WO2020209606A1 - 나권형 필터모듈 및 나권형 필터모듈 제조방법 - Google Patents

나권형 필터모듈 및 나권형 필터모듈 제조방법 Download PDF

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WO2020209606A1
WO2020209606A1 PCT/KR2020/004768 KR2020004768W WO2020209606A1 WO 2020209606 A1 WO2020209606 A1 WO 2020209606A1 KR 2020004768 W KR2020004768 W KR 2020004768W WO 2020209606 A1 WO2020209606 A1 WO 2020209606A1
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WO
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sheet
perforated pipe
filter module
bonding
spiral wound
Prior art date
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PCT/KR2020/004768
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Inventor
조성근
김진수
김원준
조영수
김재홍
홍성표
Original Assignee
도레이첨단소재 주식회사
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    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D63/00—Apparatus in general for separation processes using semi-permeable membranes
    • B01D63/10—Spiral-wound membrane modules
    • B01D63/12—Spiral-wound membrane modules comprising multiple spiral-wound assemblies
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D67/00—Processes specially adapted for manufacturing semi-permeable membranes for separation processes or apparatus
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D67/00—Processes specially adapted for manufacturing semi-permeable membranes for separation processes or apparatus
    • B01D67/0081—After-treatment of organic or inorganic membranes
    • B01D67/0086—Mechanical after-treatment
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D71/00—Semi-permeable membranes for separation processes or apparatus characterised by the material; Manufacturing processes specially adapted therefor
    • B01D71/06—Organic material
    • B01D71/56—Polyamides, e.g. polyester-amides
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F1/44—Treatment of water, waste water, or sewage by dialysis, osmosis or reverse osmosis

Definitions

  • the present invention relates to a spiral wound filter module and a method of manufacturing the same.
  • This separation membrane technology is a high-level separation filtration water treatment technology for almost completely separating and removing materials to be treated in the treated water according to the pore size, pore distribution and membrane surface charge of the membrane.
  • Separation membranes which are core components, are divided according to the size of the pores, and are classified into precision filtration membranes (MF membranes), ultrafiltration membranes (UF membranes), nano separation membranes (NF membranes), and reverse osmosis membranes (RO membranes). Its application range is expanding, such as the production of industrial water, sewage/wastewater treatment and reuse, and clean production processes related to the development of non-discharge systems.
  • MF membranes precision filtration membranes
  • UF membranes ultrafiltration membranes
  • NF membranes nano separation membranes
  • RO membranes reverse osmosis membranes
  • This separation membrane technology is becoming one of the core technologies that have attracted attention in recent years in line with the trend of increasing water pollution, and in fact, the tap water supplied after being purified by the general public is reprocessed through a water purifier and used for food. For this, technology development is increasingly required.
  • the water purifier system is composed of a separator module, a pre- and post-treatment filter, a pump, a pipe, a tank, and other auxiliary devices, and the most important component of such a system is a separator module.
  • the sheet stacked body 20 wound in a spiral wound shape is bonded and fixed to separate the flow paths of concentrated water and production water using an adhesive made of polyurethane. It is wound in a roll form, which is a roll, and recently, low viscosity adhesives are mainly used.
  • a perforated pipe 10 having at least one inlet hole 12 through which is formed is placed on one end of the membrane sheet 21 having a separator, and the perforated pipe and the perforated pipe are placed on the membrane sheet.
  • a bonding line to both borders and the other side except for the corresponding one side as an adhesive, then laminating and bonding the sheets with permeate flow, and then repeating the process of laminating and bonding the other membrane sheet and the sheet with permeate flow channel thereon.
  • a sheet laminate comprising a membrane sheet and a production water flow path sheet is laminated in multiple layers.
  • the adhesive of the bonding line is wound until cured enough to fix the shape of the spiral wound filter module to prepare a cylindrical filter body,
  • the bonding line is aged for about 10 minutes to 24 hours until the adhesive is completely cured.
  • the bonding agent of the bonding line inevitably leaks to the outside due to an external force generated in the process of winding the laminated sheet laminate in the form of a roll through the bonding line centering on the perforated pipe.
  • the adhesive does not maintain the applied state as it is, and flows out of the outer end portions of both sides.
  • holes are mainly generated in the adhesive portion of the sheet laminate corresponding to the vicinity of the outer diameter of the perforated pipe by the adhesive that flows out and exits from both end surfaces of the spiral wound filter module wound in a roll shape.
  • the spiral wound filter module in which such holes are generated acts as a major cause of crevice leakage, which is a phenomenon in which concentrated water partially flows into the produced water through the hole generated on the end face, reducing the quality of purified water. , It degrades product reliability for filter module.
  • the present invention is to solve the above-described problems, the object of which is to increase the amount of adhesive applied at the starting end of the joint adjacent to the perforated pipe relative to the rest of the joint to increase the retention and maintenance rate of the adhesive, and the adhesive during the winding process It is intended to provide a spiral wound filter module and a manufacturing method capable of preventing the occurrence of holes in the vicinity of the outer diameter of the perforated pipe due to external leakage of the perforated pipe and preventing gap leakage.
  • An embodiment of the present invention as a specific means for achieving the above object, a perforated pipe having at least one inlet hole; A cylindrical filter body in which a membrane sheet and a sheet laminate in which sheets are stacked through permeate flow channels are stacked in multiple layers and wound in a spiral wound shape on the outer surface of the perforated pipe; And a joint portion for bonding the membrane sheet and the sheet through the permeate flow path.
  • the bonding portion is a pair of bonding extension lines extending side by side along both edges of the membrane sheet or the permeate flow channel, and a bonding connection line connecting the end ends of the pair of bonding extension lines facing each other, and It provides a spiral wound filter module including a bending line bent in a direction facing each other from the start end of the pair of bonding extension lines corresponding to the perforated pipe.
  • the bending line may be provided linearly in parallel with the perforated pipe.
  • the bending line may be provided to be inclined at a predetermined angle in a direction approaching or away from the perforated pipe.
  • a fusion portion for temporarily fixing the membrane sheet and the sheet through the permeate flow path may be included at a position corresponding to a position between the outer edge of the cylindrical filter body and the bonding extension line.
  • it may include a fusion portion for temporarily fixing the permeate channel sheet and the other permeate channel sheet laminated thereto at a position corresponding to the outer edge of the cylindrical filter body and the bonding extension line.
  • the outer surfaces of both ends of the perforated pipe may include at least one groove in which a part of the adhesive linearly interposed between the membrane sheet and the permeate channel sheet is accommodated.
  • the groove may be provided at a position corresponding to between the outer edge of the cylindrical filter body and the bonding extension line.
  • the groove may include an absorbent member that absorbs a part of the adhesive.
  • a bending line may be formed linearly in parallel with the perforated pipe from the start end of the junction extension line.
  • the bending line may be formed at an angle inclined toward or away from the start end of the joining extension line toward the perforated pipe.
  • the laminating step may include forming a fusion portion for temporarily fixing the membrane sheet and the sheet through the permeate flow channel at a position corresponding to between the outer edge of the cylindrical filter body and the bonding extension line. .
