KR20140051096A

KR20140051096A - 밸브를 갖는 물 필터 카트리지

Info

Publication number: KR20140051096A
Application number: KR1020130126040A
Authority: KR
Inventors: 마이클 티. 베어드
Original assignee: 마이클 티. 베어드
Priority date: 2012-10-22
Filing date: 2013-10-22
Publication date: 2014-04-30
Also published as: EP2722090A1; CN103768854A; US20140110331A1

Abstract

본 발명은 유입구 노즐과 유입구 노즐을 통하여 연장된 보다 작은 동심적 배출구 노즐을 갖는 하우징을 포함하는 물 필터 카트리지를 개시하며, 유입구 노즐과 배출구 노즐 사이의 공간은 필터와 배출구 노즐을 지나는 흐름 경로에 대한 유입구를 한정한다. 배출구 노즐에 장착된 다이아프램 밸브는 카트리지가 사용되지 않을 때 유입구 밖으로의 상류 흐름을 차단한다. 필터의 한 종단에 장착된 우산 밸브는 카트리지가 사용되지 않을 때 배출구 노즐 밖으로의 하류 흐름을 차단하며, 따라서 카트리지가 기기에서 제거될 때 누출이 줄어든다.

Description

밸브를 갖는 물 필터 카트리지{water filter Cartridge with valves}

본 발명은 물 필터 카트리지에 관한 것으로서, 특히 냉각기 또는 다른 장치로부터 카트리지를 분리한 후, 사용된 필터 카트리지로부터 물이 누출되는 것을 방지할 수 있는 방법 및 장치에 관한 것이다.

물 디스펜서(water dispenser)는 가정용 냉장고에서 패스트푸드 식당 내에 찾아지는 청량 음료대의 범위에 있는 많은 가정용 그리고 상업용 기기에서 찾을 수 있다. 도시 용수원이 더 정화되어 맛을 개선하거나, 물 내의 이물질 또는 유기물을 제거하거나, 또는 여과된 물이 설정된 질을 만족하는 것을 간단하게 보장하기 위하여 물 디스펜서에 제공되는 물은 일반적으로 여과된다. 필터는 전형적으로 물 유입구 및 여과된 물을 위한 배출구를 갖는 제거 가능하고 교체 가능한 카트리지 내에 제공되며, 유입구와 배출구는 냉장고 또는 기기 내의 매니폴드(manifold)에 맞물려 사용 중에 물이 카트리지와의 연결부 밖으로 누출되지 않는다. 교체 가능한 카트리지는 일반적으로 기기 내에서 밸브를 작동시켜 카트리지의 제거가 물 흐름을 차단하여 카트리지가 제거될 때 기기로부터의 물이 누출되는 것을 방지한다. 그러나, 카트리지 자체가 잔류하는 물을 포함하고 있고 교체를 위하여 카트리지가 제거될 때 잔류하는 물이 밖으로 누출될 수 있다. 소모된 카트리지가 기울어져 물 유입구 및/또는 배출구가 수면 아래에 있으면, 카트리지 내에 잔류하는 물이 카트리지 밖으로 그리고 바닥 또는 다른 표면 상으로 흘러나갈 수 있으며, 원하지 않는 물의 고임 또는 얼룩이 남게 된다. 따라서 소모된 물 필터 카트리지로부터 잔류물이 누출되는 것을 방지하거나 줄이는 방법에 대한 요구가 존재한다.

일부 필터 카트리지는 개별적인 유입구 노즐과 배출구 노즐을 가지며, 이러한 카트리지로부터의 누출을 방지하기 위한 선행 접근이 미국특허 제6,632,355호에 설명되어 있으며, 이 특허는 각 노즐 상에서 코일 스프링 작동 밸브 몸체를 위치시키며 또한 흐름 채널 내에 (샤워 헤드와 같은) 다수의 개구를 갖는 노즐 플레이트를 위치시킨다. 채널 내에서, 개구는 수분 장력이 개구 내에서 물을 유지시키는 크기를 갖고 있어 노즐 플레이트의 한 측면 상에서 진공을 생성하여 물이 밖으로 누출되는 것을 방지한다. 유감스럽게도, 카트리지에 충격을 주는 것은 표면 장력을 깨거나 방해할 수 있고 물이 개구를 통하여 유동하게 한다. 더욱이, 코일 스프링 작동 밸브는 위치시키기 어렵고, 필터 카트리지의 물 환경에서 터 코일 스프링은 산화를 겪게 된다. 또한, 일부 필터 카트리지는 동축적으로 위치한 유입구와 배출구 노즐을 가지며, 동축적인 배치는 이러한 필터 카트리지 상에서의 코일 스프링 밸브 몸체를 사용하는 것을 비현실적이게 한다. 따라서 소모된 카트리지가 교체를 위하여 제거됨에 따라서 필터 카트리지로부터 물이 누출되는 것을 감소시키는 또는 방지하는 개선된 필터 카트리지에 대한 요구가 있다.

이러한 이점 및 다른 이점은 관형 유입구 노즐과 유입구 노즐을 통하여 연장된 관형 배출구 노즐을 구비한 하우징을 갖는 물 필터 카트리지에 의하여 제공되며, 여기서, 노즐들 사이의 공간은 원통형 필터를 통과하고 배출구 노즐을 빠져나가는 흐름 경로를 형성한다. 다이아프램 밸브는 배출구 노즐에 장착되며 유입구를 가로질러 카트리지가 사용 중이지 않을 때 유입구 노즐 밖으로의 상류 흐름을 차단한다. 우산 밸브는 필터의 하류 종단에 장착되어 카트리지가 사용 중이지 않을 때 배출구 노즐 밖으로의 하류 흐름을 차단하며, 따라서 기기로부터 카트리지가 제거될 때 누출을 줄인다.

따라서 물 유입구와 물 배출구를 구비한 하우징을 갖는 물 필터 카트리지가 제공되며, 여기서 물 유입구와 물 배출구는 유입구 흐름 경로와 배출구 흐름 경로에 의하여 카트리지 내에 연결되고, 물 필터는 양 흐름 경로 사이에 배치된다. 카트리지는 사용 중에 기기에 카트리지를 해제 가능하게 고정하도록 위치하고 구성된 적어도 하나의 유지 러그를 가질 수 있으며, 사용 동안 기기로 흐름 경로를 연장하는 수밀 연결부를 형성하도록 위치하고 구성된 밀봉부를 더 갖는다. 사용 동안에 가압된 수원으로부터의 물이 흐름 경로를 따라 필터를 통하고 배출구 밖으로 흘러 여과된 물을 제공하도록 필터 카트리지는 구성된다. 카트리지가 사용 중이지 않을 때 누출을 방지하기 위하여, 카트리지는 유입 흐름 경로를 가로질러 연장하도록 그리고 유입 흐름 경로를 선택적으로 차단하도록 위치한 제 1 밸브를 갖는다. 제1 밸브는 제 1 닫힘 위치를 향하여 탄성적으로 바이어스되며, 제 1 닫힘 위치는 유입구 흐름 경로를 차단하고 제 1 밸브를 지나는 흐름을 차단한다. 제 1 밸브는 제 2 개방 위치를 가지며, 제 2 개방 위치에서 사용 동안에 유입구 흐름 경로를 따르는 물의 가압된 흐름은 제 1 밸브를 하류 방향으로 구부려 사용 동안에 가압된 물의 흐름이 필터를 향하게 한다. 배출구 흐름 경로를 가로질러 연장하도록 그리고 배출구 흐름 경로를 선택적으로 차단하도록 위치된 제 2 밸브에 의하여 누출은 또한 방지된다. 제2 밸브는 제 1 닫힘 위치를 향하여 탄성적으로 바이어스되며, 제 1 닫힘 위치는 배출구 흐름 경로를 차단한다. 제 2 밸브는 제 2 개방 위치를 가지며, 제 2 개방 위치에서 사용 동안에 유입구 흐름 경로를 따르는 물의 흐름은 제 2 밸브를 하류 방향으로 구부려 사용 동안에 필터를 지난 물의 흐름이 제 2 밸브를 떠나게 한다.

다른 변형에서, 제 2 밸브는 우산 밸브이며, 제 1 밸브는 배출구 노즐을 둘러싸는 내측 주변을 갖는 환형 다이아프램 밸브이다. 유리하게는, 제 1 밸브와 제 2 밸브 중 적어도 하나는 비선형 굽힘 강성을 갖고 물이 적어도 하나의 밸브를 지나 흐르게 하기 위하여 더 큰 하류 방향으로의 가압 유체 흐름을 필요로 하며 물이 적어도 하나의 밀봉부를 지나는 흐름으로부터 차단되도록 상류 방향으로의 압력 또는 유체 흐름을 필요로 하지 않는다.

유리하게는, 카트리지는 관형 유입구 노즐 및 유입구 노즐 내에 위치한 관형 배출구 노즐을 가지며, 노즐들 사이의 환형 공간은 물 유입구를 한정한다. 유리하게는, 제 1 다이아프램 밸브는 배출구 노즐과 연결된 내측 부분 및 하우징에 인접하여 제1 밸브를 형성하는 외측 부분을 갖는다. 유리하게는, 배출구 노즐은 제 1 밸브의 하류측 상에 숄더를 가질 수 있고 사용 중에 제 1 밸브와 인접하도록 위치하여 제 1 밸브의 유연성을 변화시키며 따라서 물이 필터를 떠나 유입구를 향하여 흐를 때 상류 방향으로 굽어질 때보다 물이 유입구를 통하여 필터를 향하여 흐를 때 하류 방향으로 굽어질 때 제 1 밸브는 더 강성이 커진다. 따라서, 제 1 밸브는 비선형 강성을 가질 수 있다. 사용 중에 발생하는 가압된 흐름 동안에 하류 방향으로의 이동에 대하여 제 1 밸브의 하류측 상에서 제 1 밸브의 내측 부분을 지지함으로써 제 1 밸브의 비선형 굽힘 강성은 제공될 수 있다. 제 1 밸브가 필터를 향한 하류 방향으로의 보다 큰 가압된 흐름을 필요로 하여 제 1 밸브를 변형시키도록 그리고 상류 방향으로의 작게 가압된 또는 가압되지 않은 흐름을 필요로 하여 제 1 밸브를 지나는 흐름을 차단하도록 비선형 굽힘 강성이 설계된다.

