(57)【要約】本発明は、固定支持台を両端に立てて設置し、複数の水平棒を前記固定支持台に両端固定させながら長手方向に間隔を置いて結合させた繊維支持台；前記繊維支持台の水平棒にジグザグに掛けられ、下端部は前記繊維支持台の下端に固定された固定端を形成させ、上端部は前記繊維支持台の上端で自由端を形成させる繊維ろ材；および前記繊維ろ材の自由端に結合され、前記固定端で支えられた繊維ろ材を引っ張ったり緩めたりするアクチュエータから構成される水平棒支持式空隙制御型繊維ろ材フィルターに関するものである。【選択図】図１
2013512771.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
固定支持台を両端に立てて設置し、複数の水平棒を前記固定支持台の長手方向に間隔を置いてジグザグ状に、前記固定支持台に回動自在に結合した繊維支持台；
前記繊維支持台の前記水平棒にジグザグに掛けられ、下端部は前記繊維支持台の下端に固定された固定端を形成し、上端部は前記繊維支持台の上端において自由端を形成している繊維ろ材；および
前記繊維ろ材の自由端に結合され、前記固定端で支えられた前記繊維ろ材を引っ張ったり緩めたりするアクチュエータから構成され、
前記アクチュエータを駆動して前記繊維ろ材を引っ張ると前記繊維支持台の前記水平棒でジグザグに支えられながらろ過空隙を形成し、
前記アクチュエータを駆動して前記繊維ろ材を緩めると前記繊維支持台の前記水平棒でジグザグに弛緩して逆洗空隙を形成させ、
前記繊維支持台の水平方向間隔によりろ過および逆洗能力が決められ、
前記固定支持台への回動自在結合によって、前記繊維ろ材を引っ張ったり緩めたりすることによる摩擦力が吸収され、回転運動に変えられることを特徴とする水平棒支持式空隙制御型繊維ろ材フィルター。
【請求項２】
前記水平棒支持式空隙制御型繊維ろ材フィルターは、前記繊維ろ材が掛けられた一対の前記繊維支持台を対称的にまたは連続線状に設置し、前記繊維ろ材の上端は前記アクチュエータが連結された上端結合カバーに結合され、前記繊維ろ材の下端中心部には排水口が形成された繊維ろ材フィルターモジュールとして構成されることを特徴とする、請求項１に記載の水平棒支持式空隙制御型繊維ろ材フィルター。
【請求項３】
前記繊維ろ材フィルターモジュールは、前記繊維ろ材が掛けられた複数対の前記繊維支持台を対称的にまたは連続線状に設置することによって多層構造の繊維膜を有する多段フィルターモジュールで構成されることを特徴とする、請求項２に記載の水平棒支持式空隙制御型繊維ろ材フィルター。
【請求項４】
前記多段フィルターモジュールの前記対称的または線状に連続して配置された前記繊維支持台の前記繊維ろ材の厚さは、前記繊維支持台の各対ごとに異なり、深層ろ過効果を生じることを特徴とする、請求項３に記載の水平棒支持式空隙制御型繊維ろ材フィルター。
【請求項５】
原水流入管が一側上端に形成され、前記原水流入管とは分離された別の逆洗水流出管が一側上端に形成され、ろ過水排出管の上端と連通するようにろ過水排水桶が下端に形成されたろ過チャンバー；
前記ろ過チャンバーの内部に設置され、アクチュエータを前記ろ過チャンバーの上端に結合しかつ排水口を前記ろ過水排出管に連通結合し、前記ろ過チャンバーへ流入する原水を繊維ろ材を通してろ過した後、前記排水口を通して排水する請求項２の繊維ろ材フィルターモジュール；
前記ろ過水排水桶の内部に設置され、前記繊維ろ材フィルターモジュールに向かい合う複数の分岐管体を有し、かつ外部空気ポンプに連結され、制御信号に従って前記逆洗空気を噴射する空気噴射管；および
前記ろ過水排水桶に連結され、制御信号に従ってろ過水を排出したり逆洗水を流入させる配水管から構成されることを特徴とする水平棒支持式繊維ろ過装置。
【請求項６】
前記空気噴射管の前記分岐管体は、各繊維ろ材の両側に空気を噴射するように配列されることを特徴とする、請求項５に記載の水平棒支持式繊維ろ過装置。
【請求項７】
複数の前記繊維ろ材フィルターモジュールが前記ろ過チャンバーの内部に配置されること特徴とする、請求項６に記載の水平棒支持式繊維ろ過装置。
【請求項８】
前記水平棒支持式繊維ろ過装置は、
ろ過工程と逆洗工程を制御する制御部；および
前記原水またはろ過水の汚染度を測定して測定結果を前記制御部に伝達する水質測定センサーを含んで構成され、
前記制御部がろ過工程中に前記水質測定センサーからの信号に従って前記アクチュエータの制御信号を出力して前記繊維ろ材のろ過空隙が水質基準を維持するように自動制御されることを特徴とする、請求項５に記載の水平棒支持式繊維ろ過装置。
【請求項９】
原水流入管が一側上端に設けられ、前記原水流入管とは分離された別の逆洗水流出管が一側上端に形成され、ろ過水排水桶が一側壁に設置されかつろ過水排出管と連通するろ過チャンバー；
