KR20180002189A

KR20180002189A - 기액접촉 및 탈기를 위한 중공사 맴브레인 필터

Info

Publication number: KR20180002189A
Application number: KR1020160081336A
Authority: KR
Inventors: 김백암
Original assignee: 앵스트롬스 주식회사
Priority date: 2016-06-29
Filing date: 2016-06-29
Publication date: 2018-01-08
Also published as: KR101874816B1

Abstract

본 발명은 기액접촉 및 탈기를 위한 중공사 멤브레인 필터에 관한 것으로, 보다 상세하게는 액체와 기체를 혼합하여 혼합액을 제조하는 장치에 관한 것으로, 기액접촉수단이 수용되는 하우징의 상측과 하측으로 하우징덮개가 나사결합되며, 하우징과 하우징덮개 사이에 가스켓링이 형성되어 기체와 액체가 유출되지 않도록 하고, 접착밀폐수단이 하우징과 기액접촉수단 사이에 도포됨으로 하우징본체 내부가 밀폐형성되고, 기액접촉수단이 하우징에서 이탈되지 않도록 하며, 기체유로가 형성되어 공급되는 기체를 잔류시켜 서서히 하우징본체 내부로 공급되도록 하며, 드래인유출로가 형성되어 기액접촉시 용출되는 용출액이 잔류되어 드래인부를 통해 서서히 배출되도록 하는 기액접촉 및 혼합수(기체+액체)에서 진공펌프를 통해 기체를 탈기하기 위한 기액접촉 및 탈기를 위한 중공사 멤브레인 필터에 대한 것이다.

Description

기액접촉 및 탈기를 위한 중공사 맴브레인 필터{The hollow fiber membrane filters for gas-liquid contact and degassed}

혼합액의 제조방법으로는 이동되는 액체에 기체를 투과시키거나, 액체에 기체를 주입하여 발생되는 미세기포가 액체에 용해되도록 하는 방식으로 혼합액을 제조하고 있다.

반도체 세정액 또는 탄산수 등의 경우 기체분리막 방식을 이용하여 기체분리막을 통해 이동하는 원수에 기체를 투과시킴으로 이동하는 원수에 기체가 용해되도록 하는 방식을 사용하고 있다.

탄산수의 경우, 이산화탄소가스를 저장하는 이산화탄소가스 압력용기와 오리피스를 통해 에어를 공급하는 에어 공급부로 구성되어 용기내에 오리피스를 통해 에어를 공급하게 되면 이때 기포가 발생되고 기포에 이산화탄소가스를 공급하여 탄산수를 제조하게 된다.

하지만, 상기의 방법은 물이 이산화탄소가스를 흡수하는 방법으로 탄산수가 얻어지는 것으로 이산화탄소가 물에 안정적으로 용해되지 못하는 문제점이 있다.

본 발명에서는 소수성 기체투과막을 이용하여 액체와 기체의 투과 특성을 이용하여 기체와 액체를 혼합하거나 액체에 용존되어 있는 기체를 탈기하는 것을 목적으로 한다.

분리막은 구조에 따라 다공막, 비다공막 등으로 분류되고, 기공의 크기 및 용도에 따라 정밀여과막, 한외여과막, 기체분리막, 투과증발막 등으로 나뉘며, 형태에 따라 중공사막, 평막 등으로 나뉜다.

본 발명에서 사용된 중공사 멤브레인 필터는 중공사 형태의 분리막을 사용하여 기체와 액체를 접촉시키는 것이 특징이다.

대한민국 공개특허공보 10-2010-0052791

상기의 문제점을 해결하기 위한 본 발명은 기액접촉수단이 수용되는 하우징의 상측과 하측으로 하우징덮개가 나사결합되며, 하우징과 하우징덮개 사이에 가스켓링이 형성되어 기체와 액체가 유출되지 않도록 하는 것을 목적으로 한다.

또한, 접착밀폐수단을 하우징과 기액접촉수단 사이에 도포하여 하우징 내부공간이 외부에 대해 밀폐 차단 되도록 하고, 기액접촉수단이 하우징에 접착고정되어 기체공급으로 인한 압력발생시 하우징과 기액접촉수단 사이에 틈이 발생되지 않도록 하는 것을 목적으로 한다.

또한, 기체유입부가 형성되는 제2덮개에 기체유로를 형성시켜 공급되는 기체가 서서히 하우징 내부로 공급되도록 하며, 제1덮개에는 드래인유출로를 형성시켜 기액접촉시 용출되는 용출액을 잔류시킴으로 드래인부를 통해 서서히 배출되도록 하는 것을 목적으로 한다.

또한, 진공펌프를 기체유입부 측으로 설치하여 하우징본체가 진공상태로 형성되어 액체유입부를 통해 유입되는 혼합수(기체+액체)에서 기체를 탈기시키는 것을 목적으로 한다.

