KR880000938Y1 - 정수기용 정수여과 모듀울 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

정수기용 정수여과 모듀울

제1도 및 제2도는 각각 U자형 다공질 중공사 속(束)을 수납한 모듀울(module)의 일부 절결 종단면도 및 평면도.

제3도 및 제4도는 각각 타단을 폐색한 다공질 중공사 속을 수납한 모듀울의 일부절결종단면도 및 평면도.

제5도는 제1도와 동일한 중공사막 모듀울을 가진 정수 모듀울의 1예를 나타낸 모식단면도.

제6도는 제5도의 정수모듀울을 가진 간이 정수기를 표시한도.

제7 및 제8도는 본고안에 관한 간이형 정수기의 변형예시도.

제9도 는 정수모듀울의 위치가 나사 결합에 의해 결정되는 간이정수기의 일부를 보여주는 단면도.

제10도는 또 다른 변형예에 의한 정수기를 표시하는 모식 단면도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 친수성 다공질 중공사막 2 : 다공질 중공사막의 소수성부분

3 : 단면의 접속고정부분 4 : 중공사막 여과모듀울외통

5 : 흡착제모듀울 6 : 중공사막 여과모듀울

7 : 모듀울 접속부재 8 : 통상체

9 : 흡착제 10, 11 : 필터

13 : 접속유로 14 : 역지밸브

15 : 확대접속유로 17 : 덮개(캡)

18 : 압력뽑는기구 19 : 가압장치

20 : 정수용기 21 : 정수모듀울

25 : 활성탄충전용기 26, 28 : 피처리수입구

27 : 정화수출구

본고안은 중공사막을 사용한 정수여과 모듀울에 관한 것이다.

근래 수도수의 수질저하가 현저하여 있거나 알카리 토류금속등의 이온이 과잉으로 함유되어 있거나 하므로써 건강상의 악영향이나 맛의 저하가 지적되고 있다.

또 발전도상국, 미개발국이나 각종의 피해지에서의 음료수의 확보도 중요한 과제이다. 특히 상기한 나라에서는 음료수속에 대장균 뿐만아니라 이질균, 콜레라균, 티프스균등의 전염병균을 함유하고 있는 경우도 있어 음료수로부터의 유기물, 정미(呈米) 성분이나 세균류를 제거하고저 하는 요망은 크다.

종래부터 정수기로서 활성탄을 사용한 장치를 수도 꼭지에 직결하여 수도물속의 불순물, 불쾌한 냄새 원인물질등을 흡착 제거하는것, 이온교환 수지충전탑을 사용하여 경수를 연수화하는 수정화장치, 혹은 역침투법등으로 물을 정화하는 순수 제조장치등이 알려져 있으나 활성탄을 사용한 것은 수도물속의 살균성분인 염소를 흡착하여 살균효과를 상실하여 정화기속에서 오히려 세균등이 중식하여 그 균이 정화되었어야 할 물에 혼입한다고 하는 결점을 지니고 있다.

이온 교환수지는 수중의 이온을 제거할 뿐이며 균이나 비이온성 불순물을 제거할 수 없어 상기한 마찬가지로 정화장치내에서의균등이 중식될 염려도 있다.

또한 활성탄정화기, 이온교환수지 충전탑에서 물을 정화하는 데는 펌프등을 필요로하여 어디에서나 정화된 물을 얻을 수가 있는 것도 아니다. 하물며 역침투법은 대형의 장치나 고압발생수단을 필요로하여 간편하게 정화수를 얻을 수 있는 것은 아니다.

또한 지진 기타 재해등의 지상시에 호수, 늪, 연못이나 하천의 물을 처리하여 음료수로 하려고 하는 간이형 정수기도 제안되고 있으나 눈이 성긴필터로 투과하여 활성탄으로 처리한 수 차아염소산(次亞素酸) 소오다등의 살균제로 처리하는 것이 있으나 이것은 살균제 냄새가 강하여 용존 유기물등은 투과하기 때문에 살균되었더라도 매우 맛없는 물밖에 얻지 못한다. 가는 튜우브에 활성탄을 채워서 일단에 세균저지성의 평막을 장착하여 주사기상, 수동펌프로 물을 여과하는 것이나 이와같은 펌프로는 세균을 저지하는 평막때문에 충분한 투과량을 얻는것이 불가능하며 또 공기를 흡입하였을 때에는 더욱 투수량이 저하한다고 하는 문제가 있어 충분한 성능을 지나고 있다고는 말할 수 없다.

상기의 결합을 해소하기 위하여 중공사 모듀울과 활성탄 및 이온 교환수지 유니트를 조합한 정수기가 제안되었다. 그러나 종래의 수성액체 전량 여과용 중공사막 모듀울은 친수성막만으로 구성되어 있어 액체입구측으로부터 기체가 흡입되면 통상의 압력 예컨대 1kg/cm²정도의 압력으로는 혼입된 기체는 막을 쉽게는 통과시키지 못하여 막면에 기체가 괴이고 괴인 기체에 의해 물의 투과가 방해되어 막의 전체로서의여과효율이 저하되어 버린다고 하는 결점이 있었다.

