KR20110085096A - Filter comprising activated carbon fiber and ion exchange fiber and water purifier comprising the filter - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 정수용 복합필터 및 정수용 복합필터를 포함하는 정수기에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 활성탄소섬유 및 이온교환섬유를 포함하는 복합필터 및 정수기에 관한 것이다.
The present invention relates to a water purifier including a composite filter for water purification and a composite filter for water purification, and more particularly, to a composite filter and a water purifier including activated carbon fibers and ion exchange fibers.
환경에 대한 관심이 증가하면서 정수기에 관한 관심도 커져가고 있다. 일반적으로 정수기는 수도수 또는 자연수 등의 정수가 필요한 정수대상수를 필터링해서 온수나 냉수의 정수로 제공하는 기능을 제공한다. 정수기는 정수대상수에 혼합된 부유물을 포함하여 인체에 유해한 성분과 냄새를 제거하여 수인성 질환을 유발하는 세균을 살균하기 위한 다수의 필터를 구비하여야 한다.As environmental concern increases, so does interest in water purifiers. In general, a water purifier provides a function of filtering purified water that requires purified water, such as tap water or natural water, as purified water of hot or cold water. The water purifier should be equipped with a plurality of filters for sterilizing bacteria causing waterborne diseases by removing components and odors harmful to the human body, including suspended solids mixed in purified water.
정수기에는 정수대상수가 순차적으로 통과하면서 정수로 형성되는 침전필터와 활성탄의 미세기공에 의한 흡착작용에 의해 필터링 기능이 이루어지는 입상활성탄필터와 막표면에 분포하는 다수의 미세 기공을 통해 오염물질을 제거하는 중공사막 필터와 자외선살균필터 등이 선택적으로 설비되어 있다.The water purifier removes contaminants through the granular activated carbon filter which has a filtering function by the adsorption action by the fine pores of the activated carbon and the precipitation filter formed by purified water as the purified water passes sequentially. Hollow fiber membrane filter and UV sterilization filter are optionally installed.
정수기의 정수 성능을 개선하면서 정수기를 소형화할 필요가 있다.
It is necessary to downsize the water purifier while improving the water purifying performance of the water purifier.
본 발명의 목적은 정수기의 성능을 유지하면서 정수기를 소형화할 수 있는 복합필터를 제공하는 데 있다.
It is an object of the present invention to provide a composite filter which can downsize the water purifier while maintaining the performance of the water purifier.
본 발명의 일 양상에 따른 복합필터는, 하우징; 상기 하우징의 일측에 형성되며 정수대상수가 유입되는 유입구; 상기 하우징의 다른 일측에 형성되며 상기 정수대상수가 정수되어 유출되는 유출구; 및 상기 유입구와 상기 유출구의 사이에 형성되며, 활성탄소섬유층 및 이온교환층을 구비하는 복합필터모듈을 포함하되, 상기 활성탄소섬유층 및 상기 이온교환층은 상기 하우징의 측벽을 따라 번갈아 가며 적층되어 이루어진다.A composite filter according to an aspect of the present invention, the housing; An inlet formed at one side of the housing and into which purified water is introduced; An outlet formed on the other side of the housing and configured to discharge the purified water to be purified; And a composite filter module formed between the inlet and the outlet and having an activated carbon fiber layer and an ion exchange layer, wherein the activated carbon fiber layer and the ion exchange layer are alternately stacked along sidewalls of the housing. .
본 발명의 일 양상에 따른 정수기는, 하우징; 상기 하우징의 일측에 형성되며 정수대상수가 유입되는 유입구; 상기 하우징의 다른 일측에 형성되며 상기 정수대상수가 정수되어 유출되는 유출구; 및 상기 유입구와 상기 유출구의 사이에 형성되며, 활성탄소섬유층 및 이온교환층을 구비하는 복합필터모듈을 포함하되, 상기 활성탄소섬유층 및 상기 이온교환층은 상기 하우징의 측벽을 따라 번갈아 가며 적층되어 이루어지는 복합필터를 포함하여 이루어진다.
