KR100982699B1 - 정수용 필터와 이를 위한 필터 카트리지 - Google Patents

정수용 필터와 이를 위한 필터 카트리지 Download PDF

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Abstract

본 발명은 물을 정수하는 정수용 필터에 관한 것으로서, 특히 정수동작을 효율적으로 수행할 수 있도록 된 정수용 필터와 이 정수용 필터의 내측에 구비되어 사용되는 필터 카트리지에 관한 것이다.
본 발명의 정수용 필터와 이를 위한 필터 카트리지는 정수 장치 및 정수 시스템에 채용되는 정수용 필터에 있어서, 원수가 유입되는 유입관(11)과 정수가 배출되는 배출관(21)을 구비함과 더불어, 하우징(10)과 덮개(20) 및 상기 하우징(10) 내에 장착되어 원수를 정수하는 필터 카트리지(30)를 포함하여 구성되고, 상기 필터 카트리지(30)는 그 외경이 하우징(10)의 내경 보다 작게 설정되어, 필터 카트리지(30)와 하우징(10) 사이의 공간이 정수의 유동통로를 구성하며, 상기 필터 카트리지(30)는 일측에 원수 유입구(31b)가 구비됨과 더불어 외주면에 정수의 배출을 위한 다수의 관통구멍(31a)이 형성되는 몸체(31)와, 상기 몸체(31) 내측에 장착되는 주름 필터(33) 및, 상기 몸체(31)와 고정 결합되는 캡(32)을 포함하여 구성된다.
필터 카트리지, 내부필터

Description

정수용 필터와 이를 위한 필터 카트리지{water cleaning filter and filter cartridge}
도 1은 종래의 정수용 필터의 단면도.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 정수용 필터의 사시도.
도 3은 도 2에 도시된 정수용 필터의 분해 사시도.
도 4는 도 2에 도시된 정수용 필터의 단면도.
도 5는 도 4에서 내부 필터 카트리지의 분해 사시도.
도 6은 도 2에 나타낸 정수용 필터의 작용을 설명하기 위한 설명도.
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 정수용 필터의 작용을 설명하기 위한 설명도.
****** 도면의 주요부분에 대한 간단한 설명 ******
10 : 하우징, 11 : 유입관,
21 : 배출관, 20 : 덮개,
30 : 필터 카트리지, 31 : 몸체,
31a : 관통구멍, 31b: 유입구,
32 : 캡, 33 : 주름필터
본 발명은 물을 정수하는 정수용 필터에 관한 것으로서, 특히 정수동작을 효율적으로 수행할 수 있도록 된 정수용 필터와 이 정수용 필터의 내측에 구비되어 사용되는 필터 카트리지에 관한 것이다.
최근, 환경에 대한 관심이 고조되면서 일반 가정의 경우에도 수돗물 등을 정수하여 사용하는 가구 수가 급증하고 있다. 그리고, 이러한 추세에 발맞추어 음료용은 물론이고 비데 등의 세척용 물을 정수하기 위한 다양한 종류의 정수 시스템이 개발되어 판매되고 있다.
일반적으로 정수 시스템 또는 정수 장치의 경우에는 수돗물 등의 원수가 공급되는 급수관에 정수용 필터의 원수 유입구 및 정수 배출구를 체결하게 된다. 그리고, 이와 같은 정수용 필터의 체결을 위하여 별도의 필터 커넥터를 채용하여, 일정 기간 마다 정수용 필터를 교체할 수 있도록 하고 있다.
종래 정수 시스템 또는 정수 장치에 채용되는 정수용 필터의 경우에는 통상 하우징과 그 내부에 장착되는 필터 또는 필터 카트리지를 구비하여 구성된다. 이들 정수용 필터는 원수 유입구와 정수 배출구가 동일 방향에 설치된 구조와, 원수 유입구와 정수 배출구가 서로 반대 방향에 설치된 구조 등 다양한 구조의 것이 사용되고 있다.
대한민국 실용신안등록 제367568호, 제365881호, 제383765호 및 특허등록 제634136호 등에는 원수 유입구와 정수 배출구가 서로 반대 방향에 설치된 정수용 필 터에 대하여 개시되어 있고, 대한민국 실용신안등록 제405389호 및 제386870호 등에는 원수 유입구와 정수 배출구가 동일 방향에 설치된 구조의 것에 대하여 개시되어 있다.
