KR20120025164A - 회전체결식 필터카트리지 결합 장치 - Google Patents
회전체결식 필터카트리지 결합 장치 Download PDFInfo
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Abstract
본 발명은 회전체결식 필터카트리지 결합 장치에 관한 것으로서, 외주연 양측으로 원수(原水)가 유입되는 입수구 및 정수(淨水)가 유출되는 출수구를 형성하며, 중앙 하측으로 입수구와 연결되는 입수개구 및 출수구와 연결되는 출구개구를 구비하는 본체하우징과, 본체하우징의 중앙 하측에 형성되고, 일측은 입수개구 및 출수개구와 연결되며, 타측은 필터카트리지측 입수포트 및 출수포트와 연결되는 내부유로관과, 본체하우징의 중앙 상측에서 입수개구까지 관통 형성되어, 입수개구의 개방 및 폐쇄를 조절하여 내부유로관으로의 원수 유입을 허용 또는 차단하는 회전식 밸브수단 및 내부유로관의 외주연상에 형성되며, 정, 역방향 회전 조작에 연동하여 내부유로관과 필터카트리지 넥(neck)부와의 체결 및 해제를 조절함과 동시에 내부유로관과 입수포트 및 출수포트와의 연결 및 해제를 조절하는 회전 체결 수단을 포함하여, 필터카트리지의 교체 시에 별도의 공구나 복잡한 수작업을 요하지 않으며, 필터카트리지의 교체 시간을 단축할 수 있으며, 누수 발생을 미연에 차단할 수 있다.
Description
본 발명은 회전체결식 필터카트리지 결합 장치에 관한 것으로, 사용자 편의성의 향상을 위하여 필터카트리지의 장착 및 장탈에 손쉬운 회전 체결 방식을 채용하고, 아울러 원수의 유입 및 정수의 유출을 차단하는 공정과 필터카트리지를 분리 또는 결합하는 공정을 나누어 줌으로써, 필터카트리지의 교체 작업 시 누수현상이 발생되는 것을 미연에 차단할 수 있는 회전체결식 필터카트리지 결합 장치에 관한 것이다.
최근 심각하게 대두된 생태계 파괴 및 환경 오염 등의 문제들로 인하여, 가정으로 공급되는 수돗물이나 지하수에도 식수 기준치를 초과하는 다량의 오염 물질들이 함유되게 되었으며, 점점 더 음용 가능한 식수의 존재는 부족해질 수 밖에 없는 실정이다.
정수기는 이러한 식수와 관련된 사회 문제를 해결하기 위해 창안된 장치로서, 주변에서 쉽게 공급받을 수 있는 원상태의 물(이하, 이를 "원수(原水)"라 한다)을 유입 받아 양질의 음용수(이하, 이를 "정수(淨水)"라 한다)로 정화시켜 제공하기 위해, 원수를 다단계로 정화하는 필터카트리지를 구비한다.
필터카트리지는 내부로 원수를 유입하는 입수포트와 외부로 정수를 유출하는 출수포트를 구비한 필터하우징과, 이에 내장된 필터를 포함하여 구성된다. 이러한 필터카트리지는 필터카트리지 결합 장치에 연결된다.
종래의 필터카트리지 결합 장치는 원수를 유입하고 정수를 유출 가능하게 해주는 내부유로를 구비한 본체 하우징과, 원수의 유입 및 정수의 유출을 허용 또는 차단하는 유로개폐밸브만으로 이루어지는 것이 일반적인 구성이었다.
즉, 종래의 필터카트리지 결합 장치를 이용하여 필터카트리지를 교체해야 하는 경우, 먼저 별도의 유로개폐밸브를 조작하여 원수의 유입 및 정수의 유출을 차단시켜야 했으며, 신규 필터카트리지를 교체한 후에도, 재차 유로개폐밸브를 조작하여 원수의 유입 및 정수의 유출을 허용해 주어야 하는 조작상의 불편을 초래하였다. 아울러 이러한 조작상의 불편은 필터카트리지의 교체 시간을 지연시켜 사용자 편의성을 떨어뜨리는 원인으로 작용하였다.
또한, 종래의 필터카트리지 결합 장치는 필터카트리지의 교체 시, 숙련되지 못한 작업자의 유로개폐밸브 조작 실수, 조작 타이밍 불일치 등으로 인해 누수가 발생되는 문제점을 안고 있었다.
따라서, 대부분의 이용자가 필터카트리지의 교체에 관한 숙련된 스킬이 없음을 감안할 때, 사용자 편의성이 좋으며, 교체 시 누수발생을 미연에 차단할 수 있는 필터카트리지 결합 장치에 대한 필요성이 대두되고 있는 실정이다.
이에, 본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위해 창안된 것으로, 필터카트리지의 결합에 간단한 회전 체결 방식을 채용하여 초보 사용자도 손쉽게 필터카트리지를 교체할 수 있는 회전체결식 필터카트리지 결합 장치를 제공하는 것을 그 목적으로 한다.
