KR20060036480A - 워터 필터 장치 - Google Patents

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KR20060036480A
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water
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존 디 태너
데이비드 제임스 에몬스
리차드 피 리델
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피유알 워터 퓨리피케이션 프로덕트 인코포레이티드
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Publication date
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Abstract

본 발명은 미처리 음용수를 처리하기 위한 워터 필터 장치(20)에 관한 것이며, 이 워터 필터 장치(20)는 워터 필터 장치(20)와 미처리 음용수원 사이의 유체 연통을 제공하기 위한 커넥터(22)를 포함할 수 있다. 워터 필터 장치(20)는 미처리 음용수를 처리하기 위한 저압 워터 필터(26)를 포함할 수 있고, 이 워터 필터(26)는 워터 필터 재료를 포함할 수 있다. 이 워터 필터는 약 2 로그 초과의 F-BLR을 포함할 수 있다. 워터 필터 장치(20)는 저압 워터 필터(26)와 유체 연통하는 저장 하우징(30)을 포함할 수 있다. 이 워터 필터 장치는 저장 하우징 내로의 처리 음용수의 유동을 정지시키는 자동 차단 밸브를 포함할 수 있다. 워터 필터 장치(20)는 저장 하우징(30)으로부터 처리 음용수를 분배하기 위한 분배기(36)를 포함할 수 있다. 처리 음용수는 자동 차단 밸브가 작동하여 저장 하우징(30) 내부로의 처리 음용수의 유동이 정지될 때까지 약 5 mL/min 이상의 유량으로 저장 하우징(30) 내로 유입될 수 있다. 워터 필터 장치(20)는 비전기식 워터 필터 장치일 수 있다.
워터 필터 장치, 커넥터, 저장 하우징, 차단 밸브, 분배기, 음용수

Description

워터 필터 장치 {WATER FILTER DEVICE}
본 발명은 미처리 음용수를 처리하기 위한 수처리 장치에 관한 것이다.
물은, 예를 들어 미립자, 유해한 화학 물질, 그리고 박테리아, 기생충, 원생동물 및 바이러스와 같은 미생물을 포함하는 많은 다양한 종류의 오염물을 함유할 수도 있다. 다양한 환경에서, 이러한 오염물은 물이 사용되기 전에 제거되어야 한다. 어떠한 유해한 오염물도 물이 음용되기 전에 물로부터 제거되어야 하는데, 즉 음용에 적합하여야 한다.
미개발 국가에서, 오염된 물에 노출되는 것과 관련된 치명적인 결과가 있게 된다. 동시에, 증가하는 인구 밀도, 점점 부족해지는 수자원, 워터 필터 설비의 부재, 및 흔히 (너무 고가인 배터리를 포함하는) 전력의 부재를 포함하는, 물을 오염시키는 원인이 되는 여러 요인이 존재한다. 어떤 경우에는, 동일한 지리적 위치에서 서로 이웃하고 있는 가정들 간에 이들이 이용할 수 있는 미처리 음용수의 압력이 크게 변동할 수도 있다. 또한, 음용수원이 사람과 동물의 폐기물에 매우 근접해 있는 것이 보편적이므로 미생물 오염은 주요한 보건적 관심사이다. 수인성 미생물 오염의 결과로서, 연간 6백만명이 사망하는 것으로 추정되며, 이들 중 절반은 5세 미만의 어린이들이다.
1987년에, 미국 환경보호국(EPA)은 "미생물 정수기를 시험하기 위한 안내 지침 및 프로토콜"을 도입했다. 이 프로토콜은 공공 또는 개인용 급수 내에서 특정 보건 관련 오염물을 감소시키도록 설계된 음용수 필터 장치의 성능에 관한 최소한의 요구 조건을 확립하고 있다. 이 요구 조건은 급수원으로부터의 유출수는 감염에 대해 99.99%(또는 등가적으로 4 로그(log))의 바이러스 제거율과 99.9999%(또는 등가적으로 6 로그)의 박테리아 제거율을 나타내는 것이다. EPA 프로토콜 하에서, 바이러스의 경우 유입수 농도는 리터 당 1x107 바이러스이어야 하고, 박테리아의 경우 유입수 농도는 리터 당 1x108 박테리아이어야 한다. 급수 내에서의 에스케리키아 콜라이(Escherichia coli)(E. coli(대장균), 박테리아)의 만연 및 급수의 소비와 관련된 위험 때문에, 이러한 미생물은 대부분의 연구에서 박테리아로서 사용된다. 유사하게는, MS-2 박테리오파지(bacteriophage)(또는 단순히 MS-2 파지(phage))는 그 크기 및 형태(즉, 약 26 ㎚ 및 20면체)가 많은 바이러스와 유사하기 때문에, 바이러스 제거를 위한 대표적인 미생물로 통상 사용된다. 따라서, MS-2 박테리오파지를 제거하는 필터의 성능은 다른 바이러스를 제거하는 필터의 성능을 설명한다.
그러므로, 소정의 과제는, 미처리 음용수가 바이러스와 박테리아에 의해 오염되고 물이 부족하며 전력 및 배터리가 이용 가능하지 않을 때, 동일한 지리적 위치에서 수압의 큰 변동이 존재할 때, 수압이 전혀 없는 기간이 존재할 때, 평균적인 가정에 음용 및 요리용 음용수의 충분한 일일 급수를 제공할 수 있는 워터 필터 장치를 제공하는 것을 포함한다.
본 발명은 미처리 음용수를 처리하기 위한 워터 필터 장치에 관한 것이며, 이 워터 필터 장치는 워터 필터 장치와 미처리 음용수원 사이의 유체 연통을 제공하기 위한 커넥터를 포함한다. 이 워터 필터 장치는 커넥터와 유체 연통하는 저압 워터 필터를 포함할 수 있다. 워터 필터는 워터 필터 재료를 포함할 수 있다. 워터 필터는 약 2 로그 초과의 F-BLR를 포함할 수 있다. 워터 필터 장치는 저압 워터 필터와 유체 연통하는 저장 하우징을 포함할 수 있다. 워터 필터 장치는 저장 하우징과 유체 연통하는 자동 차단 밸브를 포함할 수 있다. 워터 필터 장치는 저장 하우징과 유체 연통하는 분배기를 포함할 수 있다. 처리 음용수는, 자동 차단 밸브가 작동하여 저장 하우징 내부로의 처리 음용수의 유동이 정지될 때까지 약 5 mL/min 이상 내지 약 2,000 mL/min 이하의 유량으로 저장 하우징 내부로 유입될 수 있다. 워터 필터 장치는 비전기식(non-electric) 워터 필터 장치일 수 있다.
저압 미처리 음용수를 처리하는 방법은 저압 워터 필터 장치를 제공하는 단계를 포함할 수 있다. 저압 워터 필터 장치는 미처리 음용수원에 연결하기 위한 커넥터를 포함할 수 있다. 저압 워터 필터는 중공극 활성 탄소 입자와 저장 하우징을 포함할 수 있다. 이 방법은 저압 미처리 음용수를 저압 미처리 음용수원으로부터 저압 워터 필터로 통과시키는 단계를 추가로 포함할 수 있다. 저압 미처리 음용수는 바이러스와 박테리아를 포함할 수 있으므로, 평균 유체 접촉 시간은 약 2초를 초과한다. 워터 필터는 약 2 로그 초과의 F-BLR 및 약 1 로그 초과의 F-VLR를 포함할 수 있다. 이 방법은 저장 하우징을 처리 음용수로 약 5 mL/min 초과의 유량으로 채우는 단계를 추가로 포함할 수 있다.
미처리 음용수를 처리하기 위한 모듈형 워터 필터 장치를 합체하는 방법이 제공된다. 이 방법은 모듈형 워터 필터 장치 유닛을 제공하는 단계를 포함할 수 있다. 모듈형 워터 필터 장치 유닛은 미처리 음용수를 처리하기 위한 저압 워터 필터를 포함할 수 있다. 저압 워터 필터는 워터 필터 재료 및 처리 음용수의 유동을 정지시키는 자동 차단 밸브를 포함할 수 있다. 이 방법은 모듈형 워터 필터 장치를 처리 음용수를 저장하기 위한 저장 하우징 내부로 합체하는 단계를 추가로 포함할 수 있다. 모듈형 워터 필터 장치 유닛은 비전기식 워터 필터 장치일 수 있다.
도 1은 워터 필터 장치의 분해 사시도.
도 2A는 "개방 위치"에 있는 도 1의 워터 필터 장치의 커넥터의 사시도 및 도 1의 워터 필터 장치의 커넥터 호스의 부분도.
도 2B는 "폐쇄 위치"에 있는 도 1의 워터 필터 장치의 커넥터의 사시도 및 도 1의 워터 필터 장치의 커넥터 호스의 부분도.
도 3은 도 1의 워터 필터 장치의 워터 필터의 분해 사시도.
도 4는 도 1의 워터 필터 장치의 하부 평면도.
도 5는 선 A-A를 따라 취한 도 1의 워터 필터 장치의 측단면도로서, 유동 조절기를 상세도-A로 상세히 도시하는 도면.
도 6은 선 A-A를 따라 취한 도 1의 워터 필터 장치의 대안적인 실시예의 부분 측단면도로서, 필터 용기를 통과하도록 형성된 개구를 도시하는 도면.
도 7은 도 1의 워터 필터 장치의 제어 헤드의 분해 사시도.
도 8은 도 1의 워터 필터 장치의 대안적인 실시예의 사시도로서, 벽에 고정된 벽 장착 브래킷(wall-mount bracket)을 도시하는 도면.
도 9는 도 1의 워터 필터 장치의 제어 헤드, 워터 필터 및 필터 용기의 분해 사시도.
