(57)【要約】【課題】同一体積のバラスト水濾過装置で濾過効率を高めることができるキャンドルタイプバラスト水濾過装置を提供する。【解決手段】本発明は、バラスト水濾過装置において、フィルター部を収容するバラスト水濾過装置内に同心円状にフィルターエレメントを設置し、濾過装置の下端でバラスト水を流入させて濾過装置内部のフィルターエレメントを通過させながら濾過を遂行し、駆動部が濾過装置の下端に位置する吸入部を回転させてフィルターエレメントと連結させ、差圧によってフィルターの内部の異物を含む逆洗水を排出するバラスト水濾過装置に関するものである。特に、本発明は、前記駆動部をハウジングの下部に位置させてハウジング内にもっと多いフィルターエレメントを収容してバラスト水処理に適するように濾過効率を高め、構造を簡素化してシーリングコストを減らし、原水が濾過水と混じることを防止し、狭い空間にも設置が可能で、修理が容易であることを特徴とする高密度フィルター構造の高効率キャンドルタイプバラスト水濾過装置に関するものである。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
船舶のバラスト水が流出入することができる流入部及び流出部を持つハウジングと；前記ハウジング内に位置し、前記流入部を通じて流入したバラスト水を濾過させるフィルター部と；前記フィルター部に付着された異物を洗浄する自動洗浄部とを含み、
前記自動洗浄部は、濾過装置の下部に位置し、フィルター部に付着された異物を含む逆洗水を吸入する吸入部と、前記吸入部に連結されて吸入部を回転させる駆動部と、前記吸入部の一側を収容し、吸入部から吸入された逆洗水を排出する排出部とを含み、
前記フィルター部は駆動部の駆動軸を中心に同心円経路に沿って構成され、濾過及び逆洗浄が可能な一つ以上のフィルターエレメントを含み、
前記吸入部は、前記駆動部によって駆動軸を中心に回転しながら前記フィルター部の同心円経路上のそれぞれのフィルターエレメントと連通して逆洗水を受ける一つ以上のフラッシングアームを含み、
前記駆動部は前記ハウジングの下部に位置し、前記吸入部と駆動軸を介して連結され、ハウジング内にもっと多いフィルターエレメントを収容することができ、狭い空間にも設置可能であり、修理が容易であることを特徴とする、
高密度フィルター構造の高効率キャンドルタイプバラスト水濾過装置。
【請求項２】
前記吸入部は、前記フラッシングアームと連通し、吸入された逆洗水を通過させ、駆動軸に固定されて駆動軸の回転力を吸入部に伝達するフラッシングボディーをさらに含み、
前記フィルターエレメントは駆動軸を中心に直径の相異なる一つ以上の同心円経路に沿って配列され、
前記フラッシングアームはそれぞれの同心円経路上の一つのフィルターエレメントと連通するように駆動軸を中心として一つ以上が放射状に存在することを特徴とする、
請求項１に記載の高密度フィルター構造の高効率キャンドルタイプバラスト水濾過装置。
【請求項３】
前記フラッシングボディーは、前記駆動軸の端部を固定する駆動軸固定手段を含むことを特徴とする、
請求項２に記載の高密度フィルター構造の高効率キャンドルタイプバラスト水濾過装置。
【請求項４】
前記駆動軸固定手段は、フラッシングボディーの中心を横切るバープレートを含み、
前記駆動軸の端部は前記バープレートが差し込まれることができるプレート溝を持つことを特徴とする、
請求項３に記載の高密度フィルター構造の高効率キャンドルタイプバラスト水濾過装置。
【請求項５】
前記駆動部は、吸入部の逆洗水が駆動軸に沿ってハウジングの外部に漏出しないように気密部を含んで駆動軸の気密性を向上させたことを特徴とする、
請求項１〜４のいずれか一項に記載の高密度フィルター構造の高効率キャンドルタイプバラスト水濾過装置。
【請求項６】
前記気密部は、駆動軸に固定され、駆動軸とともに回転する回転子と、前記回転子と摺動面を成し、支持板に固定された固定子と、前記固定子及び回転子を収容し、駆動軸を取り囲む駆動軸ケースと、前記駆動軸ケース及び固定子を固定し、ハウジングの底に結合する支持板とを含むことを特徴とする、
請求項５に記載の高密度フィルター構造の高効率キャンドルタイプバラスト水濾過装置。
【請求項７】
前記回転子は、陥入部に設置されたスプリングの復元力によって下向きに回転子摺動リングを押圧する回転子パッキングと、前記回転子パッキングの圧力によって固定子摺動リングと摺動面を成して密着する回転子摺動リングと、スプリングの復元力を回転子パッキングの下部に伝達するキャッププレートと、前記回転子パッキング及び回転子摺動リングを取り囲む回転子ケースとを含み、
前記固定子は、支持板に固定され、固定子摺動リングを支持する固定子パッキングと、前記固定子パッキングと密着し、回転子摺動リングと摺動面をなす固定子摺動リングとを含むことを特徴とする、
請求項６に記載の高密度フィルター構造の高効率キャンドルタイプバラスト水濾過装置。
【請求項８】
前記排出部は、前記吸入部の下部に連通するように形成された一つの排出ライン上に背圧防止タンクを含み、排出ラインの逆洗水及び異物が一次に前記背圧防止タンクに貯蔵されることにより、排出ライン上の背圧が増加することを防止することを特徴とする、
請求項１〜７のいずれか一項に記載の高密度フィルター構造の高効率キャンドルタイプバラスト水濾過装置。
【請求項９】
前記背圧防止タンクは、逆洗水が流入する流入口より排出される排出口が低く位置することにより、背圧防止タンク内の水位が前記流入口より低く維持され、排出ライン上の背圧が増加することを防止することを特徴とする、
請求項８に記載の高密度フィルター構造の高効率キャンドルタイプバラスト水濾過装置。
【請求項１０】
前記背圧防止タンクは、タンク内の水位を測定する水位測定センサーと、前記水位測定センサーによって測定された水位が一定高さ以上の場合、タンク内の貯蔵された洗浄水を排出するポンプとを含み、タンク内の水位を一定高さ以下に維持することにより、排出ライン上の背圧が増加することを防止することを特徴とする、
請求項９に記載の高密度フィルター構造の高効率キャンドルタイプバラスト水濾過装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、バラスト水濾過装置において、フィルター部を収容するバラスト水濾過装置内に同心円状にフィルターエレメントを設置し、濾過装置の下端でバラスト水を流入させて濾過装置内部のフィルターエレメントを通過させながら濾過を遂行し、駆動部が濾過装置の下端に位置する吸入部を回転させてフィルターエレメントと連結させ、差圧によってフィルターの内部の異物を含む逆洗水を排出するバラスト水濾過装置に関するものである。特に、本発明は、前記駆動部をハウジングの下部に位置させてハウジング内にもっと多いフィルターエレメントを収容してバラスト水処理に適するように濾過効率を高め、構造を簡素化してシーリングコストを減らし、原水が濾過水と混じることを防止し、狭い空間にも設置が可能であり、修理が容易であることを特徴とする高密度フィルター構造の高効率キャンドルタイプバラスト水濾過装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
バラスト水（ｂａｌｌａｓｔ  ｗａｔｅｒ）とは、船舶が特定の港に停泊して荷下ろしするとかあるいは荷物を積まないで運航する場合、船舶の均衡を維持するために船舶内に満たす海水を意味する。バラスト水を満たした船舶が他の国の港に停泊して荷を積む場合、船内のバラスト水をその国の港に排出しなければならないが、この際、バラスト水として使用された海水中の海洋生物種によって他の国の海洋生態系の被害が発生するようになる。よって、バラスト水を他の国の海洋に排出する前、船舶内でバラスト水に対する処理が必要である。
