KR20160058571A

KR20160058571A - Laser processing apparatus for manufacturing membrane modules

Info

Publication number: KR20160058571A
Application number: KR1020140160237A
Authority: KR
Inventors: 이세용; 배성호; 신기봉
Original assignee: (주)엔에스
Priority date: 2014-11-17
Filing date: 2014-11-17
Publication date: 2016-05-25

Abstract

The present invention relates to a laser processing apparatus to manufacture a membrane module, comprising: a first welding unit to enable flow path materials on a penetration side to be attached to each other by laser welding a predetermined welding portion of one flow path material on a penetration side; and another flow path material on a penetration side stacked on a lower portion of the flow path material on a penetration side of a flow path material unit on a penetration side wherein at least a pair of flow path materials on a penetration side are stacked to be formed. According to the present invention, by laser welding flow path materials on a penetration side, the number and area of the welding portion is able to be reduced. As such, a dead space of the flow path materials on a penetration path generated due to welding is able to be minimized to improve an ability of penetration fluid transfer of the flow materials on a penetration side.

Description

Technical Field [0001] The present invention relates to a laser processing apparatus for manufacturing a membrane module,

본 발명은 멤브레인 모듈 제조용 레이저 가공 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a laser processing apparatus for manufacturing a membrane module.

음료수를 생산하는 분야, 보다 구체적으로, 정수 및 폐수 처리와 같은 수처리 분야에 있어서, 멤브레인 모듈은 종래의 모래 여과 및 응집 침강을 대체하고, 수처리량을 개선하기 위해 사용되고 있다. 특히, 나권형 역삼투 모듈은, 수처리량을 증가시키기 위해 가장 일반적으로 사용되는 멤브레인 모듈이다.In the field of producing beverages, more particularly in the field of water treatment such as water and wastewater treatment, membrane modules have been used to replace conventional sand filtration and flocculation and to improve water throughput. In particular, the twin screw reverse osmosis module is the most commonly used membrane module to increase water throughput.

도 1은 종래의 멤브레인 모듈의 사시도이며, 도 2는 반투과 멤브레인을 중심관에 권취하는 양상을 나타내는 종래의 멤브레인 모듈의 횡단면도이다.FIG. 1 is a perspective view of a conventional membrane module, and FIG. 2 is a cross-sectional view of a conventional membrane module showing an aspect of winding a semipermeable membrane over a center tube.

종래의 나권형 역삼투 모듈 방식의 멤브레인 모듈은, 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 중심관(10), 중심관(10)에 나권형으로 감기는 반투과 멤브레인(20), 반투과 멤브레인(20)의 둘레에 감기는 외피(30)를 포함한다.As shown in Figs. 1 and 2, a conventional bare-die reverse osmosis membrane type membrane module includes a center tube 10, a semitransmissive membrane 20 wound around the center tube 10, And includes a shell 30 wrapped around the membrane 20.

중심관(10)은, 투과 유체를 이송하기 위한 부재이며, 원통 형상을 갖는다. 중심관(10)은, 외주면에 형성되며, 투과 유체가 유입되는 다수의 개구(12), 및 각각의 개구(12)와 연통되도록 내부에 형성되며, 각각의 개구(12)로부터 전달받은 투과 유체를 이송하는 중공을 포함한다.The central tube 10 is a member for transferring the permeated fluid, and has a cylindrical shape. The center tube 10 is formed on the outer circumferential surface and includes a plurality of openings 12 through which a permeate fluid flows and a plurality of openings 12 formed therein to communicate with the respective openings 12, As shown in Fig.

다음으로, 반투과 멤브레인(20)은, 공급 유체를 여과하여 투과 유체와 농축 유체로 분리하기 위한 부재이다. 반투과 멤브레인(20)은, 공급 유체를 분리막(22)으로 유도하는 공급측 유로재(23), 공급 유체를 여과하여 투과 유체와 농축 유체로 분리하는 분리막(22), 및 분리막(22)을 투과한 투체 유체를 중심관(10)으로 이꾸는 투과측 유로재(21)를 포함한다.Next, the semi-permeable membrane 20 is a member for separating the feed fluid into a permeate fluid and a dense fluid. The semi-permeable membrane 20 includes a feed side flow path member 23 for leading the feed fluid to the separation membrane 22, a separation membrane 22 for separating the feed fluid into a permeate fluid and a dense fluid, And a permeation-side passage material (21) for receiving a body fluid into the central pipe (10).

공급측 유로재(23)와 투과측 유로재(21)로는 각각, 네트상 재료, 메쉬상 재료, 홈을 갖는 시트, 파형 시트 등으로 구성된다. 또한, 분리막(22)은 부직포층 상에 다공성 지지체 및 스킨층(치밀층)이 순차적으로 적층된 구조이다.The feed-side passage material 23 and the permeation-side passage material 21 are each composed of a net material, a mesh-like material, a sheet having grooves, a corrugated sheet, or the like. The separation membrane 22 is a structure in which a porous support and a skin layer (dense layer) are sequentially laminated on the nonwoven fabric layer.

부직포에는 스킨층의 근방까지 밀봉 수지(25)가 함침되어 투과 유체와 공급 유체를 섞이는 것을 방지하기 위한 밀봉부가 형성된다. 부직포는, 폴리에스터 및 폴리올레핀 등으로 구성된다.The sealing resin 25 is impregnated in the nonwoven fabric up to the vicinity of the skin layer to form a sealing portion for preventing the permeating fluid from mixing with the supplying fluid. The nonwoven fabric is composed of polyester, polyolefin or the like.

다공성 지지체는, 미다공성이며, 스킨층을 지지한다. 다공성 지지체는, 폴리설폰, 폴리아릴 설폰, 폴리이미드 등으로 구성된다. The porous support is microporous and supports the skin layer. The porous support is composed of polysulfone, polyaryl sulfone, polyimide and the like.

