WO2024034721A1 - 필터가 내장된 휴대용 물병 뚜껑 - Google Patents

필터가 내장된 휴대용 물병 뚜껑 Download PDF

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WO2024034721A1
WO2024034721A1 PCT/KR2022/012345 KR2022012345W WO2024034721A1 WO 2024034721 A1 WO2024034721 A1 WO 2024034721A1 KR 2022012345 W KR2022012345 W KR 2022012345W WO 2024034721 A1 WO2024034721 A1 WO 2024034721A1
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WO
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filter
water bottle
built
bottle cap
side wall
Prior art date
Application number
PCT/KR2022/012345
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
한정철
박성은
Original Assignee
주식회사 엔바이오니아
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
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    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A45—HAND OR TRAVELLING ARTICLES
    • A45F—TRAVELLING OR CAMP EQUIPMENT: SACKS OR PACKS CARRIED ON THE BODY
    • A45F3/00—Travelling or camp articles; Sacks or packs carried on the body
    • A45F3/16—Water-bottles; Mess-tins; Cups

Definitions

  • the present invention relates to a portable water bottle cap with a built-in filter. More specifically, it has a built-in filter that can completely remove various foreign substances contained in water, and can be attached and detached to the portable water bottle so that it can be used repeatedly. It's about a portable water bottle cap with a built-in filter.
  • Prior Document 1 Kerrea Registered Utility Model Publication No. 0215729
  • a coupling part that is coupled to a portable water bottle to close the water inlet and has a water outlet in one area
  • a water purification filter for a portable water bottle is disclosed, which is coupled to a coupling portion and includes a purification portion that purifies water contained in the portable water bottle and guides it to the water outlet.
  • the technology disclosed in Prior Document 2 includes a fixing part 10 detachably coupled to the outer surface of the opening of the water bottle B, and a cap part 20 located on the upper part of the fixing part 10. , a filter receiving member 30 located below the fixing part 10, and a filter member 40 for filtering foreign substances contained in the water of the water bottle B.
  • the cap part 20 which opens and closes the discharge part 11 and simultaneously prevents external foreign substances from entering the water bottle, includes a cap body 21, an extension part 22 for easily flipping the cap body 21, and an extension part ( It includes a connection part 23 that connects 22) and the cap body 21.
  • the discharge part 11 is located in the center of the first flat part of the fixing part 10, and on the outside of the discharge part 11, a raised wall 12 is provided for fixing the cap part 20, and a water bottle B is used to discharge air. It is provided with an air inlet 13 that induces the inflow of air, and a moving piece 14 that opens and closes the air inlet 13.
  • the moving piece 14 that opens and closes the air inlet 13 is for introducing air into the water bottle.
  • the volume of the water bottle decreases as much as the volume of water you drink, it is difficult to pressurize the water bottle further, and if there is little water remaining, It does not discharge well. Therefore, there is an advantage that drinking can be conveniently performed even if there is little water remaining in the water bottle through these air inlet parts 13 and the moving piece 14.
  • the moving piece 14 is made of an elastic material consisting of a conical head, a cylindrical body, and a flat tail, and the opening and closing of the inlet portion 13 is determined by the internal pressure of the water bottle and the self-weight of the moving piece 14. , a problem has been pointed out that it may not work properly because it is affected by changes in the shape of the moving piece 14.
  • the present invention was devised to solve the above-mentioned problems, and its purpose is to provide a portable water bottle cap with a built-in filter that completely blocks foreign substances or bacteria contained in water and is inexpensive to replace.
  • the purpose of the present invention is to provide a portable water bottle cap with a built-in filter that can increase the convenience of drinking by quickly introducing air into the water bottle even if the volume of the water bottle itself decreases after drinking.
  • a portable water bottle cap with a built-in filter according to the present invention to solve the above problem includes a cap member 100 detachably coupled to the water bottle opening; A filter receiving member (200) on one side connected to the cap member (100); a filter member 300 stored in the filter receiving member 200 and provided with a filter for filtering foreign substances contained in the water of the water bottle; and an air inlet member 400 connected to the other side of the filter receiving member 200 to guide air into the water bottle.
  • the cap member 100 is a cylinder consisting of a first circular plate 111 with a first through hole 111′ and a first side wall 112.
  • a discharge port 113 protruding a predetermined length is provided on one side of the first circular plate 111, while a holder (113) is provided on the other side of the first circular plate 111 and communicates with the discharge port 113 and has a predetermined length.
  • 114) is provided and is detachably coupled to the water bottle opening, a fixing part 110, and a cap 120 connected to the fixing part 110 for opening and closing the discharge port 113.
  • the filter receiving member 200 includes an upper support part 210 fastened to one side of the filter member 300, and a side surface of the filter member 300. It includes a cylindrical side support portion 220 on one side of which is connected to the upper support portion 210, wherein the upper support portion 210 includes a second circular plate 211 having a second through hole 211′ and It has a cylindrical shape consisting of a second side wall 212, and a first connecting member 213 of a cylindrical shape having a predetermined length is provided on one side of the second circular plate 211 to be in close contact with the inner surface of the holder 114.
  • a second connecting member 214 is provided with a predetermined length so as to be in close contact with one side of the filter member 300 while communicating with the second through hole 211′.
  • the side support portion 220 is cylindrical and is characterized in that it is provided with a plurality of slits 221 to allow water from the water bottle to pass through.
  • the air inlet member 400 includes a third circular plate 411 provided with a third through hole 411′, and the other side of the filter member 300.
  • a spring 440 that supports the ball 430 while being accommodated inside the second body 420.
  • the first body 410 has one edge of the third circular plate 411 so that it can be fixed to the other side of the side support portion 220 of the filter receiving member 200. It is characterized in that it further includes a first extension part 413 located in, and a second extension part 414 facing inward toward the second body 420 on the other side of the third circular plate 411.
  • the first extension portion 413 is fixed to the side support portion 220 of the filter receiving member 200 in a recessed state.
  • the inner diameter of the first extension portion 413 is the same as the inner diameter of the side support portion 220 of the filter receiving member 200.
  • the second body 420 has a cylindrical third side wall 421(a) and a bottom where the fourth through hole 421(b)′ is formed.
  • a cover 421 consisting of a plate 421(b) and a fourth side wall 421(c) connecting the third side wall 421(a) and the bottom plate 421(b);
  • a cylindrical inner side wall 422 located inside the cover 421 and extending a predetermined length; and a first rib 423(a) located on the inner side of the inner side wall 422 and extending in the height direction at a predetermined distance, and on the inner upper surface of the bottom plate 421(b).
  • It includes a rib 423 composed of a plurality of second ribs 423(b) that protrude at a predetermined height and are arranged in a radial shape to support one side of the spring 440, wherein the ball 430 is the second rib 423(b). It is characterized in that it moves up and down along the first rib 423(a) from the top of the second rib 423(b).
  • the upper end of the third side wall 421(a) is located below the first extension portion 413.
  • the first extension portion 413 is fixed in a recessed state to the side support portion 220 of the filter receiving member 200, and the first extension portion ( The inner diameter of 413), the inner diameter of the side support portion 220 of the filter accommodating member 200, and the inner diameter of the third side wall 421(a) are the same, and the outer diameter of the side support portion 220 of the filter accommodating member 200 is the same.
  • the outer diameter of the third side wall 421(a) is the same.
  • the inner diameter of the fourth side wall 421(c) gradually becomes smaller as it approaches the bottom plate 421(b).