제 2 밸브는 유리하게는 스템과 상단을 갖는 우산 밸브이며, 스템은 배출구 흐름 경로와 일직선으로 정렬되어 카트리지가 사용 중이지 않을 때 배출구 흐름 경로 밖으로 흐르는 물을 차단한다. 스템은 배출구 흐름 경로를 가로질러 연장된 지지부에 의하여 유지될 수 있다. 스템은 캡 내에 장착될 수 있어 원통형 메인 필터의 하류 종단 밖으로의 흐름을 선택적으로 차단하며, 우산 밸브는 컵을 밀봉하여 흐름을 차단하고, 컵의 바닥은 카트리지의 사용 동안에 물이 통과할 수 있는 적어도 하나의 개구를 갖는다. 제 2 밸브는 또한 바람직하게는 비선형 굽힘 강성을 가지며 제 2 밸브가 하류 방향으로의 보다 큰 가압된 흐름을 필요로 하여 물이 제 2 밸브를 지나 흐르도록 그리고 상류 방향으로의 작게 가압된 또는 가압되지 않은 흐름을 필요로 하여 제 2 밸브를 지나는 물 흐름을 차단하도록 설계된다.

제 1 필터보다 더 작은 입자를 모으도록 구성된 제 2 필터는 제 2 필터와 배출구 노즐 사이의 배출구 흐름 경로 내에 위치할 수 있다. 유리하게는 제 2 필터는 우산 밸브가 안에 위치하는 컵의 한 종단을 차단하는 디스크이다. 우산 밸브는 컵 내에서 개방 위치와 닫힘 위치 사이에서 굽어지는 만곡진 상단을 가져 컵을 통한 따라서 필터 카트리지를 통한 흐름을 개방하고 차단한다.

또한, 물 유입구와 물 배출구를 구비한 하우징을 갖는 물 필터 카트리지가 제공되며, 흐름 경로는 유입구로부터 하우징 내의 필터를 통하여 배출구로 물을 운반된다. 유입구와 배출구는 수원과 수밀 연결을 형성하도록 그리고 카트리지 사용 동안에 카트리지로부터 기기로 여과된 물을 제공하도록 위치하고 구성된다. 카트리지는 길이 방향 축을 따라 정렬된 제 1 및 제 2 동심 관형 노즐을 갖는다. 제 2 노즐은 제 1 노즐보다 작으며, 제 1 노즐의 적어도 부분을 통과하여 그들 사이에 흐름 경로의 제 1 부분을 한정하는 공간을 형성한다. 제 2 관형 노즐은 흐름 경로의 제 2 부분을 한정하며, 제 1 필터는 제 1 흐름 경로와 제 2 흐름 경로 사이에 위치하고 양 흐름 경로와 유체 연결된다. 카트리지가 사용 중이지 않을 때 누출을 억제하기 위하여, 제 1 다이아프램 밸브는 제 2 노즐에 연결되고 흐름 경로의 제 1 부분을 해제 가능하게 차단하도록 위치하고 구성된다. 제 1 밸브는 제 1 닫힘 위치로 탄성적으로 이동(urged)한다. 제 1 밸브는 유체가 제 1 밸브를 지나는 흐르는 것을 허용하는 제 2 개방 위치를 갖는다. 제 2 우산 밸브는 흐름 경로의 제 2 부분을 해제 가능하게 차단하도록 위치하고 구성된다. 제 2 밸브는 제 1 닫힘 위치로 탄성적으로 이동한다. 제 2 밸브는 유체가 제 2 밸브를 지나는 흐르는 것을 허용하는 제 2 개방 위치를 갖는다. 카트리지가 기기로부터 제거될 때, 제 1 및 제 2 밸브가 카트리지 밖으로 흐르는 물을 차단할 뿐만 아니라 밸브가 기밀 밀봉을 제공하기 때문에 카트리지는 밀봉된 유니트이다. 밸브는 공기가 카트리지로 유입되는 것을 방지하며, 이는 물 흐름을 더 지연시키는 밀봉 유니트 밀봉을 생성한다.

다른 변형에서, 제 1 및 제 2 밸브 각각은 비선형 강성을 갖는다. 제 1 밸브는 다이아프램의 하류측 상에 지지부를 가질 수 있으며, 따라서 제 1 밸브는 상류 방향보다 하류 방향으로 더 강하다. 유리하게는, 제 1 밸브는 하류 방향으로 바이어스 닫혀지고, 제 2 밸브는 상류 방향으로 바이어스 닫혀진다. 유리하게는, 제 2 노즐은 배출구를 형성하고, 제 2 밸브는 우산 밸브이다. 유리하게는 메인 필터는 길이 방향 축을 따라 연장된 중앙 홀을 갖는 원통형 필터이며, 제 2 밸브는 원통형 필터의 하류 종단에서 중앙 홀 내에서 한 세트가 된 캡 내에 장착될 수 있다. 우산 밸브는 컵을 밀봉하여 관통 구멍을 갖는 컵으로 흐름을 차단할 수 있어 제 2 밸브에 의하여 허용될 때 물이 컵을 통하여 흐르는 것을 허용한다. 마지막으로, 미세 필터(fine filter)는 컵의 하류측에 위치할 수 있으며, 컵과 배출구 노즐 사이에 배치될 수 있다.

기기 그리고 수원과 사용하기 위한 물 필터 카트리지가 제공된다. 카트리지는 하우징 내의 필터를 가지며, 흐름 경로는 카트리지 상의 제 1 개구를 갖는다. 제 1 개구는 필터의 제 1 표면과 유체 연통되어 있으며, 제 2 흐름 경로는 필터의 제 2 표면과 유체 연통되어 있다. 카트리지 상의 제 2 개구, 제 1 및 제 2 흐름 경로는 단지 필터 카트리지에 대한 유체 유입 및 필터 카트리지로의 배출을 제공한다. 필터 카트리지는 또한 제1 흐름 경로 상의 제 1 환형 밸브를 갖는다. 제1 밸브는 바이어스 닫힘 상태가 되어 카트리지가 사용 후 기기에서 제거될 때, 상류 방향 또는 하류 방향으로의 제 1 흐름 경로를 따르는 흐름을 차단하다. 제 1 밸브를 가로지르는 하류 압력 차이가 카트리지의 사용 동안에 수원에 의하여 제공되는 압력보다 작을 때 개방되도록 제 1 밸브가 구성된다. 필터 카트리지 또한 제 2 흐름 경로의 부분 상에 위치된 제 2 밸브를 가지며, 제 2 흐름 경로는 제 1 환형 밸브를 통과하여 제 1 밸브가 제 2 흐름 경로의 부분을 둘러싼다. 제2 밸브는 제2 개구와 필터 사이에 위치한다. 사용 후 카트리지가 기기에서 제거될 때 제2 밸브는 바이어스 닫혀 상류 또는 하류 방향으로의 제 2 흐름 경로를 따르는 흐름을 차단한다. 카트리지의 사용 동안에 제 2 밸브에 걸친 압력 차이가 수원에 의하여 제공된 압력보다 작을 때 개방되도록 제 2 밸브가 구성된다.

다른 변형에서, 이 마지막 필터는 다이아프램 밸브로 구성된 제 1 밸브 및 우산 밸브로 구성된 제 2 밸브를 가질 수 있다. 또한, 다이아프램 밸브는 하우징의 내부에 안착되는 외측 부분 또는 하우징의 내부 상의 부착부를 가질 수 있는 반면에, 우산 밸브는 제 2 흐름 경로를 둘러싼 환형 표면의 표면에 대하여 안착된 외측 부분을 갖는다. 우산 밸브는 바람직하게는 원통형 필터의 중간 부분을 통과하는 흐름 경로 내에 위치된 컵 내에서 유지된 스템을 갖는 만곡진 상단을 가지며, 컵은 필터의 한 종단에 위치한다. 필터 카트리지는 유리하게 환형 유입구 노즐 상에 형성된 제 1 개구와 환형 배출구 노즐 상에 형성된 제 2 개구를 갖는다.

본 발명의 위의 이점 및 다른 이점이 이후의 상세한 설명 및 동일한 부분에는 동일한 도면 부호가 부여된 도면을 참고함으로써 명확하게 이해될 것이다.

