KR101098332B1 - 유체역학적 처리 장치 - Google Patents

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Abstract

유체역학적 처리 장치는 내부에 내부 격벽(24)이 배치된 용기(2)를 포함한다. 상기 내부 격벽(24)은 상기 용기(2)의 내부를 외부 및 내부 영역(22, 28)으로 분할한다. 접선 방향으로 배향된 유입구(14)를 통해 상기 용기(2) 내로 소정의 흐름이 들어가고, 상기 흐름은 용기(2) 내부에 복합 순환 흐름을 형성한다. 침전성 고형물체는 용기(2)의 바닥으로 이동하고, 고형물체 유출 구멍(18)을 통해 섬프(20) 내에 침적된다. 흐름은 내부 격벽(24)의 개구(34)를 통해 내부 영역(28)으로 들어가고, 유출 덕트(8)를 통해 배출된다. 내부 영역(28)은 하측으로 분기하는 절두원추형 하측벽(30)에 의해 그 하단부에서 폐쇄되며, 상기 하측벽(30)은 중앙의 원통형 벽(26)으로부터 외측으로 돌출한다.

Description

유체역학적 처리 장치{HYDRODYNAMIC TREATMENT DEVCIE}
본 발명은 소정의 물질을 담지하고 있는 액체 흐름으로부터 그 물질을 분리하기 위한 유체역학적 처리 장치에 관한 것이다.
분리해야 할 상기 물질은 모래알 (grit), 침전물 및 미세 입자와 같은 침전성 고형물체, 주(主) 액체 흐름보다 밀도가 작은 액체(상기 주 액체가 물인 경우, 오일 또는 탄화수소일 수 있다), 또는 병, 포장상자 부스러기 (crisp packet), 담배꽁초, 나뭇잎 등을 비롯한 거리의 쓰레기 등과 같이 중간 정도의 부유성을 갖는 각종 고형물체일 수 있다.
유체역학적 처리 용기 또는 와류 분리기가 잘 알려져 있고, 이들은 1950년대 및 1960년대에 수행된 초기의 연구 작업에 기초하고 있다(와류 배수로의 설계, 구조 및 성능, Bernard Smisson, 폭풍 하수 배수로에 대한 심포지움, Institution of Civil Engineers, 1967, 99-100 페이지). 이들은 결합된 하수구 배수로(CSOs) 및 소석 분리기로서의 용도가 있다.
"유체역학적" 분리기라고 알려진 분리기는 부유성 고체를 포함하는 액체가 원통형 용기 내에서 회전하도록 함으로써 동작하는 저에너지 장치인데, 상기 고체 물질은 중력 및 관성력의 작용으로 바닥에 떨어지고, 상기 장치 내부의 복합 유동 패턴에 의해 야기되는, 안쪽으로의 스위핑 효과(sweeping effect)에 의해 중앙의 하부 유출구로 쓸려간다. 상기 장치는, 액체/고형물체 혼합물로부터 고체 물질의 침강을 증대시키는 데 적당한 것으로 알려져 있다. 따라서, 이러한 장치는 유입 미처리 하수에서 경질의 소석을 분리하는 하수 처리에 사용되어 왔는데, 상기 처리를 통해 얻어지는 소석 제거 하수는 종래의 하수 처리 시설을 통과하게 된다. 이들은 종래의 하수 처리 작업의 상류측에서 "우수 배수로"로서도 사용되어, 상기 하수 처리 작업이 큰 흐름에 대처할 수 없을 때, 폭풍우 상태 동안에, 수류(水流)로 배출되는 액체 폐기물로부터 조대한 오염물을 분리시킨다. 이러한 종류의 "유체역학적" 분리기는 예컨대, 영국 특허 명세서 번호 제2082941호(미국 특허 번호 제4451366호에 대응) 및 제2158741호(미국 특허 번호 제4747962호에 대응)에 기재되어 있고 또 청구되어 있다.
