JP7850466B2 - 浄水装置用フィルターヘッドモジュール - Google Patents

Description

本発明は、浄水装置に関し、より詳しくは、浄水器、冷温水器、冷蔵庫などの浄水装置に着脱されるフィルターを収容するためのフィルターヘッドモジュールに関する。

浄水装置は、フィルターなどによって水道水や地下水などの原水に含まれており、人体に有害な各種有害成分をろ過させることで安全でかつ衛生的な飲用水に切り替える装置である。浄水装置は、浄水器が代表的であり、最近は冷蔵庫にもこのような浄水装置の全体または一部が具備されて冷蔵庫を通じて浄水が供給されるか、またはこれを利用して氷を作ることもできる。フィルターヘッドは、フィルターを収容して、原水の漏水を防止するとともに浄水ライン上の流路をそのまま維持させるバイパス機能を持つ。つまり、原水と浄水とが互いに混合しないように遮断される。フィルターヘッドは、バイパスとともに、逆流防止、給水遮断、簡便な交換などの多くの機能が要求される。韓国登録特許第１０－１４０９８９４号、韓国公開特許第２０２１－００４２４５６号、中国登録実用新案第２１３６１０１５３号などで多様な形態のフィルターヘッドが提示されている。

一方、フィルターは、交換及び点検のために、時々フィルターヘッドから取り外される。このために、フィルターの容易な組み立てと分解、複数個のフィルターの結合、漏水防止などのような特性が求められている。ところが、韓国登録特許第１０－１９７６６４１号などでフィルターが取り外され得るフィルターヘッドが提示されているが、部品が互いに組み立てされて製作されるので、移動中に前記部品が分離される場合がある。また、高い水圧が作用すると、前記部品の間に隙間が発生して漏水が生じる恐れがある。さらに、ガスケット（ｇａｓｋｅｔ）が一部の領域に取り付けられており、組立時偏心が発生する可能性がある。

韓国登録特許第１０－１４０９８９４号 韓国公開特許第２０２１－００４２４５６号 中国登録実用新案第２１３６１０１５３号

本発明は、前記した課題を解決するためになされたもので、その目的は、フィルターの組み立てと分解が容易であり、複数個のフィルターヘッドの結合による漏水が遮断され、部品の分離が発生することがなく、偏心が防止されるなどのような物性を十分に満足する浄水装置用フィルターヘッドモジュールを提供することにある。

本発明の課題を解決するための浄水装置用フィルターヘッドモジュールは、フィルター部が収容されるフィルター収容部を有する複数個のフィルターヘッドと、前記フィルターヘッドを連結する連結部と、を含む。この時、前記フィルターヘッドは、筐体と、第２キャップと、コレットとを含み、前記第２キャップは、前記筐体に結合され、前記コレットは、前記連結部の固定部に密着する。

本発明のモジュールにおいて、前記筐体及び前記第２キャップは、超音波によって融着されることができる。前記フィルターヘッドは、入水部と出水部との間に位置し、前記入水部は、入水ステムと第１キャップとを含み、前記出水部は、出水ステムと第５キャップとを含む。前記入水ステムと前記第１キャップ、並びに前記出水ステムと前記第５キャップは、超音波によって融着可能である。

本発明のモジュールにおいて、前記入水部及び前記出水部は、前記フィルターヘッドの締結部に挿入されて連結される。前記筐体及び前記締結部のそれぞれには凸部及び凹部が存在し、前記凸部及び前記凹部が嵌合されることができる。前記連結部は、連結ボディを含み、前記連結ボディの両側には第３キャップ及び第４キャップが結合され、前記第３及び第４キャップは、前記締結部に挿入される。前記フィルター収容部の外面には、前記フィルターヘッドが連結される方向を提示する標識が設けられることができる。前記フィルターヘッドと前記入水部との間、前記フィルターヘッドと前記連結部との間、並びに前記フィルターヘッドと前記出水部との間には、ガスケットが位置し、前記ガスケットは、チューブ型であってもよい。

本発明の浄水装置用フィルターヘッドモジュールによれば、フィルターヘッドの結合構造を改善することで、フィルターの組み立てと分解が容易であり、複数個のフィルターヘッドの結合による漏水が遮断され、部品の分離が発生することがなく、偏心が防止されるなどのような物性を十分に満足する。