상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명은 액체에 기체를 혼합하거나 혼합수에서 기체를 탈기하기 위한 기액접촉 및 탈기를 위한 중공사 맴브레인 필터(10)에 있어서,

기액접촉수단(500)이 수용될 수 있는 내부 공간이 형성되고, 양 단에 상측단부(111)와 하측단부(112)가 형성되는 하우징본체(110)와,

제2하우징덮개(300)와 결합하기 위해 상기 하우징본체(110) 상측으로 형성되는 상측결합부(120)와,

제1하우징덮개(200)와 결합하기 위해 상기 하우징본체(110) 하측으로 형성되는 하측결합부(130)와,

기체유입부(330)를 통해 외부에서 유입되는 기체가 기체유입홀(170) 측으로 이동되도록 상측단부(111) 일측에 수직방향으로 복수개 형성되는 기체유입로(160)와,

상기 기체유입로(160)를 따라 이동되는 기체가 하우징본체(110) 내부로 유입되도록 기체유입로(160)에 인접하여 형성되는 기체유입홀(170)과,

상기 하우징본체(110) 내부에 형성된 공간에 잔류하는 용출액이 하우징본체(110) 외부로 배출되도록 하우징본체(110)의 하측단부(112)에 형성되는 드래인홀(180)과,

상기 드래인홀(180)을 통해 배출되는 용출액을 드래인유출로(240) 측으로 유출시키기 위해 하우징본체(110)의 하측단부(112)에 형성되는 드래인홀(180)에 인접하여수직방향으로 형성되는 드래인유로(190)를 포함하는 하우징(100)과;

상기 하측결합부(130)에 결합되도록 제1하우징덮개(200) 내측면에 형성되는 제1결합수단(210)과,

액체가 기액접촉수단(500)으로 유입되도록 제1하우징덮개(200) 중앙에 형성되는 액체유입부(220)와,

상기 드래인홀(180)에서 배출되는 용출액을 외부로 배출하기 위해 제1하우징덮개(200) 일측에 형성되는 드래인부(230)를 포함하는 제1하우징덮개(200)와;

상기 상측결합부(120)에 결합되도록 제2하우징덮개(300) 내측면에 형성되는 제2결합수단(310)과,

액체와 기체가 혼합된 혼합수를 외부로 배출하기 위해 제2하우징덮개(300) 중앙에 형성되는 액체유출부(320)와,

하우징본체(110) 내부로 기체가 유입되도록 제2하우징덮개(300) 일측에 형성되는 기체유입부(330)를 포함하는 제2하우징덮개(300)와;

액체유입부(220)를 통해 유입되는 액체가 흐를 수 있는 미세관로가 형성되고기체가 상기 미세관로 내부로 침투해 액체와 접촉되도록 하는 기체투과막인 중공사막이 복수개로 형성되는 기액접촉수단(500)를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명은 기액접촉수단이 수용되는 하우징의 상측과 하측으로 하우징덮개가 나사결합되어 결합이 용이하고, 하우징과 하우징덮개 사이에 형성되는 가스켓링으로 인해 기체와 액체가 압력에 의해 외부로 유출되지 않도록 하는 효과를 제공한다.

또한, 접착밀폐수단이 하우징과 기액접촉수단에 도포되어 하우징에서 기액접촉수단이 이탈되지 않도록 하며, 상기 접착밀폐수단에 의해 하우징 내부가 외부에 대해 밀폐 차단 되도록 함으로 기체공급으로 인한 압력발생시 하우징과 기액접촉수단 사이에 존재하는 틈으로 기체가 유출 되지 않도록 하여 안정된 하우징 내부 환경을 형성하는 효과를 제공한다.

또한, 기체유로를 통해 공급되는 기체가 서서히 하우징 내부로 공급됨으로 하우징 내부의 급격한 압력 변화가 일어나지 않도록 하고, 드래인유출로를 통해 용출되는 용출액이 외부로 서서히 배출되도록 함으로 용출액에 의해 하우징 내부 환경이 악영향을 받지 않도록 하는 효과를 제공한다.

도 1은 본 발명 기액접촉 및 탈기를 위한 중공사 맴브레인 필터에 대한 사시도이다.
도 2는 본 발명 기액접촉 및 탈기를 위한 중공사 맴브레인 필터에 대한 분해도이다.
도 3은 본 발명 기액접촉 및 탈기를 위한 중공사 맴브레인 필터에 대한 단면도이다.
도 4는 본 발명 기액접촉 및 탈기를 위한 중공사 맴브레인 필터에 대한 부분확대도이다.
도 5는 본 발명 기액접촉 및 탈기를 위한 중공사 맴브레인 필터에 대한 접착제유입부 상태도이다.
도 6은 본 발명 기액접촉 및 탈기를 위한 중공사 맴브레인 필터에 대한 기액접촉의 기체 및 액체 흐름도이다.
도 7은 본 발명 기액접촉 및 탈기를 위한 중공사 맴브레인 필터에 대한 탈기의 기체 및 액체 흐름도이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다.

도 1 내지 도 3에서 보는 바와 같이, 본 발명인 액체에 기체를 혼합하기 위한 기액접촉 및 혼합수에서 기체를 탈기하기 위한 기액접촉 및 탈기를 위한 중공사 멤브레인 필터(10)는,

상기 하우징(100)은 하우징본체(110)와, 하우징본체(110) 상측에 형성되는 상측결합부(120)와, 하우징본체(110) 하측에 형성되는 하측결합부(130)와, 기체유입로(160)와, 기체유입홀(170)과, 드래인홀(180)과, 드래인유로(190)를 포함하도록 구성되는 것을 특징으로 한다.

