KR20120033594A - 필터카트리지 - Google Patents

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KR20120033594A
KR20120033594A KR1020100095189A KR20100095189A KR20120033594A KR 20120033594 A KR20120033594 A KR 20120033594A KR 1020100095189 A KR1020100095189 A KR 1020100095189A KR 20100095189 A KR20100095189 A KR 20100095189A KR 20120033594 A KR20120033594 A KR 20120033594A
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웅진코웨이주식회사
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Abstract

본 발명에 의한 필터카트리지는 물이 유통될 수 있는 내부공간이 형성되는 하우징; 상기 하우징의 내부공간을 가로지르도록 설치되는 지지봉; 상기 지지봉의 표면에 설치되며 일부는 상기 하우징의 외부로 노출되는 복수의 전극; 상기 전극과 접하는 시트형의 양극전극체와 음극전극체를 갖는 필터부;를 포함하며, 상기 음극전극체는 음극전극판과 양이온흡착부를 포함하여, 상기 하우징 내부로 유통되는 물에서 경도성물질을 제거하는 것을 특징으로 한다.

Description

필터카트리지{FILTER CARTRIDGE}
본 발명은 필터카트리지에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 전기분해 및 양이온 흡착을 통하여 칼슘 이온, 마그네슘 이온 등 경도성 물질(경도유발물질)을 제거할 수 있도록 경도성 물질의 흡착이 가능한 전극체를 포함하는 필터카트리지에 관한 것이다.
정수기 또는 수처리 등에 사용되는 필터카트리지는 내부에 필터가 장착되며, 필터를 손 쉽게 설치 및 교체할 수 있도록 유닛 형태로 조립한 것이다.
정수 또는 수처리에 사용되는 방식 중 역삼투압 방식의 경우 농도가 진한 쪽에 인위적인 압력을 가하여 고농도의 용액 속의 용매인 물이 삼투막을 통과하여 저농도 쪽으로 이동토록 하는 작용을 이용하여 정수를 수행한다.
종래의 역삼투압 방식을 채용한 정수기는 원수를 공급받아 5미크론 정도의 미세한 필터를 통하여 먼지 등 각종 부유물질을 제거하는 세디먼트필터, 활성탄의 흡착방식을 이용하여 발암물질, 합성세제, 살충제 등 인체에 유해한 화학물질을 제거하는 프리카본필터, 0.0001미크론의 역삼투막으로 이루어져 납, 비소와 같은 중금속은 물론 나트륨, 각종 병원균 등을 걸러주며 농축된 물을 드레인관을 통해 배출하는 역삼투압 멤브레인 필터, 물에 포함된 불쾌한 맛과 냄새, 색소 등을 제거하는 포스트카본필터로 이루어지는 필터부를 포함한다.
이러한 역삼투압방식을 이용한 정수기의 역삼투압 멤브레인 필터는 원수에 포함되어 있는 칼슘 이온, 마그네슘 이온 등의 금속 이온과 같은 경도성 물질로 인하여 멤브레인 필터에 이물질이 쌓이게 될 수 있고 그에 따라 필터 막힘 현상이 일어날 수 있는 문제점이 있었다.
이러한 필터 막힘 현상을 줄여 필터의 수명을 연장하기 위해 전체 물 중 대다수를 거르지 않고 드레인관을 통하여 폐수로 버리는 방법을 사용하고 있으나, 이 경우 물의 낭비가 심하다는 문제점이 있었다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 과제는 경도성 물질을 먼저 제거한 후 역삼투압 멤브레인 필터에 유입시킬 수 있도록 경도성 물질을 흡착할 수 있는 전극체를 포함하는 필터카트리지를 제공하는 것이다.
