KR20090111811A - 모듈방식의 정수 유니트 - Google Patents
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Abstract
제1 말단에 물을 관형 하우징으로 도입하기 위한 물 입구와 반대 말단에 주둥이가 있는 단단한 관형 하우징 형태의 휴대용 정수 유니트가 제공된다. 상기 관형 하우징은 최소한, 서로 다른 물 정화 과립형 수지를 함유하는 제1 모듈 및 연결된 제2 관형 모듈을 포함한다. 제1 모듈 또는 제2 모듈은 수지의 혼합물 막기 위해 수지의 과립 크기보다 작은 크기의 메쉬를 갖는 적어도 하나의 수투과성 메쉬를 갖는다.
정수 유니트, 모듈방식 정수기, 휴대용 정수기
Description
본 발명은 입으로 물을 빨아들이는 휴대용 관형 정수 유니트에 관한 것이다.
세계의 많은 지역은 깨끗한 식수가 없고, 이것은 저비용 물공급에 대한 관심집중을 증가시킨다. 하나의 해결책은 물 디스펜서로, 그곳의 사람들은 운반에 의해 깨끗한 물을 얻는다. 또 다른 해결책은, 예를 들면, 상품명 LifeStraw®으로 시판되는 형태와 같은 휴대용 정수시스템을 근거로 한다.
LifeStraw®의 대중성 및 다목적성에도 불구하고, 높은 정수 효능과 실제 적용에 채택할 수 있는 용량을 갖는 저비용 장비의 제공에 대한 요구에 대처하기 위한 개선 요구가 계속되고 있고, 이것은 이와 같은 정수 유니트가 적용되는 지역의 의존도에 따라 변할 것이다.
그러므로, 본 발명의 목적은 특정 요구에 대한 주문생산에 관하여 높은 유연성을 갖는 정수 장치를 제공하는 것이다.
이 목적은 관형 하우징, 바람직하기는 길이가 50cm 미만이고 폭이 80mm 미만인 단단한 하우징 형태의 휴대용 정수 유니트에 의해 달성되고, 상기 관형 하우징은 물을 관형 하우징에 주입하기 위한 제1 말단과 관형 하우징을 통해 물을 흡입하기 위한 반대 말단의 주둥이를 갖고, 상기 주둥이는 반대 말단을 향해 좁아지고 인간의 입에 맞는 형태를 갖는 부분을 갖는다. 관형 하우징은 제1 모듈 및 제2 모듈, 및 임의로 과립형 수지를 정제하는 서로 다른 물을 함유하는 추가의 모듈을 포함한다. 제1 모듈은 제1 연결자를 갖고 제2 모듈은 제2 연결자를 갖고, 두 모듈은 모두 관형이고 모듈을 통해 흐르는 물을 가두도록 연결된다. 제1 모듈 또는 제2 모듈 또는 둘 다는 수지의 혼합을 막기 위해 수지의 과립 크기보다 작은 메쉬 크기를 갖는 적어도 하나의 물 투과성 메쉬를 갖는다.
본 발명에 따른 정수 유니트의 모듈 개념은 제품의 생산을 용이하고 신뢰할 수 있게 하고 특정 요구에 따라 제작하기 쉽게 한다. 예를 들면, 정수 요구에 따라, 모듈의 다양한 조합이 제거되어야 할 물 불순물에 의존하여 선택될 수 있다. 만약 비소가 제거되어야 한다면, 비소 제거에 사용되는 수지를 함유하는 하나의 특정 모듈 또는 다수의 특정 모듈들이 연결될 수 있다. 이에 더하여, 특정 모듈은 비타민, 불소 또는 다른 유용한 시약과 같은 첨가제를 제공할 수 있다.
바람직한 구현예에서, 과립형 모듈을 함유하거나 또는 프리-여과 기능을 갖는, 이들 모듈은 그들의 말단 중 하나에 메쉬를 함유한다. 모듈을 과립형 매질로 채운 후, 모듈은 그 다음 모듈의 메쉬로 닫히거나, 최상부에서 용접되거나 또는 접합될 수 있다. 마지막 챔버는 통상적으로 고리 모양의 모듈로 닫힌다.
특정 모듈은 모듈의 말단에서 병합된 메쉬 없이 사용될 수 있고, 예를 들면, 공동섬유를 갖는 모듈, Argonide®사 제품인 Nanoceram®와 같은, 나노섬유를 갖는 필터를 함유하는 모듈이다. 중요한 특징은 모든 모듈이 동일한 접속성을 갖고, 따라서 그들은 예를 들면, Lifestraw 원리에 맞는 개념을 제공하기 위해, 모든 다른 부분들과 체계적인 방법으로 함께 쌓일 수 있다.
예를 들면, 동일한 외부 직경을 갖지만 가변 길이를 갖는 원통형 플라스틱 모듈이 서로 연장되어 쌓이고 함께 설치되어, 바람직하기는 일정한 외부 직경을 갖는 튜브를 형성할 수 있다. 추가의 구현예에서, 모듈은 스크류 연결자, 스냅 핏 연결자, 또는 원뿔형 부싱인 연결자를 포함한다. 바람직하기는, 모듈의 외부면은 관형 하우징의 외부 표면을 구성한다. 그러나, 모듈은 외부 관형 하우징의 내부에 꼭 맞을 수도 있다. 모듈은 분리가능하게 함께 설치될 수 있고, 안전을 이유로 모듈은, 예를 들면, 초음파 용접 또는 접착 또는 다른 유형의 용접 과정에 의해 비-분리가능하게 연속적으로 함께 설치되는 것이 바람직하다. 본 발명은 상기 제품 LifeStraw®와 직렬로 연결된 콤팩트 정수 장치에 적합하다.
추가의 구현예에서, 메쉬는 관형 모듈의 병합 부분이다. 예를 들면, 메쉬는 모듈의 관형 부분의 한쪽 말단 또는 두 말단 모두에 성형된다. 바람직한 구현예에서, 이들 원통형 모듈의 각각은 사출성형되고 한쪽 말단에서 메쉬, 바람직하기는 직물 메쉬에 의해 닫힌다. 특정 제조방법에서, 이 메쉬는 밴드 상태로 나오고 사출몰드로 유도된다. 몰드는 닫히고, 중합체는 사출되고, 그리고 메쉬는 "과성형"될 것이다. 몰드가 열리고, 지나치게 세워진(overstanding) 메쉬는 자동적으로 절단되고, 모듈은 충전될 준비가 된다. 각각의 모듈/카트리지에서 전용 매질이 채워진 후, 이것은 다음 모듈의 메쉬로 닫히고, 이것은 바로 앞의 모듈의 최상부에 쌓인다.
과성형에 의해, 메쉬와 관형 플라스틱 몸체는 모듈을 파괴하지 않고는 분리할 수 없는 한 조각으로 생성되고, 이것은 본 발명에 따른 정수 유니트의 부적절한 변형을 막는 안전 인자이다.