부분 여과형 막도듀울에서는 혼입된 기체는 미여과액과 함께 제외로 나오는 경우도 있으나 전량여과형의 막도듀울에서는 모듀울에 혼입된 기체는 제외로 나올수는 없어 대량의 기체가 혼입한 경우에는 거의 물을 여과할 수 없는 상태로 되는 일이 있어 그 대책에 고심하고 있던 것이다.

이 대책으로서 (1) 액체중에 기체가 혼입된지 않도록 미리 탈기시킨다. (2) 여과기내의 액체의 흐름을 위에서부터 아래로 흐르도록 하여 혼입된 기체가 상부에 괴여서 액체의 여과를 방해하지 않도록 한다. (3) 상방입구측에 혼입된 기체를 계외로 제거하는 등의 수단이 고려되나 액체중의 기체를 미리 탈기해 두는 방법은 대규모의 탱크, 진공펌프 등을 필요로하고 또 혼입 기체를 상방으로 괴이게 하는 방법은 대량의 기체가 혼입되었을 시에는 역시 여과효율의 저하를 초래한다고 하는 결점을 가지고 있다.

기체괴이개와 기체 뽑는 콕을 설치하는 방법은 기체괴이개를 크게 취하면 처리액체량에 비하여 모듀울의 용량이 크게되고 또한 데드스페이스가 크게되며 기체 괴이개를 작게 하면 빈번히 콕을 조작하여 기체를 뽑지 않으면 안된다고 하는 번잡한 수고를 필요로 하는 불편이 있었다. 또 잘못하여 기체를 혼입하는 일이 없도록 여과할 물의 양에 언제나 주의를 하고 있지 않으면 안되는 불편도 있었다.

그리하여 본고안의 목적은 상기 결점을 해소하여 잘못하여 기체를 혼입하더라도 기체가 액체의 여과를 방해함이 없이 쉽게 뽑을 수 있는 액체전량여과용 중공사막 모듀울을 이용하고 이를 접속부재에 의해 흡착제 모듀울과 직렬접속한 정수모듀울을 제공하는 데 있다.

즉 본고안에는 개구단을 개구상태로 유지한채로 단부를 포팅(potting)채로 접속고정시킨 U자형 혹은 타단을 봉한 다공질 중공사 속(束)을 내부에 수납한 전량여과형 중공사막 모듀울에 있어서 다공질 중공사속이 막면의 적어도 일부에 소수성부분을 가진 다공질 중공사막과, 친구성다공질 중공사막으로 이루어진 것을 특징으로 하는 중공사막 여과모듀울이 사용된다.

본고안에 사용되는 막면의 적어도 일부에 소수성 부분을 가진 다공질 중공사막으로서는 폴리올레핀계, 플루오르 카아본계, 폴리에스테르계, EVA계, 폴리아미드계 등을 사용할 수가 있다. 친구성다공질 중공사막으로서는 셀룰로오스계, PVA계 혹은 상기에 기재된 소수성다공질 중공사막을 알코올류, 계면활성제 등에 의해 일시적으로 친수화한것, 표면에 친수성모노머를 그래프트하거나 친수성 폴리머를 코우팅하거나 하여 항구적 또는 반항구적으로 친수화한 것등 여러가지의 친수성다공질 중공사막을 사용할 수가 있다. 또한 이 다공질 중공사막으로서는 발열성물질(pyrogen) 및 엔도톡신도 저지할 수 있는 것이 바람직하다. 폴리올레핀계의 다공질 중공사막을 사용하면 프탈산 에스테르등의 유기물으 제거할 수가 있다. 다공질 중공사막의 공경 공공율(空孔率), 막두께등은 여과의 대상에 따라 적의 선택하면 된다. 특히 1kg/m³의 수압에서 1/m², mim 이상의 투과율을 가진 다공질 중공사막이 바람직하다. 막면의 적어도 일부에 소수성부분을 가진 다공질 중공사막과 친수성다공질 중공사막으로 이루어진 다공질 중공사 속을 형성시키는 방법으로서는 상기와 같은 소수성 다공질 중공사막과 친수성다공질 중공사막을 하나로 묶어도 되고 미리 전체를 친수화시켜 놓은 소수성 다공질 중공사막을 묶어서 예컨대 하우징내부에 수납하여 모듀울로 한후 그 중공사 속의 일부를 소수성에 되돌려도 좋다. 모듀울내에 중공사막으로서 일부에 소수성부분을 설치하므로써 모듀울내에 들어간 기체는 막면에 괴이는 입없이 소수성부분에서 막을 통화하기 때문에 여과효율을 저하시키지 않아도 된다. 다공질 중공사 속내에서의 소수성부분의 분포상태는 균일하여도 되고 소수성부분이 섬모양 또는 줄무늬상으로 되어 있어도 무방하나 소수성부분을 중공사 속의 외주부의 적어도 일부에 배치한 것이 보다 바람직하다. 이것은 통상, 중공사 모듀울에서는 중공사속이 그의 외주보다 중심부의 쪽이 밀도가 높고 기체는 중공사 속외주와 외통의 사이에 괴이기 쉽기 때문에 소수성부분은 중공사속 외주부에 있는 편이 기체가 빠지기 쉽다는 이유에 있다. 또 소수성부분의 위치는 상하 어디에 있더라도 무방하나 기체는 액체보다 비중이 가볍기 때문에 모듀울로 짰을때 상부에 소수성부분이 있는 것이 바람직하다. 따라서 소수성 중공사막을 친수화한 후 부분적으로 소수성으로 복귀시키는 방법을 취할 경우는 집속(集束) 고정부분 및 집속고정부분 근방만을 소수화하는 것이 바람직하다.

