KR101747272B1 - 중공사막 모듈 및 그 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 중공사막들이 일정한 간격으로 균일하게 배열됨으로써 집속밀도를 높이고, 중공사막 간의 엉킴을 방지함에 따라 수처리 성능이 향상된 중공사막 모듈 및 그 제조방법에 관한 것이다. 본 발명의 중공사막 모듈은 중공사막들이 길이방향의 수직방향으로 하나의 평면상에 상기 중공사막의 외경(outer diameter)의 50 % 이하의 간격으로 나란히 배열되어 이루어진 중공사막 다발; 및 상기 중공사막 다발들이 포팅되어 있는 헤더를 포함한다.

Description

중공사막 모듈 및 그 제조방법{Hollow Fiber Membrane Module and Method for Manufacturing the same}

본 발명은 중공사막 모듈 및 그 제조방법에 관한 것으로서, 더욱 구체적으로는 여과시스템에 유용하게 이용할 수 있는 중공사막 모듈 및 그 제조방법에 관한 것이다.

유체로부터 특정 물질을 분리하는 방법으로는 가열이나 상 변화를 이용하는 방법과 분리막을 이용하는 방법 등이 있다.

분리막의 막 표면에는 미세 기공이 형성되어 있고, 이 미세 기공을 통해 특정 물질이 걸러지게 된다. 분리막을 이용하는 방법은 분리막의 세공 크기에 따라 원하는 수질을 안정적으로 얻을 수 있어 공정의 신뢰도가 높다는 이점을 갖는다. 또한, 분리막을 이용한 분리 방법은 가열 등의 조작이 필요 없기 때문에 가열에 의해 영향을 받을 수 있는 미생물을 이용한 분리 방법에도 이용될 수 있다는 장점이 있다.

분리막은 그 형태에 따라 평평한 단면을 갖는 평막, 및 내부에 중공(bore)을 갖는 중공사막으로 분류된다. 중공사막은 내경과 외경을 갖는 튜브형의 섬유 구조물로서, 다수개의 중공사막들이 다발 형태로 이용되기 때문에 평막에 비하여 그 표면적이 월등히 크다. 따라서, 중공사막을 이용한 여과 장치가 평막을 이용한 여과 장치에 비해 분리의 효율성 면에서 훨씬 유리하기 때문에 최근 여과 분야에 널리 이용되고 있다.

일반적으로, 중공사막을 이용한 여과 장치는 소정의 길이를 갖는 중공사막 다발을 포함하며, 그 운전 방식에 따라 가압식과 침지식으로 분류된다.

가압식 여과 장치의 경우, 처리하여야 할 유체에 압력을 가함으로써 불순물 또는 슬러지 등의 고형 성분을 제외한 유체만이 중공사막 표면을 통해 중공(bore)으로 선택적으로 투과되도록 한다. 가압식 여과 장치는 유체 순환을 위한 별도의 설비가 필요하기는 하지만 단위 시간에 얻을 수 있는 투과수의 양이 침지식 여과 장치에 비해 상대적으로 많다는 장점이 있다.

이에 반해, 침지식 여과 장치의 경우, 처리하고자 하는 유체가 저장된 조(bath)에 중공사막 모듈을 직접 침지시키고 중공사막의 내부에 음압(negative pressure)을 가함으로써 불순물 또는 슬러지 등의 고형 성분을 제외한 유체만이 중공사막 표면을 통해 중공(bore)으로 선택적으로 투과되도록 한다. 침지식 여과 장치는 단위 시간에 얻을 수 있는 투과수의 양이 침지식 여과 장치에 비해 상대적으로 적지만 유체 순환을 위한 설비가 필요 없어 시설비나 운전비의 절감을 가져올 수 있다는 장점이 있다.

가압식 및 침지식 여과 장치 모두는, 중공사막을 투과하여 중공으로 유입된 투과수(permeate)를 중공사막의 양단(both ends)을 통해 집수(collect)하는 양단 집수 방식(double-ends collecting), 및 투과수를 중공사막의 한쪽 말단을 통해서만 집수하는 단단 집수 방식(single-end collecting)으로 분류될 수 있다.

