KR101677492B1 - 유체 분리 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명의 일 실시예에 따른 유체 분리 장치는, 챔버, 상기 챔버 내부로 분리 대상 유체를 포함하는 복수 종의 유체가 포함된 혼합 유체를 안내하는 제 1 유로, 상기 챔버 내부에 적어도 1회 U자 형상으로 벤딩되도록 구비되며 상기 혼합 유체로부터 상기 분리 대상 유체 중 적어도 일부를 분리하는 분리 튜브, 상기 분리 튜브에 의해 분리된 분리 대상 유체를 상기 챔버 외부로 안내하는 제 2 유로 및 상기 챔버 내부의 잔여 유체를 상기 챔버 외부로 안내하는 제 3 유로를 포함한다.

Description

유체 분리 장치{Apparatus for separating fluid}
본 발명은 유체 분리 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 복수 종의 유체가 혼합된 혼합 유체 내에서 특정 유체를 분리하는 유체 분리 장치에 관한 것이다.
현재 전 세계적으로 관심의 대상이 되는 지구 온난화는 이산화탄소와 메탄가스 등에 의한 온실효과가 큰 역할을 하고 있다. 이러한 온난화는 생태계를 교란시킬 뿐만 아니라 인간의 사회생활에 커다란 영향을 미치고 있어서 온실가스의 대기 중 방출을 줄이고자 하는 노력이 여러 방면에서 진행되고 있다.
이산화탄소는 최근 온실가스로 가장 주목을 받는 것 중 하나이다. 이산화탄소는 하수처리장, 폐수처리장 및 매립장 등에서는 폐기물 연소 시에 생성되는 것 외에도 화력 발전소 또는 제철소 등에서 다량 생성될 수 있다. 따라서, 폐가스 중에서 이산화탄소만을 분리하여 제거하는 기술이 연구되고 있다. 이산화탄소 이외에도, 수소 연료에 대한 관심이 증폭되면서, 수소 가스를 분리하는 기술도 많은 관심의 대상이 되고 있다. 또한, 순수하게 분리된 산소나 질소 등도 다양한 분야에 활용이 가능하기 때문에 그 분리 방법에 대한 연구가 지속되고 있다. 향후, 특정 기체나 액체의 활용 기술이 발전함에 따라, 더욱 다양한 유체에 대한 분리 기술이 필요할 것으로 전망된다.
특정 유체의 분리는 단순히 분리 이론을 정립하는 것만으로는 산업계에서 활용하기 어렵다. 일 예로, 이산화탄소 분리 기술은 흡수법, 흡착법, 심냉법 또는 막분리법 등이 오래 전부터 제시되어 왔지만, 막대한 에너지가 필요하다거나, 부작용이 있다든지, 대형화가 어렵다는 등의 현실적인 이유로 현재까지 상용화된 예는 극히 미미한 수준이다.
그나마, 막분리법이 다른 방법에 비해 상대적으로 저에너지를 사용하기 때문에, 상용화에 적합하다는 평가가 있다. 막분리법에서 지금까지 연구되고 있는 방향은 주로 분리막의 분리 효율을 높이는 데에 있다. 실험실 내에서 90% 이상의 분리 효율을 나타낼 수 있는 작은 사이즈(예컨대 1인치X1인치)의 분리막을 개발하는 것이 1차 목표이다. 대형화 및 상용화는 그 다음 과제로 여겨지고 있다.
실험실 내에서 90% 이상의 분리 효율을 얻어내기 위하여, 많은 연구자들은 분리막의 두께를 보다 얇게 만들고, 분리막 내외부의 압력 차이를 보다 높게 설정하고자 한다. 그러나, 두께가 얇고, 압력이 높을수록 분리막의 내구성이 취약해진다. 따라서, 일부의 연구자들은 위와 같은 조건에서도 내구성을 갖춘 분리막의 재질에 대한 연구도 병행한다.
그러나, 위와 같이 실험실 수준에서 고효율 분리막을 개발하였다 하더라도, 이를 상용화하는 것은 별개의 문제이다. 우선, 박막의 분리막은 대량으로 생산하는 것이 매우 어려울 뿐만 아니라 고가의 원재료를 사용하여야 하므로 생산 비용도 크게 증가한다. 또한, 박막의 분리막을 대형화된 장비에 적용하려면 수 많은 분리막을 조립하여야 하므로, 조립 시간 및 조립 비용이 증가한다. 또한, 고효율을 위해 높은 압력을 사용하므로 처리비용이 증가한다. 이론적으로 분리가 가능하더라도 생산 및 처리 비용 등이 과도하면, 현실적인 상용화는 불가능하다.
따라서, 낮은 처리 비용을 가지면서도 비용 대비 우수한 분리 효율을 갖고, 상업적인 규모로 적용 가능한 유체 분리 기술의 개발이 필요한 실정이다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는, 분리 효율이 개선된 유체 분리 장치를 제공하고자 하는 것이다.
본 발명의 과제들은 이상에서 언급한 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 유체 분리 장치는, 챔버, 상기 챔버 내부로 분리 대상 유체를 포함하는 복수 종의 유체가 포함된 혼합 유체를 안내하는 제 1 유로, 상기 챔버 내부에 적어도 1회 U자 형상으로 벤딩되도록 구비되며 상기 혼합 유체로부터 상기 분리 대상 유체 중 적어도 일부를 분리하는 분리 튜브, 상기 분리 튜브에 의해 분리된 분리 대상 유체를 상기 챔버 외부로 안내하는 제 2 유로 및 상기 챔버 내부의 잔여 유체를 상기 챔버 외부로 안내하는 제 3 유로를 포함한다.
