KR20190087071A - 원통형 카트리지 복합필터 및 이를 이용한 필터링 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 원통형 카트리지 복합필터에 관한 것으로서, 중공 원통형으로 내부에 위치한 제1 필터, 상기 제1 필터를 감싸는 제2 필터, 상기 제2 필터를 감싸는 제3 필터, 상기 제3 필터를 감싸는 제4 필터를 포함하는 것을 특징으로 하는 원통형 카트리지 복합필터를 제공하는 것을 특징으로 하는 원통형 카트리지 복합필터에 관한 것이다.
따라서, 본 발명에 따른 원통형 카트리지 복합필터는 복합필터로서 중간층에서 포집효율 및 포집양을 극대화하기 위해 고안된 절곡형 여과지가 삽입되어 필터 수명을 충분히 늘려줄 수 있는 효과가 있다.

Description

원통형 카트리지 복합필터 및 이를 이용한 필터링 방법{Cylindrical Type Combination Filter and Filtering Method using the same}

본 발명은 원통형 카트리지 복합필터 및 및 이를 이용한 필터링 방법에 관한 것으로서, 보다 구체적으로 설명하면, 밀도 구배 방식의 필터와 표면 여과 방식 필터를 결합함으로서 두 필터가 가지는 장점을 극대화 시키는 신개념의 복합필터인 원통형 카트리지 복합필터 및 이를 이용한 필터링 방법에 관한 것이다.

이 분야의 종래기술로서, "연속식 핫멜트블로운 방법에 의한 이온교환 수지가 고밀도로 충전된 이온교환 섬유 복합필터 소재의 제조방법"(한국 등록특허 제10-0741982호, 등록일자:2007년 07월 16일)(이하 "종래 기술"이라 한다)가 제안되었다.

상기 종래 기술에 따르면 사용 후 용제에 의한 유해 배가스(out gas)가 전혀 발생하지 않는 핫멜트 점착제를 가열압축공기를 이용하여 멜트블로우 방식으로 필터여재의 표면과 내부에 고밀도 충전시킨 후 충전재를 고정시키는 것으로, 극미량 농도의 유해성 이온가스를 획기적으로 제거할 수 있는 이온교환 복합필터의 소재의 제조방법을 개시하고 있다.

한편, 종래의 복합화학필터는 밀도 구배방식의 필터를 사용하거나 표면 여과 방식의 필터를 각각 사용하는 구조였다.

그러나, 밀도 구배방식의 필터는 이물질의 양이 많은 경우 수명이 오래가지 못하는 문제점이 있다.

또한, 여러가지 사이즈의 다양한 이물질이 존재하면서도 정밀 여과를 필요로 하는 공정은 밀도구배나 표면 여과 필터를 여러 단계로 필터링을 실시함으로서 효율을 구현하여야 하는 문제점이 있다.

또한, 표면여과 필터의 경우는 자체적으로는 물리적 강도를 높일 수 없어서 여과재 지지용 코아와 케이지를 별도로 제작한 후 조립해야하는 문제점이 있다.

또한, 표면여과 필터의 경우는 구조적 결함으로 유량을 가로막는 부분이 존재함으로써 강도와 유량에 따라 유체별로 제한적인 적용을 해야하는 문제점이 잇다.

또한, 밀도구배방식의 필터는 액을 분산시킬 수 없고 표면여과식의 경우도 별도의 층을 삽입하기 전에는 분산 효과를 줄 수 없는 문제점이 있다.

본 발명은 상술한 종래의 문제점을 극복하기 위한 것으로서, 본 발명의 목적은 밀도 구배 방식의 필터와 표면 여과 방식 필터를 결합함으로서 두 필터가 가지는 장점을 극대화 시키는 신개념의 복합필터인 원통형 카트리지 복합필터 및 이를 이용한 필터링 방법을 제공하는 데 있다.

