KR101492907B1 - 담수화 압력용기용 캡 조립체 및 이의 제조방법 - Google Patents

담수화 압력용기용 캡 조립체 및 이의 제조방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 담수화용 압력용기 내에 배치되는 삼투성 멤브레인의 일단이 연통되어 결합되는 투과수 튜브 모듈을 압력용기 내에 고정시키며, 삼투성 멤브레인을 압력용기 내에 밀폐시키기 위한 담수화용 압력용기 캡 조립체에 있어서, 외주면을 따라 실링부재가 결합되고 압력용기의 내측면에 끼워져 압력용기를 밀폐시키는 실링 플레이트부와, 실링 플레이트부의 후면에 일체로 구비되어 실링 플레이트부를 지지하는 스러스트 플레이트부를 포함하며, 원판 형상으로 투과수 튜브 모듈이 관통 삽입되는 관통홀이 형성되어 있으며 합성수지에 함침 된 복합섬유가 관통홀의 외주면상에 감겨져 형성되는 로드 플레이트 모듈 및 로드 플레이트 모듈과 결합하고 압력용기에 연결되어, 로드 플레이트 모듈의 길이방향으로 작용하는 하중을 지지하는 지지모듈을 포함하는 담수화 압력용기용 캡 조립체를 제공한다.
따라서 실링 플레이트와 트러스트 베어링을 하나의 로드 플레이트 모듈로 통합하였기 때문에, 구조가 간단하고 부품수를 줄임으로써 제품단가을 저감시키고 작업성을 향상시켜 경제성을 향상시킬 수 있으며, 제품의 경량화를 용이하게 구현 할 수 있다.

Description

담수화 압력용기용 캡 조립체 및 이의 제조방법 {Cap assembly for desalination pressure vessel and manufacturing method of the same}
본 발명은 담수화 압력용기용 캡 조립체 및 이의 제조방법에 관한 것으로서, 구조가 간단하고 부품수를 줄여 경제성을 향상시킬 수 있을 뿐만 아니라 경량화도 가능한 담수화 압력용기용 캡 조립체 및 이의 제조방법에 관한 것이다.
일반적으로 담수화장치는 해수나 용수로부터 용해물질(염분포함)을 제거하여 순도 높은 음용수 또는 공업용수를 얻어내는 장치로서, 내부에 멤브레인을 구비하는 압력용기를 복수개 배열 연결하고, 이에 해수 또는 용수를 거치게 하여 음용수 또는 공업용수를 얻을 수 있도록 되어 있다.
여기서, 상기 압력용기는 담수화공정에 필수적으로 적용하는 부품으로서, 상기 압력용기의 양측에는 멤브레인에 압력용기용 캡을 장착하여 멤브레인에 고압의 해수가 통과할 수 있도록 한다.
상기 압력용기용 캡에 대하여 상세하게 살펴보면, 먼저 압력용기의 압력을 유지시키기 위한 실링 플레이트(Sealing plate)와, 상기 실링 플레이트를 지지하는 트러스트 베어링(Thrust bearing)을 포함하고 있다. 이때, 상기 실링 플레이트는 해수의 경우 부식을 방지하도록 플라스틱 계통의 재질을 적용하며, 상기 트러스트 베어링은 고압의 해수압에 대하여 외측으로 밀리지 않고 안정적으로 지지할 수 있도록 알루미늄, 스테인레스 스틸 또는 강철 등의 금속재질을 적용하고 있다. 한편, 이러한 기술의 예로 미국출원공개 2011-0233126호에는 역삼투 압력용기가 개시된 바 있다.
그런데, 상기한 종래의 담수화 압력용기용 캡은, 실링 플레이트와, 복수개의 트러스트 베어링들을 포함하여 복잡한 구조로 되어 있을 뿐만 아니라, 구성 부품이 많은 만큼 조립공정 및 해체공정이 번거로울 뿐만 아니라 제조단가도 상승하기 때문에 경제성이 좋지 않았으며, 또한 보다 쉬운 조립 및 해체를 위해서는 경량화가 필수인데 반해 종래의 담수화 압력용기용 캡은 구성부품이 주로 금속재질로 이루어졌기 때문에 경량화가 어려운 문제점이 있었다.
