KR20080071057A - 파팅라인과 언더컷이 없는 정수기 필터의 제조방법 및유니버설 필터 하우징 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 가정용 정수기의 필터를 위한 제조방법에 관한 것으로, 특히 본 발명은 카본충진체(카본필터인 경우)와 같은 필터부재가 내장되는 원통형 본체와 캡 각각의 성형 및 결합 방식에 있어 우선 상기 본체의 생산성을 높이고 정수기 장착 후 수압에 의한 파손 위험을 없애기 위하여 언더컷(under cut) 및 파팅라인(parting line)이 없도록 사출 또는 압출 방식으로 성형하고, 동시에 또는 별도로 상기 본체의 양단에 두께점감(漸減)경사부를 성형하여 이후 마찰열에 의한 회전융착(融着) 방식을 이용하여 상기 본체와 캡을 결합시킬 경우 보다 빠르게 접합이 가능하면서 수밀성 유지가 보다 완벽하고 내구성 있는 접합면을 제공하고,
또한 정수기에 사용되는 여러 종류의 필터에 맞추어 각각의 사출금형을 제작하여 성형하여야 하는 하우징 대신에 각각의 필터를 통합적으로 수용할 수 있는 필터수용부를 가지는 캡을 필터의 종류에 상관없이 범용성을 가지는 하나의 사출금형만을 제작하여 단종의 필터수용부를 가지는 캡의 사출품만을 생산하는 것이 가능하게 되어, 종래의 각 필터 하우징를 위한 사출금형을 따로 제작함으로써 부담하게 되는 경제적인 손실을 줄일 수 있으며, 또 이에 상응하여 제품의 생산단가를 낮출 있고, 더 나아가 단종의 필터수용부를 가지는 캡의 사출품만을 성형할 수 있는 범용성을 가지는 사출금형으로 대량생산함으로써 생산성을 높일 수 있는 정수기 필터의 제조방법에 관한 것으로,
본 발명에 따른 파팅라인과 언더컷이 없는 정수기 필터의 제조방법은 길이 방향에 대하여 교차하는 방향으로 형성된 언더컷이 없고, 길이 방향 외주면에 파팅라인이 없는 원통형 본체의 성형단계; 각각 입수공과 출수공을 갖는 두 캡의 성형단계; 상기 본체의 일단(一端)에 캡을 마찰열을 이용한 회전융착(融着) 방식으로 결합하는 단계; 상기 본체의 개구측으로 필터부재를 장전 배열하는 단계; 및 상기 본체의 타단(他端)에 나머지 하나의 캡을 마찰열을 이용한 회전융착(融着) 방식으로 결합하는 단계;를 포함하여 이루어진다.
정수기, 필터, 필터부재, 본체, 사출, 압출, 언더컷, 파팅라인, 융착, 마찰열, 두께점감경사부, 대응접합부, 멤브레인필터, 침전필터, 카본필터, 리테이너(retainer)
Description
본 발명은 가정용 정수기의 필터를 위한 제조방법에 관한 것으로,
특히 본 발명은 카본충진체(카본필터인 경우)와 같은 필터부재가 충진되는 원통형 본체와 캡 각각의 성형 및 결합 방식에 있어
우선 상기 본체의 생산성을 높이고 정수기 장착 후 수압에 의한 파손 위험을 없애기 위하여 언더컷(under cut) 및 파팅라인(parting line)이 없도록 사출 또는 압출 방식으로 성형하고,
동시에 또는 별도로 상기 본체의 양단에 두께점감(漸減)경사부를 성형하여
이후 마찰열에 의한 회전융착(融着) 방식을 이용하여 상기 본체와 캡을 결합시킬 경우 보다 빠르게 접합이 가능하면서 수밀성 유지가 보다 완벽하고 내구성 있는 접합면을 제공하고,
또한, 정수기에 사용되는 여러 종류의 필터에 맞추어 각각의 사출금형을 제작하여 성형하여야 하는 하우징 대신에
각각의 필터를 통합적으로 수용할 수 있는 필터수용부를 가지는 캡을 필터의 종류에 상관없이 범용성을 가지는 하나의 사출금형만을 제작하여 단종의 필터수용부를 가지는 캡의 사출품만을 생산하는 것이 가능하게 되어,
종래의 각 필터 하우징를 위한 사출금형을 따로 제작함으로써 부담하게 되는 경제적인 손실을 줄일 수 있으며, 또 이에 상응하여 제품의 생산단가를 낮출 있고,
더 나아가 단종의 필터수용부를 가지는 캡의 사출품만을 제조할 수 있는 범용성을 가지는 사출금형으로 대량생산함으로써 생산성을 높일 수 있으며,
또한, 여러 종류의 필터에 맞추어 각각의 하우징을 준비하거나 보관하기 위한 공간을 확보할 필요가 없어 공간효율이 향상될 수 있으며,
또 단종의 필터수용부를 가지는 캡을 제조하여 그 사출품만을 보관할 수 있어 그 유지 및 관리가 용이하고 간편한 정수기 필터의 제조방법에 관한 것으로,
본 발명에 따른 파팅라인과 언더컷이 없는 정수기 필터의 제조방법은 길이 방향에 대하여 교차하는 방향으로 형성된 언더컷이 없고, 길이 방향 외주면에 파팅라인이 없는 원통형 본체의 성형단계; 각각 입수공과 출수공을 갖는 두 캡의 성형단계; 상기 본체의 일단(一端)에 캡을 마찰열을 이용한 회전융착(融着) 방식으로 결합하는 단계; 상기 본체의 개구측으로 필터부재를 장전 배열하는 단계; 및 상기 본체의 타단(他端)에 나머지 하나의 캡을 마찰열을 이용한 회전융착(融着) 방식으로 결합하는 단계;를 포함하여 이루어진다.
