KR102156817B1 - 필터 엘리먼트 및 여과 장치 - Google Patents
필터 엘리먼트 및 여과 장치 Download PDFInfo
- Publication number
- KR102156817B1 KR102156817B1 KR1020167021391A KR20167021391A KR102156817B1 KR 102156817 B1 KR102156817 B1 KR 102156817B1 KR 1020167021391 A KR1020167021391 A KR 1020167021391A KR 20167021391 A KR20167021391 A KR 20167021391A KR 102156817 B1 KR102156817 B1 KR 102156817B1
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- fluid
- filter element
- filter
- backwashing
- filter medium
- Prior art date
Links
- 238000001914 filtration Methods 0.000 title claims abstract description 129
- 239000012530 fluid Substances 0.000 claims abstract description 213
- 239000000463 material Substances 0.000 claims abstract description 57
- 238000011001 backwashing Methods 0.000 claims description 142
- 238000004891 communication Methods 0.000 claims description 45
- 239000000706 filtrate Substances 0.000 claims description 38
- 239000000126 substance Substances 0.000 claims description 31
- 238000005192 partition Methods 0.000 claims description 30
- 239000011550 stock solution Substances 0.000 claims description 19
- 239000000243 solution Substances 0.000 claims description 11
- 210000004209 hair Anatomy 0.000 claims description 9
- 238000007599 discharging Methods 0.000 claims description 5
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims description 5
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 238000005245 sintering Methods 0.000 claims description 3
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 abstract description 9
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 9
- 239000000428 dust Substances 0.000 description 8
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 7
- 239000013535 sea water Substances 0.000 description 7
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 5
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 238000011010 flushing procedure Methods 0.000 description 3
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 3
- 238000000034 method Methods 0.000 description 3
- 239000010865 sewage Substances 0.000 description 3
- 239000008399 tap water Substances 0.000 description 3
- 235000020679 tap water Nutrition 0.000 description 3
- 241000195493 Cryptophyta Species 0.000 description 2
- 241000196324 Embryophyta Species 0.000 description 2
- 239000000498 cooling water Substances 0.000 description 2
- 229920001971 elastomer Polymers 0.000 description 2
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 2
- 230000003014 reinforcing effect Effects 0.000 description 2
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 2
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 2
- 239000005060 rubber Substances 0.000 description 2
- 238000007789 sealing Methods 0.000 description 2
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 2
- 229910001369 Brass Inorganic materials 0.000 description 1
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 244000043261 Hevea brasiliensis Species 0.000 description 1
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 1
- 239000010951 brass Substances 0.000 description 1
- 229920002678 cellulose Polymers 0.000 description 1
- 239000001913 cellulose Substances 0.000 description 1
- 239000000470 constituent Substances 0.000 description 1
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 1
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 230000014759 maintenance of location Effects 0.000 description 1
- 244000005700 microbiome Species 0.000 description 1
- 229920003052 natural elastomer Polymers 0.000 description 1
- 229920001194 natural rubber Polymers 0.000 description 1
- 230000035515 penetration Effects 0.000 description 1
- 229920000915 polyvinyl chloride Polymers 0.000 description 1
- 239000004800 polyvinyl chloride Substances 0.000 description 1
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 description 1
- 238000004080 punching Methods 0.000 description 1
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 description 1
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 1
- 239000012209 synthetic fiber Substances 0.000 description 1
- 229920002994 synthetic fiber Polymers 0.000 description 1
- 229920003002 synthetic resin Polymers 0.000 description 1
- 239000000057 synthetic resin Substances 0.000 description 1
- 238000005406 washing Methods 0.000 description 1
- 238000009941 weaving Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D29/00—Filters with filtering elements stationary during filtration, e.g. pressure or suction filters, not covered by groups B01D24/00 - B01D27/00; Filtering elements therefor
- B01D29/62—Regenerating the filter material in the filter
- B01D29/66—Regenerating the filter material in the filter by flushing, e.g. counter-current air-bumps
- B01D29/668—Regenerating the filter material in the filter by flushing, e.g. counter-current air-bumps with valves, e.g. rotating valves for coaxially placed filtering elements
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D29/00—Filters with filtering elements stationary during filtration, e.g. pressure or suction filters, not covered by groups B01D24/00 - B01D27/00; Filtering elements therefor
- B01D29/62—Regenerating the filter material in the filter
- B01D29/64—Regenerating the filter material in the filter by scrapers, brushes, nozzles, or the like, acting on the cake side of the filtering element
- B01D29/6407—Regenerating the filter material in the filter by scrapers, brushes, nozzles, or the like, acting on the cake side of the filtering element brushes
- B01D29/6423—Regenerating the filter material in the filter by scrapers, brushes, nozzles, or the like, acting on the cake side of the filtering element brushes with a translational movement with respect to the filtering element
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D29/00—Filters with filtering elements stationary during filtration, e.g. pressure or suction filters, not covered by groups B01D24/00 - B01D27/00; Filtering elements therefor
- B01D29/11—Filters with filtering elements stationary during filtration, e.g. pressure or suction filters, not covered by groups B01D24/00 - B01D27/00; Filtering elements therefor with bag, cage, hose, tube, sleeve or like filtering elements
- B01D29/117—Filters with filtering elements stationary during filtration, e.g. pressure or suction filters, not covered by groups B01D24/00 - B01D27/00; Filtering elements therefor with bag, cage, hose, tube, sleeve or like filtering elements arranged for outward flow filtration
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D29/00—Filters with filtering elements stationary during filtration, e.g. pressure or suction filters, not covered by groups B01D24/00 - B01D27/00; Filtering elements therefor
- B01D29/50—Filters with filtering elements stationary during filtration, e.g. pressure or suction filters, not covered by groups B01D24/00 - B01D27/00; Filtering elements therefor with multiple filtering elements, characterised by their mutual disposition
- B01D29/52—Filters with filtering elements stationary during filtration, e.g. pressure or suction filters, not covered by groups B01D24/00 - B01D27/00; Filtering elements therefor with multiple filtering elements, characterised by their mutual disposition in parallel connection
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D29/00—Filters with filtering elements stationary during filtration, e.g. pressure or suction filters, not covered by groups B01D24/00 - B01D27/00; Filtering elements therefor
- B01D29/62—Regenerating the filter material in the filter
- B01D29/64—Regenerating the filter material in the filter by scrapers, brushes, nozzles, or the like, acting on the cake side of the filtering element
- B01D29/6469—Regenerating the filter material in the filter by scrapers, brushes, nozzles, or the like, acting on the cake side of the filtering element scrapers
- B01D29/6484—Regenerating the filter material in the filter by scrapers, brushes, nozzles, or the like, acting on the cake side of the filtering element scrapers with a translatory movement with respect to the filtering element
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Filtering Materials (AREA)
- Filtration Of Liquid (AREA)
- Filtering Of Dispersed Particles In Gases (AREA)
Abstract
본 발명은 안쪽에서 바깥쪽을 향하여 유체가 통과하여 여과하는 동시에, 바깥쪽에서 안쪽을 향하여 유체가 통과하여 역세되는 통 모양의 필터 엘리먼트(3)이며, 통 모양의 여과재(31)와, 상기 여과재의 한쪽의 단부에 설치되어 개구부를 가진 제1의 단부 부재(32)와, 상기 여과재의 다른 한쪽의 단부에 설치되어 개구부를 가진 제2의 단부 부재(33)와, 상기 여과재의 안쪽에 설치되어 유체의 흐름에 의하여 이 여과재의 안쪽을 이동하여, 외주부가 상기 여과재의 내주면에 미끄러지면서 접촉하여 포착물을 제거하는 포착물 제거구(34)를 가지고, 상기 여과재의 다른 한쪽의 단부측에, 상기 제2의 단부 부재를 통과하는 유체의 양을 제한하는 유량 제한 수단을 구비한 것이다.
Description
본 발명은 길이 방향의 양 단부가 개구되어, 여과의 방향이 안쪽에서 바깥쪽의 통 모양의 필터 엘리먼트에 여과시와 역방향으로 유체를 흘려서 이 필터 엘리먼트에 부착된 포착물을 박리하는 역세 가능한 여과 장치에 관한 것으로, 상세하게는 상기 필터 엘리먼트의 양 단부의 개구로부터 여과 및 역세를 실시하고, 이 필터 엘리먼트의 내부에 설치한 포착물 제거구를, 여과시 또는 역세시에 생기는 축 방향의 유체의 흐름에 의하여 그 축 방향으로 확실하게 이동시켜 포착물을 제거하는 필터 엘리먼트 및 이를 사용한 여과 장치에 관한 것이다.
종래, 해수, 호수, 하천수, 상수도, 하수도 등의 물의 여과, 각종 장치의 냉각수 또는 처리액 등의 산업 일반에 사용되는 액체의 여과, 화학 공장 등에서 사용되는 각종 원료의 기체 등의 여과에 있어서, 그들에 포함되는 미립자나 먼지 등을 포착 제거할 목적으로, 다양한 여과 장치가 사용되고 있다.
상기 여과 장치에 의한 여과를 장기간 계속하고 있으면, 필터 엘리먼트에 포착된 고형분이나 겔상의 먼지 등이 이 필터 엘리먼트에 축적되고, 여과재를 통과하는 유체에 대한 저항이 상승하고, 최종적으로는 대상이 되는 유체의 여과가 곤란하게 된다. 이에 대처하기 위하여, 예를 들면 정기적으로 상기 필터 엘리먼트에 여과시와 역방향으로 유체를 통과시켜 이 필터 엘리먼트에 부착한 포착물을 박리하는「역세」라고 불리는 조작을 실시하여, 필터 엘리먼트의 여과 성능을 회복시킨다.
상기 역세의 조작은 유효한 것이지만, 필터 엘리먼트에 부착된 포착물이 완전히 제거되지 않고 잔존하는 경우가 있다. 그 경우에는, 역세의 조작을 반복하여도 상기 필터 엘리먼트의 여과재의 유체에 대한 저항이 상승하여, 대상이 되는 유체의 여과가 곤란하게 되는 경우가 있었다. 특히, 액체를 여과한 경우와 같이, 겔상의 먼지 등이나, 점착성이 강한 물질로 덮인 먼지 등이 필터 엘리먼트의 표면에 강고하게 부착되어 있는 경우에는, 여과시와 역방향으로 유체를 흘리는 역세 만으로 필터 엘리먼트의 여과 성능을 회복시키기가 어렵다. 그 중에서도, 눈의 크기가 200㎛보다 가는 필터 엘리먼트를 사용하고 있는 여과 장치에 있어서는 그러한 경향이 강하다.
또한, 필터 엘리먼트에 섬유상의 먼지 등이 얽혀 있는 상태의 여과에 있어서도 마찬가지이다. 이러한 상태의 여과가 되기 쉬운 것은 해수, 호수, 하천수, 상수도, 하수도 등의 물의 여과와 같이, 대상이 되는 유체에 미생물을 포함하는 경우에 현저하다. 예를 들면, 선박의 발라스트 탱크에 실린 발라스트수(해수)를 여과하면, 해수 중의 조류가 많이 포착되는데, 섬유상의 조류나 셀룰로오스 기타 섬유상의 물질이 필터 엘리먼트에 엉켜붙어서, 용이하게 제거되지 않는다.
이에 대처하여, 필터 엘리먼트의 여과 성능을 회복시키기 위한 여과 장치가 제안되어 있다. 이러한 종류의 여과 장치로서는, 여과하여야 할 흐름을 위한 입구 채널과, 여과가 끝난 흐름을 위한 출구 채널과, 양 단부에서 개방된 다수의 평행한 여과 엘리먼트이며, 이 여과 엘리먼트에 여과하여야 할 흐름을 흘려보냄으로써, 상기 엘리먼트를 통하여 상기 엘리먼트 외로 향하는 침투가 일어나도록 한 여과 엘리먼트와, 이 여과 엘리먼트의 양 단부에 있어서 상기 엘리먼트가 다른 단부에 교호적으로 접속하는 적어도 1개의 세정 기구를 포함하고, 이 세정 기구가 여과가 끝난 유체의 압력으로 발생한 상기 엘리먼트의 역류 플러시류의 배출 채널을 형성하고 있는 것이 있다. 또한, 상기 여과 엘리먼트 각각이 그 단부 사이에서 2 분할되어, 상기 엘리먼트의 각 단부에 접속된 상기 세정 기구가 한꺼번에 상기 엘리먼트의 길이의 어느 부분에만 역류 플러시를 발생하는 것이 있다(예를 들면, 특허 문헌 1 참조).
