KR101131672B1 - 정수 성능을 개선한 정수기용 카본 필터 - Google Patents

Abstract

본 발명은 구조와 제조 공정이 간단하면서도 원수의 이동로가 길어지도록 하여 정수 성능을 향상시키면서 동시에 제조 원가를 절감시킬 수 있는 구조의 정수기용 카본 필터에 관한 것으로, 원통 형상의 하우징으로, 상기 하우징 내부에는 내부 공간을 양측으로 구획하여 유로(流路)를 형성하는 격벽이 길이 방향으로 일체로 형성되고, 상기 하우징의 상부에는 원수의 유입구와 유출구가 상기 각 유로에 대응하는 위치에서 형성되며, 상기 하우징의 하측에는 중앙부가 반구 형상으로 하측으로 라운딩 돌출되어 원수가 이동하기 위한 유로 공간을 형성하는 하부캡이 하우징 내부 공간을 밀봉시키면서 융착 결합되어, 구조가 간단하면서 원수가 상기 유로를 따라 상하측 방향으로 이동하면서 정수가 이루어져 원수의 정수 효율을 향상시킬 수 있도록 구성되는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 정수기용 카본 필터는 상기와 같은 구조에 의해 제조 공정이 간단해지고, 이로 인하여 필터의 제조 비용을 절감시킬 수 있는 효과가 있으며, 간단한 구조에 의해서도 원수가 정수되는 유로(流路)는 더욱 길게 형성되어, 정수의 효율성을 향상시킬 수 있다.

정수기, 필터, 카본필터, 활성탄, 정수효율

Description

정수 성능을 개선한 정수기용 카본 필터{Carbon-filter device of water purifier}

본 발명은 카본 필터에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 구조와 제조 공정이 간단하면서도 원수의 이동로가 길어지도록 하여 정수 성능을 향상시키면서 동시에 제조 원가를 절감시킬 수 있는 구조의 정수기용 카본 필터에 관한 것이다.

일반적으로 정수기는 가정이나 사무소 등에 설치되어 급수관으로부터 공급되는 원수 내에 포함된 유해 성분이나 냄새 등을 필터를 통해 제거하고 냉수나 온수로 변환시켜 깨끗한 물을 마실 수 있도록 하는 장치이다.

이러한 정수기 내부에는 유해 물질을 제거하기 위하여 다수개의 필터가 구비되는데, 일반적으로 정수기에는 세디먼트 필터(Sediment Filter), 카본 블럭의 미세 기공에 의한 흡착 작용에 의해 필터링 기능을 수행하는 전처리 카본 필터(Pre-carbon Filter)와 후처리 카본 필터(Post-carbon Filter), 멤브레인 필터(UF-Membrane Filter) 및 자외선 필터(UV Filter) 등이 선택적으로 구비되어, 원수는 각각의 필터를 순차적으로 통과하면서 각종 유해 성분이나 냄새 등이 제거되어 최종적으로 깨끗한 물로 전환되어 출수 된다. 이와 같이 정수기 내부에는 다양한 종류의 기능들을 가진 필터들이 구비되며, 각 필터는 원수 내에 포함된 각종 이물질을 제거한다.

상기 세디먼트 필터는 부직포로 구성되어 모래나 진흙과 같은 비교적 작은 입자의 이물질을 여과하는 기능을 수행하고, 상기 카본 필터는 탄소를 주원료로 하여 원수 중에 포함된 염소 성분 입자나 냄새를 제거하는 기능을 수행하며, 상기 멤브레인 필터는 직경이 매우 작은 다수의 기공으로 형성되어 이물질이나 유해 물질을 제거하는 기능을 수행한다.

도 1 및 도 2는 종래의 기술에 따른 카본 필터를 나타낸 결합 단면도와 분리 사시도이다.

