KR20210060973A - 복합필터 조립체 및 이를 구비하는 정수기 - Google Patents

Abstract

본 발명은, 제1 유입구, 제1 유출구, 제2 유입구 및 제2 유출구가 형성되는 필터하우징; 상기 필터하우징의 내부에 수용되며, 상기 제1 유입구를 통해 유입된 물을 여과하는 제1 필터부; 상기 필터하우징의 내부에 상기 제1 필터부에 대해 상하방향으로 위치하도록 수용되며, 상기 제2 유입구를 통해 유입된 물을 여과하는 제2 필터부; 및 상기 제1 필터부를 흐르는 물의 유로와 상기 제2 필터부를 흐르는 물의 유로를 구획하는 유로분리부재;를 포함하며, 상기 필터하우징은 상기 필터하우징의 길이방향을 따라 일단에서 타단 방향으로 함몰 형성된 함몰부를 구비하고, 상기 제1 유입구와 제1 유출구는 상기 함몰부에 형성되며, 상기 제1 필터부에서 여과된 정수는 상기 제1 유출구를 통하여 배출되고, 상기 제2 필터부에서 여과된 정수는 상기 제2 유출구를 통하여 배출되며, 상기 제1 유입구, 제1 유출구, 제2 유입구 및 제2 유출구는 상기 필터하우징에 서로 동일한 방향을 향하도록 형성되는 복합필터 조립체를 제공한다.

Description

복합필터 조립체 및 이를 구비하는 정수기 {COMPLEX FILTER ASSEMBLY AND WATER PURIFIER HAVING THE SAME}

본 발명은 복수의 필터가 일체화된 복합필터 조립체 및 이를 구비하는 정수기에 관한 것으로, 보다 상세하게는 복수의 유입구와 복수의 유출구를 갖는 복합필터 조립체 및 이를 구비하는 정수기에 관한 것이다.

정수기는 유입된 물을 여과한 후 외부로 배출하여 사용자에게 음용수를 공급하는 장치이다.

이러한 정수기는 유입되는 피처리수(예를 들어, 원수)의 여과를 위하여 3개 이상의 개별필터를 조합하여 사용함으로써 제품 시스템이 복잡하고, 제품상에서 필터가 차지하는 부피가 커져 제품의 전체 크기가 증가한다는 문제점이 있었다.

이러한 문제점을 해결하기 위하여, 2개의 필터를 복합화하여 사용하는 기술이 제안되었다. 예를 들어, 세디먼트 필터와 프리카본 필터를 전처리 필터로서 일체화한 복합필터 조립체나, 프리카본 필터와 중공사막 필터를 일체화한 복합필터 조립체 등이 사용되기도 하였다.

그러나, 종래의 복합필터 조립체는 하나의 유입구와 하나의 배출구를 가지며, 내부에 복수의 필터를 유로 상 직렬이 되도록 배치하는 형태를 가졌다. 즉, 종래의 복합필터 조립체는 유입구를 통해 유입된 물을 첫번째 필터를 통해 여과시킨 후 첫번째 필터에서 여과된 물을 다시 두번째 필터로 유입시켜 여과시킨 후 유출구를 통해 배출시키는 구조를 갖도록 구성되었다.

이러한 종래의 복합필터 조립체는 그 내부에 수용된 필터의 교환주기가 상이하여 일부 필터의 교환주기에 해당하는 경우 복합필터 조립체를 전체로서 교환해야 하므로 사용주기가 남아 있는 필터까지 교체해야 한다는 문제점이 있었다.

또한, 종래의 복합필터 조립체는 복수의 필터가 직렬로 배치되므로 필터 사이에 다른 필터나 구성부품을 설치할 수 없다는 문제점이 있었다.

KR 10-2003-0096867 A KR 10-2008-0101567 A KR 10-2009-0014436 A

본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 문제점 중 적어도 일부를 해결하고자 안출된 것으로, 복수의 필터부를 구비하며 복수의 유입구와 복수의 유출구를 구비하는 복합필터 조립체 및 이를 구비하는 정수기를 제공하는 것을 목적으로 한다.

또한, 본 발명은 일 측면으로서, 복합필터 조립체를 정수기의 유로에 장착하거나 유로로부터 분리하는 작업을 용이하게 수행할 수 있는 복합필터 조립체 및 이를 구비하는 정수기를 제공하는 것을 목적으로 한다.

그리고, 본 발명은 일 측면으로서, 유로 구성의 자유도가 높은 복합필터 조립체 및 이를 구비하는 정수기를 제공하는 것을 목적으로 한다.

또한, 본 발명은 일 측면으로서, 복합화되는 필터를 다양화할 수 있는 복합필터 조립체 및 이를 구비하는 정수기를 제공하는 것을 목적으로 한다.

그리고, 본 발명은 일 측면으로서, 필터교환주기가 유사한 필터를 복합화할 수 있는 복합필터 조립체 및 이를 구비하는 정수기를 제공하는 것을 목적으로 한다.

또한, 본 발명은 일 측면으로서, 정수기에 구비되는 필터의 전체 개수를 감소시키고 제품의 소형화를 달성할 수 있는 복합필터 조립체 및 이를 구비하는 정수기를 제공하는 것을 목적으로 한다.

그리고, 본 발명은 일 측면으로서, 교체되는 필터의 개수가 감소하여 관리의 효용성을 높일 수 있는 복합필터 조립체 및 이를 구비하는 정수기를 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 일 측면으로서, 본 발명은, 제1 유입구, 제1 유출구, 제2 유입구 및 제2 유출구가 형성되는 필터하우징; 상기 필터하우징의 내부에 수용되며, 상기 제1 유입구를 통해 유입된 물을 여과하는 제1 필터부; 상기 필터하우징의 내부에 상기 제1 필터부에 대해 상하방향으로 위치하도록 수용되며, 상기 제2 유입구를 통해 유입된 물을 여과하는 제2 필터부; 및 상기 제1 필터부를 흐르는 물의 유로와 상기 제2 필터부를 흐르는 물의 유로를 구획하는 유로분리부재;를 포함하며, 상기 필터하우징은 상기 필터하우징의 길이방향을 따라 일단에서 타단 방향으로 함몰 형성된 함몰부를 구비하고, 상기 제1 유입구와 제1 유출구는 상기 함몰부에 형성되며, 상기 제1 필터부에서 여과된 정수는 상기 제1 유출구를 통하여 배출되고, 상기 제2 필터부에서 여과된 정수는 상기 제2 유출구를 통하여 배출되며, 상기 제1 유입구, 제1 유출구, 제2 유입구 및 제2 유출구는 상기 필터하우징에 서로 동일한 방향을 향하도록 형성되는 복합필터 조립체를 제공한다.

상기 필터하우징은 원형 단면의 내부공간을 갖는 제1 공간부와, 상기 함몰부를 둘러싸는 링형 단면의 내부공간을 갖는 제2 공간부를 구비할 수 있다.

또한, 상기 제1 필터부는 상기 제1 공간부에 수용되고, 상기 제2 필터부는 상기 제2 공간부에 수용되며, 상기 유로분리부재는 상기 제1 공간부와 상기 제2 공간부를 구획하도록 상기 제1 필터부와 상기 제2 필터부의 사이에 배치될 수 있다.

그리고, 상기 함몰부는 상기 필터하우징의 하부에 형성되고, 상기 제1 필터부는 상기 필터하우징의 상부에 수용되고, 상기 제2 필터부는 상기 필터하우징의 하부에 수용될 수 있다. 이때, 상기 제1 필터부와 상기 제2 필터부의 사이에는 상기 제1 필터부로 물이 유입되거나 상기 제1 필터부로부터 물이 유출되는 연결유로가 형성되며, 상기 유로분리부재는 상기 제2 필터부의 상단을 상기 연결유로와 분리할 수 있다. 그리고, 상기 유로분리부재는 상기 제2 필터부의 상단을 지지하는 상측캡으로 구성될 수 있다.

또한, 상기 제1 유입구, 제1 유출구, 제2 유입구 및 제2 유출구는 상기 필터하우징에 상기 필터하우징의 하측방향을 향하도록 형성될 수 있다.

그리고, 상기 제2 유입구와 제2 유출구는 상기 필터하우징의 하면에 형성될 수 있다. 이와는 달리, 상기 제1 유입구, 제1 유출구, 제2 유입구 및 제2 유출구는 모두 상기 함몰부에 형성될 수 있다.

또한, 상기 제1 유입구, 제1 유출구, 제2 유입구 및 제2 유출구는 그 끝단이 동일한 높이를 가질 수 있다.

그리고, 상기 제1 유입구, 제1 유출구, 제2 유입구 및 제2 유출구는 상기 필터하우징의 표면으로부터 돌출된 형상을 갖거나 함몰된 형상을 가질 수 있다.

또한, 상기 제1 필터부와 제2 필터부 중 적어도 하나는 복수의 필터요소가 유로상 직렬로 배치된 복합필터로 구성될 수 있다.

그리고, 상기 제1 필터부와 제2 필터부 중 어느 하나는 전처리 필터로 구성되고, 나머지 하나는 후처리 필터로 구성될 수 있다.

