KR101094803B1 - 필터 어셈블리 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 필터 하우징의 두께와 필터 어셈블리의 무게를 감소시킬 수 있는 필터 어셈블리를 개시한다. 본 발명에 따른 필터 어셈블리는, 내부에 중공이 형성되고, 일측 테두리를 따라 융착 리브가 형성된 필터 하우징; 상기 필터 하우징의 내부에 배치되어 상기 필터 하우징에 유입되는 물을 여과하는 필터 부재; 및 상기 필터 하우징의 융착 리브에 끼워지도록 융착홈이 형성되는 하우징 캡;을 포함하고, 상기 융착 리브는 양측면이 테이퍼지게 형성되고, 상기 융착홈은 양측면이 테이퍼지게 형성되어, 상기 융착 리브가 상기 융착홈에 끼워질 때에 상기 융착 리브가 상기 융착홈의 일측면 또는 양측면을 따라 미끄러지면서 정확한 위치에 끼워지며, 양측면이 테이퍼지게 형성된 상기 융착홈은 상기 융착 리브보다 작게 형성되어, 회전됨에 의해 상기 융착 리브의 양측면이 상기 융착홈의 양측면과 마찰됨에 따라 상기 융착 리브가 상기 융착홈의 양측면에 융착되도록 할 수 있다.
필터 어셈블리, 필터 하우징, 필터 캡

Description

필터 어셈블리{FILTER ASSEMBLY}
본 발명은 필터 어셈블리에 관한 것이다.
일반적으로 수처리 장치에는 물속에 함유된 중금속이나 이물질 등을 여과하는 기기이다. 상기 수처리 장치에는 정수기, 비데, 가습기, 식기 세척기, 정수기능이 있는 냉장고 등이 있다.
상기 수처리 장치에는 물을 여과할 수 있도록 하나 이상의 필터 어셈블리가 설치될 수 있다. 상기 필터 어셈블리는 필터 하우징 내부에 필터 부재를 삽입한 상태에서 상기 필터 하우징에 하우징 캡을 융착시킬 수 있다. 이때, 상기 필터 하우징과 하우징 캡은 금형에 의해 별도로 제작된 후 융착된다.
상기 필터 하우징의 일측 테두리에는 융착홈을 형성하고, 상기 하우징 캡의 테두리에는 융착홈에 삽입될 수 있도록 융착 리브를 형성한다. 상기 하우징 캡이 필터 하우징의 일측에 올려지면, 상기 하우징 캡의 융착 리브가 상기 필터 하우징의 융착홈에 대응된다. 그리고, 상기 하우징 캡이 회전되면 상기 융착 리브와 융착홈이 마찰됨에 따라 상기 융착 리브와 융착홈이 융착된다.
그러나, 종래의 필터 어셈블리는 상기 필터 하우징의 일측 테두리에 융착 홈(135)이 형성되면서도 상기 필터 하우징이 금형에서 빠질 수 있도록 해야 하므로, 상기 필터 하우징은 금형 구조상 전체적으로 동일한 두께로 형성되어야 했다. 이때, 상기 필터 하우징은 융착홈과 융착홈 양측의 주위 구조(리브)를 형성하기 위한 최소한의 두께를 가져야 하므로, 상기 필터 하우징의 두께가 전체적으로 두꺼워지게 되었다. 나아가, 상기 필터 하우징의 두께가 두꺼워짐에 따라 상기 필터 어셈블리의 무게, 제조 단가 및 물류 비용이 현저히 증가되었다.
또한, 상기 필터 하우징에 하우징 캡이 탑재된 상태에서 외부 충격이 작용해지는 경우 상기 융착 리브가 융착홈의 정상적인 위치에 삽입되지 않는 경우가 있었다. 이 경우 하우징 캡이 필터 하우징에 비정상적으로 융착됨에 따라 융착 불량이 발생될 수 있었다. 또한, 상기 하우징 캡이 필터 하우징의 일측에 지그(Jig)에 의해 지지될 때에 상기 지그의 공차에 의해 불완전 융착이 발생될 수 있었다.
또한, 상기 필터 하우징과 하우징 캡의 융착이 정상적으로 되었는지를 확인하기 곤란했다. 따라서, 상기 필터 어셈블리가 미세하게 융착 불량이 난 경우, 별도의 테스트를 실시하여 불량 여부를 판단하므로, 생산성 저하 및 추가 설비가 필요하게 된다.
