KR101269197B1 - 수처리용 이온필터 - Google Patents

Abstract

발명은 금속재질의 걸름부를 구비하여 일정온도의 고온에서 사용가능함과 아울러 이물질 등을 효과적으로 필터링할 수 있으며, 특히 상기 하부커버에 이탈방지부와 고정링을 설치하여 이온교환수지의 분리 및 충진이 용이한 수처리용 이온필터에 관한 것이다.

Description

수처리용 이온필터{Ion exchange filter for treating water}

본 발명은 수처리용 이온필터에 관한 것으로, 더 상세히는 이온필터의 구조를 개선하여 이온교환수지의 분리 및 충진 작업이 용이함과 아울러 물속에 함유된 스케일 및 금속 성분을 효과적으로 포집할 수 있는 수처리용 이온필터에 관한 것이다.

일반적으로, 냉각기(Chiller)는 각종 산업 현장에서 실내 냉각이나 시스템 등의 냉각을 위하여 사용되는 것으로, 냉각기의 내부에 압축기, 응축기, 팽창밸브, 증발기로 이루어진 냉각사이클이 내장되어, 펌프와 배관에 의해 냉각사이클의 증발기를 거쳐서 순환하는 물을 이용하여 냉각 작용을 하게 된다. 이 밖에 각종 산업설비나 보일러 등에도 펌프와 배관에 의해 물을 순환시켜 사용하도록 되어 있으며, 수도수나 지하수를 이용하는 산업현장이나 사용 개소에 배관을 통해 급수전에 연결되어 있다. 그런데, 냉각기, 보일러 또는 각종 산업설비의 물을 순환시키는 배관에서 주로 수도수를 사용시 용존산소 및 염소성분 등에 의한 적녹 발생과 기타 유기물질에 의한 부식으로 인하여 수관설비에서 누수의 원인이 되며, 그리고 지하수를 사용시 수온, 총경도 및 주변환경에 따라 다르나 일반적으로 수도수(총경도 50ppm 일경우)적녹발생 속도보다 지하수의( 총경도 300ppm 일경우)스케일 생성 속도가 더 빠르게되어 배관내 막힘현상의 원인이 되고 있으며, 이러한 이물질을 제거하기 위한 관리 작업 등이 주기적으로 요구되기 때문에, 번거로운 문제점이 있다.

따라서, 배관 자체에 이물질이 쌓이는 것을 방지하여 유지 관리 등이 용이하게 이루어질 수 있도록 하는 방안이 요구되고 있는 실정이다.

본인이 선출원한 특허등록 제10-909015호 '이물질과 스케일 성분을 제거하는 정수 및 수처리용 이온필터'에 대해 간략히 설명하면, 유입구와 배출구가 형성된 케이싱과,상기 케이싱의 내주면에 설치되는 이온필터는 유입된 물속에 함유된 이물질을 걸러주는 필터와;이 필터의 상하부에 결합되는 상,하부커버와; 상기 필터, 상,하부커버의 내부에 충진되며, 물(원수)속에 함유된 이물질과 스케일 성분을 포집하는 이온교환수지와; 상기 하부커버의 내주면에 설치되며, 상기 이온교환수지의 이탈을 방지하는 이탈방지부와; 상기 하부커버의 상부에는 필터의 하단부에 끼워져 걸림돌기가 형성된 고정편과, 이 고정편의 내측에 배치되며, 상기 필터의 내부로 상향돌출된 물유도편과, 이 물유도편의 내주면을 따라 형성되는 걸림턱과, 이 걸림턱의 내측에 물의 배출을 유도하는 복수의 관통공과, 이 관통공 사이에 형성되는 지지바와, 하부에는 가장자리가 하향돌출된 지지턱으로 이루어진 것을 특징으로 한다. 이와 같이, 종래의 이온필터는 물을 매체로 하는 정수장치나 수처리장치 및 수관 그리고 열교환기, 냉각기, 온수기, 보일러 등 산업설비에 적절하게 구비하여 이물질과 스케일 성분을 제거 효율을 향상시키는 효과가 있다. 그러나 종래의 이온필터는 필터의 상,하부에 상,하부커버가 억지 끼움결합되며 내부에 이온교환수지가 충진되는 구조로서, 상기 필터의 수명이 다하게 되면 전체를 교체해야 하기 때문에 비용적인 부담이 있었다. 그리고 충진된 이온교환수지를 재사용할 수 있는 방법이 요구되었다. 그리고 종래의 이온필터는 구조적인 특성상 저온에서만 사용가능한 구조로 이루어져 사용상에 제약을 받는 문제점이 있었다. 또한, 종래의 이온필터는 스케일 성분 제거효율 약70%∼90% 이다. 사정이 이러다보니 보일러, 열교환기, 냉각기, 온수기 등 사용중에 물의 증발되어 주기적으로 물이 공급됨에 따라 기존의 사용하던 물과 이온필터에 의해 스케일 성분을 제거된 물을 장기간 사용하다면 농축도가 증가되어 스케일 발생 또는 배관내 막힘 등의 문제점이 야기 되었다.

