2 튜브(30)의 기단부로부터 제1 튜브(28)의 말단부까지의 거리(L8)(제1 튜브(28)의 높이)는 바람직하게는 약 0.5 ㎝ 내지 약 3 ㎝, 더욱 바람직하게는 약 0.9 ㎝ 내지 약 2 ㎝, 그리고 가장 바람직하게는 약 1 ㎝ 내지 약 1.5 ㎝일 수 있다.
카트리지(20)의 종축(36)으로부터 제1 튜브(28)의 내부 표면까지의 거리(L9)는 바람직하게는 약 0.3 ㎝ 내지 약 1.5 ㎝, 더욱 바람직하게는 약 0.4 ㎝ 내지 약 1 ㎝, 그리고 가장 바람직하게는 약 0.6 ㎝ 내지 약 0.8 ㎝일 수 있다. 제1 튜브(28)의 내경(L10)은 바람직하게는 약 0.5 ㎝ 내지 약 3 ㎝, 더욱 바람직하게는 약 0.9 ㎝ 내지 약 2.2 ㎝, 그리고 가장 바람직하게는 약 1.2 ㎝ 내지 약 1.5 ㎝일 수 있다.
카트리지(20)의 종축(36)으로부터 제2 튜브(30)의 내부 표면까지의 거리(L11)는 바람직하게는 약 0.5 ㎝ 내지 약 2.5 ㎝, 더욱 바람직하게는 약 0.8 ㎝ 내지 약 2 ㎝, 그리고 가장 바람직하게는 약 1 ㎝ 내지 약 1.3 ㎝일 수 있다. 제2 튜브(30)의 직경(L12)은 바람직하게는 약 1 ㎝ 내지 약 5 ㎝, 더욱 바람직하게는 약 1.7 ㎝ 내지 약 4 ㎝, 그리고 가장 바람직하게는 약 2 ㎝ 내지 약 2.5 ㎝일 수 있다. 간극(32)의 내경은 바람직하게는 약 0.5 ㎝ 내지 약 3.5 ㎝, 더욱 바람직하게는 약 1 ㎝ 내지 약 2.5 ㎝, 그리고 가장 바람직하게는 약 1.5 ㎝ 내지 약 2 ㎝, 그리고 외경은 바람직하게는 약 1 ㎝ 내지 약 5 ㎝, 더욱 바람직하게는 약 1.5 ㎝ 내지 약 4 ㎝, 그리고 가장 바람직하게는 약 2 ㎝ 내지 약 2.6 ㎝일 수 있다. 제1 튜브(28)의 외측 표면과 제2 튜브(30)의 내측 표면 사이의 최대 거리(L13)는 바람직하게는 약 0.1 ㎝ 내지 약 2.5 ㎝, 더욱 바람직하게는 약 0.2 ㎝ 내지 약 1.2 ㎝ , 그리고 가장 바람직하게는 약 0.3 ㎝ 내지 약 0.5 ㎝일 수 있다.
하우징(22)의 제1 단부로부터 제1 튜브(28)의 밀봉 표면(44)의 말단 부분까지의 거리(L14)는 바람직하게는 약 0.4 ㎝ 내지 약 2 ㎝, 더욱 바람직하게는 약 0.5 ㎝ 내지 약 1.5 ㎝, 그리고 가장 바람직하게는 약 0.8 ㎝ 내지 약 1 ㎝일 수 있다. 하우징(22)의 제1 단부로부터 제2 튜브(30)의 밀봉 표면(46)의 말단 부분까지의 거리(L15)는 바람직하게는 약 0.4 ㎝ 내지 약 2.5 ㎝, 더욱 바람직하게는 약 0.5 ㎝ 내지 약 2 ㎝, 그리고 가장 바람직하게는 약 0.7 ㎝ 내지 약 1 ㎝일 수 있다.
카트리지(20)의 소형화를 이유로 제1 및 제2 튜브(28, 30)의 높이를, 밀봉 표면(44, 46)을 각각의 튜브 상에서 유지하면서 되도록이면 제한하는 것이 바람직할 수 있다. 장치와 결합하는 튜브(28, 30)의 높이가 낮을수록, 일정 거리당 하우징(22) 또는 처리 매체(34)의 높이가 커질 수 있다(미국 특허 출원 제10/424,200호 참조). 그러므로, 제1 튜브(28) 및 제2 튜브(30)가 동일한 최소 높이를 가질 수도 있음을 예측할 수 있다. 또한, 각각의 밀봉 표면(44, 46)이 하우징(22)의 제1 단부로부터 동일한 거리로 연장될 수도 있음을 예측할 수 있다(따라서, 각각의 튜브(28, 30)는 각각의 밀봉 표면(44, 46)을 지나 각각 동일한 거리로 연장할 것이다).