또한, 본 발명자들도 상기 문제에 대처하기 위하여, 필터 엘리먼트의 안쪽에, 여과시 또는 역세시의 유체의 흐름에 의하여 이 필터 엘리먼트 내를 그 축 방향으로 이동하여, 외주부의 부재가 상기 필터 엘리먼트의 내주면에 미끄러져 접촉하여 포착물을 제거하는 포착물 제거구를 설치한 여과 장치를 제안하고 있다(특허 문헌 2 참조).
그러나, 특허 문헌 1에 기재된 여과 장치에 있어서는, 필터 엘리먼트에 부착된 포착물을 박리시키는 역세를, 이 필터 엘리먼트의 양 단부측의 개구로부터 타이밍을 어긋나게 하여 실시하고 있는데, 유체의 흐름에 의한 압력만에 의한 역세이며, 상기 필터 엘리먼트에 섬유상의 먼지 등이 얽혀 있는 경우, 나아가 그것이 점성이나 부착력이 강한 물질로 덮여 있는 경우에는, 유체의 흐름에 의한 역세만으로 필터 엘리먼트의 여과 성능을 회복시키기가 어려웠다.
한편, 특허 문헌 2에 기재의 여과 장치에 있어서는, 여과시 또는 역세시의 유체의 흐름에 따라서 이 필터 엘리먼트 내를 그 축 방향으로 이동하여, 외주부의 부재가 상기 필터 엘리먼트의 내주면에 미끄러지면서 접촉하여 포착물을 제거하는 포착물 제거구를 설치하였지만, 필터 엘리먼트의 입구와 반대측의 단부가 폐색단으로 되어 있으므로, 이 폐색단 근방에서는 충분한 축방향류를 얻을 수 없는 경우가 있고, 그 결과, 포착물 제거구를 상기 폐색단까지 이동시킬 수 없는 경우도 있었다.
또한, 상기 각 선행기술 문헌에 있어서, 각 필터 엘리먼트에 역세용 파이프를 접속하여 이 필터 엘리먼트를 역세하는 역세 방식이 기재되어 있지만, 이 역세 방식을 채용하는 여과 장치의 여과 동작시에는, 역세용 파이프는 일부의 필터 엘리먼트에 접속된 채로 남아 있으므로, 이 접속되어 있는 필터 엘리먼트에는 원액을 공급하지 못하고, 그 필터 엘리먼트에서는 여과가 행해지지 않는다는 문제도 있었다.
이에, 이러한 문제점에 대처하여, 본 발명이 해결하려고 하는 과제는, 필터 엘리먼트의 양 단부의 개구로부터 여과 및 역세를 실시하고, 이 필터 엘리먼트의 내부에 마련한 포착물 제거구를, 여과시 또는 역세시에 생기는 축 방향의 유체의 흐름에 의하여 그 축 방향으로 확실하게 이동시켜 포착물을 제거하는 필터 엘리먼트 및 이를 사용한 여과 장치를 제공하는 데 있다.
상기 과제를 해결하기 위하여, 본 발명에 의한 필터 엘리먼트는 길이 방향의 양단이 개구되어, 안쪽에서 바깥쪽을 향하여 유체가 통과하여 여과하는 동시에 바깥쪽에서 안쪽을 향하여 유체가 통과하여 역세되는 통 모양의 필터 엘리먼트이며, 양단이 개구되어 소정의 길이로 연신된 여과재와, 상기 여과재의 한쪽의 단부에 결합하여 이를 지지하는 동시에, 유체가 통과할 수 있는 개구부를 가진 제1의 단부 부재와, 상기 여과재의 다른 한쪽 단부에 결합하여, 이를 지지하는 동시에, 유체가 통과할 수 있는 개구부를 가진 제2의 단부 부재와, 상기 여과재의 안쪽에 설치되어, 여과시 또는 역세시에 생기는 축 방향의 유체의 흐름에 의하여 이 여과재의 안쪽을, 상기 제1 및 제2의 단부 부재의 사이에서 이동하여, 외주부가 상기 여과재의 내주면에 미끄러져 접촉하여 포착물을 제거하는 포착물 제거구를 가지고, 상기 여과재의 다른 한쪽의 단부측에, 상기 제2의 단부 부재를 통과하는 유체의 양을 제한하는 유량 제한 수단을 설치한 것이다.
또한, 본 발명에 의한 여과 장치는 외부로부터 유체가 유입하는 유체 입구를 가진 동시에, 내부에서 여과된 유체를 외부로 유출하는 유체 출구를 가진 케이싱과, 상기 케이싱의 내부를, 상기 유체 입구에 연통하고 여과 전의 유체로 채워지는 원액실과, 상기 유체 출구에 연통하여 여과 후의 유체로 채워지는 여액실로 격리하는 제1의 격벽과, 상기 제1의 격벽에 형성된 복수의 관통 공에 한쪽의 단부가 감합 유지되고, 내부가 상기 원액실과 연통하여 상기 여액실 내에 복수 평행하게 설치되고, 안쪽에서 바깥쪽을 향하여 유체가 통과하여 여과하는 동시에, 바깥쪽에서 안쪽을 향하여 유체가 통과하여 역세되는 통 모양의 필터 엘리먼트와, 상기 필터 엘리먼트의 다른 한쪽의 단부측과 상기 제1의 격벽과 평행하게 설치되고, 이 필터 엘리먼트의 다른 한쪽의 단부를 복수의 관통공에 각각 감합 유지하고, 상기 필터 엘리먼트의 다른 한쪽의 단부측의 여액실을 다른 부분으로부터 격리하고, 이 필터 엘리먼트 내를 흐르는 유체가 연통하는 연통실을 형성하는 제2의 격벽과, 상기 복수의 필터 엘리먼트 중 일부의 필터 엘리먼트에, 상기 한쪽의 단부측에 접속되어 상기 필터 엘리먼트의 바깥쪽에서 안쪽을 향하여 유체를 흘려보내서 역세하는 역세용 파이프와, 상기 역세용 파이프의 배출측에 접속되고, 상기 필터 엘리먼트의 역세에 의하여 제거된 포착물을 상기 케이싱의 외부로 배출하는 역세 유체 드레인 파이프를 구비한 여과 장치이며, 상기 필터 엘리먼트로서 전술한 본 발명의 필터 엘리먼트를 사용하고, 제1의 단부 부재가 상기 한쪽의 단부측이 되고, 제2의 단부 부재가 상기 한쪽의 단부측이 되도록 배치한 것이다.
또한, 본 발명에 의한 다른 여과 장치는 외부로부터 유체가 유입하는 유체 입구를 가진 동시에, 내부에서 여과된 유체를 외부로 유출하는 유체 출구를 가진 케이싱과, 상기 케이싱의 내부를, 상기 유체 입구에 연통하여 여과 전의 유체로 채워지는 원액실과 상기 유체 출구에 연통하여 여과 후의 유체로 채워지는 여액실로 격리하는 제1의 격벽과, 상기 제1의 격벽에 형성된 복수의 관통공에 한쪽의 단부를 감합 유지되고, 내부가 상기 원액실과 연통하여 상기 여액실 내에 복수 평행하게 설치되어, 안쪽에서 바깥쪽을 향하여 유체가 통과하여 여과하는 동시에 바깥쪽에서 안쪽을 향하여 유체가 통과하여 역세되는 통 모양의 필터 엘리먼트와, 상기 복수의 필터 엘리먼트의 다른 한쪽의 단부에 접속되고, 이 다른 한쪽의 단부끼리를 상기 여액실로부터 격리하면서 연통하는 연결관과, 상기 복수의 필터 엘리먼트 중 일부의 필터 엘리먼트에, 상기 한쪽의 단부측에 접속되고, 상기 필터 엘리먼트의 바깥쪽에서 안쪽을 향하여 유체를 흘려서 역세하는 역세용 파이프와, 상기 역세용 파이프의 배출측에 접속되고, 상기 필터 엘리먼트의 역세에 의하여 제거된 포착물을 상기 케이싱의 외부로 배출하는 역세 유체 드레인 파이프를 구비한 여과 장치이며, 상기 필터 엘리먼트로서 전술한 본 발명의 필터 엘리먼트를 사용하고, 제1의 단부 부재가 상기 한쪽의 단부측이 되고, 제2의 단부 부재가 상기 한쪽의 단부측이 되도록 배치한 것이다.
본 발명에 의한 필터 엘리먼트에 의하면, 여과재와, 그 한쪽의 단부에 결합하여 개구부를 가진 제1의 단부 부재와, 다른 한쪽의 단부에 결합하여 개구부를 가진 제2의 단부 부재와, 상기 여과재의 안쪽에 설치되는 포착물 제거구를 가지고, 상기 여과재의 다른 한쪽의 단부측에 유량 제한 수단을 설치하였으므로, 상기 제2의 단부 부재를 통과하는 유체의 양을 제한할 수 있다. 이에 의하여, 적절한 양의 유체가 상기 제2의 단부 부재를 통과할 수 있으므로, 필터 엘리먼트에 대하여 포착물 제거구를 이 제2의 단부 부재에 접촉하는 위치까지 확실하게 이동할 수 있다. 따라서, 이 필터 엘리먼트를 본 발명에 의한 여과 장치에 사용함으로써, 포착물 제거구가 여과시 또는 역세시에 생기는 축 방향의 유체의 흐름에 의하여 이 여과재의 안쪽을, 상기 제1 및 제2의 단부 부재의 사이에 이동할 수 있고, 포착물을 확실하게 제거할 수 있다.
또한, 본 발명에 의한 여과 장치에 의하면, 케이싱과, 상기 케이싱의 내부를 원액실과 여액실로 격리하는 제1의 격벽과, 한쪽의 단부측이 상기 원액실과 연통하여 상기 여액실 내에 복수 평행하게 설치된 필터 엘리먼트와, 여액실의 일부를 다른 부분으로부터 격리하여 상기 필터 엘리먼트의 다른 한쪽의 단부측이 연통하는 연통실을 형성하는 제2의 격벽과, 일부의 필터 엘리먼트에 접속되어 이 필터 엘리먼트를 역세하는 역세용 파이프와, 역세에 의하여 제거된 포착물을 외부로 배출하는 역세 유체 드레인 파이프를 구비하고, 상기 필터 엘리먼트로서 본 발명의 필터 엘리먼트를 사용하였으므로, 상기 필터 엘리먼트의 다른 한쪽의 단부를 통과하는 유체의 양을 제한하면서 적절한 양의 유체가 이 다른 한쪽의 단부를 통과 가능하게 되어, 필터 엘리먼트에 있어서 포착물 제거구를 이 다른 한쪽의 단부까지 확실하게 이동할 수 있다. 따라서, 필터 엘리먼트 내의 포착물 제거구가 여과시 또는 역세시에 생기는 축 방향의 유체의 흐름에 의하여 여과재의 안쪽을, 한쪽 및 다른 한쪽의 단부의 사이에서 이동하여 포착물을 확실하게 제거하고, 이 제거한 포착물을 상기 역세용 파이프 및 역세 유체 드레인 파이프를 통하여 배출할 수 있다. 이에 의하여 역세 효과를 높이는 것이 가능하게 된다. 또한, 여과 동작시에 있어서, 상기 역세용 파이프에 한쪽의 단부가 접속되어 있는 필터 엘리먼트에도 상기 연통실을 경유하여 유체를 유입할 수 있으므로, 이 필터 엘리먼트에 있어서도 여과가 가능하게 되어, 필터 엘리먼트의 이용 효율을 향상시킬 수 있다. 또한, 상기 역세용 파이프를 필터 엘리먼트의 한쪽의 단부측에 배치하면 충분하므로, 역세용 파이프를 양측에 배치하였을 경우와 비교하여 장치 구조가 단순하게 되어, 장치 비용의 저감을 꾀할 수 있다.
