KR102436530B1

KR102436530B1 - 필터 카트리지 여과장치

Info

Publication number: KR102436530B1
Application number: KR1020220066711A
Authority: KR
Inventors: 이돈구
Original assignee: 신화아쿠아 주식회사
Priority date: 2022-05-31
Filing date: 2022-05-31
Publication date: 2022-08-25

Abstract

본 발명의 일 실시예에 따른 필터 카트리지 여과장치는, 유입된 원수 내의 오염물질을 제거하고, 오염물질이 제거된 정수를 외부로 배출시키는 필터 카트리지 여과장치에 있어서, 외부로부터 유입된 원수를 수용하는 수용공간을 형성하는 수용부, 상기 수용공간으로의 원수 유입 통로를 제공하는 원수제공구 및 상기 수용공간으로부터 정수가 배출되는 통로를 제공하는 정수배출구를 구비하는 하우징부, 상기 수용공간에 수용되며, 방사상으로 배열된 채 적층된 복수의 필터 엘리먼트로 구성되는 원통형의 필터부 및 상기 하우징부에 장착된 채, 상기 필터부에 형성된 중공으로 삽입되어 상기 필터부를 경유한 정수를 살균하는 살균부를 포함하며, 상기 필터부는,
상기 수용공간을 구획하여, 상기 원수제공구로 유입된 원수가 필터링 된 채, 상기 살균부를 경유하여 상기 정수배출구로 이동되도록 할 수 있다.

Description

필터 카트리지 여과장치{Water purification device with filter element}

본 발명은 필터 카트리지 여과장치에 관한 것으로 상세하게는, 유입된 원수 내의 오염물질을 제거하고, 오염물질이 제거된 정수를 외부로 배출시키는 필터 카트리지 여과장치에 관한 것이다.

일반적으로 물 속에는 천연유기물질(Natural Organic Matter; NOM)을 비롯한 수많은 이온성 물질, 화학물질이 존재하며 상수처리 과정에서 제거되지 않고 새로운 오염물질을 발생시키는 원인물질로 작용한다. 또한, 최근에는 염소소독으로 제거되지 않은 병원성 미생물에 대한 존재여부가 논란이 되고 있다. 바이러스(Virus), 크립토스포리디움(Crytosphoridium), 자이알디아(Giardia) 등으로 분류되는 병원성 미생물은 인체 및 동물의 분변을 통해 환경 중으로 배출되어 하수뿐 아니라 지표수와 지하수에도 존재한다. 바이러스는 0.02-0.09㎛, 박테리아는 0.4-14㎛, 폭 0.2-1.2㎛의 크기를가지며 크립토스포리디움, 자이알디아 등 원생동물은 바이러스나 박테리아에 비해서는 비교적 큰 편이다. 바이러스의 경우 크기가 매우 작기 때문에 일반 여과에 의해서는 거의 처리되지 않으며 내성이 강한 시스트(Cyst)를 형성하여 물에서 수개월 이상 안정적으로 살아있다. 현재 물 속의 미량오염물질을 제거하기 위하여 상수처리과정에서 고도응집처리 또는 활성탄 흡착, 막여과가 제시되고 있는데 최근 막을 사용한 정수처리공정에 대한 국가단위의 대규모 연구가 진행 중이다.

특히, 막 여과에 대해서는 최근에 많은 연구가 이루어져 고도정수처리 과정에서 실용화가 타진되고 있는데 아직까지도 경제적인 비용과 기술적인 문제로 인해 폭넓게 이용되지는 못하고 있다. 역삼투막(RO), 나노여과막(NF), 한외여과막(UF), 정밀여과막(MF)으로 분류되는 막을 비롯한 기존 필터들은 기공(pore)의 사이즈를 이용하여 물리적인 기작에 의거하여 물 중 오염 물질을 제거하는 시스템이다.

분리막의 오염물질제거에 대한 주된 메커니즘은 체분리(Sieve)효과, 즉 입자크기에 의한 제거가 적용되어 물속에 부유하고 있는 박테리아, 바이러스, 유기 오염물 등을 제거하여 주는 것이다. 상기 입자크기에 의한 제거 외에도 분리막 표면 전하에 따른 정전기적 흡착에 의해서도 수중의 미생물 등을 걸러주며, 이 방법은 적은 운전압력 대비 높은 투수율 및 높은 입자제거 성능으로 각광 받으며 연구되고 있다.

종래의 수처리용으로 널리 사용되는 마이크로 섬유 필터는 여과 면적이 작고 정전기력이 없기 때문에 효율이 떨어진다는 단점이 있었으며, 멤브레인 필터는 여과 효율은 높으나 압력 손실이 크다는 단점이 있었다.

