KR101026928B1 - 정수필터 및 그 제조방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 물속에 존재하는 각종 오염물질의 흡착기능과 입자제거 기능을 동시에 제공하되, 정수기의 다수계의 필터구조를 개선하여 복합단일필터로 구성하여 흡착기능과 입자제거 기능을 수행하도록 하는 정수필터 및 그 제조방법에 관한 것이다. 본 발명은, 케이스와, 상기 케이스 양측을 필터캡으로 감싸는 정수필터에 있어서, 상기 케이스 내부에 내장되되, 상기 케이스의 외경으로부터 세디먼트(sediment) 필터층, ACF(Activated Carbon Fiber) 필터층, UF(중공사)필터층 및 코어(core)필터층을 순차적으로 열가압시켜 일체형으로 이루어지고, 그 중심에 중공부를 형성한 후 상기 세디먼트 필터층, ACF 필터층, UF필터층 및 코어필터층에 순차적으로 물을 통과시켜 흡착기능과 입자제거기능을 수행하는 것을 특징으로 한다. 상기 케이스는 그 일측에 투명창이 형성되어 그 내부에 내장된 필터를 육안으로 확인할 수 있는 것이 바람직하다. 따라서, 정수기의 다수계의 필터구조를 개선하여 복합단일필터로 구성하여 흡착기능과 입자제거 기능을 수행하도록 함으로써, 재료 및 설치비용이 절감되고 설치 및 교환 작업이 간편하게 되고, 필터내에 바인더와 같은 접착물질을 사용하지 않고 열가압식으로 부착하기 때문에 필터링 효율이 상승되고 인체에 무해하며, 케이스 일측에 투명창이 형성되어 필터의 교체시기를 육안으로 확인할 수 있는 다양한 효과가 있다.
정수기, 필터, 케이스, 세디먼트, ACF, UF, 코어, 물, 흡착, 입자제거
Description
본 발명은 정수필터 및 그 제조방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 물속에 존재하는 각종 오염물질의 흡착기능과 입자제거 기능을 동시에 제공하되, 정수기의 다수계의 필터구조를 개선하여 복합단일필터로 구성하여 흡착기능과 입자제거 기능을 수행하도록 하는 정수필터 및 그 제조방법에 관한 것이다.
산업의 고도화와 함께 필연적으로 발생되고 있는 각종 공해 및 환경문제 중에서도 가장 심각한 문제는 상수원의 오염문제이다.
상수원의 오염은 공장, 축산농가 등에서 배출되는 각종 오폐수와 생활 하수에 의하여 발생되고 있으며, 상수원 자체의 품질 저하와 함께 상수원 및 수돗물 공급 관로의 노후화와 아파트 등의 집단 주거 시설 증가는 각 가정에 공급되는 수돗물의 질을 더욱 저하시키는 원인이 되어 왔다.
이에 최근에는 각 가정이나 사무실에서 공급되는 수돗물을 그대로 음용하는 일은 거의 없고, 천연 생수를 구입하여 음용수로 사용하거나 다양한 방식의 각종 정수기를 사용하여 수돗물을 정수한 후 음용수로 이용하게 된다.
일반적으로, 정수기는 물을 정수하는 기구로 사용되는 장치로서, 그 내부에 다수의 정수용 필터 케이스가 내설되어 있다. 이러한 다수의 정수기 필터 케이스는 대개 소정 길이의 원기둥 모양으로 형성되어 있으며, 그 내부에는 불순물 제거 및 냄새 제거 등 다양한 용도의 필터(미도시 됨)가 수납되고 유입구 및 유출구를 제외하고는 밀봉되어 있다. 이에 따라, 정수기 필터 케이스를 통과하는 수돗물 등의 자연수는 상기 다양한 용도의 필터를 거치면서 불순물 등이 여과될 뿐만 아니라, 냄새 등이 제거된다.
이와 같이 사용되는 필터가 수납된 정수기 필터 케이스는 일정한 시간 사용하는 경우, 정수기 필터 케이스내의 필터를 통과하는 물에 포함되어 있었던 불순물 등이 필터에 적재되기 때문에, 정수기 필터가 정수기능을 발휘하지 못하게 된다. 이에 따라, 소정시간 사용 후에는 정수기 필터, 즉 정수기 필터 케이스를 교체하여야 한다.
