KR100870160B1 - 정수기 - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은, 여과 카트리지를 장착하여 물의 정화를 행하는 정수기에 관한 것이다.
종래, 여과 카트리지를 장착하여 물의 정화를 행하는 정수기로서는, 전용의 여과 카트리지가 하나 정해져서, 그것을 반복해서 교환하여 사용하는 것이 많이 알려져 있다. 이들의 정수기는, 홀더나 유로 전환밸브 등의 본체가 전용의 여과 카트리지에 맞추어 설계되어 있고, 예를 들면 카트리지의 교환시기를 표시하기 위한 제어 프로그램도, 하나의 카트리지를 전제로 결정되어 있다.
근래, 트리할로메탄 등 특정 물질의 제거율이 높은 정수기가 개발되어 시판되고 있는데, 이것도 특정 물질의 제거율이 높은 카트리지에 맞추어 본체가 설계되어 있다.
외형 치수가 동일한 카트리지에 다른 여과재료를 장전하고, 제거 대상물질이 다른 동일형상의 카트리지를 만드는 것은 가능하다. 그러나, 카트리지를 정수기 본체의 내부에 장착하는 내장형으로 사용하면, 카트리지가 외부에서 보이지 않기때문에, 어느 카트리지를 장착했는지 알 수 없다는 문제점이 있다. 카트리지의 외표면에 카트리지의 종류가 인쇄되어 있었다고 해도, 카트리지의 장착을 보지 못한 사 용자는, 일부러 정수기 내부에서 카트리지를 꺼내어 종류를 확인하지 않으면 안된다.
또, 외형 치수가 동일한 카트리지에 다른 여과재료를 장전하고, 제거 대상 물질이 다른 동일형상의 카트리지를 만들면, 필연적으로 여과능력은 다르다. 따라서, 하나의 정수기에 복수의 능력이 상이한 여과 카트리지를 장착할 수 있고, 또한, 카트리지의 교환시기를 표시하기 위한 제어 프로그램을 구비하고 있는 정수기라도, 교환시기의 산출방법에 따라서는 적절하게 카트리지의 교환시기가 표시되지 않게 된다. 따라서, 어느 종류의 카트리지를 장착했는지, 그 여과능력은 어느 정도인지를 기억해 두지 않으면 안되는데, 장기간, 카트리지의 종류와 능력과 사용 개시 시기를 계속 기억하는 것은 어려워, 아직 여과능력이 남아 있음에도 불구하고 카트리지를 교환해 버리거나, 여과능력이 남아있지 않는데도 계속 사용한다는 문제가 생기기 쉽다.
본 발명은, 여과재를 구비한 여과 카트리지와, 그 여과 카트리지가 장착되는 본체를 가지며, 본체는, 복수종류의 여과 카트리지가 장착 가능하고, 또한, 여과 카트리지의 종류를 표시하는 표시부를 구비하고 있는 정수기이다.
또한, 본 발명은, 바람직하게는, 여과 카트리지의 종류를 표시하기 위한 전원을 구비하고, 그 전원의 교환시기를 표시하는 표시부, 및/또는, 여과 카트리지의 교환시기를 표시하는 표시부를 구비하고 있는 정수기이다.
도 1은 본 발명의 일실시양태를 나타내는 정수기의 정면도이다.
도 2는 도 1에 도시한 정수기의 상면도이다.
도 3은 도 1에 도시한 정수기의 우측면도이다.
도 4는 도 2에 도시한 정수기의 A-A 종단면도이다.
도 5는 도 2에 도시한 정수기의 B-B 종단면도이다.
도 6은 도 1에 도시한 정수기의 횡단면도이다.
도 7은 여과 카트리지의 횡단면도이다.
도 8은 도 5에 도시한 정수기에 있어서의 레버와 구동축의 접속부의 C-C 화살표 방향에서 본 단면도이다.
도 9는 도 6에 도시한 정수기의 D-D 화살표 방향에서 본 단면도이다.
도 10은 도 4에 도시한 정수기의 E-E 화살표 방향에서 본 단면도이다.
도 11은 전원부의 분해 사시도이다.
도 12는 유량 계측부의 분해 사시도이다.
도 13은 도 12에 있어서의 수차와 수차 지지부재의 단면도이다.
도 14는 도 12에 있어서의 자기 스위치와 자기 스위치 홀더의 단면도이다.
도 15는 여과 카트리지 식별부의 종단면도이다.
도 16은 도 6에 도시한 정수기에 있어서의 제어부의 F-F 화살표 방향에서 본 단면도이다.
도 17은 액정 표시기의 개략도이다.
도 18은 본 발명의 정수기의 제어의 1예를 나타내는 플로우차트이다.
(부호의 설명)
1:정수기 2 : 본체
3:여과 카트리지 4:수도꼭지
5:레버 11a:볼
11b:볼 11c:볼
12:밸브축 13:전환밸브 본체
14:원수 샤워구 15:원수 스트레이트구
16:하부 보디 17:상부 보디
18:밸브 조작부 19:정수 유출구
21a:통수로 21b:통수로
21c:통수로 22:구획판
23:상부실 24:하부실
25a:o링 25b:o링
25c:o링 26:원수 공급구
27a:캠부 27b:캠부
27c:캠부 28:원수 유입구
29:정수 수용구 30:정수 송수로
31a:유로 31b:유로
31c:유로 36:패킹
37:어댑터 38:부착너트
39:수류 완화부재 41:구동축
43:조작 스톱퍼 44:꼬임 코일 스프링
45:평기어 46:평기어
47:래칫 클로부재 48:래칫 기어 이
51:표시 링 61:용기
61a:원통형상 돌기 62:원수 수용구
63:정수 공급구 64:원통체
65 : o링 66:필터
67:필터 68:중공의 사막다발
69:경화성 수지 70:흡착제층
71:투명 캡 72:돌기
73:o 링 74:o 링
81:개구부 82:투명부재
91:카트리지 캡 92:개폐 캡
93:개구부 101:전원부
102 : 유량 검출부 103:여과 카트리지 식별부
104:제어부 105:액정 표시기
111:전지 112:전지커버
113:양극 금구 114:음극 금구
115:전지 홀더 116:전지 장착부
117:o 링 118:절결부
119:오목부 120:고무캡
121: 자석 122:수차
123:수차 지지부재 124:자기 스위치
125:자기 스위치홀더 126:축
131:축부 132:날개
133:날개 134:회전축 구멍
135:자석 부착구멍 136:경화성 수지
137:경화성 수지 141:식별기판
142:도전부재 143:고무 스위치
144 : 식별부 하우징 145:스위치 조작구멍
151:회로기판 152:기판 홀더
153:기판틀 154:리셋 버튼
155:경화성 수지 156:스위치 고무
161:여과 카트리지 교환 표시소자 162:전지교환 표시소자
163:카트리지 종류 표시소자 164:블록 A
165 : 블록 B 166:블록 C
167:틀 201:전지장착
202:초기화 203:LCD 표시
204:리셋 버튼 입력 205:적산 카운트수 리셋
206:LCD 표시 207:카트리지 장착
208:카트리지종류 식별 209:LCD 표시
210:블록 소등 카운트수 설정 211:LCD 표시
212:블록 소등 카운트수 설정 213:슬리프모드 조건성립
214:LCD 소등 215:슬리프모드 동작처리
216:슬리프상태 217:유량검출 펄스신호 입력
218:슬리프 해제 219:적산 카운트수 가산
220:통수 적산시간 가산
221: 적산 카운트수를 설정치와 비교
222:LCD 표시
223:통수 적산시간을 설정치와 비교
224:LCD 표시 225:슬리프모드 조건성립
226:LCD 소등
이하에, 본 발명의 바람직한 실시형태를, 가정의 부엌 등의 수도꼭지에 부착되는 정수기를 예로 들어, 도면을 참조하면서 설명한다.