I. 정의
본 명세서에 사용되는 바와 같이, "활성 탄소 입자"라는 어구 및 그의 파생 용어들은 탄화된 물질을 보다 다공성이 되도록 하는 공정을 받은 탄소 입자를 지칭하려는 것이다.
본 명세서에 사용되는 바와 같이, "활성화"라는 용어 및 그의 파생 용어들은 탄화된 물질을 보다 다공성이 되도록 하는 공정을 지칭하려는 것이다.
본 명세서에 사용되는 바와 같이, "활성 탄소 입자" 또는 "활성 탄소 필터 입자"라는 용어 및 그의 파생 용어들은 활성화 공정을 받은 탄소 입자를 지칭하려는 것이다.
본 명세서에 사용되는 바와 같이, "평균 유체 체류 시간" 및/또는 "평균 유체 접촉 시간"이라는 어구는 유체가 필터 재료를 통과하여 이동할 때 유체가 필터 내부의 필터 입자와 접촉하는 평균 시간을 지칭하며, 필터 재료 공극 체적 대 유체 유량의 비로 계산된다.
본 명세서에 사용되는 바와 같이, "축류"라는 어구는 평평한 표면을 통과하고 이 표면에 수직한 유동을 지칭한다.
본 명세서에 사용되는 바와 같이, "염기성"이라는 용어는 7을 초과하는 영전하점(point of zero charge)을 갖는 필터 입자를 지칭하려는 것이다.
본 명세서에 사용되는 바와 같이, "일회용"이라는 용어는 약 189 내지 약 757 L(50 내지 200 갤론)의 미처리 음용수를 처리하도록 또는 약 30일 내지 약 120일 동안 처리하도록 설계 및 제조된 필터를 의미한다.
본 명세서에 사용되는 바와 같이, "대면 면적"이라는 어구는 유입수에 최초로 노출되는 필터 재료의 면적을 지칭한다. 예를 들어, 축류 필터의 경우에 대면 면적은 유체의 입구에서의 필터 재료의 단면적이며, 반경류 필터의 경우에는 대면 면적은 필터 재료의 외부 면적이다.
본 명세서에 사용되는 바와 같이, "필터 박테리아 로그 제거율(F-BLR)"(Filter Bacteria Log Removal)이라는 어구는 최초 2,000의 필터 재료 공극 체적의 유동 후의 필터의 박테리아 제거 능력을 지칭한다. F-BLR은 하기와 같이 정의 및 계산된다:
F-BLR = -log[(이. 콜라이의 유출 농도)/(이. 콜라이의 유입 농도)]
여기서, "이. 콜라이의 유입 농도"는 시험 내내 계속적으로 약 1x108 CFU/L로 설정되며, "이. 콜라이의 유출 농도"는 필터를 통한 약 2,000의 필터 재료 공극 체적 유동 후에 측정된다. F-BLR은 "로그"의 단위를 갖는다(여기서, "로그"는 대수임). 유출 농도가 분석에 사용되는 기술의 검출 한계치 미만이면 F-BLR의 계산에 있어서 유출 농도는 검출 한계치인 것으로 간주됨에 유의한다. 또한, F-BLR은 살균 효과를 제공하는 화학 제제의 적용 없이 측정된다는 것에 유의한다.
본 명세서에 사용되는 바와 같이, "필터 재료 깊이"라는 어구는 유입수가 필터 재료의 입구로부터 출구까지 이동하는 직선 거리를 지칭한다. 예를 들어, 축류 필터의 경우에 필터 깊이는 필터 재료의 두께이며, 반경류 필터의 경우에 필터 깊이는 필터 재료의 외경과 내경 사이의 차이의 절반이다.
본 명세서에 사용되는 바와 같이, "필터 재료 공극 체적"이라는 어구는 크기가 0.1 ㎛를 초과하는 필터 재료에 있어서 입자간 공극의 총 체적을 지칭한다.
본 명세서에 사용되는 바와 같이, "필터 재료 총 체적"이라는 어구는 입자간 공극 체적과 필터 입자에 의해 점유되는 체적의 합을 지칭한다.
본 명세서에 사용되는 바와 같이, "필터 입자"라는 어구는 필터 재료의 적어도 일부를 형성하도록 사용되는 개별 부재 또는 단편을 지칭하려는 것이다. 예를 들어, 섬유, 과립, 비드 등이 각각 본 명세서에서 필터 입자로 간주된다.
본 명세서에 사용되는 바와 같이, "필터 다공도" 및/또는 "필터층(filter bed) 다공도"라는 어구는 필터 재료 공극 체적 대 필터 재료 총 체적의 비를 지칭한다.
본 명세서에 사용되는 바와 같이, "필터 바이러스 로그 제거율(F-VLR)"(Filter Viruses Log Removal)이라는 어구는 최초 2,000의 필터 재료 공극 체 적의 유동 후의 필터의 바이러스 제거 능력을 지칭한다. F-VLR은 하기와 같이 정의 및 계산된다:
F-VLR = -log[(MS-2의 유출 농도)/(MS-2의 유입 농도)]
여기서, "MS-2의 유입 농도"는 시험 내내 계속적으로 약 1x107 PFU/L로 설정되며, "MS-2의 유출 농도"는 필터를 통한 약 2,000의 필터 재료 공극 체적 유동 후에 측정된다. F-VLR은 "로그"의 단위를 갖는다(여기서, "로그"는 대수임). 유출 농도가 분석에 사용되는 기술의 검출 한계치 미만이면 F-VLR의 계산에 있어서 유출 농도는 검출 한계치인 것으로 간주됨에 유의한다. 또한, F-VLR은 살바이러스 효과를 제공하는 화학 제제의 적용 없이 측정된다는 것에 유의한다.
본 명세서에 사용되는 바와 같이, "저압"이라는 용어는 약 7 kPa(제곱인치 당 1 파운드(본 명세서에서 "psi")) 내지 약 138 kPa(20 psi)를 의미한다.
본 명세서에 사용되는 바와 같이, "저압 워터 필터"라는 용어는 미처리 음용수원이 약 7 kPa(1 psi) 이상의 압력에 있을 때 약 5 밀리리터/분(본 명세서에서 "mL/min") 내지 약 400 mL/min의 미처리 음용수를 전달하는 워터 필터를 의미한다.
본 명세서에 사용되는 바와 같이, "거대공극"이라는 용어는 폭 또는 직경이 50 ㎚(또는 등가적으로 500 Å)를 초과하는 입자내 공극을 지칭하려는 것이다.
본 명세서에 사용되는 바와 같이, "중공극"이라는 용어는 폭 또는 직경이 2 ㎚ 내지 50 ㎚(또는 등가적으로 20 Å 내지 500 Å)인 입자내 공극을 지칭하려는 것이다.
본 명세서에 사용되는 바와 같이, "저압 워터 필터 장치"라는 용어는 미처리 음용수원이 약 7 kPa(1 psi) 이상의 압력에 있을 때 적어도 약 5 mL/min 내지 약 400 mL/min의 미처리 음용수를 전달하는 워터 필터 장치를 의미한다.
본 명세서에 사용되는 바와 같이, "중공극 활성 탄소 필터 입자"라는 용어는 중공극 및 거대공극 체적의 합이 0.12 밀리리터/그램(본 명세서에서 "mL/g")을 초과할 수 있는 활성 탄소 필터 입자를 지칭한다.
본 명세서에 사용되는 바와 같이, "중공극 염기성 활성 탄소 필터 입자"라는 어구는 중공극 및 거대공극 체적의 합이 0.12 mL/g을 초과하고 영전하점이 7을 초과할 수 있는 활성 탄소 필터 입자를 지칭하려는 것이다.
본 명세서에 사용되는 바와 같이, "중공극 염기성의 산소 환원된 활성 탄소 필터 입자"라는 어구는 중공극 및 거대공극 체적의 합이 0.12 mL/g을 초과하고 영전하점이 7을 초과하며 벌크 산소(bulk oxygen)의 비율이 1.5 중량% 이하일 수 있는 활성 탄소 필터 입자를 지칭하려는 것이다.
본 명세서에 사용되는 바와 같이, "미생물", "미생물 유기체" 및 "병원체"라는 용어는 서로 교환 가능하게 사용된다. 이들 용어는 박테리아, 바이러스, 기생충, 원생동물 및 세균으로 특징지워질 수 있는 다양한 유형의 미생물을 지칭한다.
본 명세서에 사용되는 바와 같이, "미세공극"이라는 용어는 폭 또는 직경이 2 ㎚(또는 등가적으로 20 Å) 미만인 입자내 공극을 지칭하려는 것이다.
본 명세서에 사용되는 바와 같이, "미세공극 체적"이라는 어구 및 그의 파생 용어들은 모든 미세공극의 체적을 지칭하려는 것이다. 미세공극 체적은 본 기술 분야에 주지되어 있는 공정인 브루나워, 에멋 및 텔러(Brunauer, Emmett and Teller)(본 명세서에서 "BET") 공정(ASTM D 4820 - 99 표준)을 사용하여 0.15의 상대 압력에서 흡착되는 질소의 체적으로부터 계산된다.
본 명세서에 사용되는 바와 같이, "비전기식 워터 필터 장치"라는 용어는 수압을 증가시키기 위하여 교류 또는 직류를 사용하지 않는 워터 필터 장치를 의미한다.
본 명세서에 사용되는 바와 같이, "영전하점"이라는 어구는 그 이상에서 탄소 입자의 전체 표면이 음으로 대전되는 pH를 지칭하려는 것이다. 영전하점을 결정하기 위한 주지된 시험 절차가 이하에 설명된다.
