KR20070102459A - 막 요소용 시일 링 홀더 및 막 요소 - Google Patents

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Abstract

요소당 수용된 막면적을 증가시킬 수 있는 막 요소용 시일 링 홀더와, 이 시일 링 홀더를 이용하는 막 요소를 제공한다. 스파이럴형 막 요소의 단부에 배치되어, 막 요소의 막 단부내로 원액을 유입시키면서 외주부에 환상의 시일 링을 유지하기 위한 막 요소용 홀더에 있어서, 막 요소의 상류측 막 단부에 대향하는 측벽을 갖고, 막 요소의 외장 부재의 단부내에 삽입되는 제 1 링부와, 그 제 1 링부의 상류측에 형성되고, 외장 부재의 단면 및 시일 링의 하류측 단면을 양쪽 측벽에 고정가능한 돌출 링부와, 그 돌출 링부의 상류측에 형성되고, 그 외주부에 시일 링이 끼워맞춰지는 제 2 링부와, 이 제 2 링부의 상류에 형성되고, 시일 링의 상류측 단부면이 고정가능한 제 3 링부를 포함한다.

Description

막 요소용 시일 링 홀더 및 막 요소{SEAL RING HOLDER FOR MEMBRANE ELEMENT AND MEMBRANE ELEMENT}
본 발명은 스파이럴형 막 요소(spiral wound membrane element)와 용기(vessel) 사이의 간극을 폐쇄하는 시일 링을 유지하는 시일 링 홀더(seal ring holder)와, 이 시일 링 홀더를 이용한 막 요소에 관한 것으로, 특히 막 요소(membrane element)의 막부(membrane part)[막 리프(membrane leaf)]의 충전량을 종래보다 크게 할 수 있는 시일 링 홀더와, 막 요소에 관한 것이다.
지금까지는, 소금물 또는 해수의 탈염, 초순수(ultrapure water)의 제조, 폐수 처리 등의 광범위한 용도에 스파이럴형 분리막 모듈이 채용되고 있다. 스파이럴형 분리막 모듈은, 도 9에 도시한 바와 같이, 스파이럴형 분리막 요소(E)를 압력용기(1)내에 수용한 구조를 가지며, 공급한 원액(7)을 효율적으로 요소(E)내로 유입시키기 위해서, 용기(1)와 요소(E)의 간극을 환상의 시일 링(4)으로 폐쇄하고 있다. 요소(E)내에 유입된 원액은 요소(E)의 공급측 유로재(feed-side passage material)를 따라 하류측으로 유동하면서, 분리막으로 분리된다. 분리막을 통과한 투과액은 투과측 유로재(permeation-side passage material)를 따라 유동하여, 집수관(water-collecting tube)에 모아진다. 그리고, 요소(E)의 막부는 공급측 유로재, 분리막 및 투과측 유로재가 적층된 막 리프의 권선 구조체(wound structure)(2)로 구성되어 있다.
도 9는 용기(1)내에 요소(E)를 장전하고, 원액(7)을 공급한 모듈의 단부의 상태를 도시하고 있다. 이러한 단부는 공급된 원액(7)이 시일 링(4)에 의해 요소(E)의 외부로 통과하는 것을 차단하여, 요소내로 전량이 유입되게 하는 구성으로 되어 있다. 요소(E)는 시일 링(4)을 요소(E)상에 유지하기 위해 시일 링 홀더(10)를 갖는다.
시일 링(4)은 요소(E)의 단부에 부착되는 시일 링 홀더(10)에 의해 유지된다. 시일 링(4)은 예컨대 고무로 이루어지며, U자형이나 V자형의 단면 형상을 갖는다. 수류(water flow) 압력을 받을 때에, 시일 링(4)은 외측으로 넓어지고, 그 상태에서 그 자체와 용기(1) 사이의 간극을 밀봉한다.
시일 링 홀더(10)는 일반적으로 막부를 구성하는 권선 구조체(2)의 단부를 끼워 넣기 위한 원통부(19)(스커트)를 갖는다. 즉, 시일 링 홀더(10)는 요소(E)의 외장 부재(sheathing member)(5)가 이 원통부(19)의 외주에 끼워맞춰져서 접합될 수 있는 구조체를 갖는다. 그러나, 권선 구조체(2)를 원통부(19)내에 삽입하는 구조체는 권선 구조체(2)의 직경이 제한되어, 막면적을 증가시키기 위한 한계가 있는 단점이 있었다. 또한, 권선 구조체(2)의 축방향 치수는 시일 링 홀더(10)의 두께 에 의해 제한된다. 시일 링 홀더(10)가 보다 작은 두께를 갖는 것이 바람직하지만, 시일 링 홀더(10)는 시일 링(4)을 유지하기 위해 그내에 형성된 홈부를 가지며 시일 링 홀더에 필요한 강도를 가져야 하기 때문에 적어도 특정 두께를 가질 필요가 있다.
