KR20140040564A - 휴대용 수동식 흡입 및 가압펌프 어셈블리 - Google Patents

Abstract

본 발명은 휴대용 수동식 흡입 및 가압펌프 어셈블리에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 핸들을 수동으로 회전하여 흡입펌프의 흡입 및 가압력을 발생시킴으로써 정수량을 최대화한 휴대용 수동식 흡입 및 가압펌프 어셈블리에 관한 것이다.
이를 위해, 내부에는 RO필터를 포함하는 각종 부품들이 설치되며, 운반을 용이하게 하기 위한 운반수단이 설치된 하드케이스로 구성된 휴대용 정수기에 있어서, 하드 케이스의 내부에 설치되되, 수동으로 회전될 수 있도록 축공이 하드케이스의 외부로 노출되도록 설치된 메인기어;메인기어에 맞물리게 결합되며, 메인기어의 치차(齒車) 개수에 비해 작은 치차 개수를 갖는 종동축;상기 종동축이 통과되는 통공이 형성된 측부 하우징;상기 측부 하우징의 내측면에 배치되며, 상기 통공에 대응되는 편심공이 형성되되 일측과 타측의 높이가 다르게 형성되어 종동축에 의한 회전시 측부 하우징의 내측면을 기준으로 요동하는 캠부와, 상기 캠부의 외주면에 회전가능하게 결합되며 복수의 가압돌기를 포함하는 피스톤;상기 측부 하우징에 결합되며, 상기 가압돌기가 수용되는 돌기공이 형성된 중간 하우징;상기 중간 하우징의 돌기공을 통해 노출된 가압돌기의 노출면에 밀착된 격막;상기 격막에 결합되며, 가압돌기에 연동되는 연동부재;상기 격막에 결합되어 상기 연동부재를 차폐시키며, 연동부재에 대향된 부위에는 연동부재에 대응되는 구획홈이 형성되고 상기 구획홈에는 흡수공이 형성되고 구획홈의 일측에는 배수공이 형성된 출입 플레이트;상기 구획홈에 배치되며, 피스톤의 요동에 의한 격막 내부의 흡수압력에 의해 흡수공을 개폐하는 연질의 흡수밸브;상기 출입 플레이트의 외측면에 결합되어 배수공을 차폐하며, 피스톤의 요동에 의한 격막 내부의 배수압력에 의해 배수공을 개폐하는 연질의 배수밸브;상기 중간 하우징에 결합되어 출입 플레이트를 차폐하며, 일측에는 필터를 거쳐 정수된 물이 유입되는 유입부가 형성되고, 타측에는 유입부를 통해 유입된 물이 출입 플레이트의 흡수공 및 배수공을 통해 빠져나와 외부로 배출되는 배출부가 형성된 헤드커버:를 포함하여 구성된 휴대용 수동식 흡입 및 가압펌프 어셈블리를 제공한다.

Description

휴대용 수동식 흡입 및 가압펌프 어셈블리{Portable Manual type suction and pressure pump assembly}

본 발명은 휴대용 수동식 흡입 및 가압펌프 어셈블리에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 핸들을 수동으로 회전하여 기어를 회전시킴으로써 자흡 및 가압력이 발생하도록 하여 RO필터를 사용하는 수동식의 휴대용 정수기에 대한 정수량을 극대화한 휴대용 수동식 흡입 및 가압펌프 어셈블리에 관한 것이다.

산업이 발달함에 따라 각종 오염물질의 양적인 증가가 빠른 속도로 확산되면서 식수로서 사용하는 음용수에 대한 수질 문제가 심각하게 제기되고 있다.

이에 따라, 가정이나 공공시설 산업현장 등에서는 정수기의 설치가 보편화되어 있는 실정이다.

이러한 정수기는 물에 포함된 각종 이물질을 걸러내어 물을 정화하는 기구를 일컬으며, 근자에는 건강에 대한 관심이 고조되면서 일반 가정은 물론이고 식당이나 사무실과 같은 곳에서도 정수기로 정화된 물을 식수로 사용하고 있다.

또한, 생활여건이 향상되면서 낚시나 등산과 같은 여가활동에 대한 관심이 높아지고, 이에 따른 용품들이 다양화되면서 야외에서 강물이나 시냇물 또는 호수의 물을 여과하여 식수나 취사용수로 사용할 수 있는 휴대용 정수기가 개발되고 있

다.

상기 휴대용 정수기는 여가 활동시 필요한 식수원으로 사용될 뿐만 아니라, 재난, 재해 및 가뭄 등 긴급상황 발생시 주민들의 식수난을 해결하기 위한 용도로 개발되고 있는 실정이다.

더욱 상세하게는, 상기 휴대용 정수기는 재난재해 발생시 즉각적인 식수 공급이 어려운 점과 비상시를 대비한 생수비축의 문제점을 해결하기 위하여, 현장에서 즉각적인 식수생산이 가능하게 하고, 비상시에는 휴대가 가능하도록 가벼우면서도 정수처리의 모든 기능을 발휘할 수 있도록 함과 더불어, 일반 AC 전원 등을 사용하여 펌핑 및 역삼투압 방식의 RO(Reverse Osmosis) 필터를 이용해 안전한 식수를 생산하게 된다.

