KR101656902B1 - 유체 분리 소자, 유체 분리 소자용 텔레스코핑 방지판, 및 유체 분리 장치 - Google Patents
유체 분리 소자, 유체 분리 소자용 텔레스코핑 방지판, 및 유체 분리 장치 Download PDFInfo
- Publication number
- KR101656902B1 KR101656902B1 KR1020117015573A KR20117015573A KR101656902B1 KR 101656902 B1 KR101656902 B1 KR 101656902B1 KR 1020117015573 A KR1020117015573 A KR 1020117015573A KR 20117015573 A KR20117015573 A KR 20117015573A KR 101656902 B1 KR101656902 B1 KR 101656902B1
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- fluid separation
- prevention plate
- telescoping prevention
- brine seal
- groove portion
- Prior art date
Links
- 239000007788 liquid Substances 0.000 title description 5
- 238000000926 separation method Methods 0.000 claims abstract description 76
- 230000002265 prevention Effects 0.000 claims abstract description 68
- 239000012267 brine Substances 0.000 claims abstract description 62
- HPALAKNZSZLMCH-UHFFFAOYSA-M sodium;chloride;hydrate Chemical compound O.[Na+].[Cl-] HPALAKNZSZLMCH-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims abstract description 62
- 239000012530 fluid Substances 0.000 claims abstract description 61
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 47
- 239000012528 membrane Substances 0.000 claims abstract description 21
- 239000000463 material Substances 0.000 claims abstract description 15
- 238000011144 upstream manufacturing Methods 0.000 claims abstract description 10
- 239000003566 sealing material Substances 0.000 claims description 9
- 229920005989 resin Polymers 0.000 claims description 8
- 239000011347 resin Substances 0.000 claims description 8
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 claims description 5
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 12
- 238000007789 sealing Methods 0.000 description 4
- 229920000181 Ethylene propylene rubber Polymers 0.000 description 3
- 229920000459 Nitrile rubber Polymers 0.000 description 3
- 230000004888 barrier function Effects 0.000 description 3
- 238000010612 desalination reaction Methods 0.000 description 3
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 3
- 239000005062 Polybutadiene Substances 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 229920005558 epichlorohydrin rubber Polymers 0.000 description 2
- 239000000835 fiber Substances 0.000 description 2
- 229920003049 isoprene rubber Polymers 0.000 description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- 238000000034 method Methods 0.000 description 2
- 238000001471 micro-filtration Methods 0.000 description 2
- 238000001728 nano-filtration Methods 0.000 description 2
- 229920001084 poly(chloroprene) Polymers 0.000 description 2
- 229920002857 polybutadiene Polymers 0.000 description 2
- 238000003825 pressing Methods 0.000 description 2
- 238000001223 reverse osmosis Methods 0.000 description 2
- 238000000108 ultra-filtration Methods 0.000 description 2
- 229920002943 EPDM rubber Polymers 0.000 description 1
- YCKRFDGAMUMZLT-UHFFFAOYSA-N Fluorine atom Chemical compound [F] YCKRFDGAMUMZLT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920002367 Polyisobutene Polymers 0.000 description 1
- 229920006311 Urethane elastomer Polymers 0.000 description 1
- 230000005856 abnormality Effects 0.000 description 1
- 229920000800 acrylic rubber Polymers 0.000 description 1
- 238000007664 blowing Methods 0.000 description 1
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 1
- 229920001971 elastomer Polymers 0.000 description 1
- 239000003822 epoxy resin Substances 0.000 description 1
- 229910052731 fluorine Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011737 fluorine Substances 0.000 description 1
- 239000003365 glass fiber Substances 0.000 description 1
- 239000012510 hollow fiber Substances 0.000 description 1
- 238000003780 insertion Methods 0.000 description 1
- 230000037431 insertion Effects 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 238000000465 moulding Methods 0.000 description 1
- 239000005416 organic matter Substances 0.000 description 1
- 230000035699 permeability Effects 0.000 description 1
- 239000012466 permeate Substances 0.000 description 1
- 229920000058 polyacrylate Polymers 0.000 description 1
- 229920000647 polyepoxide Polymers 0.000 description 1
- 239000005060 rubber Substances 0.000 description 1
- 238000006748 scratching Methods 0.000 description 1
- 230000002393 scratching effect Effects 0.000 description 1
- 239000013535 sea water Substances 0.000 description 1
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 1
- 229920002379 silicone rubber Polymers 0.000 description 1
- 239000004945 silicone rubber Substances 0.000 description 1
- 229920003048 styrene butadiene rubber Polymers 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- 229910021642 ultra pure water Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000012498 ultrapure water Substances 0.000 description 1
- 239000002351 wastewater Substances 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- 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
- B01D63/106—Anti-Telescopic-Devices [ATD]
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- 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
- B01D65/00—Accessories or auxiliary operations, in general, for separation processes or apparatus using semi-permeable membranes
- B01D65/003—Membrane bonding or sealing
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D2313/00—Details relating to membrane modules or apparatus
- B01D2313/04—Specific sealing means
- B01D2313/041—Gaskets or O-rings
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D2313/00—Details relating to membrane modules or apparatus
- B01D2313/20—Specific housing
- B01D2313/201—Closed housing, vessels or containers
- B01D2313/2011—Pressure vessels
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D2319/00—Membrane assemblies within one housing
- B01D2319/02—Elements in series
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Separation Using Semi-Permeable Membranes (AREA)
Abstract
본 발명은 텔레스코핑 방지판의 홈부로부터 브라인 시일을 제거할 때의 흠집 발생을 방지하고, 제거 작업을 용이화한다. 이 목적 달성을 위해, 분리막, 원수 유로재 및 투과수 유로재를 중첩하여 스파이럴상으로 권회하여 이루어지는 막권회체의 양단 또는 편단에 텔레스코핑 방지판이 부착되어 이루어지는 유체 분리 소자이며, 텔레스코핑 방지판의 외주면에 브라인 시일 감입용의 홈부 (25)가 설치되고, 또한 홈부의 내측에 원수 유로측과 연통하는 구멍 (27)이 설치되어 있다. 또한, 유체 분리 소자의 양단에 텔레스코핑 방지판이 부착되고, 상류측의 텔레스코핑 방지판의 홈부에 브라인 시일 (28)이 감입되고, 하류측의 텔레스코핑 방지판의 홈부에 브라인 시일이 끼워져 있지 않은 것이다.
