KR200307538Y1 - 수동식 정수기 - Google Patents
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Abstract
개시된 내용은 피스톤 방식의 수동식 펌프를 작동시켜 물을 펌핑하면서 다단의 필터를 통과시켜 정수되게 함으로써 전력공급이 원활치 않은 산간오지, 도서지방, 군인의 작전수행지, 전쟁터, 아프리카와 같은 오지 등에서 사용하기 적당한 수동식 정수기에 관한 것이다.
일반적인 정수기는 상수도시설이 갖추어져 있고, 전력공급이 원활한 지역에서만 사용할 수 있으므로 상수도시설이 갖추어져 있지 않고 전력공급이 원활치 않은 지역에서는 사용할 수 없었던 바, 본 고안은 이러한 점을 감안하여 장방형의 정수기 본체와; 다층필터, 마이크로필터, 활성탄필터, 멤브레인 필터가 관을 통해 순차 연결된 상태로 정수기 본체 내부에 수납된다. 수동펌프를 이용하여 수원에 침지되어 있는 유입관을 통해 원수가 유입되면 첫 번째로 하이드로필터가 포함된 다층필터를 지나고, 카트리지식의 마이크로 필터를 거친 후 활성탄필터를 지나면서 입자상물질은 거의 제거가 되고 마지막단에 연결된 멤브레인 필터를 지남으로서 박테리아와 대부분의 바이러스가 제거된 양질의 음용수를 제공하는 장치이다.
Description
본 고안은 수동식 정수기에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 피스톤 방식의 수동식 펌프를 작동시켜 물을 펌핑하면서 다단의 필터를 통과시켜 정수되게 함으로써 전력공급이 원활치 않은 산간오지, 도서지방, 군인의 작전수행지, 전쟁터, 아프리카와 같은 오지 등에서 사용하기 적당한 것이다.
주지하다시피, 산업이 발달하면서 생활 하수와 농축산 폐수, 산업 현장의 폐수뿐 아니라 대기오염에 따른 산성비와 산성눈에 의해 수질이 점점 오염되고 있고, 하수 또는 폐수 처리시설의 부족, 노후된 급배수관 등으로 인해 수질오염이 더욱 심각해지고 있으며, 이러한 수질오염은 각종 질병의 원인을 제공하므로 최근에는 깨끗한 물을 음용함으로써 건강을 지키려는 의식들이 확산되면서 정수분야의 산업이 빠른 속도로 발전하고 있다.
그런데, 일반적인 정수기는 상수도를 대상으로 하고 있으므로 가정용 또는 사무용 정수분야의 발전은 지속적으로 이루어지고 있으나 상수도 시설이 갖추어지지 않은 산간오지, 도서지방에서 운용할 수 있는 정수장치는 흔치 않으며, 특히 군인의 작전수행지, 전쟁터, 아프리카의 오지같은 수질 오염의 확률은 많으나 전력공급이 원활치 않은 장소에서 운용할 수 있는 정수장치는 전무한 실정으로, 이러한 장소에서 수질오염된 물을 함부로 음용하여 목숨을 잃는 경우가 많이 발생되고 있는 실정이다.
본 고안은 이러한 점을 감안하여 제안된 것으로, 정수기 본체 내부에 관으로 연결된 다단의 필터를 내장하고, 수동식펌프를 이 다단의 필터에 연결하여 수동식으로 물을 펌핑하면서 다단필터를 통해 정수 할 수 있게 함으로써 상수도시설 및 전력공급이 없는 지역에서도 정수가 가능해지게 하여 수질오염으로 인한 질병을 예방할 수 있도록 하는 수동식 정수기를 제공하고자 하는 것이다.
도 1은 본 고안에 따른 수동식 정수기의 사시도.
도 2는 본 고안에 따른 수동식 정수기의 분해사시도.
도 3은 본 고안에 따른 수동식 정수기의 필터군 상세도.