따라서, 마이크로 섬유 필터와 멤브레인 필터의 단점을 보완하기 위한 나노 사이즈의 기공을 가지는 섬유 필터에 정전기력을 부과함으로써 섬유 필터의 여과 효율을 증가시키고, 압력 손실을 감소시키는 연구가 진행되고 있다.

한국등록특허 제10-1801642호

본 발명의 목적은, 유입된 원수 내의 오염물질을 제거하고, 오염물질이 제거된 정수를 외부로 배출시키는 필터 카트리지 여과장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 일 실시예에 따른 필터 카트리지 여과장치는, 유입된 원수 내의 오염물질을 제거하고, 오염물질이 제거된 정수를 외부로 배출시키는 필터 카트리지 여과장치에 있어서, 외부로부터 유입된 원수를 수용하는 수용공간을 형성하는 수용부, 상기 수용공간으로의 원수 유입 통로를 제공하는 원수제공구 및 상기 수용공간으로부터 정수가 배출되는 통로를 제공하는 정수배출구를 구비하는 하우징부, 상기 수용공간에 수용되며, 방사상으로 배열된 채 적층된 복수의 필터 엘리먼트로 구성되는 원통형의 필터부 및 상기 하우징부에 장착된 채, 상기 필터부에 형성된 중공으로 삽입되어 상기 필터부를 경유한 정수를 살균하는 살균부를 포함하며, 상기 필터부는,

상기 수용공간을 구획하여, 상기 원수제공구로 유입된 원수가 필터링 된 채, 상기 살균부를 경유하여 상기 정수배출구로 이동되도록 할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 필터 카트리지 여과장치의 상기 필터부는, 복수의 통공이 구비된 원통형으로서, 길이를 관통하는 중공이 형성된 코어부 및 상기 코어부의 원형 외주면에 장착된 채, 반경 방향으로 형성되는 복수의 필터 엘리먼트를 구비하며, 상기 복수의 필터 엘리먼트는, 섬유재질의 필터 엘리먼트가 원주 방향으로 적층되어 상기 코어부를 기준으로 방사상으로 배치될 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 필터 카트리지 여과장치의 상기 살균부는, 상기 코어부의 내주면에 장착되며, 중앙에 장착홀이 형성되는 장착부 및 상기 장착홀에 삽입된 채, 상기 장착부의 하부로 연장되는 자외선 조사부를 구비하며, 상기 자외선 조사부는, 자외선을 조사하는 UV 램프부 및 상기 UV 램프부를 포위하되, 투명 재질로 형성되어, 상기 UV 램프부로부터 조사된 자외선이 투과되는 보호관부를 구비할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 필터 카트리지 여과장치의 상기 살균부는, 상기 장착부에 장착된 채, 상기 보호관부의 외주면을 따라 이동되어 상기 보호관부의 외주면의 이물질을 제거하는 세척부를 더 구비하며, 상기 세척부는, 상기 장착부에 형성된 보조홀에 삽입된 채, 상기 보호관부와 평행하게 배치되는 가이드부, 상기 가이드부의 외주면을 따라 형성된 나사산에 체결된 채, 상기 가이드부의 회전에 따라 승강하는 승강부 및 상기 가이드부의 일측단에 연결된 채, 인가된 전원에 의해 회전력을 발생시키는 동력부를 구비하고, 상기 승강부는, 2개의 고리부가 형성되며 제1 고리부는 상기 보호관부에 연결되고, 제2 고리부는 상기 가이드부에 연결될 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 필터 카트리지 여과장치의 상기 승강부는, 상기 가이드부에 장착되는 제1 승강편 및 상기 장착부와 상기 제1 승강편 사이에 배치되며, 상기 제1 승강편과 이격된 채, 상기 가이드부에 장착되는 제2 승강편을 구비하고, 상기 제1 승강편과 상기 제2 승강편은, 각각 상기 보호관부의 등분된 영역을 세척할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 필터 카트리지 여과장치의 상기 승강부는, 상기 가이드부에 장착되되, 일정 간격 이격된 채 상기 보호관부에 연결되는 N개의 승강편으로 구성되며, 상기 보호관부의 표면 세척을 위한 상기 가이드부의 회전수는, 승강편의 개수와 반비례 관계일 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 필터 카트리지 여과장치는, 상기 장착부에 설치된 채, 상기 UV 램프부와 대향하도록 배치되어, 상기 UV 램프부로부터 조사된 자외선 양을 측정하는 센서부 및 상기 센서부에 의해 측정된 값에 따라 상기 동력부를 구동시키는 제어부를 더 포함하며, 상기 제어부는, 상기 센서부에 의해 측정된 값이 기 설정된 값보다 작은 경우, 상기 동력부를 구동시킬 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 필터 카트리지 여과장치의 상기 동력부는, 인가된 전원에 의해 회전력을 발생시키는 모터부 및 상기 모터부에 의해 회전되며, 외주면을 따라 나사산이 형성되는 웜형성부를 구비하며, 상기 가이드부는, 상부측은 상기 장착부의 상측으로 노출되고, 하부측은 상기 장착부의 하측으로 노출된 채, 상기 보호관부와 평행하게 배치되고, 외주면에 제1 나사산을 형성하는 레일부 및 상기 레일부의 상측단에 연결된 채, 외주면을 따라 제2 나사산이 형성되며, 상기 웜형성부와 맞물려 회전되는 웜기어형성부를 구비하고, 상기 웜형성부의 회전축과 상기 웜기어형성부의 회전축은 수직 관계에 있을 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 필터 카트리지 여과장치의 상기 제어부는, 상기 센서부에 의해 측정된 값이 기 설정된 값보다 작은 경우, 상기 웜형성부가 제1 회전방향으로 제1 회전수로 회전되는 제1 동작 후, 상기 제1 회전방향의 반대방향인 제2 회전방향으로 상기 제1 회전수로 회전되는 제2 동작이 반복되도록 제어할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 필터 카트리지 여과장치는, 상기 UV 램프부와 인접하게 배치되어, 상기 UV 램프부의 점등 시간을 측정하는 카운트부 및 상기 제어부로부터 입력된 신호에 따라 빛 또는 소리를 발생시키는 알림부를 더 포함하며,상기 제어부는, 상기 카운트부에 의해 측정된 상기 UV 램프부의 점등 시간이, 기 설정된 값의 80%에 도달한 경우, 상기 알림부가 예비신호를 발생시키도록 제어하고, 상기 카운트부에 의해 측정된 상기 UV 램프부의 점등 시간이, 기 설정된 값의 90%에 도달한 경우, 상기 알림부가 교체신호를 발생시키도록 제어하며, 상기 카운트부에 의해 측정된 상기 UV 램프부의 점등 시간이, 기 설정된 값의 100%에 도달한 경우, 상기 알림부가 최종신호를 발생시키도록 제어할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 필터 카트리지 여과장치의 상기 필터부는, 환형으로 형성되어 상기 필터 엘리먼트의 상측을 커버하되, 환형의 내측 원형 테두리는 상기 코어부의 상측에 착탈 가능하도록 연결되는 상부캡, 환형으로 형성되어 상기 필터 엘리먼트의 하측을 커버하되, 환형의 내측 원형 테두리는 상기 코어부의 하측에 착탈 가능하도록 연결되는 하부캡 및 상기 필터 엘리먼트의 외주면을 포위한 채, 상기 필터 엘리먼트의 위치 이동을 제한하는 이동제한부를 더 구비할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 필터 카트리지 여과장치는, 상기 필터부는, 상기 코어부의 원형 내주면에 장착된 채, 상기 살균부의 외측을 포위하는 간섭방지부를 더 구비하며, 상기 간섭방지부는, 상기 복수의 필터 엘리먼트를 경유한 필터링된 정수의 유동에 의한, 상기 살균부의 위치 이동을 제한하여, 상기 살균부와 상기 코어부의 접촉을 방지할 수 있다.

