KR101780201B1

KR101780201B1 - 에너지 회수수단이 구비된 역삼투법 탈염장치의 컨트롤 밸브

Info

Publication number: KR101780201B1
Application number: KR1020150095245A
Authority: KR
Inventors: 손동민; 이상훈
Original assignee: 주식회사 크로시스
Priority date: 2015-07-03
Filing date: 2015-07-03
Publication date: 2017-09-21
Also published as: KR20170004630A

Abstract

본 발명은 에너지 회수수단이 구비된 역삼투법 탈염장치의 컨트롤 밸브에 관한 것으로, 보다 상세하게는 컨트롤 밸브의 왕복이동추종자와 바닥판의 개선된 구조에 관한 것이다. 본 발명에 따른 컨트롤 밸브(214)는 왕복이동추종자(306')가 바닥판(307')과 접하는 그 하부에서 수직으로 그 상부를 관통하는 여러 개의 워터홀(320)을 가지고, 'ㅁ'자형의 도랑(溝;Groove)형태로 이루어진 수막구역(321)을 그 하부에 가진다. 또한 본 발명에 따른 컨트롤 밸브(214)는 바닥판(307')의 좌,우 및 중앙 바닥판 홀이 타원형으로 이루어진다. 본 발명은 바닥판 위를 활주하는 왕복이동추종자의 원활한 활주운동을 제공하고 왕복이동추종자의 마모 및 파손을 방지하며, 왕복이동자의 움직임을 완만하게 이끌어 냄으로써 왕복이동자의 파손을 방지하고 압력과 유량의 단락에 의한 헌팅현상을 최소화할 수 있는 컨트롤 밸브를 제공한다

Description

에너지 회수수단이 구비된 역삼투법 탈염장치의 컨트롤 밸브{Control Valve in Reverse Osmosis Desalination Apparatus with Energy Recovering Unit}

본 발명은 에너지 회수수단이 구비된 역삼투법 탈염장치의 컨트롤 밸브에 관한 것으로서 보다 상세하게는 에너지 회수수단이 구비된 역삼투법 탈염장치를 구성하는 컨트롤 밸브의 왕복이동추종자와 바닥판의 개선된 구조에 관한 것이다.

도 1 및 도 2는 본 출원인이 출원하였던 종래의 에너지 회수장치가 설치된 역삼투법 탈염장치의 유체 흐름도를 설명하는 도면으로서, 종래의 에너지 회수장치가 설치된 역삼투법 탈염장치는 중앙블록 209에 의해 서로 분리되는 2개의 실린더 206, 207에 왕복활주 가능하게 수용되고 상기 중앙 블록 209를 통하여 뻗어있는 샤프트 205에 의해 서로 연결되는 2개의 피스톤 203, 204를 가지는 실린더 블록 208과, 하나 이상의 역삼투막 216을 구비하는 하나 이상의 용기로 이루어진 탈염모듈 215와, 상기 2개의 실린더 206, 207로부터 탈염되어 질 염수를 교대로 시스템에 압입하기 위하여 상기 탈염모듈 215를 상기 2개의 실린더 206, 207에 교대로 연결시켜 주는 컨트롤 밸브 214와, 상기 탈염모듈 215에 역삼투압을 제공하기 위한 고압펌프 225와, 탈염처리될 염수 201의 전처리부 202를 포함하여 이루어진다.

도 1 및 도 2에 나타낸 종래의 에너지 회수장치가 설치된 역삼투법 탈염장치

는 컨트롤 밸브 214의 작동상태에 따라 2개의 작업조건을 가진다.

즉, 도 1에 나타낸 컨트롤 밸브 214의 작동상태(작동상태 1)에서는 전처리부 202에서 전처리된 염수(Q100)가 전처리부 202의 작업압력(3 bar)에 의하여 체크밸브 213을 통해 실린더 207의 샤프트 있는 쪽 218'에 유입되고, 탈염모듈 215로부터 고압의 농축액(P300,Q300)이 컨트롤 밸브 214를 통해 실린더 206의 샤프트 없는 쪽 217에 유입되어 피스톤 203, 204를 오른쪽으로 가압·이동시키면, 농축액의 에너지를 회수한 염수(Q100)가 같은 실린더 206의 샤프트 있는 쪽 217'에서 체크밸브 210을 통해 고압라인 220 쪽으로 압입되어 고압펌프 225를 나오는 고압의 탈염처리될 염수(QW)에 합류되어 역삼투막 216을 포함하는 탈염모듈 215로 보내어진다. 동시에 지난 작동상태에서 에너지 회수에 이용된 농축액은 실린더 207의 샤프트 없는 쪽 218에서 나와 농축액 수집기 226으로 배출된다.

