KR20210146615A - 필터 장치 및 이를 이용한 물 정제 시스템 - Google Patents

필터 장치 및 이를 이용한 물 정제 시스템 Download PDF

Info

Publication number
KR20210146615A
KR20210146615A KR1020200063623A KR20200063623A KR20210146615A KR 20210146615 A KR20210146615 A KR 20210146615A KR 1020200063623 A KR1020200063623 A KR 1020200063623A KR 20200063623 A KR20200063623 A KR 20200063623A KR 20210146615 A KR20210146615 A KR 20210146615A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
filter
container
inlet
filter device
liquid
Prior art date
Application number
KR1020200063623A
Other languages
English (en)
Inventor
박은현
Original Assignee
주식회사 쉐어라이트
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 주식회사 쉐어라이트 filed Critical 주식회사 쉐어라이트
Priority to KR1020200063623A priority Critical patent/KR20210146615A/ko
Priority to US16/919,442 priority patent/US20210017042A1/en
Publication of KR20210146615A publication Critical patent/KR20210146615A/ko

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D35/00—Filtering devices having features not specifically covered by groups B01D24/00 - B01D33/00, or for applications not specifically covered by groups B01D24/00 - B01D33/00; Auxiliary devices for filtration; Filter housing constructions
    • B01D35/02—Filters adapted for location in special places, e.g. pipe-lines, pumps, stop-cocks
    • B01D35/027—Filters adapted for location in special places, e.g. pipe-lines, pumps, stop-cocks rigidly mounted in or on tanks or reservoirs
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D35/00—Filtering devices having features not specifically covered by groups B01D24/00 - B01D33/00, or for applications not specifically covered by groups B01D24/00 - B01D33/00; Auxiliary devices for filtration; Filter housing constructions
    • B01D35/30—Filter housing constructions
    • B01D35/306—Filter mounting adapter
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F1/001—Processes for the treatment of water whereby the filtration technique is of importance
    • C02F1/002—Processes for the treatment of water whereby the filtration technique is of importance using small portable filters for producing potable water, e.g. personal travel or emergency equipment, survival kits, combat gear
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F2307/00—Location of water treatment or water treatment device
    • C02F2307/02—Location of water treatment or water treatment device as part of a bottle

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Hydrology & Water Resources (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Water Supply & Treatment (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Water Treatment By Sorption (AREA)

Abstract

본 개시는 액체가 담긴 제1 용기와 제2 용기 사이에 위치하는 필터 장치에 있어서, 액체가 담긴 제1 용기의 입구가 삽입되어 제1 용기와 밀폐되도록 연결되며, 입구, 출구 및 출구측에 형성된 하면을 포함하는 제1 몸체; 제2 용기의 입구가 삽입되어 제2 용기와 밀폐되도록 연결되며, 입구, 출구 및 입구측에 형성된 상면을 포함하는 제2 몸체; 제1 몸체의 입구, 제1 몸체의 출구, 제2 몸체의 입구 및 제2 몸체의 출구로 연결되며, 액체 및 공기가 이동하는 통로; 제1 몸체의 하면과 제2 몸체의 상면 사이에 구비되며, 액체의 이물질을 거르는 필터; 그리고, 필터와 제2 몸체의 상면 사이에 구비되어, 필터로부터 제2 몸체의 상면을 이격시키는 복수의 돌기;를 포함하는 필터 장치에 관한 것이다.

