(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
水が流入する流入口、及び、前記流入口を通って流入した水が流出する流出口を備えるフィルター筐体と、
前記フィルター筐体内に設置されて前記流入口から流入した水を濾過するように中空形状に設けられた複数のフィルター部材と、
前記フィルター筐体内に形成されて前記流入口から流入した水が前記フィルター部材の両側に形成された開口部に各々供給されるように前記フィルター部材の両側に設けられた流入部と、
前記フィルター部材により濾過された異物を前記フィルター部材から逆洗浄するように前記複数のフィルター部材のうち、少なくとも１つの両側に連結された逆洗浄部と、
を含み、
前記流入部は、前記フィルター部材の下側に設けられた下部流入部と、前記フィルター部材の上側に設けられた上部流入部と、前記フィルター筐体の中央領域に形成されて前記下部流入部及び上部流入部を相互連通させる流入通路部を含み、
前記逆洗浄部は、
前記複数のフィルター部材のうち、少なくとも１つの両側に連結されるように回転可能に設けられた連結管と、
前記連結管が前記複数のフィルター部材のうち、少なくとも１つと連結されるように前記連結管を回転させる連結管駆動部と、
前記フィルター部材から、洗浄された異物を、前記連結管を通って排出されるように前記連結管と連通している排出管と、
前記排出管を開閉するように前記排出管に設置された逆洗浄バルブと、
を含み、
前記連結管は、前記下部流入部内に形成されて前記フィルター部材の下側に連結される下部連結管と、前記上部流入部内に形成されて前記フィルター部材の上側に連結される上部連結管と、前記流入通路部内に形成されて前記下部連結管と前記上部連結管とを連結する中央連結管を含むことを特徴とする、フィルター装置。
【請求項２】
前記流入部から前記フィルター部材の開口部に供給された水を分割して濾過するように前記フィルター部材内に設けられる分割部材をさらに含み、
前記フィルター部材は前記フィルター筐体の内に垂直方向に設置され、
前記分割部材は前記フィルター部材の中間より高い位置に設置されることを特徴とする、請求項１に記載のフィルター装置。
【請求項３】
前記流入部から前記フィルター部材の開口部に供給された水を分割して濾過するように前記フィルター部材内に設けられる分割部材をさらに含み、
前記フィルター部材は前記フィルター筐体の内に垂直方向に設置され、
前記上部連結管は前記下部連結管よりも大きい直径を有するように形成され、
前記分割部材は前記垂直方向を基準に前記フィルター部材の中間または前記フィルター部材の中間より低い位置に設置されたことを特徴とする、請求項１に記載のフィルター装置。
【請求項４】
前記フィルター部材の開口部を通って前記逆洗浄部に排出される水の排出量を調節するように前記フィルター部材に結合された流量調節部材をさらに含むことを特徴とする、請求項１に記載のフィルター装置。
【請求項５】
前記流量調節部材は、前記フィルター部材の開口部に近接した領域で水の過度な排出を抑制するように前記フィルター部材の内側に所定長さのパイプ形状に設けられた遮断部を含むことを特徴とする、請求項４に記載のフィルター装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はフィルター装置に関し、より詳しくは、海水または淡水に含まれた異物や微生物などの濾過過程で使われたフィルター部材を逆洗浄することができるフィルター装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、船舶には船舶の均衡及び喫水を調節するために船舶平衡水（ballast water）を格納することができるバラストタンク（ballast tank）が設置される。
【０００３】
このようなバラストタンクは船舶に貨物を積載した時、船舶の前後または左右の均衡が取れなくなった場合、船舶平衡水を流入または流出させて船舶の均衡を維持することができる。そして、船舶は一般的に貨物を積載した状態の時に経済的で、かつ安定した運航が可能であるように設計される。したがって、船舶は貨物の積載量によってバラストタンク内の船舶平衡水の量を調節して、貨物を積載した状態と類似な条件を作ってやることで、安定して運航することができる。
【０００４】
