KR19990082567A - 여과기 카트리지 - Google Patents

Abstract

물 속의 콜로이드 부유물을 분리하기 위한 여과기 카트리지(10)는 삼투 흐름과 농축 흐름을 위한 콜로이드 부유물의 입구 및 출구가 있는 챔버를 형성하는 쉘(12)을 이용한다. 코어(50)는 쉘 내부에 위치하며 서로 중첩된 다수의 여과 엘리먼트를 포함한다. 각각의 여과 엘리먼트는 비교적 단단한 보강 멤버(88)와 여과 멤브레인(90)을 구비하고 있다. 상기 코어는 다수의 보강 멤버를 코어의 몸체에 연결함으로써 쉘에 고정된다.

Description

여과기 카트리지

여과 시스템은 액체로부터 고체 물질을 분리하도록 고안되었으며 많은 산업기술분야에서 사용되고 있다. 그러나 콜로이드 부유물(colloidal suspension)을 액체에서 분리하는 것은 문제점이 많으며 많은 산업 분야에서도 곤란함을 겪고 있다.

미국 특허번호 제4,952,317호와 제5,014,564호는 콜로이드 부유물을 분리하도록 고안된 시스템에 대하여 설명하고 있다. 이 시스템에서는 접선을 따라 작용하는 힘이 콜로이드 부유물이 향하고 있는 여과 팩에 가해진다. 상기한 특허의 시스템으로 삼투 흐름(permeate stream)과 농축 흐름(concentrate stream)을 만들 수 있으며 이는 여러 분야에서 매우 유용함이 증명되었다.

이 시스템은 전반적으로 성공적이나 한가지 문제는 상당히 높은 진동수를 가진 염력을 걸면 이 힘으로 움직이는 구조 장치 정상에 자리하고 있는 보통의 여과 팩을 찢어 버리거나 망가트린다는 점이다. 미국 특허 제5,014,564호를 다시 살펴보면 여기에 이 목적으로 사용한 추진 장치에 대한 설명이 있다.

염력에 견딜 수 있는 여과기 카트리지를 만드는 일은 콜로이드 부유물 여과 분야에 획기적인 발전을 가져 올 것이다.

본 발명은 염력의 근원지에 설치하는 기발하고 유용한 여과기 카트리지에 관한 것이다.

도 1 은 본 발명의 특징인 쉘 부분의 섬유질 소재와 그 내부에 겹쳐 쌓아올려진 여과 엘리먼트를 설명하기 위해 여과기 카트리지를 간략하게 도시한 측면 입면도.

도 2 는 도 1 의 바닥 평면도.

도 3 은 도 1 의 선 3-3 에 따른 단면도.

도 4 는 전형적인 여과 엘리먼트의 상면을 도시한 평면도.

도 5 는 도 4 의 5-5 선에 따른 단면도.

도 6 은 도 4 의 6-6 선에 따른 단면도.

도 7 은 도 6 의 7-7 선에 따른 전형적인 트레이 안에 자리하는 합성 고무 가스켓 멤버의 확대도.

도 8 은 여과 엘리먼트와 도 7 의 8-8 선에 따른 여과 엘리먼트와 가스켓 멤버간의 관계를 보여주는 확대도.

도 9 는 투과 채널에서 막아주는 역할을 하는 댐밍 엘리먼트(damming element)를 도시한 단면도.

도 10 은 본 발명에 따른 주름진 멤브레인의 구체적인 응용을 보여주는 단면도.

도 11a 는 본 발명에 따른 주름진 막과 보강 멤버의 구체적인 응용을 보여주는 단면도.

도 11b 는 본 발명에 따른 단단한 보강 멤버를 보여주는 단면도.

도 12 는 투과 채널의 스페이서가 통기성의 단단한 몸체를 특징으로 하는 본 발명의 다른 응용을 간략하게 도시한 단면도.

도 13 은 쉘과의 연결을 위해 보강 멤버의 끝 부분을 거칠게 하는 것을 보여주는 단면도.

