KR200186206Y1 - 섬유상 카본필터 - Google Patents
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Abstract
본 고안은 양질의 음용수 또는 초순수 등을 취출하기 위한 섬유상 카본필터(Fiber carbon filter)에 관한 것으로, 그 구성은 활성탄소섬유사(ACY) 재질의 1차 여과재와, 주 여과재로서 합성섬유에 활성탄소를 침착시켜 생성한 활성카본섬유(ACF) 재질의 2차 여과재와, 합성섬유 재질의 3차 여과재와, 부직포 섬유 재질의 4차 여과재와, 상기 4차 여과재의 내주면 및 1차 여과재의 외주면 상에 각각 설치되어 상기 다중의 여과재가 수압에 의해 변형되지 않도록 지지함과 아울러 상기 4차 여과재를 통과한 정화수를 내측으로 집수할 수 있도록 다수의 미세구멍이 형성된 내측튜브 및 외측튜브를 포함하여 구성됨을 특징으로 한다. 따라서, 본 고안에 의하면 섬유상 활성카본 여과재를 포함한 다중의 여과재를 통과하면서 불순 미립자를 정밀하게 완전 여과하여 음용수로 사용할 수 있음은 물론, 식품, 제약 및 반도체 제조공정의 초순수로도 광범위하게 사용할 수 있고, 제품의 순도와 수율 및 안정성을 향상시키는 효과를 얻을 수 있다.
Description
본 고안은 양질의 음용수 또는 초순수를 취출하기 위한 카본필터에 관한 것으로, 특히, 섬유상 활성카본 여과재를 포함한 다중의 여과재를 통과하면서 불순 미립자를 정밀하게 완전 여과하여 음용수로 사용할 수 있음은 물론, 식품, 제약 및 반도체 제조공정의 초순수로도 광범위하게 사용할 수 있고, 제품의 순도와 수율 및 안정성을 향상시킬 수 있도록 된 섬유상 카본필터에 관한 것이다.
일반적으로, 정화용 필터로는 마이크로 와인드필터(Micro Wind Filter)와 카본필터(Carbon Filter) 등이 주로 사용되고 있으며, 상기 마이크로 와인드필터는 물리적인 여과기능을 수행하고, 상기 카본필터는 활성탄이 갖는 흡착성을 이용한 여과기능을 발휘하는 것이다.
그러나, 정화용 필터로서 보편적으로 사용되고 있는 상기 카본필터는 분말 또는 고형의 카본을 내장하고 있어 카본이 누출될 염려가 있을 뿐만 아니라 내부에 다량의 잔류용액이 발생함으로써 수율이 저하되고, 기공 크기를 조절할 수 없는 문제점이 있었으며, 상기 마이크로 와인드필터는 기공의 크기에 따른 단순 여과기능만을 수행하므로 여과효율이 낮다는 문제점이 있었다.
따라서, 최근에는 이러한 각 필터의 문제점을 보완할 수 있는 새로운 형태의 필터 개발이 시급히 요구되고 있는 것이다.
본 고안은 상기와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 불순 미립자를 정밀하게 완전 여과하여 음용수로 사용할 수 있음은 물론, 식품, 제약 및 반도체 제조공정의 초순수로도 광범위하게 사용할 수 있고, 제품의 순도와 수율 및 안정성을 향상시킬 수 있도록 된 섬유상 카본필터를 제공하는데 주 목적이 있다.
본 고안의 다른 목적은 카본 분말의 누출없이 흡착기능과 물리적 여과기능을 동시에 수행할 수 있는 섬유상 카본필터를 제공하는데 있다.
본 고안의 또 다른 목적은 종래의 카본필터에 비해 잔류용액량을 최소화하여 수율을 현저히 향상시킬 수 있도록 된 섬유상 카본필터를 제공하는데 있다.
본 고안의 또 다른 목적은 종래의 카본필터에 비해 흡탈착 속도가 향상되고, 평균 비 표면적(물과 접촉할 수 있는 면적)이 넓으며, 기공이 균일하고 미세하여 고 정밀성을 유지할 수 있는 섬유상 카본필터를 제공하는데 있다.
도1은 본 고안에 따른 섬유상 카본필터의 종단면도이다.
※ 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명
1 ; 필터케이스 2 ; 필터고정용 돌기
3 ; 필터덮개 4 ; 유입구
5 ; 배출구 10 ; 필터
11 ; 내측튜브 11a, 16a ; 미세구멍
12 ; 4차 여과재 13 ; 3차 여과재
14 ; 2차 여과재 15 ; 1차 여과재
16 ; 외측튜브 17 ; 엔드캡
상기의 목적을 달성하기 위한 본 고안에 따른 섬유상 카본필터는 정밀한 메쉬를 형성하는 원통형의 복층 여과재가 각각 소정의 두께를 이루며 적층 권취되어 외부로부터 유입된 물을 다단계 여과한 후 그 정화수를 외부로 배출하도록 된 카본필터의 구조에 있어서, 상기 복층의 여과재는 합성섬유사에 활성탄소를 침착시켜 생성한 활성탄소섬유사 재질의 1차 여과재와, 주 여과재로서 합성섬유에 활성탄소를 침착시켜 생성한 활성카본섬유 재질의 2차 여과재와, 합성섬유 재질의 3차 여과재와, 부직포 섬유 재질의 4차 여과재와, 상기 4차 여과재의 내주면 및 1차 여과재의 외주면 상에 각각 설치되어 상기 다중의 여과재가 수압에 의해 변형되지 않도록 지지함과 아울러 상기 4차 여과재를 통과한 정화수를 내측으로 집수할 수 있도록 다수의 미세구멍이 형성된 내측튜브 및 외측튜브를 포함하여 구성됨을 특징으로 한다.