  • a fusion portion for temporarily fixing the permeate channel sheet and the sheet through another permeate channel stacked thereon is formed at a position corresponding to between the outer edge of the cylindrical filter body and the bonding extension line. It may include steps.
  • part of the adhesive of the bending line may be temporarily accommodated in at least one recess formed in the outer surfaces of both ends of the perforated pipe.
  • an absorbent member is provided in the groove to absorb the adhesive temporarily accommodated.
  • the cutting step separates and removes the cut product obtained by cutting a part of both ends of the cylindrical filter body, and a fusion part for temporarily fixing the membrane sheet and the sheet through permeate flow or the adhesive of the joint is temporarily accommodated. It may include a groove that becomes.
  • the adhesive of the joint is discharged to the outside by the external force generated from the outer diameter of the perforated pipe. Since it is possible to relatively increase the amount of adhesive applied to the joints close to the outer diameter, it is possible to prevent while suppressing the occurrence of holes in the vicinity of the outer diameter of the perforated pipe due to excessive leakage of the adhesive to the short side of the cylindrical filter body during winding. In this way, the mixing of raw water or concentrated water into the permeated water can be prevented, thereby increasing filter efficiency, increasing product yield, and enhancing product reliability.
  • One side edge of the membrane sheet and one side edge of the sheet through the permeate flow channel are partially welded and temporarily fixed, and the one side edge of the sheet through the permeate flow channel and the other permeate flow channel that is laminated thereto are partially fused and temporarily fixed. Since it is formed in the area between the both edges of the filter body and the connection extension line, the path of the adhesive flowing from the vicinity of the outer diameter of the perforated pipe to the short side of the cylindrical filter body can be blocked by external force generated during winding. It is possible to reduce the amount of outflow and increase the amount of adhesive remaining in the vicinity of the outer diameter part of the perforated pipe, thereby preventing the occurrence of holes in both short sides of the filter module.
  • the adhesive By forming grooves that are recessed in the form of annular rings on the outer surfaces of both ends of the perforated pipe, the adhesive can be temporarily accommodated or absorbed in the path of the adhesive flowing from the vicinity of the outer diameter of the perforated pipe to the short side of the cylindrical filter body by external force generated during winding. As a result, it is possible to reduce the amount of adhesive outflow during winding, and increase the amount of remaining adhesives in the vicinity of the outer diameter of the perforated pipe, thereby preventing the occurrence of holes in both short sides of the filter module.
  • 1 is an external view showing a general spiral wound filter module.
  • FIGS. 2A and 2B are perspective views and plan views illustrating a preparation step in a process of manufacturing a spiral wound filter module according to an embodiment of the present invention.
  • 3A and 3B are perspective and plan views illustrating a step of forming a junction in a process of manufacturing a spiral wound filter module according to an embodiment of the present invention.
  • FIGS. 4A and 4B are perspective views and plan views illustrating a process of laminating a filter material while forming a junction in a process of manufacturing a spiral wound filter module according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 5 is a perspective view illustrating a process of cutting a wound filter body in a process of manufacturing a spiral wound filter module according to an embodiment of the present invention.
  • 6A and 6B are a perspective view and a plan view showing another form of a junction in a spiral wound filter module according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 7A and 7B are perspective views and plan views illustrating an embodiment in which a fusion part is applied in a spiral wound filter module according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 8 is a perspective view showing an embodiment in which an adhesive receiving groove is applied in a spiral wound filter module according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 9 is a flowchart illustrating a method of manufacturing a spiral wound filter module according to an embodiment of the present invention.
  • At least one perforated pipe 10 and a membrane sheet 21 or a permeate channel sheet 22 are prepared, and the perforated pipe is converted into the membrane sheet 21 ) Or the permeate channel is disposed at one end of the sheet 22.
  • the perforated pipe 10 may be formed of a hollow pipe member having a predetermined length through at least one inlet hole 12 through which one or both ends of the both ends are opened and produced water is introduced in the middle of the length.
  • the membrane sheet 21 may be at least one selected from a polyamide-based separation membrane, a polyimide-based separation membrane, a polysulfone-based separation membrane, and a polyether sulfone-based separation membrane, preferably a polyamide-based separation membrane, and permeate flow path sheet (22) may be provided with a tricot paper formed by combining the fiber yarns in the form of felt, paper, non-woven fabric, or the like, or by weaving the fiber yarns with each other with a transverse and a wire.
  • the sheet stacked body 20 consisting of the membrane sheet 21 and the permeate channel sheet 22 is laminated and bonded through a joint to be described later and wound in a roll form on the outer surface of the perforated pipe in a multi-layered state. It is being wound up.
  • the perforated pipe 10 has been illustrated and described as being disposed at one end of the membrane sheet, but is not limited thereto, and may be prepared by being disposed at one end of the sheet through the permeate passage.
  • a bonding agent is applied linearly along both edges of one side of the membrane sheet 21, and a pair of left and right bonding extension lines having a width of a predetermined size. (31) is formed first, and a bonding agent is applied linearly to connect the ends of the pair of bonding extension lines 31 facing each other to form the bonding connection line 32 secondly.
  • connection line 32 and the bending line 33 are formed.
  • the bonding portion 30 interposed between the membrane sheet 21 and the permeate channel sheet 22 to bond them is formed by the pair of bonding extension lines 31, bonding connection lines 32, and bending
  • the permeated water passing through the membrane sheet 21 forms a permeated water passage flowing into the inlet hole of the perforated pipe.
  • the bonding agent aeration is moved at a constant speed in the longitudinal direction of the sheet while a bonding agent aeration (not shown) is arranged so as to correspond to one side of the membrane sheet spread on the bottom surface.
  • the bonding extension line 31 is formed by the bonding agent discharged from the discharge port of the bonding agent abandon facing the membrane sheet, and the bonding agent is moved in the longitudinal direction from the moved or stopped bonding agent aeration.
  • a junction connection line 32 connecting each end of a pair of junction extension lines is formed by a discharge port, and a bending line 33 that is bent in a direction facing each other at each start end of the pair of junction extension lines is formed. To form.
  • the membrane sheet 21 and the permeate channel sheet ( 22) is laminated to form a bonded sheet laminate 20, and at the same time, another sheet laminate 20 is formed by placing another membrane sheet or a sheet with permeate flow on the lower sheet laminate 20 to form a junction.
  • a plurality of sheet laminates are laminated in multiple layers.
  • the end of the sheet stacked body 20 facing the perforated pipe 10 is not stacked in a vertical direction but is stacked to form a step shape.
  • a mesh-like sheet as a raw water channel sheet may be interposed so as to form a channel through which raw water is supplied.
  • the membrane sheet 21 may be made of a filter material in which a mesh sheet, which is a raw water flow channel, is inserted between sheet materials whose length is folded in half to form a flow path through which raw water is introduced and concentrated water is discharged.
  • the drive shaft of the winding chuck (not shown), which is a rotation driving means, is connected to both open ends of the perforated pipe 10.
  • a plurality of sheet stacks 20 are wound on the outer surface of the perforated pipe 10 in the form of a roll, and the perforated pipe 10 is provided in the center of the body. It is to form a cylindrical filter body (40).