스킨층은, 공급 유체에 포함되는 분리 대상 물질에 대하여 투과성을 나타내지 않는 분리 성능을 갖는다. 스킨층으로는, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리에틸렌 테레프탈레이트, 나일론, 폴리아미드, 폴리아크릴로나이트릴, 폴리바이닐알코올 등으로 구성된다.The skin layer has a separation performance that does not show permeability to the separation target material contained in the supply fluid. The skin layer is composed of polyethylene, polypropylene, polyethylene terephthalate, nylon, polyamide, polyacrylonitrile, polyvinyl alcohol and the like.

다음으로, 외피(30)는, 반투과 멤브레인(20)의 둘레에 감기며, 접착제에 의하여 반투과 멤브레인(20)에 부착된다. 외피(30)는, 적어도 한층으로 이루어지며, 폴리프로필렌, 에폭시 수지, 에폭시 수지에 포화된 유리 섬유 조합체 등으로 구성된다.Next, the envelope 30 is wound around the semi-permeable membrane 20 and attached to the semi-permeable membrane 20 by an adhesive. The envelope 30 is made up of at least one layer, and is composed of a polypropylene, an epoxy resin, a glass fiber combination saturated with an epoxy resin, or the like.

이하에서는, 도 1 및 도 2을 참조하여, 종래의 멤브레인 모듈의 제조 공정을 설명하기로 한다.Hereinafter, a manufacturing process of a conventional membrane module will be described with reference to FIGS. 1 and 2. FIG.

먼저, 투과측 유로재(21)를 적층하여 투과측 유로재 유닛을 형성한다. 보다 구체적으로, 도 2에 도시된 바와 같이, 어느 하나의 투과측 유로재(21)의 선단부(21a)를 다른 하나의 투과측 유로재(21)에 부착하되, 상기 다른 하나의 투과측 유로재(21)의 선단부로부터 미리 정해진 간격만큼 이격된 위치에 부착한다. 또한, 투과측 유로재 유닛 중 최하단에 위치하여 중심관(10)에 감기는 투과측 유로재(21)의 선단부는 테이프(18)를 이용하여 중심관(10)에 부착한다.First, the permeation-side passage material 21 is laminated to form a permeation-side passage material unit. More specifically, as shown in Fig. 2, the tip portion 21a of one permeation-side passage material 21 is attached to the other permeation-side passage material 21, and the other permeation- (21). The distal end portion of the permeation-side passage material 21 which is located at the lowermost end of the permeation-side passage material unit and wound on the center tube 10 is attached to the center tube 10 by using a tape 18. [

다음으로, 분리막(22)과 공급측 유로재(23)를 적층하여 분리막 유닛을 형성한다. 보다 구체적으로, 도 2에 도시된 바와 같이, 분리막(22)을 두겹으로 접고, 두겹으로 접혀진 분리막(22)의 서로 대면하는 면들 사이에 공급측 유로재(23)를 삽입한다. 여기서, 분리막(22)의 절첩단(22a)과 공급측 유로재(23)의 선단부 사이에 완충 작용을 위한 테이프(24)를 개재한다.Next, the separation membrane 22 and the feed-side passage material 23 are laminated to form a separation membrane unit. More specifically, as shown in Fig. 2, the separation membrane 22 is folded into two folds, and the feed-side flow passage material 23 is inserted between facing faces of the two-folded separation membrane 22. A tape 24 for buffering action is interposed between the folding end 22a of the separation membrane 22 and the leading end of the feed-side passage material 23.

이후에, 투과측 유로재 유닛과 분리막 유닛을 적층하여 반투과 멤브레인(20)을 형성한다. 보다 구체적으로, 도 2에 도시된 바와 같이, 투과측 유로재 유닛의 서로 인접하는 한 쌍의 투과측 유로재(21)들의 서로 대면하는 면들 사이에 분리막 유닛을 삽입한다.Thereafter, the permeation-side passage material unit and the membrane unit are laminated to form the semipermeable membrane 20. [ More specifically, as shown in Fig. 2, the separation membrane unit is inserted between the mutually facing surfaces of the pair of permeation-side passage materials 21 adjacent to each other of the permeation-side passage material unit.

여기서, 투과측 유로재 유닛과 분리막 유닛은, 도 2에 도시된 바와 같이, 분리막(22)과 대면하는 투과측 유로재(21)의 양측 단부와 후단부에 각각 밀봉 수지(25)가 도포된 상태로 적층된다. 그러면, 투과측 유로재(21)에 도포된 밀봉 수지(25)와 접촉되는 분리막(22)의 양측 단부와 후단부에는 각각, 공급 유체가 투과측 유로재(21)로 유입되는 것을 방지하며 밀봉 수지(25)가 함침되어 형성된 밀봉부가 마련된다. 한편, 밀봉 수지(25)로는, 우레탄계 접착제, 에폭시제 접착제, 가열 용융 접착제 등이 주로 사용된다.Here, as shown in Fig. 2, the permeation-side passage material unit and the separation membrane unit are each formed by applying a sealing resin 25 to both side end portions and rear end portion of the permeation-side passage material 21 facing the separation membrane 22 Respectively. The supply fluid is prevented from flowing into the permeation-side passage material 21 at the both side end portions and the back end portion of the separation membrane 22 which is in contact with the sealing resin 25 applied to the permeation-side passage material 21, A sealing portion formed by impregnating the resin 25 is provided. On the other hand, as the sealing resin 25, a urethane-based adhesive, an epoxy adhesive, a hot-melt adhesive and the like are mainly used.

다음으로, 반투과 멤브레인(20)을 중심관(10)에 나선형으로 권취하고, 권취된 반투과 멤브레인(20)의 둘레를 따라 외피(30)를 감아 원통상 권회체를 형성한다.Next, the semi-permeable membrane 20 is spirally wound around the center tube 10, and the envelope 30 is wound around the wound semi-permeable membrane 20 to form a cylindrical wound body.

