KR100698867B1

KR100698867B1 - 거치형 정수기

Info

Publication number: KR100698867B1
Application number: KR1020067015015A
Authority: KR
Inventors: 모토시게 미즈노; 가즈시 오다니; 무네유키 이와부치; 기요시 가토
Original assignee: 니뽄 가이시 가부시키가이샤
Priority date: 2002-04-26
Filing date: 2003-04-25
Publication date: 2007-03-26
Also published as: CN1327928C; KR20040107508A; CN1665578A; WO2003090895A1; AU2003235135A1; KR100634198B1; KR20060093137A

Abstract

본 발명의 필터 카트리지는 필터 본체(103)가 타단부 측 및 외주벽측에서부터 정화액(102)을 빼내는 구조를 지니어 이루어지며, 필터 케이스(106)가 필터 본체(103)의 외주벽과의 사이에 정화액(102)을 정화액 취출구(105)까지 유도하는 유로(108)를 형성한 상태로 배치되어 이루어지며, 또한 정화액 취출구(105)를 지닌 케이스 덮개부(106b)와, 원액 취입구(104)를 지닌 케이스 본체부(106a)로 각각 별개로 분할되어 이루어지는 동시에, 케이스 덮개부(106b)의 내부벽과 케이스 본체부(106a)의 외주벽이 착탈 가능하게 고정되고, 일체되어 이루어지고, 제1 밀봉 부재(107a)가 환형 탄성체로 이루어지는 동시에, 정화액(102)을 필터 본체(103)의 외주벽으로부터 유로(108)를 경유하여 정화액 취출구(105)까지 유도하는 연결용 홈(109)을 구비하고 있다.

Description

거치형 정수기{STATIONARY TYPE WATER PURIFIER}

도 1은 본 발명(제1 발명)의 필터 카트리지의 제1 실시예를 모식적으로 도시하는 단면도이다.

도 2a는 본 발명(제1 발명)의 제1 실시예에 있어서의 케이스 덮개부, 필터 본체의 단부 및 제1 밀봉 부재를 확대하여 도시하는 분해 사시도, 도 2b는 도 2a에 있어서의 제1 밀봉 부재의 연결용 홈 부분(A부)을 확대하여 도시하는 사시도, 도 2c는 도 2a에 있어서의 제1 밀봉 부재의 결합용 홈 부분(B부)을 확대하여 도시하는 사시도, 도 2d는 도 2a에 도시하는 부분에 있어서의 정화액의 흐름을 도시하는 단면도이다.

도 3은 본 발명(제1 발명)의 제1 실시예에 있어서의 필터 본체의 일부의 구성을 모식적으로 도시하는 단면도이다.

도 4는 본 발명(제1 발명)의 필터 카트리지의 제2 실시예를 모식적으로 도시하는 단면도이다.

도 5a는 제2 실시예에 있어서의 케이스 덮개부 및 필터 본체의 단부 부분을 확대하여 도시하는 분해 사시도, 도 5b는 도 5a에 도시하는 부분에 있어서의 정화액의 흐름을 도시하는 단면도 및 일부 확대도이다.

도 6a는 제2 실시예의 변형예에 있어서의 케이스 덮개부 및 필터 본체의 단 부를 확대하여 도시하는 분해 사시도, 도 6b는 도 6a에 도시하는 부분에 있어서의 정화액의 흐름을 도시하는 단면도이다.

도 7a는 본 발명(제1 발명)의 필터 카트리지의 제3 실시예를 모식적으로 도시하는 분해 사시도, 도 7b는 래치 잠금 수단을 확대하여 도시하는 설명도, 도 7c는 래치 잠금 수단의 걸림 상태를 도시하는 단면도이다.

도 8a는 래치 잠금 수단의 변형예를 도시하는 설명도, 도 8b는 그 단면도이다.

도 9는 래치 잠금 수단의 다른 변형예를 도시하는 설명도이다.

도 10은 종래의 필터 카트리지의 일례를 모식적으로 도시하는 단면도이다.

도 11은 본 발명(제2 발명)의 거치형 정수기에 있어서 본체 커버의 상단부를 제외한 상태를 모식적으로 도시하는 평면 단면도이다.

도 12는 도 11에 있어서의 선 A-A의 정면 단면도이다.

도 13은 도 11에 있어서의 선 B-B의 측면 단면도이다.

도 14는 도 12의 일부 확대 단면도이다.

도 15a는 상측 베이스 부재 외주부 측면의 일부 확대도, 도 15b는 본체 커버를 포함한 도 15a의 선 C-C의 단면도이다.

도 16은 종래의 거치형 정수기의 일례를 모식적으로 도시하는 설명도이다.

도 17은 도 16에 도시하는 종래의 거치형 정수기의 측면 단면도이다.

도 18은 본 발명(제1 및 제2 발명)의 일실시예에 이용되는 필터 본체(다공질 필터)의 일례를 도시한 도면으로, 도 18a는 위치의 단부면 측에서 본 사시도, 도 18b는 그 평면도, 도 18c는 타단부면에서 본 사시도, 도 18d는 그 평면도이다.

도 19는 본 발명(제1 및 제2 발명)의 일실시예에 이용되는 필터 본체(다공질 필터)를 이용한 여과 기구를 모식적으로 도시하는 설명도이다.

도 20은 본 발명(제1 및 제2 발명)의 일실시예에 이용되는 필터 본체(다공질 필터)의 다른 예를 모식적으로 도시하는 평면도이다.

도 21은 본 발명(제1 및 제2 발명)의 일실시예에 이용되는 필터 본체(다공질 필터)를 구비한 정수기의 일례를 모식적으로 도시하는 단면도이다.

도 22는 본 발명(제1 및 제2 발명)의 일실시예에 이용되는 필터 본체(다공질 필터)의 다른 예를 모식적으로 도시한 도면으로, 도 22a는 일단부면 측에서 본 사시도, 도 22b는 그 평면도, 도 22c는 타단부면 측에서 본 사시도, 도 22d는 그 평면도이다.

도 23a는 도 22b의 II-II 단면도, 도 23b는 도 23a의 II(b) 부분의 확대도이다.

도 24는 본 발명(제1 및 제2 발명)의 일실시예에 이용되는 필터 본체(다공질 필터)를 구비한 정수기의 일례를 모식적으로 도시하는 단면도이다.

도 25는 본 발명(제1 발명 및 제2 발명)의 일실시예에 이용되는 필터 본체(다공질 필터)의 다른 예를 모식적으로 도시한 도면으로, 도 25a는 일단부면 측에서 본 사시도, 도 25b는 그 평면도, 도 25c는 타단부면 측에서 본 사시도, 도 25d는 그 평면도이다.

도 26a는 도 25b의 II-II 단면도, 도 26b는 도 26a의 II(b) 부분의 확대도이 다.

도 27은 본 발명(제1 및 제2 발명)의 일실시예에 이용되는 필터 본체(다공질 필터)를 구비한 정수기의 일례를 모식적으로 도시하는 단면도이다.

본 발명은 필터 카트리지에 관한 것으로, 특히 원액과 정화액 사이 및 카트리지의 내부와 외부 사이의 밀봉성, 정화액의 생산성 및 정화 기능의 신뢰성이 우수한 동시에, 교환이 간단하고 확실하며 우수한 관리성을 지닌, 특히 화학 공업, 식품 공업 등의 분야에 있어서의 프로세스 기기나 가정용 정수기 등에 적합하게 이용되는 필터 카트리지에 관한 것이다.

또한, 본 발명은 수돗물 등의 원수를 세라믹스 필터나 중공사 필터 등의 여과 부재 및 활성탄 등의 흡착 부재 등으로 이루어지는 정수 기구를 통해서 정수를 얻기 위한 거치형 정수기에 관한 것으로, 특히 토수관을 지닌 거치형 정수기에 관한 것이다.

최근에는 화학 공업, 식품 공업 등의 분야에 있어서의 프로세스 기기나 수돗물의 가정용 정수기에 있어서, 원액을 그 내부로 투과시켜 균 제거, 여과 등의 정화를 하는 필터로서, 세라믹스제나 중공사제의 필터 부재를 케이스에 수납한 필터 카트리지가 이용되고 있다.

도 10에 도시한 바와 같이, 이러한 필터 카트리지로서는, 예컨대 일단부로부터 도입한 정화해야 할 원액(701)을 그 내부로 투과시킴으로써 정화하여 정화액(702)으로서 도입하는 원통형의 필터 본체(703)와, 원액(701)을 도입하는 원액 취입구(704) 및 정화액(702)을 빼내는 정화액 취출구(705)를 구비하고, 원액 취입구(704) 및 정화액 취출구(705) 이외에는 밀폐된 상태로 필터 본체(703)를 수납하도록 배치된 필터 케이스(706)와, 필터 본체(703)가 필터 케이스(706) 중의 소정 위치에 위치 결정되어 수납되도록, 또한 필터 케이스(706)의 원액 취입구(704)로부터 도입된 원액(701)이 필터 본체(703)의 내부를 투과한 정화액(702)에 혼입되는 일 없이 필터 케이스(706)의 정화액 취출구(705)까지 유도되도록, 필터 본체(703)의 외연부를 포함하는 영역 및 대응하는 필터 케이스(706)의 내연부를 포함하는 영역 사이에 개재시켜 배치한, 필터 본체(703)의 중심축을 포함하는 면에서 절단한 단면 형상이 2개의 L자형인 적어도 하나의 밀봉 부재(707)를 구비하여 이루어지는 필터 카트리지(700)가 이용되고 있다.

이 필터 카트리지(700)는, 필터 케이스(706)가 원액 취입구(704)를 포함하는 케이스 본체부(706a)와 정화액 취출구(705)를 포함하는 케이스 덮개부(706b)로 각각 별개로 분할되어 이루어지는 동시에, 케이스 덮개부(706b)의 내주벽과 케이스 본체부(706a) 외주벽 사이에는 밀봉의 확실성을 높이기 위해서 O-링(708)이 배치되고, 또한 케이스 덮개부(706b)의 내주벽과 케이스 본체부(706a)의 외주벽 각각이 대응하는 영역에서 나사 결합함으로써 착탈 가능하게 고정되고, 일체화되어 구성되어 있다.

전술한 필터 카트리지는 원액과 정화액 사이의 밀봉성에 일정한 효과를 발휘하는 동시에, 교환이 간단하고 관리성도 일정한 효과를 발휘한다는 점에서 우수한 것이다.

이러한 필터 카트리지를 정수기에 이용한 예로서, 적어도 활성탄을 포함하는 여과층을 구비하는 필터 카트리지와 케이스에 내장된 세라믹스막 필터를 구비한 것이 제안되어 있다(특허 제3124627호 공보).

이 정수기는 교환이 간단하고, 관리성에 일정한 효과를 발휘하는 동시에, 세라믹스막 필터의 여과 구멍 막힘이나 압력 손실의 상승을 억제할 수 있다는 점에서 우수한 것이다.

그러나, 전술한 필터 카트리지(700)에 있어서는, 정화액(702)은 필터 본체(703)의 정화액 취출구(705) 측의 단부로부터만 빼내어지는 구조이기 때문에, 정화액(702)의 정화 처리량이 제한되어, 정화액의 생산성 면에서 만족할 만한 것이 아니었다. 또한, 필터 본체(703)의 외주벽 부분은 정화액(702)의 흐름이 정체되기 쉽기 때문에, 세균이나 오물에 의해서 오염되기 쉬워, 청소가 곤란하고, 필터 본체(703)의 외주벽 부분의 오염에 의해서, 필터 카트리지 자체를 교환해야 한다고 하는 문제가 있었다. 또한, 사용자에 의해서, 케이스 덮개부(706b) 및 케이스 본체부(706a)의 일체적 구조가 부주의하게 분해되어, 본래의 정화 기능이 손상된 채로 계속 사용해 버린다고 하는 문제가 있었다.

본 발명은 전술한 문제를 감안하여 이루어진 것으로, 원액과 정화액 사이 및 카트리지의 내부와 외부 사이의 밀봉성, 정화액의 생산성 및 정화 기능의 신뢰성이 우수한 동시에, 교환이 간단하고 확실하며 우수한 관리성을 지닌, 특히 화학 공업, 식품 공업 등의 분야에 있어서의 프로세스 기기나 가정용 정수기 등에 적합하게 이용되는 필터 카트리지를 제공하는 것을 제1 목적으로 한다.

한편, 현재 시판되고 있는 정수기에는 크게 나누어 정수 기구를 수도의 수도꼭지에 부착하는 형식인 것과, 수도꼭지로부터 떨어진 위치에 얹어 놓는 거치형의 것이 존재한다.

수도의 수도꼭지에 부착하는 형식의 정수기는 정수 기구를 내장한 카트리지와, 수돗물을 직선으로로 흘리는 경우와 정수를 토출하는 경우로 전환하기 위한 전환 코크를 지닌 정수기 본체를 수도의 수도꼭지에 직접 부착하는 것이므로, 수도의 수도꼭지의 강도와 취급의 형편상, 정수 기구를 내장한 카트리지의 크기에 제한이 있기 때문에, 정수 능력이 작아서 가정용으로만 사용되고 있다.

이에 대하여, 거치형의 것은 수도의 수도꼭지에 수도의 원수를 직선으로 흘리는 경우와 정수를 얻는 경우를 전환하기 위한 전환 코크를 설치할 필요가 있다 고는 해도, 정수기 본체를 대형으로 하여 정수 능력을 적절히 크게 할 수 있기 때문에, 대량의 정수를 사용하는 가정에서 사용되거나 업무용으로서 사용되고 있다.

그리고, 이 거치형의 정수기에 있어서는, 얻어진 정수를 수도의 수도꼭지에까지 되돌려 그 부분에서 정수를 토출하도록 한 것과, 정수기 자체에 토수관을 부착하여 그 토수관로부터 정수를 토출하도록 한 것이 존재하여, 사용자의 기호에 따라 적절하게 선택하여 사용되고 있다.

특히, 후자의 토수관을 지닌 거치형 정수기에 있어서는, 정수기 자체가 크고 무거워서 간단하게 움직일 수 없기 때문에, 정수의 공급 방향을 바꾸기 위해서는 토수관 자체를, 그 일단을 회동 중심으로 하여 수평면 내를 회동시키고 있었다. 예컨대, 일본 특허 공개 평11-47731호 공보에 기재되어 있는 것이 그 일례이다. 이하, 이 공보에 기재된 거치형 정수기를 도 16 및 도 17을 이용하여 설명한다.