일반적으로 정수기는 여러 종류의 필터, 즉 멤브레인, 침전, 카본필터 등에 의하여 필터링되어 마실 수 있는 물을 제공하게 된다. 따라서, 물을 필터링하기 위한 필터는 정수기의 핵심이라 하여도 과언은 아닐 것이다.
또한, 현재 정수기의 사용은 가정, 요식업체, 사무실, 공공장소 등에 정수기가 비치되지 않은 곳이 없을 정도로 일반화되어 있으며, 따라서 필연적으로 그 사용이 급증하면서 정수기 필터의 정기적인 교체의 중요성이 커지면서 필터 하우징(또는 케이스)의 접촉부위에서의 수밀성유지 및 내구성 및 각 필터에 상관없이 사용할 수 있는 범용성을 갖는 필터 하우징의 중요성도 함께 커지고 있는 것이 현실이다.
이에 이평호의 실용신안등록 제0292958호(202.10.09) 『정수기용 필터의 캡 결합구조』에는
(이하에서는 이해의 편의와 혼동방지를 위하여 상기 등록실용신안공보에서 사용한 용어를 일부 임의 변경함)
회전에 의한 마찰열에 의하여 캡과 원통형 본체(상기 공보에서는 '필터하우징'으로 칭함)를 융착(融着)할 경우 접촉면적을 넓히고 보다 완벽하게 접합되도록 하기 위한 상기 캡과 상기 본체의 암수 결합구조를 제시하고 있다.
즉, 상기 원통형 본체 일단(一端)에는 이미 일체형으로 캡이 형성되어 있고,
또 상기 본체 내부에는 필터부재(활성탄)가 충진되어 있으며,
상기 필터부재의 이탈을 방지하기 위하여 부직포가 양단부에 구비되어 있고,
특히 출수공 쪽에 지지체(상기 공보에서는 '고정리데나'로 칭함)가 구비되어 있는데,
보다 완벽한 수밀성 보장을 위하여 개구된 상기 본체 타단(他端)에 결합되는 캡과 상기 본체는 상기 본체의 길이방향 축선과 예각을 이루도록 경사진 접합면을 갖는 것을 핵심으로 한다.
가정용 정수기 업계에서 이미 보편화되고 규격화된 하우징 구조를 따를 수밖에 없는 업계 현실에서
그러나 상기 등록실용신안과 같이 [본체와 일단 캡(특히 입수공 구비) 일체형 부품]을 제조하는 방식은
사출성형 방식을 취할 수밖에 없는데,
이 경우 사출성형 업계에서 보편적으로 사용하는 금형 캐비티(cavity) 용량에서는
통상의 가정용 정수기 필터에서 [본체와 캡(특히 입수공 구비) 일체형 부품]을 한 번에 최대 4개까지만 사출성형할 수 있어
생산성이 현저히 떨어지므로 당연히 제조업체의 경우 절체절명의 과제인 단가절감에 한계를 드러낼 수밖에 없다.
또 [원통형 본체]만 제조할 경우에도 만약 언더컷(under),
즉, 성형품을 금형으로부터 빼낼 때 어려움이 있는 금형 또는 성형품의 요철 부분
(특히 정수기 필터 본체에서는 본체의 길이방향에 대하여 교차하는 방향으로 형성된 언더컷)이 있다면
*중력에 의한 자동 낙하 배출이 어려워 자동 또는 수동 배출을 위한 플런저나 배출공기 분사장치가 도입되어야 하므로 금형이 복잡해질 수밖에 없고,
아울러 이 경우에는 원통형 본체를 길이방향으로 대칭 분반(分半)한 금형 분체를 사용하므로
성형품(成形品)에는 금형 분체의 경계면에 해당하는 부분에 보통 가는 볼록 모양의 선이나 지느러미와 같은 얇은 막으로 남게 되는 파팅라인(parting line; 접합선(接合線))이 형성되는데,
이러한 파팅 라인은 정수기를 위한 수원(水原)의 수압에 따라 설치 후 필터 하우징이 파손되는 문제를 일으키기도 한다(이러한 파팅라인으로 인한 문제는 [본체와 일단 캡 일체형 부품]에서도 마찬가지).
