KR20120025165A - 필터카트리지 결합 장치 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 필터카트리지 결합 장치 및 그 시스템에 관한 것으로서, 내부 중앙에 챔버(chamber)가 형성되고 양측으로 입수구 및 출수구를 구비하는 본체하우징과, 챔버에 내장되며, 상부면이 스프링에 의해 탄지되고 하부면이 필터카트리지의 장착 또는 장탈에 의해 상향으로 가압 또는 해제되어, 일정 범위 내에서 상하 이동함에 따라 입수구 및 출수구와 연결되는 내부유로를 개방 또는 차단하는 개폐실린더와, 개폐실린더의 하측에 구비된 밸브실 내에 장착되며 필터카트리지의 장착 또는 장탈에 따라 필터카트리지측 입수포트 및 출수포트로의 내부유로를 개방 또는 차단하는 밸브조립체 및 본체하우징의 하부에서 챔버 측으로 고정부재가 돌출 가능하게 형성되며, 필터카트리지 넥(neck)부의 고정홈으로 고정부재가 체결 또는 분리됨에 따라 본체하우징과 필터카트리지의 결합 또는 해제를 조절하는 고정수단을 포함하여, 필터카트리지의 분리 또는 결합 시에 별도의 공구나 복잡한 교체 작업을 요하지 않으며, 필터카트리지의 교체 시간을 단축할 수 있다.
Description
본 발명은 필터카트리지 결합 장치에 관한 것으로, 정수기 및 이온수기 등의 정수 시스템에서, 교체를 위해 필터카트리지의 분리 시, 원수(原水)의 유입이 자동으로 차단되고, 필터카트리지의 결합 시, 차단된 원수의 유입이 자동으로 허용되는 구조를 가짐으로써, 사용자 편의성을 향상시킨 필터카트리지 결합 장치에 관한 것이다.
최근 심각하게 대두된 생태계 파괴 및 환경 오염 등의 문제들로 인하여, 가정으로 공급되는 수돗물이나 지하수에도 식수 기준치를 초과하는 다량의 오염 물질들이 함유되게 되었으며, 점점 더 음용 가능한 식수의 존재는 부족해질 수 밖에 없는 실정이다.
정수기는 이러한 식수와 관련된 사회 문제를 해결하기 위해 창안된 장치로서, 주변에서 쉽게 공급받을 수 있는 원상태의 물(이하, 이를 "원수(原水)"라 한다)을 유입 받아 양질의 음용수(이하, 이를 "정수(淨水)"라 한다)로 정화시켜 제공하기 위해, 원수를 다단계로 정화하는 필터카트리지를 구비한다.
필터카트리지는 내부로 원수를 유입하는 입수포트와 외부로 정수를 유출하는 출수포트를 구비한 필터하우징과, 이에 내장된 필터를 포함하여 구성된다.
이러한 필터카트리지는 필터카트리지 결합 장치에 연결된다.
종래의 필터카트리지 결합 장치는 원수를 유입하고 정수를 유출 가능하게 해주는 내부유로를 구비한 본체 하우징과, 원수의 유입 및 정수의 유출을 허용 또는 차단하는 유로개폐밸브만으로 이루어지는 것이 일반적인 구성이었다.
즉, 종래의 필터카트리지 결합 장치를 이용하여 필터카트리지를 교체해야 하는 경우, 먼저 별도의 유로개폐밸브를 조작하여 원수의 유입 및 정수의 유출을 차단시켜야 했으며, 신규 필터카트리지를 교체한 후에도, 재차 상기 유로개폐밸브를 조작하여 원수의 유입 및 정수의 유출을 허용해 주어야 하는 조작상의 불편을 초래하였다. 아울러 이러한 조작상의 불편은 필터카트리지의 교체 시간을 지연시켜 사용자 편의성을 떨어뜨리는 원인으로 작용하였다.
또한, 종래의 필터카트리지 결합 장치는 필터카트리지의 교체 시, 숙련되지 못한 작업자의 유로개폐밸브 조작 실수, 조작 타이밍 불일치 등으로 인해 누수가 발생되는 문제점을 안고 있었다.
따라서, 대부분의 이용자들이 필터카트리지의 교체에 관한 숙련된 스킬이 없음을 감안할 때, 보다 용이하고, 보다 신속하게 필터카트리지를 교체할 수 있으며, 누수발생을 미연에 차단할 수 있는 필터카트리지 결합 장치에 대한 필요성이 대두되고 있는 실정이다.