본 발명에 의하면, 자외선 램프의 석영보호관에 붙은 이물질 등을 제거하여, 자외선램프의 자외선 방출량이 저하되는 것을 방지할 수 있다.

또한, 자외선 램프부의 점등시간을 측정하고, 나아가 점등시간을 구분하여 관리자에게 알려줌으로써, 관리자에 의한 필터 카트리지 여과장치의 유지/관리를 용이하게 하고, 원수의 살균 효과를 높은 상태로 유지되도록 한다.

도 1 및 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 필터 카트리지 여과장치를 도시한 개략도.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 필터 카트리지 여과장치의 필터부를 설명하기 위한 개략도.
도 4 내지 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 필터 카트리지 여과장치의 살균부를 설명하기 위한 개략도.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 필터 카트리지 여과장치의 제어부를 설명하기 위한 블록도.

이하에서는 도면을 참조하여 본 발명의 구체적인 실시예를 상세하게 설명한다. 다만, 본 발명의 사상은 제시되는 실시예에 제한되지 아니하고, 본 발명의 사상을 이해하는 당업자는 동일한 사상의 범위 내에서 다른 구성요소를 추가, 변경, 삭제 등을 통하여, 퇴보적인 다른 발명이나 본 발명 사상의 범위 내에 포함되는 다른 실시예를 용이하게 제안할 수 있을 것이나, 이 또한 본원 발명 사상 범위 내에 포함된다고 할 것이다.

