KR20120031935A

KR20120031935A - 유체 처리 시스템

Info

Publication number: KR20120031935A
Application number: KR1020117026273A
Authority: KR
Inventors: 짐 프레이저
Original assignee: 트로잔 테크놀로지스
Priority date: 2009-05-11
Filing date: 2010-05-11
Publication date: 2012-04-04
Also published as: CN102421498B; CN102421498A; US9115009B2; SG174901A1; US20100282661A1; EP2429679A4; SG10201402200SA; CA2760191C; CA2760191A1; EP2429679A1; JP2012525975A; WO2010130031A1; KR101700314B1; JP5744850B2

Abstract

(i) 유체 유입구와; (ⅱ) 유체 유출구; 그리고 (ⅲ) 유체 유입구 및 유체 유출구와 유체 연통 관계인 유체 처리 영역을 포함하는 유체 처리 시스템이 설명되어 있다. 상기 유체 처리 영역은 서로 유체 연통 관계에 있는 유체 분리 섹션(상기 분리 섹션은 두 개 이상의 유사하거나 유사하지 않은 분리 장치의 조합 또는 단일 분리 장치를 포함할 수도 있음)과 유체 방사선 섹션이 내부에 마련되어 있는 하우징을 포함한다. 유체 분리 섹션은 유체 중의 고형체를 제거하며, 유체 방사선 섹션은 유체에 광을 조사하여 유체 중의 미생물을 비활성화한다. 유체 분리 섹션과 유체 방사선 섹션은 실질적으로 공통의 유체 유동 경로를 구비하도록 구성되어, 두 개의 섹션이 개개의 기능을 수행할 수 있도록 하면서 전체 유체 처리 시스템의 공간 또는 넓이 요건을 상당히 완화하며/완화하거나 전체 유체 처리 시스템의 유압 수두 손실(압력 강하)을 상당히 감소시킨다.

Description

유체 처리 시스템 {FLUID TREATMENT SYSTEM}

본 출원은 전체 내용이 참조로써 인용되고 있는 2009년 5월 11일 자로 출원된 특허 가출원 제 61/213,136 호의 35 U.S.C. §119(e)에 따른 이득을 청구하고 있다.

본 발명은 유체 처리 시스템에 관한 것이다. 보다 구체적으로 설명하자면, 본 발명은 물과 같은 액체의 처리를 위한 유체 처리 시스템에 관한 것이다. 특히, 본 발명은 선박으로부터 공급되는 선박평형수(ballast water)와 같은 물의 처리를 위한 유체 처리 시스템에 관한 것이다.

유체 처리 시스템에 대해서는 당 업계에 전반적으로 공지되어 있다. 특히, 자외선(UV) 방사선 유체 처리 시스템의 전반적인 사항이 당 업계에 공지되어 있다. 초기의 처리 시스템들은 하나 이상의 방사선(바람직하게는 UV) 램프를 포함하는 완전 밀폐형 챔버 구성으로 이루어져 있다. 이러한 초기의 구성은 소정의 문제점들이 있다. 특히, 규모가 커지고 있는 도시 폐수 또는 식수 처리 설비를 대표하는 대규모 개방형 유동 처리 시스템에 적용되는 경우 그러한 문제점들이 드러난다. 따라서, 이러한 구성과 연관되어 사용되어온 유형의 반응로는 다음과 같은 문제점들을 나타낸다.

● 반응로의 자본 비용이 비교적 높으며;

● 침수형 반응로 및/또는 습식 장비(램프, 슬리브 세정 장치 등)의 접근성이 떨어지며;

● 유체 처리 장비로부터의 오염 물질 제거와 관련하여 어려움이 있으며;

● 유체 살균 효율이 비교적 낮으며, 및/또는

● 습식 구성 요소(슬리브, 램프 등)의 유지 관리를 위해 예비 장비가 필요하다.

종래 기술의 폐쇄형 반응로의 전술한 바와 같은 단점은 이른바 "개방형 채널(open channel)" 반응로의 개발을 이끌어냈다.

예를 들어, 미국 특허 제 4,482,809 호, 제 4,872,980 호 및 제 5,006,244 호[모두 마슈알커위어드(Maarschalkerweerd)의 이름으로 본 발명의 양수인에게 양도된 것으로, 이하, 마슈알커위어드의 #1 특허로 일컬어짐]에는 모두 자외선(UV) 방사선을 채용하는 중력 이송식 유체 처리 시스템이 설명되어 있다.

이러한 시스템은 다수 개의 UV 램프로 구성되는 UV 램프 모듈(예를 들어, 프레임)의 어레이를 포함하며, 각각의 UV 램프는 슬리브(sleeve)의 내부에 장착되어 있다. 슬리브는 횡 방향 부재에 부착된 한 쌍의 다리부 사이에서 연장되어 이들 다리부에 의해 지지된다. 이와 같은 방식으로 지지된 슬리브(UV 램프를 포함)가 처리 대상 유체 내에 잠기게 됨에 따라, 이후 필요한 경우 상기 유체에 광이 조사된다. 유체가 노출되는 방사선의 양은 유체의 램프 근접도와, 램프의 출력 와트수 및 램프를 통과하는 유체의 유량에 의해 결정된다. 통상적으로, 램프의 UV 출력을 모니터링하기 위해 하나 이상의 UV 센서가 채용될 수도 있으며, 유체의 레벨은 통상적으로 레벨 게이트(level gate) 등을 사용하여 처리 장치의 하류 어느 정도까지 제어된다.

