KR20100039864A - 유체 제거 필터 장치 및 혼합물로부터 유체를 제거하는 방법 - Google Patents

Abstract

필터 조립체와 이를 사용한 방법이 개시된다. 조립체는 근위 단부와 원위 단부를 가진다. 필터 조립체는 근위 단부 부분에 위치된 공급 입구와, 이 입구와 유체 연통하는 제 1 필터 요소를 포함하며, 제 1 필터 요소는 필터 조립체의 근위 단부와 원위 단부 사이에서 연장한다. 부가적으로, 필터 조립체는 제 1 필터 요소와 유체 연통하는 제 2 필터 요소를 포함하고, 제 2 필터 요소는 필터 조립체의 원위 단부와 근위 단부 사이에서 연장한다. 필터 조립체는 제 1 필터에서 빠져나가는 유동성 혼합물을 제 2 필터 요소를 향해 편향시키도록 필터 조립체의 원위 단부에 위치되는 유동 편향기를 또한 포함한다. 필터 조립체는 제 2 필터 요소와 유체 연통하는, 필터 조립체의 근위 단부 부분에 위치된 농축물 출구를 추가로 포함할 수 있다.

Description

유체 제거 필터 장치 및 혼합물로부터 유체를 제거하는 방법{FLUID REMOVING FILTER APPARATUS AND METHOD OF REMOVING FLUID FROM A MIXTURE}

관련 출원의 상호 참조

본 출원은 그 개시물이 참조에 의해 본원에 통합되는 2007년 7월 5일자 출원된 미국 특허 임시출원 제60/958,386호의 우선권의 이점을 주장한다.

유해한 폐기물을 포함하는 다양한 폐기물의 처리 동안, 폐기물은 때때로 다양한 정도로 탈수된다(dewatered). 탈수는 슬러지 또는 슬러리 폐기물과 같은 폐기물로부터 물을 제거하는 공정이다. 폐기물을 탈수하면 보다 많은 폐기물을 관리 가능하게 하고 폐기물에 대한 운반 및 처리 비용을 낮출 수 있다. 부가적으로, 폐기물을 탈수하면, 폐기물에 요구되는 저장 체적을 감소시킬 수 있으며, 폐기물로부터의 침출수를 감소시킬 수 있다. 폐기물을 탈수하는 종래의 방법은 폐기물로부터 물을 제거하도록 필터의 사용을 포함한다. 종래의 필터 유닛은 비교적 긴 필터 요소를 포함할 수 있다. 폐기물 혼합물이 필터 요소를 통해 유동함으로써, 폐기물 혼합물의 액체 부분은 필터 요소에 있는 흡수공을 통과할 수 있다.

보다 콤팩트한 필터 유닛은 필터 입구와 출구를 필터 유닛의 제 1 단부에서 서로 근접하여 위치시키는 것에 의해 필터 유닛에 의해 취해진 길이를 감소시키도록 구성될 수 있다. 필터 유닛은 일정 길이의 비여과(non-filtering) 파이프를 통해 필터 유닛의 제 2 단부를 향하여 필터 입구로부터 떨어지는 제 1 방향으로 폐기 혼합물을 통과시킬 수 있으며, 이 지점에서, 폐기물 혼합물이 상당한 난류(turbulence)를 겪는 경우에, 폐기물 혼합물은 필터 유닛의 단부면을 타격할 수 있다. 폐기물 혼합물은 그런 다음 필터 유닛의 제 1 단부를 향하는 방향으로 역전되어, 필터 요소를 통해 출구를 향해 유동할 수 있다.

폐기물 혼합물이 제 2 단부를 향해 일정 길이의 비여과 파이프를 통과함으로써, 그리고 폐기물 혼합물이 필터 유닛의 제 2 단부에서 단부면을 연속하여 타격함으로써, 폐기물 혼합물은 상당한 마찰 손실을 겪는다. 마찰 손실은 특히 비-뉴턴(non-Newtonian) 혼합물의 경우에 폐기물 혼합물이 필터 유닛을 통과함으로써 폐기물 혼합물의 유동 속도를 상당히 감소시킬 수 있다. 추가적으로, 보다 콤팩트한 필터 유닛이 보다 긴 필터 유닛과 비교하여 필터 유닛에 의해 사용된 공간의 양을 감소시킬 수 있지만, 보다 콤팩트한 필터 유닛은 감소된 필터 표면적으로 인하여 전체적인 필터 효율이 감소될 수 있다.

적어도 한 실시예에 따라서, 필터 조립체는 입구 부분과 출구 부분을 가지는 세장형(elongated) 부재를 포함하는 제 1 필터 요소를 포함할 수 있다. 필터 조립체는 입구 부분과 출구 부분을 가지는 세장형 부재를 포함하는 제 2 필터 요소를 또한 포함할 수 있다. 제 2 필터 요소는 제 1 필터 요소에 측면으로 인접할 수 있다. 필터 조립체는 제 1 필터 요소의 출구 부분을 빠져나가는 유동성 혼합물을 제 2 필터 요소의 입구 부분을 향하여 편향시키도록 구성된 유동 편향기(flow deflector)를 추가로 포함할 수 있다. 필터 조립체는 제 1 필터 요소와 제 2 필터 요소 중 적어도 하나의 적어도 일부분을 에워싸는 투과물 챔버(permeate chamber)를 추가로 포함할 수 있다.

추가의 실시예에 따라서, 필터 조립체는 근위 단부 부분(proximal end portion)과 원위 단부 부분(distal end portion)을 포함할 수 있다. 공급 입구는 필터 조립체의 근위 단부 부분에 위치될 수 있다. 필터 조립체는 공급 입구와 유체 연통하는 제 1 필터 요소를 포함하며, 제 1 필터 요소는 근위 단부 부분과 원위 단부 부분 사이에서 연장한다. 부가적으로, 필터 조립체는 제 1 필터 요소와 유체 연통하는 제 2 필터 요소를 포함하며, 제 2 필터 요소는 필터 조립체의 원위 단부 부분과 근위 단부 부분 사이에서 연장한다. 또한, 필터 조립체는 필터 조립체의 원위 단부 부분에 위치된 유동 편향기(flow deflector)를 포함할 수 있으며, 유동 편향기는 제 1 필터 요소를 빠져나가는 유동성 혼합물을 제 2 필터 요소를 향해 편향시키도록 구성된다. 필터 조립체는 필터 조립체의 근위 단부 부분에 위치된 농축물 출구(retentate outlet)를 추가로 포함하며, 농축물 출구는 제 2 필터 요소와 유체 연통한다.

다양한 실시예들에 따라서, 필터 조립체는 제 1 방향으로 유동성 혼합물을 운반하도록 구성된 다수의 제 1 다공성 튜브와, 다수의 제 1 다공성 튜브와 유체 연통하는 다수의 제 2 다공성 튜브를 포함할 수 있으며, 다수의 제 2 다공성 튜브는 제 2 방향으로 유동성 혼합물을 운반하도록 구성된다. 필터 조립체는 다수의 제 1 다공성 튜브를 빠져나가는 유동성 혼합물을 다수의 제 2 다공성 튜브를 향해 편향시키도록 구성된 유동 편향기를 또한 포함할 수 있다. 부가적으로, 필터 조립체는 다수의 제 1 다공성 튜브와 다수의 제 2 다공성 튜브의 적어도 일부분을 에워싸는 투과물 챔버를 포함할 수 있으며, 투과물 챔버는 다수의 제 1 다공성 튜브와 다수의 제 2 다공성 튜브 중 적어도 하나로부터 투과물(permeate)을 운반하도록 구성된다.

특정 실시예에 따라서, 필터 조립체는 중앙축, 근위 단부 부분, 및 원위 단부 부분을 가지는 세장형 하우징을 포함할 수 있으며, 세장형 하우징은 중앙축을 중심으로 세장형 하우징에 위치된 제 1 필터 요소를 포함한다. 세장형 하우징은 제 2 필터 요소의 적어도 일부분이 중앙축에 대해 방사상 방향으로 제 1 필터 요소를 에워싸도록 세장형 하우징에 위치된 제 2 필터 요소를 또한 포함할 수 있다. 세장형 하우징은, 세장형 하우징의 단부면과 각각의 제 1 필터 요소와 제 2 필터 요소 사이의 원위 단부 부분에 있는 편향 챔버를 또한 포함할 수 있다. 또한, 세장형 하우징은 편향 챔버에 위치된 유동 편향기를 포함할 수 있으며, 유동 편향기는 제 1 필터 요소로부터 제 2 필터 요소를 향해 유동성 혼합물을 편향시키도록 구성된다.

적어도 한 실시예에 따라서, 유동성 혼합물로부터 액체를 제거하는 방법은 제 1 방향으로 제 1 필터 요소를 통하여 유동성 혼합물을 운반하는 단계와, 제 1 필터 요소를 빠져나가는 유동성 혼합물을 제 2 필터 요소 입구를 향해 편향시키는 단계를 포함한다. 상기 방법은 제 2 필터 요소를 통해 제 1 방향과 실질적으로 반대인 제 2 방향으로 유동성 혼합물을 운반하는 단계를 또한 포함할 수 있다. 부가적으로, 상기 방법은 유동성 혼합물로부터 제 1 필터 요소와 제 2 필터 요소 중 적어도 하나의 다공성 표면을 통하여, 제 1 필터 요소와 제 2 필터 요소 중 적어도 하나의 적어도 일부분을 에워싸는 투과물 챔버 내로 투과물을 운반하는 단계를 포함할 수 있다.

상기된 실시예들 중 임의의 것으로부터의 특징은 본원에 기술된 일반적인 원리에 따라서 서로 조합하여 사용될 수 있다. 이들 및 다른 실시예, 특징 및 이점은 첨부된 도면 및 특허청구범위와 관련한 다음의 상세한 설명을 읽는 것으로 보다 전체적으로 이해된다.

첨부된 도면들은 다수의 예시적인 실시예들으 도시하며, 명세서의 일부이다. 다음의 설명과 함께, 이러한 도면들은 본 개시물의 다양한 원리를 증명하고 설명한다.

도 1은 적어도 한 실시예에 다른 예시적인 필터 장치의 측면도.
도 2는 추가의 실시예에 따른 예시적인 필터 장치의 측단면도.
도 3은 적어도 한 실시예에 따른 예시적인 편향 부재의 사시도.
도 4는 추가의 실시예에 따른 예시적인 편향 부재의 측단면도.
도 5는 추가의 실시예에 따른 예시적인 필터 장치의 측단면도.
도 6은 추가의 실시예에 따른 예시적인 필터 장치의 측단면도.
도 7은 추가의 실시예에 따른 예시적인 필터 장치의 측단면도.
도 8은 적어도 한 실시예에 따른 예시적인 필터 장치의 투과물 챔버에 있는 필터 튜브의 일부분의 측면도.
도 9는 추가의 실시예에 따른 예시적인 필터 장치의 평단면도.
도 10은 적어도 한 실시예에 따른, 필터 튜브, 튜브시트(tubesheet), 및 유동 편향기를 포함하는 예시적인 필터 장치의 부분들의 사시 단면도.
도 11은 적어도 한 실시예에 따른 예시적인 튜브시트의 저면도.
도 12는 적어도 한 실시예에 따라서 직렬로 연결된 하나 이상의 예시적인 필터 장치의 측면도.