Purifier according to one aspect of the invention, the housing; An inlet formed at one side of the housing and into which purified water is introduced; An outlet formed on the other side of the housing and configured to discharge the purified water to be purified; And a composite filter module formed between the inlet and the outlet and having an activated carbon fiber layer and an ion exchange layer, wherein the activated carbon fiber layer and the ion exchange layer are alternately stacked along sidewalls of the housing. It includes a composite filter.
본 발명에 따른 활성탄소섬유와 이온교환섬유를 포함하는 복합필터는 간단한 구조와 우수한 정수 성능을 가짐으로써, 정수기를 소형화할 수 있다.
The composite filter including the activated carbon fiber and the ion exchange fiber according to the present invention has a simple structure and excellent water purification performance, thereby making it possible to miniaturize the water purifier.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 정수용 복합필터를 도시한다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 활성탄소섬유를 도시한다.
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 정수용 복합필터를 도시한다.
도 4a 및 도 4b는 본 발명의 일 실시예에 따른 이온교환반응을 설명하기 위한 도면이다.
도 5는 본 발명에 따른 복합필터의 동작 방법을 설명하기 위한 도면이다.1 illustrates a composite filter for water purification according to an embodiment of the present invention.
2 shows an activated carbon fiber according to an embodiment of the present invention.
3 illustrates a composite filter for water purification according to another embodiment of the present invention.
4A and 4B are views for explaining an ion exchange reaction according to an embodiment of the present invention.
5 is a view for explaining a method of operating a composite filter according to the present invention.
본 발명의 상술한 목적, 특징들 및 장점은 첨부된 도면과 관련된 다음의 상세한 설명을 통하여 보다 분명해질 것이다. 이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예들을 상세히 설명한다. 명세서 전체에 걸쳐서 동일한 참조번호들은 동일한 구성요소들을 나타낸다. 또한, 본 발명과 관련된 공지 기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우, 그 상세한 설명을 생략한다.
The above objects, features and advantages of the present invention will become more apparent from the following detailed description taken in conjunction with the accompanying drawings. Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. Like reference numerals designate like elements throughout the specification. In addition, when it is determined that the detailed description of the known function or configuration related to the present invention may unnecessarily obscure the subject matter of the present invention, the detailed description thereof will be omitted.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 정수용 복합필터를 도시하고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 활성탄소섬유를 도시한다.Figure 1 shows a composite filter for water purification according to an embodiment of the present invention, Figure 2 shows an activated carbon fiber according to an embodiment of the present invention.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 정수용 복합필터(1)는 하우징(10), 유입구(12),유출구(14), 활성탄소섬유(20), 입상활성탄(30), 중공사막(60)을 포함하여 이루어진다.1, the
정수용 복합필터(1)는 일반적으로 물(水)을 정화하기 위하여 사용되는 거름장치를 말할 수 있다. 본 발명에 따른 복합필터는 작은 부피를 가지는 동시에 물 속에 포함된 유해성분을 효과적으로 제거하는 기능을 제공할 수 있다. 이하에서 필터는 복합필터(1)를 말하는 것이다. 본 발명에 따른 정수용 복합필터(1)를 상술하기로 한다.The
하우징(10)은 정수용 복합필터(1)의 외부 구조체를 형성할 수 있다. 즉, 복합필터모듈이 위치할 수 있는 자리를 마련할 수 있다. 예를 들어 복합필터모듈은 활성탄소섬유(20), 입상활성탄(30), 및 중공사막(60)을 포함할 수 있다.The
하우징(1)의 단면은 상기 활성탄소섬유(20), 입상활성탄(30), 및 중공사막(60)의 단면과 상응하는 형상을 가질 수 있다.The cross section of the
또한 하우징(10)에는 유입구(12)와 유출구(14)가 형성될 수 있다.In addition, the
유입구(12)는 정수대상수가 유입되는 곳이다. 여기서 정수대상수는 정화되지 않은 일반적인 수돗물 등을 말할 수 있다. 원수는 정수대상수에 포함되는 용어이다.
유출구(14)는 정수가 유출되는 곳이다. 즉, 유입구(12)를 통하여 유입된 정수대상수가 정수된 후에 유출될 수 있도록 할 수 있다.