図１は、本発明によるフィルターヘッドモジュールを説明するための斜視図である。 図２は、図１のＩＩ－ＩＩ線による断面図である。 図３は、本発明によるフィルターヘッドモジュールを示す分解図である。 図４は、図３のＩＶ－ＩＶ線による断面図である。 図５は、本発明によるガスケットを示す斜視図である。 図６は、本発明によるフィルターヘッドモジュールの変形例を示す図である。

以下、添付の図面を参照して本発明の望ましい実施形態を詳しく説明する。次に説明される実施形態は、種々の形態に変形され得、本発明の範囲が後述する実施形態に限定されるものではない。本発明の実施形態は、当業界における通常の知識を有する者に本発明をより完全に説明するために提供されるものである。一方、上部、下部、正面などのように位置を指す用語は、図面上に示したものに係わるだけである。実際に、フィルターヘッドは任意の選択的な方向で使われることができ、実際に使用するとき、空間的な方向は、フィルターヘッドの方向及び回転に応じて変わる。

本発明の実施形態は、フィルターヘッドの結合構造を改善することで、フィルターの組み立てと分解が容易であり、複数個のフィルターヘッドの結合による漏水が遮断され、部品の分離が発生することがなく、偏心が防止されるなどのような物性を十分に満足する浄水装置用フィルターヘッドモジュールを提示する。このために、フィルターヘッドの結合構造が適用された浄水装置用フィルターヘッドモジュールについて詳しく検討し、前記結合構造を活用して前記フィルターヘッドを組み立ててモジュールを製作する過程を詳述する。本発明の実施形態によるフィルターヘッドモジュールは、水道水や地下水などの原水に含まれており、人体に有害な各種有害成分をろ過させることで安全でかつ衛生的な飲用水に切り替える浄水装置に適用される。

図１は、本発明の実施形態によるフィルターヘッドモジュール１００を説明するための斜視図であり、図２は、図１のＩＩ－ＩＩ線による断面図である。ただし、厳密な意味の図面を表現したものではなく、説明の便宜上図面に示されていない構成要素があり得る。

図１及び図２を参照すれば、フィルターヘッドモジュール１００は、入水部１０、フィルターヘッド２０、連結部４０、及び出水部５０を含む。これについては詳しく後述する。フィルター部２００は、交換及び点検のために、フィルターヘッド２０から分離される。このために、フィルターヘッド２０は、原水を外部に流出させず、浄水ラインの流路を遮断するとともに原水が浄水ラインに流入することを防止する機能を持つ。前記機能によって原水及び浄水は互いに混合しないように遮断される。フィルターヘッド２０は、逆流防止、給水遮断、簡便な交換などの多くの機能が求められる。フィルター部２００は、セディメントフィルター（ｓｅｄｉｍｅｎｔ ｆｉｌｔｅｒ）、プレカーボンフィルター（ｐｒｅ－ｃａｒｂｏｎ ｆｉｌｔｅｒ）、逆浸透膜フィルター（ｍｅｍｂｒａｎｅ ｆｉｌｔｅｒまたはｒｅｖｅｒｓｅ ｏｓｍｏｓｉｓ ｆｉｌｔｅｒ（Ｒ／Ｏ））、ポストカーボンフィルター（ｐｏｓｔ－ｃａｒｂｏｎ ｆｉｌｅｒ）などのようなフィルター２０１を含むことができる。

フィルター２０１は、フィルターケース２０２に内蔵され、内部にはフィルター中空２０３が存在する。フィルター２０１は、フィルターキャップ２０４によってカバーされて、フィルターケース２０２は、覆い２０５によって覆われる。フィルターキャップ２０４には、フィルター中空２０３と連通する出水流路２０６を有し、フィルターキャップ２０４と覆い２０５との間には入水流路２０７を備える。覆い２０５及びフィルターヘッド２０はＯリング２０８によって密閉される。入水ステム１１から入水された原水ＩＮは、入水流路２０７からフィルターケース２０２とフィルター２０１との間のフィルター流路２０９を介して流入する。

フィルター流路２０９での原水ＩＮは、フィルター２０１を介して中間浄水に切り替えられてフィルター中空２０３に蓄積される。フィルター中空２０３に蓄積された中間浄水は、出水流路２０６、フィルターヘッド２０を介して出水される。前記中間浄水は、連結部４０を通過してそばに配置されたフィルター部２００を介して飲用水ＯＵＴとして出水される。図面においては、入水部１０と出水部５０との間に位置する２つのフィルター部２００を一例として挙げて示しており、前記中間浄水及び飲用水ＯＵＴは、それぞれのフィルター部２００によって処理された浄水である。ここで、飲用水ＯＵＴは、人体に有害な各種有害成分がろ過されて、安全で衛生的である。場合によって、フィルター部２００は、２つよりも多い複数個が存在することができ、２つを超える複数個のフィルター部２００が取り付けられても、飲用水ＯＵＴは出水部５０に連結されたフィルター部２００から流出される。

