KR20120111316A

KR20120111316A - 필터카트리지 및 그 필터교환방법

Info

Publication number: KR20120111316A
Application number: KR1020110029737A
Authority: KR
Inventors: 김대환; 노진환; 박지유
Original assignee: 웅진코웨이주식회사
Priority date: 2011-03-31
Filing date: 2011-03-31
Publication date: 2012-10-10

Abstract

본 발명은, 원수를 정화토록 제공되되, 동일 필터를 수용하는 복수의 단위필터체를 포함하고, 상기 복수의 단위필터체는, 단위필터체들 간의 결합 및 분리가 가능토록 제공되는 착탈형 결합수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 필터카트리지분리하여 제거하고, 새로운 단위필터체를 유출구측의 단위필터체에 결합시킴으로써, 필터교환이 이루어지는 것을 특징으로 하는 필터카트리지 필터교환방법에 관한 것으로서, 이러한 본 발명에 의하면, 필터를 교환하기 위해서 수명을 다하거나 이상이 생긴 단위필터체만을 간단한 방법으로 교환할 수 있고 이에 따라 경제성이 향상되는 우수한 효과가 있다.

Description

필터카트리지 및 그 필터교환방법{FILTER CARTRIDGE AMD METHOD FOR EXCHANGING FILTER OF THE SAME}

본 발명은 필터카트리지 및 그 필터교환방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 동일 필터를 수용하는 단위필터체가 연속적으로 직렬연결되어 이루어지되, 그 연결방법이 간단하여 단위필터체를 쉽게 교환할 수 있는 필터카트리지 및 그 필터교환방법에 관한 것이다.

일반적으로, 정수장에서 처리 생산된 수돗물의 수질은 상당히 양호한 편이기는 하지만 각 가정까지 공급되는 과정에서 수돗물의 수질 변화 또는 악화 요인의 존재로 인한 세균 등의 오염이 발생할 수 있다.

이에 따라, 사람들이 수돗물을 안심하고 마실 수가 없어, 가정에 공급되는 수돗물인 원수를 정수하여 주는 필터가 구비된 정수기가 많은 가정에 설치되어 있는 실정이다.

정수기는 수돗물 같은 원수를 정수시키기 위한 장치로서, 침전, 여과, 살균 등의 과정을 포함한 정수법을 기초로 원수에 포함된 중금속이나 기타 유해 물질을 제거하여 인체에 유익한 음용수를 제공한다.

구체적으로, 정수기는 수돗물과 같은 원수를 정수시키기 위한 다양한 필터들이 구비된다. 그리고, 필터들은 그 기능에 따라 침전물을 제거하는 침전필터, 농약와 중금속과 잔류 염소 등을 제거하는 카본 필터 및 미세 유해 물질을 제거하는 중공사막 필터 또는 역삼투압 멤브레인 필터 등으로 구분된다.

도 1은 종래기술에 따른 정수기의 필터(100)를 나타내는 것으로서, 필터(100)는 침전선카본복합필터(110), 후카본필터(120) 및 멤브레인필터(130)로 구성될 수 있다. 그리고, 수돗물과 같은 원수가 상기 필터들을 차례로 통과하면서 유해 물질이 제거되어 정수가 이루어지는 것이다.

이러한 정수기를 계속 사용하여 원수를 정수하다 보면, 각각의 필터들에 걸러진 유해 물질 등이 많이 쌓이게 되고, 이에 따라 필터들은 제 기능을 못하게 된다. 따라서, 필터 기능이 현저하게 떨어져 수명을 다한 필터는 교환을 해주는 것이 바람직하다.

그런데, 도 1에 도시된 종래기술에 따른 필터(100)의 경우에는 필터를 교환하기 위해서는 수명을 다한 침전선카본복합필터(110), 후카본필터(120) 및 멤브레인필터(130) 각각을 통째로 교환해야만 하므로 경제성이 떨어지는 문제가 있었다.

즉, 종래 정수기의 필터(100)는, 하나의 필터 내 일부분만이 수명을 먼저 다한 경우나, 특정부분에만 이상이 발생한 경우에도 필터 전체를 교환해야 하는 문제가 있었다.