도 14 는 전환 트레이에서 사용하는 농축 흐름의 흐름을 보여주는 간략한 단면도.

본 발명과 함께 콜로이드 부유물을 분리하는데 유용하고 기발한 여과 팩이 제공되고 있다.

본 발명품의 여과 팩은 고강도, 저밀도, 그리고 저보습성을 가지고 있다. 이런 점에서 본 발명의 일부분인 카트리지의 쉘(shell)은 섬유질이 강화된 수지 같은 아주 강하고 가벼운 물질로 만들어진다. 어떤 쉘은 섬유질이 나선형으로 위로 향하며 십자로 교차하여 강화시켰다. 게다가 이 쉘은 염력을 주로 받는 부분과 여과기 카트리지로 들어가고 나가는 관의 연결부분의 강화를 위하여 이 부분의 플랜지(flange)가 더 두껍게 되어 있다. 더 나아가 어떤 쉘은 밑판이 비교적 견고한 물질인 금속성이나 복합 재료로 만들어진다.

틀 안에 있는 코어(core)는 여과 엘리먼트들이 서로 차곡차곡 여러개가 쌓여있다. 각각의 여과 엘리먼트는 비교적 견고하게 금속으로 만들어진 보강 멤버(backing member)를 포함하며 쉘 내에서 챔버(chamber) 사이에 걸려있다. 게다가 멤브레인 여과 재료들은 보강 멤버 위에 위치하며 이 사이에 스페이서(spacer)를 설치하여 둘을 분리시키는데 이는 삼투 흐름을 위한 채널을 만들어 주기 위함이다. 각각의 여과 엘리먼트를 통과한 삼투 흐름은 관을 통하여 중앙 투과 채널로 보내진다. 중첩된 여과 엘리먼트는 각각의 여과 엘리먼트에 있는 보강 멤버의 둘레 부분에 있는 합성 고무 가스켓에 의해 분리되어 있다. 이 가스켓은 각 여과 엘리먼트의 끝 부분을 봉합해주며 농축 흐름이 각 여과 엘리먼트의 멤브레인 표면을 따라 나가는 길에 공간을 제공해주기도 한다. 어떤 경우에는 여과기 카트리지를 통과하는 콜로이드 부유물의 방향을 반대로 돌리기 위하여 전환 트레이(diverter tray)를 사용하기도 한다. 이 경우 앙금이 쌓여 막히는 일이 현저하게 줄어든다. 좀 더 구체적으로 설명하면 보강 멤버에 사용한 멤브레인은 물결 모양의 주름이 질 수 있다. 멤브레인 밑과 보강 멤버 위에는 공간을 제공하는 견고한 스페이서가 들어 있어서 여과 코어내에 여과 물질들이 쌓이는 것을 막아 멤브레인이 유동적으로 작용할 수 있다.

고정 수단(fastening means)은 코어와 쉘의 연결 부분과 쉘이 부서지는 그 한계점 전까지 벌어질 경우 그 쉘의 모양을 바로 잡는데에 사용된다. 이런 고정 수단은 여러개의 여과 엘리먼트 보강 멤버들을 쉘과 연결하는 일도 포함한다. 이런 고정 수단은 이미 합성 수지 물질로 만들어진 쉘에 보강 멤버를 직접 접합하는 그 연결 부분의 둘레에 위치한 수지성 도기 물질의 형태로 되어 있다. 이런 점에서 보강 멤버의 끝 부분은 이런 접합 과정을 돕기 위하여 비드 연마(bead blasted)를 하거나 거칠게 되어 있다.

