KR101547362B1

KR101547362B1 - 항균 공급원을 갖는 미세다공성 여과기

Info

Publication number: KR101547362B1
Application number: KR1020097021082A
Authority: KR
Inventors: 미켈 베스테르고르 프란센
Original assignee: 라이프스트로 에스에이
Priority date: 2007-03-09
Filing date: 2007-07-18
Publication date: 2015-08-25
Also published as: EP2136683A2; WO2008110172A3; BRPI0808473A2; WO2008110167A1; BRPI0808473A8; CN101668580A; WO2008110165A1; MX2009009608A; IL200805A0; US20100044321A1; KR20150121188A; BRPI0721407A2; AP2009004981A0; HK1141215A1; KR101828603B1; BRPI0721407A8; CN101677701B; MA31301B1; CN101668580B; TW200906475A

Abstract

본 발명은 유체 입구와 유체 출구 및 미생물 예를 들면, 박테리아와 바이러스를 여과하기에 적합한 기공 크기를 가진 미세다공성 여과기를 통과하는 입구와 출구 사이의 유체 통로를 가진 유체 여과 장치에 관한 것이다. 미세다공성 여과기에서의 생물막 형성을 막기 위하여 상기 장치는 항균 공급원, 바람직하기는 할로겐 공급원을 유체 입구와 미세다공성 여과기 사이의 한정된 유체 통로에 있는 유체에 첨가하는 것을 포함한다.

미세다공성, 기공, 항균 공급원, 할로겐

Description

항균 공급원을 갖는 미세다공성 여과기{MICROPOROUS FILTER WITH AN ANTIMICROBIAL SOURCE}

본 발명은 유체 입구와 유체 출구 및 기계적인 입자 크기 분리에 의해 미생물 예를 들면, 박테리아와 바이러스를 여과하기에 적합한 기공 크기를 가진 미세다공성 여과기를 통과하는 입구와 출구 사이의 유체 통로를 가진 유체 여과 장치에 관한 것이다.

전형적으로, 식수에 있는 미생물을 제거하기 위하여 가정용 정수기는 하기의 2가지: 화학적 불활성화 또는 기계적 여과 방법을 따를 수 있다.

화학적 불활성화의 경우, 일반적으로, 염소 또는 요오드와 같은 할로겐화된 매체가 사용된다. 예를 들면, 물 정수기에, 요오드 공급원이 사용되는 경우, 일반적으로, 요오드와 요오드화물은 장치를 통해 흐르는 물에서의 상대적으로 짧은 접촉 시간 및 체류 시간 내에, 미생물을 불활성화시키기 위하여 수지에서부터 물로 방출된다. 불활성화 효능은 접촉과 체류 시간 및 할로겐화된 매체의 농도의 산물이다. 짧은 접촉-시간 및 체류-시간, 높은 할로겐화된 매체의 농도는 반드시 상당한 미생물 불활성화가 달성되도록 한다. 소비자에 의해 흡수된 물에 있는 이러한 고농도의 할로겐은 미각과 후각의 교란을 야기하며, 영구적으로 사용하는 경우, 건강상 의 위험을 초래할 수 있다. 이러한 부정적인 영향을 피하기 위하여, 보통, 잔류 요오드 및 요오드화물은 소비되기 위하여 물이 방출되기 이전에 최종 처리 단계에서 요오드 소거제 (scavenger)에 의해 제거된다. 예를 들어 과립 형태 (GAC)인, 활성화된 탄소가 일반적으로 사용되는 소거제이고, 또한, 활성화된 탄소는 항균 효능을 증가시키기 위하여 은 또는 구리로 처리될 수 있다. 요오드는 오히려 비싼 물질이기 때문에, 요오드 소비를 줄이는 것이 바람직하다.

한편, 무-할로겐 기계적 여과기가 입자 크기 분리에 의한 미생물 정제에 사용될 수 있다. 예를 들면, 세라믹 여과기가 당업계에 알려져 있고, 여기서 여과기는 요오드 또는 염소의 첨가 없이 물을 여과하는데 사용될 수 있다. 예를 들면, JP Ceramics Ltd 및 Fairey Industrial Ceramics Limited (FICL) 회사들이 세라믹 여과기를 상업적으로 제공한다.

종래 기술에서, 물의 할로겐 처리가 없는 다른 시스템을 개시하고 있다. 예를 들면, Prime Water Systems에 양도된 국제 특허 출원 WO98/15342 및 WO98/53901은 처리될 물이 흐르는, 미세-다공성 섬유 벽면을 갖는 중공 섬유/관 묶음을 갖는 유체 여과기를 개시한다. 미생물은 미세다공성 벽면의 정밀-여과 또는 한외-여과 막 특성들로 인해 이러한 벽면을 통한 흐름을 막는다. 하우징의 설계에 의존하면서, 수거된 미생물, 무기 침사 및 부식산은 여과물이 "여과-케이크"로 쌓이고 막의 기공을 막는 경우, 여과 성능을 회복시키기 위하여 막 표면으로부터 수세될 수 있다. 순방향 수세 (forward flush) 시스템을 갖는 상업적 중공 섬유 막 카트리지가 또한 네덜란드 회사들 IMT Membranes® 및 Filtrix®로부터 이용가능하다. 세정력 및 막 표면의 기능성 회복력은 수세력 (유속) 및 여과 케이크의 밀도에 의존한다. 막의 저장 수명에 가장 중요한 것은 막의 상류부분에서의 생물막의 번식이고, 이는 기계적으로 분리되는 것에 의해 생성되지만, 부식산과 관련된 미생물을 불활성시키지 않는다.

무-할로겐 물 여과기의 다른 예는 Argonide에게 양도된 미국 특허 제6,838,005호에 개시되어 있고 회사 Argonide®에 의해 등록된 상표명 Nanoceram®를 갖는 제품으로 상업적으로 이용가능하다. 이 경우에, 알루미나 나노섬유는 나노섬유에 부착되는 것에 의해 미생물을 여과하는 기공 유리 섬유 매트릭스에 제공된다. 미생물들과 무기 침사들은 높은 양전하가 부가된 알루미나에 의해 부착되고 여과기 매트릭스에 영구적으로, 방출-불가능하게 머무른다. 여과기의 저장 수명은 유입 물의 오염 수준과 여과 능력에 의존한다.

무-할로겐 여과기의 이점은 할로겐 공급원의 재충전 또는 교환 없이도 상대적으로 긴 저장수명을 갖고, 할로겐 맛과 최종, 방출된 물의 건강상 영향을 피한다는 것이다. 그러나, 여과기 내부에 생물막 (biofilm)의 형성된다는 단점이 있고, 이는 기공의 막힘을 야기하고 막이 파열되는 경우 생물막으로부터 상당량의 미생물이 방출되는 위험을 갖는다.
이러한 무-미생물 여과기의 막힘을 예방하기 위하여, 높은 압력으로 역류세정하는 것이 예를 들면, 미국 특허 제6,589,426호에서 개시한 바와 같이 통상적으로 사용되는 방법이다.
도 11에서 재연된 장치의 사진, 즉 휴대용 물 세정 장치는 통상적으로 회사 Milleniumpore®에 의해 이용가능하다. 이 장치에서, 물 탱크 (102)는 호스 (104)를 거쳐 여과 단위 (106)의 하부까지 연결되어 있다. 풍선 (balloon)을 수동적으로 활성화시키는 것에 의해, 탱크 생성 압력으로 공기가 펌프되어, 탱크 (102)에서부터 여과 단위 (106)로 보내지고 여과 작용 이후에 여과 단위 (106)로부터 나와 여과 단위 (106)의 상부 (112)에서 제2호스 (110)을 통과한다. 이 제2호스 (110)는 세정-물 탱크 (114)과 연결되어 있고, 여기에 세정-물 탱크에서의 물의 수위가 제3호스 (116)로 연결 (118) 높이 이상이면 물을 제3호수 (116)를 통해 충전하기 위하여 물이 축적된다. 여과 단위 (106)에 있는 여과기가 막히면, 세정-물 탱크 (106)로부터의 세정 물은 호스 (110)을 거쳐 세정-물 탱크 (114)에서 압력을 생성하는 풍선 (120)의 활성화에 의해 여과 단위 (106)로 역류에 의해 압박될 수 있다.
막힘을 예방하기 위하여, 종래 기술은 예를 들면, 항균을 갖는 다른 물 정제 단위에서 개시된 바와 같이 미세다공성 여과기의 상류부분에 항균 공급원을 제안하였고, 사멸 효과는 Pall에 의한 미국 특허 제3,327,859호, Deutsch 및 lafe에 의한 제4,769,143호, Koczur 및 Garcia에 의한 제5,518,613호, Cutler 등에 의한 제6,454,941호, Hughes에 의한 국제 특허 출원 Wo 94/27914, 및 Shimizu 등에 의한 유럽 특허 출원 EP 617951에 개시되어 있다.
또한, Muramatsu 등에 의한 EP 364 111은 염소를 제거하기 위한 탄소 여과기와 미생물을 제거하기 위한 중공 섬유 여과기의 조합을 개시한다. 게다가, 항균 수단은 중공 섬유 여과기상의 미생물의 증식을 막기 위하여 여과기들 사이에 배치되고, 만약 그렇지 않으면 섬유 여과기의 조기 막힘을 야기할 수 있다. 항균 수단은 중공 섬유의 물질 내에 또는 중공 섬유의 물질에 항균제를 포함하는 것에 의해, 또는 섬유들 사이에 항균 헝겊을 포함하는 것에 의해 달성된다. 바람직하기는, 항균제는 수-불용성이다. 추가적 선택으로서, 잔여 염소 또는 다른 멸균제를 갖는 도시 물은 중공 섬유에 도달하기 위하여 탄소 여과기를 부분적으로 우회한다.
따라서, 미세다공성 섬유, 특히 중공 섬유 여과기가 조기에 막히는 것을 예방하기 위한 두 다른 방법들이 사용되고 있고, 여기서 한 방법은 항균제를 첨가하는 것이고, 다른 방법은 역류이다. 두 방법 모두 역류를 가진다. 항균을 사용하는 제1방법은 미생물이 여과기내에서 자유롭게 증식되고 여과기의 막힘을 야기할 수 있도록, 일정 시간이 지난 후에 항균 공급원이 사용되는 역류를 가진다. 이 경우, 여과기는 교환되어야 하고, 이는 시골 지역에서의 문제점이 될 수 있다. 제2방법의 경우, 미세다공성 여과기가 역류될 때, 증식하는 미생물들의 물질은 막히지 않게 설치되지만, 미생물들은 시간이 지남에 따라 더 빨리 막히게 하는 미생물 배양기로 작용하는 여과 하우징에 잔조하므로, 여과 하우징의 내벽에서의 생물막 형성은 증식과 막힘을 촉진시킨다. 게다가, 항균이 없는 미세다공성 여과기에 또는 항균이 사용된 여과기에 파열이 발생하면, 미생물로 가득한 물의 방출은 소비자에게 치명적일 수 있다. 따라서, 더 안전하고 더 실현가능한 시스템이 요구된다.