본 발명은 상기와 같은 종래 문제점을 해소하기 위하여 제안된 것으로 그 목적 측면은, 서로 결합 및 분리가 가능토록 구성되는 단위필터체가 연속적으로 직렬연결되어 이루어지는 필터카트리지와, 상기 필터카트리지에서 수명을 다하거나 이상이 발생한 단위필터체를 용이하게 교환할 수 있도록 하는 필터교환방법을 제공하는 데 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 기술적인 측면으로서 본 발명은, 원수를 정화토록 제공되되, 동일 필터를 수용하는 복수의 단위필터체를 포함하고, 상기 복수의 단위필터체는, 단위필터체들 간의 결합 및 분리가 가능토록 제공되는 착탈형 결합수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 필터카트리지를 제공한다.

바람직하게는, 상기 복수의 단위필터체가 상기 착탈형 결합수단을 통해 연속적으로 직렬연결되어 이루어진다.

더 바람직하게는, 상기 착탈형 결합수단은, 상기 단위필터체의 일단에 돌출되어 형성되는 수결합부와, 타단에 상기 수결합부에 대응되는 홈 형태로 형성되는 암결합부로 구성되어, 상기 복수의 단위필터체는, 선행 단위필터체의 암결합부에 후행 단위필터체의 수결합부가 결합되어, 연결된다.

더 바람직하게는, 상기 수결합부에 고무링이 구비되어, 상기 수결합부와 암결합부의 결합부분이 상기 고무링에 의해 밀폐된다.

더 바람직하게는, 상기 수결합부와 암결합부는, 볼트와 너트 형태로 구성된다.

더 바람직하게는, 상기 수결합부는 외면에 길이방향으로 적어도 하나의 돌출부가 구비되고, 암결합부는 외면에 상기 수결합부의 돌출부에 대응되는 홈부가 구비되어,상기 수결합부의 돌출부가 암결합부의 홈부를 따라 슬라이드 결합한다.

그리고, 상기 기재된 동일 필터로 이루어진 필터카트리지의 필터교환방법에 있어서, 상기 필터카트리지의 단위필터체 중 수명을 다한 유입구측의 단위필터체를 분리하여 제거하고, 새로운 단위필터체를 유출구측의 단위필터체에 결합시킴으로써, 필터교환이 이루어지는 것을 특징으로 하는 필터카트리지 필터교환방법을 제공한다.

그리고, 상기 기재된 동일 필터로 이루어진 필터카트리지의 필터교환방법에 있어서, 상기 필터카트리지의 단위필터체 중 수명을 다하거나 이상이 생긴 단위필터체를 분리하여 제거하고, 새로운 단위필터체를 유출구측의 단위필터체에 결합시킴으로써, 필터교환이 이루어지는 것을 특징으로 하는 필터카트리지 필터교환방법을 제공한다.

이와 같은 본 발명에 의하면, 한 종류의 필터카트리지가 동일 필터를 수용하는 단위필터체의 직렬연결로 이루어지되, 상기 단위필터체에 단위필터체간의 결합 및 분리가 가능토록 제공되는 착탈형 결합수단이 구비되어, 수명을 다하거나 이상이 생긴 단위필터체를 쉽게 교환할 수 있는 효과가 있다.

구체적으로, 단위필터체의 구비되는 착탈형 결합수단이 간단한 구성으로 되어 있어, 단위필터체간의 결합 및 분리가 용이하여, 단위필터체를 쉽게 교환할 수 있는 효과가 있다.

또한, 새로운 단위필터체를 해당 위치에 배치하지 않고, 유출구측 단위필터체에 결합함으로써, 단위필터체들의 남아있는 수명을 순차적으로 유지하게 하여, 다음번 단위필터체의 교환을 용이하게 하는 효과가 있다.

즉, 본 발명에 의하면, 필터를 교환하기 위해서 한 종류의 필터카트리지 전체를 교환하지 않고 수명을 다하거나 이상이 생긴 단위필터체를 간단한 방법으로 교환함으로써, 경제성이 향상되는 우수한 효과가 있다.

