KR20090119672A - 나권형 필터 카트리지 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 나권형 필터 카트리지에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 필터 카트리지 내부에 활성탄소섬유가 제공된 나권형 필터 카트리지에 관한 것이다.
본 발명은, 원수를 정수함에 있어 전처리 또는 후처리를 위해 제공되는 탄소필터가 필요 없이 나권형 필터 카트리지가 그 내부에서 탄소필터의 기능을 수행할 수 있음에 따라 정수기의 부피를 축소 시킬 수 있음은 물론 탄소필터의 제거로 경제적 비용을 크게 줄일 수 있는 효과가 있다.
필터 카트리지
Description
본 발명은 나권형 필터 카트리지에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 원수를 필터 카트리지를 통한 정수시 전처리 또는 후처리 과정에서 적용되는 탄소필터가 필요 없이 탄소필터의 기능을 필터 카트리지 내부에서 수행할 수 있도록 하여 정수기의 부피 축소는 물론 이에 따른 경제적 비용을 크게 절감시킬 수 있는 나권형 필터 카트리지에 관한 것이다.
최근 경제 성장에 의한 산업규모의 확대와 대도시 및 공장 집중화 등에 의하여 환경오염의 문제가 크게 증대되고 있으며, 이에 따라 수질오염이 심각한 문제로 대두되어 식수의 경우 필수적으로 정수기를 통해 정수한 후 사용하고 실정에 있다.
정수기는 그 내부에 원수를 필터링 하기 위한 필터가 필수적으로 설치되며, 상기 필터는 부직포 필터, 활성탄 필터, 활성탄소섬유(ACF) 필터, 중공사막 필터, 이온교환수지 필터, 역삼투압 필터 등 물을 여과하는 방법 및 단계에 따라 다양한 정수 필터가 적용되고 있다.
이외에도 종래 정수기에 적용되는 필터로서 나권형 필터 카트리지가 제시된 바 있으며, 이는 대한민국 특허 등록 제10-0477585호 "나권형 분리막 모듈 제조방 법"에서 그 제조방법에 잘 설명되어 있다.
상기 나권형 필터 카트리지는, 통상적으로 평막 형태의 한외여과막, 나노여과막, 역삼투여과막 등을 이용하여 나권형 형태로 모듈화 되어 있다. 특히 나노여과막 혹은 역삼투여과막은 부분여과 방식으로 오염물질이 농축되는 공급수쪽의 일부분은 농축수 방출라인으로 버려지기 때문에 중공사막 형태의 모듈 방식보다 오염에 대한 내성이 높은 것으로 알려져 있다. 또한 나권형 모듈에 사용하는 평막은 지지를 할 수 있는 부직포 위에 코팅이 되어 있는 구조이므로 고압에서 운전이 중공사막의 형태보다 안전하며 평막의 형태로는 동일부피에 유효면적을 최대화 하는 구조로 되어 있는 것이 특징이다.
그리고, 나권형 필터 카트리지로 주로 사용되는 나노여과막과 역삼투여과막은 인체에 유해한 철, 녹 등의 찌거기는 물론 미생물과 중금속 이온류들의 제거가 가능하여 가정용 정수 필터카트리지로 뿐만 아니라 산업용 모듈에까지 널리 사용되어 지고 있다.
그 구조를 살펴보면, 일측에 정수 배출구가 형성되고 표면에 길이 방향을 따라 다수개의 정수 유입공이 형성되는 파이프 형상의 필터 튜브와, 멤브레인 시트의 일면에 망사 시트가 면밀착된 상태에서 일측이 상기 필터 튜브에 고정되어 여러겹 즉, 나권형으로 감겨지는 필터링 시트와, 상기 필터링 시트가 상기 필터 튜브에 감겨진 상태에서 원형의 하우징 외관을 이루도록 접착시키는 접착 시트로 이루어져 원수 유입구를 갖는 케이스에 정수 배출구가 노출된 상태로 결합된다.
여기서, 상기 필터링 시트는, 정수유입 튜브를 상단으로 놓고 보면 필터링 시트의 양측과 하단부가 접착되어 봉투형태로 된 상태로 양측의 멤브레인 시트의 내부에는 정수된 물이 필터 튜브로 흘러갈 수 있도록 정수 유로를 만들어 주는 멤브레인용 망사 시트가 있는 상태로 권취되어 나권형 형태를 이루고 외관은 나권형으로 감겨진 상태를 유지할 수 있도록 감겨진다.
