KR102591625B1 - 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 제1지지체보다 큰 면적을 갖고 나노섬유로 형성되며 상기 제1지지체의 양면에 각각 부착되는 한 쌍의 나노섬유웹을 포함하는 여과부재; 상기 한 쌍의 나노섬유웹 각각에 고정되고, 일부가 상기 한 쌍의 나노섬유웹의 단부로부터 외부로 일정길이 연장될 수 있도록 상기 제1지지체의 전체테두리 중 일부테두리에서 상기 한 쌍의 나노섬유웹 사이에 배치되는 한 쌍의 연장부재; 상기 제1지지체의 나머지 테두리를 감싸도록 배치되며, 상기 제1지지체의 나머지 테두리를 따라 상기 여과부재에서 생산된 여과수가 이동하는 제1유로를 형성하면서 상기 여과부재를 판상으로 유지할 수 있도록 상기 여과부재에 고정되는 제1지지부재; 및 여과수를 외부로 배출하기 위한 적어도 하나의 수취구와, 상기 한 쌍의 연장부재 각각에 고정되며 상기 적어도 하나의 수취구가 삽입되는 적어도 하나의 관통구가 구비된 제2지지부재를 포함하는 수취구조립체;를 포함하고, 상기 제2지지부재는 하나의 판상의 부재가 접혀진 상태에서 접혀진 양 측면이 상기 한 쌍의 연장부재 각각에 고정되어 길이방향을 따라 상기 여과부재에서 생산된 여과수가 이동하는 제2유로를 형성하며, 상기 제1지지부재, 상기 한 쌍의 연장부재 및 상기 제2지지부재 각각은 박판의 필름부재로 구비될 수 있다.

Description

수처리용 평판형 필터{Filter for flat type water treatment}
본 발명은 수처리용 평판형 필터에 관한 것이다.
일반적으로 산업이 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 지지부재가 체결된다.
통상적으로 프레임에 의해 여과부재를 지지하는 경우, 상기 프레임은 접착부재를 매개로 여과부재의 테두리 측에 고정되는 방식이 사용된다. 이에 따라, 프레임과 여과부재를 고정하기 위한 접착공정이 수반되므로 작업공정이 번거로운 문제가 있다.
KR 10-1242080 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.
또한, 본 발명은 여과수의 배출시 또는 세척수와 같은 유체의 공급시 수취구의 양단 압력을 상이하게 구성함으로써 여과효율 및 세척효율을 향상시킬 수 있는 수처리용 평판형 필터를 제공하는데 다른 목적이 있다.
상술한 과제를 해결하기 위하여 본 발명은, 소정의 면적을 갖는 판상의 제1지지체와, 상기 제1지지체보다 큰 면적을 갖고 나노섬유로 형성되며 상기 제1지지체의 양면에 각각 부착되는 한 쌍의 나노섬유웹을 포함하는 여과부재; 상기 한 쌍의 나노섬유웹 각각에 고정되고, 일부가 상기 한 쌍의 나노섬유웹의 단부로부터 외부로 일정길이 연장될 수 있도록 상기 제1지지체의 전체테두리 중 일부테두리에서 상기 한 쌍의 나노섬유웹 사이에 배치되는 한 쌍의 연장부재; 상기 제1지지체의 나머지 테두리를 감싸도록 배치되며, 상기 제1지지체의 나머지 테두리를 따라 상기 여과부재에서 생산된 여과수가 이동하는 제1유로를 형성하면서 상기 여과부재를 판상으로 유지할 수 있도록 상기 여과부재에 고정되는 제1지지부재; 및 여과수를 외부로 배출하기 위한 적어도 하나의 수취구와, 상기 한 쌍의 연장부재 각각에 고정되며 상기 적어도 하나의 수취구가 삽입되는 적어도 하나의 관통구가 구비된 제2지지부재를 포함하는 수취구조립체;를 포함하고, 상기 제2지지부재는 하나의 판상의 부재가 접혀진 상태에서 접혀진 양 측면이 상기 한 쌍의 연장부재 각각에 고정되어 길이방향을 따라 상기 여과부재에서 생산된 여과수가 이동하는 제2유로를 형성하며, 상기 제1지지부재, 상기 한 쌍의 연장부재 및 상기 제2지지부재 각각은 박판의 필름부재로 구비되는 수처리용 평판형 필터를 제공한다.