이에, 본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위해 창안된 것으로, 필터카트리지의 교체 작업 시에 별도의 공구나 숙련된 작업 능력이 요구되지 않아, 초보 사용자도 단시간 내에 용이하게 필터카트리지를 교체할 수 있는 필터카트리지 결합 장치를 제공하는 것을 그 목적으로 한다.
또한, 본 발명은 필터카트리지가 장착되었을 경우에만 원수의 유입 및 정수의 유출이 가능한 구조를 가지도록 하여, 필터카트리지의 교체 작업 시 발생 가능한 누수현상을 미연에 방지할 수 있는 필터카트리지 결합 장치를 제공하는 것을 그 목적으로 한다.
상기 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 사상에 따르면, 내부 중앙에 챔버(chamber)가 형성되고 양측으로 입수구 및 출수구를 구비하는 본체하우징; 상기 챔버에 내장되며, 상부면이 스프링에 의해 탄지되고 하부면이 필터카트리지의 장착 또는 장탈에 의해 상향으로 가압 또는 해제되어, 일정 범위 내에서 상하 이동함에 따라 상기 입수구 및 상기 출수구와 연결되는 내부유로를 개방 또는 차단하는 개폐실린더; 상기 개폐실린더의 하측에 구비된 밸브실 내에 장착되며 상기 필터카트리지의 장착 또는 장탈에 따라 상기 필터카트리지측 입수포트 및 출수포트로의 상기 내부유로를 개방 또는 차단하는 밸브조립체; 및 상기 본체하우징의 하부에서 상기 챔버 측으로 고정부재가 돌출 가능하게 형성되며, 상기 필터카트리지 넥(neck)부의 고정홈으로 상기 고정부재가 체결 또는 분리됨에 따라 상기 본체하우징과 상기 필터카트리지의 결합 또는 해제를 조절하는 고정수단을 포함하는 필터 카트리지 결합 장치를 제공한다.
바람직한 실시예로서, 상기 본체하우징은, 상부는 밀폐되고 하부는 개방되되, 내부 중앙에서 일정 높이상에 하측으로 확장된 내부단턱을 갖는 이중단면 원통형상 챔버를 구비하고, 외주연의 양측으로 상기 입수구 및 상기 출수구를 대향 형성할 수 있다.
이때, 상기 내부단턱을 기준으로 상기 챔버의 상부 직경은 상기 개폐실린더가 상기 챔버의 상측 내주면을 따라 벽면 마찰 없이 상하 이동 가능하도록 상기 개폐실린더의 외경의 크기에 대응하는 직경를 가질 수 있다.
바람직한 실시예로서, 상기 밸브조립체는, 상단부는 상기 내부유로와 연통되고 하단부는 상기 입수포트 및 상기 출수포트를 향해 개구된 밸브시트를 구비하도록, 상기 개폐실린더의 하측으로 하향 돌설된 밸브실을 형성하는 밸브바디; 상기 밸브바디 내에 구속되어 상하 방향으로 신축하는 밸브스프링; 및 상기 밸브스프링의 하단부에 결합되는 밸브디스크;를 포함할 수 있다.
이때, 상기 밸브디스크는 상기 필터카트리지의 장착 또는 장탈 시, 상기 입수포트 및 상기 출수포트의 중앙에서 상향으로 돌출된 푸셔(pusher)의 가압 또는 해제에 따라 승강 또는 하강하여 상기 밸브시트의 개방 또는 폐쇄를 조절할 수 있다.
또한, 상기 밸브디스크는 양면으로 씰링소재가 코팅된 이중 씰링 구조를 가질 수 있다.
그리고 상기 밸브디스크는 상기 밸브디스크의 하부면에 적층되어 상기 밸브시트와의 접촉력 강화 기능을 갖는 밸브페이스(face)층을 더 구비할 수 있다.