상기 일본 특허 공개 평11-47731호 공보에 기재된 거치형 정수기(900)는 수도 등의 수도꼭지(902)에 직접 접속되는 유로 전환기(904)와, 원수를 정화하는 정수기 본체(906)와, 유로 전환기와 정수기 본체를 연통 접속시켜 원수를 정수기 본체로 유도하는 호스(908)로 구성되며, 유로 전환기(904)는 그 원수 입구가 너트(910)를 통해 수도꼭지(902)에 접속되어 있다.

유로 전환기(904)는 하단이 원수 출구, 후단은 송수구로 되어 있으며, 이 송수구에는 상기 호스(908)가 접속되고, 또한 유로 전환기(904)의 내부에는 도시하지 않는 유로 전환 밸브가 수납되어, 유로 전환기(904)의 측부에 설치된 레버(912)로 유로 전환 밸브를 조작하여, 수도꼭지(902)로부터의 원수를 원수 출구에서 그대로 방출하는 상태와 호스(908)를 통해 정수기 본체(906)로 유도하는 상태가 전환되도록 되어 있다.

정수기 본체(906)는 도 17에 도시한 바와 같이, 바닥을 지닌 원통형의 외측 프레임(914)과, 필터 유닛(916)을 지지하여 외측 프레임(914)에 끼워져 들어가는 상측 덮개(918)와, 토수관(920)으로 구성되어 있으며, 외측 프레임(914)은 상단이 개구되고, 하단에 원반형의 바닥판(922)이 고착되어 있다. 그리고, 하단 중앙부에 유수로가 설치된 L형의 입수 노즐(924)의 일단이, 외측 프레임(914)의 바닥부에 형 성된 개구 구멍(926)에 수밀(水密) 상태로 장착되는 동시에, 바닥판(922)에 의해 회동 가능하게 지지되며, 이 입수 노즐(924)의 타단에 형성된 입수구(928)에 호스(908)가 연통 접속되어 있다.

상측 덮개(918)는 그 하단에 필터 지지판(930)을 통해 필터 유닛(916)이 부착되어 있고, 또한 외측 프레임(914)에 착탈 가능하게 장착되어 있다. 필터 지지판(930)은 상단 중앙부로부터 직경 방향으로 도출된 L형의 유수구(932)를 갖추는 동시에, 하단 중앙부로 개구된 짧은 통 형상의 볼록부(934)를 갖추고, 그 볼록부(934)의 내주면에 필터 유닛(916)의 상단 출수구(936)가 착탈 가능하게 연결되어 있다. 또한, 필터 유닛(916)의 하단 입수구(938)는 입수 노즐(924)의 외주면에 착탈 가능하게 연결되어 있다.

또한, 정수로를 지닌 L형의 연결 노즐(940)의 일단이, 상측 덮개(918)의 상부 외주면에 형성된 반원형의 개구부(942)에서 상측으로 돌출 설치되고, 또한 이 연결 노즐(940)의 타단이 필터 지지판의 유수구(932)에 연결되고, 또한 개구부(942)로부터 돌출 설치된 연결 노즐(940)은 일부가 상측 덮개 내측면으로, 나머지가 상측 덮개 외측면으로 돌출되어 있다.

그리고, L형의 토수관(920)의 기단부가 연결 노즐(940)의 도출단에 연결되는 동시에, 토수관(920)이 연결 노즐(940)의 중심축(a)을 회동축으로 하여 수평면 내를 회동할 수 있게 지지되고, 또한 토수관(920)의 선단은 아래쪽으로 굴곡되어 있다.

따라서, 이런 유형의 정수기 본체(906)에 있어서는, 토수관(920)의 선단이 축(a)을 회동축으로 하여 수평면 내를 소정 각도 범위 내에서 회동할 수 있으므로, 토수관(920)의 선단이 위치하는 높이에 있어서, 정수의 공급 위치를 광범위하게 바꿀 수 있지만, 이 토수관(920)은 그 일단을 회동 중심으로 하여 수직면 내를 회동할 수 없기 때문에, 정수의 공급 위치(높이)가 높은 용기 내로 정수를 공급할 때에는 공급하기 어려운 경우가 있고, 반대로 높이가 낮은 용기로 정수를 공급할 때는 이 용기를 마루바닥 위에 두면 주위에 물이 튄 자국이 생길 우려가 있기 때문에, 항상 손으로 용기를 지지할 필요가 있으며, 또한 정수의 공급을 정지하고 있는 동안에 토수관(120)을 수평면 내에서 회동시키면, 토수관 내에 남아 있던 정수가 토수관 선단으로부터 떨어져서 주위가 물에 젖을 우려가 있는 등의 문제가 있었다.

본 발명자들은 전술한 정수기 본체가 지닌 문제를 해결하기 위해 예의 연구한 결과, 토수관 자체를, 그 일단을 회동 중심으로 하여 수직면 내에서 회동시키는 구성을 채용하면, 정수의 공급을 정지하고 있는 동안에 토수관을 움직이더라도 물 이 떨어질 우려가 없어지는 것을 발견했는데, 토수관 자체를 수직면 내만이 아니게 수평면 내에도 회동할 수 있도록 하면, 그 회동 기구는 소위 다관절 구조가 되어, 구성이 복잡하게 되기 때문에 그 부분에서 누수가 생길 우려가 커지는 동시에 토수관 선단을 원하는 위치에 정지·고정하는 것이 곤란하게 되는 등의 이유로 채용하기 어려웠다.

한편, 탁상 보온병이나 탁상 전기 포트 등에 있어서는, 본체를, 그 중심축을 회동축으로 하여 수평면 내를 회동할 수 있게 함으로써 급탕 노즐을 수평면 내에서 360도 자유롭게 회동하도록 하는 구성은 주지되어 있지만, 이들 구성은 외부에 아 무 것도 접속되어 있지 않은 경우 또는 외부에 접속되어 있는 것이 전기 코드와 같은 유연성이 있는 경우에는 전기 코드가 전기 포트의 움직임을 따라갈 수 있기 때문에 적용 가능하지만, 본 발명의 거치형 정수기와 같이 강성이 있는 급수 호스가 정수기 본체에 부착되어 있는 것에 대해 적용하면, 중심축을 회동축으로 한 수평면 내의 회동에 따라, 정수기 본체의 급수 호스도 움직여서 주위의 물품과 접촉하거나, 또는 급수 호스의 강성 때문에 정수기 본체의 회동이 원래의 위치로 되돌아가 기 때문에, 그대로는 적용할 수 없다고 하는 문제가 있었다.

본 발명은 전술한 문제를 감안하여 이루어진 것으로, 강성이 있는 급수 호스가 부착되어 있는 거치형 정수기에 있어서, 급수 호스를 움직이는 일 없이 토수관의 위치를 수평 방향만이 아니라 수직 방향으로도 움직일 수 있고, 게다가 구성이 간단하며 또 누수의 우려도 적은 거치형 정수기를 제공하는 것을 제2 목적으로 한다.

본 발명자들은 전술한 과제를 해결하기 위해 예의 연구한 결과, 밀봉 부재 및 필터 본체의 구조를 정화액이 필터 본체의 외주벽도 통과할 수 있는 구성으로 함으로써, 상기 제1 목적을 달성할 수 있다는 것을 알아내어, 본 발명을 완성했다.

즉, 본 발명에 의해서 이하의 필터 카트리지가 제공된다.

[1] 일단부로부터 도입된 정화하여야 할 원액을, 그 내부를 투과시킴으로써 정화하여 정화액으로서 빼내는 원통형의 필터 본체와, 상기 원액을 도입하는 원액 취입구 및 상기 정화액을 빼내는 정화액 취출구를 지니고, 상기 원액 취입구 및 상 기 정화액 취출구 이외에는 밀폐된 상태에서 상기 필터 본체를 수납하도록 배치된 필터 케이스와, 상기 필터 본체가 상기 필터 케이스 중의 소정 위치에 위치 결정되어 수납되도록 배치된 밀봉 부재를 구비하여 이루어지는 필터 카트리지로서, 상기 필터 본체가 타단부측 및 외주벽측으로부터 상기 정화액을 빼내는 구조로 이루어지고, 상기 필터 케이스가 상기 필터 본체의 외주벽과의 사이에 상기 정화액을 상기 정화액 취출구까지 유도하는 유로를 형성한 상태로 형성되어 이루어지며, 또한 상기 정화액 취출구를 지닌 케이스 덮개부와, 상기 원액 취입구를 지닌 케이스 본체부로 각각 별개로 분할되어 이루어지는 동시에, 상기 케이스 덮개부의 내주벽과 상기 케이스 본체부의 외주벽이 착탈 가능하게 고정되고 일체화되어 이루어지고, 상기 밀봉 부재가 상기 필터 본체의 상기 정화액 취출구측의 단부 가장자리부에 배치되고 환형 탄성체로 이루어지는 동시에, 상기 정화액을 상기 필터 본체의 외주벽으로부터 상기 유로를 경유하여 상기 정화액 취출구까지 유도하는 연결용 홈을 구비하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 필터 카트리지(이하, 「제1 발명」이라 하는 경우도 있음).

[2] 상기 케이스 덮개부의 내주벽과 상기 케이스 본체부의 외주벽 각각이 대응하는 영역에서 나사 결합함으로써 착탈 가능하게 고정되고 일체화되어 이루어지는 상기 [1]에 기재한 필터 카트리지.

[3] 일단부로부터 도입한 정화하여야 할 원액을, 그 내부를 투과시킴으로써 정화하여 정화액으로서 빼내는 원통형의 필터 본체와, 상기 원액을 도입하는 원액 취입구 및 상기 정화액을 빼내는 정화액 취출구를 지니고, 상기 원액 취입구 및 상 기 정화액 취출구 이외에는 밀폐된 상태로 상기 필터 본체를 수납하도록 배치된 필터 케이스를 구비하여 이루어지는 필터 카트리지로서, 상기 필터 본체가 타단부측 및 외주벽측에서 상기 정화액을 빼내는 구조를 지니어 이루어지며, 상기 필터 케이스가 상기 필터 본체의 외주벽과의 사이에 상기 정화액을 상기 정화액 취출구까지 유도하는 유로를 형성한 상태로 배치되어 이루어지고, 또한 상기 정화액 취출구를 지닌 케이스 덮개부와, 상기 원액 취입구를 지닌 케이스 본체부로 각각 별개로 분할되어 이루어지는 동시에, 상기 케이스 덮개부의 내주벽과 상기 케이스 본체부의 외주벽 각각이 대응하는 영역에서 나사 결합함으로써 착탈 가능하게 고정되고 일체화되어 이루어지고, 또한 상기 케이스 덮개부는, 그 내면에 상기 필터 본체가 상기 필터 케이스 중의 소정 위치에 위치 결정되어 수납되도록 상기 필터 본체의 타단부에 접촉하는 동시에, 상기 정화액을 상기 필터 본체의 외주벽에서부터 상기 유로를 경유하여 상기 정화액 취출구까지 유도하는 형상의 리브 구조를 지니어 이루어지며, 상기 케이스 덮개부의 내주벽과 상기 케이스 본체부의 외주벽 각각이 대응하는 영역에서 나사 결합함으로써 착탈 가능하게 고정되고 일체화할 때에, 상기 필터 본체가 회전하는 것을 방지하는 회전 방지 수단을 더 구비하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 필터 카트리지.

[4] 상기 회전 방지 수단은 기 필터 본체의 타단부와 상기 케이스 덮개부의 상기 리브 구조 사이에 개재시킨 필터 회전 방지용 링인 것인 상기 [3]에 기재한 필터 카트리지.

[5] 상기 회전 방지 수단은 상기 필터 본체의 타단부와 작은 면적에서 접촉 하는 리브 돌기를 갖도록 구성된 상기 케이스 덮개부의 리브 구조인 것인 상기 [3]에 기재한 필터 카트리지.

[6] 상기 케이스 덮개부를 상기 케이스 본체부와 나사 결합할 때의 회전 방향과는 반대 방향(해제 방향)으로는 회전시키지 않는 래치 잠금 수단을 더 구비하여 이루어지는 것인 상기 [2]∼[5] 중 어느 것에 기재한 필터 카트리지.

[7] 상기 래치 잠금 수단은 상기 케이스 덮개부에 형성되고 선단에 제1 걸림 부재를 지닌 리브 구조와, 상기 케이스 본체부의 상측 단부에 형성되고 상기 제1 걸림 부재의 나사 결합하는 방향과는 반대 방향(해제 방향)의 회전을 그 측벽으로 저지하는 걸림용 구멍으로 구성되어 이루어지는 것인 상기 [6]에 기재한 필터 카트리지.

[8] 상기 래치 잠금 수단은 상기 케이스 덮개부 및 상기 케이스 본체부의 서로 접촉하는 표면의 각각이, 상기 케이스 덮개부 및 상기 케이스 본체부가 나사 결합하는 방향으로만 회전할 수 있는 형상으로 구성되어 이루어지는 것인 상기 [6]에 기재한 필터 카트리지.

[9] 상기 래치 잠금 수단은 상기 케이스 덮개부에 형성되고 선단에 갈고리부를 지닌 제2 걸림 부재와, 상기 케이스 본체부의 내벽에 형성되고 상기 제2 걸림 부재의 갈고리부가 나사 결합하는 방향과는 반대 방향(해제 방향)의 회전을 저지하는 걸림용 홈으로 구성되어 이루어지는 것인 상기 [6]에 기재한 필터 카트리지.

[10] 상기 필터 본체는 세라믹스 다공질막과 활성탄으로 구성되어 이루어지는 상기 [1]∼[9] 중 어느 것에 기재한 필터 카트리지.

이상 설명한 바와 같이, 제1 발명에 의해서, 원액과 정화액 사이 및 카트리지의 내부와 외부 사이의 밀봉성, 정화액의 생산성 및 정화 기능의 신뢰성이 우수한 동시에, 교환이 간단하고 확실하며 우수한 관리성을 지닌, 특히 화학 공업, 식품 공업 등의 분야에 있어서의 프로세스 기기나 가정용 정수기 등에 적합하게 이용되는 필터 카트리지가 제공된다.

또한, 발명자들은 전술한 과제를 해결하기 위해 예의 연구한 결과, 실제로 거치형 정수기에서 필요로 하는 수평면에서의 회동 범위는 주지의 탁상 보온병 내지는 전기 포트에서 채용되고 있는 회동 범위에 비하면 매우 좁은 범위로 충분하므로, 토수관 자체는 수직면 내를 회동할 수 있는 구성에 더하여, 거치형의 정수기에서는 종래 채용된 적이 없었던 급수 호스를 움직이는 일 없이 정수기 본체를 수평면 내를 소정 각도만큼 회동시키는 구성을 채용함으로써, 상기 제2 목적을 달성할 수 있다는 것을 알아내어, 본 발명을 완성시켰다.