또한, 상기 제1지지부재는 상기 제1지지체의 테두리 측에 상기 제1유로가 형성될 수 있도록 일단부가 상기 제1지지체의 단부로부터 간격을 두고 이격배치되게 상기 여과부재에 고정될 수 있다.
또한, 상기 한 쌍의 연장부재는 상기 제2지지부재의 접혀진 양측면 사이에 배치될 수 있다.
삭제
또한, 상기 제2유로는 상기 제2지지부재가 접혀진 상태에서 서로 마주하는 상기 한 쌍의 연장부재 사이에 위치하도록 형성될 수 있다.
또한, 상기 적어도 하나의 관통구는 상기 제2유로와 연통되도록 상기 제2지지부재에 형성될 수 있다.
또한, 상기 제2지지부재는 상기 적어도 하나의 수취구의 삽입측에 외주변을 따라 열융착을 통하여 고정될 수 있다.
이때, 상기 제2지지부재는 접혀진 양 측면이 열융착을 통하여 상기 한 쌍의 연장부재에 고정될 수 있다.
또한, 상기 제1지지부재는 상기 제1지지체의 테두리로부터 외측으로 연장되는 한 쌍의 나노섬유웹 사이에 일부가 삽입되도록 배치되고, 상기 제1지지부재 중 상기 한 쌍의 나노섬유웹 사이로 삽입된 부분은 상기 나노섬유웹의 단부측이 열융착을 통해 고정될 수 있다.
삭제
이때, 상기 필름부재는 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET), 폴리프로필렌(PP) 및 폴리테레테레프탈레이트(PTFE) 중 선택된 1종 이상을 포함하는 불소 수지계 필름일 수 있다.
삭제
또한, 상기 제1지지부재 및 상기 제2지지부재는 적어도 하나의 체결공이 관통형성될 수 있다.
또한, 상기 여과부재는 상기 나노섬유웹 및 제1지지체 사이에 개재되는 제2지지체를 포함할 수 있다.
또한, 상기 제2지지체는 서로 마주하는 상기 제1지지부재 및 나노섬유웹 사이에 개재되도록 상기 제1지지체의 테두리로부터 연장되는 연장부를 포함하고, 상기 연장부의 양면에 상기 나노섬유웹 및 제1지지부재의 일면이 각각 고정될 수 있다.
이때, 상기 제2지지체는 열에 의해 적어도 일부 또는 전부가 용융될 수 있다.
또한, 상기 제1지지체 및 제2지지체는 다공성 기재로 이루어질 수 있다.
이때, 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 발명은 여과부재의 테두리가 필름부재에 의해 지지되므로 박형화 및 경량화를 모두 달성할 수 있다.
또한, 본 발명은 수취구의 내경을 외부측이 여과부재측보다 더 크게 되도록 형성함으로써, 여과수의 배출시 또는 세척수와 같은 유체의 공급시 동일한 외부 압력에 의해서도 여과효율 및 세척효율을 향상시킬 수 있고, 따라서, 경제적인 운영이 가능하다.
