KR101313631B1 - 필터관 및 이를 이용한 정수장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 물이 필터에 충분히 머물면서 내부에 형성된 세라믹 조성물 및/또는 영구자석과 접촉되는 시간을 최대화시켜줌으로써 필터링 효과가 증대되게 하는 필터관 및 이를 이용한 정수장치에 관한 것이다.
또한 정화처리되는 물의 흐름을 방해하는 요소들을 최소한으로 줄이면서, 단위 시간당 처리되는 정수량을 증대시키는 필터관 및 이를 이용한 정수장치에 관한 것이다.
또한 물의 흐름에 따라 순차적으로 필터링되는 물의 흐름이 각각의 필터가 구비하고 있는 공극의 차이로부터 방해받지 않으면서 동일한 정화 효과를 얻을 수 있는 필터관 및 이를 이용한 정수장치에 관한 것이다..
구체적으로, 본 발명은 물의 정화를 위해 사용되는 필터관에 있어서, 상기 필터관의 내부 측벽을 따라 일정 간격 이격되어 설치되고, 필터관의 길이 방향으로 내측 측벽을 따라 나선 모양으로 형성되는 오염포 돌기가 구비되며, 상기 오염포 돌기는 상기 필터관의 내부를 따라 물이 진행함에 따라 상기 물의 내부에 부유하는 오염물질을 포획하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 필터관 및 이를 이용한 정수장치에 관한 것이다.

Description

필터관 및 이를 이용한 정수장치{Filter tube and water purifier having thereof}

본 발명은 필터관 및 이를 이용한 정수장치에 관한 것으로서, 물의 불순물을 필터링하여 정화하기 위하여 중공의 기다란 관로로 구성된 필터관과 상기 필터관으로 물을 통과시켜 깨끗한 정수를 얻기 위한 정수장치에 관한 것이다.

일반적으로 정수장치는 수돗물에 포함된 불순물이나 세균 등을 걸러내어 식수나 세정수로 사용하기 위하여 필터링 기능을 갖는 필터에 물을 통과시키도록 구성되어 있는 장치이다.

이와 같은 정수장치는 정수방식에 따라 분류될 수 있는데, 역삼투압을 이용하는 역삼투압방식, 펌프를 이용하여 물에 강제적으로 압력을 가하여 순수한 물분자를 반투막에 통과시키고 이물질을 걸러내는 반투막 정수방식, 가운데가 비어 있는 섬유관이 수천 다발로 묶인 중공사막 정수방식 등이 있다.

또한 이러한 정수장치는 오염원의 종류에 따라 활성탄 필터, 은 나노 필터 또는 멤브레인 필터 등을 사용함으로써 물속에 포함된 불순물 등 오염원이 걸러지도록 하고 있다.

이와 같이 구성된 정수장치의 일예로서, 공개특허공보 제10-2009-0043783호에 개시된 정수장치용 복합필터가 도 1에 개시되어 있다.

도 1에 도시된 종래의 정수장치용 복합 필터장치를 살펴보면, 일측에서 물이 유입되어 내부 공간을 통과하고, 타측으로 배출되게 형성된 케이스와, 상기 케이스의 내부 공간에 배치된 활성탄 필터와, 멤브레인 필터를 구비하되, 상기 활성탄 필터와 멤브레인 필터 사이에 배치된 은 나노 필터를 포함하여 구성된다.

상기 정화될 물이 유입구로 유입되어 내부 공간에 마련된 3개의 필터를 순차적으로 통과함에 따라 정화될 물에 용존하고 있는 불순물을 흡착하거나 미생물의 성장을 억제하여 살균작용에 의해 물이 깨끗하게 정화하게 된다.

그러나 이와 같은 정수장치는 물의 유입구로부터 출구까지 일직선으로 필터가 형성되어 있는바 물이 필터에 충분히 머물면서 필터링 효과가 발생되기 어려운 구조라는 한계가 있다.