본 명세서에 사용되는 바와 같이, "중공극 범위 내의 공극 크기 분포"라는 어구는 본 기술 분야에 주지되어 있는 공정인 바렛, 조이너 및 할렌다(Barrett, Joyner and Halenda)(BJH) 공정에 의해 계산된 공극 크기의 분포를 지칭하려는 것이다.
본 명세서에 사용되는 바와 같이, "반경류"라는 어구는 본질적으로 원통형이거나 본질적으로 원추형인 표면을 통과하고 이들 표면에 수직한 유동을 전형적으로 지칭한다.
본 명세서에 사용되는 바와 같이, "중공극 및 거대공극 체적의 합"이라는 어구 및 그의 파생 용어들은 모든 중공극 및 거대공극의 체적을 지칭하려는 것이다. 중공극 및 거대공극 체적의 합은 총 공극 체적과 미세공극 체적 사이의 차이와 같고, 또는 등가적으로 본 기술 분야에 주지되어 있는 공정인 BET 공정(ASTM D 4820 - 99 표준)을 사용하여 0.9814 및 0.15의 상대 압력에서 흡착되는 질소의 체적들 사이의 차이로부터 계산된다.
본 명세서에 사용되는 바와 같이, "자동 채움"(self-filling)이라는 용어는 저장 하우징이 미리 설정된 수준으로 채워지면 미처리 음용수의 처리가 자동으로 중단되는 워터 필터 장치를 의미한다.
본 명세서에 사용되는 바와 같이, "외부 비표면적"이라는 어구는 이하에서 더욱 상세하게 논의되는 바와 같이 필터 입자의 단위 질량 당 외부 총 표면적을 지칭하려는 것이다.
본 명세서에 사용되는 바와 같이, "외부 총 표면적"이라는 어구는 이하에서 더욱 상세하게 논의되는 바와 같이, 하나 이상의 필터 입자의 기하학적인 외부 총 표면적을 지칭하려는 것이다.
본 명세서에 사용되는 바와 같이, "미처리"라는 용어는 본 명세서에서 설명되는 워터 필터 장치를 사용하여 처리되지 않은 물을 의미한다.
본 명세서에 사용되는 바와 같이, "워터 필터" 또는 "필터"라는 용어는, 예를 들면 크기 배제, 전기 분해, 흡수, 흡착, 산화, 환원, 화학 소독, 이온 교환 등 중 하나 또는 그 조합에 의해 오염물의 제거 또는 중화를 위한 각각의 구조 및 기구를 지칭한다.
본 명세서에 사용되는 바와 같이, "워터 필터 재료" 또는 "필터 재료"라는 어구는 필터 입자의 집합체(aggregate)를 지칭하려는 것이다. 필터 재료를 형성하는 필터 입자의 집합체는 균질이거나 불균질일 수 있다. 필터 입자는 필터 재료 내에 균일하게 또는 불균일하게(예를 들어, 상이한 필터 입자의 층) 분포될 수 있다. 또한, 필터 재료를 형성하는 필터 입자는 형태 또는 크기가 동일할 필요는 없으며 유리되거나 상호연결된 형태로 제공될 수도 있다.
II. 워터 필터 장치
동일한 마지막 세 자리를 갖는 도면 부호는 도면 전반에 걸쳐 동일하거나 유사한 요소를 나타낸다(예를 들어, 122, 1122, 2122, 또는 020, 1020, 2020).
도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예는 미처리 음용수원에 연결하기 위한 커넥터(22), 커넥터(22)와 제어 헤드(34)를 유체 연통되게 하는 커넥터 호스(24), 미처리 음용수를 처리하기 위한 워터 필터(26), 워터 필터(26)를 내장하기 위한 필터 용기(28), 워터 필터(26)에 의해 처리된 처리 음용수를 저장하기 위한 저장 하우징(30), 저장 하우징(30)을 덮기 위한 저장 하우징 덮개(32), 저장 하우징(30) 내에 저장된 처리 음용수를 분배하기 위한 분배기(36), 워터 필터 장치(20)를 장착하기 위한 벽 장착 브래킷(38), 워터 필터 장치(20)를 통한 음용수의 유동을 제어하기 위한 유동 조절기(39)(도 5에 도시됨), 및/또는 워터 필터(26)의 수명을 표시하기 위한 수명 표시기(40)를 포함할 수 있는 워터 필터 장치(20)일 수 있다.
A. 호스
도 1에 도시된 바와 같이, 커넥터 호스(24)는 커넥터(22)를 제어 헤드(34)에 유체 연결할 수 있다. 커넥터 호스(24)는 다양한 길이와 직경을 가질 수 있다. 커넥터 호스(24)는 플라스틱 등의 하나 또는 그 조합을 포함하지만 이로 제한되지 않는 다양한 재료들 중 하나 이상의 재료로부터 제조될 수 있다.
B. 커넥터
도 2A 및 도 2B에 도시된 바와 같이, 커넥터(22)는 커넥터 본체(42), 커넥터 핸들(44), 밸브, 커넥터 입구(46), 제1 커넥터 출구(48) 및 제2 커넥터 출구(50)를 포함할 수 있다. 커넥터 입구(46)는 미처리 음용수를 워터 필터 장치(20) 내부로 도입하기 위하여 미처리 음용수원(예컨대, 주택형 수도꼭지, 직렬 언더싱크형(in-line under a sink), 지붕 장착형 탱크 등)에 해제 가능하게(예컨대, 마찰식 끼움, 나사식 끼움, 볼트 결합, 스크류 결합, 체결, 스냅식 끼움, 래칭 결합 등) 또는 영구적으로(예컨대, 성형, 접착제 접합, 납땜, 용접, 핫 플레이트(hot plate) 용접 등) 연결될 수 있다. 제1 커넥터 출구(48)는 커넥터 호스(24)에 연결될 수 있다. 제2 커넥터 출구(50)에는 또한 에어레이터(aerator), 식기세척기용 신속 분리 피팅 등의 부착을 위하여 나사가 형성될 수도 있다. 커넥터 핸들(44)은 미처리 음용수의 유동을 (핸들을 90도 회전시킴으로써) 안내하도록 사용될 수 있어, 사용자는 제2 커넥터 출구(50)를 통한 미처리 음용수의 즉시 사용(도 2A에 도시된 "개방 위치") 또는 제1 커넥터 출구(48)를 통한 미처리 음용수의 처리(도 2B에 도시된 "폐쇄 위치") 사이에서 선택할 수 있다.
커넥터(22)는 플라스틱, 금속 및 그의 합금, 유리섬유 등의 하나 또는 그 조합을 포함하지만 이로 제한되지 않는 다양한 재료들 중 하나 이상의 재료로부터 제조될 수 있다.
C. 워터 필터
도 3에 도시된 바와 같이, 워터 필터(26)는 필터 하우징(52), 필터 입구(54), 필터 출구(56) 및 워터 필터 재료(58)를 포함할 수 있다. 또한, 미국 특허 출원 제60/473,271호에 기술된 바와 같이, 워터 필터(26)는 제1 튜브(60), 제2 튜브(62)(이는 리브(63)에 의해 지지될 수도 있음), 및 제3 튜브(64)(이하에서 더욱 상세히 설명됨, 도 6 참조)를 구비할 수 있다.
필터 하우징(52)은 워터 필터 재료(58)의 단부 부분을 캐핑(cap)할 수 있다. 필터 하우징(52)은 원통형일 수 있지만 이는 다양한 형상과 크기를 가질 수도 있다. 필터 하우징(52)은 플라스틱, 금속 및 그의 합금, 유리섬유 등의 하나 또는 그 조합을 포함하지만 이로 제한되지 않는 다양한 재료들 중 하나 이상의 재료로부터 제조될 수 있다. 대안적으로, 필터 하우징(52)은 워터 필터 재료(58)를 보유하는 명확하게 구분된 구획(compartment)을 형성할 수 있다.
필터 입구(54)는 노출된 워터 필터 재료(58)의 일부분(예컨대, 탄소 블록의 일부분), 또는 양 단부가 필터 하우징(52)에 의해 캐핑된 전처리 필터(pre-filter; 120)일 수 있다. 즉, 물은 워터 필터 재료(58)의 노출된 부분 또는 전처리 필터(120)를 통해 워터 필터(26)로 유입될 수 있다.
필터 출구(56)는 워터 필터(26)의 종축(68)과 동심원을 이루고 동축인 원형 개구일 수 있다. 필터 입구(54)와 필터 출구(56)는 이런 용도에 가장 적합한 임의의 방식으로 다양한 크기와 배향을 가질 수 있다. 그러므로, 필터 입구(54) 및 필터 출구(56)는 동일한 접근성(proximity)으로(예컨대, 동일한 개구를 공유함), 유사한 접근성으로(예컨대, 동일한 표면 또는 단부를 공유함), 또는 서로 상이한 접 근성으로(예컨대, 반대편 단부들에 위치함) 배향될 수 있다.
워터 필터 재료(58)는 필터 하우징(52)에 내장될 수 있다. 워터 필터 재료(58)는 블록의 형태일 수 있으며, 워터 필터 재료(58)의 이 블록은 코어 영역(70)을 가질 수 있다.
