KR101387949B1 - Hollow fiber membrane module - Google Patents

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KR101387949B1
KR101387949B1 KR1020130079135A KR20130079135A KR101387949B1 KR 101387949 B1 KR101387949 B1 KR 101387949B1 KR 1020130079135 A KR1020130079135 A KR 1020130079135A KR 20130079135 A KR20130079135 A KR 20130079135A KR 101387949 B1 KR101387949 B1 KR 101387949B1
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filtration
air
fluid
flow
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KR1020130079135A
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Inventor
허필우
박인섭
김현세
이공훈
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한국기계연구원
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    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D63/00—Apparatus in general for separation processes using semi-permeable membranes
    • B01D63/02—Hollow fibre modules
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
    • B01D53/22—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols by diffusion
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Abstract

The present invention relates to a hollow fiber membrane module. The hollow fiber membrane module includes a flow part flowing in which fluid flows in through one end and the other end is sealed; a filtration part which surrounds the flow part to be parallel to the flow part and includes a plurality of hollow fiber for filtering the air by gas exchange between air in the fluid supplied from the flow part and internal inhaled gas; an air-collecting part which is installed in the end of the filtration part and collects the air filtered from the filtration part; a case for sealing the filtration part by installing the filtration part between the case and the flow part; a discharge valve for discharging the fluid from the filtration part. The discharge valve is 1-way valve making the fluid flow only outwards from the inside of the case. By the present invention, energy consumption for fluid inflow can be saved by discharging the fluid after filtration and the effectiveness of filtration can be improved.

Description

중공사 멤브레인 모듈{HOLLOW FIBER MEMBRANE MODULE}Hollow fiber membrane module {HOLLOW FIBER MEMBRANE MODULE}

본 발명은 중공사 멤브레인 모듈에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 효과적으로 공기를 여과할 수 있는 중공사 멤브레인 모듈에 관한 것이다.The present invention relates to a hollow fiber membrane module, and more particularly to a hollow fiber membrane module that can effectively filter air.

레저활동으로 수중에서 스쿠버를 하거나 수상에서 스노클링을 하는 경우, 또는 의료용의 목적으로 환자에게 공기를 공급하는 경우, 수중 또는 수상에서 부유 구조체를 건설하거나 보수하는 등의 경우에 사람에게 공기 공급이 필수적이다.Air supply to a person is essential in the case of recreational activities such as scuba diving in water, snorkelling in water, air supply for patients for medical purposes, construction or maintenance of suspended structures in water or in water .

일반적으로 이러한 경우엔 인체에 공기를 공급하기 위하여, 공기가 보관되는 공기통과 이에 직접 연결된 공기 마스크를 통하여 공기를 공급받고 있다.Generally, in this case, air is supplied to the human body through an air reservoir for holding air and an air mask directly connected to the air reservoir.

그러나, 종래의 공기호흡에 이용되는 공기통은 중량이 커 이동성에 제약이 있고, 일정 크기의 공기통에 압축저장되는 공기만으로는 호흡할 수 있는 시간이 한정되는 문제가 있었다.However, the conventional air cylinder used for air breathing has a problem in that the weight is large and mobility is limited, and the time for breathing is limited only by the air compressed and stored in a predetermined size air cylinder.

뿐만 아니라, 이용전에 공기통에 공기를 압축해서 충전하는 과정이 선행되어야 하고, 부주의로 공기 폭발 가능성이 있는 문제를 안고 있었으나, 이를 해결하지 못하고 있다.In addition, the process of compressing and charging air into the air cylinder before use must be preceded, and there has been a problem that there is a possibility of air explosion carelessly, but it is not solved.

한편, 내경과 외경을 갖는 실린더형의 섬유 구조물 표면에 미세기공이 구비됨으로써, 미세기공을 통하여 특정기체를 여과하도록 구성된 화학섬유를 중공섬유라고 한다. 일반적으로 이러한 중공섬유는 일반적인 평면형의 필터보다 표면적이 넓고, 처리효율이 높아 오염물질을 여과하여 물을 정화하는 장치의 구성으로 주로 이용되고 있다. 이러한 중공섬유 중 기체 또는 액체, 즉, 유체(fluid)의 내부에 포함되는 공기만을 여과하는 중공섬유가 널리 알려져 있다.On the other hand, by providing micropores on the surface of the cylindrical fiber structure having an inner diameter and an outer diameter, chemical fibers configured to filter specific gas through the micropores are called hollow fibers. In general, the hollow fiber has a wider surface area and a higher treatment efficiency than a general flat filter, and is mainly used as a device for filtering water to filter contaminants. Among these hollow fibers, hollow fibers which filter only air contained in gas or liquid, that is, fluid, are widely known.