또한, 본 발명은 원수의 유입 및 정수의 유출을 차단하는 공정과 필터카트리지를 분리 또는 결합하는 공정을 각각 개별적으로 나눌 수 있는 구조를 채택함으로써, 필터카트리지의 교체 작업 시 누수현상이 발생되는 것을 방지할 수 있는 회전체결식 필터카트리지 결합 장치를 제공하는 것을 그 목적으로 한다.
상기 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 사상에 따르면, 외주연 양측으로 원수(原水)가 유입되는 입수구 및 정수(淨水)가 유출되는 출수구를 형성하며, 중앙 하측으로 상기 입수구와 연결되는 입수개구 및 상기 출수구와 연결되는 출구개구를 구비하는 본체하우징; 상기 본체하우징의 중앙 하측에 형성되고, 일측은 상기 입수개구 및 상기 출수개구와 연결되며, 타측은 필터카트리지측 입수포트 및 출수포트와 연결되는 내부유로관; 상기 본체하우징의 중앙 상측에서 상기 입수개구까지 관통 형성되어, 상기 입수개구의 개방 및 폐쇄를 조절하여 상기 내부유로관으로의 원수 유입을 허용 또는 차단하는 회전식 밸브수단; 및 상기 내부유로관의 외주연상에 형성되며, 정, 역방향 회전 조작에 연동하여 상기 내부유로관과 상기 필터카트리지 넥(neck)부와의 체결 및 해제를 조절함과 동시에 상기 내부유로관과 상기 입수포트 및 상기 출수포트와의 연결 및 해제를 조절하는 회전 체결 수단;을 포함하는 회전체결식 필터카트리지 결합 장치를 제공한다.
바람직한 실시예로서, 상기 본체하우징과 상기 내부유로관의 결속 강화를 위하여, 상기 본체하우징의 하단부와 상기 회전 체결 수단의 상단부 사이에는 상기 내부유로관을 통해 삽입 개재되는 부분하우징을 더 포함할 수 있다.
바람직한 실시예로서, 상기 내부유로관에는, 상기 내부유로관 내의 중앙부에 형성되고, 일측은 상기 출수개구와 연결되며 타측은 상기 출수포트와 연결되는 출수유로; 및 상기 내부유로관 내에서 상기 출수유로의 외측 둘레상에 구획되어 형성되며, 일측은 상기 입수개구와 연결되며 타측은 상기 입수포트와 연결되는 입수유로;를 포함할 수 있다.
바람직한 실시예로서, 상기 회전식 밸브 수단은, 상기 본체하우징의 중앙 상측에 형성되며, 정, 역방향으로 회전 조작이 가능한 핸들부; 상기 핸들부의 하부면에 연결되고 상기 본체하우징의 내측까지 관통하여 형성되며, 상기 핸들부의 정, 역방향 회전에 연동하여 상기 본체하우징의 내측에서 상하방향 직선 이동하는 리드스크류(lead screw)이동부; 및 상기 리드스크류이동부 타측에 형성되어, 상기 리드스크류이동부의 상하 방향 직선 이동에 따라 상기 입수개구의 개방 및 폐쇄를 조절하는 개폐디스크;를 포함할 수 있다.
여기서, 상기 리드스크류이동부는, 상기 핸들부의 정, 역방향 회전에 연동하여 회전하는 리드스크류; 및 상기 본체하우징 내에 고정되며 상기 리드스크류의 나사산에 대응하는 나사공을 내측에 구비하여 상기 리드스크류를 관통시켜 체결하되, 상기 핸들부의 정, 역방향 회전에 연동하여 회전하는 상기 리드스크류를 상하 방향으로 직선 이송하는 가이드블록(guide block);를 포함할 수 있다.
또한, 상기 핸들부는, 다이얼(dial) 형상, 크라운(crown) 형상, 다각 형상, 휠 형상 중 어느 하나의 형상인 것이 좋다.
또한, 상기 핸들부의 외주면은, 빗살무늬, 격자무늬, 도트무늬, 세로줄무늬 및 스크래치무늬 중 어느 하나의 무늬로 표면이 엠보 가공될 수 있다.
바람직한 실시예로서, 상기 회전 체결 수단은, 상기 내부유로관의 외주연상에 높이가 고정되게 결합 형성되며, 일정 회전각 범위 내에서 정, 역방향 회전 조작이 가능한 트위스트어댑터(twist adaptor); 및 상기 트위스트어댑터의 내주연 벽면 상에 형성된 나선형 요홈부에 대응하는 나선형 돌기부를 가지며, 상기 트위스트어댑터의 정, 역방향 회전 조작에 따라 상기 내부유로관을 축으로 하여 일정 범위 내에서 상하 방향 이송되어, 상기 내부유로관과 상기 필터카트리지와의 체결 및 해제를 조절하는 무빙홀더(moving holder);를 포함할 수 있다.
이때, 상기 트위스트 어댑터의 외주면은, 빗살무늬, 격자무늬, 도트무늬, 세로줄무늬 및 스크래치무늬 중 어느 하나의 무늬로 표면이 엠보 가공될 수 있다.