Description
본 발명은 역침투 장치, 나노 여과 장치, 초여과 장치, 정밀 여과 장치 등의 유체 분리 장치에 바람직하게 이용되는 유체 분리 소자에 관한 것이다.
해수 담수화용, 반도체 제조업에 있어서의 초순수 제조용, 나아가서는 일반의 간수 담수화용, 유기물의 분리용, 폐수의 재이용 등의 다양한 분야에서, 분리막을 이용한 다양한 유체 분리 처리 장치를 이용하여, 막의 투과액 또는 농축액을 유가물로서 취득하는 것이 행해지고 있다. 이 유체 분리 처리 장치에 있어서는, 분리막을 이용한 유체 분리 소자를 압력 용기 내에 장전되어 사용하는 것이 일반적으로 행해지고 있다.
분리막을 이용한 유체 분리 소자의 형태로서는, 중공사막을 이용한 유체 분리 소자나, 평막을 이용한 플레이트 프레임형 유체 분리 소자, 스파이럴형 유체 분리 소자를 들 수 있다.
스파이럴형 유체 분리 소자는 분리막이 투과액 유로재와 공급액 유로재와 함께 집수관의 주위에 스파이럴상으로 감겨진 구조를 취함으로써 예를 들면 도 1에 도시한 바와 같은 구조를 취한다.
도 1에 있어서, 제1 분리막 (13) 및 제2 분리막 (14)는 3변이 서로 접착되거나 또는 절첩된 봉투상(封筒狀)의 형상으로 되어있다. 이 봉투상의 막 사이에 투과수 유로재 (15)가 끼워져 있다. 이것과 원수(原水) 유로재 (16)을 1개의 유닛으로 하고, 단수 또는 복수 유닛을 중첩하여, 집수관 (11)의 주위에 스파이럴상으로 감겨져 막권회체 (1)을 형성하고 있다. 봉투상의 막은 집수관 (11)측에서 개구하고 있다. 막권회체 (1)의 길이 방향의 양단부에는 각각 텔레스코핑 방지판 (2)가 부착되어 있다.
원수 (12)는 유체 분리 소자의 한쪽의 단면(端面)으로부터 상류측의 텔레스코핑 방지판 (2u)를 통하여 막권회체 (1) 내로 유입하고, 제1 분리막 (13) 및 제2 분리막 (14)를 투과하는가 아닌가에 의해 막분리 처리된다. 분리막 (13), (14)를 투과한 투과수 (18)은 투과수 유로재 (15)를 타고흘러 집수관 (11)로 모아져서 취출된다. 분리막 (13), (14)를 투과하지 않은 원수 (12)는 하류측의 텔레스코핑 방지판 (2d)를 통하여, 유체 분리 소자의 다른쪽의 단면으로부터 농축액 (17)로서 배출된다.
통상 스파이럴형의 유체 분리 소자는 막권회체 (1)의 외주면측이 유리 섬유와 에폭시 수지로 이루어지는 섬유 강화 수지(FRP)에 의해 셸상으로 굳혀져 있다.
유체 분리 소자의 상류측에 부착된 텔레스코핑 방지판 (2u)의 외주면에는 브라인 시일(brine seal)이라고 불리는 시일 부재가 부착되어 있다. 이 브라인 시일은 유체 분리 소자가 압력 용기 내에 장전되어 원수가 유입되었을 때에, 유체 분리 소자의 외측 FRP 셸과 압력 용기의 간극 내에 원수가 유입하여 쇼트패스하는 것을 방지하는 기능을 한다.
환상의 브라인 시일을 부착하기 위해서, 텔레스코핑 방지판의 외주면에는 홈이 설치되고, 이 홈 내에 감입되도록 브라인 시일이 부착된다(예를 들면, 일본 특허 공개 제2005-111473호 공보나 일본 특허 공개 제2006-212514호 공보 참조).
