(57)【要約】  散気洗浄中に発生し得るフレーム構造内でのろ過膜モジュールの相対的振動を最小化することによって、そのような相対的振動によってもたらされ得るろ過膜モジュールの損傷及びフレーム構造からのろ過膜モジュールの離脱を防止できるろ過装置を提供する。フレーム構造、及び前記フレーム構造内に装着されるろ過膜モジュールを含むろ過装置において、前記フレーム構造はクロスバーを含み、前記ろ過膜モジュールは、集水部を有するヘッダー；及び前記ヘッダーの集水部に流体連通するろ過膜；を含み、前記ろ過膜モジュールは、前記ヘッダーの長さ方向が前記クロスバーの長さ方向と垂直になる方式で前記フレーム構造内に装着され、前記クロスバーは、前記ヘッダーの長さ方向に突出した第１のリブを含み、前記ヘッダーは、前記第１のリブが挿入される貫通ホールが形成された収容部を有し、前記ろ過装置は、前記収容部の貫通ホールを通過した前記第１のリブの一端に固定されることによって、前記ろ過膜モジュールが前記フレーム構造から離脱することを防止するストッパーをさらに含んでろ過装置を構成する。
2015536825.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
フレーム構造、及び前記フレーム構造内に装着されるろ過膜モジュールを含むろ過装置において、
前記フレーム構造はクロスバーを含み、
前記ろ過膜モジュールは、
集水部を有するヘッダー；及び
前記ヘッダーの集水部に流体連通するろ過膜；を含み、
前記ろ過膜モジュールは、前記ヘッダーの長さ方向が前記クロスバーの長さ方向と垂直になる方式で前記フレーム構造内に装着され、
前記クロスバーは、前記ヘッダーの長さ方向に突出した第１のリブを含み、
前記ヘッダーは、前記第１のリブが挿入される貫通ホールが形成された収容部を有し、
前記ろ過装置は、前記収容部の貫通ホールを通過した前記第１のリブの一端に固定されることによって、前記ろ過膜モジュールが前記フレーム構造から離脱することを防止するストッパーをさらに含むことを特徴とするろ過装置。
【請求項２】
前記ストッパーは、前記収容部の貫通ホールに挿入される第２のリブを含むことを特徴とする、請求項１に記載のろ過装置。
【請求項３】
前記収容部の貫通ホールを通過した前記第１のリブの一端には第１のホールが形成されており、
前記ストッパーには前記第１のホールに対応する第２のホールが形成されており、
前記第１及び第２のホールを貫通するボルト及びナットによって前記第１のリブと前記ストッパーが固定されることを特徴とする、請求項１に記載のろ過装置。
【請求項４】
前記クロスバーは複数の前記第１のリブを含み、
前記ろ過装置は、複数の前記ろ過膜モジュールを含み、
前記各ろ過膜モジュールのそれぞれは前記収容部を含み、
それぞれの前記第１のリブはそれぞれの前記収容部の貫通ホールに挿入され、
前記ストッパーは、前記各第１のリブのうち少なくとも２つに固定されることを特徴とする、請求項１に記載のろ過装置。
【請求項５】
前記ストッパーは複数の第２のリブを含み、
それぞれの前記第２のリブはそれぞれの前記収容部の貫通ホールに挿入されることを特徴とする、請求項４に記載のろ過装置。
【請求項６】
前記クロスバーは、前記複数の第１のリブの間に第１の突出部をさらに含み、
前記ストッパーは、前記複数の第２のリブの間に第２の突出部をさらに含むことを特徴とする、請求項５に記載のろ過装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、フレーム構造及びその内部に装着されるろ過膜モジュールを含むろ過装置に関し、より具体的には、散気洗浄中に発生し得るフレーム構造内でのろ過膜モジュールの相対的振動を最小化することによって、そのような相対的振動によってもたらし得るろ過膜モジュールの損傷及びフレーム構造からのろ過膜モジュールの離脱を防止できるろ過装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
流体から汚染物質を除去して浄水する水処理方法としては、加熱や相変化を用いる方法と、ろ過膜を用いる方法とがある。
【０００３】
ろ過膜を用いる方法は、加熱や相変化を用いる方法に比べて多くの利点を有する。その利点の中でも、ろ過膜を用いる方法は、ろ過膜の細孔のサイズを調整することで所望の水質を容易かつ安定的に得られるので、水処理工程の信頼度が高いという長所を有する。また、ろ過膜を用いる場合、加熱などの操作が必要でないので、微生物を用いる分離工程で微生物が熱によって影響を受けることを防止することができる。
