KR101270788B1 - 수처리용 필터카트리지 - Google Patents

Abstract

본 발명에 의한 수처리용 필터카트리지는, 주름이 형성된 막으로서 대략 원통형으로 형성되는 내측필터; 주름이 형성된 막으로서 대략 원통형으로 형성되며, 상기 내측필터보다 지름이 커서 상기 내측 필터의 바깥쪽에 설치되는 외측필터; 상기 내측필터와 상기 외측필터를 지지하는 홀더;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

수처리용 필터카트리지{FILTER CARTRIDGE FOR WATERTREATMENT}

본 발명은 수처리용 필터카트리지에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 두겹의 필터를 장착하여 필터링 능력을 향상시킬 수 있도록 한 수처리용 필터카트리지에 관한 것이다.

정수기 또는 수처리에 사용되는 필터는 불순물을 포함하는 물 또는 기타 액체를 필터에 통과시켜 불순물을 남기고 순수한 물 또는 기타 액체를 추출할 수 있도록 하는 것이다.

이러한 작용을 반복하여 실행할 경우 필터의 표면에는 불순물이 계속하여 부착되어 쌓이게 되거나 필터가 미세하게 손상됨으로써 필터의 능력이 시간이 갈수록 저하된다. 따라서, 필터를 주기적으로 교환해주어야 정수 또는 수처리의 품질이 균일하게 유지될 수 있는 것이다.

이를 위해 필터가 장착된 필터카트리지를 필터 홀더에 장착하여 사용하다가 필터의 수명이 다한 경우에는 필터 홀더에서 기존의 필터카트리지를 빼고 새로운 필터카트리지를 간단하게 교환하여 사용할 수 있도록 규격화된 필터카트리지가 개발되어 왔다.

종래기술에 의한 필터카트리지는, 도 5 및 도 6에 도시한 바와 같이, 수회 절곡된 형상의 여과막필터(3)를 원반형의 홀더(2) 사이에 설치하고, 그 내부에 코어(4)를 장착한 형태가 알려져 있다.

상기한 종래기술에 의한 필터카트리지는, 시간당 처리 용량을 향상시키기 위해 수회 절곡된 형상의 여과막필터(3)를 사용하여 여과막필터(3)의 표면적을 넓히도록 한 것이다.

도 6에 도시된 바와 같이, 종래기술에 의한 필터카트리지의 여과막필터(3)는 평판형상의 막을 여러 번 지그재그형으로 절곡하고, 그 막의 한쪽 끝과 다른 쪽 끝을 융착하여 고정한 것이다. 이 때, 융착부(5)의 단부는 필터카트리지의 바깥쪽을 향하도록 배치된다.

이러한 구성을 갖는 종래기술에 의한 필터카트리지는 입수공(9)을 통해 필터카트리지로 들어온 원수가 코어(4)를 통해 흘러가서 필터(3)를 거쳐 걸러진 후 외부로 배출될 수 있는 것이다.

이 때, 필터(3)를 통과하는 원수는 일반적인 필터의 표면뿐만 아니라 융착부(5)를 통해서도 일부가 지나가게 되는데, 필터카트리지의 제조과정에서 융착부(5)에는 미세한 분진이나 이물질이 발생하게 되어 이 이물질들이 묻어있다가, 필터(3)에 의해 걸러진 정수와 함께 사용자에게 공급될 수 있다는 문제점이 있었다.

또한, 하나의 필터(3)만을 사용하여 정수하므로 정수능력이 미흡하게 될 수 있는 문제점이 있었다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 과제는 정수능력을 향상시키며, 필터의 제조 중에 발생한 미세분진이 정수를 오염시키는 것을 방지하도록 한 수처리용 필터카트리지를 제공하는 것이다.

