KR101487765B1 - 회전융착에 의해 체결된 수처리 모듈 - Google Patents

Abstract

본 발명은 수처리 모듈 및 그 제조 방법에 관한 것으로, 내부에 중공사 모듈이 위치하는 중공 하우징; 및 중공 하우징의 일측 또는 양측 끝단에 위치하며, 중공 하우징의 일부 영역을 덮는 스커트를 포함하는 하우징 캡을 포함하며, 하우징 캡의 스커트와 중공 하우징은 융착된 구조인 수처리 모듈을 제공하며, 상기 수처리 모듈은 하우징과 하우징 캡을 체결하는 과정에서 별도의 접착제 성분이 요구되지 않으므로 환경 친화적인 체결이 가능하다.

Description

회전융착에 의해 체결된 수처리 모듈{Signed the water treatment module by fusion rotating}

본 발명은 수처리 모듈 및 그 제조 방법에 관한 것이다.

분리막 기술은 막의 기공크기, 기공분포 및 막 표면 전하에 따라 처리수 중에 존재하는 처리 대상물질을 거의 완벽하게 분리 제거하기 위한 고도의 분리기술로서, 수처리 분야에 있어서는 양질의 음용수 및 공업용수의 생산, 하/폐수 처리 및 재이용, 무방류 시스템 개발과 관련된 청정생산공정 등 그 응용범위가 확대되고 있으며, 21세기에 주목 받게 될 핵심기술의 하나로서 자리잡고 있다.

중공사막 여과기는 중공사 모듈에 유입되는 유입수의 이물질을 여과 및 세정하여 배출하는 것으로서, 종래의 중공사막여과기는 통 형상의 하우징에 중공사막모듈을 내장한 상태에서 상기 하우징의 상/하부에 위치한 하우징캡에 유체의 흡. 배기구와 공기분배기가 일체형으로 형성된 구조이다.

종래의 중공사막 여과기는 하우징 캡에 유체의 흡/배기구 및 공기분배기 역할을 하는 파이프가 일체화 되어 있다. 상기 파이프가 손상 또는 노후 등의 이유로 교체가 필요한 경우에는 하우징 캡까지 교체해야 하는 문제점이 있다. 또한 종래의 중공사막 여과기는 상기 파이프가 정해진 규격을 가지고 하우징 캡에 일체되어 제작되기 때문에 다양한 규격의 파이프를 선택적으로 사용할 수 없다는 문제가 있다.

한국공개특허 제2009-0120108호

본 발명은 별도의 접착제 사용 없이도 조립 가능한 수처리 모듈을 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명은 상기 과제를 해결하기 위한 하나의 예로서,

내부에 중공사 모듈이 위치하는 중공 하우징; 및

중공 하우징의 일측 또는 양측 끝단에 위치하며, 중공 하우징의 일부 영역을 덮는 스커트를 포함하는 하우징 캡을 포함하며,

하우징 캡의 스커트와 중공 하우징은 융착된 구조인 수처리 모듈을 제공한다.

또 다른 하나의 예로서,

하우징 캡과 중공 하우징이 밀착된 상태에서, 어느 일측 혹은 양측을 회전 융착하는 단계를 포함하는 수처리 모듈의 제조 방법을 제공한다.

본 발명에 따른 수처리 모듈은 하우징과 하우징 캡을 체결하는 과정에서 별도의 접착제 성분이 요구되지 않으므로 환경 친화적인 체결이 가능하다.

도 1은 본 발명에 의한 수처리 모듈의 단면도이다.
도 2는 도 1에 도시된 수처리 모듈의 다른 실시예를 나타내는 단면도이다.

하나의 실시예에서, 본 발명에 의한 수처리 모듈은,

내부에 중공사 모듈이 위치하는 중공 하우징; 및

중공 하우징의 일측 또는 양측 끝단에 위치하며, 중공 하우징의 일부 영역을 덮는 스커트를 포함하는 하우징 캡을 포함하며,

상기 하우징 캡의 스커트와 중공 하우징은 융착된 구조이다.

하나의 예로서, 상기 중공 하우징의 끝단 단면에 형성된 하나 또는 그 이상의 홈을 포함한다. 홈의 형상은 특별히 제한되지 않으며, 예를 들어 중공 하우징이 실린더 형상인 경우에, 상기 실린더 형상의 중공 하우징의 끝단 단면을 따라 1 내지 3 개의 홈이 단면의 원주를 따라 형성된 구조일 수 있다. 하우징 캡과 중공 하우징을 회전 융착하는 과정에서, 수지 입자 등과 같은 불순물이 발생될 수 있으며, 이러한 불순물이 융착면에 잔존하는 경우에는 융착 불량으로 이어질 수 있다. 본 발명에서는 중공 하우징의 끝단 단면에 홈을 형성함으로써, 회전 융착과정에서 발생되는 불순물이 상기 홈에 캡쳐되는 구조이다.