이하, 첨부된 도 1을 참조하여 종래의 휴대용 정수기에 대하여 설명하도록 한다.

휴대용 정수기는 도 1에 도시된 바와 같이, 원수를 강제 압송하기 위한 구동부(1)와, 정화된 처리수를 배출하기 위한 배출구(2a)가 구비된 배출부(2)와, 상기 구동부(1) 및 상기 배출부(2)와 결합 가능한 최소한 하나 이상의 필터링부(3)로 구성된다.

이때, 구동부(1)의 하부에는 원수가 유입되는 주입구(4)가 형성되며, 주입구(41)의 개구부에는 고형상의 큰 이물질이 정수기 내로 유입되는 것을 방지하기 위하여 망 형상의 필터(4a)가 추가로 부착될 수가 있다.

그리고, 상기 구동부(1)에는 원수를 강제 압송하기 위한 펌핑부가 장착된다.

상기 펌핑부는 유체에 압력을 주어 필터(3)로 압송시키기 위한 펌프로서, 모터(1a)와, 임펠러(1b)로 구성된다.

그리고, 상기 필터링부(3)는 전술한 RO 필터로 제공된다.

이는, 휴대용 정수기 특성상, 강이나 하천의 자연수를 이용해야 하므로 필터의 여과력은 극대화되어야함은 당연하다.

즉, 가정용 정수기에 사용되는 UF(Ultra Filteration) 필터의 경우 그 기공의 크기는 0.01 ~ 0.1 마이크론이지만, 휴대용 정수기에 사용되는 RO필터의 기공은 0.0001 ~ 0.001마이크론이므로 여과력의 차이는 상당함을 알 수 있다.

이와 같은 구성으로 이루어진 휴대용 정수기를 사용하기 위해서는, 사용자가 연결호스(미도시) 등을 이용하여 주입구(4a)에 연결한 후, 스위치를 '온'시키면 펌핑부의 모터(1a)가 구동하면서 원수는 임펠러(1b)에 의해 필터링부(3)로 압송된다.

필터링부(3)로 압송된 원수는 필터링부(3)를 지나면서 여과되며, 여과된 원수는 배출부(2)를 통해 식수로 배출된다.

이러한 휴대용 정수기는 휴대가 가능함에 따라, 다양한 용도로 사용될 수 있으며 특히 전술한 바와 같이 재난 지역이나 산업 현장에 식수원으로 요긴하게 사용될 수 있다.

하지만, 상기한 종래의 휴대용 정수기는 다음과 같은 문제가 있었다.

첫째, 전원을 이용하여 펌핑 작업이 이루어지는 방식이기 때문에, 설치 장소에 제한적인 문제가 있었다.

즉, 펌핑의 가동을 위해 반드시 전원을 사용할 수 있어야 하는 장소에 제한되기 때문에, 휴대용 정수기로서의 설치 장소에 대한 한계가 있었던 것이다.

둘째, 펌핑부를 구성하는 임펠러(1b) 타입의 펌프는 구동모타와 펌프를 동작 시켜주는 전원 연결 없이는 사용할 수 없다.

즉, RO필터의 경우, 상기 서술한 바와 같이 기공의 크기가 미세하여 펌핑력에 의한 가압력으로 정수량을 극대화해야 하는데 전기가 없이 사람의 힘만으로 즉, 수동으로 가압을 하기는 사실상 불가능하다.

즉, RO필터를 장착한 임펠러 타입의 정수기는 전기 없이는 작동이 불가능한 것이다.

대한민국 등록번호 10-0490758

본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 전원 없이 펌핑력을 발생시키는 수동식 휴대용 정수기에 있어서 흡입 및 가압에 대한 펌핑력을 극대화하기 위한 휴대용 수동식 흡입 및 가압펌프 어셈블리를 제공하고자 한 것이다.