구체적으로 상기 하우징본체(110)는 하우징본체 중앙부를 중심으로 양 단으로 상측단부(111)와 하측단부(112)가 형성되며, 내부에 기액접촉수단(500)이 수용될 수 있도록 내부 공간이 형성되는 것을 특징으로 한다.

도 2(a)에 도시된 바와 같이, 상기 상측결합부(120)는 하우징본체(110)의 상측부에 형성되는 것으로, 제2하우징덮개(300)와 결합하기 위한 결합수단이다.

도 2(a)에는 상측결합부(120)가 제2하우징덮개(300)와 결합하기 위한 결합 방식으로 나사산 결합방식이 도시되어 있지만 본 발명에서는 이에 국한 되지 않고 열융착결합이나 초음파융착결합을 포함할 수 있음을 알아야 한다.

이하에서는 상기 상측결합부(120)가 나사산 방식을 이용하여 제2하우징덮개(300)와 결합하는 실시예를 설명한다.

상기 상측결합부(120)는 하우징본체(110)의 상측부 외주면으로 돌출 형성되며, 돌출되는 외주면에 제2하우징덮개(300)에 형성되는 나사산에 대응되는 나사산이 형성되어 상측결합부(120)에 제2하우징덮개(300)가 나사산 결합방식에 의해 결합되는 것을 특징으로 한다.

상기 하측결합부(130)는 하우징본체(110)의 하측부에 형성되는 것으로, 제1하우징덮개(200)와 결합하기 위한 결합수단이다.

도 2(a)에는 하측결합부(130)가 제1하우징덮개(200)와 결합하기 위한 결합 방식으로 나사산 결합방식이 도시되어 있지만 본 발명에서는 이에 국한 되지 않고 열융착결합이나 초음파융착결합을 포함할 수 있음을 알아야 한다.

이하에서는 상기 하측결합부(130)가 나사산 방식을 이용하여 제1하우징덮개(200)와 결합하는 실시예를 설명한다.

상기 하측결합부(130)는 하우징본체(110)이 하측부 외주면으로 돌출 형성되며, 돌출되는 외주면에 제1하우징덮개(200)에 형성되는 나사산에 대응되는 나사산이 형성되어 하측결합부(130)에 제1하우징덮개(200)가 나사산 결합방식에 의해 결합되는 것을 특징으로 한다.

상기 기체유입로(160)는 상측단부(111) 일측에 일정깊이의 홈으로 수직 형성되는 것으로, 기체유입부(330)를 통해 유입되는 기체가 기체유입홀(170) 측으로 원활하게 흐를 수 있도록 안내 역할을 하는 것을 특징으로 한다.

상기 기체유입로(160)는 하우징본체(110)의 상측단부(111)에 다수 형성될 수 있으며, 제2하우징덮개(300)와 하우징본체(110)가 결합시 하우징본체(110)의 상측단부(111)는 제2하우징덮개(300) 내부와 밀착되어 결합되는데 이때, 유입되는 기체가 제2하우징덮개(300) 내측면에 형성된 기체유로(340)를 따라 기체유입로(160)측으로 이동하게 되는 것을 특징으로 한다. 즉, 기체유입부(330)를 통해 공급된 기체는 기체유로(340)를 따라 흐르고 기체유로(340)를 흐르는 기체는 기체유입로(160)를 거쳐 기체유입홀(170)로 공급되는 것을 특징으로 한다.

상기 기체유입로(160)는 상측단부(111) 수직방향으로 일정깊이의 직선형 홈 형태로 형성된다. 도 2에는 상기 기체유입홀(170)이 직선형 홈 형태인 것으로 도시하고 있지만 필요에 따라 곡선형 홈 형태로도 변형 가능하다.

상기 기체유입홀(170)은 기체유입로(160)를 따라 흐르는 기체가 하우징본체(110) 내부로 공급되도록 형성되는 것을 특징으로 한다.

상기 기체유입홀(170)은 다수의 기체유입로(160) 형성시 각각의 기체유입로(160)에 형성되는 것을 특징으로 한다.

도 2(b)에 도시된 바와 같이, 상기 드래인홀(180)은 하우징본체(110) 내부 공간에 잔류하는 용출액(기액접촉수단의 미세관로 내부에서 용출된 액체)을 하우징본체(110) 외부로 배출하기 위해 하측단부(112) 일측에 형성되며 복수개로 형성되는 것을 특징으로 한다.

도 2(b)에 도시된 바와 같이, 상기 드래인유로(190)는 하측단부(112) 일측에 수직방향으로 일정깊이의 직선형 홈 형태로 형성된다. 도 2(b)에는 상기 드래인유로(190)가 직선형 홈 형태인 것으로 도시하고 있지만 필요에 따라 곡선형 홈 형태로도 변형 가능하다.

상기 드래인유로(190)는 기액접촉수단(500)에서 하우징본체(110) 내부 공간으로 용출되는 용출액이 상기 드래인홀(180)을 통해 배출시 배출된 용출액이 제1하우징덮개(200) 내부에 형성되는 드래인유출로(240)로 원활하게 배출되도록 안내하는 역할을 하는 것을 특징으로 한다.

따라서, 상기 드래인유로(190)를 통해 드래인유출로(240)로 유출되는 용출액은 드래인밸브의 개폐 상태에 따라 드래인유출로(240)에 잔류되거나, 드래인부(230)를 통해 외부로 배출되는 것을 특징으로 한다.

