KR20000065122A - 충전카운팅카트리지를구비한수처리장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 필터 카트리지 수명종료 메카니즘 및 수처리 장치용 필터 카트리지 어셈블리를 제공한다. 상기 수명종료 메카니즘은 상기 수처리장치가 충전될 때마다 이동로를 따라 이동하는 플로트를 구비한다. 상기 플로트에 결합된 카운팅 메카니즘은 필터 카트리지의 남아 있는 수명에 대한 연속적인 시각적 표시를 제공한다. 필터 카트리지 어셈블리는 필터 카트리지에 착탈가능하게 결합된 트레이를 구비한다. 트레이는 카트리지의 출단부아래에 위치하여 처리수에서 수처리입자를 제거한다.

Description

충전 카운팅 카트리지를 구비한 수처리장치

종래 기술에 자정용 수처리 장치가 공지되 있는데, 이러한 장치들은 인라인(in-line)장치(예를 들어 싱크하의 인라인 장치), 및 배치(batch)식으로 물을 처리하는 일체 완비식 시스템을 구비하고 있다. 배치식 장치의 예로서 피처/카라페(pitcher/carafes) 및 예를 들어 마개로 부터 처리된 물이 부어지는 대형 저장소가 있다. 이러한 일체 완비식 시스템은 필터 카트리지로 분리된 상부 및 하부 챔버를 구비하고 있으며, 이들 시스템들은 상기 카트리지를 통해 상부 챔버에서 하부챔버로 물을 부세하여 처리된 물을 제공하는 중력에 영향을 받는다.

기계적 필터는 그를 통과하는 미립자들을 차단하여 물을 처리하며, 미립자 축적으로 인한 감소된 흐름을 통해 사전 수명종료 표시(ready end -of-life indication)를 제공한다. 화학적 제거매체(즉 숯 기본 매체 및 이온 교환 매체)는 수처리를 위해 흡착 및 이온 교환같은 처리를 이용한다. 이러한 처리는 물 흐름을 감소시키지 않으며, 다른 수명종료 표시를 제공하지 않는다.

상기 매체에 의해 고유하게 제공되지 않는 수명종료 표시를 제공하는 여러 가지 방법이 있는데, 예를 들어 기계적 또는 전기적으로 처리된 물의 량을 합하는 방법이 있다. 기계적 방법은 통상 터빈 및 기어 감축 메카니즘을 포함하며, 전기적인 방법은 물의 량을 총합하는 압력변환기 및 마이크로프로세서를 구비한다. 그러나 이러한 시스템은 비교적 고가이며, 배치 처리장치로서 동작하지 않는다.

배치처리 시스템에 있어서, 상기 장치가 충전된 회수를 카운팅하므로써 처리된 물의 량을 어림셈 하는 것이 알려져 있다. 그러한 종래 기술의 장치가 곧 특허사정이 예상되는 1994년 11월 17일 출원된 미국 특허원 제 08/341,420호에 개시되 있다. 상기 '341충전 카운팅 시스템은 상기 장치가 충전될 때마다 트레드 로드(threaded rod)상에서 1회전하는 플로트를 이용한다. 이 방법의 한 결점은 남아 있는 이용가능한 물의 량에 대한 연속적인 시각적 표시방법이 없으며, 단지 물의 고갈만을 표시할 수 있다는 것이다.

배치 시스템에 통상적으로 이용되는 엉성한 과립상의 활성식 탄소 및 수지와 같은 비교적 엉성한 입자 매체가 이용되는 경우, 입자 매체가 물과 더불어 카트리지로 부터 빠져나오는 경향이 있다. 이러한 입자들을 흡수하는 것이 중요한 건강적인 관심사가 되지 않을 지라도, 소비자들은 처리된 물에서 침전물이 나타나는 것을 보는 것이 바람직하지 않다는 것을 고려할 것이다. 이러한 결점을 갖고 있는 일 예의 중력 공급시스템이 미국특허 제 4,969,996호에 개시되어 있다.