【０００４】
ろ過膜を用いた分離方法の一つとしては、中空糸膜を用いる方法がある。伝統的に、中空糸膜は、無菌水、飲用水、超純水の製造などの精密ろ過分野及び／又は限外ろ過分野で広く用いられてきたが、最近は、下／廃水処理、浄化槽での固液分離、産業廃水での浮遊物質（ＳＳ：Ｓｕｓｐｅｎｄｅｄ  Ｓｏｌｉｄ）除去、河川水のろ過、工業用水のろ過、及びプール水のろ過などにその応用範囲が拡大されている。
【０００５】
ろ過膜モジュールによる水処理が進められることによって、汚染物質によるろ過膜汚染現象がもたらされ、ろ過膜の透過性能が大きく低下するという問題が発生する。多様な形態のろ過膜汚染物質は、互いに異なる方式で膜の汚染を誘発するので、汚染されたろ過膜を洗浄する方法にも多様な方式が要求される。汚染したろ過膜の洗浄は、その洗浄目的に応じて維持洗浄（ｍａｉｎｔｅｎａｎｃｅ  ｃｌｅａｎｉｎｇ）と回復洗浄（ｒｅｃｏｖｅｒｙ  ｃｌｅａｎｉｎｇ）とに分類することができる。
【０００６】
回復洗浄は、長時間水処理を進めることによって膜の汚染が累積され、ろ過膜モジュールの膜透過性能が深刻に低下した場合、比較的長時間行われる洗浄であって、ろ過膜の透過性能を回復することを主要な目的とする。
【０００７】
その一方、維持洗浄は、ろ過膜モジュールによる水処理が進められる間または水処理をしばらく比較的短時間のあいだ中止した状態で行われる洗浄であって、ろ過膜の透過性能を良好な状態に維持することを主要な目的とする。このような維持洗浄は、主に物理的洗浄によって行われる。物理的洗浄は、バックウォッシング（ｂａｃｋｗａｓｈｉｎｇ）方式と散気（ａｅｒａｔｉｏｎ）方式とに分類することができる。
【０００８】
バックウォッシング方式は、水処理をしばらく中止させた状態で空気または水をろ過膜を介して逆流させることによって、膜の表面に付いている異物を除去する洗浄方式である。その一方、散気方式によると、散気管から空気を噴出させ、気泡が盛り上がるようにすることによって、上昇する気泡自体によってろ過膜の表面に付いている異物が除去されるだけでなく、前記気泡の上昇によってもたらされる水（水処理タンクまたはハウジング内に収容されている）の上昇または循環によってろ過膜表面上の異物が除去される。
【０００９】
処理されるべき原水内にろ過装置が浸漬された状態でろ過作業を行う浸漬式ろ過装置は、一般に、フレーム構造、及び前記フレーム構造内に装着されるろ過膜モジュールを含む。散気洗浄中に散気管を介して相当な力で空気が噴出されるので、前記フレーム構造と前記ろ過膜モジュールとの間の結合が緩いと、前記フレーム構造内で前記ろ過膜モジュールの相対的振動が激しくなる。
【００１０】
その結果、前記ろ過膜モジュールが前記フレーム構造と衝突しながら損傷を受けるようになるが、ろ過膜モジュールの損傷は、ろ過膜モジュールの交換周期を短縮させることによって交換費用の上昇を誘発するという深刻な問題があった。
【００１１】
さらに、前記フレーム構造内で前記ろ過膜モジュールの相対的振動が持続されながら、これら間の締結が緩んだり、締結構造自体に損傷が発生する場合、前記フレーム構造から前記ろ過膜モジュールが離脱することによって、ろ過されていない原水がろ過水貯蔵タンクに流入し得るという深刻な問題があった。
【００１２】
２００９年５月７日に公開された特許文献１（以下、「先行技術」と称する）は、浸漬式ろ過装置を開示している。
【００１３】
先行技術のろ過装置は、直方体状のフレーム構造、及びその内部に装着される中空糸膜モジュールを含む。前記フレーム構造は、４つの垂直部材及びこれらによってそれぞれ支持される４つのクロスバーを含み、前記中空糸膜モジュールは、２つのヘッダー、及びこれら間の中空糸膜を含む。
【００１４】
先行技術によると、中空糸膜モジュールのヘッダーに結合環が形成されており、フレーム構造の前方クロスバーには弾性結合部材が結合されている。前記弾性結合部材は、一対の弾性羽根と、前記各弾性羽根のそれぞれの外側面上に形成されている各突起とを含む。
【００１５】