각 여과 엘리먼트마다, 멤브레인과 보강 멤버를 포함하는 주 여과 엘리먼트들이 적어도 3개의 구멍을 가지고 있다. 멤브레인과 보강 멤버의 구멍들은 콜로이드 부유물이 들어오는 통로와 기존의 농축 흐름, 그리고 삼투 흐름들의 통로를 제공하며 일렬로 맞출 수 있도록 되어 있다. 더 나아가 본 발명은 멤브레인과 보강 멤버 사이에 흐르는 삼투 흐름 통로 안에 댐(dam)을 사용함으로 접속 방지(plugging prevention)도 제공하고 있다. 이 댐은 비투과성 박막이나 엘리먼트를 사용하여 양 흐름이 코어의 가장자리 부근으로 흐르도록 되어 있다. 이렇게 함으로써 단단한 떡처럼 여과물이 쌓이는 것을 방지할 수 있으며 또한 콜로이드 부유물이 진동의 폭이 가장 큰 코어의 가장자리 부분으로 흐르게 된다. 따라서 이런 구조로 콜로이드 부유물을 충분한 삼투 흐름과 농축 흐름으로 분리하는데 도움을 준다.

물 속의 콜로이드 부유물을 분리하는데 사용되는 이 기발하고 유용한 여과기 카트리지의 역할을 상술하였다.

따라서, 본 발명의 목적은 물속에 있는 콜로이드 부유물을 여과하기 위하여 염력을 여과기 카트리지에 걸었을 때 그 염력을 견딜 수 있는 여과기 카트리지를 제공하는데 있다.

또 다른 목적은 효과적으로 콜로이드 부유물을 삼투 흐름(permeate stream)과 농축 흐름(concentrate stream)으로 잘 분리시킬 수 있는 여과기 카트리지를 제공하는데 있다.

또한, 본 발명의 목적은 물속에 있는 콜로이드 부유물 분리를 비교적 고속 흐름에서도 여과를 수행할 수 있는 여과기 카트리지를 제공하는데 있다.

또한, 본 발명의 다른 목적은 무거운 무게에도 견딜 수 있는 복합 소재를 여과기 카트리지에 사용할 수 있는 수성 콜로이드 부유물 분리용 여과기 카트리지를 제공하는데 있다.

본 발명의 다른 목적중 하나는 여과 물질들이 모여 떡처럼 쌓이거나 막히는 상태를 최대한 방지할 수 있는 구조를 가진 여과 코어를 구비한 수성 콜로이드 부유물 분리용 여과기 카트리지를 제공하는데 있다.

또 다른 목적은 높은 염력 상태에서 그리고 콜로이드 부유물을 삼투 흐름과 농축 흐름으로 분리하기 위해 걸리는 높은 압력 상태에서도 사용할 수 있는 수성 콜로이드 부유물 분리용 여과기 카트리지를 제공하기 위함이다.

또한 본 발명의 목적은 여과 코어내에 쌓여있는 여과 엘리먼트들을 분리시키는 접선에 따라 움직이는 힘을 견딜 수 있는 수성 콜로이드 부유물 분리용 여과기 카트리지를 제공하는데 있다.

본 발명은 이외에도 상세한 설명이 진행되면서 드러날 특정 성격과 기능에 관한 목적과 장점을 가지고 있다.

본 발명의 특징에 대한 보다 나은 이해를 위하여 상술한 도면을 참조하여 본 발명의 우선적인 응용에 대해 상세히 설명하기로 한다.

이 발명의 구체적인 응용에 관한 자세한 설명에 따라 본 발명의 여러 다른 면이 나타날 것임으로 위에 있는 도면과 함께 비교하여 보아야 한다.

