KR101545755B1

KR101545755B1 - 수처리장치, 특히 여과장치, 그리고 카트리지

Info

Publication number: KR101545755B1
Application number: KR1020097016936A
Authority: KR
Inventors: 마르크 나무르
Original assignee: 브리타 게엠베하
Priority date: 2007-02-13
Filing date: 2008-02-13
Publication date: 2015-08-21
Also published as: MX2009008672A; JP5335696B2; EP2180930A1; HRP20130138T1; DK2180930T3; JP2010517774A; AU2008214682A1; US20100116728A1; ES2400171T3; DE102007006970A1; SI2180930T1; IL199997A; BRPI0807486A2; CN101605584A; RU2011140825A; PL2180930T3; RU2009134109A; AU2008214682B2; CA2676063A1; IL199997A0

Abstract

본 발명은 수처리장치, 특히 수 처리제, 특히 여과제를 수용하기 위한 리셉터클(2)을 가지고 있는 카트리지(1) 및 상기 리셉터클(2)에 위치하며, 그것의 외부 표면에 최소한 하나의 입구 개구부(20, 22) 및 최소 하나의 출구 개구부(24)를 가지고 연결 헤드(10)가 구비된 여과장치에 관한 것이다. 나아가 상기 장치는 연결 헤드(10)를 위한 홀더(50)를 가지는 연결 부재(40)를 포함하며, 상기 홀더는 연결 헤드(10)의 입구 및 출구 개구부(20, 22, 24)에 실링 부재에 의하여 밀폐 방식으로 연결되는 최소 하나의 유입 개구부(60) 및 유출 개구부(62)가 구비된다. 상기 연결 헤드(10)는 자유 단부(13)를 향하여 테이퍼가 형성되고, 여기서 외측 표면은 최소 하나의 만곡된 (14, 14a, 14b) 및 이와 반대편에 위치한 제2 외측 표면부(16, 16a, 16b)를 가지며, 상기 제1 외측 표면부는 카트리지(1)의 길이방향 축(3)에 대해 경사진 것이다. 입구 및 출구 개구부(20, 22, 24)는 제1 및/또는 제2 외측 표면부(14a, 14b, 16a, 16b)에 위치한다. 연결 헤드(10)는 홀더(50)에 축 방향으로 삽입되고, 여기서 홀더(50)의 내부 표면은 제1 및 제2 내측 표면부(54, 56)를 가지며, 이것은 상기 제1 및 제2 외측 표면부(14a, 14b, 16a, 16b)를 최소 보완한다.

수처리장치, 여과장치, 카트리지

Description

수처리장치, 특히 여과장치, 그리고 카트리지{Device for treating water, particularly a filtration device, and cartridge}

본 발명은 수처리장치, 특히 수 처리제, 특히 여과제를 수용하기 위한 리셉터클 및 상기 리셉터클에 배치된 연결 헤드를 가지며, 상기 연결 헤드는 최소한 하나의 입구 개구부 및 최소 하나의 출구 개구부를 가지는 카트리지 그리고 상기 연결 헤드를 위하여 최소 하나의 유입 개구부 및 최소 하나의 유출 개구부가 구비된 홀더를 구비하고, 상기 유입 개구부 및 유출 개구부는 상기 연결 헤드의 입구 개구부 및 출구 개구부에 실링 부재에 의하여 밀폐 방식으로 연결되는 연결 부재를 구비한 청구항 1의 전제부에 따른 여과장치에 관한 것이다. 본 발명은 카트리지, 특히 여과 카트리지에 관련된 것이다.

수처리는 여과 이외에도 물속으로 물질의 정량적 분출로서 이해될 수 있다. 상기 물질의 분배는 물의 여과와 역시 결합될 수 있다.

첫째로, 여과 카트리지는 기계적 여과를 위하여 체모양의 구조를 갖는 것으로서 이해될 수 있다.

둘째로, 여과 카트리지는 유기 및/또는 무기 불순물의 화학적 및/또는 기계 적 제거 및/또는 감소를 위해 제공되는 것으로서, 체모양의 구조 이외에, 최소한 하나의 낟알 형태의 여과 매체로서 이해될 수 있다. 따라서 이러한 여과 카트리지는, 기계적 여과와 결합할 수 있으며, 비기계적 여과를 가능하게 한다. 이러한 여과 카트리지는 기계적 여과 및/또는 비기계적 여과의 최적화를 의미하는 물의 최적화를 위하여 사용될 수 있다. 이것은 예를 들어 음용수의 연화(softening) 및 비석회처리(deliming)를 포함한다.

상기 여과는, 예를 들어 과잉압력 또는 부분 진공을 사용하여, 압력동작이거나, 또는 중력에 의하여 동작될 수 있다.

WO 01/64312는 기본적으로 하부와 상부에 여과제 및 연결 헤드를 구비한 리셉터클을 가지고 있는 여과 카트리지의 다양한 실시예를 개시한다. 첫 번째 실시예에서, 원통형의 연결이 기술되고 있으며, 그것은 상응하게 배치된 연결 부재로 축 방향으로 삽입된다. 입구 및 출구 채널은 축 방향, 따라서 삽입 방향으로 확장된다.

두 번째 실시예는 비스듬히 구부러진 연결을 보여주며, 그것은 여과 카트리지가 상응하게 배치된 연결 부재로 길이방향의 축에 수직하게 밀려지도록 한다.

