KR101549723B1 - 중공사막 모듈의 장착장치 - Google Patents

중공사막 모듈의 장착장치 Download PDF

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Abstract

중공사막 모듈의 장착장치에 관한 발명이 개시된다. 개시된 중공사막 모듈의 장착장치는 원수에서 처리수를 분리해내는 중공사막 모듈과, 중공사막 모듈을 수용하는 바디부 및 중공사막 모듈을 바디부에 지지시키는 걸림부를 포함하고, 걸림부는 바디부에 구비되는 장착부재 및 장착부재에 걸림 결합되도록 중공사막 모듈에 구비되는 결합부재를 포함할 수 있다.

Description

중공사막 모듈의 장착장치{DEVICE FOR INSTALLING HOLLOW FIBER MEMBRANE MODULE}
본 발명은 중공사막 모듈의 장착장치에 관한 것이다. 보다 구체적으로, 본 발명은 중공사막 모듈을 바디부에 걸림 결합이 가능하도록 하여 개별의 중공사막 모듈의 탈부착이 용이하고, 중공사막 모듈을 안정되게 고정시킬 수 있으며, 제품의 단가를 낮출 수 있는 중공사막 모듈의 장착장치에 관한 것이다.
일반적으로, 분리막을 이용한 분리 방법 중 하나로는 중공사 형태의 막을 다발로 하여 형성한 중공사막 모듈을 이용하는 방법이 있다. 중공사막 모듈은 무균수, 음용수, 초순수 제조 등 정밀 여과 분야에 널리 사용되어 왔으나, 최근에는 하/폐수처리, 정화조에서의 고액 분리, 산업폐수에서의 부유 물질(SS: Suspended Solid) 제거, 하천수의 여과, 공업용수의 여과, 및 수영장 물의 여과 등으로 그 응용 범위가 확대되고 있다.
이러한 중공사 모듈은 프레임에 일정한 간격을 두고 장착된다. 미국등록특허 제5,783,083호(1998. 07. 21. 등록, 발명의 명칭: Vertical cylindrical skein of hollow fiber membranes and method of maintaining clean fiber surfaces)에서는 다수의 침지형 중공사막 모듈을 프레임에 장착하는 방법을 개시하고 있다. 그러나 이러한 방법은 개별의 중공사막 모듈의 손상시 개별의 중공사막 모듈에 대한 탈부착이 어려운 문제가 있다.
미국특허 제6,899,811호(2005. 5. 31. 등록, 발명의 명칭: IMMERSED MEMBRANE APPARATUS)에서는 중공사막 모듈이 바디부에서 키와 슬롯에 의한 슬라이드 이동되는 구조를 개시하고 있다. 상기 특허는 특정 중공사막 모듈에 문제가 발생하는 경우, 개별 분리가 가능하지만, 원수에 포함된 이물질이 키와 슬롯 사이에 적층됨에 따라 중공사막 모듈의 개별 분리가 어려워지는 문제점이 있다.
본 발명의 목적은 개별의 중공사막 모듈의 탈부착이 용이하고, 중공사막 모듈을 안정되게 고정시킬 수 있으며, 제품의 단가를 낮출 수 있는 중공사막 모듈의 장착장치를 제공하는 것이다.
본 발명에 따른 중공사막 모듈의 장착장치는: 원수에서 처리수를 분리해내는 중공사막 모듈과; 상기 중공사막 모듈을 수용하는 바디부; 및 상기 중공사막 모듈을 상기 바디부에 지지시키는 걸림부; 를 포함하고, 상기 걸림부는, 상기 바디부에 구비되는 장착부재; 및 상기 장착부재에 걸림 결합되도록 상기 중공사막 모듈에 구비되는 결합부재; 를 포함할 수 있다.
구체예에서, 상기 중공사막 모듈은, 상기 원수에서 상기 처리수를 내부로 투과시키는 중공사막부; 및 상기 중공사막부에 결합되고, 상기 중공사막부 내부의 처리수가 배출되는 경로를 형성하는 집수관부가 구비되는 헤더부; 를 포함할 수 있다.
구체예에서, 상기 바디부는, 상기 중공사막 모듈이 수용되는 지지부; 분리된 상기 처리수가 배출되고, 상기 중공사막 모듈의 일측을 고정시키는 집수부; 및 상기 중공사막 모듈의 타측을 고정시키는 지지고정부; 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다.
