KR20090026982A

KR20090026982A - 세디먼트 필터

Info

Publication number: KR20090026982A
Application number: KR1020070092104A
Authority: KR
Inventors: 김대환; 윤종현
Original assignee: 웅진코웨이주식회사
Priority date: 2007-09-11
Filing date: 2007-09-11
Publication date: 2009-03-16
Also published as: KR101412852B1

Abstract

본 발명은 고탁도 지역에서도 사용 가능한 세디먼트 필터에 관한 것으로서, 본 발명의 목적은, 고탁도의 입자를 거르는 필터소재와 저탁도의 입자를 거르는 필터소재가 구비된 세디먼트 필터를 제공하는 것이다. 이를 위해 본 발명은, 원통형으로 구성되며, 여과된 원수가 출수되는 출수구가 형성되어 있는 하우징, 상기 하우징 상단의 개구부를 밀폐시키는 한편, 원수가 유입되는 입수구가 형성되어 있는 하우징 커버, 상기 하우징 내부에서 상기 하우징과 소정의 간격을 두고 원통형으로 배치되며 상기 원수에 포함되어 있는 저탁도 입자를 여과하는 제1필터소재 및 상기 제1필터소재의 상단과 상기 하우징 커버 사이에 배치되며, 상기 입수구로부터 유입된 원수 중 상기 저탁도 입자 보다 큰 고탁도 입자를 필터링시킨 후 상기 원수를 상기 제1필터소재로 유입시키는 제2필터소재를 포함하는 것을 특징으로 한다.

고탁도, 저탁도, 필터, 정수기

Description

세디먼트 필터{SEDIMENT FILTER}

본 발명은 정수기에 이용되는 필터에 관한 것으로서, 특히, 고탁도 지역에서도 사용 가능한 세디먼트 필터에 관한 것이다.

가정 또는 사무실 등에 설치되는 정수기는 수도수 또는 자연수 등의 원수(原水)를 필터링해서 온정수나 냉정수로 제공하는 기본적인 기능을 갖는다. 정수기에는 원수에 혼입된 부유물을 포함하여 인체에 유해한 성분을 제거하고, 냄새를 소취하며, 수인성 질환을 유발하는 세균을 살균하기 위해, 다수의 필터가 구비되어 있다.

즉, 정수기에는, 원수가 순차적으로 통과하면서 정수로 형성되도록 하는 침전필터(Sediment filter), 카본(활성탄)블럭의 미세기공에 의한 흡착작용에 의해 필터링기능을 수행하는 프리 카본필터(Pre carbon filter), 막 표면에 분포하는 다수의 미세기공을 통해 오염물질을 제거하는 UV중공사막필터재에 의한 UV중공사막필터, 멤브레인 필터, 포스트 카본필터(Post-carbon filter) 및 자외선살균필터(UV- filter) 등이 선택적으로 적용되어 있다.

이와 같은 정수기는 일반적으로 내부에 저수탱크가 마련된 저수식 정수기와, 저수탱크가 마련되지 않은 직수식 정수기로 구분된다.

상기 직수식 정수기는 원수의 유압을 이용하여 작동되며 원수 중에 존재하는 입자 찌꺼기를 제거하는 침전필터(세디먼트 필터)(이하, 간단히 '세디먼트 필터'라 함)와 염소성분과 냄새를 제거하기 위한 카본필터와 멤브레인 필터 등으로 구성되어 있다. 한편, 저수식 정수기는 직수식 정수기와 유사한 필터 등을 구비하고 있는 것에 더하여, 냉수 및 온수기능이 부가되고, 필터를 통한 물의 여과속도가 느리기 때문에 정수된 물을 10∼20ℓ정도 보관할 수 있도록 저수탱크가 추가되어 있다는 특징이 있다.

한편, 정수기에는 다수의 필터들이 이용되고 있는데, 특히, 원수에 포함되어 있는 커다란 찌꺼기들을 여과시키는 고탁도 필터의 후단에 배치되어, 원수 중의 보다 작은 크기의 찌꺼기들을 여과시키기 위한 목적으로 세디먼트 필터가 이용되고 있다.

