KR101572735B1 - 중공사막 코팅용 지그장치 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 상부 지그와 하부 지그로 이루어져 복수 개의 코팅홀을 형성하는 지그부; 상기 상부 지그에 구비되어 상기 코팅홀들 사이에서 승강하는 격판부재;를 포함하고, 상기 코팅홀에 중공사막이 배치되면 상기 격판부재는 상부로 이동하여 유로를 형성하고, 상기 상부 지그의 일측에 구비된 주입구를 통해 상기 유로로 코팅액이 주입되어 상기 중공사막을 코팅하는 것을 특징으로 하는 중공사막 코팅용 지그장치를 제공한다.
Description
본 발명은 중공사막 코팅용 지그장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 중공사막의 표면에 코팅을 수행하는 중공사막 코팅용 지그장치에 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.
수처리용 분리막은 중공사막 형태일 수 있는데, 중공사막이란 중공환 형상의 형태를 갖는 막으로써 평판형의 막에 비해 모듈 단위체적당 막 면적을 크게 할 수 있는 장점이 있다. 또한, 수처리용 분리막이 중공사막의 구조를 가지면 막의 세정방법으로서 여과 방향과 반대 방향으로 청정한 액체를 투과시켜 퇴적물을 제거하는 역세척이나 모듈 내에 기포를 도입함으로써, 막을 흔들어 퇴적물을 제거하는 에어스크러빙 등의 방법을 효과적으로 이용할 수 있다.
분리막 기술을 이용한 수처리 공정에 사용되는 고분자 소재로는 폴리술폰(Polysulfone), 폴리이서술폰(Polyethersulfone)과 폴리아크릴로나이트릴(Polyacrylonitrile), 폴리에틸렌(Polyethylene), 폴리프로필렌(Polypropylene), 셀룰로스 아세테이트 (Cellulose actate) 등의 비불소계 소재와 폴리비닐덴플루오라이드(Polyvinyldene fluoride, 이하 ‘PVDF’ 이라 함) 등이 있다. 특히, 최근에는 음전하 분위기로 인하여 유기 오염원으로부터 내오염성을 갖는 불소계 고분자 소재가 수처리 분리막 재료로 각광받고 있다.
최근 불소계 수지인 PVDF 중공사막에 대한 연구가 활발히 이루어지고 있으나, 종래의 NIPS 공법으로 제조한 PVDF 중공사막은 기계적 강도가 약하고, TIPS 공법으로 제조한 PVDF 중공사막은 공경 제어가 어려우며, PVDF의 소수성으로 인하여 수투과도가 현저히 떨어지는 문제점이 있었다.
이러한 종래의 문제점을 해결하기 위하여, 한국공개특허 10-2005-0059681(2005.06.21.공개일)호에는 코팅용액을 저장하고 공급하는 공급부, 상기 공급부와 연결되어 중공사막의 표면에 주기적으로 코팅액을 분사하는 코팅부 및 상기 코팅부에 연결되어 분사주기를 제어하는 구동부를 포함하는 중공사막 코팅장치를 개시하고 있다.
도 1에 도시된 바와 같이 종래의 중공사막 코팅장치는 중공사막의 단사를 방지하고자 중공사막을 개별적으로 코팅하였다.
그러나, 이러한 중공사막 코팅장치는 중공사막을 한 개씩 밖에 코팅을 할 수 없기 때문에 생산성이 떨어지는 문제점이 있었다. 또한, 중공사막을 수직으로 공급하는 방식이기 때문에 기존의 방사장치에 설치하기 어렵다는 문제점이 있었다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 그 목적은 유로에 코팅물질을 주입하여 중공사막의 표면을 코팅함으로써 우레탄 및 에폭시 포팅 경계면에서 중공사막들의 단사를 방지하는데 있다.
또한 본 발명은 수평으로 구비된 코팅홀에 코팅물질을 주입하여 중공사막들을 일렬로 정렬함으로써 중공사막 사이사이에 오염물질이 축적되는 것을 방지하는데 있다.
상기한 목적을 달성하기 위한 구체적인 수단으로서 본 발명은, 상부 지그와 하부 지그로 이루어져 복수 개의 코팅홀을 형성하는 지그부; 상기 상부 지그에 구비되어 상기 코팅홀들 사이에서 승강하는 격판부재;를 포함하고, 상기 코팅홀에 중공사막이 배치되면 상기 격판부재는 상부로 이동하여 유로를 형성하고, 상기 상부 지그의 일측에 구비된 주입구를 통해 상기 유로로 코팅액이 주입되어 상기 중공사막을 코팅하는 것을 특징으로 하는 중공사막 코팅용 지그장치를 제공한다.
