KR20040098647A - 물 처리 시스템용 제거식 폐쇄 조립체 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 물 처리 시스템의 필터 조립체로부터 용이하고 신속하게 고정 및 제거되는 물 처리 시스템 폐쇄 조립체(500)를 제공한다. 본 발명의 폐쇄 조립체(500)는 기계적인 이점을 갖는 폐쇄 조립체(500)에 부착된 반원형 핸들(600)을 제공한다.
Description
본 발명은 2002년 2월 19일자로 제출된 "물 처리 시스템 사용의 요점"이라는 명칭의 USC 119(e) 하의 미국 가특허 출원 제60/357,908호의 이점을 주장한다.
본 출원은 "유도 결합식 밸러스트(ballast)를 갖는 물 처리 시스템"이란 명칭의 미국 특허 제6,436,299호와, "물 처리 시스템의 사용의 요점"이란 명칭의 미국 특허 제6,245,229호와, "물 필터 카트리지"란 명칭의 미국 특허 제5,344,558호를 전체적으로 참조한다.
본 발명은 종래 가정 또는 사무실의 물 처리 시스템(WTS) 유닛과 관련된 몇몇 문제점들을 최소화 또는 극복한다. 상기 WTS 유닛은 물로부터의 오염물을 제거하도록 사용되는 필터 또는 물 속의 유기물들을 죽이거나 비활성화시키는데 사용되는 자외선(UV) 램프와 같은 전자기 방사원을 종종 구비한다. 상기 WTS 유닛은 유체 처리 챔버 내에 필터 또는 UV 램프를 포함한다. 상기 유체 처리 챔버에는 WTS의 작동 중 챔버로부터 유체가 엎질러지는 것을 방지하고 사용자에 의한 필터 또는 UV 램프로의 접근을 허용하기 위해 제거식 폐쇄부가 제공된다.
많은 WTS 유닛에서의 제1 문제는 유체 처리 챔버 폐쇄부의 제거 또는 설치가 어렵다는 것이다. 이것은 특히 O 링 밀봉부를 갖는 나사 결합에서 문제가 된다. 상기 폐쇄부는 WTS의 작업 중 필터 또는 UV 램프가 있게 되는 폐쇄식 압력 베슬을 형성하도록 유체 처리 챔버와 결합된다. 필터의 직경은 필터의 용량 및 수명을 증가시키기 위해 커진다. 유사하게, 유체 처리 챔버의 직경 및 챔버 폐쇄부도 상기 필터를 수용하도록 증가되어야 한다. 큰 직경은 챔버와 챔버 폐쇄부 사이에 비교적 큰 접촉 면적을 갖게 하여, 유체 처리 챔버로부터 폐쇄부를 제거하는데 비교적 큰 힘이 필요하게 된다.
몇몇 필터들은 유체 처리 챔버와 폐쇄부 사이에서 O 링이 오랜 기간 동안 가압되게 하는데 연간(annual) 교체만을 요구한다. 상기 기간 동안, O링 재료는 인접 밀봉부 표면에 부착 또는 고착될 수 있다. 결과적으로, 폐쇄부를 제거할 때 상기 고착을 이겨내는 데에는 강한 힘이 요구된다.
통상 모두 플라스틱으로 제조된 필터 폐쇄부와 유체 처리 챔버 사이의 종래 나사 결합은 "융착"되었다. 상기 현상은 갤링(galling)으로 공지되었다. 상기 "융착"은 부분적으로는 장시간의 필터 교환 주기 때문이며 또한, WTS 유닛 작업시의 습하고 따뜻한 분위기 때문이다.
몇몇 WTS 유닛은 피처리되는 물의 미생물 파괴용 UV 전구를 구비한다. 전형적으로, 상기 UV 전구는 연속하여 작동된다. 하룻밤 사이와 같은, 상당히 오랜 기간동안 물이 WTS 유닛을 통해 흐르지 않은 후, UV 전구 및 다른 전기 회로로부터의 열은 내부에 축적되어 유체 처리 챔버 내에 저장된 물의 온도를 상승시킨다. 상승된 온도는 소성 크립 및 폐쇄부와 처리 챔버 사이의 나사 결합부를 함께 "융착"시키고 O 링 및 인접 밀봉면 사이를 세팅시킨다. 상당한 힘이 나사들 사이 또는 O링 세트의 "융착"을 이겨내는데 요구될 수 있다. 상기 타입의 필터 봉합부의 일예는 미국 특허 제6,120,691호에 개시된다.
