KR101661652B1

KR101661652B1 - 수동 펌프식 정수기

Info

Publication number: KR101661652B1
Application number: KR1020160046278A
Authority: KR
Inventors: 이기백; 김성습
Original assignee: (주)케이엔비코퍼레이션
Priority date: 2016-04-15
Filing date: 2016-04-15
Publication date: 2016-09-30

Abstract

본 발명은 수동 펌프식 정수기에 관한 것으로서, 특히, 푸시버튼의 누름에 따라 원수가 정수되어 출수되는 수동형 정수기를 개선하여, 사용자가 정수의 출수량을 임의로 조절할 수 있는 한편 필터수단의 교체시기를 쉽게 인지할 수 있고, 필터수단의 교체를 보다 용이하게 하기 위한 장치에 관한 것으로서, 착탈 가능한 물탱크(100)로부터 원수를 공급받는 입수부(200)와; 원수에 포함된 이물질을 여과시키는 필터수단(300)과; 상기 입수부(200)와 상기 필터수단(300) 사이에 연결된 실린더(410)와, 상기 실린더(410) 내에서 이동에 따라 원수에 정압 및 부압을 발생시키는 피스톤(420)과, 사용자의 누름에 따라 상기 피스톤(420)을 연동시키는 푸시버튼(430)과, 상기 푸시버튼(430)을 탄력적으로 복귀시키는 탄성체(440)와, 상기 푸시버튼(430)의 회전각에 따라 상기 푸시버튼(430)의 스트로크를 2 이상으로 제한하는 단턱(450) 및 스토퍼(461)(462)로 이루어진 펌핑부(400)와; 상기 입수부(200)와 상기 실린더(410) 사이에 마련되는 제1일방향밸브(500)와; 상기 필터수단(300)과 출수구(700) 사이에 마련되는 제2일방향밸브(600)로 구성되어, 사용자가 푸시버튼을 회전 시킴에 따라 정수의 출수량을 다양하고 조절할 수 있는 동시에, 압력 스위치를 이용하여 필터수단의 교체시기를 사용자에게 인지시킬 수도 있으며, 감속기구를 적용하여 보다 적은 힘으로 출수가 가능하여 사용자의 정수기 사용 편의성 및 정수기에 대한 상품성을 극대화시킬 수 있도록 하는 것이다.

Description

수동 펌프식 정수기{Water purifier of manual pumping type}

본 발명은 수동 펌프식 정수기에 관한 것으로서 특히, 푸시버튼의 누름에 따라 원수가 정수되어 출수되는 수동형 정수기를 개선하여, 사용자가 정수의 출수량을 임의로 조절할 수 있는 한편 필터수단의 교체시기를 쉽게 인지할 수 있고, 필터수단의 교체를 보다 용이하게 하기 위한 장치로써, 사용자가 푸시버튼을 회전 시킴에 따라 정수의 출수량을 다양하고 조절할 수 있는 동시에, 압력 스위치를 이용하여 필터수단의 교체시기를 사용자에게 인지시킬 수도 있으며, 감속기구를 적용하여 보다 적은 힘으로 출수가 가능하여 사용자의 정수기 사용 편의성 및 정수기에 대한 상품성을 극대화시킬 수 있는 장치에 관한 것이다.

일반적으로 정수기란 물리적·화학적 방법으로 물을 걸러 불순물을 제거하는 기구를 지칭한다.

이러한 일반적인 정수기는 원수에 포함된 이물질을 여과하기 위한 필터수단을 반드시 필요로 하는데, 원수가 이러한 필터수단을 통과하도록 하기 위하여 원수에는 소정의 압력이 작용해야만 한다.

배관을 통해 공급되는 원수를 저장하지 않고 실시간으로 정수를 실시하는 직수식 정수기의 경우, 원수에 작용하고 있는 압력에 의해 여과가 이루어지게 된다.

하지만, 원수를 일시적으로 저장하였다가 정수를 실시하는 저수식 정수기의 경우 원수에 별도의 압력을 가하기 위하여 펌프가 마련되는 것이 보편적이다.

이러한 펌프는 통상 전원 공급에 따라 구동하는 펌프가 적용되는 것이 일반적이지만, 사용 목적에 따라 사용자가 직접 펌핑을 실시하는 수동형 정수기가 있다.

사용자가 직접 펌핑을 실시하여 정수를 실시하는 수동 펌프식 정수기의 예로 선행기술1인 국내 공개실용신안공보 제1998-010658호에는 휴대용 정수기가 개시되어 있으며, 선행기술2인 국내 공개특허공보 제2015-0133095호에는 휴대용 정수장치가 개시되어 있다.

그러나, 종래의 수동 펌프식 정수기는 다음과 같은 몇 가지 기술상의 문제점을 가지고 있었다.

첫째, 펌핑수단의 복귀가 스스로 이루어지지 않거나 혹은 원활하게 이루어지지 않아 짧은 시간 내에 반복적인 출수가 어렵다.

선행기술1인 국내 공개실용신안공보 제1998-010658호에 개시된 휴대용 정수기의 경우 피스톤을 누르는 동작에 그치지 않고 피스톤을 당기는 동작이 요구되며, 선행기술2인 국내 공개특허공보 제2015-0133095호에 개시된 휴대용 정수장치의 경우 펌핑튜브의 복원이 원활하게 이루어지지 않는 다는 문제점이 있었다.

