KR100462227B1 - 가습기용 필터 - Google Patents

Abstract

본 발명은, 가습기의 물에 있는 미네랄성분에 의한 스케일형성을 방지하기 위하여, 물을 통과시키는 필터에 관한 것이다. 본 발명에 의하면, 상부캡에 의하여 상면이 막힌 원통상의 케이싱 내부에 이온교환수지가 충진되고, 가습기 물통의 캡에 설치되어, 증기화되는 물이 내부를 통하여 공급되는 가습기용 필터에 있어서; 상기 상부캡의 내주연에 형성된 나사부가 원통상 케이싱의 상단 외주연에 형성된 나사부와 나사결합하는 것에 의하여, 상부캡이 케이싱에 착탈 가능하게 결합되고, 상부캡과 케이싱의 상단부 사이에는 패킹이 설치되어 있다.

Description

가습기용 필터{Filter for humidifier}

본 발명은 가습기용 필터에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 내장되는 이온교환수지의 교환이 용이하도록 구성되는 가습기용 필터에 관한 것이다.

일반적으로 가습기에 사용되는 수도물에는, 주로 마그네슘이나 칼슘 등의 미네랄 성분이 이온상태로 함유되어 있다. 이들 미네랄성분(주로 Ca2+, Mg2+)은 수도물이 내장된 히터에 의하여 가열되면 스케일로 석출되어 히터 또는 내부의 파이프에 고착된다. 스케일 고착을 방치하면 히터가 과열되거나 파이프가 막히게 되는 등 고장의 원인이 되기 때문에 제거할 필요가 있다.

그러나 스케일은 돌과 같이 단단하고 강하게 부착되어 있기 때문에, 그것을 제거하는 것은 그리 용이한 일은 아니다. 또한 스케일은 일반적으로 Ca, Mg, Na, K, Fe, Cu 등의 양이온 탄산염, 수산화물 또는 산화물 등으로 주로 Ca, Mg의 탄산염 또는 수산화물, 특히 탄산칼슘, 탄산마그네슘 및 수산화마그네슘으로 이루어지고 있다.

스케일의 고착을 방지하기 위한 방법으로, 이온교환수지를 사용하여 이온상태로 되어 있는 미네랄분을 흡착 제거하는 것을 생각할 수 있다. 그리고 이러한 원리는 보일러용의 물 등의 공업용으로는 설치되어 실용화되고 있다. 그러나 이온교환수지를 도 8에 도시한 바와 같은 스팀식 가습장치에 이용하고자 하면, 밀집된 이온교환수지 사이에서 물을 통과시켜야 하기 때문에 가압장치가 필요하게 된다. 이러한 문제점이 있기 때문에 스케일고착이라는 문제점이 인식될 수 있음에도 불구하고 스팀식 가습장치에서는 이온교환수지를 사용한 미네랄 제거는 실현되고 있지 않았다.

대한민국 특허공개2001-0052879호에 의하면, 이러한 이온교환수지를 내장한 필터가 개시되어 있다.

도 1은 이와 같은 종래기술에 의하여, 이온 교환 수지를 충전한 카트리지를 저장 탱크 내에 설치한 예를 나타내는 개요도이다. 도 1에서 1은 저장 탱크, 2는 카트리지, 3은 캡, 4, 4'는 케이스로 4는 상부케이스. 4'는 하부케이스, 5는 내측 원통, 5'는 내측 원통에 뚫린 물 유통구, 6은 구획 원통, 7은 공기 유통로, 12는 덮개, 13은 교축구멍을 나타낸다.

그리고, 카트리지(2)는 도 1에서 이점쇄선으로 표시되어 있는 캡(3)에 나사식으로 고정되어 있고, 캡(3)은 저장 탱크(1)에 나사식으로 결합되어 있다. 즉 카트리지(2)를 부착하기 위해서는, 캡(3)을 저장탱크(1)에서 분리하고, 캡(3)의 이면에 설치된 나사결합부에 카트리지를 나사 결합하고, 이러한 상태에서 다시 캡(3)을 저장 탱크(1)에 나사결합하게 된다.

그리고 카트리지의 케이스(4)는 중공 원통형으로 그 상부는 상부캡(12)에 의하여 밀폐되어 있고, 외벽과 내측 원통(5)사이에는 그 사이의 공간부(7)를 외부공간(7')과 내부공간(7'')으로 구획하는 원통형의 구획원통(6)이 설치되어 있다. 또한, 구획원통(6)의 높이는 공간부(7)의 상부가 연통하도록 낮게 되어 있다. 유입구(8) 및 유출구(9)에는 액체를 통과시키고 이온 교환 수지를 통과시키지 않을 정도의 메시를 갖는 네트(10)가 설치되어 있고, 케이스(4)와 네트(10)로 둘러싸인 공간(외부공간(7')과 내부공간(7'') 및 그 연통부)에는 이온 교환 수지가 봉입되어 있다. 상기 상부캡(12)은 상부케이스(4)의 내부원통(5)에 끼워지는 하향 볼록부를 가지고 있으며 상기 볼록부에는 교축구멍(13)이 형성되어 있다.