상기한 제반 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은 새로운 융착부 설계를 통하여 생산성 향상 및 필터 하우징의 두께와 무게를 감소시킬 수 있는 필터 어셈블리를 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 융착 공정시 외부 충격이나 지그 공차가 발생되더라도 융착 불량이 최소화될 수 있는 필터 어셈블리를 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 필터 어셈블리의 융착 불량 여부를 제조 공정시에 확인할 수 있도록 하는 필터 어셈블리를 제공하는 것이다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 필터 어셈블리는, 내부에 중공이 형성되고, 일측 테두리를 따라 융착 리브가 형성된 필터 하우징; 상기 필터 하우징의 내부에 배치되어 상기 필터 하우징에 유입되는 물을 여과하는 필터 부재; 및 상기 필터 하우징의 융착 리브에 끼워지도록 융착홈이 형성되는 하우징 캡;을 포함하고, 상기 융착 리브는 양측면이 테이퍼지게 형성되고, 상기 융착홈은 양측면이 테이퍼지게 형성되어, 상기 융착 리브가 상기 융착홈에 끼워질 때에 상기 융착 리브가 상기 융착홈의 일측면 또는 양측면을 따라 미끄러지면서 정확한 위치에 끼워지며, 양측면이 테이퍼지게 형성된 상기 융착홈은 상기 융착 리브보다 작게 형성되어, 회전됨에 의해 상기 융착 리브의 양측면이 상기 융착홈의 양측면과 마찰됨에 따라 상기 융착 리브가 상기 융착홈의 양측면에 융착되도록 할 수 있다.
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상기 하우징 캡의 일단부에는 상기 필터 하우징의 일측 외주면이 접촉되면서 삽입되어 상기 융착 리브가 융착홈에 끼워질 때에 공차가 발생되는 것을 방지하는 가이드부가 형성될 수 있다.
상기 필터 하우징의 외측면에는 상기 하우징 캡과 필터 하우징이 정상적으로 융착되었을 때에 상기 가이드부의 끝단과 대응되도록 융착 깊이 확인부가 형성될 수 있다.
상기 필터 하우징의 끝단과 융착 깊이 확인부 사이의 거리는, 상기 필터 하우징 캡의 융착홈 입구와 상기 가이드부의 끝단 사이의 거리보다 융착 깊이만큼 길게 형성될 수 있다.
상기 융착 깊이 확인부는 필터 하우징의 원주방향을 따라 원형으로 형성될 수 있다.
본 발명에 의하면, 필터 하우징의 두께와 무게를 감소시킬 수 있는 효과가 있다.
본 발명에 의하면, 융착 공정시 외부 충격이나 지그 공차가 발생되더라도 융착 불량이 최소화될 수 있는 효과가 있다.
본 발명에 의하면, 필터 하우징의 생산 뿐만 아니라 필터 조립 생산 공정의 시간을 단축하여 생산성을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.
본 발명에 의하면, 필터 어셈블리의 융착 불량 여부를 제조 공정시에 확인할 수 있는 효과가 있다.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 필터 어셈블리의 구체적인 실시예에 관해 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명에 따른 필터 어셈블리를 도시한 사시도이고, 도 2는 필터 어셈블리를 도시한 분해 단면도이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 상기 필터 어셈블리(100)는 필터 하우징(110), 필터 부재(120) 및 하우징 캡(130)을 포함한다.
상기 필터 하우징(110)의 내부에는 중공이 형성된다. 상기 필터 하우징(110)의 물 유입측에는 유입측 하우징 캡부(111)가 일체로 형성될 수 있다. 이러한 필터 하우징(110)은 원통 형태로 형성될 수 있다.
상기 유입측 하우징 캡부(111)에는 정수관(미도시)에 연결될 수 있도록 유입관부(112)가 돌출되게 형성될 수 있다. 또한, 상기 유입측 하우징 캡부(111)의 내부에는 다수의 지지 리브(미도시)가 방사상으로 형성될 수 있다. 따라서, 상기 지지 리브들 사이로 물이 통과할 수 있는 구조를 갖는다.
상기 필터 부재(120)는 필터 하우징(110)의 내부에 착탈 가능하게 배치된다. 이때, 상기 필터 부재(120)의 물 유입측 끝단부에는 유입측 커버(121)가 결합되고, 상기 필터 부재(120)의 물 토출측 단부에는 토출측 커버(125)가 결합될 수 있다.
상기 필터 하우징(110)의 일단부에는 하우징 캡(130)이 배치된다. 상기 하우징 캡(130)의 중심부에는 토출측 정수관(미도시)에 결합될 수 있도록 토출관 부(131)가 형성될 수 있다.
상기 필터 하우징(110)과 하우징 캡(130)은 폴리프로필렌(Polypropylene) 등 다양한 합성 수지로 제작될 수 있다.