또한, 본 발명에 의한 다른 여과 장치에 의하면, 케이싱과, 상기 케이싱의 내부를 원액실과 여액실로 격리하는 제1의 격벽과 한쪽의 단부측이 상기 원액실과 연통하여 상기 여액실 내에 복수 평행하게 설치된 필터 엘리먼트와, 상기 필터 엘리먼트의 다른 한쪽의 단부에 접속되고, 이 다른 한쪽의 단부끼리를 상기 여액실로부터 격리하면서 연통하는 연통관과, 일부의 필터 엘리먼트에 접속되어 이 필터 엘리먼트를 역세하는 역세용 파이프와, 역세에 의해 제거된 포착물을 외부로 배출하는 역세 유체 드레인 파이프를 구비하고, 상기 필터 엘리먼트로서 본 발명의 필터 엘리먼트를 사용하였으므로, 상기 필터 엘리먼트의 다른 한쪽의 단부를 통과하는 유체의 양을 제한하면서 적절한 양의 유체가 이 다른 한쪽의 단부를 통과 가능하게 되어, 필터 엘리먼트에 있어서 포착물 제거구를 이 다른 한쪽의 단부까지 확실하게 이동할 수 있다. 따라서, 역세시에는, 각 필터 엘리먼트 내의 포착물 제거구가 여과재의 안쪽을, 한쪽 및 다른 한쪽의 단부의 사이에서 이동하여 포착물을 확실하게 제거하고, 이 제거한 포착물을 상기 역세용 파이프 및 역세 유체 드레인 파이프를 통하여 배출할 수 있다. 이에 의하여 역세 효과를 높이는 것이 가능하게 된다. 여과 동작시에 있어서, 상기 역세용 파이프에 한쪽의 단부가 접속되어 있는 필터 엘리먼트에도 상기 연결관을 경유하여 유체를 유입할 수 있으므로, 이 필터 엘리먼트에 있어서도 여과가 가능하게 되어, 필터 엘리먼트의 이용 효율을 향상시킬 수 있다. 또한, 역세용 파이프를 필터 엘리먼트의 한쪽의 단부측에 배치하면 충분하므로, 역세용 파이프를 양측에 배치한 경우와 비교하여 장치 구조가 단순하게 되어, 장치 비용을 저감시킬 수 있다.
[도 1] 본 발명에 의한 여과 장치의 제1의 실시 형태를 나타내는 정면 단면도이다.
[도 2] 도 1의 C-C선 단면도이다.
[도 3] 본 발명에 의한 필터 엘리먼트의 제1의 실시 형태를 나타내는 정면 단면도이다.
[도 4] 도 3에 도시하는 필터 엘리먼트의 평면도(a) 및 저면도(b)이다.
[도 5] 상기 필터 엘리먼트에 있어서, 역세용 파이프가 접속되어 있지 않은 경우의 여과시의 상태를 나타내는 정면 단면도이다.
[도 6] 상기 필터 엘리먼트에 있어서, 역세용 파이프가 접속되어 있는 경우의 여과시의 상태를 나타내는 정면 단면도이다.
[도 7] 도 5에 나타내는 필터 엘리먼트에 있어서, 역세용 파이프가 접속되어 역세가 개시된 직후의 상태를 나타내는 정면 단면도이다.
[도 8] 상기 필터 엘리먼트에 있어서, 도 7 상태로부터 조금 후의 상태를 나타내는 정면 단면도이다.
[도 9] 상기 필터 엘리먼트에 있어서, 역세가 끝나, 원액실로부터 유체가 유입하기 시작한 상태를 나타내는 정면 단면도이다.
[도 10] 상기 필터 엘리먼트에 있어서, 도 9 상태의 후, 포착물 제거구가 상단에 이르렀을 때 상태를 나타내는 정면 단면도이다.
[도 11] 본 발명에 의한 필터 엘리먼트의 제2의 실시 형태를 나타내는 주요부 단면 설명도이며, (a)는 여과시의 상단부의 상태, (b)는 역세시의 하단부의 상태를 나타낸다.
[도 12] 본 발명에 의한 필터 엘리먼트의 제3의 실시 형태를 나타내는 주요부 단면 설명도이다.
[도 13] 상기 여과 장치의 여과시의 상태를 나타내는 정면 단면도이다.
[도 14] 상기 여과 장치의 역세시의 상태를 나타내는 정면 단면도이다.
[도 15] 본 발명에 의한 여과 장치의 제2의 실시 형태를 나타내는 정면 단면도이다.
[도 16] 도 15의 D-D선 단면도이다.
[도 2] 도 1의 C-C선 단면도이다.
[도 3] 본 발명에 의한 필터 엘리먼트의 제1의 실시 형태를 나타내는 정면 단면도이다.
[도 4] 도 3에 도시하는 필터 엘리먼트의 평면도(a) 및 저면도(b)이다.
[도 5] 상기 필터 엘리먼트에 있어서, 역세용 파이프가 접속되어 있지 않은 경우의 여과시의 상태를 나타내는 정면 단면도이다.
[도 6] 상기 필터 엘리먼트에 있어서, 역세용 파이프가 접속되어 있는 경우의 여과시의 상태를 나타내는 정면 단면도이다.
[도 7] 도 5에 나타내는 필터 엘리먼트에 있어서, 역세용 파이프가 접속되어 역세가 개시된 직후의 상태를 나타내는 정면 단면도이다.
[도 8] 상기 필터 엘리먼트에 있어서, 도 7 상태로부터 조금 후의 상태를 나타내는 정면 단면도이다.
[도 9] 상기 필터 엘리먼트에 있어서, 역세가 끝나, 원액실로부터 유체가 유입하기 시작한 상태를 나타내는 정면 단면도이다.
[도 10] 상기 필터 엘리먼트에 있어서, 도 9 상태의 후, 포착물 제거구가 상단에 이르렀을 때 상태를 나타내는 정면 단면도이다.
[도 11] 본 발명에 의한 필터 엘리먼트의 제2의 실시 형태를 나타내는 주요부 단면 설명도이며, (a)는 여과시의 상단부의 상태, (b)는 역세시의 하단부의 상태를 나타낸다.
[도 12] 본 발명에 의한 필터 엘리먼트의 제3의 실시 형태를 나타내는 주요부 단면 설명도이다.
[도 13] 상기 여과 장치의 여과시의 상태를 나타내는 정면 단면도이다.
[도 14] 상기 여과 장치의 역세시의 상태를 나타내는 정면 단면도이다.
[도 15] 본 발명에 의한 여과 장치의 제2의 실시 형태를 나타내는 정면 단면도이다.
[도 16] 도 15의 D-D선 단면도이다.
이하, 본 발명의 실시의 형태를 첨부 도면에 기초하여 설명한다.
도 1은, 본 발명에 의한 여과 장치의 제1의 실시 형태를 나타내는 정면 단면도이며, 도 2는 도 1의 C-C선 단면이다. 이 여과 장치는 해수 (예를 들면 선박의 발라스트수), 호수, 하천수, 상수도, 하수도 등의 물의 여과, 각종 장치의 냉각수 또는 처리액 등의 산업 일반에 사용되는 액체의 여과, 화학 공장 등에서 사용되는 각종 원료의 기체 등의 여과에 적용되는 것으로, 그들에 포함되는 미립자나 먼지등을 포착 제거하게 되어 있고, 도 1에 도시하는 바와 같이, 케이싱(1)과, 제1의 격벽(2)과, 필터 엘리먼트(3)와, 제2의 격벽(4)과, 역세용 파이프(5)와, 역세 유체 드레인 파이프(6)를 구비하여 이루어진다.
상기 케이싱(1)은 여과 장치의 외곽을 이루는 것으로, 뚜껑과 바닥이 있는 통 모양(예컨대, 원통 형상), 직방체 형상 등으로 형성되고, 예를 들면 측벽 하단부에 외부로부터 화살표 A와 같이 유체가 유입하는 유체 입구(7)를 가지는 동시에, 측벽 상부에 내부에서 여과된 유체를 화살표 B와 같이 외부로 유출하는 유체 출구(8)를 가지고 있다. 케이싱(1)의 재질은 금속 또는 합성수지 등이고, 그 형상과 크기는 여과 장치의 사용 목적, 통과시키는 액체, 기체 등의 종류, 양, 설치 장소 등에 따라 적당히 결정하면 된다.
상기 케이싱(1)의 내부의 하부에는, 제1의 격벽(2)이 수평으로 설치되어 있다. 이 제1의 격벽(2)은 케이싱(1) 내부를 유체 입구(7)에 연통하여 여과 전의 유체로 채워지는 원액실(9)과, 상기 유체 출구(8)에 연통하여 여과 후의 유체로 채워지는 여액실(10)로 격리하는 격벽이다. 그 복수 개소에는, 상기 필터 엘리먼트(3)의 한쪽의 단부(하단부)를 감합 유지하기 위한 관통공(11)이 형성되어 있다.
상기 제1의 격벽(2)의 위쪽에는, 복수의 필터 엘리먼트(3)가 그 하단부가 상기 관통공(11)에 감합 유지되고, 내부가 상기 원액실(9)과 연통하여 상기 여액실(10) 내에 수직 방향에 평행하게 설치되어 있다. 이 필터 엘리먼트(3)는 대상이 되는 유체를 안쪽에서 바깥쪽을 향하여 통과시켜 유체 중에 포함되는 고형분이나 겔상의 먼지 등을 포착하여 여과하는 동시에, 유체를 바깥쪽에서 안쪽을 향하여 통과시켜 역세되는 것으로, 통 모양, 예를 들면 원통형으로 형성되어 있다. 상기 필터 엘리먼트(3)는 도 2에서는 1개의 원주상에 8개 배치한 예를 도시하였지만, 8개 이외의 복수 개이어도 좋고, 또한, 복수의 동심원 위에 배열되어 있어도 좋다.
상기 필터 엘리먼트(3)의 다른 한쪽의 단부(상단부) 측에는, 제2의 격벽(4)이 상기 제1의 격벽(2)에 평행하게 수평으로 설치되어 있다. 이 제2의 격벽(4)는, 이 필터 엘리먼트(3)의 상단부를 복수의 관통공(12)로 감합 유지하는 동시에, 이 상단부측의 여액실(10)을 다른 부분으로부터 격리하고, 필터 엘리먼트(3) 내를 흐르는 유체가 연통하는 연통실(13)을 형성하는 격벽이다.
이 연통실(13)은 케이싱(1)의 상단 뚜껑과 상기 제2의 격벽(4)과의 사이에 형성되어 있다. 연통실(13)은 필터 엘리먼트(3)의 상단부측끼리를 연통시키고, 이 사이를 유체를 왕래할 수 있도록 하는 챔버이며, 원액실(9), 여액실(10) 및 역세용 파이프(5)로부터 격리되어 형성되어 있다. 연통실(13)의 용량은 클 필요는 없고, 유체가 원활하게 흐를 수 있는 용량이면 충분하다.
상기 제1의 격벽(2)의 아래쪽에는 역세용 파이프(5)가 배치되어 있다. 이 역세용 파이프(5)는, 도 1에 있어서, 기단부(14)로부터 왼쪽으로 반경 방향으로 연장되어, 상기 제1의 격벽(2)에 천공된 관통공(11)을 통하여 필터 엘리먼트(3)에 접속된다. 도 1에서는, 역세용 파이프(5)가 1개인 경우를 도시하였지만, 이것을 2개 이상 구비하는 동시에, 2개 이상의 필터 엘리먼트(3)에 접속할 수 있게 하여도 좋다.