본 발명은 상기한 목적을 달성하기 위하여, 내부에는 RO필터를 포함하는 각종 부품들이 설치되며, 운반을 용이하게 하기 위한 운반수단이 설치된 하드케이스로 구성된 휴대용 정수기에 있어서, 하드 케이스의 내부에 설치되되, 수동으로 회전될 수 있도록 축공이 하드케이스의 외부로 노출되도록 설치된 메인기어;메인기어에 맞물리게 결합되며, 메인기어의 치차(齒車) 개수에 비해 작은 치차 개수를 갖는 종동축;상기 종동축이 통과되는 통공이 형성된 측부 하우징;상기 측부 하우징의 내측면에 배치되며, 상기 통공에 대응되는 편심공이 형성되되 일측과 타측의 높이가 다르게 형성되어 종동축에 의한 회전시 측부 하우징의 내측면을 기준으로 요동하는 캠부와, 상기 캠부의 외주면에 회전가능하게 결합되며 복수의 가압돌기를 포함하는 피스톤;상기 측부 하우징에 결합되며, 상기 가압돌기가 수용되는 돌기공이 형성된 중간 하우징;상기 중간 하우징의 돌기공을 통해 노출된 가압돌기의 노출면에 밀착된 격막;상기 격막에 결합되며, 가압돌기에 연동되는 연동부재;상기 격막에 결합되어 상기 연동부재를 차폐시키며, 연동부재에 대향된 부위에는 연동부재에 대응되는 구획홈이 형성되고 상기 구획홈에는 흡수공이 형성되고 구획홈의 일측에는 배수공이 형성된 출입 플레이트;상기 구획홈에 배치되며, 피스톤의 요동에 의한 격막 내부의 흡수압력에 의해 흡수공을 개폐하는 연질의 흡수밸브;상기 출입 플레이트의 외측면에 결합되어 배수공을 차폐하며, 피스톤의 요동에 의한 격막 내부의 배수압력에 의해 배수공을 개폐하는 연질의 배수밸브;상기 중간 하우징에 결합되어 출입 플레이트를 차폐하며, 일측에는 필터를 거쳐 정수된 물이 유입되는 유입부가 형성되고, 타측에는 유입부를 통해 유입된 물이 출입 플레이트의 흡수공 및 배수공을 통해 빠져나와 외부로 배출되는 배출부가 형성된 헤드커버:를 포함하여 구성된 휴대용 수동식 흡입 및 가압펌프 어셈블리를 제공한다.

이때, 상기 피스톤의 가압돌기는 세 지점에 각각 형성되고, 상기 연동부재 및 구획홈은 상기 가압돌기의 위치에 대응된 것이 바람직하다.

또한, 상기 흡입플레이트의 외측면 중앙에는 배수공이 형성된 중앙홈이 형성되고 상기 배수밸브는 중앙홈에 결합되며, 상기 흡수밸브의 단부에는 구획홈을 통해 출입 플레이트의 외측으로 돌출된 완충돌기가 형성된 것이 바람직하다.

또한, 상기 하드케이스에는 메인기어의 축공을 외부로 노출시키기 위한 케이스공이 형성되고, 상기 하드케이스의 일측에는 상기 케이스공을 통해 메인기어의 축공에 축 결합된 핸들이 제공되며, 하드케이스의 내부에는 상기 메인기어 및 종동축이 고정되는 설치함이 설치되되, 상기 설치함의 일면에는 메인기어의 축공과 케이스공에 통하는 제1결합공이 형성되고, 상기 설치함의 타면에는 종동축이 돌출되어 결합된 제2결합공이 형성된 것이 바람직하다.

이때, 상기 측부 하우징은 상기 설치함의 타면에 고정되되, 측부 하우징과 설치함의 타면 사이에는 측부 하우징의 결합력을 강화하고 결합 위치를 가이드 하는 가이드 부재가 개재된 것이 바람직하다.

본 발명에 따른 휴대용 수동식 흡입 및 가압펌프 어셈블리는 다음과 같은 효과가 있다.

수동으로 메인기어를 회전하여 상기 메인기어에 맞물린 종동축이 캠부를 편심 회전시킴에 따라, 피스톤의 가압돌기는 순차적으로 격막의 가장자리를 가압함으로써, 격막 내부의 세 지점에는 순차적으로 각각 흡입압력 및 배수압력이 작용하게 된다.

즉, 헤드커버의 유입부를 통해 유입된 정수물은 상기와 같은 자흡 및 가압작용이 동시에 이루어지게 됨으로써, 기공이 미세한 RO 필터가 쓰이는 휴대용 정수기에 대한 펌핑력을 극대화할 수 있는 것이다.

따라서, 본 발명에 따른 흡입펌프는 휴대용 정수기의 정수량을 극대화할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 종래 기술의 휴대용 정수기를 나타낸 단면도
도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 휴대용 수동식 흡입 및 가압펌프어셈블리 중 흡입 및 가압펌프를 나타낸 분해사시도
도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 휴대용 수동식 흡입 및 가압펌프 어셈블리가 하드케이스에 결합되는 상태를 나타낸 분해 사시도
도 4는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 휴대용 수동식 흡입 및 가압펌프어셈블리가 하드케이스에 결합된 상태를 나타낸 사시도
도 5는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 휴대용 수동식 흡입 및 가압펌프 어셈블리 중 흡입 및 가압펌프를 나타낸 분해단면도
도 6a 및 도 6b는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 휴대용 수동식 흡입 및 가압펌프 어셈블리의 펌핑 작용을 나타낸 작용도.

본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정 해석되지 아니하며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.

이하, 첨부된 도 2 내지 도 6b를 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 휴대용 수동식 흡입 및 가압펌프 어셈블리(이하, '흡입펌프 어셈블리'라 함)에 대하여 설명하도록 한다.