Description

필터 장치 및 이를 이용한 물 정제 시스템{LIQUID FILTERING DEVICE AND FILTERING SYSTEM USING THE SAME}
본 개시(Disclosure)는 전체적으로 필터 장치 및 이를 이용한 물 정제 시스템에 관한 것으로, 특히 간편하게 액체를 거르는 필터 장치 및 이를 이용한 물 정제 시스템에 관한 것이다.
여기서는, 본 개시에 관한 배경기술이 제공되며, 이들이 반드시 공지기술을 의미하는 것은 아니다(This section provides background information related to the present disclosure which is not necessarily prior art).
도 1은 한국 공개특허공보 제10-2009-0095747호에 제시된 휴대용 정제 필터의 일 예를 나타내는 도면으로서, 휴대용 정제 필터(1)는 여과부(20), 배출부(10), 상부커버(30)로 구성된다. 여과부(20)는 하단부에서 상단부로 갈수록 외경이 증가하는 나팔 형태이며 외부의 정제되지 않은 물이나 그 외 음료를 받아 여과시키는 곳이다. 배출부(10)는 물이나 그 외 음료가 모이는 하단부와 일체로 연결되며, 페트용기(PET용기)의 상부 주입부에 삽입되어 정제된 물이나 음료를 페트용기(PET용기) 내부로 배출시키는 관 형태로 구성된다.
여과부(20)와 상부커버(30) 사이에는 결합부(23), 여과지(50), 고정홈(25) 및 고정틀(35)이 구비된다. 상부커버(30)는 외주면의 일부인 결합부(23)와 연결되며, 여과부(20)의 상부를 덮을 수 있도록 형성한다. 상부커버(30)는 여과부(20)와 분리될 수 있다. 여과지(50)는 여과부(20)의 내부와 일치하는 크기로 구성될 수 있다. 고정홈(25)은 여과부(20)의 상단의 내주면을 따라 소정치수의 돌출홈으로 형성할 수 있다. 고정틀(35)은 여과지(50)의 테두리 상에 올려놓게 됨으로써 여과지(50)를 여과부(20) 내에 더욱 안정적으로 고정시키는 역할을 한다.
도 2는 한국 공개특허공보 제10-2018-0102533호에 제시된 페트용기용 필터의 일 예를 나타내는 도면으로서, 페트용기용 필터(60)는 페트용기(P)의 주입구(I)에 장착되어 페트용기(P) 내부의 물만 배출시키기 위한 것으로서, 주입구(I)와 대응되는 형상으로 마련되되 주입구(I)에 억지끼움되는 크기로 마련된다. 일반적으로 음료용 페트용기(P)는 세계적으로 규격이 통일되어 있으며, 뚜껑도 공통으로 사용 가능하다. 페트용기(P)의 주입구(I)는 직경이 25mm로 규격화되어 있으므로, 페트용기용 필터(60)도 직경이 25mm로 마련된다. 페트용기용 필터(60)의 두께는 3 ~ 5mm로 마련되는 것이 바람직하다. 본 발명은 주입구(I) 상에 안착시킨 후 뚜껑(C)을 닫을 때 주입구(I)에 장착되도록 한다. 페트용기용 필터(60)의 하단부는 가상의 중심축 방향으로 경사(61)가 형성된다.
도 1의 휴대용 정제 필터(1)는 오염된 물을 정제하면서 정제된 물을 담을 용기 위에 두고 사용할 수 있다. 정제된 물을 담을 용기의 위에 구비되는 휴대용 정제 필터(1)가 넘어지지 않도록 잡아줘야 하는 문제점이 있었다. 도 2의 페트용기용 필터(60)는 페트용기의 내부에 구비되어, 페트용기 내부의 물을 정제하여 다른 용기나 입으로 바로 따를 수 있다. 하지만 페트용기용 필터(60)와 페트용기를 재사용해야할 경우, 페트용기에서 페트용기용 필터(60)를 제거하기 어려운 문제점이 있다.
이에 대하여 '발명의 실시를 위한 구체적인 내용'의 후단에 기술한다.
여기서는, 본 개시의 전체적인 요약(Summary)이 제공되며, 이것이 본 개시의 외연을 제한하는 것으로 이해되어서는 아니된다(This section provides a general summary of the disclosure and is not a comprehensive disclosure of its full scope or all of its features).
본 개시에 따른 일 측면에 의하면(According to one aspect of the present disclosure), 액체가 담긴 제1 용기와 제2 용기 사이에 위치하는 필터 장치에 있어서, 액체가 담긴 제1 용기의 입구가 삽입되어 제1 용기와 밀폐되도록 연결되며, 입구, 출구 및 출구측에 형성된 하면을 포함하는 제1 몸체; 제2 용기의 입구가 삽입되어 제2 용기와 밀폐되도록 연결되며, 입구, 출구 및 입구측에 형성된 상면을 포함하는 제2 몸체; 제1 몸체의 입구, 제1 몸체의 출구, 제2 몸체의 입구 및 제2 몸체의 출구로 연결되며, 액체 및 공기가 이동하는 통로; 제1 몸체의 하면과 제2 몸체의 상면 사이에 구비되며, 액체의 이물질을 거르는 필터; 그리고, 필터와 제2 몸체의 상면 사이에 구비되어, 필터로부터 제2 몸체의 상면을 이격시키는 복수의 돌기;를 포함하는 필터 장치가 제공된다.
본 개시에 따른 다른 측면에 의하면(According to another aspect of the present disclosure), 물 정제 시스템에 있어서, 청구항 1 내지 9항 중 어느 한 항에 기재된 필터 장치; 필터 장치의 일 단에 연결되는 제1 용기; 그리고, 필터 장치의 타 단에 연결되는 제2 용기;를 포함하며, 제1 용기 및 제2 용기 각각의 적어도 일부분이 압력에 의해 부피 변형이 가능한 재질로 형성된 물 정제 시스템이 제공된다.
이에 대하여 '발명의 실시를 위한 구체적인 내용'의 후단에 기술한다.
도 1은 한국 공개특허공보 제10-2009-0095747호에 제시된 휴대용 정제 필터의 일 예를 나타내는 도면,
도 2는 한국 공개특허공보 제10-2018-0102533호에 제시된 페트용기용 필터의
일 예를 나타내는 도면,
도 3은 본 개시에 따른 물 정제 시스템의 일 예를 나타내는 도면,
도 4는 본 개시에 따른 필터 장치의 일 예를 나타내는 도면,
도 5는 본 개시에 따른 필터 장치의 다른 예를 나타내는 도면,
도 6은 본 개시에 따른 필터 장치를 사용하는 방법의 일 예를 나타내는 도면,
도 7은 본 개시에 따른 필터 장치의 또 다른 예를 나타내는 도면,
도 8은 유체의 움직임에 따른 도 7의 필터장치를 설명하는 도면,
도 9는 도 7의 필터장치의 제2 몸체의 평면도의 일 예를 나타낸 도면,
도 10은 본 개시에 따른 제2 몸체의 평면도의 다른 예를 나타낸 도면,
도 11은 본 개시에 따른 필터 장치의 또 다른 예를 나타내는 도면.
이하, 본 개시를 첨부된 도면을 참고로 하여 자세하게 설명한다(The present disclosure will now be described in detail with reference to the accompanying drawing(s)).
