KR20210010196A - 부분 교체가 가능한 생활용수용 흡착형 복합 필터 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 흡착형 복합 필터에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 다량의 중금속과 염소를 1차적으로 제거하는 프리필터와, 그 이후 미량의 잔존 중금속과 유기오염물질을 제거할 수 있는 메인필터를 손쉽게 분리 할 수 있는 제1하우징과 제2하우징에 각각 설치함으로써, 메인필터를 유지한 상태에서 오염물질의 흡착이 많이 이루어지는 프리필터만을 손쉽게 교체할 수 있게 하여, 많은 양의 생활용수를 필터링하면서도 필터의 사용주기를 연장할 수 있게 함과 아울러, 팽창성 점토광물을 개질한 흡착제를 코팅 처리한 스멕타이트계 그래뉼에 의해 중금속의 흡착 제거율을 높임으로써, 생활용수 속에 잔존하는 상태로 배출되는 중금속 등 오염물질의 함량을 최소화할 수 있게 한 부분 교체가 가능한 생활용수용 흡착형 복합 필터에 관한 것이다.
Description
본 발명은 흡착형 복합 필터에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 다량의 중금속과 염소를 1차적으로 제거하는 프리필터와, 그 이후 미량의 잔존 중금속과 유기오염물질을 제거할 수 있는 메인필터를 손쉽게 분리 할 수 있는 제1하우징과 제2하우징에 각각 설치함으로써, 메인필터를 유지한 상태에서 오염물질의 흡착이 많이 이루어지는 프리필터만을 손쉽게 교체할 수 있게 하여, 많은 양의 생활용수를 필터링하면서도 필터의 사용주기를 연장할 수 있게 함과 아울러, 팽창성 점토광물을 개질한 흡착제를 코팅 처리한 스멕타이트계 그래뉼에 의해 중금속의 흡착 제거율을 높임으로써, 생활용수 속에 잔존하는 상태로 배출되는 중금속 등 오염물질의 함량을 최소화할 수 있게 한 부분 교체가 가능한 생활용수용 흡착형 복합 필터에 관한 것이다.
최근 대구, 인천 등 여러 지역에서 수돗물이 심각하게 오염된 상태로 배출되는 문제가 대두되면서, 수도 배관을 통해 공급되는 수돗물의 안전성에 대한 관심이 높아지고 있다.
우리가 살아가는데 있어 물이 차지하는 중요성은 이미 오래전부터 인지되어 왔으며, 그로 인해 물과 관련된 산업 여러 분야에서도 깨끗한 물을 공급할 수 있게 하려는 폭넓은 연구와 제품개발이 이루어지고 있다.
그러나, 종래의 물과 관련된 산업은 주로 정수기나 생수 등 주로 사람들이 마시는 음용수 쪽으로 치중되는 경향이 강하였으며, 씻거나 설거지 또는 세탁을 하는 등 일상생활에서 사용되는 물의 경우에는 수도관을 통해 공급되는 수돗물을 그대로 이용하는 경우가 많았다.
최근 들어 대한민국 등록특허 제10-1690106호나 대한민국 등록특허 제10-0788052호에 개시된 바와 같이, 샤워기의 헤드 부분이나 세면기 또는 싱크대에 구비된 수도꼭지 등에 결합되어 수돗물 속에 포함되어 있는 유해물질들을 제거할 수 있게 한 샤워 필터나 살균필터가 구비된 수전 등에 대한 기술이 소개되고, 이러한 기술들이 적용된 제품들도 출시되기 시작하고 있으나, 음용수를 만들기 위해 필터링하는 정수기에 비해서는 아직 그 연구와 개발이 부족한 부분이 많았다.
물론, 음용수를 위한 필터링과 생활용수를 위한 필터링 모두 물에 포함되어 있는 중금속이나 염소 등 원치 않는 이물질을 제거하기 위한 것이라는 점에서 유사한 점이 있지만, 생활용수의 경우 샤워, 설거지, 세탁, 청소 등 다양한 용도로 사용되는 바, 정수되어야 하는 물의 양이 음용수를 위해 필터링하는 물의 양에 비해 월등히 많을 수 밖에 없게 된다.
그에 따라, 음용수를 만드는데 적용되는 필터를 그대로 적용할 경우 제조비용이 증가하고 설치가 불편하게 됨은 물론, 많은 양의 물을 필터링해야 하기 때문에 필터에 누적되는 오염물질이 급격히 증가하게 되어 그 교체 주기가 짧아지고, 그로 인해 필터의 교체비용 증가 등 사용상의 불편함이 증가할 수 밖에 없었다.
또한, 수돗물 속에 포함되어 있는 중금속의 경우 필터에 흡착시켜 제거하게 되는데, 흡착성능이 우수한 필터의 경우에는 흡착된 중금속에 의해 필터가 쉽게 오염되는 것을 피할 수 없어 필터의 성능을 우수한 상태로 장기간 사용하기 어려운 문제점이 있게 됨은 물론, 흡착성능이 우수한 필터를 사용하더라도 흡착평형에 도달하게 된 이후에는 더 이상 중금속 등 오염물질의 흡착이 이루어지지 않기 때문에 미량의 중금속 등은 여전히 포함되어 있는 상태로 배출되게 되는 문제점이 있게 된다.