또한, 상기 제1 필터부는 반경방향 외측에 제1 유입유로가 형성되고, 중앙에 제1 유출유로가 형성되고, 상기 제2 필터부는 반경방향 외측에 제2 유입유로가 형성되고, 중앙에 제2 유출유로가 형성될 수 있다.

그리고, 상기 필터하우징은 하우징몸체와 이에 합형되는 하우징캡에 의해 일체로 형성되며, 상기 제2 필터부, 유로분리부재 및 제1 필터부는 일체형으로 구성된 상기 필터하우징의 내부 공간에 하측으로부터 상측 방향으로 순차적으로 적층되는 구조를 가질 수 있다.

다른 측면으로서, 본 발명은, 전술한 복합필터 조립체; 및 상기 복합필터 조립체에 구비되는 필터소재보다 미세한 입자를 여과하는 메인필터;를 포함하며, 피처리수는 상기 복합필터 조립체의 제1 필터부와 제2 필터부 중 어느 하나, 상기 메인필터, 상기 제1 필터부와 제2 필터부 중 나머지 하나를 통과하는 유로를 통하여 사용자에게 제공되는 정수기를 제공한다.

또한, 본 발명의 일 측면에 의한 정수기는, 상기 제1 유입구, 제1 유출구, 제2 유입구 및 제2 유출구에 각각 대응하는 연결포트를 구비하는 복합필터 장착부;를 추가로 포함하며, 상기 복합필터 조립체의 상기 제1 유입구, 제1 유출구, 제2 유입구 및 제2 유출구가 상기 연결포트에 끼움 결합됨으로써 복수의 유로 연결이 한꺼번에 이루어지도록 구성될 수 있다.

이때, 상기 연결포트는 상기 제1 유입구, 제1 유출구, 제2 유입구 및 제2 유출구와 끼움결합 가능하도록 상기 제1 유입구, 제1 유출구, 제2 유입구 및 제2 유출구에 각각 대응하여 함몰되거나 돌출된 형상을 가질 수 있다.

그리고, 상기 제1 필터부는 상기 메인필터 전단의 유로에 배치되는 전처리 필터로 구성되고, 상기 제2 필터부는 상기 메인필터 후단의 유로에 배치되는 후처리 필터로 구성될 수 있다.

또한, 상기 복합필터 조립체의 제1 유출구를 통해 배출된 정수는 상기 메인필터를 거쳐 상기 제2 유입구로 유입되도록 구성되거나, 상기 복합필터 조립체의 제2 유출구를 통해 배출된 정수는 상기 메인필터를 거쳐 상기 제1 유입구로 유입되도록 구성될 수 있다.

그리고, 상기 메인필터 전단의 유로에는, 상기 복합필터 조립체로부터 상기 메인필터로 공급되는 정수를 상기 메인필터를 거치지 않고 사용자에게 제공하기 위한 분기유로가 구비될 수 있다.

한편, 본 발명의 일 측면에 의한 정수기는, 상기 메인필터로 공급되는 물을 가압하기 위하여 상기 메인필터의 전단의 유로에 배치되는 가압부;를 추가로 포함하며, 상기 메인필터는 역삼투막 필터를 포함하여 구성될 수 있다.

이러한 구성을 갖는 본 발명의 일 실시예에 의하면, 복수의 필터부를 복합화하는데 있어서 복수의 유입구와 복수의 유출구를 설치할 수 있다는 효과를 얻을 수 있다.

그리고, 본 발명의 일 실시예에 의하면, 복합필터 조립체를 정수기의 유로에 장착하거나 유로로부터 분리하는 작업을 용이하게 수행할 수 있다는 효과를 얻을 수 있다.

또한, 본 발명의 일 실시예에 의하면, 유로 구성의 자유도가 높다는 효과가 있게 된다.

그리고, 본 발명의 일 실시예에 의하면, 복합화할 수 있는 필터를 다양화할 수 있다는 효과를 얻을 수 있다.

또한, 본 발명의 일 실시예에 의하면, 필터교환주기가 유사한 필터를 복합화할 수 있다는 효과가 있게 된다.

그리고, 본 발명의 일 실시예에 의하면, 정수기에 구비되는 필터의 전체 개수를 감소시키고 제품의 소형화를 달성할 수 있다는 효과를 얻을 수 있다.

또한, 본 발명의 일 실시예에 의하면, 교체되는 필터의 개수가 감소하여 관리의 효용성을 높일 수 있다는 효과가 있게 된다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 의한 복합필터 조립체의 사시도로서, (a)는 상측방향의 사시도이고, (b)는 하측방향의 사시도.
도 2는 도 1에 도시된 복합필터 조립체의 도 1(a)의 I-I' 선에 따른 단면도.
도 3은 도 2에 도시된 복합필터 조립체의 분해된 상태를 도시한 단면도.
도 4는 도 2에 도시된 단면도를 확대도시하기 위하여 상하 방향의 일부를 생략하여 도시한 단면도.
도 5는 도 1에 도시된 복합필터 조립체와 정수기의 복합필터 장착부를 도시한 개략도.
도 6은 도 2에 도시된 복합필터 조립체의 변형예에 대하여 도 1(a)의 I-I' 선에 따른 단면도.
도 7은 도 1에 도시된 복합필터 조립체를 구비하는 정수기의 일 실시예에 대한 수배관도.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 형태들을 설명한다. 그러나, 본 발명의 실시형태는 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 이하 설명하는 실시 형태로 한정되는 것은 아니다. 또한, 본 발명의 실시형태는 당해 기술분야에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 더욱 완전하게 설명하기 위해서 제공되는 것이다. 도면에서 요소들의 형상 및 크기 등은 보다 명확한 설명을 위해 과장될 수 있다.

또한, 본 명세서에서 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함하며, 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소 또는 대응하는 구성요소를 지칭하는 것으로 한다.

그리고, 본 명세서에서 '제1' 및 '제2'의 용어는 2개의 유사한 구성요소를 단지 서로 구별하여 호칭하기 위한 것으로서, '제1'과 '제2'가 순서대로 배치된다는 것을 의미하는 것은 아니다.

특히, 청구범위를 포함한 본 명세서에서 상측, 상부, 하측, 하부, 측면, 전면, 후면 등의 표현은 도면에 도시된 방향을 기준으로 표현한 것이며, 해당 대상의 방향이 변경되면 다르게 표현될 수 있음을 미리 밝혀둔다.

이하, 본 발명에 의한 복합필터 조립체(100)의 실시예와, 복합필터 조립체(100)를 구비하는 정수기(10)의 실시예에 대하여 도면을 참조하여 설명한다.

[복합필터 조립체(100)의 실시예]

먼저, 도 1 내지 도 5를 참조하여, 본 발명의 일 실시예에 의한 복합필터 조립체(100)에 대해 설명한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 의한 복합필터 조립체(100)의 사시도로서, (a)는 상측방향의 사시도이고, (b)는 하측방향의 사시도이고, 도 2는 도 1에 도시된 복합필터 조립체(100)의 도 1(a)의 I-I' 선에 따른 단면도이고, 도 3은 도 2에 도시된 복합필터 조립체(100)의 분해된 상태를 도시한 단면도이고, 도 4는 도 2에 도시된 단면도를 확대도시하기 위하여 상하 방향의 일부를 생략하여 도시한 단면도이며, 도 5는 도 1에 도시된 복합필터 조립체(100)와 정수기(10)의 복합필터 장착부(F)를 도시한 개략도이고, 도 6은 도 2에 도시된 복합필터 조립체의 변형예에 대하여 도 1(a)의 I-I' 선에 따른 단면도이다.

도 1 내지 도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 의한 복합필터 조립체(100)는 필터하우징(101), 제1 필터부(110), 제2 필터부(120) 및 유로분리부재(130)를 포함하여 구성될 수 있다.

먼저, 필터하우징(101)은 하우징몸체(102)와 이에 합형되는 하우징캡(103)에 의해 일체로 형성될 수 있다.

그리고, 도 1 내지 도 4에 도시된 바와 같이, 하우징몸체(102)와 하우징캡(103)은 접합부(104)에서 접합된다. 이러한 접합부(104)는, 예를 들어, 하우징몸체(102)와 하우징캡(103) 중 어느 일측에 융착리브를 형성하고, 다른 일측에 융착리브를 수용하는 융착홈을 형성한 후, 하우징몸체(102)와 하우징캡(103)을 상대회전시켜 융착리브의 외주면이 융착홈의 내주면에 마찰됨에 따라 융착리브가 융착홈에 융착되는 공정을 통하여 형성될 수 있다. 그러나, 하우징몸체(102)와 하우징캡(103)의 접합방식은 하우징몸체(102)와 하우징캡(103) 사이의 수밀을 구현할 수 있다면 전술한 융착 접합에 한정되지 않고 다양한 변경이 가능하다.