또한, 상기 각 여과재에 적용되는 합성섬유 및 내, 외측튜브는 각각 그 메쉬 및 기공의 크기를 달리하는 폴리프로필렌 재질로 이루어진 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 원통형 필터의 양단부에는 외부로부터 유입된 물이 외측튜브의 미세구멍을 통해 순차적으로 여과될 수 있도록 밀봉함과 아울러 수압에 의해 변형되지 않도록 지지해주는 폴리에틸렌 재질의 엔드캡이 덮어 씌워진 것을 특징으로 하는 것이다.
이하, 본 고안의 구체적인 일 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
도1에 도시된 바와 같이, 본 고안에 따른 섬유상 카본필터(Fiber Carbon Filter)는 필터덮개(3)가 구비된 필터케이스(1)와, 그 내부에 설치되는 필터(10)로 구성되어 있다.
상기 필터덮개(3)는 정화되지 않은 물을 유입하기 위한 유입구(4)가 일측에 형성되고, 상기 필터덮개(3)의 중앙에는 내부의 필터(10)를 통해 여과된 정화수를 배출하기 위한 배출구(5)가 형성되어 있다.
상기 필터케이스(1)는 필터(10)를 수용할 수 있는 공간부가 구비되고, 그 내측 저면 중앙부에는 상기 필터(10)를 지지하기 위한 필터고정용 돌기(2)가 형성되어 있다.
여기서, 상기 필터덮개(3) 및 필터케이스(1)는 상기 필터(10)가 설치될 수 있는 일례를 도시한 것이므로 상기의 구조에 국한되지 않으며, 그 외에도 다양한 케이스 구조에 적용될 수 있음을 밝혀둔다.
또한, 본 고안의 필터(10)는 정밀한 메쉬(Mesh)를 형성하는 원통형의 복층 여과재가 각각 소정의 두께를 이루며 적층 권취되어 외부로부터 유입된 물을 다단계 여과한 후 그 정화수를 외부로 배출하도록 된 것으로서, 상기 복층의 여과재는 최외곽에 형성되는 여과재로서 폴리프로필렌(Polypropylene) 합성섬유사에 활성탄소(Activated Carbon 또는 Carbon-Black)를 침착시켜 생성한 활성탄소섬유사(Activated Carbon Yarn ; ACY) 재질의 1차 여과재(15)와, 상기 1차 여과재(15)의 내측에 형성되는 주 여과재로서 폴리프로필렌 합성섬유에 활성탄소를 침착시켜 생성한 활성카본섬유(Activated Carbon Fiber ; ACF) 재질의 2차 여과재(14)와, 상기 2차 여과재(14)의 내측에 형성되는 폴리프로필렌 합성섬유의 일종인 멜트브라운(Melt-Brown) 재질의 3차 여과재(13)와, 상기 3차 여과재(13)의 내측에 형성되는 폴리프로필렌 부직포 섬유 재질의 4차 여과재(12)와, 상기 4차 여과재(12)의 내주면 및 1차 여과재(15)의 외주면 상에 각각 설치되어 상기 다중의 여과재가 수압에 의해 변형되지 않도록 지지함과 아울러 상기 4차 여과재(12)를 통과한 정화수를 내측으로 집수할 수 있도록 다수의 미세구멍(11a)(16a)이 형성된 폴리프로필렌 재질의 내측튜브(Inner Tube ; 11) 및 외측튜브(Outer Tube ; 16)와, 상기 필터(10)의 양단부에 덮어 씌워져 외부로부터 유입된 물이 외측튜브(16)의 미세구멍(16a)을 통해 순차적으로 여과될 수 있도록 밀봉함과 아울러 수압에 의해 변형되지 않도록 지지해주는 폴리에틸렌(Polyethylene) 재질의 엔드캡(End Cap ; 17)으로 구성되어 있다.
여기서, 상기 각 여과재(12)(13)(14)(15)에 적용되는 합성섬유는 각각 그 메쉬 및 기공의 크기를 달리할 수 있으며, 상기 각 여과재(12)(13)(14)(15) 및 내, 외측튜브(11)(16)는 고온에 대한 내열성을 갖는 것이다.
상기 내, 외측튜브(11)(16)는 그 원통체를 따라 일정 간격을 유지하며 다수의 미세구멍(11a)(16a)이 각각 관통 형성되어 있다.
또한, 상기 4차 여과재(12)는 폴리프로필렌 재질의 부직포로서 화학적으로 안정되고, 인장강도가 매우 높으므로 통상적인 2 ∼ 2.5 kgf/cm2정도의 여과압력에도 조직 파괴현상이 발생하지 않는다.