본 발명의 정수기는, 도 1∼도 6에 도시한 바와 같이, 그 내부에 전환밸브를 내장한 본체(2)와, 여과재를 수납한 여과 카트리지(3) 등으로 구성되어 있다. 본체(2)에는 레버(5)가 설치되고, 레버(5)를 조작함으로써, 수도꼭지(4)로부터 원 수(原水) 유입로를 통과하여 유입된 원수를 그대로 샤워수로서 토출할지(원수샤워), 그대로 스트레이트수로서 토출할지(원수스트레이트), 여과 카트리지(3)에 공급할지를 선택하여 전환한다. 여과 카트리지(3)에 공급된 원수는, 활성탄 등의 흡착제나 중공사막(中空絲膜) 등에 의해서 여과되어, 정수 유출구로부터 정수로서 토출된다.
우선, 본체(2)에 관하여 설명한다.
본체(2)는, 도 4, 도 5에 도시한 바와 같이, 전환밸브를 구성하는 3개의 볼 (11a, 11b, 11c)과 밸브축(12)을 구비한 전환밸브 본체(13), 원수 샤워구(14)와, 원수 스트레이트구(15)와, 정수 유출구(19)를 구비한 하부 보디(16), 전환밸브 본체 (13)가 상면에 돌출하는 개구부를 구비한 상부 보디(17), 전환조작을 행하는 밸브 조작부(18), 여과 카트리지(3)를 고정하는 카트리지 캡(91), 유량을 적산하여, 그 결과를 표시하는 전장부 등으로 구성되어 있다.
전환밸브 본체(13)에는, 링형상의 패킹(36)이 장착되고, 수도꼭지(4)의 수나사부에 비틀어박은 어댑터(37)를 통하여, 부착너트(38)를 전환밸브 본체(13)에 나사 맞춤시키고, 본체(2)를 수도꼭지(4)에 부착하도록 되어 있다.
전환밸브 본체(13)의 내부는, 3개의 통수로(21a, 21b, 21c)를 개설한 구획 판(22)에 의해서, 상부실(23)과 하부실(24)로 구획되어 있다.
상부실(23)에는, 3개의 볼(11a, 11b, 11c)이, 3개의 통수로(21a, 21b, 21c)에 대응하도록 배치되어 있다. 볼(11a)이 통수로(21a)에 끼어 통수로(21a)가 폐쇄된 상태로, 볼(11a)의 하부가 하부실(24)에 돌출하도록 되어 있다. 볼(11b, 11c) 에 관해서도 마찬가지이다.
원통형상의 하부실(24)에는, 밸브축(12)이 회전운동 가능하게 끼워 부착되고, 또한, 밸브축(12)의 소정위치에 배열설치한 O링(25a, 25b, 25c)이, 하부실(24)의 내벽면과 수밀적으로 걸어맞춤하고 있다. 이것에 의해서 하부실(24)은 3개로 구획되고, 통수로(21a)로부터 여과 카트리지(3)에 원수를 공급하는 원수 공급구(26)(도6 참조)로 통하는 유로(31a)와, 통수로(21b)로부터 원수 스트레이트구(15)로 통하는 유로(31b)와, 통수로(21c)로부터 원수 샤워구(14)로 통하는 유로(31c)를 형성하고 있다.
또, 도 4에 도시한 바와 같이 밸브축(12)에는, 통수로(21a, 21b, 21c)에 대향하는 위치에, 캠부(27a, 27b, 27c)가 설치되어 있다. 이들 캠부(27a, 27b, 27c)는, 밸브축(12)의 둘레방향으로 예를 들면 60°씩 비켜놓아 설치되어 있고, 밸브축(12)을 60°씩 회전운동함으로써 선택적으로 상방을 향하고, 하부실(24)에 돌출한 볼의 하부를 밀어올려서 통수로를 열 수 있도록 되어 있다. 즉, 후술하는 밸브 조작부(18)에 의해 밸브축(12)을 소정각도 회전운동함으로써, 통수로(21a, 21b, 21c)의 어느 한쪽을 개방하고, 수도꼭지(4)로부터 유입한 원수를 그대로 샤워수로서 토출할지, 그대로 스트레이트수로서 토출할지, 여과 카트리지(3)에 공급할지를 선택할 수 있다.
볼(11a, 11b, 11c)에는, 중심체로서의 금속구(球)에 고무를 씌운 것을 이용하고 있는데, 밸브체의 형상은 구체(球體)에 한정되지 않고 원추형이거나 원통형이라도 좋고, 우산형이라도 좋다. 그리고, 통수로를 폐색했을 때의 시일성을 향상시 키기 위해서는, 상부실(23)에 설치한 볼(11a, 11b, 11c)을 스프링 등으로 상방에서 통수로방향으로 가압하여도 좋다.