구체예에서, 상기 집수부에는, 상기 처리수가 배출되도록 상기 집수관부와 연결되는 커넥터부; 가 구비될 수 있다.
구체예에서, 상기 집수부에는, 상기 헤더부의 일측을 지지 고정시키는 제1안착부; 가 구비될 수 있다.
구체예에서, 상기 헤더부에는, 상기 제1안착부와 결합되는 제1고정부; 가 구비될 수 있다.
구체예에서, 상기 지지고정부에는, 상기 헤더부의 타측을 지지 고정시키는 제2안착부; 가 구비될 수 있다.
구체예에서, 상기 헤더부에는, 상기 제2안착부와 결합되는 제2고정부; 가 구비될 수 있다.
본 발명은 중공사막 모듈을 바디부에 걸림 결합이 가능하도록 하여 개별의 중공사막 모듈의 탈부착이 용이하고, 중공사막 모듈을 안정되게 고정시킬 수 있으며, 제품의 단가를 낮출 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 중공사막 모듈의 장착장치를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 2 내지 도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 중공사막 모듈의 장착장치의 장착 단계별 상태를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 중공사막 모듈의 장착장치의 장착 상태를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 9는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 중공사막 모듈의 장착장치의 장착 상태를 개략적으로 도시한 도면이다.
이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명에 따른 중공사막 모듈의 장착장치의 일 실시예를 설명한다. 이 과정에서 도면에 도시된 선들의 두께나 구성요소의 크기 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시되어 있을 수 있다.
또한, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. 그러므로, 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 중공사막 모듈의 장착장치를 개략적으로 도시한 도면이고, 도 2 내지 도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 중공사막 모듈의 장착장치의 장착 단계별 상태를 개략적으로 도시한 도면이며, 도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 중공사막 모듈의 장착장치의 장착 상태를 개략적으로 도시한 도면이고, 도 9는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 중공사막 모듈의 장착장치의 장착 상태를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 1 내지 도 9를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 중공사막 모듈의 장착장치는 원수에서 처리수를 분리하는 장치이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 중공사막 모듈의 장착장치는 중공사막 모듈(10)과, 바디부(20)와, 걸림부(60)를 포함한다.
중공사막 모듈(10)은 원수에서 처리수를 분리해낸다. 중공사막 모듈(10)은 원수에 침지될 수 있으며, 후술하는 바디부(20)와 함께 원수에 침지될 수도 있는 등 다양한 변형 실시가 가능하다.
중공사막 모듈(10)은 중공사막부(11)와 헤더부(13)를 포함한다.
중공사막부(11)는 원수에 침지되어 처리수를 내부로 투과시킨다. 이에 따라 중공사막부(11)를 통해 원수를 처리수와 이물질로 분리할 수 있다.
헤더부(13)는 중공사막부(11)에 결합되고, 중공사막부(11) 내부의 처리수를 배출시킨다. 이에 따라 헤더부(13)에는 중공사막부(11) 내부의 처리수가 배출되는 경로를 형성하는 집수관부(14)가 구비되어 집수관부(14)를 통해 처리수가 원활하게 배출되도록 한다. 구체예에서 상기 헤더부(13)는 상기 중공사막부(11)의 말단에 포팅에 의해 결합될 수 있다.
바디부(20)는 하나 이상의 중공사막 모듈(10)을 수용한다. 바디부(20)는 적어도 하나의 중공사막 모듈(10)이 배치될 수 있도록 걸림부(60)를 매개로 중공사막 모듈(10)을 지지할 수 있다.
바디부(20)는 지지부(30)와, 집수부(40)와, 지지고정부(50) 중 적어도 하나를 포함한다.
지지부(30)는 바디부(20)의 뼈대를 이룬다. 지지부(30)는 종횡으로 배열 결합되는 프레임 구조를 통해 원수의 유동을 원활하게 할 수 있다.
지지부(30)는 후술하는 걸림부(60)의 장착부재(61)를 지지할 수 있다.
구체예에서, 지지부(30)는 집수부(40)와 지지고정부(50)를 상호 연결하여 지지 고정시킬 수 있다.
집수부(40)는 분리된 처리수를 배출시키고, 중공사막 모듈(10)의 일측을 고정시킨다. 집수부(40)는 후술하는 걸림부(60)를 통해 바디부(20)에 지지된 중공사막 모듈(10)을 고정시킨다. 구체예에서, 집수부(40)는 중공사막 모듈(10)의 헤더부(13) 일측을 고정시킬 수 있다.