상기 나권형 필터 카트리지는, 정수기 등에의 설치시 나권형 필터 카트리지와 함께 원수가 유입되는 입구 및 정수가 배출되는 출구에 탄소필터가 별도로 설치되어 2개의 탄소필터와 함께 순차적으로 원수를 필터링 하게 된다.
상기와 같이 나권형 카트리지가 전처리 및 후처리 과정에 탄소필터를 설치하게 되는 것은 상기 나권형 필터 카트리지는 입자성 물질, 미생물 또는 유독한 광물질 등은 필터링 할 수 있지만 잔류염소 등에 의한 나권형 카트리지 특히, 폴리아마이드 복합막의 내구성이 취약한 문제점이 있고 또한 탄소필터가 유기 화학물질 또는 악취 등의 오염물질에 대한 우수한 제거 성능을 가지고 있기 때문이다.
그리고, 상기 탄소필터는 수백 만개의 미세한 구멍을 형성하도록 특수 열처리된 나무, 코코넛, 석탄 등의 입자성 활성탄소 혹은 섬유계의 탄화에 의해 만들어지는 활성탄소섬유 등으로 만들어지며, 여러 종류의 화학 오염물질 제거에 이용되고 있다. 특히 살충제, 제초제, 산업폐기물과 같은 유기 화학물질 제거에 효과적이고, 또한, 라돈, 염소, 악취제거에도 효과적이어서 필터링 구간에 필수적으로 설치되고 있다. 하지만, 상기 탄소필터도, 미생물이나 유독한 광물질은 제거 할 수 없는 단점을 가지고 있다.
이에 따라 정수기에 나권형 필터 카트리지 또는 탄소필터를 적용하여 설치하 고자 하는 경우 항상 나권형 필터 카트리지의 전처리 또는 후처리 공정에 별도의 탄소필터를 필수적으로 설치하여 사용함에 따라 정수기의 공간 확보는 물론 별도의 탄소필터 설치에 따른 비용이 상승되는 문제점이 있어 왔다.
이에, 본 발명은 상기한 문제점을 해결하고자 창안된 것으로, 본 발명의 목적은 나권형 필터 카트리지가 원수를 정수함에 있어 전처리 또는 후처리를 위해 제공되는 탄소필터가 필요 없이 필터 카트리지가 그 내부에서 탄소필터의 기능을 수행할 수 있도록 하는데 있다.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 나권형 필터 카트리지에 있어서, 일측에 정수 배출구가 형성되고, 표면에 길이 방향을 따라 다수개의 정수 유입공이 형성되는 파이프 형상의 필터 튜브와; 내부에 필터 공간을 형성하도록 2겹의 시트지로 이루어지고 그 내부에 멤브레인용 망사 시트가 구비된 멤브레인 시트, 상기 멤브레인 시트의 일면 또는 양쪽면에 유로가 형성된 망사 시트를 적층시킨 상태에서 일측이 상기 필터 튜브에 고정되어 롤 형태를 이루며 감겨지는 필터링 시트와; 상기 필터링 시트의 유로 또는 상기 필터 튜브 내측에 제공되는 활성탄소섬유와; 상기 필터링 시트가 상기 필터 튜브에 감겨진 상태에서 원형의 하우징 외관을 이루도록 접착시키는 접착 시트를 포함하는 것을 특징으로 한다.
이때 필터링 시트의 유로에 활성탄소섬유가 제공되는 경우, 멤브레인용 망사 시트 또는 망사 시트의 어느 한쪽 또는 양쪽에 제공될 수 있다.
상기 활성탄소섬유는, 펠트, 부직포, 페이퍼 형태를 가지며, 상기 멤브레인용 망사 시트, 망사 시트 또는 필터 튜브 내측에 각각 또는 동시에 일체형으로 흡착 결합된 것을 적용할 수 있다.
또한, 상기 활성탄소섬유는, 활성탄소섬유 시트로 이루어져 상기 멤브레인용 망사 시트 또는 망사 시트의 일면 또는 양면에 각각 또는 동시에 제공되는 것을 적용할 수 있다.
상기 활성탄소섬유 시트는, 섬유사로 이루어져 상기 섬유사들의 합침 또는 직조되어 이루어진 것이 적용된다.
따라서, 본 발명에 따른 나권형 필터 카트리지는, 나권형 필터 카트리지가 원수를 정수함에 있어 전처리 또는 후처리를 위해 제공되는 탄소필터가 필요 없이 필터 카트리지가 그 내부에서 탄소필터의 기능을 수행함에 따라 정수기의 부피를 축소 시킬 수 있음은 물론 탄소필터의 제거로 경제적 비용을 크게 줄일 수 있는 효과가 있다.