또 다른 하나의 예로서, 상기 하우징 캡은, 중공 구조인 바디부; 상기 바디부의 일측 단부를 형성하는 헤드부; 및 바디부를 기준으로 헤드부의 반대측에 형성되며 중공 하우징이 삽입되어 결착되는 스커트를 포함하며, 상기 바디부 및 헤드부 중 어느 하나 이상은 파이프 결착구를 포함하고, 상기 바디부, 헤드부 및 스커트 중 어느 하나 이상은 탈부착 가능한 구조로 결착될 수 있다.

상기 탈부착 가능한 구조는, 탈부착 가능한 구조라면 특별히 제한되지 않으며, 예를 들어, 나사선 체결, 클림프 조임 및 벨트 체결 중 어느 하나 이상에 의해 체결되는 구조일 수 있다.

보다 구체적인 예로는, 상기 바디부와 헤드부; 및 바디부와 스커트는, 각각 나사선 체결에 의해 체결되는 구조일 수 있다. 예를 들어, 중공사 모듈 부분과 스커트가 접착제 혹은 회전 융착 등의 방식으로 체결되고, 스커트에 바디부가 나사선 체결에 의해 결착되고, 바디부에 다시 헤드부가 나사선 체결에 의해 결착된 구조일 수 있다.

특히, 상기 헤드부가 바디부와 탈부착 가능함으로써, 분리막 운전중 중공사의 파단이 발생할 경우, 헤드부를 분리하여, 파단부분을 쉽게 확인할 수 있다. 따라서, 중공사 파단을 보수하기 위한 포팅(Potting)면의 공간 확보가 용이하다. 수처리 모듈은 설치후 오랜기간 동안 품질을 유지 및/또는 보증해야 하는 경우가 많다. 수처리 모듈의 품질 유지 및/또는 보증을 위해서는 중공사막에 대한 지속적인 관리, 유지 및 보수가 요구된다. 예를 들어, 수처리 모듈의 유지 및 보수 과정에서, 모듈 내에 장입된 중공사의 총량 대비 1~1.5% 수준에서 파단을 보수하는 것이 통상적이다. 이러한 수처리 모듈의 유지 및 보수 과정에서, 중공사의 파단을 보수하기 위한 포팅면의 공간 확보가 요구된다.

하나의 예로서, 상기 헤드부에는 바디부와 나사선 체결을 위한 나사선이 형성되며, 나사선의 일측에는 홈부 또는 돌출부가 형성되고, 바디부에는 헤드부의 홈부 또는 돌출부에 대응되는 돌출부 또는 홈부가 형성된 구조일 수 있다. 또한, 바디부에는 스커트와 나사선 체결을 위한 나사선이 형성되며, 상기 나사선의 일측에는 홈부 또는 돌출부가 형성되고, 스커트에는 바디부의 홈부 또는 돌출부에 대응되는 돌출부 또는 홈부가 형성된 구조일 수 있다.

또한, 상기 홈부(혹은 돌출부)와 대응되는 돌출부(혹은 홈부) 사이에 위치하는 오링을 더 포함할 수 있다. 상기 오링은 밀봉성을 향상시켜 물 또는 에어가 누설되는 것을 방지하는 역할을 한다. 오링의 재질은 고무막과 같은 탄성재질이나, 비닐 또는 합성수지 등으로 만들어질 수 있으며, 이에 한정되는 것은 아니다. 하나의 예로서, 상기 오링은 단면을 기준으로 2 회 이상 꺽인 구조일 수 있다. 예를 들어, 오링은 "ㄷ" 형태의 굴곡구조를 포함하는 단면 구조이다. 본 발명은 단면을 기준으로 굴곡이 형성된 오링을 사용함으로써, 밀봉성을 현저히 높일 수 있다.

또 다른 하나의 예로서, 본 발명의 바디부 및 헤드부 중 어느 하나 이상은 파이프 결착구를 포함하고, 상기 파이프 결착구는 유체 연결 파이프와 나사선 체결에 의해 결착되는 나사선이 형성된 구조일 수 있다.

상기 파이프 결착구에 형성된 나사선 일측에는 홈부 또는 돌출부가 형성된 구조일 수 있으며, 이는 추후 연결될 수 있는 파이프와 나사선 체결에 의해 탈부착이 가능하다.