또한, 대한민국공개실용신안공보 실1998-034319호(1998.09.15. 공개) "필터교환용 필터 케이스구조" 는
케이스로부터 필터의 교환이 가능하게 하고, 케이스의 반복사용에 따른 원가절감 및 폐기물량을 줄여 환경공해를 일으키지 않게 하기 위해 제안되었으나,
상기 공개고안은 어떤 종류의 필터를 교환할 수 있는 것인지가 개시된 바 없으나, 상기 공개고안의 도3과 도4에 도시된 바를 참조하면 캡(23)에 형성된 입수로 내지 출수로의 형상으로는 특정 필터를 위한 것임을 알 수 있고,
또한, 대한민국등록실용신안 제0207677호(2000.10.10. 등록) "정수기용 세라믹 필터 어셈블리" 는
세드먼트필터 및 카본필터에 이어 3차로 정화시키기 위한 세라믹 필터 어셈블리에 관한 것으로, 세라믹 필터 어셈블리의 체결구조를 개선하여 원터치 동작에 의해 세라믹 필터 어셈블리를 하우징내에 장착하거나, 하우징으로부터 분리시킬 수 있도록 함과 동시에 하우징내에 세라믹 필터 어셈블리를 견고한 상태로 지지시킬 수 있도록 하기 위해 제안되었으나,
상기 등록고안 역시 세라믹 필터를 위한 것임을 알 수 있으며,
또한, 대한민국공개실용신안공보 실2000-0018260호(2000.10.16. 공개) "정수기용 필터하우징" 은
상부 하우징뚜껑을 분리가능하도록 구성하여 필터의 교체의 용이성과, 필터하우징 상부에 결합되는 하우징뚜껑의 내면에 물을 흐름을 안내하는 물확산공과 필터하우징 하우에 물의 흐름을 안내하는 외향팽출부에 의해 부피를 최소화하면서도 물의 흐름을 원할하게 하고, 필터하우징 저면에 해체용 육각렌치공을 형성한 육각볼트머리를 구성하여 필터하우징을 간편하게 결합 또는 해체할 수 있도록 하기 위 해 제안되었으나,
상기 공개고안 역시 카본알갱이나 여과섬유 등의 여과체가 충진된 필터를 위한 것임을 알 수 있다.
따라서, 상기한 공개고안들과 등록고안은 각각의 특징적인 효과는 발휘할 수 있으나, 각각의 필터 형상이나 구조에 맞추어 필터 하우징을 개별적으로 성형하기 위해 사출금형을 따로 제작하여야 하는 경제적인 손실을 감수하여야 하는 문제를 해결하지는 못하고 있으며,
또한, 정수기 필터의 형상이나 구조에 맞는 다양한 하우징을 보관 및 유지하기 위해 공간을 확보하여야 하는 문제점과 동시에 각 필터에 맞는 하우징을 각각 갖추어야 하므로 그 유지 및 관리가 불편하다는 문제점을 해결하지는 못하였다.
본 발명은 실용신안등록 제0292958호를 비롯한 종래의 언더컷을 구비한 [본체와 일단 캡 일체형 부품] 또는 [원통형 본체]를 사출성형 방식으로 제조할 경우
생산성이 떨어지고 필연적인 파팅라인(parting line; 접합선(接合線))으로 인한 내구성 문제를 해결하기 위하여 제안된 것이다.
이에 본 발명은 상기 원통형 본체를 성형하는 방식에 있어 언더컷이 없는 사출성형 또는 압출성형 방식을 취하고,
캡은 별도로 사출성형 방식에 의하여 제조되며,
상기 본체와 상기 캡의 결합은 마찰열을 이용하기 위하여 회전융착방식을 취하며,
이때 상기 본체의 양단부에는 마찰열에 의한 온도 증가 용이성을 위하여 두께점감(漸減)경사부가 형성되어 있어,
상기 본체 생산성이 증가되고 상기 본체와 상기 캡의 조립이 용이하여 생산성을 높일 수 있으며, 상기 본체와 상기 캡의 융착 접합면의 접촉면적 및 내구성 증가로 수밀성에 완벽을 기할 수 있을 것으로 기대되며,
수압을 가장 많이 받는 상기 본체에 파팅라인이 없어 파손 염려가 없으므로 품질 향상을 기대할 수 있다.
또 상기 본체 양단의 두께점감(漸減)경사부는 상기 본체의 사출성형 제조방식에서는 성형과 동시에 형성되고, 상기 본체의 압출성형 제조방식에서는 압출파이프를 원하는 본체 길이로 절단할 경우 함께 가공하는 방식을 취할 수 있어 목적에 맞게 다양한 방식을 채용할 수 있도록 한다.
한편, 대한민국공개실용신안공보 실1998-034319호(1998.09.15. 공개) "필터교환용 필터 케이스구조" 등의 상기 공개고안 및 등록공안에서 여러 종류의 필터에 맞추어 각각의 사출금형을 제작하여 성형하여야 하는 하우징 대신에
각각의 필터를 통합적으로 수용할 수 있는 필터수용부를 가지는 캡을 필터의 종류에 상관없이 범용성을 가지는 하나의 사출금형만을 제작하여 단종의 필터수용부를 가지는 캡의 사출품만을 생산하는 것이 가능하게 되어,
종래의 각 필터 하우징를 위한 사출금형을 따로 제작함으로써 부담하게 되는 경제적인 손실을 줄일 수 있으며, 또 이에 상응하여 제품의 생산단가를 낮출 있고,
더 나아가 단종의 필터수용부를 가지는 캡의 사출품만을 제조할 수 있는 범용성을 가지는 사출금형으로 대량생산함으로써 생산성을 높일 수 있으며,
또한, 여러 종류의 필터에 맞추어 각각의 하우징을 준비하거나 보관하기 위한 공간을 확보할 필요가 없어 공간효율이 향상될 수 있으며,
또 단종의 필터수용부를 가지는 캡을 제조하여 그 사출품만을 보관할 수 있어 그 유지 및 관리가 용이하고 간편한 파팅라인과 언더컷이 없는 정수기 필터의 제조방법에 관한 것이다.