또한, 나권형 필터 내에서 활성탄소섬유의 삽입 형태가 나권형으로 되어 있어 처리수의 접촉 효율을 증가시켜 활성탄소섬유의 효율을 증가 시킬 뿐만 아니라 높은 공극율을 가지는 활성탄소섬유에 항균 혹은 살균물질 등을 처리 하여 기능성을 부가할 수 있는 효과가 있다.
이하, 본 발명에 따른 나권형 필터 카트리지의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조로 하여 상세히 설명하며 본 발명을 설명함에 있어 관련된 공지 기술 등은 본 발명의 요지를 흐리게 할 수 있다고 판단되는 경우 그 자세한 설명은 생략하기로 한다.
본 발명은, 정수용 필터를 이루는 나권형 필터 카트리지에 관한 것이다.
상기 나권형 필터 카트리지는, 정수 배출구(120)를 갖는 필터 튜브(100)와, 내부에 멤브레인용 망사 시트(224)가 구비된 멤브레인 시트(220)와 망사 시트(240)로 이루어져 유로를 통해 원수를 안내 및 정수하게 되며 상기 필터 튜브(100)에 롤 형태를 가지며 감겨지는 필터링 시트(200)와, 상기 필터링 시트(200)에 의해 형성되는 유로에 제공되는 활성탄소섬유(300)와, 상기 필터링 시트(200)가 상기 필터 튜브(120)에 감겨진 상태에서 원형의 외관을 유지하도록 하는 접착 시트(400)를 포함하여 구성된다.
상기 필터 튜브(100)는, 일측에 정수 배출구(120)가 개방 형성되도록 파이프 형상을 가지며, 그 외측에는 길이방향을 따라 다수개의 정수 유입공(140)이 형성되어 상기 정수 유입공(140)들을 통해 유입되는 물을 정수 배출구(120)를 통해 배출하게 된다.
상기 필터링 시트(200)는, 멤브레인 시트(220)와, 상기 멤브레인 시트(220)의 일면 또는 양쪽면에 밀착되는 망사 시트(240)로 이루어져 상기 멤브레인 시트(220)와 상기 망사 시트(240)의 일측이 상기 필터 튜브(100)의 일측에 고정된 상태에서 나사방향으로 여러겹 감겨져 구성된다.
즉, 상기 필터링 시트(200)는, 상기 필터 튜브(100)에 일측이 고정된 상태에서 롤 케이크 형상으로 여러겹으로 감겨져 형성된다.
상기 멤브레인 시트(220)는, 내부에 필터 공간(222)을 형성하도록 2겹의 시트지로 이루어지도록 하며, 상기 멤브레인 시트(220)의 상기 필터 공간(222)에는 멤브레인용 망사 시트(224)가 제공된다.
이때 멤브레인용 망사 시트(224) 또는 망사 시트(240)에 활성탄소섬유가 펠트, 페이퍼, 부직포 등의 형태로 결합된 것 또는 섬유사가 씨줄과 날줄로 서로 직조되어 이루어진 것 등이 적용될 수 있고, 또한 멤브레인용 망사 시트(224) 또는 망사 시트(240)의 일면 또는 양면에 시트 형태로 덧 대어질 수도 있다.
상기 활성탄소섬유(300)는, 상기 필터링 시트(200)를 이루는 멤브레인 시트(220) 내부의 멤브레인용 망사 시트(224)와 망사 시트(240)에 정수 조건에 따라 각각 제공 또는 양쪽에 모두 그 제공 형태를 동일하게 하거나 달리하여 제공될 수도 있다.
즉 상기 활성탄소섬유(300)는, 상기 멤브레인용 망사 시트(224) 또는 망사 시트(240)에 일체형으로 흡착 결합 또는 활성탄소섬유 시트(320)로 이루어져 상기 멤브레인용 망사 시트(224) 또는 망사 시트(240)의 일면 또는 양면에 제공됨이 가능하다. 또한 흡착 결합 형태와 시트 형태로 덧대는 방식을 모두 적용할 수도 있다.
상기 활성탄소섬유 시트(320)는 섬유사들이 펠트, 페이퍼, 부직포 등의 형태로 결합된 것 또는 섬유사가 씨줄과 날줄로 서로 직조되어 이루어진 것 등이 적용 될 수 있다.
