KR20090024809A - 정수 시스템과 이 시스템용의 필터부재 - Google Patents

정수 시스템과 이 시스템용의 필터부재 Download PDF

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KR20090024809A
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요하네스 피 팀머
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코닌클리케 필립스 일렉트로닉스 엔.브이.
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Abstract

기부(2)와 기부(2)에 착탈가능하게 연결된 필터부(1)를 구비한 정수 시스템이 제공된다. 기부(2)는 필터부(1)로 물을 안내하는 물 유입관(3)과 필터부(1)로부터 정수된 물을 안내하는 물 유출관(4)을 구비한다. 필터부(1)는 교체가능한 필터부재(13)를 둘러싸는 콘테이너(7)를 구비한다. 콘테이너(7)는 물 유입관(3)으로부터 콘테이너(7) 내부로 필터링되지 않은 물을 안내하는 물 유입 부재(10)를 구비한다. 교체가능한 필터부재(13)는 필터부재(13)에서 얻어진 정수된 물을 기부(2)의 물 유출관(4)으로 안내하는 물 유출부재(11)를 구비하고, 물 유출부재(11)가 콘테이너(7)의 벽에 있는 개구(17)를 통과해 뻗도록 구성된다.
정수 시스템, 필터부재, 물 유출부재, 개구

Description

정수 시스템과 이 시스템용의 필터부재{A WATER PURIFIER SYSTEM AND A FLITER ELEMENT FOR SUCH SYSTEM}
본 발명은, 기부(base unit)와, 상기 기부에 착탈가능하게 연결된 필터부를 구비하고, 상기 기부가 상기 필터부로 물을 안내하는 물 유입관과 상기 필터부로부터 정수된 물을 안내하는 물 유출관을 구비하고, 상기 필터부가 교체가능한 필터부재를 둘러싸는 콘테이너를 구비하고, 상기 콘테이너가 상기 물 유입관으로부터 상기 콘테이너 내부로 필터링되지 않은 물을 안내하는 물 유입 부재를 구비한 정수 시스템에 관한 것이다.
특히, 개발도상국에서는, 신뢰할만한 휴대용 음용수 공급원이 드물다. 부적절한 정수에 의해 높은 사망률이 발생될 수 있다. 콜레라, 장티프스, 이질 및 설사는 오염된 물을 할 수 없이 사용해야 하는 사람들이 겪는 지속적인 문제이다. 안전한 물 공급의 부족은 빈곤과 질병의 순환이 계속되게 하며 이것을 악화시킨다. 안전한 음용수는 복소고리 N-할라민 부분(moiety)을 갖는 폴리머 등의 정수 매체를 포함하는 필터부재를 통과하여 물을 안내하는 정수 시스템에 의해 제조될 수 있다.
이와 같은 정수 시스템은 US-A-2005/0098506에 개시되어 있다. 이 문헌에는, 미처리된 물이 필터부재를 포함하는 콘테이너 내부로 안내되는 중력 급수 여과 시스템이 기재되어 있다. 그후, 물이 필터부재를 통과하여, 콘테이너의 벽의 하부에 있는 개구들을 통해 콘테이너를 벗어난다. 콘테이너를 벗겨 필터부재를 교체할 수 있다.
일반적으로, 물이 필터부재 내부의 정수매체를 통과할 때 물의 압력이 감소하므로, 콘테이너에 유입되는 미처리된 물의 압력이 정수된 물의 압력보다 높다. 이와 같은 압력의 손실은 중력 급수 정수 시스템에서는 작으며, 미처리된 물이 비교적 높은 압력하에서 시스템에 공급되는 정수 시스템에서는 높을 수 있다.
전술한 정수 시스템에서는, 미처리된 물과 정수된 물을 정확하게 분리되게 유지하는 것이 중요하다. 특히, 미처리된 물의 압력이 정수된 물의 압력보다 높은 경우에는, 미처리된 물이 정수된 물로 누출될 수도 있다.
결국, 본 발명의 목적은, 기부와, 교체가능한 필터부재를 갖는 콘테이너를 포함하는 착탈가능한 필터부를 구비하고, 상기 기부가 미처리된 물을 상기 필터부로 안내하는 물 유입관과 상기 필터부로부터 정수된 물을 안내하는 물 유출관을 구비하며, 미처리된 물이 정수된 물로 누출될 수 있는 위험성이 줄어든 정수 시스템을 제공함에 있다.