도 3은 본 개시에 따른 물 정제 시스템의 일 예를 나타내는 도면이다.
물 정제 시스템(300)은 필터 장치(100), 제1 용기(101) 및 제2 용기(102)를 포함한다.
필터 장치(100)는 제1 몸체(110), 제2 몸체(120) 및 메인 필터부(130)를 포함한다. 제1 몸체(110)는 제1 용기(101)와 연결되며, 제1 몸체(110)는 필터 장치(100)의 일단에 구비된다. 제2 몸체(120)는 제2 용기(102)와 연결되며, 제2 몸체(120)는 필터 장치(100)의 타단(도면에서 하단)에 구비된다.
제1 용기(101)는 액체를 담고, 제2 용기(102)도 액체를 담는다. 예를 들면, 제1 용기(101)는 불순물이 포함된 액체(F1)를 담을 수 있고, 제2 용기(102)는 제1 용기(101)보다 불순물이 덜 포함된 액체(F2)를 담을 수 있다. 예를 들면, 제1 용기(101)에 담긴 불순물이 포함된 액체(F1)는 오염된 물일 수 있고, 제2 용기(102)에 담긴 불순물이 덜 포함된 액체(F2)는 걸러진 물일 수 있다.
메인 필터부(130)는 제1 몸체(110)와 제2 몸체(120) 사이에 구비되며, 메인 필터부(130)는 불순물이 포함된 액체에서 불순물을 거른다. 메인 필터부(130)는 불순물을 거를 수 있는 필터(133;도 5)를 포함한다. 메인 필터부(130)는 씻어서 재사용 할 수 있으며, 필터(133)는 복수 개의 물질이 다층으로 적층되어 형성될 수 있다. 예를 들어, 필터(133)는 여러 종류의 필터 물질을 포함할 수 있다. 필터 물질은 금속이나 플라스틱 망으로 형성될 수 있으며, 항균과 불순물을 흡착하기 위한 활성탄으로 된 활성탄 막, 미세한 불순물을 거르기 위한 정밀여과막(MF막) 또는 한외여과막(UF막) 등 다양한 물질을 적층하여 사용할 수 있다. 또한, 필터(133)는 미세한 홀을 가지는 스폰지를 사용할 수 있고, 천, 스펀지, 활성탄 등을 사용할 수 있다. 특히, 천은 극세사 섬유(micro fiber cloth)를 포함할 수 있으며, 극세사 섬유는 섬유가 조밀하고 질긴 특징이 있다. 또한, 섬유 굵기가 수 마이크론 이하로 매우 작아서 불술문을 포집하거나 거르는데 유용하며, 사용 이후 다시 씻어서 새것처럼 재활용할 수 있어 필터 물질로 바람직하다. 한 개의 필터(133) 안에 다중의 필터 물질을 복합적으로 사용할 수도 있고, 필터물질 별로 복수의 필터(133)를 만들고 이를 직렬로 연결하여 사용할 수도 있다. 예를 들어, 복수개의 필터(133)는 섬유 재질로 이루어진 필터(133), 정밀여과막 또는 한외여과막이 내장된 필터(133), 활성탄이 내장된 필터(133)를 각각 만들고 이를 직렬로 연결하여 사용하면 필요에 따라 여과되는 물의 순도를 조절할 수 있다. 이때, 복수개의 필터(133)들이 서로 연결될 수 있는 커넥터(미도시)를 사용할 수 있다.
제1 몸체(110)와 제2 몸체(120)에 각각 연결되는 제1 용기(101)와 제2 용기(102)는 페트병(PET)일 수 있으며, 제1 용기(101)와 제2 용기(102)는 손으로 눌러 변형할 수 있는 유연한 재질로 형성되는 것이 바람직하다. 제1 용기(101)와 제2 용기(102)에 압력을 가해줄 수 있도록 부피가 작아지고 커질 수 있는 경우에는 어떤 재질로 형성되어도 상관 없다. 또한, 제1 용기(101)와 제2 용기(102)는 일부만 변형될 수 있는 재질로 형성될 수도 있다.
도 4는 본 개시에 따른 필터 장치의 일 예를 나타내는 도면이다.
제1 몸체(110)와 제2 몸체(120)가 분리 가능하며, 제1 몸체(110)와 제2 몸체(120) 사이에 메인 필터부(130)가 구비된다. 메인 필터부(130)는 제1 몸체(110)와 제2 몸체(120) 사이에 끼워지며, 메인 필터부(130)가 빠지지 않도록 제1 몸체(110)의 적어도 한 면(113)이 메인 필터부(130)의 일면과 접촉하고, 제2 몸체(120)의 적어도 다른 한 면(123)이 메인 필터부(130)의 다른 면과 접촉한다. 바람직하게는 불순물이 포함된 액체(F1;도 3)가 반드시 메인 필터부(130)를 통과하고, 메인 필터부(130)를 우회하여 걸러지지 않는 것을 방지하기 위해서 제1 몸체(110)와 제2 몸체(120)가 결합 될 때, 제1 몸체(110)의 한 면(113)이 메인 필터부(130)를 제2 몸체(120)의 다른 한 면(123)에 압착하여 불순물이 포함된 액체(F1)가 제1 몸체(110)의 한 면(113)과 메인 필터부(130)의 사이로 빠져나가지 않도록 하는 것이 바람직하다.
제1 몸체(110)는 제1 결합부(111)를 포함한다. 제1 결합부(111)는 제1 용기(101)의 적어도 일부의 입구(211;도 6)가 삽입되며, 제1 결합부(111)는 입구(211)와 결합할 수 있다.
제1 결합부(111)는 제1 용기(101;도 6)의 입구(211;도 6)의 외측면(211-1;도 6), 내측면(211-2;도 6) 및 단부(211-3;도 6)와 결합하며, 외측면(211-1)과 닿는 제1 결합부(111)는 나사산을 포함할 수 있다. 내측면(211-2) 및 단부(211-3)는 제1 용기(101)를 액체 및 공기가 외부로 새지 않도록 밀폐를 도울 수 있고, 제1 용기(101)를 고정하는 것을 도울 수 있다.
제2 몸체(120)는 제2 결합부(121)를 포함한다. 제2 결합부(121)는 제2 용기(102;도 6)의 적어도 일부의 입구(212;도 6)가 삽입되어 결합할 수 있다.
제2 결합부(121)는 제2 용기(102)의 입구(212)의 외측면(212-1;도 6), 내측면(212-2;도 6) 및 단부(212-3;도 6)와 결합하며, 외측면(212-1)과 닿는 제2 결합부(121)는 나사산을 포함할 수 있다. 내측면(212-2) 및 단부(212-3)는 제2 용기(102)의 액체 및 공기가 외부로 새지 않도록 밀폐를 도울 수 있고, 제2 용기(102)를 고정하는 것을 도울 수 있다. 밀폐에 관련해서는 도 6에서 자세하게 설명하도록 한다.
제1 몸체(110)와 제2 몸체(120)를 관통하여 물 및/또는 공기 중 적어도 하나 이상이 통하는 통로(170)를 형성할 수 있으며, 통로(170)의 입구는 제1 결합부(111)로 둘러싸이며, 통로(170)의 출구는 제2 결합부(121)로 둘러싸인다.
제1 몸체(110)는 제3 결합부(115)를 포함하고, 제2 몸체(120)는 제4 결합부(125)를 포함하며, 제3 결합부(115)와 제4 결합부(125)에 의해 제1 몸체(110)와 제2 몸체(120)가 결합된다. 제3 결합부(115)와 제4 결합부(125)는 회전하면서 결합될 수 있다.
