KR20190116632A - 중공사 리페어 방법 - Google Patents

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이원희
성종근
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한양대학교 산학협력단
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    • B01D65/10—Testing of membranes or membrane apparatus; Detecting or repairing leaks
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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Abstract

본 발명의 일 실시 예에 따른 중공사 리페어 방법은 하우징 내부에 중공사 다발을 위치시키는 제1 단계, 상기 중공사 다발의 제1 단부를 실란트(sealant)로 밀봉하는 제2 단계 및 상기 중공사 다발의 일 측에 음압을 제공하고, 상기 중공사 다발의 제1 단부와 대향하는 제2 단부에서 상기 제1 단부 방향으로 양압을 제공하는 제3 단계를 포함하여 이루어질 수 있다.

Description

중공사 리페어 방법{Repairing Method for Hollow Fiber}
본 발명은 중공사 리페어 방법에 관련된 것으로 보다 구체적으로는 모듈 제작 과정 중이나 제작이 완료된 모듈에서도 다발 상태에서 간이하게 결함 있는 중공사를 다룰 수 있는 중공사 리페어 방법에 관련된 것이다.
중공사(hollow fiber)는 중공사 섬유사로 호칭되기도 하며, 속이 빈 섬유를 통칭하는 의미를 가진다. 천연 중공사에는 양모의 캠프 헤어나 면 섬유 같은 것이 있고 인조 중공사에는 개량된 형태의 폴리머가 있다.
최근 중공사의 활용 영역에 대한 연구도 꾸준히 이루어지고 있다. 예를 들어, 수처리 분야에서 원수(raw water)를 정화하기 위한 수단으로 중공사가 활용되고 있다. 수처리 분야에서는 0.01 내지 4 미크론의 중공을 가진 중공사가 활용되고 있다. 또한 중공사는 기체 분리 분야에서도 활용되고 있다. 즉 공기 중 특정 성분 예를 들어, 질소를 분리하기 위한 수단으로 중공사가 활용되고 있다.
통상적으로 중공사는 중공사 한 가닥이 사용되는 것이 아니라 다수의 중공사가 다발을 이루는 중공사 다발 형태로 사용되고 있다. 한편 중공사 다발을 이루는 중공사에 결함이 있는 전체적인 성능에 악영향을 미치기 때문에 중공사의 품질 관리가 중요한 요소이다. 그러나 중공사 다발을 이루는 하나 하나의 중공사를 개별적으로 테스트하는 것은 시간 및 비용 면에서 어려운 점이 있다.
이에 본 발명자들은 보다 간이한 방법으로 결함 있는 중공사를 찾고 결함 있는 중공사를 처리하는 중공사 리페어 방법을 발명하게 되었다.
본 발명이 해결하고자 하는 일 기술적 과제는 간이한 방법으로 결함 있는 중공사를 찾고 이를 리페어하는 중공사 리페어 방법을 제공하는 데 있다.
본 발명이 해결하고자 하는 다른 기술적 과제는 중공사 다발 중 결함 있는 중공사를 찾고 이를 리페어하는 중공사 리페어 방법을 제공하는 데 있다.
본 발명이 해결하고자 하는 기술적 과제는 상술된 것에 제한되지 않는다.