여기서, 상기 활성탄소섬유(300)는 비표면적이 500~3000 m2/g인 것이 적용될 수 있다.
추가로, 본 발명에서는 필요한 경우 활성탄소섬유 시트(320)의 표면 및 내부에 다양한 기능을 부여할 수 있는 첨가제로 여러 가지 기능성 물질의 도입이 가능하다. 즉, 상기 활성탄소섬유 시트(320)의 표면에 첨가제를 코팅하거나, 상기 활성탄소섬유 시트(320)의 내부에 첨착(impregnation)시켜 첨가제가 균일하게 존재하도록 하여 기능성을 부여할 수 있다.
이들 첨가제는 본 발명에서 특별히 한정하지 않으며, 활성탄소섬유 시트(320)로서의 기능을 저하시키지 않는 범위 내에서 살균제, 항균제, 미네랄 공급제, pH 조절제 및 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택 가능하다.
상기 첨가제는 본 발명에 따른 필터 카트리지를 적용하고자 하는 장치 또는 분야에 적합하도록 당업자에 의해 선택이 가능하다. 예를 들면, 항균제를 활성탄소섬유 시트(320)에 코팅하거나 첨착시켜 상기 활성탄소섬유 시트(320)에 살균 및 항균성을 부여할 수 있다.
상기 항균제로는 본 발명에서 특별히 한정하지 않으며, 공지된 모든 항균제가 가능하고, 일예로 은 나노, 비타민 C, 키토산 분말, 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택되어질 수 있다. 특히 은 나노의 경우 항균 특성이 우수한 것으로 알려져 있으며, 이의 사용에 따라 각종 세균, 바이러스 등에 대한 항균 효과가 우 수하다. 부연하면, 은 나노를 활성탄소섬유 시트(320)에 도입하는 경우 상기 활성탄소섬유 시트(320)가 있는 부분이 정수 여과된 물과 접촉하기 때문에, 상기 은 나노의 항균 특성이 최종 여과 정수수에 부여되어 상기 정수수의 살균 항균성을 유지하도록 도와준다.
이러한 항균제에 더하여 또는 별도로 상기 활성탄소섬유 시트(320)에 미네랄 공급제나 pH 조절제를 코팅 또는 첨착시켜 미네랄 공급수를 제공하거나 pH를 조절하여 알칼리수 또는 산성수의 제공이 가능하다.
상기 미네랄 공급제와 pH 조절제는 본 발명에서 특별히 한정하지 않으며, 공지된 미네랄 공급제, pH 조절제가 사용가능하다. 일예로, 맥반석, 토르말린, 제오라이트, 게르마늄, 일라이트 등이 미네랄 공급제와 pH 조절제로 적용될 수 있다, 이들 세라믹은 나트륨, 칼륨, 칼슘, 마그네슘 등의 알칼리를 포함하는 규산염 광물로, 상기 알칼리는 망사 시트와 접촉하는 물과 반응하여 알칼리 활성수 또는 미네랄 활성수를 제공하게 된다.
일예로, 칼슘의 경우 하기 반응식에 나타낸 바와 같이, 칼슘 한 분자와 물 2분자가 반응하여 수산화칼슘이 형성된다. 이 과정에서 칼슘에서 나온 전자의 일부는 수소 기체 형성에 사용되고 나머지 전자는 물속에 남아있음과 동시에 수산화기가 형성된다. 결국 칼슘의 물과의 반응에서 형성된 수산화기(OH-)의 증가는 pH 값 상승을 유발시키며 이에 의해 알칼리 환원수가 되고, 상기 Ca2+는 물에 녹아 있어 미네랄 활성수가 된다.
Ca + 2H2O → Ca(OH)2 + H2 (=2H + 2e- )↑ → Ca2+ + 2OH- + H2↑
이에 따라 별도의 알카리 환원수 제공 장치를 구입할 필요 없이 활성탄소섬유 시트(320)에 미네랄 공급제나 pH 조절제를 도입하여 알칼리 환원수 또는 미네랄 활성수를 얻을 수 있다.
이러한 첨가제를 활성탄소섬유 시트(320)에 적용하는 경우, 상기 활성탄소섬유 시트(320)의 기공을 막지 않을 뿐만 아니라 물성을 저해하지 않는 범위에서 사용하고, 그 함량은 첨가제를 사용하여 얻고자 하는 효과, 활성탄소섬유 시트(320)의 물성 및 경제적인 면을 고려하여 적절하게 사용한다. 바람직하기로 활성탄소섬유 시트(320) 100 중량에 대하여 30 중량 이하 범위로 사용하는 것이 보다 바람직하다.