둘째, 종래의 수동 펌프식 정수기의 경우 사용자의 조작 높이에 의해 출수량이 조절되기 때문에 출수량을 조절하기 어려웠다.

셋째, 필터수단의 교체시기를 정확하게 알 수 없어 불필요하게 너무 빨리 필터수단을 교체하거나 혹은 교체시기가 지나 여과 성능을 상실한 상태로 사용하는 경우가 많았다.

넷째, 필터수단의 교체 시 관로를 분리했다가 다시 연결하는 작업에 비교적 많은 시간이 소요된다.

국내 공개실용신안공보 제1998-010658호 국내 공개특허공보 제2015-0133095호

본 발명은 상기의 문제점을 해소하기 위한 것으로, 사용자가 푸시버튼을 회전 시킴에 따라 정수의 출수량을 다양하고 조절할 수 있는 동시에, 압력 스위치를 이용하여 필터수단의 교체시기를 사용자에게 인지시킬 수도 있으며, 감속기구를 적용하여 보다 적은 힘으로 출수가 가능하여 사용자의 정수기 사용 편의성 및 정수기에 대한 상품성을 극대화시킬 수 있도록 하는 수동 펌프식 정수기를 제공하고자 한다.

이러한 본 발명의 수동 펌프식 정수기는, 착탈 가능한 물탱크로부터 원수를 공급받는 입수부와; 원수에 포함된 이물질을 여과시키는 필터수단과; 상기 입수부와 상기 필터수단 사이에 연결된 실린더와, 상기 실린더 내에서 이동에 따라 원수에 정압 및 부압을 발생시키는 피스톤과, 사용자의 누름에 따라 상기 피스톤을 연동시키는 푸시버튼과, 상기 푸시버튼을 탄력적으로 복귀시키는 탄성체와, 상기 푸시버튼의 회전각에 따라 상기 푸시버튼의 스트로크를 2 이상으로 제한하는 단턱 및 스토퍼로 이루어진 펌핑부와; 상기 입수부와 상기 실린더 사이에 마련되는 제1일방향밸브와; 상기 필터수단과 출수구 사이에 마련되는 제2일방향밸브로 구성함으로써 달성된다.

여기에서, 상기 펌핑부의 피스톤과 푸시버튼 사이에는 감속기구가 추가로 마련되되, 상기 감속기구는 상기 푸시버튼의 직선운동을 회전운동을 변환시켰다가 다시 회전운동을 상기 피스톤의 직선운동으로 변환시키는 제1랙 및 제1피니언과 제2랙 및 제2피니언이 마련되어 상기 제1피니언과 상기 제2피니언은 서로 치합하고, 상기 제1피니언과 상기 제2피니언의 잇수비에 의해 감속이 이루어지는 것이 바람직할 것이다.

추가적으로, 상기 실린더와 상기 필터수단 사이에는, 원수의 압력이 기준치를 초과함에 따라 전환되는 기계적 또는 전기적 압력 스위치가 마련되어, 상기 압력 스위치는 상기 필터수단의 교체시기를 사용자에게 인지시키는 것이 가장 바람직할 것이다.

이상과 같은 본 발명은 사용자가 푸시버튼을 회전 시킴에 따라 정수의 출수량을 다양하고 조절할 수 있는 동시에, 압력 스위치를 이용하여 필터수단의 교체시기를 사용자에게 인지시킬 수도 있으며, 감속기구를 적용하여 보다 적은 힘으로 출수가 가능하여 사용자의 정수기 사용 편의성 및 정수기에 대한 상품성을 극대화시킬 수 있는 발명인 것이다.

도 1은 본 발명의 수동 펌프식 정수기를 도시하는 개략적인 구성단면도,
도 2는 본 발명의 수동 펌프식 정수기에 있어서 물탱크를 분리시킨 상태를 도시하는 단면도,
도 3은 본 발명의 수동 펌프식 정수기에 있어서 푸시버튼을 누른 상태를 도시하는 단면도,
도 4는 본 발명의 수동 펌프식 정수기에 있어서 푸시버튼을 누르지 않은 상태를 도시하는 단면도,
도 5는 본 발명의 수동 펌프식 정수기에 있어서 푸시버튼을 회전시켜 누른 상태를 도시하는 단면도,
도 6은 본 발명의 수동 펌프식 정수기에 있어서 펌핑부의 요부에 대한 분해사시도,
도 7은 본 발명의 수동펌프식 정수기에 있어서 일방향밸브를 도시하는 도,
도 8은 본 발명의 수동펌프식 정수기에 있어서 감속기구를 도시하는 도,
도 9는 본 발명의 수동펌프식 정수기에 있어서 전기식 압력 스위치를 도시하는 도,
도 10은 본 발명의 수동펌프식 정수기에 있어서 기계식 압력 스위치를 도시하는 도.

도 1은 본 발명의 수동 펌프식 정수기를 도시하는 개략적인 구성단면도이며, 도 2는 본 발명의 수동 펌프식 정수기에 있어서 물탱크를 분리시킨 상태를 도시하는 단면도이다.

그리고, 도 3은 본 발명의 수동 펌프식 정수기에 있어서 푸시버튼을 누른 상태를 도시하는 단면도이며, 도 4는 본 발명의 수동 펌프식 정수기에 있어서 푸시버튼을 누르지 않은 상태를 도시하는 단면도이고, 도 5는 본 발명의 수동 펌프식 정수기에 있어서 푸시버튼을 회전시켜 누른 상태를 도시하는 단면도이다.