도 1은 종래의 정수기의 일실시예 구성도로서, 특히, 고탁도의 원수가 유입되는 정수기의 구성을 타나낸 것이다. 도 2는 종래의 세디먼트 필터의 일실시예 단면도이다.

고탁도의 원수가 유입되는 종래의 정수기는 도 1에 도시된 바와 같이, 수돗물이나 자연수와 같은 원수 중의 비교적 큰 입자의 찌꺼기를 여과하기 위한 고탁도 필터(10), 상기 고탁도 필터를 통과하면서 여과되지 않은 비교적 작은 입자의 찌꺼 기를 여과하기 위한 세디먼트 필터(20), 상기 세디먼트 필터로부터 전송된 원수 중의 염소 성분이나 냄새를 제거하기 위한 프리 카본필터(30), 상기 프리 카본필터를 통과한 원수 중에 잔류하는 이온성 중금속을 제거하기 위한 멤브레인 필터(40), 상기 멤브레인 필터를 통과하는 원수의 식수대 폐수 분리 비율을 조정하며 폐수를 방류하는 폐수 조절기(60), 상기 멤브레인 필터를 통과한 원수 중에 포함된 염소 성분이나 냄새를 제거하기 위한 포스트 카본필터(50) 및 상기 포스트 카본필터를 통과한 정수를 저장하여 두었다가 사용자의 요청에 따라 배출하기 위한 것으로서 자동수위조절장치(FLC : Float Level Controller)를 구비한 정수탱크(70)를 포함하여 구성된다.

즉, 고탁도의 원수가 유입되는 정수기는 도 1에 도시된 바와 같이, 원수 중의 비교적 큰 입자의 찌꺼기(이하, 간단히 '고탁도 입자'라 함)를 여과하기 위한 고탁도 필터(10) 및 상기 고탁도 필터를 통과하면서 여과되지 않은 비교적 작은 입자의 찌꺼기(이하, 간단히 '저탁도 입자'라 함)를 여과하기 위한 세디먼트 필터(20)를 구비하고 있다.

세디먼트 필터(20)의 구성은 도 2에 도시된 바와 같이, 내부에 필터소재(21)가 탑재되어 있는 하우징(22) 및 상기 하우징 상단의 개구부를 오링(27)과 함께 밀폐시키는 한편 원수가 유입되는 유입구(24)가 형성되어 있는 하우징 커버(26)로 구성되어 있다. 상기 필터소재(21)는 상기 하우징과 소정의 간격을 두고 원통형으로 배치되며 모래나 진흙과 같은 비교적 작은 입자의 이물질을 여과하기 위해 부직포 등으로 구성되어 있다.

한편, SUS 망으로 구성된 필터소재를 사용하고 있으며 메쉬(Mesh) 사이즈의 조절에 의해 그 기능이 제어되고 있는 고탁도 필터는 상기한 바와 같이 고탁도의 원수가 유입되는 정수기에 탑재되는 것으로서, 고탁도가 아닌 일반적인 원수가 유입되는 정수기에서는 고탁도 필터가 이용되고 있지 않다.

즉, 세디먼트 필터는 고탁도의 원수가 유입되는 정수기에서 고탁도 필터의 후단에 배치되거나, 또는 고탁도가 아닌 원수가 유입되는 정수기에서 가장 앞단에 배치되어 원수에 함유되어 있는 저탁도 입자들을 제거하는 기능을 수행하고 있다.

그러나, 고탁도가 아닌 원수라고 할지라도 경우에 따라서는 큰 입자의 부유물들이 함유될 수 있으며, 이러한 경우 세디먼트 필터의 필터소재에 부유물들이 침전됨으로써, 세디먼트의 수명이 단축되거나 그 기능이 저하되는 문제점이 발생된다.

또한, 고탁도의 원수가 유입되는 정수기의 경우에서는, 별도의 고탁도 필터가 추가적으로 구비되어야 하기 때문에, 정수기의 부피가 커질 뿐만 아니라, 정수기 제조 과정 및 제조 단가가 상승한다는 문제점이 있다.