ここで、バラストタンク内に格納される船舶平衡水は、主にポンプなどを用いて船舶の周辺の海水または淡水をバラストタンクに流入または流出させる方法により調節される。ところが、船舶平衡水をバラストタンクに流入させる過程で船舶が位置する地域の異物、即ち、砂利、砂、泥などの無機物だけでなく、魚介類、甲殻類、プランクトンなどの生物、及び有機物などが共に流入することがある。したがって、船舶が遠距離を運航する場合、このような異物がバラストタンク内に沈殿及び固着することで、バラストタンクの機能が低下することがある。また、船舶が貨物を積載しながらバラストタンク内の船舶平衡水を流出させる時、その中に含まれた生物及び有機物などが共に流出するので、周辺の生態系に変化をもたらして周辺環境に悪影響をもたらすことがある。
【０００５】
ここに、国際海事機構（International Maritime organization：ＩＭＯ）は船舶平衡水による生態系の被害を防ぐために、２００４年船舶平衡水浄化規定を導入した。したがって、遠距離航海をする船舶は、船舶平衡水に含まれた生物や有機物などの異物を除去することができる装置を設置することが義務付けられた。そして、遠距離を航海するタンカー、コンテナ船、ＬＮＧ運搬船などの大型船舶には大量の船舶平衡水が使われる。
【０００６】
したがって、このような大型船舶の船舶平衡水に使われる大量の海水または淡水を速かに濾過できる効率的なフィルター装置の開発が求められる。また、海水または淡水に含まれた微生物などの異物を濾過する間にもフィルター部材を速かに逆洗浄してフィルター部材の濾過効率を向上させることができるフィルター装置の開発が求められる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、前述したような問題を解決するためになされたものであって、海水または淡水に含まれた異物の濾過性能を向上させることができるフィルター装置を提供する。
【０００８】
また、本発明は、海水または淡水に含まれた微生物の濾過過程で使われたフィルター部材の逆洗浄効率を向上させることができるフィルター装置を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
前述したような課題を解決するために、本発明は下記のような構成を含む。
【００１０】
本発明に係るフィルター装置は、水が流入する流入口と、前記流入口を通って流入した水が流出する流出口を備えるフィルター筐体；前記フィルター筐体内に設置されて前記流入口から流入した水を濾過するように中空形状に設けられた複数のフィルター部材；前記フィルター筐体内に形成されて前記流入口から流入した水が前記フィルター部材の両側に形成された開口部に各々供給されるように前記フィルター部材の両側に設けられた流入部；及び前記フィルター部材により濾過された異物を前記フィルター部材から逆洗浄するように前記複数のフィルター部材のうち、少なくとも１つの両側に連結された逆洗浄部を含むことができる。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、次のような効果が得られる。
【００１２】
本発明は、海水または淡水に含まれた異物の濾過性能を向上させることができる。
【００１３】
また、本発明は海水または淡水に含まれた異物の濾過過程で使われたフィルター部材の逆洗浄効率を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の第１実施形態に係るフィルター装置の概略図である。
【図２】図１のフィルター装置のＡ−Ａ線の断面図である。
【図３】図１のフィルター装置のフィルター部材の概略図である。
【図４】図１のフィルター装置の濾過過程及び逆洗浄過程を示す概略図である。
【図５】本発明の第１実施形態に係るフィルター装置のフィルター部材の濾過過程を示す拡大図である。
【図６】本発明の第１実施形態に係るフィルター装置の逆洗浄過程を示す拡大図である。
【図７】本発明の第２実施形態に係るフィルター装置のフィルター部材の概略図である。
【図８】本発明の第２実施形態に係るフィルター装置のフィルター部材の濾過過程を示す拡大図である。
【図９】本発明の第２実施形態に係るフィルター装置のフィルター部材の逆洗浄過程を示す拡大図である。
【図１０】本発明の第３実施形態に係るフィルター装置のフィルター部材の概略図である。
【図１１】本発明の第３実施形態に係るフィルター装置のフィルター部材の濾過過程を示す拡大図である。
【図１２】本発明の第３実施形態に係るフィルター装置のフィルター部材の逆洗浄過程を示す拡大図である。
【図１３】本発明の第４実施形態に係るフィルター装置のフィルター部材の逆洗浄過程を示す拡大図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明に係るフィルター装置の実施形態を添付の図面を参照して詳細に説明する。
【００１６】