상기와 같은 본 발명의 과제를 해결하기 위하여, 본 발명에 의한 수처리용 필터카트리지는, 주름이 형성된 막으로서 대략 원통형으로 형성되는 내측필터; 주름이 형성된 막으로서 대략 원통형으로 형성되며, 상기 내측필터보다 지름이 커서 상기 내측 필터의 바깥쪽에 설치되는 외측필터; 상기 내측필터와 상기 외측필터를 지지하는 홀더;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한 본 발명에 의한 수처리용 필터카트리지는, 상기 내측 필터와 상기 외측 필터는 주름이 형성된 막의 한쪽끝과 다른쪽 끝이 융착되어 대략 원통형으로 형성되는 것을 특징으로 한다.

또한 본 발명에 의한 수처리용 필터카트리지는, 상기 홀더는 원반형으로 형성되며, 상기 내측 필터 및 상기 외측 필터의 양쪽 끝에 각각 하나씩 대응하는 제1홀더와 제2홀더를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한 본 발명에 의한 수처리용 필터카트리지는, 상기 제1홀더의 중앙에는 외부로부터 물이 공급될 수 있도록 입수공이 형성되는 것을 특징으로 한다.

또한 본 발명에 의한 수처리용 필터카트리지는, 상기 내측필터의 융착부인 내융착부는 상기 외측필터 측을 향하고, 상기 외측필터의 융착부인 외융착부는 상기 내측필터 측을 향하도록 배치되어, 상기 융착부에서 발생하는 미세분진이 상기 외측필터와 상기 내측필터 사이에 같힐 수 있도록 한 것을 특징으로 한다.

또한 본 발명에 의한 수처리용 필터카트리지는, 주름이 형성된 막으로서 한쪽 끝과 다른 쪽 끝이 융착되어 대략 원통형으로 형성되는 내측필터; 주름이 형성된 막으로서 한쪽 끝과 다른 쪽 끝이 융착되어 대략 원통형으로 형성되며, 상기 내측필터보다 지름이 커서 상기 내측 필터의 바깥쪽에 설치되는 외측필터; 상기 내측 필터와 상기 외측필터의 양쪽 끝에 각각 하나씩 대응하여 상기 내측필터와 상기 외측필터를 지지하며 원반형으로 형성되는 제1홀더와 제2홀더;를 포함하며, 상기 제1홀더의 중앙에는 외부로부터 물이 공급될 수 있도록 입수공이 형성되고, 상기 내측필터의 융착부인 내융착부는 상기 외측필터 측을 향하고, 상기 외측필터의 융착부인 외융착부는 상기 내측필터 측을 향하도록 배치되는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명에 의한 수처리용 필터카트리지는, 한쪽 끝은 상기 제1홀더에 고정되고, 다른 쪽 끝은 상기 제 2 홀더에 고정되며, 상기 입수공을 통해 들어온 물을 상기 필터측으로 공급할 수 있도록 내부가 빈 원통형으로 형성되고, 표면에 통수공이 형성된 코어를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명에 의한 수처리용 필터카트리지는, 상기 내측필터와 상기 외측필터는 나노 알루미나 파이버를 주 소재로 한 것을 특징으로 한다.

이상과 같은 본 발명에 의한 필터카트리지에 의하면, 필터가 이중으로 설치되므로 필터카트리지의 정화능력이 향상되며, 제조 과정 중에서 필터의 융착부에서 생길 수 있는 미세분진이 내측필터와 외측필터 사이에서 갇힐 수 있게 되므로 불순물이 섞이지 않은 깨끗한 물을 공급할 수 있는 효과가 발생한다.

도 1은 본 발명에 의한 필터카트리지를 보인 사시도이다.
도 2는 본 발명에 의한 필터카트리지를 보인 단면도이다.
도 3은 본 발명에 의한 필터카트리지를 보인 단면도이다.
도 4는 본 발명에 의한 필터카트리지의 융착부를 보인 확대 단면도이다.
도 5는 종래기술에 의한 필터카트리지를 보인 사시도이다.
도 6은 종래기술에 의한 필터카트리지를 보인 단면도이다.