한편, 탈염모듈 215에 압입된 염수(QW+Q100)는 역삼투막 216을 투과하여 탈염처리된 생산물(Q200)로서 얻어지고, 역삼투막 216을 투과하지 못하고 탈염모듈 215를 나오는 탈염농축액(P300,Q300)은 상기 탈염모듈 215에 들어가는 염수(QW+Q100)의 압력과 거의 대등한 압력을 보유한 채로 컨트롤 밸브 214를 통해 실린더 206의 샤프트 없는 쪽 217에 유입되어 피스톤 203, 204를 더욱 오른쪽으로 이동시켜 같은 실린더 206의 샤프트 있는 쪽 217'로부터 염수를 고압라인 220에 압입시키는 에너지원으로서 활용된다(즉, 탈염농축액의 에너지가 염수에 회수된다). 컨트롤 밸브 214의 작동상태 1에서 피스톤 203, 204가 그 이동거리의 마지막 지점에 도달하여 피스톤 203이 중앙 블록 209에 인접하면 컨트롤 밸브 214의 작동상태가 스위칭되어 컨트롤 밸브 214가 도 2의 작동상태 2로 변경된다.

도 2에 나타낸 컨트롤 밸브 214의 작동상태 2에서는 전처리부 202에서 전처리된 염수(Q100)가 전처리부 202의 작업압력(3 bar)에 의하여 체크밸브 212를 통해 실린더 206의 샤프트 있는 쪽 217'에 유입되고, 탈염모듈 215로부터 고압의 농축액(P300,Q300)이 컨트롤 밸브 214를 통해 실린더 207의 샤프트 없는 쪽 218에 유입되어 피스톤 203,204를 왼쪽으로 가압·이동시키면, 농축액의 에너지를 회수한 염수(Q100)가 같은 실린더 207의 샤프트 있는 쪽 218'에서 체크밸브 211을 통해 고압라인 220 쪽으로 압입되어 고압펌프 225를 나오는 고압의 탈염처리될 염수(QW)에 합류되어 역삼투막 216을 포함하는 탈염모듈 215로 보내어진다. 동시에 지난 작동상태에서 에너지 회수에 이용된 농축액은 실린더 206의 샤프트 없는 쪽 217에서 나와 농축액 수집기 226으로 배출된다. 작동상태 1과 마찬가지로 탈염모듈 215에 압입된 염수(QW+Q100)는 역삼투막 216을 투과하여 탈염처리된 생산물(Q200)로서 얻어지고, 역삼투막 216을 투과하지 못하고 탈염모듈 215를 나오는 탈염농축액(P300,Q300)은 상기 탈염모듈 215에 들어가는 염수(QW+Q100)의 압력과 거의 대등한 압력을 보유한 채로 컨트롤 밸브 214를 통해 실린더 207의 샤프트 없는 쪽 218에 유입되어 피스톤 203, 204를 더욱 왼쪽으로 이동시켜 같은 실린더 207의 샤프트 있는 쪽 218'로부터 염수를 고압라인 220에 압입시키는 에너지원으로서 활용된다.

컨트롤 밸브 214의 작동상태 2에서 피스톤 203, 204가 그 이동거리의 마지막 지점에 도달하여 피스톤 204가 중앙 블록 209에 인접하면 컨트롤 밸브 214의 작동상태가 스위칭되어 컨트롤 밸브 214가 다시 도 1의 작동상태 1로 변경되면서 작업 사이클이 반복된다.

도 3은 종래기술에 적용된 역삼투법 탈염장치의 컨트롤 밸브 214에 대한 분해 사시도로서 컨트롤 밸브 214는 크게 연결구 317을 가진 덮개 301, 왕복 이동자의 이동을 제한하는 왼쪽 측벽 302와 오른쪽 측벽 305, 몸체 블록 303, 왕복 이동자 304, 왕복이동추종자 306, 연결구를 가진 바닥판 307을 포함하여 이루어진다.