상기 역세용 파이프(5)의 기단부(14)에는, 그 중심축 상에 샤프트(15)가 위를 향하여 장착되어 케이싱(1)의 외부로 튀어나와 있고, 이 샤프트(15)의 단부에는 기어드 모터(16)가 설치되어 회전 구동되게 되어 있다. 따라서, 이 기어드 모터(16)를 회전 구동함으로써 상기 샤프트(15)가 회전하여, 도 2에 도시하는 바와 같이, 역세용 파이프(5)가 예를 들면 시계 방향으로 화살표 P 방향으로 회전하여, 예를 들면 원주상으로 배열된 복수의 필터 엘리먼트(3)의 하단부의 개구부에 역세용 파이프(5)가 차례로 접속된다.
상기 역세용 파이프(5)의 배출측, 즉 상기 역세용 파이프(5)의 기단부(14)에는, 도 1에 도시하는 바와 같이, 역세 유체 드레인 파이프(6)이 접속되어 있다. 이 역세 유체 드레인 파이프(6)는 상기 필터 엘리먼트(3)의 역세시에 제거된 포착물을 상기 케이싱(1)의 외부로 배출하는 것으로, 케이싱(1)의 반경 방향으로 뻗은 직선상의 파이프로 형성되어 있다. 상기 역세 유체 드레인 파이프(6)의 기단부(17)에는, 위를 향하여 개구된 접속구부(18)가 설치되고, 이 접속구부(18)에 상기 역세용 파이프(5)의 기단부(14)가 회전이 자유롭게 접속되어 있다. 또한, 상기 역세 유체 드레인 파이프(6)의 선단부의 배출구(20)는 케이싱(1)의 외부로 돌출되어 있다.
상기 역세 유체 드레인 파이프(6)는 케이싱(1)에 대하여 고정되어 있고, 그 기단부(17)의 접속구부(18)에 대한 역세용 파이프(5)의 기단부(14)와의 접속부에는, 베어링 등의 축받이 기구가 개재되어 지지하는 동시에, 배출물이 여과되지 않은 유체에 섞이지 않게 실(seal) 기구가 설치되어 있다. 따라서, 상기 기어드 모터(16)를 회전 구동함으로써, 상기 접속구부(18)를 회전 지지부로 하여 상기 역세용 파이프(5)의 기단부(14)와 접속구부(18)의 실을 유지하면서, 상기 역세용 파이프(5)를 회전한다.
상기 역세 유체 드레인 파이프(6)의 배출구(20)의 배출측에는, 도시를 생략한 밸브가 접속되어 있다. 이 밸브는 상기 역세용 파이프(5) 및 역세 유체 드레인 파이프(6)를 포함하는 역세 유체 배출계를 개폐하는 것으로, 여과 장치의 역세시에는 개방되고, 여과시에는 폐색되게 되어 있다. 이 밸브의 배출측은 상기 유체 출구(8)의 압력보다 저압측, 예를 들면 대기압에 개방되어 있다.
여기서, 본 발명에 있어서는, 상기 필터 엘리먼트(3)는 다음과 같이 구성되어 있다.
도 3은 본 발명의 필터 엘리먼트(3)의 제1의 실시 형태를 나타내는 정면 단면도이며, 도 4(a)는 평면도, (b)는 저면도이다. 이 필터 엘리먼트(3)는 대상이 되는 유체의 여과에 사용되는 것으로, 여과재(31)와, 제1의 단부 부재(32)와, 제2의 단부 부재(33)와, 포착물 제거구(34)를 포함하여 구성되고, 본 발명의 여과 장치에 있어서, 제1의 단부 부재(32)가 상기 한쪽의 단부(하단부)측이 되고, 제2의 단부 부재(33)가 상기 다른 한쪽의 단부(상단부)측이 되도록 배치되어 있다.
상기 여과재(31)는 유체를 여과하는 것으로, 통 모양, 예를 들면 원통형으로 형성된다. 여과재가 복수층으로 포개어져 있고, 최내층이 가장 가는 그물코로 되어 있는 것이면 좋고, 예를 들면, 복수 적층한 철망을 소결하여 보형성을 높여 원통형으로 성형한 소결 메쉬 필터나, 원통형의 노치 와이어 필터, 웨지 와이어 필터 등이 있다. 소결 메쉬 필터의 경우에는, 최내층의 그물코의 크기는 10 내지 200㎛의 것, 그보다 바깥쪽의 층의 그물코의 크기는 최내층의 것보다 성긴 것이면 좋으며, 200 내지 5000㎛의 것이 적당하고, 그 중에서 적절하게 선정하면 된다. 이 경우, 최내층 이외의 보강 메쉬나 보호 메쉬는 필터 엘리먼트의 강도와 관계되는 것으로, 필요한 강도를 얻을 수 있도록 그 층수, 그물코의 크기 및 선재 지름을 선택한다. 또한, 메쉬의 직조 방법은 평직, 능직, 주자직, 첩직, 능첩직 등을 적용할 수 있다. 아울러 최내층을 철망으로 하고 그 바깥쪽에 예를 들면 네모구멍이 무수히 천공된 원통형의 펀칭 튜브나, 복수 개의 가는 로드를 축 방향을 따라서 배열한 보강 부재를 설치한 상태로 소결하여도 좋다.
예를 들면, 해수의 발라스트수 여과용 여과재(31)의 경우, 여과 정밀도를 결정하는 가는 파인 메쉬와, 여과시의 안쪽에서 바깥쪽을 향하는 힘 및 역세시의 바깥쪽에서 안쪽을 향하는 힘에 대하여 여과재(31)에 강도를 가하는 성긴 철망으로 이루어지고, 서로 접합되어 있는 것이 바람직하다. 또한 상기 성긴 철망과 파인 메쉬와의 사이에, 양자의 중간 그물코 크기의 철망을 끼워서 소결하는 것이 더 좋다. 파인 메쉬로서는, 400 내지 100 메쉬(63.5 내지 254㎛), 중간의 철망으로서는, 100 내지 20 메쉬(254 내지 1270㎛), 강도를 부여하는 철망으로는 50 내지 5 메쉬(508 내지 5080㎛)가 적당하다.
상기 여과재(31)의 형상, 크기 등은 여과 장치의 사용 목적, 여과 성능, 케이싱(1)의 크기, 대상의 유체의 종류 등에 따라 적당히 정하면 된다. 예를 들면, 원통형의 여과재(31)의 경우에는, 외경은 300 mm 내지 1000 mm의 범위에서, 길이는 5000 mm 이내에서 다양한 치수를 선택하면 된다.
상기 여과재(31)의 한쪽의 단부(하단부)에는, 제1의 단부 부재(32)가 결합되어 있다. 이 제1의 단부 부재(32)는 원통형의 부재이며, 여과재(31)의 개구 단부를 보강하는 동시에, 상기 포착물 제거구(34)의 탈락을 방지하는 것이다. 또한, 필터 엘리먼트(3)의 원액 입구측의 단부 부재를 구성하고 있다. 본 실시 형태에서는, 도 4(b)에 도시하는 바와 같이, 원형의 개구부의 중심을 가로지르는 스테이(36)를 가설하고, 그 중심에 후술하는 가이드 샤프트(35)가 삽통되는 중심구멍을 형성하였다.
상기 여과재(31)의 원액 입구측 단부와 반대측의 다른 한쪽의 단부(상단부)에는, 제2의 단부 부재(33)가 결합되어 있다. 이 제2의 단부 부재(33)는 소정의 개구를 가진 원통 뚜껑 모양의 부재이며, 여과재(31)의 개구 단부를 보강하는 동시에, 상기 포착물 제거구(34)의 탈락을 방지하는 것이다. 평면에서 보았을 때에는, 도 4(a)에 도시하는 바와 같이, 원형의 뚜껑모양으로 덮고 있어 후술하는 가이드 샤프트(35)가 삽통되는 중심구멍과, 이를 둘러싸는 4개의 개구부(37)가 형성되어 있다. 이 개구부(37)는 후술하는 유량 제한 수단의 구성요소가 된다.
상기 여과재(31)의 안쪽에는, 포착물 제거구(34)가 설치되어 있다. 이 포착물 제거구(34)는 여과시 또는 역세시에 생기는 축 방향의 유체의 흐름에 의하여 이 여과재(31)의 안쪽을, 상기 제1 및 제2의 단부 부재(32, 33)의 사이에서 이동하여, 외주부가 상기 여과재(31)의 내주면에 미끄러지면서 접촉하여 포착물을 제거하는 것이다. 이동의 안정성의 관점에서, 이 포착물 제거구(34)는 중심축 위에 관통공을 가지고, 상기 제1의 단부 부재(32) 및 제2의 단부 부재(33)에 양 단부가 고정된 가이드 샤프트(35)에 삽통되고, 여과재(31)의 축 방향으로 이동할 수 있도록 구성되는 것이 바람직하다.
상기 포착물 제거구(34)는, 예를 들면 도 3에 도시하는 제거 브러쉬로 구성되어 있다.
이 제거 브러쉬(34)는 상기 필터 엘리먼트(3)의 안쪽에서 그 가이드 샤프트(35)를 따라서 상하로 이동하는 것으로, 브러쉬 본체(34a)의 외주부에 브러쉬모(34b)를 심은 것이다. 브러쉬 본체(34a)는, 그 중심부에 상기 가이드 샤프트(35)가 삽통되는 구멍이 형성되고, 외경은 여과재(31)의 내경보다 작은 지름으로 되어 있고, 소정의 두께를 가진 도넛 모양의 디스크 형태로 형성되어 있다. 이 브러쉬 본체(34a)의 외주부에는, 털끝이 상기 여과재(31)의 내주면에 미끄러지면서 접촉할 수 있는 브러쉬모(34b)가 링 형태로 심어져 있다. 브러쉬모(34b)의 털의 길이는 적어도 상기 여과재(31)의 내주면에 이 브러쉬모(34b)의 선단이 어느 정도의 압력을 가지고 접촉하는 정도로 할 필요가 있다.
상기 브러쉬모(34b)의 재질은, 예를 들면 천연 또는 합성의 섬유, 또는 강, 구리, 놋쇠 등의 금속 선 등의 일반적으로 브러쉬모로서 사용되고 있는 것이라면 어떤 것이어도 좋다. 또한, 브러쉬모(34b)는 필터 엘리먼트(3) 내를 흐르는 유체의 압력에 의하여 휠 정도의 유연성을 가지고 있다. 따라서, 유체의 압력에 의해 브러쉬모(34b)가 휘었을 때에는, 여과재(31)의 내주면과 브러쉬모(34b)의 털끝과의 사이에 간극이 생겨서, 유체가 유통 가능하게 된다.
도 3에 도시하는 바와 같이, 상기 필터 엘리먼트(3) 내의 가이드 샤프트(35)의 상단부 및 하단부에는, 스토퍼(38a, 38b)가 장착되어 있다. 이 스토퍼(38a, 38b)는 포착물 제거구(제거 브러쉬)(34)가 상기 필터 엘리먼트(3)의 안쪽에서 그 가이드 샤프트(35)를 따라서 상하로 이동하였을 때에, 상하의 종단부에서 포착물 제거구(34)의 이동을 멈추는 것이다. 또한 스토퍼(38a, 38b)의 재질로는 고무나 용수철과 같이 충격을 흡수할 수 있는 것이 더 좋다.
여기서, 본 발명에 있어서는, 상기 여과재(31)의 다른 한쪽의 단부(상단부)측에 유량 제한 수단이 설치되어 있다. 이 유량 제한 수단은 상기 제2의 단부 부재(33)를 통과하는 유체의 양을 제한하는 것으로, 일정량의 유체의 통과를 허용함으로써
a) 필터 엘리먼트(3)의 역세 개시시에 제2의 단부 부재(33)측 접촉 위치에 있는 상기 포착물 제거구(34)가 제1의 단부 부재(32)측에 원활하게 이간할 수 있도록 하는 것,
b) 필터 엘리먼트(3)의 역세 종료시에 포착물 제거구(34)가 제2의 단부 부재(33)측 접촉 위치까지 원활하게 이동할 수 있도록 하는 것,
c) 여과시에 있어서, 역세용 파이프(5)가 접속되어 있는 필터 엘리먼트(3)에는, 상기 원액실(9)로부터는 유체를 유입할 수 없기 때문에, 상기 연통실(13) 경유로 유체가 유입되어 여과될 수 있도록 하는 것을 실현한다.