또한, 각 실시예의 도면에 나타나는 동일한 사상의 범위 내의 기능이 동일한 구성요소는 동일한 참조부호를 사용하여 설명한다.

도 1 및 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 필터 카트리지 여과장치를 도시한 개략도이며, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 필터 카트리지 여과장치의 필터부를 설명하기 위한 개략도이다.

도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 필터 카트리지 여과장치(1, 이하 여과장치)는 유입된 원수 내의 오염물질을 제거하고, 오염물질이 제거된 정수를 외부로 배출시키는 장치이다.

본 발명의 여과장치(1)는, 하우징부(10), 필터부(20) 및 살균부(30)를 포함할 수 있다.

상기 하우징부(10)는, 외부로부터 유입된 원수를 수용하는 수용공간을 형성하는 수용부(11), 상기 수용공간으로의 원수 유입 통로를 제공하는 원수제공구(13) 및 상기 수용공간으로부터 정수가 배출되는 통로를 제공하는 정수배출구(15)를 구비할 수 있다.

상기 하우징부(10)의 수용공간은 상기 원수제공구(13)와 연통되는 제1 공간과, 상기 정수배출구(15)와 연통되는 제2 공간이 구획되어 형성될 수 있으며, 상기 제1 공간과 상기 제2 공간 사이에 상기 필터부(20)가 위치하여, 상기 제1 공간으로부터 상기 제2 공간으로 이동되는 원수가 상기 필터부(20)에 의해 필터링된 채, 이동되도록 할 수 있다.

일 예로, 상기 하우징부(10)의 내측에 상부가 개방된 원통형의 구획부가 형성되어, 상기 구획부의 내측은 제1 공간으로 상기 구획부와 상기 하우징부(10)의 내측면 사이에 제2 공간이 형성될 수 있다. 이 때, 상기 구획부의 내측으로 유입된 원수는 상기 제1 공간에 배치된 필터부(20)를 경유하여, 개방된 상부측으로 이동됨으로써, 상기 제2 공간으로 이동된 채, 상기 정수배출구(15)로 이동될 수 있다.

상기 필터부(20)는, 상기 수용공간에 수용되며, 방사상으로 배열된 채 적층된 복수의 필터 엘리먼트(23)로 구성되는 원통형일 수 있다.

상기 필터부(20)는 코어부(21), 복수의 필터 엘리먼트(23), 상부캡(25), 하부캡(26), 이동제한부(27) 및 간섭방지부(29)를 구비할 수 있다.

상기 코어부(21)는, 복수의 통공이 구비된 원통형으로서, 길이를 관통하는 중공이 형성될 수 있다.

상기 코어부(21)는, 상기 복수의 필터 엘리먼트(23)의 형상이 유지되도록 내측에서 지지하는 구성요소이며, 길이를 관통하는 중공 내에는 후술할 살균부(30)가 위치할 수 있다. 여기서, 상기 살균부(30)에 의한 살균 효과를 극대화하기 위하여 상기 코어부(21)는 투명 또는 반투명재질로 형성될 수 있다.

구체적으로, 상기 살균부(30)는, 자외선을 이용한 살균 작용을 구현하므로, 자외선이 상기 코어부(21)에 의해 차단되지 않도록 투과 가능한 투명 또는 반투명재질로 형성되는 것이다.

상기 복수의 필터 엘리먼트(23)는, 상기 코어부(21)의 원형 외주면에 장착된 채, 반경 방향으로 형성될 수 있다.

상기 복수의 필터 엘리먼트(23)는, 섬유재질의 필터 엘리먼트(23)가 원주 방향으로 적층되어 상기 코어부(21)를 기준으로 방사상으로 배치될 수 있다.

상기 상부캡(25)은, 환형으로 형성되어 상기 필터 엘리먼트(23)의 상측을 커버하되, 환형의 내측 원형 테두리는 상기 코어부(21)의 상측에 착탈 가능하도록 연결될 수 있다.

상기 하부캡(26)은, 환형으로 형성되어 상기 필터 엘리먼트(23)의 하측을 커버하되, 환형의 내측 원형 테두리는 상기 코어부(21)의 하측에 착탈 가능하도록 연결될 수 있다.

상기 상부캡(25)과 상기 하부캡(26)은 동일한 형상으로 형성될 수 있다. 또한, 상기 상부캡(25)과 상기 하부캡(26)은 상기 필터 엘리먼트(23)와 상이한 색상으로 형성되어, 상기 상부캡(25)과 상기 하부캡(26)의 상기 필터 엘리먼트(23)로의 장착이 용이하도록 할 수 있다.

여기서, 상기 복수의 필터 엘리먼트(23)는, 흰색으로 형성되어 필터링된 이물질의 육안 식별이 용이하도록 할 수 있다.

