KR200242686Y1 - 음용수 정수기 - Google Patents

Abstract

본 고안은 음용수 정수기에 관한 것으로서, 정수 카트리지가 (ⅰ) 일측에 원수투입구(1)가 형성되어 있고 내부에 폴리프로필렌 부직포 시이트가 롤(Roll) 상태로 충진되어 있는 전처리 필터(3a), (ⅱ) 내부에 12~30메쉬의 카본 입자가 충진되어 있는 프리카본 필터(3b), (ⅲ) 내부에 20~40메쉬의 카본 입자가 충진되어 있는 포스트 카본필터(3c) 및 (ⅳ) 일측에 정수배출구(2)가 형성되어 있고 내부에 폴리설폰 중공사 막이 충진되어 있는 중공사막 필터(3d)가 유로(4)에 의해 서로 연결되면서 상기 순서대로 나란히 배열되어 있는 것을 특징으로 한다. 본 정수기는 음용수를 4단계에 걸쳐 단계적으로 정수처리 하므로서 정수성능이 매우 우수하다.

Description

음용수 정수기 {A drinking water purifier}

본 고안은 음용수를 얻기 위한 정수기에 관한 것이다.

산업이 발달함에 따라 각종 오염물질의 양적인 증가가 빠른 속도로 확산되면서 식수로서 사용하는 음용수에 대한 수질문제가 심각하게 제기되고 있다.

특히, 가정용 수도물중에 함유 가능성이 높은 각종 세균 등과 같은 유기물에 의한 오염이 심각한데, 그 원인은 정수지에서 각 가정으로 공급하는 급수관이 노후됨에 따라 유기물이 침입하거나 수저장 탱크내의 각종 미생물, 즉 대장균, 콜레라, 장티푸스, 이질균 등과 같은 각종 전염성 세균 및 박테리어 등에 의한 것으로 이때문에 인체가 해를 입게되고 이러한 오염물질에 의한 냄새 및 맛 등에 의해 음용시 불쾌감을 느끼게 된다.

이러한 음용수 내의 각종 오염물질들을 제거하기 위하여 이온교환 수지 및 활성탄 카트리지 또는 활성탄과 고분자 분리막 필터가 복합된 카트리지 등을 이용한 정수기 들이 사용되고 있다.

이온교환 수지 카트리지를 이용한 정수기는 물속의 금속이온을 치환 흡착하여 제거하는 중금속 제거기능은 있으나 대장균 같은 유해세균의 제거기능은 없는 것이 문제점으로 지적되고 있다.

활성탄 카트리지를 이용한 정수기는 활성탄의 분자 흡착작용에 의하여 불순물, 냄새 및 색소 등을 제거하며, 특히 소독용 잔류염소의 제거기능이 우수하지만 장기간 사용시 흡착기능이 저하되어 활성탄에 흡착된 각종 오염물질 등이 정수에 혼합되므로 오히려 정수처리 하지 않은 물보다 유기물이 더 많이 함유된 물을 음용하게 되며, 또한 잠시 사용을 중단하게 되면 정수기 카트리지 내에서 각종 세균이 증식하게 되어 사용상에 많은 문제점이 발생하게 된다.

한편, 고분자 분리막 필터를 사용하는 정수기는 역삼투, 정밀여과, 한외여과 방식이 적용되고 있으며, 그 주된 소재는 반투막모듈이다.

이 반투막 모듈은 그 사용 용도가 광범위하여 다양한 형태로 제조되고 있다. 그 중 하나인 중공섬유 형태의 분리막은 평막 등 타형태보다 투과모듈의 효율성이높기 때문에, 각종 분리막장치에 많이 사용되고 있다.

또한 이 중공사막은 자체지지가 가능하며, 막표면에 대하여 수직으로 작용하는 압력에 대하여 높은 저항성을 나타내기 때문에, 비교적 고압이 요구되는 분리장치에도 많이 사용되고 있다.

이러한 분리막을 사용하는 분리장치중, 역삼투막 방식은 분리성능이 우수하여 음용수에 포함된 각종 미네랄 성분까지 제거하며, 원수량에 비하여 정수량이 적고, 별도의 고압인가 장치를 필요로 하며, 또한 별도의 정수 저장탱크를 설치해야한다.