상기와 같이 해결하고자 하는 과제의 수단으로 본 발명인 파팅라인과 언더컷이 없는 정수기 필터의 제조방법은,
길이 방향에 대하여 교차하는 방향으로 형성된 언더컷이 없고, 길이 방향 외주면에 파팅라인이 없는 원통형 본체의 성형단계; 각각 입수공과 출수공을 갖는 두 캡의 성형단계; 상기 본체의 일단(一端)에 캡을 마찰열을 이용한 회전융착(融着) 방식으로 결합하는 단계; 상기 본체의 개구측으로 필터부재를 장전 배열하는 단계; 및 상기 본체의 타단(他端)에 나머지 하나의 캡을 마찰열을 이용한 회전융착(融着) 방식으로 결합하는 단계;를 포함하여 이루어지며,
바람직하게는, 상기 원통형 본체 성형단계와 동시에 또는 별도로 상기 본체의 양단부에 두께점감(漸減)경사부를 형성하는 단계가 이루어지고, 상기 캡 성형단계에서는 상기 본체 양단의 두께점감경사부와 엇물리는 대응접합부가 형성되며,
더욱 바람직하게는, 상기 본체 성형단계는 사출성형 방식으로 이루어진다.
또한, 상기 두께점감경사부의 형성은 압출성형 방식의 상기 본체 성형단계를 위한 금형에 의하여 이루어지는 것이 바람직하며,
그리고, 상기 본체 성형단계는 압출성형 방식으로 이루어지는 것이 바람직하다.
또한 바람직하게는, 압출성형 방식으로 제조된 상기 본체는 절단단계를 더 거치고, 상기 두께점감경사부의 형성은 상기 절단단계에서 이루어지며,
더욱 바람직하게는, 상기 양 캡은 상기 본체의 두께점감(漸減)경사부를 위한 대응접합부 내측에 환턱부가 형성된다.
또한, 상기 본체 일단에 결합되는 상기 캡의 내측 저면에 배열되며, 상기 출수공을 중심으로 각각 멤브레인필터 팁과 결합하는 제1수밀부재와, 침전필터와 결합하는 제2수밀부재, 그리고 카본필터를 위한 지지부재가 동심원을 이루고 있는 필터수용부를 포함하여 이루어지며,
바람직하게는, 상기 제1수밀부재는, 상기 멤브레인필터 팁과 내접하는 제1슬리브와, 상기 멤브레인필터 팁과 외접하는 제2슬리브를 포함하며,
더욱 바람직하게는, 상기 제2수밀부재는, 상기 침전필터와 내접하는 제2슬리브와, 상기 침전필터와 외접하는 제3슬리브를 포함하여 이루어진다.
그리고, 상기 필터수용부의 제2슬리브와 제3슬리브 사이에는 침전필터의 단면부와 접촉하는 환형돌기가 더 형성되는 것이 바람직하다.
이상에서 살펴본 바와 같이 본 발명에 따른 파팅라인과 언더컷이 없는 정수기 필터의 제조방법은 상기 원통형 본체를 성형하는 방식에 있어 언더컷이 없는 사출성형 또는 압출성형 방식을 취하고, 캡은 별도로 사출성형 방식에 의하여 제조되며, 상기 본체와 상기 캡의 결합은 마찰열을 이용하기 위하여 회전융착방식을 취하며, 이때 상기 본체의 양단부에는 마찰열에 의한 온도 증가 용이성을 위하여 두께점감(漸減)경사부가 형성되어 있어, 상기 본체 생산성이 증가되고 상기 본체와 상 기 캡의 조립이 용이하여 생산성을 높일 수 있으며, 상기 본체와 상기 캡의 융착 접합면의 접촉면적 및 내구성 증가로 수밀성에 완벽을 기할 수 있을 것으로 기대되며, 수압을 가장 많이 받는 상기 본체에 파팅라인이 없어 파손 염려가 없으므로 품질 향상을 기대할 수 있으며,
또 상기 본체 양단의 두께점감(漸減)경사부는 상기 본체의 사출성형 제조방식에서는 성형과 동시에 형성되고, 상기 본체의 압출성형 제조방식에서는 압출파이프를 원하는 본체 길이로 절단할 경우 함께 가공하는 방식을 취할 수 있어 목적에 맞게 다양한 제조 방식을 채용할 수 있어,
결국 실용신안등록 제0292958호를 비롯한 종래의 언더컷을 구비한 [본체와 일단 캡 일체형 부품] 또는 [원통형 본체]를 사출성형 방식으로 제조할 경우에 비하여
본 발명은 생산성 저하문제 및 필연적인 파팅라인(parting line; 접합선(接合線))으로 인한 파손 문제가 없으며,
나아가 본체성형단계에서 동일한 용량의 금형을 이용한 사출방식을 취할 경우에도, 종래 구조의 필터에 비하여 본 발명은 최소 4배 이상의 빠른 생산성을 확보할 수 있다.
한편, 본 발명에 따른 필터 하우징은 정수기에 사용되는 여러 종류의 필터에 맞추어 각각의 사출금형을 제작하여 성형하여야 하는 하우징 대신에 각각의 필터를 통합적으로 수용할 수 있는 필터수용부를 가지는 캡을 필터의 종류에 상관없 이 범용성을 가지는 하나의 사출금형만을 제작하여 단종의 필터수용부를 가지는 캡의 사출품만을 생산하는 것이 가능하게 되어, 종래의 각 필터 하우징를 위한 사출금형을 따로 제작함으로써 부담하게 되는 경제적인 손실을 줄일 수 있으며, 또 이에 상응하여 제품의 생산단가를 낮출 있고, 더 나아가 단종의 필터수용부를 가지는 캡의 사출품만을 제조할 수 있는 범용성을 가지는 사출금형으로 대량생산함으로써 생산성을 높일 수 있을 것으로 기대된다.