흡입펌프 어셈블리는 도 2에 도시된 바와 같이, 메인기어(100)와, 종동축(200)과, 측부 하우징(300)과, 피스톤(400)과, 중간하우징(500)과, 격막(600)과, 출입 플레이트(700)와, 밸브(800)와, 헤드커버(900)를 포함하여 구성된다.

메인기어(100)는 핸들(H)의 수동회전에 의해 회전력을 발생하며, 종동축(200)을 회전시키는 역할을 한다.

메인기어(100)는 외주면 둘레를 따라 복수의 치차(齒車)가 형성되며, 메인기어(100)의 중앙에는 핸들(H)이 탈착될 수 있도록 축공(110)이 형성된다.

즉, 메인기어(100)는 사용자가 핸들(H)을 축공(110)에 삽입한 상태에서 핸들(H)을 돌려 상기 메인기어(100)의 회전력을 발생하도록 구성된 것이다.

다음으로, 종동축(200)은 메인기어(100)의 회전력을 전달받아 후술하는 캠부를 회전시키는 역할을 한다.

이때, 종동축(200)은 메인기어(100)에 맞물려 결합되며, 메인기어(100)의 직경에 비해 작은 직경을 갖는 종동기어(210)와 캠부에 결합되는 샤프트(220)로 구성된다.

한편, 메인기어(100)와 종동축(200)은 휴대용 정수기의 외관을 구성하는 하드케이스(5)의 내부에 설치되되, 미관 및 위생상의 이유로 설치함(120)에 의해 차폐되도록 설치됨이 바람직하다.

설치함(120)은 금속재질로 이루어짐이 바람직하며, 메인기어(100) 및 종동축(200)이 설치되기 위한 내부 공간을 형성한다.

이때, 설치함(120)의 일면에는 하드케이스(5)의 케이스공(5a)에 대응되는 제1결합공(121)이 형성되고, 설치함(120)의 타면에는 종동축(200)의 샤프트(220)가 통과되는 제2결합공(122)이 형성된다.

다음으로, 측부 하우징(300)은 흡입 펌프(P)의 외관 일부를 구성하며, 설치함(120)의 타면에 밀착되어 결합되는 부위이다.

이때, 측부 하우징(300)의 중앙에는 설치함(120)의 제2결합공(122)을 통해 돌출된 종동축(200)의 샤프트(220)가 축 결합되는 통공(310)이 형성된다.

이때, 통공(310)의 내주면에는 종동축(200)의 원활한 회전을 위해 베어링이 설치됨이 바람직하다.

다음으로, 피스톤(400)은 격막(600)의 내부에 압력을 발생시키는 역할을 하며, 캠부(410)와, 가압돌기(420)를 포함한다.

캠부(410)는 종동축(200)의 회전력에 의해 편심 회전되면서 상기 가압돌기(420)를 요동(직진운동)시키는 역할을 하며 측부 하우징(300)의 내측면에 밀착된다.

이때, 캠부(410)에는 편심공(411)이 형성되며, 상기 편심공(411)에는 종동축(200)이 결합된다.

상기 캠부(410)의 일측과 타측 높이는 서로 다르게 형성된다.

즉, 캠부(410)는 일측에서 타측으로 갈수록 경사지게 형성된 것이다.

이때, 캠부(410)의 경사면은 측부 하우징(300)의 내측면에 밀착되므로, 상기 캠부(410)는 종동축(200)에 의한 회전시 내측면을 기준으로 요동하게 된다.

그리고, 가압돌기(420)는 캠부(410)의 회전에 따른 요동에 의해 직진운동(요동)을 하며, 캠부(410)의 외주면에 회전 가능하게 결합된다.

이때, 가압돌기(420)를 기준으로 캠부(410)의 원활한 회전을 위하여 캠부(410)와 가압돌기(420) 사이에는 베어링이 설치된다.

상기 가압돌기(420)는 도 2에 도시된 바와 같이 3개로 형성됨이 바람직하며, 캠부(410)를 기준으로 세지점에 각각 형성된다.

다음으로, 중간하우징(500)은 가압돌기(420)의 직진운동을 가이드하며, 측부 하우징(300)에 결합된다.

중간하우징(500)에는 피스톤(400)의 가압돌기(420)가 수용되는 돌기공(510)이 형성되며, 돌기공(510)의 위치는 가압돌기(420)의 위치에 대응된다.

즉, 돌기공(510)에 가압돌기(420)가 삽입됨으로써, 상기 가압돌기(420)는 캠부(410)와 함께 회전되는 것이 아니라, 돌기공(510)에 구속되어 캠부(410)의 요동에 의해 직진운동을 하게 되는 것이다.

다음으로, 격막(600)은 가압돌기(420)의 직진 운동에 의해 압력을 발생하여 정수된 물을 흡입 및 배수시키는 역할을 한다.

격막(600)은 출입 플레이트(700)와 결합되어 격막(600)과 출입 플레이트(700) 사이에 형성된 내부 공간에 정수물의 흡입유로 및 배수유로를 형성하며, 가압돌기(420)의 직진운동에 의해 격막(600)의 일면이 출입 플레이트(700)를 향해 왕복하면서 상기 내부공간에 압력을 형성시키는 것이다.