본 발명의 일 실시 예에 따른 중공사 리페어 방법은 하우징 내부에 중공사 다발을 위치시키는 제1 단계, 상기 중공사 다발의 제1 단부를 실란트(sealant)로 밀봉하는 제2 단계 및 상기 중공사 다발의 일 측에 음압을 제공하고, 상기 중공사 다발의 제1 단부와 대향하는 제2 단부에서 상기 제1 단부 방향으로 양압을 제공하는 제3 단계를 포함하여 이루어질 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 상기 제2 단계는, 상기 중공사 다발의 제2 단부를 개구시키는 단계를 더 포함할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 상기 제3 단계에 의하여, 상기 중공사 다발 중 결함(defect)있는 결함 중공사의 제1 단부를 밀봉하는 실런트가 상기 결함 중공사의 제1 단부 내부로 인입되고, 상기 중공사 다발 중 정상적인 정상 중공사의 제1 단부를 밀봉하는 실런트가 제거될 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 상기 제3 단계에 의하여, 상기 결합 중공사의 제1 단부는 상기 실란트에 의하여 막히고, 상기 정상 중공사의 제1 단부는 상기 실란트로부터 오픈될 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 상기 중공사 다발 중 결함 중공사의 제1 단부를 밀봉하는 실란트는 상기 음압에 의하여 상기 결함 중공사의 제1 단부 내부로 인입되고, 상기 중공사 다발 중 정상 중공사의 제1 단부를 밀봉하는 실란트는 상기 양압에 의하여 제거될 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 상기 중공사 다발의 제2 단부를 실란트로 밀봉하는 제4 단계를 더 포함할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 상기 중공사 다발의 제1 단부에서 상기 제2 단부 방향으로 양압을 제공하는 제5 단계를 더 포함할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 상기 제5 단계에 의하여, 상기 중공사 다발 중 결함 있는 결함 중공사의 제2 단부를 밀봉하는 실런트가 상기 결함 중공사의 제2 단부 내부로 인입되고, 상기 중공사 다발 중 정상적인 정상 중공사의 제2 단부를 밀봉하는 실런트가 제거될 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 상기 제5 단계에 의하여, 상기 결합 중공사의 제2 단부는 상기 실란트에 의하여 막히고, 상기 정상 중공사의 제2 단부는 상기 실란트로부터 오픈될 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 상기 중공사 다발 중 결함 중공사의 제2 단부를 밀봉하는 실란트는 모세관 현상에 의하여 상기 결함 중공사의 제2 단부 내부로 인입되고, 상기 중공사 다발 중 정상 중공사의 제2 단부를 밀봉하는 실란트는 상기 양압에 의하여 제거될 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 상기 제3 단계에 있어서, 상기 음압과 상기 양압은 동시에 제공될 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에 따른 중공사 리페어 방법은 하우징 내부에 중공사 다발을 위치시키는 제1 단계, 상기 중공사 다발의 제1 단부를 실란트(sealant)로 밀봉하는 제2 단계 및 상기 중공사 다발의 일 측에 음압을 제공하고, 상기 중공사 다발의 제1 단부와 대향하는 제2 단부에서 상기 제1 단부 방향으로 양압을 제공하는 제3 단계를 포함하여 이루어질 수 있다.
상기 음압과 양압의 제공에 의하여 중공사 다발 중 결함 있는 중공사의 제1 단부는 실란트에 의하여 자동적으로 막히게 되고, 정상적인 중공사의 제1 단부는 실란트로부터 자동적으로 오픈될 수 있다. 이에 따라 중공사 다발 상태에서도 간이한 방법으로 결함 있는 중공사를 불능화할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 중공사 리페어 방법에 사용되는 중공사 모듈을 도시한다.
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 중공사 리페어 방법의 단계 S100 내지 단계 S120을 설명하기 위한 순서도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 중공사 리페어 방법의 단계 S100 및 S110을 설명하기 위한 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 중공사 리페어 방법의 단계 S120을 설명하기 위한 도면이다.
도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 중공사 리페어 방법의 단계 S130 및 단계 S140을 설명하기 위한 순서도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시 예에 따른 중공사 리페어 방법의 단계 S130을 설명하기 위한 도면이다.
도 7은 본 발명의 일 실시 예에 따른 중공사 리페어 방법의 단계 S140을 설명하기 위한 도면이다.
이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 상세히 설명할 것이다. 그러나 본 발명의 기술적 사상은 여기서 설명되는 실시 예에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화 될 수도 있다. 오히려, 여기서 소개되는 실시 예는 개시된 내용이 철저하고 완전해질 수 있도록 그리고 당업자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 제공되는 것이다.
본 명세서에서, 어떤 구성요소가 다른 구성요소 상에 있다고 언급되는 경우에 그것은 다른 구성요소 상에 직접 형성될 수 있거나 또는 그들 사이에 제 3의 구성요소가 개재될 수도 있다는 것을 의미한다. 또한, 도면들에 있어서, 형상 및 크기는 기술적 내용의 효과적인 설명을 위해 과장된 것이다.