상기한 목적을 달성하기 위해, 상기 교체가능한 필터부재는 상기 필터부재에서 얻어진 정수된 물을 상기 기부의 상기 물 유출관으로 안내하는 물 유출부재를 구비하고, 상기 물 유출부재가 상기 필터부의 콘테이너의 벽에 있는 개구를 통과해 뻗는다. 물 유출부재를 교체가능한 필터부재의 일부로 만들고, 이 물 유출부재를 기부의 물 유출관에 직접 연결함으로써, 정수된 물의 오염의 위험성이 줄어든다. 필터부재의 교체 조작 중에 정수된 물의 관들이 분리 및 연결되는 유일한 장소가 기부와 필터부 사이에 위치한 콘테이너 외부의 경계면에 존재한다. 따라서, 압력을 받는 미처리된 물에 의해 둘러싸이는 위치에 존재하는 정수된 물을 위한 도관을 밀폐할 필요가 없다.
더구나, 물 유출부재가 교체가능한 필터부재의 일부이므로, 콘테이너 내부에 필터부재가 존재하지 않는 한 기부의 물 유출관에의 물 공급이 존재하지 않게 된다. 따라서, 필터부재가 시스템 내부에 존재하지 않을 때 정수 시스템에 의해 물이 배출되는 것이 불가능하다.
바람직한 실시예에서는, 상기 필터부재가 원통형 형상을 갖고, 상기 물 유출부재가 일단에서 축방향으로 뻗고, 1개 이상의 물 유입 개구들이 상기 원통형 필터부재의 타단에 존재한다. 또한, 콘테이너도 원통형 형상을 갖고, 일단이 막히며, 타단은 콘테이너에 나사식으로 고정될 수 있는 착탈가능한 덮개에 의해 막힐 수 있다. 이에 따르면, 필터부재의 물 유출부재가 콘테이너의 상기 덮개 내부의 개구를 통과해 뻗는다. 1개 이상의 O-링이 미처리된 물이 콘테이너로부터 상기한 개구를 통해 누출되는 것을 방지하는 밀폐수단으로서의 역할을 수행할 수 있지만, 미처리된 물이 순수한 물로 누출되는 것은 불가능하다.
바람직하게는, 물 유출부재는 교체가능한 필터부재와 분리할 수 없게 연결되어, 필터부재를 교체할 때 필터부재에서 물 유출부재를 분리하는 것이 불필요할 뿐만 아니라, 이러한 분리가 불가능하다. 따라서, 정수 시스템이 잘못하여 작동할 위험성이 더 줄어든다.
바람직한 실시예에서는, 상기 기부의 물 유입관의 단부가 상기 기부의 물 유 출관의 단부와 평행하게 배치되고, 상기 물 유입관의 상기 단부가 상기 콘테이너의 물 유입부재의 관통공 내부로 뻗으며, 상기 물 유출관의 상기 단부가 상기 필터부재의 물 유출부재의 관통공 내부로 뻗고, 상기 2개의 관 각각의 단부가 각각의 관의 막힌 단부 근처에 있는 주면에 반경방향으로 향하는 물 통로 개구를 구비한다. 물론, 상기한 단부들 각각에 1개보다 많은 수의 물 통로 개구가 존재할 수도 있다. 이에 따르면, 착탈가능한 필터부가 기부와 쉽게 연결될 수 있으며, 물 유입관과 물 유출관 내부의 수압이 필터부와 기부를 서로 떨어지게 누를 수 있는 상당한 힘을 생성하지 않게 된다. 본 발명의 일 실시예를 설명할 때 이것을 더욱 상세히 설명한다.
또한, 본 발명은, 전술한 것과 같은 정수 시스템용의 필터부재에 관한 것으로, 상기 필터부재는 필터에서 나온 정수된 물을 안내하는 물 유출부재를 구비하고, 상기 물 유출부재는 상기 필터부재를 둘러싸는 콘테이너의 개구를 통과해 뻗을 수 있으며, 상기 물 유출부재는 상기 물 유출부재를 상기 물 유출관의 단부와 연결하는 체결수단을 구비한다. 바람직하게는, 물 유출부재는 필터부재에 분리할 수 없게 부착된다.
