KR200259064Y1 - 수처리용 살균 필터 - Google Patents

Abstract

본 고안은 살균 및 탈취 작용을 하는 동(銅)을 이용하여 생활용수나 공업용수에 포함된 이물질 및 각종 유해 물질을 살균하고, 또한 악취를 제거하기 위한 수처리용 살균 필터에 관한 것으로, 본 고안의 수처리용 살균 필터는 중공부를 구비한 원통 형상으로 이루어지며, 그 외부 표면에 다수의 통수공이 형성된 본체; 본체의 내부에 내장된 동섬유 타래; 및 본체의 동섬유 타래의 이탈을 방지하도록 상기 본체의 상, 하단부에 장착되는 엔드캡을 포함하며; 본체 및 엔드캡은 동 재질로 이루어지고, 동섬유 타래는 동섬유가 실타래처럼 얽혀 형성되어 본체의 내부에 장착된다.

Description

수처리용 살균 필터{Sterilization filter for purifying water}

본 고안은 수처리용 정수장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 살균성이 강한 동재질을 이용하여 생활용수나 공업용수에 포함된 이물질을 걸러낼 뿐만아니라 살균기능을 가지는 수처리용 살균 필터에 관한 것이다.

근래에 들어 산업의 발달과 인구의 과밀 현상으로 인하여 환경오염의 문제가중요한 관심사로 대두되고 있으며, 특히, 환경오염 중에서도 각종 오, 폐수의 유입 및 각 가정의 세제 사용량의 증가로 인한 하천오염이 생태계의 파괴나 식수로의 사용 상에 많은 문제점을 일으키고 있다.

또한, 용수공급 관로의 노후화에 따른 각 가정이나 공장으로 공급되는 생활용수나 공업용수 중에 각종 이물질을 비롯한 유해성분의 함량이 높아져서 이에 대한 대책이 시급히 요구되고 있는 실정이다.

이러한 용수의 수질오염에 대한 용수 사용자측에서 취할 수 있는 가장 대표적인 대책중의 하나가 수처리용 정수장치나 정수기를 설치하여 원수중에 포함된 이물질 등을 걸러내는 형태가 일반적으로 행해지고 있으므로 현실적으로 여러 종류 및 다양한 방식의 정수장치가 개발되어 사용중이다.

이러한 일반적인 수처리용 정수장치는 도 1에 도시된 바와 같이, 밀폐형 하우징(1)의 내부에 상, 하 분리격벽(2, 2')이 형성되고, 상, 하 분리격벽(2, 2')의 사이에 챔버(3)가 형성된다. 챔버(3)의 내부에는 다수의 원통형 카트리지 필터(4)가 설치되고, 밀폐형 하우징(1)의 챔버(3)측 외주면에는 용수를 챔버로 공급하는 용수유입구(5)가 형성되고, 하부 분리격벽(2')의 하부에 위치하는 정수저장조(6)의 외주면상에는 정수의 출수를 위한 정수 출구(7)가 구비된다.

이러한 장치에 있어서 용수의 정수과정은, 먼저, 용수유입구(5)를 통해서 챔버(3)의 내부로 유입된 용수는 챔버(3) 내부에 유지되는 수압에 의해 원통형 카트리지 필터(4)를 이루는 여러 겹의 부직포층을 통과하는 과정에서 용수중에 포함되어 있는 이물질의 제거가 이루어지고, 이물질이 제거된 상태로 카트리지 필터(4)내부로 유입된 물은 정수저장조(6)를 거쳐 정수 출구(7)로 배출됨으로써, 용수의 정수가 이루어진다.

하지만, 이러한 수처리 장치를 통해 정수된 물에는 염소, 잡균 등의 각종 유해 성분이 잔류하고, 악취가 발생할 수 있는 문제점이 있었다.

본 고안은 이러한 문제점을 해결하기 위해 안출한 것으로, 살균 및 탈취 작용이 뛰어난 동을 이용하여 수처리 장치에 의해 여과된 정수물에 잔류하는 염소, 잡균 등의 각종 유해 성분과, 악취를 제거하는 살균 필터을 제공하는 데 그 목적이 있다.

도 1은 일반적인 수처리용 정수장치를 도시한 종단면도.

도 2는 본 고안의 일 실시예에 따른 수처리용 살균 필터를 도시한 사시도.

도 3은 본 고안의 일 실시예에 따른 수처리용 살균 필터를 도시한 분리 사시도.

도 4는 본 고안의 일 실시예에 따른 수처리용 살균 필터를 도시한 단면도이다.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

10 : 본체 10a : 통수공

11 : 동섬유 타래 12 : 엔드캡

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 고안의 수처리용 살균 필터는 중공부를 구비한 원통 형상으로 이루어지며, 그 외부 표면에 다수의 통수공이 형성된 본체; 본체의 내부에 내장된 동섬유 타래; 및 본체의 동섬유 타래의 이탈을 방지하도록 상기 본체의 상, 하단부에 장착되는 엔드캡을 포함하며; 본체 및 엔드캡은 동 재질로 이루어지고, 동섬유 타래는 동섬유가 실타래처럼 얽혀 형성되어 본체의 내부에 장착된다.