상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 유체 분리 장치는, 제 1 챔버, 상기 제 1 챔버 내부로 분리 대상 유체를 포함하는 복수 종의 유체가 포함된 혼합 유체를 안내하는 제 1 유로, 상기 제 1 챔버 내부에 적어도 1회 이상 U자 형상으로 벤딩되도록 구비되며 상기 혼합 유체로부터 상기 분리 대상 유체 중 적어도 일부를 분리하는 제 1 분리 튜브, 상기 제 1 분리 튜브에 의해 분리된 1차 분리 유체를 상기 제 1 챔버 외부로 안내하는 제 2 유로, 상기 제 1 챔버 내부의 잔여 유체를 상기 제 1 챔버 외부로 안내하는 제 3 유로, 상기 제 2 유로와 연결되는 제 2 챔버, 상기 제 2 챔버 내부에 적어도 1회 이상 U자 형상으로 벤딩되도록 구비되며 상기 제 2 유로를 통해 상기 제 2 챔버 내로 유입된 상기 1차 분리 유체로부터 상기 분리 대상 유체 중 적어도 일부를 분리하는 제 2 분리 튜브, 상기 제 2 분리 튜브에 의해 분리된 2차 분리 유체를 상기 제 2 챔버 외부로 안내하는 제 4 유로 및 상기 제 2 챔버 내부의 잔여 유체를 상기 제 2 챔버 외부로 안내하는 제 5 유로를 포함한다.
본 발명의 기타 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다.
본 발명의 실시예들에 의하면 적어도 다음과 같은 효과가 있다.
우수한 분리 효율을 갖고, 상업적인 규모로 적용 가능한 유체 분리 장치를 제공할 수 있다.
본 발명에 따른 효과는 이상에서 예시된 내용에 의해 제한되지 않으며, 더욱 다양한 효과들이 본 명세서 내에 포함되어 있다.
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 유체 분리 장치를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 유체 분리 장치의 챔버 내부 구성을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 3은 본 발명의 제2 실시예에 따른 유체 분리 유닛을 도시한 사시도이다.
도 4는 도 3의 분리 튜브 행거와 행거 홀더의 결합 관계를 도시한 정면도이다.
도 5 및 도 6은 다른 실시예에 따른 분리 튜브 행거와 행거 홀더의 결합 관계를 도시한 정면도이다.
도 7은 도 3의 분리 튜브를 도시한 단면도이다.
도 8은 도 3의 분리 유체 집합부를 도시한 평면도이다.
도 9는 본 발명의 제1 실시예에 따른 유체 분리 장치를 직렬 연결하여 사용하는 예를 도시한 도면이다.
도 10은 본 발명의 제3 실시예에 따른 유체 분리 장치의 내부 구성을 개략적으로 도시한 도면이다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.
또한, 본 명세서에서 기술하는 실시예들은 본 발명의 이상적인 예시도인 단면도 및/또는 개략도들을 참고하여 설명될 것이다. 따라서, 제조 기술 및/또는 허용 오차 등에 의해 예시도의 형태가 변형될 수 있다. 또한 본 발명에 도시된 각 도면에 있어서 각 구성 요소들은 설명의 편의를 고려하여 다소 확대 또는 축소되어 도시된 것일 수 있다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.
비록 제1, 제2 등이 다양한 구성요소들을 서술하기 위해서 사용되나, 이들 구성요소들은 이들 용어에 의해 제한되지 않음은 물론이다. 이들 용어들은 단지 하나의 구성요소를 다른 구성요소와 구별하기 위하여 사용하는 것이다. 따라서, 이하에서 언급되는 제1 구성요소는 본 발명의 기술적 사상 내에서 제2 구성요소일 수도 있음은 물론이다.
이하, 본 발명의 실시예들에 따른 유체 분리 장치를 설명하기 위한 도면들을 참고하여 본 발명에 대하여 설명하도록 한다.
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 유체 분리 장치를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 유체 분리 장치(1)는 혼합 유체 유입구(11), 잔여 유체 배출구(12a, 12b) 및 분리 유체 배출구(13)가 형성된 챔버(10)를 포함한다.
혼합 유체 유입구(11)는 챔버(10) 내부로 유입되는 혼합 유체가 진행하는 제 1 유로(F1)의 일부를 형성한다.
유체는 기체나 액체일 수 있다. 혼합 유체는 서로 다른 복수의 유체를 포함한다. 예를 들어, 혼합 유체는 화력발전소나 공장의 배기가스, 자동차 배기가스, 부생 가스, 폐기물 매립가스, 폐수 등일 수 있다.
복수 종의 기체는 상호 균일하게 완전히 혼합될 수도 있지만, 그에 제한되지 않는다. 예를 들어, 제1 유체와 제2 유체를 포함하는 혼합 유체가 수용된 공간 내에서 특정 부위에는 제1 유체만 존재하고, 다른 특정 부위에는 제2 유체만 존재할 수도 있다. 또한, 특정 부위에서의 제1 유체의 함량이 다른 특정 부위에서의 제1 유체의 함량보다 클 수도 있다.
혼합 유체로부터 특정 유체를 분리하는 것은 혼합 유체로부터 특정 유체를 완전히 분리하는 것 뿐만 아니라, 입력된(제공된) 혼합 유체로부터 특정 유체의 함량이 높아진 유체 혼합물을 출력(생성)해내는 것을 포함한다.
입력되는 혼합 유체에 질소와 이산화탄소가 포함되고, 그 함량비가 3:1인 경우를 예로 하여 설명하면, 출력되는 유체가 100% 이산화탄소인 경우 또는 출력되는 유체 혼합물의 질소와 이산화탄소 함량비가 3:1보다 작은 경우에는 이산화탄소의 분리가 이루어진 것으로 해석된다.
출력되는 유체가 100% 질소이거나 출력되는 유체 혼합물의 질소와 이산화탄소 함량비가 3:1보다 큰 경우에는 질소의 분리가 이루어진 것으로 해석된다.
아울러, 특정 유체의 함량이 높아진 정도가 클수록 특정 유체 분리의 효율이 높은 것으로 해석된다.
분리되는 유체의 예로는 상술한 이산화탄소나 질소 이외에도 다양할 수 있다. 예를 들어, 아세톤, 암모니아, 아르곤, 벤젠, 부탄(n-C4H10), 이황화탄소(CS2), 일산화탄소, 에탄, 에틸렌, 헬륨, 헥산(n-C6H14), 수소, 황화수소, 메탄, 메탄올, 일산화질소, 이산화질소, 아산화질소(N2O), 옥탄, 산소, 펜탄, 프로판, 이산화황, 톨루엔, 수증기 등이 분리되는 대상 유체가 될 수 있으나, 그에 제한되는 것은 아니다.