발명의 요약

따라서, 일반적 목적은 종래 여과기를 개선하는 것이다. 추가적 목적은 미세다공성 여과기가 파열되는 경우 여과기 내부에서 번식하는 미생물들로부터 미생물의 방출 위험을 막거나 적어도 급속도로 감소시키는 것이다.

이 목적은 유체 입구와 유체 출구 및 기계적인 입자 크기 분리에 의해 유체로부터 박테리아 또는 박테리아 및 바이러스를 여과하기에 적합한 기공 크기를 갖는 미세다공성 여과기를 통과하는 입구와 출구 사이의 유체 통로를 갖는 유체 여과 장치에 의해 달성되었고, 상기 장치는 추가로 유체 입구와 미세다공성 여과기의 입구 표면 사이의 유체 통로에 있는 유체에 항균 물질을 첨가하는 항균 공급원을 포함하고 그리고 여기서 상기 장치는 세정 유체를 역류 방향으로 미세다공성 여과기를 통해 압박하기 위한 역수세 수단을 가진다.
항균 공급원 및 역류 능력을 제공하는 것에 의해, 한편으로는, 항균 방출은 막의 막힘을 예방할 뿐 아니라 항균 공급원은 무손상되고, 그리고 다른 한편으로는, 역류 메카니즘, 특히 항균 공급원이 고갈되고 여과기 막힘의 시작이 발생할 때 사용될 수 있는, 이중 시스템이 제공된다. 게다가, 장치의 내벽에 있는 생물막 형성이 또한 예방되고, 이는 역류가 이 생물막을 제거할 수 없다는 이점이 있다. 장치의 내벽에 있는 생물막의 형성의 예방은 또한 하우징 내부에서 번식할 수 있는 전체적으로 보다 작은 미생물들로 인해, 미세다공성 여과기의 막힘 빈도를 감소시킨다. 추가적인 이점은 막의 파열이 소비자에게 실질적인 위험을 야기하지 않는다는 사실이다. 따라서, 여과기의 수명이 증가할 뿐 아니라 안전하다. 이러한 사실은 상기 여과기가 여과기를 교환하기 위한 접근이 거의 없는, 시골, 열대 지역에 있고, 전체 가족이 상대적으로 작고, 운반가능한 여과기의 신선한 물 생산에 의존할 수 있기 때문에, 매우 중요하다. 따라서, 본 발명은 특히 긴 수명과 높은 안전성을 가져야 하는 작은 여과기에 유용하다.

전형적으로, 미세다공성 여과기는 하나의 막 또는 다수의 막 형태로 제공된다. 비록, 미생물이 기공에 의해 여과되기 때문에, 그러한 기공 여과기에, 항균 물질, 예를 들면 할로겐이 필요 없다고 보일 수도 있겠지만, 그럼에도 불구하고, 상기 물질이 미세다공성 여과기 내에서 또는 미세다공성 여과기 상에서, 예를 들면 여과기 막의 입구 표면에서, 예를 들면 여과기 막 벽면의 내부에서, 미세다공성 여과기 내부를 오염시키는, 생물막의 성장을 막기 때문에, 여과기는 항균 물질, 예를 들면 할로겐의 사용에 의해, 상당히 개선되었다. 이것은 여러 이유들로 인한 이점이다.

생물막의 생성을 막는 것에 의해, 미세다공성 여과기의 상류부분 또는 미세다공성 여과기의 입구 표면에 있는 여과된 입자들은 장치로부터 쉽게 수세될 수 있다. 0.1 - 0.2 bar의 유체 압력이 본 발명에 따른 여과기로부터 입자를 수세시키기에 충분하다는 것이 실험적으로 증명되었다. 게다가, 중력으로 작동하는 가정 여과에서 얻어지는 수압은 수세에 의해 여과기를 세정할 수 있다. 이것은 끈적거리는 생물막을 제거하기 위하여 여과기를 통한 오히려 높은 수세 압력이 요구되는, 종래 기술 여과기 카트리지와 뚜렷한 차이를 보이고 있다. 0.2 bar의 압력에서의 수세는 예를 들면, 중공 섬유의 구멍으로, 정밀여과 또는 한외여과 막 앞의 끈적이는 생물막을 제거할 만큼 충분히 강하지는 않다.

생물막의 생성을 없애는 것의 다른 이점은 하기의 논의로부터 이해된다. 기공 막이 파열되는 경우, 여과기에서의 생물막 성장은 마지막 사용자에게 많은 양의 미생물을 방출하는 능력을 가진 미생물 클러스터로 발전될 수 있다. 더욱이, 할로겐 사멸 또는 미생물의 항균 사멸 또는 여과기에서의 미생물 성장의 단순 예방에 의한 생물막 성장의 억제는 여과기가 파손되는 경우 감염의 위험을 감소시킨다.

항균 공급원, 바람직하기는 할로겐 공급원은 상응하는 크기를 갖는 입자를 분리하기에 충분히 작지 않은 막의 다공성으로 인해, 막을 통해 미끄러지는 미생물을 불활성화시키기 위하여 할로겐이 막의 하류부분에서 사용되는, 다른 종래 기술 시스템과 달리, 미세다공성 여과기, 예를 들어 여과 막의 상류부분에 있다.

비록, 기공의 크기가 박테리아와 바이러스를 여과하기 위하여 형성되도록 상기 정의되어 있지만, 그것은 다른 생물학적 또는 비-생물학적 물질이 본 발명에 따른 장치로 여과될 수 있는 본 발명의 범위 내에 있다. 예를 들면, 본 발명에 따른 장치는 액체 또는 가스, 예를 들면 공기로부터 곰팡이, 기생충, 콜로이달 살충제 또는 화학물질, 부식산, 에어로졸 및 다른 미세입자들을 여과하는데 사용될 수 있다.

용어 박테리아와 바이러스를 여과하는 것은 미세다공성 여과 매체로 들어가거나 일반적으로 가로지르는 것으로부터 기계적 입자 크리 분리에 의해 박테리아 또는 바이러스를 보류시키는 것으로 이해될 것이므로, 기공은 미생물이 기공으로 또는 기공을 통해 흐르는 것을 막기 위하여 미생물보다 작은 크기를 갖는다. 이것은 입자가 전기적 전하로 인해 여과기 매체 내부의 나노알루미나 입자에 결합하는, 상업적으로 이용가능한 NanoCeram®와 구별된다.

유체 통로는 입구에서부터 여과기를 통과하여 출구까지 유체를 운반하는 길로 한정된다.

청구항 및 상세한 설명에 있는 단수 형태 "a", "an" 및 "the"는 단일 장치로 본 발명을 제한하려는 것은 아니지만, 문맥에서 명확히 별다른 지시가 없으면 복수 형태도 포함하는 것이라고 이해되어야 할 것이다.

상기 언급된 할로겐 공급원은 장치를 통과하는 유체의 적합한 비율로 저장소로부터 제공되는 할로겐화된 액체 또는 가스일 수 있다. 선택적으로, 할로겐 공급원은 예를 들면, 정제 또는 과립 형태의 고체 매체일 수 있고, 이는 유로에서 적합한 속도로 용해된다. 적합한 후보물질 중, 본 발명과 관련된 것은 높은 트리클로로 이소시안산 함량 (TCCA)을 갖는 정제이다. 바람직하기는, 이 TCCA 정제는 할로겐의 낮은 용출을 야기하는, 느린 용해 특성을 가진다. 선택적으로, 높은 용출 특성을 가진 TCCA 정제는 단단한, 기공 정제 챔버에 설치될 수 있고, 여기서 일부의 유입물만 정제 챔버를 관통하는 동안, 유입 물은 대부분의 TCCA 정제 챔버를 우회한다. 이것은 TCCA 정제를 우회하는, 잔류 유입 물에 의해, TCCA 정제와 접촉하는, 할로겐화된 유입 물의 희석을 야기할 것이다. 선택적으로, 할로겐 공급원은 입구와 미세다공성 여과기 사이의 통로에 위치하는 할로겐화된 수지로 제공된다. 할로겐, 예를 들면 요오드의 농도는 저 용출형일 수 있다. 생물막의 성장은 시간에 따라 점차적으로 발생하고, 간헐적 사용 사이에 저장되는 여과기는 여과기 내의 잔류 유체로 인해 저장 시간 동안 생물막의 성장을 가진다. 생물막의 성장을 막기 위하여, 항균 물질의 방출은 저장 동안 유체내 항균 물질의 함량이 꾸준히 증가하기 때문에, 낮은 비율로도 충분하다.

일반적으로, 미생물의 여과는 모든 미생물을 여과하지는 않으나, 일정한 정도의 미생물만 여과한다는 점이 인정되고 있고, 이는 입구 유체내 오염물질의 수치와 여과기의 출구 유체내 오염물질의 수치 사이의 비율의 로그 lO을 나타내는 '로그 감소'로서 일반적으로 언급된다. 예를 들면, 오염물질내 로그 4 감소는 오염물질내 99.99% 감소와 상응하지만, 오염물질내 로그 5 감소는 99.999% 감소와 상응한다.