前記ろ過チャンバーの内部に設置され、アクチュエータを前記ろ過チャンバーの他側壁に結合しかつ排水口を前記ろ過水排出管に連通結合し、前記ろ過チャンバーへ流入する原水を繊維ろ材を通してろ過した後、前記排水口を通して排水する請求項２の繊維ろ材フィルターモジュール；
前記ろ過水排水桶の内部に設置され、前記繊維ろ材フィルターモジュールの繊維ろ材の両側に向かい合う複数の分岐管体を有し、かつ外部空気ポンプに連結され、制御信号に従って逆洗空気を噴射する空気噴射管；
前記ろ過水排水桶に連結され、制御信号に従ってろ過水を排出したり逆洗水を流入させる配水管；および
前記ろ過チャンバーの底部に設置され、前記繊維ろ材フィルターモジュールに向かい合う複数の底部分岐管体を有し、かつ外部空気ポンプに連結される底部空気噴射管から構成されることを特徴とする水平棒支持式繊維ろ過装置。
【請求項１０】
前記水平棒支持式繊維ろ過装置は、
複数の前記繊維ろ材フィルターモジュールが前記ろ過チャンバー内に層構造として配置されること特徴とする、請求項９に記載の水平棒支持式繊維ろ過装置。
【請求項１１】
前記水平棒支持式繊維ろ過装置は、
ろ過工程と逆洗工程を制御する制御部；および
前記原水またはろ過水の汚染度を測定して測定結果を前記制御部に伝達する水質測定センサーを含んで構成され、
前記制御部がろ過工程中に前記水質測定センサーから信号に従って前記アクチュエータの制御信号を出力して前記繊維ろ材のろ過空隙が水質基準を維持するように自動制御されることを特徴とする、請求項９に記載の水平棒支持式繊維ろ過装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、固定支持台を両端に立てて設置し、複数の水平棒を前記固定支持台に両端固定させながら縦方向に間隔を置いて結合させた繊維支持台；前記繊維支持台の水平棒にジグザグに掛けられ、下端部は前記繊維支持台の下端に固定された固定端を形成し、上端部は前記繊維支持台の上端で自由端を形成している繊維ろ材；および前記繊維ろ材の自由端に結合され、前記固定端で支えられた前記繊維ろ材を引っ張ったり緩めたりするアクチュエータから構成され、前記アクチュエータを駆動して前記繊維ろ材を引っ張ると前記繊維支持台の前記水平棒でジグザグに支えられながらろ過空隙を形成し、前記アクチュエータを駆動して前記繊維ろ材を緩めると前記繊維支持台の前記水平棒でジグザグに弛緩して逆洗空隙を形成することを特徴とする水平棒支持式空隙制御型繊維ろ材フィルターに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般的に、水質汚染とは、汚染物質が水の自然自浄作用を超過して自然水域へ排出されて、自然水自らが、流入した汚染物質を物理化学的および生物学的作用で自浄できなくなった状態を意味する。
【０００３】
一般的に、工場、発電所、下水処理場などが湖や河川へ汚染物質を放出させる固定的水質汚染源であり、耕作地、森林、都市やその郊外、道路、駐車場、洗車場などは埃、沈殿物、殺虫剤、石綿、肥料、重金属、塩分、油、ごみなど様々な汚染物質を排出する非固定的水質汚染源である。
【０００４】
このような水質汚染を防止するために、前記汚染源は水処理施設を備えており、これに利用されるのが水質ろ過工程である。
【０００５】
ろ過工程においては、浮遊物質を含有した原水をろ過装置に通過させ、浮遊物質（ＳＳ）が除去された処理水を排出させる。特に、原水中の浮遊物質は、ふるい分離、沈殿、慣性衝突、遮断、吸着、凝集などの複雑なメカニズムによって、ろ過装置のろ過層内の空隙に捕獲され、きれいな水だけが処理水として排出される。
【０００６】
前記ろ過工程を続けると、ろ過層内の空隙は徐々に浮遊物質で満たされ、ろ過抵抗が増加して、最早ろ過工程を続けられなくなる状態に至る。この場合、きれいな洗浄水および空気を注入して空隙に捕獲された浮遊物質を除去させるための逆洗工程が必要である。
【０００７】
ろ過方法は、流入ポンプの有無によって大きく圧力式と重力式に分類されるそれに加えて、ろ過方法は、ろ材の種類によって、砂ろ過器、網型スクリーンフィルター、繊維ろ過器、膜などに分類される。
【０００８】
各ろ過器は、逆洗工程において多少異なることはあるが、一般的な方法は逆洗空気と逆洗水を使用する方法である。ろ材汚染が著しく汚染されている場合は化学洗浄を行ったり、あるいはろ材を交換しなければならない。従って、各ろ過器は、ろ材およびろ過、逆洗工程においてそれぞれ異なる特徴を持っているが、ろ過器の性能を決める最大の要因は、低費用および低エネルギーで水質基準を満足させるか、また効果的な逆洗によって初期のろ過条件を復元できるかどうかである。
【０００９】
一般的に、ろ過器の技術分野では、原水をろ過させるろ過工程は、ろ過器を逆洗する逆洗工程とは厳密に区分される。
【００１０】