한편, 분리막을 이용한 처리는 처리 시스템의 비용 감소를 달성하기 위해 요구된다. 이를 위한 과제중 하나는 요소당 수용 막면적을 증가시키는 것이다. 이를 달성하기 위해, 막 리프의 충전 용량을 증가시킬 필요가 있다. 따라서, 사용된 부재에 의한 제한을 축소하는 것이 바람직하다.
따라서, 본 발명의 목적은 요소당 수용된 막면적을 증가시킬 수 있는 막 요소용 시일 홀더를 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 시일 링 홀더를 이용하는 막 요소를 제공하는 것이다.
이러한 목적은 이하에 개시된 본 발명으로 성취될 수 있다.
본 발명은 스파이럴형 막 요소의 단부에 배치되고, 막 요소의 막 단부내로 원액을 유입시키면서 그 외주부상에 환상의 시일 링을 유지하기 위한 막 요소용 시일 링 홀더로서, 막 요소의 상류측 막 단부에 대향하는 측벽을 가지며, 막 요소의 외장 부재의 단부내로 삽입되는 제 1 링부와; 제 1 링부의 상류측에 형성되고, 외장 부재의 단부면 및 시일 링의 하류측 단부면 양쪽을 측벽에 각각 고정가능한 돌출 링부와; 돌출 링부의 상류측에 형성되고, 시일 링의 외주부에 끼워맞춰지는 제 2 링부와; 제 2 링부의 상류측에 형성되고, 시일 링의 상류측 단부면을 고정가능한 제 3 링부를 포함하는 막 요소용 시일 링 홀더가 제공한다.
본 발명의 시일 링 홀더에 있어서, 제 1 링부는 막 요소의 상류측 막 단부에 면하는 측벽을 가지며, 막 단부가 링부내에 삽입되는 구조를 가지지 않는다. 이 때문에, 막부(권선 구조체)는 보다 큰 직경을 가질 수 있다. 또한, 제 2 링부는 외장 부재내에 삽입되고 그리고 그에 고정될 수 있고, 시일 링은 제 2 링부의 외주부에 끼워맞춰져서 그상에 유지될 수 있다. 이 때문에, 나머지부, 즉 돌출 링부와 제 3 링부의 폭은 축소될 수 있고, 이에 따라 막부의 축방향 길이는 증가될 수 있다. 그 결과, 요소당 수용된 막면적은 증가될 수 있다.
상술한 구성에 있어서, 제 3 링부의 외경은 돌출 링부의 외경보다 작은 것이 바람직하다. 시일 링 홀더가 이러한 구조를 가지는 경우, 제 3 링부와 용기 사이의 간극은 증가된다. 이 때문에, U자 또는 V자 형상의 단면을 갖는 시일 링이 사용되는 경우, 원액의 유동 또는 압력을 보다 수용하기 쉽고, 외측으로 펴진 상태에서 보다 확실하게 밀봉 기능을 수행한다.
또한, 상기 돌출 링부의 폭은 상기 제 2 링부의 폭보다 작고, 상기 제 3 링부의 폭은 상기 제 2 링부의 폭보다 작으며, 각각의 폭은 상기 막 요소의 축에 평행한 방향으로 측정된 바와 같은 폭인 것이 바람직하다. 시일 링 홀더가 이러한 구조를 가지는 경우, 시일 링 유지 홈부(seal ring-holding groove) 이외의 부재는 시일 링 유지 홈부를 고정하면서 감소된 폭을 가질 수 있고, 이에 의해 막부의 축방향 길이는 증가될 수 있고, 수용된 막면적은 증가될 수 있다.
