WO2015080405A1 - 필터장치 - Google Patents

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WO2015080405A1
WO2015080405A1 PCT/KR2014/010852 KR2014010852W WO2015080405A1 WO 2015080405 A1 WO2015080405 A1 WO 2015080405A1 KR 2014010852 W KR2014010852 W KR 2014010852W WO 2015080405 A1 WO2015080405 A1 WO 2015080405A1
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정경남
김양규
정길주
이태진
한기훈
윤성환
이현우
오승혜
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Hyundai Heavy Industries Co Ltd
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    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
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    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F2303/00—Specific treatment goals
    • C02F2303/04—Disinfection
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F2303/00—Specific treatment goals
    • C02F2303/20—Prevention of biofouling
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    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F2303/00—Specific treatment goals
    • C02F2303/22—Eliminating or preventing deposits, scale removal, scale prevention

Definitions

  • the present invention relates to a filter apparatus, and relates to a filter apparatus capable of backwashing a filter member used in a filtration process such as foreign substances or microorganisms contained in seawater or fresh water.
  • ballast tank ballast tank
  • ballast tanks can maintain the balance of the vessel by inflow or outflow of ballast water when the vessel is not balanced before and after or left and right balance of the vessel when loading the cargo.
  • ships are generally designed to enable economical and stable operation when loaded with cargo. Therefore, the ship can perform stable operation by adjusting the amount of ballast water in the ballast tank according to the load of the cargo, thereby creating a condition similar to the state of loading the cargo.
  • the ballast water stored in the ballast tank is controlled by inflow or outflow of seawater or fresh water around the vessel into the ballast tank using a pump or the like.
  • a pump or the like in the process of introducing the ballast water into the ballast tank, not only foreign matters such as gravel, sand, mud, etc., but also organisms and organic materials such as shellfish, crustaceans, and plankton may be introduced together. have. Therefore, when the ship is operated over a long distance, such foreign matter may settle and settle in the ballast tank, thereby degrading the function of the ballast tank.
  • a vessel loads cargo and discharges ballast water in a ballast tank, organisms and organic substances contained therein are leaked together, thereby causing a change in the surrounding ecosystem and adversely affecting the surrounding environment.
  • IMO International Maritime Organization
  • ballast Water Purification Regulation introduced the Ballast Water Purification Regulation in 2004 to prevent ecosystem damage caused by ballast water. Therefore, long-distance ships must install a device that can remove foreign substances such as organisms and organic matter contained in ballast water.
  • ballast waters are used for large vessels such as oil tankers, container ships, and LNG carriers that sail at long distances.
  • the present invention has been made to solve the problems described above, it can provide a filter device that can improve the filtration performance of foreign matter contained in sea water or fresh water.
  • the present invention can provide a filter device that can improve the backwashing efficiency of the filter member used in the filtration process of microorganisms contained in sea water or fresh water.
  • the present invention may include the following configuration.
  • the filter gyre includes a filter housing having an inlet for inlet of water and an outlet for outlet of the water introduced through the inlet; A plurality of filter members installed in the filter housing and provided in a hollow shape to filter water introduced from the inlet; Inlets formed on both sides of the filter member so that water introduced into the filter housing is supplied to openings formed on both sides of the filter member; And a backwashing unit connected to both sides of at least one of the plurality of filter members to backwash the foreign matter filtered by the filter member from the filter member.
  • the present invention can improve the filtering performance of foreign matter contained in sea water or fresh water.
  • the present invention can improve the backwashing efficiency of the filter member used in the filtration process of foreign matter contained in sea water or fresh water.
  • FIG. 1 is a schematic diagram of a filter device according to a first embodiment of the present invention
  • FIG. 2 is a cross-sectional view taken along the line A-A of the filter device of FIG.
  • FIG. 3 is a schematic view of the filter member of the filter device of FIG.
  • FIG. 4 is a schematic view showing a filtration process and a backwashing process of the filter device of FIG.
  • Figure 5 is an enlarged view showing the filtration process of the filter member of the filter device according to the first embodiment of the present invention
  • FIG. 6 is an enlarged view illustrating a backwashing process of the filter device of the filter device according to the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 7 is a schematic view of a filter member of the filter device according to the second embodiment of the present invention.
  • FIG. 8 is an enlarged view illustrating a filtration process of a filter member of a filter device according to a second embodiment of the present invention.
  • FIG. 9 is an enlarged view illustrating a backwashing process of the filter member of the filter device according to the second embodiment of the present invention.
  • FIG. 10 is a schematic view of a filter member of the filter device according to the third embodiment of the present invention.
  • FIG. 11 is an enlarged view illustrating a filtration process of a filter member of a filter device according to a third embodiment of the present invention.
  • FIG. 12 is an enlarged view illustrating a backwashing process of a filter member of a filter device according to a third embodiment of the present invention.
  • FIG. 13 is an enlarged view illustrating a backwashing process of a filter member of a filter device according to a fourth embodiment of the present invention.
  • the filter device 1 according to the first embodiment of the present invention is provided in a ballast tank as ballast water in order to adjust the balance and draft of the ship. It is a device for filtering foreign substances such as minerals and microorganisms contained in water such as seawater or fresh water provided.
  • the filter device 1 according to the present invention can be variously used in other devices that need to filter foreign substances such as minerals and microorganisms contained in water, such as seawater or fresh water, which is not limited to the vessel.
  • the filter device 1 includes a filter housing 10 provided with an inlet port 11 for introducing water and an outlet port 37 for flowing out water introduced through the inlet port 11.
  • a plurality of filter members 50 installed in the filter housing 10 and provided in a hollow shape to filter water introduced from the inlet 11 and water introduced from the inlet 11 are provided in the filter housing 10.
  • the inflow portions 13 provided on both sides of the filter member 50 and the foreign substances filtered by the filter member 50 are reversed from the filter member 50 so as to be respectively supplied to the openings 51 formed on both sides of the member 50.
  • It may include a back washing unit 70 connected to both sides of at least one of the plurality of filter members 50 to wash.
  • the filter housing 10 forms the appearance of the filter device 1.
  • the filter housing 10 may be installed at an inlet area into which water of a ballast tank (not shown) of the ship is introduced, and is filtered by a pump (not shown) installed inside the ballast tank (not shown). Water may flow into the housing 10.
  • the filter mounting part 31 may be provided in the filter housing 10 to accommodate and mount the filter member 50 to filter the water introduced through the inlet 11.
  • Inlet 11 may be formed in the lower region of the filter housing 10 as an example of the present invention. However, the inlet 11 is not limited thereto and may be formed in various regions such as an upper region of the filter housing 10 so that water can be introduced therethrough.
  • the outlet 37 may be formed on the side of the filter housing 10 in which the filter mounting part 31 is formed as an example of the present invention. However, the outlet 37 is not limited thereto and may be formed in various regions such as a lower region of the filter housing 10 to allow water to flow out.
  • the filter member 50 may be installed in the vertical direction in the filter housing 10.
  • the inlet 13 may include a lower inlet 14 provided below the filter member 50 and an upper inlet 15 provided above the filter member 50.
  • the inlet part 13 may include an inlet passage part 17 formed in the central region of the filter housing 10 to communicate the lower inlet part 14 and the upper inlet part 15 with each other.
  • the filter member 50 may be installed in the filter housing 10 in the horizontal direction. In this case, the inlet 13 may be formed at both sides of the filter member 50, respectively.
  • the lower inlet 14 may be provided in the lower regions of the plurality of filter members 50 to supply water introduced through the inlet 11 through the openings 51 formed under the plurality of filter members 50.
  • the upper inlet 15 has an opening 51 formed at an upper portion of the plurality of filter members 50 through which water introduced through the inlet 11 is introduced through the lower inlet 14 and the inlet passage 17. It may be provided in the upper region of the plurality of filter members 50 to supply through.
  • the inflow passage 17 is formed as a penetrating through the central region of the filter mounting portion 31 provided in a cylindrical shape as an example of the present invention can supply the water introduced into the lower inlet 14 to the upper inlet 15.
  • the inflow passage 17 is not limited to the central region of the filter housing 10, and the other region of the filter housing 10 may supply water introduced into the lower inlet 14 to the upper inlet 15. It can also be arranged.
  • the filter mounting part 31 may be provided in a cylindrical shape having a hollow shape to accommodate and install the plurality of filter members 50 as an example of the present invention.
  • the filter mounting portion 31 may be provided in various shapes such as a hollow polygonal column.
  • a plurality of flow passages 33 may be formed at the lower and upper portions of the shape filter mounting portion 31 to correspond to the openings 51 of the plurality of filter members 50 installed in the vertical direction.
  • the filter mounting part 31 may be equipped with six filter members 50 at an equal angle.
  • the filter mounting unit 31 is not limited thereto, and five or seven or more filter members 50 of various quantities may be mounted.
  • the lower inlet part 14 is formed below the filter mounting part 31, and the upper inlet part 15 is formed above the filter mounting part 31.
  • an inflow passage 17 may be formed in the central region of the hollow filter mounting part 31.