前記中空糸膜モジュールが前記フレーム構造内に装着されるとき、前記一対の弾性羽根が前記ヘッダーの結合環に形成されているホールを通過する。このとき、各弾性羽根の外側面にそれぞれ形成されている各突起が前記結合環のホールを通過するとき、前記一対の弾性羽根が互いに近づく方向に曲がる。続いて、前記弾性結合部材の各突起が前記結合環のホールを通過すると、その直後に、前記一対の弾性羽根が弾性力によって元の位置に復帰するようになる。前記各突起によって前記弾性結合部材が前記結合環のホールから抜け出られなくなることによって、フレーム構造内への中空糸膜モジュールの装着が完了する。
【００１６】
しかし、このような構造によると、前記ヘッダーの結合環に挿入される一対の結合羽根が必ず弾性を有さなければならないので、フレーム構造内での中空糸膜モジュールの相対的振動を完全に防止することができない。さらに、前記フレーム構造と中空糸膜モジュールとの締結状態が小さい突起のみに依存するので、中空糸膜モジュールの相対的振動によって前記各突起が損傷することによって、中空糸膜モジュールがフレーム構造から離脱する大型事故がもたらされる危険が大きい。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１７】
【特許文献１】大韓民国公開特許公報第１０―２００９―００４３６３８号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１８】
したがって、本発明は、前記のような関連技術の制限及び短所に起因した各問題を防止できるろ過装置に関する。
【００１９】
本発明の一観点は、散気洗浄中に発生し得るフレーム構造内でのろ過膜モジュールの相対的振動を最小化することによって、そのような相対的振動によってもたらされ得るろ過膜モジュールの損傷及びフレーム構造からのろ過膜モジュールの離脱を防止できるろ過装置を提供することにある。
【００２０】
上述した本発明の観点の他にも、本発明の他の特徴及び利点は、以下で説明されたり、そのような説明から本発明の属する技術分野で通常の知識を有する者に明確に理解され得るだろう。
【課題を解決するための手段】
【００２１】
前記のような本発明の一観点によって、フレーム構造及び前記フレーム構造内に装着されるろ過膜モジュールを含むろ過装置であって、前記フレーム構造は、クロスバーを含み、前記ろ過膜モジュールは、集水部を有するヘッダー；及び前記ヘッダーの集水部に流体連通するろ過膜；を含み、前記ろ過膜モジュールは、前記ヘッダーの長さ方向が前記クロスバーの長さ方向と垂直になる方式で前記フレーム構造内に装着され、前記クロスバーは、前記ヘッダーの長さ方向に突出した第１のリブを含み、前記ヘッダーは、前記第１のリブが挿入される貫通ホールが形成された収容部を有し、前記ろ過装置は、前記収容部の貫通ホールを通過した前記第１のリブの一端に固定されることによって、前記ろ過膜モジュールが前記フレーム構造から離脱することを防止するストッパーをさらに含むことを特徴とするろ過装置が提供される。
【００２２】
前記ストッパーは、前記収容部の貫通ホールに挿入される第２のリブを含むことができる。
【００２３】
前記収容部の貫通ホールを通過した前記第１のリブの一端には第１のホールが形成されており、前記ストッパーには、前記第１のホールに対応する第２のホールが形成されており、ボルト前記第１及び第２のホールを貫通し、ナットにネジ止めされることによって前記第１のリブと前記ストッパーが固定され得る。
【００２４】
前記クロスバーは、複数の前記第１のリブを含み、前記ろ過装置は、複数の前記ろ過膜モジュールを含み、前記各ろ過膜モジュールのそれぞれは前記収容部を含み、それぞれの前記第１のリブはそれぞれの前記収容部の貫通ホールに挿入され、前記ストッパーは、前記各第１のリブのうち少なくとも２つと固定され得る。
【００２５】
前記ストッパーは、複数の第２のリブを含み、それぞれの前記第２のリブは、それぞれの前記収容部の貫通ホールに挿入され得る。
【００２６】
前記クロスバーは、前記複数の第１のリブの間に第１の突出部をさらに含み、前記ストッパーは、前記複数の第２のリブの間に第２の突出部をさらに含むことができる。
【００２７】
前記のような本発明に対する一般的敍述及び次の詳細な説明は、本発明を例示または説明するためのものに過ぎなく、本発明の権利範囲を制限するものではない。
【発明の効果】
【００２８】