모듈의 말단에 있는 메쉬들은 직물 메쉬일 수 있다. 이와 관련하여, 얀들 사이의 포켓에서 세균이 성장할 수 있기 때문에, 메쉬 내에서 세균이 성장할 위험이 플라스틱에서보다 높다는 것을 인식하는 것이 중요하다. 메쉬 내에서의 세균 성장을 막기 위해, 메쉬에는 메쉬 위 또는 메쉬 안에서의 세균, 바이러스 및 기타 미생물의 성장을 막는 항균제가 제공될 수 있다. 이 항균제는 메쉬의 침지 또는 메쉬 재료에 약제의 병합과 같은 표면 처리에 의해 제공될 수 있고, 병합된 약제는 연장된 항균 작용을 위해 메쉬 재료의 표면에서 확산될 수 있다.
본 발명에 따른 유니트의 조립된 모듈은 결합된 하우징을 형성할 수 있다. 선택적으로, 바람직하지는 않지만, 모듈은 하우징의 외부 부분으로 작용하는 외부 튜브에 적합할 수 있다. 추가의 구현예에서, 적어도 하우징의 일부 또는 주둥이의 일부 또는 둘 다의 적어도 일부는 항균 표면을 갖는다. 주둥이 또는 그것의 적어도 일부, 바람직하기는 주둥이로 물을 마시는 인간의 입과 접촉되도록 제공되는 부분이 항균 표면을 갖는다면, 주둥이로 물을 마시는 인간으로부터의 세균은 접촉시 사멸하여, 주둥이를 이용하는 두번째 인간에게 감염되지 않는다. 하우징, 또는 하우징의 적어도 일부, 바람직하기는 손으로 하우징을 접촉하도록 구성되어 있는 하우징의 일부가 항균 표면을 갖는다면, 하우징을 접촉한 인간으로부터의 세균은 접촉시 사멸하여, 하우징을 접촉하는 두번째 인간에게 감염되지 않는다.
항균 표면을 제공하는 하나의 예는 항균 표면으로 코팅하는 것이다. 많은 수의 다양한 코팅이 적용될 수 있다. 항균 유기실란 코팅의 예들이 미국특허 제6.762,172호, 제6,632,805호, 제6,469,120호, 제6,120,587호, 제5,959,014호, 제5,954,869호, 제6,113,815호, 제6,712,121호, 제6,528,472호, 및 제4,282,366호에 기재되어 있다.
또 다른 가능성은 예를 들면, 콜로이드 은의 형태로 은을 함유하는 항균 코팅이다. 은 나노입자(1 nm~100 nm)를 포함하는 콜로이드 은이 매트릭스에 현탁될 수 있다. 예를 들면, 은 콜로이드는 제올라이트와 같은 열린 다공성 구조를 갖는 미네랄로부터 방출될 수 있다. 은은 또한 폴리머 표면 필름과 같은 매트릭스에 임베드될 수 있다. 선택적으로, 이것은, 통상적으로 사출성형, 압출 또는 취입성형으로 알려져 있는 플라스틱 성형과정 동안, 전체 폴리머의 매트릭스에 임베드될 수 있다.
세라믹을 함유하는 은은 Qian의 미국 특허 제 6,924,325호에 기재되어 있다. 수처리를 위한 은은 Souter 등의 미국 특허 제 6,827,874호, King의 제6,551,609호에 기재되어 있고, 일반적으로 이것은 정수를 위해 은 강화된 과립 탄소를 사용하는 것으로 알려진다. 물탱크용 은 코팅은 유럽특허출원 1647527호에 기재되어 있다.
다른 항균 금속은 구리 및 아연이고, 이것은 선택적으로 또는 부가적으로 항균 코팅에 병합될 수 있다. 은과 다른 금속을 함유하는 항균 코팅은 Edwards의 미국 특허 제4,906,466호 및 그 안의 참조에 기재되어 있다.
부가적으로 또는 선택적으로, 코팅은 이산화티타늄을 포함한다. 이산화티타늄은 졸-겔법으로 합성되는 박막으로 적용될 수 있다. 아나타제 TiO2는 광촉매이고, 이산화티타늄을 갖는 박막은 UV 및 주변광에 노출되는 외부표면상에 유용하다. 또한, 이산화티타늄의 나노결정이 폴리머에 임베드될 수 있다. 이에 더하여, 은 나노입자는 강화된 효율을 위해 이산화티타늄과 착물을 형성할 수 있다.
예를 들면, 박막 코팅은 수 마이크로미터의 얇은 두께를 가질 것이다. 코팅은 이에 더하여, 또는 선택적으로, 냉방장치에 사용되는 AEGIS®사 제품인 상표명 Microbe Shield™와 같은 반응성 실란 4급암모늄 화합물을 포함한다. 재료에 액체로서 적용될 때, AEGIS 살균제의 활성 성분은 무색 무취의, 양으로 하전된 중합체 코팅을 형성하고, 이것은 화학적으로 결합하고 처리된 표면으로부터 실질적으로 제거될 수 있다.
몇몇 항균 물질은 폴리머 매트릭스를 통해 이동할 수 있다. 이것은 폴리머 코팅이 코팅 내부에서 코팅 표면으로의 이동으로 인해 연속적으로 재생되는 항균 물질을 함유하는 것을 의미한다. 이러한 특징을 갖는 재료는 메쉬용 재료 및, 또한모듈의 관형 부분용 재료로서 적합하다.
추가의 구현예에서, 주둥이 재료 또는 재료의 일부, 바람직하기는 주둥이로 물을 마시는 인간의 입과 접촉하도록 제공되는 부분은 항균 물질을 함유하는 재료로 제조된다. 부가적으로 또는 선택적으로, 하우징 또는 하우징의 적어도 일부, 바람직하기는 하우징을 손으로 잡도록 구성된 하우징의 일부는 항균 물질을 함유하는 재료로 제조된다.
이 항균 물질은 재료 내부로부터 표면으로 이동하는 성질을 갖는다. 하우징이 이와 같은 재료로 제조되는 경우, 살균제는 또한 하우징 내부의 내표면으로 이동할 수 있다. 코팅 기술에 따라, 내표면 코팅은 욕조에 담금으로써 얻을 수 있고, 그 결과 내표면 뿐만 아니라 외표면 둘 다 항균제로 처리된다. 오직 내표면 또는 외표면 만을 처리해야 하는 경우, 또는 내표면과 외표면의 처리가 다른 경우, 분사와 같은 공정이 각각의 전용 표면 또는 표면들에 적용될 수 있다. 선택적으로, 하우징은 하우징의 내표면으로 항균 물질을 이동시키기 위해 이와 같은 재료로 제조된 내부층을 포함할 수 있다. 이것은 하우징 내부의 액체, 바람직하기는 물은 또한 살균제로 처리된다는 것을 의미한다. 이것은 다음에 더욱 상세히 설명되는 바와 같이 매우 중요한 쟁점이다.
