KR20090011436U - 복합정수필터 - Google Patents

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Abstract

본 고안은 수도수 또는 자연수를 정수하는 필터에 있어서, 단일의 원통형 필터용기 내부에 복합필터와 입상활성탄 충진물이 다단에 걸쳐 구성된 것으로서, 1단계 복합필터, 2단계 입상활성탄, 3단계 복합필터, 4단계 입상활성탄, 5단계 복합필터가 내부에 단계적으로 구성됨을 특징으로 한다. 더욱 상세하게는 1단계 복합필터(Composite nano fibrous filter), 층 분리막(Layer divide cap), 카본부직포(Pleated carbon layer), 입상활성탄층(Activated carbon layer), 2단계 복합필터, 층 분리막, 카본부직포, 입상활성탄층, 3단계 복합필터가 차례로 구성되어 있는 정수필터에 관한 것이다. 특히 본 고안에 의해 구성된 정수필터는, 고압의 펌핑(Pumping)이나 별도의 전기장치를 거치지 않고 필터용기 상부의 유입구를 통해 일반수도압(2kgf/cm2 ~ 3kgf/cm2)으로 수도수 또는 자연수가 유입되어 단계적으로 정수과정을 거쳐 하부의 유출구를 통해 정수된 물을 공급하는 것을 특징으로 한다.
필터용기, 복합필터, 입상활성탄, 카본부직포, 은첨착 나노막, 층분리막

Description

복합정수필터 {COMPOSITE WATER PURIFIER FILTER}
본 고안은 정수기용 정수필터에 관한 것으로서, 단일의 원통형 필터용기 내부에 다단에 걸친 필터링을 통해 정수된 물을 공급하는 장치며, 정수기의 필터구조를 간단하게 할 수 있는 정수필터에 관한 것이다.
일반적으로 각 가정이나 식당, 병원, 기업체, 산업현장 등에서 정수기를 사용하고 있으며, 이러한 정수기는 유입수를 소정의 정수과정을 거쳐 유입수 내에 포함되어 있는 세균 및 각종 이물질 등을 걸러내어 깨끗한 상태의 물을 제공하는 것으로서, 상기와 같이 유입수로부터 세균 및 각종 이물질 등을 걸러내는 작용은 필터를 이용하게 된다.
이러한 필터는 다양한 형태로 개발되어 있는데, 대표적인 것으로는 역삼투압 방식의 멤브레인, 중공사막 방식의 멤브레인, 세라믹 필터, 복합필터 등이 있다.
역삼투압 방식은 유입수 속에 포함되어 있는 미세입자, 세균 및 몸에 이로운 영양분인 미네랄 성분(칼슘, 마그네슘 등)까지 제거되는 단점을 가진다.
최근에는 중공사막 방식(한외여과막)의 멤브레인 필터가 주로 사용되고 있다. 이러한 중공사막 필터는 비교적 가는 굵기의 실 내부에 중공부를 갖는 중공사를 카트리지 내에 소정의 형태로 배열하여, 상기의 중공부를 통해 정수작용을 수 행하는 방식이다. 하지만 장기간 필터 사용시 중공부 내외부에 세균 번식 우려가 있어 자주 세척해야 하는 번거로움 등 사용상의 제약이 따른다.
또한 세라믹 필터나 탄소 필터는 비교적 입자의 크기가 작은 이물질이나 세균은 잘 걸러내기가 어려워 사용상에 제약이 따르는 실정이다.