본 발명은, 구조가 간단하고 부품수를 줄여 작업공정 및 경제성을 향상시킬 수 있고, 경량화가 가능한 담수화 압력용기용 캡 조립체 및 이의 제조방법를 제공하는데 목적이 있다.
본 발명의 일 측면에 의하면, 본 발명은 담수화용 압력용기 내에 배치되는 삼투성 멤브레인의 일단이 연통되어 결합되는 투과수 튜브 모듈을 상기 압력용기 내에 고정시키며, 상기 삼투성 멤브레인을 상기 압력용기 내에 밀폐시키기 위한 담수화용 압력용기 캡 조립체에 있어서, 외주면을 따라 실링부재가 결합되고 상기 압력용기의 내측면에 끼워져 상기 압력용기를 밀폐시키는 실링 플레이트부와, 상기 실링 플레이트부의 후면에 일체로 구비되어 상기 실링 플레이트부를 지지하는 스러스트 플레이트부를 포함하며, 원판 형상으로 상기 투과수 튜브 모듈이 관통 삽입되는 관통홀이 형성되어 있으며 합성수지에 함침 된 복합섬유가 상기 관통홀의 외주면상에 감겨져 형성되는 로드 플레이트 모듈 및 상기 로드 플레이트 모듈과 결합하고 상기 압력용기에 연결되어, 상기 로드 플레이트 모듈의 길이방향으로 작용하는 하중을 지지하는 지지모듈을 포함하는 담수화 압력용기용 캡 조립체를 제공한다.
본 발명의 다른 측면에 의하면, 본 발명은 담수화용 압력용기 내에 배치되는 삼투성 멤브레인의 일단이 연통되어 결합되는 투과수 튜브 모듈을 상기 압력용기 내에 고정시키며, 상기 삼투성 멤브레인을 상기 압력용기 내에 밀폐시키기 위한 담수화용 압력용기 캡 조립체의 제조방법에 있어서, 원판 형상으로 상기 투과수 튜브 모듈이 관통 삽입되는 관통홀의 외주면 상으로 합성수지에 함침 된 복합섬유를 상기 투과수 튜브 모듈의 길이방향을 따라 감아 이동하면서 로드 플레이트 모듈을 제조하는 단계 및 상기 로드 플레이트 모듈과 결합하고 상기 압력용기에 연결되어, 상기 로드 플레이트 모듈의 길이방향으로 작용하는 하중을 지지할 수 있게 하는 지지모듈을 제조하는 단계를 포함하고, 상기 로드 플레이트 모듈을 제조하는 단계는, 상기 관통홀과 대응되는 형상으로 구동원에 의하여 축회전하는 회전틀의 외주면 상에 상기 합성수지가 함침 된 상기 복합섬유를 상기 회전틀의 길이방향을 따라 이동하면서 감아 실링 플레이트부를 제조하는 단계와, 상기 실링 플레이트부의 후면에서 상기 실링 플레이트부와 일체로 연결되도록 상기 회전틀의 외주면 상으로 상기 합성수지가 함침 된 상기 복합섬유를 상기 회전틀의 길이방향을 따라 이동하면서 감아 스러스트 플레이트부를 제조하는 단계를 포함하는 담수화 압력용기용 캡 조립체의 제조방법을 제공한다.
본 발명의 또 다른 측면에 의하면, 본 발명은 담수화용 압력용기 내에 배치되는 삼투성 멤브레인의 일단이 연통되어 결합되는 투과수 튜브 모듈을 상기 압력용기 내에 고정시키며, 상기 삼투성 멤브레인을 상기 압력용기 내에 밀폐시키기 위한 담수화용 압력용기 캡 조립체의 제조방법에 있어서, 원판 형상으로 상기 투과수 튜브 모듈이 관통 삽입되는 관통홀의 외주면 상으로 합성수지에 함침 된 복합섬유를 상기 투과수 튜브 모듈의 길이방향을 따라 감아 이동하면서 로드 플레이트 모듈을 제조하는 단계 및 상기 로드 플레이트 모듈과 결합하고 상기 압력용기에 연결되어, 상기 로드 플레이트 모듈의 길이방향으로 작용하는 하중을 지지할 수 있게 하는 지지모듈을 제조하는 단계를 포함하고, 상기 로드 플레이트 모듈을 제조하는 단계는, 상기 합성수지에 함침 된 상기 복합섬유가 상기 회전틀의 외주면 상에 길이방향을 따라 감아서 형성한 복합섬유층을 반경방향을 따라 복수 층 적층하여 제조하고, 상기 복수 층의 복합섬유층들에서 적어도 2개의 복합섬유층은 상기 복합섬유를 서로 다른 방향으로 감아서 형성하는 담수화 압력용기용 캡 조립체의 제조방법을 제공한다.
