KR100862105B1 - 정수 카트리지 및 정수기 - Google Patents

Abstract

본 발명의 목적 중 하나는, 기능이 저하된 중공사막을 세정 회복시켜 원수 정화 처리의 운전 비용을 억제할 수 있는 정수 카트리지를 제공하는 데 있다. 이 목적을 달성하기 위해, 본 발명은 U자형으로 굴곡된 복수의 중공사막과, 그 중공사막의 양단부를 중공사막 단부의 개구 상태를 유지하도록 집속하는 포팅재를 갖는 중공사막 엘리먼트와, 상기 중공사막을 둘러싸는 통형의 중공사막용 케이스를 구비하고, 상기 중공사막 엘리먼트가 중공사막의 일차측과 이차측 사이의 액밀 상태를 유지하도록 또한 착탈 가능하게 중공사막용 케이스에 부착되어 있는 것을 특징으로 하는 정수 카트리지를 제공한다.

중공사막 모듈, 정수 카트리지, 케이스, 중공사막 엘리먼트, 프리 필터

Description

정수 카트리지 및 정수기 {WATER PURIFICATION CARTRIDGE AND WATER PURIFIER}

본 발명은 정수기 등에 착탈 가능하게 수납되어, 수돗물 등을 정화하는 정수 카트리지, 정수기 및 정수기 세정 방법에 관한 것이다.

종래부터, 수자원의 오염 및 맛있는 물에의 요구 등에 의해 수돗물의 정화에 정수기가 이용되고 있다. 이러한 정수기로서, 활성탄 등의 흡착재에 의한 수돗물의 칼크 냄새, 곰팡이 냄새, 트리할로메탄 등의 제거, 다공질 중공사막에 의한 세균류 및 탁질 성분 등의 제거를 기능으로서 갖는 것이 알려져 있다.

이러한 정수기의 일예로서는, 도18에 도시한 바와 같은 수도 꼭지 직결형의 정수기(1)를 들 수 있다. 이 정수기(1)는, 수도 꼭지(2)에 어댑터(3) 및 고정 링(4)을 이용하여 부착되어 있고, 절환 레버(5)의 조작에 의해 정수기(1)의 내부에 조립된 절환 기구부에 의해 원수와 정수를 절환하는 것이 가능하게 되어 있다. 정수기(1)의 카트리지 커버(7) 내에는, 정수 카트리지가 수납되어 있다. 이 정수기(1)에 있어서는, 절환 레버(5)를 정수측으로 절환하여 원수를 수도 꼭지(2)로부터 유입시키면, 원수는 절환 기구부에 의해 정수 카트리지로 유도되고, 그 내부의 여과재를 통과하여 정수가 된 후 정수 출구(9)로부터 하방으로 유출된다.

도19는 정수기(1)에 이용되는 정수 카트리지의 일예를 도시하는 단면도이다. 이 정수 카트리지(6)는, 후방 단부면에 소결 필터(11)가 설치되고, 전방 단부면에 정수 출구(12)를 갖는 덮개부가 형성된 원통형의 케이스(13)와, 케이스(13) 내를 소결 필터(11)측 및 정수 출구(12)측으로 구획하는 구획판(14)과, 케이스(13)의 소결 필터(11)측에 충전된 흡착재(15)와, 케이스(13)의 정수 출구(12)측에 포팅재(17)에 의해 고정된 복수의 중공사막(16)을 구비하는 것이다. 여기서 중공사막(16)은, U자형으로 굴곡된 복수의 중공사막(16)의 양단부가 중공사막(16) 단부의 개구 상태를 유지하도록 포팅재(17)에 의해 케이스(13)에 고정되어 있다.

이러한 정수 카트리지(6)에 있어서는, 원수는 소결 필터(11)를 통해 정수 카트리지(6) 내로 도입된다. 정수 카트리지(6) 내로 도입된 원수는 흡착재(15), 구획판(14), 중공사막(16)의 순으로 통과하고, 이 통과 중에 정화된다. 원수를 정화하여 얻게 된 정수는, 정수 카트리지(6)의 정수 출구(12)로부터 정수 카트리지(6)의 외부로 배출된다.

이 정수 카트리지(6)를 구비한 정수기(1)로 원수의 정화 처리를 잠시 행하면, 원수의 오탁 정도나 처리수량에도 의하지만 중공사막(16)의 표면(일차측)에 세균류 및 탁질 성분 등이 부착 및 퇴적하여, 중공사막(16)이 막힘을 일으키게 된다. 이러한 상태가 되면, 중공사막(16)의 표면을 세정하는 방법 이외에는 중공사막(16)의 기능을 회복시킬 수 없다.

그러나, 중공사막(16)은 포팅재(17)에 의해 케이스(13) 내에 고정되어 있고, 또한 케이스(13)도 분할 가능하게 되어 있지는 않기 때문에, 중공사막(16)의 표면 을 세정하는 것은 불가능했다. 그로 인해, 중공사막(16)이 막힘을 일으켜 중공사막(16)의 기능이 현저하게 저하된 경우에는, 가령 흡착재(15)의 제거 능력에 아직 여유가 있더라도 정수 카트리지(6)마다 새로운 것으로 변환할 수밖에 없어, 정수기(1)에 의한 정화 처리의 운전 비용을 현저하게 끌어 올리는 요인이 되고 있었다.

중공사막의 막힘을 방지하기 위해, 일본 특허 공개 평8-89948호 공보에는 중공사막의 이차측으로부터 역통액을 행하여 중공사막 표면의 폐색물을 제거하는 방법이 개시되어 있다. 그러나, 이 방법은 중공사막의 이차측으로부터 오염된 상태의 원수를 그대로 송입하므로, 오히려 중공사막의 내면을 오염시킬 가능성이 있었다.

또, 일본 특허 공개 평8-84989호 공보에는 중공사막 모듈을 복수 배치하고, 하나의 중공사막 모듈의 여과수를 이용하여 다른 중공사막 모듈의 역세척을 행하는 방법이 개시되어 있다. 그러나 이 방법은, 복수의 중공사막 모듈이 필요하므로 여과부가 커지는 동시에, 부품 개수가 많아진다는 문제점이 있었다.

본 발명은 상기 사정에 비추어 이루어진 것으로, 본 발명의 목적은 기능이 저하된 중공사막을 세정 회복시켜 원수 정화 처리의 운전 비용을 억제할 수 있는 정수 카트리지 및 정수기 및 정수기의 세정 방법을 제공하는 데 있다.

상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명은 U자형으로 굴곡된 복수의 중공사막과, 그 중공사막의 양단부를 중공사막 단부의 개구 상태를 유지하도록 집속하는 포 팅재를 갖는 중공사막 엘리먼트와, 상기 중공사막을 둘러싸는 통형의 중공사막용 케이스를 구비하고, 상기 중공사막 엘리먼트가 중공사막의 일차측과 이차측 사이의 액밀 상태를 유지하도록, 또한 착탈 가능하게 중공사막용 케이스에 부착되어 있는 것을 특징으로 하는 정수 카트리지를 제공한다.

상기 정수 카트리지에 따르면, 기능이 저하된 중공사막을 세정 회복시켜 원수의 정화 처리의 운전 비용을 억제할 수 있다.

상기 정수 카트리지에 있어서는, 상기 중공사막용 케이스에 접속 수단이 마련되고, 상기 포팅재의 측면에는 상기 접속 수단과 나사 방식, 바요넷 방식, 플랜지 방식 중 어느 하나에 의해 결합되는 접속 부재가 설치되어 있는 것이 바람직하다.