또한 정화될 물이 각각의 필터를 통과할 때, 필터의 고유 특성에 따라 그 통과하는 정도가 각각 달라질 수 밖에 없으므로, 단위 시간당 처리되는 물의 양이 유입되는 물의 양에 비해 작아지게 된다.

즉 하부에 마련된 활성탄 필터와 상부에 마련된 멤브레인 필터는 물이 통과되는 공간이 미세하므로 이들 필터에 의한 단위 시간당 정수량이 현저하게 낮아지게 된다.

또한 필터의 오염에 따른 필터 교체시에 상대적으로 덜 오염된 필터가 있음에도 불구하고 3개의 필터 모두를 교체하여야 하는 불편함이 있다 하겠다.

따라서 물이 필터에 충분히 머물면서 필터링 효과가 발생될 수 있고, 정수효과를 저하하지 않으면서 단위시간당 처리되는 정수량을 높이면서, 복수개의 필터를 사용하지 않아도 되는 필터관 및 이를 이용한 정수장치가 절실하다.

본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위해 안출한 것으로, 물이 필터에 충분히 머물면서 필터링 효과가 증대되게 하는 것을 목적으로 한다.

또한 정화처리되는 물의 흐름을 방해하는 요소들을 최소한으로 줄이면서, 단위 시간당 처리되는 정수량을 증대시키는 것을 그 목적으로 한다.

또한 물의 흐름에 따라 순차적으로 필터링되는 물의 흐름이 각각의 필터가 구비하고 있는 공극의 차이로부터 방해받지 않으면서 동일한 정화효과를 얻을 수 있는 정수장치를 제공하는 데 그 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 정수장치에 구비되는 필터관은, 가요성의 재질로 구성되어 또아리 형상이나 지그재그 형상으로 정수장치에 장착되는 것을 특징으로 하도록 구성되어 있다.

또한 상기 필터관 내부에는 세라믹 조성물 및 영구자석이 구비되거나 또는 상기 필터관 내부에는 세라믹 조성물이 외부에는 영구자석이 각각 구비되는 것을 특징으로 하도록 구성되어 있다.

또한 내부 측벽을 따라 일정 간격 이격되어 설치되고, 필터관의 길이 방향으로 내측 측벽을 따라 나선 모양으로 형성되는 오염포 돌기가 구비되며, 상기 오염포 돌기는 상기 필터관의 내부를 따라 물이 진행함에 따라 상기 물의 내부에 부유하는 오염물질을 포획하도록 구성되어 있다.

또한 상기 오염포 돌기는 물이 들어오는 방향의 메위망의 간격은 넓고, 물이 나가는 방향의 메쉬망의 간격은 좁게 형성되는 수세미 형상의 3차원 메쉬망 구조이다.

본 발명의 일 실시예에 따른 정수장치는, 상기 필터관에서 물이 들어오는 방향에는 입수구가 형성되어 있고, 물이 정화되어 나가는 방향에는 출수구를 구비되어 있다.

상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 정수장치에 따르면, 물이 필터에 충분히 머물면서 내부에 형성된 세라믹 조성물 및/또는 영구자석과 접촉되는 시간을 최대화시켜줌으로써 필터링 효과가 증대되게 하는 현저한 효과를 보유하고 있다.

또한 물의 오염도에 따라 필터관의 길이를 조절하여 정수장치에 부착함으로써 오염된 필터관의 교환주기를 적절하게 조절할 수 있다.

또한 필터관의 내부에 오염을 제거하기 위한 정화요소를 구비한 필터를 설치함으로써 물의 흐름을 방해하지 않아 단위 시간당 정수량을 충분히 확보할 수 있다.

또한 오염 정도에 따라 또는 오염 종류에 따라 필터관을 선택하여 부착할 수 있어 정수장치 전체 크기를 줄일 수 있는 효과가 있다.