【０００３】
図１は従来のフィルターを用いたバラスト水濾過装置の中で濾過装置の下部を通じて逆洗水を排出するバラスト水濾過処理処置（以下、従来のバラスト水濾過装置という）の断面図を示したものである。
【０００４】
図１を参照すれば、従来のバラスト水濾過装置は、円筒形の濾過装置胴体ｇ内に円周方向に円錐状フィルターａを設置し、濾過装置の下端で海から取水したバラスト水（以下、原水という）を流入させて濾過装置胴体ｇ内部のフィルターａを通過させることで濾過を遂行し、濾過装置の上部に位置するモーターｂ１によって濾過装置の胴体ｇを貫通する回転軸ｂ２及びこれに連結された濾過装置の下部の吸入部ｃを回転させて吸入部ｃとフィルターａを連通させれば、吸入部ｃと濾過装置内部の差圧によって濾過装置内部の濾過されたバラスト水（以下、濾過水という）がフィルターの内部に流入してフィルターに付着された異物を洗浄し、異物を含むバラスト水（以下、逆洗水という）が吸入部ｃを経て排出部ｄを通じて排出される。
【０００５】
ただ、前記従来のバラスト水濾過装置は元々陸上用に使われるもので、例えば油類タンクの濾過装置として使用する場合、固体性物質のみ濾過されてフィルターに付着するので、差圧による逆洗浄の際、フィルターの空隙に詰まらなくて表面から易しく分離されて除去されるので、持続的な濾過が可能となって濾過効率が高くなる。しかし、これを船舶用バラスト水濾過装置として使用する場合、海水中の微生物、クラゲのような物質は粘性が強いため、フィルターの空隙に詰まれば、差圧によって易しく分離及び除去されにくく、持続的に同等な水準の濾過がなされにくく、究極濾過の効率性が格段に落ちることになる。
【０００６】
特に、前記バラスト水濾過装置は、モーターｂ１が濾過装置の上部に位置するため、濾過装置の下部の吸入部ｃを回転させるためには回転軸ｂ２が濾過装置胴体ｇの内部を通過しなければならないので、前記回転軸ｂ２が占める空間によって濾過装置内部の空間が狭くなって多くのフィルターａを収容しにくくなるため、高濾過効率を要する海上用に適しない。
【０００７】
また、このような場合、濾過装置の上面及び下面は共に回転軸ｂ２が貫通する部位の気密性を要するので、構造が複雑となり、シーリングコストが高くかかり、シーリングの損傷の際に原水と濾過水が混じる問題が発生する。
【０００８】
また、前記濾過装置は、モーターｂ１の回転軸ｂ２が濾過装置を貫通する場合、濾過装置を設置する過程で回転軸ｂ２の中心を取ることが難しい。
【０００９】
また、濾過装置の上部にモーターｂ１が存在するので、濾過装置の全高を高くして船舶内に設置するときに大きな空間を占める問題がある。通常、バラスト水濾過装置の設置の際、図１に示したように、濾過装置を船舶内に固定するために、濾過装置胴体ｇを支持することができる脚ｈを備えることになる。その結果、前述した濾過装置を支持するための脚ｈと濾過装置の下部との間に空間ｉが生ずる。しかし、従来のバラスト水濾過装置は、このような空間ｉがあるにもかかわらず、モーターｂ１を濾過装置の上部に位置させて船舶の限定された空間を非効率的に用いているものである。
【００１０】
また、濾過装置の内部を修理するとか部品を入れ替える場合にも上部のモーターｂ１を除去する作業を先行しなければならないので、修理や入れ替えが易しくない問題もある。
【００１１】
また、前記濾過装置は、吸入部ｃの逆洗水が回転軸に沿って流れる場合、回転軸ｂ２が濾過装置を貫通する部分で完全な気密がなされなくて逆洗水が濾過装置の外部に漏出する問題があり、逆洗水が排出部ｄに積もる場合、排出部ｄに背圧が形成して吸入部ｃとフィルターａの差圧が減少し、円滑な逆洗浄がなされなくて濾過の効率が落ちる問題がある。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
本発明は前記のような問題点を解決するために案出されたもので、本発明の目的は、バラスト水濾過装置において、フィルター部を収容するバラスト水濾過装置内に同心円方向にフィルターエレメントを設置し、濾過装置の下端でバラスト水を流入させて濾過装置内部のフィルターエレメントを通過させることで濾過を遂行し、特に駆動部を濾過装置の下部に位置させ、吸入部を回転させてフィルターエレメントと連通させ、差圧によってフィルターの内部の異物を含む逆洗水を排出することにより駆動軸がハウジング胴体を貫通しなくなるので、ハウジング胴体内部の空間が確保されてフィルターエレメントの数を増やすことができるようになるので、同一体積のバラスト水濾過装置で濾過効率を高めることができるキャンドルタイプバラスト水濾過装置に関するものである。
【００１３】
本発明の他の目的は、フィルターエレメントを、駆動軸を中心に直径の相異なる一つ以上の同心円経路に沿って配列し、同心円経路の数のフラッシングアームを持つ吸入部を通じて同時に多数のフィルターエレメントの逆洗浄を行うことによって濾過の効率性を格段に向上させるキャンドルタイプバラスト水濾過装置に関するものである。
【００１４】
本発明のさらに他の目的は、駆動軸がハウジングを貫通しなくてハウジング胴体の胴体上部カバー及び胴体下部カバーにおいて気密を維持する必要がなくなるので、構造が簡素になってシーリングコストが節減され、シーリング損傷によって原水と濾過水が混じる問題が発生しないキャンドルタイプバラスト水濾過装置に関するものである。
【００１５】
本発明のさらに他の目的は、前記のような構成を取ることにより、構造が単純になって設置が容易になり、駆動軸の中心を設定する問題が発生しなくなるキャンドルタイプバラスト水濾過装置に関するものである。
【００１６】
本発明のさらに他の目的は、前記のような構成を取ることにより、濾過装置の内部を修理するとか部品を入れ替える場合にも駆動部を除去する必要なしにハウジング上部と胴体上部カバーのみを除去し、修理や部品の入れ替えを行えば良いので、維持保守が便利になり、駆動部を濾過装置の上部に設置することに比べ、濾過装置の全高を低くして船舶内に比較的狭い空間にも設置可能なキャンドルタイプバラスト水濾過装置に関するものである。
【００１７】
本発明のさらに他の目的は、吸入部の逆洗水が駆動軸に沿ってハウジングの外部に漏出しないように駆動軸の周辺に精密に気密部を形成することで濾過装置の気密性を格段に向上させ、排出部の排出ラインの末端に背圧防止タンクを設置し、背圧防止タンクに一定水位以上の逆洗水が積もる場合、これを放出することで背圧形成を防止し、均一な逆洗浄を行うことにより、バラスト水濾過装置の濾過能力を維持させるキャンドルタイプバラスト水濾過装置に関するものである。
【課題を解決するための手段】
【００１８】
前述した本発明の目的を達なするためのキャンドルタイプバラスト水濾過装置は次のような構成を含む。
【００１９】
本発明の一実施例によれば、本発明によるキャンドルタイプバラスト水濾過装置は、船舶のバラスト水が流出入することができる流入部及び流出部を持つハウジングと；前記ハウジング内に位置し、前記流入部を通じて流入したバラスト水を濾過させるフィルター部と；前記フィルター部に付着された異物を洗浄する自動洗浄部とを含み、前記自動洗浄部は、濾過装置の下部に位置し、フィルター部に付着された異物を含む逆洗水を吸入する吸入部と、前記吸入部に連結されて吸入部を回転させる駆動部と、前記吸入部の一側を収容し、吸入部から吸入された逆洗水を排出する排出部とを含み、前記フィルター部は駆動部の駆動軸を中心に同心円経路に沿って構成され、濾過及び逆洗浄が可能な一つ以上のフィルターエレメントを含み、前記吸入部は、前記駆動部によって駆動軸を中心に回転しながら前記フィルター部の同心円経路上のそれぞれのフィルターエレメントと連通して逆洗水を受ける一つ以上のフラッシングアームを含み、前記駆動部は前記ハウジングの下部に位置し、前記吸入部と駆動軸を介して連結され、ハウジング内にもっと多いフィルターエレメントを収容することができ、狭い空間にも設置可能であり、修理が容易であることを特徴とする。
