KR200397302Y1

KR200397302Y1 - 분리막용 중공사의 제조장치

Info

Publication number: KR200397302Y1
Application number: KR20-2005-0020934U
Authority: KR
Inventors: 권건오; 이원희
Original assignee: (주)삼원엔지니어링
Priority date: 2005-07-19
Filing date: 2005-07-19
Publication date: 2005-09-29

Abstract

본 고안은 분리막용 중공사의 제조장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 종래의 넓은 수조 대신 가늘고 긴 수직관을 이용해 실에 도포된 고분자 용액을 응고시키고, 수직관의 하부로 공급되는 물의 양이 누수되는 양보다 약간 많게 하여 수직관 상부로 흘러넘치는 물 즉 폐액 중 일부는 버리고, 나머지 폐액은 깨끗한 물로 희석시켜 재활용함으로써, 종래의 폐액발생량을 대폭 감소시킬 수 있고 깨끗한 물을 공급하기 위해 기계가동의 중단없이 연속해서 중공사를 제조하여 생산성을 향상시킬 수 있도록 한 분리막용 중공사의 제조장치에 관한 것이다.

이를 위해, 본 고안은 내부로 고분자용액을 주입하여 축방향으로 관통되는 실에 상기 고분자용액을 도포하는 노즐과; 상기 실이 관통하도록 상기 노즐의 하부에 수직하게 설치되고, 하부로 물이 공급되어 실에 도포된 고분자용액을 응고시켜 다공성 고분자 수지를 형성시키는 수직관과; 상기 수직관에 물을 공급하도록 수직관의 하부에 설치되고, 상기 실이 권취롤에 의해 물속을 일정한 경로로 이동하여 상기 실에 도포된 수지를 냉각시키는 물탱크와; 상기 물탱크를 거쳐 냉각된 중공사를 감아주는 권취기; 를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 분리막용 중공사의 제조장치를 제공한다.

Description

분리막용 중공사의 제조장치{Apparatus for manufacture of hollow fiber for membrane}

일반적으로 분리막 기술은 고분자 재료의 물질 선택투과 성질을 이용한 분리기술의 하나로서, 정수 처리 및 하수/오폐수의 처리에 있어서 분리막의 사용은 1960년대 시작된 이래 지금까지 그 사용이 비약적으로 증가되어 왔다.

분리막은 고체와 액체, 액체와 액체, 기체와 기체 및 액체와 기체를 분리하는데 매우 유용한 장치로, 특별한 경우를 제외하고는 상의 변화를 수반하지 않으므로 에너지를 절약할 수 있고, 공정이 간단하므로 장치가 차지하는 공간이 적은 장점이 있다.

이러한 분리막은 폐수 처리, 용수 제조를 포함한 수처리, 식품과 제약부문에서의 농축, 그리고 공기 중에서의 산소와 질소의 분리, 암모니아의 회수 등 산업전반에 널리 사용되고 있다.

분리막은 형태와 분리성능에 따라 여러 가지로 분류될 수 있는데, 우선 형태면에 따라 평막, 관형막, 중공사막으로 분류되고, 분리성능에 따라 정밀여과막, 한외여과막, 역삼투막 등으로 분류될 수 있다.

이와 같이 특정 성분을 선택적으로 통과시킴으로써 혼합물을 분리시키는 분리막의 용도는 매우 광범위하여 각종 형태로 제조되어 이용되고 있다.

이중에서 중공사막은 중앙이 비어있는 실관 형태이므로 다른 형태의 막보다 표면적이 커서 작은 용적으로도 많은 수율을 얻을 수 있어 매우 유용한 분리막으로 각광을 받고 있다.

종래의 중공사는 실에 물질교환이 가능한 다공성 고분자 수지를 코팅한 다음, 실을 수조에 저장된 물속으로 연속적으로 통과시켜 실에 코팅된 다공성 고분자 수지를 응고시킴으로써 제조된다.

그런데, 실에 코팅된 다공성 고분자 수지가 물과 반응하면서 물이 오염되어 폐액이 발생하고, 이 폐액을 더 이상 사용할 수 없어 주기적으로 물을 새로 공급하여야 하므로, 생산성이 떨어질 뿐만 아니라 환경오염에 악영향을 미치는 문제점이 있다.