본 발명에 따른 담수화 압력용기용 캡 조립체 및 이의 제조방법은 다음과 같은 효과를 제공한다.
첫째, 실링 플레이트와 트러스트 베어링을 하나의 로드 플레이트 모듈로 하여 구조가 간단하고 부품수를 줄임으로써 제품단가를 저감시킴은 물론 작업성을 향상시켜 경제성을 향상시킬 수 있다.
둘째, 합성수지가 함침 된 복합섬유를 감아서 제조하였기 때문에, 고강도이면서도 중량은 저감시킬 수 있어 제품의 경량화를 용이하게 구현 할 수 있다.
셋째, 경량화로 중량을 저감시켰기 때문에 조립공정 및 해체공정 시 보다 용이하게 작업을 진행할 수 있다.
넷째, 복합섬유의 감김 방향을 달리함으로써 길이방향으로 작용하는 하중에 의한 층분리를 방지하여 제품의 신뢰성을 향상시킬 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 담수화 압령용기용 캡 조림체를 나타내는 단면도이다.
도 2는 도 1의 로드 플레이트 모듈을 나타내는 단면도이다.
도 3은 도 2의 로드 플레이트 모듈의 우측면도이다.
도 4는 도 1의 Ⅳ부분의 확대도이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 담수화 압력용기용 캡 조립체의 제조방법을 나타내는 순서도이다.
도 6은 도 5의 로드 플레이트 모듈의 제조과정을 개략적으로 나타낸 구성도이다.
도 7은 도 6의 로드 플레이트 모듈의 복합섬유층 층구조를 나타내는 단면도이다.
도 8 및 도 9는 도 7의 복합섬유층 층구조의 다른 실시예를 나타내는 단면도이다.
이하 첨부된 도면을 참조하면서 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다.
먼저, 도 1을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 담수화 압력용기용 캡 조립체는, 담수화용 압력용기(10)에서 상기 압력용기(10) 내에 배치되는 와권형의 삼투성 멤브레인(미도시)의 일단이 연통되어 결합되는 투과수 튜브 모듈(20)을 상기 압력용기(10) 내에 고정시키고, 상기 삼투성 멤브레인을 상기 압력용기(10) 내에 밀폐시키기 위한 수단으로서, 로드 플레이트 모듈(100)과, 지지모듈(200)을 포함한다.
상기 로드 플레이트 모듈(100)은 상기 압력용기(10)의 밀폐는 물론 고압의 수압에도 축방향으로 밀리지 않도록 지지하는 역할을 하며, 원판 형상으로 상기 투과수 튜브 모듈(20)이 관통 삽입되는 관통홀(130)이 형성되어 있다.
상기 로드 플레이트 모듈(100)은 실링 플레이트부(110)와, 스러스트 플레이트부(120)를 포함한다. 도 2 및 도 3을 참조하면, 상기 실링 플레이트부(110)는, 원판 형상으로 중앙부에 상기 관통홀(130)이 형성되어 있으며, 외주면을 따라 실링부재(112)가 결합되는 실링홈(111)이 형성되어 있으며, 상기 압력용기(10)의 내측면에 끼워져 상기 압력용기(10)를 밀폐시키는 역할을 한다.
상기 스러스트 플레이트부(120)는, 상기 실링 플레이트부(110)의 후면에 일체로 구비되어 고압의 수압으로 인하여 작용하는 축 방향으로 작용하는 힘에 대하여 상기 실링 플레이트부(110)를 지지하는 역할을 한다.
한편, 상기 로드 플레이트 모듈(100)은, 합성수지(1;도 6참조)에 함침 된 복합섬유(2)가 상기 관통홀(130)의 외주면상에 감겨져 형성된다. 이에 대하여 상세하게 살펴보면, 상기 로드 플레이트 모듈(100)은, 상기 합성수지(1)에 함침 된 상기 복합섬유(2)가 상기 관통홀(130)의 외주면상에 길이방향을 따라 감겨져 형성되는 복합섬유층이 반경방향을 따라 복수 층 적층되어 있다. 나아가, 상기 복수 층의 복합섬유층들에서 적어도 2개의 복합섬유층은 상기 복합섬유(2)가 서로 다른 방향으로 감겨져 형성되어 있다(도 7참조).
