KR20090011599A - 필터구조 - Google Patents

Abstract

본 발명은 정수기, 냉온수기, 가습기 등 밀폐된 저장부에 물을 저장하고 물의 사용량에 맞추어 물을 재공급하는 방식으로 물을 활용하는 기기에 탑재되어 물을 정화하는 필터에 관한 것으로, 상부면 또는 하부면이 개방된 원기둥 또는 다각기둥형으로 이루어지며, 내부면과 외부면을 연결하는 다수개의 물 유통구가 구비되어 이루어지는 필터케이스와; 상기 필터케이스 내부에 삽입되어 물에 포함된 이물질을 제거하거나 물에 포함된 미생물을 살균하는 필터와; 필터를 거쳐 이물질이 제거되고 미생물이 살균된 물을 배출하는 정수배출구를 구비하고 상기 필터케이스의 개방된 면에 결합되는 필터케이스 덮개와; 상단면과 하단면이 개방된 다양한 형태의 관으로 이루어지며, 상단면이 상기 필터케이스 개방면의 타측면을 통하여 필터케이스 외부와 연통되고, 하단면은 필터 외부로 돌출되면서 상기 필터케이스 덮개의 정수배출구 안쪽에 위치하는 공기유통수단; 을 포함하는 것을 특징으로 하여 구성된다.

필터, 정수기, 가습기, 공기유통수단

Description

필터구조{A STRUCTURE OF FILTER}

본 발명은 정수기, 냉온수기, 가습기 등 밀폐된 저장부에 물을 저장하고 물의 사용량에 맞추어 물을 재공급하는 방식으로 물을 활용하는 기기에 탑재되어 물을 정화하는 필터에 관한 것으로, 더욱 상세하게는, 정화기능 향상을 위하여 필터를 구성하는 물질들이 고밀도로 집적되어 물 저장부 내부로 공기가 유입되지 못할 경우에도 물의 흐름이 원활하게 이루어질 수 있도록 하는 필터구조에 관련된다.

일반적으로 정수기, 냉온수기, 가습기 등에 장착되는 필터들은 물을 공급하는 공급부와 정수된 물을 배출하여 용도에 맞게 사용하도록 하는 취수부 사이의 경로에 위치하여 물의 흐름을 크게 방해하지 않는 범위에서 물에 함유된 각종 오염물질 등을 제거하게 된다.

특히 가습기의 경우 물공급주기를 길게 하여 사용자의 편의를 도모하기 위해 10 ~ 20 리터 가량의 물탱크를 구비하는 타입과, 1 ~ 2 리터 가량의 물병을 구비하여 보다 청결한 물을 사용하는 타입으로 구분할 수 있다.

상기 물탱크 타입은 가습기 사용 정도에 따라 길게는 일주일 까지도 물이 고 여있을 수 있으며, 이러한 경우 저장된 물에 미생물이 번식할 수 있기 때문에 필터 역할이 보다 강조된다.

또한, 물병 타입의 경우 일반적으로 생수를 활용할 것을 권장하고 있기는 하지만, 생수를 사용할 경우 고객은 비용 측면에서 부담이 커지기 때문에 일반 수돗물을 물병에 담아 사용하는 경우가 많다. 생수의 경우에도 상대적으로 고온인 환경에서 장시간 방치할 경우 미생물이 번식할 가능성이 있으며, 수돗물의 경우 생수보다 미생물의 번식 가능성이 더욱 높기 때문에 필터를 사용하는 것이 바람직하다.

상기와 같은 미생물의 번식문제 외에도 물에 포함된 각종 이물질들이 기기 내부에 누적되면 기기의 오염을 유발하거나 기기의 고장을 유발하는 원인이 될 수 있기 때문에 이물질을 걸러주는 기능도 필수적이다.

따라서, 필터는 이물질을 걸러주는 기능과 미생물 번식을 방지하는 살균기능이 갖춰져야 한다고 볼 수 있다.