前記ろ過器の技術分野は、ろ過工程と逆洗工程を効率的に改善することへの関心および前記ろ過工程と逆洗工程間の順調で効率的な切換えに関する関心から発展して来た。
【００１１】
このようなろ過器の技術分野への関心は、今でも存在しており、ろ過能力分野ではより効率的にろ過空隙を制御しながらろ過能力を増大させる技術が求められている。ろ過工程の切換えの分野に加えて、このような工程の切換えが周期的に行われても故障せず、維持費用を節減する技術が求められている。
【００１２】
前記ろ過器を使用する自動化工程のために、ろ過効率に優れ、かつ比較的空隙制御が容易な繊維ろ材を使用しながらろ過性能を増大させる技術が継続的に開発されて来た。韓国特許１０−０４７６８５１はこのような要求を満足させる技術として大きな意味を持っている。
【００１３】
前記韓国特許では、前記繊維ろ材の空隙制御は板状ストレーナーを支持体として使用し、前記繊維ろ材を押圧したり緩めたりすることで行われる。  
【００１４】
このような従来技術においては、小型ストレーナーでは繊維ろ材の空隙を制御することは容易である。しかし、ろ過器のろ過能力を増大させるために繊維ろ材の面積を増加させる場合には、繊維ろ材の張力が中心部まで達しないことで、繊維ろ材の中心部が水圧と浮遊物質でしわになったり割れたりすることが生じ、ろ過層が損傷されてろ過性能が落ちてしまう。
【００１５】
また、ろ過チャンバーの限られた領域内でろ材のろ過容量を増大させる方法は限定されており、この問題を改善するための方法が継続的に求められている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１６】
本発明は、上記した問題点を解決するためのものであり、その目的は、より効率的にろ過空隙を制御しながらろ過能力を増大させ、ろ過工程と逆洗工程間の切換えが自由に行われ、特にろ過能力を決める繊維ろ材を大面積化しても繊維ろ材の固定が安定に維持される水平棒支持式空隙制御型繊維ろ材フィルターおよび水平棒支持式繊維ろ過装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
上記目的を達成するために、本発明は、固定支持台を両端に立てて設置し、複数の水平棒を前記固定支持台に両端を固定させながら長手方向に間隔を置いて結合された繊維支持台；前記繊維支持台の前記水平棒にジグザグに掛けられ、下端部は前記繊維支持台の下端に固定された固定端を形成し、上端部は前記繊維支持台の上端で自由端を形成する繊維ろ材；および前記繊維ろ材の自由端に結合され、前記固定端で支えられた前記繊維ろ材を引っ張ったり緩めたりするアクチュエータから構成され、前記アクチュエータを駆動して繊維ろ材を引っ張ると前記繊維支持台の水平棒でジグザグに支えられながら前記繊維ろ材がろ過空隙を形成し、前記アクチュエータを駆動して前記繊維ろ材を緩めると前記繊維ろ材がジグザグに弛緩して逆洗空隙を形成することを特徴とする水平棒支持式空隙制御型繊維ろ材フィルターを技術的要旨とする。
【００１８】
本発明においては、前記複数の水平棒は固定支持台にジグザグに結合されているのが好ましくろ材フィルターのろ過能力は、繊維ろ材の吊り下げ長さを制御することにより決定される。
【００１９】
また、前記繊維支持台の水平棒は前記固定支持台に回動自在に結合され、前記繊維ろ材を引っ張ったり緩めたりすることによる支持摩擦力が回転運動に吸収されるようになっている。
【００２０】
また、前記水平棒支持式空隙制御型繊維ろ材フィルターは、繊維ろ材が掛けられた一対の繊維支持台を対称的にまたは規則的間隔で線状に整列して設置し、前記繊維ろ材の上端はアクチュエータと連結された上端結合カバーに結合され、前記繊維ろ材の下端中心部には排水口が形成された繊維ろ材フィルターモジュールで構成されることが好ましい。
【００２１】
また、前記繊維ろ材フィルターモジュールは、繊維ろ材が掛けられた複数対の繊維支持台を対称的にまたは規則的間隔で線状に設置することにより多層構造の繊維膜を有する多段フィルターモジュールとして構成することが好ましい。
【００２２】
さらに、前記多段フィルターモジュールは、対称または連続する繊維支持台の繊維ろ材の厚さは、繊維支持台の対の間で異なっており、深層ろ過効果が発揮されるようになっている。
【００２３】
一方、本発明は、原水流入管が一側上端に形成され、前記原水流入管とは分離されかつ逆洗水流出管がそのろ過チャンバーの一側上端に形成され、そのろ過チャンバーの下端にろ過水排出管路上端と連通するろ過水排水桶が形成されたろ過チャンバー；前記ろ過チャンバーの内部にアクチュエータを前記ろ過チャンバーの上端に結合させて排水口を前記ろ過水排出管に連通結合させ、前記ろ過チャンバーへ流入する原水を繊維ろ材を通してろ過した後、前記排水口を通して排水する繊維ろ材フィルターモジュール；前記ろ過水排水桶の内部に形成される管体であって、前記繊維ろ材フィルターモジュールに向かう複数の分岐管体が形成され、外部空気ポンプに連結されて制御信号に従って逆洗空気を噴射する空気噴射管；および前記ろ過水排水桶に連結されて制御信号によりろ過水を排出したり逆洗水を流入させる配水管から構成されることを特徴とする水平棒支持式繊維ろ過装置を提供する。