이러한 기능을 수행하는 종래의 정수기 필터 케이스의 지지장치는 도 1에 도시되어 있는 바와 같이 다수의 필터 케이스, 즉 제 1 필터 케이스(11), 제 2 필터 케이스(12), 제 3 필터 케이스(13) 및 제 4 필터 케이스(14)가 지지판(20)상에 병렬로 장착되고, 이 지지판(20)상에 부착되어 있는 다수의 고리형 클립(30)에 의해 상기 필터 케이스(11,12,13,14)의 외주면부가 지지되며, 상기 다수의 필터 케이스(11,12,13,14)의 일측 단부상에는 유입관(41)이 각각 연결되고 타측 단부상에는 유출관(51)이 각각 연결되며, 상기 필터 케이스의 일측 단부상에 각각 부착되어 있는 보조유입관(42)과 상기 유입관(41)이 제 1 너트(43)에 의해 체결되고, 상기 필 터 케이스의 타측 단부상에 각각 부착되어 있는 보조유출관(52)과 상기 유출관(51)이 제 2 너트(53)에 의해 체결되어 구성된다.
이와 같이 구성되는 종래의 정수기 필터 지지장치는 다수의 필터 케이스(11,12,13,14)가 지지판(20)상의 고리형 클립(30)에 의해 각각 지지된 상태에서 병렬로 배치되어 사용된다.
이렇게 배설된 상태에서 제 1 필터 케이스(11)의 일측 단부에 연결되는 유입관(41)을 통해 정수하고자하는 물이 유입되며, 유입관(41)을 통과한 물은 보조유입관(42)을 거쳐 제 1 필터 케이스(11) 내부로 유입된다. 제 1 필터 케이스(11)로 유입된 물은 필터 케이스 내부를 통과하면서 수납되어 있는 필터에 의해 정수된다.
일반적으로, 제 1 필터 케이스(11)를 통과하는 물은 그 자체에 포함되어 있었던 녹물, 찌꺼기 및 부유물질 등이 필터에 의해 여과된다.
제 1 필터 케이스(11)를 통과한 물은 타측 단부에 부착되어 있는 보조유출관(52)을 통해 유출되어 유출관(51)을 거친 후, 제 2 필터 케이스(12)내로 유입된다.
이와 같이 제 1 필터 케이스(11)를 통과한 물은 일련의 제 2 필터 케이스(12), 제 3 필터 케이스(13) 및 제 4 필터 케이스(14)를 연속적으로 통과하면서 정수된다. 일반적으로, 제 2 내지 제 4 필터 케이스를 통과하는 물은 그 자체에 포함되어 있었던 불순한 맛이나 냄새 등이 제거될 뿐만 아니라, 잔류 염소 성분 등이 제거된다.
이와 같이 음용수로서 질이 떨어지는 물의 정수에 사용되는 정수기에는 각종 오염물질을 제거하기 위한 필터로서 정수기내에 활성탄이나 이온교환수지 또는 활성탄과 고분자막 필터 등이 복합된 다양한 필터 카트리지가 사용되고 있다.
그러나, 상기와 같은 종래의 정수기 필터는 다수개로 구성되어 있어 재료 및 설치비용이 증가하고 설치 및 교환 작업이 불편한 문제점이 있었다.
또한, 필터내에 바인더와 같은 접착물질을 사용하기 때문에 필터링 효율이 떨어지고 인체에 악영향을 줄수 있는 문제점도 있었다.
또한, 케이스가 불투명하여 필터의 교체시기를 육안으로 확인할 수 없는 문제점도 있었다.
따라서, 본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위하여 안출한 것으로, 물속에 존재하는 각종 오염물질의 흡착기능과 입자제거 기능을 동시에 제공하되, 정수기의 다수계의 필터구조를 개선하여 복합단일필터로 구성하여 흡착기능과 입자제거 기능을 수행하도록 하는 정수필터 및 그 제조방법을 제공함에 그 목적이 있다.
상기와 같은 목적을 해결하기 위한 본 발명에 따른 정수필터 및 그 제조방법은, 케이스와, 상기 케이스 양측을 필터캡으로 감싸는 정수필터에 있어서, 상기 케이스 내부에 내장되되, 상기 케이스의 외경으로부터 세디먼트(sediment) 필터층, ACF(Activated Carbon Fiber) 필터층, UF(중공사)필터층 및 코어(core)필터층을 순차적으로 열가압시켜 일체형으로 이루어지고, 그 중심에 중공부를 형성한 후 상기 세디먼트 필터층, ACF 필터층, UF필터층 및 코어필터층에 순차적으로 물을 통과시켜 흡착기능과 입자제거기능을 수행하는 것을 특징으로 한다.
상기 케이스는 그 일측에 투명창이 형성되어 그 내부에 내장된 필터를 육안으로 확인할 수 있는 것이 바람직하다.