상세하게, 상기 복합섬유층은, 상기 복합섬유(2)가 상기 관통홀(130)의 일측 방향으로 감겨져 형성된 제1복합섬유층(101)과, 상기 복합섬유(2)가 상기 관통홀(130)의 타측 방향으로 감겨져 형성된 제2복합섬유층(102)을 포함하고 있다. 여기서, 상기 제1복합섬유층(101)과 상기 제2복합섬유층(102)의 제조방법에 대해서는 후술하기로 한다.
한편, 상기 복합섬유(2)는, 유리섬유, 카본섬유 및 아라미드섬유 중 선택된 어느 하나를 적용할 수 있으며, 이에 한정하지는 않는다. 또한, 상기 합성수지(1)는, 에폭시수지, 폴리에스터 수지 및 비닐에스터수지 중 선택된 어느 하나로도 할 수 있으며, 상기한 목적을 달성할 수 있다면 다양한 재료가 적용될 수 있음은 물론이다.
상기 지지모듈(200)은, 상기 로드 플레이트 모듈(100)과 결합하고 상기 압력용기(10)에 삽입 연결되어, 상기 로드 플레이트 모듈(100)의 길이방향(축 방향)으로 작용하는 하중을 지지하고, 상기 로드 플레이트 모듈(100)이 외측으로 밀려서 이탈되지 않도록 하는 역할을 한다.
도 4를 참조하면, 상기 지지모듈(200)은, 복수개가 상기 로드 플레이트 모듈(100)의 외주를 따라 서로 이격되게 배치되며, 지지핀(210)과, 체결볼트(220)를 포함한다.
이에 앞서, 상기 지지모듈(200)과 연결되기 위하여 상기 압력용기(10)는 내주 측면에 상기 지지모듈(200)과 연결되기 위한 끼움홈(12)을 형성하고 있다. 상기 끼움홈(12)은 상기 지지핀(210)의 위치와 대응되도록 상기 압력용기(10) 내주 측면을 따라 복수개가 이격되게 형성되어 있다.
상기 지지핀(210)은, 외측면에 돌출 형성된 삽입돌기(211)가 상기 끼움홈(12)에 끼워져 삽입 연결되고, 일측면은 상기 로드 플레이트 모듈(100)의 후면과 대면 접촉한다.
여기서, 상기 끼움홈(12)은 둘레면을 제외한 내측면(11)이 길이방향으로 작용하는 하중 방향에 대하여 경사지게 형성되어 있으며, 전체적인 단면 형상은 도시된 바와 같이 대략 사다리꼴로 형성되어 있다. 이는, 상기 지지핀(210)이 외측으로 밀려나면서 상기 삽입돌기(211)가 상기 끼움홈(12)의 내측면(11)에 접촉하게 되었을 때, 접촉하는 내측면(11)이 경사져 있기 때문에 길이방향으로 작용하는 힘을 분산시켜 압력용기(10)의 길이방향으로의 크랙을 방지하기 위함이다. 한편, 도면에서 상기 내측면(11)은 전후방향 모두가 경사지게 형성된 것을 예로 나타내었으나, 이는 일 실시예로 후측 면만을 경사지게 형성할 수도 있으며, 그 경사도 또한 설계에 따라 조절할 수 있음은 물론이다.
상기 체결볼트(220)는, 상기 지지핀(210)과 상기 로드 플레이트 모듈(100)에 형성된 체결홀(121)에 관통 체결되어, 상기 로드 플레이트 모듈(100)과 상기 지지핀(210)을 서로 고정 결합한다. 여기서, 상기 체결볼트(220)는 도시 하지 않았지만 와셔 등을 더 포함할 수 있으며, 공지의 체결볼트구성을 적용할 수 있으며 이에 대한 상세한 설명은 생략하기로 한다.
한편, 상기 담수화 압력용기용 조립체는 해수 또는 용수의 담수화장치에 적용되는 것을 바람직한 실시예로 나타내었지만, 멤브레인과 결합하는 다양한 삼투장치 등 상기한 목적을 달성할 수 있는 장치라면 어느 장치라도 적용할 수 있음은 물론이다.
