KR20160055751A - 물의 퇴행 오염을 감소시키는 방법 및 멸균 물 필터 장치 - Google Patents

물의 퇴행 오염을 감소시키는 방법 및 멸균 물 필터 장치 Download PDF

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Abstract

사용 관점의 샤워기 또는 수도꼭지에 대한 제거 가능하고 교체 가능한 배출구, 필터 장치, 그리고 상기 배출구 및/또는 상기 필터 장치를 포함하는 방법 및 시스템이 개시되어 있다.

Description

물의 퇴행 오염을 감소시키는 방법 및 멸균 물 필터 장치{A METHOD FOR REDUCING RETROGRADE CONTAMINATION OF WATER AND A WATER STERILIZING FILTER DEVICE}
샤워기 또는 수도꼭지에 대해 사용되는 배출구에 관한 것으로서, 상세하게는 사용 시에 발생할 수 있는 물의 오염을 줄이도록 설계된 샤워기 또는 수도꼭지에 대해 사용되는 배출구에 관한 것이다.
샤워기 또는 수도꼭지로부터 나와서 감염에 취약할 수 있는 사람에게 방출되는 물의 오염은 바람직하지 않으며, 병원균과 같은 오염물질에 대한 노출은 몸을 쇠약하고 하고, 많은 비용이 드는 감염과, 심지어는 사망으로 이어질 수 있다. 이와 같은 노출의 위험을 줄이기 위해서는, 일회용 샤워헤드 필터장치를 샤워헤드에 부착하여서 진균포자(fungal spores), 박테리아, 원충(protozoa)과 같은 수인성 병원균과 같은 다양한 오염물질들이 샤워하는 사람이 병원균에게 노출될 수 있는 사용 현장의 환경에 방출되는 것을 방지할 수 있다.
이런 샤워헤드 필터장치는 물이 방출되는 동안에 사람을 향한 병원균들의 흐름을 막을 수 있다. 필터장치들을 사용하기 위한 지침들은 상기 필터장치들은 일정 기간을 넘어서, 예를 들어 7일, 사용되어서는 안 된다고 하며, 이는 주로 일정 기간을 넘어 사용 시 장치 배출구 영역의 역행하는 오염에 대한 위험 때문이다.
그러나, 본 발명자는 이러한 필터 장치들이 갖는 일부 단점들로부터 생기는 문제점들을 알아내었다.
효과적으로 물의 오염을 줄이거나 없앨 수 있는 샤워기 또는 수도꼭지의 배출구를 제공함을 목적으로 한다.
본 발명의 일 실시예는 사용 관점의 샤워기 또는 수도꼭지에 대한 배출구, 어태치먼트 헤드를 포함하는 샤워기 또는 수도꼭지, 그리고 다공성 멸균 등급 물 필터와 오수 부분 및 외면을 가지는 측벽을 포함하는 멸균 등급 물 필터 장치를 제공한다.; 샤워기 헤드 또는 수도꼭지 헤드와 배출구와 유체적으로 연결되고 이에 제거 가능하게 연결된 필터 장치; 상기 배출구는 다음을 구비한다: 중합 쉘을, 바람직하게는 정세균성 중합 쉘을 구비하는 배출구 하우징, 측벽 내면과 측벽 외면, 내면과 외면, 그리고 다수개의 배출구 포트들을 가지는 바닥벽, 물이 내면으로부터 외면을 통해 흐르도록 하는 개구부를 구비하는 각각의 포트, 측벽 내면과 바닥벽 내면에 의해 정해지는 캐비티, 상기 측벽 외면과 바닥벽 외면 모두는 상기 샤워기 헤드 또는 수도꼭지 헤드를 둘러싸는 주변 공기와 접촉한다. 그리고; 중합 소수성 다공성 디스크는, 바람직하게는 소수성 정세균성 다공성 디스크는, 상기 중합 쉘의 캐비티에 포함되며, 상기 소수성 다공성 디스크는 다수개의 구성들을 구비하며 상류면과 하류면을 가지며, 상기 하류면은 바닥벽의 내면과 마주한다. 상기 쉘의 측벽 내면은 상기 필터 장치의 측벽 외면과 풀릴 수 있게 맞물릴 수 있는 마운티 요소를 포함하며, 배출구 캐비티는 상기 필터 장치의 적어도 일부분을 받을 수 있게 적합하다. 바람직하게는, 소수성 다공성 디스크 상의 구멍들은 상기 배출구 포트들로부터 실질적으로 이격되어 있다.
다른 실시예에서, 물 멸균 필터 장치는 제공되며, 이는 다음을 구비한다.: 적어도 하나의 다공성 요소를 포함하는 다공성 물 멸균 필터; 그리고, 필터를 포함하며 필터를 통과하는 유체 흐름 통로를 제공하는 하우징, 상기 하우징은 입구와 오수 부분을 포함하며, 입구와 오수 부분 사이의 유체 흐름 통로를 정하며, 상기 하우징은 바깥 모서리를 가지는 바닥벽과, 내면과 나사산들을 구비하는 외면과, 오수 부분을 가진다. 상기 오수 부분은 바닥벽의 바깥 모서리와 측벽의 내면 사이에 위치한다.
다른 실시예에서, 물 멸균 필터 장치는 제공되며, 이는 적어도 하나의 다공성 요소를 포함하는 다공성 물 멸균 필터; 그리고 필터를 포함하고 물을 통한 유체 흐름 경로를 제공하는 하우징을 구비하며, 상기 하우징은 입구와 오수 부분을 구비하고 입구와 오수부분 사이의 유체 흐름 경로를 정하며, 오수 부분을 구비하는 바닥벽과 내면과 나사산들을 포함하는 외면을 가지는 측벽을 구비한다.
다른 실시예에서, 시스템은 제공되며, 이는 샤워기 헤드 또는 수도꼭지 헤드, 다공성 물 멸균 필터 장치, 그리고 제거 가능한 배출구를 포함한다. 바람직한 실시예에서, 시스템은 사용자에게 필터 장치 및/또는 배출구가 언제 설치되었는 지 및/또는 필터 장치 및/또는 배출구가 언제 교체되어야 하는 지에 대해서 알려주기 위한 디스플레이를 더 포함한다.
본 발명의 일 실시예는 또한 물을 투여하는 방법에 대해서 제공하며, 이는 물을 다공성 물 멸균 필터 장치와 제거 가능한 배출구를 통과시키는 것을 포함한다.
다른 실시예에서, 역행하는 오염을 줄이기 위한 방법은, 다공성 물 멸균 필터 장치로부터 배출구를 제거하고, 배출구를 교체하는 것을 포함한다. 다른 실시예어서, 역행하는 오염을 줄이기 위한 방법은 제거 가능한 배출구를 다공성 물 멸균 필터 장치에 연결시키는 것을 포함한다.
본 발명에 따르면 사용 시에 발생할 수 있는 물의 오염이 줄어들거나 없어진다.
도 1A와 도 1B는 본 발명에 따른, 수도꼭지 헤드(faucet head)(전자 디스플레이_electronic display 와 함께 도시된), 필터 장치, 그리고 배출구 하우징(outlet housing)과 배출구 디스크 요소(outlet disc element)를 구비하는 배출구를 포함하는 수도꼭지 헤드 시스템의 요소들의 실시예들 뿐만 아니라, 수도꼭지 헤드 시스템의 일 실시예를 나타내는 분해도를 보여준다. 도 1A는 샤워기 하우징을 포함하는 배출구 하우징 뿐만 아니라, 제트 하우징(jet housing)을 포함하는 배출구 하우징을 보여준다.
도 1C는 도 1A 및 1B에 도시된 수도꼭지 헤드 시스템의 조립 후의 단면도이며, 또한 배출구(outlet)와 수도꼭지 부착 헤드(faucet attachment head) 사이의 밀봉 시일(a tight seal)과 배출구와 필터 장치 사이의 허메틱 시일(a hermetic seal) 부분을 확대하여 보여준다.
도 2A 및 2B는 본 발명에 따른, 수도꼭지 헤드(faucet head)(전자 디스플레이_electronic display 와 함께 도시된), 필터 장치, 그리고 배출구 하우징(outlet housing)과 배출구 디스크 요소(outlet disc element)를 구비하는 배출구를 포함하는 수도꼭지 헤드 시스템의 요소들의 실시예들 뿐만 아니라, 수도꼭지 헤드 시스템의 일 실시예를 나타내는 분해도를 보여준다.
도 3은 도 1에 도시된 샤워기 하우징을 갖는 배출구와 배출구 디스크 요소의 다양한 시야를 보여준다. 도 3A는 배출구 디스크 요소와 샤워기 하우징의 분해된 모습에 대한 단면의 등측투영도(isometric view)를 보여준다; 도 3B는 하우징 내부에 결합된 배출구 디스크 요소를 구비한 배출구의 등축투영도를 보여준다; 도 3C는 하우징 내부에 결합된 배출구 디스크 요소를 구비한 배출구의 단면도를 보여준다; 도 3D는 하우징에 포함된 배출구 디스크(outlet disc)를 보여주는 도 3C의 일부를 확대한 도면을 보여준다; 도 3E는 샤워기 하우징의 저면도를 보여준다.
도 4A 및 4B는 본 발명에 따른 필터 장치의 두 실시예의 분해도를 보여주며, 각각은 다공성 멸균 물 필터(a porous sterilizing water filter)와 필터 장치 하우징(a filter device housing)을 구비한다.
도 5는 본 발명에 따른 조립된 필터 장치 하우징의 일 실시예의 다양한 시야를 보여준다. 도 5A는 평면도를 보여주고, 도 5B는 저면도를 보여주고, 도 5C는 등측투영도들을 보여주며, 도 5D는 단면도를 보여준다.
도 6A 및 도 6B는 필터 장치 하우징의 일 부분의 변형들을 보여주며, 상기 필터 장치는 물 흐름 경로로부터 공기를 분리하는 적어도 하나의 벤트(vent)를 포함한다.
도 7은 벤트를 포함하는 샤워 헤드 하우징 다른 실시예에 관한 등측투영도, 단면도, 부분확대 단면도를 보여준다.
도 8은 유공 섬유(hollow fiber)와 필터 장치 하우징을 포함하는 다공성 멸균 물 필터을 구비한 본 발명에 따른 필터 장치의 다른 실시예를 보여준다. 도 8A는 필터와 하우징의 분해도를 보여준다. 도 8B는 하우징의 저면도를 보여주고, 도 8C는 하우징의 평변도를 보여주고, 도 8D는 하우징의 측면도를 보여주고, 도 8E는 필터를 포함하는 하우징의 단면도를 보여주며, 도 8F는 필터를 포함하지 않는 하우징의 단면도를 보여준다.
도 9A 및 도 9B는 본 발명에 따른, 수도꼭지 헤드(faucet head)(전자 디스플레이_electronic display 와 함께 도시된), 필터 장치, 그리고 배출구 하우징(outlet housing)과 배출구 디스크 요소(outlet disc element)를 구비하는 배출구를 포함하는 수도꼭지 헤드 시스템의 요소들의 실시예들 뿐만 아니라, 수도꼭지 헤드 시스템의 다른 실시예를 나타내는 분해도를 보여준다. 도 9A는 샤워기 하우징을 포함하는 배출구 하우징 뿐만 아니라, 제트 하우징(jet housing)을 포함하는 배출구 하우징을 보여준다.
도 9C는 도 9A 및 9B에 도시된 수도꼭지 헤드 시스템의 조립 후의 단면도이며, 또한 배출구(outlet)와 수도꼭지 부착 헤드(faucet attachment head) 사이의 밀봉 시일(a tight seal)과 배출구와 필터 장치 사이의 허메틱 시일(a hermetic seal) 부분을 확대하여 보여준다.
도 10은 도 9A 및 도 9B에 도시된 샤워기 하우징을 갖는 배출구와 배출구 디스크 요소의 다양한 시야를 보여준다. 도 10A는 배출구 디스크 요소와 샤워기 하우징의 분해된 모습에 대한 단면의 등측투영도(isometric view)를 보여준다; 도 10B는 하우징 내부에 결합된 배출구 디스크 요소를 구비한 배출구의 등축투영도를 보여준다; 도 10C는 하우징 내부에 결합된 배출구 디스크 요소를 구비한 배출구의 단면도를 보여준다; 도 10D는 하우징에 포함된 배출구 디스크(outlet disc)를 보여주는 도 10C의 일부를 확대한 도면을 보여준다; 도 10E는 샤워기 하우징의 저면도를 보여준다.