도 6, 도 10에 도시한 바와 같이, 전환밸브 본체(13)의 측부 후방에는, 여과 카트리지(3)에 원수를 공급하는 원수 공급구(26)와, 여과 카트리지(3)로부터 정수를 받아들이는 정수 수용구(29)가 설치되어 있다. 원수 공급구(26)는 유로(31a)에 연통하고 있고, 정수 수용구(29)는 정수 송수로(30)를 통하여 정수 유출구(19)와 연통하고 있다. 정수 송수로(30)에는, 후술하는 유량 검출부(102)의 수차(122)와 수차 지지부재(123)가 설치되고, 정수의 통수에 의해 수차(122)가 회전하도록 되어 있다.
다음에, 여과 카트리지(3)에 관하여 간단하게 설명한다.
여과 카트리지(3)는, 도 7의 횡단면도에 도시한 바와 같이, 용기(61)의 저부에, 원수 공급구(26)로부터 원수를 받아들이는 원수 수용구(62)와, 정수 수용구(29)에 정수를 공급하는 정수 공급구(63)가 설치되어 있다. 원수 수용구(62)와 정수 공급구(63)에는, 각각 O링(73, 74)이 설치되고, 원수 공급구(26)와 정수 수용구(29)에 접속했을 때에 외부에 물이 새는 것을 방지하고 있다.
용기(61)의 내부 저면에는 원통형 돌기(61a)가 형성되어 있고, 원통형 돌기(61a)에, 중공사막 모듈의 원통체(64)의 하단이 O링(65)을 통하여 끼워넣어 세워설치되어 있다. 그리고, 이 원통체(64)의 외주 상하부에는, 원통체(64) 외주면과 용기(61)의 내벽면 사이를 통과하는 원수의 처리를 행하는 흡착제층(70)을 유지 하기위해서, 링상의 필터(66, 67)가 고정되어 있다.
원통체(64)의 내부에는, 복수개의 중공사막을 묶어 역 U자형으로 접어 구부린 중공사막다발(68)이 수납되어 있다. 중공사막의 양단부는, 원통체(64)의 하부에서 각 중공사간 및 중공사와 원통체(64)의 사이에 충전된 경화성 수지(69)(밀봉제)에 의해 밀봉고정(폿팅)되어 있다. 각 중공사막은, 용기(61)에 끼워넣기 전에 폿팅부가 일부 절단 제거되어 있으므로, 말단이 정수 공급구(63)를 향하여 개구하고 있다.
그리고, 원통체(64)의 외주면과 용기(61)의 내벽면의 사이에는, 활성탄, 제오라이트, 이온교환수지, 킬레이트수지 등으로 이루어지는 흡착제층(70)이 배비되어 있다.
용기(61)의 상부는, 중공사막다발(68)과 흡착제를 용이하게 충전할 수 있도록 개구되어 있고, 내부의 오염을 확인할 수 있도록 투명 캡(71)이 끼워 넣어지고, 초음파 용착되어 있다.
상기와 같이 구성된 여과 카트리지(3)는, 도 6에 도시한 바와 같이, 본체(2)내에 장전되고, 카트리지 캡(91)이, 여과 카트리지(3)에 피복되는 위치에서 하부 보디(16)와 상부 보디(17)에 나사체결하여 고정되고, 여과 카트리지(3)를 소정위치에 고정하는 역할을 담당하고 있다. 카트리지 캡(91)에는, 개폐 캡(92)이 설치되어 있고, 개폐 캡(92)을 열면, 카트리지 캡의 개구부(93) 및 여과부의 투명 캡(71)을 통하여, 중공사막의 오염상태를 확인할 수 있도록 되어 있다.
이어서, 도 3, 도 6을 이용하여, 밸브축(12)을 회전운동 조작하는 밸브 조작 부(18)에 관하여 설명한다.
밸브 조작부(18)는, 도 6에 도시한 바와 같이, 레버(5)와, 전환밸브 본체(13)에 회전운동 가능하게 지지되고, 레버(5)와 동일한 축둘레로 회전운동하는 구동축(41)과, 일단이 하부 보디(16)에 고정되고 타단이 레버(5)에 고정된 꼬임 코일 스프링(44) 등으로 구성되어 있다. 레버(5)는, 도 3에 도시한 바와 같이 화살표(A)방향으로 밀어내리면, 조작 스톱퍼(43)에 맞닿을 때까지 반시계방향으로(도 6을 우측면에서 본 경우) 회전운동하고, 레버(5)가 조작 스톱퍼(43)에 맞닿은 상태에서 조작을 멈추고 손가락을 떼면, 꼬임 코일 스프링(44)에 의해 시계방향으로 회전운동하여, 초기 위치로 돌아가도록 되어 있다.
도 8은, 도 5에 있어서의 C-C 화살표 방향에서 본 개략 단면도로서, 레버(5)와 구동축(41)의 접속부를 나타내고 있다. 도 8에 도시한 바와 같이, 구동축(41)의 일단에 끼워넣어진 래칫 클로부재(47)는, 레버(5)의 래칫 기어이(48)와 맞물려 래칫기구를 구성하고 있다. 레버(5)를 초기 위치에서 반시계방향(도 6을 우측면에서 본 경우)으로 회전운동시킬 때에는, 구동축(41)은 레버(5)와 일체가 되어 반시계방향으로 40°회전운동하고, 레버(5)가 시계방향으로 회전운동하여 초기 위치로 돌아올 때에는, 구동축(41)은 회전운동하지 않도록 되어 있다.
도 6과, 도 6에 있어서의 D-D 화살표 방향에서 본 개략 단면도인 도 9에 나타낸 바와 같이, 구동축(41)에는 평기어(45)가 설치되고, 밸브축(12)에 설치된 평기어(46)와 맞물려 있다. 평기어(45)와 (46)의 기어비는 3:2이므로, 평기어(45)가 40°회전운동하면 평기어(46)는 60°회전운동한다. 즉, 레버(5)를 1회 조작하 면, 구동축(41)은 40°회전운동하고, 밸브축(12)은 60°회전운동한다. 여기서, 평기어를 헬리컬기어나 헤링본기어 등으로 하여도 전혀 문제는 없다. 또, 기어비를 3:2로 했는데, 이것에 한정되지 않고 2:1이거나 3:1이라도 좋다. 평기어(45)의 이 수를 평기어(46)의 이 수보다 크게 하면, 구동축(41)의 회전운동 각도에 대하여 밸브축(12)의 회전운동 각도는 커진다. 즉 레버(5)의 조작각도를 작게 하여도, 밸브축(12)의 회전운동 각도를 충분히 크게 할 수 있다. 이상과 같이, 기어를 이용하면 기어비를 선택함으로써 용이하게 레버조작 각도를 설정할 수 있고, 게다가 확실하고도 정확하게 유로전환을 할 수 있다.