도 1은 종래의 중공사 멤브레인 모듈의 일례를 개략적으로 도시한 것이다.1 schematically shows an example of a conventional hollow fiber membrane module.

한편, 도 1에 도시된 바와 같이, 종래의 중공사를 이용한 멤브레인 모듈(10)의 경우에는 케이싱(11)의 내부에 다수개의 중공사(h)를 수용한 상태에서, 케이싱(10)의 전후단부에 각각 형성되는 유입구(12)와 유출구(13)를 통하여 물 등의 유체(f)을 유출 및 배출시키며, 이러한 과정에서 중공사(h)를 통하여 공기(a)를 여과하는 구조를 갖는다.On the other hand, as shown in Figure 1, in the case of the membrane module 10 using a conventional hollow fiber in the state in which a plurality of hollow fiber (h) is accommodated inside the casing 11, before and after the casing 10 A fluid f such as water is discharged and discharged through the inlet 12 and the outlet 13 formed at each end, and in this process, the air a is filtered through the hollow fiber h.

다만, 이러한 종래의 중공사 멤브레인 모듈(10)은 유입되는 물이 여과에 참여하지 못하고 그대로 배출되므로 여과효율이 떨어지고, 떨어지는 여과효율을 만회하기 위하여 큰 유량의 물을 유입함으로써, 전력 손실이 발생한다는 문제가 있었다.However, the conventional hollow fiber membrane module 10 is because the incoming water does not participate in the filtration and is discharged as it is, the filtration efficiency is lowered, by introducing a large flow of water in order to make up for the falling filtration efficiency, power loss occurs There was a problem.

따라서, 본 발명의 목적은 이와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 유입되는 유체를 여과에 참여시킨 후에 배출함으로써 유체 유입시 소모되는 에너지의 손실을 줄이고, 효율적인 여과기능을 수행할 수 있는 중공사 멤브레인 모듈을 제공함에 있다.Therefore, an object of the present invention is to solve such a conventional problem, by reducing the loss of energy consumed when the fluid is introduced by taking in the fluid after entering the filtration, hollow fiber that can perform an efficient filtration function In providing a membrane module.

상기 목적은, 본 발명에 따라, 일단부를 통하여 유체가 유입되고 타단부는 밀폐되며, 유체를 유동시키는 유동부; 상기 유동부와 나란하게 배열되되 상기 유동부를 둘러싸도록 배치되며, 내부의 호흡가스와 상기 유동부로부터 공급되는 유체 내의 공기 간의 가스교환을 통하여 상기 공기를 여과하는 다수개의 중공사를 포함하는 여과부; 상기 여과부의 단부에 설치되고, 상기 여과부로부터 여과되는 공기가 수집되는 공기 수집부; 상기 유동부와 사이의 공간에 상기 여과부를 배치하여 외부로부터 상기 여과부를 밀폐하는 케이싱; 상기 여과부를 통과한 유체를 외부로 배출하기 위한 배출밸브;를 포함하며, 상기 배출밸브는 상기 케이싱의 내부로부터 외부 방향으로만 유체를 유동시키는 일방향(1-way) 밸브인 것을 특징으로 하는 공기여과용 중공사 멤브레인 모듈에 의해 달성된다.According to the present invention, the fluid flows through one end and the other end is sealed, the flow portion for flowing the fluid; A filtering unit arranged in parallel with the flow unit and disposed to surround the flow unit, the filter unit including a plurality of hollow fibers for filtering the air through a gas exchange between an internal respiratory gas and air in the fluid supplied from the flow unit; An air collector installed at an end of the filtration unit and collecting air filtered from the filtration unit; A casing which arranges the filtration part in a space between the flow part and the outside to seal the filtration part from outside; And a discharge valve for discharging the fluid passing through the filtration unit to the outside, wherein the discharge valve is a one-way valve for flowing the fluid only from the inside of the casing to the outside. Is achieved by hollow fiber membrane module.

또한, 상기 유동부로 유입되는 유체는 상기 여과부를 통과한 후에 외부로 배출될 수 있다.In addition, the fluid flowing into the flow portion may be discharged to the outside after passing through the filter portion.