텔레스코핑 방지판의 외주면의 홈부에 감입되는 브라인 시일에는 O링, X링 등, 다양한 단면(斷面) 형상의 것이 있는데, 압력 용기에 대한 장전성으로 인하여 단면이 U자상인 U 시일이 이용되는 경우가 많다. U 시일을 감입할 때에는 최적의 시일 효과를 얻기 위해서 상류측(원수가 들어가는 측)에 U자의 윗부분이 향하도록 감입할 필요가 있다. 그런데, 탄성 수지로 이루어지는 U 시일은 감입할 때에 비틀어져 버리는 경우가 있다. 텔레스코핑 방지판의 홈부에 감입된 U 시일이 비틀어진 상태인채 이면, 그 유체 분리 소자를 압력 용기 내에 장전하더라도, 목적으로 하는 시일 효과가 얻어지지 않는다. 따라서, 비틀어진 상태의 U 시일을 한번 제거하고, 재차 감입하는 작업이 필요하다. 이 때, 브라인 시일에도 텔레스코핑 방지판에도 흠집을 내지 않고서 U 시일을 제거할 것이 요구된다.
그런데, 브라인 시일의 제거를 목적으로 하는 것이 아니지만, 브라인 시일을 감입하는 홈의 한쪽벽의 벽높이를 낮게 하거나, 부분적으로 결손시키거나 하는 것이 일본 특허 공개 제2005-111473호 공보에서 제안되어 있다. 그러나, 이 경우에도, 시일재를 제거하기 위해서는, 선단이 뾰족한 지그를 홈부 내에 삽입할 필요가 있고, 텔레스코핑 방지판과 시일재 사이에 뾰족한 지그를 삽입함으로써, 텔레스코핑 방지판과 시일재의 양쪽이 흠집이 생기기 쉽다. 또한, 시일재의 시일 기능 부분에 지그를 대고 밀어서 들어올리는 작업을 행하는 경우에는, 시일 기능 부분이 흠집이 생기기 쉽다.
본 발명은 상기한 종래 기술에 있어서의 문제점을 해소하여, 텔레스코핑 방지판의 홈부로부터 브라인 시일을 제거할 때에 있어서의 흠집 발생을 방지함과 함께, 제거 작업을 용이화하는 것을 주된 목적으로 한다.
상기한 과제를 해결하기 위해서, 본 발명의 유체 분리 소자는 이하와 같이 특정된다.
(1) 분리막, 원수 유로재 및 투과수 유로재를 중첩하여 스파이럴상으로 권회하여 이루어지는 막권회체의 양단측 또는 편단측에 텔레스코핑 방지판이 부착되어 이루어지는 유체 분리 소자이며, 상기 텔레스코핑 방지판의 외주면에 브라인 시일 감입용의 홈부가 설치되고, 또한 상기 홈부의 내측에 원수 유로측과 연통하는 구멍이 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 유체 분리 소자.
(2) 텔레스코핑 방지판이 유체 분리 소자의 양단측에 부착되고, 상류측의 텔레스코핑 방지판의 홈부에 브라인 시일이 감입되고, 또한 하류측의 텔레스코핑 방지판의 홈부에 브라인 시일이 끼워져 있지 않은 것을 특징으로 하는, 상기 (1)에 기재된 유체 분리 소자.
(3) 브라인 시일이 탄성 수지로 이루어지는 단면 U자상의 시일재인 것을 특징으로 하는, 상기 (1) 또는 (2)에 기재된 유체 분리 소자.
(4) 외주면에 브라인 시일 감입용의 홈부가 설치된 텔레스코핑 방지판이며, 홈부의 내측에 원수 유로측과 연통하는 구멍이 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 유체 분리 소자용 텔레스코핑 방지판.
(5) 브라인 시일 감입용의 홈부에 브라인 시일이 감입되어 있는 것을 특징으로 하는, 상기 (4)에 기재된 유체 분리 소자용 텔레스코핑 방지판.
(6) 브라인 시일이 탄성 수지로 이루어지는 단면 U자상의 시일재인 것을 특징으로 하는, 상기 (5)에 기재된 유체 분리 소자용 텔레스코핑 방지판.
(7) 상기 (2) 또는 (3)에 기재된 유체 분리 소자의 복수개가 압력 용기 내에 직렬로 복수 장전되고, 또한 인접하는 유체 분리 소자의 텔레스코핑 방지판끼리가 접하는 형식으로 접속되어 있는 것을 특징으로 하는 유체 분리 장치.
본 발명의 경우, 텔레스코핑 방지판의, 브라인 시일을 감입하기 위한 홈부의 내측에 원수 유로측과 연통하는 구멍이 설치되어 있기 때문에, 이 연통 구멍의 원수 유로측의 개구단으로부터 시일재의 깊은 내측(奧側)을 누를 수 있다. 따라서, 연통 구멍의 원수 유로측의 개구단으로부터 막대 형상 지그의 선단을 가압하거나, 또는 압공을 불어넣어 시일재의 깊은 내측을 누르는 것에 의해, 텔레스코핑 방지판도 브라인 시일도 흠집을 발생시키지 않고 간단히 시일재를 제거하는 것이 가능해진다.
도 1은 본 발명의 대상으로 하는 유체 분리 소자의 일례를 나타내는 부분 해체 사시도이다.
도 2는 본 발명에서 이용하는 텔레스코핑 방지판(브라인 시일 없음의 상태)의 일례를 모식적으로 도시하는 정면도이다.
도 3은 도 2의 텔레스코핑 방지판의 화살표 III에서의 모식적 측면도이다.
도 4는 도 2의 텔레스코핑 방지판의 선 IV-IV에서의 모식적 단면도이다.
도 5는 도 4의 일부를 도시하는 부분 확대도(단면도)로서, U 시일을 감입한 상태를 모식적으로 도시한다.