본 고안은 상기와 같은 점을 감안하여 안출한 것으로서, 실로 하여금 고분자용액이 주입된 노즐 및 물이 공급되는 수직관을 수직방향으로 관통하게 하여, 노즐에 의해 실에 고분자용액을 도포하고, 수직관의 물로 도포된 고분자용액을 응고시키되, 상기 수직관을 가늘고 길게 하고 수직관 하부로 공급되는 물의 양이 수직관 하단 내부에 형성된 오리피스를 통해 누수되는 양보다 많게 하여, 수직관 상부로 흘러넘치는 물을 받아 일정량은 폐수처리하고 일정량은 깨끗한 물과 혼합하여 재활용함으로써, 종래의 폐액 발생량을 대폭 감소시킬 수 있고 깨끗한 물을 공급하기 위해 기계가동의 중단없이 연속해서 중공사를 제조하여 생산성을 향상시킬 수 있도록 한 분리막용 중공사의 제조장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 고안은 실에 다공성 고분자 수지를 코팅한 다음 물로 냉각시키는 분리막용 중공사의 제조장치에 있어서,

내부로 고분자용액을 주입하여 축방향으로 관통되는 실에 상기 고분자용액을 도포하는 노즐과; 상기 실이 관통하도록 상기 노즐의 하부에 수직하게 설치되고, 하부로 물이 공급되어 실에 도포된 고분자용액을 응고시켜 다공성 고분자 수지를 형성시키는 수직관과; 상기 수직관에 물을 공급하도록 수직관의 하부에 설치되고, 상기 실이 권취롤에 의해 물속을 일정한 경로로 이동하여 상기 실에 도포된 수지를 냉각시키는 물탱크와; 상기 물탱크를 거쳐 냉각된 중공사를 감아주는 권취기; 를 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.

바람직한 구현예로서, 상기 노즐은: 외부에서 다공성 고분자 수지를 주입할 수 있도록 일측면에는 주입구가 반경방향으로 형성되고, 내부에는 하단이 호퍼형태인 일정한 직경의 중공부를 갖는 노즐수용부와; 내부에는 실이 관통하도록 관통홀이 축방향으로 형성되고, 하단에는 돌기구가 형성되어 상기 중공부에 삽입되는 노즐삽입부; 를 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.

더욱 바람직한 구현예로서, 상기 노즐삽입부는: 상기 주입구를 통해 주입된 수지가 위로 새지 않도록 상단부가 플랜지형태로 형성된 뚜껑과; 상기 뚜껑에서 직하방으로 소정직경으로 연장형성된 중간부와; 상기 주입구와 마주보도록 원주방향을 따라 형성된 홈과; 상기 홈의 하단에서 중공부의 내주면과 일정한 두께의 틈이 생기도록 소정직경으로 연장형성된 돌출부; 로 구성된 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 수직관은 그 하단에 오리피스를 구비하고, 상기 수직관의 상부에 물받이가 설치되며, 수직관의 하부로 공급되는 물의 양이 상기 오리피스를 통해 누수되는 양보다 더 많게 한 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 수직관은 상기 실에 도포된 고분자용액이 응고되어 실에 물질교환이 가능한 다공성 수지를 형성할 수 있도록 가늘고 긴 관형태인 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 물탱크는: 저면에는 상기 실을 아래로 유도하는 제1도르레와; 상부에는 소정간격으로 서로 마주보게 고정되며, 상기 실을 적어도 한번이상 감아주는 한쌍의 권취롤과; 상기 권취롤 사이에 소정간격으로 서로 마주보게 고정되며 상기 실이 겹치지 않게 감기도록 다수개의 돌기가 등간격으로 형성된 가이드바와; 상기 수직관에 물을 공급하고, 내부에 온도센서 및 수위조절센서를 구비하는 열수통; 을 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 열수통은 별도로 두개의 라인을 통해 물받이 및 수도관에 연결되어, 상기 수직관의 상부로 흘러넘쳐 물받이에 저장된 물이 일정시간동안 열수통으로 유입된 다음, 물받이 및 열수통을 연결하는 라인에 솔레노이드밸브가 설치되어 일정시간 동안 물의 흐름을 막음과 동시에, 상기 물받이에 저장된 물이 폐수처리되고 상기 열수통에 모자라는 물은 수도라인을 통해 보충하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 솔레노이드밸브는 제어부로 부터 작동신호를 입력받아 상기 물받이에서 열수통으로 물의 흐름을 주기적으로 개폐하고, 상기 제어부는 열수통의 수위조절센서로 부터 신호를 입력받아 상수도밸브의 개폐를 제어하는것을 특징으로 한다.