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본 발명에 따르면, 내부에 유입되는 유체가 반드시 여과에 참여한 후에 배출되도록 함으로써, 여과에 참여하지 않고 자연배출되는 경우에 발생하는 에너지 손실을 줄이고, 전체적으로는 여과효율을 향상시킬 수 있는 중공사 멤브레인 모듈이 제공된다.According to the present invention, the fluid flowing into the inside must be discharged after participating in the filtration, thereby reducing the energy loss generated when the natural discharge without participating in the filtration, hollow fiber membrane module that can improve the overall filtration efficiency This is provided.

또한, 한번 여과된 유체는 외부로 배출하여 재여과에 참여하지 않도록 함으로써, 여과효율을 향상키킬 수 있다.In addition, the once filtered fluid is discharged to the outside so as not to participate in refiltration, thereby improving the filtration efficiency.

또한, 여과부를 케이싱으로 보호하여 외부로부터 유체가 역류하는 것을 방지할 수 있다.In addition, the filtration part may be protected by a casing to prevent backflow of the fluid from the outside.

또한, 케이싱의 외면에 일방향 밸브를 장착하여 외부로부터의 역류를 방지할 수 있다.In addition, a one-way valve can be attached to the outer surface of the casing to prevent backflow from the outside.

또한, 유동부가 여과부를 둘러싸도록 배치하여, 여과되는 유체가 외부에서 내측으로 유동할 수 있도록 유동방향을 전환함으로써, 별도의 케이싱을 구비하지 않고도 유체의 역유입을 방지하고, 원활한 여과가 이루어질 수 있다.In addition, by arranging the flow portion to surround the filtration unit, by changing the flow direction so that the fluid to be filtered can flow from the outside to the inside, it is possible to prevent the back flow of the fluid without having a separate casing, and smooth filtration can be made .

도 1은 종래의 중공사 멤브레인 모듈의 일례를 개략적으로 도시한 것이고,
도 2는 본 발명의 제1실시예에 따른 공기여과용 중공사 멤브레인 모듈의 개략적인 사시도이고,
도 3은 도 2의 공기여과용 중공사 멤브레인 모듈의 III - III' 절단선을 따라 절단한 면을 도시한 것이고,
도 4는 본 발명의 제2실시예에 따른 공기여과용 중공사 멤브레인 모듈의 단면도이고,
도 5는 본 발명의 제3실시예에 따른 공기여과용 중공사 멤브레인 모듈의 개략적인 사시도이고,
도 6은 도 5의 공기여과용 중공사 멤브레인 모듈의 VI - VI' 절단선을 따라 절단한 면을 도시한 것이다.Figure 1 schematically shows an example of a conventional hollow fiber membrane module,
Figure 2 is a schematic perspective view of the hollow fiber membrane module for air filtration according to the first embodiment of the present invention,
3 is a view taken along the cut line III-III 'of the hollow fiber membrane module for air filtration of Figure 2,
Figure 4 is a cross-sectional view of the hollow fiber membrane module for air filtration according to a second embodiment of the present invention,
5 is a schematic perspective view of an air filtration hollow fiber membrane module according to a third embodiment of the present invention,
FIG. 6 is a cross-sectional view taken along the line VI-VI ′ of the hollow fiber membrane module for air filtration of FIG. 5.

설명에 앞서, 여러 실시예에 있어서, 동일한 구성을 가지는 구성요소에 대해서는 동일한 부호를 사용하여 대표적으로 제1실시예에서 설명하고, 그 외의 실시예에서는 제1실시예와 다른 구성에 대해서 설명하기로 한다.Prior to the description, components having the same configuration are denoted by the same reference numerals as those in the first embodiment. In other embodiments, configurations different from those of the first embodiment will be described do.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 제1실시예에 따른 공기여과용 중공사 멤브레인 모듈(100)에 대하여 상세하게 설명한다.Hereinafter, the hollow fiber membrane module 100 for air filtration according to the first embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 2는 본 발명의 제1실시예에 따른 공기여과용 중공사 멤브레인 모듈의 개략적인 사시도이고, 도 3은 도 2의 공기여과용 중공사 멤브레인 모듈의 III - III' 절단선을 따라 절단한 면을 도시한 것이다.FIG. 2 is a schematic perspective view of an air filtration hollow fiber membrane module according to a first embodiment of the present invention, and FIG. 3 is a plane cut along a cutting line III-III ′ of the air filtration hollow fiber membrane module of FIG. 2. It is shown.

