KR20200073633A - 정수기용 일체형 복합 필터 모듈 - Google Patents
정수기용 일체형 복합 필터 모듈 Download PDFInfo
- Publication number
- KR20200073633A KR20200073633A KR1020180162014A KR20180162014A KR20200073633A KR 20200073633 A KR20200073633 A KR 20200073633A KR 1020180162014 A KR1020180162014 A KR 1020180162014A KR 20180162014 A KR20180162014 A KR 20180162014A KR 20200073633 A KR20200073633 A KR 20200073633A
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- water
- filter
- reverse osmosis
- osmosis membrane
- module
- Prior art date
Links
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 127
- 239000002131 composite material Substances 0.000 claims abstract description 32
- 239000012528 membrane Substances 0.000 claims description 71
- 238000001223 reverse osmosis Methods 0.000 claims description 53
- 229920002647 polyamide Polymers 0.000 claims description 43
- 239000004952 Polyamide Substances 0.000 claims description 42
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 38
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 claims description 29
- 238000001914 filtration Methods 0.000 claims description 24
- ZAMOUSCENKQFHK-UHFFFAOYSA-N Chlorine atom Chemical compound [Cl] ZAMOUSCENKQFHK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 22
- 239000000460 chlorine Substances 0.000 claims description 22
- 229910052801 chlorine Inorganic materials 0.000 claims description 22
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims description 16
- 238000001556 precipitation Methods 0.000 claims description 16
- 238000004062 sedimentation Methods 0.000 claims description 13
- 239000012466 permeate Substances 0.000 claims description 12
- 239000000126 substance Substances 0.000 claims description 8
- 238000007789 sealing Methods 0.000 claims description 5
- 239000003575 carbonaceous material Substances 0.000 claims description 4
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 abstract description 10
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 10
- 239000000463 material Substances 0.000 description 8
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 7
- 125000006850 spacer group Chemical group 0.000 description 7
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 4
- 241000700605 Viruses Species 0.000 description 3
- 239000011148 porous material Substances 0.000 description 3
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 3
- 241000894006 Bacteria Species 0.000 description 2
- 238000011161 development Methods 0.000 description 2
- 238000011049 filling Methods 0.000 description 2
- -1 for example Substances 0.000 description 2
- 229910001385 heavy metal Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 2
- 238000000034 method Methods 0.000 description 2
- 238000000746 purification Methods 0.000 description 2
- 239000004576 sand Substances 0.000 description 2
- 239000008399 tap water Substances 0.000 description 2
- 235000020679 tap water Nutrition 0.000 description 2
- 229920001897 terpolymer Polymers 0.000 description 2
- 238000004065 wastewater treatment Methods 0.000 description 2
- QQONPFPTGQHPMA-UHFFFAOYSA-N Propene Chemical compound CC=C QQONPFPTGQHPMA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000005708 Sodium hypochlorite Substances 0.000 description 1
- 150000001408 amides Chemical class 0.000 description 1
- 239000012267 brine Substances 0.000 description 1
- 231100000357 carcinogen Toxicity 0.000 description 1
- 239000003183 carcinogenic agent Substances 0.000 description 1
- 239000000356 contaminant Substances 0.000 description 1
- 238000013461 design Methods 0.000 description 1
- 238000011038 discontinuous diafiltration by volume reduction Methods 0.000 description 1
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 1
- 235000020188 drinking water Nutrition 0.000 description 1
- 239000003651 drinking water Substances 0.000 description 1
- HQQADJVZYDDRJT-UHFFFAOYSA-N ethene;prop-1-ene Chemical group C=C.CC=C HQQADJVZYDDRJT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000012510 hollow fiber Substances 0.000 description 1
- 239000008235 industrial water Substances 0.000 description 1
- 231100001240 inorganic pollutant Toxicity 0.000 description 1
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 238000005374 membrane filtration Methods 0.000 description 1
- 238000001471 micro-filtration Methods 0.000 description 1
- 244000005700 microbiome Species 0.000 description 1
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 1
- 239000000575 pesticide Substances 0.000 description 1
- 230000002265 prevention Effects 0.000 description 1
- 239000008213 purified water Substances 0.000 description 1
- 238000011160 research Methods 0.000 description 1
- 238000009287 sand filtration Methods 0.000 description 1