도 6은 (a) 내지 (d)는 각각, 본 발명에서 이용하는 텔레스코핑 방지판(브라인 시일 없음의 상태)의 다른 일례를 모식적으로 도시하는 측면도이다.
도 7은 (a) 내지 (d)는 각각, 본 발명에서 이용하는 텔레스코핑 방지판(브라인 시일 없음의 상태)의 또 다른 일례를 모식적으로 도시하는 측면도이다.
도 8은 도 2 내지 5의 텔레스코핑 방지판을 양측에 부착한 유체 분리 소자를 압력 용기 내에 수납한 상태를 모식적으로 도시하는 단면도이다.
도 2는 본 발명에서 이용하는 텔레스코핑 방지판(브라인 시일 없음의 상태)의 일례를 모식적으로 도시하는 정면도이다.
도 3은 도 2의 텔레스코핑 방지판의 화살표 III에서의 모식적 측면도이다.
도 4는 도 2의 텔레스코핑 방지판의 선 IV-IV에서의 모식적 단면도이다.
도 5는 도 4의 일부를 도시하는 부분 확대도(단면도)로서, U 시일을 감입한 상태를 모식적으로 도시한다.
도 6은 (a) 내지 (d)는 각각, 본 발명에서 이용하는 텔레스코핑 방지판(브라인 시일 없음의 상태)의 다른 일례를 모식적으로 도시하는 측면도이다.
도 7은 (a) 내지 (d)는 각각, 본 발명에서 이용하는 텔레스코핑 방지판(브라인 시일 없음의 상태)의 또 다른 일례를 모식적으로 도시하는 측면도이다.
도 8은 도 2 내지 5의 텔레스코핑 방지판을 양측에 부착한 유체 분리 소자를 압력 용기 내에 수납한 상태를 모식적으로 도시하는 단면도이다.
이하, 본 발명의 유체 분리 소자나 텔레스코핑 방지판의 실시 형태에 대해서, 도면을 참조하면서 설명한다.
본 발명이 적용되는 유체 분리 소자는 도 1에 도시된 바와 같이, 스파이럴형의 막권회체 (1)을 구비하고, 그의 양단측에 텔레스코핑 방지판 (2u), (2d)가 부착되어 이루어지는 유체 분리 소자이다. 텔레스코핑 방지판이 편단측에 설치된 것일 수도 있다. 유체 분리 소자가 압력 용기 내에 장전되어 사용될 때에, 압력 용기와 유체 분리 소자와의 간극 내에의 원수의 유입을 막기 위해서 브라인 시일 (28)이 상류측의 텔레스코핑 방지판 (2u)의 외주면에 부착되어 있다.
유체 분리 소자를 구성하는 막권회체 (1)은 상술한 바와 같이, 분리막, 원수 유로재 및 투과수 유로재가 소정 순서로 중첩된 유닛이 적층되어 스파이럴상으로 권회된 것이고, 그 외측에 섬유 보강 수지(FRP)제의 외측셸 (3)이 형성되어 있다. 분리막으로서는, 역침투막, 나노 여과막, 초여과막, 정밀 여과막 등이 이용된다. 막권회체 (1)의 중심에는, 투과수를 모아서 흐르게 하기 위한 집수관 (11)이 배치되어 있다. 집수관 (11)에는 투과수 유입용의 구멍이 개방되어 있다.
막권회체 (1)의 양단측 또는 편단측에는 텔레스코핑 방지판 (2)가 부착된다. 양단측에 텔레스코핑 방지판 (2)를 부착하는 경우에는, 상류측의 텔레스코핑 방지판의 홈부에 브라인 시일을 감입하는 것이 바람직하다.
텔레스코핑 방지판으로서는, 다양한 형상이 있지만, 도면에는 스포크형의 텔레스코핑 방지판의 형상을 예시한다. 도 2에 도시된 바와 같이, 스포크형 텔레스코핑 방지판은, 주로 내주환부 (21), 외주환부 (22), 스포크부 (23)으로 구성된다. 내주환부 (21)의 내측에는, 막권회체의 중심에 위치하는 집수관이 감합된다. 외주환부 (22)의 외주면에는, 브라인 시일 감입용의 홈부 (25)가 설치된다. 스포크부 (23)은 내주환부 (21)과 외주환부 (22)를 연결하는 것으로서 내주환부 (21)과 외주환부 (22)와 스포크부 (23)으로 둘러싸이는 공간은 원수 유로 (24)가 된다. 내주환부 (21)과 외주환부 (22)를 연결하는 부재는 원수 유로용의 공간이 개방되어 있으면 다양한 형상을 취할 수 있고, 예를 들면 복수 내지 다수의 둥근 구멍이 설치된 다공판상일 수도 있다.
본 발명의 텔레스코핑 방지판에서는, 그의 외주면에 브라인 시일 감입용의 홈부 (25)가 설치되고, 또한 상기 홈부 (25)의 내측에 「원수 유로측과 연통하는 구멍」(이하, 연통 구멍이라 함)이 설치되어 있다.
브라인 시일 감입용의 홈부 (25)는 외주환부 (22)의 외주면에 설치된 홈부이고, 양측벽부 (26) 사이에 끼워져서 홈상으로 되어있는 부분이다. 양측벽부 (26)의 높이나 두께(폭)나 홈부 (25)의 폭이나 깊이는, 텔레스코핑 방지판의 형상, 크기나 브라인 시일의 형상, 크기 등에 따라서 최적화한 값을 취하면 된다. 예를 들면, 양측벽부 (26)의 높이는 도면에 도시한 바와 같이 동일하게 하는 것이 바람직한데, 한쪽의 측벽부의 높이를 부분적으로 다른쪽보다도 낮게 할 수도 있다.
