KR101137765B1 - Carbon block filter for improving turbidity - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 카본블럭 필터에 내장된 PE미분진 필터를 이용하여 초기 통수시 발생하는 검은 물을 말끔하게 제거하여 탁도를 획기적으로 개선하는 기술에 관한 것이다.The present invention relates to a technology for drastically improving turbidity by neatly removing black water generated during initial water flow using a PE fine dust filter embedded in a carbon block filter.
일반적으로 정수기에 장착되는 필터는 수돗물에 함유된 철, 녹 및 유기물 등의 각종 불순물을 걸러내는 기능과 세균을 살균하고 바이러스를 비활성화시키는 등의 기능을 갖는다.In general, a filter installed in a water purifier has a function of filtering out various impurities such as iron, rust, and organic matter contained in tap water, sterilizing bacteria, and inactivating viruses.
이러한 필터는 다양한 종류의 것이 제안되고 있으며, 특히 카본블럭 필터는 카본블럭을 필터용기에 내장시켜 물이 도 5와 같이 외측에서 내측의 통수공(2)으로 유입되도록 상기 카본블럭 필터(1)를 통과하면서 정수가 이루어진 후 상부커버(3)에 형성된 출수공(3a)을 통해 외부로 출수될 수 있도록 하는 것이다.Various types of such filters have been proposed, and in particular, the carbon block filter includes the carbon block in the filter container so that the water is introduced into the
상기한 카본블럭 필터에 관련한 선행기술로는 본 발명의 출원인에 의해 선출원 되어 특허결정이 허여된 「특허등록 제907049호, 명칭/ 고성능 입상카본블럭 필터의 제조방법」이 제안되고 있는 것으로, 상기 선행기술은 입상활성탄과 특수 고분자 입상PE바인더를 주원료로 하여 통수량이 풍부하면서도 여과력이 높은 입상카본블럭 필터로 압축 성형할 수 있는 유용한 효과를 제공한다.As the prior art related to the carbon block filter, "Patent Registration No. 907049, Name / Method of manufacturing a high performance granular carbon block filter", which has been filed by the applicant of the present invention and granted a patent decision, has been proposed. The technology uses granular activated carbon and special polymer granular PE binder as a main raw material, and provides a useful effect of compression molding into a granular carbon block filter having a high water flow rate and high filtering power.
그러나 상기한 선행기술을 포함한 여타 모든 카본블럭 필터는 주원료인 활성탄의 특성상 초기 통수시 검은 물이 흘러나오는 문제점이 야기된다.However, all other carbon block filters including the prior art have a problem that black water flows out during initial water flow due to the characteristics of activated carbon, which is a main raw material.
따라서, 저수통이 별도로 구비된 냉온정수기용 필터로 적용하여 사용할 경우 상기 검은 물의 영향으로 저수통의 내부에는 오염이 발생하여 세균이나 미생물의 번식을 야기함은 물론 상기 냉온정수기의 주변기기인 밸브 및 코크 등의 불량 원인이 되며, 이는 소비자의 불만으로 이어져 심각한 고객 클레임이 발생하고 있는 실정이다.Therefore, when used as a filter for a cold and hot water purifier having a separate water reservoir, pollution occurs inside the water reservoir due to the influence of the black water, causing bacteria and microorganisms to grow, as well as valves and cocks, which are peripheral devices of the cold and hot water purifier. It is a cause of failure, such as a situation that leads to consumer complaints, serious customer claims are occurring.
본 발명은 종래의 기술에 따른 카본블럭 필터가 내포하고 있는 제반 문제점을 적극적으로 해소하기 위한 것으로, PE 초고분자 바인더를 주원료로 하여 통수량이 풍부하면서도 여과력이 높은 PE 미분진 필터를 압축성형할 수 있도록 하고, 상기 PE 미분진 필터를 기존의 카본블럭 필터에 내장하여 초기통수시 발생하는 검은물을 효율적으로 제거할 수 있도록 함을 발명의 해결과제로 한다.The present invention is to actively solve all the problems of the carbon block filter according to the prior art, the PE ultra-high molecular binder as a main raw material can be compression-molded PE dust filter with a high water flow rate and high filtering power The PE fine dust filter is embedded in the existing carbon block filter to efficiently remove black water generated during initial water passage.