몇몇 정수 장치는 내부 필터를 통한 흐르는 물의 화학적 처리에 기인하여 작용한다. 그러나, 미국 특허 제5,045,198호, 제5,705067호, 및 국제특허출원 WO 93/02781 및 WO 2004/050205에 기재된 바와 같이, 필터로서 공동 섬유가 미생물이 필터를 통과하는 것을 막기 위해 적용될 수 있고, 이것은 화학적 처리를 상당히 대신할 수 있다. 예방대책이 취해지지 않는다면, 이와 같은 필터는 필터 내부에 세균이 성장할 것이고, 이것은 미생물이 공동 섬유를 통해 누출된다면 건강 위험을 의미한다. 그러므로, 세균발육억제 섬유가 사용될 수 있다. 본 발명에 따르면, 재료를 통한 그리고 재료 내표면으로의 항균 물질의 이동이 공동 섬유 여과와 관련하여 또는 일반적으로 본 발명에 따른 디스펜서 또는 정수기 내부의 미생물의 함량을 감소시키기 위해 사용될 수 있다. 이 경우, 공동 섬유 자체의 항균 코팅은 생략할 수 있다.
항균 내부 코팅은, 유럽 특허 EP1401571, 미국 특허 제6,838,005호, 또는 Argonide®사에서 시판되는 제품명 Nanoceram®와 같이, 매트릭스에서 나노 섬유를 사용한 필터가 적용될 때 본 발명과 관련하여 선택될 수 있다
그러므로, 이동하는 항균제를 갖는 재료로 본 발명에 따른 유니트를 제조함에 의해, 장치 외부로부터의 감염뿐 아니라 내부로부터의 감염도 막을 수 있다. 이에 더하여, 또한 하우징 내부의 메쉬도 항균제로 처리된다.
특정 구현예에서, 정수기는 항균 표면을 갖는 주둥이 및 하우징이 제공되고, 이것은 살균적으로 동일하다. 그러나, 그들은 선택적으로 다를 수 있다. 또한, 하우징의 내부는 항균적으로 하우징의 외부와 다를 수 있다. 이것은 하우징 내부의 미생물이 하우징 외부와 다른 특성을 갖는 경우 유리할 수 있다. 예를 들면, 하우징 또는 주둥이, 또는 둘 다는 표면으로 이동하도록 병합 또는 침지된 제1 살균 물질을 갖는 폴리머로 제조될 수 있다. 이에 더하여, 내부 또는 외부는 효능에 대한 요구에 살균 효과가 맞도록, 예를 들면 시너지 효과를 얻기 위해, 그 위에 병합, 침지 또는 코팅된 제2 또는 추가의 살균제를 가질 수 있다. 이와 관련하여, PBO와 같은 상승제가 제2 살균제와 병합되거나 또는 대체제로서 사용될 수 있다.
항균제는 생산 중 재료에, 예를 들면, 중합체를 주조 또는 압출하기 전에 시약을 중합체에 혼합함으로써 병합될 수 있다. 선택적으로, 항균제는 예를 들면, 고온에서 재료로의 확산에 의해, 재료에 침지될 수 있다. 또 다른 선택적인 방법으로서, 재료는 예를 들면, 적층체의 형태로, 적층 재료로서 제공될 수 있고, 여기서 저수조가 내부층과 외부층 사이에 제공되고, 상기 저수조는 하우징 및/또는 주둥이의 외표면 위와, 임의로 하우징의 내표면 위에 시약을 제공하기 위해, 외부층을 통해 및 임의로 내부층을 통해 이동할 수 있는 살균제를 함유한다.
표면 코팅을 얻기 위한 추가의 가능한 방법은 자외선 조사 및 오존 노출 또는 산소 플라즈마에의 노출에 의해 달성되는 아마도 중합체 표면상의 분자 증기 침착 MVD이다.
비소는 대부분의 지표수, 특히 방글라데시와 미국의 많은 주의 지표수에서 발견되는 천연 발생 오염물이다. 냄새나 맛이 없으므로, 비소를 함유하는 물을 소비하는 중 통상적으로 경고가 인식되지 않는다. 특히 방글라데시에서, 많은 사람들이 통증, 신경성 피부 색소형성 및 손바닥과 손 위의 굳은살 등을 나타내는 만성 중독을 겪는다. 예를 들면, www.sos-arsenic.net에 따르면, 인도에서 물 샘플의 48.7%가 10 ppb를 초과하는 비소 함량을 갖고 23.8%는 50 ppb가 넘는다. 방글라데시에서, 이들 수치는 각각 43.0% 및 31.0%이다. 인도의 약 9백만 인구는 10 ppb 이상의 비소를 함유하는 물을 마시고 7백만명은 50 ppb를 넘는 비소를 함유하는 물을 마신다. 이러한 사실은 지표수로부터 비소를 제거하기 위한 저가이고 효율적인 수단에 대한 관심의 증가를 가져온다.
물에서 비소의 통상적인 제거는 산화철과 산화알루미늄을 뜻한다. Alcan®, Adedge® 및 Kemira®사가 비소 제거를 위한 이와 같은 산화물을 함유하는 수지를 갖는 시스템을 개발하여 왔다.
일반적으로, 비소는 물에 3가 형태 및 5가 형태로 존재하고, 여기서 3가 비소 As+3 형태가 더 독성으로 평가되고, 반면 5가 비소 As+5는 제거가 쉽다. 그러므로, 통상의 방법에서, 전체 As 함량을 특정 수준 미만, 통상적으로 10 ppb(parts per billion)에 상응하는 리터 당 10 마이크로그램 미만으로 낮추기 위해 As+ 3를 As+5로 산화시킨다.
지표수로부터 As를 제거하기 위한 시스템은 de Esparza의 미국 특허 제 6,461,535호에 기재된다. 이 경우, 비소를 응고된 콜로이드성 혼합물로 흡수시키기 위해 점토, 염화철 및 황화암모늄과 같은 응고제, 및 과염화칼슘과 같은 산화제가사용된다. 물을 사용하기 전에 점토가 물에 가라 않도록 15~20분 동안 기다리는 것이 필요하다.
As를 비산염의 Ksp가 10-5 이하인, 적어도 하나의 금속 이온 또는 금속-함유 이온을 포함하는 강 염기 음이온 교환수지로 제거하는 것에 관한 다른 시스템이 유럽 특허 출원 EP 1 568 660에 기재된다.
깨끗한 식수가 부족한 도시 지역에서, 상기의 시판가능한 정수 흡입 유니트 LifeStraw®는 대중성이 높아지고 있다. 수원으로부터 직접 유니트를 통해 입으로 물을 흡수함으로써 물 여과에 사용되는 유니트는 콤팩트하고, 주둥이를 포함하여 길이가 겨우 25cm이고 폭이 2.9cm이다. 이것은 유니트를 통해 흡수된 물이 인간이 소비하기에 안전하도록 즉시 작용한다. 유니트는 접촉시 이질균, 살모넬라균, 장내구균, 황색포도상구균 및 대장균과 같은 세균의 사멸에 극히 효과적인 특이적으로 개발된 할로겐-기재 수지, 6 마이크론 보다 큰 입자를 제거하기 위한 예비-필터, 및 과량의 요오드, 나쁜 냄새 및 맛을 억제하기 위한 활성탄소를 함유한다. 이 유니트는 설사, 이질, 장티푸스, 및 콜레라를 확산시키는, 질병 야기 미생물을 효과적으로 제거한다. 장비가 가난한 지역에 분배되기에 적합하게 하는, 즉각적인 정수 능력, 경량, 휴대용 구조 및 저비용과 같은 많은 이점을 가졌음에도 불구하고, 이것은 물로부터 비소를 제거하기에 유용하지 않다.