상기 공지의 유체역학적 분리기는 이동부가 없는 단순한 장치이다. 그러나, 상기 장치의 단순한 기하 형태는 흐름 구조의 내부 복잡성을 감추고 있다. 관찰되는 평균 유동 패턴은 외부 영역에서 하향 나선형 흐름이고, 분리기의 중앙 영역 부근에서 상향 나선형 흐름이다. 이들 두 나선형 흐름 영역은 전단 영역에 의해 분리되어 있다. 하부 흐름 및 상부 흐름이 조합되어 불균일한 축방향 흐름 분포를 야기한다. 유체 점성, 경계층 및 상이한 속도로 이동하는 흐름의 인접 영역 사이에서의 운동량 전달의 효과로 인하여, 속도 구배 및 와류도(회전)가 존재하게 된다. 이들은 상기 제1차 흐름 상에 포개지는 제2차 흐름을 야기하고, 이는 다시 고형물체가 하부의 유출구를 향해, 그리고 고형물체 수집 트러프(trough) 또는 호퍼 쪽으로 휩쓸리도록 한다. 상기 분리기 내부의 수력학 영역은 부근의 플러그-흐름 형태의 흐름 영역과의 매우 작은 짧은 순환로를 확보해 준다.
유체역학적 분리기의 효과는 제거 효율 및 보유 효율과 관련하여 정량적으로 표현할 수 있다. 제거 효율은 분리기 내부에서 제거되는 유입 흐름 중의 입자들의 비율을 나타낸다. 보유 효율은 상기 장치 내부에 보유되고 정수 유출구에 도달하지 않은 유입 흐름 중의 입자 또는 다른 오염물의 비율을 나타낸다. 상기 제거 효율 및 보유 효율은, 입자의 크기, 밀도 및 형태와 같은 관련 입자의 특성에 따라 변하지만, 그 목적은, 특히 400 마이크론 미만의 보다 작은 입자 크기에 대하여, 상기 유입 흐름으로부터 제거되거나 상기 처리 장치 내부에 보유되는 입자의 비율을 최대화하는 것이다.
유체역학적 분리기의 성능을 최적화하는 것은 극히 어렵다. 기하 형태의 작은 변화는 제거 효율 및 보유 효율에 상당한 영향을 미칠 수 있고, 그 결과 상기 최적화 과정은 많은 시제품의 제작을 필요로 한다. 이는 비용 및 시간 소모적인 과정이며, 이로 인해 성능 개선이 보장되지 않는다.
컴퓨터 유체역학은 처리 용기 및 이들 용기 내부에 형성되는 흐름 영역을 컴퓨터로 모델링할 수 있도록 해준다. 그러나, 상기한 바와 같이, 상기 흐름의 복잡한 성질 및 기하 형태의 작은 변화가 성능에 미치는 영향은, 실제 환경에서 유체역학적 처리 장치의 성능을 최적화할 때 컴퓨터 유체역학조차도 완전히 신뢰할 수 없다는 것을 의미한다.
GB 2082941 및 GB 2158741에 개시된 분리기의 개량형이 WO00/62888에 개시되 어 있다. 상기 문헌에 개시된 분리기는, 하측으로 분기되는 원뿔형 부재에서 하단부가 종단되는 중공의 칼럼이 들어 있는 원통형 용기를 포함한다. 상기 원뿔형 부재에 대해 간략하게 설명하면, 상기 중공의 칼럼에는 상기 용기의 본체로부터 상기 칼럼 내부로의 흐름이 가능하도록 해주는 구멍이 있다. 상기 칼럼의 상단에는 이러한 흐름에 대한 유출구가 있다.
딥 플레이트(dip plate)가 상기 칼럼을 에워싸고, 상기 용기 내부에서 유동 패턴을 안정화시킨다. 동작시, 상기 딥 플레이트 둘레에서 상기 칼럼의 구멍으로, 즉 상기 칼럼 위로 유출구까지 흐름이 형성될 수 있다.
본 발명은 GB 2082941, GB 2158741 및 WO00/62888에 개시된 종류의 분리기의 제거 효율 및 보유 효율을 증가시키고자 하는 요구에서 비롯된 것이다.