중공사막을 이용하여 위와 같이 다양한 형태의 여과 장치를 제조할 때 공통적으로 요구되는 공정들 중 하나가 중공사막 다발을 소정의 길이로 절단하는 공정이다. 일반적으로, 중공사막 다발의 절단은 날카로운 나이프 또는 가위를 이용하여 수행된다. 또한, 중공사막 모듈의 제조는 처리되어야 할 유체가 여과되지 않은 상태로 집수부 내에 유입되는 것을 방지하기 위해서 집수부와 중공사막 다발 사이 및 중공사막들 사이에 포팅 물질을 충진하는 포팅 공정이 반드시 실시되어야 한다.

이와 같이, 나이프로 절단된 각각의 중공사막은 그 절단 부위에서 개방된 말단을 갖는다. 따라서, 단단 집수 방식의 경우 집수부에 포팅되지 않는 중공사막의 말단을 파라핀 등의 실링제를 이용하여 실링하는 별도의 공정이 반드시 요구됨에 따라 공정이 복잡해지는 문제가 있다.

또한, 나이프 등으로 중공사막을 절단할 때 가해지는 압력으로 인해 중공사막의 절단 부위의 근처 영역이 손상될 위험이 높아진다. 특히, 중공사막의 개수가 증가할수록 절단을 위해 요구되는 압력의 크기가 커지고, 그로 인해 중공사막이 손상될 위험도 증대된다.

또한, 나이프 등으로 절단된 중공사막 다발을 헤더에 포팅시켜 중공사막 모듈을 제조하는 경우 중공사막들은 균일하게 배열되지 않고 심지어는 엉켜서 집속될 수 있다.

이와 같이 제조된 중공사막 모듈은 집속 밀도가 떨어짐에 따라 여과시스템에 사용시 처리용량이 저하될 수 있고, 산기 작용시 중공사막의 유동성이 떨어짐에 따라 중공사막 표면에 부착된 오염물질을 용이하게 제거하지 못하기 때문에 장시간 사용할 수 없는 문제가 있다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 도출된 것으로서, 본 발명은 중공사막들이 일정한 간격으로 균일하게 배열됨으로써 집속밀도를 높이고, 중공사막 간의 엉킴을 방지함에 따라 수처리 성능이 향상된 중공사막 모듈 및 그 제조방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

위와 같은 목적을 달성하기 위한 일 측면으로써 본 발명은, 중공사막들이 길이방향의 수직방향으로 하나의 평면상에 상기 중공사막의 외경(outer diameter)의 50 % 이하의 간격으로 나란히 배열되어 이루어진 중공사막 다발; 및 상기 중공사막 다발들이 포팅되어 있는 헤더를 포함하는 중공사막 모듈을 제공한다.

위와 같은 목적을 달성하기 위한 다른 측면으로써 본 발명은, 작업대 상에 중공사막을 배열하여 중공사막 다발을 형성시키는 단계; 상기 중공사막 다발을 융착시켜 서로 접착시키는 단계; 및 절단 수단으로 상기 융착된 중공사막 다발을 절단하는 단계를 포함하는 중공사막 모듈의 제조 방법을 제공한다.

본 발명은 다음과 같은 효과가 있다.

본 발명에 따른 중공사막 다발은 초음파 융착 또는 열융착 방식을 이용하여 중공사막들을 접착시켜 제조함으로써 상기 중공사막들이 일정한 간격으로 배열되어 있다.

이러한 중공사막 다발이 포팅된 중공사막 모듈은 산기 효율이 증대되고 각각의 중공사막 표면으로 원수가 원활하게 공급됨에 따라 여과 효율을 극대화시키는 효과가 있다.

또한, 상기 중공사막 모듈은 중공사막 다발이 엉킴이 없기 포팅됨으로써 산기 작용시 각 중공사막이 원활하게 유동함에 따라 중공사막의 오염을 방지할 수 있기 때문에 장시간 여과시스템에 사용할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 중공사막 모듈 및 헤더의 일측 단면을 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 의한 중공사막 모듈을 제조하기 위한 중공사막 번들링 장치 중 와인더를 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 의한 중공사막 모듈을 제조하기 위한 중공사막 번들링 장치를 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 의한 중공사막 모듈을 제조하기 위한 중공사막 번들링 장치 중 초음파 방법을 이용한 융착부를 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 의한 중공사막 모듈을 제조하기 위한 중공사막 번들링 장치 중 열융착 방법을 이용한 융착부를 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 6 내지 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 중공사막 모듈의 제조 방법을 나타낸 공정 단면도들이다.