상기 정수 카트리지에 있어서는, 흡착재용 케이스와 이에 수납된 흡착재를 구비하는 흡착 여과체가 상기 중공사막용 케이스의 일단부에 착탈 가능하게 접속되는 동시에, 상기 흡착재 케이스 내부에 구비된 흡착재의 교환을 자유롭게 행할 수 있도록 상기 흡착재 케이스에 착탈 가능한 덮개가 설치되어 있는 것이 바람직하다. 이러한 정수 카트리지에 따르면, 흡착재에 의한 원수의 흡착 처리를 병행할 수 있고, 또한 필요에 따라서 흡착 여과체를 제거할 수도 있다. 또한, 흡착재 케이스에 착탈 가능한 덮개를 설치하면, 흡착재 케이스 내부에 구비된 흡착재의 교환을 자유롭게 행할 수도 있다.

또한, 상기 흡착재가 투수(透水) 가능한 주머니 부재에 충전된 상태로 흡착재용 케이스에 수납되어 있는 것이 바람직하다. 이러한 정수 카트리지에 따르면, 흡착재의 교환을 용이하게 행할 수 있다.

또 상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명은 상기 정수 카트리지가 수납되어 있는 정수기를 제공한다.

본 발명의 상기 정수기에 따르면, 정수 처리의 운전 비용을 억제할 수 있다.

또 상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명은 중공사막의 말단부가 개구 상태를 유지한 상태에서 통형 용기의 일단부에 고정되어 이루어지는 중공사막 모듈을 갖고, 상기 중공사막 모듈의 중공사막 충전율이 20 내지 60 ％이며, 상기 통형 용기에 상기 중공사막의 외표면을 세정하기 위한 세정액 공급구 및 세정액 배출구를 설치하여 이루어지는 다른 정수기를 제공한다.

상기 정수기에 있어서는, 상기 세정액 공급구가 원수 공급구이기도 한 것이 바람직하다. 이러한 정수기에 따르면, 그 구성을 보다 간편하게 할 수 있다.

또한, 상기 세정액 배출구는 상기 통형 용기 측면의 중공사막 고정부 근방에 설치되어 있는 것이 바람직하다. 이러한 정수기에 따르면, 세정액을 중공사막 전체에 흐르게 할 수 있는 동시에, 중공사막이 가장 폐색되기 쉬운 근원 부분에서 세정액의 수류 방향이 바뀌어, 그 결과 근원 부분을 효과적으로 세정할 수 있어 세정액에 의한 세정 효과가 더욱 높아진다.

상기 정수기에 있어서는, 상기 중공사막 모듈의 상류에 흡착재가 배치되어 있는 것이 바람직하다. 이러한 정수기에 따르면, 더욱 다양한 물 정화가 가능해진다.

상기 정수기에 있어서는, 적어도 일부의 중공사막의 외표면에 상기 통형 용 기의 중심축에 대해 주위 방향으로 세정액을 흐르게 하는 수단을 갖는 것이 바람직하다.

또, 상기 세정액을 흐르게 하는 수단은 판형 부재로 이루어지고, 판형 부재에 대해 경사 방향의 세정액 통로를 갖는 수단인 것이 바람직하다. 이러한 정수기에 따르면, 주위 방향의 흐름을 용이하게 형성할 수 있다.

또한, 상기 판형 부재는 중공사막의 상류 및 주위 중 적어도 한 쪽에 배치되어 있는 것이 바람직하다. 이러한 정수기에 따르면, 중공사막에 대해 확실하게 주위 방향의 수류를 닿게 할 수 있다.

상기 정수기에 있어서는, 상기 중공사막 모듈의 상류에 중공사막보다도 눈이 성기게 개방되어 있는 프리 필터가 배치되어 있는 것이 바람직하다. 이러한 정수기에 따르면, 중공사막의 수명을 보다 길게 할 수 있다.

또, 상기 프리 필터는 착탈 가능하게 배치되어 있는 것이 바람직하다.

상기 정수기에 있어서는, 상기 중공사막 모듈을 복수 병렬로 설치하여 하나의 중공사막 모듈의 세정시에 다른 중공사막 모듈의 여과를 가능하게 하는 것이 바람직하다. 이러한 정수기에 따르면, 세정 중에도 여과를 행할 수 있는 동시에, 중공사막 모듈이 하나일 때와 비교하여 여과 수명을 보다 길게 할 수 있다.

상기 정수기에 있어서는 적산 여과 시간, 적산 여과 유량, 여과 유속 및 여과 압력 중 적어도 하나를 계측하는 수단을 갖는 것이 바람직하다. 이러한 정수기에 따르면, 세정을 행하면서 여과를 행하여 여과성 회복의 지표로 삼을 수 있다.

게다가 또한 상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명은 통형 용기의 내부에 배 치된 중공사막 모듈 중 적어도 일부의 중공사막 외표면에, 통형 용기의 중심축에 대해 주위 방향으로 세정액을 흐르게 하는 수단을 갖는 다른 정수기를 제공한다.

또한 상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명은 중공사막의 말단부가 개구 상태를 유지한 상태에서 통형 용기의 일단부에 고정되어 이루어지는 중공사막 모듈을 갖고, 상기 중공사막 모듈의 중공사막 충전율이 20 내지 60 ％이며, 상기 통형 용기에 상기 중공사막의 외표면을 세정하기 위한 세정액 공급구 및 세정액 배출구를 설치하여 이루어지는 정수기의 세정 방법이며, 상기 세정액 공급구로부터 원수를 공급하여 중공사막면에 수류를 흐르게 한 후, 세정액 배출구로부터 배출하는 정수기의 세정 방법을 제공한다.

상기 세정 방법에 있어서는, 적어도 일부의 중공 사막의 외표면이며 통형 용기의 중심축에 대해 주위 방향으로 세정액을 흐르게 하는 것이 바람직하다.

특히, 판형 부재에 대해 경사 방향으로 설치된 세정액 통로를 통해 상기 세정액을 상기 통형 용기의 주위 방향으로 흐르게 하는 것이 바람직하다. 이러한 세정 방법에 따르면, 주위 방향의 흐름을 용이하게 형성할 수 있다. 이 때, 상기 판형 부재가 중공사막의 상류 및 주위 중 적어도 한 쪽에 배치되어 있으면, 중공사막에 대해 확실하게 주위 방향의 수류를 댈 수 있으므로 보다 바람직하다.

또한 상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명은 중공사막의 말단부가 개구 상태를 유지한 상태에서 통형 용기의 일단부에 고정되어 이루어지는 중공사막 모듈을 갖고, 상기 중공사막 모듈의 중공사막 충전율이 20 내지 60 ％이며, 상기 통형 용기에 상기 중공사막의 외표면을 세정하기 위한 세정액 공급구 및 세정액 배출구를 설치하여 이루어지는 정수기의 세정 방법이며, 상기 세정액 공급구로부터 약액을 공급하여 소정 시간 유지한 후, 상기 세정액 배출구로부터 배출하는 정수기의 세정 방법을 제공한다.

상기 약액은 염산, 시트르산, 아세트산, 가정용 세제, 하이포아 염소산염 중 어느 하나를 포함하는 수용액인 것이 바람직하다. 이들 수용액은, 중공사막 모듈을 효과적으로 세정할 수 있는 동시에 입수가 용이이다.

상기 세정 방법에 있어서는, 상기 약액을 상기 세정액 배출구로부터 배출한 후, 또한 상기 세정액 공급구로부터 원수를 공급하여 중공사막면에 수류를 흐르게 한 후, 상기 세정액 배출구로부터 배출하는 것이 바람직하다.