  • the second extension part 414 is located in a shape that surrounds the outside of the inner side wall 422.
  • the spring 440 is characterized in that it has a coil shape located between the ball 430 and the second rib 423(b).
  • the portable water bottle cap with a built-in filter of the present invention has the advantage of protecting the health of the drinker by completely removing foreign substances and bacteria contained in the water.
  • a coil spring is seated on the upper part of the plurality of second ribs arranged in a radial shape and located outside the fourth through hole, so the pressure difference between the inside and outside of the water bottle is large. Even though it has a structure that prevents the fourth through hole from being blocked by the ball, it has the advantage of allowing outside air to easily flow into the water bottle.
  • Figure 1 is a schematic diagram showing a state in which a lid with a built-in filter member according to the prior art is mounted on a portable water bottle.
  • Figure 2 is a side view of a water bottle cap according to the prior art.
  • Figure 3 is a perspective view showing a water bottle cap according to the prior art in an open state with the cap portion connected to the fixing portion.
  • Figure 4 is an enlarged perspective view of a cap member in a portable water bottle cap with a built-in filter according to a preferred embodiment of the present invention.
  • Figure 5 is a perspective view of a portable water bottle cap with a built-in filter according to a preferred embodiment of the present invention.
  • FIG. 6 is a cutaway perspective view of the portable water bottle cap with a built-in filter shown in FIG. 5.
  • FIG. 7 is an exploded view of the cut perspective view shown in FIG. 6.
  • Figure 8 is a perspective view of a filter member built into a portable water bottle cap according to a preferred embodiment of the present invention.
  • FIG. 9 is an enlarged view of a portion of FIG. 7 and is a cross-sectional view of the side support portion and the air inlet member.
  • FIG. 10 is an exploded perspective view of the side support and air inlet member shown in FIG. 9.
  • Figure 11 is an enlarged perspective view of the interior of the second body constituting the air inlet member.
  • Figure 12 is an enlarged perspective view of the exterior of the second body constituting the air inlet member.
  • Figure 4 is an enlarged perspective view of a cap member in a portable water bottle cap with a built-in filter according to a preferred embodiment of the present invention
  • Figure 5 is a perspective view of a portable water bottle cap with a built-in filter according to a preferred embodiment of the present invention
  • Figure 6 is a cutaway perspective view of the portable water bottle cap with a built-in filter shown in Figure 5
  • Figure 7 is an exploded view of the cutaway perspective view shown in Figure 6
  • Figure 8 is a cutaway view of the portable water bottle cap according to a preferred embodiment of the present invention.
  • This is a perspective view of the built-in filter member.
  • the water bottle cap of the present invention has a built-in filter, so when drinking water passes through the filter, bacteria and various foreign substances, including hardness-causing substances contained in the water in the water bottle, are removed.
  • the portable water bottle cap with a built-in filter of the present invention having the above functions includes a cap member 100 detachably coupled to the water bottle opening, and one side of the cap member 100.
  • a filter accommodating member 200 connected to the filter accommodating member 200, a filter accommodating the filter accommodating member 200 and provided with a filter for filtering foreign substances contained in the water in the water bottle, and a filter accommodating member 300 connected to the other side of the filter accommodating member 200. It is configured to include an air inlet member 400 for guiding air into the water bottle.
  • cap member 100 detachably coupled to the water bottle opening will be described in detail.
  • the cap member 100 includes a fixing part 110 and a cap 120 that are detachably coupled to the water bottle opening.
  • the fixing part 110 includes a first circular plate 111 with a first through hole 111′ in the center and a plurality of protrusions to prevent the lid from slipping from the hand when attaching or removing the lid to the water bottle ( It has a cylindrical shape consisting of a first side wall 112 formed at 112′).
  • a discharge port 113 protruding a predetermined length is provided on one side of the first circular plate 111 so that water can be discharged toward the mouth when drinking or when the water bottle is pressed with the hand.
  • a holder 114 having a predetermined length is provided that communicates with the first through hole 111′ and the discharge port 113.
  • the holder 114 is connected to the filter receiving member 200. It is connected to the upper support part 210 that constitutes.
  • a female thread may be formed so that it can be fastened to the outer surface of the water bottle opening in a male and female thread fastening method.
  • the cap 120 is designed to block external foreign substances from entering the water bottle and prevent the discharge port 113 from being contaminated, and is rotatably connected to the fixing part 110 in a hinge manner.
  • an auxiliary cap 121 in close contact with the inner or outer surface of the discharge port 113 is additionally provided inside the cap 120, it is possible to reliably block foreign substances from entering or contaminating the discharge port 113.
  • the filter receiving member 200 one side of which is connected to the cap member 100, will now be described.
  • the filter receiving member 200 includes an upper support portion 210 coupled to one side of the filter member 300 and a side support portion 220 surrounding the side of the filter member 300.
  • the upper support part 210 has a cylindrical shape consisting of a second circular plate 211 with a second through hole 211′ in the center and a second side wall 212.
  • first connecting member 213 of a cylindrical shape with a predetermined length so as to be in close contact while inserted into the inner surface of the holder 114.
  • a second connecting member 214 having a predetermined length is provided on the other side of the second circular plate 211 so as to be in close contact with the filter member 300 while being inserted into the fastener 311 of the filter member 300.
  • the first connecting member 213, the second through hole 211′, and the second connecting member 214 are in communication with each other, and therefore the water passing through the filter 300 is connected to the second connecting member 214. , the second through hole 211′, and the first connecting member 213 in order. Of course, the water that has passed through the first connecting member 213 passes through the holder 114 and is then discharged through the discharge port 113.
  • the holder 114 and the first connecting member 213 are in close contact to prevent water from leaking, and it is more preferable that they are securely fixed using a male and female screw fastening method or a known adhesive.
  • the side support portion 220 has a cylindrical shape with an empty interior to accommodate the filter member 300, and is provided with a plurality of slits 221 to allow water from the water bottle to flow into the filter member 300. And one side of the side support part 220, that is, the end facing the upper support part 210, is fixed to the inner surface of the second side wall 212 of the upper support part 210 through male and female screw fastening, adhesive, etc.
  • the filter member 300 is stored in the filter receiving member 200 for the purpose of filtering and removing foreign substances contained in water, and includes a first sealing part 310, a second sealing part 320, and a filter 330. It is composed by:
  • the first sealing part 310 fixes the upper part of the filter 330, and a fastener 311 is provided in the center so that the above-described second connecting member 214 can be inserted, thereby connecting the first connecting member 213 and the first connecting member 213.
  • a communication structure is formed.
  • the second sealing part 320 is positioned at a predetermined distance from the first sealing part 310 and fixes the lower part of the filter 330.
  • the filter 330 has a wrinkled shape where certain portions are folded along the length direction. This is because the filter surface area per unit volume can be increased and the filter shape can be easily maintained.
  • a filtrated water movement passage (not shown) is provided in the center of the filter 330 along its length so that water flowing in from the outside of the filter and passing through the filter can move to the inside of the second connecting member 214.
  • FIG. 9 is an enlarged view of a portion of FIG. 7 and is a cross-sectional view of the side support and the air inlet member
  • FIG. 10 is an exploded perspective view of the side support and the air inlet member shown in FIG. 9.
  • Figure 11 is an enlarged perspective view of the inside of the second body constituting the air inlet member
  • Figure 12 is an enlarged perspective view of the outside of the second body constituting the air inlet member.