따라서 본 발명의 목적은 필터 카트리지의 남아 있는 량의 연속적인 시각 표시를 제공하는 신규의 충전 카운팅 메카니즘을 제공하는데 있으며 또한 처리된 물에 있어서 매체 입자의 수를 감소시키는 신규의 필터 카트리지 어셈블리를 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명은 중력 공급장치(gravity-fed devices)같은 수처리장치에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 상기 장치에 사용되는 필터 카트리지(filter cartridges)에 관한 것이다.

도 1은 본 발명에 따른 수처리장치의 확대 사시도이며,

도 2는 본 발명에 따른 수명종료 메카니즘을 구비하는 필터 카트리지의 단면도이며,

도 3은 본 발명에 따른 이동로의 개략도이며,

도 4는 도 2의 4-4라인을 따라 취해진 도 2에 도시된 필터 카트리지 수명 종료 표시 메카니즘의 상면도이며,

도 5는 본 발명에 따른 필터 카트리지 어셈블리의 단면도이다.

본 발명의 제 특징에 따르면, 중력 공급 수처리 장치용 필터 카트리지 수명종료 표시 메카니즘이 제공된다. 카라페(유리 물병)가 도시되었지만, 본 발명은 마개를 가지는 대형 저장소 또는 커피 머신에서와 같은 다양한 다른 중력 공급장치에 이용될 수 있다.

본 발명의 한 특징에 따르면, 상기 수명종료 메카니즘은 상기 수처리장치의 충전시 상승하고 물이 처리된 후 하강하는 플로트를 구비하고 있다. 카운팅 메카니즘은 상기 수처리장치가 충전된 회수를 카운트한다. 상기 메카니즘은 상기 플로트가 상승 및 하강할 때마다 이동로를 따라 상기 플로트가 이동하게되는 이동 메카니즘을 구비한다.

본 발명의 다른 특징에 있어서, 상기 수명종료 표시 메카니즘은 상기 수처리장치의 충전회수를 카운팅하는 메카니즘을 구비한다.상기 충전 카운팅 메카니즘은 물에 의해 이동되는 부재를 구비하며, 시각적인 표시부재가 상기 충전 카운팅 메카니즘과 협동하여 상기 필터 카트리지에 남아 있는 수명의 연속적인 시각적 표시를 제공한다.

본 발명의 또 다른 특징에 있어서, 본 발명은 처리된 물에 있어서, 수처리 입자를 감소시키는 필터 카트리지 어셈블리를 구비한다. 중력 공급시스템이 본 명세서에 개시되지만, 본 발명은 또한 중력 이외의 매체를 통해 물이 부세되는 시스템에 이용될 수 있다.

본 발명의 마지막 특징에 있어서, 본 발명은 수처리 장치용 필터 카트리지 어셈블리를 구비한다. 상기 어셈블리는 수처리 물질을 포함하며, 상부 입단부 및 하부 출단부를 가지는 필터 카트리지를 구비한다. 트레이가 하부 출단부 아래에 위치한다. 상기 트레이는 상기 필터 카트리지에 착탈가능하게 결합되며, 상기 수처리장치에서 분리가능하며, 상기 출단부를 통해 흐르는 물이 입단부를 향해 흘러서 상기 트레이를 통해 나오도록 구성 및 배치된다. 트레이는 상기 출단부로 부터 나오는 수처리 물질 입자를 홀드하여 처리된 물이 사실상 입자와 관련없이 트레이로 부터 흘러 나오게된다.

이하 첨부 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.

본 명세서에 개시된 필터 카트리지(10)는 다양한 물 공급 처리장치에 이용될 수 있다. 상기 필터 카트리지(10)는 예시목적으로 카라페 100내에 도시된다. 도 2를 보면, 카트리지(10)는 수처리 장치가 충전되는 회수를 카운트하는 메카니즘(20)을 구비한다. 충전 카운팅 메카니즘(20)이 필터 카트리지(10)와 일체로 되는 것으로 도시되었지만, 필터 카트리지에서 분리되어 사용될 수 있는바, 재사용될 수 있다.

