KR102036995B1 - 수밀성이 향상된 압전분리막 에셈블리 - Google Patents

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양보람
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Abstract

본 발명은 전기를 통해 진동을 발생시키는 압전 분리막 어셈블리로서, 외부의 전원과 연결되어 전기가 통전되고 일부분에 유체가 출입하는 유입구와 유출구가 각각 형성되어 있는 어셈블리 본체; 상기 어셈블리 본체에 수용되며 상기 전원으로부터 이송되는 전기를 이용하여 압전효과로 진동을 발생시키는 멤브레인 유닛; 및 상기 어셈블리 본체의 유출구에 설치되어 상기 어셈블리 본체에 유입된 농축물의 압력을 측정하고 제어하는 농축물 압력 측정유닛;을 포함하고, 상기 멤브레인 유닛은, 일부분에 형성되는 기공을 설정된 크기로 제작하여 파울링 현상을 방지하는 것을 특징으로 한다.

Description

수밀성이 향상된 압전분리막 에셈블리{PIEZOELECTRIC SEPARATOR WITH IMPROVED WATERTIGHTNESS}
본 발명은 압전분리막에 관한 것으로, 보다 상세하게는 수밀성이 햐상되어 수중에서도 압전현상의 이용이 가능한 수밀성이 향상된 압전분리막 어셈블리에 관한 것이다.
일반적으로, 막(membrane)은 1960년대 초 Loeb-Sourirajan에 의해 실험실 사용에서 산업 공정으로 전환되었기 때문에 막 분리 및 정제 과정은 식품(유제품, 음료, 생선, 등)과 배터리(바나듐 레독스 플로 배터리, 연료전지 등) 사용에 널리 적용되어 왔다.
게다가, 수처리용 막은 또한 건강 보호 목적, 고-품질 물 생산, 물 공급 확대, 저-비용 물처리 및 물 품질 유지를 위해 음용수, 폐수, 기수(brackish water), 해수를 비롯한 다양한 물을 처리하는 분야에서 사용되고 있다.
현재, 연구자들에 의해 새로운 막들이 계속 개발되고 있다. 동시에, 파울링(fouling)과 소수성 특성들로 인한 운전성능저하 때문에 안티파울링(antifouling)에 대한 다양한 연구들을 통해 현재 다양한 분야에서 사용되는 막을 개선하고자 하는 시도들이 이루어지고 있다. 막은 유기 또는 무기 소재, 또는 이들을 조합하여 제조된다. 몇몇 막 소재 중, 폴리(비닐리덴 플루오라이드)(poly(vinylidene fluoride, PVDF)는 높은 강도, 열적 안정성 및 화학적 내성의 유리한 특징들이 있다.
그러나, PVDF 막은 오염되기 쉬워 파울링 플럭스를 감소시키고, 제거율을 줄이며, 에너지 소비를 늘린다. 특히, PVDF 미세여과(MF, microfiltration) 막은 보통 천연 유기 물질(natural organic matter, NOM)인 흄산(HA)에 취약하다. 그러한 이유로, 막의 친수성 및 매끄러운 표면 형성에 대한 연구는 안티파울링 특징들의 강화를 위한 연구들과 관련되어 주요 요인들이 되는 흄산 오염과 소수성의 딜레마에 초점이 맞추어져 왔다.