또한, 몇몇 WTS 유닛은 돌기 장착식 유체 처리 챔버 폐쇄부를 사용한다. 상기 타입의 장착의 문제는 유체 처리 챔버와의 장착을 위해 폐쇄부가 WTS 유체 처리 격벽에 정확히 정렬되어야 한다는 것이다. 또한, 돌기 장착부를 갖는 경우에도, 폐쇄부, O링 밀봉부와 유체 처리 하우징 사이에 상당한 결합 접촉 면적이 있다는 것이다. 또한, 긴 기간 동안의 부착 후 유체 처리 챔버로부터 폐쇄부를 자유롭게 제거하기 위해서는 상당한 힘이 요구될 수 있다. 상기 폐쇄 타입의 일예는 미국 특허 제5,344,558호에 개시되었으며, 그 청구 요지가 본 발명에 참조된다.
또한, 몇몇 WTS 유닛은 유체 처리 챔버에 위치된 리세스와 대응하는 폐쇄부에 위치된 캠식 수평 록킹 블레이드를 이용한다. 링크와 캠에 구비된 리프팅 핸들은 록킹 블레이드를 WTS의 작동 중 해당하는 챔버 리세스로 연장시키고, 록킹 블레이드를 후퇴시켜서 필터로의 접근을 허용하도록 폐쇄부를 제거하는데 사용된다. 상기 타입의 폐쇄 조립체는 폐쇄부와 유체 처리 챔버 사이를 밀봉하는데 비교적 복잡한 링크와 유체 처리 챔버 디자인을 요구한다. 상기 타입의 폐쇄부 기구는 미국 특허 제6,245,229호에 도시되며, 그 청구 요지는 본 발명에서 참조되었다.
본 발명은 종래 물 처리 시스템 폐쇄 기구에서 인식된 많은 문제를 극복 또는 적어도 최소화하는 디자인 및 형상을 구비한다.
본 발명은 가정 및 사무실에서 사용되는 것으로 물속의 오염물을 여과하여 처리하는 하나 이상의 여과 격벽을 구비한 물 처리 시스템에 사용하기 위한 제거식 폐쇄 조립체에 관한 것이다.
도1a는 물 처리 시스템 유닛의 정면에 대한 사시도이다.
도1b는 물 처리 시스템 유닛의 후면에 대한 사시도이다.
도2는 본 발명의 폐쇄부가 구비된 WTS의 확대도이다.
도3은 WTS용 베이스 하우징의 사시도이다.
도4는 필터 및 UV 램프 조립체의 사시도이다.
도5a는 WTS용 유지 링의 상면도이다.
도5b는 WTS용 유지 링의 측면도이다.
도5c는 WTS용 유지 링의 단면도이다.
도6a는 WTS용 전자 모듈의 상면도이다.
도6b는 WTS용 전자 모듈의 측면도이다.
도6c는 WTS용 전자 모듈의 바닥면도이다.
도6d는 WTS용 전자 모듈의 사시도이다.
도7은 본 발명의 폐쇄 조립체의 확대도이다.
도8a는 본 발명의 폐쇄 조립체의 상면도이다.
도8b는 본 발명의 폐쇄 조립체의 측면도이다.
도8c는 본 발명의 폐쇄 조립체의 바닥면도이다.
도9a 내지 도9c는 제거된 폐쇄부를 도시한 사시도이다.
본 발명은 물 처리 시스템(WTS)을 위한 특징적인 폐쇄부를 포함한다. 본 발명은 WTS의 유체 처리 챔버로부터 용이하고 신속히 고정 및 제거되는 WTS 폐쇄 조립체를 제공한다. 본 발명의 폐쇄 조립체는 폐쇄부에 부착된 반원형 핸들(bail handle)을 제공하며 WTS의 표면 상으로 복수의 캠들을 가압하는 피봇 핸들의 형태가 바람직한 기계적 이점을 이용하여, 폐쇄 조립체와 WTS 유체 처리 챔버 사이의 밀봉부를 해제하고, 폐쇄부를 유체 처리 챔버로부터 들어올린다.
