KR20160047164A - 역삼투압 필터 모듈 제조 장치 및 방법 - Google Patents

역삼투압 필터 모듈 제조 장치 및 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 역삼투압 필터 모듈 제조 장치 및 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 역삼투압 멤브레인 모듈 표면에 코팅을 수행하고, 코팅된 모듈 표면에 대하여 수평, 수직, 사선 및 원형 등의 특정한 방향으로 폴리싱을 수행함으로써 역삼투압 멤브레인 모듈 표면 상에 특정한 결을 형성할 수 있는 역삼투압 필터 모듈 제조 장치 및 방법에 관한 것이다.

Description

역삼투압 필터 모듈 제조 장치 및 방법{Apparatus and method for manufacturing reverse osmosis filter module}
본 발명은 역삼투압 필터 모듈 제조 장치 및 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 역삼투압 멤브레인 모듈 표면에 코팅을 수행하고, 코팅된 모듈 표면에 대하여 수평, 수직, 사선 및 원형 등의 특정한 방향으로 폴리싱을 수행함으로써 역삼투압 멤브레인 모듈 표면 상에 특정한 결을 형성할 수 있는 역삼투압 필터 모듈 제조 장치 및 방법에 관한 것이다.
최근 급속한 인구 증가와 환경 오염 등으로 수처리 기술과 이를 이용한 다양한 사업은 미래 신성장동력으로 각광을 받고 있는 실정이다.
이러한 수처리 사업에 있어서 역삼투 필터 모듈이 중요한 기술로서 대두되고 있다. 이러한 이유는 역삼투 필터 모듈은 가정용 뿐 아니라 산업용으로도 최적화된 수처리 소재이며, 물을 끓이는 증류방식에 비해 경제적이고 친환경 기술이기 때문이다.
일반적으로 역삼투 필터 모듈은 다음과 같이 설명될 수 있다.
역삼투란 농도차가 있는 두 용액을 반투막으로 분리하고 일정 시간이 지나면 농도가 낮은 용액이 농도가 높은 쪽으로 이동하면서 일정한 수위차를 발생시키는데 이를 "삼투" 현상이라고 하며, 아울러 이 과정에서 발생하는 수위의 차이를 "역삼투압"이라고 하는데, 이러한 원리를 이용해 물 분자만 반투막을 통과시켜 물을 정화하는 장치를 역삼투압 설비라고 하며, 여기에 들어가는 반투막이 "역삼투 필터"이며, 이러한 필터를 모듈화 한 것이 "역삼투 필터 모듈"이다.
이와 같이, 역삼투 필터 모듈을 생산하기 위해서는 트리코터 패키징(tricoater packaging), 멤브레인 프레팅(membrane prepping), 매뉴얼 롤링(manual rolling), 엔드 트리밍(end trimming) 및 FRP 코팅(Fiber reinforced polymer coating) 등의 공정을 수행해야 하는 것이 일반적이다.
한편, FRP 코팅 후 역삼투 필터 모듈의 표면 처리가 전체적인 성능 향상을 위해서는 중요함에도 불구하고, 이러한 역삼투 필터 모듈의 표면 처리에 대해서는 연구가 활발하지 않은 실정이다.
이에, 본 발명자는 역삼투 필터 모듈 자체의 성능 및 공정 생산성을 향상시키기 위해 역삼투압 멤브레인 모듈 표면에 코팅을 수행하고, 코팅된 모듈 표면에 대하여 수평, 수직, 사선 및 원형 등의 특정한 방향으로 폴리싱을 수행함으로써 역삼투압 멤브레인 모듈 표면 상에 특정한 결을 형성할 수 있는 역삼투압 필터 모듈 제조 장치 및 방법을 발명하기에 이르렀다.
한국특허공개 제2007-0116596호 일본특허공개 제2002-102659호
본 발명의 주요 목적은, 역삼투압 멤브레인 모듈 표면에 코팅을 수행하고, 코팅된 모듈 표면에 대하여 수평, 수직, 사선 및 원형 등의 특정한 방향으로 폴리싱을 수행함으로써 역삼투압 멤브레인 모듈 표면 상에 특정한 결을 형성할 수 있는 역삼투압 필터 모듈 제조 장치 및 방법을 제공하는 것이다.