  • the filter mounting portion 31 is formed with an outlet portion 35 which flows into the filter member 50 through the flow passage portion 33 and receives the filtered water through the filter hole 53 of the filter member 50.
  • an outlet 37 is formed to discharge the filtered water accommodated in the outlet 35 toward the ballast tank (not shown).
  • the flow passages 33 may be provided at equal angles in the lower and upper portions of the filter mounting part 31, respectively, corresponding to the openings 51 of the six filter members 50. Accordingly, water flows in from the upper inlet 15 and the lower inlet 14 through the flow passage 33 through the opening 51 of the filter member 50 to filter holes 53 of the filter member 50. The filtration process is performed while exiting to the outlet part 35 through).
  • the outlet part 35 is formed outside the filter member 50 in the filter mounting part 31 where water filtered through the filter hole 53 of the filter member 50 is received before being discharged to the outlet port 37. Can be.
  • the filter member 50 may be mounted in the filter mounting part 31 and may be provided in a hollow shape to filter water introduced into the center from both sides.
  • the filter member 50 is provided in a pipe shape, and openings 51 may be formed at both sides thereof so that water may be introduced or discharged.
  • a plurality of filter holes 53 may be formed in the filter member 50 to filter the water introduced through the opening 51.
  • the filter hole 53 of the filter member 50 may be formed to be filtered when the size of the foreign matter a contained in the incoming water is 45 to 50 micrometers or more.
  • the filter hole 53 of the filter member 50 is not limited to this, and the foreign matter having a size smaller than 45 micrometers is not limited depending on the kind or state of the water introduced and the field to which the filter device 1 according to the present invention is applied. ) May also be formed to be filtered. Thus, foreign matter may be filtered while the water introduced through the opening 51 of the filter member 50 passes through the filter hole 53.
  • the filter device 1 partitions and filters the water supplied to the opening 51 of the filter member 50 in the filtration process of the filter member 50,
  • the filter member 50 may further include a partition member 55 provided in the filter member 50 to backwash the filter member 50.
  • the partition member 55 is mounted inside the hollow filter member 50 and flows through the openings 51 formed at both sides of the filter member 50 from the upper inlet 15 and the lower inlet 14, respectively. Not only the separated water can be filtered and separated, but also in the process of backwashing by the backwashing unit 70, the backwashing can be performed. Therefore, when there is only the lower inlet 14 in the filtration process, a lot of filtration occurs in the lower region adjacent to the lower inlet 14 of the filter member 50, the lower inlet 14 of the filter member 50 The foreign matter (a) is stuck in the lower region close to the filtration efficiency may be a problem, the water is introduced from both sides of the filter member 50 through the lower inlet 14 and the upper inlet 15 Filtration efficiency can be improved. In addition, by further installing the partition member 55, the filter member 50 can separate and filter the water introduced from the lower inlet 14 and the water introduced from the upper inlet 15, respectively. It can be further improved.
  • the backwashing unit 70 may include a connecting tube 71 rotatably connected to both sides of at least one of the plurality of filter members 50, and the connecting tube 71 may include at least one of the plurality of filter members 50.
  • the backwashing unit 70 may include a backwash valve 77 installed in the discharge pipe 79 to open and close the discharge pipe 79.
  • connection pipe 71 is formed in the lower inlet 14 and connected to the lower side of the filter member 50 as an example of the present invention, and is formed in the upper inlet 15 and the filter member (
  • An upper connection pipe 73 connected to the upper side of the 50, and the central connection pipe 74 is formed in the inflow passage portion 17 to connect the lower connection pipe 72 and the upper connection pipe 73.
  • the lower connection pipe 72 may be rotatably provided to be selectively coupled to one of the plurality of flow passages 33 formed at the bottom of the filter mounting part 31 as an example of the present invention.
  • the foreign matter (a) accumulated in the filter member 50 communicated with the lower connection pipe 72 in the back washing process can be discharged through the lower connection pipe (72).
  • the upper connection pipe 73 may be rotatably provided to be selectively coupled to one of the plurality of flow passages 33 formed on the filter mounting part 31 as an example of the present invention.
  • the foreign matter (a) accumulated in the interior of the filter member 50 in communication with the upper connecting pipe 73 in the back washing process can be discharged through the upper connecting pipe (73).
  • the central connection pipe 74 is provided in the central region of the filter mounting portion 31 of the hollow shape to connect the upper connection pipe 73 and the lower connection pipe 72 as an example of the present invention, the discharge pipe 79 at the lower side Is combined. That is, as an example of the present invention, the central connecting pipe 74 may be installed in the inflow passage 17 formed in the central region of the filter mounting part 31. Thus, the foreign matter (a) transferred through the upper connection pipe 73 and the lower connection pipe 72 may be discharged to the discharge pipe 79 through the central connection pipe (74).
  • the connector pipe driving unit 75 is provided as one example of the present invention so that the central connector 74, the upper connector 73, and the lower connector 72 can be integrally rotated.
  • the connector tube driving unit 75 is provided as a driving motor to integrally rotate the central connector tube 74, the upper connector tube 73, and the lower connector tube 72 as an example of the present invention, and thus, the upper side of the filter housing 10. Can be installed on However, the connector driving unit 75 is not limited thereto and may be installed at various positions such as the lower side of the filter housing 10.
  • the connector driving unit 75 may be driven such that the upper connector tube 73 and the lower connector tube 72 are connected to the filter member 50 in which a large amount of foreign matter a is caught among the plurality of filter members 50. have.
  • the method for determining the filter member 50 in which a large amount of foreign matter a is sandwiched is provided with a pressure sensor (not shown) inside the plurality of filter members 50 to control the pressure in each filter member 50. By measuring, it can be judged that the higher the pressure, the more foreign matter (a) is caught.
  • the connector driving unit 75 may be controlled to connect the upper connector tube 73 and the lower connector tube 72 to the filter member 50.
  • Discharge pipe 79 is provided in the lower side of the filter housing 10 as an example of the present invention to discharge the foreign matter (a) to be transferred through the central connection pipe (74) to the outside.
  • the backwash valve 77 is mounted to the discharge pipe 79 as an example of the present invention to open and close the discharge pipe 79. However, the backwash valve 77 may be mounted between the connection pipe 71 and the discharge pipe 79 to open and close the discharge pipe 79.
  • the back washing process may be performed simultaneously with the filtration process. That is, the upper connector tube 73 and the lower connector tube 72 is connected to one of the plurality of filter members 50 by the connector tube driver 75. Then, the water is supplied to the filter housing 10 through the inlet 11 so that the water is filled in the filter housing 10 to increase the pressure.
  • the discharge pipe 79 becomes atmospheric and the filter housing 10 is formed with a relatively high pressure. Accordingly, the water flows back from the outlet portion 35 of the filter housing 10 to the filter hole 53 of the filter member 50 to which the upper connection tube 73 and the lower connection tube 72 are connected, and thus foreign matter a A backwash phenomenon occurs that is washed away.
  • the foreign substance (a) thus separated may be discharged to the discharge pipe 79 through the upper connection pipe 73, the lower connection pipe 72 and the central connection pipe 74 together with the water.
  • the backwash valve 77 may be closed. As such, when the backwash valve 77 is closed, the backwashing process is not performed on the filter member 50 to which the upper connecting pipe 73 and the lower connecting pipe 72 are connected, and the filtering process is performed on the remaining filter members 50. Only can proceed. Therefore, when only the lower connecting pipe 72 is present in the backwashing process, a lot of backwashing occurs in the lower region adjacent to the lower connecting pipe 72 among the filter members 50, and thus, the lower connecting pipe 72 among the filter members 50.
  • the foreign matter (a) of the lower region close to the) is well washed and may cause a problem that the backwashing efficiency of the foreign matter (a) of the other upper region is lowered, the lower connection tube 72 and the upper connection tube 73 Through the water can be discharged to both sides of the filter member 50 through the lower connection pipe 72 as well as the foreign matter (a) in the area adjacent to the upper connection pipe 73 is well washed to improve the backwashing efficiency You can.
  • the partition member 55 may be further installed to partition the water discharged to both sides of the filter member 50 through the lower connection pipe 72 and the upper connection pipe 73, thereby further improving backwashing efficiency. have.
  • the partition member 55 is preferably installed at a position higher than the middle of the filter member 50 installed in the vertical direction as an example of the present invention.
  • the partition member 55 may be installed at a position of about 3/5 to 4/5 of the length of the filter member 50.
  • the partition member 55 may be installed at a position of 1/2 to 3/5 of the length of the filter member 50 or at a position of 4/5 or more in consideration of the length of the filter member 50 or the diameter of the opening 51. Of course it can be.
  • the partition member 55 is installed at a position higher than the middle of the filter member 50, so that the inflow pressure of the water flowing from the upper inlet 15 to the filter member 50 is reduced by the influence of gravity.
  • the partition member 55 is disposed in the middle of the filter member 50.
  • water is supplied to the filter housing 10 through the inlet 11. Then, the supplied water is transferred to the lower inlet 14, the inlet passage 17 and the upper inlet 15, the plurality of filter members 50 through the flow passage 33 of the filter mounting portion 31 Is supplied. The water supplied to the filter member 50 is filtered while passing through the filter hole 53 of the filter member 50 and discharged to the outlet 37 through the outlet 35.
