KR101960051B1 - Hollow fiber, and sealing equipment of it - Google Patents
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Abstract
본 발명은 다양한 분야에서 여과를 위해 사용되는 중공사막에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 일단은 경화제로 중공사막 모듈의 하우징에 경화되고 타단은 자유 움직임되는 중공사막에 관한 것이다. 또한, 본 발명은 중공사막을 가공하기 위한 가공장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 중공사막의 단부를 실링 처리하기 위한 중공사막 실링장치에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a hollow fiber membrane used for filtration in various fields, and more particularly to a hollow fiber membrane in which one end is hardened in a housing of a hollow fiber membrane module as a hardener and the other end is freely moved. The present invention also relates to a processing apparatus for processing a hollow fiber membrane, and more particularly, to a hollow fiber membrane sealing apparatus for sealing an end of a hollow fiber membrane.
Description
본 발명은 다양한 분야에서 여과를 위해 사용되는 중공사막에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 일단은 경화제로 중공사막 모듈의 하우징에 경화되고 타단은 자유 움직임되는 중공사막에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a hollow fiber membrane used for filtration in various fields, and more particularly to a hollow fiber membrane in which one end is hardened in a housing of a hollow fiber membrane module as a hardener and the other end is freely moved.
또한, 본 발명은 중공사막을 가공하기 위한 가공장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 중공사막의 단부를 실링 처리하기 위한 중공사막 실링장치에 관한 것이다.The present invention also relates to a processing apparatus for processing a hollow fiber membrane, and more particularly, to a hollow fiber membrane sealing apparatus for sealing an end of a hollow fiber membrane.
중공사막 모듈(hollow fiber membrane module)은 중공사(hollow fiber)를 분리막으로 이용하는 여과처리장치이다. 중공사막 모듈은 수처리 분야, 혈액 처리 등의 의료분야 등 다양한 분야에서 이용된다.The hollow fiber membrane module is a filtration treatment apparatus using a hollow fiber as a separation membrane. The hollow fiber membrane module is used in various fields such as water treatment field, blood treatment field, and the like.
중공사막 모듈의 경우 대부분 직립형으로 되어 있고, 막의 상하단을 하우징 경화제로 고정한다. 이러한 형태의 중공사막 모듈이 대한민국 공개특허공보 제2012-0090125호(이하, '선행문헌1'이라 한다)에 '폴리우레탄 수지 형성성 조성물 및 중공사막 모듈'이라는 명칭으로 게시되어 있다.The hollow fiber membrane modules are mostly upright, and the upper and lower ends of the membrane are fixed with a housing hardener. A hollow fiber membrane module of this type is disclosed in Korean Patent Publication No. 2012-0090125 (hereinafter referred to as "Prior Art 1") under the name of a polyurethane resin-forming composition and a hollow fiber membrane module.
선행문헌1에 따른 중공사막 모듈은 중공의 하우징 내에 복수 가닥의 중공사막을 삽입하고, 중공사막의 상단과 하단을 하우징의 상하부에 각각 경화제를 이용해 경화시킴으로써 제작된다.The hollow fiber membrane module according to the prior art document 1 is manufactured by inserting a plurality of strands of hollow fiber membranes into a hollow housing and curing the upper and lower ends of the hollow fiber membranes respectively with a hardener on the upper and lower portions of the housing.
선행문헌1에 따른 중공사막 모듈에 의하면, 중공사막의 상단과 하단이 모두 하우징에 고정되는 구조이므로 막의 흔들림이 제한된다. 따라서, 중공사막의 표면에 존재하는 이물질을 중공사막으로부터 분리하기 위해 중공사막으로 에어를 분사하는 경우 털기 효과가 떨어진다. 즉, 에어 분사시 중공사막이 에어에 의해 흔들릴 때 이물질 등의 분리효율이 증대되나 선행문헌1의 경우에는 중공사막의 양단이 고정되므로 이물질 분리효율이 떨어진다.According to the hollow fiber membrane module according to the prior art document 1, since the upper and lower ends of the hollow fiber membrane are both fixed to the housing, the shaking of the membrane is limited. Therefore, when the air is sprayed to the hollow fiber membrane to separate the foreign matter present on the surface of the hollow fiber membrane from the hollow fiber membrane, the effect of the hair is poor. That is, when the hollow fiber membrane is shaken by the air during the air injection, the efficiency of separation of foreign matters increases. However, in the case of the prior art 1, both ends of the hollow fiber membrane are fixed.
이러한 문제점을 해소하고자 중공사막의 상단 또는 하단만 하우징에 경화제로 고정하고 반대쪽은 에어에 의해 자유롭게 흔들리도록 구성함으로써, 막의 운동반경을 넓혀 털기효과를 증대시킬 수 있는 모듈 형태가 개발되어 적용되고 있다.In order to solve such a problem, a module form capable of increasing the radius of motion of the membrane by increasing the radial movement of the membrane has been developed and applied by fixing only the upper or lower end of the hollow fiber membrane to the housing with a hardening agent and the opposite side to be freely shaken by air.