세 번째 실시예는 하부의 볼 소켓 연결 헤드 및 상부의 연결 헤드를 가지며, 그것은 비스듬히 구부러져 있어, 길이방향의 축에 수직한 방향으로 상기 연결 부재로 삽입될 수 있다. 볼 소켓 헤드에 대하여 여과 카트리지를 흔들어줌으로써, 상기 여과 카트리지 및 상기 연결 부재는 서로 연결된다. 마찬가지로 상기 출구 채널은 삽입 방향으로 확장한다. 상부의 연결 헤드의 개조는 여과 카트리지의 길이 방향으 로 확장하는 출구 채널을 필요로 한다

모든 실시예에 공통인 것은 두 개의 연결 헤드이며, 따라서 여과 카트리지를 적절히 연결하기 위해서는 두 개의 삽입 또는 연결 과정이 요구된다. 게다가, 볼 소켓 헤드가 입구 채널을 수용하고 실링 부재가 여과 카트리지의 흔들림 동작 중에 종종 손상될 수 있기 때문에 볼 소켓 헤드는 값비싸고 밀폐(또는 실링) 문제를 가지고 있다.

US 2006/0032202는 상단에 하나의 연결 헤드를 각각 가지고 있으며 서로 인접하여 배치된 몇몇의 여과 카트리지를 구비한 여과 장치를 기술한다. 상기 연결 헤드는 입구 및 출구 채널을 둘 다 포함한다. 상기 여과 카트리지는 하측의 단부에 의하여 회전 이음쇠(swivel holder)에 삽입되고 연결 헤드를 연결 부재에 결합하도록 회전된다.

게다가, 여과 카트리지는 연결 부재로 회전 운동에 의하여 나사 조여지는 원통형의 연결 헤드로 알려져 있다.

US 5,653,871는 입구 및 출구 채널이 원통형의 연결 헤드에서 서로 맞은 편에 배치된 여과 장치를 개시한다. 밀폐는 O링(O-rings)에 의하여 유지되며, 그것은 원통형 표면의 원주에 형성된 홈에 삽입된다. 예를 들어 사출성형가공에 의하여 제작되는 연결 헤드를 위하여, 사용된 금형 때문에 분리 조인트는 누수 되기 쉬운 홈을 통하여 지나간다. 연결 부재의 원통형 홀더는 여과 카트리지의 원통형 연결 헤드의 외측 단면에 그것의 내측 단면이 맞추도록 개조되었고 O링에 의하여 밀폐가 확보되어야 하기 때문에, 여과 카트리지를 삽입할 때 상당한 마찰력이 요구된다. 게다가, 실링 부재는 마모되기 쉽다.

같은 문제점은 US 2004/0211931 A1의 장치에서도 발생한다. 여과 카트리지의 연결 헤드는 두 개의 부분, 즉 최소한 하나의 O링 밀폐를 가지는 원통형 부분 그리고 개방된 출구를 갖는 경사진 표면이 배치된 반원통형(semicylindrical) 부분으로 구성된다. 상기 경사진 표면은 연결 부재에서 배치된 밸브를 활성화하기 위한 캠면(cam surface)으로서 역할을 수행한다.

본 발명의 과제는 카트리지의 연결 영역과 연결 부재에서 요구되는 밀폐가 동시에 보장됨과 아울러 용이하게 교체될 수 있는 카트리지를 구비한 수처리장치를 제공하는 것이다.

이러한 과제는 연결 헤드가 자유 단부(free end) 방향으로 테이퍼되고, 동시에 외측 표면이 카트리지의 길이 방향의 축을 향하여 경사되거나 만곡된 최소 하나의 제1 외측 표면부 및 상기 제1 외측 표면부의 맞은 편에 위치하는 두 번째 외측 표면 부분을 가지고, 개방된 입구 및 출구가 상기 첫 번째 및/또는 두 번째 외측 표면 부분에 존재하며, 연결 헤드가 축 방향으로 홀더에 삽입되어, 상기 홀더의 안쪽 표면이 첫 번째 및 두 번째 안쪽 표면을 가지고 있어 적어도 상기 외측 표면 부분을 보완하는 것을 특징으로 하는 수처리장치에 의하여 해결된다.

연결 헤드의 축 방향 삽입은 카트리지의 길이 축 방향에서 카트리지의 동작 - 바람직하게는 추가적인 회전운동이 없는 동작 - 으로서 이해된다.

연결 헤드를 테이퍼하는 것은 연결 헤드의 외측 표면 및 홀더의 내측 표면이 초기에 접촉을 갖지 않기 때문에 연결 헤드의 축 방향 삽입이 크게 힘들지 않는다는 장점을 가지고 있다. 실링 부재가 제공되고 외측 표면 또는 내측 표면에 대하여 상대적으로 돌출되더라도, 상기 실링 부재는 삽입 과정의 마지막 단계에서만 반대 면과 접촉한다. 실링 부재가 왕복 운동의 짧은 잔여 길이에서만 마찰과 압축에 노출되어, 실링 부재는 카트리지를 교체할 때 어떠한 마모에도 거의 노출되지 않는다.

상기 홀더의 반대측 외측 표면 부분 및 그것의 상보적인 내측 표면 부분 때문에, 개방된 영역에서 요구되는 밀폐를 확보하기 위해 왕복 운동의 짧은 잔여 길이에서 실링 부재에 요구되는 압력이 작용한다.

카트리지를 느슨하게 할 때, 초기에만 축 방향의 힘이 요구되기 때문에, 카트리지를 교체할 때 전체적으로 단지 약간의 힘이 가해지는 것이 필요하다.