The
활성탄소섬유(20)(Activated Carbon Fiber, 이하 ACF)는 정수대상수를 정수하기 위한 기능을 제공할 수 있다. Activated carbon fiber 20 (ACF) may provide a function for purifying purified water.
섬유상활성탄이라고도 불리는 활성탄소섬유(20)에 대해서 구체적으로 설명하면 다음과 같다.
The activated
<활성탄소섬유(ACF)>Activated Carbon Fiber (ACF)
활성탄소섬유(20)는 기존 입상활성탄이 가지는 흡착용량과 흡착속도를 월등히 향상시킨 흡착제를 말한다. 활성탄소섬유(20)는 흡착에 관여하는 무수히 많은 미세공(micropore)으로 형성된다. 따라서, 흡착용량이 크며, 미세공이 표면에 발달되어 있기 때문에 흡착속도가 매우 빠르다. 특히, 유리잔류염소, 트리할로메탄류, 클로로포름 등 휘발성 유기화합물(VOC), 납 등과 효과적으로 흡착할 수 있다. 기타, 아민 냄새 제거, 메틸메르캅탄 제거 능력을 가지고 있다.Activated
또한, 섬유형태이기 때문에 여러가지 형태로 가공이 용이할 수 있다. 예를 들어, 활성탄소섬유를 가공하기 위하여 니들-펀치(needle-punch) 공법을 이용할 수 있다. 니들-펀치 공법은 부직포 원사를 웹으로 생산한 후, 바늘로 펀칭하여 접착하는 방식을 말할 수 있다.In addition, since the fiber form, processing can be easy in various forms. For example, a needle-punch method may be used to process activated carbon fibers. The needle-punch method may refer to a method of producing a nonwoven yarn into a web and then punching and bonding the needles.
즉, 니들-펀치 공법을 이용하여 펠트(felt) 상태의 활성탄소섬유를 절단이나 타공하여 사용자가 원하는 형태로 만들 수 있다. 여기서 펠트는 모직이나 털을 압축하여 만든 부드럽고 두꺼운 천을 말할 수 있다.In other words, the needle-punch method can be used to cut or perforate the activated carbon fiber in the felt (felt) state can be made in the shape desired by the user. Here, felt can be a soft, thick cloth made by compressing wool or hair.
요약하면, 활성탄소섬유(20)는 가공이 용이하고, 물 속에 포함된 유해성분을 제거하는 흡착능력이 뛰어난 소재이다.
In summary, activated
활성탄소섬유(20)는 상기 하우징(10)에 상응하는 모양을 가질 수 있다. 즉, 하우징(10)이 원형인 경우에, 활성탄소섬유(20)도 원형을 가질 수 있다.The activated
유입구(12)로부터 유입된 정수대상수는 먼저, 활성탄소섬유(20)에 의하여 정수될 수 있다. 즉, 활성탄소섬유(20)는, 상기 설명한 바와 같이, 정수대상수에 포함된 유리잔류염소, 트리할로메탄류, 클로로포름, 납등을 흡착하여 제거할 수 있다.The purified water introduced from the
활성탄소섬유(20)는 흡착속도가 빨라서 정수량이 높으므로, 필터의 소형화가 가능할 수 있다. 즉, 기존의 입상활성탄(30)의 양을 줄일 수 있다. 그러므로, 정수기의 필터 장착공간이 작아지므로 정수기의 소형화 및 경량화가 가능할 수 있다.Since the activated
또한 활성탄소섬유(20)는 분산판 기능을 제공할 수 있다. 유입구(12)의 지름보다 하우징(10)의 지름이 크기 때문에 유입된 정수대상수는 넓게 퍼질 필요가 있다. 활성탄소섬유(20)는 섬유 재질로 되어 있으므로, 유입된 정수대상수를 넓게 펴는 분산판 기능을 제공할 수 있게 되는 것이다.The activated
또한 활성탄소섬유(20)는 친수성이 뛰어나고 유해물질과의 흡착속도가 빠르기 때문에, 유입된 정수대상수가 유입구(12)에 적체되지 않을 수 있다. 즉, 물막힘 현상이 줄어드는 효과를 제공할 수 있으므로 압력 손실을 줄일 수 있다. In addition, since the activated
즉, 유입구(12)로 유입된 정수대상수가 제일 먼저 활성탄소섬유(20)를 지나가도록 유입구(12)와 활성탄소섬유(20)를 배치함으로써, 정수대상수가 고르게 분산되므로 별도의 분산판이 필요없고, 물막힘 현상이 감소되는 이점이 발생할 수 있다.That is, by placing the