이후에, 단부캡을 원통상 권회체의 양측 단부에 각각 결합하여 멤브레인 모듈을 형성한다. 여기서, 공급 유체가 공급되는 원통상 권회체의 입구단 측에 결합되는 단부캡은 공급 유체 공급구(미도시) 등을 구비하고, 투과 유체와 농축 유체가 배출되는 배출단 측에 결합되는 단부캡은 투과 유체 배출구(14)와 농축 유체 배출구(16)를 구비한다.Thereafter, the end caps are respectively coupled to the opposite end portions of the cylindrical winding body to form the membrane module. Here, the end cap coupled to the inlet end of the cylindrical cylindrical body to which the supply fluid is supplied is provided with a supply fluid supply port (not shown) and the like. The end cap is connected to the discharge end side through which the permeate fluid and the concentrated fluid are discharged. (14) and a concentrated fluid outlet (16).

도 3은 종래의 멤브레인 모듈의 투과측 유로재 유닛의 형성 공정을 설명하기 위한 도면이다.3 is a view for explaining a step of forming a permeation-side passage material unit of a conventional membrane module.

이하에서는, 도 3을 참조하여, 종래의 멤브레인 모듈이 구비하는 투과측 유로재 유닛의 구체적인 형성 공정을 설명하기로 한다.Hereinafter, with reference to FIG. 3, a specific forming process of the permeation-side passage material unit included in the conventional membrane module will be described.

상술한 바와 같이 투과측 유로재 유닛은, 어느 하나의 투과측 유로재(27)에 다른 하나의 투과측 유로재(26)의 선단부를 부착하는 방식을 통해 다수의 투과측 유로재(21)를 순차적으로 적층하여 형성한다. 여기서, 어느 하나의 투과측 유로재(27)에 대한 다른 하나의 투과측 유로재의 부착(26)은, 주로 초음파 열융착에 의하여 수행된다. 그런데, 초음파 열융착은 부착력이 상대적으로 약하므로, 부착 신뢰성이 높이기 위해서는 넒은 면적의 융착점(28)이 요구된다. 따라서, 종래의 멤브레인 모듈은, 투과측 유로재(21)의 넓은 융착점(28)의 면적으로 인해, 투과 유체를 이송하지 못하는 넓은 면적의 데드 스페이스(dead space)가 투과측 유로재(21)에 발생된다는 문제점이 있다.As described above, the permeation-side passage material 21 is provided with a plurality of permeation-side passage materials 21 through a method of attaching one of the permeation-side passage materials 26 to the other, Sequentially formed. Here, the attachment 26 of the other permeation-side passage material to one permeation-side passage material 27 is mainly performed by ultrasonic thermal welding. However, since the adhesive force of ultrasonic welding is relatively weak, a welding spot 28 having a large area is required in order to improve the adhesion reliability. Therefore, in the conventional membrane module, due to the area of the wide fusing point 28 of the permeation-side passage material 21, a dead space of a large area, which does not transmit the permeation fluid, And the like.

또한, 투과측 유로재(21)는, 상술한 바와 같이 주로 테이프(18)를 이용하여 중심관(10)에 부착하지만, 초음파 열융착를 이용하여 중심관(10)에 부착하기도 한다. 그런데, 테이프(18)나 초음파 열융착의 부착력이 상대적으로 약하므로, 반투과 멤브레인(20)을 중심관(10)에 권취할 때 투과측 유로재(21)에 인가되는 인장력에 의하여 투과측 유로재(21)가 중심관(10)으로부터 분리될 우려가 있다. 따라서, 종래의 멤브레인 모듈은, 반투과 멤브레인(20)의 권취 중에 투과측 유로재(21)가 중심관(10)으로부터 분리되어 투과측 유로재(21)와 중심관(10) 사이에 슬립이 발생됨으로써, 반투과 멤브레인(20)이 미리 정해진 위치에 권취되지 못한다는 문제점이 있었다.The permeation-side passage material 21 is attached to the center tube 10 mainly by using the tape 18 as described above, but may also be attached to the center tube 10 using ultrasonic heat welding. Since the adhesive force of the tape 18 and the ultrasonic thermal fusion is relatively weak, the tensile force applied to the permeation-side passage material 21 when the semipermeable membrane 20 is wound around the central tube 10 causes the permeation- There is a fear that the ashes 21 are separated from the central pipe 10. Therefore, in the conventional membrane module, the permeation-side passage material 21 is separated from the central tube 10 during the winding of the semipermeable membrane 20, and a slip is formed between the permeation-side passage material 21 and the center tube 10 There is a problem that the semi-permeable membrane 20 can not be wound at a predetermined position.

본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 투과 유체를 이송하지 못하는 투과측 유로재의 데드 스페이스를 최소화시킬 수 있도록 구조를 개선한 멤브레인 모듈 제조용 레이저 가공 장치 및 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a laser processing apparatus and method for manufacturing a membrane module in which the dead space of the permeation-side channel material which can not transmit the permeable fluid is minimized.

나아가, 본 발명은 중심관에 대한 투과측 유로재의 부착력을 높일 수 있도록 구조를 개선한 멤브레인 모듈 제조용 레이저 가공 장치 및 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.It is still another object of the present invention to provide a laser processing apparatus and method for manufacturing a membrane module, which is improved in structure so as to increase the adhesion of a permeation-side passage material to a center tube.

상술한 과제를 해결하기 위한 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 멤브레인 모듈 제조용 레이저 가공 장치는, 적어도 한 쌍의 투과측 유로재들이 적층되어 형성된 투과측 유로재 유닛의 어느 하나의 투과측 유로재와 어느 하나의 투과측 유로재의 하부에 적층된 다른 하나의 투과측 유로재의 미리 정해진 용접 부위를 레이저 용접하여, 투과측 유로재들을 상호 부착하는 제1 용접부를 포함하는 것을 특징으로 한다.The laser processing apparatus for manufacturing a membrane module according to a preferred embodiment of the present invention for solving the above problems is characterized in that at least one of the permeation-side channel materials of the permeation-side channel material unit formed by stacking at least one pair of permeation- And a first welding portion that laser welds predetermined welding portions of the other one of the permeation-side passage materials laminated on the lower portion of one permeation-side passage material to adhere the permeation-side passage materials to each other.