본 발명의 이러한 목적은 중공 원통형으로 내부에 위치한 제1 필터,

상기 제1 필터를 감싸는 제2 필터,

상기 제2 필터를 감싸는 제3 필터,

상기 제3 필터를 감싸는 제4 필터를 포함하는 것을 특징으로 하는 원통형 카트리지 복합필터 구조에 따른 본 발명에 따른 원통형 카트리지 복합필터에 의하여 달성된다.

또한, 상기 제1 필터와 제4 필터는 밀도 구배 필터인 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 제2 필터는 제1 필터와 제3 필터사이에 위치한 표면 필터인 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 제3 필터는 메시(mesh) 분산층 필터인 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 제 2 필터는 중간층에서 포집효율 및 포집양을 극대화하기 위하여 다층으로 절곡형 여과지가 삽입되어 이루어진 것이며, 상기 제2 필터는 활성탄이 함유되어 있는 미디어(MEDIA) 층과 구리(COPPER)가 함유된 미디어(MEDIA)층이 포함된 하나 이상의 층을 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 외측 바깥쪽에서 밀도 구배 방식으로 1차 필터링후 내부에서 미세 입자의 필터링이 수행되어 1단계로 목표하는 효율을 구현할 수 있도록 된 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 제4 필터는 표면여과 방식의 필터를 지지해주는 지지 사출물을 물리적 강도를 가지는 밀도구배방식의 필터로 대체한 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 제1 필터는 데드 존(dead zone)이 없어짐으로써 다양한 유체에 폭넓게 적용이 가능한 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 제3 필터는 액의 케이지(cage)부위를 필터링후 액의 쏠림을 방지하기 위한 메쉬(mesh)를 삽입한 것으로써 유체를 분산시킴으로 유량과 효율을 증가시킬 수 있도록 된 것을 특징으로 한다.

본 발명의 다른 측면에 따르면, 다양한 이물질이 혼재할 경우 1단계로 제4 필터를 통해 1~100um 입자 크기의 이물질이 제거되고,

2단계로 제3 필터인 메시 분산층을 통해 필터링 효율을 증가시키며,

3단계로 제2 필터를 통해 1~0.05um 입자 크기를 제거 후

4단계로 제1 필터인 코어 부위에 1~10um를 갖는 물리적 강도가 강한 필터를 사용함으로써 여과후 가드 필터링(guard filtering) 역할과 필터의 충격에 대한 지지강도를 동시에 달성하도록 된 것을 특징으로 하는 원통형 카트리지 복합필터를 이용한 필터링방법이 제공된다.

상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 원통형 카트리지 복합필터는 복합필터로서 중간층에서 포집효율 및 포집양을 극대화하기 위해 고안된 절곡형 여과지가 삽입되어 필터 수명을 충분히 늘려줄 수 있는 효과가 있다.

또한, 본 발명에 따른 복합필터의 경우 바깥쪽에서 밀도 구배 방식으로 1차 필터링후 내부에서 미세 입자의 필터링이 수행됨으로써 여러가지 다양한 사이즈의 이물질이 존재한다고 하더라도 여러단계가 필요 없이 1단계로 목표하는 효율을 구현할 수 있는 효과가 있다.

또한, 표면여과 방식의 필터를 지지해주는 지지 사출물을 물리적 강도를 가지는 밀도구배방식의 필터로 대체함으로써 필터의 형태와 효율을 모두 만족시킬 수 있는 효과가 있다.

또한, 사출물이 아닌 필터를 사용함으로써 데드 존(dead zone)이 없어짐으로써 다양한 유체에 폭넓게 적용이 가능한 효과가 있다.