또한, 본 명세서의 다양한 실시 예 들에서 제1, 제2, 제3 등의 용어가 다양한 구성요소들을 기술하기 위해서 사용되었지만, 이들 구성요소들이 이 같은 용어들에 의해서 한정되어서는 안 된다. 이들 용어들은 단지 어느 구성요소를 다른 구성요소와 구별시키기 위해서 사용되었을 뿐이다. 따라서, 어느 한 실시 예에 제 1 구성요소로 언급된 것이 다른 실시 예에서는 제 2 구성요소로 언급될 수도 있다. 여기에 설명되고 예시되는 각 실시 예는 그것의 상보적인 실시 예도 포함한다. 또한, 본 명세서에서 '및/또는'은 전후에 나열한 구성요소들 중 적어도 하나를 포함하는 의미로 사용되었다.
명세서에서 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한 복수의 표현을 포함한다. 또한, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 구성요소 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징이나 숫자, 단계, 구성요소 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 배제하는 것으로 이해되어서는 안 된다. 또한, 본 명세서에서 "연결"은 복수의 구성 요소를 간접적으로 연결하는 것, 및 직접적으로 연결하는 것을 모두 포함하는 의미로 사용된다.
또한, 하기에서 본 발명을 설명함에 있어 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략할 것이다.
본 발명의 실시 예들에 따른 중공사 리페어 방법은, 다수의 중공사 다발이 하우징 내부에 고정되되, 중공사 다발의 양단의 중공이 열린 상태에서, 결함 있는 결함 중공사의 중공을 막음으로써, 결함 중공사에 의한 품질 열화를 방지할 수 있다. 또한 개별 중공사의 결함 여부를 확인하지 않더라도 중공사 다발 상태에서 간단하게 결함 중공사를 구분해낼 수 있으므로 시간적, 경제적 이점을 제공할 수 있다. 이하 도 1 내지 도 7을 참조하여 본 발명의 일 실시 예에 따른 중공사 리페어 방법이 설명된다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 중공사 리페어 방법에 사용되는 중공사 모듈을 도시한다.
도 1을 참조하면, 중공사 모듈(110)은 중공사 다발(118)과 상기 중공사 다발(118)이 안착되는 하우징(102)을 포함하여 이루어질 수 있다.
상기 중공사 다발(118)은 다수의 중공사(hollow fiber)가 길이방향으로 뭉쳐진 구조를 가질 수 있다. 예를 들어, 상기 중공사 다발(118)은 수십, 수백 내지 수천의 중공사가 뭉쳐진 구조를 가질 수 있다. 중공사의 수는 일 예일 뿐이며 이제 제한되는 것은 아니다.
상기 중공사는 기체의 분압차 현상을 이용하여 질소와 산소를 분리할 수 있다. 예를 들어, 산소, 구체적으로 산소 분자는 질소, 구체적으로 질소 분자 보다 작을 수 있다. 따라서, 산소는 질소보다 높은 기체 투과율을 가질 수 있다. 이에 따라 기체 투과율이 낮은 질소는 기체 투과율이 높은 산소보다 더 많이 중공사를 길이방향으로 통과할 수 있다. 따라서, 중공사는 소스 공기(SA) 중으로부터 산소 농축가스(OA)와 질소 농축가스(NA)를 분리해낼 수 있다.
상기 중공사는 폴리술폰 계열, 폴리에테르술폰 계열, 폴리이미드 계열, 폴리아미드 계열, 셀롤로오스 아세테이트 계열, 폴리카보네이트 계열, 과불소계 고분자 계열, PEBAX 계열 및/또는 이들로부터 유도되는 고분자로부터 얻은 가스 분리부를 포함할 수 있다. 예를 들면, 본 발명자의 등록번호 제10-0782959호, 제10-1025304호, 제10-0997531호, 제10-1201493호, 제10-0932765호, 또는 제10-0966176호 등에서 사용된 고분자를 이용할 수 있다. 또 다른 예를 들면, 출원번호 제10-2015-0026654호 제10-2013-0139215호 또는 제10-2013-0139213호 등 등에서 사용된 고분자를 이용할 수 있다. 가스분리부는 위에서 언급된 고분자에 한정되는 것은 아니며, 당해 기술분야에 속해진 통상의 기술자가 예상할 수 있는 고분자를 포함할 수 있다.