상기의 문제점을 해결하기 위한 본 발명은 이온필터의 구조를 개선하여 이온교환수지의 분리 및 충진 작업이 용이함과 아울러 물속에 함유된 이물질 및 스케일,금속 성분을 효과적으로 필터링하거나 포집할 수 있는 수처리용 이온필터를 제공한다.

상기의 과제를 해결하기 위한 본 발명의 수처리용 이온필터는 유입구와 배출구가 형성된 케이싱과, 상기 케이싱의 내부에 설치되며 고온에 견딜 수 있는 이온필터로 구성되며, 원통형 또는 사각형상으로 이루어져 유입된 물속에 함유된 이물질 등을 필터링하는 걸름부와; 상기 걸름부의 상부에 설치되는 상부커버 및 하부에 설치되며 중앙에 관통공이 형성되며 상기 관통공의 하측에 안착홈이 형성되고, 상기 안착홈의 하부에 걸림홈이 구비된 하부커버와; 상기 걸름부와 상,하부커버의 내측에 충진되며 물속에 함유된 이물질과 스케일 성분을 포집하는 이온교환수지와; 상기 하부커버의 안착홈에 배치되며 중앙에 연통공이 형성되며 상기 연통공의 상부측에 상기 이온교환수지의 이탈을 차단하는 이탈방지망이 구비된 이탈방지부와; 상기 하부커버의 걸림홈에 설치되어 상기 이탈방지부를 탄성지지하는 고정링과; 상기 하부커버와 케이싱 사이에 설치되어 상기 배출구측으로 직접 배출되지 않도록 하는 오링으로 구성된다.

따라서, 본 발명의 수처리용 이온필터는 금속재질의 걸름부를 구비하여 일정온도의 고온에서 사용가능함과 아울러 이물질 등을 효과적으로 필터링할 수 있으며, 특히 상기 하부커버에 이탈방지부와 고정링을 설치하여 충진된 이온교환수지의 분리 및 충진 작업이 용이하여 사용상에 편리함을 도모할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명에 따른 이온필터의 분해사시도,
도 2는 본 발명에 따른 이온필터의 설치된 단면도,
도 3은 본 발명에 따른 이온필터의 다른실시예를 보인 단면도,
도 4는 본 발명에 따른 이온필터의 또 다른실시예를 보인 단면도.

이하, 첨부한 도면을 이용하여 본 발명을 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 수처리용 이온필터는 보일러, 온조기 등 각종 기계설비 또는 각종 배관 라인에 설치되는 케이싱(10)과, 상기 케이싱(10)의 내부에 설치되어 이물질이나 스케일, 금속성분을 포집하는 이온필터(20)로 구성된다.

상기 케이싱(10)은 몸체(11)와 덮개(12)로 이루어지며, 상기 몸체(11)에는 원통 또는 사각 형상으로 구비될 수 있으며, 내측 중앙에 배출구(14)가 관통된다.

상기 덮개(12)는 몸체(11)의 상단부와 대응되게 형성되며, 중앙에 유입구(13)가 관통된다.

