KR20240084911A - 정수기용 필터 및 이를 포함하는 정수기 - Google Patents

Abstract

본 발명에 따른 정수용 필터 및 이를 포함하는 워터 디스펜싱 장치는 유입구와 유출구가 구비된 필터 하우징, 상기 필터 하우징 내에 구비되어, 상기 유입구를 통해 유입된 물을 정수하여 상기 유출구로 공급하는 필터모듈을 포함하되, 상기 필터모듈은, 중심부에 중공이 형성된 중공관의 형태로 이루어진 제1필터부재와, 상기 제1필터부재의 외면을 감싸도록, 상기 제1필터부재의 외측에 형성되고, 상기 제1필터부재와 이종재질로 이루어진 제2필터부재, 및 상기 제1필터부재의 중공에 배치되고, 제1필터부재 및 제2필터부재와 이종재질로 이루어진 제3필터부재를 포함한다.

Description

정수기용 필터 및 이를 포함하는 정수기{filter for water purifier and water purifier using thereof}

본 발명은 정수용 필터 및 이를 포함하는 워터 디스펜싱 장치에 관한 것이다.

정수기는 수돗물이나 지하수와 같은 원수를 정수하는 장치를 말한다. 즉, 다양한 정수방법을 통하여 원수를 음용수로 전화하여 제공하기 위한 장치를 말한다.

정수를 생성하기 위해서는, 침전, 여과 그리고 살균 등의 과정을 거칠 수 있으며, 이러한 과정 등을 통해 유해 물질이 제거됨이 일반적이다.

일반적으로, 정수기에는 원수를 정수하기 위하여 다양한 필터들이 구비될 수 있다. 이러한 필터들은 그 기능에 따라 세디먼트 필터, 활성탄 필터, UF 중공사막 필터, RO 멤브레인 필터 등으로 구분될 수 있다.

상기 세디먼트 필터는 원수 내의 입자가 큰 오염물이나 부유물을 침전시키기 위한 필터라 할 수 있으며, 활성탄 필터는 입자가 작은 오염물, 잔류 염소, 휘발성 유기 화합물이나 냄새 발생 인자들을 흡착하여 제거하기 위한 필터라 할 수 있다.

또한, 상기 활성탄 필터는 일반적으로 두 개 구비될 수 있다. 즉, 원수 측에 구비되는 프리 활성탄 필터(pre carbon filter)와 정수 측에 구비되는 포스트 활성탄 필터(post carbon filter)로 구비될 수 있다. 상기 포스트 활성탄 필터는 주로 정수의 맛에 영향을 미치는 냄새 유발 물질을 제거하여 물맛을 향상시키기 위하여 구비될 수 있다.

또한, UF 중공사막 필터와 RO 멤브레인 필터는 양자가 선택적으로 사용됨이 일반적이다.

최근 정수기의 수요가 현저히 증가되고 있다. 따라서, 다양한 요구 조건이 발생되고 이를 동시에 만족시키기 어려운 문제가 있다.

일례로, RO 멤브레인 필터를 적용하는 중금속의 제거가 가능하나, 정수 유량을 확보하기 어려운 문제가 있다. 즉, 원하는 만큼의 정수량을 얻기 위해서 많은 시간이 소요되는 문제가 있다.

반면, UF 중공사막 필터의 경우, 고유량 확보는 가능하나, 수중의 중금속 제거가 어렵기 때문에 지하수 또는 오염 지역의 수돗물을 원수로 사용하기 어려운 문제가 있다.

따라서, 중금속 제거와 고유량 확보는 서로 모순되는 문제로 인식될 수밖에 없었다. 왜냐하면, 중금속 제거를 위해 RO 멤브레인 필터 사용 시 고유량의 확보가 어렵고, 고유량 확보를 위해 UF 중공사막 필터 사용 시 중금속 제거가 어려워지기 때문이다.

정수기에 적용되는 필터는 크게 프리필터와 포스트필터로 나뉘며, 포스트필터는 주로 포스트카본블록, UF, 정전흡착 소재를 사용하여 구성하는 게 일반적이다. 이 구성은 포스트카본블록, UF, 정전흡착 소재를 각각 단일 소재로 사용하는 경우가 가장 많으며, 복합구성일 경우는 포스트카본블록와 UF의 조합 또는 포스트카본블록과 정전흡착의 조합을 사용하기도 한다.

각각의 필터를 단일로 사용할 경우 카본블록은 박테리아와 바이러스 제거 성능이 떨어지며, UF는 박테리아 제거는 가능하지만 바이러스 제거 성능이 떨어진다. 또한, 정전흡착(양전하)은 박테리아와 바이러스 제거가 동시에 가능하지만, 흡착 용량 초과 등의 필터 과부하가 생길 경우 흡착되어 있던 박테리아가 떨어져 나올 수도 있고, 기공이 UF에 비해 크기 때문에 제거 효율이 일정하지 않을 수 있다.

