KR101912007B1 - 수처리 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명의 수처리 장치는 공기를 공급하는 공기 공급관, 상기 공기 공급관으로부터 공급된 공기를 산기하는 산기부, 상기 산기부 상에 위치하고, 처리수를 수집하는 집수부, 상기 집수부에서 수집된 처리수를 이송하는 집수배관, 역 U 형태이고, 양 말단이 상기 집수부에 포팅된 복수의 중공사막 및 상기 역 U 형태 중공사막의 정상부에 삽통되고 복수의 유체홀을 구비하고, 일단은 상기 공기 공급관에 고정되고 타단은 상기 집수배관에 고정되는 지지부재를 포함한다.

Description

수처리 장치{APPARATUS FOR PURIFYING WATER}
본 발명은 수처리 장치에 관한 것이다.
침지식 멤브레인 모듈의 경우, 미생물반응조 또는 원수탱크의 오염물이 멤브레인 표면에 달라붙어 여과성능을 떨어뜨리는 것을 방지하기 위해 계속적으로 공기를 주입(에어레이션, aeration)하여 표면의 오염물을 털어 내는 방법으로 멤브레인 세정을 한다. 다만, 에어레이션만으로는 멤브레인을 세정하는데 한계가 있어, 중공사막을 U자 모양으로 적용하여 막의 유동성을 증가시키는 방법이 제안되고 있다. 그러나, 이 경우 중공사막이 과도하게 유동적이거나, 또는 고정되는 부분과의 마찰 등에 의해 중공사막이 쉽게 손상되고, 이로 인해 중공사막의 수명이 줄어드는 문제가 있다.
한편, 수처리 효율 증가를 위해 멤브레인의 밀도를 높이는 것이 필요하고, 이를 위해 수처리 장치의 부피를 줄이는 노력이 계속되고 있다.
이에, 중공사막의 손상을 방지하여 중공사막의 수명을 연장시키고, 집적화가 가능하여 수처리 효율이 증가된 수처리 장치가 필요한 실정이다.
이에 관한 선행기술은 한국공개특허 제10-2003-0020715호에 개시되어 있다.
본 발명의 목적은 중공사막의 손상을 방지하고, 중공사막의 수명을 증가시킬 수 있는 수처리 장치를 제공하기 위한 것이다.
본 발명의 다른 목적은 집적화가 가능하여 수처리 효율이 개선된 수처리 장치를 제공하기 위한 것이다.
본 발명의 상기 및 기타의 목적들은 하기 설명되는 본 발명에 의하여 모두 달성될 수 있다.
본 발명의 하나의 관점은 수처리 장치에 관한 것이다.
구체예에서, 상기 수처리 장치는 공기를 공급하는 공기 공급관, 상기 공기 공급관으로부터 공급된 공기를 산기하는 산기부, 상기 산기부 상에 위치하고, 처리수를 수집하는 집수부, 상기 집수부에서 수집된 처리수를 이송하는 집수배관, 역 U 형태이고, 양 말단이 상기 집수부에 포팅된 복수의 중공사막 및 상기 역 U 형태 중공사막의 정상부에 삽통되고 복수의 유체홀을 구비하고, 일단은 상기 공기 공급관에 고정되고 타단은 상기 집수배관에 고정되는 지지부재를 포함한다.
상기 공기 공급관과 상기 지지부재는 유체 연통되어 상기 공기 공급관으로부터의 공기가 상기 유체홀을 통해 산기될 수 있다.
일 구체예에서, 상기 공기 공급관은 상기 지지부재와 유체 연통되는 지지부재 결합부를 포함하고, 상기 집수배관은 상기 지지부재를 고정시키는 지지부재 고정부를 포함하고, 상기 지지부재는 관형태일 수 있다.
상기 지지부재는 단면이 원형일 수 있다.
다른 구체예에서, 상기 공기 공급관 및 상기 집수배관은 상기 지지부재를 고정시키는 지지부재 고정부를 각각 포함하고, 상기 지지부재는 하부가 개방될 수 있다.
상기 지지부재는 단면이 아치형일 수 있다.
상기 중공사막의 길이는 하기 식 1의 범위일 수 있다.
[식 1]
(2 × I) + 50 ≤ 중공사막의 길이(mm) ≤ (2 × I) + 150
(상기 식 1에서, I는 집수부와 지지부재 사이의 간격(단위: mm)임)
상기 유체홀은 직경이 1 mm 내지 20 mm일 수 있다.
또 다른 구체예에서, 상기 지지부재와 상기 집수부 사이에 산기관을 더 포함할 수 있다.
상기 산기관은 복수의 유체홀을 구비하고, 상기 공기 공급관과 상기 산기관은 유체 연통되어 상기 공기 공급관으로부터의 공기가 상기 유체홀을 통해 산기될 수 있다.
상기 공기 공급관은 지지부재와 유체 연통되어 결합될 수 있는 지지부재 결합 영역을 복수 개로 구비하고, 상기 집수배관은 상기 각각의 지지부재 결합 영역과 동일한 높이에 형성되어 지지부재를 고정시킬 수 있는 지지부재 고정 영역을 복수 개로 포함할 수 있다.