이하에서는 설명의 편의를 위해 본 발명의 실시예에 따른 유체 분리 장치가 이산화탄소를 포함하는 복수 종의 가스로 이루어진 혼합 가스로부터 이산화탄소를 분리하는 예를 중심으로 설명한다. 따라서, '가스'와 '유체'가 혼용되어 사용될 수 있으며, '분리 대상 유체'와 '이산화탄소'가 혼용되어 사용될 수 있으나, 이는 본 실시예에 따른 유체 분리 장치에 대한 구체적인 설명을 위한 것일 뿐, 본 발명이 혼합 가스로부터 이산화탄소를 분리하는 장치로만 한정되는 것은 아니다.
제 1 유로(F1)는 혼합 가스가 저장된 탱크(미도시) 및 혼합 가스를 혼합 유체 유입구(11) 측으로 유동하도록 하는 펌프(미도시) 등과 연결될 수 있다.
챔버(10) 내부에는 혼합 유체 유입구(11)를 통해 챔버(10) 내부로 유입된 혼합 가스로부터 분리 대상 유체인 이산화탄소를 분리하는 유체 분리 유닛(100, 도 2 참고)이 구비된다. 유체 분리 유닛(100)은 챔버(10) 내의 혼합 가스 내에 포함된 이산화탄소의 중 적어도 일부를 혼합 가스로부터 분리한다. 유체 분리 유닛(100)에 의해 혼합 가스로부터 분리된 가스 중에서는 이산화탄소 이외의 가스가 일부 포함될 수도 있다.
유체 분리 유닛(100)에 의해 혼합 가스로부터 분리된 분리 가스는 제2 유로(F3)의 일부를 형성하는 분리 유체 배출구(13)를 통해 챔버(10)의 외부로 배출된다.
한편, 잔여 유체 배출구(12a, 12b)는 챔버(10) 내부의 잔여 가스가 챔버(10) 외부로 진행하는 제3 유로(F2)를 형성한다. 잔여 가스는 챔버(10) 내부로 유입된 혼합 가스 중에서 유체 분리 유닛(100)에 의해 분리되지 않은 가스를 의미한다. 제3 유로(F2)는 챔버(10) 외부로 배출되는 잔여 가스를 수집하는 탱크(미도시)와 연결될 수 있다.
본 실시예에 따른 유체 분리 장치(1)는 복수의 챔버(10)가 적층되어 사용될 수 있으므로, 도 1에 도시된 바와 같이, 혼합 유체 유입구(11), 잔여 유체 배출구(12a, 12b) 및 분리 유체 배출구(13)는 챔버(10)의 측면, 전면 또는 후면에 형성되는 것이 바람직하다.
또한, 도 1에 도시된 바와 같이, 잔여 유체 배출구(12a, 12b)는 챔버(10)의 전면 및 후면에 각각 형성될 수 있다. 챔버(10)의 설치 환경에 따라 챔버(10)의 전면 및 후면에 각각 형성된 잔여 유체 배출구(12a, 12b)는 모두 사용되거나 어느 하나만을 사용할 수 있다. 예를 들어, 챔버(10)의 설치 장소의 특성에 의해 챔버(10)의 후면으로 제3 유로(F2)를 형성하는 배관을 설치하기 곤란한 경우에는 챔버(10)의 전면에 형성된 잔여 유체 배출구(12a)만을 통해 잔여 가스가 배출되도록 할 수 있다.
도시되지는 않았지만, 혼합 유체 유입구(11) 및/또는 분리 유체 배출구(13) 역시 유사하게 챔버(10)의 전면 및 후면에 각각 형성될 수 있다.
한편, 도 1에 도시된 바와 같이, 제2 유로(F3)는 펌프(20) 및 탱크(30)와 연결될 수 있다.
펌프(20)는 제2 유로(F3) 및 제2 유로(F3)와 연통되는 공간을 음압 분위기로 유지한다. 펌프(20)에 의해 형성된 음압 분위기는 유체 분리 유닛(100)에 의해 분리된 분리 가스가 보다 원활하게 챔버(10) 외부로 배출되도록 한다. 또한, 펌프(20)에 의해 형성된 음압 분위기는 혼합 가스와 분리 가스 사이의 압력차를 형성시켜 혼합 가스로부터 이산화탄소가 분리되는 일련의 과정들을 촉진한다.
제2 유로(F3)를 통해 챔버(10) 외부로 배출된 분리 가스는 탱크(30)에 수집된다.
도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 유체 분리 장치의 챔버 내부 구성을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제1 실시예에 따른 유체 분리 장치(1)의 유체 분리 유닛(100)은 챔버(10)의 하부를 향해 U자 형상으로 벤딩된 벤딩 영역(B1)을 갖도록 챔버(10) 내에 설치되는 분리 튜브(110)를 포함한다.
분리 튜브(110)는 실리콘을 주성분으로 제작되므로 유연한 특성을 갖는다. 따라서 도 2에 도시된 바와 같이, 벤딩 영역(B1)을 갖도록 챔버(10) 내에 설치될 수 있다. 필요에 따라 분리 튜브(110)는 실리콘을 주성분으로 세라믹 재를 혼합하여 제작될 수 있다.
분리 튜브(110)는 내부에 공간을 형성하는 관형 부재로서, 2매의 시트의 가장 자리를 접합하는 방식으로 제작되거나, 내경과 외경을 갖는 튜브 상으로 압출되는 방식으로 제작될 수 있다.
실리콘 고무와 같은 고분자 물질은 압출 방식에 의해 튜브 형태로 제조될 때, 대략 0.1mm 이상의 두께를 가져야 용이한 제조가 가능하다. 0.4mm 이상의 두께를 가질 경우, 상업적인 대량 생산도 할 수 있다. 한편, 분리 튜브(110)의 관벽의 두께가 두꺼울수록 분리 대상 유체(이산화탄소)의 이동 거리가 길어져 유체의 분리 효율이 떨어진다.
그러나, 분리 튜브(110)의 관벽의 두께가 2mm를 초과하면 저에너지를 사용하는 유체 분리 장치에서 분리 대상 유체(이산화탄소)의 유체 이동도가 급격히 저하될 뿐만 아니라, 공간 대비 분리 튜브(110)의 표면에 유체를 접촉시키는 면적도 감소하여 유체 분리 효율이 저하됨이 확인되었다.
