KR20120082852A - 자동 역세척 사이클을 구비하는 물 여과 장치 - Google Patents

Abstract

자동 역세척 사이클을 구비하는 물 여과 장치는, 상부 챔버(4), 하부 챔버(2), 및 상기 상부 챔버(4)와 하부 챔버(2)를 분리하는 하나 또는 복수의 필터 멤브레인(31)들을 포함하는 물 필터를 포함한다. 여과 모드에서 일정 시간 후에, 상기 필터 멤브레인(31)들은 점차적으로 덜 투과적이게 되고, 상기 사이펀 파이프(5)가 역세척 모드를 시작하도록 하고, 공급 실린더(10)로부터 여과되지 않은 물은 상기 사이펀 파이프(5)를 경유하여 흡입되기 전에 상기 필터 멤브레인(31)들의 상류측을 세척한다. 그 후, 상기 필터 멤브레인(31)들을 통한 흐름 방향이 역으로 됨에 따라 상기 물은 상기 상부 챔버(4)로부터 상기 하부 챔버(2) 내로 하방으로 흐른다. 이러한 역세척은, 상기 상부 챔버(4) 내의 물 수위가 상기 사이펀 내에서 중단되는 지점으로 떨어질 때까지 계속되어, 여과 모드로 다시 전환되도록 한다.

Description

자동 역세척 사이클을 구비하는 물 여과 장치{Water Filtration With Automatic Backwash}

본 발명은 일반적으로 물을 처리하기 위한 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 자동 역세척 사이클과 결합되는 필터 멤브레인을 사용하는 물 여과 장치에 관한 것이다.

예를 들어, 홍수에 의해 영향을 받는 지역과 같은 비상 영역에서, 사람은 물 섭취 없이, 그리고 전기 공급 없이 갇히거나 고립될 수 있다. 극한 상황 및 전투 상황에서, 물을 섭취하는 일은 불가능할 수 있다. 이 경우, 종종 물은 충분하지만 비위생적이고 탁하여 마시기에 안전하지 않을 수 있다. 많은 상황에서, 예를 들어 상수도 물 공급 시스템과 같은 물 정화 시설은 파괴되고, 깨끗한 마시는 물을 병에 넣거나 자루에 담아 수송하는 능력은 제한된다. 유체의 단일 처리 후에 사용되는 한번 또는 낮은 사용 빈도의 물 정화 기구를 제공하는 방법이 제안되어 왔다. 이러한 기구들은 모든 유체가 필터 멤브레인을 통과하고, 멤브레인의 구멍 크기보다 큰 모든 입자들은 그 표면에 남게 되는 데드-엔드(dead-end) 필터를 사용한다. 이는, 상기 남게 되는 입자들이 상기 멤브레인의 표면 상에 쌓이게 되어, 멤브레인 구멍이 막히게 되는 결과를 초래한다. 이러한 막힘 현상은 여과 과정의 효율을 감소시키고 점차적으로 더 이상의 유체가 여과될 수 없음을 의미한다.

그러므로, 전기를 사용할 수 없거나 전기가 희박한 때 또는 그러한 상황에서 일정 기간 동안 깨끗한 물을 많이 생산할 수 있는 장치를 제공하는 것이 바람직하다.

본 발명은, 역세척 과정을 자가 조절할 수 있는 멤브레인 여과 장치를 사용하여 전기가 필요있거나 필요없는 상황에서 깨끗한 물을 많이 생산할 수 있는 장치를 제공함으로써, 앞서 언급한 문제점들을 개선하는 방법을 제공한다.

본 발명은 자동 역세척 사이클을 구비하는 물 여과 장치에 관한 것이다. 상기 장치는, 상부 챔버, 하부 챔버, 및 상기 상부 챔버와 하부 챔버를 분리하는 하나 또는 복수의 필터 멤브레인들을 포함하는 멤브레인 물 필터를 포함한다. 상기 필터 멤브레인들은 잠금 메커니즘들에 의해 탑재 플레이트 상에 부착되고, 상기 탑재 플레이트는 상기 상부 챔버와 하부 챔버 사이에 배치된다. 상기 필터 멤브레인들은 상기 하부 챔버를 향하는 상류측 및 상기 상부 챔버를 향하는 하류측을 갖는다. 여과 모드 동안, 여과되지 않은 물은 입구부를 통해 상기 하부 챔버 내로 공급되고, 상기 필터 멤브레인들을 경유하여 상기 상부 챔버 내로 통과하여 생성수가 되며, 상부 챔버의 상부에 인접하게 배치되는 배출 파이프를 통해 배출된다. 공급 시스템은 수직 공급 실린더를 포함하는 물 필터에 물을 공급한다. 물 필터는 여과되지 않은 물을 받기 위한, 상기 공급 실린더의 길이 방향을 따라 중간 지점에 있는 공급 입구부 및 상기 여과되지 않은 물을 상기 하부 챔버 내로 배출하기 위한, 상기 공급 실린더의 바닥에 인접한 공급 출구부를 구비한다. 역세척 시스템은 하부 챔버의 바닥단에 유체 소통 가능하게 연결되는 일단을 구비하는 사이펀(siphon) 파이프를 포함하고, 상기 사이펀 파이프는 사이펀 지점까지 상승하였다가 다시 하방으로 선회한 후 사각형 보(weir) 내로 개방된다. 배출 시스템은, 사이펀 지점보다 낮은 지점에서 사이펀 파이프와 유체 소통 가능하게 연결된 제1 단, 사이펀 지점의 사이펀 파이프와 유체 소통 가능하게 연결되는 제2 단, 및 상기 사각형 보 내로 연결되는 제3 단을 갖는 일련의 상호 연결된 파이프들을 포함한다. 상기 상호 연결된 파이프들은 제1 단을 통해 유입되는 유체가 하방으로 흘러 상기 배출기를 통해 상기 제3 단 내로 배출되도록 함으로써, 상기 제2 단에서 흡입력이 형성되도록 디자인된다. 상부 챔버의 하부단에 배치되는 컵은 상부 개구를 갖는 용기를 포함한다. 사이펀 브레이크 라인은, 사이펀 지점에서 사이펀 파이프와 유체 소통 가능하게 연결되는 상부단 및 상기 컵 내로 개방되는 하부단을 포함한다. 여과 모드에서 일정 기간 후에, 상기 필터 멤브레인들은 상기 상류측에서 점차적으로 덜 투과적이게 되어, 물이 상기 배출 시스템의 제1 단 내로 흐르기 시작할 때까지 상기 공급 실린더와 상기 사이펀 파이프 내에서 물 수위가 상승하게 되고, 상기 배출 시스템은 상기 사이펀 파이프 내로부터 모든 공기를 배출시키고, 역세척 모드를 시작하게 된다. 상기 공급 실린더로부터 여과되지 않은 물은, 소위 외부에서 외부로(out-to-out)의 역세척에서, 상기 사이펀 파이프를 경유하여 흡입되기 전에 상기 필터 멤브레인들의 상류측을 세척한다. 상기 공급 실린더 내에서 여과되지 않은 물 수위가 상기 상부 챔버 내의 생성수 수위보다 낮은 수위로 떨어지면, 상기 상부 챔버 내의 생성수는 상기 하부 챔버 내로 하방으로 흐를 것이고 상기 사이펀 파이프에 의해 흡입될 것이고, 소위 내부에서 외부로(in-to-out)의 역세척에서 상기 필터 멤브레인들을 통한 흐름 방향이 역으로 되게 한다. 이러한 역세척 사이클은, 상기 상부 챔버 내의 생성수 수위가 상기 사이펀 브레이크 라인의 하부단으로 떨어질 때까지 계속된다. 공기는 상기 사이펀 브레이크 라인(53) 내로 흡입될 것이고 사이펀 동작을 중단시키고 상기 장치가 여과 모드로 다시 전환되도록 한다. 이 장치는 반복적인 방식으로 역세척 모드에서 여과 모드로 자동으로 전환할 수 있다. 수동 역세척의 제어가 가능하도록 수동 방식의 제1 차단 밸브가 제공된다. 상기 제1 차단 밸브는 상기 사이펀 동작의 시작을 가속화하도록 수동으로 배출 시스템의 파이프들이 채워지게 한다. 상기 제1 차단 밸브가 시간/수위/압력 차이 제어를 통해 자동으로 역세척 사이클을 시작하도록 동력이 제공될 수 있는 방법이 있다.