또한, 본 발명은 하나의 판상의 부재를 접어서 유로를 형성함으로써, 밀봉 구조를 최소화하면서도 안정적으로 유로를 형성할 수 있으므로 제품의 신뢰성을 향상시킬 수 있는 동시에 밀봉 공정을 최소화할 수 있으므로 작업생산성을 더욱 향상시키는 동시에 제조비용을 절감할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 수처리용 평판형 필터를 나타낸 도면,
도 2는 도 1의 분리 사시도,
도 3은 도 1에서 제1지지부재 및 제2지지부재를 수용하기 위하여 여과부재에 형성되는 수용공간을 나타낸 도면,
도 4는 도 1에서 A-A 방향 단면도,
도 5는 도 1에서 B-B 방향 단면도,
도 6은 도 1에서 C-C 방향 단면도,
도 7은 도 1에서 D-D 방향 단면도,
도 8은 도 1에서 제2지지부재의 일부를 절개한 도면, 그리고,
도 9 내지 도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 수처리용 평판형 필터를 조제하는 과정을 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)는 도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이 여과부재(110), 연장부재(115), 제1지지부재(120), 및 수취구조립체(130)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 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 네트워크 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 7 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 합지하게 되면, 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 수 있다(도 3 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 제1지지부재(120)가 삽입배치될 수 있다. 또한, 상기 수용공간(114) 측에는 수취구조립체(130)와 결합하기 위한 연장부재(115)가 배치될 수 있다.
이때, 상기 제1지지체(111)의 테두리로부터 외측으로 돌출된 제2부분(112b)은 상기 제1지지부재(120)의 일면에 열융착을 통하여 직접 고정될 수 있다(도 7 참조).
즉, 본 발명에서는 여과부재(110)를 지지하기 위한 제1지지부재(120)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 제1지지부재(120)와의 열융착시 가해지는 열에 의하여 적어도 일부가 용융될 수 있도록 상기 융착과정에서 수행되는 공정온도와 유사하거나 더 낮은 용융온도를 가질 수 있으며, 상기 제1지지부재(120)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 7 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 제1지지부재(120)가 삽입배치될 수 있으며, 상기 제1지지체(111)의 테두리로부터 외측으로 돌출된 연장부(113a)는 단부측이 상기 제1지지부재(120)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 제1지지부재(120)와의 열융착시 열에 의하여 적어도 일부가 용융될 수 있도록 상기 융착과정에서 수행되는 공정온도와 유사하거나 더 낮은 용융온도를 가질 수 있으며, 상기 제1지지부재(120)는 상기 제2지지체(113)와 열에 의한 접합력이 우수한 고분자 수지로 이루어질 수 있다.
상기 연장부재(115)는 상기 여과부재(110)와 수취구조립체(130)를 결합하기 위한 것이다.
이러한 연장부재(115)는 상기 제1지지체(111)의 어느 하나의 테두리에서 상기 한 쌍의 나노섬유웹(112) 각각에 고정되어 외부로 연장된다. 이때, 상기 연장부재(115)는 한 쌍의 판상의 부재로 이루어지며, 상기 제1지지체(111)의 상측에 배치될 수 있다.
여기서, 상기 한 쌍의 연장부재(115)는 상기 제1지지체(111)보다 외부로 돌출되는 상기 한 쌍의 나노섬유웹(112)의 제2부분(112b)보다 큰 크기를 갖는다. 이에 따라, 상기 한 쌍의 연장부재(115)는 상기 한 쌍의 나노섬유웹(112)의 상기 제2부분(112b)으로부터 외부로 돌출될 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 한 쌍의 연장부재(115)는 상기 제1지지체(111)로부터 외부로 돌출 형성되는 한 쌍의 제2지지체(113)에 고정되어 외부로 연장될 수 있다(도 4 참조).
여기서, 한 쌍의 연장부재(115)는 나노섬유웹(112)의 제2부분(112b)에 대응하는 연장부(113a)에 보다 큰 크기를 가질 수 있다. 이에 따라, 상기 한 쌍의 연장부재(115)는 상기 한 쌍의 제2지지체(113)의 연장부(113a)로부터 외부로 돌출될 수 있다.
이러한 한 쌍의 연장부재(115)는 하부측이 상기 한 쌍의 나노섬유웹(112)의 제2부분(112b) 또는 한 쌍의 제2지지체(113)의 연장부(113a) 각각에 열융착을 통하여 직접 고정될 수 있다(도 11 참조).
이때, 상기 한 쌍의 연장부재(115)는 박판의 필름부재일 수 있다. 일례로, 상기 연장부재(115)는 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET), 폴리프로필렌(PP) 및 폴리테레테레프탈레이트(PTFE) 중 선택된 1종 이상을 포함하는 불소 수지계 필름일 수 있다.
