JP2016538996A - フィルター装置 - Google Patents

Abstract

本発明はバラスト水が流入する流入口とバラスト水が流出する流出口を有するフィルター筐体、前記フィルター筐体に設けられてバラスト水に含まれた異物を濾過する複数のフィルター部材、前記複数のフィルター部材のうち、少なくとも１つに連結されて内部圧力と大気圧との差を用いて異物を除去する逆洗浄部を含み、かつ前記逆洗浄部が異物を除去する必要がない場合、前記逆洗浄部は前記逆洗浄部が連結された前記複数のフィルター部材のうち、少なくとも１つがバラスト水に含まれた異物を濾過することができるようにバラスト水が流入するように設けられることを特徴とする、フィルター装置に関するものである。

Description

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。

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。

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、安定した運航をすることができる。

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、泥などの無機質だけでなく、魚介類、甲殻類、プランクトンなどの生物体、及び有機物質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体及び有機物質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。

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体や有機物質などの異物を除去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。

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ように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中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。

本発明は前述したような問題を解決するために案出したものであって、バラスト水に含まれた異物の濾過及び逆洗浄を同時に実施できるだけでなく、全てのフィルター部材が濾過過程のみを実行するように設定できるので、濾過性能をより向上させることができるフィルター装置を提供できる。

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ことができる。

本発明に係るフィルター装置は、バラスト水が流入する流入口とバラスト水が流出する流出口とを有するフィルター筐体；前記フィルター筐体に設けられてバラスト水に含まれた異物を濾過する複数のフィルター部材；前記複数のフィルター部材のうち、少なくとも１つに連結されて内部圧力と大気圧との差を用いて異物を除去する逆洗浄部を含むことができる。前記逆洗浄部が異物を除去する必要がない場合、前記逆洗浄部は、前記逆洗浄部に連結された前記複数のフィルター部材のうちの少なくとも１つがバラスト水に含まれた異物を濾過できるように、前記バラスト水の流入を可能にするように設けられることができる。

本発明によれば、次のような効果が得られる。

本発明はバラスト水に含まれた異物の濾過及び逆洗浄を同時に実施できるだけでなく、全てのフィルター部材が濾過過程のみを実行するように設定できるので、濾過性能をより向上させることができる。

本発明の実施形態に係るフィルター装置の概略図である。 図１のフィルター装置のＡ−Ａ線の断面図である 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。 本発明の実施形態に係るフィルター装置の選択バルブの概略図である。 本発明の実施形態に係るフィルター装置の濾過過程及び逆洗浄過程を同時に実行する場合を示す概略図である。 本発明の実施形態に係るフィルター装置の濾過過程のみ実行される場合を示す概略図である。 本発明の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。 本発明の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。 本発明の他の実施形態に係るフィルター装置の概略図である。

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。

図１から図４に示すように、本発明の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質及び微生物などの異物を濾過するための装置である。しかしながら、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質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多様に使用できる。バラストタンクに提供される海水あるいは淡水のような水をバラスト水といい、以下、バラスト水を含んだ海水、淡水などの液体を通称して水と称する。

本発明の実施形態に係るフィルター装置１は、水を流入するための流入口１１及び流入口１１を通って流入した水を流出するための流出口３７が設けられたフィルター筐体１０と、フィルター筐体１０の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の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に形成されたフィルター開口部５１に供給されるようにフィルター部材５０の少なくとも一の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つに連結された連結管７１を有する逆洗浄部７０を含むことができる。

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の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を通っ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が設けられることができる。

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。しかしながら、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。しかしながら、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ることもできる。

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。しかしながら、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の両側に各々形成できる。また、流入部１３はフィルター部材５０の一の側のみに設けられることもできる。

下部流入部１４は、流入口１１を通っ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フィルター開口部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ることができる。上部流入部１５は、流入口１１を通じて流入した水が下部流入部１４及び流入通路部１７を通じて流入して複数のフィルター部材５０の上部に形成されたフィルター開口部５１を通じて供給するように複数のフィルター部材５０の上部領域に設けられることもできる。

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。しかしながら、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ることもできる。

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を収容して設置することができるように、中空形状を有する円柱形状に設けられることができる。しかしながら、フィルター取付部３１は中空形状の多角形柱など、多様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のフィルター開口部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。しかしながら、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個以上の多様な数量のフィルター部材５０が取り付けられることもできる。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。