그리고, 구동축(41)에는, 도 5에 도시한 바와 같이, 전환상태를 나타내는 「정수」「스트레이트」「샤워」의 문자가 40°마다 각 3개소 인쇄된 표시링(51)이 고정되어 있다. 표시링(51)에 인쇄된 「정수」「스트레이트」「샤워」의 어느 한 문자가, 상부 보디(17)의 개구부(81)로부터 보이게 되어 있어, 전환상태를 용이하게 확인할 수 있다. 또한, 전환상태를 나타내는 표시는, 문자, 일러스트레이션 단독으로도, 또, 그들의 조합으로도 좋다. 그리고, 개구부(81)에 투명부재(82)를 부착함으로써, 설거지할 때 등에 물이 본체(2)의 내부에 들어가는 것을 방지하거나, 표시 링(51)이 더러워지는 것을 방지하고 있다.
다음에, 유량을 적산하여, 그 결과를 표시하는 전장부(전자회로)에 관하여 설명한다.
도 6, 도 10에 도시한 바와 같이, 전장부는, 전원부(101)와, 유량 검출부(102)와, 여과 카트리지 식별부(103)와, 제어부(104)와, 액정 표시기(105) 등으로 구성되어 있다.
전원부(101)는, 도 11의 분해 사시도에 나타낸 바와 같이, 주로, 본체(2)에 설치한 전지홀더(115)와, 코인형 이산화망간 리튬전지(111)(이하, 전지(111))와, 양극금구(113) 및 음극금구(114)와, 전지를 수밀하게 고정하는 탈착이 자유로운 전지커버(112) 등으로 구성된다.
전지커버(112)는, 통형상의 전지 장착부(116)를 가짐과 동시에 그 외주에 0링(117)을 가지고, 전지커버(112)가 바요넷기구에 의해 전지홀더(115)에 장착했을 때에 전지 장착부(116)에 물이 침입하는 것을 방지하도록 되어 있다. 통형상의 전지 장착부(116)에는 절결부(118)가 설치되어 있으므로, 손가락을 걸어서 용이하게 전지를 떼어낼 수가 있다. 또, 전지커버(112)의 표면에는, 경화를 삽입하여 돌리기 위한 오목부(119)가 설치되고, 그 주위에, 전지의 규격과 개폐를 위한 회전방향을 나타내는 문자나 일러스트레이션이 각인되어 있다. 따라서 사용자는, 전지의 규격과 전지커버(112)의 회전방향을 확인한 다음, 코인을 사용하여 전지커버(112)를 전지홀더(115)로부터 떼어내어, 전지를 교환할 수가 있다.
전지홀더(115)내에 설치된 양극 금구(113) 및 음극 금구(114)는, 각각 리드선으로 도 6에 나타내는 제어부(104)에 결선되어 있어, 전지(111)에 의한 전력이 제어부(104)에 공급된다. 리드선은, 고무 캡(120)을 통하여 전지홀더(115)에 고정되어 있고, 이 고무 캡(120)이, 물이 리드선을 타고 양극 금구(113), 음극 금구(114) 나아가서는 전지 장착부(116)내에 침입하는 것을 방지하고 있다.
전지는, 1차 전지거나 2차 전지라도 좋고, 비교적 높은 전압으로, 장기간 안 정되게 전력을 공급할 수 있는 이산화망간 리튬전지 등의 리튬전지 외에, 알칼리 건전지, 망간 건전지, 산화은 전지, 공기 아연 전지 등이라도 좋다. 또, 형상은, 경량으로 큰 설치 스페이스를 필요로 하지 않는 버튼형, 코인형 등의 소형전지가 바람직하다. 소형전지의 경우, 본체가 현저히 대형화하거나 현저히 중량 증가하는 일은 없고, 또, 대폭적인 비용상승도 되지 않는다.
유량 검출부(102)는, 도 10 및 도 12∼도 14에 도시한 바와 같이, 주로, 자석(121)을 매설한 수차(122)와, 수차(122)를 회전가능하게 지지하는 수차 지지부재(123)와, 자석의 회전에 따라서 개폐하는 자기 스위치(124)와, 자기 스위치(124)를 지지 고정하는 자기 스위치 홀더(125)로 구성되어 있다.
수차(122)는, 원주형의 축부(131)에 2매의 날개(132, 133)가 형성되어 이루어지고, 축부(131)의 일단에는 수차 지지부재(123)의 축(126)이 삽입되는 회전축 구멍(134)이 설치되고, 타단에는 자석(121)이 매설되는 자석 부착구멍(135)이 설치되어 있다.
수차(122)는, 도 10에 도시한 바와 같이, 정수 송수로(30)내에서 회전 가능하게, 수차 지지부재(123)에 의해서 하류측으로부터 축지지되고 있으므로, 수류에 의해 빠지는 일은 없다. 수차(122)는, 그 회전축이 정수의 송수방향에 평행한 축류형이고, 정수 송수로(30)의 단면적을 크게 하는 일없이 정수 송수로(30)내에 수납할 수가 있다. 즉, 날개바퀴의 회전축이 정수의 송수방향에 직교하는 것에 비하여 스페이스 절약화가 가능해진다. 날개바퀴의 날개는 2매로 하고 있는데, 1매라도 좋고, 3매 이상이라도 좋다. 수차를, 여과 카트리지(3)의 하류측의 정수 송수 로(30)에 설치했는데, 상류측에 설치하여도 좋다. 이 경우는, 수차(122)에 먼지 등이 걸리지 않도록, 또한 상류측에 프레필터를 설치하는 것이 바람직하다.