  • the filter device 1 water is supplied to both side openings 51 of the filter member 50 through the lower inlet 14 and the upper inlet 15 during the filtration process. Therefore, the filtration efficiency can be improved compared to the case where only the lower inlet 14 is formed.
  • the partition member 55 is provided in the filter member 50, the water introduced from the lower inlet 14 and the water introduced from the upper inlet 15 are separated and filtered, respectively, so that the partition member 55 is provided.
  • the filtration efficiency can be further improved compared to the case without.
  • the partition member 55 by installing the partition member 55 at a position higher than the middle of the filter member 50, the filtration efficiency can be further improved in consideration of the influence of gravity.
  • the water is introduced through the inlet 11 in the state in which the back washing valve 77 is closed, the water is filled inside the filter housing 10, the pressure is increased.
  • the connector driving unit 75 is driven to connect the upper connector tube 73 and the lower connector tube 72 to the filter member 50 in which a large amount of foreign matter a is sandwiched among the plurality of filter members 50.
  • the backwash valve 77 is opened, the upper connection pipe 73 and the lower connection pipe at the outlet 35 in the filter housing 10 having a relatively high pressure because the discharge pipe 79 is at atmospheric pressure.
  • the water flows back into the filter hole 53 of the filter member 50 to which the 72 is connected, it is possible to backwash the foreign matter a.
  • the backwashed foreign matter (a) may be discharged to the discharge pipe 79 through the upper connection pipe 73, the lower connection pipe 72 and the central connection pipe 74.
  • the backwash valve 77 may be kept closed. As such, when the backwash valve 77 is closed, only the filtration process may be performed without performing the backwash process.
  • the filter device 1 is a foreign matter (through both side openings 51 of the filter member 50 to the lower connecting pipe 72 and the upper connecting pipe 73 in the back washing process ( Since water is discharged, including a), the back washing efficiency can be improved compared to the case where only the lower connection pipe 72 is formed.
  • the partition member 55 is provided in the filter member 50, the water introduced from the lower inlet 14 and the water introduced from the upper inlet 15 are separated and filtered, respectively, and the partition member 55.
  • the backwashing efficiency can be further improved compared to the case without.
  • the partition member 55 by installing the partition member 55 at a position higher than the middle of the filter member 50, the backwashing efficiency may be further improved in consideration of the influence of gravity.
  • FIG. 7 is a schematic view of the filter member of the filter device according to a second embodiment of the present invention
  • Figure 8 is an enlarged view showing the filtration process of the filter member of the filter device according to a second embodiment of the present invention
  • Figure 9 Is an enlarged view showing a backwashing process of the filter member of the filter device according to the second embodiment of the present invention.
  • the filter device 1 according to the second embodiment of the present invention has a flow rate regulating member 81 in the filter member 50 of the filter device 1 according to the first embodiment.
  • the difference is that they are more equipped. Therefore, since the filter device 1 according to the second embodiment is the same as the first embodiment except for the flow regulating member 81, the filter apparatus 1 will be described based on the flow regulating member 81 and the same as the first embodiment. The description is omitted.
  • the flow rate adjusting member 81 may be coupled to the filter member 50 to adjust the discharge amount of water discharged to the backwashing unit 70 through the opening 51 of the filter member 50.
  • Flow control member 81 may be provided in a ring shape to be inserted into the opening 51 of the filter member 50 to reduce the discharge of the water discharged to the backwashing unit 70 as an example of the present invention.
  • the flow regulating member 81 may be provided in a ring shape having a rectangular cross section as an example of the present invention, but is not limited thereto. A variety of shapes, such as a ring shape having a circular cross section, may be used to reduce the amount of water discharged to the backwashing unit 70. It may be provided in a shape.
  • the flow regulating member 81 may be mounted to both side openings 51 of the filter member 50 as an example of the present invention. However, the flow regulating member 81 is not limited thereto and may be mounted only on one side opening 51 of the filter member 50.
  • the filter device 1 according to the second embodiment of the present invention since water is supplied through the openings 51 on both sides of the filter member 50 in the filtration process, the filtration efficiency may be improved as in the first embodiment. .
  • the filter device 1 according to the second embodiment of the present invention can further improve the filtration efficiency as in the first embodiment even when the partition member 55 is additionally provided in the filter member 50 during the filtration process. have.
  • the flow rate regulating member 81 is mounted in the opening 51 of the filter member 50 to relatively reduce the amount of water discharged. That is, the flow rate adjusting member 81 is installed in the opening 51 of the filter member 50 to reduce the discharge of the filtered water, thereby supplying a larger amount of filtered water to the ballast tank (not shown), thereby improving the filtration efficiency. You can.
  • the filter device 1 according to the second embodiment of the present invention can expect the same effects as those described in the first embodiment of the present invention, like the filtration process, even in the backwashing process.
  • FIG. 10 is a schematic view of a filter member of the filter device according to a third embodiment of the present invention
  • FIG. 11 is an enlarged view illustrating a filtration process of the filter member of the filter device according to a third embodiment of the present invention. Is an enlarged view illustrating a backwashing process of the filter member of the filter device according to the third embodiment of the present invention.
  • the filter device 1 according to the third embodiment of the present invention the flow rate adjusting member 81 to the filter member 50 of the filter device 1 according to the second embodiment
  • the blocking portion 83 is further included. Therefore, the filter device 1 according to the third embodiment is the same as the second embodiment except for the blocking portion 83 included in the flow regulating member 81, so that the blocking portion of the flow regulating member 81 83), the description of the same parts as in the second embodiment will be omitted.
  • the blocking portion 83 is formed in the flow rate regulating member 81, and has a pipe shape of a predetermined length inside the filter member 50 to suppress excessive discharge of water in a region close to the opening 51 of the filter member 50. Can be prepared.
  • the blocking unit 83 may be formed to extend in the central direction of the filter member 50 at the inner end of the flow control member 81 to be spaced apart from the inner circumferential surface of the filter member 50 as an example of the present invention.
  • the blocking unit 83 may be provided in each of the flow rate control members 81 mounted to both side openings 51 of the filter member 50 as an example of the present invention. However, the blocking unit 83 is not limited thereto and may be provided only at one side opening 51 of the filter member 50.
  • the length b of the blocking part 83 may be about 1/6 to about 1/4 of the length of the filter member 50. However, the length b of the blocking portion 83 is larger than 1/6 of the length of the filter member 50 in consideration of the length of the filter member 50 or the diameter of the opening 51 and the position of the partition member 55. It may be shorter or longer than 1/4.
  • the filter device 1 according to the third embodiment of the present invention the water introduced through the openings 51 on both sides of the filter member 50 in the filtration process is blocked by the blocking member 83 of the filter member 50. Since the filtration is performed in a state introduced into the central region, excessive filtration in the region near the opening 51 of the filter member 50 can be prevented, thereby improving the filtration efficiency.
  • the filter device 1 according to the third embodiment of the present invention can expect the same effects as those described in the first and second embodiments of the present invention during the filtration process.
  • the blocking part 83 may be installed in the opening 51 of the filter member 50 to prevent excessive backwashing in the region near the opening 51 of the filter member 50. That is, since foreign matters (a) backwashed in the region near the opening 51 of the filter member 50 are blocked by the blocking portion 83 and should be discharged by turning around the end of the blocking portion 83, the opening of the filter member 50.
  • FIG. 13 is an enlarged view illustrating a backwashing process of the filter member of the filter device according to the fourth embodiment of the present invention.
  • the filter device 1 according to the fourth embodiment of the present invention is formed such that the upper connection pipe 73 of the filter device 1 according to the first embodiment has a larger diameter than the lower connection pipe 72.
  • the filter device 1 according to the fourth embodiment may be made of the filter unit 1 except that the partition member 155 is installed at a position lower than the middle of the filter member 150 or the middle of the filter member 150. Since it is the same as in the first embodiment, the shape of the upper connection pipe 73, the shape of the lower connection pipe 72 and the installation position of the partition member 155 will be described with reference to the same portion as the first embodiment. The description is omitted.
  • the upper connection pipe 73 may be formed to have the same diameter as the filter member 150.
  • the upper connection pipe 73 may be formed such that the remaining portion except for the portion connected to the filter member 150 and the portion connected to the filter member 150 has the same diameter as the filter member 150.
  • the upper connection pipe 73 may be formed so that the remaining portion except for the portion connected to the filter member 150 has a larger diameter than the filter member 150.
  • the lower connection pipe 72 may be formed to have a smaller diameter than the filter member 150.
  • the lower connection pipe 72 may be formed so that the remaining portion except for the portion connected to the filter member 150 has a smaller diameter than the filter member 150.
  • the upper connection tube 73 may be formed to have a larger diameter than the lower connection tube 72. Therefore, the amount of water entering and exiting through the upper and upper connection pipes 73 of the filter member 150 is greater than the amount of water entering and exiting through the lower connection pipes 72 and the lower side of the filter member 150.
  • the partition member 155 may be installed at a position lower than the middle of the filter member 150 or the middle of the filter member 150 with respect to the vertical direction.