이 발명의 전체는 이 도면에서 10으로 지시되어 있다. 도 1에서 여과기 카트리지(10)는 챔버(13)을 형성하는 쉘(12)을 포함하고 있다. 쉘(12)은 에폭시 같은 합성 수지로 만들고 수많은 유리 섬유(14) 같은 복합 섬유로 강화시켜야한다. 쉘(12)은 도 1에서 원통 모양으로 그려져 있다. 여러 개의 섬유(14)가 쉘(12) 주위로 십자선(16)에 나타낸 것처럼 나선 모양으로 나와있다. 다시 말하자면 쉘(12)을 나선형으로 감고 지나가는 평행의 섬유들은 한 방향으로 나가고 이에 십자로 교차하여 나가는 다른 평행 섬유들은 반대 방향으로 감긴다는 것이다. 도 1에서 이 나선형으로 나가는 길이 약 45도로 나와있으나 본 발명은 꼭 이 각도로만 제한하지 않는다. 복선(14)은 탄소 섬유나 케블러 섬유(kevlar fiber)같은 형태를 취해도 된다. 플랜지(18과 20)는 힘을 더하기 위하여 쉘(12)의 끝 부분 밖으로 나와있다. 도 3에 있는 전형적인 금속성 인서트(22)는 플랜지(18과 20)에 들어가는 여러 인서트 중 하나를 보여준다. 금속성 인서트(22)는 나사를 받아들이도록 나선이 파여 있는 표면(24)을 가지고 있다. 플랜지(18, 20)에 맞는 다수의 볼트(26번과 28번)는 24번과 같은 나선이 파여 있는 표면에 플랜지(18과 20번) 둘레까지 들어가도록 되어 있다. 끝판(30번과 32번)은 다수의 볼트(26번과 28번)로 쉘(12)을 받치도록 되어있다. 비록 도 2에서는 네 개가 한 짝인 볼트가 그려져 있으나 다수의 볼트 28번은 도 1에서처럼 밑판(30번과 30번) 주위를 완전히 지나간다. 34번 관과 36번 관은 콜로이드 부유물을 여과기 카트리지(10)까지 보낼 목적으로 밑 판(30)을 지나 챔버(13)까지 지나가도록 되어 있다. 양줄기 관(38)은 끝 판(30)부터 위로 중앙 염려 카트리지(10)를 지나도록 되어 있다. 끝 판(32)은 농축 흐름 관(40)을 지지하도록 되어있으며 또한 이 발명 전체의 주 내용인 미국 특허번호 5,014,564에 설명한 염력 발생지로 연결하는 샤프트(44)를 지지하는 보스(boss), 42번을 지지한다. 도 1과 도 2에 있는 화살표(46과 48)는 염려 발생지에서 쉘(12)로 들어가는 염력을 보여준다.

도 1에서 여과기 카트리지는 서로 차곡차곡 다수의 여과 엘리먼트(52)가 쌓여있는 코어(50)를 포함한다. 도 1과 도 6에는 여과 엘리먼트(52)의 도해가 그려져 있다. 도 4에는 전형적인 여과 엘리먼트(54)의 평면도가 그려져 있다. 도 1에서 보이는 것처럼 심실(58과 60)이 분리되지 않은 콜로이드 부유물을 통과시킬 때 중앙에 있는 구멍(56)은 관(38)을 통하여 삼투 흐름을 보내고 쉘(12)을 지나 관(40)을 지나는 농축 흐름을 내보낸다. 그리고 합성 고무 가스켓(62)은 측부(64)에서 여과 엘리먼트(52)의 둘레까지 나온다. 이와 유사한 가스켓이 다수의 여과 엘리먼트(52)내에서 한 여과 엘리먼트(54) 밑 부분과 그 다음 여과 엘리먼트(54) 윗 부분의 연결 부분에도 사용됨을 명심하여야 한다. 도 5에 있는 수평의 가스켓 부분(66, 68)은 여과 엘리먼트(54)의 측부(64)에서 후에 설명할 암실(58과 60)로 농축 흐름을 보내는 다수의 개구(70)를 포함한다.