워터 필터 재료(58)의 예는 미국 특허 제2,167,225호, 제2,335,458호, 제4,172,796호, 제4,493,772호, 제4,764,274호, 제4,025,438호, 제4,094,779호, 제5,679,248호, 제6,274,041호, 제6,337,015호와, 미국 특허 출원 제09/935,810호, 제09/935,962호, 제09/628,632호, 제09/832,581호, 제09/832,580호, 제09/736,749호, 제09/574,456호, 제09/564,919호 및 제09/347,223호에 기술되어 있다. 예를 들면, 워터 필터 재료는 탄소(예컨대, 다공성 탄소의 튜브 또는 다공성 탄소의 블록과 같은, 중공극 염기성 목재 활성 탄소를 포함하는 활성 탄소, 또는 플라스틱 결합제 등에 의해 소결된 탄소 분말 또는 입자), 이온 교환 재료(예컨대, 수지 비드, 평평한 여과 박막, 섬유상 여과 구조물 등의 형태), 제올라이트 입자 또는 코팅(예컨대, 은 함유), 폴리에틸렌, 또는 전하 조절된 멜트블로운(charge-modified melt-blown) 또는 미세섬유 유리 웨브, 알루미나, 규조토 등의 하나 또는 그 조합을 포함할 수 있지만 이로 제한되지 않는다.
워터 필터 재료(58)는 약 7 그램(본 명세서에서 "g") 내지 약 600 g, 약 15 g 내지 약 300 g, 또는 약 30 g 내지 약 170 g의 활성 탄소 입자를 포함하여(미국 특허 출원 제10/464,210호 및 제10/464,209호에 기술됨), 저압 미처리 음용수를 처리할 수 있다. 활성 탄소 입자는 약 0.2 g/mL 내지 약 0.8 g/mL, 약 0.3 g/mL 내 지 약 0.7 g/mL, 또는 약 0.35 g/mL 내지 약 0.65 g/mL의 벌크 밀도(bulk density)를 가질 수 있다. 활성 탄소는 미국 특허 제4,664,673호, 제4,859,386호, 제5,019,311호, 제5,189,092호, 제5,249,948호, 제5,679,248호, 제5,679,248호, 제5,928,588호, 제5,976,432호와, 국제출원공개 WO 98/43796호에 기술된 공정에 의해 하기의 활성 탄소 블록 사양에 따르는 블록으로 형성될 수 있다.
유량:
약 69 kPa(10 psi)에서 블록 길이(인치) 당 약 5 mL/min 내지 약 100 mL/min.
목표 채움 시간:
약 69 kPa(10 psi)에서 3,000 mL의 처리 음용수에 대하여 약 20분 내지 약 10시간.
치수 범위:
블록 길이: 약 5 ㎝(2 인치) 내지 약 15 ㎝(6 인치).
외경: 약 3.8 ㎝(1.5 인치) 내지 약 10 ㎝(4 인치).
내경: 약 0.76 ㎝(0.3 인치) 내지 약 2.54 ㎝(1 인치).
최소 평균 유체 접촉 시간:
약 3초 이상.
활성 탄소 입자를 포함하는 워터 필터 재료(58)는 워터 필터 장치(20)가 커넥터(22)를 통해 워터 필터 장치(20)로 유입되는 모든 미처리 음용수의 약 100%를 처리할 수 있게 한다. 낭비될 수 있는 (즉, 워터 필터 장치(20)로 유입되어 처리 되지 않는) 물은 워터 필터(26)의 교환을 위하여 필터 용기(28)를 제거한 때 커넥터(22), 커넥터 호스(24) 및 필터 용기(28) 내에 남아 있을 수 있는 물 뿐이다(낭비되는 물은 워터 필터의 수명 동안 워터 필터(26)에 의해 처리되는 미처리 음용수의 체적과 비교할 때 약 0.5% 미만일 수 있음). 그러므로, 상기 커넥터(22)를 통해 워터 필터 장치(20)로 유입되는 미처리 음용수의 대략 전부(100%)가 음용을 위해 저장 하우징(30)으로부터 이용할 수 있게 된다.
전술한 바와 같이, 워터 필터(26)는 전처리 필터(120)를 추가로 포함할 수도 있다. 전처리 필터(120)는 특히 높은 수준의 입자 또는 유기 오염물(박테리아 슬라임(bacteria slime) 포함)이 존재하는 지리적 위치에서 필터 재료(58)의 막힘(clogging)을 방지할 수 있다. 전처리 필터(120)는 멜트블로운 폴리프로필렌, 부직포 중합체, 미세유리 섬유, 부직포 셀룰로오스 필터 재료 등의 하나 또는 그 조합을 포함할 수 있지만 이로 제한되지 않는다. 전처리 필터(120)는 하나 또는 다수의 층일 수도 있다. 워터 필터(26)는 약 2 로그 초과, 약 3 로그 초과, 약 4 로그 초과 및 약 6 로그 초과의 F-BRL을 가질 수 있고, F-VRL은 약 1 로그 초과, 약 2 로그 초과, 약 3 로그 초과 및 약 4 로그 초과일 수 있다. 또한, 워터 필터(26)는 전술한 F-BRL/F-VRL 외에, 저압 미처리 음용수를 처리할 때 약 5 mL/min 내지 약 2,000 mL/min, 약 25 mL/min 내지 약 1,000 mL/min, 또는 약 50 mL/min 내지 약 400 mL/min의 출력을 가질 수 있다.
(i) 워터 필터 재료 예 1
버지니아주 커빙턴 소재의 메드웨스트바코 코포레이션(MeadWestvaco Corp.) 으로부터의 누챠(Nuchar)(등록상표) RGC 중공극 염기성 활성 탄소 분말(Dv ,0.5는 약 45 ㎛임) 약 18.3 g을 오하이오주 신시내티 소재의 에퀴스타 케미컬즈, 인크.(Equistar Chemicals, Inc.)의 마이크로텐(Microthene)(등록상표) 저밀도 폴리에틸렌(LDPE) FN510-00 결합제 약 7 g 및 조지아주 노르크로스 소재의 셀렉토, 인크(Selecto, Inc.)로부터의 알루실(Alusil)(등록상표) 70 알루미노규산염 분말 약 2 g과 혼합한다. 그 후, 혼합된 분말을 내경이 약 7.62 센티미터(본 명세서에서 "㎝")(약 3 in)이고 깊이가 약 1.27 ㎝(약 0.5 in)인 원형 알루미늄 주형 내에 붓는다. 주형을 닫고 압반(platen)을 구비한 가열 프레스 내에 위치시켜 약 204℃에서 1시간 동안 유지한다. 그 후, 주형을 실온으로 냉각하고 개방하여 축류 필터를 제거한다. 이 필터의 특징은 하기와 같다: 대면 면적: 약 45.6 제곱센티미터(본 명세서에서 "㎠"); 필터 깊이: 약 1.27 cm; 필터 총 체적: 약 58 mL; 필터 다공도(약 0.1 나노미터(본 명세서에서 "㎛")를 초과하는 공극의 경우): 약 0.43; 및 필터 재료 공극 체적(약 0.1 ㎛를 초과하는 공극의 경우): 약 25 mL(수은 공극 측정법으로 측정).
(ii) 워터 필터 재료 예 2
미세공극 염기성 코코넛 활성 탄소 분말(Dv ,0.5는 약 92 ㎛임) 약 26.2 g을 오하이오주 신시내티 소재의 에퀴스타 케미컬즈, 인크.의 마이크로텐(등록상표) 저밀도 폴리에틸렌(LDPE) FN510-00 결합제 7 g 및 조지아주 노르크로스 소재의 셀렉토, 인크.로부터의 알루실(등록상표) 70 알루미노규산염 분말 약 2 g과 혼합한다. 그 후, 혼합된 분말을 내경이 약 7.62 ㎝(약 3 in)이고 깊이가 약 1.27 ㎝(약 0.5 in)인 원형 알루미늄 주형 내에 붓는다. 주형을 닫고 압반을 구비한 가열 프레스 내에 위치시켜 약 204℃에서 1시간 동안 유지한다. 그 후, 주형을 실온으로 냉각하고 개방하여 축류 필터를 제거한다. 이 필터의 특징은 하기와 같다: 대면 면적: 약 45.6 ㎠; 필터 깊이: 약 1.27 ㎝; 필터 총 체적: 약 58 mL; 필터 다공도(약 0.1 ㎛를 초과하는 공극의 경우): 약 0.44; 및 필터 재료 공극 체적(약 0.1 ㎛을 초과하는 공극의 경우): 약 25.5 mL(수은 공극 측정법으로 측정).
D. 필터 용기
앞서 도 1에 도시한 바와 같이, 필터 용기(28)는 (도 5에 도시된 바와 같이 그리고 미국 특허 출원 제60/473,271호에 기술된 바와 같이, 제어 헤드(34)에 연결될 수 있는) 워터 필터(26)를 둘러싸고 해제 가능하게 연결(예컨대, 마찰식 끼움, 나사식 끼움, 볼트 결합, 스크류 결합, 체결, 스냅식 끼움, 래칭 결합 등) 및 제어 헤드(34) 또는 워터 필터 장치(20)의 다른 부품에 유체 밀봉되도록 형성되어, 필터 용기(28)가 제어 헤드(34)와 유체 연통될 수 있다. O-링, u-컵, 기타 탄성중합체 시일(seal) 또는 개스킷 등(도시 안됨)이 유체 밀봉을 달성하도록 사용될 수도 있다. 필터 용기(28)는 "용이하게 개방"될 수 있어, 평균적인 성인이 단지 그의 손을 사용하여(즉, 임의의 공구 없이도) 제어 헤드(34)에 필터 용기를 연결하고 제어 헤드로부터 필터 용기를 분리할 수 있는데, 즉 필터 용기를 개방하는 데에 약 0.5 Nㆍm(약 5 인치-파운드(본 명세서에서 "inch-lb")) 내지 약 11 Nㆍm(약 100 inch-lb), 약 0.8 Nㆍm(약 7 inch-lb) 내지 약 5.6 Nㆍm(약 50 inch-lb), 또는 약 1.1 N ㆍm(약 10 inch-lb) 내지 약 3.4 Nㆍm(약 30 inch-lb)의 토크만이 요구된다. 대안적으로, 필터 용기(28)는, 필터 용기(28)를 워터 필터 장치(20)에 대해 부착된 배향으로 유지하는 래치(도시 안됨) 또는 탭(도시 안됨)을 해제하도록 하는 버튼(도시 안됨)의 작용에 의해 워터 필터 장치(20)로부터 완전하게 또는 부분적으로 해제될 수도 있다. 대안적으로, 버튼이 래치 또는 탭을 제거하도록 필터 용기(28)에 충격을 주거나 이러한 충격을 야기할 수도 있다.