도 1 내지 도 4에서는 하우징몸체(102)가 하측에 위치하고 하우징캡(103)이 상측에 위치하는 것으로 도시되어 있지만, 그 위치는 변경 가능하다. 또한, 도 1 내지 도 4에서는 하우징몸체(102)에 융착리브가 형성되고 하우징캡(103)에 융착홈이 형성되는 것으로 도시되어 있지만, 융착리브와 융착홈의 위치는 변경 가능하다. 그리고, 도 1 내지 도 4에서는 하우징몸체(102)의 상측에 하우징캡(103)이 결합되는 것으로 도시되어 있지만, 하우징몸체(102)와 하우징캡(103)의 결합에 의해 필터하우징(101)에 내부공간이 형성될 수 있다면 필터하우징(101)은 하우징몸체(102)의 상측과 하측에 하우징캡(103)이 각각 형성되는 구조를 가지는 것도 가능하며, 하우징몸체(102)가 2개 이상으로 제조된 후 일체화 결합되는 것도 가능하다.

그리고, 필터하우징(101)은 하우징몸체(102)의 길이방향을 따라 일단(도 2에서는 하부)에서 타단 방향으로 일정 깊이로 함몰 형성된 함몰부(105)를 구비할 수 있다. 이러한 함몰부(105)는 하우징몸체(102) 또는 하우징캡(103)의 성형시 하우징몸체(102) 또는 하우징캡(103)와 일체로 형성될 수 있다.

이러한 함몰부(105)는 도 1 내지 도 5에 도시된 바와 같이 필터하우징(101)의 하부에 형성될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니며 필터하우징(101)의 상부에 형성되는 것도 가능하다. 다만, 설명의 편의를 위하여, 이하에서는 도 1 내지 도 5에 도시된 바와 같이 함몰부(105)가 필터하우징(101)의 하부에 형성되는 경우를 예로 들어 설명하기로 한다.

한편, 도 2 및 도 3을 참조하면, 필터하우징(101)은 원형 단면의 내부공간을 갖는 제1 공간부(A1)와, 함몰부(105)를 둘러싸는 링형 단면의 내부공간을 갖는 제2 공간부(A2)를 구비할 수 있다.

이러한 함몰부(105)의 함몰면(106)에는 후술하는 바와 같이 유입구(P1)와 유출구(P2)가 형성될 수 있다.

한편, 도 2 내지 도 5에서는 함몰부(105)의 함몰면(106)에 제1 필터부(110)와 연결되는 제1 유입구(P1)와 제1 유출구(P2)가 형성되는 것으로 도시되어 있으나, 함몰부(105)에는 제2 필터부(120)와 연결되는 제2 유입구(P3)와 제2 유출구(P4)가 형성되는 것도 가능하다.

또한, 제1 필터부(110)와 연결되는 제1 유입구(P1)와 제1 유출구(P2), 그리고 제2 필터부(120)와 연결되는 제2 유입구(P3)와 제2 유출구(P4)가 모두 함몰부(105)의 함몰면(106)에 형성되는 것도 가능하다. 즉, 제2 필터부(120)의 유로가 제2 유입구(P3)와 제2 유출구(P4)가 연결되도록 제2 공간부(A2)의 내부유로를 변경함으로써 함몰면(106)에 4개의 유출입구(P1, P2, P3, P4)를 모두 설치하는 것이 가능하다. 이때, 유출입구(P1, P2, P3, P4)는 함몰면(106)의 면적이 좁다는 점을 고려하여 사각 형상으로 배치될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니며 직선상으로(일렬로) 배치되거나 지그재그 형상으로 배치되는 것도 가능하다.

이와 같이, 필터하우징(101)에 함몰부(105)를 형성하고 함몰면(106)에 유입구(P1 및/또는 P3)와 유출구(P2 및/또는 P4)를 형성함으로써 유입구(P1 및/또는 P3)와 유출구(P2 및/또는 P4)가 함몰부(105)를 통해 외부로 노출될 수 있다. 따라서, 필터하우징(101)의 하측 방향에서 개방된 구조의 함몰부(105)를 통해 유입구(P1 및/또는 P3)와 유출구(P2 및/또는 P4)에 배관을 결합할 수 있으므로 배관 연결이 용이하다는 이점이 있게 된다.

또한, 함몰면(106)에 유입구(P1 및/또는 P3)와 유출구(P2 및/또는 P4)를 형성하고 유입구(P1 및/또는 P3)와 유출구(P2 및/또는 P4)의 단부가 필터하우징(101)의 하부면(109) 외측으로 노출되지 않는 경우에는 유입구(P1 및/또는 P3)와 유출구(P2 및/또는 P4)가 배송이나 운반 과정에서 손상이나 파손되는 것을 방지할 수 있게 된다. 즉, 복합필터 조립체(200)의 교체를 위해서는 복합필터 조립체(100)를 사용자에게 배송하거나 전달하게 되는데, 이러한 과정에서 유입구(P1 및/또는 P3)와 유출구(P2 및/또는 P4)가 손상되거나 파손되는 것을 방지할 수 있다.

이하에서는, 설명의 편의를 위하여 함몰부(105)에 제1 유입구(P1)와 제1 유출구(P2)가 형성되는 구조를 예로 들어 설명하기로 한다.

그리고, 필터하우징(101)에는 제1 필터부(110)에 물이 유입되는 제1 유입구(P1)와, 제1 필터부(110)에서 여과된 물이 유출되는 제1 유출구(P2)와, 제2 필터부(120)에 물이 유입되는 제2 유입구(P3)와, 제2 필터부(120)에서 여과된 물이 유출되는 제2 유출구(P4)가 형성될 수 있다. 한편, 도 1 내지 도 5에서는 좌측으로부터 우측방향으로 제2 유출구(P4), 제1 유입구(P1), 제1 유출구(P2), 제2 유입구(P3)가 일직선상으로 배치되어 있는 구성을 도시하고 있으나, 제1 유입구(P1), 제1 유출구(P2), 제2 유입구(P3) 및 제2 유출구(P4)의 배치 순서는 이에 한정되는 것은 아니며 필터하우징(101) 내부에 배치된 제1 필터부(110)와 제2 필터부(150)의 구조에 따라 변경될 수 있다. 또한, 제1 유입구(P1), 제1 유출구(P2), 제2 유입구(P3) 및 제2 유출구(P4)가 배치된 형상도 일직선상으로 배치되는 것으로 한정되는 것은 아니며 지그재그 형상, 사각 형상 등 다양한 변경이 가능하다.

또한, 제1 유입구(P1), 제1 유출구(P2), 제2 유입구(P3) 및 제2 유출구(P4)에 각각 정수기(10) 내부 유로를 연결하거나 정수기(10) 내부 유로로부터 분리하는 작업을 용이하게 하기 위하여, 상기 제1 유입구(P1), 제1 유출구(P2), 제2 유입구(P3) 및 제2 유출구(P4)는 필터하우징(101)에 동일한 방향을 향하도록 형성될 수 있다. 예를 들어, 도 1 내지 도 5에 도시된 바와 같이, 제1 유입구(P1), 제1 유출구(P2), 제2 유입구(P3) 및 제2 유출구(P4)는 필터하우징(101)의 하측방향을 향하도록 형성될 수 있다. 이를 통하여, 도 5에 도시된 바와 같이, 필터하우징(101)의 하측방향을 정수기(10) 내부의 복합필터 장착부(F)를 향하도록 배치한 상태에서 필터하우징(101)을 복합필터 장착부(F)에 용이하게 연결할 수 있다.

또한, 제1 유입구(P1)와 제1 유출구(P2)는 함몰부(105)의 함몰면(106)에 형성되고, 제2 유입구(P3)와 제2 유출구(P4)는 필터하우징(101)의 일면, 즉 필터하우징(101)의 하부면(109)에 형성될 수 있으며, 하부에서 바라볼 때 직선상으로(일렬로) 배치될 수 있다.

그리고, 도 1 내지 도 4에 도시된 바와 같이, 제1 유입구(P1), 제1 유출구(P2), 제2 유입구(P3) 및 제2 유출구(P4)는 필터하우징(101)의 하측 방향을 향하도록 구성될 수 있지만, 상측 방향을 향하도록 구성되는 것도 가능하다. 또한, 도 1 내지 도 4에서 제1 유입구(P1), 제1 유출구(P2), 제2 유입구(P3) 및 제2 유출구(P4)는 하우징몸체(102)에 형성되는 것으로 도시되어 있으나, 필터하우징(101)의 상측에 하우징몸체(102)가 위치하고 하측에 하우징캡(103)이 위치하는 경우 하우징캡(103)에 형성될 수도 있다. 그리고, 전술한 바와 같이, 제1 유입구(P1), 제1 유출구(P2), 제2 유입구(P3) 및 제2 유출구(P4)가 모두 함몰부(105)의 함몰면(106)에 형성되는 것도 가능하다.