도 11은 본 발명에 따른, 수도꼭지 헤드(faucet head)(전자 디스플레이_electronic display 와 함께 도시된), 필터 장치, 그리고 배출구 하우징(outlet housing)과 배출구 디스크 요소(outlet disc element)를 구비하는 배출구를 포함하는 수도꼭지 헤드 시스템의 요소들의 실시예들 뿐만 아니라, 수도꼭지 헤드 시스템의 다른 실시예를 나타내는 분해도를 보여준다.
본 발명에 관한 샤워기들과 수도꼭지들을 위한 제거가능한 배출구들은, 예를 들어, 방출 후 샤워기 헤드 또는 수도꼭지의 외부 표면에 남아있는 필터링된 잔여 물의 양을 줄이거나 없앰으로써, 그러한 잔여 물이 잠재적으로 오염물질을 축척할 수 있기 때문에, 사용 순환 동안 샤워기 헤드 또는 수도꼭지로부터 방출되는 물의 오염을 줄이거나 예방할 수 있다. 게다가, 공기 및/또는 물로 운반되는 오염물질이 샤워기 헤드 또는 수도꼭지의 내부 및/또는 물 여과 장치로 이동하는 것(역행하는 오염 야기하는 이동)을 예방할 수 있으며, 예를 들어, 차후의 사용 주기동안 헤드 및/또는 필터 장치로부터 방출되는 물의 살균 상태(sterility)를 위태롭게 하는 것을 예방할 수 있다. 그러므로, 여과된 물 제품의 품질과 물 필터 장치 및/또는 물 필터의 사용기간은 본 발명의 배출구들로 인해 보호된다.
본 배출구는 필터 및/또는 필터 장치(그리고 샤워기 헤드와 같은 관련된 요소들)의 역행하는 오염을 예방하기 때문에, 본 발명에 관한 교체가능한 배출구들의 다른 장점은 비용 절감과 덜 비싼 배출구을 교체하고 더 비싼 필터의 사용 기간을 증가함에 따른 환경 편익이 된다.
본 발명의 실시예들에 따른 사용 현장 샤워기들과 수도꼭지들은, 예를 들어, 병원, 공공장소, 호텔 그리고 가정의 어떤 물 공급 시스템과의 사용에도 적합하다.
본 발명에 관한 배출구는, 수도꼭지 탭 시스템(faucet tap system)과 샤워기 시스템과의 사용에 적합한 것으로, 측벽 내면(a side wall inner surface)와 측벽 외면(a side wall outer surface)을 갖는 측벽과, 내부 표면, 외부표면, 그리고 복수개의 배출구 포트들(outlet ports)을 갖는 바닥벽(bottom wall)을 포함하고, 내부 표면으로부터 외부 표면을 통해 물이 흐르도록 하는 적어도 하나 이상의 개구부들을 포함하는 각 포트와, 측벽 내면과 측벽 외면으로 인해 정의되는 캐비티를 포함한다. 배출구 하우징은 수도꼭지 시스템 또는 샤워기 헤드 시스템의 적어도 하나 이상의 다른 구성요소들에 대하여 제거될 수 있는 연결부(connection)로 구성되며, 예를 들어 배출구 하우징은 측벽 내면 및/또는 측벽 외면 상에 적어도 하나 이상의 나사산(thread)을 포함할 수 있다.
바람직한 실시예에서, 본 배출구는 중합 쉘(polymeric shell) 내에 들어 있는 중합 소수성 다공성 디스크(polymeric hydrophobic bacterioustatic porous disc)를, 바람직하게는 중합 소수성 정세균성 다공성 디스크(polymeric hydrophobic bacteriostatic porous disc)를 포함하며, 다수개의 구멍들(pores)을 구비하고 상류면(upstream surface)과 하류면(downstream surface)를 가지는 소수성 다공성 디스크는 중합 소수성 다공성 요소(polymeric hydrophobic porous element), 바람직하게는 중합 소수성 정세균성 다공성 요소(polymeric hydrophobic porous element)를 포함하며, 하류면은 바닥벽의 내면을 마주보며, 더욱 바람직하게는 상기 소수성 다공성 디스크 상의 구멍(pore)들은 배출구 포트(outlet port) 상에 있는 개구부(opening)로부터 실질적으로 이격되어 있다.
다른 실시예에서, 배출구는, 사용 관점의 샤워기 또는 수도꼭지, 어태치먼트 헤드를 포함하는 샤워기 또는 수도꼭지, 그리고 다공성 멸균 등급 물 필터, 오수 부분, 그리고 외면을 갖는 측벽을 포함하는 멸균 등급 물 필터 장치; 샤워기 헤드 또는 수도꼭지 해드와 유체적으로 접촉하며 제거 가능하게 연결된 필터 장치와 배출구; 다음을 포함하는 배출구: 측벽 내면과 측벽 외면을 갖는 측벽, 내면, 외면, 그리고 다수개의 배출구 포트를 갖는 바닥벽, 물이 내면으로부터 외면을 통해 흐르도록 하는 개구부를 포함하는 각각의 포트, 그리고 측벽 내면과 바닥벽 내면에 의해서 정의되는 캐비티를 포함하는 중합 쉘을, 바람직하게는 중합 정세균성 쉘을, 포함하는 배출구 하우징, 상기 측벽 내면과 바닥벽 내면 모두는 샤워기 헤드 또는 수도꼭지 헤드를 둘러싸는 주변 공기와 접촉하는, 그리고; 중합 쉘의 캐비티 내에 포함되는 소수성 다공성 디스크(바람직하게는, 소수성 정세균성 다공성 디스크), 다수개의 구멍과, 상류면과 하류면을 구비하는 소수성 다공성 디스크, 바닥벽의 내면을 마주하는 하류 면, 바람직하게는 소수성 다공성 디스크의 상기 구멍들은 배출구 포트들로부터 실질적으로 이격되어 있음; 그리고, 쉘의 측벽 내면은 필터 장치의 측벽 외면과 풀릴 수 있도록 맞물릴 수 있는 마운팅 요소를 포함함, 필터 장치의 적어도 일부를 받아들이는 데 적합한 배출구 캐비티. 바람직하게는, 마운팅 요소는 나사산들을 구비한다.
또 다른 실시예에서, 배출구는, 사용 관점의 샤워기 또는 수도꼭지, 어태치먼트 헤드를 포함하는 샤워기 또는 수도꼭지, 그리고 다공성 멸균 등급 물 필터, 오수 부분, 그리고 외면을 갖는 측벽을 포함하는 멸균 등급 물 필터 장치; 샤워기 헤드 또는 수도꼭지 해드와 유체적으로 접촉하며 제거 가능하게 연결된 필터 장치와 배출구; 다음을 포함하는 배출구: 측벽 내면과 측벽 외면을 갖는 측벽, 내면, 외면, 그리고 다수개의 배출구 포트를 갖는 바닥벽, 물이 내면으로부터 외면을 통해 흐르도록 하는 개구부를 포함하는 각각의 포트, 그리고 측벽 내면과 바닥벽 내면에 의해서 정의되는 캐비티를 포함하는 중합 쉘을 포함하는 배출구 하우징, 상기 측벽 내면과 바닥벽 내면 모두는 샤워기 헤드 또는 수도꼭지 헤드를 둘러싸는 주변 공기와 접촉하는; 그리고, 쉘의 측벽 내면은 필터 장치의 측벽 외면과 풀릴 수 있도록 맞물릴 수 있는 마운팅 요소를 포함함, 필터 장치의 적어도 일부를 받아들이는 데 적합한 배출구 캐비티. 바람직하게는, 마운팅 요소는 나사산들을 구비한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 필터 장치는, 수도꼭지 탭 시스템들과 샤워기 시스템들과의 사용에 적합하며, 다공성 물 멸균 필터와 필터를 포함하는 하우징을 구비한다. 필터 장치는 (예를 들어, 하나 이상의 피팅(fitting)들 및/또는 시일들을 통해) 수도꼭지 탭 헤드 또는 샤워기 헤드에 제거 가능하게 연결될 수 있는 것이고, 제거 가능한 배출구는 필터 장치에 대해 제거 가능하게 연결될 수 있는 것이다: 더 바람직하게는, 제거 가능한 배출구는 배출구 하우징의 나사산들을 통해 필터 장치 하우징 상의 나사산에 대해 제거 가능하게 연결될 수 있는 것이다. 한 설명적인 실시예에서, 다공성 물 멸균 필터 하우징은 외면을 갖는 바닥벽, 내면과 나사산을 갖는 외면을 갖는 측벽, 그리고 오수 부분을 구비하며, 상기 오수 부분은 바닥벽의 바깥 모서리와 측벽의 내면 사이에 위치한다. 다른 서명적인 실시예에서, 바닥벽은 오수 부분을 포함한다.(예를 들어 바닥벽 상의 포트들)
다른 실시예에서, 사용 관점의 수도꼭지 또는 사용 관점의 샤워기에 대한 배출구와 물 필터 장치는, 배출구, 그리고 다공성 멸균 등급 물 필터를 구비하는 멸균 등급 물 필터 장치, 오수 부분, 그리고 나사산들을 구비하는 외면을 갖는 측벽을 포함하며, 제공된다.; 상기 쉘의 측벽 내면은 필터 장치의 측벽 외면 상의 나사산들과, 필터 장치의 적어도 일부를 수용하는 배출구 캐비티와, 풀릴 수 있게 맞물릴 수 있는 나사산들을 포함한다. 배출구와 물 필터 장치의 일 실시예에서, 멸균 등급 물 필터 장치는 바깥 모서리를 갖는 바닥벽, 내면과 나사산들을 구비하는 외면을 가지는 측벽, 그리고 오수부분을 구비하며, 상기 오수 부분은 바닥벽의 바깥 모서리와 측벽의 내면 사이에 위치한다. 배출구와 물 필터 장치의 다른 실시예에서, 멸균 등급 물 필터 장치는 오수 부분을 구비하는 바닥벽을 구비하는 하우징과 나사산을 구비하는 외면을 가지는 측벽을 구비한다.
본 발명에 의해 제공되는 물 멸균 필터 장치의 일 실시예는, 적어도 하나의 다공성 요소를 구비하는 다공성 물 멸균 필터; 그리고 필터를 포함하고 필터를 통한 유체 흐름 경로를 제공하는 하우징을 구비하며, 상기 하우징은 입구와 오수 부분을 구비하고 입구와 오수 부분 사이의 유체 흐름 경로를 정의하고, 상기 하우징은 바깥 모서리를 갖는 바닥벽, 내면과 나사산을 구비한 외면을 가지는 측벽, 그리고 오수부분을 포함하며, 상기 오수부분은 바닥벽의 바깥 모서리와 측벽 내면 사이에 위치한다.
물 멸균 필터 장치의 또 다른 실시예는 적어도 하나의 다공성 요소를 구비하는 다공성 물 멸균 필터; 그리고, 필터를 포함하고 필터를 통한 유체 흐름 경로를 제공하는 하우징을 포함하며, 상기 하우징은 입구와 오수부분을 구비하고 상기 입구와 상기 오수부분 사이의 유체 흐름 경로를 정의하고, 상기 하우징은 오수부분을 구비하는 바닥벽, 그리고 나사산을 구비한 외면을 갖는 측벽을 구비한다.
또 다른 실시예에서, 시스템은, 배출구, 다공성 물 멸균 필터 장치, 그리고 수도꼭지 탭 헤드 또는 샤워기 헤드를 포함하며 제공된다. 본 시스템의 일 실시예에서, 시스템은 샤워기 어태치먼트 헤드 또는 탭 어태치먼트 헤드에 대해 필터 장치를 풀릴 수 있도록 잠기 위한 안전 리테이너를 더 구비하며, 상기 안전 리테이너는 핸들과 핀을 구비하고, 상기 핀은 안전 리테이너 리셉터클과 맞물린다.; 샤워기 어태치먼트 헤드 또는 탭 어태치 먼트 헤드는 핸들과 핀을 더 구비하고; 그리고, 필터 장치 하우징은 안전 리테이너 리셉터클을 구비한다. 그 대신에, 또는 추가적으로, 본 시스템의 일 실시예에서, 샤워기 어태치먼트 헤드 또는 탭 어태치먼트 헤드는, 필터 장치 및/또는 배출구가 설치되었는 때에 관해 사용자에게 알리기 위한, 및/또는 필터 장치 및/또는 배출구가 교체되어야 하는 때에 대해서 사용자에게 알리기 위한 디스플레이를 더 구비한다.