전술한 바와 같이, 제1 튜브(28)의 높이는 그의 밀봉 표면(44) 및 제2 튜브(30)의 밀봉 표면(46)을 보호하는 데에 사용될 수도 있다. 마찬가지로, 제2 튜브(30)의 높이는 그의 밀봉 표면(46)과 제1 튜브(28)의 밀봉 표면(44)을 보호하는 데에 사용될 수도 있다. 그러므로, 제1 튜브(28)와 제2 튜브(30) 사이의 높이 관계 는 중요할 수 있다. 예를 들면, 제2 튜브(30)의 높이는 제1 튜브(28)의 높이의 바람직하게는 약 1 배 내지 약 2.5 배, 더욱 바람직하게는 약 1.1 배 내지 약 2 배, 그리고 가장 바람직하게는 약 1.2 배 내지 약 1.3 배일 수 있다(예컨대, 제2 튜브(30)가 제1 튜브(28)의 높이의 1.1 배이고 제1 튜브(28)의 높이가 1.2 ㎝라면, 제2 튜브(30)의 높이는 1.3 ㎝일 것이다). 반대로, 제1 튜브(28)의 높이가 제2 튜브(30)의 높이의 바람직하게는 약 1 배 내지 약 2.5 배, 더욱 바람직하게는 약 1.1 배 내지 약 2 배, 그리고 가장 바람직하게는 약 1.2 배 내지 약 1.3 배일 수 있다.
제2 튜브(30)의 말단부는 카트리지 하우징(22)의 제1 단부로부터, 제1 튜브(28)의 말단부의 연장보다 바람직하게는 약 1 배 내지 약 2.5 배, 더욱 바람직하게는 약 1.1 배 내지 약 2 배, 그리고 가장 바람직하게는 약 1.2 배 내지 약 1.3 배로 연장할 수 있다(예컨대, 제2 튜브(30)의 말단부가 카트리지 하우징(22)으로부터 제1 튜브(28)의 말단부의 연장보다 1.1 배로 연장하고 제1 튜브(28)의 말단부가 카트리지 하우징(22)으로부터 1.2 ㎝로 연장한다면, 제2 튜브(30)의 말단부는 카트리지 하우징(22)으로부터 1.3 ㎝로 연장할 것이다). 반대로, 제1 튜브(28)의 말단부가 카트리지 하우징(22)의 제1 단부로부터, 제2 튜브(30)의 말단부의 연장보다 바람직하게는 약 1 배 내지 약 2.5 배, 더욱 바람직하게는 약 1.1 배 내지 약 2 배, 그리고 가장 바람직하게는 약 1.2 배 내지 약 1.3 배로 연장할 수 있다.
제2 튜브(30)의 밀봉 표면(46)의 말단 부분은 카트리지 하우징(22)으로부터, 제1 튜브(28)의 밀봉 표면(44)의 말단 부분의 연장보다 바람직하게는 약 1 배 내지 약 3 배, 더욱 바람직하게는 약 1.1 배 내지 약 2 배, 그리고 가장 바람직하게는 약 1.3 배 내지 약 1.4 배로 연장할 수 있다(예컨대, 제2 튜브(30)의 밀봉 표면(46)의 말단 부분이 카트리지 하우징(22)으로부터 제1 튜브(28)의 밀봉 표면(44)의 말단 부분의 연장보다 1.1 배로 연장하고 제1 튜브(28)의 밀봉 표면(44)의 말단 부분이 카트리지 하우징(22)으로부터 0.9 ㎝로 연장한다면, 제2 튜브(30)의 밀봉 표면(46)의 말단 부분은 카트리지 하우징(22)으로부터 1 ㎝로 연장할 것이다). 반대로, 제1 튜브(28)의 밀봉 표면(46)의 말단 부분이 카트리지 하우징(22)으로부터 제2 튜브(30)의 밀봉 표면(46)의 말단 부분의 연장보다 바람직하게는 약 1 배 내지 약 3 배, 더욱 바람직하게는 약 1.1 배 내지 약 2 배, 그리고 가장 바람직하게는 약 1.3 배 내지 약 1.4 배로 연장할 수 있다.
제2 튜브(30)의 적어도 하나의 밀봉 표면은 카트리지 하우징(22)으로부터, 제1 튜브(28)의 적어도 하나의 밀봉 표면의 연장보다 바람직하게는 약 1 배 내지 약 3 배, 더욱 바람직하게는 약 1.1 배 내지 약 2 배, 그리고 가장 바람직하게는 약 1.3 배 내지 약 1.4 배로 연장할 수 있다. 반대로, 제1 튜브(28)의 적어도 하나의 밀봉 표면이 카트리지 하우징(22)으로부터, 제2 튜브(30)의 적어도 하나의 밀봉 표면의 연장보다 바람직하게는 약 1 배 내지 약 3 배, 더욱 바람직하게는 약 1.1 배 내지 약 2 배, 그리고 가장 바람직하게는 약 1.3 배 내지 약 1.4 배로 연장할 수 있다.
