KR101902302B1

KR101902302B1 - 중공사막 필터가 내장된 분리형 필터모듈 및 여과장치

Info

Publication number: KR101902302B1
Application number: KR1020170124905A
Authority: KR
Inventors: 김백암
Original assignee: 앵스트롬스 주식회사
Priority date: 2017-09-27
Filing date: 2017-09-27
Publication date: 2018-09-28

Abstract

본 발명은 상기 종래기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 중공사막 필터를 직접 세척 방식으로 세척하기 위해, 중공사막 필터를 내장하여 외부로부터 보호하는 필터모듈에 분해와 결합이 가능한 구조를 적용시키고, 필터모듈은 별도의 결합수단을 사용하지 않고도 결합 및 분해가 가능한 구조가 적용되고, 필터모듈의 외부에 형성된 복수의 유수구를 통해 오수의 유출입을 활발하게 하여 내장되는 중공사막 필터의 여과 효율을 높여 대량으로 오수를 정화시키고, 복수개의 필터모듈이 설치된 여과장치에 관한 발명이다.

Description

중공사막 필터가 내장된 분리형 필터모듈 및 여과장치{Assembly filter module embed ultrafiltration and filter device thereof}

본 발명은 필터모듈에 관한 것으로, 보다 상세하게 본 발명은 중공사막 필터를 직접 세척 방식으로 세척하기 위해, 중공사막 필터가 내장되고 중공사막 필터를 외부로부터 보호하는 필터모듈을 분해와 결합이 가능한 구조로 형성 하도록 한 발명이다.

또한, 본 발명의 필터모듈은 별도의 결합수단을 사용하지 않고도 결합 및 분해가 가능한 구조가 적용된 발명이다.

또한, 본 발명은 필터모듈의 외부면에 형성된 복수의 유수구를 통해 여과할 오수나 여과된 청수의 유출입을 활발하게 하여 내장되는 중공사막 필터의 여과 효율을 높여 대량으로 오수를 정화시키는 발명이다.

또한, 본 발명은 복수개의 필터모듈이 설치된 여과장치에 관한 발명이다.

우리가 실생활에서 쉽게 접하는 가정용 청수기는 물속에 혼합된 오염물질을 여과시켜 깨끗한 물을 공급하는 장치이며, 청수기 속에 설치된 필터가 오수를 청수로 정화시키는 것이다. 이렇게 오수를 정화시키는 필터는 가정용 청수기부터 대량의 오폐수를 정화하기 위한 산업용 오폐수 처리장치까지 다양하게 사용되고 있다.

최근에 중공사막(中空絲膜)을 이용한 필터가 개발되어 청수기에 널리 적용되고 있는 추세이다.

여기서, 중공사막은 중공사라는 가운데 구멍이 뚫려 있는 실처럼 생긴 필터가 여러 가닥이 다발로 묶여서 형성되며, 중공사 한 줄에는 마이크로미터 내지는 나노미터 크기의 미세 기공이 다수개 존재한다.

따라서 중공사막 필터는 막 표면에 분포하는 무수히 많은 미세기공을 통해 통과하는 물속에 존재하는 오염물질을 제거하고, 중공사막 필터는 가정용 청수기부터 산업용 오폐수처리, 초순수제조공정 및 의료용 인공신장기에 이르기까지 다양한 용도로 널리 사용되는 우수한 필터기술이다.

특히, 일본에서는 청수기의 80% 정도가 중공사막 필터방식이 적용되어 사용되고 있는 실정이며, 국내에서도 중공사막 필터방식으로 청수기 시장이 교체되고 있는 추세이다.

또한, 산업용 오폐수 처리장치는 가정용에 비해 대량의 오폐수를 정화시키기 때문에, 중공사막 필터 방식을 적용하면 더욱더 효과적으로 오폐수를 정화시킬 수 있게 된다.

한편, 필터는 한번 설치하면 영구적으로 사용되는 것이 아니라, 일정치 이상의 세균이 번식 및 증식되는 것을 차단시키기 위해 주기적으로 교체를 해야 했고, 필터를 교체하게 되면 교체 비용이 소요되고 폐 필터로 인한 산업용 폐기물이 발생되는 문제점이 있었다.

하지만, 중공사막 필터의 경우에는 세척을 통한 재활용이 가능하기 때문에 교체 비용과 산업용 폐기물 발생을 감소시킬 수 있는 장점이 있다.

따라서 기존에는 역수 세척 방식으로 중공사막 필터를 세척했는데, 역수 세척 방식은 작업자의 숙련된 조작능력이 필요해서 미숙련 작업자가 역수 세척 방식을 진행하면 세척 효과가 떨어지고 필터도 외부에 부착된 오염물질에 의해 파손되므로 결과적으로 필터의 수명이 감소하는 문제점이 있다.

따라서 숙련자가 아니라도 필터모듈을 쉽게 분해하여 필터를 직접 세척할 수 있게 하는 필터모듈의 개발이 필요하게 된 것이다.

다음은 필터의 교체가 가능한 필터모듈에 대한 종래의 선행기술들이다.

1. 대한민국 등록실용신안공보 제20-0363661호 청수기용 조립식 필터 상기 선행기술문헌 1의 발명은 카트리지가 내장되는 소시지 타입의 청수기용 조립식 필터에 관한 발명이다. 하지만, 상기 발명은 대량의 오폐수를 정화시키는 구조가 아니기 때문에 가정용 청수기로만 사용이 제한되는 단점이 있다. 2. 대한민국 등록실용신안공보 제20-0428763호 필터 조립체 상기 선행기술문헌 2의 발명은 필터케이스의 내부에 수용되는 필터를 보다 견고하고 정확하게 장착할 수 있는 필터 조립체에 관한 발명이다. 하지만, 상기 선행기술문헌 2의 발명도 대량의 오폐수를 정화시키는 구조가 아니기 때문에 가정용 청수기로만 사용이 제한되는 단점이 있다. 3. 대한민국 공개실용신안공보 제20-2012-0004511호 스크류 결합식 오수정화용 필터케이스 상기 선행기술문헌 3의 발명은 축사의 오수를 정화하는 필터케이스에 관한 발명이다. 하지만, 상기 선행기술문헌 3의 발명도 대량의 오폐수를 정화시킬 수 없고, 분해가 어렵다는 단점이 있다.

