KR20160130311A

KR20160130311A - 중공사막 모듈과 그 제조 방법

Info

Publication number: KR20160130311A
Application number: KR1020167027957A
Authority: KR
Inventors: 마사노리 이타쿠라; 마사노리 이토; 하츠미 다케다
Original assignee: 미쯔비시 레이온 가부시끼가이샤
Priority date: 2014-03-10
Filing date: 2015-03-10
Publication date: 2016-11-10
Also published as: CN106457156A; JP6079871B2; TWI554327B; WO2015137308A1; TW201544167A; JPWO2015137308A1

Abstract

본 발명의 중공사막 모듈은, 다수 개의 중공사막 (5) 을 U 자상으로 구부린 중공사막 다발 (2) 을 통상의 케이스 (3) 내에 장전하고, 케이스 (3) 내에 고정용 수지 (4) 를 주입하여 중공사막 다발 (2) 의 굽힘부 (2a) 와 반대측을 케이스 (3) 의 바닥부에 고정시킨 중공사막 모듈 (1) 이다. 중공사막 (5) 은, 케이스 (3) 내에서 U 자상으로 구부려지고, 중공사막 다발 (2) 의 대략 중심부에는 케이스 (3) 의 높이 방향을 따라 공극부 (6) 가 형성되고, 공극부 (6) 에는 심봉이 삽입 통과되어 있다.

Description

중공사막 모듈과 그 제조 방법{HOLLOW FIBER MEMBRANE MODULE AND MANUFACTURING METHOD THEREFOR}

본 발명은, 중공사막 모듈과 그 제조 방법에 관한 것이다.

본 출원은, 2014년 3월 10일에 일본에 출원된 일본 특허출원 2014-046873호에 기초하여 우선권을 주장하고, 그 내용을 여기에 원용한다.

최근, 각 가정 등에서는, 수돗물을 정화하는 정수기가 일반적으로 사용되고 있다. 이와 같은 정수기로는, 여과재로서 중공사막 모듈을 사용한 것이 많이 알려져 있다.

상기 중공사막 모듈로는, 다수 개의 중공사막을 구부려서 형성한 중공사막 다발을, 원통상의 케이스 내에 장전하고, 이 케이스 내에 고정용 수지를 주입하여 상기 중공사막 다발의 굽힘부와 반대측을 상기 케이스의 바닥부에 고정시킨 것이 알려져 있다.

케이스 내에 장전, 수용되는 중공사막 다발로는, 다수 개의 중공사막을 U 자상으로 구부린 것이 일반적이다. 그러나, 단순히 중공사막을 U 자상으로 구부린 것만으로는, 특히, 이 중공사막 다발을 원통상의 케이스에 수용한 경우, 중공사막의 충전 효율이 낮아져, 여과 성능을 높이는 것이 어려워진다. 즉, 중공사막을 단순히 U 자상으로 구부려서 중공사막 다발을 형성한 경우, 이 중공사막 다발의 평면에서 본 형상은 대략 사각형상나 장원 (長圓) 형상이 되기 때문에, 평면에서 보아 직선이 되는 부위와 평면에서 보아 원형의 케이스의 내면 사이에 공극이 형성되고, 결과적으로 충전 효율이 낮아진다. 또, 이와 같이 충전 효율이 낮아지기 때문에, 소정의 여과 성능을 얻을 필요상, 모듈의 소형화가 곤란하게 되었다.

그래서, 특허문헌 1 의 정수용 카트리지에서는, 중공사막을 U 자상으로 구부려서 중공사막 다발을 형성하고, 또한 이 중공사막 다발을 비틀어서 케이스에 수용함으로써, 중공사막의 충전 효율을 높이고 있다.

또, 특허문헌 2 의 중공사막 모듈에서는, 중공사막을 U 자상으로 구부린 중공사막 다발을, 복수로 나누어서 구성하고 있다.

또한, 특허문헌 3 의 중공사막 모듈에서는, 다수 개의 중공사막의 다발을 구부리고, 또한 비틀어서 케이스에 수납하고 있다.

일본 공개특허공보 평6-142650호 일본 공개실용신안공보 평7-24430호 일본 공개특허공보 평7-213872호

그러나, 특허문헌 1 이나 특허문헌 3 과 같이 중공사막 다발을 비틀어서 중공사막 모듈을 형성한 경우, 비튼 부위에서 중공사막끼리가 서로 밀착되기 때문에, 이 밀착 부분이 여과에 유효하게 활용되지 않고, 따라서 여과 성능이 충분히 높아지는 것까지는 도달하지 않았다.

또, 전술한 중공사막 다발과 케이스의 내면 사이에 발생하는 공극도 해소되지 않고 그대로 남는다.

또, 전술한 바와 같이, 중공사막 모듈을 제조하는 경우, 케이스 내에 고정용 수지를 주입하여 중공사막 다발의 굽힘부와 반대측을 케이스의 바닥부에 고정시키는데, 특허문헌 1 ∼ 특허문헌 3 과 같은 중공사막 모듈에서는, 고정용 수지의 주입을, 예를 들어, 전용의 지그를 사용하여 케이스의 옆 등으로부터 실시하고, 케이스의 바닥부에 충전할 필요가 있으며, 따라서 고정용 수지를 케이스의 직경 방향으로 균일하게 주입, 충전하는 것이 곤란해진다.

그 때문에, 케이스의 바닥부에 대한 중공사막 다발의 고정이나, 중공사막 사이의 봉지 등에 불균일이 생기기 때문에, 중공사막 다발의 바닥부를 확실히 고정, 봉지시키기 위해서, 고정용 수지의 층 높이를 충분히 두껍게 (높게) 할 필요가 있다.

그러나, 이와 같이 고정용 수지의 층 높이를 충분히 두껍게 하면, 그만큼 중공사막 모듈의 소형화가 방해된다.

본 발명은 상기 사정을 감안하여 이루어진 것으로, 케이스에 대한 중공사막의 충전 효율을 높여 여과 성능을 향상시킴과 함께, 소형화를 가능하게 한 중공사막 모듈과, 그 제조 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기 목적을 달성하기 위해서, 본 발명에 관련된 중공사막 모듈은, 다수 개의 중공사막을 U 자상으로 구부린 중공사막 다발을 통상 (筒狀) 의 케이스 내에 장전하고, 그 케이스 내에 고정용 수지를 주입하여 상기 중공사막 다발의 굽힘부와 반대측을 상기 케이스의 바닥부에 고정시킨 중공사막 모듈로서, 상기 중공사막은, 상기 케이스 내에서 U 자상으로 구부려지고, 상기 중공사막 다발의 대략 중심부에는 상기 케이스의 높이 방향을 따라 공극부가 형성되고, 상기 공극부에는 심봉이 삽입 통과되어 있다.