이하에서는 첨부된 도면을 참조하여, 본 발명에 따른 필터카트리지의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명에 의한 필터카트리지를 보인 사시도이고, 도 2는 본 발명에 의한 필터카트리지의 단면도이다. 본 발명에 의한 필터카트리지는 도 1 및 도2에 도시한 바와 같이, 도시된 상태에서 상측의 제1홀더(10)와 하측의 제2홀더(20)를 포함한다.

제1홀더(10) 및 제2홀더(20)는 원반형으로 형성되며, 제1홀더(10)의 중앙에는 입수공(11)이 형성되어 이 입수공(11)을 통해 외부로부터의 물이 필터카트리지 내부로 흘러들어올 수 있게 된다.

제1홀더(10)와 제2홀더(20)의 사이에는 지지봉인 코어(40) 및 필터(30)가 설치된다. 코어(40)의 상측은 제1홀더(10)의 하면에 고정되고, 코어(40)의 하측은 제2홀더(20)의 상면에 고정된다. 코어(40)는 속이 빈 원통형으로 형성되며, 표면에는 내외부로 물이 통할 수 있도록 여러 개의 통수공(42)이 형성된다.

또한, 속이 빈 코어(40)의 내부는 제1홀더(10)의 입수공(11)과 연통되어 입수공(11)을 통해 들어온 원수가 코어(40)의 내부로 들어올 수 있게 된다. 이렇게 코어(40) 내부로 들어온 물은 통수공(42)을 통해 코어(40) 외부로 배출될 수 있는 것이다.

코어(40)의 바깥쪽에는 필터(30)가 설치된다. 필터(30)는 코어(40)의 바깥쪽을 감싸도록 배치되므로 코어(40)를 통해 들어온 원수가 필터(30)를 거치면서 걸러질 수 있는 것이다.

도 3은 본 발명에 의한 필터카트리지를 보인 단면도이고, 도 4는 본 발명에 의한 필터카트리지의 필터 융착부를 보인 확대 단면도이다.

도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이 본 발명에 의한 필터카트리지의 필터(30)는 외측필터(31)와 내측필터(35)로서 이중으로 구성된다. 내측필터(35)는 코어(40)와 인접하여 설치되고, 이 내측필터(35)의 바깥쪽으로 외측필터(31)가 설치된다.

외측필터(31)와 내측필터(35)는 모두 지그재그형으로 수회 절곡된 주름형의 필터(30)로서, 대략 원통형의 형상을 갖는다. 입수공(11) 및 코어(40)의 통수공(42)을 통해 유입된 원수는 내측필터(35)를 거치면서 일차로 걸러지고, 외측필터(31)를 거치면서 이차로 걸러지게 된다. 따라서, 모든 물은 이중으로 걸러지게 되어 최종적으로 외부로 배출되는 물은 세균 및 이물질이 거의 100% 제거된 깨끗한 상태로 배출될 수 있는 것이다.

이러한 필터(30)는 나노트랩 필터소재를 사용하는 것이 좋다.

나노트랩필터는 나노 알루미나 섬유(nano alumina fiber, AlOOH)를 주소재로서 제작된 것이다. 이 나노 알루미나 섬유의 직경은 2nm정도의 크기이며 매우 높은 전기양전성을 갖는다. 나노트랩필터는 나노 알루미나 섬유 이외에도 셀룰로스, 폴리에스터, 유리섬유 및 유기접착제 등의 재료로 이루어진다.

이러한 나노트랩필터는 광물질, 유기물질, 금속, 박테리아, DNA, 바이러스 등을 걸러낼 수 있는 것으로, 마이크론 크기에서 나노 크기의 입자까지도 처리가 가능한 것이다.

나노트랩필터는 상기한 바와 같은 월등한 정수 능력에 더해서, 기존의 필터에 비해 처리할 수 있는 유속이 커서 빠른 시간 안에 많은 양을 처리할 수 있다는 장점이 있다.