상기 이동제한부(27)는, 상기 필터 엘리먼트(23)의 외주면을 포위한 채, 상기 필터 엘리먼트(23)의 위치 이동을 제한할 수 있다.

상기 간섭방지부(29)는, 상기 코어부(21)의 원형 내주면에 장착된 채, 상기 살균부(30)의 외측을 포위할 수 있다.

상기 간섭방지부(29)는, 상기 복수의 필터 엘리먼트(23)를 경유한 필터링된 정수의 유동에 의한, 상기 살균부(30)의 위치 이동을 제한하여, 상기 살균부(30)와 상기 코어부(21)의 접촉을 방지할 수 있다.

상기 살균부(30)는, 상기 하우징부(10)에 장착된 채, 상기 필터부(20)에 형성된 중공으로 삽입되어 상기 필터부(20)를 경유한 정수를 살균할 수 있다.

상기 필터부(20)는, 상기 수용공간을 구획하여, 상기 원수제공구(13)로 유입된 원수가 필터링 된 채, 상기 살균부(30)를 경유하여 상기 정수배출구(15)로 이동되도록 할 수 있다.

도 4 내지 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 필터 카트리지 여과장치의 살균부를 설명하기 위한 개략도이다.

도 4 내지 도 6을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 여과장치(1)의 살균부(30)는 장착부(31), 자외선 조사부(33) 및 세척부(35)를 구비할 수 있다.

상기 장착부(31)는, 상기 코어부(21)의 내주면에 장착되며, 중앙에 장착홀이 형성될 수 있다.

상기 자외선 조사부(33)는, 상기 장착홀에 삽입된 채, 상기 장착부(31)의 하부로 연장될 수 있다.

상기 자외선 조사부(33)는, 자외선을 조사하는 UV 램프부(331) 및 상기 UV 램프부(331)를 포위하되, 투명 재질로 형성되어, 상기 UV 램프부(331)로부터 조사된 자외선이 투과되는 보호관부(333)를 구비할 수 있다.

상기 보호관부(333)는 석영 재질로 형성될 수 있으며, 이물질 등으로 투명도가 떨어지면 상기 UV 램프부(331)로부터 발산되는 자외선 방출량이 현저히 줄어들고 이는 살균력의 저하를 의미한다. 이에 본 발명에서는 상기 세척부(35)를 이용하여 상기 보호관부(333)의 외측면을 닦아내어 상기 UV 램프부(331)로부터 발산되는 자외선의 방출량이 유지되도록 할 수 있다.

상기 세척부(35)는, 상기 장착부(31)에 장착된 채, 상기 보호관부(333)의 외주면을 따라 이동되어 상기 보호관부(333)의 외주면의 이물질을 제거할 수 있다.

상기 세척부(35)는, 가이드부(351), 승강부(353) 및 동력부(355)를 구비할 수 있다.

상기 가이드부(351)는, 상기 장착부(31)에 형성된 보조홀에 삽입된 채, 상기 보호관부(333)와 평행하게 배치될 수 있다.

상기 승강부(353)는, 상기 가이드부(351)의 외주면을 따라 형성된 나사산에 체결된 채, 상기 가이드부(351)의 회전에 따라 승강할 수 있다.

상기 승강부(353)는, 2개의 고리부가 형성되며 제1 고리부(3531)는 상기 보호관부(333)에 연결되고, 제2 고리부(3532)는 상기 가이드부(351)에 연결될 수 있다.

상기 승강부(353)는, 상기 가이드부(351)에 장착되는 제1 승강편(353a) 및 상기 장착부(31)와 상기 제1 승강편(353a) 사이에 배치되며, 상기 제1 승강편(353a)과 이격된 채, 상기 가이드부(351)에 장착되는 제2 승강편(353b)을 구비할 수 있다.

상기 제1 승강편(353a)과 상기 제2 승강편(353b)은, 각각 상기 보호관부(333)의 등분된 영역을 세척할 수 있다. 구체적으로, 상기 제1 승강편(353a)은 상기 장착부(31)의 하부측으로 노출된 상기 보호관부(333)의 1/2 지점에 형성될 수 있으며, 상기 제2 승강편(353b)은 상기 보호관부(333)의 하측단에 형성될 수 있다.

상기 제1 승강편(353a)과 상기 제2 승강편(353b)이 상기 동력부(355)에 의해 상승하게 되면, 상기 제1 승강편(353a)이 상기 장착부(31)의 저면과 접촉되는 순간에 상기 제2 승강편(353b)은 처음 상기 제1 승강편(353a)의 위치에 위치하게 되어, 상기 보호관부(333)의 전체 영역이 세척되게 된다.

