KR19980016053U - 정수필터 - Google Patents

Abstract

본 고안은 중공사 외표면에 누적되는 세균 및 이물질을 세척할 수 있도록 하는 중공사 정수필터의 개선에 관한 것으로서, 외표면으로 공급되는 원수를 외표면을 통해 내측에 형성되는 중공부(22)로 침투시키는 과정에서 정수를 수행하는 중공사(20)를 이용한 정수필터를 구성함에 있어서, 상부 및 하부가 개방되며 내측에 중공사(20)가 배열되고, 하단에 내부를 외부로 개방하는 연통공(12)이 형성되는 카트리지(10)와, 카트리지(10)의 상부에 고정되며 복수의 공급공(32)이 형성되는 상부 홀더(30)와, 카트리지(10)의 하부에 고정되며 하부로 정수관(42)이 연장구성 되는 하부 홀더(30)와, 내주연이 카트리지(10)의 외표면과의 사이에 연통공(12)에 의해 카트리지(10)내부와 연통됨과 동시에 세척수 출구(54)에 의해 선택적으로 외부로 개방되는 소정의 공간을 갖도록 카트리지(10)를 수용하며, 하단에 상기 정수관(42)과 연통되는 정수 출구(52)가 형성되는 하우징(50)과, 하우징(50)의 상단에 고정되며 원수 입구(62)를 갖는 하우징 커버를 구비함을 특징으로 한다.

Description

정수필터

본 고안은 정수필터에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 중공부를 갖는 가는 실(이하 '중공사(中空絲)'라 약칭함)을 이용한 정수필터에 있어서, 상기 중공사 주연에 누적되는 세균 및 이물질을 세척할 수 있도록 하는 정수필터의 개선에 관한 것이다.

일반적으로 정수기는 원수를 소정의 경로를 거쳐 이송시키는 과정에서 원수내에 포함되어 있는 세균 및 각종 이물질등을 걸러내어 청결한 상태의 물을 제공토록하는 것으로서, 상기와 같이 원수(原水)로부터 세균 및 이물질을 걸러내는 작용은 필터를 이용하게 된다.

이러한 필터는 여러 가지 형태가 개발되어 있는데, 대표적인 것으로는 세라믹 필터, 탄소 필터, 미세공을 갖는 멤브레인을 이용한 역삼투압방식의 정수필터를 예로 들을 수 있다. 그러나 이러한 역삼투압방식은 원수속에 포함되어 있는 세균 및 이물질을 걸러내는 데는 우수한 효과가 있다는 장점이 있는 반면, 원수내에 포함되는 예컨대 철분, 칼슘등의 미네랄 성분들을 모두 포함하여 필터링하게 되어 물속의 영양분이 모두 제거되는 단점을 갖고 있었다.

따라서 최근에는 한외여과 또는 정밀여과 방식의 중공사 멤브레인을 이용한 필터(이하 '중공사 필터'로 약칭함)가 개발되어 있다. 이러한 중공사필터는 비교적 가는 굵기의 실 내부에 중공부를 갖는 중공사를 카트리지 내에 소정의 형태로 배열하고, 중공사의 외측에 원수를 공급하여 원수가 중공사의 외표면을 통해 중공부 내로 침투하는 과정에서 정수(淨水)작용을 수행한다.

비교적 입자의 크기가 작은 세균이나 이물질은 일반적인 세라믹 필터나 탄소 필터에 의해서는 잘 걸러내기가 어렵다. 반면에 중공사 필터는 세라믹 필터나 탄소 필터를 통과하는 세균이나 오염물질은 완전히 걸러내는 반면, 인체에 필요한 철분, 칼슘 무기이온 등 크기가 작은 미네랄 성분은 통과시킴으로써 필요성분이 그대로 함유된 물을 제공할 수 있다는 장점이 있다.

도 1내지 도 3에는 상기와 같은 중공사 채용한 필터의 구성이 도시되어 있는데 이를 개략적으로 살펴보면, 양측이 개방된 원통형의 카트리지(1)의 내에 수가닥의 중공사(2)를 하부에서 상부로 연장하고 이를 상부에서 회류시켜 다시 하부로 향하도록 배열하고, 카트리지(1)의 상부 및 하부에 각각 원수 입구(3a)를 갖는 하우징 커버(3)과 정수 출구(4a)를 갖는 하부캡(4)이 초음파용착(ultrasonic welding)에 의해 접합되어 있다.