도 2 및 도 3을 참조하면, 본 발명의 제1실시예에 따른 공기여과용 중공사 멤브레인 모듈(100)은 효율적인 유체(f)의 유동경로를 형성하여 유체(f)에 포함되는 공기(a)를 효과적으로 여과시키기 위한 것으로서, 유동부(110)와 여과부(120)와 공기 수집부(130)와 펌프부(미도시)를 포함한다.2 and 3, the hollow fiber membrane module 100 for air filtration according to the first embodiment of the present invention forms an efficient flow path of the fluid f to be included in the fluid f In order to effectively filter), it includes a flow unit 110, a filter unit 120, an air collector 130 and a pump unit (not shown).

상기 유동부(110)는 외부로부터 유체(f)를 유입시켜 후술하는 여과부(120)로 전달하기 위한 중간 경로로서, 중공을 형성하여 단면이 원형인 배관으로 마련된다. The flow unit 110 is an intermediate path for introducing the fluid (f) from the outside to the filtration unit 120 to be described later, it is provided with a pipe having a circular cross section to form a hollow.

유동부(110)의 일단부는 개방되어 유체 유입구가 형성됨으로써 외부로부터 유체(f)가 유입될 수 있도록 하되, 타단부는 밀폐되어 내외부 간의 유체교환이 발생하지 않도록 한다. 즉, 유동부(110) 내로 유입되는 유체(f)는 후술하는 여과부(120)를 통과하여야만 외부로 배출될 수 있게 된다.One end of the flow portion 110 is opened to form a fluid inlet so that the fluid (f) can be introduced from the outside, the other end is sealed so that the fluid exchange between the inside and outside does not occur. That is, the fluid f introduced into the flow part 110 may be discharged to the outside only through the filtration part 120 to be described later.

한편, 상술한 대로 유동부(110)는 배관 형태로 마련되어 유입된 유체(f)가 여과부(120) 측으로 유동할 수 있도록 외주면에는 개구부(미도시)가 형성된다. 본 실시예에서, 원활한 유체의 유동(f)을 위하여 유동부(110)에 형성되는 개구부는 최대한 넓은 면적으로 형성되는 것이 바람직하다.Meanwhile, as described above, the flow part 110 is provided in the form of a pipe, and an opening (not shown) is formed on an outer circumferential surface thereof so that the flowed fluid f flows toward the filtration part 120. In this embodiment, the opening formed in the flow portion 110 for the smooth flow of the fluid (f) is preferably formed as large as possible.

또는, 다른 변형례에서는 유동부(110)는 유체(f)가 유입되는 일부구간만 배관의 형태를 갖고, 여과부(120)에 의하여 둘러싸이는 구간은 별도의 배관이 설치되지 않고 유체가 유동하기 위한 공간만을 형성하도록 함으로써 더욱 원활한 유체(f)의 유동이 일어나도록 할 수도 있다.Alternatively, in another modification, the flow unit 110 has a form of a pipe only in a portion of the fluid f flows in, and the section surrounded by the filter unit 120 does not have a separate pipe to allow the fluid to flow. It is also possible to make a more smooth flow of the fluid (f) by making only a space for.

상기 여과부(120)는 상술한 유동부(110)부로부터 흘러들러온 유체(f)를 공급받아 유체(f)에 포함되는 공기(a)를 여과하기 위한 것으로서, 다수개의 중공사(hollow fiber)를 포함하여 구성된다.The filter unit 120 is for filtering the air (a) contained in the fluid (f) by receiving the fluid (f) flowing from the above-described flow unit 110, a plurality of hollow fiber It is configured to include).

여과부(120)를 구성하는 다수개의 중공사는 상술한 유동부(110)의 외면을 둘러싸도록 배치되고, 유동부(110)의 길이방향과 나란하게 배열되며, 유동부(110)로부터 이탈되는 유체(f)와의 접촉이 가능하도록 한다.A plurality of hollow yarns constituting the filter unit 120 is disposed to surround the outer surface of the flow unit 110 described above, arranged in parallel with the longitudinal direction of the flow unit 110, the fluid is separated from the flow unit 110 (f) make contact possible.

한편, 여과부(120)를 구성하는 중공사의 실질적인 개수는 본 실시예의 멤브레인 모듈이 사용되는 환경, 사용되는 중공사의 종류 등을 종합적으로 고려하여 결정되는 것이 바람직하다.On the other hand, the actual number of hollow yarns constituting the filtration unit 120 is preferably determined in consideration of the environment in which the membrane module of the present embodiment is used, the type of hollow yarns used.