図１乃至図３に示すように、本発明の第１実施形態に係るフィルター装置１は、船舶の均衡及び喫水を調節するために船舶平衡水（ballast water）としてバラストタンク（ballast tank）に提供される海水あるいは淡水のような水に含まれた無機物及び微生物などの異物を濾過するための装置である。しかし、本発明に係るフィルター装置１は船舶に限定されず、流入する海水または淡水などの水に含まれた無機物及び微生物などの異物を濾過する必要がある他の装置に様々な態様で使用できる。
【００１７】
本発明の第１実施形態に係るフィルター装置１は、水を流入する流入口１１、及び、流入口１１を通って流入した水が流出する流出口３７を備えるフィルター筐体１０と、フィルター筐体１０内に設置されて流入口１１から流入した水を濾過するように中空形状に設けられた複数のフィルター部材５０と、フィルター筐体１０内に設けられて、流入口１１から流入した水がフィルター部材５０の両側に形成された開口部５１に各々供給されるようにフィルター部材５０の両側に設けられた流入部１３と、フィルター部材５０により濾過された異物をフィルター部材５０から逆洗浄するように複数のフィルター部材５０のうち、少なくとも１つの両側に連結された逆洗浄部７０を含むことができる。
【００１８】
フィルター筐体１０は、フィルター装置１の外観を形成する。フィルター筐体１０は、たとえば、船舶のバラストタンク（図示せず）の水が流入する入口領域に設置されることができ、バラストタンク（図示せず）の内部に設置されたポンプ（図示せず）などによりフィルター筐体１０内部に水が流入できる。フィルター筐体１０の内部には流入口１１を通じて流入した水を濾過するためにフィルター部材５０を収容して取り付けるフィルター取付部３１が設けられ得る。
【００１９】
流入口１１は、たとえば、フィルター筐体１０の下部領域に形成できる。しかし、流入口１１はこれに限定されず、水を流入できるようにフィルター筐体１０の上部領域など、様々な領域に形成されることもできる。また、流出口３７はたとえば、フィルター取付部３１が形成されたフィルター筐体１０の側面に形成できる。しかし、流出口３７はこれに限定されず、水を流出できるようにフィルター筐体１０の下部領域など、様々な領域に形成され得る。
【００２０】
たとえば、フィルター部材５０がフィルター筐体１０の内に垂直方向に設置できる。このような場合流入部１３は、フィルター部材５０の下側に設けられた下部流入部１４及びフィルター部材５０の上側に設けられた上部流入部１５を含むことができる。そして、流入部１３はフィルター筐体１０の中央領域に形成されて下部流入部１４及び上部流入部１５を相互連通させる流入通路部１７を含むことができる。しかし、これに限定せず、フィルター部材５０がフィルター筐体１０の内に水平方向に設置されることができ、このような場合には、流入部１３はフィルター部材５０の両側に各々形成され得る。
【００２１】
下部流入部１４は、流入口１１を通じて流入した水を複数のフィルター部材５０の下部に形成された開口部５１を通じて供給するように複数のフィルター部材５０の下部領域に設けられ得る。上部流入部１５は、複数のフィルター部材５０の上部領域に設けられ得る。その結果、流入口１１を通って流入した水が、下部流入部１４及び流入通路部１７を貫流し、かつ、複数のフィルター部材５０の上部に形成された開口部５１を通って供給され得る。
【００２２】
流入通路部１７は、たとえば、円柱形状に設けられたフィルター取付部３１の中央領域に貫通形成されて下部流入部１４に流入した水を上部流入部１５に供給することができる。しかし、流入通路部１７はフィルター筐体１０の中央領域に限定されず、下部流入部１４に流入した水を上部流入部１５に供給できるようにフィルター筐体１０の他の領域に設けられ得る。
【００２３】
フィルター取付部３１は、たとえば、複数のフィルター部材５０を収容して設置できるように、中空形状を有する円柱形状に設けられることができる。しかし、フィルター取付部３１は中空形状の多角形柱など、様々な形状に設けられることもできる。形状フィルター取付部３１の下部及び上部には垂直方向に設置された複数のフィルター部材５０の開口部５１に対応して複数の流路貫通部３３が形成できる。たとえば、フィルター取付部３１には６個のフィルター部材５０が等角度に取付できる。しかし、フィルター取付部３１にはこれに限定されず、５個以下あるいは７個以上の様々な数量のフィルター部材５０が取り付けられることができる。フィルター取付部３１の下側には下部流入部１４が形成され、フィルター取付部３１の上側には上部流入部１５が形成される。そして、中空形状のフィルター取付部３１の中央領域には流入通路部１７が形成できる。フィルター取付部３１には流路貫通部３３を通じてフィルター部材５０に流入してフィルター部材５０のフィルター孔５３を通じて濾過された水を収容する流出部３５が形成される。フィルター取付部３１の一の側には流出部３５に収容された濾過された水をバラストタンク（図示せず）方向に排出するように流出口３７が形成される。
