KR102591620B1 - 수처리용 평판형 필터 - Google Patents

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Abstract

수처리용 평판형 필터가 제공된다. 본 발명의 일 실시예에 따른 수처리용 평판형 필터는 소정의 면적을 갖는 판상의 제1지지체와, 상기 제1지지체의 양면에 나노섬유로 형성되는 한 쌍의 나노섬유웹을 포함하는 여과부재; 및 상기 여과부재의 테두리를 따라 상기 여과부재에서 생산된 여과수가 이동하는 제1유로 및 제2유로를 형성하면서 상기 여과부재를 판상으로 유지할 수 있도록 상기 제1지지체의 테두리를 따라 배치되는 복수 개의 지지부재;를 포함하고, 상기 복수 개의 지지부재는, 판상의 부재로 구비되는 제1지지부재와, 내부에 길이방향을 따라 상기 제2유로가 형성된 프레임으로 구비되는 제2지지부재를 포함하며, 상기 제1지지부재는 박판의 필름부재로 이루어져 상기 제1유로가 형성될 수 있도록 상기 여과부재의 테두리측에 열융착을 통해 고정될 수 있다.

Description

수처리용 평판형 필터{Filter for flat type water treatment}
본 발명은 수처리용 평판형 필터에 관한 것이다.
산업의 급속한 발전과 인구의 도시 집중 등으로 인하여 도시 하수 및 산업폐수가 증가하였다. 이러한 오폐수의 증가는 현대 사회에 커다란 문제가 되고 있으며, 이를 경제적이고 효율적으로 처리하기 위한 다양한 오폐수 처리시설이 제시되고 있다.
이러한 오폐수 처리시설에는 오폐수를 여과하기 위하여 복수 개의 필터가 구비될 수 있으며, 각각의 필터에 포함되는 여과부재를 통하여 오폐수가 여과된다.
이때, 여과부재가 소정의 면적을 갖는 평판형으로 구비되는 경우 상기 여과부재의 테두리측에는 상기 여과부재를 지지하기 위한 프레임이 체결된다.
통상적으로 상기 프레임은 접착부재를 매개로 여과부재의 테두리 측에 고정되는 방식이 사용된다. 이에 따라, 프레임과 여과부재를 고정하기 위한 접착공정이 수반되므로 작업공정이 번거로운 문제가 있다.
KR 10-1342080 B1
본 발명은 상기와 같은 점을 감안하여 안출한 것으로, 서로 마주하는 나노섬유웹 사이에 배치된 박형의 필름부재가 지지프레임의 역할을 수행함으로써 박형화 및 경량화가 가능하고 작업생산성을 높일 수 있는 수처리용 평판형 필터를 제공하는데 그 목적이 있다.
상술한 과제를 해결하기 위하여 본 발명은, 소정의 면적을 갖는 판상의 제1지지체와, 상기 제1지지체의 양면에 나노섬유로 형성되는 한 쌍의 나노섬유웹을 포함하는 여과부재; 및 상기 여과부재의 테두리를 따라 상기 여과부재에서 생산된 여과수가 이동하는 제1유로 및 제2유로를 형성하면서 상기 여과부재를 판상으로 유지할 수 있도록 상기 제1지지체의 테두리를 따라 배치되는 복수 개의 지지부재;를 포함하고, 상기 복수 개의 지지부재는, 판상의 부재로 구비되는 제1지지부재와, 내부에 길이방향을 따라 상기 제2유로가 형성된 프레임으로 구비되는 제2지지부재를 포함하며, 상기 제1지지부재는 박판의 필름부재로 이루어져 상기 제1유로가 형성될 수 있도록 상기 여과부재의 테두리측에 열융착을 통해 고정되는 수처리용 평판형 필터를 제공한다.
또한, 상기 제1지지부재는 상기 제1지지체의 테두리로부터 외측으로 연장되는 한 쌍의 나노섬유웹 사이에 일부가 삽입되도록 배치되고 상기 나노섬유웹의 단부측이 열융착을 통해 고정될 수 있다.
일례로, 상기 필름부재는 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET), 폴리프로필렌(PP) 및 폴리테레테레프탈레이트(PTFE) 중 선택된 1종 이상을 포함하는 불소 수지계 필름일 수 있다.
또한, 상기 제1지지부재는 일단부가 상기 제1지지체의 테두리로부터 간격을 두고 이격배치되어 상기 제1지지체의 테두리 측에 상기 제1유로가 형성될 수 있다.
또한, 상기 제1지지부재는 적어도 하나의 체결공이 관통형성될 수 있다.
또한, 상기 제2지지부재는 상기 제2유로와 연통되는 적어도 하나의 수취구를 포함할 수 있다.
또한, 상기 제2지지부재는 적어도 일부가 상기 제1지지체의 테두리로부터 외측으로 연장되는 한 쌍의 나노섬유웹 사이에 개재되어 상기 한 쌍의 나노섬유웹과 열융착을 통하여 직접 고정될 수 있다.