마슈알커위어드의 #1 특허에 개시된 유체 처리 시스템은 예비 장비를 필요로 하지 않고 습식 또는 침수 상태에서 장비를 축출할 수 있는 개선된 능력을 특징으로 한다. 이러한 구성에 의하면 램프 어레이가 다수의 행 및/또는 열로 구획화되는 한편, 반응로의 상부가 개방되어 "상부 개방" 채널에서의 유체의 자유로운 표면 유동이 제공되는 특징이 있다.

전술한 바와 같이, 마슈알커위어드의 #1 특허에 개시된 유체 처리 시스템의 특징은 유체의 자유로운 표면 유동이다(통상적으로, 상부 유체 표면을 의도적으로 조절하거나 구속하지는 않음). 따라서, 상기 시스템은 통상적으로 개방 채널에서의 작동 유체의 거동을 따른다. 상기 시스템의 본질적인 구성이 유체의 자유 표면 유동을 기반으로 하기 때문에, 각각의 램프 또는 램프 어레이가 처리할 수 있는 최대 유량이 제한되어 있어, 이후 수위가 변할 경우 하나의 유압 작동 어레이 또는 다른 인접한 유압 작동 어레이에 악영향을 미치게 된다. 유량이 증가할수록 또는 유량에 상당한 변화가 발생하면, 억제되지 않은 또는 자유로운 유체 표면 유동이 허용되어 유체의 유동 처리 용적과 유동 단면 형상이 변함에 따라, 반응로가 비교적 비효율적으로 된다. 또한, 어레이의 각각의 램프에 인가되는 전력이 비교적 낮다면, 결과적으로 나타나는 램프당 유체 유량도 비교적 낮다. 완전 개방형 채널 유체 처리 시스템의 개념은 이와 같이 램프 전력이 낮고 결과적으로 유압 작동식 처리 시스템의 부하가 작은 경우 충족되는 개념이다. 이러한 시스템은 램프의 효능이 크지 않으며, 동일한 용적의 유동 유체를 처리하기 위해 비교적 많은 개수의 램프가 필요하다는 문제가 있다. 따라서, 시스템의 고유 비용이 과도하게 증가하며/증가하거나 자동 램프 슬리브 세정 및 대용적 유체 처리와 같은 추가적인 특징을 갖춘 시스템과 비교가 되지 않는다.

이로 인해, 이른바 "반 밀폐형(semi-enclosed)" 유체 처리 시스템이 도출되었다.

미국 특허 제 5,418,370 호, 제 5,539,210 호 및 제 Re36,896 호(모두 마슈알커위어드의 이름으로 본 발명의 양수인에게 양도된 것으로, 이하, 마슈알커위어드의 #2 특허로 일컬어짐)에는 모두 UV 방사선을 채용하는 중력 이송식 유체 처리 시스템에 사용하기 위한 개선된 방사선 공급원 모듈이 설명되어 있다. 일반적으로, 개선된 방사선 공급원 모듈은 지지 부재에 외팔보형으로 밀봉 가능하게 설치되는 방사선 공급원 조립체[통상적으로, 방사선 공급원과 보호용(예를 들어, 석영) 슬리브]를 포함한다. 상기 지지 부재는 중력 이송식 유체 처리 시스템에 방사선 공급원 모듈을 고정하기 위한 적절한 수단을 추가로 포함할 수도 있다.

마슈알커위어드의 #2 특허는 반응로의 처리 영역에서 처리가 되고 있는 유체를 구속 수용하는 폐쇄면을 갖는 것을 특징으로 한다. 이러한 폐쇄형 처리 시스템은 사실상 개방 채널에 배치되는 개방 단부를 구비한다. 침수형 또는 습식 장비(UV 램프, 세정 장치 등)는 피봇 고정 힌지, 슬라이더(slider) 및 다른 각종 장치를 사용하여 축출될 수 있도록 구성되어, 반 밀폐형 반응로로부터 자유면으로의 장비 제거를 허용한다.

마슈알커위어드의 #2 특허에 개시된 상기 유체 처리 시스템은, 통상적으로, 비교적 짧은 길이의 램프가 실질적으로 수직의 지지 암에 외팔보 형태로 고정되어 있는 구성(즉, 램프의 일 단부만 지지되어 있는 구성)을 특징으로 한다. 이러한 구성에 의하면, 램프의 선회 작동이 허용되거나, 또는 램프가 반 밀폐형 반응로로부터 축출될 수 있다. 그러나, 이와 같이 길이가 상당히 짧아졌을 뿐만 아니라 더욱 강력해진 램프는 본질적으로, 전기 에너지의 UV 에너지로의 전환 효율이 떨어지는 특징이 있다. 또한, 램프로의 물리적 접근 및 지지에 필요한 장비 관련 비용이 상당히 높다.

역사적으로, 마슈알커위어드의 #1 특허 및 #2 특허에 개시된 유체 처리 모듈 및 시스템은 도시 폐수 처리(즉, 강, 연못, 호수 또는 다른 이러한 수용 흐름으로 방출되는 물의 처리) 분야에서 광범위하게 적용되어 왔다.

도시 식수 분야에서는, 이른바 "폐쇄형(closed)" 유체 처리 시스템이나 "가압형(pressurized)" 유체 처리 시스템을 사용하는 것으로 알려져 있다.

