KR102247031B1 - 생활용수 정수용 여과볼 제조방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 오염지하수, 사우나, 수영장, 양식장 등을 포함하는 생활용수를 효과적으로 여과할 수 있는 생활용수 정수용 여과볼 제조방법을 제공코자 하는 것이다.
즉, 본 발명은 외주면에 요철부(12)가 형성되는 여재봉(10)을 성형하는 여재봉 형성단계(S10); 상기 여재봉(10) 단면을 나선형으로 절삭하여, 일측면에 요철부(12)가 형성되는 부채꼴형 선재(20)를 유동형 칩형태로 가공하는 부채꼴형 선재 형성단계(S20); 및 상기 부채꼴형 선재(20)의 나선형 절삭 인출방향과 반대방향으로 방향 전환하면서 사인파형 곡률로 이루어진 여과볼(30)을 형성하는 여과볼 성형단계(S30);를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 생활용수 정수용 여과볼 제조방법을 이용하면, 절삭 방식으로 여과볼을 제조하는 과정 중에 여과볼 외주면에 요철부가 형성되도록 구조 개선되어, 요철부에 의해 여과볼이 음양각 구조로 맞물려 조밀한 여과층을 형성하므로 여과공극의 미세화와 더불어 공극율 및 비 표면적이 확대되어 물리적 여과와 생물학적 여과 효과가 우수한 장점이 있다.

Description

생활용수 정수용 여과볼 제조방법{Filter ball manufacturing method for water purification}
본 발명은 생활용수 정수용 여과볼 제조방법으로서, 이를 보다 상세히 설명하면 오염지하수, 사우나, 수영장, 양식장, 공업용수 등을 포함하는 생활용수를 효과적으로 여과할 수 있는 생활용수 정수용 여과볼 제조방법에 관한 것이다.
통상 수영장, 사우나, 양식장 등과 같이 생활용수를 대량으로 사용하는 곳에서는 물을 절약하기 위해 여과기를 이용하여 생활용수를 정수하여 재사용하는 순환방식으로 운용된다. 이때 여과기는 모래(SAND)를 여과제로 사용하는바, 모래의 경우 값이 싸고 여과력이 우수하여 현재로서는 가격대비 다른 대체품이 없는 실정이다.
하지만, 모래(SAND) 여과재는 미세한 작은 입자로 인하여 역세 작업시 강한 순환수 또는 강한 에어(공기)로 여과재를 수중의 바닥에서 상부로 부상시키며 폭기를 하며 오염물(오염수)을 밖으로 배출하여야 하나 모래의 미세한 작은 입자의 형태로 인하여 오염물이 쉽게 분리되지 못함에 따라 잔류 오염물로 인해 악취발생 및 세균 번식을 초래하였고, 이를 방지하기 위해 여과제 교체 주기를 단축해야 하나, 과다한 비용지출로 인해 이마저도 쉽지 않은 실정이다.
이에 종래에 개시된 공개특허 10-2005-0035716호에서, 하부로부터 오,폐수 유입관, 역세공기 산기관, 비중과 직경이 큰 여재로 이루어진 여재층, 공기 산기관, 비중과 직경이 중간인 여재로 이루어진 여재층, 비중과 직경이 소형인 여재로 이루어진 여재층, 스트레이너를 각각 순차적으로 장치하고, 그 상부의 일측에 처리수 유출관이 배관된채 상기 역세공기 산기관의 하부로 반송배관이 연결되어 있는 기술이 선 공개된바 있지만, 이는 다층 여재를 이용한 상향류부상식 오,폐수 처리장치로서, 초기 설비 투자 비용이 고가이고, 주기적으로 각 층별 기능성 여재를 교체해야 하므로 유지관리에 과다한 비용이 소요되는 문제점이 따랐다.
또한, 다른 종래기술인 공개특허 10-2010-0126755호에서, 가열 용융 열가소성 수지를 노즐을 통해 스트랜드 형태로 압출하는 단계와, 스트랜드를 소정의 수평 형상을 가지는 개구를 구비한 프레임 내로 유하 및 퇴적시키는 단계를 포함하고, 프레임이 유하하는 열가소성 수지의 스트랜드에 대해 수평으로 2차원으로 이동되고, 유하하는 스트랜드는 냉각되어 스트랜드는 반고체 상태로 프레임 내로 유하 및 퇴적하게 됨으로써, 50 내지 90%로 제어된 유공성을 가지는 최종 접촉 여과재 성형체를 제공하는 기술이 선 제시된바 있지만, 열가소성 수지를 퇴적시켜 여과재를 형성하는 특성상 유공 사이즈의 미세화에 한계가 있고, 또 여과재가 일체형으로 형성되므로 세척후에도 잔류 이물질로 인한 악취와 세균 번식이 심각한 폐단이 따랐다.