본 발명은 고유량 처리 및 고효율 여과 성능 구현이 가능한 양전하 정전흡착소재와, 카본블록과, UF 소재를 결합한 횡방향 유로구조를 가진 정수용 필터 및 이를 포함하는 워터 디스펜싱 장치를 제안한다.

또한, 복잡한 유로구조를 개선하여, 유로 구조가 단순화되고, 사출 공간을 최소화함으로써 소재의 체적을 향상시킴으로 기존대비 고유량 처리가 가능하고, 바이러스, 박테리아, VOCs, 입자성 유기물 제거 성능이 강화된 횡방향 유로구조를 가진 정수용 필터 및 이를 포함하는 워터 디스펜싱 장치를 제안한다.

본 발명은 정수기에 적용된 필터의 형상이나 배치 구조를 변경하지 않고, 기존의 정수기에 곧바로 적용 가능한 정수용 필터 및 이를 포함하는 워터 디스펜싱 장치를 제안한다.

본 발명은 이종의 필터를 하나의 필터하우징에 횡방향으로 배치하여 필터의 부피를 줄임으로써 공간 활용도를 높일 수 있는 정수용 필터 및 이를 포함하는 워터 디스펜싱 장치를 제안한다.

본 발명에 따른 정수용 필터는, 유입구와 유출구가 구비된 필터 하우징과, 상기 필터 하우징 내에 구비되어, 상기 유입구를 통해 유입된 물을 정수하여 상기 유출구로 공급하는 필터모듈을 포함한다.

상기 필터모듈은, 중심부에 중공이 형성된 중공관의 형태로 이루어진 제1필터부재, 상기 제1필터부재의 외면을 감싸도록, 상기 제1필터부재의 외측에 형성되고, 상기 제1필터부재와 이종재질로 이루어진 제2필터부재, 및 상기 제1필터부재의 중공에 배치되고, 제1필터부재 및 제2필터부재와 이종재질로 이루어진 제3필터부재를 포함할 수 있다.

상기 제1필터부재, 제2필터부재, 제3필터부재는 횡방향으로 배치될 수 있다.

상기 제1필터부재는 중공 형상의 카본블럭으로 형성될 수 있다.

상기 제2필터부재는 상기 제1필터부재의 외측에 배치되는 정전흡착 부직포로 구비될 수 있다.

상기 정전흡착 부직포는 상기 제1필터부재의 외측을 두루마리 형태로 여러 겹 감싸도록 구비될 수 있다.

상기 정전흡착 부직포는 상기 제1필터부재의 둘레를 따라 오목부와 볼록부를 포함하는 주름이 형성될 수 있다.

상기 제3필터부재는, UF멤브레인으로 구비될 수 있다.

상기 제3필터부재는, 상기 제1필터부재의 중공에 삽입된 중공관 형태의 필터 커버의 내측에 배치될 수 있다.

상기 필터 커버의 측면에는 복수의 홀이 형성될 수 있다.

상기 필터 하우징은, 상측이 개방된 하우징 본체와, 상기 하우징 본체의 개방된 상측을 커버하는 상부 캡과, 상기 상부 캡의 내측에 배치되고, 상기 유입구와 유출구를 구획하는 내측부재를 포함할 수 있다.

상기 필터 커버의 상단은 상기 내측부재에 초음파 융착 방식으로 결합될 수 있다.

상기 내측부재에는 하방으로 연장된 중공 형태의 연결관이 형성되고, 상기 필터커버의 상단은 상기 연결관에 삽입되며, 상기 필터커버의 외측면과 상기 연결관이 내측면 사이에는 실링을 위한 오링이 삽입될 수 있다.

상기 연결관의 내측에는 제4필터부재가 삽입될 수 있다.

상기 제4필터부재는, 입상 활성탄 파우치로 구비될 수 있다.

상기 제4필터부재는, 입상 활성탄 블록으로 구비될 수 있다.

본 발명의 필터는 정수기, 냉장고, 음료제조기, 정수시스템 중 적어도 어느 하나에 적용될 수 있다.

본 발명에 따른 워터 디스펜싱 장치는 상기된 정수용 필터를 포함한다.

본 발명에 따르면, 복잡한 유로구조를 개선하여, 유로 구조가 단순화되어, 고유량 처리, 즉 정수 유량을 높일 수 있는 효과가 있다.

또한, 사출 공간을 최소화함으로써 소재의 체적을 향상시킴으로 기존대비 고유량 처리가 가능하고, 바이러스, 박테리아, VOCs, 입자성 유기물 제거 성능이 강화된 효과도 있다.