도 1은 카트리지가 제품으로부터 제거된 후의 누출을 방지하기 위하여 밸브를 갖는 물 필터 카트리지의 설명된 실시예의 사시도.
도 2는 도 1의 조립된 물 필터 카트리지의 측면도.
도 3은 도 2의 물 필터 카트리지의 평면도.
도 4는 도 3의 선 4-4를 따라 절취한 상태의 물 필터 카트리지의 단면도.
도 5는 도 3의 선 5-5를 따라 절취한 상태의 물 필터 카트리지의 단면도.
도 6은 도 5의 선 6-6를 따라 절취한 상태의 물 필터 카트리지의 상단의 부분 단면도로서, 물의 흐름이 각 밸브를 지나는 것을 방지하기 위하여 제 1 위치에 있는 우산 밸브 및 다이아프램 밸브는 제 1 위치에 있음.
도 7은 도 5의 선 6-6를 따라 절취한 상태의 물 필터 카트리지의 상단의 부분 단면도로서, 각 밸브를 가로지르는 차동 압력이 밸브를 개방시기 충분하고 물을 필터를 통하여 흐르게 하기 충분할 때 물의 흐름이 밸브를 지나는 것을 허용하기 위하여 밸브는 제 2 위치에 있음.
도 8은 도 1에 도시된 바와 같은 다이아프램 밸브의 사시도.
도 9는 도 1에 도시된 바와 같은 우산 밸브의 저면 사시도.
도 10은 도 9의 우산 밸브의 상부 사시도.
도 11은 도 9의 우산 밸브의 측면도로서, 반대 측면도는 그 미러 이미지임.
도 12는 도 11의 선 12-12를 따라 절취한 상태의, 도 9의 우산 밸브의 횡단면도.
도 13은 우산 밸브를 지지하기 위하여 구성된 컵의 바닥의 사시도.
도 14는 도 13의 컵의 측면도.
도 15는 도 13의 컵의 저면도.
도 16은 도 13의 컵의 평면도.
도 17은 도 16의 선 17-17을 따라 절취한 상태의 단면도.

도 1 내지 도 7, 특히 도 4 내지 도 7을 참고하면, 물 필터(14)를 포함하는 하우징(12)을 갖는 물 필터 카트리지(도 2의 10)는 제거 가능하게 제품(도시되지 않음)에 연결되도록 구성되어 제품에 여과된 물을 제공한다. 필터 카트리지(10)의 사용 동안, 수원(도시되지 않음)으로부터의 여과되지 않은 가압된 물은 관형 유입구(16)를 통하여 하우징(12)으로 유입되며, 필터(14)를 통과하고, 여과된 물은 일반적으로 압력 하에서 튜브형 배출구(18) 밖으로 흐른다. 본 명세서에서 사용된 바와 같이, 유입구로부터 배출구를 통한 흐름 경로를 따르는 물의 흐름은 하류 흐름 또는 하류 흐름 경로 또는 하류측 또는 하류 방향 등으로 칭해진다. 반대 방향으로의 물 흐름은 본 명세서에서 상류 흐름, 또는 상류 흐름 경로, 또는 상류측 또는 상류 방향 등으로 언급된다. 필터 카트리지(10)는 다양한 방향으로 사용될 수 있으며, 카트리지의 길이 방향 축(19)은 일반적으로 수직 또는 수평이다. 명세서에서 사용된 바와 같이, 카트리지(10) 또는 하우징(12)의 상단은 유입구(16)를 갖는 종단으로 언급되며, 도면에 도시된 바와 같은 유입구(16)를 향하는 방향 및 카트리지의 바닥은 하우징(12)의 반대 종단으로 언급된다. "위"의 상대적 방향은 유입구(16)를 향하는 길이 방향 축(19)을 따르는 방향을 언급하며, "아래" 또는 "밑"의 상대적 용어는 길이 방향 축(19)을 따르는 반대 방향에 대한 것이다.

하우징(12)은 일반적으로 2개의 부분(12a, 12b)을 가지며, 바닥(12b)은 상단(12a)에 고정되어 하우징 내에서의 필터(14)를 위한 엔클로저(enclosure)를 형성하고, 하우징 엔클로저는 유입구와 배출구를 제외하고 수밀 상태이다. 하우징(12)의 상단 부분은 카트리지(10)가 함께 사용되는 기구의 결합 장치의 형태에 따라 다양한 형태를 갖는 유입 개구(16)를 갖는다. 유리하게는, 유입구(16)는 제 1 환형 유입구 노즐(16)에 의하여 형성된다. 메니폴드 상에 또는 카트리지(10)가 함께 사용되는 기기 상에 결합 표면과 함께 밀봉부를 제공하기 위하여 일반적으로 적어도 하나의 O-링 실(20a)이 유입구 노즐(16)의 말단부에 바로 인접한 제 1 노즐의 외부 표면 상의 그루브(22a) 내에 위치한다.

필터 카트리지(10)를 설치하는 다양한 방법이 있으며, 연결 부착부(24)의 위치 및 형태는 변할 것이다. 도시된 실시예에서, 카트리지는 위를 향하는 노즐(16, 18)과 약 60도의 각도로 정렬된 축(19)이 냉장고(도시되지 않음)의 결합 리셉터클 내로 삽입되도록 구성되어 있다. 카트리지(10)를 기기에 고정하기 위하여 그리고 유입구 및 배출구 노즐(16, 18)을 기기의 유입구 그리고 배출구와 유체 연통 상태로 위치시키기 위하여 카트리지(10)는 결합 리셉터클 내로 축방향으로 삽입되며 그 후 수평 위치로 회전하여 결합 리셉터클(도시되지 않음) 내의 결합부가 노즐(24)의 외측부로부터 외측으로 연장된 연결 부착부(24)와 맞물리며, O-링(20a, 20b)은 사용 동안에 유체 기밀 연결을 제공하는 것을 돕는다.

다른 기기는 경사진 램프를 갖는 반경 방향으로 연장된 러그(lug)와 같은, 유입구 노즐(16)로부터 외측으로 연장된 다른 연결 부착부(24)를 필요로 한다. 모든 경우에서, 연결 부착부는 사용 동안에 카트리지(10)가 연결된 매니폴드 또는 기기 내의 대응 부분 및 요부와 결합하도록 위치하고 구성된다. 많은 연결 부착부(24)는 일반적으로 경사진 표면을 갖고 있어 카트리지(1)의 회전은 스크류와 같이 그 길이 방향 축(19)을 따르는 카트리지의 이동을 야기한다. 카트리지가 기기와 밀봉 맞물림 상태로 되게 하는 것을 돕기 위하여 위치 멈춤부(26)가 노즐(16) 또는 하우징(12) 상에 위치하여 사용 동안에 카트리지가 기기 또는 매니폴드 내에 또는 기기 또는 매니폴드에 관하여 위치하는 것을 도울 수 있으며, 위치 멈춤부는 일반적으로 O-링(20)과 같은 유체 밀봉부를 기기 또는 매니폴드 내의 결합 밀봉 표면과 맞물리게 한다. 카트리지(10)가 함께 사용되는 장치의 결합 표면의 설계에 따라 연결 장치(24)는 또한 위치 기능(positioning function)을 제공할 수 있으며, 위치 멈춤부(26) 또한 연결 기능을 제공할 수 있다. 숄더(shoulder; 28)는 유입구 노즐(16)의 바닥 종단과 카트리지(10)의 몸체의 외부 표면 그리고 그의 상부 부분(12a) 사이에서 측방향으로 연장될 수 있다. 도 4 내지 도 7에 가장 잘 도시된 바와 같이 유입구 노즐의 내부는 유리하게는 완만하게 굽은 표면을 갖는다.

카트리지(10)가 함께 사용된 기기의 결합 장치의 형태에 따라 제 2 배출구 개구(18)는 다양한 형태를 가질 수 있다. 유리하게는, 배출구 개구는 관형 노즐(18)에 의하여 형성된다. 이 관형 노즐은 제 1 유입구 노즐(16)에 들어가며 제1 유입구 노즐과 동축적이어서 배출구 노즐(18)은 유입구 노즐(16) 내에 있으며, 그러나, 부품들이 역으로 되어 유입구 노즐이 배출구 노즐 내에 있을 수 있다. 배출구 노즐(18)의 외부 표면 상의 일련의 리브(30)는 노즐(16, 18)을 서로에 대하여 위치시키고 노즐 사이의 갭을 보장하며, 이 갭은 각 노즐의 관형 벽 사이에 유입구 유체 통로를 형성한다. 유리하게는, 제 1 유입구 노즐(16)의 외부 표면은 테이퍼진 원뿔형 표면이며, 리브(30)의 에지는 결합 테이퍼를 가져 노즐(16, 18)은 함께 한 세트가 되며 리브(30)에 의하여 분리된다. 도시된 실시예는 4개의 길이 방향 리브(30)를 사용하나, 노즐 사이에 흐름 경로가 제공되는 한, 다른 개수의 리브 그리고 리브의 방향이 사용될 수 있다. 리브(30)는 연속적일 필요가 없다. O-링 밀봉재(20b)가 제 2 배출구 노즐(18)의 외부 표면 상의, 배출구 노즐(18)의 말단에 바로 인접한 그루브(20b) 내에 위치할 수 있다.

제 2 노즐의 바닥은 베이스(32), 바람직하게는 원형 베이스로 이루어지며, 베이스는 베이스(32)의 외부 표면을 향하는 전방(상단) 상의 리브(34)와 같은 다수의 돌출부를 갖는다. 베이스(32) 둘레의 부수적인 플랜지 또는 스커트(36)는 아래를 향하는 또는 반전된 얇은 컵을 형성하며, 이 컵은 사용 중에 필터(14)의 종단에 끼워진다. 배출구 노즐(18)은 그 길이 방향 축(19)을 따르는 중앙 흐름 경로를 가지며, 유리하게는 하우징(12)의 길이 방향 축(19) 그리고 유입구 노즐(16)과 동심적이다. 베이스 리브(34)가 숄더(28)의 내부 표면 또는 하우징(12) 상의 일부 다른 돌출부와 가까워지지만 이격될 때까지 배출구 노즐(18)은 유입구 노즐을 통하여 삽입된다. 베이스 리브(34)는 하우징(12)의 숄더(28)로부터 배출구 노즐 베이스(32)를 분리하는 것을 도울 수 있어 유입구 노즐(16)과 배출구 노즐(18) 사이의 유입구 유체 통로 내를 흐르는 물 또한 베이스 리브(34) 사이의 공간을 통하여 베이스(32)와 하우징(12) 사이를 흐를 수 있다. 그러나, 유리하게는 배출구 노즐(18) 상의 길이 방향 리브(30)는 유입구 노즐(16)의 내부 표면과 인접하여 노즐들을 서로에 대하여 위치시킨다.