상기 각각의 중공사(2)는 예컨대 폴리우레탄(polyurethane)이나 에폭시 수지 등과 같은 경화접착제(5)에 의해 하단부가 접착되어 중공사가 카트리지에 안정되게 고정되어 있다. 중공부(2a)는 정수의 흐름이 원활하도록 하부가 개방되도록 구성된다. 그리하여 원수 입구(3a)를 통해 원수(6)가 공급되면 원수는 도 2에 도시된 바와 같이 중공사(2)의 외표면을 통해 중공부(2a)내로 침투되고, 이 과정에서 세균 및 이물질은 걸러지고 철분 및 칼슘등의 미네랄 성분을 포함하는 정수된 물이 정수 출구(4a)를 통해 외부로 배수된다.

그러나 상기와 같은 구성을 갖는 종래의 정수필터는 원수가 중공사(2)의 상면에 직접 공급되어 중공사가 손상될 우려가 있다. 즉, 원수는 하우징 커버(3)에 형성된 원수 입구(62)로부터 중공사(2)를 향해 직접공급되고, 이때 원수는 소정의 수도압을 갖고 있으므로 중공사의 배열이 흐트러지게 될 염려가 있다. 더욱이, 원수가 유입되면서 발생하는 워터 해머(water hammer)현상(초기에 큰 압력이 가해지는 현상)으로 충격을 받아 중공사가 크게 흔들림으로써 접착부위(80)의 중공사가 끊어질 염려 또한 내포하고 있었다.

특히, 종래의 정수필터는 중공사 외표면에 누적되는 세균 및 이물질등을 효과적으로 제거할 수 없는 문제를 갖고 있었다. 즉, 원수는 중공사(2)의 외표면을 통과하는 과정에서 필터링이 이루어지므로 세균 및 이물질등은 중공사의 외표면에 흡착되어지는데, 사용기간이 경과함에 따라 세균 및 이물질 등이 상기 중공사의 외표면에 누적되어 정수 성능이 감소된다. 또한, 필터를 일정기간 사용하지 않는 경우에 필터 내부에서 세균이 급격하게 번식하므로, 필터 내부가 크게 오염되고 정수 능력이 급격히 감소될 수 있다.

그러나, 상기 누적물을 제거할 수 있는 수단이 제공되어 있지 않으므로 오염물질이 퇴적된 중공사 필터는 더 이상 사용하지 못하고 새것으로 교환해야 되기 때문에, 정수기의 수명을 단축 시키고 일정기간 사용하지 않은 중공사 필터는 폐기해야 하는 등, 사용자에게 불편함을 주는 문제를 갖고 있었던 것이다.

이에, 본 고안은 상기와 같은 종래의 문제점을 감안하여 안출된 것으로서, 그 목적은 중공사의 손상을 감소시키고 사용기간의 경과에 따라 중공사의 외표면에 누적되는 세균 및 이물질을 효과적으로 제거하여 필터의 수명을 연장할 수 있는 정수필터를 제공함에 있다.

도 1은 종래 정수필터의 구성을 보인 사시도

도 2는 종래 정수필터의 구성을 보인 단면도

도 3은 본 고안에 따른 정수필터의 구성을 보인 사시도

도 4는 본 고안에 따른 정수 필터의 구성을 보인 단면도

도 5는 본 고안에 따른 정수필터의 정수작용을 보인 요부확대 단면도

도 6은 본 고안에 따른 정수필터의 세척작용을 보인 요부 확대 단면도

♣ 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 ♣

10: 카트리지12: 연통공

20: 중공사30: 상부 홀더

32: 공급공40: 하부 홀더

42: 정수관44: 오-링

50: 하우징52: 정수 출구

54: 세척수 출구60: 하우징 커버

62: 원수 입구70: 캡너트

80: 경화접착제90: 원수

상기와 같은 본 고안의 목적은 외표면으로 공급되는 원수를 외표면을 통해 내측에 형성되는 중공부로 침투시키는 과정에서 정수를 수행하는 중공사를 이용한 정수필터를 구성함에 있어서, 상부 및 하부가 개방되며 내측에 중공사가 배열되고, 하단에 내부를 외부로 개방하는 연통공이 형성되는 카트리지와, 카트리지의 상부에 고정되며 복수의 공급공이 형성되는 상부 홀더과, 카트리지의 하부에 고정되며 하부로 정수관이 연장구성 되는 하부 홀더과, 내주연이 카트리지의 외표면과의 사이에 연통공에 의해 카트리지 내부와 연통됨과 동시에 세척수 출구에 의해 선택적으로 외부로 개방되는 소정의 공간을 갖도록 카트리지를 수용하며, 하단에 상기 정수관과 연통되는 정수 출구가 형성되는 하우징과, 하우징의 상단에 고정되며 원수 입구를 갖는 하우징 커버를 구비하여 달성될 수 있다.

