KR101776877B1

KR101776877B1 - 중공사형 막 모듈

Info

Publication number: KR101776877B1
Application number: KR1020150135467A
Authority: KR
Inventors: 장홍진; 김종표; 최경규
Original assignee: 롯데케미칼 주식회사
Priority date: 2015-09-24
Filing date: 2015-09-24
Publication date: 2017-09-08
Also published as: KR20170036379A

Abstract

본 기재는, 내부에 복수의 중공사형 막이 배치되는 하우징, 하우징의 일측에 형성되어 중공사형 막의 일 단부가 함침되는 포팅 접착제가 경화되어 형성되며, 복수의 핀이 삽입되는 제1 포팅층 및 하우징의 타측에 형성되어 중공사막의 타 단부가 함침되는 포팅 접착제가 경화되어 형성되며, 유체가 관통하는 복수의 관통홀을 포함하는 제2 포팅층을 포함하며, 핀은 관통홀과 대응되도록 배치되는 중공사형 막 모듈에 관한 것으로, 제품의 파손 가능성을 감소시키고 내구성을 향상시킴으로써 설치, 유지 및 보수에 소요되는 비용을 감소시킬 수 있어 보다 경제적인 중공사형 막 모듈을 제공할 수 있다.

Description

중공사형 막 모듈 {HOLLOW FIBER MEMBRANE MODULE}

본 발명은 파손 가능성을 감소시킴으로써 제품의 유지 및 보수에 소요되는 비용을 감소시키고, 사용 수명을 향상시킬 수 있는 중공사형 막 모듈에 관한 것이다.

농축산업뿐만 아니라 공업이 발달하게 된 현대 사회에 접어들면서 폐수, 오수와 같은 오염수에 관한 문제가 점차 증대되고 있다. 특히, 대량의 오염수가 발생하는 공장에서는 환경 문제의 대두로 인해 오염수의 배출 규제가 강화되고 있다. 따라서, 이를 자체적으로 처리하여 정화된 물을 배출할 수 있는 기술에 대한 수요가 급증하고 있다.

이와 더불어 가정에서도 상수도의 노후화 및 수돗물에 대한 불안감으로 인해 가정에서 소비하는 물에 대한 관심이 점차 증대되고 있다. 따라서 수돗물을 정수하기 위해 필요한 가정용 정수기에 대한 수요 역시 급증하고 있다.

중공사형 막 모듈은 중공사형 막이 내부에 배치되어, 중공사형 막 모듈을 통과하는 물로부터 오염물질을 제거하고 정수된 물을 배출할 수 있다. 따라서, 최근에는 중공사형 막 모듈에 대한 수요가 공업용 오염수의 정화와 같은 대규모의 사용처에서부터 가정용 정수기와 같은 소규모 사용처까지 널리 급증하고 있다.

본 기재는, 파손 가능성을 감소시킴으로써 제품의 유지 및 보수에 소요되는 비용을 감소시키고, 사용 수명을 향상시킬 수 있는 중공사형 막 모듈을 제공하고자 한다.

또한, 본 발명이 해결하고자 하는 기술적 과제는 이상에서 언급한 기술적 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

본 발명의 일 실시예에 따른 중공사형 막 모듈은, 내부에 복수의 중공사형 막이 배치되는 하우징, 하우징의 일측에 형성되어 중공사형 막의 일 단부가 함침되는 포팅 접착제가 경화되어 형성되며, 복수의 핀이 삽입되는 제1 포팅층 및 하우징의 타측에 형성되어 중공사막의 타 단부가 함침되는 포팅 접착제가 경화되어 형성되며, 유체가 관통하는 복수의 관통홀을 포함하는 제2 포팅층을 포함하며, 핀은 관통홀과 대응되도록 배치된다.

핀은, 단부로 갈수록 점차 단면적이 감소하는 헤드부, 헤드부의 단부로부터 반대 방향으로 연장되어 원기둥 형상으로 형성되며, 외주를 따라 형성되는 고정용 홈을 포함하는 바디부 및 바디부의 연장 방향에 대하여 수직인 평면을 포함하며, 바디부와 연결되는 부분은 둥글게 형성되는 테일부를 포함할 수 있다.