본 발명의 중공사막 모듈에 의하면, 중공사막이 케이스 내에서 U 자상으로 구부려져 있고, 예를 들어, 중공사막의 굽힘 방향이 일정 방향으로 정렬되지 않고 상이한 방향을 향하도록 형성할 수 있기 때문에, 그 평면 형상을 케이스의 평면 형상에 맞추어 형성할 수 있고, 따라서 케이스에 대한 중공사막의 충전 효율을 높일 수 있다.

또, 중공사막 다발의 대략 중심부에 케이스의 높이 방향을 따라 공극부가 형성되고, 이 공극부에 심봉이 삽입 통과되어 있기 때문에, 공극부에 물이 유입되기 쉬워진다. 이것에 의해, 중공사막 다발의 중심부에 물이 유입되기 쉬워지기 때문에, 여과 유량이 증가하고, 보다 짧은 시간에 물을 여과하는 것이 가능해진다. 또, 중공사막 다발의 중심부에 물이 유입되기 쉬워짐으로써, 중공사막의 막 면적을 보다 유효하게 이용하면서 물을 여과하는 것이 가능해진다.

또, 상기 중공사막 모듈에 있어서, 상기 중공사막 다발은, 상기 케이스의 중앙부로부터 내벽부를 향해 U 자상으로 구부려지는 것이 바람직하다.

또, 상기 중공사막 모듈에 있어서, 상기 중공사막이 상기 케이스의 중앙부로부터 방사상으로 배치되어 있는 것이 바람직하다.

이 구성에 의하면, 중공사막 다발의 대략 중심부에 상기 공극부를 형성하는 것이 용이해지고, 또한 중공사막 다발의 평면에서 본 형상을 용이하게 원형으로 할 수 있다.

또, 상기 중공사막 모듈에 있어서, 상기 심봉은, 상기 고정용 수지 주입용의 튜브인 것이 바람직하다.

이 구성에 의하면, 제조시, 케이스 내에 고정용 수지를 주입하여 중공사막 다발의 굽힘부와 반대측을 케이스의 바닥부에 고정시킬 때, 상기 튜브를 통해 고정용 수지를 주입함으로써, 케이스의 바닥부에 고정용 수지를 균일하게 주입, 충전할 수 있다.

또, 상기 중공사막 모듈에 있어서, 상기 케이스가 원통상인 것이 바람직하다.

이 구성에 의하면, 중공사막 다발의 평면에서 본 형상을 원형으로 함으로써, 이 중공사막 다발을, 케이스의 내벽면과의 사이에 거의 간극을 두지 않고 장전할 수 있다.

또, 상기 중공사막 모듈에 있어서, 상기 중공사막 다발은, 상기 튜브를 중심으로 한 둘레 방향에서 복수로 분할된 소다발에 의해 형성되어 있어도 된다.

이 구성에 의하면, 중공사막 다발을 소다발에 의해 형성한 것에 의해 그 막 면적을 증가시킬 수 있다. 또, 중공사막 다발의 대략 중심부에 상기 공극부를 형성하는 것이 용이해지고, 또한 중공사막 다발의 평면에서 본 형상을 케이스의 평면에서 본 형상에 맞추어 적절히 형성할 수 있다.

본 발명의 중공사막 모듈의 제조 방법은, 다수 개의 중공사막을 U 자상으로 구부린 중공사막 다발을 통상의 케이스 내에 장전하고, 그 케이스 내에 고정용 수지를 주입하여 상기 중공사막 다발의 굽힘부와 반대측을 상기 케이스의 바닥부에 고정시키는 중공사막 모듈의 제조 방법으로서, 다수 개의 중공사막을, 대략 중심부에 공극부가 형성되도록 하여 U 자상으로 구부려서 중공사막 다발을 형성하는 스텝과, 상기 공극부에 튜브를 형성하는 스텝과, 상기 중공사막 다발의 굽힘부와 반대측을 가열 절단하여 바닥면부를 형성하는 스텝과, 상기 바닥면부를 형성한 중공사막 다발을 통상의 케이스 내에 장전하는 스텝과, 상기 튜브를 통해 상기 케이스의 바닥부측에 고정용 수지를 주입하고, 상기 중공사막 다발의 바닥면부측을 상기 케이스의 바닥부에 고정시키는 스텝과, 상기 케이스의 바닥부측을 절단하여 상기 중공사막 다발의 바닥면부측을 절단하고, 그 중공사막 다발의 개구단 (端) 을 노출시키는 스텝을 갖는다.

본 발명의 중공사막 모듈의 제조 방법에 의하면, 상기 방법에 의해, 중공사막 다발을 U 자상으로 구부려서 중공사막 다발을 형성함으로써, 굽힘 방향이 일정 방향으로 정렬되지 않고 상이한 방향을 향하도록 형성하는 것이 가능해지기 때문에, 그 평면 형상을 케이스의 평면 형상에 맞추어 형성할 수 있고, 따라서 케이스에 대한 중공사막의 충전 효율을 높일 수 있다. 또, 중공사막 다발의 대략 중심부에 공극부를 형성함과 함께, 이 공극부에 튜브를 형성하고, 그 튜브를 통해 케이스의 바닥부측에 고정용 수지를 주입하고, 중공사막 다발의 바닥면부측을 케이스의 바닥부에 고정시키도록 했기 때문에, 케이스의 바닥부에 고정용 수지를 균일하게 주입, 충전할 수 있다.

또, 상기 중공사막 모듈의 제조 방법에 있어서, 상기 중공사막 다발을 형성하는 스텝에서는, 다수 개의 중공사막을, 심봉을 중심으로 하여 그 중심측으로부터 외측을 향해 U 자상으로 구부림과 함께, 상기 중공사막을, 상기 심봉을 중심으로 하여 방사상으로 배치하여 집속 (集束) 하고, 중공사막 다발을 형성하는 것이 바람직하다.

이 구성에 의하면, 심봉에 의해 중공사막 다발의 대략 중심부에 공극부를 형성하는 것이 용이해지고, 또한 중공사막 다발의 평면에서 본 형상을 용이하게 원형으로 할 수 있다.

또, 상기 중공사막 모듈의 제조 방법에 있어서는, 상기 심봉으로서 상기 튜브를 사용하는 것이 바람직하다.

이 구성에 의하면, 심봉으로서 튜브를 사용함으로써, 중공사막 다발을 형성하는 스텝에 의해 공극부에 튜브를 형성하는 스텝을 겸할 수 있고, 따라서 공정을 간략화할 수 있다.

또, 상기 중공사막 모듈의 제조 방법에 있어서, 상기 공극부에 튜브를 형성하는 스텝에서는, 상기 중공사막 다발로부터 상기 심봉을 제거한 후, 형성된 공극부에 상기 튜브를 삽입 통과시키는 것이 바람직하다.

이 구성에 의하면, 심봉으로서 원하는 공극부를 형성 가능한 적절한 것을 사용할 수 있고, 따라서 중공사막 다발을 형성하는 스텝을 간이화할 수 있다.

또, 상기 중공사막 모듈의 제조 방법에 있어서는, 상기 케이스가 원통상인 것이 바람직하다.

