KR102394715B1 - 중력식 정수장치용 필터모듈 및 이를 포함하는 중력식 정수장치 - Google Patents

중력식 정수장치용 필터모듈 및 이를 포함하는 중력식 정수장치 Download PDF

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Abstract

중력식 정수장치용 필터모듈이 제공된다. 본 발명의 일 실시예에 따른 중력식 정수장치용 필터모듈은 양면이 개방된 빈공간을 포함하는 루프 형상의 테두리부재와, 상기 빈공간을 복수 개의 저장공간으로 구획할 수 있도록 상기 테두리부재에 결합되는 구획부재 및 상기 복수 개의 저장공간이 서로 연통될 수 있도록 상기 구획부재에 형성된 적어도 하나의 연통로를 포함하여 서로 평행하게 이격배치되는 제1지지프레임 및 제2지지프레임; 소정의 면적을 갖는 판상으로 형성되고 외부로부터 상기 복수 개의 저장공간 측으로 이동하는 원수로부터 여과수를 생산할 수 있도록 상기 제1지지프레임 및 제2지지프레임에 각각 결합되는 복수 개의 여과부재; 상기 제1지지프레임의 저장공간에 저장된 여과수와 상기 제2지지프레임의 저장공간에 저장된 여과수를 통합하는 적어도 하나의 공통수취부재; 여과수를 외부로 배출할 수 있도록 상기 공통수취부재에 결합되는 수취구; 및 상기 제1지지프레임의 저장공간에 저장된 여과수와 상기 제2지지프레임의 저장공간에 저장된 여과수를 상기 공통수취부재 측으로 이동시킬 수 있도록 상기 제1지지프레임 및 제2지지프레임에 각각 형성되는 배출로;를 포함한다.

Description

중력식 정수장치용 필터모듈 및 이를 포함하는 중력식 정수장치{filter module for water-purifying device using gravity and water-purifying device including the same}
본 발명은 정수장치용 필터모듈 및 이를 포함하는 중력식 정수장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 중력을 이용하여 여과수를 생산할 수 있는 중력식 정수장치용 필터모듈 및 이를 포함하는 중력식 정수장치에 관한 것이다.
깨끗하고 안전한 물의 공급은 인간의 건강과 생존에 필수적이다. 그러나 아프리카 지역이나 개발도상국은 깨끗한 물이 충분하게 공급되지 못하므로 오염된 연못, 웅덩이에 고여 있는 물을 식수로 사용하는 경우가 빈번하다.
오염된 물을 마시면 오염된 물에 포함된 미생물에 의해 각종 감염병이 발병할 수 있다. 즉, 복통, 설사, 구토 등과 같은 질병을 유발하고, 심한 경우 생명을 위협하는 문제가 있다.
따라서, 이를 예방하기 위해서는 우리가 먹는 음식이나 물이 미생물에 오염되지 않도록 하는 것이 중요하다.
현재 개발도상국에서 깨끗한 물과 충분한 음식만 확보된다면 전체 사망률을 줄일 수 있을 정도로 깨끗한 물 공급으로 예방할 수 있는 환경개선의 효과는 의학이나 치료기술의 발달보다도 훨씬 크다고 할 수 있다.
그러나, 일반적인 정수기는 일정한 수압을 가하여 필터를 통과시켜서 원수를 정수하는 원리이므로, 일정한 수압을 부여할 수 있는 펌프시설이 필요하며, 이를 위해서는 전기시설도 함께 갖추어져야 한다. 이와 같은 시설이 없는 상황에서는 일반적인 정수기를 사용할 수 없는 한계가 있다.
KR 20-0223759 Y1
본 발명은 상기와 같은 점을 감안하여 안출한 것으로, 중력을 이용하여 간편하게 여과수를 생산할 수 있는 중력식 정수장치용 필터모듈 및 중력식 정수장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
또한, 본 발명은 생산단가를 낮추면서도 여과수를 효율적으로 생산할 수 있는 중력식 정수장치용 필터모듈 및 중력식 정수장치를 제공하는데 다른 목적이 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 양면이 개방된 빈공간을 포함하는 루프 형상의 테두리부재와, 상기 빈공간을 복수 개의 저장공간으로 구획할 수 있도록 상기 테두리부재에 결합되는 구획부재 및 상기 복수 개의 저장공간이 서로 연통될 수 있도록 상기 구획부재에 형성된 적어도 하나의 연통로를 포함하여 서로 평행하게 이격배치되는 제1지지프레임 및 제2지지프레임; 소정의 면적을 갖는 판상으로 형성되고 외부로부터 상기 복수 개의 저장공간 측으로 이동하는 원수로부터 여과수를 생산할 수 있도록 상기 제1지지프레임 및 제2지지프레임에 각각 결합되는 복수 개의 여과부재; 상기 제1지지프레임의 저장공간에 저장된 여과수와 상기 제2지지프레임의 저장공간에 저장된 여과수를 통합하는 적어도 하나의 공통수취부재; 여과수를 외부로 배출할 수 있도록 상기 공통수취부재에 결합되는 수취구; 및 상기 제1지지프레임의 저장공간에 저장된 여과수와 상기 제2지지프레임의 저장공간에 저장된 여과수를 상기 공통수취부재 측으로 이동시킬 수 있도록 상기 제1지지프레임 및 제2지지프레임에 각각 형성되는 배출로;를 포함하는 중력식 정수장치용 필터모듈을 제공한다.