이러한 형태의 중공사막 모듈이 대한민국공개특허공보 제2009-0014694호(이하, '선행문헌2'라 한다)에 '중공사막 및 그 제조방법'이라는 명칭으로 게시되어 있다.A hollow fiber membrane module of this type is disclosed in Korean Patent Laid-Open Publication No. 2009-0014694 (hereinafter referred to as "Prior Art 2") under the name "hollow fiber membrane and its manufacturing method".
선행문헌2에 따른 중공사막은 일단 중공부에 실링제를 침투시켜 내부 실링부를 형성하고, 일단 바깥쪽에 일단을 감싸는 외부 실링부를 형성하여 중공사막의 한쪽 말단을 실링하도록 이루어진다.In the hollow fiber membrane according to the prior art document 2, a sealing agent is once penetrated into the hollow portion to form an inner sealing portion, and an outer sealing portion is formed at one end to surround one end to seal one end of the hollow fiber membrane.
이러한 구성을 갖는 선행문헌2의 중공사막에 의하면 중공사막의 일단에 구비되는 내,외부 실링부로 인해 일단의 하중이 커지므로 낮은 공기압 부하에서도 중공사막 상호간 부딪힘이 반복되면서 중공사막이 쉽게 절단되는 문제점이 있다. 이로 인해 중공사막 모듈의 내구성 저하, 운전시간 단축 등의 문제점이 있게 된다.According to the hollow fiber membrane of the prior art 2 having such a configuration, since the load at one end is increased due to the inner and outer sealing portions provided at one end of the hollow fiber membrane, the hollow fiber membrane is easily cut off have. As a result, there is a problem such as a decrease in durability of the hollow fiber membrane module and shortening of the operation time.
본 발명의 목적은 전술한 바와 같은 종래의 문제점을 해소하기 위하여 안출된 것으로, 공기압에 의해 단부가 자유 움직임되는 과정에서 하우징에 고정되는 부분에 가해지는 피로를 최소화할 수 있는 중공사막, 그리고 그 실링장치를 제공하는데 있다.SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a hollow fiber membrane capable of minimizing fatigue applied to a portion fixed to a housing in a process of free movement of an end portion by air pressure, Device.
본 발명 중공사막은 일단이 경화제로 중공사막 모듈의 하우징에 경화되고 타단이 자유 움직임되는 구성에 있어서, 타단이 압착 실링된다.In the hollow fiber membrane of the present invention, one end is hardened in the housing of the hollow fiber membrane module as a hardening agent, and the other end is freely moved, and the other end is compression-sealed.
중공사막의 타단은 내측에 접착제가 주입된 후 압착 실링된다.The other end of the hollow fiber membrane is press-sealed after the adhesive is injected inside.
중공사막의 타단은 양측이 압착되어 두 압착면을 형성하되, 압착면은 라운딩되게 형성되며, 두 압착면 사이의 간격은 단부로 가면서 좁아진다.The other end of the hollow fiber membrane is pressed on both sides to form two pressing surfaces, the pressing surfaces being rounded, and the gap between the two pressing surfaces narrowing to the ends.
본 발명 중공사막 실링장치는 중공사막의 단부를 실링하는 구성에 있어서, 중공사막의 단부를 압착하여 실링하는 실링부를 포함한다.The hollow fiber membrane sealing apparatus of the present invention includes a sealing portion for sealing an end portion of the hollow fiber membrane by sealing the end portion of the hollow fiber membrane.
본 발명 중공사막 실링장치는 실링부로 압착하기 전 중공사막의 단부에 접착제를 주입하는 접착제 주입부를 더 포함한다.The hollow fiber membrane sealing apparatus of the present invention further includes an adhesive injection unit for injecting an adhesive to an end of the hollow fiber membrane before compression into a sealing part.
접착제 주입부의 일측으로는 중공사막의 타단이 삽입되는 중공사막 삽입홈이 형성되고, 접착제 주입부의 타측으로는 중공사막 삽입홈과 연결되어 접착제를 삽입홈 쪽으로 주입하는 접착제 주입홀이 형성된다.A hollow fiber membrane insertion groove for inserting the other end of the hollow fiber membrane is formed at one side of the adhesive injection part and an adhesive injection hole for connecting the hollow fiber membrane insertion groove to the other side of the adhesive injection part to inject the adhesive into the insertion groove.
중공사막 삽입홈의 입구측 단면적은 중공사막의 단면적보다 크게 형성되고, 중공사막 삽입홈은 입구로부터 내측으로 가면서 내측면이 경사지되 단면적이 축소되는 형태로 형성되어, 중공사막이 중공사막 삽입홈에 용이하게 삽입된다.Sectional area of the hollow fiber membrane insertion groove is formed to be larger than the cross-sectional area of the hollow fiber membrane, and the hollow fiber membrane insertion groove is formed in such a shape that the inner side surface is inclined while the cross- .