또한, 상기 제2지지부재는, 제1판과 상기 제1판의 양 단부로부터 각각 연장되는 한 쌍의 제2판을 포함하고, 상기 제2유로는 상기 제1판 및 한 쌍의 제2판 사이에 형성된 공간일 수 있다.
또한, 상기 제2지지부재는, 제1판과 상기 여과부재의 테두리측이 삽입될 수 있도록 상기 제1판의 양 단부로부터 각각 연장되는 한 쌍의 제2판 및 상기 한 쌍의 제2판의 대향면 상에 형성되어 상기 여과부재의 삽입 깊이를 제한하는 구속부재를 포함하고, 상기 구속부재와 상기 제1판의 사이에는 상기 제2지지부재의 길이방향을 따라 상기 제2유로가 형성될 수 있다.
또한, 상기 여과부재는 상기 나노섬유웹 및 제1지지체 사이에 개재되는 제2지지체를 포함하고, 상기 제2지지체는 열에 의해 적어도 일부 또는 전부가 용융되어 3층 또는 5층 구조의 여과부재로 구현될 수 있다.
또한, 상기 제2지지체는 서로 마주하는 상기 지지부재 및 나노섬유웹 사이에 개재되도록 상기 제1지지체의 테두리로부터 연장되는 연장부를 포함하고, 상기 연장부의 양면에 상기 나노섬유웹 및 지지부재의 일면이 각각 고정될 수 있다.
또한, 상기 제1지지체 및 제2지지체는 다공성 기재로 이루어질 수 있으며, 상기 다공성 기재는 부직포일 수 있다.
본 발명에 의하면, 나노섬유웹 사이에 배치되어 지지프레임의 역할을 수행하는 필름부재를 나노섬유웹의 단부 측과 열융착을 통하여 고정함으로써 작업생산성을 높일 수 있다.
또한, 본 발명에 의하면 여과부재의 테두리가 필름부재에 의해 지지되므로 박형화 및 경량화를 모두 달성할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 수처리용 평판형 필터를 나타낸 도면,
도 2는 도 1의 분리도,
도 3은 도 1에서 제2지지부재의 일부를 절개한 도면,
도 4는 도 1에서 A-A 방향 단면도,
도 5는 도 1에서 B-B 방향 단면도,
도 6은 도 1에서 제1지지부재를 수용하기 위하여 여과부재에 형성되는 수용공간을 나타낸 도면,
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 수처리용 평판형 필터를 나타낸 도면,
도 8은 도 7의 분리도,
도 9는 도 7에서 제2지지부재의 일부를 절개한 도면,
도 10은 도 7에서 C-C 방향 단면도,
도 11은 도 7에서 D-D 방향 단면도, 그리고,
도 12는 도 7에서 제1지지부재 및 제2지지부재를 수용하기 위하여 여과부재에 형성되는 수용공간을 나타낸 도면이다.
이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 참조부호를 붙였다.
본 발명의 일 실시예에 따른 수처리용 평판형 필터(100,200)는 도 1 및 도 6에 도시된 바와 같이 여과부재(110) 및 복수 개의 지지부재(120,130,230)를 포함한다.
상기 여과부재(110)는 오폐수와 같은 여과대상액에 포함된 이물질들을 여과시키기 위한 것으로, 공지의 여과부재가 사용될 수도 있지만, 제1지지체(111)의 양면에 나노섬유웹(112)이 배치된 판상의 형태일 수 있다.
본 발명에서, 상기 나노섬유웹(112)은 상기 여과대상액이 흡입압력에 의해 통과하는 과정에서 상기 여과대상액에 포함된 이물질들을 걸러내기 위한 것이며, 상기 제1지지체(111)는 상기 나노섬유웹(112)을 판상의 형태로 지지하고 상기 나노섬유웹(112)에 의해 생산된 여과수가 이동하는 이동통로의 역할을 수행할 수 있다.
이때, 상기 여과부재(110)는 상기 나노섬유웹(112)이 상기 제1지지체(111)의 양면에 직접 부착되는 3층 구조로 이루어질 수도 있고, 상기 나노섬유웹(112) 및 제1지지체(111)의 사이에 별도의 제2지지체(113)가 개재되는 5층 구조로 이루어질 수도 있다(도 4 및 도 10 참조).
여기서, 상기 제2지지체(113)는 상기 여과부재(110)의 전체적인 두께를 줄일 수 있도록 상기 제1지지체(111)의 두께보다 상대적으로 얇은 두께를 가질 수 있으며, 상기 제1지지체(111)의 일면에 합지될 수 있다.
이를 통해, 상기 나노섬유웹(112)이 상기 제1지지체(111)에 직접 부착되지 않고 상기 제2지지체(113)를 통해 부착됨으로써 접착력을 향상시키고 용이하게 부착시킬 수 있다.
일례로, 상기 나노섬유웹(112)은 열융착, 초음파 융착, 고주파 융착 등을 통하여 상기 제2지지체(113)를 매개로 상기 제1지지체(111)에 부착될 수 있다.