따라서, 음용수를 만들기 위한 정수기에 적용되는 필터와는 달리, 많은 양의 물을 통과시켜 중금속이나 염소 등 다양한 오염물질을 제거하면서도, 오염물질에 의해 필터가 쉽게 오염되는 것을 방지하여 사용기간을 증가시킬 수 있고, 미량의 중금속 까지도 제거할 수 있게 함으로써, 샤워나, 설거지 또는 세탁 등 일상생활에서 다양하게 사용되는 물의 안전성에 대한 신뢰도를 향상시킬 수 있게 한 새로운 형태의 생활용수용 필터에 대한 필요성은 더욱 높아지고 있다고 할 것이다.
본 발명은, 다량의 중금속과 염소를 1차적으로 제거하는 프리필터와, 그 이후 미량의 잔존 중금속과 유기오염물질을 제거할 수 있는 메인필터를 손쉽게 분리 할 수 있는 제1하우징과 제2하우징에 각각 설치함으로써, 메인필터를 유지한 상태에서 오염물질의 흡착이 많이 이루어지는 프리필터만을 손쉽게 교체할 수 있게 하여, 많은 양의 생활용수를 필터링하면서도 필터의 사용주기를 연장할 수 있게 함과 아울러, 팽창성 점토광물을 개질한 흡착제를 코팅 처리한 스멕타이트계 그래뉼에 의해 중금속의 흡착 제거율을 높임으로써, 생활용수 속에 잔존하는 상태로 배출되는 중금속 등 오염물질의 함량을 최소화할 수 있게 한 부분 교체가 가능한 생활용수용 흡착형 복합 필터를 제공하는 것을 과제로 한다.
상기 과제를 해결하기 위한 부분 교체가 가능한 생활용수용 흡착형 복합 필터는,
물이 공급되는 경로 초입에 위치하면서, 내부가 비어 있고 저면이 밀폐되어 있으며, 외주 측면에 다수의 물흡입구가 형성되어 있고, 상부에는 끼움 결합을 위한 연장부가 형성되어 있는 제1하우징; 상기 제1하우징에 구비된 연장부에 분리 가능하게 끼움 결합되어 상기 제1하우징의 내부 공간을 통과한 물이 공급되는 경로 상에 위치하면서, 내부가 비어 있고 저면이 밀폐되어 있으며, 외주 측면에 다수의 물흡입구가 형성되어 있는 제2하우징; 상기 제1하우징의 외주 측면을 감싸는 제1섬유상 활성탄과, 상기 제1하우징의 내부 공간에 수납되어 상기 제1섬유상 활성탄을 거친 후 다수의 물흡입구를 통해 유입되는 수돗물에 잔류하는 중금속과 염소를 제거하는 다수의 그래뉼로 구성된 프리필터; 및 상기 제2하우징의 외주 측면을 감싸는 제2섬유상 활성탄과, 상기 제2하우징의 내부 공간에 수납되어 상기 프리필터에서 1차 필터링이 이루어진 후 상기 제2섬유상 활성탄을 거쳐 다수의 물흡입구를 통해 유입되는 수돗물에 잔류하는 미량의 잔존 중금속과 유기 오염물질을 제거하는 다수의 그래뉼로 구성된 메인필터;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
이때, 상기 제1하우징은,
저면이 밀폐되어 있고, 외주 측면에 다수의 물흡입구가 형성되어 있으며, 다수의 그래뉼이 수납되어 물속에 있는 오염물질의 흡착 제거가 이루어지는 공간을 제공하도록 내부가 비어 있는 관 형상의 제1프레임; 상기 제1프레임의 저면 하부에서 아래로 연장 형성되어, 아래에서부터 유입되는 물이 상기 제1프레임의 측면으로 흘러갈 수 있게 상기 제1프레임의 저면을 바닥에서 일정거리 띄우는 제1지지부; 및 상기 제1프레임의 내부 공간에서 오염물질의 1차 필터링이 완료된 물이 배출되는 배출공이 형성되어 있으며, 상기 제1프레임의 상부에서 위로 연장 형성되어 상기 제2하우징의 저면 하부에 구비된 제2지지부에 끼움 결합되어 물의 이동경로를 상기 제2하우징의 외주 측면으로 유도하는 제1배출부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 제2하우징은,
저면이 밀폐되어 있고, 외주 측면에 다수의 물흡입구가 형성되어 있으며, 다수의 그래뉼이 수납되어 물속에 남아 있는 미량의 잔존 오염물질의 흡착 제거가 이루어지는 공간을 제공하도록 내부가 비어 있는 관 형상의 제2프레임; 상기 제2프레임의 저면 하부에서 아래로 연장 형성되어 상기 제1배출부가 끼움 결합되며, 상기 제1배출부에 구비된 배출공을 통해 배출된 물이 상기 제2프레임의 측면으로 흘러갈 수 있도록 부분적으로 관통되어 있는 제2지지부; 및 상기 제2프레임의 내부 공간에서 미량의 잔존 오염물질의 2차 흡착을 통해 정수가 완료된 물이 배출되는 제2배출부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 프리필터는,
상기 제1프레임의 외주 측면을 감싸는 제1섬유상 활성탄; 및 수돗물에 잔류하는 중금속을 흡착 제거할 수 있도록 제올라이트가 코팅 처리된 다수의 제올라이트 그래뉼과, 수돗물에 잔류하는 염소를 흡착 제거할 수 있도록 처리된 다수의 염소제거 그래뉼이 혼합된 상태로 상기 제1프레임의 내부에 수납되어 있는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 메인필터는,
상기 제2프레임의 외주 측면을 감싸는 제2섬유상 활성탄; 및 상기 프리필터에서의 필터링된 수돗물에 잔류하는 미량의 잔존 중금속을 흡착 제거하기 위해 팽창성 점토광물을 망간, 철 산화물로 개질한 흡착제가 코팅되어 있는 스멕타이트계 그래뉼이 상기 제2프레임의 내부 공간에 수납되어 있는 것을 특징으로 한다.