메인 필터부(130)의 아래에는 받침부(180)가 구비된다. 받침부(180)는 메인 필터부(130)가 통로(170)의 제2 결합부(121)측으로 빠지지 않도록 한다. 받침부(180)는 복수의 홀(180-1)을 포함할 수 있으며, 복수의 홀(180-1)을 통해서 물 및/또는 공기 중 적어도 하나 이상이 이동할 수 있다. 받침부(180)는 제2 몸체(120)와 일체로 형성될 수 있다.
도 5는 본 개시에 따른 필터 장치의 다른 예를 나타내는 도면이다.
제1 몸체(110)는 제1 용기(101;도 6)를 삽입하는 제1 결합부(111)를 구비하고, 제1 결합부(111)에는 탄성체(190)가 구비될 수 있다. 탄성체(190)는 제1 용기(101)와 제1 몸체(110) 사이에 구비되어 제1 용기(101)에 담긴 물이 제1 용기(101)와 제1 몸체(110) 사이로 새지 않도록 밀폐를 도와줄 수 있다. 탄성체(190)는 고무, 실리콘 등으로 형성될 수 있다.
제2 몸체(120)는 제2 용기(102;도 6)를 삽입하는 제2 결합부(121)를 구비하고, 제2 결합부(121)에는 탄성체(190)가 구비될 수 있다. 탄성체(190)는 제2 용기(102)와 제2 몸체(120) 사이에 구비되어 제2 용기(102)에 담긴 물이 제2 용기(102)와 제2 몸체(120) 사이로 새지 않도록 밀폐를 도와줄 수 있다.
제3 결합부(115)와 제4 결합부(125) 사이에는 탄성체(190)가 구비될 수 있고, 탄성체(190)는 제1 용기(101)에서 제2 용기(102)로 이동하는 액체가 제3 결합부(115)와 제4 결합부(125) 사이로 새지 않도록 밀폐를 도와줄 수 있다.
메인 필터부(130)는 필터(133), 제1 판(131)과 제2 판(132)을 포함할 수 있다. 제1 판(131)은 필터(133)의 상부에 구비되고, 제2 판(132)은 필터(133)의 하부에 구비된다. 제1 판(131)과 제2 판(132)은 필터(133)의 위치를 고정하여 필터(133)가 빠지지 않도록 한다.
또한, 메인 필터부(130)와 제1 몸체(110) 사이 및 메인 필터부(130)와 제2 몸체(120) 사이에 공간이 있는 경우, 공간으로 불순물이 포함된 액체(F1)가 흐를 수 있다. 이를 방지하기 위해서 제1 판(131)은 제1 몸체(110)와 필터(133)에 밀착하고, 제2 판(132)은 제2 몸체(120)와 필터(133)에 밀착하는 것이 바람직하다. 제1 판(131) 및 제2 판(132)은 실리콘, 고무, 플라스틱, 금속 등 탄성을 가질 수 있는 재질로 형성될 수 있다. 필터(133)를 우회하여 필터(133)와 제1 몸체(110)의 사이 및 필터(133)와 제2 몸체(120) 사이로 불순물이 포함된 액체(F1;6)가 흘러서 제2 용기(102)에 담아지는 것을 방지하고, 필터(133)를 형성하는 물질이 빠져나오는 것을 방지한다.
통로(170)에 구비된 제1 판(131)과 제2 판(132)은 각각 복수의 홀(131-1,132-1)을 포함한다. 제1 판(131) 및 제2 판(132)은 복수의 홀(131-1,132-1)을 통해서 물 및/또는 공기 중 적어도 하나 이상이 통하며, 복수의 홀(131-1,132-1)은 입자가 큰 불순물이 필터(133)로 들어가는 것도 막을 수 있다.
통로(170)를 둘러싼 제1 결합부(111)로부터 연장되어 제1 용기(101) 측으로 돌출된 보조 필터부(150)가 구비되며, 보조 필터부(150)는 물이 통할 수 있도록 입구(151)를 포함한다. 통로(170)의 입구의 너비(L2)보다 보조 필터부(150)의 입구(151)의 너비(L1)가 작게 형성되어, 보조 필터부(150)는 제1 용기(101) 내의 불순물 중 나뭇가지, 나뭇잎, 모래, 흙 등이 메인 필터부(130)를 막기 전에 먼저 걸러주는 역할을 할 수 있다. 보조 필터부(150)는 빗면을 가지도록 형성될 수 있으며, 불순물이 빗면측에 쌓이면서 필터측으로 들어오지 못하도록 할 수 있다.
도 6은 본 개시에 따른 필터 장치를 사용하는 방법의 일 예를 나타내는 도면이다.
먼저, 도 6(a)와 같이 제1 몸체(110), 제2 몸체(120)를 포함하는 필터 장치(100), 오염된 물(F1)이 담긴 제1 용기(101)와 비어있는 제2 용기(102)를 준비한다.
이후, 도 6(b)와 같이 필터 장치(100)의 제1 몸체(110)에 오염된 물(F1)이 담긴 제1 용기(101)를 연결하고, 필터 장치(100)의 제2 몸체(120)에 제2 용기(102)를 연결한다. 이때, 제1 용기(101)의 오염된 물(F1)은 불순물(A;예;모래, 진흙, 낙엽, 나뭇가지 등)을 포함할 수 있다. 중력에 의해서 물보다 무거운 불순물(A)이 제1 용기(101)의 입구(211) 측으로 내려올 수 있다. 이때, 제1 용기(101) 측으로 돌출된 보조 필터부(150)의 빗면에 불순물(A)이 쌓이고, 보조 필터부(150)의 입구(151)로 불순물이 들어가지 않고, 오염된 물(F1)이 들어가도록 할 수 있다.
이후, 도 6(c)와 같이 오염된 물(F1)이 담긴 제1 용기(101)에 외부 압력을 가한다. 오염된 물(F1)은 필터 장치(100)를 통해 걸러진 물(F2)이 제2 용기(102)에 담긴다. 제1 용기(101)에 외부 압력을 가했을 때, 압력에 의해 불순물(A)를 포함하는 액체(F1)가 메인 필터부(130)를 통과해 제2 용기(102)로 흐르게 되며 이동한 물(F2)에 의해서 제1 용기(102) 내 압력은 낮아지고, 제2 용기(102) 내 압력을 높아지게 한다. 이때, 제1 용기(101) 및 제2 용기(102) 내 공기와 물이 외부로 빠져나가지 않게 밀폐하는 것이 중요하다. 일반적으로 필터(133;도 5)가 조밀할수록 더 높은 압력이 필요하다.
이후, 도 6(d)와 같이 내부 압력이 높아진 제2 용기(102)에 외부 압력을 가하면 제2 용기(102)의 공기(A2)를 메인 필터부(130)를 통해 제1 용기(101)로 보낸다. 이렇게 하면 제1 용기(101)와 제2 용기(102) 사이의 공기 압력이 다시 균형을 유지하게 되거나, 또는 제1 용기(101)의 압력이 제2 용기(102)의 압력보다 높게 된다. 결국, 도 6(c)와 도 6(d)를 반복하면 외부의 공기 유입이나 별도의 압력 조절 장치 없이 제1 용기(101)에서 오염수를 필터물질을 통과시켜 제2 용기(102)로 용이하게 보낼 수 있게 된다.
이후, 도 6(e)와 같이 제2 용기(102)에 걸러진 물(F2)이 충분히 담기면 제1 용기(101) 및 제2 용기(102)에 압력을 가하는 것을 중단한다. 물론 제2 용기(102)의 걸러진 물이 제1 용기(101)로 필터를 통해 다시 한 번 걸러질 수도 있다. 제2 용기(102)의 걸러진 물(F2)은 식수로 사용 가능할 수 있다.