필요할 경우, 예를 들어, 설치 날짜, 사용 시간, 및/ 또는 배출구 및/또는 필터의 수명, 수온, 수량 중 적어도 하나 이상을 반영하는 적어도 하나의 전자 디스플레이가 제공될 수 있고, 바람직하게는 상기 디스플레이는 수도꼭지 탭 헤드 또는 샤워기 헤드 위 또는 내부에 설치되며, 상기 디스플레이는 배출구 및/또는 필터가 교체되어야 하는 때에 대한 통지를 제공한다. 유리하게, 만약 요구되어 진다면, 다수개의 배출구들과 필터들을 사용하는 조직 또는 기관(병원과 같은)은, 예를 들어 인벤토리 목적 및/또는 적절한 날짜에 아이템들을 교체하기 위해, 이러한 아이템들을 추적할 수 있다. 예를 들어, 바코드들과 스캐너들은 소프트웨어와 함께 사용될 수 있고, 만약 요구되어 진다면, 설명적으로 인터넷 상의 전자 데이터 시스템과 접속될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 관한 한 방법은 필터 장치와 배출구를 통해 지나가는 물을 구비한다.
다른 실시예에서, 역행하는 오염을 줄이기 위한 한 방법은, 제거 가능한 배출구와 물 필터 장치를 포함하는 사용 관점의 샤워기 또는 수도꼭지를 맞물리게 하는 것을 포함하며, 배출구를 맞물리게 하는 것은 배출구와 필터 장치 사이의 허메틱 시일을 제공하는 것을 포함하며, 또한 배출구와 샤워기 어태치먼트 헤드 또는 수도꼭지 어태치먼트 헤드 사이의 견고한 시일, 바람직하게는 허메틱 시일,을 제공하는 것을 포함한다. 일반적으로, 상기 방법은 물을 샤워기 또는 수도꼭지를 통해, 그리고 필터 장치와 배출구를 통해 내놓는 것을 포함한다. 몇몇 실시예들에서, 상기 방법은 배출구 및/또는 필터의 사용 시간을 모니터링 하는 것과, 예를 들어 목적 기간에 다다른 후거나 오염이 발생된 것이라고 의심되거나 알려질 때에, 배출구 및/또는 필터를 교체하는 것을 포함한다.
본 발명의 일 실시예는 또한, 다공성 물 멸균 필터 장치를 물을 포함하여, 물을 내놓기 위한 방법과, 제거 가능한 배출구를 제공한다. 다른 실시예에서, 역행하는 오염을 줄이기 위한 방법은, 배출구를 다공성 물 멸균 필터 장치로부터 제거하는 것과 배출구를 교체하는 것을 포함한다. 또 다른 실시예에서, 역행하는 오염을 줄이기 위한 방법은 다공성 물 멸균 필터 장치에 제거 가능한 배출구를 구비한다.
본 발명의 각각의 구성요소들은 아래에서 더 자세히 언급될 것이며, 비슷한 구성요소들은 비슷한 참조 번호를 갖는다.
시스템(SYSTEM)
도 1은 수도꼭지 시스템(1000)의 일 실시예를 보여주며, 이는 수도꼭지 탭 어태치먼트 헤드(faucet tap attachment head)(1100); 윗벽(176), 측벽(177) 및 바닥벽(178)을 포함하는 필터 장치 하우징(175)을 구비한 필터 장치(170); 그리고 배출구 하우징(150)(필터 장치의 적어도 일부분을 받는 데 적합한)과, 상류면(111)과 하류면(112)을 갖는 소수성(바람직하게는, 정세균성) 다공성 요소(110A)를 구비한 소수성(바람직하게는, 정세균성) 다공성 디스크(110)를 포함하는 배출구(100)를 구비한다. 필터 장치(175)는 탭 어태치먼트 헤드(1100)에 제거할 수 있도록 연결될 수 있으며, 도시된 배출구(100)는 필터 장치에 제거할 수 있도록 연결될 수 있다. 도 1C는, 단면도에서, 필터 장치와 헤드에 연결된 배출구(100)를 갖는 조립된 탭 시스템(1000)을 보여주며, 필터 장치(170)는 탭 어태치먼트 헤드(1100)에 연결된다. 도 1A에 도시된 바와 같이, 배출구 하우징은 제트 배출구(150A) 또는 샤워기 배출구(150B)를 각각 포함할 수 있다. 또한 본 시스템의 도시된 실시예는 안전 리테이너 리셉터클(a safety retainer receptacle)(500)과 맞물리는 안전 리테이너(a safety retainer)(600)을 구비하는 안전 리테이너 배열(a safety retainer arrangement)을 포함한다.
도 2는 샤워기 헤드 시스템(2000)의 일 실시예를 보여주며, 이는 샤워기 어태치먼트 헤드(2100)(a shower attachment head); 윗벽(176), 측벽(177) 그리고 바닥벽(178)을 포함하는 필터 장치 하우징(175)을 구비한 필터 장치(170); 그리고 배출구 하우징(150)(필터 장치의 적어도 일부분을 받는 데 적합한)과, 상류면(111)과 하류면(112)을 갖는 소수성(바람직하게는, 정세균성) 다공성 요소(110A)를 구비한 소수성(바람직하게는, 정세균성) 다공성 디스크(110)를 포함하는 배출구(100)를 구비한다. 필터 장치(170)는 샤워기 어태치먼트 헤드(2100)에 제거할 수 있도록 연결될 수 있으며, 도시된 배출구(100)는 필터 장치에 제거할 수 있도록 연결될 수 있다. 또한 본 시스템의 도시된 실시예는 안전 리테이너 리셉터클(a safety retainer receptacle)(500)과 맞물리는 안전 리테이너(a safety retainer)(600)를 구비하는 안전 리테이너 배열(a safety retainer arrangement)을 포함한다.
도 9는 수도꼭지 탭 시스템(1000)(a faucet tap system)의 일 실시예를 보여주며, 이는 수도꼭지 탭 어태치먼트 헤드(1100); 윗벽(176), 측벽(177) 그리고 바닥벽(178)을 포함하는 필터 장치 하우징(175)을 구비한 필터 장치(170); 그리고 배출구 하우징(150)(필터 장치의 적어도 일부분을 받는 데 적합한)과, 상류면(111)과 하류면(112)을 갖는 소수성(바람직하게는, 정세균성) 다공성 요소(110A)를 구비한 소수성(바람직하게는, 정세균성) 다공성 디스크(110)를 포함하는 배출구(100)를 구비하며, 상기 디스크는 밀봉 링(110C)을 더 구비한다. 필터 장치(170)는 탭 어태치먼트 헤드(1100)에 제거할 수 있도록 연결될 수 있으며, 도시된 배출구(100)는 필터 장치에 제거할 수 있도록 연결될 수 있다. 도 9C는, 단면도에서, 필터 장치와 헤드에 연결된 배출구(100)를 갖는 조립된 탭 시스템(1000)을 보여주며, 상기 필터 장치(170)는 탭 어태치먼트 헤드(1100)에 연결된다. 도 9A에 도시된 바와 같이, 배출구 하우징은 제트 배출구(150A) 또는 샤워기 배출구(150B)를 각각 포함할 수 있다. 또한 본 시스템의 도시된 실시예는 안전 리테이너 리셉터클(a safety retainer receptacle)(500)과 맞물리는 안전 리테이너(a safety retainer)(600)를 구비하는 안전 리테이너 배열(a safety retainer arrangement)을 포함한다.
도 11은 샤워기 헤드 시스템(2000)의 일 실시예를 보여주며, 이는 샤워기 어태치먼트 헤드(2100)(a shower attachment head); 윗벽(176), 측벽(177) 그리고 바닥벽(178)을 포함하는 필터 장치 하우징(175)을 구비한 필터 장치(170); 그리고 배출구 하우징(150)(필터 장치의 적어도 일부분을 받는 데 적합한)과, 상류면(111)과 하류면(112)을 갖는 소수성(바람직하게는, 정세균성) 다공성 요소(110A)를 구비한 소수성(바람직하게는, 정세균성) 다공성 디스크(110)를 포함하는 배출구(100)를 구비하며, 상기 디스크는 밀봉 링(110C)을 더 포함한다. 필터 장치(170)는 샤워기 어태치먼트 헤드(2100)에 제거할 수 있도록 연결될 수 있으며, 도시된 배출구(100)는 필터 장치에 제거할 수 있도록 연결될 수 있다. 또한 본 시스템의 도시된 실시예는 안전 리테이너 리셉터클(a safety retainer receptacle)(500)과 맞물리는 안전 리테이너(a safety retainer)(600)를 구비하는 안전 리테이너 배열(a safety retainer arrangement)을 포함한다.
아래에서 더 상세하게 언급될 바와 같이, 본 시스템이 한번 조립되면(도 1C 및 9C는 조립된 시스템(도 1C와 도 9C에서 각각 1000, 1000으로 표시)과 조립된 시스템(도 1C와 도 9C에서 각각 2000, 미도시)), 필터 장치(170)의 적어도 일부는 배출구 하우징(150) 내부의 소수성 다공성 디스크(110:도 1 및 도 9에 도시됨)와 함께 꼭 맞으며, 소수성 다공성 요소의 상류면(111)은 장치 하우징(175:도 1 및 도 9에 도시됨)의 바닥벽(178)으로부터 간격을 두고 떨어져 있고,(일반적으로, 상류면(111)과 바닥벽(178)의 요소-대응면과의 간격은 약 1mm부터 2mm 사이 범위이다.) 그리고 배출구(100)는 필터 장치(170)와 제거 가능하도록 연결되어 있다. 바람직하게는, 필터 장치가 수도꼭지 탭 어태치먼트 헤드(1100) 또는 샤워기 어태치먼트 헤드(2100)와 맞물린 후에, 배출구를 필터 장치와 완전히 맞물리게 하는 것은 배출구와 필터 장치 사이의 허메틱 시일(공기와 물이 통하지 않는)을 제공한다.
*필요하다면, 필터 장치가 완전치 탭 또는 샤워기 헤드와 맞물리면서 또는 그 후에, 단단한, 그러나 허매틱일 필요는 없는, 시일은 배출구와 수도꼭지 탭 어태치먼트 헤드 또는 샤워기 어태치먼트 헤드 사이에 제공될 수 있다. 그러나, 배출구와 수도꼭지 탭 어태치먼트 헤드 또는 샤워기 어태치먼트 헤드 사이의 시일은 허메틱인 것이 바람직하다.
후속적으로, 필터 장치가 배출구에 비해 더 긴 수명을 가짐에 따라, 배출구는 필터 장치의 교체 없이 원할 때 쉽게 교체될 수 있다. 필터 장치는 일반적으로 수도꼭지 탭 어태치먼트 헤드 또는 샤워기 어태치먼트 헤드의 교체 없이 원하는 때에 역시 쉽게 교체될 수 있다.
배출구(OUTLET)
배출구 하우징(Outlet Housing)
도 3 및 도 10은 배출구(100)와 배출구 하우징(150)의 실시예들의 다양한 시야를 보여주며, 도시된 실시예는 샤워기 배출구 하우징(150B)과 중합, 소수성 (바람직하게는 중합 소수성, 정세균성) 다공성 디스크(110:도 3 및 도 10에 도시됨)를 구비한다. 도 3 및 도 10에 도시된 하우징(150)들은 중합 쉘(151)을 포함하며,(바람직하게는, 중합 쉘은 정세균성이다.) 이는 측벽 내면(a side wall inner surface)과 측벽 외면(a side wall outer surface)을 갖는 측벽과, 내부 표면, 외부표면, 그리고 복수개의 배출구 포트들(outlet ports)을 갖는 바닥벽(bottom wall)을 포함하며, 내부 표면으로부터 외부 표면을 통해 물이 흐르도록 하는 적어도 하나 이상의 개구부들(158A)을 포함하는 각 포트와, 측벽 내면과 측벽 외면으로 인해 정의되는 캐비티(159)를 포함한다. 보통, 배출구 하우징은 일반적으로 소수성 다공성 디스크의 외경과 일치하거나, 혹은 조금 큰 내경을 가지고, 배출구 하우징은 일반적으로 필터 장치의 외경과 일치하는 내경을 가지며, 캐비티는 필터 장치(170)의 적어도 일부를 받는 데 적합하다; 바람직하게는, 캐비티는 본 장치의 전체 높이 및/또는 길이를 대체로 수용할 수 있다.
