KR101688378B1 - 중공사막 모듈 및 이를 이용한 여과장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 중공사막 다발; 상기 중공사막 다발의 일측이 포팅(potting)되는 제1포팅면 및 상기 제1포팅면에 포팅되어 있는 중공사막 다발의 일측과 유체 연통되는 제1집수부를 포함하는 제1헤더; 상기 중공사막 다발의 타측이 포팅되는 제2포팅면 및 상기 제2포팅면에 포팅되어 있는 중공사막 다발의 타측과 유체 연통되는 제2집수부를 포함하는 제2헤더; 상기 제1헤더에서 상기 제1포팅면이 형성된 면에 대해 반대되는 면에 형성되고, 침지조에 지지되는 제1지지부재; 및 상기 제2헤더에서 상기 제2포팅면이 형성된 면에 대해 반대되는 면에 형성되고, 침지조에 지지되는 제2지지부재를 포함하는 중공사막 모듈 및 이를 이용한 여과장치에 관한 것으로,
본 발명에 따르면 동일한 크기의 설치공간에 더 많은 개수의 중공사막 모듈이 설치될 수 있도록 구현함으로써 중공사막 모듈의 집적도를 향상시킬 수 있고, 수처리 공정에 걸리는 시간을 단축시킬 수 있다.

Description

중공사막 모듈 및 이를 이용한 여과장치{Hollow Fiber Membrane Module and Filtering Apparatus using the same}

본 발명은 수처리에 이용될 수 있는 중공사막 모듈 및 이를 이용한 여과장치에 관한 것이다.

유체로부터 오염물질을 제거하여 정수하는 수처리 방법으로는 가열이나 상변화를 이용하는 방법과 분리막을 이용하는 방법 등이 있다.

분리막을 이용하는 방법은 분리막의 세공 크기에 따라 원하는 수질을 안정적으로 얻을 수 있으므로, 가열이나 상변화를 이용하는 방법에 비해 공정의 신뢰도를 높일 수 있는 장점이 있다. 또한, 분리막을 이용하는 방법은 가열 등의 조작이 필요 없기 때문에, 미생물 등을 이용하는 분리 공정에서 미생물이 열에 의해 영향을 받는 것을 방지할 수 있다.

분리막을 이용한 분리 방법 중 하나로는 중공사 형태의 막을 다발로 형성한 중공사막 모듈을 이용하는 방법이 있다. 전통적으로 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 응용 범위가 확대되고 있다.

이러한 중공사막 모듈의 하나로 침지조에 있는 처리할 유체에 중공사막 모듈이 직접 침지된 상태로 수처리를 수행하는 침지형 중공사막 모듈이 있다. 침지형 중공사막 모듈은 침지조에 있는 처리할 유체에 침지된 상태에서 중공사막 내부에 음압(Negative Pressure)이 가해짐에 따라 중공사 내부로 유체만을 선택적으로 투과시킴으로써 불순물 또는 슬러지 등의 고형 성분을 비롯한 오염 물질을 분리하는 수처리를 수행할 수 있다.

상술한 바와 같은 침지형 중공사막 모듈은 여러 개가 프레임 구조 내부에 차례로 장착되어 카세트 형태로 만들어진 후, 이러한 카세트 형태로 침지조에 있는 처리할 유체에 침지되어 수처리를 수행한다. 즉, 상기 프레임 구조는 내부에 여러 개의 중공사막 모듈들을 수용함과 동시에 카세트 형태의 외형을 이루게 된다.

여기서, 수처리 공정에 걸리는 시간은 중공사막 모듈이 설치되는 개수에 비례하는데, 동일한 크기의 공간에 많은 개수의 중공사막 모듈이 설치될수록 수처리 공정에 걸리는 시간을 줄일 수 있다. 그러나, 상술한 바와 같은 침지형 중공사막 모듈은 프레임 구조로 인해 중공사막 모듈의 집적도를 향상시키는데 한계가 있고, 수처리 공정에 걸리는 시간을 단축시키는데 한계가 있는 문제가 있다.

본 발명은 상술한 바와 같은 문제를 해결하기 위해 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 중공사막 모듈의 집적도를 향상시킬 수 있고, 수처리 공정에 걸리는 시간을 단축시킬 수 있는 중공사막 모듈 및 이를 이용한 여과장치를 제공하는 것이다.

상술한 바와 같은 목적을 달성하기 위해서, 본 발명은 하기와 같은 구성을 포함할 수 있다.

본 발명에 따른 중공사막 모듈은 중공사막 다발; 상기 중공사막 다발의 일측이 포팅(potting)되는 제1포팅면 및 상기 제1포팅면에 포팅되어 있는 중공사막 다발의 일측과 유체 연통되는 제1집수부를 포함하는 제1헤더; 상기 중공사막 다발의 타측이 포팅되는 제2포팅면 및 상기 제2포팅면에 포팅되어 있는 중공사막 다발의 타측과 유체 연통되는 제2집수부를 포함하는 제2헤더; 상기 제1헤더에서 상기 제1포팅면이 형성된 면에 대해 반대되는 면에 형성되고, 침지조에 지지되는 제1지지부재; 및 상기 제2헤더에서 상기 제2포팅면이 형성된 면에 대해 반대되는 면에 형성되고, 침지조에 지지되는 제2지지부재를 포함할 수 있다.

본 발명에 따른 여과장치는 제1집수부 내의 여과수를 배출하기 위한 제1포트를 포함하는 제1헤더, 제2집수부 내의 여과수를 배출하기 위한 제2포트를 포함하는 제2헤더, 및 일측이 상기 제1집수부와 유체 연통되게 상기 제1헤더의 제1포팅면에 포팅되고 타측이 상기 제2집수부와 유체 연통되게 상기 제2헤더의 제2포팅면에 포팅되는 중공사막 다발을 포함하고, 상기 중공사막 다발의 길이방향에 대해 수직한 방향으로 서로 인접하게 설치되는 복수개의 중공사막 모듈; 및 상기 제1포트들로부터 배출되는 여과수의 이동 경로를 제공할 수 있도록 상기 제1포트들이 각각 삽입되고, 상기 제2포트들로부터 배출되는 여과수의 이동 경로를 제공할 수 있도록 상기 제2포트들이 각각 삽입되는 복수개의 단위파이프를 포함하되, 상기 제1헤더들은 각각 상기 제1포팅면이 형성된 면에 대해 반대되는 면에 형성되고 침지조에 지지되는 제1지지부재를 포함하고, 상기 제2헤더들은 각각 상기 제2포팅면이 형성된 면에 대해 반대되는 면에 형성되고 침지조에 지지되는 제2지지부재를 포함할 수 있다.

본 발명에 따르면, 다음과 같은 효과를 얻을 수 있다.

본 발명은 동일한 크기의 설치공간에 더 많은 개수의 중공사막 모듈이 설치될 수 있도록 구현함으로써 중공사막 모듈의 집적도를 향상시킬 수 있고, 수처리 공정에 걸리는 시간을 단축시킬 수 있는 효과를 이룰 수 있다.

도 1 및 도 2는 본 발명에 따른 중공사막 모듈의 사시도
도 3은 본 발명에 따른 중공사막 모듈이 침지조에 설치된 상태를 나타낸 개략적인 측면도
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 중공사막 모듈을 이용한 여과장치의 개략적인 사시도
도 5는 도 4의 변형된 실시예에 따른 중공사막 모듈을 이용한 여과장치의 개략적인 사시도
도 6은 도 5의 변형된 실시예에 따른 중공사막 모듈을 이용한 여과장치의 개략적인 사시도
도 7은 도 5의 변형된 다른 실시예에 따른 중공사막 모듈을 이용한 여과장치의 개략적인 사시도
도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 중공사막 모듈을 이용한 여과장치의 개략적인 사시도
도 9는 도 8의 변형된 실시예에 따른 중공사막 모듈을 이용한 여과장치의 개략적인 사시도
도 10은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 중공사막 모듈을 이용한 여과장치의 개략적인 사시도
도 11은 본 발명에 따른 여과장치에서 제1헤더와 단위파이프의 결합관계를 개략적으로 나타낸 부분 사시도
도 12는 본 발명에 따른 여과장치에 제2헤더와 단위파이프의 결합관계를 개략적으로 나타낸 부분 사시도

이하에서는 본 발명에 따른 중공사막 모듈의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도 1 및 도 2는 본 발명에 따른 중공사막 모듈의 사시도이고, 도 3은 본 발명에 따른 중공사막 모듈이 침지조에 설치된 상태를 나타낸 개략적인 측면도이다.

도 1 및 도 2를 참고하면, 본 발명에 따른 중공사막 모듈(1)은 중공사막 다발(2), 제1헤더(3), 및 제2헤더(4)를 포함한다.

상기 중공사막 다발(2)은 유체를 선택적으로 투과시키기 위한 중공사막(21)들을 다발 형태로 형성한 것으로, 상기 제1헤더(3) 및 상기 제2헤더(4) 사이에 위치된다. 상기 중공사막 다발(2)은 일측이 상기 제1헤더(3)에 결합되고, 타측이 상기 제2헤더(4)에 결합된다.