이와 같은 부분적으로 소수화하는 방법으로서는 예컨데 소수성 중공사막을 친수화한 다공질 중공사막을 사용한 모듀울을 짐속고정부분이 위로 되도록 놓고 중력에 의해 모듀울내로부터 물을 자연 낙하시키는 정도의 방법으로 물뽑기를 하고 다음에 집속고정부분이 위로 되도록 모듀울을 놓고 예컨대 알코올을 다공질 중공사막 전체가 충분히 적실정도로 첨가하고 이어서 상측으로부터 1kg/m³정도의 압력으로 압축공기를 불어 넣는 방법을 취할 수가 있다. 그렇게하면 알코올은 다공질중공사막내에 들어가서 막내의 물과 혼합하여 다공질중공사막내를 통하여 계외로 나가고 대신 막내에 공기가 들어가서 막의 그 부분이 건조, 소수화 된다. 알코올은 중공사막을 통하는 가장 저항이 적은 개소 즉 집속 고정부분 근방에서부터 소수화 되고 동시에 집속고정부분도 소수화된다. 공기를 가압 투과시키는 시간등으로 소수성부분의 전막 면적에 대한 비율을 조절할수가 있다.

또한 막면의 적어도 일부에 소수성부분을 가진 다공질 중공사막을 중공사 속의 외주부의 적어도 일부에만 배치하는 방법으로서는 친수성 중공사 속의 주위에 소수성 다공질 중공사막을 배치하여도 좋고 상기한 부분 소수화시에 중공사 속을 비교적 조밀하게 해두고 주변 부분만을 소수화하도록 하여도 된다. 중공사막 전체에 대한 소수성부분의 비율은 처리하여야 할 수성액체의 점도, 액체중에 존재하는 기체의 양에 의존하지만 0.2내지 10인 것이 바람직하다. 10이상 있더라도 기체 뽑는 효과는 그다지 증대되지 않고 오히려 수성액체를 여과하는 친수성막부분이 그만큼 적게되므로 바람직하지 않다. 0.2% 이항에서는 기체 뽑는 효과가 충분치 않으므로 바람직하지 않다.

다음에 첨부도면에 따라 본고안을 더욱 상세히 설명한다.

제1도내지 제4도는 본고안에 관한 다공질 중공사속의 외주부분에 소수성부분을 배치한 모듀울의 예이며 제1도 및 제2도는 U자형 다공질 중공사속은 제3도 및 제4도는 타단을 폐색한 다공질 중공사 속을 수납한 모듀올이다. 도면중 제2도 및 제4도는 평면도이며 제1도 및 제3도는 일부절결 종단면도이다.

도면에서 1은 친수성 다공질 중공사막, 2는 다공질 중공사막의 소수성부분, 3은 단면(端面)의 집속 고정부분, 4는 중공사막 여과모듀울외통을 표시한다. 중공사막여과모듀올(6)은 내부에 막면의 적어도 일부에 소수성부분(2)을 가진 다공질 중공사막과 친수성 다공질 중공사막(1)으로 이루어진 개구단을 개구상태로 유지한 채로 단부를 우레탄등의 포팅재로 집속고정시킨 U자형 혹은 타단을 봉한 다공질 중공사 속을 가진 외등으로 되어 있다.

모듀울내에 물을 아래로부터 위로 흘리면 혼입된 기체는 간극이 작은 중공사와 중공사의 사이보다도 비교적 간극이 큰 중공사 속과 외통의 사이를 통하여 상방으로 이동하고 그 사이에 소수성부분(2)으로 막을 투과하여 모듀울 밖으로 배출된다. 모듀울내 최상부에 달한 기체도 그 주변에 있는 소수성부분(2)으로 막을 투과하여 모듀울 밖으로 배출된다.