바람직한 실시예로서, 상기 고정수단은 상기 본체하우징의 하부면에서 상부 방향으로 요입 형성되며, 상단 내측에서 챔버까지 통공된 관통홀을 구비하는 안내홈부; 상단부에 내측으로 오목홈을 가지며, 상기 필터카트리지의 장착 또는 장탈 시 상기 필터카트리지의 상부면에 의해 가압되거나 해제되어, 상기 안내홈부를 따라서 상하 이동하는 가이드부재; 및 구 형상을 가지며, 상기 가이드부재의 상하 이동에 연동하여 상기 관통홀을 통해 상기 필터카트리지 넥부의 상기 고정홈 내로 인입 또는 인출되는 고정부재;를 포함할 수 있다.
이때, 상기 가이드부재에서, 상기 오목홈은 상기 고정부재의 외경보다 같거나 또는 더 큰 곡률반경을 갖는 직경을 가질 수 있다.
본 발명의 필터카트리지 결합 장치에 따르면, 필터카트리지의 분리 또는 결합 시에 별도의 공구나 복잡한 교체 작업을 요하지 않아, 교체 작업 시간이 단축됨은 물론, 초보자도 필터카트리지를 신속, 용이하게 교체할 수 있어, 보다 향상된 사용자 편의성을 제공한다.
또한, 본 발명의 필터카트리지 결합 장치에 따르면, 필터카트리지가 장착되었을 경우에만 원수의 유입 및 정수의 유출이 가능한 구조로 되어 있어, 필터카트리지의 교체 작업 시 누수 발생을 미연에 차단할 수 있는 유리한 기술적 효과를 제공한다.
도 1은 본 발명에 따른 필터카트리지 결합 장치의 일실시예를 설명하기 위해 도시한 내부구조단면도.
도 2는 본 발명에 따른 필터카트리지 결합 장치의 일실시예에서 필터카트리지가 결합되기 전의 작동관계를 설명하기 위해 도시한 제1작동상태도.
도 3는 도 2에 도시된 실시예에서 필터카트리지가 결합되는 중간 과정의 작동관계를 설명하기 위해 도시한 제2작동상태도.
도 4는 도 2에 도시된 실시예에서 필터카트리지가 결합된 후의 작동관계를 설명하기 위해 도시한 제3작동상태도.
도 2는 본 발명에 따른 필터카트리지 결합 장치의 일실시예에서 필터카트리지가 결합되기 전의 작동관계를 설명하기 위해 도시한 제1작동상태도.
도 3는 도 2에 도시된 실시예에서 필터카트리지가 결합되는 중간 과정의 작동관계를 설명하기 위해 도시한 제2작동상태도.
도 4는 도 2에 도시된 실시예에서 필터카트리지가 결합된 후의 작동관계를 설명하기 위해 도시한 제3작동상태도.
이하, 본 발명에 따른 필터카트리지 결합 장치의 바람직한 실시예에 대하여 설명한다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나, 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 의해 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어 관련된 공지 기술 등이 본 발명의 요지를 흐리게 할 수 있다고 판단되는 경우 그에 관한 자세한 설명은 생략하기로 한다.
도 1은 본 발명에 따른 필터카트리지 결합 장치의 일실시예를 설명하기 위해 도시한 내부단면구조도이다. 이러한 도면은 본 발명의 구성 관계를 개념적으로 명확히 이해하기 위해 도시된 것으로, 그 결과 도해의 다양한 변형이 예상되며, 도시된 특정 형태에 크게 제한될 필요는 없다.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 실시예는 외장을 이루는 본체하우징(100), 상기 본체하우징(100)이 내부 챔버(106)를 따라 상하 이동하는 개폐실린더(110), 밸브조립체(120) 및 고정수단(130)을 포함하는 구성으로 이루어진다.
본체하우징(100)의 외형은 상부면과 외주면이 서로 수직된 모서리부를 갖는 것으로 도 1에서 나타내고 있지만, 이는 예시적인 것일 뿐 이에 한정되는 것은 아니며, 다양한 실시예를 통해 모서리가 챔퍼(champer)처리되거나 라운딩처리된 외형을 가져도 무방하다. 이러한 본체하우징(100)의 내부 중앙에는 챔버(chamber, 106)가 형성된다.
여기서, 챔버(106)란 후술될 개폐실린더(110)가 상하로 이동 가능하도록 안내하는 공간을 제공하는 본체하우징(100) 내의 일정 공간을 의미한다.
상기 본체하우징(100)은 상부는 밀폐되고 하부는 개방된 구조로 되어 있는데, 상기 본체하우징(100)의 개방된 하부에서 필터카트리지(200)가 삽입 장착된다.