상기 제1헤더(3)는 상기 중공사막 다발(2)의 일측이 결합되고, 내측에 상기 중공사막(21)들을 투과한 여과수가 1차적으로 모여지는 제1집수부(미도시)를 포함한다. 상기 제1헤더(3)는 전체적으로 수직방향(Z축 방향)으로 길게 연장되는 직방체 형태로 형성될 수 있으나, 이에 한정되지 않고 다른 형태로 형성될 수도 있다. 상기 제1헤더(3)는 제1포팅면(31) 및 제1지지부재(32)를 포함할 수 있다.

상기 제1포팅면(31)에는 상기 중공사막 다발(2)의 일측이 상기 제1집수부와 유체 연통되게 포팅(potting)된다. 상기 중공사막 다발(2)들은 접착부(미도시)에 의해 상기 제1포팅면(31)에 포팅될 수 있고, 접착부로 폴리 우레탄 등이 이용될 수 있다. 상기 중공사막(21)들 내부로 투과된 유체는 상기 제1포팅면(31)에 포팅되어 있는 중공사막(21)들의 개방된 말단들을 통해 상기 제1집수부로 이동될 수 있다.

도 1 내지 도 3을 참고하면, 상기 제1지지부재(32)는 처리할 유체가 있는 침지조(A)에 지지된다. 상기 제1지지부재(32)는 상기 제1헤더(3)에서 상기 제1포팅면(31)이 형성된 면(31a)에 대해 반대되는 면(31b)에 형성될 수 있다.

상기 제1지지부재(32)는 상기 제1포팅면(31)이 형성된 면(31a)에 대해 반대되는 면(31b)에서 돌출되게 형성될 수 있다. 상기 제1지지부재(32)는 전체적으로 직방체 형태로 형성될 수 있으나, 이에 한정되지 않고 침지조(A)에 지지될 수 있는 형태이면 원반형태 등 다른 형태로 형성될 수도 있다.

도 1 내지 도 3을 참고하면, 상기 제2헤더(4)는 상기 중공사막 다발(2)의 타측이 결합되고, 내측에 상기 중공사막(21)들을 투과한 여과수가 1차적으로 모여지는 제2집수부(미도시)를 포함한다. 상기 제2헤더(4)는 전체적으로 수직방향(Z축 방향)으로 길게 연장되는 직방체 형태로 형성될 수 있으나, 이에 한정되지 않고 다른 형태로 형성될 수도 있다. 상기 제2헤더(4)는 제2포팅면(41) 및 제2지지부재(42)를 포함할 수 있다.

상기 제2포팅면(41)에는 상기 중공사막 다발(2)의 타측이 상기 제2집수부와 유체 연통되게 포팅(potting)된다. 상기 중공사막 다발(2)은 접착부(미도시)에 의해 상기 제2포팅면(41)에 포팅될 수 있고, 접착부로 폴리 우레탄 등이 이용될 수 있다. 상기 중공사막(21)들 내부로 투과된 유체는 상기 제2포팅면(41)에 포팅되어 있는 중공사막(21)들의 개방된 말단들을 통해 상기 제2집수부로 이동될 수 있다. 상기 중공사막 다발(2)은 일측이 상기 제1집수부와 유체 연통되게 상기 제1헤더(3)의 제1포팅면(31)에 포팅되고, 타측이 상기 제2집수부와 유체 연통되게 상기 제2헤더(4)의 제2포팅면(41)에 포팅될 수 있다.

상기 제2지지부재(42)는 처리할 유체가 있는 침지조(A)에 지지된다. 상기 제2지지부재(42)는 상기 제2헤더(4)에서 상기 제2포팅면(41)이 형성된 면(41a)에 대해 반대되는 면(41b)에 형성될 수 있다.

상기 제2지지부재(42)는 상기 제2포팅면(41)이 형성된 면(41a)에 대해 반대되는 면(41b)에서 돌출되게 형성될 수 있다. 상기 제2지지부재(42)는 전체적으로 직방체 형태로 형성될 수 있으나, 이에 한정되지 않고 침지조(A)에 지지될 수 있는 형태이면 원반형태 등 다른 형태로 형성될 수도 있다.

상기 제2지지부재(42) 및 상기 제1지지부재(32)를 포함하는 본 발명에 따른 중공사막 모듈(1)은, 상술한 종래 기술에 따른 중공사막 모듈에서 사용되던 프레임 구조 없이 침지조에 직접 설치될 수 있다. 이에 따라, 프레임 구조가 차지하던 공간을 없앨 수 있으므로, 본 발명에 따른 중공사막 모듈(1)은 종래 기술에 따른 중공사막 모듈과 대비할 때 동일한 크기의 공간에 더 많은 개수가 설치될 수 있다. 따라서, 침지조(A)에 설치되는 중공사막 모듈(1)들의 집적도를 향상시킬 수 있고, 이로 인해 수처리 공정에 걸리는 시간을 단축시킬 수 있다.

여기서, 상술한 종래 기술에 따른 중공사막 모듈에서 사용되는 프레임 구조는 복수개의 중공사막 모듈들을 일체화시킴으로써, 한번의 설치작업으로 복수개의 중공사막 모듈들을 침지조에 설치할 수 있도록 하는 기능을 가진다. 이러한 기능을 프레임 구조 없이 구현할 수 있도록, 본 발명의 일실시예에 따른 중공사막 모듈(1)은 다음과 같은 구성을 더 포함할 수 있다.

도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 중공사막 모듈을 이용한 여과장치의 개략적인 사시도이다.

도 4를 참고하면, 상기 제1헤더(3)는 제1삽입부재(33) 및 제1삽입홈(34)을 더 포함할 수 있다.

상기 제1삽입부재(33)는 상기 제1헤더(3)의 일면(31c)에 형성될 수 있다. 상기 제1삽입부재(33)가 형성된 일면(31c)은 상기 제1포팅면(31)이 형성된 면(31a)에 대해 수직한 면일 수 있다. 상기 제1삽입부재(33)는 상기 중공사막 다발(2)의 길이방향(X축 방향, 이하 '제1방향'이라 한다)으로 형성될 수 있다. 도 4에 도시된 바와 같이 상기 중공사막 모듈(1)이 상기 제1방향(X축 방향)에 대해 수직한 방향(Y축 방향, 이하 '제2방향'이라 한다)으로 서로 인접하게 복수개가 설치되는 경우, 상기 제1삽입부재(33)는 일측에 인접하게 위치되는 다른 제1헤더(3)의 제1삽입홈(34)에 삽입될 수 있도록 상기 일면(31c)에서 돌출되게 형성될 수 있다.

상기 제1삽입홈(34)은 상기 제1삽입부재(33)가 형성된 일면(31c)에 대해 반대되는 타면(31d)에 형성될 수 있다. 상기 제1삽입홈(34)은 상기 제1방향(X축 방향)으로 형성될 수 있다. 도 4에 도시된 바와 같이 상기 중공사막 모듈(1)이 상기 제2방향(Y축 방향)으로 서로 인접하게 복수개가 설치되는 경우, 상기 제1삽입홈(34)에는 타측에 인접하게 위치되는 다른 제1헤더(3)의 제1삽입부재(33)가 삽입될 수 있도록 상기 타면(31d)에서 일정 깊이 함몰되어 형성될 수 있다. 상기 제1삽입홈(34)은 상기 제1삽입부재(33)가 삽입될 수 있도록 상기 제1삽입부재(33)와 대략 일치하는 크기 및 형태로 형성될 수 있다.

상기 제2헤더(4)는 제2삽입부재(43) 및 제2삽입홈(44)을 더 포함할 수 있다.

상기 제2삽입부재(43)는 상기 제2헤더(4)의 일면(41c)에 형성될 수 있다. 상기 제2삽입부재(43)가 형성된 일면(41c)은 상기 제2포팅면(41, 도 2에 도시됨, 이하 같음)이 형성된 면(41a)에 대해 수직한 면일 수 있다. 상기 제1삽입부재(33)는 상기 제1방향(X축 방향)으로 형성될 수 있다. 도 4에 도시된 바와 같이 상기 중공사막 모듈(1)이 상기 제2방향(Y축 방향)으로 서로 인접하게 복수개가 설치되는 경우, 상기 제2삽입부재(43)는 일측에 인접하게 위치되는 다른 제1헤더(4)의 제2삽입홈(44)에 삽입될 수 있도록 상기 일면(41c)에서 돌출되게 형성될 수 있다.

상기 제2삽입홈(44)은 상기 제2삽입부재(43)가 형성된 일면(41c)에 대해 반대되는 타면(41d)에 형성될 수 있다. 상기 제2삽입홈(44)은 상기 제1방향(X축 방향)으로 형성될 수 있다. 도 4에 도시된 바와 같이 상기 중공사막 모듈(1)이 상기 제2방향(Y축 방향)으로 서로 인접하게 복수개가 설치되는 경우, 상기 제2삽입홈(44)에는 타측에 인접하게 위치되는 다른 제2헤더(4)의 제2삽입부재(43)가 삽입될 수 있도록 상기 타면(41d)에서 일정 깊이 함몰되어 형성될 수 있다. 상기 제2삽입홈(44)은 상기 제2삽입부재(43)가 삽입될 수 있도록 상기 제2삽입부재(43)와 대략 일치하는 크기 및 형태로 형성될 수 있다.