본 발명에 따르면, 필터의 소재만을 변경하고, 정수기에 적용된 필터의 형상이나 배치 구조를 변경하지 않기 때문에, 기존의 정수기에 곧바로 적용할 수 있는 효과가 있다.

본 발명에 따르면, 이종의 필터를 하나의 필터하우징에 횡방향으로 배치하여 필터의 부피를 줄임으로써 공간 활용도를 높일 수 있고, 나아가 정수기의 슬림화를 구현할 수 있는 효과도 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 워터 디스펜싱 장치의 수배관도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 정수용 필터의 부분 절개 사시도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 필터모듈의 횡단면을 보인 도면이다.
도 4는 본 발명의 일부 구성요소인 필터커버의 측면도이다.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 필터모듈의 사시도이다.
도 6 내지 도 9는 본 발명의 다양한 실시 예에 따른 정수용 필터의 종단면도이다.

이하에서는 도면을 참조하여 본 발명의 구체적인 실시예를 상세하게 설명한다. 그러나 본 발명의 사상은 이하에 제시되는 실시예에 제한되지 아니하고, 본 발명의 사상을 이해하는 당업자는 동일한 사상의 범위 내에 포함되는 다른 실시예를 구성요소의 부가, 변경, 삭제, 및 추가 등에 의해서 용이하게 구현할 수 있을 것이나, 이 또한 본 발명 사상의 범위 내에 포함된다고 할 것이다.

이하의 실시예에 첨부되는 도면은, 같은 발명 사상의 실시예이지만, 발명 사상이 훼손되지 않는 범위 내에서, 용이하게 이해될 수 있도록 하기 위하여, 미세한 부분의 표현에 있어서는 도면별로 서로 다르게 표현될 수 있고, 도면에 따라서 특정 부분이 표시되지 않거나, 도면에 따라서 과장되게 표현되어 있을 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 워터 디스펜싱 장치의 수배관도이다.

참고로, 본 발명의 워터 디스펜싱 장치는, 정수기, 정수기능을 갖는 냉장고, 음료수 제조기, 커피머신 등을 비롯하여, 정수 기능을 갖는 다양한 장치를 의미할 수 있다.

이하, 워터 디스펜싱 장치가 정수기로 구비됨을 일 예로 설명할 수 있으나, 본 발명의 범위가 이에 한정되는 것은 아니다.

본 발명에 따른 정수기는 외부 급수원으로부터 직접 공급되는 물을 정수한 후 냉각 또는 가열시켜 취출시키기 위한 것으로, 일례로, 직수형 냉온 정수기일 수 있다.

여기서, 직수형 정수기란 정수된 물이 저장되는 저수조가 없이 사용자의 정수 추출 동작시에 정수된 물이 추출되는 형태의 정수기를 말한다.

또한, 본 발명에 따른 정수기는, 냉장고와 일체로 형성될 수 있다.

또한, 본 발명에 따른 정수기는, 데스크탑 방식의 정수기요 구비될 수 있다.

또한, 본 발명에 따른 정수기는, 본체는 싱크대 하부에 설치되고, 출수구는 싱크대 외측에 설치되는 언더싱크형 정수기로 구비될 수 있다.

도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 정수기는, 급수원으로부터 정수기의 출수구에 이르기까지 급수 라인(L)이 형성되며, 상기 급수 라인(L)에는 각종 밸브와 정수 부품이 연결될 수 있다.

보다 상세하게는, 상기 급수 라인(L)은, 상기 급수원, 예컨대 가정의 수도꼭지 등에 연결되고, 상기 급수 라인(L)의 어느 지점에는 필터(17)가 배치되어, 상기 급수원으로부터 공급되는 음용수에 포함된 이물질이 여과된다.

또한, 상기 필터(17)의 출구단에 연결되는 급수 라인(L)에는 급수 밸브(61)와 유량 센서(70)가 순차적으로 배치될 수 있다. 따라서, 상기 유량 센서(70)에 의하여 감지되는 공급량이 설정 유량에 도달하면 상기 급수 밸브(61)가 폐쇄되도록 제어될 수 있다.

또한, 상기 유량 센서(70)의 출구단에서 연장되는 급수 라인(L)의 어느 지점에서 온수 공급용 급수 라인(L1)과, 냉수 공급용 급수 라인(L3) 및 냉각수 공급용 급수 라인(L2)이 분지될 수 있다.