본 발명의 기술적 사상 및 범위를 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명의 다양한 변경 및 변형이 가능하다는 점은 당업자에게 자명할 것이다. 따라서, 본 발명은 특허청구범위에 기재된 발명 및 그 균등물의 범위 내에 드는 변경 및 변형을 모두 포함한다.

본 명세서에서 사용되는 용어 '경질 물질'은 90 내지 100의 경도(Shore A)를 갖는 물질을 의미하고, '연질 물질'은 20 내지 50의 경도(Shore A)를 갖는 물질을 의미한다.

이하에서는, 본 발명의 중공사막 모듈의 제조 장치 및 그 방법의 일 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 구체적으로 설명한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 중공사막 모듈(200)을 개략적으로 나타낸 도면이다.

도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 중공사막 모듈(200)은 다수의 중공사막(100)이 다발 형태로 2개 헤더(210)들 사이에 배열된다. 상기 2개의 헤더(210)들 각각에 포팅된 중공사막 다발(110)은 포팅제로 채워져 고정되어 있다. 상기 헤더(210)들 내에는 상기 중공사막의 말단 개구부와 연통되는 집수부가 각각 형성되어 있어 중공사막(100)을 투과한 투과수를 수집한다. 상기 헤더(210)들이 서로 마주보고 있는 면 사이에는 2개의 상부 지지부재 및 2개의 하부 지지부재가 각각 제공되어 2개의 헤더(210)들 사이의 간격을 일정하게 유지시킨다.

여기서는, 중공사막 모듈(200)이 중공사막의 양 말단으로부터 투과수를 수거하기 위하여 2개의 헤더(210)를 사용하는 것을 예로 들어 본 발명을 설명하고 있으나, 본 발명은 이에 한정되는 것은 아니며 중공사막의 한쪽 말단으로부터만 투과수를 수거하기 위하여 1개의 헤더를 사용하는 중공사막 모듈의 경우에도 본 발명의 기술적 사상이 동일하게 적용될 수 있다.

상기 중공사막 모듈(200)을 여러 개 패킹하여 여과장치를 제조하여 오염물질이 존재하는 원수에 침지된 후 여과 처리를 수행한다.

한편, 상기 중공사막 다발(110)을 헤더(210)에 포팅하기 위해서는 상기 중공사막 다발(110)은 서로 접착되어 안정된 형태로 있는 것이 중공사막 모듈(200)을 보다 용이하게 제작할 수 있다.

이러한 중공사막 다발(110)을 만들기 위해서는 먼저, 보빈 등에 권취된 중공사막(100)을 일정한 길이로 절단하고 배열하여야 한다.

그러나, 종래에는 배열된 중공사막 다발(110)을 가위 등으로 절단하고 상기 절단된 중공사막 다발(110)에 포팅제를 침착하여 응고시켜 고정하기 때문에 중공사막(100)이 균일하게 일정한 간격으로 배열되지 않아 중공사막 모듈(200)에 포팅시 적층밀도를 높일 수 없어 여과 성능이 떨어지는 문제점이 있었다.

반면, 본 발명의 중공사막 다발(110)은 도 1에 나타낸 바와 같이 일정한 간격으로 균일하게 배열되어 있으므로 산기 효율이 증대되고 각각의 중공사막(100) 표면으로 원수가 원활하게 공급됨에 따라 여과 효율을 극대화시킬 수 있다. 또한, 본 발명은 각 중공사막(100)이 엉킴이 없이 균일하게 배열되어 있기 때문에, 산기(aeration) 작용시 각 중공사막(100)이 원활하게 유동할 수 있어, 중공사막(100) 표면에 부착된 이물질을 용이하게 털어낼 수 있어, 장시간 여과시스템에 사용시 수처리 성능의 저하를 방지할 수 있다.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 중공사막 모듈(200)을 제조하기 위한 공정 중 중공사막(100)을 일정한 간격으로 배열시켜 다발로 만들기 위한 와인더(300)이다.