본 발명에 따른 정수필터의 제조방법은, 원단 공급 롤러로부터 필터 원단을 센터 샤프트에 공급하는 단계; 보조 가이드 롤러가 공급된 원단을 밀어 올려 상기 센터 샤프트에 감기도록 하는 단계; 상기 센터 샤프트 위에 형성된 엠보싱 롤러가 하강하여 상기 보조 가이드 롤러가 밀어 올린 필터 원단을 상기 센터 샤프트에 감 기 시작함과 동시에, 가이드 롤러가 상기 센터 샤프트에 접근하여 필터 원단의 일정 밀도를 유지시키되, 상기 센터 샤프트는 120℃, 상기 엠보싱 롤러)는 190℃를 유지시키는 단계; 할로겐 히터에 의하여 공급되는 필터 원단이 적층되도록 예열하고, 적층이 시작되어 소정 두께의 코어필터층을 형성한 후, 제조 라인부에 UF필터층, ACF 필터층 및 세디먼트 필터층에 순차적으로 공급하여 열가압식으로 일체형으로 이루어지는 단계; 포텐셜 미터(potential meter)로 적층 두께를 제어하여 원하는 두께가 되면 필터 원단이 감기는 속도를 감속시키면서 절단기로 원단을 절단하고 마무리 감기를 진행하는 단계; 마무리 감기가 끝나면 상기 엠보싱 롤러, 가이드 롤러, 할로겐 히터가 원위치로 이동되고, 팽창되어 필터원단을 적층한 센터 샤프트가 수축되어 일체형으로 감겨진 필터를 토출하는 단계; 토출된 필터를 냉각하고, 원하는 길이로 절단하여 포장 완성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 센터 샤프트는 내부 사프트에 오목부가 형성되고, 외부 샤프트의 내부에 볼록부가 형성되어, 상기 오목부와 볼록부가 서로 엊갈려서 상기 센터 샤프트가 팽창 및 수축하는 것이 바람직하다.
본 발명에 따른 정수필터 및 그 제조방법에 의하면, 정수기의 다수계의 필터구조를 개선하여 복합단일필터로 구성하여 흡착기능과 입자제거 기능을 수행하도록 함으로써, 재료 및 설치비용이 절감되고 설치 및 교환 작업이 간편하게 되는 효과가 있다.
또한, 필터내에 바인더와 같은 접착물질을 사용하지 않고 열가압식으로 부착하기 때문에 필터링 효율이 상승되고 인체에 무해한 효과도 있다.
또한, 케이스 일측에 투명창이 형성되어 필터의 교체시기를 육안으로 확인할 수 있는 다양한 효과가 있다.
본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정 해석되지 아니하며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다. 따라서, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 일실시 예를 상세히 설명하면 다음과 같다.
도 2는 본 발명에 따른 정수필터의 구조를 나타낸 사시도이고, 도 3은 본 발명에 따른 정수필터의 케이스를 나타낸 사시도이다.
도시된 바와 같이 본 발명의 정수필터는, 세디먼트 필터층(110), ACF 필터층(120), UF필터층(130), 코어필터층(140) 및 중공부(150)를 포함한다.
이때, 상기 필터들은 상기 케이스(300) 내부에 내장되되, 상기 케이스(300)의 외경으로부터 세디먼트(sediment) 필터층(110), ACF(Activated Carbon Fiber) 필터층(120), UF(중공사)필터층(130) 및 코어(core)필터층(140)을 순차적으로 열가압시켜 일체형으로 이루어진다.
또한, 그 중심에 중공부(150)를 형성한 후 외경에서부터 내경쪽으로 상기 세 디먼트 필터층(110), ACF 필터층(120), UF필터층(130) 및 코어필터층(140)에 순차적으로 물을 통과시켜 흡착기능과 입자제거기능을 수행하게 된다.
세디먼트 필터층(110)에서는 각종 고형물(녹 물질, 토양 기타) 즉, 대략 5미크론 이상의 물질을 침전 상태로 걸러낸다.
세디먼트 필터층(110)은 PP(Poly Propylene)나 Acryl Yarn을 플라스틱이나 철 SUS등으로 된 코어에 적층 권선하여 섬유 사이의 공간을 필터 셀로 사용한다. 또는 Melt Blown법으로 적층하거나 부직포를 수지성형하거나 열융착하여 형성할 수 있다.
바람직하기로는 항균성이 우수하고 정전기의 발생이 적은 100% PP(Poly Propylene) 부직포를 원자재로 채택하여 밀도 흉배가 실현된 필터 조직을 구현하여 교환효율이 우수하면서도 포집량(Dirt Holding Capacity)이 우수한 침전층을 형성한다.
