KR100524406B1

KR100524406B1 - 정수장치

Info

Publication number: KR100524406B1
Application number: KR10-2000-7014839A
Authority: KR
Inventors: 로저 피. 리이드
Original assignee: 로저 피. 리이드
Priority date: 1998-06-26
Filing date: 1998-06-26
Publication date: 2005-10-28
Anticipated expiration: 2018-06-26
Also published as: KR20010106137A; DE69823886D1; EP1100606B1; EP1100606A1; WO2000000266A1; AU8266398A

Abstract

물을 여과하고 처리하는 방법과 장치에 대한 실시예가 도시되고, 기술되는데, 각각의 실시예는 물이나 다른 액체의 다중 단계 처리를 위한 것으로 그 단계들 사이에 중간 저장구가 구비된다. 바람직하게는 물은 필터 하우징 동공의 제 1 구역(28)을 관통하여 흐른 후 중간구(16)를 통하여 저장구(24)로 이동된다. 사용 장치(22)에서 물이 사용될 때 물은 저장구로부터 필터(10)로 역방향으로 흐르고, 제 2 단계의 여과/처리를 위한 제 2 구역(42)을 통과한 후 바람직하게는 출수구를 거쳐 사용 장치로 흘러나간다. 물은 또한 중간 저장없이 수원으로부터 바로 제 1 및 제 2 구역(28,42)을 거쳐 사용 장치(22)로 흘러갈 수 있다. 바람직하게는 제 1 및 베 2 구역은 단일의 필터 하우징(12) 내에 포함되어 축방향으로 배열된다. 바람직하게는 물은 중앙 회귀관(26,26")을 통하거나 또는 단일의 출입수구(16)에 연결되는 제 1 구역을 통한 축상 통로(26')의 이중 방향으로 흐르고, 따라서 이 관 또는 축상 통로는 제 1 구역 유량의 수집기 또는 제 2 구역의 공급기로서 사용된다. 달리 측벽의 단일 출입수 중간구(16') 내부 구역의 액체를 저장 탱크로 유입 또는 유출할 수 있다.

Description

정수장치{WATER FILTRATION APPARATUS}

본 발명은 일반적으로 정수 필터 또는 처리 시스템에 관한 것으로, 더 상세하게는 여과되거나 처리되는 물의 중간 저장구를 구비한 시스템에 관한 것이다.

종래의 필터 시스템은 물이 단순히 필터 또는 처리 매질(media)을 거쳐 저장 탱크, 수도꼭지 또는 다른 사용장치로 흘러들어갔다. 사용 직전에 오염물이나 살균제를 제거하기 위하여 저장된 물의 추가 여과가 필요한 경우, 종래의 시스템은 일반적으로 다중 필터통, 복잡한 밸브와 파이프를 필요로 하였다.

리이드(Reid)(U.S. 특허 5,248,417)는 하나의 필터 하우징을 사용하는 이중 흐름 시스템을 개시한다. 이 시스템에서 물은 필터 매질의 단일 베드를 통과하며, 그 후 단일 출입수구를 통하여 저장 탱크로 유입된다. 수도꼭지가 열리면 저장된 물은 단일 출입수구를 통하여 필터 하우징으로 회귀되어 다시 필터 매질 베드를 통과하여 수도꼭지로 흘러나간다. 이와 같이, 리이드의 '417의 시스템은 필터 매질의 단일 베드를 두번 통과하며, 그 사이에 중간 저장이 제공된다.

리이드의 '417 장치는 단일 출입수구로 물을 유입/유출하고 및 더 나아가 저장구로 유입/유출하는 것을 제어하기 위한 한 쌍의 체크 밸브를 포함한다. 수도꼭지가 막혀 있을 때, 여과되지 않은 물은 입수구를 통하여 필터 하우징의 상부로 들어가고, 컵형 체크 밸브가 이러한 흐름이 단일 출입수구로 바로 들어가는 것을 막는다. 물은 먼저 매질을 통과하고, 필터관을 통하여 단일 출입구로 상승한다. 필터관의 상단에 배치된 슬릿형 체크 밸브는 물이 단일 출입구에서 필터관으로 흐르는 것을 방지한다. 수도꼭지가 오픈되면, 컵형 체크 밸브는 물이 저장구에서 단일 출입수구과 컵형 체크 밸브를 통하여 필터 하우징의 상단부로 유입되도록 하고 두번째로 매질을 통과한 후 수도꼭지로 흘러나온다.