한편, 최근 법정 감염병인 “레지오넬라증” 신고건수가 지속적으로 증가하고 있어 보건복지부가 공중목욕탕과 찜질방 등의 욕조수가 레지오넬라균 전파의 주요 위험 요인 중 하나로 파악되자 2020년1월 부터 순환여과식 욕조 시설은 살균장치를(자외선살균장치,오존살균장치,염소소독장치) 의무적으로 설치하도록 규정하고 매년 1회 수질을 분석하여 기준치 이상의 레지오넬라균등이 검출되면 행정처분을 하도록 하였다. 이와 같이 하수도요금의 상승으로 인한 물 절약을 위해 순환여과방식을 사용하고 있는 대다수의 업소가 위와 같은 상황이다.
KR 10-2005-0035716 A (2005.04.19.) KR 10-2010-0126755 A (2010.12.021.)
본 발명에서는 상기한 종래 기술의 제반 문제점들을 해결코자 새로운 기술을 창안한 것으로서, 절삭 방식으로 여과볼을 제조하는 과정 중에 여과볼 외주면에 요철부가 형성되도록 구조 개선되어, 요철부에 의해 여과볼이 음양각 구조로 맞물려 조밀한 여과층을 형성하므로 여과공극의 미세화와 더불어 공극율 및 비 표면적이 확대되고, 특히, 여과볼에 포함된 기능성 여재혼합물에 의해 물리적 여과능력과 생물학적 여과능력을 복합적으로 발휘할 수 있는 생활용수 정수용 여과볼 제조방법을 제공하는 것에 그 목적이 있다.
상기한 발명의 과제를 해결하기 위한 구체적인 수단으로 본 발명에서는 생활용수 정수용 여과볼 제조방법을 제공하되, 외주면에 요철부(12)가 형성되는 여재봉(10)을 성형하는 여재봉 형성단계(S10); 상기 여재봉(10) 단면을 나선형으로 절삭하여, 일측면에 요철부(12)가 형성되는 부채꼴형 선재(20)를 유동형 칩형태로 가공하는 부채꼴형 선재 형성단계(S20); 및 상기 부채꼴형 선재(20)의 나선형 절삭 인출방향과 반대방향으로 방향 전환하면서 사인파형 곡률로 이루어진 여과볼(30)을 형성하는 여과볼 성형단계(S30);를 포함하고, 상기 과정을 통해 성형된 여과볼(30)의 외주면에는 요철부(12)가 노출 구성되는 것을 특징으로 한다.
상기 여재봉 형성단계(S10)에서 여재봉(10)은, 합성수지 분말 70~80중량부, 항균제 분말 3~7중량부, 알루미늄 분말 3~7중량부, 황토분말 3~7중량부, 안정제 분말 3~5중량부, 착색제 분말 0.7~1.3중량부, 친환경 가소제 3~7중량부를 포함하는 기능성 여재혼합물을 압출 성형하여, 외주면에 요철부(12)가 형성되는 환봉형태로 형성되는 것을 특징으로 한다.
이때 상기 여재봉 형성단계(S10)는, 기능성 여재혼합물을 교반하는 과정과, 교반된 기능성 여재혼합물을 120~130℃에서 1차 가열하고 가소제를 혼합하는 과정과, 1차 가열된 기능성 여재혼합물을 40~60℃로 1차 냉각하는 과정과, 1차 냉각된 기능성 여재혼합물을 40~60분 안정화하는 과정과, 안정화를 거친 기능성 여재혼합물에 항균제, 착색제 및 안정제를 혼합하여 125~135℃에서 2차 가열하는 과정과, 2차 가열된 기능성 여재혼합물을 40~60℃로 2차 냉각하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 부채꼴형 선재 형성단계(S20)는, 상기 여재봉(10)이 회전운동되고, 여재봉(10) 회전속도에 연계되어 절삭툴(C)이 여재봉(10)의 길이 방향으로 직선 이동되면서 여재봉(10) 단면을 나선형으로 절삭하여 부채꼴형 선재(20)를 유동형 칩형태로 가공하며, 절삭툴(C)이 소정의 거리를 직선 이동 후 일시 정지되는 간헐 작동에 의해 부채꼴형 선재(20)가 소정의 길이로 절단 형성되도록 구비되는 것을 특징으로 한다.