즉, 본 발명에 의해서 이하의 거치형 정수기가 제공된다.

[11] 그 측면에 토수관을 지닌 정수기 본체를 갖추어, 공급된 원수를 상기 정수기 본체로 유도하여 정화하고, 정화된 물을 상기 토수관으로 토출하는 것이 가능하며, 또한 상기 정수기 본체를, 그 중심축을 회동축으로 하여 수평면 내를 소정 각도만큼 회동시킬 수 있는 동시에, 상기 토수관을, 그 상기 정수기 본체 측의 일단을 회동 중심으로 하여 수직면 내를 회동시킬 수 있는 거치형 정수기로서, 상기 정수기 본체가 상기 토수관과, 그 입수구로부터 유입된 원수를 정화하기 위한 카트리지 조립체와, 상기 카트리지 조립체의 상기 입수구에 접속되는 입수 노즐을 중앙 부에 지닌 동시에 상기 입수 노즐에 연속해 있는 원수 공급구를 외주부에 구비한 하측 베이스 부재와, 상기 하측 베이스 부재의 상기 입수 노즐의 주위에 결합되어 상기 하측 베이스 부재에 그 중심축을 회동축으로 하여 수평면 내를 소정 각도만큼 회동할 수 있게 부착된 상측 베이스 부재와, 상기 상측 베이스 부재에 착탈 가능하게 부착된 본체 커버로 구성되어 이루어지는 것을 특징으로 하는 거치형 정수기(이하, 「제2 발명」이라고 하는 경우가 있음).

이와 같이 구성함으로써, 회동 기구가 간단하게 되는 동시에, 하측 베이스 부재가 고정된 상태에서, 상측 베이스 부재 및 본체 커버가 수평면 내를 회동할 수 있으므로, 하측 베이스 부재의 원수 공급구에 접속되는 급수 호스도 움직이는 일이 없으며, 토수관을 수평면 내에서 회동시킨 경우에 생기는 물이 떨어지는 일이 없게 되고, 또한 카트리지 조립체를 용이하게 교환할 수 있게 된다.

[12] 상기 카트리지 조립체는 하단에 상기 입수구를 구비하는 동시에, 상단에 출수구를 지니고, 상기 출수구가 상기 본체 커버에 고정된 원통 부재의 일단에 수밀하게 끼워 맞춰지는 동시에, 상기 원통 부재의 타단은 상기 토수관에 접속되고, 또한 상기 카트리지 조립체의 상기 입수구는 상기 하측 베이스 부재의 상기 입수 노즐에 수밀하게 그 중심축을 회동축으로 하여 수평면 내를 회동할 수 있게 끼워 맞춰지는 동시에, 상기 카트리지 조립체의 외부를 상기 상측 베이스 부재에 고정하여, 상기 본체 커버를 회동시키면 상기 카트리지 조립체도 연동하여 회동하도록 구성한 것을 특징으로 하는 상기 [11]에 기재한 거치형 정수기.

[13] 상기 카트리지 조립체의 상기 출수구가 상기 본체 커버에 고정된 원통 부재의 일단 내에 수밀하게 그 중심축을 회동축으로 하여 수평면 내를 회동할 수 있게 끼워 맞춰지는 동시에, 상기 원통 부재의 타단이 상기 토수관에 접속하고, 또한 상기 카트리지 조립체의 상기 입수구가 상기 하측 베이스 부재의 상기 입수 노즐에 수밀하게 끼워 맞춰지는 동시에, 상기 카트리지 조립체의 외부를 상기 하측 베이스 부재에 고정하여, 상기 본체 커버를 회동시키더라도 상기 카트리지 조립체는 회동하지 않도록 구성한 것을 특징으로 하는 상기 [11]에 기재한 거치형 정수기.

[14] 상기 본체 커버는 그 하단 근방의 원주 방향의 여러 곳의 각각에 내측을 향해 돌출되는 2개의 돌기부를 지니고, 상기 상측 베이스 부재가 그 소정 위치에 절취부를 지니며, 또한 상기 상측 베이스 부재가 대경부(大經部)를 지니고, 상기 본체 커버의 여러 곳의 각각에 있어서의 상기 2개의 돌기부를 상기 절취부에 각각 끼워 맞춘 후에, 상기 본체 커버를 상기 상측 베이스 부재와 함께 그 중심축을 회동축으로 하여 수평면 내에서 회동 종단 지점까지 회동시키고, 상기 본체 커버의 상기 돌기부보다 상측의 부분을 상기 상측 베이스 부재의 상기 대경부로 걸어 고정하여, 상기 본체 커버가 상기 상측 베이스 부재로부터 빠지는 일이 없도록 구성한 것을 특징으로 하는 상기 [11]∼[13] 중 어느 하나에 기재한 거치형 정수기.

이와 같이 구성함으로써, 본체 커버를 상측 베이스 부재에 용이하게 부착하거나, 분리할 수 있다.

[15] 상기 상측 베이스 부재가 그 외주에 적어도 하나의 잠금용 볼록부를 지니고, 상기 본체 커버를 더욱 회동시킴으로써, 상기 본체 커버의 2개의 돌기부 중 하나가 상기 잠금용 볼록부를 타고 넘게 하여, 상기 잠금용 볼록부가 상기 2개의 돌기부 사이에 위치하도록 구성한 것을 특징으로 하는 상기 [14]에 기재한 거치형 정수기.

이와 같이 구성함으로써, 본체 커버와 상측 베이스 부재와의 결합이 강고하게 되어, 양자는 사용 중에 일체가 되어 회동할 수 있게 된다.

[16] 상기 카트리지 조립체가 그 외표면에 수직 방향으로 뻗는 적어도 한 쌍의 리브를 지니고, 상기 리브는 상기 본체 커버의 부착시에, 상기 본체 커버의 상기 2개의 돌기부가 그 사이를 미끄럼 이동하는 가이드로서 기능하도록 구성한 것을 특징으로 하는 상기 [14]에 기재한 거치형 정수기.

이와 같이 구성함으로써, 카트리지 조립체를 장착한 후에 본체 커버를 부착할 때에 원활하게 부착할 수 있게 된다.

[17] 상기 토수관은 수직면 내의 소정 각도 범위에 걸쳐 소정의 각도 간격마다, 상기 토수관의 회동을 걸어 멈추게 하여 상기 토수관을 고정할 수 있는 래치 기구를 지닌 것을 특징으로 하는 상기 [11]∼[16] 중 어느 하나에 기재한 거치형 정수기.

이와 같이 구성함으로써, 토수관이 소정 위치에 어느 정도 강고하게 고정되기 때문에, 정수의 토출 압력에 의해 회동되는 우려가 없어진다.

[18] 상기 하측 베이스 부재는 상기 원수 공급구에서 상기 원수 공급구의 중심축을 회동 중심으로 하여 수직면 내를 회동할 수 있는 L형 니플을 지닌 것을 특징으로 하는 상기 [11]∼[17] 중 어느 것에 기재한 거치형 정수기.

이와 같이 구성함으로써, 강성이 있는 급수 호스를 용이하게 끌고 다닐 수 있다.

[19] 상기 카트리지 조립체는 상기 [1]∼[10] 중 어느 하나에 기재한 필터 카트리지인 상기 [11]∼[18] 중 어느 것에 기재한 거치형 정수기.

제2 발명에 따라, 강성이 있는 급수 호스가 부착되어 있는 거치형 정수기에 있어서, 급수 호스를 움직이지 않고 토수관의 위치를 수평 방향뿐만 아니라 수직 방향으로도 움직이게 할 수 있고, 게다가 구성이 간단하며, 또한 누수 내지는 물 이 떨어질 우려도 적은 거치형 정수기가 제공된다.

이하, 본 발명(제1 발명)의 필터 카트리지의 실시예에 관해서 도면을 참조하여 구체적으로 설명한다.

도 1에 도시한 바와 같이, 제1 실시예의 필터 카트리지는 일단부로부터 도입한 정화하여야 할 원액(101)을, 그 내부를 투과시킴으로써 정화하여 정화액(102)으로서 빼내는 원통형의 필터 본체(103)와, 원액(101)을 도입하는 원액 취입구(104) 및 정화액(102)을 빼내는 정화액 취출구(105)를 지니고, 원액 취입구(104) 및 정화액 취출구(105) 이외에는 밀폐된 상태로 필터 본체(103)를 수납하도록 배치된 필터 케이스(106)와, 필터 본체(103)가 필터 케이스(106) 중의 소정 위치에 위치 결정되어 수납되도록 배치된 밀봉 부재(107)(제1 밀봉 부재(107a), 제2 밀봉 부재(107b) 및 부직포(107c))를 구비하여 이루어지는 필터 카트리지(100)로서, 필터 본체(103) 가, 타단부측 및 외주벽측에서 정화액(102)을 빼내는 구조를 지니어 이루어지며, 필터 케이스(106)가 필터 본체(103)의 외주벽과의 사이에 정화액(102)을 정화액 취출구(105)까지 유도하는 유로(108)를 형성한 상태로 배치되어 이루어지고, 또한 정화액 취출구(105)를 지닌 케이스 덮개부(106b)와, 원액 취입구(104)를 지닌 케이스 본체부(106a)로 각각 별개로 분할되어 이루어지는 동시에, 케이스 덮개부(106b)의 내주벽과 케이스 본체부(106a)의 외주벽이 착탈 가능하게 고정되고 일체화되어 이루어지고[도 1은 케이스 덮개부(106b)의 내주벽과 케이스 본체부(106a)의 외주벽 각각이 대응하는 영역에서 나사 결합함으로써 고정된 경우를 도시하지만, 케이스 덮개부(106b)의 외주벽과 케이스 본체부(106a)의 내주벽 각각이 대응하는 영역에서 나사 결합함으로써 고정된 것이라도 좋음], 제1 밀봉 부재(107a)가 환형 탄성체로 이루어지는 동시에, 정화액(102)을 필터 본체(103)의 외주벽으로부터 유로(108)를 경유하여 정화액 취출구(105)까지 유도하는 연결용 홈(109)을 갖고 있다. 한편, 도 1은 필터 본체(103)로서, 세라믹스 다공질막(세라믹스 필타)(103a)과 활성탄(103b)으로 구성되어 이루어지는 경우를 나타내고 있다(이하, 마찬가지임).

이 경우, 케이스 본체부(106a)의 대략 중간부 내측에 환형 돌기(106c)를 돌출 설치하여 케이스 본체부(106a) 내의 공간을 2개의 방으로 구획하고, 이 환형 돌기(106c)의 상측 방에 제2 밀봉 부재(107b)를 통해 고정되어 위치 결정된 세라믹스 다공질막(세라믹스 필터)(103a)을 배치하여, 부직포(107c) 등애 의해 고정되어 위치 결정된 활성탄(103b)을 환형 돌기(106c)의 하측 방에 배치하여 수납하도록 구성하고 있다. 한편, 원액 취입구(104) 및 정화액 취출구(105)에는 O-링(115)이 부착 되어, 외부 배관 등과의 밀봉성을 높이고 있다.

도 2a에 도시한 바와 같이, 케이스 덮개부(106b)의 내주벽과 케이스 본체부(106a)는 밀봉 부재(107a)[밀봉 부재(107a)는 연결용 홈(109)과, 케이스 덮개부(106b)에 형성된 리브 구조(120)의 결합용 볼록부(120a)에 결합되는 결합용 홈(110)을 구비하고 있음]를 개재시키고, 또한 필터 본체(103)를 수납한 상태에서 나사 결합함으로써 착탈할 수 있게 고정되고 일체화되어 있다.

도 2b에 도시한 바와 같이, 밀봉 부재(107a)의 연결용 홈(109)은 필터 본체(103)의 외주벽과 필터 케이스(106a, 106b)[도 2a 참조] 사이에 형성된 유로(108)를 경유하여 정화액(102)이 정화액 취출구(105)까지 유도되는 형상을 갖고 있다. 한편, 필터 본체(103)에는 정화액(102)의 유로가 되는 복수의 셀(103c)이 형성되어 있다.

한편, 도 3에 도시한 바와 같이, 복수의 셀(103c)의 양단부는 밀봉재(103d)에 의해서 번갈아 밀봉되고, 필터 본체(103)를 구성하는 다공질의 격벽(103e)을 원액(101)이 투과하여 효율적으로 정화액(102)을 제조할 수 있는 구성으로 되어 있 다.

도 2c에 도시한 바와 같이, 밀봉 부재(107a)의 결합용 홈(110)은 케이스 덮개부(106b)(도 2a 참조)에 형성된 리브 구조(120)(도 2a 참조)의 결합용 볼록부(120a)에 결합되는 형상을 갖고 있다. 이 때문에, 밀봉 부재(107a)는 케이스 덮개부(106b)와 케이스 본체부(106a)(도 2a 참조)가 나사 결합할 때에, 케이스 덮개부(106b)와 함께 회전하여 필터 본체(103)(도 2a 참조)의 단부면을 미끄럼 이동하면서, 원활한 나사 결합을 실현할 수 있다.

전술한 점으로부터 밀봉 부재(107a)의 재질로는 내수성, 미끄러짐성, 기계적 강도, 적절한 탄력성 등의 면에서, 4불화에틸렌 등의 불소계 수지, 폴리에스테르엘라스토머, 폴리옥시메틸렌(POM)을 적합한 예로서 들 수 있다. 또한, 필터 케이스(케이스 덮개부(106b) 및 케이스 본체부(106a)의 재질에 대해서는 후술한다.

도 2d에 있어서 화살표로 나타낸 바와 같이, 필터 본체(103)의 외주벽을 투과하여 정화된 정화액(102)은 유로(108) 및 밀봉 부재(107a)의 연결용 홈(109)을 경유하여, 정화액 취출구(105)를 향하여 흐르게 된다. 한편, 필터 본체(103)의 중앙 부분을 투과하여 정화된 정화액(102)은 유로(108) 및 밀봉 부재(107a)의 연결용 홈(109)을 경유하지 않고서, 직접 정화액 취출구(105)를 향하여 흐르게 된다.

이와 같이, 정화액(102)이 필터 본체(103)의 중앙 부분뿐만 아니라 외주벽도 투과하여 흐름으로써, 정화액의 정화 처리량을 증대시킬 수 있는 동시에, 세균의 발생 등에 의해서 오염된 외주벽을 자동적으로 청소할 수 있게 되어, 밀봉성을 확보하면서, 정화액의 생산성 및 관리성을 높일 수 있다.