상기 세정 방법에 있어서는, 상기 중공사막 모듈의 상류에 중공사막보다도 눈이 성기게 개방된 프리 필터를 배치하는 것이 바람직하다.

상기 프리 필터는 착탈 가능하게 하여, 제거하여 세정을 하는 것이 바람직하다.

상기 세정 방법에 있어서는 적산 여과 시간, 적산 여과 유량, 여과 유속, 여과 압력 중 적어도 하나를 계측하여, 그 중 어느 하나가 미리 설정한 값에 도달하였을 때에 자동적으로 세정을 행하는 것이 바람직하다.

또한, 상기 세정 방법에 있어서는 상기 세정액 공급구에 세정액을 공급하고, 중공사막면에 수류를 흐르게 하여 상기 세정액 배출구로부터 배출하면서 중공사막의 세정을 행하는 동시에 여과를 행하고, 세정 개시시로부터의 여과수량 또는 여과 유속을 계측하여 여과 수량 또는 여과 유속이 미리 설정한 값에 도달하였을 때에 세정을 정지하는 것이 바람직하다.

도1은 본 발명의 정수 카트리지의 일예를 도시하는 단면도이다.

도2는 본 발명의 정수 카트리지에 있어서의 중공사막의 다른 예를 도시하는 단면도이다.

도3은 도2의 중공사막을 중공사막 엘리먼트와 중공사막용 케이스로 분리한 상태를 도시하는 도면이다.

도4는 본 발명의 정수기의 일예를 도시하는 단면도이다.

도5는 본 발명에 사용하는 세정액 통로를 갖는 판형 부재의 일예를 도시하는 사시도이다.

도6은 본 발명에 사용하는 세정액 통로를 갖는 판형 부재의 다른 일예를 도시하는 사시도이다.

도7은 본 발명에 사용하는 세정액 통로를 갖는 판형 부재의 다른 일예를 도시하는 사시도이다.

도8은 본 발명에 사용하는 세정액 통로를 갖는 판형 부재의 다른 일예를 도시하는 사시도이다.

도9는 본 발명의 정수기에 사용하는 세정액 통로의 일예를 도시하는 사시도이다.

도10은 본 발명의 정수기에 사용하는 세정액 통로의 다른 일예를 도시하는 사시도이다.

도11은 본 발명에 사용하는 세정액 통로를 갖는 판형 부재의 다른 일예를 도시하는 사시도이다.

도12는 본 발명의 정수기의 다른 일예를 도시하는 단면도이다.

도13은 도12에 도시하는 중공사막용 케이스의 사시도이다.

도14는 도12에 도시하는 중공사막용 케이스의 통 중심축 방향의 단면도이다.

도15는 도12에 도시하는 중공사막용 케이스의 통 중심축에 수직인 방향의 단면도이다.

도16은 본 발명의 정수기의 다른 일예를 도시하는 단면도이다.

도17은 본 발명의 정수기에 사용하는 중공사막 모듈을 복수 설치한 일예를 도시하는 단면도이다.

도18은 종래의 정수기의 일예를 도시하는 사시도이다.

도19는 종래의 정수 카트리지의 일예를 도시하는 단면도이다.

이하, 본 발명의 정수 카트리지, 정수기 및 정수기의 세정 방법을 상세하게 설명한다. 우선, 정수 카트리지에 대해 설명한다.

도1은 본 발명의 정수 카트리지의 일예를 도시하는 단면도이다. 이 정수 카트리지(10)는, 크게 나누어 중공사막(16)에 의한 여과 처리를 행하는 중공사막 여과체(18)와 흡착재(15)에 의한 흡착 처리를 행하는 흡착 여과체(19)의 2개의 부분으로 구성되는 것이다. 구체적으로는, U자형으로 굴곡된 복수의 중공사막(16)의 양단부가 중공사막(16) 단부의 개구 상태를 유지하도록 포팅재(17)에 의해 집속된 중공사막 엘리먼트(21)와, 중공사막(16)을 둘러싸는 통형의 중공사막용 케이스(22)와, 중공사막(16) 단부가 개구하고 있는 중공사막 엘리먼트(21)의 전방단부면을 덮고 중앙부에 정수 출구(12)가 형성된 캡(23)과, 중공사막용 케이스(22)에 접속된 흡착 여과체(19)를 구비하여 개략 구성되는 것이다.

또한, 중공사막 엘리먼트(21)의 포팅재(17)의 측면에는 통형의 접속 부재(25)가 설치되어 있고, 그 후방 단부 근방의 외벽면에 나사(26)가 형성되고, 전방 단부 근방의 외벽면에 나사(27)가 형성되어 있다.

또, 흡착 여과체(19)는 흡착재용 케이스(28)와, 투수 가능한 주머니 부재(29)에 충전된 상태로 흡착재용 케이스(28)에 수납된 흡착재(15)와, 흡착재용 케이스(28)의 후방 단부면에 설치되고, 소결 필터(11)가 삽입 성형된 접속 부재 덮개(34)와, 흡착재용 케이스(28)의 전방 단부면에 설치된 구획판(14)을 구비하여 구성되는 것이다.

중공사막 엘리먼트(21)는, 그 접속 부재(25)의 나사(26)가 중공사막용 케이스(22)의 전방 단부 근방의 내벽면에 형성된 암나사(30)(접속 수단)와 나사 결합함으로써, 중공사막(16)의 일차측과 이차측 사이의 액밀 상태를 유지하도록 또한 착탈 가능하게 중공사막용 케이스(22)에 부착되어 있다. 또한, 캡(23)은 그 내벽면에 형성된 암나사(31)가 중공사막 엘리먼트(21)의 접속 부재(25)의 나사(27)와 나사 결합함으로써, 착탈 가능하게 중공사막 엘리먼트(21)에 부착되어 있다.

또한 흡착 여과체(19)는, 흡착재용 케이스(28)의 전방 단부 근방의 외벽면에 형성된 나사(32)가 중공사막용 케이스(22)의 후방 단부 근방의 내벽면에 형성된 암 나사(33)와 나사 결합함으로써, 착탈 가능하게 중공사막용 케이스(22)에 접속되어 있다. 또한, 소결 필터(11)의 주연에 설치된 링형의 접속 부재 덮개(34)의 암나사(35)가 흡착재용 케이스(28)의 후방 단부 근방의 외벽면에 형성된 나사(36)와 나사 결합함으로써, 접속 부재 덮개(34)는 착탈 가능하게 흡착재용 케이스(28)에 부착되어 있다.

그리고, 중공사막 엘리먼트(21)와 중공사막용 케이스(22)의 접속부, 및 캡(23)과 중공사막 엘리먼트(21)의 접속부 및 흡착 여과체(19)와 중공사막용 케이스(22)의 접속부에는 각각 O링(37, 38, 39)이 개재되어 있다.

중공사막(16)으로서는, 예를 들어 셀룰로오스계, 폴리올레핀계(폴리에틸렌, 폴리프로필렌), 폴리비닐알코올계, 에틸렌 ·비닐알코올 공중합체, 폴리에테르계, 폴리메타크릴산메틸(PMMA)계, 폴리술폰계, 폴리아크릴로니트릴계, 폴리불화에틸렌[테플론(등록 상표)]계, 폴리카보네이트계, 폴리에스테르계, 폴리아미드계, 방향족 폴리아미드계 등의 각종 재료로 이루어지는 것을 적합하게 사용할 수 있다. 그 중에서도, 막의 강신도나 내굴곡성, 세정성, 취급성이나 내약품성의 높이 등을 고려하면, 폴리에틸렌이나 폴리프로필렌 등의 폴리올레핀계 중공사막이 바람직하다.