또한, 상기 본체하우징(100)의 양측에는 입수구(102) 및 출수구(104)가 구비된다. 여기서, 입수구(102)는 원수가 유입되는 유로입구를 의미하며, 출수구(104)는 유입된 원수가 필터카트리지(200) 내의 필터(220)에 의해 정화된 후 유출되는 유로출구를 의미한다.
이러한 입수구(102) 및 출수구(104)는 상기 본체하우징(100)의 외주연의 일정 높이 상에서 챔버(106)까지 관통하여 형성되는 것으로 도 1에서 나타내고 있지만, 이는 예시적인 것일 뿐 이에 한정되는 것은 아니며, 입수구(102)와 출수구(104)는 서로 다른 높이에 형성될 수도 있다.
다음으로, 개폐실린더(110)는 상기 본체하우징(100)의 챔버(106)에 내장된다. 개폐실린더(110)의 상부면은 챔버(106)의 상단에 구속 개재된 스프링(116)에 의해 탄지 가능하게 형성되며, 하부면은 필터카트리지(200)의 장착 시, 상기 필터카트리지(200)의 넥(neck)부(216)의 상부면에 의해 접촉 가압을 받을 수 있는 형상을 가진다.
이때, 상기 개폐실린더(110)는 챔버(106)에 내장되어 상하 이동될 수 있어야 하므로, 개폐실린더(110)와 챔버(106)는 서로 대응하는 형상을 가지는 것이 바람직하다. 도 1을 통해 확인할 수 있듯이, 본 실시예의 챔버(106)는 내부단턱(108)을 기준으로 하측으로 확장된 이중 단면 원통형상을 가지며, 이러한 챔버(106)의 형상에 대응하여 본 실시예의 개폐실린더(110)는 하단 외주연으로부터 외측으로 림(rim) 형상의 확장부(111)를 구비하고 있다. 그리고 이러한 개폐실린더(110)의 확장부(111)의 하부면이 상기 필터카트리지(200)의 넥부(216)의 상부면에 의해 접촉 가압을 받는 영역이 된다.
또한, 상기 개폐실린더(110)는 상기 내부단턱(108)을 기준으로 상기 챔버(106)의 상측 내주면을 따라 벽면 마찰 없이 상하로 미끄럼 이동 가능하게 형성되어야 하는데, 이를 위해, 상기 챔버(106)의 상부 직경은 상기 개폐실린더(110)의 외경의 크기에 대응하는 직경을 가지는 것이 바람직하다.
그리고 상기 개폐실린더(110)는 입수유로(112)와 출수유로(114)를 포함하는 내부유로(112, 114)를 구비한다.
각각의 입수유로(112) 및 출수유로(114)는 상기 개폐실린더(110) 내에서 서로 독립된 각각의 유로를 형성한다. 다시 말해서, 상기 입수유로(112)의 일측과 타측은 본체하우징(100)의 입수구(102) 및 필터카트리지(200)의 입수포트(212)에 각각 연결 가능하게 형성되며, 상기 출수유로(114)의 일측과 타측은 본체하우징(100)의 출수구(104) 및 필터카트리지(200)의 출수포트(212)에 각각 연결 가능하게 형성된다.
이때, 상기 입수유로(112) 및 상기 출수유로(114)는 각각의 유로가 90도로 방향 전환된 엘보(elbow)형 유로를 가지는 것으로 도 1에서 나타내고 있지만, 이는 바람직한 실시예를 나타낸 것일 뿐, 본 발명은 이러한 형상에 한정될 필요는 없으며, 다양한 실시예를 통해 임의의 각도로 방향 전환된 형상은 물론, 굴곡 형상의 유로를 가져도 무방하다.
그리고 상기 개폐실린더(110)의 상부면은 스프링(116)에 의해 탄지된다. 본 실시예를 이용하여 필터카트리지(200)가 장착되는 경우에는, 필터카트리지(200)에 의해 개폐실린더(110)가 밀려 올라가며 상기 스프링(116)을 압축한다. 이때, 개폐실린더(110)의 내부유로(112, 113)는 본체하우징(100)의 입수구(102) 및 출수구(104)와 각각 연결된다.