또한, 상기 유량 센서(70)의 출구단에서 연장되는 급수 라인(L)의 단부에는 정수 출수 밸브(66)가 장착되고, 상기 온수 공급용 급수 라인(L1)의 단부에는 온수 출수 밸브(64)가 장착될 수 있다. 그리고, 상기 냉수 공급용 급수 라인(L3)의 단부에는 냉수 출수 밸브(65)가 장착될 수 있고, 상기 냉각수 공급용 급수라인(L2)의 어느 지점에는 냉각수 밸브(63)가 장착될 수 있다. 상기 냉각수 밸브(63)는 냉수 생성 유닛(20)으로 공급되는 냉각수의 양을 조절한다.

또한, 상기 온수 출수 밸브(64)와, 상기 냉수 출수 밸브(65) 및 상기 정수 출수 밸브(66)의 출구단에서 연장되는 급수 라인은 모두 상기 출수구에 연결된다. 그리고, 도시된 바와 같이, 상기 정수, 냉수 및 온수가 단일의 취출구에 연결되도록 구성될 수도 있고, 경우에 따라서는 독립된 취출구들에 각각 연결되도록 구성될 수도 있다.

이하, 냉수 및 온수 공급과정에 대해 설명하기로 한다.

먼저, 냉수의 경우, 냉각수 밸브(63)가 열려 냉수 생성 유닛(20)으로 냉각수가 공급되면, 냉수 생성 유닛(20)을 통과하는 냉수 공급용 급수 라인(L3)의 물이 냉각수에 의해 냉각되면서 냉수가 생성된다.

이때, 상기 냉각수 공급용 급수라인(L2)에는 냉각수를 냉각시키는 냉매 사이클을 구비할 수 있다. 상기 냉매 사이클은 압축기, 응축기, 팽창변, 증발기 등을 포함할 수 있다.

이후, 조작표시부의 냉수선택 버튼을 눌러 상기 냉수 출수 밸브(65)가 개방되면 상기 출수구를 통하여 냉수가 취출될 수 있다.

한편, 온수의 경우, 온수 공급용 급수 라인(L1)을 따라 흐르는 물이 온수 히터(30)에 의해 가열되면서 온수가 생성되고, 상기 조작표시부의 온수선택 버튼을 눌러 상기 온수 출수 밸브(64)가 개방되면 상기 출수구를 통하여 온수가 취출될 수 있다.

상기와 같은 구성을 갖는 본 발명의 일 실시예에 따른 정수기는 원수로부터 정수를 생성하기 위하여 적어도 하나 이상의 정수기 필터를 포함한다. 상기 정수기 필터에 대해서는 후술된 설명을 참조하기로 한다.

이하에서는, 본 발명의 일 실시예에 따른 정수용 필터에 대해서 설명하기로 한다.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 정수용 필터의 부분 절개 사시도이다.

본 발명에 따른 정수용 필터(17)는 하나로 구성될 수 있고, 복수의 필터로 구성될 수도 있다.

상기 정수용 필터(17)는 유입구(101)와 유출구(102)가 구비된 필터 하우징(110)과, 상기 필터 하우징(110) 내에 구비되어, 상기 유입구(101)를 통해 유입된 물을 정수하여 상기 유출구(102)로 공급하는 필터모듈(120,130,140)을 포함한다.

상기 필터모듈(120,130,140)은, 중심부에 중공이 형성된 중공관의 형태로 이루어진 제1필터부재(120)와, 상기 제1필터부재(120)의 외면을 감싸도록, 상기 제1필터부재(120)의 외측에 형성되고, 상기 제1필터부재(120)와 이종재질로 이루어진 제2필터부재(140), 및 상기 제1필터부재(120)의 중공에 배치되고, 제1필터부재(120) 및 제2필터부재(130)와 이종재질로 이루어진 제3필터부재(140)를 포함한다.

즉, 본 발명의 경우, 하나의 필터 하우징(110)의 내부에 최소 3종류의 필터부재(120,130,140)을 내장한다.

그리고, 필터 하우징(110)으로 유입된 물은, 횡방향, 즉 반경방향으로 배치된 제2필터부재(130), 제1필터부재(120), 제3필터부재(140)를 차례대로 통과한 후, 정화된 상태로, 필터 하우징(110)의 외부로 토출될 수 있다.

상기 제1필터부재(120)는 중공 형상의 카본블럭으로 형성될 수 있다.

일 예로, 상기 제1필터부재(120)는, 활성탄, 바인더, 수산화철, 티타늄산화물을 혼합하고, 중공의 블럭 형태로 성형하여 제조될 수 있다.

다른 예로, 상기 제1필터부재(120)는, 활성탄, 바인더, 수산화철, 티타늄산화물, 0가철을 혼합하고, 중공의 블럭 형태로 성형하여 제조될 수도 있다.

상기 티타늄 산화물은, Titanium dioxide(TiO2) 또는 Titanate(Na4TiO4)로 구비될 수 있다.