바람직한 실시예에서, 상기 물 유출부재는, 상기 필터부재가 놓일 수 있는 상기 콘테이너의 벽의 개구에 있는 대응하는 밀폐수단과 맞물리는 밀폐수단을 구비한다. 바람직하게는, 상기 필터부재는 원통형이고, 상기 물 유출부재가 상기 필터부재의 일단에서 축방향으로 뻗고, 1개 이상의 물 유입 개구들이 상기 원통형 필터부재의 타단에 존재한다.
더구나, 본 발명은, 기부와 상기 기부에 착탈가능하게 연결된 필터부를 구비한 시스템을 사용하여 물을 정수하는 방법에 관한 것으로, 물이 상기 기부의 물 유입관을 통해 상기 필터부로 안내되고, 정수된 물이 상기 필터부로부터 상기 기부의 물 유출관을 통해 안내되고, 상기 필터부는 교체가능한 필터부재를 둘러싸는 콘테이너를 구비하고, 필터링되지 않은 물이 상기 물 유입관으로부터 상기 필터부의 물 유입부재를 거쳐 상기 콘테이너 내부로 안내되고, 정수된 물이 상기 교체가능한 필터부재로부터 상기 필터부재와 연결된 물 유출부재를 통해 상기 기부의 상기 물 유출관으로 안내되고, 상기 물 유출부재가 상기 콘테이너의 벽에 있는 개구를 통해 뻗는다.
이하에서는, 기부와 이 기부에 착탈가능하게 연결된 필터부를 구비하고 필터부가 교체가능한 필터부재를 둘러싸는 콘테이너를 구비한 정수 시스템의 일 실시예를 통해 더욱 상세히 설명하며, 이때 이 설명은 다음의 3개의 개략도를 포함하는 첨부도면을 참조하여 행해진다:
도 1은 정수 시스템의 사시도이고,
도 2는 필터부재를 도시한 사시도이며,
도 3은 이 시스템의 분해사시도이다.
도 1은 정수 시스템의 기부(2)에서 약간 떨어진 위치에 있는 정수 시스템의 필터부(1)를 나타낸 것이다. 기부(2)는 서로에 대해 평행하게 배치된 물 유입관(3) 과 물 유출관(4)을 구비한다. 각각의 관(3, 4)의 단부는 폐쇄되어 있으며, 관의 단부 근처의 2개의 O-링(5, 6) 사이에, 물 통로 개구가 설치되어 있다. 물 유입관(3)은 정수하고자 하는 물을 공급하는 급수원과 연결되고, 물 유출관(4)은 정수된 물을 배출하는 수단과 연결되어 있다.
필터부(1)는 콘테이너(7)의 하부에 나사식으로 고정될 수 있는 분리가능한 덮개(8)를 갖는 콘테이너(7)를 구비한다. 덮개(9)는 기부(2)의 물 유입관(3)과 연결되는 물 유입부재(10)를 구비한다. 더구나, 도 1에는 덮개(8)를 통해 뻗는 물 유출부재(11)가 도시되어 있는데, 이 물 유출부재(11)는 물 유출관(4)과 연결되어 정수된 물을 필터부(1)로부터 기부(2)로 안내한다.
도 1에는 화살표 12를 사용하여 필터부(1)를 기부(2)를 향해 이동하여 물 유입부재(10)를 물 유입관(3)과 연결하고 물 유출부재(11)를 물 유출관(4)과 연결하는 방법이 도시되어 있다. 이에 따르면, 필터부(1)가 기부(2)에 안착될 수 있으며, 이들 2개의 부분(1, 2)을 함께 유지하기 위해 추가적인 연결수단이 존재할 수 있다.
필터부(1)의 물 유입부재(10)와 물 유출부재(11)는 기부(2)의 각각의 물 관들(3, 4)의 단부들을 수납하는 관통공(9)을 구비한다. 2개의 O-링들(5, 6)이 각각 물 유입부재(10)와 물 유출부재(11) 내부의 관통공(9) 내부에 끼워넣어진다. 2개의 O-링(5, 6)은 같은 직경을 가질 수도 있지만, 바람직하게는 O-링 5의 직경이 O-링 6의 직경보다 작으며, 그것의 단부 근처에서의 물 관(3, 4)의 외경이 이 단부에서 약간 더 떨어진 위치의 외경보다 작다. 물론, 물 유입부재(10)와 물 유출부재(11) 내부의 관통공(9)의 직경이 이에 따라 변경되어, 2개의 O-링(5, 6)이 필터부(1)로 안내되거나 필터부(1)에서 안내되는 물에 대해 적절한 밀폐를 제공하도록 한다.