본 발명에 따르면, 액체 흐름으로부터 물질을 분리하기 위한 유체역학적 처리 장치가 제공되는데, 상기 장치는 원통형 외벽과, 내부 격벽을 구비하는 용기를 포함하며, 상기 내부 격벽은 용기의 내부를 그 내부 격벽을 가로질러 서로 연통하는 외부 분리 영역 및 내부 분리 영역으로 분할하고, 상기 용기에는 내부 및 외부 영역 중 하나의 내부로 향하여 상기 용기 내부에서의 회전 흐름을 증대시키는 유입구와, 상기 내부 및 외부 영역 중 다른 영역으로부터 연장되는 액체 유출구와, 하측으로 분리 물질용 유출 구멍에 수렴되는 절두원추형 바닥(frustoconical base)이 구비되어 있고, 상기 내부 분리 영역은 그 하단부가 폐쇄되어 있다.
본 발명의 상기 특징을 채택하게 되면, 상기 내부 분리 영역에 형성되는 유동 패턴은 상기 유출 구멍을 통해 분리 물질 수집 영역까지 전파되지 않게 된다. 공지의 장치에서, 이러한 유동 패턴은 수집된 물질을 뒤섞고, 상기 유출 구멍을 통해 역류시켜 주 흐름과 결합시킬 수 있다.
본 발명에 따른 바람직한 실시예는 우수한 제거 효율 및 보유 효율을 나타낸다.
바람직한 실시예에서, 상기 유입구는 상기 외부 분리 영역으로 개방되고, 상기 유출구는 상기 내부 분리 영역으로 개방되지만, 그 반대의 구성도 가능하다.
그리고 상기 유입구는 상기 유입구 덕트 아래에 배치되어 유입 흐름을 용기 내부로 보내도록 상기 원통형 외벽 축에 대해 접선 방향으로 배향된 유입구 포트를 구성할 수도 있다.
상기 내부 분리 영역은 환형일 수 있는데, 그 내주는 중앙의 원통형 격벽에 의해 형성되고, 그 내부는 하단부에서 개방되어 상기 유출 구멍에 접근할 수 있도록 해준다.
상기 외부 분리 영역과 내부 분리 영역은 상기 내부 격벽의 적어도 하나의 개구에 의해 연통될 수 있다. 상기 개구 또는 각각의 개구는 상기 내부 격벽의 하단부 부근에 배치될 수 있다.
상기 개구 또는 각각의 개구 위에 스크린에 제공될 수 있다. 한 가지 실시예에서, 상기 개구는 상기 내부 격벽 둘레 전체에서 연장하는 원주형 슬롯을 포함할 수 있다.
하측으로 연장되는 절두원추형 벽이 상기 내부 분리 영역의 하단부에 제공될 수 있다. 상기 내부 격벽은 상기 절두원추형 벽에 인접할 수 있어, 상기 절두원추형 벽은 상기 내부 분리 영역의 하단부를 폐쇄하는 역할을 한다. 상기 용기의 내부와 상기 유출 구멍 사이를 연통시키는 간극을 제공하도록, 상기 절두원추형 벽은 상기 내부 영역을 넘어 돌출하는 것이 바람직하고, 상기 절두원추형 벽의 외측 연부는 상기 용기의 절두원추형 바닥으로부터 이격되어 있다.
상기 내부 격벽은 원통형일 수 있고, 상기 외벽과 동축일 수 있다.
바람직한 실시예에서, 유출 덕트가 상기 내부 분리 영역으로부터, 상기 용기의 원통형 외벽을 통해 연장된다. 상기 유입구로 흐름을 안내하도록 유입 덕트가제공될 수 있으며, 이 유입 덕트는 상기 원통형 외벽을 통해 연장할 수 있다. 상기 유입 덕트 및 유출 덕트는 서로 정렬될 수 있고, 상기 용기의 상부 영역에 제공될 수 있다. 이와 달리, 상기 유입구는, 예컨대 노면으로부터 빗물을 수용하도록 설치된 오버헤드 그레이팅(overhead grating)으로부터 유입 액체를 공급받을 수도 있다.