이때, 상기 제2지지체(113)는 부착과정에서 일부 또는 전부가 용융되어 상기 제1지지체(111)에 부착될 수 있다.
이를 위해, 상기 나노섬유웹(112)은 열에 의하여 용융되지 않도록 상기 융착과정에서 수행되는 공정온도보다 더 높은 용융온도를 가질 수 있으며, 상기 제2지지체(113)는 상기 융착과정에서 수행되는 공정온도보다 더 낮은 용융온도를 가질 수 있다.
이에 따라, 상기 여과부재(110)는 상기 제2지지체(113)가 완전히 용융되어 3층구조로 구현될 수도 있고, 상기 제2지지체(113)의 일부만이 용융되어 나노섬유웹(112)과 제1지지체(111) 사이에 상기 제2지지체(113)가 잔존하는 5층 구조로 구현될 수도 있다. 그러나 상기 여과부재(110)의 구조를 이에 한정하는 것은 아니며, 두 개의 나노섬유웹(112) 사이에 하나 이상의 지지층이 개재되는 형태라면 무방함을 밝혀둔다.
더불어, 상기 제1지지체(111) 및 제2지지체(113)는 상기 나노섬유웹(112)에 의해 생산된 여과수가 이동하는 이동통로의 역할을 수행할 수 있도록 다공성의 기재일 수 있다.
일례로, 상기 제1지지체(111) 및/또는 제2지지체(113)는 통상적으로 사용되는 공지의 직물, 편물 또는 부직포 중 어느 하나일 수 있고, 상기 부직포는 케미컬본딩 부직포, 써멀본딩 부직포, 에어레이 부직포 등의 건식부직포나 습식부직포, 스판레스 부직포, 니들펀칭 부직포 또는 멜트블로운과 같은 공지된 부직포가 사용될 수 있으며, 부직포의 공경, 기공율, 평량 등은 목적하는 수투과도, 여과효율, 기계적 강도에 따라 달라질 수 있음을 밝혀둔다.
다시 말하면, 상기 제1지지체(111) 및/또는 제2지지체(113)는 그 재질에 있어서 제한이 없으며, 일례로써, 폴리에스테르, 폴리프로필렌, 나일론 및 폴리에틸렌으로 이루어진 군에서 선택되는 합성섬유 또는 셀룰로오스계를 포함하는 천연섬유가 사용될 수 있다.
다만, 상기 나노섬유웹(112)과의 결속력 향상을 통한 수처리 공정 적용 중 제1지지체(111) 및/또는 제2지지체(113)와 나노섬유웹(112) 간의 분리를 방지하고, 별도의 접착성분의 사용에 따른 수투과도 저하 등의 문제점을 방지하기 위하여 상기 제1지지체(111) 및 제2지지체(113)는 열융착이 가능한 공지된 저융점 폴리에스테르, 저융점 폴리에틸렌 등 저융점 고분자화합물을 포함할 수 있고, 저융점 폴리에스테르를 초부로 하고 폴리에틸렌테레프탈레이트를 심부로 하는 폴리에스테르계 저융점 복합섬유 및/또는 저융점 폴리에틸렌을 초부로 하고 폴리프로필렌을 심부로 하는 폴리올레핀계 저융점 복합섬유일 수 있다.
여기서, 상기 저융점 고분자화합물의 융점은 60 ~ 180℃일 수 있으며, 상기 제1지지체(111)의 두께는 2 ~ 200㎛일 수 있으나 이에 제한되는 것은 아니다.
한편, 본 발명에 적용되는 제2지지체(113)는 상기 제1지지체(111)와 서로 다른 재질로 이루어질 수도 있지만, 상기 제1지지체(111)와 동일한 재질로 이루어짐으로써 상기 제1지지체(111)와의 부착력을 높일 수 있다.
상기 나노섬유웹(112)은 여과대상액에 포함된 이물질들을 걸러내기 위한 것으로 나노섬유를 통해 형성될 수 있다. 이때, 상기 나노섬유는 폴리아크릴로나이트릴(PAN) 및 폴리비닐리덴플루오라이드(PVDF)를 포함하는 섬유형성성분 및 상기 섬유형성성분의 혼화성을 향상시키는 에멀젼화제를 포함할 수 있다.
여기서, 상기 섬유형성성분은 친수성이 큰 폴리아크릴로나이트릴(PAN, 이하 PAN으로 호칭함)과 소수성이 매우 큰 폴리비닐리덴플루오라이드(PVDF, 이하 PVDF로 호칭함)를 포함할 수 있다.
상기 PVDF는 재질의 특성상 나노섬유의 기계적 강도, 내화학성을 담보시킬 수 있으며, 상기 PAN은 친수성이 커서 상기 PVDF로 인한 나노섬유의 소수성화를 방지하고 나노섬유의 친수성을 향상시켜 여과부재에 나노섬유가 부착되었을 때 향상된 수투과도를 발현할 수 있다.