도 1은 종래기술에 따른 정수기의 필터를 나타내는 구성도
도 2는 본 발명에 따른 필터카트리지를 나타내는 정면도
도 3은 본 발명에 따른 필터카트리지의 단위필터체의 실시예들을 나타내는 정면도
도 4는 본 발명에 따른 필터카트리지의 단위필터체 교환방법의 일 실시예를 나타내는 구성도
도 5는 본 발명에 따른 필터카트리지의 단위필터체 교환방법의 다른 실시예를 나타내는 구성도

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 필터카트리지 및 그 필터교환방법을 상세하게 설명한다.

도 2는 본 발명에 따라 단위필터체(10)가 직렬연결되어 이루어진 필터카트리지(1)를 나타내고, 도 3은 상기 단위필터체(10)의 다양한 실시예들을 나타내며, 도 4 및 5는 본 발명에 따른 필터카트리지(1)의 단위필터체 교환방법의 실시예들을 나타낸다.

먼저, 본 발명에 따른 필터카트리지(1)를 설명하면, 도 2에 도시된 바와 같이, 단위필터체(10)가 연속적으로 직렬연결되어 이루어질 수 있다. 그리고, 원수는 필터카트리지(1) 하측의 유입구(2)를 통해 유입되고, 여과된 정수는 상측의 유출구(3)를 통해 배출되게 된다.

구체적으로, 단위필터체(10) 각각에서의 유로를 살펴보면, 각 단위필터체(10) 하부의 유입구(12)를 통해 원수 또는 그 전 단위필터체에 의해 여과된 정수가 유입되고, 이러한 원수 또는 정수는 필터를 통과하면서 여과된 후, 단위필터체 상부의 유출구(13)를 통해 다음 단위필터체의 유입구(12)로 공급된다.

즉, 일반적인 필터의 경우에는 원수가 하나의 필터만을 통과하면서 여과되는데 반해, 본 발명은, 도 2에 도시된 바와 같이, 필터카트리지(1)가 복수의 단위필터체(10)로 이루어져, 원수가 복수의 단위필터체(10)에서 상기와 같은 방법으로 다중으로 여과되므로, 정수 성능이 보다 향상되는 효과가 있다.

또한, 각 단위필터체(10)는 원수를 정화토록 제공되되, 동일 필터를 수용하도록 구성될 수 있다. 즉, 예를 들어, 동일 필터를 수용한 단위필터체(10)가 직렬로 연결되어 침전선카본복합필터, 후카본필터 또는 멤브레인필터를 각각을 구성한다.

다시 말해, 일반적으로는 침전선카본복합필터, 후카본필터 또는 멤브레인필터가 각각 하나로 제공되는 데 반해, 본 발명의 경우에는 각 필터는 침전선카본복합 단위필터체, 후카본 단위필터체 또는 멤브레인 단위필터체가 직렬로 연결되어 제공되는 것이다.

다음, 도 3에 도시된 단위필터체(10)의 실시예들을 참조하면, 복수의 단위필터체(10)는, 단위필터체들 간의 결합 및 분리가 가능토록 제공되는 착탈형 결합수단(20)을 구비할 수 있다.

즉, 본 발명에 따른 필터카트리지(1)는, 상기 복수의 단위필터체(10)가 상기 착탈형 결합수단(20)을 매개로 연속적으로 직렬연결되어 이루어질 수 있다.

이때, 상기 착탈형 결합수단(20)은, 상기 단위필터체(10)의 일단에 형성되는 수결합부(30)와, 타단에 상기 수결합부(30)에 대응되도록 형성되는 암결합부(40)로 구성될 수 있다.

그리고, 상기 복수의 단위필터체(10)는 서로 선행 단위필터체의 암결합부(40)에 후행 단위필터체의 수결합부(30)가 결합되는 형태로 연결된다. 여기서, 선행 단위필터체는 후행 단위필터체보다 상대적으로 필터카트리지(1)의 유입구(2)측에 가까운 단위필터체를 의미한다.

먼저, 도 3의 (a)에 도시된 바와 같이, 상기 수결합부(30)에 고무링(32)이 구비되어, 상기 수결합부(30)와 암결합부(40)의 결합부분이 상기 고무링(32)에 의해 밀폐되도록 구성할 수 있다. 여기서, 수결합부(30)에는 고무링(32)이 끼워져 고정되도록 홈이 구비될 수 있고, 고무링(32)의 개수에 제한이 있는 것은 아니다.