본 발명의 회전체결식 필터카트리지 결합 장치에 따르면, 필터카트리지의 분리 또는 결합 시에 별도의 공구나 복잡한 교체 작업이 요구되지 않아, 교체 작업 시간이 단축됨은 물론, 초보 사용자도 신속하고 간편하게 필터카트리지를 교체할 수 있게 되어, 사용자 편의성이 향상되는 효과가 있다.
또한, 본 발명의 회전체결식 필터카트리지 결합 장치에 따르면, 원수의 유입 및 정수의 유출을 차단하는 공정과 필터카트리지를 분리 또는 결합하는 공정을 각각 개별적으로 나누어 줌으로써, 필터카트리지의 교체 작업 시 누수현상이 발생되는 것을 방지할 수 있는 효과를 제공한다.
도 1은 본 발명에 따른 회전체결식 필터카트리지 결합 장치의 일실시예를 설명하기 위해 도시한 내부구조단면도.
도 2는 도 1에 도시된 실시예의 결합 관계를 설명하기 위해 도시한 결합관계단면도.
도 3은 도 1에 도시된 실시예에서 회전 체결 수단의 무빙홀더가 상향 이송된 형상을 설명하기 위해 도시한 부분 단면도 및 부분사시도.
도 4는 도 1에 도시된 실시예에서 회전 체결 수단의 무빙홀더가 상향 이송된 형상을 설명하기 위해 도시한 부분단면도 및 부분사시도.
도 5는 본 발명에 따른 회전체결식 필터카트리지 결합 장치의 일실시예를 이용하여 필터카트리지가 결합된 상태 및 분리된 상태를 비교 설명하기 위해 도시한 비교단면도.
도 6은 본 발명에 따른 회전체결식 필터카트리지 결합 장치의 일실시예에서 회전식 밸브수단이 입수개구를 개방 또는 폐쇄함에 따라 원수 유입이 허용 또는 차단되는 내부 상태를 설명하기 위해 도시한 비교개념도.
도 2는 도 1에 도시된 실시예의 결합 관계를 설명하기 위해 도시한 결합관계단면도.
도 3은 도 1에 도시된 실시예에서 회전 체결 수단의 무빙홀더가 상향 이송된 형상을 설명하기 위해 도시한 부분 단면도 및 부분사시도.
도 4는 도 1에 도시된 실시예에서 회전 체결 수단의 무빙홀더가 상향 이송된 형상을 설명하기 위해 도시한 부분단면도 및 부분사시도.
도 5는 본 발명에 따른 회전체결식 필터카트리지 결합 장치의 일실시예를 이용하여 필터카트리지가 결합된 상태 및 분리된 상태를 비교 설명하기 위해 도시한 비교단면도.
도 6은 본 발명에 따른 회전체결식 필터카트리지 결합 장치의 일실시예에서 회전식 밸브수단이 입수개구를 개방 또는 폐쇄함에 따라 원수 유입이 허용 또는 차단되는 내부 상태를 설명하기 위해 도시한 비교개념도.
이하, 본 발명에 따른 회전체결식 필터카트리지 결합 장치의 바람직한 실시예에 대하여 설명한다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나, 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 의해 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어 관련된 공지 기술 등이 본 발명의 요지를 흐리게 할 수 있다고 판단되는 경우 그에 관한 자세한 설명은 생략하기로 한다.
도 1은 본 발명에 따른 회전체결식 필터카트리지 결합 장치의 일실시예를 설명하기 위해 도시한 내부구조단면도이며, 도 2는 도 1에 도시된 실시예의 결합 관계를 설명하기 위해 도시한 결합관계단면도이다. 이러한 도면은 본 발명의 바람직한 실시예에 대한 구성 관계를 개념적으로 명확히 이해하기 위해 도시된 것으로, 그 결과 도해의 다양한 변형이 예상되며, 도시된 특정 형태에 크게 제한될 필요는 없다.
도 1 및 2를 병행 참조하면, 본 실시예는 머리부의 외장을 이루는 본체하우징(100)과, 상기 본체하우징(100)의 중앙 하측에 형성되는 내부유로관(120)과, 상기 본체하우징(100)의 중앙 상측에서 내측으로 관통 형성된 회전식 밸브수단(130) 및 상기 내부유로관(120)의 외주연상에 형성된 회전 체결 수단(160)을 포함하는 구성으로 이루어진다.
본체하우징(100)은 본 실시예의 머리부에 해당하는 외장을 형성하는 구성요소로서, 본체하우징(100)의 외형은 상부면과 외주면이 서로 수직된 모서리부를 갖는 것으로 도 1에서 나타내고 있지만, 이는 예시적인 것일 뿐 이에 한정되는 것은 아니며, 다양한 실시예를 통해 모서리가 챔퍼(champer)처리되거나 라운딩처리된 외형을 가져도 무방하다.
상기 본체하우징(100)은 입수구(102)와 출수구(104)를 구비한다.
여기서, 입수구(102)는 원수(原水)가 유입되는 유로의 입구를 말하며, 출수구(104)는 정수(淨水)가 유출되는 유로의 출구를 의미하는데, 이러한 입수구(102) 및 출수구(104)는 상기 본체하우징(100)의 외주연, 즉 둘레면의 양측에 각각 형성된다.