이때, 상기 메인필터는, 유기오염물질을 제거할 수 있도록 HDTMA-제올라이트가 흡착제로 코팅 처리된 HDTMA-제올라이트 그래뉼이 상기 제2프레임의 내부 공간에 함께 수납되어 있는 것을 특징으로 한다.
본 발명은, 다량의 중금속과 염소를 1차적으로 제거하는 프리필터와, 그 이후 미량의 잔존 중금속과 유기오염물질을 제거할 수 있는 메인필터를 손쉽게 분리 할 수 있는 제1하우징과 제2하우징에 각각 설치함으로써, 메인필터를 유지한 상태에서 오염물질의 흡착이 많이 이루어지는 프리필터만을 손쉽게 교체할 수 있게 하여, 많은 양의 생활용수를 필터링하면서도 필터의 사용주기를 연장하여 필터의 유지 관리 비용을 절감할 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명은, 팽창성 점토광물을 개질한 흡착제를 코팅 처리한 스멕타이트계 그래뉼에 의해 중금속의 흡착 제거율을 높임으로써, 생활용수 속에 잔존하는 상태로 배출되는 중금속 등 오염물질의 함량을 최소화할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명에 따른 부분 교체가 가능한 생활용수용 흡착형 복합 필터의 단면도.
도 2는 본 발명에 따른 부분 교체가 가능한 생활용수용 흡착형 복합 필터의 결합 상태를 나타내는 단면도.
도 3은 본 발명에 따른 부분 교체가 가능한 생활용수용 흡착형 복합 필터의 정면도.
도 4는 본 발명에 따른 부분 교체가 가능한 생활용수용 흡착형 복합 필터가 설치된 샤워기 헤드부에서의 물의 흐름을 나타내는 예시도.
도 2는 본 발명에 따른 부분 교체가 가능한 생활용수용 흡착형 복합 필터의 결합 상태를 나타내는 단면도.
도 3은 본 발명에 따른 부분 교체가 가능한 생활용수용 흡착형 복합 필터의 정면도.
도 4는 본 발명에 따른 부분 교체가 가능한 생활용수용 흡착형 복합 필터가 설치된 샤워기 헤드부에서의 물의 흐름을 나타내는 예시도.
이하에서는 본 발명의 구체적인 실시예를 도면을 참조하여 상세히 설명하도록 한다.
도 1은 본 발명에 따른 부분 교체가 가능한 생활용수용 흡착형 복합 필터의 단면도이고, 도 2는 본 발명에 따른 부분 교체가 가능한 생활용수용 흡착형 복합 필터의 결합 상태를 나타내는 단면도이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명에 따른 부분 교체가 가능한 생활용수용 흡착형 복합 필터는, 물이 공급되는 경로 초입에 위치하면서 내부가 비어 있고 저면이 밀폐되어 있으며 외주 측면에 다수의 물흡입구가 형성되어 있고 상부에는 끼움 결합을 위한 배출부가 형성되어 있는 제1하우징(100)과, 상기 제1하우징에 구비된 배출부에 분리 가능하게 끼움 결합되어 상기 제1하우징의 내부 공간을 통과한 물이 배출되는 경로 상에 위치하면서 내부가 비어 있고 저면이 밀폐되어 있으며 외주 측면에 다수의 물흡입구가 형성되어 있는 제2하우징(200)과, 상기 제1하우징의 외주 측면을 감싸는 제1섬유상 활성탄과 상기 제1하우징의 내부 공간에 수납되어 상기 제1섬유상 활성탄을 거친 후 다수의 물흡입구를 통해 유입되는 수돗물에 잔류하는 중금속과 염소를 제거하는 다수의 그래뉼로 구성된 프리필터(300)와, 상기 제2하우징의 외주 측면을 감싸는 제2섬유상 활성탄과 상기 제2하우징의 내부 공간에 수납되어 상기 프리필터에서 1차 필터링이 이루어진 후 상기 제2섬유상 활성탄을 거쳐 다수의 물흡입구를 통해 유입되는 수돗물에 잔류하는 미량의 잔존 중금속과 유기 오염물질을 제거하는 다수의 그래뉼로 구성된 메인필터(400)를 포함하여 구성된다.