한편, 상기와 같은 이물질 거름기능과 살균기능을 향상시키기 위해서는 필터가 조밀한 구조로 이루어져야 하는데, 이렇게 조밀한 구조를 갖는 필터의 경우 물이 필터의 빈공간을 모두 채우고 있기 때문에 외부로부터 물탱크 또는 물병 내부로 공기가 유입되기가 어려웠으며, 이로 인하여 물이 적절하게 필터를 통과하여 각종 사용처로 이동되기가 어렵다는 문제점이 있었다. 이러한 문제점은 단위시간당 물의 사용량이 적은 가습기의 경우 특히 심각한 영향을 미치게 되는데, 물이 지속적으로 적정량이 공급되지 못하면 물의 분무량이 일정하지 못할 뿐만 아니라, 물이 없는 상태에서 가열과정 또는 초음파 진동과정이 계속되므로 기기의 수명이 단축될 수 있다.

상기와 같은 문제점들을 해결하기 위하여 창안된 본 발명은, 이물질 거름기능과 살균기능이 충분히 구현될 수 있을 정도로 조밀하게 이루어지는 필터를 사용하더라도 물탱크 또는 물병 내부로 공기가 적절하게 유입될 수 있도록 하여 필터를 통과하는 물이 일정한 비율로 사용처에 유통될 수 있도록 하는 필터구조를 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일실시예에 의한 필터구조는 정수기, 냉온수기, 가습기 등 밀폐된 저장부에 물을 저장하고 물의 사용량에 맞추어 물을 재공급하는 방식으로 물을 활용하는 기기에 탑재되어 물을 정화하는 필터에 있어서, 상부면 또는 하부면이 개방된 원기둥 또는 다각기둥형으로 이루어지며, 내부면과 외부면을 연결하는 다수개의 물 유통구가 구비되어 이루어지는 필터케이스와; 상기 필터케이스 내부에 삽입되어 물에 포함된 이물질을 제거하거나 물에 포함된 미생물을 살균하는 필터와; 필터를 거쳐 이물질이 제거되고 미생물이 살균된 물을 배출하는 정수배출구를 구비하고 상기 필터케이스의 개방된 면에 결합되는 필터케이스 덮개와; 상단면과 하단면이 개방된 다양한 형태의 관으로 이루어지며, 상단면이 상기 필터케이스 개방면의 타측면을 통하여 필터케이스 외부와 연통되고, 하단면은 필터 외부로 돌출되면서 상기 필터케이스 덮개의 정수배출구 안쪽에 위치 하는 공기유통수단; 을 포함하는 것을 특징으로 하여 구성된다.

또한, 상기 필터케이스의 측면부에는 물 유통구가 구비되지 않고, 상기 필터케이스의 상부에는 다수개의 물 유통구가 구비된 필터케이스의 상부면으로부터 이격되면서 물병과 밀폐결합되는 물병결합부가 추가로 구비되며, 상기 필터케이스 덮개의 하부에는 정수기, 냉온수기, 가습기 등 정화된 물을 사용하는 기기의 물 공급부와 결합되는 기기결합부가 추가로 구비되는 것을 특징으로 하여 구성되어 물탱크에 담체형으로 삽입하지 않고 물병을 직접 연결하여 사용할 경우에도 적용할 수 있도록 할 수 있다.

또한, 상기 공기유통수단은 원뿔 또는 다각뿔 등 상협하광 형상으로 이루어지는 것이 바람직하다.

상기와 같이 구성된 본 발명은 물이 필터사이의 빈공간을 조밀하게 채우고 있더라도 공기 유통수단을 통하여 물탱크 또는 물병 내부로 공기가 유입되도록 하므로 물의 흐름이 일정하게 유지될 수 있도록 하여 가습기의 분무량을 일정하게 유지하고, 기기의 고장을 방지할 수 있다는 유용한 효과를 제공한다.