- 239000013049 sediment Substances 0.000 description 1
- 239000010865 sewage Substances 0.000 description 1
- SUKJFIGYRHOWBL-UHFFFAOYSA-N sodium hypochlorite Chemical compound [Na+].Cl[O-] SUKJFIGYRHOWBL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- HPALAKNZSZLMCH-UHFFFAOYSA-M sodium;chloride;hydrate Chemical group O.[Na+].[Cl-] HPALAKNZSZLMCH-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 1
- 239000013077 target material Substances 0.000 description 1
- 238000000108 ultra-filtration Methods 0.000 description 1
- 239000012855 volatile organic compound Substances 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D35/00—Filtering devices having features not specifically covered by groups B01D24/00 - B01D33/00, or for applications not specifically covered by groups B01D24/00 - B01D33/00; Auxiliary devices for filtration; Filter housing constructions
- B01D35/30—Filter housing constructions
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D39/00—Filtering material for liquid or gaseous fluids
- B01D39/14—Other self-supporting filtering material ; Other filtering material
- B01D39/20—Other self-supporting filtering material ; Other filtering material of inorganic material, e.g. asbestos paper, metallic filtering material of non-woven wires
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D39/00—Filtering material for liquid or gaseous fluids
- B01D39/14—Other self-supporting filtering material ; Other filtering material
- B01D39/20—Other self-supporting filtering material ; Other filtering material of inorganic material, e.g. asbestos paper, metallic filtering material of non-woven wires
- B01D39/2055—Carbonaceous material
- B01D39/2058—Carbonaceous material the material being particulate
- B01D39/2062—Bonded, e.g. activated carbon blocks
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D61/00—Processes of separation using semi-permeable membranes, e.g. dialysis, osmosis or ultrafiltration; Apparatus, accessories or auxiliary operations specially adapted therefor
- B01D61/02—Reverse osmosis; Hyperfiltration ; Nanofiltration
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D61/00—Processes of separation using semi-permeable membranes, e.g. dialysis, osmosis or ultrafiltration; Apparatus, accessories or auxiliary operations specially adapted therefor
- B01D61/02—Reverse osmosis; Hyperfiltration ; Nanofiltration
- B01D61/025—Reverse osmosis; Hyperfiltration
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D63/00—Apparatus in general for separation processes using semi-permeable membranes
- B01D63/10—Spiral-wound membrane modules
- B01D63/12—Spiral-wound membrane modules comprising multiple spiral-wound assemblies
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D71/00—Semi-permeable membranes for separation processes or apparatus characterised by the material; Manufacturing processes specially adapted therefor
- B01D71/06—Organic material
- B01D71/56—Polyamides, e.g. polyester-amides
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
- C02F1/44—Treatment of water, waste water, or sewage by dialysis, osmosis or reverse osmosis
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
- C02F1/44—Treatment of water, waste water, or sewage by dialysis, osmosis or reverse osmosis
- C02F1/441—Treatment of water, waste water, or sewage by dialysis, osmosis or reverse osmosis by reverse osmosis
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Water Supply & Treatment (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Hydrology & Water Resources (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Geology (AREA)
- Nanotechnology (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Water Treatment By Sorption (AREA)
- Separation Using Semi-Permeable Membranes (AREA)
Abstract
본 발명은 정수기용 일체형 복합 필터 모듈에 관한 것이며, 더욱 상세하게는 우수한 염 제거율 및 투과유량을 확보함과 동시에 정수기의 부피를 현저히 감소시킬 수 있는 정수기용 일체형 복합 필터 모듈에 관한 것이다.
Description
본 발명은 정수기용 일체형 복합 필터 모듈에 관한 것이며, 더욱 상세하게는 우수한 염 제거율 및 투과유량을 확보함과 동시에 정수기의 부피를 현저히 감소시킬 수 있는 정수기용 일체형 복합 필터 모듈에 관한 것이다.
정수 및 하폐수 처리기술이 발달됨에 따라 종래의 모래여과 방식에서 분리막을 이용한 막여과 방식으로 처리기술의 방향이 변화되고 있다.
이러한 분리막 기술은 막의 기공크기, 기공분포 및 막 표면 전하에 따라 처리수 중에 존재하는 처리 대상물질을 거의 완벽하게 분리 제거하기 위한 고도의 분리기술이다.
상기 분리막은 기공의 크기에 따라 나뉘며 정밀여과막 (MF막), 한외여과막 (UF막), 나노분리막(NF막), 역삼투막(RO막)으로 분류되고 있으며, 수처리 분야에 있어서는 양질의 음용수 및 공업용수의 생산, 하/폐수처리 및 재이용, 무방류 시스템 개발과 관련된 청정생산공정 등 그 응용범위가 확대되고 있으며, 21세기에 주목받게 될 핵심기술의 하나로서 자리 잡아 보편화되고 있다. 실제 국민 대다수가 정수 처리되어 공급하는 수돗물을 다시 정수기를 통해 재처리하여 식용으로 사용함으로써, 이에 대한 기술 개발이 점점 더 요구되는 실정이다.
정수기 시스템은 분리막모듈, 전처리 및 후처리 필터, 펌프, 배관, 탱크 및 기타 보조장치로 구성되어 있으며, 이러한 시스템을 구성하는 요소 중 가장 중요한 것이 분리막 모듈이다. 분리막 모듈의 종류로는 평판형, 중공사형, 관상형, 나권형 등이 상업화되어 있으며, 단위면적당 분리막 삽입밀도가 높고, 물 속의 이온을 제거할 수 있는 나권형 분리막 모듈에 대한 연구가 주로 진행되고 있다. 그리고 최근에는 정수기 시스템을 단순화시키고자 하는 연구가 활발히 진행되고 있다.