  • the filter device 1 improves the uniformity of the amount of water entering and exiting the filter member 150 based on the vertical direction, thereby improving the filtration efficiency and the backwashing efficiency. You can.
  • the partition member 155 is installed at a position higher than the middle of the filter member 150, the upper connecting pipe
  • the partition member 155 is to be installed at a position lower than the middle of the filter member 150 or the middle of the filter member 150.
  • the partition member 155 may include a diameter difference between the upper connection tube 73 and the lower connection tube 72, a diameter of the filter member 150, and both sides of the filter member 150.
  • the filter member 150 may be installed at various positions according to the pressure size formed in the filter member 150.

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Abstract

본 발명은 물을 유입하기 위한 유입구 및 상기 유입구를 통해 유입된 물을 유출하기 위한 유출구가 마련된 필터 하우징, 상기 필터 하우징 내에 설치되어 상기 유입구로부터 유입된 물을 여과하도록 중공 형상으로 마련된 복수의 필터부재, 상기 필터 하우징 내에 형성되어 상기 유입구로부터 유입된 물이 상기 필터부재의 양측에 형성된 개구부로 각각 공급되도록 상기 필터부재의 양측에 마련된 유입부, 및 상기 필터부재에 의해 여과된 이물질을 상기 필터부재로부터 역세척하도록 상기 복수의 필터부재 중 적어도 하나의 양측에 연결된 역세척부를 포함하는 필터장치에 관한 것이다.

Description

필터장치
본 발명은 필터장치에 관한 것으로서, 해수 또는 담수에 포함된 이물질이나 미생물 등의 여과 과정에서 사용된 필터부재를 역세척할 수 있는 필터장치에 관한 것이다.
일반적으로, 선박에는 선박의 균형 및 흘수를 조절하기 위하여 선박평형수(ballast water)를 저장할 수 있는 밸러스트 탱크(ballast tank)가 설치된다.
이러한 밸러스트 탱크는 선박에 화물을 적재하였을 때 선박의 전후 또는 좌우 균형이 맞지 않게 되는 경우, 선박평형수를 유입 또는 유출시켜 선박의 균형을 유지할 수 있다. 그리고, 선박은 일반적으로 화물을 적재한 상태일 때 경제적이고 안정적인 운항이 가능하도록 설계된다. 따라서, 선박은 화물의 적재량에 따라 밸러스트 탱크 내의 선박평형수의 양을 조절하여, 화물을 적재한 상태와 유사한 조건을 만들어 줌으로서 안정적인 운항을 할 수 있다.
여기서, 밸러스트 탱크 내에 저장되는 선박평형수는 주로 펌프 등을 이용하여 선박 주변의 해수 또는 담수를 밸러스트 탱크로 유입 또는 유출시키는 방법으로 조절된다. 그런데, 선박평형수를 밸러스트 탱크에 유입시키는 과정에서 선박이 위치하는 지역의 이물질, 즉 자갈, 모래, 진흙 등의 무기질뿐만 아니라, 어패류, 갑각류, 플랑크톤 등과 같은 생물체 및 유기물질 등이 함께 유입될 수 있다. 따라서 선박이 원거리를 운항할 경우, 이러한 이물질이 밸러스트 탱크 내에 침전 및 고착되어, 밸러스트 탱크의 기능을 저하시킬 수 있다. 또한, 선박이 화물을 적재하면서 밸러스트 탱크 내의 선박평형수를 유출시킬 때 그 속에 포함된 생물체 및 유기물질 등이 함께 유출되므로, 주변 생태계에 변화를 초래하여 주변 환경에 악영향을 초래할 수 있다.
이에, 국제해사기구(International Maritime organization, IMO)는 선박평형수로 인한 생태계 피해를 막기 위해 2004년 선박평형수 정화 규정을 도입하였다. 따라서 원거리 항해를 하는 선박은, 선박평형수에 포함된 생물체나 유기물질과 같은 이물질을 제거할 수 있는 장치를 필수적으로 설치해야 한다. 그리고, 원거리를 항해하는 유조선, 컨테이너선, LNG 운반선 등의 대형 선박에는 대량의 선박평형수가 사용된다.
따라서, 이러한 대형 선박의 선박평형수로 사용되는 대량의 해수 또는 담수를 신속하게 여과할 수 있도록 효율적인 필터장치의 개발이 요구된다. 또한, 해수 또는 담수에 포함된 미생물 등의 이물질을 여과하는 중에도 필터부재를 신속하게 역세척하여 필터부재의 여과 효율을 향상시킬 수 있는 필터장치의 개발이 요구된다.
본 발명은 상술한 바와 같은 문제를 해결하고자 안출된 것으로, 해수 또는 담수에 포함된 이물질의 여과성능을 향상시킬 수 있는 필터장치를 제공할 수 있다.
또한, 본 발명은 해수 또는 담수에 포함된 미생물의 여과 과정에서 사용된 필터부재의 역세척 효율을 향상시킬 수 있는 필터장치를 제공할 수 있다.
상술한 바와 같은 과제를 해결하기 위해, 본 발명은 하기와 같은 구성을 포함할 수 있다.
본 발명에 따른 필터자이는 물을 유입하기 위한 유입구와, 상기 유입구를 통해 유입된 물을 유출하기 위한 유출구가 마련된 필터 하우징; 상기 필터 하우징 내에 설치되어 상기 유입구로부터 유입된 물을 여과하도록 중공 형상으로 마련된 복수의 필터부재; 상기 필터 하우징 내에 형성되어 상기 유입구로부터 유입된 물이 상기 필터부재의 양측에 형성된 개구부로 각각 공급되도록 상기 필터부재의 양측에 마련된 유입부; 및 상기 필터부재에 의해 여과된 이물질을 상기 필터부재로부터 역세척하도록 상기 복수의 필터부재 중 적어도 하나의 양측에 연결된 역세척부를 포함할 수 있다.
본 발명에 따르면, 다음과 같은 효과를 얻을 수 있다.
본 발명은 해수 또는 담수에 포함된 이물질의 여과성능을 향상시킬 수 있다.
또한, 본 발명은 해수 또는 담수에 포함된 이물질의 여과 과정에서 사용된 필터부재의 역세척 효율을 향상시킬 수 있다.
도 1은 본 발명의 제1실시예에 따른 필터장치의 개략도
도 2는 도 1의 필터장치의 A-A 선의 단면도
도 3은 도 1의 필터장치의 필터부재의 개략도
도 4는 도 1의 필터장치의 여과 과정 및 역세척 과정을 도시한 개략도
도 5는 본 발명의 제1실시예에 따른 필터장치의 필터부재의 여과 과정을 도시한 확대도
도 6은 본 발명의 제1실시예에 따른 필터장치의 필터장치의 역세척 과정을 도시한 확대도
도 7은 본 발명의 제2실시예에 따른 필터장치의 필터부재의 개략도
도 8은 본 발명의 제2실시예에 따른 필터장치의 필터부재의 여과 과정을 도시한 확대도
도 9는 본 발명의 제2실시예에 따른 필터장치의 필터부재의 역세척 과정을 도시한 확대도
도 10은 본 발명의 제3실시예에 따른 필터장치의 필터부재의 개략도
도 11은 본 발명의 제3실시예에 따른 필터장치의 필터부재의 여과 과정을 도시한 확대도
도 12는 본 발명의 제3실시예에 따른 필터장치의 필터부재의 역세척 과정을 도시한 확대도
도 13은 본 발명의 제4실시예에 따른 필터장치의 필터부재의 역세척 과정을 도시한 확대도
이하에서는 본 발명에 따른 필터장치의 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제1실시예에 따른 필터장치(1)는 선박의 균형 및 흘수를 조절하기 위하여 선박평형수(ballast water)로서 밸러스트 탱크(ballast tank)에 제공되는 해수 혹은 담수와 같은 물에 포함된 무기질 및 미생물 등과 같은 이물질을 여과하기 위한 장치이다. 그러나, 본 발명에 따른 필터장치(1)는 선박에 한정되지 않고 유입되는 해수 또는 담수 등과 같은 물에 포함된 무기질 및 미생물 등과 같은 이물질을 여과할 필요가 있는 다른 장치에 다양하게 사용될 수 있다.
본 발명의 제1실시예에 따른 필터장치(1)는 물을 유입하기 위한 유입구(11) 및 유입구(11)를 통해 유입된 물을 유출하기 위한 유출구(37)가 마련된 필터 하우징(10)과, 필터 하우징(10) 내에 설치되어 유입구(11)로부터 유입된 물을 여과하도록 중공 형상으로 마련된 복수의 필터부재(50)와, 필터 하우징(10) 내에 마련되어 유입구(11)로부터 유입된 물이 필터부재(50)의 양측에 형성된 개구부(51)로 각각 공급되도록 필터부재(50)의 양측에 마련된 유입부(13)와, 필터부재(50)에 의해 여과된 이물질을 필터부재(50)로부터 역세척하도록 복수의 필터부재(50) 중 적어도 하나의 양측에 연결된 역세척부(70)를 포함할 수 있다.