상기 유입구는, 상기 유입 덕트와 연통하고, 상기 유입 덕트 아래에 배치되며, 상기 용기의 축에 대하여 전체적으로 접선 방향으로 개방되는 유입 포트의 형태일 수 있다. 상기 유입 덕트는 또한, 예컨대 상기 유입 포트 위에 상단 연부가 구비된 둑(weir) 위에서 상기 내부 분리 영역, 또는 사이펀(siphon)과 같은 다른 우회 설비와 직접 연통할 수도 있다.
상기 내부 분리 영역은 필터 매체를 포함할 수 있고, 바람직한 실시예에서, 상기 필터 매체는 상기 내부 분리 영역을 실질적으로 채운다. 상기 필터 매체는 교체 가능한 카트리지 형태일 수 있다.
본 발명에 대한 이해를 증진함과 아울러 본 발명의 효과적으로 실시방법을 명확히 제시하기 위하여, 이하에서 첨부 도면을 참조하여 본 발명을 예시적으로 설명한다.
도 1은 간결하게 하기 위해 부품이 생략된 유체역학적 처리 장치를 보여주는 도면이다.
도 2는 도 1의 처리 장치의 단면도이다.
도 3은 도 1에 대응되지만 변형된 장치를 보여주는 도면이다.
도 1의 처리 장치는 원통형 외벽(4)에 의해 형성되는 용기(2)를 포함한다. 유입 덕트(6) 및 유출 덕트(8)가 외벽(4)를 통해 연장되고, 서로 정렬된다. 용기(2) 내부에서, 유입 덕트(6)는 챔버 또는 트러프(10) 안으로 들어간다. 트러프(10)의 바닥은 외벽(4)의 내면 부근에 배치된 유입 슈트(shute; 12)로 개방되어 있다. 슈트(12)에는 전체적으로 외벽(4)의 접선 방향으로 향해 있고 용기(2)의 내부로의 흐름을 가능하게 하는 구멍 형태의 유입 포트(14)가 마련되어 있다. 유입 포트(14)는 트러프(10) 및 유입 덕트(6)의 아래에 배치되어 있다.
용기의 하단에는 하측으로 수렴하는 절두원추형 바닥(16)이 있는데, 이 바닥은 외벽(4)으로부터 분리 물질용의 유출 구멍(18)까지 연장하며, 상기 유출 구멍은 분리 물질의 수집을 위한 섬프(sump)(20)에 접근할 수 있도록 해준다.
내부 격벽(24)이 용기(2) 내부에 배치되어 있다. 도시된 실시예에서, 내부 격벽(24)은 원통형이고 외벽(4)과 동축이다. 그러나, 다른 실시예에서, 내부 격벽(24)은 다른 형태 및 배치를 가질 수 있다. 내부 격벽(24)은 용기(2)의 내부를 외 부 분리 영역(22) 및 내부 분리 영역(28)으로 분할한다. 내부 분리 영역(28)은 환형인데, 그 내주가 중앙의 원통형 격벽(26)에 의해 형성된다.
도 1에서 도시된 실시예에서, 내부 분리 영역(28)을 형성하는 격벽(24, 26)은 용기(2)의 거의 전체 높이에 대하여 연장된다. 상기 격벽들은 그 상단부에서 유입 및 유출 덕트(6, 8) 위로 연장되고, 그 하단부에서 절두원추형 바닥(16)의 수준까지 연장되지만, 그 위치보다 짧게 종단될 수 있다. 중앙의 원통형 격벽(26)은 연속적이다. 즉, 어떠한 구멍이나 천공도 포함하지 않는다.
중앙의 원통형 격벽(26)의 하단부에는 하측으로 분기하는 절두 원추형 벽(30)이 제공된다. 내부 격벽(24)은 절두원추형 벽(30)에 인접하고, 따라서 절두원추형 벽(30)은 내부 분리 영역(28)의 하단을 폐쇄한다는 것을 도 2로부터 알 수 있다.