본 발명에서 밀폐란 제1 용기(101) 및 제2 용기(102)에 압력을 가했을 때, 물 및/또는 공기가 제1 용기(101)에서 제2 용기(102)로 또는 제2 용기(102)에서 제1 용기(101)로 이동 가능한 정도의 밀폐를 말한다. 예를 들면, 제1 용기(101)에 압력을 가했을 때, 제1 용기(101)의 일부의 공기가 제1 용기(101) 밖으로 빠져나가더라도 제1 용기(101)의 물이 필터를 통과해서 제2 용기(102)로 전달될 수 있다. 또한, 제2 용기(101)에 압력을 가했을 때, 제2 용기(102)의 일부의 공기가 제2 용기(102) 밖으로 빠져나가더라도 제2 용기(101)의 공기가 메인 필터부(130)를 통과해서 제1 용기(101)로 전달될 수 있다.
도 7은 본 개시에 따른 필터 장치의 또 다른 예를 나타내는 도면이다.
필터 장치(100)는 제1 몸체(110), 제2 몸체(120), 통로(170), 필터(133) 및 복수의 돌기(140)를 포함한다.
제1 몸체(110)는 제1 용기(101)의 입구(211)와 밀폐되도록 연결된다. 제1 몸체(110)는 유체가 흐르는 입구(117)와 출구(118)를 포함한다.
제2 몸체(120)는 제2 용기(102)의 입구(212)와 밀폐되도록 연결된다. 제2 몸체(120)는 유체가 흐르는 입구(127)와 출구(128)를 포함한다. 제2 몸체(120)는 제1 몸체(110) 아래에 위치할 수 있다.
통로(170)는 제1 몸체(110) 및 제2 몸체(120)를 연결하며, 유체가 통로(170)를 통해 이동한다. 통로(170)는 제1 몸체(110)의 입구(111)로부터 제2 몸체(120)의 출구(122)까지 연결된다. 통로(170)에서 유체는 어느 방향으로 이동해도 상관없다. 자세하게 통로(170)는 제1 몸체(110)의 입구(117)로부터 출구(118) 및 제2 몸체의(120)의 입구(127)로부터 출구(128)에 형성된다.
필터(133)는 통로(170) 상에 위치하며, 필터(133)는 유체(예;액체)에 포함된 이물질을 거를 수 있다. 필터(133)는 천으로 형성될 수 있다. 일 예로 필터(133)는 극세사 일 수 있다. 필터(133)는 제1 몸체(110)의 하면(114)과 제2 몸체(120)의 상면(124) 사이에 위치한다. 필터(133)의 자세한 설명은 도 3에 자세하게 설명되어 있다. 필터(133)는 상면(133-1)과 하면(133-2)을 포함한다.
복수의 돌기(140)는 제2 몸체(120)의 상면(124)에 위치한다. 복수의 돌기(140)는 필터(133)의 전체로 유체가 통과할 수 있도록 돕는다.
복수의 돌기(140)는 필터(133)와 제2 몸체(120)의 상면(124) 사이에 위치하며, 필터(133)를 제2 몸체(120)에서 이격시킨다. 도 7의 제2 몸체(120)의 단면은 도 9의 제2 몸체(120)의 AA' 단면을 나타낸 도면이다.
도 6의 필터 장치(100)에서는 필터(133)가 제1 몸체(110)와 제2 몸체(120) 사이에 밀착되었다. 이로 인해, 필터(133)와 제1 몸체(110)의 하면(114) 사이 및 필터(133)와 제2 몸체(120)의 상면(124) 사이가 밀착되어서, 필터(133)의 중심부로만 이물질을 걸렀다. 이로 인해, 필터(133)의 중심부로만 유체가 통과하며, 이물질이 필터(133)에 쌓이면서 압력이 높아져, 제1 용기(101)를 누를 때 점점 더 많은 힘이 필요했다.
제2 몸체(120)에 복수의 돌기(140)가 구비되어, 제2 몸체(120)와 필터(133) 사이에 거리(D1)가 형성된다. 이로 인해, 제2 몸체(120)의 상면(124)과 밀착된 필터(133)측으로도 유체가 빠져나갈 수 있게 되어, 유체가 제1 몸체(110)의 출구(118)로부터 제2 몸체(120)의 상면(124)으로 이동할 수 있게 되었다. 따라서, 유체가 이동할 수 있는 공간이 넓어지면서 압력이 낮아지고, 도 6(c)에서 제1 용기(101)를 누르는 힘도 줄어들 수 있다.
제2 몸체(120)는 정전기 방지부(160)를 더 포함할 수 있다. 제2 몸체(120)는 제2 용기(102)와 결합되는 제2 결합부(121)를 포함한다. 제2 결합부(121)는 제2 용기(102)의 입구(212)와 결합된다. 입구(212)는 내측면(212-2)을 포함한다. 정전기 방지부(160)는 유체가 제2 용기(102)의 내측면(212-2)을 타고 흘러내리지 않고, 내측면(212-2)과 분리되어 떨어지도록 하기 위해 형성된다. 이는 사용자가 제2 용기(102)에 물(일 예)이 얼마만큼 떨어졌는지를 알기 쉽게 할 수 있고, 물이 떨어지면서 소리가 날 수 있도록 할 수 있어 사용자가 물이 필터링 되고 있는지 소리만으로도 알 수 있다. 정전기 방지부(160)는 제2 용기(102) 측으로 삽입될수록 점점 너비(D2)가 좁아지도록 형성되는 것이 바람직하다. 제2 용기(102)의 내측면(212-2)과 필터링된 물 사이의 거리(D3)를 넓히기 위함이다.
도시되지 않았지만 제1 몸체(101)와 제2 몸체(102)는 서로 밀폐되도록 결합될 수 있다. 예를 들어, 제1 몸체(101)의 외부에는 회전 가능한 날개부(116)가 구비될 수 있고, 제2 몸체(102)의 외부에는 돌출부(126)가 구비될 수 있다. 제1 몸체(101)의 날개부(116)는 제2 몸체(102)의 돌출부(126)를 덮으면서 끼워져, 제1 몸체(101)와 제2 몸체(102)를 밀폐하도록 고정할 수 있다.
도 7에서 설명된 필터 장치(100)는 도 7에서 설명한 것을 제외하고, 도 3에서 설명된 필터 장치(100)와 실질적으로 동일하다.
도 8은 유체의 움직임에 따른 도 7의 필터장치를 설명하는 도면이다.
유체는 액체(L)와 기체(G)를 포함한다. 액체(L)는 일 예로 물일 수 있고, 기체(G)는 일 예로 공기일 수 있다.
도 8(a)는 제1 용기(101)의 액체(L)를 필터(133)가 거르는 것의 일 예를 설명한다. 유체 중 액체(L)가 필터(133)를 통과하고 있다. 액체(L)가 필터(133)를 통과하지 못하고 누르는 힘에 의해 액체(L)가 필터(133)와 제1 몸체(110)의 하면(114) 사이 및 필터(133) 전체로 흡수되고, 필터(133)와 제2 몸체(120)의 상면(124) 사이로 액체(L)가 빠져나간다. 도 6(c)와 같이 제1 용기(101)를 눌러 액체(L)가 필터(133)를 통과될 수 있다.
제1 몸체(110)의 하면(114)과 필터(133) 사이는 밀착된다. 이로 인해, 액체(L)는 필터(133)의 중심으로부터 필터(133)의 가장자리까지 화살표 방향으로 통과한다.