다양한 방법들 중에서 그래프트 공중합이 최근 안티파울링 특징들의 강화 목적에 적합한 것으로 보고된 바 있다. 이 방법에서, atom transfer radical polymerization(ATRP) 방법에 의해 합성된 기능성 고분자 소재는 친수성 및/또는 안티파울링 막 제조에 사용된다. 어떤 연구자들은 ATRP 방법에 따라 폴리(비닐리덴 플루오라이드)-그래프트-폴리(하이드록시에틸 메타크릴레이트)(poly(vinylidene fluoride)-graft-poly(hydroxyethylmethacrylate) (PVDF-g-PHEMA)가 혼합된 PVDF 막을 제조한바 있다. 다른 연구자들은 ATRP 방법에 따라 폴리(비닐리덴 플루오라이드)-그래프트-폴리(옥시에틸렌 메타크릴레이트)(Poly(vinylidene fluoride)-graftpoly(oxyethylene methacrylate)(PVDF-g-POEM)와 폴리(비닐리덴 플루오라이드)-그래프트-폴리(설포비테인 메타크릴레이트)(poly(vinylidene fluoride)-graft poly(sulfobetaine methacrylate)(PVDF-g-PSBMA)를 합성한바 있다. 또한, 그래프트 공중합체의 친수성 및/또는 양친성 사슬을 사용하여 안티파울링 및 친수성 특성들을 갖도록 PVDF/PVDF-g-PHEMA, PVDF/PVDF-g-POEM 및 PVDF/PVDF-g-PSBMA이 혼합된 막이 제조된바 있다.
또한, 다른 방법에 따라 무기염과 혼합하는 것이 보고된바 있다. 그리하여, 리튬 클로라이드(LiCl)를 PVDF와 혼합하여 개선된 안티 파울링 특징들을 생성하였다. 따라서, 안티파울링 특성이 개선된 PVDF 기반 미세여과 막을 제조할 수 있는 새로운 기술 개발이 필요한 실정이다.
대한민국 등록특허번호 제10-1738732호(발명의 명칭 : 안티파울링 특성이 강화된 고분자막의 제조 방법)
따라서, 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 해결하고자 하는 과제는 압전분리막을 이용하여 원수를 여과하는 과정에서 발생 가능한 파울링을 저감하면서, 이와 동시에 플럭스를 증진할 수 있는 기능이 구비된 수밀성이 향상된 압전분리막 어셈블리를 제공하는 것이다.
또한, 수중에서 압전분리막의 원활한 작용을 위해서 수밀성을 강화하는 기능이 구비된 수밀성이 향상된 압전분리막 어셈블리를 제공하는 것을 다른 목적으로 한다.
다만, 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.
본 발명은 상기와 같은 종래기술의 문제점을 개선하기 위하여 창출된 것으로, 전기를 통해 진동을 발생시키는 압전 분리막 어셈블리로서, 외부의 전원과 연결되어 전기가 통전되고 일부분에 유체가 출입하는 유입구와 유출구가 각각 형성되어 있는 어셈블리 본체; 상기 어셈블리 본체에 수용되며 상기 전원으로부터 이송되는 전기를 이용하여 압전효과로 진동을 발생시키는 멤브레인 유닛; 및 상기 어셈블리 본체의 유출구에 설치되어 상기 어셈블리 본체에 유입된 농축물의 압력을 측정하고 제어하는 농축물 압력 측정유닛;을 포함하고, 상기 멤브레인 유닛은, 일부분에 형성되는 기공을 설정된 크기로 제작하여 파울링 현상을 방지할 수 있다.
또한, 상기 어셈블리 본체는, 일부분에 상기 전원에 연결된 전기선이 연통하는 제 1연결홀이 형성된 상판부재; 상기 상판부재에 대응하게 제작되고 일부분에 각각 상기 유입구와 유출구가 구비되며, 상기 제 1연결홀에 대응하는 제 2연결홀이 형성된 상태로 상기 상판부재와 분리가능하게 결합되는 하판부재; 및 상기 상판부재와 하판부재 각각의 대응하는 부분에 형성되어 볼트방식의 결합을 통하여 상기 상판부재와 하판부재를 결합시키는 결합부재;를 포함할 수 있다.