상기 부채꼴형 선재 형성단계(S20)는, 상기 여재봉(10)이 직선 이송되고, 여재봉(10) 직선 이송에 연계되어 절삭툴(C)이 여재봉(10)을 중심으로 회전 운동되면서 여재봉(10) 단면을 나선형으로 절삭하여 부채꼴형 선재(20)를 유동형 칩형태로 가공하며, 여재봉(10)이 소정의 거리를 직선 이동 후 일시 정지되는 간헐 작동에 의해 부채꼴형 선재(20)가 소정의 길이로 절단형성되도록 구비되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 절삭툴(C)은 절삭면이 사인파형 절삭날(C1)로 형성되고, 사인파형 절삭날(C1)에 의해 절삭되는 부채꼴형 선재(20)의 일면에 사인파형 여과면(22)이 형성되는 것을 특징으로 한다.
상기 여과볼 성형단계(S30)는, 상기 절삭툴(C)의 절삭면 전방에 대향하도록 제 1성형툴(T1)이 이격 배치되어 부채꼴형 선재(20)의 나선형 절삭 인출방향과 반대방향으로 절곡 성형하도록 구비되고, 상기 절삭툴(C)의 절삭면 후방에 제 2성형툴(T2)이 배치되며, 제 1성형툴(T1)에 의해 방향 전환되어 사인파형 곡률로 인출되는 부채꼴형 선재(20)는 제 2성형툴(T2)에 의해 이동이 제한됨과 동시에 절삭과정에서 발생하는 마찰열로 인한 열변형에 의해 꽈배기처럼 꼬이면서 구 형태로 뭉쳐진 여과볼(30)이 형성되는 것을 특징으로 한다.
상술한 과제 해결을 위한 구체적인 수단에 의하면, 본 발명은 절삭 방식으로 여과볼을 제조하는 과정 중에 여과볼 외주면에 요철부가 형성되도록 구조 개선되어, 요철부에 의해 여과볼이 음양각 구조로 맞물려 조밀한 여과층을 형성하므로 여과공극의 미세화와 더불어 공극율 및 비 표면적이 확대되어 물리적 여과효과가 매우 우수하다.
더욱이 여과볼에 포함된 기능성 여재혼합물 뿐만 아니라 생산된 최종 여과볼에는 나선형으로 절삭된 선재가 꼬이면서 생성된 미세한 공간에 의해 호기성 박테리아의 서식공간이 확보되어 화학적, 생물학적 여과능력을 복합적으로 발휘할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명에서 제공하는 생활용수 정수용 여과볼 제조방법의 바람직한 일실시예를 개략적으로 나타내는 블록도.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 생활용수 정수용 여과볼 제조방법을 단계적으로 나타내는 구성도.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 생활용수 정수용 여과볼 제조방법의 절삭툴과 성형툴을 이용하여 여과볼을 성형하는 상태를 나타내는 구성도.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 생활용수 정수용 여과볼 제조방법의 요철부 변형예를 나타내는 구성도.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 생활용수 정수용 여과볼 제조방법의 부채꼴형 선재 형성단계 및 여과볼 성형단계를 나타내는 구성도.
도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 생활용수 정수용 여과볼 제조방법의 사인파형 절삭날에 의해 절삭 성형되는 부채꼴형 선재를 나타내는 구성도.
도 7은 제 1성형툴의 유무에 따른 선재의 성형상태를 도시한 도면.
이하 첨부된 도면의 구체적인 실시예에 따라 본 발명을 보다 상세히 설명한다. 본 발명의 실시예에 따른 하기 도면은 구성과 작용효과를 구체적으로 설명하기 위한 실시예로서, 이에 의해 본 발명의 기술적 범위가 좁게 한정되거나 변경되는 것은 아니다. 또한, 본 명세서에서 사용되는 정도의 용어 약, 실질적으로 등은 언급된 의미에 고유한 제조 및 물질 허용오차가 제시될 때 그 수치에서 또는 그 수치에 근접한 의미로 사용되고, 본 발명의 이해를 돕기 위해 정확하거나 절대적인 수치가 언급된 개시 내용을 비양심적인 침해자가 부당하게 이용하는 것을 방지하기 위해 사용된다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 생활용수 정수용 여과볼 제조방법을 개략적으로 나타내는 블록도이고, 도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 생활용수 정수용 여과볼 제조방법을 단계적으로 나타내는 구성도이며, 도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 생활용수 정수용 여과볼 제조방법의 절삭툴과 성형툴을 이용하여 여과볼을 성형하는 상태를 나타내는 구성도이다.