또한, 본 발명은 상부 챔버, 하부 챔버, 및 상기 상부 챔버와 하부 챔버를 분리하는 하나 이상의 필터 멤브레인을 포함하고, 상기 하나 이상의 필터 멤브레인은 상기 하부 챔버를 향하는 상류측 및 상기 상부 챔버를 향하는 하류측을 가지고, 여과 모드 동안, 여과되지 않은 물은 입구부를 경유하여 상기 하부 챔버 내로 공급되고 상기 하나 이상의 필터 멤브레인을 경유하여 상기 상부 챔버 내로 통과하여 생성수가 되며, 상기 상부 챔버의 상부에 인접하게 배치되는 배출 파이프를 경유하여 상기 상부 챔버로부터 배출되는 멤브레인 물 필터; 공유압식 용기와 유체 소통 가능하게 연결되고 공급 출구부에 연결되는 유입 공급 라인, 상기 용기 내의 압력을 감지할 수 있는 압력 스위치를 포함하는, 상기 멤브레인 물 필터에 물을 공급하기 위한 공급 시스템; 상기 하부 챔버 하부의 일단과 외부로 배수하는 타단에 연결되는 배수 파이프, 및 상기 배수 파이프 내의 흐름을 제어하기 위한, 상기 압력 스위치에 의해 작동되는 동력제공 밸브를 포함하는 배수 수단을 포함하고, 여과 모드에서 일정 기간 후에, 상기 하나 이상의 필터 멤브레인은 상류측에서 점차 덜 투과적이게 되어, 유입된 공급 물의 일부가 예정된 압력 지점에 도달할 때까지 상기 공유압식 용기에 진입할 때까지 하부 챔버 내의 압력이 점차 증가하도록 하여 상기 동력제공 밸브를 작동시키고 상기 배수 파이프를 열고 역세척을 시작하는 자동 역세척 사이클을 구비하는 물 여과 장치에 관한 것이다.

공기 송풍기는 상기 필터 멤브레인들을 세척하기 위해 공기 방울들을 상기 하부 챔버 내로 도입하도록 제공될 수 있다. 상기 공기 송풍기는 수동 또는 자동으로 작동될 수 있다.

또한, 본 발명은 하부 챔버; 상기 하부 챔버 상부에 배치되고, 상기 하부 챔버와 유체 소통 가능하게 연결되는 상부 챔버; 상기 상부 챔버와 상기 하부 챔버 사이에 유체 소통 가능하게 연결되도록 하는 하나 이상의 연결 파이프; 상기 하부 챔버 내부에 배치되고, 상기 하부 챔버를 상부 영역과 바닥 영역으로 나누며, 각각의 영역은 유체만을 필터 멤브레인을 경유하여 서로 통하도록 하며, 상기 하나 이상의 필터 멤브레인은 상기 바닥 영역을 향하는 상류측과 상기 하부 영역을 향하는 하류측을 구비하며, 여과 모드 동안, 여과되지 않은 물은 입구부를 경유하여 상기 바닥 영역 내로 공급되고, 상기 하나 이상의 필터 멤브레인을 경유하여 상기 상부 영역 내로 통과하여 생성수가 되며, 상기 하나 이상의 연결 파이프를 경유하여 상기 상부 챔버 내로 상방으로 흐르고 상기 상부 챔버의 상부에 인접하게 배치되는 배출 파이프를 경유하여 상기 상부 챔버로부터 배출되는 하나 이상의 필터 멤브레인; 실질적으로 수직한 공급 실린더와, 상기 여과되지 않은 물을 받기 위한, 상기 공급 실린더의 길이 방향을 따라 중간 지점에 있는 공급 입구부 및 상기 여과되지 않은 물을 배출하기 위한, 상기 공급 실린더의 바닥에 인접한, 상기 입구부와 유체 소통 가능하게 연결된 공급 출구부를 구비하는, 상기 멤브레인 물 필터에 물을 공급하기 위한 공급 시스템; 일단이 상기 하부 챔버의 바닥단에 유체 소통 가능하게 연결되고, 사이펀 지점으로 상승하였다가 하방으로 선회한 후 사각형 보 내로 개방되는 사이펀 파이프; 상기 사이펀 지점보다 낮은 지점에서 상기 사이펀 파이프와 유체 소통 가능하게 연결되는 제1 단, 상기 사이펀 지점에서 상기 사이펀 파이프와 유체 소통 가능하게 연결되는 제2 단, 및 상기 사각형 보 내로 연결되는 제3 단을 구비하는 일련의 상호 연결된 파이프들을 포함하고, 상기 일련의 상호 연결된 파이프들은 상기 제1 단을 통해 유입되는 유체가 하방으로 흘러 상기 제3 단을 통해 배출되도록 함으로써, 상기 제2 단에서 흡입력이 형성되도록 디자인되는 배출 시스템; 상기 상부 챔버의 하부단에 배치되고, 상부 개구를 갖는 용기를 포함하는 컵; 상기 사이펀 지점에서 상기 사이펀 파이프와 유체 소통 가능하게 연결되는 상부단 및 상기 컵 내로 연결되는 하부단을 구비하는 연장된 파이프를 포함하는 사이펀 브레이크 라인을 포함하는 역세척 시스템을 포함하고, 여과 모드에서 일정 기간 후에, 상기 하나 이상의 필터 멤브레인은 상기 상류측에서 점차 덜 투과적이게 되어, 물이 상기 제1 단 내로 흐르기 시작할 때까지 상기 공급 실린더와 상기 사이펀 파이프 내에서 물 수위가 상승하게 되고, 차례로, 상기 배출 시스템은 상기 사이펀 파이프 내로부터 모든 공기를 배출시키고 역세척 모드를 시작하게 되며, 상기 공급 실린더로부터 여과되지 않은 물은, 상기 공급 실린더 내의 여과되지 않은 물 수위가 상기 상부 챔버 내의 생성수 수위보다 낮은 수위로 떨어질 때까지 상기 사이펀 파이프를 통해 흡입되기 전에 상기 하나 이상의 필터 멤브레인의 상류측과 하부 챔버를 역세척하고, 상기 상부 챔버 내의 생성수 수위가 상기 사이펀 브레이크 라인의 하부단까지 떨어질 때까지 상기 상부 챔버 내의 생성수는 상기 하부 챔버 내로 하방으로 흐르고, 상기 사이펀 파이프에 의해 흡입되며, 공기는 상기 사이펀 브레이크 라인 내로 흡입되어 사이펀 동작을 중단시키고 상기 장치가 여과 모드로 다시 전환되며, 상기 장치는 반복적인 방식으로 상기 역세척 모드를 시작하고 마치며, 필요할 때 상기 향상된 역세척은 화학 물질을 갖거나 갖지 않고 반복된 역세척과 공기 세척을 통해 수행될 수 있는 자동 역세척 사이클을 구비하는 물 여과 장치에 관한 것이다.

