KR20050037865A

KR20050037865A - Hollow fiber membrane module

Info

Publication number: KR20050037865A
Application number: KR1020030073145A
Authority: KR
Inventors: 김정학
Original assignee: 김정학
Priority date: 2003-10-20
Filing date: 2003-10-20
Publication date: 2005-04-25
Also published as: KR100530106B1

Abstract

개시된 중공사막 모듈은, 복수개의 중공사막이 모인 중공사막 다발과, 그 중공사막 다발을 수용하는 모듈 하우징을 포함하며, 중공사막 다발이 그 전장에 걸쳐서 적어도 일부가 실질적으로 굴곡된 상태로 지지되어 있는 구조를 갖는다. 이와 같은 구성에 의하면, 동일한 처리 효율을 유지하면서도 중공사막 다발을 가늘고 길게 만들 수 있기 때문에, 접착과정을 원심분리방식 대신 디핑방식으로도 충분히 진행할 수 있고 접착조건이 간단하며, 제조 비용도 절감할 수 있어서, 신속하고 편리한 제조공정을 구현할 수 있다. The disclosed hollow fiber membrane module includes a hollow fiber membrane bundle in which a plurality of hollow fiber membranes are gathered, and a module housing accommodating the hollow fiber membrane bundles, wherein the hollow fiber membrane bundles are supported in a state in which at least a portion of the hollow fiber membrane bundles is substantially curved over its entire length. Has a structure. According to such a configuration, the hollow fiber membrane bundle can be made thin and long while maintaining the same processing efficiency, so that the bonding process can be sufficiently performed by dipping instead of centrifugal separation, the bonding conditions are simple, and the manufacturing cost can be reduced. Therefore, it is possible to implement a fast and convenient manufacturing process.

Description

Hollow fiber membrane module

본 발명은 필터링 분야에 사용되는 중공사막 모듈과 그 제조방법에 관한 것이다. The present invention relates to a hollow fiber membrane module and its manufacturing method used in the field of filtering.

일반적으로 중공사막은 동일 부피의 다른 형태의 막들에 비해 표면적이 월등히 크고 모듈화하기 쉽기 때문에 최근 정수기를 비롯한 각종 필터링 분야에 널리 실용화되고 있다. In general, the hollow fiber membrane has been widely used in various filtering fields, including water purifiers, because the surface area is much larger and easier to modularize than other types of membranes having the same volume.

중공사막 모듈(10)은 이러한 중공사막들 수백 내지 수만 가닥을 한 다발로 묶어서 제조되는 것으로, 통상 도 1에 도시된 바와 같은 원심분리식 접착장치(20)에 의해 모듈화된다. 즉, 중공사막 다발(13)을 하드 재질의 모듈 하우징(11)에 넣고 그 양단에 캡(12)을 끼운 상태로 원판(21) 위에 고정시킨 다음, 모터(22)를 구동하여 원판(21)을 고속으로 회전시키면서 모듈 하우징(11)의 양단에 마련된 접착어댑터(14)의 주입포트(14a)를 통해 접착제주입통(23)의 에폭시수지 또는 폴리우레탄수지와 같은 2액형 접착제를 주입하여 경화시키고, 나중에 캡(12)과 함께 불필요한 접착단부를 절단해내는 방식으로 제조된다. 도 2는 이러한 원심분리방식을 통해 완성된 중공사막 모듈(10)을 보인 것으로, 접착단부를 절단된 자리에는 처리액이나 농축액이 출입되기 위한 출입포트(14c)가 설치되고, 상기 접착제의 주입포트(14a) 자리에는 여과액 배출을 위한 출입포트(14b)가 설치된다. The hollow fiber membrane module 10 is manufactured by tying hundreds to tens of thousands of such hollow fiber membranes into a bundle, and is usually modularized by a centrifugal adhesive device 20 as shown in FIG. 1. That is, the hollow fiber membrane bundle 13 is placed in the module housing 11 made of hard material and fixed on the disc 21 with the cap 12 inserted at both ends thereof, and then the motor 22 is driven to drive the disc 21. While injecting and curing two-component adhesives such as epoxy resins or polyurethane resins in the adhesive injection cylinder 23 through the injection ports 14a of the adhesive adapters 14 provided at both ends of the module housing 11 at high speed. Then, it is manufactured by cutting off unnecessary adhesive ends together with the cap 12. Figure 2 shows the hollow fiber membrane module 10 is completed through such a centrifugal separation method, the entrance port 14c for the treatment liquid or the concentrated liquid is installed in the cut position of the adhesive end, the injection port of the adhesive In place (14a), an entrance port 14b for discharging the filtrate is provided.

이와 같은 원심분리식 접착장치(20)를 이용하는 이유는, 통상 굵기가 수 mm 이하인 중공사막 수백∼수천 가닥 사이를 접착제가 잘 스며들도록 하기 위함이다. 이 원심분리식 접착방식 외에 중공사막을 하우징(11)에 넣고 접착제에 접착 부위를 담갔다가 빼내는 디핑(dipping) 방식도 있지만, 이 방식의 경우에는 접착제가 중공사막들 사이에 충분히 스며들지를 못하여 핀홀(pin-hole)이 발생하는 등 불량 발생 가능성이 있어서 적용에 제한이 따른다. The reason for using such a centrifugal adhesive device 20 is to allow the adhesive to penetrate well between hundreds to thousands of strands of hollow fiber membranes, usually several millimeters or less in thickness. In addition to the centrifugal adhesive method, there is also a dipping method in which the hollow fiber membrane is placed in the housing 11, and the adhesive site is immersed in the adhesive. Then, in this case, the adhesive does not sufficiently penetrate between the hollow fiber membranes. There is a possibility of failure, such as (pin-hole) occurs, there is a limitation in the application.