이러한 한 쌍의 연장부재(115)는 상부측이 제2지지부재(131)의 접혀진 양측면 사이에 배치될 수 있다(도 4 및 도 5 참조). 여기서, 상기 한 쌍의 연장부재(115)는 상기 한 쌍의 나노섬유웹(112) 또는 상기 한 쌍의 제2지지체(113)와 고정되는 외부면에서, 상기 한 쌍의 나노섬유웹(112)의 제2부분(112b) 또는 상기 한 쌍의 제2지지체(113)의 연장부(113a)로 돌출된 상부측이 상기 제2지지부재(131)의 접혀진 양측면에 열융착을 통하여 고정될 수 있다.
즉, 상기 여과부재(110)를 지지하기 위한 제2지지부재(131)가 연장부재(115)와 열융착을 통하여 상기 여과부재(110)와 직접 고정됨으로써, 접착부재를 사용할 필요가 없거나 최소화할 수 있다.
아울러, 상기 한 쌍의 연장부재(115)는 상기 제2지지부재(131)와 동일한 재질로 이루어질 수 있고, 이 경우, 제2지지부재(131)와의 접합이 용이할 뿐만 아니라 안정적으로 접합될 수 있다.
상기 제1지지부재(120)는 상술한 바와 같이 상기 제1지지체(111)의 테두리측에 배치되어 상기 여과부재(110)를 판상의 형태로 유지하기 위한 것이다.
이러한 제1지지부재(120)는 상기 제1지지체(111)의 테두리 중에서 상기 연장부재(115)가 배치되지 않은 나머지 테두리를 감싸도록 배치되어 상기 여과부재(110)에 고정된다.
여기서 상기 제1지지부재(120)는 하나의 부재로 이루어질 수도 있고, 복수 개가 서로 연결된 형태일 수도 있다. 일례로, 상기 제1지지부재(120)는 하나의 부재로 이루어지는 경우 대략 "ㄷ"자 형상으로 이루어질 수 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.
아울러, 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)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(도 7 참조).
여기서, 상기 제1지지부재(120)의 제1유로(122)는 상기 제1지지체(111)의 테두리를 따라 서로 연통하도록 형성되며, 상기 제1지지부재(120)와 인접하게 배치된 제2지지부재(131)의 제2유로(133)와 서로 연통되도록 배치될 수 있다.
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(131)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.
수취구조립체(130)는 수취구(136)를 상기 여과부재(110)와 연결하는 동시에 제1지지체(111)의 일측 테두리, 일례로 상부 테두리에 배치되어 상기 여과부재(110)를 판상의 형태로 유지하기 위한 것이다.
이와 같은 수취구조립체(130)는 제2지지부재(131) 및 적어도 하나의 수취구(136)를 포함한다.
상기 제2지지부재(131)는 상기 제1지지부재(120)와 함께 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(131)는 하나의 판상의 부재로 이루어진다. 이때, 상기 제2지지부재(131)는 하나의 판상 부재가 접혀진 상태에서 양단부는 서로 고정될 수 있다. 여기서, 상기 제2지지부재(131)의 하단부는 상기 한 쌍의 연장부재(115)에 고정되는 부분을 제외하고, 서로 고정될 수 있다. 이에 따라, 상기 제2지지부재(131)는 양단부에서 서로 고정되는 고정부(131a)와 서로 고정되지 않고 분리되는 분리부(131b)를 포함할 수 있다(도 10 참조).
이에 따라, 본 발명에 따른 수처리용 평판형 필터(100)는 한 쌍의 판상의 부재를 사용하지 않고, 하나의 판상 부재를 접어서 사용함으로써, 양단부만이 제2유로(133)를 형성하기 위한 밀봉이 필요하므로, 밀봉 구조를 최소화화면서도 안정적으로 제2유로(133)를 형성할 수 있고, 따라서, 제품의 신뢰성을 향상시킬 수 있다.