상기 활성탄, 바인더, 수산화철, 티타늄산화물은 다양한 조성비로 혼합될 수 있다.

또한, 상기 활성탄, 바인더, 수산화철, 티타늄산화물, 0가철(zero valent iron)은 다양한 조성비로 혼합될 수 있다.

상기 필터하우징(110)은 유입구(101)와 유출구(102)를 포함하여 이루어진다. 즉, 유입구(101)를 통해 정수가 필요한 물이 유입되고, 유출구(102)를 통해 정수가 완료된 물이 토출된다. 따라서, 물은 유입구(101)와 유출구(102) 사이를 유동하면서 그 사이에 배치된 필터모듈(120,130,140)에 의해 정수된다.

또한, 상기 필터 하우징(110)은 내부에 필터모듈(120,130,140)이 수용되는 공간부를 형성하고, 유입구(101) 및 유출구(102)가 형성된 상부캡(112)을 포함할 수 있다. 이때, 상기 필터 하우징(110)의 공간부는 상기 상부캡(112)의 유입구(101) 및 유출구(102)를 통해 외부와 연통이 가능하다.

상기와 같이 상부캡(112)이 구비되면, 상부캡(112)을 열고, 필터 하우징(110)의 공간부에 필터모듈(120,130,140)을 손쉽게 장착할 수 있고, 필터 하우징(110)에 수용된 필터모듈(120,130,140)을 손쉽게 교체할 수도 있다.

상기 유입구(101)를 통해서 필터하우징(110)의 내부로 유입된 물은 필터모듈(120,130,140)을 거치면서 정화될 수 있다. 즉, 수돗물 등의 원수에 포함된 이물질(예를 들어, 중금속) 등이 상기 필터모듈(120,130,140)을 통과하면서 제거될 수 있다.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 필터모듈의 횡단면을 보인 도면이다. 그리고, 도 4는 본 발명의 일부 구성요소인 필터커버의 측면도이다. 그리고, 도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 필터모듈의 사시도이다.

도 3 내지 도 5를 참조하면, 상기 제2필터부재(130)는 상기 제1필터부재(120)의 외측에 배치되는 정전흡착 부직포로 구비될 수 있다.

상기 정전흡착 부직포는 상기 제1필터부재(120)의 외측을 두루마리 형태로 여러 겹 감싸도록 구비될 수 있다.

또한, 상기 정전흡착 부직포는 상기 제1필터부재(120)의 둘레를 따라 오목부와 볼록부를 포함하는 주름이 형성될 수 있다.

정전흡착 부직포는 중공부를 형성한다.

상기 정전흡착 부직포는 전체적으로 중공의 파이프 형상을 구비할 수 있다. 상기 상기 정전흡착 부직포는 필터 하우징(110)의 내주면을 따라 형성될 수 있다.

따라서, 필터 하우징(110)으로 유입된 물은 상기 정전흡착 부직포를 제일 먼저 통과한다.

또한, 상기 정전흡착 부직포는 둘레방향을 따라 주름이 형성된다.

또한, 상기 정전흡착 부직포는, 외측으로 볼록하게 형성된 복수의 볼록부와, 상기 볼록부 사이에 구비된 오목부를 포함한다.

또한, 상기 볼록부 또는 상기 오목부는 상기 중공부의 반경방향으로 형성될 수 있다.

또한, 상기 정전흡착 부직포는 분말 형태의 활성탄 입자를 포함할 수 있다.

또한, 상기 정전흡착 부직포는, 장방형의 부직포를 주름 가공하고, 양측 단부를 접촉시킨 상태에서 열융착하여, 폐곡선을 형성할 수 있다.

이때, 정전흡착 부직포에는 양측 단부를 열융착시키면서, 열융착부가 형성될 수 있다.

또한, 상기 정전흡착 부직포의 외측 둘레는 감싸도록 형성된 제2정전흡착 부직포를 더 포함할 수 도 있다.

본 발명에서는 상기 정전흡착 부직포에 주름이 형성된 경우를 예를 들어 설명하나, 본 발명의 범위가 이에 한정되는 것은 아니며, 상기 정전흡착 부직포는 주름이 형성되지 않을 수 있다.

또한, 정전흡착 부직포는 두루마리 형태를 구비할 수 있다. 즉, 정전흡착 부직포는 제1필터부재(120)의 외주면에 권취된 타입(Rolling type)으로 형성될 수도 있다.

또한, 정전흡착 부직포는 한겹으로 형성될 수도 있다.

또한, 정전흡착 부직포는 여러겹으로 형성될 수도 있다.