ACF 필터층(120)에서는 염소를비롯한 트리할로메탄등의 화공 오염물(chemical contamination)을 흡착 제거한다.
ACF 필터층(120)은 Granule type의 야자수 섬유나 광물성 탄소를 통속에 넣은 형태로 물을 통과시키거나 또는 카본 블록 형태로 카트리지 타입을 만들수 있다.
바람직하기로는 흡착속도나 흡착량이 월등한 ACF(Activated Carbon Fiber; 활성 탄소 섬유)를 건식으로 적층하여 화공오염 물질이나 냄새등을 완벽히 제거할수 있다.
UF필터층(130)에서는 각종 세균(E. Coli, Staphyllo Coccus등)을 걸러 음용수의 질을 높인다.
상기 UF필터층(130)은 Sub Micron Filter(0.2 Micron)층을 형성하여 압손을 최소화하면서도 1~2,3마이크론에 이르는 각종 세균도 걸러내어 식중독이나 각종 질병도 예방할 수 있다.
상기 코어필터층(140)에서는 내부의 중공부(150)를 형성 유지하기 위하여 세디먼트 필터층(110)과 같은 재료로 구성되는 것이 바람직하다.
또한, 본 발명은 케이스(300)와, 상기 케이스(300) 양측을 필터캡(320)으로 감싸는 정수필터에 있어서, 상기 케이스(300)는 그 일측에 투명창(310)이 형성되어 그 내부에 내장된 필터를 육안으로 확인할 수 있다.
따라서, 케이스 일측에 투명창이 형성되어 필터의 교체시기를 육안으로 확인할 수 있는 효과가 있다.
도 4는 본 발명에 따른 정수필터의 제조방법을 개략적으로 나타낸 블록도이다.
도시된 바와 같이 본 발명의 정수필터의 제조방법을 수행하기 위해서는, 센터 샤프트(210), 엠보싱 롤러(220), 가이드 롤러(230), 보조 가이드 롤러(240), 할로겐 히터(250), 원단 공급 롤러(260), 가이드 롤러(270), 부직포 원단(280), 제조 라인부(290) 및 절단기(300)를 포함한다.
이와 같이 구성된 본 발명의 정수필터의 제조방법은, 먼저 원단 공급 롤러(260)로부터 필터 원단을 센터 샤프트(210)에 공급하고, 보조 가이드 롤러(240) 가 공급된 원단을 밀어 올려 상기 센터 샤프트(210)에 감기도록 한다.
이후, 상기 센터 샤프트(210) 위에 형성된 엠보싱 롤러(220)가 하강하여 상기 보조 가이드 롤러(240)가 밀어 올린 필터 원단을 상기 센터 샤프트(210)에 감기 시작함과 동시에, 가이드 롤러(230)가 상기 센터 샤프트(210)에 접근하여 필터 원단의 일정 밀도를 유지시킨다. 이때, 상기 센터 샤프트(210)는 120℃, 상기 엠보싱 롤러(220)는 190℃를 유지시킨다.
또한, 할로겐 히터(250)에 의하여 공급되는 필터 원단이 적층되도록 예열하고, 적층이 시작되어 소정 두께의 코어필터층(140)을 형성한 후, 제조 라인부(290)에 UF필터층(130), ACF 필터층(120) 및 세디먼트 필터층(110)에 순차적으로 공급하여 열가압식으로 일체형으로 이루어진다. 이때, 할로겐 히터(250)는 400℃를 유지하는 것이 바람직하다.
이후, 포텐셜 미터(potential meter)로 적층 두께를 제어하여 원하는 두께가 되면 필터 원단이 감기는 속도를 감속시키면서 절단기(300)로 원단을 절단하고 마무리 감기를 진행한다.
마무리 감기가 끝나면 상기 엠보싱 롤러(220), 가이드 롤러(230), 할로겐 히터(250)가 원위치로 이동되고, 팽창되어 필터원단을 적층한 센터 샤프트(210)가 수축되어 일체형으로 감겨진 필터를 토출한다.
이후, 토출된 필터를 냉각하고, 원하는 길이로 절단하여 포장 완성하게 된다.
이때, 상기 센터 샤프트(210)는 내부 사프트에 오목부가 형성되고, 외부 샤 프트의 내부에 볼록부가 형성되어, 상기 오목부와 볼록부가 서로 엊갈려서 상기 센터 샤프트(210)가 팽창 및 수축하는 것이 바람직하다.