즉, 드래인밸브 닫힘시에는 드래인유로(190)를 통해 흐르는 용출액은 드래인유출로(240)에 잔류하게 되고, 드래인밸브 오픈시에는 드래인유로(190)를 통해 흐르는 용출액은 드래인유출로(240)를 거쳐 드래인부(230)를 통해 외부로 배출되게 된다.

다수의 드래인유로(190) 형성시 각각의 드래인유로(190)에는 드래인홀(180)이 인접하여 형성되는 것을 특징으로 한다.

상기 드래인유로(190)는 하우징본체(110)의 하측단부(112)에 다수 형성될 수 있으며, 제1하우징덮개(200)와 하우징본체(110)가 결합시 하우징본체(110)의 하측단부(112)는 제1하우징덮개(200) 내부와 밀착되어 결합되는데 이때, 드래인홀(180)을 통해 하우징본체(110) 외부로 배출되는 용출액은 드래인유로(190)를 따라 제1하우징덮개(200) 내측면에 형성된 드래인유출로(240) 측으로 이동하게 되는 것을 특징으로 한다.

도 3과 도 4에서 보는 바와 같이, 상기 하우징(100)은 기액접촉수단(500)을 하우징본체(110) 상측과 하측에 고정 시킴과 동시에 하우징본체(110) 내부를 외부와 밀폐 차단시키기 위해 하우징본체(110)와 기액접촉수단(500) 사이로 유입되는 접착밀폐수단(140)과,

상기 하우징본체(110)와 기액접촉수단(500) 사이에 유입된 접착밀폐수단(140) 경화시, 경화된 접착밀폐수단(140)이 하우징본체(110)로부터 이탈되지 않도록 하우징본체(110) 상측단부(111)와 하측단부(112)에 각각 형성되는 접착제유입부(150)를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

구체적으로 상기 접착밀폐수단(140)은 기액접촉수단(500)을 하우징본체(110)의 상측과 하측에 고정 시킴과 동시에 하우징본체(110) 내부를 외부와 밀폐 차단시키기 위해 기액접촉수단(500)과 하우징본체(110) 사이에 형성되는 것을 특징으로 한다.

상기 접착밀폐수단(140)은 접착성분을 갖는 접착제를 포함할 수 있으며 기액접촉수단(500)과 하우징본체(110) 사이에 도포 경화됨으로 기액접촉수단(500)을 하우징본체(110)의 상측과 하측에 고정 시키게 된다.

또한 기액접촉수단(500)을 구성하는 기체투과막인 다수의 중공사막은 접착밀폐수단(140)에 의해 상호 접착 고정된다.

도 5에서 보는 바와 같이 상기 접착제유입부(150)는 하우징본체(110)의 상측단부(111)와 하측단부(112)에 각각 형성되는 것으로, 접착밀폐수단(140)이 상기 접착제유입부(150)로 유입되어 경화되며, 경화시 하우징본체(110)로부터 기액접촉수단(500)이 이탈되지 않도록 하우징본체(110) 상측단부(111)와 하측단부(112)에 형성되는 것을 특징으로 한다.

상기 접착제유입부(150)는 도 5에 도시된 바와 같이 하우징본체(110) 상측단부(111)와 하측단부(112)에 각각 복수개로 형성되는 홀(구멍) 형태일 수 있으며, 도면에 도시되지는 않았지만 하우징본체(110) 상측단부(111)와 하측단부(112) 내측면에 각각 원형의 띠 형태로도 형성될 수도 있다.

또한 홀 형태와 원형의 띠 형태가 모두 사용되는 접착제유입부(150)를 구성할 수도 있다.

즉, 상기 접착제유입부(150)는 홀(구멍) 또는 원형의 띠 형태로 형성되며, 하우징본체(110) 상측단부(111)와 하측단부(112)에 다수의 홀(구멍)이 형성거나, 하우징본체(110) 상측단부(111)와 하측단부(112) 내면에 원형의 띠가 형성되는 것을 특징으로 하며, 상기 접착제유입부(150)는 필요에 따라 홀(구멍) 또는 원형의 띠 형태 중 하나를 선택하여 사용하거나, 홀(구멍)과 원형의 띠를 동시에 사용할 수 있는 것을 특징으로 한다.

따라서, 하우징본체(110) 내부로 공급되는 기체의 압력이 높은 경우에는 기액접촉수단의 이탈을 확실히 방지하기 위해 홀(구멍)과 원형의 띠로 형성되는 접착제유입부(150)를 사용할 수 있는 것을 특징으로 한다.

바람직하게 접착제유입부(150)는 홀(구멍) 또는 원형의 띠 중 어느 하나를 선택하여 사용하는 것이 바람직하다.

도 2 내지 도 4에서 보는 바와 같이, 상기 제1하우징덮개(200)는 하우징본체(110)의 하측결합부(130)에 결합되는 것으로, 상기 제1하우징덮개(200)는 제1결합수단(210)과, 액체유입부(220)와, 드래인부(230)를 포함하도록 구성되는 것을 특징으로 한다.