또 반대로 물이 위로부터 아래로 흘러도 종래의 모듀울과 동일하게 사용될 뿐만 아니라 어떤 원인으로 대량의 기체가 들어가도 소수성 부분으로 부터 기체가 바져 나가기 때문에 여과효율의 저하는 적어도 된다. 또 모듀울을 수평으로하여 사용하더라도 그때의 상부에 해당하는 소수성부분으로부터 기체가 빠져나가 여과효율의 저하는 볼 수 없다.

이상 설명한 바와같이 본고안에 과한 모듀울은 종래 문제로 되고 있던 기체 혼입시의 여과효율의 저하가 없고 여과될 액체의 탈기도 필요가 없고 여과시에 공기의 혼입을 염려하지 않아도 되는 공업적으로 뛰어난 전량여과용 모듀울이다.

제5도는 제1, 2도와 동일한 중공사막여과 모듀울을 가진 본고안의 정수모듀울의 1예를 표시한 모식단면도이다. 본고안의 정수모유울은 기본적으로는 흡착제 모듀울(5)과 중공사막 여과모듀울(6)과 모듀울접속부재(7)로 구성된다. 이들 모듀울(5, 6)및 모듀울접속재(7)는 일체로서 형성되어도 좋으나 일반적으로 활성탄이나 이온교환수지등의 흡착제는 중공사보다도 사용가능 기간이 짧기 때문에 이들의 부재를 붙이고 땔수 있게 구성하여 수명의 다된 부재만을 교환할 수 있도록 붙이고 떼기를 자유롭게 구성되는 것이 바람직하다.

흡착제모유울(5)은 통상체(8)의 내부에 활성한, 이온 교환수지, 은첨착(銀添着) 입자에서 선택된 적어도 1종 이상의 흡착제(9)가 충전되고 이들 흡착제(9)가 이 모듀울(5)로부터 누설되지 않게 통상체(8)의 상하 양개구단에는 필터(10) 및 (11)에 의해 밀폐된다. 흡착제(9)에는 적어도 활성탄이 함유되어 있는 것이 바람직하며, 활성탄의 입경으로서는 8내지 40메시 정도의 것을 사용하는 것이 적합하다. 이온교환수지로서는 음이온교환형, 양이온교환형의 어느것이나를 사용할 수 있고 통상시판되고 있는 20내지 50 메시 정도의 구상 또는 무 정형의 것이 사용된다.

또 은첨착입자로서는 은첨착활성탄이나 여러가지의 은첨착 미립자가 사용되고 이들은 흡착력 뿐만 아니라 살균력까지도 지니고 있으므로 바람직한 흡착체의 하나이다. 이들 흡착제는 각종을 혼재시켜도 되고 흡착제의 종류별로 분별충전하여도 무방하다.

필터(10, 11)는 적어도 충전되어 있는 흡착제(9)보다도 가는 메시를 가진 것으로 40내지 120메시 정도의 것, 일반적으로는 70메시 정도의 것이 많이 사용되고 그 재질로서는 어느 정도의 강성을 가진 철망이나 수지제의 망이 바람직하다. 특히 흡착제 모유울(5)과 모유울 접속부재(7)와의 사이에 설치되는 필터(11)는 주위에 급속제 또는 수지제의 보강틀을 가지는 것이 유로면적을 넓게 확보하고 정수모유울내의 압손(壓損)은 증가시키지 않는 데 유효하다.

한편 상술한 바와같이 중공사막 여과모듀울(6)은 제1도와 동일한 것이나 제3도와 동일한 것을 사용할 수도 있다.

또한 친수성 중공사막으로서 알코올 등에 의해 일시적으로 친수화된 소수성막을 사용한 경우 이 중공사막은 장기간 건조상태하에 방치되면 물의 투과율이 저하하므로 중공사막 여과모듀울(6)은 상시 물이 충전되어 있는 상태에 있는 것이 바람직하다. 따라서 흡착제 모듀울(5)을 하방으로 배치하고 그위에 역지밸브(check valve)를 통하여 중공사막여과모듈(6)이 배치된 바와같은 사용형태를 취하는 것이 바람직하다.

본 고안의 정수모듀울에 있어서는 흡착제모유울(5)과 중공사막여과모듀울(6)이 직렬로 접속되어 구성되고 정화할 물은 흡착제 모듀울(5), 중공사막여과모듀올(6)의 순서로 통과하는 형태로 사용되나, 이들의 모듀울간에 접속부에 모듀울접속부재(7)가 설치된다. 흡착제모듀올(5)과 중공사막여과모유올(6)과의 접속은 제5도에 표시된 바와같이 예컨대 0링(12) 혹은 나사, 접착제등에 의해 이것들을 직접 접속시켜도 되고, 흡착제모듀울(5)과 모듀울접속부재(7) 및 모듀울접속부재(7)와 중공사막여과모듀울(6)을 각각 따로따로 접속하여도 좋다.