상기 동력부(355)는, 상기 가이드부(351)의 일측단에 연결된 채, 인가된 전원에 의해 회전력을 발생시킬 수 있다.

상기 승강부(353)는, 상기 가이드부(351)에 장착되되, 일정 간격 이격된 채 상기 보호관부(333)에 연결되는 N개의 승강편으로 구성될 수 있다. 여기서, 상기 승강부(353)의 개수가 많아질수록 상기 보호관부(333)의 세척영역은 많이 등분되어 짧은 이동거리의 이동으로 세척이 신속히 구현되도록 할 수 있다.

정리하면, 상기 보호관부(333)의 표면 세척을 위한 상기 가이드부(351)의 회전수는, 승강편의 개수와 반비례 관계일 수 있다.

상기 동력부(355)는, 인가된 전원에 의해 회전력을 발생시키는 모터부(355a) 및 상기 모터부(355a)에 의해 회전되며, 외주면을 따라 나사산이 형성되는 웜형성부(355b)를 구비할 수 있다.

상기 가이드부(351)는, 레일부(351a) 및 웜기어형성부(351b)를 구비할 수 있다.

상기 레일부(351a)는, 상부측은 상기 장착부(31)의 상측으로 노출되고, 하부측은 상기 장착부(31)의 하측으로 노출된 채, 상기 보호관부(333)와 평행하게 배치되고, 외주면에 제1 나사산을 형성할 수 있다.

상기 웜기어형성부(351b)는, 상기 레일부(351a)의 상측단에 연결된 채, 외주면을 따라 제2 나사산이 형성되며, 상기 웜형성부(355b)와 맞물려 회전될 수 있다.

상기 웜형성부(355b)의 회전축과 상기 웜기어형성부(351b)의 회전축은 수직 관계에 있을 수 있다.

도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 필터 카트리지 여과장치의 제어부를 설명하기 위한 블록도이다.

도 7을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 여과장치(1)는 센서부(40) 및 제어부(50)를 더 포함할 수 있다.

상기 센서부(40)는, 상기 장착부(31)에 설치된 채, 상기 UV 램프부(331)와 대향하도록 배치되어, 상기 UV 램프부(331)로부터 조사된 자외선 양을 측정할 수 있다.

상기 제어부(50)는, 상기 센서부(40)에 의해 측정된 값에 따라 상기 동력부(355)를 구동시킬 수 있다.

상기 제어부(50)는, 상기 센서부(40)에 의해 측정된 값이 기 설정된 값보다 작은 경우, 상기 동력부(355)를 구동 시킬 수 있다.

상기 제어부(50)는, 상기 센서부(40)에 의해 측정된 값이 기 설정된 값보다 작은 경우, 상기 웜형성부(355b)가 제1 회전방향으로 제1 회전수로 회전되는 제1 동작 후, 상기 제1 회전방향의 반대방향인 제2 회전방향으로 상기 제1 회전수로 회전되는 제2 동작이 반복되도록 제어할 수 있다.

여기서, 상기 제1 동작은, 상기 승강부(353)가 상기 가이드부(351)를 따라 상승하는 동작일 수 있으며, 상기 제2 동작은, 상기 승강부(353)가 상기 가이드부(351)를 따라 하강하는 동작일 수 있다.

상기 제1 동작과 상기 제2 동작에 의해, 상기 승강부(353)는 대기위치로 복귀하는 동시에 상기 보호관부(333)를 두 번 세척하는 효과를 주어, 작동에 따른 세척 효율을 극대화할 수 있다.

한편, 본 발명의 일 실시예에 따른 여과장치(1)는, 카운트부(60) 및 알림부(70)를 더 포함할 수 있다.

상기 카운트부(60)는, 상기 UV 램프부(331)와 인접하게 배치되어, 상기 UV 램프부(331)의 점등 시간을 측정할 수 있다.

상기 알림부(70)는, 상기 제어부(50)로부터 입력된 신호에 따라 빛 또는 소리를 발생시킬 수 있다.

상기 제어부(50)는, 상기 카운트부(60)에 의해 측정된 상기 UV 램프부(331)의 점등 시간이, 기 설정된 값의 80%에 도달한 경우, 상기 알림부(70)가 예비신호를 발생시키도록 제어할 수 있다.

관리자는 상기 알림부(70)의 예비신호를 확인하고 상기 UV 램프부(331)의 교체 시기가 얼마 남지 않았음을 인지할 수 있다.

또한, 상기 제어부(50)는, 상기 카운트부(60)에 의해 측정된 상기 UV 램프부(331)의 점등 시간이, 기 설정된 값의 90%에 도달한 경우, 상기 알림부(70)가 교체신호를 발생시키도록 제어할 수 있다.