또한, 여러 종류의 필터에 맞추어 각각의 하우징을 준비하거나 보관하기 위한 공간을 확보할 필요가 없어 공간효율이 향상될 수 있으며, 또 단종의 필터수용부를 가지는 캡을 제조하여 그 사출품만을 보관할 수 있어 그 유지 및 관리가 용이할 것으로 기대된다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 파팅라인과 언더컷이 없는 정수기 필터의 제조방법은
길이 방향에 대하여 교차하는 방향으로 형성된 언더컷이 없고, 길이 방향 외주면에 파팅라인이 없는 원통형 본체의 성형단계;
각각 입수공과 출수공을 갖는 두 캡의 성형단계;
상기 본체의 일단(一端)에 캡을 마찰열을 이용한 회전융착(融着) 방식으로 결합하는 단계;
상기 본체의 개구측으로 필터부재를 장전 배열하는 단계; 및
상기 본체의 타단(他端)에 나머지 하나의 캡을 마찰열을 이용한 회전융착(融着) 방식으로 결합하는 단계;
를 포함하여 이루어진다.
또 본 발명은 상기 본체와 상기 캡의 결합시 마찰열에 의한 온도 증가 용이성을 위하여
상기 원통형 본체 성형단계와 동시에 또는 별도로 상기 본체의 양단부에 두께점감(漸減)경사부를 형성하는 단계가 이루어지고, 상기 캡 성형단계에서는 상기 본체 양단의 두께점감경사부와 엇물리는 대응접합부가 형성되는 것이 바람직하다.
나아가 본 발명은 제조방식의 다양화를 통한 적합한 필터 제조방법을 제공하기 위하여
상기 본체 성형단계는 사출성형 방식으로 이루어지고,
이때 상기 두께점감경사부의 형성은 압출성형 방식의 상기 본체 성형단계를 위한 금형에 의하여 이루어거나,
상기 본체 성형단계는 압출성형 방식으로 이루어지고,
이때 압출성형 방식으로 제조된 상기 본체는 절단단계를 더 거치고, 상기 두께점감경사부의 형성은 상기 절단단계에서 이루어지는 것이 바람직하다.
이하 첨부된 도면을 참고하여 본 발명을 상세히 설명하도록 한다.
도 1 및 도 2에서 본 발명에 따른 정수기 필터의 제조 공정과, 이에 의하여 제조된 필터(F)는
먼저 통형 본체의 성형단계(S10)는 사출성형(S11) 또는 압출성형(S111) 방식을 취할 수 있는데,
이때 종래 필터 하우징과의 차별성을 위하여 상기 본체(10)는 길이 방향에 대하여 교차하는 방향으로 형성된 언더컷이 없고, 이에 따라 길이 방향 외주면에 파팅라인이 없게 된다.
또 앞서 언급한 바와 같이, 상기 본체(10)와 상기 캡(20)(30)의 결합시 마찰열에 의한 온도 증가 용이성을 위하여
상기 본체의 양단부에 두께점감(漸減)경사부(11)(13)가 형성되는 것이 바람직한데,
*도시된 경사부는 상기 본체의 단부로 갈수록 두께가 얇아지는 형태인 것이 특히 절단방식(특히 상기 압출 방식을 취할 경우의 후속 공정)의 경사부 제조시 유리하다, 다양한 구조의 경사부 형성이 가능하며,
상기 경사부는 사출시(S11)에는 금형의 구조에 의하여 성형되고,
압출시(S111)에는 성형된 긴 파이프를 추후 절단단계(S113)에서 원하는 길이의 본체(10)로 자르면서 함께 성형할 수 있다.
이어서 상기 본체(10)의 양단에 결합되는 캡은 일반적으로 사출방식에 의하여 제조되며(S20),
정수기용 튜브와의 연결을 위하여 돌출된 노즐에 형성된 입수공(20A)을 갖는 것(20, 도 2에서 좌측 배열)과
출수공(30A)을 갖는 것(30, 도 2에서 우측 배열)이 있으며,
상기 본체의 두께점감경사부(11)(13)와 엇물리는 대응접합부(21)(31)가 각각 형성되어 있으며, 상기 경사부의 모양과 형성위치에 맞게 다양한 형상을 가질 수 있다.
다음으로 상기 본체(10)의 일단(一端)(도면에서는 좌측)에 캡(20)을 마찰열을 이용한 회전융착(融着) 방식으로 접합시키고(S30),
이어서 상기 본체(10)의 개구측으로 필터부재(41)를 장전 배열하는데(S40),
이때 만약 카본필터라면 카본충진체가 내장되며,
상기 카본충진체의 유실을 방지하기 위하여 부직포(43a)(43b)가 양단에 채용됨과 동시에
특히 유출 쪽에는 조립성과 카본충진체와 부직포의 압박 밀착을 위하여 별도의 지지체(45)가 도입될 수 있다.
그 외 필터의 종류에 따라 다양한 필터부재와 그 지지수단이 채용될 수 있다.
이어서 나머지 캡(30)이 역시 상기 본체(10)의 타단(他端)에 회전융착(融着) 방식으로 접합된다(S50).
도 2에서 확인할 수 있는 바와 같이, 상기 양 캡은 상기 본체의 두께점감(漸減)경사부를 위한 대응접합부 내측에 환턱부가 형성되어 있는데,
즉, 상기 좌측 캡(20)의 내측에는 환턱부(23)가 형성되어 있어 상기 부직포(43a)의 좌측 이탈을 방지하는 스토퍼 역할을 하며,
상기 우측 캡(30)의 내측에도 환턱부(33)가 형성되어 있어, 상기 지지체(45)의 외곽 걸림부(45a)의 우측 이탈을 방지하도록 되어 있다.