【００２４】
流路貫通部３３は、たとえば、６個のフィルター部材５０の開口部５１に対応してフィルター取付部３１の下部及び上部に各々６個ずつ等角度に設置できる。ここに、流路貫通部３３を通じて上部流入部１５及び下部流入部１４から水がフィルター部材５０の開口部５１を通じて流入してフィルター部材５０のフィルター孔５３を通じて流出部３５に抜け出しながら濾過過程が遂行される。
【００２５】
流出部３５は、フィルター部材５０のフィルター孔５３を通じて濾過された水が流出口３７に排出される前に収容される所であって、フィルター取付部３１内のフィルター部材５０の外側に形成できる。
【００２６】
フィルター部材５０は、フィルター取付部３１内に取り付けられて両側から中央に流入した水を濾過できるように中空形状に設けられることができる。たとえば、フィルター部材５０はパイプ形状に設けられ、その両側に水が流入または流出できるように開口部５１が形成できる。フィルター部材５０には開口部５１を通じて流入した水を濾過できるように複数のフィルター孔５３が形成できる。たとえば、フィルター部材５０のフィルター孔５３は流入する水に含まれた異物ａのサイズが４５乃至５０マイクロメートル以上の場合には、濾過できるように形成できる。しかし、フィルター部材５０のフィルター孔５３はこれに限定されず、流入する水の種類や状態及び本発明に係るフィルター装置１が適用される分野などによって、４５マイクロメートルより小さなサイズの異物ａも濾過できるように形成できる。ここに、フィルター部材５０の開口部５１を通じて流入した水がフィルター孔５３を通過しながら異物が濾過できる。
【００２７】
本発明の第１実施形態に係るフィルター装置１は、フィルター部材５０の濾過過程でフィルター部材５０の開口部５１に供給された水を分割して濾過し、フィルター部材５０の逆洗浄過程でフィルター部材５０を分割して逆洗浄するようにフィルター部材５０内に設けられた分割部材５５をさらに含むことができる。
【００２８】
分割部材５５は、中空形状のフィルター部材５０の内部に取り付けられて上部流入部１５及び下部流入部１４からフィルター部材５０の両側に形成された開口部５１を通じて各々流入した水を分割して濾過できるだけでなく、逆洗浄部７０により逆洗浄下は過程でも分割して逆洗浄を遂行することができる。したがって、濾過過程で下部流入部１４のみがある場合には、フィルター部材５０の中で下部流入部１４に近接した下部領域で濾過が多く起こるようになり、フィルター部材５０のうち、下部流入部１４に近接した下部領域に異物ａがたくさん混ざるようになって、濾過効率が落ちる問題点が発生することがあるが、下部流入部１４及び上部流入部１５を通じてフィルター部材５０の両側から水が流入して濾過効率を向上させることができる。また、分割部材５５をさらに設置することによって、フィルター部材５０が下部流入部１４から流入した水と上部流入部１５から流入した水を各々分離して濾過できるようになって、濾過効率をより向上させることができる。
【００２９】
逆洗浄部７０は、複数のフィルター部材５０のうちの少なくとも１つの両側に連結されるように回転可能に設けられた連結管７１、連結管７１が複数のフィルター部材５０のうちの少なくとも１つと連結されるように連結管７１を回転させる連結管駆動部７５、及びフィルター部材５０から洗滌された異物ａを連結管７１を通じて排出されるように連結管７１と連通している排出管７９を含むことができる。また、逆洗浄部７０は排出管７９を開閉するように排出管７９に設置された逆洗浄バルブ７７を含むことができる。
【００３０】
連結管７１は、たとえば、下部流入部１４内に形成されてフィルター部材５０の下側に連結される下部連結管７２、上部流入部１５内に形成されてフィルター部材５０の上側に連結される上部連結管７３、及び流入通路部１７内に形成されて下部連結管７２と上部連結管７３とを連結する中央連結管７４を含むことができる。
【００３１】
下部連結管７２は、たとえば、フィルター取付部３１の下部に形成された複数の流路貫通部３３のうちの１つに選択的に結合可能であるように、回転可能に設けられることができる。ここに、逆洗浄過程で下部連結管７２と連通しているフィルター部材５０の内部に積まれた異物ａを下部連結管７２を通じて排出させることができる。
【００３２】
上部連結管７３は、たとえば、フィルター取付部３１の上部に形成された複数の流路貫通部３３のうちの１つに選択的に結合可能であるように、回転可能に設けられることができる。ここに、逆洗浄過程で上部連結管７３と連通しているフィルター部材５０の内部に積まれた異物ａを上部連結管７３を通じて排出させることができる。