상기 공기 공급관 및 상기 집수배관은 동일 높이에 각각 형성되어 지지부재를 고정시킬 수 있는 지지부재 고정 영역을 복수 개로 포함할 수 있다.
상기 복수 개의 지지부재 결합 영역 또는 상기 복수 개의 지지부재 고정 영역은 2 mm 내지 50 mm의 간격으로 형성될 수 있다.
상기 지지부재 결합부는 개방 플랜지를 포함할 수 있다.
상기 지지부재 고정부는 블라인드 플랜지를 포함할 수 있다.
본 발명은 중공사막의 손상을 방지하고, 중공사막의 수명을 증가시킬 수 있으며, 집적화가 가능하여 수처리 효율이 개선된 수처리 장치를 제공하는 효과를 갖는다.
도 1은 본 발명의 일 구체예에 따른 수처리 장치를 개략적으로 도시한 것이다.
도 2는 본 발명의 일 구체예에 따른 수처리 장치의 평면도를 개략적으로 도시한 것이다.
도 3은 본 발명의 일 구체예에 따른 지지부재를 개략적으로 도시한 것이다.
도 4는 본 발명의 다른 구체예에 따른 지지부재를 개략적으로 도시한 것이다.
도 5는 본 발명의 일 구체예에 따른 지지부재 결합부를 개략적으로 도시한 것이다.
도 6은 본 발명의 일 구체예에 따른 지지부재 고정부를 개략적으로 도시한 것이다.
도 7은 본 발명의 다른 구체예에 따른 수처리 장치를 개략적으로 도시한 것이다.
도 8은 본 발명의 구체예에 따른 복수의 지지부재 결합 영역이 형성된 공기 공급관을 개략적으로 도시한 것이다.
도 9는 본 발명의 구체예에 따른 복수의 지지부재 고정 영역이 형성된 집수배관을 개략적으로 도시한 것이다.
본 발명을 보다 명확하게 설명하기 위해 일부 용어들을 하기와 같은 의미로 사용하기로 한다.
본 발명에서 '삽통'은 복수의 중공사막들 사이로 삽입되어 관통되는 것을 의미할 수 있다.
본 발명에서 중공사막의 '내측'은 역 U 형태의 중공사막이 휘어진 쪽으로 둘러싸는 부분을 의미한다.
본 발명에서 '집수부와 지지부재의 간격'은 집수부의 윗면(지지부재 방향)과 지지부재 중 가장 높은 지점과의 거리를 의미한다.
본 발명에서 '중공사막의 길이'는 중공사막 중 집수부 외부에 노출된 부분의 길이를 의미한다.
이하, 첨부한 도면들을 참조하여, 본 출원의 구체예들을 보다 상세하게 설명하고자 한다. 그러나 본 출원에 개시된 기술은 여기서 설명되는 구체예들에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다.
단지, 여기서 소개되는 구체예들은 개시된 내용이 철저하고 완전해 질 수 있도록 그리고 당업자에게 본 출원의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 제공되는 것이다. 도면에서 각 장치의 구성요소를 명확하게 표현하기 위하여 상기 구성요소의 폭이나 두께 등의 크기를 다소 확대하여 나타내었다. 또한 설명의 편의를 위하여 구성요소의 일부만을 도시하기도 하였으나, 당업자라면 구성요소의 나머지 부분에 대하여도 용이하게 파악할 수 있을 것이다.
전체적으로 도면 설명 시 관찰자 시점에서 설명하였고, 일 요소가 다른 요소 상부에 또는 하부에 위치하는 것으로 언급되는 경우, 이는 상기 일 요소가 다른 요소 상부에 또는 하부에 바로 위치하거나 또는 그들 요소들 사이에 추가적인 요소가 개재될 수 있다는 의미를 모두 포함한다. 또한 해당 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 출원의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 본 출원의 사상을 다양한 다른 형태로 구현할 수 있을 것이다. 그리고, 복수의 도면들 상에서 동일 부호는 실질적으로 서로 동일한 요소를 지칭한다.
한편, 본 출원에서 서술되는 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함하는 것으로 이해되어야 하고, '포함하다' 또는 '가지다'등의 용어는 기술되는 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들의 조합한 것에 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들의 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
또한, 본 명세서에 있어서, 범위를 나타내는 'X 내지 Y'는 'X 이상 Y 이하'를 의미한다.
이하, 도 1 및 도 2를 참고하여 본 발명의 일 구체예의 수처리 장치를 설명한다. 도 1은 본 발명의 일 구체예에 따른 수처리 장치를 개략적으로 도시한 것이고, 도 2는 본 발명의 일 구체예에 따른 수처리 장치의 평면도를 개략적으로 도시한 것이다.
도 1을 참고하면, 본 발명의 일 구체예에 따른 수처리 장치(100)는 공기를 공급하는 공기 공급관(10), 상기 공기 공급관(10)으로부터 공급된 공기를 산기하는 산기부(20), 상기 산기부(20) 상에 위치하고 처리수를 수집하는 집수부(30), 상기 집수부(30)에서 수집된 처리수를 이송하는 집수배관(40), 역 U 형태이고, 양 말단이 상기 집수부(30)에 포팅된 복수의 중공사막(60) 및 상기 역 U 형태 중공사막의 정상부에 삽통되고 복수의 유체홀(55)을 구비하고, 일단은 상기 공기 공급관(10)에 고정되고 타단은 상기 집수배관(40)에 고정되는 지지부재를 포함한다.