또, 상기 중공사막 모듈의 제조 방법에 있어서, 상기 중공사막 다발을 형성하는 스텝에서는, 상기 중공사막 다발을, 상기 공극부를 중심으로 한 둘레 방향에서 복수로 분할된 소다발에 의해 형성하는 것이 바람직하다.

이 구성에 의하면, 중공사막 다발을 소다발에 의해 형성함으로써 그 막 면적을 증가시킬 수 있다. 또, 중공사막 다발의 대략 중심부에 상기 공극부를 형성하는 것이 용이해지고, 또한 중공사막 다발의 평면에서 본 형상을 케이스의 평면에서 본 형상에 맞추어 적절히 형성할 수 있다.

본 발명의 중공사막 모듈과 그 제조 방법에 의하면, 중공사막 다발의 평면 형상을 케이스의 평면 형상에 맞추어 형성함으로써, 케이스에 대한 중공사막의 충전 효율을 높일 수 있고, 따라서 여과 성능을 향상시킬 수 있다. 또, 중공사막 다발의 대략 중심부에 케이스의 높이 방향을 따라 형성된 공극부에 심봉이 삽입 통과되어 있기 때문에, 중공사막 다발의 중심부에 물이 유입되기 쉬워지는 점에서, 여과 유량이 증가하고, 보다 짧은 시간에 물을 여과하는 것이 가능해지고, 또, 중공사막의 막 면적을 보다 유효하게 이용하면서 물을 여과하는 것이 가능해진다.

또한, 심봉으로서 튜브를 채용한 경우에는, 이것을 통해 고정용 수지를 주입함으로써, 케이스의 바닥부에 고정용 수지를 균일하게 주입, 충전할 수 있다. 따라서, 고정용 수지의 층 높이를 비교적 얇게 (낮게) 할 수 있고, 이것에 의해 중공사막 모듈의 소형화를 가능하게 할 수 있다.

도 1a 는 본 발명에 관련된 중공사막 모듈의 일 실시형태의 개략 구성을 나타내는 측단면도이다.
도 1b 는 본 발명에 관련된 중공사막 모듈의 일 실시형태의 개략 구성을 나타내는 평면도이다.
도 2a 는 도 1a 및 도 1b 에 나타낸 중공사막 모듈에 사용되는 중공사막 다발의 개략 구성을 나타내는 사시도이다.
도 2b 는 도 1a 및 도 1b 에 나타낸 중공사막 모듈에 사용되는 중공사막 다발의 개략 구성을 나타내는 평면도이다.
도 3 은 중공사막 다발의 가열 절단 처리를 설명하기 위한 도면이다.
도 4 는 중공사막 다발의 케이스 내에 대한 장전 처리를 설명하기 위한 도면이다.
도 5 는 고정용 수지의 주입 처리를 설명하기 위한 도면이다.
도 6 은 중공사막 다발의 변형예를 나타내는 평면도이다.
도 7 은 본 발명에 관련된 중공사막 모듈의 실시예에 대해 설명하는 도면이며, 중공사막 모듈을 용기 내에 설치하여 포트형 정수기를 구성한 상태를 나타내는 단면도이다.

이하, 본 발명에 관련된 중공사막 모듈과 그 제조 방법에 대해, 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.

도 1a 및 도 1b 는, 본 발명에 관련된 중공사막 모듈의 일 실시형태의 개략 구성을 나타내는 도면이며, 도 1a 는 측단면도, 도 1b 는 평면도이다. 또, 도 2a 및 도 2b 는, 도 1a 및 도 1b 에 나타낸 중공사막 모듈에 사용되는 중공사막 다발의 개략 구성을 나타내는 도면이며, 도 2a 는 사시도, 도 2b 는 평면도이다.

도 1a 및 도 1b 에 있어서 부호 1 은 중공사막 모듈이며, 이 중공사막 모듈 (1) 은, 중공사막 다발 (2) 이 원통상의 케이스 (3) 내에 장전되고, 고정용 수지 (4) 에 의해 그 케이스 (3) 의 바닥부에 고정된 것이다.

중공사막 다발 (2) 은, 도 2a 및 도 2b 에 나타내는 바와 같이 다수 개의 중공사막 (5) 이 U 자상으로 구부려진 것에 의해, 대략 원주상 (대략 원통상) 으로 형성된 것이다. 즉, 본 실시형태에서 설명하는 예에서는, 다수 개의 중공사막 (5) 이, 도 1a 및 도 2b 에 나타내는 바와 같이 케이스 (3) 의 중앙부 (중심부) 로부터 내벽부를 향해 U 자상으로 구부려짐과 함께, 그 중공사막 (5) 이 케이스 (3) 의 중앙부로부터 방사상으로 배치된 것에 의해, 대략 원주상 (대략 원통상) 으로 형성되어 있다.

또, 이와 같은 중공사막 다발 (2) 의 대략 중앙부에는, 중심축 방향을 따라 공극부 (6) 가 형성되어 있고, 이 공극부 (6) 에는, 심봉으로서 기능하는 센터 튜브 (튜브) (7) 가 삽입 통과되어 있다. 또, 심봉으로는, 튜브상의 것뿐만 아니라, 중실 (中實) 의 심봉을 사용할 수도 있다.

중공사막 다발 (2) 을 구성하는 중공사막 (5) 으로는, 예를 들어, 셀룰로오스계, 폴리올레핀계 (폴리에틸렌계), 폴리비닐알코올계, PMMA (폴리메타크릴산메틸) 계, 폴리술폰계 등, 여러 가지 재과의 것이 사용된다. 본 실시형태에서는, 중공사막 (5) 으로서, 특히 투수성이 우수하고, 제조도 용이한 것 등의 이유에 의해, 폴리술폰계의 중공사막이 바람직하게 사용된다.

또한, 폴리에틸렌계의 중공사막은 특히 강신도가 높고, 예를 들어, U 자상으로 구부릴 때, 굴곡 반경 r 을 작게 하여 곡률을 크게 할 수 있기 때문에, 특히 곡률을 크게 하고자 하는 경우에는 유효하다. 단, 본 실시형태에서는, 전술한 바와 같이, 중공사막 (5) 을 케이스 (3) 의 중앙부로부터 내벽부를 향해 U 자상으로 구부리고 있고, 따라서 곡률을 비교적 작게 할 (굴곡 반경 r 을 비교적 크게 한다) 수 있기 때문에, 투수성 등이 우수한 폴리술폰계의 중공사막 (5) 이 사용되고 있다.

이와 같은 중공사막 (5) 은, 케이스 (3) 의 바닥부측에서, 전술한 바와 같이 고정용 수지 (4) 에 의해 고정되어 있다. 즉, 중공사막 (5) 사이가 고정용 수지 (4) 에 의해 봉지됨과 함께, 이들 중공사막 (5) 이 케이스 (3) 의 바닥부 내벽면에 액밀 (液密) 하게 고정되어 있다. 그리고, 이와 같이 고정용 수지 (4) 에 의해 고정된 상태로, 중공사막 (5) 은 케이스 (3) 의 바닥부측에서 개구되어 있고, 따라서, 개구된 단면이 케이스 (3) 의 외방으로 노출되어 있다.