예를 들어, 미국 특허 제 5,504,335 호(마슈알커위어드의 #3 특허)를 참조하면, 폐쇄형 유체 처리 장치가 공지되어 있다. 마슈알커위어드의 #3 특허에 개시된 폐쇄형 유체 처리 장치는 유체의 유동을 수용하기 위한 하우징을 포함한다. 하우징은 유체 유입구와, 유체 유출구와, 이들 유체 유입구와 유체 유출구 사이에 배치되는 유체 처리 영역, 그리고 유체 처리 영역에 배치되는 적어도 하나의 방사선 공급원 모듈을 포함한다. 유체 유입구, 유체 유출구 및 유체 처리 영역은 서로에 대하여 공선적 관계에 있다. 적어도 하나의 방사선 공급원 모듈은 하우징에 밀봉 가능하게 장착되어 있는 다리부에 역시 밀봉 가능하게 연결되는 방사선 공급원을 포함한다. 방사선 공급원은 유동 유체에 대하여 실질적으로 평행한 방향으로 배치되어 있다.

미국 특허 제 6,500,346 호[태그히푸어(Taghipour) 등(이하, 태그히푸어)]에도 특히, 물과 같은 유체의 자외선 방사선 처리에 유용한 폐쇄형 유체 처리 장치가 개시되어 있다. 상기 장치는 유체의 유동을 수용하기 위한 하우징을 포함한다. 하우징은 유체 유입구와, 유체 유출구와, 이들 유체 유입구와 유체 유출구 사이에 배치되는 유체 처리 영역, 그리고 하우징을 관통하는 유체 유동 방향에 대하여 실질적으로 횡 방향의 유체 처리 영역을 따라 연장되는 종축선을 구비한 적어도 하나의 방사선 공급원을 포함한다. 유체 유입구, 유체 유출구 및 유체 처리 영역은 서로에 대하여 실질적으로 공선적 관계에 있다. 유체 유입구에 마련된 제 1 개구는, a) 단면적이 유체 처리 영역의 단면적보다 작으며, b) 적어도 하나의 방사선 공급원 조립체의 종축선에 실질적으로 평행한 부분의 직경이 가장 크다.

전술한 마슈알커위어드의 #1 특허와, 마슈알커위어드의 #2 특허 및 마슈알커위어드의 #3 특허에 개시된 다양한 실시예는 지상용 유체 방사선 처리 시스템에 관한 것이다. 통상적으로, 유체 방사선 처리 시스템은, 경우에 따라, 도시 폐수 처리 설비 또는 도시 식수 처리 설비의 다른 처리 시스템과 결합하여 사용된다. 이러한 시설물에서는, 유체 방사선 처리 시스템을 시설물의 다른 유체 처리 시스템에 상호 연결하기 위해 다양한 도관 시스템 등이 사용된다.

종래 기술에 따르면, 이러한 시설물에서는, 시설물의 각각의 처리 시스템이 구획화됨으로써, 각각의 처리 시스템이 자신의 최적의 유동 유체를 생성하도록 구성되어 있다. 지상용 유체 처리 시스템의 경우에는 이러한 접근법이 만족스러운 결과를 달성하여 왔다.

그러나, 전체 유체 처리를 위해 매우 작은 면적(footprint)만이 이용 가능한 유체 처리 시스템의 용례에서 문제가 발생한다. 특히, 선적 선박의 선박평형수를 처리하여야 하는 경우 문제가 발생한다.

수생 비토착종(aquatic non-indigenous species)이 지속적으로 유입되어 확산되는 경우 해상 환경에 심각한 위협이 된다. 다른 오염원과 달리, 일단 비토착종이 스스로 자리를 잡게 되면, 그 종은 자리 잡은 새로운 위치에 남게 된다. 인간 식량 공급, 경제, 건강 및 전체 생물 다양성에 미치는 잠재적인 부작용을 계산하는 것이 어렵긴 하지만, 비용이 엄청날 수 있다는 인식이 널리 용인되고 있다.

수생 비토착종의 유입 및 확산을 야기하는 주요 원인 중 하나는 선적 선박으로부터 나오는 선박평형수가 줄어들지 않고 운반되기 때문이다. 어느 한 곳의 수역이나 생태학적 구역으로부터 포획되어 다른 곳의 수역이나 생태학적 구역으로 방면되는 선박평형수는 수생 공동체의 생물 다양성, 경제 및 인간 건강 중 하나 이상에 해로운 영향을 야기할 가능성이 있는, 이른바 수생 침입 종(AIS; Aquatic Invasive Species)을 들여올 수 있다.

통상적으로, 선적 선박은 운송 동안 안정성과 조종성을 증가시키기 위하여 출발지에서 선박평형수(담수 및/또는 바닷물)를 공급받아 선내 바닥 짐 탱크 및/또는 화물창고에 보관한다. 일단 선적 선박이 도착지에 도착하고 나면, 통상적으로, 선박평형수는 선내 바닥 짐 탱크 및/또는 화물창고로부터 배출된다. 또한, 보통의 경우, 출발지와 도착지 사이에서 운송 중에 선박평형수의 공급 및/또는 배출이 이루어진다. 이러한 방식으로 연간 30억 내지 50억 톤의 선박평형수가 운반되는 것으로 추정된다.