본 발명은, a. 공급 입구부로부터 여과되지 않은 물을 공급 실린더를 따라 중간 지점에서 실질적으로 수직한 공급 실린더로 공급하는 단계;

b. 상기 공급 실린더 내의 상기 여과되지 않은 물을 공급 출구부를 경유하여 하부 챔버 내로 배수하는 단계;

c. 상기 하부 챔버로부터 상기 여과되지 않은 물을 하나 이상의 필터 멤브레인을 통해 상부 챔버 내로 필터 모드에서 여과시키는 단계;

d. 상기 하나 이상의 필터 멤브레인이 점차적으로 덜 투과적이게 될 때, 상기 하부 챔버의 바닥단에 유체 소통 가능하게 연결되는 상기 사이펀 파이프의 일단을 구비하여, 사이펀 파이프 내의 상기 여과되지 않은 물 수위가 상승되도록 하고, 상기 사이펀 파이프는 사이펀 지점까지 상승하였다가 하방으로 선회한 후 사각형 보 내로 개방되는 단계;

e. 배출 시스템을 통해 상기 사이펀 파이프 내에 어떠한 공기도 배출시키는 단계로서, 상기 배출 시스템은 상기 사이펀 지점보다 낮은 지점에서 상기 사이펀 파이프와 유체 소통 가능하게 연결되는 제1 단, 상기 사이펀 지점에서 상기 사이펀 파이프와 유체 소통 가능하게 연결되는 제2 단, 및 상기 사각형 보 내로 연결되는 제3 단을 구비하는 일련의 상호 연결된 파이프들을 포함하고, 상기 일련의 상호 연결된 파이프들은 상기 제1 단을 통해 유입되는 유체가 하방으로 흘러 상기 제3 단 내로 배출되도록 함으로써, 상기 제2 단에서 흡입력이 형성되도록 디자인되고, 상기 배출시키는 단계는 상기 사이펀 파이프 내의 여과되지 않은 물 수위가 상기 제1 단에 도달했을 때 작동되는 단계;

f.상기 사이펀 파이프 내의 여과되지 않은 물 수위가 상기 사이펀 지점에 도달하면, 역세척 사이클을 작동시키는 단계로서, 상기 공급 실린더로부터 여과되지 않은 물은, 상기 공급 실린더 내의 여과되지 않은 물 수위가 상기 상부 챔버 내의 생성수 수위보다 낮은 수위로 떨어질 때까지 상기 사이펀 파이프를 통해 흡입되기 전에 상기 하나 이상의 필터 멤브레인의 상류측과 하부 챔버를 역세척하고, 상기 상부 챔버 내의 생성수는 상기 하부 챔버 내로 하방으로 흐르고, 상기 사이펀 파이프에 의해 흡입되는 단계; 및

g. 상기 상부 챔버 내의 물 수위가 사이펀 브레이크 라인의 하부단 아래로 떨어지면, 사이펀 동작을 중단시키는 단계로서, 상기 사이펀 브레이크 라인은 사이펀 지점의 상기 사이펀 파이프와 유체 소통 가능하게 연결되는 상부단과 상기 컵 내로 연결되는 하부단을 포함하는 연장된 파이프를 포함하여 물 필터를 상기 여과 모드로 전환시키는 단계를 포함하는 자동 역세척 사이클을 구비하는 물 여과 방법에 관한 것이다.

이 방법은, 계획되거나 수동의 역세척 사이클 동안 외부에 저장된 생성수를 다시 상기 상부 챔버에 도입하는 단계와, 역세척 사이클 전에 상기 생성수에 세척 용제를 첨가하는 단계와, 수동 방식의 제2 차단 밸브를 개방하여 상기 하부 챔버 내에서 필터 멤브레인에 대한 상류측 물을 배출시켜, 상기 하부 챔버를 상기 상부 챔버의 상기 세척 용제가 혼합된 물로 대체하는 단계, 및 상기 세척 용제가 혼합된 물을 약 30분 동안 상기 멤브레인들을 통해 흡수하도록 하고, 상기 물이 실질적으로 세척 용제가 모두 없어질 때까지 공급-여과-수동 배수 사이클을 통해 상기 멤브레인들을 씻는 단계를 더 포함할 수 있다. 상기 세척 용제는 염소계 용제, 알칼리 용제 또는 산 용제일 수 있다.

본 발명은, 상기 물 여과 장치의 상방측과 하방측 사이에 배치되고, 반복적인 방식으로 상기 물 여과 장치로부터 제거되도록 디자인되는 탑재 플레이트; 상기 탑재 플레이트 상에 배치되고, 상기 상방측과 하방측 사이에 상기 여과 수단을 제공하는 하나 이상의 필터 멤브레인을 포함하는 물 여과 장치에 사용되는 필터 부품에 관한 것이다. 일 실시예에서, 상기 각각의 하나 이상의 필터 멤브레인은 잠금 메커니즘에 의해 상기 탑재 플레이트에 고정될 수 있다. 또 다른 실시예에서, 상기 각각의 필터 멤브레인과 상기 탑재 플레이트 사이에 배치되는, 신축성있는 고무 탑재 피스(piece)를 포함할 수 있다.

본 발명은 마시는 물의 여과에만 한정되는 것은 아니고, 산업용 유체, 폐기 용수, 및 해수와 같은 어떠한 다른 적절한 유체에도 적용된다.

다른 목적 및 이점들은 상세한 설명과 청구항들로부터 더욱 자명할 것이다.

도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 자동 역세척 시스템을 구비하는 호퍼-형상의 바닥을 갖는 물 필터의 단면도를 도시한다.
도 2는 본 발명의 제2 실시예에 따른 공급 탱크, 공기 세척을 위한 공기 송풍기가 구비된 자동 역세척 시스템, 및 수동 방식의 제1 및 제2 차단 밸브를 구비하는 평평한 형상의 바닥을 갖는 물 필터의 단면도를 도시한다.
도 3은 본 발명의 제3 실시예에 따른 공유압식 탱크, 내부잠금 압력 스위치, 동력제공 밸브, 역세척 시스템 및 공기 세척을 위한 공기 송풍기를 구비하는 호퍼-형상의 바닥을 갖는 물 필터의 단면도를 도시한다.
도 4는 본 발명의 제1 실시예에 따른 필터 멤브레인 탑재 플레이트 시스템을 도시한다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 필터 멤브레인들의 형상의 예를 도시한다.
도 6은 본 발명의 제4 실시예에 따른 자동 역세척 시스템을 구비하는 물 필터의 단면도를 도시한다.
도 7은 본 발명의 제2 실시예에 따른 필터 멤브레인 탑재 플레이트 시스템을 도시한다.