상기한 바와 같은 본 고안에 따른 섬유상 카본필터는 유입구(4)를 통해 오염된 물이 유입되어 필터케이스(1)의 둘레로 충전되면, 그 물은 외측튜브(16)의 미세구멍(16a)을 통해 1, 2차 여과재(15)(14)를 순차적으로 통과하면서 그 속에 함유된 유기불순물을 흡착시키고, 다시 3, 4차 여과재(13)(12)를 순차적으로 통과하면서 물리적으로 미세 여과시킨 후, 상기 내측튜브(11)의 미세구멍(11a)을 통해 중공부 쪽으로 빠져 나오게 되며, 상기 내측튜브(11) 내에 모아진 정화수는 배출구(5)를 통해 외부로 흡출되어 필요로 하는 음용수 또는 초순수 등으로 사용된다.
따라서, 본 고안에 따른 정화필터는 카본이 섬유상 구조로 되어 있으므로 종래의 경우에서와 같은 카본 누출의 염려가 전혀 없고, 여과조건에 따라 그에 적합한 기공의 크기를 적용할 수 있으므로 흡착기능 및 물리적 여과기능을 동시에 수행할 수 있으며, 종래의 카본필터와 비교해 볼 때 내부의 잔류용액량을 1/5까지 줄일 수 있어 금, 은 등의 금속도금에 적용하는 경우에는 도금 효율성을 향상시킬 수 있고, 흡착탈 속도가 2배 이상 증가하여 수율을 향상시킬 수 있으며, 평균 비 표면적이 넓어질 뿐만 아니라 기공이 균일하고 미세하게 유지되어 여과성능을 현저히 향상시킬 수 있다.
아울러, 본 고안에 따른 정화필터는 잔류염소 및 유기불순물을 90 ∼ 100% 정도까지 정밀한 여과성능을 발휘할 수 있으므로, 반드시 식수용으로만 국한되지 않고 식품 및 제약에 필요한 화학용수 또는 정밀 여과를 필요로 하는 액정디지털 전자제품 등과 같은 각종 정밀산업에 필요한 초순수를 공급하기 위한 여과처리장치로도 광범위하게 사용할 수 있다.
이상에서 기술한 바와 같은 본 고안에 따른 섬유상 카본필터에 의하면, 섬유상 활성카본 여과재를 포함한 다중의 여과재를 통과하면서 불순 미립자를 정밀하게 완전 여과하여 음용수로 사용할 수 있음은 물론, 식품, 제약 및 반도체 제조공정의 초순수로도 광범위하게 사용할 수 있고, 제품의 순도와 수율 및 안정성을 향상시키는 효과가 있다.
이상의 설명에서와 같이 본 고안은 하나의 바람직한 구체예에 대해서만 기술하였으나, 상기의 구체예를 바탕으로 한 본 고안의 기술사상 범위 내에서의 다양한 변형 및 수정이 가능함은 당업자에게 있어서 명백한 것이며, 또한, 이러한 변형 및 수정이 첨부된 실용신안등록청구범위에 속함은 당연한 것이다.
Claims (3)
- 정밀한 메쉬를 형성하는 원통형의 복층 여과재가 각각 소정의 두께를 이루며 적층 권취되어 외부로부터 유입된 물을 다단계 여과한 후 그 정화수를 외부로 배출하도록 된 카본필터에 있어서,상기 복층의 여과재는,합성섬유사에 활성탄소를 침착시켜 생성한 활성탄소섬유사(ACY) 재질의 1차 여과재;주 여과재로서 합성섬유에 활성탄소를 침착시켜 생성한 활성카본섬유(ACF) 재질의 2차 여과재;합성섬유 재질의 3차 여과재;부직포 섬유 재질의 4차 여과재; 및상기 4차 여과재의 내주면 및 1차 여과재의 외주면 상에 각각 설치되어 상기 다중의 여과재가 수압에 의해 변형되지 않도록 지지함과 아울러 상기 4차 여과재를 통과한 정화수를 내측으로 집수할 수 있도록 다수의 미세구멍이 형성된 내측튜브 및 외측튜브;를 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 섬유상 카본필터.
- 제 1 항에 있어서,상기 각 여과재에 적용되는 합성섬유 및 내, 외측튜브는 각각 그 메쉬 및 기공의 크기를 달리하는 폴리프로필렌 재질로 이루어진 것을 특징으로 하는 상기 섬유상 카본필터.
- 제 1 항에 있어서,상기 원통형 필터의 양단부에는 외부로부터 유입된 물이 외측튜브의 미세구멍을 통해 순차적으로 여과될 수 있도록 밀봉함과 아울러 수압에 의해 변형되지 않도록 지지해주는 폴리에틸렌 재질의 엔드캡이 덮어 씌워진 것을 특징으로 하는 상기 섬유상 카본필터.
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Cited By (6)
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|---|---|---|---|---|
| KR20030013222A (ko) * | 2001-08-07 | 2003-02-14 | 노현범 | 수처리용 살균 필터 |
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2000
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