어떤 실시예에서, 배출구 하우징은, 예를 들어, 소수성 다공성 요소를 맞물리게 하기, 제거 가능하도록 본 시스템의 다른 요소들을 맞물리게 하기, 밀봉을 향상시키기 및/또는 간격을 제공하기 중 어느 것이든 적어도 하나 이상에 대한 적어도 하나 이상의 구조를 갖는다.
도 3에 도시된 실시예에 부합되게, 하우징은 소수성 정세균성 다공성 디스크(110)의 옆 모서리(113)를 맞물리게 하기 위한 리테이너(160:도 3D에서 다수개의 클립들로서 도시되며, 각각 노치(notch)를 포함하는)를 포함하며, 필터 장치(170)를 제거 가능하게 맞물리게 하기 위한 마운팅 요소(165)(mounting element)(나사산(166)으로 도시됨)를 포함하며, 바람직하게는, 쉘과 필터 장치가 완전히 맞물렸을 때 쉘과 필터 장치 측벽의 외면 사이에 허매틱 시일이 제공될 수 있다.
도 9에 도시된 실시예에 부합되게, 소수성 다공성 디스크(110)는 디스크의 모서리를 따라 거기에 부착된 밀봉 링(110C)을 포함하고, 이는 측벽 내면(153)과 바닥벽 내면(156)의 접속지점에 대해 단단하게 들어맞는다. 그리고 하우징은 필터 장치(170)를 제거 가능하게 맞물리게 하기 위한 마운팅 요소(165)(mounting element)(나사산(166)으로 도시됨)를 포함하며, 바람직하게는, 쉘과 필터 장치가 완전히 맞물렸을 때 쉘과 필터 장치 측벽의 외면 사이에 허매틱 시일이 제공될 수 있다.
게다가, 도 3C 및 10C에 도시된 실시예들에 부합되게, 배출구 하우징들은 내면(153) 상에 각각 원형 리지(ridge)(153A)를 포함하며, 상기 리지의 상면과, 리지에 의해 (바람직하게는, 그루브(153C)) 경계를 이루는 내면(153)의 일부(153B)는 바람직하게는 쉘과 헤드가 맞물릴 때 쉘과 수도꼭지 탭 또는 샤워기 탭의 측벽 외면의 원형 일부 사이에 시일을 제공한다. 도식적으로, 도 1-3 및 9-11을 참고로 사용하여(도 1C 및 9C에 더욱 자세히 나타내진 것과 같이), 필터 장치가 수도꼭지 탭 헤드 또는 샤워기 헤드와 완전히 맞물리고 배출구가 필터 장치와 완전히 맞물리면서 또는 그 후에, 허메틱 시일은 바람직하게는 배출구와 필터 장치 사이에 제공되며, 시일(즉, 바람직하게는, 그러나 필수적인 것은 아닌, 허메틱)은 배출구와 수도꼭지 탭 헤드 또는 샤워기 헤드의 사이에 제공된다.
도 1A, 1B, 9A 및 9B에 도시된 바와 같이, 소수성 다공성 요소(110A)를 포함하는 소수성 다공성 디스크(110, 110':도 1A 및 1B는 디스크(110)를 도시하고, 9A 및 9B는 디스크(110')를 도시함)는 상류면(111)과 하류면(112)을 포함하며, 도 3A 및 도 10A에 도시된 하우징 실시예들에 부합하게, 바닥벽(155)의 내면(156)은 하류면(122)에 접촉하는 것에 적합하며 하류면(112)의 부분들이 바닥벽 내면의 주요 부분과 접촉하는 것을 방지하는 스페이서(155A)(위를 향한 다수개의 돌기들(155B)로서 도시되며; 바람직하게는, 중앙의 돌기들은 측벽 내면에 더 가까이 위치한 돌기들보다 더 길며; 더욱 바람직하게는, 상기 돌기들은 중앙으로부터 측벽을 향하면서 아래쪽으로 경사진)를 더 포함한다.
배출구 하우징은, 알려진 바와 같이, 물과 양립될 수 있으며, 불침투성의 열가소성 수지를 포함하는 적합한 불침투성의 물질로부터 제작될 수 있다. 예를 들어, 하우징은 아크릴 섬유(acrylic), 나일론, 폴리프로필렌, 폴리스틸렌, 폴리에스테르)와 같은 중합체(예를 들어, 저밀도 폴리에틸렌을 포함하는 폴리에틸렌, 또는 폴리카보네이티드 수지로부터 제작될 수 있다.
바람직하게는, 하우징은 ,예를 들어 은 또는 구리를 포함하는 적어도 하나의 정세균성 물질을 포함한다. 형성된 하우징은 물질을 포함하도록 처리될 수 있고(예를 들어, 코팅에 의해서), 또는 하우징은 그 안에 및/또는 그 위에 물질들로 형성될 수 있다. 바람직하게는, 디스크는 그 안에 정세균성 물질들로 형성된다.
다공성 디스크(Porous Disc)
소수성 다공성 디스크(110, 110'), 110 적어도 하나의 소수성 다공성 요소(110A)를 구비하며, 구멍들(110B)을 가진다. 구멍들(110B)은 디스크 상 다양한 위치에 형성될 수 있다. 예를 들어, 이들은 상기 요소(들) 상에 미리 정해진 위치에 정렬될 수 있으며(예를 들어, 구멍들(설명적으로, 약 0.5mm부터 약 3mm 범위의 지름을 갖는 큰 구멍들)은 몰딩(molding)을 통해 제공될 수 있다.), 또는 그 위치가 분명하게 미리 정해지지 않는다. 바람직하게는, 소수성 다공성 디스크 상의 구멍들은 배출구 포트 상의 개구부로부터 실질적으로 오프셋되어 있다. 예를 들어, 도 3C, 3D, 10C, 및 10C를 참고하며, 구멍들(110B)은 상기 요소 상의 미리 정해진 위치에 존재할 수 있으며, 그리고 상기 요소가 쉘에 포함되어 있을 때, 구멍들은 배출구 포트 개구부들로부터 수직 방향으로 떨어져 있다. 그렇지 않으면, 예를 들어, 구멍들이 미소공성(microporous)이고 너무 작고 많아서 적어도 대부분이 배출구 포트 개구부들로부터 떨어져 있고 그리고/또는 구멍들이 그런 구불구불한 흐름 경로들을 제공하여서(예를 들어, 디스크 물질이 스폰지의 구조와 유사한 구조를 가질 수 있다.) 이것들이 배출구 포트 개구부들로부터 실질적으로 떨어져 있다. 이와 같이, 소수성 다공성 디스크를 포함하는 몇몇 실시예들에 있어서, 배출구가 수도꼭지 탭 헤드 또는 샤워기 헤드, 그리고 필터 장치와 맞물릴 때, 대부분의 비선형 흐름 경로는 디스트를 통하고 배출구 포트들을 통한 필터장치의 오수 부분으로부터 정의된다.
디스크와 요소들은 어떤 적합한 구멍 구조를 가질 수 있고, 예를 들어, 구멍의 크기(예를 들어, 포점 또는 미국 특허 제4,340,479호에 언급된 KL에 의해 입증되거나, 또는 모세관 응축 흐름 포로메트리(capillary condensation flow porometry)에 의해 입증되는), 구멍 정격(a pore rating), 또는 구멍 지름(예를 들어, 미국 특허 제4,925,572호 언급된 것과 같은 변형된 OSU F2 테스트의 사용으로 특징지어질 때) 일반적으로, 다공성 디스크는 약 10 마이크론부터 약 150마이크론 범위, 바람직하게는 약 50 마이크론부터 약 100마이크론 범위의 평균 구멍 크기를 가진다. 이러한 실시예들에서, 다공성 디스크는 메쉬 스크린(mesh screen)(예를 들어, 견고하게 직조된 폴리에스테르(lock-woven polyester))이고, 메쉬는 일반적으로 약 20 마이크론부터 약 100마이크론 범위의 다공성을 가진다.
바람직하게는, 디스크는 예를 들어 은 그리고/또는 구리를 포함하는 적어도 하나의 정세균성 물질을 포함한다. 형성된 디스크는 상기 물질을 포함하도록 처리될 수 있고(예를 들어, 코팅에 의해서), 또는 상기 디스크는 그 안에 및/또는 그 위에 상기 물질들로 형성될 수 있다. 설명적으로는, 디스크는 그 안에 정세균성 물질들로 형성된다.
다양한 물질들은, 바람직하게는 중합 물질들, 디스크와 요소(들)을 제공하는 데 적합하며, 이들은 공지기술에 알려진 바와 같이 생산될 수 있다. 예를 들어, 큰 구멍들(micropores) 및/또는 미세 구멍들(micropores)을 갖는 디스크와 요소를 제공하기 위해서 폴리프로필렌과 폴리에틸렌이 주조되거나(molded), 소결되거나, 혹은 견고하게 직조될 수 있다.
다양한 물질들은, 바람직하게는 탄성중합체 중합 물질들(elastomeric polymeric materials), 더 바람직하게는 열가소성수지 탄성중합체(TPEs)(예를 들어, 약 25부터 70까지 범위의 쇼어경도(Shore A hardness)를 갖는) 밀봉 링을 제공하기 위해 적합하며, 그리고 이들은 공지기술에 알려진 바와 같이 제작되고 디스크나 요소(들)에 부착되어 질 수 있다. 바람직하게는, 밀봉 링은 오버몰드(overmold)에 의해 또는 TWO-SHOT 몰딩(two-shot molding)을 통해 디스크에 부착된다.
필터 장치(FILTER DEVICE)
본 발명의 일 실시예에 관한 필터 장치는 하우징과 다공성 물 필터, 바람직하게는 멸균 등급 물 필터(sterilizing grade water filter)를 구비하며, 상기 필터는 장치를 통하는 유체 흐름 경로(fluid flow path)를 가로질러 하우징 내부에 배치된다. 바람직하게는, 필터 장치는 수도꼭지 탭 헤드 또는 샤워기 헤드에 제거 가능하게 연결될 수 있는 것이며(예를 들어, 적어도 하나 이상의 피팅(fitting) 및 또는 시일을 통해, 더욱 바람직하게는 나사산들을 통해), 제거 가능한 배출구는 필터 장치에 제거 가능하게 연결될 수 있는 것이며; 더욱 바람직하게는, 제거 가능한 배출구는 필터 장치 하우징에 제거 가능하게 연결될 수 있는 것이다.(예를 들어, 나사산들을 통해) 도 4A 및 4B는 필터 장치 하우징(175) 내에 다공성 멸균 필터(190)(주름진 필터로 도시된)를 구비하는 필터 장치(170)의 일 실시예의 분해도를 보여주며, 도 8은 필터 장치 하우징(175) 내에 다공성 멸균 필터(190)(속이 빈 섬유 막 필터로서 도시된)를 구비하는 필터 장치(170)의 다른 실시예의 다양한 도면(분해도 포함)을 보여준다.(도시되지 않은 필터 장치 하우징(175) 내에 다공성 멸균 필터(190)를 구비하는 필터 장치(170)의 실시예)
다공성 멸균 물 필터(Porous Sterilizing Water Filter)
다공성 멸균 물 필터는 적어도 하나 이상의 다공성 막 및/또는 적어도 하나 이상의 다공성 섬유 요소를 구비할 수 있다. 어떤 실시예들에는, 물 필터는 다수개의 다공성 요소들을 포함하며, 각각의 상기 요소는 적어도 하나 이상의 다공성 막 및/또는 적어도 하나 이상의 다공성 섬유 요소들을 구비하고 있다.
도 4A 및 4B에 대하여, 도시된 다공성 멸균 등급 물 필터(190)(주름진 필터로 도시된)는 다공성 필터 요소(191A)(바람직하게는, 미세 다공성 막)와 상기 필터를 보호 및/또는 지지하는 외부 케이지(outer cage)를 구비한다. 일반적으로, 필터는 또한 필터 요소(들)의 상류 및/또는 하류로 지지 및/또는 배수 층들(예를 드려, 짜여지지 않은, 바람직하게는 Reemay® 같은 소수성 물질들)을 갖는다. 바람직하게는, 물 필터는 상류 지지 및/또는 배수 층, 두 개 이상의 다공성 막들, 그리고 하류 지지 및/또는 배수 층을 포함한다.
도 8에 대하여, 도시된 다공성 멸균 등급 물 필터(190)(속이 빈 섬유 필터)는 다수개의 다공성인(바람직하게는, 미세 다공성) 속이 빈 섬유 막(191A)을 구비한다. 바람직하게는, 속이 빈 섬유들은 약 0.2 마이크론 또는 그 이하의 구멍 정격을 가지며, 어떤 실시예들에는, 약 0.1 마이크론 또는 그 이하를 갖는다.(예를 들어, 나노 미터 범위)
도 8에 도시된 실시예에 따라서, 속이 빈 섬유들은 포팅 레진(potting resin)(300) 내에 고정화 된다. 적합한 포팅 레진들과 고정화 방법들은 공지기술에 알려져 있다.