이하, 본 고안의 바람직한 실시예를 첨부도면을 참조로 상세하게 설명한다.

첨부한 도 1은 본 고안에 따른 분리막용 중공사의 제조장치의 구성을 나타내는 구성도이고, 도 2는 본 고안에 따른 노즐을 나타내는 분해사시도이다.

본 고안은 실(1)에 코팅된 고분자용액을 물로 응고시키는 과정에서 다량 발생되는 폐액을 감소시키고, 이 폐액을 희석시켜 재활용한 점에 주안점이 있다.

본 고안은 폴리술폰계, 셀룰로오스계, 폴리비닐계 및 폴리아미드계 중에서 선택된 고분자를 용매에 녹여서 고분자용액을 제조한 후, 이를 실(1)에 도포하여 제조하는 중공사의 제조장치에 관한 것이다.

상기 고분자용액의 제조방법을 구체적으로 살펴보면 다음과 같다.

먼저, 비대칭 한외여과 및 정밀영과막의 제조시 사용되는 통상의 고분자인 폴리술폰계, 폴리비닐계, 셀률로오스계 및 롤리아미드계 중에서 선택된 고분자를 10~30 중량%의 농도가 되도록 용매에 녹이고, 기공크기조절을 위해 첨가제를 첨가한다.

상기 용매로는 디메틸포름아마이드(dimetylformamide), N-메틸-2-피롤리돈(N-methyl-2-pyrrolidone), 디메틸아세트아마이드(dimethyacetamide), 디메틸술폭사이드(dimethylsulfoxide) 등을 사용한다.

상기 고분자용액에서 고분자의 함량이 10중량% 미만이면 비대칭막의 물리적 특성이 약해지는 문제가 있고, 30중량%를 초과하면 용액점도가 너무 커서 캐스팅하기가 곤란하며, 기공도가 너무 작아지는 문제가 있다.

또한, 본 고안에서 제조되는 분리막의 기공크기를 조절하기 위하여 별도의 첨가제를 첨가 사용할 수 있는 바, 이는 당분야에서 널리 공지된 방법으로서 목적하는 기공크기에 적합하도록 공지의 기공조절제를 선택하여 적당량 첨가 사용하게 된다.

기공조절제로는 기공크기를 키우기 위해서는 여러 분자량의 폴리에틸렌글리콜, 폴리비닐피롤리돈, 폴리비닐알코올을 선택 사용할 수 있으며, 기공크기를 줄이기 위해서는 1,4-다이옥산, 디에틸렌글리콜디메틸에테르 등을 선택 사용할 수 있다.

상기 중공사를 제조하기 위해 본 고안은 실(1)에 상기 고분자용액을 도포하는 노즐(10)과, 실(1)에 도포된 고분자용액을 물에 의해 다공성 고분자 수지로 응고시키는 수직관(15)과, 상기 실(1)에 코팅된 고분자 수지를 냉각시키는 물탱크(22)와, 중공사를 귄취하는 권취기(40)로 크게 구성된다.

도 1에 도시한 바와 같이, 실 공급부(5)가 일정한 높이에 설치되도록 수직방향으로 입설된 두개의 지지대(6) 상단을 연결하는 수평부재(7)에 안착고정된다. 이때, 실 공급부(5)에는 롤형태로 다량의 실(1)이 감겨있다.

실 공급부(5)에 감겨진 실(1)은 다수개의 도르레를 거쳐 노즐(10)을 관통하면서 노즐(10)의 하단에 관통형성된 관통구(14)에서 상기 고분자용액이 실(1)에 골고루 도포되게 된다.