本発明によると、散気洗浄中に発生し得るフレーム構造内でのろ過膜モジュールの相対的振動が最小化されることによって、そのような相対的振動によってもたらし得るろ過膜モジュールの損傷及びフレーム構造からのろ過膜モジュールの離脱をともに防止することができる。
【００２９】
その他にも、本発明の実施を通じて、本発明の更に他の特徴及び利点が新たに把握されることも可能であろう。
本発明の更なる理解のために含まれ、挿入され、この出願の一部を構成する図面が、本願発明の原理を説明するための記述とともに発明の実施形態を表す。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】本発明の一実施例に係るろ過装置を概略的に示す斜視図である。
【図２】本発明の一実施例によってろ過膜モジュールがフレーム構造のクロスバーに締結される方式を示す図である。
【図３】本発明の一実施例によって互いに締結されたろ過膜モジュールのヘッダー及びフレーム構造のクロスバーを概略的に示す正面図である。
【発明を実施するための形態】
【００３１】
本発明のろ過装置は、フレーム構造、及びその内部に装着されるろ過膜モジュールを含む。前記ろ過膜モジュールは、集水部を有するヘッダー、及び前記集水部と流体連通するろ過膜を含む。前記ろ過膜は、中空糸膜形態または平膜形態を有し得るが、本発明がこれら形態のろ過膜に限定されることはない。
【００３２】
ただし、説明の便宜上、ろ過膜が中空糸膜形態を有する中空糸膜モジュールを例に挙げて、本発明のろ過装置を添付の図面を参照して具体的に説明する。
【００３３】
図１は、本発明の一実施例に係るろ過装置を概略的に示す斜視図である。
【００３４】
図１に例示したように、本発明のろ過装置は、フレーム構造１００及び中空糸膜モジュール２００を含む。前記中空糸膜モジュール２００は前記フレーム構造１００内に装着される。
【００３５】
それぞれの前記中空糸膜モジュール２００は、第１の集水部を有する長い形状（ｅｌｏｎｇａｔｅｄ  ｓｈａｐｅ）の第１のヘッダー２１０、第２の集水部を有する長い形状の第２のヘッダー２２０、及び前記第１及び第２のヘッダー２１０、２２０の間の各中空糸膜２３０を含む。前記各中空糸膜２３０は、第１及び第２の集水部にそれぞれ流体連通する。
【００３６】
前記中空糸膜２３０の製造に使用され得る高分子樹脂は、ポリスルホン樹脂、ポリエーテルスルホン樹脂、スルホン化ポリスルホン樹脂、ポリビニリデンフルオライド（ＰＶＤＦ）樹脂、ポリアクリロニトリル（ＰＡＮ）樹脂、ポリイミド樹脂、ポリアミドイミド樹脂及びポリエステルイミド樹脂のうち少なくとも一つを含む。
【００３７】
前記中空糸膜２３０は、単一膜または複合膜の形態であり得る。前記中空糸膜２３０が複合膜形態である場合、中空糸膜２３０は、チューブ状のブレード（ｂｒａｉｄ）、及びその表面上にコーティングされる高分子薄膜を含むことができる。前記チューブ状のブレードは、ポリエステルまたはナイロンで製造することができ、前記高分子薄膜は、ポリスルホン樹脂、ポリエーテルスルホン樹脂、スルホン化ポリスルホン樹脂、ポリビニリデンフルオライド樹脂、ポリアクリロニトリル樹脂、ポリイミド樹脂、ポリアミドイミド樹脂及びポリエステルイミド樹脂のうち少なくとも一つを含む。
【００３８】
前期中空糸膜２３０の一端が第１の固定層（図示せず）を通じて第１のヘッダー２１０の胴体２１１に固定されており、その他端が第２の固定層２２２を通じて第２のヘッダー２２０の胴体２２１に固定されている。
【００３９】
前記中空糸膜２３０の中空（ｌｕｍｅｎ）は、第１及び第２のヘッダー２１０、２２０の第１及び第２の集水部と流体連通する。したがって、前記中空糸膜２３０の中空に提供された陰圧により、前記中空糸膜２３０を通過したろ過水（ｐｅｒｍｅａｔｅ）は、前記中空糸膜２３０の中空を介して前記第１及び第２のヘッダー２１０、２２０の第１及び第２の集水部に流入した後、第１及び第２の排出ポート２１３、２２３を介して排出される。
【００４０】
選択的に、前記第１及び第２のヘッダー２１０、２２０のうちいずれか一つのみが集水部を有することもできる。
【００４１】
また、前記中空糸膜モジュール２００は、第１の集水部を有する第１のヘッダー２１０及び各中空糸膜２３０のみで構成することもできる。この場合、前記中空糸膜２３０の一端が前記第１の集水部と流体連通し、その他端はシーリングされ得る。
【００４２】