즉, 가압돌기(420)가 격막(600)의 일면을 가압하여 누르게 되면, 격막 내부에 배수압력(가압)을 발생하고 가압돌기(420)가 격막(600)에 대한 가압력을 해제하면 흡수압력(자흡)을 발생하는 것이다.

상기 격막(600)은 3개의 가압돌기(420)에 대응되는 삼각 형태로 이루어지며, 그의 재질은 연질의 합성수지로 이루어짐이 바람직하다.

상기 격막(600)에는 연동부재(610)가 더 결합됨이 바람직하다.

연동부재(610)는 격막(600)에 대한 가압돌기(420)의 가압작용시 가압돌기(420)의 직진운동과 연동되면서 격막(600) 내부의 압력을 극대화하는 역할을 하며, 격막(600)의 내측면에 결합된다.

이때, 연동부재(610)는 가압돌기(420)에 대응된 부위에 각각 결합된다.

가압돌기(420)의 개수가 3개이므로, 상기 연동부재(610) 역시 격막(600)의 세지점에 결합된다.

특히, 상기 연동부재(610)는 가압돌기(420)가 격막(600)의 일측을 가압할 때, 격막(600)의 일측과 함께 요동하면서 배수압력을 극대화하는 역할을 한다.

다음으로, 출입 플레이트(700)는 격막(600)에 결합되어 정수물의 흡입유로 및 배수유로를 형성한다.

출입 플레이트(700)는 격막(600)에 결합된 연동부재(610)를 차폐시키며, 격막(600)과의 사이에 흡입유로 및 배수유로를 형성하는 내부 공간을 형성한다.

이때, 출입 플레이트(700)의 내측면에는 연동부재(610)가 배치되는 공간이 세지점으로 구획되어 있으며, 이 공간은 구획홈(710)이라 한다.

상기 각각의 구획홈(710)에는 출입 플레이트(700)의 내부와 외부를 통하게 하는 흡수공(711)이 형성된다.

상기 흡수공(711)은 출입 플레이트(700)와 격막(600)이 형성하는 내부 공간으로 정수물이 흡입되는 유로이다.

한편, 구획홈(710)의 일측에는 흡수공(711)을 통해 흡수된 물이 배수되는 배수공(712)이 형성된다.

이때, 배수공(712) 역시 각각의 구획홈(710) 안에 형성되는데, 배수공(712)의 관통 부위는 출입 플레이트(700)의 중앙에 형성된다.

이때, 출입 플레이트(700)의 정면 중앙에는 후술하는 배수밸브가 배치되기 위한 중앙홈(720)이 형성되며, 상기 배수공(712)은 출입 플레이트(700)의 내측면과 중앙홈(720)을 관통하여 형성된다.

다음으로, 밸브(800)는 상기 흡수공(711) 및 배수공(712)을 개폐시키는 역할을 한다.

밸브(800)는 격막(600)의 요동에 의해 발생한 격막(600)의 내부 압력에 의해 흡수공(711) 및 배수공(712)을 개폐시키며, 연질의 고무로 이루어짐이 바람직하다.

이때, 흡수공(711)을 개폐시키는 밸브는 흡수밸브(810)라 하며, 각각의 구획홈(710)에 배치된다.

이때, 흡수밸브(810)의 일측에는 출입 플레이트(700)를 통과하여 출입 플레이트(700)의 외측으로 돌출된 완충돌기(811)가 형성된다.

완충돌기(811)는 격막(600)의 요동에 의한 배수압력 발생시 연동부재(610)가 흡수밸브(810)를 가압하는 과정에서 흡수밸브(810)를 완충시키는 역할을 한다.

완충돌기(811)는 흡수밸브(810)의 완충작용을 위해 연질의 고무로 이루어짐이 바람직하다.

한편, 배수공(712)을 개폐시키는 밸브는 배수밸브(820)라 하며, 상기 배수밸브(820)는 출입 플레이트(700)의 정면 중앙에 형성된 중앙홈(720)에 결합된다.

즉, 흡수밸브(810)는 출입 플레이트(700)의 내측면에서 흡수공(711)을 개폐하며, 배수밸브(820)는 출입 플레이트(700)의 외측면에서 배수공(712)을 개폐하는 것이다.

다음으로, 헤드커버(900)는 필터를 통해 여과된 정수물이 흡입펌프(P)의 내부를 통해 흡입펌프(P)의 외부로 배출시키는 관로를 형성하며, 출입 플레이트(700)를 덮어씌운 후 중간 하우징(500) 및 측부 하우징(300)에 결합된다.

헤드커버(900)의 일측에은 정수물이 흡입펌프(P) 내부로 유입되는 유입부(910)가 형성되며, 헤드커버(900)의 타측에는 정수물이 배출되는 배출부(920)가 형성된다.