*** 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 ***
100 : 정수기 본체 101 : 개폐문 102 : 수압계
200 : 필터군 210 : 다층필터 211,221,231 : 연결관
212,222,232,242 : 케이스 213 : 자갈 214 : 모래
215 : 다공성 경량석 220 : 마이크로필터 223 : 폴리프로필렌입자
230 : 활성탄 필터 233 : 활성탄 입자 240 : 멤브레인 필터
241 : 출수관 243 : 반투막 300 : 실린더 펌프
301 : 배출관 302 : 유입관 303 : 피스톤
400 : 작동레버 401 : 작동로드
이하, 본 고안을 제시되는 실시 예에 따라 상세히 설명하면 다음과 같다.
본 고안에 따른 수동식 정수기는 도 1 내지 도 3에 도시한 바와 같이 장방형의 정수기 본체(100)와; 다층필터(210), 마이크로필터(220), 활성탄필터(230), 멤브레인 필터(240)가 관(211)(221)(231)을 통해 순차 연결된 상태로 정수기 본체(100) 내부에 수납되고, 멤브레인 필터(240)에는 출수관(241)이 연결되어 정수기 본체(100)의 외부로 인출된 필터군(200)과; 배출관(301)은 다층필터(210)에 연결되고, 유입관(302)은 수원에 침지되어 물을 수동식으로 펌핑하는 실린더 펌프(300)와; 측방으로는 실린더 펌프(300)의 피스톤(303) 선단에 회전가능하게 연결되고 상부측으로는 작동로드(401)가 연결되어 작동로드(401)를 왕복시켜 피스톤(303)을 삽탈시키는 것에 의해 물을 펌핑하는 작동레버(400)로 구성된다.
이때, 다층필터(210)는 케이스(212) 내부에 하부로부터 자갈(213), 모래(214), 다공성 경량석(215)이 순차 채워지며, 실린더 펌프(300)의 배출관(301)은 케이스(212)의 상부 측벽에 연결되고, 마이크로필터(220)와 연결된 관(211)은케이스(212)와 기밀성을 유지한 상태로 케이스(212)의 중앙 저부까지 삽입되어 입경이 큰 이물질을 여과하는 역할을 하게 된다.
마이크로필터(220)는 폴리프로필렌 재질로 공극이 5㎛이하 정도의 카트리지형태의 필터로 필터 케이스(222)에 장착되어 있으며, 다층필터(210)와 연결된 관(211)은 케이스(222)의 상부 측벽에 연결되고, 활성탄필터(230)와 연결된 관(221)은 케이스(222)와 기밀성을 유지한 상태로 케이스(222)의 중앙 저부까지 삽입되어 물속의 함유된 미세한 모래, 앙금, 진흙, 찌꺼기 등을 여과하는 역할을 하게 된다.
활성탄필터(230)는 케이스(232) 내부에 미세한 활성탄(233) 입자가 채워져 있으며, 마이크로필터(220)와 연결된 관(221)은 케이스(232)의 상부 측벽에 연결되고, 멤브레인 필터(240)와 연결된 관(231)은 케이스(232)와 기밀성을 유지한 상태로 케이스(232)의 중앙 저부까지 삽입되어 물속의 염소, 불쾌한 냄새, 나쁜 맛, 가스, 유기합성물질 등을 흡착하는 역할을 하게 된다. 또 멤브레인 필터(210)와 연결된 관(231)은 중간에서는 우회관(231a)이 인출되어 정수기 본체(100)의 개폐문(101)에 구비된 수압계(102)와 연결된다.
멤브레인 필터(240)는 케이스(242) 내부에 0.01∼0.1㎛의 투과공을 가진 중공사막(243)으로 구성되어 있으며, 활성탄필터(230)와 연결된 관(231)은 케이스(242)의 하부에 연결되고, 케이스(242)의 측벽 하부와 상부, 케이스(242)의 상단부는 각각 출수관(241)이 연결되어 정수기 본체(100)의 외부로 인출되거나 예비상태로 막혀있으며, 멤브레인(243)을 통해 물분자, 용존산소, 미량의 미네랄등은투과시키고 물속에 포함되어 있던 박테리아, 대부분의 바이러스, 화학독성물질 및 기카 미세 오염물질 등을 여과한 후 배출하게 된다.