상기의 문제점을 해결하기 위해 본 발명은 중공사막 필터를 직접 세척 방식으로 세척하기 위해, 중공사막 필터가 내장되고 중공사막 필터를 외부로부터 보호하는 필터모듈을 분해와 결합이 가능한 구조가 되도록 형성하는 것을 목적으로 한다.

또한, 본 발명의 필터모듈은 별도의 결합수단을 사용하지 않고도 결합 및 분해되는 구조를 적용시키는 것을 목적으로 한다.

또한, 본 발명은 필터모듈의 외부면에 형성된 복수의 유수구를 통해 여과할 오수나 여과된 청수의 유출입을 활발하게 하여 내부에 삽입되는 중공사막 필터의 여과 효율을 높여 대량으로 오수를 정화시키는 것을 목적으로 한다.

또한, 본 발명은 필터모듈이 설치된 여과장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위해 본 발명인 중공사막 필터가 내장된 분리형 필터모듈은,

상호 분리 및 결합이 가능한 제1바디(110)와 제2바디(120)를 포함하고, 상기 제1바디(110)와 제2바디(120)가 상호 결합되어 형성된 필터 삽입공간(101)에 중공사막 필터(300)가 삽입되며, 상기 삽입된 중공사막 필터(300)를 지지하거나 외부의 충격으로부터 보호하는 바디부(100)와;

중공사막 필터(300)의 일측에 결합되는 제1홀더(210)와, 중공사막 필터(300)의 타측에 결합되며 수밀 유지를 위한 오링(201)이 삽입되는 오링 삽입홈(221)이 외측 둘레에 복수개가 형성되는 제2홀더(220)를 포함하는 홀더부(200)와;

복수의 중공사(310)로 형성되어 상기 바디부(100)의 필터 삽입공간(101)에 삽입되고, 일측은 제1홀더(210)에 결합되고 타측은 제2홀더(220)에 결합되어 여과 기능을 수행하는 중공사막 필터(300);를 포함한다.

중공사막 필터가 내장된 분리형 필터모듈이 장착된 여과장치는,

복수의 필터모듈(10)과;

상기 복수의 필터모듈(10)이 장착되는 내부 공간이 형성되는 탱크부(20)와;

상기 탱크부(20) 내부로 여과할 오수를 유입시키는 오수유입관(30)과;

상기 탱크부(20) 내부로 유입된 오수 중 여과되지 않은 오수를 배출시키는 오수배출관(40)과;

여과된 청수를 상기 탱크부(20) 외부로 유출시키는 청수유출관(50);을 포함하며,

상기 복수의 필터모듈(10) 각각은,

본 발명은 중공사막 필터를 직접 세척 방식으로 세척하기 위해, 중공사막 필터가 내장되고 중공사막 필터를 외부로부터 보호하는 필터모듈을 분해와 결합이 가능한 구조가 되도록 형성하기 때문에, 필터모듈 분해 후 내부에 삽입되는 중공사막 필터를 주기적으로 직접 세척 방식으로 세척할 수 있게 되어 필터의 교체 비용을 절약하고 폐 필터로 인한 산업용 폐기물도 감소시킬 수 있다.

또한, 본 발명의 필터모듈은 별도의 결합수단을 사용하지 않고도 결합 및 분해되는 구조가 적용되기 때문에, 분해 결합으로 인한 고장 및 파손 위험도 적고 미숙련 작업자도 용이하게 작업을 진행할 수 있고 필터의 교체도 용이해진다.

또한, 본 발명은 필터모듈의 외부면에 형성된 복수의 유수구를 통해 여과할 오수나 여과된 청수의 유출입을 활발하게 하여 내부에 삽입되는 중공사막 필터의 여과 효율을 높여 대량으로 오수를 정화시킬 수 있기 때문에, 다양한 현장에서도 적용할 수 있어 산업상 이용가능성이 높다.

또한, 본 발명은 복수개의 필터모듈이 설치된 여과장치를 제공하기 때문에 산업용 오폐수 처리장치와 같이 대량의 오폐수의 정화가 필요한 장소에 설치하면 환경보호 효과도 크다.

도 1은 본 발명의 중공사막 필터가 내장된 분리형 필터모듈의 사시도
도 2는 본 발명의 중공사막 필터가 내장된 분리형 필터모듈의 분해도
도 3은 본 발명의 중공사막 필터가 내장된 분리형 필터모듈의 바디부 분해도
도 4는 본 발명의 중공사막 필터가 내장된 분리형 필터모듈의 바디부 조립도
도 5는 본 발명의 중공사막 필터가 내장된 분리형 필터모듈의 홀더부 상세도
도 6은 본 발명의 중공사막 필터가 내장된 분리형 필터모듈의 조립 순서도
도 7은 본 발명의 필터모듈의 홀더부 결합도 및 단면도
도 8은 본 발명의 분리형 필터모듈이 장착된 여과장치의 단면도
도 9는 본 발명의 분리형 필터모듈이 장착된 여과장치의 탱크부 내부 사시도
도 10은 본 발명의 분리형 필터모듈이 장착된 여과장치의 탱크부 내부 상부 단면도
도 11은 본 발명의 분리형 필터모듈이 장착된 여과장치의 탱크부 내부 하부 단면도
도 12는 본 발명의 분리형 필터모듈이 장착된 여과장치에 보조기기 추가한 단면도

상기와 같은 본 발명의 실시예를 첨부된 도 1 내지 도 12를 참조하여 상세히 설명한다.