도면들 전체에 걸쳐서, 동일한 도면부호와 설명은 유사하지만, 반드시 동일하지 않은 요소들을 지시하는 것은 아니다. 본원에 기술된 예시적이 실시예들이 다양한 변형 및 대안적인 형태를 허용하는 한편, 특정 실시예들은 도면에서 예로서 도시되었으며, 본원에서 상세하게 기술된다. 그러나, 본원에 기술된 예시적인 실시예들은 개시된 특정 형태로 제한되도록 의도되지 않는다. 오히려, 본 개시물을 첨부된 특허청구범위의 범위 내에 놓이는 모든 변형, 등가물 및 대안들을 포함한다.

도 1은 적어도 한 실시예에 따른 예시적인 필터 장치(20)이다. 이 도면에 도시된 바와 같이, 필터 장치(20)는 하우징(22), 근위 단부 부분(24), 및 원위 단부 부분(26)을 포함할 수 있다. 필터 장치(20)는 공급 입구(28), 농축물 출구(30), 및 투과물 출구(32)를 추가로 포함할 수 있다. 하우징(22)은 임의의 적절한 형상 또는 크기로, 임의의 적절한 물질 또는 물질들의 조합으로 형성될 수 있다. 예를 들어, 하우징(22)은 가늘고 길게 될 수 있는 대체로 원통형 형상을 포함할 수 있다. 추가적으로, 하우징(22)은 근위 단부 부분(24) 및/또는 원위 단부 부분(26)에서, 예를 들어, 둥근 단부 부분 및/또는 평탄 단부 부분을 구비하는 임의의 적절한 형상 또는 크기를 포함할 수 있다. 필터 장치(20)는 임의의 적절한 구성으로 배향될(oriented) 수 있다. 예를 들어, 필터 장치(20)는 근위 단부 부분(24)이 원위 단부 부분(26) 아래에 배치되도록 배향될 수 있다.

공급 입구(28)는 필터 장치(20)에 의해 여과되는 유동성 공급 혼합물을 받아들이도록 구성된, 필터 장치(20)에 있는 입구 개구 및/또는 통로를 포함할 수 있다. 예를 들어, 도 1에 도시된 바와 같이, 공급 입구는 하우징(22)의 내부로부터 연장하는 파이프를 포함할 수 있다. 적절한 공급 물질은 제한없이 슬러리, 슬러지, 액체 혼합물, 가스 혼합물, 및/또는 다른 적절한 유체 및/또는 고체 혼합물을 포함할 수 있다. 슬러리는 액체 캐리어와 하나 이상의 용해 및/또는 용해되지 않은 고체 성분의 혼합물을 포함할 수 있다. 슬러리는 고체 입자의 형태를 하는 용해되지 않은 고체 성분을 추가로 포함할 수 있다. 적절한 슬러리는 뉴턴 및/또는 비뉴턴 유체의 특징을 보일 수 있다. 다양한 실시예에 따라서, 적절한 슬러리는 물 함유량이 감소되는(즉, 탈수되는) 폐기물 슬러리를 포함할 수 있다. 다양한 슬러리는 다양한 유해성 및/또는 방사성 폐기 물질을 또한 포함할 수 있다.

농축물 출구(30)는 필터 장치(20)로부터 유동성 혼합물의 농축물을 배출하도록 구성된, 필터 장치(20)에 있는 출구 개구 및/또는 통로를 포함할 수 있다. 예를 들어, 도 1에 도시된 바와 같이, 농축물 출구(30)는 하우징(22)의 내부로부터 연장하는 파이프를 포함할 수 있다. 부가하여, 투과물 출구(32)는 필터 장치(20)로부터 유동성 혼합물의 투과물을 배출하도록 구성된, 필터 장치(20)에 있는 출구 개구 및/또는 통로를 포함할 수 있다. 예를 들어, 도 1에 도시된 바와 같이, 투과물 출구(32)는 하우징(22)의 내부로부터 연장하는 파이프를 포함할 수 있다. 투과물 출구(32)를 통해 빠져나가는 투과물은 필터 장치(20)에 있는 필터 벽 또는 멤브레인에 있는 기공을 통과하는 혼합물의 일부분을 포함할 수 있으며, 투과물은 투과물 출구(32)를 통해 필터 장치(20)를 빠져나간다. 투과물은 용해된 성분을 포함할 수 있는 유체 용액을 주로 또는 전체적으로 포함할 수 있다. 농축물은 농축물 출구(30)를 통해 필터 장치(20)를 빠져나가는 유동성 혼합물의 일부분일 수 있으며, 농축물은 필터 장치(20)에 있는 필터 벽 또는 멤브레인에 있는 기공들을 통과하지 못한다. 적어도 한 실시예에 따라서, 농축물 출구(30)를 통해 필터 장치(20)를 빠져나가는 농축물은 농축물 출구(30)를 통해 필터 장치를 빠져나가지 못하는 유동성 혼합물의 일부분을 포함할 수 있다. 농축물 출구(30)를 통해 빠져나가는 농축물은 유체 성분 및/또는 고체 성분을 포함할 수 있다.

도 2는 다양한 실시예에 따른 예시적인 필터 장치(20)이다. 이 도면에 도시된 바와 같이, 필터 장치(20)는 상기된 바와 같이 하우징(22), 근위 단부 부분(24), 원위 단부 부분(26), 공급 입구(28), 농축물 출구(30), 및 투과물 출구(32)를 포함할 수 있다. 부가하여, 필터 장치(20)는 제 1 필터 요소(34), 제 2 필터 요소(36), 및 유동 편향기(38)를 포함할 수 있다. 추가의 실시예에 따라서, 제 1 필터 요소(34) 및/또는 제 2 필터 요소(36)의 적어도 일부분은 투과물 챔버(40)에 의해 에워싸일 수 있다. 부가적으로, 유동 편향기(38)는 도시된 바와 같이 편향 챔버(39)의 표면 부분을 포함할 수 있다. 필터 장치(20)는 임의의 적절한 구성으로 배향될 수 있다. 예를 들어, 필터 장치(20)는 제 1 필터 요소(34) 및/또는 제 2 필터 요소(36)가 근위 단부 부분(24)과 원위 단부 부분(26) 사이에서 실질적으로 수직으로 연장하도록 근위 단부 부분(24)이 원위 단부 부분(26) 아래에 배치되도록 배향될 수 있다.

제 1 필터 요소(34)는 필터 장치(20)의 근위 단부 부분(24)에 또는 근위 단부 부분 근방에 위치된 제 1 필터 입구 부분(31)과, 필터 장치(20)의 원위 단부 부분(26)에 또는 원위 단부 부분 근방에 위치된 제 1 필터 출구 부분(33)을 포함할 수 있다. 또한, 제 2 필터 요소(36)는 필터 장치(20)의 원위 단부 부분(26)에 또는 원위 단부 부분 근방에 위치된 제 2 필터 입구 부분(35)과, 필터 장치(20)의 근위 단부 부분(24)에 또는 근위 단부 부분 근방에 위치된 제 2 필터 출구 부분(37)을 포함할 수 있다. 제 1 필터 입구 부분(31), 제 1 필터 출구 부분(33), 제 2 필터 입구 부분(35), 및/또는 제 2 필터 출구 부분(37)은 제 1 필터 요소(34) 및/또는 제 2 필터 요소(36)의 단부 부분을 포함할 수 있다. 추가적인 실시예들에서, 제 1 필터 입구 부분(31), 제 1 필터 출구 부분(33), 제 2 필터 입구 부분(35), 및/또는 제 2 필터 출구 부분(37)은 제 1 필터 요소(34) 및/또는 제 2 필터 요소(36)와 공급 입구(28), 농축물 출구(30), 및/또는 편향 챔버(39) 사이의 분리 영역을 포함할 수 있다. 예를 들어, 제 1 필터 입구 부분(31), 제 1 필터 출구 부분(33), 제 2 필터 입구 부분(35), 및/또는 제 2 필터 출구 부분(37)은 제 1 필터 요소(34) 및/또는 제 2 필터 요소(36)의 단부 부분에 및/또는 이에 인접하여 위치된 튜브시트의 일부분을 포함할 수 있다.

제 1 필터 요소(34)와 제 2 필터 요소(36)는 예를 들어 슬러리와 같은 유동성 혼합물을 여과하는데 적절한 임의의 형태 또는 유형의 필터 요소를 각각 포함할 수 있다. 부가하여, 제 1 필터 요소(34) 및/또는 제 2 필터 요소(36)는 예를 들어 다공성 벽 및/또는 멤브레인을 포함하는 하나 이상의 다공성 필터 튜브 및/또는 하나 이상의 필터 채널과 같은, 유동성 혼합물을 여과할 수 있는 하나 이상의 여과 부품들을 포함할 수 있다. 다양한 실시예에 따라서, 제 1 필터 요소(34)는 제 2 필터 요소(36)가 봉입할 수 있는 일정 체적의 유동성 혼합물과 실질적으로 동등한 일정 체적의 유동성 혼합물을 봉입할 수 있다(enclose). 추가의 실시예에서, 제 1 필터 요소(34)는 제 2 필터 요소(36)와 상이한 양의 유동성 혼합물을 봉입할 수 있다.

추가적으로, 제 1 필터 요소(34) 및/또는 제 2 필터 요소(36)는 유동성 혼합물이 제 1 필터 요소(34) 및/또는 제 2 필터 요소(36)의 하나 이상의 부분을 통과하는 것을 허용하도록 구성될 수 있다. 유동성 혼합물이 제 1 필터 요소(34) 및/또는 제 2 필터 요소(36)의 하나 이상의 부분을 통과함으로써, 제 1 필터 요소(34) 및/또는 제 2 필터 요소(36)는 유동성 혼합물의 유체 부분이 제 1 필터 요소(34) 및/또는 제 2 필터 요소(36)에 있는 유동성 혼합물로부터 투과물 챔버(40) 내로 가는 것을 허용할 수 있다.

다양한 실시예에서, 제 1 필터 요소(34) 및/또는 제 2 필터 요소(36)는 투과물 챔버(40)로부터 제 1 필터 요소(34) 및/또는 제 2 필터 요소(36)를 통과하는 유동성 혼합물을 분리하는 다공성 층들 또는 벽들을 포함할 수 있으며, 유동성 혼합물의 유체 부분은 다공성 층들 또는 벽들에 있는 기공을 통하여 투과물 챔버(40) 내로 진행할 수 있다. 추가의 실시예에 따라서, 제 1 필터 요소(34) 및/또는 제 2 필터 요소(36)는 고체 입자들과 같은 유동성 혼합물의 고체 부분이 다공성 층들 또는 벽들에 있는 기공들을 통하여 투과물 챔버(40) 내로 진행하는 것을 방지하는 크기의 기공을 가지는 다공성 층들 또는 벽들을 포함할 수 있다.

특정 실시예에 따라서, 제 1 필터 요소(34) 및/또는 제 2 필터 요소(36)는 하우징(22)으로부터 제거될 수 있다. 예를 들어, 제 1 필터 요소(34) 및/또는 제 2 필터 요소(36)는 함께 필터 카트리지를 형성할 수 있으며, 필터 카트리지는 하우징(22)에 설치될 수 있고 추후에 제거 및/또는 교체될 수 있다. 추가의 실시예들에서, 제 1 필터 요소(34) 및/또는 제 2 필터 요소(36)는 하우징(22)과 함께 단일 제조 유닛으로서 형성될 수 있다.