상기와 같은 과제를 해결하기 위해, 본 발명에 따른 역삼투압 필터 모듈 제조 장치는 역삼투압 멤브레인 모듈의 외측면을 코팅하는 코팅부; 및 상기 역삼투압 멤브레인 모듈의 적어도 일부 표면을 폴리싱하는 폴리싱 수단; 및 상기 폴리싱 수단을 상기 역삼투압 멤브레인 모듈의 회전 방향에 대하여 특정한 방향으로 이동시키는 제1 구동 수단;을 포함하며, 그리고 상기 폴리싱 수단에 의해 상기 역삼투압 멤브레인 모듈 상에는 상기 특정한 방향을 따라 결이 형성되는 것을 특징으로 한다.
바람직하게는, 상기 특정한 방향은, 상기 회전 방향에 대하여 수직 방향, 수평 방향 및 사선 방향 중 어느 하나 이상의 방향일 수 있다.
바람직하게는, 상기 특정한 방향은, 상기 회전 방향에 대하여 원형 혹은 타원형을 형성하는 방향일 수 있다.
바람직하게는, 상기 코팅부는, 상기 역삼투압 멤브레인 모듈의 외측면을 섬유 강화 폴리머(fiber reinforced polymer)로 코팅할 수 있다.
바람직하게는, 상기 코팅부에 의해 코팅되는 두께는 0.1㎜ 내지 5㎜일 수 있다.
바람직하게는, 상기 섬유 강화 폴리머의 점도는 1cps 내지 10,000cps일 수 있다.
바람직하게는, 상기 코팅부는 하나 이상의 노즐을 포함할 수 있다.
바람직하게는, 상기 역삼투압 필터 모듈 제조 장치는, 상기 코팅부를 전후좌우 방향으로 이동시키는 제2 구동 수단을 더 포함할 수 있다.
바람직하게는, 상기 폴리싱 수단은, 원형 혹은 타원형의 폴리싱패드, 폴리싱포 및 연마재가 도포된 폴리싱포 중 어느 하나일 수 있다.
바람직하게는, 상기 폴리싱 수단에 의해 폴리싱된 상기 역삼투압 멤브레인 모듈의 표면 조도는 0.1 내지 2㎛일 수 있다.
또한 본 발명에 따른 역삼투압 필터 모듈 제조 방법은 (a) 역삼투압 멤브레인 모듈의 외측면을 코팅하는 단계; 및 (b) 폴리싱 수단에 의해 상기 역삼투압 멤브레인 모듈의 적어도 일부 표면이 특정한 방향을 따라 폴리싱되는 단계;를 포함하고, 그리고 상기 폴리싱 수단에 의해 상기 역삼투압 멤브레인 모듈 상에는 상기 특정한 방향을 따라 결이 형성되는 것을 특징으로 한다.
바람직하게는, 상기 특정한 방향은, 상기 역삼투압 멤브레인 모듈의 회전 방향에 대하여 수직 방향, 수평 방향 및 사선 방향 중 어느 하나 이상의 방향일 수 있다.
바람직하게는, 상기 특정한 방향은, 상기 역삼투압 멤브레인 모듈의 회전 방향에 대하여 원형 혹은 타원형을 형성하는 방향일 수 있다.
바람직하게는, 상기 (a) 단계에서, 상기 역삼투압 멤브레인 모듈의 코팅되는 두께는 0.1㎜ 내지 5㎜일 수 있다.
바람직하게는, 상기 (a) 단계에서, 상기 역삼투압 멤브레인 모듈의 외측면을 섬유 강화 폴리머로 코팅하며, 그리고 상기 섬유 강화 폴리머의 점도는 1cps 내지 10,000cps일 수 있다.
바람직하게는, 상기 (b) 단계에서, 상기 폴리싱 수단에 의해 폴리싱된 상기 역삼투압 멤브레인 모듈의 표면 조도는 0.1 내지 2㎛일 수 있다.