또한, 상기 멤브레인 유닛은, PZT-PVDF 복합용액으로부터 전기방사 방식으로 만들어진 웹이 위치한 압전 멤브레인; 상기 압전 멤브레인에 대응하게 제작되어 상기 압전 멤브레인의 상부와 접촉하며 상기 압전 멤브레인의 전극 효율을 높이기 위해 설정된 정도의 치밀한 구조로 제작되는 퍼미트 캐리어; 및 상기 압전 멤브레인에 대응하게 제작되며 일면이 상기 압전 멤브레인의 하부에 접촉하는 전도성 및 다공성 지지체로 타면에는 절연 및 방수물질로 코팅되며, 설정된 크기의 기공으로 제작되어 파울링 현상을 방지하는 피드 스페이서;를 포함할 수 있다.
또한, 상기 농축물 압력 측정유닛은, 상기 어셈블리 본체 내부에 수용된 농축물의 압력을 측정하여 표시하는 압력게이지; 및 상기 압력게이지에 연결되어 상기 어셈블리 본체에 유입된 상기 농축물의 양을 모니터링하면서 상기 농축물의 배출을 조절하여 상기 어셈블리 본체 내부의 압력을 제어하는 제어밸브;를 포함할 수 있다.
또한, 상기 퍼미트 캐리어와 피드 스페이서는 메시 형상의 티타늄으로 제작될 수 있다.
또한, 상기 상판부재와 하판부재 사이에 삽입되어 상기 상판부재와 하판부재의 결합시 상기 상판부재와 하판부재의 틈새를 매우면서 수밀성을 강화하는 오링;을 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 오링의 소재는 실리콘;일 수 있다.
또한, 상기 어셈블리 본체의 내부에서 상기 멤브레인 모듈의 하부에 삽입되어 상기 멤브레인 유닛의 밀착력을 강화하여 압전효과와 수밀성을 향상시키는 심;을 더 포함할 수 있다.
본 발명의 일실시예에 따르면, 의 효과가 있다.
또한, 본 발명의 일실시예에 따르면, 피드 스페이서의 기공의 크기를 조절하여 압전분리막을 이용하여 원수를 여과하는 과정에서 발생 가능한 파울링을 저감하면서, 이와 동시에 플럭스를 증진할 수 있다.
또한, 퍼미트 캐리어의 구조를 치밀하에 제작하여 압전 멤브레인에 발생하는 전극의 효율을 향상시킬 수 있다.
또한, 오링 및 심을 상판부재와 하판부재에 삽입하고 압전 멤브레인 수밀성이 강화하여 수중에서 안정적으로 압전현상을 발생시킬 수 있다.
다만, 본 발명에서 얻을 수 있는 효과는 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 명세서에서 첨부되는 다음의 도면들은 본 발명의 바람직한 실시예를 예시하는 것이며, 후술하는 발명의 상세한 설명과 함께 본 발명의 기술사상을 더욱 이해시키는 역할을 하는 것이므로, 본 발명은 그러한 도면에 기재된 사항에만 한정되어서 해석되어서는 아니된다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 수밀성이 향상된 압전분리막 에셈블리의 분해사시도이다.
도 2는 상기 어셈블리의 단면도이다.
도 3은 상기 어셈블리의 평면도이다.
아래에서는 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시 예에 대하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명에 관한 설명은 구조적 내지 기능적 설명을 위한 실시 예에 불과하므로, 본 발명의 권리범위는 본문에 설명된 실시 예에 의하여 제한되는 것으로 해석되어서는 아니 된다. 즉, 실시 예는 다양한 변경이 가능하고 여러 가지 형태를 가질 수 있으므로 본 발명의 권리범위는 기술적 사상을 실현할 수 있는 균등물들을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 또한, 본 발명에서 제시된 목적 또는 효과는 특정 실시예가 이를 전부 포함하여야 한다거나 그러한 효과만을 포함하여야 한다는 의미는 아니므로, 본 발명의 권리범위는 이에 의하여 제한되는 것으로 이해되어서는 아니 될 것이다.
본 발명에서 서술되는 용어의 의미는 다음과 같이 이해되어야 할 것이다.