도 3은 필터 하우징과 하우징 캡의 융착 구조를 도시한 분해 단면도이다.
도 3을 참조하면, 상기 필터 하우징(110)의 일단부에는 테두리를 따라 융착 리브(115)가 형성될 수 있다. 이때, 상기 융착 리브(115)의 단면은 내측면과 외측면이 테이퍼지게 형성되어 쐐기 형태를 갖는다. 이러한 융착 리브(115)는 전체적으로 원형 링 형태를 가질 수 있다.
이와 같이, 상기 필터 하우징(110)의 일단부에 융착홈(135)과 융착홈(135)의 주위 구조(융착홈의 양측에 형성된 리브)를 형성하지 않고 상기 필터 하우징(110)보다 얇은 두께의 융착 리브(115)만를 형성하므로, 상기 필터 하우징(110)의 전체적인 두께를 상대적으로 얇게 형성할 수 있다. 본 발명과 같이 필터 하우징(110)에 융착 리브(115)를 형성함으로써 상기 필터 하우징(110)의 두께를 종래에 비해 대략 30~50% 감소시킬 수 있다.
상기 융착 리브(115)의 양측면은 테이퍼지게 형성될 수 있다. 이러한 융착 리브(115)는 끝단으로 갈수록 두께가 얇아지는 쐐기 형태를 가질 수 있다.
또한, 상기 하우징 캡(130)에는 테두리를 따라 상기 필터 하우징(110)의 융착 리브(115)에 끼워지도록 융착홈(135)이 형성될 수 있다. 이때, 상기 융착홈(135)은 전체적으로 원형 링 형태를 가질 수 있다.
또한, 상기 융착홈(135)은 상기 융착 리브(115)보다 작게 형성된다. 따라서, 상기 하우징 캡(130)이 회전됨에 의해 상기 융착 리브(115)의 양측면이 상기 융착홈(135)의 양측면과 마찰됨에 따라 융착 리브(115)가 융착홈(135)에 융착되도록 한다. 이때, 상기 하우징 캡(130)은 융착 리브(115)가 융착시 용융되는만큼 상기 필터 하우징(110)의 내측으로 소정 거리(이하, '융착 깊이'라고 함)만큼 더 들어간다.
상기 융착홈(135)의 양측면은 테이퍼지게 형성될 수 있다. 상기 융착홈(135)의 양측면은 테이퍼지게 형성됨에 의해 입구로 갈수록 넓어지는 형태를 가질 수 있다. 이때, 상기 융착 리브(115)가 융착홈(135)으로 원활하게 안내되도록 상기 융착홈(135) 입구 근처 부분이 라운드지게 형성될 수 있다.
따라서, 상기 하우징 캡(130)이 지그에 의해 필터 하우징(110)의 일단부에 올려졌을 때에 상기 융착 리브(115)가 융착홈(135)의 일측면 또는 양측면을 따라 미끌어짐에 의해 상기 하우징 캡(130)이 정확한 회전 위치에 배치되도록 한다.
또한, 상기 지그의 공차가 약간 발생되면 상기 하우징 캡(130)이 상기 필터 하우징(110)에 약간 편중되게 위치되어 상기 하우징 캡(130)의 회전 중심이 일치하지 않을 수 있다. 그러나, 본 발명에 의하면 상기 필터 하우징(110)의 융착 리브(115)가 상기 융착홈(135)의 일측면 또는 양측면을 타고 미끄러져 내려가므로, 상기 하우징 캡(130)의 회전 중심이 적절하게 보정될 수 있게 된다.
또한, 상기 융착홈(135)의 양측면이 테이퍼지게 형성되고, 상기 융착 리브(115)의 양측면이 테이퍼지게 형성되므로, 상기 하우징 캡(130)이 약간 기울어진 상태로 삽입되더라도 상기 융착홈(135)과 융착 리브(115)가 테이퍼짐에 의해 보정 범위를 보다 확대시킬 수 있다.
또한, 상기 하우징 캡(130)의 일단부에는 상기 필터 하우징(110)의 일측 외주면이 접촉되면서 삽입될 수 있도록 가이드부(137)가 형성될 수 있다. 이러한 가이드부(137)는 원통형으로 형성될 수 있다.
상기 가이드부(137)는 필터 하우징(110)의 융착 리브(115)가 융착홈(135)에 끼워질 때에 상기 하우징 캡(130)이 필터 하우징(110)의 길이방향과 평행한 상태에서 끼워지도록 한다. 나아가, 상기 융착 리브(115)가 융착홈(135)에 끼워질 때에 공차가 발생되는 것을 방지한다.