충전 카운팅 메카니즘(20)은 수처리 장치가 충전될 때마다 이동로를 따라 이동되는 플로트(25)를 구비한다. 플로트(25)는 그 아래에서 채널(27)을 형성하는 복수의 하방연장 환상 벽(26)을 구비한다. 채널(27)은 공기를 포획해서 플로트(25)로 하여금 그 침지시 상승하게한다.

이동장치는 구별되는 두 정지 위치사이에서 반복된 움직임을 통해서 한 통로(통상 원형)를 따라 한 부재가 진퇴되게 하는 메카니즘이다. 일예의 이동로를 진자 시계를 통해서 볼수 있다. 여기에 기술된 것과 다른 이동로도 본 발명의 원리내에서 이용될 수 있다. 예를 들어 상기 이동로는 원형 대신에 선형으로 될 수 있다. 또한 시계의 진자에서와 같이, 두 개의 구별되는 위치간에 이동하는 부재는 상기 이동로를 따라 이동되는 부재일 필요는 없다. 상기 이동로의 모양은 여기에 기술된 톱니형 이동로와 다르게 될 수 있다.

바람직한 이동로(30)는 상부 이동로(32)와 하부 이동로(36)내에 형성된 상부 경로(33) 및 하부경로(37)를 각각 포함한다. 도 3에서 잘 보여지는 바와 같이, 상부 경로(33)와 하부 경로(37)는 일반적으로 톱니형이며, 서로 오프셋된다.

플로트(25)는 다음과 같이 이동로(30)를 따라 이동한다. 도 2 및 3을 참조하면, 플로트(25)가 센터 포스트(28)를 따라 상승하면, 핀(29, 바람직한 플로트는 복수의 핀을 구비한다.)이 하부 경로(37)의 제 1 톱니(38)에서(위치 A) 상부 경로(33)의 제 1 톱니(34)로(위치B)로 상승한다. 그러면 핀은 플로트(25)가 더욱 상승할 때 위치B에서 위치C로 제 1 톱니(34)를 따라 이동한다. 플로트(25)의 하강시 핀(29)은 하부경로(37)의 제 2위치(39)(위치D)로 하강하며, 이어서 위치E로 더욱 하강한다. 따라서 상기 플로트(25)가 상승 및 하강할 때 이동로(30)를 따라 한 이씩 이동한다.

충전 카운팅 메카니즘(20)은 다음과 같이 충전 카트리지(10)내에 남아 있는 수명의 연속적인 시각 표시를 제공한다. 도 2 및 4를 참조하면, 플로트(25)상의 기어(24)는 플로트(25)가 회전할 때 상부 이동로(32)의 톱니(31)를 따라서 원형 경로내에서 이동되는 유성기어(22)와 결합한다. 유성기어(22)는 커버(40)내에서 하나 이상의 개구(41)를 통해서 볼수 있는 스템(23)을 구비한다. 유성기어(22)는 상부 이동로(32)의 정지부(35)에 도달할 때가지 시계방향으로 이동한다. (도 4의 화살표 참조) 예를 들어 카트리지 수명의 1/2이 남아 있을 때와 수명종료에 도달했을 때를 유저가 인식하게하도록 커버(40)상에 대략적인 표시가 제공된다.

본 명세서에 기술된 것과 다른 여러 가지의 연속적인 시각 표시 메카니즘이 본 발명의 원리내에서 이용될 수 있다. 예를 들어, 상기 메카니즘은 플로트가 아닌 패들 휠같은 물에 의해 이동되는 부재일 수 있다.여러가지 방식으로 상기 물 이동부재에 표시부재가 결합될 수 있다. 상기 메카니즘은 또한 이동로를 가질 필요가 없다.