공기 공급관
공기 공급관(10)은 산기부(20)에서 산기되는 공기를 외부에서 공급하는 역할을 한다. 공기 공급관(10)이 공급하는 공기의 양은 수처리 장치 각 부분의 규격, 지지부재 형태, 중공사막 상태 등에 따라 적절히 조절할 수 있다.
또한, 공기 공급관(10)은 상기 지지부재(50)가 관형태인 경우에 지지부재 결합부를 통해 지지부재(50)와 연통되도록 결합되며, 지지부재(50)에도 공기를 공급하여 유체홀(55)에서도 공기가 산기될 수 있도록 할 수 있다.
공기 공급관(10)의 직경은 30 mm 내지 150 mm, 구체적으로 50 mm 내지 70 mm일 수 있다. 상기의 범위에서 산기부(20) 및/또는 지지부재(50)에서 산기되는 공기를 충분히 공급할 수 있고, 공기압을 적절히 유지할 수 있는 장점이 있다.
한편, 상기 공기 공급관은 후술할 지지부재를 거치하기 위한 지지부재 결합부 또는 지지부재 고정부를 포함할 수 있다. 본 명세서에서 지지부재 결합부는 지지부재를 거치함과 동시에 지지부재와 공기 공급관 사이에 유체 연통이 가능하도록 형성된 부재를 의미하며, 지지부재 고정부는 유체 연통 없이 지지부재를 거치하는 기능을 수행하는 부재를 의미한다. 상기 지지부재 결합부 및 지지부재 고정부에 대해서는 후술하기로 한다.
산기부
산기부(20)는 공기 공급관(10)으로부터 유입된 공기를 산기홀(25)를 통해 산기하여 중공사막(60), 집수부(30) 및 지지부재(50)에 축적되는 슬러지를 방지하고, 이미 축적된 슬러지를 제거하는 역할을 한다. 또한 산기에 의해 형성되는 유체의 흐름에 의해 수처리 장치(100) 전체에 슬러지가 축적되는 것을 방지할 수 있다.
상기 산기홀(25)는 수처리 장치(100)의 목적 및 규격 등에 맞게 다양한 형태로 적용될 수 있다. 구체적으로, 일정한 간격의 일렬로 배열되거나, 지그재그로 배열되거나, 2 이상의 열로 배열될 수 있으며, 간격이 점차적으로 증가하거나, 점차적으로 감소하게 배열할 수 있고, 또한 중심으로 갈수록 간격이 증가하거나, 감소하도록 조절할 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.
상기 산기홀(25)의 형태 및 직경 역시 수처리 장치(100)의 목적 및 규격 등에 적합하도록 다양하게 적용 가능하며, 특별히 제한되지 않는다.
집수부
집수부(30)는 산기부(20) 상에 위치하여 중공사막(60)에 의해 여과된 처리수를 수집하는 역할을 한다.
특히, 본 발명의 수처리 장치(100)는 하나의 집수부(30)를 포함하여 수처리 장치(100)의 부피를 줄여 수처리 장치의 집적화가 가능한 장점이 있다. 수처리 장치의 집적화는 수처리 효율이 높아지고, 수처리 장치가 설치되는 장소의 제약이 낮은 것을 의미한다.
또한, 집수부(30)는 중공사막(60)의 양단과 결합하여, 중공사막 일단만 결합한 수처리 장치보다 집수 효율이 우수하며, 두 개의 집수부가 중공사막의 양단을 각각 결합하는 수처리 장치에 비해 부피가 현저하게 감소하여 수처리 장치의 집적화를 이룰 수 있다.
집수부(30)는 수처리 장치(100)의 하부에 위치함으로써, 산기부(20)와 인접하게 되고, 이로써 상부에 위치하는 집수부에 비해 슬러지가 축적되는 것을 보다 효과적으로 방지할 수 있다. 산기부(20)의 너비는 집수부(30) 보다 넓을 수 있다.
집수부(30)의 너비(Dc)는 10 mm 내지 100 mm, 구체적으로 20 mm 내지 70 mm일 수 있다. 상기의 범위에서 집수 효율과 수처리 장치의 집적화의 균형이 우수하다.
또한, 집수부(30)와 산기부(20)는 너비의 차이(Dd)가 5 mm 내지 100 mm, 구체적으로 10 mm 내지 50 mm일 수 있다. 상기의 범위에서 산기에 의한 세정효과가 우수할 뿐만 아니라 수처리 장치의 집적화를 이룰 수 있다.
집수부(30)는 소정의 기계적 강도와 내구성을 가지는 한 그 재질에 제한은 없다. 일 예로서, 집수부(30)는 폴리염화비닐, 폴리올레핀, 폴리카보네이트, 폴리술폰, 아크릴 수지, ABS(Acrylonitrile Butadiene Styrene) 수지, 변성 PPE(Poly Phenylene Ether) 수지 중 하나 이상을 포함할 수 있다.