구체적으로 상기 제1결합수단(210)은 제1하우징덮개(200) 내측면에 나사산이 형성되는 것으로, 하우징본체(110)의 하측결합부(130)에 형성되는 나사산과 대응되는 나사산으로 형성되어 제1결합수단(210)과 제1하우징덮개(200)가 나사결합 방식으로 결합되는 것을 특징으로 한다.

상기 액체유입부(220)는 제1하우징덮개(200) 중앙으로 형성되는 것으로, 기액접촉수단(500) 측으로 액체를 공급하기 위해 외부의 액체공급관에 연결 형성되는 것을 특징으로 한다.

상기 드래인부(230)는 제1하우징덮개(200) 일측에 형성되는 것으로, 기액접촉수단(500)에서 하우징본체(110) 내부공간으로 용출되는 용출액이 하우징본체(110) 내부공간에 잔류되지 않도록 하기 위한 것을 특징으로 한다.

구체적으로 설명하면, 하우징본체(110) 내부 공간으로 용출되는 용출액이 드래인홀(180)을 통해 하우징본체(110) 외부로 배출되고, 배출되는 용출액은 드래인유로(190)를 따라 제1하우징덮개(200)에 형성되는 드래인유출로(240)로 이동하게 된다. 드래인유출로(240)로 이동한 용출액은 드래인 밸브의 개폐 상태에 따라 드래인유출로(240)에 잔류 되거나, 드래인부(230)를 통해 외부로 배출되게 된다.

여기서, 용출액을 드래인부(230)를 통해 기액접촉장치(10) 외부로 배출하기 위해 드래인부(230)에 드래인밸브(미도시)가 연결될 수 있으며, 드래인밸브 오픈시 드래인유출로(240)에 잔류된 용출액이 드래인부(230)를 통해 배출되는 것을 특징으로 한다.

즉, 상기 드래인부(230)에는 외부에서 개폐 가능한 드래인 밸브(미도시)가 연결될 수 있으며, 상기 드래인 밸브는 사용자의 설정에 따라 일정 시간마다 개폐되도록 제어되는 것을 특징으로 한다.

본 발명에서는 기액접촉장치(10)를 설명하는 것으로, 드래인밸브와 타이머와 미세조절밸브는 추가로 선택하여 설치할 수 있는 것으로 도시하지 않는다.

도 2 내지 도 4에서 보는 바와 같이, 상기 제2하우징덮개(300)는 하우징본체(110)의 상측결합부(120)에 결합되는 것으로, 상기 제2하우징덮개(300)는 제2결합수단(310)과, 액체유출부(320)와, 기체유입부(330)를 포함하도록 구성되는 것을 특징으로 한다.

구체적으로 상기 제2결합수단(310)은 제2하우징덮개(300) 내측면에 나사산이 형성되는 것으로, 하우징본체(110)의 상측결합부(120)에 형성되는 나사산과 대응되는 나사산으로 형성되어 제2결합수단(310)과 제2하우징덮개(300)가 나사결합방식으로 결합되는 것을 특징으로 한다.

상기 액체유출부(320)는 제2하우징덮개(300) 중앙에 형성되는 것으로, 기액접촉수단(500)에서 기체와 액체가 혼합된 혼합액이 액체유출부(320)를 통해 외부로 유출되는 것을 특징으로 한다.

여기서, 상기 액체유출부(320)는 외부의 유출관(미도시)과 연결되어 혼합액 유출시 유출관을 통해 이동될 수 있도록 형성되는 것을 특징으로 한다.

본 발명에서는 기액접촉장치(10)를 설명하는 것으로, 유출관은 추가로 선택하여 설치할 수 있는 것으로 도시하지 않는다.

상기 기체유입부(330)는 제2하우징덮개(300) 일측에 형성되는 것으로, 외부에 구비되는 기체공급수단 측과 연결되어 하우징본체(110) 내부로 기체를 공급하는 공급 통로의 역할을 하는 것을 특징으로 한다.

상기 기체유입부(330)를 통해 제2하우징덮개(300) 내부로 유입되는 기체는 제2하우징덮개(300) 내측면에 형성되는 기체유로(340)를 통해 흐르고 이어서 기체유로(160)를 거쳐 기체유입홀(170)을 통해 하우징본체(110) 내부로 공급되는 것을 특징으로 한다.

도 3,4에서 보는 바와 같이, 상기 제1하우징덮개(200)는 상기 드래인유로(190)를 따라 이동되는 용출액이 외부로 배출되도록 제1하우징덮개(200) 내측면에 형성되는 드래인유출로(240)를 더 포함하고,

상기 제2하우징덮개(300)는 외부에서 유입된 기체를 상기 기체유입로(160) 측으로 흐를 수 있도록 하기 위해 제2하우징덮개(300) 내측면에 형성되는 기체유로(340)를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

구체적으로 상기 드래인유출로(240)는 도 4(b)에서 보는 바와 같이, 제1하우징덮개(200) 내부에 형성된 것으로, 하우징본체(110) 내부 공간으로 용출되는 용출액이 드래인홀(180)을 통해 드래인유로(190)로 흘러 배출되며, 드래인유로(190)를 통해 배출되는 용출액이 제1하우징덮개(200)에 형성된 드래인유출로(240)로 배출되어 드래인유출로(240)에 용출액이 잔류되는 것을 특징으로 한다.

