KR20190000115A - 무동력 휴대용 간이정수장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 휴대가 가능하고, 무동력으로 지하수와 같은 원수에 포함된 이물질을 여과시키면서 병원균 등을 걸러낼 수 있게 하는 무동력 휴대용 간이정수장치에 관한 것으로, 본 발명에 따른 무동력 휴대용 간이정수장치는 물통의 수용공간부에 수용되면서 하부가 물통의 바닥과 이격되게 물통의 개구에 걸쳐져 지지되거나, 또는 용기의 수용공간부 내부의 바닥에 기립된 상태로 세워지는 원통 지지체; 원통 지지체의 내부에 배치되는 수직한 원통형상의 마이크로 필터를 가지는 제 1 여과부; 및 마이크로 필터의 내부에 배치되되 하부가 상기 마이크로 필터의 하부에 이격되게 상기 원통 지지체에 지지되는 정화 케이스 및 상기 정화 케이스의 내부에 수용되는 여과부재를 가지는 제 2 여과부;를 포함한다.

Description

무동력 휴대용 간이정수장치{NON POWERED PORTABLE SIMPLE WATER PURIFICATION DEVICE}
본 발명은 무동력으로 지하수와 같은 원수에 포함된 이물질 및 중금속을 여과시키면서 병원균 등을 살균 및 걸러낼 수 있게 하는 무동력 휴대용 간이정수장치에 관한 것이다.
일반적으로 산업화의 발달에 따라 환경오염도 진행되고 있으며, 이러한 환경오염의 일례로 물에 대한 오염도 증가하고 있다. 또한 대부분의 시설물에는 정수시설을 통해 정수된 수돗물이 공급되고 있으나, 환경오염이 증가됨에 따라 수돗물에 대한 불신도 증가하고 있다.
또한, 최근 들어 레저 열풍과 함께 야외로 외출 시 계곡수, 지하수 또는 하천수와 같은 자연수를 음용하는 사례가 증가하고 있으나, 이러한 자연수의 안정성을 보장할 수 없는 상황이다.
게다가, 동남아를 비롯한 아프리카의 일부 국가에서는 수도시설이 구비되지 않아 빗물이나 우물, 강물 등을 이용해 생활에 필요한 물을 얻고 있는 실정이지만, 불순물이 많아 식수는 고사하고 생활용수로도 쓰기 어려운 실정이다.
이에 따라 사용자가 간편하게 들고 다니면서 무동력으로 물을 정수 및 소독할 수 있도록 한 휴대용 정수기의 개발이 요구되고 있는 실정이다.
관련 선행기술로는 '대한민국공개실용신안 제 20-2011-0006832 호(공개일자: 2011년 07월 07일)', 및 '대한민국공개특허 제 10-2012-0073920 호(공개일자: 2012년 07월 05일)'가 있다.
본 발명은 휴대가 가능하고, 무동력으로 지하수와 같은 원수에 포함된 이물질 및 중금속을 여과시키면서 병원균 등을 살균 및 걸러낼 수 있게 하는 무동력 휴대용 간이정수장치를 제공하기 위한 것이다.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않는다.
상기 과제를 달성하기 위한 본 발명에 따른 무동력 휴대용 간이정수장치는, 물통의 수용공간부에 수용되면서 하부가 물통의 바닥과 이격되게 물통의 개구에 걸쳐져 지지되거나, 또는 용기의 수용공간부 내부의 바닥에 기립된 상태로 세워지는 원통 지지체; 원통 지지체의 내부에 배치되는 수직한 원통형상의 마이크로 필터를 가지는 제 1 여과부; 및 마이크로 필터의 내부에 배치되되 하부가 상기 마이크로 필터의 하부에 이격되게 상기 원통 지지체에 지지되는 정화 케이스 및 상기 정화 케이스의 내부에 수용되는 여과부재를 가지는 제 2 여과부;를 포함할 수 있다.
구체적으로 원통 지지체는, 하부는 폐쇄되고 상부는 개방되며 내부는 빈 수직한 원통형상으로 제공되되, 원통 지지체의 폐쇄된 하부에는 여과부재 및 마이크로 필터를 통과한 정화된 정수를 수용공간부 측으로 유출시키는 정수 유출공들이 형성될 수 있다.