流路貫通部３３は、たとえば、６個のフィルター部材５０のフィルター開口部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のフィルター開口部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実行される。

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。

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フィルター開口部５１が形成できる。フィルター部材５０にはフィルター開口部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。しかしながら、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のフィルター開口部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。

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のフィルター開口部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。

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フィルター開口部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により逆洗浄する過程でも分割して逆洗浄を実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が多く混合することで、濾過効率が落ちるという問題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を通ってフィルター部材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。そして、分割部材５５は流入部１３がフィルター部材５０の両側に各々設けられた場合に設置できるので、流入部１３がフィルター部材５０の一の側のみに設けられた場合には、分割部材５５が設置される必要はない。

逆洗浄部７０は、複数のフィルター部材５０のうち、少なくとも１つに連結されて内部圧力と大気圧との差を用いて異物を除去する。逆洗浄部７０が異物を除去する必要がない場合、逆洗浄部７０に連結された複数のフィルター部材５０のうちの少なくとも１つが水に含まれた異物を濾過できるように、逆洗浄部７０は、水の流入を可能にするように設けられる。

これによって、本発明に係るフィルター装置１は、水に含まれた異物の濾過及び逆洗浄を同時に実施できるだけでなく、全てのフィルター部材５０が濾過過程のみを実行するように設定できるので、濾過性能をより向上させることができる

逆洗浄部７０は、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、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から洗浄された異物ａを連結管７１を通っ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。

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。

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を通って排出させることができる。

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を通って排出させることができる。

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を通って移送される異物ａが中央連結管７４を通って排出管７９に排出できる。

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。しかしながら、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、多様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できる。この場合、異物ａが多く混合し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、圧力の高い方が異物ａが多く混合し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。

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を通って移送される異物ａを外部に排出する。ここに、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を通っ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ようになって、圧力が高まる。この際、排出管７９の方は大気圧になり、フィルター筐体１０の内部は相対的に圧力が高く形成される。ここに、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が洗浄されて剥離する逆洗浄現象が起こる。このように剥離された異物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たくさん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が洗浄がよく起こり、その他の上部領域の異物ａの逆洗浄効率が落ちるという問題が発生することがあるが、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に近接した領域の異物ａも洗浄がよく行われて、逆洗浄効率を向上させることができる。また、本発明に係るフィルター装置１は、分割部材５５を更に備えることによって、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することができるので、逆洗浄効率をより向上させることができる。

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。しかしながら、分割部材５５はフィルター部材５０の長さやフィルター開口部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が勿論である。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低いので、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実行するためである。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。しかしながら、フィルター部材５０の上側のフィルター開口部５１の直径が下側のフィルター開口部５１の直径より大きい場合には、上側のフィルター開口部５１を通過する流量がより多いので、このような場合に、分割部材５５はフィルター部材５０の中間より低い位置に設置されることが好ましい。

本発明の実施形態に係るフィルター装置１は、流入口１１に流入した水が連結管７１に流入及び遮断を選択的に開閉可能に連結管７１に設置された選択バルブ８１をさらに含むことができる。

選択バルブ８１は、逆洗浄部７０がフィルター筐体１０の流入口１１または大気と選択的に連通するようにする。選択バルブ８１は、流入口１１に流入した水が連結管７１に流入するように連結管７１に形成された流入開口部８３と、排出管７９と連通するように連結管７１に形成された流出開口部８５を選択的に開閉するように連結管７１に設置される。

選択バルブ８１は、たとえば、バルブ駆動部８９によりバルブディスク８７が回動しながら流入開口部８３及び流出開口部８５を選択的に開閉する３ＷＡＹバルブ形態に設けられる。しかしながら、選択バルブ８１はこれに限定せず、流入開口部８３及び流出開口部８５を個別的に開閉できるように、２つの電動式バルブ形態に設けられるなど、多様に設けられることができる。選択バルブ８１は、たとえば、連結管７１のうち、中央連結管７４に設置できる。即ち、選択バルブ８１はより高い圧力の水を連結管７１に供給できるように、流入口１１に近接した中央連結管７４の下部領域に設置できる。このような場合、流入開口部８３及び流出開口部８５もやはり流入口１１に近接した中央連結管７４の下部領域に設置できる。しかしながら、選択バルブ８１は、これに限定されず、中央連結管７４の中間乃至上部領域や下部連結管７２、あるいは上部連結管７３など、多様な所に設置できる。選択バルブ８１は、ユーザの操作あるいは制御部（図示せず）などによりバルブ駆動部８９を駆動することによって作動できる。即ち、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、逆洗浄過程を必要としないことと判断してユーザの操作や制御部（図示せず）などによって選択バルブ８１が流入開口部８３を開放し、流出開口部８５を閉鎖するようにバルブ駆動部８９を駆動させることができる。また、複数のフィルター部材５０のうちの１つの内部で測定された圧力値が所定の設定値より大きい場合には、逆洗浄過程が必要であると判断して、ユーザの操作や制御部（図示せず）などによって選択バルブ８１が流入開口部８３を閉鎖し、流出開口部８５を開放するようにバルブ駆動部８９を駆動させることができる。