홈부 (25)의 내측에는 연통 구멍 (27)이 개방되어 있다. 이 연통 구멍 (27)은 홈부 (25)와 원수 유로 (24)와 연통하는 구멍상 공간으로서, 그 구멍 형상은 도 3 등에 도시하는 환형이나 도 6의 (b) 등에 도시하는 타원형인 것이 바람직한데, 그 밖의 형상, 예를 들면 반원형, 삼각형, 사각형, 그 밖의 다각형으로 할 수도 있다. 이들 구멍 형상을 도 6이나 도 7에 예시한다. 이 연통 구멍 (27)은 막대 형상 지그를 관통시키기 위한 직선상 구멍 공간을 확보할 수 있도록, 구멍 깊이 방향으로 직선상으로 연장되는 구멍인 것이 바람직하다.
연통 구멍 (27)의 구멍의 크기는 브라인 시일을 압출하기 위한 막대 형상 지그를 관통시킬 수 있고, 또한 브라인 시일이 움푹 들어가지 않고, 외주환부 (22)의 강도를 저해하지 않을 정도의 것으로 한다. 예를 들면, 브라인 시일을 압출하기 위해서는, 1개의 구멍의 단면적은 0.78 mm2 이상, 특히 3.14 mm2 이상인 것이 바람직하다. 구멍의 수는 1개일 수도 있고 2개 이상일 수도 있다. 또한, 브라인 시일이 움푹 들어가지 않기 위해서는 1개의 구멍의 크기를 어느 정도 이하, 예를 들면 브라인 시일 감입 홈부 (25)의 바닥 면적에 대하여 8% 이하의 크기로 하는 것이 바람직하다. 브라인 시일이 움푹 들어가지 않기 위해서는, 또한 시일재 길이 방향의 구멍의 길이를 어느 정도 이하, 예를 들면 브라인 시일 감입 홈부 (25)의 주길이에 대하여 17% 이하로 하는 것이 바람직하다. 또한, 외주환부 (22)의 강도를 저해하지 않기 위해서는, 필요 최소한의 구멍수 및 구멍 단면적합으로 하는 것이 바람직하다. 예를 들면, 브라인 시일 감입 홈부 (25)의 바닥 면적에 대한 구멍 단면적합이 50% 이하가 되도록 하는 것, 구멍의 수가 100개 이하가 되도록 하는 것이 바람직하다.
연통 구멍 (27)을 설치하는 위치는 홈부 (25)의 내측, 즉 홈부 (25)의 저변 부분으로서, 또한 스포크부 (23)의 연장선 상을 제외하는 부분이다. 스포크부 (23)의 연장선 상의 부분에서는, 원수 유로측과 연통하는 구멍으로 하는 것이 곤란하다. 복수의 연통 구멍을 설치하는 경우에는, 홈부 (25)의 내측에 거의 등간격으로 설치할 수도 있고, 또한 2개 내지 수개를 근접시켜 설치할 수도 있다. 복수개의 구멍의 배열은 원주 상의 동일한 직선 상일 수도 있고, 또한 지그재그형으로 위치를 어긋나게 할 수도 있다. 구멍의 형상이 서로 다른 복수의 연통 구멍을 설치할 수도 있다. 예를 들면, 환형 구멍과 다각형 구멍 또는 반원형 구멍 등과의 조합이나, 타원형 구멍과 반원형 구멍 또는 다각형 구멍 등과의 조합 등을 들 수 있다.
브라인 시일 감입용의 홈부 (25)에 감입함으로써 부착되는 브라인 시일은 홈 내에 끼워지고, 또한 시일 기능을 발휘할 수 있는 형상이 것이면 된다. 그 중에서도, 도 5나 도 8에 도시한 바와 같은 단면 U자상의 시일재(U 시일)가 바람직한데, O링이나 X링을 이용할 수도 있다. 이 시일재로서는, 아크릴 고무(ACM), 아크릴로니트릴부타디엔 고무(니트릴 고무, NBR), 이소프렌 고무(IR), 우레탄고무(U), 에틸렌프로필렌 고무(EPM, EPDM), 에피클로로히드린 고무(CO, ECO), 클로로프렌 고무(CR), 실리콘 고무(Q), 스티렌부타디엔 고무(SBR), 부타디엔 고무(BR), 불소 고무(FMK), 폴리이소부틸렌(부틸 고무, IIR) 등의 탄성 수지가 이용되지만 이것에 한정되는 것은 아니다.
본 발명의 텔레스코핑 방지판에 있어서, 외주면의 브라인 시일 감입용의 홈부 (25)에 브라인 시일을 감입하는 작업은, 통상의 방법으로, 예를 들면 수작업에 의해 행하면 된다. 브라인 시일을 제거할 때에는, 연통 구멍 (27) 중에 원수 유로측으로부터 둥근 막대상의 지그를 삽입하여 시일재를 압출하여 제거하면 된다. 연통 구멍 (27)을 통하여 시일재를 압출하기 위해서는, 연통 구멍 (27) 내에 압공을 압입시킬 수도 있다.