상기 제1삽입부재(33), 상기 제1삽입홈(34), 상기 제2삽입부재(43), 및 상기 제2삽입홈(44)을 포함하는 본 발명에 따른 중공사막 모듈(1)은 다음과 같은 작용효과를 가질 수 있다.

첫째, 상기 제1삽입부재(33), 상기 제1삽입홈(34), 상기 제2삽입부재(43), 및 상기 제2삽입홈(44)을 이용하여 복수개의 중공사막 모듈(1)들을 일체화시킬 수 있으므로, 종래 기술에 따른 중공사막 모듈에서 사용되는 프레임 구조 없이도 한번의 설치작업으로 복수개의 중공사막 모듈(1)들을 침지조(A)에 설치할 수 있다.

둘째, 상기 중공사막 모듈(1)들을 결합시키는 과정에서, 상기 제1헤더(3)가 상기 제1삽입부재(33) 및 상기 제1삽입홈(34)에 의해 안내될 수 있고, 상기 제2헤더(4)가 상기 제2삽입부재(43) 및 상기 제2삽입홈(44)에 의해 안내될 수 있으므로, 상기 중공사막 모듈(1)들을 용이하게 결합시킬 수 있다.

셋째, 상기 중공사막 모듈(1)들 중에서 수리 또는 교체가 필요한 중공사막 모듈(1)을 인출하는 과정에서, 상기 제1헤더(3)가 상기 제1삽입부재(33) 및 상기 제1삽입홈(34)에 의해 안내될 수 있고, 상기 제2헤더(4)가 상기 제2삽입부재(43) 및 상기 제2삽입홈(44)에 의해 안내될 수 있으므로, 수리 또는 교체가 필요한 중공사막 모듈(1)을 용이하게 인출할 수 있다.

상기 제1삽입부재(33)는 전체적으로 사각판형으로 형성될 수 있으나, 이에 한정되지 않으며 상기 제1헤더(3)들을 서로 결합시킬 수 있고 상기 제1헤더(3)들의 결합 및 인출을 안내할 수 있는 형태이면 원반형태 등 다른 형태로 형성될 수도 있다. 상기 제1삽입홈(34)은 상기 제1삽입부재(33)가 삽입될 수 있도록 상기 제1삽입부재(33)와 상보적인 형태로 형성될 수 있다.

상기 제2삽입부재(43)는 전체적으로 사각판형으로 형성될 수 있으나, 이에 한정되지 않으며 상기 제2헤더(4)들을 서로 결합시킬 수 있고 상기 제2헤더(4)들의 결합 및 인출을 안내할 수 있는 형태이면 원반형태 등 다른 형태로 형성될 수도 있다. 상기 제2삽입홈(44)은 상기 제2삽입부재(43)가 삽입될 수 있도록 상기 제2삽입부재(43)와 상보적인 형태로 형성될 수 있다.

여기서, 침지조에는 중공사막 모듈(1)들이 복수개 설치될 수 있고, 수처리가 진행되는 동안 중공사막(21)들의 표면에 붙게 되는 이물질을 제거하기 위한 산기관(미도시)이 중공사막 모듈(1)들 아래에 위치되게 설치될 수 있다. 산기관은 상기 중공사막 모듈(1)들 쪽으로 공기를 분출하여 공기 방울이 솟아오르도록 함으로써 중공사막(21)들의 표면에 붙어 있는 이물질을 제거할 수 있다. 이를 산기 공정이라 하며, 산기 공정이 진행되는 동안 산기관으로부터 공기가 강하게 분출되기 때문에, 상기 중공사막 모듈(1)들이 격렬하게 진동하게 되고, 이러한 진동으로 말미암아 상기 중공사막 모듈(1)들이 서로 부딪침으로써 파손될 위험이 있다. 이러한 파손 위험을 줄이기 위해 본 발명의 변형된 실시예에 따른 중공사막 모듈(1)은 다음과 같은 구성을 더 포함할 수 있다.

도 5는 도 4의 변형된 실시예에 따른 중공사막 모듈을 이용한 여과장치의 개략적인 사시도이다.

도 5를 참고하면, 상기 제1헤더(3)는 제1걸림부재(331) 및 제1걸림홈(341)을 더 포함할 수 있다.

상기 제1걸림부재(331)는 상기 제1삽입부재(33)의 일단에 형성될 수 있다. 도 5에 도시된 바와 같이 상기 중공사막 모듈(1)이 상기 제2방향(Y축 방향)으로 서로 인접하게 복수개가 설치되는 경우, 상기 제1걸림부재(331)는 일측에 인접하게 위치되는 다른 제1헤더(3)의 제1걸림홈(341)에 삽입될 수 있도록 상기 제1삽입부재(33)의 일단에서 돌출되게 형성될 수 있다.

상기 제1걸림부재(331)는 일측에 인접하게 위치되는 다른 제1헤더(3)의 제1걸림홈(341)에 삽입됨으로써, 산기 공정시 산기관으로부터 강하게 분출되는 공기에 의해 상기 제1헤더(3)가 이동되는 것을 제한할 수 있다. 상기 제1걸림부재(331)는 상기 제1삽입부재(33) 보다 큰 크기로 형성될 수 있다. 상기 제1걸림부재(331)는 도 5에 도시된 바와 같이 전체적으로 원통형태로 형성될 수 있으나, 이에 한정되지 않으며 산기 공정시 상기 제1헤더(3)가 이동되는 것을 제한할 수 있는 형태이면 직방체 형태 등 다른 형태로 형성될 수도 있다.

상기 제1걸림홈(341)은 상기 제1삽입홈(34)의 일단에 형성될 수 있다. 도 5 에 도시된 바와 같이 상기 중공사막 모듈(1)이 상기 제2방향(Y축 방향)으로 서로 인접하게 복수개가 설치되는 경우, 상기 제1걸림홈(341)에는 타측에 인접하게 위치되는 다른 제1헤더(3)의 제1걸림부재(331)가 삽입될 수 있도록 상기 제1삽입홈(34)의 일단에서 일정 깊이 함몰되어 형성될 수 있다. 상기 제1걸림홈(341)은 상기 제1걸림부재(331)가 삽입될 수 있도록 상기 제1걸림부재(331)와 대략 일치하는 크기 및 형태로 형성될 수 있다.

도 5를 참고하면, 상기 제2헤더(4)는 제2걸림부재(431) 및 제2걸림홈(441)을 더 포함할 수 있다.

상기 제2걸림부재(431)는 상기 제2삽입부재(43)의 일단에 형성될 수 있다. 도 5에 도시된 바와 같이 상기 중공사막 모듈(1)이 상기 제2방향(Y축 방향)으로 서로 인접하게 복수개가 설치되는 경우, 상기 제2걸림부재(431)는 일측에 인접하게 위치되는 다른 제2헤더(4)의 제2걸림홈(441)에 삽입될 수 있도록 상기 제2삽입부재(43)의 일단에서 돌출되게 형성될 수 있다.

상기 제2걸림부재(431)는 일측에 인접하게 위치되는 다른 제2헤더(4)의 제2걸림홈(441)에 삽입됨으로써, 산기 공정시 산기관으로부터 강하게 분출되는 공기에 의해 상기 제2헤더(4)가 이동되는 것을 제한할 수 있다. 상기 제2걸림부재(431)는 상기 제2삽입부재(43) 보다 큰 크기로 형성될 수 있다. 상기 제2걸림부재(431)는 도 5에 도시된 바와 같이 전체적으로 원통형태로 형성될 수 있으나, 이에 한정되지 않으며 산기 공정시 상기 제2헤더(4)가 이동되는 것을 제한할 수 있는 형태이면 직방체 형태 등 다른 형태로 형성될 수도 있다.

상기 제2걸림홈(441)은 상기 제2삽입홈(44)의 일단에 형성될 수 있다. 도 5 에 도시된 바와 같이 상기 중공사막 모듈(1)이 상기 제2방향(Y축 방향)으로 서로 인접하게 복수개가 설치되는 경우, 상기 제2걸림홈(441)에는 타측에 인접하게 위치되는 다른 제2헤더(4)의 제2걸림부재(431)가 삽입될 수 있도록 상기 제2삽입홈(44)의 일단에서 일정 깊이 함몰되어 형성될 수 있다. 상기 제2걸림홈(441)은 상기 제2걸림부재(431)가 삽입될 수 있도록 상기 제2걸림부재(431)와 대략 일치하는 크기 및 형태로 형성될 수 있다.

상기 제1걸림부재(331), 상기 제1걸림홈(341), 상기 제2걸림부재(431), 및 상기 제2걸림홈(441)으로 인해, 본 발명에 따른 중공사막 모듈(1)은 다음과 같은 작용효과를 가질 수 있다.