모듀울 접속부재(7)에는 정화할 물의 이들 모듀울 사이에서의 용수로로 되는 접속유로(13)가 설치되고 이접속유로(13)속에 중공사막여과 모듀울(6)내의 물이 흡착제 모듀울(5)내에 역류하는 것을 방지하기 위한 역지밸브(14)가 설치되어 있다. 역지밸브(14)로서는 여러가지의 형식의 것을 사용할 수가 있으나 예컨데 폐색된 탄성체 튜우브에 끊어질 곳을 설치한 간단한 구조의 것이 적합하게 사용할 수 있다. 이와같은 역지밸브(14)를 접속유로(13)속에 설치할 필요가 있는 관계상, 접속유로(13)의 단면적이 필연적으로 작게할 필요가 있다. 이와같은 단면적인 작은 접속유로(13)에 필터(11)를 직접 접촉시키면 미분화된 흡착제 모듀울(5)내의 흡착제나 비상시에 사용한 경우에 정화한 물속에 존재하는 부유물등에 의해 필터(11)가 점차로 눈막힘을 일으켜서 유로단면적이 작은 것과 더불어 서서히 여과압이 높아져서 수동의 가압수단으로는 쉽게 여과시킬 수가 없게 된다.

본고안의 정수 모듀울의 모듀울 접속부재(7)에 있어서는 흡착제 모듀울(5)의 중공사막여과모듀울(6)측에 설치된 필터(11)와 상기 접속유로(13)와의 사이에 접속 유로(13)내에 설치된 역지밸브(14)의 내경, 즉 이 접속 유로(13)내에서 가장 유로 단면적이 작게되는 부분의 내경의 적어도 2배이상의 내경을 가진 확대접속 유로(15)가 설치된다. 이 확대접속유로(15)의 내경은 가급적 큰것이 바람직하며 역지밸브(14)의 내경의 5배이상, 보다 바람직하기는 10배이상으로 하는 것이 바람직하다. 예컨대 역지밸브(14)의 내경이 2.3mm의 경우 에는 40mm정도로 하는 것이 좋다. 또 이확대 접속유로(15)의 길이(유로길이)로서는 확대접속유로(15)의 내경 크기와도 관계되나 적어도 0.3mm이상인 것이 필요하며 이것보다 짧은 경우에는 여과압으로 인해 필터(11)에 휘어짐이 생겼을 때에 접속유로(13)에 필터(11)가 직접 접촉하므로 확대 접속유로를 설치할 의미가 없어진다. 이 확대 접속유로(15)는 0.3내재 10mm정도의 길이로 하는 것이 적당하다.

또한 흡착제 모듀울(5)의 정화수입구측의 필터(10)에 대해서도 소망에 따라 설치되는 흡착제 충전 지지용 다공판(16)과의 사이에 0.3mm이상의 공극을 설치하여 상기의 경우와 마찬가지로 필터(10)의 여과단면적을 넓게 확보하는 것은 본발명의 정수모듀울의 바람직한 형태이다.

제6도는 제5도의 정수모듀울를 가진 간이정수기를 표시한 것으로서 덮개(17)에 부설된 압력 뽑는기구(18)를 가진 가압장치(19)를 작동시키면 정수용기(20)속에 충전된 정화한 물은 본고안의 정수모듀울(21)내를 통과하므로써 여과되고 정화수출구(22)로부터 정화수가 얻어진다.

본 고안의 정수모듀울은 흡착제 모듀울과 중공사막 여과 모듀울과의 사이에 상기와 같이 접속유로와, 역지밸브와 확대접속유로를 가진 모듀울 접속부재를 설치하므로써 중공사막여과 모듀울의 여과성능을 고도로 유지하면서 정수모듀울 전체로서의 여과압의 상승을 억제하는 것이 가능하며 간이 정수기용의 여과모듀울로서 뛰어난 특성이 발휘된다.

제7도 및 제8도는 본고안에 관한 간이 형정수기의 변형예이다.

도면에 있어서 20은 용기, 21은 정수 모듀울, 17은 용기(20)의 개구부의 덮개, 19는 가압장치, 22는 정화수 취출구, 18은 압력 뽑는 기구를 표시한다.

제7도는 정수모듀울(21)이 용기(20)의 외측에 나와 있는 예이며, 이경우는 요기(20)의 하부측면에 측과(23)이 있고 그의 단부는 정수모듀울의 하부입구와 붙이고 뗄수 있게 접속되어 있다.

측관에는 개폐콕 혹은 정수모듀울을 부착하였을 경우에만 열리는 밸브를 가졌으며 떼어낸 상태에서 용기내의 물이 새지 않도록 되어 있는 것이 바람직하다.

용기(20)의 상부에 설치한 개구부는 비상시에 하천이나 연못, 호수와 늪으로부터 적당한 용기로 퍼서 넣거나 혹은 물을 마셔 묽게하는 위스키등을 만들기 위한 냉각수 제조용에 어름등을 투입할 수 있도록 입구가 넓은 것이 바람직 하다.