상기 접착 시트(400)는, 일면에 접착성 물질이 도포된 것으로, 상기 필터링 시트(200)가 상기 필터 튜브(100)에 감겨진 상태에서 원형의 하우징 외관을 이루도록 접착시킨다.
또한, 상기 활성탄소섬유(300)는, 유입된 물의 접촉 시간, 활성탄소섬유의 조밀도, 활성탄소섬유의 양, 활성탄소섬유를 통과하는 물의 양에 따라 결정되므로, 상기 활성탄소섬유(300)를 펠트 형태, 부직포 형태, 페이퍼 형태, 시트 형태, 직조 형태 등으로 제조하면 된다.
또한, 본 발명의 나권형 필터 카트리지는, 필터 튜브(100)의 내측 전체 또는 정수 배출구(120)의 일정구간에 활성탄소(500)가 제공될 수 있다. 상기 활성탄 소(500)는 펠트 형태, 부직포 형태, 페이퍼 형태의 활성탄소섬유 또는 입자형 활성탄소, 또는 블록형으로 가공된 활성탄소가 필터 튜브 내측에 충진하여 일체형으로 결합될 수 있다. 상기 블록형 활성탄소는 활성탄소섬유 또는 입자형 활성탄소로 제조될 수 있다.
이때, 추가적으로 멤브레인용 망사 시트(224) 또는 망사 시트(240)에 활성탄소섬유가 더욱 제공될 수 있다. 상기 활성탄소섬유는 펠트 형태, 부직포 형태 또는 페이퍼 형태로 일체화되거나 멤브레인용 망사 시트(224) 또는 망사 시트(240)의 일면 또는 양면에 시트 형태로 제공될 수도 있다. 또한 이 경우에도 멤브레인용 망사 시트(224) 또는 망사 시트(240)에 상술한 살균제, 항균제, 미네랄 공급제, pH 조절제 및 이들의 혼합물 등이 적용될 수 있다.
상술한 바와 같이, 본 발명은 필터 카트리지 내부에 활성탄소섬유를 나권형으로 제공함에 따라 정수시 전처리 또는 후처리 과정에서 적용되는 탄소필터가 필요 없이 탄소필터의 기능을 필터 카트리지 내부에서 수행할 수 있도록 한다. 이에 따라 활성탄소섬유의 처리수 접촉 효율을 증가되어 활성탄소의 효율을 증가시키는 것이 가능하도록 하고, 활성탄소섬유에 기능성을 부여하여 필터여재(한외여과막, 나노여과막, 역삼투여과막)의 항균 및 살균기능을 통한 생물학적 오염과 유기 화합물에 의한 나노여과막이나 역삼투여과막이 물성저하가 발생되는 것을 방지할 수 있다. 이와 더불어 폴리아마이드 형태의 복합막으로 하여 잔류 염소에 의한 내구성이 떨어지는 현상을 막아 정수기의 부피 축소가 가능하도록 함은 물론 이에 따른 경제적 비용을 크게 절감시킬 수 있다.
또한, 도 6 또는 도 7은 본 발명에 따른 다른 실시예로서, 상기 필터 튜브(100)와 상기 필터링 시트(200)가 상기 접착시트(400)를 통해 그 외형이 원형의 하우징 외관을 이루는 하우징 몸체(800)로 이루어져 필터 케이스(600) 내에 위치되도록 함을 도시한 것이다.
여기서, 상기 필터 케이스(600)는, 상기 하우징 몸체(800)를 커버하는 상태로 결합되며 후방에 상기 하우징 몸체(800)를 통과하여 배출되는 정수가 통과되도록 정수 배출공(612)을 갖는 본체(610)와, 상기 본체(610)의 전방에 결합되며 원수 유입공(622)을 갖는 커버(620)로 이루어진다.
그리고, 상기 필터 케이스(600)의 내측 전방 위치와 상기 하우징 몸체(800)의 전방 사이에 필터 블럭(700)이 더 제공되도록 하여 유입되는 원수가 1차로 필터링 된 후 하우징 몸체(800)를 통해 2차로 필터링 될 수 있도록 할 수 있다.