필터 하우징(10)은 필터장치(1)의 외관을 형성한다. 필터 하우징(10)은 본 발명의 일예로 선박의 밸러스트 탱크(미도시)의 물이 유입되는 입구영역에 설치될 수 있으며, 밸러스트 탱크(미도시)의 내부에 설치된 펌프(미도시) 등에 의해 필터 하우징(10) 내부로 물이 유입될 수 있다. 필터 하우징(10)의 내부에는 유입구(11)를 통해 유입된 물을 여과하기 위하여 필터부재(50)를 수용하여 장착하는 필터 장착부(31)가 마련될 수 있다.
유입구(11)는 본 발명의 일예로 필터 하우징(10)의 하부영역에 형성될 수 있다. 그러나, 유입구(11)는 이에 한정되지 않고 물을 유입할 수 있도록 필터 하우징(10)의 상부영역 등 다양한 영역에 형성될 수도 있다. 또한, 유출구(37)는 본 발명의 일예로 필터 장착부(31)가 형성된 필터 하우징(10)의 측면에 형성될 수 있다. 그러나, 유출구(37)는 이에 한정되지 않고 물을 유출할 수 있도록 필터 하우징(10)의 하부영역 등 다양한 영역에 형성될 수도 있다.
본 발명의 일예로 필터부재(50)가 필터 하우징(10)의 내에 수직방향으로 설치될 수 있다. 이러한 경우 유입부(13)는 필터부재(50)의 하측에 마련된 하부유입부(14)와, 필터부재(50)의 상측에 마련된 상부유입부(15)를 포함할 수 있다. 그리고, 유입부(13)는 필터 하우징(10)의 중앙영역에 형성되어 하부유입부(14) 및 상부유입부(15)를 상호 연통시키는 유입통로부(17)를 포함할 수 있다. 그러나, 이에 한정하지 않고 필터부재(50)가 필터 하우징(10)의 내에 수평방향으로 설치될 수 있으며, 이런 경우에는 유입부(13)는 필터부재(50)의 양측에 각각 형성될 수 있다.
하부유입부(14)는 유입구(11)를 통해 유입된 물을 복수의 필터부재(50)의 하부에 형성된 개구부(51)를 통해 공급하도록 복수의 필터부재(50)의 하부영역에 마련될 수 있다. 상부유입부(15)는 유입구(11)를 통해 유입된 물이 하부유입부(14) 및 유입통로부(17)를 통해 유입되어 복수의 필터부재(50)의 상부에 형성된 개구부(51)를 통해 공급하도록 복수의 필터부재(50)의 상부영역에 마련될 수 있다.
유입통로부(17)는 본 발명의 일예로 원기둥 형상으로 마련된 필터 장착부(31)의 중앙영역에 관통 형성되어 하부유입부(14)로 유입된 물을 상부유입부(15)로 공급할 수 있다. 그러나, 유입통로부(17)는 필터 하우징(10)의 중앙영역에 한정되지 않고 하부유입부(14)로 유입된 물을 상부유입부(15)로 공급할 수 있도록 필터 하우징(10)의 다른 영역에 마련될 수도 있다.
필터 장착부(31)는 본 발명의 일예로 복수의 필터부재(50)를 수용하여 설치할 수 있도록 중공 형상을 갖는 원기둥 형상으로 마련될 수 있다. 그러나, 필터 장착부(31)는 중공 형상의 다각형 기둥 등 다양한 형상으로 마련될 수도 있다. 형상필터 장착부(31)의 하부 및 상부에는 수직방향으로 설치된 복수의 필터부재(50)의 개구부(51)에 대응하여 복수의 유로관통부(33)가 형성될 수 있다. 본 발명의 일예로 필터 장착부(31)에는 6개의 필터부재(50)가 등각도로 장착될 수 있다. 그러나, 필터 장착부(31)에는 이에 한정되지 않고 5개 이하 혹은 7개 이상 다양한 수량의 필터부재(50)가 장착 될 수도 있다. 필터 장착부(31)의 하측에는 하부유입부(14)가 형성되며, 필터 장착부(31)의 상측에는 상부유입부(15)가 형성된다. 그리고, 중공 형상의 필터 장착부(31)의 중앙영역에는 유입통로부(17)가 형성될 수 있다. 필터 장착부(31)에는 유로관통부(33)를 통해 필터부재(50)로 유입되어 필터부재(50)의 필터공(53)을 통해 여과된 물을 수용하는 유출부(35)가 형성된다. 필터 장착부(31)의 일측에는 유출부(35)에 수용된 여과된 물을 밸러스트 탱크(미도시) 방향으로 배출하도록 유출구(37)가 형성되다.
유로관통부(33)는 본 발명의 일예로 6개의 필터부재(50)의 개구부(51)에 대응하여 필터 장착부(31)의 하부 및 상부에 각각 6개 씩 등각도로 설치될 수 있다. 이에, 유로관통부(33)를 통해 상부유입부(15) 및 하부유입부(14)로부터 물이 필터부재(50)의 개구부(51)를 통해 유입되어 필터부재(50)의 필터공(53)을 통해 유출부(35)로 빠져 나가면서 여과 과정이 수행된다.
유출부(35)는 필터부재(50)의 필터공(53)을 통해 여과된 물이 유출구(37)로 배출되기 전에 수용되는 곳으로 필터 장착부(31) 내의 필터부재(50)의 외측에 형성될 수 있다.
필터부재(50)는 필터 장착부(31) 내에 장착되어 양측으로부터 중앙으로 유입된 물을 여과할 수 있도록 중공 형상으로 마련될 수 있다. 본 발명의 일예로 필터부재(50)는 파이프 형상으로 마련되며, 그 양측에 물이 유입 또는 유출될 수 있도록 개구부(51)가 형성될 수 있다. 필터부재(50)에는 개구부(51)를 통해 유입된 물을 여과할 수 있도록 복수의 필터공(53)이 형성될 수 있다. 본 발명의 일예로 필터부재(50)의 필터공(53)은 유입되는 물에 포함된 이물질(a)의 크기가 45 내지 50 마이크로미터 이상인 경우에는 여과될 수 있도록 형성될 수 있다. 그러나, 필터부재(50)의 필터공(53)은 이에 한정되지 않고 유입되는 물의 종류나 상태 및 본 발명에 따른 필터장치(1)가 적용되는 분야 등에 따라 45 마이크로미터 보다 작은 크기의 이물질(a)도 여과될 수 있도록 형성될 수 있다. 이에, 필터부재(50)의 개구부(51)를 통해 유입된 물이 필터공(53)을 통과하면서 이물질이 여과될 수 있다.
본 발명의 제1실시예에 따른 필터장치(1)는 필터부재(50)의 여과 과정에서 필터부재(50)의 개구부(51)로 공급된 물을 구획하여 여과하며, 필터부재(50)의 역세척 과정에서 필터부재(50)를 구획하여 역세척하도록 필터부재(50) 내에 마련된 구획부재(55)를 더 포함할 수 있다.
구획부재(55)는 중공 형상의 필터부재(50)의 내부에 장착되어 상부유입부(15) 및 하부유입부(14)로부터 필터부재(50)의 양측에 형성된 개구부(51)를 통해 각각 유입된 물을 구획하여 여과할 수 있을 뿐만 아니라, 역세척부(70)에 의해 역세척하는 과정에서도 구획하여 역세척을 수행할 수 있다. 따라서, 여과 과정에서 하부유입부(14)만 있는 경우에는 필터부재(50) 중에서 하부유입부(14)에 근접한 하부영역에서 여과가 많이 일어나게 되고, 필터부재(50) 중에서 하부유입부(14)에 근접한 하부영역에 이물질(a)이 많이 끼게 되어 여과 효율이 떨어지는 문제점이 발생할 수 있는데, 하부유입부(14) 및 상부유입부(15)를 통해 필터부재(50)의 양측으로부터 물이 유입되어 여과 효율을 향상시킬 수 있다. 또한, 구획부재(55)를 더 설치함으로써 필터부재(50)가 하부유입부(14)로부터 유입된 물과 상부유입부(15)로부터 유입된 물을 각각 분리하여 여과할 수 있게 되어 여과 효율을 더욱 향상시킬 수 있다.
역세척부(70)는 복수의 필터부재(50) 중 적어도 하나의 양측에 연결되도록 회전가능하게 마련된 연결관(71)과, 연결관(71)이 복수의 필터부재(50) 중 적어도 하나와 연결되도록 연결관(71)을 회전시키는 연결관 구동부(75)와, 필터부재(50)로부터 세척된 이물질(a)을 연결관(71)을 통해 배출되도록 연결관(71)과 연통된 배출관(79)을 포함할 수 있다. 또한, 역세척부(70)는 배출관(79)을 개폐하도록 배출관(79)에 설치된 역세척 밸브(77)를 포함할 수 있다.
연결관(71)은 본 발명의 일예로 하부유입부(14) 내에 형성되어 필터부재(50)의 하측에 연결되는 하부연결관(72)과, 상부유입부(15) 내에 형성되어 필터부재(50)의 상측에 연결되는 상부연결관(73)과, 유입통로부(17) 내에 형성되어 하부연결관(72)과 상부연결관(73)을 연결하는 중앙연결관(74)을 포함할 수 있다.