도 1은 종래의 일반적인 정수장치를 나타낸 도면이다.
도 2a, 2b 및 2c는 본 발명의 일 실시예에 따른 필터관의 형상을 나타내는 도면이다.
도 3a 및 도 3b는 본 발명의 일 실시예에 따른 필터관이 영구자석을 구비한 일 예를 나타낸 도면이다.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 필터관 및 정수장치를 나타낸 도면이다.
도 5는 도 4에 도시된 필터관의 일측을 절개하여 평면으로 전개하여 나타낸 도면이다.

본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 안 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.

따라서 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 구체적으로 설명하기로 한다.

도 2a, 2b 및 2c는 본 발명의 일 실시예에 따른 필터관의 형상을 나타내는 도면이다.

본 발명의 일 실시예에 따른 필터관은 물이 필터에 충분히 머물면서 필터링 효과가 발생되도록 물의 입수구로부터 출수구까지의 경로를 일직선으로 구성하지 않은데 특징이 있다.

도 2a의 경우는 필터관이 정수장치의 내부에 또아리 뜬 형상으로 배치되어 있고, 도 2b의 경우에는 필터관이 지그재그 형상(또는 미로 형상)으로 배치되어 있다.

따라서 물이 입수구(110)로부터 출수구(120)로 통과되면서 충분히 필터링 효과가 발생될 수 있다.

바람직하게, 도 2a 및 도 2b에 사용되는 필터관은 가요성의 재질로 구성되도록 하며, 필터관 내부에는 세라믹 조성물이나 영구자석이 구비될 수 있다.

또한 도 2b의 경우와 같이 지그재그 배치를 위해서는 가요성의 필터관(130)이 적절한 형상을 유지할 수 있도록 가이드판(160)이 일정 간격으로 부가되어 설치될 수 있다.

설계조건에 따라, 필터관은 플라스틱 수지와 같은 단단한 고형으로 형성될 수 있음은 물론이다.

또한 설계조건에 따라서, 도 2a 및 도 2b의 필터관과 정수장치 사이에 영구자석이 구비되도록 설계할 수 있음은 물론이다.

도 2c에 도시된 바와 같이, 필터관(130)의 내경과 외경이 일정 간격을 두고 넓은 부분과 좁은 부분으로 형성되어 있다.

즉 필터관 내부에 흐르는 물은 내경이 넓은 부분을 통과할 때와 내경이 좁은 부분을 통과할 때 서로 상이한 유속이 형성되므로, 내경이 좁은 부분의 유속은 내경이 넓은 부분의 유속에 비해 상대적으로 빨라지게 된다.

이때 물의 내부에 부유하는 오염물질들은 유속의 변화에 따라 필터관의 중심부와 주변부의 물이 혼합되거나 이동하게 된다.

구체적으로 보면, 중심부에 부유하는 오염물질들이 상기 유속의 변화로 인한 위치변화로 주변부로 이동하거나 주변부를 흐르는 물이 중앙부로 위치 이동하게 되어 필터관 내부에 포함될 수 있는 세라믹 조성물이나 영구자석에 의한 필터링 효과가 증대될 수 있다.

도 3a 및 도 3b는 본 발명의 일 실시예에 따른 필터관이 영구자석을 구비한 일 예를 나타낸 도면이다.

영구자석(150)은 물에 자기력을 주입하여 자화수를 생성하는 기능을 수행한다.

도시된 바와 같이, 필터관(130)에는 외측으로 영구자석(150)이 필터관(130)의 둘레를 따라 형성될 수 있으며, 그 위치는 상기 필터관(130)의 어느 부분에 설치하여도 된다.

설계조건에 따라, 필터관(130)이 설치되는 정수장치 내부에 허용되는 공간에 영구자석(150)을 장착할 수도 있으며, 제작자의 필요에 따라 상기 필터관(130)과 출수구(120) 사이에 자기력을 발생시킬 수 있는 영구자석(150)으로 이루어진 관을 부가하여 연결할 수도 있다.
여기에서, 자화수가 생성되는 원리는 자기장에 물을 수직으로 통과시키면 물의 분자구조가 이온 활성화되는 것으로서, 이는 일반적으로 알려진 사실에 해당되며 자화수가 생성될 수 있을 정도의 자기장을 발생시키는 영구자석(150)을 채용함으로써 구현 가능하다.