리이드(U.S. 특허 5,232,590)는 물을 필터 매질을 통과하지 않고 수원으로부터 저장 탱크로 이동시키기 위한 내부 바이패스를 구비한 정수장치를 개시한다. 마개나 수도꼭지가 열리면, 물은 저장 탱크로부터 필터 하우징으로 회귀되며 필터 매질을 통과하여 출수구 또는 수도꼭지로 흘러나온다.

그레이슨 등(Grayson. et al.,U.S.특허 5,082,557)은 물을 여러 장소로 이동시키기 위한 필터 제어 헤드를 개시한다. 상기 제어 헤드는 물을 제 1 필터통과, 드레인, 저장탱크로 이동시킨다. 하류의 물 사용장치가 물을 필요로하면 정수된 물은 저장 탱크로부터 제어 헤드로 회귀되어 분리된 제 2 필터통으로 흐르게 되고, 하류 사용 장치로 전달된다.

도 1은 축상 흐름의 제 1 및 제 2 여과구역을 가지는 본 발명에 따른 일 실시예의 측 단면도,

도 2a는 도 1의 실시예에서 수도꼭지가 잠기고 저장 탱크에 물이 채워질 때의 물의 흐름을 도시한 개략적인 측 단면도,

도 2b는 도 2a의 실시예에서 수도꼭지가 열리고 저장 탱크에 물이 포함되어 있을 때 물의 흐름을 보여주는 개략적인 측 단면도,

도 2c는 도 2a의 실시예에서 수도꼭지가 열리고 저장 탱크에 물이 없을 때 물의 흐름을 보여주는 개략적인 측 단면도,

도 3a는 방사상 흐름의 제 1 및 제 2 여과구역을 가지는 본 발명에 따른 다른 실시예에서 수도꼭지가 잠기고 저장 탱크에 물이 채워질 때의 물의 흐름을 도시한 개략적인 측 단면도,

도 3b는 도 3a의 실시예에서 수도꼭지가 열리고 저장 탱크에 물이 포함되어 있을 때 물의 흐름을 보여주는 개략적인 측 단면도,

도 3c는 축상 매질 통과 흐름을 형성하도록 제 1 구역에 액체 투과성의 연장된 회귀관이 구비된 본 발명의 다른 방사상 흐름의 실시예를 나타낸 측 단면도(도 3c는 수도꼭지가 닫혀 있고, 저장 탱크에 물이 포함되어 있을 때의 유체 흐름을 나타냄),

도 4는 필터 하우징 측벽의 하단부분에 배치된 단일의 출입수 중간구를 구비한 본 발명의 다른 실시예에 따른 측 단면도로서, 수도꼭지가 오픈되고 저장 탱크에 물이 포함되어 있을 때를 나타낸 것이다.

본 발명의 목적은 중간 저장 탱크를 구비하여 적어도 두 단계의 여과 또는 처리 단계를 가지는 경제적인 정수장치를 제공하는 것이다. 본 발명은 "분할 흐름" 개념을 특징으로 하며, 이는 내부-단계 물이 중간 저장 탱크로 갈라져 들어가고 순차적으로 이후 과정의 단계, 바람직하게는 동일한 필터 하우징으로 회귀되어 제 1 단계를 거친 물과 합쳐진다. 본 발명의 다른 목적은 제 1 및 제 2 여과/처리 구역이 모두 단일의 필터 하우징에 포함되는 장치를 제공하는 것이다. 본 발명의 또다른 목적을 각각 다른 흐름에서 작용할 수 있는 둘 이상의 여과 구역을 포함하는 시스템을 제공하는 것이다.

본 발명은 연속적으로 이어진 제 1 및 제 2 여과 구역과, 이 두 구역 사이에서 물을 저장 탱크로 이동 또는 회귀시키는 제거 및 회귀 수단을 구비하는 필터 하우징을 포함한다. 분리된 중간 출수구 및 입수구가 하우징 벽을 따라 연장될 수 있으며, 또는 바람직하게는 단일의 출입수 중간구가 유출(저장 탱크로) 및 유입(저장 탱크로부터) 방향의 흐름을 수용할 수 있다.