더 구체적으로, 원통 지지체의 상단에 인접한 외주면 상에는 개구에 걸쳐지면서 개구를 폐쇄하는 환형의 걸림 플랜지가 일체로 형성될 수 있다.
구체적으로, 마이크로 필터의 하단은 원통 지지체의 하부의 내측에 지지되고 마이크로 필터의 외경은 원통 지지체의 내경보다 작게 형성되되, 마이크로 필터의 개방된 하부는 차단판에 의해 마감될 수 있다.
구체적으로 정화 케이스는, 하부는 폐쇄되고 상부는 개방되며 내부는 빈 수직한 원통형상을 가지면서 외경은 마이크로 필터의 내경보다 작게 형성되되, 정화 케이스의 상단에는 폐쇄된 하부가 차단판과 이격될 수 있도록 원통 지지체의 상부에 걸쳐지면서 마이크로 필터의 상부를 원통 지지체의 내부에 한정하는 환형의 안치 플랜지가 일체로 형성되고, 정화 케이스의 폐쇄된 하부에는 여과부재를 통과한 원수를 마이크로 필터의 내부 측으로 배출하는 원수 배출공들이 형성될 수 있다.
더 구체적으로 여과부재로는 활성탄, 또는 정수여과재 중 어느 하나, 또는 활성탄과 정수여과재가 함께 수용될 수 있다.
구체적으로 제 2 여과부는, 정화 케이스의 개방된 상부를 통해 정화 케이스 내부에 수용되며 원수가 담겨진 병의 입구 측이 삽입되는 원수유입부재;를 더 포함하며, 원수유입부재는 하부는 폐쇄되고 상부는 개방되며 내부는 빈 수직한 원통형상으로 제공되되, 원수유입부재의 폐쇄된 하부에는 원수를 정화 케이스의 내부로 안내하는 원수 유입공들이 형성될 수 있다.
더 구체적으로 정화 케이스 내부에 수용된 원수유입부재의 하부는 정화 케이스의 내주면 상에 형성된 걸림턱에 걸쳐져 지지될 수 있다.
이상에서 설명한 바와 같이 본 발명은 간편하게 휴대할 수 있고, 별도의 전원을 필요로 하지 않기 때문에 장소나 환경에 구애를 받지 않고 사용할 수 있을 뿐만 아니라 제작비용이 저렴하기 때문에 생활환경이 열악한 동남아 등지에서도 쉽게 구입해 사용할 수 있게 하는 이점이 있다.
또한, 본 발명은 이물질 및 중금속뿐만 아니라 병원균 등을 걸러낼 수 있기 때문에 정화된 정수(淨水)의 품질 향상을 기대할 수 있게 하는 이점이다.
또한, 본 발명은 원수가 담긴 다양한 부피의 병, 즉 1ℓ 내지 20ℓ의 부피를 가지는 다양한 병을 사용할 수 있을 뿐만 아니라 다양한 형상을 가지는 물통에 지지시켜 사용할 수 있으며, 물통이 없을 시 통상의 양동이, 통상의 대야, 통상의 냄비 등과 같은 용기 등에 세워서 사용할 수 있게 하는 이점이 있다.
도 1은 본 발명에 따른 무동력 휴대용 간이정수장치를 나타낸 사시도이며,
도 2는 도 1에 도시된 간이정수장치를 분해하여 나타낸 도면이고,
도 3은 도 1에 도시된 간이정수장치를 물통에 지지시켜 사용하는 상태를 나타낸 도면이며, 그리고
도 4는 도 1에 도시된 간이정수장치를 용기에 세워서 사용하는 상태를 나타낸 도면이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세하게 설명한다. 도면들 중 동일한 구성요소들은 가능한 어느 곳에서든지 동일한 부호로 표시한다. 또한 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 설명은 생략한다.
본 발명에 따른 무동력 휴대용 간이정수장치(200)로는 계곡수, 지하수 또는 하천수와 같은 원수가 유입되고, 유입된 원수에 포함된 이물질, 중금속 및 병원균 등을 여과하며, 이물질, 중금속 및 병원균 등이 여과된 정화된 정수(淨水)를 배출시킨다.