한편, 상기 나노섬유웹(112)은 3차원 네트워크 구조의 나노섬유웹을 포함할 수 있다. 일례로, 폴리아크릴로나이트릴(PAN) 및 폴리비닐리덴플루오라이드(PVDF)를 포함하는 섬유형성성분과, 에멀젼화제를 포함하는 나노섬유가 방사면에 대하여 수직하여 적층될 수 있는데, 방사 중에 공기중에 휘발/증발되지 못한 용매로 인하여 적층된 나노섬유 중 섬유 표면 간에 맞닿는 부분에서 융착이 발생하여 3차원 네크워크 구조를 형성할 수 있다. 이와 같은 상기 나노섬유웹(112)은 단층으로 구비될 수도 있고, 다층으로 구비될 수도 있다.
이때, 본 발명에 적용되는 나노섬유웹(112)은 상기 제1지지체(111)보다 상대적으로 더 넓은 면적을 갖도록 구비되어 상기 제1지지체(111)의 양면에 각각 배치될 수 있다.
구체적으로, 상기 나노섬유웹(112)은 상기 제1지지체(111)의 일면을 덮을 수 있도록 상기 제1지지체(111)와 대응되는 영역에 배치되는 제1부분(112a)과, 상기 제1부분(112a)의 테두리로부터 외측으로 연장되는 제2부분(112b)을 포함할 수 있다(도 5 및 도 11 참조).
여기서, 상기 제2부분(112b)의 면적은 상기 나노섬유웹(112)의 전체면적 중 상기 제1부분(112a)의 면적을 뺀 나머지 면적일 수 있다.
이에 따라, 한 쌍의 나노섬유웹(112)을 상기 제1지지체(111)의 양면에 각각 합지하면, 각각의 나노섬유웹(112)은 상기 제1부분(112a)의 테두리를 둘러싸는 제2부분(112b)이 상기 제1지지체(111)의 테두리로부터 외측으로 일정길이 돌출되도록 상기 제1지지체(111)의 일면에 배치될 수 있으며, 서로 마주하는 한 쌍의 제2부분(112b)은 상기 제1지지체(111)의 두께만큼 서로 이격배치될 수 있다.
여기서, 상기 제2부분(112b)은 상기 제1지지체(111)의 테두리를 따라 전체적으로 배치될 수도 있고(도 12 참조), 상기 제1지지체(111)의 테두리 중 일부 테두리를 제외한 나머지 테두리 측에만 배치될 수도 있다(도 6 참조).
이를 통해, 서로 마주하는 한 쌍의 제2부분(112b)의 폭 및 제1지지체(111)의 두께에 의해 규정되는 수용공간(114)이 형성될 수 있으며, 상기 수용공간(114) 측에는 상기 여과부재(110)를 평판의 형태로 지지하기 위한 지지부재(120,230)가 삽입배치될 수 있다.
이때, 상기 제1지지체(111)의 테두리로부터 외측으로 돌출된 제2부분(112b)은 상기 지지부재(120,230)의 일면에 열융착을 통하여 직접 고정될 수 있다.
즉, 본 발명에서는 여과부재(110)를 지지하기 위한 지지부재(120,230)가 상기 수용공간(114) 측에 삽입된 후 열융착을 통하여 상기 여과부재(110)와 직접 고정됨으로써 접착부재를 사용할 필요가 없거나 최소화할 수 있다.
이를 위해, 상기 나노섬유웹(112)은 지지부재(120,230)와의 열융착시 가해지는 열에 의하여 적어도 일부가 용융될 수 있도록 상기 융착과정에서 수행되는 공정온도와 유사하거나 더 낮은 용융온도를 가질 수 있으며, 상기 지지부재(120,230)는 열융착시 가해지는 열에 의하여 용융되지 않도록 융착과정에서 수행되는 공정온도보다 높은 용융온도를 가지면서도 상기 나노섬유웹(112)과 열에 의한 접합력이 우수한 고분자 수지로 이루어질 수 있다.
이를 통해, 수작업으로 이루어지는 접착부재의 도포과정이 생략되거나 최소화되므로 작업생산성을 높일 수 있다.
한편, 본 발명에 따른 여과부재(110)가 제1지지체(111)와 나노섬유웹(112) 사이에 적어도 하나의 제2지지체(113)가 개재되는 4층 이상의 구조로 구현되는 경우, 상기 제2지지체(113) 역시 상기 제1지지체(111)보다 상대적으로 넓은 면적을 갖도록 구비될 수 있으며, 상기 나노섬유웹(112)과 동일한 면적을 갖도록 구비될 수 있다.
일례로, 상기 여과부재(110)가 제1지지체(111)의 양면에 제2지지체(113) 및 나노섬유웹(112)이 각각 순차적으로 적층된 5층 구조로 구현되는 경우, 상기 제2지지체(113)는 소정의 면적을 갖는 판상의 몸체로부터 연장되어 상기 나노섬유웹(112)의 제2부분(112b)과 대응되는 영역에 배치되는 연장부(113a)를 포함할 수 있다(도 5 및 도 11 참조).
