KR200413284Y1 - 카트리지 필터가 구비된 연수기 - Google Patents

Abstract

본 고안은 하부에는 입수구와 출수구가 형성되고, 상부에는 덮개가 형성된 중공형 탱크와; 상기 탱크 내부에 설치되되 내부에는 이온 수지가 충전되어 있고, 상부에는 수개의 입수공이 형성된 상부마개와, 하부 중심에는 돌출 형성되어 탱크의 출수구와 연결되는 유출구가 구비된 카트리지 필터;를 포함하여 이루어져, 입수구를 통해 유입된 원수가 카트리지 필터 외부에 형성된 탱크 내에 먼저 유입되어 압력에 의해 상부로 밀려 올라가 카트리지 필터의 상부마개에 형성된 입수공을 따라 카트리지 필터 내부에 유입되어 하부로 내려가면서 연수 되어 출수구를 통해 연수가 배출되도록 하는 것을 특징으로 하는 카트리지 필터가 구비된 연수기에 관한 것이다.

연수기, 카트리지, 필터, 이온 수지, 교체

Description

카트리지 필터가 구비된 연수기{water softener having a cartridge filter}

도 1은 종래 연수기의 사시도이다.

도 2는 도 1의 단면도이다.

도 3은 카트리지 필터가 구비된 종래 연수기의 분리사시도이다.

도 4는 도 3의 결합단면도이다.

도 5는 본 고안에 따른 카트리지 필터가 구비된 연수기의 단면도이다.

도 6은 본 고안에 따른 연수기의 탱크 바닥에 덕트하우징의 형성된 상태를 나타낸 것이다.

도 7는 본 고안에 따른 카트리지 필터의 사시도이다.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

310 : 탱크 320 : 입수구

330 : 출수구 340 : 덕트하우징

342 : 출수공 360 : 상부마개

362 : 입수공 370 : 이온 수지

380 : 카트리지 필터 382 : 유출구

본 고안은 수도꼭지의 배관 파이프 등에 설치하여 수돗물을 연수화 하는 연수기에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 연수기에 카트리지 필터를 설치할 때 카크리지 필터에 인가되는 수압을 저하시켜 카트리지 필터의 손상을 방지할 수 있는 연수기의 카트리지 필터의 설치구조에 관한 것이다.

일반적으로 연수기는 수돗물에 포함된 경수성분인 마그네슘 이온, 칼슘 이온 등과 반응하여 이온교환을 통해 온천수와 같은 연수로 바꾸어 사용할 수 있도록 하는 기기이다.

상기 원수의 교환작용은 연수기내의 이온 수지 또는 유황성분이 수행하며, 상기 이온 수지 또는 유황성분은 합성수지와 이온결합으로 이루어진 이온이 원수 내에 포함된 동일한 부호의 이온과 교환함으로써 이루어지게 된다.

도 1과 도 2는 종래의 연수기를 나타낸 사시도와 단면도로서, 원통형상으로 이루어진 탱크(110)의 하부 중심부에 원수가 유입되는 입수구(120)가 형성되어 있고 탱크의 하부 일측면에는 탱크의 내부에서 연수화된 물을 토출하는 출수구(130)가 형성되어 있는데, 상기 탱크의 내부에는 미세한 알갱이로 이루어진 이온수지(140)가 충전되어 덮개(150)로 폐쇄되어 있다.

이러한 구성으로 된 종래의 연수기는 탱크(110)의 하부 중심에 위치한 입수구(120)를 통해 수돗물과 같은 원수가 탱크(110)의 내부로 유입되면 탱크(110)에 충전된 이온 수지에 의해 이온교환이 이루어져 연수로 변환되어 출수구(130)를 통해 외부로 출수 되므로 연수를 사용할 수 있게 된다.

그러나, 이러한 구조를 갖는 종래의 연수기는 장기간 사용함에 따라 탱크(110) 내에 담겨져 있던 이온 수지(140)를 재생하기 위해서는 주기적으로 덮개(150)를 개방한 다음 많은 양의 나트륨(소금)을 투입해야 하므로 수질을 오염시키는 것은 물론이고, 이온 수지(140)를 재생하는 작업도 복잡하였다.

상기한 문제점을 해결하기 위해 도 3과 도 4에 도시된 바와 같이, 카트리지 필터가 구비된 연수기가 개발되었다.

상기한 카트리지 필터는 이온 수지가 충전되어 있어서 필요시마다 교체할 수 있는 것으로, 원통형 탱크(210)와 대응되도록 원통형 카트리지 필터(280)가 구비되고, 내부에는 이온 수지(270)가 충전되어 있다.