또한, 액의 케이지(cage)부위 필터링후 액의 쏠림을 방지하기 위한 메쉬(mesh)를 삽입함으로써 유체를 분산시킴으로 유량과 효율을 증가시킬 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 일실시 예에 따른 원통형 카트리지 복합필터를 도시한 측면도이다.
도 2는 본 발명의 일실시 예에 따른 원통형 카트리지 복합필터를 분해하여 도시한 일부 종단면도이다.
도 3은 본 발명의 일실시 예에 따른 원통형 카트리지 복합필터를 도시한 측면사진으로서 도 1과 유사한 도면이다.

상술한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 원통형 카트리지 복합필터는 중공 원통형으로 내부에 위치한 제1 필터,

상기 제1 필터를 감싸는 제2 필터,

상기 제2 필터를 감싸는 제3 필터,

상기 제3 필터를 감싸는 제4 필터를 포함한다.

이하, 본 발명의 바람직한 일실시 예에 따른 원통형 카트리지 복합필터 및 이를 이용한 필터링 방법을 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명의 일실시 예에 따른 원통형 카트리지 복합필터를 도시한 측면도이고, 도 2는 본 발명의 일실시 예에 따른 원통형 카트리지 복합필터를 분해하여 도시한 일부 종단면도이고, 도 3은 본 발명의 일실시 예에 따른 원통형 카트리지 복합필터를 도시한 측면사진으로서 도 1과 유사한 도면이다.

도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 발명의 일실시 예에 따른 원통형 카트리지 복합필터는

중공 원통형으로 내부에 위치한 제1 필터(10),

상기 제1 필터를 감싸는 제2 필터(20),

상기 제2 필터를 감싸는 제3 필터(30),

상기 제3 필터를 감싸는 제4 필터(40)를 포함하는 것을 특징으로 하는 원통형 카트리지 복합필터가 제공된다.

또한, 상기 제1 필터(10)와 제4 필터(40)는 밀도 구배 필터인 것을 특징으로 한다. 밀도 구배 필터에 대하여는 일반적으로 잘 알려진 내용이므로 구체적인 설명은 생략하기로 한다.

또한, 상기 제2 필터(20)는 제1 필터(10)와 제3 필터(30)사이에 위치한 표면 필터인 것을 특징으로 한다. 상기 제 2 필터는 중간층에서 포집효율 및 포집양을 극대화하기 위한 절곡형 여과지가 삽입되어 이루어질 수 있다. 상기 제2 필터는 여러층으로 구성된 부직포라고도 한다. 여러층은 한겹이 아닌 하나 이상의 층들로 이루어질 수 있는데, 층수는 제한되지 않으며, 부직포의 특성상 여러층으로 이루어질 수 있다. 예를 들면, 활성탄이 함유되어 있는 미디어(MEDIA) 층이 추가될 수 있다. 이를 통해 유기물 흡착기능이 달성된다. 또한, 구리(COPPER)가 함유된 미디어(MEDIA)층이 추가될 수 있다. 이를 통해 세균을 제거하고 항균역할을 할 수 있다. 즉, 상기 제 2 필터는 중간층에서 포집효율 및 포집양을 극대화하기 위해 다층으로 절곡형 여과지가 삽입되어 이루어진 것이며, 상기 제2 필터는 활성탄이 함유되어 있는 미디어(MEDIA) 층과 구리(COPPER)가 함유된 미디어(MEDIA)층을 포함할 수 있는 하나 이상의 층을 포함할 수 있다.

표면 필터에 대하여는 일반적으로 잘 알려진 내용이므로 구체적인 설명은 생략하기로 한다.

또한, 상기 제3 필터(30)는 메시(mesh) 분산층 필터인 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 제 2 필터(20)는 중간층에서 포집효율 및 포집양을 극대화하기 위한 절곡형 여과지가 삽입되어 이루어진 것을 특징으로 한다.

또한, 외측 바깥쪽에서 밀도 구배 방식으로 1차 필터링후 내부에서 미세 입자의 필터링이 수행되어 1단계로 목표하는 효율을 구현할 수 있도록 된 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 제4 필터(40)는 표면여과 방식의 필터를 지지해주는 지지 사출물을 물리적 강도를 가지는 밀도구배방식의 필터로 대체한 것을 특징으로 한다.