바람직한 실시 형태에서, 출입수 중간구는 제 1 구역을 통하여 연장되는 필터관과 연통하는 단일의 포트에 조합된된다. 상기 필터 관의 하단은 제 1 구역 하단, 제 2 구역 상단 가까이에 배치된다. 따라서, 필터 관은 제 1 구역을 통과한 물을 모아 중간구를 통하여 저장 탱크로 이동시킨다. 제 2 구역 출구와 연통하는 수도꼭지가 열리면, 저장된 물은 중간구 및 필터관으로 회귀되어 필터관의 하단을 나와 제 2 구역을 통과하고 출수구를 통하여 수도꼭지로 전달된다.

본 발명의 다수의 구역의 각각은 필터 매질, 처리 매질, 또는 빈 공간으로 구성된 하나 이상의 베드 또는 층을 포함한다. 바람직한 실시 형태에서, 제 1 구역은 요오드화 수지에 의한 항 박테리아 처리와 빈 챔버에서의 박테리아와 요오드화물/요오드 종 사이의 연장된 접촉을 포함한다. 또한 바람직한 실시 형태에서, 중간 저장 탱크는 살균제와 박테리아 사이의 추가 접촉 시간을 제공하고, 제 2 구역에서는 물을 여과하고 사용 직전의 물로부터 살균제를 제공한다. 상기 구역들의 구조적 형태는 축상 흐름, 방사상 흐름, 또는 양 흐름 분포 형태를 모두 가질 수 있다.

이하, 분할 흐름 정수 장치에 관한 본 발명의 몇몇 실시예를 도면을 참조하여 설명한다. 그러나, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다. 여기서 "필터"라는 용어가 사용되고 있는데, 이는 여과 및 처리를 위한 수단 또는 물에서 어떤 물질을 제거 또는 첨가를 위한 다른 형태의 구성요소들을 모두 포함할 수 있다. 도 1에는 바람직한 실시예가 도시되어 있으며, 이는 제 1 여과단계를 거친 물을 모을 뿐 아니라 제 2 여과단계로 물을 유입하는 중심 회귀관을 구비한다.

정수장치(10)는 입수구(14), 중간구(16), 그리고 출수구(18)을 포함하는 필터 하우징(12)으로 구성된다. 상기 하우징(12)은 일반적으로 실린더 형태로 필터나 처리 매질을 수용할 수 있는 내부 공동(20)을 가진다. 상기 입수구(14)와 중간구(16)는 제 1 벽(바람직하게는 하우징(12)의 상단벽(15))을 통하여 연장되고, 출수구(18)은 제 2 벽(바람직하게는 하우징(12)의 하단 벽(12))을 통하여 연장된다. 입수구(14)은 수원(21)과 연통하며, 출수관(18)은 수도꼭지(22)와 같은 물 사용장치와 연통한다.

상기 중간구(16)는 저장 탱크(24)와 연통한다. 상기 저장 탱크(24)에는 수도꼭지(22)가 열릴때 물을 필터장치(10)로 압축하거나 펌핑하기 위한 압축 수단이 연결된다. 상기 압축 수단은 탱크를 압축하고, 기포를 압축하며, 또는 물을 펌핑하는 기관일 수 있다. 도 1에서 관통구멍이 없는 측벽을 가지는 중앙 회귀관(26)이 필터장치(10)의 제 1 구역(28)을 통하여 아래로 연장되고 중간구(16)와 연통한다.

상기 회귀관(26)의 최상단(30)은 하나 이상의 O-링(34)으로 필터 헤드부분에서 실링될 수 있다. 상기 회귀관(26)의 최하단(36)은 제 1 구역(28)의 하단(38)까지 그리고 제 2 구역(42)의 상단(40) 가까이 까지 연장된다. 관의 최하단(36)은 지지수단에 의하여 공동(20)의 중심에 지지되는데, 상기 지지수단은 바람직하게는 방사상으로 배치되는 지지 디스크(44) 형으로 그 디스크(44) 중심에는 관 최하단(36)에 연결 되는 관 지지구(46)가 구비된다.