구체예에서, 집수부(40)는 후술하는 걸림부(60)의 장착부재(61)를 지지할 수 있다.
집수부(40)에는 커넥터부(41)가 구비될 수 있다. 커넥터부(41)는 중공사막 모듈(10)의 처리수가 배출되도록 헤더부(13)에 구비된 집수관부(14)와 연결된다.
구체예에서, 집수부(40)에는 제1안착부(43)가 구비될 수 있다.
제1안착부(43)는 집수관부(14)와 커넥터부(41)가 연결될 때, 헤더부(13)의 일측을 지지 고정시킨다. 구체예에서, 제1안착부(43)는 홈 형태로 이루어지고, 헤더부(13)의 일측이 홈 형태의 제1안착부(43)에 삽입됨으로써, 헤더부(13)의 일측이 지지 고정될 수 있다.
또한, 헤더부(13)에는 제1고정부(16)가 구비될 수 있다. 제1고정부(16)는 제1안착부(43)와 결함됨으로써, 헤더부(13)의 일측을 더욱 안정적으로 지지 고정할 수 있다. 구체예에서, 제1안착부(43)와 제1고정부(16)는 각각 홈과 돌기 형태로 이루어져 상호 끼움 결합될 수 있다. 한편, 본 실시예에서는 제1안착부(43)와 제1고정부(16)가 홈과 돌기 형태로 이루어져 상호 끼움 결합되는 경우를 예로 들어 설명하였으나, 본 발명은 이에 한정되는 것은 아니며 다양한 결합 방식이 적용될 수 있다.
구체예에서, 집수부(40)는 지지부(30)에 결합될 수 있으나, 여기에 한정하는 것은 아니고, 집수부(40)는 공지된 다양한 형태의 결합 방식을 통해 지지부(30)에 일체로 형성되기도 하고, 회동 가능하게 형성되기도 하며, 탈부착 가능하게 형성될 수도 있는 등 다양한 변형 실시가 가능하다.
지지고정부(50)는 중공사막 모듈(10)의 타측을 고정시킨다.
지지고정부(50)는 후술하는 걸림부(60)를 통해 바디부(20)에 지지된 중공사막 모듈(10)을 고정시킨다. 지지고정부(50)는 집수부(40)와 마주보도록 지지부(30)에 구비될 수 있다.
구체예에서, 지지고정부(50)는 중공사막 모듈(10)의 헤더부(13) 타측을 고정시킬 수 있다. 또한, 지지고정부(50)는 후술하는 걸림부(60)의 장착부재(61)를 지지할 수 있다.
지지고정부(50)에는 제2안착부(51)가 구비될 수 있다. 제2안착부(51)는 집수관부(14)와 커넥터부(41)가 연결될 때, 헤더부(13)의 타측을 지지 고정시킨다. 구체예에서, 제2안착부(51)는 홈 형태로 이루어져 헤더부(13)의 타측이 삽입됨으로써, 헤더부(13)를 안정되게 지지 고정시킬 수 있다.
또한, 헤더부(13)에는 제2고정부(18)가 구비될 수 있다. 제2고정부(18)는 제2안착부(51)와 결합됨으로써, 헤더부(13)의 타측을 더욱 안정되게 지지 고정할 수 있다. 구체예에서, 제2안착부(51)와 제2고정부(18)는 각각 홈과 돌기 형태로 이루어져 상호 끼움 결합될 수 있다. 한편, 본 실시예에서는 제2안착부(51)와 제2고정부(18)가 홈과 돌기 형태로 이루어져 상호 끼움 결합되는 경우를 예로 들어 설명하였으나, 본 발명은 이에 한정되는 것은 아니며 다양한 결합 방식이 적용될 수 있다.
집수부(40)와 지지고정부(50)가 함께 구비되는 경우, 걸림부(60)와 집수부(40)와 지지고정부(50)를 통해 중공사막 모듈(10)의 헤더부(13)를 최소한 3점 지지하게 되어 중공사막 모듈(10)을 바디부(20)에 안정되게 고정시킬 수 있다.
구체예에서, 지지고정부(50)는 지지부(30)에 결합될 수 있으나, 여기에 한정하는 것은 아니고, 지지고정부(50)는 공지된 다양한 형태의 결합 방식을 통해 지지부(30)에 일체로 형성될 수도 있고, 회동 가능할 수도 있으며, 탈부착 가능할 수도 있는 등 다양한 변형 실시가 가능하다.