도 4 내지 도 8을 참고하면, 제1 밸브(40)는 배출구 노즐(18) 내의 그루브(42) 내로 끼워지는 내측 주변부를 갖고 있어 밀봉부를 배출구 노즐(18)에 연결한다. 제1 밸브(40)는 유연한, 바람직하게는 평평하고 환형 또는 링 형상을 갖는 다이아프램 밸브로 도시된다. 밸브(40)를 위하여 환형 다이아프램 밸브가 바람직하다. 사용 동안 밸브가 제 1 밀봉 위치와 제 2 비-밀봉 위치 사이에서 선회(flap)하여 하류 방향으로의 흐름을 허용하고 상류 방향으로의 흐름을 정지시키거나 억제(check)시키기 때문에 밸브(40)는 플래퍼 체크 밸브 (flapper check valve) 로 언급될 수 있다.

제 1 밸브(40)의 내주부는 리브(30) 상에서 그리고 그루브(42) 내로 슬라이딩되어 밸브(40)의 안쪽 주변부를 제자리에 유지시킨다. 제 1 밸브(40)의 바깥족 주변부는 바람직하게는 하우징 숄더(28)의 안에서 바람직하게는 하우징(12a)의 내부 표면에 접촉한다. 숄더(28)의 내부는 바람직하게는 완만한 표면이며 유리하게는 아래로 그리고 외측으로 경사져 있어 밸브(40)의 외측 부분은 하우징(12)의 전체 원주 그리고 밸브(40) 주변에서 이 완만한 표면에 접촉한다. 따라서, 제 1 밸브(40)는 배출구 노즐(18)의 외부로부터 외측으로 연장하여 밸브 시트와 맞물린다. 설명된 실시예에서 밸브 시트는 바람직하게는 경사진 표면에 의하여 상단 하우징(12a)의 내부에, 숄더에 의하여 하우징(12a) 내부에, 보다 바람직하게는 숄더(28) 내부에서의 아래로 그리고 외측으로 경사지 표면에 의하여 하우징(12) 상에 형성된다.

유리하게는, 그루브(42)는 단차진 원형 보스(44)의 상단 표면에서의 그루브의 바닥부를 갖는다. 베이스 리브(34)는 보스(44)의 측부에서 외측으로, 바람직하게는 반경 방향으로 외측으로 연장된다. 보스(44)의 상단은 베이스 리브(34)의 상단과 대략 동일한 위치에, 그리고 바람직하게는 베이스 리브의 상단 약간 위에 있다. 그루브(도 1의 42)는 유리하게는 단지 길이 방향 리브(30) 내로 연장되어 제 1 밸브(40)가 리브(30)에 의하여 유지되는 안쪽 주변부를 갖는다. 유리하게는, 다이아프램 밸브(40)의 바닥은 보스(44)의 상단 표면에 대하여 놓여지나, 제 1 다이아프램 밸브(40)와 베이스 리브(34)의 상단 사이에는 약간의 공간 또는 간격이 있다. 선택적으로, 다이아프램 밸브(40)의 내측 주변부는 다이아프램 밸브의 외측 부분이 하우징(12)의 내부에 접촉하는 위치보다 다소 위의 위치에서 그루브(42) 내에서 지지되어 밸브(40)의 외측 부분은 바람직하게는 숄더(28)에서 하우징(12)의 내측 표면에 대하여 탄성적으로 움직인다(urged). 이 형태에서, 다이아프램 밸브(40)는 길이 방향 축(18)에 직교하는 평면 형태로 연장되며, 다이아프램의 내측 부분은 보스(44)에 의하여 바닥부 상에서 지지되고, 다이아프램의 외측 주변부의 상단부는 숄더(28)의 내부의 아래로 그리고 외측을 향하는 표면에 접촉한다.

도 6 및 도 7에서 가장 잘 볼 수 있는 바와 같이, 노즐(18) 내의 배출구 통로는 다소 테이퍼진 원통이며, 이는 원형 보스(44), 베이스(32) 그리고 매달린 플랜지(36)의 중심을 통과한다. 리브(34)는 보스(44)의 원통형 부분으로부터 외측으로 짧은 거리 연장되고, 바람직하게는 매달린 플랜지(36)의 반경 방향 위치에 도달하기 충분할 정도로 멀리 연장되지 않는다. 베이스(32)의 바닥 표면은 짧은 플랜지를 형성하는 하나 이상의 환형 링(47)을 가지며, 이 짧은 플랜지는 매달린 플랜지 또는 스커트(36)와 동심적이고 이 플랜지 또는 스커트와 동일한 방향으로 연장된다. 유리하게는, 하나의 링(37)이 보스(44)의 내부 벽과 인접하나, 보스(44)의 내부 벽으로부터 반경 방향으로 외측으로 오프셋되어 있다.

디스크 형상의 이차 필터(46)는 미세 필터로서 작용하며, 바람직하게는 꼭끼워 맞춤(snug fit) 또는 약간의 억지끼워맞춤으로 내부 링(47)에 끼워진다. 이차 필터(46)는 마이크로 필터이며, 임의적으로 필터(14)로부터의 작은 탄소 미립자가 카트리지를 빠져 나가는 것을 방지하기 위하여 사용된다. 스펀 폴리프로필렌 패드가 필터(46)에 적합한 것으로 믿어진다.

카트리지(10)가 함께 사용되는 기기의 특성에 따라 메인 필터(14)는 다양한 형태를 취할 수 있으나, 하우징(12)의 내경보다 작은 외경 그리고 하우징(12)의 길이보다 짧은, 길이 방향 축(19)을 따르는 길이를 갖는 원통형 필터로서 도시된다. 하우징(12a)의 내부에서 필터(14)의 상단은 숄더(28) 아래에서 끝난다. 유리하게는, 필터(14)는 배출구 노즐 베이스(32) 상에서의 매달린 플랜지(36)에 끼워져 베이스(32)와 그 플랜지(36)는 필터가 길이 방향 축(19)에 대하여 옆으로 또는 측방향으로 이동하지 못하게 도와준다. 베이스(32)의 아래를 향하는 부분 상의 환형 리브(47)는 필터(14)의 상단에 베이스(32)를 접착 또는 부착하는 것을 도와주기 위하여 사용될 수 있다.

도 6, 도 7 그리고 도 9 내지 도 17을 참고하면, 지지부(48), 바람직하게는 컵의 형태를 갖는 지지부는 제 2 필터(46)와 메인 필터(14) 사이에서 제 2 밸브(50)를 유지시킨다. 컵 형상의 지지부(48)와 제 2 밸브는 필터(14)의 중간부에 위치하여 사용 동안에 가압되고 여과된 물이 제 2 밸브(50)를 지나 흐르고 제 2 밸브(50) 를 통하여 배출구 노즐(18)에 의하여 형성된 개구 밖으로 흐른다. 컵(48)은 그 측벽(56)의 상단 또는 상부 종단에 외측으로 연장된 플랜지(52)를 갖는다. 플랜지(52)는 플랜지의 외주면에 또는 플랜지(52)의 바닥부 상에 위치한 선택적인 매달린 립(54; lip)을 갖는다. 플랜지(52)는 또한 그 상부 표면 상에 선택적인, 위를 향하는 링 또는 립(55)을 가질 수 있다. 원통형 측벽(56)은 측벽의 바닥에 연결된 컵 바닥(58)과 함께 플랜지(52)의 내주면에 연결된다. 컵 바닥은 길이 방향 축(19) 상에 중심적으로 위치한 구멍을 가질 수 있으며, 바닥은 또한 다수의 개구를 갖는다. 여과된 물은 이 개구를 통하여 흐를 수 있다. 바닥(58)은 측벽(56)에서 연장된, 바람직하게는 측벽의 바닥 에지 주변에서 플랜지(60)로부터 내측으로 연장된 스포크에 의하여 지지된 링의 형태를 가질 수 있다. 도 6, 도 7 그리고 도 17에서 가장 잘 나타난 바와 같이, 플랜지(52)는 환형 보스를 형성하는 노치(57)를 가질 수 있어 컵(48)에 관하여 베이스(32)와 그 배출구 노즐(18)을 위치시키기 위하여 베이스(32)의 내부 코너는 노치(57)에 끼워지고 플랜지(52)에 부딪혀 멈춘다. 유사하게, 노치(57)는 노즐(50)에 대하여 컵(48)과 제 2 밸브(50)를 위치시키는 것을 돕는다.

제2 밸브(50)는 바람직하게는 중심 스템(62), 스템의 한 종단에서의 만곡진 상단(64) 그리고 상단(64)과 스템의 말단 사이의 록킹 플랜지(66)를 갖는 우산 밸브(umbrella valve)이다. 스템(62)의 말단과 록킹 플랜지는 컵(48)의 바닥(58) 내의 중심 구멍을 통과하여 컵에 스템과 밸브(50)를 고정한다. 록킹 플랜지(66)는 바람직하게는 절단된 원뿔 형상이며, 플랜지(66)의 넓은 직경부는 바닥부(58)의 바닥에 접촉하여 컵(48) 밖으로 우산 밸브(50)의 당겨짐을 억제한다. 플랜지(66)는 컵(64)에 대하여 위치하여 컵(48)에 대한 위치에서 플랜지가 스템을 록킹할 때, 밸브(50)를 지나는 가압되지 않은 흐름을 차단하기 위하여 컵(48)에 대한 상단(64)의 외측 주변부가 바람직하게는 내측으로 연장된 플랜지(60)를 밀봉한다.