또 다른 장점은 상기 장치의 동작 중에, 첫 번째 및/또는 두 번째 외측 표면 부분 또는 그것의 상보적으로 형성된 상기 홀더의 첫 번째 및 두 번째 내측 표면 부분의 경사 또는 곡률에 따라 카트리지의 길이 방향의 축에 다소 수직으로 유체가 흘러 들어가거나 나온다는 사실이다. 이것은 상기 카트리지의 길이 축 방향에 수직 성분의 힘을 발생하며, 이 힘은 상기 홀더 내부의 연결 헤드를 고정시킨다. 바람직하게도 연결 헤드 및 연결 부재의 각각의 개방된 입구 및 출구로 나온 채널의 부분은 길이 방향의 축에 수직하거나 비스듬하도록 형성된다.

바람직하게도, 상기 연결 헤드는 형상에 있어서 비대칭적이다. 연결 헤드의 비대칭적 형태 때문에, 홀더 역시 각각 형태에 있어서 비대칭적이다. 이것은 개방된 입구 및 출구 또는 홀더의 유입 및 유출 개구부가 서로 반대측에 놓이는 단일한 설치 위치만이 존재하는 것을 확실하게 한다. 이것은 카트리지가 잘못되게 위치하는 것을 배제한다.

바람직하게도, 제1 외측 표면부는 카트리지의 길이 방향 축에 상대적으로 α(0 < α < 90°) 각도로 경사진 평탄한 표면이다. 바람직하게도, 상기 α각도는 20°이하이고, 더욱 바람직하게는 1°와 5°의 사이이고, 특히 2.5°에서 3.5°이다. 평탄한 표면은 카트리지의 삽입을 촉진하는 슬라이딩 베벨(sliding bevel)을 형성한다. 특히 카트리지의 풀림을 방해하는 유연성 있는 구성요소의 막힘(jamming)을 방지하기 때문에, 1°에서 5°의 각도는 특히 유리한 것으로 알려졌다.

경사진 표면을 대체하는 것으로서, 구형 또는 원뿔형 표면 또는 구형 또는 원뿔형 표면의 부분이 선호되며 제1 외측 표면부는 만곡될 수 있다. 기하학적으로 기술된 표면 대신에, 소위 자유 곡면(free-form curved surfaces)도 가능하다. 전체의 연결 헤드를 원뿔, 절단 원추(truncated cone) 또는 구형 모자 또는 반원, 또는 자유 곡면으로 형상화하는 것도 가능하다.

연결 헤드의 테이퍼를 형성하는 모든 제1 외측 표면부는, 평탄하거나 만곡된 표면으로 같은 방식으로 형성된, 두 번째 외측 표면 부분과 결합될 수 있다.

두 번째 외측 표면 부분이 같은 방식으로 평탄한 표면이라면, 이것은 카트리지의 길이방향의 축에 평행하도록 형성될 수도 있으며, 이는 ß = 0°에 해당한다. 상기 평탄한 표면은, 제1 외측 표면부에서와 같이, 카트리지의 길이방향의 축에 대하여 경사지도록 형성될 수 있어, 연결 헤드가 지붕 모양의 바깥쪽 윤곽을 가지게 된다. 이 경우에서 상기 각도 α 및 ß는 서로 동일하다. 구별되는 설치 위치를 정의하기 위해, 바람직하게 α≠ß이다.

또 다른 실시예에 따르면, 상기 두 번째 외측 표면 부분은 만곡될 수 있다. 구별되는 설치 위치에 대하여, 바람직하게도 상기 제1 외측 표면부 및 두 번째 외측 표면 부분은 동일하지 않다.

바람직하게도, 입구 및 출구 개구부 및/또는 유입 및 유출 개구부는 각각 최소 하나의 실링 부재에 의하여 둘러싸여 있다. 바람직하게도 실링 부재는 O링 또는 평탄한 개스킷(gasket)이다. 상기 실링 부재는, 예를 들어, 각각의 개구부를 둘러싸고 있는 홈에 삽입된다. 상기 홈은 첫 번째 및/또는 두 번째 외측 표면 부분에 위치하거나 홀더의 내부 표면 상보적인 부분에 위치하며, 이것은 특히 사출 성형 기술에 의하여 부품이 제작될 때 홈 영역에서의 분리 조인트와 관련된 공구 및 금형(tool and die)을 회피할 수 있는 장점을 가져온다.

연결 헤드의 외측 표면의 적어도 하나는 리세스(recess, 오목한 곳)를 가진다. 상기 리세스는 어떠한 모양을 가질 수 있고 연결 헤드의 제작을 단순화하는데 기여한다. 바람직하게도, 첫 번째 및 두 번째 외측 표면 부분도 그러한 리세스를 가진다. 이것은 외측 표면 부분의 크기 및 연결 헤드와 연결 부재를 함께 맞춤(fitting)할 때의 마찰이 줄어든다는 것을 의미한다.

바람직하게도, 홀더의 최소 내측 단면은 연결 헤드의 최소 외측 단면보다 더 작다. 실링 부재 및/또는 각각의 표면 부분에 발생하는 어떠한 마모가 발생하는 경우에, 이러한 형태는 개구부의 영역에서 요구되는 밀폐를 확보하기 위해 홀더 내에서 연결 헤드의 약간 더 깊은 삽입을 가능하게 한다.

연결 헤드가 대칭적인 디자인을 가지는 경우와 같이, 첫 번째 및 두 번째 표면 부분의 형태 때문에 구별되는 설치 위치가 정의되지 않은 경우에, 연결 헤드가 홀더의 가이드 수단과 협동하는 최소 하나의 가이드 수단을 가지는 것은 유리할 수 있다. 이것은 예를 들어 홈 및/또는 융기(ridge)일수 있으며, 연결 헤드와 홀더가 서로 맞추어질 때 협동하고 설치 위치를 구별되게 정의한다.