도 2에 도시된 바와 같이, 하우징(22)은 하우징(22) 및/또는 필터 장치(20)의 중앙 또는 실질적으로 중앙인 부분을 통하여 길이 방향으로 진행하는 중앙축(42)을 가질 수 있다. 부가적으로, 하우징(22)은 길이 방향 배향으로 실질적으로 중앙축(42) 주위에서 집중된 세장형 하우징을 포함할 수 있다. 제 1 필터 요소(34) 및/또는 제 2 필터 요소(36)는 길이 방향으로 중앙축(42)과 실질적으로 평행하게 하우징(22) 내에 위치될 수 있다. 제 1 필터 요소(34) 및/또는 제 2 필터 요소(36)는 또한 중앙축(42) 주위에 위치될 수 있다. 예를 들어, 도 2에 도시된 바와 같이, 제 1 필터 요소(34)는 중앙축(42)이 제 1 필터 요소(34)의 중앙 부분을 통하여 길이 방향으로 진행하도록 위치될 수 있다. 부가적으로, 제 2 필터 요소(36)는 도 2에 도시된 바와 같이 제 1 필터 요소(34) 주위에 위치될 수 있다. 예를 들어, 제 2 필터 요소(36)는 중앙축(42)에 관계하여 제 1 필터 요소(34)의 적어도 일부분을 방사상으로 에워쌀 수 있다. 추가의 실시예에 따라서, 제 2 필터 요소(36)는 중앙축(42)이 제 2 필터 요소(36)의 중앙 부분을 통하여 길이 방향으로 진행하도록 위치될 수 있으며, 제 1 필터 요소(34)는 중앙축(42)에 관계하여 제 2 필터 요소(36)를 방사상으로 에워싼다. 특정 실시예들에 따라서, 제 1 필터 요소(34)는 제 1 필터 요소(34)가 제 2 필터 요소(36)의 일부분을 방사상으로 에워싸지 못하고 제 2 필터 요소가 제 1 필터 요소(34)의 일부분을 방사상으로 에워싸지 못하는 구성으로 제 2 필터 요소(36)에 인접할 수 있다.

투과물 챔버(40)는 제 1 필터 요소(34) 및/또는 제 2 필터 요소(36)의 다양한 부분들을 에워쌀 수 있으며, 부가적으로 투과물 챔버(40)는 제 1 필터 요소(34) 및/또는 제 2 필터 요소(36)의 일부분을 통해 연장할 수 있다. 투과물 챔버(40)는 제 1 필터 요소(34)와 제 2 필터 요소(36) 사이에서 및/또는 제 1 필터 요소(34) 및/또는 제 2 필터 요소(36)를 형성하는 필터 부품들 사이에서 연장할 수 있다. 투과물 출구(32)는 투과물 챔버(40)에 있는 투과물이 필터 장치(20)로부터 투과물 출구(32)를 통해 배출될 수 있도록 투과물 챔버(40)에 연결될 수 있다.

제 1 필터 요소(34)는 공급 입구(28)와 편향 챔버(39) 사이에서 필터 장치(20)의 일부분을 통해 길이 방향으로 연장할 수 있다. 따라서, 공급 입구(28)를 통해 필터 장치(20)로 들어가는 유동성 공급 혼합물은 공급 입구(28)로부터 제 1 필터 요소(34)를 통해 편향 챔버(39)로 운반될 수 있다. 유동 편향기(38)는 편향 챔버(39)의 표면의 적어도 일부분을 형성할 수 있다. 유동 편향기(38)는 편향 챔버(39)로 들어가는 유동을 제 1 필터 요소(34)로부터 제 2 필터 요소(36)를 향해 편향시키도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 유동 편향기(38)는 편향 챔버(39)에 인접한 제 1 필터 출구 부분(33)을 빠져나가는 유동을 편향 챔버(39)에 인접한 제 2 필터 입구 부분(35)을 향해 편향시키도록 구성될 수 있다.

다양한 실시예들에 따라서, 유동 편향기(38)는 제 1 필터 출구 부분(33) 및/또는 제 2 필터 입구 부분(35)으로 개방한 환형 오목면(annular concave surface)을 가지는 환형 물받이(annular trough)를 포함할 수 있다. 유동 편향기(38)의 환형 오목면의 외부 부분은 중앙축(42)에 대해 방사상으로 외향하여 경사질 수 있다. 부가하여, 유동 편향기(38)의 환형 오목면의 내부 부분은 돌기를 형성하도록 중앙축(42)에 대해 방사상으로 내향하여 경사질 수 있다. 적어도 한 실시예에 따라서, 유동 편향기(38) 상에 형성된 돌기는 제 1 필터 요소(34) 및/또는 제 2 필터 요소(36)를 향하여 중앙축(42)을 따라서 상당히 연장할 수 있다.

추가의 실시예에 따라서, 제 2 필터 요소(36)는 편향 챔버(39)와 농축물 출구(30) 사이에서 필터 장치(20)의 일부분을 통해 길이 방향으로 연장할 수 있다. 따라서, 편향 챔버(39)로부터 제 2 필터 요소(36)로 들어가는 유동성 공급 혼합물은 제 2 필터 입구 부분(35)으로부터 제 2 필터 요소(36)를 통해 농축물 출구(30)로 운반될 수 있으며, 농축물 출구는 제 2 필터 요소(36)에 연결되고 제 2 필터 출구 부분(37)으로 개방된다.

제 1 필터 요소(34)와 제 2 필터 요소(36)를 모두 가지는 필터 장치(20)는, 단지 단일 방향으로만 필터 요소 또는 필터 튜브들의 세트를 통해 유동성 혼합물을 통과시키도록 구성되는 필터 장치와 비교하여 상당히 증가된 여과 효율로 동작할 수 있다. 예를 들어, 제 1 필터 요소(34)와 제 2 필터 요소(36)를 가지는 필터 장치(20)는 유동성 혼합물이 필터 장치를 통과함으로써 유동성 혼합물이 노출되는 필터 표면을 상당히 증가시킬 수 있다. 따라서, 유동성 혼합물은 제 1 방향으로 제 1 필터 요소(34)를 통과함으로써 그리고 실질적으로 제 1 방향과 반대인 제 2 방향으로 제 2 필터 요소(36)를 통과함으로써 여과될 수 있다. 유동성 혼합물은, 필터 장치의 근위 단부로부터 비여과 통로를 통해 원위 단부로 유동성 혼합물을 단지 안내하는 필터 장치의 경우에서와 같이, 근위 단부 부분으로부터 원위 단부 부분으로 진행함으로써 마찰 손실을 겪는 것보다는 오히려, 필터 장치(20)의 근위 단부 부분(24)으로부터 원위 단부 부분(26)을 향하여 진행함으로써 여과될 수 있다.

도 3 및 도 4는 적어도 한 실시예에 따른 예시적인 유동 편향기(38)를 도시한다. 도 3은 유동 편향기(38)의 사시도이며, 도 4는 도 3에 도시된 유동 편향기(38)의 측단면도이다. 이 도면들에 도시된 바와 같이, 유동 편향기(38)는 환형 오목면(63)과 돌기(68)를 가지는 환형 물받이(62)를 포함할 수 있다.

유동 편향기(38)는 하우징(22) 내에서 필터 장치(20)의 원위 단부 부분(26) 내에 끼워맞춰져, 편향 챔버(39)의 표면 부분을 형성하도록 구성될 수 있다(예를 들어, 도 2 참조). 추가의 실시예에 따라서, 유동 편향기(38)는 예를 들어 하우징(22)에 유동 편향기(38)를 용접하는 것과 같이 임의의 적절한 부착을 통해 필터 장치(20)의 원위 단부 부분(26)에서 하우징(22)에 부착될 수 있다. 환형 물받이(62)는 필터 장치(20) 내에 배치될 때 중앙축(42) 주위에서 적어도 부분적으로 연장할 수 있다. 환형 물받이(62)의 표면 부분을 포함하는 환형 오목면(63)은 필터 장치(20) 내에 배치될 때 대체로 제 1 필터 요소(34) 및/또는 제 2 필터 요소(36)를 대면하도록 구성될 수 있다. 환형 오목면(63)은 제 1 필터 요소(34)를 빠져나가는 유동성 혼합물을 편향시키는데 적절한 임의의 형상으로 형성될 수 있다.

다양한 실시예들에 따라서, 환형 오목면(63)의 외부 표면 부분(64)은 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이 중앙축(42)에 대해 방사상으로 외향하여 경사질 수 있다. 외부 표면 부분(64)은 중앙축(42)에 대하여 환형 오목면(63)을 따라서 방사상으로 외향하여 연장하는 곡선 경사면 및/또는 실질적으로 평평한 경사면을 따를 수 있다. 부가적으로, 내부 표면 부분(66)은 중앙축(42)에 대하여 환형 오목면(63)을 따라서 방사상으로 내향하여 연장하는 곡선 경사면 및/또는 실질적으로 평형한 경사면을 따를 수 있다. 특정 실시예에 따라서, 내부 표면 부분(66)은 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이 돌기(68)를 형성하도록 중앙축(42)에 대해 방사상으로 내향하여 경사질 수 있다. 유동 편향기(38)의 일부분을 포함하는 돌기(68)는 제 1 필터 요소(34) 및/또는 제 2 필터 요소(36)를 향하여 실질적으로 중앙축(42)을 따라서 연장할 수 있다. 적어도 한 실시예에 따라서, 돌기(68)는 대체로 실질적으로 원뿔인 형상 또는 꼭지잘린 원뿔(frusto-conical) 형상일 수 있으며, 원뿔 또는 꼭지잘린 원뿔 형상은 중앙축(42) 주위에서 실질적으로 집중된 단부 부분을 가진다. 추가의 실시예에 따라서, 돌기(68)는 필터 장치(20)의 원위 단부 부분(26)에서 하우징(22)의 단부 부분의 경사면에 실질적으로 반대인 경사면을 따를 수 있다.

유동 편향기(38)는 필터 장치(20)를 통과하는 유동성 혼합물의 난류 및/또는 마찰 유동 손실을 상당히 감소시킬 수 있다. 예를 들어, 유동 편향기(38)는 제 1 필터 요소(34)를 빠져나가는 유동성 혼합물을 비교적 곡선인 경로를 따라서 제 2 필터 요소(36)를 향해 안내할 수 있다(예를 들어, 도 2 참조). 유동 편향기(38)의 환형 오목면(63)의 곡선 경로는 보다 적은 난류로 필터 장치를 통하여 유동하는 유동성 혼합물을 다시 안내하는 것을 도우며, 따라서 환형 물받이(62) 및/또는 돌기(68)가 없는 평탄 또는 곡선 표면만을 가지는 하우징(22)의 원위 단부 부분보다 마찰이 적다.