본 고안은 상기 세척수 출구 및 정수 출구를 선택적으로 밀폐하는 캡너트를 제공함이 바람직하다.

이하, 본 고안에 따른 정수필터의 바람직한 실시예를 설명하면 다음과 같다.

도 3 및 도 4에는 본 고안에 따른 정수필터의 바람직한 실시예의 구성이 도시되어 있다. 이에 따르면 본 고안은 양측이 개방된 원통형의 카트리지(10)의 내에 수가닥(수백 내지 수천 가닥)의 중공사(20)를 하부에서 상부로 연장하고 이를 상부에서 회류시켜 다시 하부로 향하도록 배열하고, 카트리지(10)의 상부와 하부에는 각각 상부 홀더(30)와 하부 홀더(40)이 초음파용착에 의해 접합되어 있다.

상기 상부 홀더(30)는 면상에 다수의 공급공(32)이 형성되어 있는 것으로 그 외경이 적어도 상기 카트리지(10)의 외경보다 크게 구성된다. 상기 하부 홀더(40)는 하부로 일정길이의 정수관(42)이 연장 구성되며 주연에 오-링(O-ring)(44)이 제공된다.

각각의 중공사(20)는 하단부가 예컨대 폴리우레탄 등과 같은 경화접착제(80)에 의해 접착되어 중공부(22)만이 하부로 개방되도록 구성된다. 또한 카트리지(10)의 하부에는 카트리지(10)내로 공급되는 물을 외부로 유출 가능케하는 연통공(12)이 형성 되어 있다. 도 4에 따르면 상기 연통공(12)은 카트리지 주연에 적어도 두 개소 이상 형성되며 경화접착제(80)부와 간섭되지 않는 위치에 형성되어야 한다.

한편, 본 고안은 내측에 상기 카트리지(10)를 수용하는 공간을 가지며, 상부가 개방되고 하부에 정수 출구(52)가 형성된 필터 하우징(50)이 구비된다.

필터 하우징(50) 내측의 정수 출구(52)주연에는 상기 정수관(42)이 오-링(44)에 의해 기밀성 있게 삽입되는 보스(58)가 일체로 형성된다. 또한 상기 필터 하우징(50)내측에 삽입되는 카트리지(10)는 상기 상부 홀더(30)의 주연이 필터 하우징(50)내주연에 초음파 용착되어 카트리지(10)의 외주연과 필터 하우징(50)의 내주연사이에 소정의 유격(56)이 형성된다. 이 유격(56)은 연통공(12)에 의해 상기 카트리지(10)의 내부와 연통되는 것으로 필터 하우징(50)의 하부에는 상기 공간을 선택적으로 외부로 개방시킬 수 있도록 하는 세척수 출구(54)가 형성되어 있다.

이와 같이 상부 홀더는 카트리지와 초음파 용착된 상태로 하우징의 내주연에 견고하게 결합되고 하부 홀더는 돌출된 정수관이 하우징의 수용부(보스)에 결합된다. 특히, 상부 홀더가 하우징에 견고히 접착되어 있기 때문에 하부 홀더의 유동이 방지되고 그에 따라 하부 홀더의 정수관 외주면에 제공된 오링과 하우징의 보스가 수밀하게 결합되고 그 안정성이 확보됨으로써, 중공사를 통과하지 못한 물이 중공사를 통과하여 정수 출구로 나가는 물과 혼합되지 않아서 안정적인 정수가 가능하게 된다.

따라서, 카트리지가 하우징에 견고하게 결합되어 유동이 방지되므로 카트리지의 유동에 의한 중공사의 손상을 예방할 수 있다.

세척수 출구(54)는 캡너트(70)에 의해 필요에 따라 개방될 수 있도록 밀페되며, 이 캡너트(70)는 필요에 따라 정수 출구(52)를 막을 수 있도록 호환성 있게 제작됨이 바람직하다.

한편, 상기 필터 하우징(50)의 상부에는 원수 입구(62)를 갖는 하우징 커버(60)가 결합된다.