도 1은 상기 특허등록 제634136호에 개시된 종래의 정수용 필터의 구조를 나타낸 단면도이다.
도 1에서 정수용 필터는 하우징(100)과 덮개(200)로 구성된다. 상기 하우징(100)의 상단에는 배출관(110)이 구비되고, 덮개(200)에는 유입관(210)이 구비된다.
상기 하우징(100)내에는 유입관(210)을 통해 유입되는 원수를 정수하기 위한 원통형상의 필터(300)가 구비된다. 이 필터(300)는 예컨대 부직포 등으로 이루어지고, 그 상단 및 하단에는 본 필터(300)를 하우징(100)내에 결합함과 더불어 필터(300) 내측에 충진되는 예컨대 세라믹 볼(330)이 외부로 유출되는 것을 방지하는 상부 및 하부 마개(310, 320)가 결합된다. 특히, 상부 마개(310)에는 중앙 부분에 정수를 정수관(110)을 통해 외부로 배출하기 위한 구멍이 형성되면서, 이 구멍의 내측에는 세라믹 볼(330)의 유출을 방지하기 위한 부직포 막(340)이 설치된다.
상기한 종래의 정수용 필터는 유입관(210)을 통해 유입된 원수가 필터(300)와 하우징(100) 사이의 갭을 통해 유동 되면서 필터(300)를 통해 필터(300) 내측으로 유입되어 정수되고, 이러한 정수는 세라믹 볼(330) 사이를 통과해서 상부 마개(310)의 중앙 구멍을 통해 배출관(110)으로 배출된다.
그러나, 상술한 종래의 정수용 필터는 다음과 같은 문제가 있게 된다.
1. 종래의 정수용 필터는 필터(300)의 상단 및 하단에 상부 및 하부 마개(310, 320)가 체결되는데, 이때 그 사이 틈새를 통해 원수가 필터(300)의 내부 공간으로 유입되어 정수와 혼합되는 문제가 있게 된다.
2. 또한, 필터(300) 내측에 충진되는 세라믹 볼(330)은 유입되는 원수의 수압에 따라 상호 충돌하기 때문에 그 충격에 의해 필터(300) 내측에는 미세한 세라믹 조각 들이 존재하게 된다. 그런데, 종래의 구조에 있어서는 정수가 유출되는 상부 마개(310)의 중앙 구멍에 얇은 부직포 막(340)만이 존재하게 되므로, 상기한 세라믹 조각 들이 정수와 함께 부직포 막(340)을 통해 외부로 유출되는 문제가 있게 된다.
3. 상술한 바와 같이 현재 다양한 종류의 정수 장치 및 시스템이 존재하고, 이에 따라 다양한 종류의 정수용 필터가 사용되고 있다. 따라서, 종래의 정수용 필터는 그 사용되는 구조의 형태 등에 따라 필터 설계 및 제작이 독립적으로 이루어지게 되므로 필터의 제작이 어렵고 그 제조비용이 높아지는 문제가 있게 된다.
즉, 예를 들어 종래의 정수용 필터에 있어서는 상술한 바와 같이 원수 유입구와 정수 배출구가 동일 방향에 설치된 구조와, 원수 유입구와 정수 배출구가 서로 반대 방향에 설치된 구조 등 다양한 구조의 것이 사용되고 있는데, 이에 따라 내부 필터 구조가 달라지게 됨으로써 설계 및 제조가 번거롭고 비용이 많이 소요되는 문제가 있게 된다.
이에, 본 발명은 상기한 사정을 감안하여 창출된 것으로서, 정수 효율이 우 수한 정수용 필터를 제공함에 주된 목적이 있다.
또한, 본 발명은 제조가 간단하고 제조비용을 줄일 수 있는 정수용 필터와 필터 카트리지를 제공함에 또 다른 목적이 있다.