  • the adhesive of the bonding portion 30 that bonds the membrane sheet of the sheet laminate 20 and the sheet through the permeate flow channel is not completely cured, but is in a semi-cured or reactive solid state. Therefore, it is spread by an external force generated during winding between the stacked sheets.
  • the bending line 33 of the bonding portion 30 is formed by bending in a direction facing each other from the start end of the bonding extension line, so that the adhesive flows out to the short side of the cylindrical filter body due to external force generated during winding.
  • the amount of adhesive applied at the start of the joint close to the outer diameter of the perforated pipe is applied by relatively increasing the amount of adhesive applied per unit area at the beginning of the joint close to the outer diameter of the perforated pipe. It is possible to preserve and prevent the occurrence of holes in the short side of the cylindrical filter body due to excessive leakage of the adhesive as much as possible.
  • the bending line 33 is applied by extending from the start end of the bonding extension line 31 in a direction facing each other, so that it does not spread to the short side of the cylindrical filter body 40 by an external force generated during winding. Since it spreads inward, it is possible to prevent, while suppressing, as much as possible, a phenomenon in which the adhesive of the joint portion is excessively leaked to the outside of the short side of the cylindrical filter body, and holes are generated at the short side of the cylindrical filter body due to excessive leakage of the adhesive.
  • the bending line 33 is bent at a substantially right angle to the start end of the joint extension line 31 close to the perforated pipe, and is aligned with the perforated pipe to form a linear or curved line. It may be formed by extending a certain length, but is not limited thereto, and as shown in FIGS. 6A and 6B, it is inclined at a certain angle ( ⁇ ) in a direction away from the perforated pipe 10 or close to the perforated pipe 20 side. By extending a predetermined length, it is possible to increase the amount of adhesive applied at the beginning of the junction adjacent to the perforated pipe 10.
  • the extension length (L) of the bending line 33 may be set to 0.1 to 50 mm to apply the adhesive, and more preferably set to 5 to 20 mm to apply the adhesive.
  • a certain angle ⁇ of the bending line that is formed to be inclined away from or close to the perforated pipe 10 has been illustrated and described as being formed at an obtuse angle greater than a right angle based on the bonding extension line 31, but is not limited thereto, It can be formed with an acute angle smaller than a right angle.
  • the width size of the bending line 33 may be set equal to the width size of the bonding extension line 31 to apply an adhesive, but the width size of the bending line 33 is not limited thereto.
  • a concave groove 15 for temporarily accommodating an adhesive may be provided at both ends of the perforated pipe to limit the position of the fused portion F to be temporarily fixed by welding.
  • the fusion part F for temporarily fixing by partially welding one edge of the membrane sheet 21 corresponding to the perforated pipe and one edge of the permeate channel sheet 22 is shown in FIGS. 7A and 7B.
  • the cylindrical filter body is partially formed at a position between the outer edge of the cylindrical filter body and the bonding extension line.
  • the fusion part (F) which is temporarily fixed by welding, is arranged close to the outer diameter of the perforated pipe and is located on the outside of the joint extension line, the adhesive is applied from the vicinity of the outer diameter of the perforated pipe to the short side of the cylindrical filter body by the external force generated during winding.
  • the fusion part F is arranged in the outflow path, the amount of external leakage of the adhesive can be reduced, and the remaining amount of the adhesive can be increased in the vicinity of the outer diameter of the perforated pipe.
  • the fusion part F partially fuses one edge of the sheet 22 with the permeate flow path stacked on the membrane sheet 21 and the permeate flow path stacked thereon to temporarily fix them.
  • At least one groove on the outer surfaces of both ends of the perforated pipe 10 so that a part of the adhesive forming the bending line 33 that is compressed by an external force generated during the winding process is temporarily received.
  • the groove 15 is in the form of an annular groove recessed in the outer surface of the perforated pipe 10 at a position corresponding to the outer edge of the cylindrical filter body and the bonding extension line. It can be provided.
  • the groove 15 may include at least one absorbing member 15a, such as a sponge, which is inserted and disposed to absorb and preserve a liquid adhesive temporarily accommodated during winding.
  • a absorbing member 15a such as a sponge
  • the groove in which the absorbent member is inserted and arranged, and the groove in which the absorbent member is not inserted are shown and described as being complexly arranged, but are not limited thereto and may be arranged independently.
  • the concave groove has been illustrated and described as being provided in a ring shape continuously formed on the outer surface of the perforated pipe, but is not limited thereto, and may be provided by being discontinuously recessed in the outer surface of the perforated pipe.
  • the external force generated during winding is in the recessed groove 15 formed in a ring shape on the outer surfaces of both ends of the perforated pipe. Because the adhesive flowing out to the short side of the cylindrical filter body in the vicinity of the outer diameter of the perforated pipe is temporarily received and preserved, the amount of external leakage of the adhesive can be reduced or prevented by the groove 15, and the adhesive near the outer diameter of the perforated pipe It is possible to increase the amount of residual oil and to prevent the occurrence of holes caused by leakage of the liquid adhesive.
  • the cutting step (S5) is part of both side ends of the cylindrical filter body 40 by means of a cutting wheel (not shown) arranged in a one-to-one correspondence with the joint extension line of the joint as shown in FIGS. 6A and 7A.
  • a cutting wheel (not shown) arranged in a one-to-one correspondence with the joint extension line of the joint as shown in FIGS. 6A and 7A.
  • the cut material 50 includes a fusion part F for temporarily fixing the membrane sheet and the sheet through a permeate flow channel, or a groove 15 in which the adhesive of the bonding part is temporarily accommodated, and the fusion part or groove is cut. It is separated and removed with water.
  • the operation of cutting a part of both side ends of the cylindrical filter body 40 by rotational drive of the cutting wheel may be performed while rotating the cylindrical filter body in a direction opposite to the rotation direction of the cutting wheel by the winding chuck, but limited to this. It can be performed by rotating the cutting wheel while the cylindrical filter body is stopped.

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Abstract

나권형 필터모듈 및 제조방법을 제공한다. 본 발명 적어도 하나의 유입공을 구비하는 유공관; 멤브레인 시트와 투과수유로 시트가 적층된 시트적층체를 다층으로 적층하여 상기 유공관의 외부면에 나권형으로 권취된 원통형 필터체; 및 상기 멤브레인 시트와 투과수유로 시트를 접합하는 접합부; 를 포함하고, 상기 접합부는 상기 멤브레인 시트 또는 투과수유로 시트의 양측테두리를 따라 나란하게 연장되는 한쌍의 접합연장라인과, 서로 마주하는 한쌍의 접합연장라인의 종료단사이를 연결하는 접합연결라인 및 상기 유공관과 대응하는 한쌍의 접합연장라인의 시작단으로부터 서로 마주하는 방향으로 절곡된 절곡라인를 포함한다.

Description

나권형 필터모듈 및 나권형 필터모듈 제조방법
본 발명은 나권형 필터모듈 및 이를 제조하는 방법에 관한 것이다.
일반적으로 정수 및 하수,오폐수에 대한 수처리 기술이 발달됨에 따라 종래의 모래여과 방식에서 분리막을 이용한 막여과 방식으로 처리기술의 방향이 변화되고 있다.