한편, 유량을 제한함으로써,
d) 역세 중의 필터 엘리먼트(3)에 연통실(13) 경유로 과대한 양의 유체가 유입되고, 여과재(31)의 내외 역(逆) 압력차가 저하하여 역세의 효율이 저하되는 것을 방지한다.
본 실시 형태의 유량 제한 수단은, 도 3에 있어서, 제2의 단부 부재(33)에 형성된 개구(37)와 상기 포착물 제거구(34)의 장착 부재(34a)로 이루어지고, 이 제2의 단부 부재(33)측으로 이동하여 접촉한 이 포착물 제거구(34)의 장착 부재(34a)가 상기 개구부(37)를 통과하는 유체의 유로를 제한하도록 했다. 도 3의 예에서는, 이 포착물 제거구(34)가 상기 제2의 단부 부재(33)측의 스토퍼(38a)로부터 이간하고 있을 때에는, 이 개구부(37)는 상기 포착물 제거구(34)의 장착 부재(34a)의 단면(34c)에 의하여 폐색되지 않고, 당해 개구 면적에 따른 양의 유체가 통과할 수 있다. 한편, 이 포착물 제거구(34)가 상기 제2의 단부 부재(33)측의 상기 스토퍼(38a)에 접촉하고 있을 때에는, 상기 장착 부재(34a)의 단면(34c)이 이 개구부(37)와 근접하도록 구성되어 있고, 통과할 수 있는 유체의 양은 이 개구부(37)와 이 단면(34c)과의 간극(39)에 따른 양으로 제한된다.
또한, 이상에서는, 상기 포착물 제거구(34)가 상기 스토퍼(38a)에 접촉하고 있을 때에는, 통과할 수 있는 유체의 양은 상기 개구부(37)와 이에 근접하는 상기 장착 부재(34a)의 단면(34c)과의 간극(39)에 따른 양으로 제한되는 구성으로 하였지만, 본 발명의 제1의 실시 형태는 이에 한정되지 않고, 상기 장착 부재(34a)의 단면(34c)이 이 개구부(37) 전체를 밀봉하지 않고 남은 간극의 양에 따라 제한되는 구성으로 하여도 좋다. 또한, 복수의 개구부(37) 중 일부의 개구부(37)만 상기 단면(34c)으로 밀봉하고, 밀봉하지 않는 개구부(37)의 개구 면적에 따른 유체의 통과를 허락하도록 제한하는 구성이라도 좋다. 청구항 7에 기재된 「이 제2의 단부 부재측으로 이동하여 접촉한 포착물 제거구의 장착 부재가 상기 개구부를 통과하는 유체의 유로를 제한하도록 하였다」라는 것은 이러한 구성을 포함하는 것으로 한다.
다음으로, 이와 같이 구성된 제1의 실시 형태에 의한 필터 엘리먼트(3)의 동작에 대하여, 도 5 내지 10을 참조하여 설명한다.
도 5는 여과 장치의 여과시에 있어서의, 역세용 파이프(5)(도 1 참조)가 접속되어 있지 않은 필터 엘리먼트(3) 상태를 도시하는 정면 단면도이다. 원액이 제1의 단부 부재(32)측, 즉 하단부측으로부터, 필터 엘리먼트(3) 내부로 유입하고, 여과재(31)의 안쪽에서 바깥쪽의 여액실(10)로 통과할 때에 여과되는 한편, 이에 의하여 포착물 제거구(34)가 밀어 올려져서, 제2의 단부 부재(33)측 스토퍼(38a)에 접촉하고 있다. 이 때, 상기한 바와 같이, 상기 포착물 제거구(34)의 장착 부재(34a)의 단면(34c)은 개구(37)에 대하여 근접하지만 접촉하지 않고, 약간의 간극(39)이 남아 있다. 이 간극(39)은 여과 장치의 연통실(13)과 연통하고 있지만, 연통실(13)의 유체는 후술 하는 바와 같이 역세용 파이프(5)에 접속된 필터 엘리먼트(3)에 유출되기 때문에, 이 연통실(13)의 압력은 여과 중의 필터 엘리먼트(3) 내부보다 저압이다. 따라서, 이 여과 중의 필터 엘리먼트(3) 내부의 유체의 일부는, 당해 간극(39)을 통과하여, 이 연통실(13)에 유출한다.
도 6은 여과 장치의 여과시에 있어서의, 역세용 파이프(5)가 접속되어 있는 필터 엘리먼트(3) 상태를 나타내는 정면 단면도이다. 여과시에는 상기 역세 유체 배출계의 밸브는 닫혀 있지만, 상기 역세용 파이프(5)가 접속되어 있는 필터 엘리먼트(3)에는, 상기 원액실(9)로부터는 유체를 유입할 수 없다. 그러나, 유체는 다른 필터 엘리먼트(3)로부터 연통실(13)을 경유하여, 상기 제2의 단부 부재(33)의 개구(37)를 통과하여 유입된다. 이로써, 이 필터 엘리먼트(3) 내부의 압력은 여액실(10)보다 높아져서, 유체는 이 필터 엘리먼트(3) 내부로부터 여과재(31)를 통과하여 외부의 여액실(10)로 유출됨으로써 여과가 실행된다. 이 때, 상기 포착물 제거구(34)는 연통실(13)로부터 유입하는 유체에 의하여 아래로 눌려서, 하단의 제1의 단부 부재(32)측 스토퍼(38b)에 접촉한 위치에 있다.
다음으로, 도 7은 역세가 개시되어, 역세용 파이프(5)가 회전하여 도 5의 여과 상태에 있던 필터 엘리먼트(3)에 상기 역세용 파이프(5)가 접속된 직후의 이 필터 엘리먼트(3)의 상태를 나타내는 정면 단면도이다. 필터 엘리먼트(3) 내부에서는 유체가 역세용 파이프(5)에 접속된 상기 역세 유체 드레인 파이프(6)를 통하여 여액실(10)보다 저압측으로 안내되어(이하, 이 상태를 「역세용 파이프(5)에 의한 흡인」이라고 한다) 압력이 저하하기 때문에, 상기 여액실(10)측으로부터 유체가 필터 엘리먼트(3) 내부로 역류하여, 역세가 시작된다. 이 때, 상기 포착물 제거구(34)는 아직 상단 위치에 있기 때문에, 그보다 위쪽에는 여액실(10)로부터 여과재(31)를 통과하는 유체의 유입은 곤란하여, 포착물 제거구(34)는 아래로 내려가기 어렵다. 그러나, 본 발명의 필터 엘리먼트(3)에서는, 상기 제2의 단부 부재(33)가 개구(37)를 가지고 있고, 이를 통하여 연통하는 연통실(13)에는, 상기 역세용 파이프(5)가 접속되어 있지 않은 필터 엘리먼트(3)(도 10 참조) 모두로부터 제한적이기는 하지만 유체가 공급되고 있다. 따라서, 도 7의 필터 엘리먼트(3)에는, 상기 개구(37)를 통하여 상기 연통실(13)로부터도 유체가 유입되어, 이 포착물 제거구(34)의 위쪽 공간의 압력이 아래쪽보다 높아지기 때문에, 이 포착물 제거구(34)는 확실하게 아래로 눌릴 수 있다.
도 8은, 도 7의 상태로부터 조금 후의 필터 엘리먼트(3) 상태를 나타내는 정면 단면도이다. 상기 포착물 제거구(34)는 상기 제2의 단부 부재(33)로부터 떨어져, 양자 사이에 소정의 공간이 생겼다. 이 공간의 압력은 이 포착물 제거구(34)의 아래쪽의 압력보다 높지만, 이 때 여과 중의 다른 필터 엘리먼트(3)로부터 상기 연통실(13)에 유입하는 유체의 양이 이 다른 필터 엘리먼트(3)의 간극(39)으로 좁혀질 뿐만 아니라, 이 연통실(13)로부터 도 8의 필터 엘리먼트의 상기 공간에 유입하는 유체의 양이 상기 개구부(37)로 좁혀지기 때문에, 이 공간의 압력은 바깥쪽의 여액실(10)의 압력보다 낮다. 따라서, 이 공간에도 유체가 여액실(10)측으로부터 유입하는 동시에, 포착물 제거구(34)를 그 후 하단의 상기 제1의 단부 부재(32)측에 접촉할 때까지 아래로 누른다. 이에 의하여, 여과재(31) 안쪽 표면의 포착물은 이 포착물 제거구(34)에 의해 긁어져서 역류한 유체와 함께 상기 역세용 파이프(5)에 유입되어 배출된다.
또한, 포착물 제거구(34)가 하단의 상기 제1의 단부(32)측 스토퍼(38b)에 접촉하고 있는 상태에서는, 이 포착물 제거구(34)의 외주부(브러쉬모(34b) 등)는 유체의 흐름에 의하여 아래쪽으로 휘고, 여과재(31)와의 사이에 간극이 생기므로, 유체는 통과하여 역세용 파이프(5)에 유입될 수 있다.
도 9는 역세용 파이프(5)가 더 회전하여 다음의 필터 엘리먼트(3)와의 접속 위치로 이동했을 때의, 원래의 필터 엘리먼트(3)의 상태를 나타내는 정면 단면도이다. 이 필터 엘리먼트(3)에의 역세용 파이프(5)의 접속은 풀리므로, 재차 원액실(9)로부터 유체가 유입되어, 여과재(31)의 안쪽에서 바깥쪽의 여액실(10)에 통과할 때에 여과되는 한편, 이에 의하여 포착물 제거구(34)가 밀어 올려진다. 여기서 필터 엘리먼트(3)의 상단이 폐색단이 되어 있는 경우, 포착물 제거구(34)가 이 폐색단에 가까워지면 양자 사이에 있는 유체가 원활하게 빠지지 않기 때문에, 포착물 제거구(34)를 충분히 상승시킬 수 없는 경우가 있다. 그러나, 본 발명의 필터 엘리먼트(3)에서는, 제2의 단부 부재(33)가 개구부(37)를 가지고 있기 때문에, 이를 통해 유체가 상기 연통실(13)을 통해 역세 중의 다른 필터 엘리먼트(3)에 유출할 수 있어, 포착물 제거구(34)는 원활하게 상단 위치까지 이동할 수 있다.
특히, 본 실시 형태에서는, 상기 제2의 단부 부재(33)측으로 이동하여 접촉한 상기 포착물 제거구(34)의 장착 부재(34a)가 상기 개구부(37)을 통과하는 유체의 유로를 제한하도록 하였으므로, 이 포착물 제거구(34)가 이 제2의 단부 부재(33) 측에 도달하기 전에는, 이 부재를 통과하는 유량의 제한은 느슨하기 때문에, 역세시에 있어서의 단주기의 여과·역세의 반복 동작에 있어서도, 포착물 제거구(34)는 상단까지 확실하게 상승할 수 있다.
도 10은, 도 9의 상태의 후에, 상기 포착물 제거구(34)가 상단부측에 도달한 때의 필터 엘리먼트(3) 상태를 나타내는 정면 단면도이다. 도 5 상태와 거의 같지만, 연통실(13)을 통하여 연통하는 다른 필터 엘리먼트(3)가 역세 중에 압력이 낮고, 이에 수반하여 연통실(13)의 압력도 낮아지므로, 도 5의 상태보다 많은 유체가 이 연통실(13)에 유출되기 쉽다. 그러나, 본 실시 형태에서는, 도 10의 상태와 같이, 상기 제2의 단부 부재(33)측에 접촉한 포착물 제거구(34)의 장착 부재(34a)가 상기 개구부(37)을 통과하는 유체의 유로를 제한하도록 하였으므로, 연통실(13)을 경유하여 역세 중의 다른 필터 엘리먼트(3)에 과대한 양의 유체가 유입하여, 그 여과재(31)의 내외 역 압력차가 감소하여 역세의 효율이 저하하는 것을 막을 수 있다. 즉, 도 10의 상태의 필터 엘리먼트(3)로부터의 유체의 연통실(13)에의 유입을 제한하는 한편, 도 9에 도시하는 포착물 제거구(34)가 상승 도중에 있는 필터 엘리먼트(3)로부터의 유체를 연통실(13)에 유입하기 쉽게 하였으므로, 역세의 효과를 저하시키지 않고 이 포착물 제거구(34)를 상승시킬 수 있다.