도 2에 도시된 바와 같이, 트래버스(traverse)와 원통형 드럼(320)의 속도를 조절하여 중공사막(100)을 상기 원통형 드럼(320)의 표면에 일정한 간격으로 배열시킨다. 상기 원통형 드럼(320)의 표면에는 작업대(321)로 사용하는 평편한 면이 형성되어 있어 상기 작업대(321)에서 융착에 의한 접착 및 고정이 이루어진다. 상기 작업대(321)는 중공사막 모듈(200)의 크기와 상기 드럼(320)의 크기를 고려하여 2개 이상을 형성시킬 수 있다.

한편, 드럼(320)에 배열된 중공사막(100)을 고정부재를 사용하여 고정시킨다. 상기 고정부재는 드럼(320)의 양단부의 작업대(321)에 설치되어 상기 배열된 중공사막 다발(110)을 절단시 흐트러지는 것을 방지한다.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 중공사막 모듈(200)을 제조하기 위한 공정 중 배열된 중공사막 다발(110)을 접착하여 고정하기 위한 번들링 장치이다.

도 3에 도시된 바와 같이, 상기 드럼(320)의 작업대(321) 상부에는 중공사막 다발(110)을 융착시키기 위한 융착부가 설치되어 있다. 상기 융착부에는 프레스부(410)가 설치되어 있어 일정한 압력을 가할 수 있어 융착된 중공사막(100)들을 원활하게 접착시킨다. 상기 프레스부(410)는 다양한 방식에 의해 압력을 가할 수 있다. 일정한 길이와 폭을 갖는 열판을 이용하여 한 번에 융착시키거나, 가압용 롤러를 이용하여 차례로 융착시킬 수 있다.

본 발명의 중공사막 다발(110)을 융착시키는 방법으로는 크게 초음파 융착 방법과 열융착 방법을 사용할 수 있다.

먼저, 초음파 융착 방법은 초음파 진동에 의한 중공사막(100)의 접합면에서 마찰에너지를 이용하여 중공사막(100)들을 서로 융착시키는 방법이다. 초음파 에너지는 일반 전류를 고주파 전류로 전환되고 고주파 전류는 변환기에 의해 진동에너지로 변환된다. 상기 진동에너지는 진폭증폭기를 통해 혼(horn)까지 전달되면 형성된 초음파 진동에너지는 혼을 통해 중공사막 다발(110)에 가해진다. 이때, 중공사막 다발(110)의 표면에서는 순간적으로 마찰열이 발생하여 융착된 중공사막(100)이 접착된다. 본 발명의 초음파 융착 방법은 다른 부분은 전혀 가열되지 않고 중공막 상호 간에 발생하는 마찰열만을 융착 에너지원으로 사용한다.

다음으로, 열융착 방법은 다공 드럼과 다공 벨트를 이용하는 고온 열풍 접착법과, 열 캘린더 롤러를 이용하는 캘린더 접착법 등이 있다.

따라서, 접착 매개체를 사용하여 상기 접착제를 경화시키는 공정으로 인해 수십분이 걸리는 핫멜팅(Hot melting) 방법과는 달리, 고주파 융착 방법과 열융착 방법은 가공시간이 수초 내로 끝나기 때문에 생산성이 월등히 좋고, 접착제를 사용하지 않기 때문에 설치비가 적게 들어 제조단가가 낮으며, 접착제를 사용하지 않기 때문에 친환경적이다.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 의한 중공사막 모듈(200)을 제조하기 위한 중공사막 번들링 장치(400) 중 초음파 방법을 이용한 융착부를 개략적으로 나타낸 도면이고, 도 5는 본 발명의 일 실시예에 의한 중공사막 모듈(200)을 제조하기 위한 중공사막 번들링 장치(400) 중 열융착 방법을 이용한 융착부를 개략적으로 나타낸 도면이다.

먼저, 도 4에 나타낸 바와 같이, 초음파 발생부(420)에서는 전류를 고주파 전류로 전환하고 상기 고주파 전류를 진동에너지로 변환시킨다. 상기 진동에너지는 진폭증폭기(미도시)를 통해 프레스부(410)에 설치된 혼(horn, 미도시)까지 전달된다. 상기 혼을 통해 진동에너지는 중공사막 다발(110)에 전달된다.