"제1", "제2" 등의 용어는 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하기 위한 것으로, 이들 용어들에 의해 권리범위가 한정되어서는 아니 된다. 예를 들어, 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다. 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결될 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다고 언급된 때에는 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다. 한편, 구성요소들 간의 관계를 설명하는 다른 표현들, 즉 "~사이에"와 "바로 ~사이에" 또는 "~에 이웃하는"과 "~에 직접 이웃하는" 등도 마찬가지로 해석되어야 한다.
단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한 복수의 표현을 포함하는 것으로 이해되어야 하고, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 설시된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이며, 하나 또는 그 이상의 다른 특징이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
여기서 사용되는 모든 용어들은 다르게 정의되지 않는 한, 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가진다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 것으로 해석되어야 하며, 본 발명에서 명백하게 정의하지 않는 한 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미를 지니는 것으로 해석될 수 없다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 수밀성이 향상된 압전분리막 에셈블리의 분해사시도이고, 도 2는 상기 어셈블리의 단면도이며, 도 3은 상기 어셈블리의 평면도이다.
도 1내지 도 3에 도시된 바와 같이, 전기를 통해 진동을 발생시키는 압전 분리막 어셈블리로서, 본 발명은 어셈블리 본체(100), 멤브레인 유닛(200) 및 농축물 압력 측정유닛(300)을 포함할 수 있다.
어셈블리 본체(100)는 외부의 전원과 연결되어 전기가 통전되고 일부분에 유체가 출입하는 유입구(70)와 유출구(50)가 각각 형성되어 있는 구조일 수 있다.
어셈블리 본체(100)는 상판부재(110), 하판부재(120) 및 결합부재(130)를 포함할 수 있다.
상판부재(110)는 일부분에 전원에 연결된 전기선이 연통하는 제 1연결홀이 형성된 구조일 수 있다.
하판부재(120)는 상판부재(110)에 대응하게 제작되고 일부분에 각각 유입구(70)와 유출구(50)가 구비되며, 제 1연결홀에 대응하는 제 2연결홀이 형성된 상태로 상판부재(110)와 분리가능하게 결합될 수 있다.
결합부재(130)는 상판부재(110)와 하판부재(120) 각각의 대응하는 부분에 형성되어 볼트방식의 결합을 통하여 상판부재(110)와 하판부재(120)를 결합시킬 수 있다. 구체적으로, 결합부재(130)는 상판부재(110)와 하판부재(120)의 일부분에 각각 대응하여 형성되는 복수의 포스트가이드(134)와 포스트가이드(134)에 볼트결합방식으로 결합되는 결합포스트(132)를 포함할 수 있다. 이때, 포스트가이드(134)의 내부에는 암나사산이 형성되고 이에 대응하여 결합포스트(132)에는 수나사산이 형성될 수 있다.
멤브레인 유닛(200)은 어셈블리 본체(100)에 수용되며 전원으로부터 이송되는 전기를 이용하여 압전효과로 진동을 발생시킬 수 있다. 구체적으로, 압전 효과(piezoelectric effect)는 기계적인 압력을 가하면 전압이 발생하고 전압을 가하면 기계적인 변형이 발생하는 현상으로, 힘을 가해 변형을 주면 표면에 전압이 발생하고, 반대로 전압을 걸면 소자가 이동하거나 힘이 발생하는 현상이다. 압전 효과를 이용한 대표적인 제품은 마이크로폰, 스피커, 초음파 탐지기, 수정시계 진동자 등이 있으며 최근에는 같은 크기의 소형 모터보다 출력이 높고 소음이 적은 점 때문에 휴대폰 카메라모듈의 줌/자동초점 기능을 위한 렌즈 구동장치에도 적용되고 있다.
멤브레인 유닛(200)은 일부분에 형성되는 기공을 설정된 크기로 제작하여 파울링 현상을 방지할 수 있다. 구체적으로, 파울링(fouling)이란, 막여과에서 유입수 속의 오염물질에 의해 막이 막히는 현상으로 막여과에서 막 자체의 변질이 아닌 외적요인에 의한 막성능의 저하를 일컫는 말이다. 막에 유입되는 용질에 의해 막의 막힘, 유로폐색 혹은 부착층의 형성을 초래하는 현상이다. 원인물질로서는 탁질, 스케일, 실리카, 금속산화물, 유기물, 미생물 등이 있으며 막 자체의 변질에 의해 발생하는 불가역적인 막성능의 저하는 열화라고 한다.
