KR102238929B1 - Membrane test apparatus - Google Patents
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- B01D65/10—Testing of membranes or membrane apparatus; Detecting or repairing leaks
Abstract
Description
본 발명은 멤브레인 변형 및 손상에 대한 저항성을 향상시킴에 더하여 원활한 유체의 흐름이 유도되도록 하여 멤브레인에 대한 효율적이며 정확한 테스트가 가능한 장치에 관한 것이다. The present invention relates to a device capable of efficiently and accurately testing a membrane by inducing a smooth fluid flow in addition to improving resistance to membrane deformation and damage.
일반적으로 멤브레인의 성능 및 특성을 평가하기 위한 통상의 데드 엔드 셀 테스트(Dead-End Cell Test)에서는 고압의 피드용액의 주입에 의해 멤브레인에 압력이 가해질 때 멤브레인이 용이하게 변형되는 바, 이러한 변형을 방지하기 위해 입구 및 출구의 크기를 줄이거나, 입구 및 출구의 모양을 슬릿(slit)과 같은 모양으로 변형하는 등의 기술이 제시되거나 특히 멤브레인이 다공성의 스페이서에 의해 지지되도록 하여 변형 및 손상이 제어되도록 하였다.In general, in the normal dead-end cell test to evaluate the performance and properties of the membrane, the membrane is easily deformed when pressure is applied to the membrane by injection of a high-pressure feed solution. Techniques such as reducing the size of the inlet and outlet to prevent, or transforming the shape of the inlet and outlet into a shape such as a slit are proposed, or deformation and damage are controlled, especially by allowing the membrane to be supported by a porous spacer. I made it possible.
그러나 멤브레인을 통과한 투과용액이 스페이서를 통해 외부로 배출되도록 하는 챈널의 구성에서 스페이서 조차도 고압에 변형이 발생되어 결국 멤브레인에 손상 및 변형이 생기거나 다공의 스페이서에서 피드용액의 유동에 큰 저항이 발생되어 이러한 유체의 유동저항에 의해 멤브레인이 변형 또는 손상이 유발되거나 유체의 원활한 흐름이 유도되지 않아 유량 등에서 정확한 측정치의 도출이 용이하지 않은 문제가 있었다.However, in the configuration of the channel in which the permeate solution that has passed through the membrane is discharged to the outside through the spacer, even the spacer is deformed under high pressure, resulting in damage and deformation to the membrane, or a large resistance to the flow of the feed solution in the porous spacer. Therefore, due to the flow resistance of the fluid, the membrane is deformed or damaged, or the smooth flow of the fluid is not induced, so it is not easy to derive an accurate measurement value from the flow rate.
본 발명은 앞에서 설명한 바와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 발명된 것으로서, 본 발명은 멤브레인 변형 및 손상에 대한 저항성을 향상시킴에 더하여 원활한 유체의 흐름이 유도되도록 하여 멤브레인에 대한 효율적이며 정확한 테스트가 가능한 장치를 제공하고자 함이다.The present invention was invented to solve the problems of the prior art as described above, and the present invention improves resistance to membrane deformation and damage, and induces a smooth fluid flow, so that an efficient and accurate test for the membrane is possible. It is intended to provide a possible device.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 멤브레인 테스트 장치(이하 "본 발명의 장치"라함)는, 상단에 피드용액의 주입라인이 형성되며 하단부의 내부에 장착공간이 형성되고 상기 장착공간의 하부에 유로가 형성되며 하단에 상기 유로와 연통하는 투과용액의 배출라인이 형성되는 하우징; 상기 장착공간에 장착되는 멤브레인; 상기 장착공간에 상기 멤브레인 하부에 적층되는 다공의 스페이서;를 포함하는 것을 특징으로 한다.In the membrane test apparatus (hereinafter referred to as "the device of the present invention") according to the present invention for achieving the above object, a feed solution injection line is formed at the upper end, a mounting space is formed inside the lower end, and the mounting space is A housing in which a flow path is formed in a lower portion and a discharge line of the permeate solution communicating with the flow path is formed in a lower portion; A membrane mounted in the mounting space; And a porous spacer stacked under the membrane in the mounting space.
하나의 예로 상기 하우징은, 상,하단이 개구되며 하단에 장착공간이 형성되는 몸체와, 상기 몸체 상단에 체결되며 상기 주입라인이 형성되는 상부덮개와, 상기 몸체 하단에 체결되며 방사형의 유로가 형성되는 베이스를 포함하는 것을 특징으로 한다.For example, the housing has a body having an upper and lower end open and a mounting space formed at the lower end, an upper cover fastened to the upper end of the body and forming the injection line, and a radial flow path formed at the lower end of the body. It characterized in that it comprises a base.
