KR960011885B1 - 정수장치 - Google Patents

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내용없음.

Description

정수장치

제 1 도는 본 발명의 실시예에 관한 활성탄 카트리지, 미네랄 카트리지, 중공사막모듈 및 냉수, 온수장치를 이용한 정수장치를 나타낸 도면이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 활성탄 카트리지 2 : 미네랄 카트리지

3 : 중공사막모듈 4 : 냉수장치

5 : 온수장치 6 : 적외선 감지출수구

7 : 솔레노이드 밸브 8 : 자동밸브

본 발명은 수도물을 정화하여 자연수로서 사용할 수 있는 정수장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 세균에 의하여 오염되거나 염소성분이 과다하여 냄새가 많은 수도물을 활성탄, 미네랄 용출물질 및 중공사막을 처리제로 사용하여 정화순환처리함으로 정수력이 우수하면서도 물맞이 자연수와 같고 또한 냉, 온수의 제조 능력을 가질 수 있는 정수장치에 관한 것이다.

요즈음 산업발전의 부산물로 환경오염이 심각해지고 식수 또는 음료수마져도 오염되고 있어 일반가정에서 여러종류의 정수기를 사용하고 있다. 종래에는 정수의 제조방법으로 맥반석을 이용한 정수기라든지, 세라믹필터(Ceramic Filter)를 이용한 정수기등이 보급되었으나, 상기 정수기들은 정수된 물을 저장하여 사용하기 때문에 저장된 물에 세균이 침투하여 번식하므로 정수하지 않은 물보다 나빠지는 사례가 많았다.

한편, 정수의 제조방법으로도 활성탄, 잘고 굵은 입자상의 천연석으로 이루어진 여과제를 컬럼내에 충전한 장치를 사용하여 물을 대기압하에서 침투여과하는 방법이 알려지고 있다. 그러나, 상기 정수기에 있어서는, 물을 상온, 상압하에서 여과하므로서 장치내 및 정수속에 미생물이 번식하기 쉽고, 또한 활성탄은 염소이온 이나 유기물질에 대한 흡착력이 뛰어나지만 활성탄이 미생물의 좋은 번식환경을 제공한다는 문제점이 있다.

상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 고분자분리막을 이용한 역삼투막형, 한외여과막형 및 정밀여과막 형등의 고분자분리막을 이용한 정수기가 요구되고 있다.

상기 역삼투막형 정수기는 역삼투막형을 이용하고 있으므로 정수회과의 측면에서 매우 우수한 정수기이나, 인체에 필요한 미네랄 성분까지도 제거하게 되어 다시 미네랄을 공급한다든지 따로 섭취해야 하는 문제점 외에 기본적인 투수량이 적기 때문에, 물의 저장용기를 사용햐는데에 따른 세균의 침투로 인한 세균이 번식하게 되는 문제점 및 고압이 요구되기 때문에 고압발생 수단이 필요하므로 설비가 비대해지고 관리가 불편한 문제점등이 있다.

근래에는 활성탄과 한외여과막 즉 중공사막이 결함된 정수기가 개발되어 널리 보급되고 있다. 활성탄층으로는 주로 활성탄의 흡착성질을 이용하여 유기물질이나 염소이온등을 흡착제거하게 하고, 한외여과막으로 세균이나 수도관 부식으로 생긴 녹등의 거대물질을 제거하는 단계를 채용하였다. 이러한 중공사막 정수기는 정수효과의 측면에서나, 관리의 측면에서 아주 우수한 것이 입증되었다.

그러나, 종래 활성탄과 환외여과막이 결합된 정수기는 좋은 정수기능을 나타내기는 하지만, 활성탄 용량이 너무 작아 물이 활성탄내에 머무르는 시간이 짧으므로 염소성분과 유기물질을 충분히 제거하지 못하는 한편 물의 정수기능만 가지고 있을 뿐이다.

상기 정수기의 물을 냉수 또는 온수로 사용하고자 할때에는 정수기로부터 물을 받아 냉장고에 보관한다는지, 끓여야 한다는 불편함 점이 있다. 예를들어 공장내에 설치된 식당등과 같이 많은 사람들이 사용하는 경우, 시원한 물을 제공하기 위해서 많은 양의 물을 항상 냉장고에 보관하여 사용하거나 따뜻한 물을 제공하기 위하여 많은 양의 물을 끓여 보온시켜야 하기 때문에 곤란한 점이 많았다.

한편 냉수와 온수를 즉시 얻을 수 있는 정수기로 활성탄과 부직포형 필터를 사용하는 정수시스템을 이용한 냉온수기가 개발되었으나, 활성탄과 부직포 자체가 세균의 좋은 번식환경을 제공하게 되어 사용초기에는 별다른 문제가 없지만 장시간 사용시에는 다량의 세균이 발생되는 문제점이 있다.