一方、図１に例示したように、本発明の一実施例に係るフレーム構造１００は、４つの垂直部材１１１、１１２及び３つのクロス部材１２１、１２２、１２３を含む。
【００４３】
前記各垂直部材１１１、１１２は、２つの前方垂直部材１１２及び２つの後方垂直部材１１１を含み、これらのそれぞれは、フレーム構造１００内に装着される中空糸膜モジュール２００の中空糸膜２３０と平行な長さ方向を有する。
【００４４】
前記各クロス部材１２１、１２２、１２３は、前方クロス部材１２３及び２つの後方クロス部材１２１、１２２を含む。前記前方クロス部材１２３は、前記２つの前方垂直部材１１２に直接結合することによってこれらによって支持され、前記各後方クロス部材１２１、１２２のそれぞれは、前記２つの後方垂直部材１１１に直接結合することによってこれらによって支持される。前記各クロス部材１２１、１２２、１２３は、前記中空糸膜モジュール２００の第１及び第２のヘッダー２１０、２２０と前記中空糸膜２３０にそれぞれ垂直な長さ方向を有する。
【００４５】
前記各後方クロス部材１２１、１２２は、前記中空糸膜モジュール２００の第１のヘッダー２１０に対応する後方上部クロス部材１２１と、第２のヘッダー２２０に対応する後方下部クロス部材１２２とを含む。
【００４６】
本発明の一実施例によると、図１に例示したように、後方上部クロス部材１２１は、前記中空糸膜モジュール２００の第１のヘッダー２１０の第１の集水部と流体連通するパイプである。具体的に、前記後方上部クロス部材１２１の締結ホール１２１ａに第１のヘッダー２１０の第１の排出ポート２１３が挿入されることによって、前記第１のヘッダー２１０が前記後方上部クロス部材１２１に支持されると同時に、前記第１のヘッダー２１０の第１の集水部が前記後方上部クロス部材１２１に流体連通するようになる。これと同様に、前記後方下部クロス部材１２２も流体通路を提供するパイプであり、前記後方下部クロス部材１２２の締結ホール１２２ａに第２のヘッダー２２０の第２の排出ポート２２３が挿入されることによって、前記第２のヘッダー２２０が前記後方下部クロス部材１２２に支持されると同時に、前記第２のヘッダー２２０の第２の集水部が前記後方下部クロス部材１２２に流体連通するようになる。
【００４７】
本発明の一実施例によると、前記２つの後方垂直部材１１１のそれぞれは、前記後方上部クロス部材１２１及び前記後方下部クロス部材１２２と流体連通するパイプである。したがって、中空糸膜２３０の中空に提供された陰圧により、前記中空糸膜２３０を通過したろ過水は、前記第１及び第２のヘッダー２１０、２２０の第１及び第２の集水部に流入した後、第１及び第２の排出ポート２１３、２２３を介して後方上部クロス部材１２１及び後方下部クロス部材１２２に伝達され、前記各後方垂直部材１１１の各排出ポート１１１ａを介して外部に排出される。
【００４８】
本発明の他の実施例によると、前記２つの後方垂直部材１１１のうち一つ（以下、「第１の後方垂直部材」と称する）は、前記後方上部クロス部材１２１と流体連通するパイプであり、前記２つの後方垂直部材１１１のうち他の一つ（以下、「第２の後方垂直部材」と称する）は、前記後方下部クロス部材１２２と流体連通するパイプである。したがって、前記中空糸膜モジュール２００の第１のヘッダー２１０の第１の集水部に流入したろ過水は、後方上部クロス部材１２１及び第１の後方垂直部材を順次通過した後、ろ過装置の外部に排出される。その一方、前記中空糸膜モジュール２００の第２のヘッダー２２０の第２の集水部に流入したろ過水は、後方下部クロス部材１２２及び第２の後方垂直部材を順次通過した後、ろ過装置の外部に排出される。
【００４９】
本発明の更に他の実施例によると、前記２つの後方クロス部材１２１、１２２のうち一つは、流体通路を提供するパイプではなく、前記中空糸膜モジュール２００の第１及び第２のヘッダー２１０、２２０の１つのうち、それに対応するヘッダーを単純に支持する機能のみを行うこともできる。この場合、単純な支持機能のみを行う後方クロス部材に対応するヘッダーは、その内部に集水部を有さないこともあり、前記２つの後方垂直部材１１１の全てまたはこれらのうちいずれか一つのみが、ろ過水通路を提供する後方クロス部材に流体連通する方式で結合するパイプであり得る。
【００５０】