이러한, 본 발명에 따른 무동력 휴대용 간이정수장치(200)는 도 3에 도시된 바와 같이 통상의 물통(210a)의 빈 내부에 제공되는 수용공간부(214a)에 수용되면서 수용공간부(214a) 보다 좁은 물통(210a)의 개구(216a)에 걸쳐져 사용되거나, 또는 도 4에 도시된 바와 같이 통상의 양동이, 또는 통상의 대야, 또는 통상의 냄비(pan)와 같은 용기(210b)의 수용공간부(214b) 내부의 바닥에 기립된 상태로 세워 사용될 수 있다.
여기서, 물통(210a)은 도 3에 도시된 바와 같은 형태로 한정하는 것이 아님을 누구나 알 수 있을 것이며, 도 3의 도면 부호 "218"은 통상의 밸브를 나타낸 것이다. 그리고 도 4에서 용기(210b)로는 통상의 취사도구인 냄비(pan)가 도시되어 있다.
이하에서는 본 발명에 따른 무동력 휴대용 간이정수장치(200)를 상세하게 설명한다.
도 1 내지 도 4를 참조하면, 본 발명에 따른 휴대용 간이정수장치(200)는 원통 지지체(222)와 원통 지지체(222)의 내부에 수용되는 제 1 및 제 2 여과부(228, 234)를 포함한다.
원통 지지체(222)는 도시된 바와 같이 하부는 폐쇄되고 상부는 개방되며 내부는 빈 수직한 원통형상으로 제공된다.
이러한 원통 지지체(222)는 도 3에 도시된 바와 같이 물통(210a)의 개구(216a)를 통해 물통(210a)의 내부, 즉 수용공간부(214a) 내부로 수용되되 폐쇄된 하부가 물통(210a)의 하부와 이격되도록 개구(216a)에 걸쳐져 지지되거나, 또는 도 4에 도시된 바와 같이 용기(210b)의 개구(216b)를 통해 용기(210b)의 내부, 즉 수용공간부(214b) 측으로 수용되되 폐쇄된 하부가 수용공간부(214b) 내부의 바닥에 접하여 기립된 상태로 세워진다.
여기서 원통 지지체(222)의 상단에 인접한 외주면 상에는 물통(210a)의 개구(216a)에 걸쳐 지지될 수 있도록 환형의 걸림 플랜지(224)가 일체로 형성된다.
그리고 원통 지지체(222)의 폐쇄된 하부에는 제 1 및 제 2 여과부(228, 234)를 통과한 정화된 정수(淨水)를 수용공간부(214a, 214b) 측으로 유출시키는 정수 유출공(226)들이 형성된다.
바람직하게는 원통 지지체(222)의 걸림 플랜지(224)는 다양한 물통(210a)의 개구(216a) 크기에 대응하도록 소정의 폭을 가지면서 도시된 바와 같이 다단으로 형성될 수 있다.
제 1 여과부(228)는 상부 및 하부가 개방되고 내부는 빈 수직한 원통형상의 마이크로 필터(230)를 포함한다.
마이크로 필터(230)는 도시된 바와 같이 원통 지지체(222)의 내부에 수용되면서 하단은 원통 지지체(222)의 하부의 내측에 지지되되, 마이크로 필터(230)의 외경은 원통 지지체(222)의 내경보다 작게 형성된다.
그리고 마이크로 필터(230)의 하단에는 차단판(232)이 장착된다. 차단판(232)은 제 2 여과부(234)를 통과해 마이크로 필터(230) 내부 측으로 유입된 원수가 마이크로 필터(230)의 개방된 하부를 통해 직접적으로 유출되지 않게 한다.
즉, 제 2 여과부(234)를 통과하면서 1차적으로 정화된 원수는 마이크로 필터(230) 내부에 채워지고, 이렇게 유입된 원수는 차단판(232)에 의해 마이크로 필터(230)의 하부으로 유출되지 못하고 마이크로 필터(230)의 측면부를 거쳐 원통 지지체(222)의 내부 측으로 유입된다.
여기서, 마이크로 필터(230)는 누구나 알 수 있듯이 수십 미크론(㎛) 크기의 미세한 이물질 및 병원균 등을 여과할 수 있는, 예를 들면 폴리에틸렌, 폴리프로필렌 등의 폴리올레핀 또는 폴리아미드로 이루어지는 부직포필름을 원통형상으로 적층시켜 제조된다.