본 발명은 생활용수 정수용 여과볼 제조방법에 관련되며, 이는 절삭 방식으로 여과볼을 제조하는 과정 중에 여과볼 외주면에 요철부가 형성되도록 구조 개선되어, 요철부에 의해 여과볼이 음양각 구조로 맞물려 조밀한 여과층을 형성하므로 여과공극의 미세화와 더불어 공극율 및 비 표면적이 확대되고, 특히, 여과볼에 포함된 기능성 여재혼합물과 얇은 칩형태의 선재가 구형태로 말린 구조에 의해 물리적 여과능력과 생물학적 여과능력을 복합적으로 발휘할 수 있도록 여재봉 형성단계(S10), 부채꼴형 선재 형성단계(S20), 여과볼 성형단계(S30)를 포함하여 주요구성으로 한다.
1. 여재봉 형성단계(S10)
본 발명에 따른 여재봉 형성단계(S10)는, 외주면에 요철부(12)가 형성되는 여재봉(10)을 성형하는 단계이다.
상기 여재봉 형성단계(S10)에서 여재봉(10)은 기능성 여재혼합물을 배합하여 용융시키는 준비과정을 거친 후에 압출기를 이용하여 소정의 단면형상을 가진 환봉으로 압출 성형된다.
이때, 상기 기능성 여재혼합물 준비과정은, 기능성 여재혼합물을 교반하는 과정과, 교반된 기능성 여재혼합물에 폴리머를 분해하여 가소제를 침투시키기 위해 120~130℃에서 1차 가열하는 과정과, 1차 가열된 기능성 여재혼합물을 40~60℃로 1차 냉각하는 과정과, 1차 냉각된 기능성 여재혼합물을 40~60분 안정화하는 과정과, 안정화를 거친 기능성 여재혼합물에 항균제, 착색제 및 안정제를 혼합하여 125~135℃에서 2차 가열하는 과정과, 2차 가열된 기능성 여재혼합물을 40~60℃로 2차 냉각하는 과정을 포함한다.
이처럼, 상기 기능성 여재혼합물을 교반한 후에 1차 가열하는 과정(S10-2), 1차 냉각하는 과정, 2차 가열하는 과정, 2차 냉각하는 과정을 통하여 가열과 냉각을 수회 반복 수행함으로써 배합성능을 향상시켜 재료의 안정을 갖는 여재봉을 제작할 수 있게 된다.
또한, 상기 여재봉 형성단계(S10)에서 여재봉(10)은, 합성수지 분말 70~80중량부, 항균제 분말 3~7중량부, 알루미늄 분말 3~7중량부, 황토분말 3~7중량부, 안정제 분말 3~5중량부, 착색제 분말 0.7~1.3중량부, 친환경 가소제 3~7중량부를 포함하는 기능성 여재혼합물을 압출 성형한다.
이때, 상기 여재봉(10)을 형성함에 있어 가장 높은 비중을 차지하는 합성수지 분말은 후술하는 부채꼴형 선재 형성단계(S20) 및 여과볼 성형단계(S30)에서 사인파형 곡률로 이루어진 여과볼(30) 형상을 유지하는 기능을 수행하므로, 합성수지 분말 함량이 70중량부 미만으로 배합되면 여과볼(30)이 쉽게 부서지는 현상이 발생되고, 80중량부를 초과하면 기능성 여재혼합물의 함량이 상대적으로 낮아지면서 화학적 여과능력이 저하된다.
그리고 상기 항균제 분말은 화학적 살균작용을 수행하고, 상기 알루미늄 분말은 제품 가공성을 높이며, 상기 황토분말은 오염된 물을 정화 및 물에 포함된 독성분을 해독하여 수질을 개선하는 기능을 수행하고, 상기 안정제 분말은 합성수지가 열이나 빛에 노출되더라도 쉽게 분해되지 않고 수지의 물리적 화학적 성질을 유지시키는 기능을 수행한다.