종래의 역삼투 정수기 구조는 취수밸브, 침전필터, 선카본필터, 승압펌프, 폴리아마이드계 복합막, 후카본필터, 역류방지밸브, 생활용수 조절밸브 및 정수조절 밸브 등으로 구성된다.
침전필터는 원수에서의 부유물질 및 모래, 녹찌꺼기, 이끼 등의 비교적 큰 불순물을 제거하는 기능을 하고, 선카본필터는 원수에서 농약성분, 발암물질 등 휘발성 유기화합물질을 제거하고 가장 중요한 기능으로서 후단의 폴리아마이드 복합막이 잔류염소에 의해 산화ㆍ분해되는 것을 방지하기 위하여 잔류염소를 제거한다. 폴리아마이드 복합막은 원수에 함유된 유ㆍ무기 오염물질, 세균, 바이러스, 중금속을 포함한 이온성 물질을 걸러 주는 기능을 하며, 후카본필터는 원수에 함유된 가스상 물질들을 제거하여 물 냄새를 제거하고 물맛을 향상시키는 기능을 한다.
종래의 침전 필터, 선카본필터, 폴리아마이드 복합막 및 후카본필터로 구성되는 역삼투 정수기는 필터부가 4개의 필터로 구성되어 부피가 커서 좁은 공간에서 사용이 어려우며, 슬림한 디자인이 요구되는 응용에 적용이 곤란한 문제가 있다.
또한, 필터 수명이나 교체시기를 파악하기 어렵고 역삼투 정수기 필터부에 장착된 필터(침전필터, 선카본필터, 폴리아마이드 복합막, 후카본필터)의 복잡성으로 인하여 사용자 스스로 교체가 어려운 문제점이 있다.
이러한 문제점을 해결하기 위한 특허로, 대한민국 공개특허공보 제10-2004-0042180의 경우, 상기 설명한 단순화된 필터 하우징에 대한 것으로, 침전 및 선카본필터, 역삼투분리막 필터 및 후카본필터 뿐만 아니라, 서로 연결하는 배관들을 최소화하여 하나의 필터하우징에 모두 수용하여 정수기의 부피를 종래에 비해 줄이고, 소비자가 간편하게 필터를 교체할 수 있도록 형성되어 있다. 이 필터 하우징에 삽입된 필터들은 용적을 조절하여 교환주기를 일치시켰기 때문에 소비자가 필터 하우징 자체를 간편하게 교체할 수 있다. 하지만, 필터 하우징 내부의 침전필터, 선카본 필터, 역삼투 필터, 및 후카본 필터는 각각의 하우징으로 구성되어 있어 정수기 부피 감소에 한계가 있다.
본 발명은 상기와 같은 점을 감안하여 안출한 것으로, 우수한 염 제거율 및 투과유량을 확보함과 동시에 정수기의 부피를 현저히 감소시킬 수 있는 정수기용 일체형 복합 필터 모듈을 제공하는데 목적이 있다.
또한, 본 발명은 본 발명에 따른 일체형 복합 필터 모듈을 포함하는 현저히 작은 크기의 정수기를 제공 다른 목적이 있다.
상술한 과제를 해결하기 위하여 본 발명은 원수가 유입되는 유입구가 구비된 외부하우징, 상기 외부하우징 내 구비되는 침전필터를 포함하는 제1여과부 및 상기 제1여과부 내측에 배치되어 상기 제1여과부로부터 1차 여과된 물을 2차 여과하는 제2여과부를 포함하며, 상기 제2여과부는 생산수 배출구 및 농축수 배출구가 구비된 내부하우징, 폴리아마이드 역삼투막 모듈, 및 상기 폴리아마이드 역삼투막 모듈 내측에 구비되는 후카본 필터를 포함하는 정수기용 일체형 복합 필터 모듈을 제공한다.
본 발명의 일 실시예에 의하면, 상기 폴리아마이드 역삼투막 모듈은 내염소성 폴리아마이드 역삼투막 모듈일 수 있다.
또한 본 발명의 일 실시예에 의하면, 상기 원수는 상기 외부하우징의 내측면과 상기 침전필터의 외측면 간에 구비된 원수 유로를 따라 이동하고, 1차 여과된 물은 상기 침전필터의 내측면과 상기 내부하우징의 외측면 간에 구비된 투과수 유로를 따라 이동할 수 있다. 또한 본 발명의 일 실시예에 의하면, 상기 후카본 필터는 상기 폴리아마이드 역삼투막 모듈의 통수관(central pipe) 내측에 후카본이 충진되어 있는 형태로 구비될 수 있다.