이와 같이 제1 유입구(P1), 제1 유출구(P2), 제2 유입구(P3) 및 제2 유출구(P4)의 배치위치와 관련된 구성 중 적어도 일부를 통하여, 복합필터 조립체(100)와 정수기(10)의 내부유로를 용이하게 연결하거나 복합필터 조립체(100)를 정수기(10)의 내부유로로부터 용이하게 분리할 수 있다. 예를 들어, 도 5에 도시된 바와 같이 복합필터 장착부(F)는 제1 유입구(P1), 제1 유출구(P2), 제2 유입구(P3) 및 제2 유출구(P4)에 각각 대응하는 제1 유입측 연결포트(Q1), 제1 유출측 연결포트(Q2), 제2 유입측 연결포트(Q3), 제2 유출측 연결포트(Q4)를 구비한다. 이 경우, 복합필터 조립체(100)의 제1 유입구(P1), 제1 유출구(P2), 제2 유입구(P3) 및 제2 유출구(P4)가 대응하는 연결포트(Q1, Q2, Q3, Q4)에 각각 끼움 결합됨으로써 복수의 유로 연결이 한꺼번에 이루어지므로, 복합필터 조립체(100)를 정수기(10)의 유로에 장착하거나 유로로부터 분리하는 작업을 용이하게 수행할 수 있다는 효과를 얻을 수 있다.

한편, 제2 유입구(P3)와 제2 유출구(P4)는 필터하우징(101)의 하부면(109)에 형성되어 있지만, 제1 유입구(P1)와 제1 유출구(P2)는 필터하우징(101)의 하부면(109)으로부터 함몰되어 형성된 함몰부(105)의 함몰면(106)에 형성된다. 이에 따라, 함몰면(106)에 형성된 제1 유입구(P1), 제1 유출구(P2)의 설치위치(높이)는 하부면(109)에 형성된 제2 유입구(P3), 제2 유출구(P4)의 설치위치(높이)와 서로 상이하게 된다. 이러한 점을 고려하여, 제1 유입측 연결포트(Q1)와 제1 유출측 연결포트(Q2)에는 필터하우징(101)의 하측면으로부터 이격된 제1 유입구(P1) 및 제1 유출구(P2)와 연결될 수 있도록 연장관(C1, C2)이 연결될 수 있다. 이러한 연장관(C1, C2)은 그 단부가 연결포트(Q1, Q2)를 형성하는 구조를 이룰 수 있지만, 이에 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 연결포트(Q1, Q2)를 다른 연결포트(Q3, Q4)와 동일한 평면(높이)에 형성하고, 복합필터 조립체(100)의 유입구(P1), 유출구(P2)에 미리 연장관(C1, C2)을 연결한 후 복합필터 장착부(F)의 연결포트(Q1, Q2)에 연결하는 구조도 가능하다.

또한, 상기 제1 유입구(P1), 제1 유출구(P2), 제2 유입구(P3) 및 제2 유출구(P4)는 그 끝단이 동일한 높이를 가질 수 있다(즉, 동일한 평면에 형성될 수 있다). 이를 위하여, 도 6에 도시된 바와 같이, 제1 유입구(P1)는 제1 포트연장관(PC1)을 통해 연장되고, 제1 유출구(P2)는 제2 포트연장관(PC2)을 통해 연장되는 구조를 가질 수 있다. 이때, 제1 포트연장관(PC1)과 제2 포트연장관(PC2)은 제작의 편의성 및/또는 강성 확보를 위하여 필터하우징(101)과 일체로 형성될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니며 예를 들어 별도의 부품으로 제작된 후 필터하우징(101)에 결합되는 것도 가능하다.

이와 같이, 제1 유입구(P1), 제1 유출구(P2), 제2 유입구(P3) 및 제2 유출구(P4)는 그 끝단이 동일한 평면에 형성되는 경우에는 도 5에 도시된 연장관(C1, C2)이 필요하지 않으므로, 복합필터 장착부(F)에 필터하우징(101)을 조립할 때 돌출된 구조를 갖는 연장관(C1, C2)의 손상을 방지할 수 있다.

한편, 도 1 내지 도 5에는 제1 유입구(P1), 제1 유출구(P2), 제2 유입구(P3) 및 제2 유출구(P4)가 필터하우징(101)의 표면(106, 109)으로부터 돌출된 형상을 갖고, 도 5에는 이에 각각 대응하는 연결포트(Q1, Q2, Q3, Q4)가 함몰된 형상을 갖는 것으로 도시되어 있다. 그러나, 양자가 서로 끼움결합되는 구조를 갖는다면 돌출과 함몰 형상이 서로 반대로 되거나 돌출과 함몰 형상이 서로 조합되어 구성되는 것도 가능하다. 예를 들어, 제1 유입구(P1), 제1 유출구(P2), 제2 유입구(P3) 및 제2 유출구(P4)가 필터하우징(101)의 표면(106, 109)으로부터 함몰된 형상을 갖고, 이에 각각 대응하는 연결포트(Q1, Q2, Q3, Q4)가 돌출된 형상을 가지며, 양자가 서로 끼움 결합되는 구조를 가질 수도 있다. 이와 같이, 제1 유입구(P1), 제1 유출구(P2), 제2 유입구(P3) 및 제2 유출구(P4)가 필터하우징(101)의 표면(106, 109)으로부터 함몰된 형상을 갖는 경우, 제1 유입구(P1), 제1 유출구(P2), 제2 유입구(P3) 및 제2 유출구(P4)가 필터하우징(101)의 외부로 돌출되지 않으므로 배송이나 운반 과정에서 손상이나 파손되는 것을 방지할 수 있게 된다. 즉, 복합필터 조립체(200)의 교체를 위해서는 복합필터 조립체(100)를 사용자에게 배송하거나 전달하게 되는데, 이러한 과정에서 제1 유입구(P1), 제1 유출구(P2), 제2 유입구(P3) 및 제2 유출구(P4)가 손상되거나 파손되는 것을 방지할 수 있다.

한편, 전술한 바와 같이 제2 공간부(A2)는 그 중앙에 위치하는 함몰부(105)를 둘러싸는 링형 단면의 내부 공간을 형성하므로, 제2 공간부(A2)의 형성을 위하여 함몰부(105)에 해당하는 공간이 채워진 형태를 갖는 것도 가능하다. 예를 들어, 도 6에 도시된 바와 같이, 제1 필터부(110)에 연결된 제1 유입구(P1)와 제1 유출구(P2)가 필터하우징(101)의 하부면(109) 측으로 연장되도록 구성되어 필터하우징(101)의 외부에서 제1 유입구(P1)와 제1 유출구(P2)에 배관 연결이 가능한 경우에는 포트연장관(PC1, PC2)을 제외한 함몰부(105)의 공간이 채워지도록 구성되는 것도 가능하다. 이와 같이, 함몰부(105)는 필터하우징(101)의 하측 중앙에 유로를 형성함으로써 필터하우징(101) 상측의 제1 필터부(110)와 연통하는 제1 유입구(P1)와 제1 유출구(P2)에 배관 연결이 가능하도록 하기 위한 구성에 해당한다. 따라서, 본 발명의 일 실시예에 의한 복합필터 조립체(100)는 도 2 내지 도 6에 도시된 바와 같이 함몰부(105)가 중공의 구조를 갖는 경우로 한정되는 것은 아니며, 함몰부(105)에 해당하는 공간을 통하여 제1 필터부(110)로 배관 연결이 가능하다면 함몰부(105)에 해당하는 공간이 적어도 부분적으로 채워진 형태를 갖는 것을 배제하는 것은 아니다.

그리고, 제1 필터부(110)는 필터하우징(101)의 내부에 수용되며, 제1 유입구(P1)를 통해 유입된 물을 여과하게 된다. 제1 필터부(110)에서 여과된 정수는 제1 유출구(P2)를 통하여 배출될 수 있다. 이때, 제1 필터부(110)는 물을 여과하는 제1 필터소재(111)와, 제1 필터소재(111)의 상부에 결합되어 제1 필터소재(111)를 지지하는 제1 상측캡(113)과, 제1 필터소재(111)의 하부에 결합되어 제1 필터소재(111)를 지지하는 제1 하측캡(115)을 포함할 수 있다.

또한, 제2 필터부(120)는 필터하우징(101)의 내부에 제1 필터부(110)에 대해 상하방향으로 위치하도록 수용되며, 제2 유입구(P3)를 통해 유입된 물을 여과하게 된다. 제2 필터부(120)에서 여과된 정수는 제2 유출구(P4)를 통하여 배출될 수 있다. 이때, 제2 필터부(120)는 물을 여과하는 제2 필터소재(121)와, 제2 필터소재(121)의 하부에 결합되어 제2 필터소재(121)를 지지하는 제2 하측캡(125)을 포함할 수 있다.

도 2 내지 도 4를 참조하면, 제1 필터부(110)와 제2 필터부(120)는 각각 필터하우징(101)의 상부와 하부에 배치되는 것으로 도시되어 있으나, 그 위치는 변경 가능하다. 다만, 이하에서는 설명의 편의를 위하여, 도 2 내지 도 4에 도시된 바와 같이 제1 필터부(110)가 필터하우징(101)의 상부에 수용되고, 제2 필터부(120)가 필터하우징(101)의 하부에 수용되는 경우를 예로 들어 설명하기로 한다.