바람직하게, 용접 부위는, 어느 하나의 투과측 유로재의 일측 단부와 다른 하나의 투과측 유로재의 일측 단부로부터 미리 정해진 간격만큼 이격된 부분인 것을 특징으로 한다.Preferably, the welded portion is a portion spaced from the one end of one permeation-side passage material by a predetermined distance from one end of the other permeation-side passage material.

바람직하게, 투과측 유로재 유닛을 가압하여 어느 하나의 투과측 유로재와 다른 하나의 투과측 유로재를 상호 밀착시키는 제1 밀착부를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.And a first tight contact portion that presses the permeation-side passage material unit and makes one of the permeation-side passage materials closely contact with the other permeation-side passage material.

바람직하게, 제1 밀착부는, 어느 하나의 투과측 유로재의 상면을 가압하는 상부 밀착부; 및 다른 하나의 투과측 유로재의 하면을 가압하는 하부 밀착부를 구비하는 것을 특징으로 한다.Preferably, the first tight contact portion includes: an upper tight contact portion which presses the upper surface of one permeation-side passage material; And a lower adhesion portion for pressing the lower surface of the other permeation-side passage material.

바람직하게, 제1 용접부는, 어느 하나의 투과측 유로재의 상면에 레이저를 조사하며, 상부 밀착부는, 레이저의 이동 통로를 제공하는 레이저홀을 구비하며, 하부 밀착부는, 용접 부위가 레이저에 의하여 용융되어 형성된 용융액의 이동 통로를 제공하는 용융액홀을 구비하는 것을 특징으로 한다.Preferably, the first welding portion irradiates a laser on the upper surface of one of the permeation-side passage materials, and the upper close portion has a laser hole for providing a path for moving the laser, And a melt hole for providing a moving passage of the melt formed therein.

바람직하게, 투과측 유로재 유닛의 투과측 유로재들 중 적어도 하나를 중심관의 외주면에 레이저 용접하는 제2 용접부를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.Preferably, the apparatus further comprises a second welding portion for laser welding at least one of the permeation-side passage materials of the permeation-side passage material unit to the outer circumferential surface of the center tube.

바람직하게, 투과측 유로재를 가압하여 투과측 유로재와 중심관을 상호 밀착시키는 제2 밀착부를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.And a second tightening portion for urging the permeation-side passage material and bringing the permeation-side passage material and the center tube into close contact with each other.

바람직하게, 제2 밀착부는, 제2 용접부로부터 방출된 레이저의 이동 통로를 제공하는 레이저홀을 구비하는 것을 특징으로 한다.Preferably, the second adhered portion is characterized by having a laser hole for providing a path for moving the laser emitted from the second welded portion.

본 발명에 따른 멤브레인 모듈 제조용 레이저 가공 장치는 다음과 같은 효과를 갖는다.The laser processing apparatus for manufacturing a membrane module according to the present invention has the following effects.

첫째, 투과측 유로재들을 레이저를 이용하여 용접함으로써 용접 부위(29)의 개수나 면적을 줄일 수 있다. 따라서, 용접으로 인해 발생하는 투과측 유로재의 데드 스페이스(dead space)를 최소화시킬 수 있으므로, 투과측 유로재의 투과 유체 이송 능력을 향상시킬 수 있다.First, the number and area of the welded portions 29 can be reduced by welding the permeation-side flow path materials using a laser. Therefore, the dead space of the permeation-side passage material caused by welding can be minimized, and the permeation fluid feeding ability of the permeation-side passage material can be improved.

둘째, 투과측 유로재를 레이저를 이용하여 중심관에 용접함으로써, 중심관에 대한 투과측 유로재의 부착력을 높일 수 있다. 따라서, 투과측 유로재 유닛과 분리막 유닛으로부터 이루어진 반투과 멤브레인을 중심관에 권취할 때 중심관에 부착된 투과측 유로재가 중심관으로부터 분리되는 것을 방지할 수 있으므로, 멤브레인 모듈의 불량률을 감소시킬 수 있다.Second, by attaching the permeation-side passage material to the center tube by using a laser, the adhesion force of the permeation-side passage material to the center tube can be increased. Therefore, when the semipermeable membrane composed of the permeation-side passage material unit and the membrane unit is wound around the center tube, the permeation-side passage material attached to the center tube can be prevented from being separated from the center tube, have.

도 1은 종래의 멤브레인 모듈의 사시도.
도 2는 반투과 멤브레인을 중심관에 권취하는 양상을 나타내는 종래의 멤브레인 모듈의 횡단면도.
도 3은 종래의 멤브레인 모듈의 투과측 유로재 유닛의 형성 공정을 설명하기 위한 도면.
도 4는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 멤브레인 모듈 제조용 가공 장치의 제1 용접부와 밀착부의 사시도.
도 5는 도 4의 제1 용접부와 제1 밀착부의 단면도.
도 6a 및 도 6b은 도 4의 제1 용접부에 의하여 용접된 투과측 유로재 유닛의 사시도와 단면도.
도 7은 도 4의 제1 밀착부의 평면도.
도 8은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 멤브레인 모듈 제조용 가공 장치의 제2 용접부와 제2 밀착부의 단면도.1 is a perspective view of a conventional membrane module;
2 is a cross-sectional view of a conventional membrane module showing an aspect of winding a semipermeable membrane over a center tube.
3 is a view for explaining a step of forming a permeation-side passage material unit of a conventional membrane module;
4 is a perspective view of a first welding portion and a close portion of a processing apparatus for manufacturing a membrane module according to a preferred embodiment of the present invention.
5 is a cross-sectional view of the first weld and the first contact of FIG. 4;
6A and 6B are a perspective view and a cross-sectional view of a permeation-side passage material unit welded by the first welding portion of Fig.
Fig. 7 is a plan view of the first tight contact portion of Fig. 4; Fig.
8 is a cross-sectional view of a second weld and a second contact of a machining apparatus for manufacturing a membrane module according to a preferred embodiment of the present invention.