필터 용기(28)는 캡슐과 유사하게 형성되어 개방된 제1 단부(76), 폐쇄된 제2 단부(78) 및 내부 체적(80)을 가질 수 있다. 필터 용기(28)는 플라스틱, 금속 및 그의 합금, 유리섬유 등의 하나 또는 그 조합을 포함하지만 이로 제한되지 않는 다양한 재료들 중 하나 이상의 재료로부터 제조될 수 있다.
필터 용기(28)는 종축(82)을 가질 수 있고, 제어 헤드(34)에 연결된 때 수직하게 배향될 수 있다. 또한, 도 4에 도시된 바와 같이, 필터 용기(28)는 후방 부분, 즉 영역 A1(즉, 워터 필터 장치(20)의 후방 약 25%)에 대해서 전방 부분 및/또는 전방과 측면 부분의 조합, 즉 영역 A2, A3 및 A4(즉, 워터 필터 장치(20)의 전방 약 75%)에 배향될 수도 있다.
전방 또는 측면으로 배향하고/하거나 용이하게 개방되는 것은 워터 필터(26)의 교환에 있어 사용자의 호응도(compliance)를 증가시킬 수 있다. 또한, 사용자가 워터 필터(26)를 교환하려고 할 때 분리하여야 하는 요소가 적어질수록, 워터 필터 장치(20)의 내부 부품이 오염될 가능성이 적어진다. 필터 용기(28)가 전방 및/또는 측면으로 배향되고 용이하게 개방될 수 있을 때, 워터 필터 장치(20)가 사 용자에 의해 사용될 때와 동일한 위치로 유지될 수 있는 상태(이는 통상 분배기(36)가 사용자를 향해 있을 수 있고, 벽에 장착되거나 카운터톱(countertop) 상에 설치되는 워터 필터 장치(20)를 포함할 수도 있음)에서 필터 용기가 부착되고/되거나 제거되어 필터(26)가 교환될 수 있다.
필터 용기(28)의 내부 체적은 약 75 밀리리터(본 명세서에서 "mL") 내지 약 3,000 mL, 약 150 mL 내지 약 2,000 mL, 또는 약 300 mL 내지 약 1,500 mL일 수 있다. 도 5에 도시된 바와 같이, 필터 용기(28)의 높이인 거리(L1)는 약 5 센티미터(본 명세서에서 "㎝") 내지 약 75 ㎝, 약 7 ㎝ 내지 약 50 ㎝, 또는 약 10 ㎝ 내지 약 25 ㎝일 수 있다. 필터 용기(28)의 직경은 약 2 ㎝ 내지 약 40 ㎝, 약 4 ㎝ 내지 약 20 ㎝, 또는 약 6 ㎝ 내지 약 12 ㎝일 수 있다.
필터 용기(28)(또는 필터 하우징(52)이 필터 용기(28)로서 사용되는 경우 워터 필터(26))의 높이는 워터 필터 장치(20)의 높이의 75% 미만, 50% 미만 또는 25% 미만일 수 있다(워터 필터 장치(20)의 높이인 거리(L2)는 약 5 ㎝ 내지 약 80 ㎝, 약 10 ㎝ 내지 약 40 ㎝, 또는 약 20 ㎝ 내지 약 30 ㎝일 수 있음). 그러므로, 워터 필터 장치(20)가 평평한 표면(예컨대, 카운터톱) 상에 설치된다면, 필터 용기(28)(또는 필터 하우징(52)이 필터 용기(28)로서 사용되는 경우 워터 필터(26))의 바닥은 이 평평한 표면으로부터 약 1 ㎜ 내지 약 70 ㎜, 약 3 ㎜ 내지 약 50 ㎜, 또는 약 5 ㎜ 내지 약 25 ㎜에 있을 수 있어, 필터 용기(28)(또는 필터 하우징(52)이 필터 용기(28)로서 사용되는 경우 워터 필터(26))는 워터 필터 장치(20)로부터 용이하게 제거될 수 있다.
대안적으로, 미국 특허 출원 제10/424,200호에 기술된 바와 같이, 필터 용기(28)는 워터 필터(26)가 필터 용기(28)에 물리적으로 연결되고 필터 용기(26)가 제어 헤드(34)에 물리적으로 연결되어 필터 용기(26)와 워터 필터(26)가 제어 헤드(34)와 유체 연통되도록 워터 필터(26)를 완전하게 둘러쌀 수 있다. 이러한 필터 용기(26)는 개방된 제1 단부(76) 대신에 필터 용기를 제어 헤드(34)와 유체 연통되게 하는 하나 이상의 보다 작은 개구를 가질 수도 있다.
대안적으로, 필터 하우징(52)이 필터 용기(28)로서 사용될 수 있다(즉, 필터 하우징(52)이 필터 재료(58)를 캐핑하기보다는 둘러싸서 필터 하우징(52)이 해제 가능하게 연결(예컨대, 마찰식 끼움, 나사식 끼움, 볼트 결합, 스크류 결합, 체결, 스냅식 끼움, 래칭 결합 등)되고 제어 헤드(34) 또는 워터 필터 장치(20)의 다른 부품에 유체 밀봉되어, 워터 필터(26)가 제어 헤드(34)와 유체 연통될 수 있도록). 이러한 적용예에서, 필터 용기(28)는 일회용일 수도 있다. 일회용 필터 용기(28)는 워터 필터 장치(20)의 사용 비용이 이러한 사용에 의해 흔히 증가되기 때문에 경제적으로 낙후된 지리적 위치에서는 실용적이지 않을 수도 있다.
워터 필터(26)는 필터 용기(28)가 제어 헤드(34)로부터 제거된 때 워터 필터(26)가 필터 용기(28)의 내부 체적 내에 남아 있도록 필터 용기(28) 내에 설치될 수 있다. 미국 특허 출원 제60/473,271호에 기술된 바와 같이 그리고 도 6에 도시된 바와 같이, 필터 용기(6028)는 필터 용기(6028)를 관통하는 개구(86)가 형성되도록 그의 제2 단부에 위치된 플러그 하우징(82)을 가질 수 있다. 워터 필터(6026)의 제3 튜브(64)와 필터 용기(6028)의 플러그 하우징(82)이 밀봉식으로 연결 되도록 o-링(84)이 플러그 하우징(82) 또는 워터 필터(6026)의 제3 튜브(64)를 둘러쌀 수 있다. 그러므로, 필터 용기(6028)가 제어 헤드(34)로부터 제거되고 미처리 음용수로 채워져 있을 때, 필터 용기를 직립 위치 상태로 싱크대로 가져가서 워터 필터(6026)를 필터 용기로부터 제거하고 플러그 하우징(82)을 밀봉 해제할 수 있어, 미처리 음용수를 필터 용기(6028)의 개구(86)로부터 배출할 수 있게 된다.
E. 저장 하우징
앞서 도 1에 도시한 바와 같이, 저장 하우징(30)은 처리 음용수를 수용하기 위한 개방된 상부 부분(31), 폐쇄된 하부 부분(33) 및 내부 체적(35)을 가질 수 있다. 저장 하우징(30)은 또한 분배기(36)를 수용하기 위하여 그 하부 부분(33)에 개구를 가질 수 있다. 저장 하우징(30)은 미리 설정된 양의 처리 음용수를 보유하도록 형성될 수 있다. 저장 하우징은 미리 설정된 양의 처리 음용수를 보유할 수 있는 임의의 형상을 가질 수 있다. 저장 하우징(30)은 플라스틱, 금속 및 그의 합금, 유리섬유 등의 하나 또는 그 조합을 포함하지만 이로 제한되지 않는 다양한 재료들 중 하나 이상의 재료로부터 제조될 수 있다.
저장 하우징(30)은 저장 하우징(30) 내에 함유된 처리 음용수의 수위를 표시하기 위한 수직 배향된 창(88)을 가질 수 있다. 또한, 저장 하우징(30) 내의 처리 음용수의 수위를 나타내기 위하여 부유체(예컨대, 착색된 부유 구슬)를 갖는 튜브와 같은 다른 수단이 사용될 수도 있다.
저장 하우징(30) 또는 그의 일부분은 워터 필터 장치(20)로부터 별개로 제거될 수 있어, 워터 필터 장치(20)의 임의의 다른 구성요소가 저장 하우징에 부착되 거나 내장되지 않고서 제거된다. 이어서, 저장 하우징(30)은 워터 필터 장치(20)의 어떠한 다른 구성요소도 세척될 저장 하우징(30)의 부분을 가로막지 않고 사용자가 세척하기 위하여 가장 다루기 쉬운 임의의 방식으로 저장 하우징(30)을 배향시킬 수 있기 때문에 더욱 용이하게 세척될 수 있다. 또한, 저장 하우징(30)이 제거된 때, 세제(cleaner)가 사용될 수 있지만, 이는 이와 달리 저장 하우징(30)이 워터 필터 장치(20)에 부착된 상태에서 세제로 세척된다면 세제가 제어 헤드(34)의 내부 부품 내부로 이동할 수 있기 때문에 사용될 수 없다. 그러나, 저장 하우징(30)이 제거된 때, 이러한 세제가 사용될 수 있고 저장 하우징(30)은 완전하게 세척될 수 있다. 저장 하우징(30)이 제거된 때, 다른 구성요소가 노출될 수 있어서 더욱 용이하게 세척될 수 있다.