막들은 대칭적인 혹인 비대칭적인 구멍 구조를 가질 수 있다. 바람직하게는, 저런 실시예들에는 물 필터가 다수개의 속이 비어있지 않은 섬유 막들을 구비하고, 적어도 하나의 막이 비대칭적인 구멍 구조를 가지며, 막의 상류면(물에 접촉되는 첫 번째 표면)은 구멍의 더 열린 부분을 가지며, 그리고 하류면(또는 상류면과 하류면의 사이 부분)은 구멍의 더 좁은 부분을 갖는다. 몇몇 실시예들에는 물 필터가 다수개의 속이 빈 섬유 막들을 구비하고, 막들은 비대칭적인 구멍 구조를 가지며, 상류면(물에 접촉되는 첫 번째 표면)은 구멍의 더 열린 부분을 가지며, 하류면(또는 상류면과 하류면 사이 부분)은 구멍의 더 좁은 부분을 가진다.
필터, 막(들), 및/또는 섬유 요소(들)는 어떤 적합한 구멍 구조를, 예를 들어, 구멍 크기(예를 들어, 포점에 의해, 또는 미국 특허 제4,340,479에 언급된 KL에 의해 입증되는), 구멍 정격, 또는 구멍 지름(예를 들어, 미국 특허 제4,925,572호 언급된 것과 같은 변형된 OSU F2 테스트의 사용으로 특징지어질 때), 또는 예를 들어 HIMA(Health Industry Manufacturers Association, 현재 Advanced Medical Technology Association (AdvaMed)) 및/또는 ASTM F838-83과 같은 ASTM 문서들(1983; now ASTM F83-05 (2005): 　Standard Test Method for Determining Bacterial Retention of Membranes Utilized for Liquid Filtration　) 내에서 언급된 바대로 정의된 도전 조건들 하에서 정의된 유기체를 갖는 정의된 세균의 도전을 제거함으로써 가질 수 있다. 일반적으로, 다공성 필터는 멸균 등급 정격 필터이며, 바람직하게는 약 0.2 마이크론 또는 그 이하의 구멍 정격을 가지며, 몇몇 실시예들에는 약 0.1 마이크론 또는 그 이하를 갖는다.(예를 들어, 나노 미터 범위)
다양한 물질들, 바람직하게는 중합 물질들,은 필터와 필터 요소(들)을 제공하는 데 적합하며, 그들은 공지기술에 알려진 바대로 제작될 수 있다. 이런 실시예들에는, 필터는 주름지었으며, 필터는, 예를 들어 미국 특허 5,543,047에 언급된 것과 같은 공지기술에 알려진 대로 주름지게 될 수 있다.
필터 장치 하우징(Filter Device Housing)
도 4A, 4B 및 5에 도시된 실시예들에 따르면, 도시된 필터 장치 하우징(175)들은 각각 장치 입구(176A)를 포함하는 윗벽(176), 측벽 내면(177A)과 측벽 외면(177B)을 갖는 측벽(177), 바닥벽(178), 그리고 장치 출구 또는 오수 부분(180)을 구비하며, 이는 바닥벽(178)의 바깥 모서리(178A)와 측벽 내면(177A) 사이의 고리로서 도 5에 도시된다.
도 8에 도시된 실시예에 따라서, 도시된 필터 장치 하우징(175)(도시되지 않은 하우징(175))은 장치 입구(176A)를 포함하는 윗벽(176), 측벽 내면(177A)과 측벽 외면(177B)을 가지는 측벽(177), 바닥벽(178), 그리고 장치 출구 또는 오수 부분(180)을 구비하며, 이는 각각 바닥벽(178)에 하나 이상의 개구부(181A)를 구비하는 다수개의 포트로서 도시되어 있다. 이 도시된 실시예에서, 하우징은 또한 다수개의 유동 분포 포트들(182A)을 포함하는 중앙 관상 벽(central tubular wall)(182)을 포함한다.
도 4A, 4B, 그리고 5에 도시된 실시예에 따르면, 필터 장치들은 안쪽/ 바깥쪽 흐름을 제공하며, 물은 필터의 중공부(hollow portion)로부터 필터 요소들과 케이지를 통해, 그리고 오수 부분을 통해 지나간다. 몇몇 실시예에서, 안쪽/바깥쪽 흐름과 바닥벽의 외면과 내벽 내면 사이의 고리는 다양한 표면들을 씻어내는 동안 효율적으로인 흐름이 유도되도록 한다.
도 8에 도시된 실시예에 따르면, 필터 장치는 바깥쪽/안쪽 흐름을 제공하며, 물은 섬유들의 바깥쪽으로부터 섬유들의 중공부 내로, 그리고 하우징의 오수 부분을 통해서 지나간다.
바람직한 실시예에서, 필터 장치는 하나 이상의 구조들, 예를 들어, 소수성 다공성 요소를 맞물리게 하기, 제거 가능하도록 본 시스템의 다른 요소들을 맞물리게 하기, 밀봉을 향상시키기 및/또는 간격을 제공하기 중 어느 것이든 적어도 하나 이상에 대한 적어도 하나 이상의 구조를 갖는다.
예를 들어, 도 4A, 4B, 5 및 8에서 보여준 장치들의 도시된 실시예에서, 장치 하우징의 측벽 외면(177B)은 배출구(100)를 제거 가능하게 맞물리게 하기 위한 외부 마운팅 요소(179)(나사산(179A)을 구비하는 것으로 도시된)와, 그리고 수도꼭지 탭 헤드(1100) 또는 샤워기 헤드(2100)를 제거 가능하게 맞물리게 하기 위한 내부 마운팅 요소(189)(나사산(189A)을 구비하는 것으로 도시된)를 포함한다.
도 4A 및 5에 나타내진 도시된 장치 하우징(175) 측벽 외면은 그루브(187)를 포함하며, 상기 장치는, 필터 장치 하우징과 배출구 하우징이 완전히 맞물릴 때 이들 사이의 향상된 시일을 제공하며, 그루브 상에 o-링(188)을 더 구비한다.
도 4B에 나타내진 도시된 장치 하우징(175) 측벽 외면은 그루브를 포함하지 않으며, 도시된 장치는 o-링을 포함하지 않는다. 위에서 배출구 하우징 섹션에 언급된 것과 같이, 소수성 다공성 디스크(110)의 모서리 주변의 밀봉 링(110C)은, 바람직하게는 필터 장치 하우징과 배출구 하우징이 완전히 맞물렸을 때 이들 사이에 허메틱 시일을 제공하면서, 측벽 내면(153)과 바닥벽 내부 면(156)의 연결부에 대해 단단히 들어맞으며, 바닥벽 및/또는 필터 장치 측벽의 외면과 접촉한다.
또 다른 대안(미도시)에서, 외면(예를 들어, o-링(188)을 받아들이는 그루브)은, o-링 대신에, 허메틱 시일을 제공하기 위해 배출구 상의 탄성 중합체 영역과 맞물리는 돌출된 테두리(예를 들어, 중합 및/또는 탄성중합 테두리)를 포함한다.
도 4A, 4B 및 5에 도시된 장치의 실시예들은 리지(202), 숄더들(203,204), 핀(205)들, 그리고 비-회복(non-return) 개스킷(210)을 구비한 돌기(201)를 구비하는 선택적 밸브(200)를 더 포함한다. 도 8에 도시된 장치의 실시예는 또한 돌기(201)(비회복 개스킷(210)은 미도시)를 구비한 선택적 밸브(200)를 더 포함한다. 이런 도시된 실시예들에서, 돌기는 바닥벽(178)의 일부이다. 밸브의 용도는 오염된 물의 필터 장치로부터 물 시스템(water system)으로의 반대 흐름을 방지하기 위한 것 및/또는 사용된 필터를 교체할 때 사용자를 필터의 상류면 상의 오염된 물로부터 보호하기 위한 것이 될 수 있다. 밸브를 포함하는 실시예들에서, 비회복 개스킷은 비다공성의 회복력 있는 물질 또는 돌기의 끝에 들어맞고(개스킷 상의 개구부를 통해) 리지(202) 및/또는 돌기(201)와 접촉하는 덮개(flap)를 포함한다. 수압이 없을 때(혹은 불충분할 때), 개스킷은 장치의 입구(176A)를 차단시킨다.(예를 들어, 윗벽(1760)의 내면에 대해 밀봉함으로써) 수압이 존재할 때는, 덮개는 입구(176A)를 열고 물이 자치를 통해 흐르도록 하며 윗벽의 내면으로부터 밀어젖혀, 예를 들어, 덮개의 하류면이 숄더(202 및/또는 203)와 접촉한다.
몇몇 실시예에서, 예를 들어, 여과된 물은 탄산가스가 많이 들었고 그리고/또는 거품을 포함하고 있으며, 필터 장치는, 예를 들어 필터의 틈채움(blinding)을 줄이거나 방지하기 위해, 적어도 하나의 벤트를 포함한다. 예를 들어, 도 6A에 보여진 한 실시예에서, 숄더(204)는 다수개의 개구부(204A)를 포함하고, 상기 개구부들은 적어도 하나의 다공성(바람직하게는, 미세 다공성) 소수성 막에 의해 덮이고, 막은 브래킷 개구부들(207A)을 내포하는 브래킷에 의해 유지된다. 그래서, 필터 장치는 공기 또는 가스(그러나, 물은 아님)가 개구부(204A)들, 막(205), 그리고 브래킷 개구부(207A)을 통해 지나가도록 하며, 다수개의 벤트(250)들을 포함한다.
벤트를 포함하는 다른 도시된 실시예에서, 도 6B에 도시된 바와 같이, 돌기(201)는 중앙 개구부(201A)와 개구부 상의 적어도 하나의 다공성(바람직하게는, 미세 다공성) 소수성 막(215)을 포함한다. 도시된 실시예에서, 막은 상류 지지층(215A)(예를 들어, 짜여지지 않은, 바람직하게는 Reemay® 같은 소수성 물질들)과 하류 배수층(215B)(예를 들어, 짜여지지 않은, 바람직하게는 Reemay® 같은 소수성 물질들) 사이에 삽입되며, 이들은 함께 조립되고 돌기(201)에 의해 유지되며 개구부(201A)를 덮고 있다. 그래서, 필터 장치는 벤트(275)를 포함하며, 공기 또는 가스(그러나 물은 아님.)가 지지층(215A), 막(215), 누수층(215B) 그리고 개구부(201A)를 통해 지나가도록 한다.
벤트를 포함하는 실시예들에서, 적어도 하나의 막은 소수성 막이고, 이는 본질적으로 다공성이거나 또는 다공성을 제공하도록 처리된 것 일 수 있다. 이러한 막들은 공지기술에 알려져있다.
바람직하게는, 필터 장치는 필터 장치와 수도꼭지 탭 어태치먼트 헤드 또는 샤워기 헤드가 잠궈질 수 있게 맞물리게 하기 위한 안전 리테이너 리셉터클을 더 포함한다.
예를 들어, 도 5 및 도 8을 참고로 사용하여, 도시된 필터 장치 하우징은 칼라(501)(collar)를 구비하는 안전 리테이너 리셉터클(500), 수도꼭지 탭 헤드 또는 샤워기 헤드와 결합된 안전 리테이너와 맞물리게 하기 위한 함몰부(501A), 바람직하게는 상기 칼라에 연결된 상승 경사 스텝(upwardly sloping step)(502)를 더 구비하는 안전 리테이너 리셉터클을 포함한다.
도 1 및 도 9에 보여진 대로, 도시된 수도꼭지 탭 어태치먼트 헤드(1100)는 핸들 또는 레버(601), 샤프트(602), 베이스(603) 그리고 핀(604)를 구비하는 안전 리테이너(600)를 포함하며, 스프링(605)은 베이스와 핸들 사이의 샤프트 상에 배열된다. 장치(170)가 헤드(1100)와 맞물림에 따라, 스프링이 장전된 핀(604)의 끝은 핀이 함몰부(501A)에 보유될 때까지 상승 경사 스텝(502)(도 4A 및 도 4B)를 따르며, 장치와 헤드 사이에서, 그리고 헤드와 그 뒤에 배출구에 대한 방향으로 맞물림부를 체결한다. 장치는 요구되는 때 헤드로부터 풀릴 수 있고, 핸들(601)을 돌리자마자, 함몰부로부터 핀을 풀고, 내부 나사산(189A)이 수도꼭지 탭 헤드 상의 나사산(1569)으로부터 풀리기 위해 장치를 회전시킨다.