바디부의 연장 방향을 따라 절단되는 고정용 홈의 단면은 반원 형상일 수 있다.

고정용 홈의 직경은 핀의 직경의 10 내지 40%일 수 있다.

헤드부는 20 내지 40°의 빗면을 포함하는 원뿔 형상일 수 있다.

헤드부의 단부는 반구 형상으로 형성되며, 반구의 직경은 중공사형 막의 외경의 1 내지 2배일 수 있다.

핀의 단면은 하우징의 내부 단면적의 1 내지 10%일 수 있다.

제2 포팅층은, 하우징의 길이 방향에 수직한 방향으로 절단한 단면과 나란한 평면으로 형성되는 중심부 및 중심부로부터 연장되어 중심부와 나란히 배치되는 링 형상의 평면으로 형성되는 주변부를 포함할 수 있다.

중심부에는 하우징의 내부 단면적의 0.5 내지 1%의 면적을 가질 수 있다.

제2 포팅층은, 중심부와 주변부 사이에 형성되어 중심부와 주변부를 연결하며, 중심부로부터 주변부를 향해 갈수록 포팅 접착제의 두께가 점차 감소하여 형성되는 경사면을 포함하는 경사부를 더 포함할 수 있다.

경사면은 주변부에 대하여 165 내지 175°의 각도를 가질 수 있다.

경사부의 단면적은 하우징의 내부 단면적의 30 내지 35%일 수 있다.

관통홀의 단면적은 하우징의 내부 단면적의 1 내지 5%일 수 있다.

핀의 개수는 관통홀의 개수보다 많을 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 중공사형 막 모듈은, 하우징의 일측에 배치되어 하우징의 내부를 차단하며, 중공사형 막 모듈에 의해 처리된 처리수 및 오염수로부터 처리수가 분리되고 잔여하는 이물질을 포함하는 농축수를 외부로 배출하는 배출구를 포함하는 제1 사이드 캡 및 하우징의 타측에 배치되어 하우징의 내부를 차단하며, 오염수를 외부로부터 중공사형 막 모듈 내부에 공급하는 유입구를 포함하는 제2 사이드 캡을 더 포함할 수 있다.

본 기재에 의하면 제품의 파손 가능성을 감소시키고 내구성을 향상시킴으로써 설치, 유지 및 보수에 소요되는 비용을 감소시킬 수 있어 보다 경제적인 중공사형 막 모듈을 제공할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 중공사형 막 모듈의 단면을 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 다른 실시예에 따른 중공사형 막 모듈의 단면을 도시한 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 제1 포팅층에 삽입된 핀의 단면도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 핀의 평면도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 제2 포팅층에 형성된 관통홀의 평면도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 제2 포팅층의 평면도이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 제2 포팅층의 단면도이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 상세하게 설명하면 다음과 같다. 다만, 본 발명을 설명함에 있어서, 이미 공지된 기능 혹은 구성에 대한 설명은, 본 발명의 요지를 명료하게 하기 위하여 생략하기로 한다.

본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분을 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 참조 부호를 붙이도록 한다. 또한, 도면에서 나타난 각 구성의 크기 및 두께는 설명의 편의를 위해 임의로 나타내었으므로 본 발명이 반드시 도시된 바에 한정되지 않는다.

도 1에는 본 발명의 일 실시예에 따른 중공사형 막 모듈(100)이 도시되어 있으며, 도 2에는 도 1의 변형예에 따른 중공사형 막 모듈(100)이 도시되어 있다. 도 1 및 도 2에 도시된 것과 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 중공사형 막 모듈(100)은 하우징(110), 제1 포팅층(120) 및 제2 포팅층(130)을 포함한다.

본 실시예에 따른 하우징(110)은 내부에 중공이 형성되며, 원형 또는 다각형 형상의 단면을 가지는 관(pipe) 형상을 가진다. 하우징(110)의 내부에는 복수의 중공사형 막(10)이 배치된다.