적어도 한 실시예에서, 유동성 혼합물은, 중앙축(42)이 제 1 필터 요소(34)의 실질적으로 중앙인 부분을 통해 길이 방향을 진행하도록 위치되는 제 1 필터 요소(34)로부터 편향 챔버(39) 내로 유동할 수 있다. 제 1 필터 요소(34)를 빠져나가는 유동성 혼합물의 상당 부분은 돌기(68)를 접촉 및/또는 돌기 근방을 통과할 수 있다. 돌기(68)를 접촉 및/또는 돌기 근방을 통과하는 유동성 혼합물의 부분은 환형 물받이(62)의 환형 오목면(63)을 따라서 및/또는 환형 오목면 근방에서 외향하여 안내될 수 있고, 내부 표면 부분(66)의 특정 위치 및/또는 이 위치 근방으로부터 외부 표면 부분(64)에 있는 특정 위치 및/또는 이 위치 근방을 향하여, 이어서 제 2 필터 요소(36)를 향해 안내된다(예를 들어, 도 5 참조).

추가의 실시예들에 따라서, 유동성 혼합물은, 중앙축(42)이 제 2 필터 요소(36)의 중앙 부분을 통해 길이 방향으로 진행하도록 위치된 제 2 필터 요소(36)를 방사상으로 에워싸는 제 1 필터 요소(34)로부터 편향 챔버(39) 내로 유동할 수 있다. 제 1 필터 요소(34)를 빠져나가는 유동성 혼합물의 상당 부분은 환형 물받이(62)의 외부 표면 부분을 접촉 및/또는 통과할 수 있다. 외부 표면 부분(64)을 접촉 및/또는 통과하는 유동성 혼합물의 부분은 환형 물받이(62)의 환형 오목면(63)을 따라서 내향하여 및/또는 근방에서 안내되고, 외부 표면 부분(64)에 있는 특정 위치 및/또는 외부 표면 부분 근방으로부터 내부 표면 부분(66)에 있는 특정 위치 및/또는 내부 표면 부분 근방을 향하여, 이어서 제 2 필터 요소(36)를 향하여 안내될 수 있다(예를 들어, 도 6 참조).

도 5 및 도 6은 다양한 실시예에 따른 예시적인 필터 장치(120)와 예시적인 필터 장치(220)를 통한 유동성 혼합물의 유동 경로를 예시한다. 도 5에 도시된 바와 같이, 필터 장치(120)는 하우징(122), 근위 단부 부분(124), 원위 단부 부분(126), 공급 입구(128), 농축물 출구(130), 및 투과물 출구(132)를 포함할 수 있다. 부가하여, 필터 장치(120)는 제 1 필터 요소(134), 제 2 필터 요소(136), 유동 편향기(138), 및 투과물 챔버(140)를 포함할 수 있다.

적어도 한 실시예에 따라서, 제 1 필터 요소(134) 및/또는 제 2 필터 요소(136)는 길이 방향으로 중앙축(예를 들어, 도 2에 있는 중앙축(42))과 실질적으로 평행하게 하우징(122) 내에 위치될 수 있다. 제 1 필터 요소(134) 및/또는 제 2 필터 요소(136)는 중앙축 주위에 위치될 수 있다. 예를 들어, 제 1 필터 요소(134)는 중앙축이 제 1 필터 요소(134)의 중앙 부분을 통하여 길이 방향으로 진행하도록 위치될 수 있다. 부가적으로, 제 2 필터 요소(136)는 적어도 부분적으로 제 1 필터 요소(134) 주위에 위치될 수 있다. 예를 들어, 제 2 필터 요소(136)는 하우징(122)의 중앙축에 대해 제 1 필터 요소(134)의 적어도 일부분을 방사상으로 에워싼다.

도 5는 유동성 혼합물이 공급 입구(128)로부터 적어도 한 실시예에 따른 농축물 출구(130)로 필터 장치(120)를 통하여 유동할 때 유동성 혼합물의 경로를 도시한다. 필터 장치(120)를 통하여 유동할 때 유동성 혼합물의 경로는 대체로 이 도면에 도시된 바와 같이 화살표들로 표현된다. 유동성 혼합물이 필터 장치(120)를 통해 유동함에 따라서, 유동성 혼합물에 있는 유체 성분은 제 1 필터 요소(134) 및/또는 제 2 필터 요소(136) 중 적어도 하나의 적어도 일부분을 통하여 투과물 챔버(140) 내로 진행하여, 투과물 출구(132)를 통해 빠져나갈 수 있다. 그러므로, 유동성 혼합물은 유체 농도에서 감소될 수 있으며, 그러므로 유동성 혼합물이 필터 장치(120)의 부분들을 통해 진행할 때 고체 농도가 증가될 수 있다. 따라서, 농축물 출구(130)를 빠져나가는 농축물은 공급 입구(128)로 들어가는 공급 혼합물보다 높은 고체 농도를 포함할 수 있다.

장치(120)는 중앙축(예를 들어, 도 2에 있는 중앙축(42) 참조)과, 대체로 중앙축을 에워싸고 및/또는 중앙축 주위에서 집중되는 세장형 하우징(122)을 포함할 수 있다. 제 1 필터 요소(134) 및/또는 제 2 필터 요소(136)는 하우징(122)에 관계하여 길이 방향으로 하우징(122) 내에 위치될 수 있다. 다양한 실시예에 따라서, 제 1 필터 요소(134)는 하우징(122) 내에서 길이 방향으로 중앙에 위치되도록 위치될 수 있다. 예를 들어, 제 1 필터 요소(134)는 장치(120)에 있는 중앙축과 실질적으로 평행하게 위치 및/또는 중앙축 주위에서 실질적으로 집중(예를 들어, 도 2에서의 제 1 필터 요소(34) 및 중앙축(42) 참조) 및/또는 하우징(122) 내에서 실질적으로 길이 방향으로 집중될 수 있다. 부가적으로, 제 2 필터 요소(136)는 적어도 부분적으로 제 1 필터 요소(134) 주위에 위치될 수 있다. 예를 들어, 제 2 필터 요소(136)는 장치(120)에 있는 중앙축에 관계하여 및/또는 세장형 하우징(122)에 관계하여, 제 1 필터 요소(134)의 적어도 일부분을 방사상으로 에워쌀 수 있으며 및/또는 상기 일부분으로부터 방사상으로 외향하여 위치될 수 있다.

도 5에 도시된 바와 같이, 유동성 혼합물, 또는 공급 혼합물은 공급 입구(128)에서 필터 장치(120)로 들어갈 수 있다. 유동성 혼합물, 또는 공급 혼합물은 제한없이 슬러리, 슬러지, 액체 혼합물, 및/또는 임의의 다른 적절한 유체 및/또는 고체 혼합물을 포함하는 임의의 적절한 혼합물을 포함할 수 있다. 유동성 혼합물은 공급 입구(128)를 통하여, 공급 입구(128)와 유체 연통하는 제 1 필터 요소(134) 내로 유동할 수 있다.

유동성 혼합물은 필터 장치(120)의 근위 단부 부분(124)으로부터 제 1 방향으로 제 1 필터 요소(134)를 통해 원위 단부 부분(126)로 유동할 수 있다. 유동성 혼합물이 제 1 필터 요소(134)를 통하여 진행함으로써, 유동성 혼합물의 유체 부분을 포함하는 투과물은 제 1 필터 요소(134)로부터 적어도 부분적으로 제 1 필터 요소(134)를 에워싸는 투과물 챔버(140) 내로 진행할 수 있다. 투과물 챔버(140)에 있는 투과물은 투과물 챔버(140)와 유체 연통하는 투과물 출구(132)를 통해 필터 장치(120)를 빠져나간다. 투과물은 유동성 혼합물로부터의 액체 부분을 포함할 수 있다. 추가의 실시예에서, 투과물 챔버(140)에 있는 투과물은 용해된 용질(solute)을 가지는 용액을 포함할 수 있다. 다양한 실시예들에 따라서, 고체 입자를 포함하는, 유동성 혼합물의 다양한 고체 부분들은 제 1 필터 요소(134)의 내부와 투과물 챔버(140) 사이의 다공성 벽 또는 멤브레인에 의해 제 1 필터 요소(134)로부터 투과물 챔버(140)로 진행하는 것이 방지될 수 있다. 추가의 실시예들에 따라서, 제 1 필터 요소(134)에 있는 기공보다 작은 고체 입자들은 제 1 필터 요소(134)의 내부로부터 투과물 챔버(140) 내로 진행할 수 있다.

유동성 혼합물은 제 1 필터 요소(134)의 원위 단부로부터, 제 1 필터 요소(134)와 유체 연통하는 편향 챔버(139) 내로 유동할 수 있다. 편향 챔버(139)는 필터 장치(120)의 원위 단부 부분(126)에 위치될 수 있다. 제 1 필터 요소(134)를 빠져나가는 유동성 혼합물은 공급 입구(128)로부터 제 1 필터 요소(134)로 들어가는 유동성 혼합물과 비교하여 보다 높은 고체 농도를 가질 수 있다. 제 1 필터 요소(134)로부터 편향 챔버(139) 내로 유동하는 유동성 혼합물의 적어도 일부분은 유동 편향기(138, 예를 들어, 도 3 및 도 4에 있는 유동 편향기(38) 참조)에 의해, 편향 챔버(139)와 유체 연통하는 제 2 필터 요소(136)를 향하여 편향될 수 있다. 부가적으로, 유동성 혼합물의 적어도 일부분은 유동 편향기(138)를 접촉하지 않고 편향 챔버(139)를 통해 제 2 필터 요소(136)로 유동할 수 있다. 다양한 실시예에 따라서, 유동 편향기(138)는 도 5에 도시된 바와 같이 제 2 필터 요소(136)를 향하여 세장형 하우징(122)에 관계하여 방사상으로 외향하는 방향으로 유동성 혼합물을 편향시킬 수 있다. 부가적으로, 유동 편향기(138)는 필터 장치(120) 및/또는 하우징(122)의 중앙축에 관계하여 방사상으로 외향하는 방향으로 유동성 혼합물을 편향시킬 수 있다(예를 들어, 도 2 참조).

유동성 혼합물은 그런 다음 필터 장치(120)의 원위 단부 부분(126)으로부터 제 2 길이 방향으로 제 2 필터 요소(136)를 통해 근위 단부 부분(124)으로 유동할 수 있다. 유동성 혼합물이 제 2 필터 요소(136)를 통과하는 제 2 길이 방향은 유동성 혼합물이 제 1 필터 요소(134)를 통과하는 제 1 길이 방향과 실질적으로 반대일 수 있다. 유동성 혼합물이 제 2 필터 요소(136)를 통해 진행함으로써, 유동성 혼합물의 액체 부분을 포함하는 투과물은 제 2 필터 요소(136)로부터, 제 2 필터 요소(136)를 적어도 부분적으로 에워싸는 투과물 챔버(140) 내로 진행할 수 있다.