그리고 상기 몸체(11)와 덮개(12)는 도면상에 도시한 고정수단(15)에 의해 체결되는 구조이며 이에 상응하는 다양한 방법이 제공됨은 물론이다.

상기 이온필터(20)는 물속에 함유된 이물질 등을 필터링하는 걸름부(30)와, 상기 걸름부(30)의 상,하부에 설치되는 상,하부커버(40,50)와, 상기 걸름부(30)와 상,하부커버(40,50)의 내부에 충진되는 이온교환수지(60)와, 상기 하부커버(50)에 배치되어 이온교환수지(60)의 이탈을 방지하는 이탈방지부(70)와, 상기 하부커버(50)에 설치되어 상기 이탈방지부(70)를 고정하는 고정링(80)과, 상기 하부커버(50)와 케이싱(10) 사이에 설치되어 상기 배출구(14)측으로 직접 배출되지 못하도록 하는 오링(90)으로 구성된다.

상기 걸름부(30)는 원통형 또는 사각형상을 가지며 고온에 견딜 수 있도록 금속재질로 구비되는 것이 바람직하다. 그리고 상기 상,하부커버(40,50)의 내측 바깥쪽에 설치되는 제1메쉬망(31)과, 상기 상,하부커버(40,50)의 내측 안쪽면에 구비되는 제2메쉬망(32)과, 상기 제1,2메쉬망(31,32) 사이에 설치되는 금속망(33)으로 이루어진다.

상기 제1,2메쉬망(31,32)은 추후 설명할 상기 상,하부커버(40,50)의 고정홈(42)에 안착,고정된다.

상기 제1메쉬망(31)은 격자(타공) 상태가 100∼300mesh로 구비되고, 상기 제2메쉬망(32)은 타공 상태가 60∼100mesh로 구비될 수 있으며, 상기 제1메쉬망(31)보다 제2메쉬망(32)이 크게 구비되어 물의 흐름에 방해를 받지 않는다.

그리고 상기 제2메쉬망(32)의 격자 크기가 이온교환수지(60)보다 작게 구비되어 이온교환수지(60)의 이탈을 방지하게 된다.

상기 금속망(33)은 소정간격을 두고 복수의 물유입공(34)이 형성되며, 상기 케이싱(10)의 내부에 상기 걸름부(30)측으로 발생되는 압력에 의해 상기 제1메쉬망(31)을 안정적으로 고정함과 아울러 세척작업시 내부로 물을 유입시키는 경우, 상기 제2메쉬망(32)을 안정적으로 고정할 수 있는 것이다.

상기 상부커버(40)는 가장자리를 따라 지지편(41)이 형성되고, 이 지지편(41)의 내측면에 상기 제1,2메쉬망(31,32)을 고정되는 고정홈(42)이 형성된다.

상기 하부커버(50)는 가장자리를 따라 지지편(51)이 형성되고, 상기 지지편(51)의 내측면에 제1,2메쉬망(31,32)을 고정되는 고정홈(52)이 형성되며, 중앙에 관통공(53)이 형성되고 상기 관통공(53)의 하측에 안착홈(54)이 형성되며, 상기 안착홈(54)의 하부에 걸림홈(55)이 구비되고, 저면에 형성된 결합홈(56)으로 이루어진다.

상기 이탈방지부(70)는 하부커버(50)의 안착홈(54)에 배치되며 중앙에 연통공(71)이 형성되며 상기 연통공(71)의 내측에 십자(+)형태의 지지부재(73)가 구비되고, 상기 연통공(71)의 상측면과 지지부재(73)의 상부에 안착되어 상기 이온교환수지(60)의 이탈을 차단하는 이탈방지망(72)이 구비된다.

상기 고정링(80)은 링형상으로 가지며, 양단부에 내측으로 벤딩된 절곡부(81)가 구비된다. 그리고 상기 고정링(80)은 걸림홈(55)의 간격보다 직경이 약간 크게 구비된다. 상기 고정링(80)의 외측면 일부가 상기 걸림홈(55)의 입구측에 걸려지게 구비되어 상기 이탈방지부(70)를 자동적으로 상측으로 항상 밀어올리는 힘을 작용하게 되어 밀착력을 배가시킴과 아울러 상기 걸림홈(55)에서 상기 고정링(80)의 이탈이 용이한 장점이 있다.