도 4에 도시한 바와 같이, 제2 실시예의 필터 카트리지는 일단부로부터 도입한 정화하여야 할 원액(201)을 그 내부를 투과시킴으로써 정화하여 정화액(202)으로서 빼내는 원통형의 필터 본체(203)와, 원액(201)을 도입하는 원액 취입구(204) 및 정화액(202)을 빼내는 정화액 취출구(205)를 지니고, 원액 취입구(204) 및 정화액 취출구(205) 이외에는 밀폐된 상태로 필터 본체(203)를 수납하도록 배치된 필터 케이스(206)와, 필터 본체(203)[세라믹스 다공질막(203a) 및 활성탄(203b)]가 필터 케이스(206) 중의 소정 위치에 위치 결정되어 수납되도록, 제3 밀봉 부재(210a) 및 부직포(210b)를 구비하여 이루어지는 필터 카트리지(200)로서, 필터 본체(203)가 탄단부측 및 외주벽측에서 정화액(202)을 빼내는 구조를 지니어 이루어지고, 필터 케이스(206)가 필터 본체(203)의 외주벽과의 사이에 정화액(202)을 정화액 취출구(205)까지 유도하는 유로(208)를 형성한 상태로 배치되어 이루어지며, 또한 정화액 취출구(205)을 지닌 케이스 덮개부(206b)와, 원액 취입구(204)를 지닌 케이스 본체부(206a)로 각각 별개로 분할되어 이루어지는 동시에, 케이스 덮개부(206b)의 내주벽과 케이스 본체부(206a)의 외주벽 각각이 대응하는 영역에서 나사 결합함으로써 착탈 가능하게 고정되고 일체화되어 이루어지고, 또한, 케이스 덮개부(206b)가, 그 내면에 필터 본체(203)가 필터 케이스(206) 중의 소정 위치에 위치 결정되어 수납되도록 필터 본체(203)의 타단부에 접촉하는 동시에, 정화액(202)을 필터 본체(203)의 외주벽으로부터 유로(208)를 경유하여 정화액 취출구(205)까지 유도하는 형상의 리브 구조(220)를 지니어 이루어지고, 케이스 덮개부(206b)의 내주벽과 케이스 본체부(206a)의 외주벽 각각이 대응하는 영역에서 나사 결합함으로써 착탈 가능하게 고정되고 일체화될 때에, 필터 본체(203)가 회전하는 것을 방지하는 회전 방지 수단으로서, 필터 본체(203)의 타단부와 케이스 덮개부(206b)의 리브 구조(220) 사이에 개재시킨 필터 회전 방지용 링(207)을 더 구비하고 있다.

이 경우, 케이스 본체부(206a)의 대략 중간부 내측에 환형 돌기(206c)를 돌출 설치하여 케이스 본체부(206a) 내의 공간을 2개의 방으로 구획하고, 이 환형 돌기(206c)의 상측 방에 제3 밀봉 부재(210a)를 통해 고정되어 위치 결정된 세라믹스 다공질막(세라믹스 필터)(203a)을 배치하고, 부직포(210b) 등에 의해서 고정되고 위치 결정된 활성탄(203b)을 환형 돌기(206c)의 하측 방에 배치하여 수납하도록 구성하고 있다. 한편, 원액 취입구(204) 및 정화액 취출구(205)에는 O-링(215)이 부착되어, 외부 배관 등과의 밀봉성을 높이고 있다.

도 5a에 도시한 바와 같이, 케이스 덮개부(206b)의 내주벽과 케이스 본체부(206a)는 필터 회전 방지용 링(207)을 개재시키고, 또한 필터 본체(203)를 수납한 상태에서 나사 결합함으로써 착탈 가능하게 고정되고 일체화되어 있다. 한편, 케이스 덮개부(206b)는 연결용 홈(220a)과, 필터 회전 방지용 링(207) 및 필터 본체(203)를 파지하는 파지용 볼록부(220b)를 지닌 리브 구조(220)를 갖추고 있다.

필터 회전 방지용 링(207)은 케이스 덮개부(206b)와 케이스 본체부(206a)를 나사 결합으로한 고정할 때에, 케이스 덮개부(206b)의 회전이 케이스 덮개부(206b)에 있어서의 리브 구조(220)의 선단면을 경유하여 필터 본체(203)의 단부면으로 전달되어 필터 본체(203)를 회전시킴으로써, 제3 밀봉 부재(210)(도 4 참조)를 파손하는 경우를 유효하게 방지할 수 있다. 즉, 미끄러짐성이 높은 재료로 이루어지는 필터 회전 방지용 링(207)을 개재시킴으로써, 필터 본체(203)로의 회전의 전달을 방지하여, 밀봉 부재(210)(도시하지 않음)의 파손을 유효하게 방지할 수 있다.

전술한 점으로부터 필터 회전 방지용 링(207)의 재질로는, 내수성, 미끄러짐성, 기계적 강도, 적절한 탄력성 등의 면에서, 4불화에틸렌 등의 불소계 수지, 폴리에스테르엘라스토머, 폴리아세탈(상품명 : 「쥬라콘」 등)을 적합한 예로서 들 수 있다.

도 5b에 있어서 화살표로 나타낸 바와 같이, 필터 본체(203)의 외주벽을 투과하여 정화된 정화액(202)은 유로(208) 및 케이스 덮개부(206b)에 있어서의 리브 구조(220)의 연결용 홈(220a)을 경유하여, 정화액 취출구(205)를 향하여 흐르게 된다. 한편, 필터 본체(203)의 중앙 부분을 투과하여 정화된 정화액(202)은 정화액 취출구(205)를 향하여 직접 흐르게 된다.

이와 같이, 정화액(202)이 필터 본체(203)의 중앙 부분뿐만 아니라 외주벽도 투과하여 흐름으로써, 정화액의 양을 증대시킬 수 있는 동시에, 세균의 발생 등에 의해서 오염된 외주벽을 자동적으로 청소하는 것이 가능하게 되어, 밀봉성을 확보하면서, 정화액의 생산성 및 관리성을 높일 수 있다.

도 6a는 제2 실시예의 변형예에 있어서의 케이스 덮개부 및 필터 본체의 단부를 확대하여 도시하는 분해 사시도, 도 6b는 도 6a에 도시하는 부분에 있어서의 정화액의 흐름을 도시하는 단면도이다.

도 6a에 도시한 바와 같이, 이 변형예는 회전 방지 수단으로서, 케이스 덮개부(306b)가 필터 본체(303)의 단부와 작은 면적으로 접촉하는 리브 돌기(320a)를 지닌 리브 구조를 갖춘 구성으로 하고 있다. 즉, 케이스 덮개부(306b)의 내주벽과 케이스 본체부(306a)는 필터 본체(303)를 수납한 상태로 나사 결합함으로써 착탈 가능하게 고정되고 일체화되며, 케이스 덮개부(306b)는 리브 돌기(320a) 및 필터 본체(303)를 파지하는 파지용 볼록부(320b)를 지닌 리브 구조(320)를 갖추고 있다.

리브 돌기(320a)는 케이스 덮개부(306b)와 케이스 본체부(306a)를 나사 결합으로 고정할 때, 케이스 덮개부(306b)의 회전이 케이스 덮개부(306b)에 있어서의 리브 구조(320)의 선단면을 경유하여 필터 본체(303)의 단부면으로 전달되어 필터 본체(303)를 회전시킴으로써, 제3 밀봉 부재(210)(도 4 참조)를 파손하는 경우를 유효하게 방지할 수 있다. 즉, 필터 본체(303)의 단부와 작은 면적으로 접촉하는 리브 돌기(320a)를 개재시킴으로써 면 저항을 저감하고 필터 본체(303)로의 회전의 전달을 방지하여, 밀봉 부재(210)(도 4 참조)의 파손을 유효하게 방지할 수 있다.

전술한 점으로부터 리브 돌기(320a)[리브 구조(320)]의 재질로는, 내수성, 미끄러짐성, 기계적 강도, 적절한 탄력성 등의 면에서, 4불화에틸렌 등의 불소계 수지, 폴리에스테르엘라스토머, 폴리옥시메틸렌(POM)을 적합한 예로서 들 수 있다.

도 6b에 있어서 화살표로 나타낸 바와 같이, 필터 본체(303)의 외주벽을 투 과하여 정화된 정화액(302)은 유로(308) 및 케이스 덮개부(306b)에 있는 리브 구조(320)의 리브 돌기(320a) 및 파지용 볼록부(320b) 사이의 간극(320c)을 경유하여, 정화액 취출구(305)를 향하여 흐르게 된다. 한편, 필터 본체(303)의 중앙 부분을 투과하여 정화된 정화액(302)은 정화액 취출구(305)를 향하여 직접 흐르게 된다.

이와 같이, 정화액(302)이 필터 본체(303)의 중앙 부분뿐만 아니라 외주벽도 투과하여 흐름으로써, 전술한 효과를 발휘할 수 있다.

도 7a에 도시한 바와 같이, 제3 실시예의 필터 카트리지는 케이스 덮개부(406b)를 케이스 본체부(406a)와 나사 결합할 때의 회전 방향과는 반대 방향(해제 방향)으로는 회전시키지 않는 래치 잠금 수단으로서, 케이스 덮개부(406b)에 형성되고 선단에 제1 걸림 부재(420a)를 지닌 리브 구조(420)와, 케이스 본체부(406a)의 상측 단부에 형성되고 제1 걸림 부재(420a)의 나사 결합하는 방향과는 반대 방향(해제 방향)의 회전을 그 측벽에 의해 저지하는 걸림용 구멍(430)으로 구성되어 이루어지는 것을 더 구비하고 있다.

도 7b에 도시한 바와 같이, 케이스 덮개부(406b)와 케이스 본체부(406a)와의 나사 결합 또는 해제시, 리브 구조(420)의 제1 걸림 부재(420a)는 케이스 본체부(406a)의 걸림용 구멍(430)으로 들어가지만, 도 7c에 도시한 바와 같이, 제1 걸림 부재(420a)의 선단면은 나사 결합하는 방향과는 반대 방향(해제 방향)의 회전인 경 우, 그 회전이 걸림용 구멍(430)의 측벽에 의해서 저지되는(나사 결합하는 방향과 동일 방향의 회전인 경우는 측벽을 타고 넘어 회전할 수 있음) 형상으로 형성되어 있다. 이 경우, 제1 걸림 부재(420a)의 선단면에는 소정의 경사 각도(θ)가 형성되어 있는 것이 바람직하다. 이 경사 각도(θ)는 20∼80도가 바람직하며, 더욱 바람직하게는 30∼70도, 특히 바람직하게는 45∼60도이다.

도 8a와 도 8b에 도시한 바와 같이, 이 변형예는, 래치 잠금 수단이 케이스 덮개부(506b) 및 케이스 본체부(506a)의 서로 접촉하는 각 표면이 케이스 덮개부(506b) 및 케이스 본체부(506a)가 나사 결합하는 방향으로만 회전할 수 있는 형상[들쭉날쭉한 형상(530a, 530b)]으로 구성되어 이루어지는 것이다. 한편, 도 8a에서는 케이스 본체부(506a)만을 나타내고 있다.

도 9에 도시한 바와 같이, 이 변형예는, 래치 잠금 수단이 케이스 덮개부(606b)에 설치되고 선단에 갈고리부(620a)를 지닌 제2 걸림 부재(620)와, 케이스 본체부(606a)의 내벽에 설치되고 제2 걸림 부재(620)의 갈고리부(620a)의 나사 결합하는 방향과는 반대 방향의 회전을 저지하는 걸림용 홈(630)으로 구성되어 있다.

상술한 바와 같이, 래치 잠금 수단을 갖춤으로써, 사용자가 우연히 분해하여 정화 기능이 저하되는 것을 방지할 수 있어서 정화 기능의 신뢰성을 높일 수 있다.

여기서, 본 발명(제1 발명)의 필터 카트리지에서 이용되는 필터 본체로는 예 컨대, 중공사제, 세라믹스제(그 형상은 유로로서의 복수의 셀을 교대로 밀봉한 허니컴 형상의 것이나 모노리스형 형상인 것 등이 있음), 섬유형이나 입자형의 활성탄제 등을 들 수 있다. 그 중에서도, 내열성이나 내식성이 우수한 세라믹스 필터(세라믹스 다공질막)를 적합하게 이용할 수 있다. 이 세라믹스 필터를 활성탄과 조합한 것이라도 좋다.

또한, 본 발명(제1 발명)의 필터 카트리지에서 이용되는 필터 케이스(재질)로는, 예컨대 성형성이 용이하고, 또한 사용후의 회수 재활용이 용이한 PP, ABS, PVDF(폴리불화비닐리덴) 등의 합성 수지를 예로 들 수 있다. 케이스 덮개부와 케이스 본체부의 재질은 같은 재질인 것이 바람직하지만, 다른 것이라도 좋다. 또한, 케이스 덮개부와 리브 구조는 일체적인 구조로, 동일 재질로 하는 것이 바람직하지만, 다른 재질로 별개로 구성하여, 각각을 기계적으로 결합시키거나, 접착제로 또는 열 융착으로 결합시키더라도 좋다.

또한, 본 발명(제1 발명)의 필터 카트리지에서 이용되는 제2∼제3 밀봉 부재로는, 예컨대 식품용의 실리콘 고무, 천연 고무, EP 고무 등을 예로 들 수 있다.

한편, 본 발명(제1 발명)에 이용되는 원액으로는, 특별히 제한은 없고, 예컨대 수돗물, 화학 공업, 식품 공업 등에서 이용되는 각종 액체 등을 예로 들 수 있다.

또한, 본 발명(제1 발명)의 필터 카트리지에 있어서는, 케이스 덮개부의 외주벽과 케이스 본체부의 내주벽 사이에는 밀봉의 확실성을 높이기 위해서 O-링이 배치되어 이루어지는 것이 바람직하다.

이하, 본 발명(제2 발명)의 실시예에 대해서 도면을 참조하여 구체적으로 설명한다.