이와 같은 구성을 갖는 본 고안에 따른 정수필터는 도 5에 도시한 바와같이캡너트(70)로 세척수 출구(54)를 밀폐시킨 상태에서 원수출구(52)를 통해 원수(90)를 공급하게 되면 원수(90)는 상부 홀더(30)를 통과하여 수도압이 일차로 감쇠된 상태에서 공급공(32)을 통해 카트리지(10) 내로 유입된다. 카트리지(10)내로 유입된 원수는 종래와 같은 작용 즉, 중공사(20)의 외표면을 통해 중공부(22)내로 침투하는 과정에서 세균 및 이물질이 걸러지며 정수된다.

정수된 물은 중공부(22)를 통해 하부로 흘러내리게 되고, 이 물은 다시 정수관(42) 및 정수 출구(52)를 통해 외부로 배출된다. 한편, 상기 카트리지 내로 유입된 원수는 연통공(12)을 통해 배출되어 카트리지(10)와 하우징(50)내주연에 형성되는 유격(56)으로 유입된다.

한편, 도 6에 도시한 바와같이 필터를 사용하여 물을 정수함에 따라, 상기 중공사(20)의 외표면에는 세균 및 이물질등이 누적된다. 중공사의 세척을 위해서, 캡너트(70)를 풀어 세척수 출구(54)을 개방하고, 그 캡너트(70)를 이용하여 정수 출구(52)를 막은 상태에서 원수 입구(62)를 통해 원수를 공급하게 되면, 원수는 중공사(20)내로 침투하지 못하게 되므로 공급공(32)을 통해 카트리지(10) 외부로 유출되고, 이 원수는 세척수 출구(54)를 통해 외부로 배출된다.

정수 출구나 세척수 출구는 상기와 같이 캡너트를 사용하여 개폐할 수 있으나, 그 외에 각각의 출구에 밸브를 마련하여 필요에 따라 선택적으로 개폐하는 것도 바람직하다.

따라서 상기 원수는 중공사(20)의 외표면을 스치며 흐르는 과정에서 그 중공사의 외표면에 누적된 이물질등을 제거함과 동시에 제거된 이물질을 원수의 흐름에 동반시켜 외부로 배출하게 되므로 중공사(20)의 세척을 이룰 수 있게 된다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 고안에 따른 정수필터는 정수필터의 상부에 공급공을 갖는 상부 홀더를 설치하여 공급되는 원수의 압력이 직접 중공사에 가해짐으로써 발생할 수 있는 중공사의 손상을 방지하게 되는 것은 물론 카트리지가 하우징에 견고하게 결합되어 유동이 방지되므로 중공사의 수명이 연장될 수 있다.

특히, 카트리지의 외측에 카트리지와 연통하는 소정의 공간을 형성하는 하우징을 구비하고, 그 공간을 선택적으로 개폐토록하여 중공사의 세척을 수행할 수 있게 구성되어 있다. 따라서, 오염물질이 누적되었을 때 필터를 교환하지 않고 간단한 조작으로 세척하여 재생함으로써 필터의 수명을 연장함과 동시에 자원을 재활용한다는 장점이 있다.

Claims (2)

1. 외표면으로 공급되는 원수를 외표면을 통해 내측에 형성되는 중공부(22)로 침투시키는 과정에서 정수를 수행하는 중공사(20)를 이용한 정수필터를 구성함에 잇어서,

   상부 및 하부가 개방되며 내측에 중공사(20)가 배열되고, 하단에 내부를 외부로 개방하는 연통공(12)이 형성되는 카트리지(10)와,

   카트리지(10)의 상부에 고정되며 복수의 공급공(32)이 형성되는 상부 홀더(30)와,

   카트리지(10)의 하부에 고정되며 하부로 정수관(42)이 연장 구성되는 하부 홀더(40)와,

   내주연이 카트리지(10)의 외표면과의 사이에 연통공(12)에 의해 카트리지(10)내부와 연통됨과 동시에 세척수 출구(54)에 의해 선택적으로 외부로 개방되는 소정의 유격(56)을 갖도록 카트리지(10)를 수용하며, 하단에 상기 정수관(42)과 연통되는 정수 출구(52)가 형성되는 하우징(50)과,

   하우징(50)의 상단에 고정되며 원수 입구(62)를 갖는 하우징 커버(60)를 구비함을 특징으로 하는 정수필터.
2. 제 1항에 있어서, 정수시에는 세척수 배출구(52)를 밀폐하며, 세척시에는 정수 출구(52)를 밀폐하는 캡너트(70)를 추가로 구비함을 특징으로 하는 정수필터.