이때, 상기 연장부(113a)의 일면은 상기 제2부분(112b)과 합지될 수 있다. 이에 따라, 상기 연장부(113a) 역시 제2부분(112b)과 마찬가지로 상기 제1지지체(111)의 테두리로부터 외측으로 돌출될 수 있고, 서로 마주하는 한 쌍의 연장부(113a)의 폭 및 제1지지체(111)의 두께에 의해 규정되는 수용공간(114)이 형성될 수 있다.
여기서, 상기 연장부(113a)의 면적은 상기 제2지지체(113)의 전체면적 중 상기 제1지지체(111)의 면적을 뺀 나머지 면적일 수 있다. 이를 통해, 상기 수용공간(114) 측에는 상기 여과부재(110)를 평판의 형태로 지지하기 위한 지지부재(120,230)가 삽입배치될 수 있으며, 상기 제1지지체(111)의 테두리로부터 외측으로 돌출된 연장부(113a)는 단부측이 상기 지지부재(120,230)의 일면에 열융착을 통하여 직접 고정될 수 있다.
이와 같이, 상기 나노섬유웹(112) 및 제1지지체(111) 사이에 적어도 하나의 제2지지체(113)가 개재되는 경우, 상기 나노섬유웹(112) 및 제2지지체(113)는 지지부재(120,230)와의 열융착시 열에 의하여 적어도 일부가 용융될 수 있도록 상기 융착과정에서 수행되는 공정온도와 유사하거나 더 낮은 용융온도를 가질 수 있으며, 상기 지지부재(120,230)는 상기 제2지지체(113)와 열에 의한 접합력이 우수한 고분자 수지로 이루어질 수 있다.
상기 지지부재는 상술한 바와 같이 상기 제1지지체(111)의 테두리측에 배치되어 상기 여과부재(110)를 판상의 형태로 유지하기 위한 것이다.
이와 같은 지지부재는 하나의 부재로 이루어져 상기 여과부재(110)의 테두리 측을 전체적으로 지지하거나 부분적으로 지지할 수도 있지만, 복수 개의 지지부재(120,130,230)가 상기 제1지지체(111)의 테두리 측에 각각 배치되는 형태일 수 있다.
일례로, 상기 복수 개의 지지부재(120,130,230)는 판상의 부재로 이루어진 제1지지부재(120)와 프레임으로 이루어진 제2지지부재(130,230)를 포함할 수 있으며, 상기 제2지지부재(130,230)가 상기 여과부재(110)의 상부 테두리 측에 배치되고 상기 제1지지부재(120)가 나머지 테두리 측에 배치되는 형태일 수 있다.
여기서 상기 제1지지부재(120)는 하나의 부재로 이루어질 수도 있고, 복수 개가 서로 연결된 형태일 수도 있다.
이때, 상기 제1지지부재(120)는 박판의 필름부재일 수 있다. 일례로, 상기 제1지지부재(120)는 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET), 폴리프로필렌(PP) 및 폴리테레테레프탈레이트(PTFE) 중 선택된 1종 이상을 포함하는 불소 수지계 필름일 수 있다. 그러나 상기 제1지지부재(120)의 재질을 이에 한정하는 것은 아니며, 박판의 금속재질로 이루어질 수도 있음을 밝혀둔다.
이와 같이, 본 발명에 따른 수처리용 평판형 필터(100,200)는 상기 여과부재(110)의 테두리 측에 배치되는 복수 개의 지지부재 중 일부의 지지부재(130,230)가 강성을 갖는 프레임구조물로 이루어져 외력에 의한 휘어짐이나 변형을 방지함으로써 여과부재(110)가 평판의 형상을 유지할 수 있도록 함과 동시에 나머지 지지부재(120)가 박판의 필름부재로 형성됨으로써 전체적인 무게를 경감하고 박형화를 구현할 수 있다.
이때, 상기 제1지지부재(120)는 상기 제1지지체(111)의 단부로부터 돌출되어 서로 마주하도록 배치되는 한 쌍의 제2부분(112b) 또는 한 쌍의 연장부(113a) 사이에 형성되는 수용공간(114) 측에 일부가 삽입되도록 배치될 수 있으며, 상기 제2부분(112b) 또는 연장부(113a)의 단부측이 상기 제1지지부재(120)의 양면에 각각 고정될 수 있다.
여기서, 상기 제1지지체(111)의 테두리로부터 외측으로 돌출된 제2부분(112b) 또는 연장부(113a)는 단부측이 상기 제1지지부재(120)의 일면에 열융착을 통하여 직접 고정될 수 있다.
이에 따라, 본 발명에 따른 수처리용 평판형 필터(100,200)는 접착부재를 사용하지 않고 제1지지부재(120)가 여과부재(110)와 열융착을 통하여 직접 고정됨으로써 접착부재의 사용이 최소화되거나 불필요하게 된다.
이때, 상기 제1지지부재(120)는 서로 마주하는 제2부분(112b) 또는 연장부(113a) 사이에 배치되는 단부측이 상기 제1지지체(111)의 단부로부터 간격을 두고 이격되도록 상기 여과부재(110)와 고정될 수 있다.