외주면의 높이가 부분적으로 낮은 다수의 주변 홈부와, 상기 링부가 부분적으로 불연속적인 절단부가 제 2 링부상에 배치되는 것이 바람직하다. 이러한 구성은 제 3 링부와 용기 사이의 간극을 부분적으로 펴지게 한다. 그 결과, U자 또는 V자 형상의 단면을 갖는 시일 링을 이용하는 경우, 원액의 유동 또는 압력을 수용하기 쉬워지고, 외측으로 펴진 상태에서 보다 확실하게 밀봉 기능을 나타낼 수 있 다.
또한, 내주부로부터 외주부로 연장되는 다수의 에지 홈부는 상기 제 3 링부의 에지에 배치되는 것이 바람직하다. 다수의 막 요소를 연결하는 경우에, 에지들은 종래의 구성에 있어서 서로 근접하게 접촉된다. 그 결과, 예컨대 세척시 액체를 막 요소내에 배출할 때 액체를 배출시키는 것은 어렵다. 그러나, 다수의 에지 홈부를 배치함으로써 내부의 액체를 스무스하게 배출 가능하다(이것은 링부가 불연속적인 절단부를 갖는 경우에도 동일함). 급속한 압력 변화가 있는 경우, 외장 부재의 내부 및 외부와 막 요소 사이에 높은 압력차가 발생하여, 막 요소의 파손 위험이 생길 수 있다. 그러나, 액체가 배치된 에지 홈부를 통과하여 요소의 외부에 스무스하게 유동하기 때문에, 위험 가능성이 없다.
또한, 본 발명은 스파이럴형 막 요소와, 그의 상류측 막 단부의 상류측에 배치된 청구항 1에 기재된 막 요소용 시일 링 홀더를 포함하는 막 요소로서, 제 1 링부는 요소의 외장 부재의 단부내에 삽입되어 있는 막 요소를 제공한다.
본 발명의 막 요소가 본 발명의 시일 링 홀더를 이용하기 때문에, 상술한 바와 같이 그내에 수용된 막면적을 증가시킬 수 있다.
본 발명에 따른 막 요소용 시일 홀더를 이용하면, 요소당 수용된 막면적을 증가시킬 수 있다.
이하, 본 발명의 실시예에 대하여 도면을 참조하면서 설명한다. 도 1은 본 발명의 막 요소용 시일 링 홀더의 장착 상태의 일례를 도시한 반부의 단면도이다. 도 2a 내지 도 2c는 본 발명의 막 요소용 시일 링 홀더의 일례를 도시한 도면으로서, 도 2a는 좌측면도, 도 2b는 화살표 I-I로 취한 시일 링 홀더의 단면도, 및 도 2c는 우측면도이다.
본 발명의 시일 링 홀더는, 도 1에 도시한 바와 같이, 스파이럴형 막 요소(E)의 단부에 배치되어, 막 요소(E)의 막 단부에 원액을 유입시키면서 외주부상에 환상의 시일 링을 유지하기 위한 기능을 한다. 한편, 본 발명의 막 요소는, 스파이럴형 막 요소(E)와, 스파이럴형 막 요소(E)의 상류측 막 단부의 상류측에 배치된 본 발명의 시일 링 홀더(10)를 포함하고, 제 1 링부(11)는 외장 부재(5)의 단부에 삽입되어 있다.
막 요소(E)는 소위 스파이럴형 막 요소로 불리는 모든 요소일 수 있다. 예를 들면, 그 막부는 중앙관[집수관(water-collecting tube)(6)]에 공급측 유로재, 분리 막, 및 투과측 유로재가 적층된 막 리프가 감겨진 권선 구조체(2)로 구성되어 있다. 또한, 공급측 유로로부터 투과측 유로에 직접 원액이 흐르는 것을 방지하는 밀봉 구조체를 갖는다. 이러한 구성 때문에, 막 요소(E)내에 유입된 원액은 막 요소(E)의 공급측 유로재를 따라 하류측으로 유동하면서 분리 막과 분리된다. 분리 막을 투과한 투과액은 투과측 유로재(permeation-side passage material)를 따라 유동하고, 집수관내에 모아진다.
시일 링(4)은 막 요소(E)의 단부에 부착된 시일 링 홀더(10)에 의해 유지된다. 시일 링(4)은 원형, 타원형, 정방형 또는 그와 유사한 단면을 가질 수 있다. 그러나, 본 발명에 있어서, 개방부를 갖는 형상을 구비한 시일 링(4)은 U자형, V자형, 그와 유사한 단면을 갖는 것이 바람직하다. 바람직하게, 시일 링(4)은 고무, 탄성중합체 또는 합성 수지와 같은 탄성 물질로 형성된다. U자형, V자형 또는 그와 유사한 단면을 갖는 시일 링(4)은 수류의 압력을 받을 때 외측으로 넓어지고, 이 상태에서 그 자체와 용기 사이의 간극을 밀봉할 수 있다.