상기와 같이, 정전흡착 부직포가 주름지게 형성되면, 정전흡착 부직포의 표면적이 증가되고, 수중의 중금속이 보다 확실하게 제거될 수 있다.

또한, 정전흡착 부직포가 여러겹으로 형성되면, 수중의 중금속이 보다 확실하게 제거될 수 있다.

일 예로, 상기 정전흡착 부직포는 음이온 정전흡착 부직포로 구비될 수 있다.

다른 예로, 상기 정전흡착 부직포는 양이온 정전흡착 부직포로 구비될 수도 있다.

또한, 상기 제3필터부재(140)는, UF멤브레인으로 구비될 수 있다.

또한, 상기 제3필터부재(140)는 상기 제1필터부재(120)의 중공에 삽입된 중공관 형태의 필터 커버(150)의 내측에 배치될 수 있다.

그리고, 상기 필터 커버(150)의 측면에는 복수의 홀(151)이 형성될 수 있다.

따라서, 필터 하우징(110)으로 유입된 물은, 1차적으로 정전흡착 부직포를 통과한다. 그리고, 2차적으로 카본블럭을 통과한다. 그리고, 필터커버(150)의 홀(151)을 통과한 뒤, 필터커버(150)의 내측에 배치된 UF멤브레인(ultra filtration membrane), 즉 중공사막을 3차적으로 통과한 뒤, 필터 하우징(110)의 외부로 토출된다.

따라서, 필터 하우징(110)으로 유입된 물은 최소 3개의 필터부재(120,130,140)을 통과하면서 여과된 후, 외부로 토출될 수 있다.

본 발명에서는 물의 유동방향을 기준으로, 정전흡착 부직포, 카본블럭, UF멤브레인을 순서대로 배치하였고, 상기 정전흡착 부직포, 카본블럭, UF멤브레인은 횡방향으로 배치된다.

본 발명은 정전흡착 부직포, 카본블럭, UF멤브레인을 하나의 필터하우징에 횡방향으로 배치하여, 수돗물 내 존재 가능성이 있는 박테리아와 바이러스를 동시에 흡착 및 제거할 뿐만 아니라 정전흡착 부직포의 지지체인 내측 코어를 폴리프로필렌(PP) 재질의 별도의 코어를 사용하지 않고, 카본블록을 사용함으로써 플라스틱 사용량을 줄여 친환경적이다. 또한, 정전흡착 부직포, 카본블럭을 통과한 물이 크기배제 방식인 물리적 여과기능을 갖는 UF멤브레인을 통과하도록 카본블럭의 내측에 UF멤브레인을 배치함으로써 카본 입자 및 입자성 물질에 대한 확실한 제거가 가능할 수 있다.

또한, 이러한 횡방향 배치구조는 아래와 같은 이유로 고유량 , 고성능 구현에 보다 유리하다.

먼저, 필터하우징(110)으로 유입된 후 상측에서 하측으로 유동하던 물은 횡방향으로 이동하면서, 정전흡착 부직포, 카본블럭, UF멤브레인을 차례대로 통과할 수 있다. 그리고, 다시 상측으로 유동하여 필터하우징(110)을 빠져나간다.

즉, 본 발명의 경우, 상측에서 하측으로 유입된 물이 횡방향으로 유동한 뒤, 하측에서 상측으로 유동하게 된다.

따라서, 물이 유동하는 유로구조가 단순화될 수 있으며, 복잡한 유로구조에서 발생하는 유량 감소 현상을 개선할 수 있다.

또한, 필터 하우징의 내부에 복수의 필터부재를 종방향으로 배치하기 위해서, 상하방향으로 배치된 필터부재 사이에 배치된 구조물을 삭제할 수 있다. 상기와 같이 구조물이 삭제되면, 물을 여과하는 필터소재의 체적이 증가될 수 있다.

그리고, 필터소재의 체적이 증가되면서, 정전흡착 부직포, 카본블럭, UF멤브레인의 체적이 증가되어, 여과력이 향상될 수 있다.

즉, 본 발명에 따르면, 동일한 크기의 필터에서 보다 고유량, 고성능 구현이 가능할 수 있다.

도 6 내지 도 9는 본 발명의 다양한 실시 예에 따른 정수용 필터의 종단면도이다.

도 6 내지 도 9를 참조하면, 상기 필터 하우징(110)은, 상측이 개방된 하우징 본체(111)와, 상기 하우징 본체(111)의 개방된 상측을 커버하는 상부 캡(112)과, 상기 상부 캡(112)의 내측에 배치되고, 상기 유입구(101)와 유출구(102)를 구획하는 내측부재(113)를 포함할 수 있다.

상기 하우징 본체(111)는 상측이 개방된 용기의 형상을 갖는다.