본 발명에 따르면, 역삼투압 멤브레인 모듈 표면에 코팅을 수행하고, 코팅된 모듈 표면에 대하여 수평, 수직, 사선 및 원형 등의 특정한 방향으로 폴리싱을 수행함으로써 역삼투압 멤브레인 모듈 표면 상에 특정한 결을 형성할 수 있다는 장점이 있다.
또한 역삼투압 멤브레인 모듈의 표면 가공 형태에 따라 제품의 핸들링이 안전해지고, 직경의 정밀도를 확보할 수 있어 역삼투 필터 모듈 자체의 성능 및 공정 생산성을 향상시킬 수 있게 된다.
더욱이, 제조된 역삼투압 필터 모듈의 미관이 수려해지고 전체적인 제품의 질을 향상시킬 수 있다는 장점도 발생한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 역삼투압 필터 모듈 제조 장치(100)에서 코팅부를 개략적으로 도시한 도면이며,
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 역삼투압 필터 모듈 제조 장치(100)에서 폴리싱 수단을 개략적으로 도시한 도면이며,
도 3 및 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 역삼투압 필터 모듈 제조 장치(100)에서 폴리싱 수단을 개략적으로 도시한 도면이며,
도 5(a) 내지 도 5(e)는 본 발명의 일 실시예에 따른 역삼투압 필터 모듈 제조 장치(100)를 사용하는 경우 역삼투압 멤브레인 모듈(10) 상에 형성되는 결(혹은 무늬)의 모습을 개략적으로 도시한 도면이다.
이하, 본 발명의 일 실시예에 따른 역삼투압 필터 모듈 제조 장치 및 방법의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 설명한다. 이 과정에서 도면에 도시된 선의 두께나 구성요소의 크기 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시되어 있을 수 있다. 또한, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 기술되어야 할 것이다.
본 명세서에서 사용되는 "리프 요소(leaf element)" 용어는 역삼투압 필터 모듈에 사용되는 구성 요소로서 역삼투막 사이에 메시 부재와 같은 스페이서를 개재한 구성 요소를 지칭하는 용어이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 역삼투압 필터 모듈 제조 장치(100)에서 코팅부를 개략적으로 도시한 도면이며, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 역삼투압 필터 모듈 제조 장치(100)에서 폴리싱 수단을 개략적으로 도시한 도면이며, 도 3 및 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 역삼투압 필터 모듈 제조 장치(100)에서 폴리싱 수단을 개략적으로 도시한 도면이며, 도 5(a) 내지 도 5(e)는 본 발명의 일 실시예에 따른 역삼투압 필터 모듈 제조 장치(100)를 사용하는 경우 역삼투압 멤브레인 모듈(10) 상에 형성되는 결(혹은 무늬)의 모습을 개략적으로 도시한 도면이다. 이하, 도 1 내지 도 5를 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 역삼투압 필터 모듈 제조 장치(100)에 대하여 구체적으로 설명하기로 한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 역삼투압 필터 모듈 제조 장치(100)는 역삼투압 멤브레인 모듈(10), 코팅부(20), 폴리싱 수단(30), 제1 구동 수단(40), 제2 구동 수단(50) 및 제어부(60)를 포함할 수 있다.
역삼투압 멤브레인 모듈(10)은 실제적으로 공급되는 물을 역삼투압 원리를 이용하여 정화하는 역할을 수행하는 역삼투압 필터 모듈의 제조전 단계에 해당하는 구성 요소이다.
이러한 역삼투압 멤브레인 모듈(10)은 워터 튜브(1), 투과성 캐리어(2) 및 한 쌍의 ATD 요소(anti-telescoping device)(3, 4)를 포함할 수 있다. 한편, 이러한 구성 요소들은 공지된 요소임으로 이에 대한 구체적인 설명은 생략하기로 한다.
간단하게 설명하면, 워터 튜브(1)는 축 형태로 구성되어 정화된 물이 모아 유출시키는 유로 역할을 수행할 수 있으며, 투과성 캐리어(2)는 하나 이상의 리프 요소(leaf element)가 부착되어 워터 튜브(1)를 축으로 하여 와인딩되며, 추후 역삼투압에 의해 정화된 물을 워터 튜브(1)로 유입시키는 역할을 수행할 수 있다.