바닥판 307의 양쪽 가장자리에는 농축액 방출구 312, 313이 형성되고, 중앙부에는 에너지 회수수단(도 1, 도 2의 실린더 블록 208)의 실린더 206의 샤프트 없는 쪽에 연결되는 바닥판 홀 314, 실린더 207의 샤프트 없는 쪽에 연결되는 바닥판 홀 316과, 농축액 수집기 226에 연결되는 바닥판 홀 315가 각각 형성된다.

삭제

종래의 컨트롤 밸브 214의 단면도를 도 5에 나타내었다. 각각의 유체 흐름들을 컨트롤 밸브 214의 작동상태 1을 기준으로 설명하면 왕복이동자 304와 그와 연결된 왕복이동추종자 306은 우측으로 완전히 밀착하게 되고 왕복이동추종자 306은 바닥판 307에 뚫려있는 홀(Hole) 315 와 316을 완전히 폐쇄한다. 왕복이동추종자 306에 의해 폐쇄된 공간은 두 홀 315 및 316에 의해 하나의 유로를 형성하게 되며 실린더 207 샤프트 없는 쪽 218로부터 나온 에너지 회수에 이용된 농축액은 홀 316으로 유입되어 315를 통해 농축액 수집기 226으로 배출된다. 탈염모듈 215로부터 고압의 농축액이 컨트롤 밸브 214의 연결구 317을 통해 유입되어 왕복이동추종자 306로부터 개방된 홀 314를 통해 실린더 206의 샤프트 없는 쪽 217로 유입된다. 컨트롤 밸브 214의 작동상태 2가 되면 왕복이동자 304 및 추종자 306은 좌측으로 완전히 밀착하게 되며 바닥판 307에 형성된 홀 315를 중심으로 홀 314와 316의 역할이 바뀌게 된다.

그러나 앞에서 서술한 종래기술에 의한 컨트롤 밸브는 왕복이동자 304 및 그 추종자 306이 컨트롤 밸브 작동상태 1 및 2에 따라 좌우로 왕복운동을 할 때 추종자 306이 바닥판 307 표면을 활주하게 되는 과정에서 문제가 발생한다.

즉, 고압의 농축수가 컨트롤 밸브 유입구 317로 유입되어 왕복이동추종자 306을 거쳐 개방된 바닥판 홀 314를 통해 실린더 206의 샤프트 없는 쪽 217로 흘러나가는 과정에서, 왕복이동추종자 306을 농축수가 가진 압력만큼 가압을 하게 되고 높은 압력으로 압박을 받는 왕복이동추종자 306은 바닥판 307에 압착되어 왕복이동자 304의 원활한 활주운동을 방해할 뿐만 아니라 마침내 왕복이동추종자 306 그 자신을 마모 및 파손시키며 왕복이동추종자 306의 마모 및 파손에 의해 바닥판 307에 스크래치가 발생한다. 파손된 왕복이동추종자 306의 모습 및 바닥판 307의 스크래치를 각각 도 7 및 도 8에 사진으로 나타내었다.

한편 도 3 및 도 8의 바닥판 307에 형성된 종래기술에 의한 사각형 홀의 형상 또한 문제를 발생시킨다. 즉 왕복이동자 304가 왕복운동을 할 때 필연적으로 매우 짧은 순간에 전체 역삼투 시스템에 공급되는 압력과 유량의 단절현상이 발생한다. 따라서 왕복이동자 304 및 그 추종자 306의 위치가 변경되는 순간에 압력과 유량은 일시적으로 떨어졌다가 다시 회복되는 헌팅현상이 발생한다. 이 과정에서 왕복이동자 304 및 그 추종자 306이 위치를 변경하는 순간에 종래기술의 바닥판 307이 가진 사각형 홀을 통해 많은 양의 유량이 한꺼번에 유입되어 왕복이동자 304를 강하게 압박하게 된다. 이로 인하여 도 9에서와 같이 왕복이동자 304 및 그 오링의 파손이 발생하게 되며 헌팅현상도 심하게 나타나게 된다.