활성탄소섬유(20)는 펠트 또는 블록성형체로 이루어질 수 있다.The activated
도 2 를 참조하여 보면, 펠트 형태의 활성탄소섬유(22)는 다단 적층하여 사용될 수 있다. Referring to Figure 2, the felt-like activated
예를 들어, 펠트 형태의 활성탄소섬유(22)는 약 3mm의 두께를 가질 수 있다. 이러한 펠트 형태의 활성탄소섬유(22)를 약 7~8단 적층하여 사용할 수 있다. 상술한 바와 같이 펠트 형태의 활성탄소섬유(22)는 니들-펀치 공법으로 용이하게 가공할 수 있다.For example, the felt-like activated
또는 블록성형체 형태의 활성탄소섬유(24)를 사용할 수 있다. 예를 들어 블록성형체 형태의 활성탄소섬유(24)는 약 20mm의 두께를 가질 수 있다.
Alternatively, activated
다시, 도 1을 참조하면, 활성탄소섬유(20)에 의하여 정수된 물은 입상활성탄(30)으로 향할 수 있도록 활성탄소섬유(20) 아래에 입상활성탄(30)이 위치할 수 있다.Referring back to FIG. 1, the granular activated
입상활성탄(30)은 물을 정수하고, 물의 맛을 개선하는 기능을 제공할 수 있다.The granular activated
입상활성탄(30)에서 정수된 물은 분산판(40)을 향할 수 있다.Water purified from the granular activated
분산판(40)은 정수과정 중에 특정 지역으로 몰리는 물을 넓게 펴는 기능을 제공할 수 있다.The
분산판(40)을 거친 물은 다시 활성탄소섬유(20)를 향할 수 있다. 활성탄소섬유(20)도 물을 분산하는 기능을 제공할 수 있기 때문에 분산판(40)은 임의적인 구성일 수 있다.The water passed through the
활성탄소섬유(20)는 상술한 바와 같이 펠트 형태의 활성탄소섬유(22) 또는 블록성형체 형태의 활성탄소섬유(24)로 이루어질 수 있으며, 상술한 바와 동일한 기능을 제공할 수 있다.The activated
복수 개의 활성탄소섬유(20) 층을 만듬으로써, 복합필터(1) 내부를 구획할 수 있다. 즉, 복합필터(1) 내의 각각의 복합필터를 구성하는 층들이 혼합되는 것을 방지할 수 있다. 따라서 특징 필터 구역만 선택적으로 교체할 수 있는 기능을 제공할 수 있다.By creating a plurality of layers of activated
활성탄소섬유(20) 층을 통과한 물은 다시 입상활성탄(30)과 활성탄소섬유(20)를 통과하여 반복적으로 정수과정을 거칠 수 있다. The water passing through the layer of activated
활성탄소섬유(20) 층과 입상활성탄(30) 층을 몇 개의 층으로 구성할 지에 대한 내용은 당업자가 용이하게 변형 실시할 수 있는 정도이다.The number of layers of the activated
활성탄소섬유(20)와 입상활성탄(30) 층을 거친 물은 중공사막(60)을 향할 수 있다.Water passing through the activated
중공사막(60)은 실처럼 가늘고 속이 비어있는 중공사가 채워져 있는 것으로, 불순물 등을 흡착할 수 있다. 예를 들어 박테리아, 미생물 등 세균성 물질을 제거할 수 있다.The
중공사막(60)을 통과한 물은 유출구(14)를 통하여 복합필터(1)를 나오게 된다.Water passing through the
상기 설명한 복합필터(1)를 정수기에 설치할 수 있음은 자명할 수 있다.It will be apparent that the above-described
도 1에 개시된 실시예에 따른 복합필터(1)의 정수대상수는 위에서 아래로 중력에 따라 자연스럽게 흐르도록 배치되어 있다. 즉, 복합필터(1)의 정수대상수는 하나의 방향으로 흐를 수 있다. 이때, 복합필터(1)를 구성하는 각각의 활성탄소섬유(20), 입상활성탄(30), 중공사막(60) 층은 상기 정수대상수의 방향에 직각으로 배치되고 정수대상수가 각각의 층에서 번갈아가며 필터링될 수 있도록 적층된 구조를 가지고 있다. 즉, 활성탄소섬유(20), 입상활성탄(30)은 복합필터의 측면을 따라서 배치된다. 이와 같은 배치의 장점은, 선택적으로 필터를 교체할 때, 가장 윗층의 필터의 교환시기가 가장 빠르기 때문에, 필터의 교체를 선택적으로 할 수 있으며 전체 필터를 교체하지도 않아도 되므로 비용이 절감된다는 점이다.