도 11 내지 도 13에 도시한 바와 같이, 본 발명(제2 발명)의 정수기 본체(810)는 하측 베이스 부재(812) 및 상측 베이스 부재(814)로 이루어지는 베이스 부재(816)와, 베이스 부재(816)에 회동 가능에 결합되고 상부가 폐쇄되어 이루어지는 본체 커버(818)와, 본체 커버(818) 내에 설치된 카트리지 조립체(820)와, 정수를 토출하는 토수관(821)으로 이루어진다. 한편, 본 발명(제2 발명)에서 사용하는 카트리지 조립체(818)는 세라믹스 여과재, 중공사 여과재 등의 여과 재료, 활성탄, 이온 교환 수지, 이온 교환 섬유 등의 흡착제, 기타 미네랄 부여 성분 등, 필요에 따라서 정수기의 카트리지 조립체에 사용되는 주지된 것을 적절히 조합하여 필터 또는 필터 본체로서 채용할 수 있다. 또, 카트리지 조립체로서, 전술한 제1 발명의 필터 카트리지를 이용하더라도 좋다.

하측 베이스 부재(812)에는 미끄럼 방지 및 적재면의 상처 방지의 목적으로 바닥부에 발고무(822)가 여러 곳, 적합하게는 4곳에 나사(824)에 의해 고정되어 있으며, 또한 하측 베이스 부재(812)는 외주측에 본체 커버(818)의 외주면이 회동 가능하게 미끄럼 접촉할 수 있는 원통형의 기립부(826)와, 그 바로 내측의 본체 커버(818)를 지지하기 위한 견부로 이루어지는 커버 홀더(827)와, 내주면에 측 베이스 부재(814)를 회동 가능하게 지지하는 원호형 볼록부(828)와, 또한 중심부에 입수 노즐(830)을 갖추고, 이 입수 노즐(830)은 입수구(832), 이 입수구(832)에 수밀하게 회동할 수 있게 부착된 L형 니플(834) 및 급수 호스(836)를 통해 수돗물 등의 원수원에 접속되도록 되어 있다. 한편, L형 니플(834)은 L형으로 구부러진 타단부가 수직면 내를 360도 회동할 수 있게 되어 있고, 급수 호스(836)는 호스 고정 너트(838)를 통해 L형 니플(834)에 고정되며, 또한 원호형 볼록부(828)는 입수구(832) 부분과 겹치지 않도록 원호형으로, 바람직하게는 약 270도의 중심각을 지닌 원호형으로 설치되어 있다.

이 하측 베이스 부재(812)에 있는 원호형 볼록부(828)의 상부에는 상측 베이스 부재(814)의 원호형 오목부(829)가 회동이 가능하게 결합되어 있고, 이 상측 베이스 부재(814)는 하측 베이스 부재(812)에 있는 입수 노즐(830)의 상단부에서 외측을 향해 수평으로 뻗어 있는 홀더 고정 링(840)에 의해서 하측 베이스 부재(812)와는 분리되지 않도록 고정되면서, 하측 베이스 부재 위를 회동할 수 있게 되어 있으며, 그 원호형 오목부(829)의 중심 각도는 하측 원호형 볼록부(828)의 중심 각도보다도 작으며, 바람직하게는 약 150도로 설치되어 있다.

즉, 상측 베이스 부재는 하측 베이스 부재에 대하여 양자의 중심 각도의 차만큼, 예컨대 전술한 바람직한 예에서는 약 120도만큼 회동할 수 있게 된다는 것이다. 한편, 하측 베이스 부재(812)에 상측 베이스 부재(814)를 조합시키기 위해서는, 처음에 하측 베이스 부재(812)를 홀더 고정 링(840)이 없는 상태로 제작해 두고, 상측 베이스 부재를 조합시킨 후에 홀더 고정 링(840)을 입수 노즐(830)의 정상부에 초음파 용접 등에 의해 고정하여 제작하면 된다.

여기서, 도 14 및 도 15a와 도 15b를 이용하여 본체 커버(818)가 베이스 부재(816)에 고정된 구조를 설명한다. 본체 커버(818)의 하단 근방의 원주 방향의 여 러 곳(바람직하게는 4곳)의 각각에, 내측을 향하여 돌출된 2개의 돌기부(842)를 설치하고, 상측 베이스 부재(814)의 소정 위치에 형성된 절취부(841)에 본체 커버(818)의 여러 곳의 돌기부(842)를 각각 끼워 맞추어 본체 커버(818)의 하단을 커버 홀더(827)에 접촉시키고, 그 후 본체 커버(818)를 상측 베이스 부재(814)와 함께 한 쪽의 회동 종단 지점에 근접하게 회동시키면, 도중에 상측 베이스 부재의 회동은 전술한 소정 회동 범위에 달하기 때문에 정지하지만, 본체 커버(818)를 더욱 회동시키면 본체 커버(818)의 돌기부(842)가 상측 베이스 부재(814)에 형성된 대경부(843)에 의해 걸려 고정되기 때문에, 본체 커버(818)를 분리할 수 없게 된다.

또한, 본체 커버(818)를 동일한 방향으로 회동시키면, 본체 커버(818)의 여러 곳에 각각 설치된 2개의 돌기부(842) 중의 하나가 상측 베이스 부재(814)의 외주면 상에 형성된 잠금용 볼록부(844)를 타고 넘어 스토퍼(845)에 접촉하여, 도 15b에 도시한 바와 같이 잠금용 볼록부(844)가 2개의 돌기부(842) 사이에 위치하게 된다. 또, 2개의 돌기부(842)는 각각 동일한 크기라도 좋고 다른 크기라도 좋으며, 도 15b에는 다른 크기인 것을 예시하고 있다.

그러면, 본체 커버(818)와 상측 베이스 부재(814)는 일체가 되어 하측 베이스 부재(812) 위를 소정 각도 범위로, 구체적으로는 잠금용 볼록부(844)를 타고 넘는 돌기부(842)가 차지하는 중심각 만큼 적은 각도로, 예컨대 전술한 바람직한 구체예에서는 약 90도로 회동 가능하게 된다.

도 15a 및 도 15b에 도시한 바와 같이, 본체 커버(818)와 하측 베이스 부재(812) 사이에 상대적인 위치 결정이 필요한 경우에는, 본체 커버(818)의 여러 곳에 2개씩 설치된 돌기부(842) 중, 적어도 1곳의 돌기부를 여러 곳에 대응한 등배(等配) 위치에서 원주 방향으로 적절하게 변위시키고, 또한 상측 베이스 부재의 절취부(841), 잠금용 볼록부(844) 및 스토퍼(845)의 위치도 대응하여 원주 방향으로 변위시키면 된다.

본체 커버(818)를 상측 베이스 부재(814)로부터 분리할 때에는 전술한 방법과는 반대로 회동시키고, 그 회동 종단 지점에 있어서 본체 커버(818)를 동일한 방향으로 더 회동시킴으로써, 본체 커버(818)의 여러 곳의 2개씩의 돌기(842)가 각각 상측 베이스 부재(814)의 대경부(843)의 위치로부터 이동하여 절취부(841)의 위치에 이르기 때문에, 분리할 수 있게 된다.

또한, 도시하지는 않았지만, 카트리지 조립체(818)의 외면에는 적어도 한 쌍의 수직 방향으로 뻗어 나가는 리브가 설치되고, 본체 커버(818)의 내측에 설치된 2개씩의 돌기(842)가 한 쌍의 리브 사이를 미끄럼 이동할 수 있도록 해 놓는다. 그렇게 하면, 본체 커버(818)의 부착시에 리브가 가이드 역할을 하여, 본체 커버(818)를 원활하게 부착할 수 있다.

이 본체 커버(818)의 상측 부분에는 본체 커버(818)에 고정되어 함께 회동하는 정수 커넥터 플레이트(846)가 설치되고, 이 정수 커넥터 플레이트(846)는 카트리지 조립체(820) 상단의 출수구(847)를 O-링으로 수밀하게 끼워 맞추는 짧은 원통 부재(848)를 갖추고 있고, 또한 이 원통 부재(848)의 타단에는 연결관(850)을 통해 토수 커넥터(856)가 접속되어 있다.

한편, 카트리지 조립체(820)의 하단의 입수구(851)는 체크 밸브(852)를 지니며, 하측 베이스 부재(812)의 입수 노즐(830) 내에 수밀하게 끼워 맞춰져, 급수 호 스(836)를 통해 공급된 수돗물 등의 원수가 L형 호스 니플(834), 하측 베이스 부재(812)의 입수구(832), 입수 노즐(830) 및 체크 밸브(852)를 거쳐 공급되도록 이루어지고, 또한 이 카트리지 조립체(820)에서 정화된 원수는 그 상단의 출수구(847)를 통해, 정수 커넥터 플레이트(846)의 개구, 연결관(850) 및 토수 커넥터(856)를 거쳐 토수관(821)의 출구단으로부터 토출되도록 되어 있다.

또한, 이 카트리지 조립체(820)의 하단에는 돌기형부(853)(도 12 참조)가 형성되고, 이 돌기형부(853)가 상측 베이스 부재(814)에 설치된 통형부(854)에 결합되기 때문에, 본체 커버(818)를 상측 베이스 부재(814)와 함께 회동하면, 짧은 원통 부재(848) 및 카트리지 조립체(820)는 본체 커버(818)에 부착된 토수관(821)과 함께 회동하고, 연동하여 카트리지 조립체(820)도 상측 베이스 부재(814)와 함께 회동한다.

또한, 토수관(821)은 선단부가 L자형으로 구부려져 있고(도시하지 않음), 연결관(850)을 통해 본체 커버(818)의 측면에 고정된 토수 커넥터(856)에 수직면 내를 회동할 수 있게 부착되어 있다. 또한, 이 토수 커넥터(856)는 래치 키(858), 스냅 링(860) 및 캡(862)을 갖추고 있고, 토수관(821)은 본체 커버(818)의 측면을 360도 회동할 수 있게 부착되어 있지만, 수직면 내의 소정의 각도 범위에 걸쳐, 바람직하게는 토수관(821)이 수직축에 대하여 약 45도에서부터 180도의 위치 사이에서 소정 각도 간격마다 래치 키(858)에 의해 걸림 고정되도록 구성하는 것이 바람직하다. 이와 같이 하여, 토수관(821)은 하향 약 45도로부터 바로 위까지의 사이에 소정 각도 간격마다 고정되게 되어, 클릭 느낌이 부여되는 동시에 정수 토출로 인 하여 토수관(821)이 자연적으로 회동하는 일이 없어진다.

한편, 전술한 실시예에서는, 카트리지 조립체(820)의 상단 출수구(847)에는 본체 커버(818)에 고정된 원통 부재(848)의 일단을 수밀하게 회동할 수 있게 부착하는 동시에, 원통 부재(848)의 타단을 토수관(821)에 접속시키고, 또한 카트리지 조립체(820)의 하단의 입수구(851)에는 하측 베이스 부재(812)의 입수 노즐(830)을 수밀하게 고정하여, 본체 커버(818)를 회동하면 카트리지 조립체(820)도 회동하도록 구성한 것을 나타냈지만, 반드시 이것으로만 한정되는 것은 아니며, 카트리지 조립체(820)의 상단의 출수구(847)에는 본체 커버(818)에 고정된 원통 부재(848)의 일단을 수밀하게 고정하는 동시에, 원통 부재(848)의 타단을 토수관(821)에 접속시키고, 또한 카트리지 조립체(820)의 하단의 입수구(851)에는 하측 베이스 부재(812)의 입수 노즐(830)을 수밀하게 회동할 수 있게 부착하고, 카트리지 조립체(820) 하단의 입수구(851)와 하측 베이스 부재(812)의 입수 노즐(830) 사이를 적절한 부재에 의해 결합시킴으로써, 본체 커버(818)를 회동시키더라도 카트리지 조립체(820)는 회동하지 않도록 구성하더라도 좋다.

후자의 구성은, 카트리지 조립체(820)의 하단에 있는 입수구(851)의 O-링이 정수기 본체의 원수 압력이 높은 쪽에 부착되고 있지만, O-링이 하측 베이스 부재(812)의 입수 노즐(830)에 O-링의 외형이 미끄럼 이동하지 않도록 설치되어 있기 때문에, 대형 카트리지 조립체를 갖춘 정수기 등에 적용한 경우라도, 회동시키는 데에 필요한 힘을 줄일 수 있으므로 바람직하다.

이하, 본 발명(제1 및 제2 발명)의 일실시예에 이용되는 필터 본체(다공질 필터)의 일례에 관해서 설명한다. 이하의 설명에 있어서, 단면이란, 특별한 언급이 없는 한, 도 18a에 있어서의 X축 방향에 대한 수직 단면을 의미한다.

본 발명(제1 및 제2 발명)의 일실시예에 이용되는 필터 본체(다공질 필터)의 일례인 다공질 필터(1001)는 도 18a 내지 도 18d에 도시한 바와 같이, 한 단부면(1041)으로부터 다른 단부면(1043)까지 연통되는 다수의 유통로(1003a 및 1003b)를 지닌 다공질체이다. 본 예에서는, 다공질 필터(1001)의 일단부면(1041)에 있어서, 그 개구단이 각각 선형으로 연속해서 인접한 소정의 유통로(1003a)의 개구 단부가 밀봉되어 있고, 다른 단부면(1043)에 있어서, 나머지 유통로(1003b)의 개구 단부가 밀봉되어 있다. 한편, 도 18a 내지 도 18d 및 이하의 도면에 있어서, 점선으로 나타낸 ○가 그 단부면에서 그 개구 단부가 밀봉된 유통로를 나타내고, 검게 전부 칠한 ○가 그 단부면에서 개구되어 있는 유통로를 나타낸다. 이러한 구성으로 하여, 그 개구단이 각각 선형으로 연속해서 인접한 유통로(1003a)가 밀봉되어 있는 단부면(1041)으로부터 피처리 유체를 유입시키면, 도 19에 도시한 바와 같이, 피처리 유체는 밀봉되어 있지 않은 유통로(1003b)로부터 필터(1001) 내로 유입된다. 유통로(1003b)는 다른 단부면(1043)에 있어서 그 개구 단부가 밀봉되어 있기 때문에, 유통로(1003b)로부터 유입된 피처리 유체는 다공질의 기체(基體)를 지나 외주벽(1007)으로부터 배출되는 동시에, 유통로(1003a)로부터도 배출된다. 이와 같이, 세라믹스 필터 내부에도 배출로를 확보함으로써, 처리 능력의 향상을 도모할 수 있다.

본 예에 있어서, 그 개구단이 선상으로 연속해서 인접하는 유통로는 도 18b 및 도 18d에 도시한 바와 같이, 인접한 유통로의 개구단이 3개 이상 점선형으로 연속해 있는 것이 바람직하다. 나아가서는 임의의 최외주측에 위치하는 유통로(1003a₀)로부터 다른 임의의 최외주에 위치하는 유통로(1003a_0')까지 연속해서 인접한 유통로가 일단부면(1041)에서 밀봉되어 있는 것이, 제조가 용이하다는 관점에서 바람직하다. 마찬가지로, 제조가 용이하다는 관점에서, 일단부면(1041)에서 밀봉되어 있는 유통로(1003a)는 그 개구단이 직선형으로 연속해서 인접한 유통로인 것이 바람직하지만, 곡선형으로 연속해서 인접한 유통로여도 좋고, 다각선형으로 연속해서 인접한 유통로여도 좋다.

