KR101005332B1 - 요동형 정수기 - Google Patents

Abstract

본 발명은 요동형 정수기에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 욕조나 세면대 등에 저장된 물속에 담가 흔들어서 여재를 물과 접촉시킴으로써 수중에 함유된 불순물을 흡착하여 제거하는 요동형 정수기에 관한 것이다.
본 발명의 요동형 정수기는 베이스부와, 베이스부의 일측에 결합되며 수중에 잠기어 요동하면서 수중의 불순물을 제거하는 요동필터유니트와, 요동필터유니트가 수용될 수 있는 수용공간부가 내부에 형성되며 상기 베이스부에 결합 및 분리가 가능한 커버를 구비한다.

Description

요동형 정수기{Shaking water purifier}

본 발명은 요동형 정수기에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 욕조나 세면대 등에 저장된 물속에 담가 흔들어서 여재를 물과 접촉시킴으로써 수중에 함유된 불순물을 흡착하여 제거하는 요동형 정수기에 관한 것이다.

오늘날 급속한 산업의 발달과 인구의 폭발적인 증가로 인하여, 천혜의 자원인 물과 공기는 날로 심각한 상태로 훼손 오염되고 있는 상황이며, 이러한 자연자원의 훼손으로 인해 상수원까지 오염되고 있는 실정이다.

이에 상수원의 오염된 물을 음용 가능한 생활용수로 공급하기 위한 방안으로 정수처리장 설비를 구축하고, 구축된 정수처리장을 통해 각종 오염물질이 포함된 물을 1차적으로 여과처리 함은 물론, 상기 여과처리된 물에 재차 살균 소독제의 일종인 염소를 투입, 정수처리 하여, 이를 수도관을 통해 각 가정에 공급되게 하는 하나의 상수도 공급 시스템을 갖추고 있는 현실이다.

하지만, 정수처리장에서 살균 소독제로 투입되는 염소는 물과 반응하는 강력한 산화력에 의해 우수한 살균 및 소독 효과를 제공하는 것이기는 하나, 이는 물질(염소) 특유의 자극적 냄새로 인해 음용시 불쾌한 느낌을 준다. 특히 그 성분에는 유기염소계 용제 및 각종 발암성 화합물들이 다량 혼합되어 있고, 아울러 가정으로 공급되는 과정에 있어 노후된 수도관으로부터 유출되는 부식생성물의 추가 혼합으로 인해 사실상 식수로는 이용이 어렵다.

따라서 안전한 물을 제공하기 위한 수단으로, 각종 정수기 및 환원수기 등이 널리 개발 이용되고 있는 실정이다.

종래 정수기 및 환원수기의 개략적인 구성형태를 살펴보면 수도꼭지에 연결 사용되는 배관형 및 일정한 용기에 물을 저장한 후 낙하작용에 의해 정수처리하는 스탠드형, 그리고 외부 전원공급에 의해 물의 성분을 변환되게 하는 전기분해식 기기등이 주류를 이루고 있다. 하지만 이러한 기기들을 사용하고자 함에 있어서는 모두 일정한 설치공간을 확보해야 함은 물론 전문적인 설치기술을 요해야 하는 구조적 특성을 갖는다.

그리고 종래의 정수기 및 환원수기는 일정한 설치공간을 요해야 하는 과다한 부피구성과 그에 따른 전문설치기술의 요구됨으로써 상대적으로 제품의 가격을 상승시키는 원인이 되며, 한정된 위치에 고정되는 설치 특성으로 인해 자유로운 이동 사용이 불가능한 구조상의 문제점을 가지고 있다.

상기의 문제점을 개선하고자 창출된 본 발명은 때와 장소를 가리지 않고 휴대가 가능하고 사용이 편리하도록 수도전에 연결하지 않고 물속에 직접 담가 흔들어서 여재를 물과 접촉시킴으로써 수중에 함유된 불순물을 흡착하여 제거하는 요동형 정수기를 제공하는 데 그 목적이 있다.