상기한 바와 같이, 상기 담수화 압력용기용 캡 조립체는, 실링 플레이트부(110)와 스러스트 플레이트부(120)가 일체로 형성된 로드 플레이트 모듈(100)을 통하여, 구조를 단수화하고 부품수를 감소시켜 제조단가 저감 및 조립성 향상으로 인한 경제적 효과를 얻을 수 있다. 또한, 상기 담수화 압력용기용 캡 조립체는, 복합섬유(2)와 합성수지(1)로 이루어졌기 때문에 금속재질보다 기계적 강도가 강할 뿐만 아니라 해수에도 전혀 부식되지 않는 장점이 있으며, 기존의 금속재질에 비하여 경량화가 가능하다.
이하에서는, 상기 담수화 압력용기용 캡 조립체의 제조방법에 대하여 살펴보기로 한다.
도 5를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 담수화 압력용기용 캡 조립체의 제조방법은, 로드 플레이트 모듈(100)을 제조하는 단계(S100)와, 지지모듈(200)을 제조하는 단계(S200)를 포함한다.
상기 로드 플레이트 모듈(100)을 제조하는 단계(S100)는, 상기 관통홀(130)의 외주면 상으로 합성수지(1)에 함침 된 복합섬유(2)를 길이방향을 따라 감아 이동하면서 상기 로드 플레이트 모듈(100)을 제조하는 단계이다.
상세하게, 상기 로드 플레이트 모듈(100)을 제조하는 단계(S100)는, 실링 플레이트부(110)를 제조하는 단계(S110)와, 스러스트 플레이트부(120)를 제조하는 단계(S120)를 포함한다.
도 6 을 참조하면, 상기 실링 플레이트부(110)는, 상기 관통홀(130)과 대응되는 형상으로 구동원(40)에 의하여 축회전하는 회전틀(30)의 외주면 상에 상기 합성수지(1)가 함침 된 상기 복합섬유(2)를 상기 회전틀(30)의 축방향(길이방향)을 따라 수치제어에 의하여 이동하면서 감아 상기 실링 플레이트부(110)를 제조하는 단계이다. 여기서, 상기 수치제어는 상기 실링 플레이트부(110)의 길이방향 두께, 반경방향 길이 등 설계에 따라 정하며 공지의 상용 수치제어프로그램을 이용할 수 있다. 나아가, 상기 실링 플레이트부(110)는 상기 합성수지(1)에 함침 된 상기 복합섬유(2)를 감아 형성되는 것을 실시예로 하였으나, 상기 복합섬유(2)를 감은 후 상기 합성수지(1)를 다시 함침 시킬 수 있는 등 다양한 공정이 적용될 수 있음은 물론이다.
상기 스러스트 플레이트부(120)는, 상기 실링 플레이트부(110)의 후면에서 상기 실링 플레이트부(110)와 일체로 연결되도록 상기 회전틀(30)의 외주면 상으로 상기 합성수지(1)가 함침 된 상기 복합섬유(2)를 상기 회전틀(30)의 길이방향을 따라 이동하면서 감아 상기 스러스트 플레이트부(120)를 제조한다.
한편, 상기 로드 플레이트 모듈(100)를 제조하기 위한 장치는, 공지의 와인딩공법을 수행할 수 있는 장치를 적용할 수 있지만, 상기한 공정을 수행할 수 있는 장치라면 모두 이용 가능하며, 상기 제조장치에 대한 상세한 설명은 공지의 와인딩장치와 유사하므로 생략하기로 한다.
나아가, 상기 로드 플레이트 모듈(100)은, 상기 합성수지(1)에 함침 된 상기 복합섬유(2)를 상기 회전틀(30)의 외주면 상에 축 방향을 따라 감아서 복합섬유층을 형성하고, 이때 상기 복합섬유층을 반경방향을 따라 복수 층 적층하여 형성한다.
바람직하게, 상기 로드 플레이트 모듈(100)은, 상기 복수 층의 복합섬유층들에서 적어도 2개의 복합섬유층(101,102)은 상기 복합섬유(2)를 서로 다른 방향으로 감아 형성하여, 서로 다른 감김 방향이 되도록 한다.