또한 본 발명의 일 실시예에 의하면, 상기 내부하우징의 내측면과 상기 폴리아마이드 역삼투막 모듈의 외측면 간에 소정의 두께를 갖는 실링 부재가 개재될 수 있다.
또한 본 발명의 일 실시예에 의하면, 상기 유입구로 유입되는 원수가 상온에서 0.5ppm의 잔류염소 농도, 250μS/㎝의 전도도 및 40psi의 압력 조건일 때, 투과유량이 12.0 GFD 이상일 수 있다.
또한 본 발명의 일 실시예에 의하면, 상기 침전필터는 상기 원수 내 휘발성 유기물질을 제거하기 위한 카본소재를 포함할 수 있다.
또한 본 발명은 본 발명에 따른 정수기용 일체형 복합 필터 모듈을 포함하는 정수기를 제공한다.
본 발명에 따른 정수기용 일체형 복합 필터 모듈은 우수한 염 제거율 및 투과유량을 확보함과 동시에 정수기의 부피를 현저히 감소시킬 수 있어 좁은 공간에서의 활용이 우수하다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 정수기용 일체형 복합 필터 모듈의 단면 사시도 및 X-X' 단면도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 정수기용 일체형 복합 필터 모듈에 포함되는 폴리아마이드 역삼투막 모듈의 단면 분해 사시도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 정수기용 일체형 복합 필터 모듈에 포함되는 폴리아마이드 역삼투막 모듈의 단면 분해 사시도이다.
이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.
본 발명의 정수기용 일체형 복합 필터 모듈(10)은 원수가 유입되는 유입구(19a)가 구비된 외부하우징(11), 상기 외부하우징(11) 내 구비되는 침전필터(13)를 포함하는 제1여과부 및 상기 제1여과부 내측에 배치되어 상기 제1여과부로부터 1차 여과된 물을 2차 여과하는 제2여과부;를 포함하며, 상기 제2여과부는 생산수 배출구(19b) 및 농축수 배출구(19c)가 구비된 내부하우징(15), 폴리아마이드 역삼투막 모듈(17), 및 상기 폴리아마이드 역삼투막 모듈(17) 내측에 구비되는 후카본 필터(18)를 포함한다.
한편, 상기 폴리아마이드 역삼투막 모듈(17)은 내염소성 폴리아마이드 역삼투막 모듈일 수 있으며, 더욱 상세하게는 본 발명은 내염소성 폴리아마이드 역삼투막 모듈을 사용함으로써 선카본 필터를 생략할 수 있고, 역삼투막에 의한 여과 및 후카본 필터에 의한 잔류염소 제거 기능을 동시에 수행할 수 있는 제2여과부를 제1여과부 내에 구비시키되, 제1여과부로부터 여과된 물을 제2여과부의 역삼투막 모듈로 직접적으로 이동시킬 수 있는 공간을 확보, 바람직하게는 상기 침전필터로부터 1차 여과된 물은 상기 내부하우징의 외측면 및 침전필터의 내측면 간에 구비된 투과수 유로를 통해 상기 폴리아마이드 역삼투막 모듈로 직접적으로 유입함으로써 종래에 직렬로 배치되는 정수기용 필터들을 일체화하여 정수기의 부피를 현저히 감소시킴과 동시에 우수한 투과유량 및 염제거율을 확보할 수 있는 일체형 복합 필터 모듈을 제공할 수 있다.
이하 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 일체형 복합 필터 모듈의 단면 사시도인 도 1을 참조하여, 상기 일체형 복합 필터 모듈을 설명한다.
먼저, 외부하우징(11)의 유입구(19a)로 원수, 일예로 수돗물이 공급될 수 있다. 상기 유입구(19a)를 통해 유입된 원수는 외부하우징(11)의 내측면 및 침전필터(13)의 외측면 간에 구비된 원수 유로(12)를 통해 이동하며 연속적으로 침전필터(13)에 의해 1차 여과될 수 있다.
상기 외부하우징의 소재는 당업계에서 통상적으로 정수기용 필터의 하우징으로 사용되는 소재를 제한 없이 채용할 수 있으며, 외부하우징의 형태는 제1여과부 및 제2여과부에 포함되는 각 구성들의 형태에 맞추어 다양한 형태로 변경할 수 있으며, 일예로 원형 파이프 형태로 형성될 수 있다.
상기 침전필터의 소재는 당업계에서 통상적으로 정수기용 침전필터로 사용되는 공지된 소재를 사용할 수 있으며, 형상은 원형 파이프 형태일 수 있으나, 이에 제한되지 않는다. 상기 침전필터는 물 속의 부유물질, 모래, 녹찌꺼기 및 이끼 등의 비교적 큰 불순물을 제거할 수 있으며, 상기 침전필터는 상기 원수 내 휘발성 유기물질을 제거하기 위한 카본소재를 포함할 수 있다. 상기 카본소재는 당업계에서 휘발성 유기물질 제거용도로 사용되는 공지된 소재일 수 있으며, 일예로 활성탄 또는 활성탄 분말일 수 있으나 이에 제한되지 않는다.