첫째, 상기 제1걸림부재(331), 상기 제1걸림홈(341), 상기 제2걸림부재(431), 및 상기 제2걸림홈(441)을 이용하여 복수개의 중공사막 모듈(1)들을 서로 견고하게 결합시킬 수 있으므로, 종래 기술에 따른 중공사막 모듈에서 사용되는 프레임 구조 없이도 한번의 설치작업으로 복수개의 중공사막 모듈(1)들을 침지조에 설치할 수 있을 뿐만 아니라, 산기 공정에 의해 파손될 위험을 줄일 수 있다.

둘째, 상기 중공사막 모듈(1)들을 결합시키는 과정에서, 상기 제1헤더(3)가 상기 제1삽입부재(33) 및 상기 제1삽입홈(34)에 의해 안내될 뿐만 아니라 상기 제1걸림부재(331) 및 상기 제1걸림홈(341)에 의해서도 안내될 수 있고, 상기 제2헤더(4)가 상기 제2삽입부재(43) 및 상기 제2삽입홈(44)에 의해 안내될 뿐만 아니라 상기 제2걸림부재(431) 및 상기 제2걸림홈(441)에 의해서도 안내될 수 있으므로, 상기 중공사막 모듈(1)들을 더 용이하게 결합시킬 수 있다.

셋째, 상기 중공사막 모듈(1)들 중에서 수리 또는 교체가 필요한 중공사막 모듈(1)을 인출하는 과정에서, 상기 제1헤더(3)가 상기 제1삽입부재(33) 및 상기 제1삽입홈(34)에 의해 안내될 뿐만 아니라 상기 제1걸림부재(331) 및 상기 제1걸림홈(341)에 의해서도 안내될 수 있고, 상기 제2헤더(4)가 상기 제2삽입부재(43) 및 상기 제2삽입홈(44)에 의해 안내될 뿐만 아니라 상기 제2걸림부재(431) 및 상기 제2걸림홈(441)에 의해서도 안내될 수 있으므로, 수리 또는 교체가 필요한 중공사막 모듈(1)을 더 용이하게 인출할 수 있다.

여기서, 상술한 바와 같이 산기 공정에 의해 중공사막 모듈이 파손될 위험을 줄일 수 있더라도, 여전히 중공사막 모듈이 손상 내지 파손되는 경우가 발생할 수 있다. 이러한 경우 특정 중공사막 모듈(1)의 교체 또는 수리가 필요하게 되는데, 종래 기술에 따른 중공사막 모듈은 교체 또는 수리가 필요한 중공사막 모듈을 인출하기 위해 해당 중공사막 모듈이 설치된 프레임 구조 전체를 침지조로부터 인출해야 하고, 프레임 구조로부터 해당 중공사막 모듈을 인출하고 수리된 중공사막 모듈 또는 교체용 중공사막 모듈을 프레임 구조로 인입시킨 후에 프레임 구조를 다시 침지조에 설치해야 한다. 이러한 인출 및 설치 작업을 용이하게 할 수 있도록, 본 발명의 변형된 실시예에 따른 중공사막 모듈은 다음과 같은 구성을 포함할 수 있다.

도 6은 도 5의 변형된 실시예에 따른 중공사막 모듈을 이용한 여과장치의 개략적인 사시도이다.

도 6을 참고하면, 상기 제1삽입부재(33), 상기 제1삽입홈(34), 상기 제1걸림부재(331), 및 상기 제1걸림홈(341)은 침지조에 중공사막 모듈(1)을 설치하는 방향 및 침지로부터 중공사막 모듈(1)은 인출하는 방향과 동일한 방향으로 형성될 수 있다. 도 6에 도시된 바와 같이 상기 중공사막 모듈(1)이 상기 제1헤더(3)의 길이방향(Z축 방향)으로 설치되거나 인출되는 경우, 상기 제1삽입부재(33), 상기 제1삽입홈(34), 상기 제1걸림부재(331), 및 상기 제1걸림홈(341)은 상기 제1헤더(3)의 길이방향(Z축 방향)으로 형성될 수 있다.

도 6을 참고하면, 상기 제2삽입부재(43), 상기 제2삽입홈(44), 상기 제2걸림부재(431), 및 상기 제2걸림홈(441)은 침지조에 중공사막 모듈(1)을 설치하는 방향 및 침지로부터 중공사막 모듈(1)은 인출하는 방향과 동일한 방향으로 형성될 수 있다. 도 6에 도시된 바와 같이 상기 중공사막 모듈(1)이 상기 제2헤더(4)의 길이방향(Z축 방향)으로 설치되거나 인출되는 경우, 상기 제2삽입부재(43), 상기 제2삽입홈(44), 상기 제2걸림부재(431), 및 상기 제2걸림홈(441)은 상기 제2헤더(4)의 길이방향(Z축방향)으로 형성될 수 있다. 상기 제1헤더(3)의 길이방향(Z축 방향)과 상기 제2헤더(4)의 길이방향(Z축 방향)은 동일한 방향일 수 있다.

이에 따라, 침지조에 설치되어 있는 복수개의 중공사막 모듈(1)들 중에서, 수리 또는 교체가 필요한 특정 중공사막 모듈(1)을 침지조로부터 개별적으로 인출할 수 있고, 수리용 또는 교체용 중공사막 모듈(1)을 침지조에 개별적으로 설치하는 것이 가능하다. 뿐만 아니라, 중공사막 모듈(1)을 인출하거나 설치할 때, 상기 제1헤더(3)가 상기 제1삽입부재(33), 상기 제1삽입홈(34), 상기 제1걸림부재(331), 및 상기 제1걸림홈(341)에 의해 안내되고, 상기 제2헤더(4)가 상기 제2삽입부재(43), 상기 제2삽입홈(44), 상기 제2걸림부재(431), 및 상기 제2걸림홈(441)에 의해 안내되므로, 상기 중공사막 모듈(1)을 용이하게 인출하거나 설치할 수 있다.

여기서, 하나의 중공사막 모듈(1)을 이루는 제1헤더(3) 및 제2헤더(4)에는 상기 제1삽입부재(33) 및 상기 제2삽입부재(43)가 동일한 방향을 향하는 일면(31c, 41c)들에 각각 형성될 수 있고, 상기 제1삽입홈(34) 및 상기 제2삽입홈(44)이 동일한 방향을 향하는 타면(31d, 41d)들에 각각 형성될 수 있다. 그러나, 이러한 경우에는 상기 제1헤더(3) 및 상기 제2헤더(4)를 동일한 금형을 이용하여 제조할 수 없는 문제가 있다. 본 발명에 따른 중공사막 모듈(1)은 상술한 바와 같은 문제를 해결하기 위한 실시예들을 포함하고, 이하에서는 각 실시예에 관해 첨부된 도면을 참조하여 순차적으로 설명한다.

도 7은 도 5의 변형된 다른 실시예에 따른 중공사막 모듈을 이용한 여과장치의 개략적인 사시도이다.

도 7을 참고하여 상술한 문제를 해결하기 위한 일실시예를 설명하면, 하나의 중공사막 모듈(1)을 이루는 제1헤더(3) 및 제2헤더(4)에는 상기 제1삽입부재(33) 및 상기 제2삽입부재(43)가 서로 반대되는 방향으로 돌출되게 형성될 수 있다.

즉, 상기 제1삽입부재(33)가 상기 제1헤더(3)의 일면(31c)에 형성되는 경우, 상기 제2삽입부재(43)는 상기 제2헤더(4)의 타면(41d)에 형성될 수 있다. 그리고, 상기 제1삽입홈(34)이 상기 제1헤더(3)의 타면(31d)에 형성되는 경우, 상기 제2삽입홈(44)은 상기 제2헤더(4)의 일면(41c)에 형성될 수 있다. 도 7에 도시된 바와 같이, 상기 제1걸림부재(331) 및 상기 제1걸림홈(341) 또한 상기 제2걸림부재(431) 및 상기 제2걸림홈(441)과 서로 반대되는 방향에 형성될 수 있다. 또한, 이는 도 5에 도시된 실시예를 기준으로 일례를 설명한 것이고, 도시되지는 않았지만 도 4 및 도 6에 도시된 실시예에도 적용 가능하다.

실질적으로 동일한 금형을 이용하여 상기 헤더들을 제조하기 때문에, 상기 헤더들에 상기 중공사막 다발(2)을 결합시켜 하나의 중공사막 모듈(1)을 제조할 때, 상기 중공사막 다발(2)의 일측이 포팅되는 것이 제1헤더(3)가 되는 것이고 상기 중공사막 모듈(1)의 타측이 포팅되는 것이 제2헤더(4)가 되는 것이다. 즉, 하나의 중공사막 모듈(1)에서 상기 중공사막 다발(2)은 상기 제1삽입부재(33) 및 상기 제2삽입부재(43)가 서로 반대되는 방향을 향하는 상기 제1헤더(3) 및 상기 제2헤더(4)에 각각 결합될 수 있다.

도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 중공사막 모듈을 이용한 여과장치의 개략적인 사시도이다.