물은 필터 카트리지(10)를 통해 다음과 같이 흐른다. 물은 커버(40)내의 개구(41,43) 및 하부 이동로(36)를 통해서 각각 들어가며, 그리고 플로트 챔버(21)를 채우도록 상부 경로(32)내에서 원형 입구 홀(42)을 통해 들어간다. 물 레벨의 강하시 상부이동로(32)와 플로트(25)사이의 표면장력을 깨도록 상부 이동로(36)상에 하방돌출리브(45)가 제공되어 플로트(25)의 하강을 보장한다. 물은 플로트챔버(21)로부터 매체(12)의 하부 이동로의 바닥에서 슬로트(46)를 통해 진행한다. 물은 또한 슬롯(44)을 통해서 매체(12)로 진입하는데, 상기 슬롯은 하부 이동로(36)의 하부부분에 제공되어 수처리장치의 상부 챔버내의 모든 물이 사실상 필터 카트리지(10)으로 들어가게된다. 그러면 처리된 물은 하우징(14)의 바닥에서 슬롯(15)으로부터 필터 카트리지(10)에서 방출된다.

본 발명에 따른 필터 카트리지 어셈블리(50)를 도 1 및 5를 참조로하여 기술한다. 상기 어셈블리(50)가 카라페(100)에 통합되는 경우에도 어셈블리(50)는 본 발명의 원리를 벗어나지 않는 범위내에서 다양한 다른 수처리장치에 이용될 수 있다.

필터 카트리지 어셈블리(50)는 도 1에서 카라페(100)내에 도시된다. 카라페(100)는 오염수용의 하부 챔버를 형성하는 퍼넬(105)과 처리수용의 하부챔버를 형성하는 피처(102)를 구비한다. 피처(102)는 핸들(103)과 부음 주둥이(104)로 이루어지며, 상기 피처(102)가 조립되는 경우 퍼넬(105)이 피처(102)에 삽입되며, 커버(101)가 위에 위치한다.

바람직한 필터 카트리지 어셈블리(50)를 도 5에 도시한다. 어셈블리(50)는 필터 카트리지(10)와 120도의 간격이진 3개의 안쪽으로 접하는 돌출부(56)에 의해 상기 카트리지(10)에 해체 가능하게 부착된 컵(55)을 구비하는데, 상기 돌출부는 상기 카트리지(10)내의 대응 디턴트(detent;16)로 스냅적으로 맞춰진다. 카트리지(10)는 하우징(14)의 상단부의 주변부 둘레의 적합한 탄성의 실링립(17)에 의해 퍼넬(105)의 하향 연장 실링면(106)에 실드된다.컵(55)의 채널(54)는 필터 하우징(14)의 리세스(13)내에 수용된다. 컵(55)의 채널(54)에 차례차례 맞춰진 키(107)는 퍼넬(105)에 대해서 컵(55)과 카트리지(10)를 적절하게 정렬할 목적으로 설치된다.

컵(55)은 수처리장치의 하부챔버(여기서는 피처(102))내로의 수처리 매체(12)의 입자의 진입을 방지하기 위하여 마련된다. 이는 특히 입자 활성식 탄소 및 이온 교환수지 같은 엉성한 매체 입자가 사용되는 경우 중력 공급장치에서 역할에 맞춰진다. 상부 입단부(18)로 들어가는 오염수가 하부 출단부(19)로 부터 매체입자(12)를 추방해서 컵(55)의 바닥(59)에 이르게한다. 상기 입자는 처리수가 상방으로 통과할 때 컵(59)의 바닥에 홀드된다. 처리수는 내벽(52)과 외벽(53)사이의 갭(51)을 통해서 컵(50)으로부터 흐르게되는데, 상기 외벽은 처리수를 하방으로 지향시키는 편향판으로 동작한다. 노치(58)는 컵(50)의 바닥(59)하부사이에서 일어나는 물의 표면장력을 감소시킴으로써 상기 흐름을 지원한다. 수처리장치가 피처(102)인 경우 갭(51)은 핸들(103)과 같은 편에 바람직하게 위치하여, 물을 부을 때 컵(55)으로 부터 입자가 나오도록 한다.