대한민국 등록특허공보 등록번호 10-1309870(2013. 9. 9. 등록)

본 발명은 종래의 에너지 회수수단이 구비된 탈염장치의 컨트롤 밸브가 가진 상기 문제점을 개선하기 위해 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 컨트롤 밸브를 구성하는 왕복이동추종자의 구조를 개선하여 왕복이동추종자의 마모 및 파손을 방지하고 왕복이동추종자의 원활한 활주 운동이 가능한 컨트롤 밸브를 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 컨트롤 밸브를 구성하는 바닥판의 사각형 홀 형태를 개선하여 왕복이동자의 움직임을 완만하게 이끌어 냄으로써 왕복이동자의 파손을 방지하고 압력과 유량의 단락에 의한 헌팅현상을 최소화할 수 있는 컨트롤 밸브를 제공하는 것이다.

상기 과제를 달성하기 위하여 본 발명은 에너지 회수방식이 개선된 역삼투법 탈염장치의 컨트롤 밸브에 있어서, 상기 컨트롤 밸브는 왕복이동자, 왕복이동추종자, 바닥판을 포함하여 이루어지고, 상기 왕복이동추종자는 바닥판과 접하는 부분에 수직으로 상기 왕복이동추종자를 관통하는 여러 개의 워터홀을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 에너지 회수방식이 개선된 역삼투법 탈염장치의 컨트롤 밸브를 제공한다.

여기서 상기 왕복이동추종자의 워터홀은 직경 0.5 ~ 1.0 mm 크기로 이루어진다.

삭제

여기서 상기 수막구역의 크기는 0.1 mm를 포함하여 왕복이동추종자의 면적이 허용하는 범위 내에서 너비와 깊이를 조정할 수 있다.

또한 여기서 상기 바닥판은 타원형의 홀을 가지도록 구성된다.

본 발명은 왕복이동추종자에 워터홀과 수막구역을 형성시켜 왕복이동추종자의 구조를 개선함으로써 왕복이동추종자의 마모 및 파손을 방지하고 원활한 활주 운동이 가능한 컨트롤 밸브를 제공하는 효과를 가진다.

또한 본 발명은 바닥판의 사각홀 형태를 타원형으로 개선하여 왕복이동자의 움직임을 완만하게 이끌어 냄으로써 왕복이동자의 파손을 방지하고 압력과 유량의 단락에 의한 헌팅현상을 최소화할 수 있는 컨트롤 밸브를 제공하는 효과를 가진다.

도 1은 종래기술에 의한 역삼투법 탈염장치의 유체 흐름도로서 컨트롤 밸브의 작동상태 1을 나타내는 도면이다.
도 2는 종래기술에 의한 역삼투법 탈염장치의 유체 흐름도로서 컨트롤 밸브의 작동상태 2를 나타내는 도면이다.
도 3은 종래기술에 의한 역삼투법 탈염장치의 컨트롤 밸브에 대한 분해사시도이다.
도 5는 종래기술에 의한 역삼투법 탈염장치의 컨트롤 밸브에 대한 단면도로서 컨트롤 밸브의 작동상태 1을 나타내는 도면이다.
도 7은 종래기술에 의한 역삼투법 탈염장치의 컨트롤 밸브를 구성하는 왕복이동추종자가 마모 및 파손된 모습을 보여주는 사진이다.
도 8은 종래기술에 의한 역삼투법 탈염장치의 컨트롤 밸브를 구성하는 바닥판이 스크래치된 모습을 보여주는 사진이다.
도 9는 종래기술에 의한 역삼투법 탈염장치의 컨트롤 밸브를 구성하는 왕복이동자가 파손된 모습을 보여주는 사진이다.
도 10, 도 11은 각각 본 발명의 일 실시예에 따른 역삼투법 탈염장치의 컨트롤 밸브를 구성하는 왕복이동추종자의 윗면과 바닥면의 사시도이다.
도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 역삼투법 탈염장치의 컨트롤 밸브를 구성하는 왕복이동추종자의 바닥면에 대한 사시도로서 워터홀이 있는 부위와 워터홀이 없는 부위의 마모상태를 비교한 도면이다.
도 13, 도 14는 각각 본 발명의 일 실시예에 따른 역삼투법 탈염장치의 컨트롤 밸브를 구성하는 바닥판에 대한 사시도 및 실물사진이다.
도 15는 본 발명의 일 실시예에 따른 역삼투법 탈염장치의 컨트롤 밸브를 구성하는 왕복이동추종자가 바닥판 위를 이동하는 모습을 종래의 모습과 비교하여 나타내는 도면이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시를 위한 구체적인 내용을 설명한다. 그리고 본 발명을 설명함에 있어 종래기술과 구조가 동일한 구성요소에 대해서는 종래 구성요소의 도면부호를 병용한다.