도 8을 참고하면, 상기 제1헤더(3)는 그 일면(31c) 및 타면(31d)에 각각 형성되는 제1연결홈(35)들을 포함할 수 있다. 상기 제1연결홈(35)들은 상기 제1포팅면(31)이 형성된 면(31a)에 대해 수직한 일면(31c) 및 타면(31d)에 각각 형성될 수 있다. 상기 제1연결홈(35)들은 상기 제1방향(X축 방향)으로 형성될 수 있다. 도 8에 도시된 바와 같이 상기 중공사막 모듈(1)이 상기 제2방향(Y축 방향)으로 서로 인접하게 복수개가 설치되는 경우, 상기 제1연결홈(35)들에는 상기 중공사막 모듈(1)들을 결합시키기 위한 결합부재(11)들이 삽입될 수 있다.

도 8을 참고하면, 상기 제2헤더(4)는 그 일면(41c) 및 타면(41d)에 각각 형성되는 제2연결홈(45)들을 포함할 수 있다. 상기 제2연결홈(45)들은 상기 제2포팅면(41)이 형성된 면(41a)에 대해 수직한 일면(41c) 및 타면(41d)에 각각 형성될 수 있다. 상기 제2연결홈(45)들은 상기 제1방향(X축 방향)으로 형성될 수 있다. 도 8에 도시된 바와 같이 상기 중공사막 모듈(1)이 상기 제2방향(Y축 방향)으로 서로 인접하게 복수개가 설치되는 경우, 상기 제2연결홈(45)들에는 상기 중공사막 모듈(1)들을 결합시키기 위한 결합부재(11)들이 삽입될 수 있다.

상기 결합부재(11)는 상기 제1연결홈(35) 및 상기 제2연결홈(45)에 삽입됨으로써 상기 중공사막 모듈(1)들을 결합시킬 수 있다. 상기 결합부재(11)는 제1연결몸체(111) 및 제2연결몸체(112)를 포함할 수 있다.

도 8에 도시된 바와 같이 상기 중공사막 모듈(1)이 상기 제2방향(Y축 방향)으로 서로 인접하게 복수개가 설치되는 경우, 상기 제1연결몸체(111)는 일측에 위치되는 제1헤더(3)의 타면(31d)에 형성된 제1연결홈(35) 및 일측에 위치되는 제2헤더(4)의 타면(41d)에 형성된 제2연결홈(45)에 삽입될 수 있다.

도 8에 도시된 바와 같이 상기 중공사막 모듈(1)이 상기 제2방향(Y축 방향)으로 서로 인접하게 복수개가 설치되는 경우, 상기 제2연결몸체(112)는 타측에 위치되는 제1헤더(3)의 일면(31c)에 형성된 제1연결홈(35) 및 타측에 위치되는 제2헤더(4)의 일면(41d)에 형성된 제2연결홈(45)에 삽입될 수 있다.

즉, 도 8에 도시된 바와 같이 상기 중공사막 모듈(1)이 상기 제2방향(Y축 방향)으로 서로 인접하게 복수개가 설치되는 경우, 상기 결합부재(11)는 2개의 중공사막 모듈(1)을 기준으로 할 때 상기 제1연결몸체(111)가 일측에 위치되는 제1헤더(3)의 제1연결홈(35) 및 일측에 위치되는 제2헤더(4)의 제2연결홈(45)에 삽입되고, 상기 제2연결몸체(112)가 타측에 위치되는 제1헤더(3)의 제1연결홈(35) 및 타측에 위치되는 제2헤더(4)의 제2연결홈(45)에 삽입됨으로써, 상기 중공사막 모듈(1)들을 서로 결합시킬 수 있다.

상기 제1연결몸체(111) 및 상기 제2연결몸체(112)는 전체적으로 상기 제1방향(X축 방향)으로 길게 형성되는 사각판형으로 형성될 수 있으나, 이에 한정되지 않으며 상기 중공사막 모듈(1)들을 서로 결합시킬 수 있는 형태이면 다른 형태로 형성될 수도 있다. 상기 제1연결홈(35) 및 상기 제2연결홈(45)은 상기 제1연결몸체(111) 및 상기 제2연결몸체(112)와 상보적인 형태로 형성될 수 있다. 상기 제1연결몸체(111) 및 상기 제2연결몸체(112)는 상기 제1삽입부재(33) 및 상기 제2삽입부재(43)와 동일한 기능을 할 수 있고, 상기 제1연결홈(35) 및 상기 제2연결홈(45)은 상기 제1삽입홈(34) 및 상기 제2삽입홈(44)과 동일한 기능을 할 수 있다.

상기 제1연결홈(35) 및 상기 제2연결홈(45)을 포함하는 본 발명에 따른 중공사막 모듈(1)은 다음과 같은 작용효과를 가질 수 있다.

첫째, 상기 제1헤더(3) 및 상기 제2헤더(4)를 동일한 금형을 이용하여 제조할 수 있고, 이러한 제1헤더(3) 및 제2헤더(4)를 포함하는 중공사막 모듈(1)을 프레임 구조 없이도 일체화시켜 침지조에 설치할 수 있다.

둘째, 상기 중공사막 모듈(1)들을 결합시키는 과정에서, 상기 제1헤더(3)가 상기 제1연결홈(35) 및 상기 결합부재(11)에 의해 안내될 수 있고, 상기 제2헤더(4)가 상기 제2연결홈(45) 및 상기 결합부재(11)에 의해 안내될 수 있으므로, 상기 중공사막 모듈(1)들을 용이하게 결합시킬 수 있다.

셋째, 상기 중공사막 모듈(1)들 중에서 수리 또는 교체가 필요한 중공사막 모듈(1)을 인출하는 과정에서, 상기 제1헤더(3)가 상기 제1연결홈(35) 및 상기 결합부재(11)에 의해 안내될 수 있고, 상기 제2헤더(4)가 상기 제2연결홈(45) 및 상기 결합부재(11)에 의해 안내될 수 있으므로, 수리 또는 교체가 필요한 중공사막 모듈(1)을 용이하게 인출할 수 있다.

도 9는 도 8의 변형된 실시예에 따른 중공사막 모듈을 이용한 여과장치의 개략적인 사시도이다.

도 9를 참고하면, 상기 제1헤더(3)는 상기 제1연결홈(35)들에 각각 연결되게 형성되는 제1결합홈(36)들을 포함할 수 있다. 상기 제1결합홈(36)들은 상기 제1포팅면(31)이 형성된 면(31a)에 대해 수직한 일면(31c) 및 타면(31d)에 각각 형성된 제1연결홈(35)들에 연결되게 형성될 수 있다. 상기 제1결합홈(36)은 상기 제1연결홈(35)보다 큰 크기로 형성될 수 있다. 도 9에 도시된 바와 같이 상기 중공사막 모듈(1)이 상기 제2방향(Y축 방향)으로 서로 인접하게 복수개가 설치되는 경우, 상기 제1결합홈(36)들에는 상기 중공사막 모듈(1)들을 결합시키기 위한 결합부재(11)들이 삽입될 수 있다.

도 9를 참고하면, 상기 제2헤더(4)는 상기 제2연결홈(45)들에 각각 연결되게 형성되는 제2결합홈(46)들을 포함할 수 있다. 상기 제2결합홈(46)들은 상기 제2포팅면(41)이 형성된 면(41a)에 대해 수직한 일면(41c) 및 타면(41d)에 각각 형성된 제2연결홈(45)들에 연결되게 형성될 수 있다. 상기 제2결합홈(46)은 상기 제2연결홈(45)보다 큰 크기로 형성될 수 있다. 도 9에 도시된 바와 같이 상기 중공사막 모듈(1)이 상기 제2방향(Y축 방향)으로 서로 인접하게 복수개가 설치되는 경우, 상기 제2결합홈(46)들에는 상기 중공사막 모듈(1)들을 결합시키기 위한 결합부재(11)들이 삽입될 수 있다.

상기 결합부재(11)는 상기 제1결합홈(36) 및 상기 제2결합홈(46)에 삽입되기 위한 제1결합몸체(113) 및 제2결합몸체(114)를 포함할 수 있다.

상기 제1결합몸체(113)는 상기 제1연결몸체(111)에 연결되게 형성된다. 도 9에 도시된 바와 같이 상기 중공사막 모듈(1)이 상기 제2방향(Y축 방향)으로 서로 인접하게 복수개가 설치되는 경우, 상기 제1결합몸체(113)는 일측에 위치되는 제1헤더(3)의 타면(31d)에 형성된 제1결합홈(36) 및 일측에 위치되는 제2헤더(4)의 타면(41d)에 형성된 제2결합홈(46)에 삽입될 수 있다. 상기 제1결합몸체(113)는 상기 제1연결몸체(111)보다 큰 크기로 형성될 수 있다.

상기 제2결합몸체(114)는 상기 제2연결몸체(112)에 연결되게 형성된다. 도 9에 도시된 바와 같이 상기 중공사막 모듈(1)이 상기 제2방향(Y축 방향)으로 서로 인접하게 복수개가 설치되는 경우, 상기 제2결합몸체(114)는 타측에 위치되는 제1헤더(3)의 일면(31c)에 형성된 제1결합홈(36) 및 타측에 위치되는 제2헤더(4)의 일면(41c)에 형성된 제2결합홈(46)에 삽입될 수 있다. 상기 제2결합몸체(114)는 상기 제2연결몸체(112)보다 큰 크기로 형성될 수 있다.