출발지로부터 도착지까지 (또는 그 사이의 지점들까지) 운반되는 자생 AIS를 줄일 수 있도록 선박평형수를 처리할 수 있는 선내 시스템을 구비하는 것이 바람직하다. 이러한 시스템은 주요 처리 시스템을 포함할 것을 요구하며, 또한, 선적 선박 상의 면적을 매우 적은 수준으로만 차지할 것을 요구한다.

본 발명의 일 목적은 종래 기술의 전술한 단점 중 적어도 하나를 제거 또는 완화하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 새로운 유체 처리 시스템을 제공하는 것이다.

이에 따라, 일 양태에 있어서, 본 발명은, (i) 유체 유입구와; (ⅱ) 유체 유출구; 그리고 (ⅲ) 유체 유입구 및 유체 유출구와 유체 연통 관계의 유체 처리 영역을 포함하며, 상기 유체 처리 영역은 서로 유체 연통 관계에 있는 유체 분리 섹션(상기 분리 섹션은 두 개 이상의 유사하거나 유사하지 않은 분리 장치의 조합 또는 단일 분리 장치를 포함할 수도 있음)과 유체 방사선 섹션이 내부에 마련되어 있는 하우징을 포함하는 것을 특징으로 하는 유체 처리 시스템을 제공한다.

다른 양태에 있어서, 본 발명은, 유체 유입구와; 유체 유출구; 그리고 유체 유입구 및 유체 유출구와 유체 연통 관계인 폐쇄형 유체 처리 영역을 포함하며, 상기 유체 처리 영역은 하우징을 포함하고, 상기 하우징은, (a) 상기 유체 유입구와 유체 연통 관계에 있으며, 적어도 하나의 유체 분리 섹션(상기 분리 섹션은 두 개 이상의 유사하거나 유사하지 않은 분리 장치의 조합 또는 단일 분리 장치를 포함할 수도 있음)이 내부에 배치되는 제 1 챔버, 그리고 (b) 상기 유체 유출구 및 제 1 챔버와 유체 연통 관계에 있으며, 적어도 하나의 방사선 공급원 조립체가 내부에 배치되어 있는 제 2 챔버를 포함하고, 상기 제 1 챔버와 제 2 챔버는 서로에 대하여 실질적으로 동축으로 배치되는 것을 특징으로 하는 유체 처리 시스템을 제공한다.

따라서, 본 발명의 발명자는 일반적인 의미로 유체 분리 섹션과 유체 방사선 섹션을 포함하는 유체 처리 시스템을 개발하였다. 유체 분리 섹션은 유체 중의 고형체를 제거하며, 유체 방사선 섹션은 유체에 광을 조사하여 유체 중의 미생물 및/또는 오염 물질을 비활성화한다. 중요한 것은, 유체 분리 섹션과 유체 방사선 섹션은 실질적으로 공통의 유체 유동 경로를 구비하도록 구성되어, 두 개의 섹션이 개개의 기능을 수행할 수 있도록 하면서 전체 유체 처리 시스템의 공간 또는 넓이 요건을 상당히 완화하며/완화하거나 전체 유체 처리 시스템의 유압 수두 손실(압력 강하)을 상당히 감소시킨다.

전술한 사항은 도 1a 및 도 1b를 참조하여 이해될 수 있다. 도 1a에는 유체 분리 섹션과 유체 방사선 섹션이 물리적으로 독립적이며 중간 관(2)에 의해 상호 연결되어 있는 종래 기술의 유동 구성이 도시되어 있다. 유체 분리 섹션과 유체 방사선 섹션은 각각, 섹션의 적절한 작동을 위해 자체 유체 유동을 수립하여야만 한다. 이로 인해 유입관(1)과 유출관(3) 사이에서 유체 압력의 상당한 진폭이 초래된다. 대조적으로, 도 1b를 참조하면, 도시된 바와 같이 유체 분리 섹션과 유체 방사선 섹션을 조합함으로써, 유입관(1)과 유출관(3) 사이의 유체 압력 진폭이 제거 또는 완화된다. 이에 따라, 두 개의 섹션이 개개의 기능을 수행할 수 있게 되어, 전체 유체 처리 시스템의 공간 또는 넓이 요건이 상당히 완화된다.

많은 경우에 있어서, 유체 분리 섹션과 유체 방사선 섹션은 양 섹션 사이의 "전개형 유체 유동(developed fluid flow)"을 생성하도록 구성되는 단일 하우징 또는 엔클로져(enclosure)에 수용된다. "전개형 유체 유동"이 의미하는 것은, 유동 유체의 일반적인 수력학적 원리에 따라 유동 유체가 유체 분리 섹션에서 실질적으로 전개되며 유체 방사선 섹션에서 다시 완전히 전개될 필요는 없다는 의미이다.

유체 처리 시스템은 바람직하게는 액체의 처리에 적합하며, 보다 바람직하게는 물의 처리에 적합하다.

본 발명의 유체 처리 시스템의 유체 분리 섹션은 유체로부터 고형체를 제거하는 역할을 한다. 따라서, 상기 유체 분리 섹션은 다양한 각종 물리적 분리용 구성 요소, 예를 들어, 필터, 멤브레인 등을 포함할 수 있다. 분리 구성 요소의 물리적 구성은 가변적이며, 예를 들어, 이들 분리 구성 요소는 원통형으로 형성될 수도 있고, 비원통형(곡선형 또는 평면형)으로 형성될 수도 있다. 유체 분리 섹션은 단일 분리 장치 또는 두 개 이상의 유사하거나 유사하지 않은 분리 장치의 조합을 포함할 수도 있다.