제 1 구역(28)은 수지의 제 1 베드(48)를 포함하며, 필터나 처리 매질을 구비하지 않은 비어있는 공간인 드웰 챔버(dewll chamber,50)가 이어진다. 제 2 구역(42)은 필터 베드(52)로서 활성 탄소와 같은 물질의 여과 매질을 포함한다. 수지 베드(48), 드웰 챔버(50) 및 필터 베드(52)는 지지 디스크(54)와 펠트(felt, 56)에 의해 분리 및 지지된다. 상기 수지 베드(48)는 스프링 디스크(58)에 의해 압축 지지되고, 필터 베드(52)는 하우징(12)의 내부면 하단 위의 펠트(56)에 의하여 지지된다. 디스크(54), 펠트(56) 및 스프링 디스크(58)는 종래의 필터에 관한 기술에서 잘 알려진 바와 같이, 물이 하나의 베드 또는 구역에서 다음 베드 또는 구역까지 지나는 동안 매질 베드들을 지지하거나 분리한다.

도 1의 바람직한 실시예에서는 요오드화 수지로 항박테리아 처리가 가능하도록 구성되고, 이어 드웰 챔버(50)에 머무는 동안 박테리아와 요오드화물/요오드 종 사이의 접촉을 연장시켜 물속의 박테리아 처리율을 향상시키게 된다. 바람직하게는 처리되는 물 외에는 아무것도 없는 드웰 챔버(50)는 휴(hughes)의 미국 특허 제 5,407,573 호에서 기술된 바와 같이 필터 하우징의 주어진 체적에서 체류 시간을 최대화한다. 저장 탱크(24)는 추가 접촉 시간을 제공하고, 제 2 구역(42)에서는 사용 직전의 물에서 살균제를 여과하거나 제거한다.

사용상, 수도꼭지(22)가 닫혀 있을 때, 수원으로부터의 물이나 다른 유체는 입수구(14)을 통하여 필터장치(10)로 유입되고, 제 1 베드(48)를 통하여 축을 따라 하단으로 내려가 드웰 챔버(50)로 들어간다. 물은 드웰 챔버(50)로부터 중앙 회귀관(26)을 통해 중간구(16)를 거쳐 저장탱크(24)로 유입된다. 도 2a에 개략적으로 도시된 바와 같이 제 1 단계의 여과과정의 흐름은 저장 탱크(24)가 가득 차거나 물이 사용될 수 있도록 수도꼭지(22)가 열릴때까지 계속된다. 저장 탱크(24)가 가득 차고 수도꼭지가 닫혀 있을때, 물의 흐름은 하나 이상의 필터 구역을 통하여 작은 흐름을 유지할 수 있도록 시스템이 임의로 드레인되지 않는 한 멈춘다.

도 2b에 도시된 바와 같이 수도꼭지(22)가 열리면 물은 저장 탱크(24)로부터 역방향으로 흘러 관의 상단(25)으로 흐르고, 관(26)을 통하여 축방향으로 흘러 관의 하단 개구(64)로 나가 제 2 구역(42)을 통과한 후 출수구(18)로 나간다. 대부분의 형태에서 수도꼭지가 열리면, 약간의 물이 또한 입수구(14)로부터 제 1 구역(28)과 제 2 구역(42)을 통과한 후 출수구(18)로 나간다. 도 2c에 도시된 바와 같이 수도꼭지(22)가 열려 있고 저장탱크(24)가 비어 있을때, 물은 입수구 (14)로 들어와 두 구역(28,42)을 통과한 후 출수구(18)로 나간다.

분할 흐름 필터 장치(10)는 제 1 구역(28)과 제 2 구역(42)을 흐르는 유량이 다른 수 수 있다. 제 1 구역(28)과 제 2 구역(42)을 흐르는 유량은 수원과 저장 탱크의 압력 또는 종래의 필터 설계와 유체역학분야에서 잘 알려진 시스템을 통한 다양한 압력 하강에 의하여 결정된다. 즉, 수도꼭지(22)가 열리고 수도꼭지로 흐르는 물이 저장탱크(24)로부터의 물과 입수구(14)로 들어와 두 구역을 바로 통과한 물이 합해진 것일 때, 이러한 두 유량의 상대적인 비율은 탱크 압력, 수원의 압력, 압력 하강 등의 작용에 의한 것이다. 바람직한 장치에서 저장 탱크(24)에서 나와 제 2 구역(42)을 통과한 후 수도꼭지(22)로 흐르는 물의 흐름은 제 1 구역(28)을 통하여 저장 탱크(24)로 흐르는 흐름이나 제 1 구역(28),제 2 구역(42)을 통과하여 수도꼭지(22)로 흐르는 흐름에 비하여 상대적으로 빠르다.