【００２０】
本発明の他の実施例によれば、本発明によるキャンドルタイプバラスト水濾過装置は、前記吸入部が、前記フラッシングアームと連通し、吸入された逆洗水を通過させ、駆動軸に固定されて駆動軸の回転力を吸入部に伝達するフラッシングボディーをさらに含み、前記フィルターエレメントは駆動軸を中心に直径の相異なる一つ以上の同心円経路に沿って配列され、前記フラッシングアームはそれぞれの同心円経路上の一つのフィルターエレメントと連通するように駆動軸を中心として一つ以上が放射状に存在することを特徴とする。
【００２１】
本発明のさらに他の実施例によれば、本発明によるキャンドルタイプバラスト水濾過装置は、前記フラッシングボディーが、前記駆動軸の端部を固定する駆動軸固定手段を含むことを特徴とする。
【００２２】
本発明のさらに他の実施例によれば、本発明によるキャンドルタイプバラスト水濾過装置は、前記駆動軸固定手段が、フラッシングボディーの中心を横切るバープレートを含み、前記駆動軸の端部は前記バープレートが差し込まれることができるプレート溝を持つことを特徴とする。
【００２３】
本発明のさらに他の実施例によれば、本発明によるキャンドルタイプバラスト水濾過装置は、前記駆動部が、吸入部の逆洗水が駆動軸に沿ってハウジングの外部に漏出しないように気密部を含んで駆動軸の気密性を向上させたことを特徴とする。
【００２４】
本発明のさらに他の実施例によれば、本発明によるキャンドルタイプバラスト水濾過装置は、前記気密部が、駆動軸に固定され、駆動軸とともに回転する回転子と、前記回転子と摺動面を成し、支持板に固定された固定子と、前記固定子及び回転子を収容し、駆動軸を取り囲む駆動軸ケースと、前記駆動軸ケース及び固定子を固定し、ハウジングの底に結合する支持板とを含むことを特徴とする。
本発明のさらに他の実施例によれば、本発明によるキャンドルタイプバラスト水濾過装置は、前記回転子が、陥入部に設置されたスプリングの復元力によって下向きに回転子摺動リングを押圧する回転子パッキングと、前記回転子パッキングの圧力によって固定子摺動リングと摺動面を成して密着する回転子摺動リングと、スプリングの復元力を回転子パッキングの下部に伝達するキャッププレートと、前記回転子パッキング及び回転子摺動リングを取り囲む回転子ケースとを含み、前記固定子は、支持板に固定され、固定子摺動リングを支持する固定子パッキングと、前記固定子パッキングと密着し、回転子摺動リングと摺動面をなす固定子摺動リングとを含むことを特徴とする。
【００２５】
本発明のさらに他の実施例によれば、本発明によるキャンドルタイプバラスト水濾過装置は、前記排出部が、前記吸入部の下部に連通するように形成された一つの排出ライン上に背圧防止タンクを含み、排出ラインの逆洗水及び異物が一次に前記背圧防止タンクに貯蔵されることにより、排出ライン上の背圧が増加することを防止することを特徴とする。
【００２６】
本発明のさらに他の実施例によれば、本発明によるキャンドルタイプバラスト水濾過装置は、前記背圧防止タンクが、逆洗水が流入する流入口より排出される排出口が低く位置することにより、背圧防止タンク内の水位が前記流入口より低く維持され、排出ライン上の背圧が増加することを防止することを特徴とする。
【００２７】
本発明のさらに他の実施例によれば、本発明によるキャンドルタイプバラスト水濾過装置は、前記背圧防止タンクが、タンク内の水位を測定する水位測定センサーと、前記水位測定センサーによって測定された水位が一定高さ以上の場合、タンク内の貯蔵された洗浄水を排出するポンプとを含み、タンク内の水位を一定高さ以下に維持することにより、排出ライン上の背圧が増加することを防止することを特徴とする。
【発明の効果】
【００２８】
本発明は前述した実施例と後述する構成、結合、使用関係によって次のような効果を得ることができる。
【００２９】
本発明は、バラスト水濾過装置において、フィルター部を収容するバラスト水濾過装置内に同心円方向にフィルターエレメントを設置し、濾過装置の下端でバラスト水を流入させて濾過装置内部のフィルターエレメントを通過させることで濾過を遂行し、特に駆動部を濾過装置の下部に位置させ、吸入部を回転させてフィルターエレメントと連通させ、差圧によってフィルターの内部の異物を含む逆洗水を排出することにより駆動軸がハウジング胴体を貫通しなくなるので、ハウジング胴体内部の空間が確保されてフィルターエレメントの数を増やすことができるようになるので、同一体積のバラスト水濾過装置で濾過効率を高めることができるようになる。
【００３０】
本発明は、フィルターエレメントを、駆動軸を中心に直径の相異なる一つ以上の同心円経路に沿って配列し、同心円経路の数のフラッシングアームを持つ吸入部を通じて同時に多数のフィルターエレメントの逆洗浄を行うことにより、濾過の効率性を格段に向上させる。
【００３１】
本発明は、駆動軸がハウジングを貫通しなくてハウジング胴体の胴体上部カバー及び胴体下部カバーでの気密を維持する必要がなくなるので、構造が簡素になってシーリングコストが節減され、原水と濾過水が混じる問題も発生しない。
【００３２】
本発明は、前記のような構成を取ることにより、構造が単純になり、設置が容易になり、駆動軸の中心を設定する問題が発生しなくなる。
【００３３】
本発明は、前記のような構成を取ることにより、濾過装置内部を修理するとか部品を入れ替える場合も駆動部を除去する必要なしにハウジング上部と胴体上部カバーのみを除去して修理や部品入れ替えを遂行すれば良いので、維持保守が便利になり、駆動部を濾過装置の上部に設置することに比べ、濾過装置の全高を低くして船舶内に比較的狭い空間にも設置が可能となる。
【００３４】
本発明は、吸入部の逆洗水が駆動軸に沿ってハウジングの外部に漏出しないように駆動軸の周辺に精密に気密部を形成することにより、濾過装置の気密性を格段に向上させ、排出部の排出ラインの末端に背圧防止タンクを設置し、背圧防止タンクに一定水位以上の逆洗水が積もる場合、これを放出することで背圧形成を防止し、均一な逆洗浄を行うことにより、バラスト水濾過装置の濾過能力を維持させる。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】従来のフィルターを用いたバラスト水濾過装置の断面図である。
【図２】本発明の第１実施例によるキャンドルタイプバラスト水濾過装置の斜視図である。
【図３】図２の垂直方向断面図である。
【図４】胴体下部カバー２３２の平面図である。
【図５】図３のＸ部を拡大したもので、吸入部の拡大斜視図である。
【図６】吸入部の垂直方向断面図である。
【図７】フラッシングアームの水平方向断面図である。
【図８】フラッシングアームがハウジング胴体下部カバー上でフィルターエレメントと連通する状態を示す概念図である。
【図９】図３のＹ部を拡大したもので、フラッシングボディーのバープレートと駆動軸の端部が連通した状態の拡大斜視図である。
【図１０】図９の分解斜視図である。
【図１１】図９のフラッシングボディーの水平方向断面図である。
【図１２】気密部の垂直方向断面図である。
【図１３】図１２の分解斜視図である。
【図１４】図１２の部分拡大斜視図である。
【図１５】排出部の排出ライン上に形成された背圧防止タンクの概念図である。
【発明を実施するための形態】
【００３６】