상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은, 고탁도의 입자를 거르는 필터소재와 저탁도의 입자를 거르는 필터소재가 구비된 세디먼트 필터를 제공하는 것이다.

상기 목적을 달성하기 위해 본 발명은, 원통형으로 구성되며, 여과된 원수가 출수되는 출수구가 형성되어 있는 하우징, 상기 하우징 상단의 개구부를 밀폐시키는 한편, 원수가 유입되는 입수구가 형성되어 있는 하우징 커버, 상기 하우징 내부에서 상기 하우징과 소정의 간격을 두고 원통형으로 배치되며 상기 원수에 포함되어 있는 저탁도 입자를 여과하는 제1필터소재 및 상기 제1필터소재의 상단과 상기 하우징 커버 사이에 배치되며, 상기 입수구로부터 유입된 원수 중 상기 저탁도 입자 보다 큰 고탁도 입자를 필터링시킨 후 상기 원수를 상기 제1필터소재로 유입시키는 제2필터소재를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명은 고탁도의 원수에 포함되어 있는 입자의 크기가 큰 이물질을 제거할 수 있는 필터소재와 함께, 입자의 크기가 작은 이물질을 제거할 수 있는 필터소재를 함께 구비한 세디먼트 필터를 제공함으로써, 하나의 필터로 두 개의 기능을 수행할 수 있다는 우수한 효과가 있다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명이 상세히 설명된다.

도 3은 본 발명이 적용되는 정수기의 일실시예 구성도이다.

본 발명이 적용되는 정수기는 도 3에 도시된 바와 같이, 수돗물이나 자연수와 같은 원수의 공급을 제어하기 위한 원수 밸브, 상기 원수 밸브를 통과한 원수 중의 비교적 큰 입자인 고탁도 입자와 비교적 작은 입자인 저탁도 입자를 여과하기 위한 세디먼트 필터(120), 상기 세디먼트 필터로부터 전송된 원수 중의 염소 성분이나 냄새를 제거하기 위한 프리 카본필터(130), 상기 프리 카본필터를 통과한 원수 중에 잔류하는 이온성 중금속을 제거하기 위한 멤브레인 필터(140), 상기 멤브레인 필터를 통과하는 원수의 식수대 폐수 분리 비율을 조정하며 폐수를 방류하는 폐수 조절기(160), 상기 멤브레인 필터를 통과한 원수 중에 포함된 염소 성분이나 냄새를 제거하기 위한 포스트 카본필터(150) 및 상기 포스트 카본필터를 통과한 정수를 저장하여 두었다가 사용자의 요청에 따라 배출하기 위한 것으로서 자동수위조절장치(FLC : Float Level Controller)를 구비한 정수탱크(170)를 포함하여 구성된다.

프리 카본필터(130)는 본 발명에 따른 세디먼트 필터로부터 전송된 원수 중의 염소 성분이나 냄새를 제거하는 기능을 수행한다.

멤브레인 필터(140)는 상기 프리 카본필터를 통과한 원수 중에 잔류하는 이온성 중금속을 제거하는 기능을 수행한다. 멤브레인 필터(140)는 특히 고압에서 작동되며, 온도에 매우 민감하여 5∼40℃의 온도 범위를 이탈하면 필터가 손상된다.

포스트 카본필터(150)는 상기 멤브레인 필터를 통과한 원수 중에 포함된 염소 성분이나 냄새를 최종적으로 제거하는 기능을 수행한다. 즉, 프리 카본 필터(130)와 포스트 카본 필터(150)는 탄소를 주원료로 하는 활성탄과 같은 것으로 서, 원수 중에 포함된 염소 성분 입자나 냄새를 제거하는 기능을 수행한다.

본 발명에 따른 세디먼트 필터(120)는 원수 중에 함유되어 있는 고탁도의 입자 및 모래나 진흙과 같은 비교적 작은 입자의 저탁도 입자를 여과하는 기능을 수행하는 것으로서, 프리 카본필터(130)의 전단에 배치되어 있다. 본 발명에 따른 세디먼트 필터의 구성 및 기능은 이하에서 도 4를 참조하여 상세히 설명된다.