상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 요동형 정수기는 베이스부와; 상기 베이스부의 일측에 결합되며 수중에 잠기어 요동하면서 수중의 불순물을 제거하는 요동필터유니트와; 상기 요동필터유니트가 수용될 수 있는 수용공간부가 내부에 형성되며 상기 베이스부에 결합 및 분리가 가능한 커버;를 구비하는 것을 특징으로 한다.

상기 요동필터유니트는 세라믹과, 활성탄과, 이온교환수지 중에서 선택된 적어도 어느 하나를 포함하는 필터부를 구비하는 것을 특징으로 한다.

상기 필터부는 수중으로 유용성분을 용출시키는 기능성 여재를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 요동필터유니트는 상기 베이스부와 나사결합하며 다수의 관통공이 형성된 하우징과, 상기 하우징의 내부에 장착되는 필터부와, 상기 필터부로 물의 침투를 증진시킬 수 있도록 상기 하우징 내부에 설치되며 물의 출입이 가능한 유로가 형성되고 상기 필터부와 접촉하는 접촉면에는 상기 유로와 연통되는 다수의 통수홀이 형성된 정수유도관을 구비하는 것을 특징으로 한다.

상기 필터부는 상기 정수유도관을 둘러싸며 물을 통과시키는 여과재 케이스와, 상기 여과재 케이스 내부에 충전된 여재를 구비하고, 상기 여재는 세라믹, 활성탄, 이온교환수지 중에서 선택된 적어도 어느 하나인 것을 특징으로 한다.

상기 요동필터유니트는 요동시 상기 유로로 유입된 물을 난류화시켜 상기 통수홀로 물의 유입을 안내하기 위해 상기 정수유도관의 내측면에서 상기 유로로 돌출되어 형성된 다수의 가이드훅을 더 구비하는 것을 특징으로 한다.

상술한 바와 같이 본 발명에 의하면 수도전에 연결하지 않고 물속에 직접 담가 흔들어서 여재를 물과 접촉시킴으로써 수중에 함유된 불순물을 흡착하여 제거하므로 때와 장소를 가리지 않고 휴대가 가능하고 사용이 편리하다.

또한, 물속에 함유된 철분, 망간 등의 중금속 등의 불순물을 이온수지, 활성탄, 세라믹 등의 다양한 여재를 이용하여 흡착 또는 분해시킨다. 특히, 물속에 직접 담가 흔들어서 물과 접촉시키므로 흡착효율이 높다.

그리고 다양한 종류의 필터부를 사용자 중심으로 교체가능하므로 편의성을 증대시키고 유지관리가 용이하다.

도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 요동형 정수기의 분리 사시도이고,
도 2는 도 1에 적용된 요동필터유니트의 내부를 나타내는 단면도이고,
도 3은 도 1에 적용된 요동형 정수기를 사용하는 상태는 개략적으로 나타내는 그림이고,
도 4는 본 발명의 다른 실시 예에 적용된 요동필터유니트를 나타내는 사시도이고,
도 5는 본 발명의 또 다른 실시 예에 다른 요동형 정수기의 분리 사시도이고,
도 6은 도 5에 적용된 요동필터유니트의 내부를 나타내는 단면도이고,
도 7은 본 발명의 또 다른 실시 예에 적용된 정수유도관을 나타내는 사시도이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하면서 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 요동형 정수기에 대해서 구체적으로 설명한다.

도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명은 크게 베이스부(10)와, 요동필터유니트(30)와, 커버(80)를 구비한다.

베이스부(10)는 원형의 파지판(11)과, 파지판(11)의 일측에 돌출되어 형성된 제 1나사부(15)와, 제 1나사부(15)의 일측에 돌출되어 형성된 제 2나사부(17)로 이루어진다. 제 1나사부(15)는 파지판(11)의 외경보다 더 작은 외경으로 이루어지고, 제 2나사부(17)는 제 1나사부(15)의 외경보다 더 작은 외경으로 이루어진다. 제 1 및 제 2나사부(15)(17)의 외주면에는 나사산이 각각 형성된다.

요동필터유니트(30)는 베이스부(10)에 결합된다. 이러한 요동필터유니트(30)는 베이스부(10)에 장착된 채로 수중에 잠기어 요동하면서 물과 접촉하여 수중의 불순물을 제거하는 기능을 한다.