도 10, 도 11은 각각 본 발명의 일 실시예에 따른 역삼투법 탈염장치의 컨트롤 밸브를 구성하는 왕복이동추종자의 윗면과 바닥면에 대한 사시도로서, 본 발명의 일 실시예에 따른 왕복이동추종자 306'는 바닥판 307'(도 13 참조)와 접하는 그 하부에서 수직으로 그 상부를 관통하는 직경 0.5 ~ 1.0 mm의 여러 개의 워터홀(Water Hole) 320을 가진다.

워터홀 320의 직경이 0.5 mm보다 작으면 이는 정밀가공에 해당하기 때문에 비용적인 측면에서 경제성이 없고, 또한 산화된 입자상 금속염(철 등)들이 농축수에 존재할 경우 워터홀을 폐쇄할 수 있는 등, 워터홀의 직경이 작을수록 유지보수 측면에서 어려움이 증가한다.

워터홀 320의 직경이 1.0 mm보다 크면 항상 고압을 받고 있는 왕복이동추종자 306'가 이동할 때 워터홀 320이 받는 저항이 커지기 때문에 왕복이동추종자 306'의 원활한 움직임을 기대하기가 어렵다.

또한 본 발명의 일 실시예에 따른 왕복이동추종자 306'는 상기 워터홀 320을 통해 유입된 고압의 농축액이 상기 왕복이동추종자 306'와 바닥판 307'(도 13 참조)가 서로 접하는 부분에서 충분히 머무를 수 있도록 상기 워터홀 320을 모두 포함하는 'ㅁ'자형의 도랑(溝;Groove)형태로 이루어진 수막구역(Water barrier zone) 321을 그 하부에 가진다.

수막구역 321의 너비는 왕복이동추종자 306'의 가운데 오목한 부분을 제외한 'ㅁ'자형 면적이 허용하는 범위 내에서 조정할 수 있으며, 수막구역 321의 깊이는 왕복이동추종자 306'의 형태상 허용하는 범위까지 깊게 가공할 수는 있지만 깊이는 사실 큰 의미가 없는데 이는 수막구역 321에 물이 존재하기만 하면 되기 때문이다.

본 발명의 일 실시예에 따른 왕복이동추종자 306'의 워터홀 320과 수막구역 321의 작용을 설명하면 다음과 같다.

탈염모듈 215로부터 고압의 농축액이 컨트롤 밸브 214의 연결구 317을 통해 유입되어 왕복이동추종자 306'를 거쳐 바닥판 307'(도 13 참조)의 개방된 홀 314'를 통해 실린더 206의 샤프트 없는 쪽 217로 유입된다. 이 과정에서 일부의 농축액은 워터홀 320에 유입되고 유입된 농축액은 바닥판 307'(도 13 참조)와 접하는 왕복이동추종자 306'의 하부에 형성된 수막구역 321을 채우게 된다.

실린더의 이동방향을 변경하기 위해 왕복이동자 304가 좌 또는 우로 움직일 때 왕복이동추종자 306' 하부의 수막구역에 채워진 농축액의 수막에 의해 왕복이동추종자 306'의 바닥판 307'(도 13 참조)에 대한 압착이 크게 완화될 뿐만 아니라 수막의 농축액이 윤활수로 작용하여 왕복이동추종자 306'의 마모를 크게 줄인다.

도 12는 왕복이동추종자의 일부 수막구역만 워터홀을 형성하고 나머지 수막구역 부분은 워터홀을 형성하지 않았을 때의 마모발생 상태를 비교시험한 것으로, 워터홀을 형성시킨 수막구역은 수막구역의 도랑(溝;Groove)형태가 잔존하고 있음에 비해 워터홀을 형성시키지 아니한 수막구역 부분은 마모되어 수막구역의 도랑(溝;Groove)형태가 사라져 보이지 않음을 알 수 있다.

도 13, 도 14는 본 발명의 일 실시예에 따른 역삼투법 탈염장치의 바닥판에 대한 사시도 및 실물사진으로, 본 발명의 일 실시예에 따른 역삼투법 탈염장치의 바닥판 307'는 왕복이동자 304의 급격한 움직임을 완화하여 헌팅현상을 최소화할 수 있도록 기존 바닥판 307의 사각형태의 홀 314, 315 및 316을 타원형의 홀 314', 315' 및 316'로 형태를 변경하고 있다.