도 6을 보면 다수의 여과 엘리먼트(52)를 전형적으로 쌓은 모습을 볼 수 있다. 여과 엘리먼트들인 54, 72, 74은 가스켓(62)과 동일한 가스켓으로 평행으로 그 가장자리에서 서로 분리되어있음을 보여주고 있다. 물줄기(76, 78, 80)는 여과 엘리먼트(54, 72, 74)를 통과하는 삼투 흐름을 나타낸다. 물줄기(82, 84, 86)는 여과 엘리먼트(54, 72, 80)에서 여과하는 농축 흐름을 보여주고 있다. 도 7을 보면 여과 엘리먼트(54)가 쉘(12)의 가장자리까지 연결되는 철로 된 보강 멤버(88)를 가지고 있음을 상세히 볼 수 있다. 멤브레인 층(90)은 배수 천(94) 위에 있는 멤브레인 지지대(92) 정상에 위치하고 있다. 농축 흐름의 통로는 멤브레인(90)과 보강 멤버(88)사이에 있다. 도 7에 있는 엘리먼트들의 비율이 특정 부분의 강조를 위하여 확대되었음을 유념하여야한다. 예를 들면 멤브레인 층(90)은 그림보다 보통 훨씬 더 얇다. 멤브레인 층(90)은 테플론(Teflon), 폴리설폰(polysulfone), 나일론, 폴리프로필렌(polypropylene)과 같은 재료로 만들 수 있다. 멤브레인 지지대(92)는 카이나(Kynar) 또는 짜여지지 않은 유리(non-woven glass)같은 재료로 만들 수 있다. 또한 배수 천(94)은 타이파(Typar) 또는 짜여지지 않은 유리 섬유(fiber glass in non-woven form)와 같은 재료로 만들 수 있다. 이 배수천은 도 1에서 화살표 98이 보여주는 것처럼 농축 흐름이 농축 흐름 암실 혹은 구멍(56)을 통과하여 농축 흐름 관(38)으로 갈 수 있도록 다공성이어야 한다. 멤브레인 구성 부분(100)은 멤브레인(90)에서 보강 멤버(88)의 반대편에서 볼 수 있다. 따라서 농축 흐름은 94번 통로와 비슷한 배수 천 엘리먼트 내에서 102번 통로로 흐를 수 있다. 다시 말하면 농축 흐름은 화살표 104번을 따라 농축 흐름 구멍(56)으로 향한다.

도 8은 트레이(54)의 둘레에서 봉합하는 일을 아주 자세히 설명한다. 이 그림에서 배수 천(94)은 합성 고무 가스켓(62) 밑으로 내려가지 않는다. 그러나 멤브레인(90)과 멤브레인 지지대는 가스켓(62)과 철로 된 보강 멤버(88) 사이에 눌려 만나고 있다. 게다가 접착 층(106과 108)은 여과 엘리먼트(54)의 가장자리에서 봉합이 잘 이루어지도록 도와주고 있다. 접착물(106)은 에폭시(epoxy)나 비닐에스터(vinylester), 또는 녹여 만든 접착제(melt-blown adhesive)를 사용할 수 잇다. 접착물(108)은 같은 재료를 쓰거나 또는 폴리설폰(polysulfone) 물질을 쓸 수 있다.

도 9를 보면 본 발명의 또 다른 응용을 볼 수 있는데, 이는 비투과 물질로 만들어진 댐(106)이 지원 멤브레인(110)과 스테인레스 강철 판(112) 사이에 있는 농축 흐름 통로(108)내에 자리하고 있다는 것이다. 비투과 막(114)은 농축 흐름 통로(108)를 두 갈래로 나누어 농축 흐름 통로(108)로 들어오는 줄기가 116, 118, 120 화살표 방향으로 흘러 중앙 구멍인 56으로 가도록 한다. 화살표 122는 이 경우 최소 흐름을 나타내며 화살표 124는 최대 흐름을 나타낸다. 링(126)과 스테인레스 강철 가스켓(128)을 사용하여 중앙 구멍(56)으로 새들어가지 않도록 한다. 이렇게 함으로 여과 코어(50)의 바깥 부분에 최대한의 압력이 멤브레인에 걸리고 여과 코어(50)의 안쪽에는 최소한의 압력이 걸리게 된다. 이 댐(106)과 비투과 막(114)의 설치로 카트리지(10)내에 여과물이 떡처럼 쌓이는 일을 방지할 수 있음이 밝혀졌다.