이런 식으로 컵(55)은 매체 입자가 피처(102)로 들어가는 것을 방지한다. 필터 카트리지(10)를 교체할 시기가 되었을 때 컵(55)은 제거되고, 세정되어 다음 필터 커트리지에 재 부착된다. 컵(55)은 처리수에서 매체 입자의 량을 바람직하게 감소시키도록 본 발명의 원리를 벗어나지 않는 범위내에서 여러 가지 다른 방식으로 구성될 수 있다.

지금까지 본 발명은 일 실시예를 참조로하여 기술하였지만 본 발명은 이에 하넝되지 않으며 이하의 부속청구범위의 사상 및 영역을 일탈치 않는 범위내에서 여러 가지로 당업자에 의해 수정 및 변경 실시될 수 있다.

본 발명의 제 특징에 따르면, 중력 공급 수처리 장치용 필터 카트리지 수명종료 표시 메카니즘이 제공된다. 본 발명은 마개를 가지는 대형 저장소 또는 커피 머신에서와 같은 다양한 다른 중력 공급장치에 이용될 수 있다.

Claims (20)

1. 수처리장치가 충전되는 경우 상승하고 수처리가 종료된후 하강하는 플로트; 및 상기 수처리장치가 충전되는 회수를 카운팅하며, 상기 플로트가 상승,하강 할 때마다 이동로를 따라서 상기 플로트가 이동되는 이동 메카니즘을 구비하는 것을 특징으로 하는 중력 공급 수처리장치용 필터 카트리지 수명 종료 메카니즘.
2. 제 1항에 있어서, 상기 플로트는 일반적으로 원형 이동로를 따라 센터 주위에서 회전하는 것을 특징으로 하는 중력 공급 수처리장치용 필터 카트리지 수명 종료 메카니즘.
3. 제 1항에 있어서, 상기 이동로는 서로 오프셋되는 일반적으로 톱니형의 상부 및 하부 톱니형 경로를 구비하여 상기 플로트의 상승시 하부 이동경로의 제 1톱니로부터 상승하여 상기 상부경로의 제 1톱니를 따라서 이동하며, 상기 플로트의 하강시 상기 하부 이동경로의 제 2 톱니와 결합하여서 상기 플로트를 이동시키는 것을 특징으로 하는 중력 공급 수처리장치용 필터 카트리지 수명 종료 메카니즘.
4. 제 1항에 있어서, 상기 플로트는 상기 이동로를 결합시키도록 그에서 연장하는 적어도 하나의 돌출부를 구비하는 것을 특징으로 하는중력 공급 수처리장치용 필터 카트리지 수명 종료 메카니즘.
5. 제 1항에 있어서, 상기 필터 카트리지가 그 수명의 종료에 이르렀을 때의 시각적 표시를 제공하는 수단을 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 중력 공급 수처리장치용 필터 카트리지 수명 종료 메카니즘.
6. 제 1항에 있어서, 필터 커트리지의 남아있는 수명에 대한 연속적인 시각적 표시를 제공하는 수단을 추가로 구비하는 것을 특징으로 하는 중력 공급 수처리장치용 필터 카트리지 수명 종료 메카니즘.
7. 제 1항에 있어서, 상기 연속적인 시각 표시수단은 상기 플로트가 상기 이동로를 따라 이동할 때 상기 플로트에 의해 이동되는 표시부재를 구비하는 것을 특징으로 하는 중력 공급 수처리장치용 필터 카트리지 수명 종료 메카니즘.
8. 제 7항에 있어서, 상기 표시부재는 상기 플로트상에서 대응 톱니를 결합시키는 기어이며,상기 플로트가 상기 이동경로를 따라 회전할 때 상기 플로트가 일반적으로 원형 경로로 상기 표시 기어를 진수시키게되며, 상기 표시기어의 일부분은 필터 카트리지내에 남아있는 수명에 대한 연속적인 시각표시를 제공하도록 가시가능한 것을 특징으로 하는 중력 공급 수처리장치용 필터 카트리지 수명 종료 메카니즘.
9. 제 1항에 있어서, 상기 필터 카트리지와 일체로 된 것을 특징으로 하는 중력 공급 수처리장치용 필터 카트리지 수명 종료 메카니즘.
10. 수처리장치가 충전되는 회수를 카운팅하며, 물에 의해 이동되는 부재를 구비하는 충전 카운팅 수단; 및 상기 충전 카운팅수단과 협동하여 필터카트리지의 남아 있는 수명에 대한 연속적인 시각적 표시를 제공하는 수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 중력 공급 수처리장치용 필터 카트리지 수명 종료 메카니즘.
11. 제 10항에 있어서, 상기 부재는 플로트 인 것을 특징으로 하는 중력 공급 수처리장치용 필터 카트리지 수명 종료 메카니즘.
12. 제 11항에 있어서, 상기 충전 카운팅 수단은 상기 플로트가 이동로를 따라 진수되는 이동 메카니즘을 구비하는 것을 특징으로 하는 중력 공급 수처리장치용 필터 카트리지 수명 종료 메카니즘.
13. 제 12항에 있어서, 상기 연속적인 시각 표시수단은 상기 플로트가 상기 이동로를 따라 이동하는 경우 상기 플로트에 의해 진수되는 표시부재를 구비하는 것을 특징으로 하는 중력 공급 수처리장치용 필터 카트리지 수명 종료 메카니즘.
14. 제 10항에 있어서, 상기 필터 카트리지와 일체로 된 것을 특징으로 하는 중력 공급 수처리장치용 필터 카트리지 수명 종료 메카니즘.
15. 수처리 물질을 함유하며, 상부 입단부 및 하부 출단부를 구비하는 필터 카트리지; 및