이와 같이, 상기 제1하우징의 상부에 형성된 배출부에 제2하우징의 하부가 끼움 결합되어, 물이 제1하우징의 내부공간을 선행적으로 거친 후 제2하우징으로 공급될 수 있는 이동 경로를 형성함으로써, 상기 제1하우징에 형성되는 프리필터와 상기 제2하우징에 형성되는 메인필터를 순차적으로 거치면서 두 번에 걸쳐 필터링이 이루어질 수 있게 된다.
또한, 상기 제1하우징(100)은 제2하우징(200)의 하부에 끼움 결합됨으로써, 추후 제1하우징에 외력을 가하여 분리할 수 있으므로, 제2하우징에 형성된 메인필터(400)를 교체하지 않고도 제1하우징에 형성된 프리필터(300)만을 쉽게 교체할 수 있게 된다.
즉, 수도관을 통하여 처음 공급되는 물 속에 포함되어 있는 잔류 중금속의 상당 부분이나 염소 등은 교체가 쉽고 저렴한 프리필터에 의해 먼저 제거된 후 메인필터로 공급될 수 있게 하여, 저렴한 프리필터보다 상대적으로 고가인 메인필터의 교체 주기를 증가시킬 수 있게 함과 아울러, 상기 메인필터에는 미량의 중금속 까지도 제거할 수 있도록 개질한 그래뉼 타입의 필터를 적용함으로써 실제 사용하게 되는 물에 포함되어 있는 중금속의 잔존량을 현저히 감소시킬 수 있게 된다.
이때, 미량의 중금속까지도 제거할 수 있도록 개질한 그래뉼 타입의 필터를 프리필터에도 적용할 수 있으나, 그 경우 단순히 중금속 제거를 위해 사용되는 그래뉼 타입의 필터를 적용하는 경우에 비해 제조비용이 증가하게 됨과 아울러 쉽게 오염되어 교체 주기를 단축시키므로 필터의 유지 관리 비용을 증가시키게 됨은 물론, 흡착평형에 도달한 이후에는 중금속 제거 효율이 정체될 수 밖에 없어 물 속에 미량의 중금속이 포함된 상태로 배출되는 것을 피할 수 없게 된다.
그에 따라, 본 발명에서는 수돗물 속에 잔류하고 있는 중금속 제거를 위해 통상적으로 사용되는 그래뉼 타입의 저렴한 필터로 프리필터에 구현한 후, 이러한 프리필터에서 선행적으로 중금속 등이 제거된 물이 메인필터로 공급될 수 있게 함으로써, 미량의 중금속도 제거할 수 있게 함과 아울러 메인필터가 오염되는 것을 최소화하여 교체 주기를 증가시킬 수 있게 한 것이다.
이를 위하여, 상기 제1하우징(100)은, 저면이 밀폐되어 있고 외주 측면에 다수의 물흡입구가 형성되어 있으며 다수의 그래뉼이 수납되어 물속에 있는 오염물질의 흡착 제거가 이루어지는 공간을 제공하도록 내부가 비어 있는 관 형상의 제1프레임(110)과, 상기 제1프레임의 저면 하부에서 아래로 연장 형성되어 아래에서부터 유입되는 물이 상기 제1프레임의 측면으로 흘러갈 수 있게 상기 제1프레임의 저면을 바닥에서 일정거리 띄우는 제1지지부(120)와, 상기 제1프레임의 내부 공간에서 오염물질의 1차 필터링이 완료된 물이 배출되는 배출공이 형성되어 있으며 상기 제1프레임의 상부에서 위로 연장 형성되어 상기 제2하우징의 저면 하부에 구비된 제2지지부에 끼움 결합되어 물의 이동경로를 상기 제2하우징의 외주 측면으로 유도하는 제1배출부(130)를 포함하여 구성된다.
이때, 상기 제1프레임(110)은, 저면을 밀폐시키고 외주 측면 전체에 걸쳐 작은 물흡입구(150)를 다수 개 형성하여, 물이 아래에서부터 그 내부 공간으로 직접 유입되는 것을 방지함으로써, 그 내부에 수납되는 그래뉼 중 특정 위치, 특히 아래쪽에 있는 그래뉼들에 오염물질의 흡착이 집중되는 것을 방지할 수 있게 된다.