그리고 한 쌍의 ATD 요소(3, 4)는 물이 유입되는 곳과 유출되는 곳과의 압력 차이에 의해 와인딩된 캐리어(2)가 신축(혹은 연장)되는 것을 방지하는 역할을 수행한다.
코팅부(20)는 역삼투압 멤브레인 모듈(10)의 외측면을 코팅하는 역할을 수행한다. 특히 코팅부(20)는 역삼투압 멤브레인 모듈(10)의 외측면을 섬유 강화 폴리머(fiber reinforced polymer)로 코팅할 수 있다.
이때 섬유 강화 폴리머는 역삼투압 멤브레인 모듈(10)의 표면을 강화시키는 역할을 수행한다. 한편, 폴리머로서 에폭시가 사용될 수 있음을 유의한다.
여기서, 코팅부(20)에 의해 코팅되는 두께는 0.1㎜ 내지 5㎜인 것이 바람직하며, 섬유 강화 폴리머의 점도는 1cps 내지 10,000cps인 것이 바람직하다.
이러한 이유는, 코팅 두께가 0.1㎜보다 얇으면 실제로 섬유 강화 폴리머로 코팅한 효과를 나타내기 어려우며, 코팅 두께가 5㎜보다 두꺼우면 코팅액의 사용량이 많아져 생산성이 저하되기 때문이다.
또한 섬유 강화 폴리머의 점도가 1cps보다 작으면 너무 묽어 폴리머 코팅이 수행되기 어려우며, 반대로 10,000cps보다 큰 경우에는 점도 자체가 너무 높아 코팅를 수행하기 어려워져 생산성이 저하되기 때문이다.
한편, 코팅부(20)는 하나 이상의 노즐(21a, 21b, 21c)을 포함할 수 있다. 본 명세서에서는 노즐이 3개인 것으로 도시하였으나 반드시 이에 제한되지 않고 노즐 개수의 제한이 없음을 물론이다.
추가적으로, 이러한 코팅부(20)는 역삼투압 멤브레인 모듈(10)의 외측면을 효과적으로 코팅하기 위해 전후 및 좌우 방향으로 이동할 수 있으며, 이에 대해서는 제2 구동 수단과 함께 후술하기로 한다.
폴리싱 수단(30)은 역삼투압 멤브레인 모듈(10)의 적어도 일부 표면을 폴리싱하는 역할을 수행한다.
이때, 폴리싱 수단(30)으로서 원형 혹은 타원형의 폴리싱 패드(31a)가 사용될 수 있으며(도 2 참고), 혹은 직선형의 폴리싱포 및 연마재가 도포된 폴리싱포 중 어느 하나 이상이 사용될 수 있다(도 3 및 도 4 참고).
예를 들어, 폴리싱포(31b)를 사용하는 경우에는 폴리싱포가 부착되어 폴리싱포를 이송시키는 이송 벨트(32) 및 다수의 회전 롤러(33)과 같은 구성 요소들이 추가적으로 제공될 수 있음을 유의한다.
이러한 폴리싱 수단(30)은 후술되는 제1 구동 수단(40)에 의해 역삼투압 멤브레인 모듈(10)의 회전 방향에 대하여 특정한 방향으로 이동하면서 역삼투압 멤브레인 모듈(10) 표면을 물리적으로 폴리싱하게 된다.
여기서, 특정한 방향은 회전 방향에 대하여 수직 방향, 수평 방향 및 사선 방향 중 어느 하나 이상의 방향일 수 있다. 또한, 특정한 방향은 회전 방향에 대하여 원형 혹은 타원형을 형성하는 방향일 수도 있다.
이러한 구성에 의해, 역삼투압 멤브레인 모듈(10) 상에는 특정한 방향을 따라 결(다른 용어로 표현하는 경우에는 "표면 무늬")이 형성되게 되며, 이러한 결은 폴리싱 수단(30)의 이동 방향에 따라 일정하게 형성되게 된다(도 5 참조).