또한, 도 6은 본 발명의 수동 펌프식 정수기에 있어서 펌핑부의 요부에 대한 분해사시도이며, 도 7은 본 발명의 수동펌프식 정수기에 있어서 일방향밸브를 도시하는 도이다.

마지막으로, 도 8은 본 발명의 수동펌프식 정수기에 있어서 감속기구를 도시하는 도이고, 도 9는 본 발명의 수동펌프식 정수기에 있어서 전기식 압력 스위치를 도시하는 도이며, 도 10은 본 발명의 수동펌프식 정수기에 있어서 기계식 압력 스위치를 도시하는 도이다.

본 발명의 실시예에서 제시되는 특정한 구조 내지 기능적 설명들은 단지 본 발명의 개념에 따른 실시예를 설명하기 위한 목적으로 예시된 것으로, 본 발명의 개념에 따른 실시예들은 다양한 형태로 실시될 수 있다. 또한 본 명세서에 설명된 실시예들에 한정되는 것으로 해석되어서는 아니 되며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경물, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

한편, 본 발명에서 제1 및/또는 제2 등의 용어는 다양한 구성 요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성 요소들은 상기 용어들에 한정되지는 않는다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소들과 구별하는 목적으로만, 예컨대 본 발명의 개념에 따른 권리 범위로부터 벗어나지 않는 범위 내에서, 제1구성요소는 제2구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2구성요소는 제1구성요소로도 명명될 수 있다.

어떠한 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떠한 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 또는 "직접 접촉되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다. 구성요소들 간의 관계를 설명하기 위한 다른 표현들, 즉 "~사이에"와 "바로 ~사이에" 또는 "~에 인접하는"과 "~에 직접 인접하는" 등의 표현도 마찬가지로 해석되어야 한다.

본 명세서에서 사용하는 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로서, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서 "포함한다" 또는 "가지다" 등의 용어는 실시된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성 요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징이나 숫자, 단계, 동작, 구성 요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

본 발명의 수동 펌프식 정수기는 도 1 내지 도 10에 도시된 바와 같이, 사용자가 푸시버튼(430)을 회전 시킴에 따라 정수의 출수량을 다양하고 조절할 수 있는 동시에, 압력 스위치(800)를 이용하여 필터수단(300)의 교체시기를 사용자에게 인지시킬 수도 있으며, 감속기구(480)를 적용하여 보다 적은 힘으로 출수가 가능하여 사용자의 정수기 사용 편의성 및 정수기에 대한 상품성을 극대화시킬 수 있는 것을 그 기술상의 기본 특징으로 한다.

본 발명의 실시예를 첨부 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

본 발명의 수동 펌프식 정수기는 도 1 및 도 2에 도시한 바와 같이, 착탈 가능한 물탱크(100)로부터 원수를 공급받는 입수부(200)와; 원수에 포함된 이물질을 여과시키는 필터수단(300)과; 상기 입수부(200)와 상기 필터수단(300) 사이에 연결된 실린더(410)와, 상기 실린더(410) 내에서 이동에 따라 원수에 정압 및 부압을 발생시키는 피스톤(420)과, 사용자의 누름에 따라 상기 피스톤(420)을 연동시키는 푸시버튼(430)과, 상기 푸시버튼(430)을 탄력적으로 복귀시키는 탄성체(440)와, 상기 푸시버튼(430)의 회전각에 따라 상기 푸시버튼(430)의 스트로크를 2 이상으로 제한하는 단턱(450) 및 스토퍼(461)(462)로 이루어진 펌핑부(400)와; 상기 입수부(200)와 상기 실린더(410) 사이에 마련되는 제1일방향밸브(500)와; 상기 필터수단(300)과 출수구(700) 사이에 마련되는 제2일방향밸브(600)로 구성되는 것이 바람직하다.

즉, 입수부(200)로부터 원수를 공급받아 출수구(700)로 정수를 출수시키되 그 중간에 두 개의 일방향밸브(500)(600)를 사이에 두고 펌핑부(400) 및 필터수단(300)이 마련된다.

우선, 입수부(200)는 원수를 공급받기 위한 구성으로 고정된 물탱크를 적용하여도 좋지만, 도 2에 예시한 바와 같이 착탈 가능한 물탱크(100)를 적용하는 것이 바람직할 것이다.

이에 따라, 상기 입수부(200)에는 상기 물탱크(100)의 하부 형상에 대응하여 상기 물탱크(100)가 안착하여 고정되는 구조를 필요로 한다.

이러한 물탱크(100)의 상부에는 사용자가 물탱크(100)를 들고 운반하기 위한 손잡이(110)가 마련되는 것이 좋으며, 이러한 손잡이(110)를 고정식으로 형성하여도 양호하며, 접이식으로 적용한다면 손잡이(110)의 미사용 시 손잡이(110)를 접어서 보관하는 것도 가능할 것이다.

또한, 이러한 물탱크(100)의 하부에는 도 2와 같이 기밀을 유지하도록 나사 결합하는 뚜껑(120)이 마련되어 있어, 상기 물탱크(100)를 거꾸로 뒤집어 뚜껑(120)을 개방한 상태에서 상기 물탱크(100) 내에 물을 보충할 수 있도록 하는 것이 양호하다.

