KR20090112902A - 세라믹 멤브레인을 이용한 정수 시스템 - Google Patents

세라믹 멤브레인을 이용한 정수 시스템 Download PDF

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Abstract

본 발명은 세라믹 멤브레인을 이용한 정수 시스템에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 고온의 정수를 여과할 수 있는 세라믹 필터부를 갖는 정수 시스템에 관한 것이다. 본 발명에 따른 세라믹 멤브레인을 이용한 정수 시스템은, 온수 공급 장치; 상기 온수 공급 장치에서 토출된 온수를 여과시키는 전처리 필터부; 상기 전처리 필터부에서 토출된 온수를 여과시키도록 다공성으로 형성된 세라믹 필터부; 및 상기 세라믹 필터에서 토출된 온수를 여과시키는 후처리 필터부를 포함한다. 본 발명에 의하면, 온수를 여과할 수 있고, 온수를 필요 온도까지 가열하는데 사용되는 소비 전력을 감소시킬 수 있다.
정수 시스템, 세라믹 필터부, 순간 가열 유닛

Description

세라믹 멤브레인을 이용한 정수 시스템{WATER PURIFING SYSTEM WITH CERAMIC MEMBRANE}
본 발명은 세라믹 멤브레인을 이용한 정수 시스템에 관한 것이다.
일반적으로 정수기는 물속에 함유된 중금속이나 이물질 등을 여과하여 깨끗한 물을 마실 수 있도록 하는 기기이다. 상기 정수기에는 물을 여과할 수 있도록 필터유닛이 설치된다. 상기 필터유닛에서 여과된 물은 냉수탱크와 온수탱크에 공급되거나 또는 곧 바로 취수될 수 있다.
상기 필터유닛에는 멤브레인 필터(membrane filter)가 포함될 수 있다. 상기 멤브레인 필터는 폴리머(polymer)가 가교결합으로 이루어진 유기막(organic membrane)이 포함된다. 따라서, 상기 멤브레인 필터에 유입된 물은 상기 유기막을 통과하면서 여과된다.
그러나, 종래 멤브레인 필터의 유기막은 45℃ 이상의 온수에서 폴리머의 가교결합구조가 풀어지게 되어 여과를 할 수 없었다. 따라서, 종래의 정수기에는 온수를 여과하기 곤란했었다.
또한, 종래의 정수기는 멤브레인 필터가 적용되는 한 냉수를 가열하여 온수 를 생성하므로, 온수가 생성되기 위해 소비되는 전력이 증가하였다.
상기한 제반 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은 온수를 여과할 수 있는 세라믹 멤브레인을 이용한 정수 시스템을 제공하는 것이다.
또한, 본 발명의 다른 목적은 온수를 생성하기 위해 상대적으로 적은 소비 전력을 사용할 수 있는 세라믹 멤브레인을 이용한 정수 시스템을 제공하는 것이다.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 세라믹 멤브레인을 이용한 정수 시스템은, 온수 공급 장치; 상기 온수 공급 장치에서 토출된 온수를 여과시키는 전처리 필터부; 상기 전처리 필터부에서 토출된 온수를 여과시키도록 다공성으로 형성된 세라믹 필터부; 및상기 세라믹 필터에서 토출된 온수를 여과시키는 후처리 필터부를 포함한다.
상기 세라믹 필터부는 내부가 비어있는 다수의 세라믹 튜브로 이루어지거나 또는 길이방향을 따라 다수의 중공이 형성되는 세라믹체로 이루어질 수 있다.
상기 온수 공급 장치에서는 45℃ 이상의 온수가 공급될 수 있다.
상기 전처리 필터부, 세라믹 필터부 및 후처리 필터부에는 냉수가 공급될 수 있다.
상기 후처리 필터부의 토출측에는 상기 후처리 필터부에서 여과된 온수가 유로를 따라 유동되는 동안에 가열되도록 순간 가열 유닛이 더 포함될 수 있다.
본 발명에 의하면, 온수를 여과할 수 있고, 온수를 필요 온도까지 가열하는데 사용되는 소비 전력을 감소시킬 수 있는 효과가 있다.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 구체적인 실시예에 관해 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명에 따른 세라믹 멤브레인을 이용한 정수 시스템의 제1실시예를 도시한 블럭도이다.
도 1을 참조하면, 상기 세라믹 멤브레인을 이용한 정수 시스템은 온수 공급 장치(10) 및 필터 유닛(30)을 포함할 수 있다.
상기 온수 공급 장치(10)로는 수도관 등으로 공급된 물을 가열하는 보일러가 적용될 수 있다. 이러한 온수 공급 장치(10)는 물을 대략 45℃ 이상으로 가열할 수 있다.
상기 온수 공급 장치(10)에는 온수관(21)이 연결된다. 상기 온수관(21)에는 필터 유닛(30)이 연결된다.
상기 필터 유닛(30)에는 냉수관(25)이 연결될 수 있다. 이때, 상기 냉수관(25)의 냉수는 대략 25℃ 이하일 수 있다.
상기 필터 유닛(30)은 온수관(21)와 냉수관(25) 상에 전처리 필터부(31), 세라믹 필터부(35) 및 후처리 필터부(37)가 순차적으로 배치되어 이루어질 수 있다.
상기 전처리 필터부(31)는 세디먼트 필터(32)(sediment filter) 및 프리카본 필터(33)(pre-carbon filter)로 이루어질 수 있다.
상기 세디먼트 필터(32)는 부직포가 적용되어 원수에 함유된 이물질과 부유물질을 여과한다. 상기 프리카본 필터(33)는 계면 활성탄이 적용되어 원수에 함유된 염소 성분이나 냄새 등을 여과한다.
상기 후처리 필터부(37)는 포스트카본 필터(14)(post-carbon filter)를 포함할 수 있다. 이때, 상기 후처리 필터부(37)에는 중공사막 필터(ultra filtration filter)와 나노필터(nano-filtration filter) 등이 더 포함될 수 있다.