또한 도 10에 보인 것처럼 만약 멤브레인(130)이 물결 모양으로 주름이 잡혀있다면 염력에서 생기는 진동이 흐름을 더 원활하게 할 수 있음이 발견되었다. 정방형 파 그물(132)을 주름진 멤브레인(130)에 생긴 후미진 곳에 배수 천(134)의 보조를 받아 설치할 수 있다. 물론 스테인레스 강철로 된 지지대 또는 보강 멤버(136)가 전과 같이 농축 흐름 통로(138)를 만들기 위해 사용될 것이다. 도 11을 보면 물결 모양으로 주름진 보강 멤버(140)가 같은 효과를 얻기 위해 주름진 멤브레인(132)과 함께 사용되었다. 도 11b를 보면 철로 된 보강 멤버(140)를 이용하여 보통의 파장 모양이 아닌 일련의 융기(142)로 주름을 잡는 또 다른 응용을 보여준다. 이 융기(142)들이 코어(50)내에서 흐름을 향상시킨다는 사실이 밝혀졌다.

본 발명은 코어(50)와 쉘(12)을 연결하는 고정 수단도 포함한다. 도 6과 도 13을 보면 여과 엘리먼트 54, 72, 74에 사용한 것처럼 고정 수단(144)은 에폭시 물질(146)을 쉘(12)과 철로 된 보강 멤버 둘레에 사용하고 있음을 알 수 있다. 도 9를 보면 에폭시 물질(146)을 사용함에 있어서 보강 멤버(112)가 단단하게 쉘(12)과 연결될 수 있도록 철로 된 보강 멤버(112)의 끝 부분이 거칠거나 비드 연마(bead blasted)(148)되어 있음을 알 수 있다. 도 13 에서도 멤브레인(154 와 156)을 샌드위치처럼 연결하는데 사용하는 보강 멤버(150) 역시 끝부분(152)이 거칠게 되어 있음을 설명해주고 있다. 합성 고무 가스켓(158 과 160) 역시 철로 된 보강 멤버(150) 양쪽에 도시되어 있다.

도 12 를 보면 본 발명의 또 다른 응용을 볼 수 있는데, 이는 철로 된 보강 멤버(168)아 멤브레인(166) 사이에 있는 농축 흐름 통로(164)내에 위치하는 비교적 딱딱한 스퍼니 같은 재료(162)이다. 멤브레인(166)은 작동 중 쉘(12) 내부의 압력에 의해서 대부분 왕복 운동을 하는 쇠 지지대에 묶이게 된다. 반면에 이 스펀지 같은 재료는 정지 상태에 놓이게 된다. 따라서 멤브레인(166)과 패드(162) 사이에서 스펀지로 문지르는 작용이 생긴다. 이렇게 문지르는 작용은 농축 흐름 통로(164)가 더러워지는 것을 방지한다.

도 14 를 보면 코어(50)가 챔버(13)내에 있는 쉘(12)의 구조적 모습을 묘사하고 있다. 콜로이드 부유물의 흐름(170 과 172)은 여과 엘리먼트(172 와 174) 사이 같은 통로를 통하여 여과 엘리먼트(52)를 지나가게 된다. 전환 트레이(178)는 농축 흐름(180)이 오로지 코어(50)를 통하여 한 방향으로만 흐르도록 해준다. 전환 트레이(178)는 레이놀드 지수(Reynold's number)에 의해 가로 흐르는 속도를 유지하는 경향이 있다. 따라서 농축 흐름은 각 트레이 별로 액체의 점성이 다르더라도 비교적 골고루 퍼져있게 되는 것이다. 전환 트레이(178)같은 트레이가 코어(50) 내부의 액체의 균등한 분배를 위해 여러 단계에 설치될 수 있다.