바람직하게는 상기 중공사막의 코팅두께는 코팅홀(130)의 내경과 중공사막(200)의 외경의 차이의 절반 이하일 수 있다.
바람직하게는 상기 코팅홀은 상기 상부 지그와 하부 지그에 대칭형성될 수 있다.
바람직하게는 상기 상부 지그의 최대 상승높이는 상기 격판부재의 최대 상승높이와 동일할 수 있다.
바람직하게는 상기 코팅홀은 수평으로 구비되어 상기 중공사막이 수평으로 정렬될 수 있다.
바람직하게는 상기 상부 지그의 하부면은 상기 중공사막의 외주면을 따라 라운드지게 형성될 수 있다.
바람직하게는 상기 격판부재의 하단부는 상기 상부지그의 하단부로부터 연장되는 라운드면이 구비될 수 있다.
바람직하게는 상기 라운드면은 상기 격판부재의 내측으로 라운드지게 형성될 수 있다.
더욱 바람직하게는 상기 격판부재와 상기 상부 지그의 이격시간에 따라 상기 중공사막이 코팅되는 길이가 제어될 수 있다.
상기한 바와 같은 본 발명에 의하면 다음과 같은 효과가 있다.
(1) 격판부재가 상부로 이동하여 형성된 유로에 코팅물질을 주입하여 중공사막의 표면을 코팅하므로 우레탄 및 에폭시 포팅 경계면에서 중공사막들의 단사를 방지할 수 있다.
(2) 수평으로 구비된 복수 개의 코팅홀에 코팅물질을 주입하여 중공사막들을 일렬로 정렬하므로 중공사막 사이사이에 오염물질이 축적되는 것을 방지할 수 있다.
(3) 격판부재와 상부 지그의 이격되는 시간에 따라 상기 중공사막이 코팅길이를 조절할 수 있다.
(4) 종래의 방사설비에 설치가능하므로 기존 설비의 활용도가 크기 때문에 투자비용을 감축할 수 있다.
(5) 복수 개의 중공사막을 동시에 코팅하므로 작업시간 및 작업량을 줄일 수 있다.
도 1은 종래의 중공사막 코팅장치를 도시한 단면도이다.
도 2는 본 발명의 중공사막 코팅용 지그장치를 도시한 전체 단면도이다.
도 3은 도 2의 C-C선을 도시한 중공사막 코팅용 지그장치의 결합 전 단면도이다.
도 4는 도 2의 C-C단면을 도시한 중공사막 코팅용 지그장치의 결합 단면도이다.
도 5는 도 2의 C-C단면을 도시한 중공사막 코팅용 지그장치의 결합 후 단면도이다.
도 6은 도 2의 A-A단면을 도시한 중공사막 코팅 전 단면도이다.
도 7은 도 2의 B-B단면을 도시한 중공사막 코팅 후 단면도이다.
도 2는 본 발명의 중공사막 코팅용 지그장치를 도시한 전체 단면도이다.
도 3은 도 2의 C-C선을 도시한 중공사막 코팅용 지그장치의 결합 전 단면도이다.
도 4는 도 2의 C-C단면을 도시한 중공사막 코팅용 지그장치의 결합 단면도이다.
도 5는 도 2의 C-C단면을 도시한 중공사막 코팅용 지그장치의 결합 후 단면도이다.
도 6은 도 2의 A-A단면을 도시한 중공사막 코팅 전 단면도이다.
도 7은 도 2의 B-B단면을 도시한 중공사막 코팅 후 단면도이다.
상술한 본 발명의 목적, 특징 및 장점은 다음의 상세한 설명을 통하여 보다 명확해질 것이다. 이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.
본 발명의 바람직한 실시예에 따른 중공사막 코팅용 지그장치(10)는 도 2 내지 도 5에 도시된 바와 같이 지그부(100), 격판부재(114)를 포함한다.
도 2은 본 발명의 중공사막 코팅용 지그장치를 도시한 전체 단면도이다.
상기 중공사막 코팅용 지그장치(10)는 종래의 방사설비에 설치되어 중공사막(200)을 코팅하는 지그장치이다. 상세히 설명하면, 중공사막 코팅용 지그장치(10)는 도 2에 도시된 바와 같이 일면에 유입구가 구비되어 코팅을 하기 위한 중공사막(200)이 코팅용 지그장치(10)의 내부로 유입되고, 타면에는 구비된 배출구를 통해 코팅막(210)이 형성된 중공사막을 배출한다.
도 3는 도 2의 C-C단면을 도시한 중공사막 코팅용 지그장치의 결합 전 단면도이다.