하기의 상세한 설명은 자동 역세척 사이클을 구비하는 물 필터에 관한 것이고, 특정한 크기나 형상에 한정되는 것은 아니고, 일반적인 크기 범위 내에서 다양한 크기와 형상을 가질 수 있음을 이해하여야 한다.

도 1을 참조하면, 본 발명의 제1 실시예에 따른 자동 역세척 사이클을 구비하는 물 필터 장치가 도시되어 있다. 상기 물 필터 장치는 상부 챔버(4), 하부 챔버(2), 및 상기 상부 챔버(4)와 하부 챔버(2)를 분리하는 하나 또는 복수의 필터 멤브레인(31)들을 포함한다. 상기 필터 멤브레인(31)들은 잠금 메커니즘들(도 4 및 도 7에 도시된 바와 같이)을 통해 탑재 플레이트(3) 상에 부착되고, 상기 탑재 플레이트(3)는 상기 상부 챔버와 하부 챔버 사이에 배치된다. 상기 필터 멤브레인(31)들은 상기 하부 챔버(2)를 향하는 상류측 및 상기 상부 챔버(4)를 향하는 하류측을 구비한다. 상기 필터 멤브레인(31)들은 상기 하부 챔버(2) 내로 연장된다. 여과 모드 동안, 여과되지 않은 물은 입구부(21)를 경유하여 상기 하부 챔버(2) 내로 공급되고, 상기 하나 이상의 필터 멤브레인(31)을 경유하여 상기 상부 챔버(4) 내로 통과하여 생성수(product water)가 되고, 상기 상부 챔버(4)의 상부에 인접하게 배치되는 배출 파이프(42)를 경유하여 상기 상부 챔버(4)로부터 배출된다. 공급 시스템(1)은 여과되지 않은 물을 상기 하부 챔버(2)에 공급하고, 실질적으로 수직한 공급 실린더(10)와, 상기 여과되지 않은 물을 받기 위한, 상기 공급 실린더의 길이 방향을 따라서 중간 지점에 위치하는 공급 입구부(11) 및 상기 여과되지 않은 물을 배출하기 위한, 상기 공급 실린더의 바닥에 인접하게 위치하는 공급 출구부(12)를 포함하고, 상기 공급 출구부(12)는 상기 입구부(21)와 유체 소통 가능하게 연결된다. 역세척 시스템은, 일단이 상기 하부 챔버(2)의 바닥단에 유체 소통 가능하게 연결되고, 사이펀 지점(531)으로 상승하였다가 하방으로 선회한 후 사각형 보(61) 내로 개방되는 사이펀 파이프(5)를 포함한다. 상기 배출 시스템(51)은 상기 사이펀 지점(531)보다 낮은 지점에서 상기 사이펀 파이프(5)와 유체 소통 가능하게 연결되는 제1 단(511), 상기 사이펀 지점(531)에서 상기 사이펀 파이프(5)와 유체 소통 가능하게 연결되는 제2 단(512), 및 상기 사각형 보(61) 내로 연결되는 제3 단(513)을 구비하는 일련의 상호 연결된 파이프들을 포함한다. 상기 상호 연결된 파이프들은 상기 제1 단(511)을 통해 유입되는 유체가 하방으로 흘러 드라퍼(dropper, 514)를 통해 상기 배출부(515)로 공급되도록 하고, 상기 배출부를 통해 상기 제3 단(513) 내로 배출되도록 함으로써, 상기 제2 단(512)에서 흡입력이 형성되도록 디자인된다. 컵(44)은 상기 상부 챔버(4)의 하부단에 배치되고, 상부 개구를 구비하는 용기를 포함한다. 사이펀 브레이크 라인(53)은 상기 사이펀 지점(531)에서 상기 사이펀 파이프(5)와 유체 소통 가능하게 연결되는 상부단(531) 및 상기 컵(44) 내로 연결되는 하부단(532)을 구비하는 연장된 파이프를 포함한다.

여과 모드에서 일정 기간 후에, 상기 하나 이상의 필터 멤브레인(31)은 상기 상류측에서 점차적으로 덜 투과적이게 되어, 물이 상기 제1 단(511) 내로 흐르기 시작할 때까지 상기 공급 실린더(10)와 상기 사이펀 파이프(5) 내에서 물 수위를 상승시키고, 다음으로, 상기 배출 시스템(51)은 상기 사이펀 파이프(5) 내로부터 모든 공기를 배출시킨다. 이는, “외부에서 외부로(out-to-out)”의 역세척 모드를 작동시켜, 상기 공급 실린더(10)로부터의 여과되지 않은 물은 상기 사이펀 파이프(5)를 경유하여 흡입되기 전에, 상기 하나 이상의 필터 멤브레인(31)과 상기 하부 챔버(2)의 상류측을 세척한다. 이러한 “외부에서 외부로”의 역세척 모드 동안, 상기 공급 실린더(10) 내의 여과되지 않은 물의 수위가 상기 공급 출구부(12)의 높이로 떨어지게 되어, 여과되지 않은 물은 공급 입구부(11)로부터 상기 공급 출구부(12)의 높이까지 떨어져, 상기 입구부(21)로 공기 거품이 도입된다. 상기 공기 거품은 상기 멤브레인들의 세척력을 향상시킨다. 상기 공급 실린더(10) 내의 여과되지 않은 물의 수위가 상기 상부 챔버(4) 내의 생성수의 수위보다 낮게 떨어질 때까지 상기 "외부에서 외부"로의 역세척 모드가 계속된다. 그리고, 상기 공급 실린더(10) 내의 여과되지 않은 물 수위가 상기 상부 챔버(4) 내의 생성수의 수위보다 낮아지면, 상기 상부 챔버(4) 내의 생성수는 상기 하부 챔버(2) 내로 하방으로 흘러, 상기 필터 멤브레인(31)들을 통한 흐름 방향이 역으로 되어, 상기 필터 멤브레인(31)들과 하부 챔버(2)의 상류단에 포집된 입자들은 실질적으로 제거된다. 이는, “내부에서 외부로(in-to-out)”의 역세척 모드로 알려져 있다. 이러한 “내부에서 외부로”의 역세척 모드는, 상기 상부 챔버(4) 내의 생성수 수위가 상기 사이펀 브레이크 라인(53)의 하부단(532)으로 떨어질 때까지 계속된다. 공기는 상기 사이펀 브레이크 라인(53) 내로 흡입될 것이고, 사이펀 동작을 중단시키고 상기 장치를 여과 모드로 다시 전환시킨다. 상기 장치는 반복적인 방식으로 역세척 모드와 여과 모드 사이에서 자동으로 전환될 수 있다. 상기 역세척 모드 동안 상기 필터 멤브레인(31)을 통과하는 유량은 상기 여과 모드 동안의 유량의 두 배 이상이다.