본 발명에 의한 여재봉(10)은 그 외주면에 방사상으로 일정한 폭과 높이를 갖는 돌기가 형성된다. 즉 전체적으로 볼 때 외주면 요철부(12)를 갖는 환봉형태로 형성되며, 이러한 요철부(12)는 여재봉(10)을 압출 성형하는 중에 여재봉(10) 외주면에 일체로 길이 방향으로 형성된다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 생활용수 정수용 여과볼 제조방법의 요철부 변형예를 나타내는 구성도로, 상기 요철부(12)는 도 4 (a)에서와 같이 일정한 간격으로 사각의 돌기가 형성된 상태를 도시하고 있지만, 이에 국한되지 않고 도 4 (b)처럼 삼각 홈을 포함하는 요철부(12)로 형성되거나, 도 4 (c)와 같이 반구형 홈을 포함하는 요철부(12)로 형성되거나, 도 4 (d)처럼 치형 요철부(12)로 형성하는 구성도 가능하다.
상기 여재봉(10)을 성형하기 위해, 먼저 기능성 여재혼합물이 압출기의 압출구에 설치된 금형다이를 통과하면서 소정의 지름을 가진 원형 환봉으로 압출 성형되고, 이때 원형 환봉 외주면에 소정의 사이즈를 가진 요철부(12)가 복수로 형성되며, 원형 환봉은 롤 형태로 권취되어 후술하는 부채꼴형 선재 형성단계(S20)로 투입된다.
2. 부채꼴형 선재 형성단계(S20)
본 발명에서 선재(20)라고 함은 상기 여재봉(10)의 단면을 절삭툴(C)로 절삭할 때 생성되는 얇은 두께의 칩을 의미한다.
본 발명에 따른 부채꼴형 선재 형성단계(S20)는 상기 여재봉(10) 단면을 나선형으로 절삭하여, 일측면에 요철부(12)가 형성되는 부채꼴형 선재(20)를 유동형 칩형태로 가공하는 단계이다.
상기 부채꼴형 선재 형성단계(S20)는 절삭툴(C)을 이용하여 여재봉(10)의 반지름 폭으로 소정의 두께로 절삭하여 유동형 칩형태의 부채꼴형 선재(20)를 형성한다.
이처럼, 선재(20)는 여재봉(10)의 주변을 따라 단면을 절삭가공하여 형성되는 특성상, 지름이 가장 긴, 여재봉(10) 외주면에 대응하는 쪽의 선재(20)의 일면은 길이가 길게 형성된다. 반대로 지름이 짧은, 여재봉(10)의 중심부에 대응하는 쪽의 선재(20)는 그 길이가 짧게 형성된다. 따라서 여재봉(10)을 한 바퀴 절삭한 선재(20)의 형태는 개략 부채꼴 형태를 갖게 된다.
한편, 상기 부채꼴형 선재 형성단계(S20)는 여재봉(10)이 회전운동되고 절삭툴(C)이 직선 운동되는 방식 또는 절삭툴(C)이 고정된 절삭척이 회전운동되고 여재봉(10)이 직선 운동되는 방식 중 하나로 이루어질 수 있으며, 이에 따른 상세한 설명은 후술하는 도 5 (a) 내지 도 5 (b)의 설명을 참조한다.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 생활용수 정수용 여과볼 제조방법의 부채꼴형 선재 형성단계 및 여과볼 성형단계를 나타내는 구성도이다.
도 5 (a)에서, 상기 부채꼴형 선재 형성단계(S20)는, 상기 여재봉(10)이 회전운동되고, 여재봉(10) 회전속도에 연계되어 절삭툴(C)이 여재봉(10)의 길이 방향으로 직선 이동되면서 여재봉(10) 단면을 나선형으로 절삭하여 부채꼴형 선재(20)를 유동형 칩형태로 가공하며, 절삭툴(C)이 소정의 거리를 직선 이동 후 일시 정지되는 간헐 작동에 의해 부채꼴형 선재(20)가 소정의 길이로 절단형성되도록 구비된 상태를 나타낸다.
이때 부채꼴형 선재(20)의 두께는 여과볼의 공급율 및 내구성을 고려하여 0.6~1.3mm로 형성되는 것이 바람직하다.
도 5 (b)에서, 상기 부채꼴형 선재 형성단계(S20)는, 상기 여재봉(10)이 직선 이송되고, 여재봉(10) 직선 이송에 연계되어 절삭툴(C)이 여재봉(10)을 중심으로 그 주위를 회전 운동되면서 여재봉(10) 단면을 나선형으로 절삭하여 부채꼴형 선재(20)를 유동형 칩형태로 가공하며, 여재봉(10)이 소정의 거리를 직선 이동 후 일시 정지되는 간헐 작동에 의해 부채꼴형 선재(20)가 소정의 길이로 절단형성되도록 구비되는 상태를 도시한다.