카트리지 필터(280)의 하부에는 유출공(252)이 형성되어 탱크의 입수구(220)와 연결되는 하부마개(250)가 형성되어 있고, 상부에는 유입된 원수가 연수되어 배출되도록 출수공(262)이 수개 형성된 상부마개(260)가 형성되어 탱크(210) 내의 중앙에 설치되어 있다.

상기한 바와 같이 이루어진 카트리지 필터(280)가 설치된 연수기의 연수과정을 설명하면, 탱크의 입수구(220)를 통해 유입된 원수가 필터 하부의 입수공(252)을 통해 유입되어 필터 내부를 따라 올라가면서 연수 되어 출수공(262)을 통해 탱크 내부로 유출되고 탱크(210) 내부로 유입된 연수는 탱크(210) 하부 측면의 출수구(230)를 통해 출수 된다.

상기한 바와 같이 종래 카트리지 필터(280)가 구비된 연수기의 연수과정을 살펴보면, 원수가 카트리지 필터(280)의 하부로 유입되어 상부로 올라가면서 연수되어 필터의 상부로 유출된 후 다시 탱크 상부에서 하부를 거쳐 외부로 출수 된다.

상기에서 카트리지 필터(280) 내부의 압력은 탱크(210)에 유입되어 카트리지 필터(280)를 감싸는 연수에 의해서 상당량 상쇄되므로 카트리지 필터(210) 내부에는 실질적으로는 고압이 인가되지만 탱크(210) 내부의 압력이 카트리지 필터(280)를 가압하므로 카트리지 필터(280)의 벽면에 인가되는 압력은 상쇄되어 낮아진다. 하지만 여전히 원수가 최초로 유입되는 카트리지 필터(280)의 하부에는 상대적으로 고압이 인가되고 카트리지 필터(280)에 충전된 이온 수지(230)는 고압 때문에 유출을 방지하는 망이 설치되어 있지만 일부는 출수공(262) 통해 연수와 함께 일부 빠져나와 버린다.

상기와 같이, 탱크(210) 내에 직접 이온 수지(270)를 충전한 종래의 연수기 보다는 이온수지 재생 방식이 매우 용이하지만, 입수구(220)를 통해 유입되는 원수의 초기 압력이 카트리지 필터(280)에 작용하여 카트리지 필터(280)내의 이온 수지(270)가 상부의 출수공(262)을 통해 일부 빠져 나가는 문제가 있고, 고압의 원수가 카트리지 필터(280)에 직접 작용하기 때문에 카트리지 필터(280)와 입수구(220)의 연결부 등 카트리지 필터(280) 하부에서 누설이 발생 될 가능성이 높아진다.

본 고안은 전술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 카트리지 필터 의 설치구조를 개선시켜 카트리지 필터에 인가되는 압력을 적절히 상쇄시키고, 카트리지 필터에 충전된 이온 수지가 스며나오지 않도록 하고자 한다.

또한 본 고안은 카트리지 필터가 탱크 저부에 결합될 때 입수구와 출수구를 동일한 방향으로 형성하면서 발생되는 입수구와 출수구 사이의 공간 협소 문제를 해결하는데 그 목적이 있다.

본 고안은 상기의 목적을 달성하기 위하여 하부에는 입수구와 출수구가 형성되고, 상부에는 덮개가 형성된 중공형 탱크와; 상기 탱크 내부에 설치되되 내부에는 이온수지가 충전되어 있고, 상부에는 수개의 입수공이 형성된 상부마개와, 하부 중심에는 돌출 형성되어 탱크의 출수구와 연결되는 유출구가 구비된 카트리지 필터;를 포함하여 이루어져, 입수구를 통해 유입된 원수가 카트리지 필터 외부에 형성된 탱크내에 먼저 유입되어 압력에 의해 상부로 밀려 올라가 카트리지 필터의 상부마개에 형성된 입수공을 따라 카트리지 필터 내부에 유입되어 하부로 내려가면서 연수되어 출수구를 통해 연수가 배출되도록 하는 것을 특징으로 하는 카트리지 필터가 구비된 연수기를 제공한다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 고안에 따른 카트리지 필터가 구비된 연수기를 상세히 설명하면 다음과 같다.

일반적으로 연수기는 대략 원통형의 탱크가 구비되고, 탱크의 하부에는 양측으로 입수구와 출수구가 소정거리 이격 되어 형성되어 있다.