본 발명은 중공사막 필터를 직접 세척 방식으로 세척하기 위해, 중공사막 필터를 내장하고 외부로부터 보호하는 필터모듈을 분해와 결합이 가능한 구조기 되도록 형성하기 때문에, 필터모듈 내부에 삽입되는 중공사막 필터를 주기적으로 직접 세척 방식으로 세척할 수 있게 되어 비숙련자에 의한 용이한 세척이 가능하고, 필터의 교체 비용을 절약하고, 폐 필터로 인한 산업용 폐기물도 감소시킬 수 있는 발명이다.

따라서 본 발명은 중공사막 필터가 내장된 분리형 필터모듈과 상기 필터모듈이 장착된 여과장치로 구분하여 상세히 설명한다.

<필터모듈 실시예>

도 1은 본 발명의 중공사막 필터가 내장된 분리형 필터모듈의 사시도이고, 도 2는 본 발명의 중공사막 필터가 내장된 분리형 필터모듈의 분해도이다.

도면을 참조하면, 본 발명의 중공사막 필터가 내장된 분리형 필터모듈(이하 '필터모듈')은 중공사막 필터를 내장하고 외부로부터 보호하는 필터모듈을 분해와 결합이 가능한 구조가 되도록 형성하기 위해, 바디부(100)와 홀더부(200)와 중공사막 필터(300)를 포함하여 구성된다.

상기 바디부(100)는 내부에 삽입되는 중공사막 필터(300)를 보호하면서, 상기 중공사막 필터(300)를 직접 세척방식에 의해 세척하거나 교체하기 위해, 결합 및 분해되는 구조가 적용되는 일종의 필터 케이스이다.

따라서 상기 바디부(100)는 상호 분리 및 결합이 가능한 제1바디(110)와 제2바디(120)를 포함하여 구성되며, 바디부(100)의 제1바디(110)와 제2바디(120)는 각각 동일 형상의 장방형 반원 모양으로 형성되기 때문에 상호 결합되면 도 4에 도시된 바와 같이 중공을 갖는 원형의 필터 삽입공간(101)이 형성된다.

이때, 상기 필터 삽입공간(101)에 중공사막 필터(300)가 삽입되면, 바디부(100)는 삽입된 중공사막 필터(300)를 외부의 충격으로부터 보호하여 상기 중공사막 필터(300)가 오수를 안정적으로 여과되게 함과 동시에 중공사막 필터를 지지하는 지지대 역할을 동시에 수행하게 된다.

상기 홀더부(200)는 중공사막 필터(300)의 양측 단부가 삽입 결합되는 구성으로서, 상기 중공사막 필터(300)가 바디부(100)의 필터 삽입공간(101)에 삽입된 상태에서 안정적으로 여과 기능을 수행할 수 있도록 상기 홀더부(200)는 상기 바디부(100)와 결합된다.

또한, 상기 홀더부(200)는 필터모듈(10)이 여과장치에 설치될 때 수밀을 위한 오링과 같은 수밀부재가 설치되는 구성으로, 제1홀더(210)와 제2홀더(220)를 포함하도록 구성되고, 중공사막 필터(300)의 일측 단부는 제1홀더(210), 타측 단부는 제2홀더(220)에 각각 삽입 결합된다.

상기 홀더부(200)와 중공사막 필터(300)의 결합은 접착제등에 의한 결합일 수 있다.

상기 중공사막 필터(300)는 미세기공이 다수개 형성된 중공사(310)가 복수개가 모여서 형성되며 오수를 여과시키는 필터이며, 상기 중공사막 필터(300)의 일측 단부는 제1홀더(210)에 타측 단부는 제2홀더(220)에 각각 결합되어 바디부(100)의 필터 삽입공간(101)에 삽입된다.

따라서 본 발명의 필터모듈(10)은 바디부(100)와 홀더부(200)를 통해 내장된 중공사막 필터(300)를 안정적으로 유지 및 보호하여 상기 중공사막 필터(300)가 오수를 안정적으로 여과되게 하고, 일정 기간이 지나면 바디부(100)를 분해하여 중공사막 필터(300)를 외부로 노출시켜 세척시킨 후 다시 바디부(100)의 결합에 의해 삽입공간(101)에 삽입시켜 상기 중공사막 필터(300)를 장기간 재활용해서 사용하는 것이 본 발명의 기본적 기술사상이다.

이하에서, 본 발명의 필터모듈(10)을 구성별로 더욱 상세하게 설명한다.

도 3은 본 발명의 중공사막 필터가 내장된 분리형 필터모듈의 바디부(100) 분해도이고, 도 4는 본 발명의 중공사막 필터가 내장된 분리형 필터모듈의 바디부(100) 조립도이다.

도면을 참조하면, 상기 바디부(100)는 제1바디(110)와 제2바디(120)를 포함하고, 제1바디(110)와 제2바디(120)의 상호 결합에 의해 형성되는 필터 삽입공간(101)에 홀더부(200)와 결합된 중공사막 필터(300)를 삽입하여 보호하고, 중공사막 필터(300)를 세척하거나 교체하기 위해 상기 바디부(100)는 분해된다.

여기서, 상기 바디부(100)는 동일 형상의 장방형 반원 모양으로 형성된 제1바디(110)와 제2바디(120)를 포함하여 구성되며, 상기 제1바디(110)와 제2바디(120)는 형성과 기능이 동일하며 단지 상호 결합을 위해 2개가 대칭으로 결합되는 것이다.

도 3을 참조하면, 상기 제1바디(110)와 제2바디(120)는 결합걸이(111, 121), 결합돌기(112, 122), 복수의 유수구(113, 123), 홀더 결합구(114, 124)를 포함하여 구성된다.