이때, 상기 절삭툴(C)의 회전속도에 연계 작동되는 여재봉(10) 직선 이동거리에 의해 부채꼴형 선재(20)의 두께가 결정되고, 이때 부채꼴형 선재(20)의 두께는 여과볼의 공급율 및 내구성을 고려하여 0.6~1.3mm로 형성되는 것이 바람직하다.
도 6은 생활용수 정수용 여과볼 제조방법의 사인파형 절삭날에 의해 절삭 성형되는 부채꼴형 선재를 나타내는 구성도로, 여과볼 제조를 위해 사용되는 본 발명의 절삭툴(C)은 절삭면이 사인파형 절삭날(C1)로 형성될 수 있다.
이 경우 사인파형 절삭날(C1)에 절삭되는 부채꼴형 선재(20)의 일면이 절삭날(C1)의 파형을 따라 사인파형 여과면(22)이 형성됨에 따라 선재(20)의 형태가 더욱 만곡지게 성형되고, 따라서 비 표면적이 확대되어 여과효율 향상을 도모할 수 있게 된다.
3. 여과볼 성형단계(S30)
본 발명에 따른 여과볼 성형단계(S30)는 상기 부채꼴형 선재(20)의 나선형 절삭 인출방향과 반대방향으로 방향 전환하면서 사인파형 곡률로 이루어진 여과볼(30)을 형성하는 단계이다.
상기 여과볼 성형단계(S30)는 상기 부채꼴형 선재 형성단계(S20)에서 절삭 가공되는 부채꼴형 선재(20)의 절삭이송방향을 역방향으로 전환하여 나선형 구조로 말리지 않고 사인파형 곡률을 가진 판형으로 인출되면서 볼형태로 뭉쳐진 여과볼(30)을 형성하도록 구비된다.
즉, 상기 여과볼 성형단계(S30)는, 상기 절삭툴(C)의 절삭면 전방에 대향하도록 제 1성형툴(T1)이 이격 배치되어 부채꼴형 선재(20)의 나선형 절삭 인출방향과 반대방향으로 절곡 성형하도록 구비된다.
도 7은 제 1성형툴의 유무에 따른 선재의 성형상태를 도시한 도면으로, 7 (a)는 요철부(12)가 형성되지 않는 여재봉(10)을 제 1성형툴(T1)과 제 2성형툴(T2) 없이 절삭한 사진이고, 7 (b)는 요철부(12)가 형성된 여재봉(10)을 제 1성형툴(T1)만 설치하여 절삭한 사진이다.
만약 제 1성형툴(T1)이 없다면, 절삭툴(C)이 여재봉(10) 단면을 나선형으로 절삭하여 도 7 (a)와 같은 나선형으로 선재(20)가 형성되지만, 상기 제 1성형툴(T1)에 의해 배출되는 선재(20)는 도 7(b)와 같은 사인파형의 형태를 갖도록 성형되는 것이다.
절삭되어 배출되는 선재(20)가 구의 형태로 잘 뭉쳐지도록 하기 위해 상기 절삭툴(C)의 절삭면 후방에 제 2성형툴(T2)이 배치되며, 제 2성형툴(T2)은 제 1성형툴(T1)과 절삭툴(C) 사이 거리 대비 확장된 거리로 이격 배치된다.
이에 제 1성형툴(T1)에 의해 방향 전환되어 사인파형 곡률로 인출되는 부채꼴형 선재(20)는 도 5에 도시된 바와 같이 제 2성형툴(T2)에 의해 이동이 제한됨과 동시에 절삭과정에서 발생하는 마찰열로 인한 열변형에 의해 꽈배기처럼 꼬이면서 대략 구 형태로 뭉쳐진 여과볼(30)이 형성되게 된다.
전술한 바와 같이, 상기 부채꼴형 선재(20)는 여재봉(10) 단면을 절삭가공하여 형성되는 특성상, 여재봉(10) 외주면에 대응하는 쪽의 선재(20)의 일면은 길이가 길게 형성되고, 여재봉(10)의 중심부에 대응하는 쪽의 선재(20)는 그 길이가 짧게 형성됨에 따라 부채꼴형으로 형성되고, 길이가 긴 쪽이 접이식 부채와 같이 상대적으로 주름이 쉽게 생기게 된다.