또한, 도 3의 (b)에 도시된 바와 같이, 상기 수결합부(30)와 암결합부(40)는, 볼트와 너트 형태 또는 수나사와 암나사 형태로 구성될 수 있다. 즉, 선행 단위필터체의 수결합부(30)를 후행 단위필터체의 암결합부(40)에 끼워 회전함으로써 결합하게 된다. 그리고, 반대 방향으로 돌림으로써 분리되게 된다.

또한, 도 3의 (c)에 도시된 바와 같이, 상기 수결합부(30)는 외면에 길이방향으로 적어도 하나의 돌출부(34)가 구비되고, 암결합부(40)는 외면에 상기 수결합부(30)의 돌출부(34)에 대응되는 홈부(44)가 구비되어,상기 수결합부(30)의 돌출부(34)가 암결합부(40)의 홈부(44)를 따라 슬라이드 결합할 수 있다.

구체적으로, 선행 단위필터체와 후행 단위필터체가 결합시 선행 단위필터체의 수결합부(30)의 돌출부(34)가 후행 단위필터체의 암결합부(40)의 홈부(44)에 끼워지면서 슬라이드 결합하게 된다.

그리고, 도시하지는 않았으나, 돌출부(34)를 상단에서 외주를 따라 연장되게 구성할 수 있다. 즉, 돌출부(34)의 상단을 ㄱ자 형태로 형성할 수 있다. 그리고, 홈부(44)는 ㄱ자 형태의 돌출부(34)가 끼워져 회전됨으로써 체결되도록 ㄱ자 형태에 대응되도록 형성될 수 있다.

또한, 선행 단위필터체와 후행 단위필터체가 결합하였을 때, 정수가 새어 나가지 않도록, 단위필터체(10)의 암결합부(40) 상단에는 고무링과 같은 패킹부재가 더 구비되는 것이 바람직하다.

또한, 필터에 불순물이 어느 정도 쌓여 있는지, 즉 필터의 수명을 알 수 있도록 필터는 내부가 보이도록 구성되는 것이 바람직하다.

또한, 단위필터체(10) 내부에는 원수를 여과토록 제공되는 필터를 포함할 수 있다. 여기서, 필터는 상기에서 설명한 바와 같이, 하나의 필터카트리지(1)의 단위필터체(10)는 동일 필터를 수용하도록 구성된다.

이러한 필터로서, 전하를 띠는 나노 섬유로 구성되는 나노트랩 필터를 사용하는 것이 바람직하다.

구체적으로, 나노트랩필터는 나노 알루미나 섬유(nano alumina fiber, ALOOH)를 주소재로 제작된 것이다. 이 나노 알루미나 섬유의 직경은 2nm 정도의 크기이며 매우 높은 전기양전성을 갖는다. 나노트랩필터는 나노 알루미나 섬유 이외에도 셀룰로스, 폴리에스터, 유리섬유 및 유기접착제 등의 재료로 이루어진다.

이러한 나노트랩필터는 광물질, 유기물질, 금속, 박테리아, DNA 또는 바이러스 등을 걸러낼 수 있는 것으로, 마이크론 크기에서 나노 크기의 입자까지도 처리가 가능한 것이다.

나노트랩필터는 상기한 바와 같은 월등한 정수 능력에 더해서, 기존의 필터에 비해 처리할 수 있는 유속이 커서 빠른 시간 안에 많은 양을 처리할 수 있다는 장점이 있다.

또한, 나노트랩필터는 도시하지는 않았으나, 종이를 만들 때와 같이 기계를 이용해서 연속적으로 뽑아낼 수 있도록 하여 제조함으로써 생산단가를 낮출 수 있도록 할 수 있으며, 시트형으로 이루어진 필터평막을 수회 절곡하고 양쪽 끝부분을 융착함으로써 대략 원통형 형태로 제공될 수 있다.

다음, 도 4 및 5를 참조하여 본 발명에 따른 필터카트리지(1) 필터교환방법을 설명한다. 여기서, 상기한 바와 같이 하나의 필터카트리지(1)는 동일 필터의 단위필터체들이 직렬연결되어 제공된다.

먼저, 도 4의 본 발명에 따른 필터카트리지(1) 필터교환방법은, 상기 필터카트리지(1)의 단위필터체(10) 중 수명을 다한 유입구(2)측의 단위필터체를 분리하여 제거하고, 새로운 단위필터체를 유출구(3)측의 단위필터체에 결합시킴으로써, 필터교환이 이루어질 수 있다.