The purified water of the
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 정수용 복합필터를 도시하고, 도 4a 및 도 4b는 본 발명의 일 실시예에 따른 이온교환반응을 설명하기 위한 도면이다.3 is a view illustrating a composite filter for water purification according to another embodiment of the present invention, and FIGS. 4A and 4B are views for explaining an ion exchange reaction according to an embodiment of the present invention.
본 발명의 또 다른 실시예에 따른 정수용 복합필터는 이온교환부를 구비함으로써, 이온교환원리를 이용하여 물을 정수하는 기능을 제공할 수 있다.The composite filter for water purification according to another embodiment of the present invention may provide a function of purifying water by using an ion exchange principle by providing an ion exchange unit.
도 1에 개시된 실시예와 다른 점은, 도 3에 개시된 실시예의 복합필터(1)는 이온교환부(50)를 더 포함한다는 점이다.The difference from the embodiment disclosed in FIG. 1 is that the
이온교환부(50)는 이온교환섬유, 이온교환수지 및 이온교환기능을 가진 활성탄소섬유로 이루어질 수 있다. 이온교환부(50)는 이온교환층을 포함할 수 있다.The
도 4a를 참조하여 이온교환반응을 상술하면 다음과 같다.The ion exchange reaction is described in detail with reference to FIG. 4A as follows.
백본(backbone)(52)에 양이온 또는 음이온의 작용기(54)가 결합되어 있다. 백본(52)은 작용기(54)의 뼈대를 제공할 수 있다. 작용기(54)는 반응물질(56)과 반응하게 되면, 반응물질(56)이 백본(52)에 결합하게 할 수 있다. 반응물질(56)은 물에 포함된 유해물질을 말하는 것이다.The
예를 들어, 양이온의 작용기에 양이온을 가진 반응물질(56)이 오게 되면, 반응물질(56)이 백본(52)에 결합하게 됨으로써, 반응물질(56)을 제거할 수 있다. 따라서, 정수대상수 내 유해 중금속을 제거할 수 있다. 예를 들어 Pb2 +, CU2 +를 제거할 수 있다.For example, when a
도 4b를 참조하면 물, Cu2 +, Pb2 +가 이온교환부(50)를 통과하면, Cu2 +, Pb2 +는 제거되고 물만 통과하는 것을 도시한다.
Referring to Figure 4b when water, Cu 2 +, Pb 2 + passes through the ion-exchange unit (50), Cu 2 +, Pb 2 + is removed and illustrating the water only passing through.
상기 설명한 바와 같이 이온교환반응을 할 수 있는 이온교환섬유를 상술하면 다음과 같다.As described above, the ion exchange fibers capable of ion exchange reactions are as follows.