한번 삽입된 카트리지를 부착하기 위해서, 잠금 부재(locking element)를 제공하는 것이 유리하고, 바람직하게는 연결 부재는 카트리지와 맞물리는 잠금 부재를 구비할 것이다. 이러한 잠금 부재는 슬리브 링(sleeve ring)일 수 있다. 상기 슬리브 링이 배이어닛 링(bayonet ring)으로 형성되는 것이 유리하다. 상응하는 잠금 부재와 함께 상기 배이어닛 링은 배이어닛 잠금(bayonet lock)을 형성하며, 잠금 과정 동안에 축 방향 힘이 삽입된 연결 헤드를 홀더 속으로 더욱 밀고 들어가는 작용을 하지 않도록 디자인되는 것이 바람직하다. 또 다른 실시예에 의하면, 일정한 압력이 실링 부재에 작용할 수 있도록 폐쇄(closure), 특히 배이어닛 잠금은 여과 카트리지를 미리 정해진 이동 경로를 따라서 홀더 속으로 밀어낼 것이다. 슬리브 링과 같은 잠금 부재를 카트리지에 제공하는 것도 역시 가능하다.

바람직하게는 적어도 연결 헤드 및/또는 홀더는 유연성 있는 물질로 이루어지고, 구체적인 실시예에 의하면 이러한 부품은 사출 성형된다.

바람직하게도, 연결 부재는 배출기(ejector)를 갖는다. 배출기는 홀더 내부에서 연결 헤드를 느슨하게 하는 것을 지원하며, 예를 들어 홀더가 연결 헤드의 모든 표면에 상보적인 내측 표면을 가지기 때문에 종종 카트리지가 홀더 내부에 너무 단단히 자리잡은 경우에 유리할 수 있다.

상기 카트리지는 연결 헤드가 자유 단부(free end) 방향으로 테이퍼되고, 동시에 외측 표면이 카트리지의 길이 방향의 축을 향하여 경사되거나 만곡된 최소 하나의 제1 외측 표면부 및 상기 제1 외측 표면부의 맞은 편에 위치하는 두 번째 외측 표면 부분을 가지고, 개방된 입구 및 출구가 상기 첫 번째 및/또는 두 번째 외측 표면 부분에 존재하는 것을 특징으로 한다.

유리한 실시예들은 종속항의 대상들이며, 그것들은 상기 장치와 관련하여 이미 설명되었다.

본 발명의 실시예는 아래에서 도면들에 의하여 더욱 상세하게 설명될 것이다. 도면들은 다음과 같다:

도 1은 카트리지와 연결 부재를 가지고 있는 장치의 사시도,

도 2는 카트리지가 삽입되는 과정 중의 도 1의 장치의 단면도,

도 3은 카트리지가 삽입된 도 1의 장치의 단면도,

도 4a, b는 연결 헤드 및 카트리지의 컵의 상부의 사시도,

도 5는 도 4a, b에 나타낸 카트리지의 연결 헤드의 수직 단면도,

도 6은 또 다른 실시예에 따른 연결 헤드의 측면도,

도 7 내지 도 12는 다른 실시예에 따른 연결 헤드의 사시도,

도 13은 또 다른 실시예의 연결 헤드 및 연결 부재의 단면도, 그리고

도 14는 배출기를 구비한 연결 부재의 사시도.

*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명*

1 : 카트리지 2 : 리셉터클

3 : 길이 방향 축 6 : 중간 공간

10 : 연결 헤드 12 : 단부 표면

13 : 자유 단부 14, 14a, 14b : 제1 외측 표면부

15a : 리세스 15b : 웹

16, 16a, 16b : 제2 외측 표면부 17 : 가이드 수단

18 : 측면 19 : 측면

20 : 제1 입구 개구부 21 : 제1 입구 개구부

22 : 제2 입구 개구부 24 : 출구 개구부

25 : 출구 채널 40 : 연결 부재

42 : 입구 니플 44 : 출구 니플

46 : 슬리브 링 47 : 가이드 수단

50 : 홀더 52 : 단부 표면

54: 제1 내측 표면부 56: 제2 내측 표면부

58 : 측면 60 : 유입 개구부

61 : 유입 채널 62 : 유출 개구부

63 : 유출 채널 70 : 실링 부재

80 : 배출기 81 : 회전축

82 : 그립부 83 : 활동 단부

도 1은 리셉터클(2)과 연결 부재(40)를 구비한 카트리지(1)를 포함하는 수처리 장치의 사시도이다. 연결 부재(40)는 캡(cap)의 형상을 가지며, 연결 부재(40)를 카트리지(1)에 고정시키는 슬리브링(46)을 하단에 구비한다.

연결 부재(40)의 측면에는 입구 니플(inlet nipple)(42)과 출구 니플(outlet nipple)(44)이 형성되어 있다. 2개의 니플(42, 44)은 카트리지(1)의 길이방향 축(3)에 수직방향으로 확장되며, 여기에 도시된 바와 같은 방법으로 서로 나란히 배치된다.

카트리지(1)의 리셉터클(2)은 사용에 따라 적당한 처리제로 채워진다. 이것은 여과제 및/또는 처리되는 액체에 물질을 분출하는 작용제(agent)일 수 있다. 본 발명의 장치는 음용수 생산을 위한 압력동작 장치(pressure-operated device)로 사용되는 것이 바람직하다.