【００２４】
ここで、前記空気噴射管の分岐管体は、各繊維ろ材の両側から空気を噴射するように配置されることが好ましい。
【００２５】
また、前記水平棒支持式繊維ろ過装置においては、複数の繊維ろ材フィルターモジュールがろ過チャンバーの内部に配置される。
【００２６】
また、前記水平棒支持式繊維ろ過装置は、前記原水流入管を開閉させる原水流入管制御バルブ；前記逆洗水流出管を開閉させる逆洗水流出管制御バルブ；前記ろ過チャンバーの内部に設置されて原水またはろ過水の汚染度を測定する水質測定センサー；および前記水質測定センサーを通して入力されるろ過チャンバーの内部条件に従って前記原水流入管制御バルブと逆洗水流出管制御バルブ、アクチュエータ、排水管および空気噴射管の駆動を制御する信号を発生させてろ過または逆洗工程を行う制御部を含んで構成され、水平棒支持式繊維ろ過装置は、前記制御部に設定された水質基準を満たすように自動制御されることが好ましい。
【００２７】
また、本発明は、原水流入管がそのろ過チャンバーの一側上端に形成され、前記原水流入管とは分離された別の逆洗水流出管がそのろ過チャンバーの一側上端に形成され、一側壁にろ過水排出管路の他側と連通するろ過水排水桶が配置されたろ過チャンバー；前記ろ過チャンバーの内部にアクチュエータをろ過チャンバーの他側壁に結合させて排水口を前記ろ過水排出管に連通結合させ、前記ろ過チャンバーへ流入する原水を繊維ろ材を通してろ過した後、前記排水口を通して排水する繊維ろ材フィルターモジュール；前記ろ過水排水桶の内部に形成される管体であって、前記繊維ろ材フィルターモジュールの繊維ろ材の両側に向かう複数の分岐管体が形成され、外部空気ポンプに連結されて制御信号により前記繊維ろ材に向かう逆洗空気を噴射する空気噴射管；前記ろ過水排水桶に連結されて制御信号によりろ過水を排出したり逆洗水を流入させる配水管；および前記ろ過チャンバーの底部に形成される管体であって、前記繊維ろ材フィルターモジュールに向かう複数の底部分岐管体を有し、外部空気ポンプに連結される底部空気噴射管から構成されることを特徴とする水平棒支持式繊維ろ過装置を提供する。
【００２８】
ここで、前記水平棒支持式繊維ろ過装置においては、複数の前記繊維ろ材フィルターモジュールがろ過チャンバーの内部に層構造として配置されるのが好ましい。
【００２９】
また、前記水平棒支持式繊維ろ過装置は、前記原水流入管を開閉させる原水流入管制御バルブ；前記逆洗水流出管を開閉させる逆洗水流出管制御バルブ；前記ろ過チャンバーの内部に設置されて原水またはろ過水の汚染度を測定する水質測定センサー；および前記水質測定センサーを通して入力されるろ過チャンバーの内部条件に従って前記原水流入管制御バルブと逆洗水流出管制御バルブ、アクチュエータ、排水管および空気噴射管の駆動を制御する信号を発生させてろ過または逆洗工程を行う制御部を含んで構成され、水平棒支持式繊維ろ過装置は、制御部に設定された水質基準を満たすように自動制御されることが好ましい。
【発明の効果】
【００３０】
本発明によれば、より効率的にろ過空隙を制御しながらろ過能力を増大させ、ろ過工程と逆洗工程間の切換えが自由に行われ、特にろ過能力を決める繊維ろ材を大面積化しても繊維ろ材の固定が安定に維持される水平棒支持式空隙制御型繊維ろ材フィルターおよび水平棒支持式繊維ろ過装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】本発明の水平棒支持式空隙制御型繊維ろ材フィルターの構造を示す側断面図であり、
【図２】本発明の水平棒支持式空隙制御型繊維ろ材フィルターの他の実施例を示す図である。
【図３】本発明の水平棒支持式空隙制御型繊維ろ材フィルターを示す正面図である。
【図４】本発明の水平棒支持式空隙制御型繊維ろ材フィルターにより形成される繊維ろ材フィルターモジュールの構造を示す側断面図である。
【図５】本発明の水平棒支持式繊維ろ過装置の構造のろ過工程中の状態を示す側断面図であり、
【図６】本発明の水平棒支持式繊維ろ過装置の構造の逆先工程中の状態を示す側断面図である。
【図７】本発明の水平棒支持式繊維ろ過装置の他の実施例の構造を示す側断面図である。
【図８】本発明の水平棒支持式繊維ろ過装置の他の実施例の構造を示す側断面図である。
【図９】本発明の水平棒支持式繊維ろ過装置の他の実施例の構造を示す側断面図である。
【図１０】本発明の水平棒支持式繊維ろ過装置の制御構造を示す図である。
【符号の説明】
【００３２】
６：アクチュエータ            ８：結合カバー