상기와 같은 본 발명의 과제를 해결하기 위하여, 본 발명에 의한 필터카트리지는 물이 유통될 수 있는 내부공간이 형성되는 하우징; 상기 하우징의 내부공간을 가로지르도록 설치되는 지지봉; 상기 지지봉의 표면에 설치되며 일부는 상기 하우징의 외부로 노출되는 복수의 전극; 상기 전극과 접하는 시트형의 양극전극체와 음극전극체를 갖는 필터부;를 포함하며, 상기 음극전극체는 음극전극판과 양이온흡착부를 포함하여, 상기 하우징 내부로 유통되는 물에서 경도성물질을 제거하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 의한 필터카트리지는, 상기 지지봉의 표면에 설치되는 복수의 전극은 상기 지지봉의 길이방향을 따라 연장되는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 의한 필터카트리지는, 상기 지지봉의 양단부는 상기 전극과 함께 상기 하우징의 외부로 노출되며, 상기 전극 및 상기 지지봉의 노출된 외면을 감싸는 전도성 물질인 전극캡을 포함하여, 상기 전극캡을 통하여 외부로부터의 전압이 인가될 수 있도록 한 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 의한 필터카트리지는, 상기 필터부는 상기 지지봉을 중심으로 원통형으로 형성되는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 의한 필터카트리지는, 상기 필터부의 상기 양극전극체와 상기 음극전극체는 상기 지지봉을 중심으로 말려져 교번되도록 배치되는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 의한 필터카트리지는, 상기 시트형의 양극전극체와 음극전극체의 일단은, 상기 지지봉에 설치된 상기 복수의 전극 중 각각 하나에 대응하여 상기 전극으로부터 일정 간격 이격된 상기 지지봉의 표면에 고정되는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 의한 필터카트리지는, 상기 양극전극체와 상기 음극전극체의 사이에 개재되며, 물이 유통될 수 있도록 메시형으로 형성되는 스페이서를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 의한 필터카트리지는, 상기 필터부의 외면에 설치되어 상기 필터부를 고정시키는 필터캡을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 의한 필터카트리지는, 물이 유통될 수 있는 내부공간이 형성되는 하우징; 상기 하우징의 내부공간을 가로지르도록 설치되는 지지봉; 상기 지지봉의 표면에 설치되며 일부는 상기 하우징의 외부로 노출되는 복수의 전극; 상기 전극과 접하는 시트형의 양극전극체; 상기 전극과 접하며, 상기 양극전극체와 일정 간격 이격되어 설치되며, 양이온흡착부를 갖는 음극전극체;를 포함하여, 상기 하우징 내부로 유통되는 물에서 경도성물질을 제거하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 의한 필터카트리지는, 상기 지지봉 내부의 양단에는 각각 유로가 형성되어, 상기 하우징의 외부에서 공급되는 물을 상기 하나의 유로를 통해 상기 하우징 내부로 유입시키고 이 유입된 물에서 경도성 물질이 제거되면 상기 다른 하나의 유로를 통해 외부로 유출시킬 수 있도록 한 것을 특징으로 한다.
이상과 같은 본 발명에 의한 필터카트리지에 의하면 경도성 물질을 먼저 제거한 후 역삼투압 멤브레인 필터에 유입시킬 수 있도록 경도성 물질을 흡착할 수 있는 전극체를 포함하므로 정수시스템에서 발생하는 폐수를 줄일 수 있게 되는 효과가 발생한다.
또한, 전극체가 지지봉에 설치된 전극에 전기적으로 연결되어 전압을 인가받게 되므로 전선을 복잡하게 설치하지 않고도 간단하게 외부의 전압을 공급받을 수 있게 되는 효과가 발생한다.
도 1은 본 발명에 의한 필터카트리지를 보인 단면도이다.
도 2는 본 발명에 의한 필터카트리지의 지지봉을 보인 정면도이다.
도 3은 본 발명에 의한 필터카트리지의 지지봉에 필터가 설치되는 과정을 보인 사시도이다.
도 4는 본 발명에 의한 필터카트리지의 지지봉에 필터가 설치되는 과정을 보인 평면도이다.
도 5는 본 발명에 의한 필터카트리지의 필터부를 보인 부분단면도이다
이하에서는 첨부된 도면을 참조하여, 본 발명에 따른 필터카트리지의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명에 의한 필터카트리지의 단면도이다. 도 1에 도시된 바와 같이 본 발명에 의한 필터카트리지는 원통형의 하우징(10)을 포함한다. 하우징(10)은 필터카트리지를 이루는 여러 부품들이 설치될 수 있도록 내부가 비어 있으며 상부와 하부에는 각각 통공(11)이 형성된다. 하우징(10)은 물을 흡수하지 않도록 합성수지 재질로 이루어진다.
하우징(10)의 중앙에는 지지봉(30)이 설치된다. 지지봉(30)은 하우징(10)을 가로지르도록 설치되며 상부와 하부가 각각 하우징(10)의 통공(11)을 통과하도록 설치된다. 지지봉(30)의 측면이 하우징(10)의 통공(11)과 밀착되도록 설치되어 지지봉(30)과 통공(11) 사이로 물이 통과하지 못하도록 한다. 지지봉(30)은 원통형으로 형성된다. 지지봉(30)은 하우징(10)과 함께 필터카트리지를 이루는 여러 부품들을 지지하는 역할을 한다.
도 2는 본 발명에 의한 필터카트리지의 지지봉(30)을 보인 정면도이고, 도 3 및 도 4는 본 발명에 의한 필터카트리지의 지지봉(30)에 필터부(20)가 설치되는 과정을 보인 사시도 및 평면도이다.