도시된 요동필터유니트(30)는 원통형의 필터부(31)와, 필터부(31)의 일측에서 타측으로 관통하여 형성된 유로(33)와, 베이스부(10)와 결합할 수 있도록 필터부(31)의 일측에 형성된 나사결합부(35)로 이루어진다. 요동필터유니트(30)는 휴대가 가능할 정도의 크기와 무게를 갖는 것이 바람직하다.

필터부(31)는 세라믹과, 활성탄과, 이온교환수지 중에서 선택된 적어도 어느 하나의 여재를 포함하여 형성된다.

필터부(31)의 일 예로 여재를 바인더와 혼합하여 성형한다. 여기서 여재로 활성탄 또는 세라믹을 이용할 수 있다. 그리고 바인더로는 열가소성 수지를 이용할 수 있으며, 폴리에틸렌을 이용하는 것이 바람직하다.

필터부(31)를 성형하기 위해 50 내지 150메쉬 입도 크기를 가지는 여재 100중량부에 대하여 바인더 40중량부를 혼합하여 성형시킨다. 이 경우 바인더의 함량이 40중량부 미만이면 성형성이 저하되어 블록화가 어렵고 40중량부를 초과하면 바인더에 의해 피복화된 여재의 비율이 높아 여재의 흡착능력을 기대할 수 없다.

활성탄은 표면에 무수한 미세 기공들이 형성되어 물속에 존재하는 중금속이나 유기오염물질을 흡착하여 제거한다. 특히, 활성탄을 표면적이 넓어 적은 양으로도 큰 흡착능력을 가지고 미세공 충전 이론에 의하면 흡착속도가 빠르며, 쉽게 재생가능하다. 또한, 활성탄은 탄소가 90% 이상인 원소적인 조성에 의해 물의 환원작용의 기능도 갖는다.

음이온 방사 세라믹으로는 토르말린, 모나자이트를 이용하며, 이외에도 귀양석, 히게리온, 맥섬석 등을 이용할 수 있다. 음이온은 혈액 중의 미네랄 성분 등의 이온화율을 상승시켜 알칼리화함으로써 혈액을 정화시키고 세포막에서의 전기적 물질교류를 촉진시켜 신진대사를 왕성하게 하여 체내의 노폐물을 신속히 배출시킨다.

원적외선 방사 세라믹으로는 맥반석, 황토를 이용하며, 이외에도 규조토나 규사 등의 실리카 광물, 카올리나이트의 점토류, 게르마늄 등을 이용할 수 있다. 원적외선은 인체에 방사되면 피부 속 4~5cm까지 심층으로 스며들고 세포를 60초에 2000번 이상 미세하게 흔들어 주는 진동을 통하여 세포조직을 활발하게 한다. 이러한 세포작용으로 열에너지를 분출하면서 얻어지는 효과로 노폐물 및 독성물질이 배출되며, 혈전을 분해하여 혈액순환을 촉진하면서 혈액정화작용을 한다.

그리고 물을 알칼리화시키는데 효과적인 세라믹으로는 돌로마이트, 세피오라이트, 산호 등을 이용할 수 있다. 상기의 세라믹들은 각각 단독 또는 혼합하여 사용할 수 있다.

필터부(31)를 제조하기 위한 다른 예로 활성탄에 세라믹을 혼합하여 소결시킨다. 이 경우 활성탄 분말과 세라믹을 혼합하여 진공 또는 불활성 분위기에서 성형하여 소성한다. 또한, 세라믹을 점토 등의 소결제를 이용하여 고온에서 소성하거나, 폴리에틸렌 수지와 세라믹, 활성탄을 혼합하여 성형할 수 있음은 물론이다.

또한, 필터부(31)는 여과재 케이스 내에 세라믹 또는 활성탄, 이온교환수지를 충전하여 형성될 수 있다. 이온교환수지를 이용하는 경우 수중의 불순물 이온을 제거하고, 경수를 연화시킨다.