그런데, 도 2와 같은 종래의 중공사막 모듈(10)은 기본적으로 중공사막 다발(13)을 모듈 하우징(11) 내에 직선상태로 수용하여 장치 내에 설치되기 때문에, 특히 공간의 제약이 많은 소형 장치 내에서는 중공사막의 길이를 길게 만들 수가 없다. 따라서, 이 조건에서 필터링 효율을 유지하기 위해서는 다발(13)의 길이를 길게 하는 대신에 그 두께를 두껍게 할 수밖에 없다. 그런데, 이렇게 되면 두꺼운 중공사막 다발(13) 사이로 접착제가 충분히 스며드는데 까지 상당한 시간이 소요되기 때문에, 상기와 같이 작업이 간단한 디핑 방식을 사용하지 못하고, 상대적으로 복잡하고 까다로운 원심분리식 접착방식을 사용하여 접착제를 강제로 스며들게 해야 하는 것이다. 그리고 접착제로서 상기와 같은 2액형 접착제를 사용하는 것도 이와 같이 중공사막 다발(13)을 두껍게 해야 하는데 기인한다. 즉, 상기와 같이 접착제가 스며드는데 시간이 많이 걸리기 때문에, 접착제의 경화시간도 지연시키기 않으면 안 된다. 공정이 단순한 1액형 접착제는 용제에 의하여 막이 녹아버리거나핫멜트 접착제의 경우 경화가 금방 진행되기 때문에, 미처 접착제가 중공사막 다발(13) 사이로 다 스며들기도 전에 굳어져 버리게 된다. 따라서, 제품 단가를 상승시키는 요인임에도 불구하고 어쩔 수 없이 고가의 2액형 접착제를 사용하여 경화시간을 지연시키는 것이다. 그리고, 중공사막 다발(13)의 길이를 길게 한다면, 원심분리식 접착장치(20)의 원판(21) 직경도 따라서 커져야 하기 때문에, 접착장치의 규모가 커져야 하고 그에 따라 접착 작업 시 에너지도 많이 소모되는 문제가 있다. 따라서, 이러한 이유 때문에도 중공사막 모듈(10)의 길이를 1m 이상 늘이기 어렵다. 그리고, 원심분리 접착 작업이 끝난 후에는 양단부 측의 접착단부를 잘라내야 하므로 중공사막 다발(13)을 굵게 만들면 손실되는 부분이 그만큼 많아져서 제품의 가격에도 큰 영향을 주게 된다. By the way, since the conventional hollow fiber membrane module 10 as shown in FIG. 2 is basically installed in the apparatus by receiving the hollow fiber membrane bundle 13 in the module housing 11 in a straight state, in particular, in a small apparatus having a lot of space constraints. In this case, the hollow fiber membrane cannot be made long. Therefore, in order to maintain the filtering efficiency in this condition, instead of lengthening the length of the bundle 13, it is inevitably thickened. However, since it takes a considerable time for the adhesive to sufficiently penetrate between the thick hollow fiber membrane bundle 13, it is not possible to use a simple dipping method as described above, and use a relatively complicated and difficult centrifugal adhesive method. To force the adhesive through. The use of the two-component adhesive as described above as an adhesive is also caused by the thickening of the hollow fiber membrane bundle 13. That is, since it takes a long time for the adhesive to soak as described above, the curing time of the adhesive must also be delayed. The simple one-component adhesive is melted by a solvent or hardened in the case of a hot melt adhesive, so that the adhesive hardens before it even penetrates between the hollow fiber membrane bundles 13. Therefore, although it is a factor which raises a product cost, it is inevitably delaying hardening time using expensive two-component adhesives. And, if the length of the hollow fiber membrane bundle 13 is long, since the diameter of the disc 21 of the centrifugal adhesive device 20 should also be large, the size of the adhesive device should be large and accordingly consume a lot of energy during the bonding operation. There is a problem. Therefore, even for this reason, it is difficult to extend the length of the hollow fiber membrane module 10 by 1 m or more. And, after the end of the centrifugal bonding operation to cut the adhesive end of both ends side, if the hollow fiber membrane bundle 13 is made thick, so much is lost that much affect the price of the product.

따라서, 이러한 단점들을 해소할 수 있는 새로운 방식의 중공사막 모듈이 요구되고 있다. Therefore, there is a need for a new type of hollow fiber membrane module that can overcome these disadvantages.

본 발명은 상기의 필요성을 감안하여 창출된 것으로서, 길이의 제약을 거의 받지 않고, 접착 후 폐기되는 부분을 줄일 수 있으며, 신속하고 간편한 접착 작업이 가능해지도록 구조가 개선된 중공사막 모듈을 제공하는데 그 목적이 있다.The present invention was created in view of the above necessity, and is hardly limited in length, and can reduce the discarded part after adhesion, and provides a hollow fiber membrane module having an improved structure to enable a quick and easy adhesion operation. There is a purpose.

상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 복수개의 중공사막이 모인 중공사막 다발과, 그 중공사막 다발을 수용하는 모듈 하우징을 포함하는 중공사막 모듈에 있어서, 상기 중공사막 다발은 그 전장에 걸쳐서 적어도 일부가 실질적으로 굴곡된 상태로 지지되어 있는 것을 특징으로 한다. In order to achieve the above object, the present invention provides a hollow fiber membrane module including a hollow fiber membrane bundle in which a plurality of hollow fiber membranes are gathered, and a module housing accommodating the hollow fiber membrane bundle, wherein the hollow fiber membrane bundle is formed at least over its entire length. It is characterized in that a part is supported in a substantially curved state.