도 2는 도 1의 장치의 상부의 I-I 선을 따라서 잘라본 수직 단면도이다. 도 2는 카트리지(1)의 연결 헤드(10)를 연결 부재(40) 속으로 삽입하는 과정을 보여준다.

카트리지(1)는 리셉터클(2)의 연결 헤드(10)를 가지고 있는데, 이것의 단면은 자유 단부(free end)(13)을 향하여, 다시 말해서 리셉터클(2)으로부터 거리가 증가함에 따라 점점 작아지는 형태이다. 도 2로부터 연결 헤드(10)는 제1 외측 표면부(14)와, 이에 반대편에 제2 외측 표면부(16)를 가지고 있음을 알 수 있다. 게다가, 연결 헤드(10)는 도시되지 않은 측면뿐 아니라, 단부 표면(12)도 가지고 있다. 연결 헤드(10)의 표면 형태에 대한 자세한 설명은 도 4a 내지 12의 서로 다른 실시예에서 상세히 논의될 것이다.

도 2에서 나타낸 실시예에서, 2개의 외측 표면부(14, 16)는 각각 평평한 표면을 형성하고, 이들은 카트리지(1)의 길이 방향 축(3)에 대해 α와 β의 각으로 경사지어져서, 연결 헤드(10)의 테이퍼를 형성하게 된다. 상기 연결 헤드(10)는 형상에 있어서 대칭적, 다시 말해서 α = β 이다.

연결 헤드(10)의 내부에 입구 채널(21)과 출구 채널(25)이 배치되며, 양자는 제1 외측 표면부(14)에서 길이 방향 축(3)에 수직 방향으로 나타난다. 상기 입구 개구부(20)와 출구 개구부(24)는 상기 외측 표면부(14)의 평면에 위치한다. 상기 입구 개구부와 출구 개구부(20, 24)는 O링 형태의 실링 부재(70)에 의해 각각 둘러싸이게 된다. O링은 외측 표면부(14)의 상응하는 홈에 삽입되고 상기 외측 표면부(14)에 대해 약간 돌출된다.

연결 부재(40)는 캡의 형상을 가지고, 연결 헤드의 2개의 외측 표면부(14, 16)에 대응하는 경사를 가지는 연결 헤드(10)의 외측 표면부(14, 16)에 상보적인 내측 표면부(54, 56)를 가지고 있는 홀더(50)를 내부에 가지고 있다. 게다가, 연결 부재(40)는 단부 표면(52), 유입 개구부(60)가 있는 유입채널(61), 유출 개구부(62)가 있는 유출 채널(63)을 가지고 있다. 도 3에 도시된 바와 같이, 연결 헤드(10)가 완전히 밀리면 실링 부재(70)가 구비된 실링 표면(72)으로서의 역할도 동시에 수행하는 제1 내측 표면부(54)에 상기 개구부(60, 62)는 위치한다.

상기 연결 헤드가 홀더 속으로 도입되고 있는 반면에, 표면부(14, 16) 및 표면부(54, 56)는 이격된다. 따라서, 실링 부재(70)에 의해 마찰은 발생하지 않는다. 더 밀리게 되면, 실링 부재(70)가 서로 압박되면서 상기 표면부(14, 15, 54, 56)가 서로 대향하여 위치할 때까지, 외측 표면부(14, 16)는 내측 표면부(54, 56)로 접근한다. 이러한 최종 위치에서, 개구부(20) 및 개구부(60)뿐만 아니라 개구부(24) 및 개구부(62)는 서로 반대편에 위치하여, 유입 및 유출은 밀폐 상태로 서로 결합된다(도 3 참조).

연결 부재(40)의 홀더(50)의 최소 내측 단면이 연결 헤드(10)의 외측 단면보다 더 작기 때문에, 다시 말해서, 본 실시예에서 단부 표면(52)은 단부 표면(12)보다 더 작고, 연결 헤드(10)가 완전히 밀려질 때 중간 공간(6)은 상기 2개의 단부 표면(52)과 단부 표면(12)의 사이에 존재한다. 실링 부재가 더 강한 압박하에 있거나 실링 부재가 마멸되어서 필요한 경우 상기 중간 공간(6)은 연결 헤드(10)가 홀더(50) 속으로 더 밀려지는 것을 가능하게 한다.

도 4a는 카트리지(1)의 투시 도법(perspective representation)을 보여준다. 네 개의 측면과 하나의 단부 표면(12)을 가지는 연결 헤드(10)는 리셉터클(2)에 배치된다. 제1 외측 표면부(14)에 의하여 하나의 측면이 형성되며, 그것은 세 개의 개구부를 구비한다. 카트리지의 내부로 두 개의 부분 흐름을 안내하기 위하여 제1 및 제2 물 입구 개구부(20, 22)가 존재한다. 연결 부재(40)에서 희석 기작(diluting mechanism)(미도시)이 배치되거나 연결 부재(40)로부터 상류방향이라면 두 개의 입구 개구부(20, 22)는 필요하다. 이렇게 도입된 부분 흐름은 여과 카트리지 내부에서 상이하게 처리되고나서 서로 합류된다.

처리된 물은 물 출구 개구부(24)를 통하여 카트리지(1)로부터 배출된다. 상기 물 출구 개구부(24)는 측면에 위치하고, 상기 두 개의 물 출구 개구부(20, 22)에 인접한 반면에, 상기 두 개의 입구 개구부(20, 22)는 다른 것의 위에 배치된 것이다. 연결 헤드(10)(도 4b 참조)의 배면에 제2 외측 표면부(16)가 존재한다. 2개의 외측 표면부(14) 및 표면부(16)는 만곡된 측면(14) 및 측면(16)에 배치된다.