수처리 매체(34)는 카트리지 하우징(22) 내에 포함될 수도 있고, 크기 배제(size exclusion), 전기 분해, 흡수, 흡착, 산화, 환원, 화학 소독, 이온 교환 등에 의한 것과 같은 오염물의 제거 또는 중화를 포함하지만 이로 제한되지 않는, 당업계에 공지된 다양한 방식으로 기능할 수도 있다. 오염물의 예는 미생물, 바이러스, 박테리아, 병원균, 원생동물, 유기 물질, 무기 물질 등을 포함한다. 또한, 착향제, 비타민, 미네랄, 영양제 등과 같은 유익한 첨가제가 첨가될 수도 있다. 당업계에 공지된 적합한 수처리 매체의 예는 미국 특허 제2,167,225호, 제2,335,458호, 제4,172,796호, 제4,493,772호, 제4,764,274호, 제4,025,438호, 제4,094,779호 및 제6,337,015호에 기술되어 있다. 예를 들어, 수처리 매체는 탄소(예컨대, 다공성 탄소의 튜브 또는 다공성 탄소의 블록과 같은 활성 탄소, 또는 플라스틱 결합제로 소결된 탄소 분말 등), 이온 교환 매체(예컨대, 수지 비드, 평평한 여과 박막, 섬유상 여과 구조물 등의 형태), 제올라이트 입자 또는 코팅(예컨대, 은 함유), 폴리에틸렌, 또는 전하 조절된 멜트블로운(charge-modified melt-blown) 또는 미세 섬유 유리 웨브, 알루미나, 규조토 등 중의 하나 또는 그 조합을 포함할 수 있지만 이로 제한되지 않는다. 본 발명의 수처리 매체(34)는 미국 특허 출원 제09/935,810호, 제09/935,962호, 제09/628,632호, 제09/832,581호, 제09/832,580호, 제09/736,749호, 제09/574,456호, 제09/564,919호 및 제09/347,223호에 기술된 바와 같은 다른 종래의 수처리 매체를 포함할 수 있다.
도 10에 도시된 바와 같이, 하우징(1022)은 미국 특허 제5,525,214호, 제5,527,451호, 제5,928,504호 및 제6,241,103호에 기술된 바와 같이 채널(48), 노치(50), 캠(52), 견부(54) 및 o-링(56)을 추가로 포함할 수 있다.
도 11에 도시된 바와 같이, 카트리지(20)는 입구 하우징(62), 압력 용기(64), 배출 하우징(66), 및 출구 하우징(68)을 포함하는 수처리 장치(60)에 사용될 수 있다. 수처리 카트리지 및 장치는 "수처리 시스템"으로서 집합적으로 지칭될 수 있다. 제1 o-링(70) 및 제2 o-링(72)이 출구 하우징(68) 및 배출 하우징(66)의 각각의 내부 또는 외부 표면을 각각 둘러쌀 수 있다. 이들 o-링(70, 72)은 사용자로부터 보호될 수 있어, 보통의 사용자의 손이 닿지 않게 하여 사용자가 o-링(70, 72)을 손상시키거나 오염시키지 않게 제1 o-링(70) 및 제2 o-링(72)이 장치(60) 내에 배향될 수도 있다. 카트리지(20)의 제1 튜브(28)는 출구 하우징(68)과 밀봉식으로 결합될 수 있고, 제2 튜브(30)는 배출 하우징(66)과 밀봉식으로 결합될 수 있다. 제1 튜브(28)는 출구 하우징(68) 위에 또는 내부에 끼워질 수 있어, 제1 튜브(28)의 내측과 출구 하우징(68)의 내측은 유체 연통한다. 마찬가지로, 제2 튜브(30)는 배출 하우징(66) 위에 또는 내부에 끼워질 수 있어, 제2 튜브(30)의 내측과 배출 하우징(66)의 내측은 유체 연통한다.
이제, 수처리 장치(60)와 카트리지(20)의 기능을 설명하기로 한다. 카트리지(20)가 도 11에 도시된 바와 같이 장치(60)와 밀봉식으로 결합되면, 압력 용기(64)는 오염된 물이 입구 하우징(62)을 통해 시스템으로 진입하여 압력 용기(64)를 채우고, 카트리지 하우징(22)과 제2 튜브(30)의 외측 표면을 둘러싸서, 처리 매체(34)를 거쳐 카트리지(20)로 진입하도록 장치(60)에 (예컨대, 마찰식 끼움, 나사식 끼움, 볼트 결합, 스크류 결합, 체결, 스냅식 끼움, 래칭 결합 등으로) 고정될 수 있다. 물은 처리 매체(34)를 통해 이동함에 따라 처리되고, 그 후 출구 포트(26)를 통해 카트리지(20)를 빠져 나간다. 처리된 물은 제1 튜브(28)의 내측 표면을 따라 내밀리고, 제1 o-링(70)을 통과할 수 없어 출구 하우징(68)을 통해 내밀린다.