이와 더불어, 상기 뚜껑(120)에는 평상 시 폐쇄상태를 유지하다가 푸셔(121)의 눌림에 의해 개방되는 밸브기구(122)를 마련함으로써, 상기 물탱크(100)가 입수부(200) 상에 놓일 경우, 상기 푸셔(121)가 눌려져 밸브기구(122)가 개방되면서 상기 물탱크(100) 내의 원수가 자중에 의해 상기 입수부(200)로 공급될 수 있는 것이다.

물론, 상기 물탱크(100)의 일부 또는 전체를 투명한 소재로 제작하여 사용자가 상기 물탱크(100) 내부에 잔존하는 원수의 양을 외부에서 쉽게 인지할 수 있도록 하는 것이 좋을 것이다.

다음으로, 원수가 통과함에 따라 원수에 포함된 이물질을 여과시키는 필터수단(300)은 크게 3가지 종류의 필터, 즉 순차적으로 연결된 세디먼트필터(310), 카본필터(320), 그리고 중공사막필터(330)를 포함하는 것이 바람직하지만, 이에 한정되는 것은 아니다.

먼저, 상기 세디먼트필터(sediment filter)(310)는 부직포 등을 재료로 사용하여 원수에 포함되어 있는 모래, 흙, 녹 찌꺼기 등의 이물질을 제거하는 주지의 필터인 것이다.

그리고 상기 카본필터(carbon filter)(320)는 물 맛을 좋게 하고 염소, 프로할로메탄 가스나 잡냄새 등을 제거하는 역할을 하게 된다.

마지막으로 중공사막필터(UF membrane filter)(330)는 각종 중금속 유기화학 물질을 제거하게 된다.

이러한 구성에 따라, 상기 필터수단(300)을 통과하는 원수는 세디먼트필터(310), 카본필터(320), 그리고 중공사막필터(330)를 순차적으로 통과하면서 정수가 이루어지게 되는 것이다.

다음으로 본 발명의 핵심 구성에 해당하는 펌핑부(400)는 도 1 및 도 6에 도시한 바와 같이, 크게 실린더(410), 피스톤(420), 푸시버튼(430), 탄성체(440), 그리고 단턱(450) 및 스토퍼(461)(462)로 구성되어 있다.

우선, 실린더(410)는 압력 용기에 해당하는 것으로 상기 실린더(410)의 하부가 상기 입수부(200)와 상기 필터수단(300) 사이에 연결되어 있다.

이에 따라, 상기 실린더(410) 내에 부압이 작용함에 따라 상기 입수부(200)로부터 원수를 공급받게 되며, 다시 상기 실린더(410) 내에 정압이 작용함에 따라 원수를 상기 필터수단(300)으로 압송시킬 수 있는 것이다.

이때, 상기 실린더(410)는 도 1 및 도 2에 예시한 바와 같이 중앙에 위치하는 격벽(411)을 중심으로 서로 다른 직경을 갖는 상부와 하부로 구분하여 형성되는 것이 바람직하며, 실린더(410)의 상부 직경이 하부 직경 보다 다소 크게 형성되어, 상기 격벽(411)이 그 사이에 걸쳐지도록 하는 것이 좋다.

그리고, 상기 실린더(410)의 상측 입구에는 나사 결합하는 덮개(470)가 마련되는 것이 좋으며, 상기 덮개(470)에는 이후에 설명할 푸시버튼(430)이 통과하여 돌출되는 원공이 도 6과 같이 형성되어 있다.

이러한 실린더(410)의 내부에는 피스톤(420)이 마련되어 있어, 상기 피스톤(420)의 상승 시 상기 실린더(410) 내부에 부압이 발생하면서 입수부(200)로부터 원수가 공급되는 반면, 상기 피스톤(420)의 하강 시 상기 실린더(410) 내에 정압이 발생하면서 필터수단(300)으로 원수를 공급하게 된다.

이를 위해, 상기 피스톤(420)의 외주면은 상기 실린더(410)의 내주면과 기밀을 유지한 상태로 상하 이동이 가능해야 할 것이며, 이를 위해 상기 피스톤(420)은 고무나 실리콘 등 주지의 탄성 기밀 재료로 제작될 것이다.

이러한 피스톤(420)은 푸시버튼(430)의 이동에 따라 연동하여 상승 또는 하강하게 되며, 상기 피스톤(420)의 상측면에 푸시로드(432)를 통해 푸시버튼(430)이 직접 연결될 경우, 상기 푸시로드(432)는 상기 격벽(411)을 관통하게 되며, 상기 푸시버튼(430)과 상기 피스톤(420)이 함께 상승 또는 하강할 수 있게 된다.

하지만 이와 다르게, 이하에서 설명할 감속기구(480)가 부가된다면 상기 푸시버튼(430)의 승강에 따라 별도의 상기 감속기구(480)를 통해 상기 피스톤(420)이 승강할 수도 있는 것이다.

이때, 상기 푸시버튼(430)이 실린더(410)로부터 분리되는 것을 방지하고자 하단 외주면에 플랜지(433)가 형성되어 있으며, 이러한 플랜지(433)는 상기 덮개(470) 안쪽에 걸쳐지게 된다.

그리고, 상기 푸시버튼(430)의 하측면과 상기 격벽(411)의 상측면 사이에는 도 1과 같이 코일 스프링 등의 탄성체(440)가 삽입되어, 사용자의 누름에 따라 하강한 상기 푸시버튼(430)을 다시 탄력적으로 상승시키는 역할을 한다.

특히, 본 발명에 있어서는 상기 푸시버튼(430)에 형성된 플랜지(433)에는 추가적으로 소정 각도 범위의 부채꼴 형상 단턱(450)이 돌출 형성되어 있다.