  • the air introduction member 400 will be described in detail with reference to FIGS. 9 to 12 .
  • the air inlet member 400 is for guiding air into the water bottle, is coupled to the other side of the side support 220, and includes a first body 410, a second body 420, a ball 430, and a spring 440. and a packing member 450.
  • the first body 410 includes a third circular plate 411, a third connecting member 412, a first extension part 413, and a second extension part 414.
  • the third circular plate 411 is where the second sealing part 320 of the filter member described above is seated, and there is a third through hole 411′ in the center so that air passing through the filtered water movement passage of the filter can enter the water bottle. ) is provided.
  • the third connecting member 412 has a cylindrical shape extending from the center of the third circular plate 411, more specifically, from the outside of the third through hole 411′, with a predetermined length protruding toward the filter member. 3
  • the connecting member 412 is inserted into a fastener (not shown) located on the lower side of the filter member, thereby fixing the filter member and providing a passage for water and air to move.
  • the first extension portion 413 has a cylindrical shape located at the edge of the third circular plate 411 toward the filter member, and is fixed to the other side of the side support portion 220.
  • the first extension 413 is preferably fixed in a recessed state to the side support 220 of the filter receiving member, so that the first extension 413 and the side support 220 can be firmly fixed to each other. Because there is.
  • the first extension portion 413 is more preferably the same as the inner diameter of the side support portion 220 of the filter receiving member.
  • the second extension portion 414 has a cylindrical shape extending to a predetermined length in the direction toward the other side of the third circular plate 411, that is, the inside of the second body 420, and is the outer surface of the inner side wall 422, which will be described later. It is configured to surround the inner side wall 422 so that it can be tightly fixed.
  • the second body 420 is located on the other side of the first body 410, that is, below the first body 410, and has a hollow interior to accommodate the ball 430, spring 440, and packing member 450. It is composed of a cover 421, an inner side wall 422, and a rib 423.
  • the cover 421 forms the outer shape of the second body 420, including a cylindrical third side wall 421(a), a circular bottom plate 421(b), and a third side wall 421(a). ) and a fourth side wall (421(c)) connecting the bottom plate (421(b)).
  • a portion of the upper end of the third side wall 421(a) is located below the first extension portion 413, while the remaining portion is located below the side support portion 220 of the filter receiving member. That is, the thickness of the third side wall 421(a) is the same as the thickness of the side support 220, and as a result, the outer diameter of the third side wall 421(a) and the outer diameter of the side support 220 are the same, and in addition, the first The inner diameter of the extension portion 413, the inner diameter of the side support portion 220, and the inner diameter of the third side wall 421(a) are also the same.
  • Reference numeral 421(c)' denotes a fifth through hole, which is designed to allow water to seep into or drain into the space between the second extension 414 and the third side wall 421(a).
  • a fourth through hole 421(b)′ is formed in the circular bottom plate 421(b) to allow air from the outside to enter the water bottle.
  • the inner side wall 422 has a cylindrical shape extending upward from the bottom plate 421(b) by a predetermined length, and is fixed in close contact with the inner surface of the second extension portion 414.
  • the rib 423 consists of a first rib 423(a) and a second rib 423(b).
  • the first rib 423(a) is located on the inner surface of the inner side wall 422, and is composed of a plurality of ribs extending in the height direction at a predetermined interval and forming a radial shape when viewed from above.
  • the external shape of the first rib 423(a) may be a rectangular hexahedron or a cylinder, but is not necessarily limited thereto.
  • This first rib 423(a) provides a movement path for the ball 430 and the spring 440, while preventing the ball 430 and the spring 440 from coming into close contact with the inner side wall 422.
  • the second rib 423(b) is located on the inner upper surface of the bottom plate 421(b), more specifically between the fourth through hole 421(b)′ and the inner side wall 422, and has a plurality of The bars are arranged in a radial shape to prevent the ball 430 from blocking the fourth through hole 421(b)′.
  • the second rib 423(b) like the first rib 423(a), may have a rectangular hexahedron or a cylinder shape, but is not necessarily limited thereto.
  • the ball 430 moves up and down along the first rib 423(a) and determines whether the third through hole 411' is open.
  • One side of the coil-shaped spring 440 is located above the second rib 423(b) and the other side is disposed to support the ball 430 to control the vertical movement of the ball 430.
  • Reference numeral 450 is a packing member, which may be a circular O-ring to completely block water and air, but can be omitted if a sufficient airtight effect can be expected with only the ball 430.
  • the volume of the water bottle itself decreases, and the pressure inside the water bottle becomes relatively lower than the outside. Therefore, the outside air flows through the discharge port 113, the holder 114, the second connection member 214, and the filter 330. ) of the filtered water movement passage, the third connecting member 412, and the third through-hole (411′) sequentially, and then move into the water bottle through the fourth through-hole (421(b)′), so the water bottle It returns to its original volume.
  • first circular plate 111′ first through hole
  • cap 121 auxiliary cap
  • Second circular plate 211′ Second through hole
  • first sealing part 311 fastener

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Closures For Containers (AREA)
  • Water Treatment By Sorption (AREA)
  • Portable Outdoor Equipment (AREA)

Abstract

본 발명은 필터가 내장된 휴대용 물병 뚜껑에 관한 것으로, 보다 상세하게는 물병 개구부에 탈착가능하게 결합되는 캡 부재; 일측이 상기 캡 부재와 연결된 필터 수용부재; 상기 필터 수용부재에 수납되어 물병의 물에 포함되어 있는 이물질을 여과하기 위한 필터가 구비된 필터부재; 및 상기 필터 수용부재 타측에 연결되어, 물병 안으로 공기를 유도하기 위한 공기 유입 부재;를 포함하는 것을 특징으로 하는 필터가 내장된 휴대용 물병 뚜껑에 관한 것이다.

Description

필터가 내장된 휴대용 물병 뚜껑
본 출원은 2022년 8월 12일자 한국 특허 출원 제2022-0101056호에 기초한 우선권의 이익을 주장하며, 해당 한국 특허 출원의 문헌에 개시된 모든 내용은 본 명세서의 일부로서 포함된다.
본 발명은 필터가 내장된 휴대용 물병 뚜껑에 관한 것으로, 보다 상세하게는 물속에 포함된 각종 이물질을 완벽하게 제거할 수 있는 필터가 내장되어 있으며, 또한 휴대용 물병에 탈부착이 가능하여 반복적으로 사용이 가능한 필터가 내장된 휴대용 물병 뚜껑에 관한 것이다.
갈수록 심각해지는 환경오염으로 인하여 취수원인 하천, 호수 및 댐 등 각종 수계의 수질이 악화되고 있고, 안전한 먹는 물 생산과 공급을 위해 대부분의 정수처리공정에서는 오존, 활성탄, 분리막 등 고도정수처리공정이 도입 운전되고 있는 상황이다.
하지만 수돗물에 대한 불신감으로 인해 각 가정이나 사무실에서는 고가의 정수기를 설치하거나 생수를 구입하여 음용수로 사용하는 비율이 증가하고 있다. 하지만 시중에 판매되는 생수의 경우 엄격한 품질관리를 통해 세균이나 유해물질로부터 안전한 것으로 인식하고 있으나, 이러한 생수도 암반수나 지하수를 취수원으로 사용하는 경우가 많으며, 지하수는 한번 오염이 되면 오염물질의 제거가 실질적으로 불가능할 뿐만 아니라 오염된 지하수가 다른 곳으로 이동하지 못하도록 차단할 수도 없어 생수도 안전하다고 단언할 수 없는 상황이다.