하나의 예로 상기 베이스에는 상기 유로와 연통하는 요홈형상의 저장테두리홈이 형성되며, 상기 몸체에는 상기 배출라인이 형성되고, 상기 배출라인과 상기 저장테두리홈을 연통하는 유동로가 형성됨을 특징으로 한다.As an example, a storage frame groove in the shape of a concave groove communicating with the flow path is formed in the base, the discharge line is formed in the body, and a flow path communicating the discharge line and the storage border groove is formed. .
하나의 예로 상기 몸체 하단에는 상기 저장테두리홈과 대향하되 저장테두리홈에 삽입시 저류공간이 형성되도록 하는 삽입테두리돌기가 형성되며 상기 유동로는 상기 삽입테두리돌기 하면까지 연장되어 상기 저류공간과 연통하는 것을 특징으로 한다.As an example, an insertion border protrusion is formed at the bottom of the body to face the storage border groove but to form a storage space when inserted into the storage border groove, and the flow path extends to a lower surface of the insertion border protrusion to communicate with the storage space. It is characterized by that.
앞서 설명한 바와 같이, 본 발명의 장치는 고압의 피드용액의 주입에도 멤브레인의 변형 및 손상이 제어되며 유체의 유동저항성의 제어되도록 하여 멤브레인의 성능평가가 효율적으로 이루어지도록 하는 장점이 있다.As described above, the apparatus of the present invention has the advantage of controlling the deformation and damage of the membrane even when the high pressure feed solution is injected, and controlling the flow resistance of the fluid so that the performance evaluation of the membrane can be efficiently performed.
도 1은 본 발명의 장치를 나타내는 절개단면도.
도 2는 도 1에 도시된 본 발명의 장치의 분해도.
도 3은 본 발명의 부분 작동상태도.1 is a cut-away cross-sectional view showing the device of the present invention.
Figure 2 is an exploded view of the device of the invention shown in Figure 1;
Figure 3 is a partial operating state diagram of the present invention.
아래에서는 본 발명에 따른 양호한 실시 예를 상세히 설명한다.Hereinafter, a preferred embodiment according to the present invention will be described in detail.
본 발명의 장치(1)는 도 1 및 도 2에서 보는 바와 같이 상단에 피드용액의 주입라인(221)이 형성되며 하단부의 내부에 장착공간(211)이 형성되고 상기 장착공간(211)의 하부에 유로(231)가 형성되며 하단에 상기 유로(231)와 연통하는 투과용액의 배출라인(212)이 형성되는 하우징(2); 상기 장착공간(211)에 장착되는 멤브레인(3); 상기 장착공간(211)에 상기 멤브레인(3) 하부에 적층되는 다공의 스페이서(4);를 포함하는 것을 특징으로 한다. In the
즉 본 발명은 데드 엔드 셀 테스트(Dead-End Cell Test)가 수행되어지도록 하는 장치에 관한 것으로 특히 테스트 대상인 멤브레인(3)의 변형 및 손상을 제어토록 함과 동시에 유체의 흐름저항성이 제어되도록 하여 유량, 흐름(Flux) 등을 포함하는 멤브레인의 성능평가가 원활히 이루어지도록 하는 것이다. That is, the present invention relates to a device that allows a dead-end cell test to be performed. In particular, it is possible to control the deformation and damage of the