本発明のフレーム構造１００は、前記中空糸膜モジュール２００の第１及び第２のヘッダー２１０、２２０と平行な長さ方向を有する各水平部材１３１、１３２をさらに含むことができる。本発明の一実施例によると、前記各水平部材１３１、１３２は、各上部水平部材１３１、及びこれらより低い場所に位置する各下部水平部材１３２を含む。前記各水平部材１３１、１３２のそれぞれは、前記各前方垂直部材１１２と前記各後方垂直部材１１１との間の間隔を一定に維持するために、その両端が前記各前方垂直部材１１２のうち一つと前記各後方垂直部材１１１のうち一つにそれぞれ直接結合される。
【００５１】
本発明のフレーム構造１００は、前記中空糸膜モジュール２００の下側に位置する散気部１５０をさらに含むことができる。前記各前方垂直部材１１２のうち少なくとも一つは、前記散気部１５０と流体連通するパイプであって、前記散気部１５０に供給される空気のための通路を提供する。前記前方クロス部材１２３は、散気部１５０に供給される空気のための通路を提供する前方垂直部材１１２に流体連通するパイプである。
【００５２】
本発明の一実施例によると、前記各前方垂直部材１１２の全ては、前記散気部１５０と流体連通するパイプであって、前記散気部１５０に供給される空気のための通路を提供し、前記前方クロス部材１２３は、前記２つの前方垂直部材１１２を介して前記散気部１５０と間接的に流体連通するパイプである。この場合、中空糸膜２３０の洗浄のための空気は、前方クロス部材１２３及び各前方垂直部材１１２を順次通過した後、前記散気部１５０に提供される。
【００５３】
選択的に、図１に例示したように、本発明の前記フレーム構造１００は、前記前方クロス部材１２３に空気を提供するために前記前方クロス部材１２３と流体連通するエアパイプ１４０をさらに含むことができる。この場合、流入ポート１４１を介して前記エアパイプ１４０内に流入した空気は、前方クロス部材１２３及び各前方垂直部材１１２を順次通過した後、前記散気部１５０に提供される。
【００５４】
一方、前記散気部１５０は、前記各前方垂直部材１１２のうち少なくとも一つと流体連通する中継管１５１及び多数の散気管１５２を含むことができる。前記中継管１５１は、前記流体連通する前方垂直部材１１２から供給された空気を受け取り、前記多数の散気管１５２に分配する。各散気管１５２内に流入した空気は、各散気管１５２に形成された各散気ホールＨを介して原水に排出された後、上側に上昇しながら中空糸膜２３０の表面に付いている汚染物質を除去する。
【００５５】
本発明の一実施例によると、散気部１５０は、２つの中継管１５１を含み、各中継管１５１の両端が前記各前方垂直部材１１２のうち一つと前記各後方垂直部材１１１のうち一つにそれぞれ直接結合することによって、これら間の間隔を一定に維持させることができる。この場合、同一の機能を行う各下部水平部材１３２は省略可能である。
【００５６】
本発明のフレーム構造１００は、図１に例示したように、少なくとも一つのクロスバー１２４、１２５を含む。前記中空糸膜モジュール２００は、前記ヘッダー２１０、２２０の長さ方向及び前記中空糸膜２３０の長さ方向が前記クロスバー１２４、１２５の長さ方向とそれぞれ垂直になる方式で前記フレーム構造１００内に装着される。
【００５７】
前記中空糸膜モジュール２００が第１の集水部を有する第１のヘッダー２１０及び各中空糸膜２３０のみで構成される場合、前記中空糸膜２３０の一端が前記第１の集水部と流体連通し、その他端はシーリングされており、前記フレーム構造は１つのクロスバー１２５のみを含むことができる。
【００５８】
その一方、前記中空糸膜モジュール２００が２つのヘッダー２１０、２２０、及びこれら間の各中空糸膜２３０を含む場合、図１に例示したように、前記フレーム構造１００は、２つのクロスバー、すなわち、上部クロスバー１２５及び下部クロスバー１２４を含む。
【００５９】
前記上部クロスバー１２５は、前記前方クロス部材１２３の下側部分に結合されている。選択的に、前記上部クロスバー１２５は、前記各前方垂直部材１１２にも直接結合され得る。前記中空糸膜モジュール２００の第１のヘッダー２１０の前記第１の排出ポート２１３の反対側部分が前記上部クロスバー１２５に締結される。
【００６０】
前記下部クロスバー１２４は、前記２つの前方垂直部材１１２に直接結合されている。前記中空糸膜モジュール２００の第２のヘッダー２２０の前記第２の排出ポート２２３の反対側部分が前記下部クロスバー１２４に締結される。
【００６１】