또한, 특별히 한정되는 것은 아니지만 중공사의 외경은 20 내지 2000 ㎛, 구멍 직경은 0.01 내지 2 ㎛, 보이드율은 20 내지 90 ％, 막 두께는 5 내지 300 ㎛인 것이 바람직하다. 또한, 포팅재(17)의 부분을 제외한 유효 중공사막 길이는, 실이 흔들려 효과적인 세정을 할 수 있도록 하기 위해서는 10 ㎜ 이상이 바람직하고, 20 ㎜ 이상이 보다 바람직하다. 한편, 너무 길면 중공사막의 이용 효율이 저하되므로 300 ㎜ 이하가 바람직하고, 200 ㎜ 이하가 보다 바람직하다.

포팅재(17)로서는, 예를 들어 우레탄 수지, 에폭시 수지, 폴리올레핀 수지 등으로 이루어지는 고정용 수지를 사용할 수 있다.

흡착재(15)로서는 분말형 흡착재, 이 분말 흡착재를 입자 제조대 입상 흡착재, 섬유형 흡착재 등을 예로 들 수 있다. 이러한 흡착재로서는, 예를 들어 천연물계 흡착재(천연 제올라이트, 은 제올라이트, 산성 백토 등), 합성물계 흡착재(합성 제올라이트, 항균성 제올라이트, 세균 흡착폴리머, 인광석, 분자체, 실리카겔, 실리카 알루미나겔계 흡착재, 다공질 유리 등) 등의 무기질 흡착재와; 분말형 활성탄, 섬유형 활성탄, 블록형 활성탄, 압출 성형 활성탄, 성형 활성탄, 분자 흡착 수지, 합성물계 입상 활성탄, 합성물계 섬유형 활성탄, 이온 교환 수지, 이온 교환 섬유, 킬레이트 수지, 킬레이트 섬유, 고흡수성 수지, 고흡수성 섬유, 흡유성 수지, 흡유제 등의 유기계 흡착재 등 공지의 것을 들 수 있다. 그 중에서도, 피처리수 중의 잔류 염소나 곰팡이 냄새, 트리할로메탄 등의 유기 화합물의 흡착력이 우수한 활성탄이 적합하게 이용된다. 또한, 이들 재료 중 2 종류 이상을 혼합하거나, 적층시켜 사용해도 된다. 또, 흡착재(15)로서는 흡착재의 분체, 입상체 등을 결합제로 결합함으로써 형성된 다공질 성형체를 사용해도 된다. 흡착재(15)는 정수기의 사용 장소 및 정수의 용도 등에 의해 분말형, 입상, 섬유형, 성형체 등의 형태로 장전되어 있다.

상기 분말형 활성탄으로서는 식물질(목재, 셀룰로오스, 톱밥, 목탄, 야자각탄, 소회 등), 석탄질(니탄, 아탄, 갈탄, 역청탄, 무연탄, 타르 등), 석유질(석유 잔류 찌꺼기, 황산 슬러지, 오일 카본 등), 펄프 폐액, 합성 수지 등을 탄화하고, 필요에 따라서 가스 부활(수증기, 이산화탄소, 공기 등), 약품 부활(염화칼슘, 염화마그네슘, 염화아연, 인산, 황산, 카세이소다, KOH 등)한 것 등을 예로 들 수 있다. 상기 섬유형 활성탄으로서는 폴리아크릴로니트릴(PAN), 셀룰로오스, 페놀, 석탄계 피치를 원료로 한 프리카사를 탄화하여 부활한 것 등을 예로 들 수 있다.

상기 주머니 부재(29)로서는, 물을 투과하고 또한 내부의 흡착재(15)를 통과시키지 않는 것이면 어떠한 것도 사용할 수 있고, 예를 들어 나일론 및 폴리우레탄 등으로 이루어지는 팬티 스타킹형의 직물, 직포 및 부직포 등의 포백, 메쉬형의 시트 등을 들 수 있다.

상기 소결 필터(11)는, 원수 중의 비교적 큰 조대 먼지, 모래, 철청 등의 이물질을 제거하는 프리 필터이다. 이 소결 필터(11)는 다공질의 분말 소결체로, 수지 분말, 금속 분말, 혹은 이들의 분말 혼합체를 금형에 충전하고, 금형을 분말의 용융 온도 이상으로 가열하여 분말 입자 상호의 접촉부와 융착시켜 다공화한 것, 수지 분말, 금속 분말, 혹은 이들 분말의 혼합체를 금형에 충전하지 않고 가열하여 시트형화한 것 등 공지의 소결 방법에 의해 소결 및 성형하여 얻어진 것이다.

소결 필터(11)의 재질로서는, 예를 들어 폴리에틸렌, 폴리프로필렌 등의 폴리올레핀 수지, 폴리스틸렌 수지, 아크릴 수지, 불소 수지 등의 수지 재료, C, Si, Mn, P, S, Cr, Mo, Nb, Ta, B, V, Ni, Cu, Al, Ti, Fe, Co 및 이들 합금 등의 무기 및 금속 재료 등을 들 수 있다. 그 중에서도, 소결 필터로 하였을 때의 중량이 가볍고 리사이클이 가능하며, 소각 처분시에도 유해 물질을 발생시키지 않아 구멍 직 경의 제어를 행하기 쉬운 폴리올레핀 수지가 적합하게 이용된다.

또, 프리 필터로서 소결 필터(11) 대신에 부직포 등을 이용해도 좋다.

상기 구획판(14)으로서는, 활성탄 미립자가 새지 않아 효율적으로 물을 통과시킬 수 있는 것이면 좋다. 예를 들어, 부직포, 나일론 메쉬 등을 삽입 성형, 접착, 혹은 용착시킨 수지판 등을 사용할 수 있다.

상기 중공사막용 케이스(22), 캡(23) 및 흡착재용 케이스(28)의 재질로서는, 가공성 등을 고려하여 플라스틱류를 이용하는 것이 바람직하다. 이들 부재를 투명 혹은 반투명 부재로 형성함으로써, 중공사막(16)의 오염 등 내부의 상태를 확인할 수 있다.

또한, 급탕기로부터 공급되는 80 ℃ 이상의 고온의 온수를 직접 이용할 수 있다는 점에서, 폴리프로필렌, 폴리페닐렌에테르, 폴리옥시메틸렌, 폴리카보네이트, ABS 수지 등의 연화점이 80 ℃ 이상인 내열성의 플라스틱을 이용하는 것이 보다 바람직하다.

다음에, 정수 카트리지(10)가 수납된 정수기 및 정수 카트리지(10)의 세정 방법에 대해 설명한다.

정수 카트리지(10)는, 도19에 도시하는 종래의 정수 카트리지(6) 대신에 도18에 도시한 바와 같은 기존의 정수기(1)에 부착할 수 있다.

도18의 정수기(1)에 도1에 도시한 정수 카트리지(10)를 부착하고, 절환 레버(5)를 정수측으로 절환하여 원수를 수도 꼭지(2)로부터 유입시키면, 원수는 절환 기구부에 의해 정수 카트리지(10)로 유도되고 그 내부를 통과하여 정수가 된 후, 정수 출구(9)로부터 하방으로 유출된다.