선호되는 실시예에서, 상기 사이펀 파이프(5)의 직경은 상기 배출 시스템(51)의 상호 연결된 파이프들의 직경과 상기 사이펀 브레이크 라인(53)의 연장된 파이프의 직경보다 더 크다.

도 2를 참조하면, 본 발명의 제2 실시예에 따른 자동 역세척 사이클을 구비하는 물 여과 장치를 도시한다. 이 개념은, 다수의 입자들이 상기 필터 멤브레인(31)들에 포집되면 사이펀이 자동으로 작동된다는 점에서 상기 제1 실시예와 유사하다. 제2 실시예에서, 자동 역세척 사이클을 구비하는 물 여과 장치는, 상부 챔버(4), 평평한 바닥의 하부 챔버(2), 및 상기 상부 챔버(4)와 하부 챔버(2)를 분리하는 하나 또는 복수의 필터 멤브레인(31)들을 포함한다. 상기 필터 멤브레인(31)들은 잠금 메커니즘(도 4 및 도 7에 도시된 바와 같이)에 의해 탑재 플레이트(3) 상에 고정된다. 상기 탑재 플레이트(3)는 상기 상부 챔버(4)와 상기 하부 챔버(2) 사이에 배치된다. 상기 필터 멤브레인(31)들은 상기 하부 챔버를 향하는 상류측 및 상기 상부 챔버(4)를 향하는 하류측을 구비한다. 상기 필터 멤브레인(31)들은 상기 하부 챔버(2) 내로 연장된다. 여과 모드 동안, 여과되지 않은 물은 입구부(21)를 경유하여 상기 하부 챔버(2) 내로 공급되고, 상기 하나 이상의 필터 멤브레인(31)을 경유하여 상기 상부 챔버(4) 내로 통과하여 생성수가 되며, 상기 상부 챔버(4)의 상부에 인접하게 배치되는 배출 파이프(42)를 경유하여 상기 상부 챔버(4)로부터 배출된다. 공급 시스템(1)은 여과되지 않은 물을 상기 하부 챔버(2)로 공급하고, 실질적으로 수직한 공급 실린더(10)와, 상기 여과되지 않은 물을 받기 위한, 상기 공급 실린더의 길이 방향을 따라서 중간 지점에 위치하는 공급 입구부(11) 및 상기 여과되지 않은 물을 배출하기 위한, 상기 공급 실린더의 바닥에 인접하게 위치하는 공급 출구부(12)를 포함하고, 상기 공급 출구부(12)는 상기 입구부(21)와 유체 소통 가능하게 연결된다. 공급 탱크(14)는 상기 수직 공급 실린더(10)의 상부와 연결된다.

역세척 시스템은 상기 하부 챔버(2)의 바닥단에 유체 소통 가능하게 연결되는 상기 사이펀 파이프의 일단을 갖는 사이펀 파이프(5)를 포함하고, 상기 사이펀 파이프는 사이펀 지점(531)까지 상승하였다가 하방으로 선회한 후 사각형 보(61) 내로 개방된다. 배출 시스템(51)은 사이펀 지점(531)보다 낮은 지점에서 사이펀 파이프(5)와 유체 소통 가능하게 연결되는 제1 단(511), 사이펀 지점에서 사이펀 파이프와 유체 소통 가능하게 연결되는 제2 단(512), 및 상기 사각형 보 내로 연결되는 제3 단(513)을 구비하는 일련의 상호 연결된 파이프들을 포함한다. 상기 상호 연결된 파이프들은 제1 단(511)을 통해 유입되는 유체가 하방으로 흘러 드라퍼(514)를 통해 상기 배출기(515)로 공급되도록 하고, 상기 배출기를 통해 상기 제3 단(513) 내로 배출되도록 함으로써, 상기 제2 단(512)에서 흡입력이 형성되도록 디자인된다. 컵(44)은 상기 상부 챔버(4)의 하부단에 배치되고, 상기 컵은 상부 개구를 갖는 용기를 포함한다. 사이펀 브레이크 라인(53)은 상기 사이펀 지점(531)에서 상기 사이펀 파이프(5)와 유체 소통 가능하게 연결되는 상부단(531) 및 상기 컵(44) 내로 연결되는 하부단(532)을 구비하는 연장된 파이프를 포함한다.

여과 모드에서 일정 기간 후에, 상기 하나 이상의 필터 멤브레인(31)은 점차적으로 상기 상류측에서 점차적으로 덜 투과적이게 되어, 상기 물이 상기 제1 단(511) 내로 흐르기 시작할 때까지 상기 공급 탱크(14)와 상기 사이펀 파이프(5) 내에서 물 수위를 상승시키고, 다음으로, 상기 배출 시스템(51)은 상기 사이펀 파이프(5) 내로부터 모든 공기를 배출하게 된다. 이는, “외부에서 외부로”의 역세척 모드를 작동시킨다. 상기 공급 탱크(14)와 공급 실린더(10)로부터 여과되지 않은 물은, 상기 사이펀 파이프(5)를 경유하여 흡입되기 전에 상기 하나 이상의 필터 멤브레인(31)의 상류측과 상기 하부 챔버(2)를 세척한다. 이러한 “외부에서 외부로”의 역세척 모드 동안, 상기 공급 실린더(10) 내의 여과되지 않은 물의 수위가 상기 공급 출구부(12)의 높이로 떨어지게 되어, 여과되지 않은 물은 공급 입구부(11)로부터 상기 공급 출구부(12)의 높이까지 떨어져, 상기 입구부(21)로 공기 거품이 도입된다. 상기 공기 거품은 상기 멤브레인들의 세척력을 향상시킨다. 상기 공급 실린더(10) 내의 여과되지 않은 물의 수위가 상기 상부 챔버(4) 내의 생성수의 수위보다 낮게 떨어질 때까지 상기 "외부에서 외부"로의 역세척 모드가 계속된다. 그리고, 상기 공급 실린더(10) 내의 여과되지 않은 물 수위가 상기 상부 챔버(4) 내의 생성수의 수위보다 낮아지면, 상기 상부 챔버(4) 내의 생성수는 상기 하부 챔버(2) 내로 하방으로 흘러, 상기 필터 멤브레인(31)들을 통한 흐름 방향이 역으로 되어, 상기 필터 멤브레인(31)들과 하부 챔버(2)의 상류단에 포집된 입자들은 실질적으로 제거된다. 이는, “내부에서 외부로(in-to-out)”의 역세척 모드로 알려져 있다. 이러한 “내부에서 외부로”의 역세척 모드는, 상기 상부 챔버(4) 내의 생성수 수위가 상기 사이펀 브레이크 라인(53)의 하부단(532)으로 떨어질 때까지 계속된다. 공기는 상기 사이펀 브레이크 라인(53) 내로 흡입될 것이고, 사이펀 동작을 중단시키고 상기 장치를 여과 모드로 다시 전환시킨다. 상기 장치는 반복적인 방식으로 역세척 모드와 여과 모드 사이에서 자동으로 전환될 수 있다. 상기 역세척 모드 동안 상기 필터 멤브레인(31)을 통과하는 유량은 상기 여과 모드 동안의 유량의 두 배 이상이다.