일 예에 따르면 상기 중공사는 열적으로 재배열된 폴리머(thermally rearranged polymer)로 이루어질 수 있다. 보다 구체적으로 상기 중공사는 Polyimides containing ortho-positioned functional groups (PIOFG)가 350 내지 450도의 온도에서 재배열된 구조를 가질 수 있다.
일 예에 따르면, 상기 중공사는 다공성 유기고분자, 폴리이미드로부터 유도되는 고분자를 포함하고, 상기 폴리이미드는 아민기에 대하여 오르쏘 위치에 존재하는 적어도 하나의 작용기를 포함하는 방향족 디아민 및 디안하이드라이드로부터 제조된 반복단위, 전구체인 폴리이미드-폴리(하이드록시이미드) 공중합체를 간단히 열처리하여 열전환(thermalrearrangment) 반응을 거쳐 제조되는 폴리이미드-폴리벤조옥사졸 공중합체일 수 있다.
상기 하우징(102)은 내부에 상기 중공사 다발(118)이 안착되는 공간을 제공할 수 있고, 상기 중공사 다발(118)로 소스 공기(SA)를 유입받는 공기 유입구(112), 소스 공기(SA)로부터 분리된 산소 농축가스(OA)를 유출하는 산소 유출구(1114) 및 소스 공기(SA)로부터 분리된 질소 농축가스(NA)를 유출하는 질소 유출구(116) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
일 예에 따르면, 상기 공기 유입구(112)는 상기 중공사 다발(118)의 일 단에 위치하고, 상기 질소 유출구(116)는 상기 중공사 다발(118)의 타 단에 위치할 수 있다. 또한 상기 산소 유출구(114)는 상기 중공사 다발(118)의 일 측면에 위치할 수 있다.
중공사들이 다수 뭉쳐진 중공사 다발(118) 중에는 결함(D) 있는 결함 중공사가 포함되어 있을 수 있다. 결함이라 함은 중공사의 측면에 의도치 않게 생성된 구멍 또는 파손을 의미할 수 있다. 이러한 결함 중공사가 중공사 다발(118)에 포함되는 경우, 소스 공기(SA)가 중공사를 원활히 통과하면서 질소와 산소로 분리되지 못한 상태에서 외부로 유출(Fd)될 수 있다. 이 경우, 질소와 산소를 선택적으로 분리하는 선택비에 악 영향을 미칠 수 있다.
이에 본 발명에서는 중공사 다발(118) 중 결함 있는 중공사를 보다 간단하게 찾고, 결함 중공사를 용이하게 불능화(disable)시키는 방법을 제시한다. 한편, 도 1을 참조하여 설명한 중공사는 공기 중 산소와 질소를 분리하는 기능을 수행하지만, 이는 일 예일 뿐이고 본 발명의 기술적 사상은 어떠한 중공사 다발 예를 들어, 수처리 중공사 다발에도 적용될 수 있음은 물론이다.
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 중공사 리페어 방법의 단계 S100 내지 단계 S120을 설명하기 위한 순서도이고, 도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 중공사 리페어 방법의 단계 S100 및 S110을 설명하기 위한 도면이고, 도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 중공사 리페어 방법의 단계 S120을 설명하기 위한 도면이다.
도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 중공사 리페어 방법은 하우징 내부에 중공사 다발을 위치시키는 제1 단계(S100), 상기 중공사 다발의 제1 단부를 실란트(sealant)로 밀봉하는 제2 단계(S110) 및 상기 중공사 다발의 일 측에 음압을 제공하고, 상기 중공사 다발의 제2 단부에서 상기 제1 단부 방향으로 양압을 제공하는 제3 단계(S120) 중 적어도 하나의 단계를 포함하여 이루어질 수 있다. 이하 각 단계가 상세히 설명된다.