도 1 내지 도 4를 참조하면, 지지봉(30)의 표면에는 전극(31)이 설치되고, 이 전극(31)의 바깥 쪽으로 전극(31)에 접하여 필터부(20)가 설치된다. 필터부(20)는 경도성 물질을 흡착할 수 있도록, 전극체(21, 22)를 포함한다. 이러한 전극체(21, 22)에 전압을 공급할 수 있도록 지지봉(30)의 표면에 전극(31)이 길이방향으로 삽입설치된다. 전극(31)은 외부에서 전류를 공급받아 필터부(20)의 전극체(21, 22)로 보낼 수 있도록 필터부(20)와 전기적으로 연결되며 두개의 전극(31)이 지지봉(30)을 사이에 두고 서로 반대쪽에 설치된다. 필터부(20)는 원통형으로 형성되어 지지봉(30)의 외면을 감싼다.
지지봉(30)의 상하단의 표면에는 통수공(33)이 형성된다. 통수공(33)을 통해 하우징(10) 내부로 물이 유통될 수 있도록 지지봉(30)의 내부에는 유로(35)가 형성된다. 유로(35)의 일측은 통수공(33)으로부터 지지봉(30)의 길이방향을 따라 하우징(10) 안 쪽으로 연장되고 이렇게 연장된 부위에서 수직하게 꺾여 지지봉(30)의 측면으로 연장된다. 이러한 구성을 가지므로 통수공(33)을 통해서 지지봉(30)으로 들어온 물은 유로(35)를 지나 지지봉(30)의 측면을 통해 하우징(10) 내부로 유통될 수 있는 것이다. 또한 이러한 통수공(33)과 유로(35)는 지지봉(30)의 상단과 하단에 각각 하나씩 설치되므로 하나의 통수공(33)을 통해 물이 하우징(10) 내부로 유입되고, 정수과정이 끝난 후 다른 하나의 통수공(33)을 통해 물이 하우징(10) 외부로 유출될 수 있는 것이다.
필터부(20)의 바깥 쪽으로는 필터캡(17)이 설치된다. 필터캡(17)은 필터부(20)를 고정시키는 역할을 하는 것으로서, 하측은 필터부(20)와 하우징(10) 사이에 끼워지고, 상부는 하우징(10)의 내벽과 접하게 된다. 필터캡(17)의 중앙부가 지지봉(30)과 접하도록 필터캡(17)에 지지봉(30)이 끼워진다.
한편, 상기한 바와 같이 전극(31)은 지지봉(30)을 사이에 두고 반대편에 각각 두개가 설치되는데 도 1에서 좌측에 설치된 전극(31)은 상측으로 연장되고, 우측에 설치된 전극(31)은 하측으로 연장된다. 지지봉(30)의 상하단은 하우징(10)의 바깥 쪽으로 노출되며, 그에 따라 지지봉(30)의 표면에 설치되는 전극(31)도 외부로 노출된다. 도 1에서 좌측에 설치된 전극(31)은 하우징(10)의 상측으로 노출되고, 우측에 설치된 전극(31)은 하우징(10)의 하측으로 노출된다.
이렇게 노출된 지지봉(30) 및 전극(31)의 상하단에는 전극캡(13)이 설치된다. 전극캡(13)은 전도성 물질로서 이루어지며, 도 1에서 상측의 전극캡(13)은 지지봉(30)의 상측에서 외부로 노출된 좌측의 전극(31)과 전기적으로 연결되고, 하측의 전극캡(13)은 지지봉(30)의 하측에서 외부로 노출된 우측의 전극(31)과 전기적으로 연결된다. 이를 위해 전극캡(13)의 측면은 내부가 빈 원통형으로 형성되어 지지봉(30)의 노출된 측면을 감쌀 수 있도록 형성되고, 전극캡(13)의 상측은 원형으로 개방되어 이 개방된 상측을 통해 지지봉(30)의 상하면이 외부로 노출된다. 이렇게 노출된 상하면을 통해 통수공(33)이 외부로 노출되므로 전극캡(13)에 의해 물이 유통이 방해받지 않게 된다.
본 발명에 의한 필터카트리지의 필터부(20)는 외부로부터 전압이 인가되어야 경도성물질을 흡착할 수 있게 된다. 전극캡(13)은 필터카트리지의 최상단 및 최하단에 설치되므로, 필터카트리지가 홀더(미도시)에 설치되었을 때 홀더에 설치된 전극(미도시)과 전기적으로 연결된다. 따라서, 외부로부터 인가되는 전압은 전극캡(13)과 전극(31)을 통해 필터부(20)로 공급될 수 있는 것이다.