【００３３】
中央連結管７４は、たとえば、上部連結管７３及び下部連結管７２を連結するように中空形状のフィルター取付部３１の中央領域に設けられ、その下側には排出管７９が結合される。即ち、たとえば、中央連結管７４はフィルター取付部３１の中央領域に形成された流入通路部１７内に設置できる。ここに、上部連結管７３及び下部連結管７２を通じて移送される異物ａが中央連結管７４を通じて排出管７９に排出できる。
【００３４】
連結管駆動部７５は、たとえば、中央連結管７４、上部連結管７３、及び下部連結管７２を一体に回動可能に設けられる。連結管駆動部７５は、たとえば、中央連結管７４、上部連結管７３、及び下部連結管７２を一体に回動可能に駆動モーターなどで設けられて、フィルター筐体１０の上側に設置できる。しかし、連結管駆動部７５はこれに限定されず、フィルター筐体１０の下側など、様々な位置に設置できる。そして、連結管駆動部７５は上部連結管７３及び下部連結管７２が複数のフィルター部材５０のうち、異物ａがたくさん混ざっているフィルター部材５０に連結されるように駆動できる。この場合に、異物ａがたくさん混ざっているフィルター部材５０を判断する方法は、複数のフィルター部材５０の内部に圧力センサー（図示せず）などを取り付けて各々のフィルター部材５０内の圧力を測定することによって、圧力が高い方が異物ａがたくさん混ざっていると判断することができる。このように、異物ａの多いフィルター部材５０が定まれれば、そのフィルター部材５０に上部連結管７３及び下部連結管７２が連結されるように連結管駆動部７５を制御すればよい。
【００３５】
排出管７９は、たとえば、フィルター筐体１０の下側に設けられて中央連結管７４を通じて移送される異物ａを外部に排出するようになる。
【００３６】
逆洗浄バルブ７７は、たとえば、排出管７９に取り付けられて排出管７９を開閉する。しかし、逆洗浄バルブ７７は排出管７９を開閉できるように連結管７１と排出管７９との間に取り付けられることもできる。本発明に係るフィルター装置１は、たとえば、濾過過程と同時に逆洗浄過程が進行できる。即ち、連結管駆動部７５により複数のフィルター部材５０のうちの１つに上部連結管７３及び下部連結管７２が連結される。そして、流入口１１を通じて水がフィルター筐体１０に供給されてフィルター筐体１０の内部に水が一杯になることで圧力が高くなる。この際、逆洗浄バルブ７７を開放すれば、排出管７９側は大気圧となり、フィルター筐体１０の内部は相対的に圧力が高くなる。ここで、水が、フィルター筐体１０内の流出部３５から、上部連結管７３及び下部連結管７２と連結されたフィルター部材５０のフィルター孔５３へ逆流する。その結果、異物ａが洗浄されることで剥離する逆洗浄現象が起こる。このように剥離した異物ａが水と共に上部連結管７３と下部連結管７２及び中央連結管７４を通って排出管７９に排出され得る。そして、仮に複数のフィルター部材５０内の測定された圧力値が所定の設定値より小さい場合には、異物ａが多く混合していないと判断して逆洗浄バルブ７７を閉鎖できる。このように、逆洗浄バルブ７７を閉鎖すれば、上部連結管７３及び下部連結管７２に連結されたフィルター部材５０では逆洗浄過程が実行されず、残りのフィルター部材５０では濾過過程のみ実行できる。したがって、逆洗浄過程で下部連結管７２のみがある場合には、フィルター部材５０のうち、下部連結管７２に近接した下部領域で逆洗浄がよく起こるようになって、フィルター部材５０のうち、下部連結管７２に近接した下部領域の異物ａの洗浄がよく起こるようになり、その他の上部領域の異物ａの逆洗浄効率が落ちる問題が発生することがある。しかし下部連結管７２及び上部連結管７３を通ってフィルター部材５０の両側に水を排出できるようになって、下部連結管７２だけでなく、上部連結管７３に近接した領域での異物ａも十分洗浄されえる。その結果逆洗浄効率を向上させることができる。また、分割部材５５をさらに設置することによって、下部連結管７２及び上部連結管７３を通ってフィルター部材５０の両側に排出される水を分割できるので、逆洗浄効率をより向上させることができる。
【００３７】