본 발명의 목적은 폐쇄부가 상당한 기간 동안 유체 처리 챔버에 장착된 후에도, WTS의 유체 처리 챔버로부터 용이하게 설치되고 제거되는 WTS 폐쇄부를 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 WTS로부터 폐쇄부를 제거하기 위해 과도한 힘 또는 세기가 사용자에 의해 요구되지 않도록 기계적인 이점을 이용하는 리프팅 기구를 갖는 WTS 폐쇄부를 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 WTS 유체 처리 챔버로부터 사용자가 용이하게 폐쇄부를 들어올릴 수 있는 인간 공학적 리프팅 기구를 갖는 WTS 폐쇄부를 제공하는 것이다.
본 발명의 상기한 그리고 다른 특성 및 이점들은 본 발명의 바람직한 실시예들의 상세한 설명과 첨부 도면을 참조하여 명백히 알 수 있다.
본 발명은 첨부 도면에 도시되고 명세서에 설명된 바와 같은 구성 및 배치의상세한 적용예로 제한되지 않는다. 설명의 목적으로, 본 발명의 폐쇄 조립체의 실시예가 물 처리 시스템(WTS)에 관하여 특히, 입자를 여과하고 오염원을 제거하도록 탄소계 필터와, 물 속의 미생물을 제거하도록 자외선(UV) 램프를 이용하는 WTS에 관하여 상세히 설명될 것이다. 특정 실시예에 관하여 설명되었으나, 이 기술 분야의 숙련자들은 청구범위 내에서 다양한 방법으로 실시될 수 있음을 알 수 있다.
도1a 및 도1b는 본 발명의 폐쇄 조립체와 합체되는 전형적인 물 처리 시스템(WTS)의 두 개의 사시도를 제공한다. WTS(10)는 상부 견부(20), 베이스 하우징(30), 파워 서플라이 코드(420), 처리된 물 출구(530) 및 처리되지 않은 물 입구(540)를 구비한다.
WTS(10)의 주요한 서브 구성요소(subcomponent)가 도2에 확대 도시된다. 상기 서브 구성요소는 상부 견부(20), 베이스 하우징(30), 필터와 UV 램프 조립체(200), 보유 링(300), 파워 서플라이 코드(420)에 부착된 전자 모듈(400) 및 폐쇄 조립체(500)를 구비한다.
도3에서, 베이스 하우징(30)의 주요 형상은 하기에 설명되는 바와 같이 보유 링(300)에 제거식으로 부착되는 나사 면(34)과 복수의 정렬 포스트(32)와, 하기에 더욱 상세히 설명되는 캠 면(36)을 구비한다. 나사 면(34)은 나사 결합될 수 있거나 하기에 상세히 설명되는 바와 같이 보유 링(300)의 제거식 부착을 허용하도록 구성될 수 있다. 베이스 하우징(30)은 WTS(10)의 작동 중 필터 및 UV 램프 조립체(200)를 수용하는 원통형 유체 처리 챔버(38)를 더 포함한다. 원통형 유체 처리 챔버(38)의 벽은 하기에 설명되는 바와 같이 필터 및 UV 램프 조립체(200)를 통해물이 통과되는 폐쇄식 압력 베슬을 형성하도록 폐쇄 조립체(500)와 밀봉식으로 결합된다.
도4는 본 발명의 폐쇄 조립체와 결합되는데 사용되는 전형적인 필터 및 UV 램프 조립체(200)의 사시도를 도시한다. 필터 및 UV 램프 조립체(200)의 주요 구성요소는 필터 요소(210), UV 램프 베이스 하우징(250), 나사식 견부(220), 필터 O 링(230), 베이스 O 링(260) 및 처리된 유체의 출구(270)를 구비한다. 필터 및 UV 램프 조립체(200)가 본 발명의 WTS 폐쇄 조립체와 사용되기 위해 구성된 필터 및 UV 램프 조립체의 하나의 실시예를 도시하기 위해 제공된다. 이 기술 분야의 숙련자들은 본 발명의 폐쇄 조립체가 다양한 필터 및 UV 램프 조립체 디자인으로 기능할 수 있음을 용이하게 인식할 수 있다.