널리 알려진 바와 같이, 동(銅)은 인류가 아주 오랜 옛날부터 사용해 온 금속 재료 중의 하나로써, 전연성이 풍부하고, 전도도가 높고, 저탄소강 등에 첨가함으로써 강을 취약하게 하지 않으면서 내식성을 부여하여 녹 발생을 방지하는 등의 다양한 물리적, 화학적 특성이 있어, 흔히 전기, 전자, 기계 산업에 널리 이용되는매우 유용한 금속으로 알려져 왔다.

하지만, 이러한 동에는 미량 작용(微量 作用)이라고 불리는 과학적으로 충분히 해명되지 않은 살균 작용이 있는 것으로 알려져 있다. 이러한 미량 금속작용은 1893년 네게리라는 식물학자가 일천만분의 일의 동이온이 조류(藻類)를 사멸시키는 작용을 하는 것을 발견한 이후로 의학계에서는 동이 위생적인 금속이라고 알려져서 각종 의료기구에 사용되고 있다. 또한, 실제로 인간이 동을 사용한지 6천년 정도이며, 인류는 경험적으로 여러 분야에 동의 미량 작용을 이용하여 여러 가지 물건을 만들어 일상 생활에 이용하여 왔다. 예를 들어, 동주전자, 동대야, 동화, 문손잡이 등이 좋은 예이다.

한편, 이러한 동의 미량 작용을 응용한 예로는, 직경 10 mm 내지 20 mm의 무산소 동선을 신선기로 시간을 두고 계속적으로 늘려서 최종적으로 직경 30 ㎛까지 가늘게 한 동섬유가 있었다. 이러한 동섬유는 물 또는 공기와 접촉하는 표면적이 극대화되어 종래에는 긴시간을 거쳐 효과를 발휘하던 동의 미량 작용이 순발적으로 발생함으로써, 살균능력이나 잔류염소 제거능력이 극대화 된다. 그 예로는, 무좀 예방용 동섬유를 넣은 양말이나 구두의 안창 등이 있으며, 이외에도 공기청정기나 가습기 등을 생산하는 일부 외국의 대형 가전업체에서는 살균용 필터로 초동섬유가 이용된다.

이러한 동섬유가 공기 중의 세균 또는 수중의 세균에 대해서 어느 정도의 효과가 있는가를 미국식품의약국(FDA)의 지정 검사기관인 Northview Pacific Laboratories Inc.에 의뢰하여 검사한 결과 공기의 경우 3시간에 91.9% 내지 93.8%의 균의 감소를, 또 물의 경우는 99.9999%의 감소라는 좋은 결과가 보고되었다.

또한, 동재질로 이루어진 스크린 메쉬 타입의 필터(copper mesh filter)와 종래의 맴브레인 필터(Membrane filter)를 비교한 실험을 Northview Pacific Laboratories Inc.에 의뢰하여 검사한 결과, 각 필터에 결합된 에어 펌프를 2 시간동안 작동시킨 다음, 각 필터를 세균 배양기에서 배양한 결과 평균적으로 82.9%의 균수가 감소하였다.

이 외에도, 물이 채워진 물컵에 염소를 주입한 다음, 동섬유를 삽입하여 휘젖으면 염소가 동섬유의 미량 작용에 의해 완전히 제거되는 것을 누구나 확인할 수 있다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 고안의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.

도 3은 본 고안의 일 실시예에 따른 수처리용 살균 필터를 도시한다.

도시된 바와 같이, 본 고안의 수처리용 살균 필터는 원통 형상으로 이루어지며, 그 외부 표면에 다수의 통수공(10a)이 형성된 본체(10)와, 본체(10)의 내부에 내장된 동섬유 타래(11)와, 본체(10)의 상, 하단부를 밀폐하는 엔드캡(12)을 포함한다.

본체(10)는 동재질로 이루어지며, 또한, 청동, 인동, 황동 등의 동합금으로 이루어질 수도 있다. 본체(10)의 외부 표면과 내부의 중공부에는 다수의 통수공(10a)이 소정간격으로 형성된다. 이러한 통수공(10a)은 정수하고자 하는 용수 중에 포함된 부유 물질 또는 고형물 등을 여과하는 기능을 수행할 수도 있다.

동섬유 타래(11)는 동섬유가 실타래처럼 얽혀 형성되거나 그외 다양한 방법으로 형성되어져, 본체(10)의 내부에 내장된다.

엔드캡(12)은 동섬유 타래(11)의 이탈을 방지하고자 동섬유 타래(11)가 본체(10)의 내부에 장착된 후에 본체(10)의 상, 하단부에 장착된다.

정수 및 여과 장치와 같은 전처리 장치에 의해 어느 정도 정수가 완료된 정수가 본체(10)의 통수공(10a)을 거쳐 유입되면, 본체(10)에 내장된 동섬유 타래(11)에 직접 접촉함으로써, 동의 미량 작용이 동시 순발적으로 일어나, 탁월한 살균 및 탈취 작용을 발휘하여 정수에 포함된 잔류 염소, 잡균, 및 악취를 제거하는 기능을 수행할 수 있다.