외장 부재(5)로서는, 예컨대 섬유 보강 수지(fiber-reinforced resin)의 테이프(tape) 또는 시트를 직접 막 요소(E)에 감아 형성된 구조체가 사용될 수 있다. 외장 부재(5)의 단부는 시일 링 홀더(10)의 제 1 링부(11)에 접착 등으로 고정되는 것이 바람직하다.
집수관(6)은 적당한 간격으로 배치된 구멍을 가지며, 예컨대 합성 수지로 형성된다. 집수관(6)이 사용되기 전에, 그 상류측 단부는 원액의 유입을 방지하기 위해서, 예컨대 플러그(plug)로 밀봉된다.
본 발명의 시일 링 홀더는, 도 2에 도시한 바와 같이, 막 요소(E)의 상류측 막 단부에 면하는 측벽(11a)을 갖고, 막 요소(E)의 외장 부재(5)의 단부내에 삽입되는 제 1 링부(11)와; 그 제 1 링부(11)의 상류측에 형성되고, 외장 부재(5)의 단면 및 시일 링(4)의 하류측 단면을 양쪽 측벽에 고정가능한 돌출 링부(12)와; 그 돌출 링부(12)의 상류측에 형성되고, 그 외주부에 시일 링(4)이 고정되는 제 2 링부(13)와; 그 제 2 링부(13)의 상류측에 형성되고, 시일 링의 상류측 단면을 고정 가능한 제 3 링부(14)를 구비한다. 그에 따라, 본 발명의 시일 링 홀더는 막 리프(membrane leaf)를 구비한 권선 구조체(2)를 고정하는 스커트부(skirt part)가 없는 구조를 갖는다.
상술한 각부의 치수[막 요소(E)의 축방향에 평행한 방향으로 측정된 폭]에 대해서는, 돌출 링부(12)의 폭이 제 2 링부(13)의 폭보다 작은 것이 바람직하다. 또한, 제 3 링부(14)의 폭이 제 2 링부(13)의 폭보다 작은 것이 바람직하다.
구체적으로는, 제 1 링부(11)의 폭이 5mm 내지 8mm, 돌출 링부(12)의 폭이 3mm 내지 5mm, 제 2 링부(13)의 폭이 7mm 내지 8mm, 제 3 링부(14)의 폭이 3mm 내지 5mm인 것이 바람직하다. 이러한 각부의 치수에 의해, 시일 링(4)을 고정하는 홈과 외장 부재(5)의 접착 공차(bonding allowance)를 확보하면서, 시일 링 홀더 전체의 폭(두께)을 15mm 내지 30mm로 할 수 있다.
본 발명에 있어서, 제 3 링부(14)의 외경이 돌출 링부(12)의 외경보다 작은 것이 바람직하다. 이러한 구성에 있어서, 시일 링(4)을 유지하는 홈의 상류측벽이 낮춰져서, 시일 링(4)이 수류를 보다 받기 쉽다.
본 실시예는 막 요소(E)의 막 단부에 원액을 유입시키는 구조로서 개구부(15a)를 갖는 천공판(perforated plate)(15)을 구비하고 있다. 천공판(15)을 이용할 경우, 개구부(15a)의 크기, 배치, 밀도 등에 의해, 막 요소(E)의 막부에 유입되는 원액의 유량 분포를 제어하기가 쉬워질 수 있다. 그러나, 본 발명에서의 원액 유입용 구조체는 천공판(15)에 한정되지 않아야 하고, 천공판(15) 대신에 반경방향으로 배치된 스포크(spoke)와 같은 임의의 적당한 구조체가 이용될 수 있다.
바람직하게, 천공판(15)의 중앙에는 원통부(16)가 설치되고, 이 원통부(16)에 집수관(6)이 삽입된 상태에서, 시일 링 홀더가 배치된다. 원통부(16)와 집수관(6)은 서로 접착 등으로 고정될 수 있다.