본 발명에 따른 여과 장치와 관련하여, 용어 "기계적 입자 크기 분리에 의한 박테리아 또는 박테리아 및 바이러스를 여과하기에 적합한"은 미리결정된 감소 수치, 예를 들면 상기 언급한 로그 4 또는 로그 5 감소에 따른 미생물의 감소를 의미한다. 이와 관련하여, 아주 효과적인 바이러스 여과기가 그들의 큰 사이즈로 인해 박테리아에 대해서도 매우 효과적일 수 있으므로, 박테리아의 감소 수치는 바이러스에 대한 감소 수치와 다를 수 있다.

따라서, 유체 여과 장치에 장치를 통과하는 설계 유동 (design flow)이 제공되면 (여기서 설계 유동은 유체 출구에서 세정된 유체로 장치를 통해 흐르는 유체의 적절한 여과를 보장하기 위해서 필요한 유량의 레벨로 정의한다), 항균원, 바람직하기는 할로겐 공급원은 설계 유동에서 유체가 장치를 흐르는데 걸리는 시간 동안, 로그 4, 또는 심지어 로그 3 또는 로그 2에 의해 유체내 미생물을 감소시키기 위해서 필요한 것보다 실질적으로 작은 비율로, 항균 물질, 예를 들면 할로겐이 방출되도록 형성될 수 있다. 설계 유동은 본 발명에 따른 장치로서 휴대용 흡입 빨대에 대한 인간의 흡입력을 기초로 할 수 있다. 가정 중력 여과기의 경우, 설계 유동은 유체 입구 및 미세다공성 여과기 사이의 높이 차이와 미세다공성 여과기 및 장치내 가능한 다른 매체에서 얻을 수 있는 저항에 의해 얻어지는 압력에 의존한다.

저 용출 항균의 다른 정의는 하기에 의해 제공된다. 또한, 이 경우에, 유체 여과 장치에 장치를 통한 설계 유동이 제공된다고 가정하면, 상기 설계 유동은 유체 출구에서 세정된 유체로 장치를 통해 흐르는 유체의 적절한 여과를 보장하기 위해서 유량의 레벨로 정의된다. 그러나, 이 경우에, 항균원, 예를 들면 할로겐 공급원은 미리결정된 건강 프로토콜에 따른 미리결정된 한계 미만의 정밀여과 후 유체내 항균의 함량을 나타내는, 비율에서 항균 물질이 방출되도록 형성된다. 바꾸어 말하면, 항균의 방출 양 및 비율은 미리결정된 건강 프로토콜, 예를 들면 WHO 프로토콜에 위배되지 않는, 낮은 수치로 선택된다. 실험은 항균, 예를 들면 요오드 또는 염소의 수치가 비록 생물막 형성 및 부착물을 막기에 효과적이더라도, 전형적인 건강 프로토콜에 위배되지 않을 만큼 낮게 유지될 수 있다. 이것은 예를 들면, 사용의 간헐적 순서 사이의 저장 동안, 미생물상의 항균 작용의 상대적으로 긴 시간 때문이다.

예를 들면, 비율은 0.01 ppm과 1 ppm 사이의 상대적 함량을 산출하기 위하여, 할로겐이 요오드이면, 유체가 장치를 통해 흐르는 동안, 예를 들면, 유체내 1 ppm, 0.5 ppm 또는 0.1 ppm 내지 0.01 ppm과 같이, 약 0.1 ppm 이하의 농도로 조절될 수 있다. 이와 관련하여 목표치는 본 발명에 따른 장치가 요오드 소거제 없이 작동되는 경우, 0.01 내지 0.05 ppm, 바람직하기는 약 0.02 ppm일 수 있다. 미생물의 사멸이 할로겐을 사용하여 그리고 미세다공성 여과기는 사용하지 않고 짧은 접촉 시간 및 체류 시간 동안 필요한 경우, 이것은 장치내 4 ppm 이상의 요오드 농도와 대조를 이룬다. 염소와 관련하여, 농도 범위 및 목표치는 요요드 보다 5 내지 10 인수, 예를 들면 0.1 내지 0.5 ppm, 바람직하기는 약 0.25 ppm이다.

수지가 수지를 통한 유체의 장기간 흐름의 대상이 되는 수지보다 새로우면, 요오드 수지가 요오드의 높은 농도를 산출한다는 것은 잘 알려져 있다. 본 발명에 따른 상기 언급한 범위 및 목표치와 관련하여, 이것은 수지의 초기값 보다는 오히려 장기값에 관한 것이다.

이러한 경우에, 수지 또는 다른 할로겐 공급원이 장치를 통한 처음 흐름 동안 방출된 할로겐에 대한 가파르게 높은 피크 값을 갖는 경우, 이 가파른 피크 할로겐 농도는 여과 이후의 할로겐 소거제에 의해 제거될 수 있다. 임의적으로, 이 소거제는 어느 소거제도 피크 농도가 떨어지는 순간 잔존하지 않고, 수지 또는 다른 종류의 할로겐 공급원이 외견상 꾸준한 상태 할로겐 방출로 들어가도록, 피크값으로 사용되도록 설계될 수 있다.

수지 또는 다른 매체, 예를 들면 정제로부터의 할로겐 방출은 온도, pH, 유량, 유체의 점도 및 오염 수준에 의존할 수 있다. 그러나, 할로겐 방출의 비율은 여과 특성에 매우 중요하지 않을 뿐 아니라 생물막 성장을 막는 작업을 갖기 때문에, 이러한 매개변수의 영향은 매우 중요하지 않다. 낮은 할로겐 농도의 경우, 상기 언급한 바와 같이, 할로겐 공급원은 저 용출 요오드 수지이다.

전형적 요오드 공급원은 또한 유체에서 일정량의 요오드화물을 야기한다.

용어 "미세다공성"은 마이크로미터 및/또는 서브마이크로미터 범위, 예를 들면 0.01-1 마이크로미터 범위 내의 기공을 의미한다. 따라서, 상기 용어는 정밀-여과의 기공 크기를 미아크로미터로 제한하는 것은 아니며, 바이러스를 여과하기 위한 한외-여과에서 사용될 수 있는 기공과 상당히 균등한 것을 의미한다.

전형적으로, 정밀-여과 막 (MF)은 약 0.1 - 0.3 마이크론의 다공성을 가지며, 기공보다 큰 박테리아, 기생충 및 무기 입자들을 여과할 수 있다. 전형적으로, 한외-여과 막 (UF)은 약 0.01 - 0.04 마이크론의 다공성을 가지며 기공과 바이러스보다 큰 박테리아, 기생충 및 큰 무기 입자들을 여과할 수 있다. MF 막은 보통 UF 막 보다 높은 유량을 가진다. 상기 숫자에 따른 다공성은 기포점 측정이라 불리는 이러한 종류의 여과기의 잘 알려진 시험 방법과 관련되며, 이는 또한 본 발명과 관련하여 상기 언급한 바와 같이 숫자에 관한 것이다.

관 형태 또는 시트-형이 되도록, 미세다공성 막은 입자 크기 분리를 위한 다양한 다공성으로 제조될 수 있다. 미세다공성이 박테리아를 여과하기 위하여, 0.1 마이크로미터 내지 0.3 마이크로미터 크기를 갖는 미세다공성이 적용될 수 있지만, 바이러스를 여과하기 위해서는, 더 작은 기공 사이즈, 예를 들면 0.01 내지 0.04 마이크로미터 범위의 기공이 요구된다.

박테리아를 여과하기 위해 사용되는 경우, 본 발명에 따른 바람직한 미세다공성 여과기 장치는 약 0.1 마이크로미터, 예를 들면 0.05 내지 0.15 마이크로미터의 다공성을 가진다.

전형적으로, 미국에서, EPA 프로토콜에 따르면, 여과기는 20nm - 30nm 크기를 갖는 박테리오파지 MS2 바이러스에 대한 로그 4의 여과를 산출하기 위하여 시험된다.

그러나, 인간에게 위험하고 열대 지역의 상수도에 전형적으로 존재하는 바이러스들 중에서, 오직 폴리오 바이러스만이 이러한 작은 크기를 갖는다. 인간에게 위험한 다른 바이러스들은 약 70 nm 크기를 갖는 로타바이러스와 같이, 전형적으로 더 크다. 폴리오 바이러스가 지구상에 매우 희박한 만큼, 많은 경우에 50nm 이상의 크기를 갖는 바이러스들의 로그 4 감소를 갖기에 충분할 것이다.

낮은 작업 압력에서 적당한 흐름을 전달하는 시판중인 UF 막이 존재한다. Prime Water International®로부터, 0.02 마이크로미터 다공성을 갖는 한외-여과 단일 구멍 중공 관 막이 이용가능하고, 이는 단일 구멍 유속 측정을 기준으로, ~ 1000 리터 / h x m² x bar의 세정 물 유속을 가지는 것으로, 상기 h는 시간이고, m²은 제곱 미터인 면적이고, 그리고 bar는 압력을 나타낸다. 본 발명과 관련된 미세다공성 여과기로서 다른 후보물질은 700 리터 / h x m² x bar의 유속을 갖는 한외-여과 7-구멍 중공 관 막으로서 INGE AG®로부터 상업적으로 이용가능하다. 예를 들면, (상업적으로 이용가능한 Lifestraw®로서 크기에 대하여) ~ 30mm 직경 x 250mm 길이의 크기를 갖는 여과기 모듈은 여과기 하우징의 외부 직경과 섬유의 수에 의존하면서, 0.08 내지 0.3 m², 예를 들면 0.08 내지 0.15 m², 활성 막 표면적 (평균 0.20 m²)을 호스트할 수 있다.

또한, 때때로 통상적으로 사이펀 여과기로도 불리는, 중력 여과기로서 본 발명에 따른 여과기를 사용하는 것은 0.1 bar의 1 미터 압력 차이에서, 0.1 m² 막 면적의 카트리지가 시간당 약 10 리터의 이론적 흐름을 제공한다는 것을 의미한다.