도 3을 참조하면, 지그부(100)는 코팅틀의 기능을 하는 곳으로 코팅액이 흐를 수 있는 유로를 형성하며, 코팅공정에 따라 결합 및 분해가 쉽도록 상부 지그(110)와 하부 지그(120)로 이루어진다.
상기 지그부(100)는 복수 개의 중공사막(200)을 배치하기 위하여 수평으로 복수 개의 코팅홀(130)을 형성한다. 이러한 코팅홀(130)은 상부 지그(110)와 하부 지그(120)에 반원으로 대칭되게 형성되어 상부 지그(110)와 하부 지그(120)의 면접시 중공사막(200)의 단면과 동일한 원형의 형상으로 형성된다. 즉, 복수 개의 중공사막(200)은 각각의 코팅홀(130)에 안정적으로 배치되어 일렬로 수평하게 정렬된다.
이때, 코팅홀(130)의 내경은 코팅액이 흐를 수 있도록 중공사막(200)의 내경보다 크게 형성함으로써 중공사막(200)의 외주면을 코팅막(210)이 감싸게 된다.
따라서, 중공사막(200)의 코팅두께는 상기 코팅홀(130)의 내경과 중공사막(200)의 외경의 차이의 절반 이하일 수 있다.
여기서 복수 개의 코팅홀(130) 사이에는 상부 지그(110)에 구비되어 승강하는 격판부재(114)가 구비된다. 이러한 격판부재(114)는 상기 지그부(100)에 배치된 중공사막(200)을 코팅하는 코팅액이 흐를 수 있는 유로를 개폐하는 기능을 하는 곳으로, 코팅액이 유로를 벗어나는 것을 방지하기 위하여 측면이 상부지그(110)와 면접한다. 그리고, 유로 폐쇄시에는 하부면이 하부 지그(120)와 면접하여 유로를 차단한다.
도 4는 도 2의 C-C단면을 도시한 중공사막 코팅용 지그장치의 결합 단면도이다.
도 4을 참조하면, 코팅 전 중공사막(200)은 각각의 코팅홀(130)에 배치되고, 상부 지그(110)와 하부 지그(120) 및 격판부재(114)는 서로 면접하여 유로를 차단한다.
이때, 코팅홀(130)은 도 4에 도시된 바와 같이 상부 지그(110)와 하부 지그 (120) 및 격판부재(114)가 면접하여 형성될 수 있다. 상세히 설명하면, 상부 지그(110)의 하부면은 배치되는 중공사막(200)의 외주면을 따라 라운드지게 형성되는 제 1홀(112)이 구비된다. 이때, 격판부재(114)의 하단부는 상기 상부지그의 제 1홀(112)로부터 연장되는 라운드면(115)을 구비된다. 이러한 라운드면(115)은 격판부재(114)의 내측으로 라운드지게 형성된다. 즉, 제1홀(112)과 라운드면(115)을 통해 반원부를 형성하고, 이에 대칭되어 하부 지그(120)에는 반원인 제 2홀(122)이 형성된다.
도 5는 도 4의 C-C단면을 도시한 중공사막 코팅용 지그장치의 결합 후 단면도이다.
도 5에 도시된 바와 같이 상기 중공사막 코팅용 지그장치(10)는 중공사막(200)을 코팅하기 위하여 상기 격판부재(114)는 상부로 이동하여 코팅액이 흐르도록 유로를 개방한다. 이때, 격판부재(114)와 상부 지그(110)는 이격되고, 이격되는 시간에 따라 중공사막(200)이 코팅되는 길이가 제어된다. 즉, 이격 시간이 길어질수록 중공사막(200)에 코팅되는 구간의 길이가 길어진다.
유로가 개방되면 상부 지그(110)의 일측에 구비된 주입구(116)를 통해 유로로 코팅액이 주입된다.
도 6은 도 2의 A-A단면을 도시한 중공사막 코팅 전 단면도이다.
도 6에 도시된 바와 같이 상기 중공사막은 중공환 형상의 형태를 갖는 막으로써 평판형의 막에 비해 모듈 단위체적당 막 면적을 크게 할 수 있다. 또한 중공사막은 여과 방향과 반대 방향으로 청정한 액체를 투과시켜 퇴적물을 제거하는 역세척이나 모듈 내에 기포를 도입함으로써, 막을 흔들어 퇴적물을 제거하는 에어스크러빙 등의 방법에도 이용할 수 있다.
도 7은 도 2의 B-B단면을 도시한 중공사막 코팅후 단면도이다.
중공사막(200)은 코팅액을 통해 표면에 코팅막(210)을 형성함으로써 중공사막의 강도를 높인다. 이에 따라, 우레탄 및 에폭시 포팅 경계면에서 중공사막(200)들의 단사를 방지한다.