따라서, 분리 튜브(110)의 두께는 0.1mm 내지 2mm, 또는 0.4mm 내지 2mm의 범위 내에서 선택되는 것이 바람직하다.
또한, 상업적인 대량 생산을 고려하여, 분리 튜브(110)의 내경 또는 외경은 약 60mm 내지 300mm 사이로 제작될 수 있다.
또한, 분리 튜브(110)의 길이는 너무 짧으면 설치 회수가 증가하게 되므로 취급성에 불리하다. 따라서, 분리 튜브(110)의 길이는 500mm 이상인 것이 바람직하다. 그리고, 분리 튜브(110)의 길이가 너무 길면 저에너지 사용만으로는 분리 튜브(110)로 진입한 분리 대상 유체(이산화탄소)를 배출하기가 어렵고, 분리 튜브(110) 내부의 특정 유체의 농도를 균일하게 제어하기 어렵다. 따라서, 분리 튜브(110)의 길이는 5000mm 이하인 것이 바람직하다.
도 2에 도시된 바와 같이, 분리 튜브(110)의 양단은 제2 유로(F3)와 연결된다. 분리 튜브(110)의 양단과 제2 유로(F3)의 연결을 보다 용이하게 하기 위해, 도 2에 도시된 바와 같이, 분리 튜브(110)의 양단에는 분리 튜브(110)의 내경보다 작은 내경 및 외경을 갖는 어댑팅 튜브(120, 130)가 각각 구비될 수 있다.
챔버(10) 내의 공간은, 분리 튜브(110)의 내측 공간과 제2 유로(F3)로 이루어지는 제1 공간과, 제1 유로(F1) 및 제3 유로(F2)와 연결되는 제2 공간으로 구분된다.
제2 유로(F3)는 펌프(20, 도 1 참고)와 연결되어 펌프(20)로부터 음압을 공급받으므로, 제2 유로(F3)와 연결되는 제1 공간은 음압 분위기가 형성된다. 제1 공간의 일부를 형성하는 분리 튜브(110)의 내측 공간에는 대기압 대비 약 0 ~ 1 kgf/cm2 낮은 음압 분위기가 형성될 수 있다.
한편, 제1 유로(F1) 및 제3 유로(F2)와 연결되는 챔버(10) 내의 제2 공간은 제1 공간과 달리 양압 분위기가 형성될 수 있다. 제1 공간 내를 양압 분위기로 형성하기 위해 혼합 가스가 공급되는 제1 유로(F1)에는 혼합 가스를 압축하여 공급하는 압축 펌프(미도시)가 연결될 수 있다. 제1 공간은 대기압 대비 약 0 ~ 4 kgf/cm2 높은 양압 분위기가 형성될 수 있다.
제1 유로(F1)를 따라 혼합 유체 유입구(11)를 통해 챔버(10) 내부로 유입된 혼합 가스는 분리 튜브(110)와 접촉하며 잔여 유체 배출구(12)를 향해 진행한다. 혼합 가스가 챔버(10) 내부에 전체적으로 고르게 분포할 수 있도록 혼합 유체 유입구(11)와 잔여 유체 배출구(12)는 챔버(10)의 대각선 방향으로 이격되도록 형성되는 것이 바람직하다.
또한, 혼합 가스가 대기 중에서 상승하며 확산되는 특성을 갖는 경우에는 도 2에 도시된 바와 같이, 혼합 유체 유입구(11)를 챔버(10)의 하부에 형성하고 잔여 유체 배출구(12)를 챔버(10)의 상부에 형성하는 것이 바람직하다. 반대로 혼합 가스가 대기 중에서 하강하며 확산되는 특성을 갖는 경우에는 혼합 유체 유입구(11)를 챔버(10)의 상부에 형성하고 잔여 유체 배출구(12)를 챔버(10)의 하부에 형성하는 것이 바람직하다.
분리 튜브(110)는 챔버(10) 내의 혼합 가스와 접촉하며 분리 튜브(110)의 내부 공간으로 혼합 가스에 포함된 이산화탄소를 선택적으로 투과시켜 혼합 가스로부터 이산화탄소를 분리한다.
이는 분리 튜브(110)의 주성분인 실리콘의 특성에 의한 것으로서, 실리콘의 이산화탄소 선택성에 기초한다. 또한, 실리콘에 세라믹을 혼합하거나 도포하여 제작된 분리 튜브(110)의 경우 이산화탄소의 선택성이 향상된다.
또한, 혼합 가스가 존재하는 챔버(10) 내의 제1 공간(분리 튜브(110)의 외부)은 양압 분위기로 형성되고 분리 튜브(110)의 내부 공간은 음압 분위기로 형성되므로, 분리 튜브(110)의 내부와 외부의 압력차에 의해 혼합 가스로부터 이산화탄소가 분리 튜브(110)의 내측으로 원활하게 투과될 수 있다.
한편, 도 2에 도시된 바와 같이, 본 실시예에 따른 분리 튜브(110)는 U자 형상으로 벤딩된 벤딩 영역(B1)을 갖도록 챔버(10) 내에 설치된다.
도 2에 도시된 바와 같이, 1회 벤딩된 벤딩 영역(B1)을 갖도록 설치되어 전체적으로 U자 형상을 갖는 분리 튜브(110)는, 동일한 내경 및 외경을 갖는 분리 튜브가 일자로 설치되는 경우보다 혼합 가스와 접촉하는 면적이 넓다. 따라서, 이산화탄소 분리 효율성이 향상된다.
또한. 분리 튜브을 일자로 2개를 설치하는 경우보다. 도 2에 도시된 바와 같이, 하나의 분리 튜브(110)을 1회 벤딩하여 설치하는 것이 보다 간편하므로, 챔버(10) 내에 분리 튜브(110)를 설치하는 작업을 보다 간소화할 수 있다.