도 1과 도 2a 내지 2c에서, 제 1 구역(28)은 액체 불투과성 측벽을 가진 중앙 회귀관(26)을 가진것으로 나타나 있다. 이 불투과 회귀관은 제 1 구역(28)을 관통하는 축상 통로를 형성하는 지지 구조의 한 예이다.

다른 실시예는 제 1 구역 매질을 통과하는 내부 축상 통로를 생성하기 위하여 다른 수단을 구비할 수 있다. 예컨대, 고체 매질은 매질 내경에 의하여 한정되고 매질을 통하여 축방향으로 연장되는 매질 내부 공동을 가질 수 있다. 이러한 실시예는 도 3a와 도 3b의 방사상 흐름 필터장치(100)에 나타나 있다. 이러한 고체 매질 실시예에서 매질 내경 에서 분리된 지지구조는 일반적으로 필요하지 않다. 매질을 관통하는 축상 통로를 생성하기 위한 다른 구조는 관통구를 가지거나 슬롯이 형성되거나 또는 달리 액체 투과성을 가지는 중앙 회귀관(도 3c의 필터장치(110)에 나타난 바와 같이)이 있으며, 이는 그 위치에서 매질을 지지하고 매질과 회귀관의 벽을 통하여 유체가 방사상으로 흐르도록 한다. 이러한 회귀관은 제 1 (및/또는) 제 2 구역의 과랍상 매질에 사용될 수 있다.

도 3a의 방사상 흐름 필터장치의 실시예(100)에서, 여과되지 않은 물은 입수구(14)로 들어가 제 1 구역(28')을 방사상으로, 즉 매질의 내경(62)으로부터 매질 공동(26')으로 흐른 후, 중간구(16)를 통하여 저장 탱크(24)로 상승한다. 도 3b에서와 같이 수도꼭지(22)가 열리면 저장된 물은 중간구(16)로 다시 흘러나와 매질 공동(26')을 흘러내려 공동(26')의 아래부분(64')으로 나간 후, 제 2 구역(42')으로 흐른다. 제 2 구역(42')에서 물은 방사상 흐름 매질의 내경에 의해 형성된 매질 공동(60)으로 방사상으로 흘러 출수구(18)를 거쳐 수도꼭지(22)로 이동한다.

도 3a와 3b에 도시된 필터장치의 실시예(100)에서는 매질의 상단에 실링 수단을 구비하고 있는데, 이는 매질과 중간구(16)를 통하여 연장된 부분(69) 사이를 밀폐하기 위한 것이다. 상기 실링부(70)는 매질의 상단을 덮는 플레이트와 상기 실링부(70)와 관(69) 사이를 실링하기 위한 하나 이상의 O-링을 포함한다. 또는 실링부는 중간구(16)와 만나는 매질의 상부를 밀폐할 수 있는 다른 구조를 가질 수도 있다. 이러한 예로는 매질을 덮는 플레이트와 상단부분을 원형으로 감싸는 O-링을 사용한 중간구와의 접촉 및 실링부까지 연장되는 실린더형 연장부로 구성되는 것이다.

바람직하게는 제 2 구역 매질의 상단면에 실링 수단이 배치된다. 상기 실링 수단은 상부로부터 매질 공동(60)으로 물이 유입되는 것을 막아주기 위한 단부 플레이트(72)일 수 있다. 단부 플레이트(72)와 제 1 구역의 실링부(70)는 모두 예컨대 강한 접착제로 관에 설치될 수 있다.

따라서, 축상 흐름과 방사상 흐름의 실시예 모두에서, 제 1 및 제 2 구역은 유체를 전달하는 몇 가지의 흐름을 가지는데, 즉 제 1 구역에서 방출되는 흐름은 직접 또는 저장탱크를 통하여 제 2 구역의 입구로 들어가는 것이다. 상기 제 1 구역의 입구는 축상 흐름 베드의 최상단(63) 또는 방사상 흐름의 외부 원형 면(65)일 수 있다. 또한 제 1 구역의 출구는 축흐름 베드의 최하단(38) 또는 방사상 흐름의 내부 원형면(66)일 수 있다. 제 2 구역의 축상 흐름의 입구와 출구는 각각 그 구역의 최상단(40)과 최하단(67)에 있다. 제 2 구역의 방사상 흐름의 입구와 출구는 각각 외부 원형면과 내부 원형면에 있다. 따라서, 중앙 회귀관의 하단 개구(64) 또는 매질 공동의 하단(64')이 "제 2 구역 입구 가까이"에 있는 것은 하단 개구(64) 또는 공동의 하단(64')이 축상 흐름 베드의 최상단 근처(따라서 제 1 구역에서 유출된 흐름은 축을 따라 흘러 제 2 구역안으로 들어감) 또는 방사상 흐름의 최상단 근처(따라서 제 1 구역에서 유출된 흐름은 고리모양의 공급 공간(68)으로 흘러가 방사상으로 제 2 구역 안으로 흘러 들어감)에 있다는 것을 말한다. 이와 같이 회귀관 하단(64) 또는 공동 하단(64')은 제 2 구역의 축상이든 방사상이든 관계없이 제 2 구역의 입구로 유체를 전달하는 것이다.