상기와 같이 구성된 필터부(31)에는 물의 출입이 가능하도록 유로(33)가 형성되는 것이 바람직하다. 유로(33)는 필터부(31)의 일측에서 타측을 관통하도록 형성된다. 도시된 예에서 단면이 십자형상인 유로(33)가 필터부(31)를 관통하여 형성된다. 그리고 필터부(31)의 측면에는 유로(33)와 연통되는 다수의 통수홀들(37)이 형성된다. 유로(33) 및 통수홀(37)에 의해 필터부(31) 내부로 물의 침투를 증진시켜 필터부(31)의 흡착효율을 향상시킨다.

필터부(31)의 일측에는 상술한 베이스부의 제 2나사부(17)와 나사결합하는 나사결합부(35)가 형성된다. 도시된 예에서 나사결합부(35)는 필터부(31)의 일측에 형성된 나사홈으로 이루어진다. 이와 같이 베이스부(10)에 나사결합된 요동필터유니트(30)는 교체가 가능하여 사용자 편의성을 증대시킴과 동시에 유지관리를 용이하게 한다.

그리고 도 4에는 요동필터유니트(40)의 다른 예를 도시하고 있다. 도 4에 도시된 바와 같이 필터부(41)의 표면적을 늘리기 위해 필터부는 십자형태로 구성되며, 돌출된 부위에는 각각 유로(43)가 형성된다. 각 유로(43) 역시 필터부(41)의 일측에서 타측까지 관통되어 형성된다. 그리고 필터부(41)의 측면에는 유로와 연결되는 다수의 통수홀들(47)이 형성된다. 그리고 필터부(41)의 일측, 즉 후면에는 나사홈으로 형성된 나사결합부(미도시)가 마련된다.

다시 도 1 및 도 2를 참조하면, 커버(80)는 베이스부(10)에 결합 및 분리가 가능한 구조를 갖는다. 커버(80)는 내부에 요동필터유니트(30)가 수용될 수 있는 수용공간부(미도시)가 형성되고, 일측은 개방된 통형으로 형성된다. 그리고 개방된 일측 내주면에는 베이스부의 제 1나사부(15)와 나사결합할 수 있도록 나사산이 형성된다.

상술한 구성을 갖는 본 발명의 요동형 정수기는 커버(80)를 베이스부에 결합하여 보관 및 휴대할 수 있다. 그리고 요동형 정수기를 사용하고자 하는 경우 커버(80)를 베이스부(10)로부터 분리한 후 베이스부(10)의 파지판(11)을 손으로 움켜쥔 상태에서 도 3에 도시된 바와 같이 욕조(1)에 채워진 물속에 넣는다. 요동필터유니트(30)와 베이스부(10)가 물에 잠긴 상태에서 좌우로 흔들게 되면 필터부(31)가 물과 접촉하여 수중의 불순물을 흡착하여 제거하게 된다.

도 5 및 도 6에 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 요동형 정수기를 나타내고 있다. 도 5 및 도 6을 참조하면, 요동형 정수기는 베이스부(20)와, 요동필터유니트와, 커버(90)를 구비한다.

베이스부(20)는 파지판(21)과, 파지판(21)의 가장자리를 따라 돌출되어 형성된 원형의 제 1나사부(23)와, 파지판(21)에 돌출되어 형성되며 제 1나사부(23)와 동심원을 이루는 원형의 제 2나사부(25)로 이루어진다. 제 2나사부(25)의 외경은 제 1나사부(23)의 내경보다 더 작게 형성된다. 제 1 및 제 2나사부(23)(25)의 내주면에는 나사산이 각각 형성된다.

요동필터유니트는 베이스부(20)와 나사결합하며 다수의 관통공(55)이 형성된 하우징(50)과, 하우징(50)의 내부에 장착되는 필터부(50)와, 필터부(60)로 물의 침투를 증진시킬 수 있도록 하우징(50) 내부에 설치되는 정수유도관(65)을 구비한다.

하우징(50)은 내부가 비어 있고 양측이 개방된 통형의 구조를 갖는다. 그리고 개방된 일측 외주면에는 나사산이 형성되어 베이스부의 제 2나사부(25)와 나사결합한다. 하우징(50)은 측면방향향에 내부로 물이 통과될 수 있도록 다수의 관통공들(55)이 측면에 형성된다.