미국 특허 번호 5,014,564에서 처럼, 사용할 때 여과기 카트리지(10)는 염력 발생지의 정상에 위치하게 된다. 이런 카트리지는 V-SEP Series 1 이라는이름으로 미국 캘리포니아 에머리빌(Emeryvile)에 위치한 New Logic International, Inc. 란 회사에서 생산하고 있다. 여과기 카트리지(10)는 도 1 과 도 2 에 설명된 대로 화살표 46 과 48을 따라 염력 진동하게 된다. 그러면 콜로이드 부유 물줄기가 34와 36 관을 따라 다수의 여과 엘리먼트(52)로 구성되어 있는 코어(50)로 들어오게 된다. 여과 엘리먼트(54)와 같은 각각의 여과 엘리먼트는 삼투 흐름이 중앙 구멍이나 암실(56)로 흐르도록 하고 통로(38)를 통하여 코어(50) 밖으로 나오게 한다. 농축 흐름 통로를 통하여 다수의 여과 엘리먼트(52)를 가로지르는 농축 흐름은 통로 40 을 통하여 카트리지(10) 밖으로 나가게 된다. 카트리지(10)에 걸리는 강력한 염력은 여과시에 코어(50)가 부서지는 것을 막도록 스테인레스 강철 보강 멤버를 사용하는 고정 수단(144)에 의해 흡수된다.

이제까지 본 발명을 완전히 설명하고자 각 응용을 매우 상세하게 설명하였지만, 이 발명의 기본 정신과 원칙에 벗어남이 없이 이와 같은 세부적인 내용에 많은 변화를 줄 수 있음은 이 방면의 기술자들에게 명백한 사실일 것이다.

Claims (23)