상기 교체신호는 상기 예비신호와 상이한 신호로서, 관리자는 상기 알림부(70)의 교체신호를 확인하고, 상기 UV 램프부(331)를 교체할 수 있다.

그리고, 상기 제어부(50)는, 상기 카운트부(60)에 의해 측정된 상기 UV 램프부(331)의 점등 시간이, 기 설정된 값의 100%에 도달한 경우, 상기 알림부(70)가 최종신호를 발생시키도록 제어할 수 있다.

상기 최종신호는 상기 예비신호 및 상기 교체신호와 상이한 신호로서, 관리자는 상기 UV 램프부(331)에 의한 살균 효율이 떨어지고 있는 것을 확인하여, 긴급히 상기 UV 램프부(331)를 교체할 수 있다.

상기 UV 램프부(331)는 통상 13,000 시간의 한정된 수명을 가지고 있는데, 상기 UV 램프부(331)가 점등되는 시간동안 수명이 줄어들게 되지만, 관리자는 상기 UV 램프부(331)의 수명을 수시로 확인하기가 어렵다.

이에, 본 발명은 상기 카운트부(60)에 의해 상기 UV 램프부(331)의 점등시간을 측정하고, 나아가 점등시간을 구분하여 관리자에게 알려줌으로써, 관리자에 의한 필터 카트리지 여과장치(1)의 유지/관리를 용이하게 하고, 원수의 살균 효과를 높은 상태로 유지되도록 한다.

상기에서는 본 발명에 따른 실시예를 기준으로 본 발명의 구성과 특징을 설명하였으나 본 발명은 이에 한정되지 않으며, 본 발명의 사상과 범위 내에서 다양하게 변경 또는 변형할 수 있음은 본 발명이 속하는 기술분야의 당업자에게 명백한 것이며, 따라서 이와 같은 변경 또는 변형은 첨부된 특허청구범위에 속함을 밝혀둔다.