상기 노즐(10)은 내부에 수직방향으로 실(1)만 관통되는 아주 작은 직경의 관통홀(13)이 형성된 노즐삽입부(11)와, 이 노즐삽입부(11)를 수용하며 상기 고분자용액이 주입되도록 측면에 주입구(12d)가 형성된 노즐수용부(12)로 구성된다.

보다 상세하게는, 상기 노즐삽입부(11)는 상단에 볼트구멍이 다수개 관통형성된 뚜껑(11a)과, 이 뚜껑(11a)의 저면에서 직하방으로 형성된 뚜껑(11a)보다 작은 직경의 중간부(11b)와, 이 중간부(11b)의 하단에서 원주방향을 따라 오목하게 형성된 홈(11c)과, 이 홈(11c)의 하단에서 상기 중간부(11b)의 직경보다 상대적으로 조금 작은 돌출부(11d)로 구성된다.

이때, 상기 돌출부(11d)의 하단은 원뿔모양의 호퍼형태로 형성되고, 이 호퍼의 하단에는 관통홀(13)의 내경과 같은 크기로 연장된 관형태의 돌기구(11d')가 더 형성된다.

상기 노즐수용부(12)는 상기 뚜껑(11a)과 같은 직경의 몸체(12a)와, 이 몸체(12a)의 하측에 형성된 플랜지부(12b)와, 몸체(12a)의 상단부가 개구되어 상기 중간부(11b), 홈(11c) 및 돌출부(11d)를 수용하도록 오목하게 형성된 중공부(12c)와, 상기 몸체(12a)의 측면에 중공부(12c)와 연통되도록 반경방향으로 형성된 주입구(12d)로 구성된다.

이때, 상기 중공부(12c)의 내경은 중간부(11b)를 삽입했을 때 꽉 들어맞도록 중간부(11b)의 외경과 같은 크기이고, 중공부(12c)의 하단은 돌출부(11d)의 하단에 형성된 호퍼형태와 같이 오목하게 형성되고, 돌출부(11d)의 외표면과 중공부(12c)의 내주면에는 약간의 틈새가 형성된다.

또한, 상기 노즐수용부(12)의 하단에는 상기 돌기구(11d')의 외경보다 약간 크게 관통구(14)가 형성되고, 돌기구(11d')의 하단부가 관통구(14)에 살짝 걸치게 되어 있다.

이와 같이 형성된 노즐삽입부(11)와 노즐수용부(12)는 다수개의 볼트에 의해 결합되고, 노즐수용부(12)의 하측에 형성된 플랜지부(12b)는 상기 지지대(6)에 형성된 브라켓(8)에 안착되어 결합된다.

상기 수직관(15)은 하부로 물이 공급되어 실(1)이 수직관(15)을 통과하면서 실(1)에 도포된 고분자용액을 응고시켜 실(1)에 물질교환이 가능한 다공성 수지가 형성되게 한다.

상기 수직관(15)의 길이는 수지의 형성에 필요한 시간만큼 길게 한다. 적어도 5m 이상이 바람직하다. 왜냐하면, 수직관(15)의 길이를 너무 짧게 하면 수지가 굳지 않아 생산속도가 감소하기 때문이다.

또한, 수직관(15)의 하부에는 실(1)이 관통될 수 있을 정도로 작은 직경의 오리피스(16)를 형성하여 하부로 공급되는 물의 양이 오리피스(16)를 통해 누수되는 양보다 많게 한다.

이와 같이 수직관(15) 하부로 공급되는 물의 양이 누수되는 양보다 더 많게 하므로, 수직관(15) 내부에 물이 차츰 차 올라 수직관(15) 상부로 흘러 넘치게 된다.

따라서, 수직관(15) 상부로 흘러 넘치는 물을 받기 위해 소정체적의 물받이(17)를 수직관(15) 상부에 설치하고, 이 물받이(17)는 호스(19)에 의해 폐수통(18)과 연결되며, 이 호스(19)의 중간에 솔레노이드밸브(20)가 설치된다.