즉, 도 9에 도시된 바와 같이 상기 중공사막 모듈(1)이 상기 제2방향(Y축 방향)으로 서로 인접하게 복수개가 설치되는 경우, 상기 결합부재(11)는 2개의 중공사막 모듈(1)을 기준으로 할 때 상기 제1결합몸체(113)가 일측에 위치되는 제1헤더(3)의 제1결합홈(36) 및 일측에 위치되는 제2헤더(4)의 제2결합홈(46)에 삽입되고, 상기 제2결합몸체(114)가 타측에 위치되는 제1헤더(3)의 제1결합홈(36) 및 타측에 위치되는 제2헤더(4)의 제2결합홈(46)에 삽입됨으로써, 상기 중공사막 모듈(1)들을 서로 결합시킬 수 있다.

상기 제1결합몸체(113), 상기 제1결합홈(36), 상기 제2결합몸체(114), 및 상기 제2결합홈(46)으로 인해, 상기 결합부재(11)는 산기 공정시 산기관으로부터 강하게 분출되는 공기에 의해 상기 제1헤더(3) 및 상기 제2헤더(4)가 이동되는 것을 제한할 수 있다. 상기 제1결합몸체(113) 및 상기 제2결합몸체(114)는 도 9에 도시된 바와 같이 전체적으로 상기 제1방향(X축 방향)으로 길게 형성되는 원통형태로 형성될 수 있으나, 이에 한정되지 않으며 산기 공정시 상기 제1헤더(3) 및 상기 제2헤더(4)가 이동되는 것을 제한할 수 있는 형태이면 직방체 형태 등 다른 형태로 형성될 수도 있다. 상기 제1결합홈(36) 및 상기 제2결합홈(46)은 상기 제1결합몸체(113) 및 상기 제2결합몸체(114)와 상보적인 형태로 형성될 수 있다. 상기 제1결합몸체(113) 및 상기 제2결합몸체(114)는 상기 제1걸림부재(331) 및 상기 제2걸림부재(431)와 동일한 기능을 할 수 있고, 상기 제1결합홈(36) 및 상기 제2결합홈(46)은 상기 제1걸림홈(341) 및 상기 제2걸림홈(441)과 동일한 기능을 할 수 있다.

상기 제1결합홈(36) 및 상기 제2결합홈(46)으로 인해, 본 발명에 따른 중공사막 모듈(1)은 다음과 같은 작용효과를 가질 수 있다.

첫째, 상기 제1헤더(3) 및 상기 제2헤더(4)를 동일한 금형을 이용하여 제조할 수 있고, 이러한 제1헤더(3) 및 제2헤더(4)를 포함하는 중공사막 모듈(1)을 프레임 구조 없이도 일체화시켜 침지조에 설치할 수 있을 뿐만 아니라, 산기 공정에 의해 파손될 위험을 줄일 수 있다.

둘째, 상기 중공사막 모듈(1)들을 결합시키는 과정에서, 상기 제1헤더(3)가 상기 제1연결홈(35) 및 상기 결합부재(11)에 의해 안내될 뿐만 아니라 상기 제1결합홈(36) 및 상기 결합부재(11)에 의해서도 안내될 수 있고, 상기 제2헤더(4)가 상기 제2연결홈(45) 및 상기 결합부재(11)에 의해 안내될 뿐만 아니라 상기 제2결합홈(46) 및 상기 결합부재(11)에 의해서도 안내될 수 있으므로, 상기 중공사막 모듈(1)들을 더 용이하게 결합시킬 수 있다.

셋째, 상기 중공사막 모듈(1)들 중에서 수리 또는 교체가 필요한 중공사막 모듈(1)을 인출하는 과정에서, 상기 제1헤더(3)가 상기 제1연결홈(35) 및 상기 결합부재(11)에 의해 안내될 뿐만 아니라 상기 제1결합홈(36) 및 상기 결합부재(11)에 의해서도 안내될 수 있고, 상기 제2헤더(4)가 상기 제2연결홈(45) 및 상기 결합부재(11)에 의해 안내될 뿐만 아니라 상기 제2결합홈(46) 및 상기 결합부재(11)에 의해서도 안내될 수 있으므로, 수리 또는 교체가 필요한 중공사막 모듈(1)을 더 용이하게 인출할 수 있다.

도 10은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 중공사막 모듈을 이용한 여과장치의 개략적인 사시도이다.

도 10을 참고하면, 상기 제1헤더(3)는 상기 제1방향(X축 방향)으로 형성되는 복수개의 제1고정공(37)을 포함할 수 있다. 상기 제1고정공(37)들은 상기 제1포팅면(31)이 형성된 면(31a)에 대해 수직한 일면(31c) 및 타면(31d) 각각에 가까운 위치에 형성될 수 있다. 도 10에 도시된 바와 같이 상기 중공사막 모듈(1)이 상기 제2방향(Y축 방향)으로 서로 인접하게 복수개가 설치되는 경우, 상기 제1고정공(37)들에는 각각 서로 인접하게 위치되는 제1헤더(3)들을 결합시키기 위한 제1고정기구(12)가 삽입될 수 있다.

도 10에 도시된 바와 같이 상기 중공사막 모듈(1)이 상기 제2방향(Y축 방향)으로 서로 인접하게 복수개가 설치되는 경우, 상기 제1고정기구(12)는 2개의 중공사막 모듈(1)을 기준으로 할 때 일측에 위치되는 제1헤더(3)의 제1고정공(37) 및 타측에 위치되는 제1헤더(3)의 제1고정공(37)에 각각 삽입될 수 있다. 상기 제1고정기구(12)는 상기 제1고정공(37)들에 각각 삽입되는 제1고정몸체(121) 및 상기 제1고정몸체(121)들을 연결하는 제1이음몸체(122)를 포함할 수 있다. 상기 제1고정몸체(121)들이 각각 상기 제1고정공(37)들을 통해 상기 제1헤더(3)들을 관통한 상태에서 이탈되지 않도록, 상기 제1헤더(3)들을 관통한 상기 제1고정몸체(121)의 일단에는 제1고정부재(13)가 결합될 수 있다. 상기 제1고정부재(13)는 너트 또는 탄성부재일 수 있다.

상기 제1고정몸체(121)들은 전체적으로 봉형태로 형성될 수 있고, 상기 제1고정공(37)들은 상기 제1고정몸체(121)와 상보적인 형태로 형성될 수 있다. 상기 제1고정기구(12)는 전체적으로 'ㄷ' 형태로 형성될 수 있으나, 이에 한정되지 않고 상기 제1헤더(3)들을 결합시킬 수 있는 형태이면 다른 형태로 형성될 수도 있다.

도 10을 참고하면, 상기 제2헤더(4)는 상기 제1방향(X축 방향)으로 형성되는 복수개의 제2고정공(47)을 포함할 수 있다. 상기 제2고정공(47)들은 상기 제2포팅면(41)이 형성된 면(41a)에 대해 수직한 일면(41c) 및 타면(41d) 각각에 가까운 위치에 형성될 수 있다. 도 10에 도시된 바와 같이 상기 중공사막 모듈(1)이 상기 제2방향(Y축 방향)으로 서로 인접하게 복수개가 설치되는 경우, 상기 제2고정공(47)들에는 각각 서로 인접하게 위치되는 상기 제2헤더(4)들을 결합시키기 위한 제2고정기구(14)가 삽입될 수 있다.

도 10에 도시된 바와 같이 상기 중공사막 모듈(1)이 상기 제2방향(Y축 방향)으로 서로 인접하게 복수개가 설치되는 경우, 2개의 중공사막 모듈(1)을 기준으로 할 때 상기 제2고정기구(14)는 일측에 위치되는 제2헤더(4)의 제2고정공(47) 및 타측에 위치되는 제2헤더(4)의 제2고정공(47)에 각각 삽입될 수 있다. 상기 제2고정기구(14)는 상기 제2고정공(47)들에 각각 삽입되는 제2고정몸체(141) 및 상기 제2고정몸체(141)들을 연결하는 제2이음몸체(142)를 포함할 수 있다. 상기 제2고정몸체(141)들이 각각 상기 제2고정공(47)들을 통해 상기 제2헤더(4)들을 관통한 상태에서 이탈되지 않도록, 상기 제2헤더(4)들을 관통한 상기 제2고정몸체(141)의 일단에는 제2고정부재(15)가 결합될 수 있다. 상기 제2고정부재(15)는 너트 또는 탄성부재일 수 있다.

상기 제2고정몸체(141)들은 전체적으로 봉형태로 형성될 수 있고, 상기 제2고정공(47)들은 상기 제2고정몸체(141)와 상보적인 형태로 형성될 수 있다. 상기 제2고정기구(14)는 전체적으로 'ㄷ' 형태로 형성될 수 있으나, 이에 한정되지 않고 상기 제2헤더(4)들을 결합시킬 수 있는 형태이면 다른 형태로 형성될 수도 있다.