이때, 상기 공통수취부재는 여과수가 이동할 수 있도록 내부에 형성되는 유로를 포함하여 상기 제1지지프레임 및 제2지지프레임의 사이에 위치하도록 배치될 수 있으며, 상기 제1지지프레임 및 제2지지프레임은 각각의 배출로가 상기 유로와 연결되도록 상기 공통수취부재의 양면에 고정부재를 통해 각각 체결되어 상기 공통수취부재를 통해 서로 일정간격 이격된 상태를 유지할 수 있다.
다른 예로써, 상기 공통수취부재는, 일면에 서로 간격을 두고 형성되는 복수 개의 삽입홈과 여과수가 이동할 수 있도록 내부에 형성되는 유로를 포함할수 있으며, 상기 제1지지프레임 및 제2지지프레임은 각각의 배출로가 상기 유로와 연결되도록 상기 복수 개의 삽입홈에 각각 체결되어 서로 일정간격 이격된 상태를 유지할 수 있다.
또한, 상기 연통로는 상기 구획부재에 인입형성되는 수용홈일 수 있다.
또한, 상기 테두리부재는 내측테두리를 따라 형성되는 단턱부를 포함할 수 있고, 상기 여과부재는 테두리측이 상기 단턱부에 고정될 수 있다. 이와 같은 경우, 상기 구획부재 중 상기 연통로가 형성되지 않는 부분의 두께는 상기 테두리부재 중 상기 단턱부가 형성된 부분의 두께와 서로 동일한 크기일 수 있다.
또한, 상기 구획부재는 소정의 길이를 갖는 적어도 하나의 가로부재와 상기 가로부재와 교차하도록 배치되는 적어도 하나의 세로부재를 포함할 수 있다.
또한, 상기 제1지지프레임 및 제2지지프레임 각각은 상기 복수 개의 저장공간 중 어느 하나와 연통될 수 있도록 상기 테두리부재에 구비되는 벤트수단을 포함할 수 있다.
또한, 상기 여과부재는 소정 면적을 갖는 판상의 지지체와 상기 지지체의 일면 또는 양면에 나노섬유로 형성된 나노섬유웹층을 포함할 수 있다.
또한, 상기 연통로는 상기 구획부재의 양면에 각각 형성될 수 있다.
한편, 본 발명은 원수가 저장된 내부공간을 갖는 하우징; 및 중력을 이용하여 상기 원수에 포함된 이물질을 걸러낼 수 있도록 상기 내부공간에 배치되는 상술한 중력식 정수장치용 필터모듈;을 포함하는 중력식 정수장치를 제공한다.
또한, 상기 중력식 정수장치는 상기 수취구와 연결된 개폐수단을 더 포함하고, 상기 중력식 정수장치용 필터모듈을 통해 생산된 여과수는 상기 개폐수단을 통해 외부로 배출될 수 있다.
본 발명에 의하면, 전기와 같은 동력의 공급의 공급이 없는 열악한 조건에서도 중력을 이용하여 간편하게 여과수를 생산할 수 있음으로써 열악한 환경에서도 깨끗한 여과수를 획득할 수 있다.
또한, 본 발명은 간단한 구조로 필터모듈을 구성할 수 있음으로써 생산단가를 낮출 수 있다.
이로 인해, 생산단가는 물론 별도의 정수시설을 설치하기 위한 설치비용 및 유지관리 비용을 줄일 수 있는 장점이 있다. 더불어, 오염된 물의 섭취로 인해 발병되는 질병을 예방할 수 있음으로써 삶의 질을 높일 수 있는 장점이 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 중력식 정수장치용 필터모듈을 나타낸 도면,
도 2는 도 1의 분리도,
도 3은 도 2의 A-A 방향 결합단면도,
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 중력식 정수장치용 필터모듈을 나타낸 도면,
도 5는 도 4에서 여과부재가 제거된 상태를 나타낸 도면,
도 6은 도 5의 분리도,
도 7은 도 4의 B-B 방향 단면도,
도 8은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 중력식 정수장치용 필터모듈을 나타낸 도면,
도 9는 도 8에서 여과부재가 제거된 상태의 분리도,
도 10은 도 8의 C-C 방향 단면도,
도 11은 본 발명에 따른 중력식 정수장치용 필터모듈에 적용될 수 있는 여과부재의 세부구성을 나타낸 개략도,
도 12는 도 1 내지 도 3의 중력식 정수장치용 필터모듈이 적용된 중력식 정수장치를 나타낸 개략도,
도 13은 도 1 내지 도 3의 중력식 정수장치용 필터모듈이 다른 형태로 배치된 중력식 정수장치를 나타낸 개략도, 그리고,
도 14는 1 내지 도 3의 중력식 정수장치용 필터모듈이 또 다른 형태로 배치된 중력식 정수장치를 나타낸 개략도이다.
이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 참조부호를 부가하기로 한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 중력식 정수장치용 필터모듈(100,200,200')은 원수 내에 잠긴 상태에서 중력 또는 위치에너지에 기인한 수압을 통해 원수가 여과부재(120)를 통과함으로써 원수에 포함된 이물질이 제거되어 여과수가 생산될 수 있다.
즉, 본 발명의 일 실시예에 따른 중력식 정수장치용 필터모듈(100,200,200')은 도 12 내지 도 14에 도시된 바와 같이 중력식 정수장치(1000,2000,2000')에 적용되는 경우, 원수가 저장된 하우징(310)의 내부공간(S) 측에 원수에 잠기도록 배치된 상태에서 중력 또는 위치에너지에 기인한 수압을 통하여 여과부재(120) 주위의 원수가 여과부재(120)의 내부로 이동함으로써 여과수가 생산될 수 있다.