이하 첨부된 도면을 참조하면서 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 3은 본 발명의 제1실시예에 따른 중공사막 모듈(100)을 도시한 것으로, 분리 농축용으로 적합한 구조를 예시한 것이다. Figure 3 shows a hollow fiber membrane module 100 according to a first embodiment of the present invention, illustrating a structure suitable for separation and concentration.

도시된 바와 같이 본 실시예의 중공사막 모듈(100)은, 유연하게 변형이 가능한 플렉시블 튜브(110) 안에 중공사막 다발(120)을 끼워넣은 구조를 갖는다. 즉, 중공사막 다발(120)이 수용되는 모듈 하우징을 상기 플렉시블 튜브(110)로 구성하여 모듈 하우징과 함께 중공사막 다발(120)이 굴곡된 상태로 유지되게 한 것이다. 이렇게 되면, 중공사막 다발(120)의 전체 길이를 길게 하면서도 점유 공간을 줄일 수 있게 된다. 즉, 중공사막 다발(120)이 수용된 플렉시블 튜브(110)를 여러 바퀴 감아둠으로써, 처리액이 통과될 중공사막의 전체 길이를 길게 하면서도, 일직선으로 펴져 있을 때에 비해 점유 공간을 줄인 것이다. 그리고, 이와 같이 중공사막을 길게 할 수 있으면, 굳이 중공사막 개수를 늘려서 다발(120)을 굵게 하지 않아도 처리액이 중공사막을 통과하는 시간을 충분히 확보할 수 있게 된다. 따라서, 다발(120)이 가늘어지면, 그 양단부를접착하는 공정도 까다로운 원심분리식 접착방식이 아닌 신속하고 간편한 디핑 방식을 그대로 사용할 수 있게 되며, 접착제도 경화시간이 빠른 의 1액형을 그냥 사용할 수 있게 된다. As shown, the hollow fiber membrane module 100 of the present embodiment has a structure in which the hollow fiber membrane bundle 120 is inserted into the flexible tube 110 that can be flexibly deformed. That is, the module housing in which the hollow fiber membrane bundle 120 is accommodated is configured as the flexible tube 110 so that the hollow fiber membrane bundle 120 is maintained in a curved state together with the module housing. In this case, it is possible to reduce the occupancy space while increasing the overall length of the hollow fiber membrane bundle (120). In other words, by winding the flexible tube 110 in which the hollow fiber membrane bundle 120 is accommodated several times, the total space of the hollow fiber membrane through which the treatment liquid is to be passed is reduced, but the occupied space is reduced compared to when straightened. And if the hollow fiber membrane can be lengthened in this way, even if it does not increase the number of hollow fiber membranes and makes the bundle 120 thick, it becomes possible to ensure sufficient time for a process liquid to pass through a hollow fiber membrane. Therefore, when the bundle 120 is thin, the process of bonding the both ends can also be used as a quick and easy dipping method as opposed to a difficult centrifugal adhesive method, the adhesive can also be used as a one-component type of fast curing time Will be.

이와 같은 구조의 중공사막 모듈(100)은 다음과 같이 제조된다. 먼저, 도 4a에 도시된 바와 같이 양단부에 한 쌍의 접착어댑터(130)가 설치된 플렉시블 튜브(110) 안에 중공사막 다발(120)을 끼워넣는다. 상기 각 접착어댑터(130)의 단부 측에는 나중에 접착 작업이 끝난 후 단부 측 일부를 쉽게 잘라낼 수 있도록 하기 위한 노치홈(131a)이 형성되어 있으며, 그 중공 속 내주벽에는 중공사막 다발(120)을 편심되지 않고 중앙에 위치되도록 지지하기 위한 돌기(131b)가 형성되어 있다. 그리고, 이 돌기(131b)는 접착 작업 시 접착제가 튜브(120) 안쪽으로 흘러들어가는 것을 막아주는 기능도 하게 된다. The hollow fiber membrane module 100 of such a structure is manufactured as follows. First, as shown in FIG. 4A, the hollow fiber membrane bundle 120 is inserted into the flexible tube 110 provided with a pair of adhesive adapters 130 at both ends. Notch grooves 131a are formed on the end side of each of the adhesive adapters 130 so that a part of the end side can be easily cut out after the end of the bonding operation, and the hollow fiber membrane bundle 120 is eccentrically formed in the hollow inner circumferential wall. The projection 131b is formed so as to be positioned at the center without being formed. The protrusion 131b also prevents the adhesive from flowing into the tube 120 during the bonding operation.