또한, 본 발명은 중앙 회귀관(26,26")의 길이를 감소시킬 수 있는 조절 수단을 포함할 수 있는데, 이는 필터 공동 안에서 제 1 및 제 2 구역의 위치를 조절하고 공동에서 제 1 및 제 2 구역이 차지하는 비율을 바꿀 수 있다. 예컨대 축상 흐름 필터에서 회귀관(26)의 길이의 증감은 제 1 구역의 출구와 제 2 구역의 입구 위치를 변화시키고, 필터 동공에서 제 1 구역과 제 2 구역 매질의 체적을 달라지게 한다.

도 4는 또 다른 필터의 실시예(200)을 나타내고 있는데, 출구와 입구가 조합된 중간구(16')가 하우징(12')의 제 3 벽, 바람직하게는 실린더형 하우징(12')의 측벽에 위치해 있다. 이 실시예에서 물은 제 1 구역(28")을 통하여 흘러 상기 중간구(16")를 통하여 제 1 구역(28")의 하단 가까이에 위치한 저장 탱크로 흐른다. 수도꼭지(22)에서 물이 사용되면, 저장된 물은 중간구(16')를 통하여 필터로 회귀되고, 제 2 구역(42")을 통과하여 수도꼭지(22")로 흐른다. 다른 실시예에서와 같이 시스템 전체에서 여러 위치의 압력 균형은 제 1 구역(28")과 중간구(16'), 그리고 제 2 구역(42")을 통과하는 흐름을 조절하고, 제 2 구역를 통하여 수도꼭지로 흘러 나가는 저장된 물과 제 1 구역을 통과한 물의 비율을 조절할 것이다.

본 발명은 바람직하게는 두개의 구역을 가지고, 그 두 구역 사이에서는 바람직하게는 단일의 출입구를 통해 물이 들어오고 나가게 된다. 그러나 본 발명은 달리 두 단계 이상을 포함하여 그 모든 또는 몇몇 단계 사이의 중간에서 유체를 유출하거나 회귀시킬 수 있다. 단계들 사이의 유체의 유출 또는 회귀는 바람직하게는 각 내부-구역 부분에 위치된 조합된 (단일의) 중간구에 의하여 이루어진다. 이와 같이, 바람직하게는 여과/처리의 단계는, 하나의 필터 하우징에 모두 포함되고 바람직하게는 단일 파이프가 연장되는 조합된 중간 입출구들을 가지는 구역들에 의해 달성된다. 그러나, 최소한의 관과 파이프, 밸브용품들을 구비하는 바람직한 실시예들은 그 구조와 사용, 그리고 설치면에 있어서 경제적이고 효과적이다.

필터 하우징 내의 다수의 구역은 도 1에 도시된 바와 같이 축상 흐름일 수 있고, 도 3a,3b와 3c에 도시된 바와 같은 방사상 흐름일 수 있으며, 일부분은 축상 일부분은 방사상 흐름일 수 있다. 고정 디스크, 펠트, O-링, 포트 연결부, 하우징 형태 등의 필터 설계상 종래에도 사용되었던 부분들은 종래의 기술에서 알려진 바에 따라 변경될 수 있으며, 이는 여전히 본 발명의 범위 안에 있다.

여과/처리 구역의 외관은 필터 또는 처리 매질의 다양한 형태에 따라 변화할 수 있다. 예컨대, 제 1 구역의 바람직한 매질은 살균제 수지, 연화, 항미네랄, 항규화 또는 살균을 위한 이온 교환 수지, 그리고 타닌(tannin)/유기화합물, 질산염과 알카리성 등의 제거를 위한 수지를 포함할 수 있다. 제 2 구역의 바람직한 매질은 펠트 렙(felt wrap), 주름지거나 포개진 형태의 물질, 탄소, 블럭 활성 탄소, 과립 탄소등을 포함할 수 있다. 단일 구역 안에 다수의 베드들을 포함하는 관은 많은 결합과 배열이 있을 수 있다.