또한, 상기 제1지지부(120)에 의해 제1프레임(110)의 저면을 바닥으로부터 일정거리 띄워 이격시킴으로써, 도 4에 도시된 바와 같이 아래에서부터 공급되는 물이 상기 제1지지부(120)의 사이 공간을 통해 상기 제1프레임(110)의 외주 전체면으로 퍼진 후 물 흡입구(150)를 통하여 제1프레임(110)의 내부 공간으로 유입될 수 있게 된다.
이처럼 오염물질을 제거하고자 하는 물이 제1프레임(110)의 외주 전체면에서 내부 공간으로 유입됨으로서, 상기 제1프레임(110) 내부 공간에 수납되어 있는 그래뉼 전체에서 균일하고 신속한 오염물질 제거가 이루어질 수 있게 된다.
상기 제1프레임(110)의 내부에서 그래뉼들과 접하며 중금속 또는 염소 등의 오염물질이 제거되어 1차 필터링이 완료된 물은 제1프레임의 외주 전체면에서 가해지는 물의 압력에 의해 상부로 이동하면서 상기 제1배출부(130)에 형성된 배출공(140)을 통해 배출된다.
이때, 상기 제1배출부(130)는 상기 제2하우징(200)의 하부에 구비된 제2지지부(220)에 끼움 결합되어 있으며, 상기 배출공(140)을 통해 배출되는 물이 중력에 의해 제1하우징 쪽으로 흘러가는 것을 방지할 수 있도록 상기 제1배출부(130)의 외주면에는 수밀용 오링(160)이 더 결합되어 있는 것이 바람직하다.
또한, 상기 제2하우징(200)도 제1하우징과 유사한 형태로 구성되어, 저면이 밀폐되어 있고 외주 측면에 다수의 물흡입구(250)가 형성되어 있으며 다수의 그래뉼이 수납되어 물속에 남아 있는 미량의 잔존 오염물질의 흡착 제거가 이루어지는 공간을 제공하도록 내부가 비어 있는 관 형상의 제2프레임(210)과, 상기 제2프레임의 저면 하부에서 아래로 연장 형성되어 상기 제1배출부가 끼움 결합되며 상기 제1배출부에 구비된 배출공을 통해 배출된 물이 상기 제2프레임의 측면으로 흘러갈 수 있도록 부분적으로 관통되어 있는 제2지지부(220)와, 상기 제2프레임의 내부 공간에서 미량의 잔존 오염물질의 2차 흡착을 통해 정수가 완료된 물이 배출되는 제2배출부(230)를 포함하여 구성된다.
이때, 상기 제2프레임(210)도 제1프레임과 동일하게 저면을 밀폐시키고 외주 측면 전체에 걸쳐 작은 물흡입구(250)를 다수 개 형성하여, 물이 아래에서부터 그 내부 공간으로 직접 유입되는 것을 방지함으로써, 그 내부에 수납되는 그래뉼 중 특정 위치, 특히 아래쪽에 있는 그래뉼들에 미량의 잔존 오염물질의 흡착이 집중되는 것을 방지할 수 있게 된다.
이처럼 오염물질을 제거하고자 하는 물이 제2프레임(210)의 외주 전체면에서 내부 공간으로 유입됨으로서, 상기 제2프레임 내부 공간에 수납되어 있는 그래뉼 전체에서 균일하고 신속한 오염물질 제거가 이루어질 수 있게 되며, 그로 인해 상기 제2하우징에 설치되는 메인필터의 사용주기를 증가시킬 수 있게 된다.
이와 같이 상기 제2프레임의 내부에서 그래뉼들과 접하며 물속에 남이 있는 미량의 잔존 오염물질 등이 제거되어 2차 필터링이 완료된 물은 상기 제2배출부(230)를 통하여 배출되어 일상적인 생활용수로 사용할 수 있게 된다.
이때, 상기 제2배출부에는 메쉬망이 더 구비되어 배출되는 물의 압력에 의해 작은 그래뉼이 제2프레임 외부로 이탈하게 되는 것을 방지함과 아울러, 배출되는 물의 압력을 증가시킬 수 있게 하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 제1하우징(100)이 제2하우징(200)에 끼움 결합되는 것과 같이, 상기 제2하우징의 제2배출부를 새로운 하우징에 결합하는 형태로 확장이 가능함은 물론이며, 그에 따라 새로운 하우징에는 최근 이용이 증가하고 있는 비타민이나 각종 아로마 향 등을 물에 추가할 수 있게 되어 그 활용도를 증가시킬 수 있게 된다.
또한, 상기 프리필터(300)는, 상기 제1하우징(100)에 설치되어 수돗물 속에 잔류하고 있는 중금속과 염소를 1차 필터링하기 위한 것으로서, 상기 제1하우징(100)을 제2하우징(200)으로부터 분리하는 것만으로도 메인필터(400)를 유지한 상태에서 쉽게 교체할 수 있게 된다.