이때, 상기 수직관(15)의 내벽면 상측에는 실(1)이 수직관(15)의 내벽면에 닿지 않도록 잡아주는 한쌍의 가이드돌기(21)가 형성되어 있다.

상기 물탱크(22)는 상기 수직관(15)을 통해 실(1)에 도포된 고분자용액이 다공성 수지로 응고된 후 계속해서 일정시간 동안 물 속을 통과하면서 상기 수지가 냉각되도록 하는 역할을 한다.

상기 물탱크(22)는 장방형태로 물을 저장할 수 있도록 소정체적의 수조이고, 저면에는 장방형의 열수통(23)이 구비되어 있고, 이 열수통(23)의 내부에는 온도조절센서 및 수위조절센서가 구비되어 있다.

상기 열수통(23)은 주름관(24)에 의해 수직관(15)에 일정한 온도의 물을 공급하고, 상기 물받이(17)와 연결되어 물받이(17)에 저장된 물을 다시 공급받을 수 있도록 호스(19)에 의해 연결되어 있다.이때, 상기 호스(19)에 솔레노이드밸브(20)를 연결한다.

상기 열수통(23)의 상부에는 실(1)을 감아주는 한쌍의 권취롤(25)이 소정간격으로 서로 마주보며 수평부재에 장착되어 있고, 상기 권취롤(25)들은 그 일측면에 결합된 각각의 풀리와 모터풀리가 벨트로 연결되어 모터(26)에 의해 구동된다.

또한, 상기 권취롤(25) 사이에 소정간격으로 빗처럼 다수개의 돌기(27a)가 형성된 한쌍의 가이드바(27)가 서로 마주보며 장착되어, 상기 가이드바(27)는 권취롤(25)에 실(1)이 여러번 감길 때 실(1)들이 겹치지 않게 각각의 실(1)을 분리시켜주는 역할을 한다.

이때, 상기 물탱크(22) 내의 물은 권취롤(25) 및 가이드바(27)가 잠길 수 있는 높이까지 항상 채워져 있다.

또한, 상기 물탱크(22)의 저면에는 제1도르레(28)가 고정되어 수직관(15) 하부로 관통된 실(1)을 유도한 다음, 권취롤(25)에 감길 수 있도록 하고, 물탱크(22)의 상단 오른쪽 끝에 제2도르레(29)가 부착되어 권취롤(25)에 감긴 실(1)을 권취기(40)에 보낼 수 있도록 유도한다.

상기 물탱크(22)의 오른쪽 상단에는 권취속도조절기(30)가 고정브라켓(31)에 의해 부착된다. 이 권취속도조절기(30)는 길다란 회전바(32)과, 회전바(32) 하단에 부착된 롤러(33)와, 회전바(32) 상단에 부착된 추(34)와, 회전바(32)에 장착된 장력계(35)(tensionmeter)로 구성되어 있다.

상기 장력계(35)는 일단에 다이얼식으로 회전가능한 가변저항센서(36)가 결합되고, 타단에는 상기 회전바(32)에 장착할 수 있도록 고정홀(37)이 형성된 축(38)이 결합되어 있다.

상기 물탱크(22)의 오른쪽에는 권취기(40)가 설치된다. 이 권취기(40)는 완성된 다공성 고분자 수지가 코팅된 실(1) 즉 중공사를 최종적으로 감아 보관하는 역할을 한다.

상기 권취기(40)는 실(1)이 감기는 권취부(41)와, 이 권취부(41)의 중심축에 연결된 기어박스(42) 및 모터(43)와, 권취부(41)의 전방에 실(1)을 좌우로 골고루 감길 수 있도록 이동가능한 유도도르레(44)가 설치되어 있다.

상기 권취부(41)의 중심축은 기어박스(42) 내부에 있는 다수개의 기어들과 연결되고, 이 기어들이 일정한 기어비를 가지고 서로 맞물려 모터(43)의 동력을 권취부(41)에 전달한다. 이때, 상기 모터는 정회전 및 역회전이 가능하고, 기어비에 의해 고속 또는 저속이 가능하다.

상기 권취부(41)의 전방에는 유도도르레(44)가 볼스크류(45)에 의해 좌우로 움직이고, 이 볼스크류(45)는 벨트 및 풀리에 의해 모터(46)와 연결되어 회전하게 된다.