이때, 본 발명의 필터모듈(10)은 별도의 결합수단을 사용하지 않고도 바디부(100)를 분해하여 중공사막 필터(300)를 외부로 노출시켜 세척하거나 새 제품으로 교체할 수 있고 다시 바디부(100)의 결합이 가능한 구조가 적용되기 때문에, 상기 바디부(100)의 재질은 내식성과 기계적 성질, 유연성이 우수한 재질(예 :합성수지)을 적용한다.

이를 위해, 상기 제1바디(110)와 제2바디(120)에는 각각 복수의 결합걸이(111, 121)가 일정 간격으로 형성되며, 제1바디(110)와 제2바디(120)의 타측에 대응되는 부분에 복수의 결합돌기(112, 122)가 일정 간격으로 형성되며, 도 4와 같이 복수의 결합걸이(111, 121)와 복수의 결합돌기(112, 122)가 상호 대응되게 결합하여 필터 삽입공간(101)을 형성되게 되는 것이다. 또한, 분해는 결합의 역순이다.

상기 바디부(100)의 제1바디(110)와 제2바디(120)는 각각 청수(여과된 물) 또는 오수(여과할 물)가 유출입할 수 있는 복수의 유수구(113, 123)가 형성되며, 상기 유수구(113, 123)는 청수 또는 오수의 유출입 흐름을 원활하게 하기 위해 유선형과 곡면으로 처리되어 형성된다.

따라서 상기 유수구(113, 123)를 통해 필터모듈(10)의 내외부로 오수나 청수의 유출입을 활발하게 하여 내부에 삽입되는 중공사막 필터(300)의 여과 효율을 높여 대량으로 오수를 정화시킬 수 있게 하는 것이다.

상기 바디부(100)의 제1바디(110)와 제2바디(120)는 각각 적어도 1개 이상의 홀더 결합구(114, 124)가 양측단에 형성되고, 상기 홀더 결합구(114, 124)에는 제1홀더(210)와 제2홀더(220)에 각각 형성된 결합돌기(213, 223)가 끼워진다.

이를 통해, 상기 홀더부(200)의 제1홀더(210)와 제2홀더(220)에 일측과 타측이 결합된 중공사막 필터(300)는 안정적으로 바디부(100)의 필터 삽입공간(101)에 삽입되어 오수를 여과시키는 기능을 하는 것이며, 세척과 교체를 위해 바디부(100)를 분해할 때도 중공사막 필터(300)의 중공사(310)가 손상되지 않는 것이다.

도 5는 본 발명의 중공사막 필터가 내장된 분리형 필터모듈의 홀더부 상세도이고, 도 6은 본 발명의 중공사막 필터가 내장된 분리형 필터모듈의 조립 순서도이고, 도 7은 본 발명의 필터모듈 홀더부의 결합도 및 단면도이다.

도 5를 참조하면, 상기 홀더부(200)는 제1홀더(210)와 제2홀더(220)를 포함하여 구성되며, 상기 홀더부(200)는 중공사막 필터(300)의 양측 단부가 삽입 결합되는 구성으로서, 상기 중공사막 필터(300)가 바디부(100)의 필터 삽입공간(101)에 삽입된 상태에서 안정적으로 여과 기능을 수행할 수 있도록 상기 홀더부(200)는 상기 바디부(100)와 결합된다.

또한, 상기 홀더부(200)는 필터모듈(10)이 여과장치에 설치될 때 수밀을 위한 오링과 같은 수밀부재가 설치되는 구성이다.

여기서, 상기 제1홀더(210)와 제2홀더(220)는 전체적으로 중공을 갖는 원통형상으로서, 오링 삽입홈(211, 221), 필터결합 공간부(212, 222), 결합돌기(213, 223), 접착제 삽입홈(214, 224), 단턱부(215, 225)를 포함하여 구성된다.

상기 오링 삽입홈(211, 221)은 본 발명의 필터모듈(10)이 여과장치에 설치될 때 오수 또는 청수가 외부로 누수되는 것을 방지하기 위한 오링이 삽입되는 홈이며, 적어도 1개 이상의 오링이 삽입될 수 있도록 상기 오링 삽입홈(211, 221)은 적어도 1개 이상 형성된다.

도 5에는 제1홀더(210)에 오링 삽입홈(211)이 도시 되어 있지만 필요에 따라 상기 오링 삽입홈(211)은 구성에서 제외될 수 있다.

상기 필터결합 공간부(212, 222)는 중공사막 필터(300)의 양측단이 삽입되어 상기 제1홀더(210), 제2홀더(22)와 결합되는 공간으로서, 결합을 위해 접착제를 사용할 수 있다.

상기 접착제에 의해 결합을 구체적으로 설명하면, 먼저 중공사막 필터(300)의 양측단을 각각 1홀더(210)와 제2홀더(220)의 필터결합 공간부(212, 222)에 끼운 다음 접착제를 필터결합 공간부(212, 222)에 부어 경화시킴으로 중공사막 필터(300)의 양측단을 각각 1홀더(210)와 제2홀더(220)에 결합시키게 된다.

경화 후, 제2홀더(220)의 일측 단부만을 절단한다. 제2홀더(220)의 단부를 절단하는 이유는 접착제에 의해 막혀있던 중공사막 필터(300)를 구성하는 중공사들의 구멍을 개방시키기 위함이다.

즉, 상기 제1홀더(210)와 결합되는 중공사막 필터(300)의 복수의 중공사(310)들의 구멍은 폐쇄되고, 제2홀더(220)와 결합되는 중공사막 필터(300)의 복수의 중공사(310)들의 구멍은 개방되는 것이다.

또한, 경우에 따라서는 제 1홀더(210)와 제2홀더(220) 양쪽 단부를 모두 절단하여 제 1홀더(210)와 제2홀더(220)에 각각 결합되는 중공사막 필터(300)의 중공사(310)들의 구멍을 모두 개방된 상태로 사용할 수도 있다.

상기 접착제 삽입홈(214, 224)은 접착제 경화 후, 복수의 중공사 다발로 형성되는 중공사막 필터(300)가 1홀더(210)와 제2홀더(220)로부터 쉽게 이탈되지 않도록 하는 구성이다.