이와 더불어, 상기 실린더(410)의 상부 내주면에는 서로 다른 높이에 서로 다른 각도 범위로 2 이상의 스토퍼(461)(462)가 마련된다.

도면에는 180도 범위로 형성된 2개의 스토퍼(461)(462)를 예시하였다.

이에 따라, 상기 푸시버튼(430)이 하강할 때, 단턱(450)의 회전 위치에 따라 서로 다른 높이의 스토퍼(461)(462) 중 어느 하나에 걸려 스트로크가 제한되는 것이다.

예를 들어, 상기 푸시버튼(430)에 형성된 단턱(450)의 회전 위치가 0도에서 180도 사이의 범위에 위치할 경우에는, 푸시버튼(430)을 누르면 단턱(450)은 상측에 위치하는 스토퍼(461)에 걸려 스트로크가 제한되는 것이다.

그리고, 상기 푸시버튼(430)에 형성된 단턱(450)의 회전 위치가 180도에서 360도 사이의 범위에 위치할 경우에는, 푸시버튼(430)을 누르면 단턱(450)은 하측에 위치하는 스토퍼(462)에 걸려 스트로크가 제한되는 것이다.

이를 통해, 사용자가 상기 푸시버튼(430)을 회전시킴에 따라 서로 다른 스트로크를 나타내게 되는 것이다.

이때, 상기 푸시버튼(430)의 상측면에는 도 6과 같이 상기 단턱(450)의 위치를 사용자에게 인지시키기 위하여 별도의 표점(431)을 인쇄하거나 각인하여 표시하고, 상기 덮개(470)에는 상측 스토퍼(461) 및 하측 스토퍼(462)의 형성 각도를 각각 구간(471)(472)으로 나누어 서로 다른 색상으로 인쇄하거나 각인하여 표시함으로써, 사용자가 상기 푸시버튼(430)의 단턱(450)을 원하는 위치로 회전시킨 후 눌러, 스트로크를 용이하게 다단 조절할 수 있도록 하는 것이 바람직할 것이다.

위에서는 상기 스토퍼(461)(462)가 180도 범위로 2개가 마련된 것을 예시하였지만, 예를 들어, 120도 범위로 3개의 스토퍼가 마련될 수도 있으며, 그 이상으로 분할된 스토퍼가 마련되는 것도 가능할 것이다.

상술한 바와 같이, 상기 푸시버튼(430)의 스트로크를 사용자가 조절할 수 있음으로써, 출수량을 손쉽게 변경할 수 있게 된다.

다음으로, 제1일방향밸브(500)는 상기 입수부(200)와 상기 실린더(410) 사이에 마련되는 것으로, 일방향으로의 원수 흐름을 가능하게 하는 반면, 그 역방향으로의 원수 흐름을 불가능하게 하는 주지의 체크밸브로 이루어질 수 있다.

이러한 제1일방향밸브(500)는 도 7에 예시한 바와 같이, 구(510)를 포함할 수 있다.

상기 제1일방향밸브(500) 내에서 좌우로 유동 가능한 상기 구(510)의 양측으로 접촉 시트(521)(522)가 형성되되, 도면상 좌측의 시트(521)에는 원수의 흐름이 가능하도록 요홈(521a)이 절개되어 있고, 도면상 우측의 시트(522)에는 구(510)의 외표면과 접촉하여 기밀을 유지하도록 되어 있는 것이다.

그 결과, 도면상 상기 제1일방향밸브(500)의 좌측에 위치하는 실린더(410) 내부에 부압이 작용할 경우에는 상기 구(510)가 요홈(521a)이 형성되어 있는 좌측의 시트(521) 측으로 이동하여 원수의 흐름이 요홈(521a)을 통해 가능하지만, 실린더(410) 내부에 정압이 작용할 경우에는 상기 구(510)가 기밀을 유지하는 우측의 시트(522) 측으로 이동하여 원수가 입수부(200) 측으로 역류하는 것을 방지하게 된다.

마지막으로 제2일방향밸브(600)는 상기 필터수단(300)과 출수구(700) 사이에 마련되는 것으로, 상술한 제1일방향밸브(500)의 구성 및 작용이 모두 동일하므로 중복된 설명은 생략하기로 한다.

다만, 위치상 실린더(410) 내부에 부압이 작용할 경우에 폐쇄되고, 실린더(410) 내부에 정압이 작용할 경우 개방된다는 점에서만 상기 제1일방향밸브(500)와 차이가 있다.

위에서는 본 발명의 기본적인 구성을 설명하였으나, 경우에 따라 상기 푸시버튼(430)을 누를 때 많은 힘이 요구되는 경우가 발생하기 때문에, 보다 적은 힘으로 푸시버튼(430)을 조작할 수 있는 추가적인 구성이 필요할 수 있다.

즉, 도 8에 예시한 바와 같이, 상기 펌핑부(400)의 피스톤(420)과 푸시버튼(430) 사이에는 감속기구(480)가 추가로 마련되되, 상기 감속기구(480)는 상기 푸시버튼(430)의 직선운동을 회전운동을 변환시켰다가 다시 회전운동을 상기 피스톤(420)의 직선운동으로 변환시키는 제1랙(481) 및 제1피니언(482)과 제2랙(483) 및 제2피니언(484)이 마련되어 상기 제1피니언(482)과 상기 제2피니언(484)은 서로 치합하고, 상기 제1피니언(482)과 상기 제2피니언(484)의 잇수비에 의해 감속이 이루어지는 것이 바람직할 것이다.