상세한 설명과 청구항에서 사용된 "필터링", "여과", "처리" 또는 "여과 매질" 등은 본 발명을 특정 여과 기능을 수행하는 매질에 한정하고자 하는 것이 아니라, 유체에서 어떤 물질을 제거하거나 또는 첨가하거나 또는 달리 처리하거나 변화시켜 유체를 다른 상태로 만드는 매질을 모두 포함하는 것이다. 상기 구역들은 비어있거나 또는 도 1에서의 드웰 챔버와 같이 매질 내에 빈 공간을 가질 수 있다. 또한 상세한 설명과 청구항에서 사용된 "상승" 또는 "하강"이라는 용어는 본 발명에서 지면에나 중력에 대한 특정 방향으로 제한하고자 하는 것이 아니라 장치에 대하여 유체의 흐름방향을 명확히 하고자 하는 것이다.

본 발명은 상기에서 특정한 수단, 물질, 크기, 실시예, 그리고 설치의 방법을 참조하여 설명되었지만, 본 발명은 이러한 기술된 특정 사항에 한정되지 않고 이하의 청구항의 범위내에서 모든 균등물들을 포함할 수 있다.

Claims

복수의 구역을 가지는 내부 공동이 형성된 하우징을 포함하고, 상기 구역들은 각각 입구과 출구를 가지고 물의 연속된 흐름 상에 배치되는 제 1 구역과 제 2 구역을 포함하며,

상기 하우징은 수원으로부터 물이 공급되는 입수구와 수도꼭지로 물을 전달하는 출수구를 구비하고,

상기 제 1 구역의 적어도 일 부분과 제 2 구역의 적어도 일 부분 내에는 항박테리아 매질이 수용되며,

상기 하우징은 상기 제 1 구역의 출구 및 제 2 구역의 입구와 연통하는 단일의 출입수 중간구를 더 포함하며, 상기 출입수 중간구는 제 1 구역과 제 2 구역 사이의 물을 저장하기 위하여 저장탱크로 이동시키고 저장탱크로부터 하우징의 제 1 구역과 제 2 구역 사이로 물을 회귀시키는 것을 특징으로 하는 수원에서 전달되는 물을 여과하고 물을 저장탱크 또는 수도꼭지로 이동시키는 필터장치.
제 1 항에 있어서, 상기 하우징은 두개의 구역만으로 구성되고, 수원과 연통하는 하나의 입수구와, 수도꼭지와 연통하는 하나의 출수구와, 제 1 구역 출구 및 제 2 구역 입구와 연통하는 단일의 중간 입출구의 세개의 수구만을 구비하는 것을 특징으로 하는 필터장치.
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제 1 항에 있어서, 상기 제 2 구역의 매질은 살균제 제거 매질을 포함하는 것을 특징으로 하는 필터장치.
제 1 항에 있어서, 상기 하우징은 상단벽과 하단벽, 측벽을 구비하고, 상기 입수구는 상기 상단벽 가까이에, 상기 출수구는 상기 하단벽 가까이에 그리고 상기 중간구는 상기 상단벽에 위치되는 것을 특징으로 하는 필터장치.
제 1 항에 있어서, 상기 하우징은 상단벽과 하단멱, 측벽을 구비하고, 상기 입수구는 상단벽에, 상기 출수구는 하단벽에 그리고 상기 중간구는 상기 제 1 구역과 제 2 구역 사이의 측벽에 위치되는 것을 특징으로 하는 필터장치.
제 5 항에 있어서, 상기 하우징은 상단벽과 하단벽 사이에 연장된 길이방향 축을 가지고, 상기 제 1 구역을 통하여 축상으로 연장된 회귀관을 더 구비하며, 상기 회귀관은 상기 중간구와의 사이에 물이 전달되는 상단 개구와 제 2 구역 입구 가까이에서 제 2 구역 입구와의 사이에 물이 전달되는 하단 개구를 구비하고 제 1 구역을 지난 물을 중간구를 통하여 저장 탱크로 이동시키고 저장 탱크로부터 중간구를 통하여 제 2 구역 입구로 물을 회귀시키는 것을 특징으로 하는 필터장치.
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제 7 항에 있어서, 상기 제 2 구역의 매질은 살균제 제거 매질을 포함하는 것을 특징으로 하는 필터장치.
제 7 항에 있어서, 상기 제 1 구역은 축상 흐름 구역을 포함하는 것을 특징으로 하는 필터장치.
제 7 항에 있어서, 상기 제 1 구역은 방사상 흐름 구역을 포함하고, 상기 연장된 회귀관은 물투과성을 갖는 것을 특징으로 하는 필터장치.
제 7 항에 있어서, 상기 제 2 구역은 축상 흐름 구역을 포함하는 것을 특징으로 하는 필터장치.
제 7 항에 있어서, 상기 제 2 구역은 방사상 흐름 구역을 포함하는 것을 특징으로 하는 필터장치.
제 7 항에 있어서, 상기 제 1 및 제 2 구역은 축상 흐름 구역이고, 상기 필터 장치는 상단벽부터 회귀관의 하단 개구까지 거리를 변화시키고 상단벽에 대한 제 2 구역 입구의 위치를 변화시키기 위하여 상기 축상으로 연장된 회귀관의 길이를 변화시키는 조절수단을 더 구비하는 것을 특징으로 하는 필터장치.
제 5 항에 있어서, 상기 하우징은 상단벽과 하단벽 사이에 연장된 길이방향 축을 가지고, 상기 필터 장치는:

상기 제 1 구역의 적어도 일 부분에 수용되는 고체 매질 블럭(solid media block)과 상기 제 2 구역의 적어도 일 부분에 수용되는 매질을 포함하며,

상기 고체 매질 블럭은 상기 고체 매질 블럭을 통하여 축방향으로 연장되는 매질 공동(media cavity)을 가지고, 상기 매질 공동은 상기 중간구와 연통하는 상단 개구와 제 2 구역 입구 가까이에서 제 2 구역 입구와 연통하는 동공 하단을 구비하고, 제 1 구역을 지난 물을 중간구를 통하여 저장 탱크로 이동시키고 저장 탱크로부터 중간구를 통하여 제 2 구역 입구로 물을 회귀시키는 것을 특징으로 하는 필터장치.
제 15 항에 있어서, 상기 제 1 구역은 방사상 흐름 구역을 포함하는 것을 특징으로 하는 필터장치.
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제 15 항에 있어서, 상기 제 2 구역의 매질은 살균제 제거 매질을 포함하는 것을 특징으로 하는 필터장치.
여과되지 않은 물에 살균제를 첨가하기 위하여 적어도 부분적으로 항박테리아 매질로 채워진 필터 공동의 제 1 구역을 통과시키는 단계;

제 1 구역의 출구에서 제 1 구역에서 처리된 물을 모아 필터에서 제거하는 단계;

모은 물을 저장 탱크로 이동시키는 단계;

살균제가 물 속의 박테리아를 제거할 수 있도록 물을 상기 저장 탱크에 보유하는 단계;

상기 저장 탱크로부터 상기 필터 공동의 제 1 구역의 출구로 물을 역방향 이동시키고, 상기 제 1 구역의 출구와 연통하고 적어도 부분적으로 매질로 채워진 제 2 구역의 입구로 이동시킴으로써 물을 회귀시키는 단계;

상기 물을 제 2 구역에 통과시키는 단계; 및

제 2 구역에서 처리된 물을 필터장치에서 제거하는 단계로 이루어지는 정수방법.
제 19 항에 있어서, 상기 제 1 구역 출구에는 제 1 구역을 관통하여 연장되고 하단이 오픈된 중앙 회귀관이 구비되는 것을 특징으로 하는 정수방법.
제 19 항에 있어서, 상기 제 1 구역 출구에는 매질 공동을 구비하고, 제 1 구역에서 처리된 물은 상기 매질 공동에 모여 저장탱크로 이동되며, 그 후 상기 매질 공동으로 회귀되어 제 2 구역의 입구로 유입되는 것을 특징으로 하는 정수방법.
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제 19 항에 있어서, 상기 제 2 구역의 적어도 일 부분에는 살균제 제거 매질이 수용되는 것을 특징으로 하는 정수방법.
제 19 항에 있어서, 상기 모인 물은 단일의 출입수 중간구를 통하여 저장탱크로 유입되고 저장탱크로부터 회귀되는 것을 특징으로 하는 정수방법.