또한, 본 발명의 목적을 달성하기 위한 파팅라인과 언더컷이 없는 정수기 필터의 제조방법은,
상기 본체 일단에 결합되는 상기 캡의 내측 저면에 배열되며, 상기 출수공을 중심으로 각각 멤브레인필터 팁과 결합하는 제1수밀부재와, 침전필터와 결합하는 제2수밀부재, 그리고 카본필터를 위한 지지부재가 동심원을 이루고 있는 필터수용부를 포함하여 이루어진다.
이하 본 발명에 따른 파팅라인과 언더컷이 없는 정수기 필터의 제조방법을 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명하면,
도3은 본 발명에 따른 바람직한 실시예인 캡의 필터수용부를 절개한 사시도 및 단면도이고, 도4a는 본 발명의 캡의 필터수용부와 멤브레인필터의 결합을 나타 내는 결합단면도이며, 도4b는 본 발명의 캡의 필터수용부와 침전필터의 결합을 나타내는 결합단면도 및 단면사시도이고, 도4c는 본 발명의 캡의 필터수용부와 카본필터의 결합을 나타내는 결합단면도 및 단면사시도이다.
도3에 도시한 바와 같이 본 발명의 바람직한 실시예인 파팅라인과 언더컷이 없는 정수기 필터의 제조방법은, 상기 본체(10) 일단에 결합되는 상기 갭(30)의 내측 저면에 배열되며, 상기 출수공(30A)을 중심으로 각각 멤브레인필터(M) 팁(M1)과 결합하는 제1수밀부재(320)와, 침전필터(S)와 결합하는 제2수밀부재(330), 그리고 카본필터(C)를 위한 지지부재(340)가 동심원을 이루고 있는 필터수용부(310)를 포함하여 이루어진다.
본 발명에 따른 파팅라인과 언더컷이 없는 정수기 필터의 제조방법에서, 상기 필터수용부(20)는 상기 본체(10)의 일단에 결합되는 상기 캡(30)의 내측 저면에 배열되며,
상기 제1수밀부재(320)는 상기 출수공(30A)을 중심으로 내측 저면에 멤브레인필터(M)과 결합되되, 상기 제1수밀부재(320)은 상기 멤브레인필터(M) 팁(M1)과 내접하는 제1슬리브(322)와, 상기 멤브레인필터(M) 팁(M1)과 외접하는 제2슬리브(324)를 포함하여 이루어지며,
또한, 상기 제2수밀부재(330)는 침전필터(S)와 결합되되, 상기 침전필터(S)와 내접하는 제2슬리브(332)와, 상기 침전필터(S)와 외접하는 제3슬리브(334)를 포 함하여 이루어지고,
또한, 상기 지지부재(340)는 카본필터(C)를 지지하기 위해 상기 출수공(30A)를 동심원을 이루도록 형성된다.
이하 도3 내지 도4c에 도시한 바와 같이 상기 필터수용부(310)의 각 구성과 각각의 필터와의 결합을 상세하게 설명하면,
도3 및 도4a에 도시한 바와 같이, 제1수밀부재(320)는,
상기 멤브레인필터(M) 팁(M1)과 내접하는 제1슬리브(322)와, 상기 멤브레인필터(M) 팁(M1)과 외접하는 제2슬리브(324)를 포함하여 이루지며,
상기 제1슬리브(322)는 상기 필터수용부(310)에 형성된 통공(30A)을 중심으로 상기 필터수용부(310) 내측 저면에 돌출성형되고 소정의 직경을 가지도록 성형되고, 상기 멤브레인필터(M) 팁(M1)과 상기 제1슬리브(322)의 외주면이 내접하게 되며,
상기 제2슬리브(324)는 상기 필터수용부(310) 내측 저면에 돌출성형되고, 상기 제1슬리브(322)보다 큰 직경을 가지도록 형성되어, 상기 제2슬리브(324)의 내주면은 멤브레인필터(M)의 팁(M1)의 외주면에 구비된 오링(M2)와 접촉하여 수밀성이 유지하게 된다.
도3 및 도4b에 도시한 바와 같이, 상기 제2수밀부재(330)는,
상기 침전필터(S)와 내접하는 제2슬리브(332)와, 상기 침전필터(S)와 외접하는 제3슬리브(334)를 포함하여 이루어지며,
상기 제2슬리브(332)는 상기 침전필터(S) 외주면과 내접하도록 형성되고,
상기 제3슬리브(334)는 상기 제2슬리브(332)보다 직경이 크도록 형성되며, 상기 필터수용부(310)의 저면에서 연속하는 단턱부를 가지도록 형성되고,
바람직하게는, 상기 제2수밀부재(330)의 상기 제2슬리브(332)와 상기 제3슬리브(334) 사이에는 상기 침전필터(S)의 단부면와 접촉하는 환형돌기(336)가 더 형성되되,
상기 환형돌기(336)는 상기 필터수용부(310)의 내측 저면에 성형되어 침전필터(S)의 단부면와 가압밀착시켜 침전필터(S)와 상기 필터수용부(310)의 내측 저면에서 수밀성을 유지할 수 있게 실링(sealing)하게 된다.