또한, 여과부(120)는 사용자의 호흡시 배출되는 호흡가스와 유체(f) 내의 공기간의 기체교환을 통하여 공기를 여과하고, 여과된 공기는 중공사의 내부를 유동하여 양단으로 이송되므로, 여과부(120)의 양단부는 후술하는 공기 수집부(130)에 연결된다.In addition, the filtration unit 120 filters the air through the gas exchange between the breathing gas discharged during the user's breath and the air in the fluid (f), and the filtered air flows through both ends of the hollow fiber, so the filtration unit Both ends of the 120 are connected to the air collecting unit 130, which will be described later.

상기 공기 수집부(130)는 여과부(120)에 의하여 여과되는 공기를 수집하기 위한 공간을 제공하는 것으로서, 여과부(120)의 양단에 각각 설치된다. 즉, 공기수집부(130)는 유동부(110)의 양단부의 외주면을 둘러싸는 형태로 설치되며, 수집되는 공기를 외부로 공급하기 위한 공급배관이 공기수집부에 각각 장착될 수 있다.The air collecting unit 130 is to provide a space for collecting the air filtered by the filtering unit 120, it is provided at both ends of the filtering unit 120, respectively. That is, the air collecting unit 130 is installed in a form surrounding the outer circumferential surfaces of both ends of the flow unit 110, the supply pipe for supplying the collected air to the outside may be mounted to the air collecting unit, respectively.

따라서, 상술한 바와 같이, 본 실시예의 공기여과용 중공사 멤브레인 모듈(100)의 구조를 다시 설명하면, 중앙에 위치하는 배관형태의 유동부(110)의 양단부에는 공기수집부(130)가 각각 설치되고, 공기수집부(130)는 다수개의 중공사로 구성되어 유동부(110)를 둘러싸는 여과부(120)와 연결된다.Therefore, as described above, when the structure of the hollow fiber membrane module 100 for air filtration of the present embodiment will be described again, the air collecting units 130 are respectively provided at both ends of the pipe-shaped flow unit 110 located at the center. Is installed, the air collecting unit 130 is composed of a plurality of hollow fiber is connected to the filtration unit 120 surrounding the flow unit 110.

상기 펌프부(미도시)는 동력을 공급받아 외부의 유체(f)를 유동부(110) 내로 강제 유입시키기 위한 것이다.
The pump unit (not shown) is for forcibly introducing external fluid f into the flow unit 110 by receiving power.

지금부터는 상술한 공기여과용 중공사 멤브레인 모듈의 제1실시예의 작동에 대하여 설명한다.The operation of the first embodiment of the hollow fiber membrane module for air filtration described above will now be described.

이하, 본 실시예의 중공사 멤브레인 모듈(100)은 수중에서 물을 유입하여 용존공기를 여과하는 것으로 설명하나, 이는 본 실시예의 작동을 용이하게 설명하기 위한 것이므로, 여과 대상이 되는 유체가 물에 제한되는 것은 아니다.Hereinafter, the hollow fiber membrane module 100 of the present embodiment is described as filtering the dissolved air by introducing water from the water, but this is for easily explaining the operation of the present embodiment, the fluid to be filtered is limited to water It doesn't happen.

펌프부(미도시)에 의하여 수중에서 유동부(110)의 개구된 일단부를 통하여 물(f)이 유입되면, 물(f)은 유동부(110) 내부를 따라 유동한다. 이때, 유동부(110)의 타단부는 밀폐된 상태이므로 유입된 물은 유동부(120)를 둘러싸는 여과부(120) 측으로 유동방향을 전환한다.When water f flows through the open end of the flow part 110 in the water by a pump part (not shown), the water f flows along the inside of the flow part 110. In this case, since the other end of the flow part 110 is in a closed state, the introduced water switches the flow direction toward the filtration part 120 surrounding the flow part 120.

따라서, 물은 유동부(110)에 형성되는 개구부(미도시)를 통하여 유동부(110)를 이탈하고, 여과부(120)를 통과한 후에 외부로 배출된다. 이때, 여과부(120)를 구성하는 중공사는 사용자의 호흡시 배출되는 호흡가스와 중공사를 접촉하며 통과하는 물 내부의 공기와의 가스교환을 통하여 물에 포함되는 공기(a)를 여과하고, 여과된 공기(a)는 중공사의 내부에서 유동하여 공기수집부(130) 측으로 유동한다.Therefore, the water leaves the flow part 110 through an opening (not shown) formed in the flow part 110 and is discharged to the outside after passing through the filter part 120. At this time, the hollow fiber constituting the filter unit 120 filters the air (a) contained in the water through the gas exchange with the air inside the water passing through the breathing gas and hollow fiber discharged during the user's breathing, The filtered air (a) flows inside the hollow yarns and flows to the air collecting unit (130).