도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 필터관 및 이를 구비한 정수장치를 나타낸 도면이고, 도 5는 도 4에 도시된 필터관의 일측을 절개하여 평면으로 전개하여 나타낸 도면이다.

도 4를 참조하면, 일점쇄선을 기준으로 하반부는 외형을 도시하였고, 상반부에는 절개된 단면도를 도시하여, 구조를 명확히 나타내었다.

본 발명의 정수장치(100)는, 물이 유입되는 입수구(110)와, 정수된 물이 유출되는 출수구(120)가 마련되어 있고, 상기 입수구와 출수구 사이에 결합되는 필터관(130)을 포함하여 구성된다.

상기 입수구(110)는 정화되기 위한 대상물인 수돗물이 들어오는 곳이며, 상기 출수구(120)는 상기 정수장치(100)에서 오염물질들이 제거된 상태의 정수가 유출되는 곳으로, 일반적으로 알려진 정수기의 입수구와 출수구의 기능과 모양이 동일하다.

상기 정수장치의 입수구와 출수구에는 정화하기 위한 물과 정화가 완료된 물이 이동되기 위한 관이 연결하게 된다.

도 4에서 필터관(130)의 양측 단부에 결합되어 있는 구성은 물의 유입과 유출을 위한 호스, 파이프 등과 같은 연결관체를 상호 연결하기 위한 커플링 기구이다.

필터관(130)은 정수장치(100)의 케이스 내부에 적절한 형상으로 배치되어야 하며, 도 2a 내지 도 2c에서 도시한 필터관이 채용될 수 있음은 물론이다.

본 발명의 다른 실시예에 따른 필터관(130)의 내부에는 정화하기 위한 물의 내부에 포함된 오염물질이 걸러질 수 있도록 하기 위한 오염포 돌기(140)가 내부 측벽을 따라 일정 간격 이격되어 구비되어 있다.

상기 오염포 돌기(140)는 물 속에 부유하는 오염물질이 포집할 수 있도록 내부에 일정한 공간이 마련되어 있어 마치 수세미와 같은 3차원 메쉬망 구조로 이루어져 있다.

상기 오염포 돌기(140)의 재질은 일반적인 정수장치에서 사용되는 부직포의 재질과 동일한 재질로 형성될 수 있으며, 바람직하게는 물의 흐름에 적절하게 저항하여 형태를 유지할 수 있는 재질이면 충분하다.

상기 입수구(110)로 들어오는 물이 필터관(130)을 통과하여 정화된 후 출수구(120)로 빠져나가게 되므로, 물 내부에 부유하는 오염물질과의 접촉에 의해 정화가 이루어져야 한다.

즉 필터관(130) 내부의 물의 흐름은 물 자체의 움직임에 의해 정화효율이 높아지게 되므로, 상기 필터관(130) 내부에 형성된 오염포 돌기(140)는 물의 흐름을 회전시킬 수 있도록 물의 진행 방향에서 보아 나선형상으로 배치하는 것이 바람직하다.

도 5는 상기 오염포 돌기의 배치를 쉽게 인지할 수 있도록 하기 위해, 상기 필터관(130)의 일측을 절개하여 일부를 평면적으로 전개한 도면이다.

좌측에 형성된 오염포 돌기(140)는 우측 인근에 형성된 오염포 돌기(140)와 비교하여 어긋나 위치하고 있다.

다시 표현하면, 도면에서 전개된 부분을 원형으로 구부렸을 때 오염포 둘기들의 배치는 나선형상을 이룰 수 있도록 배치되어 있다.