한편 삶의 질 향상과 건강에 관한 관심도가 높아져 각종 운동, 등산, 다양한 레포츠활동 및 충분한 수분 섭취를 목적으로 생수를 사서 마시거나 휴대용 물병에 수돗물을 받아 마시기도 한다.
하지만 멸균된 물이라 하더라도 공기와 접촉함으로써 부유하던 세균들에 의해 물이 오염되어 식중독을 초래하거나, 취수원이나 정수과정 시 첨가하는 약품에서 기인하는 냄새로 인해 수돗물을 마시기 꺼려하는 소비자가 많다.
특히, 해외여행 시에는 나라별 수질특성이나 정수처리공정 차이로 인해 물을 마시기가 곤란하거나 심한 경우에는 큰 질병에 걸려 고생하기도 한다.
상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 종래기술로서 선행문헌 1(한국등록실용신안공보 제0215729호)에는 물유입구를 폐쇄하도록 휴대물병에 결합되고, 일영역에 물유출구가 형성되어 있는 결합부와, 상기 결합부에 결합되고, 상기 휴대물병에 수용된 물을 정화시켜 상기 물유출구로 안내하는 정수부를 포함하는 휴대물병용 정수필터가 개시되어 있다.
상기 선행문헌 1에 의하면 휴대물병에 정수기구를 갖는 정수필터를 결합시킴으로써, 휴대물병에 수용된 물을 정수하여 마실 수 있어 보다 안심하고 마실 수 있다는 이점은 있으나, 결합부와 정수부를 포함한 정수필터를 통째로 교환해야 하기 때문에 교체비용이 많이 들고, 게다가 물속에 용존 상태로 존재하는 경도유발물질이나 냄새 등을 제거하는 데는 여전히 한계가 있다.
따라서 본원 출원인은 여과 기능이 구비된 휴대용 물병 뚜껑에 관한 선행문헌 2(한국등록특허공보 제2156520호)를 출원하여 등록받은 바 있다.
선행문헌 2에 개시된 기술은 도 1 내지 3에 도시한 바와 같이, 물병(B) 개구부 외측면과 탈착가능하게 결합되는 고정부(10), 상기 고정부(10) 상부에 위치하는 캡부(20), 상기 고정부(10) 아래에 위치하는 필터 수용부재(30), 및 물병(B)의 물에 포함되어 있는 이물질을 여과하기 위한 필터부재(40)를 포함하여 구성된다.
토출부(11)를 개폐함과 동시에 외부의 이물질이 물병 안으로 들어가는 것을 방지하기 위한 캡부(20)는 캡부 몸체(21), 캡부 몸체(21)를 쉽게 젖히기 위한 연장부(22) 그리고 연장부(22)와 캡부 몸체(21)를 이어주는 연결부(23)를 포함하고 있다.
또 고정부(10)의 제1 평면부에는 중앙에 토출부(11)가 위치하며, 토출부(11) 외곽에는 캡부(20)를 고정하기 위한 융기벽(12), 물병(B)으로 공기의 인입을 유도하는 공기 유입부(13), 및 공기 유입부(13)를 개폐하는 이동편(14)이 구비되어 있다.
특히 공기 유입부(13)를 개폐하는 이동편(14)은 물병 안으로 공기를 유입시키기 위한 것이다. 즉, 물병의 물을 음용할 시에는 토출부(11)를 입에 물고 손으로 물병을 가압하는데, 음용한 물의 부피만큼 물병의 체적도 함께 줄어들기 때문에 물병의 추가 가압이 어렵고 물이 적게 남아 있으면 잘 토출되지 않는다. 따라서 이들 공기 유입부(13)와 이동편(14)을 통해 물병에 물이 적게 남아 있어도 음용이 편리하게 할 수 있다는 이점이 있다.
하지만 이동편(14)은 원추형 머리부, 원기둥 형상의 몸통부, 및 평판 구조의 꼬리부로 이루어진 탄성재질로 이루어져 있고, 유입부(13)의 개폐가 물병의 내부 압력과 이동편(14)의 자중, 이동편(14)의 형상 변화에 영향을 받기 때문에 제대로 작동하지 못하는 경우가 발생하기도 한다는 문제점이 지적되고 있다.
(선행기술문헌)
(선행문헌 1) 한국등록실용신안공보 제0215729호
(선행문헌 2) 한국등록특허공보 제2156520호
본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 물속에 함유되어 있는 이물질이나 세균을 완벽하게 차단하면서도 교체비용이 저렴한 필터가 내장된 휴대용 물병 뚜껑을 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한 본 발명에서는 음용 후 물병 자체의 체적이 줄어들더라도 물병 안으로 신속하게 공기를 유입시켜 음용의 편리성을 높일 수 있는 필터가 내장된 휴대용 물병 뚜껑을 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기 문제점을 해결하기 위한 본 발명에 따른 필터가 내장된 휴대용 물병 뚜껑은, 물병 개구부에 탈착가능하게 결합되는 캡 부재(100); 일측이 상기 캡 부재(100)와 연결된 필터 수용부재(200); 상기 필터 수용부재(200)에 수납되어 물병의 물에 포함되어 있는 이물질을 여과하기 위한 필터가 구비된 필터부재(300); 및 상기 필터 수용부재(200) 타측에 연결되어, 물병 안으로 공기를 유도하기 위한 공기 유입 부재(400);를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한 본 발명에 따른 필터가 내장된 휴대용 물병 뚜껑에서, 상기 캡 부재(100)는, 제1 관통홀(111′)이 구비된 제1 원형플레이트(111)와 제1 측벽(112)으로 이루어진 원통 형상으로, 상기 제1 원형플레이트(111) 일측에는 소정 길이 돌출한 토출구(113)가 마련되는 한편, 상기 제1 원형플레이트(111) 타측에는 상기 토출구(113)와 연통되며 소정 길이를 갖는 홀더(114)가 구비되어 물병 개구부에 탈부착하게 결합되는 고정부(110), 및 상기 고정부(110)와 연결된 채 상기 토출구(113)의 개폐를 위한 캡(120);을 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한 본 발명에 따른 필터가 내장된 휴대용 물병 뚜껑에서, 상기 필터 수용부재(200)는, 상기 필터부재(300) 일측부와 체결되는 상부 지지부(210), 및 상기 필터부재(300) 측면을 감싸는 원통 형상으로 일측이 상기 상부 지지부(210)와 연결되는 측면 지지부(220)를 포함하되, 상기 상부 지지부(210)는, 제2 관통홀(211′)이 구비된 제2 원형플레이트(211)와 제2 측벽(212)으로 이루어진 원통 형상으로, 상기 제2 원형플레이트(211) 일측에는 상기 홀더(114) 내측면과 밀착할 수 있도록 소정 길이를 갖는 원통 형상의 제1 연결부재(213)가 마련되는 한편, 상기 제2 원형플레이트(211) 타측에는 상기 제2 관통홀(211′)과 연통되면서 상기 필터부재(300) 일측과 밀착할 수 있도록 소정 길이를 갖는 제2 연결부재(214)가 구비되고, 상기 측면 지지부(220)는, 원통 형상으로 물병의 물이 통과할 수 있도록 복수개의 슬릿(221)이 구비되어 있는 것을 특징으로 한다.