저장 하우징(30)은 약 0.5 리터(본 명세서에서 "L") 내지 약 20 L, 약 1 L 내지 약 12 L, 또는 약 2 L 내지 약 6 L의 처리 음용수를 보유할 수 있다. 이러한 용량은 사용자가 수압이 없는 시간 동안 물을 얻을 수 있게 한다. 평균적인 가정은 매일 요리 및 음용을 위하여 매일 약 4 리터(본 명세서에서 "L/일") 내지 약 10 L/일의 처리 음용수를 사용한다.
F. 저장 하우징 덮개
앞서 도 1에 도시한 바와 같이, 저장 하우징 덮개(32)는 저장 하우징(30)의 개방된 단부를 완전하게 또는 부분적으로 덮기 위하여 사용될 수 있다. 저장 하우징 덮개(32)는 오염물이 저장 하우징(30) 내에 수집된 소정 양의 처리 음용수를 오염시키는 것을 방지할 수 있다. 저장 하우징 덮개(32)는 완전하게 제거될 수 있 고, 또는 저장 하우징(30)에 작동 가능하게 부착(예컨대, 힌지식, 활주식 등)될 수 있다.
G. 제어 헤드
도 7에 도시된 바와 같이, 제어 헤드(34)는 제어 헤드 하우징(90), 차단 밸브(92), 제어 헤드 호스(94) 및/또는 제어 헤드 뚜껑(96)을 포함할 수 있다. 제어 헤드(34)는 워터 필터(26)와 저장 하우징(30)에 유체 연결될 수 있어, 이 둘은 유체 연통되고, 제어 헤드(34)의 일부분은 저장 하우징(30) 및/또는 필터 용기(28)의 내부 체적 내에 있게 된다. 저장 하우징(30)의 내부 체적 내에 있을 수 있는 제어 헤드 하우징(90) 부분은 개방된 하부 부분을 가질 수 있어, 저장 하우징(30) 내의 처리 음용수가 상승될 때 제어 헤드 하우징(90) 내에서 또한 상승되어 제어 헤드 하우징(90) 내에서 차단 밸브(92)와 접촉할 수 있다.
차단 밸브(92)는 플로트(float; 98) 및/또는 마개(stopper; 100)와, 그의 기부 부분에 연결된 마개 케이싱(101)을 포함할 수 있다. 마개(100)는 저장 하우징(30) 내부로의 처리 음용수의 유동을 정지시킬 수 있다(이하에서 더욱 상세히 설명함). 대안적으로, 차단 밸브(92)는 다이어프램, 가득 찬 탱크의 수압에 응답하여 마개를 이동시키는 스프링을 구비한 피스톤 등(도시 안됨)을 포함할 수도 있다. 앞서 도 5에 도시한 바와 같이, 제어 헤드(34)는 제1 제어 헤드 입구(102)와 제2 제어 헤드 입구(104) 및 제1 제어 헤드 출구(106)와 제2 제어 헤드 출구(108)를 포함할 수 있다. 제2 제어 헤드 입구(104)와 제2 제어 헤드 출구(108)는 제어 헤드 호스(94)에 의해 연결될 수 있다. 차단 밸브(92)는 제어 헤드 하우징(90) 내에 포 함되어, 제어 헤드 뚜껑(96)이 이를 둘러쌀 수 있다. 플로트(98)는 처리 음용수가 제어 헤드 하우징(90) 내에서 상승할 때 플로트(98)가 상승하고 마개(100)와 마개 케이싱(101)이 제2 제어 헤드 출구(108)를 유체 밀봉하여 저장 하우징(30) 내부로의 물의 유동을 정지시킬 수 있도록 제어 헤드 하우징(90)에 유연하게(예컨대, 피벗 가능하게) 연결될 수 있다. 제어 헤드(34)는 플라스틱, 금속 및 그의 합금, 유리섬유, 고무 등의 하나 또는 그 조합을 포함하지만 이로 제한되지 않는 다양한 재료들 중 하나 이상의 재료로부터 제조될 수 있다.
마개(100)가 워터 필터 장치(20)를 통한 물의 유동을 자동으로 정지시키므로, 사용자가 미처리 음용수원을 틀고 다른 작업을 쉽게 할 수 있는데, 이는 저장 하우징(30)의 용량에 도달하면 워터 필터 장치(20)가 미처리 음용수의 여과를 정지시켜 과유동 상황을 방지할 것으로 신뢰할 수 있기 때문이다(이러한 특징은 워터 필터 장치(20)의 자동 채움을 가능하게 한다).
H. 분배기
앞서 도 1에 도시한 바와 같이, 분배기(36)는 저장 하우징(30)의 하부 부분(33)에서 개구에 밀봉식으로 연결(o-링(117)을 사용함)될 수 있다. 분배기(36)는 저장 하우징(30)의 내부 체적 내에 저장된 처리 음용수를 분배할 수 있다. 분배기(36)는 분배기 본체(110), 분배기 핸들(112), 분배기 입구(116) 및 분배기 출구(118)를 포함할 수 있다. 분배기 핸들(112)은 (회전, 플리핑(flipping), 활주 등에 의해) 처리 음용수의 유동을 안내하도록 사용될 수 있다. 분배기(36)는 플라스틱, 금속 및 그의 합금, 유리섬유 등의 하나 또는 그 조합을 포함하지만 이로 제한 되지 않는 다양한 재료들 중 하나 이상의 재료로부터 제조될 수 있다.
I. 벽 장착 브래킷
앞서 도 1에 도시한 바와 같이 그리고 도 8에 도시된 바와 같이, 벽 장착 브래킷(8038)은 평평한 벽 또는 캐비닛에 연결하도록 그리고 저장 하우징(8030)에 해제 가능하게 연결하도록 형성될 수 있다. 벽 장착 브래킷(8038)에의 연결은 워터 필터(8026)의 배면, 측면, 상면 및/또는 하면 부분에서 이루어질 수 있다. 벽 장착 브래킷(8038)은 플라스틱, 금속 및 그의 합금, 유리섬유, 고무 등의 하나 또는 그 조합을 포함하지만 이로 제한되지 않는 다양한 재료들 중 하나 이상의 재료로부터 제조될 수 있다.
J. 유동 조절기
앞서 도 5에 도시한 바와 같이(상세도 A), 유동 조절기(39)는 제2 제어 헤드 출구(108)를 구성하는 하우징일 수 있으며, 개구의 직경, 즉 거리(L3)는 약 0.2 ㎜ 내지 약 6 ㎜, 약 0.4 ㎜ 내지 약 3 ㎜, 또는 약 0.7 ㎜ 내지 약 1.5 ㎜의 직경일 수 있다. 유동 조절기(39)는 약 689 kPa(100 psi) 이하의 압력에서 약 3초 이상, 약 4초 이상 및/또는 약 5초 이상의 평균 유체 접촉 시간을 유지하도록 유량을 제한할 수 있는 임의의 미리 형성된 개구일 수 있다. 유동 조절기(39)는 또한 미리 설정된 직경을 갖는 호스, 유량이 증가함에 따라 구멍 크기를 감소시키는 가요성 재료로 제조된 유동 와셔 등일 수 있다.
커넥터 호스(24), 커넥터 입구(46), 또는 제1 또는 제2 커넥터 출구(48, 50), 또는 제1 또는 제2 제어 헤드 입구(102) 또는 출구(104)는 워터 필터 장치 (20)를 통한 저압의 물 유동에 영향을 미치지 않고 워터 필터 장치(20)를 통한 고압의 물 유동을 느리게 하는 크기를 가질 수 있다. 유동 조절기(39)는 압력 강하를 일으키는 시스템의 가압되는 부품 내의 임의의 부품일 수 있다. 유동 조절기(39)는 워터 필터 장치(20)가 저압에서 그리고 동시에 효율적으로 고압에서 작동 가능하게 될 수 있게 한다(즉, 워터 필터 장치(20)는 5 mL/min 이상의 유량으로 저장 하우징(30)을 채움).
K. 수명 표시기
앞서 도 1에 도시한 바와 같이, 워터 필터 장치(20)는 워터 필터(26)에 대한 잔여 또는 사용된 수명을 나타내기 위한 수명 표시기(40)를 포함할 수 있다. 수명 표시기(40)는 저장 하우징 덮개(32) 상에 위치될 수 있지만, 이는 사용자가 볼 수 있는 워터 필터 장치(20) 상의 어떠한 위치에도 배치될 수 있다. 수명 표시기(40)는 테어-어웨이 캘린더(tear-away calendar), 액정 디스플레이, 발광 다이오드, 전구 등일 수 있다. 수명 표시기(40)는 워터 필터(26)의 수명이 시간에 기초하는 경우(즉, 워터 필터(26)에 의해 처리되는 물의 체적과 무관하게 오로지 시간에 기초하여 워터 필터(26) 수명의 한도를 나타내는 경우) 타이머일 수 있으며, 또는 체적에 기초할 수도 있다(즉, 워터 필터(26)에 의해 처리되는 물의 체적에 기초하여 워터 필터(26) 수명의 한도를 나타냄).
워터 필터(26) 수명의 한도는 기호(예컨대, 빗방울, 십자가 등)의 출현이나 사라짐 및/또는 다양하게 착색된 광(예컨대, 빨간색, 노란색, 녹색 등)에 의해 나타낼 수 있다. 수명 표시기(40)는 새로운 워터 필터(26)의 삽입 또는 제거를 통 해, 또는 재설정 버튼, 스위치, 레버 등에 의해 재설정될 수 있다. 수명 표시기(40)는 교류, 직류, 배터리(장수명 배터리 포함), 태양열 발전 등에 의해 전력을 공급받을 수 있다.