따라서, 정수기의 다수계의 필터구조를 개선하여 복합단일필터로 구성하여 흡착기능과 입자제거 기능을 수행하도록 함으로써, 재료 및 설치비용이 절감되고 설치 및 교환 작업이 간편하게 되고, 필터내에 바인더와 같은 접착물질을 사용하지 않고 열가압식으로 부착하기 때문에 필터링 효율이 상승되고 인체에 무해하게 된다.
본 발명은 상술한 특정의 바람직한 실시 예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 그와 같은 변경은 청구범위 기재의 범위 내에 있게 된다.
도 1은 종래기술에 따른 정수필터를 나타낸 사시도.
도 2는 본 발명에 따른 정수필터의 구조를 나타낸 사시도.
도 3은 본 발명에 따른 정수필터의 케이스를 나타낸 사시도.
도 4는 본 발명에 따른 정수필터의 제조방법을 개략적으로 나타낸 블록도.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
110 : 세디먼트 필터층 120 : ACF 필터층
130 : UF필터층 140 : 코어필터층
150 : 중공부 210 : 센터 샤프트
220 : 엠보싱 롤러 230 : 가이드 롤러
240 : 보조 가이드 롤러 250 : 할로겐 히터
260 : 원단 공급 롤러 270 : 가이드 롤러
280 : 부직포 원단 290 : 제조 라인부
300 : 절단기
Claims (4)
- 케이스(300)와, 상기 케이스(300) 양측을 필터캡(320)으로 감싸는 정수필터에 있어서,상기 케이스(300) 내부에 내장되되, 상기 케이스(300)의 외경으로부터 세디먼트(sediment) 필터층(110), ACF(Activated Carbon Fiber) 필터층(120), UF(중공사)필터층(130) 및 코어(core)필터층(140)을 순차적으로 열가압시켜 일체형으로 이루어지고, 그 중심에 중공부(150)를 형성한 후 외경에서부터 내경쪽으로 상기 세디먼트 필터층(110), ACF 필터층(120), UF필터층(130) 및 코어필터층(140)에 순차적으로 물을 통과시켜 흡착기능과 입자제거기능을 수행하는 것을 특징으로 하는 정수필터.
- 제 1항에 있어서,상기 케이스(300)는그 일측에 투명창(310)이 형성되어 그 내부에 내장된 필터를 육안으로 확인할 수 있는 것을 특징으로 하는 정수필터.
- 원단 공급 롤러(260)로부터 필터 원단을 센터 샤프트(210)에 공급하는 단계;보조 가이드 롤러(240)가 공급된 원단을 밀어 올려 상기 센터 샤프트(210)에 감기도록 하는 단계;상기 센터 샤프트(210) 위에 형성된 엠보싱 롤러(220)가 하강하여 상기 보조 가이드 롤러(240)가 밀어 올린 필터 원단을 상기 센터 샤프트(210)에 감기 시작함과 동시에, 가이드 롤러(230)가 상기 센터 샤프트(210)에 접근하여 필터 원단의 일정 밀도를 유지시키되, 상기 센터 샤프트(210)는 120℃, 상기 엠보싱 롤러(220)는 190℃를 유지시키는 단계;할로겐 히터(250)에 의하여 공급되는 필터 원단이 적층되도록 예열하고, 적층이 시작되어 소정 두께의 코어필터층(140)을 형성한 후, 제조 라인부(290)에 UF필터층(130), ACF 필터층(120) 및 세디먼트 필터층(110)에 순차적으로 공급하여 열가압식으로 일체형으로 이루어지는 단계;포텐셜 미터(potential meter)로 적층 두께를 제어하여 원하는 두께가 되면 필터 원단이 감기는 속도를 감속시키면서 절단기(300)로 원단을 절단하고 마무리 감기를 진행하는 단계;마무리 감기가 끝나면 상기 엠보싱 롤러(220), 가이드 롤러(230), 할로겐 히터(250)가 원위치로 이동되고, 팽창되어 필터원단을 적층한 센터 샤프트(210)가 수축되어 일체형으로 감겨진 필터를 토출하는 단계;토출된 필터를 냉각하고, 원하는 길이로 절단하여 포장 완성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 정수필터의 제조방법.
- 제 3항에 있어서,상기 센터 샤프트(210)는내부 사프트에 오목부가 형성되고, 외부 샤프트의 내부에 볼록부가 형성되어, 상기 오목부와 볼록부가 서로 엊갈려서 상기 센터 샤프트(210)가 팽창 및 수축하는 것을 특징으로 하는 정수필터의 제조방법.
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