이러한 정수기(1)에 부착된 정수 카트리지(10)에 있어서는, 원수는 소결 필터(11)를 통해 정수 카트리지(10) 내로 도입된다. 정수 카트리지(10) 내로 도입된 원수는 흡착재(15), 구획판(14), 중공사막(16)의 순으로 통과하고, 이 통과 중에 정화된다. 원수를 정화하여 얻어진 정수는, 정수 카트리지(10)의 정수 출구(12)로부터 정수 카트리지(10)의 외부로 배출된다.

중공사막 엘리먼트(21)의 중공사막(16)이 막힘을 일으킨 경우의 세정은, 예를 들어 이하와 같이 하여 행해진다.

우선, 정수기로부터 정수 카트리지(10)를 제거한다. 이어서, 중공사막 엘리먼트(21)의 접속 부재(25)와 중공사막용 케이스(22)를 서로 역방향으로 회전시켜 중공사막 엘리먼트(21)와 중공사막용 케이스(22)를 분리하고, 노출된 중공사막(16)을 오염이 없는 물에 적셔 중공사막(16)을 비벼 세척한다. 또한, 비벼 세척하는 동시에, 역세척이나 약품 세정을 병용해도 좋다.

약품 세정에는 염산, 시트르산, 아세트산, 가정용 세제, 하이포아 염소산나트륨, 표백분, 표백제 등의 세정에 유효한 약품을 사용할 수 있다.

중공사막(16)을 역세척, 즉 중공사막(16)의 이차측으로부터 일차측으로 오염을 흐르게 할 수도 있다. 구체적으로는, 중공사막 엘리먼트(21)와 중공사막용 케이스(22)를 분리한 후 정수 출구(12)에 호스를 접속하고, 이 호스로부터의 물을 중공사막(16)의 이차측으로부터 일차측으로 흐르게 함으로써 행할 수 있다.

또한, 흡착 여과체(19)는 중공사막용 케이스(22)의 일단부에 착탈 가능하게 접속되어 있으므로, 흡착 여과체(19)의 제거를 용이하게 행할 수 있다.

흡착 여과체(19)가 제거된 중공사막 여과체(18)만의 정수 카트리지를 사용한 경우, 정수 출구(12)에 호스를 접속하여 이 호스로부터의 오염된 원수를 중공사막(16)의 이차측으로부터 일차측으로 흐르게 함으로써, 원수의 정화를 행할 수 있다. 이러한 중공사막 여과체(18)만의 정수 카트리지는, 수도가 보급되지 않은 토지나 재해 현장과 같이 정수의 확보가 어려운 장소에서 그 단독으로 정수기로서 사용할 수 있다.

이상과 같이, 이러한 정수 카트리지(10)에 있어서는 중공사막 엘리먼트(21)가 중공사막용 케이스(22)에 착탈 가능하게 부착되어 있으므로, 중공사막 엘리먼트(21)의 중공사막(16)이 막힘을 일으킨 경우에는, 중공사막 엘리먼트(21)와 중공사막용 케이스(22)를 분리하고 중공사막(16)을 노출시켜 이 중공사막(16)을 세정하는 것이 가능해진다.

또한, 중공사막용 케이스(22)의 내벽면에 암나사(30)(접속 수단)가 형성되고, 포팅재(17)의 측면에는 암나사(30)와 나사 결합하는 접속 부재(25)가 설치되어 있으므로, 중공사막 엘리먼트(21)와 중공사막용 케이스(22)의 탈착이 용이하다.

중공사막(16)의 능력에 여유가 있음에도 불구하고, 흡착재(15)의 기능이 현저하게 저하된 경우, 중공사막용 케이스(22)의 일단부에 착탈 가능하게 접속된 흡착 여과체(19)를 제거하고, 새로운 것으로 교환하여 사용할 수도 있다. 이 경우, 흡착재(15)는 접속 부재 덮개(34)의 암나사(35)를 풀어 취출된다.

흡착재(15)가 투수 가능한 주머니(29)에 충전된 상태로 흡착재용 케이스(28) 에 수납되어 있으면, 흡착 여과체(19) 내의 흡착재(15)의 교환을 주머니 부재(29)마다 행할 수 있어, 흡착재(15)의 교환을 용이하게 행할 수 있다.

또, 본 발명의 정수 카트리지는 중공사막(16)과 포팅 부재(17)를 구비하는 중공사막 엘리먼트가 중공사막의 일차측과 이차측 사이의 액밀 상태를 유지하도록, 또한 착탈 가능하게 중공사막용 케이스(22)에 부착되어 있는 것이면 좋고, 도시예에 한정되지는 않는다. 또한, 접속 방법도 나사 방식에 한정되지 않고, 바요넷 방식, 플랜지 방식 등의 공지의 방법을 사용할 수 있다. 또한, 밀봉 방법도 O링 방식에 한정되지 않고, 가스킷 방식, V링 방식 등의 공지의 방법을 사용할 수 있다.

또한, 예를 들어 중공사막 여과체(18)의 부분이 도2에 도시한 바와 같이 중공사막용 케이스(42)의 내벽면 및 중공사막 엘리먼트(41)의 포팅재(17)의 측면이 동일한 경사의 테이퍼면(43, 44)을 갖는 것이라도 좋다. 중공사막용 케이스(42) 및 포팅재(17)의 측면이 이러한 테이퍼면(43, 44)을 갖는 것이면, 원수를 통과시켜도 중공사막 엘리먼트(41)가 중공사막용 케이스(42)의 전방 단부면으로부터 빠져 나오는 일은 없고, 게다가 도3에 도시한 바와 같이 중공사막 엘리먼트(41)를 후방으로 압출함으로써, 용이하게 중공사막 엘리먼트(41)와 중공사막용 케이스(42)를 분리할 수 있다.

또, 흡착재(15)는 반드시 주머니 부재(29)에 충전되어 있을 필요는 없으며, 직접 흡착재용 케이스(28)에 충전되어 있어도 좋다.

또한, 본 발명의 정수 카트리지에 있어서는 흡착재(15)를 반드시 이용할 필요는 없으며, 정수 카트리지는 중공사막(16) 단독의 것이라도 상관없다.

다음에, 본 발명의 정수기에 대해 설명한다.

도4는 본 발명의 정수기를 도시하는 단면도이다. 또한, 도면 중 기호 FI는 유량계, PI는 압력계를 나타낸다.

이 정수기는 중공사막 모듈(110)과, 그를 수용하는 통형 용기(131) 및 캡(132)과, 중공사막 모듈(110)과 통형 용기(131) 사이에 배치되는 중공사막용 케이스(122)와, 그 중공사막용 케이스(122)와 상기 캡(132) 사이에 배치되는 모듈 캡(123)으로 개략 구성되어 있다.

상기 중공사막 모듈(110)은, U자형으로 굴곡된 복수의 중공사막(116)의 양단부가 중공사막(116) 단부의 개구 상태를 유지하도록 포팅재(117)에 의해 집속된 상태로 통형의 중공사막용 케이스(122)에 고정되어 있다. 이 중공사막 모듈(110)은, 중공사막용 케이스(122) 및 탄성체(119)를 통해 모듈 캡(123)에 부착되어 있다. 모듈 캡(123)은 탄성체(120)를 거쳐서 캡(132)에 부착되어 있다. 캡(132)은 탄성체(133)를 거쳐서 통형 용기(131)에 부착되어 있다. 또 도4에서는, 포팅재(117)에 의해 집속된 중공사막(116)은 중공사막용 케이스(122)와 탄성체(119)를 거쳐서 모듈 캡(123)에 부착되어 있지만, 포팅재(117)에 의해 집속된 중공사막(116)을 직접모듈 캡(123)에 부착할 수도 있다.