본 발명의 유체 분리 소자는 압력 용기 내에 1개 장전되어 사용되거나, 또는 도 8에 도시된 바와 같이, 압력 용기 내에 복수개가 직렬로 장전되어, 인접하는 유체 분리 소자의 텔레스코핑 방지판끼리가 접하는 형식으로 접속되어 사용된다. 도 8에는, 텔레스코핑 방지판이 유체 분리 소자의 양단측에 부착되고, 상류측의 텔레스코핑 방지판 (2u)의 홈부에 브라인 시일 (28)이 감입되어 있는 유체 분리 소자를, 압력 용기 (5) 내에 수납한 경우의 단면도를 예시한다. 도 8에서는, 원수는 좌측으로부터 우측으로 흐르고 있다. 유체 분리 소자에 있어서 상류측에 위치하는 텔레스코핑 방지판 (2u)에는, U자상의 브라인 시일 (28)이 부착되어 있기 때문에, 연통 구멍 (27)은 브라인 시일 (28)에 의해 폐색되어 있다. 따라서, 상류측 텔레스코핑 방지판 (2u)에서는, 브라인 시일 (28)에 의해서 원수 유로측으로부터 외주측 방향으로의 원수 흐름은 저지되어 있다. 또한, 하류측에 위치하는 텔레스코핑 방지판 (2d)에는 브라인 시일 (28)이 부착되어 있지 않기 때문에, 하류측 텔레스코핑 방지판 (2d)의 연통 구멍 (28)은 막혀 있지 않다. 따라서, 유체 분리 소자와 압력 용기 사이의 간극 내와, 유체 분리 소자 내의 원수 유로 사이의 원수의 이동이 그의 연통 구멍 (28)을 통하여 발생한다. 이 결과, 유체 분리 소자 내의 급격한 압력 변동이 생긴 때에도, 유체 분리 소자와 압력 용기의 간극 내에서의 압력 이상을 방지할 수 있다.
[실시예]
도 2 내지 4에 도시하는 형상의 스포크형 텔레스코핑 방지판을 통상의 수지성형에 의해 제작하였다. 이 텔레스코핑 방지판의 외경은 200 mm이고, 외주면의 홈부 (25)의 폭은 9 mm, 깊이는 8 mm이고, 연통 구멍 (27)은 구멍 형상이 환, 직경이 4 mm였다.
외주면의 홈부 (25)에 통상의 방법으로 에틸렌프로필렌 고무제의 단면 U자상으로 환상의 브라인 시일 (28)을, 도 5에 도시된 바와 같이 감입하여 부착하였다. 이어서, 연통 구멍 (27)의 원수 유로측의 개구단으로부터 직경 3 mm의 금속 둥근 막대(선단 플래트의 둥근 막대)를 삽입하고, 브라인 시일 (28)을 밀어올려, 제거하는 작업을 행하였다. 이 결과, 텔레스코핑 방지판 및 브라인 시일에 흠집을 발생시키지 않고 용이하게 제거할 수 있었다.
1: 막권회체
2, 2u, 2d: 텔레스코핑 방지판
3: 외측셸
5: 압력 용기
11: 집수관
12: 원수의 흐름
13, 14: 분리막
15: 투과수 유로재
16: 원수 유로재
17: 농축수의 흐름
18: 투과수의 흐름
21: 내주환부
22: 외주환부
23: 스포크부
24: 원수 유로
25: 브라인 시일 감입용의 홈부
26: 홈부의 양측벽부
27: 연통 구멍(원수 유로측과 연통하는 구멍)
28: 브라인 시일
2, 2u, 2d: 텔레스코핑 방지판
3: 외측셸
5: 압력 용기
11: 집수관
12: 원수의 흐름
13, 14: 분리막
15: 투과수 유로재
16: 원수 유로재
17: 농축수의 흐름
18: 투과수의 흐름
21: 내주환부
22: 외주환부
23: 스포크부
24: 원수 유로
25: 브라인 시일 감입용의 홈부
26: 홈부의 양측벽부
27: 연통 구멍(원수 유로측과 연통하는 구멍)
28: 브라인 시일
Claims (9)
- 분리막, 원수(原水) 유로재 및 투과수 유로재를 중첩하여 스파이럴상으로 권회하여 이루어지는 막권회체의 양단측 또는 편단측에, 내측에 원수 유로를 갖는 텔레스코핑 방지판이 부착되어 이루어지는 유체 분리 소자이며, 상기 텔레스코핑 방지판의 외주면에 브라인 시일(brine seal) 감입용의 홈부가 설치되고, 상기 홈부의 내측의 저변과, 텔레스코핑 방지판의 내측의 원수 유로가 연통하는 구멍이 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 유체 분리 소자.
- 제1항에 있어서, 텔레스코핑 방지판이 유체 분리 소자의 양단측에 부착되고, 상류측의 텔레스코핑 방지판의 홈부에 브라인 시일이 감입되고, 하류측의 텔레스코핑 방지판의 홈부에 브라인 시일이 끼워져 있지 않은 것을 특징으로 하는 유체 분리 소자.
- 제1항 또는 제2항에 있어서, 브라인 시일이 탄성 수지로 이루어지는 단면 U자상의 시일재인 것을 특징으로 하는 유체 분리 소자.