이러한 상기 프리필터(300)는, 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이 상기 제1프레임의 외주 측면을 감싸는 제1섬유상 활성탄(310)과, 상기 제1프레임의 내부 공간에 수납되어 상기 제1섬유상 활성탄을 거친 후 다수의 물흡입구를 통해 유입되는 수돗물에 잔류하는 중금속과 염소를 제거하는 다수의 그래뉼로 구성된다.
이때, 상기 제1섬유상 활성탄(310)은, 상기 제1프레임(110)의 외주 측면에 형성된 물흡입구(150)를 덮은 상태로 제1프레임을 감싸게 되므로, 상기 제1하우징에 구비된 제1지지부를 거친 후 상기 제1프레임의 외주 측면으로 이동한 물이 물흡입구로 유입되기 전에 선행적으로 제1섬유상 활성탄에 젖어 들어가며 오염물질의 흡착이 이루어지게 된다.
또한, 상기 제1프레임의 내부 공간에 수납되어 있는 그래뉼은, 수돗물에 잔류하는 중금속을 흡착 제거할 수 있도록 제올라이트가 코팅 처리된 다수의 제올라이트 그래뉼(320)과, 수돗물에 잔류하는 염소를 흡착 제거할 수 있도록 처리된 다수의 염소제거 그래뉼(330)이 혼합된 상태로 수납되어 있어, 상기 제1프레임 내부로 유입된 수돗물이 제올라이트 그래뉼과 염소제거 그래뉼에 골고루 접할 수 있도록 구성된다.
그에 따라, 상기 제1프레임의 외주 측면 하부에 형성된 물흡입구로 흡입된 후 제1프레임 내부에서 위로 이동하게 되는 수돗물뿐만 아니라, 상기 제1프레임의 외주 측면 상부에 형성된 물흡입구로 흡입되는 수돗물도 제올라이트 그래뉼과 염소제거 그래뉼에 고르게 접하면서 수돗물에 잔류하는 중금속과 염소가 제거될 수 있게 된다.
이때 상기 제올라이트 그래뉼(320)은 다공성 구조를 갖는 알루미늄 규산물 광물로서 양이온 교환 특성과 흡착 특성이 있어, 수돗물 속에 잔류하는 중금속에 포함되어 있는 양이온의 치환을 통하여 중금속을 흡착시켜 제거할 수 있게 된다. 또한, 상기 염소제거 그래뉼(330)도 수돗물 속에 잔류하는 염소를 흡착하여 제거할 수 있게 된다.
그에 따라, 상기 제1섬유상 활성탄(310)에서의 물리적 여과 작용에 의해 수돗물 속의 오염물질이 선행적으로 제거됨은 물론, 상기 제1프레임에 혼합된 상태로 수납되어 있는 다수의 제올라이트 그래뉼(320)과 염소제거 그래뉼(330)에 의해 수도관을 통하여 공급되는 수돗물에 잔류하는 중금속과 염소를 제거할 수 있게 된다.
그러나, 상기 프리필터를 이루는 제올라이트 그래뉼에서는 흡착평형에 도달하게 된 이후에는 더 이상 중금속의 제거가 어렵게 되므로, 미량의 중금속은 여전히 수돗물에 잔존하는 상태로 배출될 수 밖에 없게 된다.
그에 따라, 상기 제2하우징(200)에는 프리필터에서 상당량의 중금속이 선행적으로 제거된 이후에도 잔존하게 되는 미량의 중금속을 제거할 수 있게 하기 위해, 메인필터(400)를 설치하되, 상기 메인필터에는 미량의 중금속까지도 제거할 수 있도록 스멕타이트 군에 속하는 흡착제가 코팅된 스멕타이트계 그래뉼을 포함하도록 구성된다.
이러한 상기 메인필터(400)는, 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이 상기 제2프레임의 외주 측면을 감싸는 제2섬유상 활성탄(410)과, 상기 제2프레임의 내부 공간에 수납되어 상기 제2섬유상 활성탄을 거친 후 다수의 물흡입구를 통해 유입되는 수돗물에 잔류하는 미량의 잔존 중금속과 유기 오염물질을 제거하는 다수의 그래뉼로 구성된다.
이때, 상기 제2섬유상 활성탄(410)은, 상기 제2프레임의 외주 측면에 형성된 물흡입구(250)를 덮은 상태로 제2프레임(210)을 감싸게 되므로, 상기 제2하우징에 구비된 제2지지부를 거친 후 상기 제2프레임의 외주 측면으로 이동한 물이 물흡입구로 유입되기 전에 선행적으로 젖어 들어가며 잔존하는 오염물질의 흡착이 이루어지게 된다.