선호되는 실시예에서, 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 사이펀 파이프(5)의 직경은 상기 배출 시스템(51)의 상호 연결된 파이프들의 직경과 상기 사이펀 브레이크 라인(53)의 연장된 파이프의 직경보다 더 크다.

또 다른 선호되는 실시예에서, 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 수동 방식 또는 자동 방식의 동력제공 제1 차단 밸브(22)가 하부 챔버(2)와 드라퍼(514) 사이를 연결하도록 마련된다. 상기 제1 차단 밸브는 역세척을 제어할 수 있고, 특히 반복적인 역세척 제어에 유용하다. 상기 제1 차단 밸브는 염소 함량이 적은 염소계 용제, 산 및 알칼리와 같은 오염방지 화학 물질을 사용하는 지와 공기 세척 방식을 사용하는지 여부에 관계없이 역세척을 제어할 수 있다.

또 다른 수동 방식 또는 자동 방식의 동력제공 제2 차단 밸브(23)가 하부 챔버(2)의 하단부에 연결되어 하부 챔버(2)의 가장 하단의 물을 배출하도록 형성된다. 또한, 상기 제2 차단 밸브(23)는 매우 탁한 물을 처리할 때, 예를 들어, 500 NTU 이상, 배출 또는 교차 흐름 기구로 사용될 수 있다. 여과되는 물에 대해 교차 흐름이 형성될 필요가 있는 경우, 상기 제2 차단 밸브(23)가 부분적으로 개방된 상태로 유지되어, 하부 챔버(2)의 가장 하단에 더 많이 탁한 물이 여과되지 않고 지속적으로 배출되도록 제어된다.

도 3을 참조하면, 본 발명의 제3 실시예에 따른 자동 역세척 사이클을 구비하는 물 여과 장치는 상부 챔버(4), 하부 챔버(2), 및 상기 상부 챔버(4)와 하부 챔버(2)를 분리하는 하나 이상의 필터 멤브레인(31)을 포함한다. 상기 하나 이상의 필터 멤브레인(31)은 잠금 메커니즘들(도 4 및 도 7에 도시된 바와 같이)을 통해 탑재 플레이트(3) 상에 부착되고, 상기 탑재 플레이트(3)는 상기 상부 챔버(4)와 하부 챔버(2) 사이에 배치된다. 상기 하나 이상의 필터 멤브레인(31)은 상기 하부 챔버(2)를 향하는 상류측 및 상기 상부 챔버(4)를 향하는 하류측을 구비한다. 상기 하나 이상의 필터 멤브레인(31)은 상기 하부 챔버(2) 내로 연장된다. 여과 모드 동안, 여과되지 않은 물은 입구부(21)를 경유하여 상기 하부 챔버(2) 내로 공급되고, 상기 하나 이상의 필터 멤브레인(31)을 경유하여 상기 상부 챔버(4) 내로 통과하여 생성수가 되며, 상기 상부 챔버(4)의 상부에 인접하게 배치되는 배출 파이프(42)를 경유하여 상기 상부 챔버(4)로부터 배출된다. 공급 시스템(1)은 여과되지 않은 물을 상기 하부 챔버(2)에 공급하고, 공유압식 용기(71)에 유체 소통 가능하게 연결되는 유입 공급 라인(10), 또 다른 유체 소통 가능하게 연결되는 압력 스위치/압력 지시계(72) 및 상기 여과되지 않은 물을 상기 하부 챔버(2) 내로 배출하기 위한 공급 출구부(12)를 포함한다. 상기 공급 출구부(12)는 상기 입구부(21)와 유체 소통 가능하게 연결된다. 상기 압력 스위치(72)는, 상기 하부 챔버(2) 내의 배압이 예정된 지점에 도달하면 작동되는 유압식 작동 전기 스위치이다. 상기 압력 스위치(72)의 작동은 동력제공 밸브(73)에 전기 신호를 전송한다. 상기 동력제공 밸브(73)는, 제1 단(741)에서 상기 하부 챔버(2)의 바닥단에 연결되고 제2 단(742)에서 배수부에 연결되는 배수 파이프(74)를 제어한다. 상기 동력제공 밸브는 수동으로 개방되었을 때 역세척의 수동 제어를 가능하게 하는 수동 오버라이드(override)를 구비한다.

이러한 방법으로, 상기 필터 멤브레인(31)들이, 여과 모드의 일정 기간 후에 점차적으로 덜 투과적이게 되면, 하부 챔버(2) 내의 압력은 점차적으로 증가하여 상기 유입된 공급 물의 일부가 상기 공유압식 용기(71) 내로 진입하고 상기 용기가 공급 물의 예정된 저장량과 압력 지점에 도달하도록 한다. 또한, 다음으로, 상기 압력 스위치(72)가 작동되고, 상기 동력제공 밸브(73)가 상기 배수 파이프(74)를 통해 상기 물을 방출한다. 공유압식 용기(71)에 저장된 물과 계속적으로 유입되는 공급 물은 상기 하부 챔버(2) 내로 흐르고, 상기 배수 파이프(74)를 통해 외부로 배출되어, “외부에서 외부로”의 역세척 사이클을 시작한다. 곧바로, 상기 상부 챔버(4) 내의 생성수는 상기 하부 챔버(2) 내로 하방으로 흐를 것이고, 상기 하나 이상의 필터 멤브레인(31)을 통한 흐름 방향이 역으로 되고, 상기 필터 멤브레인(31)들의 상류단과 하부 챔버(2)에 포집된 입자들은, 상기 생성수의 “내부에서 외부로”의 역세척 사이클을 통해 실질적으로 제거된다.

제2 및 제3 실시예에 있어서, 도 2 및 도 3에 각각 도시된 바와 같이, 선택적인 공기 송풍기(80)가 개시되어 있다. 역세척 모드 동안 작동될 수 있는 공기 송풍기(80)는 공기를 상기 하부 챔버(2) 내로 공급하고, 상기 멤브레인(31)들을 더 잘 세척하도록 세척 매개로서 공기 거품을 형성한다.

도 4를 참조하면, 상기 물 여과 장치의 상류측과 하류측 사이에 배치되고, 반복적인 방식으로 상기 물 여과 장치로부터 제거되도록 디자인되는 탑재 플레이트(3)를 포함하는 물 여과 장치에 사용되는 필터 부품이 개시된다. 하나 이상의 필터 멤브레인(31)은 상기 탑재 플레이트 상에 배치되고, 상기 하나 이상의 필터 멤브레인은 상기 상류측과 하류측 사이에 여과 수단을 제공한다. 상기 각각의 하나 이상의 필터 멤브레인(31)은 잠금 메커니즘(32)에 의해 상기 탑재 플레이트(3)에 고정된다. 핸들(33)은 각각의 필터 멤브레인(31)에 고정되고 상기 탑재 플레이트(3)들로부터 제거가 용이하다.