또한 본 발명에 따른 필터가 내장된 휴대용 물병 뚜껑에서, 상기 공기 유입 부재(400)는, 제3 관통홀(411′)이 구비된 제3 원형플레이트(411), 및 상기 필터부재(300) 타측과 밀착할 수 있도록 상기 제3 원형플레이트(411) 일측으로 연장된 제3 연결부재(412)를 포함하는 제1 몸체(410); 상기 제1 몸체(410) 타측에 위치하면서 공기 유입을 위한 제4 관통홀(421(b)′)이 형성된 제2 몸체(420); 상기 제2 몸체(420) 내부에 수납되면서 상기 제4 관통홀(421(b)′)과 동일한 선상에 위치하는 볼(430); 및 상기 제2 몸체(420) 내부에 수납되면서 상기 볼(430)을 지지하는 스프링(440);을 포함하는 것을 특징으로 한ㄷ.
또한 본 발명에 따른 필터가 내장된 휴대용 물병 뚜껑에서, 상기 제1 몸체(410)는 상기 필터 수용부재(200)의 측면 지지부(220) 타측과 고정될 수 있도록 제3 원형플레이트(411) 일측 가장자리에 위치하는 제1 연장부(413), 및 상기 제3 원형플레이트(411) 타측에서 상기 제2 몸체(420)를 내부를 향하는 제2 연장부(414)를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한 본 발명에 따른 필터가 내장된 휴대용 물병 뚜껑에서, 상기 제1 연장부(413)는 상기 필터 수용부재(200)의 측면 지지부(220)에 함몰된 상태로 고정되는 것을 특징으로 한다.
또한 본 발명에 따른 필터가 내장된 휴대용 물병 뚜껑에서, 상기 제1 연장부(413)의 내경은 상기 필터 수용부재(200)의 측면 지지부(220) 내경과 동일한 것을 특징으로 한다.
또한 본 발명에 따른 필터가 내장된 휴대용 물병 뚜껑에서, 상기 제2 몸체(420)는 원통 형상의 제3 측벽(421(a)), 상기 제4 관통홀(421(b)′)이 형성된 바닥플레이트(421(b)), 및 상기 제3 측벽(421(a))과 바닥플레이트(421(b))를 연결하는 제4 측벽(421(c))으로 이루어진 커버(421); 상기 커버(421) 내측에 위치하면서 소정 길이 연장된 원통 형상의 내부 측벽(422); 및 상기 내부 측벽(422)의 내측면에 위치하면서 소정 간격 이격된 채 높이 방향으로 연장된 복수개로 이루어진 제1 리브(423(a))와, 상기 바닥플레이트(421(b))의 내부 상면에 위치하면서 소정 높이 돌출하고 방사상 형상으로 배치되어 상기 스프링(440) 일측을 지지하는 복수개로 이루어진 제2 리브(423(b))로 구성된 리브(423)를 포함하되, 상기 볼(430)은 상기 제2 리브(423(b)) 상부에서 상기 제1 리브(423(a))를 따라 상하로 이동하는 것을 특징으로 한다.
또한 본 발명에 따른 필터가 내장된 휴대용 물병 뚜껑에서, 상기 제3 측벽(421(a))의 상측 단부는 상기 제1 연장부(413) 아래에 위치하는 것을 특징으로 한다.
또한 본 발명에 따른 필터가 내장된 휴대용 물병 뚜껑에서, 상기 제1 연장부(413)는 상기 필터 수용부재(200)의 측면 지지부(220)에 함몰된 상태로 고정되며, 상기 제1 연장부(413)의 내경, 상기 필터 수용부재(200)의 측면 지지부(220) 내경 및 상기 제3 측벽(421(a))의 내경은 동일하고,상기 필터 수용부재(200)의 측면 지지부(220) 외경과 상기 제3 측벽(421(a)) 외경은 동일한 것을 특징으로 한다.
또한 본 발명에 따른 필터가 내장된 휴대용 물병 뚜껑에서, 상기 제4 측벽(421(c))은 상기 바닥플레이트(421(b))로 갈수록 내경이 점진적으로 작아지는 것을 특징으로 한다.
또한 본 발명에 따른 필터가 내장된 휴대용 물병 뚜껑에서, 상기 제2 연장부(414)는 상기 내부 측벽(422)의 외측을 감싸는 모양으로 위치하는 것을 특징으로 한다.
또한 본 발명에 따른 필터가 내장된 휴대용 물병 뚜껑에서, 상기 스프링(440)은 상기 볼(430)과 상기 제2 리브(423(b)) 사이에 위치하는 코일 형상인 것을 특징으로 한다.
본 발명의 필터가 내장된 휴대용 물병 뚜껑에 의하면, 물속에 함유되어 있는 이물질이나 세균을 완벽하게 제거할 수 있어 음용자의 건강을 보호할 수 있다는 장점이 있다.
또한 본 발명의 필터가 내장된 휴대용 물병 뚜껑에 의하면, 물병 내부의 압력과 스프링의 탄성력에 의해 외부 공기가 물병 안으로 유입되므로 음용의 편리성을 높일 수 있다는 이점이 있다.
또한 본 발명의 필터가 내장된 휴대용 물병 뚜껑에 의하면, 제4 관통홀 외곽에 위치하면서 방사상 형상으로 배치된 복수개의 제2 리브 상부에 코일 스프링이 안착되고, 따라서 물병 내부와 외부의 압력 차이가 크더라도 볼에 의해 제4 관통홀이 막히는 것을 차단하는 구조이어서 외부 공기가 물병 안으로 쉽게 유입될 수 있다는 장점이 있다.
도 1은 종래 기술에 따른 필터부재가 내장된 뚜껑이 휴대용 물병에 장착된 상태를 나타내는 모식도이다.
도 2는 종래 기술에 따른 물병 뚜껑의 일측면도이다.
도 3은 종래 기술에 따른 물병 뚜껑에서 캡부가 고정부와 연결된 채 열린 상태를 나타내는 사시도이다.
도 4는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 필터가 내장된 휴대용 물병 뚜껑에서 캡 부재의 확대사시도이다.
도 5는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 필터가 내장된 휴대용 물병 뚜껑의 사시도이다.
도 6은 도 5에 도시한 필터가 내장된 휴대용 물병 뚜껑의 절단 사시도이다.
도 7은 도 6에 도시한 절단 사시도를 분해한 도면이다.
도 8은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 휴대용 물병 뚜껑에 내장되는 필터부재의 사시도이다.
도 9는 도 7의 일부를 확대한 도면으로, 측면 지지부와 공기 유입 부재의 단면도이다.
도 10은 도 9에 도시한 측면 지지부와 공기 유입 부재의 분해 사시도이다.
도 11은 공기 유입 부재를 구성하는 제2 몸체의 내부를 확대한 사시도이다.
도 12는 공기 유입 부재를 구성하는 제2 몸체의 외부를 확대한 사시도이다.
이하, 본 발명에 따른 필터가 내장된 휴대용 물병 뚜껑에 관하여 첨부된 도면을 참조하여 설명하기로 한다.
본 출원에서 "포함한다", "가지다" 또는 "구비하다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
또한, 다르게 정의되지 않는 한 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
도 4는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 필터가 내장된 휴대용 물병 뚜껑에서 캡 부재의 확대사시도이고, 도 5는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 필터가 내장된 휴대용 물병 뚜껑의 사시도이다. 또 도 6은 도 5에 도시한 필터가 내장된 휴대용 물병 뚜껑의 절단 사시도, 도 7은 도 6에 도시한 절단 사시도를 분해한 도면 그리고 도 8은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 휴대용 물병 뚜껑에 내장되는 필터부재의 사시도이다.