III. 시험 절차
A. BET 시험 절차
BET 비표면적 및 공극 체적 분포는 플로리다주 마이애미 소재의 코울터 코포레이션(Coulter Corp.)에 의해 제조되는 코울터(Coulter) SA3100 시리즈 표면적 및 공극 크기 분석기를 사용하여 약 77K에서 다중점 질소 흡착에 의해, ASTM D 4820-99에 설명된 바와 같은 질소 흡착 기술을 사용하여 측정한다. 이러한 방법은 또한 미세공극, 중공극 및 거대공극 체적을 제공할 수 있다.
B. 영전하점 시험 절차
약 0.010 M KCl 수용액을 시약 등급의 KCl과 아르곤 기체 하에서 새롭게 증류한 물로부터 준비한다. 증류를 위해 사용된 물은 순차적인 역삼투 및 이온 교환 처리에 의해 탈이온된다. 약 25.0 mL 체적의 KCl 수용액을 각각 24/40 연마 유리 마개가 끼워진 6개의 약 125 mL 플라스크로 옮긴다. 마이크로리터 양의 표준 HCl 또는 NaOH 수용액을 각각의 플라스크에 첨가하여 초기 pH의 범위가 약 2 내지 약 12 사이가 되도록 한다. 이어서, 각각의 플라스크의 pH를 매사추세츠주 베벌리 소재의 써모 오리온 인크.(Thermo Orion Inc.)에 의해 제조된 오리온 모델 9107BN 트라이오드 콤비네이션(Triode Combination) pH/ATC 전극을 구비한 오리온 모델 420A pH 측정기를 사용하여 기록하고, 이를 "초기 pH"라고 한다. 약 0.0750 ± 0.0010 g의 활성 탄소 입자를 6개의 플라스크 각각에 첨가하고, 수성 현탁물을 마개로 밀폐하여 실온에서 약 24시간 동안 (약 15.7 rad/s(150 rpm)으로) 교반시킨 후 "최종 pH"를 기록한다.
C. 벌크 산소 중량 퍼센트 시험 절차
벌크 산소 중량 퍼센트는 퍼킨엘머(PerkinElmer) 모델 240 원소 분석기(산소용으로 변경; 퍼킨엘머, 인크.(PerkinElmer, Inc.); 매사추세츠주 웰레슬리 소재)를 사용하여 측정한다. 이 기술은 백금화 탄소 위에서 약 1000℃에서 헬륨 스트림에서 샘플을 열분해하는 것에 기초한다. 탄소 샘플은 약 100℃에서 진공 오븐에서 하룻밤 건조시킨다.
D. ORP 시험 절차
ORP는 오리온 리써치, 인크.(Orion Research, Inc.)(매사추세츠주 베벌리 소재)의 백금 산화환원 전극 모델 96-78-00을 사용하여, 그리고 ASTM 표준 D 1498-93에 따라 측정한다. 이 절차는 약 80 mL의 수도물에 약 0.2 g의 탄소를 현탁시키고, 적당히 교반한지 약 5분 후에 mV 단위로 전극 판독치를 판독하는 것을 포함한다.
E. F- BLR 시험 절차
중공극 탄소를 포함하는 축류 필터용 하우징은 테플론(등록상표)으로 제조되며 2개의 부분, 즉 뚜껑과 기부로 구성된다. 양 부분은 외경이 약 12.71 ㎝(약 5")이며 내경이 약 7.623 ㎝(약 3")이다. 뚜껑은 (약 7.6 ㎝(약 3")의 내경(ID) 및 약 3.18 ㎝(약 1/8")의 두께의) o-링 압축 시일로 기부 내에 카운터 세팅 (counter set)한다. 입구 및 출구의 호스 바브(barb) 커넥터는 약 1.59 ㎜(약 1/16")의 NPT 파이프 나사산(thread)을 갖는 뚜껑 및 기부 내로 나사 결합된다. 약 12.7 ㎜(½")의 두께 및 약 9.5 ㎝(2 ¾")의 외경(OD)을 갖는 스테인레스 강 전환 장치(diverter)(상류측의 약 4.76 ㎜(3/16")의 구멍과 하류측의 약 6 메쉬의 스크린을 구비함)를 하우징의 뚜껑 내로 카운터 세팅한다. 전환 장치의 기능은 필터의 전체 면으로 유입 유동을 분배하는 것이다. 하우징의 뚜껑과 기부는 압축 시일이 하우징 내에서 필터를 밀봉하도록 결합된다. 뚜껑과 기부는 4개의 약 6.35 ㎜(¼") 체결구를 사용하여 함께 유지시킨다.
필터는 하우징 내부에 장착되며, 약 1X108 CFU/L의 이. 콜라이로 오염된 물은 약 200 mL/min의 유량으로 유동된다. 안으로 유동하는 물의 총 양은 약 2,000의 필터 재료 공극 체적 이상일 수 있다. 사용된 이. 콜라이 박테리아는 ATCC # 25922(메릴랜드주 로크빌 소재의 아메리칸 타입 컬쳐 콜렉션(American Type Culture Collection))이다. 이. 콜라이 분석은 워싱톤, 디시 소재의 미국 공중 보건 협회(American Public Health Association; APHA)에서 발행한 "물 및 폐수의 검사를 위한 표준 공정"의 제20판의 공정 # 9222에 따른 박막 여과 기술(membrane filter technique)을 사용하여 수행할 수 있다. 당업계에 공지된 다른 분석법이 대용될 수 있다(예를 들어, 콜라이러트(COLILERT)(등록상표)). 검출 한계치(LOD)는 박막 여과 기술로 측정시 약 1x102 CFU/L이며, 콜라이러트(등록상표) 기술로 측정시 약 10 CFU/L이다. 유출수를 최초 약 2,000의 필터 재료 공극 체적의 유동 후 에 수집하고, 이를 분석하여 존재하는 이. 콜라이 박테리아의 수를 계수하고, F-BLR를 정의를 이용하여 계산한다.
F. F- VLR 시험 절차
중공극 탄소를 포함하는 축류 필터용 하우징은 상기 F-BLR 절차에 기술된 것과 동일하다. 약 1x107 PFU/L MS-2로 오염된 물을 약 200 mL/min의 유량으로 하우징/필터 시스템을 통과하게 유동시킨다. 안으로 유동하는 물의 총 양은 약 2,000의 필터 재료 공극 체적 이상일 수 있다. 사용된 MS-2 박테리오파지는 ATCC # 15597B(메릴랜드주 로크빌 소재의 아메리칸 타입 컬쳐 콜렉션)이다. MS-2 분석은 문헌[C. J. Hurst, Appl. Environ. Microbiol., 60(9), 3462 (1994)]에 의한 절차에 따라 수행할 수 있다. 당업계에 공지된 다른 분석들이 대용될 수 있다. 검출 한계치(LOD)는 1x103 PFU/L이다. 유출수를 최초 약 2,000의 필터 재료 공극 체적의 유동 후에 수집하고, 이를 분석하여 존재하는 MS-2 박테리오파지의 수를 계수하고, 정의를 이용하여 F-VLR를 계산한다.
IV. 워터 필터 장치의 예
버지니아주 커빙턴 소재의 메드웨스트바코 코포레이션으로부터의 누챠(등록상표) RGC 중공극 염기성 활성 탄소 분말 약 37 g을 오하이오주 신시내티 소재의 에퀴스타 케미컬즈, 인크.의 마이크로텐(등록상표) 저밀도 폴리에틸렌(LDPE) FN510-00 결합제 약 14 g 및 조지아주 노르크로스 소재의 셀렉토, 인크로부터의 알루실(등록상표) 70 알루미노규산염 분말 약 4 g과 혼합한다. 이어서, 혼합된 분말 을 원형 알루미늄 주형 내에 붓는다. 이어서, 혼합된 분말을 알루미늄 주형 내에 붓는다. 주형을 닫고 압반을 구비한 가열 프레스 내에 위치시켜 약 204℃에서 1시간 동안 유지한다. 그 후, 주형을 실온으로 냉각하고 개방하여 필터 재료(58)를 제거한다. 이 필터 재료(58)의 특징으로는 하기 사항이 포함된다: 5.08 ㎝의 외경, 1.6 ㎝의 코어 직경, 6.35 ㎝의 필터 길이 및 116 mL의 필터 체적.
필터 재료(58)를 전술한 바와 같은 워터 필터(26)를 구성하도록 (고온 용융 접착제를 사용하여) 전술한 바와 같이 필터 하우징(52)으로 캐핑한다. 워터 필터(26)를 전술한 바와 같이 제어 헤드(34) 상으로 삽입한다. 필터 용기(28)를 전술한 바와 같이 제어 헤드(34)에 부착한다.
커넥터 입구(46)를 미처리 음용수원에 연결하고, 사용자는 미처리 음용수원을 튼다. 리터 당 1x106의 바이러스와 리터 당 1x107의 박테리아를 포함하는 미처리 음용수를 커넥터 입구(46)로 유동시켜서 커넥터 본체(42)를 통과시키며, 커넥터 호스(24)에 연결된 제1 커넥터 출구(48)와 워터 필터 장치(20)의 잔여부를 우회하고 나서 제2 커넥터 출구(50)로 통과시킨다.
