KR102203073B1 - 중공사 세라믹 멤브레인 모듈 및 그 포팅방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 중공사 세라믹 멤브레인 모듈 및 그 포팅방법에 관한 것으로, 내부의 공간부와 연결되도록 입수구와 정제수 배출구 및 오염수 배출구가 각각 형성되는 하우징과, 공간부 내에 길이를 갖도록 설치되며, 입수구를 통해 공간부로 유입된 유입수를 필터링하여, 정제수를 정제수 배출구를 통해 배출시킴과 동시에 오염수를 오염수 배출구를 통해 배출시키는 다수의 세라믹 멤브레인 필터와, 세라믹 멤브레인 필터의 길이 방향측 양단에 각각 포팅 결합되며, 세라믹 멤브레인의 길이 방향측 양단이 삽입되도록 결합홀이 하우징의 길이 방향으로 관통 형성되는 포팅 본드 및, 포팅 본드의 외주면을 감싸는 상태로 결합되며, 외측면이 공간부의 내주면에 대응되게 밀착되는 링 형상의 포팅 가이드를 포함한다.

Description

중공사 세라믹 멤브레인 모듈 및 그 포팅방법{HOLLOW FIBER CERAMIC MEMBRANE MODULE AND PORTING METHOD THEREOF}
본 발명은 중공사 세라믹 멤브레인 모듈 및 그 포팅방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 포팅 본드가 주입되는 포팅 가이드를 포팅 치구의 수용공간에 삽입시키는 방식으로 고정시킴으로써, 포팅 본드 주입용 틀의 고정 구조를 없앨 수 있어 구조를 단순화 할 수 있고, 포팅 치구를 분해하는 공정을 없앨 수 있어 포팅 과정을 단순화할 수 있는 중공사 세라믹 멤브레인 모듈 및 그 포팅방법에 관한 것이다.
일반적으로, 수처리 또는 다양한 막 여과 방식을 활용한 정제공정에서 중공사 멤브레인 필터를 주로 많이 사용하고 있다.
하지만, 대부분의 멤브레인 필터는 고분자 재질로 구성되어 있기 때문에 고온, 고압 등의 조건에 사용이 불가능하고 특히 화학약품이나 석유 화학 공정, 고온 기체 분리, 유지성분 함유 폐유, 세일가스, 유기용매, 하수/폐수 등 특수 목적으로 사용이 불가능하다.
이에, 최근 들어 세라믹 재질을 활용한 세라믹 멤브레인 필터 형태의 모듈이 주먹을 받고 있으며, 그 활용범위도 점점 확대되고 있는 추세이다.
세라믹 멤브레인 필터 모듈의 종류는, 크게 튜브(Tube), 평막(Disk&Flat), 멀티채널(Multichannel), 모노리스(Monolith), 중공사(Hollow fiber) 타입 등 다양한 종류가 있다.
이 중, 중공사(Hollow fiber) 멤브레인 필터 모듈은 수처리 단위 설비당 넓은 수처리 면적을 확보할 수 있다는 장점을 가지고 있어 수처리 능력이 뛰어나다.
이러한 중공사 세라믹 멤브레인 필터 모듈을 제작하기 위해서는, 먼저 중공사 세라믹을 제조하고, 세라믹 멤브레인 필터를 집적(모아서)하여 양쪽에 본드(에폭시 등)로 포팅을 실시한 후, 하우징의 공간부 내에 조립하는 등의 공정을 필요로 한다.
여기서, 본드는 포팅 치구를 이용한 공정을 통해 세라믹 멤브레인 필터와 결합되는데, 포팅 치구를 이용할 경우에는 치구에 포팅 본드를 주입하고, 중공사 세라믹 멤브레인 필터를 집적한 후, 중공사 세라믹 멤브레인 필터의 길이 방향측 단부를 포팅 본드에 넣은 상태로 경화시킨다.
그런데, 종래의 중공사 세라믹 멤브레인 필터는 포팅 본드의 경화가 끝난 후 포팅 치구에 설치된 고정부재(클램프 또는 실린더 등)의 고정 상태를 해제한 후, 금속 소재의 틀을 해체시키는 작업을 필요로 하므로, 작업 공수가 많고, 틀이나 포팅 치구에 포팅 본드가 들어 붙을 수 있어 해체 작업이 용이하지 않았다.
또한, 종래의 중공사 세라믹 멤브레인 필터는 포팅 본드의 팽창/수축 등에 의한 진원도가 나오지 않는 등 다양한 형태의 불량이 발생할 염려가 있었고, 특히 포팅 치구나 틀에 포팅 본드가 들러붙는 경우, 열을 가하거나 물리적인 힘으로 탈형을 해야 하는 번거로움이 있었으며, 열을 가하는 경우 진원도가 나오지 않거나 포팅 본드가 손상될 수 있었다.
만약, 물리적인 힘으로 탈형을 하는 경우 세라믹 파손이 일어나 제품 불량의 원인이 되며, 탈형을 쉽게 하기 위해 포팅 치구나 틀에 이형제 등을 도포할 수 있지만 경우에 따라 이형제와 포팅 본드가 반응을 하여 경화가 일어나지 않을 경우도 있었다.
본 발명과 관련된 선행 문헌으로는 공개특허 제10-2018-0002189호(2018년 01월 08일)가 있으며, 상기 선행 문헌에는 기액접촉 및 탈기를 위한 중공사 맴브레인 필터가 개시되어 있다.