덮개(17)는 이 개구부를 밀봉가능한 것이며 덮개(17)에는 구멍이 뚫어있어 이 구멍에 기밀적으로 가압장치(19)가 부착되어 있다.

제8도는 정수 모듀울(21)이 용기(20)내에 수납되어 있는 예이다.

제7도에 있어서의 측관(23)의 위치 및 제8도에 있어서의 정수모듀울(21)하부 입구의 위치는 정화되는 물이 깨끗할 때에는 용기내의 물을 유효하게 이용하기 위하여 용기의 바닥에 가까울 것이 바람직하다.

그러나 연못이나 하천의 물등의 더러움이나 침강성 부유물을 함유한 물의 경우는 용기저부에 이들이 퇴적하여 측관(23)혹은 정수 모듀(21)하부 입구가 막힐 염려가 있기 때문에 용기바닥으로부터 5mm내지 2cm 떨어져 있는 것이 바람직하다.

각각의 용도별로 용기(20)의 바닥으로부터의 높이를 달리한 형을 준비하는 것도 가능하지만 하나의 정수모듀울로 바닥에서부터의 높이를 수질에 맞추어서 변경시킬 수 있도록 하는 것이 바람직하다.

예컨대 제7도의 것에서는 바닥에서의 높이가 다른 측관을 복수개 설치하여 수질에 맞추어서 정수모듀울을 적절한 높이의 측관(23)에 접속시키는 방법을 취할 수가 있다. 제8도의 예에서는 예컨대 정수모듀울(21)을 삽입, 지지하는 덮개(17)의 삽입구멍의 주변부를 고무등의 탄성체로하여 고무와 정수모듀울(21)의 통과의 사이의 마찰저항으로 정수기를 임의의 위치에 고정시키고 또한 수정화시의 가압에서도 기밀을 간직하도록 할 수 있고, 또 제9도에 표시한 바과같이 정수모듀울(21)의 통의 외측의 소정부분에 나사산(24)을 설치하고 덮개(17)의 정수모듀울 삽입구멍에도 이것에 맞는 암나사를 설치해서 나사결합으로 바닥으로부터의 위치를 임의로 설정할 수 있도록 하여도 된다.

제7도에 있어서의 측관부입구, 제8도에 있어서의 정수모듀울 하부입구에서 프리필터(prefilter)를 설치하여 먼지등의 정수 모듀울내에 들어가지 않도록 하여도 좋다.

이 프리필터는 제7도의 예에서는 예컨대 용기 덮개부로 용기내부벽면에 밀착한 용기 내용적과 거의 동일한 크기의 주머니로 하여도 되고 제8도의 예에서는 정수모듀울(21)의하부입구를 포함하여 정수 모듀울의 적어도 은부를 포함한 주머니라도 좋다 본고안과 관련된 정수기는 용기(20)의 저구부로부터 용기에 정화하여야 할 물을 넣고 덮게(17)를 닫고 정수 모듀울(21)을 부착하여 가압장치(19)를 반복 압축하여 필요한 정도까지 용기(20)내를 가압하면 물을 바람직하게는 프리필터에서 커다란 먼지, 모래등이 제거되고 정수모듀울(21)의 하부로부터 들어가서 바람직하게는 활성탄, 이온교환수지에 의해 냄새, 맛 성분이 흡착되고 다공질 중공사에 의해서 세균, 콜로이드등 오염물 더욱 바람직하게는 발열성물질도 제거된 정결한 물이 얻어져서 음료등, 조리용등에 제공된다. 활성탄과 이온교환 수지의 쪽을 정수모듀울내에 채우고 다른 쪽을 그대로 또는 투수성의 주머니내에 채워서 용기(20)내에 넣어도 된다.

또 용기(20)내에 어름과 물을 넣어두면 맛, 냄새도 없으며 세균, 발열성물질도 제거된 냉수가 얻어져서, 위스키등의 물을 타서 희석하는 용도로, 음료수로서 특히 적합하다.

제10도는 다름 변형예에 의한 정수기를 표시하는 모식 단면도이다. 이예에 있어서는 흡착제로서 활성탄을 사용한 예에 의해서 설명한다. 제10도의 정수기는 기본적으로는 용기(20)와 이 용기(20)내에 장전된 활성탄 충전용기(25)와 이 용기(25)에 끼워맞추어진 제1도의 것과 동일한 중공사막 여과모듀울(6)과 중공사 여과막 막벽을 통하여 상기 용기(20)의 정화수 출구에 접속된 여과수 취출구(22)로 구성된다. 활성탄 충전용기(25) 및 중공사막 여과 모듀울(6)은 수명이 다된 부재만을 교환할 수 있도록 각각이 용기(20)에 대하여 붙이고 떼는 것이 자유롭게 구성되는 것이 바람직이다.