따라서, 상기 부채꼴형 선재(20)의 긴쪽 측면은 절삭 열 및 제 1성형툴(T1)에 가이드되어 사인판형 곡률로 성형되며 여과볼(30) 외주면으로 노출되며, 상기 부채꼴형 선재(20)의 짧은 쪽 측면은 긴쪽 측면 대비 변형율이 축소되면서 여과볼(30) 내부로 수용되도록 배치된다.
그리고, 상기 여재봉(10) 외주면에 형성되는 요철부(12)는 부채꼴형 선재(20) 및 여과볼 성형단계(S30)를 거치면서 여과볼(30) 외주면으로 노출되고, 이때 요철부(12)은 이웃하는 여과볼(30)의 요철부(12)와 맞물린 상태로 조합되어 여과공극을 형성하도록 구비된다.
이렇게 제작된 여과볼에는 나선형으로 절삭된 선재가 꼬이면서 생성된 미세한 공간에 의해 호기성 박테리아의 서식공간이 확보되어 생물학적 여과성능도 함께 제공할 수 있게 된다.
이처럼 절삭 방식으로 여과볼을 제조하는 과정 중에 여과볼(10) 외주면에 요철부(12)가 간단하게 형성되고, 요철부(12)에 의해 여과볼(10)이 음양각 구조로 맞물려 조밀한 여과층을 형성하므로 여과공극의 미세화와 더불어 공극율 및 비 표면적이 확대되어 물리적 여과성능 뿐만 아니라, 상기 생물학적 여과능력이 복합적으로 발휘되므로 생활용수에 포함된 철분, 망간, 중탄산 등을 포함하는 중금속 제거(정화)와 더불어 양식장의 경우 어류의 비늘, 먹이 찌꺼기, 배설물 등이 분해되어 생기는 유해물질의 증가를 차단하여 어류의 폐사를 방지하며, 또 농사용수의 경우 농산물의 탄저병 등 세균성 식물병을 최대한 억제 할 수 있는 이점이 있다.
이상과 같이 본 발명의 상세한 설명에는 본 발명의 가장 바람직한 실시 예에 관하여 설명하였으나, 본 발명의 기술범위에 벗어나지 않는 범위 내에서는 다양한 변형실시도 가능하다 할 것이다. 따라서 본 발명의 보호범위는 상기 실시 예에 한정하여 정하여 질 것이 아니라 후술하는 특허청구범위의 기술들과 이들 기술로부터 균등한 기술수단들에까지 보호범위가 인정되어야 할 것이다.
10: 여재봉 12: 요철부
20: 부채꼴형 선재 22: 사인파형 여과면
30: 여과볼
C: 절삭툴 C1: 사인파형 절삭날
T1: 제 1성형툴 T2: 제 2성형툴

Claims (7)

  1. 외주면에 요철부(12)가 형성되는 여재봉(10)을 성형하는 여재봉 형성단계(S10);
    상기 여재봉(10) 단면을 나선형으로 절삭하여, 일측면에 요철부(12)이 형성되는 부채꼴형 선재(20)를 유동형 칩형태로 가공하는 부채꼴형 선재 형성단계(S20); 및
    상기 부채꼴형 선재(20)의 나선형 절삭 인출방향과 반대방향으로 방향 전환하면서 사인파형 곡률로 이루어진 여과볼(30)을 형성하는 여과볼 성형단계(S30);를 포함하고,
    상기 여재봉 형성단계(S10)에서 여재봉(10)은, 합성수지 분말 70~80중량부, 항균제 분말 3~7중량부, 알루미늄 분말 3~7중량부, 황토분말 3~7중량부, 안정제 분말 3~5중량부, 착색제 분말 0.7~1.3중량부, 친환경 가소제 3~7중량부를 포함하는 기능성 여재혼합물을 압출 성형하여, 외주면에 요철부(12)가 형성되는 환봉형태로 형성되며,
    상기 과정을 통해 성형된 여과볼(30)의 외주면에는 요철부(12)가 노출 구성되는 것을 특징으로 하는 생활용수 정수용 여과볼 제조방법.