중공사막 삽입홈은 삼각뿔 형태 또는 원뿔 형태로 형성된다.The hollow fiber membrane insertion groove is formed in a triangular pyramidal shape or a conical shape.
접착제 주입홀의 직경은 중공사막의 내경보다 작게 형성된다.The diameter of the adhesive injection hole is smaller than the inner diameter of the hollow fiber membrane.
중공사막 삽입홈의 내측에는 동일한 내경으로 형성되어 중공사막의 단부가 쳐지지 않도록 거치되는 원통형의 거치구간이 형성된다.Inside the hollow fiber membrane insertion groove, there is formed a cylindrical fixing section which is formed with the same inner diameter so that the end portion of the hollow fiber membrane is not struck.
실링부는 중공사막의 압착면이 곡면형태를 이루도록 중공사막을 압착하는 부분이 곡면 형태로 형성된다.The sealing part is formed in a curved shape so as to press the hollow fiber membrane so that the pressing face of the hollow fiber membrane is curved.
실링부는 중공사막의 단부를 양쪽에서 가압하여 압착하는 두 개의 압착구를 포함한다.The sealing portion includes two pressing portions for pressing the end portions of the hollow fiber membranes on both sides to press them.
본 발명 중공사막에 의하면, 자유 움직임되는 타단의 양측이 압착되어 압착면을 형성하되 압착면은 라운딩되게 형성되고 두 압착면 사이의 간격이 단부로 가면서 좁아지는 형태로 이루어짐으로써, 중공사막의 타단이 유체의 흐름과 산기를 위한 공기 분사의 영향을 적게 받기 때문에 하우징에 고정되는 중공사막의 일단부에 가해지는 피로를 줄일 수 있다. 이로써 중공사막 모듈의 내구성이 향상되며 운전시간이 길어질 수 있는 장점이 있다.According to the hollow fiber membrane of the present invention, both sides of the free end of the hollow fiber membrane are compressed to form a compression face, the compression face is formed to be rounded, and the gap between the two compression faces is narrowed to the end, The influence of the air injection for the flow and the acidity of the fluid is reduced, so that the fatigue applied to one end of the hollow fiber membrane fixed to the housing can be reduced. As a result, the durability of the hollow fiber membrane module can be improved and the operation time can be prolonged.
본 발명 중공사막 실링장치에 의하면, 중공사막의 타단으로 접착제를 주입하기 위해 중공사막의 타단을 접착제 주입부로 삽입하는 과정에서 중공사막 삽입홈의 입구측 단면적을 내측보다 크게 형성함으로써 중공사막의 타단이 중공사막 삽입홈에 용이하게 삽입될 수 있다. 또한, 중공사막 삽입홈의 내측에 중공사막의 타단이 쳐지지 않게 거치되는 거치구간이 형성되고 접착제 주입홀의 내경을 중공사막의 내경보다 작게 형성하므로 접착제가 외부로 새어나가지 않고 중공사막에 안정적으로 주입될 수 있다.According to the hollow fiber membrane sealing apparatus of the present invention, in the process of inserting the other end of the hollow fiber membrane into the adhesive injection unit for injecting the adhesive into the other end of the hollow fiber membrane, the inlet side sectional area of the hollow fiber membrane insertion groove is made larger than the inside, It can be easily inserted into the hollow fiber membrane insertion groove. In addition, since the embedding hole is formed inside the hollow fiber membrane insertion groove so that the other end of the hollow fiber membrane is not struck and the inner diameter of the adhesive injection hole is formed smaller than the inner diameter of the hollow fiber membrane, the adhesive does not leak to the outside, .
도 1은 본 발명 중공사막이 적용되는 중공사막 모듈의 일 예를 나타낸 도면.
도 2는 본 발명에 따른 중공사막을 나타낸 사시도.
도 3은 도 2의 정면도.
도 4는 본 발명 중공사막 실링장치가 구비되는 중공사막 가공장치의 구성을 개략적으로 나타낸 구성도.
도 5는 본 발명 중공사막 실링장치의 구성도.
도 6은 도 5에 도시된 접착제 주입부의 내부구조를 나타낸 단면도.
도 7은 도 6의 접착제 주입부를 통해 중공사막의 타단에 접착제가 주입되는 모습을 나타낸 단면도.
도 8은 도 5에 도시된 실링부에 의해 중공사막의 타단이 실링되는 모습을 보인 사시도.
도 9는 코팅장치의 구성도.
도 10은 도 9에 도시된 코팅블럭의 내부구조를 보인 단면도.
도 11은 중공사막의 코팅이 이루어지는 모습을 보인 단면도.
도 12는 정렬장치의 구성도.
도 13은 정렬장치의 컨베이어에 중공사막이 정렬된 모습을 보인 도면.1 is a view showing an example of a hollow fiber membrane module to which the hollow fiber membrane of the present invention is applied.