또한, 분리 튜브가 일자로 설치되는 경우에는 분리 튜브의 양단이 챔버(10) 내부의 상부와 하부에 각각 존재하므로 분리 튜브의 양단과 제2 유로(F3)의 연결 구조가 복잡해지는 반면, 도 2에 도시된 바와 같이, 1회 벤딩된 벤딩 영역(B1)을 갖도록 설치되어 전체적으로 U자 형상을 갖는 분리 튜브(110)는, 분리 튜브(110)의 양단이 모두 챔버(10)의 하부에 존재하므로 분리 튜브(110)의 양단과 제2 유로(F3)의 연결 구조가 상대적으로 심플하게 구성될 수 있다.
도 2는 분리 튜브(110)의 양단은 제2 유로(F3)와 연결되어 분리 튜브(110)의 내부 공간으로 혼합 가스에 포함된 이산화탄소를 선택적으로 투과시켜 혼합 가스로부터 이산화탄소를 분리하는 구성을 도시하였으나, 반대로 분리 튜브(110)의 양단이 각각 제1 유로(F1)와 제3 유로(F2)와 연결되도록 구성되어 분리 튜브(110)의 내부 공간으로 혼합 가스가 이동하고 혼합 가스에 포함된 이산화탄소는 분리 튜브(110)의 외부로 선택적으로 투과되는 구성으로 변형 가능하다.
도 3은 본 발명의 제2 실시예에 따른 유체 분리 유닛을 도시한 사시도이다.
도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제2 실시예에 따른 유체 분리 유닛(200)은, 복수의 분리 튜브(110), 복수의 분리 튜브(110)를 지지하는 분리 튜브 홀딩부(240, 250) 및 복수의 분리 튜브에 의해 혼합 가스로부터 분리된 분리 가스를 전달받는 분리 유체 집합부(260)를 포함한다.
도 3에 도시된 바와 같이, 복수의 분리 튜브(110)는 2열로 배열될 수 있다. 분리 튜브 홀딩부(240, 250)는 분리 튜브(110)가 배열된 열마다 구비되는 행거 홀더(240)와 행거 홀더(240)에 지지되는 복수의 분리 튜브 행거(250)를 포함한다.
도 4는 도 3의 분리 튜브 행거와 행거 홀더의 결합 관계를 도시한 정면도이다.
도 3에 도시된 바와 같이, 각 분리 튜브 행거(250)는 분리 튜브(110)의 중앙부를 지지하여 분리 튜브(110)가 U자 형상으로 벤딩된 상태를 유지하도록 한다.
도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 분리 튜브 행거(250)는 분리 튜브(110)의 일지점을 지지하는 지지부(251)와 지지부(251)의 양단으로부터 상부로 연장 형성되는 한 쌍의 걸이부(252a, 252b)를 포함한다. 한 쌍의 걸이부(252a, 252b)는 서로 가까워지는 방향으로 연장되어 분리 튜브 행거(250)가 전체적으로 C자 형상을 이루도록 구성될 수 있다.
한편, 행거 홀더(240)는, 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 일방향으로 길게 연장 형성된 바(bar)의 형태를 가지며, 양측에는 분리 튜브 행거(250)의 걸이부(252a, 252b)의 단부가 지지되는 수용부(241a, 242b)가 내측으로 함몰 형성된다. 수용부(241a, 242b) 역시 일방향을 따라 길게 연장 형성된다.
분리 튜브 행거(250)는 분리 튜브(110)를 U자 형상으로 벤딩되도록 지지한 채, 걸이부(252a, 252b)의 단부가 각각 행거 홀더(240)의 수용부(241a, 242b)의 전단에 진입된 후, 행거 홀더(240)의 후단 쪽으로 수용부(241a, 242b)를 따라 슬라이딩되는 방식으로 차례 차례 행거 홀더(240)에 결합되어, 도 3에 도시된 것과 같이 복수의 분리 튜브 행거(250)가 행거 홀더(240)에 일렬로 위치하게 된다. 이 때, 분리 튜브(110) 사이의 간격이 분리 튜브(110)의 두께 이상, 분리 튜브(110)의 직경 또는 폭 이하가 되도록 분리 튜브(110)들이 배치될 수 있다. 예를 들어, 분리 튜브(110)의 간격은 0.1mm 내지 500mm의 범위 내로 설정될 수 있다. 분리 튜브(110)의 간격이 0.1mm 미만이 되면, 분리 튜브(110)들이 상호 밀착되어 분리 튜브(110)의 실효 표면적이 감소될 수 있다. 그리고, 분리 튜브(110)의 간격이 500mm를 초과하면 챔버(10) 내에 설치되는 분리 튜브(110)의 수가 필요 이상으로 적어져 유체 분리의 효율성이 줄어든다.
도 5 및 도 6은 다른 실시예에 따른 분리 튜브 행거와 행거 홀더의 결합 관계를 도시한 정면도이다.
도 5에 도시된 바와 같이, 다른 실시예로서, 분리 튜브 행거(1250)는 링 형상의 지지부(1252)와 T자 형상의 걸이부(1253, 1254)으로 구성될 수 있다.
링 형상의 지지부(1252)의 내경부(1251)로는 분리 튜브(110)가 삽입된다. 지지부(1252)의 하단은 분리 튜브(110)의 중앙부를 지지하여 분리 튜브(110)가 U자 형상으로 벤딩된 상태를 유지하도록 한다.
걸이부(1253, 1254)는 지지부(1252)의 상단 중앙부로부터 상방으로 연장 형성되는 수직바(1253)와, 수직바(1253)의 단부로부터 양측으로 연장 형성되는 수평바(1254)로 구성된다.
그리고, 도 5에 도시된 바와 같이, 행거 홀더(1240)는 일방향으로 길게 연장 형성되는 루프부(1241)와 루프부(1241)의 양단으로부터 하부로 연장 형성되는 한 쌍의 협지부(1243a, 1243b)를 포함한다. 한 쌍의 협지부(1243a, 1243b)는 서로 가까워지는 방향으로 연장되어 행거 홀더(1240)가 전체적으로 C자 형상을 이루도록 구성될 수 있다.
행거 홀더(1240)의 수용부(1242)는 루프부(1241)와 협지부(1243a, 1243b) 사이의 공간에 형성되며, 분리 튜브 행거(1250)의 수평바(1254)는 수용부(1242) 내에 슬라이딩 가능하게 수용된다.