<이온교환섬유><Ion Exchange Fiber>
이온교환섬유는 정수대상수 내 포함된 중금속 이온과 같은 부호의 이온을 작용기로 가진 이온교환수지를 막으로 형성하여 섬유상으로 성형한 것을 말한다. 이온교환섬유는 섬유 내부의 폴리머 매트릭스(polymer matrix)가 높은 인장강도를 가지고, 고농도의 작용기들이 폴리머 매트릭스에 이식되어 있는 형상을 가질 수 있다. 폴리머 매트릭스는 이온교환 능력이 높고 불순물 흡착능력, 강도가 뛰어나고, 강도, 탄력성, 신축성을 가질 수 있다. 또한 섬유이기 때문에 가공성이 뛰어나다.Ion-exchange fiber is formed by forming an ion-exchange resin having a functional group with ions having the same sign as heavy metal ions contained in purified water and forming a fibrous form. The ion exchange fiber may have a shape in which a polymer matrix inside the fiber has a high tensile strength and high concentrations of functional groups are implanted in the polymer matrix. The polymer matrix may have high ion exchange ability, excellent impurity adsorption capacity and strength, and may have strength, elasticity and elasticity. In addition, it is excellent in workability because it is a fiber.
작용기가 양이온인 양이온교환섬유는 산성이고, 작용기가 음이온인 음이온교환섬유는 중 염기성일 수 있다.
The cation exchange fiber of which the functional group is a cation is acidic, and the anion exchange fiber of which the functional group is an anion may be medium basic.
<이온교환섬유의 제조방법><Method for producing ion exchange fiber>
이온교환섬유는 다음과 같은 방법으로 제조할 수 있다.Ion exchange fibers can be prepared by the following method.
이온교환섬유는 폴리비닐알코올(polyvinyl alcohol(PVA))을 모재로 할 수 있다. 모재에 스티렌(styrene)중합을 한다. 스티렌 중합은 방사선, 자외선, 플라즈마 등을 조사하여 모재를 개질화 할 수 있다. The ion exchange fiber may be based on polyvinyl alcohol (PVA). Styrene polymerization is performed on the base material. Styrene polymerization can modify a base material by irradiating radiation, an ultraviolet-ray, a plasma, etc.
이후 작용기를 생성한다. 작용기는 황산이나 기타 화학적 처리를 통하여 양이온이나 음이온을 교환할 수 있는 작용기를 생성할 수 있다. 예를 들어, 이온교환섬유의 종류에는 이온교환기의 작용기의 특성에 따라 양이온 교환섬유, 음이온 교환섬유, 킬레이트(chelate) 수지로 구분될 수 있다.It then creates a functional group. The functional groups can produce functional groups that can exchange cations or anions through sulfuric acid or other chemical treatments. For example, the type of ion exchange fibers may be classified into cation exchange fibers, anion exchange fibers, and chelate resins according to the characteristics of the functional groups of the ion exchange groups.
양이온교환섬유는 폴리머 백본에 양이온 작용기가 결합된 형태이다.Cation exchange fiber is a form in which a cationic functional group is bonded to a polymer backbone.
양이온 작용기는 슬폰산기(SO3H) 또는 카르복시기(COOH)일 수 있다.The cationic functional group may be a sulfonic acid group (SO 3 H) or a carboxy group (COOH).
양이온 작용기가 슬폰삼기(SO3H)인 경우에 SO3H에 있는 H+이온이 물 속에 포함된 양이온과 교환될 수 있다. 특성상 무기산에 해당되는 강산성 양이온과 교환될 수 있다.When the cationic functional group is sulfonated groups (SO 3 H), H + ions in SO 3 H can be exchanged for cations contained in water. It can be exchanged with a strongly acidic cation which is inorganic in nature.
양이온 작용기가 카르복시기(COOH)인 경우에 COOH에 있는 H+이온이 물 속에 포함된 양이온과 교환될 수 있다. 특성상 유기산에 해당되는 약산성 양이온과 교환될 수 있다.When the cationic functional group is a carboxyl group (COOH), H + ions in COOH can be exchanged for a cation contained in water. It can be exchanged with the weakly acidic cation corresponding to the organic acid in nature.
음이온교환섬유는 폴리머 백본에 음이온 작용기가 결합된 형태이다.Anion exchange fiber is a form in which an anion functional group is bonded to a polymer backbone.
음이온 작용기는 옥심기(NOH) 또는 아미노기(NH2)일 수 있다.The anionic functional group may be an oxime group (NOH) or an amino group (NH 2 ).