자석(121)은, 그 N극·S극을 연결하는 직선과 수차(122)의 회전축이 수직이 되도록 자석 부착구멍(135)에 삽입하고, 탈락을 방지함과 동시에 물접촉에 의한 녹발생을 방지하기 위해서, 자석 부착구멍(135)의 개구부에 마개부재를 씌워 접착하거나 용착한다. 그리고, 마개부재와 수차(122)의 축부(131)를 초음파나 열 등에 의해 용착하면, 용이하면서 확실하게 자석(121)의 탈락방지, 녹발생 방지가 달성된다. 또, 자석(121)의 탈락 및 녹발생을 방지하기 위해서는, 자석(121)을 자석 부착구멍(135)에 삽입한 후, 자석 부착구멍(135)의 개구부를 경화성 수지(136)(밀봉재)로 밀봉하는 것도 바람직하다. 경화성 수지로서는, 보다 안전성이 높은 폴리우레탄 수지가 바람직한데, 에폭시수지나, 그 밖의 밀봉재, 접착제를 이용하여도 좋다. 자석(121)의 녹을 방지하기 위해서는, 자석 그 자체를 코팅하는 것도 바람직하다. 또, 자석(121)에는, 자력이 강한 희토류자석 외에, 페라이트자석 등을 사용하여도 좋다.
자기 스위치(124)는, 도 14에 나타낸 바와 같이, 자기 스위치 홀더(125)에 삽입되어, 경화성 수지(137)(밀봉재)에 의해 밀봉 고정되어 있다. 자기 스위치(124)의 2개의 단자는 리드선에 의해 도 10에 도시한 제어부(104)와 결선되어 있어, 자기 스위치(124)의 개폐에 의한 펄스신호가 제어부(104)에 전달된다. 자기 스위치(124)를 수용한 자기 스위치 홀더(125)는, 도 6에 도시한 바와 같이, 정수 송수로(30)의 외주에 접하고, 또한, 수차(122)의 근방에 고정되어 있다.
이와 같이 구성된 유량 검출부(102)는, 정수가 흐름으로써 수차(122)가 회전하여, 수차(122)에 매설된 자석(121)이 회전하고, 그것에 따라서 자계가 변화한다. 자석(121)이 1회전함으로써 자기 스위치(124)는 2회 개폐하고, 그 결과, 2주기분의 펄스신호가 발신되고, 제어부(104)에 전달된다.
다음에, 제어부(104)와 액정 표시기(105)에 관하여, 도 6, 도 16을 이용하여 설명한다.
제어부(104)는, 주로, CPU가 설치된 회로기판(151)과, 회로기판(151)을 수납하는 투명의 기판홀더(152)와, 회로기판(151)을 기판홀더(152)에 지지 고정하는 기판틀(153)로 구성되어 있다. CPU는, 전원부(101)로부터 전력공급을 받고, 유량 검출부(102)로부터의 펄스신호와, 여과 카트리지 식별부(103)로부터의 신호에 의거하여 연산을 하고, 액정 표시기(105)에 출력신호를 보내도록 되어 있다.
또, 회로기판(151)에는 표시내용을 초기 상태로 되돌리기 위한 조작부가 설치되어 있다. 조작부는, 정수기 외표면에서 직접 조작가능하게 구성되고, 적산유량의 데이터 등을 간단하게 리셋할 수 있도록 되어 있다. 즉, 눌러짐으로써 표시 내용을 초기 상태로 되돌리는 리셋버튼(154)을 회로기판(151)에 정수기 외표면 방향으로 돌출하도록 설치하고, 또한, 회로기판(151)으로의 물의 침입을 막기 위해, 리셋버튼(154)의 표면을 스위치 고무(156)로 덮고 있다. 사용자는, 리셋버튼(154)을 정수기 외표면에서 스위치 고무(156)를 통하여 직접 가압 조작할 수 있으므로, 표시내용을 초기 표시로 용이하게 되돌릴 수가 있다. 따라서 사용자가, 여과 카트리지의 교환 표시소자(161)에 촉구되어 새로운 여과 카트리지로 교환하고, 리셋 버 튼(154)을 누르면, 적산 카운트수가 제로로 돌아오고, 여과 카트리지 교환 표시소자(161)도 초기 표시로 돌아온다.
이와 같이, 본 발명의 정수기는, 바람직하게는, 표시부의 표시내용을 초기 표시로 되돌리는 조작부를 설치하여, 표시내용을 의도적으로 리셋하도록 하고, 자동적으로는 리셋되지 않도록 하고 있으므로, 리미트 스위치나 자속 검출소자 등을 이용한 검출기구를 본체 내에 배열설치하고 있는 종래의 정수기와 같이, 사용중의 카트리지의 종류를 확인하기 위해서 정수기로부터 꺼내도, 적산 사용유량이 자동적으로 리셋되어 교환 시기가 적절히 표시되지 않는다는 문제는 생기지 않는다. 또, 본 발명은, 바람직하게는, 수도꼭지 직결형 정수기로, 조작부에 물이 닿거나, 사용자가, 물이 묻은 손으로 조작부를 조작하는 것도 고려되는데, 리셋버튼(154)에 스위치 고무(156)를 피복하는 등 조작부에 방수가공을 실시하고 있으므로, 물의 침수를 확실하게 방지할 수 있고, 회로기판(151)이 물의 침입때문에 오작동하는 일도 없다.
또, 리셋 버튼(154)은, 장착되는 여과 카트리지의 종류에 대응하는 초기 표시로 전환할 수 있도록 구성하여도 좋다. 따라서, 예를 들면 리셋 버튼(154)을 3초 이상 계속 누르는 것을 반복함으로써, 장착한 여과 카트리지에 대응하는 종류나 수명을 위한 설정치를 선택 설정하여, 적절한 표시를 할 수도 있다.
도 1, 2, 5, 6, 16에 나타낸 바와 같이, 액정 표시기(105)는, 회로기판(151)에 직접, 지지 고정하여 일체화된 상태로, 본체(2)의 전방 상부에 위치하여, 사용자 사용중에 보기 쉽게 되어 있다. 액정 표시기(105)는, 본 발명에 있어서의 표시 부의 바람직한 1예이다. 이 액정 표시기(105)는, 회로기판으로부터 떨어진 위치에 배치하여 리드선 등으로 결선하는 것도 가능한데, 회로기판(151)에 직접, 지지 고정하는 편이 신호를 확실하게 전달할 수 있다. 또, 외부에서 물이 침입하여 회로기판(151)이 오작동하는 것을 방지하기 위해서, 기판 홀더(152)에, 그 개구부로부터 회로기판(151)과 액정 표시기(105)를 삽입하여 기판틀(153)로 고정한 상태에서, 개구부를 경화성 수지(155)(밀봉재)로 밀봉하여 방수가공을 하는 것이 바람직하다. 이와 같이 방수가공을 실시함으로써, 각 부품에 대하여 개별적으로 방수가공을 실시할 필요가 없어, 제조공정의 간략화, 제조비용의 저감이 가능해진다.