- 외주면에 브라인 시일 감입용의 홈부가 설치되고, 내측에 원수 유로를 갖는 텔레스코핑 방지판이며, 홈부의 내측의 저변과, 텔레스코핑 방지판의 내측의 원수 유로가 연통하는 구멍이 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 유체 분리 소자용 텔레스코핑 방지판.
- 제4항에 있어서, 브라인 시일 감입용의 홈부에 브라인 시일이 감입되어 있는 것을 특징으로 하는 유체 분리 소자용 텔레스코핑 방지판.
- 제5항에 있어서, 브라인 시일이 탄성 수지로 이루어지는 단면 U자상의 시일재인 것을 특징으로 하는 유체 분리 소자용 텔레스코핑 방지판.
- 제2항에 기재된 유체 분리 소자의 복수개가 압력 용기 내에 직렬로 복수 장전되고, 인접하는 유체 분리 소자의 텔레스코핑 방지판끼리가 접하는 형식으로 접속되어 있는 것을 특징으로 하는 유체 분리 장치.
- 제3항에 기재된 유체 분리 소자의 복수개가 압력 용기 내에 직렬로 복수 장전되고, 인접하는 유체 분리 소자의 텔레스코핑 방지판끼리가 접하는 형식으로 접속되어 있는 것을 특징으로 하는 유체 분리 장치.
- 제1항에 있어서, 복수개의 유체 분리 소자가 압력 용기 내에 직렬로 장전되어 사용되고, 장전시에 인접하는 유체 분리 소자의 텔레스코핑 방지판끼리가 접하는 형식으로 접속되는 유체 분리 소자인 것을 특징으로 하는 유체 분리 소자.
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JPJP-P-2009-025701 | 2009-02-06 | ||
JP2009025701 | 2009-02-06 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
KR20110112321A KR20110112321A (ko) | 2011-10-12 |
KR101656902B1 true KR101656902B1 (ko) | 2016-09-12 |
Family
ID=42542143
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
KR1020117015573A KR101656902B1 (ko) | 2009-02-06 | 2010-02-04 | 유체 분리 소자, 유체 분리 소자용 텔레스코핑 방지판, 및 유체 분리 장치 |
Country Status (5)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US8377300B2 (ko) |
JP (1) | JP5594138B2 (ko) |
KR (1) | KR101656902B1 (ko) |
CN (1) | CN102307652A (ko) |
WO (1) | WO2010090251A1 (ko) |
Families Citing this family (21)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US8778182B2 (en) * | 2011-07-28 | 2014-07-15 | Dow Global Technologies Llc | Spiral wound element and seal assembly |
CN104039428B (zh) * | 2011-09-02 | 2017-06-06 | 纳米水公司 | 用于膜分离装置的密封板 |
EP2614761B1 (de) * | 2012-01-10 | 2016-04-13 | Fischer Rohrtechnik GmbH | Dichtsystem für ein Staubsauger-Saugrohr |
CN104136102B (zh) * | 2012-02-29 | 2016-09-28 | 东丽株式会社 | 分离膜模块以及分离膜元件的更换方法 |
DE102012006320A1 (de) * | 2012-03-28 | 2013-10-02 | Manfred Völker | Membrane für Umkehrosmose |
EP2958665B1 (en) | 2013-04-26 | 2018-07-04 | Dow Global Technologies LLC | Assembly including serially connected spiral wound modules with permeate flow controller |
JP6475326B2 (ja) | 2014-09-24 | 2019-02-27 | ダウ グローバル テクノロジーズ エルエルシー | 一体的な生物反応器を含む渦巻き状濾過アセンブリ |
CN107405574A (zh) * | 2015-03-30 | 2017-11-28 | 三菱重工业株式会社 | 膜分离装置 |
KR102045100B1 (ko) | 2015-04-14 | 2019-11-14 | 주식회사 엘지화학 | 멤브레인 분리 장치용 텔레스코핑 방지 장치 |
CN107531526B (zh) | 2015-04-16 | 2021-04-06 | 陶氏环球技术有限责任公司 | 包含螺旋卷绕生物反应器和超滤膜模块的过滤总成 |
ES2743899T3 (es) | 2015-04-16 | 2020-02-21 | Dow Global Technologies Llc | Conjunto de filtración que incluye biorreactores enrollados en espiral y módulos de membrana colocados en recipientes de presión separados |
KR20160134156A (ko) | 2015-05-15 | 2016-11-23 | 주식회사 엘지화학 | 멤브레인 분리 장치용 텔레스코핑 방지 장치 |
ES2777829T3 (es) | 2015-07-29 | 2020-08-06 | Ddp Specialty Electronic Mat Us Inc | Ensamblaje de filtro que incluye módulo de membrana en espiral y sello de salmuera |
EP3356020A1 (en) | 2015-09-30 | 2018-08-08 | Dow Global Technologies LLC | Filter assembly including spiral wound module, brine seal and end cap |
JP6748463B2 (ja) | 2016-03-28 | 2020-09-02 | 日東電工株式会社 | 膜モジュール |
CN109952144B (zh) * | 2016-10-31 | 2021-08-31 | 东丽株式会社 | 分离膜元件 |
WO2018181411A1 (ja) * | 2017-03-31 | 2018-10-04 | 東レ株式会社 | 流体分離素子およびテレスコープ防止板 |
ES2890815T3 (es) | 2017-07-27 | 2022-01-24 | Ddp Specialty Electronic Mat Us Llc | Módulo de membrana enrollada en espiral que incluye supervisión de presión diferencial integrada |
DK3917652T3 (da) * | 2019-01-29 | 2024-02-05 | Ddp Specialty Electronic Mat Us Llc | Måling af trykforskelle i en beholder af spiralvundne membranmoduler |