유사하게, 도 2 및 도 11을 참고적으로 사용하면, 도시된 샤워기 헤드(2100)는 핸들 또는 레버(7010), 샤프트(702), 베이스(703) 그리고 핀(704)를 구비하는 안전 리테이너(700)를 포함하며, 스프링(705)은 베에스와 핸들 사이의 샤프트 상에 배치되어, 필터 장치가 수도꼭지 탭 헤드에 관해서 상기 언급된 바대로 샤워기 헤드와 잠궈질 수 있게 맞물리거나 풀리게 한다.
장치 하우징, 케이지 그리고 밸브 및 다른 구성요소들은 공지기술에 알려진 바대로, 물과 화합할 수 있는 불침투성의 열가소성 수지를 포함하는 적합한 불침투성 물질로부터 제작될 수 있다. 예를 들어, 이러한 구성요소들 각각은 아크릴, 나일론, 폴리프로필렌, 폴리스틸렌, 폴리에스테르, 폴리에틸렌 또는 폴리카보네이트 레진(polycarbonated resin)과 같은 적어도 하나의 중합체로부터 제작될 수 있다.
배출구 하우징과 함께함에 따라서, 장치 하우징, 케이지, 및/또는 다른 구성요소들은 정세균성 물질을 포함하도록 처리되거나(예를 들어, 코팅에 의해서), 형성될 수 있다.
수도꼭지 탭 어태치먼트 헤드 및 샤워기 어태치먼트 헤드(FAUCET TAP ATTACHMENT HEAD AND SHOWER ATTACHMENT HEAD)
수도꼭지 탭 어태치먼트 헤드(Faucet Tap Attachment Head)
수도꼭지 탭 어태치먼트 헤드(1100)의 도시된 실시예는 바디(body)(1150)를 구비하며, 이는 숄더(1151)(원형 숄더로 도시됨), 그리고 적어도 하나 이상의 탭(1151A), 그리고 중공부 커넥터(a hollow connector)(1150)를 포함한다. 도시된 실시예에서, 커넥터(1500)는 상부(upper portion)(1510)(내부 나사산(1519), 예를 들어 로크 너트(1575)에 연결을 위한, 그리고 바디(1150)에 연결을 위한 외부 나사산(1529)을 포함하고) 그리고 하부(lower portion)(1550)를 포함하며, 그루부(1562)와 외부 나사산(1569)을 구비한 고리형 연장부(annular extension)(1560)를 포함한다. 도시된 실시에서, 어태치먼트 헤드는 커넥터의 그루브(1562) 상에 o-링(1600)dmf 포함한다.
선택적으로, 수도꼭지 탭 어태치먼트 헤드는 (예를 들어, 헤드의 상부에) 벤트를 더 포함할 수 있으며, 개구부와 상기 개구부를 덮는 적어도 하나의 다공성(바람직하게는, 미세 다공성) 소수성 막을 포함하고, 상기 막은 공기 또는 가스가 헤드의 내부로부터 헤드의 외부로 통과시키며, 그러나 물은 통과시키지 않는다.
몇몇 실시예에서는, 커넥터의 내부 나사산은, 예를 들어 다른 커넥터 및/또는 파이프 또는 튜브를 통해, 물 공급원에 대한 연결에 적합한 것일 수 있다. 도시된 실시예에서, 수도꼭지 탭 헤드(1100)는 중공부 로크 너트(1575)를 더 구비하며, 이는 상부 외부 나사산(1579A)(탭 조이너(tap joiner)(1800)에 연결을 위한, 그리고 워셔 또는 o-링과 같은 탄력있는 시일이 탭 조이너와 로크 너트 사이에 끼어들어간다.) 및 o-링(1579C)(커넥터의 내부 면(1519)에 대한 탄력있는 밀봉을 위해)을 받아들이기 위한 그루브(1579B)를 포함하는 하부 돌기를 구비하도록 도시되었다.
도 1 및 도 9는 예를 들어 로크 너트에 대한 연결에 적합한 내부 나사산과 함께하는 예가 되는 탭 조이너를 보여주며, 그리고, (또한 워셔, 또는 탭 조이너와 물 공급원 사이에 끼어들어 가는 o-링과 같은 탄력있는 시일을 보여주며) 예를 들어 다른 커넥터 및/또는 파이프 또는 튜브를 통한, 물 공급원에 대한 연결을 위한 내부 나사산을 보여준다. 다양한 탭 조이너들은, 예를 들어, 로크 너트에 대한 연결에 적합한 내부 나사산들, 그리고 물 공급원에 대한 연결을 위한 내부 혹은 외부 나사산들을 갖는 본 발명에 따라서 사용될 수 있다. 그 대신에, 혹은 부가적으로, 탭 조이너들은 CPC 커넥터들과 같은 다른 커넥션들을 가질 수 있다. 다른 탭 조이너들은 다른 곳 및/또는 시장들에 적합할 수 있다. 몇몇 실시예들에서, 수도꼭지 탭 헤드는 탭 조이너 없이 제공된다. 그러나 일반적으로 헤드는 위치 및/또는 시장에 적합한 조이너와 함께 제공된다.
샤워기 어태치먼트 헤드(Shower Attachment Head)
도 2 및 도 11에서, 샤워기 어태치먼트 헤드(2100)의 도시된 실시예들은 각각 핸들(2155)을 포함하는 바디(2150), 숄더(2151)(고리형 숄더로서 도시된), 그리고 적어도 하나 이상의 탭들(2151A), 그리고 중공부 커넥터(2500)를 구비한다. 도시된 실시예들에서, 커넥터(2500)는 상부(2510)와(바디(2150)에 대한 연결을 위한 외부 나사산(2529)과 워셔 또는 커넥터와 바디 사이에 끼어드는 o-링과 같은 탄력있는 시일을 포함하는) 하부(2550)를 포함하며, 그루브(2562) 및 외부 나사산(2569)을 구비하는 고리형 연장부(2560)을 포함한다. 도시된 실시예에서, 어테치먼트 헤드는 커넥터의 그루부(2562) 상에 o-링을 포함하고, 그리고 핸들(2155)의 베이스는 외부 나사산(2159A)을 포함하는 커넥터(2159)를 포함하며, 이는 물 공급원에 대한 연결을 위하고 다른 커넥터 및/또는 파이프 또는 튜브를 통한다.
선택적으로, 도 7에 보여진 바대로, 샤워기 어태치먼트 헤드는 (예를 들어, 헤드의 상부에) 벤트를 더 포함할 수 있으며, 벤트 포트(1905)와 상기 포트를 덮는 적어도 하나의 다공성(바람직하게는, 미세 다공성) 소수성 벤트 막(1910)(지지되는 막을 구비할 수 있는)을 포함하고, 상기 막은 필터의 상류 공기 또는 가스를 헤드의 내부로부터 헤드의 외부로 통과시키며, 그러나 물은 통과시키지 않는다. 예를 들어 수압이 낮은 몇몇 실시예에서, 벤트는 침투성 공기 또는 가스가 물 공급 시스템으로부터 벤트를 지나갈 수 있도록 하기에 바람직하다. 바람직하게는, 벤트 막은 그것을 통하는 박테리아의 통로를 막는 구멍 정격을 갖는다. 도 7에 보여진 벤트를 포함하는 샤워기 헤드의 실시예에 따르면, 헤드는 벤트 포트(1905)와 벤팅(venting) 중 헤드 상의 벤트 막을 지지하는 벤트 막 지지 격자(1920)를 덮는 벤트 막을 위한 벤트 막 시트(vent membrane seat)를 포함한다.
상기 언급된 바대로, 필터 장치는 수도꼭지 탭 어태치먼트 헤드 또는 샤워기 어태치먼트 헤드와 제거 가능하게 맞물린다. 따라서, 수도꼭지 탭 어태치먼트 헤드 EH는 샤워기 어태치먼트(도 1,2,9,11)의 커넥터 하부의 외부 나사산(1569, 2569)은 필터 장치 하우징(도 4A, 4B)의 내부 나사산(189A)과 맞물릴 수 있다. 바람직하게는, 한 번 필터 장치가 어태치먼트 헤드와 완전히 맞물리면, 커넥터 위 그루브 상의 o-링(1600, 2600)은 필터 장치 하우징과 헤드 사이의 향상된 시일을 제공한다.
추가적으로, 시일은 한번 헤드와 배출구 하우징이 완전히 맞물리면(그리고 불터 장치가 헤드와 완전히 맞물리면), 헤드의 바디와 배출구 하우징의 내면 사이에 바람직하게 제공된다. 설명적으로, 배출구 하우징에 대해 위에서 언급된 바와 도 3 및 도 10을 참고로 이용하면, 도시된 배출구 하우징들은 각각 내면(153) 상에 고리형 리지를 포함하며, 거기에서 리지의 상면과, 리지(바람직하게는, 그루브(153C))에 의해 경계가 이루어진 내면(153)의 일부분(153B)은 쉘과 헤드가 맞물릴 때 쉘과 수도꼭지 탭 또는 샤워기 해드 측벽 외면의 고리형 숄더(1151, 2151) 사이에 바람직하게 또한 시일을 제공한다. 설명적으로, 도 1-3 및 9-11을 참고할 때(그리고 도 1C 및 9C 각각에 더욱 상세히 도시된 바에 의해), 필터 장치가 수도꼭지 탭 어태치먼트 헤드 또는 샤워기 어태치먼트 헤드와 완전히 맞물리면서 또는 그 후에, 시일은 배출구와 수도꼭지 탭 헤드 또는 샤워기 헤드 사이에서 바람직하게 제공된다. 선택적으로, 어태치먼트 헤드(1100, 2100)는 배출구 하우징을 더욱 보유하고 그리고/또는 배출구 하우징과 헤드 사이에 시일을 향상시키기 위해, 배출구 하우징의 그루브(153C)에 들어맞는 적어도 하나 이상의 탭들(또는 연속적인 리지(도 9에 도시된 바대로))을 포함한다.
도시된 수도꼭지 탭 어태치먼트 헤드들과 도시된 샤워기 어태치먼트 헤드들은 각각 아래에서 더욱 상세히 설명할 흐름 제어 장치(a flow control device), 안전 리테이너, 디스플레이를 더 구비한다.
흐름 제어 장치(Flow Control Device)
선택적으로, 몇몇 실시예들에서(예를 들어, 도 1, 2, 9 그리고 11에서 도시된 바대로), 수도꼭지 탭 어태치먼트 헤드 또는 샤워기 어태치먼트 헤드와 함께 활용되는 커넥터는 흐름 제어 장치(800)를 더 포함하며, 이는 밸브 본체(801)를 구비하는 일방통행 밸브(one-way valve)와 스프링(802), 그리고 밸브 본체 상의 그루브(801C)에 들어맞는 탄력있는 개스킷 또는 o-링(803)에 의해 도시된다. 예를 들어, 몇몇 실시예에서, 필터 장치가 헤드와 맞물리지 않을 때 물이 탭 어태치먼트 헤드 또는 샤워기 어태치먼트 헤드를 통해 흐르는 것을 방지하는 일방통행 밸브(편향되게 닫히는)를 사용하는 것이 바람직하다. 물이, 예를 들어 공기로 운반되는 오염물질들과의 접촉 때문에, 오염될 수 있기 때문에, 이러한 물 흐름을 방지하는 것은 오염을 줄일 수 있다. 그 대신에 또는 추가적으로, 사용자는(또는 통제들이 요구한다) 필터가 있고 물이 가능하게 되기까지 맞물리게 되는 것을 선호할 수 있고, 그래서 물은 필터가 맞물리기 전까지 흐르지 못한다. 그 뒤에, 필터 장치가 헤드와 완전히 맞물리는 것은, 예를 들어 필터 장치 하우징의 바닥벽(178) 상의 돌기(201)의 끝이 밸브 본체의 베이스(801A)와 접촉하고 스프링을 압축할 때, 밸브를 열 수 있다. 밸브 본체는, 예를 들어 높은 흐름 및/또는 고압 적용에서, 물 낭비를 줄이기 위해 흐름 저항의 요구되는 레벨(예를 들어, 레그(leg)들의 지금을 조정함으로써)을 제공한다.