９：繊維ろ材
Ａ：固定端                    Ｂ：自由端
１１：排水口
１０：繊維ろ材フィルターモジュール  １０−１：多段繊維ろ材フィルターモジュール
５：水平棒                    ５０：固定支持台
５１：固定ピン                ５００：繊維支持台
２０：ろ過水排水桶            ２２：排水管
３０：空気噴射管              ４０：制御部
６０：水質測定センサー        １００：ろ過チャンバー
１１０：原水流入管            １１１：原水流入管制御バルブ
１２０：ろ過水排出管          ２２０：逆洗水流出管
２２１：逆洗水流出管制御バルブ
【発明を実施するための形態】
【００３３】
以下、添付の図面を参照して本発明を説明する。本発明の説明において関連する公知技術または構成に関する具体的な説明が本発明の要旨を不必要に不明瞭にさせると判断される場合には、その詳細な説明を省略する。
【００３４】
また、後述の用語は、本発明の機能を考慮して定義された用語であり、使用者、運用者の意図または慣例により変えられることができる。したがって、その定義は本発明を説明する本明細書の内容全般に基づいて解釈されるべきである。
【００３５】
図１は、本発明の水平棒支持式空隙制御型繊維ろ材フィルターの構造を示す側断面図であり、図２は、本発明の水平棒支持式空隙制御型繊維ろ材フィルターの他の実施例を示す図であり、図３は、本発明の水平棒支持式空隙制御型繊維ろ材フィルターを示す正面図であり、図４は、本発明の水平棒支持式空隙制御型繊維ろ材フィルターによって形成される繊維ろ材フィルターモジュールの構造を示す側断面図であり、図５は、本発明の水平棒支持式繊維ろ過装置の構造のろ過工程中の状態を示す側断面図であり、図６は、本発明の水平棒支持式繊維ろ過装置の構造の逆先工程中の状態を示す側断面図であり、図７ないし９は、本発明の水平棒支持式繊維ろ過装置の他の実施例の構造を示す側断面図であり、図１０は、本発明の水平棒支持式繊維ろ過装置の制御構造を示す図である。
【００３６】
図面に示したように、本発明は水平棒支持式空隙制御型繊維ろ材フィルター、前記水平棒支持式空隙制御型繊維ろ材フィルターから構成された繊維ろ材フィルターモジュール、および水平棒支持式繊維ろ過装置に関する。
【００３７】
図１および図３に示したように、前記水平棒支持式空隙制御型繊維ろ材フィルターは、固定支持台５０および水平棒５よりなる繊維支持台５００、繊維ろ材９およびアクチュエータ６から構成される。
【００３８】
前記繊維支持台５００は、固定支持台５０を両端に立てて設置し、複数の水平棒５の両端を前記固定支持台５０に縦方向に間隔を置いて結合させて形成される。
【００３９】
前記水平棒５の設置間隔は、図面に示したように等間隔で設置されるのが一般的であるが、設計目的や所望のろ過水準によって間隔を異にする場合もある。
【００４０】
前記固定支持台５０は、二つの板であって、前記水平棒５の支持フレームになる。
【００４１】
前記水平棒５は、縦方向に一定間隔で前記固定支持台５０の両端に結合される。
【００４２】
図３に示したように、上記のように形成される前記繊維支持台５００は、前記水平棒５がまるで梯子のような構造を形成するように結合されたフレームである。
【００４３】
図１に示したように、前記繊維支持台５００の水平棒５には、繊維ろ材９がジグザクに掛けられ、前記繊維ろ材９の下端部は前記繊維支持台５００の下端において固定端Ａを形成し、前記繊維ろ材９の上端部は前記繊維支持台５００の上端において自由端Ｂを形成する。
【００４４】
言い換えれば、前記繊維ろ材９は、一側が固定された状態で前記繊維支持台５００の水平棒５にジグザグに掛けられる。
【００４５】
図３に示したように、前記繊維ろ材９は、水平棒５により形成された領域を完全に満たしながらジグザクに掛けられ、両側は、繊維ろ材により形成されたろ過膜で互いに隔離されるようにする。
【００４６】
このために、前記繊維ろ材９は、まるで包み布のような面状構造を有するべきであり、ろ過膜を形成することができる。
【００４７】
本発明においては、アクチュエータ６は、前記繊維ろ材９の自由端Ｂに結合され、前記固定端Ａで支えられた繊維ろ材９を引っ張ったり緩めたりする装置である。
【００４８】
この機能を果たすアクチュエータ６の代表的な例としては、図面に例示したシリンダーを含み、もちろんその他のモーターとギアの組合体でも上記機能を達成することができる。
【００４９】
上記の構成を有する本発明の水平棒支持式空隙制御型繊維ろ材フィルターにおいては、前記アクチュエータを駆動して繊維ろ材９を引っ張ると前記繊維ろ材９が前記繊維支持台５００の水平棒５でジグザグに支えられながら引っ張られてろ過空隙を形成し、前記アクチュエータ６を駆動して繊維ろ材９を緩めると前記繊維支持台５００の水平棒５からジグザグに緩められて逆洗空隙を形成する。