사용자가 개방 위치로부터 폐쇄 위치로 커넥터 핸들(44)을 90도 회전시켜서, 커넥터 밸브가 미처리 음용수의 유동을 제2 커넥터 출구(50) 대신에 제1 커넥터 출구(48)로 이를 통해 유동하도록 안내한다. 그러면, 미처리 음용수는 커넥터 호스(24)를 통해 제1 제어 헤드 입구(102)로 이동하고 나서 필터 용기(28)로 이동하여 필터 용기(28)를 채우고, 필터 입구(54)를 거쳐 워터 필터(26)로 유입된다. 그러 면, 미처리 음용수는 워터 필터 재료(58)로 반경방향으로 유입되고 워터 필터 재료(58)를 통해 반경방향으로 유동하여 처리되고(박테리아가 6 로그까지 감소하고 바이러스가 4 로그까지 감소함), 그 후 워터 필터 재료(58)의 코어 영역(70)으로 반경방향으로 유입되고, 이어서 코어 영역(70)을 통해 축방향으로 필터 출구(56)로 이를 통과하여 유동한다.
이어서, 처리 음용수는 필터 출구(56)로부터 제1 제어 헤드 출구(106)와, 제어 헤드 호스(94)와, 제2 제어 헤드 입구(104)와, 이어서 제2 제어 헤드 출구(108)를 통해 저장 하우징(30) 내부로 유동한다.
이어서, 처리 음용수는 저장 하우징(30)의 내부 체적(35)을 채우고 폐쇄 위치에 있는 분배기(36)와 만나므로, 물의 유동은 이를 통과하지 않는다. 처리 음용수가 저장 하우징(30)을 계속 채워서 플로트(98)가 상승될 때까지 제어 헤드 하우징(90)도 채우기 시작하며, 이에 따라 마개(100)가 제2 제어 헤드 출구(108)를 유체 밀봉하는 위치로 상승하면 워터 필터 장치(20) 내부로의 미처리 음용수의 유동을 정지시키기에 충분한 압력이 생길 때까지 저장 하우징(30) 내부로의 처리 음용수의 유동을 정지시킨다.
처리 음용수는 분배기 핸들(112)을 개방 위치로 이동시킴으로써 분배기(36)를 통해 분배되어, 처리 음용수는 분배기 입구(116) 내부로 유동하여, 분배기 본체(110)를 통과하고 분배기 출구(118)를 통과한다. 분배된 처리 음용수는 용기 내에 포집될 수 있다.
V. 모듈형 유닛
도 9에 도시된 바와 같이, 워터 필터 장치(20)는 커넥터(22), 제어 헤드(34), 워터 필터(26) 및/또는 필터 용기(28)를 포함할 수 있는 모듈형 유닛으로 사용될 수 있다. 동일한 모듈형 유닛이 해제 가능하게(예컨대, 마찰식 끼움, 나사식 끼움, 볼트 결합, 스크류 결합, 체결, 스냅식 끼움, 래칭 결합 등) 또는 영구적으로(예컨대, 성형, 접착제 접합, 납땜, 용접, 핫 플레이트 용접 등) 다양한 저장 하우징(예컨대, 30)에 연결될 수 있다. 그러므로, 제조자는 일련의 다양한 저장 하우징 내부에 합체하기 위한 동일한 모듈형 유닛을 생산할 수 있다(예컨대, 이 동일한 모듈형 유닛이 다양한 내부 체적, 색상, 형상, 특징 등을 갖는 저장 하우징 내부에 위치될 수 있다). 또한, 소비자는 동일한 모듈형 유닛을 다양한 저장 하우징(예컨대, 카운터톱 저장 하우징, 냉장고 저장 하우징 등)에 교환 가능하게 사용할 수 있다.
본 발명은 본 발명의 사용이 워터 필터 장치(20)와 관련된 효과를 제공할 뿐만 아니라 미리 설정된 갤런 수에 대하여 최소의 유량으로 상기 효과를 제공할 것이라는 것을 단어 및/또는 그림으로 소비자에게 전달할 정보를 추가로 포함할 수도 있다. 이 정보는 다른 워터 필터 장치 및 제품에 비하여 탁월하다는 주장(claim)을 포함할 수도 있다. 따라서, 본 발명의 사용이 앞서 언급된 바와 같은 특정한 그리고 관련된 효과를 제공할 것임을 단어 및/또는 그림으로 소비자에게 전달할 정보와 함께 패키지를 사용한다. 이 정보는 소비자에게 정보를 전달하기 위해, 예를 들어 모든 통상적인 매체에 의한 광고뿐만 아니라 패키지 또는 워터 필터 장치(20) 그 자체 상의 문장과 아이콘을 포함할 수 있다.
전술한 인용된 모든 문헌은 본 명세서에 관련 부분에서 참고로서 포함되며, 어떠한 문헌의 인용도 본 발명과 관련된 종래 기술로서의 인정으로서 해석되어서는 안 된다.
본 발명의 특정 실시예가 예시되고 설명되었지만, 다양한 다른 변경과 수정이 본 발명의 사상 및 범주로부터 벗어남이 없이 이루어질 수 있음이 당업계의 숙련자들에게 명백하게 될 것이다. 따라서, 본 발명의 범주 내에 있는 이러한 모든 변경과 수정을 첨부된 청구의 범위에 포함하고자 한다.

Claims (13)

  1. 미처리 음용수를 처리하기 위한 워터 필터 장치로서,
    (a) 상기 워터 필터 장치와 미처리 음용수원 사이의 유체 연통을 제공하는 커넥터와,
    (b) 상기 커넥터와 유체 연통하며 미처리 음용수를 처리하고, 워터 필터 재료를 포함하며, 또한 2 로그 초과, 바람직하게는 3 로그 초과, 더욱 더 바람직하게는 4 로그 초과의 F-BLR을 포함하는 저압 워터 필터와,
    (c) 상기 저압 워터 필터와 유체 연통하며 상기 워터 필터에 의해 처리된 처리 음용수를 저장하는 저장 하우징과,
    (d) 상기 저장 하우징과 유체 연통하며 상기 저장 하우징 내부로의 처리 음용수의 유동을 정지시키는 자동 차단 밸브와,
    (e) 상기 저장 하우징과 유체 연통하며 상기 저장 하우징으로부터 처리 음용수를 분배하는 분배기
    를 포함하는 워터 필터 장치에 있어서,
    처리 음용수는 상기 자동 차단 밸브가 작동하여 상기 저장 하우징 내부로의 처리 음용수의 유동이 정지될 때까지 5 mL/min 이상 내지 2,000 mL/min 이하의 유량으로 상기 저장 하우징 내부로 유입되며, 상기 워터 필터 장치는 비전기식 워터 필터 장치인 것을 특징으로 하는 워터 필터 장치.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 워터 필터 재료는 바람직하게는 염기성이고 더욱 더 바람직하게는 산소 환원된 활성 탄소 입자인 중공극 활성 탄소 필터 입자를 포함하는 것을 특징으로 하는 워터 필터 장치.
  3. 제 1 항에 있어서, 상기 워터 필터는 1 로그 초과, 바람직하게는 2 로그 초과, 더욱 더 바람직하게는 3 로그 초과의 F-VLR를 포함하는 것을 특징으로 하는 워터 필터 장치.
  4. 제 1 항에 있어서, 상기 자동 차단 밸브는 플로트를 포함하는 것을 특징으로 하는 워터 필터 장치.
  5. 제 1 항에 있어서, 상기 워터 필터 장치는 유동 조절기를 추가로 포함하며, 상기 유동 조절기는 평균 유체 접촉 시간이 827 kPa(120 psi) 이하에서 2초를 초과하도록 미처리 음용수의 유동을 조절하는 것을 특징으로 하는 워터 필터 장치.
  6. 제 1 항에 있어서, 상기 워터 필터 장치는 상기 워터 필터를 내장하기 위한 나사식으로 부착 가능한 필터 용기를 추가로 포함하며, 상기 필터 용기는 0.5 Nㆍm(5 inch-lb) 내지 11 Nㆍm(100 inch-lb)의 토크로 개방될 수 있는 것을 특징으로 하는 워터 필터 장치.
  7. 제 1 항에 있어서, 상기 워터 필터 장치는 상기 워터 필터를 내장하기 위한 필터 용기를 추가로 포함하며, 상기 필터 용기의 적어도 일부분은 상기 워터 필터 장치의 전방 또는 측면 부분 상에 배향되는 것을 특징으로 하는 워터 필터 장치.
  8. 제 1 항에 있어서, 상기 워터 필터 장치는 상기 워터 필터를 내장하기 위한 필터 용기를 추가로 포함하며, 상기 필터 용기의 높이는 워터 필터 장치의 높이의 75% 미만인 것을 특징으로 하는 워터 필터 장치.
  9. 제 1 항에 있어서, 상기 저장 하우징은 상기 워터 필터 장치로부터 별개로 제거될 수 있는 것을 특징으로 하는 워터 필터 장치.
  10. 제 1 항에 있어서, 상기 저장 하우징은 상기 저장 하우징 내에 보유된 처리 음용수의 양을 보여주기 위한 창을 포함하는 것을 특징으로 하는 워터 필터 장치.
  11. 제 1 항에 있어서, 상기 워터 필터 장치는 워터 필터의 수명을 나타내는 수단을 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 워터 필터 장치.
  12. 제 1 항에 있어서, 상기 워터 필터는 전처리 필터를 추가로 포함하며, 상기 전처리 필터는 멜트블로운 폴리프로필렌, 부직포 중합체, 미세유리 섬유 및 부직포 셀룰로오스 필터 재료로 이루어진 군으로부터 선택되는 것을 특징으로 하는 워터 필터 장치.
  13. 제 1 항에 있어서, 상기 저장 하우징은 500 mL 내지 2,000 mL의 내부 체적을 갖는 것을 특징으로 하는 워터 필터 장치.
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