접착제 일부가 상기 접착제 삽입홈(214, 224)에 유입 경화되면, 경화된 접착제 전체 형상은 양 측면으로 돌출된 돌기가 형성된 모양이고 상기 돌기가 접착제 삽입홈(214, 224)에 끼워진 형태가 되므로 중공사막 필터(300)가 상기 홀더부(200)의 제1홀더(210)와 제2홀더(220)로부터 쉽게 이탈되는 것을 방지하는 이탈 방지 돌기로서 작용하게 된다.

이러한 구성에 의해 중공사막 필터(300)는 안정적으로 제1홀더(210)와 제2홀더(220)에 결합 유지되게 되는 것이다.

상기 결합돌기(213, 223)는 일정 높이로 돌출된 돌기로서 바디부(100)의 홀더 결합구(114, 124)에 끼워짐으로 홀더부(200)와 바디부(100)는 결합된다.

상기 결합돌기(213, 223)는 바디부(100)와의 안정적인 결합을 위해 복수로 형성되는 것이 바람직하다.

한편, 상기 단턱부(215, 225)는 추후 본 발명의 필터모듈(10)이 여과장치에 설치되는 경우에 여과장치와의 안정적인 장착을 위한 구성이며, 상세한 설명은 필터모듈이 장착된 여과장치 실시예에서 상세히 설명한다.

상기 중공사막 필터(300)는 복수의 중공사(310)들로 구성되어 여과 기능을 수행하는 구성으로서, 상기 제1홀더(210)와 결합되는 중공사막 필터(300)의 복수의 중공사(310)들의 구멍은 폐쇄된 상태이고(상술한 바와 같이 제작 과정에서 접착제에 의해 중공사(310)들의 구멍은 폐쇄됨), 제2홀더(220)와 결합되는 중공사막 필터(300)의 복수의 중공사(310)들의 구멍은 개방된 상태(상술한 바와 같이 제작 과정에서 접착제에 의해 폐쇄되었던 중공사(310)들의 구멍이 제2홀더(220)의 일측 단부가 절단됨으로 개방됨)인 것을 특징으로 한다.

중공사막 필터(300)의 여과 기능은 일반적인 것이어서 상세한 설명은 생략하기로 한다.

도 6을 참조하면, 본 발명의 필터모듈(10)의 조립 순서는 먼저 중공사막 필터(300)의 일측과 타측을 각각 홀더부(200)의 제1홀더(210)와 제2홀더(220)에 삽입시킨 후 접착제를 도포하여 경화시킨다. 경화 후, 제2홀더(220)의 일측 단부를 절단한다.

이후, 제1홀더(210)와 제2홀더(220)에 결합된 중공사막 필터(300)를 바디부(100)의 제1바디(110)와 제2바디(120) 내측에 위치시킨 상태에서 제1바디(110)와 제2바디(120)를 상호 결합시킨다. 이때 제1홀더(210)와 제2홀더(220)에 형성된 결합돌기(213, 223)는 바디부(100)의 홀더 결합구(114, 124)에 끼워짐으로 홀더부(200)와 바디부(100)는 결합되며, 분해는 조립의 역순이다.

도 7은 바디부(100)와 홀더부(200)가 결합되고 필터 삽입공간(101)에 중공사막 필터(300)가 내장된 본 발명의 필터모듈(10)을 나타내고 있다.

한편, 본 발명의 여과장치(1)에 장착되는 필터모듈(10)은 중공사막 필터(300)를 구성하는 복수의 중공사(310)의 일측면은 폐쇄되고, 타측면은 개방되게 구성하여 사용하는 것을 특징으로 한다.

<필터모듈이 장착된 여과장치 실시예>

도 8은 본 발명의 분리형 필터모듈이 장착된 여과장치의 단면도이고, 도 9는 본 발명의 분리형 필터모듈이 장착된 여과장치의 탱크부 내부 사시도이고, 도 10은 본 발명의 분리형 필터모듈이 장착된 여과장치의 탱크부 내부 상부 단면도이고, 도 11은 본 발명의 분리형 필터모듈이 장착된 여과장치의 탱크부 내부 하부 단면도이다.

본 발명의 중공사막 필터(300)가 내장된 분리형 필터모듈(10)이 장착된 여과장치(이하 '여과장치')는 복수개의 분리형 필터모듈(10)이 장착된 여과장치(1)로서, 산업용 오폐수 처리장치와 같이 대량으로 오폐수를 정화해야하는 장소에 설치되면 효율적이다.

도 8에 도시된 바와 같이, 본 발명의 여과장치(1)는 필터모듈(10), 탱크부(20), 오수유입관(30), 오수배출관(40), 청수유출관(50)을 포함하여 구성된다.

이때, 상기 필터모듈(10)은 상술한 필터모듈 실시예에서 설명한 것과 구성적 특징이 동일하기 때문에 상세한 설명은 생략하며, 차이점은 본 발명의 여과장치(1)에 장착되는 필터모듈(10)은 중공사막 필터(300)를 구성하는 복수의 중공사(310)의 일측면(제1홀더에 결합되는 부분)은 폐쇄되고, 타측면(제2홀더에 결합되는 부분)은 개방되게 구성된다는 점이다. 상세하게는 상기 폐쇄된 중공사(310) 부분(제1홀더부분)은 상향으로 배치되고 개방된 중공사(310) 부분(제2홀더부분)은 하향으로 배치된다.

상기 탱크부(20)는 복수의 필터모듈(10)이 장착되는 내부 공간을 형성하고, 오수유입관(30)을 통해 유입되는 오수를 필터모듈(10)을 통해 여과하는 일종의 탱크형 여과장치이다.

또한, 상기 탱크부(20)는 오수유입관(30)을 통해 유입된 오수 중 여과되지 않은 오수를 오수배출관(40)을 통해 배출되게 하고, 여과된 청수는 청수유출관(50)을 통해 상기 탱크부(20)의 외부로 유출되게 한다.