전술한 바와 같이, 함몰부(105)가 필터하우징(101)의 하부에 형성되는 경우, 제1 공간부(A1)는 필터하우징(101)의 상부에 형성되며 제2 공간부(A2)는 필터하우징(101)의 하부에 형성된다. 따라서, 제1 필터부(110)는 필터하우징(101) 상부의 제1 공간부(A1)에 수용되고, 제2 필터부(120)는 필터하우징(101) 하부의 제2 공간부(A2)에 수용된다.

한편, 도 1 내지 도 4, 도 6에서는 필터하우징(101)의 내부에 2개의 필터부, 즉 제1 필터부(110)와 제2 필터부(120)를 수용하는 것으로 도시되어 있으나, 필터하우징(101)의 내부에 구비되는 필터부의 개수는 2개로 한정되는 것은 아니며, 3개 이상의 필터부가 수용되는 것도 가능하다. 이와 같이, 필터하우징(101)에 3개 이상의 필터부가 수용되는 경우에는 필터부의 개수에 대응하는 개수의 유입구와 유출구가 필터하우징(101)에 형성될 수 있다.

그리고, 본 명세서에서 제1 필터부(110)와 제2 필터부(120)가 서로 다른 구성요소라는 점을 지칭하기 위하여 "제1" 및 "제2"라는 용어를 사용하였으며, 따라서 물 흐름 순서, 즉 유로 상 배치에서 제1 필터부(110)가 제2 필터부(120)의 상류에 위치할 수도 있고 하류에 위치할 수도 있다. 다만, 설명의 편의를 위하여 후술하는 도 7의 수배관도에서는 유로 상 배치에서 제1 필터부(110)가 제2 필터부(120)의 상류에 위치하는 것으로 예시하였으며, 도 4에 도시된 물의 흐름은 도 7의 수배관도를 기초로 한 것이다.

또한, 제1 필터부(110)를 구성하는 제1 필터소재(111)와 제2 필터부(120)를 구성하는 제2 필터소재(121)는 각각 단일의 필터요소, 예를 들어, 세디먼트 필터, 프리카본 필터, 포스트카본 필터, 항균필터, 각종 기능성 필터, 역삼투막 필터(RO 멤브레인 필터), 중공사막필터, 나노필터(나노트랩) 등 공지의 필터소재 중에서 선택될 수 있다.

이때, 제1 필터부(110)를 구성하는 제1 필터소재(111)와 제2 필터부(120)를 구성하는 제2 필터소재(121)는 필터교환주기가 유사한 필터로 구성할 수 있으므로, 복합필터 조립체(100)의 사용효율을 극대화할 수 있다.

한편, 제1 필터부(110)를 구성하는 제1 필터소재(111)와 제2 필터부(120)를 구성하는 제2 필터소재(121)는 각각 전술한 필터요소 중에서 하나만을 포함할 수 있지만, 제1 필터부(110)를 구성하는 제1 필터소재(111)와 제2 필터부(120)를 구성하는 제2 필터소재(121) 중 적어도 일부는 2 이상의 필터요소가 복합적으로 결합되어 구성될 수 있다. 이와 같이 제1 필터부(110) 및/또는 제2 필터부(120)가 2 이상의 필터요소가 복합적으로 결합된 복합필터로 구성되는 경우, 제1 필터부(110) 및/또는 제2 필터부(120)에 복합적으로 포함되는 2 이상의 필터요소는 유로상 직렬로 배치될 수 있다.

예를 들어, 제1 필터부(110)와 제2 필터부(120) 중 어느 하나는 전처리 필터로 구성되고, 나머지 하나는 후처리 필터로 구성될 수 있으며, 전처리 필터는 세디먼트 필터와 프리카본 필터의 복합필터로 구성될 수 있고, 후처리 필터는 포스트카본 필터를 포함하는 단일의 필터 또는 복합필터로 구성될 수 있다. 제1 필터부(110)가 세디먼트 필터와 프리카본필터를 포함하는 전처리필터(복합필터)로 구성되는 경우, 제1 유입구(P1)를 통해 제1 필터부(110)로 유입된 물은 세디먼트 필터를 통과하면서 여과되며, 이후 프리카본 필터를 거쳐 추가적으로 여과된 후 제1 유출구(P2)를 통해 유출될 수 있다. 이러한 직렬방향 유로를 형성하기 위하여, 2 이상의 필터요소는 물 흐름 방향이 상하인 경우 상하방향으로 적층될 수 있고, 물 흐름 방향이 반경방향인 경우 반경방향으로 배치될 수 있다.

도 2 내지 도 4를 참조하여 전술한 바와 같이, 필터하우징(101)의 상부에 해당하는 제1 공간부(A1)에는 제1 필터부(110)가 배치되고, 필터하우징(101)의 하측에 해당하는 제2 공간부(A2)에는 제2 필터부(120)가 배치될 수 있다. 이 경우, 제1 필터부(110)를 흐르는 물의 유로와 제2 필터부(120)를 흐르는 물의 유로는 유로분리부재(130)에 의해 서로 분리될 수 있다. 즉, 제1 필터부(110)의 하측과 제2 필터부(120)의 상측 사이에는 제1 필터부(110)로 물이 유입되거나 제1 필터부(110)로부터 물이 유출되는 연결유로(LLC)가 형성되는데, 유로분리부재(130)는 제1 필터부(110)와 연통된 연결유로(LLC)를 제2 필터부(120)의 유로와 분리하게 된다. 이에 따라, 유로분리부재(130)는 제1 필터부(110)에 연통된 유로(LL1, LL2, LLC)와 제2 필터부(120)에 연통된 유로(LL3, LL4)를 구획하게 된다.

도 2 내지 도 4를 참조하면, 유로분리부재(130)는 제1 공간부(A1)와 제2 공간부(A2)를 구획하도록 함몰부(105)의 함몰면(106)에 인접하여 설치된다. 즉, 유로분리부재(130)는 제2 공간부(A2)의 상단을 폐쇄하여, 제2 수용부(A2)에 수용된 제2 필터부(120)의 상단을 연결유로(LLC)와 분리하게 된다.

그리고, 전술한 바와 같이, 제2 필터부(120)는 필터하우징(101) 하부의 제2 공간부(A2)에 수용되고, 제1 필터부(110)는 필터하우징(101) 상부의 제1 공간부(A1)에 수용되며, 유로분리부재(130)는 제1 필터부(110)와 제2 필터부(120) 사이에 배치된다. 따라서, 도 3에 도시된 바와 같이, 일체형으로 구성된 필터하우징(101)의 내부 공간에는 필터하우징(101)의 하측으로부터 상측 방향으로 제2 필터부(120), 유로분리부재(130) 및 제1 필터부(110)가 순차적으로 적층될 수 있다.

도 2 내지 도 4에 도시된 바와 같이, 제1 필터부(110)는 반경방향 외측에 제1 유입유로(LL1)가 형성되고, 중앙에 제1 유출유로(LL2)가 형성될 수 있다. 이와 같이, 물이 유입되는 영역이 넓게 형성되는 경우에는 제1 필터부(110)의 제1 필터소재(111)와 유입되는 물의 접촉면적이 증가하므로, 제1 필터소재(111)를 전체적으로 활용할 수 있으므로 필터 사용효율이 증가하게 된다. 또한, 제1 유입구(P1)로 유입된 물은 연결유로(LLC)를 통해 제1 유입유로(LL1)로 공급되어 제1 필터소재(111)에서 여과된 후 제1 유출유로(LL2)로 이동하며, 이후 제1 하측캡(115)의 배출구(116)를 거쳐 제1 유출구(P2)로 배출될 수 있다. 이때, 유로분리부재(130)는 연결유로(LLC)를 제2 필터부(120)의 상단과 분리하도록 구성된다.

또한, 도 2 내지 도 4에 도시된 바와 같이, 제2 필터부(120)는 반경방향 외측에 제2 유입유로(LL3)가 형성되고, 중앙에 제2 유출유로(LL4)가 형성될 수 있다. 이와 같이, 물이 유입되는 영역이 넓게 형성되는 경우에는 제2 필터부(120)의 제2 필터소재(121)와 유입되는 물의 접촉면적이 증가하므로, 제2 필터소재(121)를 전체적으로 활용할 수 있으므로 필터 사용효율이 증가하게 된다. 그리고, 제2 유입구(P3)로 유입된 물은 제2 유입유로(LL3)를 거쳐 제2 필터부(120)의 제2 필터소재(121)의 반경방향 외측부분까지 유입될 수 있다. 이후, 제2 필터소재(121)의 반경방향 외측에서 반경방향 내측(중앙)으로 이동하면서 여과된 정수는 제2 유출유로(LL4)로 이동한 후 제2 유출구(P4)로 배출될 수 있다.