헤드커버(900)의 내측은 출입 플레이트(700)에 형성된 흡수공(711)에 대응된 세개의 유입공간(911)으로 구획되며, 유입공간(911)에는 출입 플레이트(700)로부터 돌출된 완충돌기(811)가 삽입되는 삽입보스(911a)가 형성된다.

그리고, 헤드커버(900)의 내측 중앙에는 상기 유입공간(911)과 구획된 배수공간(921)이 형성된다.

상기 배수공간(921)은 출입플레이트(700)의 중앙홈(720)에 대응되며, 상기 중앙홈(920)과 배수공간(921) 사이에는 씰링부재(S)가 개재된다.

그리고, 상기 배수공간(921)에는 상기 배출부(920)와 통하는 관로가 형성된다.

이하, 상기한 구성으로 이루어진 흡입펌프 어셈블리의 결합 및 작용에 대하여 설명하도록 한다.

휴대용 정수기를 구성하는 하드케이스(5)의 내부 일측에는 설치함(120)을 고정하고, 하드케이스(5)의 내부 타측에는 복수의 RO필터(미도시)들을 고정시킨다.

상기 설치함(120)의 내부에는 메인기어(100)와 종동축(200)의 종동기어(210)가 맞물려 결합된다.

이때, 메인기어(100)의 축공(110)은 설치함(120)의 제1결합공(121) 및 하드케이스(5)의 케이스공(5a)을 통해 노출되며, 종동축(200)은 설치함(120)의 제2결합공(122)을 통해 돌출된다.

한편, 흡입펌프(P)를 결합시키기 위해서는 먼저, 측부 하우징(300)의 내측면에 피스톤(400)을 밀착시킨다.

이때, 측부 하우징(300)의 통공(310)은 피스톤(400)의 캠부(410)에 형성된 편심공(411)에 대응된다.

다음으로, 중간 하우징(500)으로 피스톤(400)을 덮어 씌운다.

이때, 피스톤(400)의 가압돌기(420)는 중간 하우징(500)의 돌기공(510)에 배치된다.

다음으로, 중간 하우징(500) 위에 격막(600)을 배치시킨다.

이때, 격막(600) 중, 가압돌기(420)에 대응된 위치에는 연동부재(610)가 배치되는데, 볼트를 이용하여 연동부재(610)를 가압돌기(420)에 고정시킨다.

이에 따라, 격막(600)은 중간 하우징(500) 위에 자연적으로 고정된다.

다음으로, 흡수밸브(810)를 출입 프레이트(700)의 구획홈(710)에 결합하여 흡수공(711)을 차폐시킨다.

이때, 흡수밸브(810)에 형성된 완충돌기(811)는 출입 플레이트(700)의 외측으로 돌출된다.

다음으로, 배수밸브(820)를 출입 플레이트(700)의 정면 중앙에 형성된 중앙홈(720)에 결합시킨다.

이후, 흡수밸브(810) 및 배수밸브(820)가 결합된 출입플레이트(700)를 격막(600) 위에 결합시킨다.

이때, 격막(600) 위의 연동부재(610)는 출입플레이트(700)의 각 흡수공(711)에 대응되며, 출입 플레이트(700)와 격막(600) 사이에는 흡수압력(자흡) 및 배수압력(가압)이 생성되는 내부 공간이 형성된다.

이때, 출입 플레이트(700)와 격막(600) 사이에는 기밀이 유지되어야함은 당연하다.

다음으로, 헤드 커버(900)를 이용해 출입 플레이트(700)를 덮어 씌운다.

이때, 헤드 커버(900)는 중간 하우징(500)의 가장자리에 안착되며, 출입 플레이트(700)를 통해 돌출된 완충돌기(811)는 헤드커버(900) 내의 유입공간(911)에 형성된 삽입보스(911a)에 삽입이 된다.

그리고, 출입 플레이트(700)의 중앙홈(720)에 결합된 배수밸브(820)는 헤드커버(900)의 배수공간(921)에 배치되며, 배수공간(921)과 유입공간(911) 사이는 기밀이 유지된다.

다음으로, 볼트를 이용해 헤드커버(900)의 가장자리, 중간 하우징(500)의 가장자리, 측부 하우징(300)의 가장자리를 체결시킴으로써, 흡입펌프(P)에 대한 결합이 완료된다.

이후, 상기와 같이 결합된 흡입펌프(P)를 설치함(120)의 타면에 고정시킨다.

이때, 설치함(120)의 타면과 흡입펌프(P) 사이에는 가이드부재(130)가 개재됨이 바람직하다.

이는, 설치함(120)의 타면에 대한 흡입펌프(P)의 고정력을 더욱 견고히 하고, 결합 위치를 가이드 하기 위함이다.

즉, 설치함(120)의 타면에 대향된 측부 하우징(300)의 고정면이 편평하게 형성되지 못함에 따라, 설치함(120)의 타면에 대한 흡입펌프(P)의 고정력이 떨어질 수 있는바, 가이드 부재(130)를 이용해 흡입펌프(P)의 고정부위를 편평하게 함으로써, 설치함(120)에 흡입펌프(P)의 고정력을 높일 수 있는 것이다.