하부연결관(72)은 본 발명의 일예로 필터 장착부(31)의 하부에 형성된 복수의 유로관통부(33) 중 하나에 선택적으로 결합가능하도록 회전가능하게 마련될 수 있다. 이에, 역세척 과정에서 하부연결관(72)과 연통된 필터부재(50)의 내부에 쌓인 이물질(a)을 하부연결관(72)을 통해 배출시킬 수 있다.
상부연결관(73)은 본 발명의 일예로 필터 장착부(31)의 상부에 형성된 복수의 유로관통부(33) 중 하나에 선택적으로 결합가능하도록 회전가능하게 마련될 수 있다. 이에, 역세척 과정에서 상부연결관(73)과 연통된 필터부재(50)의 내부에 쌓인 이물질(a)을 상부연결관(73)을 통해 배출시킬 수 있다.
중앙연결관(74)은 본 발명의 일예로 상부연결관(73) 및 하부연결관(72)을 연결하도록 중공 형상의 필터 장착부(31)의 중앙 영역에 마련되며, 그 하측에는 배출관(79)이 결합된다. 즉, 본 발명의 일예로 중앙연결관(74)은 필터 장착부(31)의 중앙 영역에 형성된 유입통로부(17) 내에 설치될 수 있다. 이에, 상부연결관(73) 및 하부연결관(72)을 통해 이송되는 이물질(a)이 중앙연결관(74)을 통해 배출관(79)으로 배출될 수 있다.
연결관 구동부(75)는 본 발명의 일예로 중앙연결관(74), 상부연결관(73) 및 하부연결관(72)을 일체로 회동가능하게 마련된다. 연결관 구동부(75)는 본 발명의 일예로 중앙연결관(74), 상부연결관(73) 및 하부연결관(72)을 일체로 회동가능하게 구동모터 등으로 마련되어 필터 하우징(10)의 상측에 설치될 수 있다. 그러나, 연결관 구동부(75)는 이에 한정되지 않고 필터 하우징(10)의 하측 등 다양한 위치에 설치될 수 있다. 그리고, 연결관 구동부(75)는 상부연결관(73) 및 하부연결관(72)이 복수의 필터부재(50) 중에서 이물질(a)이 많이 끼어 있는 필터부재(50)에 연결되도록 구동될 수 있다. 이 경우에 이물질(a)이 많이 끼어 있는 필터부재(50)를 판단하는 방법은 복수의 필터부재(50) 내부에 압력센서(미도시) 등을 장착하여 각각의 필터부재(50) 내의 압력을 측정함으로써 압력이 높은 쪽이 이물질(a)이 많이 끼어있다고 판단할 수 있다. 이렇게 이물질(a)이 많은 필터부재(50)가 정해지면 그 필터부재(50)에 상부연결관(73) 및 하부연결관(72)이 연결되도록 연결관 구동부(75)를 제어하면 된다.
배출관(79)은 본 발명의 일예로 필터 하우징(10)의 하측에 마련되어 중앙연결관(74)을 통해 이송되는 이물질(a)을 외부로 배출하게 된다.
역세척 밸브(77)는 본 발명의 일예로 배출관(79)에 장착되어 배출관(79)을 개폐하게 된다. 그러나, 역세척 밸브(77)는 배출관(79)을 개폐할 수 있도록 연결관(71)과 배출관(79) 사이에 장착될 수도 있다. 본 발명에 따른 필터장치(1)는 본 발명의 일예로 여과과정과 동시에 역세척 과정이 진행될 수 있다. 즉, 연결관 구동부(75)에 의해 복수의 필터부재(50) 중 하나에 상부연결관(73) 및 하부연결관(72)이 연결된다. 그리고, 유입구(11)를 통해 물이 필터 하우징(10)에 공급되어 필터 하우징(10) 내부에 물이 가득차게 되어 압력이 높아지게 된다. 이때 역세척 밸브(77)를 개방하게 되면, 배출관(79) 쪽은 대기압이 되고 필터 하우징(10) 내부는 상대적으로 압력이 높게 형성된다. 이에, 필터 하우징(10) 내의 유출부(35)에서 상부연결관(73) 및 하부연결관(72)이 연결된 필터부재(50)의 필터공(53)으로 물이 역류되면서 이물질(a)이 세척되어 이탈되는 역세척 현상이 일어나게 된다. 이렇게 이탈된 이물질(a)이 물과 함께 상부연결관(73)과 하부연결관(72) 및 중앙연결관(74)을 통해 배출관(79)으로 배출될 수 있다. 그리고, 만약 복수의 필터부재(50) 내의 측정된 압력값이 소정의 설정값보다 작은 경우에는 이물질(a)이 많이 끼어 있지 않은 것으로 판단하여 역세척 밸브(77)를 폐쇄할 수 있다. 이와 같이 역세척 밸브(77)를 폐쇄하게 되면 상부연결관(73) 및 하부연결관(72)이 연결된 필터부재(50)에는 역세척 과정이 진행되지 않고 나머지 필터부재(50)들에서는 여과 과정만 진행될 수 있다. 따라서, 역세척 과정에서 하부연결관(72)만 있는 경우에는 필터부재(50) 중에서 하부연결관(72)에 근접한 하부영역에서 역세척이 많이 일어나게 되어 필터부재(50) 중에서 하부연결관(72)에 근접한 하부영역의 이물질(a)이 세척이 잘 일어나게 되고 그 외의 상부영역의 이물질(a)의 역세척 효율이 떨어지는 문제점이 발생할 수 있는데, 하부연결관(72) 및 상부연결관(73)을 통해 필터부재(50)의 양측으로 물을 배출할 수 있게 되어 하부연결관(72) 뿐만 아니라 상부연결관(73)에 근접한 영역의 이물질(a)들도 세척이 잘 되어 역세척 효율을 향상 시킬 수 있다. 또한, 구획부재(55)를 더 설치함으로써 하부연결관(72) 및 상부연결관(73)을 통해 필터부재(50)의 양측으로 배출되는 물을 구획할 수 있어 역세척 효율을 더욱 향상시킬 수 있다.
구획부재(55)는 본 발명의 일예로 수직방향으로 설치된 필터부재(50)의 중간 보다 높은 위치에 설치되는 것이 바람직하다. 예를 들어, 구획부재(55)는 필터부재(50)의 길이의 3/5 내지 4/5 정도의 위치에 설치될 수 있다. 그러나 구획부재(55)는 필터부재(50)의 길이나 개구부(51)의 직경 등을 고려하여 필터부재(50)의 길이의 1/2 내지 3/5 정도 위치 혹은 4/5 이상의 위치에도 설치될 수 있음은 물론이다. 이와 같이 구획부재(55)를 필터부재(50)의 중간 보다 높은 위치에 설치하는 것은 중력의 영향으로 상부유입부(15)로부터 필터부재(50)로 유입되는 물의 유입 압력이 하부유입부(14)로부터 필터부재(50)로 유입되는 물의 유입 압력보다 약하게 때문에 하부유입부(14)로부터 필터부재(50)로 유입되는 물의 양이 더 많아 유입되는 물의 여과를 더욱 효과적으로 수행하기 위함이다. 또한, 역세척 과정에서도 중력의 영향으로 상부연결관(73)으로 배출되는 물의 양보다 하부연결관(72)으로 배출되는 물의 양이 많으므로 구획부재(55)를 필터부재(50)의 중간 보다 높은 위치에 설치함으로서 역세척 효율을 더욱 향상시킬 수 있다.
이러한 구성에 의해 본 발명의 제1실시예에 따른 필터장치(1)의 여과 과정 및 역세척 과정을 도 4 내지 도 6을 참조하여 설명하면 다음과 같다.
우선, 여과 과정을 살펴보면, 유입구(11)를 통해 물이 필터 하우징(10)에 공급된다. 그리고, 공급된 물은 하부유입부(14), 유입통로부(17) 및 상부유입부(15)로 이송되어 필터 장착부(31)의 유로관통부(33)를 통해 복수의 필터부재(50)로 공급된다. 필터부재(50)로 공급된 물은 필터부재(50)의 필터공(53)을 통과하면서 여과되어 유출부(35)를 통해 유출구(37)로 배출된다.
이에, 본 발명의 제1실시예에 따른 필터장치(1)는 여과 과정에서 하부유입부(14) 및 상부유입부(15)를 통해 필터부재(50)의 양측 개구부(51)로 물이 공급되므로 하부유입부(14)만 형성된 경우에 비해 여과 효율을 향상 시킬 수 있다. 또한, 필터부재(50)에 구획부재(55)가 마련된 경우에는 하부유입부(14)로부터 유입된 물과 상부유입부(15)로부터 유입된 물을 각각 분리하여 여과하게 되므로 구획부재(55)가 없는 경우에 비해 더욱 여과 효율을 향상 시킬 수 있다. 또한 구획부재(55)를 필터부재(50)의 중간 보다 높은 위치에 설치함으로서 중력의 영향을 고려하여 여과 효율을 더욱 더 향상시킬 수 있다.