그리고, 상기 필터수용부(20)의 제2슬리브(324)(332)는 상기 제3슬리브(334) 보다 높게 형성되는 것이 바람직한데, 이는 상기 멤브레인필터(M) 팁(M1)과 외접하거나, 상기 침전필터(S)와 내접하는 상기 제2슬리브(324)(332)가 침전필터(S)와 외접하는 상기 제3슬리브(334)보다 높게 형성되므로써, 침전필터(S)를 통해 여과된 물이 침전필터(S) 중공 내로 유입되는 표면적을 보다 넓게 유지하여 물의 소통을 원활하게 유지할 수 있도록 한다.
도3 및 도4c에 도시한 바와 같이, 상기 지지부재(340)는,
상기 카본필터(C)를 지지하기 위해 상기 필터수용부(310) 내주면을 따라 동심원을 이루며 형성되되, 상기 필터수용부(310) 내주면에 다수 형성된 방사상 돌기로 이루어지고, 상기 방사상 돌기는 일정한 높이를 갖도록 형성되어 카본필터(C)를 지지하게 된다.
상기한 바와 같이 상기 제1슬리브(322), 상기 제2슬리브(324)(332), 상기 제3슬리브(334) 및 상기 지지부재(340)는 상기 출수공(30A)을 중심으로 차례로 형성되어, 정수기에 사용되는 상기 멤브레인(M), 침전(S), 카본(C) 필터 등에 맞추어 각각의 사출금형을 제작하여 하우징을 성형하여야 하는 종래와 달리, 상기 각 필터를 통합적으로 수용할 수 있도록 상기 제1(322), 제2(324)(332), 제3슬리브(334) 및 지지부재(340)로 이루어진 하나의 필터수용부(310)를 가지는 캡(30)을 사출금형에 의하여 성형함으로써,
각 필터의 종류에 상관없이 범용성을 가지는 하나의 사출금형만을 제작하여 단종의 필터수용부(310)를 가지는 캡(30)의 사출품만을 생산하는 것이 가능하게 되어, 종래의 각 필터 하우징를 위한 사출금형을 따로 제작함으로써 부담하게 되는 경제적인 손실을 줄일 수 있으며, 또 이에 상응하여 제품의 생산단가를 낮출 있고,
더 나아가 단종의 필터수용부(310)를 가지는 캡(30)의 사출품만을 제조할 수 있는 범용성을 가지는 사출금형으로 대량생산함으로써 생산성을 높일 수 있게 된다.
그리고 도4c에 도시한 바와 같이, 상기 필터수용부(310)의 지지부재(340)는,
상기 카본필터(C)를 위하여 부직포(T)가 부착된 리테이너(retainer)(60)가 상기 카본필터(C) 상하부에 구비되어 카본필터(C)로부터 떨어져 나오는 카본알갱이를 걸러내고,
또한, 상기 리테이너(60)는 일정한 높이를 갖는 링형상으로 그 내주면에는 대각방향으로 서로 교차하는 방사상의 프레임(62)이 다수 구비되며, 상기 방사상의 프레임(62)의 중심부에는 입수 내지 출수를 위한 통수공(64)이 구비되어, 상기 리테이너(60)에 부착된 부직포(T)와 상기 통수공(64)를 통해 원활한 통수가 가능하게 되어,
카본필터(C)에 의해 화학적 유해물질인 염소 내지 냄새를 제거하고, 상기 리테이너(60)가 카본필터(C)의 상하부에 구비되어 녹물 및 카본필터(C)로부터 떨어져 나오는 카본알갱이들을 여과할 수 있게 된다.
도4b에 도시한 바와 같이, 상기 침전필터(S)가 수용된 상기 본체(10) 타단에는 침전필터(S)의 중공과 내접하는 결합돌기(72)가 형성되고, 통수(通水)부(74)가 형성된 리테이너(70)가 결합되는데,
상기 리테이너(70)는 원판형상으로 외주면을 따라 치자 또는 톱니형상으로 성형되고, 상기 결합돌기(72)는 상기 리테이너(60)의 저면에 돌출성형되어 상기 침전필터(S)의 중공과 내접하고,
상기 통수부(74)는 침전필터(S)의 외주면과 상기 리테이너(70)에 형성된 치 차 또는 톱니형상의 외주면과의 사이에 다수의 통공이 구비되어, 통수가 가능하게 된다.
그리고, 상기 리테이너(70) 저면에는 침전필터(S)의 단부면에 가압밀착되어 수밀성을 유지하기 위한 환형돌기(76)가 형성된다.
이는 종래의 침전필터를 필터 하우징에 장착하고 지지하기 위해 지지체를 침전필터 상하 중공부에 끼우고 할매트 등의 접착제를 사용하여 고정시켰으나, 이를 장시간 사용하는 경우 정수기 필터 하우징 내에서 할매트 등의 접착제가 용해되어 유해물질이 정수된 물에 섞이게 되는 것을 방지하기 위해 상기 리테이너가 구비되어 보다 신뢰하고 정수된 물을 마실 수 있게 된다.
이상의 설명에서 본 발명은 정수기용 필터의 종류에 따른 상세한 내부구조, 사출 및 압출과 관련된 통상의 기술, 압출시 본체의 절단과 함께 경사부를 가공하는 장치, 회전융착의 원리와 시간당 회전속도 등의 비율 등과 관련된 통상의 공지된 기술을 생략되어 있으나, 당업자라면 이를 당연히 추측 및 추론할 수 있을 것이다.