이를 위해, 상기 중력식 정수장치용 필터모듈(100)은 도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이 지지프레임(110), 여과부재(120) 및 수취구(130)를 포함한다.
상기 지지프레임(110)은 상기 여과부재(120)를 지지함과 아울러 상기 여과부재(120)에서 생산된 여과수가 상기 수취구(130)를 통해 외부로 배출되기 전에 일시적으로 저장될 수 있는 공간을 제공할 수 있다.
이를 위해, 상기 지지프레임(110)은 내부에 빈공간이 형성된 루프 형상의 테두리부재(111)와 상기 테두리부재(111)에 결합되어 상기 빈공간을 복수 개의 저장공간(114)으로 구획하는 구획부재(113)를 포함할 수 있다.
일례로, 도 2에 도시된 바와 같이 상기 테두리부재(111)는 양면이 개방된 사각형상의 프레임구조물일 수 있으며, 상기 구획부재(113)는 상기 테두리부재(111) 중 서로 마주하는 두 변을 연결하는 직선부재일 수 있다.
더불어, 상기 구획부재(113)는 소정의 길이를 갖는 적어도 하나의 가로부재(113a)와 상기 가로부재(113a)와 교차하도록 배치되는 적어도 하나의 세로부재(113b)를 포함할 수 있다.
이에 따라, 도 3에 도시된 바와 같이 두 개의 여과부재(120)가 상기 테두리부재(111)의 양면에 각각 부착되는 경우, 상기 두 개의 여과부재(120)는 상기 테두리부재(111)의 양면을 통해 각각 지지될 수 있고, 상기 두 개의 여과부재(120)는 상기 테두리부재(111)의 두께를 통해 서로 이격된 상태를 유지할 수 있다.
일례로, 상기 여과부재(120)는 판상의 시트형태로 구비될 수 있으며, 테두리 측이 상기 테두리부재(111)의 일면에 부착될 수 있다.
이를 통해, 상기 여과부재(120)는 상기 지지프레임(110)을 통해 판상의 형태를 유지하여 원수와의 접촉면적이 넓어질 수 있음으로써 여과수가 원활하게 생산될 수 있다.
그러나 상기 테두리부재(111)의 형상을 이에 한정하는 것은 아니며, 상기 여과부재(120)의 형상에 따라 원형, 호형, 다각형 및 이들이 상호 조합된 다양한 형태로 변경될 수 있으며, 상기 여과부재(120)의 형상에 따라 적절하게 변경될 수 있다.
또한, 상기 구획부재(113)는 상기 가로부재(113a) 및 세로부재(113b) 중 어느 하나로만 구성될 수도 있고, 상기 가로부재(113a) 및 세로부재(113b) 중 어느 하나가 복수 개로 구비되는 경우 복수 개의 가로부재(113a) 또는 세로부재(113b)는 서로 간격을 두고 평행하게 배열될 수 있다.
이때, 상기 구획부재(113)는 상기 빈공간을 복수 개의 저장공간(114)으로 구획하는 역할과 함께 상기 여과부재(120)를 지지하는 역할을 수행할 수 있다.
이를 통해, 상기 여과부재(120)는 테두리 측이 상기 테두리부재(111)를 통해 지지되고 테두리를 제외한 내부 영역이 상기 구획부재(113)를 통해 지지될 수 있다. 이로 인해, 상기 여과부재(120)는 판상의 시트형상으로 형성되더라도 중력 또는 위치에너지에 기인한 수압을 통해 원수가 통과하는 과정에서 수압에 의해 구겨지거나 형태가 변형되지 않고 판상의 형태를 유지할 수 있음으로써 여과수를 더욱 원활하게 생산할 수 있다.
이를 위해, 상기 테두리부재(111)는 내측테두리를 따라 내측으로 일정깊이 인입되는 단턱부(112)가 형성될 수 있으며, 상기 단턱부(112)는 상기 테두리부재(111)의 양면에 각각 형성될 수 있다.
이와 같은 경우, 도 2에 도시된 바와 같이 상기 단턱부(112)가 형성된 부분의 테두리부재(111)의 두께(t2)는 상기 구획부재(113)의 두께(t1)와 서로 동일한 두께를 가질 수 있다. 이에 따라, 상기 한 쌍의 여과부재(120)가 상기 지지프레임(110)의 양면에 각각 부착되는 경우, 도 3에 도시된 바와 같이 상기 여과부재(120)의 테두리는 상기 단턱부(112)와 밀착될 수 있고 상기 여과부재(120)의 내측은 상기 구획부재(113)를 통해 지지될 수 있으며, 상기 여과부재(120)는 테두리와 내측 영역이 수평면을 이루도록 지지될 수 있다.
이때, 상기 구획부재(113)를 통해 테두리부재(111)의 내측에 형성된 복수 개의 저장공간(114)은 서로 연결될 수 있다. 이를 통해, 상기 여과부재(120)를 통과하면서 생산된 여과수는 상기 복수 개의 저장공간(114)을 거쳐 상기 수취구(130) 측으로 이동할 수 있다.
이를 위해, 상기 구획부재(113) 측에는 상기 복수 개의 저장공간(114)을 서로 연통시키기 위한 적어도 하나의 연통로(115)가 형성될 수 있다.
일례로, 상기 연통로(115)는 상기 구획부재(113)가 가로부재(113a) 및 세로부재(113b)를 포함하는 경우, 상기 가로부재(113a) 및 세로부재(113b)에 각각 형성될 수 있다.