도 6 및 도 7을 참고하면, 우산 밸브(50)는 제 1 휴지 위치(도 6)를 갖는다. 제1 휴지 위치에서, 밸브(50), 바람직하게는 밸브의 외측부, 더욱 바람직하게는 상단(64)의 주변부가 수밀 밀봉(water tight seal)을 제공하여 밸브(50)를 지나는 물의 하류 흐름을 방지한다. 우산 밸브(50)는 제 2 위치(도 6)를 가지며, 제 2 위치에서 물의 흐름은 밸브(50)를 개방하여 밸브(50)를 지나는 하류 흐름을 허용한다.

제 2 밸브(50)는 필터(14)의 하류측 상에 위치하며, 이것이 2차 필터(46)의 하류일 수 있는 반면에, 제 2 밸브(50)는 메인 필터(14)와 2차 미세 필터(46) 사이에 위치하는 것으로 도시된다. 도시된 실시예에서, 제2 밸브(50)는 컵(50)에 의하여 제자리에서 유지되며, 컵은 원통형 측벽(56)이 환형 필터(14)의 원통형 구멍의 하류 종단 내에 끼워지는 크기로 이루어진다. 이차 필터(46)와 메인 필터(14) 사이에서 컵 플랜지(52)는 클램핑되고, 유리하게는 배출구 노즐(14)의 베이스(32)의 바닥 표면을 밀봉하는 상부 립(48)과 필터(14)를 밀봉하는 하부 립(54)을 갖는다. 베이스(32)와 컵(48)은 컵(48)의 바닥 내의 개구를 통과하는 것을 제외하고 메인 필터(14)의 상단으로부터의 유체 흐름을 차단한다.

바닥 지지부(70)는 필터(14)의 바닥을 둘러싸며, 유리하게는 필터(14)를 통하여 원통형 구멍의 바닥 종단에 끼워지기 위한 크기를 갖고 위치한 중앙 원통형 보스(72)를 갖는다. 지지부(70)는 카트리지(10)의 상단을 향하여 위로 연장되고 또한 필터(14)의 측부를 따라 짧은 거리 연장된 주변 스커트 또는 플랜지(74)를 가질 수 있다. 임의적으로, 하나 이상의 환형 링(76)이 바닥 지지부(70)로부터 대략 필터의 바닥으로 상향 연장될 수 있으며 지지부로부터 약간 떨어진 필터를 유지할 수 있다. 링(76)은 필터(14)의 바닥에 지지부(70)를 접착 또는 부착하는 것을 도와주기 위하여 사용될 수 있다. 베이스(32)와 플랜지(36)가 필터(14)의 상단 상의 종단 캡으로 보여질 수 있는 것과 같이, 바닥 지지부(70)는 필터(14)의 바닥 상의 종단 캡으로서 보여질 수 있다.

반대로, 위로 연장된 중심 보스(72)는 아래로 연장된 원통형 플랜지(78; 도 1, 도 4 및 도 5)이며, 이 보스는 위로 연장된, 길이 방향 축(19)에 중심이 맞추어진 동심적 원통형 벽(80, 82; 도 4 및 도 5) 사이에 끼워지도록 크기를 갖고 위치한다. 동심의 원통형 벽(80, 82)은 하우징(12)의 바닥(12b)으로부터 상향 연장된다. 중앙 보스(72)와 외측 플랜지(74)는 필터(14)의 바닥에 끼워져 필터(14)를 유지시키고, 원통형 플랜지(78)는 동심의 벽(80, 82)과 결합하여 하우징(12) 내에서 중심이 맞추어진 지지부(70) 그리고 필터(14)를 유지시킨다. 결합 원통형 벽 또는 플랜지(78, 80, 82)는 연속적일 수 있으며 또는 도 1에 도시된 바와 같이 벽(78)에 의하여 나누어질 수 있다.

도 1, 도 4 및 도 5에 가장 잘 나타난 바와 같이, 하우징(12)의 상단부 및 바닥부(12a, 12b)는 카트리지(10)의 길이를 따라 연결부 또는 접합부(84; juncture)에서 서로 고정된다. 이 위치는 카트리지에 의하여 변할 것이다. 접합부(80)에서 하우징 부분(12a, 12b)을 고정하기 위하여, 겹이음(lap joint), 나사 연결 또는 도시된 그루브 내의 설부 연결(tongue-in-groove connection) 또는 다른 연결을 포함하는 다양한 고정 메커니즘이 사용될 수 있다. 접합부(80)는 하우징 부분들을 연결하기 위하여, 예를 들어 접착제, 소닉 용접 또는 마찰 용접에 의하여 해제 가능하거나, 영구적일 수 있다. 일반적으로 영구적인 연결은 사용 동안에 누출을 대비하기 위하여 사용된다.

탭(86)은 선택적으로 바닥(12b)으로부터 길이 방향 축(19)과 평행하게 연장될 수 있어 삽입 및 제거 동안에 사용자가 카트리지(10)를 돌리는 것을 허용하거나, 그렇지 않으면 카트리지(10)를 조작하는 것을 허용한다. 유사하게, 그립핑 함몰부(gripping indentations ; 도 1 및 도 2의 88)가 하우징(12) 상에, 바람직하게는 바닥부(12b)의 종단에 제공될 수 있어 사용자가 카트리지(10)를 수동으로 잡고 조작하는 것을 쉽게 한다.

카트리지의 조립은 여러 방법으로 이루어질 수 있으나, 유리하게는 먼저 부분들이 개별적으로 형성되고, 바람직하게는 하우징(12a 및 12b)이 물 필터 카트리지(10)와 사용하기에 적절한 폴리프로필렌, ABS, 폴리아미드, 아세탈 또는 다른 재료와 같은 사출 성형 플라스틱으로 이루어진다. 바닥 지지부(70; 종단 캡)과 컵(48)은 유사하게 카트리지 하우징(12)과 동일한 재료로 사출 성형된다. 일차 필터(14)는 어떠한 적절한 필터 재료, 바람직하게는 다공성 탄소재로 형성된다. 이차 필터(46)는 일차 필터로부터의 어떠한 미립자를 여과하기 위하여 적절한 재료로 이루어지며, 일차 필터가 탄소재로 제조될 때 스펀 폴리프로필렌이 이차 필터(46)에 적절한 것으로 믿어진다. 우산 밸브(50)와 제1 밸브(40)는 바람직하게는 유연한 재료, 바람직하게는 탄성중합체의 단일의 연속 부재로 일체적으로 형성된다. 버진 부나-엔 (니트릴) (Virgin Buna-n (Nitrile))이 적절한 것으로 믿어지며, 약 70 듀로미터(durometer)의 경도가 밸브(40, 50)를 위하여 적절한 것으로 믿어진다. O-링(20a, 20b) 또한 적절한 탄성 중합체 또는 고무 재료로 이루어지며, 밸브(40, 50)와 동일한 재료로 제조될 수 있다.

부분들을 조립하여 카트리지(10)를 형성하기 위한 다양한 방법이 있다. 도 1을 참고하여 대략적으로 설명하면, 도 1의 좌측에 있는 부분들이 조립되어 상부 하우징(12a) 내로 삽입된 부조립체를 형성하며 이후 하우징의 바닥부(12b)가 상부 하우징(12)에 고정되고, 접합부(84a, 84b)가 밀봉되어 부조립체를 둘러싼다. O-링(20a, 20b)은 그 후 노즐(16, 18) 상에 각각 위치한다.

카트리지(10)의 조립에 많은 세부 사항 및 가능한 변형이 있다. 부분들이 형성된 후, 다이아프램 밸브(40)는 리브(30)를 넘어 배출구 노즐(18) 상에 위치될 수 있으며, 바람직하게는 그루브(42) 내에 밸브의 내측 주변을 안착시킴으로써 다이아프램 밸브는 제 위치로 위치될 수 있다. 그후 배출구 노즐(18)은 유입구 노즐(16)을 통하여 삽입될 수 있다. 노즐(16, 18)이 서로 결합되거나 함께 한 세트가 되기 전 또는 후에 선택적인 이차 필터(46)는 베이스(32) 상의 보스(44; 도 6 및 도 7)의 결합 요부 내로 삽입될 수 있다. 그러나, 바람직하게는 노즐을 결합하기 전에 이차 필터가 삽입된다. 유사하게, 우산 밸브(50)가 그 지지부 내로 삽입될 수 있다. 여기서, 노즐(16, 18)이 서로 한 세트가 되기 전 또는 후에 컵(32)과 부조립체가 베이스(32)에 고정될 수 있으나, 바람직하게는 노즐들이 한 세트가 되기 전에 컵(32)의 상부 립(48)이 보스(44)에 의하여 형성된 요부 내로 삽입되고, 내부 노즐(16)을 통한 외부 노즐(18)의 삽입 동안 이차 필터(46)를 제자리에 유지시키기 위하여 상부 립(18)은 억지끼워 맞춤을 갖는다. 노즐들이 함께 한 세트가 되기 전 또는 후에, 원통형 카본 필터(14)가 삽입될 수 있다. 그러나, 바람직하게는 노즐들이 함께 한 세트가 되기 전에 컵(32)의 측벽(56)이 필터의 중심 원통형 홀 내로 삽입된다. 따라서, 유리하게는 외부 노즐(18)이 내부 노즐(16)을 통하여 삽입 전에(또는 외부 노즐(18)을 넘어 내부 노즐(16)이 지나기 전에), 외부 노즐(18), 다이아프램 밸브(40), 이차 필터(46), 밸브 지지부 또는 컵(32), 우산 밸브(50) 그리고 원통형 필터(14)가 부조립체로 조립된다. 접착제가 필터(14)의 상단에 도포되어 필터를 베이스(32)의 바닥에 그리고 선택적으로는 베이스(32)의 플랜지(36)에 고정시킬 수 있다.