본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다. 따라서, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과하고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.The terms and words used in the present specification and claims should not be construed as limited to ordinary or dictionary terms and the inventor may appropriately define the concept of the term in order to best describe its invention It should be construed as meaning and concept consistent with the technical idea of the present invention. Therefore, the embodiments described in this specification and the configurations shown in the drawings are only the most preferred embodiments of the present invention and do not represent all the technical ideas of the present invention. Therefore, It is to be understood that equivalents and modifications are possible.

도면에서 각 구성요소 또는 그 구성요소를 이루는 특정 부분의 크기는 설명의 편의 및 명확성을 위하여 과장되거나 생략되거나 또는 개략적으로 도시되었다. 따라서, 각 구성요소의 크기는 실제크기를 전적으로 반영하는 것은 아니다. 관련된 공지기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우, 그러한 설명은 생략하도록 한다.In the drawings, the size of each element or a specific part constituting the element is exaggerated, omitted or schematically shown for convenience and clarity of description. Therefore, the size of each component does not entirely reflect the actual size. In the following description, it is to be understood that the detailed description of known functions and configurations incorporated herein will be omitted when it may make the subject matter of the present invention rather unclear.

본 발명의 바람직한 실시예에 따른 멤브레인 모듈 제조용 레이저 가공 장치는, 어느 하나의 투과측 유로재(26)와 상기 어느 하나의 투과측 유로재(26)의 하부에 적층된 다른 하나의 투과측 유로재(27)를 레이저 용접하여 부착하는 제1 용접부(110), 제1 용접부(110)에 용접이 진행될 때 용접되는 투과측 유로재(21)들을 가압하여 밀착시키는 제2 밀착부(140), 투과측 유로재(21)와 중심관(10)을 레이저 용접하여 부착하는 제2 용접부(130), 제2 용접부(130)에 의하여 용접이 진행될 때 투과측 유로재(21)를 가압하여 중심관(10)에 밀착시키는 제2 밀착부(140)를 포함한다.The laser machining apparatus for manufacturing a membrane module according to the preferred embodiment of the present invention is characterized in that a laser machining apparatus for manufacturing a membrane module is provided with one transmission side channel material 26 and another one transmission side channel material 26 laminated on the lower side of any one of the transmission side channel material 26 A first welding portion 110 for laser welding and attaching the first welding portion 27 to the first welding portion 110, a second welding portion 140 for pressing and adhering the permeation-side flow path materials 21 welded to the first welding portion 110, Side flow path member 21 when the welding is proceeded by the second welding portion 130 and the center pipe 10 by laser welding the side channel material 21 and the center pipe 10 by laser welding, 10) of the first contact portion (140).

본 발명의 바람직한 실시예에 따른 멤브레인 모듈 제조용 가공 장치는, 나권형 역삼투 모듈 방식의 멤브레인 모듈을 제조하기 위한 것이다. 상술한 종래의 멤브레인 모듈과 동일한 구성은 동일한 도면 부호를 사용하여 본 발명을 설명하기로 한다.A processing apparatus for manufacturing a membrane module according to a preferred embodiment of the present invention is for manufacturing a membrane module of a screw-type reverse osmosis module. The same components as those of the conventional membrane module described above will be described using the same reference numerals.

도 4는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 멤브레인 모듈 제조용 가공 장치의 제1 용접부와 밀착부의 사시도이며, 도 5는 도 4의 제1 용접부와 제1 밀착부의 단면도이며, 도 6a 및 도 6b은 도 4의 제1 용접부에 의하여 용접된 투과측 유로재 유닛의 사시도와 단면도이며, 도 7은 도 4의 제1 밀착부의 평면도이다.FIG. 4 is a perspective view of a first welding portion and a close portion of a machining apparatus for manufacturing a membrane module according to a preferred embodiment of the present invention, FIG. 5 is a sectional view of the first welding portion and the first tightening portion of FIG. 4, 4 is a perspective view and a cross-sectional view of the permeation-side channel material unit welded by the first welded portion of Fig. 4, and Fig. 7 is a plan view of the first adherend of Fig.

제1 용접부(110)는, 적어도 한 쌍의 투과측 유로재(21)가 적층되어 형성된 투과측 유로재 유닛의 어느 하나의 투과측 유로재(26)와 상기 어느 하나의 투과측 유로재(26)의 하부에 적층된 다른 하나의 투과측 유로재(27)의 미리 정해진 용접 부위(29)를 레이저 용접하여, 투과측 유로재(21)들을 상호 부착한다.The first welded portion 110 is formed by a combination of any one of the permeation-side passage material 26 and the permeation-side passage material 26 of the permeation-side passage material unit formed by stacking at least one pair of permeation- Side channel material 27 laminated on the lower side of the transmission-side flow path member 27 by laser welding to attach the transmission-side channel materials 21 to each other.

투과측 유로재 유닛은, 상기 어느 하나의 투과측 유로재(26)의 선단부가 상기 다른 하나의 투과측 유로재(27)의 선단부보다 미리 정해진 간격만큼 상기 어느 하나의 투과측 유로재(26)의 후단부 쪽에 위치하도록 투과측 유로재(21)들을 적층하여 형성한다. 즉, 투과측 유로재 유닛은 위 쪽에 적층된 투과측 유로재(21)가 아래 쪽에 적층된 투과측 유로재(21)보다 후측에 위치하도록 계단 형태로 다단 적층 형성될 수 있다.The permeation-side passage material unit is characterized in that the tip of one of the permeation-side passage materials (26) is connected to one of the permeation-side passage materials (26) by a predetermined interval, Side flow passage materials 21 are laminated so as to be positioned on the rear end side. That is, the permeation-side passage material unit may be formed in a multi-layered structure in a step-like manner so that the permeation-side passage material 21 stacked on the upper side is located on the rear side of the permeation-side passage material 21 laminated on the lower side.