본 발명의 물병 뚜껑에는 필터가 내장되어 있으며, 따라서 음용 시 물이 필터를 통과하기 때문에 물병 안의 물에 포함되어 있는 경도 유발 물질을 포함하여 세균이나 각종 이물질이 제거된다.
도 4 내지 8에 도시한 바와 같이, 상기와 같은 기능을 갖는 본 발명의 필터가 내장된 휴대용 물병 뚜껑은, 물병 개구부에 탈착가능하게 결합되는 캡 부재(100), 일측이 상기 캡 부재(100)와 연결된 필터 수용부재(200), 필터 수용부재(200)에 수납되어 물병의 물에 포함되어 있는 이물질을 여과하기 위한 필터가 구비된 필터부재(300), 및 필터 수용부재(200) 타측에 연결되어, 물병 안으로 공기를 유도하기 위한 공기 유입 부재(400)를 포함하여 구성된다.
먼저 물병 개구부에 탈착가능하게 결합되는 캡 부재(100)에 관해 구체적으로 설명기로 한다.
캡 부재(100)는, 물병 개구부에 탈부착하게 결합되는 고정부(110)와 캡(120)을 포함하여 구성된다.
구체적으로, 고정부(110)는 중앙에 제1 관통홀(111′)이 구비된 제1 원형플레이트(111)와 물병에 뚜껑을 장착하거나 분리할 시 손에서 미끄러지지 않도록 도와주기 위한 다수개의 돌기(112′)가 형성된 제1 측벽(112)으로 이루어진 원통 형상이다. 또 음용 시 입으로 물거나 물병을 손으로 누를 시 입안을 향해 물이 배출될 수 있도록 제1 원형플레이트(111) 일측으로는 소정 길이 돌출한 토출구(113)가 마련되어 있다. 제1 원형플레이트(111) 타측으로는 제1 관통홀(111′) 및 토출구(113)와 연통되는 소정 길이를 갖는 홀더(114)가 구비되어 있는데, 홀더(114)는 필터 수용부재(200)를 구성하는 상부 지지부(210)와 연결된다.
그리고 제1 측벽(112) 내측에는 물병 개구부의 외측면과 암수나사 체결방식으로 체결될 수 있도록 암나사산이 형성될 수 있다.
캡(120)은 외부의 이물질이 물병 안으로 들어가는 것을 차단하는 한편, 토출구(113)가 오염되는 것을 방지하기 위한 것으로 힌지 방식 등으로 고정부(110)에 대해 회동 가능하게 연결되어 있다. 특히 캡(120) 내측에는 토출구(113)의 내측면이나 외측면과 밀착하는 보조캡(121)이 추가적으로 구비될 시, 이물질이 유입되거나 토출구(113)가 오염되는 것을 확실하게 차단할 수 있다.
일측이 캡 부재(100)와 연결되는 필터 수용부재(200)에 관해 설명하기로 한다. 필터 수용부재(200)는 필터부재(300) 일측부와 체결되는 상부 지지부(210)와 필터부재(300) 측면을 감싸는 측면 지지부(220)를 포함하여 구성된다.
먼저 상부 지지부(210)에 관해 설명하면, 중앙에 제2 관통홀(211′)이 구비된 제2 원형플레이트(211)와 제2 측벽(212)로 이루어진 원통 형상이다.
그리고 제2 원형플레이트(211) 일측, 즉 캡 부재(100)를 향하는 면에는 홀더(114) 내측면에 삽입된 상태로 밀착할 수 있도록 소정 길이를 갖는 원통 형상의 제1 연결부재(213)가 마련되어 있고, 제2 원형플레이트(211) 타측에는 필터부재(300)의 체결구(311)에 삽입된 상태로 밀착할 수 있도록 소정 길이를 갖는 제2 연결부재(214)가 구비된다.
이때, 제1 연결부재(213), 제2 관통홀(211′) 및 제2 연결부재(214)는 서로 연통되는 구조이고, 따라서 필터(300)를 통과한 물은 제2 연결부재(214), 제2 관통홀(211′), 및 제1 연결부재(213)를 순차적으로 통과하게 된다. 물론 제1 연결부재(213)를 통과한 물은 홀더(114)를 경유한 후 토출구(113)를 통해 배출된다.
한편, 홀더(114)와 제1 연결부재(213)는 물이 새지 않도록 밀착하는 것이 바람직하고, 암수나사 체결방식이나 공지의 접착제 등으로 확실하게 고정하는 것이 보다 바람직하다.
측면 지지부(220)는 필터부재(300)를 수용할 수 있도록 내부가 비어 있는 원통 형상이며, 물병의 물이 필터부재(300)로 유입될 수 있도록 복수개의 슬릿(221)이 구비되어 있다. 그리고 측면 지지부(220) 일측, 즉 상부 지지부(210)를 향하는 단부는 암수나사 체결, 접착제 등을 통해 상부 지지부(210)의 제2 측벽(212) 내면에 고정된다.
필터부재(300)는 물에 포함되어 있는 이물질을 여과 제거할 목적으로 필터 수용부재(200)에 수납되는데, 제1 실링부(310), 제2 실링부(320) 및 필터(330)를 포함하여 구성된다.
제1 실링부(310)는 필터(330)의 상부를 고정하는 한편 전술한 제2 연결부재(214)가 삽입될 수 있도록 중앙에는 체결구(311)가 마련됨으로써 제1 연결부재(213)와 연통구조를 이루게 된다. 그리고 제2 실링부(320)는 제1 실링부(310)와 소정 거리 이격된 상태로 위치하면서 필터(330)의 하부를 고정한다.
여기서, 필터(330)는 길이 방향을 따라 소정 부위들이 접혀져 주름진 형상인 것이 바람직하고, 이는 단위 부피당 필터표면적을 높일 수 있고 게다가 필터 형상을 용이하게 유지할 수 있기 때문이다. 물론 필터 외측에서 유입되어 필터를 통과한 물이 제2 연결부재(214) 내측으로 이동할 수 있도록, 필터(330) 중앙에는 길이 발향을 따라 여과수 이동통로(미도시)가 구비되어 있음은 자명하다.
도 9는 도 7의 일부를 확대한 도면으로, 측면 지지부와 공기 유입 부재의 단면도이고, 도 10은 도 9에 도시한 측면 지지부와 공기 유입 부재의 분해 사시도이다. 또 도 11은 공기 유입 부재를 구성하는 제2 몸체의 내부를 확대한 사시도이고, 도 12는 공기 유입 부재를 구성하는 제2 몸체의 외부를 확대한 사시도이다.
이들 도 9 내지 도 12를 참조하면서 공기 유입 부재(400)에 관해 상세하게 설명하기로 한다.
공기 유입 부재(400)는 물병 안으로 공기를 유도하기 위한 것으로, 측면 지지부(220) 타측과 결합되어 있고, 제1 몸체(410), 제2 몸체(420), 볼(430), 스프링(440) 및 패킹부재(450)를 포함하여 구성된다.