구체적으로, 복수의 단위필터체(10)로 구성되는 필터카트리지(1)가 원수를 계속하여 정수함에 따라, 단위필터체(10)의 필터에는 걸러진 불순물들이 쌓이게 되므로 정수 성능이 점차 떨어지게 된다. 즉, 단위필터체(10)가 수명을 다하게 되고, 이에 따라 수명을 다한 단위필터체(10)의 교환이 필요하다.

그런데, 필터카트리지(1)의 유입구(2)에 처음으로 유입되는 원수가 불순물을 가장 많이 포함하고 있어, 유입구(2)측의 제1 단위필터체(10a)에서 가장 많은 불순물이 걸러지게 된다. 그리고, 다음으로 제2, 제3 및 제4 단위필터체(10b)(10c)(10d) 순으로 불순물이 많이 걸러지게 된다.

즉, 필터카트리지(1)가 원수를 계속하여 정수함에 따라, 제1, 제2, 제3 및 제4 단위필터체(10a)(10b)(10c)(10d) 순으로 불순물이 많이 쌓이게 되어 필터 수명을 다하게 되므로, 가장 먼저 수명을 다하는 제1 단위필터체(10a)를 가장 먼저 교환해 줄 필요가 있다.

따라서, 수명을 다한 제1 단위필터체(10a)를 제2 단위필터체(10b)로부터 착탈형 결합수단(20)을 통해 분리 제거한다. 그리고, 새로운 단위필터체인 제5 단위필터체(10e)를 필터카트리지(1)의 유출구(3)측, 즉 제4 단위필터체(10d)에 연결한다. 이에 따라, 필터카트리지(1)는 제2, 제3, 제4 및 제5 단위필터체(10b)(10c)(10d)(10e)로 구성된다.

한편, 제5 단위필터체(10e)를 제1 단위필터체(10a) 위치에 연결하는 방법에 의해 필터교환이 이루어지게 할 수도 있다.

그러나, 상기에서 설명한 바와 같이, 필터카트리지(1)의 유입구(2)측으로부터 유출구(3)측으로 갈수록 단위필터체에 걸러진 불순물의 양이 적다. 즉, 순차적으로 적은 양의 불순물이 걸러져 쌓여 있다.

이에 따라, 단위필터체들의 필터에 걸러진 양을 예측할 수 있으므로, 단위필터체의 교환시기를 보다 용이하게 예측할 수 있는 것이다.

그런데, 제5 단위필터체(10e)를 제1 단위필터체(10a) 위치에 연결하게 되면, 상기와 같이 단위필터체들에 순차적으로 걸러진 불순물의 양이 어긋나게 되어 단위필터체의 교환시기를 예측하기 어려울 수 있다.

또한, 이 경우에는 필터카트리지(1)의 유입구(2)측 단위필터체는 자주 교환됨에 반해, 후행 단위필터체들은 자주 교환되지 않아 장시간 필터카트리지(1)에 포함되어 있어야 한다. 이에 따라, 후행 단위필터체들은 장시간 정수에 의해 오염될 염려가 있다.

따라서, 제5 단위필터체(10e)를 제1 단위필터체(10a) 위치에 연결하기 보다는, 필터카트리지(1)의 유출구(3), 즉 제4 단위필터체(10d)에 연결하는 것이 바람직하다.

또한, 도 5의 본 발명에 따른 필터카트리지(1) 교환방법은, 상기 필터카트리지(1)의 단위필터체 중 수명을 다하거나 이상이 생긴 단위필터체를 분리하여 제거하고, 새로운 단위필터체를 유출구(3)측의 단위필터체에 결합시킴으로써, 필터교환이 이루어질 수 있다.

상기와 같이 필터카트리지(1)의 유입구(2)측의 제1 단위필터체(10a)가 가장 먼저 수명을 다하지 않고, 예외적으로 후행 단위필터체가 먼저 수명을 다하거나 이상이 발생할 수 있다. 이 경우에는, 해당 단위필터체를 분리 제거한 후 필터카트리지(1)의 유출구(3)측 제4 단위필터체(10d)에 제5 단위필터체(10e)를 연결함으로써, 필터교환이 이루어질 수 있다.