한편, 도 2 내지 도 4에서는 제1 필터부(110)의 반경방향 외측에 제1 유입유로(LL1)가 형성되고, 중앙에 제1 유출유로(LL2)가 형성되며, 제2 필터부(120)의 반경방향 외측에 제2 유입유로(LL3)가 형성되고, 중앙에 제2 유출유로(LL4)가 형성되는 것으로 도시되어 있지만, 전술한 제1 유입유로(LL1)와 제1 유출유로(LL2)의 위치, 그리고 제2 유입유로(LL3)와 제2 유출유로(LL4)의 위치는 도 2 내지 도 4의 도시와 반대로 형성될 수도 있다. 또한, 제1 유입유로(LL1)와 연결된 제1 유입구(P1), 제1 유출유로(LL2)와 연결된 제1 유출구(P2), 제2 유입유로(LL3)와 연결된 제2 유입구(P3), 제2 유출유로(LL4)와 연결된 제2 유출구(P4)의 위치 및 순서도 제1 유입유로(LL1), 제1 유출유로(LL2), 제2 유입유로(LL3), 제2 유출유로(LL4)의 배치 구조에 따라 다양한 형태로 변경 가능하다.

한편, 유로분리부재(130)는 제1 필터부(110)의 구성요소 또는 제2 필터부(120)의 구성요소와 별도로 설치되는 것도 가능하지만, 부품수의 절감을 위하여 제2 필터부(120)의 제2 필터소재(121)의 상단을 지지하는 상측캡으로 구성될 수 있다. 즉, 유로분리부재(130)는 제1 필터부(110)와 연통된 유로(LL1, LL2, LLC3)를 제2 필터부(120)와 연통된 유로(LL3, LL4)와 분리함과 동시에 제2 필터소재(121)의 상단을 지지하는 기능을 수행할 수도 있다. 이때, 유로분리부재(130)는 도 3에 도시된 바와 같이, 제2 필터소재(121)의 상단에 결합된 상태로 필터하우징(101)의 제2 공간부(A2)에 수용될 수 있다.

[정수기(10)의 실시예]

다음으로, 도 7을 참조하여, 도 1 내지 도 5를 예로 들어 설명한 복합필터 조립체(100)를 포함하는 정수기(10)의 일 실시예에 대해 설명한다.

도 7은 도 1에 도시된 복합필터 조립체(100)를 적용한 정수기(10)의 일 실시예에 대한 수배관도이다.

도 7에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 측면에 의한 정수기(10)는, 도 1 내지 도 5를 참조하여 설명한 복합필터 조립체(100) 및 메인필터(200)를 포함하여 구성될 수 있다. 즉, 본 발명의 일 측면에 의한 정수기(10)는 여과부(20)로서 복합필터 조립체(100)와 메인필터(200)를 포함할 수 있다. 또한, 본 발명의 일 측면에 의한 정수기(10)는 가압부(30)와, 도 5에 도시된 복합필터 장착부(F)를 추가로 포함할 수 있다.

도 1 내지 도 5를 통하여 설명한 바와 같이, 복합필터 조립체(100)는 제1 필터부(110)와 제2 필터부(120)를 포함하여 구성될 수 있다.

또한, 도 7에 도시된 바와 같이 복합필터 조립체(100)와 메인필터(200)를 함께 사용하여 유로를 구성하는 경우, 피처리수는 복합필터 조립체(100)의 제1 필터부(110)와 제2 필터부(120) 중 어느 하나, 메인필터(200), 제1 필터부(110)와 제2 필터부(120) 중 나머지 하나를 순차적으로 통과하는 유로를 통하여 사용자에게 제공될 수 있다.

이때, 제1 필터부(110)와 제2 필터부(120), 그리고 메인필터(200)의 유로 연결 구조에 따라, 복합필터 조립체(100)의 제1 필터부(110)에서 여과된 후 제1 유출구(P2)를 통해 배출된 정수가 메인필터(200)를 거쳐 제2 필터부(120)의 제2 유입구(P3)로 유입되도록 구성되거나, 복합필터 조립체(100)의 제2 필터부(120)에서 여과된 후 제2 유출구(P4)를 통해 배출된 정수가 메인필터(200)를 거쳐 제1 필터부(110)의 제1 유입구(P1)로 유입되도록 구성될 수 있다.

이와 같이, 복합필터 조립체(100)의 제1 필터부(110)는 유로 상 배치에서 메인필터(200) 및 제2 필터부(120)의 상류에 위치할 수도 있고 메인필터(200) 및 제2 필터부(120)의 하류에 위치할 수도 있다. 다만, 설명의 편의를 위하여 도 7의 수배관도에서는 제1 필터부(110)가 제2 필터부(120)의 상류에 위치하는 것으로 보고 설명하기로 한다.

또한, 복합필터 조립체(100)에 구비되는 제1 유입구(P1), 제1 유출구(P2), 제2 유입구(P3), 제2 유출구(P4)의 배치 순서나 배치된 형상도 다양한 변경이 가능하지만, 설명의 편의를 위하여 도 7의 수배관도에 도시된 바와 같이 도 1 내지 도 5에 도시된 복합필터 조립체(100)를 기준으로 좌측으로부터 우측방향으로 제2 유출구(P4), 제1 유입구(P1), 제1 유출구(P2), 제2 유입구(P3)가 일직선상으로 배치되는 구성을 예로 들어 설명하기로 한다.

먼저, 제1 필터부(110)는 단일의 필터요소로 구성될 수 있지만, 세디먼트 필터와 프리카본필터를 포함하는 전처리필터(복합필터)로 구성될 수 있다. 이 경우, 제1 유입구(P1)를 통해 제1 필터부(110)로 유입된 물은 세디먼트 필터를 통과하면서 여과된 후 프리카본 필터를 거쳐 추가적으로 여과된 후 제1 유출구(P2)를 통해 유출될 수 있다. 이와 같이, 제1 필터부(110)가 전처리필터(복합필터)의 기능을 효과적으로 수행할 수 있도록 제1 필터부(110)는 큰 부피를 가질 수 있으며, 이를 위하여 도 2 내지 도 4에 도시된 바와 같이 제2 공간부(A2)보다 상대적으로 큰 부피를 갖는 원형 단면의 제1 공간부(A1)에 제1 필터부(110)가 수용되도록 구성될 수 있다.

또한, 제2 필터부(120)는 포스트카본 필터를 포함하는 후처리 필터로 구성될 수 있으며, 제2 유입구(P3)를 통해 제2 필터부(120)로 유입된 물은 포스트카본 필터를 통과하면서 여과된 후 제2 유출구(P4)를 통해 유출될 수 있다. 이러한 제2 필터부(120)의 경우에도 포스트카본 필터와 항균필터 등 기능성 필터가 복합화되어 설치되는 것도 가능하다.

그리고, 메인필터(200)는 상기 복합필터 조립체(100)에 구비되는 제1 필터부(110)의 제1 필터소재(111) 및 제2 필터부(120)의 제2 필터소재(121)보다 미세한 입자를 여과하도록 구성될 수 있다. 즉, 메인필터(200)는 정수기(10)의 여과부(20)에 구비되는 필터 중에서 가장 미세한 입자를 여과할 수 있는 필터로 이루어질 수 있다.

이러한 메인필터(200)로는 역삼투막 필터(RO 멤브레인 필터), 중공사막필터, 나노필터(나노트랩) 등 공지의 다양한 필터가 이용될 수 있다. 도 7에 도시된 정수기(10)의 경우 메인필터(200)로서 역삼투막 필터가 사용된 경우를 예시하고 있지만, 이에 한정되는 것은 아니다. 다만, 설명의 편의를 위하여 이하에서는 메인필터(200)로서 역삼투막 필터가 사용되는 경우를 예로 들어 설명하며, 역삼투막 필터에 메인필터(200)와 동일한 도면부호 '200'을 사용하기로 한다.

또한, 가압부(30)는 메인필터(200), 특히 역삼투막 필터로 공급되는 물을 가압하기 위하여 역삼투막 필터(200)의 전단의 유로에 배치될 수 있으며, 일 예로서 펌프로 구성될 수 있다.

그리고, 도 5를 참조하면, 본 발명의 일 측면에 의한 정수기(10)는 복합필터 장착부(F)를 포함할 수 있다. 상기 복합필터 장착부(F)는 제1 유입구(P1), 제1 유출구(P2), 제2 유입구(P3) 및 제2 유출구(P4)에 각각 대응하는 제1 유입측 연결포트(Q1), 제1 유출측 연결포트(Q2), 제2 유입측 연결포트(Q3), 제2 유출측 연결포트(Q4)를 구비할 수 있다.

도 1 내지 도 5에 도시된 실시예에 경우, 제1 유입구(P1)와 제1 유출구(P2)의 설치위치(높이)와 제2 유입구(P3)와 제2 유출구(P4)의 설치위치(높이)가 서로 다르므로 이러한 높이 차를 보상하기 위하여 복합필터 장착부(F)의 제1 유입측 연결포트(Q1)와 제1 유출측 연결포트(Q2)에는 제1 유입구(P1) 및 제1 유출구(P2)와 연결될 수 있도록 연장관(C1, C2)이 연결될 수 있다. 한편, 도 6에 도시된 변형예와 같이, 포트연장관(PC1, PC2)을 통해 제1 유입구(P1)와 제1 유출구(P2)의 끝단이 제2 유입구(P3) 및 제2 유출구(P4)의 끝단과 동일한 높이를 갖는 경우에는 도 5에 도시된 연장관(C1, C2)이 설치되지 않는 것도 가능하다. 이를 통하여, 복합필터 장착부(F)에 필터하우징(101)을 조립할 때 돌출된 구조를 갖는 연장관(C1, C2)의 손상을 방지할 수 있다.