경화전에 유동성을 가지는 경화성 수지(155)를 이용하고 있으므로, 제어부(104)와 전원부(101) 등을 결선하고 있는 리드선의 외주 등을 틈새없이 메울 수가 있어, 리드선을 타고 회로기판(151)에 물이 침입하는 것을 용이하고도 확실하게 방지할 수 있다. 경화성 수지(155)로서는, 내수성이 우수한 2액 혼합형의 폴리우레탄수지 또는 에폭시수지 등이 바람직하다. 또, 회로기판(151)의 둘레부에 있어서, 회로기판(151)과 기판 홀더(152)의 사이에 패킹(157)을 설치함으로써, 방수가공을 실시할 때에 유동성을 가지는 경화성 수지(155)가 액정 표시기(105)측으로 흘러 들어가서, 액정 표시기(105)가 잘 보이지 않는 것을 방지하는 것도 바람직하다.
액정 표시기(105)에는, 도 17에 나타낸 바와 같이, 틀(167)과 그 내부에 설치된 3개의 블록(A, B, C)으로 이루어지는 여과 카트리지 교환 표시소자(161)와, 전지교환 표시소자(162)와, 카트리지종류 표시소자(163)가 설치되어 있고, 그들이 점등, 소등, 점멸함으로써, 카트리지의 수명, 전지의 수명, 카트리지의 종류를 표시한다. 이들 여과 카트리지 교환 표시소자(161), 전지교환 표시소자(162), 카트리지종류 표시소자(163)는, 개개로 독립하여 설치하여도 좋은데, 본 실시양태와 같이 1개의 액정 표시기로 통합하여 설치함으로써, 스페이스 절약화를 도모할 수가 있고, 또, 사용자가 한눈에 다수의 정보를 판독할 수 있으므로 바람직하다.
다음에, 도 10 중의 여과 카트리지 식별부(103)에 관하여, 도 15의 개략 종단면도를 이용하여 설명한다.
여과 카트리지 식별부(103)는, 주로, 도전부재(142)를 밀착시킨 고무 스위치(143)와, 도전부재(142)의 2개의 접점을 가지는 식별기판(141)과, 그들을 수납하는 식별부 하우징(144)으로 구성되어 있다.
식별기판(141)의 2개의 접점은, 리드선에 의해 제어부(104)와 결선되어 있어, 2개의 접점의 개폐가 제어부(104)에 전달되도록 되어 있다,
고무 스위치(143)는, 식별기판(141)과 겹치도록 하여 식별부 하우징(144)에 수납되어 있다. 여과 카트리지(3)의 저부에 설치한 돌기(72)에 의해, 스위치 조작구멍(145)을 통하여 고무 스위치(143)를 누르면, 도전부재(142)가 식별기판(141)의 2개의 접점에 접촉하고, 회로가 폐쇄하여 전류가 흐르도록 되어 있다. 여과 카트리지를 떼어낸 것에 의해 돌기(72)가 떨어지면, 탄성에 의해 고무 스위치(143)가 초기 상태로 돌아가고, 접점이 열린다. 여과 카트리지의 저부에 돌기가 설치되어 있지 않는 경우는, 접점이 열린 채이다. 즉, 이 접점의 개폐신호에 의해, 저부에 돌기를 설치한 여과 카트리지와, 돌기를 설치하고 있지 않은 카트리지를 식별할 수 가 있다. 고무 스위치(143)는, 스위치 조작구멍(145)으로부터 식별기판(141)측에 물이 침입하는 것을 방지하는 역할도 담당하고 있다.
또한, 돌기대신에 저부에 오목부를 설치한 카트리지와, 오목부를 설치하지 않은 카트리지를 식별하는 기구를 채용하여도 좋다. 또, 스위치 조작구멍, 고무 스위치 및 식별기판을 복수개 설치하고, 3종류 이상의 카트리지의 식별을 가능하게 하여도 좋다. 또한, 돌기와 고무 스위치 대신에, 바 코드와 바 코드 리더의 조합이나, 자석과 자기 스위치의 조합을 이용하여도 좋다.
이어서, 이상과 같이 구성된 정수기(1)의 작용에 관하여 설명한다. 또한, 제어의 플로우차트는 도 18에 나타내었다.
도 4는, 원수가 원수 샤워구(14)로부터 토출되는 상태를 나타내고 있다. 수도꼭지를 열면, 원수는, 원수 유입구(28)로부터 유입하고, 수류완화부재(39)로 그 기세가 완화된 후, 캠부(27c)가 볼(11c)을 밀어올려 개방하고 있는 통수로(21c)를 통과하여, 원수 샤워구(14)로부터 토출된다. 이 때, 개구부(81)로부터는 표시 링(51)에 표기된 「샤워」의 문자가 보인다.
여기서, 도 1에 나타내는 레버(5)를 조작하여, 조작 스톱퍼(43)에 닿을 때까지 회전운동시키면, 도 8에 나타내는 래칫기구를 통하여 레버(5)에 접속되어 있는 구동축(41)이 40° 회전운동한다. 동시에 평기어(45)로부터 (46)에 회전운동이 전달되고, 밸브축(12)이 정확하게 60° 회전운동한다. 그러면, 밸브축(12)의 캠 (27c)으로 바뀌어 캠(27b)이 상방을 향하고, 통수로(21c)가 폐쇄하고 통수로(21b)가 개방된다. 그 결과, 원수는 통수로(21c)를 통과하여 원수 스트레이트구(15)로 부터 토출된다. 이 때, 개구부(81)로부터는 표시 링(511)이 표기된 「스트레이트」의 문자가 보인다.
다음에, 레버(5)로부터 손가락을 떼면, 꼬임 코일 스프링(44)에 의해 레버(5)는 역방향으로 회전운동하고, 초기 위치로 돌아가서 정지한다. 이 때, 래칫기구를 통하여 접속된 구동축(41)은 회전운동하지 않고, 밸브축(12)도 표시 링 (51)도 회전운동하지 않는다.