図１乃至図８を参考すると、本発明の実施形態に係るフィルター装置１は流出口３７を通って流出する水の量を調節する流量調節バルブ９３（図５に図示される）をさらに含むことができる。

流量調節バルブ９３は、たとえば、流出口３７に結合された流出管９１に設置できる。しかしながら、流量調節バルブ９３はこれに限定されず、流出口３７を通って流出する水の量を調節できるように流出口３７に設置されるなど、様々な場所に設置できる。

流量調節バルブ９３は、図５に示すように、選択バルブ８１が流入開口部８３を閉鎖し、流出開口部８５を開放して、濾過過程と逆洗浄過程を同時に実行する場合に流出口３７を通って流出する水の量が減少するように、制御部（図示せず）またはユーザの操作などにより調節できる。即ち、濾過過程と逆洗浄過程を同時に実行する場合に、制御部（図示せず）などによる逆洗浄を必要とするフィルター部材５０内の測定された圧力値によって流量調節バルブ９３のバルブディスクの角度を調節することで、流出口３７を通って流出する水の量を調節することができる。ここに、濾過過程と逆洗浄過程を同時に実行する場合に、流量調節バルブ９３を調節することで、流出口３７を通って排出される濾過された水の量を減少させることで、流出部３５内の圧力を高くし得る。その結果、逆洗浄過程で逆洗浄効率の低下を防止することができる。

そして、流量調節バルブ９３は、図６に示すように、選択バルブ８１が流入開口部８３を開放し、流出開口部８５を閉鎖して、濾過過程のみを実行する場合に、流出口３７を通って流出する水の量を増加させるように調節することができる。この場合、流量調節バルブ９３は、流出口３７を通って流出する水の量を最大にするように流出口３７を完全に開放することができる。

このような構成によって本発明の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８を参照して説明すれば、次の通りである。

まず、濾過過程及び逆洗浄過程を同時に実行する場合を説明すると、選択バルブ８１が流入開口部８３を閉鎖し、流出開口部８５を開放する。続いて、流入口１１を通って水がフィルター筐体１０に供給される。その結果、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。この場合、流量調節バルブ９３は開放されているので流出口３７を通って流出管９１に排出される。

このような濾過過程と同時に逆洗浄過程が実行される。即ち、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が多く混合しているフィルター部材５０に連結させるように駆動される。すると、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。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。このように、濾過過程と逆洗浄過程を同時に実行する場合に、流量調節バルブ９３を調節することによって、流出口３７を通って排出される濾過された水の量を減少させることで、流出部３５内の圧力を高くすることができる。その結果、逆洗浄過程でフィルター部材５０のフィルター孔５３に混合する異物ａは効果的に除去され得るので、逆洗浄効率は向上し得る。

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選択バルブ８１が流入開口部８３を開放し、流出開口部８５を閉鎖することで、全てのフィルター部材５０が濾過過程を実行することができる。

次に、濾過過程のみを実行する場合を説明すると、選択バルブ８１が流入開口部８３を開放し、流出開口部８５を閉鎖する。そして、流入口１１を通って水がフィルター筐体１０に供給される。すると、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。また、逆洗浄部７０の中央連結管７４に形成された流入開口部８３を通って水が供給されて中央連結管７４、下部連結管７２、及び上部連結管７３を通って逆洗浄部７０が結合されたフィルター部材５０のフィルター開口部５１にも水が供給される。このように、複数のフィルター部材５０の全部に供給された水は、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。