본 실시예에서는 상기 입수구(102) 및 출수구(104)가 상기 본체하우징(100)의 외주연의 일정 높이 상에서 내측으로 관통하여 형성되는 것으로 도 1에서 나타내고 있지만, 다양한 실시예를 통해 서로 다른 높이에 형성되어도 무방하다.
그리고 상기 본체하우징(100)은 중앙 하측으로 상기 입수구(102)와 연결되는 입수개구(106)와 상기 출수구(104)와 연결되는 출수개구(108)를 구비한다.
입수개구(106)는 후술될 내부유로관(120)의 입수유로(124)를 통해 필터카트리지측 입수포트에 연결되고, 이와 달리 출수개구(108)는 후술될 내부유로관(120)의 출수유로(122)를 통해 필터카트리지측 출수포트에 연결된다.
즉, 상기 본체하우징(100)은 내부에 각각 독립된 두 개의 유로를 구비하고 있는데, 그 중 하나는 외부로부터 도입된 원수가 필터카트리지 내로 유입되기 위해 형성된 입수구(102)-입수개구(106) 간의 연결 유로이고, 나머지 하나는 정수가 필터카트리지로부터 외부로 공급되기 위해 형성된 출수개구(108)-출수구(104) 간의 연결 유로이다. 그리고 각각의 유로는 서로 독립된 내부 구조에 의해 구획되어 형성된다.
그리고 상기 본체하우징(100)은 입수구(102)-입수개구(106) 간의 연결 유로 상에서, 입수개구(106) 측에 근접하여 내측으로 연장 형성된 돌출단턱(110)을 구비한다. 이러한 돌출단턱(110)의 상부면 또는 측면 상에 후술될 회전식 밸브수단(130)의 개폐디스크(138)가 밀착 가압되거나 해제됨으로써, 원수가 유입되는 입수개구(106)가 개방 또는 폐쇄될 수 있다.
다음으로, 내부유로관(120)은 본체하우징(100)의 중앙 하측에 형성된다.
상기 내부유로관(120)은 일측이 입수개구(106) 및 출수개구(108)와 연결되도록, 본체하우징(100)의 하부면에 결속되며, 타측이 별도로 도시하진 않았으나 통상의 필터카트리지와 연결 가능하게 형성되어, 통상의 필터카트리지의 넥(neck)부에 구비된 입수포트 및 출수포트와 연결된다.
본 실시예의 내부유로관(120)의 형상은 도 2에 개시된 바와 같이, 길이방향으로 내부중공을 갖는 직선형 파이프 형상을 가지며, 내측 중앙부에 또 하나의 유로를 구비하기 위하여, 외곽 영역의 유로와, 중앙 영역의 유로 사이가 구획된 구조(예: 격벽에 의해 두 개의 유로가 구획된 구조)를 갖는다.
본 실시예의 내부유로관(120)은 
와 같은 길이방향 수직 단면 형상을 가진다. 하지만, 이는 예시적인 것일 뿐 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니며, 다양한 실시예를 통해 
와 같은 다른 형상으로 전체 또는 부분 변경이 가해져도 무방하다.
본 실시예의 내부유로관(120)에 있어서, 내부유로관(120) 내의 중앙부에 형성되는 유로가 출수유로(122)가 되며, 상기 출수유로(122)의 외측 둘레상에 형성되는 유로가 입수유로(124)이다.
각각의 입수유로(124) 및 출수유로(122)의 기능을 간략히 살펴보면, 상기 입수유로(124)는 입수개구(106)와 본 실시예를 이용하여 결합되는 통상의 필터카트리지측의 입수포트(미도시) 사이를 연결하는 유로로서, 입수개구(106)의 개방 시 본체하우징(100)을 통해 유입된 원수를 필터카트리지측으로 유입되게 해주는 유로 제공 역할을 담당하는 기능을 가진다.
이와 달리, 상기 출수유로(122)는 출수개구(108)와 본 실시예를 이용하여 결합되는 통상의 필터카트리지측의 출수포트(미도시) 사이를 연결하는 유로로서, 필터카트리지측에서 정화된 정수를 본체하우징(100)의 출수구(104)로 배출되게 해주는 유로 제공 역할을 담당하는 기능을 가진다.
다음으로, 회전식 밸브수단(130)은 입수개구(106)의 개방 및 폐쇄를 조절함으로써, 원수를 내부유로관(120)의 입수유로(124) 쪽으로 유입시키거나 또는 차단시키는 체크 밸브와 유사한 기능을 담당한다.
회전식 밸브수단(130)은 본체하우징(100)의 중앙 상측에서부터 본체하우징(100)의 상부면을 관통하여 본체하우징(100)의 내측까지 삽입 장착되며, 입수개구(106)의 개방 및 폐쇄를 조절 가능하게 형성된다.
이러한 회전식 밸브수단(130)은 핸들부(132)와, 리드스크류(lead screw)이동부(134) 및 개폐디스크(138)를 포함하는 구성을 가진다.