1. 염력의 원천과 함께 물 속의 콜로이드 부유물을 삼투 흐름과 농축 흐름으로 분리하는 여과기 카트리지에 있어서,

   챔버를 형성하며, 삼투 흐름을 위한 제 1 출구 및 입구와 농축 흐름을 위한 제 2 출구를 갖는 쉘과, 상기 쉘내에 배치되는 코어를 구비하며,

   상기 코어는 서로 포개진 형태로 쌓여 있는 다수의 여과 엘리먼트를 포함하고, 상기 여과 엘리먼트는 상기 쉘내에서 상기 챔버에 걸쳐있는 보강 멤버를 포함하는 여과기 카트리지.
2. 제 1 항에 있어서, 미리 설정한 투과 구멍 크기의 투과 멤브레인으로 이루어지는 여과 판을 또한 각각 구비하며, 상기 보강 멤버와 멤브레인은 농축 흐름의 통과를 위한 제 1 및 제 2 구멍과 삼투 흐름을 위한 제 3 구멍을 각각 포함하고, 상기 멤브레인의 제 1 , 제 2 및 제 3 구멍은 상기 보강 멤버의 제 1, 제 2 및 제 3 구멍의 순서에 따라 일렬로 정렬되는 여과기 카트리지.
3. 제 1 항에 있어서, 상기 여과 엘리먼트중 어떠한 엘리먼트와도 중첩 형태로 배치되는 흐름 전환 요소를 또한 포함하는 여과기 카트리지.
4. 제 1 항에 있어서, 상기 쉘은 수지성 재료로 제조되는 여과기 카트리지.
5. 제 4 항에 있어서, 상기 쉘은 또한 다수의 섬유로 제조되며, 상기 다수의 섬유는 적어도 상기 챔버 둘레의 일부분을 에워싸며, 상기 수지성 재료내에 묻혀있는 여과기 카트리지.
6. 제 5 항에 있어서, 상기 다수의 섬유는 상기 쉘내에서 나선형 통로를 형성하는 여과기 카트리지.
7. 제 1 항에 있어서, 상기 쉘은 제 1 및 제 2 단부에 상기 챔버에서 외부로 연장하는 플랜지를 포함하는 여과기 카트리지.
8. 제 7 항에 있어서, 제 1 및 제 2 밑판은 상기 쉘에 고정되고 염력의 원천에서 상기 카트리지를 고정시키는 연결 장치를 포함하는 여과기 카트리지.
9. 제 1 항에 있어서, 상기 각각의 여과 엘리먼트에 있는 멤브레인과 농축 흐름의 통로를 만들기 위한 상기 멤브레인과 보강 멤버를 분리하는 다공성 스페이서 엘리먼트를 또한 포함하며, 상기 통로는 상기 멤브레인을 거쳐 농축 흐름 구멍과 연통하는 여과기 카트리지.
10. 제 9 항에 있어서, 합성 고무 가스켓을 또한 포함하며, 상기 멤브레인의 외주는 상기 가스켓과 보강 멤버 사이에 끼어 있으며, 상기 합성 고무 가스켓은 중첩된 여과 엘리먼트로 이루어진 보강 멤버와 상기 멤브레인 사이에서 농축 흐름의 방향을 형성하는 여과기 카트리지.
11. 제 10 항에 있어서, 상기 합성 고무 가스켓은 중첩된 여과 엘리먼트의 보강 멤버를 또한 연결 고정하는 여과기 카트리지.
12. 제 11 항에 있어서, 상기 여과 엘리먼트는 상기 멤브레인을 연결 고정하는 멤브레인 지지대를 포함하는 여과기 카트리지.
13. 제 12 항에 있어서, 상기 멤브레인 지지대의 외주는 상기 멤브레인과 상기 보강 멤버 사이에 끼어 있는 여과기 카트리지.
14. 제 13 항에 있어서, 상기 합성 고무 가스켓과 상기 멤브레인의 외주 사이에 제 1 접착층이 또한 삽입되어 있으며, 상기 멤브레인 지지대의 외주와 상기 보강 멤버 사이에 제 2 접착층이 삽입되어 있는 여과기 카트리지.
15. 제 10 항에 있어서, 상기 가스켓은 상기 멤브레인과 상기 보강 멤버를 지나는 제 1 및 제 2 구멍과 상기 농축 흐름의 통로 사이에서 농축 흐름을 위한 다수의 구멍들에도 포함되는 여과기 카트리지.
16. 제 4 항에 있어서, 상기 다수의 여과 엘리먼트 보강 멤버를 상기 쉘에 연결하는 상기 고정 수단은 수지성 재료를 포함하며, 상기 수지성 재료는 상기 쉘의 수지성 재료와 접착될 수 있는 재료인 여과기 카트리지.
17. 제 16 항에 있어서, 상기 여과 엘리먼트의 다수의 보강 멤버는 외주가 미리 거칠게 되어 있는 상기 고정 수단의 수지성 재료를 포함하는 여과기 카트리지.
18. 제 9 항에 있어서, 상기 삼투 흐름을 위한 통로 내에 상기 멤브레인과 인접한 위치에 배치되는 댐을 구비하며, 상기 댐은 상기 멤브레인을 통과하여 상기 통로에서 제 3 삼투 흐름 구멍까지 작은 입자들의 통과를 막아주고, 상기 접속 엘리먼트와 함께 사용하는 비투과성 엘리먼트는 상기 여과기 카트리지의 쉘을 향한 통로내에서 상기 삼투 흐름의 방향을 변경시키는 여과기 카트리지.
19. 제 2 항에 있어서, 상기 멤브레인은 물결 모양의 주름 골이 형성되어 있는 여과기 카트리지.
20. 제 19 항에 있어서, 상기 주름진 멤브레인 옆에 있는 그물 재료를 또한 포함하는 여과기 카트리지.
21. 제 19 항에 있어서, 주름진 멤브레인 지지대와, 상기 주름진 멤브레인과 상기 멤브레인 지지대 사이에 있는 다공성 스페이서 엘리먼트를 또한 포함하는 여과기 카트리지.
22. 제 21 항에 있어서, 상기 보강 멤버는 주름 멤버(corrugated member)인 여과기 카트리지.
23. 제 9 항에 있어서, 상기 다공성 스페이서 엘리먼트는 단단하며 상기 멤브레인은 유연한 여과기 카트리지.