도5a 내지 도5c는 각각 필터 보유 링(300)의 상면도, 측면도 및 단면도를 도시한다. 필터 보유 링(300)은 관통하는 개구를 갖는 원통형이며, 나사식 내면(310) 및 링 립(320)을 구비한다.
도6a 및 도6c는 각각 본 발명의 폐쇄 조립체와 결합되어 사용되는 전자 모듈(400)의 등방 도면인 상면도, 측면도 및 바닥면도이다. 일반적으로, 전자 모듈(400)은 원통형이며, 전자식 하우징(405), 복수의 상태 표시부(410) 및 파워 서플라이 코드(420)를 포함한다. 도6b 및 도6c에서, 전자식 하우징(405)의 바닥면(406)은 동심형 원형 리세스(440), 측방향 리세스(450) 및 각각 보유 클립 탭(431)에 포함된 보유 클립(430)을 더 포함한다. 상태 표시부(410)는 WTS(10) 및 전자 모듈(400) 내에 수용된 전자 부품에 의해 제공된 WTS 구성요소의 상태에 대한 광학적 표시를 제공한다. 예로써, 전자 모듈(400)은 WTS가 사용된 시간 양을 모니터하도록 타이머를 포함할 수 있다. WTS가 소정 시간동안 사용된 후, 타이머는 상태 표시부(410)가 사용자에게 필터 및 UV 램프 조립체(200)가 수명 시간에 도달했으며, WTS(10)의 연속적으로 최상의 기능을 보증하도록 교체되어야하는 표시를 제공할 수 있게 한다. 전자 모듈 내에 수용된 주요한 전자식 구성요소들은 유도식 벨러스트 회로 및 UV 램프에 파워를 제공하도록 사용되는 1차 코일, 광학 센서 또는 WTS(10)의 작동 또는 유지 보수에 유용한 다른 전자 부품을 포함할 수 있다. 전자 모듈(400)에 구비될 수 있는 다른 부품들은 "유도 결합식 벨러스트를 갖는 물 처리 시스템"이란 명칭의 미국 특허 제6,436,299호에 개시되며, 그 청구 요지들은 본 발명에 참조되었다. 이 기술 분야의 숙련자들은 본 발명의 폐쇄 조립체가 많은 전자 모듈과 작동될 수 있음을 용이하게 인식할 수 있다. 전자 모듈(400)은 하기에 설명된 바와 같이, 폐쇄부(500)에 제거식으로 부착될 수 있다.
폐쇄 조립체(500)가 도7 및 도8a 내지 도8c에 도시된다. 구성요소는 필터 캡(510), 엘라스토머 O 링(594) 및 반원형 핸들(600)을 구비한다. 일반적으로, 필터 캡(510)은 원통형이며, 주연 방향 보유 릿지(563; ridge), 동심 챔버(560), 반원형 핸들 리세스(578) 및 복수의 정렬 리세스(550)를 갖는다. 필터 캡(510)은 각각 보유 포스트 구멍이 안에 배치된 복수의 상승식 탭(570)을 더 포함한다. 각각의 인접한 상승식 탭(570)은 상승식 탭(570) 외부의 캠 레버 리세스(572) 및 상승식 탭(570) 내부의 보유 클립 리세스(576)를 포함한다. 챔버(560)는 그를 관통하는 구멍(566)을 구비한다. 도시된 실시예의 필터 캡(510)은 광 파이프 포트(520),처리된 물 출구 포트(530) 및 처리되지 않은 물 입구 포트(540)를 포함한다. 도시의 목적으로, 광 파이프 포트(520)는 옴니 플라스틱(Omni Plastic)에서 제조된 광 파이프 모델 1681로 도시된다. 처리된 물 출구 포트(530) 및 처리되지 않은 물 입구 포트(540)가 존 게스트 유에스에이사(John Guest USA Inc.)에서 제조된 타입의 호스 커넥터(900)와 함께 도시된다. 일 실시예에서, 처리된 물 출구 포트(530)는 젬 센서스사(Gem Sensors Inc.)의 모델 번호 WSA1351(도시 생략)과 같은 물 유량계를 더 포함한다. 이 기술 분야의 숙련자들은 본 발명의 폐쇄부와 함께 사용될 수 있는 다양한 광 파이프, 물 유량계 및 호스 어뎁터를 용이하게 인식할 수 있다.