절두원추형 벽(30)은 내부 격벽(24)을 넘어 외측으로 연장되고, 절두원추형 바닥(16)의 바로 앞에서 종단된다. 따라서, 절두원추형 바닥(16)과 절두원추형 벽(30) 사이에 환형의 간극(30)이 형성되어, 외부 분리 영역(22)과 유출 구멍(18)를 연통시킨다.
내부 격벽(24)에는 그 하단부 부근에 개구(34)가 제공된다. 도시된 실시예에서, 내부 격벽(24) 둘레에 균등하게 분포된 네 개의 개구가 있다. 메시 스크린과 같은 스크린이 개구(34)에 제공될 수 있다. 다른 실시예에서, 상기 개구는 내부 격벽(24)의 둘레에서 원주 방향으로 연장되는 하나의 슬롯으로 대체될 수 있고, 또는 내부 격벽(24)의 하측 연부와 절두원추형 벽(30) 사이의 간극에 의해 형성될 수 있다. 이러한 슬롯에도 스크린이 제공될 수 있다.
유출 덕트(8)는 내부 격벽(24)에서 개방되어, 내부 분리 영역(28)으로부터 유출 덕트(8)로의 흐름이 가능하게 한다.
작동 시, 유입 흐름, 예를 들면 침전성 고체 물질 및 부유성 물질과 같이, 분리되어야 하는 오염 물질을 함유하는 물이 유입 덕트(6)를 통해 용기(2)로 들어간다. 상기 흐름은 트러프(10)를 통해 슈트(12)로 들어가고, 유입 포트(14)를 통과하여 상기 용기 내부에 회전 흐름을 형성한다. 상기 용기 내부의 액체에 복합 유동 패턴이 설정되고, 이는 고형물체 및 다른 침전성 재료를 침전시켜, 결국 갭(32) 및 유출 구멍(18)을 통과하여 섬프(20) 내로 들어갈 수 있도록 해준다. 물보다 밀도가 낮은 고형물체뿐만 아니라, 오일 및 탄화수소와 같은 부유성 물질이 유사하게, 상기 흐름으로부터 분리되고, 용기 내부에서 상승하여 상부 영역(36)에 축적된다.
정수, 즉 대부분의 침전성 고형물체 및 부유성 물질이 분리된 물은 개구(34)를 통과하여 내부 분리 영역(28)으로 들어간다. 스크린이 개구(34) 위에 제공된다면, 이들 스크린은 상기 흐름이 내부 분리 영역(28)으로 들어가기 전에 다시 한번 고형물체를 제거한다. 내부 분리 영역(28)에서 추가의 침전이 발생할 수 있다. 이 영역에서 침전하는 고체 물질은 벽(30)에 축적되고, 구멍(34)을 통해 역류하여 유출 구멍(18)으로 이동할 수 있다.
다음에, 내부 분리 영역으로부터의 액체 흐름은 배출 또는 추가의 처리를 위해 유출 덕트(8)를 통과한다. 영역(36)에서 수집된 부유성 물질은, 침전 물질이 섬프(20)에 축적될 수 있는 것처럼, 주기적으로 제거될 수 있다. 중앙의 원통형 벽(26)의 내부 및 유출 구멍(18)를 통해 섬프(20)에 접근할 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다.
필터 매체(도시 생략)가 내부 분리 영역(28)에 제공될 수 있다. 이 필터 매체는 실질적으로 영역(28)을 채우고, 상기 흐름이 유출 덕트(8)에 도달하기 전에 그 흐름으로부터 추가로 고형물체를 추출하는 역할을 한다. 유지 관리를 용이하게 하기 위하여, 상기 필터 매체는 카트리지의 형태이거나 카트리지에 포함되어, 주기적인 교체를 단순화할 수 있다.