도 6에 도시된 바와 같이, 분리 튜브 행거의 또 다른 실시예로서, 분리 튜브 행거(2250)는 분리 튜브(110)의 일지점을 지지하는 지지부(2251)와 지지부(2251)의 양단으로부터 상부로 연장 형성되는 한 쌍의 걸이부(2251a, 2251b)를 포함한다. 한 쌍의 걸이부(2251a, 2251b)는 각각 좌우 대칭의 S자 형상으로 굴곡 형성되어 단부가 행거 홀더(1240)의 수용부(1242) 내로 수용된다.
한편, 도 7은 도 3의 분리 튜브를 도시한 단면도이다.
도 7에 도시된 바와 같이, 분리 튜브(110)는 벤딩 영역(B1) 내의 지지부(251)에 의해 지지되는 지점이 폐색될 수 있다. 분리 튜브(110)는 실리콘을 주성분으로 하는 튜브로서 연성이 우수하므로 분리 튜브(110)의 자중에 의해 지지부(251)에 의해 지지되는 지점이 폐색될 수 있다.
분리 튜브(110)의 내부의 일부 영역이 폐색됨에 따라 분리 튜브(110)의 내부는 2개의 공간(111, 112)으로 구분된다. 그리고, 분리 튜브(110)를 통해 각 공간(111, 112)으로 투과된 이산화탄소를 포함하는 분리 가스는 각각 폐색된 지점으로부터 분리 튜브(110)의 양단으로 이동하게 된다.
분리 튜브(110)의 중앙 부분이 폐색되어 분리 튜브(110)의 내부가 2개의 공간(111, 112)으로 분리되고, 분리된 2개의 공간(111, 112)으로부터 분리 가스가 배출되므로, 분리 가스의 배출 효율이 상승한다.
분리 튜브(110)의 양단으로 이동한 분리 가스는 어댑팅 튜브(120, 130)를 통과하여 분리 유체 집합부(260)로 이동된다.
도 8은 도 3의 분리 유체 집합부를 도시한 평면도이다.
도 3 및 도 8에 도시된 바와 같이, 분리 유체 집합부(260)는 어댑팅 튜브(120, 130)들과 일대일 연결되는 복수의 중개 튜브(261), 복수의 중개 튜브(261)가 일면 상에 배열된 본체부(263) 및 본체부(263)의 일측에 형성된 본체부 배출구(262)를 포함한다.
중개 튜브(261)는 어댑팅 튜브(120, 130)를 통해 분리 튜브(110)의 내부로부터 이동하는 분리 가스를 본체부(263)의 내부로 전달한다. 이를 위해 중개 튜브(261)는 본체부(263)의 내부와 연통되도록 형성된다. 중개 튜브(261)와 어댑팅 튜브(120, 130)는 안팎의 압력차로 인해 자연적으로 실링이 유지된다.
본체부(263)의 내부에는 복수의 중개 튜브(261)를 통해 전달된 분리 가스가 혼입되는 체류 공간(미도시)이 형성된다. 체류 공간은 복수의 중개 튜브(261)와 연결되는 하나의 공간일 수 있다.
본체부 배출구(262)는 체류 공간과 연통되도록 형성되어, 체류 공간 내로 혼입된 분리 가스를 배출한다. 본체부 배출구(262)는 챔버(10)의 분리 유체 배출구(13)와 직접 또는 간접적으로 연결되어 분리 가스를 분리 유체 배출구(13)로 안내한다.
분리 유체 집합부(260)는 제2 유로(F3)의 일부를 형성하며, 분리 유체 집합부(260)는 분리 유체 배출구(13)의 수에 비해 다수인 분리 튜브(110) 사이에 배치되어, 복수의 분리 튜브(110) 내에서 각각 포집된 분리 가스를 집합시켜 분리 유체 배출구(13)로 유도하고, 중개 튜브(261)와 어댑팅 튜브(120, 130)를 상호 연결하는 것만으로 복수의 분리 튜브(110)와 제2 유로(F3)가 연결되도록 구성되어. 유체 분리 유닛(200)의 챔버(10) 내 설치를 용이하게 한다.
도 9는 본 발명의 실시예에 따른 유체 분리 장치를 직렬 연결하여 사용하는 예를 도시한 도면이다.
도 9에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 유체 분리 장치는 2개의 챔버(10)를 직렬로 연결하여 사용할 수 있다.
설명의 편의를 위해 도 9에서 좌측에 위치하는 챔버(10)를 제1 챔버라 하고, 우측에 위치하는 챔버(10)를 제2 챔버라 한다.
제1 챔버와 제2 챔버를 직렬로 연결하기 위해서는, 제1 챔버와 제2 챔버를 인접 설치하고, 제1 챔버의 분리 유체 배출구(13)를 제2 챔버의 혼합 유체 유입구(11)와 연결하는 연결 배관(14)을 설치하면 된다.
제1 챔버 내의 분리 튜브(제1 분리 튜브)에 의해 분리된 분리 가스(1차 분리 유체)는 연결 배관(14)을 통해 제2 챔버에 혼합 가스로 제공된다.
1차 분리 유체는 제1 챔버 내에서 1차적으로 분리된 이산화탄소를 포함하므로 이산화탄소의 비율이 높은 편이다.
이러한 1차 분리 유체에 대해 제2 챔버 내의 분리 튜브(제2 분리 튜브)는 1차 분리 유체에 포함된 이산화탄소 중 적어도 일부를 분리한다. 따라서, 제2 분리 튜브에 의해 분리된 분리 가스(2차 분리 유체)는 1차 분리 유체에 비해 더욱 높은 이산화탄소 함량을 갖게 된다.
2차 분리 유체를 제2 챔버의 외부로 안내하는 유로(F3)를 제 4 유로라고 하면, 제 4 유로에는 펌프(20) 및 탱크(30)가 설치될 수 있다. 펌프(20)에 의해 제공되는 음압은 제1 분리 튜브 및 제2 분리 튜브에 제공될 수 있다.
제2 챔버 내부의 잔여 가스를 제2 챔버의 외부로 안내하는 유로(F2)를 제5 유로라고 할 때, 제5 유로는 제1 챔버 내부의 잔여 가스를 제1 챔버 외부로 안내하는 유로(F2)인 제3 유로와 함께 잔여 가스를 수집하는 탱크(미도시)와 연결될 수 있다.