이와 같이 플렉시블 튜브(110) 안에 중공사막 다발(120)을 끼워넣은 후에는, 그 양단부 즉, 상기 접착어댑터(130) 측의 단부를 접착제가 수용된 용기(미도시) 안에 담궈서 접착제가 중공사막 다발(120)과 접착어댑터(130)의 내주벽 사이 및 각 중공사막들 사이로 스며들도록 한 후 빼내서 경화시킨다. 이후 상기한 노치홈(131a)을 따라 접착어댑터(130)의 단부 측 일부를 잘라내게 된다. 이때에도 중공사막 다발(120)이 굵지 않기 때문에 절단 작업이 손쉽게 진행된다. 즉, 종래에는 다발이 굵어서 전동커터가 아니면 절단 작업이 잘 되지 않았지만, 본 실시예와 같이 다발이 가늘고 길게 구성된 모듈에서는 수동 커터로도 쉽게 절단 작업을 수행할 수 있게 된다. 그리고, 그 잘려진 단면부에 도 4b와 같이 처리액이나 농축액의 출입포트(132a)가 형성된 캡(132)을 씌운다. 따라서, 모듈(100)이 완성된 후에 상기 접착어댑터(130)는 본체(131)와 캡(132)으로 구성되게 된다. 그리고 본체(131)에는 여과액이 배출되기 위한 출입포트(131a)를 결합시킨다. 그리고는, 상기 플렉시블 튜브(110)를 한 바퀴 또는 그 이상으로 감은 다음 한 쌍의 접착어댑터(130)를 프레임(140)으로 연결하여 도 3에 도시한 바와 같은 모듈(100)을 완성한다. 여기서 상기 캡(132)과 여과액 배출용 출입포트(131a)를 결합시키는 과정과 플렉시블 튜브(110)를 감아서 프레임(140)을 체결하는 과정은 서로 순서가 바뀔 수도 있다. After the hollow fiber membrane bundle 120 is inserted into the flexible tube 110 as described above, the ends of the hollow fiber membrane bundle 120, that is, the end portions of the side of the adhesive adapter 130, are immersed in a container (not shown) in which the adhesive is accommodated so that the adhesive bundle of the hollow fiber membrane ( 120) between the inner circumferential wall of the adhesive adapter 130 and between the hollow fiber membranes and then pulled out and cured. Thereafter, a portion of the end side of the adhesive adapter 130 is cut along the notch groove 131a. At this time, since the hollow fiber membrane bundle 120 is not thick, the cutting operation is easily performed. That is, in the prior art, since the bundle was thick, the cutting work was not performed well unless the electric cutter was used. However, in the module having a thin and long bundle as in this embodiment, the cutting operation can be easily performed even with a manual cutter. Then, the cut end surface is capped with a cap 132 having an entry port 132a of a processing liquid or a concentrated liquid as shown in FIG. 4B. Therefore, after the module 100 is completed, the adhesive adapter 130 is composed of a main body 131 and a cap 132. And the main body 131 is coupled to the access port (131a) for discharging the filtrate. Then, the flexible tube 110 is wound around one or more wheels, and then a pair of adhesive adapters 130 are connected to the frame 140 to complete the module 100 as shown in FIG. 3. Here, the process of coupling the cap 132 and the filtrate discharge port 131a and the process of fastening the frame 140 by winding the flexible tube 110 may be reversed.

이와 같이 제조된 중공사막 모듈(100)을 필터링 라인에 연결하여 상기 한 쌍의 접착 어댑터(130) 중 어느 한 쪽의 캡(132)에 마련된 출입포트(132a)에 처리액을 주입하게 되면, 처리액이 상기 튜브(110) 안의 중공사막 다발(120)을 통과하면서 여과되어 어댑터 본체(131)의 여과액 출입포트(131a)로 배출되고, 농축액은 다른 쪽의 캡(132)에 마련된 출입포트(132a)를 통해 빠져나가게 된다. When the hollow fiber membrane module 100 manufactured as described above is connected to the filtering line and the treatment liquid is injected into the access port 132a provided on one of the caps 132 of the pair of adhesive adapters 130, the treatment is performed. The liquid is filtered while passing through the hollow fiber membrane bundle 120 in the tube 110, and is discharged to the filtrate access port 131a of the adapter body 131, and the concentrated liquid is provided at an entrance port provided at the other cap 132 ( Exit through 132a).

상술한 바와 같이 본 실시예의 중공사막 모듈(100)은, 중공사막 다발(120)을 가늘고 길게 구성함으로써 1액형 접착제를 사용한 디핑 방식으로도 접착 작업을 간단히 수행할 수 있으며 플렉시블 튜브(110)와 함께 감아놓을 수 있어서 점유 공간도 줄일 수 있는 효과를 제공한다. As described above, the hollow fiber membrane module 100 of the present embodiment can be easily carried out by a dipping method using a one-component adhesive by forming the hollow fiber membrane bundle 120 thin and long, and together with the flexible tube 110. It can be rolled up to reduce the occupied space.

다음으로, 도 5는 본 발명의 제2실시예에 따른 중공사막 모듈을 도시한 것으로, 주로 정수용에 적합한 구조를 예시한 것이다. Next, Figure 5 shows a hollow fiber membrane module according to a second embodiment of the present invention, which illustrates a structure mainly suitable for water purification.

도시된 바와 같이 본 실시예의 중공사막 모듈(200)은, 케이스(210) 안에 중공사막 다발(220)을 나선형으로 감아두는 구조를 갖는다. 즉, 중공사막 다발(220)이 수용되는 모듈 하우징을 나선형 레이스(211a)가 마련된 케이스(210)로 구성하여 중공사막 다발(220)이 그 레이스(211a)를 따라 나선형으로 감긴 상태로 있게 한 것이다. 이렇게 하면, 작은 케이스(210) 내에 길다란 중공사막 다발(220)을 수용할 수 있게 된다. 따라서, 전술한 제1실시예와 마찬가지로, 필터링 효율을 유지하면서도 다발(220)을 가늘고 길게 할 수 있어서, 디핑 방식으로 모듈을 제조할 수 있게 되며, 접착제도 경화시간이 빠른 1액형을 사용할 수 있게 된다. As shown, the hollow fiber membrane module 200 of the present embodiment has a structure in which the hollow fiber membrane bundle 220 is spirally wound in the case 210. In other words, the module housing in which the hollow fiber membrane bundle 220 is accommodated is composed of a case 210 provided with a spiral race 211a so that the hollow fiber membrane bundle 220 is spirally wound along the race 211a. . In this case, the long hollow fiber membrane bundle 220 can be accommodated in the small case 210. Therefore, as in the first embodiment described above, the bundle 220 can be made thin and long while maintaining the filtering efficiency, so that the module can be manufactured by a dipping method, and the adhesive can also be used in a one-component type having a fast curing time. do.