1차 여과된 물은 내부하우징(15)의 외측면 및 침전필터(13)의 내측면 간에 구비된 투과수 유로(14)를 통해 상기 내부하우징(15)의 말단으로 이동하여 제2여과부의 폴리아마이드 역삼투막 모듈(17)로 유입될 수 있다.
또한 상기 내부하우징(15)의 내측면과 상기 폴리아마이드 역삼투막 모듈 사이에는 실링 부재(16)가 개재될 수 있으며, 이에 따라 침전필터로부터 1차 여과된 물을 제2여과부의 역삼투막 모듈로 손실없이 이동시킬 수 있다.
상기 내부하우징의 재질은 당업계에서 통상적으로 역삼투막 모듈에 사용되는 하우징의 재질이 제한 없이 사용될 수 있다.
상기 실링 부재는 바람직하게는 에틸렌 프로필렌 터폴리머(Etyhlene Propylen Terpolymer) 소재의 브라인 실(brine seal)일 수 있으나 이에 제한되지 않는다.
상기 내염소성 폴리아마이드 역삼투막 모듈은 침전필터에서 유입된 원수에서 유ㆍ무기 오염물질, 세균, 바이러스, 중금속을 포함한 이온성 물질을 걸러준다. 또한 기존 폴리아마이드 역삼투막에 비해 염소에 대한 내구성이 강하여, 잔류 염소성분을 제거하는 선카본 필터의 생략이 가능하며, 잔류염소를 일부 제거가능한 내염소성 폴리아마이드 역삼투막 모듈 내 구비된 통수관으로 잔류염소를 포함하는 물을 2차 여과시킬 수 있다.
바람직하게는 상기 폴리아마이드 역삼투막 모듈은 원수의 잔류염소를 20%이상 투과시키는 알킬화된 폴리아마이드 복합막을 포함할 수 있으며, 상기 알킬화된 폴리아마이드 복합막은 500 내지 2,000ppm 농도의 차아염소산나트륨 용액을 1 내지 24시간 통과시, 적어도 85%의 제거 성능을 유지할 수 있다. 2차 여과된 물에 포함된 미량의 잔류염소는 후카본필터 내 존재할 수 있는 미생물이나 바이러스 등을 제거하고, 동시에 가스상 물질들을 제거하여 물냄새를 제거하고 물맛을 향상시키는 기능을 한다.
상기 폴리아마이드 역삼투막 모듈의 형상은 당업계에서 통상적으로 사용되는 역삼투 모듈의 구성을 채용할 수 있으며, 이에 대한 비제한적인 예로써, 상기 역삼투막은 유로 형성 목적인 스페이서와 함께 통수관에 나권형으로 권취될 수 있으며 권취된 막의 양 끝에 권취된 분리막의 형상 안정성을 위해 엔드캡을 포함할 수 있다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 정수기용 일체형 복합 필터 모듈 에 포함되는 폴리아마이드 역삼투막 모듈(20)의 단면 분해 사시도이다.
도 2를 참조하면, 폴리아마이드 역삼투막(21)이 통수관(24)을 중심으로 나권형으로 권취될 수 있고, 권취된 폴리아마이드 역삼투막(21) 간에는 1차 여과된 물의 유로 역할과 역삼투막의 외측면의 접촉효율 향상 기능을 위한 외부스페이서(23), 역삼투막으로부터 투과된 물을 통수관(24) 내 구비된 후카본 필터(25)로 효율적으로 이동시키기 위한 내부스페이서(22)가 구비될 수 있다.
상기 외부스페이서(23) 및 내부스페이서(22)의 재질 몇 형상은 당업계에서 공지된 역삼투막 모듈의 구성을 채용할 수 있다.
0.5ppm이고 전도도가 250μS/㎝인 수돗물이고, 상기 원수를 40psi의 압력 조건으로 유입 시 투과유량이 12.0 GFD 이상일 수 있다.
다음으로 상기 폴리아마이드 역삼투막 모듈(17)로부터 2차 여과된 물은 후카본필터(18)로 이동하여 후카본 필터(18)의 말단에서 미량의 잔류염소가 제거된 생산수가 내부하우징(15) 하단에 구비된 생산수 배출구(19b)를 통해 배출될 수 있다. 또한, 2차 여과된 물 중 생산수를 제외한 나머지 농축수는 내부하우징(15) 하단에 구비된 농축수 배출구(19c)를 통해 배출될 수 있다.
상기 후카본 필터(18)는 상기 폴리아마이드 역삼투막 모듈(17) 내 구비된 통수관 내부에 활성탄이 충진되어 있는 형태로 구비될 수 있다. 상기 활성탄의 입경 및 충진율은 당업계에서 통상적으로 사용되는 후카본 필터의 구성을 채용할 수 있다.