즉, 도 7에 나타난 바와 같이, 상기 로드 플레이트 모듈(100)은, 상기 회전틀(30)의 외주면 상에 상기 복합섬유(2)를 축 방향에 대하여 일측 방향으로 감아 이동하면서 제1복합섬유층(101)을 형성하고, 상기 제1복합섬유층(101)의 외주면상에 상기 복합섬유(2)를 축 방향에 대하여 타측 방향으로 감아 이동하면서 제2복합섬유층(102)을 형성하여, 감김 방향이 서로 다른 상기 제1복합섬유층(101)과 상기 제2복합섬유층(102)을 형성한다. 이러면, 서로 다른 방향으로 감겨진 제1복합섬유층(101)과 제2복합섬유층(102)은 마찰력 증가 등으로 인해 층분리를 방지할 수 있고, 부가적으로 자중에 의하여 복합섬유(2)의 패턴 배열이 얽히면서 더욱 층분리를 방지할 수 있다.
도 8을 참조하면, 상기 로드 플레이트 모듈(100)은 상기 제1복합섬유층(101)과 상기 제2복합섬유층(102)을 복수개의 층을 단위로 하여 적층할 수 있다. 즉, 도면에서와 같이, 상기 제1복합섬유층(101)과 상기 제2복합섬유층(102)을 2개층 단위로 하여 상기 제1복합섬유층(101)과 상기 제2복합섬유층(102)을 순차적으로 적층할 수 있다. 한편, 도면에서는 상기 제1복합섬유층(101)과 상기 제2복합섬유층(102)을 2개의 단위로 적층한 경우를 나타내었으나, 이는 일 실시예로 단위적층 수 및 단위당 층별 적층 수 등 설계에 따라 다양하게 할 수 있음은 물론이다.
또한, 도 9을 참조하면, 상기 제1복합섬유층(101c)과 상기 제2복합섬유층(102c)은, 상기 회전틀(30)의 회전수와 상기 복합섬유(2)의 감김 이동속도를 조절하여 상기 복합섬유(2)의 감김 각도를 달리할 수 있음은 물론이다.
상기한 바와 같이, 상기 로드 플레이트 모듈(100,100b,100c)은, 합성수지(1)에 함침 된 복합섬유(2)를 외주면상에 감아 적층시켜 형성하였기 때문에, 고강도일 뿐만 아니라 경량화를 가능하게 할 수 있다. 또한, 상기 로드 플레이트 모듈(100)은 서로 다른 감김 방향으로 이루어진 제1복합섬유층(101)과 제2복합섬유층(102)을 포함하여, 축 방향으로 작용하는 하중에 대하여 층간 분리가 발생하는 것을 방지할 수 있으며, 나아가서는 자중에 의하여 서로 다른 감김 방향의 복합섬유(2)들이 서로 얽히면서 층구조가 보다 치밀하게 되면서 층간 분리를 효과적으로 방지할 수 있다.
상기 지지모듈(200)을 제조하는 단계는, 상기 지지핀(210)과, 체결볼트(220)를 포함하는 지지모듈(200)을 제조하는 단계로서, 상기 지지모듈(200)의 각 구성의 재질에 따라 다양한 제조방법을 적용할 수 있다. 가령, 상기 지지모듈(200)이 합성수지 재질일 경우 공지의 금형 등을 이용하여 성형할 수 있으며, 금속재료인 경우에는 이에 적합한 금속성형을 적용하여 제조할 수 있으며, 이에 대한 상세한 설명은 생략하기로 한다.
본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 다른 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의하여 정해져야 할 것이다.