요컨대, 중공사막 다발 (2) 은, 그 바닥면이 케이스 (3) 의 바닥부에서 외방으로 노출되어 있다. 또, 중공사막 (5) 이 U 자상으로 구부려진 것에 의해 형성된 중공사막 다발 (2) 의 굽힘부 (2a) 는, 케이스 (3) 의 바닥부와 반대측을 향해 배치되어 있다. 본 실시형태에서는, 굽힘부 (2a) 는 케이스 (3) 의 높이 방향 대략 중앙부에 배치되어 있다.

중공사막 다발 (2) 을 형성하는 중공사막 (5) 의 공경 (孔徑) , 공공률, 막 두께, 외경 등은, 중공사막 (5) 을 여과막으로서 사용 가능한 치수이면 특별히 한정되지는 않지만, 예를 들어, 외경은 20 ∼ 4000 ㎛ 정도, 공경은 0.01 ∼ 1 ㎛ 정도, 공공률은 20 ∼ 90 ％ 정도, 막 두께는 5 ∼ 300 ㎛ 정도인 것이 바람직하다.

케이스 (3) 의 재질로는, 기계적 강도 및 내구성을 갖는 것이면 되고, 예를 들어, 폴리카보네이트, 폴리술폰, 폴리올레핀, PVC (폴리염화비닐), 아크릴 수지, ABS 수지, 변성 PPE (폴리페닐렌에테르) 등이 사용된다.

고정 수지로는, 에폭시 수지, 불포화 폴리에스테르 수지, 폴리우레탄 수지, 실리콘계 충전재, 각종 핫멜트 수지 등이 사용 가능하고, 이들 중에서 적절히 선택되어 사용된다.

센터 튜브 (7) 는, 원관상의 부재이며, 일단측, 즉 중공사막 다발 (2) 의 굽힘부 (2a) 측에 원환상의 플랜지부 (7a) 가 형성되어 있다. 센터 튜브 (7) 의 길이는, 중공사막 다발 (2) 의 높이와 대략 동일하게 형성되어 있다. 또, 센터 튜브 (7) 의 타단측의 면, 즉 상기 플랜지부 (7a) 와 반대측의 면은 개구단으로 되어 있다. 이와 같이, 타단측의 면은 개구되어 있으면 되는데, 도 4, 도 5 에 나타내는 바와 같이, 센터 튜브 (7) 의 축선에 대하여 소정의 예각 각도, 예를 들어 30 ° ∼ 70 °의 각도로 경사진 경사면으로 형성되어 있으면, 보다 바람직하다. 여기서, 본 실시형태의 중공사막 모듈 (1) 에 있어서는, 센터 튜브 (7) 는, 중공사막 다발 (2) 에 형성된 공극부 (6) 에 삽입 통과되는 심봉으로도 기능한다.

본 실시형태의 중공사막 모듈 (1) 에 의하면, 전술한 구성과 같이, 중공사막 다발 (2) 의 대략 중심부에 형성된 공극부 (6) 에, 예를 들어, 튜브 (7) 와 같은 심봉이 삽입 통과됨으로써, 중공사막 다발 (2) 의 중심부에 물이 유입되기 쉬워진다. 이것에 의해, 중공사막 다발 (2) 에 있어서의 여과 유량이 증가하여, 보다 짧은 시간에 물을 여과하는 것이 가능해지고, 또 중공사막 (5) 의 막 면적을 보다 유효하게 이용하면서 물을 여과하는 것이 가능해진다.

다음으로, 이와 같은 구성으로 이루어지는 중공사막 모듈 (1) 의 제조 방법을, 상기와 동일한 도면을 참조하여 설명한다.

먼저, 다수 개의 중공사막 (5) 을 다발짓고, 다발지은 중공사막의 대략 중심부에 공극부 (6) 가 형성되도록 하여 U 자상으로 구부린다. 또, 본 실시형태의 제조 방법에서는, 이들 중공사막 (5) 을 U 자상으로 구부리면서, 그 굽힘 방향이 일정 방향으로 정렬되지 않고 상이한 방향을 향하도록 하여 중공사막 다발 (2) 을 형성하는 것이 보다 바람직하다. 구체적으로는, 예를 들어, 심봉 (도시 생략) 을 다발지은 중공사막의 중심으로 하여 공극부 (6) 를 형성시키고, 그 중심측으로부터 외측을 향해 중공사막 (5) 을 U 자상으로 구부림과 함께, 그 중공사막 (5) 을, 상기 심봉을 중심으로 하여 방사상으로 배치하여 집속하고, 중공사막 다발 (2) 을 형성한다.

중공사막 (5) 을 U 자상으로 구부릴 때에는, 예를 들어, 심봉을 중심으로 하여 다발지은 다수 개의 중공사막 (5) 을, 그 일단측을, 상단이 개구된 원통체 내에 심봉과 함께 삽입하고, 유지 고정시킨다. 계속해서, 중공사막 (5) 의 타단측을 U 자상으로 구부린다. 그 때, 예를 들어, 다수 개의 중공사막 (5) 을 4 분할하고, 각각 중심측 (심봉측) 으로부터 외측으로 구부려, 원통체의 외면을 따르게 한다. 이것에 의해, 4 분할한 중공사막 (5) 을 거의 사방을 향해 구부릴 수 있다. 이어서, 4 분할하고, 사방을 향해 구부린 중공사막 (5) 사이를 서로 근접시키고, 다수 개의 중공사막 (5) 이 심봉을 중심으로 하여 전방위 (360 °) 에 거의 균등하게 향하도록, 방사상으로 조정하고, 배치한다. 이것에 의해, 중공사막 다발 (2) 의 굽힘부 (2a) 를 형성한다. 그 후, 다수 개의 중공사막 (5) 을 원통체로부터 빼내고, 중공사막 다발 (2) 로 한다.

또, 이와 같이 다수 개의 중공사막 (5) 을 원통체로부터 빼내기 전에, 혹은 빼낸 후, 심봉을 제거하고, 형성된 공극부 (6) 에 센터 튜브 (7) 를 삽입 통과시킨다.

또한, 본 발명에 있어서는, 상세를 후술하는 바와 같이, 심봉으로서 센터 튜브 (7) 를 사용하여 중공사막 다발 (2) 을 제조하는 것도 가능하다.