상기 상부캡(112)은 상기 하우징 본체(111)의 개방된 상측을 커버한다.

상기 상부캡(112)은 상단으로 연장된 출입구(112a)를 형성한다.

상기 출입구(112a)를 통해 필터 하우징(110) 내부로 물이 유입되고, 필터 하우징(110)에서 정화된 물은 필터 하우징(110) 외부로 토출된다.

상기 내측부재(113)는 상기 출입구(112a)를 유입구(101)와 유출구(102)로 구획하는 구획부(113a)를 포함한다.

그리고, 상기 내측부재(113)는 상기 구획부(113a)의 하단에서 수평방향으로 연장된 수평부(113b)를 포함할 수 있다.

도 6을 참조하면, 상기 필터 커버(150)의 상단(152)은 상기 내측부재(113)에 초음파 융착 방식으로 결합될 수 있다.

상기 필터 커버(150)의 상단(152)은 수평부(113b)에 초음파 융착 방식으로 결합될 수 있다.

상기 수평부(113b)는 상기 필터 커버(150)의 상단(152)이 수용되게 상측으로 오목한 홈부를 형성하고, 상기 필터 커버(150)의 상단(152)은 상기 홈부에 수용될 수 있다. 그리고, 필터 커버(150)의 상단(152)은 상기 홈부에 수용된 상태에서, 초음파 융착에 의해 상기 내측부재(113)에 고정될 수 있다.

상기 필터 커버(150)의 상단(152)은 상기 유출구(102)과 연통하게 형성된다. 반면, 필터 커버(150)의 상단(152)은 유입구(101)와는 연통하지 않도록 차단된다.

따라서, 유입구(101)로 유입된 물은, 수평부(113b)의 상단을 통과하다가, 하우징 본체(111)의 내측면을 따라 하방으로 유동한다. 그리고, 횡방향으로 유동하면서 정전흡착 부직포, 카본블럭, UF멤브레인을 통과한다. 이후, 필터 커버(150)의 상단(152)을 통과한 뒤, 유출구(102)를 통해, 필터 하우징(110)의 외측으로 토출된다.

도 7 내지 도 9를 참조하면, 상기 내측부재(113)에는 하방으로 연장된 중공 형태의 연결관(113c)을 포함할 수 있다.

상기 연결관(113c)은 상기 유출구(102)과 연통하게 형성된다. 반면, 연결관(113c)은 유입구(101)와는 연통하지 않도록 차단된다.

그리고, 상기 필터커버(150)의 상단은 상기 연결관(113c)에 삽입되어 고정될 수 있다.

또한, 상기 필터커버(150)의 외측면과 상기 연결관(113c)이 내측면 사이에는 실링을 위한 오링(160)이 삽입될 수 있다. 상기 오링(160)은 상하방향으로 이격하여, 복수 구비될 수 있다.

따라서, 유입구(101)로 유입된 물은, 수평부(113b)의 상단을 통과하다가, 하우징 본체(111)의 내측면을 따라 하방으로 유동한다. 그리고, 횡방향으로 유동하면서 정전흡착 부직포, 카본블럭, UF멤브레인을 통과한다. 이후, 연결관(113c)에 끼워진 필터 커버(150)의 상단(152)을 통과한 뒤, 유출구(102)를 통해, 필터 하우징(110)의 외측으로 토출된다.

도 8 내지 도 9를 참조하면, 상기 연결관(113a)의 내측에는 제4필터부재(170,170’)가 삽입될 수 있다.

일 예로, 상기 제4필터부재(170)는, 입상 활성탄 파우치로 구비될 수 있다.

즉, 제4필터부재(170)는 활성탄 입자를 메쉬 소재의 파우치에 넣어 구비될 수 있으며, 파우치 형태로, 연결관(113a)의 내측에 배치될 수 있다.

다른 예로, 상기 제4필터부재(170’)는, 입상 활성탄 블록으로 구비될 수 있다.

즉, 제4필터부재(170’)는 활성탄 입자를 블록 형태로 성형하여 구비될 수 있으며, 작은 블럭의 형태로, 연결관(113a)의 내측에 배치될 수 있다.

따라서, 유입구(101)로 유입된 물은, 수평부(113b)의 상단을 통과하다가, 하우징 본체(111)의 내측면을 따라 하방으로 유동한다. 그리고, 횡방향으로 유동하면서 정전흡착 부직포, 카본블럭, UF멤브레인을 통과한다. 이후, 연결관(113c)에 끼워진 필터 커버(150)의 상단(152)을 통과한 뒤, 제4필터부재(170,170’)를 마지막으로 통과하면서 여과된 후, 유출구(102)를 통해, 필터 하우징(110)의 외측으로 토출된다.