이와 같이 구성된 본 고안에 따른 분리막용 중공사의 제조장치의 작용상태를 더욱 상세하게 설명하면 다음과 같다.

상기 노즐삽입부(11)의 관통홀(13)을 통해 실(1)이 관통되고, 노즐수용부(12)의 주입구(12d)를 통해 고분자용액을 주입하면, 고분자용액이 노즐삽입부(11)의 홈(11c)으로 유입되고 이 홈(11c)에서 노즐수용부(12)의 내주면과 노즐삽입부(11)의 돌출부(11d) 사이의 틈새로 고분자용액이 흘러 들어간다.

이와 동시에, 상기 노즐삽입부(11)의 돌출부(11d) 하단 및 노즐수용부(12)의 중공부(12c) 하단은 원뿔모양의 호퍼로 구성되므로, 상기 고분자용액이 흘러 들어갔을때 균일하게 펴지게 되고, 특히 돌출부(11d) 하단에 형성된 돌기구(11d')를 통해 실(1)이 나오고 노즐수용부(12)의 하단에 형성된 관통구(14)에서 고분자용액이 모아져서 실(1)에 골고루 도포된다.

이와 같이 고분자용액이 도포된 실(1)은 다시 수직관(15)을 관통하게 되는데 상기 고분자용액이 수직관(15)의 내부에서 물과 반응하여 응고되어 실(1)에 물질교환이 가능한 다공성 고분자 수지가 형성된다.

이때, 상기 수직관(15)의 하부로 공급되는 물이 수직관(15) 하단에 형성된 오리피스(16)를 통해 누수되는 양보다 많으므로, 물이 수직관(15) 위로 흘러 넘쳐 물받이(17)에 저장되게 되는데, 이 물받이(17)에 저장된 물은 고분자용액이 도포된 실(1)이 연속적으로 이동하면서 물과 반응하여 오염되므로 폐액이 발생하게 된다.

따라서, 본 고안은 폐액의 발생을 줄이기 위하여 가늘고 긴 수직관(15)을 이용하여 폐액을 물받이(17)에 담아 일정량은 폐수처리하고, 일정량은 다시 재활용하는 방안을 채택하였다.

보다 상세하게는, 물받이(17)와 물탱크(22)의 열수통(23)을 연결하는 별도 라인에 솔레노이드밸브(20)를 설치하여, 일정시간동안 상기 폐액을 열수통(23)으로 보내어 재활용하고, 물받이(17)와 폐수통(18)을 연결하는 별도라인에 솔레노이드밸브(20)를 설치하여, 일정시간동안 상기 폐액을 폐수통(18)에 담아 폐수처리한다.

즉, 상기 솔레노이드밸브(20)가 제어부의 작동신호를 받아 교대로 개폐되어(한쪽이 열리면 다른 한쪽은 닫히게 되어), 폐액이 일정시간동안 열수통(23)으로 공급된 다음, 일정시간동안 폐수통(18)으로 흐를 수 있도록 물받이(17)와 물탱크(22)의 열수통(23)을 연결하는 별도 라인에 설치된 솔레노이드밸브(20)가 닫히게 된다.

이때, 상기 폐액이 폐수통(18)으로 유입되는 동안 열수통(23) 쪽 솔레노이드밸브(20)가 닫히므로, 수직관(15)으로 계속 공급되는 열수통(23)의 물은 점점 줄게 된다.

이 열수통(23)의 물을 보충하기 위하여 열수통(23)과 상수도 라인을 별도로 연결하고, 열수통(23) 내의 수위조절센서가 열수통(23)의 수위를 감지한 다음, 제어부가 수위조절센서의 감지신호를 입력받아 상수도 밸브에 작동신호를 보내어 상수도 밸브가 열려 열수통(23)에 깨끗한 물이 채워지게 된다.

또한, 상기 권취롤(25)은 물탱크(22)의 물속에 잠겨 있어 실(1)에 형성된 고분자 수지를 일정한 시간동안 냉각시키기 위해 실(1)을 여러번 감아 회전시킨 다음 권취기(40)로 이동시킨다.