상기 드래인유출로(240)에 잔류되는 용출액은 외부에 형성되는 드래인밸브의 개폐 상태에 따라 드래인유출로(240)에 잔류하거나 드래인부(230)를 통해 외부로 배출되는 것을 특징으로 한다.

상기 드래인부(230)를 통한 배출은 드래인부(230)에 연결 형성되는 드래인밸브의 개폐를 통해 배출되는 것을 특징으로 한다.

상기 기체유로(340)는 도 4(a)에서 보는 바와 같이, 제2하우징덮개(300) 내부에 형성된 것으로, 기체유입부(330)를 통해 공급된 기체가 하우징본체(110) 내부로 서서히 공급되도록 하는 완충공간 역할을 하도록 형성되는 것을 특징으로 한다.

만약, 기체유로(340)가 형성되지 않는 경우, 기체유입부(330)를 통해 공급된 기체는 바로 기체유입로(160)를 따라 흐르고 기체유입홀(170)을 통해 하우징본체(110) 내부로 공급된다. 이때 상기 기체유입로(160)는 기체유입부(330)에 비해 기체가 흐르기에 좁고 협소한 이동로여서 기체유입부(330)를 통해 공급된 일정 압력의 기체가 상대적으로 좁고 협소한 기체유입로(160)로 이동시 기체 흐름상 병목 현상이 생기게 되는데 이를 방지하기 위해 완충공간이자 기체통로로써의 역할을 하는 상기 기체유로(340)를 제2하우징덮개(300) 내부에 형성하는 것이다.

즉, 기체유입부(330)를 통해 공급되는 기체가 기체유입로(160)로 흐르기 전 기체유입로(160) 보다 상대적으로 큰 공간을 갖는 기체유로(340)에 모여지게 되고 이중 일부가 서서히 기체유입로(160)를 따라 이동하여 기체유입홀(170)을 통해 하우징본체(110) 내부로 공급되는 것이다.

도 2 내지 도 4에서 보는 바와 같이, 상기 제1하우징덮개(200)는 가스켓링(400)을 안착하기 위해 제1하우징덮개(200) 내측면에 형성되는 링형상의 제1가스켓홈(250)을 더 포함하고,

상기 제2하우징덮개(300)는 가스켓링(400)을 안착하기 위해 제2하우징덮개(300) 내측면에 형성되는 링형상의 제2가스켓홈(350)을 더 포함한다.

상기 제1가스켓홈(250)과 제2가스켓홈(350)이 구성되는 경우 본 발명인 기액접촉장치(10)는 제1, 2하우징덮개(200,300)와 하우징본체(110)의 결합시 기체 또는 액체의 유출을 방지하기 위해 상기 제1, 2가스켓홈(250,350)에 삽입 안착되는 가스켓링(400)을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

구체적으로 상기 제1가스켓홈(250)은 가스켓링(400)이 삽입될 수 있도록 제1하우징덮개(200) 내측면에 링형상으로 형성되는 되는 것으로, 제1가스켓홈(250)은 접착밀폐수단(140)과 접촉되는 제1하우징덮개(200) 내부 위치와, 하측결합부(130)와 접촉되는 제1하우징덮개(200)의 위치에 형성되는 것을 특징으로 한다.

상기 제2가스켓홈(350)은 가스켓링(400)이 삽입될 수 있도록 제2하우징덮개(300) 내측면에 링형상으로 형성되는 것으로, 제2가스켓홈(350)은 접착밀폐수단(140)과 접촉되는 제2하우징덮개(300) 내부 위치와, 상측결합부(120)와 접촉되는 제2하우징덮개(300)의 위치에 형성되는 것을 특징으로 한다.

상기 가스켓링(400)은 제1, 2가스켓홈의 링형상과 대응하는 형상으로 형성되어 제1, 2가스켓홈에 삽입되는 것을 특징으로 하며, 상기 제1, 2가스켓홈에 가스켓링(400) 삽입시 가스켓링(400)의 일부가 제1, 2가스켓홈 외부로 노출되도록 삽입되는 것을 특징으로 한다.

상기 가스켓링(400)이 일부 노출됨에 따라 접착밀폐수단(140)과 접촉, 하측결합부(130) 또는 상측결합부(120)와 접촉시 밀착 됨으로 기체와 액체의 유출이 되지 않도록 밀폐시키는 것을 특징으로 한다.

상기 제1하우징덮개(200)와 접착밀폐수단(140)에 위치하는 가스켓링(400)은 유입되는 액체가 드래인부(230) 측으로 유출되지 않도록 형성되며, 제1하우징덮개(200)와 하측결합부(130)에 위치하는 가스켓링(400)은 드래인부(230) 측으로 용출되는 용출액이 유출되지 않도록 형성되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 제2하우징덮개(300)와 접착밀폐수단(140)에 위치하는 가스켓링(400)은 기액접촉 후 유출되는 혼합액이 기체유입부(330) 측으로 유출되지 않도록 형성되며, 제2하우징덮개(300)와 상측결합부(120)에 위치하는 가스켓링(400)은 기체유입부(330)를 통해 하우징본체(110) 내부로 공급되는 기체가 하우징본체(110) 외부로 유출되지 않도록 형성되는 것을 특징으로 한다.