본 발명은 상기한 과제를 해결하기 위한 수단으로 제1 초고분자 PE바인더와 제2 초고분자 PE바인더를 혼합하도록 하고, 상기 혼합된 원료를 금형에 충진한 후 압축프레스를 이용하여 가압하면서 PE 미분진 필터를 압축 성형하도록 하며, 상기 금형 전체를 열처리한 후 냉각과정을 거친 금형으로부터 PE 미분진 필터를 인출하는 기술을 강구한다.The present invention is to mix the first ultra-high molecular PE binder and the second ultra-high molecular PE binder as a means for solving the above problems, and after filling the mixed raw material in the mold and pressurized by using a compression press fine dust In order to compression molding the filter, and to heat the whole mold and to take out the PE fine dust filter from the cooled mold.
또한, 상기 PE 미분진 필터를 기존 카본블럭 필터의 상단에 끼움 설치되는 상부커버에 형성된 출수공에 내장 설치하는 기술을 강구한다.In addition, the present invention seeks a technology for installing the PE fine dust filter in the water outlet formed in the upper cover that is fitted to the top of the existing carbon block filter.
본 발명에 따르면, 활성탄을 주원료로 하는 카본블럭 필터의 출수구 측에 PE 미분진 필터가 내장 설치됨으로써 초기 통수시 발생하던 검은 물을 상기 PE 미분진필터가 말끔하게 제거하면서 탁도를 획기적으로 개선하는 효과를 제공한다.According to the present invention, since the PE fine dust filter is installed in the outlet of the carbon block filter containing activated carbon as a main material, the PE fine dust filter smoothly removes black water generated during initial water passage, thereby dramatically improving turbidity. To provide.
이로 인해 저수통 내부가 오염됨을 효율적으로 방지함은 물론 세균 및 미생물의 번식을 예방하고, 냉온정수기의 주변기기인 밸브 및 코크 등의 불량 원인을 불식시켜 소비자의 만족도를 개선하는 효과를 제공한다.This effectively prevents contamination of the inside of the reservoir, and prevents the growth of bacteria and microorganisms, and provides an effect of improving the customer satisfaction by eliminating defects such as valves and cocks that are peripherals of the cold and hot water purifier.
도 1은 본 발명이 적용된 탁도 개선용 카본블럭 필터의 종단면도
도 2는 본 발명의 PE 미분진 필터와 카본블럭 필터의 분리상태 확대단면도
도 3은 본 발명 PE 미분진 필터의 사시도
도 4는 본 발명의 상부커버에 형성된 압지용 돌출테의 설치상태 확대단면도
도 5는 종래 카본블럭 필터의 종단면도1 is a longitudinal sectional view of a carbon block filter for turbidity improvement according to the present invention.
Figure 2 is an enlarged cross-sectional view of the separation state of the PE dust filter and the carbon block filter of the present invention
3 is a perspective view of the present invention PE dust filter
Figure 4 is an enlarged cross-sectional view of the installation state of the blotting protrusions formed on the upper cover of the present invention
5 is a longitudinal sectional view of a conventional carbon block filter;
본 발명이 해결하고자 하는 과제의 해결수단을 보다 구체적으로 구현하기 위한 바람직한 실시 예에 대하여 설명하기로 한다.Preferred embodiments of the present invention will now be described in more detail with reference to the accompanying drawings.
본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 전체적인 기술구성을 첨부된 도면에 의거 개략적으로 살펴보면, 내부 중앙에 통수공(12)이 형성되고, 상기 통수공(12)의 상단에는 출수공(13a)이 형성된 상부커버(13)가 끼움 설치된 카본블럭 필터(10)와; 상기 상부커버(13)의 출수공(13a) 하측에 삽입상태로 내장 설치되는 PE 미분진 필터(20)의 유기적인 결합구성으로 이루어짐을 알 수 있다.Looking at the overall technical configuration according to the preferred embodiment of the present invention based on the accompanying drawings, a
이하, 상기 개략적인 구성으로 이루어진 본 발명을 실시 용이하도록 좀더 상세하게 설명하기로 한다.Hereinafter, the present invention having the above-described schematic configuration will be described in more detail for facilitating the implementation.