도면에서는 필터(133)와 제1 몸체(110)의 하면(114) 사이의 거리가 떨어져 표현되었으나, 이는 과장되도록 표현한 것이다. 실제로는 밀착되어 있다.
도 8(b)는 제2 용기(102)의 기체(G)가 필터(133)를 통과시키는 것을 설명한다. 기체(G)가 필터(133)를 통과하면서, 필터(133)에 있는 이물질(M)의 일부를 제1 용기(101)로 제거할 수 있다. 제2 몸체(120)의 상면(124)과 복수의 돌기(140) 사이의 거리(D1)를 통해 기체(G)가 필터(133)의 가장자리까지 통과할 수 있다. 도 6(d)와 같이 제2 용기(102)를 눌러 기체(G)가 필터(133)를 통과하게 할 수 있다.
도 9는 도 7의 필터장치의 제2 몸체의 평면도의 일 예를 나타낸 도면이다.
복수의 돌기(140)가 필터(133;도 7)를 지지하고 있기 때문에, 복수의 돌기(140)의 높이(D1;도 7)만큼 필터(133)와 제2 몸체(120;도 7)의 상면(124;도 7) 사이에 공간(S1)이 형성된다. 필터(133)가 액체(L)에 의해 젖어도 복수의 돌기(140)에 의해 제2 몸체(120)의 상면(124)에 밀착하지 않을 수 있다.
또한, 기체(G)도 제2 몸체(120)의 상면(124)과 필터(133) 사이의 공간(S1)으로 들어가서 필터(133)의 이물질을 제거하거나, 기체(G)를 제1 용기(101)로 이동시킬 수 있다. 필터(133)와 제2 몸체(120)의 상면(124)이 밀착되지 않음으로 기체(G)가 필터(133)의 전체 면적을 균일하게 통과할 수 있다.
복수의 돌기(140)는 필터(133)의 중심으로부터 가장자리 방향으로 액체(L)가 넓은 공간으로 퍼질 수 있도록 형성될 수 있다. 복수의 돌기(140)는 방사형으로 형성될 수 있다.
또한, 도시하지는 않았지만, 제1 몸체(110)의 하면(114)에도 제2 몸체(120)에 형성된 복수의 돌기(140)와 같이 복수의 돌기(140)가 형성될 수 있다.
도 10은 본 개시에 따른 제2 몸체의 평면도의 다른 예를 나타낸 도면이다.
평면도 상에서 복수의 돌기(140)를 도 9와 같은 막대 형태에서 도트 형태로 변형한 일 예를 나타낸 도면이다. 복수의 돌기(140)의 높이(D1;도 7)에 의해 필터(133)와 제2 몸체(120)의 상면(124) 사이에 형성된 공간(S1)은 복수의 돌기(140)의 크기가 줄어든 만큼 더 넓게 형성될 수 있다.
도 10에서 설명된 제2 몸체(120)는 도 10에서 설명한 것을 제외하고, 도 9에서 설명된 제2 몸체(120)와 실질적으로 동일하다.
도 11은 본 개시에 따른 필터 장치의 또 다른 예를 나타내는 도면이다.
복수의 돌기(140)는 제2 몸체(120) 외에 제1 몸체(110)의 하면(114)에 추가로 더 구비될 수 있다.
필터(133)의 상면(133-1)을 제1 몸체(110)에서 이격시켜, 복수의 돌기(140)는 필터(133)의 가장자리로도 유체가 통과할 수 있도록 돕는다.
따라서, 도 6(d)와 같이 공기가 필터(133)의 아래에서 위로 통과될 때, 필터(133)의 상면(133-1)이 제1 몸체(110)의 하면(114)에 압력에 의해 달라붙는 것을 방지할 수 있다. 이로 인해 공기가 제1 몸체(110)의 하면(114)과 필터(133) 사이를 쉽게 흐르게 되어, 제2 용기(102)를 누를 때, 도 6에서 보다 더 적은 힘이 필요하다. 특히 필터(133)의 상면(133-1) 전체로 공기의 흐름이 형성되면, 필터(133)의 상면(133-1)의 이물질(M) 제거도 용이하고, 물필터링 시간도 단축할 수 있다.
제1 몸체(110)에 구비된 복수의 돌기(140)의 배면도는 도 9 및 도 10과 같이 형성될 수 있다.
도 11에서 설명된 필터 장치(100)는 도 11에서 설명한 것을 제외하고, 도 7에서 설명된 필터 장치(100)와 실질적으로 동일하다.
이하 본 개시의 다양한 실시 형태에 대하여 설명한다.
(1) 액체가 담긴 제1 용기와 제2 용기 사이에 위치하는 필터 장치에 있어서, 액체가 담긴 제1 용기의 입구가 삽입되어 제1 용기와 밀폐되도록 연결되며, 입구, 출구 및 출구측에 형성된 하면을 포함하는 제1 몸체; 제2 용기의 입구가 삽입되어 제2 용기와 밀폐되도록 연결되며, 입구, 출구 및 입구측에 형성된 상면을 포함하는 제2 몸체; 제1 몸체의 입구, 제1 몸체의 출구, 제2 몸체의 입구 및 제2 몸체의 출구로 연결되며, 액체 및 공기가 이동하는 통로; 제1 몸체의 하면과 제2 몸체의 상면 사이에 구비되며, 액체의 이물질을 거르는 필터; 그리고, 필터와 제2 몸체의 상면 사이에 구비되어, 필터로부터 제2 몸체의 상면을 이격시키는 복수의 돌기;를 포함하는 필터 장치.
(2) 복수의 돌기 사이에는 공간(Compartment)이 형성되는 필터 장치.
(3) 필터는 제1 몸체와 제2 몸체에 의해 둘러싸이는 필터 장치.
(4) 필터의 일면은 제1 몸체의 하면과 밀착하는 필터 장치.
(5) 필터는 제2 몸체의 복수의 돌기와 밀착하는 필터 장치.
(6) 필터는 극세사를 포함하는 필터 장치.
(7) 제1 몸체는 제1 용기의 입구와 결합되는 제1 결합부; 제2 몸체는 제2 용기의 입구와 결합되는 제2 결합부; 그리고, 제2 결합부의 내측에 구비되며, 제2 용기의 내측으로 돌출되어 액체가 제2 용기의 내벽과 분리되어 떨어지도록 하는 정전기 방지부;를 포함하는 필터 장치.
(8) 정전기 방지부는 입구와 출구를 가지며, 정전기 방지부의 출구는 입구의 너비보다 좁게 형성되는 필터 장치.
(9) 복수의 돌기는 필터와 제1 몸체의 하면 사이에 구비되어, 필터로부터 제1 몸체의 하면을 이격시키는 필터 장치.
(10) 물 정제 시스템에 있어서, 청구항 1 내지 8항 중 어느 한 항에 기재된 필터 장치; 필터 장치의 일 단에 연결되는 제1 용기; 그리고, 필터 장치의 타 단에 연결되는 제2 용기;를 포함하며, 제1 용기 및 제2 용기 각각의 적어도 일부분이 압력에 의해 부피 변형이 가능한 재질로 형성된 물 정제 시스템.
본 개시에 따른 하나의 필터 장치에 의하면, 적은 힘으로 필터의 중심으로부터 가장자리방향으로 액체가 이동하여, 필터 내에서 이물질이 많이 걸러지도록 할 수 있다.
본 개시에 따른 다른 하나의 필터 장치에 의하면, 복수의 돌기에 의해 제2 몸체의 상면과 필터 사이에 거리가 형성되도록 사용할 수 있다.
본 개시에 따른 다른 하나의 필터 장치에 의하면, 복수의 돌기에 의해 제1 몸체의 하면과 필터 사이 및 제2 몸체의 상면과 필터 사이에 거리가 형성되도록 사용할 수 있다.
100:필터 장치 110:제1 몸체 120:제2 몸체 133:필터
140:복수의 돌기 170:통로