또한, 상기 연통로(115)는 상기 가로부재(113a) 및 세로부재(113b)에 관통형성되는 통과공으로 형성될 수도 있으나, 상기 가로부재(113a) 및 세로부재(113b)의 일면으로부터 내측으로 인입되는 수용홈으로 형성될 수 있으며, 상기 연통로(115)는 바닥면이 상기 여과부재(120)의 일면과 대면할 수 있다.
즉, 상기 지지프레임(110)의 양면에 한 쌍의 여과부재(120)가 각각 부착되는 경우 상기 연통로(115)는 바닥면이 상기 한 쌍의 여과부재(120)의 일면과 각각 대면할 수 있도록 상기 구획부재(113)의 양면에 각각 형성될 수 있다.
이에 따라, 상기 여과부재(120)는 상기 저장공간(114)과 대응되는 영역은 물론 상기 구획부재(113) 중 연통로(115)가 형성된 부분에서도 여과수가 생산될 수 있다. 이를 통해, 상기 구획부재(113)가 상기 여과부재(120)의 내측 영역을 지지하더라도 여과수가 생산되지 못하는 면적을 최소화할 수 있음으로써 여과수의 생산량을 늘릴 수 있다.
도면에는, 상기 구획부재(113)의 양면에 각각 형성된 연통로(115)가 서로 중첩되는 위치에 형성되는 것으로 도시하였지만 이에 한정하는 것은 아니며, 상기 구획부재(113)의 일면에 형성되는 연통로의 위치와 반대면인 타면에 형성되는 연통로의 위치는 중첩되지 않고 서로 다른 위치에 형성될 수도 있다.
상기 여과부재(120)는 상술한 바와 같이 상기 지지프레임(110)의 양면에 부착됨으로써 중력 및 수압을 통해 여과대상액인 원수가 여과부재(120)의 외측에서 상기 저장공간(114) 측으로 이동하는 과정에서 원수에 포함된 이물질이 여과될 수 있다.
이와 같은 여과부재(120)는 원수와의 접촉면적을 넓힐 수 있도록 판상의 시트형태일 수 있다.
이때, 상기 여과부재(120)는 수처리를 위해 사용되는 공지의 여과부재가 모두 적용될 수 있지만, 지지체(122)의 일면 또는 양면에 나노섬유웹층(121)이 형성된 판상의 형태일 수 있다.
본 발명에서, 상기 나노섬유웹층(121)은 원수에 포함된 이물질들을 걸러낼 수 있으며, 상기 지지체(122)는 상기 나노섬유웹층(121)을 지지하고 상기 나노섬유웹층(121)에 의해 생산된 여과수를 전면적으로 확산시키는 이동통로의 역할을 수행할 수 있다.
비제한적인 일례로써, 상기 여과부재(120)는 도 11의 (a)에 도시된 바와 같이 상기 나노섬유웹층(121)이 상기 지지체(122)의 일면에 직접 부착되는 2층 구조일 수 있다.
대안으로, 상기 여과부재(120)는 도 11의 (b)에 도시된 바와 같이 한 쌍의 나노섬유웹층(121)이 상기 지지체(122)의 양면에 직접 부착되는 3층 구조일 수 있다. 이와 같은 경우, 상기 지지체(122)의 양측에 부착된 나노섬유웹층(121) 중 내측에 부착되는 나노섬유웹층(121)은 외측에 부착된 나노섬유웹층(121)이 표면에 부착된 이물질 제거와 같은 작업을 통해 손상되더라도 원형을 유지할 수 있으며, 상기 지지체(122)를 통과하는 여과수를 재차 여과할 수 있음으로써 제품의 신뢰성을 높일 수 있다.
이때, 상기 나노섬유웹층(121)은 열융착, 초음파 융착, 고주파 융착 등을 통하여 상기 지지체(122)의 일면에 합지될 수 있으며, 상기 여과부재(120)는 상기 지지체(122)의 일면이 상기 지지프레임(110)의 일면에 초음파 융착을 통해 합지될 수 있다.
또한, 상기 지지체(122)는 상기 나노섬유웹층(121)을 통해 생산된 여과수가 확산될 수 있도록 다공성의 기재일 수 있다. 일례로, 상기 지지체(122)는 통상적으로 사용되는 공지의 직물, 편물 또는 부직포 중 어느 하나일 수 있다.
더하여, 상기 나노섬유웹층(121)은 여과대상액에 포함된 이물질들을 걸러낼 수 있도록 나노섬유를 통해 형성될 수 있으며, 상기 나노섬유웹층(121)은 3차원 네트워크 구조의 나노섬유웹을 포함할 수 있다.
이때, 상기 나노섬유는 폴리아크릴로나이트릴(PAN) 및 폴리비닐리덴플루오라이드(PVDF)를 포함하는 섬유형성성분 및 상기 섬유형성성분의 혼화성을 향상시키는 에멀젼화제를 포함할 수 있다.
이와 같은 상기 나노섬유웹층(121)은 단층으로 구비될 수도 있고, 다층으로 구비될 수도 있다.
상기 수취구(130)는 상기 여과부재(120)를 통해 생산된 여과수를 상기 복수 개의 저장공간(114)으로부터 외부로 배출할 수 있다.