以下、本発明によるキャンドルタイプバラスト水濾過装置の好適な実施例を添付図面に基づいて詳細に説明する。下記で本発明を説明するに当たり、公知の機能や構成についての具体的な説明が本発明の要旨を不必要にあいまいにすることができると判断される場合には、その詳細な説明を省略する。特に他の定義がない限り、この明細書のすべての用語は本発明が属する技術分野の通常の知識を持った技術者が理解する当該用語の一般的意味と同様であり、この明細書で使用された用語の意味と衝突する場合にはこの明細書で使用された定義による。
【００３７】
図２は本発明の第１実施例によるキャンドルタイプバラスト水濾過装置１の斜視図、図３は図２の垂直方向断面図である。
【００３８】
図２及び図３を参照すれば、本発明の第１実施例によるキャンドルタイプバラスト水濾過装置１は、船舶のバラスト水が流出入することができる流入部２１及び流出部２４を持つハウジング２と、前記ハウジング２内に位置し、前記流入部２１を通じて流入した原水を濾過させるフィルター部３と、前記フィルター部３に付着された異物を洗浄する自動洗浄部４とを含むことができる。
【００３９】
前記ハウジング２は本発明によるキャンドルタイプバラスト水濾過装置１の胴体をなす構成のもので、好ましくは内部にバラスト水の濾過のためのフィルター部３を収容し、内壁に沿ってバラスト水が大きな抵抗を受けないで流れるように円筒状に形成されることができる。前記ハウジング２は、海水から取水したバラスト水が流入する流入部２１と、流入部２１を通じて流入した原水がハウジング胴体２３のフィルター部３に進入する前に内壁を循環しながら留まるハウジング下部２２と、ハウジング下部２２から流入するバラスト水の濾過及び逆洗浄（これについては後述する）のためのフィルター部３を収容するハウジング胴体２３と、ハウジング胴体２３の内部のフィルター部３を通じて濾過された濾過水が流出する流出部２４と、上部でハウジング胴体２３を覆って損傷を防止するハウジング上部２５とを含む。ハウジング上部２５はハウジング胴体２３上に固定ネジ２３５によって固定される。
【００４０】
前記流入部２１は海水から取水したバラスト水が流入する構成のもので、好ましくはハウジング下部２２の一側面に円筒状に貫設される。図２及び図３に示したように、流入部２１はバラスト水濾過装置１の下部に位置し、流入部２１を通過した原水がハウジング下部２２を満たしながら十分な水圧を形成してハウジング胴体２３に移動する（図２及び図３の矢印Ａ）。
【００４１】
前記ハウジング下部２２は流入部２１を通じて流入した原水がハウジング胴体２３のフィルター部３に進入する前に経る空間で、好ましくは流入部２１を通じて流入した原水がフィルター部３に進入する前に大きな抵抗を受けないで内壁に沿って流れるように円筒状に形成されることができる。後述するハウジング２の胴体下部カバー２３２は、フィルターエレメント３１が貫通してハウジング下部２２と連通するように構成され、流入部２１を通じてハウジング下部２２に進入した原水が胴体下部カバー２３２に近付けば圧力差によってフィルターエレメント３１の内部に進入する。フィルターエレメント３１の内部に進入することができなかった原水はハウジング下部２２の内側面に沿って移動する。この際、胴体下部カバー２３２の近くの原水がフィルターエレメント３１の内部に進入すれば、相対的に胴体下部カバー２３２の近くの水圧が低くなるので、ハウジング下部２２の下側に位置する原水が上昇して胴体下部カバー２３２に近付き、圧力差によってフィルターエレメント３１の内部に進入し、このような過程が繰り返される。ハウジング下部２２は、図２及び図３のように、内部に後述する吸入部４１、駆動部４２及び排出部４３含み、前記排出部４３は側面に貫通される形態に構成されることができる。
【００４２】
前記ハウジング胴体２３はハウジング下部２２から流入するバラスト水の濾過及び逆洗浄（これについては後述する）のためのフィルター部３を収容する構成のもので、ハウジング胴体２３の上部を密封する胴体上部カバー２３１と、ハウジング胴体２３の下部をフィルターエレメント３１が貫通した状態で覆う胴体下部カバー２３２と、前記胴体上部カバー２３１及び胴体下部カバー２３２を連結して支持固定する支持軸２３３とを含む。
【００４３】
前記胴体上部カバー２３１はハウジング胴体２３の上部を密封する構成のもので、好ましくは円盤状でハウジング胴体２３の上部を覆うことで、ハウジング胴体２３の内部に収容されたフィルター部３と濾過水を外部から隔離させる。胴体上部カバー２３１は内側面に多様な大きさの突出部２３１ａを持ち、このような突出部２３１ａがフィルターエレメント３１と支持軸２３３の上部内側面に挿入され、固定ネジ２３１ａ’によって固定されることができる。後述する胴体下部カバー２３２とは異なり、フィルターエレメント３１の上部は胴体上部カバー２３１によって全く閉鎖されるので、バラスト水がフィルターエレメント３１の上面を通じては排出されることができない。
【００４４】
前記胴体下部カバー２３２はハウジング胴体２３の下部をフィルターエレメント３１が貫通した状態で覆う構成のもので、好ましくは円盤状でハウジング胴体２３の下部を覆うことで、ハウジング胴体２３の内部にフィルターエレメント３１によって濾過されたバラスト水がハウジング下部２２の原水と混じることを防止する。胴体下部カバー２３２のハウジング胴体２３の内側面は多様な大きさの突出部２３１ｂを持つとか結合孔２３１ｃを持ち、このような突出部２３１ｂが支持軸２３３の上部内側面に挿入されるとか、あるいはフィルターエレメント３１の下部が結合孔２３１ｃに挿入及び結合されることにより、胴体下部カバー２３２がハウジング胴体２３に固定される。胴体下部カバー２３２のハウジング胴体２３の外側面は、図４に示したように、フィルターエレメント３１が結合孔２３１ｃを通じて貫通して駆動軸４２１を中心とする同心円２３７’、２３７”、２３７”’上の経路上に一定間隔で配置されてハウジング下部２２と連通する。一方、胴体下部カバー２３２のフィルターエレメント３１を取り囲む面は気密されてハウジング下部２２及びハウジング胴体２３を全く断絶させる。すると、後述する吸入部４１は胴体下部カバー２３２上で駆動軸４２１を中心に回転しながら前記それぞれの同心円経路２３７’、２３７”、２３７”’上の一つのフィルターエレメントと連通するものである。よって、原水はフィルターエレメント３１を通じてだけ濾過され、濾過された原水（濾過水）はハウジング胴体２３の内部で流動し、後述する吸入部４１が駆動軸４２１を中心に回転してそれぞれの同心円経路２３７’、２３７”、２３７”’上の一つのフィルターエレメントと連通すれば、フィルターエレメント３１の内部に流入して逆洗浄を遂行しながら吸入部４１を通じて排出される。
【００４５】
前記支持軸２３３は胴体上部カバー２３１及び胴体下部カバー２３２を連結して支持固定する構成のもので、好ましくは複数のフィルターエレメント３１の間の空間に垂直方向に形成され、胴体上部カバー２３１と胴体下部カバー２３２の突出部２３１ａ’、２３１ｂに結合され、胴体上部カバー２３１と胴体下部カバー２３２を固定してハウジング胴体２３を支持する棒である。
【００４６】
前記流出部２４はハウジング胴体２３の内部のフィルター部３を通じて濾過されたバラスト水が流出する構成のもので、好ましくはハウジング胴体２３の一側面に円筒状に貫設される。図２及び図３に示したように、流入部２１はハウジング下部２２の一側面に位置し、流出部２４はこれと対向してこれより高い位置のハウジング胴体２３の他側面に位置し、バラスト水が流入部２１を通じて流入すれば、ハウジング下部２２を満たしながらフィルターエレメント３１に流入し、これにより濾過されたバラスト水が流出部２４に流出するようになる（図２及び図３の矢印Ｄ）。