따라서 상기 탱크부(20), 오수유입관(30), 오수배출관(40), 청수유출관(50)의 재질은 내식성과 기계적 성질이 우수한 합성수지 또는 스테인리스 계열의 금속을 적용할 수 있는데, 본 발명에서는 스테인리스 계열의 금속을 적용하는 것이 바람직하다.

도 8 내지 도 11을 참고하면, 상기 탱크부(20)는 내부 공간의 상측에 상판(21)이 설치되고, 내부 공간의 하측에 하판(22)이 각각 설치되며 이를 통해, 탱크부(20)의 내부 공간은 높이에 따라 상부인 상부공간(25)과 중간부인 여과공간(26)과 하부인 청수공간(27)으로 각각 구분된다.

상기 상부공간(25)은 상판(21) 보다 높은 위치의 공간으로, 유입되는 오수가 여과되는 공간은 아니며 오수와 함께 유입되는 가스가 있을 경우 상기 가스가 유입되어 머무는 공간이다.

상기 여과공간(26)은 상판(21)과 하판(22)으로 형성된 중간 위치의 공간으로서, 복수의 필터모듈(10)이 장착되어 오수를 여과하는 공간이다.

상기 청수공간(27)은 여과된 청수가 유입되어 모이는 공간이다.

따라서 상기 탱크부(20)의 여과공간(26) 일측 상단에 오수유입관(30)이 형성되고 여과공간(26) 일측 하단에 오수배출관(40)이 형성되며 상기 탱크부(20)의 청수공간(27) 일측에 청수유출관(50)이 형성되어 오수유입관(30)을 통해 오수가 유입되면, 장착된 필터모듈(10)이 오수를 여과하여 청수는 청수공간(27)으로 유입되게 한다.

또한, 여과되지 않은 오수는 여과공간(26)에 계속 잔류되게 한 후 상기 탱크부(20)의 여과공간(26) 일측에 형성된 오수배출관(40)을 통해 외부로 배출되게 한다.

상기 오수배출관(40)을 통한 오수의 배출은 사용자의 필요시에만 오수배출관(40)을 개방하여 배출시킨다.

상기 청수공간(27)은 탱크부(20)의 가장 하단에 위치한 공간으로 하판(22) 보다 낮은 위치에 있으며, 여과공간(26)에서 여과된 청수가 탱크부(20)의 청수공간(27) 일측에 형성된 청수유출관(50)을 통해 외부로 유출되는 것이다.

또한, 상기 상판(21)과 하판(22)에는 여과장치에 장착되는 필터모듈(10)의 개수에 대응되는 복수개의 홀더 삽입구(23)가 도 9에 도시된 바와 같이 형성되며(도 9는 장착되는 필터모듈이 3개인 경우의 예시도), 상기 상판(21)의 홀더 삽입구(23)에 에는 필터모듈(10)의 제1홀더(210)(폐쇄된 중공사 다발이 삽입 결합된 홀더)가 삽입되고, 상기 하판(22)의 홀더 삽입구(23)에는 필터모듈(10)의 제2홀더(220)(개방된 중공사 다발이 삽입 결합된 홀더)가 삽입된다.

특히, 상기 하판(22)의 홀더 삽입구(23)의 외주면에는 하향으로 원통형의 오링 안내관(24)이 더 형성된다.

상기 오링 안내관(24)이 하판(22)에만 형성되는 이유는 상판(21)의 홀더 삽입구(23)에 삽입되는 필터모듈(10)의 제1홀더(210)(폐쇄된 중공사 다발이 삽입 결합된 홀더) 외주면에는 오링(201)이 끼워지지 않지만, 하판(22)의 홀더 삽입구(23)에 삽입되는 필터모듈(10)의 제2홀더(210)(개방된 중공사 다발이 삽입 결합된 홀더)에는 수밀을 위한 오링(201)이 끼워지게 되기 때문이다.

또한, 도 10에 도시된 바와 같이 상기 상판(21)의 하측면과 제1홀더(210)의 단턱부(215) 사이에 가압용 스프링(202)이 삽입 형성될 수 있으며, 상기 가압용 스프링(202)은 상판(21)과 하판(22) 사이에 설치되는 필터모듈(10)을 하방으로 가압함으로 장력에 의해 하판(22)의 홀더 삽입구(23)에 삽입된 필터모듈(10)의 제2홀더(210)(개방된 중공사 다발이 삽입 결합된 홀더)가 하판(22)의 홀더 삽입구(23)로부터 이탈되는 것을 방지한다.

또한, 상기 하판(22)의 홀더 삽입구(23)의 외주면에서 하향으로 형성된 원통형의 오링 안내관(24)은 오링(201)과의 접촉 결합에 의해 여과공간(26)에 유입되는 오수가 청수공간(27)으로 누수 되지 않게 수밀을 유지하기 위한 구성이다.

즉, 필터모듈(10)의 제2홀더(220)가 하판(22)의 홀더 삽입구(23)에 삽입된 상태에서 제2홀더(220)의 오링 삽입홈(221)에 삽입된 오링(201)이 상기 원통형의 오링 안내관(24)의 내측면에 외접하는 것에 의해 여과공간(26)에 유입되는 오수가 청수공간(27)으로 누수 되지 않게 수밀이 유지되는 것을 특징으로 한다.

이상에서 설명한 본 발명의 여과장치를 통한 오수 여과 과정을 정리하면, 오수유입관(30)을 통해 오수를 여과공간(26)으로 유입시키면, 유입된 오수는 필터모듈(10)의 유수구(113, 123)를 통해 중공사막 필터(300)로 공급되고, 공급된 오수는 중공사막 필터(300)를 구성하는 중공사에 형성된 기공을 통과하면서 여과된다.