다음으로, 중공사막 다발 (2) 의 굽힘부 (2a) 와 반대측을 가열 절단하고, 바닥면부를 형성한다. 구체적으로는, 도 3 에 나타내는 바와 같이, 개구면이 원형의 수용공 (8a) 을 형성한 형 (8) 의 상기 수용공 (8a) 내에 중공사막 다발 (2) 을 수용하고, 굽힘부 (2a) 와 반대측을 수용공 (8a) 으로부터 적정량 돌출시켜 두고, 그 상태로 히트 커터 (9) 에 의해 중공사막 다발 (2) 의 돌출된 부위를 가열 절단한다. 즉, 중공사막 다발 (2) 의 돌출 부위를 가열하고, 용융시킨 상태로 절단한다. 이와 같이 하여 중공사막 (5) (중공사막 다발 (2)) 의 단부 (端部) 를 잘라 정렬시킴으로써, 중공사막 다발 (2) 의 굽힘부 (2a) 와 반대측에 평면상의 바닥면부 (2b) 를 형성할 수 있다. 또한, 이와 같이 가열 절단함으로써, 다수 개의 중공사막 (5) 은, 가열 절단부가 되는 바닥면부 (2b) 에 있어서, 서로 융착하여 이루어지는 융착면을 형성한다.

여기서, 이 중공사막 다발 (2) 의 가열 절단시에는, 센터 튜브 (7) 를 절단하지 않도록, 그 센터 튜브 (7) 를 중공사막 다발 (2) 의 굽힘부 (2a) 측으로 이동시키고, 이 굽힘부 (2a) 측으로부터 돌출시켜 둔다.

또한, 전술한 순서에 있어서는, 중공사막 다발 (2) 로부터의 심봉의 제거, 공극부 (6) 에 대한 센터 튜브 (7) 의 삽입 통과를 중공사막 다발 (2) 의 가열 절단시 전에 실시하도록 했지만, 중공사막 다발 (2) 의 가열 절단 후에 실시하도록 해도 된다. 그 경우에도, 심봉이 중공사막 다발 (2) 의 가열 절단에 간섭하지 않도록, 가열 절단시에는 심봉을 상기 굽힘부 (2a) 측으로 이동시켜 둔다.

이어서, 도 4 에 나타내는 바와 같이, 상기 바닥면부 (2b) 를 형성한 중공사막 다발 (2) 을 바닥이 있는 원통상의 케이스 (10) 내에 장전한다. 그 때, 바닥면부 (2b) 를 케이스 (10) 의 바닥면측을 향해, 케이스 (10) 의 안쪽 (바닥) 까지 장전하고, 이 바닥면부 (2b) 를 케이스 (10) 의 바닥면 (내면) 에 맞닿게 한다.

또, 중공사막 다발 (2) 을 케이스 (10) 내에 장전하기 전에, 혹은 장전 후, 중공사막 다발 (2) 의 굽힘부 (2a) 측으로 이동시켰던 센터 튜브 (7) 를, 바닥면부 (2b) 측으로 밀어넣는다 (이동시킨다). 그 때, 도 4 에 나타내는 바와 같이, 센터 튜브 (7) 의 타단측의 면을 경사면으로서 형성하고 있는 경우에는, 센터 튜브 (7) 의 선단은 바닥부와 접해도 된다. 또, 바닥면부 (2b) 의 면보다, 예를 들어 2 ∼ 10 ㎜ 정도 굽힘부 (2a) 측에 위치하도록, 이 센터 튜브 (7) 를 배치해도 된다. 이와 같이, 센터 튜브 (7) 의 선단을 바닥면부 (2b) 보다 띄워 배치함으로써, 후술하는 바와 같이, 고정용 수지를 주입할 때, 융착면으로 되어 있는 바닥면부 (2b) 보다 조금 상측에 고정용 수지를 공급할 수 있기 때문에, 고정용 수지의 충전성을 높이는 것이 가능해진다.

이어서, 도 5 에 나타내는 바와 같이, 수지 포트 (11) 를 케이스 (10) 내에 장전하고, 그 배출관 (11a) 을 센터 튜브 (7) 의 플랜지부 (7a) 내에 끼워 넣는다. 계속해서, 수지 포트 (11) 내에, 경화 전에 액상으로 된 고정용 수지 (4a) 를 충전한다. 경화 전에 액상으로 된 고정용 수지 (4a) 의 점도에 대해서는, 특별히 한정은 되지 않지만, 바람직하게는 300 ∼ 5000 mPa·s, 보다 바람직하게는 500 ∼ 3000 mPa·s 의 범위로 된다. 액상의 고정용 수지 (4a) 의 점도가 300 mPa·s 미만에서는, 고정용 수지 (4a) 가 중공사막 (5) 의 개구단부까지 유동하여, 이 개구단부 내를 폐색할 우려가 있다. 또, 고정용 수지 (4a) 의 점도가 5000 mPa·s 를 초과하면, 중공사막 (5) 사이로의 양호한 함침이 어려워지는 경향이 있어, 바람직하지 않다.

이어서, 케이스 (10) 의 바닥면측이 외측, 중공사막 다발 (2) 의 굽힘부 (2a) 측이 내측이 되는 배치로, 이 케이스 (10) 를 원심기에 의해 회전시켜, 원심력을 부여한다. 이 원심력에 의해, 수지 포트 (11) 내의 액상의 고정용 수지 (4a) 는, 배출관 (11a), 센터 튜브 (7) 를 통해 케이스 (10) 의 바닥부측에 도달한다. 즉, 고정용 수지 (4a) 가 센터 튜브 (7) 에 안내되어 케이스 (10) 의 바닥부측에 주입된다. 따라서, 주입된 고정용 수지 (4a) 는, 케이스 (10) 의 바닥부측으로부터 서서히 중공사막 다발 (2) 의 굽힘부 (2a) 측으로 상승함으로써, 케이스 (10) 와 중공사막 다발 (2) 사이나, 각각의 중공사막 (5) 사이에, 불균일 없이 충전되게 된다.

이어서, 수지 포트 (11) 를 제거하고, 케이스 (10) 내에 충전한 고정용 수지 (4a) 를 경화시킴으로써, 중공사막 다발 (2) 의 바닥면부 (2b) 측을 케이스 (10) 의 바닥부에 고정시킨다.

그 후, 케이스 (10) 의 바닥부측을 절단하여, 중공사막 다발 (2) 의 바닥면부 (2b) 측을 절단한다. 이것에 의해, 중공사막 다발 (2) 의 상기 바닥면부 (2b) 측, 즉 절단부에는 각각의 중공사막 (5) 의 절단면이 형성되고, 따라서 각각의 중공사막 (5) 의 개구단이 노출된다. 또, 이와 같이, 각각의 중공사막 (5) 의 개구단이 노출됨으로써, 중공사막 다발 (2) 의 개구단도 바닥부가 개구된 케이스 (3) (10) 의 바닥부측에 노출된다. 이것에 의해, 도 1a 및 도 1b 에 나타낸 중공사막 모듈 (1) 이 얻어진다.