핸들부(132)는 본체하우징(100)의 중앙 상측에 형성되며, 정, 역방향(즉, 시계방향 및 반시계방향)으로 회전 조작이 가능하게 형성된 다이얼(Dial) 형상의 부재이다.
이러한 핸들부(132)는 사용자의 연령, 성별, 숙련도 등과 무관하게 어느 누구라도 손쉽고 신속하게 회전 조작할 수 있게 제작되는 것이 좋다.
이러한 핸들부(132)의 형상으로는 본 실시예와 같은 다이얼 형상을 제외하고라도, 다양한 실시예를 통해 전체 또는 부분적 변경이 가능한데, 미끄럼 방지를 위한 크라운 형상, 엄지와 검지를 이용하여 회전력을 발휘하기 용이한 다각 형상(예: 육각형 또는 팔각형) 및 림(rim), 스포크(spoke) 및 보스(boss)로 이루어진 휠(wheel) 형상 등을 가질 수 있다.
또한, 이러한 핸들부(132)의 외주면은 빗살무늬, 격자무늬, 도트무늬, 세로줄무늬 및 기타 표면 거칠기를 활용한 스크래치무늬 중 어느 하나의 무늬로 표면이 엠보(embo) 가공된 것이 바람직한데, 이러한 표면 처리를 통하여 사용자에게 접촉 마찰을 제공하여 조작 편의성을 향상시킨다.
리드스크류이동부(134)는 핸들부(132)의 정, 역방향 회전에 연동하여 본체하우징(100)의 내측에서 상하방향으로 직선 이동하는 구조를 가진다. 즉, 핸들부(132)의 회전 조작에 따라 본체하우징(100) 내측에서 리드스크류이동부(134)는 승, 하강한다.
상기 리드스크류이동부(134)는 핸들부(132)의 하부면에 연결되고 상기 본체하우징(100)의 내측까지 관통하여 형성된다.
이러한 리드스크류이동부(134)는 리드스크류(135)와, 가이드블록(guide block)(136) 및 개폐디스크(138)를 포함하는 구성을 가진다.
리드스크류(135)는 내부에 중공을 갖는 원형 실린더 형상을 가지며, 외주연 상에 일정한 나사산이 길이방향으로 규칙적으로 형성된 부재이다.
그리고 상기 리드스크류(135)는 핸들부(135)의 하부면에 고정 결합된다.
가이드블록(136)은 본체하우징(100) 내에 고정되어 상기 리드스크류(135)의 나사산에 대응하는 나사공을 내측에 구비한 부재로서, 상기 리드스크류(135)를 상기 나사공을 통해 관통시켜 삽입 체결하는 역할을 담당한다.
다시 말해, 상기 가이드블록(136)은 상기 리드스크류(135)와 서로 대응하는 나사산-나사공의 치합(齒合)관계에 의해, 상기 핸들부(132)의 정, 역방향 회전에 연동하여 동일 방향으로 회전하는 상기 리드스크류(135)를 상, 하 방향으로 이동시킨다.
그리고 상기 리드스크류(135) 하부면에는 개폐디스크(138)가 형성된다.
개폐디스크(138)는 통상의 밸브 장치에서의 밸브디스크와 동일한 기능을 가지는 부재로서, 입수개구(106) 상측에 형성된 돌출단턱(110)을 밸브시트 삼아서, 상기 리드스크류(135)의 상, 하 방향 직선 이동에 따라 상기 돌출단턱(110)의 내주홀을 개방 또는 폐쇄한다. 이러한 돌출단턱(110) 내주홀의 개방 또는 폐쇄에 의해 입수개구(106)는 개방 또는 폐쇄된다. 즉, 입수개구(106)를 통해 유입되는 원수의 흐름이 허용 또는 차단될 수 있다.
다음으로, 회전 체결 수단(160)은 내부유로관(120)과 통상의 필터카트리지 넥부(미도시)와의 체결 및 해제를 조절함과 동시에, 내부유로관(120)과 입수포트 및 출수포트의 연결 및 해제를 조절하는 기능을 갖는다.
이러한 회전 체결 수단(160)은 내부유로관(120)의 외주연을 따라 각각 삽입 체결되는 트위스트어댑터(twist adaptor)(170)와 무빙홀더(moving holder)를 포함하는 구성으로 이루어진다.
트위스트어댑터(170)는 내부유로관(120)의 외주연상에서 일정 높이에서 고정되어 장착되도록 형성된다. 이러한 트위스트어댑터(170)는 일정 회전각(예: 720°)의 범위에서 정, 역회전 조작이 가능한 구조를 갖는다. 또한, 트위스트어댑터(170)의 내주면 벽면 상에는 특정 모양 및 방향을 갖는 나선형 요홈부가 형성된다. 여기서, 상기 나선형 요홈부는 후술될 무빙홀더(180)의 나선형 돌기부(182)와 치합 가능하도록 서로 대응되는 형상을 가져야 한다.
또한, 상기 트위스트어댑터(170)의 외주면은 빗살무늬, 격자무늬, 도트무늬, 세로줄무늬 및 스크래치무늬 중 어느 하나의 무늬로 표면이 엠보 가공될 수 있으며, 이러한 표면 가공 처리를 통해 사용자에게 회전 조작상의 편의성을 제공할 수 있다.