그리고 정밀여과막 방식, 즉 정밀여과막을 이용하는 모듈은 분리성능이 낮기 때문에, 각종 부유물은 제거할 수 있으나,세균류는 제거할 수 없는 단점이 있다.

때문에, 역삼투막 방식과, 정밀여과막 방식의 단점을 보완한 것으로 한외여과막 방식이 있다.

이 한외여과막 방식은 음용수로서 적당한 수질과 적절한 수량 및 경제적인 면을 고려하여 물속에 함유되어 있는 이물질중 가장 심각한 오염원인 각종 부유물질, 먼지 및 세균류는 제거하고, 미네랄 성분은 그대로 투과시키는 방식이다.

이러한 수처리용 한외여과 중공사형 모듈은 보통 원통 케이스 내에 수천에서 수만 가닥의 중공사막 다발을 충진하고 중공사막의 내부면과 외부면의 유체 흐름을 구분하기 위하여 중공사막의 양 끝과 원통형 케이스의 끝 부분을 접착제로 밀봉하는 것에 의하여 제조된다.

그리고 중공사막의 수명 연장을 위하여 각종 부유물질 및 녹찌꺼기 등을 제거하기 위하여, 일차필터가 중공사막 전단부에연결되며, 냄새, 맛 특히 소독용 잔류염소의 제거를 위하여 일차필터와 중공사막 카트리지 중간에 활성탄 카트리지를 삽입하여 제조한다(미국 특허 4636307 참조).

또 일본 공개 특허 소화64-7907에 의하면 수처리용 중공사막 카트리지를 소형화 하기 위하여 활성탄을 중공사막 카트리지내에 삽입하여 하나의 카트리지 내에 활성탄층과, 중공사막층으로 분리되어 복합화한 방식도 있다.

이러한 방식들은 활성탄이 분말 또는 입자 상태로 존재하기 때문에 필터의 역할을 하는 활성탄의 비표면적을 크게하기 위하여, 많은 양을 충진시켜야 하므로 장치의 소형화에 한계가 있다.

본 고안의 목적은 이와 같은 종래 음용수 정수기들의 문제점을 해결하므로서 염소성분 등의 유기화학 성분 및 냄새제거 성능이 우수하며, 필터의 수명이 연장되며, 미네랄 성분이 많은 음용수(정수)를 얻을 수 있는 정수기를 제공하기 위한 것이다.

본 고안은 수명이 길고, 정수성능이 우수하며, 정수내에 미네랄 성분 함량이 높은 음용수 정수기를 제공하고자 한다. 이를 위해 본 고안의 음용수 정수기에서는 부직포가 충진된 전처리 필터(3a), 입경이 큰 카본입자가 충진된 프리카본 필터(3b), 입경이 작은 카본입자가 충진된 포스트 카본 필터(3c) 및 폴리설폰 중공사막이 충진된 중공사 막(3d)들이 순차적으로 배열·연결되어 있는 정수 카트리지를사용하는 것을 특징으로 한다.

도 1은 본 고안 정수 카트리지의 단면도

※ 도면중 주요부분에 대한 부호설명

1 : 원수투입구 2 : 정수배출구

3a : 전처리 필터 3b : 프리 카본 필터

3c : 포스트 카본 필터 3d : 중공사막 필터

4 : 유로

이와 같은 과제를 달성하기 위한 본 고안의 음용수 정수기는 정수 카트리지가 (ⅰ) 일측에 원수투입구(1)가 형성되어 있고 내부에 폴리프로필렌 부직포 시이트가 롤(Roll) 상태로 충진되어 있는 전처리 필터(3a), (ⅱ) 내부에 12~30메쉬의 카본 입자가 충진되어 있는 프리카본 필터(3b), (ⅲ) 내부에 20~40메쉬의 카본 입자가 충진되어 있는 포스트 카본필터(3c) 및 (ⅳ) 일측에 정수배출구(2)가 형성되어 있고 내부에 폴리설폰 중공사 막이 충진되어 있는 중공사막 필터(3d)가 유로(4)에 의해 서로 연결되면서 상기 순서대로 나란히 배열되어 있는 것을 특징으로 한다.