한편, 세디먼트 필터(120)와 프리 카본필터(130) 사이에는 펌프(미도시)가 구비되는데, 상기 펌프는 원수를 매우 큰 고압으로 이동시키는 기능을 수행한다. 상기 펌프는 멤브레인 필터(140)의 작동 상태와 관련이 있는 것으로서, 평균 60psi 이상의 압력으로 원수를 공급하여야만 멤브레인 필터(140)에서 정수작용이 이루어지기 때문이다.

상기와 같은 구성을 갖는 정수기의 동작을 간단히 설명하면 다음과 같다.

원수 공급라인을 통해 공급되는 원수는 가압펌프에 의하여 가압된 상태로 흐르게 되는데, 원수 중에 포함된 비교적 큰 입자의 이물질(고탁도의 입자) 및 고탁도의 입자보다 작은 크기의 입자(저탁도의 입자)들은 우선적으로 세디먼트 필터(120)를 통과하면서 걸러진다.

상기 세디먼트 필터(120)를 통과한 원수는 프리 카본필터(130)를 통과하면서 일차적으로 염소성분과 냄새가 제거되며, 멤브레인 필터(140)를 통과하면서 이온성 중금속이 제거된 후, 최종적으로 포스트 카본필터(150)를 통과면서 원수에 잔류하는 염소성분과 냄새가 제거된다.

이와 같이 복수의 필터를 통과한 원수는 음용 가능한 식수(정수)로서 저수탱 크(170)에 저장되며, 저수탱크(170)에 저장된 정수는 저수탱크의 하부에 분리 설치된 냉수조와 온수조로 유입되어 냉정수와 온정수로 저장된다.

마지막으로, 사용자는 배수 코크를 개방시킴으로써 냉정수와 온정수 중 원하는 종류의 정수를 받아 마실 수 있게 된다.

도 4는 본 발명에 따른 세디먼트 필터의 일실시예 사시 단면도이다.

본 발명에 따른 세디먼트 필터(120)는 정수기의 필터들 중 가장 앞단에 배치되어 원수에 포함되어 있는 커다란 찌꺼기(고탁도 입자)와 작은 크기의 찌꺼기(저탁도 입자)들을 여과하는 기능을 수행하는 것으로서, 도 4에 도시된 바와 같이, 원통형으로 형성되며, 여과된 원수가 출수되는 출수구(125)가 형성되어 있는 하우징(122), 상기 하우징 상단의 개구부를 밀폐시키는 한편, 원수가 유입되는 입수구(124)가 형성되어 있는 하우징 커버(126), 상기 하우징 커버와 하우징 사이에 안착되어 원수가 외부로 유출되는 것을 방지하기 위한 오링(127), 상기 하우징과 소정의 간격을 두고 원통형으로 배치되며 모래나 진흙과 같은 비교적 작은 입자(저탁도 입자)를 여과하기 위해 부직포 등으로 구성된 제1필터소재(128) 및 상기 제1필터소재의 상단과 상기 하우징 커버 사이에 원뿔대 형태로 배치되며 상기 제1필터소재보다 큰 입자의 이물질(고탁도 입자)을 여과하기 위해 얇은 철망 등으로 형성된 제2필터소재(121)를 포함하여 구성된다.

즉, 본 발명에 따른 세디먼트 필터(120)는 하우징(122) 내부에, 세디먼트 필터의 기본 필터소재로 사용되는 제1필터소재(128)를 구비하는 한편, 상기 제1필터소재(128)의 상부와 하우징 커버의 사이에, 고탁도 필터의 기본 필터소재로 사용되 는 제2필터소재(121)를 구비하고 있다는 특징을 가지고 있다.

부연하여 설명하면, 본 발명에 따른 세디먼트 필터(120)는, 일반적으로 고탁도 필터에서 필터소재로 사용되고 있는 SUS 망을 제2필터소재(121)로 하는 한편, 고탁도 필터가 필터링하는 크기의 이물질들보다 작은 크기의 이물질들을 필터링하는 세디먼트 필터에서 필터소재로 사용되고 있는 제1필터소재(128)가 복합적으로 장착되어 있다는 특징을 가지고 있다.