또한, 상기한 개구단이 선상에 연속해서 인접한 유통로는 일정한 간격으로 설치하는 것이 균일한 배출에 의한 처리 능력의 향상의 관점에서 바람직하다. 구체적으로는, 일단부면(1041)에서 그 개구 단부가 밀봉된 일련의 유통로(1003a)의 개구단을 1 라인의 선이라고 하면, 도 18a 내지 도 18d에 도시한 바와 같이, 이것을 거의 평행하게 설치하는 형태 외에, 도 20에 도시한 바와 같이 선이 교차하도록 설치하더라도 좋고, 이들을 조합시키더라도 좋다. 또한, 일련의 유통로(1003a)의 개구단의 선을 곡선형이나 다각선형으로 형성하는 경우를 조합해도 좋으며, 그 형태가 특별히 제한되는 일은 없다. 일단부면(1041)에서 그 개구 단부가 밀봉된 유통로(1003a)의 수에 특별히 제한은 없지만, 수가 지나치게 많으면 그만큼 유입구가 적어지고, 지나치게 적으면 본 예에 있어서의 효과를 얻을 수 없다. 그 수는 처리 용량이나 필터의 크기에 따라 적절하게 선택할 수 있지만, 유통로의 총단면적, 즉 유 통로(1003a) 및 유통로(1003b)의 개구 단면적의 합계에 대하여, 바람직하게는 2∼20%, 더욱 바람직하게는 6∼15%, 가장 바람직하게는 8∼11%의 단면적이 되는 수를 선택할 수 있다.

본 예에 있어서, 필터 본체를 구성하는 다공질의 기체만으로 여과를 하더라도 좋지만, 처리 속도를 확보하면서 분리 성능을 향상시키는 관점에서는, 비교적 세공 직경이 큰 기체의 표면에 이것보다도 세공 직경이 작은 여과막을 형성하는 것이 바람직하다. 이러한 구성으로 하여, 여과막의 평균 세공 직경을 작게 하더라도, 유체가 기체 내를 투과할 때의 압력 손실을 억제할 수 있다. 이 경우에는, 단부면(1043)에서 밀봉되어, 피처리 유체가 유입되는 유통로(1003b)의 내주면 상에 여과막을 형성하는 것이 상기 목적을 효율적으로 달성할 수 있다는 점에서 바람직하다. 또한, 단부면(1041)에서 밀봉되어, 여과 유체가 배출되는 유통로(1003a)의 내주면 상에는 여과막이 형성되어 있지 않은 부분을 갖고 있는 것이 압력 손실을 억제하는 점에서 바람직하다. 전술한 관점에서, 여과막이 형성되지 않는 유통로(1003a)의 내주면의 면적은 유통로(1003a)의 내주면의 총면적의, 바람직하게는 50% 이상, 더욱 바람직하게는 70% 이상, 가장 바람직하게는 90% 이상이다.

본 예의 다공질 필터의 기체의 재질은 다공질체라면 특별히 제한은 없지만, 강도, 내구성의 관점에서 세라믹스인 것이 바람직하다. 기체의 세공 직경은 필터의 목적·용도에 따라서 적절하게 선택할 수 있다. 또한, 기체가 세라믹스인 경우에는 종류나 제법에는 특별히 제한은 없지만, 일반적으로 골재와 기체용 소결 조제로 형성되는 것이 바람직하다. 골재는 기체의 주성분을 구성하는 세라믹스제 입자이며, 예컨대 알루미나, 멀라이트, 코데라이트, 탄화규소, 질화규소, 질화알루미늄, 도자기편 등의 1종 또는 2종 이상의 입자가 바람직하며, 여과의 목적에 적합하도록 적절하게 선택된다. 골재의 평균 입경은 바람직하게는 5∼200 μm 정도이다. 기체 중의 골재 함유량은 골재와 기체용 소결 조제의 합계를 기준으로 하여, 바람직하게는 65∼99.5 질량%, 더욱 바람직하게는 65∼90 질량%이다.

기체용 소결 조제는 상기 골재와 함께 소성함으로써 골재 사이의 결합을 강화하여, 강고한 다공질체를 형성하기 위해서 이용되는 것이다. 그 재질은 특별히 한정되지 않지만, 예컨대 알루미나, 실리카, 지르코니아, 티타니아, 유리 프릿, 장석, 코데라이트 등의 1종 또는 2종 이상을 이용할 수 있으며, 여과의 목적이나 골재의 재질에 따라 적절하게 선택할 수 있다. 기체용 소결 조제의 평균 입자 직경에 특별히 제한은 없지만, 5 μm 이하의 평균 입자 직경인 것이 바람직하다. 기체용 소결 조제의 함유량은 골재와 기체용 소결 조제의 합계를 기준으로 하여, 바람직하게는 0.5∼35 질량%, 더욱 바람직하게는 10∼35 질량%이다.

본 예에 있어서, 상기와 같은 골재와 기체용 소결 조제로 형성된 다공질체를 기체로 하여, 그 표면에 여과막을 형성하는 경우에 있어서의 여과막은 기체보다도 작은 평균 세공 직경을 지닌 것이 바람직하다. 평균 세공 직경은 필터의 용도·목적, 즉 피처리류 중에 포함되는 여과하여야 할 이물질의 입경에 따라 적절하게 선택할 수 있지만, 예컨대 본 예의 필터를 정수기에 이용하는 경우에는, 여과막의 평균 세공 직경은 바람직하게는 0.1∼2.0 μm, 더욱 바람직하게는 0.2∼0.7 μm 정도로 할 수 있다. 일반적으로, 여과막을 형성하기 위해서는, 세라믹스 입자와 여과막 용 소결 조제가 이용되는데, 세라믹스 입자는 골재로 바람직한 것으로서 예로 든 전술한 재료 중에서 선택하여 사용하는 것이 바람직하다. 단, 평균 입경은 바람직하게는 0.1∼10 μm 정도, 더욱 바람직하게는 0.1∼5 μm 정도이다. 보다 작은 입자 직경을 선택함으로써, 소성후의 세공 직경이 작아지기 때문에, 입자 직경은 여과의 목적에 따라서 적절한 세공 직경이 되도록 적절하게 선택할 수 있으며, 예컨대, 정수기에 사용하는 범위의 세공 직경을 얻고자 하는 경우는, 바람직하게는 0.2∼5.0 μm, 더욱 바람직하게는 0.4∼2.0 μm 정도의 평균 입자 직경을 선택할 수 있다. 여과막용 소결 조제도, 기체용 소결 조제에 바람직한 것으로서 예로 든 재료 중에서 선택하여 사용하는 것이 바람직하다. 세라믹스 입자와 여과막용 소결 조제의 비율은 세라믹스 입자와 여과막용 소결 조제의 합계를 기준으로 하여 세라믹스 입자가, 바람직하게는 85∼99.5 질량%, 더욱 바람직하게는 85∼95 질량% 포함되며, 여과막용 소결 조제가, 바람직하게는 5∼15 질량% 포함된다. 여과막은 이들 세라믹스 입자와 여과막용 소결 조제를 슬러리형으로 하여 기체 표면에 시여(施與)한 후 소성함으로써 형성할 수 있다. 또한, 여과막은 1층이라도 좋지만, 2층 이상으로 하여도 좋으며, 그 경우는 최외층의 여과막의 평균 세공 직경을 가장 작게 하고, 기체를 향해 순차 세공 직경을 크게 하는 것이 바람직하다.

본 예의 세라믹스 필터가 지닌 유통로(1003)의 단면 형상에는 특별히 제한은 없으며, 삼각형, 사각형, 오각형, 육각형 등의 임의의 다각형 외에, 원형, 타원형 등이나 콜게이트 형상 등으로 할 수 있지만, 강도의 관점 및 여과막을 내주면에 균일하게 형성할 수 있다는 점에서 원형인 것이 바람직하다. 유통로(1003)의 단면 크 기에는 특별히 제한은 없지만, 지나치게 작으면 피처리 유체의 유입시의 저항이 커져서 바람직하지 못하고, 지나치게 크면 충분한 여과 면적을 취할 수 없게 되어 바람직하지 못하다. 유통로(1003)의 단면적의 바람직한 범위는 피처리 유체의 점도에 따라서도 다르지만, 예컨대 본 예의 필터를 정수기에 이용하는 경우, 바람직하게는 0.2∼20 mm², 더욱 바람직하게는 0.5∼10 mm²로 할 수 있다. 이러한 범위로 하여, 성막이 균일하게 이루어지기 쉽고, 또한 단위용적당 막 면적을 비교적 크게 잡을 수 있다. 즉, 필터를 컴팩트화할 수 있다. 또한, 유통로의 수에는 특별히 제한은 없으며, 당업자라면 강도, 크기 및 처리량의 관계로부터 유통로의 수를 적절하게 선택할 수 있다.

본 예의 필터 형상은 도 18a 내지 도 18d에 도시한 바와 같은 원통형인 것이 바람직하지만, 특별히 제한은 없으며, 용도·목적, 설치 장소 등에 따라서 온갖 형상으로 할 수 있다. 또한, 크기도 처리량이나 설치 장소 등에 따라서 적절하게 선택할 수 있다.

이와 같이, 본 예의 다공질 필터는 상술된 바와 같이 세공 직경이 작더라도 큰 처리 능력을 얻을 수 있으며, 더구나 사용에 의한 처리 능력의 저하도 적기 때문에, 컴팩트화가 도모되어, 정수기, 특히 가정용 정수기에 적합하게 이용할 수 있다. 정수기에 이용하는 경우에는 필터를 둘러싸고, 유입구와 배출구가 형성된 용기에 본 예의 필터를 장전하면 좋다. 정수기는 또한, 다른 정화·살균 수단, 예컨대 활성탄 등을 갖추는 것도 바람직하다. 도 21에, 본 예의 필터 본체(다공질 필터)를 구비한 정수기의 일례를 도시하는데, 하부에 활성탄(1212)이 배치되고, 그 상부에 본 예의 다공질 필터가 배치되어 있다. 피처리수는 유입관(1200)으로부터 유입되어, 활성탄층(1212)을 지나, 필터(1001)의 저면측으로부터 필터(1001)로 들어가며, 여과된 정수는 필터(1001)의 측면 또는 상면에서 토출관(1226) 거쳐 토출된다. 이와 같이, 본 예의 필터 본체(다공질 필터)를 이용한 정수기는 단순한 구조로 할 수 있다. 한편, 도 21에서, 부호 1201은 상부 커버, 1202는 하부 커버, 1203은 포위 용기, 1205는 부직포, 1206은 스폰지, 1208은 O-링, 1210은 체크 밸브, 1211은 패킹, 1214는 베이스, 1218은 커버 홀더, 1219는 홀더 너트, 1220은 발고무, 1221은 정수 커넥터, 1223은 토수 커넥터, 1224는 커넥터 홀더, 1225는 파이프 커버, 1228은 O-링, 1230은 커버를 각각 나타낸다.

이하, 본 발명(제1 및 제2 발명)의 일실시예에 이용되는 필터 본체(다공질 필터)의 다른 예에 대해서 설명한다. 이하의 설명에 있어서, 단면이란, 특별한 언급이 없는 한, 유통로의 길이 방향[도 22(a)에 있어서의 X축 방향]에 대한 수직 단면을 의미한다.

본 발명(제1 및 제2 발명)의 일실시예에 이용되는 필터 본체(다공질 필터)의 일례인 다공질 필터(2001)는 예컨대, 도 22a 내지 도 22d에 도시한 바와 같이, 적어도 2개의 단부면(2041 및 2043)과, 하나의 단부면(2041)에서 다른 단부면(2043)까지 연통되는 다수의 유통로(2003a 및 2003b)를 지닌 다공질체이다. 본 예에서는, 다공질 필터(2001)의 일단부면(2041)에 있어서, 소정의 유통로(2003a)의 개구단이 밀봉되어 있고, 또한 도 23b에 도시한 바와 같이, 유통로(2003a)의 개구단이 밀봉 되어 형성된 면(2061), 즉 유통로의 개구단을 막도록 형성된 밀봉층의 면과, 그 주위의 면(2063), 즉 다공질 기체(2011) 상에 형성된 밀봉층(2005)의 면과의 높이차가 1.0 mm 이하, 바람직하게는 0.5 mm 이하로 되어 있다. 한편, 도 22a 내지 도 22d 및 이하의 도면에 있어서, 점선으로 나타낸 동그라미가 그 단부면에서 그 개구단이 밀봉된 유통로를 나타내고, 검게 전부 칠한 동그라미가 그 단부면에서 개구되어 있는 유통로를 나타낸다.

본 예의 다공질 필터는 도 23b에 도시한 바와 같이, 이 고저의 차(a)가 1.0 mm 이하, 바람직하게는 0.5 mm 이하, 가장 바람직하게는 거의 0 mm이 됨으로써, 단부면(2041)과 필터를 수납하는 하우징 내부를 직접 또는 밀봉 부재를 통해 밀착시켜 처리전 유체와 처리후 유체를 격리하는 것이 용이하게 되어, 필터의 기능을 충분히 발휘시키면서 하우징에 장착하는 것이 용이하게 된다. 본 예의 필터는 적어도 하나의 단부면에 있어서 높이차(a)가 1.0 mm 이하이지만, 2개의 단부면에 있어서 높이차(a)가 1.0 mm 이하인 것이 바람직하다. 또한, 적어도 하나의 단부면 전체에 있어서 높이차(a)가 1.0 mm 이하인 것이 바람직하지만, 반드시 단부면 전체일 필요는 없으며 일부에 있어서의 높이차(a)가 1.0 mm 이하라도 좋다. 예컨대, 도 24에 도시한 바와 같이, 패킹(2211)으로 단부면(2041)과 측면(2007)을 격리하여, 단부면(2041)에서 필터 내로 유입되는 처리전 유체와, 측면(2007)에서 유출되는 처리후 유체를 격리하는 경우에는, 패킹(2211)이 밀착되는 단부면(2041)의 외주 근방에 있어서, 높이차(a)가 전술한 범위 내에 있으면, 본 예의 효과를 나타낼 수 있다.