ここに、本発明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の両側フィルター開口部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がフィルター部材５０の中間より高い位置に設置されることで、重力の影響によって濾過効率がより向上し得る。

そして、本発明の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の両側フィルター開口部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がフィルター部材５０の中間より高い位置に設置されることで、重力の影響によって逆洗浄効率がより向上し得る。

また、本発明に係るフィルター装置１は逆洗浄過程を実行せずに濾過過程のみを実行する場合に、選択バルブ８１を使用する。その結果、全てのフィルター部材５０が濾過過程を実行できるので、フィルター装置１の濾過効率はより向上し得る。

図９は、本発明の他の実施形態に係るフィルター装置の概略図である。

本発明の他の実施形態に係るフィルター装置１００は、前述した実施形態における流入部１３のうちの上部流入部１５及び流入通路部１７と、逆洗浄部７０の連結管７１のうちの上部連結管７３と、選択バルブ８１と、分割部材５０が削除され、逆洗浄バルブ７７が追加されたことが前述した実施形態との差異点である。このような差異点を除いては前述した実施形態と同一であるので、このような差異点を中心として説明する。

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。しかしながら、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。

このような構成により、逆洗浄バルブ７７が開放された状態であれば、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形成される。ここに、フィルター筐体１０内の流出部３５で下部連結管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が洗浄されて離脱される逆洗浄現象が起こる。このように離脱された異物ａが水と共に下部連結管７２を通って排出管７９に排出されて濾過過程及び逆洗浄過程が同時に起こる。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、混合する異物ａがは多くないと判断して逆洗浄バルブ７７を閉鎖することができる。したがって、濾過過程と逆洗浄過程を同時に実行する場合に、流量調節バルブ９３を調節することによって、流出口３７を通って排出される濾過された水の量を減少させることで、流出部３５内の圧力を高くすることができる。その結果、逆洗浄過程でフィルター部材５０のフィルター孔５３に混合する異物ａを効果的に除去できるので、逆洗浄効率を向上させることができる。

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が本発明が属する技術分野で通常の知識を有する者に当たって明白である。

Claims (11)

1. バラスト水が流入する流入口と、前記バラスト水が流出する流出口を有するフィルター筐体と、
   前記フィルター筐体フィルター筐体に設けられて、前記バラスト水に含まれた異物を濾過する複数のフィルター部材と、
   前記複数のフィルター部材のうちの少なくとも１つに連結されて内部圧力と大気圧との差を用いて異物を除去する逆洗浄部とを含み、
   前記逆洗浄部が異物を除去する必要がない場合、前記逆洗浄部は、該逆洗浄部に連結された前記複数のフィルター部材のうちの少なくとも１つがバラスト水に含まれた異物を濾過できるように、前記バラスト水の流入を可能にするように設けられることを特徴とする、フィルター装置。
2. 前記逆洗浄部と前記フィルター筐体の流入口または大気とを選択的に連通させる選択バルブ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。
3. 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前記バラスト水が前記フィルター部材に形成されたフィルター開口部に供給されるように前記フィルター部材の少なくとも一の側に設けられた流入部をさらに含み、
   前記フィルター部材は前記フィルター筐体内で垂直方向に設置され、
   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とを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。
4. 前記逆洗浄部は、
   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の少なくとも１つに連結された連結管と、
   前記連結管が前記複数のフィルター部材のうちの少なくとも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、
   をさらに含むことを特徴とする、請求項３に記載のフィルター装置。
5. 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、請求項４に記載のフィルター装置。
6. 前記逆洗浄部と前記フィルター筐体の流入口または大気とを選択的に連通させる選択バルブをさらに含み、
   前記選択バルブは前記中央連結管に設置されることを特徴とする、請求項５に記載のフィルター装置。
7. 前記フィルター部材のフィルター開口部に供給されたバラスト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た分割部材をさらに含ま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。
8. 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たことを特徴とする、請求項７に記載のフィルター装置。
9. 前記流出口を通って流出する水の量を調節する流量調節バルブを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。
10. 前記流量調節バルブは濾過過程と逆洗浄過程を同時に実行する場合に、前記流出口を通って流出する水の量が減少するように調節することを特徴とする、請求項９に記載のフィルター装置。
11. 前記流量調節バルブは濾過過程のみを実行する場合に、前記流出口を通って流出する水の量が増加するように調節することを特徴とする、請求項９に記載のフィルター装置。

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