이하, 첨부된 도면을 통하여 본 고안을 상세하게 설명한다.

먼저 본 고안의 정수기는 원수투입구(1), 정수배출구(2) 및 정수 카트리지를 포함한다. 상기 정수 카트리지는 도 1과 같이 전처리 필터(3a), 프리카본 필터(3b), 포스트 카본 필터(3c) 및 중공사막 필터(3d)들이 유로(4)에 의해 연결되면서 서로 순차적으로 나란히 배열된 구조를 갖는다.

상기 전처리 필터(3a)의 일측에는 원수투입구(1)가 형성되어 있고 내부에는 폴리프로필렌 부직포 시이트가 롤(Roll) 상태로 충진되어 있다. 상기 프리카본 필터(3b)의 내부에는 12~30메쉬의 카본 입자가 충진되어 있고, 상기 포스트 카본 필터(3c)의 내부에는 20~40메쉬의 카본 입자가 충진되어 있다. 한편, 상기 중공사막 필터(3d)의 일측에는 정수배출수(2)가 형성되어 있고 그 내부에는 폴리설폰 중공사 막이 충진되어 있다.

본 고안의 정수 메카니즘을 보다 상세하게 살펴보면, 먼저 원수가 원수투입구(1)를 통해 전처리 필터(3a)를 통과하면서 원수 내에 존재하는 비교적 입자가 큰 먼지, 녹찌꺼기 등의 불순물이 제거된다. 이로인해 상기 불순물들이 이후 공정의 카본필터(3b, 3c) 및 중공사 막(3d) 내로 들어가는 것이 방지 되므로서 필터 수명이 길어지게 된다.

다음으로 전처리 필터(3a)를 통과한 물은 유로(4)를 따라 프리카본 필터(3b)를 통과하면서 물속의 염소성분 등의 유기화학 성분과 냄새가 제거된다.

다음으로 프리카본 필터(3b)를 통과한 물은 유로(4)를 따라 포스트 카본 필터(3c)를 통과하면서 물속에 잔류하는 불쾌한 맛, 냄새 등이 제거되어 물의 순도가 높아지고 물 맛이 좋아지게 된다.

다음으로 포스트 카본 필터(3c)를 통과한 물은 유로(4)를 따라 중공사막(3d)을 통과하면서 물속에 남아있는 각종 세균 및 불순물이 제거되고 몸에 좋은 미네랄 성분은 그대로 함유된 정수가 된 후 정수배출구(2)를 통해 정수기 외부로 흘러 나온다.

이와 같이 본 고안은 원수를 단계별로 다양한 소재의 필터로 정화처리하기 때문에, 다시 말해 부직포-큰직경의 카본입자-작은직경의 카본입자-중공사 막 순으로 정수처리 하기 때문에 필터 수명이 연장되고 정수 성능이 크게 향상된다.

일반 수도물을 본 고안의 정수기에 순간 유량 5L/분으로 공급하여 정수처리해 본 결과, 정수내에 일반세균 및 대장균은 검출되지 않았고 암모니아성 질소는 0.05mg/ℓ이하 였고, 염소이온은 5mg/ℓ 이하 였다.

본 고안은 필터 수명이 길고, 정수 성능이 우수하며, 정수내에 인체에 좋은 미네랄을 많이 함유시킬 수 있다.

Claims (1)

1. 원수투입구(1), 정수배출구(2) 및 정수 카트리지를 포함하는 음용수 처리용 정수기에 있어서, 상기 정수 카트리지가 (ⅰ) 일측에 원수투입구(1)가 형성되어 있고 내부에 폴리프로필렌 부직포 시이트가 롤(Roll) 상태로 충진되어 있는 전처리 필터(3a), (ⅱ) 내부에 12~30메쉬의 카본 입자가 충진되어 있는 프리카본 필터(3b), (ⅲ) 내부에 20~40메쉬의 카본 입자가 충진되어 있는 포스트 카본필터(3c) 및 (ⅳ) 일측에 정수배출구(2)가 형성되어 있고 내부에 폴리설폰 중공사 막이 충진되어 있는 중공사막 필터(3d)가 유로(4)에 의해 서로 연결되면서 상기 순서대로 나란히 배열되어 있는 것을 특징으로 하는 음용수 정수기.