이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 구성 및 작동원리를 더욱 상세하게 설명하도록 한다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 의한 구성을 보인 단면도, 도 2는 본 발명의 일실시예에 의한 사용상태를 예시한 사시도, 도 3은 본 발명의 다른 실시예에 의한 구성을 보인 단면도이다.

물탱크(200) 타입에서는 탱크 내부로 삽입되는 담체 형태로 필터가 장착되는 경우가 많고, 물병 타입에서는 물병입구 외부에 결합되는 직수 타입의 필터가 장착되는 경우가 많은데, 도 1 및 도 2는 담체 형태로 필터가 장착되는 경우를 예시하고 있으며, 도 3은 직수 타입의 필터가 장착되는 경우를 예시하고 있다.

도 1 및 도 2에서 예시한 바와 같이 본 발명의 일실시예에 의한 필터구조를 갖는 필터유닛은 필터케이스(10), 필터케이스 덮개(20), 그 내부에 충진되는 필터(40) 및 공기유통수단(30)으로 구성된다.

상기 필터케이스(10)는 원기둥 또는 다각기둥 형상으로 이루어질 수 있으며, 일면이 개방되어 필터(40)를 삽입할 수 있게 구성된다.

또한, 담체 형태로 물탱크(200) 내부로 삽입되므로 필터케이스(10)의 모든 면을 통하여 물이 유입될 수 있도록 물 유통구(11)가 다수개 구비된다. 다만, 상기 필터케이스(10)의 측면에 구비되는 물 유통구(11)가 동일한 직경으로 동일한 조밀도를 가지며 구비될 경우에는 보다 많은 양의 물이 필터케이스(10)의 측면 하방부를 통하여 유입되어 필터(40)에 의하여 효과적으로 정화되지 못할 가능성이 있으므로 필터케이스(10) 측면에 구비되는 물 유통구(11)는 하방에서 상방으로 갈수록 직경이 커지고, 더 많은 수량의 물 유통구(11)가 형성되는 것이 바람직하다.

상기 필터케이스(10)의 개방된 면의 반대측 면에는 공기유통수단(30)이 관통 되게 삽입고정된다.

이때, 상기 공기유통수단(30)은 상하부면이 개방된 관 형상으로 이루어지며, 하방의 공기가 필터(40)에 조밀하게 응집된 물의 영향을 받지 않고 필터케이스(10) 외부로 전달되도록 하여 기기 내부로의 물 공급이 원활하게 이루어지도록 하는 것이다.

한편, 상기 공기유통수단(30)은 필터케이스(10) 외부의 물에 직접 접하는 것으로 물이 공기유통수단(30)을 통해 하방으로 내려오게 되면 필터(40)를 거치지 않게 되므로 정화효과를 얻을 수 없게 된다. 따라서, 상기 공기유통수단(30)은 공기를 상방향으로 전달하는 역할만 수행하며, 물을 하방으로 이동시켜서는 안된다.

상기와 같이 공기유통수단(30)을 통하여 물이 하방으로 이동되지 않도록 하기 위해서는 공기유통수단(30) 상부면의 직경이 매우 작아야 하는데, 너무 작으면 공기가 유통되기가 어렵고, 너무 크면 물이 통과하게 되므로 0.1 ~ 2mm 이하로 구성되는 것이 바람직하다.

또한, 상기 공기유통수단(30)은 도시한 바와 같이 상협하광 형상으로 이루어지는 경우, 하단면에서 상방향으로 공급되는 공기의 압력이 상부면에서 하방향으로 내려가고자 하는 물의 압력보다 커지게 되므로 상부면의 구멍을 통해 물이 관통되는 현상을 최소화할 수 있다.