오염된 물이 처리된 물과 혼합되게 하는 몇몇 상황이 임의의 수처리 시스템에서 발생할 수 있다. 그러나, 본 발명의 카트리지(20)는 이러한 잠재적인 문제점들 중 많은 것으로부터 보호한다. 예를 들면, 오염된 물은 압력 용기(64)를 채움에 따라 제2 o-링(72)의 완전성에 도전한다. 제2 o-링(72)에 인열이 존재하거나 제2 튜브(30)가 배출 하우징(66)과 밀봉식으로 결합하지 못한 경우, 출구 하우징(68)에 밀봉식으로 결합되어 있는 제1 튜브(28)는 오염된 물이 출구 하우징(68) 및 처리된 물에 침투하는 것을 방지하도록 작용할 것이다. 제2 o-링(72)을 통과한 오염된 물이 제1 o-링(70)의 완전성에 도전하기 전에, 간극(32)이 오염된 물로 채워질 것이다. 간극(32)은 간극(32)의 크기 및 제2 o-링(72)을 통해 누수된 오염된 물의 양에 따라, 오염된 물을 안전하게 보유하도록 작용할 것이다. 수처리 장치(60)는 또한 간극(32)을 과도하게 채운 오염된 물을 처리된 물 공급원으로부터 멀리 안전하게 배출함으로써 오염된 물이 제1 o-링(70)의 완전성에 도전하는 것을 방지하거나 그 정도를 감소시키도록 설계될 수 있다.
오염된 물은 수처리 카트리지(20)를 교환할 때 처리된 물과 혼합될 수도 있다. 도 12에 도시된 바와 같이, 앞서 기술된 것과는 다르고 본 발명의 실시예의 예 또는 그 대체 예가 아닌 카트리지(1220)와 장치(1260)에서, 카트리지(1220)는 오염된 물과 출구 포트(26) 사이에 제1 튜브(28)만을 갖는다. 이는 처리된 물의 재오염의 가장 확실한 원인이 될 것이다. 예를 들면, 도 13에 도시된 바와 같이, 수처리 카트리지(1220)를 교환할 때, 압력 용기(64)가 제거된 후에 물은 밀봉 결합이 이루어졌던 영역 주변에 부착되어, 카트리지(1220)가 제거될 때 오염된 물(74) 은 출구 하우징(68)의 외측 표면으로부터 떨어져 흐르고, 출구 하우징(68)의 내측 표면으로 흘러 들어오기까지 한다. 그러므로, 새로운 카트리지가 삽입될 때, 밀봉 결합 구역 아래의 오염된 물(74)은 출구 하우징(68)을 통해 밀리게 되는데, 이 경우에 이미 처리된 물을 재오염시킬 수 있다. 그러나, 앞서 도 11에서 설명된 수처리 장치(60) 및 카트리지(20)에서, 이러한 물의 수집은 제2 튜브(30)의 외측에서 발생하여, 제1 튜브(28) 및 출구 하우징(68)은 오염된 물과의 접촉 없이 유지될 것이다. 새로운 수처리 카트리지(20)의 밀봉 결합에 의해 포집된 어떠한 오염된 물도 간극(32) 내에 그대로 있을 수 있다.
도 14-A 및 도 14-B에 도시된 바와 같이, 카트리지(1420)는 또한 압력 용기(1464)의 플러그 하우징(78)과 밀봉식으로 결합하는 제3 튜브(76)를 가질 수 있다. 플러그 하우징(78)은 압력 용기(1464)를 통한 개구(80)가 형성되도록 압력 용기(1464) 상에 위치될 수 있다. o-링(82)이 플러그 하우징(78)을 둘러싸서, 카트리지(1420)의 제3 튜브(76)가 압력 용기(1464)의 개구(80)를 밀봉할 수 있다. 그러므로, 오염된 물이 장치(1460)로 진입하고 카트리지(1420)가 삽입되지 않았다면, 오염된 물은 개구(80)를 통해 배출될 것이다. 그러나, 제3 튜브(76)를 포함하는 카트리지(1420)가 압력 용기(1464) 내부로 삽입된다면, 압력 용기(1464)는 전술한 바와 같이 오염된 물로 채워질 것이다. 제3 튜브(76) 및 플러그 하우징(78)은 수처리 카트리지(1420)가 제위치에 없는 상태에서 수처리 장치(1460)를 실수로 작동하는 것을 방지할 것이다.