이에 따라, 상기 제1지지체(111)의 테두리 측에는 유체가 유동될 수 있는 제1유로(122)가 형성됨으로써 상기 여과부재(110)를 통해 생산된 여과수가 상기 제1유로(122) 측으로 유입될 수 있다.
여기서, 상기 제1지지부재(120)의 제1유로(122)는 상기 제1지지부재(120)와 인접하게 배치된 제2지지부재(130,230)의 제2유로(133)와 서로 연통되도록 배치될 수 있으며, 복수 개의 제1지지부재(120)에 형성된 각각의 제1유로(122)는 서로 인접하게 배치된 제1지지부재(120)에 형성된 제1유로(122)와 서로 연통된다.
일례로, 상기 여과부재(110)의 좌,우 테두리 측에 배치된 제1지지부재(120)는 상기 제1유로(122)가 상기 여과부재(110)의 상부 테두리 측에 배치된 제2지지부재(130,230)의 제2유로(133)와 더불어 상기 여과부재(110)의 하부 테두리 측에 배치된 제1지지부재(120)의 제1유로(122)와 각각 연통되도록 배치될 수 있다.
이로 인해, 상기 여과부재(110)를 통해 생산된 여과수는 상기 제2유로(133) 측으로 직접 이동하거나 상기 제1유로(122)를 경유하여 제2유로(133) 측으로 이동함으로써 수취구(136)를 통해 외부로 배출될 수 있다.
한편, 상기 제1지지부재(120)는 적어도 하나의 체결공(121)이 형성될 수 있다. 이와 같은 체결공(121)은 본 발명에 따른 수처리용 평판형 필터(100,200)를 이용하여 필터모듈을 구성하는 경우 체결바(미도시)가 통과됨으로써 복수 개의 수처리용 평판형 필터(100,200)를 일체화하기 위한 것이다.
즉, 소정의 길이를 갖는 하나의 체결바 측에 체결공(121)을 통하여 복수 개의 평판형 필터(100,200)를 체결하고, 상기 체결바의 양 단부측에 너트부재와 같은 고정부재를 체결하면 복수 개의 평판형 필터(100,200)가 평행하게 배열된 필터 모듈을 구성할 수 있다.
상기 제2지지부재(130,230)는 상기 제1지지부재(120)와 같이 상기 여과부재(110)를 판상의 형태로 지지하는 역할과 더불어 상기 나노섬유웹(112)에 의해 여과대상액으로부터 생산된 여과수를 외부로부터 제공되는 흡입력을 통해 수취구(136) 측으로 이동시키는 유동경로의 역할을 수행할 수 있다.
이를 위해, 상기 제2지지부재(130,230)는 일측이 개방된 대략 'ㄷ'자 형상으로 구비될 수 있고, 내측에 상기 여과부재(110)로부터 유입된 여과수가 이동하는 제2유로(133)가 형성될 수 있으며, 상기 제2지지부재(130,230)의 일측에는 상기 제2유로(133)와 연통되는 수취구(136)가 구비될 수 있다(도 4 및 도 10 참조).
구체적으로 설명하면, 상기 제2지지부재(130,230)는 판상의 제1판(131)과, 상기 제1판(131)으로부터 상기 제1판(131)과 수직한 방향으로 각각 연장되는 한 쌍의 제2판(132a,132b)을 포함할 수 있으며, 서로 마주하는 한 쌍의 제2판(132a,132b) 사이에 상기 제2유로(133)가 제2지지부재(130,230)의 길이방향을 따라 형성될 수 있다. 또한, 상기 제1판(131)의 길이 중간에는 적어도 하나의 수취공(131a)이 상기 제2유로(133)와 연통되도록 관통형성되며, 상기 수취공(131a)과 대응되는 위치에 상기 수취구(136)가 결합될 수 있다.
이와 같은 제2지지부재(130,230)는 상기 여과부재(110)의 테두리 측이 삽입되는 형태로 상기 여과부재(110)와 고정될 수도 있고, 서로 마주하는 한 쌍의 나노섬유웹(112) 사이에 삽입되는 형태로 상기 여과부재(110)와 고정될 수도 있다.
일례로서, 상기 제2지지부재(130)는 서로 마주하는 한 쌍의 제2판(132a,132b)의 대향면 상에 상기 여과부재(110)의 삽입 깊이를 제한하기 위한 구속부재(135)가 형성될 수 있다(도 4 참조).
이를 통해, 상기 여과부재(110)의 테두리측이 상기 제2지지부재(130)와 체결되는 과정에서 상기 구속부재(135)를 통해 여과부재(110)의 삽입 깊이가 제한됨으로써 여과부재(110)의 상부 테두리측과 제1판(131)의 내면 사이에 소정의 공간이 형성될 수 있다.
이에 따라, 상기 여과부재(110)와 제2지지부재(130)의 결합시 상기 여과부재(110)의 상부테두리가 항상 상기 제1판(131)과 이격된 상태를 유지함으로써 여과수 또는 세척수와 같은 유체가 이동할 수 있는 제2유로(133)가 형성될 수 있다.