상기 파이프 결착구의 홈부 또는 돌출부에 대응되는 위치에는 오링을 더 포함할 수 있다. 상기 오링은 밀봉성을 향상시켜 물 또는 에어가 누설되는 것을 방지하는 역할을 하며, 재질은 특별히 한정되지 않으며, 예를 들어, 고무 재질이 사용될 수 있다. 하나의 예로서, 상기 오링은 단면을 기준으로 2 회 이상 꺽인 구조일 수 있다. 예를 들어, 오링은 "ㄷ" 형태의 굴곡구조를 포함하는 단면 구조이다. 본 발명은 단면을 기준으로 굴곡이 형성된 오링을 사용함으로써, 밀봉성을 현저히 높일 수 있다.

본 발명은 또한, 앞서 설명한 하우징 캡을 포함하는 수처리 모듈을 제조하는 방법을 제공한다.

하나의 예로서, 본 발명은 하우징 캡과 중공 하우징이 밀착된 상태에서, 어느 일측 혹은 양측을 회전 융착하는 단계를 포함하는 수처리 모듈의 제조 방법을 제공한다.

또 다른 하나의 예로서, 하우징 캡은, 중공 하우징과 결착된 상태에서, 중공 하우징의 일부 영역을 덮는 스커트를 포함할 수 있다. 본 발명에서는 하우징 캡과 중공 하우징이 밀착된 상태에서 융착시켜 스커트와 중공 하우징의 외면이 회전 융착에 의해 융착되는 구조를 형성하게 된다.

또한, 중공 하우징의 끝단 단면에는 하나 또는 그 이상의 홈이 형성된 구조일 수 있다.

본 발명에서 "중공사 모듈"이란, 수처리 분리막 역할을 하는 수 많은 중공사가 뭉쳐서 다발을 형성한 구조를 의미한다.

상기 유체 연결 파이프는, 특별히 제한되는 것은 아니며, 예를 들어, 수처리 대상수 공급 라인, 공기 주입 라인, 정제수 배출 라인 및 농축수 배출 라인 중 어느 하나 이상을 포함할 수 있다.

도면을 통해 본 발명을 보다 구체적으로 설명하나, 본 발명의 범주가 이에 제한되는 것은 아니다.

도 1을 참조하면, 수처리 모듈(100)은, 중공사 모듈(10, 상세구조 미도시), 중공사 모듈(10)이 삽입되는 중공 하우징(20), 중공 하우징(20)의 일측 또는 양측 끝단에 위치하는 하우징 캡(30a, 30b)을 포함하는 구조이다.

상기 하우징 캡(30a, 30b)은 중공 구조인 바디부(31a, 31b), 상기 바디부(31a, 31b)의 일측 단부를 형성하는 헤드부(33a, 33b) 및 바디부(31a, 31b)를 기준으로 헤드부(33a, 33b)의 반대측에 형성되며 중공 하우징(20)이 삽입되어 결착되는 스커트(32a, 32b)를 포함하는 구조이다.

상기 스커트(32a, 32b)는 나사선 체결(41a, 41b)에 의해 중공 구조의 바디부(31a, 31b)와 결합된다. 또한, 바디부(31a, 31b)는 다시 나사선 체결(40a, 40b)에 의해 헤드부(33a, 33b)와 체결되는 구조이다.

도 2를 통해, 하우징 캡(31a)의 구조를 보다 상세히 설명한다. 하우징 캡(31a)의 스커트(32a)에 중공사 모듈을 포함하는 중공 하우징이 회전 융착에 의해 결합된다. 여기서, 중공 하우징이 스커트(32a)에 삽입되는 끝단에는 홈(90)이 형성된 구조이다. 중공 하우징의 끝단에 형성된 홈(90)은 회전 융착 과정에서 발생되는 수지 찌꺼기가 유입된다. 즉, 회전 융착 과정에서 발생되는 수지찌꺼기가 제거되지 않으며, 결합부위에 틈이 발생되며, 이는 밀봉력을 저하시키는 원인이 된다. 도 2의 부분 확대도를 통해 이러한 구조를 확인할 수 있다.

스커트(32a)는 나사선 체결에 의해 중공 구조의 바디부(31a)와 결합된다. 스커트(32a)와 바디부(31a)가 결합되는 나사선의 일측에는 홈부/돌출부가 형성되고, 상기 홈부와 돌출부의 형상에 대응되도록 굴곡이 형성된 오링(61)이 위치하여 밀봉성을 높이게 된다.

바디부(31a)는 다시 나사선 체결에 의해 헤드부(33a)와 체결되는 구조이다. 나사선 체결되는 부위의 일측에는 역시 홈부/돌출부가 존재하고, 상기 홈부/돌출부 사이에는 오링(60)이 위치하게 된다.