도 15에 도시되고 앞서 언급한 바와 같이, 카트리지(20)의 제2 튜브(30)의 일부분이 캠 표면(예컨대, 42)으로서 기능할 수도 있어, 카트리지(20)가 장치(1560) 내부로 삽입됨에 따라 밸브(86)의 종동자(84)와 접촉하여 이를 작동시켜 밸브(86)가 작동되게 한다. 용어 "작동시키다" 또는 "작동되는"은 기계적 작용 또는 운동 및/또는 어떤 힘에 대항하여 일정 위치를 유지하는 것(예컨대, 개방 위치에서 종동자를 이동시키거나 종동자를 유지하는 것)을 지칭한다.
도 16에 도시된 바와 같이, 카트리지(1620)는 또한 압력 용기(1664)를 이용하는 다른 장치(1660)에 사용될 수도 있다. 그러나, 본 발명의 카트리지(20)는 압력 용기를 갖는 장치에 사용될 필요는 없다.
본 발명은 본 발명의 사용이 처리된 물 공급원의 완전성의 보장을 포함한 효과들을 제공할 것이라는 것을 단어 및/또는 그림으로 소비자에게 전달할 정보를 추가로 포함할 수 있으며, 이 정보는 다른 수처리 제품에 비하여 탁월하다는 주장을 포함할 수도 있다. 아주 바람직한 변형예에서, 이 정보는 본 발명의 사용에 의해 이미 처리된 물의 재오염을 방지한다는 것을 포함할 수도 있다. 따라서, 본 발명의 사용이 앞서 언급된 바와 같은 특정한 그리고 관련된 효과를 제공할 것임을 단어 및/또는 그림으로 소비자에게 전달할 정보와 함께 패키지를 사용한다. 이 정보는 소비자에게 정보를 전달하기 위해, 예를 들어 패키지 또는 필터 그 자체 상의 문장과 아이콘뿐만 아니라 모든 통상적인 매체에 의한 광고를 포함할 수 있다.
인용된 모든 문헌은 관련 부분에서 본 명세서에 참고로 포함되며, 어떠한 문헌의 인용도 본 발명에 대한 종래 기술로 인정하는 것으로 해석되어서는 안 된다.
본 발명의 특정 실시예가 예시되고 설명되었지만, 다양한 다른 변경과 수정 이 본 발명의 사상 및 범주로부터 벗어남이 없이 이루어질 수 있음이 당업계의 숙련자들에게 명백하게 될 것이다. 따라서, 본 발명의 범주 내에 있는 이러한 모든 변경과 수정을 첨부된 청구의 범위에 포함하고자 한다.

Claims (41)

  1. 수처리 장치와 해제 가능하게 결합할 수 있는, 물을 처리하기 위한 카트리지로서,
    (a) 하우징과, 처리되지 않은 물을 상기 카트리지 내로 도입하기 위한 입구와, 상기 카트리지로부터 처리된 물의 배출을 위한 출구 포트와, 상기 입구 및 상기 출구 포트와 유체 연통하고 처리되지 않은 물을 처리하기 위한 처리 매체;
    (b) 내측 표면, 외측 표면, 기단부 및 말단부를 포함하고, 상기 내측 표면과 외측 표면 중 적어도 하나가 밀봉 표면인 제1 튜브; 및
    (c) 내측 표면, 외측 표면, 기단부 및 말단부를 포함하고, 상기 내측 표면과 상기 외측 표면 중 적어도 하나가 밀봉 표면인 제2 튜브를 포함하고,
    상기 제1 튜브가 상기 하우징으로부터 연장하여 상기 출구 포트를 둘러싸고, 상기 제1 튜브 또는 상기 제2 튜브의 적어도 일부분은 다른 부분을 둘러싸서, 소정 체적의 물을 보유할 수 있는 간극이 상기 제1 튜브와 상기 제2 튜브 사이에 형성되고 상기 제2 튜브의 상기 밀봉 표면 중 적어도 하나가 상기 하우징으로부터 상기 제1 튜브의 상기 밀봉 표면 중 적어도 하나보다 큰 거리로 연장하는 카트리지.
  2. 제1항에 있어서, 상기 제2 튜브의 상기 밀봉 표면은 상기 카트리지 하우징으로부터 상기 제1 튜브의 상기 밀봉 표면의 거리보다 1 배 내지 3 배로 연장하는 카트리지.
  3. 제1항에 있어서, 적어도 상기 제1 튜브의 상기 내측 표면의 일부분 및 상기 제2 튜브의 상기 내측 표면의 일부분은 밀봉 표면인 카트리지.
  4. 제1항에 있어서, 상기 제2 튜브의 상기 말단부는 상기 카트리지 하우징으로부터 상기 제1 튜브의 상기 말단부보다 큰 거리로 연장하는 카트리지.
  5. 제4항에 있어서, 상기 제2 튜브의 상기 말단부는 상기 카트리지 하우징으로부터 상기 제1 튜브의 상기 말단부의 거리보다 1 배 내지 2.5 배로 연장하는 카트리지.