이와 같은 구조의 중공사막 모듈(200)은 다음과 같이 제조된다. 먼저, 도 5에 도시된 케이스(210) 중 레이스(211a)가 마련된 제1케이스(211)를 준비하여, 도 6a에 도시된 바와 같이 중공사막 다발(220)을 그 레이스(211a)를 따라 나선형으로 감아놓는다. 참조번호 211b는 레이스(211a)를 형성하는 레이스핀을 나타내며, 참조부호 221은 다발을 묶어놓기 위한 오-링을, 참조부호 260은 여과액 배출을 위한 출입포트를 각각 나타낸다. 이때 중공사막 다발(220)의 양단부는 케이스(210)의 인출부(240) 밖으로 빼놓는다. 이후 도 6b와 같이 상기 레이스(211a)를 덮기 위한 제2케이스(212)를 제1케이스(211)에 결합시키는데, 이 제1,2케이스(211)(212)에는 도 5 및 도 6c와 같이 상호 결합되는 쐐기(212a)와 쐐기홈(211c)이 형성되어 있다. 따라서, 이들을 서로 끼워맞춰서 일차적으로 두 부재(211)(212)를 결합시킨 후 스크류(S)와 같은 체결부재로 완전히 체결한다. 그리고, 상기 인출부(240)의 단부 측에는 나중에 접착 작업이 끝난 후 단부 측 일부를 쉽게 잘라낼 수 있도록 하기 위한 노치홈(241)이 형성되어 있으며, 그 중공 속 내주벽에는 중공사막 다발(220)을 편심되지 않고 중앙에 위치되도록 지지하기 위한 돌기(230)가 형성되어 있다. 이 돌기(230)는 접착 작업 시 접착제가 케이스(210) 안쪽으로 흘러들어가는 것을 막아주는 기능도 하게 된다. The hollow fiber membrane module 200 of such a structure is manufactured as follows. First, a first case 211 in which the lace 211a is provided among the cases 210 illustrated in FIG. 5 is prepared, and the hollow fiber membrane bundle 220 is spiraled along the lace 211a as shown in FIG. 6A. Wrap it up. Reference numeral 211b denotes a race pin forming a lace 211a, reference numeral 221 denotes an o-ring for binding the bundle, and reference numeral 260 denotes an entrance port for filtrate discharge. At this time, both ends of the hollow fiber membrane bundle 220 are pulled out of the lead portion 240 of the case 210. Thereafter, as shown in FIG. 6B, the second case 212 for covering the lace 211a is coupled to the first case 211, and the first and second cases 211 and 212 are illustrated in FIGS. 5 and 6C. Wedges 212a and wedge grooves 211c that are coupled to each other are formed. Accordingly, the two members 211 and 212 are first coupled to each other and then completely fastened with a fastening member such as a screw S. In addition, a notch groove 241 is formed at the end side of the lead-out part 240 so that a part of the end side can be easily cut out after the end of the bonding work, and the hollow fiber membrane bundle 220 is formed at the inner circumferential wall in the hollow. The projection 230 is formed to support the center of gravity without being eccentric. The protrusion 230 also serves to prevent the adhesive from flowing into the case 210 during the bonding operation.

이와 같이 케이스(210) 안에 중공사막 다발(220)을 감아놓은 후에는, 도 6b와 같이 인출부(240) 측 단부에 접착제가 수용된 접착용캡(250)을 결합시켜서, 접착용캡(250) 안의 접착제가 중공사막 다발(220)과 인출부(240) 내주벽 사이 및 각 중공사막들 사이로 스며들도록 한다. 이후 상기한 노치홈(241)을 따라 인출부(240)의 단부측 일부를 잘라내게 된다. 이때에도 중공사막 다발(220)이 굵지 않기 때문에 절단 작업이 수동 커터로도 손쉽게 진행된다. 그리고, 그 잘려진 단면부에 도 5와 같이 처리액이나 농축액의 출입포트(271)가 형성된 어댑터(270)를 씌운다. After the hollow fiber membrane bundle 220 is wound in the case 210 as described above, the adhesive cap 250 containing the adhesive is bonded to the lead portion 240 side end as shown in FIG. 6B, and the adhesive in the adhesive cap 250 is bonded. Between the hollow fiber membrane bundle 220 and the lead portion 240 inner circumferential wall and between each of the hollow fiber membranes. Thereafter, a portion of the end side of the lead portion 240 is cut along the notch groove 241. At this time, since the hollow fiber membrane bundle 220 is not thick, the cutting operation is easily performed even with a manual cutter. Then, as shown in Fig. 5, the cut end portion is covered with an adapter 270 having an entry port 271 for processing liquid or concentrate.

이와 같이 제조된 중공사막 모듈(200)을 필터링 라인에 연결하여 상기 한 쌍의 어댑터(270) 중 어느 한 쪽의 어댑터(270)에 마련된 출입포트(271)에 처리액을 주입하게 되면, 처리액이 상기 케이스(210) 안의 중공사막 다발(220)을 통과하면서 여과되어 케이스(210)에 마련된 여과액 출입포트(260)로 배출되고, 농축액은 다른 쪽의 어댑터(270)에 마련된 출입포트(271)를 통해 빠져나가게 된다. When the hollow fiber membrane module 200 manufactured as described above is connected to the filtering line and the processing liquid is injected into the entrance port 271 provided on one of the adapters 270 of the pair of adapters 270, the processing liquid The filter is filtered while passing through the hollow fiber membrane bundle 220 in the case 210, and is discharged to the filtrate access port 260 provided in the case 210, and the concentrate is provided in the access port 271 provided at the other adapter 270. To get out.