또한 본 발명에 따른 정수기용 일체형 복합 필터 모듈은 유입구로 유입되는 원수가 상온에서 0.5ppm의 잔류염소 농도, 250μS/㎝ 전도도 및 40psi의 압력 조건일 때, 투과유량이 12.0 GFD 이상일 수 있다.
한편, 본 발명은 본 발명에 따른 정수기용 일체형 복합 필터 모듈을 포함하는 정수기를 제공한다. 본 발명의 정수기에 포함되는 정수기용 일체형 복합 필터 모듈 외 본체, 배수관, 배출관, 물받이 등의 구성은 당업계에서 통상적으로 사용되는 공지된 구성을 채용할 수 있으며, 종래의 직렬 연결식 정수기 필터들 대신 본 발명에 따른 정수기용 일체형 복합 필터 모듈을 사용하여 종래의 정수기보다 부피가 현저히 작은 컴팩트한 정수기의 구현이 가능하다.
(
준비예1
)
내염소성이 부여된 폴리아마이드 막을 나권형 모듈형태로 지름 1.8inch, 유효 막면적 4.8 ft2 로 하여 내염소성 폴리아마이드 역삼투막 모듈을 제조하였다.
(
실시예1
)
준비예1에서 제조된 내염소성 폴리아마이드 역삼투막 모듈 내 통수관에 활성탄을 충진하여 상기 역삼투막 모듈 내 후카본 필터를 구비한 내부하우징과 침전필터를 포함하는 외부하우징을 결합하여 일체형 복합 필터 모듈을 제조하였다.
(
비교예1
)
침전필터, 준비예1에서 제조된 내염소성 폴리아마이드 역삼투막 모듈, 및 후카본필터를 직렬로 배치하고 각각의 필터를 배수관으로 연결하여 필터 모듈을 제조하였다.
(
실험예1
)
실시예 및 비교예에서 제조된 필터 모듈의 배관을 제외한 부피를 계산하여 하기 표 1에 기재하였다.
| 구분 | 필터 모듈의 부피(cm3) |
| 실시예1 | 1331 |
| 비교예1 | 2556 |
상기 표 1을 참조하면, 침전필터, 역삼투막 모듈 및 후카본필터가 직렬 배치되는 비교예1의 필터 모듈의 부피가 일체형 복합 필터 모듈(실시예1) 부피의 약 192% 수준으로 현저히 큰 것을 확인할 수 있다.
(
실험예2
)
1) 염 제거율
실시예1 및 비교예1에서 제조된 필터 모듈을 사용하여 상온에서 잔류염소 농도가 0.5ppm이고 전도도가 250μS/㎝인 수돗물을 원수로 하여 40psi의 압력 조건에서 가동하였다. 가동 방식은 12시간 운전 후, 12시간 정지를 반복하였고 60일 동안 운전하였다. 최종적으로 염 제거율을 측정하여 그 결과를 하기 표 2에 기재하였다.
| 구분 | 초기 염 제거율(%) | 60일 후 염 제거율(%) |
| 실시예1 | 96.5 | 96.2 |
| 비교예1 | 96.4 | 96.0 |
상기 표 2를 참조하면, 실시예1에 따른 일체형 복합 필터 모듈은 현저히 작은 부피로도 각 필터들이 직렬로 배치된 비교예1과 동등한 수준의 염제거율을 갖는 것을 확인할 수 있다.
2) 생산수 유량 측정
실시예1 및 비교예1에서 제조된 필터 모듈을 사용하여 상온에서 잔류염소 농도가 0.5ppm이고 전도도가 250μS/㎝인 수돗물을 원수로 하여 40psi의 압력 조건에서 가동하였다. 가동 방식은 12시간 운전 후, 12시간 정지를 반복하였고 60일 동안 운전하였다. 최종적으로 생산되는 생산수의 유량을 측정하고 그 결과를 하기 표 3에 기재하였다.
| 구분 | 초기 생산수 유량 | 60일 후 생산수 유량 |
| 실시예1 | 13.1 | 12.6 |
| 비교예1 | 10.9 | 10.5 |
상기 표 3을 참조하면, 실시예1에 따른 일체형 복합 필터 모듈은 현저히 작은 부피로도 각 필터들이 직렬로 배치된 비교예1의 필터 모듈 대비 초기 생산수 유량 및 60일 후 생산수 유량이 120% 수준으로 현저히 높은 것을 확인할 수 있다. 이는 각 필터들이 직렬로 배치될 경우 각 필터에서 배출된 물이 다음 단계의 필터로 이동 시에 배관에서 발생하는 압력 손실에 의한 생산수 유량의 저하로 판단되며, 각 필터들을 일체형 복합 필터 모듈로 구성할 경우 배관에서 발생하는 압력 손실에 의한 생산수 유량의 저하를 최소화하여 생산수의 유량을 향상시킬 수 있는 것으로 사료된다.