이러한 분리막 기술은 막의 기공크기, 기공분포 및 막 표면 전하에 따라 처리수 중에 존재하는 처리 대상물질을 거의 완벽하게 분리 제거하기 위한 고도의 분리여과 수처리기술이다.
핵심부품인 분리막은 기공의 크기에 따라 나뉘며 정밀여과막(MF막), 한외여과막(UF막), 나노분리막(NF막), 역삼투막(RO막)으로 분류되고 있으며, 수처리 분야에 있어서는 양질의 음용수 및 공업용수의 생산, 하/폐수처리 및 재이용, 무방류 시스템 개발과 관련된 청정생산공정 등 그 응용범위가 확대되고 있다.
이러한 분리막 기술은 수질오염이 심각해지는 추세에 맞추어 근래에 주목받게 되는 핵심기술의 하나로서 자리잡아 보편화되고 있으며, 실제로 일반인들이 정수 처리되어 공급하는 수돗물을 다시 정수기를 통해 재처리하여 식용으로 사용함으로써, 이에 대해 기술개발이 점점 더 요구되는 실정이다.
한편, 정수기 시스템은 분리막 모듈, 전처리 및 후처리 필터, 펌프, 배관, 탱크 및 기타 보조장치로 구성되어 있으며, 이러한 시스템을 구성하는 요소 중 가장 중요한 것이 분리막 모듈이다.
이러한 분리막 모듈의 종류로는 평판형, 중공사형, 관상형, 나권형 등이 상업화되어 있으며, 단위면적당 분리막 삽입밀도가 높고, 물속의 이온을 제거할 수 있는 나권형 분리막 모듈에 대한 연구가 주로 진행되고 있다.
나권형 필터모듈은 도 1에 도시한 바와 같이, 내부에 나권형상으로 권취되는 시트적층체(20)가 폴리우레탄 재질의 접착제를 사용하여 농축수와 생산수의 유로를 구분하도록 시트재가 접합고정되면서 두루마리인 롤형태로 와인딩되어 감겨지며, 최근에는 저점도의 접착제를 주로 사용하고 있다.
즉, 나권형 필터모듈을 제작하는 공정은, 분리막을 갖는 멤브레인 시트(21)의 일측단에 적어도 하나의 유입공(12)을 관통형성한 유공관(10)을 올려 놓고, 멤브레인 시트에 상기 유공관과 대응하는 일측을 제외하는 양측테두리 및 타측을 접착제로서 선형으로 접합라인을 도포한 다음 투과수유로 시트를 적층하여 접합하고, 그 위에 다른 멤브레인 시트와 투과수유로 시트를 적층하여 접합하는 공정을 반복함으로써 멤브레인 시트와 생산수 유로시트로 이루어지는 시트적층체를 다층으로 적층한다.
이어서, 0~100kgf/cm2의 압력을 가하여 접합라인의 접착제가 나권형 필터모듈의 형태를 고정시킬 수 있을 정도로 경화될 때까지 대략 1분에서 60분정도 와인딩하여 원통형 필터체를 제조한 다음, 접합라인의 접착제가 완전히 경화될 때까지 대략 10분에서 24시간 정도 에이징시킨다.
그러나, 상기 유공관을 중심으로 하여 접합라인을 매개로 하여 적층된 시트적층체를 두루마리형태로 와인딩하는 과정에서 발생하는 외력에 의해서 접합라인의 접합제가 외부로 불가피하게 누출되는데, 특히 유공관의 외경부 부위에서 접착제가 도포상태를 그대로 유지하지 못하고 양측 단면부 외측으로 빠져나와 흘러내리게 된다.
이때 롤형태로 권취되는 나권형 필터모듈의 양측 단면부에서 외부로 유출되어 빠져나가는 접착제에 의해서 상기 유공관의 외경부 근방에 해당하는 시트적층체의 접착부위에서 홀이 주로 발생된다.
이러한 홀이 발생된 나권형 필터모듈을 그대로 정수기에 적용하게 되면, 단면측에 발생된 홀을 통하여 농축수가 생산수에 일부 흘러 들어오는 현상인 틈새리크의 주요 발생원인으로 작용하면서 정수품질을 저하시키는 한편, 필터모듈에 대한 제품 신뢰성을 저하시킨다.
따라서, 본 발명은 전술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 그 목적은 유공관과 인접하는 접합부 시작단부위에서 나머지 접합부보다 상대적으로 접착제 도포량을 증대시켜 접착제의 보존유지율을 높일 수 있으며, 와인딩 공정시 접착제의 외부누출에 기인하여 유공관의 외경부 근방에서의 홀발생을 방지하고, 틈새리크를 방지할 수 있는 나권형 필터 모듈 및 제조방법을 제공하고자 한다.
본 발명에서 이루고자 하는 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기한 목적을 달성하기 위한 구체적인 수단으로서 본 발명의 실시예는, 적어도 하나의 유입공을 구비하는 유공관 ; 멤브레인 시트와 투과수유로 시트가 적층된 시트적층체를 다층으로 적층하여 상기 유공관의 외부면에 나권형으로 권취된 원통형 필터체 ; 및 상기 멤브레인 시트와 투과수유로 시트를 접합하는 접합부 ; 를 포함하고,상기 접합부는 상기 멤브레인 시트 또는 투과수유로 시트의 양측테두리를 따라 나란하게 연장되는 한쌍의 접합연장라인과, 서로 마주하는 한쌍의 접합연장라인의 종료단사이를 연결하는 접합연결라인 및 상기 유공관과 대응하는 한쌍의 접합연장라인의 시작단으로부터 서로 마주하는 방향으로 절곡된 절곡라인를 포함하는, 나권형 필터모듈을 제공한다.
바람직하게, 상기 절곡라인은 상기 유공관과 나란하게 선형으로 구비될 수 있다.
바람직하게, 상기 절곡라인은 상기 유공관 측으로 근접하거나 멀어지는 방향으로 일정각도 경사지게 구비될 수 있다.
바람직하게, 상기 원통형 필터체의 외측테두리와 상기 접합연장라인과의 사이에 해당하는 위치에 상기 멤브레인 시트 및 투과수유로 시트를 가고정하는 융착부를 포함할 수 있다.
바람직하게, 상기 원통형 필터체의 외측테두리와 상기 접합연장라인과의 사이에 해당하는 위치에 상기 투과수유로 시트와 이에 적층되는 다른 투과수유로 시트를 가고정하는 융착부를 포함할 수 있다.
바람직하게, 상기 유공관의 양단 외부면에는 상기 멤브레인 시트와 투과수유로 시트와의 사이에 선형으로 개재된 접착제의 일부가 수용되는 적어도 하나의 요홈을 포함할 수 있다.
더욱 바람직하게, 상기 요홈은 상기 원통형 필터체의 외측테두리와 상기 접합연장라인과의 사이에 해당하는 위치에 구비될 수 있다.
더욱 바람직하게, 상기 요홈은 상기 접착제의 일부를 흡수하는 흡수부재를 포함할 수 있다.