여기서, 폴리싱 수단(30)에 의해 폴리싱된 역삼투압 멤브레인 모듈(10)의 표면 조도는 Ra 0.1 내지 2㎛인 것이 바람직하다.
이러한 이유는, 표면 조도는 Ra 0.1 보다 작은 경우에는 폴리싱이 과다하게 수행되어 생산성이 저하되고, 표면 조도가Ra 2㎛보다 큰 경우에는 거칠기가 너무 커서 부유물질, 용존성 염류, 유기 물질들로 인해 역삼투압 멤브레인 모듈(10) 표면에서 파울링(fouling) 현상이 일어나 역삼투 모듈의 압력 강하 등의 효율 저하를 발생할 수 있기 때문이다.
제1 구동 수단(40)는 폴리싱 수단(30)을 역삼투압 멤브레인 모듈(10)의 회전 방향에 대하여 상술된 특정한 방향으로 이동시키는 역할을 수행한다.
이러한 제1 구동 수단(40)은 폴리싱 수단(30)을 특정한 방향으로 이동시키고 또한 폴리싱 수단(30)이 특정한 회전 속도를 가지고 회전할 수 있는 한 공지된 다양한 구성 요소가 사용될 수 있음을 유의한다.
예를 들어, 폴리싱 수단이 폴리싱 패드(31a)인 경우에는, 제1 구동 수단(40)은 폴리싱 패드(31a) 상측에 연결되어 폴리싱 패드(31a)를 전후 및 좌우, 혹은 다양한 곡선 방향으로 이동하고 회전할 수 있도록 리니어 모션 모듈(도시 안됨)이나 모터(도시 안됨) 등을 포함할 수 있다.
또한 폴리싱 수단이 폴리싱포(31b)인 경우에는, 제1 구동 수단(40)은 폴리싱포(31b)가 부착되어 폴리싱포(31b)를 수직, 수평 혹은 사선 방향으로 이송시키는 이송 벨트 및 다수의 회전 롤러 등을 포함할 수 있음을 유의한다. 한편, 이러한 제1 구동 수단(40)은 공지된 구성을 사용하기 때문에 이에 대한 구체적인 설명 역시 생략하기로 한다.
추가적으로 제2 구동 수단(50)은 코팅부(20)를 전후 및/또는 좌우 방향으로 이동시키는 역할을 수행한다.
이를 위해, 제2 구동 수단(50)은 가이드 레일(51) 및 가이드 레일(51)의 하측에 결합되어 가이드 레일(51)을 따라 이동할 수 있는 베이스 프레임(52)을 포함할 수 있다.
이러한 구성으로 인하여, 도면에 도시된 바와 같이 베이스 프레임(52)의 하측에 연결된 코팅부(20)의 노즐(21a, 21b, 21c)은 역삼투압 멤브레인 모듈(10)의 상부측에서 좌측 및 우측으로 자유롭게 왕복 이동할 수 있게 된다.
더욱이 이러한 구성으로 인하여, 적은 수의 노즐을 가지고도 보다 효과적으로 역삼투압 멤브레인 모듈(10)의 외측면을 코팅할 수 있게 된다.
한편, 제2 구동 수단(50)으로서 상술된 구성 요소에 제한되는 것이 아니며, 다양한 구성 요소(예를 들어, 서버 모터, 리니어 모터, 랙 앤 피니언, 타이밀 벨트 등을 이용하여 왕복 이동을 수행할 수 있음을 유의한다.
제어부(60)는 본 발명의 일 실시예에 따른 역삼투압 필터 모듈 제조 장치(100)의 코팅부(20), 폴리싱 수단(30) 및 제1 및 제2 구동 수단(40, 50)을 제어하는 역할을 수행한다.
이러한 제어부(60)의 제어를 통하여, 코팅부(20)의 코팅액의 코팅 속도 및 압력을 효과적으로 제어할 수 있을 뿐만 아니라, 폴리싱 수단(30)의 회전 속도와 방향을 효율적으로 조절할 수 있게 되며 그로 인해 역삼투압 멤브레인 모듈(10) 상에 원하는 형태의 결을 형성할 수 있게 된다.