본 발명의 목적은 포팅 본드가 주입되는 포팅 가이드를 포팅 치구의 수용공간에 삽입시키는 방식으로 고정시킴으로써, 포팅 본드 주입용 틀의 고정 구조를 없앨 수 있어 구조를 단순화할 수 있고, 포팅 치구를 분해하는 공정을 없앨 수 있어 포팅 과정을 단순화할 수 있는 중공사 세라믹 멤브레인 모듈 및 그 포팅방법을 제공하는데 있다.
본 발명에 따른 중공사 세라믹 멤브레인 모듈은, 내부의 공간부와 연결되도록 입수구와 정제수 배출구 및 오염수 배출구가 각각 형성되는 하우징과, 상기 공간부 내에 길이를 갖도록 설치되며, 상기 입수구를 통해 상기 공간부로 유입된 유입수를 필터링하여, 정제수를 상기 정제수 배출구를 통해 배출시킴과 동시에 오염수를 상기 오염수 배출구를 통해 배출시키는 다수의 세라믹 멤브레인 필터와, 상기 세라믹 멤브레인 필터의 길이 방향측 양단에 각각 포팅 결합되며, 상기 세라믹 멤브레인의 길이 방향측 양단이 삽입되도록 결합홀이 상기 하우징의 길이 방향으로 관통 형성되는 포팅 본드 및, 상기 포팅 본드의 외주면을 감싸는 상태로 결합되며, 외측면이 상기 공간부의 내주면에 대응되게 밀착되는 링 형상의 포팅 가이드를 포함하는 것을 특징으로 한다.
여기서, 상기 포팅 가이드의 외주면에는 링 형상의 씰링부재가 더 결합될 수 있으며, 상기 씰링부재는 외주면이 상기 공간부의 폭 방향측 내주면을 따라 밀착된 상태로 결합될 수 있다.
또한, 상기 포팅 가이드의 외주면에는 상기 씰링부재의 내주면이 삽입되도록 체결홈이 둘레를 따라 연속적으로 형성될 수 있다.
또한, 상기 하우징의 길이 방향측 양단에는 한 쌍의 커버가 개폐 가능하게 결합될 수 있다.
한편, 본 발명에 따른 중공사 세라믹 멤브레인 모듈 포팅방법은 포팅 치구의 상부에 형성된 수용공간에 포팅 가이드를 결합시키는 결합단계와, 상기 포팅 가이드의 상부에 형성된 주입공간에 액상의 포팅 본드를 주입시키는 주입단계와, 세라믹 멤브레인 필터의 길이 방향측 하단을 상기 포팅 본드에 삽입시킨 상태로 경화시키는 포팅단계와, 상기 포팅 가이드와 경화된 상기 포팅 본드를 상기 수용공간으로부터 분리시키는 분리단계 및, 상기 포팅 가이드의 하부 절단을 통해 상기 세라믹 멤브레인 필터의 길이 방향측 단부를 상기 포팅 가이드의 하단으로 노출시키는 절단단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
여기서, 상기 커팅단계의 이후에 상기 포팅 가이드의 외주면에 링 형상의 씰링부재를 각각 결합시키는 씰링부재 결합단계를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 씰링부재 결합단계에서 상기 포팅 가이드의 외주면에는 상기 씰링부재의 내주면이 삽입되도록 체결홈이 둘레를 따라 연속적으로 형성될 수 있다.
또한, 상기 절단단계의 이후에 상기 세라믹 멤브레인 필터의 길이 방향측 상단에 상기 결합단계와 상기 주입단계와 상기 포팅단계와 상기 분리단계 및 상기 절단단계를 반복적으로 실시할 수 있다.
본 발명은 포팅 본드가 주입되는 포팅 가이드를 포팅 치구의 수용공간에 삽입시키는 방식으로 고정시킴으로써, 구조를 단순화 할 수 있어 비용을 절감할 수 있고, 포팅 치구를 분해하는 공정을 없앨 수 있어 포팅 과정을 단순화할 수 있는 효과를 갖는다.
그리고, 본 발명은 포팅 가이드가 포팅 본드의 외주에 결합된 상태로 하우징의 내부에 설치되고, 씰링부재를 결합시킬 수 있는 구조가 형성되므로, 포팅 본드의 외주면을 보강할 수 있고, 하우징과 포팅 가이드의 기밀 성능을 향상시킬 수 있는 효과를 갖는다.
또한, 본 발명은 포팅 본드가 포팅 가이드의 주입공간에 일체화된 상태로 하우징에 설치되므로, 포팅 치구를 해체시키는 과정에서 포팅 본드가 포팅 치구에 들어붙지 않아 제품의 불량을 없앨 수 있는 효과를 갖는다.
도 1은 본 발명에 따른 중공사 세라믹 멤브레인 모듈을 보여주기 위한 단면도이다.
도 2는 본 발명에 따른 중공사 세라믹 멤브레인 모듈 포팅방법의 각 단계를 순차적으로 보여주기 위한 블럭도이다.
도 3은 본 발명에 따른 중공사 세라믹 멤브레인 모듈 포팅방법의 1차 결합단계를 보여주기 위한 도면이다.
도 4는 본 발명에 따른 중공사 세라믹 멤브레인 모듈 포팅방법의 1차 주입단계를 보여주기 위한 도면이다.
도 5는 본 발명에 따른 중공사 세라믹 멤브레인 모듈 포팅방법의 1차 포팅단계를 보여주기 위한 도면이다.