또한, 본 발명의 다른 실시예는, 적어도 하나의 유입공을 관통형성한 유공관을 멤브레인 시트 또는 투과수유로 시트의 일측단에 배치하는 준비단계 ; 상기 멤브레인 시트 또는 투과수유로 시트의 일면 양측테두리를 따라 선형으로 나란하게 연장되는 한쌍의 접합연장라인과, 서로 마주하는 한쌍의 접합연장라인의 종료단사이를 연결하는 접합연결라인 및 상기 유공관과 대응하는 한쌍의 접합연장라인의 시작단으로부터 서로 마주하는 방향으로 절곡되는 절곡라인으로 이루어지는 접합부를 형성하는 접합부형성단계 ; 상기 접합부를 매개로 상기 멤브레인 시트와 투과수유로 시트를 접합한 시트적층체를 다른 시트적층체에 반복적으로 적층하는 적층단계 ; 상기 유공관을 회전중심으로 일방향 회전시켜 상기 유공관에 시트적층체가 두루마리형태로 권취된 원통형 필터체를 형성하는 와인딩단계 ; 및 상기 한쌍의 접합연장라인과 대응하여 배치되는 절단휠에 의해서 상기 원통형 필터체의 양단 일부를 분리제거하도록 절단하여 필터모듈을 제조하는 절단단계 ; 를 포함하는, 나권형 필터모듈 제조방법을 제공한다.
바람직하게, 상기 접합부형성단계는 상기 접합연장라인의 시작단으로부터 상기 유공관과 나란하게 선형으로 절곡라인을 형성할 수 있다.
바람직하게, 상기 접합부형성단계는 상기 접합연장라인의 시작단으로부터 상기 유공관 측으로 근접하거나 멀어지는 방향으로 일정각도 경사지게 절곡라인을 형성할 수 있다.
바람직하게, 상기 적층단계는 상기 멤브레인 시트 및 투과수유로 시트를 융착하여 가고정하는 융착부를 상기 원통형 필터체의 외측테두리와 상기 접합연장라인과의 사이에 해당하는 위치에 형성하는 단계를 포함할 수 있다.
바람직하게, 상기 적층단계는 상기 투과수유로 시트와 이에 적층되는 다른 투과수유로 시트를 융착하여 가고정하는 융착부를 상기 원통형 필터체의 외측테두리와 상기 접합연장라인과의 사이에 해당하는 위치에 형성하는 단계를 포함할 수 있다.
바람직하게, 상기 와인딩단계는 상기 원통형 필터체의 와인딩시 상기 절곡라인의 접착제 일부가 상기 유공관의 양단 외부면에 적어도 하나 함몰형성되는 요홈에 임시수용될 수 있다.
바람직하게, 상기 와인딩단계는 상기 요홈에 흡수부재를 갖추어 임시수용되는 접착제를 흡수할 수 있다.
바람직하게, 상기 절단단계는 상기 원통형 필터체의 양단 일부를 절단한 절단물를 분리제거하고, 상기 절단물에는 상기 멤브레인 시트와 투과수유로 시트를 융착하여 가고정하는 융착부 또는 상기 접합부의 접착제가 임시수용되는 요홈을 포함할 수 있다.
상기한 바와 같은 본 발명의 바람직한 실시 예에 의하면 다음과 같은 효과가 있다.
유공관의 외경부에 근접하는 접합부에 내측으로 절곡 연장되는 절곡라인을 형성함으로써, 시트적층체의 와인딩시 유공관의 외경부에서 발생하는 외력에 의해서 접합부의 접착제가 외부로 유출되는 유출량을 고려하여 유공관의 외경부에 근접하는 접합부의 접착제 도포량을 상대적으로 증대시킬 수 있기 때문에, 와인딩시 원통형 필터체의 단변 측으로 접착제가 과도하게 유출되는 것에 기인하여 유공관의 외경부 근방에 홀이 발생하는 것을 최대한 억제하면서 방지할 수 있고, 이로 인하여 투과수에 원수가 혼입되거나 농축수가 혼합되는 것을 방지하여 필터효율을 높일 수 있고, 제품수율을 높이고, 제품신뢰성을 높일 수 있다.
멤브레인 시트의 일측테두리와 투과수유로 시트의 일측테두리를 부분적으로 용착하여 가고정하고, 투과수유로 시트의 일측테두리와 이에 적층되는 다른 투과수유로 시트의 일측테두리를 부분적으로 융착하여 가고정하는 융착부를 원통형 필터체의 양측테두리와 접합연장라인사이에 해당하는 영역에 형성함으로써, 와인딩시 발생하는 외력에 의해서 유공관의 외경부 근방에서 원통형 필터체의 단변측으로 접착제가 유출되는 경로를 차단할 수 있기 때문에 접착제의 외부유출량을 줄일 수 있고, 유공관의 외경부 근방에서 접착제의 잔존유지량을 높일 수 있어 필터모듈의 양측 단변부에서의 홀발생을 방지할 수 있다.
유공관의 양단 외부면에 환고리형태로 함몰형성되는 요홈을 형성함으로써, 와인딩시 발생하는 외력에 의해서 유공관의 외경부근방에서 원통형 필터체의 단변측으로 접착제가 유출되는 경로에 접착제를 임시수용하거나 흡수할 수 있기 때문에와인딩시 접착제의 외부유출량을 줄일 수 있고, 유공관의 외경부근방에서 접착제의 잔존유지량을 높일 수 있어 필터모듈의 양측 단변부에서의 홀발생을 방지할 수 있다.
도 1 은 일반적인 나권형 필터모듈을 도시한 외관도이다.
도 2a 와 도 2b 는 본 발명의 실시 예에 따른 나권형 필터모듈을 제조하는 공정에서 준비단계를 도시한 사시도 및 평면도이다.
도 3a 와 도 3b 는 본 발명의 실시 예에 따른 나권형 필터모듈을 제조하는 공정에서 접합부 형성단계를 도시한 사시도 및 평면도이다.
도 4a 와 도 4b 는 본 발명의 실시 예에 따른 나권형 필터모듈을 제조하는 공정에서 접합부 형성하면서 필터재를 적층하는 공정을 도시한 사시도 및 평면도이다.
도 5 는 본 발명의 실시 예에 따른 나권형 필터모듈을 제조하는 공정에서 와인딩된 필터체를 절단하는 공정을 도시한 사시도이다.
도 6a 와 도 6b 는 본 발명의 실시 예에 따른 나권형 필터모듈에서 접합부의 다른 형태를 도시한 사시도 및 평면도이다.
도 7a 와 도 7b 는 본 발명의 실시 예에 따른 나권형 필터모듈에서 융착부를 적용한 실시형태를 도시한 사시도 및 평면도이다.
도 8 은 본 발명의 실시 예에 따른 나권형 필터모듈에서 접착제수용홈을 적용한 실시형태를 도시한 사시도이다.
도 9 는 본 발명의 실시 예에 따른 나권형 필터모듈 제조방법을 도시한 공정 순서도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있는 바람직한 실시 예를 상세히 설명한다. 다만, 본 발명의 바람직한 실시 예에 대한 구조 원리를 상세하게 설명함에 있어 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략한다.