또한, 상기 필터 하우징(110)의 외측면에는 상기 하우징 캡(130)과 필터 하우징(110)이 정상적으로 융착되었을 때에 상기 가이드부(137)의 끝단과 대응되도록 융착 깊이 확인부(117)가 형성될 수 있다.
이때, 상기 필터 하우징(110)의 끝단과 융착 깊이 확인부(117) 사이의 거리(L1)는, 상기 하우징 캡(130)의 융착홈(135) 입구와 상기 가이드부(137)의 끝단 사이의 거리(L2)보다 상기 융착 깊이만큼 길게 형성될 수 있다(L1>L2).
따라서, 상기 융착 깊이 확인부(117)가 가이드부(137)의 끝단과 대응되는지 여부를 확인함에 따라 융착이 정상적으로 되었는지를 확인할 수 있다.
또한, 상기 융착 깊이 확인부(117)는 필터 하우징(110)의 원주방향을 따라 형성된다. 이러한 융착 깊이 확인부(117)는 원형으로 형성될 수 있다. 따라서, 상기 하우징 캡(130)이 필터 하우징(110)에 융착 완료되면, 상기 필터 하우징(110)을 돌려보면서 상기 필터 하우징(110)과 하우징 캡(130)이 정상적인 융착 깊이만큼 융 착되었는지를 전체적으로 확인 할 수 있도록 한다.
상기와 같이 구성된 본 발명에 따른 필터 어셈블리의 융착 공정에 관해 설명하기로 한다.
도 4는 필터 하우징의 일단부가 하우징 캡의 가이드부에 삽입되는 상태를 도시한 단면도이다.
도 4를 참조하면, 상기 필터 하우징(110)의 내부에 필터 부재(120)가 삽입된 후 상기 필터 하우징(110)이 지그(jig)에 의해 세워진다. 그리고, 상기 하우징 캡(130)이 지그에 의해 상기 필터 하우징(110)의 일단부에 올려진다.
상기 하우징 캡의 가이드부(137)는 상기 필터 하우징(110)의 일측 외주면에 접촉되면서 삽입된다. 이때, 상기 하우징 캡(130)은 가이드부(137)의 안내에 의해 거의 흔들리지 않고 상기 필터 하우징(110)의 길이방향과 거의 평행한 방향을 따라 삽입될 수 있다.
도 5는 필터 하우징과 하우징 캡이 융착되기 전에 상기 하우징 캡이 필터 하우징에 올려진 상태를 도시한 단면도이다.
도 5를 참조하면, 상기 하우징 캡(130)이 상기 필터 하우징(110)의 일단부에 더욱 더 삽입되면, 상기 필터 하우징(110)의 융착 리브(115)가 하우징 캡(130)의 융착홈(135)에 끼워지게 된다. 이때, 상기 융착 리브(115)의 양측면과 상기 융착홈(135)의 양측면이 테이퍼지게 형성되므로, 상기 필터 하우징(110)의 융착 리브(115)가 상기 하우징 캡(130)의 융착홈(135)에 정확하게 끼워지게 된다. 따라서, 상기 필터 하우징(110)과 하우징 캡(130)에 외부 충격이 가해지거나 공차가 발생하 더라도 상기 융착 리브(115)와 융착홈(135)이 정확하게 끼워질 수 있다.
상기 하우징 캡(130)이 회전 중심을 기준으로 회전되면, 상기 하우징 캡(130)의 융착 리브(115)는 상기 융착홈(135)의 양측면과 마찰하게 된다. 이때, 상기 융착 리브(115)는 융착홈(135)보다 두껍게 형성되므로, 상기 융착 리브(115)의 양측면이 상기 융착홈(135)의 양측면과 마찰된다.
도 6은 필터 하우징에 하우징 캡이 융착된 상태를 도시한 단면도이다.
도 6을 참조하면, 상기 하우징 캡(130)이 계속적으로 회전됨에 의해 상기 융착 리브(115)와 상기 융착홈(135)의 마찰면에는 마찰열에 의해 용융물질이 생성된다. 이때, 상기 융착 리브(115)는 마찰열에 의해 용융되어 조금씩 작아지게 된다.
상기 융착 리브(115)가 용융됨에 따라 상기 하우징 캡(130)이 필터 하우징(110)측으로 들어가게 된다. 이때, 상기 융착 리브(115)와 융착홈(135)의 마찰면은 용융물질이 더욱 많이 발생된다.
그리고, 기 설정된 융착 시간에 도달되었다고 판단되면, 상기 지그는 하우징 캡(130)을 정지시킨다.