  6. 제1항에 있어서, 상기 제1 및 제2 튜브는 o-링을 갖지 않는 카트리지.
  7. 제1항에 있어서, 상기 제1 튜브의 상기 내측 표면의 직경은 0.5 ㎝ 내지 3 ㎝인 카트리지.
  8. 제7항에 있어서, 상기 제1 튜브의 상기 외측 표면과 상기 제2 튜브의 상기 내측 표면 사이에 형성된 상기 간극의 직경이 0.1 ㎝ 내지 2.5 ㎝ 이도록 상기 제2 튜브의 상기 내측 표면의 직경은 1 ㎝ 내지 5 ㎝인 카트리지.
  9. 제1항에 있어서, 상기 간극은 상기 카트리지가 수처리 장치에 밀봉식으로 결합되지 않은 때 0.1 ㎖ 내지 6 ㎖의 물을 보유할 수 있는 카트리지.
  10. 제1항에 있어서, 상기 제2 튜브는 상기 제1 튜브로부터 연장하고, 상기 제1 튜브는 상기 카트리지 하우징으로부터 연장하는 카트리지.
  11. 제1항에 있어서, 상기 제2 튜브의 상기 외측 표면의 일부분은 캠 표면인 카트리지.
  12. 수처리 장치와 해제 가능하게 결합할 수 있는, 물을 처리하기 위한 카트리지로서,
    (a) 하우징과, 처리되지 않은 물을 상기 카트리지 내로 도입하기 위한 입구와, 상기 카트리지로부터 처리된 물의 배출을 위한 출구 포트와, 상기 입구 및 상기 출구 포트와 유체 연통하고 처리되지 않은 물을 처리하기 위한 처리 매체;
    (b) 내측 표면, 외측 표면, 기단부 및 말단부를 포함하고, 상기 내측 표면과 상기 외측 표면 중 적어도 하나가 밀봉 표면인 제1 튜브; 및
    (c) 내측 표면, 외측 표면, 기단부 및 말단부를 포함하고, 상기 내측 표면과 외측 표면 중 적어도 하나가 밀봉 표면인 제2 튜브를 포함하고,
    상기 제1 튜브가 상기 하우징으로부터 외향으로 연장하여 상기 출구 포트를 둘러싸고, 상기 제2 튜브가 상기 제1 튜브의 적어도 일부분을 둘러싸서, 소정 체적의 물을 보유할 수 있는 간극이 상기 제1 튜브와 상기 제2 튜브 사이에 형성되고, 상기 제1 튜브의 상기 말단부가 상기 하우징으로부터 상기 제2 튜브의 상기 말단부보다 큰 거리로 연장하는 카트리지.
  13. 제12항에 있어서, 상기 제1 튜브의 상기 말단부는 상기 카트리지 하우징으로부터 상기 제2 튜브의 상기 말단부의 거리보다 1 배 내지 2.5 배로 연장하는 카트리지.
  14. 제12항에 있어서, 적어도 상기 제1 튜브의 상기 내측 표면의 일부분 및 상기 제2 튜브의 상기 내측 표면의 일부분은 밀봉 표면인 카트리지.
  15. 제12항에 있어서, 상기 제1 튜브의 최말단 상기 밀봉 표면은 상기 카트리지 하우징으로부터 상기 제2 튜브의 최말단 상기 밀봉 표면보다 큰 거리로 연장하는 카트리지.
  16. 제15항에 있어서, 상기 제1 튜브의 최말단 상기 밀봉 표면은 상기 카트리지 하우징으로부터 상기 제2 튜브의 최말단 상기 밀봉 표면의 거리보다 적어도 1 배 내지 3 배로 연장하는 카트리지.
  17. 제12항에 있어서, 상기 제1 및 제2 튜브는 o-링을 갖지 않는 카트리지.
  18. 제12항에 있어서, 상기 제1 튜브의 상기 내측 표면의 직경은 0.5 ㎝ 내지 3 ㎝인 카트리지.
  19. 제18항에 있어서, 상기 제1 튜브의 상기 외측 표면과 상기 제2 튜브의 상기 내측 표면 사이에 형성된 상기 간극의 직경이 0.1 ㎝ 내지 2.5 ㎝이도록 상기 제2 튜브의 상기 내측 표면의 직경은 1 ㎝ 내지 5 ㎝인 카트리지.
  20. 제12항에 있어서, 상기 간극은 상기 카트리지가 수처리 장치에 밀봉식으로 결합되지 않은 때 0.1 ㎖ 내지 6 ㎖의 물을 보유할 수 있는 카트리지.
  21. 제12항에 있어서, 상기 제2 튜브의 상기 외측 표면의 일부분은 캠 표면인 카트리지.