1: 필터 카트리지 여과장치
10: 하우징부
20: 필터부
30: 살균부
40: 센서부
50: 제어부
60: 카운트부
70: 알림부

Claims

유입된 원수 내의 오염물질을 제거하고, 오염물질이 제거된 정수를 외부로 배출시키는 필터 카트리지 여과장치에 있어서,
외부로부터 유입된 원수를 수용하는 수용공간을 형성하는 수용부, 상기 수용공간으로의 원수 유입 통로를 제공하는 원수제공구 및 상기 수용공간으로부터 정수가 배출되는 통로를 제공하는 정수배출구를 구비하는 하우징부;
상기 수용공간에 수용되며, 방사상으로 배열된 채 적층된 복수의 필터 엘리먼트로 구성되는 원통형의 필터부; 및
상기 하우징부에 장착된 채, 상기 필터부에 형성된 중공으로 삽입되어 상기 필터부를 경유한 정수를 살균하는 살균부;를 포함하며,
상기 필터부는,
상기 수용공간을 구획하여, 상기 원수제공구로 유입된 원수가 필터링 된 채, 상기 살균부를 경유하여 상기 정수배출구로 이동되도록 하고,
상기 필터부는,
복수의 통공이 구비된 원통형으로서, 길이를 관통하는 중공이 형성된 코어부 및
상기 코어부의 원형 외주면에 장착된 채, 반경 방향으로 형성되는 복수의 필터 엘리먼트를 구비하며,
상기 복수의 필터 엘리먼트는,
섬유재질의 필터 엘리먼트가 원주 방향으로 적층되어 상기 코어부를 기준으로 방사상으로 배치되고,
상기 살균부는,
상기 코어부의 내주면에 장착되며, 중앙에 장착홀이 형성되는 장착부 및
상기 장착홀에 삽입된 채, 상기 장착부의 하부로 연장되는 자외선 조사부를 구비하며,
상기 자외선 조사부는,
자외선을 조사하는 UV 램프부 및
상기 UV 램프부를 포위하되, 투명 재질로 형성되어, 상기 UV 램프부로부터 조사된 자외선이 투과되는 보호관부를 구비하고,
상기 살균부는,
상기 장착부에 장착된 채, 상기 보호관부의 외주면을 따라 이동되어 상기 보호관부의 외주면의 이물질을 제거하는 세척부를 더 구비하며,
상기 세척부는,
상기 장착부에 형성된 보조홀에 삽입된 채, 상기 보호관부와 평행하게 배치되는 가이드부,
상기 가이드부의 외주면을 따라 형성된 나사산에 체결된 채, 상기 가이드부의 회전에 따라 승강하는 승강부 및
상기 가이드부의 일측단에 연결된 채, 인가된 전원에 의해 회전력을 발생시키는 동력부를 구비하고,
상기 승강부는,
2개의 고리부가 형성되며 제1 고리부는 상기 보호관부에 연결되고, 제2 고리부는 상기 가이드부에 연결되며,
상기 가이드부에 장착되는 제1 승강편 및
상기 장착부와 상기 제1 승강편 사이에 배치되며, 상기 제1 승강편과 이격된 채, 상기 가이드부에 장착되는 제2 승강편을 구비하고,
상기 제1 승강편과 상기 제2 승강편은,
각각 상기 보호관부의 등분된 영역을 세척하며,
상기 승강부는,
상기 가이드부에 장착되되, 일정 간격 이격된 채 상기 보호관부에 연결되는 N개의 승강편으로 구성되며,
상기 보호관부의 표면 세척을 위한 상기 가이드부의 회전수는, 승강편의 개수와 반비례 관계이고,
상기 장착부에 설치된 채, 상기 UV 램프부와 대향하도록 배치되어, 상기 UV 램프부로부터 조사된 자외선 양을 측정하는 센서부; 및
상기 센서부에 의해 측정된 값에 따라 상기 동력부를 구동시키는 제어부;를 더 포함하며,
상기 제어부는,
상기 센서부에 의해 측정된 값이 기 설정된 값보다 작은 경우, 상기 동력부를 구동시키고,
상기 동력부는,
인가된 전원에 의해 회전력을 발생시키는 모터부 및
상기 모터부에 의해 회전되며, 외주면을 따라 나사산이 형성되는 웜형성부를 구비하며,
상기 가이드부는,
상부측은 상기 장착부의 상측으로 노출되고, 하부측은 상기 장착부의 하측으로 노출된 채, 상기 보호관부와 평행하게 배치되고, 외주면에 제1 나사산을 형성하는 레일부 및
상기 레일부의 상측단에 연결된 채, 외주면을 따라 제2 나사산이 형성되며, 상기 웜형성부와 맞물려 회전되는 웜기어형성부를 구비하고,
상기 웜형성부의 회전축과 상기 웜기어형성부의 회전축은 수직 관계에 있고,
상기 제어부는,
상기 센서부에 의해 측정된 값이 기 설정된 값보다 작은 경우, 상기 웜형성부가 제1 회전방향으로 제1 회전수로 회전되는 제1 동작 후, 상기 제1 회전방향의 반대방향인 제2 회전방향으로 상기 제1 회전수로 회전되는 제2 동작이 반복되도록 제어하며,
상기 UV 램프부와 인접하게 배치되어, 상기 UV 램프부의 점등 시간을 측정하는 카운트부; 및
상기 제어부로부터 입력된 신호에 따라 빛 또는 소리를 발생시키는 알림부;를 더 포함하며,
상기 제어부는,
상기 카운트부에 의해 측정된 상기 UV 램프부의 점등 시간이, 기 설정된 값의 80%에 도달한 경우, 상기 알림부가 예비신호를 발생시키도록 제어하고,
상기 카운트부에 의해 측정된 상기 UV 램프부의 점등 시간이, 기 설정된 값의 90%에 도달한 경우, 상기 알림부가 교체신호를 발생시키도록 제어하며,
상기 카운트부에 의해 측정된 상기 UV 램프부의 점등 시간이, 기 설정된 값의 100%에 도달한 경우, 상기 알림부가 최종신호를 발생시키도록 제어하고,
상기 예비신호, 교체신호 및 최종신호는, 각각 상이한 신호이며,
상기 필터부는,
환형으로 형성되어 상기 필터 엘리먼트의 상측을 커버하되, 환형의 내측 원형 테두리는 상기 코어부의 상측에 착탈 가능하도록 연결되는 상부캡,
환형으로 형성되어 상기 필터 엘리먼트의 하측을 커버하되, 환형의 내측 원형 테두리는 상기 코어부의 하측에 착탈 가능하도록 연결되는 하부캡 및
상기 필터 엘리먼트의 외주면을 포위한 채, 상기 필터 엘리먼트의 위치 이동을 제한하는 이동제한부를 더 구비하고,
상기 상부캡과 상기 하부캡은 상기 필터 엘리먼트와 상이한 색상으로 형성되며,
상기 필터부는,
상기 코어부의 원형 내주면에 장착된 채, 상기 살균부의 외측을 포위하는 간섭방지부를 더 구비하며,
상기 간섭방지부는,
상기 복수의 필터 엘리먼트를 경유한 필터링된 정수의 유동에 의한, 상기 살균부의 위치 이동을 제한하여, 상기 살균부와 상기 코어부의 접촉을 방지하는 것을 특징으로 하는 필터 카트리지 여과장치.
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