제 2 여과부(234)는 마이크로 필터(230)의 내측에 배치되는 정화 케이스(236)와, 정화 케이스(236) 내부에 수용되는 여과부재(240)를 포함한다.
여과부재(240)는 냄새 등을 흡착 제거할 수 있는 통상의 활성탄 등의 통상의 여재이거나, 또는 중금속 등을 제거할 수 있는 통상의 정수여과재 등일 수 있다.
도 2 내지 도 4에는 활성탄으로 된 여과부재(240)가 수용된 정화 케이스(236)가 도시되어 있지만, 정화 케이스(236)의 내부에는 활성탄과 함께 정수여과재가 수용될 수 있다.
정화 케이스(236)는 하부는 폐쇄되고 상부는 개방되며 내부는 빈 수직한 원통형상으로 제공되되, 정화 케이스(236)의 외경은 마이크로 필터(230)의 내경보다 작게 형성된다.
이러한 정화 케이스(236)는 마이크로 필터(230)의 개방된 상부를 통해 마이크로 필터(230)의 내부로 수용되되 폐쇄된 하부가 마이크로 필터(230)의 하부를 차단한 차단판(232)과 이격될 수 있도록 원통 지지체(222)의 상부에 걸쳐져 지지된다.
이를 위해 정화 케이스(236)의 상단에는 원통 지지체(222)의 상부에 걸쳐지는 환형의 안치 플랜지(238)가 일체로 형성되고, 안치 플랜지(238)에 의해 마이크로 필터(230)의 상부는 원통 지지체(222) 내부에 한정된다.
그리고 정화 케이스(236)의 폐쇄된 하부에는 여과부재(240)를 통과한 1차적으로 정화된 원수를 제 1 여과부(228) 측으로 배출하는 원수 배출공(242)들이 형성된다.
한편, 제 2 여과부(234)는 원수가 담겨진 병(V; 도 3 및 도 4 참조)의 입구 측이 삽입되며, 원수에 포함된 비교적 큰 입자의 이물질을 걸러내는 원수유입부재(242)를 더 포함한다.
원수유입부재(242)는 도시된 바와 같이 하부는 폐쇄되고 상부는 개방되며 내부는 빈 수직한 원통형상으로 제공되되 정화 케이스(236)의 개방된 상부를 통해 정화 케이스(236) 내부에 수용된다.
이렇게 형성된 원수유입부재(242)의 개방된 상부로는 원수가 담겨진 병(V)의 입구 측이 삽입되면서 원수유입부재(242)의 상부를 폐쇄시키고, 정화 케이스(236) 내부로 수용되는 원수유입부재(242)는 하부가 정화 케이스(236)의 내주면 상에 형성된 걸림턱(244)에 걸쳐져 지지된다.
그리고 원수유입부재(242)의 폐쇄된 하부에는 원수를 제 2 여과부(234), 즉 정화 케이스(236)의 내부로 안내하는 원수 유입공(246)들이 형성된다.
도 3 및 4에 도시된 바와 같이 원수유입부재(242)의 개방된 상부로는 다양한 부피, 예를 들어 1ℓ 내지 20ℓ의 부피를 가지는 병(V)의 입구 측이 삽입되어 지지되며, 바람직하게는 원수가 담긴 병(V) 내부에는 원수에 포함된 병원균 등을 살균시킬 수 있는 통상의 소독약이 투입된다.
여기서, 비교적 큰 입자의 이물질은 낙엽 및 곤충의 알 등일 수 있으며, 원수 유입공(246)은 비교적 큰 입자의 이물질, 즉 낙엽 및 곤충의 알 등을 걸러낼 수 있는 크기로 형성된다.
하기에는 본 발명에 따른 무동력 휴대용 간이정수장치(200)의 사용 상태를 간략하게 설명한다.
본 발명에 따른 무동력 휴대용 간이정수장치(200)를 이용해 계곡수, 지하수 또는 하천수와 같은 원수를 깨끗하게 걸러 정화시킨 정수(淨水)를 얻기 위해서는,
우선 입구를 가지는 병(V)에 원수를 담은 후 원수에 포함된 병원균 등을 살균할 수 있도록 소독약을 투입한다. 그런 후 원수가 담겨진 병(V)의 입구 측을 원수유입부재(242)의 내부 측으로 삽입시킨다.