즉, 위에서는 상기 펌핑부(400)의 피스톤(420)과 푸시버튼(430)이 푸시로드(432)에 의해 직접 연결된 예를 설명하였으나, 상기 펌핑부(400)의 피스톤(420)과 푸시버튼(430) 사이에 별도의 감속기구(480)가 부가될 수 있다.

이러한 감속기구(480)는 사용자가 보다 적은 힘으로 푸시버튼(430)을 누를 수 있도록 하는 것으로, 본 발명에 있어서는 2조의 랙과 피니언으로 구성되되, 두 피니언이 서로 맞물려 감속을 실시하는 것이 바람직하다.

예를 들어, 상기 푸시버튼(430)의 하측에 제1랙(481)이 형성되고, 이러한 제1랙(481)이 제1피니언(482)에 치합하고 있어, 상기 푸시버튼(430)을 누름에 따라 제1랙(481)의 직선운동이 제1피니언(482)의 회전운동으로 변환되도록 하는 한편, 상기 피스톤(430)의 상측에 제2랙(483)이 형성되고, 이러한 제2랙(483)이 제2피니언(484)에 치합하고 있어, 상기 제2피니언(484)의 회전운동이 제2랙(483)의 직선운동으로 변환되도록 한다.

이와 함께, 상기 제1피니언(482)과 상기 제2피니언(484)이 서로 치합하되, 상기 제2피니언(484)의 직경을 상기 제1피니언(482)의 직경보다 크게 설계함으로써, 서로 맞물린 상기 제1피니언(482)과 상기 제2피니언(483) 사이에서 감속이 이루어지도록 하는 것이다.

그 결과, 사용자는 상기 푸시버튼(430)을 보다 적은 힘으로도 손쉽게 눌러 정수를 출수시키는 것이 가능한 것이다.

다음으로, 본 발명에 있어서 상기 실린더(410)와 상기 필터수단(300) 사이에는, 원수의 압력이 기준치를 초과함에 따라 전환되는 기계적 또는 전기적 압력 스위치(800)가 마련되어, 상기 압력 스위치(800)는 상기 필터수단(300)의 교체시기를 사용자에게 인지시키는 것이 가장 바람직할 것이다.

이러한 기계적 또는 전기적 압력 스위치(800)는 사용자에게 필터수단(300)의 교체시기를 인지시키기 위한 구성에 해당하는 것이다.

상기 필터수단(300)의 교체시기에 대한 판단은 필터수단(300)의 장기간 사용 시 상기 필터수단(300) 내에는 여과된 이물질이 누적되며, 이에 따라 상기 필터수단(300)을 통과할 때 작용하는 원수의 압력이 높아진다는 점을 이용함으로써, 원수의 압력을 검출하여 필터수단(300)의 교체시기를 판단하는 것이다.

예를 들어, 필터수단(300)이 교체시기가 도래하지 않은 경우에는 원수에 기준치 범위의 압력이 작용하는 반면, 필터수단(300)의 교체시기가 경과한 경우에는 원수에 기준치 범위 이상의 압력이 작용하게 된다는 점을 이용하는 것이다.

이를 위해, 상기 필터수단(300) 이전에 압력 스위치(800)가 마련된다.

이러한 압력 스위치(800)의 작동 방식에 제한은 없지만 크게 기계식과 전기식으로 구분할 수 있을 것이다.

우선, 전기식 압력 스위치(800)는 예를 들어 도 9에 도시한 바와 같이, 개방된 두 단자(801)(802) 사이에 위치하는 스위치단(810)과, 상기 스위치단(810)에 연결되어 원수의 압력이 작용하는 플런저(820)와, 상기 플런저(820)를 탄성 지지하는 스프링(830)으로 구성될 수 있다.

이때, 상기 스프링(830)의 탄성계수는 필터수단(300)의 교체시기가 경과하지 않은 상태에서의 원수 압력이 작용하면 변형되지 않다가, 교체시기가 경과하여 원수에 높은 압력이 작용하면 변형되도록 적절해야 할 것이다.

예를 들어, 도 9의 (a)와 같이 필터수단(300)의 교체시기가 경과하지 않은 상태에서는 스프링(830)에 의해 플런저(820)가 하강하여 스위치단(810)은 두 단자(801)(802)로부터 이격되어 위치함으로써, 상기 압력 스위치(800)는 OFF상태를 유지하게 된다.

하지만, 도 9의 (b)와 같이 필터수단(300)의 교체시기가 경과할 경우, 관로 내의 압력이 높아짐에 따라 플런저(820)가 상승하여 스위치단(810)이 두 단자(801)(802)를 서로 연결시킴으로써, 상기 압력 스위치(800)가 ON상태로 전환된다.

이러한 압력 스위치(800)는 본 발명의 수동 펌프식 정수기의 정면에 위치한 경고등(900)에 전원을 공급하는 배선 중단에 마련되어 있어, 상기 압력 스위치(800)가 ON으로 전환됨에 따라 상기 경고등(900)이 점등하게 되어 사용자에게 필터수단(300)에 대한 교체시기를 인지시키게 되는 것이다.

이와 다르게, 기계식 압력 스위치(800)는 도 10에 도시한 바와 같이, 필터수단(300)의 교체시기를 표출하기 위한 절환표시단(815)과, 상기 절환표시단(815)에 연결되어 원수의 압력이 작용하는 플런저(820)와, 상기 플런저(820)를 탄성 지지하는 스프링(830)으로 구성될 수 있다.