멤브레인 유닛(200)은 압전 멤브레인(210), 퍼미트 캐리어(220) 및 피드 스페이서(230)를 포함할 수 있다.
압전 멤브레인(210)은 PZT-PVDF 복합용액으로부터 전기방사 방식으로 만들어진 웹이 위치한 구성요소이다. 구체적으로, PVDF는 고분자 중 상당히 큰 쌍극자모멘트를 가지고 있어 높은 유전율을 나타내며, 고분자의 특성인 유연성과 내부식성을 가지고 있다. 또한, PVDF는 가공이 용이하고, 가격이 저렴하며, 열적 안정성과 화학적 저항성이 우수하여 습도에 민감한 전기방사 공정에도 안정적인 특성을 가진다. 상기 PZT [Pb(ZrxTi1-x)O3] 분말은 대표적인 압전 재료로서, 강유전성, 초전성, 압전성 등 다양한 성질을 가지고 있으며, 강유전성을 이용한 비휘발성 기억소자, 유전특성을 이용한 이동 통신기기의 핵심 소자 부품, 압전성을 이용한 마이크로 액츄에이터와 가속도 센서, 그리고 초전성을 이용한 적외선센서, 적외선 감지소자 등에 널리 이용되고 있다. 본 발명에 따른 수처리용 분리막의 제조방법에서 상기 PZT-PVDF 복합 용액은 PVDF : 10 ~ 30 중량%, PZT 분말 : 5 ~ 40 중량% 및 나머지 혼합 용매로 조성되는 것을 특징으로 하며, 바람직하게는 상기 PZT 분말은 상기 PZT-PVDF 복합 용액 전체 중량의 10 ~ 25 중량%로 첨가되는 것을 특징으로 한다. 상기의 함량비에서, PVDF와 PZT의 함량비는 연성을 유지하면서 필름 및 멤브레인의 형태로 구성될 수 있는 물리적 특성을 유지하는 것과 전기를 공급하여 진동을 발생시키는 압전체의 성능을 강화하는 것과의 최적비를 찾는 것이 중요하다. 즉, 본 발명에 따른 수처리용 분리막에서 PZT의 함량이 지나치게 높아진다면 필름 또는 멤브레인의 형상을 유지하기 어려울 정도로 연성이 부족해 질 수 있으며, 반대로 PVDF의 함량이 지나치게 높아진다면 전기를 공급하더라도 진동 효율이 낮아져 파울링 제거 효과가 낮아질 수 있다.
퍼미트 캐리어(220)는 압전 멤브레인(210)에 대응하게 제작되어 압전 멤브레인(210)의 상부와 접촉하며 압전 멤브레인(210)의 전극 효율을 높이기 위해 설정된 정도의 치밀한 구조로 제작될 수 있다.
피드 스페이서(230)는 압전 멤브레인(210)에 대응하게 제작되며 일면이 압전 멤브레인(210)의 하부에 접촉하는 전도성 및 다공성 지지체로 타면에는 절연 및 방수물질로 코팅되며, 설정된 크기의 기공으로 제작되어 파울링 현상을 방지할 수 있다. 구체적으로, 피드 스페이서(230)의 기공 크기는 분리막 파울링 현상에 영향을 주지 않을 정도로 제작되는데, 최소 0.2 um일 수 있다.
퍼미트 캐리어(220)와 피드 스페이서(230)는 메시 형상의 가볍고 내구성이 우수한 티타늄으로 제작될 수 있다.
농축물 압력 측정유닛(300)은 어셈블리 본체(100)의 유출구(50)에 설치되어 어셈블리 본체(100)에 유입된 농축물의 압력을 측정하고 제어할 수 있다.