노즐(16, 18)이 함께 한 세트가 된 후, 원통형 필터(14)가 유리하게는 제 1 또는 상단 하우징 부분(12a)의 길이보다 길어 필터의 바닥은 하우징 부분(12a)을 넘어 연장된다. 노즐(16, 18)이 한 세트가 되기 전에 위의 절차가 진행될 수 있을지라도 바닥 지지부(70)는 그 후 필터(14)의 바닥 상에 위치할 수 있다. 바닥 지지부(70; 바닥 종단 캡)는 바람직하게는 필터(14)의 바닥에 접착되거나 부착된다. 하우징(12)의 바닥부(12b)는 그 후 상부 하우징 부분(12a)에 고정될 수 있어 수기밀 엔클로저를 형성한다. 노즐들이 함께 한 세트가 되기 전 또는 된 후에 O-링 밀봉재(20a, 20b)가 노즐(16, 18) 상의 각 위치에 위치될 수 있다. 수원으로부터의 여과되지 않은 물이 카트리지(1)에 의하여 여과되고 기기로 제공되기 위하여 노즐(16, 18)이 구성되고 밀봉부(20)가 구성되어 기기 및 물 공급기(이는 기기를 통할 수 있음) 내의 대응 구조와 결합한다.

조립시, 수원(도시되지 않음)으로부터의 여과되지 않은 물이, 제 1 밸브를 지나는 상류 및 하류 유체 흐름을 차단하기 위하여 닫힘 위치로 탄성적으로 움직이는 제 1 다이아프램 밸브(40)에 도달할 때까지 흐를 수 있는 내부 노즐(16)과 외부 노즐(18) 사이에 공간이 존재한다. 기기로부터의 물 압력이 제 1 밸브를 개방하기에 충분하고 유체를 제 1 밸브를 지나 하류로 흐르게 허용하기에 충분하도록 제 1 밸브(40)가 구성되거나 설계된다. 원통형 필터(14)가 하우징(12)의 측벽으로부터 이격되어 물이 제 1 밸브를 지나면 물은 필터(14)의 측부로 흐를 수 있으며, 배출구 밸브의 베이스(32)와 바닥 지지부(70)는 바람직하게는 필터(14)에 접착되어 물이 필터(14)와 베이스(32)와 지지부(70) 사이를 지나지 않으며, 필터(14)로 다시 유입되도록 물을 필터(14)의 상단 또는 종단 밖으로 강제로 흐르게 한다.

내부 노즐(16)과 외부 노즐(18) 사이의 공간이 제 1 밸브(40)에 환형 흐름 경로를 제공하고 제 1 밸브(40)가 하우징(12a)의 상단 부분의 전체 원주를 밀봉하기 때문에 필터(14)로의 신속한 접근을 위하여, 물은 원통형 필터(14)의 전체 외부 주변 둘레로 유입될 수 있다. 기기로부터의 압력 하에서 물은 필터(14)를 통하여 환형 필터(14)의 중심에서의 원통형 구멍 내로 흐르며, 여기서 물은 제 2 밸브와 우산 밸브(50)에 대하여 힘을 받는다. 기기로부터의 압력 없이, 우산 밸브(50)는 그 지지부, 컵(48)을 밀봉하여 도 6에서와 같이 흐름을 차단한다. 기기로부터의 흐름 압력 하에서 밸브는 제2 개방 위치로 이동하도록 구성되며, 이 개방 위치에서 물은 제 2 밸브(50)를 지나 하류로 흐르며(도 7), 흐름이 정지하자마자, 밸브(50)는 다시 닫혀진다(도 6). 밸브들이 바이어스 닫혀짐에 따라 밸브(40, 50)를 개방하기 위하여 물의 흐름이 필요하다. 물이 제 2 밸브(50)를 지나면, 물은 필터(14)로부터의 탄소 미세입자를 제거하는 이차 필터를 통하여 흐른다. 이차 필터(46)로부터의 여과된 물은 외부 노즐(18)을 통하여 기기 내로 흐른다.

사용 동안, 카트리지(10)는 그립핑 표면(88)과 조작 탭(83)을 이용하여 냉장고와 같은 기기 내로 삽입된다. 일반적으로, 카트리지는 반바퀴 회전하여 장착 연결부(24)가 노즐(16, 18)을 축방향으로 회전시키고 따라서 물 유입구(16)는 여과되지 않은 물의 수원과 유체 기밀 연결을 형성하고 배출구(18)는 여과된 물을 위하여 기기의 유입구와 물 기밀 연결을 형성한다. 기기가 물을 필요로 하여 사용자가 물 디스펜서를 위한 릴리즈를 누를 때, 물은 필터 카트리지(10)를 통하여 흘러 제 1 및 제 2 밸브(40 및 50)를 개방시킨다. 사용자가 물 디스펜서를 해제할 때, 물의 흐름은 정지하고 밸브(40, 50)는 닫힌 위치로 복귀한다. 카트리지가 고갈될 때까지 그렇지 않으면 교체될 때까지 이는 계속된다. 카트리지(10)가 교체되고자 할 때, 사용자는 함몰부(88) 또는 탭(86)을 잡고 카트리지(10)를 회전시켜 카트리지를 기기로부터 제거한다. 밸브(40, 50)는 닫힌 위치에 있기 때문에, 밸브들 사이에서의 카트리지 내의 물은 밸브를 지나 흐르지 않으며, 따라서 카트리지가 제거된 곳으로부터 바닥 또는 다른 곳에 떨어질 수 있는 물이 최소화된다. 밸브들(40, 50) 사이 그리고 유입구와 배출구(16, 18)의 종단들 사이에 일부 공간이 존재하기 때문에, 일부 적은 량의 물이 떨어질 수 있다. 따라서, 실제와 같이 밸브(40, 50)를 캐니스터의 유입구와 배출구에 인접하게 위치시키는 것이 유리하다.

기기의 정확한 구성은 달라질 수 있으며, 따라서 노즐(16, 18) 그리고 연결 부착부(24) 그리고 하우징(12)의 형상과 방향, 그리고 어떠한 조작 탭(86)은 변할 수 있다. 실제로, 밸브(40, 50) 그리고 밸브를 밀봉하는 결합 표면을 반전시킴으로써 카트리지(10)를 통한 흐름 경로가 반전될 수 있다. 또한, 일부 기기가 동축적인 대신에 개별적인 유입구 노즐과 배출구 노즐을 사용함에 따라 노즐(16, 18)을 한 세트로 할 필요가 없으며, 따라서 밸브(40, 50)의 형태와 위치가 달라질 수 있다.

도 6 및 도 7에 가장 잘 나타난 바와 같이, 제 1 밸브(40)는 비선형 강성을 가지며, 바람직하게는 하류 흐름보다 상류 흐름에 의하여 더 쉽게 변형되도록 밸브는 위치한다. 다이아프램 밸브(40)의 상류측에서의 수압이 하류측에서의 압력을 초과할 때, 다이아프램은 하류로 밀려진다. 그러나, 보스(44)가 다이아프램의 내측 부분에 인접하여 환형 다이아프램의 외측 주변만이 하류로 절곡되어 물이 다이아프램의 외측 주변과 하우징(12a)의 내부를 지나 흐르는 것을 허용한다. 반대로, 물이 하류로 흐르면, 수압은 환형 다이아프램 밸브(40)의 외측 주변에 가해지나, 환형 다이아프램의 전체 반경 방향 길이는 신축적일 수 있다. 따라서, 평평한 환형 다이아프램을 지지하는 구조는 다이아프램을 상류 방향으로 보다는 하류 방향으로 더 강성하게 한다.

따라서, 밸브(40)의 굴절은 상류 흐름 방향보다는 하류 흐름 방향으로 더 큰 힘을 요구하거나, 밸브(40)를 상류 방향보다는 하류 방향으로 변형시키기 위하여 밸브(40)에 걸쳐 더 큰 압력 차이를 필요로 한다. 몸체(12a)의 내부에 대하여 다이아프램 밸브(40)의 외측 주변을 탄성적으로 이동시키기 위하여 제 1 밸브(40)를 폐쇄하기 위한 힘에 비해 개방시키기 위한 힘이 더욱 증가한다. 밸브(40)의 외측 주변이 숄더(28)의 내부와 인접하는 위치에 대하여 길이 방향 축을 따르는 밸브(40)의 내측 주변의 위치를 변화시킴으로써 닫힌 위치에 밸브(40)를 사전에 설치하기 위한 힘의 양은 변화될 수 있다. 따라서 제 1 밸브(40)는 흐름 방향과 함께 변하는 비선형 강성을 갖는다. 비선형 강성은 밸브가 카트리지(10) 내에 장착 또는 지지되는 방식에 의하여 이루어진다.

제 2 밸브(50) 또한 비선형 강성을 가질 수 있다. 바람직하게는, 비선형 강성이 밸브의 구성에 의하여 이루어진다. 제 1 밸브와 마찬가지로 다른 것보다 한 방향으로의 보다 용이한 굴절(flexation)을 가능하도록 밸브를 장착하는 방식 대신에, 바람직하게는 밸브의 구성에 의하여 비선형 강성이 이루어진다. 도 9 내지 도 12를 참고하면, 우산 밸브(50)는 상단(64)이 만곡져 있는 방향으로 쉽게 굴곡되는 만곡진 상단(64)을 갖는다. 상단(64)의 곡률은 직선화를 받아들이지 않으며, 따라서 상단(64)을 직선화시키도록 시도하는 방향으로 보다 큰 강성을 갖는다. 제 2 밸브(50)는 지지 구조체 또는 컵(48) 내에 장착되어 탄성 스템(62)이 다소 늘어나 상단(64)을 변형시키는 컵(58)의 바닥에 대하여 만곡진 상단(64)의 주변을 탄성적으로 움직여 컵에 대한 수밀 밀봉을 제공한다. 만곡진 상단(64)의 아래쪽에 대하여 충분한 물 흐름을 가함으로써 또는 상단(64)에 걸쳐 충분한 압력 차이를 가함으로써 제 2 밸브(50)가 개방될 때, 만곡진 상단은 하류 방향으로 이동하여 물 흐름을 허용한다. 상단(64)은 임계점을 지나 풀려지지 않는다. 여기서, 임계점은 상단(64)이 구부러지고 밸브(50)가 컵을 밀봉함으로써 흐름을 차단하는 원래 닫힘 위치를 다시 시작하지 않는 점이다. 그러나, 만곡진 상단(64)은 평편한 위치를 지나 반전된 위치로 이동할 수 있으나, 탄성 밸브 상단(64)은 그 원래 만곡진 형태를 다시 시작한다. 컵 측벽(56)은 밸브 상단(64)의 직경보다 다소 커 사용 도중에 상단(64)이 위치를 반전시키는 것을 허용하며, 그로 인하여 흐름을 허용하고 흐름을 중단시킨다.