이를 위해, 상기 지지프레임(110)은 상기 복수 개의 저장공간(114) 중 어느 하나의 저장공간(114)과 연통될 수 있도록 상기 테두리부재(111)에 관통형성되는 배출로(116)가 형성될 수 있으며, 상기 수취구(130)는 상기 배출로(116)와 연결될 수 있다. 이에 따라, 상기 여과부재(120)를 통해 생산된 여과수는 각각의 저장공간(114)으로부터 연통로(115)를 통해 상기 수취구(130)와 연통된 저장공간(114) 측으로 이동하고 상기 배출로(116)를 거쳐 수취구(130)를 통해 외부로 배출될 수 있다.
한편, 본 발명의 일 실시예에 따른 중력식 정수장치용 필터모듈(100)은 상기 저장공간(114)에 존재하는 공기를 외부로 방출하기 위한 벤트수단(150)이 구비될 수 있다.
즉, 상기 벤트수단(150)은 상기 복수 개의 저장공간(114) 중 어느 하나와 연통될 수 있도록 상기 지지프레임(110)의 일측에 구비될 수 있다.
일례로, 상기 지지프레임(110)은 테두리부재(111)에 상기 복수 개의 저장공간(114) 중 어느 하나의 저장공간(114)과 연통되도록 설치공(117)이 관통형성될 수 있으며, 상기 벤트수단(150)은 상기 설치공(117)에 결합될 수 있다.
여기서, 상기 벤트수단(150)은 상기 설치공(117)에 체결되고 양단부가 개방된 중공형의 몸체와 상기 몸체의 개방된 일면에 결합되는 벤트부재로 구성될 수 있으며, 상기 벤트부재는 공기만을 선택적으로 투과시키는 재질로 이루어질 수 있다.
이를 통해, 상기 벤트수단(150)은 상기 저장공간(114)에 저장된 여과수가 외부로 배출되는 것을 방지하면서도 상기 저장공간(114)에 포함된 공기만을 외부로 배출할 수 있다.
이로 인해, 본 발명의 일 실시예에 따른 중력식 정수장치용 필터모듈(100)은 상기 저장공간(114)에서 배출되는 공기의 부피에 해당하는 만큼 더욱 많은 양의 여과수를 생산할 수 있다.
한편, 본 발명의 다른 실시예에 따른 중력식 정수장치용 필터모듈(200,200')은 원수와 접촉되는 여과부재의 면적을 넓힘으로써 더욱 많은 양의 여과수를 생산할 수 있다.
즉, 본 발명의 다른 실시예에 따른 중력식 정수장치용 필터모듈(200,200')은 도 4 내지 도 9에 도시된 바와 같이 양면에 한 쌍의 여과부재(120)가 각각 부착된 복수 개의 지지프레임(210a,210b)이 하나의 연결부재(160)를 통해 고정되고 개별적으로 생산된 여과수가 하나의 수취구(130)를 통해 통합되어 배출될 수 있다.
일례로, 본 발명의 다른 실시예에 따른 중력식 정수장치용 필터모듈(200,200')은 양면에 한 쌍의 여과부재(120)가 각각 부착된 두 개의 지지프레임(210a,210b)의 일측이 연결부재(160)를 통해 서로 고정될 수 있으며, 상기 두 개의 지지프레임(210a,210b)은 서로 동일한 형태일 수 있다.
이하에서는, 설명의 편의상 상기 두 개의 지지프레임(210a,210b)을 제1지지프레임(210a) 및 제2지지프레임(210b)으로 명명하기로 한다.
구체적으로, 상기 제1지지프레임(210a) 및 제2지지프레임(210b)은 상기 여과부재(120)를 지지함과 아울러 상기 여과부재(120)에서 생산된 여과수가 하나의 수취구(130)를 통해 외부로 배출되기 전에 일시적으로 저장되는 공간을 제공할 수 있다.
이를 위해, 상기 제1지지프레임(210a) 및 제2지지프레임(210b)은 내부에 빈공간이 형성된 루프 형상의 테두리부재(111)와 상기 테두리부재(111)에 결합되어 상기 빈공간을 복수 개의 저장공간(114)으로 구획하는 구획부재(113)를 포함할 수 있다.
일례로, 도 5 및 도 9에 도시된 바와 같이 상기 테두리부재(111)는 양면이 개방된 사각형상의 프레임구조물일 수 있으며, 상기 구획부재(113)는 상기 테두리부재(111) 중 서로 마주하는 두 변을 연결하는 직선부재일 수 있다.
또한, 상기 구획부재(113)는 소정의 길이를 갖는 적어도 하나의 가로부재(113a)와 상기 가로부재(113a)와 교차하도록 배치되는 적어도 하나의 세로부재(113b)를 포함할 수 있다.
이에 따라, 도 7 및 도 10에 도시된 바와 같이 상기 제1지지프레임(210a) 및 제2지지프레임(210b)의 양면에는 두 개의 여과부재(120)가 각각 부착될 수 있다. 이와 같은 경우, 상기 두 개의 여과부재(120)는 상기 테두리부재(111)의 양면을 통해 각각 지지될 수 있고, 상기 두 개의 여과부재(120)는 상기 테두리부재(111)의 두께를 통해 서로 이격된 상태를 유지할 수 있다.
일례로, 상기 여과부재(120)는 판상의 시트형태로 구비될 수 있으며, 테두리 측이 상기 테두리부재(111)에 형성된 단턱부(112)에 부착될 수 있으며, 상기 여과부재(120)의 내측은 상기 구획부재(113) 중 연통로(115)가 형성되지 않은 부분에 직접 부착될 수 있다. 또한, 상기 구획부재(113)는 상기 복수 개의 저장공간(114)을 서로 연통시키는 적어도 하나의 연통로(115)가 형성될 수 있다.