상기 필터 블럭(700)은, 원수를 필터링 하기 위한 것으로 활성탄소섬유 등 다양한 재료가 적용될 수 있다. 대표적으로 펠트 형태, 부직포 형태, 페이퍼 형태, 커트 형태가 적용될 수 있으며, 이는 활성탄소섬유, 입자형 활성탄소 또는 블록형으로 가공된 활성탄소가 가능하며 본 발명은 이에 한정되는 것은 아니다.
또한, 상기 필터 케이스(600)를 이루는 본체(610)의 후방 원주면상에 배출공(614)을 더 제공하여 유입되는 원수가 필터 블럭(700)을 통해 필터링 된 후 바로 배출될 수 있도록 하여 생활 용수 등을 공급하는데 적용할 수 있다.
이상에서와 같이 구성되는 본 발명에 따른 나권형 필터 카트리지의 조립 및 정수 과정을 상세히 설명한다.
조립시에는, 먼저, 내부에 멤브레인용 망사 시트(224)가 구비된 멤브레인 시트(220)를 절반으로 접은 다음 일면 또는 양쪽면에 망사 시트(240)를 적층시켜 필터링 시트(200)가 이루어지도록 한다. 그 다음 상기 망사 시트(240)의 일측을 필터 튜브(100)의 일측에 고정시킨 다음 가장자리는 접착제를 도포하여 상기 필터링 시트(200)를 롤 형태로 감으면 된다. 이후 접착 시트(400)로 상기 필터링 시트(200)의 단부를 접착시켜 원형의 외관이 이루는 하우징 몸체(600)가 이루어지도록 하면 된다.
그런 다음, 하우징 몸체(800)를 패킹(260) 등을 통해 원수 유입공(622)과 정수 배출공(612)이 형성된 필터 케이스(600) 내에 삽입 시킨후, 상기 필터 튜브(100)의 정수 배출구(120)가 상기 정수 배출공(612)과 연통되도록 오링 등을 통해 기밀 유지상태로 결합시킨 다음 상기 필터 케이스(600)를 정수기 등에 설치하면 조립이 완료 된다.
이후, 정수기를 사용하게 되면, 원수가 필터 케이스(600)의 원수 유입공(622)을 통해 유입된 후 1차로 필터 블럭(700)을 통해 필터링 된 상태에서 2차로 롤 형상으로 감겨지며 필터링 시트(200)를 이루는 멤브레인 시트(220) 내부의 멤브레인용 망사 시트(224)와 망사 시트 (240)의 유로를 통해 이동되면서 이물질 등이 필터링 되면서 통과하게 되는데, 이때 원수는 정수 조건에 따라 배치된 활성탄소섬유(300)를 동시에 통과하면서 정수되어져 상기 필터 튜브(100)에 형성된 정수 유입공(140)과 정수 배출구(120)를 통해 정수된 상태로 필터 케이스(600)의 정수 배출공(612)을 통해 배출되게 된다.
이하에서는, 본 발명에 따른 나권형 필터 카트리지의 실시예를 기술하며, 하기 실시예 및 비교예는 본 발명을 보다 명확히 표현하기 위한 목적으로 기재될 뿐 본 발명의 내용이 하기 실시예에 한정되는 것은 아니다.
<실시예 1>
활성탄소섬유로 이루어진 시트를 이용하여 도 5에서 나타낸 바와 같이, 멤브레인용 망사 시트에 활성탄소섬유 시트를 적용하여 나권형 필터 카트리지를 제작하였다. 상기 제작된 나권형 필터 카트리지를 이용하여 5톤의 물을 주입(통수)하여 잔류염소 제거율을 측정하였고, 얻어진 결과를 도 8에 나타내었다.
도 8은 활성탄소섬유 시트와 멤브레인용 망사 시트가 구비된 나권형 카트리지의 정수량에 따른 잔류염소 제거율을 보여주는 그래프이다.
상기 도 8을 참조하면, 잔류염소 제거 성능이 정수시작에서부터 높았으며, 정수량 5톤 정수 시점까지도 약 95% 이상의 높은 제거 성능을 유지함을 확인하였다. 이러한 효과는 흐르는 유로의 방향과 일치하고 활성탄소섬유의 수처리 접촉 효율을 증가시키게 되므로 가능하다.
이상은 본 발명에 따른 나권형 필터 카트리지의 바람직한 실시예를 상세한 설명을 통해 구체적으로 도시하고 설명하였으나, 본 발명의 범위는 설명된 실시 예에 국한되어 정해져서는 안되며 후술하는 특허청구의 범위뿐 아니라 이 특허청구의 범위와 균등한 것들에 의해서 정해져야 한다.