본 발명에 따르면, 적은 자본 비용으로, 접근성이 높으며, 오염 물질 제거가 용이하고, 유체 살균 효율이 높으며, 및/또는 습식 구성 요소의 유지 관리를 위한 예비 장비가 불필요한, 유체 처리 시스템을 제공할 수 있다.

동일한 구성 요소가 동일한 도면 부호로 지시되어 있는 첨부 도면을 참조하여 본 발명의 실시예가 설명된다:
도 1a는 유체 처리와 관련한 종래 기술의 접근법을 예시한 개략도;
도 1b는 본 발명의 유체 처리 시스템에 의해 활용되는 유체 처리 접근법을 예시한 개략도;
도 1 내지 도 9는 유체 처리 시스템의 구성 요소를 도시한 다양한 도면을 포함하는, 본 발명의 유체 처리 시스템의 제 1 실시예를 도시한 다양한 도면;
도 10 내지 도 17은 유체 처리 시스템의 구성 요소를 도시한 다양한 도면을 포함하는, 본 발명의 유체 처리 시스템의 제 2 실시예를 도시한 다양한 도면;
도 18 내지 도 21은 본 발명의 유체 처리 시스템의 제 3 실시예를 도시한 다양한 도면; 그리고
도 22는 도 18 내지 도 21에 도시된 유체 처리 시스템의 변형예를 도시한 도면.

일 양태에 있어서, 본 발명은, (i) 유체 유입구와; (ⅱ) 유체 유출구; 그리고 (ⅲ) 유체 유입구 및 유체 유출구와 유체 연통 관계의 유체 처리 영역을 포함하며, 상기 유체 처리 영역은 서로 유체 연통 관계에 있는 유체 분리 섹션과 유체 방사선 섹션이 내부에 마련되어 있는 하우징을 포함하는 것인 유체 처리 시스템에 관한 것이다. 본 발명의 바람직한 실시예 중 이러한 실시예는 아래의 특징 중 어느 하나 또는 두 개 이상의 조합을 포함할 수도 있다.

● 상기 유체 분리 섹션은 유체 유입구와 유체 연통 관계에 있을 수도 있다.

● 상기 유체 방사선 섹션은 유체 유출구와 유체 연통 관계에 있을 수도 있다.

● 상기 유체 분리 섹션은 유체 유입구와 유체 연통 관계에 있을 수도 있으며, 상기 유체 방사선 섹션은 유체 유출구와 유체 연통 관계에 있다.

● 상기 유체 처리 영역은 유체의 가압 유동을 수용하도록 구성될 수도 있다.

● 상기 유체 처리 영역은 유체 유입구로부터 수용되는 유체의 유동을 모든 면에서 구속하도록 구성될 수도 있다.

● 상기 유체 분리 섹션은 필터 요소[예를 들어, 백(bag) 여과 장치, 다양한 각종 여과 재료로 이루어진 카트리지 여과 장치, 세라믹 여과 장치, 스크린 여과 장치, 직조 와이어 여과 장치, 천(cloth) 여과 장치, 웨지와이어(wedgewire) 여과 장치, 플라스틱 여과 장치, 과립 여과 장치(희생 및 비희생) 및 이들 중 두 개 이상의 조합]를 포함할 수도 있다.

● 상기 유체 분리 섹션은 사이클론 요소를 포함할 수도 있다.

● 상기 유체 분리 섹션은 멤브레인 요소를 포함할 수도 있다.

● 상기 유체 분리 섹션은 적어도 하나의 캔들 필터(candle filter)를 포함할 수도 있다.

● 상기 적어도 하나의 캔들 필터는 유체 유입구와 유체 연통 관계인 필터 유입구와, 유체 방사선 섹션과 유체 연통 관계인 필터 유출구를 구비한 세장형 필터 하우징을 포함할 수도 있다.

● 상기 필터 하우징은 실질적으로 원통형인 부분을 포함할 수도 있다.

● 상기 세장형 필터 하우징은, 유체가 필터 하우징의 내부로부터 외부로 또는 필터 하우징의 외부로부터 내부로 측방향으로 통과할 수 있도록, 필터 유입구와 필터 유출구 사이가 유체 투과성일 수도 있다.

● 상기 필터 하우징은 필터 하우징의 내면 상의 필터 요소를 포함할 수도 있다.

● 상기 필터 하우징은 필터 하우징의 실질적으로 전체 내면 상의 필터 요소를 포함할 수도 있다.

● 상기 필터 요소는 세라믹 재료를 포함할 수도 있다.

● 상기 필터 요소는 다공성 세라믹 재료를 포함할 수도 있다.

● 상기 필터 요소는 금속 튜브를 포함할 수도 있다.

● 상기 필터 요소는 소결 처리된 금속 튜브를 포함할 수도 있다.

● 상기 필터 요소는 팽창 시트 재료를 포함할 수도 있다.

● 상기 필터 요소는 팽창 금속 시트 재료를 포함한다.

● 상기 필터 요소는 메쉬 스크린을 포함할 수도 있다.

● 상기 필터 요소는 직조 메쉬 스크린을 포함할 수도 있다.

● 상기 필터 요소는 필터 천 재료를 포함할 수도 있다.