이하, 상기와 같이 하드 케이스의 내부에 고정된 흡입펌프의 펌핑 작용에 대하여 도 4a 및 도 4b를 참조하여 설명하도록 한다.

하드케이스(5)의 케이스공(5a)을 통해 노출된 축공(110)으로 핸들(H)을 축 결합하여 메인기어(100)를 회전시킨다.

이때, 사용자는 손으로 핸들(H)을 60~70rpm 속도로 회전시키게 되며, 메인기어(100)와 종동기어(210)의 치차 비율에 의해 종동축(210)의 회전속도는 700rpm 정도가 된다.

이후, 종동축(200)은 피스톤(400)의 캠부(410)를 편심 회전시키게 되며, 측부 하우징(300)의 내측면에 대하여 경사면을 갖는 캠부(410)는 편심 회전과 더불어 측부 하우징(300)의 내측면을 기준으로 요동을 하게 된다.

즉, 캠부(410)는 측부 하우징(300)의 내측면을 기준으로 요동을 함에 따라, 피스톤(400)의 가압돌기(420)를 직진 운동시키게 되는 것이다.

이후, 세 개의 가압돌기(420)는 순차적으로 격막(600)의 세지점을 가압/해제 반복하게 되며, 가압돌기(420)의 가압/해제 작용에 따라 격막(600)의 내부는 압력이 발생하게 된다.

즉, 캠부(410)의 요동에 의해 세 개의 가압돌기(420)에 대응된 격막(600)의 세지점 역시 요동 즉, 직진운동(도면상 상,하 운동)을 하면서 격막(600) 내부에 흡수압력(자흡) 및 배수압력(가압)을 발생하게 되는데, 도 4a에 도시된 바와 같이 낮은 위치의 캠부(410) 일측에 대응된 가압돌기(420)의 위치 역시 낮아지면서 격막(600)의 일측을 하방으로 잡아당기므로 격막(600)의 일측 내부에는 흡수압력(자흡)이 발생하게 된다.

이에 따라, 흡수밸브(810)가 열리면서 출입 플레이트(700)의 흡수공(711)이 개방되며, 정수물은 유입부(910)를 통해 유입공간(911)을 거쳐 격막(600)의 내부로 유입된다.

이후, 캠부(410)가 회전되면서 낮은 위치의 캠부(410) 일측은 상승하면서 가압돌기(420)를 밀어올림에 따라, 도 5b에 도시된 바와 같이 격막(600)의 일측 역시 상승하게 된다.

이때, 격막(600)의 일측 내부에는 배수 압력이 발생하여 배수밸브(820)를 개방시킴에 따라, 격막(600)의 내부로 유입된 정수물은 배수공(712)을 통해 출입 플레이트(700)의 밖으로 배출된다.

이때, 가압돌기(420)가 상승되면서 발생하는 배수압력에 의해 흡수밸브(810)는 흡수공(711)을 폐쇄시키게 된다.

이때, 흡수밸브(810)는 배수압력에 의해 상승하여 구획홈(710)에 밀착하게 되는데, 이 과정에서 흡수밸브(810)의 완충돌기(811)는 삽입보스(911aa)의 내부에 수축되면서 흡수밸브(810)를 완충시킨다.

한편, 배수공(712)을 통해 출입 플레이트(700)의 밖으로 배출된 정수물은 헤드커버(900)의 배수공간(921)을 거쳐 배출부(920)를 통해 배출됨으로써, 식수로 제공된다.

설명의 이해를 돕기 위하여, 단계적으로 설명했으나 이와 같은 일련의 작용은 캠부(410)의 회전속도만큼 빠르게 이루어지며, 캠부(410)의 편심 회전 및 요동 작용에 의해 격막(600)의 세지점에서 각각 순차적으로 이루어지게 된다.

지금까지 설명한 바와 같이 본 발명에 따른 흡입펌프 어셈블리는 캠부의 요동 작용을 통해 격막 내부에 흡수압력(자흡) 및 배수압력(가압)을 순차적으로 발생시키는 기술적 특징이 있다.

즉, 격막의 내부에서 자흡 및 가압 작용이 탁월하게 이루어짐에 따라, RO필터가 사용된 휴대용 정수기의 정수물에 대한 배출력을 극대화시킬 수 있는 것이다.

따라서, 휴대용 정수기의 정수량을 높일 수 있게 된다.

또한, 핸들을 이용하여 수동식으로 자흡 및 가압작용이 발생될 수 있도록, 메인기어 및 종동축을 구성함에 따라 휴대용 정수기의 설치장소에 대한 제약이 발생하지 않는 기술적 특징이 있다.

나아가, 전원이 필요 없으므로 경제성을 높일 수 있는 특징이 있다.

이상에서 본 발명은 기재된 구체예에 대하여 상세히 설명되었지만 본 발명의 기술사상 범위 내에서 다양한 변형 및 수정이 가능함은 당업자에게 있어서 명백한 것이며, 이러한 변형 및 수정은 첨부된 특허 청구범위에 속함은 당연한 것이다.