본 발명은 정수기용 필터로 적용됨.
도 1은 본 발명에 따른 나권형 필터 카트리지의 사시도,
도 2는 도 1의 요부 절개 사시도,
도 3은 도 1 또는 도 2의 종단면 확대도,
도 4는 본 발명에 따른 다른 실시예로 활성탄소섬유 시트가 적용된 상태의 요부 단면도,
도 5는 본 발명에 따른 또 다른 실시예로 멤브레인 시트의 절개 사시도,
도 6은 본 발명에 따른 다른 실시예의 요부 절개 사시도,
도 7은 도 6의 하우징 몸체가 필터 케이스에 적용된 상태의 사용상태 단면도,
도 8은 활성탄소섬유 시트와 멤브레인용 망사 시트가 구비된 나권형 카트리지의 정수량에 따른 잔류염소 제거율을 보여주는 그래프.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
100: 필터 튜브
120: 정수 배출구 140: 정수 유입공
200: 필터링 시트
220: 멤브레인 시트 224: 멤브레인용 망사 시트 240: 망사 시트
300: 활성탄소섬유 500: 활성탄소
320: 활성탄소섬유 시트
400: 접착시트
600: 필터 케이스
700: 필터 블럭
800: 하우징 몸체
Claims (17)
- 나권형 필터 카트리지에 있어서,일측에 정수 배출구가 형성되고, 표면에 길이 방향을 따라 다수개의 정수 유입공이 형성되는 파이프 형상의 필터 튜브와;내부에 필터 공간을 형성하도록 2겹의 시트지로 이루어지고 그 내부에 멤브레인용 망사 시트가 구비된 멤브레인 시트, 상기 멤브레인 시트의 일면 또는 양쪽면에 유로가 형성된 망사 시트를 적층시킨 상태에서 일측이 상기 필터 튜브에 고정되어 롤 형태를 이루며 감겨지는 필터링 시트와;상기 망사 시트에 제공되는 활성탄소섬유와;상기 필터링 시트가 상기 필터 튜브에 감겨진 상태에서 원형의 하우징 외관을 이루도록 접착시키는 접착 시트;를 포함하는 것을 특징으로 하는 나권형 필터 카트리지.
- 나권형 필터 카트리지에 있어서,일측에 정수 배출구가 형성되고, 표면에 길이 방향을 따라 다수개의 정수 유입공이 형성되는 파이프 형상의 필터 튜브와;내부에 필터 공간을 형성하도록 2겹의 시트지로 이루어지고 그 내부에 멤브레인용 망사 시트가 구비된 멤브레인 시트, 상기 멤브레인 시트의 일면 또는 양쪽면에 유로가 형성된 망사 시트를 적층시킨 상태에서 일측이 상기 필터 튜브에 고정 되어 롤 형태를 이루며 감겨지는 필터링 시트와;상기 멤브레인용 망사 시트에 제공되는 활성탄소섬유와;상기 필터링 시트가 상기 필터 튜브에 감겨진 상태에서 원형의 하우징 외관을 이루도록 접착시키는 접착 시트;를 포함하는 것을 특징으로 하는 나권형 필터 카트리지.
- 나권형 필터 카트리지에 있어서,일측에 정수 배출구가 형성되고, 표면에 길이 방향을 따라 다수개의 정수 유입공이 형성되는 파이프 형상의 필터 튜브와;내부에 필터 공간을 형성하도록 2겹의 시트지로 이루어지고 그 내부에 멤브레인용 망사 시트가 구비된 멤브레인 시트, 상기 멤브레인 시트의 일면 또는 양쪽면에 유로가 형성된 망사 시트를 적층시킨 상태에서 일측이 상기 필터 튜브에 고정되어 롤 형태를 이루며 감겨지는 필터링 시트와;상기 멤브레인용 망사 시트와 상기 망사 시트에 각각 제공되는 활성탄소섬유와;상기 필터링 시트가 상기 필터 튜브에 감겨진 상태에서 원형의 하우징 외관을 이루도록 접착시키는 접착 시트;를 포함하는 것을 특징으로 하는 나권형 필터 카트리지.
- 청구항 1 내지 청구항 3 중 어느 한 항에 있어서,상기 활성탄소섬유가,펠트 형태, 부직포 형태, 페이터 형태 중 어느 하나의 형태로서 멤브레인용 망사 시트 또는 망사 시트에 일체형으로 결합된 것임을 특징으로 하는 나권형 필터 카트리지.