그리고 필터카트리지(220)가 장탈되는 경우에는, 압축된 스프링(116)의 탄성 복원력에 의해 상기 개폐실린더(110)가 하향 이동된다. 이때, 개폐실린더(110)의 내부유로(112, 113)는 본체하우징(100)의 입수구(102) 및 출수구(104)와 각각 차단된다.
이때, 상기 스프링(116)은 금속제 스프링, 합성수지 링 중 어느 하나가 사용될 수 있으나, 반드시 이에 한정될 필요는 없으며, 상기 개폐실린더(110)에 탄성력을 부여할 수 있는 링 형태의 탄성부재라면 어느 것이 사용되어도 무방하다.
다음으로, 밸브조립체(120)는 필터카트리지(200)의 장착 또는 장탈에 따라 상기 필터카트리지(200)측 입수포트(212) 및 출수포트(214)와 연결되는 상기 내부유로(112, 114)를 개방 또는 차단하는 역할을 한다.
밸브조립체(120)는 상기 개폐실린더(110)의 하측에 구비된다. 상기 밸브조립체(120)는 밸브실(123)의 외장을 이루는 밸브바디(122)와, 상기 밸브바디(122) 내에 설치되는 밸브스프링(124) 및 상기 밸브스프링(124)의 하단부에 결합되는 밸브디스크(126)을 포함하여 구성된다.
이때, 밸브바디(122)의 상단부는 내부유로(112, 114)와 연통되며, 하단부는 입수포트(212) 및 출수포트(214)에 삽입 가능하도록 개폐실린더(110)의 하측으로 하향 돌설된 형상을 가진다. 또한, 상기 밸브바디(122)의 하단부에는 개구된 밸브시트(129)가 구비된다.
밸브스프링(124)은 밸브바디(122)가 제공하는 내부 공간, 즉 밸브실(123)에 구속 내장된다. 이러한 밸브스프링(124)은 후술될 밸브디스크(126)가 밸브시트(129)에 밀착하는 방향으로 탄성력을 제공한다.
본 실시예에서의 밸브스프링(124)은 금속제 스프링을 이용하고 있지만, 이는 예시적인 것일 뿐 이에 한정되는 것은 아니며, 다양한 재질, 형상, 구조의 변형을 거쳐, 밸브디스크(126)에 적정 크기 이상의 탄성복원력을 부여할 수 있는 다양한 스프링수단으로 대체 실시하여도 무방하다.
밸브디스크(126)는 밸브실(123) 내에서 밸브스프링(124)의 하단부에 결합된다.
이러한 밸브디스크(126)는 밸브스프링(124)의 압축 또는 복원에 따라, 밸브시트(129)와의 분리 및 밀착이 조절되어, 개폐실린더(110)측 내부유로(112, 114)와 필터카트리지(200)측 입수포트(212) 및 출수포트(214) 간의 유수 흐름을 개방 또는 차단하는 중요한 기능을 가진다.
본 실시예에 의해 결합 장착될 필터카트리지(200)는 각각의 입수포트(212) 및 출수포트(214)에 적어도 하나씩의 푸셔(pusher, 230)를 구비한다. 여기서, 푸셔(230)는 각각의 입수포트(212) 및 출수포트(214)의 중앙에서 상향으로 돌출 형성된 부재이다. 이러한 푸셔(230)는 각각의 입수포트(212) 및 출수포트(214)의 내측에 형성된 푸셔지지부(232)에 하단부가 연결되어 위치 및 자세가 고정된다. 이때, 상기 푸셔지지부(232)는 각각의 입수포트(212) 및 출수포트(214)의 개구를 폐쇄하지 않도록, 내주연 단면상에서 열십자(十) 형상 또는 바퀴살 형상 등으로 견고하게 고정되어 형성될 수 있다.
여기서, 밸브디스크(126)와 푸셔(230)와의 작동관계를 간략히 언급하면, 필터카트리지(200)가 본 실시예의 하측에서 상향으로 삽입 장착되는 경우, 푸셔(230)는 밸브디스크(126)를 상방향으로 밀어 올린다. 이때, 밸브스프링(124)에 의해 하향 탄지되어 있던 밸브디스크(126)는 밸브스프링(124)을 압축하며 상향 이동한다. 이로써, 밸브시트(129)가 개방되고, 개폐실린더(110)측 내부유로(112, 114)와 필터카트리지(200)측 입수포트(212) 및 출수포트(214)는 상호 연통된다.