본 발명은 상기과 같은 문제점을 해결하기 위하여 발명한 것으로, 기존의 활성탄과 한외여과막 정수기를 활성탄의 여과기능을 극대화시키고 물맛을 자연수로 할 수 있도록 물이 미네랄 용출물질을 통과하도록 하였으며, 냉수 및 온수제조 기능을 첨가하여 정수력이 우수하면서도 물맛이 자연수같고 또한 냉, 온수의 제조능력을 가진 정수장치를 제공하고자 함에 그 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 정수장치는 활성탄 카트리지(1), 미네랄 카트리지(2) 및 중공사막모듈(3)이 조합된 순환여과장치와 냉수와 온수장치(4,5)를 가진 정수기로서, 제 1 단계의 활성탄 카트리지(1)는 수도물의 염소성분 및 각종 유기물질을 흡착제거하고, 제 2 단계의 미네랄 카트리지(2)에서는 미네랄 용출물질을 사용하여 물의 신선도를 유지하고 물의 맛을 개선하며, 제 3 단계의 중공사막모듈(3)은 미생물 및 수도관 부식으로 인한 녹등의 거대물질이 제거됨으로서 염소, 유기물질 및 미생물이 제거되어 정화처리된 물일 뿐 아니라 인체에, 필요한 미네랄 성분이 함유된 신선하고 물맞이 좋은 음료수를 사용자가 원하는대로 냉수 및 온수가 공급되는 정수장치이다.

본 발명의 정수장치의 활성탄 카트리지(1)에 사용되는 활성탄은 일반적인 정수용을 사용할 수 있으나, 활성탄에 의해 흡착제거되는 염소의 살균력을 보충할 수 있도록 은코팅 활성탄을 사용한다.

미네랄 카트리지(2)의 미네랄 용출물질로는 은코팅세라믹, 산호초, 맥반석, 파이세라믹 및 천연활성 이온 칼슘등을 하나 또는 두개 이상을 혼합하여 사용한다.

중공사막모듈의 중공사막(3)은 다공질로서 가늘고 긴 실모양의 중공부재인바, 중앙부에는 축방향으로 뻗는 작은 관통공이 있고, 측벽부에는 다수의 작은 구멍이 있으며, 그 측벽의 다수의 세공으로 들어온 물은 중앙의 관통공에 모여 축방향으로 이동하며 단부에서 배출되어진다.

중공사막의 재질로서 셀롤로스계, 아크릴계, 폴리설폰계 및 폴리올레핀게등을 사용하며, 중공사막의 기공 크기는 발열물질인 파이로젠을 제거할 수 있다면 이상적이고 중공사막모듈의 투수량을 고려하여 0.5㎛까지도 사용할 수 있다.

중공사막의 단면크기는 작을수록 중공사막을 크게 하여 커다란 투수성을 얻을 수 있어 좋으므로 가능한한 작게 하나 단면 지름의 크기는 200-1000μ 내의 것을 사용할 수 있다.

냉온수장치(4,5)는 중공사막모듈(3)의 출구쪽에 각각의 자동밸브(8)를 통해 냉수 및 온수재조장치로서 병렬로 연결한다.

상기와 같이 본 발명의 정수장치는 활성탄 카트리지(1)에서 물속의 이물질, 즉 오염에 의한 유기물질, 소독시 발생되는 염소성분등을 흡착제거하고, 중공사막모듈(3)에서 수도관 부식에 의한 녹 및 미생물등을 효과적으로 제거하면서 미네랄 카트리지(2)의 미네랄 용출물질로부터 미네랄이 용출되어 신선하고 맛이 좋은 자연수를 제공할 뿐만 아니라, 동시에 냉수 및 온수의 제조장치(5,6)가 있어 냉수나 온수를 항상 제공할 수 있기 때문에 따로 물을 받아 냉장고에 보관한다든지 끓여야 하는 불편이 없어, 특히 다수의 사람들이 냉수및 온수를 간편하게 얻을 수 있는 정수장치이다.

또한 본 발명의 정수장치에서는, 중공사막모듈(3)에 연결된 냉수장치(5)에는 만수제어시스템의 하이센서와 로우센서가 수도물이 유입되는 솔레노이드 밸브에 연동되어 있어, 냉수장치(5)의 수위에 따라 열리고 닫하게 되고 활성탄 카트리지(1) 사이에 200-500cc의 저용량펌프(P)를 설치함으로서 펌프(P)로 다시 활성탄 카트리지(1)와 미네랄 카트리지(2) 및 중공사막모듈(3)을 계속적으로 순환함으로써 물이 고이지 않아 물이 썩지 않으면서도 미네랄 용출물질에서 더 많은 미네랄이 용출되어 자연수에 가까운 물을 제공할 수 있다.

본 발명을 첨부도면에 의거 상세히 설명한다.

제 1 도는 본 발명의 실시예에 관한 활성탄 카트리지, 미네랄 카트리지, 중공사막무듈 및 냉수, 온수장치를 이용한 정수장치로서, 일정량의 수도물이 솔레노이드 밸브(7)를 통하여 활성탄 카트리지(1)로 유입되고, 이 활성탄 카트리지(1)에서 수도물이 1차적으로 통과됨으로 염소이온 및 유기물질등이 제거되고, 염소 및 유기물질이 제거된 유입수가 미네랄 카트리지(2)를 통과함으로 미네랄을 함유한 신선한 물로 되어 중공사막모듈(3)로 유입되어 수도관의 부식으로 인한 녹 및 미생물등이 제거된다.