2 is a perspective view showing a hollow fiber membrane according to the present invention.
Figure 3 is a front view of Figure 2;
FIG. 4 is a schematic view showing a configuration of a hollow fiber membrane processing apparatus provided with a hollow fiber membrane sealing apparatus according to the present invention. FIG.
5 is a configuration diagram of the hollow fiber membrane sealing apparatus of the present invention.
6 is a sectional view showing the internal structure of the adhesive injection unit shown in Fig.
FIG. 7 is a cross-sectional view showing a state in which an adhesive is injected into the other end of the hollow fiber membrane through the adhesive injection unit of FIG. 6;
FIG. 8 is a perspective view showing a state in which the other end of the hollow fiber membrane is sealed by the sealing part shown in FIG. 5;
9 is a schematic view of a coating apparatus.
10 is a cross-sectional view showing the internal structure of the coating block shown in FIG.
11 is a cross-sectional view showing a state in which a hollow fiber membrane is coated.
12 is a configuration diagram of the alignment device.
13 is a view showing a state in which a hollow fiber membrane is aligned on a conveyor of an alignment apparatus;
이하에서 본 발명 중공사막, 그리고 그 실링장치를 첨부된 도면을 참조로 상세히 설명하기로 한다.
Hereinafter, the hollow fiber membrane of the present invention and its sealing apparatus will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 1은 본 발명 중공사막이 적용되는 중공사막 모듈의 일 예를 나타낸 도면이고, 도 2는 본 발명에 따른 중공사막을 나타낸 사시도이며, 도 3은 도 2의 정면도이다.FIG. 1 is a view showing an example of a hollow fiber membrane module to which the hollow fiber membrane of the present invention is applied, FIG. 2 is a perspective view showing a hollow fiber membrane according to the present invention, and FIG. 3 is a front view of FIG.
본 발명에 따른 중공사막(10)은 도 1에서 보는 바와 같이 일단(상단 또는 하단)만 하우징(20)에 경화제(30)로 고정된다. 중공사막(10)의 타단은 처리수의 유입을 방지하기 위해 실링된다. 이처럼 중공사막(10)의 일단만 하우징(20)에 고정되면 중공사막(10)이 유동할 수 있기 때문에 중공사막(10)의 표면에 잔재해 있는 이물질의 털기효과가 향상된다.1, the
이때 상기 중공사막 재질은 분리막 재료로 사용할 수 있는 것이라면 제한 없이 사용할 수 있다. 일 예로, 폴리카보네이트(polycarbonate), 폴리비닐리덴플루오라이드(polyvinylidene luoride), 폴리테트라플루오로에틸렌(polytetrafluoroethylene), 폴리프로필렌(polypropylene), 폴리아미드(polyamide), 셀룰로오즈 에스테르(cellulose-esters), 폴리설폰(polysulfone), 폴리이서이미드(polyetherimide), 폴리이서이서케톤(polyetheretherketone), 폴리이서설폰(polyethersulfone), 폴리아크릴로니트릴(polyacrylonitrile), 폴리이미드(polyimide) 가 가능하다. At this time, the hollow fiber membrane material can be used without limitation as long as it can be used as a separation membrane material. For example, the polymer may be selected from the group consisting of polycarbonate, polyvinylidene fluoride, polytetrafluoroethylene, polypropylene, polyamide, cellulose-esters, polysulfone, polyetherimide, polyetheretherketone, polyethersulfone, polyacrylonitrile, polyimide, and the like.
한편, 하우징(20)에 고정되는 중공사막(10)의 일단부 표면에 보강제를 코팅하여 중공사막(10)의 강성을 높일 수 있다. 이를 통해 공기를 분사하여 중공사막(10)을 털어주는 과정에서 중공사막(10)과 경화제와의 경계면에서의 피로누적에 의해 발생될 수 있는 중공사막(10)의 단사 문제를 최소화할 수 있다.On the other hand, the reinforcing agent may be coated on one end surface of the
특히, 중공사막(10)이 경화제로 하우징(20)에 고정될 때 코팅부분(11)이 일부 외부로 노출된다.Particularly, when the
자유 움직임되는 중공사막(10)의 타단은 그 내부에 접착제가 주입된 후 양쪽에서 압착됨으로써 실링이 이루어진다. 실링부분(12)은 압착된 두면 사이의 폭이 단부로 가면서 점점 좁아지는 부드러운 곡면 형태로 형성된다. 이러한 형태로 중공사막(10)의 타단이 형성됨으로써, 중공사막(10)의 타단이 유체의 흐름과 산기를 위한 공기 분사의 영향을 적게 받기 때문에 하우징(20)에 고정되는 중공사막(10)의 일단부에 가해지는 피로를 줄일 수 있다.The other end of the
이때 상기 보강제와 접착제는 고온 용융되는 물질로서, 폴리우레탄, 폴리에스테르, 에틸렌-비닐 아세테이트 및 이들 2 종 이상의 블렌드를 바람직하게 사용할 수 있다.