이때, 오수에 포함된 오염물질은 상기 기공을 통과하지 못하게 되어 중공사 외측면에 달라붙게 되거나 여과공간(26)에서 부유하게 된다.

기공을 통과함으로 여과된 청수는 중공사의 내부를 흘러 청구공간(27)으로 유입되고, 청수공간(27)에 모인 청수는 청수배출관(50)을 통해 외부로 배출된다.

오수에 포함된 오염물질 대부분은 여과 과정에서 중공사 외측면에 달라붙게 되는데 이로 인해 오염물질들이 기공을 막게 되어 필터모듈(10)의 여과 효율이 떨어지게 된다.

종래에는 필터모듈(10)의 여과 효율이 떨어지게 되면 필터모듈(10)을 세척하기 위해 역세척방식을 이용해 필터모듈을 세척하거나 필터모듈의 오염이 심한 경우 필터모듈 자체를 교체하였다.

특히, 역세척방식의 경우 숙련된 전문가에 의해 수행될 수 있어 비숙련자에 의한 역세척방식에 의한 세척시 필터모듈의 손상을 가져오게 되기 때문에 대부분 필터모듈의 교체를 선택하게 되고 교체에 따른 경제적 문제가 발생한다.

그러나, 본 발명의 필터모듈(10)은 분리형 필터모듈이어서 필터모듈(10)의 바디부(100)를 분해하게 되면 중공사막 필터(300)가 외부로 노출되기 때문에 오염된 중공사를 직접 세척이 가능해져, 세척 후 필터모듈(10)의 재사용이 가능해 경제적 부담이 적어지게 된다.

도 12는 본 발명의 중공사막 필터가 내장된 분리형 필터모듈이 장착된 여과장치는 점검관(60)과 감압밸브(70)를 더 포함할 수 있다.

여기서, 상기 점검관(60)은 일종의 드레인 밸브로서 탱크부(20)의 가장 하단인 청수공간(27) 하부 지점에 설치되어 침전물을 외부로 배출하거나 여과장치(1)의 세척 및 점검시 청수공간(27)으로 유입되는 오염물질들을 외부로 배출하기 위한 구성수단이다.

정상 여과 시 청수공간(27)에는 여과된 청구가 유입되고, 유입된 청수가 청수공간(27)에 오래 머물다 보면 침전물이 발생할 수 있는데 발생된 침전물을 점검관(60)을 통해 외부로 배출시키게 된다.

또한, 여과 장치의 세척이나 점검시 또는 필터모듈 교체시 필터모듈(10)을 하판(22)의 홀더 삽입구(23)에서 이탈 시키게 되는데, 이때 여과공간에 존재하던 오염물질이 하판(22)의 홀더 삽입구(23)를 통해 청수공간으로 유입될 수 있으며, 유입된 오염물질을 정상 여과 동작전에 점검관(60)을 통해 외부로 배출시키게 된다.

또한, 상기 감압밸브(70)은 안전을 위한 안전밸브로서, 유입되는 가스(에어)가 상부공간에 지속적으로 체류하는 경우, 또는 이상 압력 발생시, 여과장치의 여과 기능이나 폭발등에 의해 탱크부(20)에 충격을 줄 가능성이 있기 때문에 일정 시간 이상이나 일정한 압력 이상이면 개방시켜 가스(에어)를 외부로 배출되게 하는 것이다.

이상으로 본 발명의 중공사막 필터가 내장된 분리형 필터모듈은 분해와 결합이 가능한 구조이어서, 필터모듈 내부에 삽입되는 중공사막 필터를 주기적으로 세척할 수 있어 필터의 교체 비용을 절약하고 폐 필터로 인한 산업용 폐기물도 감소시킬 수 있게 한다.

또한, 본 발명의 중공사막 필터가 내장된 분리형 필터모듈이 장착된 여과장치는 주기적인 필터모듈의 손쉬운 세척을 통해 여과 효율을 높여 대량으로 오수를 정화시킬 수 있기 때문에 산업상 이용가능성이 높다.

1 : 여과장치 10 : 필터모듈
20 : 탱크부 30 : 오수유입관
40 : 오수배출관 50 : 청수유출관
60 : 점검관 70 : 감압밸브
100 : 바디부
200 : 홀더부
300 : 중공사막 필터 310 : 중공사