すなわち、本発明の一実施例によると、第１及び第２のヘッダー２１０、２２０の第１及び第２の排出ポート２１３、２２３が後方上部クロス部材１２１及び後方下部クロス部材１２２の各締結ホール１２１ａ、１２２ａにそれぞれ挿入され、第１及び第２のヘッダー２１０、２２０の第１及び第２の排出ポート２１３、２２３の反対側部分が上部クロスバー１２５及び下部クロスバー１２４にそれぞれ締結されることによって、前記中空糸膜モジュール２００が前記フレーム構造１００内に装着される。
【００６２】
以下では、図２及び図３を参照して、本発明の一実施例によってろ過膜モジュール２００の第２のヘッダー２２０がフレーム構造１００の下部クロスバー１２４に締結される方式を具体的に説明する。
【００６３】
図２に例示したように、本発明の下部クロスバー１２４は、中空糸膜モジュール２００の第２のヘッダー２２０の長さ方向に突出した第１のリブ１２４ａを含み、前記第２のヘッダー２２０は、第２の排出ポート２２３の反対側部分及び前記第２の固定層２２２の反対面上に形成された収容部２２４を含む。
【００６４】
前記第２のヘッダー２２０の収容部２２４には貫通ホールＴＨが形成されている。前記中空糸膜モジュール２００がフレーム構造１００内に装着されるとき、前記下部クロスバー１２４の第１のリブ１２４ａが前記収容部２２４の貫通ホールＴＨに挿入される。
【００６５】
また、本発明のろ過装置は、ストッパー３００をさらに含む。前記ストッパー３００は、前記収容部２２４の貫通ホールＴＨを通過した前記第１のリブ１２４ａの一端に固定されることによって、前記中空糸膜モジュール２００（より具体的には、前記第２のヘッダー２２０）が前記フレーム構造１００（より具体的には、前記下部クロスバー１２４）から離脱することを防止する。
【００６６】
本発明の一実施例によると、図２に例示したように、前記第２のヘッダー２２０の収容部２２４の貫通ホールＴＨを通過した前記下部クロスバー１２４の第１のリブ１２４ａの一端に第１のホールＨ１が形成されており、前記ストッパー３００には、前記第１のホールＨ１に対応する第２のホールＨ２が形成されている。前記第１及び第２のホールＨ１、Ｈ２を貫通するボルト４１０及びナット４２０によって前記下部クロスバー１２４の第１のリブ１２４ａと前記ストッパー３００が互いに固定される。
【００６７】
前記ストッパー３００は、前記第２のヘッダー２２０の収容部２２４の貫通ホールＴＨに挿入される第２のリブ３１０をさらに含むことができる。
【００６８】
前記第２のヘッダー２２０の収容部２２４の貫通ホールＴＨが十分に大きなサイズを有することによって、これに下部クロスバー１２４の第１のリブ１２４ａが容易に挿入され得る。そして、前記第１のリブ１２４ａに続いて、前記ストッパー３００の第２のリブ３１０が前記収容部２２４の貫通ホールＴＨに挿入されることによって、前記下部クロスバー１２４の第１のリブ１２４ａが前記第２のヘッダー２２０の収容部２２４の貫通ホールＴＨ内に堅固（タイト）に維持され得る。その結果、散気洗浄中に発生し得るフレーム構造１００内での中空糸膜モジュール２００の相対的振動を最小化することができる。
【００６９】
また、前記第１のリブ１２４ａと共に、前記第２のリブ３１０が前記収容部２２４の貫通ホールＴＨに挿入されることによって、散気洗浄時、前記中空糸膜モジュール２００の第２のヘッダー２２０の収容部２２４に加えられる力が前記第１及び第２のリブ１２４ａ、３１０に分散され得る。
【００７０】
結果的に、本発明によると、ろ過装置の耐久性が向上することによって、中空糸膜モジュール２００の損傷及びフレーム構造１００からの中空糸膜モジュール２００の離脱をともに防止することができる。
【００７１】
選択的に、前記下部クロスバー１２４の第１のリブ１２４ａを前記第２のヘッダー２２０の収容部２２４の貫通ホールＴＨ内にさらにタイトに維持させるために、前記第２のヘッダー２２０の収容部２２４は、収容部２２４に第１及び第２のリブ１２４ａ、３１０が挿入された状態で前記ストッパー３００の第２のリブ３１０を前記下部クロスバー１２４の第１のリブ１２４ａ方向に加圧する弾性部材（図示せず）を含むことができる。
【００７２】
一方、本発明の一実施例によるろ過装置は、フレーム構造１００内に複数の中空糸膜モジュール２００が装着されるので、前記フレーム構造１００の下部クロスバー１２４は、図２及び図３に例示したように、複数の第１のリブ１２４ａを含む。