우선적으로 본 발명의 핵심기술인 PE 미분진 필터(20)가 유기적으로 접목되는 카본블럭 필터(10)는 내부 중앙에 상하로 개방된 통수공(12)이 형성되고, 상기 통수공(12)의 상단에는 출수공(13a)이 형성된 상부커버(13)가 끼움 설치되며, 상기 통수공(12)의 하단에는 밀폐된 하부커버(14)가 설치됨으로써 통상의 물은 상기 카본블럭 필터(10)의 외측에서 내측의 통수공(12)으로 유입된 후 상부커버(13)의 출수공(13a)을 통해 외부로 출수 된다.First of all, the
이와 같은 상부커버(13)의 출수공(13a) 하측에는 도 1 및 도 2와 같이 본 발명의 핵심기술인 PE 미분진 필터(20)가 삽입상태로 내장 설치된다.The lower part of the water extraction hole (13a) of the
상기 PE 미분진 필터(20)의 제조방법을 더욱 구체적으로 설명하면, Referring to the manufacturing method of the PE
제1 초고분자 PE바인더와 제2 초고분자 PE바인더로 조성된 원료를 골고루 혼합하는 원료 혼합공정과;A raw material mixing step of uniformly mixing the raw materials composed of the first ultra high molecular PE binder and the second ultra high molecular PE binder;
상기 혼합된 원료를 금형의 내부에 충진한 후 압축프레스를 가동하여 프레져가 혼합원료를 가압하면서 원통형의 PE 미분진 필터(20)로 압축 성형하는 필터 성형공정과;A filter molding step of filling the mixed raw material into a mold and then performing a compression press to press-press the mixed raw material into a cylindrical PE
상기 PE 미분진 필터(20)가 내부에 성형된 금형 전체를 전기로에서 열처리하는 열처리공정과;A heat treatment step of heat-treating the entire mold in which the
상기 열처리된 금형을 냉각한 후 지그를 이용하여 금형을 분리하여 PE 미분진 필터(20)를 외부로 인출하는 냉각 및 분리공정을 포함하여 이루어진다.After cooling the mold heat-treated, the mold is separated using a jig, and the cooling and separation process of drawing out the
여기에서 상기 혼합원료로 사용하는 제1 초고분자 PE바인더 및 제2 초고분자 PE바인더는 아래의 표 1과 같이 상업적으로 이용되는 제품인 GUR 2126(제1 초고분자 PE바인더) 및 GUR 4120(제2 초고분자 PE바인더)을 사용한다.Here, the first ultra high molecular PE binder and the second ultra high molecular PE binder used as the mixed raw materials are GUR 2126 (first ultra high molecular PE binder) and GUR 4120 (second second), which are commercially available products as shown in Table 1 below. Polymer PE binder).
이는 독일 티고나(Ticona)사의 제품이며, 내화학성과 내마모성이 우수한 특징을 가지며 미국 FDA 승인을 받은 제품이다.It is a product of Ticona, Germany, and has the excellent chemical and wear resistance and is FDA approved by the US.
GUR 2126
GUR 4120
GUR 2126
GUR 4120
UHMWPE(Ultra High Molecular
Weight Polyethylene)
Ultra High Molecular (UHMWPE)
Weight Polyethylene)
Ticona Engineering
Ticona engineering
아울러 상기한 제1 초고분자 PE바인더 및 제2 초고분자 PE바인더의 고유한 특성은 아래의 표 2와 같다.In addition, the unique characteristics of the first ultra-high molecular PE binder and the second ultra-high molecular PE binder are shown in Table 2 below.
품 명Product Name
분자량 g/Molecular weight g /
molmol
부피밀도 g/Bulk density g /
cccc
평균입자 Average particle
micronmicron
비 고Remarks
GUR 2126
GUR 2126
450만
4.5 million
≤0.25
≤0.25
30
30
다공성입자
Porous particles
GUR 4120
GUR 4120
500만
5 million
≥0.4
≥0.4
120
120
이하, 상기한 제1 초고분자 PE바인더와 제2 초고분자 PE바인더를 적정비율로 혼합하여 PE 미분진 필터(20)를 제조하기 위한 본 발명의 혼합 원료를 생성하는 실시예 및 실험예에 대해 설명하기로 한다.Hereinafter, an embodiment and an experimental example of generating the mixed raw material of the present invention for manufacturing the PE
① 제1 ① First 실시예Example
본 발명의 제1 실시예는, 평균입자 miciron이 30미크론 이하인 제1 초고분자 PE바인더와 평균입자 miciron이 120미크론 이하인 제2 초고분자 PE바인더를 중량대비 7: 3의 비율이 되도록 골고루 혼합한다.In a first embodiment of the present invention, the first ultrahigh molecular PE binder having an average particle miciron of 30 microns or less and the second ultra high molecular PE binder having an average particle miciron of 120 microns or less are evenly mixed so as to have a ratio of 7: 3 by weight.