추가의 구현예에서, 본 발명에 따른 정수 유니트는 이들 모듈을 통해 연속적인 물 흐름을 위한 모듈에서의 다수의 구획을 갖고, 상기 유니트는:
- 물의 미생물을 사멸하기 위한 요오드 방출 수지를 갖는 구획,
- 요오드 스캐빈저는 요오드 포획 중 염소를 방출하도록 구성되고, 방출된 요오드의 양은 3가 비소를 5가 비소로 산화시키기 위해 구성되는, 요오드 스캐빈저를 갖는 하류방향 구획,
- 물에서 비소를 제거하기 위해 구성되는 비소 제거 수지를 갖는 추가의 하류방향 구획을 포함한다.
LifeStraw® 포맷에 본 발명에 따른 정수 유니트를 갖는, 일반적으로 정수뿐만 아니라 비소를 제거하기 위한 콤팩트하고 주문제작가능한 장치가 제공된다. 콤팩트 성질은, 비소의 제거가 용이하도록 비소의 성공적인 산화를 위해, LifeStraw®에서 폐기물인 염소를 사용함으로써 달성된다. 그러므로, 비소를 산화시키기 위한 부가적인 물질이 요구되지 않고, 이것은 비소의 산화를 위해 다양한 물질들이 첨가되는 선행기술과 대조되는 것이다. 그러므로, 본 발명은 완전히 다른 분야의 지식의 조합, 즉 우선 가난한 열대 국가에서의 정수 노하우, LifeStraw®와 같은 휴대용 유니트 및 현대적 가정용 장비 또는 더 큰 설비에서의 비소 제거 노하우를 이용한다.
본 발명이 저 비용을 포함시킴으로써 경제적으로 빈곤한 국가에게 생리적으로 깨끗한 물을 얻을 수 있도록 할 뿐 아니라 동시에 비소-프리 물을 얻을 수 있도록 하였다는 것을 인정하여야 한다. LifeStraw® 제품은 이미 깨끗한 물을 얻기 어려운 외딴 지역에서 대중성의 증가를 경험하였고, 비소 제거 능력을 갖는 광범위한 LifeStraw® 제품은 최종 소비자에게 지나치게 높은 비용을 부과하지 않을 것이다.
본 발명에 의해, 아래에서 명백해지는 바와 같이, 이온 교환 및 활성 탄소 모두는 먼 주거지에서 및 심지어 매우 빈곤한 지역에서도 깨끗한 물에 접근하는 것을 막지 않는 비용과 콤팩트로 사용될 수 있다. 그것에 의해, 특히 정부 및 비-정부 기관이 빈곤한 지역의 사람들에게 이와 같은 콤팩트 장비의 분배를 지원한다면, 저질 식수에 따른 질병의 확산을 철저히 막을 수 있다.
그러나, 본 발명의 적용이 빈곤하고 외딴 지역으로 제한되지 않고 기타 다양한 적용에 사용될 수 있다는 것을 명심하여야 한다. 예를 들면, 콤팩트성으로 인해, 이것은 일반적인 외부활동에도 적합하다. 특히, 물이 처음에는 깨끗하고 마시기에 적합한 것으로 보이지만, 무색, 무취 및 위험한 비소를 함유하는 미국의 산악 지역에서, 소비자들은 확장된 비소 제거 LifeStraw®과 같은, 경량의 휴대용 유니트가 본 발명의 이중 기능 덕분에 이후의 비소 유발 질환에 의한 고통을 막을 수 있다는 것을 확신할 것이고, 여기서 생리적 및 화학적 정화는 동시에 본 발명에 따른 유니트를 통해 직접 마시는 것을 가능하게 하는 정도로 수행된다.
바람직한 구현예에서, 요오드 스캐빈저 수지는 강 이온 교환수지이고, 예를 들면, 강 염기 음이온 교환 수지이다. 이와 같은 수지를 선택하는 것은 유니트의 콤팩트성을 촉진한다. 요오드 제거에 활성탄소를 사용하는 것은 잘 알려져 있다. 그러나, 활성탄소는 강 이온 교환 수지 만큼 효율적이지 않고 오히려 더 많은 양이 요구된다. 콤팩트 유니트를 얻기 위해, 특히 LifeStraw® 제품의 경우, 강 염기 음이온 교환 수지가 대신 연구되고 있다. 이 수지의 사용은, 상기한 바와 같이, 콤팩트성의 손실 없이 비소 산화의 가능성을 열었다.
하나의 가능성은 예를 들면, 제품명 AAFS50™ 으로 시판되는 Alcan® 수지로 알려져 있는, 활성 알루미나를 포함하는 비소 제거 수지이다. 선택적으로, 비소 제거 수지는 예를 들면, 제품명 AD33R™ 또는 AD33L™의 시판되는 Adedge® 수지와 같은 산화 제2철을 포함한다. 추가의 선택으로서, 비소 흡수능이 매우 큰 산화 제2철로 알려진 Kemira CPH 0180가 사용될 수 있다. 이들 시판 수지들은 스스로 비소 산화용 물질을 함유한다. 그러므로, 본 발명이 이들 시판 수지와 함께 사용되는 경우, As(III)의 As(V)로의 산화는 시판 수지의 양을 감소시키는데 사용되고, 따라서 우선 As(V) 제거능이 이용된다. 이와 같은 시판 수지의 양의 감소는 이들 수지의 실질적인 비용으로 인해 매우 관심이 높다. 또한 이 이유로, 가능하기는 산화알루미늄이 풍부하거나 또는 산화알루미늄으로 치환된 산화 제2철의 박막이 유용한 해결책으로 고려된다.
요오드는 생물학적 세정에 관하여 양호한 결과를 얻기 위해 특정시간 동안 활성이어야 한다. 활성 시간은 요오드 방출 수지에서 요오드 스캐빈저로의 흐름에 의존한다. LifeStraw®의 경우, 물은 오염된 수원으로부터 음수를 위해 콤팩트 유니트를 통해 입으로 직접 흡입되고, 활성 시간은 필수적으로 연장되어야 하며, 이것은 요오드 방출 수지와 요오드 스캐빈저 수지 사이에 빈 공간을 포함시킴으로써 달성될 수 있다. 빈 공간의 부피는 이 경우, 입으로 흡입할 때 장치의 통상 용적을 통해 물이 흐르는 동안 요오드와 물 오염물 사이의 반응 시간의 실질적인 연장을 제공하도록 선택된다. 용어 "실질적인 연장"은 통상적으로 요오드 방출 수지 구획을 통한 흐름시간에 따르는 흐름 시간의 연장을 포함한다. 그러므로, 빈 공간은 요오드 방출 수지를 갖는 구획의 부피와 견줄만한 부피를 가질 수 있다. LifeStraw 제품의 경우, 유속은 100~150 ml/분이고, 이것은 또한 동류 디자인의 경우, 본 발명에서 실행가능하다.