이와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 역삼투압 필터 모듈 제조 장치(100)의 구동 원리를 살펴보면 다음과 같다.
직선형의 폴리싱포(31b)가 역삼투압 멤브레인 모듈(10)의 회전 방향에 대하여 수직, 수평 및 사선 방향 중 어느 한 방향으로 역삼투압 멤브레인 모듈(10)을 폴리싱하는 경우에는 그에 따라 역삼투압 멤브레인 모듈(10) 상에는 수직, 수평 및 사선 방향 중 어느 한 방향으로 결이 형성되게 된다(도 5(a), 5(b), 5(c) 참고).
또한 원형의 폴리싱 패드(31a)가 원형 혹은 타원형, 다양한 형태의 곡선의 방향으로 역삼투압 멤브레인 모듈(10) 표면을 폴리싱하는 경우에는 그에 따라 역삼투압 멤브레인 모듈(10) 상에는 원형 혹은 타원형, 다양한 형태의 곡선의 방향으로 결이 형성되게 된다(도 5(d) 참고).
추가적으로 폴리싱 수단으로서, 원형의 폴리싱 패드(31a)와 폴리싱포(31b)가 복합적으로 사용되어 역삼투압 멤브레인 모듈(10) 표면을 원형 혹은 타원형, 수직, 수평 및 사선 방향으로 폴리싱하는 경우에는 그에 따라 역삼투압 멤브레인 모듈(10) 표면 상에는 복합적인 결(혹은 표면 무늬)이 형성되게 된다(도 5(e) 참고).
역삼투압 필터 모듈 제조 방법
이하, 역삼투압 필터 모듈 제조 방법에 대하여 구체적으로 설명하기로 한다. 다만, 설명이 중복되는 부분에 대해서는 생략하기로 한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 역삼투압 필터 모듈 제조 방법은 (a) 역삼투압 멤브레인 모듈(10)의 외측면을 코팅하는 단계; 및 (b) 폴리싱 수단(30)에 의해 역삼투압 멤브레인 모듈(10)의 적어도 일부 표면이 특정한 방향을 따라 폴리싱되는 단계;를 포함한다. 이때, 폴리싱 수단(30)에 의해 역삼투압 멤브레인 모듈(10) 상에는 특정한 방향을 따라 결이 형성되게 된다.
(a) 단계는 코팅부(20)에 의해 역삼투압 멤브레인 모듈(10)의 외측면이 코팅되는 단계이다. 여기서 코팅부(20)는 제2 구동 수단(50)에 의해 역삼투압 멤브레인 모듈(10) 상측에서 전후 및 좌우 방향으로 이동할 수 있도록 구성될 수 있음을 유의한다.
이때 코팅액으로서 섬유 강화 폴리머(fiber reinforced polymer)가 사용될 수 있다. 섬유 강화 폴리머는 역삼투압 멤브레인 모듈(10)의 표면을 강화시키는 역할을 수행한다. 또한, 폴리머로서 에폭시가 사용될 수 있음을 유의한다.
이러한 (a) 단계에서, 코팅부(20)에 의해 코팅되는 두께는 0.1㎜ 내지 5㎜인 것이 바람직하다. 이러한 이유는, 코팅 두께가 0.1㎜보다 얇으면 실제로 섬유 강화 폴리머로 코팅한 효과를 나타내기 어려우며, 코팅 두께가 5㎜보다 두꺼우면 코팅액의 사용량이 많아져 생산성이 저하되기 때문이다.
또한 섬유 강화 폴리머의 점도는 1cps 내지 10,000cps인 것이 바람직하다. 이러한 이유는 섬유 강화 폴리머의 점도가 1cps보다 작으면 너무 묽어 폴리머 코팅이 수행되기 어려우며, 반대로 10,000cps보다 큰 경우에는 점도 자체가 너무 높아 코팅를 수행하기 어려워져 생산성이 저하되기 때문이다.
(b) 단계는 폴리싱 수단(30)에 의해 역삼투압 멤브레인 모듈(10)의 적어도 일부 표면이 특정한 방향을 따라 폴리싱되는 단계이다.