図３は、本発明の実施形態によるフィルターヘッドモジュール１００を示す分解図であり、図４は、図３のＩＶ－ＩＶ線による断面図である。この時、フィルターヘッドモジュール１００に取り付けられるフィルター部２００は、前述したものと同様である。

図３及び図４を参照すれば、フィルターヘッドモジュール１００は、入水部１０、フィルターヘッド２０、連結部４０、及び出水部５０を含む。フィルターヘッド２０は、入水部１０と出水部５０との間に位置して２つ以上存在し、連結部４０は、フィルターヘッド２０の間に位置してフィルターヘッド２０を結合させる。入水部１０は、原水ＩＮが流れる流路を提供し、入水ステム１１を含む。出水部５０は、飲用水が流れる流路を提供し、出水ステム５１を含む。入水ステム１１には入水管１２が連結され、入水管１２の端部には第１キャップ１３が設けられる。出水ステム５１には出水管５２が連結され、出水管５２の端部には第５キャップ５３が設けられる。

この時、第１キャップ１３及び第５キャップ５３の一部は、それぞれ入水ステム１１及び出水ステム５１の外部に露出する。入水ステム１１には、入水管１２及び第１キャップ１３が固定され、出水ステム５１には、出水管５２及び第５キャップ５３が固定される。この時、第１及び第５キャップ１３、５３はそれぞれ入水ステム１１及び出水ステム５３の端部を閉塞し、フーヘッド２０との結合をしやすくする。このために、第１及び第５キャップ１３、５３は、柔軟な材質、例えばシリコーン、テフロン（登録商標）などの材質からなることができる。

漏水を防止するために、入水ステム１１及び入水管１２は一体に成形され、出水ステム５１及び出水管５２も一体に成形される。一体に成形されれば、入水ステム１１及び入水管１２で隙間が発生しないで、出水ステム５１及び出水管５２においても隙間が発生しない。また、入水ステム１１と第１キャップ１３、並びに出水ステム５１と第５キャップ５３は、例えば、超音波で融着されてしっかり結合される。超音波で融着されれば、高い水圧が作用しても、入水ステム１１と第１キャップ１３との間、並びに出水ステム５１と第５キャップ５３との間に隙間が発生しなくて漏水が遮断される。

フィルターヘッド２０は、フィルター部２００を収容して漏水を遮断し、筐体２１とフィルター収容部と３１を含む。筐体２１の内側には、第２キャップ２２、ガスケット２３、コレット（ｃｏｌｌｅｔ）２４、及びＯリング２５が結合される。この時、第２キャップ２２は、筐体２１の端部を閉塞し、コレット２４との結合を容易にする。このために、第２キャップ２２は柔軟な材質、例えばシリコーン、テフロン（登録商標）などの材質からなることができる。コレット２４は、第２キャップ２２に挿入され、第２キャップ２２は、筐体２１、例えば超音波に融着してしっかり結合される。超音波でしっかり結合されれば、高い水圧が作用しても、第２キャップ２２と筐体２１との間に隙間が発生しなくて漏水が発生しないようにする。

場合によって、第２キャップ２２とコレット２４との間にはグリップ（ｇｒｉｐ）３０が付け加えられて、第２キャップ２２とコレット２４との結合を安定にする。説明の便宜上、グリップ３０は分解図にのみ示されており、他の図面では省略した。ガスケット２３及びＯリング２５は、入水部１０及び連結部４０が筐体２１に挿入される時、密閉して漏水を遮断する。同様に、ガスケット２３及びＯリング２５は、出水部５０及び連結部４０が筐体２１に挿入される時、密閉して漏水を遮断する。Ｏリング２５は、公知の方法をいずれも適用でき、本発明の範疇内で多様に変形されることができる。ガスケット２３の詳細は後述する。

入水部１０及び出水部５０は、フィルターヘッド２０に設けられた締結部２６に結合される。具体的に、第１キャップ１３及び第５キャップ５３は、それぞれ締結部２６の内側に挿入され、入水ステム１１及び出水ステム５１の端部は、締結部２６の外側に結合される。筐体２１には凸部２７が設けられ、締結部２６には凹部２８が設けられて、互いに嵌合させることができる。凸部２７及び凹部２８が嵌合されれば、フィルター部２００が挿入されるフィルター収容部３１がねじれないようにする。場合によって、筐体２１には凹部２８が設けられ、締結部２６には凸部２７が設けられて、前記目的が達成できるようになる。締結部２６は、筐体２１と一体化されてもよいが、図示のように接合部２９によって接合されてもよい。