본 예에 있어서, 도 23a와 도 23b에 도시한 바와 같이, 그 개구단이 밀봉된 유통로(2003a) 내에 있어서, 밀봉부(2006)가 유통로의 개구 단부의 개구단(2031)으로부터 유통로의 내부 방향(I 방향)으로 형성되어 있는 것이 바람직하다. 이와 같이 밀봉부(2006)가 형성되어, 유통로(2003a)의 개구단이 밀봉되어 형성된 면(2061)과 그 주위의 면(2063)과의 높이차를 1.0 mm 이하로 하는 것이 용이하게 되고, 또한 밀봉의 신뢰성을 높일 수 있다. 밀봉부(2006)의 길이에는 특별히 제한은 없지만, 이 길이가 지나치게 짧으면 상기 높이차(a)를 저감하는 효과 및 밀봉의 신뢰성을 높이는 효과가 작아진다. 따라서, 유통로의 개구 단부의 개구단(2031)에서 유통로(2003a)의 내부 방향으로의 길이(b)가 0.5 mm 이상, 또한 1.0 mm 이상, 특히 2.0 mm 이상인 것이 바람직하다. 또한, 밀봉부(2006)의 길이가 지나치게 길면, 필터로서의 처리 면적이 감소되는 동시에 제조하기 어렵게 된다. 따라서 길이(b)는 10.0 mm 이하, 또한 5.0 mm 이하, 특히 3.0 mm 이하인 것이 바람직하다.

본 예의 다공질 필터(2001)는 도 22a와 도 22b에 도시한 바와 같이, 다공질 필터(2001)의 일단부면(2041)에서, 그 개구단이 각각 선형으로 연속해서 인접한 소정의 유통로(2003a)의 개구단이 밀봉되어 있고, 도 22c와 도 22d에 도시한 바와 같이, 타단부면(2043)에서, 나머지 유통로(2003b)의 개구단이 밀봉되어 있는 것이 바람직하다. 이러한 구성으로 하여, 단부면(2041)으로부터 처리전 유체를 유입시키면, 처리전 유체는 그 개구단이 밀봉되어 있지 않은 유통로(2003b)로부터 필터(2001) 내로 유입된다. 유통로(2003b)는 타단부면(2043)에서 그 개구단이 밀봉되어 있기 때문에, 유통로(2003b)로부터 유입된 처리전 유체는 다공질의 기체를 지나 측면(2007)으로부터 처리후 유체로서 배출되는 동시에, 유통로(2003a)로부터도 배출 된다. 이와 같이, 필터 내부에도 배출로를 확보함으로써, 처리 능력의 향상을 도모할 수 있다.

본 예의 다공질 필터에 있어서, 밀봉되고 그 개구단이 각각 선형으로 연속해서 인접한 일련의 유통로를 1 라인의 선이라고 간주하면, 이 1 라인의 선을 구성하는 유통로는 3개 이상인 것이 바람직하다. 또한, 도 22b에 도시한 바와 같이 임의의 최외주측에 위치하는 유통로(2003a₀)에서부터, 다른 임의의 최외주에 위치하는 유통로(2003a_0')까지 연속해서 인접한 유통로의 개구단이 일단부면(2041)에서 밀봉되어 있는 것이, 제조가 용이하다는 관점에서 바람직하다. 마찬가지로, 제조가 용이하다는 관점에서, 일단부면(2041)에서 그 개구단이 밀봉되어 있는 유통로(2003a)는 그 개구단이 각각 직선형으로 연속해서 인접한 유통로인 것이 바람직하지만, 곡선형으로 연속해서 인접한 유통로여도 좋고, 다각선형으로 연속해서 인접한 유통로여도 좋다.

또한, 상기 밀봉되고 그 개구단이 각각 선형으로 연속해서 인접한 일련의 유통로를 1 라인의 선이라고 간주하고, 이것을 2 라인 이상 설치하는 경우, 일정한 간격으로 설치하는 것이, 균일한 배출에 의한 처리 능력의 향상의 관점에서 바람직하다. 구체적으로는, 일단부면(2041)에 있어서 밀봉된 일련의 유통로(2003a)의 개구단을 1 라인의 선으로 하면, 도 22a 내지 도 22d에 도시한 바와 같이, 이것을 거의 평행하게 설치하는 형태 외에, 선이 교차하도록 형성하더라도 좋고, 이들을 조합시키더라도 좋다. 또한, 일련의 유통로(2003a) 개구단의 선을 곡선형이나 다각선 형으로 형성하는 경우와의 조합이라도 좋으며, 그 형태가 특별히 제한되는 일은 없다. 일단부면(2041)에서 밀봉된 유통로(2003a)의 수에 특별히 제한은 없지만, 수가 지나치게 많으면, 그만큼 유입구가 적어지고, 지나치게 적으면 충분한 배출양을 얻을 수 없다. 그 수는 처리 용량이나 필터의 크기에 따라 적절하게 선택할 수 있지만, 유통로의 총단면적, 즉 유통로(2003a) 및 유통로(2003b)의 개구 단면적의 합계에 대하여, 바람직하게는 2∼20%, 더욱 바람직하게는 6∼15%, 가장 바람직하게는 8∼11%의 단면적이 되는 수를 선택할 수 있다.

본 예에 있어서, 필터를 구성하는 다공질체만으로 여과를 행하더라도 좋지만, 처리 속도를 확보하면서 분리 성능을 향상시킨다는 관점에서는, 비교적 세공 직경이 큰 다공질 기체의 표면에, 이것보다도 세공 직경이 작은 여과막을 형성하는 것이 바람직하다. 이러한 구성으로 함으로써 여과막의 평균 세공 직경을 작게 하더라도, 유체가 기체 내를 투과할 때의 압력 손실을 억제할 수 있다. 이 경우에는, 도 23b에 도시한 바와 같이, 처리전 유체가 유입되는 유통로(2003b)의 내주면 상에 여과막(2009)을 형성하는 것이 상기 목적을 효율적으로 달성할 수 있다는 점에서 바람직하다. 또한, 단부면(2041)에서 그 개구단이 밀봉되어, 처리후 유체가 배출되는 유통로(2003a)의 내주면 상에는, 여과막이 형성되어 있지 않은 부분을 갖고 있는 것이 압력 손실을 억제한다는 점에서 바람직하다. 전술한 관점에서, 여과막이 형성되지 않는 유통로(2003a)의 내주면의 면적은 유통로(2003a)에 있어서의 내주면의 총면적의, 바람직하게는 50% 이상, 더욱 바람직하게는 70% 이상, 가장 바람직하게는 90% 이상이다. 여과막의 평균 세공 직경은 필터의 용도·목적, 즉, 처리전 유 체 중에 포함되는 여과하여야 할 이물질의 입경에 따라 적절하게 선택할 수 있지만, 예컨대 본 예의 필터를 정수기에 이용하는 경우에는, 여과막의 평균 세공 직경은 바람직하게는 0.1∼2.0 μm, 더욱 바람직하게는 0.2∼0.7 μm 정도로 할 수 있다.

본 예에서, 다공질 기체, 기체용 소결 조제 및 여과막으로서는, 전술한 예에 있어서의 경우와 같은 것을 이용할 수 있다.

밀봉층의 재질은 특별히 제한은 없지만, 기체가 세라믹스인 경우에는, 강도 및 기체와의 접착성의 관점에서 세라믹스인 것이 바람직하며, 기체에 포함되는 성분의 일부와 같은 성분을 포함하는 세라믹스인 것이 보다 바람직하다. 단, 실질적으로 피처리 유체를 투과시키지 않는 것이 필요하게 되기 때문에, 세라믹스를 프릿화시킨 유약(釉藥) 등, 특히 실리카 및 알루미나를 주성분으로 하여, 이것에 10 질량% 이하의 지르코니아를 포함하는 프릿화된 유약 등이 바람직하다.

밀봉부의 재질에 특별히 제한은 없지만, 기체가 세라믹스인 경우에는, 강도 및 기체와의 접착성의 관점에서 세라믹스인 것이 바람직하며, 기체에 포함되는 성분의 일부와 같은 성분을 포함하는 세라믹스인 것이 보다 바람직하다. 단, 피처리 유체가 용이하게 투과되는 재질이면, 단부면에서 인접한 유통로로부터 밀봉부를 지나 유체가 누설되는 경우가 있어 바람직하지 못하다. 따라서, 여과막과 동일하거나 또는 그 이하의 세공 직경을 지닌 것이 바람직하며, 실질적으로 세공이 없고 유체를 투과시키는 것이 보다 바람직하다. 한편, 밀봉부의 재료는, 수축이 지나치게 크면 균열이 발생하기 쉽게 되기 때문에, 수축이 작은 재료인 것이 바람직하다. 구체 적으로는, 프릿화된 유약 등, 특히 실리카 및 알루미나를 주성분으로 하고, 이것에 10 질량% 이하의 지르코니아를 포함하는 프릿화된 유약 등을 포함하는 것이 바람직하며, 이러한 유약만인 것이 보다 바람직하다.

본 예에 있어서, 필터가 지닌 유통로의 길이 방향에 대한 단면 형상, 유통로의 단면의 크기 및 필터의 형상은 전술한 예에 있어서의 경우와 마찬가지라고 할 수 있다.

다음에, 상기 필터를 갖춘 정수기에 관해서 설명한다.

본 예의 다공질 필터는 하우징에 장착될 때에 처리전 유체와 처리후 유체를 격리하는 것이 용이하기 때문에, 하우징에 용이하게 장착되는 동시에 필터로서의 기능을 충분히 발휘시킬 수 있어서, 정수기, 특히 가정용 정수기에 적합하게 이용할 수 있다. 정수기에 이용하는 경우에는, 필터를 둘러싸고 유입구와 배출구가 형성된 하우징에, 본 예의 필터를 장착하면 좋다. 정수기는 또한, 다른 정화·살균 수단, 예컨대 활성탄 등을 갖추고 있는 것도 바람직하다. 도 24에, 본 예의 다공질 필터를 갖춘 정수기의 일례를 도시하는데, 하부에 활성탄(2212)이 배치되고, 그 상부에, 본 예의 다공질 필터(2001)가 배치되어 있다. 처리전 물은 유입관(2200)으로부터 유입되어, 활성탄층(2212)을 지나, 필터(2001)의 하측의 단부면(2041)으로부터 필터(2001)로 들어가며, 여과된 정수는 필터(2001)의 측면(2007) 또는 상측의 단부면으로부터 유출되어, 토출관(2226)을 지나 토출된다. 이 때에, 패킹(2211) 등의 밀봉 부재에 의해 필터(2001)의 하측의 단부면(2041)과 측면(2007)을 격리할 필요가 있는데, 본 예의 필터를 이용함으로써 확실하게 격리할 수 있도록 장착하는 것이 용이하게 된다. 한편, 도 24에서, 부호 2201은 상부 커버, 2202는 하부 커버, 2203은 포위 용기, 2205는 부직포, 2206은 스폰지, 2208은 O-링, 2210은 체크 밸브, 2214는 베이스, 2218은 커버 홀더, 2219는 홀더 너트, 2220은 발고무, 2221은 정수 커넥터, 2223은 토수 커넥터, 2224는 커넥터 홀더, 2225는 파이프 커버, 2226은 토수관, 2228은 O-링, 2230은 커버를 각각 나타낸다.

이하, 본 발명(제1 및 제2 발명)의 일실시예에 이용되는 필터 본체(다공질 필터)의 다른 예에 관해서 설명한다. 이하의 설명에 있어서, 단면이란, 특별한 언급이 없는 한, 유통로의 길이 방향[도 25a에 있어서의 X축 방향]에 대한 수직 단면을 의미한다.

본 예의 다공질 필터(3001)는 예컨대, 도 25a 내지 도 25d에 도시한 바와 같이, 적어도 2개의 단부면(3041 및 3043)과, 하나의 단부면(3041)에서 다른 단부면(3043)까지 연통되는 다수의 유통로(3003a 및 3003b)를 지닌 다공질 기체와, 유통로의 일부, 예컨대 도 26b에 있어서의 유통로(3003b)[다공질 기체(3011)]의 내주면에 형성된 여과막(3009)을 구비한 다공질 필터(3001)이다. 한편, 도 26b에서, 부호 3005는 밀봉층, 3006은 밀봉부를 각각 나타낸다. 본 예에서는, 다공질 필터(3001)의 다공질 기체면, 즉 여과막(3009)이 그 표면에 형성되어 있지 않은 면, 예컨대 도 26(a)에 있어서의 유통로(3003a)의 내주면 및 측면(3007)을 공기로 가압한 경우에, 여과막이 형성되어 있는 어느 한 유통로, 예컨대 도 26a에 있어서의 유통로(3003b)로부터 최초에 유출되는 공기의 압력(이하, 「제1 투과압」이라고 함)이 0.05∼0.6 MPa, 바람직하게는 0.08∼0.4 MPa, 더욱 바람직하게는 0.1∼0.2 MPa가 되는 것이다.

다공질 필터의 균 제거 성능은 여과막의 최대 세공 직경, 평균 세공 직경 세공 직경 분포나 막 두께 등에 의존한다고 생각되며, 전체적으로 세공 직경이 작고, 막 두께가 두꺼우면 균 제거 성능은 향상된다고 생각된다.

그래서, 본 발명자들이 검토한 결과, 제1 투과압이 필터의 전체적인 균 제거 성능과 밀접한 관계가 있음을 알아내는 동시에, 제1 투과압을 0.05 MPa 이상, 바람직하게는 0.08 MPa 이상, 더욱 바람직하게는 0.1 MPa 이상으로 함으로써, 우수한 균 제거 성능을 얻을 수 있음을 알아냈다.

제1 투과압은 여과막의 비교적 큰 기공 및 막 두께와의 관련이 크다고 생각된다. 따라서, 최대 세공 직경을 작게 하고, 큰 세공 직경의 수를 적게 하며, 여과막의 막 두께를 두껍게 하는 등에 의해 제1 투과압은 높아진다고 생각된다. 또한, 제1 투과압이 지나치게 높으면 투수량이 저하되기 때문에 바람직하지 못하다. 따라서, 제1투과압은 0.6 MPa 이하, 나아가서는 0.4 MPa 이하, 특히 0.2 MPa 이하인 것이 바람직하다.