● 상기 필터 요소는 비물결형(non-undulating) 표면을 포함할 수도 있다.

● 상기 필터 요소는 물결형 표면을 포함할 수도 있다.

● 상기 유체 분리 섹션은 분리 요소 어레이에 배열된 복수 개의 분리 요소를 포함할 수도 있다.

● 각각의 분리 요소는 유체의 유동을 수용하도록 구성될 수도 있다.

● 각각의 분리 요소는 인접한 분리 요소에 대하여 유체의 독립적인 유동을 수용하도록 구성될 수도 있다.

● 각각의 분리 요소는 세장형일 수도 있다.

● 각각의 분리 요소는 적어도 두 개의 인접한 분리 요소의 종축선에 대하여 실질적으로 평행한 종축선을 포함할 수도 있다.

● 각각의 분리 요소는 세 개의 인접한 분리 요소의 종축선으로부터 실질적으로 등거리에 있는 종축선을 포함할 수도 있다.

● 각각의 분리 요소는 네 개의 인접한 분리 요소의 종축선으로부터 실질적으로 등거리에 있는 종축선을 포함할 수도 있다.

● 각각의 분리 요소는 다섯 개의 인접한 분리 요소의 종축선으로부터 실질적으로 등거리에 있는 종축선을 포함할 수도 있다.

● 상기 유체 방사선 섹션은 적어도 하나의 세장형 방사선 공급원 조립체를 포함할 수도 있다.

● 상기 적어도 하나의 세장형 방사선 공급원 조립체는 적어도 하나의 세장형 방사선 공급원을 포함할 수도 있다.

● 상기 적어도 하나의 세장형 방사선 공급원은 자외선 방사선 공급원을 포함할 수도 있다.

● 상기 자외선 방사선 공급원은 저압 자외선 방사선 램프를 포함할 수도 있다.

● 상기 자외선 방사선 공급원은 저압 고출력 자외선 방사선 램프를 포함할 수도 있다.

● 상기 자외선 방사선 공급원은 중간 압력 자외선 방사선 램프를 포함할 수도 있다.

● 상기 자외선 방사선 공급원은 유전 배리어 방전(DBD; Dielectric Barrier Discharge) 자외선 방사선 램프를 포함할 수도 있다.

● 상기 자외선 방사선 공급원은 자외선 방사선 발광 다이오드(LED) 또는 자외선 방사선 LED 어레이를 포함할 수도 있다.

● 상기 적어도 하나의 세장형 방사선 공급원은 보호용 슬리브에 배치될 수도 있다.

● 상기 보호용 슬리브는 방사선 투과성 재료로 구성될 수도 있다.

● 상기 보호용 슬리브는 석영으로 구성될 수도 있다.

● 상기 세장형 방사선 공급원 조립체는 유체 방사선 섹션을 통과하는 유체유동의 방향에 횡 방향으로 구성되는 종축선을 포함할 수도 있다.

● 상기 세장형 방사선 공급원 조립체는 유체 방사선 섹션을 통과하는 유체 유동의 방향과 직교하도록 구성되는 종축선을 포함할 수도 있다.

● 유체 처리 시스템은 복수 개의 방사선 공급원 조립체를 포함할 수도 있다.

● 상기 복수 개의 방사선 공급원 조립체는 방사선 공급원 어레이에 배열될 수도 있다.

● 상기 어레이는 상기 유체 분리 섹션이 배치되는 중앙부를 포함할 수도 있다.

● 상기 유체 분리 섹션과 유체 방사선 섹션은 유체 처리 영역을 통과하는 유체 유동의 방향을 따라 순차적으로 배치될 수도 있다.

● 상기 유체 분리 섹션과 유체 방사선 섹션은 유체 처리 영역을 통과하는 유체 유동의 방향을 따라 비동축 방향으로 배치될 수도 있다.

● 상기 유체 분리 섹션과 유체 방사선 섹션은 유체 분리 섹션을 통과하는 유체 유동의 방향을 따라 동축 방향으로 배치될 수도 있다.

다른 양태에 있어서, 본 발명은, 유체 유입구와; 유체 유출구; 그리고 유체 유입구 및 유체 유출구와 유체 연통 관계인 폐쇄형 유체 처리 영역을 포함하며, 상기 유체 처리 영역은 하우징을 포함하고, 상기 하우징은, (a) 상기 유체 유입구와 유체 연통 관계에 있으며, 적어도 하나의 유체 분리 섹션이 내부에 배치되는 제 1 챔버, 그리고 (b) 상기 유체 유출구 및 제 1 챔버와 유체 연통 관계에 있으며, 적어도 하나의 방사선 공급원 조립체가 내부에 배치되어 있는 제 2 챔버를 포함하고, 상기 제 1 챔버와 제 2 챔버는 서로에 대하여 실질적으로 동축으로 배치되는 것인 유체 처리 시스템을 제공한다. 본 발명의 바람직한 실시예 중 상기 실시예는 아래의 특징 중 어느 하나 또는 두 개 이상의 조합을 포함할 수도 있다:

● 상기 제 1 챔버는 제 2 챔버에 대하여 내부에 배치될 수도 있다.

● 상기 제 1 챔버는 제 2 챔버에 대하여 외부에 배치될 수도 있다.

● 상기 제 1 챔버와 제 2 챔버를 분리하는 벽을 포함할 수도 있다.

● 상기 제 1 챔버와 제 2 챔버를 분리하는 공통 벽을 포함할 수도 있다.