집수배관
집수배관(40)은 집수부(10)에서 수집된 처리수를 이송하는 역할을 한다. 구체적으로, 상기 집수배관(40)은 공기 공급관(10)과 이격되어 평행하게 배치될 수 있다.
집수배관(40)의 직경은 30 mm 내지 200 mm, 구체적으로 70 mm 내지 130 mm일 수 있다. 상기의 범위에서 집수 효율의 저하가 없고, 수처리 장치의 집적화를 이룰 수 있다.
한편, 상기 집수배관은 유체 연통 없이 지지부재를 거치하는 기능을 수행하는 지지부재 고정부를 포함할 수 있다. 상기 지지부재 고정부에 대해서는 후술하기로 한다.
중공사막
중공사막(60)은 원수를 여과하는 역할을 하고, 여과된 처리수는 집수부(30)으로 수집될 수 있다. 중공사막(60)은 복수 개로 다발 형태를 이룰 수 있으며, 수처리 장치의 목적 및 규격 등에 적합한 개수를 적용할 수 있다.
본 발명의 중공사막(60)은 역 U 형태이고, 양 말단이 집수부(30)에 포팅된 형태이다. 역 U 형태의 중공사막은 유동성이 있어 중공사막(60)에 슬러지가 축적되는 것을 효과적으로 방지할 수 있을 뿐만 아니라, 수처리 장치(100)의 부피를 줄여 수처리 장치의 집적화가 가능한 장점이 있다. 또한, 중공사막 일단만 결합한 수처리 장치보다 집수 효율이 우수하며, 상기 중공사막은 양 말단이 동일한 집수부에 포팅되어 있어, 수처리 장치를 집적화할 수 있는 장점이 있다.
중공사막(60)은 피처리수(원수)를 여과할 수 있는 성질을 가지는 한도 내에서, 그 소재에 제한은 없다. 일 예로서, 중공사막(60)은 폴리올레핀, 폴리술폰, 폴리에테르술폰, 폴리이미드, 폴리에테르이미드, 셀룰로오스, 아세트산셀룰로오스, 폴리비닐알콜, 폴리아미드, 폴리에틸렌, 폴리불화에틸렌, 폴리불화비닐리덴, 폴리아크릴로니트릴, 폴리프로필렌, 폴리메틸메타크릴레이트, 폴리테트라플루오르에틸렌 또는 폴리에테르케톤 중 어느 하나 이상을 포함할 수 있다. 구체적으로 폴리불화비닐리덴(PVDF), 폴리프로필렌(PP), 또는 폴리테트라플루오르에틸렌(PTFE) 중 어느 하나 이상을 포함할 수 있다.
집수부 밖으로 노출된 중공사막의 길이는 집수부(30) 및 지지부재(50) 사이의 간격(I)과 하기 식 1의 부등식을 만족하도록 적용될 수 있다.
[식 1]
(2 × I) + 50 ≤ 중공사막의 길이(mm) ≤ (2 × I) + 150
(상기 식 1에서, I는 집수부와 지지부재 사이의 간격(단위: mm)임)
상기의 범위에서, 중공사막(60)의 유동성이 적절하여, 엉킴에 의한 손상이나, 지지부재와 마찰에 의한 손상을 모두 방지할 수 있고, 중공사막이 길어서 수처리 효율이 높을 뿐만 아니라, 수처리 장치는 집적화가 가능한 장점이 있다.
지지부재
지지부재(50)는 역 U 형태 중공사막의 정상부에 삽통되고, 복수의 유체홀(55)을 구비하여 중공사막(60)의 유동성을 조절하는 역할을 한다. 상기 지지부재(50)는 일단이 상기 공기 공급관(10)에 고정되고, 타단은 상기 집수배관(40)에 고정될 수 있다.
구체적으로 본 발명의 중공사막(60)은 양 말단이 하나의 집수부(30)에 결합되어, 한쪽만 고정된 형태로(역 U) 중공사막은 유체 및 공기의 흐름에 유동적으로 형태를 변화시킬 수 있다. 다만, 이 경우 유동성이 과도하게 높아 중공사막(60)이 엉키거나, 중공사막 간의 마찰 등에 의해 중공사막의 손상이 쉬운 문제가 있으나, 본 발명의 지지부재(50)는 상기 중공사막(60)의 유동성을 일정 수준으로 조절하여 중공사막의 엉킴 및 중공사막 간의 마찰에 의한 손상을 방지할 수 있다.
또한, 본 발명의 지지부재(50)는 중공사막과의 마찰 역시 최소화하기 위해 상부에 복수의 유체홀(55)을 포함한다. 유체홀(55)은 지지부재(50)의 형태에 따라 공기, 또는 공기 및 액체가 통과할 수 있다. 상기 유체홀(55)을 통과하는 공기, 또는 공기 및 액체에 의해 중공사막(60)은 지지부재(50)와 일정 간격을 유지할 수 있으며, 이로써 중공사막(60)은 지지부재(50)에 의한 마찰이 최소화 되며, 손상에 의한 수명 단축을 막을 수 있다.