分割部材５５は、たとえば、垂直方向に設置されたフィルター部材５０の中間より高い位置に設置されることが好ましい。例えば、分割部材５５はフィルター部材５０の長さの３／５乃至４／５位の位置に設置できる。しかし、分割部材５５はフィルター部材５０の長さや開口部５１の直径などを考慮してフィルター部材５０の長さの１／２乃至３／５位の位置、あるいは４／５以上の位置にも設置できることは勿論である。このように、分割部材５５をフィルター部材５０の中間より高い位置に設置することは、重力の影響により上部流入部１５からフィルター部材５０に流入する水の流入圧力が下部流入部１４からフィルター部材５０に流入する水の流入圧力より弱いので、下部流入部１４からフィルター部材５０に流入する水の量がより多いので、流入する水の濾過をより効果的に遂行するためである。また、逆洗浄過程でも重力の影響により上部連結管７３に排出される水の量より下部連結管７２に排出される水の量が多いので、分割部材５５をフィルター部材５０の中間より高い位置に設置することで、逆洗浄効率をより向上させることができる。
【００３８】
このような構成により本発明の第１実施形態に係るフィルター装置１の濾過過程及び逆洗浄過程を図４乃至図６を参照して説明すると、次の通りである。
【００３９】
まず、濾過過程を説明すると、流入口１１を通って水がフィルター筐体１０に供給される。そして、供給された水は、下部流入部１４、流入通路部１７、及び上部流入部１５に移送されてフィルター取付部３１の流路貫通部３３を通って複数のフィルター部材５０に供給される。フィルター部材５０に供給された水はフィルター部材５０のフィルター孔５３を通過しながら濾過されて流出部３５を通って流出口３７に排出される。
【００４０】
ここに、本発明の第１実施形態に係るフィルター装置１は、濾過過程で下部流入部１４及び上部流入部１５を通ってフィルター部材５０の両側の開口部５１に水が供給されるので、下部流入部１４のみ形成された場合に比べて濾過効率を向上させることができる。また、フィルター部材５０に分割部材５５が設けられた場合には、下部流入部１４から流入した水と上部流入部１５から流入した水を各々分離して濾過するようになるので、分割部材５５がない場合に比べて、より濾過効率を向上させることができる。また、分割部材５５をフィルター部材５０の中間より高い位置に設置することで、重力の影響によって濾過効率をより向上させることができる。
【００４１】
次に、逆洗浄過程を説明すると、逆洗浄バルブ７７が閉鎖された状態で流入口１１を通って水が流入してフィルター筐体１０の内部には水が一杯になって圧力が上昇する。そして、連結管駆動部７５は上部連結管７３及び下部連結管７２を複数のフィルター部材５０のうち、異物ａが多く混合するフィルター部材５０に連結されるように駆動される。その後、逆洗浄バルブ７７を開放すれば、排出管７９側は大気圧になるので、相対的に圧力の高いフィルター筐体１０内の流出部３５で上部連結管７３及び下部連結管７２が連結されたフィルター部材５０のフィルター孔５３に水が逆流しながら異物ａを逆洗浄できるようになる。このように逆洗浄された異物ａが上部連結管７３と下部連結管７２及び中央連結管７４を通って排出管７９に排出できる。対照的に、仮に複数のフィルター部材５０内の測定された圧力値が所定の設定値より低い場合には逆洗浄バルブ７７を閉鎖された状態に維持することができる。このように、逆洗浄バルブ７７を閉鎖するようになれば、逆洗浄過程が実行されず、濾過過程のみ実行できる。
【００４２】
ここに、本発明の第１実施形態に係るフィルター装置１は、逆洗浄過程で下部連結管７２及び上部連結管７３にフィルター部材５０の両側の開口部５１を通って異物ａなどを含んだ水が排出されるので、下部連結管７２のみ形成された場合に比べて、逆洗浄効率を向上させることができる。また、フィルター部材５０には分割部材５５が設けられた場合には下部流入部１４から流入した水と上部流入部１５から流入した水を各々分離して濾過するので、分割部材５５がない場合に比べて、より逆洗浄効率を向上させることができる。また、分割部材５５をフィルター部材５０の中間より高い位置に設置することで、重力の影響によって、逆洗浄効率をより向上させることができる。
【００４３】
図７は本発明の第２実施形態に係るフィルター装置のフィルター部材の概略図であり、図８は本発明の第２実施形態に係るフィルター装置のフィルター部材の濾過過程を示す拡大図であり、図９は本発明の第２実施形態に係るフィルター装置のフィルター部材の逆洗浄過程を示す拡大図である。
【００４４】
本発明の第２実施形態に係るフィルター装置１は、図７乃至図９に示すように、第１実施形態に係るフィルター装置１のフィルター部材５０に流量調節部材８１がさらに取り付けられたことが差異点である。したがって、第２実施形態に係るフィルター装置１は、流量調節部材８１を除いては第１実施形態と同一であるので、流量調節部材８１を中心に説明し、第１実施形態と同一な部分に対しては説明を省略する。
【００４５】