정수기본체는 구성하는 용기(20)는 정수기로서 실제로 사용될때에 하방에 위치하는 부위에 피처리수 입구(26)를 가졌으며, 상방에 정화수출구(27)를 가졌다.

제10도에 있어서는 피처리수 입구(26)는 용기(20)의 저부에 저화수출구(27)는 용기(20)의 정부에 설치되어 있으나 이들은 용기(20)의 측면에 설치되어도 된다.

그러나 피처리수입구(26)는 적어도 활성탄 충전용기의 피처리수 입구(28)보다 낮은 위치에 설치될 필요가 있다. 용기(20)는 수도물의 수압에 견딜수 있는 내압용기로서 형성되는 것이 바람직하다.

또 용기(20)는 반드시 하나의 부재에 의해 구성될 필요는 없고 제10도의 경우는 정화수출구(27)는 용기(20)에 끼워 맞추는 상부 캡(덮개)(17)에 배설되고 피처리수 입구(26)는 용기(20)에 마찬가지로 끼워맞추는 피처리수 입구부재(29)에 의해 형성되고 또한 상부커버(30)와 하부커버(31)가 부설되어 있다.

용기(20)내에 장전되는 활성탄 충전용기(25)는 통상으로 중앙부에 오목부(32)를 가진 형상으로 형성된다. 이 활성탄 충전용기(25)는 그의 상부에 피처리수 입구(28)를 가졌으며 중앙의 오목부(32)에 그의 출구(33)를 가졌다. 오목부(32)는 제10도에 있어서는 통상의 형상의 것으로서 설치되어 있으나 반드시 이 형태로 한정되지 않는다. 그러나 중공사막여과 모듀울(6)의 체적의 1/2정도 이상은 밀봉하여 끼워넣을 수 있도록 한 형상으로서 설치하는 것이 바람직하다.

이 용기(25)내에 활성탄(34)이 충전되나 이온교환수지나 은침착활성탄과 같은 다른 흡착제나 살균제등이 활성탄에 첨가하여 충전되어도 좋다. 충전되는 활성탄(34)으로서는 여러가지의 형의 것을 사용할 수가 있으나 그의 입경으로서는 8내지 40메시 정도의 것을 사용하는 것이 적합하다.

활성탄 충전용기(25)를 이와같은 구성의 것으로 하므로써 활성탄 충전용기(25)및 중공사막 여과무듀울(6)의 접합체를 콤팩트한 것으로서 구성할 수가 있는 동시에 활성탄(34)의 충전량 및 활성탄 충전층의 단면적을 큰것으로 할 수가 있으며 활성탄층에서의 압손을 최소한으로 억제할 수가 있다. 예컨대 활성탄 충전용기(25)의 충전용량을 약 400cc정도의 것으로 하면 수도물의 수질에도 달렸으나 약 4톤 정도의 수도물의 활성탄에 의한 흡착처리가 가능하다.

중공사막 여과 모듀울(6)은 이 활성탄 충전용기(25)의 오목부(32)에 예컨대 나사홈(36)을 통하여 끼워 맞추므로써 그의 입구(37)가 활성탄 충전용기의 출구(33)에 밀봉접속되고 한편 그의 출구(38)는 정화수출구(27)에 예컨대 나사홈(39)을 개재시키므로써 밀봉상태로 접속된다. 활성탄 충전용기(25)의 저부에 설치된 단지(40)는 활성탄 충전용기(25)와 중공사막여과모듀울(6) 및 중공사막여과모듀울(6)과 정화수 출구(27)의 나사식 맞춤에 편리하도록 배설된 것이다. 중공사막여과모듀울(6)은 제1도 또는 제3도에 표시한 것이 사용된다.

용기(20)의 정화수출구(27)에는 중공사여과막 막별을 통하여 여과수 취출구(22)가 접속되지만 이 여과수취출구(22)는 적어도 60도 바람직하기는 180도 정도는 자유롭게 회전할 수 잇는 것으로서 구성되는 것이 바람직하다. 제10도의 예에 있어서는 여과수 취출구(22)는 상부캡(17)과 상부커버(30)에 의해 저지되어 수평방향으로 회전 가능한 구조로 구성되어 있다. 여과수 취출구(22)를 회전이 자유로운 것으로서 설치하면 가정내에서 실제로 사용할 때에 정수기로부터의 정화수의 방수의 방향을 자유로히 선택할 수 있으므로 매우 편리하다.