At this time, the reinforcing agent and the adhesive are materials to be melted at a high temperature, and polyurethane, polyester, ethylene-vinyl acetate, and blends of two or more of them are preferably used.
도 4는 본 발명 중공사막 실링장치가 구비되는 중공사막 가공장치의 구성을 개략적으로 나타낸 구성도이다.FIG. 4 is a schematic view showing a configuration of a hollow fiber membrane processing apparatus provided with a hollow fiber membrane sealing apparatus according to the present invention.
본 발명 중공사막 가공장치는 중공사막(10)의 일단부 표면에 보강제를 코팅하고 타단을 실링하기 위한 것으로, 막 공급장치(100), 막 이송장치(200), 실링장치(300), 코팅장치(400) 및 정렬장치(500)를 포함한다.The hollow fiber membrane processing apparatus according to the present invention is for coating a reinforcing agent on one end surface of a
막 공급장치(100)는 중공사막(10)을 막 이송장치(200)로 한 가닥씩 공급한다. 중공사막(10)의 공급과정에서 로봇 핑거로 중공사막(10)을 잡아 쳐지지 않도록 텐션을 유지하면서 공급한다.The
막 이송장치(200)는 막 공급장치(100)로부터 공급되는 중공사막(10)을 실링 위치 및 코팅 위치로 위치시키기 위한 것으로, 공급되는 중공사막(10)을 두 개의 로봇 핑거가 잡고 텐션을 유지하면서 후진 및 180도 회전을 하여 중공사막(10)의 단부를 실링 위치로 이동시킨다.The
본 발명 실링장치(300)는 막 이송장치(200)에 의해 이송된 중공사막(10)의 타단에 접착제를 주입하고 압착하여 실링함으로써, 중공사막(10)의 타단을 통해 처리하고자 하는 유체가 유입되는 것을 방지할 수 있다.The sealing
코팅장치(400)는 하우징(20)에 고정되는 중공사막(10)의 일단부 표면에 보강제를 코팅한다.The
정렬장치(500)는 실링 및 코팅이 완료된 중공사막(10)을 나란히 정렬하여 이송시킨다.
The aligning
도 5는 본 발명 실링장치의 구성도이다.5 is a configuration diagram of the sealing apparatus of the present invention.
실링장치(300)는 공급된 중공사막(10)의 타단(자유 움직임을 구현하는 쪽의 단부)에 접착제를 주입하는 접착제 주입부(310)와, 접착제가 주입된 중공사막(10)의 타단을 압착하여 실링하는 실링부(320)를 포함한다.The sealing
접착제 주입부(310)는 전,후진하도록 이루어지며, 막 이송장치(200)에 의해 중공사막(10)이 이송되어 오면 전진하여 중공사막(10)의 타단을 삽입시키고, 그 상태에서 중공사막(10)의 타단에 접착제를 일정량(예컨대, 1~5mg) 주입한다. 접착제 주입 후에는 후진하여 중공사막(10)과 분리된다.When the
실링부(320)는 승강 가능하도록 설치되며 접착제의 주입이 완료되어 접착제 주입부(310)가 후진하면 상승하여 중공사막(10)의 타단을 일정부분(예컨대, 1~3mm)압착하여 실링한다. 실링이 완료되면 실링부(320)는 하강한다.
The sealing
도 6은 도 5에 도시된 접착제 주입부의 내부구조를 나타낸 단면도이며, 도 7은 도 6의 접착제 주입부를 통해 중공사막의 타단에 접착제가 주입되는 모습을 나타낸 단면도이다.FIG. 6 is a cross-sectional view illustrating an internal structure of the adhesive injection unit shown in FIG. 5, and FIG. 7 is a cross-sectional view illustrating a state where an adhesive is injected into the other end of the hollow fiber membrane through the adhesive injection unit of FIG.