먼저 제1 몸체(410)는 제3 원형플레이트(411), 제3 연결부재(412), 제1 연장부(413), 및 제2 연장부(414)를 포함하여 구성된다. 제3 원형플레이트(411)는 전술한 필터부재의 제2 실링부(320)가 안착되는 곳으로, 필터의 여과수 이동통로를 통과한 공기가 물병 안으로 들어갈 수 있도록 중앙에는 제3 관통홀(411′)이 구비되어 있다.
제3 연결부재(412)는 제3 원형플레이트(411)의 중앙, 보다 상세하게는 제3 관통홀(411′) 외측에서 필터부재를 향해 소정 길이 돌출한 상태로 연장된 원통 형상인데, 이러한 제3 연결부재(412)는 필터부재의 하측에 위치하는 체결구(미도시)에 삽입됨으로써 필터부재를 고정하는 기능과 함께 물과 공기의 이동통로를 제공한다.
제1 연장부(413)는 제3 원형플레이트(411)의 가장자리에서 필터부재를 향하도록 위치하는 원통 형상으로, 측면 지지부(220) 타측과 고정된다.
여기서, 제1 연장부(413)는 필터 수용부재의 측면 지지부(220)에 함몰된 상태로 고정되는 것이 좋은데, 이는 제1 연장부(413)와 측면 지지부(220)가 서로 견고하게 고정될 수 있기 때문이다.
또 필터 수용부재에 수납된 필터부재(300)와 제1 연장부(413)가 부딪히는 것을 방지하고 나아가 필터 수용부재(300)의 부피가 불필요하게 커지는 것을 방지할 수 있도록, 제1 연장부(413)의 내경은 필터 수용부재의 측면 지지부(220) 내경과 동일한 것이 보다 바람직하다.
제2 연장부(414)는 제3 원형플레이트(411) 타측, 즉 제2 몸체(420)의 내부를 향하는 방향으로 소정 길이 돌출한 상태로 연장된 원통 형상이며, 후술할 내부 측벽(422) 외면과 밀착 고정될 수 있도록 내부 측벽(422)을 감싸는 모양으로 구성된다.
제2 몸체(420)는 제1 몸체(410) 타측, 즉 제1 몸체(410) 아래에 위치하는데, 볼(430), 스프링(440) 및 패킹부재(450)를 수용할 수 있도록 내부가 비어 있으며, 커버(421), 내부 측벽(422) 및 리브(423)를 포함하여 구성된다.
먼저 커버(421)는 제2 몸체(420)의 외형을 형성하는데, 원통 형상의 제3 측벽(421(a)), 원형의 바닥플레이트(421(b)) 그리고 제3 측벽(421(a))과 바닥플레이트(421(b))를 연결하는 제4 측벽(421(c))으로 이루어진다.
여기서, 제3 측벽(421(a))의 상측 단부 일부는 제1 연장부(413) 아래에 위치하는 한편, 나머지 일부는 필터 수용부재의 측면 지지부(220) 아래에 위치한다. 즉, 제3 측벽(421(a))의 두께는 측면 지지부(220) 두께와 동일하고, 결과적으로 제3 측벽(421(a)) 외경과 측면 지지부(220) 외경이 동일하고, 게다가 제1 연장부(413)의 내경, 측면 지지부(220) 내경 및 제3 측벽(421(a)) 내경도 동일하다.
상기와 같은 구성에 의해, 측면 지지부(220), 제1 몸체(410) 및 커버(421)가 서로 견고하게 고정될 수 있을 뿐만 아니라, 측면 지지부(220)와 제2 몸체(420)가 일체형인 것으로 표현될 수 있다.
제4 측벽(421(c))은 바닥플레이트(421(b))로 갈수록 내경이 점진적으로 작아지는 것이 좋은데, 이는 공기 유입 부재(400)를 물병 개구부로 넣기 편하도록 하기 위함이다. 도면부호 421(c)′는 제5 관통홀로서, 제2 연장부(414)와 제3 측벽(421(a)) 사이 공간부로 물이 스며들거나 빠질 수 있도록 하기 위한 구성이다.
한편, 원형의 바닥플레이트(421(b))에는 외부로부터의 공기가 물병 안으로 들어갈 수 있도록 제4 관통홀(421(b)′)이 형성되어 있다.
내부 측벽(422)은 바닥플레이트(421(b))에서 위를 향해 소정 길이 연장된 원통 형상으로, 제2 연장부(414) 내측면과 밀착한 상태로 고정된다.
리브(423)는 제1 리브(423(a))와 제2 리브(423(b))로 구성된다. 제1 리브(423(a))는 내부 측벽(422)의 내측면에 위치하는데, 소정 간격 이격된 채 높이 방향으로 연장된 복수개로 이루어지며 위에서 볼 때 방사상 형상을 이룬다. 여기서, 제1 리브(423(a))의 외형은 장방형 육면체나 원기둥 모양일 수 있으나 반드시 이에 한정되는 것은 아니다.
이와 같은 제1 리브(423(a))는 볼(430)과 스프링(440)의 이동 경로를 제공하는 한편, 볼(430)과 스프링(440)이 내부 측벽(422)과 밀착하는 것을 방지함으로써 공기가 이동할 수 있는 경로인 공간부(S)를 제공한다.
또 제2 리브(423(b))는 바닥플레이트(421(b))의 내부 상면, 보다 상세하게는 제4 관통홀(421(b)′)과 내부 측벽(422) 사이에 위치하는데, 복수개의 바(bar)들이 방사상 형상으로 배치됨으로써, 볼(430)이 제4 관통홀(421(b)′)을 막는 것을 방지한다. 여기서, 제2 리브(423(b))는 제1 리브(423(a))와 마찬가지로 장방형 육면체나 원기둥 모양일 수 있으나 반드시 이에 한정되는 것은 아니다.
볼(430)은 제1 리브(423(a))를 따라 상하로 이동하면서 제3 관통홀(411′)의 개방 여부를 결정한다. 코일 형상의 스프링(440)은 일측은 제2 리브(423(b)) 상부에 위치하고 타측은 볼(430)을 지지하도록 배치되어 볼(430)의 상하 이동을 제어한다.
도면부호 450은 패킹부재로서, 물과 공기를 완벽하게 차단하기 위한 원형의 O-링일 수 있으나, 볼(430) 만으로 충분한 기밀효과를 기대할 수 있다면 생략하는 것도 가능하다.
이상과 같은 구조를 갖는 필터가 내장된 휴대용 물병 뚜껑이 물병에 장착될 경우, 물병을 손으로 눌러 물을 마실 때에는 물병에 가해지는 외압과 스프링(440)의 탄성력에 의해 볼(430)이 제3 관통홀(411′)을 막게 되므로, 물은 필터 수용부재(200)의 측면 지지부(220)로 유입된 후, 필터(330), 제2 연결부재(214), 홀더(114) 및 토출구(113)를 경유하면서 외부로 토출된다.
물을 마신 후에는 그만큼 물병 자체의 부피가 줄어들어 물병 내부의 압력은 외부보다 상대적으로 낮아지게 되고, 따라서 외부 공기는 토출구(113), 홀더(114), 제2 연결부재(214), 필터(330)의 여과수 이동통로, 제3 연결부재(412) 및 제3 관통홀(411′)을 순차적으로 경유한 후, 제4 관통홀(421(b)′)을 통해 물병 안으로 이동하게 되므로, 물병은 원래의 부피로 돌아오게 되는 것이다.