도면을 참조하면, 종래의 기술에 따른 일반적인 카본 필터는 통공 형상의 외부 하우징(1)과 상기 외부 하우징(1) 내부에서 체결되는 통공 형상의 내부 하우징(2)과 상기 외부 하우징(1)의 하부를 밀폐시기키 위한 하부 캡(3)으로 구성된다. 이때, 외부 하우징(1)과 내부 하우징(2) 사이에서는 원수가 이동하기 위한 소정의 간격이 형성되며, 외부 하우징(1)의 상측에는 원수가 유입 및 유출되기 위한 개구부(1a,1b)가 각각 형성된다. 또한, 상기 내부 하우징(2)의 내측 공간에는 이동하는 원수를 정화시키기 위한 활성탄(4)이 충진되고, 상측에는 부직포 섬유 재질의 여과재(5)가 구비되고, 하측에는 원수가 이동하기 위한 원형의 홀이 다수개 형성되는 다공망(6)이 구비된다.

상기와 같은 구조에 의해 유입구(1a)를 통하여 입수되는 원수는 외부 하우징(1)과 내부 하우징(2) 사이의 유로(流路)를 따라 하측으로 이동하게 되고, 하측에서는 내부 하우징(2)으로 이동하면서 내부 하우징(2) 내측의 유로를 따라 이동하면서 활성탄(4)과 여과재(5)에 의해 정수되어 유출구(1b)를 통하여 외부로 배출된다.

그러나 상기와 같은 구조의 카본 필터는 필터의 몸체가 외부 하우징(1)과 내부 하우징(2)으로 별개로 구성되어, 카본 필터의 제조시 각 하우징(1,2)을 별도로 제조하여 체결하여야 하고, 각 하우징(1,2)의 체결시 밀봉 상태를 유지하기 위하여 오링(7)을 이용한 별도의 패킹 공정이 요구된다.

따라서 종래의 기술에 따른 카본 필터는 구조가 복잡해지고, 전체적인 조립 공정이 까다롭게 되며, 그에 따른 제조 비용이 상승하게 되는 문제점이 발생한다.

또한, 원수를 정수시키기 위한 활성탄(4)이 내부 하우징(2)의 내측 공간에만 충진되어, 원수가 상기 내부 하우징(2)을 통과하는 과정에서만 정수 작용이 이루어져 짧은 유로 길이에 의해 정수의 효율이 저하되는 문제점이 발생한다.

종래의 기술에 따른 카본 필터는 몸체를 구성하는 하우징이 외부 하우징과 내부 하우징으로 별도로 형성되어 구조 및 조립 공정이 복잡해지고 제조 비용이 상승되며, 원수를 정수시키는 유로(流路)가 짧은 구조를 이루어 정수의 효율성을 저하시키는 문제점들이 있었다.

본 발명은 상기와 같은 문제점들을 해결하기 위하여 제안된 것으로, 카본 필터의 몸체가 일체형으로 형성되어 간단한 구조와 조립 공정에 의해 제조 비용을 절감시킬 수 있으며, 원수가 정화되는 유료를 최대한 길게 형성하여 정수의 효율을 상승시킬 수 있는 구조의 정수기용 카본 필터를 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은 하우징 내부에 활성탄이 충진되는 정수기용 카본 필터에 있어서, 원통 형상의 하우징으로, 상기 하우징 내부에는 내부 공간을 양측으로 구획하여 유로(流路)를 형성하는 격벽이 길이 방향으로 일체로 형성되고, 상기 하우징의 상부에는 원수의 유입구와 유출구가 상기 각 유로에 대응하는 위치에서 형성되며, 상기 하우징의 하측에는 중앙부가 반구 형상으로 하측으로 라운딩 돌출되어 원수가 이동하기 위한 유로 공간을 형성하는 하부캡이 하우징 내부 공간을 밀봉시키면서 융착 결합되어, 구조가 간단하면서 원수가 상기 유로를 따라 상하측 방향으로 이동하면서 정수가 이루어져 원수의 정수 효율을 향 상시킬 수 있도록 구성되는 것을 특징으로 한다.

전술한 구성에 있어서, 상기 하부캡의 하단부 가장자리에는 정수기 본체에 체결되기 위한 플랜지가 외벽을 따라 연장되어 형성되는 것을 특징으로 한다.