본 발명의 장치(1)에 대한 구성을 더욱 상세히 설명하면 우선 상기 하우징(2)은 상,하단이 개구되며 하단에 장착공간(211)이 형성되는 몸체(21)와, 상기 몸체(21) 상단에 체결되며 상기 주입라인(221)이 형성되는 상부덮개(22)와, 상기 몸체(21) 하단에 체결되며 방사형의 유로(231)가 형성되는 베이스(23)를 포함하는 것을 특징으로 한다. When explaining the configuration of the
상기 상부덮개(22)와 상기 몸체(21) 및 상기 베이스(23)와 상기 몸체(21)의 체결은 도면번호가 도시된 바는 없으나 볼트체결에 의해 체결되도록 하며, 각각의 접합면에는 도면번호가 도시된 바는 없으나 수밀링홈과 수밀링이 구성되도록 하여 수밀성이 담보되도록 한다. The
상기 몸체(21)는 내부에 공간이 형성되며 상,하단이 개구되는 구성으로 하단에는 장착공간(211)이 형성되어 장착공간(211)에 도면에서 보는 바와 같이 멤브레인(3) 및 스페이서(4)가 안치된 상태에서 상기 베이스(23)가 상기 몸체(21)에 체결됨에 따라 장치 내부에 멤브레인(3) 및 스페이서(4)가 고정이 되도록 하는 것이다.The
이러한 장착공간(211)은 이하에서 설명하는 삽입테두리돌기(214)의 내부에 형성되도록 하는 것으로 몸체(21)에 있어 장착공간(211)에는 상기에서 언급한 바와 같이 수밀링홈과 이에 장착되는 수밀링에 의해 베이스(23)와 사이에서 멤브레인(3) 및 스페이서(4)가 더욱 견고하면서 수밀성이 담보되도록 고정되는 것이다.This
상기 베이스(23)는 상기 몸체(21) 하단에 체결되며 방사형의 유로(231)가 형성되는 구성으로 도면에서 보는 바와 같이 상기 유로(231)는 상기 장착공간(211)과 대향하는 위치에서 방사형으로 형성되며 이하에서 설명하는 저장테두리홈(232)에 연통하도록 하는 것이다.The
본 발명의 장치(1)에서는 상기와 같이 장착공간(211)의 대향하는 위치에 방사형으로 요홈형상의 유로(231)가 형성되도록 함에 따라 피드용액의 멤브레인(3) 및 스페이서(4)를 투과하면서 하방향의 유동에 의해 유로(231)를 타고 다방향으로 저장테두리홈(232)으로 유도되도록 하는 것이다. In the
이러한 유동에 의해 기존 스페이서(4) 측면을 통한 유동만이 허용되는 경우에 비해 유체의 흐름이 원활히 이루어지도록 하는 것이며, 유체의 흐름압에 의해 멤브레인(3) 및 스페이서(4)에 변형이 발생되는 것이 제어되도록 하는 것이다. This flow allows the fluid to flow smoothly compared to the case where only the flow through the side of the existing
또한 멤브레인(3) 및 스페이서(4)가 베이스(23)에서 유로(231) 사이의 평활면으로 지지됨으로써 지지면적을 크게 함에 의해 고압에 의해 멤브레인(3)의 변형 및 손상이 제어되도록 하는 것이다. In addition, since the
상기 스페이서(4)는 상기 멤브레인(3)의 하부에 적층되어 멤브레인(3)의 형상변형 및 손상을 제어토록 하면서 용액이 투과되도록 하는 구성으로 그 재질을 한정하지 않으나 고압에 의한 멤브레인(3)의 변형을 제어토록 하여야 하므로 어느 정도 강성이 있는 재질을 사용하는 것이 타당하다. 예로 다공성의 플라스틱, 스테인레스 등이 적용될 수 있다. The
상기 베이스(23)에는 상기 유로(231)와 연통하는 요홈형상의 저장테두리홈(232)이 형성되며, 상기 몸체(21)에는 상기 배출라인(212)이 형성되되 상기 배출라인(212)과 상기 저장테두리홈(232)을 연통하는 유동로(213)가 형성되도록 하는 것이다. The
즉 상기에서 언급한 바와 같이 멤브레인(3)과 스페이서(4)를 하방향으로 투과한 투과용액이 유로(231)에서 방사형으로 퍼져 저장테두리홈(232)으로 유도되고, 저장테두리홈(232)에 유도된 투과용액은 유동로(213) 및 배출라인(212)을 통해 외부로 토출되는 것이다. That is, as mentioned above, the permeate solution that has passed through the
이에 더하여 본 발명의 장치(1)에서는 상기 베이스(23)에 저장테두리홈(232)을 구성하면서 상기 베이스(23)와 상기 몸체(21)를 더욱 견고히 고정하면서 상기에서 언급한 바와 같이 유체가 유동하는 챈녈이 유지되도록 하는 구성이 더 제시되고 있다. In addition, in the device (1) of the present invention, as mentioned above, while the storage frame groove (232) is formed in the base (23), the base (23) and the body (21) are more firmly fixed. More configurations have been proposed to keep the channun that is supposed to be maintained.