본 발명의 제1 관점에 따른 정수용 필터는 정수 장치 및 정수 시스템에 채용되는 정수용 필터에 있어서, 원수가 유입되는 유입관과 정수가 배출되는 배출관을 구비함과 더불어,하우징과 덮개 및 상기 하우징 내에 장착되어 원수를 정수하는 필터 카트리지를 포함하여 구성되고, 상기 필터 카트리지는 그 외경이 하우징의 내경 보다 작게 설정되어, 필터 카트리지와 하우징 사이의 공간이 정수의 유동통로를 구성하며, 상기 필터 카트리지는 일측에 원수 유입구가 구비됨과 더불어 외주면에 정수의 배출을 위한 다수의 관통구멍이 형성되는 몸체와, 상기 몸체 내측에 장착되는 주름 필터 및, 상기 몸체와 고정 결합되는 캡을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 유입관과 배출관은 동일한 방향에 구비되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 하우징은 유입관과 배출관이 서로 대향하는 방향에 구비되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 주름필터의 내부 공간에 항균 볼이나 은 또는 구리가 코팅된 볼 중 적어도 하나 이상의 볼이 충진되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 목적을 실현하기 위한 본 발명의 제2 관점에 따른 정수 장치 및 정수 시스템에 채용되는 필터 카트리지에 있어서, 일측에 원수 유입구가 구비됨과 더불어 외주면에 정수의 배출을 위한 다수의 관통구멍이 형성되는 몸체와, 상기 몸체 내측에 장착되는 주름 필터 및, 상기 몸체와 고정 결합되는 캡을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
이하, 도면을 참조하여 본 발명에 따른 실시예를 설명한다. 이하에 설명하는 실시예는 본 발명의 하나의 바람직한 구성예를 예시적으로 나타낸 것으로서, 이러한 실시예의 예시는 본 발명의 권리범위를 제한하기 위한 것이 아니다. 본 발명은 그 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위내에서 다양하게 변형시켜 실시할 수 있다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 정수용 필터의 사시도이고, 도 3은 그 분해 사시도이다. 본 실시예는 본 발명을 원수 유입구와 정수 배출구가 서로 반대 방향에 설치된 구조에 적용한 경우를 예로 들어 나타낸 것이다.
본 실시예에 따른 정수용 필터는 종래의 것과 마찬가지로, 하우징(10)을 구비하고, 이 하우징(10)의 하측에는 덮개(20)가 구비된다. 그리고, 상기 하우징(10)의 상단에는 원수가 유입되는 유입관(11)이 구비됨과 더불어 상기 덮개(20)에는 정수를 배출하기 위한 배출관(21)이 구비된다.
한편, 상기 하우징(10)의 내측에는 필터 카트리지(30)가 장착된다. 이때 필터 카트리지(30)의 외경은 하우징(10)의 내경에 비해 작게 설정되어 필터 카트리지(30)와 하우징(10)의 사이 공간을 통해 정수가 유동되도록 되어 있다.
도 4는 상기 필터 카트리지(30)의 분해 사시도이다. 필터 카트리지(30)는 원통 형상의 몸체(31)와 하부 캡(32)을 구비하고, 상기 몸체(31)의 내측에는 원수를 정수하기 위한 주름 필터(33)가 구비된다. 이때, 몸체(31)와 하부 캡(32)은 예컨대 초음파 융착을 통해 고정 결합된다.
상기 몸체(31)의 외주면에는 주름 필터(33)에 의해 정수된 물을 외부로 배출하기 위한 다수의 관통구멍(31a)이 형성되고, 주름 필터(33)의 내측에는 예컨대 항균볼(도시되지 않음) 등이 충진 되는데 상기 항균 볼은 은, 구리, 세라믹 및 항균성을 갖는 물질이 혼합 구성된다. 이때, 주름 필터(33)의 내측에는 항규 볼 이외에 구리나 은 등이 코팅된 세라믹 볼 등 다양한 종류의 것이 충진될 수 있다.
상기 주름 필터(33)는 예컨대 부직포 등의 재질로 구성된다. 이 주름 필터(33)의 재질로서는 예컨대 활성탄을 침전시킨 부직포나 은사가 함유된 부직포 등 물을 적절하게 정수할 수 있는 어떠한 형태의 것도 이용될 수 있다. 이 주름필터(33)는 원수에 대한 필터의 접촉 면적을 넓힘으로써 동일한 시간에 보다 많은 양의 원수를 정수할 수 있도록 하기 위한 것이다.
또한, 주름 필터는 원수에 포함된 불순을 여과하는 면적이 넓게 형성된다. 따라서, 주름필터에 의해 필터 카트리지의 교환 주기가 늘어나게 된다.
상기 몸체(31)의 상측에는 원수를 유입하기 위한 유입구(31b)가 구비된다. 이 유입구(31b)의 내측에는 주름 필터(33)의 내부에 충진되는 항균 볼이 외부로 유출되지 않도록 예컨대 부직포 막(31c: 도 5 참조)이 구비된다. 본 실시예에서 상기 부직포 막(31c)은 필수적인 것이 아니고 생략될 수 있다. 상기 유입구(31b)로는 원수가 유입되므로 원수의 유입 압력에 의해 내부의 항균 볼이 외부로 유출되지 않는다.