다음으로, 도 5에 나타낸 바와 같이, 프레스부(410)에는 열선(440)과 같은 가열수단이 내장되어 있고 온도 센서(미도시)를 설치하여 중공사막(100)의 녹는점 이상으로 상기 프레스부(410)를 가열하게 된다. 한편, 열선(440)은 니크롬선과 같은 것을 사용할 수 있고, 선택적으로 열선(440) 대신 유체 통로를 형성시켜 열매에 의해 가열되도록 할 수 있다. 상기 가열된 프레스부(410)는 중공사막 다발(110)에 직접 접촉하여 각 중공사막(100)들을 상호 융착시켜 접착한다.

상기 프레스부(410)는 구동수단(430)에 의해 상하 방향으로 이동한다. 상기 구동수단(430)은 구동모터 및 상기 구동모터의 회전운동을 이용하여 상기 프레스부(410)를 직선 운동시키기 위한 동력변환 수단을 포함할 수 있다. 상기 동력변환 수단으로는 볼스크류 및 구동모터의 회전력을 상기 볼스크류에 전달하기 위한 벨트가 사용될 수 있다. 이 경우 볼스크류의 회전에 따라 프레스부(410)가 회전축에 평행하게 직선운동을 할 수 있도록 프레스부(410)의 일부는 볼스크류에 맞물려 있어야 한다.

이와 같이 녹는점 이상으로 가열된 상태에서 중공사막 다발(110)을 가압시키기 때문에 상기 가압된 부위의 중공사막(100)들은 서로 융착되어 접착하고 있다. 이후, 나이프와 같은 절단수단을 이용하여 중공사막(100)의 길이와 수직 방향으로 상기 용융접착된 부위를 절단한다.

상기와 같이 제조된 중공사막의 절단부는 서로 접착되어 있고, 폐쇄된 말단을 형성하기 때문에, 중공사막 다발(110)을 별도의 실링 공정을 수행할 필요가 없어 결과적으로 중공사막 모듈(200)의 제조에 필요한 공정을 최소화할 수 있다.

또한, 상기 방법을 이용하여 제조된 중공사막 다발(110)은 각 중공사막(100)들이 일정한 간격을 유지된 상태로 후술할 포팅 공정을 수행할 수 있어, 결과적으로 적층밀도를 극대화할 수 있어 수처리 성능을 향상시킬 수 있다.

이하에서는, 본 발명에 의해 절단된 중공사막 다발(110)을 집수부에 포팅하는 공정에 대하여 상세히 살펴보도록 한다.

도 6 내지 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 중공사막 모듈(200)의 제조 방법을 나타낸 공정 단면도들이다.

도 6에 도시된 바와 같이, 본 발명에 의해 절단된 중공사막 다발(110)은 그 절단부가 폐쇄된 말단을 형성할 뿐만 아니라 각 중공사막의 절단부가 서로 접착 고정되어 있다. 따라서, 절단부에 대한 별도의 실링 공정 없이 중공사막 다발(110)의 절단부 부분을 포팅 지그(10)에 담겨 있는 제1 포팅제(510)에 침지시킬 수 있다. 제1 포팅제(510)로서는 우레탄계 수지 또는 에폭시계 수지 등이 이용될 수 있지만 반드시 그에 한정되는 것은 아니다. 다만, 제1 포팅제(510)는 중공사막 다발(110)을 일정 간격으로 고정시켜야 한다는 점, 및 유체가 통과할 수 없어야 한다는 점을 고려할 때, 제1 포팅제(510)는 경질 물질, 즉 90 내지 100의 경도(Shore A)를 갖는 물질인 것이 바람직하다.

이어서, 중공사막 다발(110)의 침지된 부분과 제1 포팅제(510)가 하나의 제1 몸체가 되도록 제1 포팅제(510)를 완전히 경화시킨다. 이와 같은 경화 공정은 제1 포팅제(510)가 경질 폴리우레탄인 경우에는 20 내지 60℃에서 1 내지 24 시간 동안 수행되지만, 제1 포팅제(510)의 종류에 따라 경화 조건이 달라질 수 있다.