10... 압력용기 12... 끼움홈
20... 투과수 튜브 모듈 100,100b,100c... 로드 플레이트 모듈
101,101c... 제1복합섬유층 102,102c... 제2복합섬유층
110... 실링 플레이트부 111... 실링홈
112... 실링부재 120... 스러스트 플레이트부
121.. 체결홀 130... 관통홀
200... 지지모듈 210... 지지핀
211... 삽입돌기 220.. 체결볼트

Claims (12)

  1. 담수화용 압력용기 내에 배치되는 삼투성 멤브레인의 일단이 연통되어 결합되는 투과수 튜브 모듈을 상기 압력용기 내에 고정시키며, 상기 삼투성 멤브레인을 상기 압력용기 내에 밀폐시키기 위한 담수화용 압력용기 캡 조립체에 있어서,
    외주면을 따라 실링부재가 결합되고 상기 압력용기의 내측면에 끼워져 상기 압력용기를 밀폐시키는 실링 플레이트부와, 상기 실링 플레이트부의 후면에 일체로 구비되어 상기 실링 플레이트부를 지지하는 스러스트 플레이트부를 포함하며, 원판 형상으로 상기 투과수 튜브 모듈이 관통 삽입되는 관통홀이 형성되어 있으며 합성수지에 함침 된 복합섬유가 상기 관통홀의 외주면상에 감겨져 형성되는 로드 플레이트 모듈; 및
    상기 로드 플레이트 모듈과 결합하고 상기 압력용기에 연결되어, 상기 로드 플레이트 모듈의 길이방향으로 작용하는 하중을 지지하는 지지모듈을 포함하는 담수화 압력용기용 캡 조립체.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 로드 플레이트 모듈은,
    상기 합성수지에 함침 된 상기 복합섬유가 상기 관통홀의 외주면상에 길이방향을 따라 감겨져 형성되는 복합섬유층이 반경방향을 따라 복수 층 적층되어 형성되되,
    상기 복수 층의 복합섬유층들에서 적어도 2개의 복합섬유층은 상기 복합섬유가 서로 다른 방향으로 감겨져 형성되는 담수화 압력용기용 캡 조립체.
  3. 청구항 2에 있어서,
    상기 복합섬유층은,
    상기 복합섬유가 상기 관통홀의 일측 방향으로 감겨져 형성된 제1복합섬유층과,
    상기 복합섬유가 상기 관통홀의 타측 방향으로 감겨져 형성된 제2복합섬유층을 포함하는 담수화 압력용기용 캡 조립체.
  4. 청구항 2에 있어서,
    상기 복합섬유는, 유리섬유, 카본섬유 및 아라미드섬유 중 선택된 어느 하나이고,
    상기 합성수지는, 에폭시수지, 폴리에스터 수지 및 비닐에스터수지 중 선택된 어느 하나인 담수화 압력용기용 캡 조립체.
  5. 청구항 1 내지 청구항 4 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 지지모듈은, 복수개가 상기 로드 플레이트 모듈의 외주를 따라 서로 이격되게 배치되며,
    외측면에 돌출 형성된 삽입돌기가 상기 압력용기의 내주 측면에 형성된 끼움홈에 삽입 연결되고 일측면은 상기 로드 플레이트 모듈의 후면과 대면 접촉하는 지지핀과,
    상기 지지핀과 상기 로드 플레이트 모듈에 관통 체결되는 체결볼트를 포함하는 담수화 압력용기용 캡 조립체.
  6. 청구항 5에 있어서,
    상기 끼움홈은,
    내측면 중 일부 또는 전부가 상기 길이방향으로 작용하는 하중 방향에 대하여 경사지게 형성된 담수화 압력용기용 캡 조립체.
  7. 담수화용 압력용기 내에 배치되는 삼투성 멤브레인의 일단이 연통되어 결합되는 투과수 튜브 모듈을 상기 압력용기 내에 고정시키며, 상기 삼투성 멤브레인을 상기 압력용기 내에 밀폐시키기 위한 담수화용 압력용기 캡 조립체의 제조방법에 있어서,
    원판 형상으로 상기 투과수 튜브 모듈이 관통 삽입되는 관통홀의 외주면 상으로 합성수지에 함침 된 복합섬유를 상기 투과수 튜브 모듈의 길이방향을 따라 감아 이동하면서 로드 플레이트 모듈을 제조하는 단계; 및
    상기 로드 플레이트 모듈과 결합하고 상기 압력용기에 연결되어, 상기 로드 플레이트 모듈의 길이방향으로 작용하는 하중을 지지할 수 있게 하는 지지모듈을 제조하는 단계를 포함하고,
    상기 로드 플레이트 모듈을 제조하는 단계는,
    상기 관통홀과 대응되는 형상으로 구동원에 의하여 축회전하는 회전틀의 외주면 상에 상기 합성수지가 함침 된 상기 복합섬유를 상기 회전틀의 길이방향을 따라 이동하면서 감아 실링 플레이트부를 제조하는 단계와,
    상기 실링 플레이트부의 후면에서 상기 실링 플레이트부와 일체로 연결되도록 상기 회전틀의 외주면 상으로 상기 합성수지가 함침 된 상기 복합섬유를 상기 회전틀의 길이방향을 따라 이동하면서 감아 스러스트 플레이트부를 제조하는 단계를 포함하는 담수화 압력용기용 캡 조립체의 제조방법.