상기와 같이, 정전흡착 부직포, 카본블럭, UF멤브레인을 통과한 물이, 활성탄 소재의 제4필터부재(170,170’)를 최종적으로 통과하면, 물맛이 개선되는 이점이 있다.

상기와 같은 본 발명의 경우, 제정전흡착 부직포, 카본블럭, UF멤브레인을 하나의 필터하우징 내부에 배치하여, 박테리아, 바이러스 제거가 가능하고, 정전흡착 부직포, 카본블럭, UF멤브레인을 횡방향으로 배치하여, 유동성이 개선되어, 유효정수량이 향상될 수도 있다.

즉, 최대 4종의 필터부재를 하나의 필터 하우징에 수용하여, 여과력을 높이고, 필터의 소형화가 가능하며, 복수의 필터부재의 횡방향 배치로 인해, 유로구조가 개선되어, 고유량, 고성능 구현이 가능한 이점이 있다.

Claims (16)

1. 유입구와 유출구가 구비된 필터 하우징;
   상기 필터 하우징 내에 구비되어, 상기 유입구를 통해 유입된 물을 정수하여 상기 유출구로 공급하는 필터모듈을 포함하되,
   상기 필터모듈은,
   중심부에 중공이 형성된 중공관의 형태로 이루어진 제1필터부재;
   상기 제1필터부재의 외면을 감싸도록, 상기 제1필터부재의 외측에 형성되고, 상기 제1필터부재와 이종재질로 이루어진 제2필터부재; 및
   상기 제1필터부재의 중공에 배치되고, 제1필터부재 및 제2필터부재와 이종재질로 이루어진 제3필터부재를 포함하는 정수용 필터.
   
2. 제 1항에 있어서,
   상기 제1필터부재는 중공 형상의 카본블럭으로 형성되는 정수용 필터.
   
3. 제 1항에 있어서,
   상기 제2필터부재는 상기 제1필터부재의 외측에 배치되는 정전흡착 부직포로 구비되는 정수용 필터.
   
4. 제 3항에 있어서,
   상기 정전흡착 부직포는 상기 제1필터부재의 외측을 두루마리 형태로 여러 겹 감싸도록 구비되는 정수용 필터.
   
5. 제 3항에 있어서,
   상기 정전흡착 부직포는 상기 제1필터부재의 둘레를 따라 오목부와 볼록부를 포함하는 주름이 형성되는 정수용 필터.
   
6. 제 1항에 있어서,
   상기 제3필터부재는, UF멤브레인으로 구비되는 정수용 필터.
   
7. 제 6항에 있어서,
   상기 제3필터부재는,
   상기 제1필터부재의 중공에 삽입된 중공관 형태의 필터 커버의 내측에 배치되는 정수용 필터.
   
8. 제 7항에 있어서,
   상기 필터 커버의 측면에는 복수의 홀이 형성되는 정수용 필터.
   
9. 제 7항에 있어서,
   상기 필터 하우징은,
   상측이 개방된 하우징 본체와,
   상기 하우징 본체의 개방된 상측을 커버하는 상부 캡과,
   상기 상부 캡의 내측에 배치되고, 상기 유입구와 유출구를 구획하는 내측부재를 포함하는 정수용 필터.
   
10. 제 9항에 있어서,
    상기 필터 커버의 상단은 상기 내측부재에 초음파 융착 방식으로 결합되는 정수용 필터.
    
11. 제 9항에 있어서,
    상기 내측부재에는 하방으로 연장된 중공 형태의 연결관이 형성되고,
    상기 필터커버의 상단은 상기 연결관에 삽입되며,
    상기 필터커버의 외측면과 상기 연결관이 내측면 사이에는 실링을 위한 오링이 삽입되는 정수용 필터.
    
12. 제 11항에 있어서,
    상기 연결관의 내측에는 제4필터부재가 삽입되는 정수용 필터.
    
13. 제 12항에 있어서,
    상기 제4필터부재는, 입상 활성탄 파우치로 구비되는 정수용 필터.
    
14. 제 12항에 있어서,
    상기 제4필터부재는, 입상 활성탄 블록으로 구비되는 정수용 필터.
    
15. 제1항 내지 제14항 중 선택된 어느 한 항에 있어서,
    정수기, 냉장고, 음료제조기, 정수시스템 중 적어도 어느 하나에 적용된 정수용 필터.
    
16. 원수로부터 정수를 생성하기 위하여 적어도 하나 이상의 정수기 필터를 포함하는 워터 디스펜싱 장치에 있어서,
    상기 정수기 필터는, 제1항 내지 제14항 중 선택된 어느 한 항의 정수용 필터로 이루어지는 것을 특징으로 하는 워터 디스펜싱 장치.

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