적어도 한 실시예에 따라서, 투과물 챔버(140)는 제 1 필터 요소(134) 및 제 2 필터 요소(136) 중 하나 또는 모두를 적어도 부분적으로 에워쌀 수 있다. 따라서, 제 2 필터 요소(136)로부터 투과물 챔버(140)로 들어가는 투과물은 제 1 필터 요소(134)로부터 투과물 챔버(140)로 들어가는 투과물과 혼합될 수 있다. 다양한 실시예에 따라서, 투과물 챔버(140)에 있는 투과물은 용해된 용질을 가지는 용액을 포함할 수 있다. 부가적으로, 고체 입자들과 같은 유동성 혼합물의 고체 부분은 제 2 필터 요소(136)와 투과물 챔버(140) 사이의 다공성 벽 또는 멤브레인에 의해 제 2 필터 요소(136)의 내부로부터 투과물 챔버(140) 내로 진행하는 것이 방지될 수 있다. 추가의 실시예들에 따라서, 제 2 필터 요소(136)에 있는 기공보다 작은 고체 입자들은 제 2 필터 요소(136)의 내부로부터 투과물 챔버(140) 내로 진행할 수 있다. 제 1 필터 요소(134) 및/또는 제 2 필터 요소(136)로부터의 투과물 챔버(140)에 있는 투과물은 투과물 출구(132)를 통해 필터 장치(120)를 빠져나갈 수 있다.

유동성 혼합물은 그 후에 제 2 필터 요소(136)의 근위 단부로부터, 제 2 필터 요소(136)와 유체 연통하는 농축물 출구(130) 내로 유동할 수 있다. 농축물 출구(130)는 필터 장치(120)의 근위 단부 부분(124)에 위치될 수 있으며, 하우징(122)의 외부 부분으로 개방될 수 있다. 제 2 필터 요소(136)를 빠져나가는 유동성 혼합물은 편향 챔버(139)로부터 제 2 필터 요소(136)로 들어가는 유동성 혼합물과 비교하여 보다 높은 고체 농도를 가질 수 있다. 유동성 혼합물, 또는 농축물은 농축물 출구(130)에서 필터 장치(120)를 빠져나갈 수 있다. 농축물 출구(130)를 빠져나가는 유동성 혼합물, 또는 농축물은 공급 입구(128)로 들어가는 유동성 혼합물, 또는 공급 혼합물보다 높은 고체 농도를 가질 수 있다.

도 6은 유동성 혼합물이 추가적인 실시예에 따라서 공급 입구(228)로부터 필터 장치(220)를 통해 농축물 출구(230)로 유동할 때 유동성 혼합물의 경로를 도시한다. 유동성 혼합물이 필터 장치(220)를 통해 유동함으로써, 유동성 혼합물에 있는 유체 성분은 제 1 필터 요소(234) 및/또는 제 2 필터 요소(236) 중 적어도 하나를 통하여 투과물 챔버(240)를 진행하여, 투과물 출구(232)를 통해 빠져나갈 수 있다. 그러므로, 유동성 혼합물이 필터 장치(220)의 부분들을 통해 진행함으로써, 유동성 혼합물은 유체 농도가 감소될 수 있으며, 고체 농도는 증가될 수 있다. 따라서, 농축물 출구(230)를 빠져나가는 농축물은 공급 입구(228)로 들어가는 공급 혼합물보다 높은 고체 농도를 포함할 수 있다.

장치(220)는 중앙축(예를 들어, 도 2에 있는 중앙축(42) 참조)과, 중앙축을 에어싸고 및/또는 대체로 중앙축 주위에서 집중되는 세장형 하우징(222)을 포함할 수 있다. 제 1 필터 요소(234) 및/또는 제 2 필터 요소(236)는 하우징(222)에 대해 길이 방향으로 하우징(222) 내에 위치될 수 있다. 다양한 실시예들에 따라서, 제 2 필터 요소(236)는 하우징(222) 내에서 길이 방향으로 중앙에 위치되도록 위치될 수 있다. 예를 들어, 제 2 필터 요소(236)는 장치(220)에 있는 중앙축과 실질적으로 평행하게 및/또는 상기 중앙축 주위에서 실질적으로 집중되도록 및/또는 하우징(222) 내에서 길이 방향으로 집중되도록 위치될 수 있다. 부가적으로, 제 1 필터 요소(234)는 적어도 부분적으로 제 2 필터 요소(236) 주위에 위치될 수 있다. 예를 들어, 제 1 필터 요소(234)는 장치(220)에 있는 중앙축에 관계하여 및/또는 세장형 하우징(222)에 관계하여 제 2 필터 요소(236)의 적어도 일부분을 방사상으로 에워쌀 수 있으며 및/또는 상기 일부분으로부터 방사상으로 외향하여 위치될 수 있다.

도 6에 도시된 바와 같이, 유동성 혼합물은 도 5에 도시된 필터 장치(220)를 통하여 유동하는 유동성 혼합물의 유동 경로와 실질적으로 반대인 경로에서 필터 장치(220)를 통해 유동할 수 있다. 유동성 혼합물, 또는 공급 혼합물은 공급 입구(228)에서 필터 장치(220)로 들어갈 수 있다. 유동성 혼합물은 공급 입구(228)를 통하여, 공급 입구(228)와 유체 연통하는 제 1 필터 요소(234) 내로 유동할 수 있다. 유동성 혼합물은 그런 다음 필터 장치(220)의 근위 단부 부분(224)로부터 제 1 길이 방향으로 제 1 필터 요소(234)를 통해 원위 단부 부분(226)으로 유동할 수 있다. 유동성 혼합물이 제 1 필터 요소(234)를 통해 진행함으로써, 유동성 혼합물의 유체 부분을 포함하는 투과물은 제 1 필터 요소(234)의 내부 부분으로부터, 제 1 필터 요소(234)를 적어도 부분적으로 에워싸는 투과물 챔버(240) 내로 진행할 수 있다.

유동성 혼합물은 이후에 제 1 필터 요소(234)의 원위 단부로부터, 제 1 필터 요소(234)와 유체 연통하는 편향 챔버(239) 내로 유동할 수 있다. 편향 챔버(239)는 필터 장치(220)의 원위 단부 부분(226)에 위치될 수 있다. 제 1 필터 요소(234)로부터 편향 챔버(239) 내로 유동하는 유동성 혼합물의 적어도 일부분은 유동 편향기(238, 또한 도 3 및 도 4에 있는 유동 편향기(38) 참조)에 의해, 편향 챔버(239)와 유체 연통하는 제 2 필터 요소(236)를 향해 편향될 수 있다. 부가적으로, 유동성 혼합물의 적어도 일부분은 유동 편향기(238)를 접촉함이 없이 편향 챔버(239)를 통해 제 2 필터 요소(236)로 유동할 수 있다. 유동 편향기(238)는 도 6에 도시된 바와 같이 세장형 하우징(222)에 관계하여 방사상으로 내향하여 제 2 필터 요소(236)를 향해 유동성 혼합물을 편향시킬 수 있다. 부가적으로, 유동 편향기(238)는 필터 장치(220) 및/또는 하우징(222)의 중앙축에 대해 방사상으로 내향하는 방향으로 유동성 혼합물을 편향시킬 수 있다(예를 들어, 도 2 참조).

유동성 혼합물은 그런 다음 필터 장치(220)의 원위 단부 부분(226)으로부터 제 2 길이 방향으로 제 2 필터 요소(236)를 통해 근위 단부 부분(224)으로 유동할 수 있다. 유동성 혼합물이 제 2 필터 요소(236)를 통하여 진행하는 제 2 길이 방향은 유동성 혼합물이 제 1 필터 요소(234)를 통해 진행하는 제 1 길이 방향과 실질적으로 반대일 수 있다. 유동성 혼합물이 제 2 필터 요소(236)를통해 진행함으로써, 유동성 혼합물의 유체 부분을 포함하는 투과물은 제 2 필터 요소(236)로부터, 제 2 필터 요소(236)를 적어도 부분적으로 에워싸는 투과물 챔버(240) 내로 진행할 수 있다. 적어도 한 실시예에 따라서, 투과물 챔버(240)는 제 1 필터 요소(234) 및 제 2 필터 요소(236)의 하나 또는 모두를 적어도 부분적으로 에워쌀 수 있다. 따라서, 제 2 필터 요소(236)로부터 투과물 챔버(240)로 들어가는 투과물은 제 1 필터 요소(234)로부터 투과물 챔버(240)로 들어가는 투과물과 혼합될 수 있다. 투과물 챔버(240)에 있는 투과물은 제 1 필터 요소(234) 및/또는 제 2 필터 요소(236)로부터 투과물 출구(232)를 통해 필터 장치(220)를 빠져나갈 수 있다.

유동성 혼합물은 제 2 필터 요소(236)의 근위 단부로부터, 제 2 필터 요소(236)와 유체 연통하는 농축물 출구(230) 내로 유동할 수 있다. 농축물 출구(230)는 필터 장치(220)의 근위 단부 부분(224)에 위치될 수 있으며, 하우징(222)의 외부 부분으로 개방될 수 있다. 유동성 혼합물, 또는 농축물은 농축물 출구(230)에서 필터 장치(220)를 빠져나갈 수 있다. 노축물 출구(230)를 빠져나가는 유동성 혼합물, 또는 농축물은 공급 입구(228)로 들어가는 유동성 혼합물, 또는 공급 혼합물보다 높은 고체 농도를 가질 수 있다.

도 7은 적어도 한 실시예에 따른 예시적인 필터 장치(320)이다. 이 도면에 도시된 바와 같이, 필터 장치(320)는 하우징(322), 근위 단부 부분(324), 원위 단부 부분(326), 공급 입구(328), 농축물 출구(330), 및 투과물 출구(332)를 포함할 수 있다. 부가하여, 필터 장치(320)는 제 1 필터 요소(334), 제 2 필터 요소(336), 및 유동 편향기(338)를 포함할 수 있다. 추가의 실시예에 따라서, 제 1 필터 요소(334) 및/또는 제 2 필터 요소(336)의 적어도 일부분은 투과물 챔버(340)에 의해 에워싸일 수 있다. 부가적으로, 편향 챔버(339)는 도시된 바와 같이 원위 단부 부분(326)에 위치될 수 있다. 유동 편향기(338)는 편향 챔버(339)의 적어도 일부분을 포함할 수 있다.

제 1 필터 요소(334)는 필터 장치(320)의 근위 단부 부분(324)에 또는 근위 단부 부분 근방에 위치된 제 1 필터 입구 부분(331)과, 필터 장치(320)의 원위 단부 부분(326)에 또는 원위 단부 부분 근방에 위치된 제 1 필터 출구 부분(333)을 추가로 포함할 수 있다. 또한, 제 2 필터 요소(336)는 필터 장치(320)의 원위 단부 부분(326)에 또는 원위 단부 부분 근방에 위치된 제 2 필터 입구 부분(335)과, 필터 장치(320)의 근위 단부 부분(324)에 또는 근위 단부 부분 근방에 위치된 제 2 필터 출구 부분(337)을 포함할 수 있다.