도 6에 도시된 바와 같이 접착제 주입부(310)의 일측으로는 중공사막(10)의 타단이 삽입되는 중공사막 삽입홈(311)이 형성되고, 접착제 주입부(310)의 타측으로는 중공사막 삽입홈(311)과 연결되어 접착제를 중공사막 삽입홈(311) 쪽으로 주입하는 접착제 주입홀(312)이 형성된다.6, a hollow fiber
중공사막 삽입홈(311)의 입구측 단면적은 중공사막(10)의 단면적보다 크게 형성되고, 중공사막 삽입홈(311)은 입구로부터 내측으로 가면서 내측면이 경사지고 단면적이 축소되는 형태로 형성되어, 접착제 주입부(310) 전진시 중공사막(10)이 중공사막 삽입홈(311)에 용이하게 삽입될 수 있다. 중공사막 삽입홈(311)은 전체적으로 보았을 때 삼각뿔 형태 또는 원뿔 형태로 형성된다.The inlet side sectional area of the hollow fiber
접착제 주입홀(312)의 내경은 중공사막(10)의 내경과 비교해 작게 형성된다. 접착제 주입홀(312)의 입구측에는 삼각뿔 형태의 접착제 주입구(미도시)가 연결된다.The inner diameter of the
중공사막 삽입홈(311)의 내측에는 동일한 내경을 갖는 원통형으로 형성되어 중공사막(10)의 단부가 접착제 주입홀(312) 쪽으로 밀착되면서 쳐지지 않게 거치되는 거치구간(313)이 형성된다. An embedding
이와 같은 구성을 갖는 접착제 주입부(310)를 이용해 중공사막(10)의 타단에 접착제를 주입하는 과정을 살펴보면, 도 7에 도시된 바와 같이 중공사막(10)의 타단부가 중공사막 삽입홈(311) 및 거치구간(313)에 완전히 삽입되도록 한 상태에서 접착제 주입홀(312)을 통해 접착제를 주입하면 접착제가 중공사막(10)의 타단부 내로 충진된다.As shown in FIG. 7, the other end of the
이 과정에서 접착제 주입홀(312)의 내경이 중공사막(10)의 내경보다 작게 형성되고, 중공사막(10)의 단부가 거치구간(313)에 쳐지지 않게 거치된 상태에서 접착제 주입홀(312)에 밀착되므로 주입되는 접착제가 외부로 새어나가지 않고 중공사막(10) 내로 안정적으로 주입될 수 있다.
In this process, the
도 8은 도 5에 도시된 실링부에 의해 중공사막의 타단이 실링되는 모습을 보인 사시도이다. 8 is a perspective view showing a state where the other end of the hollow fiber membrane is sealed by the sealing part shown in FIG.
실링부(320)는 두 개의 압착구(321)를 포함하여 중공사막(10)의 타단부를 양쪽에서 가압하여 압착시킨다. 두 압착구(321)의 가압면은 곡면 형태로 이루어지므로 중공사막(10)의 압착면은 곡면형태가 된다.The sealing
즉, 중공사막(10)에 접착제의 주입이 완료되면 실링부(320)의 두 압착구(321)가 벌어진 상태에서 실링부(320)가 상승하게 되고, 중공사막(10)의 단부가 두 압착구(321) 사이에 위치되면 상승이 정지되고 두 압착구(321)가 중공사막(10)의 타단부 양쪽을 가압한다.That is, when the injection of the adhesive into the
실링부(320)에 의해 압착된 중공사막(10)의 타단부는 상술한 바와 같이 압착된 두면 사이의 폭이 단부로 가면서 점점 좁아지는 부드러운 곡면 형태로 형성된다.
The other end of the
도 9는 코팅장치의 구성도이다.9 is a configuration diagram of a coating apparatus.
코팅장치(400)는 중공사막(10)이 전,후진하면서 관통하여 코팅이 이루어지는 코팅블럭(410), 코팅블럭(410)의 앞뒤에 위치되어 전,후진되는 중공사막(10)의 텐션을 유지시키는 로봇 핑거(413)(414)를 포함한다.
The
도 10은 도 9에 도시된 코팅블럭의 내부구조를 보인 단면도이다.10 is a sectional view showing the internal structure of the coating block shown in FIG.
코팅블럭(410)에는 중공사막(10)이 관통되는 중공사막 관통홀(411)과, 중공사막 관통홀(411)과 연결되어 코팅하고자 하는 핫멜트 재질의 보강재를 주입하기 위한 보강제 주입홀(412)이 형성된다.The
중공사막 관통홀(411)은, 중공사막(10)이 삽입되는 전단에서 중심으로 가면서 내측면이 경사지되 단면적이 축소되는 형태로 형성된 전단부(411a)와, 중심에서 후단으로 가면서 내측면이 경사지되 단면적이 확장되는 형태로 형성된 후단부(411b), 및 전단부(411a)와 후단부(411b) 사이에 형성된 넥부(411c)를 포함한다. 넥부(411c)의 직경은 중공사막(10)에 보강제를 코팅하고자 하는 코팅두께를 고려하여 형성된다. 전단부(411a)와 후단부(411b)는 전체적인 형상이 삼각뿔 형태 또는 원뿔 형태로 형성된다.The hollow fiber membrane through
보강제 주입홀(412)은 중공사막 관통홀(411)의 양쪽에 각각 형성되어 중공사막 관통홀(411)의 양쪽으로 보강제를 주입한다. 보강제 주입홀(412)의 출구는 중공사막 관통홀(411)의 후단부(411b)에 형성되되 넥부(411c)에 근접(예컨대, 넥부로부터 2mm 거리)하게 위치된다.The reinforcing agent injection holes 412 are formed on both sides of the hollow fiber membrane through
한편, 중공사막(10)이 수평방향으로 전,후진되면서 보강제의 코팅이 이루어지도록 중공사막 관통홀(411)의 중심(c)은 수평상태를 유지한다.