안전 리테이너(Safety Retainer)
또한, 위에서 언급된 바와 같이, 수도꼭지 탭 헤드와 샤워기 헤드는 필터 장치 하우징이 수도꼭지 탭 헤드 또는 샤워기 헤드와 잠궈질 수 있게 맞물릴 수 있도록 바람직하게 선택적인 안전 리테이너를 더 구비하며, 거기서 락(lock)은 필요할 때, 풀릴 수 있고 헤드로부터 필터 장치의 의도치 않은 제거에 대한 위험을 줄일 수 있다.
따라서, 도 1 및 도 9에서 보여진 바대로, 수도꼭지 탭 헤드(1100)는 바디 내에 설치되며 핸들 또는 레버(601), 샤프트(602), 베이스(603) 그리고 핀(604)을 구비하는 안전 리테이너를 포함하며, 스프링(605)은 베이스와 핸들 사이의 샤프트 상에 배치되고, 핀은 장치와 헤드 사이의 맞물림을 잠그며 필터 장치(도 4A, 4B 그리고 8)의 함몰부(501A) 내에 유지될 수 있다. 장치는 요구되는 때 헤드로부터 풀릴 수 있고, 핸들(601)을 돌리자 마자, 함몰부로부터 핀을 풀고, 내부 나사산(189A)이 수도꼭지 탭 헤드 상의 나사산(1569)으로부터 풀리기 위해 장치를 회전시킨다.
유사하게, 도 2 및 도 11을 참고로 이용하면, 샤워기 헤드(2100)는 바디 내에 설치되며 핸들 또는 레버(701), 샤프트(702), 베이스(703) 그리고 핀(704)을 구비하는 안전 리테이너(700)를 포함하며, 스프링(705)은 베이스와 핸들 사이의 샤프트 상에 배치되고, 수도꼭지 탭 헤드에 관해 상기 언급된 바와 같이 필터 장치가 샤워기 헤드와 잠궈질 수 있게 맞물리며 풀릴 수 있게 한다.
수도꼭지 탭 어태치먼트 헤드와 샤워기 어태치먼트 헤드, 그리고 다양한 구성요소들(아래에서 더욱 상세하게 검토)은 공지기술에 알려진 바대로 제작될 수 있다. 예를 들어, 수도꼭지 탭 헤드, 샤워기 헤드, 커넥터, 로크 너트 그리고 밸브 본체는 물과 화합할 수 있는 불침투성의 열가소성 수지를 포함하는 적합한 불침투성 물질로부터 제작될 수 있다. 예를 들어, 이러한 구성요소들 각각은 금속, 금속성, 및/또는 세라믹 물질, 및/또는 아크릴, 나일론, 폴리프로필렌, 폴리스틸렌, 아크릴로니트릴 부타디엔 스티렌(acrylonitrile butadiene styrene:ABS), 폴리에스테르, 폴리에틸렌, 폴리카보네이트 수지 또는 이들의 조합들로부터 제작될 수 있다.
예를 들어, 위에서 언급된 배출구 하우징과 함께, 수도꼭지 탭 헤드와 샤워기 헤드 및/또는 다른 구성요소들(예를 들어, 커넥터)은 정세균성 물질을 포함하도록 처리(예를 들어, 코팅 및/또는 크롬처리에 의해)되거나 형성될 수 있다.
디스플레이(Display)
선택적으로, 그러나 바람직하게, 도 1, 2, 9 그리고 11에 도시된 바와 같이, 샤워기 헤드 또는 수도꼭지 탭 헤드는, 예를 들어 하나 이상의 배터리들 또는 하나 이상의 태양 전지들로 인해 전기 공급을 받는, 전자 디스플레이(electronic display)를 더 포함한다.
도시된 전자 디스플레이(900)는 타이머(901)(예를 들어, 하나 이상의 전자 타이머 유니트를 구비하는 타이머 모듈), 고정 패널(902)을 포함한다. 바람직하게, 그리고 도시된 바대로, 밀봉 개스킷(902A)는 고정 패널과 모듈 사이에 끼어든다.
필요하다면, 디스플레이는, 예를 들어, 다음 중 적어도 하나 이상을 반영할 수 있다: 설치 날짜(intallation date), 사용 기간 및/또는, 배출구 및/또는 필터의 수명, 물 온도 그리고 물 유량이 제공될 수 있고, 바람직하게는 디스플레이가 수도꼭지 탭 헤드 또는 샤워기 헤드 상 또는 내부에 설치되며, 디스플레이는 배출구 및/또는 필터가 교체되어야 하는 때에 관해서 통지를 제공한다. 유리하게, 만약 요구된다면, 다수개의 배출구들 및 필터들을 사용하는 단체 또는 기관(예를 들어, 병원)은, 예를 들어 인벤토리 목적을 위해 및/또는 적절한 날짜에 아이템들을 교체하기 위해, 이러한 아이템들을 추적할 수 있다.
디스플레이 시스템은, 예를 들어, 하나 이상의 소프트웨어 시스템들과 양립할 수 있으며, 만약 요구된다면, 소프트웨어 시스템은 인터넷을 통해 접속할 수 있다.
바람직하게, 디스플레이와 타이머(들)는, 필터 장치 및 배출구의 교체(changeout) 타겟(예를 들어, 날짜 또는 사용 기간)의 모니터링을 제공하며, 이는 예를 들어 이들이 다른 및/또는 사용자 지정 교체 타겟들을 가질 수 있기 때문이다. 만약 요구된다면, 사용자는 특정한 현지 적용에 따라 각각의 목표사항들(예를 들어, 보안 PIN 코드를 통해)을 정할 수 있다. 예를 들어, 타이머는 필터 장치 및/또는 배출구 변화에 따른 리셋 후 카운트다운(일일)할 수 있고, 각각의 교체에 대한 남은 시간을 표시하며, 경고(예를 들어, 상징)와 타겟 교체된 유니트가 설치된 이래 얼마나 지났는 지에 대한 음의 (일일) 카운터, 교체가 일어나야 하지 않는 지를 디스플레이 한다. 다른 정보는, 예를 들어 수온, 유량 등, 만약 요구된다면 디스플레이 될 수 있다.
바람직하게, 위에서 언급된 바대로, 시스템은, 예를 들어 필터 장치와 배출구가 특정 헤드 및/또는 특정 장소(예를 들어, 병원 내의 특정 싱크대 또는 샤워기)와 연계되게 하는 등, 필터 장치와 배출구들이 추적될 수 있게 한다. 따라서, 예를 들어, 디스플레이는 다음 중 적어도 하나 이상을 반영할 수 있다.(예를 들어 하나 이상의 바코드 디스플레이): 헤드 자신의 식별, 사용상 장소, 필터 장치, 그리고 배출구. 만약 요구된다면, 필터 장치와 배출구에 대한 바코드(예를 들어, 2D 바코드)는 설치 상에 스캔될 수 있고 특정 헤드에 할당될 수 있다. 예를 들어, 바코드들은 제작상 트레이서빌리티(traceability) 정보 및/또는 테스트 정보를 포함할 수 있다. 이 정보는 기관의, 예를 들어 로컬 또는 웹 기반 버전을 통해, 전기적 기록들/데이터 베이스에 더해질 수 있다. 정보는, 예를 들어 다양한 규칙들에 근거하여, 필요한 바에 의해 변형되거나 및/또는 업데이트 될 수 있다.
사례(EXAMPLES)
다음 예들은 본 발명을 더 보여주나, 물론 이것의 관점을 한정하는 어떤 방법으로 이해될 수는 없다.
이런 예들에는, 공기로 이동하는 액체 물방울 박테리아 도전 실험(airborne liquid droplet bacteria challenge tests)들이 행하여지며, 소독한 물의 678 mL에 주입된 Brevaondimonas diminuta 단위 (CFU)/mL 현탁액을 형성하는 1x106 콜로니의 0.25 mL: 약 370 CFU/mL 의 최종 농도)를 사용하는, 미스팅(misting) 장치는 손 씻기 및/또는 샤워 도중에 생성되는 공기로 이동하는 오염과 튀겨짐을 나타내는 오염된 물방울들의 생성 및 비산을 시뮬레이션한다.
이런 예들은 손 씻기 및/또는 샤워 중에 형성된 공기로 이동하는 오염과 비산을 나타내도록 되어 있기 때문에, 멸균 등급 물 필터를 사용하는 물의 여과 대신, 모의의 필터 장치가 사용되며, 필터 장치 하우징은 고체 블록이고, 대개 도 5에 도시된 하우징의 외부 치수에 대응되게 기계로 제작되며, 하우징은 필터를 그 안에 포함하지 않는다. 모의의 필터 장치의 바닥 벽은 각각의 테스트 막에 부착된 스테인리스 스틸 링을 통해 테스트 막을 보유하기 위한 자석들을 포함한다. 모의의 필터 장치들의 바닥벽들 상에 보유된, 테스트 막들은 공기로 운반되는 오염의 샘플링과 효과적인 포획을 위해 제공된다.
필터들의 베이스를 제공하는 테스트 막들을 더 포함하는(배출구를 포함하고 포함하지 않고, 배출구 디스크들을 포함하고 포함하지 않는 배치는 아래에서 자세히 서술된다.) 이러한 모의의 필터 장치들은 물의 바닥면으로부터 대략 13 cm 높이에서 주사된 물을 포함하는 멸균 컨테이너(sterile container) 상에 배치된다. 컨테이너 내부의 초음파 테라리엄 미스팅 장치(ultrasonic terrarium misting device)는 공기로 운반되는 방울들을 생성하고, 30초 또는 300초의 테스트 기간 동안 오염으로서 막 상에 모여지는 막의 아래의 물에 섞여진 박테리아로부터 떨어진다. 한번 미스팅이 완성되면,(배출구들 없이 양의 제어들은 미스트되고, 음의 제어들은 미스트 되지 않는다.) 분석되기 위한 필터 장치의 베이스를 나타내는 막들은 멸균 겸자를 이용해서 제거되고 트라이케이스 콩 한천(trycase soya agar)(TSA) 2mm 판들 상에 바로 위치하며, 이는 30도에서 48시간 동안 배양된다.
테스트 된 배치는 다음과 같다: (a) 모의의 필터 장치와 70mm 나일론 테스트 막(공기로 운반되는 오염의 포획을 위해), 디스크 없음, 배출구 없음(양의 제어); (b)모의의 필터 장치, 70mm 나일론 테스트 막, 디스크 없음, 표준 샤워기 배출구; (c)모의의 필터 장치, 70mm 나일론 테스트 막, 디스크 1(몰드된 폴리프로필렌, 항균성 물질 없음; 약 2.5mm의 명목상의 구멍 크기), 그리고 표준 샤워기 배출구; (d)모의의 필터 장치, 70mm 나일론 테스트 막, 디스크 2(소결된 폴리프로필렌, 항균성 물질 없음; 명목 상 50 마이크로미터의 다공성), 그리고 표준 샤워기 배출구; (e)모의의 필터 장치, 70mm 나일론 테스트 막, 디스크 없음, 표준 제트 배출구; 그리고 (f) 모의의 필터 장치, 70mm 나일론 테스트 막, 디스크 1, 그리고 표준 제트 배출구.
샤워기 배출구들은 지름이 약 0.1 내지 2mm 범위의 개구부들을 가지며, 일반적으로, 약 1mm의 평균 지름을 갖는다.
제트 배출구는 샤워기 배출구의 개구부들보다 더 빽빽이 모인 개구부들을 가지며, 상기 개구부들은 약 1 내지 5 mm 범위의 지름을 가지며, 일반적으로 약 2.5mm의 평균 지름을 갖는다.
모의의 필터들, 막들, 디스크들, 배출구들 그리고 필터 홀더들은 사용 전에 멸균된다.
사례1(EXAMPLE 1)
본 예는 미스팅 장치가 오염을 모의 실험하고 필터들이 공기로 운반되는 방울들과의 직접적인 접촉 및 물에 섞인 박테리아로부터의 튀겨짐으로 오염될 수 있음을 보여준다.
세 모의 필터 장치들은, 각각 70mm의 베이스를 덮는 나일론 테스트 막을 가지며, 디스크와 배출구를 가지지 않으며(양의 제어, 상술한 'a' 배치), 30초간 미스팅(misting)에 노출된다. 동일한 배치를 갖는, 음의 제어인, 네 번째 모의 필터 장치는 미스팅에 노출되지 않는다.
음의 제어 필터 장치로부터 카운팅되는 유니트(CFU)를 형성하는 콜로니는 0이다. 세가지의 미스트된 필터 장치로부터의 수치는 88-126의 범위이고, 평균으로 109이다.