상기 포스트 카본필터는 프리카본 필터(33)의 계면 활성탄보다 흡착력이 상대적으로 우수하여 색소와 냄새를 제거한다. 상기 중공사막 필터는 가운데가 비어 있는 실 모양의 막이 적용되어 원수에 함유된 세균을 여과한다. 또한, 상기 나노필터는 물에 포함된 세균을 살균한다.
상기 후처리 필터부(37)의 토출측 온수관에는 온수 취출부(27)가 연결되고, 상기 후처리 필터부(37)의 토출측 냉수관에는 냉수 취출부(29)가 연결될 수 있다.
도 2는 도 1의 세라믹 필터부의 제1실시예를 도시한 사시도이다.
도 2를 참조하면, 상기 세라믹 필터부(35)는 내부가 비어있는 다수의 세라믹 튜브(36)(ceramic tube)로 이루어질 수 있다. 상기 다수의 세라믹 튜브(36)들의 양단은 고정부재(37)에 고정되어 전체적으로 원기둥 형태의 클러스터(cluster)를 이룰 수 있다.
도 3은 도 1의 세라믹 필터부의 제2실시예를 도시한 사시도이다.
도 3을 참조하면, 상기 세라믹 필터부(45)로는 길이방향과 나란하게 튜브 형태의 중공(46)이 다수 형성된 세라믹체가 적용될 수 있다. 이러한 세라믹 필터 부(45)는 압출 방식에 의해 성형된 세라믹체에 길이방향을 따라 중공(46)을 가공하는 방식에 의해 제조될 수 있다.
상기와 같이 구성된 본 발명에 따른 세라믹 멤브레인을 이용한 정수 시스템의 제1실시예의 작용에 관해 설명하기로 한다.
도 1을 참조하면, 온수가 선택되면 상기 온수 공급 장치(10)에 연결된 온수관(21)에 의해 상기 필터 유닛(30)에 온수가 공급된다. 상기 온수관(21)의 온수는 전처리 필터부(31), 세라믹 필터부(35) 및 후처리 필터부(37)를 순차적으로 통과하면서 여과된다.
이때, 상기 세라믹 필터부(35)는 고온에 의해 변형되지 않으므로, 상기 세라믹 필터부(35)에 45℃ 이상의 온수가 공급되더라도 깨끗하게 여과될 수 있게 된다.
또한, 상기 세라믹 필터부(35)는 고압에 의해 변형되지 않으므로, 물이 고압으로 공급되는 시스템에 적용이 가능하다.
또한, 상기 온수 공급 장치(10)는 온수관(21)에 일정한 수압을 작용하므로, 온수를 유동시키기 위해 별도의 펌프를 설치하지 않아도 된다. 따라서, 상기 정수 시스템에서 발생되는 소음을 현저히 감소시킬 수 있다.
상기 후처리 필터부(37)에서 여과된 온수는 대략 45℃ 이상을 유지하면서 취출부(27)에 유입된다. 따라서, 사용자는 별도의 가열장치 없이 정수기에서 온수를 얻을 수 있게된다.
한편, 냉수가 선택되면 상기 냉수관(25)의 냉수가 필터 유닛(30)에 공급된다. 상기 냉수관(25)의 냉수른 전처리 필터부(31), 세라믹 필터부(35) 및 후처리 필터부(37)를 순차적으로 통과하면서 여과된다. 상기 여과된 냉수는 취출부(29)에 유입된다.
또한, 상기 정수된 온수와 냉수는 사용자의 목적에 따라 혼합되어 다양한 온도로 사용될 수 있다.
다음으로, 본 발명에 따른 세라믹 멤브레인을 이용한 정수 시스템의 제2실시예에 관해 설명하기로 한다. 상기 제2실시예를 설명함에 있어 제1실시예와 동일한 구성에 관해서는 동일한 도번을 부여하고, 그 설명을 생략하도록 한다.
도 4는 본 발명에 따른 세라믹 멤브레인을 이용한 정수 시스템의 제2실시예를 도시한 블럭도이다.
도 4를 참조하면, 상기 세라믹 멤브레인을 이용한 정수 시스템에는 온수관(21)에 순간 가열 유닛(50)이 더 포함된다. 이때, 상기 순간 가열 유닛(50)은 상기 후처리 필터부(37)의 토출측에 배치될 수 있다.
상기 온수관(21)은 순간 가열 유닛(50)의 내부에 지그재그로 구부러지거나 코일 형태로 구부러지게 형성된 열교환부(51)를 포함할 수 있다. 이때, 상기 열교환부(51)를 둘러싸도록 히터(53)가 배치될 수 있다. 상기 열교환부(51)를 구부러지게 형성함으로써 상기 히터(53)와의 열교환 면적을 증대시킬 수 있다.
또한, 상기 세라믹 필터부(35,45)는 정수 시스템의 제1실시예에서 설명한 세라믹 필터부(34,45)가 적용될 수 있다.
상기와 같이 구성된 본 발명에 따른 정수 시스템의 제2실시예의 작용에 관해 설명하기로 한다.
도 4를 참조하면, 온수가 선택되면 상기 온수 공급 장치(10)의 온수는 전처리 필터부(31), 세라믹 필터부(35) 및 후처리 필터부(37)를 순차적으로 통과하면서 여과된다.
이때, 상기 세라믹 필터부(35)는 고온 및 고압에 의해 변형되지 않으므로, 상기 세라믹 필터부(35)에 45℃ 이상의 온수가 공급되더라도 깨끗하게 여과될 수 있게 된다.
상기 후처리 필터부(37)에서 여과된 온수는 대략 45℃ 이상의 온도를 유지하면서 상기 순간 가열 유닛(50)으로 유입될 수 있다. 상기 순간 가열 유닛(50)의 열교환부(51)를 따라 유동하는 대략 45℃ 이상의 온수는 히터에 의해 70~99℃ 정도로 가열된 후 취출부(27)에 토출된다. 이때, 상기 온수의 취출 온도는 사용자의 선택에 따라 달라질 수 있다.
상기와 같이 순간 가열 유닛(50)에 온수를 공급함으로써, 적은 소비 전력으로도 70~99℃ 정도의 온수를 생성할 수 있게 된다.
본 발명은 온수를 여과시킬 수 있고, 적은 소비 전력으로도 고온의 온수를 생성할 수 있으므로, 산업상으로 현저한 이용 가능성이 있다.
도 1은 본 발명에 따른 세라믹 멤브레인을 이용한 정수 시스템의 제1실시예를 도시한 블럭도이다.
도 2는 도 1의 세라믹 필터부의 제1실시예를 도시한 사시도이다.
도 3은 도 1의 세라믹 필터부의 제2실시예를 도시한 사시도이다.
도 4는 본 발명에 따른 세라믹 멤브레인을 이용한 정수 시스템의 제2실시예를 도시한 블럭도이다.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *
10: 온수 공급 장치 21: 온수관
25: 냉수관 30: 필터 유닛
31: 전처리 필터부 35: 세라믹 필터부
37: 후처리 필터부 50: 순간 간열 유닛
51: 열교환부 53: 히터