슈트(12) 및 유입 포트(14)를 통과할 수 있는 흐름을 초과하는 다량의 흐름인 경우에, 트러프(10) 내에서 수위는 상승한다. 상기 트러프는 그 단부에서 둑(38)에 의해 유입 덕트(6)로부터 경계가 정해지는데, 상기 둑의 상단 연부는 실질상 유입 포트(14) 위에 위치한다. 트러프(10) 내의 수위가 둑(38)의 상단 연부에 도달하면, 상기 흐름은 유입 포트(14)를 우회하고, 둑(38)을 지나 내부 분리 영역(28) 및 이어서 유출 덕트(8)를 직접 통과한다. 급격히 침전하는 고형물체는 트러프(10)의 하부 영역을 따라 이동하는 경향이 있고, 따라서 둑(38) 위로 흐르는 것이 아니라, 대신에 유출 포트(14)를 통해 용기(2) 내로 들어간다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 둑(38)을 통과하는 일부 고형물체는 내부 분리 영역(28)에서 액체의 상승 속도를 초과하는 침전 속도를 갖고 있으며, 내부 분리 영역(28)의 바닥으로 떨어져, 개구(34)로부터 나와 용기(2) 내의 주 흐름으로 나타난다.
도 3은 개구(34)가 없는 변형된 장치를 보여준다. 대신, 내부 격벽(24)은 상부의 연속부(40) 및 하부의 관통부(42)를 포함한다. 관통부(42)는 상부(40)와 절두원추형 벽(30) 사이에 고정된 메시와 같은 차폐 재료 실린더를 포함할 수 있다. 별법으로서, 관통부(42)는 생략될 수 있어, 내부 분리 영역(28)으로의 접근은 상부(40)와 절두원추형 벽(30) 사이 또는 내부 격벽(24)의 2개의 이격된 연속부 사이의 원주형 슬롯을 통해 이루어진다.

Claims (26)

  1. 액체 흐름으로부터 물질을 분리하기 위한 유체역학적 처리 장치로서,
    원통형 외벽과, 내부 격벽을 구비하는 용기를 포함하며,
    상기 내부 격벽은 용기의 내부를 외부 분리 영역 및 내부 분리 영역으로 분할하되, 이들 외부 및 내부 분리 영역은 상기 내부 격벽을 가로질러 서로 연통하고,
    상기 용기는 그 내부에서 회전 흐름이 촉진되도록 상기 내부 및 외부 영역 중 하나를 향하여 배향되는 유입구와, 상기 내부 및 외부 영역 중 다른 하나의 영역으로부터 연장되는 액체 유출구와, 분리 물질용 유출 구멍을 향애 하측으로 수렴하는 절두원추형 바닥을 구비하고,
    상기 내부 분리 영역은 환형이고, 그 내주가 중앙의 원통형 격벽에 의해 형성되며, 중앙의 원통형 격벽의 내부는 하단부에서 개방되어 상기 유출 구멍으로의 접근이 가능하도록 하고,
    상기 내부 분리 영역은 그 하단부가 폐쇄되어 있는 것인 유체역학적 처리 장치.
  2. 청구항 1에 있어서, 상기 유입구는 상기 외부 분리 영역 내로 개방되고, 상기 유출구는 상기 내부 분리 영역 내로 개방되는 것인 유체역학적 처리 장치.
  3. 청구항 1에 있어서, 상기 내부 분리 영역은 환형이고, 그 내주가 중앙의 원통형 격벽에 의해 형성되며, 그 내부는 하단부에서 개방되어 상기 유출 구멍으로의 접근이 가능하도록 하는 것인 유체역학적 처리 장치.
  4. 청구항 3에 있어서, 상기 내부 분리 영역은 상기 내부 격벽에 형성된 적어도 하나의 개구를 통해 상기 외부 분리 영역과 연통하는 것인 유체역학적 처리 장치.
  5. 청구항 4에 있어서, 상기 개구 또는 각각의 개구는 상기 내부 격벽의 하단부 부근에 배치되는 것인 유체역학적 처리 장치.
  6. 청구항 4에 있어서, 상기 개구는 상기 내부 격벽에서 원주 방향으로 연장하는 슬롯을 포함하는 것인 유체역학적 처리 장치.