다양한 실시예들에 따라서, 제 1 필터 요소(334)는 도 7에 도시된 바와 같이 하나 이상의 필터 튜브(344)들을 포함할 수 있다. 유사하게, 제 2 필터 요소(336)는 하나 이상의 필터 튜브(346)들을 포함할 수 있다. 필터 튜브(344, 346)들은 다공성 벽들 및/또는 다공성 멤브레인들을 가지는 다공성 필터 튜브들을 포함할 수 있다. 필터 튜브(344, 346)들은 유동성 혼합물이 필터 튜브(344, 346)들의 중공의 중앙 부분을 통해 길이 방향으로 진행하는 것을 허용할 수 있다. 유동성 혼합물이 필터 튜브(344, 346)들을 통해 길이 방향으로 진행함으로써, 유동성 혼합물의 유체 부분은 유동성 혼합물로부터 투과물 챔버(340) 내로 진행하여 투과물 출구(332)를 통해 외측으로 진행할 수 있다. 부가하여, 투과물 챔버(340)는 필터 튜브(344) 및/또는 필터 튜브(346)들 사이를 에워싸고 및/또는 그 사이로 연장할 수 있어서, 필터 튜브(344) 및/또는 필터 튜브(346)의 비교적 큰 표면 영역을 투과물 챔버(340)에 노출시킨다. 특정 실시예들에 따라서, 제 1 필터 입구 부분(331) 및/또는 제 1 필터 출구 부분(333)은 제 1 필터 요소(334)의 적어도 일부분을 형성하는 각각의 하나 이상의 필터 튜브(344)들의 단부 위치 내로 및/또는 외측으로 유동성 혼합물의 통행을 허용하는 하나 이상의 개구들을 포함할 수 있다. 유사하게, 제 1 필터 입구 부분(335) 및/또는 제 2 필터 출구 부분(337)은 제 2 필터 요소(336)의 적어도 일부분을 형성하는 각각의 하나 이상의 필터 튜브(346)들의 단부 부분 내로 및/또는 외측으로 유동성 혼합물의 통행을 허용하는 하나 이상의 개구들을 포함할 수 있다.

적어도 한 실시예에 따라서, 필터 튜브(344) 및/또는 필터 튜브(346)들은 필터 장치(320)의 근위 단부 부분(324)과 원위 단부 부분(326) 사이에서 길이 방향으로 연장할 수 있다. 부가적으로, 하나 이상의 필터 튜브(344) 및/또는 필터 튜브(346)들은 서로 및/또는 필터 장치(320)의 중앙축(예를 들어, 도 2에 있는 중앙축(42) 참조)과 실질적으로 평행하도록 위치될 수 있다. 추가의 실시예들에 따라서, 필터 튜브(344) 및/또는 필터 튜브(346)들은 도 7에 도시된 바와 같이 서로로부터 이격될 수 있어서, 필터 튜브(344) 및/또는 필터 튜브(346)를 빠져나가는 투과물이 투과물 챔버(340) 내로 용이하게 유동하는 것을 허용한다. 예를 들어, 필터 튜브(344) 및/또는 필터 튜브(346)들을 서로로부터 이격되도록 필터 튜브들을 위치시키는 것은 필터 튜브(344) 및/또는 필터 튜브(346)의 벽들의 비교적 큰 표면 영역이 투과물 챔버(340)에 노출되는 것을 가능하게 할 수 있다.

각각의 필터 튜브(344, 346)들은 임의의 적절한 지름, 길이, 및 형상으로 형성될 수 있다. 예를 들어, 필터 장치(320)에서 필터 튜브(344) 및/또는 필터 튜브(346)의 수를 증가시키는 것은 투과물 챔버(340)에 노출되는 필터 튜브(344) 및/또는 필터 튜브(346)의 전체적인 표면 영역을 증가시킬 수 있다. 부가적으로, 비교적 큰 지름의 필터 튜브(344) 및/또는 필터 튜브(346)들은 필터 튜브(344) 및/또는 필터 튜브(346)의 중앙 부분을 통한 유동성 혼합물의 통행을 용이하게 할 수 있다. 추가의 실시예들에 따라서, 필터 장치(320)는 필터 튜브(346)의 수와 동등한 다수의 필터 튜브(344)들을 포함할 수 있다. 유사하게, 필터 튜브(344)들은 필터 튜브(346)가 봉입할 수 있는 유동성 혼합물의 체적과 실질적으로 동등한 유동성 혼합물의 체적을 봉입할 수 있다.

도 8은 투과물 챔버(340)에 의해 에워싸인 필터 튜브(344)의 예시적인 부분을 도시한다. 필터 튜브(346)는 이 도면에 도시된 필터 튜브(344)와 실질적으로 동일한 방식으로 형성되어 동작될 수 있다. 도 8에 도시된 바와 같이, 필터 튜브(344)는 다공성 벽(348)을 포함할 수 있다. 유동성 혼합물은 필터 튜브(344)의 내부를 통과할 수 있다. 예를 들어, 유동성 혼합물은 도 8에 도시된 바와 같이 다공성 벽(348)에 의해 한정된 필터 튜브(344)의 중공의 내부 부분을 통하여 대체로 길이 방향으로 진행할 수 있다. 다공성 벽(348)은 필터 벽 또는 멤브레인을 통한 유체의 통행을 허용하는 한편 기공 지름보다 큰 지름을 가지는 고체 입자들의 통행을 방지하는 크기의 기공을 가지는 필터 벽 또는 멤브레인을 포함할 수 있다. 특정 실시예에서, 다공성 벽(348)은 용해된 용질과 다공성 벽(348)에 있는 기공의 지름보다 작은 지름을 가지는 고체 입자들의 통행을 허용하는 크기의 기공을 가질 수 있다.

다공성 벽(348)은 필터 튜브(344)의 중공의 내부 부분과 투과물 챔버(340)를 통과하는 유동성 혼합물을 분리할 수 있다. 필터 튜브(344)를 통과하는 유동성 혼합물의 유체 부분은, 도 8에서 화살표들로 표현된 바와 같이 필터 튜브(344)의 내부로부터 다공성 벽(348)을 통해 투과물 챔버(340) 내로 연장하는 다공성 벽(348)에 있는 기공을 통해 투과물 챔버(340) 내로 진행할 수 있다. 다양한 실시예들에 따라서, 다공성 벽(348)은 다양한 고체 입자들과 같은 유동성 혼합물의 고체 부분들이 기공을 통해 투과물 챔버(340) 내로 진행하는 것을 방지하는 크기의 기공을 포함할 수 있다. 추가의 실시예에서, 다공성 벽(348)을 통해 투과물 챔버(340) 내로 진행하는 투과물은 용해된 용질 및/또는 다공성 벽(348)에 있는 기공의 지름보다 작은 지름을 가지는 고체 입자들을 포함할 수 있다. 따라서, 유동성 혼합물이 필터 튜브(344)를 통과함으로써, 유동성 혼합물의 유체 부분, 또는 투과물은 고체 부분으로부터 분리될 수 있고 및/또는 필터 튜브(344)의 내부를 통해 유동하는 유동성 혼합물의 유체 부분에 잔류할 수 있다. 기술된 바와 같이, 투과물은 특정의 용해된 용질 및/또는 다공성 벽(348)에 있는 기공을 통과하도록 충분히 작은 고체 입자들을 포함할 수 있다. 그러므로, 유동성 혼합물이 필터 튜브(344)를 통과함으로써, 유동성 혼합물은 고체 함유량에 있어서 한층 더욱 농축될 수 있다.

도 9는 도 7에 도시된 선 9-9를 따라서 취한 예시적인 필터 장치(320)의 평단면도이다. 도 9에 도시된 바와 같이, 필터 장치(320)는 하우징(322), 투과물 챔버(340), 다수의 필터 튜브(344)를 구비하는 제 1 필터 요소(334), 및 다수의 필터 튜브(346)를 구비하는 제 2 필터 요소(336)를 포함할 수 있다. 투과물 챔버(340)는 하우징(322)의 내부에 의해 한정될 수 있다. 부가적으로, 투과물 챔버(340)는 제 1 필터 요소(334) 및/또는 제 2 필터 요소(336)를 적어도 부분적으로 에워쌀 수 있다. 투과물 챔버(340)는 제 1 필터 요소(334) 및/또는 제 2 필터 요소(336)의 부분들을 통하여 연장 및/또는 이 부분들을 에워쌀 수 있다. 예를 들어, 도 9에 도시된 바와 같이, 투과물 챔버(340)는 제 1 필터 요소(334) 및 제 2 필터 요소(336)를 통하여 연장할 수 있으며, 개별적인 필터 튜브(344, 346)들 사이에서 연장하고 적어도 부분적으로 이 튜브들을 에워싸고, 투과물이 필터 튜브(344, 346)들의 내부로부터 투과물 챔버(340)로 통행하는 것을 촉진할 수 있다.

다양한 실시예들에 따라서, 필터 튜브(344)를 구비하는 제 1 필터 요소(334) 및/또는 필터 튜브(346)를 구비하는 제 2 필터 요소(336)는 또한 필터 장치(320)의 실질적으로 중앙인 부분을 통하여 길이 방향으로 연장하는 중앙축 주위에 위치될 수 있다. 예를 들어, 제 1 필터 요소(334)는 필터 장치(320) 및/또는 하우징(322)의 중앙 부분을 통하여 길이 방향으로 연장하는 중앙축(도 2에서의 중앙축(42))을 에워싸도록 위치될 수 있다. 도 9에 도시된 바와 같이, 적어도 제 1 필터 요소(334)의 일부분을 형성하는 다수의 필터 튜브(344)들은 필터 장치(320)의 방사상 중앙 부분에서 하우징(322) 내에 위치될 수 있다. 추가의 실시예들에서, 제 2 필터 요소(336)는 도 9에 도시된 바와 같이 제 1 필터 튜브(344)의 적어도 일부분을 방사상으로 에워싸는 하우징(322) 내에 위치된다. 제 2 필터 요소(336)의 적어도 일부분을 형성하는 다수의 필터 튜브(346)들은 제 1 필터 요소(334)의 적어도 일부분을 형성하는 필터 튜브(344)들을 방사상으로 에워싸는 하우징(322) 내에 위치될 수 있다. 추가의 실시예들에 따라서, 제 2 필터 요소(336)는, 제 2 필터 요소가 필터 장치(320)의 방사상 중앙 부분에서 하우징(322) 내에 위치되고 제 1 필터 요소(334)가 제 2 필터 요소(336)를 방사상으로 에워싸도록 위치될 수 있다.

추가적으로, 도 9에 도시된 바와 같이, 필터 튜브(344) 및/또는 필터 튜브(346)들이 서로로부터 이격되고, 필터 튜브(344) 및/또는 필터 튜브(346)를 빠져나가는 투과물이 투과물 챔버(340) 내로 용이하게 유동하는 것을 허용한다. 예를 들어, 서로로부터 이격되도록 필터 튜브(344) 및/또는 필터 튜브(346)를 위치시키는 것은 필터 튜브(344) 및/또는 필터 튜브(346)의 다공성 벽(예를 들어, 도 8 참조)의 비교적 큰 표면 영역이 투과물 챔버(340)에 노출되는 것을 가능하게 할 수 있다.