따라서, 본 발명에 따른 세디먼트 필터는 종래의 세디먼트 필터에서 여과되는 작은 입자(저탁도 입자)의 이물질뿐만 아니라, 고탁도 필터가 필터링하는 큰 입자(고탁도 입자)의 이물질까지 제거할 수 있기 때문에, 후단에 배치된 필터들에 가해지는 부하량을 줄여줄 수 있다는 특징을 가지고 있다.

본 발명에 따른 세디먼트 필터의 구성을 보다 상세히 설명하면 다음과 같다.

하우징(122)의 전체적인 형상은 원통형이고, 상부면은 개방되어 있으며, 하부면에는 필터링된 원수가 출수되는 출수구(125)가 형성되어 있다. 개방되어진 상부면은 하우징 커버(126)에 의해 밀폐되며, 하부면에 형성된 출수구(125)에는 프리 카본필터와 연결된 출수관(미도시)이 연결된다.

하우징(122)의 중앙 부분에는 하우징과 일정한 간격을 두고 원통 형상의 제1필터소재(128)가 배치된다. 제1필터소재는 일반적으로 세디먼트 필터에 적용되는 필터소재가 이용된다. 한편, 제1필터소재의 상단, 즉, 하우징 커버(126)와 대면하는 제1면(128a)은 원수를 통과시키지 않는 재질로 밀폐되어 있다. 또한, 제1필터소재의 하단, 즉, 출수구와 대면하는 제2면(128b)은 개방되어 있어서, 제1필터소재의 외부로부터 내부로 유입된 원수는 제2면을 통해 출수구(125)로 배출된다.

제2필터소재(121)는 제1필터소재(128)의 제1면(128a) 상단에 배치된다. 제2필터소재는 고탁도의 입자를 필터링하기 위한 것으로서, 일반적인 고탁도 필터에 이용되는 필터소재(SUS)뿐만 아니라, PE 또는 Nylon 등의 재질로 형성된 망도 이용될 수 있다. 한편, 제2필터소재는 지름이 작은 제1면(121a)이 제1필터소재의 제1면(128a)과 접하거나 일정한 간격을 두고 배치된 원뿔대(circular truncated cone) 형상으로 구성될 수 있다. 즉, 원뿔대는 원뿔을 밑면에 평행인 평면으로 잘라서 생기는 두 입체도형 중 원뿔의 꼭지점을 포함하지 않는 쪽의 것과 잘린 면으로 이루어지는 도형을 말하는 것으로서, 제2필터소재는 잘린 면(제1면)(121a)이 제1필터소재의 제1면(128a)과 접하거나 일정한 간격을 두고 배치된다. 제2필터소재의 제1면은 상기한 바와 같은 재질(SUS, PE, Nylon)로 구성될 수도 있으며, 또는, 원수가 통과되지 못하도록 하는 재질로 구성될 수도 있다. 제2필터소재의 제2면(121b)은 개방되어 있어서, 하우징 커버의 입수구(124)로 유입된 원수는 제2필터소재의 개방된 제2면을 통해 제2필터소재 내부로 들어온 후 제2필터소재의 옆면 즉, 제3면(121c)을 통과하면서 필터링된다. 이때, 제1면(121a)이 필터링 기능을 수행할 수 있는 재질로 형성된 경우에는, 원수가 제1면을 통과하면서도 필터링될 수도 있다. 상기한 바와 같이 제2필터소재는 고탁도의 입자를 필터링하는 기능을 수행한다.

상기와 같은 구성을 갖는 본 발명에 따른 세디먼트 필터(120) 내부에서의 원수의 흐름 방향을 설명하면 다음과 같다.

세디먼트 필터의 하우징 커버에 형성된 유입구(124)를 통해 유입된 원수가, 제2필터소재의 제3면(121c) 또는 제1면(121a)을 통과하면서, 원수에 포함되어 있는 고탁도 입자들이 제2필터소재에 의해 필터링된다.