*도 5는 상기 필터 멤브레인(31)들이 각각의 탑재 플레이트(3) 내에 배치되는 방법의 예들을 도시한다. 원형 형상에서, 사실상 어떤 수의 필터 멤브레인(31)들도 설치될 수 있다. 필터 멤브레인(31)들의 수는 혼탁도와 상기 장치의 요구되는 생산량에 기초하므로, 필터 멤브레인(31)들의 수를 지정할 수 있어서 매우 유용하다.

도 6을 참조하면, 분리된 상부 챔버(4)와 하부 챔버(2), 및 상기 하부 챔버(2) 내에 수용된 복수 또는 하나의 필터 멤브레인(31)을 포함하는 본 발명의 제4 실시예에 따른 자동 역세척 사이클을 구비하는 물 여과 장치가 개시된다. 각각의 필터 멤브레인(31)은 도 4에 도시된 바와 같은 잠금 메커니즘들 또는 도 7에 도시된 바와 같은 고무 탑재 피스에 의해 일반 탑재 플레이트(3) 상에 부착된다. 상기 탑재 플레이트는 상기 하부 챔버를 두 개의 영역, 즉 여과되지 않은 공급 물을 위한 바닥 영역(2a) 및 여과된 생성수를 위한 상부 영역(2b)으로 분리되도록 배치된다. 상기 필터 멤브레인(31)들은 하부 챔버(2)의 바닥 영역(2a)을 향하는 상류측 및 상기 하부 챔버(2)의 상부 영역(2b) 내로 공급하는 하류측을 구비한다. 상기 필터 멤브레인(31)들은 하부 챔버(2)의 상기 바닥 영역(2a) 내로 연장된다. 여과 모드 동안, 여과되지 않은 물은 입구부(21)를 경유하여 상기 바닥 영역(2a) 내로 공급되고, 상기 하나 이상의 필터 멤브레인(31)을 경유하여 상기 상부 영역(2b) 내로 통과하여 생성수가 되며, 출구 파이프(2c)를 경유하여 챔버(2)의 상기 상부 영역(2a)로부터 배출되고, 상기 출구 파이프는 하부 챔버(2)의 상부 영역(2b)의 정점 주위에 배치된다. 선호되는 실시예에서, 출구 파이프(2c)의 직경은 상기 사이펀 파이프(5)의 직경과 같거나 크다. 상기 생성수는 출구 파이프(2c)를 통해 상기 상부 챔버(4) 내로 흐르고, 상기 상부 챔버의 바닥 근처에 배치되는 생산 입구 커넥터(41)와 유체 소통 가능하게 연결된다. 생성수가 상부 챔버(4) 내의 예정된 양을 채우게 되면, 배출 파이프(42)를 경유하여 상기 상부 챔버로부터 배출된다. 상기 배출 파이프(42)는 상기 상부 챔버(4)의 상부에 인접하게 배치된다. 또한, 생성수는 하부 챔버(2)의 상부 영역(2b)의 정점으로부터 상기 배출 파이프(42)로 직진하여 흐를 수 있다. 공급 시스템(1)은 여과되지 않은 물을 상기 하부 챔버(2)로 공급하고, 실질적으로 수직한 공급 실린더(10)와, 상기 여과되지 않은 물을 받기 위한, 상기 공급 실린더의 길이 방향을 따라서 중간 지점에 위치하는 공급 입구부(11) 및 상기 여과되지 않은 물을 배출하기 위한, 상기 공급 실린더의 바닥에 인접하게 위치하는 공급 출구부(12)를 포함하고, 상기 공급 출구부(12)는 상기 입구부(21)와 유체 소통 가능하게 연결된다. 역세척 시스템은, 일단이 상기 하부 챔버(2)의 바닥단에 유체 소통 가능하게 연결되고, 사이펀 지점(531)으로 상승하였다가 하방으로 선회한 후 사각형 보 내로 개방되는 사이펀 파이프(5)를 포함한다. 배출 시스템은 상기 사이펀 지점(531)보다 낮은 지점에서 상기 사이펀 파이프(5)와 유체 소통 가능하게 연결되는 제1 단(511), 상기 사이펀 지점(531)에서 상기 사이펀 파이프(5)와 유체 소통 가능하게 연결되는 제2 단(512), 및 상기 사각형 보(61) 내로 연결되는 제3 단(513)을 구비하는 일련의 상호 연결된 파이프들을 포함한다. 상기 상호 연결된 파이프들은 상기 제1 단(511)을 통해 유입되는 유체가 하방으로 흘러 드라퍼(514)를 통해 상기 배출부(515)로 공급되도록 하고, 상기 배출부를 통해 상기 제3 단(513) 내로 배출되도록 함으로써, 상기 제2 단(512)에서 흡입력이 형성되도록 디자인된다. 컵(44)은 상기 상부 챔버(4)의 하부단에 배치되고, 상부 개구를 구비하는 용기를 포함한다. 상기 사이펀 브레이크 라인(53)은 상기 사이펀 지점(531)에서 상기 사이펀 파이프(5)와 유체 소통 가능하게 연결되는 상부단(531) 및 상기 컵(44) 내로 연결되는 하부단(532)을 구비하는 연장된 파이프를 포함한다.

여과 모드에서 일정 기간 후에, 상기 하나 이상의 필터 멤브레인(31)은 상기 상류측에서 덜 투과적이게 되어, 물이 상기 제1 단(511) 내로 흐르기 시작할 때까지 상기 공급 실린더(10)와 상기 사이펀 파이프(5) 내에서 물 수위를 상승시키고, 다음으로, 상기 배출 시스템(51)은 상기 사이펀 파이프(5) 내로부터 모든 공기를 배출시킨다. 이는, “외부에서 외부로(out-to-out)”의 역세척 모드를 작동시켜, 상기 공급 실린더(10)로부터의 여과되지 않은 물은 상기 사이펀 파이프(5)를 경유하여 흡입되기 전에, 상기 하나 이상의 필터 멤브레인(31)과 상기 하부 챔버(2)의 상류측을 세척한다. 이러한 “외부에서 외부로”의 역세척 모드 동안, 상기 공급 실린더(10) 내의 여과되지 않은 물의 수위가 상기 공급 출구부(12)의 높이로 떨어지게 되어, 여과되지 않은 물은 공급 입구부(11)로부터 상기 공급 출구부(12)의 높이까지 떨어져, 상기 입구부(21)로 공기 거품이 도입된다. 상기 공기 거품은 상기 멤브레인들의 세척력을 향상시킨다. 상기 공급 실린더(10) 내의 여과되지 않은 물의 수위가 상기 상부 챔버(4) 내의 생성수의 수위보다 낮게 떨어질 때까지 상기 "외부에서 외부"로의 역세척 모드가 계속된다. 그리고, 상기 공급 실린더(10) 내의 여과되지 않은 물 수위가 상기 상부 챔버(4) 내의 생성수의 수위보다 낮아지면, 상기 상부 챔버(4) 내의 생성수는 상기 하부 챔버(2) 내로 하방으로 흘러, 상기 필터 멤브레인(31)들을 통한 흐름 방향이 역으로 되어, 상기 필터 멤브레인(31)들과 하부 챔버(2)의 상류단에 포집된 입자들은 실질적으로 제거된다. 이는, “내부에서 외부로(in-to-out)”의 역세척 모드로 알려져 있다. 이러한 “내부에서 외부로”의 역세척 모드는, 상기 상부 챔버(4) 내의 생성수 수위가 상기 사이펀 브레이크 라인(53)의 하부단(532)으로 떨어질 때까지 계속된다. 공기는 상기 사이펀 브레이크 라인(53) 내로 흡입될 것이고, 사이펀 동작을 중단시키고 상기 장치를 여과 모드로 다시 전환시킨다. 상기 장치는 반복적인 방식으로 역세척 모드와 여과 모드 사이에서 자동으로 전환될 수 있다. 상기 역세척 모드 동안 상기 필터 멤브레인(31)을 통과하는 유량은 상기 여과 모드 동안의 유량의 두 배 이상이다.