레버(5)를 다시 한 번 밀어내리면, 마찬가지로 밸브축(12)이 정확하게 60°회전운동하여, 통수로(21b)가 폐쇄하고 통수로(21a)가 개방된다. 이 결과, 원수는 통수로(21a)를 통과하여 원수 공급구(26)로 흐른다. 그리고, 도 7에 도시한 원수 수용구(62)로부터 여과 카트리지(3)에 유입하고, 활성탄 등의 흡착제와 중공사막에 의해서 여과된다. 여과된 물은, 정수 공급구(63)로부터 정수 수용구(29)에 흐르고, 정수 송수로(30)를 통과하여 정수 유출구(19)로부터 토출된다(도 10 참조). 이 때, 개구부(81)로부터는 표시 링(51)에 표기된 「정수」의 문자가 보이고, 또, 정수 송수로(30)에 흐르는 정수에 의해 수차(122)가 회전하고, 유량 검출부(102)에 의해서 제어부(104)에 펄스신호가 보내져, 그 펄스신호의 주기가 정수의 유량으로서 적산된다.
그리고, 이 정수의 적산 유량에 따라서, 여과 카트리지의 잔존 수명이 액정 표시기(105)의 여과 카트리지 교환 표시소자(161)에 표시된다. 즉, 여과 카트리지 교환 표시소자(161)는, 도 17에 나타낸 바와 같이, 여과 카트리지 사용 개시시에 틀(167)과 블록(A, B, C)의 전체가 점등하고 있는데, 정수의 적산유량에 대응하는 펄스의 적산 카운트수가 미리 설정한 제 1의 설정치에 도달하면, 블록A(164)가 소등하고, 또한 제 2의 설정치에 도달하면, 블록B(165)가 소등한다. 또한, 여과 카트리지를 교환하지 않으면 안되는 적산유량에 근접하면(제 3의 설정치), 블록C(166)가 소등함과 동시에 틀(167)이 점멸하여, 여과 카트리지의 교환을 사용자에게 촉구한다. 사용자가, 새로운 여과 카트리지로 교환하여 리셋 버튼(154)을 누르면, 적산 카운트수가 제로로 되돌아가고, 여과 카트리지 교환 표시소자(161)도 초기 표시로 되돌아간다.
또, 본 발명의 정수기는, 바람직하게는, 적절한 시기에 액정 표시기(105)의 전지교환 표시소자(162)를 점멸하여, 사용자에게 전지의 교환을 촉구하도록 되어 있다. 따라서 사용자는 전지의 사용개시 시기와 설명서 등에 기재되어 있는 전지 수명을 일부러 기억해 둘 필요가 없다. 전지수명을 잊었기 때문에 전지의 교환을 할 수 없어 여과 카트리지 사용중에 적산유량의 데이터가 소멸되어 버리는 일도 없고, 적절한 시기에 전지교환을 할 수 있다. 사용자가 새로운 전지로 교환하면 전지교환 표시소자(162)는 자동적으로 소등하도록 되어 있다. 전지의 소비전력은 정수기의 수량에 관계없이 거의 일정하므로, 본 발명에서는 바람직하게는, 정수의 통수 시간의 적산치에 의거하여, 소등에서 점등으로 변하는 타이밍을 결정하고 있는데, 전지의 전압이 미리 설정하고 있던 값 이하로 저하된 시점에서 전지교환 표시소자를 점멸시키거나, 정수의 적산유량이나, 정수를 통수하고 있지 않는 시간의 적산치 등으로부터, 소등에서 점등으로 변하는 타이밍을 결정할 수도 있다.
또한, 액정 표시기(105)는, 카트리지 종류 표시소자(163)가 상술한 여과 카 트리지 식별부(103)로부터의 신호에 의거하여 점등, 소등함으로써, 장착하고 있는 카트리지의 종류를 표시한다. 예를 들면, 저부에 돌기를 설치한 유기물의 제거율이 높은 카트리지(이하, 고제거 카트리지)를 장착한 경우에는 점등하고, 저부에 돌기가 없는 표준 카트리지를 장착한 경우에는 소등한다. 여기서, 카트리지의 수명도 상이한 경우에, 상술한 여과 카트리지 교환표시에 관한 제 1∼3의 설정치는, 고제거 카트리지용과 표준 카트리지용으로 각각 기억되고 있어, 여과 카트리지 식별부(103)로부터의 신호에 의거하여 자동적으로 선택된다. 이것에 의해, 카트리지의 종류에 맞춘 카트리지 잔존수명이 표시되므로, 사용자는, 사용하고 있는 카트리지의 종류와 여과능력, 사용개시 시기를 일부러 기억해 두지 않아도 적절한 시기에 여과 카트리지를 교환할 수 있다.
그리고, 이 액정 표시기(105)는, 여과 카트리지(3)를 사용하지 않은 경우에는 소등한다. 즉, 회로기판(151)의 CPU가, 정수의 통수가 정지하여 유량 검출부(102)로부터의 펄스신호가 정지한(자기 스위치(124)가 개방 또는 폐쇄의 상태가 일정시간 이상 계속된) 것을 검지하여 슬리프모드로 전환되고, 액정 표시기(105)를 소등한다. 이 전환에 의해서 전지의 전력소비가 대폭으로 억제되어, 전지를 장기간 사용할 수 있다. 또한, 전지교환 직후와 리셋 버튼 조작 직후에는 일정시간만큼 슬리프 모드를 해제하고, 액정 표시기(105)를 점등시킨다. 이것은, 사용자가, 바르게 전지를 장착할 수 있었던 것이나, 바르게 데이터를 리셋할 수 있었던 것을 확인하기 위함이다.
본 발명은 이하와 같이 변형하여 실시할 수가 있다.
(1) 상술의 실시형태에 있어서, 여과 카트리지 교환 표시소자(161)는 블록을 단계적으로 소등시키는 방식으로 했는데, 단계적으로 점등시키는 방식이라도 좋다. 또, 적산유량을 수치로 표시하는 방식이나, 나아가서는 감산식, 가산식 어느 것이라도 좋다.
(2) 상술의 실시형태에서는 표시부에 액정 표시기(105)를 이용했는데, 버저나 스피커를 설치하여 발신음이나 음성을 동시에 발생시키면, 사용자는 더욱 알기 쉽게 된다.
(3) 상술의 실시형태에서는, 여과 카트리지 식별부(103)에 의해 여과 카트리지의 종류를 식별했는데, 여과 카트리지의 종류를 수동으로 입력하는 입력 버튼을 설치하여도 좋다. 또, 리셋 버튼을 일정시간 이상 계속 누름으로써 카트리지의 종류를 입력하는 것, 즉 입력 버튼과 리셋 버튼을 겸용한 것으로 하면 제조비용이 억제된다.