필터부(60)는 도시된 예에서 정수유도관(65)을 사이에 두고 2개가 하우징 내부에 설치된다. 각 필터부(60)는 여과재 케이스(61)와, 여과재 케이스(61) 내부에 충전된 여재(63)로 구비된다.

여과재 케이스(61)는 주머니 형태로, 내부에 충전된 여재(63)가 탈리되는 것을 방지한다. 이러한 케이스(61)는 물속에 장시간 있어도 강도의 저하가 거의 없고 미세먼지를 발생시키지 않는 부직포 또는 PE재질의 소재를 사용하는 것이 바람직하다.

여과재 케이스(61) 내부에 충전된 여재(63)로 세라믹, 활성탄, 이온교환수지 중에서 선택된 어느 하나 또는 둘 이상이 이용될 수 있다. 세라믹은 도 1의 실시 예에서 언급한 종류들을 이용할 수 있다.

이외에도 여과재 케이스(61) 내부에 다양한 물질의 여재가 충전될 수 있다. 가령, 수중으로 유용성분을 용출시키는 기능성 여재가 충전될 수 있다. 이러한 기능성 여재로 황토를 볼 형상으로 성형하여 소성한 후 천연식물로부터 추출한 정유를 침투시킨 황토볼을 이용할 수 있다.

수목에 존재하는 휘발성 성분인 정유는 식물의 2차 대사물질로서 다양한 생리활성을 가지고 있으며, 편백나무와 소나무 같은 침엽수에서 추출한 정유 성분은 항균, 탈취, 방충 등 다양한 기능을 제공한다. 특히, 편백(Chamaecyparis obtusa)으로부터 추출된 정유는 인체에 유용한 피톤치드를 수중으로 용출시키게 된다. 피톤치드는 테르핀(terpene) 계통의 유기 화합물을 의미하는 것으로서, 편백나무, 측백나무, 소나무 등에서 특히 많이 추출되며 방향성이 있는 항생물질의 총칭이다. 편백의 피톤치드는 스트레스 완화, 항균 소취 및 유해물질 중화, 진정작용 및 쾌적효과, 알레르기 및 아토피 질환 등의 개선, 면역기능 증대, 피부미용 등의 효과를 나타낸다. 편백은 잎과 가지를 이용한다. 편백은 상록교목(常綠喬木)으로 관상용, 공업용, 약용으로 쓰이고 관상수 및 조림수로 하며 건재, 목재 등에 재질이 우수하여 많이 이용되고 한방과 민간에서 잎을 곽란, 화상(火傷), 간질(癎疾), 동상(凍傷)등에 약재로 쓰며 향기가 있다.

황토는 광물성 미네랄이 풍부하고, 특히 알칼리성이고 규소성분과 칼슘, 활성효소, 음이온 등이 함유되어 있으므로 인체에 유익하다. 또한 황토의 약성은 동의보감 및 향약집성방, 본초강목 등에도 매우 자세하고 중요하게 다뤄지고 있으며, 제독력, 해독력이 강하여 현대인에게 많이 나타나는 약성 중독, 중금속 오염, 과중한 업무로 인한 스트레스 해소에 탁월하고 피로회복 등에도 효과가 높은 것으로 알려져 있다.

이와 같이 정유를 침투시킨 황토볼로 이루어진 기능성 여재는 수중의 불순물을 흡착하여 제거함과 동시에 수중의 미네랄을 증대시키고 오염된 물의 독성을 중화시킨다. 이와 함께 정유의 성분은 항균, 탈취 등 다양한 기능을 제공할 수 있다.

상기 편백나무 외에도 천연식물로 허브, 유자, 석류 및 각종 한약재를 이용할 수 있다. 이 경우 허브, 유자, 석류 및 각종 한약재를 하나 이상 선택하여 건조시킨 후 분쇄하여 펠렛형상으로 성형하여 기능성 여재로 이용할 수 있다. 또한, 기능성 여재로 편백나무의 줄기를 일정한 크기로 분쇄하거나 가루를 펠렛형상으로 성형하여 이용할 수 있음은 물론이다.