【００５０】
水平棒支持式空隙制御型繊維ろ材フィルターは、ろ過時と逆洗時に前記水平棒５で支えられて、まるで水平棒５の間に固定された単位繊維ろ過フィルター膜が一列に整列されたような効果を示す。したがって、これを利用すると、中心部がしっかりと固定される大面積の繊維ろ過フィルターを提供することができる。
【００５１】
特に、本発明の前記水平棒５は、逆洗時にも繊維ろ材９の特定部分を保持しているため、空気を噴射して繊維ろ材９を洗浄する逆洗駆動時にまるで洗濯物を叩くような効果を発生させ、それにより、逆洗効率を大きく増加させる利点がある。
【００５２】
上記のように、前記繊維支持台５００は、大面積の繊維ろ過フィルターを形成することができる。特に、前記複数の水平棒５を、図２に示したように、ジグザグに配置すると、前記水平棒５に前記繊維ろ材９が掛けられる長さが前記ジグザグの交差幅分だけ増加するため、より大きな面積の繊維フィルターを形成することができる。
【００５３】
従って、本発明では、前記複数の水平棒５の間の水平間隔を調節することにより究極的に繊維ろ材のろ過容量を増加させることができる利点がある。
【００５４】
一方、前記繊維支持台５００の水平棒は、上記のように繊維ろ材９が掛けられた状態で前記繊維ろ材９が引っ張られたり緩められたりするとき、前記繊維ろ材９を支える支持体になる。
【００５５】
従って、前記水平棒５には、前記繊維ろ材９が引っ張られたり緩められたりするとき、摩擦力が発生される。この摩擦力は繊維ろ材９の寿命を短縮させ、繊維ろ材９の空隙を制御することを妨害する原因になる。
【００５６】
本発明では、このような問題点を解決するために、前記水平棒５を前記固定支持台５０に回動自在に結合させ、前記繊維ろ材を引っ張ったり緩めたりすることによる支持摩擦力が回転運動に吸収されるようにする。
【００５７】
図３に示した実施例においては、前記水平棒の回動自在結合は、前記水平棒５を円筒管の形状に形成し、前記固定支持台５０には貫通孔を形成し、前記水平棒５の内側に固定ピン５１を挿入することによって実現することができる。図３の実施例以外にも、このような水平棒の回動自在結合のために、他の多くの実施例を用いることができる。
【００５８】
本発明の前記水平棒支持式空隙制御型繊維ろ材フィルターは、それ自体として使用されることができる。たとえば、図１の繊維ろ材フィルターをろ過チャンバー内に設置し、そのろ過チャンバーの中に、一側（左側）から原水を導入し、他側（右側）からろ過水を排出すると、最も簡単な構造のろ過装置として広く使用することができる。
【００５９】
本発明は、このような直接的な使用以外に、前記水平棒支持式空隙制御型繊維ろ材フィルターを、図４に示したように、内部空間を有する繊維ろ材フィルターモジュール１０に形成して使用する方法を提示する。
【００６０】
図４に示したように、本発明の前記繊維ろ材フィルターモジュール１０は、繊維ろ材が掛けられた一対の繊維支持台５００を列をなして対称的に配置し、前記繊維ろ材９の上端はアクチュエータ６が連結された上端結合カバーに結合し、モジュールの中心部には排水口１１を形成することによって構成する。
【００６１】
前記繊維ろ材フィルターモジュール１０は、外部原水を繊維ろ材９を通してろ過した後、前記排水口１１を通して排出する構造を持つろ過フィルターを提供する。
【００６２】
ここで、前記繊維ろ材フィルターモジュール１０は、繊維ろ材が掛けられた複数対の繊維支持台５００を対称的に設置するか、または連続して配置することによって、複層構造の繊維膜を有する多段繊維ろ材フィルターモジュール１０−１（図７参照）に構成することもできる。
【００６３】
このような多段繊維ろ材フィルターモジュール１０−１の場合には、外部原水が多段繊維膜を通して数回ろ過されるため、水質改善の効果を向上させることができる。
【００６４】
特に、前記多段繊維ろ材フィルターモジュール１０−１においては、繊維ろ材の厚さを繊維支持台の各対ごとに異にして深層ろ過効果が発生するようにすることができる。
【００６５】
特に、多段繊維ろ過フィルターモジュールの内部に向かうほど薄い繊維ろ材を使用すると、外側に近い繊維ろ材では大きな汚染粒子がろ過され、内側に近い繊維ろ材では小さな汚染粒子がろ過される。これにより、ろ過効率が大きく増大する。
【００６６】
他方、本発明は、図４および図７に示したように、前記繊維ろ材フィルターモジュール１０または１０−１をろ過器に直接に使用する水平棒支持式繊維ろ過装置を提供する。この水平棒支持式繊維ろ過装置は、次のように構成される。
【００６７】
図５に示したように、前記水平棒支持式繊維ろ過装置は、原水流入管１１０、逆洗水流出管２２０、ろ過水排出管１２０およびろ過水排水桶２０を具備したろ過チャンバー１００と、繊維ろ材フィルターモジュール１０と、空気噴射管３０と、排水管２２とから構成される。