Meanwhile, the center c of the hollow fiber membrane through
도 11은 중공사막의 코팅이 이루어지는 모습을 보인 단면도이다.11 is a cross-sectional view showing the coating of the hollow fiber membrane.
실링작업이 완료된 중공사막(10)은 일단부 표면에 보강제를 코팅하기 위하여 코팅블럭(410)으로 이송되어 코팅된다. 코팅과정을 상세히 설명하기로 한다.After completion of the sealing operation, the
먼저, 도 11의 (a)와 같이 중공사막(10)의 일단이 앞쪽에 위치되도록 한 상태에서 중공사막(10)은 로봇 핑거(413)에 의해 텐션이 유지되면서 코팅블럭(410)으로 접근하여 중공사막 관통홀(411)로 삽입된다. 중공사막 관통홀(411)로 중공사막(10)의 타단이 삽입되는 과정에서 중공사막 관통홀(411)의 전단부(411a) 형상(즉, 입구에서 내측으로 가면서 단면적이 축소되고 내측면이 경사진 형상)에 의해 중공사막(10)의 삽입이 용이하게 이루어진다.11 (a), the
중공사막(10)의 전단이 중공사막 관통홀(411)을 통과하면 도 11의 (b)와 같이 코팅블럭(410)의 뒤쪽에 위치된 로봇 핑거(414)가 중공사막(10)의 전단을 잡고 텐션을 유지하면서 당기게 된다. 이 때, 코팅블럭(410)의 앞쪽에 위치된 로봇 핑거(413)는 중공사막(10)을 집고 있던 힘을 해제하고 단순히 중공사막(10)이 쳐지지 않게만 지지한다. 뒤쪽에 위치된 로봇 핑거(414)를 이용해 중공사막(10)을 코팅블럭(410)의 뒤쪽으로 잡아당기는 길이는 코팅길이를 고려하여 결정한다.When the front end of the
정해진 길이만큼 중공사막(10)의 전단 즉, 일단부가 중공사막 관통홀(411)을 관통하면 도 11의 (c)와 같이 보강제 주입홀(412)을 통해 보강제를 중공사막 관통홀(411)의 후단부(411b)로 주입한다. 코팅 시작점에서 완만한 경사를 구현하기 위해 보강제 주입후 0.2~0.5초 후에 코팅블럭(410)의 앞쪽에 위치된 로봇 핑거(413)가 중공사막(10)을 견고히 잡고 중공사막(10)을 코팅블럭(410)의 앞쪽으로 후진시킨다. 이 과정에서 중공사막(10)의 표면에 보강제가 코팅되고, 코팅된 중공사막(10)이 넥부(411c)를 통과하는 과정에서 보강제가 넥부(411c)에서 긁어지면서 원하는 두께만큼만 최종 코팅이 이루어진다. When the front end of the
도 11의 (d)와 같이 중공사막(10)의 타단부가 넥부(411c)를 통과하여 후진하는 과정에서 보강제가 중공사막(10)의 표면에 경화된다.11 (d), the reinforcing agent is hardened on the surface of the
중공사막(10)이 수평방향으로 전,후진되어 코팅될 때 중공사막(10)의 중심과 중공사막 관통홀(411)의 중심이 일치되도록 하여야만 중공사막(10)의 표면에 코팅이 균일하게 이루어질 수 있다. 이를 위해 중공사막(10)의 중심과 중공사막 관통홀(411)의 중심이 일치되도록 코팅블럭(410)의 앞뒤에 위치된 로봇 핑거(413)(414)가 중공사막(10)의 텐션을 일정하게 유지하면서 전,후진시킨다.The coating of the surface of the
한편, 로봇 핑거(413)(414)를 이용한 중공사막(10)의 이동속도와 보강제의 주입시간 등의 변수를 고려하여 원하는 코팅길이를 결정할 수 있다.The desired coating length can be determined in consideration of the variables such as the moving speed of the
보강제는 중공사막(10)의 일단부 표면에 일정한 두께로 코팅되며, 중공사막(10)의 일단을 경화제로 하우징(20)에 경화시킬 때 코팅부분이 일부 외부로 노출된다.
The reinforcing agent is coated on the surface of one end of the
도 12는 정렬장치의 구성도이고, 도 13은 정렬장치의 컨베이어에 중공사막이 정렬된 모습을 보인 도면이다.FIG. 12 is a view showing the arrangement of the aligning device, and FIG. 13 is a view showing a state in which the hollow fiber membrane is aligned on the conveyor of the aligning device.
정렬장치(500)는 컨베이어(510), 펀치(511) 및 접착부(512)를 포함한다.The aligning
컨베이어(510)는 코팅블럭(410)의 앞쪽 하방에 위치되어 표면코팅이 이루어진 중공사막(10)이 안착되면 순차적으로 이동(예컨대, 2mm 간격)하여 복수 개의 중공사막(10)이 일정간격으로 나란히 정렬되도록 한다.The
펀치(511)는 코팅블럭(410)의 앞쪽에 승강 가능하게 설치되어 코팅블럭(410)으로부터 중공사막(10)이 배출되면 중공사막(10)을 위에서 아래로 가압하여 컨베이어(510)로 하강시킨다.The
접착부(512)는 테이프 형태로 컨베이어(510)의 상면에 구비되어 컨베이어(510)에 안착되는 중공사막(10)을 접착시킨다. 이 때, 중공사막(10)의 일단부 중 표면코팅이 이루어지지 않은 부분이 접착부(512)에 접착된다.