流量調節部材８１は、フィルター部材５０の開口部５１を通って逆洗浄部７０に排出される水の排出量を調節するようにフィルター部材５０に結合され得る。流量調節部材８１は、たとえば、逆洗浄部７０に排出される水の排出量を減らすためにフィルター部材５０の開口部５１の内側に挿入されて結合されるようにリング形状に設けられ得る。流量調節部材８１は、たとえば、四角形断面のリング形状に設けられることができるが、これに限定されず、逆洗浄部７０に排出される水の排出量を減らすことができる断面は、円形のリング形状など、様々な形状に設けられ得る。流量調節部材８１は、たとえば、フィルター部材５０の両側開口部５１に各々取付できる。しかし、流量調節部材８１はこれに限定されず、フィルター部材５０の一の側の開口部５１のみに取り付けられ得る。
【００４６】
このような構成により本発明の第２実施形態に係るフィルター装置１の濾過過程及び逆洗浄過程を図８及び図９を参照して説明すれば、次の通りである。まず、濾過過程を説明すると、フィルター部材５０の両側開口部５１に取り付けられた流量調節部材８１を通って流入した水がフィルター部材５０のフィルター孔５３を通過しながら濾過される。ここで、本発明の第２実施形態に係るフィルター装置１は、濾過過程でフィルター部材５０の両側の開口部５１を通って水が供給されるので、第１実施形態のように濾過効率を向上させることができる。また、本発明の第２実施形態に係るフィルター装置１は、濾過過程において、フィルター部材５０に分割部材５５がさらに設けられた場合にも、第１実施形態のように濾過効率をより向上させることができる。
【００４７】
次に、逆洗浄過程を説明すると、逆洗浄バルブを開放すれば、圧力差により上部連結管７３及び下部連結管７２が連結されたフィルター部材５０のフィルター孔５３に水が逆流しながら異物ａを逆洗浄できる。この結果、フィルター部材５０の開口部５１に流量調節部材８１が取り付けられて排出される水の量を相対的に減らすことができる。即ち、フィルター部材５０の開口部５１に流量調節部材８１が取り付けられることによって、濾過された水の排出を減らしてバラストタンク（図示せず）に一層多い量の濾過された水を供給できるので、濾過効率を向上させることができる。また、本発明の第２実施形態に係るフィルター装置１は、逆洗浄過程でも濾過過程のように本発明の第１実施形態で記載された効果と同様の効果を期待できる。
【００４８】
図１０は本発明の第３実施形態に係るフィルター装置のフィルター部材の概略図であり、図１１は本発明の第３実施形態に係るフィルター装置のフィルター部材の濾過過程を示す拡大図であり、図１２は本発明の第３実施形態に係るフィルター装置のフィルター部材の逆洗浄過程を示す拡大図である。
【００４９】
本発明の第３実施形態に係るフィルター装置１は、図１０乃至図１２に示すように、第２実施形態に係るフィルター装置１のフィルター部材５０に流量調節部材８１に遮断部８３がさらに含まれたことが差異点である。したがって、第３実施形態に係るフィルター装置１は流量調節部材８１に含まれた遮断部８３を除いては第２実施形態と同一であるので、流量調節部材８１の遮断部８３を中心に説明し、第２実施形態と同一な部分に対しては説明を省略する。
【００５０】
遮断部８３は流量調節部材８１に形成され、かつ、フィルター部材５０の開口部５１に近接した領域での水の過度な排出を抑制するようにフィルター部材５０の内側に所定長さのパイプ形状に設けられ得る。遮断部８３は、たとえば、フィルター部材５０の内周面と離間し、かつ、流量調節部材８１の内側端部からフィルター部材５０の中央まで延伸するように形成できる。遮断部８３は、たとえば、フィルター部材５０の両側の開口部５１に取り付けられた流量調節部材８１に各々設けられ得る。しかし、遮断部８３はこれに限定されず、フィルター部材５０の一の側の開口部５１のみに設けられ得る。遮断部８３の長さｂはフィルター部材５０の長さの１／６乃至１／４位でありうる。しかし、遮断部８３の長さｂはフィルター部材５０の長さや開口部５１の直径及び分割部材５５の位置などを考慮して、フィルター部材５０の長さの１／６より短いか、または１／４より長く設けられることもできる。
【００５１】
このような構成により本発明の第３実施形態に係るフィルター装置１の濾過過程及び逆洗浄過程を図１１及び図１２を参照して説明すれば、次の通りである。
【００５２】
まず、濾過過程を説明すると、フィルター部材５０の両側の開口部５１に取り付けられた流量調節部材８１の遮断部８３を通って流入した水がフィルター部材５０のフィルター孔５３を通過しながら濾過される。ここで、本発明の第３実施形態に係るフィルター装置１では、濾過過程でフィルター部材５０の両側の開口部５１を通って流入した水が遮断部８３によりフィルター部材５０の中央領域に流入した状態で濾過されるので、フィルター部材５０の開口部５１の付近領域での過度な濾過が防止され、結果として濾過効率を向上させることができる。また、本発明の第３実施形態に係るフィルター装置１は、濾過過程で本発明の第１実施形態及び第２実施形態で記載された効果と同様の効果を奏すると期待できる。