또한, 종래 기술에서의 필터에 구멍을 형성할 때 사출물로 형성함으로써 액이 흘러갈 수 있는 공간이 적다(즉, 사출물로 막혀있는 부분을 데드 존(dead zone)이라고 함). 그러나 본 발명에서 제1 필터는 자체적으로 기공이 있는 재질로 형성되어있으므로 데드존이 없어짐으로써 다양한 유체에 폭넓게 적용이 가능한 것을 특징으로 한다. 즉, 본 발명에서 데드 존 관련 효과는 필터의 최외각에 위치한 제1 필터(10)와 관련된 것이다.

또한, 상기 제3 필터(30)는 액의 케이지(cage)부위를 필터링후 액의 쏠림을 방지하기 위한 메쉬(mesh)를 삽입한 것으로써 유체를 분산시킴으로 유량과 효율을 증가시킬 수 있도록 된 것을 특징으로 한다.

본 발명의 다른 측면에 따르면, 다양한 이물질이 혼재할 경우 1단계로 제4 필터(40)를 통해 1~100um 입자 크기의 이물질이 제거되고,

2단계로 제3 필터(30)인 메시 분산층을 통해 필터링 효율을 증가시키며,

3단계로 제2 필터(20)를 통해 1~0.05um 입자 크기를 제거 후

4단계로 제1 필터(10)인 코어 부위에 1~10um를 갖는 물리적 강도가 강한 필터를 사용함으로써 여과후 가드 필터링(guard filtering) 역할과 필터의 충격에 대한 지지강도를 동시에 달성하도록 된 것을 특징으로 하는 원통형 카트리지 복합필터를 이용한 필터링방법이 제공된다.

상술한 바와 같은 구성에 의해서 본 발명의 바람직한 일실시 예에 따른 원통형 카트리지 복합필터는 다음과 같이 작동된다.

즉, 다양한 이물질이 혼재할 경우 1단계로 제4 필터(40)를 통해 1~100um 입자 크기의 이물질이 제거되고,

2단계로 제3 필터(30)인 메시 분산층을 통해 필터링 효율 증가시키며,

3단계로 제2 필터(20)를 통해 1~0.05um 입자 크기를 제거 후

4단계로 제1 필터(10)인 코어 부위에 1~10um를 갖는 물리적 강도가 강한 필터를 사용함으로써 여과후 가드 필터링(guard filtering) 역할과 필터의 충격에 대한 지지강도를 동시에 달성하게 된다.

상기 설명한 바와 같이 본 발명에 따른 원통형 카트리지 복합필터는 복합필터로서 중간층에서 포집효율 및 포집양을 극대화하기 위해 고안된 절곡형 여과지가 삽입되어 필터 수명을 충분히 늘려줄 수 있있다.

또한, 본 발명에 따른 복합필터의 경우 바깥쪽에서 밀도 구배 방식으로 1차 필터링후 내부에서 미세 입자의 필터링이 수행됨으로써 여러가지 다양한 사이즈의 이물질이 존재한다고 하더라도 여러단계가 필요 없이 1단계로 목표하는 효율을 구현할 수 있다.

또한, 표면여과 방식의 필터를 지지해주는 지지 사출물을 물리적 강도를 가지는 밀도구배방식의 필터로 대체함으로써 필터의 형태와 효율을 모두 만족시킬 수 있다.

또한, 사출물이 아닌 필터를 사용함으로써 데드 존(dead zone)이 없어짐으로써 다양한 유체에 폭넓게 적용이 가능하다.

또한, 액의 케이지(cage)부위 필터링후 액의 쏠림을 방지하기 위한 메쉬(mesh)를 삽입함으로써 유체를 분산시킴으로 유량과 효율을 증가시킬 수 있다.