걸림부(60)는 중공사막 모듈(10)을 바디부(20)에 걸림 결합되도록 한다. 걸림부(60)는 장착부재(61)와, 결합부재(63)를 포함한다.
장착부재(61)는 바디부(20)에 구비된다. 장착부재(61)는 봉 또는 바 형상으로 길게 이루어져 바디부(20)에 상호 이격되도록 구비될 수 있다. 구체예에서, 장착부재(61)의 길이 방향은 헤더부(13)의 길이 방향과 평행할 수 있다.
또한, 장착부재(61)의 길이 방향은 헤더부(13)의 길이 방향과 경사지게 형성될 수 있다.
장착부재(61)는 복수의 중공사막 모듈(10)이 배치되는 경우, 장착부재(61)는 복수의 중공사막 모듈(10)의 배치 간격에 대응하여 바디부(20)에 구비될 수 있다.
장착부재(61)는 바디부(20)에 일체로 결합되기도 하고, 바디부(20)에 탈부착되기도 하며, 바디부(20)에 힌지 결합 또는 걸림 결합 또는 끼움 결합될 수 있는 것과 같이 장착부재(61)와 바디부(20)는 공지된 다양한 형태의 결합 형태를 통해 상호 결합될 수 있다.
바디부(20)가 지지부(30)와 집수부(40)와 지지고정부(50) 중 적어도 어느 하나를 포함함에 따라 장착부재(61)는 지지부(30)와 집수부(40)와 지지고정부(50) 중 적어도 어느 하나에 결합될 수 있다.
구체예에서, 장착부재(61)는 도 7에 도시된 바와 같이 지지부(30)에 양단부가 결합될 수 있다. 또한, 장착부재(61)는 도 8에 도시된 바와 같이 집수부(40)와 지지고정부(50)에 양단부가 결합될 수 있다. 또한, 장착부재(61)는 도 9에 도시된 바와 같이 지지부(30)와 집수부(40)에 양단부가 결합될 수 있다.
결합부재(63)는 장착부재(61)에 걸림 결합되도록 중공사막 모듈(10)의 헤더부(13)에 구비된다. 결합부재(63)는 고리 형상으로 이루어져 봉 또는 바 형상으로 이루어진 장착부재(61)에 걸림 결합될 수 있다.
구체예에서, 결합부재(63)는 개구부가 형성된 고리 구조를 가질 수 있으며, 이러한 개구부를 통해 탈부착을 더욱 용이하게 할 수 있다. 결합부재(63)는 하나 이상이 형성될 수 있다.
여기서 결합부재(63)의 개수와 형성 위치를 한정하는 것은 아니고, 결합 안정성을 위해 적어도 하나 이상이 헤더부(13)에 형성되어 있으면 충분하다.
구체예에서, 결합부재(63) 2개가 중공사막 모듈(10)의 헤더부(13)에 상호 이격되어 형성될 수 있다. 다른 구체예에서, 결합부재(63)는 2개가 헤더부(13)의 양단부에 구비될 수 있다. 또 다른 구체예에서, 결합부재(63)는 헤더부(13)의 양단부와 헤더부(13)의 중심에 구비될 수 있다.
이하, 본 발명의 일 실시예에 따른 중공사막 모듈의 장착장치를 통해 중공사막 모듈(10)을 바디부(20)에 결합하는 방법에 대하여 설명한다.
먼저 도 3에 도시된 바와 같이 중공사막 모듈(10)에 구비된 결합부재(63)는 장착부재(61)의 하측으로부터 상승시킨다. 여기서, 지지고정부(50)는 지지부(30) 또는 장착부재(61)에서 분리된 상태를 이루도록 한다.
그리고 도 4에 도시된 바와 같이 한 쌍의 결합부재(63) 중 어느 하나를 장착부재(61)에 걸림 결합시킨 다음, 도 5에 도시된 바와 같이 중공사막 모듈(61)을 장착부재(61)의 길이 방향으로 이동시킨다.
다음으로, 도 6에 도시된 바와 같이 한 쌍의 결합부재(63) 중 다른 하나를 장착부재(61)에 걸림 결합시킨 다음, 집수관부(14)를 집수부(40)의 커넥터부(41)에 결합시킨다.
일예로, 지지부(30) 또는 장착부재(61)에 결합된 집수부(40)의 커넥터부(41)에 집수관부(14)를 끼움 결합할 수 있다.