도 6은 본 발명에 따른 중공사 세라믹 멤브레인 모듈 포팅방법의 1차 분리단계를 보여주기 위한 도면이다.
도 7은 본 발명에 따른 중공사 세라믹 멤브레인 모듈 포팅방법의 1차 절단단계를 보여주기 위한 도면이다.
도 8은 본 발명에 따른 중공사 세라믹 멤브레인 모듈 포팅방법의 2차 결합단계를 보여주기 위한 도면이다.
도 9는 본 발명에 따른 중공사 세라믹 멤브레인 모듈 포팅방법의 2차 주입단계를 보여주기 위한 도면이다.
도 10은 본 발명에 따른 중공사 세라믹 멤브레인 모듈 포팅방법의 2차 포팅단계를 보여주기 위한 도면이다.
도 11은 본 발명에 따른 중공사 세라믹 멤브레인 모듈 포팅방법의 1차 분리단계를 보여주기 위한 도면이다.
도 12는 본 발명에 따른 중공사 세라믹 멤브레인 모듈 포팅방법의 2차 커팅단계를 보여주기 위한 도면이다.
이하 첨부된 도면을 참조하면서 본 발명에 따른 바람직한 실시 예를 상세히 설명하기로 한다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것을 달성하는 방법은 첨부된 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다.
그러나 본 발명은 이하에 개시되는 실시예들에 의해 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.
또한, 본 발명을 설명함에 있어 관련된 공지 기술 등이 본 발명의 요지를 흐리게 할 수 있다고 판단되는 경우 그에 관한 자세한 설명은 생략하기로 한다.
도 1은 본 발명에 따른 중공사 세라믹 멤브레인 모듈을 보여주기 위한 단면도이다.
도 2는 본 발명에 따른 중공사 세라믹 멤브레인 모듈 포팅방법의 각 단계를 순차적으로 보여주기 위한 블록도이고, 도 3은 본 발명에 따른 중공사 세라믹 멤브레인 모듈 포팅방법의 1차 결합단계를 보여주기 위한 도면이며, 도 4는 본 발명에 따른 중공사 세라믹 멤브레인 모듈 포팅방법의 1차 주입단계를 보여주기 위한 도면이다.
도 5는 본 발명에 따른 중공사 세라믹 멤브레인 모듈 포팅방법의 1차 포팅단계를 보여주기 위한 도면이고, 도 6은 본 발명에 따른 중공사 세라믹 멤브레인 모듈 포팅방법의 1차 분리단계를 보여주기 위한 도면이며, 도 7은 본 발명에 따른 중공사 세라믹 멤브레인 모듈 포팅방법의 1차 절단단계를 보여주기 위한 도면이다.
도 8은 본 발명에 따른 중공사 세라믹 멤브레인 모듈 포팅방법의 2차 결합단계를 보여주기 위한 도면이고, 도 9는 본 발명에 따른 중공사 세라믹 멤브레인 모듈 포팅방법의 2차 주입단계를 보여주기 위한 도면이며, 도 10은 본 발명에 따른 중공사 세라믹 멤브레인 모듈 포팅방법의 2차 포팅단계를 보여주기 위한 도면이다.
도 11은 본 발명에 따른 중공사 세라믹 멤브레인 모듈 포팅방법의 1차 분리단계를 보여주기 위한 도면이고, 도 12는 본 발명에 따른 중공사 세라믹 멤브레인 모듈 포팅방법의 2차 커팅단계를 보여주기 위한 도면이다.
도 1 내지 12에 도시한 바와 같이, 본 발명에 따른 중공사 세라믹 멤브레인 모듈은 하우징(100)과, 포팅 치구(200)와, 세라믹 멤브레인 필터(300)와, 포팅 가이드(400)(500)와, 포팅 본드(600)(700) 및, 씰링부재(800)를 포함한다.
먼저, 하우징(100)은 금속 소재 등으로 제작되는 것으로, 하우징(100)의 입수 방향을 통해 유입된 유입수(W1)가 출수 방향으로 이동될 수 있도록 일정 넓이의 공간부(110)가 형성된다.
여기서, 하우징(100)의 일측에는 도 1에서처럼 유입수(W1)가 유입되는 입수구(120)가 공간부(110)와 연통된 상태로 형성된다.
그리고, 하우징(100)의 일측에는 도 1에서처럼 후술 될 세라믹 멤브레인 필터(300)에 의해 필터링된 정제수(W2)가 외부로 배출되도록 적어도 하나 이상의 정제수 배출구(130)가 형성된다.
또한, 하우징(100)의 일측에는 도 1에서처럼 후술 될 세라믹 멤브레인 필터(300)에 의해 필터링된 오염수(W3)가 외부로 배출되도록 적어도 하나 이상의 오염수 배출구(140)가 형성된다.
예를 들어, 하우징(100)은 일정 길이를 갖고, 입수구(120)와 오염수 배출구(140)가 하우징(100)의 길이 방향측 양단에 각각 형성될 수 있으며, 정제수 배출구(130)는 하우징(100)의 폭 방향에 형성될 수 있다.
즉, 입수구(120)로 유입되는 유입수(W1)가 후술 될 세라믹 멤브레인 필터(300)의 길이 방향을 따라 필터링 되면서 이동된 후, 유입수(W1)에 포함된 오염수(W3)가 오염수 배출구(140)를 통해 외부로 배출될 수 있다.