一方、フィルター収容部３１の外面には、連結部４０によってフィルターヘッド２０が連結される方向を提示するように矢印のような標識３２があり得る。標識３２は、原水ＩＮが飲用水ＯＵＴに切り替えられる方向、言い換えれば入水部１０及び出水部５０の位置を特定する。フィルターヘッド２０を組み立てる過程で、標識３２が示す方向を同一にして結合する。

連結部４０は、連結ボディ４１、連結管４２、及び固定部４５を含む。固定部４５は、フィルターヘッドモジュール１００を浄水装置に固定する。具体的に、固定部４５の孔を利用して締結ねじで浄水装置に固定することができ、ここでは、一例を挙げたものに過ぎないので、本発明の範疇内で多様に変形可能である。連結ボディ４１の両側における第３キャップ４３及び第４キャップ４４は、例えば超音波で融着されてしっかり結合される。この時、第３及び第４キャップ４３、４４は、それぞれ連結ボディ４１の一側及び他側を閉塞し、フィルターヘッド２０との結合を容易にする。このために、第３及び第４キャップ４３、４４は、柔軟な材質、例えばシリコーン、テフロン（登録商標）などの材質であってもよい。前記超音波で融着されれば、高い水圧が作用しても、連結ボディ４１と第３キャップ４３、並びに連結ボディ４１と第４キャップ４４との間に隙間が発生することがなくて漏水が遮断される。

コレット２４は、円筒形の帯状を有するものであって、前記帯が固定部４５に密着すると、組み立てが完了する。コレット２４は、連結部４０がフィルターヘッド２０に挿入される程度を一定に制限する。固定部３５は、コレット２４の移動を制限するストッパ（ｓｔｏｐｐｅｒ）の役割をする。もし、コレット２４がなければ、連結部４０がフィルターヘッド２０に挿入される程度が一定にならないこともある。つまり、連結部４０の一側がフィルターヘッド２０に薄く挿入されて組み立てがまともに行われない可能性がある。このようになれば、組み立てが容易に完了できず、分解時、力の不均衡が起きて分解もしにくくなる。コレット２４を活用すると、連結部４０及びフィルターヘッド２０の組み立て及び分解が行われやすくなる。

第３キャップ４３及び第４キャップ４４は、フィルターヘッド２０に設けられた締結部２６に結合される。具体的に、第３キャップ４３及び第４キャップ４４は、それぞれ締結部２６の内側に挿入され、連結ボディ４１の端部は、締結部２６の外側に結合される。このために、筐体２１には凸部２７が設けられ、締結部２６には凹部２８が設けられて、互いに嵌合させることができる。凸部２７及び凹部２８が嵌合されれば、フィルター部２００が挿入されるフィルター収容部３１がねじれないようにする。場合によって、筐体２１には凹部２８が設けられ、締結部２６には凸部２７が設けられて、前記目的が達成可能になる。

図５は、本発明の実施形態によるガスケット２３を示す斜視図である。この時、フィルターヘッドモジュール１００は、前述したものと同様である。

図５によれば、ガスケット２３は、入水部１０とフィルターヘッド２０との間、フィルターヘッド２０と連結部４０との間、並びにフィルターヘッド２０と出水部５０との間に位置する。ガスケット２３は、ガスケットボディ２３ａ、ガスケットピン２３ｂ、及び流動孔２３ｃを含む。ガスケット２３は、チューブ（ｔｕｂｅ）型であって、入水ステム１１、連結ボディ４１、及び出水ステム５１を囲む。ガスケット２３が入水ステム１１、連結ボディ４１、及び出水ステム５１をチューブの型態で囲んでいると、入水部１０、連結部４０、及び出水部５０をフィルターヘッド２０に組み立てる時、偏心が発生しないようにする。もし、従来のように、ガスケット２３がリング（ｒｉｎｇ）型であって、入水ステム１１、連結ボディ４１、及び出水ステム５１を囲んでいれば、入水部１０、連結部４０、及び出水部５０をフィルターヘッド２０に組み立てる時、偏心が発生する。