구체적으로, 폴리싱 수단(30)은 제1 구동 수단(40)에 의해 역삼투압 멤브레인 모듈(10)의 회전 방향에 대하여 특정한 방향으로 이동하면서 역삼투압 멤브레인 모듈(10) 표면을 물리적으로 폴리싱하게 된다.
여기서, 특정한 방향은 회전 방향에 대하여 수직 방향, 수평 방향 및 사선 방향 중 어느 하나 이상의 방향일 수 있다. 또한, 특정한 방향은 회전 방향에 대하여 원형 혹은 타원형을 형성하는 방향일 수도 있다.
이러한 구성에 의해, 역삼투압 멤브레인 모듈(10) 상에는 특정한 방향을 따라 결(다른 용어로 표현하는 경우에는 "표면 무늬")이 형성되게 되며, 이러한 결은 폴리싱 수단(30)의 이동 방향에 따라 일정하게 형성되게 된다.
이러한 (b) 단계에서, 폴리싱 수단(30)에 의해 폴리싱된 역삼투압 멤브레인 모듈(10)의 표면 조도는 Ra 0.1 내지 2㎛인 것이 바람직하다.
이러한 이유는, 표면 조도는 Ra 0.1 보다 작은 경우에는 폴리싱이 과다하게 수행되어 생산성이 저하되고, 표면 조도가Ra 2㎛보다 큰 경우에는 거칠기가 너무 커서 부유물질, 용존성 염류, 유기 물질들로 인해 역삼투압 멤브레인 모듈(10) 표면에서 파울링(fouling) 현상이 일어나 역삼투 모듈의 압력 강하 등의 효율 저하를 발생할 수 있기 때문이다.
이와 같이 본 발명에 따르면, 역삼투압 멤브레인 모듈 표면에 코팅을 수행하고, 코팅된 모듈 표면에 대하여 수평, 수직, 사선 및 원형 등의 특정한 방향으로 폴리싱을 수행함으로써 역삼투압 멤브레인 모듈 표면 상에 특정한 결을 형성할 수 있게 되며, 그로 인해 역삼투압 멤브레인 모듈의 표면 가공 형태에 따라 제품의 핸들링이 안전해지고, 직경의 정밀도를 확보할 수 있어 역삼투 필터 모듈 자체의 성능 및 공정 생산성을 향상시킬 수 있게 된다. 더욱이, 제조된 역삼투압 필터 모듈의 미관이 수려해지고 전체적인 제품의 질을 향상시킬 수 있다는 장점도 발생한다.
상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 당업계에서 통상의 지식을 가진 자라면 이하의 특허 청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역을 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
100 : 역삼투압 필터 모듈 제조 장치
10 : 역삼투압 멤브레인 모듈 1 : 워터 튜브
2 : 투과성 캐리어 3, 4 : 한 쌍의 ATD 요소
20 : 코팅부
21a, 21b, 21c : 노즐
30 : 폴리싱 수단
31a : 폴리싱 패드 31b : 폴리싱포
32 : 이송 벨트 33 : 다수의 회전 롤러
40 : 제1 구동 수단
50 : 제2 구동 수단
51 : 가이드 레일 52 : 베이스 프레임
60 : 제어부

Claims (16)

  1. 역삼투압 멤브레인 모듈의 외측면을 코팅하는 코팅부; 및
    상기 역삼투압 멤브레인 모듈의 적어도 일부 표면을 폴리싱하는 폴리싱 수단; 및
    상기 폴리싱 수단을 상기 역삼투압 멤브레인 모듈의 회전 방향에 대하여 특정한 방향으로 이동시키는 제1 구동 수단;을 포함하며, 그리고
    상기 폴리싱 수단에 의해 상기 역삼투압 멤브레인 모듈 상에는 상기 특정한 방향을 따라 결이 형성되는 것을 특징으로 하는,
    역삼투압 필터 모듈 제조 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 특정한 방향은,
    상기 회전 방향에 대하여 수직 방향, 수평 방향 및 사선 방향 중 어느 하나 이상의 방향인 것을 특징으로 하는,
    역삼투압 필터 모듈 제조 장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 특정한 방향은,
    상기 회전 방향에 대하여 원형 혹은 타원형을 형성하는 방향인 것을 특징으로 하는, 역삼투압 필터 모듈 제조 장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 코팅부는,
    상기 역삼투압 멤브레인 모듈의 외측면을 섬유 강화 폴리머(fiber reinforced polymer)로 코팅하는 것을 특징으로 하는,
    역삼투압 필터 모듈 제조 장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 코팅부에 의해 코팅되는 두께는 0.1㎜ 내지 5㎜인 것을 특징으로 하는, 역삼투압 필터 모듈 제조 장치.