상기 오링(60, 61)은 하우징캡(30a)의 헤드부(33a), 바디부(31a) 및 스커트(32a)가 연결되는 홈부와 돌출부 사이에 위치하여 유체의 유입 및 배출 시 연결부 틈으로 유체가 새어나가는 것을 더욱 확실하게 방지할 수 있다. 상기 오링(60, 61)은 단면을 기준으로 2 회 이상 굴곡이 형성된 단면구조를 갖는다. 구체적으로 상기 오링(60, 61)은 "ㄷ" 형태의 굴곡구조를 포함하는 단면 구조를 갖는다.

바디부(31a)와 헤드부(33a)의 각각 일측에는 파이프 체결구가 형성된다. 상기 파이프 체결구에는 나사선 체결(50, 51)에 의해 유체 연결 파이프(80, 81)가 체결된다. 파이프 체결구에 형성된 나사선(50, 51)의 일측에는 홈부/돌출부가 존재하고, 상기 홈부/돌출부 사이에는 오링(70, 71)이 각각 위치한다.

상기 오링(70, 71)이 홈부와 돌출부의 굴곡구조에 대응되는 단면 구조를 가짐으로써, 홈부와 돌출부 사이에서 미세한 틈이 발생할 가능성을 줄일 수 있으며, 결합이 더욱 견고해지기 때문에 유체의 유입 및 배출 시 고정부 틈으로 유체가 새어나가는 것을 효과적으로 방지할 수 있다.

100: 수처리 모듈
10: 중공사 모듈
20: 중공 하우징
30a, 30b: 하우징 캡
31a, 31b: 바디부
32a, 32b: 스커트
33a, 33b: 헤드부
40a, 40b, 41a, 41b: 하우징 캡의 나사선
50, 51: 유체 연결 파이프의 나사선
60,61: 오링
70,71: 오링
80,81: 유체 연결 파이프
90: 홈

Claims (9)

1. 내부에 중공사 모듈이 위치하고, 끝단 단면에 형성되며, 회전융착 과정에서 발생되는 탈리된 부산물이 위치할 수 있는 하나 또는 그 이상의 홈을 포함하는 중공 하우징;
   중공 하우징의 일측 또는 양측 끝단에 위치하며; 중공 하우징의 일부 영역을 덮는 스커트를 포함하는 하우징 캡을 포함하며;
   하우징 캡의 스커트와 중공 하우징은 융착된 구조이고;
   상기 하우징 캡은, 중공 구조인 바디부; 상기 바디부의 일측 단부를 형성하는 헤드부; 및 바디부를 기준으로 헤드부의 반대측에 형성되며 중공 하우징이 삽입되어 결착되는 스커트를 포함하며, 상기 바디부 및 헤드부 중 어느 하나 이상은 파이프 결착구를 포함하고, 상기 바디부, 헤드부 및 스커트 중 어느 하나 이상은 탈부착 가능한 구조로 결착된 것을 특징으로 하는 수처리 모듈.
   
2. 삭제
3. 삭제
4. 제 1 항에 있어서,
   탈부착 가능한 구조는 나사선 체결, 클림프 조임 및 벨트 체결 중 어느 하나 이상에 의해 체결되는 것을 특징으로 하는 수처리 모듈.
   
5. 제 1 항에 있어서,
   바디부와 헤드부; 및 바디부와 스커트는,
   각각 나사선 체결에 의해 체결되는 구조인 수처리 모듈.
   
6. 제 1 항에 따른 수처리 모듈의 제조 방법에 있어서,
   하우징 캡과 중공 하우징이 밀착된 상태에서, 어느 일측 혹은 양측을 회전 융착하는 단계를 포함하며,
   중공 하우징의 끝단 단면에는 회전융착 과정에서 발생되는 탈리된 부산물이 위치할 수 있는 하나 또는 그 이상의 홈이 형성된 구조인 것을 특징으로 하는 는 수처리 모듈의 제조 방법.
   
7. 제 6 항에 있어서,
   하우징 캡은, 중공 하우징과 결착된 상태에서, 중공 하우징의 일부 영역을 덮는 스커트를 포함하는 것을 특징으로 하는 수처리 모듈의 제조 방법.
   
8. 제 6 항에 있어서,
   하우징 캡과 중공 하우징이 밀착된 상태에서, 어느 일측 혹은 양측을 회전시켜 융착하는 단계에서,
   하우징 캡의 스커트 내측; 및 상기 스커트 내측에 대응되는 중공 하우징의 외측이 서로 융착되는 것을 특징으로 하는 수처리 모듈의 제조 방법.
   
9. 삭제

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