상기 역세용 파이프(5)를 회전시켜 접속하는 필터 엘리먼트(3)를 차례로 변경함으로써, 도 7 내지 10에 도시한 바와 같이 포착물 제거구(34)가 각 필터 엘리먼트(3) 내를 왕복하여 확실하게 포착물을 긁어 떨어뜨릴 수 있다.
상기 개구(37)의 개구 면적 및 상기 접촉시의 간극(39)은 이하와 같이 설정한다. 즉, 접촉시의 간극(39)에 대하여는, 이것이 크면 원액실(9)로부터 유체가 공급되어 여과가 이루어지는 필터 엘리먼트(3)로부터 연통실(13)로 유입되는 유체의 양이 증가하므로, 이와 접속되어 있는 다른 필터 엘리먼트(3)에의 유입 유량이 증가하여, 단락 0045의 상기 a) 및 c)는 실현하기 쉬워지는 한편, 상기 d)는 실현이 어려워진다. 따라서, 접촉시의 간극(39)은 상기 a), c) 및 d)를 실현하도록 실험 등에 의해 최적의 간극량으로 설정하는 것이 좋다.
한편, 상기 개구(37)의 개구 면적에 대하여는, 이것이 크면 포착물 제거구(34)가 제2의 단부(33) 측에 접촉하고 있지 않을 때에는 필터 엘리먼트(3)로부터 연통실(13)에 유체가 빠져나가기 쉬워지므로, 상기 b)는 실현되기 쉬워진다. 그 반면, 역세 중의 여과 장치에 있어서, 역세용 파이프(5)가 접속되어 있지 않은 필터 엘리먼트(3) 내에서 어떠한 원인으로 포착물 제거구(34)가 제2의 단부 부재(33) 측에 접촉할 수 없는 경우, 상기 개구부(37)만으로는 연통실(13)에 유출하는 유량이 별로 제한되지 않고, 또한, 개구부(37)의 개구 면적이 크면 이 연통실(13)로부터 그 때 역세 중의 다른 필터 엘리먼트(3)에 유입하는 유량도 그다지 제한되지 않기 때문에, 상기 d)의 실현이 어려워진다. 따라서, 개구(37)의 개구 면적은 상기 b)가 실현될 수 있는 한 너무 크게 하지 않는 것이 좋다.
상기 d)를 실현하려면, 어떤 필터 엘리먼트(3)가 역세되고 있을 때, 이 필터 엘리먼트(3)에 여액실(10)로부터 여과재(31)를 통과하여 유입하는 유량의 5 내지 20%의 유량이 상기 연통실(13)로부터 유입하도록, 상기 간극(39)의 간극량 및 상기 개구(37)의 개구 면적을 조정하는 것이 바람직하다.
다음으로, 본 발명의 필터 엘리먼트(3)의 제2의 실시 형태에 대하여 설명한다.
도 11(a) 및 (b)는 본 발명의 필터 엘리먼트(3)의 제2의 실시 형태를 나타내는 정면 단면도이다. 제1의 실시 형태와의 차이점은, 상기 유량 제한 수단이 상기 제2의 단부 부재(33)의 개구부(37)와 상기 제거 브러쉬(34)의 브러쉬모(34b)로 이루어지고, 상기 제2의 단부 부재(33)측에 접촉한 이 제거 브러쉬(34)의 브러쉬모(34b)가 이 개구부(37)를 통과하는 유체의 유로를 제한하도록 한 것이다. 구체적으로는, 상기 포착물 제거구(34)로서 제거 브러쉬를 사용한다. 한편, 상기 제2의 단부 부재(33)는 개구부(37)를 가지고 있다. 상기 제거 브러쉬(34)가 이 제2의 단부 부재(33)측 스토퍼(38a)와의 접촉 위치에 있을 때, 도 11(a)와 같이 이 제거 브러쉬(34)의 브러쉬모(34b)와 여과재(31) 내주면과의 사이에 간극은 생기지 않고, 브러쉬 본체(34a)의 외주면과 여과재(31) 내주면과의 사이의 공간을 가리고 있다. 따라서, 상기 개구부(37)을 통과하는 유체는 필연적으로 상기 브러쉬모(34b)의 간극을 통과해야 하기 때문에, 제거 브러쉬(34)의 브러쉬모(34b) 자체가 제2의 단부 부재(33)를 통과하는 유량을 제한한다. 또한, 제거 브러쉬(34)가 제1의 단부 부재(32)측 스토퍼(38b)와의 접촉 위치에 있을 때에는, 도 11(b)와 같이 브러쉬모(34b)는 휘어서, 여과재(31)의 내주면과의 사이에 간극이 생겨, 유체를 통과시킬 수 있게 되어 있다.
이와 같이 구성된 필터 엘리먼트(3)의 제2의 실시 형태의 동작은 기본적으로 제1의 실시 형태와 같다. 제2의 단부 부재(33)과의 접촉시에는, 상기 개구부(37)의 통과 유량은 브러시모(34b)의 배치 밀도, 유연성, 브러쉬 본체(34a)의 외주면과 여과재(31) 내주면과의 간격 등에 따라 달라지므로, 상기 a), c), d)의 조건을 만족하도록, 이 조건들을 설정한다. 제2 단부 부재(33)의 개구부(37)의 개구 면적은 제1의 실시 형태의 경우와 마찬가지로 b)의 조건을 만족하도록 설정한다.
다음으로, 본 발명의 필터 엘리먼트(3)의 제3의 실시 형태에 대하여 설명한다.
도 12는, 본 발명의 필터 엘리먼트(3)의 제3의 실시 형태를 나타내는 정면 단면도이다. 제1 및 제2의 실시 형태와의 차이점은, 상기 유량 제한 수단은 상기 제2의 단부 부재(33)의 개구부(37)를 오리피스로 한 것이다.
구체적으로는, 이 오리피스(37) 자체가 제2의 단부 부재(33)를 통과하는 유량을 제한한다. 상기 장착 부재(34a)나 브러쉬모(34b)는 상기 포착물 제거구(34)가 제2의 단부 부재(33)측 스토퍼(38a)에 접촉하더라도 오리피스(37)를 통과하는 유체의 유로를 제한하지 않거나, 이에 따른 유량의 제한은 오리피스(37) 자체에 의한 유량의 제한과 비교하여 작다. 예를 들면, 포착물 제거구(34)를 제거 브러쉬로 하였을 경우, 제2의 실시 형태와 달리, 이 제거 브러쉬(34)가 제2의 단부 부재(33)에 접촉하더라도, 브러쉬모(34b)가 휘어서 여과재(31)와의 사이에 간극이 생겨서 유체의 흐름을 방해하지 않게 되어 있다.
이와 같이 구성된 필터 엘리먼트(3)의 제3의 실시 형태의 동작은, 기본적으로는 제1 및 제2의 실시 형태와 마찬가지이다. 다만, 상기 오리피스(37)의 개구 면적 자체가 통과 유량을 제한하므로, 상기 a) 내지 d)의 조건을 만족하도록, 오리피스의 개구 면적을 설정할 필요가 있다.
또한, 이상의 설명에서는, 포착물 제거구(34)로서 제거 브러쉬의 예를 예시하였지만, 본 발명은 이에 한정되지 않고, 필터 엘리먼트(3)의 안쪽에서, 여과시 또는 역세시의 유체의 흐름에 의하여 그 축 방향으로 이동하여, 외주부의 부재가 상기 필터 엘리먼트(3)의 내주면에 미끄러지면서 접촉하여 포착물을 제거할 수 있다면, 예를 들면, 날 모양 또는 주걱 모양으로 형성된 금속제, 수지제 혹은 고무제의 스크레이퍼 등이어도 좋다.
다음으로, 이상과 같이 구성된 여과 장치의 제1의 실시 형태의 동작에 대하여, 도 13 및 도 14를 참조하여 설명한다. 또한, 여과 장치의 동작의 각 단계에 있어서의 필터 엘리먼트(3) 내부의 유체의 흐름이나 포착물 제거구(34)의 움직임의 상세에 대하여는, 필터 엘리먼트(3)의 제1의 실시 형태에 대한 설명으로 하였으므로, 여기에서는 개략의 설명에 그친다.
도 13은 상기 여과 장치의 여과시의 상태를 나타내는 정면 단면도이다. 여과시에 있어서는, 상기 역세 유체 배출계의 밸브는 닫히고, 상기 역세용 파이프(5)에 의한 흡인은 이루어지지 않으며, 상기 역세용 파이프(5)는 회전되지 않고 정지되어 있다.
여과하여야 할 유체는, 유체 입구(7)로부터 화살표 A와 같이 케이싱(1)의 원액실(9)에 유입하고, 이에 연통하는 필터 엘리먼트(3a)의 내부로부터 그 바깥쪽의 여액실(10)에 통과함으로써, 여과되고 유체 출구(8)으로부터 화살표 B와 같이 송출된다. 이 때, 이 필터 엘리먼트(3a) 내의 포착물 제거구(34)는, 유체에 의해 밀어 올려져 상단부에 있다. 또한, 역세용 파이프(5)가 접속되어 있는 필터 엘리먼트(3b)에는 상기 원액실(9)로부터는 유체를 유입할 수 없지만, 이 필터 엘리먼트(3b)에도 다른 필터 엘리먼트(3a)로부터 연통실(13)을 경유하여 유체가 유입하므로, 마찬가지로 여과가 이루어진다.
한편, 도 14는, 상기 여과 장치의 역세시 상태를 나타내는 정면 단면도이다. 역세시에 있어서는, 상기 역세 유체 배출계의 밸브는 개방되어, 상기 역세용 파이프(5)에 의한 흡인이 개시되는 동시에, 이 역세용 파이프(5)는 기어드 모터(16)에 의해 회전되어 접속하는 필터 엘리먼트(3)가 차례로 변경된다.
상기 역세용 파이프(5)가 회전되어 와서, 이와 접속된 필터 엘리먼트(3b)는, 그 내부가 이 역세용 파이프(5)에 의해 흡인되어 압력이 저하하므로, 바깥쪽의 상기 여액실(10)의 유체가 여과시와는 역방향으로 필터 엘리먼트(3b) 내부에 통과함으로써 역세된다. 이 때, 필터 엘리먼트(3b) 내의 포착물 제거구(34)가 역세에 의해 생기는 축 방향의 유체의 흐름에 의하여 상단부에서 하단부까지 이동하면서 여과재(31) 안쪽의 포착물을 긁어내어 제거한다. 이 제거된 포착물은 역세 유체와 함께 상기 역세용 파이프(5) 및 역세 유체 드레인 파이프(6)를 통하여 배출된다. 이 때에, 상기 역세용 파이프(5)가 접속되어 있지 않은 필터 엘리먼트(3a)에는 여과시와 마찬가지로 원액실(9)로부터 유체가 유입하여 여과가 계속되어 이 필터 엘리먼트(3a)로부터 연통실(13)을 경유하여 유체가 상기 역세용 파이프(5)에 접속된 필터 엘리먼트(3b)에 유입하므로, 역세 개시시에 이 필터 엘리먼트(3b) 내 상단부에 있는 상기 포착물 제거구(34)가 원활하게 하강할 수 있다. 또한, 상기 연통실(13)로부터 유입하는 유체는 상기 유량 제한 수단에 의하여 그 유량이 줄여져 있으므로, 역세의 효율에는 영향을 주지 않는다.