도 3을 참조하면, 단계 S100에서, 상기 하우징(102) 내부에 중공사 다발이 위치할 수 있다. 이 때 상기 하우징(102)은 도 1을 참조하여 설명한 하우징 일 수도 있고 이와 달리, 다른 하우징 일 수도 있다. 이하에서는 설명의 편의를 위하여 도 1을 참조하여 설명한 하우징(102)에 중공사 다발이 위치하는 경우를 상정하기로 한다. 단계 S100에 의하여 상기 중공사 다발은 상기 하우징(102) 내부에 길이방향으로 위치할 수 있다.
도 3에서는 이해의 편의를 위하여 중공사 다발이 제1 중공사(HF1), 제2 중공사(HF2) 및 제3 중공사(HF3)로 이루어진 경우를 상정하였고, 제1 중공사(HF1)는 일 측에 결함(D)이 있는 결함 중공사이고, 제2 및 제3 중공사(HF2, HF3)는 결함이 없는 정상 중공사인 경우를 상정하였다.
계속하여 도 3을 참조하면, 단계 S110에서 중공사 다발의 제1 단부를 실란트(S)로 밀봉할 수 있다. 실란트(S)는 예를 들어, 에폭시일 수 있다. 설명의 편의를 위하여 제1 단부라 함은 중공사 다발의 좌측 단부를 의미하고 후술할 제2 단부라 함은 중공사 다발의 우측 단부를 의미할 수 있다.
단계 S110에서 중공사 다발 즉 제1 중공사(HF1), 제2 중공사(HF2) 및 제3 중공사(HF3)의 제1 단부는 실란트(S)에 의하여 막힐 수 있다.
단계 S110은 중공사 다발의 제2 단부를 개구시키는 단계 및 상기 개구된 중공사 다발의 제2 단부를 공기 유입구(122)가 있는 마개(120)로 덮는 단계를 더 포함할 수 있다. 이에 의하여 중공사 다발의 제1 단부는 실란트(S)에 의하여 밀봉된 상태가 되고, 중공사 다발의 제2 단부는 마개(120)에 의하여 덮혀진 상태가 될 수 있다.
단계 S120에서 중공사 다발의 일 측에 음압이 제공되고, 중공사 다발의 제2 단부에서 제1 단부 방향으로 양압이 제공될 수 있다. 이 때 중공사 다발의 일 측에 제공되는 음압과 상기 중공사 다발의 제2 단부에서 제1 단부 방향으로 제공되는 양압은 동시에 제공될 수 있다. 일 예를 들어, 상대압 기준으로 양압은 0 내지 1barg일 수 있고, 음압은 -0.2barg 내지 -0.5barg일 수 있다. 이와 달리, 단계 S140에서의 양압은 단계 S120에서의 양압보다 작을 수 있다.
또한 본 명세서에서 음압이라 함은 양압 대비 낮은 압력을 포함하는 개념으로 이해될 수 있다. 즉 양압이 상대압 기준 1barg인 경우, 음압은 대기압(상압)인 0barg를 포함할 수 있다. 만약 음압이 0barg인 경우, 1 내지 100ccm의 유량이 제공될 수 있다.
도 4를 참조하면, 단계 S120에서 상기 하우징(102)의 산소 유출구(114)를 통하여 음압(AV)이 제공될 수 있다. 본 명세서에서 음압이라 함은 중공사 내부 보다 낮은 압력을 인가하여 중공사 내부의 공기를 빼내는 구동력을 의미할 수 있다. 즉 음압에 의하여 중공사 내부를 감압하는 공기 흐름이 제공될 수 있다.
계속하여 도 4를 참조하면, 상기 마개(120)의 공기 유입구(122)로 양압(AB)가 제공될 수 있다. 본 명세서 양압이라 함은 중공사 내부 보다 높은 압력으로 공기를 불어 넣는 것을 의미할 수 있다. 즉 양압에 의하여 중공사 내부를 가압하는 공기 흐름이 제공될 수 있다. 상기 공기 유입구(122)로 양압(AB)이 제공됨에 따라 상기 제1 내지 제3 중공사들(HF1, HF2, HF3)의 제2 단부에서 제1 단부 방향으로 공기가 유입될 수 있다.