현재 시판되고 있는 정수기는 다수의 필터링 단계를 형성하는데, 일반적으로 1차 침전필터와 2차 전처리 카본필터, 3차 역삼투압 방식의 멤브레인필터 또는 중공사막 방식의 멤브레인필터, 4차 후처리 카본필터로 구성된다. 1차 침전필터는 개별 필터용기 내부에 부직포 등이 겹겹이 감겨져 정수성능을 발휘하며 흙, 모래, 굵은 입자 등을 제거하는 기능을 수행한다. 2차 전처리 카본필터는 개별 필터용기 내부에 입상활성탄이 담겨져 있으며, 이는 가스, 냄새, 맛 등의 유해성분을 제거 또는 흡착하는 기능을 수행한다. 3차 역삼투압 방식의 멤브레인필터는 개별 필터용기 내부에 역삼투압막 및 그물망 등이 롤로 감겨져 있는 구조로 미세입자는 물론 미네랄까지 제거하는 기능을 수행한다. 중공사막 방식의 멤브레인필터는 수십의 중공사 가닥의 미세구멍을 이용한 정수방식으로 비교적 작은 이물질이나 세균을 걸러내는 기능을 수행한다. 4차 후처리 카본필터 또한 전처리 카본필터와 같이 개별 필터용기 내부에 입상활성탄이 담겨져 있으며 가스, 냄새, 맛, VOC 등의 유해성분을 제거하는 기능을 수행한다.
상기의 예와 같이 현재의 정수기에는 다수의 필터링 단계가 개별적으로 형성되기 때문에 정수기 내의 구조가 복잡해지고, 각 필터를 연속적으로 연결하기 위한 연결호스(Tube) 및 핏팅(Fitting) 등의 연결부재가 적지 않게 소비된다.
또한 정수기에 적용된 필터들은 최상의 기능을 수행하기 위해서 각 단계별 정해진 주기마다 교체가 이뤄져야 된다. 적절한 시기에 각 단계별 선택적으로 필터교체 작업 또한 번거로운 실정이다.
따라서, 본 고안은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 하나의 필터용기 내에 다단에 걸친 필터링 시스템을 구현하였으며, 별도의 연결호스(Tube)나 핏팅(Fitting) 없이 하나의 필터용기 내에서 연속적으로 실행되도록 한 정수기용 복합정수필터를 제공하기 위한 것이다.
또한, 고압의 펌핑(Pumping)이나 별도의 전기장치를 거치지 않고 필터용기 상부의 유입구를 통해 일반수도압(2kgf/cm2 ~ 3kgf/cm2)으로 수도수 또는 자연수가 유입되어 단계적으로 정수과정을 거쳐 하부의 유출구를 통해 정수된 물을 제공하기 위한 것이다.
특히, 종래의 정수필터는 중공사 외표면에 누적되는 세균 및 이물질 등을 효과적으로 제거할 수 없는 문제를 갖고 있었다. 사용기간이 경과함에 따라 세균 및 이물질 등이 상기 중공사의 외표면에 누적되어 정수 성능이 감소된다. 또한 필터를 일정기간 사용하지 않는 경우에 필터 내부에서 세균이 급격하게 번식하므로 위생상 문제점이 많았다.
이에, 본 고안은 상기와 같은 종래의 문제점을 감안하여 이루어진 것으로, 하나의 필터용기에 일반수도압(2kgf/cm2 ~ 3kgf/cm2)으로 운전가능한 복합필터 (Composite nano fibrous filter)와 입상활성탄을 다단계에 걸쳐 구성하고자 한다.
더욱 상세하게는 하나의 필터용기에, 1단계 복합필터(Composite nano fibrous filter), 층 분리막(Layer divide cap), 카본부직포(Pleated carbon layer), 입상활성탄층(Activated carbon layer), 2단계 복합필터, 층 분리막, 카본부직포, 입상활성탄층, 3단계 복합필터를 차례대로 구성시켜, 정수기 내의 구조를 간단하게 하여 사용자 편의를 극대화하는데 있다.
또한, 복합필터 내부의 은첨착 나노막을 통해 세균 및 바이러스를 효과적으로 차단하고, 필터 내부 서식을 원천 차단하여 필터 수명 연장은 물론이며 최적의 정수성능을 발휘하는 복합정수필터를 제공함에 있다.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 고안에 따른 정수기용 복합정수필터에 의하면 하나의 필터용기에 다단계에 걸쳐 복합적으로 필터링이 이루어지므로 정수기에서 필터링 성능은 감소시키지 않으면서도 필터용기가 줄어들어 정수기 내의 구조를 간단하게 할 수 있게 된다.