그리고 상기 혼합원료를 이용하여 상기한 공정을 연속적으로 수행하면서 최종적으로 장시간을 사용할 수 있는 통수량을 확보하면서도 탁도 제거능력이 뛰어난 미세한 공급분포를 갖는 PE 미분진 필터(20)를 제조할 수 있게 된다.And while performing the above process continuously using the mixed raw material, it is possible to manufacture the PE
이때 평균입자 micron이 작으면 탁도 제거에 더욱 효과적일 수 있으나, 사용중 통수량이 급감하여 필터를 장시간 사용할 수 없으며, 아울러 다른 LDPE(low-density polyethylene), HDPE(high- density polyethylene)와 같은 분말형태인 폴리에틸렌을 사용하면 통수량이 현저하게 떨어지는 단점이 있는바 본 발명에서는 이들을 배제하고 상기한 표 2와 같은 고유한 특성을 갖는 제1 초고분자 PE바인더 및 제2 초고분자 PE바인더를 적용하여 사용한다.
At this time, if the average particle micron is small, it may be more effective to remove the turbidity, but the water flow rate decreases rapidly during use, so that the filter cannot be used for a long time, and also powder forms such as other low-density polyethylene (LDPE) and high-density polyethylene (HDPE). The use of phosphorous polyethylene has a disadvantage in that the amount of water is remarkably reduced. In the present invention, the first ultra-high molecular PE binder and the second ultra high-molecular PE binder having the unique characteristics as shown in Table 2 are excluded and used. .
한편, 상기한 주원료를 이용한 제조공정을 통해 완성되는 PE 미분진 필터(20)는 초기 통수시 카본블럭 필터(10)에서 발생하는 검은 물을 효과적으로 제거하기 위한 목적으로 사용하는바 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이 통수공(12)에 끼워지도록 상부커버(13)의 저면 중앙에 일체로 돌출 형성된 내측돌부(13b)에 삽입상태로 내장되고, 상단부에는 상기 상부커버(13)의 출수공(13a)에 끼워지는 삽입돌부(21)가 돌출 형성된 2단 구조로 형성됨으로써 더욱 견고한 결합상태를 유지한다.Meanwhile, the PE
또한, 상기 삽입돌부(21)는 출수공(13a)을 추가로 막아줌으로써 검은 물이 상기 PE 미분진 필터(20)를 미처 통과하지 않고 내측돌부(13b)의 내경부 및 PE 미분진 필터(20)의 사이에 발생하는 미세한 틈새를 통해 누출되는 일이 발생하더라도 상기 삽입돌부(21)가 출수공(13a)을 2차적으로 막아주어 검은 물은 출수공(13a)을 통해 외부로 출수되는 일이 없어 탁도 제거의 효율은 더욱 향상될 수 있게 된다.In addition, the
아울러 상기 삽입돌부(21)의 모서리부에는 상기 출수공(13a)에 끼워질 때 더욱 원활한 삽입이 가능하도록 삽입 안내면(22)이 경사지게 형성됨으로써 더욱 원활한 조립성을 제고할 수 있게 된다.In addition, since the
나아가 상기 통수공(12)에 끼워지는 상부커버(13)는 내측돌부(13b)의 내면에 압지용 돌출테(30)가 추가로 형성됨으로써 상기 내측돌부(13b)에 삽입상태로 내장되는 PE 미분진 필터(20)를 상기 압지용 돌출테(30)가 감싸면서 압지함으로써 상기 PE 미분진 필터(20)는 외부로 이탈되지 않고 더욱 견고한 고정상태를 유지함은 물론 확실한 기밀을 유지하여 검은 물이 외부로 누수됨을 효율적으로 방지한다.Further, the
② ② 실험예Experimental Example
본 발명에 의해 제조된 PE 미분진 필터(20)가 내장된 카본블럭 필터(10)를 냉온정수기에 장착하고, 이 냉온정수기를 통과한 물의 탁도를 측정하였고, 본 발명의 PE 미분진 필터(20)가 내장되지 않은 통상의 카본블럭 필터(10)만을 장착한 냉온정수기를 통과한 물의 탁도를 각각 측정토록 하였다.The
이렇게 측정된 수치는 하기의 표 3에 제시된 바와 같다.The measured values are as shown in Table 3 below.