유체홀(55)은 직경이 1 mm 내지 20 mm, 구체적으로 2 mm 내지 10 mm일 수 있다. 상기의 범위에서, 중공사막과 지지부재의 마찰을 최소화할 수 있으며, 지지부재 및 중공사막 상부의 슬러지 제거의 효과도 우수하다.
유체홀(55)의 간격 및 수는 본 발명 구성들의 규격 등에 따라 적합하게 조절할 수 있다. 예를 들어, 일정한 간격으로 배열하거나, 간격이 중심으로 갈수록 증가하거나, 간격이 중심으로 갈수록 감소하거나, 1열 또는 2열 이상으로 배열할 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.
이하, 도 3 및 도 4를 참고하여 본 발명의 지지부재를 설명한다. 도 3은 본 발명의 일 구체예에 따른 지지부재를 개략적으로 도시한 것이고, 도 4는 본 발명의 다른 구체예에 따른 지지부재를 개략적으로 도시한 것이다.
도 3을 참고하면, 본 발명의 일 구체예에 따른 지지부재(51)는 관 형태일 수 있다. 예를 들어 지지부재(51)의 단면은 원형일 수 있으나, 이에 제한되지 않는다. 이 경우, 지지부재(51)는 일단이 지지부재 결합부를 통해 공기 공급관(10)과 유체 연통되어, 상기 공기 공급관(10)으로부터의 공기가 상기 유체홀(55)을 통해 산기될 수 있다. 또한, 지지부재(51)의 타단은 지지부재 고정부에 의해 집수배관(40)에 고정될 수 있다. 구체적으로, 지지부재(51)가 관형태인 경우 공기 공급관(10)으로부터 지지부재(51)로 공기가 공급되고, 이는 유체홀(55)을 통해 산기된다. 유체홀(55)로부터 산기되는 공기는 중공사막(60)과 지지부재(51)가 일정 간격을 유지할 수 있도록 할 수 있고, 중공사막(60)이 지지부재(51)와의 마찰로 손상되는 것을 방지하여 중공사막(60)의 수명을 연장할 수 있다.
도 4를 참고하면, 본 발명의 다른 구체예에 따른 지지부재(52)는 하부가 개방될 수 있다. 예를 들어 지지부재(52)의 단면은 아치형일 수 있으나, 이에 제한되지 않는다. 이 경우, 지지부재(52)는 지지부재 고정부에 의해 공기 공급관(10)과 집수배관(40)에 각각 고정된다. 구체적으로, 지지부재(52)의 하부가 개방된 경우 산기부(20)에서 산기되는 공기 및 이로 인한 액체의 흐름이 지지부재(52)의 유체홀(55)을 통과하여, 지지부재(52)와 중공사막(60) 간에 일정 간격을 유지할 수 있도록 함으로써, 지지부재(52)와 중공사막(60)의 마찰을 최소화하고, 중공사막(60)의 수명을 연장할 수 있다.
구체예에서, 지지부재(50)는 개방 플랜지 및 블라인드 플랜지 중 하나 이상을 포함할 수 있다. 일 구체예에서, 지지부재가 관 형태인 경우에는 지지부재(51) 일단은 지지부재 결합부를 형성하기 위한 개방 플랜지를 구비하고, 타단은 지지부재 고정부를 형성하기 위한 블라인드 플랜지를 미리 구비할 수 있다. 다른 구체예에서, 지지부재의 하부가 개방된 경우에는 지지부재(52) 양단은 지지부재 고정부를 형성하기 위한 블라인드 플랜지를 미리 구비할 수 있다.
상기 지지부재는 폭(Ds)이 5 mm 내지 50 mm, 구체적으로 10 mm 내지 30 mm일 수 있다. 상기의 범위에서 지지부재와 중공사막 간의 간격을 일정하게 유지시킬 수 있으며, 중공사막과의 마찰을 최소화할 수 있다.
상기 지지부재와 집수부와의 간격은 5 cm 내지 200 cm, 구체적으로 10 cm 내지 150 cm일 수 있다. 상기의 범위에서, 수처리 장치의 집적화를 이룰 수 있고, 집수 효율이 증가하는 장점이 있다.
지지부재 결합부
이하 도 5 및 도 8을 참고하여 본 발명의 지지부재 결합부 및 지지부재 결합 영역을 설명한다. 여기서 지지부재 결합 영역은 개방 플랜지가 결합되어 지지부재 결합부를 형성할 수 있는 위치를 의미한다. 도 5는 본 발명의 일 구체예에 따른 지지부재 결합부를 개략적으로 도시한 것이고, 도 8은 본 발명의 구체예에 따른 복수의 지지부재 결합 영역이 형성된 공기 공급관을 개략적으로 도시한 것이다.