제 1 및 제 2 밸브(40, 50)는 밸브를 지나는 물의 흐름을 차단하는 닫힘 위치로 탄성적으로 움직인다. 유입 경로 상의 제1 밸브(40)는 밸브를 지나는 상류 흐름을 차단하는 안착된 위치로 탄성적으로 움직인다. 상류측의 압력이 밸브(40)의 하류측 상의 압력보다 클 때, 제 1 밸브(40)는 개방되고 밸브를 지나는 흐름을 허용한다. 배출 경로 상의 제2 밸브(50)는 하류 흐름을 차단하는 안착된 위치로 탄성적으로 움직인다. 밸브의 하류측 상의 압력이 상류측 상의 압력보다 클 때, 제 2 밸브(50)는 개방되고 밸브를 지나는 흐름을 허용한다. 약 1 내지 2 psi의 압력 차이는 제 1 밸브(10)를 작동시키기에 그리고 물을 흐르게 허용하기에 적합한 것으로 믿어지는 반면에, 약 5 내지 10 psi 그리고 최고 약 15 psi 정도의 압력 차이는 최대 흐름을 위하여 밸브(40)를 완전 개방하기에 적합한 것으로 믿어진다. 약 2 내지 5 psi의 압력 차이는 제 2 밸브를 작동시키기에 그리고 물을 밸브(50)를 지나 흐르게 허용하기에 적합한 것으로 믿어지는 반면에, 약 10 내지 20 psi의 압력 차이는 최대 흐름을 위하여 밸브(40)를 완전 개방하기에 적합한 것으로 믿어진다. 냉장고와 같은 기기와 사용된 일반적인 수원으로부터의 물의 압력은 일반적으로 약 60 psi이다.

제 1 밸브(40)는 바람직하게는 실현 가능한 대로 유입구 노즐(16)의 배출구 오리피스에 가깝게 위치하며, 노즐(16)과 몸체(12)의 접합부와 숄더(26)에서 유입구 노즐(16)의 바닥에 위치하는 것을 도시한다. 제 2 밸브(50)는 바람직하게는 실현 가능한 대로 배출구 노즐(16)의 배출구 오리피스에 가깝게 위치하며, 숄더(26)와 유입구 밸브(40)의 다소 아래에서 노즐(18)과 몸체(12)의 접합부에 가까운 배출구 노즐(18)의 바닥에 위치하는 것을 도시한다. 제 2 밸브(50)는 필터(14)의 하류 종단에 위치, 바람직하게는 필터(14)의 하류 종단과 배출구 노즐(18)의 하류 입구 사이에 위치한다.

따라서, 냉장고와 같은 기기를 위한 물 필터 카트리지(10)는 유입구(16)와 배출구(18)를 가지며, 유입구와 배출구 사이의 필터(14)는 흐름 경로에 의하여 연결된다. 제1 밸브(40)는 유입구(16)에 대한 입구 개구에 인접하고 바이어스 닫혀져 유입구를 통한 필터 카트리지(10) 내로의 흐름을 차단한다. 제2 밸브(50)는 배출구(16)에 대한 출구 개구에 인접하고 바이어스 닫혀져 필터 카트리지(10) 밖으로의 흐름을 차단한다. 카트리지가 기기에 연결되지 않았을 때, 밸브(40, 50)는 유입구 밖으로의 흐름과 배출구 밖으로의 흐름을 차단한다. 유입구(16)와 배출구(18) 상에서의 기기로부터의 압력 차이가 밸브 상에서의 닫힘 바이어스 힘을 극복하기에 충분한 설정 양을 초과할 때 밸브(40, 50)는 필터 카트리지(10) 내로의 흐름을 허용한다. 밸브(40, 50) 상에서의 닫힘 바이어스 힘은 바람직하게는 거의 동일하다.

요구된 바와 같이, 본 발명의 상세한 실시예가 본 명세서 내에 상세히 설명되어 있다. 그러나, 개시된 실시예는 단지 본 발명의 예시이며, 다양한 형태로 구현될 수 있다는 것이 이해된다. 따라서, 본 명세서 내에 개시된 특정 구조 및 기능적 세부 사항은 제한되는 것으로 해석되지 않으며, 단지 청구범위를 위한 근거 그리고 본 기술 분야의 지식을 가진 자에게 설명하기 위한 대표적인 근거로 설명되어 본 발명을 다양하게 이용한다.

위의 설명은 한 예로써 주어진 것이며, 제한은 아니다. 위의 설명을 고려할 때, 본 기술 분야의 지식을 가진 자는 본 발명의 범위 및 사상 내에 있는 변화를 고안할 수 있다. 또한, 본 발명의 다양한 특징은 단독으로 사용될 수 있거나, 변화된 조합 형태로 사용될 수 있고 본 명세서에서 설명된 특정 조합을 제한하도록 의도된 것은 아니다. 따라서 본 발명은 설명된 실시예에 의하여 제한되지 않으며, 청구범위의 유효성을 보호하기 위하여 가장 넓은 합리적인 방식으로 본 명세서를 읽을 때, 하기의 청구범위에 의하여 한정된다.