전술한 구성에 있어서, 상기 하우징의 유로 상단에는 원수에 포함되는 이물질을 여과시키기 위한 부직포 재질의 여과재가 구비되고, 상기 하우징의 유로 하단에는 원수의 이동을 원활히 하고 상기 활성탄의 유동을 방지하기 위하여 방사형의 절개 홀이 다수개 형성되는 다공망이 구비되는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 정수기용 카본 필터는 유로를 형성하는 격벽이 하우징 내부에서 하우징과 일체로 형성되어 구조와 제조 공정이 간단해지며, 이로 인하여 필터의 제조 비용을 절감시킬 수 있는 효과가 있다. 즉, 종래의 기술에 따른 카본 필터는 외부 하우징과 내부 하우징이 별도로 구성되어, 내부 하우징에 부직포와 활성탄, 다공망을 설치한 후 다시 내부 하우징을 외부 하우징에 체결하여야 하고, 이때 밀봉을 위하여 오링을 이용한 까다로운 패킹 공정이 필수적으로 요구되지만, 본 발명의 카본 필터는 일체형에 의해 유로를 형성하여 구조와 제조 공정이 현저하게 간단해진다.

또한, 간단한 구조에 의해서도 원수가 정수되는 유로(流路)는 더욱 길게 형성되어, 정수의 효율성을 향상시킬 수 있다. 즉, 종래의 기술에 따른 카본 필터는 내부 하우징에 의한 일측 방향에서만 유로가 형성되지만, 본 발명의 카본 필터는 하우징 내부에 일체로 형성되는 격벽에 의해 하측과 상측 양 방향의 유로가 형성되어 동일한 크기의 하우징에 대해서도 2배의 길이에서 정수 작용이 이루어져, 정수의 효율성을 현저히 향상시킬 수 있다.

본 발명과 본 발명의 실시에 의해 달성되는 기술적 과제는 다음에서 설명하는 바람직한 실시예들에 의해 명확해질 것이다. 다음의 실시예들은 단지 본 발명을 설명하기 위하여 예시된 것에 불과하며, 본 발명의 범위를 제한하기 위한 것은 아니다. 이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 상세하게 살펴보기로 한다.

도 3은 본 발명의 실시예에 따른 카본 필터를 나타낸 결합 단면도이고, 도 4는 본 발명의 실시예에 따른 카본 필터를 나타낸 분리 사시도이다.

도면을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 정수기용 카본 필터는 하우징(10)과 상기 하우징(10)의 하부에서 하우징 내부를 밀폐시키도록 결합되는 하부캡(20)이 필터의 본체를 구성하며, 상기 하우징(10)의 내부에는 원수(原水)를 정수시키기 위한 활성탄(30)이 충진되고, 여과재(40)와 다공망(50)이 하우징(10) 내부의 상부와 하부에 구비된다.

이를 더욱 구체적으로 살펴보면, 전술한 하우징(10)은 하부가 개방되고 상부가 밀폐된 중공의 원통 형상을 이루며, 하우징(10) 내부에는 내부 공간을 좌우 양 측으로 구획하는 격벽(13)이 길이 방향으로 하우징(10)과 일체로 형성된다.

상기 격벽(13)은 하우징 내부 공간을 구획하여 상하 방향으로 원수가 이동하기 위한 유로(流路,11,12)를 형성하게 되고, 하우징(10)의 하단부는 후술하는 하부캡(20)에 의해 밀폐되는데, 상기 격벽(13)의 하단부는 하부캡(20)과 소정의 간격으로 이격되게 형성되어 원수가 일측 유로(11)에서 타측 유로(12)로 이동하여 흐르는 유로 공간(22)을 형성한다.