본 발명을 위한 미세다공성 여과기의 다른 가능한 종류는 세라믹형일 수 있다. 예를 들면, 그러한 막은 하나 이상의 시트 형태일 수 있고, 뒤의 것은 큰 여과 표면을 제공하기 위하여 적재된다.

할로겐이 방출되는 어느 상류부분의 맛과 냄새를 제거하기 위하여, 본 발명에 따른 여과기에 아마도 유체 출구 전에 할로겐 흡수제가 제공된다. 몇몇의 상기 할로겐 흡수제, 예를 들면 요오드 소거제가 상업적으로 이용가능하다. 한 가능한 후보물질은 예를 들면, 과립 형태 (GAC)이거나 섬유에 함유된 활성화된 탄소와, 잠재적으로, 농축된 은이 있다.

할로겐으로서 요오드의 경우에 다른 가능한 할로겐 흡수제는 Dow Marathon A® 또는 Iodosorb®이다. 그러나, 이상적인 경우, 할로겐화된 매체의 용출은 단지 생물필름의 생성만을 막을 정도로 매우 낮지만, 어느 할로겐 흡수제도 사람이 흡수하기 전에 농도가 감소될 것이 요구되지 않는다. 예를 들면, CDC (Center for Disease Control, Atlanta, USA)는 0-3 개월된 아이의 경우, 항상 소비(permanent consumption)에서 0.01 mg/day의 최대 매일 요오드 섭취를 권장한다. 이 연령에서 0.5 리터/day의 추정된 물 요구를 기초로, 섭취 물내 최대 요오드 농도는 0.02 mg/1 보다 높아서는 안된다. 따라서, 이상적으로, 공급원 물 1리터 마다 0.02 mg 이상의 요오드를 용출하지 않는다.

선택으로서, 본 발명에 따른 여과 장치는 비록 실험에서 이것을 요구하지 않았다 하더라도, 한외여과 또는 정밀여과 매체를 끌어당기는 양전기성 예를 들면, 미국 특허 제6,838,005호에 개시된 바와 같이, Nanoceram®를 갖는 부가적인 여과 단계를 포함한다.

미세다공성 막 또는 중공 섬유/관 형태인 막의 경우에, 유체 통로는 섬유의 내부에서부터 섬유의 외부까지 배열될 수 있다. 선택으로서, 할로겐 흡수재는 중공 섬유들 사이에 제공될 수 있고, 상기 배치는 본 발명에 따른 전체 여과 장치의 전체적인 공간을 세이브한다.

바람직한 구현예에서, 장치는 미세다공성 여과기 및 할로겐 공급원을 함유하는 입구와 출구를 갖는 하우징 또는 카트리지를 포함한다. 이 카트리지는 일회용일 수 있고 재-사용가능한 하우징에 포함될 수 있다. 선택적으로, 상기 장치는 미세다공성 여과기로부터 분리된 재충전가능하거나 교환가능한 할로겐화된 수지를 갖는 하우징을 포함한다.

중공 섬유를 갖는 하우징은 유리하게도 소위 순방향 수세 배치로 조립된다. 본 발명에 따른 여과 장치를 사용하는 동안, 여과된 박테리아 및 바이러스 및 다른 입자들은 여과기 내로 응집될 것이므로 시간이 흐름에 따라 감소된 여과력을 야기할 수 있다. 무기 침사에 의한 혼탁도의 양 및 유기 오염물질 (박테리아, 바이러스 및 기생충)뿐 아니라 부식산과 같은 다른 유기 입자들의 양에 의존하면서, 유량은 기공이 막히기 때문에, 사용하는 동안 매우 빨리 떨어질 수 있다. 그 다음, 막은 성능을 회복하기 위하여 세정되거나 교체되어야 한다. 여과기를 재생하기 위하여, 순방향 수세 매카니즘이 본 발명에 따른 장치에 포함될 수 있다. 실제, 수세 매카니즘은 유체 입구로부터 기공 여과기 벽면을 따라 미세다공성 여과기를 통과하여 제2 출구까지 그러나 기공 여과기 벽면을 통과하지는 않는 제2유로를 제공하는 것에 의해 설립될 수 있고, 상기 제 2출구에 개방 밸브 상태 동안 목적물을 수세하기 위한 밸브 시스템이 제공된다.

여과기 막은 바람직하기는 친수성 기공 폴리머 막이다. 일반적으로 사용되는 폴리머는 폴리에테르 설폰 (PES), 폴리비닐리덴 플루오리드 (PVDF) 또는 폴리아크릴로니트릴 (PAN)이다.

추가적 구현예에서, 이러한 막의 모양은 바람직하기는 중공 섬유 관이지만, 선택적으로 평VUD한 막일 수 있다. 중공 섬유는 단일 구멍 구조 또는 다중 구멍 구조 (예를 들면 7-구멍)를 가질 수 있다. 단일 구멍 섬유는 Prime Water International® (BE) 또는 X- Flow® (NL)와 같은 회사들로부터 상업적으로 이용가능하고; 7-구멍 섬유는 IMT® (NL) 또는 INGE® (DE)와 같은 회사들로부터 상업적으로 이용가능하다. 본 발명에 따른 장치의 경우, IN-OUT 여과기 흐름은 그것이 더 집중된 수세로 여과 잔해를 제거하는 것을 보장하기 때문에, 바람직하다.

특별히 중력 여과기인 여과기의 경우에, 장치가 저장 설비를 갖기 위하여, 상기 장치는 미세다공성 여과기와 유체 출구 사이에 유체 저장 용기를 가질 수 있다. 유체 저장 용기가 미생물 번식의 위험을 수반하지 않기 위하여, 그것에 내부 항균 표면이 제공될 수 있다. 선택적으로 또는 부가적으로, 또한 오염수 저장 용기가 입구에 연결될 수 있다.

본 발명의 적용은 그의 일반적 성질로 인해 무한한 가능성이 존재한다. 예를 들면, 본 발명은 휴대용 물 여과 장치를 위해 사용될 수 있다. 예를 들면, 그러한 휴대용 여과 장치는 상업적으로 이용가능한 물 여과기 LifeStraw®로 알려진 바와 같이, 3 센티미터 내지 6 센티미터 예를 들면 약 3 센티미터의 직경, 및 10 센티미터 내지 40 센티미터, 예를 들면 약 25 센티미터의 길이를 갖는 음료 빨대일 수 있다. 그러한 음료 빨대는 특히 캠핑, 하이킹 및 군대 목적뿐 아니라 비상용 장비 및 농촌에서의 물 제공을 보조하기에 적합하다.

다른 적용은 중력 여과기 형태이고, 중력이 여과기를 통과하는 유체에 미치도록 물 또는 다른 액체가 제1용기에 채워지고 여과기를 통해 낮은 수위에 배열된 제2용기로 흐른다. 여과기를 통한 흐름을 위하여 액체에 미치는 힘은 액체 여과기에 상대적으로 제1용기에 있는 액체 수위의 높이에 의존한다. 액체가 물이고 수위가 여과기를 2 미터 넘으면, 압력은 0.2 bar이다. 예로서, 높이는 물의 경우에 0.02 및 0.2 bar의 압력에 상응하는 0.2 내지 2 미터로 선택될 수 있다. 이 원리를 사용하여, 신생 세계를 위하여 가정 여과기를 유지하기 쉽게, 오랜 지속도, 비용 효율성을 달성하여 왔다. 여과기는 펌프와 같은 인공 압력 장치 없이, 단지 중력으로만 작동한다.

바람직한 구현예에서, 미세다공성 여과기는 약 0.1-0.3 m² 막 표면적을 호스팅한다. 게다가, 여과기는 0.1 bar의 유체 입구 압력에서 시간당 약 10 리터를 제공할 수 있다. 이것은 실험적으로 증명되어온 매개변수 수치이다. 더 밀집하게 포장된 막에서, 가정 또는 휴대용 여과기의 여과기 면적은 약 3 내지 10 배 더 클 수 있다. 특히, 본 발명에 따른 여과기 장치가 더 큰 물 부피에 사용되는 경우, 예를 들면 하우스의 지붕 내에 또는 위에 큰 장치를 설치하는 것에 의해, 막 표면적은 상기 언급했던 것보다 더 클 수 있다.

본 발명에 따른 여과기는 주로 음료 물의 제조에 관한 것이지만, 물-또는 다른 액체-가 다른 목적, 예를 들면, 산업적, 의학적 또는 과학적 목적을 위해서도 세정될 수 있다.

특정 구현예에서, 여과기 막의 상류부분, 할로겐화된 매체의 챔버에 예를 들면, 요오드 또는 염소가 배열될 수 있다. 매체는 저 용출 특성을 가지는바, 이는 물이 여과기를 통해 흐르는 동안 상대적으로 짧은 접촉 시간 동안 미생물을 직접 죽이기 위한 것은 아니라는 것을 의미한다. 이것 대신에, 할로겐화된 요소들의 적은 투여량이 "여과기 케이크'로 영구적으로 흐르지만, 가능하면 시간이 지나면서 미생물을 죽이고 생물막의 생성을 예방하는 것이 요구되지 않는다.

고 투여량 수지에 대한 저 용출 투여량 할로겐화된 수지를 사용하는 것의 이점은 하기와 같다. 첫째, 저 용출 할로겐화된 수지는 동일한 할로겐 함량을 갖는 고 용출 수지에 비해 더 오래 지속된다. 낮은 투여량 때문에, 할로겐 소거제의 사용은 소비자에게 할로겐에 의한 어느 실질적인 건강상 영향을 줌이 없이 피할 수 있다. 할로겐 소거제가 사용되더라도, 소거 특성에 요구사항은 낮다. 또한, 낮은 투여량은 수지 및 소거제의 양을 적게 만들어서, 종래 장치에 비해 본 발명에 따른 여과 장치의 크기, 중량 및 비용을 감소시킨다.