Claims (6)

  1. 온수 공급 장치;
    상기 온수 공급 장치에서 토출된 온수를 여과시키는 전처리 필터부;
    상기 전처리 필터부에서 토출된 온수를 여과시키도록 다공성으로 형성된 세라믹 필터부; 및
    상기 세라믹 필터에서 토출된 온수를 여과시키는 후처리 필터부를 포함하는세라믹 멤브레인을 이용한 정수 시스템.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 세라믹 필터부는 내부가 비어있는 다수의 세라믹 튜브로 이루어지는 것을 특징으로 하는 세라믹 멤브레인을 이용한 정수 시스템.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 세라믹 필터부는 길이방향을 따라 다수의 중공이 형성되는 세라믹체 또는 그 조합으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 세라믹 멤브레인을 이용한 정수 시스템.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 온수 공급 장치에서는 45℃ 이상의 온수가 공급되는 것을 특징으로 하 는 세라믹 멤브레인을 이용한 정수 시스템.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 전처리 필터부, 세라믹 필터부 및 후처리 필터부에는 냉수가 공급되는 것을 특징으로 하는 세라믹 멤브레인을 이용한 정수 시스템.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 후처리 필터부의 토출측에는 상기 후처리 필터부에서 여과된 온수가 유로를 따라 유동되는 동안에 가열되도록 순간 가열 유닛이 더 포함되는 것을 특징으로 하는 세라믹 멤브레인을 이용한 정수 시스템.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR20210127501A (ko) * 2020-04-14 2021-10-22 주식회사 에코에너젠 가스 스크러버 장치

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