  2. 삭제
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 여재봉 형성단계(S10)는, 기능성 여재혼합물을 교반하는 과정과, 교반된 기능성 여재혼합물을 120~130℃에서 1차 가열하고 가소제를 혼합하는 과정과, 1차 가열된 기능성 여재혼합물을 40~60℃로 1차 냉각하는 과정과, 1차 냉각된 기능성 여재혼합물을 40~60분 안정화하는 과정과, 안정화를 거친 기능성 여재혼합물에 항균제, 착색제 및 안정제를 혼합하여 125~135℃에서 2차 가열하는 과정과, 2차 가열된 기능성 여재혼합물을 40~60℃로 2차 냉각하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 생활용수 정수용 여과볼 제조방법.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 부채꼴형 선재 형성단계(S20)는, 상기 여재봉(10)이 회전운동되고, 여재봉(10) 회전속도에 연계되어 절삭툴(C)이 여재봉(10)의 길이 방향으로 직선 이동되면서 여재봉(10) 단면을 나선형으로 절삭하여 부채꼴형 선재(20)를 유동형 칩형태로 가공하며, 절삭툴(C)이 소정의 거리를 직선 이동 후 일시 정지되는 간헐 작동에 의해 부채꼴형 선재(20)가 소정의 길이로 절단 형성되도록 구비되는 것을 특징으로 하는 생활용수 정수용 여과볼 제조방법.
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 부채꼴형 선재 형성단계(S20)는, 상기 여재봉(10)이 직선 이송되고, 여재봉(10) 직선 이송에 연계되어 절삭툴(C)이 여재봉(10)을 중심으로 회전 운동되면서 여재봉(10) 단면을 나선형으로 절삭하여 부채꼴형 선재(20)를 유동형 칩형태로 가공하며, 여재봉(10)이 소정의 거리를 직선 이동 후 일시 정지되는 간헐 작동에 의해 부채꼴형 선재(20)가 소정의 길이로 절단형성되도록 구비되는 것을 특징으로 하는 생활용수 정수용 여과볼 제조방법.
  6. 제 4항 또는 제 5항에 있어서,
    상기 절삭툴(C)은 절삭면이 사인파형 절삭날(C1)로 형성되고, 사인파형 절삭날(C1)에 의해 절삭되는 부채꼴형 선재(20)의 일면에 사인파형 여과면(22)이 형성되는 것을 특징으로 하는 생활용수 정수용 여과볼 제조방법.
  7. 제 4항 또는 제 5항에 있어서,
    상기 여과볼 성형단계(S30)는, 상기 절삭툴(C)의 절삭면 전방에 대향하도록 제 1성형툴(T1)이 이격 배치되어 부채꼴형 선재(20)의 나선형 절삭 인출방향과 반대방향으로 절곡 성형하도록 구비되고, 상기 절삭툴(C)의 절삭면 후방에 제 2성형툴(T2)이 배치되며,
    제 1성형툴(T1)에 의해 방향 전환되어 사인파형 곡률로 인출되는 부채꼴형 선재(20)는 제 2성형툴(T2)에 의해 이동이 제한됨과 동시에 절삭과정에서 발생하는 마찰열로 인한 열변형에 의해 꽈배기처럼 꼬이면서 구 형태로 뭉쳐진 여과볼(30)이 형성되는 것을 특징으로 하는 생활용수 정수용 여과볼 제조방법.
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Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH07951A (ja) * 1993-06-17 1995-01-06 Hiroomi Ichinose 多弁襞状フィルタ及びその製造装置
KR20040073972A (ko) * 2003-02-17 2004-08-21 디에치인터내셔날주식회사 소재의 표면을 따라 요철이 부채의 살 모양으로 일정간격으로 번갈아 형성된 나선형 형태의 여과재 및 이를위한 제조방법과 제조장치
KR20050035716A (ko) 2003-10-14 2005-04-19 주식회사 환경비젼이십일 다층 여재를 이용한 상향류 부상식 오,폐수 처리장치
KR20100059326A (ko) * 2008-11-26 2010-06-04 주식회사 제일엔지니어링종합건축사사무소 오염처리용 담체 제조장치 및 그 제조방법과 이에 의해 제조된 담체
KR20100126755A (ko) 2008-03-24 2010-12-02 가부시끼가이샤 구레하 엔지니어링 접촉 여과재 성형체의 제조 방법, 접촉 여과재 성형체, 여과 장치 및 오수 처리 방법

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH07951A (ja) * 1993-06-17 1995-01-06 Hiroomi Ichinose 多弁襞状フィルタ及びその製造装置
KR20040073972A (ko) * 2003-02-17 2004-08-21 디에치인터내셔날주식회사 소재의 표면을 따라 요철이 부채의 살 모양으로 일정간격으로 번갈아 형성된 나선형 형태의 여과재 및 이를위한 제조방법과 제조장치
KR20050035716A (ko) 2003-10-14 2005-04-19 주식회사 환경비젼이십일 다층 여재를 이용한 상향류 부상식 오,폐수 처리장치
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