상기 실(1)이 권취롤(25)에 여러번 감길때 실(1)끼리 겹쳐져 실(1)의 표면에 형성된 고분자수지가 상하게 되므로, 이를 방지하기 위해 실(1)과 실(1) 사이를 떨어뜨려야 한다.

이를 위해 한쌍의 권취롤(25) 사이에 다수개의 돌기가 등간격으로 형성된 빗모양의 가이드바(27)를 장착하여 권취롤(25)에 감긴 실(1)들을 돌기에 각각 걸어 실(1)과 실(1)이 서로 붙지 않도록 한다.

또한, 상기 권취속도조절기(30)는 권취기(40)의 권취속도를 조절하기 위한 것으로, 권취기(40)의 회전속도가 빨라지면 회전바(32)가 후방(실(1)의 진행방향)으로 회전하여 가변저항센서(36)가 이를 감지하고, 제어부가 가변저항센서(36)의 신호를 입력받아 권취모터에 신호를 보내어 속도를 감소시킨다.

이와 반대로, 권취기(40)의 회전속도가 느려지면 회전바(32)가 자중에 의해 아래(실(1)의 진행반대방향)로 처져 가변저항센서(36)가 이를 감지하고, 제어부가 가변저항센서(36)의 신호를 입력받아 권취모터(43)에 신호를 보내어 속도를 증가시킨다.

상기 미설명 도면부호 39는 컨트롤 박스이고, 47은 펌프이다.

이상에서 본 바와 같이, 본 고안에 따른 분리막용 중공사의 제조장치에 의하면, 노즐에 고분자용액을 주입하여 노즐을 관통하는 실에 고분자용액을 얇고 균일하게 도포하고, 가늘고 긴 수직관을 이용하여 실에 도포된 고분자용액을 응고시켜 수지를 형성하되, 수직관 하부로 공급되는 물의 양이 수직관의 하부로 누수되는 양보다 많게 하여 수직관 상부로 흘러넘치는 폐액을 받아 일부는 폐수처리하고 일부는 재활용함으로써, 종래의 폐액발생량을 대폭 감소시킬 수 있고 깨끗한 물을 공급하기 위해 기계가동의 중단없이 연속해서 중공사를 제조하여 생산성을 향상시킬 수 있다.

도 1은 본 고안에 따른 분리막용 중공사의 제조장치의 구성을 나타내는 구성도.

도 2는 본 고안에 따른 노즐을 나타내는 분해사시도.

도 3은 본 고안에 따른 노즐의 작동상태를 나타내는 단면도.

도 4는 본 고안에 따른 물탱크를 나타내는 평면도.

도 5는 본 고안에 따른 장력계를 나타내는 단면도.

도 6은 본 고안에 따른 권취기를 나타내는 평면도.

도 7은 본 고안에 따른 분리막용 중공사의 제조장치에서 제어관계를 나타내는 블럭도.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

1 : 실 5 : 실 공급부

6 : 지지대 7 : 수평부재

8 : 브라켓 10 : 노즐

11 : 노즐삽입부 11a : 뚜껑

11b : 중간부 11c : 홈

11d : 돌출부 11d' : 돌기구

12 : 노즐수용부 12a : 몸체

12b : 플랜지 12c : 중공부

12d : 주입구 13 : 관통홀

14 : 관통구 15 : 수직관

16 : 오리피스 17 : 물받이

18 : 폐수통 19 : 호스

20 : 솔레노이드밸브 21 : 가이드돌기

22 : 물탱크 23 : 열수통

24 : 주름관 25 : 권취롤

27 : 가이드바 27a : 돌기

28 : 제1도르레 29 : 제2도르레

30 : 권취조절기 31 : 고정브라켓

32 : 회전바 33 : 롤러

34 : 추 35 : 장력계

36 : 가변저항센서 37 : 고정홀

38 : 축 40 : 권취기

41 : 권취부 42 : 기어박스

44 : 유도도르레 45 : 볼스크류

26,43,46 : 모터

Claims

실에 다공성 고분자 수지를 코팅한 다음 물로 냉각시키는 분리막용 중공사의 제조장치에 있어서,

내부로 고분자용액을 주입하여 축방향으로 관통되는 실에 상기 고분자용액을 도포하는 노즐과;