● 상기 벽은 실질적으로 원통형일 수도 있다.

● 상기 벽은 제 1 챔버로부터 제 2 챔버로의 유체 통과를 허용하는 적어도 하나의 개구를 포함할 수도 있다.

● 상기 적어도 하나의 개구는 장축 치수와, 상기 장축 치수보다 작은 단축 치수를 가질 수도 있다.

● 상기 장축 치수는 상기 적어도 하나의 방사선 공급원 조립체의 종축선과 실질적으로 정렬 관계일 수도 있다.

● 상기 적어도 하나의 방사선 공급원 조립체의 장축 치수 및 호 길이는 실질적으로 동일할 수도 있다.

● 상기 적어도 하나의 방사선 공급원 조립체의 장축 치수 및 호 길이는 상이할 수도 있다.

● 상기 제 1 챔버는 복수 개의 분리 요소를 포함할 수도 있다.

● 상기 제 2 챔버는 복수 개의 방사선 공급원 조립체를 포함할 수도 있다.

● 상기 제 2 챔버는 제 1 챔버에 대하여 실질적으로 환형의 구성을 갖는다.

● 상기 유체 분리 섹션은 필터 요소[예를 들어, 백(bag) 여과 장치, 다양한 각종 여과 재료로 이루어진 카트리지 여과 장치, 세라믹 여과 장치, 스크린 여과 장치, 직조 와이어 여과 장치, 천(cloth) 여과 장치, 웨지와이어 여과 장치, 플라스틱 여과 장치, 과립 여과 장치(희생 및 비희생) 및 이들 중 두 개 이상의 조합]를 포함할 수도 있다.

● 상기 유체 분리 섹션은 적어도 하나의 캔들 필터를 포함할 수도 있다.

● 상기 필터 요소는 세라믹 재료를 포함할 수도 있다.

● 상기 필터 요소는 금속 튜브를 포함할 수도 있다.

● 상기 필터 요소는 팽창 시트 재료를 포함할 수도 있다.

● 상기 필터 요소는 팽창 금속 시트 재료를 포함할 수도 있다.

● 상기 필터 요소는 메쉬 스크린을 포함할 수도 있다.

● 상기 필터 요소는 직조 메쉬 스크린을 포함할 수도 있다.

● 상기 필터 요소는 필터 천 재료를 포함할 수도 있다.

● 상기 필터 요소는 비물결형 표면을 포함할 수도 있다.

● 상기 필터 요소는 물결형 표면을 포함할 수도 있다.

● 각각의 분리 요소는 세장형일 수도 있다.

● 각각의 분리 요소는 적어도 두 개의 인접한 분리 요소의 종축선에 대하여 실질적으로 비평행한 종축선을 포함할 수도 있다.

● 상기 자외선 방사선 공급원은 유전 배리어 방전(DBD) 자외선 방사선 램프를 포함할 수도 있다.

● 상기 보호용 슬리브는 석영으로 구성될 수도 있다.

● 상기 세장형 방사선 공급원 조립체는 유체 방사선 섹션을 통과하는 유체 유동의 방향에 횡 방향으로 구성되는 종축선을 포함할 수도 있다.

● 복수 개의 방사선 공급원 조립체를 포함할 수도 있다.

도 1 내지 도 9를 참조하면, 유체 처리 시스템(100)이 도시되어 있다. 유체 처리 시스템(100)은 각도 방향으로(angularly) 프레임(105)에 장착된다.

유체 처리 시스템(100)은 유체 유입구(110)와 유체 유출구(115)를 포함한다. 유체 유입구(110)는 필터 요소(120)와 연통 관계에 있다. 필터 요소(120)는 일련의 이른바 캔들 필터(125)로 구성된다. 캔들 필터(125)는 일련의 지지 요소(140)에 의해 상호 연결되는 한 쌍의 플레이트(130, 135)에 의해 고정된다.

도 6 및 도 7을 참조하면, 덮개 요소(145)가 공간(147)을 획정하도록 필터 요소(120)를 둘러싸고 있다. 덮개 요소(145)는 개구(150)를 포함하며, 유체가 캔들 필터(125) 및 필터 요소(120)와 접촉한 후 공간(147)으로부터 상기 개구를 통과할 수도 있다.

유체 처리 시스템(100)은 필터 요소(120)에 대하여 각도 방향으로 배치되는 일련의 세장형 방사선 공급원(155)(도 8 및 도 9)을 추가로 포함한다. 방사선 공급원(155)은 챔버(160)에 배치되며, 챔버는 일련의 개구(165)를 통해 유체 유출구(115)와 연통 관계에 있다.

사용 시에, 처리할 유체는 통상적으로 압력 하에 화살표(A)(도 3)의 방향으로 유체 유입구(110)로 공급된다. 이후, 유체는 필터 요소(120)의 캔들 필터(125)를 통과한다. 필터 요소(120)의 가압 하에 유체가 화살표(B)(도 3 및 도 9)로 지시된 바와 같이 측 방향으로 각각의 캔들 필터(125)를 통과하여 여과된 다음 필터 요소(120)와 덮개(145) 사이에 마련된 공간(147)으로 보내진다.