농축물 압력 측정유닛(300)은 압력게이지(310) 및 제어밸브(320)를 포함할 수 있다.
압력게이지(310)는 어셈블리 본체(100) 내부에 수용된 농축물의 압력을 측정하여 표시할 수 있다.
제어밸브(320)는 압력게이지(310)에 연결되어 어셈블리 본체(100)에 유입된 농축물의 양을 모니터링하면서 농축물의 배출을 조절하여 어셈블리 본체(100) 내부의 압력을 제어할 수 있다.
본 발명 압전분리막 어셈블리(10)는 오링(400)과 심(500)을 더 포함할 수 있다.
오링(400)은 상판부재(110)와 하판부재(120) 사이에 삽입되어 상판부재(110)와 하판부재(120)의 결합시 상판부재(110)와 하판부재(120)의 틈새를 매우면서 수밀성을 강화할 수 있다. 구체적으로, 오링(400)의 소재는 가볍고 내구성이 우수한 실리콘을 이용아혀 제작될 수 있다.
심(500)은 어셈블리 본체(100)의 내부에서 멤브레인 유닛(200)의 하부에 삽입되어 상기 멤브레인 모듈의 밀착력을 강화하여 압전효과와 수밀성을 향상시킬 수 있다. 구체적으로, 심의 소재로는 가벼우며 내구성이 우수한 합성수지나 합성고무를 이용하여 제작이 가능하다.
또한, 본 발명 압전분리막 어셈블리(10)는 상판부재(110)의 일부분에 퍼미트 캐리어(220)에 작용하는 압력의 제어가 가능하도록 외부와 퍼미트 캐리어(220)의 연통이 가능한 퍼미트 아울렛이 형성될 수 있다. 따라서, 퍼미트 아울렛을 통해 퍼미트 캐리어(220)에 가해지는 압력의 배출이 가능하다.
상술한 바와 같이 개시된 본 발명의 바람직한 실시예들에 대한 상세한 설명은 당업자가 본 발명을 구현하고 실시할 수 있도록 제공되었다. 상기에서는 본 발명의 바람직한 실시 예들을 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 본 발명의 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 예를 들어, 당업자는 상술한 실시 예들에 기재된 각 구성을 서로 조합하는 방식으로 이용할 수 있다. 따라서, 본 발명은 여기에 나타난 실시형태들에 제한되려는 것이 아니라, 여기서 개시된 원리들 및 신규한 특징들과 일치하는 최광의 범위를 부여하려는 것이다.
본 발명은 본 발명의 정신 및 필수적 특징을 벗어나지 않는 범위에서 다른 특정한 형태로 구체화될 수 있다. 따라서, 상기의 상세한 설명은 모든 면에서 제한적으로 해석되어서는 아니 되고 예시적인 것으로 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 첨부된 청구항의 합리적 해석에 의해 결정되어야 하고, 본 발명의 등가적 범위 내에서의 모든 변경은 본 발명의 범위에 포함된다. 본 발명은 여기에 나타난 실시형태들에 제한되려는 것이 아니라, 여기서 개시된 원리들 및 신규한 특징들과 일치하는 최광의 범위를 부여하려는 것이다. 또한, 특허청구범위에서 명시적인 인용 관계가 있지 않은 청구항들을 결합하여 실시 예를 구성하거나 출원 후의 보정에 의해 새로운 청구항으로 포함할 수 있다.