The
이상에서 설명한 바와 같이 본 발명을 바람직한 실시예를 기초로 설명하였으나, 본 발명은 특정 실시예에 한정되는 것은 아니며, 해당분야 통상의 지식을 가진 자가 특허청구범위 내에 기재된 범주 내에서 변경할 수 있다.While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed embodiments, but, on the contrary, is intended to cover various modifications and equivalent arrangements included within the spirit and scope of the appended claims.
10 : 중공사막 11 : 코팅부분
12 : 실링부분 20 : 하우징
300 : 실링장치 310 : 접착제 주입부
320 : 실링부10: hollow fiber membrane 11: coated portion
12: sealing part 20: housing
300: sealing apparatus 310: adhesive injection unit
320: sealing part
Claims (12)
중공사막의 단부를 압착하여 실링하는 실링부; 및
상기 실링부로 압착하기 전 상기 중공사막의 단부에 접착제를 주입하는 접착제 주입부;를 포함하고,
상기 접착제 주입부의 일측으로는 상기 중공사막의 타단이 삽입되는 중공사막 삽입홈이 형성되고, 상기 접착제 주입부의 타측으로는 상기 중공사막 삽입홈과 연결되어 접착제를 상기 삽입홈 쪽으로 주입하는 접착제 주입홀이 형성되며,
상기 중공사막 삽입홈의 입구측 단면적은 상기 중공사막의 단면적보다 크게 형성되고, 상기 중공사막 삽입홈은 입구로부터 내측으로 가면서 내측면이 경사지되 단면적이 축소되는 형태로 형성되어, 상기 중공사막이 상기 중공사막 삽입홈에 용이하게 삽입되는 것을 특징으로 하는 중공사막 실링장치.A hollow fiber membrane sealing apparatus for sealing an end of a hollow fiber membrane,
A sealing part for sealing and sealing an end of the hollow fiber membrane; And
And an adhesive injection unit for injecting an adhesive to the end of the hollow fiber membrane before compression into the sealing part,
An adhesive injection hole is formed at one side of the adhesive injection part to insert a hollow fiber membrane insertion groove into which the other end of the hollow fiber membrane is inserted and an adhesive injection hole connected to the hollow fiber membrane insertion groove at the other side of the adhesive injection part, Lt; / RTI &
Sectional area of the hollow fiber membrane insertion groove is formed to be larger than a cross-sectional area of the hollow fiber membrane insertion groove, the hollow fiber membrane insertion groove is formed such that the inner side surface thereof is inclined from the inlet toward the inside thereof and the sectional area thereof is reduced, And the hollow fiber membrane sealing device is easily inserted into the hollow fiber membrane insertion groove.
상기 중공사막 삽입홈은 삼각뿔 형태 또는 원뿔 형태로 형성된 것을 특징으로 하는 중공사막 실링장치.5. The method of claim 4,
Wherein the hollow fiber membrane insertion groove is formed in a triangular pyramidal shape or a conical shape.
상기 접착제 주입홀의 직경은 상기 중공사막의 내경보다 작게 형성되는 것을 특징으로 하는 중공사막 실링장치.5. The method of claim 4,
Wherein the diameter of the adhesive injection hole is smaller than the inner diameter of the hollow fiber membrane.
상기 중공사막 삽입홈의 내측에는 동일한 내경으로 형성되어 상기 중공사막의 단부가 쳐지지 않도록 거치되는 원통형의 거치구간이 형성되는 것을 특징으로 하는 중공사막 실링장치.10. The method of claim 9,
Wherein the hollow fiber membrane sealing groove is formed at the inner side of the hollow fiber membrane insertion groove so as to have the same inner diameter so that the end portion of the hollow fiber membrane is not stuck.
상기 실링부는 상기 중공사막의 압착면이 곡면형태를 이루도록 상기 중공사막을 압착하는 부분이 곡면 형태로 형성된 것을 특징으로 하는 중공사막 실링장치.11. The method according to any one of claims 4 to 9,
Wherein the sealing part is formed in a curved shape so as to compress the hollow fiber membrane so that the pressing face of the hollow fiber membrane has a curved shape.
상기 실링부는 상기 중공사막의 단부를 양쪽에서 가압하여 압착하는 두 개의 압착구를 포함하는 것을 특징으로 하는 중공사막 실링장치.12. The method of claim 11,
And the sealing portion includes two pressing portions for pressing the end portions of the hollow fiber membranes on both sides to press them.
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