여기서, 상기 제2지지부재(130)의 양 단부측에는 상기 제2유로(133)의 개방된 양단부를 밀폐하기 위한 별도의 밀폐부재(137)가 구비됨으로써 상기 제2유로(133)로 유입된 유체가 상기 제2지지부재(130)의 단부측를 통하여 외부로 누출되는 것을 방지할 수 있다(도 2 및 도 3 참조). 이와 같은 밀폐부재(137)는 상기 제2지지부재(130)와 동일한 재질로 이루어질 수도 있고, 고무 재질로 이루어질 수도 있으며, 접착제가 경화된 형태일 수도 있다. 더불어, 상기 밀폐부재(137)는 상기 제2지지부재(130)와 일체로 형성될 수도 있음을 밝혀둔다.
본 실시예에서, 상기 구속부재(135)는 서로 마주하는 한 쌍의 제2판(132a,132b)의 대향면 상에 각각 형성될 수도 있지만, 상기 한 쌍의 제2판(132a,132b) 중 어느 하나의 내면에만 형성될 수도 있다. 더불어, 상기 구속부재(135)는 제2지지부재(130)의 길이방향을 따라 전체적으로 구비될 수도 있고 부분적으로 구비될 수도 있다. 또한, 상기 구속부재(135)가 서로 마주하는 한 쌍의 제2판(132a,132b)의 대향면 상에 각각 형성되는 경우 각각의 구속부재(135)는 소정의 간격을 갖도록 이격배치됨으로써 상기 여과부재(110)를 통해 생산된 여과수가 상기 간격을 통해 제2유로(133) 측으로 이동될 수 있다.
다른 예로서, 상기 제2지지부재(230)는 상기 제2판(132a,132b)의 외부면이 상기 나노섬유웹(112)의 제2부분(112b) 또는 제2지지체(113)의 연장부(113a)와 열융착을 통하여 고정됨으로써 상기 여과부재(110)와 일체화될 수 있다(도 10 참조).
구체적으로 설명하면, 도 7 내지 도 9에 도시된 바와 같이 상기 제2지지부재(230)는 판상의 제1판(131)과, 상기 제1판(131)으로부터 상기 제1판(131)과 수직한 방향으로 각각 연장되는 한 쌍의 제2판(132a,132b)을 포함할 수 있으며, 서로 마주하는 한 쌍의 제2판(132a,132b) 사이에 상기 제2유로(133)가 제2지지부재(230)의 길이방향을 따라 형성될 수 있다.
또한, 상기 여과부재(110)는 상기 나노섬유웹(112)의 제2부분(112b)이 제1지지체(111)의 단부로부터 외측으로 돌출됨으로써 서로 마주하는 한 쌍의 제2부분(112b) 사이에 소정의 수용공간(114)이 형성될 수 있다. 여기서, 상기 여과부재(110)가 제2지지체(113)를 포함하는 5층구조로 구현되는 경우 상기 제2지지체(113)의 연장부(113a) 역시 상기 제1지지체(111)의 단부로부터 외측으로 돌출됨으로써 서로 마주하는 한 쌍의 연장부(113a) 사이에 소정의 수용공간(114)이 형성될 수 있다.
이에 따라, 상기 공간 측에 상기 제2지지부재(230)의 일부를 삽입배치한 후 상기 제2판(132a,132b)의 외부면과 상기 나노섬유웹(112)의 제2부분(112b) 또는 제2지지체(113)의 연장부(113a)는 서로 면접된 상태에서 열융착을 통하여 상기 제2부분(112b) 또는 연장부(113a) 중 적어도 일부가 열융착에 의한 용융을 통해 상호 고정함으로써 상기 여과부재(110)와 일체화될 수 있다.
이때, 상기 한 쌍의 제2판(132a,132b)의 자유단부 측에는 외측으로 일정길이 돌출되는 적어도 하나의 돌출부(134)가 형성될 수 있다(도 10 참조).
즉, 상기 돌출부(134)는 상기 제2판(132a,132b)의 단부측에 상기 제2판(132a,132b)의 길이방향을 따라 돌출형성될 수 있으며, 상기 제2지지부재(230)가 수용공간(114)에 삽입되는 경우 상기 돌출부(134)는 상기 제1지지체(111)의 테두리 단부 측에 외력에 의해 박힐 수 있다.
이를 통해, 상기 제2지지부재(230)와 제1지지체(111)를 가고정함으로써 열융착을 통한 제2부분(112b) 또는 연장부(113a)와 제2지지부재(230)간의 고정작업시 상기 제1지지부재(120)의 위치가 틀어지는 것을 방지할 수 있다.
상술한 수처리용 평판형 필터(100,200)는 공지의 오폐수 처리시스템에 적용될 수 있다.
이상에서 본 발명의 일 실시예에 대하여 설명하였으나, 본 발명의 사상은 본 명세서에 제시되는 실시 예에 제한되지 아니하며, 본 발명의 사상을 이해하는 당업자는 동일한 사상의 범위 내에서, 구성요소의 부가, 변경, 삭제, 추가 등에 의해서 다른 실시 예를 용이하게 제안할 수 있을 것이나, 이 또한 본 발명의 사상범위 내에 든다고 할 것이다.