투과측 유로재 유닛의 적층 방법은 특별히 한정되지 않는다. 예를 들어, 투과측 유로재 유닛은, 미리 정해진 길이로 각각 절단된 투과측 유로재(21)들을 슬라이드(미도시), 컨베이어 벨트(미도시) 기타 이송 장치를 이용하여 이송한 후 적층하여 형성할 수 있다.The method of laminating the permeation-side passage material unit is not particularly limited. For example, the permeation-side passage material unit is formed by transferring the permeation-side passage materials 21 each cut in a predetermined length by using a slide device (not shown), a conveyor belt (not shown) can do.

투과측 유로재(21)의 용접 부위(29)는 특별히 한정되지 않는다. 예를 들어, 용접 부위(29)는, 상기 어느 하나의 투과측 유로재(26)의 선단부와, 상기 어느 하나의 투과측 유로재(26)의 선단부와 대면하는 상기 다른 하나의 투과측 유로재(27)의 선단부로부터 후측 방향으로 미리 정해진 간격만큼 이격된 부분일 수 있다.The welding portion 29 of the permeation-side passage material 21 is not particularly limited. For example, the welded portion 29 is formed so that the tip portion of any one of the permeation-side passage materials 26 and the other permeation-side passage material 26 facing the tip of the permeation- And may be a portion spaced apart from the leading end portion of the first housing portion 27 by a predetermined distance in the backward direction.

제1 용접부(110)는, 도 4에 도시된 바와 같이, 투과측 유로재 유닛의 상측에 설치되며, 상기 투과측 유로재 유닛의 폭방향으로 이동하면서 상기 어느 하나의 투과측 유로재(26)의 선단부에 레이저(L)를 조사하는 스캔 헤드일 수 있다. 따라서, 제1 용접부(110)로부터 방출된 레이저(L)는, 후술할 상부 밀착부(122)의 레이저홀(122a)을 통과하여 상기 어느 하나의 투과측 유로재(26)의 상면에 조사될 수 있다. 그러면, 도 6a에 도 6b에 도시된 바와 같이, 상기 어느 하나의 투과측 유로재(26)의 상면에 조사된 레이저(L)에 의하여 발생된 열로 인해, 상기 어느 하나의 투과측 유로재(26) 및 상기 다른 하나의 투과측 유로재(27)가 순차적으로 용융되어 상기 어느 하나의 투과측 유로재(26)와 상기 다른 하나의 투과측 유로재(27)가 상호 부착될 수 있다. 이와 같은 방식을 통해, 도 2에 도시된 바와 같이, 다수의 투과측 유로재(21)들을 순차적으로 적층된 상태로 상호 부착할 수 있다.4, the first welded portion 110 is provided on the permeation-side passage material unit, and moves in the width direction of the permeation-side passage material unit, The laser beam L may be irradiated to the tip of the laser beam LB. Therefore, the laser L emitted from the first welded portion 110 passes through the laser hole 122a of the upper tight contact portion 122 to be described later and is irradiated onto the upper surface of one of the transmission-side passage materials 26 . Then, as shown in Fig. 6A and Fig. 6B, due to the heat generated by the laser L irradiated on the upper surface of any one of the permeation-side passage materials 26, any one of the permeation- And the other permeation-side passage material 27 are sequentially melted so that the one permeation-side passage material 26 and the other permeation-side passage material 27 can be attached to each other. 2, a plurality of permeation-side passage materials 21 can be adhered to each other in a laminated state in succession.

투과측 유로재 유닛의 용접 방식은 특별히 한정되지 않는다. 예를 들어, 도 6a에 도시된 바와 같이, 소정 개수의 용접 부위(29) 대한 스팟(spot) 용접이 수행될 수 있다. 용접 부위(29)의 개수는. 특별히 한정되지 않으며, 투과측 유로재(21)의 폭이나 재질에 따라 결정될 수 있다.The welding method of the permeation-side passage material unit is not particularly limited. For example, as shown in FIG. 6A, a spot weld may be performed on a predetermined number of welded portions 29. FIG. The number of welded parts (29) is. But may be determined depending on the width and material of the permeation-side passage material 21. [

다음으로, 제1 밀착부(120)는, 투과측 유로재 유닛을 가압하여 상기 어느 하나의 투과측 유로재(26)와 상기 다른 하나의 투과측 유로재(27)를 상호 밀착시킨다. 제1 밀착부(120)는, 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 어느 하나의 투과측 유로재(26)의 상면을 가압하는 상부 밀착부(122), 및 상기 다른 하나의 투과측 유로재(27)의 하면을 가압하는 하부 밀착부(124)를 포함한다.Next, the first tight contact portion 120 presses the permeation-side passage material unit to bring the one permeation-side passage material 26 and the other permeation-side passage material 27 into close contact with each other. 4, the first tight contact portion 120 includes an upper tight contact portion 122 for pressing the upper surface of one of the permeation-side passage materials 26, and an upper tight contact portion 122 for pressing the other permeation- And a lower tightly attaching portion 124 for pressing the lower surface of the base plate 27.

도 5에 도시된 바와 같이, 상부 밀착부(122)는 제1 용접부(110)와 상기 어느 하나의 투과측 유로재(26) 사이에 설치되며, 하부 밀착부(124)는 투과측 유로재 유닛을 사이에 두고 상부 밀착부(122)와 마주보도록 설치된다. 또한, 상부 밀착부(122)와 하부 밀착부(124)는 각각, 상하로 이동 가능하게 설치되며, 이를 통해 상기 어느 하나의 투과측 유로재(26)의 상면과 상기 다른 하나의 투과측 유로재(27)의 하면을 가압할 수 있다. 이와 같이 상부 밀착부(122)와 하부 밀착부(124)가 마련됨에 따라 투과측 유로재(21)들이 상호 밀착된 상태로 용접을 진행할 수 있으므로, 투과측 유로재(21)들 사이에 발생한 틈새로 인해 용접 불량이 발생하는 것을 방지할 수 있다.5, the upper tight contact portion 122 is provided between the first welding portion 110 and one of the permeation-side passage materials 26, and the lower tight fitting portion 124 is provided between the permeation- So as to oppose the upper tight contact portion 122 with a gap therebetween. The upper tight contact portion 122 and the lower tight contact portion 124 are provided so as to be movable up and down respectively so that the upper surface of one of the permeation-side passage materials 26 and the other of the permeation- It is possible to press the lower surface of the base plate 27. Since the upper and lower tight contact portions 122 and 124 are provided, the permeation-side passage materials 21 can be welded in close contact with each other. Therefore, It is possible to prevent welding defects from occurring.