도 1에 도시한 실시예에 있어서, 집수관(6)의 상류측 단부가 시일 링 홀더(10)의 제 3 링부(14)의 측벽의 상류측 단부와 동일 평면에 있도록 집수관(6)이 배치되고, 원통부(16)의 상류측 단부는 이보다 하류측에 위치되어 있다. 마찬가지로, 요소의 하류측에는 하류측 시일 캐리어(seal carrier)의 측벽의 하류측 단부와 동일 평면에 있도록 집수관의 하류측 단부가 배치된다. 그러나, 집수관(6)의 상류측 단부가 제 3 링부(14)의 측벽의 하류에 위치(즉, 천공판에 보다 근접하게 위치)되도록 집수관(6)을 배치함으로써, 권선 구조체(2)의 길이는 집수관(6)을 위해 보다 크게 형성될 수 있다.
천공판(15)은 그의 막 요소측상에 반경방향으로 배치된 리브(rib)(17)를 갖는다. 이 리브(17)는 천공판(15)을 보강하고, 이에 따라 2개 부재의 폭 합계가 감소될 수 있다.
시일 링 홀더(10)는 사출 성형과 같은 종래의 기술에 의해 열가소성 수지, 열경화성 수지, 내열성 수지 등으로 형성될 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 대해서 설명한다.
① 상술한 실시예는 막 요소용 시일 링 홀더가 최소 두께를 갖는 것이다. 그러나, 도 3에 도시한 구조체를 갖는 시일 링 홀더는 종래의 시일 링 홀더로부터 스커트부를 없애고, 제 1 링부(11)를 형성하는 변형된 구조로 형성되어 이용될 수 있다. 이러한 시일 링 홀더를 이용하면, 스커트부내에 막을 구비한 권선 구조체(2)를 끼워 맞출 필요가 없어지고, 지금까지 사용하는 것보다 작은 직경을 갖는 막 리프 권선 구조체(2)를 이용할 수 있다.
② 본 발명에 있어서, 시일 링(4)을 유지하는 홈의 폭과 대응하는 제 2 링부(13)의 폭은 도 4a 및 도 4b에 도시한 바와 같이 시일 링(4)의 두께에 가깝게 형성되어, 시일 링 홀더의 전체 두께를 감소시키는 것이 바람직하다. 이 경우, 상류에 위치된 제 3 링부(14)의 높이는 제 3 링부(14)가 시일 링(14)으로의 수류를 차단하는 것을 방지하기 위해 감소되고, 제 3 링부(14)는 시일 링(4)이 수류를 보다 수용하기 쉽게 하기 위해 경사면(taper surface)을 갖도록 형성되는 것이 바람직하다. 경사면의 예로는 단면이 곡선 형상인 경사면(14a) 및 단면이 직선 형상인 경사면(14b)이 포함된다.
③ 또한, 외장 부재(5)의 접착 공차에 대응하는 제 1 링부(11)는, 도 4a 및 도 4b에 도시한 바와 같이, 접착력을 강화할 목적으로 홈 형성, 노치 형성, 표면을 거칠게 하는 공정을 실시하는 것이 바람직하다.
도 5a 내지 도 5e에 도시한 바와 같이, 시일 링 홀더(10)와 권선 구조체(2)를 고정하는 부분(P1)과, 시일 링 홀더(10)와 제 1 링부(11)의 외장 부재(5)를 고정하는 부분(P2)이 제 1 링부(11)상에 배치되는 것이 바람직하다. 시일 링 홀더(10)와 외장 부재(5) 사이의 접착 공차는 시일 링 홀더(10)와 외장 부재(5)를 강하게 접착하는 역할을 하며, 그 접착된 상태를 유지한다. 외장 부재(5)의 피복시, 감압 접착 테이프(pressure-sensitive adhesive tape), 유리 직물(glass cloth) 등 은 외장 부재(5)와 권선 구조체(2)의 대향부에 감겨 이들을 고정한다. 이러한 고정법은 대향부로부터 권선 구조체의 에지로의 합성 수지의 유입을 방지할 수도 있다.
또한, 도 5a 내지 도 5e에 도시한 바와 같이, 시일 링 홀더(10)를 고정하는 부분은 감압 접착 테이프 등이 떨어지지 않도록 단차 표시부를 갖거나, 돌출 링부의 방향을 향해 깊이 형성된 테이퍼부를 갖는 것이 바람직하다. 게다가, 외장 부재를 접착하여 유지하는 부분은 전단 방향으로 편중(deviation)되지 않도록 접착부상에 단차 표시부가 제공되어, 분리력(parting force)에 대해 외장 부재(5)를 유지하는 구조체를 갖는 것이 바람직하다.