미생물이 여과기 내에서 번식되지 않도록 하기 위하여, 몇몇 미생물이 막으로 들어가는 경우에, 막 물질은 예를 들면, 물질 자체에 결합하는, 항균 물질을 포함할 수 있다. 몇몇 물질의 예는 AEGIS Microbe Shield ® 또는 콜로이달 은이다.

구체적인 구현예에서, 본 발명에 따른 유체 여과 장치는 미세다공성 필터가 제공되는 곳 내부에, 하우징을 포함한다. 하우징은 항균을 방출하는 내벽을 가질 수 있다. 항균 코팅은 하우징의 내벽 표면에 생물막 형성을 막는다.

다수의 코팅이 이용가능하다. 항균 유기실란 코팅의 예가 미국 특허 제6.762,172호, 제6,632,805호, 제6,469,120호, 제6,120,587호, 제5,959,014호, 제5,954,869호, 제6,113,815호, 제6,712,121호, 제6,528,472호, 및 제4,282,366호에 개시되어 있다.

다른 가능성은 예를 들면, 콜로이달 은 형태인 은을 함유하는 항균 코팅이다. 은 나노입자 (lnm 내지 lOOnm)를 포함하는 콜로이달 은이 매트릭스에 부유될 수 있다. 예를 들면, 은 콜로이드는 열린 다공성 구조를 가진, 제올라이드와 같은 물질로부터 방출될 수 있다. 또한, 은은 폴리머 표면 필름과 같은 매트릭스에 박힐 수 있다. 선택적으로, 그것은 플라스틱 형성 공정, 전형적으로 주입 몰딩, 압출 또는 블로우 몰딩 동안 전체 폴리머의 매트릭스에 박힐 수 있다.

본 발명에 이용가능한, 세라믹을 함유하는 은이 Qian에 의한 미국 특허 제6,924,325호에 개시되어 있다. 물 처리를 위한 은은 Souter 등에 의한 미국 특허 제6,827,874호, King에 의한 미국 특허 제6, 551,609호에 개시되어 있고, 그것은 일반적으로 물 정제를 위한 은 강화 과립 탄소를 사용하는 것으로 알려져 있다. 물 탱크를 위한 은 코팅은 유럽 특허 출원 EP 1647527에 개시되어 있다.

본 발명과 관련되어 사용될 수 있는 다른 항균 금속은 구리 및 아연이고, 이것은 선택적으로 또는 부가적으로 항균 코팅에 결합될 수 있다. 은 및 다른 금속을 함유하는 항균 코팅은 Edwards에 의한 미국 특허 제4,906,466호 및 본 명세서의 참고문헌에 개시되어 있다.

부가적으로 또는 선택적으로, 코팅은 이산화티타늄을 포함할 수 있다. 이산화티타늄은 졸-겔 방법에 의해 합성된 박막 필름으로 적용될 수 있다. 아나타제(anatase) TiO₂는 광 촉매이고, 이산화티타늄을 사용한 박막 필름은 UV 및 주변 광에 노출되는 외부 표면에 유용하다. 또한, 이산화 티타늄의 나노크리스탈이 폴리머 내부에 박힐 수 있다. 더욱이, 은 나노입자는 효율성을 향상시키기 위하여 이산화티타늄과 복합체를 형성할 수 있다.

예를 들면, 박막 필름 코팅은 몇몇 마이크로미터만큼 작은 두께를 가질 수 있다. 부가적으로 또는 선택적으로, 코팅은 에어컨을 위해 사용되는 상표 Microbe Shield™하의 회사 AEGIS®로부터 알려진 것과 같이, 반응성 실란 4차 암모늄 화합물을 포함할 수 있다. 액체로서 물질에 적용될 때, AEGIS® 항균에 있는 활성 성분은 화학적으로 결합하고 & 처리된 표면으로부터 시각적으로 제거될 수 있는, 무색, 무취, 양전하로 충전된 폴리머를 형성한다.

내벽으로부터, 항균의 방출은 단지 미생물이 벽면 표면에서 생존하는 것을 막고 생물막 형성을 막는 정도만을 제공할 수 있지만, 또한 미세다공성 여과기 내에서 또는 미세다공성 여과기 생물막 형성이 예방되도록, 충분한 항균을 갖는 유체를 제공하기에 충분한 비율로 항균의 방출을 포함하는 범위로 제공될 수 있다.

이와 관련하여, 하기의 정보는 중요하다. 본 발명의 종류의 여과기가 가족을 위한 정수 여과기로 시골 지역에서 사용되면, 여과기는 짧은 시간 간격 동안만 반복적으로 사용된다. 물이 전형적으로 물구멍에 또는 강 근처에서 나온 다음 여과된다. 이것은 하루에 몇 회 그러나 짧은 시간 동안 일어난다. 이것은 여과기가 대부분의 경우 흐름이 없다는 것을 의미한다. 내벽의 표면에 항균이 제공되는 경우에, 항균의 방출은 여과기를 통과하는 물이 모두 일정한 투여량의 항균 물질을 제공받을 필요가 없다. 여과 사이의 시간경과 사이에서 항균의 함량은 생물막 형성을 막기에 매우 충분한 비율로 방출되는 것이 충분하다. 더욱이, 이 여과 경향을 고려하는 것에 의해, 하우징의 내벽으로부터 방출된 항균의 저 용출 조차도 오염과 생물막 형성을 막기에 충분하다. 단지 저 용출의 요구도 오랜시간 지되는 항균 하우징의 제공을 용이하게 한다.

하우징의 내벽으로부터 항균의 방출은 내 표면의 표면 코팅, 예를 들면 상기 기술한 바와 같이, 은을 방출하는 표면 코팅에 의해 야기될 수 있다. 대체물은 예를 들면, 벽면의 물질에 결합하는 항균으로 인해 또는 벽면 뒤의 저장소에서 제공되어 벽면을 통하여 하우징내 유체로 이동할 수 있는 항균으로 인해, 항균이 벽면 내부로부터 이동할 수 있는 표면을 갖는 내벽이다. 하우징의 내벽은 또한 저장소를 함유하는 라미네이트의 일부로 형성될 수 있다.

용어 하우징은 또한 다중 하우징 및 이러한 다중 하우징뿐 아니라 다중 용기와 서로 결합된 본 발명에 따른 장치 사이의 관을 의미한다.

상기 언급한 바와 같이, 본 발명에 따른 장치를 사용하는 동안, 미생물은 미세다공성 여과기의 유체 상류부분에 축적된다. 이러한 미생물은 미세다공성 여과기를 따라 접선 흐름에 의해 방출되고 수세될 수 있다. 장치로부터 방출되는 수세 유체의 제1부분은 미생물의 대부분을 함유하고, 소비되면 유해하다. 바람직하기는 경고로, 지시한 바와 같이, 세정 유체를 위한 제1출구는 제1마킹을 가지며 수세 유체를 위한 제2출구는 제2마킹, 예를 들면 제1마킹과 다르게 구별되는, 다른 색을 가진다.

선택적으로 또는 부가적으로 경고하기 위하여, 수세 유체 자체는 예를 들면, 색채, 맛 및/또는 냄새로 구분될 수 있다. 게다가, 추가적 구현예에서, 챔버는 제2출구의 상류부분에 제공된다. 이 챔버는 입구로부터 유체의 일정 부피를 축적하고 사용자가 제2출구로부터 유체의 방출을 위해 밸브를 열고, 방출된 제1유체가 챔버로부터의 유체일 때 유체의 부피에 특정 색채를 제공하기 위하여 유체의 이 부분에 마킹 물질을 첨가한다. 이 유체의 부피는 예를 들면, 그린 또는 레드로 색채화되고, 사용자에게 이 유체는 소비되지 않은 것임을 나타낸다. 색채 이외에 또는 선택적으로, 유체에 유체에게 특정 맛, 예를 들면 쓴맛 및/또는 특정한 냄새, 예를 들면 오염 냄새를 부여하는 물질이 제공된다. 챔버의 부피를 여과기를 가로지르는 유체로부터 분리시키기 위하여, 챔버는 추가적 구현예에서 미세다공성 여과기로부터 챔버를 분리하는 한-방향 밸브를 포함한다.

순방향 수세동안, 유체는 유체 입구를 통해 들어가고, 미세다공성 여과기 표면을 따라 흐르며, 제2출구의 상류부분인 챔버를 가로지른 후에 제2유체 출구를 통해 장치를 나간다. 제2출구가 다시 닫힌 면, 챔버는 마킹 물질로 채워진 새로운 유체로 채워진다. 마킹 물질은 적은 양으로 제공될 수 있으며, 게다가 다음 순방향 수세시까지 챔버의 유체에서 점진적으로 생성된다. 챔버의 부피는 제2출구가 열리는 즉시 사용자에게 경고하는데 필요한 만큼, 작을 수 있다. 이것은 색채, 냄새 또는 맛의 공급원이 작은 공급원 예를 들면, 챔버에 제공된 천천히 용해되는 정제임을 나타낸다.

바람직하기는, 제1유체 출구는 비록, 이것이 엄격하게 필요하지 않더라고, 순방향 수세 동안 닫힌다.

미세다공성 여과기가 순방향 수세 전에 또는 동안 몇몇 역수세로 처리되면, 이점을 가진다. 역수세는 미세다공성 여과기를 통한 반대 방향으로 예를 들면, 순방향 수세 사이의 몇몇 시간 동안 세정 유체를 압박하는 것에 의해 수행된다. 추가적 구현예에서, 장치는 역수세 용기로부터 미세다공성 여과기를 통과하는 세정 유체의 역수세를 위하여 미세다공성 여과기의 출구 쪽과 연결된 역수세 용기를 가진다.