【００４７】
前記フィルター部３はハウジング２内に位置し、前記流入部２１を通じて流入したバラスト水を濾過させる構成のもので、好ましくは駆動部４２の駆動軸４２１を中心とする同心円経路２３７’、２３７”、２３７”’に沿って構成され、濾過及び逆洗浄（これについては後述する）が可能な多数の円錐状フィルターエレメント３１を含む構成である。
【００４８】
前記フィルターエレメント３１は原水内の一定大きさ以上の異物を濾過する構成のもので、好ましくは上部から下部方向に平断面積が大きくなる形態の円錐状のフィルターである。ハウジング下部２２に位置する流入部２１を通じて流入したバラスト水はフィルターエレメント３１に進入して濾過がなされ（図２及び図３の矢印Ｂ）、濾過された逆洗水はハウジング胴体２３の内部を移動しながら、吸入部４１で生じた差圧によってフィルターエレメント３１の内部に進入しながらフィルターエレメント３１の内壁に付着された異物を吸入部４１に運搬させる（図２及び図３の矢印Ｃ）。前記フィルターエレメント３１は一つ以上存在することができ、駆動軸４２１を中心に直径の相異なる一つ以上の同心円経路２３７’、２３７”、２３７”’に沿って配列されることができる（図４参照）。
【００４９】
前記自動洗浄部４はフィルター部３に付着された異物を洗浄する構成のもので、好ましくはハウジング下部２２に位置し、フィルター部３に付着された異物を含む逆洗水を吸入する吸入部４１と、前記吸入部４１に連結され、吸入部４１を回転させる駆動部４２と、前記吸入部４１の一側を収容し、吸入部４１から吸入された逆洗水を排出する排出部４３とを含むことができる。
【００５０】
前記吸入部４１はフィルター部３に付着された異物を含む逆洗水を吸入する構成のものである。吸入部４１は後述する駆動部４２に連結され、駆動部４２の動力伝達によってハウジング下部２２で回転しながら一定周期の角速度でそれぞれのフィルターエレメント３１と連通する。この際、吸入部４１はハウジング２の内部よりずっと低い圧力を有するので、差圧及び重力によって濾過作業の結果としてフィルターエレメント３１の内壁に付いている異物が吸入部４１に落ちるようになる。この際、フィルターエレメント３１の周囲の水も差圧によってフィルターエレメント３１に流入して吸入部４１に吸入される。この過程は逆洗浄と言い、異物を含む逆洗水を伝達する（図２及び図３の矢印Ｃ、Ｃ’）。前記吸入部４１は下端が排出部４３に挿入されて連通し、両者間にはベアリング４１９があるので、吸入部４１が排出部４３に挿入された状態で回転可能である。
【００５１】
前記駆動部４２は前記吸入部４１の一側に連結されて吸入部４１を回転させる構成のもので、動力を生産して駆動軸４２１を回転させ、これに連結された吸入部４１も回転させる。従来の駆動部を上部に位置させたバラスト水濾過装置は、モーターが濾過装置の上部に位置するから、濾過装置の下部の吸入部を回転させるためには、回転軸が濾過装置の内部を貫通しなければならないので、濾過装置内部の空間が狭くなって多くのフィルターを収容することが難しくなるため、高い濾過効率を要する海上用には適しなかった。また、このような場合、濾過装置の上面及び下面共に回転軸が貫通する部位の気密性を要するため、構造が複雑になり、シーリングコストが高くかかり、シーリング損傷の際、原水と濾過水が混じる問題が発生し、設置の際に回転軸の中心を取りにくい。また、濾過装置の上部にモーターが存在するので、濾過装置の全高を高くし、船舶内に設置するとき、大きな空間を占める問題があり、濾過装置の内部を修理するとか部品を入れ替える場合にも上部のモーターを除去する作業を先行しなければならないので、修理や入れ替えが易しくない問題があった。
【００５２】
しかし、本発明では、前記駆動部４２がバラスト水濾過装置１の上部ではないハウジング下部に位置することにより、駆動軸４２１がハウジング胴体２３を貫通しなくなるので、ハウジング胴体２３の内部の空間が確保されてフィルターエレメント３１の数を増やすことができるようになり、同一体積のバラスト水濾過装置１で濾過効率を高めることができるようになる。また、駆動軸４２１がハウジング２を貫通しなくてハウジング胴体２３の胴体上部カバー２３１及び胴体下部カバー２３２での気密を維持する必要がなくなるので、構造が簡素になり、シーリングコストが節減され、よって原水と濾過水が混じる問題も発生しない。また、構造が簡素になり、設置が容易であり、駆動軸４２１の中心を設定する問題が発生しない。さらに、濾過装置１の内部を修理するとか部品を入れ替える場合にも駆動部４２を除去する必要なしにハウジング上部２５と胴体上部カバー２３１のみを除去して修理や部品入れ替えを遂行すれば良いので、維持保守が便利になり、駆動部４２を濾過装置１の上部に設置することに比べて濾過装置の全高を低くし、船舶内の比較的狭い空間にも設置可能な利点がある。
【００５３】
前記排出部４３は前記吸入部４１の一側を収容し、吸入部４１から吸入された逆洗水を排出する構成のもので、好ましくは、図６に示したように、後述する吸入部４１のフラッシングボディー４１２をベアリング４１９を挟んで収容し、両者が連通して垂直方向に伸び、さらに直角方向に折り曲げられてハウジング下部２２の側面を貫通するように形成される導管である。前記排出部４３は、吸入部４１に連結された駆動軸４２１が地面方向に貫通し、前記ベアリング４１９によって吸入部４１が排出部４３上で回転することができる。前述した吸入部４１を通じて吸入された逆洗水は吸入部４１のフラッシングボディー４１２を通過して排出部４３を通じて排出される（図２及び図３の矢印Ｅ）。
【００５４】
図４は胴体下部カバー２３２の平面図、図５は図３のＸ部を拡大したもので、吸入部４１の拡大斜視図、図６は吸入部４１の垂直方向断面図、図７はフラッシングアーム４１１の水平方向断面図、図８はフラッシングアーム４１１がハウジング２胴体下部カバー２３２上でフィルターエレメント３１と連通する状態を示す概念図である。
【００５５】
図５〜図７を参照すれば、本発明の第２実施例によるキャンドルタイプバラスト水濾過装置１において、前記吸入部４１は、一端に形成され、胴体下部カバー２３２上で回転しながらフィルターエレメント３１と連通して逆洗水を吸入するフラッシングアーム４１１と、前記フラッシングアーム４１１を通じて吸入された逆洗水を通過させ、駆動軸４２１の回転力を吸入部４１に伝達するフラッシングボディー４１２とを含む。
【００５６】
前記フラッシングアーム４１１は前記吸入部４１の一端に形成され、胴体下部カバー２３２上で回転しながらフィルターエレメント３１と連通して逆洗水を吸入する構成のもので、好ましくは前記駆動部４２によって駆動軸４２１を中心に回転しながら、胴体下部カバー２３２を貫通して形成されたフィルターエレメント３１と順に連通しながら、差圧によってフィルターエレメント３１の内壁に付着された異物を含む逆洗水を吸入する円筒状導管である。好ましくは、前記フラッシングアーム４１１は、図５及び図６に示したように、逆洗水進入口４１１ａ、４１１ｂ、４１１ｃが垂直方向に一定深さの導管から形成され、末端が回転軸方向に折り曲げられ、軸中心部で再び一定深さを持つフラッシングボディー４１２に連結される。前記フラッシングボディー４１２はさらに駆動軸４２１に連結されて駆動部４２の回転力をフラッシングアーム４１１に伝達するので、フラッシングアーム４１１は駆動部４２によって前記胴体下部カバー２３２上で一定周期の角速度で回転することができるようになる。前述したように、フィルターエレメント３１は胴体下部カバー２３２を貫通してハウジング下部２２と連通し、胴体下部カバー２３２上の駆動軸４２１を中心とする同心円２３７’、２３７”、２３７”’上に一定の間隔で配列されることができる。この場合、前記吸入部４１は同心円２３７’、２３７”、２３７”’の数と同数のフラッシングアーム４１１を持つことができ、前記同心円２３７’、２３７”、２３７”’が互いに異なる半径を持つので、前記吸入部４１も中心軸４２１を中心に互いに異なる長さ（ｐ、ｑ、ｒ）のフラッシングアーム４１１を持つようになる。前記同心円２３７’、２３７”、２３７”’の半径とフラッシングアーム４１１の長さ（ｐ、ｑ、ｒ）は１：１で対応する（図８参照）。