중공사막 모듈(110)의 중공사막 충전율, 즉 통형 용기(131)의 내경 단면적을 차지하는 중공사막 단면적(외경 베이스)의 합계 비율은, 너무 높으면 중공사막 사이에 침입한 퇴적물을 세정에 의해 제거하여 어렵고, 한편 너무 낮으면 집적 효율이 저하되어 여과 능력이 낮아지므로 20 내지 60 ％로 할 필요가 있어 30 내지 50 ％로 하는 것이 바람직하고, 35 내지 47.5 ％가 보다 바람직하다.

통형 용기(131)의 재질로서는 내압성 등을 고려하면 금속이 바람직하고, 특히 스테인레스 스틸이 바람직하다. 또한, 플라스틱류를 이용할 수도 있다. 플라스틱류를 이용하는 경우, 급탕기로부터 공급되는 80 ℃ 이상의 고온의 온수를 직접 이용할 수 있다는 점에서 폴리프로필렌, 폴리페닐렌에테르, 폴리옥시메틸렌, 폴리카보네이트, ABS 수지 등의 연화점이 80 ℃ 이상인 내열성의 플라스틱을 이용하는 것이 보다 바람직하다. 또한, 통형 용기(131)는 전체 또는 일부를 투명 혹은 반투명 부재로 형성함으로써, 중공사막(116)의 오염 등 내부의 상태를 확인할 수 있다.

도4에서는, 중공사막용 케이스(122)는 그 길이를 짧게 하여 거품 발생기와 같은 형상으로 하고 있지만, 중공사막(116)의 길이보다도 길게 해도 좋고, 또한 측면에 통수용 구멍을 형성해도 좋다.

또한, 도4에서는 보호 네트(118)를 부착하여 취급성을 향상시키고 있지만, 보호 네트(118)가 없는 상태라도 좋다. 또한, 보호 네트(118)를 중공사막용 케이스(122)에 대해 탈착 가능하게 해도 좋다.

또, 중공사막 모듈(110)의 상류측에 중공사막(116)보다도 눈이 성기게 개방되어 있는 프리 필터(141)를 설치하면, 원수 중의 비교적 큰 조대 먼지, 모래, 철청 등의 이물질을 제거할 수 있으므로, 중공사막(116)에 가해지는 부담이 적어져 중공사막(116)의 수명을 길게 할 수 있다. 프리 필터(141)는 다공질의 분말 소결체로 이루어지는 플라스틱이나 금속의 소결 필터나, 세라믹, 부직포, 메쉬 등을 적합하게 이용할 수 있다.

프리 필터(141)를 착탈 가능하게 부착하면, 프리 필터(141)만을 제거하여 세정하는 것이 가능하므로, 중공사막(116)의 막힘을 보다 효과적으로 방지할 수 있다.

프리 필터(141)의 세정은, 예를 들어 물 세척이나 브러시로 비비고 소성하여 초음파를 맞히는 등의 물리적 세정을 행해도 좋고, 약품에 침지시키는 등의 화학적 세정을 행해도 좋다.

또한, 중공사막 모듈(110)의 상류에 흡착재(142)를 착탈 가능하게 설치하면, 보다 다양한 물의 정화를 할 수 있으므로 바람직하다.

흡착재(142)로서는 앞서 설명한 것이 사용 가능하지만, 그 중에서도 피처리수 중의 잔류 염소나 곰팡이 냄새, 트리할로메탄 등의 유기 화합물의 흡착력이 우수한 활성탄이 적합하게 이용된다. 경도(Ca, Mg) 조정, 납 제거, 질산성 ·아질산성 질소 제거에는, 이온 교환 수지가 적합하게 이용된다. 비소의 제거에는 제올라이트가 적합하게 이용된다. 붕소 및 불소의 제거에는 킬레이트제가 적합하게 이용된다.

또, 흡착재(142)로서는 흡착재의 분체 및 입상체 등을 결합제로 결합함으로써 형성된 다공질 성형체를 사용해도 좋다. 또, 2 종류 이상의 흡착재를 혼합하거나, 적층시키거나 하여 사용해도 좋다.

상기 구성으로 이루어지는 정수기에 있어서, 중공사막 모듈(110) 중 적어도 일부의 중공사막(116)의 외표면에 통형 용기(131)의 통 중심축에 대해 주위 방향으로 세정액을 흐르게 하는 수단을 마련함으로써, 원수를 여과할 때는 물론 세정액을 흐르게 할 때도 중공사막(116)의 외표면에 퇴적한 세균류 및 탁질 성분 등의 폐색 물질을 효과적으로 떼어내는 것이 가능해진다. 또, 세정액은 맑고 깨끗한 액이면 좋지만, 원수를 이용하면 간편하게 세정을 행할 수 있으므로 바람직하다.

또한, 여기서 말하는 통형 용기(131)의 통 중심축에 대한 주위 방향의 흐름이라 함은, 통형 용기(131)의 통 중심축 방향으로부터 보았을 때에 주위 방향으로 흐르는 것을 말하며, 통 중심축에 대해 수직인 면 방향의 흐름에 한정되지 않고, 통 중심축에 대해 경사 방향이나 나선형의 흐름도 포함한다. 또한, 통형 용기(131)를 세정액이 통과하는 데 있어서, 세정액의 입구측으로부터 출구측을 향해 부분적으로 역방향이 되는 흐름도 포함된다.

통형 용기(131)에 세정액 공급구(135) 및 세정액 배출구(134)를 설치하고, 세정액 공급구(135)로부터 공급된 세정액을, 중공사막(116)의 외표면이며 통 중심축에 대해 주위 방향으로 흐르게 한 후 세정액 배출구(134)로부터 배출하면, 중공사막(116)의 표면에 퇴적한 폐색 물질을 떼어내어 중공사막 모듈(110) 밖으로 배출할 수 있으므로, 중공사막(116)의 여과 기능을 회복시킬 수 있다.

중공사막(116)의 외표면에 세정액을 흐르게 하는 데 있어서는, 도5 내지 도8에 도시한 바와 같이 판형 부재(143)의 상하면에 대해 경사 방향에 설치한 세정액 통로(145)를 통과시킴으로써, 통형 용기(131)의 주위 방향으로 세정액을 흐르게 할 수 있다. 세정액 통로(145)는 통형 용기(131) 내부에서 세정액이 거의 균등하게 분산되도록, 도5 내지 도8에 도시한 바와 같이 판형 부재(143)의 전체에 균등해지록 분산시켜 배치하는 것이 바람직하다. 또, 도5 내지 도8의 화살표는 물이 흐르 는 방향을 나타낸다.

세정액 통로(145)의 형상으로서는, 예를 들어 도9에 도시한 바와 같은 대략 평행해지도록 비스듬히 구멍을 개방해도 좋고, 도10에 도시한 바와 같은 사다리꼴 형상의 구멍으로 해도 좋다. 또한, 세정액 통로(145)는 도중에서 구부러지거나 복수로 분기하거나 해도 상관없다.

상기 판형 부재(143)는 중공사막 모듈(110)의 상류에 배치해도 좋고, 중공사막 모듈(110)의 주위에 배치해도 좋다. 또한, 상류 및 주위에 배치해도 상관없다.

중공사막 모듈(110)의 주위에 배치하는 경우, 도11에 도시한 바와 같이 판형 부재(143)의 중심부에 중공사막 모듈(110)이 관통하는 구멍을 마련하여, 판형 부재(143)와 중공사막 모듈(110)이 동심원형이 되도록 배치하는 것이 바람직하다.