한편, 본 발명에 따른 누수 방지 효과를 극대화하기 위해서는, 상기 밸브디스크(126)와 상기 밸브시트(129)가 상호간의 접촉 대응면에서 미세한 유격 조차도 허용하지 않도록 정밀하게 제작되는 것이 좋다.
또한, 본 발명에 따른 누수 방지 효과를 향상시키기 위한 바람직한 실시예로서, 밸브디스크(126)는 양면으로 씰링소재가 코팅된 이중 씰링 구조를 가지는 것이 좋다(예: 폴리우레탄 코팅 또는 세라믹 코팅).
그리고 밸브디스크(126)는 밸브시트(129)와의 접촉력 강화를 위하여, 하부면에 밸브페이스(face)층(128)을 추가 적층하여 구비할 수 있다. 이러한 밸브페이스층(128)은 밸브시트(129)의 형상 변형에 대응하는 다양한 형상으로 제작 가능하며, 그의 소재로는 내마모성, 내구성이 좋은 씰링소재 또는 밸브디스크(126)와 동일한 소재 등이 이용될 수 있으며, 이러한 소재에 대한 예시는 본 발명의 범주를 제한하지 않는다.
다음으로, 고정수단(130)은 본체하우징(100)과 필터카트리지(200)의 결합 또는 해제를 조절하는 수단으로서, 안내홈부(132), 안내홈부(132)를 따라 상하 이동하는 가이드부재(136) 및 가이드부재(136)의 상하 이동에 연동하여 본체하우징(100)과 필터카트리지(200)를 결합 및 해제하는 고정부재(138)을 포함하는 구성을 가진다.
여기서, 안내홈부(132)는 본체하우징(100)의 하부면에서 상부 방향으로 요입 형성된 긴 홈을 가지며, 이러한 긴 홈의 상단 내측으로부터 챔버(106)까지 일정 직경의 구멍이 통공된 관통홀(134)을 구비하는 형상으로 되어 있다.
상기 가이드부재(136)는 상단부에 내측으로 오목홈(137)을 가지며, 상기 안내홈부(132)를 따라 삽입되어 상하 이동 가능한 부재이다.
그리고 고정부재(138)는 상기 가이드부재(136)의 상하 이동에 연동하여, 상기 관통홀(134)을 통해 필터카트리지(200) 넥(neck)부(216)의 고정홈(218) 내로 인입 또는 인출됨으로써, 본체하우징(100)과 필터카트리지(200)를 결합 및 해제를 조절하는 부재이다. 본 실시예의 고정부재(138)는 구(ball) 형상을 가지나, 이는 예시적인 것일 뿐 이에 한정되는 것은 아니다.
본 실시예에 필터카트리지(200)가 분리 시, 상기 가이드부재(136)는 자체 무게 하중에 의해, 본체하우징(100)의 하단면 하측으로 돌출되어 방치되며, 본 실시예에 필터카트리지(200)가 결합 시, 상기 가이드부재(136)는 필터카트리지(200)의 상부면에 의해 상향 가압을 받아서, 상기 안내홈부(132)를 따라 상향 이동한다.
이때, 상기 가이드부재(136)의 오목홈(137)은 고정부재(138)를 관통홀(134) 쪽으로 밀어내고, 고정부재(138)는 필터카트리지(200) 넥부(216)의 고정홈(218) 내로 인입되어 본체하우징(100)과 필터카트리지(200)를 결합한다.
이하, 도 2 내지 도 4을 병행 참조하여, 본 실시예를 이용하여 필터카트리지를 결합하는 작동 관계를 필터카트리지 결합 전, 결합 중간과정, 결합 후의 3가지의 작동상태로 나누어 간략히 설명하기로 한다.
[제1작동상태: 필터카트리지 결합 전]
도 2는 본 발명에 따른 필터카트리지 결합 장치의 일실시예에서 필터카트리지가 결합되기 전의 작동관계를 설명하기 위해 도시한 제1작동상태도이다.
도 2를 참조하면, 스프링(120)에 의해 탄지된 개폐실린더(110)가 상기 스프링(120)의 탄성력에 의해 하향 이동된 모습을 확인할 수 있다.
이로 인해, 개폐실린더(110)의 내부유로(112, 114)는 본체하우징(100)의 입수구(102) 및 출수구(104)와의 연결이 차단되며, 누수가 차단된다.