특히, 일반수도압(2kgf/cm2 ~ 3kgf/cm2)으로 정수가 가능하기 때문에 정수기 크기를 더욱 컴펙트(Compact)하게 구성할 수 있으며, 복합필터 내부의 은첨착 나노막을 통해 세균 및 바이러스의 필터 내부 서식 자체를 원천차단하여 위생적인 정수 성능을 발휘할 수 있게 된다.
이하, 본 고안의 바람직한 실시예를 첨부 도면에 따라 상세히 설명한다.
도 1은 본 고안의 실시예에 따른 정수기용 복합정수필터의 조립 후 상태를 나타낸 단면도이고, 도 2는 본 고안의 실시예에 따른 정수기용 복합정수필터의 조 립 전 상태를 나타낸 단면도이다.
본 고안의 실시예에 따른 정수기용 복합정수필터는 필터용기(100)의 유입구(110A)를 통해 수도수 또는 자연수가 유입되어 단계적으로 정수과정을 거쳐 하부의 유출구(110B)를 통해 정수된 물을 공급하도록 고안되었다.
본 고안의 실시예에 따른 정수기용 복합정수필터는 필터용기(100)의 내부에 1단계 복합필터(200)와 층분리막(300), 카본부직포(400), 입상활성탄(500)이 구성된다. 연속해서, 2단계 복합필터(210)와 층분리막(310), 카본부직포(410), 입상활성탄(510)이 충전되며, 마지막 3단계 복합필터(220)가 구성된다.
도 1에 도시된, 상기 필터용기(100)는 필터용기 상단부(101), 중단부(102) 및 하단부(103)로 구성된다. 상단부(101)에는 수도수 또는 자연수를 공급하는 유입구(110A)가 구성되어 있으며, 상단부(101)를 고속으로 회전시켜 마찰열에 의해 중단부(102)와 열융착 된다. 하단부(103)는 정수된 물을 공급할 수 있는 유출구(110B)가 구성되어 있으며, 하단부(103)를 고속으로 회전시켜 마찰열에 의해 중단부(102)와 열융착 되는 것을 특징으로 한다.
도 3에 도시된, 상기 1단계 복합필터(200)는 여과효율이 1um ~ 5um 수준의 마이크로 섬유층(201), 세균 및 바이러스 제거 또는 억제 효과가 있는 은첨착 나노여과막(202), 입자 제거효율이 150nm ~ 200nm 수준의 나노 섬유층(203)이 순차적으로 구성된다. 또한, 상기 1단계 복합필터(200)는 도 6의 층분리막(300)에 결합되며 정수의 누수를 방지하기 위한 실리콘 오링(204)이 구성된다.
또한 상기 1단계 복합필터(200)에 관한 성능 및 추가의 세부사항은, 2006년 10월 12일자 출원한 이봉대 등의 국내 특허출원 제10-0714219호(나노소재를 이용한 복합섬유필터 및 그 제조장치 및 방법)의 명세서에서 찾아볼 수 있다.
도 6에 도시된, 상기 층분리막(300)은 상기 1단계 복합필터(200)와 밀착하고 층분리막(300)에 구성되어 있는 고정대(300A)로 고정시켜 복합필터의 이탈을 방지한다. 또한, 실리콘 오링(301)을 배치하여, 필터용기(100) 내벽에 밀착시켜 각 단계별 간에 정수의 누수를 방지하는 기능을 담당할 수 있도록 구성된다.
도 7에 도시된, 상기 카본부직포(400)는 1차적인 목적으로 냄새, 맛, 유해성분 등을 차단하고, 2차적인 목적으로는 입상활성탄(500)의 누출방지 역할을 담당할 수 있도록 구성된다.