이상으로 본 발명 내용의 특정한 부분을 상세히 기술하였는바, 당업계의 통상의 지식을 가진 자에게, 이러한 구체적 기술은 단지 바람직한 실시양태일 뿐이며, 이에 의해 본 발명의 범위가 제한되는 것은 아니며, 본 발명의 범주 및 기술사상 범위 내에서 다양한 변경 및 수정이 가능함은 당업자에게 있어서 명백한 것이며, 이러한 변형 및 수정이 첨부된 특허청구범위에 속하는 것도 당연하다.
(부호의 설명)
100: 캡 부재
110: 고정부
111: 제1 원형플레이트 111′: 제1 관통홀
112: 제1 측벽 112′: 돌기
113: 토출구 114: 홀더
120: 캡 121: 보조캡
200: 필터 수용부재
210: 상부 지지부
211: 제2 원형플레이트 211′: 제2 관통홀
212: 제2 측벽 213: 제1 연결부재
214: 제2 연결부재
220: 측면 지지부 221: 슬릿
300: 필터부재
310: 제1 실링부 311: 체결구
320: 제2 실링부
330: 필터
400: 공기 유입 부재
410: 제1 몸체
411: 제3 원형플레이트 411′: 제3 관통홀
412: 제3 연결부재 413: 제1 연장부
414: 제2 연장부
420 : 제2 몸체
421 : 커버
421(a) : 제3 측벽 421(b) : 바닥플레이트
421(b)′: 제4 관통홀
421(c) : 제4 측벽 421(c)′: 제5 관통홀
422: 내부 측벽 423: 리브
423(a): 제1 리브 423(b): 제2 리브
430 : 볼
440 : 스프링
450 : 패킹부재
S: 공간부

Claims (13)

  1. 물병 개구부에 탈착가능하게 결합되는 캡 부재;
    일측이 상기 캡 부재와 연결된 필터 수용부재;
    상기 필터 수용부재에 수납되어 물병의 물에 포함되어 있는 이물질을 여과하기 위한 필터가 구비된 필터부재; 및
    상기 필터 수용부재 타측에 연결되어, 물병 안으로 공기를 유도하기 위한 공기 유입 부재;를 포함하는 것을 특징으로 하는 필터가 내장된 휴대용 물병 뚜껑.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 캡 부재는, 제1 관통홀이 구비된 제1 원형플레이트와 제1 측벽으로 이루어진 원통 형상으로, 상기 제1 원형플레이트 일측에는 소정 길이 돌출한 토출구가 마련되는 한편, 상기 제1 원형플레이트 타측에는 상기 토출구와 연통되며 소정 길이를 갖는 홀더가 구비되어 물병 개구부에 탈부착하게 결합되는 고정부, 및 상기 고정부와 연결된 채 상기 토출구의 개폐를 위한 캡;을 포함하는 것을 특징으로 하는 필터가 내장된 휴대용 물병 뚜껑.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 필터 수용부재는, 상기 필터부재 일측부와 체결되는 상부 지지부, 및 상기 필터부재 측면을 감싸는 원통 형상으로 일측이 상기 상부 지지부와 연결되는 측면 지지부를 포함하되,
    상기 상부 지지부는, 제2 관통홀이 구비된 제2 원형플레이트와 제2 측벽으로 이루어진 원통 형상으로, 상기 제2 원형플레이트 일측에는 상기 홀더 내측면과 밀착할 수 있도록 소정 길이를 갖는 원통 형상의 제1 연결부재가 마련되는 한편, 상기 제2 원형플레이트 타측에는 상기 제2 관통홀과 연통되면서 상기 필터부재 일측과 밀착할 수 있도록 소정 길이를 갖는 제2 연결부재가 구비되고,
    상기 측면 지지부는, 원통 형상으로 물병의 물이 통과할 수 있도록 복수개의 슬릿이 구비되어 있는 것을 특징으로 하는 필터가 내장된 휴대용 물병 뚜껑.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 공기 유입 부재는, 제3 관통홀이 구비된 제3 원형플레이트, 및 상기 필터부재 타측과 밀착할 수 있도록 상기 제3 원형플레이트 일측으로 연장된 제3 연결부재를 포함하는 제1 몸체; 상기 제1 몸체 타측에 위치하면서 공기 유입을 위한 제4 관통홀이 형성된 제2 몸체; 상기 제2 몸체 내부에 수납되면서 상기 제4 관통홀과 동일한 선상에 위치하는 볼; 및 상기 제2 몸체 내부에 수납되면서 상기 볼을 지지하는 스프링;을 포함하는 것을 특징으로 하는 필터가 내장된 휴대용 물병 뚜껑.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 제1 몸체는 상기 필터 수용부재의 측면 지지부 타측과 고정될 수 있도록 제3 원형플레이트 일측 가장자리에 위치하는 제1 연장부, 및 상기 제3 원형플레이트 타측에서 상기 제2 몸체 내부를 향하는 제2 연장부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 필터가 내장된 휴대용 물병 뚜껑.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 제1 연장부는 상기 필터 수용부재의 측면 지지부에 함몰된 상태로 고정되는 것을 특징으로 하는 필터가 내장된 휴대용 물병 뚜껑.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 제1 연장부의 내경은 상기 필터 수용부재 측면 지지부 내경과 동일한 것을 특징으로 하는 필터가 내장된 휴대용 물병 뚜껑.
  8. 제5항에 있어서,
    상기 제2 몸체는 원통 형상의 제3 측벽, 상기 제4 관통홀이 형성된 바닥플레이트, 및 상기 제3 측벽과 바닥플레이트를 연결하는 제4 측벽으로 이루어진 커버; 상기 커버 내측에 위치하면서 소정 길이 연장된 원통 형상의 내부 측벽; 및 상기 내부 측벽의 내측면에 위치하면서 소정 간격 이격된 채 높이 방향으로 연장된 복수개로 이루어진 제1 리브와, 상기 바닥플레이트의 내부 상면에 위치하면서 소정 높이 돌출하고 방사상 형상으로 배치되어 상기 스프링 일측을 지지하는 복수개로 이루어진 제2 리브로 구성된 리브를 포함하되,
    상기 볼은 상기 제2 리브 상부에서 상기 제1 리브를 따라 상하로 이동하는 것을 특징으로 하는 필터가 내장된 휴대용 물병 뚜껑.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 제3 측벽의 상측 단부는 상기 제1 연장부 아래에 위치하는 것을 특징으로 하는 필터가 내장된 휴대용 물병 뚜껑.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 제1 연장부는 상기 필터 수용부재의 측면 지지부에 함몰된 상태로 고정되며, 상기 제1 연장부의 내경, 상기 필터 수용부재의 측면 지지부 내경 및 상기 제3 측벽의 내경은 동일하고,
    상기 필터 수용부재의 측면 지지부 외경과 상기 제3 측벽 외경은 동일한 것을 특징으로 하는 필터가 내장된 휴대용 물병 뚜껑.
  11. 제9항에 있어서,
    상기 제4 측벽은 상기 바닥플레이트로 갈수록 내경이 점진적으로 작아지는 것을 특징으로 하는 필터가 내장된 휴대용 물병 뚜껑.
  12. 제8항에 있어서,
    상기 제2 연장부는 상기 내부 측벽 외측을 감싸는 모양으로 위치하는 것을 특징으로 하는 필터가 내장된 휴대용 물병 뚜껑.
  13. 제8항에 있어서,
    상기 스프링은 상기 볼과 상기 제2 리브 사이에 위치하는 코일 형상인 것을 특징으로 하는 필터가 내장된 휴대용 물병 뚜껑.
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