    상기 출단부 아래에 위치하며, 상기 필터 카트리지와 분리가능하게 결합되며, 상기 수처리 장치로부터 분리가능한 트레이를 구비하는데, 상기 트레이는 상기 출단부로부터 흐르는 처리수가 일반적으로 상기 입단부쪽을 향하고 상기 트레이로부터 빠져나오게끔 구성 및 배치되는 것을 특징으로 하는 수처리장치용 필터 카트리지 어셈블리.
16. 제 15항에 있어서, 상기 트레이는 사실상 상기 입단부쪽으로 연장하는 컵으로서 형상화되는 것을 특징으로 하는 수처리장치용 필터 카트리지 어셈블리.
17. 제 15항에 있어서, 상기 트레이는 편향판을 형성하도록 하방으로 연장하는 외벽 및 내벽이되 그 바닥단부를 통해 상방으로 연장하는 내벽을 구비하여 상기 처리수가 상기 내벽과 외벽사이의 갭을 통해서 상기 트레이로부터 흐르게 되는 것을 특징으로 하는 수처리장치용 필터 카트리지 어셈블리.
18. 제 15항에 있어서, 상기 트레이는 상기 바닥의 하부측에서 처리수의 표면장력을 감소시키도록 상기 트레이의 바닥으로 부터 상방으로 연장하는 노치를 구비하는 것을 특징으로 하는 수처리장치용 필터 카트리지 어셈블리.
19. 제 15항에 있어서, 상기 트레이는 그 상단부에 가장 가까운 상기 필터 카트리지에 결합되는 것을 특징으로 하는 수처리장치용 필터 카트리지 어셈블리.
20. 제 15항에 있어서, 상기 필터 카트리지 어셈블리는 중력 공급 수처리장치에 사용을 위해 구성 및 배치되며 그와 일체로 되는 것을 특징으로 하는 수처리장치용 필터 카트리지 어셈블리.