원수가 담겨진 병(V)의 입구가 원수유입부재(242)의 내부로 삽입되면, 병(V)의 내부의 원수는 원수유입부재(242)의 내부로 유출되어 원수유입부재(242)의 내부를 채우면서 원수유입공(246)을 통해 제 2 여과부(234)의 정화 케이스(236) 내부로 유입되며, 이때 원수에 포함된 낙엽 및 곤충의 알 등은 원수 유입공(246)에 의해 걸러진다.
원수가 제 2 여과부(234)의 정화 케이스(236) 내부로 유입되면, 원수는 정화 케이스(236)의 내부에 수용된 여과부재(240)를 거쳐 원수 배출공(242)을 통해 제 1 여과부(228)의 마이크로 필터(230) 내부로 유입되고, 마이크로 필터(230) 내부로 유입된 원수는 내부를 채우면서 마이크로 필터(230)의 측면부를 거쳐 원통 지지체(222)의 내부로 유입되는데, 원수 유입공(246)에서 걸러지지 못한 이물질, 중금속 및 병원균 등은 여과부재(240) 및 마이크로 필터(230)를 다단으로 거치면서 여과된다.
한편, 마이크로 필터(230)를 거친 정수(淨水)는 원통 지지체(222)의 내부로 유된 후 마이크로 필터(230)의 하부를 지나 정수 유출공(226)을 통해 물통(210a) 또는 용기(210b)의 수용공간부(214a, 214b) 측으로 유출되어 수용공간부(214a, 214b)의 수위를 상승시키는데, 이에 의해 수용공간부(214a, 214b)는 이물질, 중금속 및 병원균이 여과된 정수(淨水)에 의해 채워진다.
도 3 및 도 4에는 정수(淨水)의 유출을 설명하기 위해서 마이크로 필터(230)의 하부와 원통 지지체(222)의 하부를 과격하게 이격시켜 도시하였지만 실질적으로는 마이크로 필터(230)의 하부가 원통 지지체(222)의 하부에 지지되기 때문에 마이크로 필터(230)의 하부와 원통 지지체(222)의 하부 사이에는 정수(淨水)가 스며들 수 있는 정도의 틈 정도의 공간이 형성되고, 정수(淨水)는 이 틈 정도의 공간을 지나 정수 유출공(226)을 통해 정수통(212) 내부로 유출된다.
이와 같이 형성된 본 발명에 따른 무동력 휴대용 간이정수장치(200)는 간편하게 휴대할 수 있고, 별도의 전원을 필요로 하지 않기 때문에 장소나 환경에 구애를 받지 않고 사용할 수 있을 뿐만 아니라 제작비용이 저렴하기 때문에 생활환경이 열악한 동남아 등지에서도 쉽게 구입해 사용할 수 있게 한다.
또한, 본 발명은 이물질 및 중금속뿐만 아니라 병원균 등을 걸러낼 수 있기 때문에 정화된 정수(淨水)의 품질 향상을 기대할 수 있게 한다.
또한, 본 발명은 원수가 담긴 다양한 부피의 병(V), 즉 1ℓ 내지 20ℓ의 부피를 가지는 다양한 병(V)을 원수유입부재(242)에 삽입시켜 사용할 수 있을 뿐만 아니라 다양한 형상을 가지는 물통(210a)에 지지시켜 사용할 수 있으며, 물통(210a)이 없을 시 통상의 양동이, 통상의 대야, 통상의 냄비 등과 같은 용기(210b) 등에 세워서 사용할 수 있게 한다.
상기와 같은 무동력 휴대용 간이정수장치(200)는 위에서 설명된 실시예들의 구성과 작동 방식에 한정되는 것이 아니다. 상기 실시예들은 각 실시예들의 전부 또는 일부가 선택적으로 조합되어 다양한 변형이 이루어질 수 있도록 구성될 수도 있다.