특별히, 하우스가 여과기 또는 휴대용 여과기를 수용하기 위하여, 역수세 용기는 유리하게도, 예를 들면 스퀴즈 펌프의 형태로, 미세다공성 여과기의 하류쪽에 연결된, 수동적으로 활성화되는 벨로우이다. 벨로우를 함께 수동적으로 압박하는 것에 의해, 벨로우에 축적된 세정 유체는 미세다공성 여과기로 다시 밀려들어가서 역류기 여과기를 세정한다. 미생물 및 다른 미생물 입자는 미세다공성 여과기의 부피 상류부분으로 압박된다. 이 상류부분 부피로부터, 그 다음, 입자는 순방향 수세에 의해 제거된다.

역수세 용기, 예를 들면 벨로우는 구체적인 구현예의 종단(dead end:終端) 구조로 미세다공성 여과기에 연결되어 있고, 이는 벨로우가 제1출구에 비해 미세다공성 여과기의 하류부분과 분리된 연결을 가진다는 것을 의미한다.

특정한 경우, 본 발명에 따른 장치는 적절한 사용을 위한 독특한 오리엔테이션을 가진다. 예를 들면, 본 발명에 따른 장치는 물 여과기이고 미세다공성 여과기 주위에 관-형 하우징을 가지고, 장치의 적절한 사용은 하우징의 수직 배열을 의미할 수 있다. 제1출구가 하우징의 하부에 있고, 역수세 용기가 하우징의 상부에 연결되면, 공기는 적절한 역수세가 불가능하도록 세정수 대신에 역수세 용기에 들어가는 위험이 있다. 게다가, 그것은 역수세 용기가 제1출구 밑에 위치하면, 제1출구를 통과하는 물의 수세를 위한 수위가 용기를 채울 것이기 때문에, 유리하다.

선택적으로, 역수세 용기는 제1출구를 갖는 미세다공성 여과기를 연결하는 관의 일부일 수 있다. 이러한 경우에, 세정 유체는 제1출구를 떠나기 위하여 용기 예를 들면, 벨로우를 통과하여 흐른다. 더욱이, 벨로우는 적어도 부분적으로, 세정 유체로 쉽게 채워질 것이다.

구체적인 구현예에서, 하우징은 6 cm보다 작은 측면 크기를 갖는 관이고, 하우징 주변을 잡는 것에 의해 그리고 벨로우에 압력을 가하는 것에 의해, 벨로우는 수동 활성화를 위한 하우징의 외측에 제공된다. 각 시간동안, 하우징은 사람에 의해 움켜쥐어지고, 역수세는 여과기의 기공으로부터 미생물을 제거하면서 활성화된다.

구체적인 구현예에서, 본 발명에 따른 장치는 하우징 및 사람 입과 접촉하기 위해 형성된 제1유체 출구와 연결되는 마우스피스를 갖는 휴대용 여과기이다. 마우스피스 또는 마우스피스로부터 들이키는 사람의 입과 접촉을 위해 공급되는 것의 일부가 항균 물질을 가지면, 마우스피스로부터 들이키는 사람의 박테리아는 마우스피스를 사용하는 제2사람이 감염되지 않도록, 접촉시 사멸된다. 이 경우에, 본 발명은 특히 등록 상표 LifeStraw®의 상업적 제품으로서 치수를 가진 컴팩트 물 정제 장치에 적합한다.

일반적으로, 하우징 또는 본 발명에 따른 장치의 하우징의 적어도 일부, 바람직하기는 하우징과 접촉하는 손을 위해 형성되는 하우징의 일부가 항균 표면을 가지면, 하우징을 잡을 사람의 박테리아 또는 다른 미생물은 하우징을 만지는 제2사람이 하우징상의 미생물에 의해 감염되지 않도록, 접촉시 사멸된다. 또한, 비록 여과기가 비위생적 장소에 저장되어 있더라도, 그것은 박테리아 번식 장소가 되지 않는다.

다른 상기 언급한 구현예에서, 본 발명에 따른 장치는 사람 입과 접촉하기 위해 형성된 마우스피스 없는 가정 여과기로 적용된다.

본 발명에 따른 유체 여과 장치는 그것이 상기로부터 나타나는 바와 같이 다양한 구현예의 가능성을 암시한다. 예를 들면, 그것은 몇몇 모듈을 가진 모듈 장치 또는 예를 들면 한 조각으로 제조된 비-모듈 장치로 형성될 수 있다. 또한, 상기 기술한 바와 같이, 본 발명에 따른 장치는 과립 수지 예를 들면, 몇몇 종류의 과립 수지 또는 한 종류의 과립 수지만을 정제하는 물을 포함할 수 있다. 몇몇 구현예에서, 장치는 제1모듈 및 과립 수지를 정제하는 서로 다른 물을 함유하는 제2모듈을 포함하지 않는다. 선택적으로, 상기 장치는 과립 수지가 전혀 없을 수 있다. 한 과립 수지만을 갖는 것에 의해 또는 과립 수지가 없는 것에 의해, 이것은 수지의 혼합을 막기 위한 분리 수단 예를 들면, 수지의 결정 크기보다 더 작은 메쉬 크기를 갖는 투과성 메쉬가 필요 없다는 것을 의미할 것이다. 유체 여과 장치는 사람의 입과 접촉하기 위해 형성된 마우스피스를 가질 수 있고 마우스피스 없이 제조될 수 있다. 마우스피스가 사용되는 경우, 마우스피스는 항균 표면을 가질 수 있지만, 또한 그들은 항균 마우스피스 없이 제공될 수 있다. 하우징도 또한 외부 또는 내부 항균 표면을 가지거나 내부 또는 외부 항균 표면 없이 또는 심지어 항균 표면이 없이도 제공될 수 있다.

-탄소 나노관 여과기,

-수지상 중합체,

-마이크로시브 및 나노시브

-폴리옥소메칼레이트를 포함하는 본 발명과 관련하여 사용가능한 미세다공성 여과기 또는 전기-활성 여과기를 위한 다수의 후보물질이 하기의 문헌들에서 발견된다.

본 발명에 따른 장치는 상기한 바와 같이, 다양한 항균원으로 구성될 수 있다. 예를 들면, 본 발명에 따른 장치는 수지 챔버를 통한 유체의 흐름을 위하여 유체 입구와 미세다공성 여과기 사이의 통로에 제공된 할로겐화된 수지를 항균원으로 사용할 수 있다. 할로겐화된 수지는 과립 수지일 수 있다. 그러나, 할로겐화된 수지는 상대적으로 비싼 항균이므로, 항균원은 과립 할로겐화된 수지 없이 또는 할로겐화된 수지 없이도 대체적으로 사용될 수 있다. 사실, 상기 설명한 바와 같이, 다수의 다른 상균 물질은 예를 들면, 할로겐화된 수지 없이 할로겐화된 정제가 사용될 수 있다. 추가적 대안으로서, 여과기 매체 또는 전체 장치도 항균 수지가 없을 수 있다.

몇몇 구현예에서, 본 발명에 따른 유체 여과 장치는 80 mm 미만의 폭과 50 cm 미만의 길이를 갖는 관 하우징의 형태가 아닐 수 있다. 몇몇 구현예에서, 본 발명에 따른 유체 여과 장치는 장치를 통해 물을 섭취하기 위한 마우스피스가 없을 수 있다. 몇몇 구현예에서, 그것은 마우스피스를 가지나, 상기 마우스피스는 항균 표면을 가지지 않을 수 있다. 몇몇 구현예에서, 그것은 마우스피스 및 하우징 및 항균 표면이 없는 것들을 가질 수 있다. 몇몇 구현예에서, 상기 장치는 과립 수지를 정제하는 서로 다른 물을 함유하는 적어도 제1모듈 및 제2모듈이 없을 수 있고, 여기서 제1모듈은 제1커넥터를 가지고 제2모듈은 제2커넥터를 가지며, 상기 제1 및 제2커넥터는 관이고 제1 및 제2모듈을 통과하여 흐르는 물을 제한하기 위하여 연결된다. 몇몇 구현예에서, 상기 장치는 제1모듈 또는 제2모듈이 또는 수지의 혼합을 막기 위한 수지의 결정 크기보다 더 작은 메쉬 크기를 갖는 적어도 한 물 투과성 메쉬를 갖는 것이 없을 수 있다.

본 발명은 하기의 도면을 참고로 더 자세하게 설명될 것인바, 여기서:

도 1은 본 발명의 원리를 예시하고,

도 2는 수세 원리를 예시하고,

도 3은 적층된 막 배치를 나타내고,

도 4는 지그-재그로 적층된 막 배치를 나타내고,

도 5는 섬유 사이에 할로겐 흡수제를 갖는 중공 섬유 배열을 나타내고,

도 6은 저장 용기를 갖는 중공 섬유 배열을 예시하고,

도 7은 중력 여과기를 예시하고,

도 8은 중력 섬유의 용기를 상세히 예시하고,

도 9는 역수세 옵션을 갖는 모세관 여과기이고,

도 10은 역수세 옵션을 갖는 시트 막 여과기이고,
도 11은 역수세를 갖는 종래 테이블 탑 시스템의 재현된 이미지이다.

상세한 설명 / 바람직한 구현예

도 1은 본 발명의 원리를 예시한 것이다. 유체 여과 장치 (1)는 유체 입구 (2)와 유체 출구 (3)을 가진다. 유체는 바람직하기는 액체이지만, 본 발명은 일반적인 성질에 대한 것이고 가스, 에어로졸 또는 증기도 사용될 수 있다. 유체 입구 (2)의 하류부분은 항균 물질 (5), 바람직하기는 할로겐이 제공되는 챔버 (4)이다. 공급원은 장치를 통해 유체에 적합한 비율로 제공될 수 있는 할로겐화된 액체 또는 가스일 수 있다. 그러나, 유체는 화살표 (7)로 표시된 방향으로 흐르며 할로겐화된 수지가 바람직하다. 할로겐을 유체에 첨가하는 단계 이후에, 유체 출구 (3)를 통해서 유체가 장치를 떠나기 전에, 유체는 미세다공성 여과기 (8), 바람직하기는 막을 가로지른다. 임의적으로, 장치 (1)는 또한 제3챔버 (10)에 할로겐 흡수재 (9)를 가진다. 박테리아, 바이러스, 및 다른 재료와 같은 재료 (11)는 막 (8)의 벽면 (12)의 미세다공성 입구 표면에서 보류된다. 수직 구조에서, 도 1에 예시된 바와 같이 장치는 중력 원리가 적용될 수 있다.