【００６８】
前記ろ過チャンバー１００においては、原水流入管１１０が当該ろ過チャンバー１００の一側上部に形成され、前記原水流入管１１０とは分離された別の逆洗水流出管２２０が他側の上部に形成され、当該チャンバーの下端に形成されたろ過水排水桶２０がろ過水排出管１２０と連通する。
【００６９】
前記繊維ろ材フィルターモジュール１０は前記ろ過チャンバー１００の内部に挿入されるが、前記繊維ろ材フィルターモジュール１０のアクチュエータ６は前記ろ過チャンバー１００の上端に結合され、前記繊維ろ材フィルターモジュール１０の排水口１１は前記ろ過水排出管１２０に連通結合される。
【００７０】
このような結合によって、ろ過チャンバー１００へ流入する原水を繊維ろ材９を通してろ過した後、前記排水口１１を通して排水するろ過装置が提供される。
【００７１】
前記繊維ろ材フィルターモジュール１０には、逆先時に空気洗浄を行うために空気噴射管３０が結合される。特に、前記空気噴射管３０は、前記ろ過水排水桶２０の内部に形成される管体であって、前記繊維ろ材フィルターモジュール１０に向かい合う複数の分岐管体３１０を有している。この空気噴射管は外部空気ポンプ（図示せず）に連結され、制御信号に従って図５に示したように逆洗空気を噴射する。
【００７２】
本発明の前記空気噴射管３０においては、前記分岐管体３１０が特に前記各繊維ろ材９の両側から空気を噴射するように配列される。このために、分岐管体３１０は、前記繊維ろ材フィルターモジュール１０の排水口１１にも向かい合っている。
【００７３】
本発明においては、排水管２２は、前記ろ過水排水桶２０に連結され、制御信号に従ってろ過水を排出したり、あるいは逆洗水を導入する。
【００７４】
前記排水管２２には、制御バルブにより制御されるろ過水排出管１２０と逆洗水流入管２１０とが連通結合されている。それにより、制御信号に従ってろ過時にはろ過水排出管１２０が開通され、逆洗時には逆洗水流入管２１０が開通される。
【００７５】
図５ないし図１０における各制御バルブの開閉状態において、黒い矢印は開通状態の管を、白い矢印は閉鎖状態の管を表している。
【００７６】
前記水平棒支持式繊維ろ過装置は、全てのろ過工程および逆洗工程を制御する制御部を含み、前記制御部により作動される。
【００７７】
前記ろ過チャンバー１００および排水管２２は、本出願の出願日以前に公知の構成要素である。ろ過中の原水の水位を決める排水管２２のろ過水排出管１２０の位置、あるいは逆中の逆洗水の水位を決める逆洗水流出管２２０の位置、およびろ過中と逆洗中の制御バルブの制御は、一般的なろ過チャンバーの使用例に従って決定される。従って、本発明の制御部もまた一般的な方法でろ過器を制御する。
【００７８】
しかし、本発明は、前記原水またはろ過水の汚染度を測定して前記制御部に報告する水質測定センサーを含んで構成される。
【００７９】
図１０に示したように、前記制御部４０は、前記原水流入管１１０を開閉させる原水流入管制御バルブ１１１、前記逆洗水流出管２２０を開閉させる逆洗水流出管制御バルブ２２１、および前記ろ過チャンバー１００の内部に設置されて原水またはろ過水の汚染度を測定する水質測定センサー６０に連結される回路構成を有している。前記水質測定センサー６０を通して伝達されるろ過チャンバーの内部状況についての信号に従って、制御部４０は、前記原水流入管制御バルブ１１１、逆洗水流出管制御バルブ２２１、アクチュエータ６、排水管２２あるいは空気噴射管３０の駆動制御信号を発生する。
【００８０】
ここで、前記制御部４０は、前記アクチュエータに対する一般的なオン／オフ信号に加えて、ろ過工程中に前記水質測定センサー６０から受信した信号に従って前記アクチュエータの制御信号を出力し、前記繊維ろ材のろ過空隙は水質基準を維持し、それにより繊維フィルター装置は自動制御される。
【００８１】
すなわち、水質基準は、前記制御部４０に、入力されており、前記ろ過水の状態をリアルタイムでチェックした結果として、水質が変動した時には、制御部４０は、正常状態の水質になるように前記アクチュエータに対して、繊維ろ材の空隙を変化させる信号を出力する。
【００８２】
前記アクチュエータの出力状態が階段式出力または離散出力または線形出力のいずれであるかどうかは、ろ過器の所望の設計水準により決められる。
【００８３】
上記の構成の本発明によると、図５に示したように、前記アクチュエータ６は、前記ろ材９を引っ張ってろ過空隙を形成させ、前記原水流入管１１０が開放されて原水が流入した時には、原水は前記繊維ろ材フィルターモジュール１０を通してろ過されて前記ろ過水排水桶２０と排水管２２を通してろ過水排出管１２０へ排出される。
【００８４】