이처럼 바닥판 홀의 형태를 사각형에서 타원형으로 변경한 것은 왕복이동추종자 306'가 좌 또는 우로 이동하는 순간에(왕복이동추종자의 움직임 초기) 실린더 206 또는 207에서 유출되는 에너지가 회수된 농축수의 유입 유량을 서서히 증가시키도록 하기 위함이다.

도 15에 의해 이를 좀 더 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 15의 상측에 나타낸 도면부호 306의 사각형은 종래의 왕복이동추종자에 대한 개념도이고, 하측에 나타낸 도면부호 306'의 사각형은 본 발명의 일 실시예에 따른 왕복이동추종자에 대한 개념도이다. 또한 도면부호 314, 315, 316의 사각형은 종래의 바닥판 홀을 나타내고, 도면부호 314', 315', 316'의 타원형은 본 발명의 일 실시예에 따른 바닥판 홀을 나타내고 있다.

또한 종래의 바닥판 홀 314, 315, 316은 각각 2개의 사각형 홀이 1조를 이루고 있고, 본 발명의 일 실시예에 따른 바닥판 홀 314', 315', 316'는 각각 4개의 타원형 홀이 1조를 이루고 있으며, 종래의 바닥판 홀 314, 315, 316의 합산면적과 본 발명의 일 실시예에 따른 바닥판 홀 314', 315', 316'의 합산면적은 서로 같다.

또한 도 15는 컨트롤 밸브의 작동상태가 변경되어 왕복이동추종자 306, 306'가 컨트롤 밸브 내에서 좌(도 15의 좌측 도면)에서 우(도 15의 우측 도면)로 이동하는 모습을 나타내고 있으며, 이는 왕복이동추종자 306, 306'가 각각 바닥판 홀 314, 315와 바닥판 홀 314', 315'를 점유하고 있는 상태에서 바닥판 홀 315, 316과 바닥판 홀 315', 316'를 점유하기 위해 바닥판 위를 활주하게 되는 것을 의미한다.

그리고 바닥판 위를 활주하는 왕복이동추종자 306, 306'가 각각 바닥판 홀 316, 316'에 접근하여 바닥판 홀 316, 316'를 점유해 나가는 상태를 살펴보면, 종래 바닥판의 경우 왕복이동추종자 306의 진행 선단이 사각형 바닥판 홀 316의 빗금부분(A)을 만나게 되나, 본 발명의 일 실시예에 따른 바닥판의 경우 왕복이동추종자 306'의 진행 선단이 타원형 홀 316'의 점친 부분(B)을 만나게 되는바, 종래의 사각형 홀 316은 사각형의 형상특성에 따라 점유 초기부터 홀 면적의 점진적 증가 없이 다량의 유체가 빠른 속도로 초기유입됨에 따라 왕복이동추종자 306 및 그와 연동되는 왕복이동자 304의 급격한 움직임을 유발함으로써 헌팅현상이 발생되는 반면에, 본 발명의 일 실시예에 따른 타원형 홀 316'는 타원형의 형상특성에 의해 점유 초기의 홀 면적이 영(zero)에서부터 시작하여 점진적으로 증가하게 되고 홀 316'에 초기유입되는 유체의 양도 서서히 증가하여 왕복이동추종자 306' 및 그와 연동되는 왕복이동자 304의 부드러운 이동을 유도함으로써 헌팅현상을 크게 줄인다.

한편 바닥판 홀 315'는 왕복이동추종자 306'가 항상 점유하고 있는 부분이며 에너지가 회수된 농축수가 방출되는 부분이므로 타원형을 포함한 임의형태의 홀이라도 상관없다.

이상에서 설명한 본 발명은 전술한 실시예 및 첨부한 도면에 의해 한정되지 않으며, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 치환, 변형 및 변환이 가능하다는 것은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 명백할 것임을 첨언한다.