따라서, 본 실시예의 중공사막 모듈(200)도, 중공사막 다발(200)을 가늘고 길게 구성함으로써 1액형 접착제를 사용한 디핑 방식으로도 접착 작업을 간단히 수행할 수 있으며 다발(220)을 나선형으로 감아놓을 수 있어서 점유 공간도 줄일 수 있는 효과를 제공한다. Therefore, the hollow fiber membrane module 200 of the present embodiment also, by forming the hollow fiber membrane bundle 200 long and thin, can easily perform the adhesive operation even in the dipping method using a one-component adhesive and wound the bundle 220 spirally It can also reduce the occupied space.

다음으로, 도 7은 본 발명의 제3실시예에 따른 중공사막 모듈을 도시한 것으로, 주로 제습용에 적합한 구조를 예시한 것이다. Next, Figure 7 shows a hollow fiber membrane module according to a third embodiment of the present invention, which illustrates a structure mainly suitable for dehumidification.

도시된 바와 같이 본 실시예의 중공사막 모듈(300)은, 케이스(310) 안에 중공사막 다발(320)을 지그재그형으로 굴곡시켜서 두는 구조를 갖는다. 즉, 중공사막 다발(320)이 수용되는 모듈 하우징을 지그재그형 레이스(311a)가 마련된 케이스(310)로 구성하여 중공사막 다발(320)이 그 레이스(311a)를 따라 지그재그형으로 굴곡된 상태로 있게 한 것이다. 이렇게 하면, 작은 케이스(310) 내에 길다란 중공사막 다발(320)을 수용할 수 있게 된다. 따라서, 전술한 제1,2실시예와 마찬가지로, 필터링 효율을 유지하면서도 다발(320)을 가늘고 길게 할 수 있어서, 디핑 방식으로 모듈을 제조할 수 있게 되며, 접착제도 경화시간이 빠른 저가의 1액형을 사용할 수 있게 된다. As shown, the hollow fiber membrane module 300 of the present embodiment has a structure in which the hollow fiber membrane bundle 320 is bent in a zigzag form in the case 310. That is, the module housing in which the hollow fiber membrane bundle 320 is accommodated is constituted by a case 310 provided with a zigzag lace 311a so that the hollow fiber membrane bundle 320 is bent in a zigzag shape along the race 311a. It was made. In this case, the long hollow fiber membrane bundle 320 can be accommodated in the small case 310. Therefore, as in the first and second embodiments described above, the bundle 320 can be made thin and long while maintaining the filtering efficiency, so that the module can be manufactured by a dipping method, and the adhesive is a low-cost one-part type that has a fast curing time. Will be available.

이와 같은 구조의 중공사막 모듈(300)은 다음과 같이 제조된다. 먼저, 도 8a에 도시된 바와 같이 상기 케이스(310) 중 레이스(311a)가 마련된 제1케이스(311)를 준비하여, 중공사막 다발(320)을 그 레이스(311a)를 따라 지그재그형으로 굴곡시켜 놓는다. 이때 중공사막 다발(320)의 양단부는 케이스(310)의 인출부(340) 밖으로 빼놓는다. 참조번호 311b는 레이스(311a)를 형성하는 레이스분리대를 나타내며, 참조부호 361은 스윕(sweep) 가스를 주입하기 위한 가스주입포트를, 참조부호 362는 가습 가스가 배출되기 위한 가스배출포트를, 참조부호 321은 다발(320)을 묶어놓는 오-링을 각각 나타낸다. 상기 가스주입포트(361)는 조절밸브(361)에 의해 개폐되며, 일반적인 스태틱 믹서(static mixer)와 에어분사형노즐을 포함하고 있다. The hollow fiber membrane module 300 of such a structure is manufactured as follows. First, as shown in FIG. 8A, the first case 311 in which the lace 311a is provided among the cases 310 is prepared, and the hollow fiber membrane bundle 320 is bent in a zigzag shape along the lace 311a. Release. At this time, both ends of the hollow fiber membrane bundle 320 are pulled out of the lead portion 340 of the case 310. Reference numeral 311b denotes a race separator forming a lace 311a, reference numeral 361 denotes a gas injection port for injecting a sweep gas, reference numeral 362 denotes a gas discharge port for discharging the humidifying gas, and Reference numeral 321 denotes an o-ring which binds the bundle 320, respectively. The gas injection port 361 is opened and closed by a control valve 361, and includes a general static mixer and an air spray nozzle.

이후 도 8b와 같이 상기 레이스(311a)를 덮기 위한 제2케이스(312)를 제1케이스(311)에 결합시키는데, 이 제1,2케이스(311)(312)에는 도 8c와 같이 상호 결합되는 쐐기(311c)와 쐐기홈(312a)이 형성되어 있다. 따라서, 이들을 서로 끼워맞춰서 일차적으로 두 부재(311)(312)를 결합시킨 후 스크류(S)와 같은 체결부재로 완전히 체결한다. 그리고, 상기 인출부(340)의 단부 측에는 나중에 접착 작업이 끝난 후 단부 측 일부를 쉽게 잘라낼 수 있도록 하기 위한 노치홈(341)이 형성되어 있으며, 그 중공 속 내주벽에는 중공사막 다발(320)을 편심되지 않고 중앙에 위치되도록 지지하기 위한 돌기(330;도 8a 참조)가 형성되어 있다. 이 돌기(330)는 접착 작업 시 접착제가 케이스(310) 안쪽으로 흘러들어가는 것을 막아주는 기능도 하게 된다. 참조부호 380은 제습과정 중 케이스(310) 안을 덥혀주기 위한 가열용 히팅유닛을 나타낸다. Thereafter, as shown in FIG. 8B, the second case 312 for covering the lace 311a is coupled to the first case 311, and the first and second cases 311 and 312 are coupled to each other as shown in FIG. 8C. The wedge 311c and the wedge groove 312a are formed. Accordingly, the two members 311 and 312 are first coupled to each other and then completely fastened with a fastening member such as a screw S. In addition, a notch groove 341 is formed on the end side of the lead portion 340 so that a part of the end side can be easily cut off after the end of the bonding operation, and the hollow fiber membrane bundle 320 is formed on the hollow inner circumferential wall. A projection 330 (see FIG. 8A) is formed to support the center of gravity without being eccentric. The protrusion 330 also prevents the adhesive from flowing into the case 310 during the bonding operation. Reference numeral 380 denotes a heating heating unit for warming the inside of the case 310 during the dehumidification process.