무빙홀더(180)는 상기 트위스트어댑터(170)의 정, 역방향 회전 조작에 따라 내부유로관(120)을 축으로 하여 일정 범위 내에서 상하 방향으로 이송되는 부재이다.
여기서, 무빙홀더(180)가 상하 방향으로 이송되는 "일정 범위"란 상기 트위스트어댑터(170)의 내측 삽입공으로부터 내부유로관(120) 하부 끝단까지의 범위를 말한다.
이러한 무빙홀더(180)의 상하 방향 이송은 상기 무빙홀더(180)의 외주연 상에 형성된 나선형 돌기부(182)에 의해 가능해지는데, 이러한 무빙홀더(180)의 구동 메커니즘에 대해 간략히 살펴보기로 한다.
무빙홀더(180)의 나선형 돌기부(182)는 앞서 간단히 언급한 바와 같이 트위스트어댑터(170)의 나선형 요홈부와 치합 가능하게 서로 대응되는 형상을 가진다.
상기 무빙홀더(180)의 나선형 돌기부(182)는 상기 트위스트어댑터(170)의 나선형 요홈부와 서로 대응되는 치합관계에 의해 체결된다. 이러한 나선형 요홈부-돌기부의 대응 체결관계에 의해, 상기 트위스트어댑터(170)가 정, 역방향 회전각 변위량에 연동하여 나선의 형상에 따라 설정된 리드(lead) 범위 내에서 상기 무빙홀더(180)는 일정 범위로 상, 하 방향 직선 변위량을 가지게 된다. 이러한 작동 구조에 따라, 상기 트위스트어댑터(170)의 회전에 의해 상기 무빙홀더(180)는 상하로 이송된다.
여기서, 회전 체결 수단(160)의 작동 관계에 대한 이해를 돕기 위하여, 각각에 해당하는 도 3 및 도 4를 비교하여 간략히 살펴보기로 한다.
먼저, 도 3은 본 실시예에서 회전 체결 수단의 무빙홀더가 상향 이송된 작동 관계를 도시한 도면으로서, (a)는 그 단면도이며, (b)는 그 부분사시도이다.
앞서 설명한 바와 같이, 내부유로관(120)에서 입수유로(124) 및 출수유로(122)의 각각의 상단부는 본체하우징(도 1 및 2에서의 도면부호 100 참조)의 입수개구(도 2 및 3에서의 도면부호 106) 및 출수개구(도 2 및 3에서의 도면부호 108)에 각각 연결된다.
그리고 상기 입수유로(124) 및 출수유로(122)의 각각의 하단부는 통상의 필터카트리지 넥부(미도시) 상에 구비된 입수포트(미도시) 및 출수포트(미도시)에 각각 연결된다(여기서, 통상의 필터카트리지의 구조는 공지된 구조와 같거나 유사하므로 본 발명의 명확한 이해를 위해 생략함).
본 실시예에서 트위스트어댑터(170)가 정방향으로 회전 조작되면, 상기 무빙홀더(180)는 상기 트위스트어댑터(170)의 나선형 요홈부에 맞물린 나선형 돌기부의 연동 동작에 따라 상향으로 이송된다. 이로써, 상기 무빙홀더(180)는 상기 트위스트어댑터(170)의 내측 삽입공에 끼움 결합되며, 내부유로관(120)의 하단부가 돌출되어 외부로 노출된다.
이후, 외부로 노출된 상기 내부유로관(120)의 하단부를 통해 필터카트리지 넥부는 삽입되거나 분리될 수 있다.
도 4는 본 실시예에서 회전 체결 수단의 무빙홀더가 하향 이송된 작동 관계를 도시한 도면으로서, (a)는 그 단면도이며, (b)는 그 부분사시도이다.
도 4는 도 3의 경우와 반대방향으로, 즉 본 실시예에서 트위스트어댑터(170)가 역방향으로 회전 조작되면(본 실시예와 다른 실시예로서 본 실시예와 반대의 회전 방향으로 조작되는 구성도 본 발명의 범주에 포함됨), 상기 무빙홀더(180)는 상기 트위스트어댑터(170)의 나선형 요홈부에 맞물린 나선형 돌기부의 연동 동작에 따라 하향으로 이송된다. 이로써, 상기 무빙홀더(180)는 내부유로관(120)의 하단까지 이송되어, 삽입된 필터카트리지 넥부를 고정하며, 이로써, 필터카트리지는 결합된다.
다시 도 1 및 2를 병행 참조하면, 본체하우징(100)의 하단부와 회전 체결 수단(160)의 상단부 사이에는 부분하우징(150)이 형성될 수 있다. 이러한 부분하우징(150)은 도 2에 도시된 바와 같이 상기 회전 체결 수단(160)이 내부유로관(120)을 통해 삽입되기 전에, 상기 본체하우징(100)의 하단부까지 밀착되어 삽입 형성된다. 부분하우징(150)은 상기 본체하우징(100)과 상기 내부유로관(120)의 결속을 강화시켜, 본체하우징(100)과 내부유로관(120)의 분리 이탈을 방지하여 더욱 견고하게 연결될 수 있게 해준다.