도 2는 개방된 위치에서의 콘테이너(7)를 나타낸 것으로 콘테이너(7)에서 덮개(8)를 분리하여 필터부재(13)를 볼 수 있다. 덮개(8)는 스크류 연결을 사용하거나, 기타의 다른 분리가능한 체결수단을 사용하여 콘테이너(7)에 연결될 수 있다. 필터부(13)는 원통형 외피(14)를 구비하는데, 이것을 도 2에서는 콘테이너(7)에서 약간 들어올린 위치에서 나타내었다. 원통형 외피(14)는 정수매체를 포함하며 (도 2에서 콘테이너(7) 내부에 있는) 그것의 하단에 바닥부를 구비한다. 원통형 외피(14)의 타단은 덮개부재(15)에 의해 덮이며, 이 덮개부재(15)는, 예를 들어 용접처리에 의해, 원통형 외피(14)와 분리할 수 없게 연결된다.
원통형 외피(14)의 하단은 개구들을 구비하여, 물이 그것의 하단에서 필터부재(13) 내부로 유입될 수 있다. 덮개부재(15)는 물 유출부재(11)를 구비하며, 이 물 유출부재를 통해 정수된 물이 필터부재(13)를 벗어날 수 있다. 화살표 16으로 나타낸 것과 같이, 물 유출부재(11)는 필터부재(13)의 덮개부재(15) 내부의 개구(17)를 통해 움직일 수 있다.
정수 시스템에 작동하고 있을 때, 미처리된 물이 물 유입관(3)과 물 유입부재(10)를 통해 콘테이너(7) 내부로 유입된다. 그후, 물이 원통형 외피(14)의 하단에 있는 상기한 개구들을 통해 유입되어 필터부재(13) 내부로 들어간다. 필터링된 물은 물 유출부재(11)와 물 유출관(4)을 통해 필터부재(13)를 벗어난다.
도 3은 정수 시스템의 분해사시도이다. 정수 시스템의 기부의 일부인 물 유 입관(3)과 물 유출관(4)이 서로에 대해 평행하게 배치된다. O-링 6과 이 O-링 6보다 작은 직경을 갖는 O-링 5는 각각 물 관(3, 4) 주위의 위치 18 및 19에 배치될 수 있다. 각각의 물 관(3, 4)은 이들 위치(18, 19) 사이에 개구(20)를 갖고, 이 개구(20)를 통해 물이 필터부로 전달되고 필터부로부터 전달될 수 있다.
물 유입관(3)은 필터부의 콘테이너(7)의 덮개(8)에 부착된 물 유입부재(10)에 연결될 수 있다. 덮개(8)와 콘테이너(7)가 서로 스크류식으로 연결되며, 밀폐 링(21)이 방수 연결을 제공한다. 정수매체(22)를 포함하는 필터부재(13)가 콘테이너(7) 내부에 수납될 수 있다. 필터부재(13)는 원통형 외피(14)와 이 외피(14)에 용접될 수 있는 덮개부재(15)를 구비한다. 원통형 외피(14)의 하단에는 개구들(23)이 설치되어, 물 유입부재(10)를 통해 콘테이너(7)에 유입된 물이 그것의 하단에서 필터부재(13) 내부로 유입될 수 있다. 물은 필터부재(13)의 덮개부재(15)에 부착된 물 유출부재(11)를 통해 필터부재(13)를 벗어날 수 있으며, 이 유출부재는 덮개부재(15) 내부의 개구를 통해 뻗는다. 이때, O-링(24)은 방수 밀폐를 제공한다. 유출부재(11)는 정수 시스템의 기부의 물 유출관(4)과 연결될 수 있다.
전술한 것과 같은 정수 시스템의 실시예는 단지 일례에 지나지 않으며, 다양한 다른 실시예가 가능하다.