ろ過工程が所定時間行われている間にろ過チャンバー１００の内部の原水の水質またはろ過水の水質が変化して目標信号値に達した時には、前記制御部４０は逆洗工程の制御信号を発生する。
【００８５】
逆洗工程の制御信号が発生されると、図６に示したように、前記アクチュエータ６は、繊維ろ材９を弛緩させて逆洗空隙を形成させ、原水流入管１１０とろ過水排水管２２が閉鎖され、逆洗水流入管２１０、逆洗水流出管２２０および空気噴射管３０が開放されて逆洗流路を形成させる。
【００８６】
図６に示したように、逆洗水流入管２１０から導入された逆洗水は、繊維ろ材フィルターモジュール１０の内部から外部へ噴射されて繊維ろ材を洗浄した後、逆洗水排水管を通して排出される。前記逆洗水が繊維ろ材９を洗浄する時、前記空気噴射管３０から噴射される空気により繊維ろ材９は強く震動されて洗浄効果が増大する。
【００８７】
この時、本発明の繊維ろ材フィルターモジュール１０の梯子型構造によって、前記繊維ろ材９は水平棒５で制止され、まるで洗濯物を叩くように洗浄される。
【００８８】
図７に示したように、上記のように構成される前記水平棒支持式繊維ろ過装置は、多段繊維ろ材フィルターモジュール１０−１で構成されることにより、深層ろ過効果を有することができる。それに加えて、図８に示したように、複数の前記繊維ろ材フィルターモジュール１０をろ過チャンバーの内部に配列することにより、ろ過能力を増大させることができる。
【００８９】
一方、図９に示したように、前記水平棒支持式繊維ろ過装置においては、前記繊維ろ材フィルターモジュール１０を水平方向に設置することもできる。
【００９０】
このためにろ過チャンバー１００が設けられ、その内部には、原水流入管１１０が当該チャンバーの一側上端に形成され、前記原水流入管１１０とは分離された別の逆洗水流出管２２０が当該チャンバーの上端に形成され、ろ過水排出管１２０と連通するろ過水排水桶２０が当該チャンバーの一側壁に形成されている。それに加えて、前記繊維ろ材フィルターモジュール１０のアクチュエータ６をろ過チャンバー１００の他側壁に結合させ、排水口１１を前記ろ過水排出管１２０に連通するように形成する。
【００９１】
ろ過水排水桶２０の内部においては、空気噴射管３０は、複数の分岐管体３１０が前記繊維ろ材フィルターモジュールの繊維ろ材９の両側に向かい合うよう形成されている。それに加えて、空気噴射管３０は、外部空気ポンプ（図示せず）に連結され、制御信号に従って前記繊維ろ材９に対して逆洗空気を噴射する。
【００９２】
さらに、排水管２２が設置され、かつ前記ろ過水排水桶２０に連結され、制御信号に従ってろ過水を排出したり逆洗水を流入させたりする。
【００９３】
このように、繊維ろ材フィルターモジュールを水平方向に設置したろ過装置は、別途の底部空気噴射管３０をさらに含み、前記底部空気噴射管３０は、前記ろ過チャンバー１００の底に形成されていてもよい。この空気噴射管３０は、前記繊維ろ材フィルターモジュール１０に向かい合う複数の底部分岐管体３１０を含み、外部空気ポンプに連結される。
【００９４】
繊維ろ材９との干渉を避けるために、前記底部空気噴射管３０は、図９に示したように、ろ過チャンバーの底部上において別の板で覆われるようにし、分岐管体３１０が露出するようにするのが好ましい。
【００９５】
この水平棒支持式繊維ろ過装置もまた、ろ過能力を向上させるために複数の繊維ろ材フィルターモジュールを含むようにすることができる。この場合、図９に示したように、前記繊維ろ材フィルターモジュールは、設置スペースを減らすために、層構造に構成される。
【００９６】
この水平棒支持式繊維ろ過装置のろ過および逆洗工程の制御は、逆洗時に前記底部空気噴射管が開放されるのを除いて、上記と同じ原理に従って行われる。
【００９７】
この水平棒支持式繊維ろ過装置においては、制御部の運転およびアクチュエータを使用することによる空隙制御方法は、上記したものと同様であるため、その説明は省略する。
【００９８】
以上、本発明の好適な実施例を図面を参照して例示的に説明したが、本発明の属する技術分野における通常の知識を有する者であれば、添付の特許請求の範囲の範囲および精神から逸脱することなく、各種の変形、追加および置換が可能であることは明らかである。
【図１】
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【図２】
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【図４】
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【図３】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【国際調査報告】
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