구체적으로 도 5를 참고하면, 지지부재 결합부(80)는 공기 공급관(10) 상에 형성되어, 공기 공급관(10)과 지지부재(50)를 연통되게 결합되도록 할 수 있다. 지지부재 결합부(80)는 개방 플랜지(81)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 개방 플랜지(81)는 지지부재(50)에 미리 형성될 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
구체적으로 지지부재 결합부(80)는 개방 플랜지(81)를 포함하고, 공기 공급관(10) 및 지지부재(50)는 상기 개방 플랜지(81)를 매개로 결합될 수 있다. 공기 공급관(10)이 지지부재(50)와 유체 연통하기 위해, 개방 플랜지(81)의 중앙 및 공기 공급관(10)의 연통부(87)는 개방되어 있다. 상기 개방 플랜지(81)는 볼트 체결부(83)를 통해 공기 공급관(10) 상에 형성된 볼트부(85)와 결합할 수 있다. 상기 볼트부(85)와의 결합은 너트(89)를 사용할 수 있다. 개방 플랜지(81)와 공기 공급관(10)의 밀착을 위해 개방 플랜지(81)는 곡면으로 형성되거나, 공기 공급관(10) 상의 지지부재 결합 영역을 평평하게 형성할 수 있다.
볼트부(85)는 공기 공급관(10) 상에 형성되어, 개방 플랜지(81)를 매개로 너트(89)에 의해 지지부재(50)를 고정시키는 역할을 한다. 상기 볼트부(85)는 공기 공급관(10) 상에 형성시킬 수 있는 것이면, 그 형성 방법에 제한이 없다. 예를 들어, 볼트부(85)는 공기 공급관(10)과 일체로 형성되거나, 용접으로 형성될 수 있다. 또는 공기 공급관(10)을 관통하는 전산볼트가 형성된 것일 수 있다. 이 경우 공기 공급관(10)에 관통되는 부분은 오링 등을 사용하여 유체가 새지 않도록 밀봉할 수 있다.
지지부재(50)의 단면이 관형태인 경우 지지부재는 상기 지지부재 결합부(80)에 의해 공기 공급관(10)과 연통되게 결합할 수 있고, 공기 공급관(10)으로부터 유입된 공기를 지지부재(50)의 유체홀(55)을 통해 산기할 수 있다.
도 8을 참고하면, 지지부재 결합 영역은 공기 공급관(10) 상에 복수 개로 형성될 수 있다. 지지부재 결합 영역은 공기 공급관(10) 상에 형성된 볼트부(85), 연통부(87)을 포함한다. 이 경우, 지지부재를 적절한 결합 영역에 결합함으로써 집수부와 지지부재의 간격을 최적으로 조절할 수 있고, 따라서 시간이 지남에 따라 수축되는 중공사막의 유동성을 계속 유지시키도록 제어할 수 있는 장점이 있다. 구체적으로, 지지부재가 결합되지 않은 지지부재 결합 영역은 블라인드 플랜지(91)를 결합하여 지지부재와 연통되지 않는 연통부(87)을 밀봉할 수 있다. 지지부재를 다른 지지부재 결합 영역에 결합시키는 경우, 결합된 블라인드 플랜지를 제거하고, 개방 플랜지(81)를 매개로 지지부재와 결합시켜 유체 연통시킬 수 있으며, 기존의 지지부재 결합 영역은 블라인드 플랜지로 밀봉하는 방법으로 지지부재 위치를 변경할 수 있다. 상기 볼트부(85)와의 결합은 너트(89)를 사용할 수 있다.
공기 공급관(10) 상에 지지부재 결합영역이 1개 또는 복수 개로 형성되는 경우, 집수배관(40) 상에 지지부재 고정 영역이 각각의 지지부재 결합 영역과 동일한 높이로 형성될 수 있다. 상기 동일한 높이로 형성된 지지부재 결합 영역 및 지지부재 고정 영역에 의해 지지부재는 수평으로 고정되어 중공사막의 유동성을 조절 및 마찰을 방지하는 역할을 할 수 있다.
지지부재 고정부
이하 도 6 및 도 9를 참고하여 본 발명의 지지부재 고정부 및 지지부재 고정 영역을 설명한다. 여기서 지지부재 고정 영역은 블라인드 플랜지가 결합하여 지지부재 고정부를 형성할 수 있는 위치를 의미한다. 도 6은 본 발명의 일 구체예에 따른 지지부재 고정부를 개략적으로 도시한 것이고, 도 9는 본 발명의 구체예에 따른 복수의 지지부재 고정 영역이 형성된 집수 배관을 개략적으로 도시한 것이다. 도 6 및 도 9는 공기 공급관에 형성되는 지지부재 고정부를 도시하였지만, 집수배관에 지지부재 고정부를 형성하는 경우에도 실질적으로 동일한 방식으로 적용할 수 있다.