상기 제1고정공(37) 및 상기 제2고정공(47)을 포함하는 본 발명에 따른 중공사막 모듈(1)은 상기 제1헤더(3) 및 상기 제2헤더(4)를 동일한 금형을 이용하여 제조할 수 있고, 이러한 제1헤더(3) 및 제2헤더(4)를 포함하는 중공사막 모듈(1)을 프레임 구조 없이도 일체화시켜 침지조에 설치할 수 있다.

이하에서는 본 발명에 따른 여과장치의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도 11은 본 발명에 따른 여과장치에서 제1헤더와 단위파이프의 결합관계를 개략적으로 나타낸 부분 사시도이고, 도 12는 본 발명에 따른 여과장치에 제2헤더와 단위파이프의 결합관계를 개략적으로 나타낸 부분 사시도이다.

도 1 내지 도 11을 참조하면, 본 발명에 따른 여과장치(10)는 중공사막 모듈(1) 및 단위파이프(16)를 포함할 수 있다. 여기서, 본 발명에 따른 여과장치(10)는 상술한 바와 같은 실시예들에 따른 중공사막 모듈(1)을 이용한 것으로, 앞서 설명된 구성들에 관하여는 본 발명의 요지를 흐리지 않기 위해 생략하기로 한다.

도 1 내지 도 11을 참고하면, 상기 제1헤더(3)는 제1집수부 내의 여과수를 배출하기 위한 제1포트(38)를 포함할 수 있다.

상기 제1포트(38)는 상기 제1헤더(3)의 상면(31e)에서 위로 돌출되게 형성될 수 있다. 상기 제1포트(38)는 상기 제1집수부와 유체 연통되게 형성될 수 있다. 상기 제1헤더(3)에는 상기 단위파이프(16) 내측에 상기 제1포트(38)가 삽입되게 상기단위파이프(16)가 결합될 수 있다. 상기 중공사막(21)들 내부로 투과된 유체는 상기 제1포팅면(31)에 포팅되어 있는 중공사막(21)들의 개방된 말단들을 통해 상기 제1집수부로 이동된 후에, 상기 제1포트(38)를 통해 상기 제1집수부에서 상기 단위파이프(16)로 이동될 수 있다. 상기 제1포트(38)는 전체적으로 중공의 원통형태로 형성될 수 있으나, 이에 한정되지 않고 상기 제1집수부에서 상기 단위파이프(16)로 유체가 이동될 수 있게 연결할 수 있는 형태이면 다른 형태로 형성될 수도 있다.

도 1 내지 도 12를 참고하면, 상기 제2헤더(4)는 제2집수부 내의 여과수를 배출하기 위한 제2포트(48)를 포함할 수 있다.

상기 제2포트(48)는 상기 제2헤더(4)의 상면(41e)에서 위로 돌출되게 형성될 수 있다. 상기 제2포트(48)는 상기 제2집수부와 유체 연통되게 형성될 수 있다. 상기 제2헤더(4)에는 상기 단위파이프(16) 내측에 상기 제2포트(48)가 삽입되게 상기 단위파이프(16)가 결합될 수 있다. 상기 중공사막(21)들 내부로 투과된 유체는 상기 제2포팅면(41)에 포팅되어 있는 중공사막(21)들의 개방된 말단들을 통해 상기 제2집수부로 이동된 후에, 상기 제2포트(48)를 통해 상기 제2집수부에서 상기 단위파이프(16)로 이동될 수 있다. 상기 제2포트(48)는 전체적으로 중공의 원통형태로 형성될 수 있으나, 이에 한정되지 않고 상기 제2집수부에서 상기 단위파이프로 유체가 이동될 수 있게 연결할 수 있는 형태이면 다른 형태로 형성될 수도 있다.

도 1 내지 도 12를 참고하면, 상기 여과장치(10)는 상기 제1헤더(3)들 및 상기 제2헤더(4)들에 각각 결합되는 복수개의 단위파이프(16)를 포함할 수 있다. 상기 단위파이프(16)들에는 각각 상기 제1헤더(3)의 제1포트(38) 및 상기 제2헤더(4)의 제2포트(48)가 삽입될 수 있다. 상기 제1헤더(3)들에 각각 결합된 단위파이프(16)들은 서로 연결되어 상기 제1포트(38)들로부터 배출되는 여과수의 이동 경로를 제공하기 위한 하나의 파이프를 구성할 수 있고, 상기 제2헤더(4)들에 각각 결합된 단위파이프(16)들은 서로 연결되어 상기 제2포트(48)들로부터 배출되는 여과수의 이동 경로를 제공하기 위한 하나의 파이프를 구성할 수 있다.

도 1 내지 도 12를 참고하면, 상기 여과장치(10)는 상기 제1헤더(3)들 및 단위파이프(16)들을 각각 결합시키고, 상기 제2헤더(4)들 및 단위파이프(16)들을 각각 결합시키기 위한 결합기구(17)를 복수개 포함할 수 있다.

상기 제1헤더(3)에는 상기 결합기구(17)가 삽입되기 위한 제1삽입공(39)이 형성되어 있고, 상기 제2헤더(4)에는 상기 결합기구(17)가 삽입되기 위한 제2삽입공(49)이 형성되어 있다. 상기 단위파이프(16)에는 상기 결합기구(17)가 삽입되기 위한 관통공(161)이 형성되어 있다.

상기 결합기구(17)는 일측이 상기 제1삽입공(39)에 삽입되고 타측이 상기 관통공(161)에 삽입됨으로써 상기 제1헤더(3) 및 상기 단위파이프(16)를 결합시킬 수 있다. 상기 결합기구(17)는 일측이 상기 제2삽입공(49)에 삽입되고 타측이 상기 관통공(161)에 삽입됨으로써 상기 제2헤더(4) 및 상기 단위파이프(16)를 결합시킬 수 있다.

상기 결합기구(17)는 전체적으로 'ㄷ'형태로 형성될 수 있으나, 이에 한정되지 않고 상기 제1헤더(3)들, 상기 제2헤더(4)들, 및 상기 단위파이프(16)들을 각각 결합시킬 수 있는 형태이면 다른 형태로 형성될 수도 있다. 상기 제1헤더(3)는 복수개의 제1삽입공(39)을 포함할 수 있고, 상기 제2헤더(4)는 복수개의 제2삽입공(49)을 포함할 수 있으며, 상기 단위파이프(16)는 복수개의 관통공(161)을 포함할 수 있다.

상기 결합기구(17)가 상기 제1삽입공(39) 및 상기 관통공(161)을 통해 상기 제1헤더(3) 및 상기 단위파이프(16)를 관통한 상태에서 이탈되지 않도록, 상기 제1헤더(3) 및 상기 단위파이프(16)를 관통한 상기 결합기구(17)의 일단에는 고정부재(18)가 결합될 수 있다. 상기 결합기구(17)가 상기 제2삽입공(49) 및 상기 관통공(161)을 통해 상기 제2헤더(4) 및 상기 단위파이프(16)를 관통한 상태에서 이탈되지 않도록, 상기 제2헤더(4) 및 상기 단위파이프(16)를 관통한 상기 결합기구(17)의 일단에는 고정부재(18)가 결합될 수 있다. 상기 고정부재(18)는 너트 또는 탄성부재일 수 있다.

이상에서 설명한 본 발명은 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러가지 치환, 변형 및 변경이 가능하다는 것이 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 명백할 것이다.

1 : 중공사막 모듈 2 : 중공사막 다발 3 : 제1헤더 4 : 제2헤더
21 : 중공사막 31 : 제1포팅면 32 : 제1지지부재 33 : 제1삽입부재
34 : 제1삽입홈 41 : 제2포팅면 42 : 제2지지부재 43 : 제2삽입부재
44 : 제2삽입홈 331 : 제1걸림부재 341 : 제1걸림홈
431 : 제2걸림부재 441 : 제2걸림홈

Claims (15)