여기서 탱크의 크기는 대부분 규격화 되어 있고, 입수구에는 원수에 포함된 중금속이나 기타 불순물질을 걸러 낼 수 있는 원통형의 정수필터가 설치되기도 하는데, 탱크의 저부(바닥)에 입수구와 출수구가 형성되면, 탱크 내부에 설치되는 필터 때문에 필터의 중심과 결합되는 출수구는 탱크의 저부 중심에 형성되어야 한다. 이렇게 탱크 하부의 중심에 출수구가 형성되면 입수구는 출수구와 탱크 외주면 사이에 형성되어 입수구와 출수구 사이의 간격이 탱크 저부의 반경 이하로 좁아질 수 밖에 없다. 따라서 정수필터의 반경이 입수구와 출수구 사이의 간격 보다 크게 되면 간섭 때문에 설치할 수 없고, 약간 작게 하더라도 입수구와 출수구가 차지하는 공간이 있으므로 실질적으로 설치하는데 매우 곤란하다.

따라서 본원 고안에서는 도 5 내지 도 7에 도시된 바와 같이 탱크의 저부(바닥)에 입수구(320)와 출수구(330)를 형성할 때 출수구(330)를 탱크의 중심에 형성하지 않고 중심에서 일정 거리 편심 시켜 탱크(310)의 외주 가까이 형성하였고, 탱크(310) 바닥의 내면에는 출수구(330)가 탱크(310) 바닥면 중심에 형성된 것 같은 구조를 갖도록 탱크(310) 바닥에서 상향 돌출된 덕트하우징(40)이 중심부를 넘어서 입수구(320) 가까이 까지 연장되어 형성되고, 탱크(310) 중심부에 해당되는 부분의 덕트하우징(340)의 상부에 출수구(340)와 연통되는 출수공(342)이 형성된다.

상기한 탱크(310) 내부에 조립되어 수시로 교체가능한 카트리지 필터(382)는 탱크(310)와 마찬가지로 원통형으로 이루어지고, 내부에는 이온 수지(370)가 충전되어 있으며, 하부 중심에는 덕트하우징(340)의 출수공과(342) 결합되는 돌출된 유출구(382)가 형성되어 있고, 상부에는 카트리지 필터(380)의 상부를 폐쇄함과 동시 에 외주면에 원수가 유입되는 수개의 입수공(362)이 형성된 상부마개(360)가 형성되며, 상부마개(360)와 입수공(362) 사이에는 이온 수지의 배출을 방지하는 망(도시되지 않음)이 형성되어 있다.

상기와 같은 구성은 갖는 본 고안은 탱크(310)의 내부에 카트리지 필터(380)를 장착하고 볼트/너트 방식으로 결합되는 덮개(315)로 폐쇄하도록 되어 있어서 덮개(315)를 결합하면 덮개(315)의 저면에 상부 마개(360)가 눌러져 탱크(310) 내부에서 카트리지 필터(380)가 유동되지 않고 단단히 고정된다.

상기와 같이 구성된 본 고안의 작용을 설명하면 다음과 같다.

카트리지 필터(380) 내부에 미세한 알갱이로 이루어진 이온 수지(370)를 충전한 다음 상부마개(360)를 결합하면 카트리지 필터(380)가 완성되고, 카트리지 필터(380)에 충전된 이온 수지는 망에 의해 일정한 압력 이하에서는 카트리지 필터(380)에서 빠져나오지 않게 된다.

이와 같이 카트리지의 조립이 완료된 상태에서 상기 카트리지 필터(380)를 탱크의 내부에 끼워 넣으면 카트리지 필터(380)의 하부에 형성된 유출구(382)가 덕트하우징(340)에 형성된 출수공(342)에 끼워져 결합되면서 위치가 결정된다.

위치가 결정되면 덮개(315)를 탱크에 결합함으로써 카트리지 필터(380)의 상단이 덮개(315)에 눌러져 카트리지 필터(380)가 유동 되지 않고 단단히 고정된다.

카트리지 필터(380)가 단단히 고정된 상태에서 입수구(320)에 원수(수도관)을 연결한 후 수도관에 설치된 밸브를 조작하여 개방하면 원수가 입수구(320)를 통해 탱크(310) 내부로 유입된다.

탱크(310) 내부로 유입된 원수는 압력에 의해 상부로 밀려 올라가 상부마개(360)의 수개의 입수공(362)을 통해 카트리지 필터(380) 내부로 유입되어 이온 수지를 통과하면서 이온 교환하여 연수로 변화된 후 유출구(382)와 출수공(342)를 거쳐 출수구(340)를 통해 외부로 출수 된다.

상기한 바와 같은 작용에 의해 원수를 연수로 변환시켜 장기간 사용함에 따라 카트리지 필터(380) 내에 충전되어 있던 이온 수지(370)의 기능이 상실되면 이온 수지(370)를 재생해야 하는데, 본 고안에서는 이온 수지(370)를 재생하기 위해 기존과 나트륨과 같은 이온 수지를 직접 투입하지 않고 이온 수지(370)가 충전된 카트리지 필터(380) 전체를 탱크에서 꺼낸 다음, 이를 폐기 처분하고 이온 수지(370)가 새롭게 충전된 카트리지 필터(380)로 교체하여 지속적으로 원수를 연수로 변환시켜 사용할 수 있다.