구체적으로 도 6을 참고하면, 지지부재 고정부(90)는 공기 공급관(10) 또는 집수배관(40) 상에 형성되어, 지지부재(50)를 고정시킬 수 있다. 지지부재 고정부는 공기 공급관(10) 또는 집수배관(40)과 연통되지 않는 구조이다. 지지부재 고정부(90)는 블라인드 플랜지(91)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 블라인드 플랜지(91)는 지지부재(50)에 미리 형성될 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
구체적으로 지지부재 고정부(90)는 블라인드 플랜지(91)를 포함하고, 집수배관(40) 또는 공기 공급관(10)은 상기 블라인드 플랜지(91)를 매개로 지지부재와 결합될 수 있다. 지지부재 고정부(90)는 집수배관(40) 또는 공기 공급관(10) 상에 연통부를 포함하지 않는다. 상기 블라인드 플랜지(91)는 볼트 체결부(93)를 통해 집수배관(40) 또는 공기 공급관(10) 상에 형성된 볼트부(95)와 결합할 수 있다. 상기 볼트부(95)와의 결합은 너트(99)를 사용할 수 있다. 블라인드 플랜지(91)와 집수배관(40) 또는 공기 공급관(10)의 밀착을 위해, 상기 블라인드 플랜지는 곡면으로 형성되거나, 집수배관(40) 또는 공기 공급관(10) 상의 지지부재 고정 영역을 평평하게 형성할 수 있다.
볼트부(95)는 집수배관(40) 또는 공기 공급관(10) 상에 형성되어, 블라인드 플랜지(91)를 매개로 지지부재(50)를 너트(99)에 의해 고정시키는 역할을 한다. 상기 볼트부(95)는 집수배관(40) 또는 공기 공급관(10) 상에 형성시킬 수 있는 것이면, 그 형성 방법에 제한이 없다. 이는 상기한 지지부재 결합부의 볼트부(85)와 실질적으로 동일하다.
지지부재(50)의 단면이 관형태인 경우, 지지부재 고정부(90)는 집수배관(40) 상에 형성되어, 공기 공급관(10) 상에 형성된 지지부재 결합부(80)와 함께, 지지부재를 수평으로 고정시킬 수 있다.
다른 구체예에서, 지지부재(50)의 단면이 하부가 개방되어 있는 경우, 지지부재 고정부(90)는 공기 공급관(10) 및 집수배관(40) 상에 형성되어 지지부재를 수평으로 고정시킬 수 있다.
도 9를 참고하면, 지지부재 고정 영역은 공기 공급관(10) 또는 집수배관(40) 상에 복수 개로 형성될 수 있다. 지지부재 고정 영역은 집수배관(40) 또는 공기 공급관(10) 상에 형성된 볼트부(95)를 포함한다. 이 경우, 지지부재를 적절한 고정 영역에 결합함으로써 집수부와 지지부재의 간격을 최적으로 조절할 수 있고, 따라서 시간이 지남에 따라 수축되는 중공사막의 유동성을 계속 유지시키도록 제어할 수 있는 장점이 있다. 지지부재를 다른 지지부재 고정부로 변경하는 경우, 블라인드 플랜지(91)를 볼트체결부(93)를 통해, 지지부재 고정 영역에 형성되어 있는 볼트부(95)와 결합하는 방법으로 위치를 변경할 수 있다. 상기 볼트부(95)와의 결합은 너트(99)를 사용할 수 있다.
공기 공급관(10) 또는 집수배관(40) 상에 지지부재 고정 영역이 1개 또는 복수 개로 형성되는 경우, 각각의 지지부재 고정 영역은 동일한 높이로 형성될 수 있다. 상기 동일한 높이로 형성된 지지부재 고정 영역에 의해 지지부재는 수평으로 고정되어 중공사막의 유동성을 조절 및 마찰을 방지하는 역할을 할 수 있다.
상기 복수 개의 지지부재 결합 영역 또는 복수 개의 지지부재 고정 영역은 5 mm 내지 50 mm, 구체적으로 5 mm 내지 10 mm의 간격으로 형성될 수 있다. 이때 상기 간격은 가장 가까운 볼트부(85, 95) 사이의 거리를 의미할 수 있다. 상기의 범위에서 중공사막의 수축에 유연하게 대응할 수 있다.
산기관
이하, 도 7을 참고하여 본 발명의 산기관을 설명한다. 도 7은 본 발명의 다른 구체예에 따른 수처리 장치를 개략적으로 도시한 것이다.
다른 구체예에서, 본 발명의 수처리 장치(200)는 지지부재(50)와 집수부(30) 사이에 산기관(70)을 더 포함할 수 있다. 산기관(70)은 복수의 유체홀을 구비하고, 상기 공기 공급관(10)과 상기 산기관(70)은 일단이 유체 연통되어 상기 공기 공급관(10)으로부터의 공기가 상기 유체홀을 통해 산기될 수 있다. 또한, 산기관(70)의 타단은 집수배관(40)에 고정될 수도 있으나 이에 제한되지 않는다.
상기 산기관(70)은 집수부(30) 상부에 위치하며, 집수부와 이격되어 배치될 수도 있고, 집수부 바로 위에 형성될 수도 있다. 또한, 산기관(70)은 역 U 형태의 중공사막이 집수부에 포팅된 위치 사이에 배치될 수 있다.
수처리 장치(200)가 산기관(70)을 더 포함함으로써, 중공사막(60) 내측에도 중공사막(60) 및 지지부재(50)의 슬러지 제거 및 축적을 방지하는 효과가 있다. 특히, 산기관(70)은 산기뿐만 아니라, 중공사막(60) 내부에도 유체 흐름을 형성할 수 있어 세정효율이 더욱 증가하고, 지지부재(50)와 중공사막(60) 간의 마찰을 더욱 감소시킬 수 있다.