탁도제거Turbidity Removal
필터 장착 전 Before filter installation
탁도제거Turbidity Removal
필터 장착 후 After mounting the filter
50NTU
50 NTU
10NTU
10 NTU
※ 탁도 (NTU, Nepthelometric Turbidity Unit) ? 검은 물이 나오는 양의 측정※ Turbidity Unit (NTU, Nepthelometric Turbidity Unit)? Determination of the amount of black water comes out
상기한 표 3과 같이 본 발명의 PE 미분진 필터(20)가 내장된 카본블럭 필터(10)의 경우 통상의 카본블럭 필터보다 탁도가 40NTU 저감됨을 확인할 수 있다.As shown in Table 3, in the case of the
즉 본 발명에 따르면 카본블럭 필터의 주원료인 활성탄의 특성으로 인해 초기 통수시 발생하는 검은 물을 출수공(13a)의 하측에 끼움 상태로 내장된 PE 미분진 필터(20)가 효율적으로 제거함으로써 탁도를 획기적으로 개선함은 자명하다고 할 수 있다.That is, according to the present invention, due to the characteristics of activated carbon which is the main raw material of the carbon block filter, the black dust generated during the initial water flow is effectively removed by the PE
1, 10: 카본블럭 필터 2, 12: 통수공
3, 13: 상부커버 3a, 13a: 출수공
13b: 내측돌부 14: 하부커버
20: PE 미분진 필터 21: 삽입돌부
22: 삽입 안내면 30: 압지용 돌출테1, 10:
3, 13:
13b: inner protrusions 14: lower cover
20: PE fine dust filter 21: Insertion protrusion
22: insertion guide surface 30: blotting protrusion
Claims (7)
상기 상부커버(13)의 출수공(13a) 하측에 삽입상태로 내장 설치되는 PE 미분진 필터(20)로 이루어지는 한편;
상기 PE 미분진 필터(20)는 통수공(12)에 끼워지는 상부커버(13)의 내측돌부(13b)에 삽입상태로 내장되고, 상단부에는 상기 상부커버(13)의 출수공(13a)에 끼워지는 삽입돌부(21)가 돌출 형성된 2단 구조로 이루어진 것을 특징으로 하는 PE 미분진 필터가 내장된 탁도 개선용 카본블럭 필터.
A carbon block filter 10 having a water supply hole 12 formed at an inner center thereof, and an upper cover 13 having a water discharge hole 13 a formed at an upper end of the water supply hole 12;
It consists of a PE dust filter (20) that is built-in installed in the inserted state below the water outlet (13a) of the upper cover (13);
The PE dust filter 20 is inserted into the inner protrusion 13b of the upper cover 13 fitted into the water hole 12 and inserted into the water outlet hole 13a of the upper cover 13. Turbidity-improving carbon block filter with a built-in PE fine dust filter, characterized in that consisting of a two-stage structure protruding the insertion protrusion 21 is inserted.
PE 미분진 필터(20)는 제1 초고분자 PE바인더와 제2 초고분자 PE바인더로 조성된 원료를 골고루 혼합하는 원료 혼합공정과;
상기 혼합된 원료를 금형의 내부에 충진한 후 압축프레스를 가동하여 프레져가 혼합원료를 가압하면서 원통형의 PE 미분진 필터(20)로 압축 성형하는 필터 성형공정과;
상기 PE 미분진 필터(20)가 내부에 성형된 금형 전체를 전기로에서 열처리하는 열처리공정과;
상기 열처리된 금형을 냉각한 후 지그를 이용하여 금형을 분리하여 PE 미분진 필터(20)를 외부로 인출하는 냉각 및 분리공정을 통해 제조되는 것을 특징으로 하는 PE 미분진 필터가 내장된 탁도 개선용 카본블럭 필터.