상기 실이 관통하도록 상기 노즐의 하부에 수직하게 설치되고, 하부로 물이 공급되어 실에 도포된 고분자용액을 응고시켜 다공성 고분자 수지를 형성시키는 수직관과;

상기 수직관에 물을 공급하도록 수직관의 하부에 설치되고, 상기 실이 권취롤에 의해 물속을 일정한 경로로 이동하여 상기 실에 도포된 수지를 냉각시키는 물탱크와;

상기 물탱크를 거쳐 냉각된 중공사를 감아주는 권취기;

를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 분리막용 중공사의 제조장치.
청구항 1에 있어서, 상기 노즐은:

외부에서 다공성 고분자 수지를 주입할 수 있도록 일측면에는 주입구가 반경방향으로 형성되고, 내부에는 하단이 호퍼형태인 일정한 직경의 중공부를 갖는 노즐수용부와;

내부에는 실이 관통하도록 관통홀이 축방향으로 형성되고, 하단에는 돌기구가 형성되어 상기 중공부에 삽입되는 노즐삽입부;

를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 분리막용 중공사의 제조장치.
청구항 2에 있어서, 상기 노즐삽입부는:

상기 주입구를 통해 주입된 수지가 위로 새지 않도록 상단부가 플랜지형태로 형성된 뚜껑과;

상기 뚜껑에서 직하방으로 소정직경으로 연장형성된 중간부와;

상기 주입구와 마주보도록 원주방향을 따라 형성된 홈과;

상기 홈의 하단에서 중공부의 내주면과 일정한 두께의 틈이 생기도록 소정직경으로 연장형성된 돌출부;

로 구성된 것을 특징으로 하는 분리막용 중공사의 제조장치.
청구항 1 또는 청구항 2에 있어서, 상기 수직관은 그 하단에 오리피스를 구비하고, 상기 수직관의 상부에 물받이가 설치되며, 수직관의 하부로 공급되는 물의 양이 상기 오리피스를 통해 누수되는 양보다 더 많게 한 것을 특징으로 하는 분리막용 중공사의 제조장치.
청구항 4에 있어서, 상기 수직관은 상기 실에 도포된 고분자용액이 응고되어 실에 물질교환이 가능한 다공성 수지를 형성할 수 있도록 가늘고 긴 관형태인 것을 특징으로 하는 분리막용 중공사의 제조장치.
청구항 1에 있어서, 상기 물탱크는:

저면에는 상기 실을 아래로 유도하는 제1도르레와;

상부에는 소정간격으로 서로 마주보게 고정되며, 상기 실을 적어도 한번이상 감아주는 한쌍의 권취롤과;

상기 권취롤 사이에 소정간격으로 서로 마주보게 고정되며, 상기 실이 겹치지 않게 감기도록 다수개의 돌기가 등간격으로 형성된 가이드바와;

상기 수직관에 물을 공급하고, 내부에 온도센서 및 수위조절센서를 구비하는 열수통;

을 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 분리막용 중공사의 제조장치.
청구항 6에 있어서, 상기 열수통은 별도로 두개의 라인을 통해 물받이 및 수도관에 연결되어, 상기 수직관의 상부로 흘러넘쳐 물받이에 저장된 물이 일정시간동안 열수통으로 유입된 다음, 물받이 및 열수통을 연결하는 라인에 솔레노이드밸브가 설치되어 일정시간 동안 물의 흐름을 막음과 동시에, 상기 물받이에 저장된 물이 폐수처리되고 상기 열수통에 모자라는 물은 수도라인을 통해 보충하는 것을 특징으로 하는 분리막용 중공사의 제조장치.
청구항 7에 있어서, 상기 솔레노이드밸브는 제어부로 부터 작동신호를 입력받아 상기 물받이에서 열수통으로 물의 흐름을 주기적으로 개폐하고, 상기 제어부는 열수통의 수위조절센서로 부터 신호를 입력받아 상수도밸브의 개폐를 제어하는것을 특징으로 하는 분리막용 중공사의 제조장치.