이러한 기계식 압력 스위치(800)는 절환표시단(815)에 높이차를 두고 예를 들어 필터수단(300)의 상태가 양호한지 아니면 교체가 요구되는지를 표출하기 위하여 필터수단(300)의 상태가 양호한 경우를 의미하기 위한 푸른 계열의 색상 및 필터수단(300)의 교체가 요구되는 경우를 의미하기 위한 붉은 계열의 색상이 도색되어 있을 수 있다.

물론 색상으로 구분하지 않고 소정의 문구, 예를 들어, '필터 양호' 및 '필터 교환' 등을 예시한 바와 같이 인쇄할 수도 있을 것이다.

이러한 절환표시단(815)은 소정 면적으로 관통 형성된 지시창(817)을 통하여 외부로 둘 중 어느 하나만이 표시되도록 되어 있다.

그 결과, 예를 들어, 도 10의 (a)와 같이 필터수단(300)의 교체시기가 경과하지 않은 상태에서는 스프링(830)에 의해 플런저(820)가 하강하여 절환표시단(815)의 푸른 계열의 색상이나 '필터 양호'와 같은 문구가 지시창(817)을 통하여 외부로 표출된다.

하지만, 도 10의 (b)와 같이 필터수단(300)의 교체시기가 경과할 경우, 관로 내의 압력이 높아짐에 따라 플런저(820)가 상승하여 절환표시단(815)의 붉은 계열의 색상이 '필터 교환'과 같은 문구가 지시창(817)을 통하여 외부로 표출될 수 있는 것이다.

상기와 같은 지시창(817)은 도 1에 도시된 경고등(900)의 위치에 배치되는 것이 바람직할 것이다.

상술한 바와 같이 본 발명의 수동 펌프식 정수기는 관로 내에 기계식 또는 전기식 압력 스위치(800)를 부가하여 사용자에게 필터수단(300)의 교체 시기를 용이하게 인지시키는 것이 가능하다.

이와 더불어, 본 발명에 있어서, 상기 필터수단(300)은 입구 및 출구에 탄력적으로 결합 상태를 유지하는 퀵 커플러(301)를 통하여 상기 실린더(410)와 상기 제2일방향밸브(600) 사이에 연결되는 것이 가장 바람직할 것이다.

기존의 필터수단(300)은 통상 입구 및 출구에 관로가 나사 결합에 의하여 연결되고 있었다.

이러한 연결 구조는 필터수단(300)의 교체 시 특정 공구의 사용을 필요로 하고 사용자에게 큰 불편함을 주고 있었으나, 본 발명에 있어서는 필터수단(300)의 입구 및 출구에 탄력적으로 결합 상태를 유지하는 퀵 커플러(301)를 적용함으로써, 필터수단(300)의 입구 및 출구에 관로가 원터치로 연결 및 분리되는 것이다.

이에 따라, 사용자는 필터수단(300)의 교환을 보다 빠른 시간 내에 간편하게 실시할 수 있는 것이다.

이하, 도 3 내지 도 5를 참조하여 본 발명의 작용을 설명하면 다음과 같다.

상기와 같이 구성된 본 발명의 수동 펌프식 정수기는 도 3에 도시된 바와 같이, 단턱(450)이 상측 스토퍼(461)에 대응하는 위치에 놓인 상태에서 푸시버튼(430)을 누르게 되면, 상기 푸시버튼(430)은 푸시로드(432)를 통해 피스톤(420)을 하강시키며, 이에 따라 상기 실린더(410) 내부에는 정압이 작용하게 된다.

만약 상기 푸시로드(432) 대신에 도 8과 같이 감속기구(480)가 적용된 경우에는 사용자는 보다 적은 힘으로도 푸시버튼(430)을 누를 수 있게 된다.

이에 따라, 상기 실린더(410) 내부에 채워져 있던 원수는 폐쇄된 제1일방향밸브(500)로는 역류하지 않고, 압력 스위치(800)를 거쳐 필터수단(300)으로 보내지며, 상기 필터수단(300)에서는 원수가 세디먼트필터(310), 카본필터(320), 그리고 중공사막필터(330)를 순차적으로 통과하면서 이물질이 여과되는 것이다.

이와 같이, 필터수단(300)에서 정수된 물은 개방된 제2일방향밸브(600)를 거쳐 출수구(700)로 출수되는 것이다.

이후, 사용자가 푸시버튼(430)에 누르던 힘을 제거하면, 도 4에 도시한 바와 같이 상기 푸시버튼(430)은 탄성체(440)에 의하여 최초의 높이로 상승하게 되며, 이에 따라, 피스톤(420)이 상승하면서 상기 실린더(410) 내부에는 부압이 작용하게 된다.

이에 따라, 출수구(700)를 통한 정수의 출수는 멈추는 한편, 상기 제2일방향밸브(600)는 폐쇄된 상태를 유지하여 역류가 발생치 않으며, 상기 제1일방향밸브(500)가 개방되면서 물탱크(100)의 원수가 입수부(200)를 통하여 실린더(410) 내에 채워지게 되는 것이다.

만약, 사용자가 출수량을 조절하고자 할 때에는, 상기 푸시버튼(430)의 표점(431)을 보면서 푸시버튼(430)을 회전시켜 원하는 출수량을 선택할 수 있으며, 이에 따라, 도 5와 같이 상기 푸시버튼(430)에 형성된 단턱(450)도 함께 회전함으로써, 다른 높이의 스토퍼(462) 상에 위치하게 되는 것이다.