한편, 상기 하우징의 상부에는 원수가 유입 및 유출되기 위한 개구부(14,15)가 형성되는데, 상기 격벽(13)이 형성하는 하우징 양측의 유로(11,12) 상부에서 각 유로에 대응하는 중앙부에 각각 원수가 공급되는 유출구(14)와 원수가 정화되어 출수되는 유출구(15)가 형성된다. 상기 유입구(14)를 통하여 입수되는 원수는 하우징(10)의 일측 유로(11)를 따라 하측으로 흐르면서, 하우징(10)의 하단부에 형성되는 유로 공간(22)을 통하여 타측의 유로(12)로 이동하고, 다시 상기 유로(12)를 따라 상측으로 흐르면서 유출구(15)를 통하여 하우징(10) 외부로 출수되며, 이러한 상하측 방향의 흐름 과정을 통하여 원수의 정수가 이루어진다.

격벽(13)과 원수 유출입구(14,15)가 일체로 형성되는 상기 하우징(10)은 사출 성형 등의 방법으로 형성될 수 있으며, 이로 인하여 구조가 간단해지고, 제조 공정이 단순해지며, 제조 비용을 절감시킬 수 있다.

전술한 하부캡(20)은 상기 하우징의 하단부를 밀폐시키기 위한 구성으로, 중앙부는 원수가 일측의 유로로 이동하기 위한 공간(22)을 확보하며, 가장자리는 정수기 본체(미도시)에 탈부착되기 위한 플랜지(21)가 형성된다. 상기 유로 공간(22) 은 중앙부가 하측으로 돌출되는 반구 형상을 이루며, 상기 플랜지(21)는 원형의 하부캡(20) 외벽이 하측으로 연장되어 형성되어, 그 단면이 원형을 이루어 이에 대응하는 정수기 본체에 형성되는 브라켓(미도시)에 체결되도록 구성된다. 이때, 상기 하부캡의 플랜지(21) 형상은 정수기 본체에 형성되는 브라켓(미도시)에 대응하는 형상으로 적절히 변형될 수 있다.

여기서 상기 하우징(10)과 하부캡(20)은 인체에 무해한 합성수지 재질로 구성되는 것이 바람직하며, 상기 하부캡(20)은 융착 등의 방법으로 하우징(10) 하단에 밀봉 결합된다.

한편, 하우징(10) 내부에는 유입되는 원수를 정수시키기 위한 필터 부재가 구비되는데, 일반적으로 카본 필터에서는 활성탄이 하우징 내부 공간에 충진된다.

본 발명의 실시예에 따른 카본 필터는 하우징(10) 내부 공간이 격벽(11)에 의해 양측으로 구획되어 유로(11,12)를 형성하는 바, 도 3에 도시된 바와 같이 원수가 이동하는 상기 각 유로(11,12) 공간에 활성탄(30)이 충진된다.

즉, 하우징(10) 상측에서 유입된 원수는 하측으로 이동 후 다시 상측으로 이동하도록 구성되며, 이때 양측 유로(11,12)를 이동하는 과정에서 모두 정수 작용이 이루어진다. 따라서, 동일한 크기의 하우징에 대하여 정수 작용이 이루어지는 유로가 2배의 길이로 형성되므로, 정수의 효율성이 더욱 향상될 수 있다.

또한, 상기 하우징(10) 내부에는 원수에 포함되는 이물질을 제거하기 위한 여과재(40)가 구비된다. 상기 여과재(40)는 폴리플로필렌과 같은 섬유 재질의 부직포가 이용될 수 있으며, 원수가 유입 및 유출되는 하우징(10)의 유로 상부에 구비 된다. 상기 여과재(40)는 원수 내의 이물질을 제거함과 동시에 활성탄(30)이 원수를 따라 유동되는 것을 방지한다.

또한, 상기 하우징(10)의 유로 하부에는 원수가 이동하기 위한 미세한 홀이 형성된 다공망(50)이 구비되는데, 원수의 이동시 활성탄(30)이 유동되는 것을 방지하고, 원수가 일측의 유로(11)에서 타측의 유로로 원활히 이동될 수 있도록 하는 구성으로, 평판형의 패널에 다수개의 미세하게 절개된 슬릿 형상의 홀(51)이 방사형으로 형성된다. 상기 다공망(50)의 슬릿 홀(51)은 원수는 원활히 통과하지만 활성탄(30)은 통과하지 못하도록 0.3㎜ 정도의 직경으로 평판형의 패널에 방사형으로 다수개가 형성된다. 또한, 상기 다공망(50)이 체결된 수 그 하측에는 도시된 바와 같이 하부캡(20)에 의한 유로 공간(22)이 형성된다.