제1 포팅제(510)가 완전히 경화된 후에는, 도 7에 도시된 바와 같이, 포팅 지그(10)를 제거한다. 이어서, 중공사막 다발(110)의 중공들(bores)이 개방(open)되도록 상기 제1 몸체를 B-B′라인을 따라 절단한다. 도 8은 절단된 제1 몸체를 개략적으로 도시한 것으로서, B-B′라인을 따라 절단된 중공사막 다발(110)은 그 절단부에서 중공들이 개방되어 있으며, 중공사막 다발(110)은 B-B′라인을 따라 절단된 제1 포팅제(510)에 의해 여전히 서로 고정되어 있다.

이어서, 도 9에 도시된 바와 같이, 절단된 제1 몸체를 일 면이 개방된 집수부 케이스(20)에 소정의 깊이로 삽입함으로써 상기 절단된 제1 몸체와 집수부 케이스(20) 내면들(inner surfaces)로 이루어진 내부 공간(inner space)을 형성한다. 선택적으로, 절단된 제1 몸체가 집수부 케이스(20) 내에 삽입된 상태로 유지될 수 있도록 하기 위하여, 그리고 후속 공정에서 사용되는 제2 포팅제(520)가 상기 내부 공간으로 침투하지 못하도록 하기 위하여, 집수부 케이스(20)의 내측면에 걸림턱(21)이 제공될 수 있다. 즉, 절단된 제1 몸체를 걸림턱(21) 상에 안치한다.

이어서, 도 10에 도시된 바와 같이, 제2 포팅제(520)를 이용하여 상기 절단된 제1 몸체를 상기 집수부 케이스(20)에 접착 고정한다. 즉, 상기 절단된 제1 몸체의 제1 포팅제(510)와 집수부 케이스(20)의 내측면 사이를 제2 포팅제(520)로 채운다. 이때, 상기 제1 포팅제(510) 상에도 상기 제2 포팅제(520)가 도포되도록 할 수 있다. 제2 포팅제(520)로는 우레탄계 수지 또는 에폭시계 수지 등이 이용될 수 있지만 그에 한정되는 것은 아니다. 다만, 제1 포팅제(510)와 마찬가지로, 제2 포팅제(520)도 중공사막 다발(110)을 일정 간격으로 고정시켜야 한다는 점, 및 유체가 통과할 수 없어야 한다는 점을 고려할 때, 경질 물질, 즉 90 내지 100의 경도(Shore A)를 갖는 물질인 것이 바람직하다. 이어서, 상기 제2 포팅제(520)를 경화시킨다.

선택적으로, 도 11에 도시된 바와 같이, 제2 포팅제(520) 상에 제3 포팅제(530)를 도포하고, 이를 20 내지 60℃에서 1 내지 24 시간 동안 경화시키는 단계를 더 포함할 수 있다. 제3 포팅제(530)는 연질 물질, 즉 20 내지 50의 경도(Shore A)를 갖는 물질인 것이 바람직한데, 예를 들어 연질의 폴리우레탄 수지가 사용될 수 있다.

연질 물질인 제3 포팅제(530)를 추가로 도포하는 이유는, 제2 포팅제(520)만을 이용하여 상기 절단된 제1 몸체를 집수부 케이스(20) 내에 접착시키게 되면 수처리 공정 중 유동하는 중공사막(100)이 경질 물질인 제2 포팅제(520)와의 마찰로 인해 손상될 우려가 있기 때문이다. 따라서, 중공사막 다발(110)을 집수부 케이스(20) 내에 고정시키는 포팅 물질의 가장 윗부분을 연질 물질로 형성함으로써 중공사막(100)이 유체 내에서 움직일 때 마찰로 인한 손상 발생을 최소화할 수 있다.