【００５７】
前記フラッシングアーム４１１はそれぞれのフィルターエレメント３１に連通し、一定時間の間に逆洗水を受け、一定時間が経過すれば、駆動部４２によって同心円２３７’、２３７”、２３７”’に沿って回転して次のフィルターエレメント３１と連通し、また一定時間の間に逆洗水を受ける過程を繰り返す。
【００５８】
前記フラッシングボディー４１２はフラッシングアーム４１１を通じて吸入された逆洗水を通過させ、駆動軸４２１の回転力を吸入部４１に伝達する構成のもので、好ましくは、フラッシングアーム４１１のフィルターエレメント３１が位置する反対側方向の末端と連通して導管を形成し、駆動部４２の駆動軸４２１に固定され、駆動軸４２１の回転力をフラッシングアーム４１１に伝達する構成である。
【００５９】
本発明の好適な実施例において、図４のように、前記複数のフィルターエレメント３１は駆動軸４２１を中心に直径の相異なる一つ以上（前記図では三つ）の同心円経路２３７’、２３７”、２３７”’に沿って胴体下部カバー２３２を貫通して配列されることができる。この場合、フラッシングアーム４１１は、図５〜図８に示したように、それぞれの同心円経路上のフィルターエレメント３１と連通するように駆動軸４２１を中心に複数のフラッシングアーム４１１が放射状に形成されることができる。本発明は前述したように駆動部４２をハウジング下部２２に設置してハウジング胴体２３の空間を極大化することにより、フィルターエレメント３１を高密度で設置することができるようになる。前記のように、吸入部４１が複数のフラッシングアーム４１１を持つので、直径の相異なる一つ以上の同心円経路に沿って同時に少なくとも一つ以上のフィルターエレメント３１の逆洗浄がなされることができ、濾過の効率性が従来発明に比べて格段に向上する。この場合、それぞれのフラッシングアーム４１１は互いに異なる方向及び長さを持つが、中心部で一体的に連結されてフラッシングボディー４１２に連結される。図８はフラッシングアーム４１１がハウジング２の胴体下部カバー２３２においてフィルターエレメント３１と連通する状態を示す概念図を示している。
【００６０】
図９は図３のＹ部を拡大したもので、フラッシングボディー４１２のバープレート４１４と駆動軸の端部４２３が連通した状態の拡大斜視図、図１０は図９の分解斜視図、図１１は図９のフラッシングボディー４１２の水平方向断面図である。
【００６１】
図９を参照すれば、本発明の第３実施例によるキャンドルタイプバラスト水濾過装置１において、前記フラッシングボディー４１２は前記駆動軸の端部４２３を固定する駆動軸固定手段４１３を含む。
【００６２】
前記駆動軸固定手段４１３は駆動軸の端部４２３に固定するための一体の構成を言うもので、好ましくは図９〜図１１に示したようなフラッシングボディー４１２の中心を横切るバープレート４１４と、前記バープレート４１４と駆動軸の端部４２３を固定結合させる固定ピン４１５とを含む。バープレート４１４は、図１０及び１１に示したように、フラッシングボディー４１２の導管内を水平方向に横切る直方体形状の薄板のもので、前記板には駆動軸の端部４２３との結合のために固定ピン４１５を挿入することができる結合孔４２７が存在し、バープレート４１４を除いた部分は逆洗水が移動することができる十分な断面積が確保される４１７。この際、前記駆動軸の端部４２３は前記バープレート４１４が差し込まれるプレート溝４２５を持ち、前記プレート溝４２５は前記バープレート４１４の厚さを収容することができるほどの幅４２５ａが確保され、バープレート４１４が定着できる程度の深さ４２５ｂを持つようになる。そして、プレート溝４２５もバープレート４１４が差し込まれた場合に固定ピン４１５を結合することができる結合孔４２７’を持つ。前記のような構成によってバープレート４１４と駆動軸の端部４２３は固定ピン４１５によって堅たく固定され、駆動軸４２１が回転する場合、バープレート４１４と結合された吸入部４１が一緒に回転するようになる。
【００６３】
図１２は駆動部４２の気密部４４の部分拡大斜視図、図１３は図１２の部分分解斜視図、図１４は図１２の断面図である。
【００６４】
図１２〜図１４を参照すれば、本発明の第４実施例によるキャンドルタイプバラスト水濾過装置１において、前記駆動部４２は吸入部４１の逆洗水が駆動軸４２１に沿ってハウジング２の外部に漏出しないように気密部４４をさらに含むことができる。
【００６５】
前記気密部４４は吸入部４１を通じて流入した逆洗水が駆動軸４２１に沿ってハウジング２の外部に漏出することを防止する構成のもので、好ましくは駆動軸４２１を取り囲んでハウジング下部２２の底面に固定され、駆動軸４２１に沿って逆洗水がハウジング２の外に流出することを防止する構成である。前記気密部４４は駆動軸４２１に固定されて駆動軸４２１と一緒に回転する回転子４５と、前記回転子４５と摺動面４０を成し、支持板４８に固定された固定子４６と、前記固定子４６及び回転子４５を収容して駆動軸４２１を取り囲む駆動軸ケース４７と、前記駆動軸ケース４７及び固定子４６を固定し、ハウジング２の底に結合される支持板４８とを含む。
【００６６】
前記回転子４５は駆動軸４２１に固定されて駆動軸４２１と一緒に回転する構成のもので、図１２〜図１４に示したように、駆動軸４２１を取り囲んで駆動軸４２１に固定され、駆動軸４２１と一緒に回転する構成である。前記回転子４５は、陥入部４５２に設置されたスプリング４５０の復元力によって下向きに回転子摺動リング４５３を押圧する回転子パッキング４５１と、前記回転子パッキング４５１の圧力によって固定子摺動リング４６１と摺動面４０を成して密着する回転子摺動リング４５３と、スプリング４５０の復元力を回転子パッキング４５１の下部に伝達するキャッププレート４５５と、前記回転子パッキング４５１及び回転子摺動リング４５３を取り囲む回転子ケース４５７とを含むことができる。
【００６７】
前記回転子パッキング４５１は陥入部４５２に設置されたスプリング４５０の復元力によって下向きに回転子摺動リング４５３を押圧する構成である。好ましくは、前記回転子パッキング４５１は、駆動軸４２１を上向きに支持するパッキング上部４５１０と、パッキング上部４５１０で連通して駆動軸４２１を取り囲むパッキングボディー４５１２と、パッキングボディー４５１２に連通してキャッププレート４５５の下面及び回転子摺動リング４５３が密着するパッキング下部４５１４とを含む。
【００６８】