또한, 공기유통수단(30)의 상부면으로 물이 진입되지 못하게 하기 위하여 중요한 또 다른 요소로써 물의 응집력을 들 수가 있다. 즉, 공기유통수단(30)의 상부면 직경이 매우 작은 상태에서는 물 입자가 공기유통수단(30)의 상부면 전체에 걸 쳐지게 되고, 이때 공기유통수단(30)의 상부면과 물 입자 사이의 접촉면이 균일하다면 물이 하방으로 내려가려는 현상을 방해하는 방향으로 물의 응집력이 작용하게 된다. 이러한 현상은 빨대 끝에 물방울이 떨어지지 않고 맺히는 현상 등에서 확인할 수 있다. 이때, 공기유통수단(30)의 상부면이 울퉁불퉁하거나 거칠다면 물의 응집력이 강하게 작용할 수 없게 되므로 공기유통수단(30)의 상부면 표면이 매우 균일하게 매끄러운 면을 형성하는 것이 바람직하다.

한편, 상기 공기유통수단(30)은 필터케이스(10)와 일체가 되도록 성형되거나, 공기유통수단(30)의 일부분에 필터케이스(10)에 고정하기 위한 별도의 고정수단을 구비하여 필터케이스(10)에 결합되도록 할 수 있을 것이다.

상기 필터케이스(10) 내부에는 각종 필터(40)가 충진될 수 있다. 이때 필터(40)로 활용되는 것들로는 탄소섬유, 세라믹, 은-요오드 활성탄 등이 될 수 있으며, 물 유통구(11)의 직경보다 작은 입자로 이루어지는 물질이 필터(40)로 활용될 경우에는 필터케이스(10)의 내부면에 접촉되는 부위에 부직포 등을 비치하여 필터(40)를 이루는 입자들이 필터케이스(10) 외부로 유출되지 않도록 하는 것이 바람직하다.

상기 필터케이스(10)에 필터(40)와 공기유통수단(30)이 삽입되어 고정된 이후에 필터(40)의 누출을 방지하는 필터케이스 덮개(20)가 결합된다.

이때 상기 필터케이스(10)의 정수배출구(23)에는 물탱크(200) 마개 등이 결합될 수 있도록 마개결합부를 구비하는 것이 바람직하다.

도 2에서 보인 바와 같이 상기와 같이 구성되는 필터(40)유닛은 물탱크 마 개(210)에 결합된 상태로 물탱크(200) 내부로 삽입되어 담체 형태로 고정되며 물탱크(200) 내부의 물을 정화한다.

도 3에서는 상기 도 1 및 도 2에서 예시한 형태로 이루어지는 필터(40)유닛을 물병에 연결할 수 있는 물병연결용케이스(300)와 결합시킨 모습을 예시하고 있다.

상기 물병연결용케이스(300)는 기존의 필터(40)유닛을 내부에 삽입할 수 있도록 상부케이스(310)와 하부케이스(320)로 구성되는 것이 바람직하며, 상부 및 하부 케이스는 나사결합 등 다양한 방식으로 결합될 수 있다.

한편, 상기 물병연결용케이스(300)의 상부케이스(310)에는 물병과 결합할 수 있는 물병결합부(311)를 구비하여야 하며, 하부케이스(320)에는 정화된 물을 사용하고자 하는 각종 기기로 유통시키며 상기 기기에 결합되는 기기결합부(321)가 구비되어야 한다.

이때, 상기 물병연결용케이스(300)의 경우, 상방에 결합되는 물병으로부터 물이 낙하하여 필터(40)유닛의 상부면을 통과하며, 필터(40)유닛의 하부면 및 정수배출구(23)를 통해 정화된 물이 배출되는 것이므로 물병연결용케이스(300)의 측부 내측면은 필터(40)유닛과 밀착되어도 무방하지만, 상부면은 필터(40)유닛과 소정의 간격을 이격시켜 물이 필터(40)유닛 전체에 원활하게 공급될 수 있도록 하는 것이 바람직하다.