상기 하우징 캡(130)이 정지되면, 상기 융착 리브(115)의 양측면과 융착홈(135)의 양측면이 용융물질에 의해 융착된다. 이때, 상기 융착 리브(115)의 융착 면적이 2면이므로, 상기 융착 리브(115)가 3면 융착(양측면과 끝단면 융착)되는 구조에 비해 융착 시간을 단축시킬 수 있다. 여기서, 상기 융착 리브(115)와 융착홈(135)의 융착된 부분은 도번 138로 도시하였다.
상기 필터 어셈블리(100)의 융착이 완료되면, 상기 가이드부(137)의 끝단이 상기 융착 깊이 확인부(117)에 대응되는 지를 확인할 수 있다.
이때, 상기 가이드부(137)의 끝단이 융착 깊이 확인부(117)에 전체적으로 대응되면, 상기 필터 어셈블리(100)가 정상적으로 융착되었다고 판단하면 된다.
반면, 상기 가이드부(137)의 끝단이 융착 깊이 확인부(117)와 일부분 대응되거나 전혀 대응되지 않으면, 상기 필터 어셈블리(100)가 정상적으로 융착되지 않았다고 판단한다.
이와 같이, 상기 가이드부(137)와 융착 깊이 확인부(117)의 대응 여부에 따라 상기 필터 어셈블리(100)의 불량 여부를 판단할 수 있게 된다.
본 발명은 필터 하우징의 두께와 무게를 감소시키고, 필터 어셈블리의 융착 불량 여부를 미리 확인할 수 있으므로, 산업상으로 현저한 이용 가능성이 있다.
도 1은 본 발명에 따른 필터 어셈블리를 도시한 사시도이다.
도 2는 도 1의 필터 어셈블리를 도시한 분해 단면도이다.
도 3은 도 2의 필터 하우징과 하우징 캡의 융착 구조를 도시한 분해 단면도이다.
도 4는 도 2의 필터 하우징의 일단부가 하우징 캡의 가이드부에 삽입되는 상태를 도시한 단면도이다.
도 5는 도 2의 필터 하우징과 하우징 캡이 융착되기 전에 상기 하우징 캡이 필터 하우징에 올려진 상태를 도시한 단면도이다.
도 6은 도 2의 필터 하우징에 하우징 캡이 융착된 상태를 도시한 단면도이다.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *
100: 필터 어셈블리 110: 필터 하우징
115: 융착 리브 117: 융착 깊이 확인부
120: 필터 부재 130: 하우징 캡
135: 융착홈 137: 가이드부

Claims (7)

  1. 내부에 중공이 형성되고, 일측 테두리를 따라 융착 리브가 형성된 필터 하우징;
    상기 필터 하우징의 내부에 배치되어 상기 필터 하우징에 유입되는 물을 여과하는 필터 부재; 및
    상기 필터 하우징의 융착 리브에 끼워지도록 융착홈이 형성되는 하우징 캡;을 포함하고,
    상기 융착 리브는 양측면이 테이퍼지게 형성되고, 상기 융착홈은 양측면이 테이퍼지게 형성되어, 상기 융착 리브가 상기 융착홈에 끼워질 때에 상기 융착 리브가 상기 융착홈의 일측면 또는 양측면을 따라 미끄러지면서 정확한 위치에 끼워지며,
    양측면이 테이퍼지게 형성된 상기 융착홈은 상기 융착 리브보다 작게 형성되어, 회전됨에 의해 상기 융착 리브의 양측면이 상기 융착홈의 양측면과 마찰됨에 따라 상기 융착 리브가 상기 융착홈의 양측면에 융착되도록 하는 필터 어셈블리.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 하우징 캡의 일단부에는 상기 필터 하우징의 일측 외주면이 접촉되면서 삽입되어 상기 융착 리브가 융착홈에 끼워질 때에 공차가 발생되는 것을 방지하는 가이드부가 형성되는 것을 되는 것을 특징으로 하는 필터 어셈블리.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 필터 하우징의 외측면에는 상기 하우징 캡과 필터 하우징이 정상적으로 융착되었을 때에 상기 가이드부의 끝단과 대응되도록 융착 깊이 확인부가 형성되는 것을 특징으로 하는 필터 어셈블리.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 필터 하우징의 끝단과 융착 깊이 확인부 사이의 거리는, 상기 필터 하우징 캡의 융착홈 입구와 상기 가이드부의 끝단 사이의 거리보다 융착 깊이만큼 길게 형성되는 것을 특징으로 하는 필터 어셈블리.
  7. 제 5 항에 있어서,
    상기 융착 깊이 확인부는 필터 하우징의 원주방향을 따라 원형으로 형성되는 것을 특징으로 하는 필터 어셈블리.
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