또 이상에서 본 발명을 설명함에 있어 첨부된 도면을 참조하여 특정 형상과 구조를 갖는 필터와 특정 제조공정을 위주로 설명하였으나 본 발명은 당업자에 의하여 다양한 변형 및 변경이 가능하고, 이러한 변형 및 변경은 본 발명의 보호범위에 속하는 것으로 해석되어야 한다.
도1은 본 발명에 따른 정수기 필터의 제조방법의 공정도,
도2는 본 발명에 따른 정수기 필터의 제조방법에 따라 제조된 필터의 개략적인 단면도이다.
도3은 본 발명에 따른 바람직한 실시예인 캡의 필터수용부를 나타내는 단면도,
도4a는 본 발명의 캡의 필터수용부와 멤브레인필터의 결합을 나타내는 결합단면도,
도4b는 본 발명의 캡의 필터수용부와 침전필터의 결합을 나타내는 결합단면도 및 단면사시도,
도4c는 본 발명의 캡의 필터수용부와 카본필터의 결합을 나타내는 결합단면도 및 단면사시도.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
F: 필터 10: 본체
11,13: 두께점감경사부 20,30: 캡
21,31: 대응결합부 23,33: 환턱부
20A: 입수공 30A: 출수공
41: 필터부재(카본충진체) 43a,43b: 부직포
45: 지지체
310 : 필터수용부 320 : 제1수밀부재
322 : 제1슬리브 324 : 제2슬리브
330 : 제2수밀부재 332 : 제2슬리브
334 : 제3슬리브 336 : 환형돌기
340 : 지지부재 60 : 리테이너
62 : 프레임 64 : 통수공
70 : 리테이너 72 : 결합돌기
74 : 통수부 76 : 환형돌기
M : 멤브레인필터 S : 침전필터
C : 카본필터 T : 부직포
M1 : 멤부레인필터 M2: 오링
Claims (11)
- 길이 방향에 대하여 교차하는 방향으로 형성된 언더컷이 없고, 길이 방향 외주면에 파팅라인이 없는 원통형 본체의 성형단계;각각 입수공과 출수공을 갖는 두 캡의 성형단계;상기 본체의 일단(一端)에 캡을 마찰열을 이용한 회전융착(融着) 방식으로 결합하는 단계;상기 본체의 개구측으로 필터부재를 장전 배열하는 단계; 및상기 본체의 타단(他端)에 나머지 하나의 캡을 마찰열을 이용한 회전융착(融着) 방식으로 결합하는 단계;를 포함하여 이루어진 파팅라인과 언더컷이 없는 정수기 필터의 제조방법.
- 제 1 항에 있어서,상기 원통형 본체 성형단계와 동시에 또는 별도로 상기 본체의 양단부에 두께점감(漸減)경사부를 형성하는 단계가 이루어지고,상기 캡 성형단계에서는 상기 본체 양단의 두께점감경사부와 엇물리는 대응접합부가 형성되는 것을 특징으로 하는 파팅라인과 언더컷이 없는 정수기 필터의 제조방법.
- 제 2 항에 있어서,상기 본체 성형단계는 사출성형 방식으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 파팅라인과 언더컷이 없는 정수기 필터의 제조방법.
- 제 3 항에 있어서,상기 두께점감경사부의 형성은 압출성형 방식의 상기 본체 성형단계를 위한 금형에 의하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 파팅라인과 언더컷이 없는 정수기 필터의 제조방법.
- 제 2 항에 있어서,상기 본체 성형단계는 압출성형 방식으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 파팅라인과 언더컷이 없는 정수기 필터의 제조방법.
- 제 5 항에 있어서,압출성형 방식으로 제조된 상기 본체는 절단단계를 더 거치고,상기 두께점감경사부의 형성은 상기 절단단계에서 이루어지는 것을 특징으로 하는 파팅라인과 언더컷이 없는 정수기 필터의 제조방법.
- 제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,상기 양 캡은 상기 본체의 두께점감(漸減)경사부를 위한 대응접합부 내측에 환턱부가 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 파팅라인과 언더컷이 없는 정수기 필터의 제 조방법.
- 제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,상기 본체 일단에 결합되는 상기 캡의 내측 저면에 배열되며,상기 출수공을 중심으로 각각 멤브레인필터 팁과 결합하는 제1수밀부재와,침전필터와 결합하는 제2수밀부재와, 그리고카본필터를 위한 지지부재가 동심원을 이루고 있는 필터수용부를 포함하여 이루어진 파팅라인과 언더컷이 없는 정수기 필터의 제조방법.
- 제 8 항에 있어서, 상기 제1수밀부재는,상기 멤브레인필터 팁과 내접하는 제1슬리브와,상기 멤브레인필터 팁과 외접하는 제2슬리브를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 파팅라인과 언더컷이 없는 정수기 필터의 제조방법.
- 제 8 항에 있어서, 상기 제2수밀부재는,상기 침전필터와 내접하는 제2슬리브와,상기 침전필터와 외접하는 제3슬리브를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 파팅라인과 언더컷이 없는 정수기 필터의 제조방법.
- 제 10 항에 있어서,상기 필터수용부의 제2슬리브와 제3슬리브 사이에는 침전필터의 단면부와 접촉하는 환형돌기가 더 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 파팅라인과 언더컷이 없는 정수기 필터의 제조방법.
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| KR101044655B1 (ko) * | 2011-03-22 | 2011-06-29 | 주식회사 세명하이트 | 활성탄을 사용한 공기청정 필터 제조방법 및 이에 의해 제조된 공기청정 필터 |
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