이 과정에서, 세라믹 멤브레인 필터(300)의 폭 방향으로 통과된 정제수(W2)가 공간부(110)를 통해 정제수 배출구(130)를 통해 외부로 배출될 수 있다.
미도시 하였으나, 하우징(100)의 형상과 입수구(120) 위치, 정제수 배출구(130) 위치 및, 오염수 배출구(140)의 위치 등은 필요에 따라 다양하게 적용이 가능하다.
또한, 하우징(100)의 길이 방향측 양단에는 도 1에서처럼 한 쌍의 커버(150)가 개폐 가능하게 결합될 수 있다.
커버(150)는, 결합 및 분리가 가능한 체결부재(미도시)에 의해 결합 및 분리될 수 있으며, 커버(150)와 하우징(100)의 체결 방식은 필요에 따라 다양하게 적용이 가능하다.
예를 들어 하우징(100)의 길이 방향측 양단과 커버(150)의 가장자리에 체결부재를 결합시킬 수 있는 다수의 체결홀을 형성시킬 수 있다.
이때, 하우징(100)의 길이 방향측 양단과 커버(140)의 체결홀을 통해 체결부재를 나사결합 방식으로 결합시킬 수 있다.
세라믹 멤브레인 필터(200)는, 중공사(Hollow fiber) 세라믹 계열의 소재를 이용한 것으로, 유입수(W1)를 필터링하여 정제수(W2)와 오염수(W3)를 분리시킨다.
더 상세히 설명하면, 세라믹 멤브레인 필터(200)는 도 1에서처럼 공간부(110)의 내부에 설치되며, 하우징(100)의 길이 방향을 따라 길이를 가질 수 있다.
그리고, 세라믹 멤브레인 필터(200)는 폭 방향이 마주보도록 다수가 집적되며, 길이 방향측 양단이 후술 될 제1포팅 본드(600)와 제2포팅 본드(700)에 결합되어 일체화된다.
예를 들어, 세라믹 멤브레인 필터(200)는 도 1에서처럼 입수구(120)를 통해 유입되는 유입수(W1)가 길이 방향을 따라 이동되면서 필터링될 수 있고, 이 과정에서 필터링된 오염수(W3)는 길이 방향을 따라 이동되어 오염수 배출구(140)를 통해 외부로 배출될 수 있다.
이 과정에서, 세라믹 멤브레인 필터(200)의 폭 방향 두께부를 통과하면서 오염수(W3)가 제거된 정제수(W2)가 공간부(110)와 정제수 배출구(130)를 통해 외부로 배출될 수 있다.
미도시 하였으나, 입수구(110)와 오염수 배출구(140)를 하우징(100)의 폭 방향에 각각 형성시키고, 정제수 배출구(130)를 하우징(100)의 길이 방향측 양단에 각각 형성시킬 수 있다.
이 경우는, 입수구(120)로 유입되는 유입수(W1)가 공간부(110)와 세라믹 멤브레인 필터(300)의 폭 방향으로부터 내부로 유입되면서 필터링될 수 있다.
이때, 세라믹 멤브레인 필터(300)의 폭 방향에 의해 필터링된 오염수(W3)가 공간부(110) 내에서 오염수 배출구(140)를 통해 외부로 배출되고, 세라믹 멤브레인 필터(300)의 내부로 유입된 정제수(W2)가 세라믹 멤브레인 필터(300)의 길이 방향을 따라 이동되면서 정제수 배출구(130)를 통해 외부로 배출될 수 있다.
물론, 유입수(W1)가 공급되는 구조와 정제수(W2)와 오염수(W3)가 배출되는 구조 등은 필요에 따라 다양하게 적용이 가능하다.
포팅 가이드(400)(500)는, 후술 될 포팅 본드(600)(700)의 외주면에 대응되게 링 형상으로 결합되는 것으로, 포팅 가이드(400)(500)의 외주면이 공간부(110)의 폭 방향을 따라 대응되게 밀착된 상태로 결합된다.
이와 같은 포팅 가이드(400)(500)의 재질은, 정제하고자 하는 유입수(W1)의 종류나, 후술 될 포팅 본드(400)(500)의 소재에 따르도록 다양한 소재(PP, PVC, PLA, PE, ABS, PS, AS 등)로 제작할 수 있다.
포팅 본드(600)(700)는, 세라믹 멤브레인 필터(300)의 길이 방향측 양단에 각각 포팅 결합되는 것으로, 세라믹 멤브레인 필터(300)의 길이 방향측 양단이 하우징(100)의 길이 방향으로 관통 형성된다.
여기서, 포팅 본드(600)(700)에는 세라믹 멤브레인 필터(300)의 길이 방향측 일단이 관통 결합되는 결합홀(610)이 형성되고, 포팅 본드(600)(700)는 에폭시(epoxy) 소재를 사용할 수 있으나, 포팅 본드(600)(700)의 소재는 한정하지 않는다.
한편, 포팅 가이드(400)(500)의 외주면에는 링 형상의 씰링부재(800)가 더 결합될 수 있고, 포팅 가이드(400)(500)의 외주면에는 씰링부재(800)의 내주면이 삽입되도록 체결홈(420)(520)이 둘레를 따라 연속적으로 형성될 수 있다.
이와 같은 씰링부재(800)는, 하우징(100)의 공간부(110)에 필터 조립체(B)를 결합시 외주면이 공간부(110)의 폭 방향측 내주면을 따라 밀착된 상태로 결합된다.