중공사형 막(10)은 미세한 기공이 형성되는 표면에 의해 둘러싸이고 내부에는 중공이 형성되는 관(pipe) 형상을 가진다. 다만, 본 실시예에 따른 중공사형 막(10)은 하우징(110)에 비하여 매우 미세한 굵기를 가진다. 따라서, 하나의 중공사형 막(10)이 하우징(110) 내에 배치되는 것에 비하여, 복수의 중공사형 막(10)이 다발로 배치됨으로써 본 실시예에 따른 중공사형 막 모듈(100)의 여과 효율 및 성능을 향상시킬 수 있다.

복수의 중공사막 다발의 일 단부에는 제1 포팅층(120)이 형성될 수 있다. 제1 포팅층(120)은, 내부에 중공사형 막(10)이 배치된 하우징(110)의 일측에 포팅 접착제가 도포되어 중공사형 막(10)의 일 단부가 함침된 후 경화되어 형성된다. 제1 포팅층(120)에 의해 미세한 굵기를 가지는 복수의 중공사형 막(10) 다발의 단부가 고정될 수 있으며, 중공사형 막 모듈(100) 내부로 유입되는 제1 유입수(A) 및 제2 유입수(F)를 포함하는 오염수와 중공사형 막 모듈(100)에 의해 여과 처리된 처리수(B)가 서로 섞이지 않고 분리될 수 있다.

본 실시예의 제1 포팅층(120)에는 핀(140)이 삽입될 수 있다. 도 3에는 본 실시예에 따라 제1 포팅층(120)에 핀(140)이 삽입된 모습을 도시한 평면도가 도시되어 있다. 본 실시예에 따른 핀(140)은 복수로 핀(140)은 제1 포팅층(120)을 관통하여 삽입되며, 도 3에 도시된 것과 같이, 복수의 핀(140)은 중공사형 막(10)들이 서로 엉키거나 뭉치지 않고 고르게 분포될 수 있도록 복수의 중공사형 막(10) 사이에 고르게 배치된다.

도 4에는 본 발명의 일 실시예에 따른 핀(140)의 측면을 일측에서 바라본 평면도가 도시되어 있다. 도 4에 도시된 것과 같이, 본 실시예에 따른 핀(140)은 헤드부(140a), 바디부(140b) 및 테일부(140c)를 포함한다.

헤드부(140a)는 핀(140)의 일측에 형성되며, 단부로 갈수록 점차 단면적이 감소하는 원뿔 형상일 수 있다. 다만, 원뿔 형상인 것은 핀(140)의 단면이 원형인 경우에 해당되는 것이며, 원형 이외의 다각형인 경우에는 다각뿔과 같은 형상으로 형성될 수 있다. 헤드부(140a)가 가장 먼저 제1 포팅층(120)에 접촉하여 제1 포팅층(120)을 뚫고 관통하여야 하기 때문에, 헤드부(140a)는 단부로 갈수록 점차 첨예한 형상을 가지게 된다.

이때 본 실시예의 헤드부(140a)의 단부는 날카롭게 형성되기보다는, 도 4에 도시된 것과 같이 반구 형상으로 둥글게 형성될 수 있다. 지나치게 날카로운 단부의 경우에는 하우징(110) 내부에 미리 삽입되어 있는 중공사형 막(10)을 파손시킬 수 있기 때문이다. 따라서 반구의 직경은 중공사형 막(10)의 외경의 1 내지 2배로 형성될 수 있다.

마찬가지로, 중공사형 막(10)의 파손을 방지하면서도 제1 포팅층(120)을 원활하게 관통하기 위하여, 본 실시예의 헤드부(140a)는 20 내지 40°의 각도(θ1)를 가지는 빗면을 포함하는 원뿔 형상일 수 있다.