도 2 내지 도 4를 참조하여 본 발명에 의한 필터카트리지의 지지봉(30)에 필터부(20)가 설치되는 과정에 대하여 설명한다.
전술한 바와 같이 지지봉(30)의 표면에는 전극(31)이 설치되는데, 이 전극(31)과 필터부(20)를 전기적으로 연결해야 필터부(20)가 경도성물질의 흡착기능을 수행할 수 있게 된다.
도 3 및 도 4를 참조하면, 필터부(20)는 전극체(21, 22)와 이 전극체(21, 22) 사이에 설치되는 스페이서(25)를 포함한다. 전극체(21, 22)는 지지봉(30)의 표면에 접착제 등에 의해 고정되며 두개의 전극(31a, 31b)에 대응하여 두개가 설치되어 하나는 양극전극체(21), 다른 하나는 음극전극체(22)로서 기능한다. 도 4에 도시된 상태에서 보면, 양극전극체(21)는 상측의 양전극(31a)의 좌측에 일정 거리를 두고 이격되어 접착제 등에 의해 고정되며, 음극전극체(22)는 하측의 음전극(31b)의 우측에 일정 거리를 두고 이격되어 고정된다.
스페이서(25)는 두개의 전극체(21, 22)에 대응하여 각각 두개가 설치되는데, 고정된 전극체(21, 22)의 바깥 쪽으로 접하도록 고정된다. 스페이서(25)는 메시망으로 이루어져 스페이서(25)를 통해 물이 흐를 수 있게 된다.
이렇게 한 쌍의 전극체(21, 22)와 스페이서(25)를 각각 지지봉(30) 표면에 각각 고정 한 후, 이를 지지봉(30) 표면에 밀착되도록 말아서 필터부(20)를 완성한다. 도 4에 도시된 상태에서 시계 방향으로 전극체(21, 22)와 스페이서(25)를 말면 전극체(21, 22)가 지지봉(30) 표면의 전극(31a, 31b)과 밀착하게 됨으로써 전극(31)과 전극체(21, 22)가 전기적으로 연결될 수 있게 되는 것이다.
또한, 도 4에서 상측의 양전극(31a)과 접한 상측의 양극전극체(21)와 하측의 음전극(31b)과 접한 하측의 음극전극체(22)는 각각 스페이서(25)를 사이에 두고 지지봉(30)의 표면으로부터 바깥 쪽으로 갈 때 교대로 위치하게 된다. 이렇게 마는 과정이 끝나면 지지봉(30) 및 필터부(20)에 도 1에 도시한 필터캡(17)을 설치하여 필터부(20)를 고정한다.
지지봉(30)에 필터부(20) 및 필터캡(17)이 설치되면 이를 하우징(10) 내부에 설치하고 마지막으로 지지봉(30)의 상하단에 전극캡(13)을 씌워 필터카트리지의 조립을 완료할 수 있게 된다.
이렇게 조립된 본 발명에 의한 필터카트리지에 전극캡(13)을 통해 전류를 공급하면 이는 지지봉(30) 표면에 설치된 전극(31)으로 흐르게 된다. 그에 따라 한쌍의 전극(31) 중 하나는 양전극(31a)으로 다른 하나는 음전극(31b)으로 작용하게 된다.
도 5는 본 발명에 의한 필터카트리지의 필터부(20)를 보인 부분단면도이다. 도 5를 참조하면, 본 발명에 의한 양극전극체(21)와 음극전극체(22)는 서로 교번되도록 배열되며 양극전극체(21)와 음극전극체(22) 사이에는 스페이서(25)가 설치된다.
도 5에 도시된 바와 같이, 음극전극체(25)는 시트형태의 음극전극판(22a)과 양이온흡착부(22b)가 결합된 것이며, 양극전극체(21)는 시트형태의 양극전극판으로 이루어진다. 따라서, 필터부(20)에 전압이 가해지면 음극전극판(22a)과 양극전극체(21) 사이의 스페이서(25)를 흐르는 물에 존재하는 경도성물질은 양이온흡착부(22b)에 흡착될 수 있게 된다.
도 1 및 도 5를 참조하면, 본 발명에 의한 필터카트리지의 상하 전극캡(13)에 전압이 인가되면, 양극전극체(21)와 음극전극판(22a) 사이에 전압이 걸리고, 양극전극체(21)와 음극전극판(22a)의 사이에 개재되는 스페이서(25) 내부의 물에 존재하는 경도성물질이 양이온흡착부(22b)에 흡착된다.