즉, 씰링부재(800)와 공간부(110)의 내주면이 긴밀하게 밀착되므로, 포팅 가이드(400)(500)와 공간부(110)의 내주면 사이를 통해 유입수(W1)가 유입되지 않는다.
이하, 도 2를 참조로 본 발명에 따른 중공사 세라믹 멤브레인 모듈 포팅방법을 설명하면 다음과 같다.
본 발명에 따른 중공사 세라믹 멤브레인 모듈 포팅방법은, 결합단계(S100)와, 주입단계(S200)와, 포팅단계(S300)와, 분리단계(S400) 및, 절단단계(S500)를 포함한다.
먼저, 결합단계(S100)는 포팅 치구(200)의 상부에 형성된 수용공간(210)에 포팅 가이드를 결합시키는 과정으로, 포팅 치구(금속 등, 200)를 설치면에 수평하게 설치한다.
여기서, 포팅 치구(200)의 수용공간(210)은 도 4에서처럼 후술 될 포팅 가이드가 수직하게 삽입 및 탈거 가능하도록 하면과 측면이 대응되는 형상을 갖는다.
예를 들어, 수용공간(210)은 하부의 바닥면이 수평하게 형성되고, 내측면은 수직하게 형성되어 측방을 따라 원주를 이룰 수 있다.
포팅 가이드(금속 등)는, 정제하고자 하는 유입수(W1)의 종류나, 후술 될 제1포팅 본드(400)와 제2포팅 본드(500)의 소재에 따라 다양한 소재(PP, PVC, PLA, PE, ABS, PS, AS 등)로 제작할 수 있다.
그리고, 포팅 가이드의 상부에는 후술 될 포팅 본드를 주입하기 위한 주입공간이 하부로 오목하게 형성된다.
주입공간은, 도 5에서처럼 후술 될 포팅 본드가 경화된 상태에서 수직하게 탈거 가능하도록 하면과 측면이 대응되는 형상을 갖는다.
여기서, 주입공간은 하부의 바닥면이 수평하게 형성되고, 내측면은 수직하게 형성되어 측방을 따라 원주를 이룰 수 있다.
다음으로, 주입단계(S200)는 포팅 가이드의 상부에 형성된 주입공간에 액상의 포팅 본드를 주입시키는 과정으로, 포팅 본드는 에폭시(epoxy) 소재를 사용할 수 있으나, 포팅 본드의 소재는 한정하지 않는다.
여기서, 주입공간에 주입된 액상의 포팅 본드는 주입공간과 대응되는 형상으로 채워지며, 포팅 본드의 주입 용량은 필요에 따라 다양하게 조정이 가능하다.
다음으로, 포팅단계(S300)는 세라믹 멤브레인 필터(300)의 길이 방향측 단부를 포팅 본드에 삽입시킨 상태로 경화시키는 과정으로, 일정 시간동안 경화시키는 과정을 통해 세라믹 멤브레인 필터(300)의 길이 방향측 단부와 포팅 본드를 일체화 시킨다.
이 상태에서는, 세라믹 멤브레인 필터(300)의 길이 방향측 단부가 포팅 본드의 두께 내에 수직하게 일정 길이로 삽입되는데, 세라믹 멤브레인 필터(300)의 길이 방향측 단부가 포팅 본드에 삽입되는 길이는 다양하게 조정이 가능하다.
다음으로, 분리단계(S400)는 포팅 가이드와 경화된 포팅 본드를 포팅 치구(200)의 수용공간으로부터 분리시키는 과정으로, 포팅 가이드의 주입공간과 포팅 본드의 외주면이 부착된 상태를 유지한다.
즉, 분리단계(S400)에서는 포팅 가이드와 포팅 본드의 바닥면과 내측면이 부착되고, 경화된 포팅 본드의 내부에 세라믹 멤브레인 필터(300)가 결합된 상태를 유지한다.
최종적으로, 절단단계(S500)는 포팅 가이드의 하부 절단을 통해 상기 세라믹 멤브레인 필터(300)의 길이 방향측 단부를 포팅 가이드의 하단으로 노출시켜 필터 조립체(B)를 형성시킨다.
이때, 필터 조립체(B)는 세라믹 멤브레인 필터(300)의 길이 방향측 일단이 포팅 본드의 하단을 통해 노출되는 형태를 갖는다.
그리고, 포팅 본드에는 세라믹 멤브레인 필터(300)의 길이 방향측 일단이 관통 결합되는 결합홀이 형성된다.
즉, 포팅 본드와 결합된 세라믹 멤브레인 필터(300)의 길이 방향측 일단을 통해 정제된 유입수(W1)가 출수 방향으로 이동될 수 있다.
한편, 절단단계(S500)의 이후에는 포팅 가이드의 외주면에 링 형상의 씰링부재(800)를 각각 결합시키는 씰링부재 결합단계를 더 포함할 수 있다.
여기서, 씰링부재 결합단계에서 포팅 가이드의 외주면에는 씰링부재(800)의 내주면이 삽입되도록 체결홈이 둘레를 따라 연속적으로 형성될 수 있다.
또한, 절단단계(S500)의 이후에 세라믹 멤브레인 필터(300)의 길이 방향측 상단에 결합단계(S100)와 주입단계(S200)와 포팅단계(S300)와 분리단계(S400) 및 절단단계(S500)를 반복적으로 실시할 수 있다.