산기관(70)은 직경이 1 mm 내지 50 mm, 구체적으로 2 mm 내지 25 mm일 수 있으며, 상기의 범위에서 세정효율 및 집적화의 조화를 이룰 수 있다.
이상 본 발명의 구체예들을 설명하였으나, 본 발명은 상기 구체예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 제조될 수 있으며, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 구체예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야 한다.
10: 공기 공급관　　　　　　　 　20: 산기부
25: 산기홀 30: 집수부
40: 집수배관 50, 51, 52: 지지부재
55: 유체홀 60: 중공사막
70: 산기관 80: 지지부재 결합부
81: 개방 플랜지 83: 볼트체결부
85: 볼트부 87: 연통부
90: 지지부재 고정부 91: 블라인드 플랜지
93: 볼트체결부 95: 볼트부
100, 200: 수처리 장치

Claims (15)

  1. 공기를 공급하는 공기 공급관;
    상기 공기 공급관으로부터 공급된 공기를 산기하는 산기부;
    상기 산기부 상에 위치하고, 처리수를 수집하는 집수부;
    상기 집수부에서 수집된 처리수를 이송하는 집수배관;
    역 U 형태이고, 양 말단이 상기 집수부에 포팅된 복수의 중공사막; 및
    상기 역 U 형태 중공사막의 정상부에 삽통되고 복수의 유체홀을 구비하고, 일단은 상기 공기 공급관에 고정되고 타단은 상기 집수배관에 고정되는 지지부재;
    를 포함하는 수처리 장치이며,
    상기 공기 공급관은 상기 지지부재와 유체 연통되는 지지부재 결합부를 포함하고,
    상기 집수배관은 상기 지지부재를 고정시키는 지지부재 고정부를 포함하며,
    상기 지지부재는 관형태이고,
    상기 공기 공급관은 지지부재와 유체 연통되어 결합될 수 있는 지지부재 결합 영역을 복수 개로 구비하고,
    상기 집수배관은 상기 각각의 지지부재 결합 영역과 동일한 높이에 형성되어 지지부재를 고정시킬 수 있는 지지부재 고정 영역을 복수 개로 포함하는 수처리 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 공기 공급관과 상기 지지부재는 유체 연통되어 상기 공기 공급관으로부터의 공기가 상기 유체홀을 통해 산기되는 수처리 장치.
  3. 삭제
  4. 제1항에 있어서,
    상기 지지부재는 단면이 원형인 수처리 장치.
  5. 공기를 공급하는 공기 공급관;
    상기 공기 공급관으로부터 공급된 공기를 산기하는 산기부;
    상기 산기부 상에 위치하고, 처리수를 수집하는 집수부;
    상기 집수부에서 수집된 처리수를 이송하는 집수배관;
    역 U 형태이고, 양 말단이 상기 집수부에 포팅된 복수의 중공사막; 및
    상기 역 U 형태 중공사막의 정상부에 삽통되고 복수의 유체홀을 구비하고, 일단은 상기 공기 공급관에 고정되고 타단은 상기 집수배관에 고정되는 지지부재;
    를 포함하는 수처리 장치이며,
    상기 공기 공급관 및 상기 집수배관은 상기 지지부재를 고정시키는 지지부재 고정부를 각각 포함하고,
    상기 지지부재는 하부가 개방되어 있는 수처리 장치.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 지지부재는 단면이 아치형인 수처리 장치.
  7. 제1항 또는 제5항에 있어서,
    상기 중공사막의 길이는 하기 식 1의 범위인 수처리 장치:
    [식 1]
    (2 × I) + 50 ≤ 중공사막의 길이(mm) ≤ (2 × I) + 150
    (상기 식 1에서, I는 집수부와 지지부재 사이의 간격(단위: mm)임).
  8. 제1항 또는 제5항에 있어서,
    상기 유체홀은 직경이 1 mm 내지 20 mm인 수처리 장치.
  9. 제1항 또는 제5항에 있어서,
    상기 지지부재와 상기 집수부 사이에 산기관을 더 포함하는 수처리 장치.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 산기관은 복수의 유체홀을 구비하고,
    상기 공기 공급관과 상기 산기관은 유체 연통되어 상기 공기 공급관으로부터의 공기가 상기 유체홀을 통해 산기되는 수처리 장치.
  11. 삭제
  12. 제5항에 있어서,
    상기 공기 공급관 및 상기 집수배관은 동일 높이에 각각 형성되어 지지부재를 고정시킬 수 있는 지지부재 고정 영역을 복수 개로 포함하는 수처리 장치.
  13. 제1항 또는 제12항에 있어서,
    상기 복수 개의 지지부재 결합 영역 또는 상기 복수 개의 지지부재 고정 영역은 2 mm 내지 50 mm의 간격으로 형성되는 수처리 장치.
  14. 제1항에 있어서,
    상기 지지부재 결합부는 개방 플랜지를 포함하는 수처리 장치.
  15. 제1항 또는 제5항에 있어서,
    상기 지지부재 고정부는 블라인드 플랜지를 포함하는 수처리 장치.

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