또 판형 부재(143)는, 통형 용기(131)의 통 중심축에 대해 수직이 되도록 배치해도 좋고, 경사지도록 배치할 수도 있다. 또한, 그 형상은 프로펠러형이나 나선형으로 할 수도 있다.

또한, 중공사막(116)의 외표면에 설치되는 통형 용기(13l)의 주위 방향으로 세정액을 흐르게 하는 수단의 다른 예로서는, 예를 들어 도12 내지 도15에 도시하는 바와 같이, 중공사막 모듈(110)이 중공사막(116)의 주위 전체를 둘러싸도록 중공사막용 케이스(122)를 설치하고, 중공사막용 케이스(122)에 경사 방향의 세정액 통로(145)를 설치해도 좋다. 또, 도12 내지 도15에 있어서의 화살표는 물의 흐름 방향을 나타낸다.

또, 세정액 배출구(134)를 도4에 도시한 바와 같이 통형 용기(131)의 중공사 막 고정부 근방의 측면에 설치하면, 세정액을 중공사막(116) 전체에 흐르게 할 수 있는 동시에, 중공사막(116)이 가장 폐색되기 쉬운 근원 부분에서 세정액의 수류 방향이 바뀌어, 그 결과 근원 부분을 효과적으로 세정할 수 있으므로 바람직하다.

세정액 배출구(134)의 수는 1개 있으면 세정이 가능하지만, 2개 이상 설치해도 좋다.

또한, 세정액 공급구(135)는 세정액 배출구(134)와 마찬가지로 통형 용기(131)의 측면에 설치해도 좋지만, 원수 공급구(14O)와 겸용으로 하면 구성을 보다 간편하게 할 수 있으므로 바람직하다.

도4에 도시한 바와 같이, 세정액 배출구(134)에 또한 세정용 개폐 밸브(138)를 설치하고, 여과를 행할 때는 세정용 개폐 밸브(138)를 폐쇄한 상태에서 원수 공급구(135)로부터 원수를 공급하면, 원수는 중공사막(116)에서 여과된 후 정수 출구(112)로부터 유출된다.

이에 대해, 세정을 행할 때는 세정용 개폐 밸브(138)를 개방하여 원수 공급구(140)를 겸한 세정액 공급구(135)로부터 세정액을 공급하면, 그 세정액은 세정액 배출구(134)로부터 배출되므로 중공사막(116)의 외표면을 세정할 수 있다. 이 때, 중공사막(116)을 통해 여과가 행해지기 위해 필요한 압력은, 세정액 배출구(134)로부터 물이 배출되기 위해 필요한 압력보다도 높고, 원수의 대부분은 세정액 배출구(134)로부터 배출되어 여과되는 수량은 적으므로, 정수 출구(112)를 반드시 폐색할 필요는 없다.

세정에 사용하는 세정액의 공급량은 통형 용기(131)의 내경 기준 단면적당 0.01 내지 5 L/㎠ ·분으로 하면, 효과적으로 막면의 세정을 행할 수 있으므로 바람직하고, 0.03 내지 3.5 L/㎠ ·분이 보다 바람직하며, 0.1 내지 1.5 L/㎠ ·분이 더욱 바람직하다.

또, 도4의 구성과는 달리, 원수 공급구(140)를 통형 용기(131)의 측면에 설치하는 것도 가능하다. 이 경우에는, 원수 공급 라인을 분기시켜 세정액을 배출시키거나, 또는 세정액 배출구(134)를 원수 공급구(140)와는 별도로 설치함으로써 세정을 행할 수 있다.

또, 상기 구성으로 이루어지는 정수기에 부착된 중공사막(116)의 세정에는, 원수 이외에 세정력이 강한 약액을 이용하여 행하는 것도 가능하다. 약액을 사용하는 경우, 중공사막(116)을 약액에 소정 시간 접촉시킴으로써 효과적으로 세정을 행할 수 있다. 세정에 약액을 사용하는 경우, 우선 세정액 배출구(134)의 세정용 개폐 밸브(138)를 폐쇄하고, 또한 원수 개폐 밸브(136)를 폐쇄하여 세정액 공급 개폐 밸브(139)을 개방하고, 원수 공급구(135)를 겸한 세정액 공급구(140)로부터 약액을 공급한다. 그리고, 소정 시간 방치하여 중공사막(116)에 약액을 접촉시킨 후, 세정액 배출구(134)의 밸브(138)를 개방하여 약액을 배출함으로써, 중공사막(116)의 세정을 행할 수 있다.

약액의 공급 방법은 특별히 한정되지는 않으며, 예를 들어 펌프를 사용하여 송액하거나, 약액 탱크의 액면을 중공사막 모듈(110)보다도 높은 곳에 배치하여 수두차에 의해 송액하거나 할 수 있다.

약액의 필요량은, 통형 용기의 내부가 약액으로 채워지는 정도의 양을 송액 하면 좋다.

또한, 약액과의 접촉 시간은 사용하는 약액의 종류와 농도에 의해 적절하게 설정하면 좋지만, 5 내지 60분으로 하면 중공사막 표면 막힘 물질 제거를 위해 바람직하다.

약액의 종류는 염산, 시트르산, 아세트산, 가정용 세제, 하이포아 염소산나트륨, 표백분 중 어느 하나를 포함하는 수용액이면 세정 효과가 높고, 용이하면서 또한 저렴하게 입수할 수 있으므로 바람직하다.

또, 약액에 의한 세정은 약액의 필요량을 한번에 공급해도 좋고, 세정을 행하는 동안 연속적으로 공급해도 상관없다.

약액을 이용한 세정을 행한 직후에 여과를 행하면, 약액이 여과액 중에 혼입될 우려가 있으므로, 중공사막 모듈(110)을 적절하게 세정하는 것이 바람직하다. 그 경우, 통형 용기(131)에 설치한 세정액 공급구(140)를 겸한 원수 공급구(135)로부터 원수를 공급하고, 세정액 배출구(134)로부터 세정액을 포함하는 원수를 배출해 주면 약액의 세정을 행하면서 중공사막면의 세정도 행할 수 있어, 세정 효과가 높아지므로 보다 바람직하다. 원수에 의한 세정은, 상술한 조건으로 행하면 된다.

중공사막(116)의 세정을 행함으로써, 중공사막(116)의 표면에 퇴적한 부착물이 씻겨 내려가 여과성이 회복되므로, 여과수량, 여과 유속, 여과 압력 중 적어도 하나를 계측하여, 중공사막의 여과 회복성의 지표로서 이용하는 것도 가능하다.

구체적으로는, 날개차식, 용적식, 전자식 등의 유량계, 유속계, 압력계를 설치하여 세정 개시로부터의 적산 여과수량, 여과 유속, 여과 압력을 측정하고, 이들 의 값이 사용되는 조건에 따라서 미리 설정한 값에 도달한 시점에서 세정을 정지하게 하면 좋다. 또, 이들의 제어를 자동적으로 행하기 위해서는 전자식 계측 기기가 적합하다.