즉 상기 몸체(21) 하단에는 상기 저장테두리홈(232)과 대향하되 저장테두리홈(232)에 삽입시 저류공간(233)이 형성되도록 하는 삽입테두리돌기(214)가 구성되도록 하고, 상기 유동로(213)는 상기 삽입테두리돌기(214) 하면까지 연장되어 상기 저류공간(233)과 연통하도록 하는 것이다. That is, at the lower end of the
도면에서 보는 바와 같이 저장테두리홈(232)의 외경과 삽입테두리돌기(214)의 외경의 거의 동일하게 구성하여 저장테두리홈(232)에 삽입테두리돌기(214)의 삽입시저장테두리홈(232)의 외측 내주연과 삽입테두리돌기(214)의 외측 외주연이 접하도록 하여 몸체(21)와 베이스(23)의 견고한 고정이 되도록 함과 동시에 도면에서 보는 바와 같이 내측으로 저류공간(233)이 형성되도록 하여 유로(231)에서 방사형으로 퍼진 투과용액이 상기 저류공간(233)에서 저류되도록 하는 것이다. As shown in the drawing, the outer diameter of the
이와 같이 구성됨에 의해 도 3에서 보는 바와 같이 몸체(21) 내부에서 하강하는 피드용액은 멤브레인(3)을 주로 하방향으로 투과(W1)하면서 유로(231)로 유도되고 유로(231)로 유도된 투과용액은 방사형으로 퍼져 상기 저류공간(233)으로 유도되는 것이다. By this configuration, as shown in FIG. 3, the feed solution descending from the inside of the
또는 몸체(21) 내부에서 하강하는 피드용액 중 멤브레인(3)에서 압력 등에 의해 횡방향으로 유되되는 흐름(W2)이 생길수 있는데 이러한 피드용액도 삽입테두리돌기(214)에 의해 하방향 흐름으로 전환되어 스페이서(4)를 통해 바로 저류공간(233)으로 유되도록 하는 것이다. Alternatively, of the feed solution falling inside the
이와 같이 본 발명의 장치(1)는 상기에서 언급한 구조에 의해 멤브레인(3) 및 스페이서(4)의 변형 등이 제어되도록 한 상태에서 다방향의 흐름이 유도되도록 하여 흐름저항성도 제어되도록 하는 것이다.As described above, the
이상과 같이 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 상기 실시예에 한정되지 않음은 물론이며, 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 기술적 지식을 가진 자에 의해 상기 기재된 내용으로부터 다양한 수정 및 변형이 가능할 수 있음은 물론이다.As described above, although the present invention has been described by a limited embodiment and drawings, the present invention is not limited to the above embodiment, as well as from the above description by a person having ordinary technical knowledge in the field to which the present invention belongs. Of course, various modifications and variations may be possible.
1 : 본 발명의 장치
2 : 하우징 3 : 멤브레인
4 : 스페이서 21 : 몸체
22 : 상부덮개 23 : 베이스
211 : 장착공간 212 : 배출라인
213 : 유동로 214 : 삽입테두리돌기
221 : 주입라인 231 : 유로
232 : 저장테두리홈1: Device of the present invention
2: housing 3: membrane
4: spacer 21: body
22: top cover 23: base
211: mounting space 212: discharge line
213: flow path 214: insertion border protrusion
221: injection line 231: flow path
232: storage border groove
Claims (4)
상기 장착공간에 장착되는 멤브레인;
상기 장착공간에 상기 멤브레인 하부에 적층되는 다공의 스페이서; 를 포함하고,
상기 하우징은,
상,하단이 개구되며 하단에 장착공간이 형성되는 몸체와, 상기 몸체 상단에 체결되며 상기 주입라인이 형성되는 상부덮개와, 상기 몸체 하단에 체결되며 방사형의 유로가 형성되는 베이스를 포함하는 것을 특징으로 하는 멤브레인 테스트 장치.
A housing in which a feed solution injection line is formed at an upper end, a mounting space is formed in a lower portion, a flow path is formed in a lower portion of the mounting space, and a discharge line of the permeate solution communicating with the flow path is formed at a lower end;
A membrane mounted in the mounting space;
A porous spacer stacked under the membrane in the mounting space; Including,
The housing,
It characterized in that it comprises a body having an upper and lower end open and a mounting space formed at the lower end, an upper cover fastened to the upper end of the body and forming the injection line, and a base fastened to the lower end of the body and forming a radial flow path. Membrane testing device.
상기 베이스에는 상기 유로와 연통하는 요홈형상의 저장테두리홈이 형성되며, 상기 몸체에는 상기 배출라인이 형성되고, 상기 배출라인과 상기 저장테두리홈을 연통하는 유동로가 형성됨을 특징으로 하는 멤브레인 테스트 장치.
The method of claim 1,
Membrane testing apparatus, characterized in that the base has a storage frame groove in a concave shape in communication with the flow path, the discharge line is formed in the body, and a flow path communicating with the discharge line and the storage border groove is formed. .
상기 몸체 하단에는 상기 저장테두리홈과 대향하되 저장테두리홈에 삽입시 저류공간이 형성되도록 하는 삽입테두리돌기가 형성되며 상기 유동로는 상기 삽입테두리돌기 하면까지 연장되어 상기 저류공간과 연통하는 것을 특징으로 하는 멤브레인 테스트 장치.The method of claim 3,
At the lower end of the body, an insertion border protrusion is formed facing the storage border groove, but forms a storage space when inserted into the storage border groove, and the flow path extends to a lower surface of the insertion border protrusion to communicate with the storage space. Membrane testing device.
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