  7. 청구항 4에 있어서, 상기 개구는 상기 내부 분리 영역의 하단부를 폐쇄하는 벽과 상기 내부 격벽 사이의 원주형 간극을 포함하는 것인 유체역학적 처리 장치.
  8. 청구항 4 내지 청구항 7 중 어느 한 항에 있어서, 상기 개구 또는 각각의 개구에는 스크린이 제공되는 것인 유체역학적 처리 장치.
  9. 청구항 7에 있어서, 상기 내부 분리 영역은 그 하단부에서 벽에 의해 폐쇄되는 것인 유체역학적 처리 장치.
  10. 청구항 9에 있어서, 상기 벽은 절두원추형이고 하측 방향으로 분기하는 것인 유체역학적 처리 장치.
  11. 청구항 10에 있어서, 상기 절두원추형 벽은 상기 내부 격벽을 넘어 돌출하는 것인 유체역학적 처리 장치.
  12. 청구항 10에 있어서, 상기 벽은 상기 용기의 절두원추형 바닥에 못 미쳐서 종단되어, 상기 절두원추형 바닥과 벽 사이에 환형 간극을 형성하는 것인 유체역학적 처리 장치.
  13. 청구항 12에 있어서, 상기 내부 분리 영역에 필터 매체가 제공되는 것인 유체역학적 처리 장치.
  14. 청구항 13에 있어서, 상기 필터 매체는 상기 내부 분리 영역을 실질상 채우는 것인 유체역학적 처리 장치.
  15. 청구항 13에 있어서, 상기 필터 매체는 교체 가능한 카트리지를 포함하는 것인 유체역학적 처리 장치.
  16. 청구항 15에 있어서, 유출 덕트가 상기 액체 유출구로부터 상기 용기의 원통형 외벽을 통해 연장하는 것인 유체역학적 처리 장치.
  17. 청구항 16에 있어서, 유입 덕트가 상기 용기의 원통형 외벽을 통해 상기 용기의 유입구까지 연장되고, 상기 유입 덕트는 상기 유출 덕트와 정렬되는 것인 유체역학적 처리 장치.
  18. 청구항 17에 있어서, 상기 유입구는 상기 유입 덕트 아래에 배치되고, 상기 유입 흐름을 상기 원통형 외벽의 축과 관련하여 접선 방향으로 용기 내로 배출시키도록 배향된 유입 포트를 포함하는 것인 유체역학적 처리 장치.
  19. 청구항 17 또는 청구항 18에 있어서, 상기 유입 덕트 및 유출 덕트는 상기 용기의 상부 영역에 배치되는 것인 유체역학적 처리 장치.
  20. 청구항 17에 있어서, 상기 유입 덕트는 챔버를 통해 상기 유입구와 연통하고, 상기 챔버에는 상기 외부 분리 영역을 통과함으로써 상기 챔버로부터 상기 내부 분리 영역까지 흐름이 가능하도록 하기 위한 우회 수단이 제공되는 것인 유체역학적 처리 장치.
  21. 청구항 20에 있어서, 상기 유입 포트는 상기 챔버로부터 하측으로 연장되는 유입 슈트의 벽에 제공되는 것인 유체역학적 처리 장치.
  22. 청구항 20에 있어서, 상기 우회 수단은 상기 챔버와 내부 분리 영역 사이에 배치되는 둑을 포함하고, 상기 둑의 배수로 연부는 상기 유입 포트보다 높은 위치에 있는 것인 유체역학적 처리 장치.
  23. 청구항 1에 있어서, 상기 내부 분리 영역은 원통형인 유체역학적 처리 장치.
  24. 청구항 1에 있어서, 상기 내부 분리 영역은 상기 외벽과 동축인 유체역학적 처리 장치.
  25. 삭제
  26. 청구항 1에 있어서, 상기 유입구는 상기 유입구 덕트 아래에 배치되어 유입 흐름을 용기 내부로 보내도록 상기 원통형 외벽 축에 대해 접선 방향으로 배향된 유입구 포트를 구성하는 유체역학적 처리 장치.
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