이를 통해, 본 발명의 일 실시예에 따른 중력식 정수장치용 필터모듈(200,200')은 상기 제1지지프레임(210a)의 양면에 부착된 두 개의 여과부재(120)와 상기 제2지지프레임(210b)의 양면에 부착된 두 개의 여과부재(120)를 통해 원수와 접촉되는 여과부재의 전체면적을 넓힐 수 있음으로써 더욱 많은 양의 여과수를 생산할 수 있다.
본 실시예에서, 상기 테두리부재(111), 구획부재(113), 여과부재(120) 및 연통로(115)는 전술한 실시예에서 설명한 내용과 동일하므로 상세한 설명은 생략하기로 한다.
이때, 본 실시예에 따른 중력식 정수장치용 필터모듈(200,200')은 상기 제1지지프레임(210a)의 여과부재(120)를 통해 생산된 여과수와 상기 제2지지프레임(210b)의 여과부재(120)를 통해 생산된 여과수가 하나로 통합된 후 수취구(130)를 통해 외부로 배출될 수 있다.
이를 위해, 상기 제1지지프레임(210a) 및 제2지지프레임(210b)은 각각의 저장공간(114) 중 어느 하나의 저장공간(114)과 연통될 수 있도록 상기 테두리부재(111) 측에 배출로(116)가 형성될 수 있으며, 상기 제1지지프레임(210a)의 배출로(116)와 상기 제2지지프레임(210b)의 배출로(116)가 하나의 공통수취부재(140,240)에 연결될 수 있다.
여기서, 상기 배출로(116)는 상기 테두리부재(111) 및 구획부재(113)를 통해 규정되는 복수 개의 저장공간(114) 중 어느 하나와 직접 연통되도록 상기 테두리부재(111)에 형성될 수도 있지만, 상기 구획부재(113)에 형성되는 연통로(115)와 연결되도록 상기 테두리부재(111) 측에 형성될 수도 있다.
또한, 상기 공통수취부재(140,240)는 내부에 여과수가 이동할 수 있는 유로(142,242)가 형성될 수 있으며, 상기 유로(142,242)가 상기 제1지지프레임(210a)의 배출로(116) 및 상기 제2지지프레임(210b)의 배출로(116)와 각각 연결될 수 있다.
이와 같은 공통수취부재(140,240)는 도 4 내지 도 7에 도시된 바와 같이 상기 제1지지프레임(210a) 및 제2지지프레임(210b)의 사이에 위치하도록 배치될 수 있고, 양면이 별도의 고정부재를 통해 상기 제1지지프레임(210a)의 일면과 상기 제2지지프레임(210b)의 일면에 각각 체결될 수 있다.
이에 따라, 서로 평행하게 배열되는 제1지지프레임(210a) 및 제2지지프레임(210b)은 하부측이 상기 공통수취부재(140)를 통해 이격된 상태를 유지할 수 있다. 또한, 서로 평행하게 배열되는 제1지지프레임(210a) 및 제2지지프레임(210b)은 상부측이 상기 연결부재(160)를 통해 이격된 상태를 유지할 수 있다. 이로 인해, 서로 대면하는 제1지지프레임(210a)의 일면에 부착된 여과부재(120)와 제2지지프레임(210b)의 일면에 부착된 여과부재(120) 측에도 원수가 원활하게 접촉될 수 있다.
대안으로, 상기 공통수취부재(240)는 도 8 내지 도 10에 도시된 바와 같이 일면에 서로 간격을 두고 형성된 복수 개의 삽입홈(244)이 형성될 수 있으며, 상기 제1지지프레임(210a)과 상기 제2지지프레임(210b)의 일측은 상기 삽입홈(244)에 장착될 수 있다.
이에 따라, 서로 평행하게 배열되는 제1지지프레임(210a) 및 제2지지프레임(210b)은 하부측이 상기 삽입홈(244)에 각각 삽입되면 상기 제1지지프레임(210a) 및 제2지지프레임(210b)은 상기 공통수취부재(240)를 통해 서로 이격된 상태를 유지할 수 있다. 또한, 서로 평행하게 배열되는 제1지지프레임(210a) 및 제2지지프레임(210b)은 상부측은 상기 연결부재(160)를 통해 이격된 상태를 유지할 수 있다.
이로 인해, 서로 대면하는 제1지지프레임(210a)의 일면에 부착된 여과부재(120)와 제2지지프레임(210b)의 일면에 부착된 여과부재(120) 측에도 원수가 원활하게 접촉될 수 있다.
이와 같이, 상기 공통수취부재(140,240)는 상기 제1지지프레임(210a)의 여과부재(120)를 통해 생산된 여과수와 상기 제2지지프레임(210b)의 여과부재(120)를 통해 생산된 여과수를 하나로 통합하는 역할과 함께 상기 제1지지프레임(210a) 및 제2지지프레임(210b)을 상호 고정하는 역할을 수행할 수 있다.
상기 수취구(130)는 상기 여과부재(120)를 통해 생산된 여과수를 상기 공통수취부재(140,240)로부터 외부로 배출할 수 있다.
이를 위해, 상기 수취구(130)는 상기 공통수취부재(140,240)에 형성된 유로와 연결될 수 있다. 이에 따라, 상기 여과부재(120)를 통해 생산된 여과수는 각각의 저장공간(114)으로부터 연통로(115)를 통해 상기 배출로(116)를 거쳐 공통수취부재(140,240) 측으로 이동한 후 상기 수취구(130)를 통해 외부로 배출될 수 있다.