도 5는 본 발명에 따른 회전체결식 필터카트리지 결합 장치의 일실시예를 이용하여 필터카트리지가 결합된 상태 및 분리된 상태를 비교 설명하기 위해 도시한 비교단면도이다. (b)는 필터카트리지가 분리된 상태를 도시한 것이다.
먼저, 도 5의 (a)는 필터카트리지가 결합된 상태를 보여준다.
회전식 밸브수단(130)의 개폐디스크(138)가 가이드블록(136)에 장착된 리드스크류(135)의 상향 이동에 의해 본체하우징(100)의 돌출단턱(110)으로부터 분리된 상태를 확인할 수 있다.
이로 인해, 본체하우징(100)의 입수개구(106)는 개방되며, 유입된 원수는 개방된 입수개구(106)를 통해 입수유로(124)를 거쳐 필터카트리지측으로 유입된다.
그리고 트위스트어댑터(170)의 회전 조작에 연동하여 무빙홀더(180)가 하향 이송된 상태를 확인할 수 있다. 이러한 무빙홀더(180)에 의해 삽입된 필터카트리지 넥부는 고정 결합될 수 있다.
한편, 도 5의 (b)는 필터카트리지가 분리되거나 삽입되기 전의 상태를 보여준다.
회전식 밸브수단(130)의 개폐디스크(138)가 가이드블록(136)에 장착된 리드스크류(135)의 하향 이동에 의해 본체하우징(100)의 돌출단턱(110)에 밀착 가압된 상태를 확인 할 수 있다.
이로 인해, 본체하우징(100)의 입수개구(106)는 폐쇄되며, 유입된 원수는 입수유로(124)를 거쳐 필터카트리지측으로 유입되지 못한다. 즉, 원수의 유입을 차단함으로써, 누수의 발생을 미연에 방지할 수 있게 된다.
한편, 트위스트어댑터(170)의 회전 조작에 연동하여 무빙홀더(180)가 상향 이송된 상태를 확인할 수 있다. 상향 이동된 무빙홀더(180)는 트위스트어댑터(170)의 내측 삽입공에 끼움 결합된다.
이때, 상기 무빙홀더(180)의 상향 이송에 의하여 외부로 노출된 내부유로관의 하단부를 통해 필터카트리지 넥부가 삽입되거나 분리될 수 있게 된다.
도 6은 앞서 살펴본 도 5의 실시예에서, 부분하우징(160), 트위스트어댑터(170) 및 무빙홀더(180)를 제외한 구성으로, 회전식 밸브수단이 입수개구를 개방하거나 폐쇄함에 따라 원수 유입이 허용되거나 차단되는 내부 상태를 (a) 및 (b)로 구별 도시한 도면이다.
도 6의 (a)에서 확인할 수 있듯이, 회전식 밸브수단이 입수개구를 개방한 경우에는, 외부로부터 유입된 원수가 내부유로관의 입수유로를 통해 필터카트리지측으로 입수되고, 필터카트리지측에서 출수된 정수는 내부유로관의 출수유로를 거쳐 외부로 공급될 수 있다.
이와 달리, 도 6의 (b)에서 확인할 수 있듯이, 회전식 밸브수단이 입수개구를 폐쇄한 경우에는, 외부로부터 유입된 원수가 입수개구에 의해 내부유로관의 입수유로를 향해 유입되지 못한다. 이로써, 필터카트리지의 교체 작업 시, 누수 발생을 방지할 수 있다.
이상에서 본 발명에 따른 회전체결식 필터카트리지 결합 장치에 관한 바람직한 실시예에 대하여 설명하였다.
전술된 실시예는 모든 면에서 예시적인 것이며, 한정적인 것이 아닌 것으로 이해되어야 하며, 본 발명의 범위는 전술된 상세한 설명보다는 후술될 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 그 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
100: 본체하우징 102: 입수구
104: 출수구 106: 입수개구
108: 출수개구 110: 돌출단턱
120: 내부유로관 122: 출수유로
124: 입수유로 130: 회전식 밸브수단
132: 핸들부 134: 리드스크류(lead screw)이동부
135: 리드스크류 136: 가이드블록(guide block)
138: 개폐디스크 150: 부분하우징
160: 회전 체결 수단 170: 트위스트어댑터(twist adaptor)
180: 무빙홀더(moving holder) 182: 나선형 돌기부
104: 출수구 106: 입수개구
108: 출수개구 110: 돌출단턱
120: 내부유로관 122: 출수유로
124: 입수유로 130: 회전식 밸브수단
132: 핸들부 134: 리드스크류(lead screw)이동부
135: 리드스크류 136: 가이드블록(guide block)
138: 개폐디스크 150: 부분하우징
160: 회전 체결 수단 170: 트위스트어댑터(twist adaptor)
180: 무빙홀더(moving holder) 182: 나선형 돌기부
Claims (9)
- 외주연 양측으로 원수(原水)가 유입되는 입수구 및 정수(淨水)가 유출되는 출수구를 형성하며, 중앙 하측으로 상기 입수구와 연결되는 입수개구 및 상기 출수구와 연결되는 출구개구를 구비하는 본체하우징;
상기 본체하우징의 중앙 하측에 형성되고, 일측은 상기 입수개구 및 상기 출수개구와 연결되며, 타측은 필터카트리지측 입수포트 및 출수포트와 연결되는 내부유로관;
상기 본체하우징의 중앙 상측에서 상기 입수개구까지 관통 형성되어, 상기 입수개구의 개방 및 폐쇄를 조절하여 상기 내부유로관으로의 원수 유입을 허용 또는 차단하는 회전식 밸브수단; 및
상기 내부유로관의 외주연상에 형성되며, 정, 역방향 회전 조작에 연동하여 상기 내부유로관과 상기 필터카트리지 넥(neck)부와의 체결 및 해제를 조절함과 동시에 상기 내부유로관과 상기 입수포트 및 상기 출수포트와의 연결 및 해제를 조절하는 회전 체결 수단;을 포함하는 회전체결식 필터카트리지 결합 장치.