모든 표면(14, 16, 18, 19)은 리세스(15a)를 가진다. 상기 측면(16)의 리세스(15a)는 상기 개구부(20), 개구부(22) 및 개구부(24)의 주위에 배치된다. 그러므로 제1 외측 표면부(14)는 리세스(15a) 및/또는 개구부(20), 개구부(22) 및 개구부(24) 사이의 웹(web)(15b)으로 줄여진다.

표면(16), 표면(18) 및 표면(19)에서 상기 리세스(15a)는 잡아 늘려진 형상이고 상응하는 늘려진 웹(15b)에 의하여 서로 분리된다. 마찰에 관련된 웹 및 표면이 수직방향으로 확장하기 때문에, 특히 제2 외측 표면부에서, 마찰은 그것들이 서로 맞추어질 때 줄어든다.

도 5는 도 4a, b에 나타낸 카트리지의 연결 헤드(10)의 수직 단면을 보여준다. 평탄한 외측 표면부(14, 16)의 각도 α 및 ß는 길이 방향 축(3)에 대하여 표 시된다. 여기에 도시된 표현에서, 상기 각도 α 및 ß는 동일하게 선택된다.

도 6은 또 다른 실시예를 보여주며, 각도 α 가 대략 10°인 반면에, 제1 외측 표면부(14)가 기울어진 표면을 형성한다는 측면에서만 차이가 있다. 제2 외측 표면부(16)는 경사를 가지지 않으며, 이것은 이 경우에 각도 ß 가 0°, 다시 말해서, 제2 외측 표면부(16)가 길이 방향 축(3)에 평행 하다는 것을 의미한다. 양쪽 개구부(20, 24)는 제2 외측 표면부(16)에 위치한다.

도 7은 또 다른 실시예를 보여주고, 평탄한 측면(18) 및 측면(19)이 제공되고 입구 개구부(20)뿐만 아니라 출구 개구부(24)가 외측 표면부(14)에 배치되고 제2 입구 개구부(22)가 제2 외측 표면부(16)에 배치되어 있는 점에서 도 4a, b의 실시예와 차이가 있다. 실링 부재는 도시되지 않고 있다. 연결 부재(40)에 실링 부재가 배치되는 것도 가능하다. 연결 헤드(10)이 대칭이기 때문에, 그것은 표면(18)의 설치 위치를 정의하는 수직한 홈의 형태인 가이드 수단을 가지며, 그것은 연결 부재(40)의 상응하는 가이드 수단(47)과 협동한다(도14 참조).

도 8은 또 다른 실시예를 보여주고, 여기서 연결 헤드(10)는 두 개의 개구부(20) 및 개구부(24)를 구비한 평탄한 제1 외측 표면부(14)를 가지고 있으나, 달리 반원통형의 제2 외측 표면부(16)를 가진다.

도 9에서, 연결 헤드(10)는 피라미드 형상을 가지고, 한편 물 입구 개구부(20)는 하나가 제1 외측 표면부(14a)에서 제공되고 물 출구 개구부(24)가 다른 제2 외측 표면부(14b)에서 제공된다.

두 개의 제2 외측 표면부(16a, 16b)는 두 개의 제1 외측 표면부(14a, 14b)로부터 반대편에 위치한다. 상응하는 홀더(50)은 네 개의 상보적인 내측 표면부를 가진다.

도 10은 연결 헤드(10)의 또 다른 실시예를 보여주고, 그것은 만곡된 제1 외측 표면부(14)를 가지며, 곡률이 리셉터클(2)로부터 멀어져 감에 따라 증가하는 곡률을 가지고 연결 헤드(10)의 자유 단부(13)를 가진다. 자유 단부(13)의 영역에서, 제1 외측 표면부(14)는 평탄한 단부 표면(12)으로 통과한다.

제2 외측 표면부(16)는 수직한 평면에 의하여 형성된다. 외측 표면부(14)와 외측 표면부(16)의 사이에 수직한 측면(18) 및 측면(19)이 배치된다. 두 개의 개구부(20) 및 개구부(24)는 제2 외측 표면부(16)에 위치된다.

도 11은 연결 헤드(10)의 또 다른 실시예를 보여준다. 상기 연결 헤드(10)는 원뿔형의 외피 표면을 구비한 절단 원추 형상 및 평탄한 단부 표면(12)을 가지고 있다. 이러한 실시예에서, 외측 표면부(14) 및 외측 표면부(16)는 모두 원뿔형의 표면에 함께 위치한다.

도 12는 실시예를 보여주며, 여기서 연결 헤드(10)는 반구형의 외측 표면을 가진다. 이러한 실시예에서도 역시, 평탄한 고리모양의 표면을 형성하는 외측 표면부(14) 및 외측 표면부(16)는 공통의 반구형의 외측 표면에 존재한다.

도 13에서, 도 12의 연결 헤드(10)는 더 평탄한 내측 표면부(54) 및 내측 표면부(56)를 구비한 홀더(50) 안으로 삽입된다. 반구 상에 배치된 두 개의 제1 및 외측 표면부(14) 및 제2 외측 표면부(16)는 그것의 평탄한 내측 표면부(54) 및 내측 표면부(56)에 대하여 존재한다. 이러한 실시예에서 채널(61, 63)뿐만 아니라 채 널(21, 25)의 끝 부분도 경사진다.