또 도12에서는, 통형 용기(131)는 중공사막(116) 이외의 여과재를 포함하지 않는 구조로 하고 있지만, 여과제로서 활성탄 등의 흡착재(142)와 중공사막(116)을 통형 용기(131)에 수납해도 좋다. 예를 들어, 도16에 도시한 바와 같이 중공사막용 케이스(122)의 외측에 내측 통형 용기(131')를 설치하고, 그 외측에 또한 외측 통형 용기(131)를 설치하고, 내측 통형 용기(131')에 역지 밸브(144)를 설치하고, 내측 통형 용기(131')와 외측 통형 용기(131) 사이에 흡착재(142)를 충전시킬 수 있다. 이러한 구조를 갖는 정수기에서는, 중공사막(116)의 외표면을 세정할 때에 세정액을 흡착재(142)측으로 흐르게 하지 않고, 선택적으로 중공사막(116)의 외표면을 세정하는 것이 가능하다. 또한, 중공사막(116)의 능력에 여유가 있음에도 불구하고, 흡착재(142)의 기능이 현저하게 저하된 경우에는 흡착재(142)만을 교환할 수 있다. 또 상기 흡착재(142)로서는, 먼저 도1을 참조하여 예시한 흡착재(15)와 동일한 재료를 사용할 수 있다. 또한, 도16에 있어서의 검게 칠한 화살표는 세정시의 수류 방향을 나타내고, 희게 칠한 화살표는 원수 및 정수의 흐름을 나타낸다.

중공사막용 케이스(122)에는, 도12 등에 도시한 것과 동일한 경사 방향의 세정액 통로(145)를 설치하면 좋다.

또한, 도17에 도시한 바와 같이 중공사막 모듈(210 및 210')을 복수 병렬로 설치하고, 하나의 중공사막 모듈(210)의 세정시에 다른 중공사막 모듈(210')의 여 과를 가능하게 하도록 구성하면, 세정 중에도 여과를 행할 수 있는 동시에 중공사막 모듈(210 또는 210')이 하나일 때와 비교하여 여과 수명을 보다 길게 하는 것이 가능하므로 바람직하다. 여과를 행할 때에는, 어느 한 쪽의 중공사막 모듈(210 또는 210')만을 이용하여 여과를 행해도, 2개의 중공사막 모듈(210 및 210')을 동시에 이용하여 여과를 행해도 상관없다.

세정을 행할 때에는, 한 쪽 중공사막용 케이스(231)의 세정액 배출구(234)에 설치한 세정용 개폐 밸브(238)를 폐쇄하고, 다른 쪽 중공사용 케이스(231')의 세정액 배출구(234')에 설치한 세정용 개폐 밸브(238')를 개방한다. 그리고, 중공사막 모듈(210)에는 원수를 공급하고, 중공사막 모듈(210')에는 세정액을 공급하면 한 쪽 중공사막 모듈(210)에서는 중공사막(216)에 의해 여과가 행해져 정수 출구(212)로부터 여과수가 얻어진다. 다른 쪽 중공사용 케이스(231')에서는 세정액 배출구(234')로부터 세정액이 배출되어 중공사막(216')의 세정이 행해진다.

이상 설명한 바와 같이, 본 발명의 정수 카트리지는 중공사막 엘리먼트가 중공사막의 일차측과 이차측 사이의 액밀 상태를 유지하도록 또한 착탈 가능하게 중공사막용 케이스에 부착되어 있기 때문에, 중공사막 엘리먼트의 중공사막이 막힘을 일으킨 경우에는 중공사막 엘리먼트와 중공사막용 케이스를 분리하고 중공사막을 노출시켜 이 중공사막을 세정하는 것이 가능해진다. 이에 의해, 중공사막의 재생이 가능해져 정수 카트리지를 장기간 사용하는 것이 가능해지므로, 정수 처리의 운전 비용을 억제할 수 있다.

또한, 본 발명은 상기 정수 카트리지가 수납되어 있는 정수기를 제공한다.

또, 본 발명은 중공사막의 말단부가 개구 상태를 유지한 상태에서 통형 용기의 일단부에 고정되어 이루어지는 중공사막 모듈을 갖고, 상기 중공사막 모듈의 중공사막 충전율이 20 내지 60 ％이며, 상기 통형 용기에 상기 중공사막의 외표면을 세정하기 위한 세정액 공급구 및 세정액 배출구를 설치하여 이루어지는 다른 정수기를 제공한다.

또한, 본 발명은 통형 용기의 내부에 배치된 중공사막 모듈 중 적어도 일부의 중공사막 외표면에 통형 용기의 중심축에 대해 주위 방향으로 세정액을 흐르게 하는 수단을 갖는 다른 정수기를 제공한다.

본 발명의 상기 정수기에 따르면, 정수 처리의 운전 비용을 억제할 수 있다.

또, 본 발명은 중공사막의 말단부가 개구 상태를 유지한 상태에서 통형 용기의 일단부에 고정되어 이루어지는 중공사막 모듈을 갖고, 상기 중공사막 모듈의 중공사막 충전율이 20 내지 60 ％이며 상기 통형 용기에 상기 중공사막의 외표면을 세정하기 위한 세정액 공급구 및 세정액 배출구를 설치하여 이루어지는 정수기의 세정 방법이며, 상기 세정액 공급구로부터 원수를 공급하여 중공사막면에 수류를 흐르게 한 후, 세정액 배출구로부터 배출하는 정수기의 세정 방법을 제공한다.

또한, 본 발명은 중공사막의 말단부가 개구 상태를 유지한 상태에서 통형 용기의 일단부에 고정되어 이루어지는 중공사막 모듈을 갖고, 상기 중공사막 모듈의 중공사막 충전율이 20 내지 60 ％이며, 상기 통형 용기에 상기 중공사막의 외표면을 세정하기 위한 세정액 공급구 및 세정액 배출구를 설치하여 이루어지는 정수기 의 세정 방법이며, 상기 세정액 공급구로부터 약액을 공급하여 소정 시간 유지한 후, 상기 세정액 배출구로부터 배출하는 정수기의 세정 방법을 제공한다.

본 발명의 상기 세정 방법에 따르면, 폐색한 중공사막의 재생이 가능해져 장기간 사용할 수 있으므로, 정수 처리의 운전 비용을 억제할 수 있다.

Claims (27)

1. U자형으로 굴곡된 복수의 중공사막과, 그 중공사막의 양단부를 중공사막 단부의 개구 상태를 유지하도록 집속하는 포팅재를 갖는 중공사막 엘리먼트와, 상기 중공사막을 둘러싸는 통형의 중공사막용 케이스를 구비하고,

   상기 중공사막 엘리먼트가 중공사막의 일차측과 이차측 사이의 액밀 상태를 유지하도록, 또한 착탈 가능하게 중공사막용 케이스에 부착되어 있는 것을 특징으로 하는 정수 카트리지.
2. 제1항에 있어서, 상기 중공사막용 케이스에 접속 수단이 마련되고, 상기 포팅재의 측면에는 상기 접속 수단과 나사 방식, 바요넷 방식, 플랜지 방식 중 어느 하나에 의해 결합되는 접속 부재가 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 정수 카트리지.
3. 제2항에 있어서, 흡착재용 케이스와 이에 수납된 흡착재를 구비하는 흡착 여과체가 상기 중공사막용 케이스의 일단부에 착탈 가능하게 접속되는 동시에, 상기 흡착재 케이스 내부에 구비된 흡착재의 교환을 자유롭게 행할 수 있도록 상기 흡착재 케이스에 착탈 가능한 덮개를 설치한 것을 특징으로 하는 정수 카트리지.
4. 제3항에 있어서, 상기 흡착재가 투수 가능한 주머니 부재에 충전된 상태로 흡착재용 케이스에 수납되어 있는 것을 특징으로 하는 정수 카트리지.
5. 제1항에 기재된 정수 카트리지가 수납되어 있는 것을 특징으로 하는 정수기.
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