공기수집부(130)에 수집된 공기는 소정의 공급배관(미도시)을 통하여 필요한 곳으로 제공될 수 있다.The air collected by the air collecting unit 130 may be provided where necessary through a predetermined supply pipe (not shown).

한편, 본 실시예에 의하면, 유동부(110) 내로 유입된 물(f)은 여과부(120)를 반드시 통과하여 여과된 후에 배출되므로, 손실 없이 효과적으로 공기(a)를 여과할 수 있다. On the other hand, according to the present embodiment, since the water (f) introduced into the flow unit 110 is discharged after passing through the filter unit 120 must be filtered, it is possible to effectively filter the air (a) without loss.

또한, 유동부(110)의 전단부에서 이탈하여 여과부(120) 내부의 호흡가스와 가스교환하는 물(f) 내의 공기뿐만 아니라 유동부(110) 내에서 일정 시간 유동 한 후에 유동부(110)의 후단부에서 이탈하여 여과부(120) 내부의 호흡가스와 가스교환하는 물 내의 공기는 모두 최초로 여과에 참여하는 것이므로, 이미 여과에 참여한 물(f)을 재여과하는 경우에 발생할 수 있는 동력 손실현상을 미리 차단하고 여과 효율을 극대화될 수 있다. In addition, the flow unit 110 after flowing for a predetermined time in the flow unit 110 as well as the air in the water (f) to be separated from the front end of the flow unit 110 and gas exchange with the respiratory gas inside the filter unit 120 Since the air in the water to be exchanged with the respiratory gas inside the filtration unit 120 and the gas exchanged from the rear end of the) all participate in the filtration for the first time, the power that may occur when the water (f) that has already participated in the filtration is refiltered. Loss can be blocked in advance and filtration efficiency can be maximized.

즉, 본 실시예에 의하면, 유동부(110) 내에 유입되는 물(f)은 전량 여과에 참여하고, 여과부(120)는 여과에 참여한 적이 없이 최초로 여과되는 물(f)만을 여과하므로 반복 여과로 인하여 발생할 수 있는 손실을 방지하여 여과효율을 향상시킬 수 있다.
That is, according to the present embodiment, the water f introduced into the flow part 110 participates in the filtration of the whole amount, and the filtration part 120 filters only the water f that is filtered for the first time without participating in the filtration. It is possible to improve the filtration efficiency by preventing the loss that can occur.

다음으로 본 발명의 제2실시예에 따른 공기여과용 중공사 멤브레인 모듈에 대하여 설명한다.Next, the hollow fiber membrane module for air filtration according to the second embodiment of the present invention will be described.

도 4는 본 발명의 제2실시예에 따른 공기여과용 중공사 멤브레인 모듈의 단면도이고,Figure 4 is a cross-sectional view of the hollow fiber membrane module for air filtration according to a second embodiment of the present invention,

도 4를 참조하면, 본 발명의 제2실시예에 따른 공기여과용 중공사 멤브레인 모듈(200)은 효율적인 유체의 유동경로를 형성하여 유체(f)에 포함되는 공기(a)를 효과적으로 여과시키기 위한 것으로서, 유동부(110)와 여과부(120)와 공기 수집부(130)와 펌프부(미도시)와 케이싱(240)과 배출밸브(250)를 포함한다.4, the air filtration hollow fiber membrane module 200 according to the second embodiment of the present invention forms an efficient flow path for the fluid to effectively filter the air (a) contained in the fluid (f) As the flow unit 110, the filter unit 120, the air collector 130, the pump unit (not shown), the casing 240 and the discharge valve 250 are included.

다만, 본 실시예의 유동부(110)와 여과부(120)와 공기 수집부(130)와 펌프부(미도시)는 제1실시예에서 상술한 구성과 동일한 것이므로 중복 설명은 생략한다.However, since the flow unit 110, the filter unit 120, the air collector 130, and the pump unit (not shown) of the present embodiment are the same as those described above in the first embodiment, redundant description thereof will be omitted.

상기 케이싱(240)은 공기수집부(130)를 상호 연결하여 여과부(120)를 둘러싸는 것으로, 여과부(120)를 외부 환경으로부터 밀폐하기 위한 것이다.The casing 240 is to surround the filtration unit 120 by interconnecting the air collecting unit 130, to seal the filtration unit 120 from the external environment.

따라사, 케이싱(240)의 내부에는 여과부(120)가 수용되고, 여과부(120)는 외부의 압력으로부터 보호될 수 있다.Accordingly, the filter unit 120 is accommodated in the casing 240, and the filter unit 120 may be protected from external pressure.