도 10은 적어도 한 실시예에 따른 예시적인 필터 장치(320)의 부분들을 도시한다. 필터 장치(320)는 필터 튜브(344)를 구비하는 제 1 필터 요소(334) 및 필터 튜브(346)를 구비하는 제 2 필터 요소(336)를 포함할 수 있다(예를 들어, 도 7 및 도 9 참조). 필터 장치(320)는 유동 편향기(338)를 포함할 수 있다. 부가하여, 필터 장치(320)는 근위 튜브시트(350) 및 원위 튜브시트(352)를 포함할 수 있다. 필터 튜브(344, 346)들은 필터 장치(320)의 근위 단부 부분(324)과 원위 단부 부분(326) 사이에서 길이 방향으로 연장할 수 있다(예를 들어, 도 7 참조). 부가적으로, 하나 이상의 필터 튜브(344) 및/또는 필터 튜브(346)는 서로 및/또는 필터 장치(320)의 중앙축(예를 들어, 도 2에서의 중앙축(42) 참조)과 실질적으로 평행하도록 위치될 수 있다. 추가의 실시예에 따라서, 필터 튜브(344) 및/또는 필터 튜브(346)는 도 10에 도시된 바와 같이 서로로부터 이격될 수 있다. 또한, 필터 튜브(344) 및/또는 필터 튜브(346)들은 하나 이상의 지주 부재(353, brace member)들에 의해 서로로부터 일정 분리 거리에서 지지 및/또는 유지될 수 있다. 지주 부재(353)는 하나 이상의 필터 튜브(344) 및/또는 필터 튜브(346)를 에워싸고 및/또는 그 사이에 끼워맞춰지도록 구성되는 임의의 적절한 부재들을 포함할 수 있다.

부가적으로, 도 10에 도시된 바와 같이, 필터 튜브(344) 및/또는 필터 튜브(346)들은 근위 튜브시트(350) 및/또는 원위튜브 시트(352)에 연결될 수 있다. 예를 들어, 필터 튜브(344) 및/또는 필터 튜브(346)의 근위 단부들은 근위 튜브시트(350)에 연결될 수 있으며, 필터 튜브(344) 및/또는 필터 튜브(346)의 원위 단부들은 원위 튜브시트(352)에 연결될 수 있다. 다양한 실시예들에 따라서, 필터 튜브(344) 및/또는 필터 튜브(346)들은 근위 튜브시트(350) 및/또는 원위 튜브시트(352)를 통해 연장하는 구멍들에서 근위 튜브시트(350) 및/또는 원위 튜브시트(352)에 연결될 수 있다. 예를 들어, 도 10에 도시된 바와 같이, 필터 튜브(344) 및/또는 필터 튜브(346)들은 근위 튜브시트(350) 및/또는 원위 튜브시트(352)에서 한정된 구멍들을 통하여 적어도 부분적으로 연장할 수 있다.

적어도 한 실시예에 따라서, 근위 튜브시트(350) 및/또는 원위 튜브시트(352)는 투과물 챔버(340)의 적어도 일부분을 한정하는 표면들을 포함할 수 있다. 부가적으로, 근위 튜브시트(350)는 적어도 필터 장치(320)의 근위 단부 부분(324)의 내부 표면 부분을 한정하고, 상기 내부 표면 부분은 공급 입구(328) 및/또는 농축물 출구(330)의 내부 표면 부분을 포함한다(예를 들어, 도 7 참조). 마찬가지로, 원위 튜브시트(352)는 적어도 필터 장치(320)의 원위 단부 부분(326)의 표면 부분을 한정할 수 있으며, 상기 내부 표면 부분은 예를 들어 편향 챔버(339)의 내부 표면 부분을 포함한다. 부가하여, 근위 튜브시트(350)는 제 1 필터 입구 부분(331) 및/또는 제 2 필터 출구 부분(337)의 적어도 일부분에 인접하여 위치되고 및/또는 상기 일부분을 한정할 수 있다(예를 들어, 도 7 참조). 유사하게, 원위 튜브시트(352)는 제 1 필터 출구 부분(333) 및/또는 제 2 필터 입구 부분(335)의 적어도 일부분에 인접하여 위치되고 및/또는 상기 일부분을 한정할 수 있다.

도 11은 적어도 한 실시예에 따른 예시적인 근위 튜브시트(350)의 저면도이다. 원위 튜브시트(352)는 이 도면에 도시된 근위 튜브시트(350)와 실질적으로 유사 또는 동일한 구성을 포함할 수 있다. 도 11에 도시된 바와 같이, 근위 튜브시트(350)는 튜브시트 표면(354), 및 하나 이상의 필터공(358, 360)들을 포함할 수 있다. 필터공(358, 360)들은 필터 튜브(344, 346)들에 연결되도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 필터공(358)은 하나 이상의 필터 튜브(344)에 연결되도록 구성될 수 있고 및/또는 필터공(360)들은 하나 이상의 필터 튜브(346)들에 연결되도록 구성될 수 있다(예를 들어, 도 10 참조). 필터공(358) 및/또는 필터공(360)들은 임의의 적절한 연결을 통하여 필터 튜브(344) 및/또는 필터 튜브(346)들에 연결되도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 필터 튜브(344) 및/또는 필터 튜브(346)들은 필터공(358) 및/또는 필터공(360)을 통하여 및/또는 상기 필터공들 내로 적어도 부분적으로 삽입될 수 있다.

부가적으로, 도 11에 도시된 바와 같이, 다수의 필터공(360)들은, 필터공(360)들이 근위 튜브시트(350)에 형성된 다수의 필터공(358)들의 적어도 일부분을 방사상으로 에워싸도록 근위 튜브시트(350)에 형성될 수 있다. 추가의 실시예들에 따라서, 다수의 필터공(358)들은, 필터공(358)들이 근위 튜브시트(350)에 형성된 다수의 필터공(360)들의 적어도 일부분을 방사상으로 에워싸도록 근위 튜브시트(350)에 형성될 수 있다. 특정 실시예들에 따라서, 근위 튜브시트(350)는 또한 칼라(356)를 포함할 수 있다. 칼라(356)는 필터공(358) 및/또는 필터 튜브(346)를 통하여 유동하는 유동성 혼합물로부터, 필터공(358) 및/또는 필터 튜브(346)를 통해 유동하는 유동성 혼합물을 적어도 부분적으로 분리할 수 있다. 다양한 실시예들에 따라서, 칼라(356)는 농축물 출구(330)로부터 공급 입구(328)를 분리하는 벽 및/또는 표면의 적어도 일부분과 일치하고 및/또는 상기 일부분을 형성할 수 있다. 추가의 실시예에 따라서, 칼라(356)는 공급 입구(328)에 연결될 수 있다.

도 12는 적어도 한 실시예에 따라서 직렬로 연결된 예시적인 필터 장치(420A) 및 예시적인 필터 장치(420B)을 도시한다. 예를 들어, 이 도면에 도시된 바와 같이, 필터 장치(420A)는 필터 장치(420B)와 직렬로 연결될 수 있다. 필터 장치(420A)는 근위 단부 부분(424A), 원위 단부 부분(426A), 하우징(422A), 공급 입구(428A), 및 농축물 출구(430A)를 포함할 수 있다. 마찬가지로, 필터 장치(420B)는 근위 단부 부분(424B), 원위 단부 부분(426B), 하우징(422B), 공급 입구(428B), 및 농축물 출구(430B)를 포함할 수 있다. 각각의 필터 장치(420A) 및 필터 장치(420B)는 또한 투과물 출구(예를 들어, 도 1 참조)를 포함할 수 있다. 추가적으로 도 12에 도시된 바와 같이, 필터 장치(420A)의 농축물 출구(430A)는 필터 장치(420A)와 직렬로 연결된 필터 장치(420B)의 공급 입구(428B)에 연결될 수 있다.

필터 장치(420A) 및 필터 장치(420B)와 같은 2개 이상의 필터 장치들은 임의의 적절한 구성으로 서로 연결될 수 있다. 적어도 한 실시예에 따라서, 필터 장치(420A)는 공급 입구(428A)로 들어가는 유동성 혼합물이 도 5에 도시된 것과 유사한 유동 패턴으로 필터 장치(420A)를 통하여 유동할 수 있는 구성을 가질 수 있다. 예를 들어, 유동성 혼합물은 근위 단부 부분(424A)으로부터 필터 장치(420A) 내에서 중앙에 위치된 제 1 필터 요소(도 5에서의 제 1 필터 요소(134) 참조)를 통해 필터 장치(420A)의 원위 단부 부분(426A)으로 진행할 수 있다. 부가하여, 도 5에 유사하게 도시된 바와 같이, 유동성 혼합물은 그런 다음 필터 장치(420A)의 원위 단부 부분(426A)으로부터 제 1 필터 요소에 대해 방사상으로 외향하여 위치된 제 2 필터 요소를 통하여 필터 장치(420A)의 근위 단부 부분(424A)으로 유동할 수 있다(예를 들어, 도 5에서의 제 1 필터 요소(134) 및 제 2 필터 요소(136) 참조).

부가하여, 도 12에 도시된 바와 같이 필터 장치(420A)에 직렬로 연결될 t수 있는 필터 장치(420B)는 유동성 혼합물이 도 6에 도시된 것과 유사한 유동 패턴으로 필터 장치(420B)를 통해 유동할 수 있는 구성을 가질 수 있다. 예를 들어, 농축물 출구(430A)로부터 필터 장치(420A)를 빠져나가는 유동성 혼합물은 공급 입구(428B)에서 필터 장치(420B)로 들어간다. 필터 장치(420B)의 공급 입구(428B)로 들어가는 유동성 혼합물은 필터 장치(420B)의 근위 단부 부분(424BA)으로부터, 제 2 필터 요소에 대해 방사상으로 외향하여 위치된 제 1 필터 요소를 통해 원위 단부 부분(426B)으로 유동할 수 있다(예를 들어, 도 6에서의 제 1 필터 요소(234)와 제 2 필터 요소(236) 참조). 부가하여, 도 6에서 유사하게 도시된 바와 같이, 유동성 혼합물은 필터 장치(420B)의 원위 단부 부분(426B)으로부터, 필터 장치(420B) 내에서 중앙에 위치되고 제 1 필터 요소에 대해 방사상으로 내향하여 위치된 제 2 필터 요소를 통하여 근위 단부 부분(424B)으로 유동한다(예를 들어, 도 6에서의 제 1 필터 요소(234) 및 제 2 필터 요소(236) 참조).

특정 실시예들에 따라서, 필터 장치(420A)와 필터 장치(420B)는 모두 유동성 혼합물이 도 5에 도시된 것과 유사한 유동 패턴으로 필터 장치(420A)와 필터 장치(420B)를 통해 유동할 수 있는 구성을 가질 수 있다. 추가적인 실시예들에 따라서, 필터 장치(420A)와 필터 장치(420B)는 모두 유동성 혼합물이 도 6에 도시된 것과 유사한 유동 패턴으로 필터 장치(420A)와 필터 장치(420B)를통해 유동할 수 있는 구성을 가질 수 있다.

상기된 설명은 당업자가 본원에 기술된 예시적인 실시예들의 다양한 양태를 가장 잘 이용하는 것을 가능하게 하도록 제공되었다. 이러한 예시적인 설명은 소모적으로 의도되거나 또는 개시된 임의의 정밀한 형태로 제한되도록 의도되지 않는다. 많은 변형 및 변경들이 예시적인 개시물의 사상 및 범위로부터 벗어남이 없이 가능하다. 본원에 기술된 실시예들이 예시적인 모든 점에서 고려되고 제한적이 아니며, 본 개시물의 범위를 결정하기 위한 기준이 첨부된 특허청구범위 및 그 등가물에 대해 만들어지는 것이 바람직하다.

달리 지시되지 않으면, 명세서 및 특허청구범위에서 사용된 "단수 표현"은 "적어도 하나"를 의미하는 것으로서 해석될 수 있다. 또한, 사용의 용이성을 위하여, 명세서 및 특허청구범위에서 사용된용어 "구비하는" 및 "가지는"은 "포함하는"과 상호 교환 가능하고 이와 동일한 의미를 가진다.