사례(EXAMPLE 2)
본 예는 배출구의 사용이 상당히 오염을 줄이거나 없애는 것으로 보여주고, 배출구와 함께 배출구 디스크의 사용은 더욱 오염을 감소시키거나 없앤다.
배치 b, c, d를 갖는 세 세트의 모의의 필터는 각각, 그리고 음의 제어는 사례 1에서 언급된 것과 같이 처리된다.
배치 b에 대해서 센 CFU는 두 모의의 필터 장치들에 대해서 1이고, 다른 모의의 필터 장치와 제어에 대해서는 0이다.
배치 c, d에 대해 센 CFU는 모의의 필터 장치들 및 제어에 대해서 0이다.
사례3(EXAMPLE 3)
본 예는 미스팅 장치가 오염을 촉진시키고, 필터 장치들은 증가된 시간동안 방울들과 접촉하고 튀겨질 때, 공기로 운반되는 방울과 물에 섞인 박테리아로부터의 튀겨짐과의 직접적인 접촉에 의해 더욱 오염될 수 있음을 보여준다.
각각 베이스를 덮는 70mm 나일론 테스트 막을 갖고 디스크와 배출구를 갖지 않는(상술된 배치) 세 모의의 필터 장치들은 미스팅에 300초 동안 노출된다. 같은 배치를 갖는, 네 번째 모의의 필터 장치인, 음의 제어는 미스팅에 노출되지 않는다.
이러한 과정은 다른 세트의 모의의 장치들과 함께 반복된다.
음의 제어 필터 장치로부터 카운팅되는 콜로니 형성 유니트(CFU)는 0이다. 3가지 미스트된 필터 장치 중 각각의 두 세트로부터의 수치는 300을 넘는다.
사례4(EXAMPLE 4)
본 예는 배출구의 사용이 오염을 상당히 줄이거나, 없애는 것을 보여준다.
배치 b를 갖는 세 모의의 필터 장치와 음의 제어는 사례 3에서 언급된 바대로 처리된다.
본 과정은 모의의 필터 장치들의 다른 세트와 함께 반복된다.
배치 b에 대해 센 CFU는 미스트된 모의의 필터 장치들과 음의 제어에 대해서 0이다.
사례5(EXAMPLE 5)
배치 b에 관해 센 CFU는 미스트된 모의 필터 장치와 음의 제어에 대해서 0이다.
본 예는 배출구의 사용이 오염을 상당히 줄이거나, 없애는 것을 보여준다.
배치 b, c를 각각 갖는 세 모의의 필터 장치와 각각의 음의 제어는 사례 3에서 언급된 바대로 처리된다.
배치 b를 갖는 두 모의의 필터 장치들에 대해서 센 CFU는 각 필터에 대해서 1이고, 다른 미스트된 모의의 필터 장치와 제어에 대해 센 CFU는 0이다.
배치 e를 갖는 세 미스트된 모의의 필터 장치에 대해 센 CFU는 4부터 6까지의 범위고, 평균은 5를 가진다. 음의 제어에 대해서 센 CFU는 0이다.
사례6(EXAMPLE 6)
본 예는 배출구의 사용이 오염을 상당히 줄이거나, 없애는 것을 보여주며, 배출구와 함께 배출구 디스크의 사용이 오염을 더 감소시키거나, 없애는 것을 보여준다.
추가적으로, 배치 c를 갖는 세 모의의 필터 장치들과 상기 배치를 갖는 음의 제어는 사례 3에 언급된 바대로 처리된다.
배치 f를 갖는 세 모의의 필터 장치들과 상기 배치를 갖는 음의 제어는 사례 3에 언급된 바대로 처리된다.
배치 e를 갖는 세 미스트된 모의의 필터 장치에 대해 센 CFU는 2부터 10까지의 범위고, 평균은 7를 가진다. 음의 제어에 대해서 센 CFU는 0이다.
배치 f에 대해 센 CFU는 미스트된 모의의 필터 장치들과 음의 제어에 대해서 0이다.
간행물, 특허 명세서 그리고 여기서 인용된 특허들을 포함하는 모든 참고 자료들은, 마치 각 참고자료들이 개별적으로 그리고 명확하게 참고자료들에 의해 포함되도록 나타내어지며 그것은 전체적으로 여기에서 기재된 것과 같이, 여기서 동일한 수준으로 참고 문헌으로 편입되어 진다.
본 발명을 설명하는 문맥상에서 유사한 지시 대상에 대한 용어의 사용은, 그 외에 여기서 나타내어지거나 명백히 문맥상 부정되지 않으면, 단수와 복수 모두를 포함하도록 이해될 수 있다. "포함한다", "가진다", "구비한다" 및 "탑재한다"의 용어는 다르게 언급되지 않으면 제한을 두지 않는 용어로서 이해될 수 있다. 여기에서 값들의 범위의 설명은, 여기서 다르게 보여지지 않으면, 범위에 들어가는 각각의 다른 값들을 단순히 개별적으로 언급한 약칭의 방법에 의해 제공되도록 의도되어진 것이며, 각각의 값은 마치 개별적으로 여기서 언급된 것과 같이 명세서 내에 포함된다. 여기서 언급된 모든 방법들은, 그 외에 여기서 나타내어지거나 명백히 문맥상 부정되지 않으면, 어떤 적합한 순서로 행하여 질 수 있다. 어떤 그리고 모든 예의 사용, 또는 여기서 제공된 예시적인 용어(예를 들어, "와 같은"의 용어)는 단순히 본 발명을 더 잘 설명하기 위해 의도된 것이고, 다르게 주장되지 않는 이상, 본 발명의 관점에 대한 한계를 제기하는 것이 아니다. 본 명세서 상의 언어는 본 발명의 실행에 필수적인 것으로서 주장되지 않은 어떤 구성요소를 나타내도록 해석되어서는 안된다.
본 발명의 선호된 실시예들은 여기서 언급되고, 이는 발명자가 본 발명을 실시하는 데에 있어서 가장 바람직한 실시예를 포함하고 있다. 선호된 실시예의 변화는 앞선 설명을 읽음과 동시에 당업자에게 자명할 수 있다. 발명자들은 숙련된 장인이 적절한 변형을 쓰는 것을 기대하며, 본 발명자는 여기서 구체적으로 언급된 바와는 다르게 본 발명이 실시되는 것을 의도한다. 그런 이유로, 본 발명은 해당 법에 의해서 허용되는 대로 여기에 첨부된 청구항들에서 언급된 주요 사항(subject matter)들의 모든 변형과 균등 사항들을 포함한다. 게다가, 이들의 모든 가능한 변형들 상의 전술한 구성요소들의 조합은 여기서 다르게 언급되거나 또는 문맥상 명백히 다르게 부정되지 않는 이상, 본 발명에 의해 포함된다.
100: 배출구 110:디스크
170: 필터 장치 175: 필터 장치 하우징

Claims (4)

  1. 샤워기 어태치먼트 헤드를 가지는 샤워기 사용부를 통과하거나 수도꼭지 어태치먼트 헤드를 가지는 수도꼭지 사용부를 통과하는 물의 퇴행 오염을 감소시키는 방법으로서,
    상기 방법은 제거가능한 배출구를 멸균 등급 물 필터 장치에 연결하는 단계;를 포함하되,
    상기 배출구는,
    쉘 측벽 내측 표면과 쉘 측벽 외측 표면을 구비하는 쉘 측벽과,
    쉘 내측면, 쉘 외측면 및 다수의 배출 포트를 가지는 쉘 저벽을 가지는 배출구 하우징;을 구비하되,
    각각의 상기 배출 포트는,
    상기 쉘 내측면으로부터 상기 쉘 외측면을 통하여 물이 유동하게 하는 개구와,
    상기 쉘 측벽 내측 표면 및 상기 쉘 저벽 쉘 내측면에 의해 형성되는 배출구 캐비티를 구비하며,
    상기 배출구 캐비티는 멸균 등급 물 필터 장치의 적어도 일부분을 수용하며,
    상기 쉘 측벽 외측 표면 및 상기 쉘 저벽의 쉘 외측면은 샤워기 어태치먼트 헤드의 사용부 또는 수도꼭지 어태치먼트 헤드의 사용부 주변의 대기와 접촉하며,
    상기 배출구는,
    폴리머 쉘의 배출구 캐비티에 적재되어 있으며, 다수의 기공을 구비하며, 상류 표면 및 하류 표면을 가지는 소수성의 다공성 디스크를 구비하되, 상기 하류 표면은 상기 쉘 저벽의 쉴 내측면을 향하며,
    상기 멸균 등급 물 필터 장치는 샤워기 어태치먼트 헤드의 사용지점 또는 수도꼭지 어태치먼트 헤드의 사용부에 부착되며,
    상기 연결하는 단계는, 상기 배출구 및 상기 멸균 등급 물 필터 장치 사이에 헤르메틱 시일(hermetic seal)를 제공하는 단계와, 상기 배출구 및 상기 샤워기 어태치먼트 헤드 또는 수도꼭지 어태치먼트 헤드의 사용부 사이에 타이트 시일(tight seal)을 제공하는 단계를 포함하며,
    샤워기 어태치먼트 헤드의 사용부 또는 수도꼭지 어태치먼트 헤드이 사용부는 샤워기 어태치먼트 헤드의 사용부 또는 수도꼭지 어태치먼트 헤드이 사용부에 상기 멸균 등급 물 필터 장치가 언제 부착되었는지를 사용자에게 알리거나 상기 배출구가 상기 멸균 등급 물 필터 장치 및 상기 어태치먼트 헤드에 언제 연결되었는지를 알리기 위한 디스플레이를 포함하며,
    상기 방법은,
    샤워기 사용부 및 샤워기 어태치먼트 헤드 사용부 또는 수도꼭지 사용부 및 수도꼭지 어태치먼트 헤드 사용부를 통하여 그리고 상기 멸균 등급 물 필터 장치 및 상기 배출구를 통하여 물을 공급하는 단계;
    상기 멸균 등급 물 필터 장치 및/또는 배출구에 대한 교체 타겟을 모니터링하는 단계; 및
    상기 교체 타겟에 도달했을 때, 상기 멸균 등급 물 필터 장치 및 제거가능한 상기 배출구를 교체하거나, 제거가능한 배출구를 교체하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 물의 퇴행 오염을 감소시키는 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 멸균 등급 물 필터 장치는 안전 리테이너를 통하여 샤워기 어태치먼트 헤드의 사용부 또는 수도꼭지 어태치먼트 헤드의 사용부에 해제가능하게 체결되며,
    상기 안전 리테이너는 핸들 및 핀을 구비하되,
    상기 핀은 안전 리테이너 리셉터클에 연결되며,
    상기 샤워기 어태치먼트 헤드의 사용부 또는 상기 수도꼭지 어태치먼트 헤드의 사용부는 추가로 상기 핸들 및 상기 핀을 구비하며,
    상기 멸균 등급 물 필터 장치의 하우징은 상기 안전 리테이너 리셉터클을 구비하며,
    상기 방법은, 상기 핸들을 들어올리는 단계, 상기 핀을 분리하는 단계, 상기 교체 타겟이 도달했을 때 상기 멸균 등급 물 필터 장치 및 제거가능한 배출구를 교체하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 물의 퇴행 오염을 감소시키는 방법.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 교체 타겟을 모니터링하는 단계는 제거가능한 배출구 및/또는 상기 멸균 등급 물 필터 장치의 사용을 모니터링하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 물의 퇴행 오염을 감소시키는 방법.
  4. 적어도 하나의 다공성 부재를 포함하고 외경을 가지는 다공성 멸균 물 필터;
    상기 다공성 멸균 물 필터를 탑재하고 상기 다공성 멸균 물 필터를 통하여 유체 유동 경로를 제공하는 하우징을 포함하는 멸균 물 필터 장치로서,
    상기 하우징은 유입구 및 물 배수부를 구비하되, 성가 유입구 및 상기 물 배수부 사이에 유체 유동 경로를 형성하며,
    상기 하우징은,
    외측 에지에서 종결되는 외경 및 상기 다공성 멸균 물 필터의 외경까지 연장되는 저부 벽 외경을 가지는 저부 벽;
    쓰레드부 및 상기 물 배수부를 구비하는 외측 표면 및 내측 표면을 가지는 측벽을 구비하며,
    상기 물 배수부는 상기 저부 벽의 외측 에지와, 상기 측벽의 내측 표면 사이에 환형부를 구비하는 것을 특징으로 하는 멸균 물 필터 장치.
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