여기서, 코팅막(210)의 두께는 코팅홀(130)의 내경과 중공사막(200)의 외경의 차이의 절반 이하로 형성될 수 있다.
또한, 코팅액은 유로를 따라 흐르면서 수평으로 배열된 복수 개의 중공사막(200)을 일체로 코팅함으로써 복수 개의 중공사막(200)을 정렬한다. 이에 따라, 복수 개의 중공사막(200)은 일정패턴으로 정렬되어 중공사막(200)들 사이에 오염물질이 축적되는 것을 방지할 수 있다.
코팅이 끝나면, 상부 지그(110)는 격판부재(114)의 최대 상승높이만큼 동일한 높이로 상승하여, 다시 초기상태로 세팅된다.
이와 같이 본 발명의 중공사막 코팅용 지그장치는 격판부재가 상부로 이동하여 형성된 유로에 코팅물질을 주입하여 중공사막의 표면을 코팅하므로 우레탄 및 에폭시 포팅 경계면에서 중공사막들의 단사를 방지할 수 있으며, 수평으로 구비된 복수 개의 코팅홀에 코팅물질을 주입하여 중공사막들을 일렬로 정렬하므로 중공사막 사이사이에 오염물질이 축적되는 것을 방지할 수 있다. 또한 본 발명의 중공사막 코팅용 지그장치는 격판부재와 상부 지그의 이격되는 시간에 따라 상기 중공사막이 코팅길이를 조절할 수 있다. 더 붙어 종래의 방사설비에 설치가능하므로 기존 설비의 활용도가 크기 때문에 투자비용을 감축할 수 있으며, 복수 개의 중공사막을 동시에 코팅하므로 작업시간 및 작업량을 줄일 수 있는 효과가 있다.
이상에서 설명한 본 발명은 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것은 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능함은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명백할 것이다.
10 :중공사막 코팅용 지그장치 100 : 지그부
110 : 상부지그 112 : 제 1홀
114 : 격판부재 115 : 라운드면
116 : 주입구 120 : 하부지그
122 : 제 2홀 130 : 코팅홀
200 : 중공사막 210 : 코팅막
110 : 상부지그 112 : 제 1홀
114 : 격판부재 115 : 라운드면
116 : 주입구 120 : 하부지그
122 : 제 2홀 130 : 코팅홀
200 : 중공사막 210 : 코팅막
Claims (9)
- 상부 지그와 하부 지그로 이루어져 복수 개의 코팅홀을 형성하는 지그부;
상기 상부 지그에 구비되어 상기 코팅홀들 사이에서 승강하는 격판부재;를 포함하고,
상기 코팅홀에 중공사막이 배치되면 상기 격판부재는 상부로 이동하여 유로를 형성하고, 상기 상부 지그의 일측에 구비된 주입구를 통해 상기 유로로 코팅액이 주입되어 상기 중공사막을 코팅하는 것을 특징으로 하는 중공사막 코팅용 지그장치. - 제 1항에 있어서,
상기 중공사막의 코팅두께는 코팅홀의 내경과 중공사막의 외경의 차이의 절반 이하인 것을 특징으로 하는 중공사막 코팅용 지그장치. - 제 1항에 있어서,
상기 코팅홀은 상기 상부 지그와 하부 지그에 대칭형성되는 것을 특징으로 하는 중공사막 코팅용 지그장치. - 제 1항에 있어서,
상기 상부 지그의 최대 상승높이는 상기 격판부재의 최대 상승높이와 동일한 것을 특징으로 하는 중공사막 코팅용 지그장치. - 제 1항에 있어서,
상기 코팅홀은 수평으로 구비되어 상기 중공사막이 수평으로 정렬되는 것을 특징으로 하는 중공사막 코팅용 지그장치. - 제 1항에 있어서,
상기 상부 지그의 하부면은 상기 중공사막의 외주면을 따라 라운드지게 형성되는 것을 특징으로 하는 중공사막 코팅용 지그장치. - 제 6항에 있어서,
상기 격판부재의 하단부는 상기 상부지그의 하단부로부터 연장되는 라운드면이 구비된 것을 특징으로 하는 중공사막 코팅용 지그장치. - 제 7항에 있어서,
상기 라운드면은 상기 격판부재의 내측으로 라운드지게 형성되는 것을 특징으로 하는 중공사막 코팅용 지그장치. - 제 1항에 있어서,
상기 격판부재와 상기 상부 지그의 이격시간에 따라 상기 중공사막이 코팅되는 길이가 제어되는 것을 특징으로 하는 중공사막 코팅용 지그장치.
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Patent Citations (1)
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