또한, 다층필터(210)에 적용되는 다공성 경량석(215)은 다공성 소재로 여과 표면적이 극대화된 규산석 특수 여재로서, 화산지대에 분포된 화산석 중 일정한 비중(330㎏/㎥ 내지 370㎏/㎥)의 암반을 일정한 규격으로 파쇄 선별한 후 고온에서 유기물은 모두 연소시켜 다공화된 소재이며, 비중이 낮아 역세 효율이 좋고, 여과 표면적이 극대화되어 있으며, 여과기의 압력 손실이 적고, 여과제 수명이 반영구적이며, 역세척에 필요한 물의 량이 적어 유지관리비가 적게 요구되는 장점이 있어 음용수, 수영장수, 공정수, 폐수 등을 처리하는데 단층 또는 자체 세척청소가 가능토록 된 폐수 정화기에 많이 사용되고 있다.
아울러, 도시하지는 않았지만 실린더 펌프(300)의 유입관(302)과 배출관(301)에는 각각 물의 역류를 방지하는 방향으로 체크밸브가 구비됨은 자명하다.
이와 같이 구성된 본 고안에 따른 수동식 정수기는 아래와 같이 작용한다.
먼저, 실린더 펌프(300)의 유입관(302)을 계곡물, 하천물, 우물과 같은 수원에 침지한 상태에서 작동로드(401)를 직선왕복시켜주게 되면 그 하단부에 연결된 작동레버(400)가 피스톤(303)을 삽탈되면서 물을 펌핑할 수 있는 것으로, 유입관(302)과 배출관(301)에 각각 구비된 체크밸브의 작용으로 역류가 발생되지 않는 상태에서 피스톤(303)이 빠져나오면 흡입력이 발생되어 수원으로부터 물이 유입관(302)을 타고 실린더 펌프(300)의 내부로 유입되었다가 피스톤(303)이 삽입되면 밀어주는 힘이 발생되어 물이 배출관(301)을 타고 정수기 본체(100)에 수납된 다층필터(210)로 유입된다.
실린더 펌프(300)의 펌핑에 의해 배출된 물은 배출관(301)을 타고 이송되어 다층필터(210)의 케이스(212) 측벽을 통해 돌아 내려오면서 다공성 경량석(215), 모래(214), 자갈(213)을 거쳐 입경이 큰 이물질이 걸러진 후 하부에서 마이크로필터(220)와 연결된 관(211)을 통해 배출되어 마이크로필터(220)로 유입되며, 마이크로필터(220)에서는 5㎛ 정도의 공극을 가진 폴리프로필렌 필터(223)에 의해 물속의 함유된 미세한 모래, 앙금, 진흙, 찌꺼기 등이 여과된 후 하부에서 활성탄필터(230)와 연결된 관(221)을 통해 배출되어 활성탄필터로 유입되고, 활성탄필터(230)에서는 활성탄 입자(233)에 의해 물속의 염소, 불쾌한 냄새, 나쁜 맛, 가스, 유기합성물질 등이 흡착된 후 하부에서 멤브레인 필터(240)와 연결된 관(231)을 통해 배출되어 멤브레인 필터(240)로 유입되며, 멤브레인 필터(240)에서는 물이 하부로부터 상승하면서 0.01∼0.1㎛ 정도의 투과공을 갖는 멤브레인(243)을 통해 물속에 포함되어 있던 미생물, 화학독성물질, 미세 오염물질 등이 여과되고 물, 용존산소, 미량의 미네랄 성분이 투과되고 이러한 정수된 물이 케이스(242)의 측벽 하부와 상부, 케이스의 상단부에 연결된 출수관(241)을 통해 배출되며, 이러한 정수된 물을 그대로 음용하거나 받아서 다른 곳에 사용할 수 있게 된다.
이때, 활성탄필터(230)로부터 멤브레인 필터(240)로 연결되는 관(231)의 중간에서는 우회관(231a)이 인출되어 정수기 본체(100)의 개폐문(101)에 구비된 수압계(102)와 연결되어 있으므로 실린더 펌프(300)의 펌핑에 따른 수압을 육안으로 확인할 수 있다.