상기 역세용 파이프(5)와의 접속이 종료된 필터 엘리먼트(3a) 내에서는, 원액실(9)로부터의 유체의 유입에 의해 포착물 제거구(34)가 상승하지만, 이 포착물 제거구(34)의 위쪽의 유체가 연통실(13)을 통해 역세 중의 다른 필터 엘리먼트(3)에 유출할 수 있기 때문에, 이 포착물 제거구(34)는 원활하게 상단부까지 이동할 수 있다. 상기 역세용 파이프(5)는 기어드 모터(16)에 의해 회전되고, 접속하는 필터 엘리먼트(3)가 차례로 변경됨으로써, 포착물 제거구(34)가 각 필터 엘리먼트(3) 내를 왕복하여 확실하게 역세할 수 있다.
예를 들면, 해수의 발라스트수의 여과용 여과재(31)의 경우, 예를 들면, 여과는 1차압은 3.0 kg, 2차압은 2.8 내지 2.9 kg의 조건으로 실시하고, 역세는 1 내지 10 시간의 여과 운전시마다 1회, 역세 유체 드레인 파이프(6)의 출구를 대기압에 개방하여 역세용 파이프(5)의 회전 속도 1 rpm으로 2분간 실시한다.
다음으로, 상기 필터 엘리먼트(3)를 이용한 본 발명의 여과 장치의 제2의 실시 형태의 구성을 설명한다.
도 15는, 본 발명에 의한 여과 장치의 제2의 실시 형태를 나타내는 정면 단면도이다. 제2의 실시 형태에 의한 여과 장치는, 상기 제1의 실시 형태와 비교하여, 제2의 격벽(4) 및 이에 의하여 형성되는 연통실(13)이 없고, 그 대신에, 필터 엘리먼트(3)의 원액실(9)과 반대측의 단부에 접속되어, 이 단부끼리를 상기 여액실(10)로부터 격리하면서 연통하는 연결관(19)을 설치한 것이다.
상기 연결관(19)은 각 필터 엘리먼트(3) 내부의 유체가 주위로부터 격리된 상태로 상호 유통할 수 있도록 하는 것으로, 배관 부분(19a)과, 각 필터 엘리먼트(3)의 제2의 단부 부재(33)와 연결하는 이음부 부분(19b)으로 이루어져 있다. 배관 부분(19a)의 형태에 대하여는, 본 발명의 여과 장치에서는, 원리상, 역세용 파이프(5)에 접속된 필터 엘리먼트(3)와 접속되어 있지 않은 필터 엘리먼트(3)를 접속하면 충분하므로, 2개의 필터 엘리먼트(3)씩 페어로 접속하는 형태이어도 좋다. 그러나, 동작의 안정성의 관점에서 모든 필터 엘리먼트(3)를 서로 연결하는 형태가 바람직하다. 구체적으로는, 도 16과 같이 원주상의 연결 등을 생각할 수 있다. 상기 배관 부분(19a)의 재질은 배관으로서 공지의 것을 사용할 수 있다. 예를 들면, 스테인리스강 등의 금속, 천연 고무나 폴리염화비닐 등의 수지이어도 좋다. 주위와의 압력차로 찌그러지지 않을 정도의 강도를 가지는 것이면, 유연성이 있는 재질이라도 좋다. 착탈시의 작업성이 우수하기 때문이다. 상기 이음부 부분(19b)로서는, 소정의 강도를 얻을 수 있고, 기밀성이 유지되는 것이면, 공지의 이음부 수단을 채용할 수 있다.
이와 같이 구성된 여과 장치의 동작은 기본적으로는 제1의 실시 형태와 동일하지만, 상기 연결관(19)의 동작에 대하여 설명한다.
여과시에는, 도 15에 도시하는 바와 같이, 여과하여야 할 유체는 원액실(9)에 공급되고, 이것과 연통한 필터 엘리먼트(3a) 내부로부터 그 바깥쪽의 여액실(10)로 통과함으로써 여과된다. 여기서, 역세용 파이프(5)가 접속되어 있는 필터 엘리먼트(3b)에는, 상기 원액실(9)로부터는 유체를 유입할 수 없지만, 이 필터 엘리먼트(3b)에도 상기 연결관(19)을 경유하여 다른 필터 엘리먼트(3a)로부터 유체가 유입하므로, 마찬가지로 여과가 실행된다.
한편, 역세시에 있어서는, 도시하지 않지만, 상기 역세 유체 배출계의 밸브는 개방되고, 이와 접속된 필터 엘리먼트(3b)는 그 내부가 상기 역세용 파이프(5)에 의해 흡인되어 압력이 저하하므로, 바깥쪽의 상기 여액실(10)의 유체가 여과시와는 역방향으로 필터 엘리먼트(3b) 내부에 통과함으로써 역세된다. 이 때, 상기 역세용 파이프(5)가 접속되어 있지 않은 필터 엘리먼트(3a)로부터 연결관(19)을 경유하여 유체가 상기 역세용 파이프(5)에 접속된 필터 엘리먼트(3b)에 유입하므로, 역세 개시시에 이 필터 엘리먼트(3b) 내 상단부에 있는 포착물 제거구(34)가 원활하게 하강할 수 있어 포착물을 제거할 수 있다. 또한, 전술한 유량 제한 수단에 의해 유량은 줄어들어 있으므로, 역세의 효율에는 영향을 미치지 않는다. 역세 종료 직후의 필터 엘리먼트(3) 내에서는, 포착물 제거구(34)가 상승하지만, 이 포착물 제거구(34)와 상단부와의 사이의 유체가 연결관(19)를 통해 역세 중의 다른 필터 엘리먼트(3)에 유출할 수 있기 때문에, 이 포착물 제거구(34)는 원활하게 상단부까지 상승할 수 있다.
전술한 제2의 실시 형태의 경우에는, 필터 엘리먼트(3)의 길이가 2개의 격벽의 간격에 의존하지 않기 때문에, 다양한 길이의 필터 엘리먼트(3)를 사용할 수 있다.
1 케이싱
2 제1의 격벽
3, 3a, 3b 필터 엘리먼트
4 제2의 격벽
5 역세용 파이프
6 역세 유체 드레인 파이프
7 유체 입구
8 유체 출구
9 원액실
10 여액실
11 관통공
12 관통공
13 연통실
14 역세용 파이프 기단부
15 샤프트
16 기어드 모터
17 역세 유체 드레인 파이프 기단부
18 접속구부
19 연결관
19a 배관 부분
19b 이음부 부분
20 배출구
31 여과재
32 제1의 단부 부재
33 제2의 단부 부재
34 포착물 제거구 (제거 브러쉬)
34a 장착 부재 (브러쉬 본체)
34b 브러쉬모
34c 단면
35 가이드 샤프트
36 스테이
37 개구부 (오리피스)
38, 38a, 38b 스토퍼
39 간극
2 제1의 격벽
3, 3a, 3b 필터 엘리먼트
4 제2의 격벽
5 역세용 파이프
6 역세 유체 드레인 파이프
7 유체 입구
8 유체 출구
9 원액실
10 여액실
11 관통공
12 관통공
13 연통실
14 역세용 파이프 기단부
15 샤프트
16 기어드 모터
17 역세 유체 드레인 파이프 기단부
18 접속구부
19 연결관
19a 배관 부분
19b 이음부 부분
20 배출구
31 여과재
32 제1의 단부 부재
33 제2의 단부 부재
34 포착물 제거구 (제거 브러쉬)
34a 장착 부재 (브러쉬 본체)
34b 브러쉬모
34c 단면
35 가이드 샤프트
36 스테이
37 개구부 (오리피스)
38, 38a, 38b 스토퍼
39 간극
Claims (10)
- 길이 방향의 양단이 개구되어 통 모양으로 형성되고, 안쪽에서 바깥쪽을 향하여 유체가 통과하여 여과하는 동시에, 바깥쪽에서 안쪽을 향하여 유체가 통과하여 역세되는 필터 엘리먼트로서,
소정의 길이로 뻗은 통 모양의 여과재와,
상기 여과재의 한쪽의 단부에 결합하여 이를 지지하는 동시에, 유체를 통과할 수 있는 개구부를 가진 제1의 단부 부재와,
상기 여과재의 다른 한쪽의 단부에 결합하여 이를 지지하는 동시에, 유체를 통과할 수 있는 개구부를 가진 제2의 단부 부재와,
상기 여과재의 안쪽에 설치되어, 여과시 또는 역세시에 생기는 축 방향의 유체의 흐름에 의하여 이 여과재의 안쪽을, 상기 제1 및 제2의 단부 부재의 사이에서 이동하여, 외주부가 상기 여과재의 내주면에 미끄러지면서 접촉하여 포착물을 제거하는 포착물 제거구를 가지고,
상기 여과재의 다른 한쪽의 단부측에, 상기 제2의 단부 부재를 통과하는 유체의 양을 제한하는 유량 제한 수단을 구비하며,
상기 포착물 제거구는 브러쉬 본체의 외주부에 브러쉬모를 심은 제거 브러쉬이고,
상기 유량 제한 수단은 상기 제2의 단부 부재의 개구부와 상기 제거 브러쉬의 브러쉬모로 이루어지고, 이 제2의 단부 부재측으로 이동하여 접촉한 제거 브러쉬의 브러쉬모가 상기 개구부를 통과하는 유체의 유로를 제한하도록 하고,
상기 여과재의 중심축 위에 배치되고, 그 양 단부가 상기 제1의 단부 부재 및 제2의 단부 부재에 고정된 가이드 샤프트를 추가로 가지며,
상기 포착물 제거구는 그 중심축 상에 관통공을 가지고, 상기 가이드 샤프트에 삽통되어 여과재의 축 방향으로 이동 가능하게 한 것을 특징으로 하는 필터 엘리먼트. - 길이 방향의 양단이 개구되어 통 모양으로 형성되고, 안쪽에서 바깥쪽을 향하여 유체가 통과하여 여과하는 동시에, 바깥쪽에서 안쪽을 향하여 유체가 통과하여 역세되는 필터 엘리먼트로서,
소정의 길이로 뻗은 통 모양의 여과재와,
상기 여과재의 한쪽의 단부에 결합하여 이를 지지하는 동시에, 유체를 통과할 수 있는 개구부를 가진 제1의 단부 부재와,
상기 여과재의 다른 한쪽의 단부에 결합하여 이를 지지하는 동시에, 유체를 통과할 수 있는 개구부를 가진 제2의 단부 부재와,
상기 여과재의 안쪽에 설치되어, 여과시 또는 역세시에 생기는 축 방향의 유체의 흐름에 의하여 이 여과재의 안쪽을, 상기 제1 및 제2의 단부 부재의 사이에서 이동하여, 외주부가 상기 여과재의 내주면에 미끄러지면서 접촉하여 포착물을 제거하는 포착물 제거구를 가지고,
상기 여과재의 다른 한쪽의 단부측에, 상기 제2의 단부 부재를 통과하는 유체의 양을 제한하는 유량 제한 수단을 구비하며,
상기 유량 제한 수단은 상기 제2의 단부 부재의 개구부와 상기 포착물 제거구의 장착 부재로 이루어지고, 이 제2의 단부 부재 측에 이동하여 접촉한 포착물 제거구의 장착 부재가 상기 개구부를 통과하는 유체의 유로를 제한하도록 하고,
상기 여과재의 중심축 위에 배치되고, 그 양 단부가 상기 제1의 단부 부재 및 제2의 단부 부재에 고정된 가이드 샤프트를 추가로 가지며,
상기 포착물 제거구는 그 중심축 상에 관통공을 가지고, 상기 가이드 샤프트에 삽통되어 여과재의 축 방향으로 이동 가능하게 한 것을 특징으로 하는 필터 엘리먼트. - 제1항에 있어서, 상기 여과재는 최내층과 그 바깥쪽의 하나 이상의 층이 소결에 의해 일체화된 금속 메쉬 필터인 것을 특징으로 하는 필터 엘리먼트.