나노트랩필터는 종이를 만들 때와 같이 기계를 이용해서 연속적으로 뽑아낼 수 있도록 하여 제조함으로써 생산단가를 낮출 수 있도록 할 수 있으며, 시트형으로 이루어진 필터평막(31, 35)을 도 3 및 도 4에 도시한 바와 같이 수회 절곡하고, 양쪽 끝부분(32, 36)을 융착함으로써 대략 원통형의 형상을 가질 수 있도록 가공한다.

이상에서 살핀 바와 같이, 나노트랩필터를 채용한 외측필터(31)와 내측필터(35)는 나노 알루미나 섬유, 셀룰로스, 폴리에스터, 유리섬유등의 소재가 유기접착제에 의해 결합된 상태이므로, 필터 제작 공정에서 융착 시에 미세한 가루가 융착부(32, 36)의 단부(36a, 32a)에서 생성될 수 있는 것이다.

본 발명에 의한 필터카트리지의 외측필터(31)는 외융착부(32)에서 융착에 의해 접합되고, 내측필터(35)는 내융착부(36)에서 융착에 의해 접합되는데, 이렇게 돌출된 융착부(32, 36)가 서로 마주보도록 배치된다.

즉, 돌출된 내융착부(36)는 필터카트리지의 바깥쪽을 향하도록 배치되고, 외융착부(32)는 필터카트리지의 안쪽을 향하도록 배치되는 것이다.

미세분진은 주로 융착부의 단부(32a, 36a)에서 발생한다. 따라서, 내측필터(35)의 경우 물이 안쪽에서 바깥쪽으로 흐르는 경우에는 물이 융착부의 단부(36a)를 지나면서 미세분진이 유출되어 바깥쪽으로 흐르는 물과 섞이게 되지만, 물이 바깥쪽에서 안 쪽으로 흐르는 경우에는 미세분진이 흐르는 물과 섞이더라도 내측필터(35)를 통과하지 못하게 된다. 또한, 외측필터(31)의 경우 물이 바깥쪽에서 안 쪽으로 흐르는 경우에는 물이 융착부의 단부(32a)를 지나면서 미세분진이 유출되어 안쪽으로 흐르는 물과 섞이게 되지만, 물이 안 쪽에서 바깥쪽으로 흐르는 경우에는 미세분진이 흐르는 물과 섞이더라도 외측필터(31)를 통과하지 못하게 된다.

결과적으로, 내융착부(36) 및 외융착부(32)에서 잔존하는 미세한 가루들은 내측필터(35)와 외측필터(31) 사이에 갇히게 되는 것이다.

따라서, 통상적인 경우와 같이 입수공(11)을 통해서 원수가 들어와 코어(40)에서 바깥쪽으로 진행하면서 필터(30)를 통과하게 되는 경우 뿐만 아니라 반대로 필터카트리지의 바깥쪽에서 필터(30)를 통해 코어(40) 쪽으로 원수가 통과하는 경우에도 모두 미세한 분진은 내측필터(35)와 외측필터(31) 사이의 공간에 같히게 되므로 필터(30)를 통과한 정수가 분진에 의해 오염되는 것은 방지될 수 있는 것이다.

본 발명에 의한 필터카트리지는 이상에서 살핀 바와 같이, 필터(30)가 이중으로 설치되므로 정수능력이 향상되며, 또한, 내융착부(36)는 외측필터(31)를 향하도록, 외융착부(32)는 내측필터(35)를 향하도록 배치되므로 물이 어느 방향으로 흐르던 융착부(32, 36)에 잔존하는 미세분진이 유출되는 일이 없이 깨끗한 물을 배출시킬 수 있게 되는 것이다.