한편, 제2 포팅제(520)와 제3 포팅제(530) 사이의 접착력을 향상시키기 위하여, 제2 포팅제(520)가 반경화인 상태에서 제3 포팅제(530)를 도포할 수 있다. 반경화 상태라 함은 제2 포팅제(520)가 완전히 경화하지 않고 소정의 점성을 유지하는 상태를 의미하며, 반경화 상태인 제2 포팅제(520) 상에 제3 포팅제(530)가 도포되면 이들 사이에 화학적 결합이 이루어진다. 제2 포팅제(520)가 경질 폴리우레탄 수지인 경우 제2 포팅제(520)를 반경화 상태로 만들기 위한 경화 공정은 20 내지 60℃에서 3분 내지 1시간 동안 수행된다.

10 : 포팅 지그 20 : 집수부 케이스
100 : 중공사막 110 : 중공사막 다발
200 : 중공사막 모듈
210 : 헤더 300 : 와인더
320 : 드럼 330 : 고정부재
321 : 작업대 400 : 번들링 장치
410 : 프레스부 420 : 초음파 발생부
430 : 구동수단 440: 열선
510, 520, 530 : 제1, 제2, 제3 포팅제

Claims (12)

1. 삭제
2. 삭제
3. 삭제
4. 작업대 상에 중공사막들을 나란히 배열하여 중공사막 다발을 형성시키는 단계;
   상기 중공사막 다발의 적어도 일부를 융착시켜 서로 접착시키는 단계; 및
   절단 수단으로 상기 중공사막 다발의 용융접착된 부위를 절단하는 단계를 포함하되,
   상기 절단 단계에 의해 형성되는 상기 중공사막 다발의 절단부는 서로 접착되어 있고 폐쇄된 말단을 형성하는 중공사막 모듈의 제조 방법.
5. 제4항에 있어서,
   상기 작업대는 원통형 드럼 표면에 형성되어 있고 구동축 방향으로 평탄한 형상을 하고 있으며 상기 원통형 드럼 표면에 1개 이상 형성된 것을 특징으로 하는 중공사막 모듈의 제조 방법.
6. 제4항에 있어서,
   상기 중공사막 다발을 융착시켜 서로 접착시키는 단계는 초음파 진동에 의한 마찰에너지를 이용하는 것을 특징으로 하는 중공사막 모듈의 제조 방법.
7. 제4항에 있어서,
   상기 중공사막 다발을 융착시켜 서로 접착시키는 단계는 가압 상태에서 직접 열을 부여하여 융착시키는 것을 특징으로 하는 중공사막 모듈의 제조 방법.
8. 제4항에 있어서,
   상기 절단된 중공사막 다발의 절단부 부분을 상기 절단부의 실링 공정 없이 포팅 지그에 담겨 있는 제1 포팅제에 침지시키는 단계;
   상기 중공사막 다발의 침지된 부분과 상기 제1 포팅제가 제1 몸체가 되도록 상기 제1 포팅제를 경화시키는 단계;
   상기 포팅 지그를 제거하는 단계;
   상기 중공사막 다발의 중공들이 개방되도록 상기 제1 몸체를 절단하는 단계;및
   상기 절단된 제1 몸체와 일 면이 개방된 집수부 케이스 사이에 내부 공간(inner space)을 형성하는 단계를 더 포함하는 중공사막 모듈의 제조 방법.
9. 제8항에 있어서,
   상기 내부 공간 형성 단계는,
   상기 절단된 제1 몸체와 상기 집수부 케이스 사이에 내부 공간이 형성될 수 있을 정도의 깊이로 상기 절단된 제1 몸체를 상기 집수부 케이스에 삽입하는 단계; 및
   상기 절단된 제1 몸체를 상기 집수부 케이스에 접착 고정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 중공사막 모듈의 제조 방법.
10. 제9항에 있어서,
    상기 접착 고정 단계는, 상기 제1 포팅제 상에 제2 포팅제를 도포하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 중공사막 모듈의 제조 방법.
11. 제10항에 있어서,
    상기 접착 고정 단계는, 상기 제2 포팅제 상에 제3 포팅제를 도포하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 중공사막 모듈의 제조 방법.
12. 제11항에 있어서,
    상기 제1 및 제2 포팅제는 90 내지 100의 경도(Shore A)를 갖는 경질 물질(hard material)이고, 상기 제3 포팅제는 20 내지 50의 경도(Shore A)를 갖는 연질 물질(soft material)인 것을 특징으로 하는 중공사막 모듈의 제조 방법.

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