본 실시형태의 중공사막 모듈 (1) 의 제조 방법에 있어서는, 중공사막 다발 (2) 을, 굽힘 방향이 일정 방향으로 정렬되지 않고, 상이한 방향을 향하도록 형성하기 위해서, 다수 개의 중공사막 다발 (2) 을, 심봉을 중심으로 하여 그 중심측으로부터 외측을 향해 U 자상으로 구부린다. 이것과 함께, 중공사막 다발 (2) 을, 상기 심봉을 중심으로 하여 방사상으로 배치하여 집속하고, 중공사막 다발 (2) 을 형성할 수 있다. 이것에 의해, 중공사막 다발 (2) 의 평면 형상을, 케이스 (3) 의 평면 형상에 용이하게 맞추어 형성할 수 있다. 즉, 평면에서 보아 원형상의 케이스 (3) 에 대하여, 중공사막 다발 (2) 을 평면에서 보아 원형의 대략 원주상 (대략 원통상) 으로 형성할 수 있다. 따라서, 중공사막 다발 (2) 의 직경을 케이스 (3) 의 내경에 맞춤으로써, 케이스 (3) 에 간극 없이 중공사막 다발 (2) 을 장전할 수 있고, 이것에 의해, 케이스 (3) 에 대한 중공사막 (5) 의 충전 효율을 높일 수 있다. 따라서, 중공사막 모듈 (1) 의 여과 성능을 향상시킬 수 있다.

또, 중공사막 다발 (2) 의 대략 중심부에 공극부 (6) 를 형성함과 함께, 이 공극부 (6) 에 센터 튜브 (7) 를 형성하고, 이 센터 튜브 (7) 를 통해 케이스 (10) 의 바닥부측에 액상의 고정용 수지 (4a) 를 주입하고, 중공사막 다발 (2) 의 바닥면부 (2b) 측을 케이스 (10) 의 바닥부에 고정시키도록 하였기 때문에, 케이스 (10) 의 바닥부에 고정용 수지 (4a) 를 균일하게 주입, 충전할 수 있다. 따라서, 케이스 (10) 의 바닥부에 대한 중공사막 다발 (2) 의 고정이나 중공사막 (5) 사이의 봉지 등에 불균일이 생기지 않기 때문에, 고정용 수지 (4) (4a) 의 층 높이를 비교적 얇게 (낮게) 해도, 중공사막 다발 (2) 의 바닥부를 확실히 고정, 봉지시킬 수 있다. 따라서, 얻어지는 중공사막 모듈 (1) 의 소형화가 가능해진다.

또, 공극부 (6) 에 센터 튜브 (7) 를 형성할 때에, 중공사막 다발 (2) 로부터 심봉을 제거한 후, 형성된 공극부 (6) 에 센터 튜브 (7) 를 삽입 통과시키는 공정 (스텝) 으로 함으로써, 심봉으로서 원하는 공극부를 형성 가능한 적절한 것을 사용하는 것에 의해, 중공사막 다발 (2) 의 형성 공정을 간이화할 수 있다.

또, 이와 같은 제조 방법에 의해 얻어진 중공사막 모듈 (1) 에 있어서는, 중공사막 다발 (2) 의 평면 형상이 케이스 (3) 의 평면 형상에 맞추어 형성됨으로써, 케이스 (3) 에 대한 중공사막 (5) 의 충전 효율이 높아지고, 따라서 여과 성능이 향상된다.

또, 센터 튜브 (7) 를 통해 고정용 수지 (4a) 가 주입됨으로써, 케이스 (10) (3) 의 바닥부에 고정용 수지 (4a) (4) 가 균일하게 주입, 충전되고, 따라서 고정용 수지의 층 높이를 비교적 얇게 (낮게) 할 수 있다. 따라서, 중공사막 모듈 (1) 의 소형화가 가능해진다.

또한, 본 발명의 기술 범위는, 상기 실시형태에 한정되는 것은 아니고, 본 발명의 주지를 일탈하지 않는 범위에 있어서 여러 가지 변경을 가하는 것이 가능하다.

예를 들어, 상기 실시형태에서는, 중공사막 다발 (2) 을 형성할 때, 그 공극부 (6) 를 형성하기 위해서 심봉을 사용한 방법을 설명하고 있는데, 이와 같은 심봉으로서, 직접 센터 튜브 (7) 를 사용하도록 해도 된다. 이와 같이 심봉으로서 센터 튜브 (7) 를 사용함으로써, 중공사막 다발 (2) 을 형성하는 공정 (스텝) 에 의해, 공극부 (6) 에 센터 튜브 (7) 를 형성하는 공정 (스텝) 을 겸할 수 있고, 따라서 공정을 간략화하는 것이 가능해진다.

또, 상기 실시형태에서는, 중공사막 다발 (2) 을 하나의 큰 다발로서 형성했지만, 이것에는 한정되지 않고, 예를 들어, 도 6 의 평면도에 나타내는 바와 같이, 중공사막 다발 (12) 을, 센터 튜브 (7) 를 중심으로 한 둘레 방향에서 복수로 분할된 소다발 (12a) 에 의해 형성해도 된다. 이와 같은 소다발 (12a) 로는, 예를 들어, 도 6 에 나타내는 예와 같이, 이것을 구성하는 중공사막 (5) 이 U 자상으로 구부러짐과 함께 동일한 방향을 향해 정렬되어 있어도 되고, 혹은 상기 중공사막 다발 (2) 과 동일하게 방사상으로 배치되어 있어도 된다.

단, 소다발 (12a) 은, 그 중공사막 (5) 이 동일한 방향 (일정 방향) 을 향해 정렬되어 있다고 해도, 도 6 에 나타내는 바와 같이, 이들 소다발 (12a) 로 구성되는 중공사막 다발 (12) 은, 이것을 구성하는 중공사막 (5) 의 굽힘 방향이 일정 방향으로 정렬되지 않고 상이한 방향을 향하도록 형성된다. 즉, 중공사막 다발 (12) 은, 각 소다발 (12a) 의 방향이 서로 상이하도록 배치되어 케이스 (3) 내에 장전된다.

이와 같이, 중공사막 다발 (12) 을 복수의 소다발 (12a) 에 의해 구성함으로써, 중공사막 다발 (12) 의 막 면적을 증가시킬 수 있고, 따라서 여과 성능을 향상시킬 수 있다. 또, 중공사막 다발 (12) 의 대략 중심부에 공극부를 형성하는 것이 용이해지고, 또한 중공사막 다발 (12) 의 평면에서 본 형상을, 케이스 (3) 의 평면에서 본 형상에 맞추어 적절히 형성하는 것이 가능해진다. 따라서, 케이스 (3) 내에 간극 없이 중공사막 다발 (12) 을 장전할 수 있고, 이것에 의해 케이스 (3) 에 대한 중공사막 (5) 의 충전 효율을 높일 수 있기 때문에, 중공사막 모듈 (1) 의 여과 성능을 보다 향상시키는 것이 가능해진다.

또, 중공사막 다발을 장전하는 케이스로는, 도시예와 같은 원통상에 한정되지 않고, 예를 들어 장원통상이나 타원통상, 사각통상 등, 여러 가지 통상의 것을 사용할 수 있다.