단계 S120에 의하여 상기 중공사 다발 중 결함 있는 결함 중공사의 제1 단부를 밀봉하는 실런트가 상기 결함 중공사의 제1 단부 내부로 인입될 수 있다. 보다 구체적으로 결함(D)을 가지는 제1 중공사(HF1)의 경우, 제1 중공사(HF1)의 중공에 양압(AB)이 제공되더라도 결함(D)을 통하여 공기가 음압(AV)이 제공되는 산소 유출구(114)로 빠져나가게 된다. 또한 음압(AV)은 결함(D)를 통하여 제1 중공사(HF1)의 제1 단부의 실란트(S1a)를 제1 단부 내측으로 당길 수 있다. 이에 의하여 제1 중공사(HF1)의 제1 단부는 상기 실란트(S1a)에 의하여 막힐 수 있다.
한편, 단계 S120에 의하여 상기 중공사 다발 중 결함이 없는 정상 중공사의 제1 단부를 밀봉하는 실런트가 제거될 수 있다. 보다 구체적으로 결함이 없는 제2 및 제3 중공사들(HF2, HF3)의 경우, 음압(AV)이 미치는 영향은 최소화되고, 양압(AB)이 제2 및 제3 중공사들(HF2, HF3)의 제2 단부에서 제1 단부 방향으로 제공되므로 제2 및 제3 중공사들(HF2, HF3)을 막고 있던 실란트가 제거될 수 있다. 즉, 양압(AB)은 정상 중공사들(HF2, HF3)의 제1 단부를 통과(AB2a, AB3a)할 수 있다. 이에 의하여 정상 중공사들(HF2, HF3)의 제1 단부는 오픈될 수 있다.
단계 S120에 의하여 결합이 있는 제1 중공사(HF1)의 제1 단부는 실란트(S1a)에 의하여 막히게 되는 반면, 결함이 없는 제2 및 제3 중공사들(HF2, HF3)의 제1 단부는 실란트(S)로부터 개구될 수 있다.
이상 도 2 내지 도 4를 참조하여 중공사 다발의 제1 단부를 리페어하는 방법을 설명하였다. 이하 도 5 내지 도 7을 참조하여 중공사 다발의 제2 단부를 리페어하는 방법이 설명된다.
도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 중공사 리페어 방법의 단계 S130 및 단계 S140을 설명하기 위한 순서도이고, 도 6은 본 발명의 일 실시 예에 따른 중공사 리페어 방법의 단계 S130을 설명하기 위한 도면이고, 도 7은 본 발명의 일 실시 예에 따른 중공사 리페어 방법의 단계 S140을 설명하기 위한 도면이다.
도 5를 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 중공사 리페어 방법은 상기 중공사 다발의 제2 단부를 실란트로 밀봉하는 제4 단계(S130) 및 상기 중공사 다발의 제1 단부에서 상기 제2 단부 방향으로 양압을 제공하는 제5 단계(S140) 중 적어도 하나의 단계를 더 포함할 수 있다. 이하 각 단계가 상세히 설명된다.
도 6에 도시된 바와 같이 단계 S130에서 중공사 다발의 제2 단부가 실란트(S)로 밀봉될 수 있다. 단계 S130에서 제1 중공사(HF1), 제2 중공사(HF2) 및 제3 중공사(HF3)의 제2 단부가 실란트(S)에 의하여 막힐 수 있는 것이다.
단계 S130은 중공사 다발의 제1 단부를 밀봉하던 실란트를 제거하는 단계를 더 포함할 수 있다. 즉, 결함 있는 제1 중공사(HF1)의 내측으로 인입된 실란트(S1a)를 제외한 실란트가 제거될 수 있다. 이에 의하여 상기 정상 중공사의 제1 단부는 개구될 수 있다.
또한 단계 S130은 중공사 다발의 제1 단부를 공기 유입구(132)가 있는 마개(130)로 덮는 단계를 더 포함할 수 있다. 이에 의하여 중공사 다발의 제2 단부는 실란트(S)에 의하여 밀봉된 상태가 되고, 중공사 다발의 제1 단부는 마개(130)에 의하여 덮혀진 상태가 될 수 있다.