도 14는 연결 부재(40)의 또 다른 실시예를 보여준다. 연결 부재(40)의 안쪽에, 배출기(80)는 대롱거리는 굴대(81)에 대하여 선회된다. 그립부(82)를 움직이게 함으로써, 망치모양의 활동 단부(83)가 아래로 움직이게 되어, 연결 헤드(10)가 구비된 카트리지(미도시)는 아래로 힘을 받고 홀더(50)로부터 떨어진다. 내측 표면부(54, 56)이외에 홀더(50)의 내부 표면은 웹(47)이 가이드 수단으로서 배치된 측면(58)을 가진다(도 7 참조).

본 발명은 카트리지의 연결 영역과 연결 부재에서 요구되는 밀폐가 동시에 보장됨과 아울러 용이하게 교체될 수 있는 카트리지를 구비한 수처리장치를 제공하는 것이다.

Claims

카트리지(1)가 구비되고, 상기 카트리지는 수 처리제를 수용하기 위한 리셉터클(2) 및 상기 리셉터클(2)에 배치된 연결 헤드(10)를 가지며, 상기 연결 헤드(10)는 최소한 하나의 입구 개구부(20, 22) 및 최소 하나의 출구 개구부(24)를 가지고 연결 부재(40)가 구비되고, 상기 연결 부재(40)는 상기 연결 헤드(10)를 위하여 최소 하나의 유입 개구부(60) 및 최소 하나의 유출 개구부(62)가 구비된 홀더(50)를 구비하고, 상기 유입 개구부(60) 및 유출 개구부(62)는 상기 연결 헤드(10)의 입구 개구부(20, 22) 및 출구 개구부(24)에 실링 부재에 의하여 밀폐 방식으로 연결되는 수처리장치에 있어서,

상기 연결 헤드(10)는 자유 단부(13)를 향하여 테이퍼가 형성되고, 한편 외측 표면은 최소 하나의 제1 외측 표면부(14, 14a, 14b) 및 제2 외측 표면부(16, 16a, 16b)를 가지고 있음과 아울러 상기 제1 외측 표면부(14, 14a, 14b)는 상기 카트리지(1)의 길이 방향의 축(3)에 대하여 경사지거나 만곡되고 상기 제2 외측 표면부(16, 16a, 16b)는 상기 제1 외측 표면부(14, 14a, 14b)의 반대측에 위치하고,

상기 입구 및 출구 개구부(20, 22, 24)는 상기 제1 및 제2 외측 표면부(14, 14a, 14b, 16, 16a, 16b)에, 또는 상기 제1 및 제2 외측 표면부(14, 14a, 14b, 16, 16a, 16b) 중 어느 하나 위치하며,

상기 연결 헤드(10)는 상기 홀더(50) 내부에 축 방향으로 삽입되고, 한편 상기 홀더(50)의 내부 표면(51)은 제1 및 제2 내측 표면부(54, 56)를 가지고 상기 제1 및 제2 내측 표면부는 최소한 상기 제1 및 제2 외측 표면부(14, 14a, 14b, 16, 16a, 16b)와 상보적(相補的;complementary)이며,

상기 입구 및 출구 개구부(20, 22, 24), 또는 상기 유입 및 유출 개구부(60, 62), 또는 상기 입구 및 출구 개구부(20, 22, 24) 및 상기 유입 및 유출 개구부(60, 62)는 최소 하나의 실링 부재(70)에 의하여 각각 둘러싸이는 것을 특징으로 하는 수처리장치.
제1항에 있어서, 상기 연결 헤드(10)는 비대칭인 것을 특징으로 하는 수처리장치.
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 제1 외측 표면부(14, 14a, 14b)는 상기 카트리지(1)의 길이 방향 축(3)에 0 < α < 90°의 α 각도로 경사진 평탄한 표면인 것을 특징으로 하는 수처리장치.
제3항에 있어서, 상기 α 각도는 α < 20°인 것을 특징으로 하는 수처리장치.
제3항에 있어서, 상기 α 각도는 1°~ 5°인 것을 특징으로 하는 수처리장치.
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 제1 외측 표면부(14, 14a, 14b)는 구형 표면 또는 원뿔형 표면, 구형 표면의 부분 또는 원뿔형 표면의 부분, 또는 자유 곡면인 것을 특징으로 하는 수처리장치.
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 제2 외측 표면부(16, 16a, 16b)는 상기 카트리지(1)의 길이 방향 축(3)에 0 ≤ ß < 90°의 ß각도를 이루는 평탄한 표면인 것을 특징으로 하는 수처리장치.
제7항에 있어서, α≠ß 인 것을 특징으로 하는 수처리장치.
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 제2 외측 표면부(16, 16a, 16b)는 만곡된 것을 특징으로 하는 수처리장치.
제9항에 있어서, 상기 제2 외측 표면부(16, 16a, 16b)의 곡률은 상기 제1 외측 표면부(14, 14a, 14b)의 곡률과 상이한 것을 특징으로 하는 수처리장치.
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 제2 외측 표면부(16, 16a, 16b)는 구형 표면 또는 원뿔형 표면, 구형 표면의 부분 또는 원뿔형 표면의 부분, 또는 자유 곡면인 것을 특징으로 하는 수처리장치.
삭제
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 실링 부재(70)는 상기 개구부(20, 22, 24, 60, 62)를 둘러싸는 O링 또는 평탄한 개스킷인 것을 특징으로 하는 수처리장치.
제1항 또는 제2항에 있어서, 최소 상기 제1 및 제2 외측 표면부(14, 14a, 14b, 16, 16a, 16b), 또는 상기 제1 및 제2 외측 표면부(14, 14a, 14b, 16, 16a, 16b) 중 어느 하나는 최소 하나의 리세스(15a)를 갖는 것을 특징으로 하는 수처리장치.
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 홀더(50)의 최소 내부 단면은 상기 연결 헤드(10)의 최소 외부 단면보다 더 작은 것을 특징으로 하는 수처리장치.
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 연결 헤드(10)는 상기 홀더(50)의 가이드 수단(47)과 협동하는 최소 하나의 가이드 수단(17)을 가지는 것을 특징으로 하는 수처리장치.
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 카트리지(1) 또는 상기 연결 부재(40)와 맞물리는 잠금 부재(46)가 제공되는 것을 특징으로 하는 수처리장치.
제17항에 있어서, 상기 잠금 부재(46)는 슬리브 링인 것을 특징으로 하는 수처리장치.
제1항 또는 제2항에 있어서, 최소 상기 연결 헤드(10) 및 상기 홀더(50), 또는 상기 연결 헤드(10) 및 상기 홀더(50) 중 어느 하나는 유연성 있는 물질로 이루어진 것을 특징으로 하는 수처리장치.
제19항에 있어서, 최소 상기 연결 헤드(10) 및 상기 홀더(50), 또는 상기 연결 헤드(10) 및 상기 홀더(50) 중 어느 하나는 사출 성형되는 것을 특징으로 하는 수처리장치.
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 연결 부재(40)는 배출기(80)를 갖는 것을 특징으로 하는 수처리장치.
수 처리제를 수용하기 위한 리셉터클(2) 및 연결 부재(40)로 연결하기 위하여 상기 리셉터클(2)에 배치되며 최소한 하나의 입구 개구부(20, 22) 및 최소 하나의 출구 개구부(24)를 외측 표면(11)에 가지는 연결 헤드(10)가 구비된 카트리지에 있어서,