상기 배출밸브(250)는 복수개가 케이싱(240) 상에 장착되어, 여과부(120)를 통과하면서 여과에 참여한 유체(f)를 외부로 배출하기 위한 밸브이다. 이때의 배출밸브(250)는 케이싱(240)의 내부에서부터 외부 방향으로만 유체를 통과시킬 수 있는 일방향(1-way) 밸브로 마련되는 것이 바람직하다.The plurality of discharge valves 250 are mounted on the casing 240, and are valves for discharging the fluid f participating in the filtration to the outside while passing through the filtration unit 120. At this time, the discharge valve 250 is preferably provided as a one-way (1-way) valve that can pass the fluid only from the inside of the casing 240 to the outside direction.

따라서, 본 실시예에 의하면, 케이싱(240)에 의하여 외부 압력으로부터 여과부(120)가 보호되므로, 압력 차에 의하여 외부의 유체(f)가 역방향으로 유동하여 유동부(110) 내로 흘러들어오는 것을 방지하고, 여과 공정이 원활하게 진행되도록 할 수 있다.
Therefore, according to the present embodiment, since the filtration unit 120 is protected from the external pressure by the casing 240, it is possible that the external fluid f flows in the reverse direction and flows into the flow unit 110 due to the pressure difference. To prevent the filtration process from running smoothly.

다음으로 본 발명의 제3실시예에 따른 공기여과용 중공사 멤브레인 모듈에 대하여 설명한다.Next, the hollow fiber membrane module for air filtration according to the third embodiment of the present invention will be described.

도 5는 본 발명의 제3실시예에 따른 공기여과용 중공사 멤브레인 모듈의 개략적인 사시도이고, 도 6은 도 5의 공기여과용 중공사 멤브레인 모듈의 VI - VI' 절단선을 따라 절단한 면을 도시한 것이다.5 is a schematic perspective view of an air filtration hollow fiber membrane module according to a third embodiment of the present invention, Figure 6 is a plane cut along the line VI-VI 'of the air filter hollow fiber membrane module of FIG. It is shown.

도 5 및 도 6을 참조하면, 본 발명의 제3실시예에 따른 공기여과용 중공사 멤브레인 모듈(300)은 효율적인 유체(f)의 유동경로를 형성하여 유체에 포함되는 공기를 효과적으로 여과시키기 위한 것으로서, 유동부(310)와 여과부(120)와 공기 수집부(130)와 펌프부(미도시)와 유체배출부(360)를 포함한다.5 and 6, the hollow fiber membrane module 300 for air filtration according to the third embodiment of the present invention forms an efficient flow path of the fluid f to effectively filter the air contained in the fluid. As the flow unit 310, the filter unit 120, the air collector 130, the pump unit (not shown) and the fluid discharge unit 360 are included.

다만, 본 실시예에서 여과부(120)와 공기 수집부(130)와 펌프부(미도시)는 제1실시예에서 상술한 구성과 동일하므로 중복 설명은 생략한다.However, in the present embodiment, since the filtration unit 120, the air collecting unit 130, and the pump unit (not shown) are the same as the above-described configuration in the first embodiment, redundant description thereof will be omitted.

상기 유동부(310)는 제1실시에서와 마찬가지로 외부로부터 유체(f)를 유입시켜 여과부(120)로 전달하는 경로를 제공하기 위한 것이다. 다만, 본 실시예의 유동부(310)는 제1실시예와는 달리 단면이 일반적인 원형의 배관 형태로 마련되는 것이 아니라, 단면이 원의 테두리의 형태를 갖는다.As in the first embodiment, the flow part 310 is to provide a path for introducing the fluid f from the outside to the filtration part 120. However, unlike the first embodiment, the flow part 310 of the present embodiment is not provided in a general circular pipe shape in cross section, but has a cross section in the shape of a circle.

또한, 제1실시예와는 달리, 본 실시예의 유동부(310)는 여과부(120)를 감싸는 유로의 형태로 마련된다. In addition, unlike the first embodiment, the flow portion 310 of the present embodiment is provided in the form of a flow path surrounding the filter 120.

또한, 유동부(310)의 일단부는 개방되어 유체 유입구가 형성됨으로써 외부로부터 유체(f)가 유입될 수 있도록 하되, 타단부는 밀폐되어 내외부의 유체교환이 발생하지 않도록 한다. 즉, 유동부(310) 내로 유입되는 유체는 여과부(120)를 통과하여야만 외부로 배출될 수 있게 된다.In addition, one end of the flow portion 310 is opened to form a fluid inlet so that the fluid (f) can be introduced from the outside, the other end is sealed so that the fluid exchange inside and outside does not occur. In other words, the fluid flowing into the flow part 310 must pass through the filter part 120 to be discharged to the outside.