도 3에서 보는 바와 같이, 기액접촉수단(500)은 하우징본체(110) 내부에 접착밀폐수단(140)에 의해 접착고정되어 형성되며, 복수개의 중공사막으로 형성되는 것을 특징으로 한다.

상기 중공사막은 기체투과막인 것으로, 액체가 기액접촉수단(500)의 미세관로(중공사막 내부에 형성된 미세관로)를 따라 이동시 기체투과막인 중공사막은 액체에 의해 젖지 않고, 외부에서 공급되는 기체만 투과되어 기체와 액체가 접촉 혼합되는 것을 특징으로 한다.

도 6에서 보는 바와 같이, 본 발명 기액접촉장치(10)의 기체와 액체와 드래인되는 용출액의 흐름을 나타내는 것으로, 액체유입부(220)를 통해 기액접촉수단(500)으로 유입되는 액체에 기체유입부(330)를 통해 기액접촉수단(500)으로 공급되는 기체와 기액접촉하여 혼합된 혼합액이 액체유출부(320)를 통해 외부로 유출하는 것을 특징으로한다.

구체적으로는, 제1하우징덮개(200)에 형성되는 액체유입부(220)를 통해 기액접촉수단(500) 측으로 액체를 유입시키며, 동시에 제2하우징덮개(300)에 형성되는 기체유입부(330)를 통해 기체를 하우징본체(110) 내부로 공급하여, 기액접촉수단(500)을 통해 이동되는 액체에 기체를 투과시켜 기액접촉수단(500) 내에서 기액접촉된 혼합액이 제2하우징덮개(300)에 형성되는 액체유출부(320)를 통해 외부로 유출되는 것을 특징으로 한다.

상기 도 6에서 보는 바와 같이, 기액접촉시 하우징본체(110) 내부 공간으로 용출되는 용출액은 드래인홀(180)을 통해 하우징본체(110) 외부로 배출되고, 배출되는 용출액은 드래인유로(190)를 따라 제1하우징덮개(200) 내부에 형성되는 드래인유출로(240)에 모이게 되며, 상기 드래인유출로(240)에 모인 용출액은 외부에 설치되는 드래인밸브의 개폐 상태에 따라 잔류하거나 외부로 배출되는 것을 특징으로 한다.

도 7에서 보는 바와 같이, 본 발명의 기액접촉장치는 기체와 액체가 혼합된 혼합수로부터 기체를 분리하는 탈기장치로도 사용가능한 것으로, 이 경우 기체유입부(330) 일측으로 형성되는 진공펌프(600)를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

도 7의 (a)에서 보는 바와 같이, 진공펌프(600)는 기체유입부(330) 일측으로 형성되는 것을 특징으로 하며, 상기 진공펌프(600)의 진공발생으로 하우징본체(110) 내부가 진공상태로 유지되어 기액접촉수단(500)을 통과하는 혼합수(기체+액체)에서 진공에 의해 기체를 분리시키는 것을 특징으로 한다.

도 7의 (b)는 혼합수(기체+액체)에서 기체가 탈기되는 흐름을 나타내는 것으로, 액체유입부(220)를 통해 혼합수가 유입되며, 혼합수 유입시 외부에 형성된 진공펌프(600)의 작동으로 하우징본체(110) 내부를 진공상태가 되도록 하고, 기액접촉수단(500)을 통해 이동하는 혼합수에서 기체를 탈기시켜 기체유입부(330)를 통해 기체가 외부로 빠져나가도록 하고, 기체가 탈기된 혼합수(액체)는 액체유출부(320)를 통해 외부로 배출되는 것을 특징으로 한다.

이상에서 본 발명에 대한 기술사상을 첨부도면과 함께 서술하였지만, 이는 본 발명의 바람직한 실시예를 예시적으로 설명한 것이지 본 발명을 한정하는 것은 아니다. 또한, 이 기술분야의 통상의 지식을 가진 자라면 누구나 본 발명의 기술사상의 범주를 이탈하지 않는 범위 내에서 다양한 변형 및 모방이 가능함은 명백한 사실이다.

10 : 중공사 맴브레인 필터
100 : 하우징
110 : 하우징본체 111:상측단부 112:하측단부
120 : 상측결합부 130 : 하측결합부
140 : 접착밀폐수단
150 : 접착제유입부 160 : 기체유입로
170 : 기체유입홀 180 : 드래인홀
190 : 드래인유로
200 : 제1하우징덮개
210 : 제1결합수단 220 : 액체유입부
230 : 드래인부 240 : 드래인유출로
250 : 제1가스켓홈
300 : 제2하우징덮개
310 : 제2결합수단 320 : 액체유출부
330 : 기체유입부 340 : 기체유로
350 : 제2가스켓홈
400 : 가스켓링 500 : 기액접촉수단
600 : 진공펌프