- 제 1 항에 있어서,
상기 본체하우징과 상기 내부유로관의 결속 강화를 위하여, 상기 본체하우징의 하단부와 상기 회전 체결 수단의 상단부 사이에는 상기 내부유로관을 통해 삽입 개재되는 부분하우징을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 회전체결식 필터카트리지 결합 장치.
- 제 1 항에 있어서,
상기 내부유로관에는,
상기 내부유로관 내의 중앙부에 형성되고, 일측은 상기 출수개구와 연결되며 타측은 상기 출수포트와 연결되는 출수유로; 및
상기 내부유로관 내에서 상기 출수유로의 외측 둘레상에 구획되어 형성되며, 일측은 상기 입수개구와 연결되며 타측은 상기 입수포트와 연결되는 입수유로;를 포함하는 것을 특징으로 하는 회전체결식 필터카트리지 결합 장치.
- 제 1 항에 있어서,
상기 회전식 밸브 수단은,
상기 본체하우징의 중앙 상측에 형성되며, 정, 역방향으로 회전 조작이 가능한 핸들부;
상기 핸들부의 하부면에 연결되고 상기 본체하우징의 내측까지 관통하여 형성되며, 상기 핸들부의 정, 역방향 회전에 연동하여 상기 본체하우징의 내측에서 상하방향 직선 이동하는 리드스크류(lead screw)이동부; 및
상기 리드스크류이동부 타측에 형성되어, 상기 리드스크류이동부의 상하 방향 직선 이동에 따라 상기 입수개구의 개방 및 폐쇄를 조절하는 개폐디스크;를 포함하는 것을 특징으로 하는 회전체결식 필터카트리지 결합 장치.
- 제 4 항에 있어서,
상기 리드스크류이동부는,
상기 핸들부의 하부면에 연결되는 리드스크류; 및
상기 본체하우징 내에 고정되며 상기 리드스크류의 나사산에 대응하는 나사공을 내측에 구비하여 상기 리드스크류를 관통시켜 체결하되, 상기 핸들부의 정, 역방향 회전에 연동하여 회전하는 상기 리드스크류를 상하 방향으로 직선 이동하게 하는 가이드블록(guide block);를 포함하는 것을 특징으로 하는 회전체결식 필터카트리지 결합 장치.
- 제 4 항 또는 제 5 항에 있어서,
상기 핸들부는,
다이얼(dial) 형상, 크라운(crown) 형상, 다각 형상, 휠 형상 중 어느 하나의 형상인 것을 특징으로 하는 회전체결식 필터카트리지 결합 장치.
- 제 6 항에 있어서,
상기 핸들부의 외주면은,
빗살무늬, 격자무늬, 도트무늬, 세로줄무늬 및 스크래치무늬 중 어느 하나의 무늬로 표면이 엠보 가공된 것을 특징으로 하는 회전체결식 필터카트리지 결합 장치.
- 제 1 항에 있어서,
상기 회전 체결 수단은,
상기 내부유로관의 외주연상에 높이가 고정되게 결합 형성되며, 일정 회전각 범위 내에서 정, 역방향 회전 조작이 가능한 트위스트어댑터(twist adaptor); 및
상기 트위스트어댑터의 내주연 벽면 상에 형성된 나선형 요홈부에 대응하는 나선형 돌기부를 가지며, 상기 트위스트어댑터의 정, 역방향 회전 조작에 따라 상기 내부유로관을 축으로 하여 일정 범위 내에서 상하 방향 이송되어, 상기 내부유로관과 상기 필터카트리지와의 체결 및 해제를 조절하는 무빙홀더(moving holder);를 포함하는 회전체결식 필터카트리지 결합 장치.
- 제 1 항에 있어서,
상기 트위스트 어댑터의 외주면은,
빗살무늬, 격자무늬, 도트무늬, 세로줄무늬 및 스크래치무늬 중 어느 하나의 무늬로 표면이 엠보 가공된 것을 특징으로 하는 회전체결식 필터카트리지 결합 장치.
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