- 외부로부터 유체가 유입하는 유체 입구를 가진 동시에, 내부에서 여과된 유체를 외부로 유출하는 유체 출구를 가진 케이싱과,
상기 케이싱의 내부를, 상기 유체 입구에 연통하여 여과 전의 유체로 채워지는 원액실과 상기 유체 출구에 연통하여 여과 후의 유체로 채워지는 여액실로 격리하는 제1의 격벽과,
상기 제1의 격벽에 형성된 복수의 관통공에 한쪽의 단부가 감합 유지되고, 내부가 상기 원액실과 연통하여 상기 여액실 내에 복수 평행하게 설치되어, 안쪽에서 바깥쪽을 향하여 유체가 통과하여 여과하는 동시에 바깥쪽에서 안쪽을 향하여 유체가 통과하여 역세되는 통 모양의 필터 엘리먼트와,
상기 필터 엘리먼트의 다른 한쪽의 단부측에서, 상기 제1의 격벽과 평행하게 설치되고, 이 필터 엘리먼트의 다른 한쪽의 단부를 복수의 관통공에 각각 감합 유지하여, 상기 필터 엘리먼트의 다른 한쪽의 단부측의 여액실을 다른 부분으로부터 격리하고, 이 필터 엘리먼트 내를 흐르는 유체가 연통하는 연통실을 형성하는 제2의 격벽과,
상기 복수의 필터 엘리먼트 중 일부의 필터 엘리먼트에, 상기 한쪽의 단부측에 접속되고, 상기 필터 엘리먼트의 바깥쪽에서 안쪽을 향하여 유체를 흘려 역세하는 역세용 파이프와,
상기 역세용 파이프의 배출측에 접속되고, 상기 필터 엘리먼트의 역세에 의하여 제거된 포착물을 상기 케이싱의 외부로 배출하는 역세 유체 드레인 파이프를 구비한 여과 장치로서,
상기 필터 엘리먼트로서 제1항 내지 제3항 중 어느 하나의 항에 기재된 필터 엘리먼트를 사용하고, 제1의 단부 부재가 상기 한쪽의 단부측이 되고, 제2의 단부 부재가 상기 다른 한쪽의 단부측이 되도록 배치한 것을 특징으로 하는 여과 장치. - 외부로부터 유체가 유입하는 유체 입구를 가진 동시에, 내부에서 여과된 유체를 외부로 유출하는 유체 출구를 가지는 케이싱과,
상기 케이싱의 내부를, 상기 유체 입구에 연통하여 여과 전의 유체로 채워지는 원액실과 상기 유체 출구에 연통하여 여과 후의 유체로 채워지는 여액실로 격리하는 제1의 격벽과,
상기 제1의 격벽에 형성된 복수의 관통공에 한쪽의 단부를 감합 유지하고, 내부가 상기 원액실과 연통하여 상기 여액실 내에 복수 평행하게 설치되어, 안쪽에서 바깥쪽을 향하여 유체가 통과하여 여과하는 동시에, 바깥쪽에서 안쪽을 향하여 유체가 통과하여 역세되는 통 모양의 필터 엘리먼트와,
상기 필터 엘리먼트의 다른 한쪽의 단부에 접속되어, 이 다른 한쪽의 단부끼리를 상기 여액실로부터 격리하면서 연통하는 연결관과,
상기 복수의 필터 엘리먼트 중 일부의 필터 엘리먼트에, 상기 한쪽의 단부측에 접속되고, 상기 필터 엘리먼트의 바깥쪽에서 안쪽을 향하여 유체를 흘려 역세하는 역세용 파이프와,
상기 역세용 파이프의 배출측에 접속되어, 상기 필터 엘리먼트의 역세에 의하여 제거된 포착물을 상기 케이싱의 외부에 배출하는 역세 유체 드레인 파이프를 구비한 여과 장치로서,
상기 필터 엘리먼트로서 제1항 내지 제3항 중 어느 하나의 항에 기재된 필터 엘리먼트를 사용하고, 제1의 단부 부재가 상기 한쪽의 단부측이 되고, 제2의 단부 부재가 상기 다른 한쪽의 단부측이 되도록 배치한 것을 특징으로 하는 여과 장치. - 삭제
- 삭제
- 삭제
- 삭제
- 삭제
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
PCT/JP2014/050508 WO2015107624A1 (ja) | 2014-01-15 | 2014-01-15 | フィルターエレメント及び濾過装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
KR20160106661A KR20160106661A (ko) | 2016-09-12 |
KR102156817B1 true KR102156817B1 (ko) | 2020-09-16 |
Family
ID=53542548
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
KR1020167021391A KR102156817B1 (ko) | 2014-01-15 | 2014-01-15 | 필터 엘리먼트 및 여과 장치 |
Country Status (6)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US10525384B2 (ko) |
JP (1) | JP6262257B2 (ko) |
KR (1) | KR102156817B1 (ko) |
CN (1) | CN105916565B (ko) |
DE (1) | DE112014006168T5 (ko) |
WO (1) | WO2015107624A1 (ko) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR102317351B1 (ko) | 2021-05-31 | 2021-10-27 | 고등기술연구원연구조합 | 가스화기 ??쳐 배출수에 함유된 미세입자 여과장치 |
Families Citing this family (12)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR102156816B1 (ko) | 2014-01-31 | 2020-09-16 | 후지 필터 고교 가부시키가이샤 | 여과 장치 |
JP6309370B2 (ja) | 2014-06-30 | 2018-04-11 | 富士フィルター工業株式会社 | 濾過装置及びフィルターエレメント |
CN105381636A (zh) * | 2015-12-15 | 2016-03-09 | 中核第四研究设计工程有限公司 | 一种全自动自清洁过滤器 |
CN106731134B (zh) * | 2017-02-27 | 2023-10-13 | 苏州新纽顿环保科技有限公司 | 能够自行对滤芯组件进行清洗的污水处理机 |
US20210106932A1 (en) * | 2017-03-27 | 2021-04-15 | Kamel Mahran Hussien Mam | Oils frequency cleaner |
CN109052830A (zh) * | 2018-08-24 | 2018-12-21 | 盐城英贝吉环保科技有限公司 | 化工污水过滤装置及其清理方法 |
KR102085610B1 (ko) * | 2019-07-11 | 2020-03-09 | 주식회사 미드니 | 기계적 장치 모듈화를 통한 통합형 수처리 시스템 |
US10967314B2 (en) * | 2019-08-26 | 2021-04-06 | Zhijun Wang | Water floating object treatment device for sewage treatment |
US12083543B2 (en) | 2020-08-26 | 2024-09-10 | Deere & Company | Work vehicle sprayer system and method with switching nozzle apparatus |
US11896989B2 (en) * | 2020-08-26 | 2024-02-13 | Deere & Company | Work vehicle sprayer system and method with self-cleaning filter apparatus |
CN112957829B (zh) * | 2021-02-04 | 2022-05-06 | 郑州大学第一附属医院 | 一种用于呼吸机的过滤装置 |
CN113522026B (zh) * | 2021-06-24 | 2023-06-16 | 合肥云雀智能科技有限公司 | 一种具备泄压机构的超滤设备反冲洗装置 |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2007062763A1 (de) * | 2005-12-01 | 2007-06-07 | Boll & Kirch Filterbau Gmbh | Rückspülfilter und filterelement hierfür |
JP2013091046A (ja) * | 2011-10-27 | 2013-05-16 | Fuji Filter Kogyo Kk | 濾過装置 |
Family Cites Families (13)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3623607A (en) * | 1969-07-28 | 1971-11-30 | Gulf Oil Corp | Filter assembly |
JPS4917566A (ko) * | 1972-06-12 | 1974-02-16 | ||
IL40046A (en) * | 1972-08-03 | 1976-03-31 | Evron Kibbutz Hashomer Hatzair | Self cleaning filter |
JPS61146312A (ja) * | 1984-12-19 | 1986-07-04 | Japan Organo Co Ltd | 固液分離装置 |
JPH0352082Y2 (ko) * | 1987-05-18 | 1991-11-11 | ||
JPH02307503A (ja) * | 1989-05-19 | 1990-12-20 | Fuji Filter Kogyo Kk | 連続ろ過装置 |
DE4030084C2 (de) * | 1990-09-22 | 1999-09-30 | Boll & Kirch Filter | Rückspülfilter |
FI110483B (fi) * | 1999-09-20 | 2003-02-14 | Parker Hannifin Oy | Suodatuslaitteisto |
JPH1157335A (ja) * | 1997-08-13 | 1999-03-02 | Tlv Co Ltd | ストレ―ナ |
JP3090022U (ja) * | 2002-05-16 | 2002-11-22 | 大同工機株式会社 | ストレーナ装置 |
DE102006039508A1 (de) * | 2006-08-23 | 2008-03-13 | Dürr Ecoclean GmbH | Filterkerze für ein Rückspülfilter |
US8828223B2 (en) * | 2007-05-15 | 2014-09-09 | Pitco Frialator, Inc. | Continuously operating filtering apparatus |
CN103357881A (zh) * | 2013-07-22 | 2013-10-23 | 王东伟 | 一种多层金属网与金属粉末复合过滤管、滤芯的生产方法 |
-
2014
- 2014-01-15 KR KR1020167021391A patent/KR102156817B1/ko active IP Right Grant
- 2014-01-15 US US15/112,144 patent/US10525384B2/en active Active
- 2014-01-15 CN CN201480073230.9A patent/CN105916565B/zh active Active
- 2014-01-15 DE DE112014006168.9T patent/DE112014006168T5/de active Pending
- 2014-01-15 WO PCT/JP2014/050508 patent/WO2015107624A1/ja active Application Filing
- 2014-01-15 JP JP2015557612A patent/JP6262257B2/ja active Active
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2007062763A1 (de) * | 2005-12-01 | 2007-06-07 | Boll & Kirch Filterbau Gmbh | Rückspülfilter und filterelement hierfür |
JP2013091046A (ja) * | 2011-10-27 | 2013-05-16 | Fuji Filter Kogyo Kk | 濾過装置 |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR102317351B1 (ko) | 2021-05-31 | 2021-10-27 | 고등기술연구원연구조합 | 가스화기 ??쳐 배출수에 함유된 미세입자 여과장치 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
KR20160106661A (ko) | 2016-09-12 |
DE112014006168T5 (de) | 2016-09-29 |
WO2015107624A1 (ja) | 2015-07-23 |
CN105916565A (zh) | 2016-08-31 |
CN105916565B (zh) | 2017-12-19 |
US20160339369A1 (en) | 2016-11-24 |
JPWO2015107624A1 (ja) | 2017-03-23 |
JP6262257B2 (ja) | 2018-01-17 |
US10525384B2 (en) | 2020-01-07 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
KR102156817B1 (ko) | 필터 엘리먼트 및 여과 장치 | |
KR102156816B1 (ko) | 여과 장치 | |
KR102388303B1 (ko) | 여과 장치 및 필터 엘리먼트 | |
JP6076647B2 (ja) | 濾過装置 | |
KR102388304B1 (ko) | 여과 장치 | |
JP2016010788A5 (ko) | ||
JP2016073904A5 (ko) | ||
JP5759336B2 (ja) | 濾過装置 | |
JP2017502841A (ja) | 流体濾過デバイスのための流通制御構造ならびに方法 | |
JP6343231B2 (ja) | 濾過装置 | |
JP6608631B2 (ja) | 濾過装置及び濾過装置のフィルター洗浄方法 | |
KR100630372B1 (ko) | 여과장치 | |
EP3617157B1 (en) | Adsorption structure unit and method for manufacturing same | |
KR100733691B1 (ko) | 여과장치 | |
KR102212152B1 (ko) | 유수분리 필터 장치 | |
JP2014018741A (ja) | 微細粒子ろ過材を備えた上向きろ過装置 | |
JP2018149485A (ja) | バネ式異物除去装置 | |
JP6928635B2 (ja) | 濾過装置及び濾過装置のフィルター洗浄方法 | |
KR100425050B1 (ko) | 여과와 역세가 동시에 진행되는 연속형 여과기 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A201 | Request for examination | ||
E902 | Notification of reason for refusal | ||
E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
GRNT | Written decision to grant |