제2필터소재의 제3면(121c) 또는 제1면(121a)을 통과한 원수는 하우징과 제1필터소재가 이격되어 있는 공간으로 유입된 후, 제1필터소재의 옆면, 즉, 제3면(128c)을 통해 제1필터소재의 내부 공간으로 유입되며, 이때, 제3면에 의해 고탁도 입자보다 작은 크기의 입자(저탁도 입자)들이 필터링된다. 즉, 제1필터소재의 제3면(128c)이 실질적으로 필터링을 수행하는 재질로 구성되는 것이다. 그러나, 제1필터소재의 제1면(128a) 역시 필터링을 수행하는 재질로 구성될 수도 있다.

제1필터소재의 내부 공간으로 유입되면서 필터링된 원수는 하우징의 하부에 형성되어 있는 출수구(125)를 통해 외부로 유출되며, 이로써, 세디먼트 필터에 의한 필터링 과정이 종료된다.

즉, 본 발명에 따른 세디먼트 필터는, 제2필터소재(121)에 의해 고탁도의 이물질들을 필터링하는 한편, 제1필터소재(128)에 의해 저탁도의 이물질들을 필터링함으로써, 종래의 고탁도 필터 및 세디먼트 필터의 기능을 모두 수행하게 된다.

이상 설명한 내용을 통해 당업자라면 본 발명의 기술사상을 일탈하지 아니하는 범위에서 다양한 변경 및 수정이 가능함을 알 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명의 기술적 범위는 명세서의 상세한 설명에 기재된 내용으로 한정되는 것이 아니라 특허 청구의 범위에 의해 정하여 져야만 할 것이다.

도 1은 종래의 정수기의 일실시예 구성도.

도 2는 종래의 세디먼트 필터의 일실시예 단면도.

도 3은 본 발명이 적용되는 정수기의 일실시예 구성도.

도 4는 본 발명에 따른 세디먼트 필터의 일실시예 사시 단면도.

<도면의 주요 부호에 대한 설명>

120 : 세디먼트 필터 121 : 제2필터소재

122 : 하우징 124 : 입수구

125 : 출수구 126 : 하우징 커버

127 : 오링 128 : 제1필터소재

Claims

원통형으로 구성되며, 여과된 원수가 출수되는 출수구가 형성되어 있는 하우징;

상기 하우징 상단의 개구부를 밀폐시키는 한편, 원수가 유입되는 입수구가 형성되어 있는 하우징 커버;

상기 하우징 내부에서 상기 하우징과 소정의 간격을 두고 원통형으로 배치되며 상기 원수에 포함되어 있는 저탁도 입자를 여과하는 제1필터소재; 및

상기 제1필터소재의 상단과 상기 하우징 커버 사이에 배치되며, 상기 입수구로부터 유입된 원수 중 상기 저탁도 입자 보다 큰 고탁도 입자를 필터링시킨 후 상기 원수를 상기 제1필터소재로 유입시키는 제2필터소재를 포함하는 것을 특징으로 하는 세디먼트 필터.
제 1 항에 있어서,

상기 제2필터소재와 접하는 상기 제1필터소재의 상부면은 폐쇄되어 있으며, 상기 출수구와 접하는 상기 제1필터소재의 하부면은 개방되어 있는 것을 특징으로 하는 세디먼트 필터.
제 1 항에 있어서,

상기 제2필터소재는, 원뿔대의 형상으로서, 상기 원뿔대 중 지름이 작은 면 이 상기 제1필터소재의 상부면과 접하도록 배치되는 것을 특징으로 하는 세디먼트 필터.
제 1 항에 있어서,

상기 입수구와 접하는 상기 제2필터소재의 상부면은 개방되어 있고, 상기 제1필터소재의 상부면과 접하는 상기 제2필터소재의 하부면은 폐쇄되어 있으며, 상기 제2필터소재의 옆면은 상기 고탁도의 입자를 필터링하는 것을 특징으로 하는 세디먼트 필터.
제 4 항에 있어서,

상기 제2필터소재의 하부면은, 상기 고탁도의 이물질을 필터링하는 것을 특징으로 하는 세디먼트 필터.