상기 오링(90)은 하부커버(50)의 결합홈(56)에 끼워져 상기 배출구(14)측으로 직접 배출되는 것을 차단한다.

상기에서 보는 바와 같이, 본 발명은 수처리용 이온필터의 작용 및 효과를 설명하면, 상기 덮개(12)의 유입구(13)로 고온의 물이 유입되면, 이온필터(20)의 상단부의 상부커버(40)에 의해 물이 옆으로 퍼지면서 상기 몸체(11)와 걸름부(30) 사이 공간부와 둘레부에 채워지면서 순차적으로 걸름부(30)를 통과하게 되는데, 이때 상기 걸름부(30)를 통과한 물이 상기 걸름부(30)에 의해 녹이나 흙, 등과 기타 고형의 이물질이 걸러진 물이 상기 걸름부(30)의 내부로 유입되고, 이렇게 유입된 물은 이온교환수지(60)에 의해 원수에 함유된 경도성분 또는 스케일 성분들을 포집하게 되는데, 이때 양이온교환수지(60)가 충진시 스케일을 생성시키는 성분 즉, 등과 기타 양이온을 포집하게 되고, 그리고 음이온교환수지(60) 충진시 부식을 유발시키는 등 기타 음이온을 포집한다. 이어서 상기 이온교환수지(60)를 통과한 물은 상기 하부커버(50)의 관통공(53)과 이탈방지부(70)의 연통공(71)을 거쳐 상기 배출구(14)측으로 배출된다.

이러한 방법으로 물속에 함유된 이물질 등을 필터링하고, 스케일 성분 등을 포집하게 된다. 이렇게 일정기간 동안 사용하다보면 상기 이온교환수지(60)에 많은 량의 스케일 성분이 포집되어 기능이 저하되는데, 이때 상기 케이싱(10)에서 이온필터(20)를 분리하여, 상기 고정링(80)의 절곡부(81)를 내측으로 잡아당기면 상기 고정링(80)이 상기 걸림홈(55)에서 간단하게 이탈됨에 따라 상기 이탈방지부(70)의 고정상태가 해지되어 간단하게 분리된다. 이어 이온필터(20)의 내부에 충진된 이온교환수지(60)가 상기 하부커버(50)의 관통공(53)을 통해 인출하여 세척작업을 행한다. 이렇게 세척작업이 완료된 이온교환수지(60)를 다시 상기 관통공(53)을 통해 이온필터(20)의 내부로 충진한 후, 먼저 상기 이탈방지부(70)를 상기 안착홈(54)에 끼우고, 이어 상기 고정링(80)의 절곡부(81)를 잡아당긴 상태에서 상기 걸림홈(55)에 끼운 후, 상기 절곡부(81)의 잡아당긴 상태를 해지하면 상기 걸림홈(55)에 고정링(80)이 결합되면서 상기 이탈방지부(70)의 저면을 밀착,고정하게 된다.

이와 같이, 이온필터(20)에 충진된 이온교환수지(60)의 분리 및 충진 작업이 용이하여 사용상에 편리함을 도모할 수 있는 것이다.

도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명은 수처리용 이온필터(20)의 중복된 설명은 하지 않으며, 상기 상부커버(40)의 내측에 지지봉(100)이 설치되고, 이 지지봉(100)의 외주면에 설치되는 자석(110)으로 이루어진다.

상기 자석(110)은 통상적인 구조로 구체적인 설명은 하지 않으며, 상기 지지봉(100)의 외주면에 스냅링 등 다양한 방법으로 결합,고정될 수 있는 것이다.

이와 같이, 상기 자석(110)에 의해 이온필터(20)의 내부로 유입된 물속에 함유된 철분 등의 금속성분을 효과적으로 포집할 수 있는 것이다.

도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명은 수처리용 이온필터(20)의 중복된 설명은 하지 않으며, 상기 몸체(11)의 내,외주면에 설치되는 제1,2열차단부재(17,18)로 이루어진다.