【００５３】
次に、逆洗浄過程を説明すると、逆洗浄バルブを開放すれば、圧力差により上部連結管７３及び下部連結管７２が連結されたフィルター部材５０のフィルター孔５３に水が逆流しながら異物ａを逆洗浄できる。この際、フィルター部材５０の開口部５１に遮断部８３が取り付けられることで、フィルター部材５０の開口部５１の付近領域での過度な逆洗浄が防止され得る。即ち、フィルター部材５０の開口部５１の付近領域で逆洗浄される異物ａが遮断部８３によって遮断され、遮断部８３の端部を回り込むように排出されなければならないので、フィルター部材５０の開口部５１の付近領域での過度な逆洗浄が防止され得る。その結果、相対的にフィルター部材５０に均一に逆洗浄されて逆洗浄効率を向上させることができる。また、前述した本発明の第３実施形態に係るフィルター装置１は、逆洗浄過程でも本発明の第１実施形態及び第２実施形態で記載された効果と同様の効果を奏すると期待できる。
【００５４】
図１３は、本発明の第４実施形態に係るフィルター装置のフィルター部材の逆洗浄過程を示す拡大図である。
【００５５】
本発明の第４実施形態に係るフィルター装置１は、上部連結管７３が前記下部連結管７２よりも大きい直径を有するように形成される点で第１実施形態に係るフィルター装置１とは異なる。したがって、第４実施形態に係るフィルター装置１は、前記分割部材１５５が前記フィルター部材１５０の中間または前記フィルター部材１５０の中間より低い位置に設置される点を除いては第１実施形態と同一であるので、前記上部連結管７３の形状、前記下部連結管７２の形状、及び前記分割部材１５５の設置位置を中心に説明し、第１実施形態と同一な部分に対しては説明を省略する。
【００５６】
前記上部連結管７３は、前記フィルター部材１５０と同一な直径を有するように形成できる。前記上部連結管７３は、前記フィルター部材１５０に連結された部分及び前記フィルター部材１５０に連結された部分を除外した残りの部分が前記フィルター部材１５０と同一な直径を有するように形成できる。前記上部連結管７３は、前記フィルター部材１５０に連結された部分を除外した残りの部分が前記フィルター部材１５０よりも大きい直径を有するように形成され得る。
【００５７】
前記下部連結管７２は、前記フィルター部材１５０に比べて小さい直径を有するように形成できる。前記下部連結管７２は、前記フィルター部材１５０に連結された部分を除外した残りの部分が前記フィルター部材１５０よりも小さい直径を有するように形成できる。
【００５８】
即ち、前記上部連結管７３は前記下部連結管７２よりも大きい直径を有するように形成できる。したがって、前記フィルター部材１５０の上側及び前記上部連結管７３を通って流出入する水の量が、前記フィルター部材１５０の下側及び前記下部連結管７２を通って流出入する水の量より多くなる。この場合、前記分割部材１５５は前記垂直方向を基準に前記フィルター部材１５０の中間または前記フィルター部材１５０の中間より低い位置に設置できる。
【００５９】
したがって、本発明の第４実施形態に係るフィルター装置１は、前記垂直方向を基準に前記フィルター部材１５０を出入する水の量に対する均一性を向上させることによって、濾過効率及び逆洗浄効率を向上させることができる。
【００６０】
前記では、前記上部連結管７３と前記下部連結管７２が同一な直径に形成される場合、前記分割部材１５５が前記フィルター部材１５０の中間より高い位置に設置され、前記上部連結管７３が前記下部連結管７２に比べて大きい直径に形成される場合、前記分割部材１５５が前記フィルター部材１５０の中間または前記フィルター部材１５０の中間より低い位置に設置されることと説明したが、これに限定されず、前記分割部材１５５は前記上部連結管７３と前記下部連結管７２との直径差、前記フィルター部材１５０の直径、前記フィルター部材１５０の両側に形成される圧力の大きさなどによって前記フィルター部材１５０内に様々な位置に設置できる。
【００６１】
以上、説明した本発明は、前述した実施形態及び添付の図面に限定されるものでなく、本発明の技術的思想を逸脱しない範囲内でさまざまな置換、変形、及び変更が可能であるということは、当業者にとって明白である。
【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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