Claims

물 유입구와 물 배출구를 구비한 하우징을 갖되, 물 유입구와 물 배출구는 유입구 흐름 경로와 배출구 흐름 경로에 의하여 카트리지 내에 연결되고, 물 필터는 양 흐름 경로 사이에 배치되며, 카트리지는 사용 중에 기기에 카트리지를 해제 가능하게 고정하도록 위치하고 구성된 적어도 하나의 유지 러그를 선택적으로 가질 수 있으며, 사용 동안 기기로 흐름 경로를 연장하는 수밀 연결부를 형성하도록 위치하고 구성된 밀봉부를 가지며, 사용 동안에 가압된 물이 흐름 경로를 따라 필터를 통하고 배출구 밖으로 흘러 여과된 물을 제공하는 물 필터 카트리지에 있어서,
카트리지 내에서 유입구 흐름 경로를 가로질러 연장되도록 그리고 유입구 흐름 경로를 선택적으로 차단하도록 위치하며, 유입구 흐름 경로를 차단하고 제 1 밸브를 지나는 흐름을 차단하는 제 1 위치를 향하여 탄성적으로 바이어스되며, 제 2 위치를 갖되, 제 2 위치에서 사용 동안에 유입구 흐름 경로를 따르는 물의 가압된 흐름으로 하류 방향으로 구부려져 사용 동안에 가압된 물의 흐름이 필터를 향하게 하는 제 1 밸브; 및
카트리지 내에서 배출구 흐름 경로를 가로질러 연장되도록 그리고 배출구 흐름 경로를 선택적으로 차단하도록 위치하며, 배출구 흐름 경로를 차단하는 제 1 위치를 향하여 탄성적으로 바이어스되며, 제 2 위치를 갖되, 제 2 위치에서 사용 동안에 배출구 흐름 경로를 따르는 물의 가압된 흐름으로 하류 방향으로 구부려져 사용 동안에 필터를 지난 물의 가압된 흐름이 떠나는 제 2 밸브를 포함하는 물 필터 카트리지.
제1항에 있어서, 제2 밸브는 우산 밸브인 물 필터 카트리지.
제1항에 있어서, 제1 밸브와 제 2 밸브 중 적어도 하나는 비선형 굽힘 강성을 가지며, 하류 방향으로의 보다 큰 가압된 유체 흐름을 필요로 하여 물이 적어도 하나의 밸브를 지나 흐르도록 그리고 상류 방향으로의 작게 가압된 또는 가압되지 않은 유체 흐름을 필요로 하여 적어도 하나의 밸브를 지나는 물 흐름을 차단하도록 설계된 물 필터 카트리지.
제1항에 있어서, 제1 밸브는 출구 노즐을 둘러싸는 내측 주변부를 갖는 환형 다이아프램 밸브인 물 필터 카트리지.
제1항에 있어서, 제1 밸브는 다이아프램 밸브이며, 제2 밸브는 우산 밸브인 물 필터 카트리지.
제1항에 있어서, 카트리지는 관형 유입구 노즐과 유입구 노즐 내에 위치한 관형 유입구 노즐을 가지며, 노즐 사이의 환형 공간은 물 유입구를 한정하는 물 필터 카트리지.
제6항에 있어서, 제1 밸브는 배출구 노즐에 연결된 내측 부분 및 하우징에 접촉하여 제 1 밸브를 형성하는 외측 부분을 갖는 다이아프램 밸브인 물 필터 카트리지.
제6항에 있어서, 제 2 밸브는 스템과 상단을 갖는 우산 밸브이며, 스템은 배출구 흐름 경로와 일직선으로 정렬되어 카트리지가 사용 중이지 않을 때 배출구 흐름 경로 밖으로 흐르는 물을 차단하며, 스템은 배출구 흐름 경로를 가로질러 연장된 지지부에 의하여 유지되는 물 필터 카트리지.
제7항에 있어서, 제 2 밸브는 스템과 상단을 갖는 우산 밸브이며, 스템은 배출구 흐름 경로와 일직선으로 정렬되어 카트리지가 사용 중이지 않을 때 배출구 흐름 경로 밖으로 흐르는 물을 차단하며, 스템은 배출구 흐름 경로를 가로질러 연장된 지지부에 의하여 유지되는 물 필터 카트리지.
제1항에 있어서, 제 2 필터와 배출구 사이의 배출구 흐름 경로 상에 위치하는 제 2 필터를 더 포함하되, 제 2 필터는 제 1 필터보다 더 작은 입자를 모으도록 구성된 물 필터 카트리지.
제1항에 있어서, 제 1 밸브는 배출구 노즐과 연결된 내측 부분 및 하우징에 인접하여 제1 밸브를 형성하는 외측 부분을 갖는 다이아프램 밸브이며, 배출구 노즐은 제 1 밸브의 하류측 상에 숄더를 갖고, 사용 중에 제 1 밸브와 인접하도록 위치하여 제 1 밸브의 유연성을 변화시키며 따라서 물이 필터를 떠나 유입구를 향하여 흐를 때 상류 방향으로 굽어질 때보다 물이 유입구를 통하여 필터를 향하여 흐를 때 하류 방향으로 굽어질 때 제 1 밸브는 더 강성이 커지는 물 필터 카트리지.
제1항에 있어서, 제 1 밸브는 비선형 굽힘 강성을 가지며, 제 1 밸브는 필터를 향한 하류 방향으로의 보다 큰 가압된 흐름을 필요로 하여 제 1 밸브를 변형시키도록 그리고 상류 방향으로의 작게 가압된 또는 가압되지 않은 흐름을 필요로 하여 제 1 밸브를 지나는 흐름을 차단하도록 설계된 물 필터 카트리지.
제12항에 있어서, 제 1 밸브의 비선형 굽힘 강성은 사용 중에 발생하는 가압된 흐름 동안에 하류 방향으로의 이동에 대하여 제 1 밸브의 하류측 상에서 제 1 밸브의 내측 부분을 지지함으로써 제공되는 물 필터 카트리지.
제1항에 있어서, 제 2 밸브는 비선형 굽힘 강성을 가지며 제 2 밸브가 하류 방향으로의 보다 큰 가압된 흐름을 필요로 하여 물이 제 2 밸브를 지나 흐르도록 그리고 상류 방향으로의 작게 가압된 또는 가압되지 않은 흐름을 필요로 하여 제 2 밸브를 지나는 물 흐름을 차단하도록 설계된 물 필터 카트리지.
제12항에 있어서, 제 2 밸브는 비선형 굽힘 강성을 가지며 제 2 밸브가 하류 방향으로의 보다 큰 가압된 흐름을 필요로 하여 물이 제 2 밸브를 지나 흐르도록 그리고 상류 방향으로의 작게 가압된 또는 가압되지 않은 흐름을 필요로 하여 제 2 밸브를 지나는 물 흐름을 차단하도록 설계된 물 필터 카트리지.
제1항에 있어서, 제 2 밸브는 캡 내에 장착되어 원통형 메인 필터의 하류 종단 밖으로의 흐름을 선택적으로 차단하는 스템을 갖는 우산 밸브이며, 우산 밸브는 컵을 밀봉하여 흐름을 차단하고, 컵의 바닥은 카트리지의 사용 동안에 물이 통과할 수 있는 적어도 하나의 개구를 갖는 물 필터 카트리지.
물 유입구 및 물 배출구를 갖는 하우징을 구비하며, 흐름 경로는 유입구로부터의 물을 하우징 내의 필터를 통하여 배출구로 이동시키고, 유입구와 배출구는 수원과의 수밀 연결을 형성하도록 그리고 사용 동안에 카트리지로부터 기기로 여과된 물을 공급하도록 위치하고 구성된 밀봉부를 갖는 물 필터 카트리지에 있어서,
길이 방향 축을 따라 정렬되고, 사이에 흐름 경로의 제 1 부분을 한정하고, 어느 하나는 흐름 경로의 제 2 부분을 형성하되, 제 1 흐름 경로와 제 2 흐름 경로 사이에 제 1 필터가 위치하고 제 1 필터는 흐름 경로와 유체 연결된 제 1 및 제 2 동심 관형 노즐;
제 2 노즐에 연결되고 흐름 경로의 제 1 부분을 해제 가능하게 차단하도록 위치하고 구성되며, 제 1 닫힌 위치로 탄성적으로 움직이고 제 2 개방 위치를 가져 유체를 흐르게 하는 제 1 다이아프램 밸브; 및
흐름 경로의 제 2 부분을 해제 가능하게 차단하도록 위치하고 구성되며, 제 1 닫힌 위치로 탄성적으로 움직이며, 제 2 개방 위치를 가져 유체를 흐르게 하는 제 2 우산 밸브를 포함하되.
제 2 노즐은 제 1 노즐보다 작으며, 제 2 노즐은 제 1 노즐의 적어도 부분을 통과하여 그 사이에 흐름 경로의 제 1 부분을 한정하는 공간을 형성하고, 제 2 노즐은 흐름 경로의 제 2 부분을 한정하는 것을 특징으로 하는 물 필터 카트리지.
제17항에 있어서, 제1 밸브와 제2 밸브 각각은 비선형 강성을 갖는 물 필터 카트리지.
제17항에 있어서, 제 1 밸브는 하류 방향으로 바이어스 닫혀지며, 제 2 밸브는 상류 방향으로 바이어스 닫혀지는 물 필터 카트리지.
제17항에 있어서, 제 1 밸브는 외측 부분을 갖는 유입구 밸브이며 하우징과 접촉하여 흐름을 차단하는 물 필터 카트리지.
제17항에 있어서, 제 1 밸브는 다이아프램의 하류측 상의 지지부를 갖는 유입구 밸브이며, 따라서 제 1 밸브는 상류 방향보다 하류 방향으로 강성이 더 큰 물 필터 카트리지.
제17항에 있어서, 제 1 노즐은 유입구를 형성하고 제 2 노즐은 배출구를 형성하며, 메인 필터는 길이 방향 축을 따라 연장된 중앙 홀을 갖는 원통형 필터이며, 제 2 밸브는 원통형 필터의 하류 종단에서 중앙 홀 내에서 한 세트가 된 캡 내에 장착되며, 우산 밸브는 컵을 밀봉하여 관통 구멍을 갖는 컵으로 흐름을 차단하여 제 2 밸브에 의하여 허용될 때 물이 컵을 통하여 흐르는 것을 허용하는 물 필터 카트리지.
제17항에 있어서, 제 1 노즐은 유입구를 형성하고 제 2 노즐은 배출구를 형성하며, 컵의 하류측 상에서 컵과 배출구 노즐 사이에 배치된 미세 필터를 더 포함하는 물 필터 카트리지.
제17항에 있어서, 우산 밸브가 내부에 위치하는 컵의 한 종단을 차단하는 제 2 필터를 더 포함하되, 우산 밸브는 컵 내에서의 개방 위치와 닫힘 위치 사이에서 휘어지는 만곡진 상단을 가져 컵을 통한 흐름을 개방하고 차단하여 배출구 노즐을 통한 흐름을 개방 또는 차단하는 물 필터 카트리지.
기기 및 수원과 사용하기 위한 것으로서, 하우징 내의 필터를 가지며, 제 1 개구를 가지며 필터의 제 1 표면과 유체 연결된 제 1 흐름 경로 및 필터의 제 2 표면과 제 2 개구와 유체 연결된 제 2 흐름 경로를 갖고 있어 제 1 및 제 2 흐름 경로는 단지 유체의 유입 및 배출을 제공하는, 물 필터 카트리지에 있어서,
제 1 흐름 경로 상에 배치되며, 사용 후 카트리지가 기기에서 제거될 때 바이어스 닫힌 상태가 되어 상류 또는 하류 방향으로의 제 1 흐름 경로를 따르는 흐름을 차단하고, 카트리지 사용 동안에 자체 하류 압력 차이가 수원에 의하여 제공된 압력보다 작을 때 개방되도록 구성된 제 1 환형 밸브; 및
제 1 환형 밸브를 통과하는 제 2 흐름 경로의 한 부분 상에 위치하여 제 1 밸브가 일 부분을 둘러싸며, 제 2 개구와 필터 사이에 위치하고, 사용 후 카트리지가 기기에서 제거될 때 바이어스 닫힌 상태가 되어 상류 또는 하류 방향으로의 제 2 흐름 경로를 따르는 흐름을 차단하고, 카트리지 사용 동안에 자체 압력 차이가 수원에 의하여 제공된 압력보다 작을 때 개방되도록 구성된 제 2 밸브를 포함하는 물 필터 카트리지.
제25항에 있어서, 제1 밸브는 다이아프램 밸브이며, 제2 밸브는 우산 밸브인 물 필터 카트리지.
제25항에 있어서, 다이아프램 밸브는 하우징에 안착되는 외측 부분을 가지며, 우산 밸브는 제 2 흐름 경로를 둘러싸는 환형 표면의 표면에 안착된 물 필터 카트리지.
제25항에 있어서, 제1 개구는 환형 유입구 노즐 상에 있으며, 제2 개구는 튜브형 배출구 노즐 상에 있는 물 필터 카트리지.
제26항에 있어서, 우산 밸브는 만곡진 상단을 가지며, 스템은 원통형 필터의 중간부를 통과하는 흐름 경로 내에 위치한 컵 내에 유지되고, 컵은 필터의 한 종단에 위치한 물 필터 카트리지.