한편, 필터군(200)을 통해 여과가 행해짐에 따라 각 필터(210)(220)(230)(240)에 채워진 여과제에 이물질이 부착되어 여과효율이 떨어지속 유속이 감소될 수 있는데, 이럴 경우에는 각 필터(210)(220)(230)(240)에 채워진 여과제를 교체해주면 되지만 다층필터(210)의 경우에는 물의 정수방향과 반대방향으로 역세척수를 공급하여 역세척을 행하게 되며, 역세척수가 공급되면 다공성 경량석이 상부로 부상하면서 상호 부딪침에 의하여 외부를 둘러싸고 있던 이물질을 떨어내 자체적으로 세척되고, 다공성 경량석(215)을 세척한 물은 정수시와는 반대로 케이스(212)의 상부를 통해 배출될 수 있으며, 상기한 역세척 과정에서 다공성 경량석(215)이 상승되는 것과 함께 그 하부층에 있던 자갈(213), 모래(214)도 상승되어 뒤섞여 교란 상태가 되지만 역세척 후 정상상태로 복귀하게 되면 비중차에 의하여 자갈(213), 모래(214), 다공성 경량석(215)의 순으로 하강하게 되므로 인위적으로 조절하지 않더라도 자연히 그 위치에 맞게 층을 형성할 수 있게 된다. 즉, 본 고안에 따른 다층 필터(210)는 여과제를 주기적으로 교체하지 않고도 역세척만으로 반영구적인 사용이 가능해짐을 의미하며, 이러한 역할은 다공성 경량석(215)의 적용을 통해 가능해지는 것이다.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 고안은 작동레버를 왕복운동시킴에 따라 피스톤이 실린더펌프로부터 삽탈되어 물이 유입, 배출될 수 있고, 상기 배출된 물이 다단의 필터군을 통해 정수되어 출수될 수 있는 것이므로 상수도 및 전력이 공급되지 않는 산간오지, 도서지방, 군인의 작전수행지, 전쟁터, 아프리카와 같은 오지에서 간이 정수용으로 사용하기 적당함은 물론 정수기의 구조가 간단하여 휴대하면서 사용하기에도 편리한 것이며, 필터군 중 다층필터의 경우 다공성 경량석이 적용되므로 필터의 여과제 교체없이 역세척만으로 깨끗하게 씻어내어 반영구적으로 사용할 수 있는 매우 유용한 효과가 있는 것이다.
Claims (2)
- 장방형의 정수기 본체(100)와;다층필터(210), 마이크로필터(220), 활성탄필터(230), 멤브레인 필터(240)가 관(211)(221)(231)을 통해 순차 연결된 상태로 상기 정수기 본체(100) 내부에 수납되고, 상기 멤브레인 필터(240)에는 출수관(240)이 연결되어 상기 정수기 본체(100)의 외부로 인출된 필터군(200)과;배출관(301)은 상기 다층필터(210)에 연결되고, 유입관(302)은 수원에 침지되어 물을 수동식으로 펌핑하는 실린더 펌프(300)와;측방으로는 상기 실린더 펌프(300)의 피스톤(303) 선단에 회전가능하게 연결되고 상부측으로는 작동로드(401)가 연결되어 상기 작동로드(401)를 왕복시켜 상기 피스톤(303)을 삽탈시키는 것에 의해 물을 펌핑하는 작동레버(400)로 구성된 것을 특징으로 하는 수동식 정수기.
- 제 1 항에 있어서,상기 다층필터(210)는 케이스(212) 내부에 하부로부터 자갈(213), 모래(214), 다공성 경량석(215)이 순차 채워지며, 상기 실린더 펌프(300)의 배출관(301)은 상기 케이스(212)의 상부 측벽에 연결되고, 상기 마이크로필터(220)와 연결된 관(211)은 상기 케이스(212)와 기밀성을 유지한 상태로 그 중앙 저부까지 삽입된 것을 특징으로 하는 수동식 정수기.
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- 2002-12-12 KR KR20-2002-0037126U patent/KR200307538Y1/ko not_active IP Right Cessation
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