상기 연결 헤드(10)는 자유 단부(13)를 향하여 테이퍼가 형성되고, 한편 상기 외측 표면(11)은 최소 하나의 제1 외측 표면부(14, 14a, 14b) 및 제2 외측 표면부(16, 16a, 16b)를 가지고 있음과 아울러 상기 제1 외측 표면부(14, 14a, 14b)는 상기 카트리지(1)의 길이 방향의 축(3)에 대하여 경사지거나 만곡되고 상기 제2 외측 표면부(16, 16a, 16b)는 상기 제1 외측 표면부(14, 14a, 14b)의 반대측에 위치하고.

상기 입구 및 출구 개구부(20, 22, 24)는 상기 제1 및 제2 외측 표면부(14, 14a, 14b, 16, 16a, 16b), 또는 상기 제1 및 제2 외측 표면부(14, 14a, 14b, 16, 16a, 16b) 중 어느 하나에 위치하며,

상기 입구 및 출구 개구부(20, 22, 24)는 실링 부재(70)에 의하여 각각 둘러싸이는 것을 특징으로 하는 카트리지.
제22항에 있어서, 상기 연결 헤드(10)는 비대칭인 것을 특징으로 하는 카트리지.
제22항 또는 제23항에 있어서, 상기 제1 외측 표면부(14, 14a, 14b)는 상기 카트리지(1)의 길이 방향 축(3)에 0 < α < 90°의 α 각도로 경사진 평탄한 표면인 것을 특징으로 하는 카트리지.
제24항에 있어서, 상기 각도는 α < 20°인 것을 특징으로 하는 카트리지.
제24항에 있어서, 상기 각도 α 는 1°~ 5°인 것을 특징으로 하는 카트리지.
제22항 또는 제23항에 있어서, 상기 제1 외측 표면부(14, 14a, 14b)는 구형 표면 또는 원뿔형 표면, 구형 표면의 부분 또는 원뿔형 표면의 부분으로 이루어진 것을 특징으로 하는 카트리지.
제22항 또는 제23항에 있어서, 상기 제2 외측 표면부(16, 16a, 16b)는 상기 카트리지(1)의 길이 방향 축(3)에 0 ≤ ß < 90°의 ß각도를 이루는 평탄한 표면인 것을 특징으로 하는 카트리지.
제28항에 있어서, α≠ß 인 것을 특징으로 하는 카트리지.
제22항 또는 제23항에 있어서, 상기 제2 외측 표면부(16, 16a, 16b)는 만곡된 것을 특징으로 하는 카트리지.
제30항에 있어서, 상기 제2 외측 표면부(16, 16a, 16b)의 곡률은 상기 제1 외측 표면부(14, 14a, 14b)의 곡률과 상이한 것을 특징으로 하는 카트리지.
제22항 또는 제23항에 있어서, 상기 제2 외측 표면부(16, 16a, 16b)는 구형 표면 또는 원뿔형 표면, 구형 표면의 부분 또는 원뿔형 표면의 부분, 또는 자유 곡면인 것을 특징으로 하는 카트리지.
삭제
제22항 또는 제23항에 있어서, 상기 실링 부재(70)는 상기 개구부(20, 22, 24, 60, 62)를 둘러싸는 O링 또는 평탄한 개스킷인 것을 특징으로 하는 카트리지.
제22항 또는 제23항에 있어서, 최소 상기 제1 및 제2 외측 표면부(14, 14a, 14b, 16, 16a, 16b), 또는 상기 제1 및 제2 외측 표면부(14, 14a, 14b, 16, 16a, 16b) 중 어느 하나는 최소 하나의 리세스(15a)를 갖는 것을 특징으로 하는 카트리지.
제22항 또는 제23항에 있어서, 상기 연결 헤드(10)는 가이드 수단(17)을 가지는 것을 특징으로 하는 카트리지.