한편, 유동부(310)는 유입된 유체가 여과부 측으로 유동할 수 있도록 내주면에는 개구부가 형성된다. 본 실시예에서, 원활한 유체의 유동을 위하여 유동부(310)에 형성되는 개구부는 큰 면적을 갖는 것이 바람직하다.On the other hand, the flow portion 310 has an opening is formed in the inner circumferential surface so that the fluid flows to the filter portion side. In this embodiment, the opening formed in the flow portion 310 for a smooth flow of the fluid preferably has a large area.

상기 유체배출부(360)는 여과부(120)에 의하여 둘러싸이며, 여과부(120)를 통과한 후의 유체(f)를 외부로 배출하기 위한 통로이다.The fluid discharge part 360 is surrounded by the filter part 120 and is a passage for discharging the fluid f after passing through the filter part 120 to the outside.

따라서, 본 실시예에 의하면, 유동부(310)를 여과부(120)의 외측에 배치하여 유체(f)가 외측에서 내측으로 유동하도록 함으로써, 별도의 케이싱 없이도 여과부(120)를 외부로부터 밀폐하여, 효과적인 여과가 이루어지도록 할 수 있다.
Therefore, according to the present embodiment, the flow part 310 is disposed outside the filtration part 120 so that the fluid f flows from the outside to the inside, thereby sealing the filtration part 120 from the outside without a separate casing. Thus, effective filtration can be achieved.

본 발명의 권리범위는 상술한 실시예에 한정되는 것이 아니라 첨부된 특허청구범위 내에서 다양한 형태의 실시예로 구현될 수 있다. 특허청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 변형 가능한 다양한 범위까지 본 발명의 청구범위 기재의 범위 내에 있는 것으로 본다.The scope of the present invention is not limited to the above-described embodiments, but may be embodied in various forms of embodiments within the scope of the appended claims. It will be understood by those skilled in the art that various changes in form and details may be made therein without departing from the spirit and scope of the present invention as defined by the appended claims.

110 : 유동부 120 : 여과부
130 : 공기 수집부110: flow part 120: filtration part
130: air collecting part

Claims (6)

일단부를 통하여 유체가 유입되고 타단부는 밀폐되며, 유체를 유동시키는 유동부;
상기 유동부와 나란하게 배열되되 상기 유동부를 둘러싸도록 배치되며, 내부의 호흡가스와 상기 유동부로부터 공급되는 유체 내의 공기 간의 가스교환을 통하여 상기 공기를 여과하는 다수개의 중공사를 포함하는 여과부;
상기 여과부의 단부에 설치되고, 상기 여과부로부터 여과되는 공기가 수집되는 공기 수집부;
상기 유동부와 사이의 공간에 상기 여과부를 배치하여 외부로부터 상기 여과부를 밀폐하는 케이싱;
상기 여과부를 통과한 유체를 외부로 배출하기 위한 배출밸브;를 포함하며,
상기 배출밸브는 상기 케이싱의 내부로부터 외부 방향으로만 유체를 유동시키는 일방향(1-way) 밸브인 것을 특징으로 하는 공기여과용 중공사 멤브레인 모듈.Fluid flowing through one end and the other end is closed, the flow portion for flowing the fluid;
A filtering unit arranged in parallel with the flow unit and disposed to surround the flow unit, the filter unit including a plurality of hollow fibers for filtering the air through a gas exchange between an internal respiratory gas and air in the fluid supplied from the flow unit;
An air collector installed at an end of the filtration unit and collecting air filtered from the filtration unit;
A casing which arranges the filtration part in a space between the flow part and the outside to seal the filtration part from outside;
And a discharge valve for discharging the fluid passing through the filtration unit to the outside.
The discharge valve is a hollow fiber membrane module for air filtration, characterized in that the one-way (1-way) valve for flowing the fluid only from the inside of the casing to the outside direction. 제1항에 있어서,
상기 여과부는
상기 유동부로 유입되는 유체는 상기 여과부를 통과한 후에 외부로 배출되는 것을 특징으로 하는 공기여과용 중공사 멤브레인 모듈.The method of claim 1,
The filtration unit
The fluid flowing into the flow portion is hollow fiber membrane module for air filtration, characterized in that is discharged to the outside after passing through the filter. 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete
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