[제2작동상태: 필터카트리지 결합 중간과정]
도 3는 도 2에 도시된 실시예에서 필터카트리지가 결합되는 중간 과정의 작동관계를 설명하기 위해 도시한 제2작동상태도이다.
도 3을 참조하면, 필터카트리지(200) 넥부(216)가 개폐실린더(110)를 상향 가압하기 직전의 모습과, 푸셔(230)에 의해 밸브디스크(126)를 가압하기 직전의 모습을 확인할 수 있다.
이러한 결합 중간과정에서도, 개폐실린더(110)는 스프링(120)의 탄성력에 의해 하향 이동되어 있으며, 개폐실린더(110)의 내부유로(112, 114)는 본체하우징(100)의 입수구(102) 및 출수구(104)는 물론 필터카트리지(200)측의 입수포트(212) 및 출수포트(214)와도 개방되지 않는다.
[제3작동상태: 필터카트리지 결합 후]
도 4는 도 2에 도시된 실시예에서 필터카트리지가 결합된 후의 작동관계를 설명하기 위해 도시한 제3작동상태도이다.
앞서 간략히 설명되었던 도 3과 비교하여 도 4를 참조하면, 필터카트리지(200) 넥부(216)의 가압에 의해 개폐실린더(110)를 상향 이동하고, 푸셔(230)의 가압에 의해 밸브디스크(126)가 밸브시트(129)와의 밀착된 상태로부터 분리된다.
이로서, 개폐실린더(110)의 내부유로(112, 113)는 본체하우징(100)의 입수구(102) 및 출수구(104)와 각각 연결되며, 아울러 필터카트리지(200)측 입수포트(212) 및 출수포트(214)와도 각각 연결된다.
한편, 가이드부재(136)는 필터카트리지(200)의 상부면에 의해 상향 가압을 받아서 상기 안내홈부(132)를 따라 상향 이동한다. 그리고 고정부재(138)는 상기 가이드부재(136)에 의해 수평방향으로 가압을 받고 필터카트리지(200)의 고정홈(218) 내로 삽입된다. 이로써, 본체하우징(100)과 필터카트리지(200)를 결합한다.
앞서, 도 2 내지 도 4를 참조하여 살펴본 본 실시예를 이용하여 필터카트리지를 결합하는 작동 관계는 그 순서를 역으로 설명하면 필터카트리지를 분리하는 작동 관계가 되므로, 동일 내용의 중복을 피하기 위하여 이를 생략한다.
이상에서 본 발명에 따른 필터카트리지 결합 장치에 관한 바람직한 실시예에 대하여 설명하였다.
전술된 실시예는 모든 면에서 예시적인 것이며, 한정적인 것이 아닌 것으로 이해되어야 하며, 본 발명의 범위는 전술된 상세한 설명보다는 후술될 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 그 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
100: 본체하우징 102: 입수구
104: 출수구 106: 챔버
110: 개폐실린더 112: 입수유로
114: 출수유로 116: 스프링
120: 밸브조립체 122: 밸브바디
123: 밸브실 124: 밸브스프링
126: 밸브디스크 128: 밸브페이스
129: 밸브시트 130: 고정수단
132: 안내홈부 134: 관통홀
136: 가이드부재 137: 오목홈
138: 고정부재 200: 필터카트리지
212: 입수포트 214: 출수포트
216: 넥(neck)부 218: 고정홈
220: 필터 230: 푸셔(pusher)
104: 출수구 106: 챔버
110: 개폐실린더 112: 입수유로
114: 출수유로 116: 스프링
120: 밸브조립체 122: 밸브바디
123: 밸브실 124: 밸브스프링
126: 밸브디스크 128: 밸브페이스
129: 밸브시트 130: 고정수단
132: 안내홈부 134: 관통홀
136: 가이드부재 137: 오목홈
138: 고정부재 200: 필터카트리지
212: 입수포트 214: 출수포트
216: 넥(neck)부 218: 고정홈
220: 필터 230: 푸셔(pusher)
Claims (9)
- 내부 중앙에 챔버(chamber)가 형성되고 양측으로 입수구 및 출수구를 구비하는 본체하우징;
상기 챔버에 내장되며, 상부면이 스프링에 의해 탄지되고 하부면이 필터카트리지의 장착 또는 장탈에 의해 상향으로 가압 또는 해제되어, 일정 범위 내에서 상하 이동함에 따라 상기 입수구 및 상기 출수구와 연결되는 내부유로를 개방 또는 차단하는 개폐실린더;
상기 개폐실린더의 하측에 구비된 밸브실 내에 장착되며 상기 필터카트리지의 장착 또는 장탈에 따라 상기 필터카트리지측 입수포트 및 출수포트로의 상기 내부유로를 개방 또는 차단하는 밸브조립체; 및
상기 본체하우징의 하부에서 상기 챔버 측으로 고정부재가 돌출 가능하게 형성되며, 상기 필터카트리지 넥(neck)부의 고정홈으로 상기 고정부재가 인입 또는 해제됨에 따라 상기 본체하우징과 상기 필터카트리지의 결합 또는 해제를 조절하는 고정수단을 포함하는 필터 카트리지 결합 장치.