이상에서 본 발명의 일 실시예에 대하여 설명하였으나, 본 발명의 사상은 본 명세서에 제시되는 실시 예에 제한되지 아니하며, 본 발명의 사상을 이해하는 당업자는 동일한 사상의 범위 내에서, 구성요소의 부가, 변경, 삭제, 추가 등에 의해서 다른 실시 예를 용이하게 제안할 수 있을 것이나, 이 또한 본 발명의 사상범위 내에 든다고 할 것이다.
10: 정수기용 일체형 복합 필터 모듈
11: 외부하우징
12: 원수 유로
13: 침전필터
14: 투과수 유로
15: 내부하우징
16: 실링부재
17: 폴리아마이드 역삼투막 모듈
18: 후카본 필터
19a: 유입구
19b: 생산수 배출구
20: 폴리아마이드 역삼투막 모듈
21: 폴리아마이드 역삼투막
22: 내부스페이서
23: 외부스페이서
24: 통수관
25: 후카본 필터
11: 외부하우징
12: 원수 유로
13: 침전필터
14: 투과수 유로
15: 내부하우징
16: 실링부재
17: 폴리아마이드 역삼투막 모듈
18: 후카본 필터
19a: 유입구
19b: 생산수 배출구
20: 폴리아마이드 역삼투막 모듈
21: 폴리아마이드 역삼투막
22: 내부스페이서
23: 외부스페이서
24: 통수관
25: 후카본 필터
Claims (8)
- 원수가 유입되는 유입구가 구비된 외부하우징, 상기 외부하우징 내 구비되는 침전필터를 포함하는 제1여과부; 및
상기 제1여과부 내측에 배치되어 상기 제1여과부로부터 1차 여과된 물을 2차 여과하는 제2여과부;를 포함하며,
상기 제2여과부는 생산수 배출구 및 농축수 배출구가 구비된 내부하우징, 폴리아마이드 역삼투막 모듈, 및 상기 폴리아마이드 역삼투막 모듈 내측에 구비되는 후카본 필터를 포함하는 정수기용 일체형 복합 필터 모듈. - 제1항에 있어서,
상기 폴리아마이드 역삼투막 모듈은 내염소성 폴리아마이드 역삼투막 모듈인 정수기용 일체형 복합 필터 모듈. - 제1항에 있어서,
상기 원수는 상기 외부하우징의 내측면과 상기 침전필터의 외측면 간에 구비된 원수 유로를 따라 이동하고, 1차 여과된 물은 상기 침전필터의 내측면과 상기 내부하우징의 외측면 간에 구비된 투과수 유로를 따라 이동하는 정수기용 일체형 복합 필터 모듈. - 제1항에 있어서,
상기 후카본 필터는 상기 폴리아마이드 역삼투막 모듈의 통수관(central pipe) 내측에 활성탄이 충진되어 있는 형태로 구비되는 것을 특징으로 하는 정수기용 일체형 복합 필터 모듈. - 제1항에 있어서,
상기 내부하우징의 내측면과 상기 폴리아마이드 역삼투막 모듈의 외측면 간에 소정의 두께를 갖는 실링 부재가 개재되는 것을 특징으로 하는 정수기용 일체형 복합 필터 모듈. - 제1항에 있어서,
상기 유입구로 유입되는 원수가 상온에서 0.5ppm의 잔류염소 농도, 250μS/㎝의 전도도 및 40psi의 압력 조건일 때, 투과유량이 12.0 GFD 이상인 것을 특징으로 하는 정수기용 일체형 복합 필터 모듈. - 제1항에 있어서,
상기 침전필터는 상기 원수 내 휘발성 유기물질을 제거하기 위한 카본소재를 포함하는 정수기용 일체형 복합 필터 모듈. - 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 따른 정수기용 일체형 복합 필터 모듈을 포함하는 정수기.