도 9에서는 제1 챔버와 제2 챔버가 수평적으로 배치되는 경우를 도시하였지만, 제1 챔버와 제2 챔버는 적층되는 방식으로 배치될 수 있다.
또한, 도 9에서는 2개의 챔버가 직렬로 연결되는 예를 도시하였지만, 보다 최종적인 분리 가스에서 요구되는 이산화탄소의 농도에 따라 3개 이상의 챔버가 직렬로 연결될 수 있다.
도 10은 본 발명의 제3 실시예에 따른 유체 분리 장치의 내부 구성을 개략적으로 도시한 도면이다. 설명의 편의를 위하여 제1 실시예와 유사한 부분은 동일한 도면부호를 사용하고, 제1 실시예와 공통되는 부분은 그 설명을 생략한다.
도 10에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제3 실시예에 따른 유체 분리 장치(1')의 유체 분리 유닛(300)은 U자 형상으로 벤딩된 2개의 벤딩 영역(B1, B2)을 갖도록 챔버(10') 내에 설치되는 분리 튜브(310)를 포함한다. 따라서, 본 실시예에 따른 분리 튜브(310)는 전체적으로 대략 S자 형상으로 벤딩되도록 설치된다.
도 2에 도시된 분리 튜브(110)와 비교할 때, 본 실시예에 따른 분리 튜브(310)는 벤딩 영역(B2)이 추가되어, 분리 튜브(310)의 일단은 챔버(10')의 하부에 위치하고 타단은 챔버(10')의 상부에 위치하게 된다.
따라서, 본 실시예의 챔버(10')는 분리 유체 배출구(13a, 13b)가 각각 챔버(10')의 상부와 하부에 형성될 수 있다. 분리 유체 배출구(13a, 13b)로부터 배출된 분리 가스는 챔버(10') 외부에서 제2 유로(F3)로 통합되어 진행될 수 있다.
또는, 챔버(10')는 도 2와 같이 하나의 분리 유체 배출구(13)를 포함하고, 분리 튜브(310)의 양단에서 배출된 분리 가스는 챔버(10') 내에서 통합되어 분리 유체 배출구(13)를 통해 배출될 수 있다.
제1 실시예의 분리 튜브와 제3 실시예의 분리 튜브를 통해 분리 튜브가 3회, 4회, 그 이상의 횟수로 벤딩되어 설치되는 경우에 대해 충분히 예상될 수 있다.
본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
1, 1': 유체 분리 장치 10, 10': 챔버
11: 혼합 유체 유입구 12, 12a, 12b: 잔여 유체 배출구
13, 13a, 13b: 분리 유체 배출구 14: 연결 배관
100, 200, 300: 유체 분리 유닛 110, 310: 분리 튜브
120, 130: 어탭팅 튜브 240, 1240: 행거 홀더
241a, 241b, 1251: 수용부 250, 1250, 2250: 분리 튜브 행거
251,1252: 지지부 252a, 252b, 2251a, 2251b: 걸이부
260: 분리 유체 집합부 261: 중개 튜브
262: 본체부 배출구 263: 본체부
1241: 루프부 1243a, 1243b: 협지부
1253: 수직바 1254: 수평바
B1, B2: 벤딩 영역 F1: 제1 유로
F2: 제3 유로, 제5 유로 F3: 제2 유로, 제4 유로

Claims (15)

  1. 챔버;
    상기 챔버 내부로 분리 대상 유체를 포함하는 복수 종의 유체가 포함된 혼합 유체를 안내하는 제1 유로;
    상기 챔버 내부에 적어도 1회 U자 형상으로 벤딩되도록 구비되며 상기 혼합 유체로부터 상기 분리 대상 유체 중 적어도 일부를 분리하는 분리 튜브;
    상기 분리 튜브가 상기 챔버 내에서 벤딩된 상태를 유지하도록 상기 분리 튜브를 지지하는 분리 튜브 홀딩부;
    상기 분리 튜브의 내부와 연결되어 상기 분리 튜브에 의해 분리된 분리 대상 유체를 상기 챔버 외부로 안내하는 제2 유로; 및
    상기 챔버 내부의 잔여 유체를 상기 챔버 외부로 안내하는 제3 유로를 포함고,
    상기 챔버 내부에서 상기 제1 유로 및 상기 제3 유로와 연통되는 공간은 양압 분위기로 유지되고,
    상기 챔버 내부에서 상기 제2 유로 및 상기 분리 튜브의 내부와 연통되는 공간은 음압 분위기로 유지되고,
    상기 분리 튜브 홀딩부는 상기 분리 튜브의 적어도 일부가 상기 분리 튜브의 일지점을 중심으로 U형상으로 벤딩되도록 상기 일지점을 지지하는 분리 튜브 행거를 포함하고,
    상기 분리 튜브는 상기 일지점에서 폐색되어 내부 공간이 분리되며, 상기 분리 튜브 내에 존재하는 상기 분리된 분리 대상 유체는 폐색된 상기 일지점으로부터 멀어지는 방향으로 유동하여 상기 제2 유로를 통해 상기 챔버의 외부로 배출되는, 유체 분리 장치.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서,
    상기 제2 유로 및 상기 분리 튜브의 내부와 연통되는 공간을 음압 분위기로 유지하도록 상기 제2 유로와 연결되어 음압을 제공하는 음압 펌프를 더 포함하는, 유체 분리 장치.