음이온 작용기가 옥심기(NOH)인 경우에, NOH에 포함된 OH-이온이 물 속에 포함된 음이온과 교환될 수 있다. 특성상 염기성에 해당되는 강 염기성 음이온과 교환될 수 있다.If the anion functional group is an oxime group (NOH), the OH-ion contained in the NOH may be exchanged for the anion contained in the water. It can be exchanged with strong basic anions which are basic in nature.
음이온 작용기가 아미노기(NH2)인 경우에, NH2가 물과 반응하여 OH-이온을 형성할 수 있다. OH-이온이 물 속에 포함된 음이온과 교환될 수 있다. 특성상 염기성에 해당되는 약 염기성 음이온과 교환될 수 있다.When the anionic functional group is an amino group (NH 2 ), NH 2 can react with water to form OH-ions. OH-ions can be exchanged for anions contained in water. It can be exchanged with a weak basic anion which is basic in nature.
킬레이트 수지는 킬레이트를 이룰 수 있는 리간드의 작용기를 가진 이온교환섬유이다.Chelating resins are ion-exchange fibers with functional groups of ligands that can chelate.
킬레이트는 두 자리 이상의 리간드가 중심 금속 원자와 배위 결합하여 고리 모양을 이룬 착 화합물이다. 또한 리간드는 배위결합하고 있는 화합물의 중심금속 이온의 주위에 결합하고 있는 분자나 이온을 의미한다. 리간드로 작용하기 위해서는 반드시 비 공유 전자쌍을 가지고 있어야 한다. Chelates are complex compounds in which two or more ligands coordinate with a central metal atom to form a ring. In addition, a ligand means the molecule | numerator and ion which are couple | bonded around the center metal ion of the compound currently coordinated. To act as a ligand, it must have a non-covalent electron pair.
예를 들어, 킬레이트 수지는 폴리머 백본에 CH2N(CH2COOH)2가 결협된 형태일 수 있다. COOH에 포함된 H+이온이 중금속 이온과 교환될 수 있다. 작용기의 종류에 따라 선택적으로 중금속을 제거할 수 있다.
For example, the chelate resin can be in the form of the CH 2 N (CH 2 COOH) 2 is bound to the polymer backbone. H + ions contained in COOH can be exchanged with heavy metal ions. The heavy metal may be selectively removed depending on the type of functional group.
이온교환부(50)는 도 4에 도시된 것처럼 하나의 층으로 형성될 수도 있고, 도시되지는 않았으나 복수 개의 층으로 적층식으로 형성될 수 있다. 복수 개의 층으로 형성되는 경우에는 활성탄소섬유(20), 입상활성탄(30) 사이사이에 위치할 수 있다.The
또한 이온교환섬유는 시트 형태로 제조할 수 있다. 이온교환부(50)가 이온교환섬유 시트로 형성된 경우에는 적층 시 별도의 층과 층을 가르는 격막부를 필요로 하지 않을 수 있다. 또한, 입상활성탄(30)과 혼합된 형태가 아니므로 필터수거 후 재생 시 입상활성탄과 이온교환섬유를 분리하기 용이하다.In addition, the ion exchange fibers can be prepared in the form of a sheet. When the
또한, 시트 형태의 이온교환섬유는 용이하게 하우징(10)에 적층할 수 있으므로 복합필터(1)의 구조가 간단해지고 복합필터(1)를 소형화 할 수 있다.
Further, since the ion exchange fibers in the form of sheets can be easily stacked on the
도 5는 본 발명에 따른 복합필터의 동작 방법을 설명하기 위한 도면이다. 도 5는 도 4에 개시된 본 발명의 실시예에 따른 구조를 기초로 한다.5 is a view for explaining a method of operating a composite filter according to the present invention. FIG. 5 is based on the structure according to the embodiment of the invention disclosed in FIG.
정수대상수는 유입구(12)를 통하여 복합필터(1)로 유입될 수 있다(S510).The purified water may be introduced into the
유입된 정수대상수는 활성탄소섬유(20)를 지나가게 된다(S520).The introduced purified water is passed through the activated carbon fiber 20 (S520).