이와 같이 케이스(310) 안에 중공사막 다발(320)을 감아놓은 후에는, 도 8b와 같이 인출부(340) 측 단부에 접착제가 수용된 접착용캡(350)을 결합시켜서, 접착용캡(350) 안의 접착제가 중공사막 다발(320)과 인출부(340) 내주벽 사이 및 각 중공사막들 사이로 스며들도록 한다. 이후 상기한 노치홈(341)을 따라 인출부(340)의 단부측 일부를 잘라내게 된다. 이때에도 중공사막 다발(320)이 굵지 않기 때문에 절단 작업이 수동 커터로도 손쉽게 진행된다. 그리고, 그 잘려진 단면부에 도 7과 같이 원료공기나 건조공기의 출입포트(371)가 형성된 어댑터(370)를 씌운다. After the hollow fiber membrane bundle 320 is wound in the case 310 as described above, the adhesive cap 350 containing the adhesive is bonded to the lead portion 340 side end as shown in FIG. 8B, and the adhesive in the adhesive cap 350 is bonded. The hollow fiber membrane bundle 320 and the lead portion 340 to penetrate between the inner circumferential wall and between each of the hollow fiber membranes. Thereafter, a portion of the end side of the lead portion 340 is cut along the notch groove 341. At this time, since the hollow fiber membrane bundle 320 is not thick, the cutting operation is easily performed even with a manual cutter. Then, as shown in Fig. 7, the cut end portion is fitted with an adapter 370 having an entry port 371 of raw air or dry air.

이와 같이 제조된 중공사막 모듈(300)을 필터링 라인에 연결하여 상기 한 쌍의 어댑터(370) 중 어느 한 쪽의 어댑터(370)에 마련된 출입포트(371)에 원료가스를 주입하게 되면, 원료가스가 상기 케이스(310) 안의 중공사막 다발(320)을 통과하면서 습기와 산소를 중공사막 밖으로 배출하게 된다. 그러면, 질소가 약 90%정도 함유된 건조공기가 다른 한 쪽의 어댑터(370)에 마련된 출입포트(371)로 배출되고, 중공사막에서 배출되어 케이스(310) 안에 부유하는 습기와 산소는 상기 가스주입포트(361)로 주입된 스윕 가스와 함께 상기 가스배출포트(362)로 빠져나가게 된다. When the hollow fiber membrane module 300 manufactured as described above is connected to the filtering line and the raw material gas is injected into the entrance port 371 provided on one of the adapters 370 of the pair of adapters 370, the raw material gas is supplied. Is passed through the hollow fiber membrane bundle 320 in the case 310 to discharge moisture and oxygen out of the hollow fiber membrane. Then, the dry air containing about 90% of nitrogen is discharged to the entrance port 371 provided in the adapter 370 on the other side, and the moisture and oxygen floating in the case 310 are discharged from the hollow fiber membrane. The gas is discharged to the gas discharge port 362 together with the sweep gas injected into the injection port 361.

따라서, 본 실시예의 중공사막 모듈(300)도, 중공사막 다발(320)을 가늘고 길게 구성함으로써 1액형 접착제를 사용한 디핑 방식으로도 접착 작업을 간단히 수행할 수 있으며 다발(320)을 지그재그형으로 감아놓을 수 있어서 점유 공간도 줄일 수 있는 효과를 제공한다. Therefore, the hollow fiber membrane module 300 of the present embodiment also, by configuring the hollow fiber membrane bundle 320 thin and long, it is possible to easily perform the bonding operation even in the dipping method using a one-component adhesive, winding the bundle 320 in a zigzag shape It can be placed to reduce the occupied space.

상술한 바와 같이 본 발명의 중공사막 모듈은 다음과 같은 효과를 제공한다. As described above, the hollow fiber membrane module of the present invention provides the following effects.

첫째, 중공사막 다발을 길게 하는 만큼 가늘게 만들 수 있으므로, 접착과정을 까다로운 원심분리방식이 아닌 간편한 디핑방식으로도 충분히 진행할 수 있어서, 신속하고 편리한 제조공정을 구현할 수 있다. First, since the hollow fiber membrane bundle can be made thinner, the adhesion process can be sufficiently proceeded by a simple dipping method rather than a difficult centrifugal separation method, thereby implementing a quick and convenient manufacturing process.

둘째, 중공사막 다발의 굵기가 가늘어짐에 따라 절단 공정도 편리해지며, 절단 시 손실되는 양도 줄어들게 된다. Second, as the thickness of the hollow fiber membrane bundle becomes thinner, the cutting process becomes more convenient, and the amount lost during cutting is reduced.

셋째, 반응 시간이 길고 제조 비용이 많이 드는 2액형 접착제 대신에 공정과 비용 측면에서 유리한 1액형 접착제로도 접착 작업이 무난하게 수행될 수 있으므로, 제품의 단가를 낮출 수 있다. Third, the one-part adhesive, which is advantageous in terms of process and cost, in place of the two-component adhesive, which has a long reaction time and is expensive to manufacture, can be easily performed, thereby lowering the cost of the product.