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020180162014A KR20200073633A (ko) | 2018-12-14 | 2018-12-14 | 정수기용 일체형 복합 필터 모듈 |
| PCT/KR2019/017611 WO2020122642A1 (ko) | 2018-12-14 | 2019-12-12 | 정수기용 일체형 복합 필터 모듈 |
| CN201980020279.0A CN111867700A (zh) | 2018-12-14 | 2019-12-12 | 净水器用一体型复合过滤器模块 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020180162014A KR20200073633A (ko) | 2018-12-14 | 2018-12-14 | 정수기용 일체형 복합 필터 모듈 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR20200073633A true KR20200073633A (ko) | 2020-06-24 |
Family
ID=71075461
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1020180162014A KR20200073633A (ko) | 2018-12-14 | 2018-12-14 | 정수기용 일체형 복합 필터 모듈 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| KR (1) | KR20200073633A (ko) |
| CN (1) | CN111867700A (ko) |
| WO (1) | WO2020122642A1 (ko) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2022126602A1 (zh) * | 2020-12-18 | 2022-06-23 | 佛山市顺德区美的饮水机制造有限公司 | 排水水路板和制水设备 |
| WO2023008809A1 (ko) * | 2021-07-28 | 2023-02-02 | 코웨이 주식회사 | 복합 필터가 구비된 정수기 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20040042180A (ko) | 2002-11-13 | 2004-05-20 | 웅진코웨이주식회사 | 일체형 필터 하우징을 구비한 역삼투 정수기 |
Family Cites Families (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP2276556B1 (en) * | 2008-05-15 | 2018-05-30 | Woongjincoway Co, Ltd. | Spiral wound type filter cartridge |
| KR101198643B1 (ko) * | 2008-11-11 | 2012-11-07 | 웅진케미칼 주식회사 | 필터부의 구성이 단순화된 역삼투 정수기 |
| CN201320422Y (zh) * | 2008-12-04 | 2009-10-07 | 宁波灏钻科技有限公司 | 后置杀菌滤芯 |
| CN202705130U (zh) * | 2012-07-06 | 2013-01-30 | 慈溪市润鑫电器有限公司 | 一种纯水机的复合式滤芯 |
| KR102428671B1 (ko) * | 2015-11-03 | 2022-08-02 | 금오공과대학교 산학협력단 | 해수담수용 하이브리드 정삼투막, 이를 포함하는 해수담수용 정삼투막 필터 및 정삼투 방식의 해수담수시스템 |
| KR101869799B1 (ko) * | 2016-11-30 | 2018-07-20 | 금오공과대학교 산학협력단 | 탄소나노소재가 적용된 정삼투 복합 필터의 제조방법 및 이에 의해 제조된 탄소나노소재가 적용된 정삼투 복합 필터 |
-
2018
- 2018-12-14 KR KR1020180162014A patent/KR20200073633A/ko not_active Application Discontinuation
-
2019
- 2019-12-12 WO PCT/KR2019/017611 patent/WO2020122642A1/ko active Application Filing
- 2019-12-12 CN CN201980020279.0A patent/CN111867700A/zh active Pending
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20040042180A (ko) | 2002-11-13 | 2004-05-20 | 웅진코웨이주식회사 | 일체형 필터 하우징을 구비한 역삼투 정수기 |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2022126602A1 (zh) * | 2020-12-18 | 2022-06-23 | 佛山市顺德区美的饮水机制造有限公司 | 排水水路板和制水设备 |
| WO2023008809A1 (ko) * | 2021-07-28 | 2023-02-02 | 코웨이 주식회사 | 복합 필터가 구비된 정수기 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN111867700A (zh) | 2020-10-30 |
| WO2020122642A1 (ko) | 2020-06-18 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN212091724U (zh) | 一种具有滤芯组件的净水设备 | |
| US10583401B2 (en) | Integrated ultrafiltration and reverse osmosis desalination systems | |
| KR20200073633A (ko) | 정수기용 일체형 복합 필터 모듈 | |
| US11634350B2 (en) | Water filter and filter cartridge | |
| US8142663B2 (en) | Low pressure production of drinking water | |
| CN206843145U (zh) | 一种可按照设定值保留水中矿物质的净水器 | |
| CN101734808A (zh) | 具有简单的过滤器构造的反渗透净水器 | |
| CN202671334U (zh) | 一种双膜法重金属废水净化处理回用装置 | |
| CN111499031B (zh) | 一种用于受污染浅层地下水净化的纳滤方法 | |
| KR102061975B1 (ko) | 가정용 역삼투 정수기 및 이를 이용한 정수방법 | |
| JP3838689B2 (ja) | 水処理システム | |
| KR101765537B1 (ko) | 농축수 재사용이 가능한 역삼투 멤브레인 정수장치 | |
| KR102006397B1 (ko) | 유입튜브를 이용하여 전처리 침전 필터의 오염물질 배출이 가능한 정수시스템 | |
| KR20100106858A (ko) | 화학반응에 의한 잔류염소 제거가 가능한 정수기 | |
| US8337702B2 (en) | Method for treating wastewater containing heavy metals | |
| US20140326666A1 (en) | Apparatus and methods for removing contaminants from wastewater | |
| CN204815932U (zh) | 一种净水器 | |
| KR200242686Y1 (ko) | 음용수 정수기 | |
| JP7426478B2 (ja) | 選択型両端集水機能を有するフィルタ構造体およびこれを利用した濾過方法 | |
| CN212833177U (zh) | 一种管道标准水处理系统 | |
| CN204111434U (zh) | 一级节能水处理装置 | |
| US20100116731A1 (en) | Reverse Osmosis Water Purifier Having Simple Filter Configuration | |
| CN204111435U (zh) | 二级节能水处理装置 | |
| TW202241819A (zh) | 污水海水過濾淨化裝置 | |
| CN111115758A (zh) | 一种具有反渗透反清洗装置的滤水系统、方法及净水器 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| E601 | Decision to refuse application |