중공사막듈(3)의 출구쪽에는 냉수제조장치(4) 및 온수장치(5)를 병렬로 연결되어 있어 각각의 자동밸브(8)를 통해 항사아 공급될 수 있다.

원수인 수도물의 입구에 있는 솔레노이드 밸브(7)는 냉수장치(4)의 만수제어시스템 수위센서와 연동으로 연결되어 있어 냉수장치(4)의 수위에 따라, 냉수장치(4)의 수위가 하이센서에 다다르면 닫힘으로서 원수의 유입이 중단되고 로우스위치가 열림으로서 냉수장치(4)에 있는 물이 펌프(P)를 통하여 다시 활성탄 카트리지(1)로 유입되어 미네랄 카트지리(2) 및 중공사막모듈(3)을 계속적으로 재순환한다.

상기의 냉수장치(4) 및 온수장치(5)의 출구에는 적외선 감지출수구(6)를 설치하여, 컵등이 삽입되면 스위치가 열림으로서 자연수가 공급되게 된다.

[실시예]

500g의 은코팅 활성탄을 포함한 활성탄 카트리지(1)를 제조한다.

500g의 맥반석을 포함한 카트리지(2)를 제조한다.

기공의 크기가 0.02μ인 중공사막 3000가닥으로 중공사막모듈(3)을 제조한다.

상기 활성탄 카트리지(1), 맥반석 카트리지(2), 중공사막모듈(3)을 직렬로 순서대로 설치한다.

중공사막모듈(3)쪽에 냉수 및 온수장치(4,5)를 병렬로 설치한다.

원수입구에는 솔레노이드 밸브(7)를 설치한다.

냉수장치(4)로부터 활성탄 카트리지(1) 사이에 200-500cc/min의 펌프(P)를 설치한다. 본 실시예에서의 시간경과에 따른 염소이온농도, 미생물의 수 및 경도를 측정한다.

[비교예]

150g의 은코팅 활성탄을 포함한 활성탄 카트리지(1)를 제조한다.

부직초형필터를 가진 카트리지를 상기 활성탄 카트리지(1)에 설치한다.

필터의 출구쪽에 냉수 및 온수장치를 설치한다.

본 비교예에서의 시간경과에 따른 염소이온농도, 미생물의 수 및 경도를 측정한다.

아래 표 1에서는 정수장치의 사용기간에 따른 실시예 및 비교예의 염소이온 및 세균의 제거효과 및 경도의 차이를 나타낸다.

( 표 1)

정수장치 사용 초기

정수장치 사용 7일후

정수장치 사용 14일후

정수장치 사용 30일후

상기 표 1에서 나타난 바와 같이 실시예에 따른 세균의 제거효과는, 완벽한 반면 비교예에서는 기간이 경과함에 따라 세균의 수가 증가하여 2주가 경과한 후에는 음료수로서 부적합하게 된다. 염소이온의 제거효과는 실시예와 비교예에서 모두 음료수로서 적합한 농도로 일정하게 유지된다.

상기 실시예와 비교예에서 얻어진 데이타에서 나타난 것처럼, 활성탄과 부직포필터를 사용한 정수장치는 활성탄이 미생물에게 좋은 번식환경을 제공함으로 시간이 경과함에 따라 미생물수가 증가하여 음료수를 공급하기에 부적합한 반면, 본 발명의 정수장치는 시간이 경과하여도 세균에 의해 오염되지 않을 뿐 아니라 염소성분이 일정하게 제거되어 신선하고 깨끗한 자연수를 공급할 수 있다.

Claims (2)

1. 활성탄 카트리지, 미네랄 카트리지 및 중공사막모듈이 조합된 여과장치와 냉수 및 온수장치를 가진 정수기에 있어서, 수도물이 솔레노이드 밸브(7)를 통해 활성탄 카트리지(1)에서 염소이온 및 유기물질등이 흡착제거되고, 상기 염소이온 및 유기물질이 제거된 물이 미네랄 카트리지(2)로 유입되어 필수 미네랄이 공급되어 신선하게 되고, 상기 미네랄 카트리지(2)를 거친 물이 중공사막모듈(3)에서 거대물질 및 세균이 제거되며, 상기 중공사막모듈(3)의 출구쪽에 자동밸브(8)를 통해 냉수 및 온수장치(4,5)가 설치되면서, 상기 활성탄 카트리지(1)와 냉수장치(4) 사이에 저용량펌프(P)가 설치되고, 냉수장치(4)에는 하이센서(H) 및 로우센서(L)가 솔레노이드 밸브와 연동되게 설치된 것을 특징으로 하는 정수장치.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 냉수 및 온수장치(4,5)의 출구에 각각의 적외선 감지출구(6)가 설치된 것을 특징으로 하는 정수장치.