정상 상태에서는 외부 공간(7')과 내부공간(7'') 및 그 연통부는 물로 채워진다. 캡(3)에 설치되어 있는 밸브가 열리게 되면, 내부공간(7'')내의 물이 유출구(9)를 지나고 그리고 물 유통구(5')를 지나 B로 표시된 바와 같이 유출된다. 그러면, 사이폰 효과에 의해 유입구(8)에서 저장탱크(1) 내의 물이 유입구(8)를 지나 A로 표시된 바와 같이 외부 공간(7')내로 유입된다. 이렇게 해서 이온 교환 수지 사이를 지나 미네랄분이 제거된 물이 가열장치에 공급된다.

캡(3)에서 물과 교체로 유입되는 공기는 C로 표시된 바와 같이 내측 원통(5)내부에 형성된 공기 유통로(11)를 지나고 그리고 교축구멍(13)을 지나 저장탱크(1)내에 유입된다. 상기 교축구멍(13)은 저장탱크(1) 내의 물이 표면 장력 등의 작용으로 공기 유통로(11) 내로 흘러들어가지 않을 정도의 크기로 되어있고, 그럼으로써 공기 유통로(11) 내는 항상 공기로 채워지고, 캡(3)에서 새로운 공기가 유입되어 압력이 상승했을 때에만 여분의 공기가 교축구멍(13)에서 유출되도록 되어 있다.

상기 저장탱크(1) 내의 물이 공기 유통로에 흘러들어가지 않도록 하기 위해서는, 교축구멍(13)의 총면적을 20㎟이하로 하면 되지만, 될 수 있는 한 작은 구멍을 다수개 형성하고 있다.

이러한 구조의 카트리지를 설치함으로써, 저장탱크(1) 내의 물은 항상 상당하는 체적의 공기와 교체될 수 있으며, 저장탱크(1)내의 압력은 항상 거의 대기압으로 유지될 수 있다. 즉, 거의 모든 저장탱크(1) 내의 물이 순조롭게 가열장치에 공급되게 된다.

그러나 이와 같은 구성을 가지는 종래의 카트리지에 의하면 다음과 같은 단점이 지적된다. 상기 케이스(4)와 상부캡(12)은 별도로 형성된 후, 이들이 접합(예를 들면 접착제에 의한 접착 또는 초음파융착에 의한 접착 등)되어 있다. 또한 케이스(4)와, 케이스의 저면 및 내측원통(5)과 구획원통(6)은 실질적으로 별도로 성형한 후, 상기와 같은 방법으로 고정하고 있다.

따라서 상술한 종래의 구성에 의하면, 부품수가 증가하게 되어 제품 코스트가 상승함은 물론이고, 조립공정도 복잡해지는 단점이 있음을 알 수 있다. 또한 케이스의 내부에 내장된 이온교환수지의 교환이 불가능한 단점이 지적되고 있다.

본 발명은 상기와 같은 단점을 해결하기 위한 것으로, 보다 간단한 구성을 가지면서, 내부의 이온교환수지의 교환이 용이한 필터체를 제공하는 것을 기본적인 목적으로 하고 있다.

도 1은 종래의 가습기용 물통의 내부를 보인 단면도.

도 2는 본 발명에 의한 필터의 분해 사시도.

도 3은 본 발명에 의한 필터의 단면도.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

30 ..... 케이싱 31 ..... 나사부

40 ..... 상부캡 42 ..... 나사부

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 의하면, 상부캡에 의하여 상면이 막힌 원통상의 케이싱 내부에 이온교환수지가 충진되고, 가습기 물통의 캡에 설치되어, 증기화되는 물이 내부를 통하여 공급되는 가습기용 필터에 있어서; 상기 상부캡의 내주연에 형성된 나사부가 원통상 케이싱의 상단 외주연에 형성된 나사부와 나사결합하는 것에 의하여, 상부캡이 케이싱에 착탈 가능하게 결합되고, 상부캡과 케이싱의 상단부 사이에는 패킹이 설치되어 있는 것을 특징으로 한다.

이와 같은 본 발명에 의하면, 상부캡과 케이싱을 선택적으로 결합시킬 수 있게 됨으로써, 케이싱 내부의 이온교환수지의 교환 등이 유리한 장점이 기대된다.

다음에는 도면에 도시한 실시예에 기초하면서 본 발명에 대하여 상세하게 살펴보기로 한다.

본 발명의 필터체인 도 2 및 필터체의 단면도인 도 3에 도시한 바와 같이, 본 발명에 의한 필터는, 상면이 개구된 케이싱(30)과, 상기 케이싱(30)의 개구된 상면에 나사결합으로 장착되는 캡(40)을 포함하여 구성되고 있다.