또한, 본 고안에 따른 연수 경로를 살펴보면, 입수구(320)를 통해 유입된 원수가 최초로 기존과 같이 카트리지 필터(380)로 직접 유입되지 않고 탱크(310)의 저부로 최초 유입된 후 탱크(310)를 타고 올라가 카트리지 필터(380)의 상부에 형성된 입수공(362)을 통해 카트리지 필터(380) 내부로 유입되는 것을 알 수 있다.

이렇게 되면 고압인 원수가 탱크(310)로 유입된 후 카트리지 필터(380)에 유입되기 때문에 카트리지 필터(380)에는 상대적으로 탱크(310) 내부 보다 저압이 인가되면서 카트리지 필터(380)의 외면에 고압인 원수가 둘러싸고 있게 되어 카트리지 필터(380)에 인가되는 압력도 상쇄된다. 즉 카트리지 필터(380)가 고압으로 인해 누설되거나 손상되는 문제가 해결되고, 상대적으로 카트리지 필터(380) 내부의 압력이 저하됨으로써 이온 수지(370)가 소량씩 배출되는 현상이 최소화 된다.

전술한 바와 같이 본 고안에 따르면, 기능을 상실한 이온수지를 재생할 때 기존과 같이 나트륨을 반복적으로 투입하는 것이 아니라, 이온수지가 충전된 카트리지 필터만 교체하여 사용하게 되므로 이온수지 재생 작업을 누구나 손쉽게 할 수 있고, 원수의 최초 유입이 카트리지 필터로 직접 되지 않고, 탱크를 경유한 뒤 카트리지 필터고 유입됨으로써 카트리지 필터에 인가되는 수압이 탱크 내부의 수압 보다 상대적으로 낮아지며, 카트리지 필터에 인가된 수압도 이 보다 더 높은 수압을 가지는 탱크 내부의 수압에 의해 상쇄됨으로써 수압에 의한 카트리지 필터의 누설이나 손상이 방지되고, 탱크 내부의 수압 보다 상대적으로 낮아진 수압이 카트리지 필터에 작용함으로써 연수과정에 발생 되는 소량의 이온수지 배출을 최소화 시킬 수 있어 카트리지 필터의 사용시간도 연장된다.

또한, 탱크 바닥에 입수구와 출수구를 형성할 때 입수구나 출수구 중 하나는 탱크에 설치되는 필터 때문에 중심에 형성되어야 하나, 본원 고안은 중심에 형성하지 않고도 중심에 형성한 것과 같은 기능을 할 수 있도록 덕트하우징이 형성되어 입수구나 출수구 사이의 이격거리를 상대적으로 멀리할 수 있으며, 이런 이유로 입수구나 출수구에 상당한 내경을 갖는 정수필터의 설치가 용이해진다.

Claims (2)

1. 하부에는 입수구와 출수구가 형성되고, 상부에는 덮개가 형성된 중공형 탱크와;

   상기 탱크 내부에 설치되되 내부에는 이온수지가 충전되어 있고, 상부에는 수개의 입수공이 형성된 상부마개와, 하부 중심에는 돌출 형성되어 탱크의 출수구와 연결되는 유출구가 구비된 카트리지 필터;를 포함하여 이루어져,

   입수구를 통해 유입된 원수가 카트리지 필터 외부에 형성된 탱크내에 먼저 유입되어 압력에 의해 상부로 밀려올라가 카트리지 필터의 상부마개에 형성된 입수공을 따라 카트리지 필터 내부에 유입되어 하부로 내려가면서 연수되어 출수구를 통해 연수가 배출되도록 하는 것을 특징으로 하는 카트리지 필터가 구비된 연수기.
2. 바닥에 입수구와 출수구가 형성된 중공형 탱크가 구비되고, 상기 탱크 바닥의 중심에 카트리지 필터가 결합되는 연수기에 있어서,

   상기 입수구와 출수구를 탱크 중심에서 각각 소정거리 이격시켜 형성하고, 상기 출수구가 형성된 탱크 내면에서 돌출되어 탱크의 중심부를 지나 입수구 일측 까지 연장되는 폐쇄된 공간을 갖는 덕트하우징이 형성되고, 상기 탱크 바닥의 중심부에 해당되는 덕트하우징의 상부에 출수구와 연통되는 출수공이 형성되어 카트리지 필터의 중심부와 일치되도록 하는 것을 특징으로 하는 카트리지 필터가 구비된 연수기.

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