정수된 물로부터 과량의 염소와 기타 맛 또는 냄새 특성을 제거하는 것에 더하여, 임의로 요오드 제거를 위해 활성탄소가, 예를 들면 과립형 활성탄소(GAC)의 형태로 구획에 제공될 수 있다. 임의로 GAC는 은이 장전될 수 있다.
활성탄소는 요오드를 포획하는 수지의 하류방향에 사용될 수 있다. 이 배열은, 포획 수지가 우선 요오드를 취하고 상응하여 비소 산화를 위해 염소를, 다량의 활성 염소를 갖는 하이포아염소산염의 형태로 방출하는 이점이 있다. 선택적으로, 활성 탄소는 요오드 스캐빈저 수지와 혼합된다. 이 경우, 활성탄소는 염소의 방출없이 요오드의 일부를 취한다. 그러므로, 염소를 발생하지 않고 요오드를 취할 수 있는 활성탄소를 요오드를 취한 결과로서 염소를 방출할 수 있는 요오드 스캐빈저 수지와 혼합함으로써, 요오드 흡수와 염소 방출 사이의 원하는 비율을, 충분한 요오드 방출과 제거를 보장하면서, 한편으로는 적절한 비소 산화 및 다른 한편으로는 장치의 장기간, 저비용 작용에 필요한 예정된 양으로 얻을 수 있다.
활성 탄소가 또한 염소를 취하는 바와 같이, 염소는 As(III)에서 As(V)로의 적절한 전환을 보장하기에 충분한 시간 동안 물에 있다. 따라서, 비소 제거 구획의 상부에 활성탄소를 제공하는 것이 바람직하다.
비소제거능을 갖는 또는 갖지 않는 정수 유니트 형태의 본 발명은 다양한 물리적 구현예로 적용될 수 있다. 그러나, 높은 콤팩트성에 대한 가능성을 이용하는 바람직한 해결책은 예를 들면 LifeStraw®와 같은 관형의, 휴대용 정수 유니트이다. 여기저기 들고다니기 위해, 상기 장치는 유리하기는 40 cm보다 짧고, 또는 35 cm보다 짧다. 예를 들면, LifeStraw®는 길이가 25 cm, 폭이 2.9 cm이고 건조 중량이 95 g이다. 따라서, 휴대용 구현예에서의 유니트의 직경은 바람직하기는 50 mm 미만, 또는 40 mm 미만이다. 이와 같은 튜브는 LifeStraw®와 같이, 유니트를 통해 물을 흡입하기 위한 주둥이를 가질 것이다.
요오드 방출 수지의 양과 효능은 확실한 비소 제거를 달성하기 위해, 예를 들면, 10ppb 미만의 수준보다 낮게 조절되어야 한다. 이것을 달성하는데 필요한 수지의 양은 수중의 비소 함량과, 얻고자 하는 최종 비소 수준에 따른다. 그러므로, 본 발명에 따른 유니트는 물에 특정 양의 요오드를 방출하도록 구성되고; 요오드 스캐빈저 수지의 양과 효능은 그리고 나서 물에서의 활성 염소의 특정 양을 방출하도록 - 요오드의 특정 양에 따라 - 구성되고; 이와 같은 활성 염소의 특정 양은 비소의 실제적 양이 산화되도록 구성된다. 안전을 위해, 아마도 소량의 비소에도 불구하고, 수지는 또한 높은 비소 함량, 예를 들면, 약 최대 1000 또는 2000 ppb에도 작업을 보장할 수 있도록 구성될 수 있다. 비교로서, 방글라데시의 많은 수원에서 비소의 수준은 방글라데시 식수에 대한 허용한계 50 ppb를 훨씬 넘는 1200 ppb이다.
본 발명에 따른 유니트는 두번째 제거 단계를 위한 예비-단계로서 상기 비소 제거를 사용할 수 있다. 예를 들면, 요오드 스캐빈저는 비소를 50% 이상, 예를 들면, 99% 또는 99.9%를 제거하기에 충분한 염소를 방출할 수 있다. 반면, 예를 들면, 상기의 Adedge®사의 AD33 또는 Alcan®사의 AFSS50를 포함하는 두번째 단계에서, 나머지 비소 함량은 매우 낮은 정도까지 제거될 수 있다.
다단계 배열은 처음 산물이 비소의 처음 일부, 예를 들면 95%를 제거하는데 사용되고, 두번째 단계는 매우 낮은 함량으로 감소시키는데 사용되는 경우 유용하다. 두 단계 제거 시스템을 사용하는 이유는 첫 산물이 두번째 산물보다 훨씬 저렴할 수 있기 때문이다. 그러므로, 저비용의 첫 단계는 우선 대강의 비소 함량을 제거하는데 사용되고, 반면, 두번째의 더 고가의 단계는 10 ppb와 같은 미리 정해진 수준 이하로 비소의 나머지 부분을 제거하는데 사용되는 것일 수 있다.
예를 들면, Shaban W. Al Rmalli, 등의 "물에서 비소를 제거하기 위한 생물학적 재료 기재 방법(A biomaterial based approach for arsenic removal from water)", J. Environ. Monit. , 2005, 7, 279-282에는 생물학적 재료가 비소를 제거하는데 사용될 수 있다는 것이 기재되었다. 물 히아신스 식물(Eichhornia crassipes)의 건조 뿌리와 같은 생물학적 재료는 물에서 비소를 제거할 수 있다. 문헌에서, 96% 비소 제거가 예시된다. 제거 속도는 다소 느리지만, 즉 비소 80%를 제거하는데 30분 및 96%를 제거하는데 60분이지만, 결과는 비소 제거능의 전망이 있고 개선의 가능성이 있다. 이와 같은 저비용, 생물학적 재료는 상기와 같이 비소 제거의 첫번째 단계를 위한 후보로서 고려될 수 있다.
비소 제거를 위한 추가의 관심있는 재료는 미국회사 VeeTech, P.C.에서 G2 및 HIX라는 상품명으로 시판된다. 이들 제품들은 본 발명에 따른 단일 단계 비소 제거 또는 두 단계 비소 제거 시스템의 후보일 수 있다.
비소 제거에 대해 오직 하나의 단계가 사용되거나 또는 두 개 이상의 단계가 사용될 때, 목적은 비소를 매우 낮은 수준으로, 예를 들면, 10 ppb의 국제적으로 인식된 낮은 수준으로 감소시키는 것이다.
본 발명에 따른 유니트에서 수지의 상대적인 양의 영향을 남기기 위해 다음의 통상의 수치가 도움이 된다. 그러므로, 요오드 방출 수지의 양은 통상적으로 유니트 내부 부피의 5~30%, 바람직하기는 15~25%이다. 요오드 스캐빈저 수지의 양은, 통상적으로 유니트 내부 부피의 5~40%, 바람직하기는 20~30%이다. 비소 제거 수지의 양은 통상적으로 유니트 내부 부피의 5~50%이다. 존재한다면, 활성 탄소의 양은 통상적으로 유니트의 내부 부피의 20~40%이다.