200 : 무동력 휴대용 간이정수장치 210a : 물통
210b : 용기 214a, 214b : 수용공간부
216a, 216b : 개구 218 : 밸브
222 : 원통 지지체 224 : 걸림 플랜지
226 : 정수 유출공 228 : 제 1 여과부
230 : 마이크로 필터 232 : 차단판
234 : 제 2 여과부 236 : 정화 케이스
238 : 안치 플랜지 240 : 여과부재
242 : 원수 배출공 242 : 원수유입부재
244 : 걸림턱 246 : 원수 유입공

Claims (8)

  1. 물통의 수용공간부에 수용되면서 하부가 상기 물통의 바닥과 이격되게 상기 물통의 개구에 걸쳐져 지지되거나, 또는 용기의 수용공간부 내부의 바닥에 기립된 상태로 세워지는 원통 지지체;
    상기 원통 지지체의 내부에 배치되는 수직한 원통형상의 마이크로 필터를 가지는 제 1 여과부; 및
    상기 마이크로 필터의 내부에 배치되되 하부가 상기 마이크로 필터의 하부에 이격되게 상기 원통 지지체에 지지되는 정화 케이스 및 상기 정화 케이스의 내부에 수용되는 여과부재를 가지는 제 2 여과부;를 포함하는 무동력 휴대용 간이정수장치.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 원통 지지체는,
    하부는 폐쇄되고 상부는 개방되며 내부는 빈 수직한 원통형상으로 제공되되,
    상기 원통 지지체의 폐쇄된 하부에는 상기 여과부재 및 상기 마이크로 필터를 통과한 정화된 정수를 상기 수용공간부 측으로 유출시키는 정수 유출공들이 형성되는 무동력 휴대용 간이정수장치.
  3. 청구항 2에 있어서,
    상기 원통 지지체의 상단에 인접한 외주면 상에는 상기 개구에 걸쳐지면서 상기 개구를 폐쇄하는 환형의 걸림 플랜지가 일체로 형성되는 무동력 휴대용 간이정수장치.
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 마이크로 필터의 하단은 상기 원통 지지체의 하부의 내측에 지지되고 상기 마이크로 필터의 외경은 상기 원통 지지체의 내경보다 작게 형성되되,
    상기 마이크로 필터의 개방된 하부는 차단판에 의해 마감되는 무동력 휴대용 간이정수장치.
  5. 청구항 4에 있어서,
    상기 정화 케이스는,
    하부는 폐쇄되고 상부는 개방되며 내부는 빈 수직한 원통형상을 가지면서 외경은 상기 마이크로 필터의 내경보다 작게 형성되되,
    상기 정화 케이스의 상단에는 폐쇄된 하부가 상기 차단판과 이격될 수 있도록 상기 원통 지지체의 상부에 걸쳐지면서 상기 마이크로 필터의 상부를 상기 원통 지지체의 내부에 한정하는 환형의 안치 플랜지가 일체로 형성되고,
    상기 정화 케이스의 폐쇄된 하부에는 상기 여과부재를 통과한 원수를 상기 마이크로 필터의 내부 측으로 배출하는 원수 배출공들이 형성되는 무동력 휴대용 간이정수장치.
  6. 청구항 5에 있어서,
    상기 여과부재로는 활성탄, 또는 정수여과재 중 어느 하나, 또는 활성탄과 정수여과재가 함께 수용되는 무동력 휴대용 간이정수장치.
  7. 청구항 1에 있어서,
    상기 제 2 여과부는,
    상기 정화 케이스의 개방된 상부를 통해 상기 정화 케이스 내부에 수용되며 원수가 담겨진 상기 병의 입구 측이 삽입되는 원수유입부재;를 더 포함하며,
    상기 원수유입부재는 하부는 폐쇄되고 상부는 개방되며 내부는 빈 수직한 원통형상으로 제공되되, 상기 원수유입부재의 폐쇄된 하부에는 원수를 상기 정화 케이스의 내부로 안내하는 원수 유입공들이 형성되는 무동력 휴대용 간이정수장치.
  8. 청구항 7에 있어서,
    상기 정화 케이스 내부에 수용된 원수유입부재의 하부는 상기 정화 케이스의 내주면 상에 형성된 걸림턱에 걸쳐져 지지되는 무동력 휴대용 간이정수장치.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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