  4. 삭제
  5. 제1항에 있어서,
    상기 분리 튜브는 양단이 상기 챔버의 하부를 향하도록 벤딩되며, 상기 분리 튜브의 양단은 상기 제2 유로와 연결되는, 유체 분리 장치.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 분리 튜브는 상기 챔버 내에 복수 개가 구비되고,
    상기 챔버 내부에 구비되어 상기 제2 유로의 일부를 형성하며 상기 복수 개의 분리 튜브로부터 상기 분리된 분리 대상 유체를 전달받는 분리 유체 집합부를 더 포함하는 유체 분리 장치.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 분리 유체 집합부는,
    상기 복수 개의 분리 튜브의 양단과 각각 결합되는 복수의 중개 튜브;
    상기 복수의 중개 튜브를 통해 전달된 상기 분리된 분리 대상 유체가 혼입되는 체류 공간이 내부에 형성된 본체부;
    상기 본체부의 일측에 형성되어 상기 체류 공간 내의 상기 분리된 분리 대상 유체를 상기 본체부로부터 배출하는 본체부 배출구를 포함하는, 유체 분리 장치.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 챔버는 상기 제2 유로의 일부를 형성하며 상기 챔버 내의 상기 분리된 분리 대상 유체를 상기 챔버의 외부로 배출하는 분리 유체 배출구를 포함하며,
    상기 본체부 배출구는 상기 분리 유체 배출구와 연결되는, 유체 분리 장치.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 챔버는 상기 제1 유로의 일부를 형성하는 혼합 유체 유입구 및 상기 제3 유로의 일부를 형성하는 잔여 유체 배출구를 포함하며,
    상기 혼합 유체 유입구는 상기 잔여 유체 배출구 보다 낮은 위치에 형성되는, 유체 분리 장치.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 분리 튜브 홀딩부는 상기 챔버 내부에 구비되어 상기 분리 튜브 행거를 지지하는 행거 홀더를 더 포함하는, 유체 분리 장치.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 분리 튜브는 상기 챔버 내에 복수 개가 구비되고,
    상기 복수의 분리 튜브 중 하나 이상의 분리 튜브를 벤딩되도록 지지하는 상기 분리 튜브 행거는 상기 챔버 내에 하나 이상이 구비되며,
    상기 행거 홀더는 하나 이상의 상기 분리 튜브 행거를 지지하는, 유체 분리 장치.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 분리 튜브 행거는,
    상기 분리 튜브의 일지점을 지지하는 지지부 및
    상기 지지부로부터 상기 행거 홀더를 향해 연장 형성되는 걸이부를 포함하고,
    상기 행거 홀더는,
    상기 걸이부의 적어도 일부를 수용하여 상기 분리 튜브 행거를 지지하는 수용부를 포함하는, 유체 분리 장치.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 행거 홀더가 상기 하나 이상의 분리 튜브 행거를 지지할 수 있도록 상기 수용부는 일방향으로 연장 형성되며,
    상기 수용부는 상기 걸이부가 상기 수용부를 따라 슬라이딩 가능하게 형성되는, 유체 분리 장치.
  14. 삭제
  15. 제 1 챔버;
    상기 제 1 챔버 내부로 분리 대상 유체를 포함하는 복수 종의 유체가 포함된 혼합 유체를 안내하는 제 1 유로;
    상기 제 1 챔버 내부에 적어도 1회 이상 U자 형상으로 벤딩되도록 구비되며 상기 혼합 유체로부터 상기 분리 대상 유체 중 적어도 일부를 분리하는 제 1 분리 튜브;
    상기 제1 분리 튜브가 상기 챔버 내에서 벤딩된 상태를 유지하도록 상기 제1 분리 튜브를 지지하는 제1 분리 튜브 홀딩부;
    상기 제1 분리 튜브의 내부와 연결되어 상기 제 1 분리 튜브에 의해 분리된 1차 분리 유체를 상기 제 1 챔버 외부로 안내하는 제 2 유로;
    상기 제 1 챔버 내부의 잔여 유체를 상기 제 1 챔버 외부로 안내하는 제 3 유로;
    상기 제 2 유로와 연결되는 제 2 챔버;
    상기 제 2 챔버 내부에 적어도 1회 이상 U자 형상으로 벤딩되도록 구비되며 상기 제 2 유로를 통해 상기 제 2 챔버 내로 유입된 상기 1차 분리 유체로부터 상기 분리 대상 유체 중 적어도 일부를 분리하는 제 2 분리 튜브;
    상기 제2 분리 튜브가 상기 챔버 내에서 벤딩된 상태를 유지하도록 상기 제2 분리 튜브를 지지하는 제2 분리 튜브 홀딩부;
    상기 제2 분리 튜브와 연결되어 상기 제 2 분리 튜브에 의해 분리된 2차 분리 유체를 상기 제 2 챔버 외부로 안내하는 제 4 유로; 및
    상기 제 2 챔버 내부의 잔여 유체를 상기 제 2 챔버 외부로 안내하는 제 5 유로를 포함하고,
    상기 제1 챔버 내부에서 상기 제1 유로 및 상기 제3 유로와 연통되는 공간은 양압 분위기로 유지되고,
    상기 제1 챔버 내부에서 상기 제2 유로 및 상기 제1 분리 튜브의 내부와 연통되는 공간은 음압 분위기로 유지되고,
    상기 제2 챔버 내부에서 상기 제2 유로 및 상기 제5 유로와 연통되는 공간은 양압 분위기로 유지되고,
    상기 제2 챔버 내부에서 상기 제4 유로 및 상기 제2 분리 튜브의 내부와 연통되는 공간은 음압 분위기로 유지되고,
    상기 제1 및 제2 분리 튜브 홀딩부는 각각 상기 제1 및 제2 분리 튜브의 적어도 일부가 상기 분리 튜브의 일지점을 중심으로 U형상으로 벤딩되도록 상기 일지점을 지지하는 분리 튜브 행거를 포함하고,
    상기 제1 분리 튜브는 상기 제1 분리 튜브의 상기 일지점에서 폐색되어 내부 공간이 분리되며, 상기 제1 분리 튜브 내에 존재하는 상기 분리된 1차 분리 유체는 폐색된 상기 제1 분리 튜브의 상기 일지점으로부터 멀어지는 방향으로 유동하여 상기 제2 유로를 통해 상기 제1 챔버의 외부로 배출되고,
    상기 제2 분리 튜브는 상기 제2 분리 튜브의 상기 일지점에서 폐색되어 내부 공간이 분리되며, 상기 제2 분리 튜브 내에 존재하는 상기 분리된 2차 분리 유체는 폐색된 상기 제2 분리 튜브의 일지점으로부터 멀어지는 방향으로 유동하여 상기 제4 유로를 통해 상기 제2 챔버의 외부로 배출되는, 유체 분리 장치.
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