The method of claim 1,
PE fine dust filter 20 is a raw material mixing step of evenly mixing the raw material composed of the first ultra-high molecular PE binder and the second ultra-high molecular PE binder;
A filter molding step of filling the mixed raw material into a mold and then performing a compression press to press-press the mixed raw material into a cylindrical PE fine dust filter 20 while pressing the mixed raw material;
A heat treatment step of heat-treating the entire mold in which the PE dust filter 20 is formed in an electric furnace;
After cooling the heat-treated mold to separate turbidity using a jig for improving the turbidity embedded with PE fine dust filter, characterized in that the manufacturing process through the cooling and separation process to take out the PE dust filter 20 to the outside Carbon Block Filter.
혼합원료는 제1 초고분자 PE바인더 및 제2 초고분자 PE바인더가 중량대비 7: 3의 비율로 혼합되는 것을 특징으로 하는 PE 미분진 필터가 내장된 탁도 개선용 카본블럭 필터.
The method of claim 2,
The mixed raw material is a carbon block filter for improving turbidity with a built-in PE fine dust filter, characterized in that the first ultra high molecular PE binder and the second ultra high molecular PE binder are mixed at a ratio of 7: 3 by weight.
상기 제1 초고분자 PE바인더는 다공성 입자로 이루어지되 분자량이 450만g/mol이고, 부피밀도가 0.25g/cc이상이며, 평균입자가 30micron으로 이루어지고,
상기 제2 초고분자 PE바인더는 분자량이 500만g/mol이고, 부피밀도가 0.4g/cc이하이며, 평균입자가 120micron으로 이루어진 것을 특징으로 하는 PE 미분진 필터가 내장된 탁도 개선용 카본블럭 필터.
The method of claim 2,
The first ultra-high molecular PE binder is made of porous particles, the molecular weight is 4.5 million g / mol, bulk density is 0.25g / cc or more, the average particle is made of 30 micron,
The second ultra high molecular weight PE binder has a molecular weight of 5 million g / mol, a bulk density of 0.4 g / cc or less, and an average particle size of 120 micron. .
삽입돌부(21)의 모서리부에는 원활한 삽입을 위한 삽입 안내면(22)이 추가로 형성된 것을 특징으로 하는 PE 미분진 필터가 내장된 탁도 개선용 카본블럭 필터.
The method of claim 1,
The turbidity improvement carbon block filter with a built-in PE fine dust filter, characterized in that the insertion guide surface 22 for smooth insertion is further formed in the corner of the insertion protrusion (21).
통수공(12)에 끼워지는 상부커버(13)는 내측돌부(13b)의 내면에 압지용 돌출테(30)가 추가로 형성되고, 상기 압지용 돌출테(30)는 내측돌부(13b)에 삽입상태로 내장되는 PE 미분진 필터(20)를 압지상태로 감싸면서 이탈을 방지하는 것을 특징으로 하는 PE 미분진 필터가 내장된 탁도 개선용 카본블럭 필터.The method of claim 1,
The upper cover 13 to be fitted to the water hole 12 is formed on the inner surface of the inner projection (13b) is further formed with a protruding rim 30, the blotting rim 30 for the inner projection (13b) Turbidity-improving carbon block filter with a built-in PE fine dust filter, characterized in that the separation is prevented while wrapping the PE fine dust filter (20) embedded in the inserted state.
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KR1020110062407A KR101137765B1 (en) | 2011-06-27 | 2011-06-27 | Carbon block filter for improving turbidity |
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KR20190029822A (en) | 2017-09-11 | 2019-03-21 | 한국원자력연구원 | Carbon block filter for purifying cesium and manufacturing method thereof |
Citations (2)
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KR100907049B1 (en) * | 2009-04-22 | 2009-07-09 | (주)한독크린텍 | Manufacturing method of granular carbon block filter |
KR20100004628U (en) * | 2008-10-28 | 2010-05-07 | 주식회사 피코그램 | filter cartridge of water purifier system |
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2011
- 2011-06-27 KR KR1020110062407A patent/KR101137765B1/en active IP Right Grant
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