Claims (10)

  1. 액체가 담긴 제1 용기와 제2 용기 사이에 위치하는 필터 장치에 있어서,
    액체가 담긴 제1 용기의 입구가 삽입되어 제1 용기와 밀폐되도록 연결되며, 입구, 출구 및 출구측에 형성된 하면을 포함하는 제1 몸체;
    제2 용기의 입구가 삽입되어 제2 용기와 밀폐되도록 연결되며, 입구, 출구 및 입구측에 형성된 상면을 포함하는 제2 몸체;
    제1 몸체의 입구, 제1 몸체의 출구, 제2 몸체의 입구 및 제2 몸체의 출구로 연결되며, 액체 및 공기가 이동하는 통로;
    제1 몸체의 하면과 제2 몸체의 상면 사이에 구비되며, 액체의 이물질을 거르는 필터; 그리고,
    필터와 제2 몸체의 상면 사이에 구비되어, 필터로부터 제2 몸체의 상면을 이격시키는 복수의 돌기;를 포함하는 필터 장치.
  2. 청구항 1에 있어서,
    복수의 돌기 사이에는 공간(Compartment)이 형성되는 필터 장치.
  3. 청구항 1에 있어서,
    필터는 제1 몸체와 제2 몸체에 의해 둘러싸이는 필터 장치.
  4. 청구항 1에 있어서,
    필터의 일면은 제1 몸체의 하면과 밀착하는 필터 장치.
  5. 청구항 1에 있어서,
    필터는 제2 몸체의 복수의 돌기와 밀착하는 필터 장치.
  6. 청구항 1에 있어서,
    필터는 극세사를 포함하는 필터 장치.
  7. 청구항 1에 있어서,
    제1 몸체는 제1 용기의 입구와 결합되는 제1 결합부;
    제2 몸체는 제2 용기의 입구와 결합되는 제2 결합부; 그리고,
    제2 결합부의 내측에 구비되며, 제2 용기의 내측으로 돌출되어 액체가 제2 용기의 내벽과 분리되어 떨어지도록 하는 정전기 방지부;를 포함하는 필터 장치.
  8. 청구항 7에 있어서,
    정전기 방지부는 입구와 출구를 가지며,
    정전기 방지부의 출구는 입구의 너비보다 좁게 형성되는 필터 장치.
  9. 청구항 1에 있어서,
    복수의 돌기는 필터와 제1 몸체의 하면 사이에 구비되어, 필터로부터 제1 몸체의 하면을 이격시키는 필터 장치.
  10. 물 정제 시스템에 있어서,
    청구항 1 내지 9항 중 어느 한 항에 기재된 필터 장치;
    필터 장치의 일 단에 연결되는 제1 용기; 그리고,
    필터 장치의 타 단에 연결되는 제2 용기;를 포함하며,
    제1 용기 및 제2 용기 각각의 적어도 일부분이 압력에 의해 부피 변형이 가능한 재질로 형성된 물 정제 시스템.
KR1020200063623A 2019-07-15 2020-05-27 필터 장치 및 이를 이용한 물 정제 시스템 KR20210146615A (ko)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020200063623A KR20210146615A (ko) 2020-05-27 2020-05-27 필터 장치 및 이를 이용한 물 정제 시스템
US16/919,442 US20210017042A1 (en) 2019-07-15 2020-07-02 Liquid Filtering Device And Filtering System Using The Same