이 때, 통수공(33)을 통해 원수를 하우징(10) 내부로 유입시켜, 수개의 메시형으로 이루어지는 스페이서(25) 내부로 유통시키면 스페이서(25)를 지나는 물에서 경도성물질인 양이온물질이 제거되며, 이렇게 경도성물질이 제거된 후 다시 반대쪽의 통수공(33)을 통해 물이 빠져나갈 수 있게 된다.
이러한 구성을 갖는 필터카트리지를 역삼투압방식의 정수시스템에 적용하면, 먼저 필터카트리지에서 경도성물질이 제거된 후 역삼투압멤브레인필터로 공급되므로 역삼투압멤브레인필터의 조기 막힘을 방지하기 위하여 다량의 폐수를 배출하는 종래의 역삼투압 방식에 비해 물의 낭비를 현저하게 줄일 수 있게 된다.
10 하우징 17 필터캡
20 필터부 21,22 전극체
25 스페이서 30 지지봉
31 전극 33 통수공
35 유로

Claims (10)

  1. 물이 유통될 수 있는 내부공간이 형성되는 하우징;
    상기 하우징의 내부공간을 가로지르도록 설치되는 지지봉;
    상기 지지봉의 표면에 설치되며 일부는 상기 하우징의 외부로 노출되는 복수의 전극;
    상기 전극과 접하는 시트형의 양극전극체와 음극전극체를 갖는 필터부;를 포함하며,
    상기 음극전극체는 음극전극판과 양이온흡착부를 포함하여,
    상기 하우징 내부로 유통되는 물에서 경도성물질을 제거하는 필터카트리지.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 지지봉의 표면에 설치되는 복수의 전극은 상기 지지봉의 길이방향을 따라 연장되는 것을 특징으로 하는 필터카트리지.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 지지봉의 양단부는 상기 전극과 함께 상기 하우징의 외부로 노출되며,
    상기 전극 및 상기 지지봉의 노출된 외면을 감싸는 전도성 물질인 전극캡을 포함하여,
    상기 전극캡을 통하여 외부로부터의 전압이 인가될 수 있도록 한 것을 특징으로 하는 필터카트리지.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 필터부는 상기 지지봉을 중심으로 원통형으로 형성되는 것을 특징으로 하는 필터카트리지.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 필터부의 상기 양극전극체와 상기 음극전극체는 상기 지지봉을 중심으로 말려져 교번되도록 배치되는 것을 특징으로 하는 필터카트리지.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 시트형의 양극전극체와 음극전극체의 일단은, 상기 지지봉에 설치된 상기 복수의 전극 중 각각 하나에 대응하여 상기 전극으로부터 일정 간격 이격된 상기 지지봉의 표면에 고정되는 것을 특징으로 하는 필터카트리지.
  7. 제 5 항에 있어서,
    상기 양극전극체와 상기 음극전극체의 사이에 개재되며, 물이 유통될 수 있도록 메시형으로 형성되는 스페이서를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 필터카트리지.
  8. 제 4 항에 있어서,
    상기 필터부의 외면에 설치되어 상기 필터부를 고정시키는 필터캡을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 필터카트리지.
  9. 물이 유통될 수 있는 내부공간이 형성되는 하우징;
    상기 하우징의 내부공간을 가로지르도록 설치되는 지지봉;
    상기 지지봉의 표면에 설치되며 일부는 상기 하우징의 외부로 노출되는 복수의 전극;
    상기 전극과 접하는 시트형의 양극전극체;
    상기 전극과 접하며, 상기 양극전극체와 일정 간격 이격되어 설치되며, 양이온흡착부를 갖는 음극전극체;를 포함하여, 상기 하우징 내부로 유통되는 물에서 경도성물질을 제거하는 필터카트리지.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 지지봉 내부의 양단에는 각각 유로가 형성되어, 상기 하우징의 외부에서 공급되는 물을 상기 하나의 유로를 통해 상기 하우징 내부로 유입시키고 이 유입된 물에서 경도성 물질이 제거되면 상기 다른 하나의 유로를 통해 외부로 유출시킬 수 있도록 한 것을 특징으로 하는 필터카트리지.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN103908825A (zh) * 2014-04-16 2014-07-09 曾建 污水过滤处理装置
WO2019045278A3 (ko) * 2017-09-01 2019-05-23 주식회사 알링크 전도성 필터 유닛, 전도성 필터 유닛을 포함하는 전도성 필터 모듈, 및 전도성 필터 모듈이 구비된 미세먼지 제거 시스템
US11484888B2 (en) 2017-09-01 2022-11-01 Alink Co., Ltd Conductive filter unit, conductive filter module including conductive filter unit, and fine dust removing system having conductive filter module

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