10 : 어셈블리
30 : 퍼미트 아울렛
50 : 유출구
70 :　유입구
100 : 어셈블리 본체
110 : 상판부재
120 : 하판부재
130 : 결합부재
132 ; 결합포스트
134 ; 포스트가이드
200 : 멤브레인 유닛
210 : 압전 멤브레인
220 : 퍼미트 캐리어
230 : 피드 스페이서
300 :　농축물 압력 측정유닛
310 : 압력게이지
320 : 제어밸브
400 : 오링
500 : 심

Claims (8)

  1. 전기를 통해 진동을 발생시키는 압전 분리막 어셈블리로서,
    외부의 전원과 연결되어 전기가 통전되고 일부분에 유체가 출입하는 유입구와 유출구가 각각 형성되어 있는 어셈블리 본체;
    상기 어셈블리 본체에 수용되며 상기 전원으로부터 이송되는 전기를 이용하여 압전효과로 진동을 발생시키는 멤브레인 유닛; 및
    상기 어셈블리 본체의 유출구에 설치되어 상기 어셈블리 본체에 유입된 농축물의 압력을 측정하고 제어하는 농축물 압력 측정유닛;을 포함하고,
    상기 멤브레인 유닛은,
    일부분에 형성되는 기공을 설정된 크기로 제작하여 파울링 현상을 방지하며,
    상기 멤브레인 유닛은,
    PZT-PVDF 복합용액으로부터 전기방사 방식으로 만들어진 웹이 위치한 압전 멤브레인;
    상기 압전 멤브레인에 대응하게 제작되어 상기 압전 멤브레인의 상부와 접촉하며 상기 압전 멤브레인의 전극 효율을 높이기 위해 설정된 정도의 치밀한 구조로 제작되는 퍼미트 캐리어; 및
    상기 압전 멤브레인에 대응하게 제작되며 일면이 상기 압전 멤브레인의 하부에 접촉하는 전도성 및 다공성 지지체로 타면에는 절연 및 방수물질로 코팅되며, 설정된 크기의 기공으로 제작되어 파울링 현상을 방지하는 피드 스페이서;를 포함하는 것을 특징으로 하는 수밀성이 향상된 압전분리막 에셈블리.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 어셈블리 본체는,
    일부분에 상기 전원에 연결된 전기선이 연통하는 제 1연결홀이 형성된 상판부재;
    상기 상판부재에 대응하게 제작되고 일부분에 각각 상기 유입구와 유출구가 구비되며, 상기 제 1연결홀에 대응하는 제 2연결홀이 형성된 상태로 상기 상판부재와 분리가능하게 결합되는 하판부재; 및
    상기 상판부재와 하판부재 각각의 대응하는 부분에 형성되어 볼트방식의 결합을 통하여 상기 상판부재와 하판부재를 결합시키는 결합부재;를 포함하는 것을 특징으로 하는 수밀성이 향상된 압전분리막 에셈블리.
  3. 삭제
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 농축물 압력 측정유닛은,
    상기 어셈블리 본체 내부에 수용된 농축물의 압력을 측정하여 표시하는 압력게이지; 및
    상기 압력게이지에 연결되어 상기 어셈블리 본체에 유입된 상기 농축물의 양을 모니터링하면서 상기 농축물의 배출을 조절하여 상기 어셈블리 본체 내부의 압력을 제어하는 제어밸브;를 포함하는 것을 특징으로 하는 수밀성이 향상된 압전분리막 에셈블리.
  5. 청구항 1에 있어서,
    상기 퍼미트 캐리어와 피드 스페이서는 메시 형상의 티타늄으로 제작되는 것을 특징으로 하는 수밀성이 향상된 압전분리막 에셈블리.
  6. 청구항 2에 있어서,
    상기 상판부재와 하판부재 사이에 삽입되어 상기 상판부재와 하판부재의 결합시 상기 상판부재와 하판부재의 틈새를 메우면서 수밀성을 강화하는 오링;을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 수밀성이 향상된 압전분리막 에셈블리.
  7. 청구항 6에 있어서,
    상기 오링의 소재는 실리콘;인 것을 특징으로 하는 수밀성이 향상된 압전분리막 에셈블리.
  8. 청구항 1에 있어서,
    상기 어셈블리 본체의 내부에서 상기 멤브레인 모듈의 하부에 삽입되어 상기 멤브레인 유닛의 밀착력을 강화하여 압전효과와 수밀성을 향상시키는 심;을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 수밀성이 향상된 압전분리막 에셈블리.
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