상술한 기능성 여재들은 물에 각종 유용성분을 용출시켜 물의 기능성을 더해 준다.

필터부(60)로 물의 침투를 증진시키기 위한 정수유도관(65)은 물의 출입이 가능한 유로(66)가 형성되고, 필터부(60)와 접촉하는 접촉면에는 유로(66)와 연통되는 다수의 통수홀(67)이 형성된다. 정수유도관(65)은 내부에 유로(66)가 형성된 구조라면 도시된 형상과 달라도 무방하다. 도시된 정수유도관(65)은 필터부(60)와 접촉면적을 증대시키기 위해 바깥 방향으로 둥글게 돌출된 만곡부(69)가 형성된다.

상기 필터부(60)와 정수유도관(65)은 하우징(50)의 내부에 설치된다. 그리고 2개의 필터부(50) 사이에 정수유도관(65)이 배치된다. 이러한 구성에 의해 다양한 종류의 필터부(50)를 사용자 중심으로 교체가능하게 하여 편의성을 증대시키고 유지관리가 용이하게 한다.

도 7에는 정수유도관(70)의 다른 실시 예를 보이고 있다. 도시된 정수유도관(70)에는 삼각 형상의 통수홀들(73)이 형성되고, 정수유도관(70)의 내측면에는 각 통수홀(73)의 가장자리에서 유로(76) 방향으로 돌출된 가이드훅(75)이 형성된다. 가이드훅(75)은 유로(76)로 물이 들어오게 되면 통수홀(73)로 물의 유입을 안내함으로써 필터부로 물의 침투를 용이하게 한다.

이상, 본 발명은 도면에 도시된 일 실시 예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 실시 예가 가능하다는 점을 이해할 것이다.

따라서 본 발명의 진정한 보호 범위는 첨부된 청구범위에 의해서만 정해져야 할 것이다.

10: 베이스부 15: 제 1나사부
17: 제 2나사부 30: 요동필터유니트
31: 필터부 33: 유로
37: 통수홀 50: 하우징
65: 정수유도관 75: 가이드 훅

Claims (6)

1. 베이스부와;
   상기 베이스부의 일측에 결합되며 수중에 잠기어 요동하면서 수중의 불순물을 제거하는 요동필터유니트와;
   상기 요동필터유니트가 수용될 수 있는 수용공간부가 내부에 형성되며 상기 베이스부에 결합 및 분리가 가능한 커버;를 구비하고,
   상기 요동필터유니트는 상기 베이스부와 나사결합하며 다수의 관통공이 형성된 하우징과, 상기 하우징의 내부에 장착되는 필터부와, 상기 필터부로 물의 침투를 증진시킬 수 있도록 상기 하우징 내부에 설치되며 물의 출입이 가능한 유로가 형성되고 상기 필터부와 접촉하는 접촉면에는 상기 유로와 연통되는 다수의 통수홀이 형성된 정수유도관을 구비하는 것을 특징으로 하는 요동형 정수기.
2. 제1항에 있어서, 상기 필터부는 세라믹과, 활성탄과, 이온교환수지 중에서 선택된 적어도 어느 하나의 여재를 포함하는 것을 특징으로 하는 요동형 정수기.
3. 제 2항에 있어서, 상기 필터부는 수중으로 유용성분을 용출시키는 기능성 여재를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 요동형 정수기.
4. 삭제
5. 제 1항에 있어서, 상기 필터부는 상기 정수유도관을 둘러싸며 물을 통과시키는 여과재 케이스와, 상기 여과재 케이스 내부에 충전된 여재를 구비하고,
   상기 여재는 세라믹, 활성탄, 이온교환수지 중에서 선택된 적어도 어느 하나인 것을 특징으로 하는 요동형 정수기.
6. 제 1항에 있어서, 상기 요동필터유니트는 요동시 상기 유로로 유입된 물을 난류화시켜 상기 통수홀로 물의 유입을 안내하기 위해 상기 정수유도관의 내측면에서 상기 유로로 돌출되어 형성된 다수의 가이드훅을 더 구비하는 것을 특징으로 하는 요동형 정수기.

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