다음으로 역세척 과정을 살펴보면, 역세척 밸브(77)가 폐쇄된 상태에서 유입구(11)를 통해 물이 유입되어 필터 하우징(10) 내부에는 물이 가득하게 되어 압력이 상승하게 된다. 그리고, 연결관 구동부(75)는 상부연결관(73) 및 하부연결관(72)을 복수의 필터부재(50) 중 이물질(a)이 많이 끼어 있는 필터부재(50)에 연결하도록 구동된다. 그런 후에, 역세척 밸브(77)를 개방하게 되면, 배출관(79) 쪽은 대기압이 되므로 상대적으로 압력이 높은 필터 하우징(10) 내의 유출부(35)에서 상부연결관(73) 및 하부연결관(72)이 연결된 필터부재(50)의 필터공(53)으로 물이 역류하면서 이물질(a)을 역세척할 수 있게 된다. 이렇게 역세척된 이물질(a)들이 상부연결관(73)과 하부연결관(72) 및 중앙연결관(74)을 통해 배출관(79)으로 배출될 수 있다. 그리고, 만약 복수의 필터부재(50) 내의 측정된 압력값이 소정의 설정값보다 작은 경우에는 역세척 밸브(77)를 폐쇄된 상태로 유지할 수 있다. 이와 같이 역세척 밸브(77)를 폐쇄하게 되면 역세척 과정이 진행되지 않고 여과 과정만 진행될 수 있다.
이에, 본 발명의 제1실시예에 따른 필터장치(1)는 역세척 과정에서 하부연결관(72) 및 상부연결관(73)으로 필터부재(50)의 양측 개구부(51)를 통해 이물질(a) 등을 포함한 물이 배출되므로 하부연결관(72)만 형성된 경우에 비해 역세척 효율을 향상 시킬 수 있다. 또한, 필터부재(50)에는 구획부재(55)가 마련된 경우에는 하부유입부(14)로부터 유입된 물과 상부유입부(15)로부터 유입된 물을 각각 분리하여 여과하게 되므로 구획부재(55)가 없는 경우에 비해 더욱 역세척 효율을 향상시킬 수 있다. 또한 구획부재(55)를 필터부재(50)의 중간 보다 높은 위치에 설치함으로서 중력의 영향을 고려하여 역세척 효율을 더욱 더 향상시킬 수 있다.
도 7은 본 발명의 제2실시예에 따른 필터장치의 필터부재의 개략도이고, 도 8은 본 발명의 제2실시예에 따른 필터장치의 필터부재의 여과 과정을 도시한 확대도이고, 도 9는 본 발명의 제2실시예에 따른 필터장치의 필터부재의 역세척 과정을 도시한 확대도이다.
본 발명의 제2실시예에 따른 필터장치(1)는 도 7 내지 도 9에 도시된 바와 같이, 제1실시예에 따른 필터장치(1)의 필터부재(50)에 유량조절부재(81)가 더 장착된 것이 차이점이다. 따라서, 제2실시예에 따른 필터장치(1)는 유량조절부재(81)를 제외하고는 제1실시예와 동일하므로, 유량조절부재(81)를 중심으로 설명하고, 제1실시예와 동일한 부분에 대해서는 설명을 생략한다.
유량조절부재(81)는 필터부재(50)의 개구부(51)를 통해 역세척부(70)로 배출되는 물의 배출량을 조절하도록 필터부재(50)에 결합될 수 있다. 유량조절부재(81)는 본 발명의 일예로 역세척부(70)로 배출되는 물의 배출량을 줄이기 위하여 필터부재(50)의 개구부(51) 내측에 삽입되어 결합되도록 링형상으로 마련될 수 있다. 유량조절부재(81)는 본 발명의 일예로 사각형 단면의 링형상으로 마련될 수 있으나, 이에 한정되지 않고 역세척부(70)로 배출되는 물의 배출량을 줄일 수 있도록 단면이 원형인 링형상 등 다양한 형상으로 마련될 수 있다. 유량조절부재(81)는 본 발명의 일예로 필터부재(50)의 양측 개구부(51)에 각각 장착될 수 있다. 그러나, 유량조절부재(81)는 이에 한정되지 않고 필터부재(50)의 일측 개구부(51)에만 장착될 수도 있다.
이러한 구성에 의해 본 발명의 제2실시예에 따른 필터장치(1)의 여과 과정 및 역세척 과정을 도 8 및 도 9를 참조하여 설명하면 다음과 같다.
우선, 여과 과정을 살펴보면, 필터부재(50)의 양측 개구부(51)에 장착된 유량조절부재(81)를 통해 유입된 물이 필터부재(50)의 필터공(53)을 통과하면서 여과된다. 이에, 본 발명의 제2실시예에 따른 필터장치(1)는 여과 과정에서 필터부재(50)의 양측 개구부(51)를 통해 물이 공급되므로 제1실시예와 같이 여과 효율을 향상 시킬 수 있다. 또한, 본 발명의 제2실시예에 따른 필터장치(1)는 여과 과정에서 필터부재(50)에 구획부재(55)가 추가로 마련된 경우에도 제1실시예와 같이 여과 효율을 더욱 향상시킬 수 있다.
다음으로 역세척 과정을 살펴보면, 역세척 밸브를 개방하게 되면, 압력차에 의해 상부연결관(73) 및 하부연결관(72)이 연결된 필터부재(50)의 필터공(53)으로 물이 역류하면서 이물질(a)을 역세척할 수 있게 된다. 이에, 필터부재(50)의 개구부(51)에 유량조절부재(81)가 장착되어 배출되는 물의 양을 상대적으로 줄일 수 있다. 즉, 필터부재(50)의 개구부(51)에 유량조절부재(81)가 장착됨으로서 여과된 물의 배출을 줄여 밸러스트 탱크(미도시)로 보다 많은 양의 여과된 물을 공급할 수 있어 여과 효율을 향상시킬 수 있다. 또한, 본 발명의 제2실시예에 따른 필터장치(1)는 역세척 과정에서도 여과 과정과 같이 본 발명의 제1실시예에서 기재된 효과와 같은 효과를 기대할 수 있다.
도 10은 본 발명의 제3실시예에 따른 필터장치의 필터부재의 개략도이고, 도 11은 본 발명의 제3실시예에 따른 필터장치의 필터부재의 여과 과정을 도시한 확대도이고, 도 12는 본 발명의 제3실시예에 따른 필터장치의 필터부재의 역세척 과정을 도시한 확대도이다.
본 발명의 제3실시예에 따른 필터장치(1)는 도 10 내지 도 12에 도시된 바와 같이, 제2실시예에 따른 필터장치(1)의 필터부재(50)에 유량조절부재(81)에 차단부(83)가 더 포함된 것이 차이점이다. 따라서, 제3실시예에 따른 필터장치(1)는 유량조절부재(81)에 포함된 차단부(83)를 제외하고는 제2실시예와 동일하므로, 유량조절부재(81)의 차단부(83)를 중심으로 설명하고, 제2실시예와 동일한 부분에 대해서는 설명을 생략한다.
차단부(83)는 유량조절부재(81)에 형성되며, 필터부재(50)의 개구부(51)에 근접한 영역에서 물의 과도한 배출을 억제하도록 필터부재(50)의 내측에 소정 길이의 파이프 형상으로 마련될 수 있다. 차단부(83)는 본 발명의 일예로 필터부재(50)의 내주면과 이격되도록 유량조절부재(81)의 내측 단부에서 필터부재(50)의 중앙 방향으로 연장 형성될 수 있다. 차단부(83)는 본 발명의 일예로 필터부재(50)의 양측 개구부(51)에 장착된 유량조절부재(81)에 각각 마련될 수 있다. 그러나, 차단부(83)는 이에 한정되지 않고 필터부재(50)의 일측 개구부(51)에만 마련될 수도 있다. 차단부(83)의 길이(b)는 필터부재(50)의 길이의 1/6 내지 1/4 정도일 수 있다. 그러나 차단부(83)의 길이(b)는 필터부재(50)의 길이나 개구부(51)의 직경 및 구획부재(55)의 위치 등을 고려하여 필터부재(50)의 길이의 1/6 보다 짧거나 1/4 보다 길게 마련될 수도 있다.
이러한 구성에 의해 본 발명의 제3실시예에 따른 필터장치(1)의 여과 과정 및 역세척 과정을 도 11 및 도 12를 참조하여 설명하면 다음과 같다.
우선, 여과 과정을 살펴보면, 필터부재(50)의 양측 개구부(51)에 장착된 유량조절부재(81)의 차단부(83)를 통해 유입된 물이 필터부재(50)의 필터공(53)을 통과하면서 여과된다. 이에, 본 발명의 제3실시예에 따른 필터장치(1)는 여과 과정에서 필터부재(50)의 양측 개구부(51)를 통해 유입된 물이 차단부(83)에 의해 필터부재(50)의 중앙영역으로 유입된 상태에서 여과를 하게 되므로 필터부재(50)의 개구부(51) 부근영역에서 과도하게 여과되는 현상을 방지할 수 있어 여과 효율을 향상시킬 수 있다. 또한, 본 발명의 제3실시예에 따른 필터장치(1)는 여과 과정에서 본 발명의 제1실시예 및 제2실시예에서 기재된 효과와 같은 효과를 기대할 수 있다.