또한, 상기 제2프레임의 내부 공간에 수납되어 있는 그래뉼은, 1차 필터링에 의해 상당량의 중금속과 염소가 제거된 수돗물에 잔류하는 미량의 잔존 중금속을 흡착 제거할 수 있도록 처리된 다수의 스멕타이트계 그래뉼(420)과, 수돗물에 잔류하는 유기오염물질을 흡착 제거할 수 있도록 처리된 다수의 HDTMA-제올라이트 그래뉼(430)이 혼합된 상태로 수납되어 있어, 상기 제2프레임 내부로 유입된 수돗물이 스멕타이트계 그래뉼과 HDTMA-제올라이트 그래뉼에 골고루 접할 수 있도록 구성된다.
이때, 상기 스멕타이트계 그래뉼(420)은, 스멕타이트나 몬모릴로나이트를 포함하는 다양한 팽창성 점토광물을 망간, 철 산화물로 개질한 흡착제를 그래뉼의 외주면에 코팅처리하여 형성됨으로써, 상기 제2프레임의 내부 공간으로 유입된 수돗물에 잔류하는 미량의 잔존 중금속을 동형치환에 의해 흡착 제거하여, 생활용수로의 사용을 위해 배출되는 수돗물에 잔존하는 중금속을 최소화할 수 있게 된다.
또한, 종래의 다양한 수처리 필터의 경우 중금속이나 염소의 제거에만 치중하고 있었으나, 이러한 중금속이나 염소뿐만 아니라 수돗물에는 원치 않는 유기오염물질도 포함되어 있는바, 프리필터에서의 1차 필터링에 의해 중금속과 염소의 상당부분이 제거된 상태로 수돗물이 공급되는 상기 메인필터에서는 유기오염물질을 제거할 수 있도록 HDTMA-제올라이트가 흡착제로 코팅된 HDTMA-제올라이트 그래뉼(430)을 더 포함하는 것이 바람직하다.
이와 같이, 다량의 중금속과 염소를 1차적으로 제거하는 프리필터와, 그 이후 미량의 잔존 중금속과 유기오염물질을 제거할 수 있는 메인필터를 손쉽게 분리 할 수 있는 다단 구조로 형성하여, 프리필터에서는 제거하고자 하는 오염물질을 약 95%에 이르는 수준으로 제거하고, 메인필터에서는 프리필터가 흡착평형에 도달한 이후에는 제거할 수 없는 잔존 중금속이나 유기오염물질 등을 추가적으로 제거할 수 있게 함으로써, 샤워나 설거지 또는 세탁 등 일상생활에 사용되는 생활용수를 중금속 등이 제거된 깨끗한 상태로 배출할 수 있게 된다.
또한, 음용수에 비해 많은 양을 사용하게 되는 생활용수의 특성상 오염물질이 많이 흡착되면서 필터의 오염도가 증가하게 되지만, 손쉽게 분리할 수 있는 다단 구조에 의해 고가의 메인필터는 유지한 채로 저렴한 프리필터의 손쉬운 교체가 가능하므로, 저렴한 비용으로 필터를 유지 관리할 수 있게 된다.
이상에서는 본 발명에 대한 기술사상을 첨부 도면과 함께 서술하였지만 이는 본 발명의 바람직한 실시예를 예시적으로 설명한 것이지 본 발명을 한정하는 것은 아니다. 또한 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 이라면 누구나 본 발명의 기술적 사상의 범주를 이탈하지 않는 범위 내에서 다양한 변형 및 모방이 가능함은 명백한 사실이다.
100 : 제1하우징
110 : 제1프레임
120 : 제1지지부 130 : 제1배출부
140 : 배출공 150 : 물흡입구
160 : 수밀용 오링
200 : 제2하우징 210 : 제2프레임
220 : 제2지지부 230 : 제1배출부
300 : 프리필터 310 : 제1섬유상 활성탄
320 : 제올라이트 그래뉼 330 : 염소제거 그래뉼
400 : 메인필터 410 : 제2섬유상 활성탄
420 : 스멕타이트계 그래뉼 430 : HDTMA-제올라이트 그래뉼
120 : 제1지지부 130 : 제1배출부
140 : 배출공 150 : 물흡입구
160 : 수밀용 오링
200 : 제2하우징 210 : 제2프레임
220 : 제2지지부 230 : 제1배출부
300 : 프리필터 310 : 제1섬유상 활성탄
320 : 제올라이트 그래뉼 330 : 염소제거 그래뉼
400 : 메인필터 410 : 제2섬유상 활성탄
420 : 스멕타이트계 그래뉼 430 : HDTMA-제올라이트 그래뉼
Claims (7)
- 물이 공급되는 경로 초입에 위치하면서, 내부가 비어 있고 저면이 밀폐되어 있으며, 외주 측면에 다수의 물흡입구가 형성되어 있고, 상부에는 끼움 결합을 위한 연장부가 형성되어 있는 제1하우징;
상기 제1하우징에 구비된 연장부에 분리 가능하게 끼움 결합되어 상기 제1하우징의 내부 공간을 통과한 물이 공급되는 경로 상에 위치하면서, 내부가 비어 있고 저면이 밀폐되어 있으며, 외주 측면에 다수의 물흡입구가 형성되어 있는 제2하우징;