바디부(140b)는 헤드부(140a)의 첨예한 단부로부터 반대 방향으로 길이 방향을 따라 연장되어 원기둥 형상으로 형성된다. 따라서, 헤드부(140a)가 원뿔 형상인 경우, 원뿔의 밑면과 동일한 단면을 가진다.

이때 본 실시예에 따른 바디부(140b)는 고정용 홈(142)을 포함한다. 고정용 홈(142)은 바디부(140b)의 외주를 따라 바디부(140b)의 중심부(130a)를 향하여 움푹 들어가게 형성된다. 따라서 고정용 홈(142)이 형성된 부분의 바디부(140b)의 단면은 고정용 홈(142)이 형성되지 않은 바디부(140b)의 단면보다 작은 면적을 가진다.

도 4에 도시된 것과 같이 핀(140)의 측면에서 본 시각에서 형성되는 고정용 홈(142)의 단면은 반원 형상일 수 있다. 이때 고정용 홈(142)의 단면의 직경은 핀(140)의 직경의 10 내지 40%일 수 있으며, 제1 포팅층(120) 역시 핀(140)의 헤드부(140a)에 의해 관통된 후 고정용 홈(142)에 삽입될 수 있도록 고정용 홈(142)의 직경에 대응되는 두께로 형성될 수 있다. 다만, 이는 일 예에 불과하며, 삼각형, 사각형 이외에도 다양한 형상의 단면을 가지는 고정용 홈(142) 역시 본 발명의 실시 범위에 포함될 수 있음은 물론이다.

본 명세서상에서 "핀(140)의 직경" 또는 "핀(140)의 단면"이라 함은 헤드부(140a)와 바디부(140b)가 연결되는 부분, 즉, 원뿔 형상의 헤드부(140a)의 밑면과 동일하며, 또한 바디부(140b)에서 고정용 홈(142)이 형성되지 않은 부분의 단면의 직경 및 해당 면을 뜻한다.

본 실시예와 같이, 핀(140)에 의해 관통되는 제1 포팅층(120)이 고정용 홈(142)에 삽입되어 고정되는 경우, 중공사형 막 모듈(100) 내부에 유입되는 제1 유입수(A) 및 제2 유입수(F)를 포함하는 오염수에 의해 제1 포팅층(120)에 가해지는 강한 수압에도 불구하고 핀(140)과 제1 포팅층(120)의 고정력이 향상되어 서로로부터의 탈리가 방지될 수 있다. 따라서 중공사형 막 모듈(100)의 내구성 역시 향상될 수 있다.

테일부(140c)는 바디부(140b)가 핀(140)의 길이 방향으로 연장되는 방향에 대하여 수직한 평면을 포함하며, 도 4에 도시된 것과 같이 테일부(140c)와 바디부(140b)가 연결되는 부분은 둥글게 형성될 수 있다.

한편, 복수의 중공사막 다발의 타단부에는 제2 포팅층(130)이 형성될 수 있다. 제2 포팅층(130)은, 내부에 중공사형 막(10)이 배치된 하우징(110)의 타측에 포팅 접착제가 도포되어 중공사형 막(10)의 타 단부가 함침된 후 경화되어 형성된다. 제1 포팅층(120)과 마찬가지로, 제2 포팅층(130) 역시 미세한 굵기를 가지는 복수의 중공사형 막(10) 다발의 단부를 고정하기 위하여 형성된다.

이때 본 발명의 일 실시예에 따른 제2 포팅층(130)에는 중공사형 막 모듈(100)의 내부로 제1 유입수(A) 및 제2 유입수(F)를 포함하는 오염수가 유입되거나 중공사형 막 모듈(100) 내부로 유입되는 역세용 공기(A)가 중공사형 막 모듈 내부에 공급될 수 있도록 복수의 관통홀(132)이 형성된다.