이 경우, 도 3 내지 13에 도시한 것처럼 본 발명에 따른 중공사 세라믹 멤브레인 모듈 포팅방법은, 1차 결합단계(S110)와, 1차 주입단계(S120)와, 1차 포팅단계(S130)와, 1차 분리단계(S140)와, 1차 절단단계(S150)와, 2차 결합단계(S160)와, 2차 주입단계(S170)와, 2차 포팅단계(S180)와, 2차 분리단계(S190) 및, 2차 커팅단계(S200)를 포함할 수 있다.
먼저, 1차 결합단계(S110)는 도 4에서처럼 포팅 치구(200)의 상부에 형성된 수용공간(210)에 제1포팅 가이드(400)를 결합시키는 과정으로, 포팅 치구(200)를 설치면에 수평하게 설치한다.
여기서, 포팅 치구(200)의 수용공간(210)은 도 4에서처럼 후술 될 포팅 가이드가 수직하게 삽입 및 탈거 가능하도록 하면과 측면이 대응되는 형상을 갖는다.
예를 들어, 수용공간(210)은 하부의 바닥면이 수평하게 형성되고, 수용공간(210)의 내측면은 수직하게 형성되어 측방을 따라 원주를 이룰 수 있다.
제1포팅 가이드(400)는, 정제하고자 하는 유입수(W1)의 종류나, 후술 될 제1포팅 본드(600)와 제2포팅 본드(700)의 소재에 따라 다양한 소재(PP, PVC, PLA, PE, ABS, PS, AS 등)로 제작할 수 있다.
그리고, 제1포팅 가이드(400)의 상부에는 후술 될 제1포팅 본드(600)를 주입하기 위한 제1주입공간(410)이 하부로 오목하게 형성된다.
제1주입공간(410)은, 도 5에서처럼 후술 될 제1포팅 본드(600)가 경화된 상태에서 수직하게 탈거 가능하도록 하면과 측면이 대응되는 형상을 갖는다.
여기서, 제1주입공간(410)은 하부의 바닥면이 수평하게 형성되고, 제1주입공간(410)의 내측면은 수직하게 형성되어 측방을 따라 원주를 이룰 수 있다.
다음으로, 1차 주입단계(S120)는 도 5에서처럼 제1포팅 가이드(400)의 상부에 형성된 제1주입공간(410)에 액상의 제1포팅 본드(600)를 주입시키는 과정으로, 제1포팅 본드(600)는 에폭시(epoxy) 소재를 사용할 수 있으나, 제1포팅 본드(600)의 소재는 한정하지 않는다.
여기서, 제1주입공간(410)에 주입된 액상의 제1포팅 본드(600)는 제1주입공간(410)과 대응되는 형상으로 채워지며, 제1포팅 본드(600)의 주입 용량은 필요에 따라 다양하게 조정이 가능하다.
다음으로, 1차 포팅단계(S130)는 도 6에서처럼 세라믹 멤브레인 필터(300)의 길이 방향측 제1단부를 제1포팅 본드(600)에 삽입시킨 상태로 경화시키는 과정으로, 일정 시간 동안 경화시키는 과정을 통해 세라믹 멤브레인 필터(300)의 길이 방향측 단부와 제1포팅 본드(600)를 일체화 시킨다.
이 상태에서는, 세라믹 멤브레인 필터(300)의 길이 방향측 단부가 제1포팅 본드(600)의 두께 내에 수직하게 일정 길이로 삽입되는데, 세라믹 멤브레인 필터(300)의 길이 방향측 단부가 제1포팅 본드(600)에 삽입되는 길이는 다양하게 조정이 가능하다.
다음으로, 1차 분리단계(S140)는 도 7에서처럼 제1포팅 가이드(400)와 경화된 제1포팅 본드(600)를 제1주입공간(410)으로부터 분리시키는 과정으로, 제1포팅 가이드(400)의 제1주입공간(410)과 제1포팅 본드(600)의 외주면이 부착된 상태를 유지한다.
즉, 1차 분리단계(S140)에서는 제1포팅 가이드(400)와 제1포팅 본드(600)의 바닥면과 내측면이 부착되고, 경화된 제1포팅 본드(600)의 내부에 세라믹 멤브레인 필터(300)가 결합된 상태를 유지한다.
다음으로, 1차 절단단계(S150)는 도 8에서처럼 제1포팅 가이드(400)의 하부 절단을 통해 제1단부를 제1포팅 가이드(400)의 하단으로 노출시켜 필터 조립체(B)를 형성시키는 과정이다.
이때, 제1포팅 본드(600)에는 세라믹 멤브레인 필터(300)의 길이 방향측 일단이 관통 결합되는 결합홀(610)이 하우징(100)의 길이 방향으로 관통 형성된다.
즉, 제1포팅 본드(600)와 결합된 세라믹 멤브레인 필터(300)의 길이 방향측 일단을 통해 정제된 유입수(W1)가 출수 방향으로 이동될 수 있다.
다음으로, 2차 결합단계(S160)는 도 9에서처럼 포팅 치구(200)의 상부에 형성된 수용공간(210)에 제2포팅 가이드(500)를 결합시키는 과정으로, 포팅 치구(200)를 설치면에 수평하게 설치한다.
여기서, 포팅 치구(200)의 수용공간(210)은 도 4에서처럼 후술 될 포팅 가이드가 수직하게 삽입 및 탈거 가능하도록 하면과 측면이 대응되는 형상을 갖는다.