이러한 연결구조를 통하여 복합필터 조립체(100)의 제1 유입구(P1), 제1 유출구(P2), 제2 유입구(P3) 및 제2 유출구(P4)가 대응하는 연결포트(Q1, Q2, Q3, Q4)에 각각 끼움 결합됨으로써 복수의 유로 연결이 한꺼번에 이루어질 수 있다.

한편, 도 1 내지 도 5에는 제1 유입구(P1), 제1 유출구(P2), 제2 유입구(P3) 및 제2 유출구(P4)가 필터하우징(101)의 표면(106, 109)으로부터 돌출된 형상을 갖고, 도 5에는 이에 각각 대응하는 연결포트(Q1, Q2, Q3, Q4)가 함몰된 형상을 갖는 것으로 도시되어 있다. 그러나, 양자가 서로 끼움결합되는 구조를 갖는다면 돌출과 함몰 형상이 서로 반대로 되거나 돌출과 함몰 형상이 서로 조합되어 구성되는 것도 가능하다. 예를 들어, 제1 유입구(P1), 제1 유출구(P2), 제2 유입구(P3) 및 제2 유출구(P4)가 필터하우징(101)의 표면(106, 109)으로부터 함몰된 형상을 갖고, 이에 각각 대응하는 연결포트(Q1, Q2, Q3, Q4)가 돌출된 형상을 가지며, 양자가 서로 끼움 결합되는 구조를 가질 수도 있다. 이와 같이, 제1 유입구(P1), 제1 유출구(P2), 제2 유입구(P3) 및 제2 유출구(P4)가 함몰된 형상을 갖는 경우, 제1 유입구(P1), 제1 유출구(P2), 제2 유입구(P3) 및 제2 유출구(P4)가 필터하우징(101)의 표면(106, 109)에서 돌출되지 않으므로 배송이나 운반 과정에서 유출입구(P1, P2, P3, P4)의 손상이나 파손을 방지할 수 있게 된다. 즉, 복합필터 조립체(100)의 교체를 위해서는 복합필터 조립체(100)를 사용자에게 배송하거나 전달하게 되는데, 이러한 과정에서 제1 유입구(P1), 제1 유출구(P2), 제2 유입구(P3) 및 제2 유출구(P4)가 손상되거나 파손되는 것을 방지할 수 있다.

그리고, 여과부(20)의 복합필터 조립체(100) 및 메인필터(200)를 통해 여과를 수행하기 위하여, 도 7에 도시된 바와 같이 정수기(10)의 내부에는 다양한 부품이 설치되는 다수개의 유로가 형성될 수 있다.

예를 들어, 물의 공급 또는 공급차단을 위하여 온오프되는 피드밸브(FV)의 개방에 따라 피처리수(원수)는 1차필터 입수유로(L1)를 통하여 복합필터 조립체(100)의 제1 유입구(P1)로 유입된다. 이러한 피드밸브(FV)는 가압부(30)의 전단의 유로에 구비될 수 있으며, 예를 들어 1차필터 출수유로(L2)에 설치될 수 있다. 또한, 1차필터 입수유로(L1)에는 원수를 일정량의 압력으로 조정하는 레귤레이터(RV)가 설치될 수 있다. 제1 유입구(P1)로 유입된 물은 제1 필터부(110)를 통하여 여과되며 제1 필터부(110)에서 1차로 여과된 1차 정수는 제1 유출구(P2)를 통하여 배출된다.

제1 유출구(P2)를 통해 배출된 1차 정수는 1차필터 출수유로(L2)를 통해 가압부(30)로 공급된다. 이때, 1차필터 출수유로(L2)에는 1차 정수의 유량을 측정하는 제1 유량센서(FS1)와, 피드밸브(FV), 1차 정수의 TDS(총용존고형물)와 온도를 각각 측정하는 제1 TDS센서(TDS1)와 제1 온도센서(TS1)가 설치될 수 있다.

그리고, 가압부(30)는, 원수의 압력만으로는 역삼투막 필터(200)에서 충분한 여과가 이루어지지 않을 수 있으므로 역삼투막 필터(200)에 공급되는 물을 가압하기 위하여 구동될 수 있다.

가압부(30)에서 가압된 1차 정수는 메인필터 입수유로(L3)를 통해 역삼투막 필터(200)로 유입된다. 이때, 메인필터 입수유로(L3)에는 역삼투막 필터(200)로 유입되는 물의 압력을 측정하기 위한 압력센서(PS)가 설치될 수 있다.

역삼투막 필터(200)로 유입된 1차 정수는 역삼투막 필터(200)에 구비되는 멤브레인을 통과하여 여과된 2차 정수와, 멤브레인을 통과하지 못한 농축수(생활용수)로 분리된다. 농축수는 드레인 유로(LD)를 통해 배수로(D)로 배출될 수 있다. 이때, 드레인 유로(LD)에는 드레인 유로(LD)를 통하여 배수되는 농축수의 양 또는 비율(역삼투막 필터로 유입된 물 중에서 정수로 배출되는 물과 농축수로 배출되는 물의 비율)을 제한하기 위하여 저항밸브(DV)가 설치될 수 있다. 즉, 저항밸브(DV)의 작은 유로 직경에 의해서 역삼투막 필터(200)에 여과압력이 형성되도록 하며, 이를 통해 일부의 물은 역삼투막 필터(200)의 멤브레인을 통과하여 여과되고 나머지 물은 농축수로서 배수가 이루어질 수 있다.

한편, 역삼투막 필터(200)에 구비되는 멤브레인을 통과하여 여과된 2차 정수는 2차필터 입수유로(메인필터 출수유로)(L4)를 통해 제2 유입구(P3)를 통해 제2 필터부(120)로 유입되어 여과된다. 이때, 2차필터 입수유로(메인필터 출수유로)(L4)에는 제2 필터부(120) 측에서 역삼투막 필터(200) 측으로 물이 역류하는 것을 방지하는 체크밸브(CV)와, 역삼투막 필터(200)에서 여과된 2차 정수의 TDS(총용존고형물)와 온도를 각각 측정하는 제2 TDS센서(TDS2)와 제2 온도센서(TS2)가 설치될 수 있다.

그리고, 제2 필터부(120)에서 여과된 2차 정수는 제2 유출구(P4)를 통해 2차필터 출수유로(L5)로 유입되며, 이후 파우셋이나 코크 등으로 이루어지는 제1 추출부(S1)를 통해 사용자에게 공급될 수 있다. 그리고, 2차필터 출수유로(L5)에는 제1 추출부(S1)를 통해 추출되는 물의 유량을 측정하는 제2 유량센서(FS2)와, 설정압력 이상의 압력이 부여될 때 신호를 생성하는 고압스위치(HPS)가 설치될 수 있다. 즉, 제1 추출부(S1)의 추출이 종료되어 2차필터 출수유로(L5)의 압력이 증가하는 경우 고압스위치(HPS)에서 발생한 신호를 기초로 하여 제어부(미도시)는 피드밸브(FV)를 오프하거나 가압부(30)의 운전을 정지하여 역삼투막 필터(200)로 보내는 물의 공급을 차단하게 된다.

한편, 제1 필터부(110)만을 통과하여 여과된 1차 정수를 파우셋이나 코크 등으로 이루어지는 제2 추출부(S2)를 통해 사용자에게 제공하기 위하여 분기유로(L6)가 설치될 수도 있다.

이러한 분기유로(L6)는, 복합필터 조립체(100)로부터 메인필터(200)로 공급되는 1차 정수를 메인필터(200)를 거치지 않고 사용자에게 제공할 수 있도록 하기 위하여, 메인필터(200) 전단의 유로, 예를 들어 1차필터 출수유로(L2) 상에 설치될 수 있다. 이러한 분기유로(L6)의 설치를 통하여 복합필터 조립체(100)에서 여과된 정수의 다양한 사용이 가능하다는 이점이 있게 된다.

이와 같이, 본 발명의 일 실시예에 의한 정수기(10)는, 복수의 필터부를 복합화함으로써 정수기(10)에 구비되는 필터의 전체 개수를 감소시키고 제품의 소형화를 달성할 수 있고, 교체되는 필터의 개수가 감소하여 관리의 효용성을 높일 수 있게 된다. 또한, 본 발명의 일 실시예에 의한 정수기(10)는, 복수의 유입구와 복수의 유출구를 설치함으로써, 유로 구성의 자유도가 높을 뿐만 아니라, 유로 배치 상 서로 이격되어 있는 필터들을 복합화할 수 있어서 복합화할 수 있는 필터를 다양화할 수 있으며, 필터교환주기가 유사한 필터를 복합화할 수 있게 된다.

이상에서 본 발명의 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고, 청구범위에 기재된 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능하다는 것은 당 기술분야의 통상의 지식을 가진 자에게는 자명할 것이다.