항균 물질 (5), 바람직하기는 할로겐화된 공급원, 예를 들면 수지 또는 정제를 가진 챔버 (4)는 하우징 (1)과 일체로 될 수 있고 또는 예를 들면 공급원, 예를 들어 수지 또는 정제가 배출되는 경우에, 챔버 (4)를 교체하기 위하여 하우징 (1)의 남아 있는 부분으로부터 모듈로 떼어낼 수 있는 챔버일 수 있다. 본 발명이 상업적 제품 LifeStraw®와 비슷한, 음료수 빨대로 사용하는 경우에, 제1출구 (3)에 마우스피스가 제공될 수 있다.

도 2에서, 순방향 수세 메카니즘을 포함하는 본 발명에 따른 장치의 기본 원리가 예시되어 있다. 장치 (1)는 여과된 액체를 배출하기 위한 제1유체 출구 (3)를 포함한다. 이 제1유체 출구 (3)에는 임의적으로 출구 (3)를 통한 흐름을 조절하기 위한 밸브가 제공될 수 있다. 게다가, 장치 (1)는 수세하는 상황을 위해 개방될 수 있는 밸브 (14)를 갖는 제2유체 출구 (13)를 포함하고, 여기서 수세 유체는 여과된 이물질 (11)을 흡수하기 위하여 막 표면 (15)을 따라 평행하게 흐른다. 제1유체 출구 (3)에 밸브가 제공된다면, 이 밸브는 수세 상황시 밀폐될 수 있다.

도 3에서, 적층된 평평한 막 구조를 횡단면도로 나타내었다. 막 (8)은 세라믹 종류 또는 미세다공성 폴리머 막 종류로 만들어질 수 있다. 물은 인접한 막 (8)의 입구 벽면 사이의 미세다공성 여과기로 흐르고, 미세다공성 여과기로부터 나와서 인접한 막 (8)의 출구 벽면 사이의 볼륨 (6)으로 흐른다. 막 (8)은 주변 밀봉체에 단단하게 끼워져 있으므로 입구에서부터 출구로의 물 흐름은 막 (8)을 통과해야만 가능하다. 인접한 막 (8)의 출구 벽면 사이의 볼륨 (6)에, 할로겐 흡수재, 예를 들면 요오드 소거제 수지가 배열될 수 있다. 적층된 막 구조는 수세가능한 장치 원리의 일부일 수 있고, 이의 예는 도 2에 예시되어 있다. 대안으로서, 비록 나타내지는 않았지만, 적층된 막은 구부러질 수 있다. 추가적인 대안으로 한 쌍의 나선형 막이 제공될 수 있다.

도 4에서, 다른 적층 막 구조를 나타내었고, 여기서 막 (8)은 지그-재그 패턴을 형성한다. 이것은 막이 하우징에 설치되기 전에 하모니카 형태로 접혀지는, 접이식 미세다공성 막 (8)인 경우에 편리할 수 있다. 상기 지그-재그 적층 막 구조는 수세가능한 장치 원리의 일부일 수 있고, 이의 예는 도 2에 예시되어 있다.

도 5a에서, 중공 섬유 (16)의 병합하는 구조를 예시한 것이다. 다수의 중공 섬유 (16)가 하우징 (14)에 배열되어 있으며, 유체 (7)는 화살표로 나타낸 바와 같이 항균, 예를 들면 할로겐화된 수지 (5)와 함께 챔버 (5)를 통해서 흐를 수 있고 섬유 벽면을 통해 흐르기 전에 섬유 (16)를 따라 흐를 수 있고 그리고 섬유 (16) 사이의 공간을 통해 여과기로부터 나와 흐를 수 있다. 섬유 (16) 사이의 공간에, 임의적으로, 여과 장치 (1)로부터 방출되기 전에 유체로부터 잔류 할로겐을 흡수하기 위하여 할로겐 흡수재 (9)가 제공될 수 있다. 항균 물질 (5), 예를 들면 할로겐화된 수지는, 예시된 바와 같이, 재충전가능한 챔버 (4)에 함유될 수 있다. 중공 섬유 (16)가 통과하여 지나가는 것은 그들의 말단이 밀폐되지 않았음을 의미한다. 밸브 (14)가 개방되면, 도 5b에 예시한 바와 같이, 유체는 밸브 (14)를 통해서 나오는 가장 쉬운 가능한 방법을 모색할 것이다. 섬유에 보유되는 생체물질 및 다른 재료는 유체의 흐름에 의해 섬유 (16) 밖으로 수세될 것이다.

도 6a 및 6b는 도 5와 유사한 원리를 예시한 것이다. 그러나, 저장 용기 (17)가 소비를 위해 방출되기 전에 물 또는 다른, 여과된 유체를 취하기 위하여 막을 둘러싼다. 저장 용기는 특히 중력 여과기의 경우에 유용하고, 여기서 물은 소비하기 전 상당 시간 여과기를 통해 흐를 수 있다. 예를 들면, 물은 야간에 여과기를 통해 흐를 수 있고, 다음날 소비되기 위해 저장 용기에 모아질 수 있다.

구현예 중 하나에서, 저장 용기 (17)는 관형 하우징 (40) 주위에 배열되고, 가요성 물질로 만들어진다. 하우징(40) 주위를 용기 (40)가 움켜쥐는 것에 의해, 압력이 용기에 가해진다. 동시에, 제1출구 (3)가 밀폐되면, 용기 (17)에 있는 세정 유체는 섬유 (16) 사이의 공간으로 다시 압박될 것이고 섬유 벽면을 통한 역수세가 수행될 것이다. 역수세는 비록 도 6b에 예시된 바와 같이 개방된 밸브 (14)를 통해서 미생물과 입자가 순방향 수세 구조로 수세된 후에, 섬유 (16)의 안쪽으로부터 입자 및 미생물이 제거될 것이다.

도 7은 물을 저수위에 배열된 여과 장치 (22)로 공급하기 위한 공급 용기 (21)를 갖는 중력 여과기 (20)를 예시한 것이다. 용기 (21)의 운반을 쉽게 하기 위해서 용기 (21)에 핸들 (23)이 제공되어 있다. 용기 (21)의 하부는 항균 물질을 갖는 챔버 (24)로 이루어지되, 바람직하기는 저 용출 할로겐화된 공급원 챔버 (24)로서, 예를 들면, 염소화된 정제를 함유하고 있다. 임의적으로, 용기 (21)는 물로부터 더 큰 입자들을 여과하기 위한 대체 또는 세정가능한 전처리 여과기를 함유할 수 있다.

용기 (21)의 할로겐화된 공급원 챔버 (24)는 가요성 파이프 (25)에 의해 여과 장치 (22)에 연결된다. 여과 장치 (22)는 예를 들면 최대 기공 크기 0.04 마이크로미터 또는 0.02 마이크로미터인 순방향 수세 구조의 다공성 중공 섬유 유니트를 포함한다. 또한 여과 장치 (22)는 밸브 (27)를 갖는 세정수 출구 (26)와 떨어져서 목적물을 수세하기 위해 개방될 수 있는 수세 밸브 (29)를 갖는 수세수 출구 (28)를 포함하고 있다.

도 8은 공급 용기 (21)를 더 상세히 나타낸 것이다. 상단에 유체 입구를 갖는 갖는 전처리-여과기 삽입체 (30)가 용기 (21)에 해체가능하게 삽입되어 있다. 전처리-여과기 삽입체 (30)에 위치하게 되는 원통형 교체 여과기는 나타내지 않았다. 벽면에 있는 갈고리 또는 못에 용기 (21)를 걸기 위하여 용기 (21)에 구멍 (31)이 제공되어 있다. 용기 (21)의 핸들 (23)은 운송 및 저장이 용이하도록 여과 장치 (22)의 끼워 맞춤식 삽입을 위해서 U-자형의 단면을 갖는다.

도 9는 본 발명의 추가 구현예를 예시한 것이다. 미세다공성 여과기 (1)는 물 또는 다른 유체가 유체 입구 (2)를 통해 들어가는 다수의 미세다공성 모세관 (16)을 포함한다. 물은 모세관 (16)을 통해 하단에 있는 출구 챔버 (45)로 흐르고, 순방향 수세의 경우에 제2유체 출구 (13)에 있는 밸브 (14)를 통해 방출될 수 있다. 제2출구 (13)에 있는 밸브 (14)가 닫히면, 물에 작용하는 압력은 물을 모세관 벽면 (43)을 통해서 모세관 사이의 공간 (44)으로 흐르게 한다. 물은 상기 공간 (44)로부터, 밸브 (46)를 갖는 제1출구 (3)를 통해서도 소비를 위해 방출될 수 있다. 게다가, 여과 장치 (1)는 세정수를 모우는 용기 (42)를 가진다. 용기 (42)는 제1출구 (3)보다 낮은 곳에 위치하기 때문에, 물이 제1출구 (3)를 통해 방출되기 전에 세정수로 채워진다. 용기 (42)는 압축성 물질, 예를 들면 수동적으로 압축될 수 있는 폴리머 벨로우로 만들어진다. 제1출구가 밸브 (46)에 의해 밀폐되면, 압력이 용기 (42)에 미치고, 그 압력은 물을 용기로부터 모세관 벽면 (43)을 통해서 모세관 (16)으로 다시 흐르게 한다. 이 역수세는 모세관 기공 밖으로 미생물 및 다른 입자들을 압박하고 모세관 (16)의 내부 표면으로부터 떨어지게 한다. 제2출구 (13)을 통해서 연속 또는 동시 순방향 수세는 여과 장치 (1)로부터 미생물과 입자들을 제거한다.