도 5에는 본 발명의 일 실시예에 따라 제2 포팅층(130)에 형성된 관통홀(132)의 평면도가 도시되어 있다. 도 3 및 도 5를 참조하면 알 수 있듯이, 본 실시예에 따라 제1 포팅층(120)에 삽입되는 핀(140)의 배치와 제2 포팅층(130)에 형성되는 관통홀(132)은 서로 대응되는 배치를 가질 수 있다. 이때 서로 "대응된다" 함은 반드시 일대일 대응일 필요는 없으며, 배치 관계에 있어서 일정한 규칙이 존재함을 뜻한다. 따라서, 도 3 및 도 5에 도시된 것과 같이 핀(140)의 수보다 관통홀(132)의 수가 더 많도록 형성될 수 있다.

제1 포팅층(120)에 삽입되는 핀(140)의 배치와 제2 포팅층(130)에 형성되는 관통홀(132)의 배치가 일정한 규칙 없이 무질서하게 배치되는 경우에는 관통홀(132)을 통해 유입되는 제1 유입수(A) 및 제2 유입수(F)를 포함하는 오염수의 유동이 불규칙적으로 형성될 수 있다. 따라서, 중공사형 막(10) 또는 제1 포팅층(120)에 가해지는 유압의 세기 역시 불규칙적이 될 수 있으며, 순간적으로 매우 높은 유압이 가해지는 경우에는 중공사형 막(10) 또는 제1 포팅층(120) 및 제1 포팅층(120)에 삽입된 핀(140)의 파손이 발생되거나 서로로부터 탈리될 수 있다. 이를 방지하기 위하여 본 실시예에 따른 제1 포팅층(120)의 핀(140)과 제2 포팅층(130)의 관통홀(132)은 일정한 규칙을 가지고 서로 대응되도록 배치된다.

한편, 본 실시예에 따른 제2 포팅층(130)은 도 1에 도시된 것과 같이 위치에 따라 두께가 변화될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니며, 도 2에 도시된 것과 같이 일정한 두께를 가지도록 형성될 수도 있다.

도 6 및 도 7에는 도 1에 도시된 제2 포팅층(130)의 구체적인 구조를 설명하기 위한 도면이 도시되어 있다. 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 제2 포팅층(130)의 평면도이며, 도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 제2 포팅층(130)의 단면도이다.

도 6 및 도 7에 도시된 것과 같이 본 실시예에 따른 제2 포팅층(130)은 중심부(130a) 및 주변부(130c)를 포함할 수 있다.

중심부(130a)는 하우징(110)의 길이 방향에 대하여 수직한 방향으로 절단한 단면과 나란한 평면을 가진다. 즉, 제1 포팅층(120)과 나란한 평면을 가지면서 제2 포팅층(130)의 중심 부분에 형성되는 부분이다.

이때 도 6 및 도 7에 도시된 것과 같이 본 실시에의 제2 포팅층(130)의 중심부(130a)는 하우징(110) 내부 단면적의 0.5 내지 1%의 면적을 가진다. 도 1 및 도 7에 도시된 것과 같이, 중심부(130a)의 상면 및 하면은 평평하게 형성된다. 특히 중심부(130a)의 하면이 평평하게 형성되는 경우에는 중공사형 막 모듈(100)의 역시 시에 하부로부터 올라오는 공기 방울이 주변으로 퍼지도록 유도할 수 있다.

주변부(130c)는 중심부(130a)로부터 연장되어 중심부(130a)와 나란히 배치되는 링 형상의 평면이다. 중심부(130a)와 주변부(130c)가 나란히 배치된다 함은 동일한 평면상에 배치될 수 있음을 뜻하는 것뿐만 아니라, 서로 다른 평면상에서 연장되는 방향이 나란함을 뜻할 수도 있다.

본 실시예의 변형예에 따른 도 2의 제2 포팅층(130)은 중심부(130a) 및 주변부(130c)만을 포함하는 경우이다. 다만, 도 1, 도 6 및 도 7에 도시된 제2 포팅층(130)의 경우에는 중심부(130a)와 주변부(130c) 사이에 형성되는 경사부(130b)를 더 포함한다.