상기 몸체(31)의 내측 상단면과 하부 캡(32)의 상면에는 상기 주름 필터(31) 를 원형으로 지지하기 위한 원형의 지지바(31d, 32a)가 형성되고, 하부 캡(32)의 하측에는 주름 필터(33)를 통해 필터 하우징(31)의 외측으로 배출되는 정수가 배출관(21)으로 원활하게 배출될 수 있도록 지지체(32b)가 형성된다.
도 5는 하우징(10)에 필터 카트리지(30)를 장착한 상태에서의 단면구조를 나타낸 단면도이다. 하우징(10)의 내측 상면에는 필터 카트리지(30)의 유입구(31b)와 결합되는 결합홈(12)이 형성되고, 이 결합홈(12)의 중앙 부분이 유입관(11)이 형성되어 필터 카트리지(30)의 유입구(31b)와 연통된다.
또한, 덮개(20)의 상면에는 필터 카트리지(30)의 지지체(32b)를 안착하기 위한 안착부(22)가 마련된다. 이 안착부(22)는 배출관(21)과 연통됨과 더불어, 정수의 원활한 배출을 위하여 일정 크기의 공간이 형성된다.
한편, 도 6은 상기 실시예에 따른 정수용 필터의 정수 작용을 설명하기 위한 사용 상태도이다.
원수는 하우징(10)의 유입관(11)과 필터 카트리지(30)의 유입구(31b)를 통해 주름 필터(33)의 내부 공간으로 유입된 후, 주름 필터(33)를 통과하면서 정수처리된다. 이때, 주름 필터(33)의 내부 공간에는 항균 볼 이나 구리와 은이 코팅된 세라믹볼 등이 충진되어 있으므로, 상기 유입된 원수에는 미네랄 성분이 부가되거나, 살균처리된다.
주름 필터(33)에 의해 정수된 물은 필터 카트리지 몸체(31)의 관통 구멍(31a)을 통해 필터 카트리지(30)의 외측으로 배출되고, 이와 같이 배출된 정수는 필터 카트리지(30)와 하우징(10) 사이의 유동 통로를 통해 하측으로 유동되어 덮 개(20)의 배출관(21)을 통해 외부로 배출된다.
상술한 실시예에서는 유입된 원수가 항균 볼 등을 통과한 후 주름 필터(33)에 의해 정수처리된다. 따라서, 상기 실시예에 있어서는 항균 볼 등의 미세한 조각들이 포함된 원수가 두꺼운 주름 필터(33)를 통과해서 유동되게 되므로, 이들 미세한 상균볼 조각들이 주름 필터(33)에 의해 확실하게 필터링된다. 따라서, 미세한 항균볼 조각들이 정수에 포함된 상태로 외부로 배출되는 일이 방지되게 된다.
또한, 상술한 실시예에서는 물을 정수하기 위한 필터, 즉 주름 필터(33)가 별도의 필터 카트리지(30)내에 장착되고, 또한 필터 카트리지(30)는 몸체(31)와 하부 캡(32)은 초음파 융착을 통해 고정 결합되므로, 주름 필터(33)를 통과하지 않은 원수가 필터 카트리지(30)의 외측으로 배출되는 일이 방지된다. 따라서, 확실한 정수 효과를 제공할 수 있게 된다.
또한, 상술한 실시예에서는 물을 정수하기 위한 필터로서 주름 필터(33)를 채용하게 되므로, 종래의 것에 비하여 동일한 시간에 보다 많은 원수를 정수처리할 수 있게 된다. 즉, 정수 효율이 대폭 높아지게 된다. 또한, 종래의 것과 동일한 양의 원수를 처리하기 위한 필터를 설계하는 경우에는 필터 카트리지(30)의 직경을 종래에 비해 작게 형성할 수 있게 되므로 종래에 비해 정수용 필터의 크기를 축소할 수 있게 된다.
한편, 도 7은 본 발명을 다른 구조 형태의 정수용 필터, 즉 원수 유입구와 정수 배출구가 동일 방향에 설치된 정수용 필터에 적용한 경우를 나타낸 단면도이다.