또한, 도면 전체에 걸쳐 유사한 기능 및 작용을 하는 부분에 대해서는 동일한 도면 부호를 사용한다.
덧붙여, 명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 '연결'되어 있다고 할때, 이는 '직접적으로 연결'되어 있는 경우뿐만 아니라, 그 중간에 다른 소자를 사이에 두고 '간접적으로 연결'되어 있는 경우도 포함한다. 또한 어떤 구성 요소를 '포함'한다는 것은, 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라, 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.
본 발명의 실시예에 따른 나권형 필터모듈을 제조하는 공정은 도 2a 내지 도 5 및 도 9에 도시한 바와 같이, 유공관 준비단계(S1), 접합부형성단계(S2), 적층단계(S3), 와인딩단계(S4) 및 절단단계(S5)를 포함하여 유공관(10) 및 접합부(30)를 갖는 필터모듈(100)을 제조하는 것이다.
상기 준비단계(S1)는 도 2a 및 도 2b 에 도시한 바와 같이, 적어도 하나의 유공관(10)과 멤브레인 시트(21) 또는 투과수유로 시트(22)를 준비하여 상기 유공관을 상기 멤브레인 시트(21) 또는 투과수유로 시트(22)의 일측단에 배치하는 것이다.
상기 유공관(10)은 양단 중 어느 하나의 단부 또는 양단이 개구되고, 길이중간에 생산수가 유입되는 적어도 하나의 유입공(12)을 관통형성되는 일정길이의 중공형 파이프부재로 이루어질 수 있다.
상기 멤브레인 시트(21)는 폴리아미드계 분리막, 폴리이미드계 분리막, 폴리설폰계 분리막 및 폴리에테르 설폰계 분리막 중에서 선택된 1종 이상일 수 있으며, 바람직하게는 폴리아미드계 분리막일 수 있으며, 투과수유로 시트(22)는 섬유사들이 펠트, 페이퍼, 부직포 등의 형태로 결합되거나 섬유사가 씨줄과 날줄로 서로 직조되어 이루어지는 트리코트지로 구비될 수 있다.
상기 멤브레인 시트(21)와 투과수유로 시트(22)로 이루어지는 시트적층체(20)는 후술하는 접합부를 매개로 하여 적층접합되면서 다층으로 적층된 상태에서 상기 유공관의 외부면에 두루마리형태로 와인딩되어 권취되는 것이다.
이때, 상기 유공관(10)은 상기 멤브레인 시트의 일측단에 배치되는 것으로 도시하고 설명하였지만 이에 한정되는 것은 아니며 상기 투과수유로 시트의 일측단에 배치되어 준비될 수 있다.
상기 접합부형성단계(S2)는 도 3a 와 도 3b 에 도시한 바와 같이, 상기 멤브레인 시트(21)의 일면 양측테두리를 따라 접합제를 선형으로 도포하여 일정크기의 폭을 갖는 좌우한쌍의 접합연장라인(31)을 1차 형성하고, 서로 마주하는 한쌍의 접합연장라인(31)의 각 종료단사이를 연결하도록 접합제를 선형으로 도포하여 접합연결라인(32)을 2차로 형성한다.
그리고, 상기 유공관(10)과 대응하는 한쌍의 접합연장라인의 각 시작단으로부터 서로 마주하는 방향으로 절곡되어 일정길이 연장되는 절곡라인(33)을 형성하여 상기 한쌍의 접합연장라인(31), 접합연결라인(32) 및 절곡라인(33)으로 이루어지는 접합부(30)를 형성한다.
이러한 경우, 상기 멤브레인 시트(21)와 투과수유로 시트(22)와의 사이에 개재되어 이들사이를 접합하는 접합부(30)가 상기 한쌍의 접합연장라인(31), 접합연결라인(32) 및 절곡라인(33)에 의해서 상기 유공관(10) 측으로 개방되는 대략 ㄷ 자형의 접합라인을 형성함으로써 상기 멤브레인 시트(21)를 투과하는 투과수는 상기 유공관의 유입공으로 유입되는 투과수유로를 형성하게 된다.
이러한 접합부를 멤브레인 시트의 일면에 형성하는 공정은, 바닥면에 펼쳐진 멤브레인 시트의 일면과 대응하도록 접합제도포기(미도시)를 배치한 상태에서 상기 접합제도포기를 시트의 길이방향으로 일정속도로 이동시키면서 접합제를 선형으로 토출시킴으로써 상기 멤브레인 시트와 마주하는 접합제도포기의 토출구로부터 배출되는 접합제에 의해서 상기 접합연장라인(31)을 형성하고, 이동되거나 정지된 접합제도포기에서 길이방향으로 이동되는 토출구에 의해서 한쌍의 접합연장라인의 각 종료단 사이를 서로 연결하는 접합연결라인(32)을 형성하고, 한쌍의 접합연장라인의 각 시작단에서 서로 마주하는 방향으로 절곡되는 절곡라인(33)을 형성한다.
상기 적층단계(S3)는 도 4a 와 도 4b 에 도시한 바와 같이, 상기 멤브레인 시트 또는 투과수유로 시트의 일면에 도포되는 접합부(30)를 매개로 상기 멤브레인 시트(21)와 투과수유로 시트(22)를 적층하여 접합한 시트적층체(20)를 형성함과 동시에 하부측 시트적층체(20)에 다른 멤브레인 시트 또는 투과수유로 시트를 올려놓고 접합부를 형성하면서 다른 시트적층체(20)를 형성하는 공정을 반복함으로써 복수의 시트적층체를 다층으로 적층한다.
이때, 상기 유공관(10)과 마주하는 상기 시트적층체(20)의 단부는 수직방향으로 적층되지 않고 계단형을 형성하도록 적층되는 것이 바람직하다.
그리고, 서로 인접하여 적층되는 멤브레인 시트사이에는 원수가 공급되는 유로를 형성하도록 원수유로 시트재인 그물망상의 시트를 개재할 수 있다.
여기서, 상기 멤브레인 시트(21)는 내부에 원수가 유입되고 농축수가 배출되는 유로를 형성하도록 길이중간이 반으로 접혀진 시트재사이에 원수유로 시트재인 망사시트가 삽입배치된 필터재로 이루어질 수 있다.
상기 와인딩단계(S4)는 도 5a 와 도 5b 에 도시한 바와 같이, 상기 유공관(10)의 개구된 양측단에 회전구동수단인 와인딩척(미도시)의 구동축을 연결한다.
이어서, 상기 와인딩척에 의해서 유공관(10)을 일방향으로 회전시킴으로써, 상기 유공관(10)의 외부면에 복수의 시트적층체(20)가 두루마리형태로 권취되면서 유공관(10)을 몸체중앙에 구비한 원통형 필터체(40)를 형성하는 것이다.
여기서, 상기 원통형 필터체(40)로 와인딩하는 공정시 시트적층체(20)의 멤브레인 시트와 투과수유로 시트사이를 접합하는 접합부(30)의 접착제는 완전 경화되지 않은 반경화 또는 반응고상태이기 때문에 적층된 시트들사이에서 와인딩시 발생하는 외력에 의해서 퍼지게 된다.