도 7을 참조하면, 단계 S140에서 중공사 다발의 제1 단부에서 제2 단부 방향으로 양압(AB)이 제공될 수 있다. 즉 마개(130)의 공기 유입구(132)를 통하여 중공사 다발의 제1 단부(좌측)에서 제2 단부(우측) 방향으로 가압 공기가 제공될 수 있다.
단계 S140에 의하여 공기 유입구(132)를 통하여 양압(AB)이 제공되는 경우, 제1 내지 제3 중공사(HF1, HF2, HF3)의 제2 단부 방향으로 공기가 유동할 수 있다.
이 때, 결함 있는 제1 중공사(HF1)의 제1 단부는 실란트(S1a)에 의하여 막혀(B) 있기 때문에, 제1 중공사(HF1) 내부로는 공기 유동이 진입하지 못하게 된다. 이 경우, 제1 중공사(HF1)의 제2 단부에 제공된 실란트는 모세관 현상에 의하여 제2 단부의 내측으로 인입되게 된다. 이에 따라 제1 중공사(HF1)의 제2 단부도 실란트(S1b)에 의하여 막히게 된다.
이에 반해 정상적인 제2 및 제3 중공사들(HF2, HF3)은 실란트(S)로부터 개구된 상태이기 때문에 제1 단부에서 제2 단부 방향으로 공기가 유동할 수 있다. 이에 따라 양압(AB)은 제2 및 제3 중공사들(HF2, HF3)의 제2 단부를 통과(AB2b, AB3b)할 수 있다. 즉, 양압(AB)에 의하여 상기 제2 및 제3 중공사들(HF2, HF3)의 제2 단부를 덮고 있던 실란트(S)가 제거될 수 있다. 따라서, 상기 제2 및 제3 중공사들(HF2, HF3)의 제2 단부는 오픈될 수 있다.
단계 S140에 의하여 결함이 있는 제1 중공사(HF1)의 제2 단부는 실란트(S1b)에 의하여 막히게 되는 반면, 결함이 없는 제2 및 제3 중공사들(HF2, HF3)의 제2 단부는 실란트(S)로부터 오픈될 수 있다.
한편 단계 S140를 설명함에 있어서 중공사 일 측으로 음압이 제공되지 않는 경우를 상정하여 설명하였으나, 이와 달리 단계 S140을 수행하는 경우에도 음압이 제공될 수 있음은 물론이다.
단계 S140은 제2 단부를 밀봉하는 실란트(S)를 제거하는 단계를 더 포함할 수 있다. 이에 의하여 결함 있는 제1 중공사(HF1)의 제2 단부 내부로 인입된 실란트(S1b) 외의 실란트(S)가 제거될 수 있다.
또한 단계 S140은 하우징(102)의 제1 단부에 소스 공기를 유입하는 공기 유입구를 장착하는 단계 및 하우징(102)의 제2 단부에 질소 농축가스를 회수하는 질소 유출구를 장착하는 단계를 더 포함할 수 있다. 이로써, 중공사 다발 중 결함 있는 중공사의 양 단은 실란트에 의하여 막히고, 정상적인 중공사의 양 단은 개구될 수 있다.
이상 도 5 내지 도 7을 참조하여 중공사 다발의 제2 단부를 리페어하는 방법을 설명하였다.
상술한 본 발명의 실시 예에 따르면, 다수의 중공사들로 이루어진 중공사 다발 상태에서도, 결함 있는 중공사를 선택적으로 불능화시킬 수 있다. 즉 개별 중공사 마다 결함 유무를 확인하는 경우 많은 시간이 소요되는 반면 본 발명의 실시 예에 따르면 중공사 다발을 만든 상태에서 결함 있는 중공사의 적어도 일 단부를 실란트로 막아 버리기 때문에 현저히 간단한 프로세스가 제공될 수 있다.
또한 중공사 다발을 이루는 중공사들의 수가 많아질수록 활용 효율이 증가하기 때문에 중공사들이 밀도 있게 다발을 이루는 중공사 다발이 선호될 수 있다. 이와 같이 중공사의 밀도가 증가하는 경우라 하더라도 본 발명의 실시 예에 따르면 고 밀도의 중공사 다발 중 결함 중공사를 간단한 프로세스로 불능화할 수 있다는 점에서 이점이 있다.