또한, 상부 밀착부(122)는, 레이저(L)의 이동 통로를 제공하는 레이저홀(122a)을 포함하고, 하부 밀착부(124)는, 용접 부위(29)가 레이저(L)에 의하여 용융되어 형성된 용융액의 이동 통로를 제공하는 용융액홀(124a)을 포함한다. 도 5 및 도 7에 도시된 바와 같이, 레이저홀(122a)은 상부 밀착부(122)가 상하로 관통되어 형성되며, 용융액홀(124a)은 하부 밀착부(124)가 상하로 관통되어 형성된다. 이와 같이 레이저홀(122a)과 용융액홀(124a)이 마련됨에 따라, 투과측 유로재 유닛을 용접할 때 제1 용접부(110)로부터 방출된 레이저(L)는 레이저홀(122a)을 통과하여 상기 어느 하나의 투과측 유로재(26)의 상면으로 조사되고, 투과측 유로재 유닛들이 용융되어 형성된 용융액은 용융액홀(124a)을 통해 외부로 배출될 수 있다.The upper tight contact portion 122 includes a laser hole 122a for providing a path of movement of the laser L and a lower tight contact portion 124 is formed in such a manner that the weld portion 29 is melted And a melt hole (124a) for providing a passage for the formed melt. 5 and 7, the laser hole 122a is formed by vertically penetrating the upper tight contact portion 122, and the melt hole 124a is formed by passing the lower tight contact portion 124 up and down . Since the laser hole 122a and the melt hole 124a are provided as described above, the laser L emitted from the first welding portion 110 when the transmission-side passage material unit is welded passes through the laser hole 122a, Side flow passage material 26 and the permeation-side flow passage material units are melted, the formed melt can be discharged to the outside through the melt holes 124a.

도 9는 도 8의 분리막 유닛을 이용하여 멤브레인 모듈을 제조하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.9 is a view for explaining a method of manufacturing a membrane module using the separation membrane unit of FIG.

제2 용접부(130)는, 투과측 유로재 유닛의 투과측 유로재(21)들 중 적어도 하나를 중심관(10)의 외주면에 레이저 용접한다. 예를 들어, 도 9에 도시된 바와 같이, 제2 용접부(130)는, 투과측 유로재 유닛의 투과측 유로재(21)들 중 최하단에 적층되는 투과측 유로재(21)의 선단부를 중심관(10)에 레이저 용접할 수 있다. The second welded portion 130 laser-welds at least one of the permeation-side passage materials 21 of the permeation-side channel material unit to the outer peripheral surface of the central tube 10. For example, as shown in Fig. 9, the second welding portion 130 is formed so that the tip end portion of the permeation-side passage material 21 laminated on the lowermost one of the permeation-side passage materials 21 of the permeation- It is possible to perform laser welding to the tube 10.

제2 용접부(130)는, 도 9에 도시된 바와 같이, 중심관(10)에 용접하기 위한 투과측 유로재(21)의 상측에 설치되며, 투과측 유로재(21)의 폭방향으로 이동하면서 중심관(10)에 용접하기 위한 투과측 유로재(21)의 선단부에 레이저(L)를 조사하는 스캔 헤드일 수 있다. 따라서, 제2 용접부(130)로부터 방출된 레이저(L)는, 도 9에 도시된 바와 같이, 후술할 제2 밀착부(140)의 레이저홀(140a)을 통과하여 중심관(10)에 용접하기 위한 투과측 유로재(21)의 상면에 조사될 수 있다. 그러면, 투과측 유로재(21)의 상면에 조사된 레이저(L)에 의하여 발생된 열로 인해, 투과측 유로재(21)와 중심관(10)이 순차적으로 용융되어 투과측 유로재(21)가 중심관(10)에 부착될 수 있다.9, the second welded portion 130 is provided on the upper side of the permeation-side passage material 21 for welding to the center pipe 10, and is moved in the width direction of the permeation-side passage material 21 Side channel material 21 for welding to the center tube 10 while irradiating a laser L to the tip end of the transmission-side channel material 21. [ 9, the laser L emitted from the second welding portion 130 passes through the laser hole 140a of the second adhered portion 140 to be described later and welded to the center tube 10 Side flow path member 21 for the purpose of suppressing the flow of the gas. The permeation-side passage material 21 and the center tube 10 are sequentially melted to form the permeation-side passage material 21 due to the heat generated by the laser L irradiated on the upper surface of the permeation-side passage material 21, Can be attached to the central tube (10).

다음으로, 제2 밀착부(140)는, 중심관(10)에 용접하기 위한 투과측 유로재(21)를 가압하여 투과측 유로재(21)와 중심관(10)을 상호 밀착시킨다. 도 9에 도시된 바와 같이, 제2 밀착부(140)는 제2 용접부(130)와 중심관(10) 사이에 상하 이동 가능하게 설치되며, 이를 통해 중심관(10)에 용접하기 위한 투과측 유로재(21)의 상면을 가압할 수 있다. 이와 같이 제2 밀착부(140)가 마련됨에 따라 중심관(10)에 용접하기 위한 투과측 유로재(21)와 중심관(10)이 상호 밀착된 상태로 용접을 진행할 수 있으므로, 투과측 유로재(21)와 중심관(10) 사이에 발생한 틈새로 인해 용접 불량이 발생하는 것을 방지할 수 있다.Next, the second tight contact portion 140 presses the permeation-side passage material 21 to be welded to the center tube 10, thereby bringing the permeation-side passage material 21 and the center tube 10 into close contact with each other. 9, the second tight contact portion 140 is provided between the second weld portion 130 and the center pipe 10 so as to be movable up and down. The second tight contact portion 140 is provided between the second weld portion 130 and the center pipe 10, The upper surface of the flow path member 21 can be pressed. Since the second tight contact portion 140 is provided, the welding can proceed in a state in which the permeation-side passage material 21 and the central pipe 10 for welding to the central pipe 10 are in close contact with each other, It is possible to prevent a weld defect from occurring due to a gap generated between the ash 21 and the center pipe 10.