201:염수
202:염수 전처리부
203, 204:피스톤
205:샤프트
206, 207:실린더
208:실린더 블록
209:중앙 블록
210, 211, 212, 213:체크밸브
214:컨트롤 밸브
215:탈염모듈
216:역삼투막
217:실린더 206의 샤프트 없는 쪽(피스톤 203의 상류측 챔버)
217':실린더 206의 샤프트 있는 쪽(피스톤 203의 하류측 챔버)
218:실린더 207의 샤프트 없는 쪽(피스톤 204의 상류측 챔버)
218':실린더 207의 샤프트 있는 쪽(피스톤 204의 하류측 챔버)
219:탈염생산물 라인
220:고압라인
221, 222:농축액 라인
223:염수공급 라인
225:고압펌프
226:농축액 수집기
A1:피스톤의 샤프트 없는 쪽의 단면적
A2:피스톤의 샤프트 있는 쪽의 단면적
301:연결구를 가진 덮개
302:왼쪽 측벽
303:몸체 블록
304:왕복 이동자
305:오른쪽 측벽
306, 306':왕복이동추종자
307, 307':바닥판
308, 309:농축액 통과 홀
310, 311:챔버
312, 313:농축액 방출구
314, 314':실린더 206의 샤프트 없는 쪽에 연결되는 바닥판 홀
315, 315':농축액 수집기에 연결되는 바닥판 홀
316, 316':실린더 207의 샤프트 없는 쪽에 연결되는 바닥판 홀
317:연결구
318:배출구
320:워터홀
321:수막구역

Claims

탈염처리될 염수의 전처리부(202)와;
하나 이상의 역삼투막(216)을 구비하는 하나 이상의 용기로 이루어진 탈염모듈(215)과;
상기 탈염모듈(215)에 역삼투압을 제공하기 위한 고압펌프(225)와;
중앙블록(209)에 의해 서로 분리되는 2개의 실린더(206, 207)에 왕복 활주 가능하게 수용되고, 상기 중앙블록(209)을 통하여 뻗어있는 샤프트(205)에 의해 서로 연결되는 2개의 피스톤(203, 204)을 가지는 실린더 블록(208)과;
상기 탈염모듈(215)을 나오는 고압농축액의 에너지를 회수하여 탈염처리될 염수를 탈염시스템에 압입시키는 에너지원으로 활용하기 위하여 상기 탈염모듈(215)을 상기 2개의 실린더(206, 207)에 교대로 연결시켜 주는 기능을 가지고, 왕복이동자(304), 상기 왕복이동자(304)와 연결된 왕복이동추종자(306), 상기 왕복이동추종자(306)가 상기 왕복이동자(304)에 연동하여 좌우로 왕복운동을 할 때 상기 왕복이동추종자(306)가 활주하는 바닥판(307)을 포함하여 이루어지며, 상기 왕복이동추종자(306)가 상기 바닥판(307) 위를 좌우로 활주할 때 상기 바닥판(307)의 홀(Hole: 314, 315, 316)이 상기 탈염모듈(215)과 상기 2개의 실린더(206, 207)를 교대로 연결하는 컨트롤 밸브(214)와;
에너지 회수된 농축액을 저장하는 농축액 수집기(226);를 포함하는 에너지 회수수단이 구비된 역삼투법 탈염장치의 상기 컨트롤 밸브(214)에 있어서:
상기 컨트롤 밸브(214)의 왕복이동추종자(306')가 바닥판(307')과 접하는 그 하부에서 수직으로 그 상부를 관통하는 워터홀(320)을 가짐과 동시에, 상기 워터홀(320)을 포함하는 'ㅁ'자형의 도랑(溝;Groove)형태로 이루어진 수막구역(321)을 그 하부에 가지는 것을 특징으로 하는 에너지 회수수단이 구비된 역삼투법 탈염장치의 컨트롤 밸브.
제 1항에 있어서,
상기 워터홀(320)은 직경 0.5 ~ 1.0 mm 크기로 이루어지는 것을 특징으로 하는 에너지 회수수단이 구비된 역삼투법 탈염장치의 컨트롤 밸브.
삭제
제 1항에 있어서,
상기 수막구역(321)의 너비는 왕복이동추종자(306')의 면적이 허용하는 범위 내에서 조정 가능한 것을 특징으로 하는 에너지 회수수단이 구비된 역삼투법 탈염장치의 컨트롤 밸브.
제 4항에 있어서,
상기 바닥판(307')은 타원형의 홀(314', 316') 및 타원형을 포함한 임의 형태의 홀(315')을 가지는 것을 특징으로 하는 에너지 회수수단이 구비된 역삼투법 탈염장치의 컨트롤 밸브.