또한, 정화 성능을 향상시킨다는 관점에서, 여과막이 그 내주면에 형성되어 있는 유통로의 전체로부터 유출되는 공기의 압력(이하, 「제2 투과압」이라고 함)이 0.15 MPa 이상, 나아가서는 0.17 MPa 이상, 특히, 0.2 MPa 이상인 것이 바람직하다. 제2 투과압은 필터의 평균 세공 직경 및 막 두께와의 관련이 크다고 생각되며, 평균 세공 직경을 작게 하는 것 또는 막 두께를 두껍게 하는 것 등에 의해 제2 투과압을 크게 할 수 있다. 제2 투과압도 지나치게 크면 투수량을 감소시키기 때문 에 바람직하지 못하며, 0.6 MPa 이하, 나아가서는 0.5 MPa 이하, 특히, 0.3 MPa 이하인 것이 바람직하다.

여과막의 평균 세공 직경은 필터의 용도·목적에 따라서 적절하게 선택할 수 있지만, 제1 투과압을 본 예의 범위 내로 하기 위해서는, 여과막의 평균 세공 직경은 0.1∼2.0 μm, 나아가서는 0.2∼0.7 μm 정도로 하여, 세공 직경 분포를 샤프하게 하는 것이 바람직하다. 또한, 여과막의 막 두께에도 특별히 제한은 없지만, 제1 투과압을 본 예의 범위 내로 하기 위해서는 30∼600 μm 정도로 하는 것이 바람직하다.

본 예에 있어서, 다공질 기체, 기체용 소결 조제 및 여과막은 전술한 예에 있어서의 경우와 같은 것을 이용할 수 있다.

본 예에서, 필터가 지닌 유통로의 길이 방향에 대한 단면 형상, 유통로의 단면의 크기 및 필터의 형상으로는 상술한 예에 있어서의 경우와 마찬가지로 할 수 있다.

본 예의 다공질 필터는 적어도 하나의 단부면에 있어서 소정의 유통로, 예컨대 도 26a에 도시한 바와 같이, 단부면(3043)에 있어서 유통로(3003b)의 개구단이 밀봉되어 있는 것이 바람직하다. 이러한 유통로의 구성은 전술한 예에 있어서의 경우와 같은 구성으로 할 수 있다.

또한, 도 25b에 도시한 바와 같이, 하나의 단부면에 있어서 그 개구단이 각각 선형으로 연속해서 인접한 유통로의 개구단이 밀봉되어 있는 것이 제작이 용이하다는 관점에서 바람직하다. 이러한 유통로의 구성은 전술한 예에 있어서의 경우 와 같은 구성으로 할 수 있다. 한편, 도 25b에서, 부호 3003 a ₀ 및 3003 a _0' 는 유통로(3003a) 중에서 최외주에 위치하는 유통로를 나타낸다.

또한, 상기 밀봉되고 그 개구단이 각각 선형으로 연속해서 인접한 일련의 유통로를 1 라인의 선이라고 간주하여, 이것을 2 라인 이상 형성하는 경우, 일정한 간격으로 설치하는 것이 균일한 배출에 의한 처리 능력의 향상의 관점에서 바람직하다. 이러한 유통로의 구성은 상술한 예에 있어서의 경우와 마찬가지라고 할 수 있다.

소정의 유통로를 밀봉함으로써, 예컨대, 도 26b에 있어서의 유통로(3003a)의 선단부에 밀봉층(3005)이 형성되지만, 밀봉층(3005)의 유통로 내측 방향으로 밀봉부(3006)가 형성되어 있는 것이 밀봉층(3005)의 강도 향상 및 밀봉성 향상의 관점에서 바람직하다.

이하, 상기 필터를 갖춘 정수기에 관해서 설명한다.

본 예의 다공질 필터는 균 제거 성능이 우수하기 때문에, 정수기, 특히, 가정용 정수기에 적합하게 이용할 수 있다. 정수기에 이용하는 경우에는, 필터를 둘러싸고 유입구와 배출구가 설치된 하우징에 전술한 필터를 장착하면 좋다. 이러한 정수기는 또한, 다른 정화·살균 수단, 예컨대 활성탄 등을 갖추고 있는 것도 바람직하다. 도 27에 본 예의 다공질 필터를 갖춘 정수기의 일례를 도시하는데, 하부에 활성탄(3212)이 배치되고, 그 상부에 본 예의 다공질 필터(3001)가 배치되어 있다. 여과전의 물은 유입관(3200)으로부터 유입되어, 활성탄층(3212)을 지나, 필터 (3001)의 하측 단부면(3041)으로부터 필터(3001)로 들어가며, 여과된 정수는 필터(3001)의 측면(3007) 또는 상측 단부면으로부터 유출되어, 토출관(3226)을 지나 토출된다. 한편, 도 27에서, 부호 3201은 상부 커버, 3202는 하부 커버, 3203은 포위 용기, 3205는 부직포, 3206은 스폰지, 3208은 O-링, 3210은 체크 밸브, 3211은 패킹, 3214는 베이스, 3218은 커버 홀더, 3219는 홀더 너트, 3220은 발고무, 3221은 정수 커넥터, 3223은 토수 커넥터, 3224는 커넥터 홀더, 3225는 파이프 커버, 3228은 O-링, 3230은 커버를 각각 나타낸다.

본 발명의 필터 카트리지 및 거치형 정수기는 물을 비롯한 각종 액체를 정화할 필요가 있는 각종 산업 분야에서 유효하게 이용된다. 예컨대, 본 발명의 거치형 정수기의 경우에는, 가정용으로서뿐만 아니라, 업무용으로서도, 각종 음식점, 각종 화학 공업 등의 산업 분야에서 유효하게 이용된다.

Claims

그 측면에 토수관을 지닌 정수기 본체를 구비하여 공급된 원수를 상기 정수기 본체로 유도하여 정화하고, 정화된 물을 상기 토수관로부터 토출하는 것이 가능하며, 또한 상기 정수기 본체를, 그 중심축을 회동축으로 하여 수평면 내를 소정 각도만큼 회동시키는 것이 가능한 동시에, 상기 토수관을 그 상기 정수기 본체 측의 일단을 회동 중심으로 하여 수직면 내를 회동시키는 것이 가능한 거치형 정수기로서,

상기 정수기 본체가 상기 토수관과, 그 입수구로부터 유입된 원수를 정화하기 위한 카트리지 조립체와, 상기 카트리지 조립체의 상기 입수구에 접속되는 입수 노즐을 중앙부에 가지는 동시에 상기 입수 노즐에 연속해 있는 원수 공급구를 외주부에 지닌 하측 베이스 부재와, 상기 하측 베이스 부재에 있는 상기 입수 노즐의 주위에 결합되어 상기 하측 베이스 부재에 그 중심축을 회동축으로 하여 수평면 내를 소정 각도만큼 회동할 수 있게 부착된 상측 베이스 부재와, 상기 상측 베이스 부재에 착탈 가능하게 부착된 본체 커버로 구성되어 이루어지는 것을 특징으로 하는 거치형 정수기.
제1항에 있어서, 상기 카트리지 조립체는 하단에 상기 입수구를 구비하는 동시에 상단에 출수구를 구비하고, 상기 출수구가 상기 본체 커버에 고정된 원통 부재의 일단에 수밀(水密)하게 끼워 맞춰지는 동시에 상기 원통 부재의 타단은 상기 토수관에 접속되며, 또한 상기 카트리지 조립체의 상기 입수구는 상기 하측 베이스 부재의 상기 입수 노즐에 수밀하게 그 중심축을 회동축으로 하여 수평면 내를 회동할 수 있게 끼워 맞춰지는 동시에 상기 카트리지 조립체의 외부를 상기 상측 베이스 부재에 고정하여, 상기 본체 커버를 회동시키면 상기 카트리지 조립체도 연동하여 회동하도록 구성한 것을 특징으로 하는 거치형 정수기.
제1항에 있어서, 상기 카트리지 조립체의 상기 출수구는 상기 본체 커버에 고정된 원통 부재의 일단 내에 수밀하게 그 중심축을 회동축으로 하여 수평면 내를 회동할 수 있게 끼워 맞춰지는 동시에 상기 원통 부재의 타단이 상기 토수관에 접속하며, 또한 상기 카트리지 조립체의 상기 입수구가 상기 하측 베이스 부재의 상기 입수 노즐에 수밀하게 끼워 맞춰지는 동시에 상기 카트리지 조립체의 외부를 상기 하측 베이스 부재에 고정하여, 상기 본체 커버를 회동시키더라도 상기 카트리지 조립체는 회동하지 않도록 구성한 것을 특징으로 하는 거치형 정수기.
제1항에 있어서, 상기 본체 커버는 그 하단 근방의 원주 방향의 여러 곳의 각각에 내측을 향해 돌출되는 2개의 돌기부를 지니고, 상기 상측 베이스 부재는 그 소정 위치에 절취부를 지니며, 또한 상기 상측 베이스 부재는 대경부(大經部)를 지니고, 상기 본체 커버의 여러 곳의 각각에 있어서의 상기 2개의 돌기부를 상기 절취부에 각각 끼워 맞춘 후에, 상기 본체 커버를 상기 상측 베이스 부재와 함께 그 중심축을 회동축으로 하여 수평면 내를 회동 종단 지점까지 회동시키고, 상기 본체 커버의 상기 돌기부보다 상측 부분을 상기 상측 베이스 부재의 상기 대경부로 걸어 고정하여, 상기 본체 커버가 상기 상측 베이스 부재로부터 분리되지 않도록 구성한 것을 특징으로 하는 거치형 정수기.
제4항에 있어서, 상기 상측 베이스 부재는 그 외주에 적어도 하나의 잠금용 볼록부를 지니고, 상기 본체 커버를 더욱 회동시킴으로써, 상기 본체 커버의 상기 2개의 돌기부 중의 하나를 상기 잠금용 볼록부를 타고 넘게 하여, 상기 잠금용 볼록부가 상기 2개의 돌기부 사이에 위치하도록 구성한 것을 특징으로 하는 거치형 정수기.
제4항에 있어서, 상기 카트리지 조립체는 그 외면에 수직 방향으로 뻗는 적어도 한 쌍의 리브를 지니고, 상기 리브는 상기 본체 커버의 부착시에, 상기 본체 커버의 2개의 돌기부가 그 사이를 미끄럼 이동하는 가이드로서 기능하도록 구성한 것을 특징으로 하는 거치형 정수기.
제1항에 있어서, 상기 토수관은 수직면 내의 소정 각도 범위에 걸쳐, 소정의 각도 간격마다, 상기 토수관의 회동을 걸어 멈추게 하여 상기 토수관을 고정할 수 있는 래치 기구를 구비하는 것을 특징으로 하는 거치형 정수기.
제1항에 있어서, 상기 하측 베이스 부재는 상기 원수 공급구에 상기 원수 공 급구의 중심축을 회동 중심으로 하여 수직면 내를 회동할 수 있는 L형 니플을 구비하는 것을 특징으로 하는 거치형 정수기.
제1항에 있어서, 상기 카트리지 조립체는,

일단부로부터 도입한 정화하여야 할 원액을, 그 내부를 투과시킴으로써 정화하여 정화액으로서 빼내는 원통형의 필터 본체와, 상기 원액을 도입하는 원액 취입구 및 상기 정화액을 빼내는 정화액 취출구를 지니고, 상기 원액 취입구 및 상기 정화액 취출구 이외에는 밀폐된 상태로 상기 필터 본체를 수납하도록 배치된 필터 케이스와, 상기 필터 본체가 상기 필터 케이스 중의 소정 위치에 위치 결정되어 수납되도록 배치된 밀봉 부재를 구비하여 이루어지는 필터 카트리지로서,

상기 필터 본체는 타단부측 및 외주벽측에서부터 상기 정화액을 빼내는 구조를 지니어 이루어지며,

상기 필터 케이스는 상기 필터 본체의 외주벽과의 사이에 상기 정화액을 상기 정화액 취출구까지 유도하는 유로를 형성한 상태로 배치되어 이루어지고, 또한 상기 정화액 취출구을 지닌 케이스 덮개부와, 상기 원액 취입구를 지닌 케이스 본체부로 각각 별개로 분할되어 이루어지는 동시에, 상기 케이스 덮개부의 내주벽과 상기 케이스 본체부의 외주벽이 착탈 가능하게 고정되고, 일체화되어 이루어지며,

상기 밀봉 부재는 상기 필터 본체의 상기 정화액 취출구측의 단부 가장자리부에 배치되고 환형 탄성체로 이루어지는 동시에, 상기 정화액을 상기 필터 본체의 외주벽으로부터 상기 유로를 경유하여 상기 정화액 취출구까지 유도하는 연결용 홈 을 구비하여 이루어지는 필터 카트리지인 것인 거치형 정수기.
제1항에 있어서, 상기 카트리지 조립체는,

일단부로부터 도입한 정화하여야 할 원액을, 그 내부를 투과시킴으로써 정화하여 정화액으로서 빼내는 원통형의 필터 본체와, 상기 원액을 도입하는 원액 취입구 및 상기 정화액을 빼내는 정화액 취출구를 지니고, 상기 원액 취입구 및 상기 정화액 취출구 이외에는 밀폐된 상태로 상기 필터 본체를 수납하도록 배치된 필터 케이스를 구비하여 이루어지는 필터 카트리지로서,

상기 필터 본체는 타단부측 및 외주벽측에서부터 상기 정화액을 빼내는 구조를 지니어 이루어지며,

상기 필터 케이스는 상기 필터 본체의 외주벽과의 사이에 상기 정화액을 상기 정화액 취출구까지 유도하는 유로를 형성한 상태로 배치되어 이루어지고, 또한 상기 정화액 취출구를 지닌 케이스 덮개부와, 상기 원액 취입구를 지닌 케이스 본체부로 각각 별개로 분할되어 이루어지는 동시에, 상기 케이스 덮개부의 내주벽과 상기 케이스 본체부의 외주벽 각각이 대응하는 영역에서 나사 결합함으로써 착탈 가능하게 고정되고, 일체화되어 이루어지고, 또한 상기 케이스 덮개부는, 그 내면에 상기 필터 본체가 상기 필터 케이스 중의 소정 위치에 위치 결정되어 수납되도록 상기 필터 본체의 타단부에 접촉하는 동시에, 상기 정화액을 상기 필터 본체의 외주벽으로부터 상기 유로를 경유하여 상기 정화액 취출구까지 유도하는 형상의 리브 구조를 지니어 이루어지며,

상기 케이스 덮개부의 내주벽과 상기 케이스 본체부의 외주벽 각각이 대응하는 영역에서 나사 결합함으로써 착탈 가능하게 고정되고 일체화될 때에, 상기 필터 본체가 회전하는 것을 방지하는 회전 방지 수단을 더 구비하여 이루어지는 필터 카트리지인 것인 거치형 정수기.