이때, 상기 접합부(30)의 절곡라인(33)은 상기 접합연장라인의 시작단으로부터 서로 마주하는 방향으로 절곡형성됨으로써, 와인딩시 발생하는 외력에 의해서 원통형 필터체의 단변측으로 접착제가 유출되어 빠져나가는 외부누출량을 고려하여 상기 유공관의 외경부에 근접하는 접합부의 시작단에서 단위면적당 접착제 도포량을 상대적으로 증대시켜 도포되기 때문에 상기 유공관의 외경부에 근접하는 접합부의 시작단에서 도포된 접착제의 잔존유지량을 보전할 수 있으며, 접착제의 과도한 유출에 기인하여 원통형 필터체의 단변 측에 홀이 발생되는 현상을 최대한 억제하면서 방지할 수 있는 것이다.
그리고, 상기 절곡라인(33)은 상기 접합연장라인(31)의 시작단으로부터 서로 마주하는 방향인 내측으로 연장되어 도포됨으로써 와인딩시 발생하는 외력에 의해서 원통형 필터체(40)의 단변부측으로 퍼지지 않고 내측으로 퍼지기 때문에 접합부의 접착제가 원통형 필터체의 단변 외측으로 과도하게 유출되면서 접착제의 과도한 유출에 기인하여 원통형 필터체의 단변측에 홀이 발생되는 현상을 최대한 억제하면서 방지할 수 있는 것이다.
상기 절곡라인(33)은 도 3a 와 도 3b 에 도시한 바와 같이 상기 유공관에 근접하는 접합연장라인(31)의 시작단에 대략 직각으로 절곡되어 상기 유공관과 나란하게 직선형이나 곡선형과 같은 선형으로 일정길이 연장되어 형성될 수 있지만 이에 한정되는 것은 아니며, 도 6a 와 도 6b 에 도시한 바와 같이, 상기 유공관(10)으로 부터 멀어지거나 상기 유공관(20)측으로 근접하는 방향으로 일정각도(θ) 경사지게 일정길이 연장되어 형성됨으로써 상기 유공관(10)과 인접하는 접합부의 시작단에서의 접착제 도포량을 증대시킬 수 있다.
상기 절곡라인(33)의 연장길이(L)는 0.1 ~ 50mm 로 설정하여 접착제를 도포할 수 있으며, 보다 바람직하게는 5 ~ 20mm 로 설정하여 접착제를 도포할 수 있다.
상기 유공관(10) 측으로 멀어지거나 근접하도록 경사지게 형성되는 절곡라인의 일정각도(θ)는 접합연장라인(31)을 기준으로 하여 직각보다 큰 둔각으로 형성되는 것으로 도시하고 설명하였지만 이에 한정되는 것은 아니며, 직각보다 작은 예각으로 형성될 수 있다.
이때, 상기 절곡라인(33)의 폭크기는 상기 접합연장라인(31)의 폭크기와 서로 동일하게 설정하여 접착제를 도포할 수 있지만 이에 한정되는 것은 아니며, 상기 절곡라인(33)의 폭크기를 상대적으로 크게 설정하여 접착제를 도포함으로써 상기 유공관(10)과 근접하는 접합부의 시작단에서의 접착제 도포량을 보다 증대시킬 수 있다.
한편, 상기 시트적층체의 와인딩공정에 의한 원통형 필터체의 권취시 상기 유공관의 외경부와 인접하는 접합부의 접착제가 외측으로로 과도하게 유출되는 것을 방지하기 위해서, 상기 멤브레인 시트와 투과수유로 시트를 용착하여 가고정하는 융착부(F)의 위치를 한정하거나 상기 유공관의 양단부에 와인딩시 접착제가 임시수용되는 요홈(15)을 구비할 수 있다.
즉, 상기 적층단계에서 상기 유공관과 대응하는 멤브레인 시트(21)의 일측테두리와 상기 투과수유로 시트(22)의 일측테두리를 부분적으로 용착하여 가고정하는 융착부(F)는 도 7a 와 도 7b 에 도시한 바와 같이, 상기 원통형 필터체의 외측테두리와 상기 접합연장라인과의 사이에 해당하는 위치에 부분적으로 형성되는 것이 바람직하다.
이에 따라, 상기 원통형 필터체(40)를 형성하기 위해서 시트적층체(20)를 와인딩하는 공정시, 상기 멤브레인 시트(21)의 일측테두리와 상기 투과수유로 시트(22)의 일측테두리를 부분적으로 용착하여 가고정하는 융착부(F)가 유공관의 외경부에 근접하여 배열되면서 상기 접합연장라인의 외측에 위치되기 때문에 와인딩시 발생하는 외력에 의해서 유공관의 외경부 근방에서 원통형 필터체의 단변측으로 접착제가 유출되는 경로에 융착부(F)가 배열되면서 접착제의 외부유출량을 줄일 수 있고, 유공관의 외경부근방에서 접착제의 잔존유지량을 높일 수 있는 것이다.
이러한 융착부(F)는 상기 멤브레인 시트(21)에 적층되는 투과수유로 시트(22)의 일측테두리와 이에 적층되는 투과수유로 시트의 일측테두리를 부분적으로 융착하여 이들을 가고정할 수 있다.
또한, 도 8 에 도시한 바와 같이, 와인딩 공정시 발생되는 외력에 의해서 압착되는 절곡라인(33)을 형성하는 접착제의 일부가 임시수용되도록 상기 유공관(10)의 양단 외부면에 적어도 하나의 요홈(15)을 구비하고, 이러한 요홈(15)은 상기 원통형 필터체의 외측테두리와 상기 접합연장라인과의 사이에 해당하는 위치에서 상기 유공관(10)의 외부면에 함몰형성되는 환고리형 홈형태로 구비될 수 있다.
상기 요홈(15)에는 와인딩시 임시수용되는 액상의 접착제를 흡수하여 보존하도록 삽입배치되는 스폰지와 같은 적어도 하나의 흡수부재(15a)를 포함할 수 있다.
여기서, 상기 흡수부재가 삽입배치되는 요홈과, 상기 흡수부재가 삽입배치되지 않은 요홈이 복합적으로 배치되는 것으로 도시하고 설명하였지만 이에 한정되는 것은 아니며 각각 독립적으로 배치될 수 있다.
그리고 상기 요홈은 유공관의 외부면에 연속적으로 형성되는 환고리형태로 구비되는 것으로 도시하고 설명하였지만 이에 한정되는 것은 아니며 유공관의 외부면에 불연속적으로 함몰형성되어 구비될 수 있다.
이에 따라, 상기 원통형 필터체(40)를 형성하기 위해서 시트적층체(20)를 와인딩하는 공정시, 상기 유공관의 양단 외부면에 환고리형태로 함몰형성되는 요홈(15)에는 와인딩시 발생하는 외력에 의해서 유공관의 외경부 근방에서 원통형 필터체의 단변측으로 유출되는 접착제가 임시수용되어 보존되기 때문에 상기 요홈(15)에 의해서 접착제의 외부유출량을 줄이거나 방지할 수 있으며, 유공관의 외경부근방에서 접착제의 잔존유지량을 높일 수 있고, 액상의 접작체 유출에 기인하는 홀발생을 방지할 수 있는 것이다.