또한, 상기와 같이 필터(40)유닛 외부에 별도의 물병연결용케이스(300)를 결합하여 물병과 결합하지 않더라도, 측면부가 밀폐된 필터유닛(100) 자체에 물병결 합부(311)와 기기결합부(321)를 구비하게 되면 물병과 각종 기기 사이에 필터(40)유닛을 결합할 수 있다. 이러한 경우에는 물병으로부터 공급되는 물이 필터케이스(10) 상부면 전체에 접촉될 수 있도록 외부케이스와 필터케이스(10) 상부면 사이에 1mm 이상의 간격을 두도록 하며 물병결합부(311)를 형성하는 것이 바람직하다. 이때, 외부케이스와 필터케이스(10) 상부면 사이의 간격이 너무 좁으면 물이 필터케이스(10) 상부면 전체에 접촉되기가 어렵기 때문에 1mm 이상을 이격시키는 것이 바람직하다.

즉, 도시하지는 않았지만, 공기유통수단(30) 및 필터(40)가 내부에 구비되는 필터케이스(10)의 상방 및 하방에 물병과 결합되는 부분과 기기와 결합되는 부분을 각각 구비하게 되는 방식이라면 모두 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.

도면과 명세서는 단지 본 발명의 예시적인 것으로서, 이는 단지 본 발명을 설명하기 위한 목적에서 사용된 것이지 의미한정이나 특허청구범위에 기재된 본 발명의 범위를 제한하기 위하여 사용된 것은 아니다. 따라서 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 본 명세서로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 의한 구성을 보인 단면도,

도 2는 본 발명의 일실시예에 의한 사용상태를 예시한 사시도,

도 3은 본 발명의 다른 실시예에 의한 구성을 보인 단면도이다.

<도면상 주요 부호에 대한 설명>

10 : 필터케이스 11 : 물 유통구

20 : 필터케이스 덮개 21 : 체결부

22 : 마개 결합부 23 : 정수배출구

30 : 공기유통수단 40 : 필터

100 : 필터유닛 200 : 물탱크

210 : 물탱크 마개 300 : 물병연결용케이스

310 : 상부케이스 311 : 물병결합부

312, 322 : 필터유닛 지지구

320 : 하부케이스 321 : 기기결합부

400 : 물병

Claims (3)

1. 정수기, 냉온수기, 가습기 등 밀폐된 저장부에 물을 저장하고 물의 사용량에 맞추어 물을 재공급하는 방식으로 물을 활용하는 기기에 탑재되어 물을 정화하는 필터에 있어서,

   상부면 또는 하부면이 개방된 원기둥 또는 다각기둥형으로 이루어지며, 내부면과 외부면을 연결하는 다수개의 물 유통구가 구비되어 이루어지는 필터케이스와;

   상기 필터케이스 내부에 삽입되어 물에 포함된 이물질을 제거하거나 물에 포함된 미생물을 살균하는 필터와;

   필터를 거쳐 이물질이 제거되고 미생물이 살균된 물을 배출하는 정수배출구를 구비하고 상기 필터케이스의 개방된 면에 결합되는 필터케이스 덮개와;

   상단면과 하단면이 개방된 다양한 형태의 관으로 이루어지며, 상단면이 상기 필터케이스 개방면의 타측면을 통하여 필터케이스 외부와 연통되고, 하단면은 필터 외부로 돌출되면서 상기 필터케이스 덮개의 정수배출구 안쪽에 위치하는 공기유통수단;

   을 포함하는 것을 특징으로 하여 구성되는 필터구조.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 필터케이스의 측면부에는 물 유통구가 구비되지 않고,

   상기 필터케이스의 상부에는 다수개의 물 유통구가 구비된 필터케이스의 상부면으로부터 이격되면서 물병과 밀폐결합되는 물병결합부가 추가로 구비되며,

   상기 필터케이스 덮개의 하부에는 정수기, 냉온수기, 가습기 등 정화된 물을 사용하는 기기의 물 공급부와 결합되는 기기결합부가 추가로 구비되는 것

   을 특징으로 하여 구성되는 필터구조.
3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,

   상기 공기유통수단은 원뿔 또는 다각뿔 등 상협하광 형상으로 이루어지는 것을 특징으로 하여 구성되는 필터구조.

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