활성탄소섬유(20)는 정수대상수에 포함된 유기물을 흡착제거 할 수 있다.The activated
또한, 활성탄소섬유(20)는 정수대상수를 퍼뜨리는 분산판의 기능을 제공할 수 있다.In addition, the activated
활성탄소섬유(20)를 지난 정수대상수는 입상활성탄(30)을 지나가게 된다(S530).The purified water past the activated
입상활성탄(30)은 정수대상수의 물맛을 개선할 수 있고, 유기물을 흡착제거 할 수 있다.The granular activated
입상활성탄(30)을 지난 정수대상수는 이온교환부(50)를 지나가게 된다(S540).The purified water passing the granular activated
이온교환부(50)는 정수대상수에 포함된 유해 중금속을 제거할 수 있다.The
이후, 상기 설명한 바와 같이 반복적으로 활성탄소섬유(20), 입상활성탄(30), 이온교환부(50)를 지나가면서 필터링될 수 있다.Thereafter, as described above, it may be filtered while passing through the activated
이온교환부(50)를 지난 정수대상수는 중공사막(60)을 지나가게 된다(S550).The purified water passing through the
중공사막(60)은 정수대상수에 포함된 박테리아, 미생물 등 세균성 물질을 제거할 수 있다.
The
10 : 하우징 20 : 활성탄소섬유
50 : 이온교환부10: housing 20: activated carbon fiber
50: ion exchange unit
Claims (10)
상기 하우징의 일측에 형성되며 정수대상수가 유입되는 유입구;
상기 하우징의 다른 일측에 형성되며 상기 정수대상수가 정수되어 유출되는 유출구; 및
상기 유입구와 상기 유출구의 사이에 형성되며, 활성탄소섬유층 및 이온교환층을 구비하는 복합필터모듈을 포함하되,
상기 활성탄소섬유층 및 상기 이온교환층은 상기 하우징의 측벽을 따라 번갈아 가며 적층되는
복합필터.housing;
An inlet formed at one side of the housing and into which purified water is introduced;
An outlet formed on the other side of the housing and configured to discharge the purified water to be purified; And
Is formed between the inlet and the outlet, and comprises a composite filter module having an activated carbon fiber layer and an ion exchange layer,
The activated carbon fiber layer and the ion exchange layer are alternately stacked along the side wall of the housing
Composite filter.
입상활성탄을 더 포함하는
복합필터. The method of claim 1, wherein the composite filter module
Further comprising granular activated carbon
Composite filter.
복합필터.According to claim 1, wherein at least one of the activated carbon fiber layer and the ion exchange layer is provided with a plurality of layers
Composite filter.
블록성형체 형태 또는 복수 개의 펠트(felt) 형태로 이루어지는
복합필터.The method of claim 1, wherein the activated carbon fiber layer,
In the form of a block or a plurality of felts
Composite filter.
이온교환섬유인 것을 특징으로 하는
복합필터.The method of claim 1, wherein the ion exchange layer,
Ion exchange fiber, characterized in that
Composite filter.
폴리머(polymer) 및 상기 폴리머에 결합된 작용기로 이루어지되,
상기 작용기는 양이온작용기, 음이온작용기, 킬레이트(chelate)작용기를 포함하는
복합필터.The method of claim 1, wherein the ion exchange layer,
Consisting of a polymer and a functional group bonded to the polymer,
The functional group includes a cationic functional group, an anionic functional group and a chelate functional group.
Composite filter.
슬폰산기(SO3H) 및 카르복시기(COOH) 중 적어도 하나로 이루어지는
복합필터.The method of claim 6, wherein the cationic functional group,
Consisting of at least one of a sulfonic acid group (SO 3 H) and a carboxyl group (COOH)
Composite filter.
옥심기(NOH) 및 아미노기(NH2) 중 적어도 하나로 이루어지는
복합필터.The method of claim 6, wherein the anion functional group,
Consisting of at least one of an oxime group (NOH) and an amino group (NH 2 )
Composite filter.
CH2N(CH2COOH)2로 이루어지는
복합필터.The method of claim 6, wherein the chelate functional group,
CH 2 N (CH 2 COOH) 2
Composite filter.
A water purifier comprising the composite filter according to claim 1.
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