최종적으로 상기 절단단계(S5)는 도 6a 와 도 7a 에 도시한 바와 같이, 상기 접합부의 접합연장라인과 일대일 대응하여 배치되는 절단휠(미도시)에 의해서 원통형 필터체(40)의 양측단 일부를 절단하여 절단물(50)을 분리제거함으로써, 몸체 중앙에 위치하는 유공관(10)의 외부면에 투과수유로 시트와 멤브레인 시트가 접합부를 매개로 하여 접합연결된 시트적층체(20)가 순차적으로 적층되고 다층으로 적층된 복수의 시트적층체를 두루마리형태로 권취한 필터모듈(100)을 제조하는 것이다.
여기서, 상기 절단물(50)에는 상기 멤브레인 시트와 투과수유로 시트를 융착하여 가고정하는 융착부(F) 또는 상기 접합부의 접착제가 임시수용되는 요홈(15)을 포함하여 상기 융착부 또는 요홈는 절단물과 더불어 분리 제거되는 것이다.
상기 절단휠의 회전구동에 의한 원통형 필터체(40)의 양측단 일부를 절단하는 작업은 상기 와인딩척에 의해서 상기 원통형 필터체를 절단휠의 회전방향과 반대방향으로 회전시키면서 수행될 수 있지만 이에 한정되는 것은 아니며 상기 원통형 필터체를 정지시킨 상태에서 절단휠의 회전구동에 의해서 수행될 수 있다.
이상에서 설명한 본 발명은 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능함은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명백할 것이다.

Claims (16)

  1. 적어도 하나의 유입공을 구비하는 유공관 ;
    멤브레인 시트와 투과수유로 시트가 적층된 시트적층체를 다층으로 적층하여 상기 유공관의 외부면에 나권형으로 권취된 원통형 필터체 ; 및
    상기 멤브레인 시트와 투과수유로 시트를 접합하는 접합부 ; 를 포함하고,
    상기 접합부는 상기 멤브레인 시트 또는 투과수유로 시트의 양측테두리를 따라 나란하게 연장되는 한쌍의 접합연장라인과, 서로 마주하는 한쌍의 접합연장라인의 종료단사이를 연결하는 접합연결라인 및 상기 유공관과 대응하는 한쌍의 접합연장라인의 시작단으로부터 서로 마주하는 방향으로 절곡된 절곡라인를 포함하는, 나권형 필터모듈.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 절곡라인은 상기 유공관과 나란하게 선형으로 구비되는, 나권형 필터모듈.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 절곡라인은 상기 유공관 측으로 근접하거나 멀어지는 방향으로 일정각도 경사지게 구비되는, 나권형 필터모듈.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 원통형 필터체의 외측테두리와 상기 접합연장라인과의 사이에 해당하는 위치에 상기 멤브레인 시트 및 투과수유로 시트를 가고정하는 융착부를 포함하는, 나권형 필터모듈.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 원통형 필터체의 외측테두리와 상기 접합연장라인과의 사이에 해당하는 위치에 상기 투과수유로 시트와 이에 적층되는 다른 투과수유로 시트를 가고정하는 융착부를 포함하는, 나권형 필터모듈.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 유공관의 양단 외부면에는 상기 멤브레인 시트와 투과수유로 시트와의 사이에 선형으로 개재된 접착제의 일부가 수용되는 적어도 하나의 요홈을 포함하는, 나권형 필터모듈.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 요홈은 상기 원통형 필터체의 외측테두리와 상기 접합연장라인과의 사이에 해당하는 위치에 구비되는, 나권형 필터모듈.
  8. 제6항에 있어서,
    상기 요홈은 상기 접착제의 일부를 흡수하는 흡수부재를 포함하는, 나권형 필터모듈.
  9. 적어도 하나의 유입공을 관통형성한 유공관을 멤브레인 시트 또는 투과수유로 시트의 일측단에 배치하는 준비단계 ;
    상기 멤브레인 시트 또는 투과수유로 시트의 일면 양측테두리를 따라 선형으로 나란하게 연장되는 한쌍의 접합연장라인과, 서로 마주하는 한쌍의 접합연장라인의 종료단사이를 연결하는 접합연결라인 및 상기 유공관과 대응하는 한쌍의 접합연장라인의 시작단으로부터 서로 마주하는 방향으로 절곡되는 절곡라인으로 이루어지는 접합부를 형성하는 접합부형성단계 ;
    상기 접합부를 매개로 상기 멤브레인 시트와 투과수유로 시트를 접합한 시트적층체를 다른 시트적층체에 반복적으로 적층하는 적층단계 ;
    상기 유공관을 회전중심으로 일방향 회전시켜 상기 유공관에 시트적층체가 두루마리형태로 권취된 원통형 필터체를 형성하는 와인딩단계 ; 및
    상기 한쌍의 접합연장라인과 대응하여 배치되는 절단휠에 의해서 상기 원통형 필터체의 양단 일부를 분리제거하도록 절단하여 필터모듈을 제조하는 절단단계 ; 를 포함하는, 나권형 필터모듈 제조방법.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 접합부형성단계는 상기 접합연장라인의 시작단으로부터 상기 유공관과 나란하게 선형으로 절곡라인을 형성하는, 나권형 필터모듈 제조방법
  11. 제9항에 있어서,
    상기 접합부형성단계는 상기 접합연장라인의 시작단으로부터 상기 유공관 측으로 근접하거나 멀어지는 방향으로 일정각도 경사지게 절곡라인을 형성하는, 나권형 필터모듈 제조방법
  12. 제9항에 있어서,
    상기 적층단계는 상기 멤브레인 시트 및 투과수유로 시트를 융착하여 가고정하는 융착부를 상기 원통형 필터체의 외측테두리와 상기 접합연장라인과의 사이에 해당하는 위치에 형성하는 단계를 포함하는, 나권형 필터모듈 제조방법.
  13. 제9항에 있어서,
    상기 적층단계는 상기 투과수유로 시트와 이에 적층되는 다른 투과수유로 시트를 융착하여 가고정하는 융착부를 상기 원통형 필터체의 외측테두리와 상기 접합연장라인과의 사이에 해당하는 위치에 형성하는 단계를 포함하는, 나권형 필터모듈 제조방법.
  14. 제9항에 있어서,
    상기 와인딩단계는 상기 원통형 필터체의 와인딩시 상기 절곡라인의 접착제 일부가 상기 유공관의 양단 외부면에 적어도 하나 함몰형성되는 요홈에 임시수용되는, 나권형 필터모듈 제조방법.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 와인딩단계는 상기 요홈에 흡수부재를 갖추어 임시수용되는 접착제를 흡수하는, 나권형 필터모듈 제조방법.
  16. 제9항에 있어서,
    상기 절단단계는 상기 원통형 필터체의 양단 일부를 절단한 절단물을 분리제거하고,
    상기 절단물에는 상기 멤브레인 시트와 투과수유로 시트를 융착하여 가고정하는 융착부 또는 상기 접합부의 접착제가 임시수용되는 요홈을 포함하는, 나권형 필터모듈 제조방법.
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