  8. 청구항 7에 있어서,
    상기 로드 플레이트 모듈을 제조하는 단계는,
    상기 합성수지에 함침 된 상기 복합섬유가 상기 회전틀의 외주면 상에 축 방향을 따라 감아서 형성한 복합섬유층을 반경방향을 따라 복수 층 적층하여 제조하고,
    상기 복수 층의 복합섬유층들에서 적어도 2개의 복합섬유층은 상기 복합섬유를 서로 다른 방향으로 감아서 형성하는 담수화 압력용기용 캡 조립체의 제조방법.
  9. 청구항 8에 있어서,
    상기 로드 플레이트 모듈을 제조하는 단계는,
    상기 관통홀의 형상에 대응하는 봉 형상으로 구동원에 의하여 축회전하는 회전틀의 외주면 상에 상기 합성수지에 함침 된 상기 복합섬유를 축 방향에 대하여 일측 방향으로 감아 이동하면서 제1복합섬유층을 형성하는 단계와,
    상기 제1복합섬유층의 외주면상에 상기 합성수지에 함침된 상기 복합섬유를 축 방향에 대하여 타측 방향으로 감아 이동하면서 제2복합섬유층을 형성하는 단계를 포함하는 담수화 압력용기용 캡 조립체의 제조방법.
  10. 청구항 9에 있어서,
    상기 제1복합섬유층과 상기 제2복합섬유층은 각각,
    상기 회전틀의 회전수와 상기 복합섬유의 감김 이동속도를 조절하여 상기 복합섬유의 감김각도를 조절하는 담수화 압력용기용 캡 조립체의 제조방법.
  11. 담수화용 압력용기 내에 배치되는 삼투성 멤브레인의 일단이 연통되어 결합되는 투과수 튜브 모듈을 상기 압력용기 내에 고정시키며, 상기 삼투성 멤브레인을 상기 압력용기 내에 밀폐시키기 위한 담수화용 압력용기 캡 조립체의 제조방법에 있어서,
    원판 형상으로 상기 투과수 튜브 모듈이 관통 삽입되는 관통홀의 외주면 상으로 합성수지에 함침 된 복합섬유를 상기 투과수 튜브 모듈의 길이방향을 따라 감아 이동하면서 로드 플레이트 모듈을 제조하는 단계; 및
    상기 로드 플레이트 모듈과 상기 압력용기에 각각 결합되어, 상기 로드 플레이트 모듈의 길이방향으로 작용하는 하중을 지지할 수 있게 하는 지지모듈을 제조하는 단계를 포함하고,
    상기 로드 플레이트 모듈을 제조하는 단계는,
    상기 합성수지에 함침 된 상기 복합섬유가 상기 회전틀의 외주면 상에 길이방향을 따라 감아서 형성한 복합섬유층을 반경방향을 따라 복수 층 적층하여 제조하고, 상기 복수 층의 복합섬유층들에서 적어도 2개의 복합섬유층은 상기 복합섬유를 서로 다른 방향으로 감아서 형성하는 담수화 압력용기용 캡 조립체의 제조방법.
  12. 청구항 11에 있어서,
    상기 로드 플레이트 모듈을 제조하는 단계는,
    상기 관통홀의 형상에 대응하는 봉형상으로 구동원에 의하여 축회전하는 회전틀의 외주면 상에 상기 합성수지에 함침 된 상기 복합섬유를 축 방향에 대하여 일측 방향으로 감아 이동하면서 제1복합섬유층을 형성하는 단계와,
    상기 제1복합섬유층의 외주면상에 상기 합성수지에 함침된 상기 복합섬유를 축 방향에 대하여 타측 방향으로 감아 이동하면서 제2복합섬유층을 형성하는 단계를 포함하는 담수화 압력용기용 캡 조립체의 제조방법.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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US4781830A (en) 1988-04-19 1988-11-01 Osmonics, Inc. Cross flow filtration apparatus and closure assembly therefor
EP1340931A1 (en) 1996-03-20 2003-09-03 Essef Corporation d.b.a. Pentair Water Treatment Pressure vessels and end closures therefor
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