10 제1홀더 11 입수공
20 제2홀더 30 필터
31 외측필터 32 외융착부
35 내측필터 36 내융착부
40 코어 42 통수공

Claims (9)

1. 주름이 형성된 막으로서 원통형으로 형성되는 내측필터; 및
   주름이 형성된 막으로서 원통형으로 형성되며, 상기 내측필터보다 지름이 커서 상기 내측필터의 바깥쪽에 설치되는 외측필터를 포함하며,
   상기 내측필터와 상기 외측필터는 주름이 형성된 막의 한쪽 끝과 다른 쪽 끝이 융착되어 원통형으로 형성되고,
   상기 내측필터의 융착부인 내융착부는 상기 외측필터 측을 향하도록 배치되되 상기 내측필터의 내측으로 노출되지 않고,
   상기 외측필터의 융착부인 외융착부는 상기 내측필터 측을 향하도록 배치되되 상기 외측필터의 외측으로 노출되지 않아,
   원수가 상기 내측필터의 내측에서 상기 외측필터의 외측으로 유동할 때나 원수가 상기 외측필터의 외측에서 상기 내측필터의 내측으로 유동할 때, 상기 융착부에서 발생하는 미세분진이 상기 외측필터와 상기 내측필터 사이에 갇힐 수 있도록 한 것을 특징으로 하는 수처리용 필터카트리지.
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 내측필터와 상기 외측필터를 지지하는 홀더를 더 포함하는 것을 특징으로 수처리용 필터카트리지.
3. 제 2 항에 있어서,
   상기 홀더는 원반형으로 형성되며, 상기 내측 필터 및 상기 외측 필터의 양쪽 끝에 각각 하나씩 대응하는 제1홀더와 제2홀더를 포함하는 것을 특징으로 하는 수처리용 필터카트리지.
4. 제 3 항에 있어서,
   상기 제1홀더의 중앙에는 외부로부터 물이 공급될 수 있도록 입수공이 형성되는 것을 특징으로 하는 수처리용 필터카트리지.
5. 제 1 항에 있어서,
   상기 내측필터와 상기 외측필터는 나노 알루미나 파이버를 주소재로 한 것을 특징으로 하는 수처리용 필터카트리지.
6. 주름이 형성된 막으로서 한쪽 끝과 다른 쪽 끝이 융착되어 원통형으로 형성되는 내측필터;
   주름이 형성된 막으로서 한쪽 끝과 다른 쪽 끝이 융착되어 원통형으로 형성되며, 상기 내측필터보다 지름이 커서 상기 내측필터의 바깥쪽에 설치되는 외측필터; 및
   상기 내측필터와 상기 외측필터의 양쪽 끝에 각각 하나씩 대응하여 상기 내측필터와 상기 외측필터를 지지하며 원반형으로 형성되는 제1홀더와 제2홀더를 포함하며,
   상기 내측필터의 융착부인 내융착부는 상기 외측필터 측을 향하도록 배치되되 상기 내측필터의 내측으로 노출되지 않고,
   상기 외측필터의 융착부인 외융착부는 상기 내측필터 측을 향하도록 배치되되 상기 외측필터의 외측으로 노출되지 않아,
   원수가 상기 내측필터의 내측에서 상기 외측필터의 외측으로 유동할 때나 원수가 상기 외측필터의 외측에서 상기 내측필터의 내측으로 유동할 때, 상기 융착부에서 발생하는 미세분진이 상기 외측필터와 상기 내측필터 사이에 갇힐 수 있도록 한 것을 특징으로 하는 수처리용 필터카트리지.
7. 제 6 항에 있어서,
   상기 제1홀더의 중앙에는 물이 공급될 수 있도록 입수공이 형성되는 것을 특징으로 하는 수처리용 필터카트리지.
8. 제 7 항에 있어서,
   한쪽 끝은 상기 제1홀더에 고정되고, 다른 쪽 끝은 상기 제 2 홀더에 고정되며, 상기 입수공을 통해 들어온 물을 상기 내측필터 측으로 공급할 수 있도록 내부가 빈 원통형으로 형성되고, 표면에 통수공이 형성된 코어를 더 포함하는 수처리용 필터카트리지.
9. 제 6 항에 있어서,
   상기 내측필터와 상기 외측필터는 나노 알루미나 파이버를 주소재로 한 것을 특징으로 하는 수처리용 필터카트리지.

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