살펴본 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 카본 필터는 본체를 구성하는 하우징이 일체형으로 형성되어, 하나의 하우징만으로도 원수가 이동하는 유로를 형성할 수 있어, 구조가 간단하고 제조 및 정수기 본체와의 조립 공정이 용이하여 카본 필터의 제조 원가를 절감할 수 있다.

또한, 동일한 크기의 하우징에 대하여 상대적으로 길이가 긴 유로를 통하여 정수 작용이 이루어지므로 원수에 대한 정수의 효율성을 향상시킬 수 있다.

이상에서 본 발명에 있어서 실시예를 참고로 설명되었으나, 본 기술분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다.

도 1은 종래의 기술에 따른 카본 필터를 나타낸 결합 단면도,

도 2는 종래의 기술에 따른 카본 필터를 나타낸 분리 사시도,

도 3은 본 발명의 실시예에 따른 카본 필터를 나타낸 결합 단면도,

도 4는 본 발명의 실시예에 따른 카본 필터를 나타낸 분리 사시도.

** 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 **

10 : 하우징

11, 12 : 유로(流路)

13 : 격벽

14 : 유입구

15 : 유출구

20 : 하부캡

21 : 플랜지

30 : 활성탄

40 : 여과재

50 : 다공망

Claims (3)

1. 하우징 내부에 활성탄이 충진되는 정수기용 카본 필터에 있어서,

   원통 형상의 하우징으로, 상기 하우징 내부에는 내부 공간을 양측으로 구획하여 유로(流路)를 형성하는 격벽이 길이 방향으로 일체로 형성되고, 상기 하우징의 상부에는 원수의 유입구와 유출구가 상기 각 유로에 대응하는 위치에서 형성되며,

   상기 하우징의 하측에는 중앙부가 반구 형상으로 하측으로 라운딩 돌출되어 원수가 이동하기 위한 유로 공간을 형성하는 하부캡이 하우징 내부 공간을 밀봉시키면서 융착 결합하며,

   상기 하부캡의 중앙부는 원수가 일측의 유로로 이동하기 위한 공간을 확보하며, 가장자리는 정수기 본체에 탈 부착되기 위한 플랜지가 형성되고,

   상기 유로 공간은 그 중앙부가 하측으로 돌출되는 반구 형상을 이루며, 상기 플랜지는 상기 하부캡 외벽이 하측으로 연장되어 형성되어, 그 단면이 원형을 이루어 이에 대응하는 정수기 본체에 형성되는 브라켓에 체결되도록 구성되며,

   상기 하우징과 상기 하부캡은 인체에 무해한 합성수지 재질로 구성되고, 상기 하부캡은 융착의 방법으로 상기 하우징 하단에 밀봉 결합되어,

   구조가 간단하면서 원수가 상기 유로를 따라 상하측 방향으로 이동하면서 정수가 이루어져 원수의 정수 효율을 향상시킬 수 있도록 구성되며,

   상기 하우징의 유로 상단에는 원수에 포함되는 이물질을 여과시키기 위한 부직포 재질의 여과재가 구비되고,

   상기 하우징의 유로 하단에는 원수의 이동을 원활히 하고 상기 활성탄의 유동을 방지하기 위하여 방사형의 슬릿 홀이 다수개 형성되는 다공망이 구비되며,

   상기 슬릿 홀은 원수는 원활히 통과하지만 상기 활성탄은 통과하지 못하도록 0.3㎜의 직경으로 평판형의 패널에 방사형으로 다수 개가 형성되는 것을 특징으로 하는 정수기용 카본 필터.
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