도7에서, 반원형 핸들(600)은 원호형 손잡이부(605), 리프팅 탭(610), 복수의 캠(620) 및 복수의 보유 포스트(630)를 구비한다. 보유 포스트(630)는 원호형 손잡이부(605)와 사실상 평행하게 정렬되는 적어도 하나의 슬롯(640)을 더 포함한다.
현재의 도면, 도8b 및 도8c에서, 필터 캡(510)의 바닥면은 외부 동심 상승 립(590) 및 내부 동심 상승 립(562)을 포함한다. 외부 동심 상승 립(590)은 엘라스토머 탄성 밀봉 O 링(594)을 붙잡는 하나 이상의 환형 견부(592)와 함께 성형된다. 내부 상승 립(562)의 내면(564)은 나사 가공되거나 또는 필터 및 UV 램프 조립체(200)의 제거식 부착을 허용하도록 구성된다. 이 기술 분야의 숙련자는 스크류, 클립, 돌기 장착부, 마찰 또는 간섭 끼움 또는 다른 장치와 기구가 폐쇄 조립체(500)를 필터 및 UV 전구 조립체(200)에 제거식으로 부착하도록 사용될 수 있음을 알 수 있다. 필터 캡(510)의 바닥면은 복수의 지지 웨브(599)를 더 포함한다.처리된 물 출구는 챔버(560)와 유체 연통하며, 포트(532)는 처리되지 않은 물 입구(530)와 유체 연통한다. 도시된 실시예의 필터 캡(510) 및 반원형 핸들(600)은 페로 코포레이션(Ferro Corporation)에서 제조된 부품 번호 RPP 30 EB57HB의 유리를 중량비로 30% 갖는 유리 충전식 폴리프로필렌(GFPP)을 사용하여 사출 성형에 의해 제조된다.
본 발명의 도시된 WTS의 구성 및 폐쇄부의 작동의 개요와 같이, 도면들에서, 필터 및 UV 램프 조립체(200)는 폐쇄 조립체(500)에 나사 결합되거나 또는 제거식으로 부착되며, 내부 상승식 립(562)의 내면(564)에 제거식으로 부착된 나사식 컬러(220), 내면(564)의 벽과 밀봉 접촉하는 필터 O 링(230) 및 베이스 O 링(260) 및 챔버(560)에 적어도 부분적으로 폐쇄되는 UV 전구 하우징(250)을 갖는다. 구멍(566)은 UV 전구 하우징(250)이 챔버(560)로 삽입될 때 챔버(560) 안의 공기 방출을 허용한다. 이후, 폐쇄부(500) 및 부착식 필터와 UV 램프 조립체(200)는 O 링(594)이 필터 격벽(38)의 벽을 갖는 밀봉 결합부로 활주하고 정렬 포스트(32)가 정렬 리세스(550)로 삽입되어 물 처리 시스템(10)에 폐쇄 조립체(500)가 정확히 정렬되도록 베이스 하우징(30)에 삽입된다. 이 기술 분야의 숙련자들은 폐쇄 조립체(500)를 물 처리 시스템(10)에 정렬시키는 많은 다른 방법을 인식할 수 있다. 이후, 필터 보유 링(300)은 베이스 부착 면(34)에 나사 결합되거나 또는 제거식으로 부착되며, 링 립(320) 및 캠 면(36) 사이에 고정된 보유 릿지(563)를 갖는다. 전자 하우징(400)은 동심 챔버(560)가 원형 리세스(400)에 끼워지고, 입구 포트(530) 및 출구 포트(540)가 측방향 리세스(450)에 끼워지고, 보유 클립(430)이 슬롯(640)에 삽입된 보유 클립 탭(431)을 갖는 보유 클립 리세스(576)에 삽입되도록 필터 캡(510)에 제거식으로 부착된다. 이후, 상부 견부(20)는 베이스 하우징(30) 상에 위치된다. 처리되지 않은 물 공급부는 처리되지 않은 물 입구 포트(540)에 연결되며, 처리된 물의 출구는 처리된 물 출구 포트(530)에 연결된다.