図６は、本発明の実施形態によるフィルターヘッドモジュールの変形例１００ａを示す図である。この時、フィルターヘッドモジュール１００は、図３及び図４を参照する。

図６によれば、変形例１００ａは、２個よりも多いＮ個（Ｎは自然数）のフィルターヘッド［２０（１）、２０（２）、２０（３）、…、２０（Ｎ）］がＮ－１個の連結部［４０（１）、４０（２）、…、４０（Ｎ－１）］によって結合される。具体的に、フィルターヘッド［２０（１）、２０（２）、２０（３）、…、２０（Ｎ）］のコレット２４が連結部［４０（１）、４０（２）、…、４０（Ｎ－１）］の固定部４５に密着するように組み立てられれば、変形例１００ａが完成される。このように、Ｎ個（Ｎは自然数）のフィルターヘッド［２０（１）、２０（２）、２０（３）、…、２０（Ｎ）］を含む変形例１００ａは、コレット２４を固定部４５に密着させて容易に完成できる。Ｎ個のフィルターヘッド２０を組み立てる過程で、標識３２が指す方向を同一にして結合させる。

以上、本発明は望ましい実施形態を挙げて詳述したが、本発明は、前記実施形態に限定されなく、本発明の技術的思想の範囲内で当業界における通常の知識を有する者によって多様な変形が可能である。

１００ フィルターヘッドモジュール
１００ａ フィルターヘッドモジュール
２００ フィルター部
２０１ フィルター
１０ 入水部
１１ 入水ステム
１２ 入水管
１３ 第１～第５キャップ
２２ 第１～第５キャップ
４３ 第１～第５キャップ
４４ 第１～第５キャップ
５３ 第１～第５キャップ
２０ フィルターヘッド
２１ 筐体
２３ ガスケット
２４ コレット
２５ Ｏリング
２６ 締結部
２７ 凸部
２８ 凹部
２９ 接合部
３０ グリップ
３１ フィルター収容部
３２ 標識
４０ 連結部
４１ 連結ボディ
４２ 連結管
４５ 固定部
５０ 出水部
５１ 出水ステム
５２ 出水管

Claims (9)

1. 浄水装置用フィルターヘッドモジュールであって、
   フィルター部が収容されるフィルター収容部を有する複数個のフィルターヘッドと、
   前記フィルターヘッドを連結する連結部と、
   を含み、
   前記連結部は固定部を含み、
   前記フィルターヘッドは、筐体と、第２キャップと、コレットとを含み、前記第２キャップは、前記筐体に結合され、前記コレットは、前記固定部に密着し、
   前記固定部は、前記フィルターヘッドモジュールを浄水装置に固定可能であり、前記コレットの移動を制限するストッパとして機能することを特徴とする、浄水装置用フィルターヘッドモジュール。
2. 前記筐体及び前記第２キャップは、超音波によって融着されることを特徴とする請求項１に記載の浄水装置用フィルターヘッドモジュール。
3. 前記フィルターヘッドは、入水部と出水部との間に位置し、前記入水部は、入水ステムと第１キャップとを含み、前記出水部は、出水ステムと第５キャップとを含むことを特徴とする、請求項１に記載の浄水装置用フィルターヘッドモジュール。
4. 前記入水ステムと前記第１キャップ、並びに前記出水ステムと前記第５キャップは、超音波によって融着されることを特徴とする、請求項３に記載の浄水装置用フィルターヘッドモジュール。
5. 入水部及び出水部は、前記フィルターヘッドの締結部に挿入されて連結されることを特徴とする、請求項１に記載の浄水装置用フィルターヘッドモジュール。
6. 前記筐体及び前記締結部のそれぞれには凸部及び凹部が存在し、前記凸部及び前記凹部が嵌合されることを特徴とする、請求項５に記載の浄水装置用フィルターヘッドモジュール。
7. 前記連結部は、連結ボディを含み、前記連結ボディの両側には第３キャップ及び第４キャップが結合され、前記第３及び第４キャップは、前記締結部に挿入されることを特徴とする、請求項５に記載の浄水装置用フィルターヘッドモジュール。
8. 前記フィルター収容部の外面には、前記フィルターヘッドが連結される方向を提示する標識が設けられることを特徴とする、請求項１に記載の浄水装置用フィルターヘッドモジュール。
9. 前記フィルターヘッドと前記入水部との間、前記フィルターヘッドと前記連結部との間、並びに前記フィルターヘッドと前記出水部との間には、ガスケットが位置し、前記ガスケットは、チューブ型であることを特徴とする、請求項３に記載の浄水装置用フィルターヘッドモジュール。