또, 상기한 중공사막 모듈 (1) 은, 예를 들어, 케이스 (3) 내에 활성탄을 충전함으로써, 정수기용의 카트리지로 할 수 있다. 즉, 본 발명에 관련된 중공사막 모듈 (1) 은, 정수기용 카트리지의 제조에 바람직하게 사용되는 부재가 된다 (예를 들어, 도 7 에 나타내는 포트형 정수기 (100) 를 참조).

그 외에, 본 발명의 주지를 일탈하지 않는 범위에서, 상기한 실시형태에 있어서의 구성 요소를 주지의 구성 요소로 치환하는 것은 적절히 가능하며, 또 상기한 변형예를 적절히 조합해도 된다.

실시예

이하에, 본 발명의 중공사막 모듈과 그 제조 방법의 실시예에 대해 설명하지만, 본 발명은 이하의 실시예에 제한되는 것은 아니다.

(중공사막 모듈의 제조)

본 실시예에 있어서는, 먼저, 도 1a 및 도 1b 중에 나타내는 바와 같은 중공사막 다발 (2) 을 형성한 후, 이것을, 도 7 중에 나타내는 바와 같은 케이스 (30) 에 삽입함으로써 중공사막 모듈 (1A) 을 제조하였다.

즉, 본 실시예에서는, 먼저, 실 길이 (막 폭) 65 ㎜ (유효 실 길이 : 51 ㎜ ; 포팅 길이 : 8 ㎜, 커트 길이 : 6 ㎜) 의 폴리술폰으로 이루어지는 다수 개의 중공사막 (5) 을, 그 일단측을 심봉과 함께 원통체 내에 삽입하여 유지 고정시켰다.

이어서, 중공사막 (5) 을, 중심부에 공극부 (6) 가 형성되도록, 상기 원통체의 중앙부로부터 내벽부를 향해 U 자상으로 구부림과 함께, 중앙부로부터 방사상이 되도록 대략 원통상으로 함으로써, 도 1a 및 도 1b 중에 나타내는 바와 같은 중공사막 다발 (2) 을 형성하였다.

이어서, 원통상으로 형성한 중공사막 다발 (2) 의 방사상의 중심부에, 상기 심봉을 뽑음으로써 형성된 공극부 (6) 에, 센터 튜브 (7) 를 삽입 통과시켰다.

이어서, 중공사막 다발 (2) 의 굽힘부 (2a) 와 반대측을 가열 절단하여 바닥면부를 형성한 후, 센터 튜브 (7) 가 삽입 통과된 상태의 중공사막 다발 (2) 을, 내경이 40 ㎜ 인 원통상의 케이스 (30) 에 삽입하였다. 이 케이스 (30) 는, 도 7 중에 나타내는 바와 같이, 동체부 (31) 의 원통 축 방향에 있어서의 상부 측면에, 후술하는 포트형 정수기를 구성하는 용기 (101) 에 고정시키기 위한 O 링 (34) 이 장착되어 있다. 또한, 케이스 (30) 는, 동체부 (31) 의 바닥면부측에는, 선단이 소직경의 배출구 (32a) 로 된 바닥 덮개 (32) 가 구비되어 있음과 함께, 동체부 (31) 에 있어서의 O 링 (34) 보다 위의 위치에는, 처리 대상인 원수를 유입하기 위한 구멍부 (33a) 가 복수로 형성된 상측 덮개 (33) 가 구비되어 있는 점에서, 도 1a 및 도 1b 등에 나타내는 케이스 (3) 와 상이하다.

그리고, 센터 튜브 (7) 의 플랜지부 (7a) 로부터 액상의 고정용 수지 (4a) 를 주입함으로써, 중공사막 다발 (2) 의 바닥면부를, 케이스 (30) 의 바닥면부에, 고정용 수지 (4a) 의 경화에 의해 고정시켰다.

이와 같은 공정 (스텝) 에 의해, 도 7 (도 1a 및 도 2b 에 나타내는 중공사막 모듈 (1) 도 참조) 중에 나타내는 바와 같은 중공사막 모듈 (1A) 을 제조하였다.

여기서, 중공사막 모듈 (1A) 의 사양은, 중공사막 (5) 의 케이스 (30) 내에 있어서의 충전율을 49.1 ％, 수지 포팅 부분을 제외한 유효 막 면적을 0.207 ㎡ 로 하였다.

(정수기용 카트리지의 제조)

다음으로, 상기 공정 (스텝) 에서 얻어진 중공사막 모듈 (1A) 에, 20 ∼ 40 메시의 입자상 활성탄 (110) 을 25 g 충전함으로써, 정수기용 카트리지 (A) 를 제조하고, 이것을 실시예의 샘플로 하였다 (도 7 을 참조).

이것에 대하여, 비교예의 샘플로서, 중공사막 모듈에 있어서, 중공사막 다발 (2) 의 공극부 (6) 에 센터 튜브 (심봉) 를 삽입하지 않은 점을 제외하고, 상기 실시예의 정수기용 카트리지 (A) 와 동일한 사양으로 된 정수기용 카트리지 (B) 를 제조하였다. 여기서, 실시예인 상기 정수기용 카트리지 (A) 에 대해서는, 센터 튜브 (7) 로부터 액상의 고정용 수지 (4a) 를 주입하는 공정을 포함하는 방법으로 제조한 것에 대하여, 정수기용 카트리지 (B) 를 제조함에 있어서는, 케이스 (3) 의 바닥부 근방의 측면에 작은 구멍을 뚫고, 이 작은 구멍으로부터 고정용 수지 (4a) 를 내부에 주입하는 방법을 채용하였다.

(실시예와 비교예의 비교 평가)

상기 각 공정 (스텝) 에 의해 얻어진 실시예의 정수기용 카트리지 (A) 및 비교예의 정수기용 카트리지 (B) 를, 각각 도 7 중에 나타내는 바와 같은 용기 (101) 에 장착함으로써, 평가용의 포트형 정수기 (100) 를 제조하였다. 도 7 에 나타내는 바와 같이, 상기 용기 (101) 는, 정수 처리를 실시하기 전의 원수 (도시 생략) 를 저류하는, 용량이 1 ℓ 로 된 원수 저류부 (102) 와, 정수 후의 처리수를 저류하는 정수 저류부 (103) 를 구비하고 있다. 그리고, 정수기용 카트리지 (A), 또는 정수기용 카트리지 (B) 의 상부에 형성된 O 링 (34) 을 시일 부재로서 사용하고, 원수 저류부 (102) 의 바닥부에 장착함으로써, 원수 저류부 (102) 에 저류된 원수가 각 정수기용 카트리지 (A, B) 에 유입되고, 처리수가 정수 저류부 (103) 에 유입되도록 구성하였다.

이하에, 실시예의 중공사막 모듈 (A) 의 상세한 사양을 나타낸다. 또한, 전술한 바와 같이, 비교예의 정수기용 카트리지 (B) 는, 센터 튜브를 구비하지 않은 점을 제외하고, 이하의 중공사막 모듈 (A) 의 사양과 동등하다.