(4) 상술의 실시형태에서는, 전지커버(112)를 전지홀더(115)에 바요넷기구에 의해 장착하는 구성으로 했는데, 나사체결 기구나, 슬라이드 기구라도 좋다.
(5) 상술의 실시형태에서는 자기 스위치(124)를 이용하여 유량을 검출했는데, 감속 기어기구와 전기적 접점을 이용하는 방법이나, 다이어프램 등 통수에 의해서 변형하는 부재와 전기적 접점을 이용하는 방법 등을 채용하여도 좋다.
(6) 상술의 실시형태에서는 래칫기구를 이용하여, 레버(5)의 상하이동으로 전환조작을 했는데, 레버의 정지위치에 따라서 전환상태가 바뀌는 방식이라도 좋다.
(7) 상술의 실시형태에서는 밸브체에 볼을 이용한 전환밸브로 했는데, 고무패킹이나 O링을 장착한 회전운동축으로 유로의 개폐를 행하는 전환밸브라도 좋다.
(8) 상술의 실시형태는 수도꼭지에 지지 고정하는 정수기인데, 여과 카트리지를 싱크부근에 두는 거치형 정수기나, 싱크의 아래에 여과 카트리지를 두는 언더 싱크형 정수기나, 수도꼭지에 접속하지 않고 사용하는 피처형 정수기로서 실시할 수도 있다. 또, 알칼리 이온 정수기나 미네랄워터 생성기로서 실시할 수도 있다.
본 발명의 정수기는, 여과재를 구비한 여과 카트리지와, 그 여과 카트리지가 장착되는 본체를 가지며, 본체는, 복수종류의 여과 카트리지가 장착 가능하고, 또한, 여과 카트리지의 종류를 표시하는 표시부를 구비하고 있으므로, 사용자는, 사용중의 정수 카트리지의 종류를 용이하게 확인할 수 있다.
또, 여과 카트리지의 교환시기를 표시하는 경우는, 여과 카트리지가 수명에 달하여 교환이 필요한 것을 알 수 있어, 여과 카트리지를 적절한 시기에 교환할 수 있다. 또한, 전원의 교환시기를 표시하는 경우는, 전원이 수명에 달하여 적산유량이나 카트리지 종류의 데이터가 소멸하는 것을 미연에 방지할 수가 있다. 또한, 표시부를 액정 표시기로 하는 경우, 다양한 정보를 문자나 일러스트로 시각적으로 표시할 수가 있으므로, 사용자에게 있어서 매우 알기 쉬운 것으로 할 수가 있다.
본 발명의 정수기는, 바람직하게는, 여과 카트리지에 종류를 나타내는 표시를 설치하고, 본체에 표시를 식별하는 식별부를 설치함으로써, 여과 카트리지의 종류를 자동적으로 식별하여 표시부에 표시할 수 있으므로, 정수 카트리지의 외표면 에 인쇄된 종류표시 등을 확인하지않아도 카트리지의 종류를 알 수 있다. 여기서, 표시를 여과 카트리지의 외벽과 일체적으로 설치하면, 표시를 설치하기 위해 여과 카트리지의 제조비용이 대폭적으로 상승하는 일은 없다.
본 발명의 정수기는, 바람직하게는, 표시부의 표시내용을 초기 표시로 되돌리는 조작부를 설치하고, 표시내용이 자동적으로는 리셋되지 않도록 하고 있으므로, 사용중의 카트리지의 종류를 확인하기 위해서 정수기로부터 꺼내도, 적산 사용유량이 자동적으로 리셋되어 교환시기가 적절히 표시되지 않는다는 문제는 생기지 않는다.
또, 본 발명은, 바람직하게는, 조작부는, 정수기의 외표면에 배열설치되고, 또한, 방수가공이 실시되고 있으므로, 물의 침입을 확실하게 방지할 수 있어, 회로기판이 물의 침입때문에 오작동하는 일도 없다.
본 발명의 정수기는, 바람직하게는, 수도꼭지 직결형 정수기로, 싱크 근방에 여과 카트리지를 설치하는 거치형에 비하여 소형으로 방해가 되지 않는다.
Claims (9)
- 여과재를 구비한 여과 카트리지와, 그 여과 카트리지가 장착되는 본체를 가지며, 본체는 하나의 장착부에 대하여 복수 종류의 여과 카트리지를 장착 할 수 있고, 또한, 본체에 장착된 여과 카트리지의 종류를 식별하는 식별부와 이 식별부의 신호에 기초하여 장착된 여과 카트리지의 종류를 표시하는 표시부를 구비하고, 이 표시부가, 여과 카트리지로의 통수를 검지하면 점등하고, 통수정지를 검지하면 소등하고, 또 전지 교환 후에는 일정 시간만 점등하는 것을 특징으로 하는 정수기.
- 제 1 항에 있어서, 상기 식별부의 신호에 기초하여 연산을 행하는 회로를 구비하고, 상기 표시부는 상기 회로가 발생시키는 신호에 기초하여 장착된 여과 카트리에 맞추어 카트리지 수명과 전지 교환시기를 표시하는 것을 특징으로 하는 정수기.
- 제 1 항에 있어서, 여과 카트리지는 종류 식별을 위한 표시를 구비하고, 본체는 그 여과 카트리지에 설치된 표시를 식별하는 식별부를 구비하고 있는 것을 특징으로 하는 정수기.
- 제 3 항에 있어서, 표시는, 여과 카트리지의 외벽에 형성된 돌기 및/또는 오목부인 것을 특징으로 하는 정수기.
- 제 1 항에 있어서, 표시부가 액정 표시기인 것을 특징으로 하는 정수기.
- 제 1 항에 있어서, 표시부의 표시를 초기 표시로 되돌리는 조작부를 구비한 것을 특징으로 하는 정수기.
- 제 6 항에 있어서, 조작부는, 정수기의 외표면에 배열설치되고, 또한, 방수가공이 실시되어 있는 것을 특징으로 하는 정수기.
- 제 1 항에 있어서, 수도꼭지에 접속되는 원수 유입구와, 원수를 정화하는 여과 카트리지와, 정수 유출구를 구비하고, 또한, 수도꼭지에 지지 고정되는 수도꼭지 직결형인 것을 특징으로 하는 정수기.
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