도9a 내지 도9c는 상부 견부(20), 전자 모듈(400) 및 보유 링(300)을 제거한 후 베이스 하우징(30)으로부터의 폐쇄부(500) 제거를 도시한다. 리프팅 탭(610)은 상향으로 당겨져서 필터 캡(510)으로부터 멀어지며, 반원형 핸들(600)이 상승식 탭(570)에 위치된 보유 포스트 구멍 주위를 선회하게 하고, 또한, 캠(620)이 캠 면(36)에 대해 가압하게 하여, 폐쇄부(500) 및 부착된 필터와 UV 램프 조립체(200)가 베이스 하우징(30)으로부터 멀리 상승시키며, O 링(594)과 유체 처리 격벽(38)의 벽 사이의 밀봉을 풀게 한다.
본 발명의 상기 설명이 바람직한 실시예와 관련지어 설명되었고 상세한 설명이 도시의 목적으로 설명되었으나, 이 기술 분야의 숙련자들에게는 변경이 용이하다는 것이 명백하며 설명된 다른 상세한 설명은 본 발명의 기본 원리의 범위에서 변할 수 있다.
Claims (16)
- 필터 격벽을 갖는 물 처리 시스테용 폐쇄 조립체이며,캡과,상기 캡에 회전식으로 부착된 반원형 핸들과,상기 반원형 핸들에 부착된 적어도 하나의 캠을 포함하는 폐쇄 조립체.
- 제1항에 있어서, 상기 반원형 핸들은 적어도 하나의 캠이 물 처리 시스템과 이동식으로 결합되도록 회전식으로 작동될 수 있는 폐쇄 조립체.
- 제2항에 있어서, 상기 캡은 엘라스토머 밀봉부를 더 포함하며, 상기 엘라스토머 밀봉부는 필터 캡과 필터 격벽 사이에 밀봉부를 제공하는 폐쇄 조립체.
- 제3항에 있어서, 상기 캡은 광 파이프 조립체를 수용하도록 구성된 구멍을 더 포함하는 폐쇄 조립체.
- 제3항에 있어서, 상기 캡은 물 입구 구멍을 더 포함하는 폐쇄 조립체.
- 제3항에 있어서, 상기 캡은 물 출구 구멍을 더 포함하는 폐쇄 조립체.
- 제3항에 있어서, 상기 캡은 물 처리 시스템과 정렬식으로 결합되도록 리세스에 조화되는 폐쇄 조립체.
- 제3항에 있어서, 상기 캡은 물 처리 시스템과 정렬식으로 결합되도록 포스트에 조화되는 폐쇄 조립체.
- 제3항에 있어서, 상기 엘라스토머 밀봉부는 O 링인 폐쇄 조립체.
- 제3항에 있어서, 상기 캡은 필터에 제거식으로 부착되도록 더 구성된 폐쇄 조립체.
- 제3항에 있어서, 상기 캡은 전자기 방사 방출 장치에 제거식으로 부착되도록 구성된 폐쇄 조립체.
- 필터 조립체를 수용하도록 구성된 필터 격벽을 갖는 물 처리 시스템용 폐쇄 조립체이며,1) 필터 조립체에 제거식으로 부착되도록 구성되고,필터 캡을 통해 유체가 통과하도록 구성된 복수의 구멍과,광 파이프 조립체를 수용하도록 구성된 구멍을 구비하는 캡과,2) 상기 캡과 필터 격벽 사이에 밀봉부를 제공하도록 작동 가능한 복수의 밀봉부와,3) 캡에 회전식으로 부착되고 복수의 캠을 포함하는 반원형 핸들을 포함하며,반원형 핸들의 회전이 복수의 캠 중 적어도 하나를 필터 격벽의 적어도 하나의 표면과 활주식으로 결합하여, 필터 폐쇄부를 필터 격벽으로부터 멀리 상승시키도록 구성된 폐쇄 조립체.
- 제12항에 있어서, 상기 캡은 폐쇄 조립체를 물 처리 시스템에 회전식으로 정렬시키는 수단을 더 포함하는 폐쇄 조립체.
- 제12항에 있어서, 상기 캡은 물 처리 장치에 제거식으로 부착되도록 더 구성된 폐쇄 조립체.
- 제14항에 있어서, 상기 물 처리 장치는 카본 필터인 폐쇄 조립체.
- 제14항에 있어서, 상기 물 처리 장치는 전자기 방사 방출 장치인 폐쇄 조립체.
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