(1) 중공사막 길이 (막 폭) : 65 ㎜

(2) 커트 길이 (중공사막) : 6 ㎜

(3) 포팅 길이 (중공사막) : 8 ㎜

(4) 유효 길이 (중공사막) : 51 ㎜

(5) 카트리지 내경 (케이스 내경) : 40 ㎜

(6) 센터 튜브 (심봉) 외경 : 5 ㎜

(7) 유효 막 면적 : 0.207 ㎡

(8) 케이스 내에 있어서의 중공사막 다발의 충전율 : 49.1 ％

(9) 친수사 내경 : 400 ㎛

(10) 친수사막 두께 : 100 ㎛

(11) 친수사 개수 : 2150 개

평가에 있어서는, 먼저, 원수 저류부 (102) 에 1 ℓ 의 원수를 넣고, 이 원수가 자중에 의해 각 정수기용 카트리지 (A, B) 에 유입된 후에 정수 저류부 (103) 로 유출되어, 원수 저류부 (102) 내의 원수가 모두 없어질 때까지의 시간을 측정함으로써, 여과 속도 (초기 여과 유량) 를 측정하였다. 이 때, 여과 속도의 측정은, JIS S 3201 (일본 공업 규격 : 2010년판) 에 준거한 방법 및 조건에 의해 실시하였다.

상기 방법 및 조건에 의한 평가 시험의 결과, 실시예의 정수기용 카트리지 (A) 는, 여과 속도가 0.26 ℓ/min 이었던 것에 대하여, 비교예의 정수기용 카트리지 (B) 는, 여과 속도가 0.18 ℓ/min 이었다.

즉, 실시예의 정수기용 카트리지 (A) 는, 1 ℓ 의 원수를 여과하는 데에 4 분 조금 모자란 정도의 시간을 필요로 한 것에 대하여, 비교예의 정수기용 카트리지 (B) 에서는, 1 ℓ 의 원수를 여과하는 데에 5 분 30 초 이상의 시간을 필요로 하고 있다. 이것으로부터, 본 발명에 관련된 구성의 중공사막 모듈 (1A) 을 구비함으로써, 원수의 여과 속도를 대폭 향상시키는 것이 가능한 것이 분명하다. 본 발명에 관련된 중공사막 모듈에 의해 전술한 효과가 얻어지는 이유로는, 원수가, 그 자중에 의해 원수 저류부 (102) 로부터 정수기용 카트리지 (A) (중공사막 모듈) 에 유입되었을 때, 중공사막 다발 (2) 의 공극부 (6) 에 삽입 통과된 심봉 (센터 튜브 (7)) 에 의해, 이 공극부 (6) 가 확장되고, 원수가 유입되기 쉬워지는 작용이 얻어진다는 것을 생각할 수 있다.

1, 1A : 중공사막 모듈,
2 : 중공사막 다발,
2a : 굽힘부,
3 : 케이스,
4 : 고정용 수지,
4a : 액상의 고정용 수지,
5 : 중공사막,
6 : 공극부,
7 : 센터 튜브 (튜브),
10 : 케이스,
12 : 중공사막 다발,
12a : 소다발,
30 : 케이스

Claims

다수 개의 중공사막을 U 자상으로 구부린 중공사막 다발을 통상의 케이스 내에 장전하고, 그 케이스 내에 고정용 수지를 주입하여 상기 중공사막 다발의 굽힘부와 반대측을 상기 케이스의 바닥부에 고정시킨 중공사막 모듈로서,
상기 중공사막은, 상기 케이스 내에서 U 자상으로 구부려지고,
상기 중공사막 다발의 대략 중심부에는 상기 케이스의 높이 방향을 따라 공극부가 형성되고, 상기 공극부에는 심봉이 삽입 통과되어 있는 중공사막 모듈.
제 1 항에 있어서,
상기 중공사막은, 상기 케이스의 중앙부로부터 내벽부를 향해 U 자상으로 구부려져 있는 중공사막 모듈.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
상기 중공사막은, 상기 케이스의 중앙부로부터 방사상으로 배치되어 있는 중공사막 모듈.
제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 심봉은, 상기 고정용 수지 주입용의 튜브인 중공사막 모듈.
제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 케이스가 원통상인 중공사막 모듈.
제 1 항에 있어서,
상기 중공사막 다발은, 상기 튜브를 중심으로 한 둘레 방향에서 복수로 분할된 소다발에 의해 형성되어 있는 중공사막 모듈.
다수 개의 중공사막을 U 자상으로 구부린 중공사막 다발을 통상의 케이스 내에 장전하고, 그 케이스 내에 고정용 수지를 주입하여 상기 중공사막 다발의 굽힘부와 반대측을 상기 케이스의 바닥부에 고정시키는 중공사막 모듈의 제조 방법으로서,
다수 개의 중공사막을, 대략 중심부에 공극부가 형성되도록 하고 U 자상으로 구부려서 중공사막 다발을 형성하는 스텝과,
상기 공극부에 튜브를 형성하는 스텝과,
상기 중공사막 다발의 굽힘부와 반대측을 가열 절단하여 바닥면부를 형성하는 스텝과,
상기 바닥면부를 형성한 중공사막 다발을 통상의 케이스 내에 장전하는 스텝과,
상기 튜브를 통해 상기 케이스의 바닥부측에 고정용 수지를 주입하고, 상기 중공사막 다발의 바닥면부측을 상기 케이스의 바닥부에 고정시키는 스텝과,
상기 케이스의 바닥부측을 절단하여 상기 중공사막 다발의 바닥면부측을 절단하고, 그 중공사막 다발의 개구단을 노출시키는 스텝을 갖는 중공사막 모듈의 제조 방법.
제 7 항에 있어서,
상기 중공사막 다발을 형성하는 스텝에서는, 다수 개의 중공사막을, 심봉을 중심으로 하여 그 중심측으로부터 외측을 향해 U 자상으로 구부림과 함께, 상기 중공사막을, 상기 심봉을 중심으로 하여 방사상으로 배치하여 집속하고, 중공사막 다발을 형성하는 중공사막 모듈의 제조 방법.
제 8 항에 있어서,
상기 심봉으로서 상기 튜브를 사용하는 중공사막 모듈의 제조 방법.
제 8 항에 있어서,
상기 공극부에 튜브를 형성하는 스텝에서는, 상기 중공사막 다발로부터 상기 심봉을 제거한 후, 형성된 공극부에 상기 튜브를 삽입 통과시키는 중공사막 모듈의 제조 방법.
제 8 항 내지 제 10 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 케이스가 원통상인 중공사막 모듈의 제조 방법.
제 7 항에 있어서,
상기 중공사막 다발을 형성하는 스텝에서는, 상기 중공사막 다발을, 상기 공극부를 중심으로 한 둘레 방향에서 복수로 분할된 소다발에 의해 형성하는 중공사막 모듈의 제조 방법.