상기 제1하우징의 외주 측면을 감싸는 제1섬유상 활성탄과, 상기 제1하우징의 내부 공간에 수납되어 상기 제1섬유상 활성탄을 거친 후 다수의 물흡입구를 통해 유입되는 수돗물에 잔류하는 중금속과 염소를 제거하는 다수의 그래뉼로 구성된 프리필터; 및
상기 제2하우징의 외주 측면을 감싸는 제2섬유상 활성탄과, 상기 제2하우징의 내부 공간에 수납되어 상기 프리필터에서 1차 필터링이 이루어진 후 상기 제2섬유상 활성탄을 거쳐 다수의 물흡입구를 통해 유입되는 수돗물에 잔류하는 미량의 잔존 중금속과 유기 오염물질을 제거하는 다수의 그래뉼로 구성된 메인필터;를 포함하는 것을 특징으로 하는 부분 교체가 가능한 생활용수용 흡착형 복합 필터. - 제1항에 있어서,
상기 제1하우징은,
저면이 밀폐되어 있고, 외주 측면에 다수의 물흡입구가 형성되어 있으며, 다수의 그래뉼이 수납되어 물속에 있는 오염물질의 흡착 제거가 이루어지는 공간을 제공하도록 내부가 비어 있는 관 형상의 제1프레임;
상기 제1프레임의 저면 하부에서 아래로 연장 형성되어, 아래에서부터 유입되는 물이 상기 제1프레임의 측면으로 흘러갈 수 있게 상기 제1프레임의 저면을 바닥에서 일정거리 띄우는 제1지지부; 및
상기 제1프레임의 내부 공간에서 오염물질의 1차 필터링이 완료된 물이 배출되는 배출공이 형성되어 있으며, 상기 제1프레임의 상부에서 위로 연장 형성되어 상기 제2하우징의 저면 하부에 구비된 제2지지부에 끼움 결합되어 물의 이동경로를 상기 제2하우징의 외주 측면으로 유도하는 제1배출부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 부분 교체가 가능한 생활용수용 흡착형 복합 필터. - 제2항에 있어서,
상기 제1배출부의 외주면에는 수밀용 오링이 더 결합되어 있는 것을 특징으로 하는 부분 교체가 가능한 생활용수용 흡착형 복합 필터. - 제2항에 있어서,
상기 제2하우징은,
저면이 밀폐되어 있고, 외주 측면에 다수의 물흡입구가 형성되어 있으며, 다수의 그래뉼이 수납되어 물속에 남아 있는 미량의 잔존 오염물질의 흡착 제거가 이루어지는 공간을 제공하도록 내부가 비어 있는 관 형상의 제2프레임;
상기 제2프레임의 저면 하부에서 아래로 연장 형성되어 상기 제1배출부가 끼움 결합되며, 상기 제1배출부에 구비된 배출공을 통해 배출된 물이 상기 제2프레임의 측면으로 흘러갈 수 있도록 부분적으로 관통되어 있는 제2지지부; 및
상기 제2프레임의 내부 공간에서 미량의 잔존 오염물질의 2차 흡착을 통해 정수가 완료된 물이 배출되는 제2배출부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 부분 교체가 가능한 생활용수용 흡착형 복합 필터. - 제2항 또는 제4항에 있어서,
상기 프리필터는,
상기 제1프레임의 외주 측면을 감싸는 제1섬유상 활성탄; 및
수돗물에 잔류하는 중금속을 흡착 제거할 수 있도록 제올라이트가 코팅 처리된 다수의 제올라이트 그래뉼과, 수돗물에 잔류하는 염소를 흡착 제거할 수 있도록 처리된 다수의 염소제거 그래뉼이 혼합된 상태로 상기 제1프레임의 내부에 수납되어 있는 것을 특징으로 하는 부분 교체가 가능한 생활용수용 흡착형 복합 필터. - 제5항에 있어서,
상기 메인필터는,
상기 제2프레임의 외주 측면을 감싸는 제2섬유상 활성탄; 및
상기 프리필터에서 필터링된 수돗물에 잔류하는 미량의 잔존 중금속을 흡착 제거하기 위해 팽창성 점토광물을 망간, 철 산화물로 개질한 흡착제가 코팅되어 있는 스멕타이트계 그래뉼이 상기 제2프레임의 내부 공간에 수납되어 있는 것을 특징으로 하는 부분 교체가 가능한 생활용수용 흡착형 복합 필터. - 제6항에 있어서,
상기 메인필터는, 유기오염물질을 제거할 수 있도록 HDTMA-제올라이트가 흡착제로 코팅 처리된 HDTMA-제올라이트 그래뉼이 상기 제2프레임의 내부 공간에 함께 수납되어 있는 것을 특징으로 하는 부분 교체가 가능한 생활용수용 흡착형 복합 필터.
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020190087801A KR102327425B1 (ko) | 2019-07-19 | 2019-07-19 | 부분 교체가 가능한 생활용수용 흡착형 복합 필터 |
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