  22. 제12항에 있어서, 상기 매체는 방사상 유동 탄소 블록(radial flow carbon block)을 포함하는 카트리지.
  23. 수처리 장치와 해제 가능하게 결합할 수 있는, 물을 처리하기 위한 카트리지로서,
    (a) 하우징과, 처리되지 않은 물을 상기 카트리지 내로 도입하기 위한 입구와, 상기 카트리지로부터 처리된 물의 배출을 위한 출구 포트와, 상기 입구 및 상기 출구 포트와 유체 연통하고 처리되지 않은 물을 처리하기 위한 처리 매체;
    (b) 내측 표면, 외측 표면, 기단부 및 말단부를 포함하고, 상기 내측 표면의 일부분이 밀봉 표면인 제1 튜브; 및
    (c) 내측 표면, 외측 표면, 기단부 및 말단부를 포함하고, 상기 내측 표면의 일부분이 밀봉 표면인 제2 튜브를 포함하고,
    상기 제1 튜브가 상기 하우징으로부터 외향으로 연장하여 상기 출구 포트를 둘러싸고, 상기 제2 튜브가 상기 하우징으로부터 외향으로 연장하여 상기 제1 튜브를 둘러싸서, 상기 카트리지가 수처리 장치에 밀봉식으로 결합되지 않은 때 0.1 ㎖ 내지 6 ㎖의 물을 보유할 수 있는 간극이 상기 제1 튜브와 상기 제2 튜브 사이에 형성되고, 상기 제2 튜브의 상기 말단부가 상기 하우징으로부터 상기 제1 튜브의 상기 말단부보다 큰 거리로 연장하며, 상기 제2 튜브의 상기 밀봉 표면 중 적어도 하나가 상기 하우징으로부터 상기 제1 튜브의 상기 밀봉 표면 중 적어도 하나보다 큰 거리로 연장하는 카트리지.
  24. 제23항에 있어서, 상기 제2 튜브의 상기 말단부는 상기 카트리지 하우징으로부터 상기 제1 튜브의 상기 말단부의 거리보다 1 배 내지 2.5 배로 연장하는 카트리지.
  25. 제23항에 있어서, 상기 제2 튜브의 상기 밀봉 표면은 상기 카트리지 하우징으로부터 상기 제1 튜브의 상기 밀봉 표면의 거리보다 1 배 내지 3 배로 연장하는 카트리지.
  26. 제23항에 있어서, 상기 제1 및 제2 튜브는 o-링을 갖지 않는 카트리지.
  27. 제23항에 있어서, 상기 제1 튜브의 상기 내측 표면의 직경은 0.5 ㎝ 내지 3 ㎝인 카트리지.
  28. 제27항에 있어서, 상기 제1 튜브의 상기 외측 표면과 상기 제2 튜브의 상기 내측 표면 사이에 형성된 상기 간극의 직경이 0.1 ㎝ 내지 2.5 ㎝이도록 상기 제2 튜브의 상기 내측 표면의 직경은 1 ㎝ 내지 5 ㎝인 카트리지.
  29. 제23항에 있어서, 상기 제2 튜브의 상기 외측 표면의 일부분은 캠 표면인 카트리지.
  30. 제23항에 있어서, 상기 매체는 방사상 유동 탄소 블록(radial flow carbon block)을 포함하는 카트리지.
  31. 수처리 장치와 해제 가능하게 결합할 수 있는, 물을 처리하기 위한 카트리지로서,
    (a) 하우징과, 처리되지 않은 물을 상기 카트리지 내로 도입하기 위한 입구와, 상기 카트리지로부터 처리된 물의 배출을 위한 출구 포트와, 상기 입구 및 상기 출구 포트와 유체 연통하고 처리되지 않은 물을 처리하기 위한 처리 매체;
    (b) 내측 표면, 외측 표면, 기단부 및 말단부를 포함하고, 상기 내측 표면의 일부분이 밀봉 표면인 제1 튜브; 및
    (c) 내측 표면, 외측 표면, 기단부 및 말단부를 포함하고, 상기 내측 표면의 일부분이 밀봉 표면인 제2 튜브를 포함하고,
    상기 제1 튜브가 상기 하우징으로부터 외향으로 연장하여 상기 출구 포트를 둘러싸고, 상기 제2 튜브가 상기 하우징으로부터 외향으로 연장하여 상기 제1 튜브를 둘러싸서, 상기 카트리지가 수처리 장치에 밀봉식으로 결합되지 않은 때 0.1 ㎖ 내지 6 ㎖의 물을 보유할 수 있는 간극이 상기 제1 튜브와 상기 제2 튜브 사이에 형성되고, 상기 제1 튜브의 상기 말단부가 상기 하우징으로부터 상기 제2 튜브의 상기 말단부보다 큰 거리로 연장하며, 상기 제1 튜브의 상기 밀봉 표면 중 적어도 하나가 상기 하우징으로부터 상기 제2 튜브의 상기 밀봉 표면 중 적어도 하나보다 큰 거리로 연장하는 카트리지.