상기 제1열차단부재(17)는 몸체의 내측에 설치되며 고온에 잘견딜 수 있는 재질로 구비되는 것이 바람직하다.

상기 제2열차단부재(18)는 몸체(11)의 외측에 끼워지게 설치되며, 상기 몸체에서 전달되는 열을 차단할 수 있는 재질로 구비되는 것이 바람직하다. 그리고 외부의 충격에 의해 완충기능을 갖는다.

이와 같이, 상기 제1,2열차단부재(17,18)는 몸체(11)의 내,외측에 선택적으로 설치될 수 있으며, 상기 몸체(11)에서 전달되는 열을 차단하여 화상의 위험을 미연에 방지할 수 있는 것이다.

상기에서 설명한 바와 같이 본 발명의 과제와 동일한 범위 내에서 다양한 설계 변경을 시도할 수도 있을 것이나, 이러한 설계변경으로 인해 본 발명에서 전혀 예상치 못한 새로운 효과가 나타나지 않는 한, 본 발명의 권리범위를 벗어나지 못할 것이다.

본 발명의 이온필터는 사출기 오일쿨러, 냉각기의 콘덴서, 압축기의 BARREL, 압축기 ROLL, 보일러의 스팀장치 등에 설치함과 아울러 고온용수를 사용하는 순환기 계통 금형, 펌프, 밸브, 센서 등에 적용하여 스케일 및 철분 등의 금속 성분을 효과적으로 포집할 수 있는 것이다.

20: 이온필터 30: 걸름부
40: 상부커버 50: 하부커버
60: 이온교환수지 70: 이탈방지부
80: 고정링

Claims (3)

1. 유입구(13)와 배출구(14)가 형성된 케이싱(10)과, 상기 케이싱(10)의 내부에 설치되며 고온에 견딜 수 있는 이온필터(20)로 구성되며,
   상,하부커버(40,50)의 내측 바깥쪽에 설치되는 제1메쉬망(31)과, 상기 상,하부커버(40,50)의 내측 안쪽면에 설치되는 제2메쉬망(32)과, 상기 제1,2메쉬망(31,32) 사이에 설치되며, 외주면에 복수의 물유입공(34)이 관통된 금속망(33)으로 이루어져 물속에 함유된 이물질 등을 필터링하는 걸름부(30)와;
   상기 걸름부(30)의 상부에 설치되는 상부커버(40) 및 하부에 설치되며 중앙에 관통공(53)이 형성되며 상기 관통공(53)의 하측에 안착홈(54)이 형성되고, 상기 안착홈(54)의 하부에 걸림홈(55)이 구비된 하부커버(50)와;
   상기 걸름부(30)와 상,하부커버(40,50)의 내측에 충진되며 물속에 함유된 이물질과 스케일 성분을 포집하는 이온교환수지(60)와;
   상기 하부커버(50)의 안착홈(54)에 배치되며 중앙에 연통공(71)이 형성되며 상기 연통공(71)의 상부측에 상기 이온교환수지(60)의 이탈을 차단하는 이탈방지망(72)이 구비된 이탈방지부(70)와;
   상기 하부커버(50)의 걸림홈(55)에 설치되어 상기 이탈방지부(70)를 탄성지지하는 고정링(80)과;
   상기 하부커버(50)와 케이싱(10) 사이에 설치되어 상기 배출구(14)측으로 직접 배출되지 않도록 하는 오링(90)으로 구성된 것을 특징으로 하는 수처리용 이온필터.
   
2. 제1항에 있어서,
   상기 상부커버(40)의 내측에는 하방향으로 연장된 지지봉(100)이 형성되고, 상기 지지봉(100)의 외측면에 설치되는 복수의 자석(110)이 더 포함된 것을 특징으로 하는 수처리용 이온필터.
   
3. 재1항에 있어서,
   상기 케이싱(10)의 몸체(11) 내,외측면에는 외부로 전달되는 열을 차단하는 제1,2열차단부재(17,18)가 더 포함된 것을 특징으로 하는 수처리용 이온필터.

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