LifeStraw® 제품과 비교하여, 본 발명에 따른 바람직한 정수 유니트는, 유니트를 통해 물을 흡입하기 위한 항균 주둥이를 갖는 휴대용 모듈 유니트로, 유니트의 길이는 40 cm미만이고, 직경은 50 mm 미만이다. 요오드 방출 수지의 양은 유니트 내부 부피의 5~50%이고, 요오드 스캐빈저 수지의 양은 유니트 내부 부피의 5~50 %이고, 비소 제거 수지의 양은 유니트 내부 부피의 5~50 %이다.
추가의 바람직한 해결책에서, 정수 유니트는 길이가 약 25 cm이고 직경이 약 30 mm이다. 요오드 방출 수지의 양은 유니트 내부 부피의 10~30 %이고, 요오드 스캐빈저 수지는 유니트 내부 부피의 10~30 %의 부피를 갖는 강 염기 음이온 교환 수지이고, 비소 제거 수지는 AD33 또는 AAFS50 또는 AD33 또는 AAFS50의 혼합물로, 유니트 내부 부피의 5~50 % 부피를 갖는다. 이에 더하여, 정제 유니트는 요오드 제거를 위한 활성 탄소를 갖는 구획을 포함할 수 있다. 활성 탄소의 양은 유니트의 내부 부피의 5~50 %, 또는 20~40 %이다. 탄소는 은이 장전될 수 있다.
요오드 방출 수지로서, 요오드 스캐빈저와 같이 다수의 제품이 시판되고 있다. 요오드 제거에 대한 기대되는 결과는, 예를 들면, 이후의 단계로서 과립형 활성 탄소과 결합하여 다우 케미컬사의 Dowex™ Marathon ™ A를 사용하여 달성되어 왔다.
본 발명에 따른 유니트와 결합될 수 있는 추가의 정화 선택사양은 예를 들면, 미국 특허 제 2005/258108호에 기재된 바와 같은 자외선 램프이다. 이와 같은 램프는 정수를 위한 상기 수단에 더하여 사용될 수 있다. 예를 들면, UV LED (발광다이오드:Light Emitting Diode) 램프는 유니트의 화학적 성질이 충분하지 않은 경우에 소독을 위해 사용될 수 있다. 그러므로, 유니트 내부에 비교적 적은 화학물질을 갖고도, 유니트는, 오염이 오염 수준에 대한 기대를 갑자기 넘는 경우에도 만족스럽게 수행될 수 있다.
UV LED의 온-오프 과정은 실제 오염 수단을 측정하기 위한 수단 또는 오염의 전체적 제거의 부족을 기록하기 위한 수단을 필요로 한다. 후자는 전기 회로로 수행될 수 있고, 그것을 통한 전도성은 오염물에 의해 결정된다. 이 경우, 방출된 세정제에 의해 물에 존재하는 이온들의 양이 고려되어야 한다. 그러나, GAC 구획 후, 물은 세정될 것이고, 물에서의 높은 전도성은 만족스럽지 않은 세정을 나타낼 것이다.
정수 유니트에서 예를 들면 출구면의 전기회로는, 정수 과정이 기본적으로 예상된 수준 내로 만족스러운지 여부를 나타내는데 사용될 수 있다. 예를 들면, 소형 전기회로와 배터리 또는 태양 전지가 램프를 비추기 위해 또는, 예를 들면 화학적 제품이 소멸되었을 때, 사라진 기능을 나타내기 위해 표시기의 색을 변화시키도록 사용될 수 있다.
본 발명은 도면을 참조로 더욱 상세히 설명될 것이다.
도 1은 모듈 시스템을 선행 기술 LifeStraw®와 비교한 도면이다.
도 2는 본 발명에 따른 모듈 시스템을 나타낸다.
도 3은 본 발명에 따른 확장된 모듈 시스템을 나타낸다.
도 4는 더욱 상세히 나타낸 모듈 시스템을 나타낸다.
도 5는 선택적인 모듈 시스템을 나타낸다.
도 6은 정수 유니트가 As 제거를 위해 구성되는 한 구현예를 나타낸다.
도 7은 정수 유니트가 As 제거를 위해 구성되는 추가의 구현예를 나타낸다.
도 1은 도면 상부의 선행기술의 정수 유니트 LifeStraw®와 도면 하부의 본 발명의 모듈 시스템간의 비교를 나타낸다. 두 시스템 모두 주둥이가 없이 설명되었음을 명심하라. 모듈 시스템은 진한 색으로 표시된 유니트의 왼쪽 말단에 2개의 필터 모듈과 상당히 긴 3개의 추가의 모듈들을 포함한다. 이와 같은 모듈 중 2개 및 성긴 필터와 미세 필터를 도 2에 더욱 상세히 나타내었다. 모듈의 상부 말단은 원통형 모듈 벽에 용접된 또는 접합된 메쉬로 덮여 있다. 도 3에서, 도 2의 4개의 노듈을 2개의 추가의 모듈과 함께 설명한다. 진한 색으로 나타낸 2개의 긴, 추가의 모듈은 외부 하우징의 주요부를 구성하는 더 긴 튜브로 모듈방식 배열로 삽입될 수 있는 종류이다.
도 4는 본 발명에 따른 정수 유니트(1)의 더욱 상세한 구현예를 나타낸다. 유니트 1은 3개의 모듈 4', 4", 4'"을 갖는 하우징(4)을 갖고, 그 중 적어도 2개는 정화 수지를 함유한다. 유니트(1)는 오염된 물 흐름(3)을 주입하기 위한 물 입구(2)와 깨끗한 물의 배출을 위한 주둥이(5) 형태의 물 출구를 갖는다. 주둥이(5)는 마지막 모듈 4'"의 일부이거나 또는 그 자체가 모듈일 수 있다. 임의로, 하우징(4) 및/또는 주둥이(5)는 항균 표면을 제공될 것이다.
도 5에 나타낸 바와 같이, 화학적 물 처리의 경우, 유니트(1)는 요오드 방출을 위한 요오드 방출 유니트가 있는 구획(6)을 갖는 제1 모듈을 포함한다. 요오드는 우선 미생물을 사멸하는데 사용된다. 요오드를 갖는 물은 제2의, 요오드 제거 수지를 갖는 구획(7)이 있는 하류 모듈로 흐르고, 여기서 요오드가 물에서 제거된다. 요오드 제거 수지는 과립형 활성 탄소(GAC)일 수 있고, 이것은 또한, 냄새와 맛을 제거하고 그리고 항균성이다. 요오드가 미생물에 대해 적절한 효과를 달성하기에 충분히 오래 작업하도록, 요오드 수지(6)와 요오드 스캐빈저(7) 사이에 빈 공간(14)이 제공되고, 빈 공간(14)의 크기는 물 흐름과 미리 정해진 필요한 반응시간에 비례하여 조절된다. 빈 공간은 첫번째 모듈의 일부 또는 두번째 모듈의 일부이거나 또는 그 자체가 모듈일 수 있다. 이에 더하여, 하우징(4) 내부 및 화학적 작용을 갖는 구획 내부에 또 다른 필터가 적용될 수 있다.