- 제 1 항에 있어서,
상기 본체하우징은,
상부는 밀폐되고 하부는 개방되되, 내부 중앙에서 일정 높이상에 하측으로 확장된 내부단턱을 갖는 이중단면 원통형상 챔버를 구비하고, 외주연의 양측으로 상기 입수구 및 상기 출수구를 대향 형성하는 것을 특징으로 하는 필터카트리지 결합 장치.
- 제 2 항에 있어서,
상기 내부단턱을 기준으로 상기 챔버의 상부 직경은,
상기 개폐실린더가 상기 챔버의 상측 내주면을 따라 벽면 마찰 없이 상하 이동 가능하도록 상기 개폐실린더의 외경의 크기에 대응하는 직경를 갖는 것을 특징으로 하는 필터카트리지 결합 장치.
- 제 1 항에 있어서,
상기 밸브조립체는,
상단부는 상기 내부유로와 연통되고 하단부는 상기 입수포트 및 상기 출수포트를 향해 개구된 밸브시트를 구비하도록, 상기 개폐실린더의 하측으로 하향 돌설된 밸브실을 형성하는 밸브바디;
상기 밸브바디 내에 구속되어 상하 방향으로 신축하는 밸브스프링; 및
상기 밸브스프링의 하단부에 결합되는 밸브디스크;를 포함하는 것을 특징으로 하는 필터카트리지 결합 장치.
- 제 4 항에 있어서,
상기 밸브디스크는,
상기 필터카트리지의 장착 또는 장탈 시, 상기 입수포트 및 상기 출수포트의 중앙에서 상향으로 돌출된 푸셔(pusher)의 가압 또는 해제에 따라 승강 또는 하강하여 상기 밸브시트의 개방 또는 폐쇄를 조절하는 것을 특징으로 하는 필터카트리지 결합 장치.
- 제 4 항에 있어서,
상기 밸브디스크는,
양면으로 씰링소재가 코팅된 이중 씰링 구조를 갖는 것을 특징으로 하는 필터카트리지 결합 장치.
- 제 4 항에 있어서,
상기 밸브디스크는,
상기 밸브디스크의 하부면에 적층되어 상기 밸브시트와의 접촉력 강화 기능을 갖는 밸브페이스(face)층을 더 구비하는 것을 특징으로 하는 필터카트리지 결합 장치.
- 제 1 항에 있어서,
상기 고정수단은,
상기 본체하우징의 하부면에서 상부 방향으로 요입 형성되며, 상단 내측에서 챔버까지 통공된 관통홀을 구비하는 안내홈부;
상단부에 내측으로 오목홈을 가지며, 상기 필터카트리지의 장착 또는 장탈 시 상기 필터카트리지의 상부면에 의해 가압되거나 해제되어, 상기 안내홈부를 따라서 상하 이동하는 가이드부재; 및
구 형상을 가지며, 상기 가이드부재의 상하 이동에 연동하여 상기 관통홀을 통해 상기 필터카트리지 넥부의 상기 고정홈 내로 인입 또는 인출되는 고정부재;를 포함하는 것을 특징으로 하는 필터카트리지 결합 장치.
- 제 8 항에 있어서,
상기 가이드부재에서,
상기 오목홈은 상기 고정부재의 외경과 같거나 또는 더 큰 곡률반경의 직경을 갖는 것을 특징으로 하는 필터카트리지 결합 장치.
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