또한, 제2 밀착부(140)는, 레이저(L)의 이동 통로를 제공하는 레이저홀(140a)을 포함한다. 도 9에 도시된 바와 같이, 레이저홀(140a)은 제2 밀착부(140)가 상하로 관통되어 형성된다. 이와 같이 레이저홀(140a)이 마련됨에 따라, 제2 용접부(130)로부터 방출되는 레이저(L)는 레이저홀(140a)을 통과하여 투과측 유로재(21)의 상면에 조사될 수 있다.In addition, the second adhered portion 140 includes a laser hole 140a for providing a path for moving the laser L. As shown in FIG. 9, the laser hole 140a is formed so that the second adhered portion 140 penetrates vertically. As the laser hole 140a is formed, the laser L emitted from the second welding portion 130 can be irradiated on the upper surface of the transmission-side passage material 21 through the laser hole 140a.

일반적으로 레이저 용접은, 초음파 용접에 비해 강한 부착력을 가진다. 따라서, 투과측 유로재 유닛의 투과측 유로재(21)들을 레이저(L)를 이용하여 용접하면, 초음파 용접을 이용하여 투과측 유로재(21)들을 용접하는 경우에 비하여 용접 부위(29)의 개수나 면적을 줄일 수 있다. 따라서, 용접으로 인해 발생하는 투과측 유로재(21)의 데드 스페이스(dead space)를 최소화시킬 수 있으므로, 투과측 유로재(21)의 투과 유체 이송 능력을 향상시킬 수 있다.In general, laser welding has a stronger adhesion force than ultrasonic welding. Therefore, when the transmission-side passage materials 21 of the permeation-side passage material unit are welded by using the laser L, compared with the case where the permeation-side passage materials 21 are welded by ultrasonic welding, The number or area can be reduced. Therefore, the dead space of the permeation-side passage material 21 caused by welding can be minimized, so that the permeation fluid feeding ability of the permeation-side passage material 21 can be improved.

또한, 투과측 유로재(21)를 레이저(L)를 이용하여 중심관(10)에 용접하면, 초음파 용접이나 테이프를 이용하여 투과측 유로재(21)를 중심관(10)에 용접하는 경우에 비해 중심관(10)에 대한 투과측 유로재(21)의 부착력을 높일 수 있다. 따라서, 투과측 유로재 유닛과 분리막 유닛으로 이루어진 반투과 멤브레인(20)을 중심관(10)에 권취할 때 중심관(10)에 부착된 투과측 유로재(21)가 중심관(10)으로부터 분리되는 것을 방지할 수 있으므로, 멤브레인 모듈의 불량률을 감소시킬 수 있다.When the permeation-side passage material 21 is welded to the center tube 10 using the laser L, when the permeation-side passage material 21 is welded to the center tube 10 using ultrasonic welding or tape The adhesion force of the permeation-side passage material 21 to the center tube 10 can be enhanced. Therefore, when the semi-permeable membrane 20 composed of the permeation-side channel material unit and the membrane unit is wound on the central pipe 10, the permeation-side passage material 21 attached to the central pipe 10 is discharged from the central pipe 10 It is possible to prevent the separation of the membrane module.

이상에서 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 이것에 의해 한정되지 않으며 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술사상과 아래에 기재될 특허청구범위의 균등범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능함은 물론이다.While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the invention is not to be limited to the details thereof and that various changes and modifications will be apparent to those skilled in the art. And various modifications and variations are possible within the scope of the appended claims.

10 : 중심관 20 : 반투과 멤브레인
21, 26, 27 : 투과측 유로재 22 : 분리막
23 : 공급측 유로재 30 : 외피
110 : 제1 용접부 120 : 제1 밀착부
122 : 상부 밀착부 122a : 레이저홀
124 : 하부 밀착부 124a : 용융액홀
130 : 제2 용접부 140 : 제2 밀착부
140a : 레이저홀10: center tube 20: semi-permeable membrane
21, 26, 27: permeation-side passage material 22: separator
23: feed side flow passage member 30: sheath
110: first welding portion 120: first welding portion
122: upper tight contact portion 122a: laser hole
124: Lower adhesion part 124a: Melt hole
130: second welding portion 140: second welding portion
140a: laser hole

Claims

Side passage material of at least one pair of permeation-side passage materials and a predetermined weld zone of the other permeation-side passage material laminated at the bottom of one of the permeation- And a first welding portion for attaching the transmission-side passage materials to each other by laser welding.

The method according to claim 1,
Wherein the welded portion is a portion spaced apart from the one end of one of the permeation-side passage materials by a predetermined distance from one end of the other permeation-side passage material.

The method according to claim 1,
Further comprising a first tightening unit for pressing the permeation-side passage material unit to closely contact the one permeation-side passage material and the other permeation-side passage material.

The method of claim 3,
Wherein the first tightly-
An upper tightening portion for pressing the upper surface of any of the permeation-side passage materials; And
And a lower contact portion for pressing the lower surface of the other permeation-side passage material.

5. The method of claim 4,
Wherein the first welding portion irradiates a laser beam to the upper surface of any one of the permeation-
Wherein the upper adhering portion includes a laser hole for providing a path for moving the laser,
Wherein the lower adhered portion has a melt hole for providing a passage for the melt formed by melting the welded portion by the laser.

The method according to claim 1,
Further comprising a second welding portion for laser welding at least one of the permeation-side passage materials of the permeation-side channel material unit to the outer surface of the center tube.

The method according to claim 6,
Further comprising a second tightening portion for pressing the permeation-side passage material to closely contact the permeation-side passage material and the center tube.

8. The method of claim 7,
Wherein the second adhered portion comprises a laser hole for providing a path of movement of the laser emitted from the second welded portion.