1. 중공사막 다발;
   상기 중공사막 다발의 일측이 포팅(potting)되는 제1포팅면 및 상기 제1포팅면에 포팅되어 있는 중공사막 다발의 일측과 유체 연통되는 제1집수부를 포함하는 제1헤더;
   상기 중공사막 다발의 타측이 포팅되는 제2포팅면 및 상기 제2포팅면에 포팅되어 있는 중공사막 다발의 타측과 유체 연통되는 제2집수부를 포함하는 제2헤더;
   상기 제1헤더에서 상기 제1포팅면이 형성된 면에 대해 반대되는 면에 형성되고, 침지조에 지지되는 제1지지부재; 및
   상기 제2헤더에서 상기 제2포팅면이 형성된 면에 대해 반대되는 면에 형성되고, 침지조에 지지되는 제2지지부재를 포함하는 중공사막 모듈.
2. 제1항에 있어서,
   상기 제1헤더는 상기 제1포팅면이 형성된 면에 대해 수직한 일면에 형성되는 제1삽입부재 및 상기 제1삽입부재가 형성된 일면에 대해 반대되는 타면에 형성되는 제1삽입홈을 포함하고;
   상기 제2헤더는 상기 제2포팅면이 형성된 면에 대해 수직한 일면에 형성되는 제2삽입부재 및 상기 제2삽입부재가 형성된 일면에 대해 반대되는 타면에 형성되는 제2삽입홈을 포함하는 것을 특징으로 하는 중공사막 모듈.
3. 제2항에 있어서,
   상기 제1헤더는 상기 제1삽입부재의 일단에 형성되는 제1걸림부재 및 상기 제1삽입홈의 일단에 형성되는 제1걸림홈을 포함하고;
   상기 제2헤더는 상기 제2삽입부재의 일단에 형성되는 제2걸림부재 및 상기 제2삽입홈의 일단에 형성되는 제2걸림홈을 포함하는 것을 특징으로 하는 중공사막 모듈.
4. 제3항에 있어서,
   상기 제1삽입부재, 상기 제1삽입홈, 상기 제1걸림부재, 및 상기 제1삽입홈은 상기 중공사막 다발의 길이방향 또는 상기 제1헤더의 길이방향으로 형성되고,
   상기 제2삽입부재, 상기 제2삽입홈, 상기 제2걸림부재, 및 상기 제2삽입홈은 상기 중공사막 다발의 길이방향 또는 상기 제2헤더의 길이방향으로 형성되는 것을 특징으로 하는 중공사막 모듈.
5. 제2항에 있어서,
   상기 제1삽입부재 및 상기 제2삽입부재는 상기 중공사막 다발의 길이방향에 수직한 방향으로 돌출되게 형성되고,
   상기 중공사막 다발은 상기 제1삽입부재 및 상기 제2삽입부재가 서로 반대되는 방향을 향하는 상기 제1헤더 및 상기 제2헤더에 각각 결합되는 것을 특징으로 하는 중공사막 모듈.
6. 제1항에 있어서,
   상기 제1헤더는 상기 제1포팅면이 형성된 면에 대해 수직한 일면 및 타면에 각각 형성되는 복수개의 제1연결홈을 포함하고,
   상기 제2헤더는 상기 제2포팅면이 형성된 면에 대해 수직한 일면 및 타면에 각각 형성되는 복수개의 제2연결홈을 포함하는 것을 특징으로 하는 중공사막 모듈.
7. 제6항에 있어서,
   상기 제1헤더는 상기 제1연결홈들에 각각 연결되게 형성되는 복수개의 제1결합홈을 포함하고,
   상기 제2헤더는 상기 제2연결홈들에 각각 연결되게 형성되는 복수개의 제2결합홈을 포함하는 것을 특징으로 하는 중공사막 모듈.
8. 제1집수부 내의 여과수를 배출하기 위한 제1포트를 포함하는 제1헤더, 제2집수부 내의 여과수를 배출하기 위한 제2포트를 포함하는 제2헤더, 및 일측이 상기 제1집수부와 유체 연통되게 상기 제1헤더의 제1포팅면에 포팅되고 타측이 상기 제2집수부와 유체 연통되게 상기 제2헤더의 제2포팅면에 포팅되는 중공사막 다발을 포함하고, 상기 중공사막 다발의 길이방향에 대해 수직한 방향으로 서로 인접하게 설치되는 복수개의 중공사막 모듈; 및
   상기 제1포트들로부터 배출되는 여과수의 이동 경로를 제공할 수 있도록 상기 제1포트들이 각각 삽입되고, 상기 제2포트들로부터 배출되는 여과수의 이동 경로를 제공할 수 있도록 상기 제2포트들이 각각 삽입되는 복수개의 단위파이프를 포함하되,
   상기 제1헤더들은 각각 상기 제1포팅면이 형성된 면에 대해 반대되는 면에 형성되고 침지조에 지지되는 제1지지부재를 포함하고, 상기 제2헤더들은 각각 상기 제2포팅면이 형성된 면에 대해 반대되는 면에 형성되고 침지조에 지지되는 제2지지부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 여과장치.
9. 제8항에 있어서,
   상기 제1헤더들은 각각 그 일측에 인접하게 위치되는 제1헤더에 삽입되기 위한 제1삽입부재 및 그 타측에 인접하게 위치되는 제1헤더의 제1삽입부재가 삽입되기 위한 제1삽입홈을 포함하고;
   상기 제2헤더들은 각각 그 일측에 인접하게 위치되는 제2헤더에 삽입되기 위한 제2삽입부재 및 그 타측에 인접하게 위치되는 제2헤더의 제2삽입부재가 삽입되기 위한 제2삽입홈을 포함하는 것을 특징으로 하는 여과장치.
10. 제9항에 있어서,
    상기 제1헤더들은 각각 그 일측에 인접하게 위치되는 제1헤더에 삽입될 수 있도록 상기 제1삽입부재의 일단에 형성되는 제1걸림부재 및 그 타측에 인접하게 위치되는 제1헤더의 제1걸림부재가 삽입될 수 있도록 상기 제1삽입홈의 일단에 형성되는 제1걸림홈을 포함하고;
    상기 제2헤더들은 각각 그 일측에 인접하게 위치되는 제2헤더에 삽입될 수 있도록 상기 제2삽입부재의 일단에 형성되는 제2걸림부재 및 그 타측에 인접하게 위치되는 제2헤더의 제2걸림부재가 삽입될 수 있도록 상기 제2삽입홈의 일단에 형성되는 제2걸림홈을 포함하는 것을 특징으로 하는 여과장치.
11. 제9항에 있어서,
    상기 제1삽입부재들은 각각 상기 제1포팅면이 형성된 면에 대해 수직한 일면에서 상기 중공사막 모듈의 길이방향 또는 상기 제1헤더의 길이방향으로 형성되고,
    상기 제1삽입홈들은 각각 상기 제1삽입부재가 형성된 일면에 대해 반대되는 타면에서 상기 중공사막 모듈의 길이방향 또는 상기 제1헤더의 길이방향으로 형성되며,
    상기 제2삽입부재들은 각각 상기 제2포팅면이 형성된 면에 대해 수직한 일면에서 상기 중공사막 모듈의 길이방향 또는 상기 제2헤더의 길이방향으로 형성되고,
    상기 제2삽입홈들은 각각 상기 제2삽입부재가 형성된 일면에 대해 반대되는 타면에서 상기 중공사막 모듈의 길이방향 또는 상기 제2헤더의 길이방향으로 형성되는 것을 특징으로 하는 여과장치.
12. 제8항에 있어서,
    서로 인접하게 위치되는 중공사막 모듈들을 결합시키는 복수개의 결합부재를 더 포함하고;
    상기 제1헤더들은 각각 상기 제1포팅면이 형성된 면에 대해 수직한 일면 및 타면에 형성되는 복수개의 제1연결홈을 포함하고;
    상기 제2헤더들은 각각 상기 제2포팅면이 형성된 면에 대해 수직한 일면 및 타면에 형성되는 복수개의 제2연결홈을 포함하며;
    상기 결합부재들은 서로 인접하게 위치되는 중공사막 모듈들에서 각각 일측에 위치되는 중공사막 모듈의 제1연결홈과 제2연결홈에 삽입되는 제1연결몸체 및 타측에 위치되는 중공사막 모듈의 제1연결홈과 제2연결홈에 삽입되는 제2연결몸체를 포함하는 것을 특징으로 하는 여과장치.
13. 제12항에 있어서,
    상기 제1헤더들은 각각 상기 제1연결홈들에 연결되게 형성되는 복수개의 제1결합홈을 포함하고;
    상기 제2헤더들은 각각 상기 제2연결홈들에 연결되게 형성되는 복수개의 제2결합홈을 포함하며;
    상기 결합부재들은 서로 인접하게 위치되는 중공사막 모듈들에서 각각 일측에 위치되는 중공사막 모듈의 제1결합홈과 제2결합홈에 삽입되는 제1결합몸체 및 타측에 위치되는 중공사막 모듈의 제1결합홈과 제2결합홈에 삽입되는 제2결합몸체를 포함하는 것을 특징으로 하는 여과장치.
14. 제8항에 있어서,
    서로 인접하게 위치되는 중공사막 모듈들을 결합시키는 복수개의 제1고정기구 및 복수개의 제2고정기구를 더 포함하고;
    상기 제1헤더들은 각각 상기 중공사막 다발의 길이방향으로 형성되는 복수개의 제1고정공을 포함하되, 상기 제1고정공들에는 각각 서로 인접하게 위치되는 제1헤더들을 결합시키기 위한 제1고정기구가 삽입되고;
    상기 제2헤더들은 각각 상기 중공사막 다발의 길이방향으로 형성되는 복수개의 제2고정공을 포함하되, 상기 제2고정공들에는 각각 서로 인접하게 위치되는 제2헤더들을 결합시키기 위한 제2고정기구가 삽입되는 것을 특징으로 하는 여과장치.
15. 제8항에 있어서,
    상기 제1헤더들 및 상기 단위파이프들을 각각 결합시키고, 상기 제2헤더들 및 상기 단위파이프들을 각각 결합시키는 복수개의 결합기구를 더 포함하고;
    상기 제1헤더들에는 각각 상기 결합기구가 삽입되기 위한 제1삽입공이 형성되어 있고,
    상기 제2헤더들에는 각각 상기 결합기구가 삽입되기 위한 제2삽입공이 형성되어 있으며,
    상기 단위파이프들에는 각각 상기 결합기구가 삽입되기 위한 관통공이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 여과장치.

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