선택적으로 또는 부가적으로, 미세여과에 의해 물을 세정하기 위한 좁은 섬유가 사용될 수 있고, 이것은 예를 들면, 미국 특허 제 5,045,198호, 제5,705067호, 및 국제특허출원 WO 93/02781 및 WO 2004/050205에 기재된 바와 같은 방법 또는 시스템에 의해 적용될 수 있다.
도 6은 본 발명에 따른 유니트의 첫번째 구현예를 나타낸다. 유니트(1)는 As를 함유하는 오염된 물 흐름(3)의 주입을 위한 물 입구(2), 및 정수된 비소-프리 물의 방출(5)을 위한 물 출구(4)를 갖는다. 유니트(1)는 요오드를 방출하기 위한, 요오드 방출 수지를 갖는 제1 구획(6)이 있는 제1 모듈을 포함하고, 이것은 화살표(11)로 나타낸다. 요오드는 미생물을 사멸하는데 우선적으로 사용된다. 요오드를 갖는 물은 요오드 제거 수지를 갖는 구획(7)을 갖는 하류 모듈로 흐르고, 여기서 요오드는 화살표(11)의 멈춤으로 나타낸 바와 같이 제거되고, 염소가 방출되고, 이것은 화살표 (12)로 나타내었다. 구획(7)의 염소는 As(III)를 As(V)로 산화시켜 As(III)의 양을 점진적으로 감소시키고, 이것은 화살표(9)로 나타내었다. As(V)는 구획(8)의 비소 제거 수지로 제거되고, 이것은 화살표(10)로 나타내었다. 도 3에 물 출구로서의 주둥이(5)를 더욱 설명하였고, 상기 주둥이(5)는 항균 표면을 갖는다.
도 6의 유니트는 정수 및 비소제거에 사용되고, 비록 도 6은 기본 원리만을 나타냈지만, 기능을 최적화하기 위한 다른 수단이 보충될 수 있다.
개량된 시스템을 도 7에 나타내었다. 예를 들면, 유니트(1)는 부가적으로 염소 제거 구획(13)을 갖는다. 이 구획(13)의 수지는 과립형의 활성탄소(GAC)일 수 있고, 임의로 은이 장전된다. 요오드가 미생물에 대해 적절한 효과를 얻기에 충분히 길게 작업하도록, 요오드 수지(6)와 요오드 스캐빈저(7) 사이에 빈 공간(14)이 제공되고, 빈 공간의 크기(14)는 물 흐름과 미리 정해진 필요한 반응시간에 비례하여 조절된다.
이에 더하여, 물 입구(2)는 더 큰 입자들 또는 미생물을 제거하기 위해 기계적 필터(15)가 이어진다. 예를 들면, 기계적 필터는 LifeStraw® 제품에 사용되는 바와 같이, 크기가 6 마이크로미터보다 큰 입자 또는 미생물을 제거하기 위한 필터일 수 있다.
Claims (52)
- 길이가 50cm 미만이고 폭이 80mm 미만인 관형 하우징 형태이고, 상기 관형 하우징은 제1 말단에 물을 관형 하우징에 도입하기 위한 제1 구멍 및 반대 말단에 관형 하우징을 통해 물을 흡입하기 위한 주둥이를 갖고, 상기 주둥이는 반대 말단 쪽으로 좁아진 부분을 갖고 인간 입에 맞도록 구성된 휴대용 정수 유니트로, 상기 하우징은 최소한 서로 다른 정수 과립 수지를 함유하는 제1 모듈 및 제2 모듈을 포함하고, 제1 모듈은 제1 연결자를 갖고 제2 모듈은 제2 연결자를 갖고, 제1 및 제2 연결자는 둘 다 관형이고 제1 및 제2 모듈을 통한 물 흐름을 한정하도록 연결되고, 상기 제1 모듈 또는 제2 모듈 또는 둘 다는 수지의 혼합을 막기 위해 수지의 입자 크기보다 작은 메쉬 크기를 갖는 하나 이상의 수투과성 메쉬를 갖는 것을 특징으로 하는 휴대용 정수 유니트.
- 제1항에 있어서, 제1 모듈 또는 제2 모듈 또는 둘 다는 관형 하우징의 최소한 일부를 형성하는 것인 휴대용 정수 유니트.
- 제1항 또는 제2항에 있어서, 제1 모듈 또는 제2 모듈 또는 둘 다는 최소한 부분적으로 관형 하우징으로 삽입되는 것인 휴대용 정수 유니트.
- 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 메쉬가 관형 모듈의 통합부분인 휴대용 정수 유니트.
- 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 메쉬가 모듈의 관형 부분의 한쪽 말단 또는 두 말단 모두에 성형되는 것인 휴대용 정수 유니트.
- 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 모듈은 서로 분리가능하게 연결되는 것인 휴대용 정수 유니트.
- 제6항에 있어서, 상기 연결자들은 스크류 연결자, 스냅 핏 연결자이고, 또는 원뿔형 부싱을 포함하는 것인 휴대용 정수 유니트.
- 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 유니트는 대략 5cm 미만의 일정한 직경 및 40cm 미만의 길이를 갖는 튜브를 형성하기 위해 다수의 연속적으로 부착된 모듈을 갖는 것인 휴대용 정수 유니트.
- 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서, 하나 이상의 메쉬는, 메쉬 위 또는 메쉬 내에 세균, 바이러스 및 다른 미생물의 성장을 막기 위해, 항균제가 제공되는 것인 휴대용 정수 유니트.
- 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서, 최소한 하우징의 일부 또는 주둥 이의 일부 또는 최소한 둘 다의 일부는 항균 표면을 갖는 것인 휴대용 정수 유니트.
- 제10항에 있어서, 상기 항균 표면은 최소한, 손으로 하우징을 접촉하도록 구성되어 있는 하우징 표면의 일부 위에 있는 것인 휴대용 정수 유니트.
- 제10항 또는 제11항에 있어서, 상기 항균 표면은 최소한, 주둥이로부터 물을 마시는 인간의 입과 접촉하도록 제공되어 있는, 주둥이의 일부 위에 있는 것인 휴대용 정수 유니트.
- 제11항 또는 제12항에 있어서, 상기 항균 표면은 항균제에 의한 항균 코팅으로 제공되는 것인 휴대용 정수 유니트.
- 제9항 또는 제13항에 있어서, 상기 항균 코팅은 항균성 은을 함유하는 것인 휴대용 정수 유니트.
- 제14항에 있어서, 상기 항균성 은은 콜로이드인 휴대용 정수 유니트.
- 제14항에 있어서, 상기 항균 코팅은 은 방출 제올라이트를 포함하는 것인 휴대용 정수 유니트.
- 제13항에 있어서, 상기 항균 표면은 항균 유기실란 코팅을 포함하는 것인 휴대용 정수 유니트.
- 제9항 또는 제13항에 있어서, 상기 항균제는 이산화티타늄을 포함하는 것인 휴대용 정수 유니트.