아울러, 제2지지부재(131)의 양단부에만 밀봉이 필요하기 때문에 열융착 등과 같은 밀봉 공정을 최소화하여 제조비용을 절감하는 동시에 작업 생산성을 더욱 향상시킬 수 있다.
여기서, 상기 제2지지부재(131)의 분리부(131b) 사이 및 상기 한 쌍의 연장부재(115)의 사이에 상기 여과부재(110)로부터 유입된 여과수가 이동하는 제2유로(133)가 형성될 수 있으며, 상기 제2지지부재(131)의 일측에는 상기 제2유로(133)와 연통되는 수취구(136)가 구비될 수 있다(도 4 참조).
이에 따라, 상기 제2지지부재(131)의 접혀진 상태의 양측면 사이에 유체가 유동될 수 있는 제2유로(133)가 길이방향을 따라 형성될 수 있다. 즉, 상기 제2지지부재(131)의 분리부(131b) 사이에 제2유로(133)가 형성될 수 있다(도 5 참조).
이때, 상기 제2지지부재(131)의 양측에서, 상기 제2유로(133)는 상기 한 쌍의 나노섬유웹(112) 또는 상기 한 쌍의 제2지지체(113) 사이에 형성되는 제1유로(122)와 연통하도록 형성될 수 있다(도 6 참조).
이로 인해, 펌프(미도시)로부터 제공되는 흡입력에 의해 상기 여과부재(110)의 내부로 이동하면서 이물질이 걸러진 여과수는 상기 제1지지부재(120)에 형성된 각 제1유로(122)를 경유하여 상기 제2지지부재(131)에 형성된 제2유로(133)로 이동하거나 상기 제2유로(133)로 직접 이동한 후 상기 적어도 하나의 수취구(136)를 통하여 외부로 배출될 수 있다(도 8 참조).
반대로, 역세 공정에서는 외부로부터 제공되는 세척수와 같은 유체가 상기 적어도 하나의 수취구(136)를 통해 유입된 후 제2유로(133)로 직접 이동되거나 제2유로(133)를 경유하여 제1유로(122) 측으로 이동된 후 상기 여과부재(110)로 공급될 수 있다.
이때, 상기 제2지지부재(131)는 박판의 필름부재일 수 있다. 일례로, 상기 제2지지부재(131)는 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET), 폴리프로필렌(PP) 및 폴리테레테레프탈레이트(PTFE) 중 선택된 1종 이상을 포함하는 불소 수지계 필름일 수 있다.
아울러, 상기 제2지지부재(131)는 수취구(136)가 삽입되는 적어도 하나의 관통구(134)가 형성된다. 여기서, 상기 적어도 하나의 관통구(134)는 상기 제2지지부재(131)의 접혀진 부위, 즉, 접혀진 상태에서 상기 제2지지부재(131)의 상부측에 형성될 수 있다(도 9 참조).
이때, 상기 제2지지부재(131)는 적어도 하나의 수취구(136)의 삽입측에 외주변을 따라 열융착을 통하여 고정될 수 있다(도 4 참조). 여기서, 상기 제2지지부재(131)는 상기 관통구(134)의 가장자리만이 상기 수취구(136)와 고정될 수 있지만, 이에 한정되지 않고, 상기 수취구의 외주변을 감싸도록 고정될 수 있다.
즉, 상기 제2지지부재(131)는 상기 수취구(136)가 상기 관통구(134)에 삽입된 상태에서, 상단부의 양측면이 상기 수취구(136)의 외주변을 감싸도록 밀착한 상태에서 열융착을 통해 고정될 수 있다.
아울러, 상기 제2지지부재(131)는 상기 여과부재(110)의 테두리 일측에서, 접혀진 양측면의 하부측이 상기 한 쌍의 연장부재(115)의 외측에 배치되어 상기 한 쌍의 연장부재(115)의 상부측에 각각 고정된다. 여기서, 상기 제2지지부재(131)는 분리부(131b)의 하부측이 상기 한 쌍의 연장부재(115)의 상부의 외측에 배치된 상태에서 열융착을 통하여 고정될 수 있다(도 12 참조).