경사부(130b)는 중심부(130a)와 주변부(130c) 사이에 형성되며, 중심부(130a)와 주변부(130c) 사이를 연결하면서 중심부(130a)로부터 주변부(130c)로 갈수록 포팅 접착제의 두께가 점차 얇게 감소하면서 형성되는 경사면을 포함한다. 따라서, 도 7에 도시된 것과 같이, 본 실시예의 제2 포팅층(130)은 중심부(130a)에서 가장 두꺼운 두께를 가지며 주변부(130c)에서는 가장 얇은 두께를 가진다. 또한 중심부(130a)로부터 주변부(130c)로 갈수록 제2 포팅층(130)의 두께는 점차 감소된다.

이때, 중공사형 막(10)의 타단부가 함침되며, 하우징(110)의 내부를 향하여 형성되는 제2 포팅층(130)의 일면은 평평하게 형성된다. 따라서 전술한 것과 같은 제2 포팅층(130)의 두께 변화는 하우징(110)의 외부를 향하여 형성되는 제2 포팅층(130)의 타면에 대한 것이다. 다만, 이에 한정되는 것은 아니며, 제2 포팅층(130)의 일면 역시 평평하지 않고 두께 및 경사가 변화되도록 형성될 수도 있을 것이다.

경사부(130b)와 주변부(130c) 사이에 형성되는 각도(θ2)는 165 내지 175°일 수 있다. 따라서 경사부(130b)에 형성되는 경사면의 각도는 5 내지 15°로 완만하게 형성될 수 있다. 또한 경사부(130b)의 단면적은 하우징(110) 내부 단면적의 30 내지 35%일 수 있다. 경사부(130b)의 단면적이라 함은 도 6에 도시된 것과 같이 제2 포팅층(130)의 일면, 즉 상면에서 경사부(130b)에 해당되는 부분을 도시한 면적과 동일하며, 경사면을 평평한 평면에 투영하여 이에 투영된 면에 해당되는 영역의 면적 역시 동일하다.

도 6에 도시된 것과 같이 제2 포팅층(130)의 주변부(130c) 및 경사부(130b)에 해당되는 위치에는 복수의 관통홀(132)이 형성될 수 있다. 본 실시예에 따라 제2 포팅층(130)에 형성되는 관통홀(132)의 단면적은 하우징(110) 내부 단면적의 1 내지 5%일 수 있다. 관통홀(132)의 단면적이 하우징(110) 내부 단면적의 1% 미만인 경우에는 중공사형 막 모듈(100) 내부로 유입되는 제1 유입수(A) 및 제2 유입수(B)를 포함하는 오염수의 이동이 원활하지 않을 수 있으며, 5%를 초과하는 경우에는 지나치게 높은 유압으로 인해 중공사형 막 모듈(100)이 파손될 우려가 있다.

한편, 본 실시예의 중공사형 막 모듈(100)은 제1 사이드 캡(152)과 제2 사이드 캡(154)을 더 포함할 수 있다.

제1 사이드 캡(152)은 제1 포팅층(120)이 형성되는 하우징(110)의 일측에 배치된다. 제1 사이드 캡(152)은 하우징(110)의 일측 외부를 감싸도록 형성되어 하우징(110)의 내부를 차단하여 외부로부터 보호한다. 이때, 본 실시예의 제1 사이드 캡(152)은 중공사형 막 모듈(100)에 의해 여과 및 정수 처리된 처리수(B) 및 제1 유입수(A) 및 제2 유입수(B)를 포함하는 오염수로부터 처리수가 분리되고 남은 농축수(C)를 외부로 배출하는 배출구(151)를 포함할 수 있다.

제2 사이드 캡(154)은 제2 포팅층(130)이 형성되는 하우징(110)의 타측에 배치된다. 제2 사이드 캡(154)은 하우징(110)의 타측 외부를 감싸도록 형성되어 하우징(110)의 내부를 차단하여 외부로부터 보호한다. 이때, 본 실시예의 제2 사이드 캡(154)은 외부로부터 중공사형 막 모듈(100)의 내부로 오염수를 공급하는 유입구(153)를 포함할 수 있다.