図１２〜図１４を参照すれば、小径の駆動軸４２１ａは回転子パッキング４５１のパッキング上部４５１０との密着部位で水平方向に直角の段部を成して大径を持つ駆動軸４２１ｂにつながる。回転子パッキング４５１のパッキング上部４５１０は前記駆動軸４２１の段部に垂直に密着し、パッキング上部４５１０の上面が大径の駆動軸４２１ｂの下面を支持し、パッキング上部４５１０の軸方向内周面は小径の駆動軸４２１ａと密着する。前記のようなパッキング上部４５１０の形状は回転子ケース４５７を介して伝達されるスプリング４５０の上方向圧力を大径の駆動軸４２１ｂに伝達し、半作用力によって回転子４５を支持して固定し、小径の駆動軸４２１ａに回転子４５を密着して固定させる役目をする。前記パッキングボディー４５１２は前記パッキング上部４５１０に比べて小さい外半径を持って駆動軸４２１に密着し、パッキング上部４５１０に連通してパッキング下部４５１４につながる。パッキングボディー４５１２は垂直方向への伸縮性がある部材から形成され、スプリング４５０の復元力が作用する場合、垂直方向に長さが伸長することができる。前記パッキング下部４５１４はパッキングボディー４５１２に連通し、パッキング上部４５１０に比べて大きな外半径を持ち、内周面は駆動軸４２１に密着し、下面が回転子摺動リング４５３に密着して下部の回転子摺動リング４５３を押圧する。キャッププレート４５５は、パッキング下部４５１４の上面に密着する水平板４５５ａと、水平板４５５ａから垂直につながり、パッキング下部４５１４の側面に内側が密着する垂直曲板４５５ｂとからなり、スプリング４５０による圧力をパッキング下部４５１４に伝達する。キャッププレート４５５の垂直曲板４５５ｂは回転子摺動リング４５３の外側面の一部まで密着して取り囲む。これは回転子パッキング４５１と回転子摺動リング４５３との間に逆洗水が流入することを防止するためである。前記のような構成により、回転子パッキング４５１は全体として図１２〜図１４に示したように垂直方向の断面図が外向に開放した陥入部４５２をなし、キャッププレート４５５がパッキング下部４５１４に定着された状態で復元エネルギーを保有するスプリング４５０が陥入部４５２に定着されるようになる。
【００６９】
前記回転子摺動リング４５３は回転子パッキング４５１の圧力によって固定子摺動リング４６１と摺動面４０を成して密着する構成のもので、好ましくは駆動軸４２１との間に一定空間を置いて駆動軸４２１を取り囲み、回転子パッキング４５１の下面と密着し、キャッププレート４５５で密着部位が取り囲まれ、固定子摺動リング４６１とは摺動面４０をなす構成である。前記摺動面４０は固定子４６と回転子４５が突き合わせられる面で、非常に微細な空隙が存在するが、空隙に水分が生じても回転子４５の回転時に高温となるので、気化して気密がなされる。また、摺動面４０が摩耗される場合にもスプリング４５０の復元力によって回転子パッキング４５１が下向きに伸長して回転子４５の全長が復元されるので、摺動面４０の間隙は一定に維持される。前記回転子パッキング４５１、スプリング４５０、キャッププレート４５５、及び回転子摺動リング４５３は、図８〜図１４に示したように、回転子ケース４５７によってさらに密封されることにより、内部に水分が流入することが防止される。
【００７０】
前記固定子４６は前記回転子４５と摺動面４０を成して支持板４８に固定される構成のもので、支持板４８に固定されて固定子摺動リング４６１を支持する固定子パッキング４６３と、前記固定子パッキング４６３と密着し、回転子摺動リング４５３と摺動面４０をなす固定子摺動リング４６１とを含む。
【００７１】
前記固定子パッキング４６３は支持板４８に固定されて固定子摺動リング４６１を支持する構成のもので、好ましくは支持板４８の上面に下面が密着し、固定子摺動リング４６の下面を上面に密着し、駆動軸４２１を取り囲む水平板４６３ａと、前記水平板４６３ａの外周面から垂直につながり、固定子摺動リング４６１を取り囲むとともに内周面を固定子摺動リング４６１の外側面に密着する垂直曲板４６３ｂとからなる。
【００７２】
前記固定子摺動リング４６１は前記固定子パッキング４６３と密着し、回転子摺動リング４５３と摺動面４０をなす構成のもので、好ましくは図１２〜図１４に示したように固定子パッキング４６３の水平板４６３ａの上面に固定子摺動リング４６１の下面を密着させ、固定子パッキング４６３の垂直曲板４６３ｂの内周面に固定子摺動リング４６１の外周面を密着させ、駆動軸４２１から一定間隔を置いて取り囲み、回転子摺動リング４５３と摺動面４０をなす構成である。前記のように、固定子パッキング４６３と固定子摺動リング４６１が密着して構成される理由は、逆洗水の流入を完壁に遮断するとともに固定子４６を堅たく固定するためである。前述したように、摺動面４０は気密を保障する。
【００７３】
前記駆動軸ケース４７は前記固定子４６及び回転子４５を収容して駆動軸４２１を取り囲む構成である。先に図３に示したように、駆動軸４２１は吸入部４１と排出部４３内に位置するので、ハウジング下部２２の原水流入のおそれは根本的に遮断されるが、吸入部４１と連通した駆動軸４２１は排出部４３の下端を貫通し、続いてハウジング下部２２の下面を貫通するように形成されるので、排出部４３の貫通部４３ａ及びハウジング下部の貫通部２２ａで逆洗水の漏水のおそれがあるようになる。前記駆動軸ケース４７は、前記排出部４３の貫通部（図３の４３ａ参照）からハウジング下部の貫通部（図３の２２ａ参照）まで駆動軸４２１、前述した固定子４６及び回転子４５を取り囲むことにより、排出部の貫通部（図３の４３ａ参照）から流出する逆洗水が排出部４３またはハウジング２の外に漏水されることを防止する。駆動軸ケース４７の内部は空間が形成されるので、究極逆洗水は駆動軸ケース４７の内部を移動し、前述した固定子４６と回転子４５によって最終的な気密がなされる。
【００７４】
前記支持板４８は駆動軸ケース４７及び固定子４６を固定してハウジング２の底に結合される構成のもので、駆動軸４２１の回転力の影響を受けないためには、前述した固定子４６が堅たく固定される必要があるので、支持板４８によって固定子４６を固定し、前述した駆動軸ケース４７も固定させることで、駆動軸ケース４７の内部で気密がなされるようにする。
【００７５】
本発明は、前記のように吸入部４１の逆洗水が駆動軸４２１に沿ってハウジング２の外部に漏出しないように駆動軸４２１の周辺に精密に気密部４４を形成することにより、本発明によるキャンドルタイプバラスト水濾過装置１の気密性を格段に向上させる。
【００７６】
図１５は排出部の排出ライン４３２上に形成された背圧防止タンク４３４の概念図である。
【００７７】
図１５を参照すれば、前記排出部４３は前記吸入部４１の下部から連通して形成された一つの排出ライン４３２上に背圧防止タンク４３４をさらに含むことができる。
【００７８】
前記背圧防止タンク４３４は吸入部４１と連通するように形成された排出ライン４３２上に位置して吸入部４１の背圧形成を防止するための構成のもので、好ましくは吸入部４１と連通して逆洗水が排出される排出ライン４３２の一端に連通し、内部に逆洗水が蓄積できる円筒状タンクである。排出部４３に逆洗水がたくさん積もれば、排出部４３の圧力が高くなり、これによって吸入部４１の圧力も上昇するので、逆洗浄をなすためにフラッシングアーム４１１とフィルターエレメント３１が連通した場合にもフィルターエレメント３１と吸入部４１の差圧が減少して逆洗水の吸入力が低下するので、十分な逆洗浄がなされない。これにより、フィルターエレメント３１の内部の圧力も減少しなくなるので、ハウジング胴体２３とハウジング下部２２の差圧も減少し、フィルターエレメント３１へのバラスト水流入も遅くなり、全体的なバラスト水濾過処理能力が劣るようになる。本発明は前記のような問題点を解決するために、排出部４３の排出ライン４３２の末端に背圧防止タンク４３４を設置し、背圧防止タンク４３４に一定水位以上の逆洗水が積もる場合、これを放出することにより背圧の形成を防止するものである。このために、前記背圧防止タンク４３４は、逆洗水が流入する流入口４３６より排出される排出口４３８が低く位置して、背圧防止タンク４３４内の水位が前記流入口４３６より低く維持されるようにすることができる。また、前記背圧防止タンク４３４は、タンク内の水位を測定する水位測定センサー４３５と、前記水位測定センサー４３５によって測定された水位が一定高さ以上の場合、タンク内の貯蔵された逆洗水を排出するポンプ４３７とを含み、タンク内の水位が一定高さ以上となった場合、水位測定センサー４３５がこれを感知し、前記ポンプ４３７によってタンク内に貯蔵された逆洗水を排出口４３８を通じて放出するようになる。