- 제18항에 있어서, 상기 항균제는 중합체 매트릭스에 임베드된 이산화티타늄의 나노결정을 포함하는 것인 휴대용 정수 유니트.
- 제18항에 있어서, 상기 항균 코팅은 이산화티타늄과 착물화된 은 나노입자를 포함하는 것인 휴대용 정수 유니트.
- 제9항 또는 제13항에 있어서, 상기 항균제는 구리를 포함하는 것인 휴대용 정수 유니트.
- 제9항 또는 제13항에 있어서, 상기 항균제는 아연을 포함하는 것인 휴대용 정수 유니트.
- 제1항 내지 제22항 중 어느 한 항에 있어서, 최소한 하우징의 일부 또는 최 소한 주둥이의 일부 또는 최소한 메쉬의 일부는 재료 내부에 항균제를 갖는 재료로 제조되고, 상기 항균제는 재료의 내부에서 재료의 표면으로 이동하도록 구성되는 것인 휴대용 정수 유니트.
- 제23항에 있어서, 상기 항균제는 재료에 침지되는 것인 휴대용 정수 유니트.
- 제23항에 있어서, 상기 항균제는 재료에 병합되는 것인 휴대용 정수 유니트.
- 제23항에 있어서, 주둥이의 재료 또는 관형 하우징의 재료 또는 둘 다의 재료는 층상 재료로 제공되고, 저수조가 내부 및 외부층 사이에 제공되고, 상기 저수조는 외부층을 통해 이동할 수 있는 항균제를 함유하는 것인 휴대용 정수 유니트.
- 제26항에 있어서, 상기 항균제는 또한 항균제를 하우징 내부에 제공하기 위해 내부 층을 통해 이동할 수 있는 것인 휴대용 정수 유니트.
- 제26항 또는 제27항에 있어서, 상기 재료는 라미네이트 형태로 제공되는 것인 휴대용 정수 유니트.
- 제1항 내지 제28항 중 어느 한 항에 있어서, 정수 유니트는 미생물이 유니트를 횡단하는 것을 막기 위한 미세다공성 공동섬유를 포함하는 것인 휴대용 정수 유 니트.
- 제29항에 있어서, 공동 섬유는 항균 코팅을 갖는 것인 휴대용 정수 유니트.
- 제1항 내지 제30항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 정수 유니트는 미생물이 유니트로 횡단하는 것을 막기 위해 양으로 하전된 나노알루미나 섬유로 제조된 필터 매질을 포함하는 것인 휴대용 정수 유니트.
- 제29항에 있어서, 상기 양으로 하전된 나노알루미나를 함유하는 매질을 가진 유니트는 항균 코팅을 갖는 것인 휴대용 정수 유니트.
- 제1항 내지 제32항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 정수 유니트는 물 중의 미생물을 사멸하기 위한 요오드 방출 수지를 가진 모듈을 갖는 것인 휴대용 정수 유니트.
- 제33항에 있어서, 상기 정수 유니트는 요오드 구획의 하류에 요오드 스캐빈저가 있는 모듈을 갖는 것인 휴대용 정수 유니트.
- 제34항에 있어서, 상기 유니트는 제1 말단에 유니트를 통해 흐르는 물로부터 굵은 입자를 여과하기 위한 성긴(coarse) 필터, 성긴 필터의 하류에 미세 필터를 갖는 것인 휴대용 정수 유니트.
- 제35항에 있어서, 요오드 스캐빈저는 강 음이온성 수지인 휴대용 정수 유니트.
- 제36항에 있어서, 상기 강 음이온성 수지는 Dowex™ Marathon™ A인 휴대용 정수 유니트.
- 제36항에 있어서, 상기 유니트는 강 음이온성 수지의 하류방향에 과립형 활성탄소를 가진 모듈을 갖는 것인 휴대용 정수 유니트.
- 제34항에 있어서, 요오드 방출 수지가 있는 모듈과 요오드 스캐빈저 수지가 있는 모듈 사이에 빈 공간이 제공되고, 상기 빈 공간은 요오드와 물 오염물의 반응시간의 실제적 연장을 위해 구성된 부피를 갖는 것인 휴대용 정수 유니트.
- 제34항에 있어서, 상기 유니트는 요오드 방출 수지 모듈의 하류방향 모듈에 강 음이온성 수지를 갖고, 상기 강 음이온성 수지는 요오드 포획 중 염소를 방출하도록 구성된 요오드 스캐빈저이고, 방출된 염소의 양은 3가 비소를 5가 비소로 산화하도록 구성되는 것인 휴대용 정수 유니트.
- 제40항에 있어서, 상기 요오드 스캐빈저 수지는 강염기성 음이온 교환 수지인 휴대용 정수 유니트.
- 제41항에 있어서, 상기 강염기성 음이온 교환 수지는 활성 알루미나를 포함하는 것인 휴대용 정수 유니트.
- 제41항에 있어서, 상기 강염기성 음이온 교환 수지는 산화 제2철을 포함하는 것인 휴대용 정수 유니트.
- 제38항 내지 제41항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 유니트는 물에서 비소를 제거하도록 구성된 비소 제거 수지를 가진 추가의 하류방향 모듈을 갖는 것인 휴대용 정수 유니트.
- 제38항 내지 제42항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 유니트는 요오드 스캐빈저 수지의 하류방향에 활성 탄소를 가진 모듈을 갖는 것인 휴대용 정수 유니트.
- 제45항에 있어서, 활성 탄소는 은이 장전된 것인 휴대용 정수 유니트.
- 제1항 내지 제46항 중 어느 한 항에 있어서, 자외선(UV) 램프를 포함하는 휴대용 정수 유니트.
- 제47항에 있어서, 상기 UV 램프는 LED인 휴대용 정수 유니트.
- 제1항 내지 제48항 중 어느 한 항에 있어서, 정제 과정이 예정된 수준 내에서 만족스러운가를 나타내도록 구성된 전기 회로를 포함하는 휴대용 정수 유니트.
- 제49항에 있어서, 상기 전기 회로는 물을 통해 전도(conduction)를 측정하도록 구성되고, 상기 전도는 물의 오염에 의해 결정되는 것인 휴대용 정수 유니트.
- 제50항에 있어서, 전기 회로의 동력을 위한 태양전지를 포함하는 것인 휴대용 정수 유니트.
- 제1항 내지 제51항 중 어느 한 항에 따른 휴대용 정수 유니트의 제조방법으로, 상기 방법은,- 관형 모듈 형태의 내부 공동(inside cavity)을 갖는 몰드를 제공하는 단계,- 메쉬 재료의 밴드(band)를 제공하는 단계,- 상기 메쉬 재료를 사출몰드에 넣는 단계 ,- 몰드를 닫는 단계,- 폴리머를 제1 관형 모듈을 형성하도록 사출하고 메쉬의 가장자리 부분을 중합체로 과성형하는 단계,- 상기 제1 모듈에 전용 매질을 채우는 단계,- 상기 모듈의 열린 말단을, 제1 모듈에 연장하여 또 다른 모듈을 쌓음으로써, 상기 다른 모듈의 메쉬로 닫는 단계를 포함하는 것인 제조방법.
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