Claims

중공사막 필터가 내장된 분리형 필터모듈에 있어서,
상호 분리 및 결합이 가능한 제1바디(110)와 제2바디(120)를 포함하고, 상기 제1바디(110)와 제2바디(120)가 상호 결합되어 형성된 필터 삽입공간(101)에 중공사막 필터(300)가 삽입되며, 상기 삽입된 중공사막 필터(300)를 지지하거나 외부의 충격으로부터 보호하는 바디부(100)와;
중공사막 필터(300)의 일측에 결합되는 제1홀더(210)와, 중공사막 필터(300)의 타측에 결합되며 수밀 유지를 위한 오링(201)이 삽입되는 오링 삽입홈(221)이 외측 둘레에 복수개가 형성되는 제2홀더(220)를 포함하는 홀더부(200)와;
복수의 중공사(310)로 형성되어 상기 바디부(100)의 필터 삽입공간(101)에 삽입되고, 일측은 제1홀더(210)에 결합되고 타측은 제2홀더(220)에 결합되어 여과 기능을 수행하는 중공사막 필터(300);를 포함하며,
상기 제1바디(110)와 제2바디(120)의 분리시, 필터 삽입공간(101)에 삽입된 중공사막 필터(300)가 외부로 노출되는 것을 특징으로 하며,
상기 홀더부(200)의 제1홀더(210)와 제2홀더(220) 각각은 접착제에 의해 중공사막 필터(300)의 양측단에 결합되며,
상기 홀더부(200)의 제1홀더(210)와 제2홀더(220) 각각에는 적어도 1개 이상의 접착제 삽입홈(214, 224)이 형성되며,
접착제 일부가 상기 접착제 삽입홈(214, 224)에 유입 경화됨으로 중공사막 필터(300)가 상기 홀더부(200)의 제1홀더(210)와 제2홀더(220)로부터 이탈되지 않도록 하는 것을 특징으로 하는 중공사막 필터가 내장된 분리형 필터모듈.
청구항 1에 있어서,
상기 바디부(100)의 제1바디(110)와 제2바디(120)는 각각 동일 형상의 장방형 반원 모양으로 형성되고,
상기 바디부(100)의 제1바디(110)와 제2바디(120) 각각의 일측에는 복수의 결합걸이(111,121)가 일정 간격으로 형성되고,
상기 바디부(100)의 제1바디(110)와 제2바디(120) 각각의 타측에는 복수의 결합돌기(112,122)가 일정 간격으로 형성되는 것을 특징으로 하는 중공사막 필터가 내장된 분리형 필터모듈.
청구항 1에 있어서,
상기 바디부(100)의 제1바디(110)와 제2바디(120) 각각은,
청수 또는 오수가 유출입할 수 있는 복수의 유수구(113, 123)가 형성되는 것을 특징으로 하는 중공사막 필터가 내장된 분리형 필터모듈.
청구항 1에 있어서,
상기 바디부(100)의 제1바디(110)와 제2바디(120) 각각의 일측에는 적어도 1개 이상의 홀더 결합구(114, 124)가 양측단에 형성되고, 상기 홀더 결합구(114, 124)에는 제1홀더(210)와 제2홀더(220)에 각각 형성된 결합돌기(213, 223)가 끼워지는 것을 특징으로 하는 중공사막 필터가 내장된 분리형 필터모듈.
청구항 1에 있어서,
상기 홀더부(200)의 제1홀더(210)와 제2홀더(220) 각각에는 결합돌기(213,223)가 적어도 2개 이상 형성되며,
상기 결합돌기(213, 223)는 제1바디(110)와 제2바디(120)에 형성된 홀더 결합구(114,124)에 끼워지는 것을 특징으로 하는 중공사막 필터가 내장된 분리형 필터모듈.
청구항 1에 있어서,
상기 제1홀더(210)와 결합되는 중공사막 필터(300)의 복수의 중공사(310)들의 구멍은 폐쇄되고 제2홀더(220)와 결합되는 중공사막 필터(300)의 복수의 중공사(310)들의 구멍은 개방되거나,
상기 제1홀더(210)와 제2홀더(220)에 결합되는 중공사막 필터(300)의 복수의 중공사(310)들의 구멍은 모두 개방되는 것을 특징으로 하는 중공사막 필터가 내장된 분리형 필터모듈.
중공사막 필터가 내장된 분리형 필터모듈이 장착된 여과장치에 있어서,
복수의 필터모듈(10)과;
상기 복수의 필터모듈(10)이 장착되는 내부 공간이 형성되는 탱크부(20)와;
상기 탱크부(20) 내부로 여과할 오수를 유입시키는 오수유입관(30)과;
상기 탱크부(20) 내부로 유입된 오수 중 여과되지 않은 오수를 배출시키는 오수배출관(40)과;
여과된 청수를 상기 탱크부(20) 외부로 유출시키는 청수유출관(50);을 포함하며,
상기 복수의 필터모듈(10) 각각은,
상호 분리 및 결합이 가능한 제1바디(110)와 제2바디(120)를 포함하고, 상기 제1바디(110)와 제2바디(120)가 상호 결합되어 형성된 필터 삽입공간(101)에 중공사막 필터(300)가 삽입되며, 상기 삽입된 중공사막 필터(300)를 지지하거나 외부의 충격으로부터 보호하는 바디부(100)와;
중공사막 필터(300)의 일측에 결합되는 제1홀더(210)와, 중공사막 필터(300)의 타측에 결합되며 수밀 유지를 위한 오링(201)이 삽입되는 오링 삽입홈(221)이 외측 둘레에 복수개가 형성되는 제2홀더(220)를 포함하는 홀더부(200)와;
복수의 중공사(310)로 형성되어 상기 바디부(100)의 필터 삽입공간(101)에 삽입되고, 일측은 제1홀더(210)에 결합되고 타측은 제2홀더(220)에 결합되어 여과 기능을 수행하는 중공사막 필터(300);를 포함하며,

상기 탱크부(20)는,
탱크부(20)의 내부 상측에 설치되는 상판(21)과;
탱크부(20)의 내부 하측에 설치되는 하판(22);을 포함하며,
상기 상판(21)과 하판(22) 각각에는 홀더부(200)의 제1홀더(210) 또는 제2홀더(220)가 각각 삽입되는 복수개의 홀더 삽입구(23)가 형성되며,

상기 상판(21)의 하측면과 제1홀더(210)의 단턱부(215) 사이에는 가압용 스프링(202)이 형성되는 것을 특징으로 하는 중공사막 필터가 내장된 분리형 필터모듈이 장착된 여과장치.
삭제
청구항 7에 있어서,
상기 하판(22)에 형성되는 복수개의 홀더 삽입구(23)의 외주면에는 아랫방향으로 원통형의 오링 안내관(24)이 형성되고,
상기 제2홀더(220)에 형성되는 오링 삽입홈(221)에는 오링(201)이 삽입되며,
상기 오링 삽입홈(221)에 삽입된 오링(201)은 상기 원통형의 오링 안내관(24)의 내측면에 외접함으로 수밀을 유지하는 것을 특징으로 하는 중공사막 필터가 내장된 분리형 필터모듈이 장착된 여과장치.
삭제
청구항 7에 있어서,
상기 제1홀더(210)와 결합되는 중공사막 필터(300)의 복수의 중공사(310)들의 구멍은 폐쇄되고 제2홀더(220)와 결합되는 중공사막 필터(300)의 복수의 중공사(310)들의 구멍은 개방되는 것을 특징으로 하는 중공사막 필터가 내장된 분리형 필터모듈이 장착된 여과장치.