CN116096481A (zh) | 2020-07-30 | 2023-05-09 | Ddp特种电子材料美国有限责任公司 | 具有传感器和发射器的螺旋卷式膜模块 |
DE202022000423U1 (de) * | 2022-02-21 | 2022-03-14 | Evonik Operations GmbH | Hochtemperatur-Spiralwickelmodul aus metallischen Komponenten |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20050057002A1 (en) | 2003-09-17 | 2005-03-17 | Nitto Denko Corporation | Seal ring holder for membrane element and membrane element |
JP2006212514A (ja) | 2005-02-02 | 2006-08-17 | Toray Ind Inc | 流体分離素子 |
Family Cites Families (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5843903U (ja) * | 1981-09-16 | 1983-03-24 | 日東電工株式会社 | 液体分離装置 |
US5128037A (en) * | 1990-12-27 | 1992-07-07 | Millipore Corporation | Spiral wound filtration membrane cartridge |
CN2098958U (zh) * | 1991-04-02 | 1992-03-18 | 秦赐佳 | 压滤机的复合滤框和滤板 |
CN2122047U (zh) * | 1992-04-15 | 1992-11-18 | 常州油厂 | 平转浸出器液压助推出料装置 |
JP4228324B2 (ja) * | 1998-03-23 | 2009-02-25 | 東レ株式会社 | 流体分離素子 |
JP4222279B2 (ja) * | 2003-09-17 | 2009-02-12 | 日東電工株式会社 | 膜エレメント用シール材保持部材および膜エレメント |
US7198719B2 (en) | 2004-09-03 | 2007-04-03 | Nitto Denko Corporation | Sealer holding member for membrane element and membrane element using the same |
-
2010
- 2010-02-04 US US13/147,716 patent/US8377300B2/en active Active
- 2010-02-04 CN CN2010800068786A patent/CN102307652A/zh active Pending
- 2010-02-04 KR KR1020117015573A patent/KR101656902B1/ko active IP Right Grant
- 2010-02-04 JP JP2010518658A patent/JP5594138B2/ja active Active
- 2010-02-04 WO PCT/JP2010/051590 patent/WO2010090251A1/ja active Application Filing
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20050057002A1 (en) | 2003-09-17 | 2005-03-17 | Nitto Denko Corporation | Seal ring holder for membrane element and membrane element |
JP2006212514A (ja) | 2005-02-02 | 2006-08-17 | Toray Ind Inc | 流体分離素子 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
WO2010090251A1 (ja) | 2010-08-12 |
US20110290711A1 (en) | 2011-12-01 |
US8377300B2 (en) | 2013-02-19 |
KR20110112321A (ko) | 2011-10-12 |
JP5594138B2 (ja) | 2014-09-24 |
CN102307652A (zh) | 2012-01-04 |
JPWO2010090251A1 (ja) | 2012-08-09 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
KR101656902B1 (ko) | 유체 분리 소자, 유체 분리 소자용 텔레스코핑 방지판, 및 유체 분리 장치 | |
JP4993901B2 (ja) | 中空糸膜モジュール | |
JP6168056B2 (ja) | 中空糸膜モジュール | |
US9901878B2 (en) | Membrane separation device and operation method for membrane separation device | |
US8696904B2 (en) | Multi-leaf reverse osmosis element | |
JP6041798B2 (ja) | 逆浸透膜濾過装置 | |
KR20040095203A (ko) | 필터 요소의 텔레스코핑을 막기 위한 프로세스와 나선형의감겨진 멤브레인 요소 | |
KR20140001011U (ko) | 중공사막 모듈 및 중공사막 모듈 유닛 | |
TW201318689A (zh) | 用於一管狀壓力導管之中空纖維膜模組 | |
JP2015107483A (ja) | 螺旋流水処理装置 | |
US11839857B2 (en) | Filtration membrane bundle, filtration membrane assembly and method of producing the same | |
JP6201752B2 (ja) | 分離膜モジュールおよび分離膜エレメントの交換方法 | |
KR101414944B1 (ko) | 중공사막 모듈의 중공사막 다발 배치구조 | |
JP2006082036A (ja) | 中空糸膜モジュール | |
JPH10230140A (ja) | スパイラル型膜エレメント | |
KR101557544B1 (ko) | 중공사막 모듈 | |
JP2012183464A (ja) | 流体分離素子用テレスコープ防止板および流体分離素子 | |
JP5581086B2 (ja) | セラミックフィルタモジュール | |
WO2019109072A1 (en) | Filtration membrane bundle | |
WO2014141967A1 (ja) | 分離膜エレメント | |
JP4755351B2 (ja) | 膜モジュール用ハウジング、これを用いた膜モジュールおよびその製造方法 | |
CN210595383U (zh) | 螺卷式反渗透膜元件和包括其的反渗透模块 | |
KR100881812B1 (ko) | 금속선을 이용한 분리막 | |
US20160207002A1 (en) | Spiral aerator and hollow fiber membrane module having same | |
US20220032236A1 (en) | Fluid separation element |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A201 | Request for examination | ||
E902 | Notification of reason for refusal | ||
E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
GRNT | Written decision to grant |