예를 들어, 수용공간(210)은 하부의 바닥면이 수평하게 형성되고, 내측면은 수직하게 형성되어 측방을 따라 원주를 이룰 수 있다.
다음으로, 2차 주입단계(S170)는 도 10에서처럼 제2포팅 가이드(500)의 상부에 형성된 제2주입공간(510)에 액상의 제2포팅 본드(700)를 주입시키는 과정으로, 제2포팅 본드(700)는 에폭시(epoxy) 소재를 사용할 수 있으나, 제2포팅 본드(700)의 소재는 한정하지 않는다.
여기서, 제2주입공간(510)에 주입된 액상의 제1포팅 본드(600)는 제2주입공간(510)과 대응되는 형상으로 채워지며, 제2포팅 본드(700)의 주입 용량은 필요에 따라 다양하게 조정이 가능하다.
다음으로, 2차 포팅단계(S180)는 도 11에서처럼 제1단부와 반대되는 세라믹 멤브레인 필터(300)들의 제2단부를 제2포팅 본드(700)에 삽입시킨 상태로 경화시키는 과정으로, 일정 시간 동안 경화시키는 과정을 통해 세라믹 멤브레인 필터(300)의 길이 방향측 단부와 제2포팅 본드(700)를 일체화 시킨다.
이 상태에서는, 세라믹 멤브레인 필터(300)의 길이 방향측 단부가 제2포팅 본드(700)의 두께 내에 수직하게 일정 길이로 삽입되는데, 세라믹 멤브레인 필터(300)의 길이 방향측 단부가 제2포팅 본드(700)에 삽입되는 길이는 다양하게 조정이 가능하다.
다음으로, 2차 분리단계(S190)는 도 12에서처럼 제2포팅 가이드와 경화된 상기 제2포팅 본드를 상기 제2수용공간으로부터 분리시키는 과정으로, 제2포팅 가이드(500)의 제2주입공간(510)과 제2포팅 본드(700)의 외주면이 부착된 상태를 유지한다.
즉, 2차 분리단계(S190)에서는 제2포팅 가이드(500)와 제2포팅 본드(700)의 바닥면과 내측면이 부착되고, 경화된 제2포팅 본드(700)의 내부에 세라믹 멤브레인 필터(300)가 결합된 상태를 유지한다.
최종적으로, 2차 커팅단계(S200)는 도 13에서처럼 제2포팅 가이드의 하부 절단을 통해 제2단부를 제2포팅 가이드의 하단으로 노출시켜 필터 조립체를 형성시키는 과정이다.
이때, 제2포팅 본드(700)에는 세라믹 멤브레인 필터(300)의 길이 방향측 일단이 관통 결합되는 결합홀(710)이 하우징(100)의 길이 방향으로 관통 형성된다.
즉, 제2포팅 본드(700)와 결합된 세라믹 멤브레인 필터(300)의 길이 방향측 일단을 통해 정제된 유입수(W1)가 출수 방향으로 이동될 수 있다.
한편, 2차 커팅단계(S210)의 이후에는 제1포팅 가이드(400)와 제2포팅 가이드(500)의 외주면에 링 형상의 씰링부재(800)를 각각 결합시키는 씰링부재 결합단계를 더 포함할 수 있다.
또 한편, 씰링부재 결합단계에서 제1포팅 가이드(400)와 제2포팅 가이드(500)의 외주면에는 씰링부재(800)의 내주면이 삽입되도록 체결홈(420)이 둘레를 따라 연속적으로 형성될 수 있다.
이와 같은 본 발명의 필터 조립체(B)를 하우징(10)의 공간부(110)에 결합시키는 경우, 씰링부재(800)의 외주면이 공간부(110)의 폭 방향측 내주면을 따라 밀착된 상태로 긴밀하게 결합된다.
즉, 씰링부재(800)와 공간부(110)의 내주면이 긴밀하게 밀착되므로, 제1포팅 가이드(400) 및 제2포팅 가이드(500)와 공간부(110)의 내주면 사이를 통해 유입수(W1)가 유입되지 않는다.
결과적으로, 본 발명은 포팅 본드가 주입되는 포팅 가이드를 포팅 치구의 수용공간에 삽입시키는 방식으로 고정시킴으로써, 포팅 본드 주입을 위한 주입 틀의 고정 구조를 없앨 수 있어 구조를 단순화할 수 있고, 포팅 치구를 분해하는 공정을 없앨 수 있어 포팅 과정을 단순화할 수 있다.
그리고, 본 발명은 포팅 가이드가 포팅 본드의 외주에 결합된 상태로 하우징의 내부에 설치되고, 씰링부재를 결합시킬 수 있는 구조가 형성되므로, 포팅 본드의 외주면을 보강할 수 있고, 하우징과 포팅 가이드의 기밀 성능을 향상시킬 수 있다.
또한, 본 발명은 포팅 본드가 주입되는 포팅 가이드를 포팅 치구의 수용공간에 삽입시키는 방식으로 고정시킴으로써, 구조를 단순화 할 수 있어 비용을 절감할 수 있고, 포팅 치구를 분해하는 공정을 없앨 수 있어 포팅 과정을 단순화할 수 있는 효과를 갖는다.
그리고, 본 발명은 포팅 가이드가 포팅 본드의 외주에 결합된 상태로 하우징의 내부에 설치되고, 씰링부재를 결합시킬 수 있는 구조가 형성되므로, 포팅 본드의 외주면을 보강할 수 있고, 하우징과 포팅 가이드의 기밀 성능을 향상시킬 수 있는 효과를 갖는다.