이에 따라 본 발명에 따른 수처리용 평판형 필터(100)는 접착부재를 사용하지 않고 제2지지부재(131)가 연장부재(115)와 열융착을 통하여 직접 고정됨으로써 접착부재의 사용이 최소화되거나 불필요하게 된다.
이와 같이, 본 발명에 따른 수처리용 평판형 필터(100)는 상기 여과부재(110)의 어느 하나의 테두리에 배치되는 수취구조립체(130), 및 나머지 테두리에 배치되는 제1지지부재(120)가 상기 여과부재(110)의 평판의 형상을 유지할 수 있도록 함과 동시에 제1지지부재(120) 및 제2지지부재(131)가 박판의 필름부재로 형성됨으로써 전체적인 무게를 경감하고 박형화를 구현할 수 있다.
상기 수취구(136)는 상기 여과부재(110)에 의해 이물질이 제거된 여과수를 외부로 배출하거나 상기 여과부재(110)를 세정하기 위한 세척수와 같은 유체를 상기 여과부재(110)로 공급하기 위한 것이다.
이러한 수취구(136)는 외부측(136a)의 내경이 내부측(136b)의 내경보다 크게 형성된다. 즉, 상기 수취구(136)는 그 내부를 관통하는 수취공이 형성되며, 외부의 펌프에 연결되는 외부측(136a)이 상기 제2지지부재(131)의 관통구(134)에 삽입되는 내부측(136b)보다 내경이 크게 형성될 수 있다.
이에 의해, 수취구(136)를 통한 여과수의 배출시 내경이 작은 내부측(136b)은 유속이 빠르지만, 압력이 낮고, 내경이 큰 외부측(136a)은 유속이 느리지만, 압력이 높으며, 더욱이, 외부측(136a)에 연결된 펌프에 의한 흡입력 때문에, 상기 여과수는 수취구(136)의 내부측(136b)에서 외부측(136a)으로 용이하게 배출될 수 있다. 따라서, 동일한 외부 압력에 의해서도 수취구(136)로부터 배출되는 여과수의 양을 증가시킬 수 있으므로, 여과효율을 향상시킬 수 있다.
반대로, 수취구(136)를 통한 세척수와 같은 유체의 공급시 외부측(136a)이 내부측(136b)보다 압력이 높고 더욱이 외부측(136a)에 연결된 펌프에 의해 제공되는 압력 때문에 세척수와 같은 유체는 수취구(136)의 외부측(136a)에서 내부측(136b)으로 용이하게 공급될 수 있다. 따라서, 동일한 외부 압력에 의해서도 수취구(136)를 통하여 공급되는 세척수와 같은 유체의 양을 증가시킬 수 있으므로, 세척효율을 향상시킬 수 있다.
이와 같이, 본 발명에 따른 수처리용 평판형 필터(100)는 제1유로(122) 및 제2유로(133)를 형성하는 제1지지부재(120) 및 제2지지부재(131)가 판상의 필름부재로 이루어져 유로의 단면적이 상대적으로 작은 경우에도 수취구(136)의 외부측 및 내부측의 내경을 상이하게 구성함으로써, 박형화에 따른 여과효율 및 세척효율의 저하를 보상할 수 있다.
한편, 상기 제1지지부재(120) 및 상기 제2지지부재(131)는 적어도 하나의 체결공(121,132)이 형성될 수 있다. 여기서, 상기 체결공(121)은 상기 제1지지부재(120)의 모서리 부분에 형성되며, 상기 체결공(132)은 상기 제2지지부재(131)의 양단에서 고정부(131a)에 형성될 수 있다.
이와 같은 체결공(121,132)은 본 발명에 따른 수처리용 평판형 필터(100)를 이용하여 필터모듈을 구성하는 경우 체결바(미도시)가 통과됨으로써 복수 개의 수처리용 평판형 필터(100)를 일체화하기 위한 것이다.
즉, 소정의 길이를 갖는 하나의 체결바 측에 체결공(121,132)을 통하여 복수 개의 평판형 필터(100)를 체결하고, 상기 체결바의 양 단부측에 너트부재와 같은 고정부재를 체결하면 복수 개의 평판형 필터(100)가 평행하게 배열된 필터 모듈을 구성할 수 있다.