선호되는 실시예에서, 상기 사이펀 파이프(5)의 직경은 상기 배출 시스템(51)의 상기 상호 연결된 파이프의 직경 및 상기 사이펀 브레이크 라인(53)의 상기 연장된 파이프의 직경보다 더 큰 직경일 수 있다.

상기 모든 실시예들에서, 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 수동 방식의 제1 차단 밸브(22)가 개시된다. 상기 제1 차단 밸브는 역세척을 제어할 수 있고, 특히 반복적인 역세척 제어에 유용하다. 상기 제1 차단 밸브는 염소 함량이 적은 염소계 용제, 산 및 알칼리와 같은 오염방지 화학 물질을 사용하는 지와 공기 세척 방식을 사용하는지 여부에 관계없이 역세척을 제어할 수 있다.

또한, 상기 수동 방식의 제1 차단 밸브(22)는, 조절가능하고 예정된 시간 또는 압력 차이에 따라서 자동으로 역세척을 유도하는 타이머 또는 압력차 스위치와 결합되어 사용되는 동력제공 밸브 또는 솔레노이드 밸브로 대체될 수 있다.

도 7을 참조하면, 상기 물 여과 장치의 상류측과 하류측 사이에 배치되고, 제거되지 않거나(영구적으로 용접됨) 반복적인 방식으로 상기 물 여과 장치로부터 제거되도록 디자인되는 탑재 플레이트(3)를 포함하는 물 여과 장치에 사용되는 필터 부품이 도시되어 있다. 하나 또는 복수의 필터 멤브레인(31)들은 상기 탑재 플레이트 상에 배치되고, 상기 상방측과 하방측 사이에 여과 수단을 제공한다. 링 형상의 신축가능한 고무 탑재 피스(35)는 각각의 필터 멤브레인(31)과 탑재 플레이트(3) 사이에 배치되고 밴드 클램프(band clamp, 36)에 의해 고정된다.

모든 4가지 실시예들에서, 상기 필터 멤브레인들은 특정 유형의 것으로 한정되어서는 안되고, 미세 필터 멤브레인, 초미세 필터 멤브레인, 나노 필터 멤브레인 등이 될 수 있음을 이해하여야 한다. 모든 실시예에서 물 필터 장치의 구성에 사용되는 재료는 확장될 수 있고, 염화폴리비닐(polyvinyl chloride), 고농도 폴리에틸렌(polyethylene), 유리강화 플라스틱, 아크릴로니트릴 부타디엔 스티렌(acrylonitrile butadiene styrene), 스테인레스 강, 카본 강, 철을 함유하지 않은 금속 및 콘크리트의 조합일 수 있지만 한정되는 것은 아니다. 결과적으로, 모든 실시예에서, 물 필터는 중력 시스템 또는 압력 시스템일 수 있다. 본 발명은 마시는 물의 여과에만 한정되는 것은 아니고, 산업용 유체, 폐기 용수, 및 해수와 같은 어떠한 다른 적절한 유체에도 적용된다.

4가지 실시예들에서, 상부 챔버 및 하부 챔버의 형상은 위치에 맞도록 형성될 수 있다. 이들은 원형, 정사각형, 사각형, 및 L-형태 등 어떠한 형상으로도 만들어질 수 있다. 또한, 이러한 다양한 형상들은 일반 탑재 플레이트와 멤브레인들의 배열의 형상에 적용된다.

앞서 설명된 물 필터들은 전기 공급이 있거나 없어도 작동될 수 있다. 명백하게, 송풍기, 동력제공 밸브, 타이머, 수위/압력 스위치 또는 펌프가 결합되면, 전기 공급이 필요하다.

본 발명의 몇 가지 특정 선호되는 실시예들이 설명되고 도시되었지만, 본 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않고 당해 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양하게 변화 및 변경될 수 있음은 명백하다. 하기의 청구항들은 본 발명의 사상 및 범위 내에서 그러한 변화, 변경 및 응용의 영역들을 포함하도록 의도된 것이다.

Claims (2)

1. 자동 역세척 사이클을 구비하는 물 여과 장치로서,
   상부 챔버(4), 하부 챔버(2), 및 상기 상부 챔버(4)와 하부 챔버(2)를 분리하는 하나 이상의 필터 멤브레인(31)을 포함하고, 상기 하나 이상의 필터 멤브레인은 상기 하부 챔버(2)를 향하는 상류측 및 상기 상부 챔버(4)를 향하는 하류측을 구비하고, 여과 모드 동안, 여과되지 않은 물은 입구부(21)를 경유하여 상기 하부 챔버(2) 내로 공급되고 상기 하나 이상의 필터 멤브레인(31)을 경유하여 상기 상부 챔버(4) 내로 통과하여 생성수가 되며, 상기 상부 챔버(4)의 상부에 인접하게 배치되는 배출 파이프(42)를 경유하여 상기 상부 챔버(4)로부터 배출되는 물 필터;
   공유압식 용기(71)와 유체 소통 가능하게 연결되고 공급 출구부(12)에 연결되는 유입 공급 라인(10), 상기 용기(71) 내의 압력을 감지할 수 있는 압력 스위치(72)를 포함하는, 상기 물 필터에 물을 공급하기 위한 공급 시스템(1); 및
   상기 하부 챔버(2)의 하부에 일단과 외부로 배수하는 타단에 연결되는 배수 파이프(74), 및 상기 배수 파이프(74) 내의 흐름을 제어하기 위한, 상기 압력 스위치(72)에 의해 작동되는 동력제공 밸브(73)를 포함하는 배수 수단을 포함하고,
   여과 모드에서 일정 기간 후에, 상기 하나 이상의 필터 멤브레인(31)은 상류측에서 점차 덜 투과적이게 되어, 유입된 공급 물의 일부가 예정된 압력 지점에 도달할 때까지 상기 공유압식 용기(71)에 진입할 때까지 하부 챔버(2) 내의 압력이 점차 증가하도록 하여 상기 동력제공 밸브(73)를 작동시키고 상기 배수 파이프(74)를 열고 역세척을 시작하는 것을 특징으로 하는 자동 역세척 사이클을 구비하는 물 여과 장치.
   
2. 제1항에 있어서,
   상기 동력제공 밸브(73)는 역세척을 수동 제어하는 수동 오버라이드를 구비하는 것을 특징으로 하는 자동 역세척 사이클을 구비하는 물 여과 장치.

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