도 1 및 도 2에는 제1 사이드 캡(152) 및 제2 사이드 캡(154)을 통해 유입되고 배출되는 물과 공기의 흐름이 도시되어 있다. 도 1 및 도 2에는 중공사형 막 모듈(100) 내에 유입되는 제1 유입수(A) 및 제2 유입수(B)를 포함하는 오염수 중 제1 유입수(A)의 흐름과 같이 유입구(153)으로 유입되는 모습이 도시되어 있다.

또한, 중공사형 막 모듈(100)에 의해 여과 처리되고 난 이후의 처리수(B)는 배출구(151)에 의해 배출될 수 있다. 이때 제1 사이드 캡(152) 및 제2 사이드 캡(152)는 각각 보조 배출구(155) 및 보조 유입구(156)를 더 포함할 수 있다. 보조 배출구(155)를 통해서는 중공사형 막 내에 유입되지 못하여 여과 처리되지 못한 농축수(C)가 배출될 수 있다. 또한, 보조 유입구(156)를 통해서는 오염수인 제2 유입수(F)가 중공사형 막 모듈(100) 내로 유입될 수 있다.

한편, 본 실시예의 중공사형 막 모듈(100)의 역세 시에 사용되는 역세수(E)는 배출구(151)를 통하여 처리수(B)와 반대로 중공사형 막 모듈(100) 내부로 유입될 수 있다. 또한, 중공사형 막 모듈(100) 내부에서 여과 공정이나 역세 공정이 진행된 이후 잔여하는 물은 배출수(D)로써, 유입구(153)을 통해 배출될 수 있다.

이상에서는 본 발명의 일 실시예에 따른 중공사형 막 모듈(100)에 대하여 설명하였다. 본 실시예에 따르면, 제품의 파손 가능성을 감소시키고 내구성을 향상시킴으로써 설치, 유지 및 보수에 소요되는 비용을 감소시킬 수 있어 보다 경제적인 중공사형 막 모듈(100)을 제공할 수 있다.

한편, 중공사형 막 모듈(100)의 내부에 전달하기 위한 공기(A) 역시 유입구(153)을 통하여 중공사형 막 모듈(100)의 내부로 유입될 수 있으며, 중공사형 막 모듈(100)의 내부를 거쳐 외부로 배출되는 공기(C)는 역세수와 함께 보조 배출구를 통해 배출될 수 있다.

앞에서, 본 발명의 특정한 실시예가 설명되고 도시되었지만 본 발명은 기재된 실시예에 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않고 다양하게 수정 및 변형할 수 있음은 이 기술의 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 일이다. 따라서, 그러한 수정예 또는 변형예들은 본 발명의 기술적 사상이나 관점으로부터 개별적으로 이해되어서는 안 되며, 변형된 실시예들은 본 발명의 특허청구범위에 속한다 하여야 할 것이다.

10: 중공사형 막
100: 중공사형 막 모듈
110: 하우징
120: 제1 포팅층
130: 제2 포팅층
130a: 제2 포팅층의 중심부
130b; 제2 포팅층의 경사부
130c: 제2 포팅층의 주변부
132: 관통홀
140: 핀
140a: 핀의 헤드부
140b: 핀의 바디부
140c: 핀의 테일부
142: 고정용 홈
150: 사이드 캡
151: 배출구
152: 제1 사이드 캡
153: 유입구
154: 제2 사이드 캡
155: 보조 배출구
156: 보조 유입구
160: 분리판
162: 제1 서브 플레이트
164: 제2 서브 플레이트
θ1: 핀의 헤드부의 각도
θ2: 제2 포팅층의 경사면의 각도
A: 제1 유입수 및 역세용 공기
B: 처리수
C: 농축수, 역세수 및 공기
D: 배출수
E: 역세수
F: 제2 유입수