이와 같이 구성된 본 고안의 수처리용 살균 필터는 다양한 형식의 수처리용 정수장치에 있어서, 전처리 필터를 통해 어느 정도 여과된 물을 살균 및 탈취하도록 이용되며, 물탱크와 같은 곳에 독립적으로 산포되어 적용될 수도 있다.

이하, 동의 살균 시험 결과를 설명한다.

먼저, 동섬유의 살균 실험은 황색포도상구균(Staphylococcus aureus ; ATCC 25923), 대장균(Escherichia coli ; ATCC 25922), 살모넬라균(Salmonella typhimurium ; KCTC 20554), 대장균 O-157(Escherichia coli O-157 ; H7 ATCC 43895), 녹농균(Pseudomonas aerugionsa ; KCTC 1636)등과 같은 시험 균류를 이용하여 실시되었으며, 그 결과는 다음의 표 1과 같다.

시험 균주	단위	초기 농도	4 시간후 농도	8 시간후 농도	24 시간후 농도
황색포도상구균	CFU/㎖	4.5 x 106	검출안됨(*)	검출안됨(*)	검출안됨(*)
대장균	CFU/㎖	3.7 x 106	검출안됨(*)	검출안됨(*)	검출안됨(*)
살모넬라균	CFU/㎖	7.2 x 106	검출안됨(*)	검출안됨(*)	검출안됨(*)
대장균 O-0157	CFU/㎖	2.9 x 106	검출안됨(*)	검출안됨(*)	검출안됨(*)
녹농균	CFU/㎖	5.1 x 106	2.9 x 104(1)	3.5 x 103(2)	4.2 x 102(3)

감소율(%) = (A-B)/A x 100

여기서, A는 물 내에 포함된 균류의 초기 농도치이고, B는 24시간 후 세균의 수이고, (*)는 균류가 100% 제거된 상태를 나타내고, (1)은 균류가 99.4% 제거된 상태를 나타내고, (2)는 99.9% 제거된 상태를 나타내고, (3)은 99.9% 제거된 상태를 나타낸다.

또한, 레지오넬라 뉴모필라(Legionella pneumophila ; ATCC 33823)에 대한 살균력 시험 결과치는 다음의 표 2와 같다.

시료구분	단위	초기 농도	24 시간후 농도
대조군	CFU/㎖	1.2 x 106	9.9 x 105(17.5%)
동섬유	CFU/㎖	1.2 x 106	검출안됨(100%)

여기서, ()는 감소율(%)을 나타낸다.

다음, 동섬유의 탈취 실험은 암모니아, 트리메틸아민, 황화수소, 메틸메캅탄, 초산 등과 같은 악취를 풍기는 기체를 가스검지관법에 의해 실험한 결과는 아래의 표 3과 같다.

시험가스	구분	5분	15분	30분	60분
암모니아	대조군	--	1.7	5.2	12.1
	동섬유	76.7	96.6	99.1	99.1
트리메틸아민	대조군	--	7.7	15.4	30.8
	동섬유	42.3	65.4	84.6	96.2
황화수소	대조군	--	1.5	5.6	9.7
	동섬유	64.1	70.3	76.9	84.6
메틸메캅탄	대조군	--	4.8	7.3	16.1
	동섬유	24.2	37.9	53.2	71.0
초산	대조군	--	4.2	11.5	20.8
	동섬유	43.8	57.3	68.8	84.4

탈취율(%) = (Cb-Cs)/Cb x 100

여기서, Cb는 대조군이 5분 경과한 후에 측정한 농도(ppm)이고, Cs는 동섬유가 각 시간 경과한 후에 측정한 농도(ppm)이다.

상기와 같은 본 고안은 살균 필터에 살균 능력이 뛰어난 동을 적용하여 살균 필터 자체에 매우 뛰어난 살균력을 제공하는 장점이 있다.

이상에서는, 본 고안은 특정의 바람직한 실시예에 대해서 도시하고 설명하였다. 그러나, 본 고안은 상술한 실시예에만 한정되는 것이 아니며, 본 고안이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이하의 실용신안등록청구범위에 기재된 본 고안의 기술적 사상의 요지를 벗어남이 없이 얼마든지 다양하게 변경실시할 수 있을 것이다.

Claims (1)

1. 중공부를 구비한 원통 형상으로 이루어지며, 그 외부 표면에 다수의 통수공이 형성된 본체;

   상기 본체의 내부에 내장된 동섬유 타래;

   상기 본체의 동섬유 타래의 이탈을 방지하도록 상기 본체의 상, 하단부에 장착되는 엔드캡을 포함하며;

   상기 본체 및 엔드캡은 동 재질로 이루어지고, 동섬유 타래는 동섬유가 실타래처럼 얽혀 형성되어 본체의 내부에 내장되는 수처리용 살균 필터.