상기 입수구(110)로 흘러 들어오는 물은 필터관(130) 내부를 관통하여 흘러감에 따라 각각의 오염포 돌기들과 부딪치게 되고, 이때, 물 속에 부유하는 오염물질들은 상기 오염포 돌기에 형성된 메쉬망에 의해 포획된다.

여기에서, 오염물질의 포획을 더욱 용이하게 하기 위해, 물이 들어오는 방향의 돌기의 측면은 메쉬망의 간격이 넓은 구조로 형성하고, 물이 나가는 방향의 돌기의 측면은 좁은 메쉬망의 간격을 형성하여, 유입되는 물이 오염포 돌기(140)를 통과함에 따라 점차 좁아지게 형성되어 있다.

또한 상기 오염포 돌기(140)는 항균 및 살균 작용을 갖는 물질로 이루어질 수 있다.

즉 정화하기 위한 물 속에는 세균의 번식으로 인한 오염물질을 제거하기 위하여, 강력한 항균 및 살균 작용을 가지는 금속으로서 각종 세균의 번식을 억제하고 탈취 기능이 있는 물질로 알려져 있는 은(Ag)을 포함한 물질로 이루어질 수 있다.

만약 도 2c에 오염포 돌기(140)가 채용되는 경우에는, 중심부에 부유하는 오염물질들이 상기 유속의 변화로 인한 위치변화로 주변부로 이동하거나 주변부를 흐르는 물이 중앙부로 위치 이동하게 되므로 내부 측벽에 형성된 오염포 돌기(140)에 의해 오염물질의 포획이 전체적으로 고르게 이루어질 수 있다.

이상 설명한 바와 같이 본 발명에 따른 정수장치(100)는, 도 2a 및 도 2b의 필터관을 채용하여 물이 충분히 머물면서 필터링 효과가 발생되도록 할 수 있으며, 또한 도 2c의 필터관을 채용하여 물이 충분히 혼합되면서 필터링 효과가 발생되도록 할 수 있으며, 도 5와 같이 오염포 돌기(140)를 설치하여 오염 물질의 포획 효과를 증대시켜 필터링 효과가 발생되도록 할 수 있다.

설계조건에 따라, 관의 내부에 다른 목적의 필터를 부가하여 설치하는 것도 가능함은 물론이다.

한편, 상기에서 도 1 내지 도 5를 이용하여 서술한 것은, 본 발명의 주요 사항만을 서술한 것으로, 그 기술적 범위 내에서 다양한 설계가 가능한 만큼, 본 발명이 도 1 내지 도 5의 구성 및 기능에 한정되는 것이 아님은 자명하다.

100 : 정수장치
110 : 입수구
120 : 출수구
130 : 필터관
140 : 오염포 돌기
150 : 영구자석
160 : 가이드 판

Claims (5)

1. 물의 정화를 위해 사용되는 필터관에 있어서,
   가요성의 재질로 구성되어 또아리 형상이나 지그재그 형상으로 정수장치에 장착되고,
   상기 필터관 내부에는 세라믹 조성물 및 영구자석이 구비되거나 또는 상기 필터관 내부에는 세라믹 조성물이 외부에는 영구자석이 각각 구비되며,
   상기 필터관의 내부 측벽을 따라 일정 간격 이격되어 설치되고, 필터관의 길이 방향으로 내측 측벽을 따라 나선 모양으로 형성되는 오염포 돌기가 구비되며,
   상기 오염포 돌기는 상기 필터관의 내부를 따라 물이 진행함에 따라 상기 물의 내부에 부유하는 오염물질을 포획하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 필터관.
   
2. 삭제
3. 삭제
4. 제 1 항에 있어서,
   상기 오염포 돌기는 수세미 형상의 3차원 메쉬망 구조인 것을 특징으로 하는 필터관.
   
5. 제 1 항 또는 제 4 항 중 어느 한 항의 필터관을 채용한 정수장치.

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