상술한 수처리용 평판형 필터(100)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 : 수처리용 평판형 필터 110 : 여과부재
111 : 제1지지체 112 : 나노섬유웹
112a : 제1부분 112b : 제2부분
113 : 제2지지체 113a : 연장부
114 : 수용공간 115 : 연장부재
120 : 제1지지부재 121,132 : 체결공
122 : 제1유로 130 : 수취구조립체
131 : 제2지지부재 131a : 고정부
131b : 분리부 133 : 제2유로
134 : 관통구 136 : 수취구
136a : 외부측 136b : 내부측

Claims (17)

  1. 소정의 면적을 갖는 판상의 제1지지체와, 상기 제1지지체보다 큰 면적을 갖고 나노섬유로 형성되며 상기 제1지지체의 양면에 각각 부착되는 한 쌍의 나노섬유웹을 포함하는 여과부재;
    상기 한 쌍의 나노섬유웹 각각에 고정되고, 일부가 상기 한 쌍의 나노섬유웹의 단부로부터 외부로 일정길이 연장될 수 있도록 상기 제1지지체의 전체테두리 중 일부테두리에서 상기 한 쌍의 나노섬유웹 사이에 배치되는 한 쌍의 연장부재;
    상기 제1지지체의 나머지 테두리를 감싸도록 배치되며, 상기 제1지지체의 나머지 테두리를 따라 상기 여과부재에서 생산된 여과수가 이동하는 제1유로를 형성하면서 상기 여과부재를 판상으로 유지할 수 있도록 상기 여과부재에 고정되는 제1지지부재; 및
    여과수를 외부로 배출하기 위한 적어도 하나의 수취구와, 상기 한 쌍의 연장부재 각각에 고정되며 상기 적어도 하나의 수취구가 삽입되는 적어도 하나의 관통구가 구비된 제2지지부재를 포함하는 수취구조립체;를 포함하고,
    상기 제2지지부재는 하나의 판상의 부재가 접혀진 상태에서 접혀진 양 측면이 상기 한 쌍의 연장부재 각각에 고정되어 길이방향을 따라 상기 여과부재에서 생산된 여과수가 이동하는 제2유로를 형성하며,
    상기 제1지지부재, 상기 한 쌍의 연장부재 및 상기 제2지지부재 각각은 박판의 필름부재로 구비되는 수처리용 평판형 필터.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제1지지부재는 상기 제1지지체의 테두리 측에 상기 제1유로가 형성될 수 있도록 일단부가 상기 제1지지체의 단부로부터 간격을 두고 이격배치되게 상기 여과부재에 고정되는 수처리용 평판형 필터.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 한 쌍의 연장부재는 상기 제2지지부재의 접혀진 양측면 사이에 위치하도록 배치되는 수처리용 평판형 필터.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 제2유로는 상기 제2지지부재가 접혀진 상태에서 서로 마주하는 상기 한 쌍의 연장부재 사이에 위치하도록 형성되는 수처리용 평판형 필터.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 관통구는 상기 제2유로와 연통되도록 상기 제2지지부재에 형성되는 수처리용 평판형 필터.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 수취구는 상기 제2지지부재로부터 외부로 돌출되는 외부측의 내경이 상기 제2지지부재의 내측으로 돌출되는 내부측의 내경보다 더 크게 형성되는 수처리용 평판형 필터.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 제2지지부재는 접혀진 양 측면이 열융착을 통하여 상기 한 쌍의 연장부재에 각각 고정되는 수처리용 평판형 필터.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 제1지지부재는 상기 제1지지체의 테두리로부터 외측으로 연장되는 한 쌍의 나노섬유웹 사이에 일부가 삽입되도록 배치되고, 상기 제1지지부재 중 상기 한 쌍의 나노섬유웹 사이로 삽입된 부분은 상기 나노섬유웹의 단부측과 열융착을 통해 고정되는 수처리용 평판형 필터.
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