한편, 본 실시예에 따른 중력식 정수장치용 필터모듈(200,200')은 전술한 실시예와 마찬가지로 상기 저장공간(114)에 존재하는 공기를 외부로 방출하기 위한 벤트수단(150)을 포함할 수 있다. 즉, 상기 벤트수단(150)은 상기 복수 개의 저장공간(114) 중 어느 하나와 연통될 수 있도록 상기 지지프레임(110)의 일측에 구비될 수 있다.
이로 인해, 본 발명의 일 실시예에 따른 중력식 정수장치용 필터모듈(200,200')은 상기 저장공간(114)에서 배출되는 공기의 부피에 해당하는 만큼 더욱 많은 양의 여과수를 생산할 수 있다.
본 실시예에서, 상기 벤트수단(150)은 도 1 내지 도 3에 도시된 실시예와 동일하므로 상세한 설명은 생략하기로 한다.
한편, 상술한 중력식 정수장치용 필터모듈(100,200,200')은 중력을 이용하여 원수로부터 여과수를 생산하는 중력식 정수장치(1000,2000,2000')에 적용될 수 있다.
즉, 본 발명의 일 실시예에 따른 중력식 정수장치(1000,2000,2000')는 도 12 내지 도 14에 도시된 바와 같이 하우징(310), 중력식 정수장치용 필터모듈(100) 및 개폐수단(320)을 포함할 수 있다.
본 실시예에서, 도면에는 도 1 내지 도 3에 도시된 중력식 정수장치용 필터모듈(100)이 적용되는 것으로 도시하였지만, 이에 한정하는 것은 아니며 도 4 내지 도 9에 도시된 중력식 정수장치용 필터모듈(200,200')이 적용될 수도 있다.
상기 하우징(310)은 처리대상액인 원수가 저장되고 상기 원수로부터 여과수를 생산하기 위한 중력식 정수장치용 필터모듈(100)이 배치되는 공간을 제공할 수 있다.
일례로, 상기 하우징(310)은 소정의 내부공간을 갖는 함체형상으로 형성될 수 있고, 상기 하우징(310)의 일측에는 상기 개폐수단(320)과 연결된 장착구(330)가 형성될 수 있으며, 상기 장착구(330)는 상기 중력식 정수장치용 필터모듈(100)의 수취구(130)와 연결될 수 있다. 여기서, 상기 개폐수단(320)은 사용자의 조작을 통해 여과수의 외부배출을 허용하거나 차단하는 공지의 개폐밸브일 수 있다.
이때, 상기 중력식 정수장치용 필터모듈(100)은 도 12에 도시된 바와 같이 상기 수취구(130)가 상기 장착구(330)에 직접 결합될 수도 있고, 도 13 및 도 14에 도시된 바와 같이 상기 수취구(130)는 소정의 길이를 갖는 연결관(340)을 매개로 상기 장착구(330)와 연결될 수도 있다.
더불어, 상기 내부공간에 배치되는 중력식 정수장치용 필터모듈(100)은 상기 하우징(310)의 바닥면에 가까운 위치에 배치될 수 있다. 이를 통해, 상기 중력식 정수장치용 필터모듈(100)은 상기 내부공간에 채워진 원수에 침강된 상태로 배치될 수 있음으로써 중력 또는 수압을 통하여 상기 원수로부터 여과수를 원활하게 생산할 수 있다.
이로 인해, 본 발명의 일 실시예에 따른 중력식 정수장치(1000,2000,2000')는 전기와 같은 추가적인 동력을 사용하지 않더라도 여과수를 생산할 수 있음으로써 전기와 같은 기간시설이 설치되지 않거나 전기의 공급이 불가능하거나 어려운 가혹한 환경에서도 필요한 여과수를 간편하게 생산할 수 있다.
이상에서 본 발명의 일 실시예에 대하여 설명하였으나, 본 발명의 사상은 본 명세서에 제시되는 실시 예에 제한되지 아니하며, 본 발명의 사상을 이해하는 당업자는 동일한 사상의 범위 내에서, 구성요소의 부가, 변경, 삭제, 추가 등에 의해서 다른 실시 예를 용이하게 제안할 수 있을 것이나, 이 또한 본 발명의 사상범위 내에 든다고 할 것이다.