④ 도 6a 내지 도 6c에 도시한 바와 같이, 주변 표면의 높이가 부분적으로 낮은 다수의 주변 홈부(14c)는 제 3 링부(14)상에 배치될 수 있다. 또한, 도 7a 내지 도 7c에 도시한 바와 같이, 링부가 부분적으로 불연속적인 절단부(14d)는 제 3 링부(14)상에 배치될 수 있다. 주변 홈부(14c)의 깊이는 0.5mm 내지 3mm인 것이 바람직하다. 주변 홈부(14c)의 개수는 4개 이상이 바람직하며, 6개 내지 16개가 보다 바람직하다.
⑤ 한편, 도 6a 내지 도 6c에 도시한 바와 같이, 내주부로부터 외주부까지 연장되는 다수의 에지 홈부(14e)가 제 3 링부(14)의 에지에 배치될 수 있다. 도 7b에 도시한 제 3 링부(14)내의 절단부(14d)는 내주부로부터 외주부까지 연장되는 에지 홈부로서 기능을 할 수도 있다. 막 요소의 내부 및 외부의 물의 유입 및 유출을 촉진하기 위해, 에지 홈부(14e)는 바람직하게 4개 이상, 그리고 보다 바람직 하게 6개 내지 16개의 개수로 균일한 거리로 반경방향으로 배치된다.
막 요소의 연결부에 있어서, 홈과 인접 홈 사이의 에지상의 폭(W1)이 1인 경우, 에지 홈부(14e)의 폭(W)은 에지 홈부(14e)의 오목부 및 돌출부가 중첩되지 않도록 폭(W1)에 대해 0.9 이하인 것이 바람직하다.
본 발명은 이하의 예를 참조하여 보다 상세하게 기술되지만, 본 발명이 이에 한정되는 것이 아님을 이해해야 한다.
실시예 1
도 2에 도시한 구조체를 갖는 시일 링 홀더를 제작하였다. 이 시일 링 홀더는 스커트부가 없고 이하의 치수를 가졌다. 전체 두께[권선 구조체 단부면을 갖는 맞대기 이음(butt joint)용 표면으로부터의 두께와 동일함]: 20mm, 외장 부재용 접착 공차: 6mm, 시일 링 홈의 폭: 8mm, 시일 링 홈의 깊이: 65mm, 시일 링 홈의 상류측 벽 높이: 35mm이다.
비교예 1
도 8에 도시한 종래의 시일 링 홀더를 제작하였다. 이 시일 링 홀더는 194mm의 내경을 갖는 스커트부를 가지며 이하의 치수를 가졌다. 시일 링 홀더는, 전체 두께: 48mm, 권선 구조체 단부면을 갖는 맞대기 이음용 표면으로부터의 두께: 37mm, (스커트부를 포함하는) 외장 부재용 접착 공차: 27mm, 시일 링 홈의 폭: 9mm, 시일 링 홈의 깊이: 6.5mm이다. 상류측벽은 하류측벽과 동일한 높이를 가졌다.
요소 제조예
실시예 1 및 비교예 1에 개시된 시일 링 홀더를 이용하여 스파이럴형 막 요소를 제조하였다. 동일한 두께를 갖는 막 리프 구성 부재(membrane leaf-constituting member)를 스파이럴형 막 요소를 제조하는데 이용하였다. 길이가 1,480mm인 막을 원수 통로재(raw-water passage material)가 그 사이에 개재된 상태로 두 번 접어서, 유닛을 1개의 리프(unit leaf)로 제조하였다. 이러한 유닛 리프를 투과 수로재(permeated water-passage material)와 함께 집수관 둘레에 감았다. 2개의 시스템 사이의 비교 결과는 아래의 표에 도시되어 있다.
33개의 리프를 포함하는 권선 구조체의 직경은 197mm이다. 권선 구조체를 비교예 1의 종래의 시일 링 홀더에 끼워맞출 수 없지만, 본 발명에 따른 실시예 1의 시일 링 홀더를 그에 부착할 수 있다. 종래의 시일 링 홀더와 함께 제조된 요소는 31개의 리프를 포함하였다. 즉, 막 리프의 개수를 2개만큼 증가시킬 수 있다. 지금까지 사용하는 막 리프를 37mm 만큼 증가시킬 수 있어서, 4.6m2의 총면적이 증가한다. 또한, 실제 처리에서 막의 유효 면적, 즉 막 리프 접착부에 기인한 손실을 뺀 면적은 4.2mm2 만큼 증가하였다.