여과 장치 (1)를 통한 적절한 흐름을 제공하기 위하여, 모세관 (16)의 개방 출구 선단 (48)과 제2출구 (13) 사이의 출구 챔버 (45)는 굴곡 벽면 (49), 예를 들면 반구 형상을 가진 벽면으로 형성되어 있다. 이러한 벽면의 이점은 하우징 (40)에 가까이 위치한 모세관들에 대해 실질적인 난류 없이 적절한 흐름을 제공하게 된다. 이것은 최외각 모세관을 통한 흐름을 제한하여 특히 순방향 수세 상황에서 바람직하지 못한 불균일한 흐름을 제공하는 종래의 편평한 선단 캡과 대조를 이룬다. 마찬가지로, 최외각 모세관으로의 적절한 흐름을 제공하기 위하여, 입구 챔버 (47)에 굴곡진 챔버 벽면 (49')이 제공되어 있다.

선택적으로, 출구 챔버 (45)는 바람직하기는 물이 모세관 (16)으로부터 출구 챔버 (45)로 들어가게 하지만, 모세관 (16)으로 다시 흐르는 것을 방지하는, 일 방향 밸브 (10)로 범위를 정할 수 있다. 순방향 수세 상황시, 출구 챔버 (45)는 모세관으로부터 여과되지 않은 물로 채워진다. 출구 밸브 (14)가 밀폐되면, 물은 출구 챔버 (45)에 보관된다. 이 물은 다음의 순방향 수세시까지, 출구 챔버 (45)에 있는 물을 잠차적으로 물들이는 정제 (51)를 천천히 용해시킨다. 다음 순방향 수세에서, 방출된 물의 제1부분은 특정 색채를 가지며 이 물은 소비되지 않은 것임을 소비자에게 알린다. 채색된 정체와는 다른 한편으로, 과립제, 출구 챔버의 내부 표면상의 코팅, 또는 출구 챔버의 벽면의 내부 표면으로 이동하기 위한 출구 챔버의 벽면재료에 결합된 착색제가 사용될 수 있다. 또한, 착색제는 맛 제공제 및/또는 냄새 제공제로 대체되거나 보충될 수 있다. 일 방향 밸브 (50)는 첨가된 색채, 냄새 또는 맛 제공제가 모세관 (16) 및 제1말단에 있는 액체에 도달하는 것을 방지한다.

대체적인 구현예를 도 10에 예시하였다. 액체는 상부 유체 입구 (2)에서 제1챔버 (5')로 들어가고, 항균 물질은 액체로 방출되어 여과기 또는 막 (57)을 통해 입구 챔버 (47)로 들어간다. 이 항균 물질은 제1챔버 (5')에 있는 공급원으로부터의, 할로겐, 바람직하기는 요오드 또는 염소로 할 수 있다. 도 9에서 언급한 구현예와 유사하게, 입구 챔버 (47)로부터, 액체가 일 방향 밸브 (50)를 통해서 출구 챔버 (45)로 들어간다. 제2출구 밸브 (14)가 밀폐되면, 액체는 미세다공성 막 (52), 예를 들면, 세라믹 막을 가로질러서 출구 저장소(53)로 가서 소비를 위해 출구(3)를 통해서 방출된다. 또한, 이 경우에, 용기 (42)는 미세다공성 막 (52)을 통한 역수세를 위해 사용된다. 출구 챔버는 유체 수밀 벽면 구획 (56)에 의해 출구 저장소 (53)와 분리되어 있다. 또한, 출구 저장소 (53)는 할로겐 소거제를 함유할 수 있다.

대안적으로 또는 추가로, 제1챔버 (5')에 입구 챔버의 벽면 (55)로부터 방출되는 것에 의해, 예를 들면 하우징 (40)의 내벽을 코팅하는 것에 의해 또는 하우징 (40)의 벽면 재료에 항균물질을 이동가능하게 결합하는 것에 의해 입구 챔버 (47)에 있는 액체에 항균 물질이 첨가될 수 있다. 추가적인 대안으로서, 또는 또한 추가로, 저장소 (54)로부터 물질의 이동에 의해 입구 챔버의 벽면 (55')을 통과하여 입구 챔버 (47)에 있는 액체에 항균 물질이 첨가될 수 있다. 내벽 (55, 55')으로부터, 항균 물질의 방출은 벽면 (55, 55')의 표면에 미생물의 생존과 생물막의 형성을 막는 정도이지만, 미세다공성 여과기 (52) 내부에서 생물막의 형성을 막을 수 있도록 충분한 항균을 갖는 유체를 제공하기에 충분한 비율로 항균 물질의 방출을 포함할 수 있다.

Claims

유체 입구와 유체 출구 및 미세다공성 여과 매체를 가로지르는 것으로부터 박테리아 또는 바이러스를 보류시키게 되는 기계적인 입자 크기 분리에 의해 유체로부터 미생물을 여과하기에 적합한 0.01 - 1 마이크로미터 범위의 기공 크기를 갖는 미세다공성 여과기를 통과하는 유체 입구와 유체 출구 사이의 유체 통로를 가진 유체 여과 장치로, 상기 장치는 추가로 유체 입구와 미세다공성 여과기 사이의 유체 통로에서 유체에 항균 물질의 첨가를 위해 구성된 항균물질 공급원을 포함하고, 상기 장치는 유체 입구에서부터 다공성 여과기 벽면을 따라서, 하지만 다공성 여과기 벽면을 통과하지 않고 제2 출구까지 제2 유체 통로를 갖고 있고, 상기 제2 출구에는 개방 밸브 상태에서 순방향 수세 목적을 위한 밸브가 제공되어 있으며, 상기 장치는 역수세 용기로부터 미세다공성 여과기를 통해서 세정 유체의 역수세를 위해 미세다공성 여과기의 하류쪽에 연결된 역수세 용기를 가지며, 상기 장치는 0.01과 0.2 bar 사이의 압력에서 작동하는 중력 액체 여과기인 것인 장치.
제1항에 있어서, 상기 항균물질 공급원은 할로겐 공급원을 포함하고, 항균 물질은 할로겐을 포함하는 것인 장치.
제1항에 있어서, 상기 미세다공성 여과기는 미세-여과 막을 포함하는 것인 장치.
제3항에 있어서, 상기 미세-여과 막은 0.05 내지 0.4 마이크로미터의 다공도를 갖는 것인 장치.
제1항에 있어서, 상기 미세다공성 여과기는 0.04 마이크로미터 미만의 다공도를 가지는 기공을 갖는 한외-여과 막을 포함하는 것인 장치.
제5항에 있어서, 상기 한외-여과 막은 0.01과 0.04 마이크로미터 사이의 다공도를 갖는 것인 장치.
제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 미세다공성 여과기는 친수성 폴리머 벽면으로 된 다수의 중공, 미세다공성의 폴리머 섬유와, 상기 유체 입구와 상기 유체 출구를 분리하는 상기 섬유의 미세다공성 벽면을 통과하는 유로를 포함하는 것인 장치.
제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 장치는 미세다공성 여과기의 미세다공성 벽면과 유체 출구 사이에 할로겐 소거제를 포함하는 것인 장치.
제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 장치는 입구와 출구를 가지며 미세다공성 여과기와 할로겐 공급원을 포함하는 하우징 또는 카트리지를 포함하되 상기 카트리지는 일회용이고 재사용 가능한 하우징에 포함되는 것인 장치.
제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 장치는 다공성 여과기 벽면을 따라서, 하지만 다공성 여과기 벽면을 통과하지 않고 유체 입구에서부터 제 2출구 까지 제2 유로를 가지고, 상기 제 2출구에는 개방 밸브 상태 에서 순방향 수세 목적을 위한 밸브가 제공되어 있는 것인 장치.
제10항에 있어서, 상기 장치는 역수세 용기에서부터 미세다공성 여과기를 통해서 세정 유체의 역수세를 위해서 미세다공성 여과기의 하류쪽에 연결된 역수세 용기를 갖는 것인 장치.
제11항에 있어서, 상기 역수세 용기는 수동적으로 활성화되는 벨로우인 것인 장치.
제12항에 있어서, 상기 역수세 용기는 종단 구조로 미세다공성 여과기에 연결되어 있는 것인 장치.
제13항에 있어서, 상기 역수세 용기는 유체 출구 아래에 위치하는 것인 장치.
제12항에 있어서, 상기 장치는 하우징으로 이루어지고, 상기 하우징은 6 cm 미만의 직경을 갖는 관이고, 벨로우는 하우징 주위를 움켜쥐어 벨로우에 압력을 가하는 것에 의한 수동적 활성화를 위하여 하우징의 외측을 따라 제공되는 것인 장치.
제12항에 있어서, 상기 벨로우는 유체출구를 갖는 미세다공성 여과기를 연결하는 관의 일부인 것인 장치.
제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 장치는 미세다공성 여과기와 유체 출구 사이에 유체 저장 용기를 갖고, 상기 유체 저장 용기는 내부에 항균 표면을 갖는 것인 장치.
제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 장치는 휴대용 장치인 것인 장치.
제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 장치는 사람의 입과 접촉하기 위하여 마우스피스를 갖는 음료 빨대인 것인 장치.
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제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 미세다공성 여과기는 0.01 내지 0.5 m² 막 표면적을 호스팅하는 것인 장치.
제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 장치는 유체 입구에서 0.1 bar의 입구 압력으로 시간 당 유체 출구에서의 세정수 6 내지 10 리터를 제공하기 위하여 형성되는 것인 장치.
제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 유체 여과 장치는 해당 장치를 통해 설계 유동이 제공되고, 상기 항균물질 공급원은 설계 유동에서 장치를 통해 흐르는 유체 중에, 항균 물질이 요오드이면, 1 ppm 미만, 항균 물질이 염소이면, 10 ppm 미만의 농도를 산출하도록 조정된 비율로 항균 물질을 방출하도록 구성된 것인 장치.
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제24항에 있어서, 상기 비율은 항균 물질이 설계 유동에서 장치를 통해 흐르는 유체 중에서, 항균 물질이 요오드이면, 0.1 ppm 미만의 양, 염소이면 0.1 내지 0.5 ppm의 양을 산출하도록 조정되는 것인 장치.
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