이러한 상태에서, 사용자가 푸시버튼(430)을 누르면 단턱(450)이 하측의 스토퍼(462)에 접촉하게 됨으로써, 선택된 양에 해당하는 많은 양의 정수가 출수되는 것이다.

또한, 필터수단(300)에 작용하는 원수의 압력을 압력 스위치(800)가 검출하여, 기준치 이상의 압력이 작용할 경우 필터수단(300)의 교체시기로 판단하게 됨으로써, 도 9와 같은 전기식 압력 스위치(800)의 경우 경고등(900)에 전원을 공급하여 점등시킴으로써, 사용자에게 필터수단(300)의 교체시기 또한 용이하게 인지시키는 것이 가능해진다.

또한, 도 10과 같은 기계식 압력 스위치(800)의 경우 필터수단(300)의 교체 여부를 절환표시단(815)이 지시창(817)을 통해 사용자에게 색상 혹은 문구로 인지시키게 된다.

이와 더불어, 필터수단(300)의 입구 및 출구에는 퀵 커플러(301)를 통해 관로가 손쉽게 연결되거나 분리될 수 있는 것이다.

따라서, 본 발명의 수동 펌프식 정수기는 다음과 같은 큰 이점을 지닌다.

첫째, 사용자가 푸시버튼(430)을 회전시킴에 따라 정수의 출수량을 다단으로 조절할 수 있어 사용자의 사용 편의성을 향상시킨다.

둘째, 감속기구(480)를 이용하여 사용자가 푸시버튼(430)을 보다 적은 힘으로 누를 수 있다.

셋째, 압력 스위치(800) 및 경고등(900)을 이용하여 필터수단(300)에 대한 교체시기를 사용자에게 용이하게 인지시키게 된다.

넷째, 필터수단(300)은 관로와 퀵 커플러(301)에 의해 용이하게 연결 및 분리 가능하여 유지보수의 편의성을 증대시킨다.

상기 실시예는 본 발명의 기술적 사상을 구체적으로 설명하기 위한 일례로서, 본 발명의 범위는 상기의 도면이나 실시예에 한정되지 않는다.

100 : 물탱크 110 : 손잡이
120 : 뚜껑 121 : 푸셔
122 : 밸브기구 200 : 입수부
300 : 필터수단 301 : 퀵 커플러
310 : 세디먼트필터 320 : 카본필터
330 : 중공사막필터 400 : 펌핑부
410 : 실린더 411 : 격벽
420 : 피스톤 430 : 푸시버튼
431 : 표점 432 : 푸시로드
433 : 플랜지 440 : 탄성체
450 : 단턱 461, 462 : 스토퍼
470 : 덮개 480 : 감속기구
481 : 제1랙 482 : 제1피니언
483 : 제2랙 484 : 제2피니언
500 : 제1일방향밸브 510 : 구
521, 522 : 접촉시트 521a : 요홈
600 : 제2일방향밸브 700 : 출수구
800 : 압력 스위치 801, 802 : 단자
810 : 스위치단 815 : 절환표시단
817 : 지시창 820 : 플런저
830 : 스프링 900 : 경고등

Claims

삭제
상부에 손잡이 및 하부에 밸브기구를 포함하는 뚜껑이 마련된 착탈 가능한 물탱크로부터 원수를 공급받는 입수부와;
원수에 포함된 이물질을 여과시키는 필터수단과;
상기 입수부와 상기 필터수단 사이에 연결된 실린더와, 상기 실린더 내에서 이동에 따라 원수에 정압 및 부압을 발생시키는 피스톤과, 사용자의 누름에 따라 상기 피스톤을 연동시키는 푸시버튼과, 상기 푸시버튼을 탄력적으로 복귀시키는 탄성체와, 상기 푸시버튼의 회전각에 따라 상기 푸시버튼의 스트로크를 2 이상으로 제한하는 단턱 및 스토퍼와, 스토퍼가 형성된 구간에 따라 단턱의 위치를 표출하는 표점으로 이루어진 펌핑부와;
상기 입수부와 상기 실린더 사이에 마련되는 제1일방향밸브와;
상기 필터수단과 출수구 사이에 마련되는 제2일방향밸브로 구성되되;
상기 펌핑부의 피스톤과 푸시버튼 사이에는 감속기구가 추가로 마련되며, 상기 감속기구는 상기 푸시버튼의 직선운동을 회전운동을 변환시켰다가 다시 회전운동을 상기 피스톤의 직선운동으로 변환시키는 제1랙 및 제1피니언과 제2랙 및 제2피니언이 마련되어 상기 제1피니언과 상기 제2피니언은 서로 치합하고, 상기 제1피니언과 상기 제2피니언의 잇수비에 의해 감속이 이루어져, 상기 피스톤과 상기 푸시버튼은 서로 동일한 방향으로 이동하는 것을 특징으로 하는 수동 펌프식 정수기.
제2항에 있어서, 상기 실린더와 상기 필터수단 사이에는, 원수의 압력이 기준치를 초과함에 따라 전환되는 기계적 또는 전기적 압력 스위치가 마련되어, 상기 압력 스위치는 상기 필터수단의 교체시기를 사용자에게 인지시키는 것을 특징으로 하는 수동 펌프식 정수기.