Claims (9)

  1. 기부(2)와, 상기 기부(2)에 착탈가능하게 연결된 필터부(1)를 구비하고, 상기 기부(2)가 상기 필터부(1)로 물을 안내하는 물 유입관(3)과 상기 필터부(1)로부터 정수된 물을 안내하는 물 유출관(4)을 구비하고, 상기 필터부(1)가 교체가능한 필터부재(13)를 둘러싸는 콘테이너(7)를 구비하고, 상기 콘테이너(7)가 상기 물 유입관(3)으로부터 상기 콘테이너(7) 내부로 필터링되지 않은 물을 안내하는 물 유입 부재(10)를 구비한 정수 시스템에 있어서,
    상기 교체가능한 필터부재(13)는 상기 필터부재(13)에서 얻어진 정수된 물을 상기 기부(2)의 상기 물 유출관(4)으로 안내하는 물 유출부재(11)를 구비하고, 상기 물 유출부재(11)가 상기 콘테이너(7)의 벽에 있는 개구(17)를 통과해 뻗도록 구성된 것을 특징으로 하는 정수 시스템.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 필터부재(13)가 원통형 형상을 갖고, 상기 물 유출부재(11)가 일단에서 축방향으로 뻗고, 1개 이상의 물 유입 개구들(23)이 상기 원통형 필터부재(13)의 타단에 존재하는 것을 특징으로 하는 정수 시스템.
  3. 제 1항 또는 제 2항에 있어서,
    상기 물 유출부재(11)는 상기 교체가능한 필터부재(13)와 분리할 수 없게 연결되어 있는 것을 특징으로 하는 정수 시스템.
  4. 제 1항 내지 제 3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 물 유입관(3)의 단부가 상기 물 유출관(4)의 단부와 평행하게 배치되고, 상기 물 유입관(3)의 상기 단부가 상기 콘테이너의 물 유입부재(10)의 관통공(9) 내부로 뻗으며, 상기 물 유출관(4)의 상기 단부가 상기 필터부재(13)의 물 유출부재(11)의 관통공(9) 내부로 뻗고, 상기 2개의 관(3, 4) 각각의 단부가 각각의 관(3, 4)의 막힌 단부 근처에 있는 주면에 반경방향으로 향하는 물 통로 개구(20)를 구비한 것을 특징으로 하는 정수 시스템.
  5. 제 1항 내지 제 4항 중 어느 한 항에 따른 정수 시스템용의 필터부재로서,
    상기 필터부재(13)는 필터에서 나온 정수된 물을 안내하는 물 유출부재(11)를 구비하고, 상기 물 유출부재(11)는 상기 필터부재(13)를 둘러싸는 콘테이너(7)의 개구(17)를 통과해 뻗을 수 있으며, 상기 물 유출부재(11)는 상기 물 유출부재(11)를 상기 물 유출관(4)의 단부와 연결하는 체결수단을 구비한 것을 특징으로 하는 필터부재.
  6. 제 5항에 있어서,
    상기 물 유출부재(11)는 상기 필터부재(13)에 분리할 수 없게 부착된 것을 특징으로 하는 필터부재.
  7. 제 5항 또는 제 6항에 있어서,
    상기 물 유출부재(11)는, 상기 필터부재(13)가 놓일 수 있는 상기 콘테이너(7)의 벽의 개구(17)에 있는 대응하는 밀폐수단과 맞물리는 밀폐수단(24)을 구비한 것을 특징으로 하는 필터부재.
  8. 제 5항 내지 제 7항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 필터부재(13)는 원통형이고, 상기 물 유출부재(11)가 상기 필터부재(13)의 일단에서 축방향으로 뻗고, 1개 이상의 물 유입 개구들(23)이 상기 원통형 필터부재(13)의 타단에 존재하는 것을 특징으로 하는 필터부재.
  9. 기부(2)와 상기 기부(2)에 착탈가능하게 연결된 필터부(1)를 구비한 시스템을 사용 하여 물을 정수하는 방법으로서, 물이 상기 기부(2)의 물 유입관(3)을 통해 상기 필터부(1)로 안내되고, 정수된 물이 상기 필터부(1)로부터 상기 기부(2)의 물 유출관(4)을 통해 안내되고, 상기 필터부(1)는 교체가능한 필터부재(13)를 둘러싸는 콘테이너(7)를 구비하고, 필터링되지 않은 물이 상기 물 유입관(3)으로부터 상기 필터부(1)의 물 유입부재(10)를 거쳐 상기 콘테이너(7) 내부로 안내되는 정수방법에 있어서,
    정수된 물이 상기 교체가능한 필터부재로(13)부터 상기 필터부재(13)와 연결된 물 유출부재(11)를 통해 상기 기부(2)의 상기 물 유출관(4)으로 안내되고, 상기 물 유출부재(11)가 상기 콘테이너(7)의 벽에 있는 개구(17)를 통해 뻗는 것을 특징으로 하는 정수방법.
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