Claims

내부에 복수의 중공사형 막이 배치되는 하우징;
상기 하우징의 일측에 형성되어 상기 중공사형 막의 일 단부가 함침되는 포팅 접착제가 경화되어 형성되며, 복수의 핀이 삽입되는 제1 포팅층; 및
상기 하우징의 타측에 형성되어 상기 중공사형 막의 타 단부가 함침되는 포팅 접착제가 경화되어 형성되며, 유체가 관통하는 복수의 관통홀을 포함하는 제2 포팅층을 포함하며,
상기 핀의 수보다 상기 관통홀의 수가 더 많으며,
상기 제2 포팅층은,
상기 하우징의 길이 방향에 수직한 방향으로 절단한 단면과 나란한 평면으로 형성되는 중심부;
상기 중심부로부터 연장되어 상기 중심부와 나란히 배치되는 링 형상의 평면으로 형성되는 주변부; 및
상기 중심부와 상기 주변부 사이에 형성되어 상기 중심부와 상기 주변부를 연결하며, 상기 중심부로부터 상기 주변부를 향해 갈수록 상기 포팅 접착제의 두께가 점차 감소하여 형성되는 경사면을 포함하는 경사부를 포함하는, 중공사형 막 모듈.
제1항에 있어서,
상기 핀은,
단부로 갈수록 점차 단면적이 감소하는 헤드부;
상기 헤드부의 단부로부터 반대 방향으로 연장되어 원기둥 형상으로 형성되며, 외주를 따라 형성되는 고정용 홈을 포함하는 바디부; 및
상기 바디부의 연장 방향에 대하여 수직한 평면을 가지는 테일부를 포함하는, 중공사형 막 모듈.
제2항에 있어서,
상기 고정용 홈이 형성된 부분의 상기 바디부를 상기 바디부의 길이 방향에 대해 수직하게 절단한 단면은 상기 고정용 홈이 형성되지 않은 상기 바디부를 상기 바디부의 길이 방향에 대해 수직하게 절단한 단면보다 작은 면적을 가지는, 중공사형 막 모듈.
제3항에 있어서,
상기 고정용 홈이 형성된 부분의 상기 바디부를 상기 바디부의 길이 방향에 대해 수직하게 절단한 단면의 직경은 상기 고정용 홈이 형성되지 않은 상기 바디부를 상기 바디부의 길이 방향에 대해 수직하게 절단한 단면의 직경에 대하여 10% 내지 40%인, 중공사형 막 모듈.
제2항에 있어서,
상기 헤드부는 20 내지 40°의 빗면을 포함하는 원뿔 형상인, 중공사형 막 모듈.
제2항에 있어서,
상기 헤드부의 단부는 반구 형상으로 형성되며,
상기 반구의 직경은 상기 중공사형 막의 외경의 1 내지 2배인, 중공사형 막 모듈.
제1항에 있어서,
상기 핀의 단면은 상기 하우징의 내부 단면적의 1 내지 10%인, 중공사형 막 모듈.
삭제
제1항에 있어서,
상기 중심부에는 상기 하우징의 내부 단면적의 0.5 내지 1%의 면적을 가지는, 중공사형 막 모듈.
삭제
제1항에 있어서,
상기 경사면은 상기 주변부에 대하여 165 내지 175°의 각도를 가지는, 중공사형 막 모듈.
제1항에 있어서,
상기 경사부의 단면적은 상기 하우징의 내부 단면적의 30 내지 35%인, 중공사형 막 모듈.
제1항에 있어서,
상기 관통홀의 단면적은 상기 하우징의 내부 단면적의 1 내지 5%인, 중공사형 막 모듈.
삭제
제1항에 있어서,
상기 하우징의 상기 일측에 배치되어 상기 하우징의 내부를 차단하며, 상기 중공사형 막 모듈에 의해 처리된 처리수를 외부로 배출하는 배출구를 포함하는 제1 사이드 캡; 및
상기 하우징의 상기 타측에 배치되어 상기 하우징의 내부를 차단하며, 오염수를 외부로부터 상기 중공사형 막 모듈 내부에 공급하는 유입구를 포함하는 제2 사이드 캡을 더 포함하는, 중공사형 막 모듈.