100,200,200' : 중력식 정수장치용 필터모듈
110,210a,210b : 지지프레임 111 : 테두리부재
112 : 단턱부 113 : 구획부재
113a : 가로부재 113b : 세로부재
114 : 저장공간 115 : 연통로
116 : 배출로 117 : 설치공
120 : 여과부재 121 : 지지체
122 : 나노섬유웹층 130 : 수취구
140,240 : 공통수취부재 150: 벤트수단
160 : 연결부재
1000,2000,2000' : 중력식 정수장치
310 : 하우징 320 : 개폐수단
330 : 장착구 340 : 연결관

Claims (14)

  1. 양면이 개방된 빈공간을 포함하는 루프 형상의 테두리부재와, 상기 빈공간을 복수 개의 저장공간으로 구획할 수 있도록 상기 테두리부재에 결합되는 구획부재 및 상기 복수 개의 저장공간이 서로 연통될 수 있도록 상기 구획부재에 형성된 적어도 하나의 연통로를 포함하여 서로 평행하게 이격배치되는 제1지지프레임 및 제2지지프레임;
    소정의 면적을 갖는 판상으로 형성되고 외부로부터 상기 복수 개의 저장공간 측으로 이동하는 원수로부터 여과수를 생산할 수 있도록 상기 제1지지프레임 및 제2지지프레임에 각각 결합되는 복수 개의 여과부재;
    상기 제1지지프레임의 저장공간에 저장된 여과수와 상기 제2지지프레임의 저장공간에 저장된 여과수를 통합하는 적어도 하나의 공통수취부재;
    여과수를 외부로 배출할 수 있도록 상기 공통수취부재에 결합되는 수취구; 및
    상기 제1지지프레임의 저장공간에 저장된 여과수와 상기 제2지지프레임의 저장공간에 저장된 여과수를 상기 공통수취부재 측으로 이동시킬 수 있도록 상기 제1지지프레임 및 제2지지프레임에 각각 형성되는 배출로;를 포함하고,
    상기 공통수취부재는 여과수가 이동할 수 있도록 내부에 형성되는 유로를 포함하여 상기 제1지지프레임 및 제2지지프레임의 사이에 위치하도록 배치되며,
    상기 제1지지프레임 및 제2지지프레임은 각각의 배출로가 상기 유로와 연결되도록 상기 공통수취부재의 양면에 고정부재를 통해 각각 체결되어 상기 공통수취부재를 통해 서로 일정간격 이격된 상태를 유지하는 중력식 정수장치용 필터모듈.
  2. 양면이 개방된 빈공간을 포함하는 루프 형상의 테두리부재와, 상기 빈공간을 복수 개의 저장공간으로 구획할 수 있도록 상기 테두리부재에 결합되는 구획부재 및 상기 복수 개의 저장공간이 서로 연통될 수 있도록 상기 구획부재에 형성된 적어도 하나의 연통로를 포함하여 서로 평행하게 이격배치되는 제1지지프레임 및 제2지지프레임;
    소정의 면적을 갖는 판상으로 형성되고 외부로부터 상기 복수 개의 저장공간 측으로 이동하는 원수로부터 여과수를 생산할 수 있도록 상기 제1지지프레임 및 제2지지프레임에 각각 결합되는 복수 개의 여과부재;
    상기 제1지지프레임의 저장공간에 저장된 여과수와 상기 제2지지프레임의 저장공간에 저장된 여과수를 통합하는 적어도 하나의 공통수취부재;
    여과수를 외부로 배출할 수 있도록 상기 공통수취부재에 결합되는 수취구; 및
    상기 제1지지프레임의 저장공간에 저장된 여과수와 상기 제2지지프레임의 저장공간에 저장된 여과수를 상기 공통수취부재 측으로 이동시킬 수 있도록 상기 제1지지프레임 및 제2지지프레임에 각각 형성되는 배출로;를 포함하고,
    상기 공통수취부재는, 일면에 서로 간격을 두고 형성되는 복수 개의 삽입홈과 여과수가 이동할 수 있도록 내부에 형성되는 유로를 포함하며,
    상기 제1지지프레임 및 제2지지프레임은 각각의 배출로가 상기 유로와 연결되도록 상기 복수 개의 삽입홈에 각각 체결되어 서로 일정간격 이격된 상태를 유지하는 중력식 정수장치용 필터모듈.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 연통로는 상기 구획부재에 인입형성되는 수용홈인 중력식 정수장치용 필터모듈.
  4. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 테두리부재는 내측테두리를 따라 형성되는 단턱부를 포함하고, 상기 여과부재는 테두리측이 상기 단턱부에 고정되는 중력식 정수장치용 필터모듈.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 구획부재 중 상기 연통로가 형성되지 않는 부분의 두께는 상기 테두리부재 중 상기 단턱부가 형성된 부분의 두께와 서로 동일한 크기인 중력식 정수장치용 필터모듈.
  6. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 구획부재는 소정의 길이를 갖는 적어도 하나의 가로부재와 상기 가로부재와 교차하도록 배치되는 적어도 하나의 세로부재를 포함하는 중력식 정수장치용 필터모듈.
  7. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 제1지지프레임 및 제2지지프레임 각각은 상기 복수 개의 저장공간 중 어느 하나와 연통될 수 있도록 상기 테두리부재에 구비되는 벤트수단을 포함하는 중력식 정수장치용 필터모듈.
  8. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 여과부재는 소정 면적을 갖는 판상의 지지체와 상기 지지체의 일면 또는 양면에 나노섬유로 형성된 나노섬유웹층을 포함하는 중력식 정수장치용 필터모듈.
  9. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 연통로는 상기 구획부재의 양면에 각각 형성되는 중력식 정수장치용 필터모듈.
  10. 삭제
  11. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 배출로는 상기 연통로와 연결되도록 형성되는 중력식 정수장치용 필터모듈.
  12. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 제1지지프레임 및 제2지지프레임은 적어도 하나의 연결부재를 매개로 서로 고정되는 중력식 정수장치용 필터모듈.
  13. 원수가 저장된 내부공간을 갖는 하우징; 및
    중력을 이용하여 상기 원수에 포함된 이물질을 걸러낼 수 있도록 상기 내부공간에 배치되는 청구항 제1항 또는 제2항 중 어느 한 항에 기재된 중력식 정수장치용 필터모듈;을 포함하는 중력식 정수장치.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 중력식 정수장치는 상기 수취구와 연결된 개폐수단을 더 포함하고, 상기 중력식 정수장치용 필터모듈을 통해 생산된 여과수는 상기 개폐수단을 통해 외부로 배출되는 중력식 정수장치.
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