상기 케이싱(30)의 내부 구성은 실질적으로 종래의 것과 동일하다. 구성을 간략하게 살펴보면, 상기 케이싱(30)의 외벽과 내측 원통(32)사이에는 그 사이의 공간부(36)를 외부공간(36a)과 내부공간(36b)으로 구획하는 원통형의 구획원통(34)이 설치되어 있다. 상기 구획원통(34)의 높이는 공간부(36)의 상부가 내외측으로 연통할 수 있도록 낮게 되어 있다.

케이싱(30)의 저면에서 링형상으로 형성되는 유입구(38a) 및 유출구(38b)에는 액체를 통과시키고 이온 교환 수지를 통과시키지 않을 정도의 메시를 갖는 네트가 설치되어 있다. 그리고 상기 케이스(30)와 네트로 둘러싸인 공간에는 이온교환수지가 내장되어 있다.

그리고 본 발명에 의한 상기 상부캡(40)은, 그 내주연 나사부(42)가 케이싱(30)의 상단외주연에 형성된 나사부(31)과 나사결합하는 것에 의하여, 케이싱(30)에 착탈 가능하게 결합된다. 도 2에서 확인할 수 있는 바와 같이, 상부캡(40)과 케이싱(30)의 나사결합되는 부분, 즉 상부캡(40)의 내측모서리부분에는 누수를 방지하기 위하여, 고무재질 또는 연질의 합성수지로 만들어지는 링형상의 패킹(44)이 개재되어 있다.

그리고 상기 상부캡(40)은, 케이싱(30)의 내부원통(32)에 끼워지는 하향 볼록부를 가지고 있으며 상기 볼록부에는 교축구멍(46)이 형성되어 있다.

가습기의 동작과정에 있어서, 가습기의 물통 내부에 설치되는 상기 케이싱(30) 내부의 외부 공간(36a)과 내부공간(36b) 및 그 연통부는 물이 가득차 있는 상태이다. 이러한 상태에서 가습기의 물통의 캡에 설치되어 있는 밸브가 열리게 되면, 내부공간(36b)내의 물이 유출구(38b)를 지나고 그리고 물 유통구(39)를 지나 화살표로 표시된 바와 같이 유출된다. 그러면, 사이폰 효과에 의해 유입구(38a)을 통하여 물통 내의 물이 케이싱(30)의 외부공간(36a)내로 유입된다.

그리고 이와 같은 유로를 거쳐서, 가습기에서 히터로 공급되는 물은, 실질적으로 케이싱 내부의 이온교환수지를 경유한 것이기 때문에, 히터 부근에서의 스케일이 형성되는 것을 방지하는 것이 가능하게 된다.

그리고 물통의 캡에서 물과 교체로 유입되는 공기는 종래와 같이, 내측 원통(32)내부에 형성된 공기 유통로(52)를 따라 교축구멍(46)을 관통하여 물통 내부로 유입된다. 상기 교축구멍(46)은 물통 내의 물이 표면 장력 등의 작용으로 공기 유통로(52) 내로 흘러들어가지 않을 정도의 크기로 되어 있어서, 상기 공기유통로(52) 내는 항상 공기로 채워지고, 새로운 공기가 유입되어 압력이 상승했을 때에만 여분의 공기가 교축구멍(46)에서 유출되도록 되어 있다.

이와 같이 상기 케이싱(30) 내부의 구성은 종래의 것과 실질적으로 동일함을 알 수 있다.

본 발명에서는, 상기 케이싱(30)의 상부 개구부를, 상부캡(40)이 나사결합방식으로 착탈 가능하게 결합하고, 내부에 방수를 위한 패킹(44)을 설치하고 있음을 알 수 있다. 이와 같이 상부캡(40)이 착탈 가능하게 결합되는 것에 의하여, 내부의 이온교환수지의 교체가 매우 편리하게 진행될 수 있다.

그리고 상기 케이싱(30) 자체를 일체화된 하나로 형성함으로써, 전체적인 구성부품의 수가 줄어들 수 있게 된다.

이상과 같은 본 발명의 기본적인 기술적 사상의 범주 내에서, 당업계의 통상의 지식을 가진 자에게 있어서는 다른 많은 변형이 가능함은 물론이고, 본 발명은 첨부한 특허청구의 범위에 기초하여 해석되어야 할 것이다.

이상과 같은 본 발명에 의한 가습기용 필터에 의하면, 내부의 이온교환수지의 교환이 아주 편리한 장점이 있음과 동시에, 전체적인 구성부품의 수가 감소하여 코스트 저감 및 조립성 향상이라는 효과를 기대할 수 있게 된다.

Claims (1)

1. 상부캡에 의하여 상면이 막힌 원통상의 케이싱 내부에 이온교환수지가 충진되고, 가습기 물통의 캡에 설치되어, 증기화되는 물이 내부를 통하여 공급되는 가습기용 필터에 있어서;

   상기 상부캡의 내주연에 형성된 나사부가 원통상 케이싱의 상단 외주연에 형성된 나사부와 나사결합하는 것에 의하여, 상부캡이 케이싱에 착탈 가능하게 결합되고, 상부캡과 케이싱의 상단부 사이에는 패킹이 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 가습기용 필터.