10... 정수기 20... 여과부
30... 가압부 100... 복합필터 조립체
101... 필터하우징 102... 하우징몸체
103... 하우징캡 104... 접합부
105... 함몰부 106... 함몰면
109... 유출입구 설치면 110... 제1 필터부
111... 제1 필터소재 113... 제1 상측캡
115... 제1 하측캡 116... 배출구
120... 제2 필터부 111... 제2 필터소재
125... 제2 하측캡 130... 유로분리부재
200... 메인필터(역삼투막 필터) A1... 제1 공간부
A2... 제2 공간부 C1, C2... 연장관
CV... 체크밸브 D... 배수로
DV... 저항밸브 F... 복합필터 장착부
FV... 피드밸브 FS1... 제1 유량센서
FS2... 제2 유량센서 HPS... 고압스위치
L1... 1차필터 입수유로 L2... 1차필터 출수유로
L3... 메인필터 입수유로
L4... 2차필터 입수유로(메인필터 출수유로)
L5... 2차필터 출수유로 L6... 분기유로
LD... 드레인유로 LL1... 제1 유입유로
LL2... 제1 유출유로 LL3... 제2 유입유로
LL4... 제2 유출유로 LLC... 연결유로
P1... 제1 유입구 P2... 제1 유출구
P3... 제2 유입구 P4... 제2 유출구
PC1... 제1 포트연장관 PC2... 제2 포트연장관
PS... 압력센서 Q1... 제1 유입측 연결포트
Q2... 제1 유출측 연결포트 Q3... 제2 유입측 연결포트
Q4... 제2 유출측 연결포트 S1... 제1 추출부
S2... 제2 추출부 TDS1... 제1 TDS센서
TDS2... 제2 TDS센서 TS1... 제1 온도센서
TS2... 제2 온도센서

Claims (23)

1. 제1 유입구, 제1 유출구, 제2 유입구 및 제2 유출구가 형성되는 필터하우징;
   상기 필터하우징의 내부에 수용되며, 상기 제1 유입구를 통해 유입된 물을 여과하는 제1 필터부;
   상기 필터하우징의 내부에 상기 제1 필터부에 대해 상하방향으로 위치하도록 수용되며, 상기 제2 유입구를 통해 유입된 물을 여과하는 제2 필터부; 및
   상기 제1 필터부를 흐르는 물의 유로와 상기 제2 필터부를 흐르는 물의 유로를 구획하는 유로분리부재;
   를 포함하며,
   상기 필터하우징은 상기 필터하우징의 길이방향을 따라 일단에서 타단 방향으로 함몰 형성된 함몰부를 구비하고,
   상기 제1 유입구와 제1 유출구는 상기 함몰부에 형성되며,
   상기 제1 필터부에서 여과된 정수는 상기 제1 유출구를 통하여 배출되고,
   상기 제2 필터부에서 여과된 정수는 상기 제2 유출구를 통하여 배출되며,
   상기 제1 유입구, 제1 유출구, 제2 유입구 및 제2 유출구는 상기 필터하우징에 서로 동일한 방향을 향하도록 형성되는 복합필터 조립체.
2. 제1항에 있어서,
   상기 필터하우징은 원형 단면의 내부공간을 갖는 제1 공간부와, 상기 함몰부를 둘러싸는 링형 단면의 내부공간을 갖는 제2 공간부를 구비하는 복합필터 조립체.
3. 제2항에 있어서,
   상기 제1 필터부는 상기 제1 공간부에 수용되고,
   상기 제2 필터부는 상기 제2 공간부에 수용되며,
   상기 유로분리부재는 상기 제1 공간부와 상기 제2 공간부를 구획하도록 상기 제1 필터부와 상기 제2 필터부의 사이에 배치되는 복합필터 조립체.
4. 제1항에 있어서,
   상기 함몰부는 상기 필터하우징의 하부에 형성되고,
   상기 제1 필터부는 상기 필터하우징의 상부에 수용되고,
   상기 제2 필터부는 상기 필터하우징의 하부에 수용되는 복합필터 조립체.
5. 제4항에 있어서,
   상기 제1 필터부와 상기 제2 필터부의 사이에는 상기 제1 필터부로 물이 유입되거나 상기 제1 필터부로부터 물이 유출되는 연결유로가 형성되며,
   상기 유로분리부재는 상기 제2 필터부의 상단을 상기 연결유로와 분리하는 복합필터 조립체.
6. 제5항에 있어서,
   상기 유로분리부재는 상기 제2 필터부의 상단을 지지하는 상측캡으로 구성되는 복합필터 조립체.
7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 제1 유입구, 제1 유출구, 제2 유입구 및 제2 유출구는 상기 필터하우징에 상기 필터하우징의 하측방향을 향하도록 형성되는 복합필터 조립체.
8. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 제2 유입구와 제2 유출구는 상기 필터하우징의 하면에 형성되는 복합필터 조립체.
9. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 제1 유입구, 제1 유출구, 제2 유입구 및 제2 유출구는 모두 상기 함몰부에 형성되는 복합필터 조립체.
10. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제1 유입구, 제1 유출구, 제2 유입구 및 제2 유출구는 그 끝단이 동일한 높이를 갖는 복합필터 조립체.
11. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제1 유입구, 제1 유출구, 제2 유입구 및 제2 유출구는 상기 필터하우징의 표면으로부터 돌출된 형상을 갖는 복합필터 조립체.
12. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제1 유입구, 제1 유출구, 제2 유입구 및 제2 유출구는 상기 필터하우징의 표면으로부터 함몰된 형상을 갖는 복합필터 조립체.
13. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제1 필터부와 제2 필터부 중 적어도 하나는 복수의 필터요소가 유로상 직렬로 배치된 복합필터로 구성되는 복합필터 조립체.
14. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제1 필터부와 제2 필터부 중 어느 하나는 전처리 필터로 구성되고, 나머지 하나는 후처리 필터로 구성되는 복합필터 조립체.
15. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제1 필터부는 반경방향 외측에 제1 유입유로가 형성되고, 중앙에 제1 유출유로가 형성되고,
    상기 제2 필터부는 반경방향 외측에 제2 유입유로가 형성되고, 중앙에 제2 유출유로가 형성되는 복합필터 조립체.
16. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 필터하우징은 하우징몸체와 이에 합형되는 하우징캡에 의해 일체로 형성되며,
    상기 제2 필터부, 유로분리부재 및 제1 필터부는 일체형으로 구성된 상기 필터하우징의 내부 공간에 하측으로부터 상측 방향으로 순차적으로 적층되는 복합필터 조립체.
    
17. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항의 복합필터 조립체; 및
    상기 복합필터 조립체에 구비되는 필터소재보다 미세한 입자를 여과하는 메인필터;
    를 포함하며,
    피처리수는 상기 복합필터 조립체의 제1 필터부와 제2 필터부 중 어느 하나, 상기 메인필터, 상기 제1 필터부와 제2 필터부 중 나머지 하나를 통과하는 유로를 통하여 사용자에게 제공되는 정수기.
18. 제17항에 있어서,
    상기 제1 유입구, 제1 유출구, 제2 유입구 및 제2 유출구에 각각 대응하는 연결포트를 구비하는 복합필터 장착부;
    를 추가로 포함하며,
    상기 복합필터 조립체의 상기 제1 유입구, 제1 유출구, 제2 유입구 및 제2 유출구가 상기 연결포트에 끼움 결합됨으로써 복수의 유로 연결이 한꺼번에 이루어지는 정수기.
19. 제18항에 있어서,
    상기 연결포트는 상기 제1 유입구, 제1 유출구, 제2 유입구 및 제2 유출구와 끼움결합 가능하도록 상기 제1 유입구, 제1 유출구, 제2 유입구 및 제2 유출구에 각각 대응하여 함몰되거나 돌출된 형상을 갖는 정수기.
20. 제17항에 있어서,
    상기 제1 필터부는 상기 메인필터 전단의 유로에 배치되는 전처리 필터로 구성되고, 상기 제2 필터부는 상기 메인필터 후단의 유로에 배치되는 후처리 필터로 구성되는 정수기.
21. 제17항에 있어서,
    상기 복합필터 조립체의 제1 유출구를 통해 배출된 정수는 상기 메인필터를 거쳐 상기 제2 유입구로 유입되도록 구성되거나,
    상기 복합필터 조립체의 제2 유출구를 통해 배출된 정수는 상기 메인필터를 거쳐 상기 제1 유입구로 유입되도록 구성되는 정수기.
22. 제21항에 있어서,
    상기 메인필터 전단의 유로에는, 상기 복합필터 조립체로부터 상기 메인필터로 공급되는 정수를 상기 메인필터를 거치지 않고 사용자에게 제공하기 위한 분기유로가 구비되는 정수기.
23. 제17항에 있어서,
    상기 메인필터로 공급되는 물을 가압하기 위하여 상기 메인필터의 전단의 유로에 배치되는 가압부;
    를 추가로 포함하며,
    상기 메인필터는 역삼투막 필터를 포함하여 구성되는 정수기.

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