또한, 본 발명은 포팅 본드가 포팅 가이드의 주입공간에 일체화된 상태로 하우징에 설치되므로, 포팅 치구(200)를 해체시키는 과정에서 포팅 본드가 포팅 치구(200)에 들어붙지 않아 제품의 불량을 없앨 수 있다.
지금까지 본 발명에 따른 중공사 세라믹 멤브레인 모듈 및 그 포팅방법에 관한 구체적인 실시예에 관하여 설명하였으나, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않는 한도 내에서는 여러 가지 실시 변형이 가능함은 자명하다.
그러므로 본 발명의 범위에는 설명된 실시예에 국한되어 전해져서는 안되며, 후술하는 특허등록 청구범위뿐만 아니라 이 특허등록 청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.
즉, 전술된 실시예는 모든 면에서 예시적인 것이며, 한정적인 것이 아닌 것으로 이해되어야 하며, 본 발명의 범위는 상세한 설명보다는 후술 될 특허등록 청구범위에 의하여 나타내어지며, 그 특허등록 청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
100: 하우징 110: 공간부
120: 입수구 130: 정제수 배출구
140: 오염수 배출구 150: 커버
200: 포팅 치구 210: 수용공간
300: 세라믹 멤브레인 필터 400: 제1포팅 가이드
410: 제1주입공간 420: 체결홈
500: 제2포팅 가이드 510: 제2주입공간
520: 체결홈 600: 제1포팅 본드
610: 결합홀 700: 제2포팅 본드
710: 결합홀 800: 씰링부재
B: 필터 조립체 W1: 유입수
W2: 정제수 W3: 오염수

Claims (8)

  1. 내부의 공간부와 연결되도록 입수구와 정제수 배출구 및 오염수 배출구가 각각 형성되는 하우징;
    상기 공간부 내에 길이를 갖도록 설치되며, 상기 입수구를 통해 상기 공간부로 유입된 유입수를 필터링하여, 정제수를 상기 정제수 배출구를 통해 배출시킴과 동시에 오염수를 상기 오염수 배출구를 통해 배출시키는 다수의 세라믹 멤브레인 필터;
    상기 세라믹 멤브레인 필터의 길이 방향측 양단에 각각 포팅 결합되며, 상기 세라믹 멤브레인의 길이 방향측 양단이 삽입되도록 결합홀이 상기 하우징의 길이 방향으로 관통 형성되는 포팅 본드; 및
    상기 포팅 본드의 외주면을 감싸는 상태로 결합되며, 외측면이 상기 공간부의 내주면에 대응되게 밀착되는 링 형상의 포팅 가이드를 포함하며;
    상기 포팅 가이드의 하부 절단을 통해 상기 세라믹 멤브레인 필터의 길이 방향측 단부를 포팅 가이드의 하단으로 노출시켜 필터 조립체를 형성하며;
    상기 포팅 가이드의 외주면에는 링 형상의 씰링부재가 결합되며;
    상기 씰링부재는, 외주면이 상기 하우징 공간부의 폭 방향측 내주면을 따라 밀착된 상태로 결합되고;
    상기 포팅 가이드의 외주면에는 상기 씰링부재의 내주면이 삽입되도록 체결홈이 둘레를 따라 연속적으로 형성되는 것을 특징으로 하는 중공사 세라믹 멤브레인 모듈.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 하우징의 길이 방향측 양단에는,
    한 쌍의 커버가 개폐 가능하게 결합되는 것을 특징으로 하는 중공사 세라믹 멤브레인 모듈.
  5. 포팅 치구의 상부에 형성된 수용공간에 포팅 가이드를 결합시키는 결합단계;
    상기 포팅 가이드의 상부에 형성된 주입공간에 액상의 포팅 본드를 주입시키는 주입단계;
    세라믹 멤브레인 필터의 길이 방향측 하단을 상기 포팅 본드에 삽입시킨 상태로 경화시키는 포팅단계;
    상기 포팅 가이드와 경화된 상기 포팅 본드를 상기 수용공간으로부터 분리시키는 분리단계;
    상기 포팅 가이드의 하부 절단을 통해 상기 세라믹 멤브레인 필터의 길이 방향측 단부를 상기 포팅 가이드의 하단으로 노출시키는 절단단계; 및
    상기 절단단계의 이후에,
    상기 포팅 가이드의 외주면에 링 형상의 씰링부재를 각각 결합시키는 씰링부재 결합단계를 포함하며;
    상기 씰링부재 결합단계에서, 상기 씰링부재는 외주면이 상기 하우징 공간부의 폭 방향측 내주면을 따라 밀착된 상태로 결합되며, 상기 포팅 가이드의 외주면에는 상기 씰링부재의 내주면이 삽입되도록 체결홈이 둘레를 따라 연속적으로 형성되는 것을 특징으로 하는 중공사 세라믹 멤브레인 모듈 포팅방법.
  6. 삭제
  7. 삭제
  8. 청구항 5에 있어서,
    상기 절단단계의 이후에,
    상기 세라믹 멤브레인 필터의 길이 방향측 상단에 상기 결합단계와 상기 주입단계와 상기 포팅단계와 상기 분리단계 및 상기 절단단계를 반복적으로 실시하는 것을 특징으로 하는 중공사 세라믹 멤브레인 모듈 포팅방법.
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