100 : 메인기어 120 : 설치함
130 : 가이드부재 200 : 종동축
300 : 측부 하우징 400 : 피스톤
410 : 캠부 420 : 가압돌기
500 : 중간 하우징 600 : 격막
610 : 연동부재 700 : 출입 플레이트
710 : 구획홈 720 : 중앙홈
800 : 밸브 810 : 흡수밸브
811 : 완충돌기 820 : 배수밸브
900 : 헤드커버 910 : 유입부
920 : 배출부

Claims (5)

1. 내부에는 RO필터를 포함하는 각종 부품들이 설치되며, 운반을 용이하게 하기 위한 운반수단이 설치된 하드케이스로 구성된 휴대용 정수기에 있어서,
   하드 케이스의 내부에 설치되되, 수동으로 회전될 수 있도록 축공이 하드케이스의 외부로 노출되도록 설치된 메인기어;
   메인기어에 맞물리게 결합되며, 메인기어의 치차(齒車) 개수에 비해 작은 치차 개수를 갖는 종동축;
   상기 종동축이 통과되는 통공이 형성된 측부 하우징;
   상기 측부 하우징의 내측면에 배치되며, 상기 통공에 대응되는 편심공이 형성되되 일측과 타측의 높이가 다르게 형성되어 종동축에 의한 회전시 측부 하우징의 내측면을 기준으로 요동하는 캠부와, 상기 캠부의 외주면에 회전가능하게 결합되며 복수의 가압돌기를 포함하는 피스톤;
   상기 측부 하우징에 결합되며, 상기 가압돌기가 수용되는 돌기공이 형성된 중간 하우징;
   상기 중간 하우징의 돌기공을 통해 노출된 가압돌기의 노출면에 밀착된 격막;
   상기 격막에 결합되며, 가압돌기에 연동되는 연동부재;
   상기 격막에 결합되어 상기 연동부재를 차폐시키며, 연동부재에 대향된 부위에는 연동부재에 대응되는 구획홈이 형성되고 상기 구획홈에는 흡수공이 형성되고 구획홈의 일측에는 배수공이 형성된 출입 플레이트;
   상기 구획홈에 배치되며, 피스톤의 요동에 의한 격막 내부의 흡수압력에 의해 흡수공을 개폐하는 연질의 흡수밸브;
   상기 출입 플레이트의 외측면에 결합되어 배수공을 차폐하며, 피스톤의 요동에 의한 격막 내부의 배수압력에 의해 배수공을 개폐하는 연질의 배수밸브;
   상기 중간 하우징에 결합되어 출입 플레이트를 차폐하며, 일측에는 필터를 거쳐 정수된 물이 유입되는 유입부가 형성되고, 타측에는 유입부를 통해 유입된 물이 출입 플레이트의 흡수공 및 배수공을 통해 빠져나와 외부로 배출되는 배출부가 형성된 헤드커버:를 포함하여 구성된 휴대용 수동식 흡입 및 가압펌프 어셈블리.
2. 제 1항에 있어서,
   상기 피스톤의 가압돌기는 세 지점에 각각 형성되고, 상기 연동부재 및 구획홈은 상기 가압돌기의 위치에 대응된 것을 특징으로 하는 휴대용 수동식 흡입 및 가압펌프 어셈블리.
3. 제 1항 또는 제 2항에 있어서,
   상기 흡입플레이트의 외측면 중앙에는 배수공이 형성된 중앙홈이 형성되고 상기 배수밸브는 중앙홈에 결합되며,
   상기 흡수밸브의 단부에는 구획홈을 통해 출입 플레이트의 외측으로 돌출된 완충돌기가 형성된 것을 특징으로 하는 휴대용 수동식 흡입 및 가압펌프 어셈블리.
4. 제 1항 또는 제 2항에 있어서,
   상기 하드케이스에는 메인기어의 축공을 외부로 노출시키기 위한 케이스공이 형성되고,
   상기 하드케이스의 일측에는 상기 케이스공을 통해 메인기어의 축공에 축 결합된 핸들이 제공되며,
   하드케이스의 내부에는 상기 메인기어 및 종동축이 고정되는 설치함이 설치되되,
   상기 설치함의 일면에는 메인기어의 축공과 케이스공에 통하는 제1결합공이 형성되고, 상기 설치함의 타면에는 종동축이 돌출되어 결합된 제2결합공이 형성된 것을 특징으로 하는 휴대용 수동식 흡입 및 가압펌프 어셈블리.
5. 제 4항에 있어서,
   상기 측부 하우징은 상기 설치함의 타면에 고정되되, 측부 하우징과 설치함의 타면 사이에는 측부 하우징의 결합력을 강화하고 결합 위치를 가이드 하는 가이드 부재가 개재된 것을 특징으로 하는 휴대용 수동식 흡입 및 가압펌프 어셈블리.
   
   
   
   

Images