또한, 일 실시 예에 따른 중공사 리페어 방법은 중공사 모듈을 이루는 하우징을 그대로 활용할 수 있기 때문에 제조의 편의성을 제공할 수 있다.
이상, 본 발명을 바람직한 실시 예를 사용하여 상세히 설명하였으나, 본 발명의 범위는 특정 실시 예에 한정되는 것은 아니며, 첨부된 특허청구범위에 의하여 해석되어야 할 것이다. 또한, 이 기술분야에서 통상의 지식을 습득한 자라면, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않으면서도 많은 수정과 변형이 가능함을 이해하여야 할 것이다.

Claims (11)

  1. 하우징 내부에 중공사 다발을 위치시키는 제1 단계;
    상기 중공사 다발의 제1 단부를 실란트(sealant)로 밀봉하는 제2 단계; 및
    상기 중공사 다발의 일 측에 음압을 제공하고, 상기 중공사 다발의 제1 단부와 대향하는 제2 단부에서 상기 제1 단부 방향으로 양압을 제공하는 제3 단계를 포함하는 중공사 리페어 방법.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 제2 단계는,
    상기 중공사 다발의 제2 단부를 개구시키는 단계를 더 포함하는 중공사 리페어 방법.
  3. 제1 항에 있어서,
    상기 제3 단계에 의하여,
    상기 중공사 다발 중 결함(defect)있는 결함 중공사의 제1 단부를 밀봉하는 실런트가 상기 결함 중공사의 제1 단부 내부로 인입되고,
    상기 중공사 다발 중 정상적인 정상 중공사의 제1 단부를 밀봉하는 실런트가 제거되는, 중공사 리페어 방법.
  4. 제3 항에 있어서,
    상기 제3 단계에 의하여,
    상기 결합 중공사의 제1 단부는 상기 실란트에 의하여 막히고,
    상기 정상 중공사의 제1 단부는 상기 실란트로부터 오픈되는, 중공사 리페어 방법.
  5. 제3 항에 있어서,
    상기 중공사 다발 중 결함 중공사의 제1 단부를 밀봉하는 실란트는 상기 음압에 의하여 상기 결함 중공사의 제1 단부 내부로 인입되고,
    상기 중공사 다발 중 정상 중공사의 제1 단부를 밀봉하는 실란트는 상기 양압에 의하여 제거되는, 중공사 리페어 방법.
  6. 제1 항에 있어서,
    상기 중공사 다발의 제2 단부를 실란트로 밀봉하는 제4 단계를 더 포함하는 중공사 리페어 방법.
  7. 제6 항에 있어서,
    상기 중공사 다발의 제1 단부에서 상기 제2 단부 방향으로 양압을 제공하는 제5 단계를 더 포함하는 중공사 리페어 방법.
  8. 제7 항에 있어서,
    상기 제5 단계에 의하여,
    상기 중공사 다발 중 결함 있는 결함 중공사의 제2 단부를 밀봉하는 실런트가 상기 결함 중공사의 제2 단부 내부로 인입되고,
    상기 중공사 다발 중 정상적인 정상 중공사의 제2 단부를 밀봉하는 실런트가 제거되는, 중공사 리페어 방법.
  9. 제8 항에 있어서,
    상기 제5 단계에 의하여,
    상기 결합 중공사의 제2 단부는 상기 실란트에 의하여 막히고,
    상기 정상 중공사의 제2 단부는 상기 실란트로부터 오픈되는, 중공사 리페어 방법.
  10. 제8 항에 있어서,
    상기 중공사 다발 중 결함 중공사의 제2 단부를 밀봉하는 실란트는 모세관 현상에 의하여 상기 결함 중공사의 제2 단부 내부로 인입되고,
    상기 중공사 다발 중 정상 중공사의 제2 단부를 밀봉하는 실란트는 상기 양압에 의하여 제거되는, 중공사 리페어 방법.
  11. 제1 항에 있어서,
    상기 제3 단계에 있어서,
    상기 음압과 상기 양압은 동시에 제공되는, 중공사 리페어 방법.
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