【００７３】
複数の中空糸膜モジュール２００のそれぞれの第２のヘッダー２２０は、貫通ホールＴＨが形成された収容部２２４を含み、それぞれの前記第１のリブ１２４ａはそれぞれの前記収容部２２４の貫通ホールＴＨに挿入される。
【００７４】
一方、本発明の一実施例による下部クロスバー１２４は、図２及び図３に例示したように、前記各第１のリブ１２４ａの間の第１の突出部１２４ｂをさらに含むことができる。前記第１の突出部１２４ｂの存在により、散気洗浄時、前記中空糸膜モジュール２００の第２のヘッダー２２０の収容部２２４に加えられる力が前記第１のリブ１２４ａと第１の突出部１２４ｂに分散されることによって、ろ過装置の耐久性が向上し得る。
【００７５】
前記ろ過装置は、複数のストッパー３００を含み、前記各ストッパー３００のそれぞれは、フレーム構造１００内の各中空糸膜モジュール２００の装着の便宜性のために、前記収容部２２４の貫通ホールＴＨを通過した前記各第１のリブ１２４ａのうち少なくとも２つに固定され得る。
【００７６】
また、各ストッパー３００は、図２に例示したように、複数の第２のリブ３１０を含み、前記第２のリブ３１０は、前記下部クロスバー１２４の各第１のリブ１２４ａと共に、前記各収容部２２４の各貫通ホールＴＨにそれぞれ挿入され得る。
【００７７】
一方、本発明の一実施例によるストッパー３００は、図２に例示したように、前記各第２のリブ３１０の間の第２の突出部３２０をさらに含むことができる。前記第２の突出部３２０の存在により、散気洗浄時、前記中空糸膜モジュール２００の第２のヘッダー２２０の収容部２２４に加えられる力が前記第１及び第２のリブ１２４ａ、３１０と第１及び第２の突出部１２４ｂ、３２０に分散されることによって、ろ過装置の耐久性がさらに向上し得る。
【００７８】
本発明の他の実施例によると、前記ろ過装置は、前記下部クロスバー１２４の各第１のリブ１２４ａと同一の個数のストッパー３００を含み、前記各ストッパー３００のそれぞれは、一つの第１のリブ１２４ａに固定されることもある。
【００７９】
フレーム構造１００の上部クロスバー１２５と中空糸膜モジュール２００の第１のヘッダー２１０は、下部クロスバー１２４及び第２のヘッダー２２０とその形状のみがそれぞれ対称であるだけで、同一の構造を有し、同一の方式で締結される。
【００８０】
例えば、図１及び図２に例示したように、前記上部クロスバー１２５が各第１のリブ１２５ａ及びこれらの間の各第１の突出部１２５ｂを有し、中空糸膜モジュール２００の第１のヘッダー２１０は、第１の排出ポート２１３の反対側部分及び第１の固定層の反対面上に形成された収容部２１４を含み、前記中空糸膜モジュール２００がフレーム構造１００内に装着されるとき、前記上部クロスバー１２５の第１のリブ１２５ａ及びストッパー３００の第２のリブ３１０が前記収容部２１４の貫通ホールに挿入される。
【００８１】
上述した本発明によると、散気洗浄中に発生し得るフレーム構造１００内でのろ過膜モジュール２００の相対的振動が最小化されることによって、そのような相対的振動によってもたらし得るろ過膜モジュール２００の損傷及びフレーム構造１００からのろ過膜モジュール２００の離脱をともに防止することができる。
【符号の説明】
【００８２】
１００    フレーム構造
１１１、１１２    垂直部材
１１１ａ    垂直ポート
１２１、１２２、１２３    クロス部材
１２１ａ、１２２ａ   締結ホール
１２４    下部クロスバー
１２４ａ、１２５ａ    第１のリブ
１２４ｂ、１２５ｂ    第１の突出部
１２５    上部クロスバー
１３１、１３２    水平部材
１４０    エアパイプ
１４１    流入ポート
１５０    散気部
１５１    中継管
１５２    散気管
２００    中空糸膜モジュール
２１０、２２０    第１及び第２のヘッダー
２１１、２２１    胴体
２１３、２２３    第１及び第２の排出ポート
２１４、２２４    収容部
２２２    第２の固定層
２３０    中空糸膜
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【国際調査報告】
2015536825.tif 000006
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