도 2에 도시된, 상기 입상활성탄(500) 여재는 별도의 내부용기 없이 필터용기(100)에 그대로 채워지며, 다음으로 2단계 복합필터(210), 층분리막(310)과 카본부직포(410)가 순차적으로 구성된다.
도 2에 도시된, 상기 3단계 복합필터(220)는 1단계 및 2단계 복합필터와 동일한 재질로 구성되며, 본 고안의 정수기용 복합정수필터의 최종적인 필터링 역할을 수행하도록 구성된다.
이처럼 구성된 본 고안의 정수기용 복합정수필터는 수도수 또는 자연수가 필터용기(100)의 상단부(101)에서 하단부(103)로 자연스럽게 흘러 내려가면서 필터용기(100)에 구성된 다단의 복합필터와 카본부직포 및 입상활성탄에 의해 정수되는 방식으로서, 복합적이고도 다단계적인 필터링이 가능하게 된다.
한편, 본 고안은 상기한 적용예로 한정되지는 않고 고안의 기술적 요지 및 요점을 벗어나지 않는 범위내에서 다양한 변형 실시가 가능함은 물론이다. 즉, 상기한 복합필터가 은첨착 나노 여과막과 나노 섬유층 및 마이크로층이 복합된 방식의 필터지만, 반드시 그러한 필터재의 적용예로 한정되지 않을 뿐만 아니라 그 배치구조 또한 한정되지 않게 된다.
또, 상기 필터용기 내부의 카본부직포가 카본나노섬유부직포, 폴리에틸렌부직포, 우레탄부직포, 나노실버부직포, 폴리프로필렌부직포 등을 선택적 또는 혼합적으로 사용하는 것도 가능하다.
도 1은 본 고안에 따른 정수기용 복합정수필터의 조립 후 상태를 나타낸 단면도,
도 2는 본 고안에 따른 정수기용 복합정수필터의 조립 전 상태를 나타낸 단면도,
도 3은 본 고안에 따른 복합필터(200) 구성을 보인 사시도,
도 4는 본 고안에 따른 복합필터(210) 구성을 보인 사시도,
도 5는 본 고안에 따른 복합필터(220) 구성을 보인 사시도,
도 6은 본 고안에 따른 층분리막의 구성을 보인 사시도,
도 7은 본 고안에 따른 카본부직포의 구성을 보인 사시도.
*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명*
100: 필터용기, 101: 필터용기 상단부,
102: 필터용기 중단부, 103: 필터용기 하단부,
110A: 유입구, 110B: 유출구,
200: 1단계 복합필터, 201: 마이크로 섬유층,
202: 은첨착 나노 여과막, 203: 나노 섬유층,
204: 실리콘 오링, 210: 2단계 복합필터,
211: 마이크로 섬유층, 212: 은첨착 나노 여과막,
213: 나노 섬유층, 214: 실리콘 오링,
220: 3단계 복합필터, 221: 마이크로 섬유층,
222: 은첨착 나노 여과막, 223: 나노 섬유층,
224: 실리콘 오링, 300: 1단계 층분리막,
310: 2단계 층분리막, 300A: 복합필터 고정대,
301: 실리콘 오링, 400: 1차 카본부직포,
410: 2차 카본부직포.

Claims (1)

  1. 정수된 물이 배출되는 유출구(110B)가 하단부(103)에 형성된 단일의 필터용기(100) 내부에 다단의 복합필터와 카본부직포 및 입상활성탄이 복합화된 정수기용 복합정수필터에 있어서,
    1단계 복합필터(200), 층 분리막(300), 카본부직포(400), 입상활성탄(500), 2단계 복합필터(210), 층 분리막(310), 카본부직포(410), 입상활성탄(510), 3단계 복합필터(220)를 차례대로 구성시킨 것을 특징으로 하는 복합정수필터.
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