표
실시예 1 비교예 1
막 리프의 개수 33 31
권선 구조체의 직경(mm) 197 189
막 리프의 폭(mm) 975 938
사용된 막면적(m2) 47.6 43.0
막의 유효 면적(m2) 41.7 37.5
상술한 바와 같이 본 발명의 형태 및 세부 사항에 대한 다양한 변경이 이루어질 수 있음이 당업자에 명백할 것이다. 이러한 변경은 첨부한 특허청구범위의 사상 및 범위내에 포함된다.
도 1은 본 발명의 막 요소용 시일 링 홀더의 부착 상태의 일례를 도시한 반부 단면도,
도 2a는 본 발명의 막 요소용 시일 링 홀더의 일례를 도시한 좌측면도,
도 2b는 화살표 I-I의 방향으로 취한 시일 링 홀더의 단면도,
도 2c는 본 발명의 막 요소용 시일 링 홀더의 일례를 도시한 우측면도
도 3은 본 발명의 막 요소용 시일 링 홀더의 다른 예를 도시한 반부 단면도,
도 4a 및 도 4b는 본 발명의 막 요소용 시일 링 홀더의 다른 예의 주요부를 도시한 도면,
도 5a 내지 도 5e는 본 발명의 막 요소용 시일 링 홀더의 다른 예의 주요부를 도시한 도면,
도 6a는 본 발명의 막 요소용 시일 링 홀더의 다른 예를 도시한 좌측면도,
도 6b는 화살표 I-I의 방향으로 취한 시일 링 홀더의 단면도,
도 6c는 화살표 Ⅱ-Ⅱ의 방향으로 취한 시일 링 홀더의 단면도,
도 7a는 본 발명의 막 요소용 시일 링 홀더의 다른 예를 도시한 도면으로서, 도 6에서 화살표 I-I의 방향으로 취한 시일 링 홀더의 단면도에 대응하는 도면,
도 7b는 본 발명의 막 요소용 시일 링 홀더의 다른 예를 도시한 도면으로서, 도 6에서 화살표 Ⅱ-Ⅱ의 방향으로 취한 시일 링 홀더의 단면도에 대응하는 도면,
도 8은 종래의 막 요소용 시일 링 홀더의 일부를 도시한 단면도,
도 9는 종래의 막 요소용 시일 링 홀더 일부의 부착 상태를 도시한 단면도.
도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명
2 : 막 요소의 막부(권선 구조체) 4 : 시일 링
5 : 외장 부재 10 : 시일 링 홀더
11 : 제 1 링부 11a : 제 1 링부의 측벽
12 : 돌출 링부 13 : 제 2 링부
14 : 제 3 링부 E : 막 요소

Claims (4)

  1. 스파이럴형 막 요소용 시일 링 홀더로서, 상기 스파이럴형 막 요소의 단부에 배치되고 상기 스파이럴형 막 요소의 막 단부내로 원액을 유입시키면서 그 외주부상에 시일 링을 유지하는, 상기 막 요소용 시일 링 홀더에 있어서,
    상기 시일 링 홀더가 링부를 포함하며,
    상기 링부는,
    내주부와,
    외주부와,
    상기 링부의 단부면상에 배치된 홈부를 가지며,
    상기 홈부는 상기 내주부로부터 상기 외주부까지 연장되는
    막 요소용 시일 링 홀더.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 홈부는 상기 링부의 폭과 동일하거나 또는 그보다 작은 깊이를 갖고, 상기 폭은 상기 스파이럴형 막 요소의 축방향에 평행한 방향으로 측정되는
    막 요소용 시일 링 홀더.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 링부는 상기 시일 링의 상류측 단부면을 지지하는 표면을 더 갖는
    막 요소용 시일 링 홀더.
  4. 막 요소에 있어서,
    스파이럴형 막 요소와,
    상기 스파이럴형 막 요소를 둘러싸는 외장 부재와,
    제 1 항에 따른 시일 링 홀더를 포함하고,
    상기 시일 링 홀더는 상기 스파이럴형 막 요소의 단부의 상류측에 배치되며, 상기 시일 링 홀더의 일부는 상기 외장 부재의 단부내로 삽입되는
    막 요소.
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