Claims

액체에 기체를 혼합하거나 혼합수에서 기체를 탈기하기 위한 기액접촉 및 탈기를 위한 중공사 맴브레인 필터(10)에 있어서,
기액접촉수단(500)이 수용될 수 있는 내부 공간이 형성되고, 양 단에 상측단부(111)와 하측단부(112)가 형성되는 하우징본체(110)와,
제2하우징덮개(300)와 결합하기 위해 상기 하우징본체(110) 상측으로 형성되는 상측결합부(120)와,
제1하우징덮개(200)와 결합하기 위해 상기 하우징본체(110) 하측으로 형성되는 하측결합부(130)와,
기체유입부(330)를 통해 외부에서 유입되는 기체가 기체유입홀(170) 측으로 이동되도록 상측단부(111) 일측에 수직방향으로 복수개 형성되는 기체유입로(160)와,
상기 기체유입로(160)를 따라 이동되는 기체가 하우징본체(110) 내부로 유입되도록 기체유입로(160)에 인접하여 형성되는 기체유입홀(170)과,
상기 하우징본체(110) 내부에 형성된 공간에 잔류하는 용출액이 하우징본체(110) 외부로 배출되도록 하우징본체(110)의 하측단부(112)에 형성되는 드래인홀(180)과,
상기 드래인홀(180)을 통해 배출되는 용출액을 드래인유출로(240) 측으로 유출시키기 위해 하우징본체(110)의 하측단부(112)에 형성되는 드래인홀(180)에 인접하여수직방향으로 형성되는 드래인유로(190)를 포함하는 하우징(100)과;
상기 하측결합부(130)에 결합되도록 제1하우징덮개(200) 내측면에 형성되는 제1결합수단(210)과,
액체가 기액접촉수단(500)으로 유입되도록 제1하우징덮개(200) 중앙에 형성되는 액체유입부(220)와,
상기 드래인홀(180)에서 배출되는 용출액을 외부로 배출하기 위해 제1하우징덮개(200) 일측에 형성되는 드래인부(230)를 포함하는 제1하우징덮개(200)와;
상기 상측결합부(120)에 결합되도록 제2하우징덮개(300) 내측면에 형성되는 제2결합수단(310)과,
액체와 기체가 혼합된 혼합수를 외부로 배출하기 위해 제2하우징덮개(300) 중앙에 형성되는 액체유출부(320)와,
하우징본체(110) 내부로 기체가 유입되도록 제2하우징덮개(300) 일측에 형성되는 기체유입부(330)를 포함하는 제2하우징덮개(300)와;
액체유입부(220)를 통해 유입되는 액체가 흐를 수 있는 미세관로가 형성되고기체가 상기 미세관로 내부로 침투해 액체와 접촉되도록 하는 기체투과막인 중공사막이 복수개로 형성되는 기액접촉수단(500)를 포함하는 것을 특징으로 하는 기액접촉 및 탈기를 위한 중공사 맴브레인 필터.
제1항에 있어서,
상기 하우징(100)은,
상기 기액접촉수단(500)을 하우징본체(110) 상측과 하측에 고정 시킴과 동시에 하우징본체(110) 내부를 외부와 밀폐 차단 시키기 위해 하우징본체(110)와 기액접촉수단(500) 사이로 유입되는 접착밀폐수단(140)과,
상기 하우징본체(110)와 기액접촉수단(500) 사이에 유입된 접착밀폐수단(140) 경화시, 경화된 접착밀폐수단(140)이 하우징본체(110)로부터 이탈되지 않도록 하우징본체(110) 상측단부(111)와 하측단부(112)에 각각 형성되는 접착제유입부(150)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 기액접촉 및 탈기를 위한 중공사 맴브레인 필터.
제2항에 있어서,
상기 접착제유입부(150)는 하우징본체(110) 상측단부(111)와 하측단부(112)에 각각 복수개로 형성되는 홀(구멍) 또는 하우징본체(110) 상측단부(111)와 하측단부(112) 내측면에 각각 원형의 띠 형태로 형성되는 원형 홈 중 적어도 어느 하나인 것을 특징으로 하는 기액접촉 및 탈기를 위한 중공사 맴브레인 필터.
제1항에 있어서,
상기 제1하우징덮개(200)는,
상기 드래인유로(190)를 따라 이동되는 용출액이 외부로 배출되도록 제1하우징덮개(200) 내측면에 형성되는 드래인유출로(240)를 더 포함하고,
상기 제2하우징덮개(300)는,
외부에서 유입된 기체를 상기 기체유입로(160)측으로 흐를 수 있도록 하기 위해 제2하우징덮개(300) 내측면에 형성되는 기체유로(340)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 기액접촉 및 탈기를 위한 중공사 맴브레인 필터.
제1항에 있어서,
상기 기액접촉 및 탈기를 위한 중공사 맴브레인 필터는 제1,2하우징덮개(200,300)와 하우징본체(110)의 결합시 기체 또는 액체의 유출을 방지하기 위한 가스켓링(400)을 더 포함하며,
상기 제1하우징덮개(200)는 가스켓링(400)을 안착하기 위해 제1하우징덮개(200) 내측면에 형성되는 링형상의 제1가스켓홈(250)을 더 포함하고,
상기 제2하우징덮개(300)는 가스켓링(400)을 안착하기 위해 제2하우징덮개(300) 내측면에 형성되는 링형상의 제2가스켓홈(350)을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 기액접촉 및 탈기를 위한 중공사 맴브레인 필터.
제1항에 있어서,
상기 중공사 맴브레인 필터(10)는,
기액접촉수단(500)을 통과하는 혼합수에서 기체를 탈기시키기 위해 기체유입부(330) 일측으로 형성되는 진공펌프(600)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 기액접촉 및 탈기를 위한 중공사 맴브레인 필터.