【００７９】
添付図面の図２〜図１５を参照して前述した本発明の構成要素間の相互作用関係を説明する。
【００８０】
キャンドルタイプバラスト水濾過装置１を稼働させる場合、バラスト水はハウジング下部２２に貫設された流入部２１を通じてハウジング下部２２に流入する。流入した原水はハウジング下部２２の内壁に沿って移動していて、ハウジング胴体２３に収容されて胴体下部カバー２３２に貫設されているフィルターエレメント３１の内部圧力が減少する場合、フィルターエレメント３１の内部に進入する。進入した原水はフィルターエレメント３１によって濾過される。吸入部４１のフラッシングボディー４１２が駆動部４２による回転力によって駆動軸４２１と一緒に回転すれば、これと結合されたフラッシングアーム４１１も一緒に駆動軸４２１を中心とする円周面に沿って回転しながら個別フィルターエレメント３１と順に連通する。本発明は、前記駆動部４２をバラスト水濾過装置１の上部ではない下部に位置させることで、駆動軸４２１がハウジング胴体２３を貫通しなくなるので、ハウジング胴体２３の内部空間が確保され、フィルターエレメント３１の数を増やすことができるようになるので、同一体積のバラスト水濾過装置１で濾過効率を高めることができるようになる。また、駆動軸４２１がハウジング２を貫通しなくてハウジング胴体２３の胴体上部カバー２３１及び胴体下部カバー２３２での気密を維持する必要がなくなるので、構造が簡素になってシーリングコストが節減され、シーリング損傷によって原水と濾過水が混じる問題が発生しない。また、構造が簡素になり、設置が容易であり、回転軸の中心を設定する問題が発生しない。また、濾過装置の内部を修理するとか部品を入れ替える場合にも駆動部４２を除去する必要なしにハウジング上部２５と胴体上部カバー２３１のみを除去して修理や部品入れ替えを遂行すれば良いので、維持保守が便利になり、駆動部４２を濾過装置の上部に設置することに比べて濾過装置の全高を低くして船舶内の小さな空間にも設置可能となる。
【００８１】
フィルターエレメント３１には濾過された後に異物が付いているが、ハウジング胴体２３がフィルターエレメント３１と連通した吸入部４１に比べて高圧を持つことによって差圧が発生し、これによりハウジング胴体２３のバラスト水がフィルターエレメント３１の内部に流入してフィルターエレメント３１の異物とともにフラッシングアーム４１１に進入する。フラッシングアーム４１１に進入した逆洗水はフラッシングボディー４１２に沿って排出部４３に移動し、排出ライン４３２に沿って外部に排出される。本発明は、前述したように駆動部４２をハウジング下部２２に設置してハウジング胴体２３の空間を極大化することでフィルターエレメント３１を高密度で設置することができるようになり、これにより吸入部４１が複数のフラッシングアーム４１１を持つようになるので、直径の相異なる一つ以上の同心円経路に沿って同時に少なくとも一つ以上のフィルターエレメント３１の逆洗浄が可能となり、濾過の効率性が従来発明に比べて格段に向上する。また、吸入部４１の逆洗水が駆動軸４２１に沿ってハウジング２の外部に漏出しないように気密部４４を形成することにより、駆動軸４２１の気密性が格段に向上する。
【００８２】
逆洗水が排出部４３を通じて排出される場合、排出ライン４３２の一端に形成された背圧防止タンク４３４に満たされる。背圧防止タンク４３４が一定水位以上となる場合、水位測定センサー４３５がこれを感知し、ポンプ４３７を稼働させることにより、満たされた逆洗水を排出するようになる。これにより、排出部４３及び吸入部４１とフィルターエレメント３１間の差圧が維持されて円滑な濾過がなされる。
【００８３】
以上、本出願人は本発明によるキャンドルタイプバラスト水濾過装置１の好適な実施例を説明したが、このような実施例は本発明の技術的思想を具現する一実施例であるだけ、本発明の技術的思想を具現する限り、どの変形例または修正例も本発明の範囲に属するものに解釈されなければならない。
【符号の説明】
【００８４】
ａ    円錐状フィルター
ｂ１    モーター
ｂ２    回転軸
ｃ    吸入部
ｄ    排出部
ｅ    流入部
ｆ    流出部
ｇ    濾過処理装置胴体
ｈ    脚
ｉ    濾過装置の下部間の空間
１    バラスト水濾過装置
２    ハウジング
２１    流入部
２２    ハウジング下部
２２ａ    ハウジング下部の貫通部
２３    ハウジング胴体
２３１    胴体上部カバー
２３１ａ    突出部
２３１ａ’    固定ネジ
２３１ｂ    突出部
２３１ｃ    結合孔
２３２    胴体下部カバー
２３３    支持軸
２３５    固定ネジ
２３７’，２３７”，２３７”’    同心円経路
２４    流出部
２５    ハウジング上部
３    フィルター部
３１    フィルターエレメント
４    自動洗浄部
４０    摺動面
４１    吸入部
４１１    フラッシングアーム
４１１ａ    逆洗水進入口
４１１ｂ    末端部
４１２    フラッシングボディー
４１３    駆動軸固定手段
４１４    バープレート
４１５    固定ピン
４１７    逆洗水移動通路
４１９    ベアリング
４２    駆動部
４２１    駆動軸
４２１ａ    小径の駆動軸
４２１ｂ    大径の駆動軸
４２３    駆動軸の端部
４２５    プレート溝
４２５ａ    プレート溝の幅
４２５ｂ    プレート溝の深さ
４２７，４２７’    結合孔
４３    排出部
４３ａ    排出部の貫通部
４３２    排出ライン
４３４    背圧防止タンク
４３５    水位測定センサー
４３６    流入口
４３７    ポンプ
４３８    排出口
４４    気密部
４５    回転子
４５０    スプリング
４５１    回転子パッキング
４５１０    パッキング上部
４５１２    パッキングボディー
４５１４    パッキング下部
４５２    陥入部
４５３    回転子摺動リング
４５５    キャッププレート
４５５ａ    水平板
４５５ｂ    垂直曲板
４５７    回転子ケース
４６１    固定子摺動リング
４６    固定子
４６１    固定子摺動リング
４６３    固定子パッキング
４６３ａ    水平板
４６３ｂ    垂直曲板
４７    駆動軸ケース
４８    支持板
Ａ    ハウジング胴体に流入するバラスト水
Ｂ    濾過されるバラスト水
Ｃ    逆洗浄及び吸入されるバラスト水
Ｄ    ハウジング胴体から流出する濾過されたバラスト水
Ｅ    排出される逆洗水
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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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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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【国際調査報告】
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