도 7에 있어서는 하우징(50)의 일측에 유입관(51)과 배출관(52)이 형성된다. 이때 배출관(52)은 하우징(50)과 필터 카트리지(30) 사이의 유동통로와 연통된다. 그리고, 그 밖의 구성은 상술한 실시예와 실질적으로 동일하므로 동일한 참조번호를 붙이고 그 상세한 설명은 생략한다.
도 7의 구조에 있어서도 하우징(50)내에 본 발명에 따른 필터 카트리지(30)가 장착된다. 이때 장착되는 필터 카트리지(30)는 상술한 실시예의 것과 동일한 것이다.
즉, 본 발명에 따른 필터 카트리지(30)는 다양한 종류의 정수용 필터에 동일한 것을 그대로 적용하여 채용할 수 있다. 따라서, 본 발명에 있어서는 정수용 필터의 종류에 따라 그 내부에 채용되는 필터 또는 필터 카트리지를 다르게 구성할 필요 없이 동일한 형태의 것을 그대로 채용할 수 있게 되므로, 필터의 설계 및 제작이 간단해지고, 그 제조 비용을 대폭 낮출 수 있게 된다.
이상으로 본 발명에 따른 실시예를 설명하였다. 상기한 상술한 실시예는 본 발명의 하나의 바람직한 구성예를 나타낸 것으로서, 본 발명은 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위내에서 다양하게 변형시켜 실시할 수 있다.
이상 설명한 바에 같이 본 발명에 의하면, 정수 효율이 우수하고, 제조가 간단하며 제조비용을 줄일 수 있는 정수용 필터와 필터 카트리지를 구현할 수 있게 된다.

Claims (6)

  1. 정수 장치 및 정수 시스템에 채용되는 정수용 필터에 있어서,
    원수가 유입되는 유입관, 정수가 배출되는 배출관, 덮개, 하우징, 및 상기 하우징 내에 장착되어 원수를 정수하는 필터 카트리지를 포함하고,
    상기 필터 카트리지의 외경은 상기 하우징의 내경보다 작게 설정되어, 상기 필터 카트리지와 상기 하우징 사이에 정수의 유동 통로가 형성되며,
    상기 필터 카트리지는,
    일측에 원수 유입구가 구비되고 외주면에 정수의 배출을 위한 다수의 관통구멍이 형성되는 몸체,
    상기 몸체의 내측에 장착되는 주름 필터,
    상기 주름 필터의 내부 공간에 충진되는 항균 볼이나 은 또는 구리가 코팅된 볼, 및
    상기 몸체와 고정 결합되는 캡을 포함하고,
    상기 몸체와 상기 캡의 일측면에는 상기 주름 필터를 원형으로 지지하기 위한 원형의 지지바가 설치되며,
    원수가 상기 필터 카트리지의 유입구를 통해 상기 주름 필터의 내부 공간으로 유입되고, 상기 주름 필터를 통과해 상기 필터 카트리지와 상기 하우징 사이의 상기 유동 통로를 지나는 유로가 형성되어 상기 주름 필터의 내부 공간에 충진된 항균 볼이나 은 또는 구리가 코팅된 볼이 원수의 유입 압력에 의해 외부로 유출되는 것이 방지되는 것을 특징으로 하는 정수용 필터.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 유입관과 배출관은 동일한 방향에 구비되는 것을 특징으로 하는 정수용 필터.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 하우징은 유입관과 배출관이 서로 대향하는 방향에 구비되는 것을 특징 으로 하는 정수용 필터.
  4. 삭제
  5. 정수 장치 및 정수 시스템에 채용되는 필터 카트리지에 있어서,
    일측에 원수 유입구가 구비되고 외주면에 정수의 배출을 위한 다수의 관통구멍이 형성되는 몸체,
    상기 몸체의 내측에 장착되는 주름 필터,
    상기 주름 필터의 내부 공간에 충진되는 항균 볼이나 은 또는 구리가 코팅된 볼, 및
    상기 몸체와 고정 결합되는 캡을 포함하고,
    상기 몸체와 상기 캡의 일측면에는 상기 주름 필터를 원형으로 지지하기 위한 원형의 지지바가 설치되며,
    원수가 상기 유입구를 통해 상기 주름 필터의 내부 공간으로 유입되는 유로가 형성되어 상기 주름 필터의 내부 공간에 충진된 항균 볼이나 은 또는 구리가 코팅된 볼이 원수의 유입 압력에 의해 외부로 유출되는 것이 방지되는 것을 특징으로 하는 필터 카트리지.
  6. 삭제
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