Claims (34)

1. 필터 조립체로서,
   입구 부분과 출구 부분을 가지는 세장형 부재를 구비하는 제 1 필터 요소;
   입구 부분과 출구 부분을 가지는 세장형 부재를 구비하고, 상기 제 1 필터 요소에 대해 측면으로 인접한 제 2 필터 요소;
   상기 제 1 필터 요소의 출구 부분으로부터 빠져나가는 유동성 혼합물을 상기 제 2 필터 요소의 입구 부분을 향하여 편향시키도록 구성된 유동 편향기; 및
   상기 제 1 필터 요소 및 상기 제 2 필터 요소 중 적어도 하나의 적어도 일부분을 예워싸는 투과물 챔버를 포함하는 필터 조립체.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 투과물 챔버는 상기 제 1 필터 요소 및 상기 제 2 필터 요소 중 적어도 하나에서 유동성 혼합물로부터 투과물을 받도록 구성되는 필터 조립체.
3. 제 1 항에 있어서, 상기 제 1 필터 요소 및 상기 제 2 필터 요소 중 적어도 하나는 하나 이상의 필터 튜브들을 포함하는 필터 조립체.
4. 제 3 항에 있어서, 상기 하나 이상의 필터 튜브들은 하나 이상의 다공성 튜브들을 포함하는 필터 조립체.
5. 제 4 항에 있어서, 상기 하나 이상의 필터 튜브들은 상기 하나 이상의 필터 튜브들을 통해 유동성 혼합물을 운반하도록 구성되는 필터 조립체.
6. 제 4 항에 있어서, 상기 하나 이상의 다공성 튜브들은 기공의 지름보다 큰 지름을 가지는 고체 입자가 상기 기공을 통과하는 것을 방지하는 크기의 기공을 포함하는 필터 조립체.
7. 제 4 항에 있어서, 상기 하나 이상의 다공성 튜브들은 유동성 혼합물로부터의 투과물이 상기 하나 이상의 다공성 튜브의 내부로부터 상기 투과물 챔버 내로 진행할 수 있는 크기의 상기 기공을 포함하는 필터 조립체.
8. 제 1 항에 있어서, 상기 투과물 챔버에 연결된 농축물 출구를 추가로 포함하는 필터 조립체.
9. 제 1 항에 있어서, 상기 제 1 필터 요소는 제 1 방향으로 유동성 혼합물을 운반하도록 구성되며, 상기 제 2 필터 요소는 상기 제 1 방향과 실질적으로 반대인 제 2 방향으로 유동성 혼합물을 운반하도록 구성되는 필터 조립체.
10. 제 1 항에 있어서, 상기 제 2 필터 요소는 상기 제 1 필터 요소를 적어도 부분적으로 에워싸는 필터 조립체.
11. 필터 조립체로서,
    근위 단부 부분;
    원위 단부 부분;
    상기 근위 단부 부분에 위치된 공급 입구;
    상기 공급 입구와 유체 연통하고, 상기 근위 단부 부분과 상기 원위 단부 부분 사이에서 연장하는 제 1 필터 요소;
    상기 제 1 필터 요소와 유체 연통하고, 상기 원위 단부 부분과 상기 근위 단부 부분 사이에서 연장하는 제 2 필터 요소;
    상기 원위 단부 부분에 위치되고, 상기 제 1 필터 요소로부터 빠져나오는 유동성 혼합물을 상기 제 2 필터 요소로 편향시키도록 구성된 유동 편향기; 및
    상기 근위 단부 부분에 위치되고, 상기 제 2 필터 요소와 유체 연통하는 농축물 출구를 포함하는 필터 조립체.
12. 제 11 항에 있어서, 상기 제 1 필터 요소 및 제 2 필터 요소의 적어도 일부분을 에워싸는 투과물 챔버를 추가로 포함하며, 상기 투과물 챔버는 상기 제 1 필터 요소와 상기 제 2 필터 요소 중 적어도 하나로부터 투과물을 받도록 구성되는 필터 조립체.
13. 제 11 항에 있어서, 상기 제 1 필터 요소와 제 2 필터 요소 중 적어도 하나는 기공의 지름보다 큰 지름을 가지는 고체 입자가 상기 기공을 통과하는 것을 방지하는 크기의 상기 기공을 가지는 하나 이상의 다공성 튜브들을 포함하는 필터 조립체.
14. 제 11 항에 있어서, 상기 농축물 출구를 빠져나가는 유동성 혼합물은 상기 공급 입구로 들어가는 유동성 혼합물보다 높은 고체 농도를 가지는 필터 조립체.
15. 제 11 항에 있어서, 상기 유동 편향기는 상기 제 1 필터 요소와 제 2 필터 요소로 개방하는 환형 오목면을 가지는 환형 물받이를 포함하는 필터 조립체.
16. 제 11 항에 있어서, 상기 농축물 출구는 상기 공급 입구에 근접하여 위치되는 필터 조립체.
17. 필터 조립체로서,
    제 1 방향으로 유동성 혼합물을 운반하도록 구성된 제 1 다수의 다공성 튜브;
    상기 제 1 다수의 다공성 튜브들과 유체 연통하고, 제 2 방향으로 유동성 혼합물을 운반하도록 구성된 제 2 다수의 다공성 튜브;
    상기 제 1 다수의 다공성 트브들을 빠져나가는 유동성 혼합물을 상기 제 2 다수의 다공성 튜브들로 편향시키도록 구성된 유동 편향기; 및
    상기 제 1 다수의 다공성 튜브들과 상기 제 2 다공성 튜브들 중 적어도 하나의 적어도 일부분을 에워싸고, 상기 제 1 다수의 다공성 튜브들과 상기 제 2 다수의 다공성 튜브들 중 적어도 하나로부터 투과물을 운반하도록 구성된 농축물 챔버를 포함하는 필터 조립체.
18. 제 17 항에 있어서, 각각의 상기 제 1 다수의 다공성 튜브는 각각의 상기 제 2 다수의 다공성 튜브들과 실질적으로 평행한 필터 조립체.
19. 제 18 항에 있어서, 상기 제 1 다수의 다공성 튜브들은 중앙축 주위에서 집단화되며(grouped), 각각의 상기 제 2 다수의 다공성 튜브는 상기 제 1 다수의 다공성 튜브에 대해 방사상으로 외향하여 위치되는 필터 조립체.
20. 제 18 항에 있어서, 상기 제 2 다수의 다공성 튜브는 중앙축 주위에서 집단화되며, 각각의 상기 제 1 다수의 다공성 튜브는 상기 제 2 다수의 다공성 튜브들에 대해 방사상으로 외향하여 위치되는 필터 조립체.
21. 제 17 항에 있어서, 상기 제 1 다수의 다공성 튜브들과 상기 제 2 다수의 다공성 튜브들 중 적어도 하나는 기공의 지름보다 큰 지름을 가지는 고체 입자가 상기 기공을 통과하는 것을 방지하는 크기의 상기 기공을 포함하는 필터 조립체.
22. 제 17 항에 있어서, 상기 제 1 방향은 실질적으로 상기 제 2 방향과 반대인 필터 조립체.
23. 필터 조립체로서,
    중앙축, 근위 단부 부분, 및 원위 단부 부분을 가지는 세장형 하우징을 포함하며, 상기 세장형 하우징은,
    상기 중앙축 주위에서 상기 세장형 하우징에 위치되는 제 1 필터 요소;
    제 1 필터 요소의 적어도 일부분이 상기 중앙축에 대해 방사상 방향으로 상기 제 1 필터 요소를 에워싸도록 상기 세장형 하우징에 위치되는 제 2 필터 요소;
    상기 세장형 하우징의 단부면과 각각의 상기 제 1 필터 요소 및 제 2 필터 요소 사이에서 상기 원위 단부 부분에 있는 편향 챔버; 및
    상기 편향 챔버에 위치되고, 상기 제 1 필터 요소로부터 제 2 필터 요소를 향하여 유동성 혼합물을 편향시키도록 구성된 유동 편향기를 포함하는 필터 조립체.
24. 제 23 항에 있어서, 상기 유동 편향기는 상기 제 1 필터 요소 및 제 2 필터 요소로 개방되는 환형 오목면을 가지는 환형 물받이를 포함하는 필터 조립체.
25. 제 24 항에 있어서, 상기 환형 오목면의 외부 부분은 상기 중앙축에 대해 방사상으로 외향하여 경사지며, 상기 환형 오목면의 내부 부분은 돌기를 형성하도록 상기 중앙축에 대해 방사상으로 내향하여 경사지는 필터 조립체.
26. 제 25 항에 있어서, 상기 돌기는 대체로 원뿔 형상인 필터 조립체.
27. 제 23 항에 있어서, 상기 제 1 필터 요소와 상기 제 2 필터 요소 중 적어도 하나의 적어도 일부분을 에워싸는 투과물 챔버를 추가로 포함하는 필터 조립체.
28. 제 23 항에 있어서, 유동물은 제 1 방향으로 상기 제 1 필터 요소를 통해 운반되고, 유동물은 상기 제 1 방향과 실질적으로 반대인 방향으로 상기 제 2 필터 요소를 통해 운반되는 필터 조립체.
29. 제 23 항에 있어서, 상기 유동 편향기는 상기 제 2 필터 요소로부터 상기 제 1 필터 요소를 향하여 유동물을 편향시키도록 구성된 필터 조립체.
30. 액체로부터 유동성 혼합물을 제거하는 방법으로서,
    제 1 방향으로 제 1 필터 요소를 통해 유동성 혼합물을 운반하는 단계;
    상기 제 1 필터 요소를 빠져나가는 유동성 혼합물을 제 2 필터 요소를 향해 편향시키는 단계;
    상기 제 2 필터 요소를 통해 상기 제 1 방향과 반대인 제 2 방향으로 유동성 혼합물을 운반하는 단계; 및
    유동성 혼합물로부터 상기 제 1 필터 요소와 상기 제 2 필터 요소 중 적어도 하나의 적어도 일부분을 통하여 상기 제 1 필터 요소와 상기 제 2 필터 요소 중 적어도 하나의 적어도 일부분을 에워싸는 투과물 챔버로 투과물을 운반하는 단계를 포함하는, 액체로부터 유동성 혼합물 제거 방법.
31. 제 30 항에 있어서, 공급 입구를 통하여 상기 제 1 필터 요소 내로 유동성 혼합물을 도입하는 단계를 추가로 포함하는, 액체로부터 유동성 혼합물 제거 방법.
32. 제 31 항에 있어서, 상기 제 2 필터 요소로부터 농축물 출구를 통해 유동성 혼합물을 배출하는 단계를 추가로 포함하며, 상기 농축물 출구는 상기 공급 입구에 근접하여 위치되는, 액체로부터 유동성 혼합물 제거 방법.
33. 제 30 항에 있어서, 상기 제 1 필터 요소와 상기 제 2 필터 요소 중 적어도 하나는 하나 이상의 다공성 튜브를 포함하는, 액체로부터 유동성 혼합물 제거 방법.
34. 제 30 항에 있어서, 상기 유동성 혼합물은 슬러리인, 액체로부터 유동성 혼합물 제거 방법.

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