제10도의 정수기내에서는 다음과 같은 과정에 의해 수도물의 정화처리가 실시된다. 정수기의 피처리 수입구(26)는 수도물의 꼭지(cock)와 예컨대 2kg/cm²이상의 압력으로 작동하는 안전밸브를 구비한 고무호오스를 통하여 접속되고 수도의 콕을 열므로써 수도물이 피처리수입구(26)로부터 정수기내로 도입된다. 정수기를 처음 사용할 때에는 피처리수입구(26)는 용기(20)의 하방에 설치되어 있으므로 용기(20)내에 도입된 피처리수는 하방에서 부터 서서히 충전되어 피처리수의 수위는 활성탄 충전용기(25)의 피처리수 입구(28)의 위치까지 상승한다. 피처리수가 이 위치까지 상승된 후 피처리수는 활성탄 충전용기(25)내에 유입하여 용기(20)내의 활성탄 충전용기의 피처리수 입구(28)로 부터 상방에는 공기(41)가 체류된 채로 남게된다. 피처리수는 활성탄층을 상방으로부터 하방으로 향하여 통과하는 동안에 수도물속의 불순물, 불쾌한 냄새의 원인물질, 더 나아가서는 살균제로서 함유되고 있는 염소 이온 등이 흡착제거 된다. 이어서 활성탄층을 통과한 피처리수는 활성탄층전 용기의 출구(35)로부터 중공사막 여과모듀울(6)내로 도입되어 여기서 활성탄(34)에 흡착성을 갖지 않는 불순물이나 세균류의 통과가 저지되고 이와같이 해서 정밀여과된 피처리수가 정화수로서 중공사막여과모듀울의 출구(38)로부터 피처리수출구(27)를 통하여 정화수 취출구(22)로부터 방수된다.

한편 정수기내에 한번 수도물이 도입된 후는 용기(20)내의 피처리수 체류부(42)에 존재하는 피처리수는 공기층(41)의 존재에 의해 활성탄 충전용기(25)내에 체류하는 염소의 흡착제거된 피처리수와는 차단되어 있다. 종래 알려져 있는 대부분의 정수기에 있어서는 정수기의 사용을 정지하였을 때에 용기(20)내에 체류하고 있는 피처리수와 활성탄층에 체류되어 피처리수는 차단되어 있지 않았기 때문에 정수기내에 체류되고 있는 피처리수는 확산에 의해 활성탄층과 접촉하여 염소가 제거되기 때문에 이미 살균작용을 갖지 않은 것이었다. 따라서 활성탄층에 일단 세균류가 번식하면 정수기의 사용정지시에는 정수기내 전체가 세균류의 번식 스페이스로 되어 있었다. 그러나 제10도의 정수기에 있어서는 피처리수 체류부(42)의 체류수에 대해서는 염소가 잔존하고 있으므로 세균류의 번식 스페이스는 활성탄층 뿐이며 따라서 세균류 및 일단 활성탄층에 흡착되어 세균류에 의해 분해된 유기물의 중공사막 여과모듀울(6)에 대한 이 행량을 감소시킬 수가 있어 중공여과막의 눈막힘을 지연시키는 효과가 있다.

이와같은 정수기에 의하면 정수기내의 피처리수 체류부의 체류수가 살균성가지고 있기 때문에 정수기내에서의 살균류의 번식 스페이스를 저감시킬 수가 있어 결과로서 중공사 여과막의 여과 저항의 종래가 지연된다. 또한 활성탄층의 압손이 최소한으로 되도록 하는 구조로 하여 활성탄 충전용기가 형성되어 있으므로 적어도 활성탄에 흡착능이 있는 기간에 대해서는 정밀여과된 물을 원할한 수류로서 정수기로부터 방수할 수가 있다.

또 활성탄 충전용기와 중공사막 여과무듀울과의 접합체가 콤팩트한 것으로서 구성되어 있으며 또한 정화수를 방수하는 여과수 취출구가 회전이 자유로운 것으로서 설치되어 있으므로 가정내에서의 설치 사용에 극히 편리한 정수기이다.

Claims (3)

1. 개구단을 개구상태로 유지한 채로 단부를 집속고정시킨 다공질을 통상체 내부에 고정부재에 의해 고정시켜 이루어진 중공사 모듀울(6)과 통상체의 내부에 흡착제를 수납하여 이루어진 흡착제 모듀울(5)을 직렬로 접속하여 이루어진 정수 모듀울이며 상기 중공사막 모듀울(6)과 상기 흡착제 모듀울(5)의 접속부에 역지밸브(14)를 배치한 접속유로(13)를 가졌으며, 상기 흡착제 모듀울(5)의 중공사 모듀울(6)에 접하는 측에 필터(11)가 설치되어 있으며 이 필터(11)와 상기 접속유로(13)와의 사이에 상기 역지밸브(14)의 내경의 2배내지 20배의 내경을 가진 확대 접속유로(15)가 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 정수 여과 모듀울.
2. 제1항에 있어서, 막면에 소수성분(2)을 가진 다공질 중공사막이 중공사속의 외주부에 배치되고 중공사속의 중앙부는 친수성 다공질 중공사막(1)만으로 이루어진 것을 특징으로 하는 정수 여과 모듀울.
3. 제1항에 있어서, 해당 소수성부분(2)의 막면적이 전체의 막면적의 0.2 내지 10%인 것을 특징으로 하는 정수모듀울.