구체적으로, 도 5를 참조하면, 제2 단위필터체(10b)가 수명을 먼저 다하거나 이상이 생긴 경우로서 먼저 이를 분리 제거하고, 제1 단위필터체(10a)와 제3 단위필터체(10c)를 연결하며, 이후 제5 단위필터체(10e)를 제4 단위필터체(10d)에 연결함으로써 필터교환이 이루어진다.

이에 따라, 필터카트리지(1)는 제1, 제3, 제4 및 제5 단위필터체(10a)(10c)(10d)(10e)로 구성된다.

그리고, 구체적인 내용은 상기 도 4에 대한 설명과 동일하므로 생략한다.

본 발명은 지금까지 특정한 실시예에 관련하여 도시하고 설명하였지만, 이하의 특허청구범위에 의해 마련되는 본 발명의 정신이나 분야를 벗어나지 않는 한도 내에서 본 발명이 다양하게 개조 및 변화될 수 있다는 것을 당업계에서 통상의 지식을 가진 자는 용이하게 알 수 있음을 밝혀두고자 한다.

1 ... 필터카트리지
10, 10a, 10b, 10c, 10d, 10e ... 단위필터체
20 ... 착탈형 결합수단 30 ... 수결합부
40 ... 암결합부 50 ... 필터

Claims

원수를 정화토록 제공되되, 동일 필터를 수용하는 복수의 단위필터체(10)를 포함하고,
상기 복수의 단위필터체(10)는, 단위필터체들 간의 결합 및 분리가 가능토록 제공되는 착탈형 결합수단(20)을 구비하는 것을 특징으로 하는 필터카트리지.
제1항에 있어서,
상기 복수의 단위필터체(10)가 상기 착탈형 결합수단(20)을 통해 연속적으로 직렬연결되어 이루어지는 것을 특징으로 하는 필터카트리지.
제2항에 있어서,
상기 착탈형 결합수단(20)은, 상기 단위필터체의 일단에 돌출되어 형성되는 수결합부(30)와, 타단에 상기 수결합부에 대응되는 홈 형태로 형성되는 암결합부(40)로 구성되어,
상기 복수의 단위필터체(10)는, 선행 단위필터체의 암결합부(40)에 후행 단위필터체의 수결합부(30)가 결합되어, 연결되는 것을 특징으로 하는 필터카트리지.
제3항에 있어서,
상기 수결합부(30)에 고무링(32)이 구비되어, 상기 수결합부(30)와 암결합부(40)의 결합부분이 상기 고무링에 의해 밀폐되는 것을 특징으로 하는 필터카트리지.
제3항에 있어서,
상기 수결합부(30)와 암결합부(40)는, 볼트와 너트 형태로 구성되는 것을 특징으로 하는 필터카트리지.
제3항에 있어서,
상기 수결합부(30)는 외면에 길이방향으로 적어도 하나의 돌출부(34)가 구비되고, 암결합부(40)는 외면에 상기 수결합부의 돌출부에 대응되는 홈부(44)가 구비되어,상기 수결합부(30)의 돌출부(34)가 암결합부(40)의 홈부(44)를 따라 슬라이드 결합하는 것을 특징으로 하는 필터카트리지.
제1항 내지 제6항 중 어느 하나의 항에 기재된 동일 필터로 이루어진 필터카트리지(1)의 필터교환방법에 있어서,
상기 필터카트리지의 단위필터체(10) 중 수명을 다한 유입구측의 단위필터체를 분리하여 제거하고, 새로운 단위필터체를 유출구측의 단위필터체에 결합시킴으로써, 필터교환이 이루어지는 것을 특징으로 하는 필터카트리지 필터교환방법.
제1항 내지 제6항 중 어느 하나의 항에 기재된 동일 필터로 이루어진 필터카트리지(1)의 필터교환방법에 있어서,
상기 필터카트리지의 단위필터체(10) 중 수명을 다하거나 이상이 생긴 단위필터체를 분리하여 제거하고, 새로운 단위필터체를 유출구측의 단위필터체에 결합시킴으로써, 필터교환이 이루어지는 것을 특징으로 하는 필터카트리지 필터교환방법.