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020200063623A KR20210146615A (ko) 2020-05-27 2020-05-27 필터 장치 및 이를 이용한 물 정제 시스템

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20210146615A true KR20210146615A (ko) 2021-12-06

Family

ID=78936319

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020200063623A KR20210146615A (ko) 2019-07-15 2020-05-27 필터 장치 및 이를 이용한 물 정제 시스템

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR20210146615A (ko)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
TWI527615B (zh) 過濾器組件及導引流體通過該組件之方法
US3295686A (en) Filter unit
RU2383382C2 (ru) Фильтрующий патрон
JP5582194B2 (ja) 浄水カートリッジ及び浄水器
CN107530612B (zh) 气压过滤器及过滤器元件
US9669333B2 (en) Filter module and modular filter system
JP5999453B2 (ja) 浄水カートリッジ
US8337700B1 (en) High capacity biological fluid filtration apparatus
CN109843420A (zh) 适用于真空辅助过滤的装置
WO2005089898A1 (en) Filtering device
CA2679044A1 (en) A high capacity biological fluid filtration apparatus
JP5630722B2 (ja) 使い捨てポリマー構造濾過キット
KR20210146615A (ko) 필터 장치 및 이를 이용한 물 정제 시스템
US20210107805A1 (en) Water Pitcher Filter
KR20210058776A (ko) 필터 장치 및 이를 이용한 물 정제 시스템
US20210276884A1 (en) Liquid Treatment Device, Method of Manufacturing It and Liquid Treatment System
US20210017042A1 (en) Liquid Filtering Device And Filtering System Using The Same
US20080257838A1 (en) Cartridge based filter assembly for use in removing sub micronic particles from fluids
US11857896B2 (en) Fluid filter for treating the fluid, a container comprising the same and air release device
JP3242993B2 (ja) 液体用濾過器
US629319A (en) Filtering organ.
CN205659565U (zh) 一种瓶式过滤器
JPH03127685A (ja) 浄水器
JPH03262505A (ja) 液体濾過装置

Legal Events

Date Code Title Description
E902 Notification of reason for refusal
E601 Decision to refuse application