넷째, 중공사막 다발을 링형, 나선형, 지그재그형 등 다양한 형태로 굴곡시켜서 설치함으로써, 길어진 길이에도 불구하고 그 점유 공간을 줄일 수 있다. Fourth, the hollow fiber membrane bundles can be bent and installed in various forms such as ring, spiral, and zigzag shapes to reduce the occupied space despite the length.

본 발명은 상기에 설명되고 도면에 예시된 것에 의해 한정되는 것은 아니며 다음에 기재되는 청구의 범위 내에서 더 많은 변형 및 변용예가 가능한 것임은 물론이다.It is to be understood that the invention is not limited to that described above and illustrated in the drawings and that many more modifications and variations are possible within the scope of the following claims.

도 1은 종래의 중공사막 모듈의 제조에 사용된 원심분리식 접착장치를 도시한 도면,1 is a view showing a centrifugal adhesive device used in the manufacture of a conventional hollow fiber membrane module,

도 2는 종래의 중공사막 모듈을 도시한 도면,2 is a view showing a conventional hollow fiber membrane module,

도 3은 본 발명의 제1실시예에 따른 중공사막 모듈을 도시한 도면,3 is a view showing a hollow fiber membrane module according to a first embodiment of the present invention,

도 4a 및 도 4b는 도 3에 도시된 중공사막 모듈의 제조과정을 설명하기 위한 도면, 4a and 4b are views for explaining the manufacturing process of the hollow fiber membrane module shown in FIG.

도 5는 본 발명의 제2실시예에 따른 중공사막 모듈을 도시한 도면,5 is a view showing a hollow fiber membrane module according to a second embodiment of the present invention,

도 6a 내지 도 6c는 도 5에 도시된 중공사막 모듈의 제조과정을 설명하기 위한 도면, 6a to 6c are views for explaining the manufacturing process of the hollow fiber membrane module shown in FIG.

도 7은 본 발명의 제3실시예에 따른 중공사막 모듈을 도시한 도면,7 is a view showing a hollow fiber membrane module according to a third embodiment of the present invention,

도 8a 내지 도 8c는 도 7에 도시된 중공사막 모듈의 제조과정을 설명하기 위한 도면.8a to 8c are views for explaining the manufacturing process of the hollow fiber membrane module shown in FIG.

< 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 ><Description of Symbols for Major Parts of Drawings>

100,200,300...중공사막 모듈 110...플렉시블 튜브100,200,300 ... hollow fiber membrane module 110 ... flexible tube

120,220,320...중공사막 다발 210,310...케이스120,220,320 ... hollow fiber membrane bundle 210,310 ... case

132...캡 270,370...어댑터132 ... cap 270,370 ... adapter

Claims

A hollow fiber membrane module comprising a hollow fiber membrane bundle in which a plurality of hollow fiber membranes are collected, and a module housing accommodating the hollow fiber membrane bundles,

The hollow fiber membrane module is supported at least a portion of the hollow fiber membrane bundle is substantially curved over the entire length.

The method of claim 1,

The module housing is a hollow fiber membrane module characterized in that it is configured to include a flexible tube that can be flexibly deformed to be kept in a deformed state with the hollow fiber membrane bundle.

The method of claim 2,

And a pair of adhesive adapters coupled to both ends of the flexible tube and bonded to both ends of the hollow fiber membrane bundle in the inner hollow thereof.

The method of claim 3,

A hollow fiber membrane module, characterized in that the hollow inner circumferential wall of the adhesive adapter is formed with a projection projecting toward the center of the hollow, so that the hollow fiber membrane bundle is supported by the projection.

The method of claim 3,

The hollow fiber membrane module, characterized in that the frame is further provided for connecting the pair of adhesive adapter.

The method of claim 3,

The adhesive adapter is provided with an adapter body provided with an access port through which the filtrate flows out, and an entrance port through which any one of the treatment liquid and the concentrate solution enters and exits, thereby cutting a part of the end side of the adapter body and then capping the cap. Including;

Notched groove is formed in the end side of the adapter body, the hollow fiber membrane module, characterized in that to cut a portion along the notched groove.

The method of claim 1,

The module housing is a hollow fiber membrane module, characterized in that it comprises a case is provided with a race to wind the hollow fiber membrane bundle in a spiral.

The method of claim 7, wherein

The case, the hollow fiber membrane module, characterized in that it comprises a first case formed with the race, and a second case coupled to the first case to cover the race.

The method of claim 7, wherein

The case is provided with an access port for discharging the filtrate and a withdrawal portion for discharging both ends of the hollow fiber membrane bundle, respectively, and each of the withdrawal adapters is provided with an entry port for entering one of the treatment liquid and the concentrated liquid Hollow fiber membrane module characterized in that.

The method of claim 9,

The adapter is coupled to the cut portion after cutting a portion of the end side of the lead portion,

The hollow fiber membrane module, characterized in that the notch groove is formed on the end side of the lead portion, to cut out a portion along the notch groove.

The method of claim 9,

A hollow fiber membrane module, characterized in that a projection projecting toward the center of the hollow is formed in the hollow inner circumferential wall of the lead portion so that the hollow fiber membrane bundle is supported by the projection.

The method of claim 1,

The module housing is a hollow fiber membrane module, characterized in that it comprises a case provided with a race that can be accommodated by zigzag bending the hollow fiber membrane bundle.

The method of claim 12,

The case is provided with a gas injection port, a gas discharge port and a withdrawal portion for drawing both ends of the hollow fiber membrane bundle, respectively, and each of the withdrawal adapter is provided with an entry port for entering any one of the raw air and dry air Hollow fiber membrane module characterized in that.

The method of claim 14,

The method of claim 11,

The hollow fiber membrane module, characterized in that the heating unit is attached to the outer peripheral surface of the case for heating the inside.