다른 예로, 집수관부(14)가 커넥터부(41)에 끼움 결합되도록 집수부(40)를 지지부(30) 또는 장착부재(61)에 결합시킬 수 있다.
이때, 헤더부(13)의 일측은 집수부(40)에 고정될 수 있다. 구체예에서, 헤더부(13)의 일측은 집수부(40)에 홈 형태로 형성되는 제1안착부(43)에 삽입 고정될 수 있다.
다른 구체예에서, 헤더부(13)에 제1고정부(16)가 구비되는 경우, 제1고정부(16)와 제1안착부(43)는 각각 홈과 돌기 형태로 이루어져 끼움 결합됨으로써, 헤더부(13)의 일측을 집수부(40)에 고정할 수 있다.
마지막으로, 중공사막 모듈(10)이 고정되도록 지지고정부(50)를 지지부(30) 또는 장착부재(61)에 결합시킨다
이때, 바디부(20)가 지지고정부(50)를 포함하는 경우, 헤더부(13)의 타측은 지지고정부(50)에 고정될 수 있다.
구체예에서, 헤더부(13)의 타측은 지지고정부(50)에 홈 형태로 형성되는 제2안착부(51)에 삽입 고정될 수 있다.
또 다른 구체예에서, 지지고정부(50)에 제2고정부(18)가 구비되는 경우, 제2고정부(18)와 제2안착부(51)는 각각 홈과 돌기 형태로 이루어져 끼움 결합됨으로써, 헤더부(13)의 타측을 지지고정부(50)에 고정할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 중공사막 모듈(10)의 하측에는 기체를 공급하는 기체공급부(미도시)가 구비될 수 있다. 기체공급부(미도시)에서 공급되는 기체를 통해 중공사막부(11)에서 이물질을 분리해낼 수 있다.
본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 하여 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 특허청구범위에 의해서 정하여져야 할 것이다.
10: 중공사막 모듈 11: 중공사막부
13: 헤더부 14: 집수관부
16: 제1고정부 18: 제2고정부
20: 바디부 30: 지지부
40: 집수부 41: 커넥터부
43: 제1안착부 50: 지지고정부
51: 제2안착부 60: 걸림부
61: 장착부재 63: 결합부재

Claims (8)

  1. 원수에서 처리수를 분리해내는 중공사막 모듈;
    상기 중공사막 모듈을 수용하는 바디부; 및
    상기 중공사막 모듈을 상기 바디부에 지지시키는 걸림부; 를 포함하고,
    상기 중공사막 모듈은,
    상기 원수에서 상기 처리수를 분리하는 중공사막부; 및
    상기 중공사막부에 결합되고, 상기 중공사막부 내부의 처리수가 배출되는 경로를 형성하는 집수관부가 구비되는 헤더부; 를 포함하고,
    상기 바디부는,
    분리된 상기 처리수가 배출되고, 상기 중공사막 모듈의 일측을 고정시키는 집수부; 를 포함하고,
    상기 걸림부는,
    상기 바디부에 구비되는 장착부재; 및
    상기 장착부재에 걸림 결합되도록 상기 중공사막 모듈에 구비되는 결합부재; 를 포함하고,
    상기 집수부에는,
    상기 헤더부의 일측을 지지 고정시키는 제1안착부; 가 구비되는 것을 특징으로 하는 중공사막 모듈의 장착장치.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서,
    상기 바디부는,
    상기 중공사막 모듈이 수용되는 지지부; 및
    상기 중공사막 모듈의 타측을 고정시키는 지지고정부;
    중 적어도 어느 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 중공사막 모듈의 장착장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 집수부에는,
    상기 처리수가 배출되도록 상기 집수관부와 연결되는 커넥터부; 가 구비되는 것을 특징으로 하는 중공사막 모듈의 장착장치.
  5. 삭제
  6. 제1항에 있어서,
    상기 헤더부에는,
    상기 제1안착부와 결합되는 제1고정부; 가 구비되는 것을 특징으로 하는 중공사막 모듈의 장착장치.
  7. 제3항에 있어서,
    상기 지지고정부에는,
    상기 헤더부의 타측을 지지 고정시키는 제2안착부; 가 구비되는 것을 특징으로 하는 중공사막 모듈의 장착장치.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 헤더부에는,
    상기 제2안착부와 결합되는 제2고정부; 가 구비되는 것을 특징으로 하는 중공사막 모듈의 장착장치.
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