본 발명의 기술 사상은 상기 바람직한 실시 예에 따라 구체적으로 기술되었으나, 상기한 실시 예는 그 설명을 위한 것이며 그 제한을 위한 것이 아님을 주의하여야 한다. 또한, 본 발명의 기술 분야의 통상의 전문가라면 본 발명의 기술 사상의 범위 내에서 다양한 실시 예가 가능함을 이해할 수 있을 것이다.

10. 코어(밀도 구배필터)
20. 바디(표면 필터)
30. 메시 (유체분산을 위한)
40. 케이지(cage)(밀도 구배필터)

Claims (10)

1. 중공 원통형으로 내부에 위치한 제1 필터,
   상기 제1 필터를 감싸는 제2 필터,
   상기 제2 필터를 감싸는 제3 필터,
   상기 제3 필터를 감싸는 제4 필터를 포함하는 것을 특징으로 하는 원통형 카트리지 복합필터.
   
2. 제1항에 있어서,
   상기 제1 필터와 제4 필터는 밀도 구배 필터인 것을 특징으로 하는 원통형 카트리지 복합필터.
   
3. 제1항에 있어서,
   상기 제2 필터는 제1 필터와 제3 필터사이에 위치한 표면 필터인 것을 특징으로 하는 원통형 카트리지 복합필터.
   
4. 제 1항에 있어서,
   상기 제3 필터는 메시(mesh) 분산층 필터인 것을 특징으로 하는 원통형 카트리지 복합필터.
   
5. 제1항에 있어서,
   상기 제 2 필터는 중간층에서 포집효율 및 포집양을 극대화하기 위해 다층으로 절곡형 여과지가 삽입되어 이루어진 것이며, 상기 제2 필터는 활성탄이 함유되어 있는 미디어(MEDIA) 층과 구리(COPPER)가 함유된 미디어(MEDIA)층을 포함할 수 있는 하나 이상의 층을 포함하는 것을 특징으로 하는 원통형 카트리지 복합필터.
   
6. 제1항에 있어서,
   외측 바깥쪽에서 밀도 구배 방식으로 1차 필터링후 내부에서 미세 입자의 필터링이 수행되어 1단계로 목표하는 효율을 구현할 수 있도록 된 것을 특징으로 하는 원통형 카트리지 복합필터.
   
7. 제1항에 있어서,
   상기 제4 필터는 표면여과 방식의 필터를 지지해주는 지지 사출물을 물리적 강도를 가지는 밀도구배방식의 필터로 대체한 것을 특징으로 하는 원통형 카트리지 복합필터.
   
8. 제1항에 있어서,
   상기 제1 필터는 데드 존(dead zone)이 없어짐으로써 다양한 유체에 폭넓게 적용이 가능한 것을 특징으로 하는 원통형 카트리지 복합필터.
   
9. 제1항에 있어서,
   상기 제3 필터는 액의 케이지(cage)부위를 필터링후 액의 쏠림을 방지하기 위한 메쉬(mesh)를 삽입한 것으로써 유체를 분산시킴으로 유량과 효율을 증가시킬 수 있도록 된 것을 특징으로 하는 원통형 카트리지 복합필터.
   
10. 다양한 이물질이 혼재할 경우 1단계로 제4 필터를 통해 1~100um 입자 크기의 이물질이 제거되고,
    2단계로 제3 필터인 메시 분산층을 통해 필터링 효율을 증가시키며,
    3단계로 제2 필터를 통해 1~0.05um 입자 크기를 제거 후
    4단계로 제1 필터인 코어 부위에 1~10um를 갖는 물리적 강도가 강한 필터를 사용함으로써 여과후 가드 필터링(guard filtering) 역할과 필터의 충격에 대한 지지강도를 동시에 달성하도록 된 것을 특징으로 하는 제1항 내지 9항 중 어느 한 항의 원통형 카트리지 복합필터를 이용한 필터링방법.

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