다음으로 역세척 과정을 살펴보면, 역세척 밸브를 개방하게 되면, 압력차에 의해 상부연결관(73) 및 하부연결관(72)이 연결된 필터부재(50)의 필터공(53)으로 물이 역류하면서 이물질(a)을 역세척할 수 있게 된다. 이때, 필터부재(50)의 개구부(51)에 차단부(83)가 장착되어 필터부재(50)의 개구부(51) 부근영역에서 과도하게 역세척되는 현상을 방지할 수 있다. 즉, 필터부재(50)의 개구부(51) 부근영역에서 역세척되는 이물질(a)들이 차단부(83)에 차단되어 차단부(83)의 단부를 돌아서 배출되어야 하므로 필터부재(50)의 개구부(51) 부근영역에서 과도하게 역세척되는 현상을 방지할 수 있어 상대적으로 필터부재(50)에 균일하게 역세척되어 역세척 효율을 향상시킬 수 있다. 또한, 전술한 본 발명의 제3실시예에 따른 필터장치(1)는 역세척 과정에서도 본 발명의 제1실시예 및 제2실시예서에서 기재된 효과와 같은 효과를 기대할 수 있다.
도 13은 본 발명의 제4실시예에 따른 필터장치의 필터부재의 역세척 과정을 도시한 확대도이다.
본 발명의 제4실시예에 따른 필터장치(1)는 제1실시예에 따른 필터장치(1)의 상부연결관(73)이 상기 하부연결관(72)에 비해 큰 직경을 갖도록 형성되는 것이 차이점이다. 따라서, 제4실시예에 따른 필터장치(1)는 상기 구획부재(155)가 상기 필터부재(150)의 중간 또는 상기 필터부재(150)의 중간 보다 낮은 위치에 설치된다는 점을 제외하고는 제1실시예와 동일하므로, 상기 상부연결관(73)의 형상, 상기 하부연결관(72)의 형상 및 상기 구획부재(155)의 설치 위치를 중심으로 설명하고, 제1실시예와 동일한 부분에 대해서는 설명을 생략한다.
상기 상부연결관(73)은 상기 필터부재(150)와 동일한 직경을 갖도록 형성될 수 있다. 상기 상부연결관(73)은 상기 필터부재(150)에 연결된 부분 및 상기 필터부재(150)에 연결된 부분을 제외한 나머지 부분이 상기 필터부재(150)와 동일한 직경을 갖도록 형성될 수 있다. 상기 상부연결관(73)은 상기 필터부재(150)에 연결된 부분을 제외한 나머지 부분이 상기 필터부재(150)에 비해 큰 직경을 갖도록 형성될 수도 있다.
상기 하부연결관(72)은 상기 필터부재(150)에 비해 작은 직경을 갖도록 형성될 수 있다. 상기 하부연결관(72)은 상기 필터부재(150)에 연결된 부분을 제외한 나머지 부분이 상기 필터부재(150)에 비해 작은 직경을 갖도록 형성될 수 있다.
즉, 상기 상부연결관(73)은 상기 하부연결관(72)에 비해 큰 직경을 갖도록 형성될 수 있다. 따라서, 상기 필터부재(150)의 상측 및 상기 상부연결관(73)을 통해 출입하는 물의 양이 상기 필터부재(150)의 하측 및 상기 하부연결관(72)을 통해 출입하는 물의 양 보다 많게 된다. 이 경우, 상기 구획부재(155)는 상기 수직방향을 기준으로 상기 필터부재(150)의 중간 또는 상기 필터부재(150)의 중간 보다 낮은 위치에 설치될 수 있다.
따라서, 본 발명의 제4실시예에 따른 필터장치(1)는 상기 수직방향을 기준으로 상기 필터부재(150)를 출입하는 물의 양에 대한 균일성을 향상시킴으로써, 여과 효율 및 역세척 효율을 향상시킬 수 있다.
상기에서는 상기 상부연결관(73)과 상기 하부연결관(72)이 동일한 직경으로 형성되는 경우 상기 구획부재(155)가 상기 필터부재(150)의 중간 보다 높은 위치에 설치되고, 상기 상부연결관(73)이 상기 하부연결관(72)에 비해 큰 직경으로 형성되는 경우 상기 구획부재(155)가 상기 필터부재(150)의 중간 또는 상기 필터부재(150)의 중간 보다 낮은 위치에 설치되는 것으로 설명하였으나, 이에 한정되지 않으며 상기 구획부재(155)는 상기 상부연결관(73)과 상기 하부연결관(72)의 직경 차이, 상기 필터부재(150)의 직경, 상기 필터부재(150)의 양측에 형성되는 압력 크기 등에 따라 상기 필터부재(150) 내에 다양한 위치에 설치될 수 있다.
이상에서 설명한 본 발명은 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하다는 것이 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 명백할 것이다.

Claims (9)

  1. 물을 유입하기 위한 유입구와, 상기 유입구를 통해 유입된 물을 유출하기 위한 유출구가 마련된 필터 하우징;
    상기 필터 하우징 내에 설치되어 상기 유입구로부터 유입된 물을 여과하도록 중공 형상으로 마련된 복수의 필터부재;
    상기 필터 하우징 내에 형성되어 상기 유입구로부터 유입된 물이 상기 필터부재의 양측에 형성된 개구부로 각각 공급되도록 상기 필터부재의 양측에 마련된 유입부; 및
    상기 필터부재에 의해 여과된 이물질을 상기 필터부재로부터 역세척하도록 상기 복수의 필터부재 중 적어도 하나의 양측에 연결된 역세척부를 포함하는 것을 특징으로 하는 필터장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 필터부재는 상기 필터 하우징의 내에 수직방향으로 설치되며,
    상기 유입부는 상기 필터부재의 하측에 마련된 하부유입부와, 상기 필터부재의 상측에 마련된 상부유입부와, 상기 필터 하우징의 중앙영역에 형성되어 상기 하부유입부 및 상부유입부를 상호 연통시키는 유입통로부를 포함하는 것을 특징으로 하는 필터장치.
  3. 제1항에 있어서, 상기 역세척부는
    상기 복수의 필터부재 중 적어도 하나의 양측에 연결되도록 회전가능하게 마련된 연결관과,
    상기 연결관이 상기 복수의 필터부재 중 적어도 하나와 연결되도록 상기 연결관을 회전시키는 연결관 구동부와,
    상기 필터부재로부터 세척된 이물질을 상기 연결관을 통해 배출되도록 상기 연결관과 연통된 배출관과,
    상기 배출관을 개폐하도록 상기 배출관에 설치된 역세척 밸브를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 필터장치.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 역세척부는 상기 복수의 필터부재 중 적어도 하나의 양측에 연결되도록 회전가능하게 마련된 연결관을 포함하며,
    상기 연결관은 상기 하부유입부 내에 형성되어 상기 필터부재의 하측에 연결되는 하부연결관과, 상기 상부유입부 내에 형성되어 상기 필터부재의 상측에 연결되는 상부연결관과, 상기 유입통로부 내에 형성되어 상기 하부연결관과 상기 상부연결관을 연결하는 중앙연결관을 포함하는 것을 특징으로 하는 필터장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 유입부로부터 상기 필터부재의 개구부로 공급된 물을 구획하여 여과하도록 상기 필터부재 내에 마련된 구획부재를 더 포함된 것을 특징으로 하는 필터장치.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 필터부재는 상기 필터 하우징의 내에 수직방향으로 설치되며,
    상기 구획부재는 상기 필터부재의 중간 보다 높은 위치에 설치된 것을 특징으로 하는 필터장치.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 유입부로부터 상기 필터부재의 개구부로 공급된 물을 구획하여 여과하도록 상기 필터부재 내에 마련된 구획부재를 더 포함하고;
    상기 필터부재는 상기 필터 하우징의 내에 수직방향으로 설치되며;
    상기 역세척부는 상기 복수의 필터부재 중 적어도 하나의 양측에 연결되도록 회전가능하게 마련된 연결관을 포함하고;
    상기 연결관은 상기 필터부재의 하측에 연결되는 하부연결관과, 상기 필터부재의 상측에 연결되는 상부연결관을 포함하고;
    상기 상부연결관은 상기 하부연결관에 비해 큰 직경을 갖도록 형성되며;
    상기 구획부재는 상기 수직방향을 기준으로 상기 필터부재의 중간 또는 상기 필터부재의 중간 보다 낮은 위치에 설치된 것을 특징으로 하는 필터장치.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 필터부재의 개구부를 통해 상기 역세척부로 배출되는 물의 배출량을 조절하도록 상기 필터부재에 결합된 유량조절부재를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 필터장치.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 유량조절부재는 상기 필터부재의 개구부에 근접한 영역에서 물의 과도한 배출을 억제하도록 상기 필터부재의 내측에 소정 길이의 파이프 형상으로 마련된 차단부를 포함하는 것을 특징으로 하는 필터장치.
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