- 청구항 1 내지 청구항 3 중 어느 한 항에 있어서,상기 활성탄소섬유가,활성탄소섬유 시트로 이루어져 상기 멤브레인용 망사 시트 또는 망사 시트의 일면 또는 양면에 구비되는 것임을 특징으로 하는 나권형 필터 카트리지.
- 청구항 5에 있어서,상기 활성탄소섬유 시트는,활성탄소섬유로 제직된 것임을 특징으로 하는 나권형 필터 카트리지.
- 청구항 6에 있어서,상기 활성탄소섬유 시트는,그 표면 또는 내부에 첨가제가 코팅 또는 첨착(impregnation)된 것임을 특징으로 하는 나권형 필터 카트리지.
- 청구항 7에 있어서,상기 첨가제는,살균제, 항균제, 미네랄 공급제, pH 조절제, 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택된 1종을 포함하는 것임을 특징으로 하는 나권형 필터 카트리지.
- 청구항 7에 있어서,상기 첨가제는,활성탄소섬유 시트 100 중량에 대하여 30 중량 이하로 포함하는 것을 특징으로 하는 나권형 필터 카트리지.
- 나권형 필터 카트리지에 있어서,일측에 정수 배출구가 형성되고, 표면에 길이 방향을 따라 다수개의 정수 유입공이 형성되는 파이프 형상의 필터 튜브와;내부에 필터 공간을 형성하도록 2겹의 시트지로 이루어지고 그 내부에 멤브레인용 망사 시트가 구비된 멤브레인 시트, 상기 멤브레인 시트의 일면 또는 양쪽면에 유로가 형성된 망사 시트를 적층시킨 상태에서 일측이 상기 필터 튜브에 고정되어 롤 형태를 이루며 감겨지는 필터링 시트와;상기 필터링 시트가 상기 필터 튜브에 감겨진 상태에서 원형의 하우징 외관을 이루도록 접착시키는 접착 시트;를 포함하고,상기 필터 튜브 내측에 활성탄소가 제공되는 것을 특징으로 하는 나권형 필터 카트리지.
- 청구항 10에 있어서,상기 활성탄소는,펠트 형태, 부직포 형태, 페이퍼 형태 중 어느 하나의 활성탄소섬유, 입자형 활성탄소 또는 블록형으로 가공된 활성탄소가 필터 튜브 내측에 충진되어 일체형으로 결합된 것임을 특징으로 하는 나권형 필터 카트리지.
- 청구항 10에 있어서,상기 멤브레인용 망사 시트 또는 망사 시트에 활성탄소섬유가 더욱 제공된 것을 특징으로 하는 나권형 필터 카트리지.
- 청구항 12에 있어서,상기 활성탄소섬유 시트 표면 또는 내부에 살균제, 항균제, 미네랄 공급제, pH 조절제, 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택된 첨가제를 코팅 또는 첨착(impregnation)한 것을 특징으로 하는 나권형 필터 카트리지.
- 청구항 1 내지 청구항 3 그리고 청구항 10 중 어느 한 항에 있어서,상기 필터 튜브와 상기 필터링 시트가 상기 접착시트를 통해 그 외형이 원형의 하우징 외관을 이루는 하우징 몸체로 이루어져 필터 케이스 내에 위치되도록 하며;상기 필터 케이스가,상기 하우징 몸체를 커버하는 상태로 결합되며 후방에 상기 하우징 몸체를 통과하여 배출되는 정수가 통과되도록 정수 배출공을 갖는 본체와,상기 본체의 전방에 결합되며 원수 유입공을 갖는 커버로 이루어짐을 특징으로 하는 나권형 필터 카트리지.
- 청구항 14에 있어서,상기 필터 케이스의 내측 전방 위치와 상기 하우징 몸체의 전방 사이에 필터 블록이 더 제공됨을 특징으로 하는 나권형 필터 카트리지.
- 청구항 15에 있어서,상기 필터블록은, 펠트 형태, 부직포 형태, 페이퍼 형태 또는 커트 형태의 활성탄소섬유, 입자형 활성탄소, 또는 블록형 활성탄소를 포함하는 것을 특징으로 하는 나권형 필터 카트리지.
- 청구항 15에 있어서,상기 필터 케이스를 이루는 본체의 후방 원주면상에 배출공이 적어도 하나 이상 더 제공됨을 특징으로 하는 나권형 필터 카트리지.
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020080045015 | 2008-05-15 | ||
| KR20080045015 | 2008-05-15 |
Publications (2)
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