  32. 제31항에 있어서, 상기 제1 튜브의 상기 말단부는 상기 카트리지 하우징으로부터 상기 제2 튜브의 상기 말단부의 거리보다 1 배 내지 2.5 배로 연장하는 카트리지.
  33. 제31항에 있어서, 상기 제1 튜브의 상기 밀봉 표면은 상기 카트리지 하우징으로부터 상기 제2 튜브의 상기 밀봉 표면의 거리보다 1 배 내지 3 배로 연장하는 카트리지.
  34. 제31항에 있어서, 상기 제1 및 제2 튜브는 o-링을 갖지 않는 카트리지.
  35. 제31항에 있어서, 상기 제1 튜브의 상기 내측 표면의 직경은 0.5 ㎝ 내지 3 ㎝인 카트리지.
  36. 제35항에 있어서, 상기 제1 튜브의 상기 외측 표면과 상기 제2 튜브의 상기 내측 표면 사이에 형성된 상기 간극의 직경이 0.1 ㎝ 내지 2.5 ㎝이도록 상기 제2 튜브의 상기 내측 표면의 직경은 1 ㎝ 내지 5 ㎝인 카트리지.
  37. 제31항에 있어서, 상기 제2 튜브의 상기 외측 표면의 일부분은 캠 표면인 카트리지.
  38. 제31항에 있어서, 상기 매체는 방사상 유동 탄소 블록(radial flow carbon block)을 포함하는 카트리지.
  39. 수처리 시스템으로서,
    (a) 수처리 장치와 해제 가능하게 결합할 수 있는, 물을 처리하기 위한 카트리지 - 상기 카트리지는
    (i) 하우징과, 처리되지 않은 물을 상기 카트리지 내로 도입하기 위한 입구와, 상기 카트리지로부터 처리된 물의 배출을 위한 출구 포트와, 상기 입구 및 상기 출구 포트와 유체 연통하는, 처리되지 않은 물을 처리하기 위한 처리 매체;
    (ii) 내측 표면, 외측 표면, 기단부 및 말단부를 포함하고, 상기 내측 표면과 외측 표면 중 적어도 하나가 밀봉 표면인 제1 튜브; 및
    (iii) 내측 표면, 외측 표면, 기단부 및 말단부를 포함하고, 상기 내측 표면과 상기 외측 표면 중 적어도 하나가 밀봉 표면인 제2 튜브를 포함하고,
    상기 제1 튜브가 상기 하우징으로부터 연장하여 상기 출구 포트를 둘러싸고, 상기 제1 튜브 또는 상기 제2 튜브의 적어도 일부분이 다른 부분을 둘러싸서, 소정 체적의 물을 보유할 수 있는 간극이 상기 제1 튜브와 상기 제2 튜브 사이에 형성됨 - ; 및
    (b) 수처리 카트리지와 해제 가능하게 결합하는 장치 - 상기 장치는
    (i) 내측 표면 및 외측 표면을 갖고, 적어도 하나의 밀봉 표면을 포함하는 출구 하우징; 및
    (ii) 내측 표면 및 외측 표면을 갖고, 적어도 하나의 밀봉 표면을 포함하는 배출 하우징을 포함하고,
    상기 출구 하우징의 상기 내측 표면의 적어도 일부분이 처리된 물의 출구 통로를 형성 및 한정하며, 상기 출구 하우징의 상기 외측 표면과 상기 배출 하우징의 상기 내측 표면의 적어도 일부분이 공기 배출구를 형성 및 한정함 -를 포함하고,
    상기 제1 튜브는 상기 출구 하우징과 밀봉식으로 결합하고, 상기 제2 튜브는 상기 배출 하우징과 밀봉식으로 결합하여, 상기 제1 튜브의 상기 내측 표면과 상기 출구 하우징의 상기 내측 표면이 유체 연통하고, 상기 제1 튜브의 상기 외측 표면과 상기 제2 튜브의 상기 내측 표면이 유체 연통하는 수처리 시스템.
  40. 제39항에 있어서, 상기 출구 하우징의 상기 밀봉 표면은 상기 출구 하우징의 상기 외측 표면 둘레에 배향된 적어도 하나의 o-링이고, 상기 배출 하우징의 상기 밀봉 표면은 상기 배출 하우징의 상기 외측 표면 둘레에 배향된 적어도 하나의 o-링인 수처리 시스템.
  41. 제39항에 있어서, 상기 제2 튜브와 상기 배출 하우징의 적어도 하나의 밀봉 결합부는 상기 카트리지 하우징에 대하여 상기 제1 튜브와 상기 출구 하우징의 적어도 하나의 밀봉 결합부에서 멀리서 발생하는 수처리 시스템.
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