100,200 : 수처리용 평판형 필터 110 : 여과부재
111 : 제1지지체 112 : 나노섬유웹
112a : 제1부분 112b : 제2부분
113 : 제2지지체 113a : 연장부
114 : 수용공간 120 : 제1지지부재
121 : 체결공 122 : 제1유로
130,230 : 제2지지부재 131 : 제1판
131a : 수취공 132a,132b : 제2판
133 : 제2유로 134 : 돌출부
135 : 구속부재 136 : 수취구
137 : 밀폐부재

Claims (16)

  1. 소정의 면적을 갖는 판상의 제1지지체와, 상기 제1지지체의 양면에 나노섬유로 형성되는 한 쌍의 나노섬유웹을 포함하는 여과부재; 및
    상기 여과부재의 테두리를 따라 상기 여과부재에서 생산된 여과수가 이동하는 제1유로 및 제2유로를 형성하면서 상기 여과부재를 판상으로 유지할 수 있도록 상기 제1지지체의 테두리를 따라 배치되는 복수 개의 지지부재;를 포함하고,
    상기 복수 개의 지지부재는,
    판상의 부재로 구비되는 제1지지부재와, 내부에 길이방향을 따라 상기 제2유로가 형성된 프레임으로 구비되는 제2지지부재를 포함하며,
    상기 제1지지부재는 박판의 필름부재로 이루어져 상기 제1유로가 형성될 수 있도록 상기 여과부재의 테두리측에 열융착을 통해 고정되는 수처리용 평판형 필터.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 제1지지부재는 상기 제1지지체의 테두리로부터 외측으로 연장되는 한 쌍의 나노섬유웹 사이에 일부가 삽입되도록 배치되고 상기 나노섬유웹의 단부측이 상기 제1지지부재의 일면에 열융착을 통해 고정되는 수처리용 평판형 필터.
  3. 삭제
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 필름부재는 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET), 폴리프로필렌(PP) 및 폴리테레테레프탈레이트(PTFE) 중 선택된 1종 이상을 포함하는 불소 수지계 필름인 수처리용 평판형 필터.
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 제1지지부재는 일단부가 상기 제1지지체의 테두리로부터 간격을 두고 이격배치되어 상기 제1지지체의 테두리 측에 상기 제1유로가 형성되는 수처리용 평판형 필터.
  6. 제 1항에 있어서,
    상기 제1지지부재는 적어도 하나의 체결공이 관통형성되는 수처리용 평판형 필터.
  7. 삭제
  8. 제 1항에 있어서,
    상기 제2지지부재는 상기 제2유로와 연통되는 적어도 하나의 수취구를 포함하는 수처리용 평판형 필터.
  9. 제 1항에 있어서,
    상기 제2지지부재는 적어도 일부가 상기 제1지지체의 테두리로부터 외측으로 연장되는 한 쌍의 나노섬유웹 사이에 개재되어 상기 한 쌍의 나노섬유웹과 열융착을 통하여 직접 고정되는 수처리용 평판형 필터.
  10. 제 9항에 있어서,
    상기 제2지지부재는,
    제1판과 상기 제1판의 양 단부로부터 각각 연장되는 한 쌍의 제2판을 포함하고, 상기 제2유로는 상기 제1판 및 한 쌍의 제2판 사이에 형성된 공간인 수처리용 평판형 필터.
  11. 제 1항에 있어서,
    상기 제2지지부재는,
    제1판과 상기 여과부재의 테두리측이 삽입될 수 있도록 상기 제1판의 양 단부로부터 각각 연장되는 한 쌍의 제2판 및 상기 한 쌍의 제2판의 대향면 상에 형성되어 상기 여과부재의 삽입 깊이를 제한하는 구속부재를 포함하고,
    상기 구속부재와 상기 제1판의 사이에는 상기 제2지지부재의 길이방향을 따라 상기 제2유로가 형성되는 수처리용 평판형 필터.
  12. 제 1항에 있어서,
    상기 여과부재는 상기 나노섬유웹 및 제1지지체 사이에 개재되는 제2지지체를 포함하는 수처리용 평판형 필터.
  13. 제 12항에 있어서,
    상기 제2지지체는 서로 마주하는 상기 지지부재 및 나노섬유웹 사이에 개재되도록 상기 제1지지체의 테두리로부터 연장되는 연장부를 포함하고, 상기 연장부의 양면에 상기 나노섬유웹 및 지지부재의 일면이 각각 고정되는 수처리용 평판형 필터.
  14. 제 12항에 있어서,
    상기 제2지지체는 열에 의해 적어도 일부 또는 전부가 용융되는 수처리용 평판형 필터.
  15. 제 12항에 있어서,
    상기 제1지지체 및 제2지지체는 다공성 기재로 이루어진 수처리용 평판형 필터.
  16. 제 15항에 있어서,
    상기 다공성 기재는 부직포인 수처리용 평판형 필터.
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