  6. 제4항에 있어서,
    상기 섬유 강화 폴리머의 점도는 1cps 내지 10,000cps인 것을 특징으로 하는,
    역삼투압 필터 모듈 제조 장치.
  7. 제4항에 있어서,
    상기 코팅부는 하나 이상의 노즐을 포함하는 것을 특징으로 하는,
    역삼투압 필터 모듈 제조 장치.
  8. 제4항에 있어서,
    상기 역삼투압 필터 모듈 제조 장치는,
    상기 코팅부를 전후좌우 방향으로 이동시키는 제2 구동 수단을 더 포함하는 것을 특징으로 하는,
    역삼투압 필터 모듈 제조 장치.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 폴리싱 수단은,
    원형 혹은 타원형의 폴리싱패드, 폴리싱포 및 연마재가 도포된 폴리싱포 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는,
    역삼투압 필터 모듈 제조 장치.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 폴리싱 수단에 의해 폴리싱된 상기 역삼투압 멤브레인 모듈의 표면 조도는 Ra 0.1 내지 2㎛인 것을 특징으로 하는,
    역삼투압 필터 모듈 제조 장치.
  11. (a) 역삼투압 멤브레인 모듈의 외측면을 코팅하는 단계; 및
    (b) 폴리싱 수단에 의해 상기 역삼투압 멤브레인 모듈의 적어도 일부 표면이 특정한 방향을 따라 폴리싱되는 단계;를 포함하고, 그리고
    상기 폴리싱 수단에 의해 상기 역삼투압 멤브레인 모듈 상에는 상기 특정한 방향을 따라 결이 형성되는 것을 특징으로 하는,
    역삼투압 필터 모듈 제조 방법.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 특정한 방향은,
    상기 역삼투압 멤브레인 모듈의 회전 방향에 대하여 수직 방향, 수평 방향 및 사선 방향 중 어느 하나 이상의 방향인 것을 특징으로 하는,
    역삼투압 필터 모듈 제조 방법.
  13. 제11항에 있어서,
    상기 특정한 방향은,
    상기 역삼투압 멤브레인 모듈의 회전 방향에 대하여 원형 혹은 타원형을 형성하는 방향인 것을 특징으로 하는,
    역삼투압 필터 모듈 제조 방법.
  14. 제11항에 있어서,
    상기 (a) 단계에서,
    상기 역삼투압 멤브레인 모듈의 코팅되는 두께는 0.1㎜ 내지 5㎜인 것을 특징으로 하는,
    역삼투압 필터 모듈 제조 방법.
  15. 제11항에 있어서,
    상기 (a) 단계에서,
    상기 역삼투압 멤브레인 모듈의 외측면을 섬유 강화 폴리머로 코팅하며, 그리고 상기 섬유 강화 폴리머의 점도는 1cps 내지 10,000cps인 것을 특징으로 하는,
    역삼투압 필터 모듈 제조 방법.
  16. 제11항에 있어서,
    상기 (b) 단계에서,
    상기 폴리싱 수단에 의해 폴리싱된 상기 역삼투압 멤브레인 모듈의 표면 조도는 Ra 0.1 내지 2㎛인 것을 특징으로 하는,
    역삼투압 필터 모듈 제조 방법.
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KR102124212B1 (ko) * 2019-01-28 2020-06-17 (주)피엔티 역삼투 필터 모듈 마무리 가공 장치
CN111530295A (zh) * 2020-04-21 2020-08-14 华南理工大学 一种管状陶瓷膜内膜的倾斜浸渍制备方法

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