가압 유체는 이후, 화살표(C)(도 9)로 지시된 바와 같이 덮개(145)의 개구(150)로부터 배출되어, 화살표(D)(도 9)로 지시된 바와 같이 유체 유출구(115)를 향해 챔버(160)를 통과함에 따라 방사선 공급원(155)으로부터 방출되는 방사선에 노출된다. 처리 유체는 이후, 화살표(E)로 지시된 바와 같이 유체 유출구(115)를 빠져나간다.

도 10 내지 도 17을 참조하면, 유체 처리 시스템(200)이 도시되어 있다. 도 10 내지 도 17에서, 도 1 내지 도 9의 유체 처리 시스템(100)에서와 동일한, 유체 처리 시스템(200)의 구성 요소는 마지막 두 자리 숫자가 동일한 도면 부호로 표시되어 있다[예를 들어, 유체 처리 시스템(100)의 방사선 공급원 조립체(155)가 유체 처리 시스템(200)의 방사선 공급원 조립체(255)와 같이 표시되며, 유체 처리 시스템(100)의 캔들 필터(125)가 유체 처리 시스템(200)의 캔들 필터(225)와 같이 표시됨].

따라서, 유체 처리 시스템(200)에서, 캔들 필터(225)는 유체 유입구(210)와 유체 연통 관계로 제 1 하우징(203)에 배치되며, 방사선 공급원 조립체(255)는 유체 유출구(215)와 유체 연통 관계로 제 2 하우징(207)에 배치된다. 제 1 하우징(203)과 제 2 하우징(207)은 연결 요소(209)를 통해 서로 유체 연통 관계에 있다. 특히 도 11을 참조하면, 제 1 하우징(203), 제 2 하우징(207) 및 연결 요소(209)가 조합되어 유체의 유동을 수용하기 위한 단일체형 하우징을 형성한다.

바람직하게는, 연결 요소(209)의 장축 치수는 제 1 하우징(203) 및 제 2 하우징(207)의 높이와 유사한 높이로 구성된다. 중요한 것은, 제 1 하우징(203), 제 2 하우징(207) 및 연결 요소(209)가 이러한 상호 관계로 형성됨으로써, 제 1 하우징(203)으로부터 제 2 하우징(207)으로 실질적으로 잘 전개된 유체 유동이 설정될 수도 있으므로, 유체 분리 구성 요소와 유체 방사선 구성 요소를 상호 연결하도록 비교적 단면적이 작은 도관이 사용되는 상황과 비교하여 유압 수두 손실(또는 압력 변화)의 발생이 감소한다는 점이다.

도 18 내지 도 22를 참조하면, 유체 처리 시스템(300)이 도시되어 있다. 도 18 내지 도 22에서, 도 1 내지 도 9의 유체 처리 시스템(100)에서와 동일한, 유체 처리 시스템(300)의 구성 요소는 마지막 두 자리 숫자가 동일한 도면 부호로 표시되어 있다[예를 들어, 유체 처리 시스템(100)의 방사선 공급원 조립체(155)가 유체 처리 시스템(300)의 방사선 공급원 조립체(355)와 같이 표시되며, 유체 처리 시스템(100)의 유체 유입구(110)가 유체 처리 시스템(300)의 유체 유입구(310)와 같이 표시됨].

도시된 바와 같이, 유체 처리 시스템(300)은 전술한 바와 같은 각각의 유체 처리 시스템(100, 200)에 사용되는 캔들 필터(125, 225)를 포함하지 않는다. 그대신, 유체 처리 시스템(300)은 챔버(328)에 의해 분리되어 있는 일차 필터 스크린(326)과 이차 필터 스크린(329)을 사용한다.

도 20을 참조하면, 유동 유체가 화살표(A)로 지시된 바와 같이 유체 유입구(310)에 들어간다. 이후, 유체는 화살표(B)로 지시된 바와 같이 일차 필터 스크린(326)을 통과하여 챔버(328)에 들어간다. 다음, 유체는 화살표(C)로 지시된 바와 같이 이차 필터 스크린(329)을 통과하여, 화살표(D)로 지시된 방향으로 이동함에 따라 유체에 광이 조사된다. 처리된 유체는 화살표(E)로 지시된 바와 같이 유체 유출구(315)로부터 배출된다.

도 22를 참조하면, 각각의 쌍의 방사선 공급원 조립체(355) 사이에 배플판(331)이 개재되어 있는 유체 처리 시스템(300)의 변형예가 도시되어 있다. 배플판(331)의 사용을 통해, 유체에 광이 조사됨에 따른 유체의 단락을 방지 또는 완화할 수 있다. 당 업계에 공지된 바와 같이, 유체가 예정된 방사선 조사량을 수용하는 예정된 거리를 초과하여 유체가 유체 처리 영역을 통과할 때 "단락"이 발생한다.

예시적인 실시예 및 예를 참조하여 본 발명이 설명되어 있긴 하지만, 전술한 설명이 한정적인 의미로 해석되어야 하는 것은 아니다. 따라서, 당 업계의 숙련자라면 전술한 설명을 참조하여 예시적인 실시예의 다양한 변형예뿐만 아니라 본 발명의 다른 실시예를 분명하게 이해할 수 있을 것이다. 따라서, 이러한 변형예 또는 실시예가 첨부된 특허청구범위에 포함됨을 알 수 있을 것이다.

본 발명에 관한 모든 공보, 특허 및 특허 출원은, 각각의 개별 공보, 특허 또는 특허 출원이 그 전체 내용이 참조로써 인용되는 것으로 개별적으로 지시되는 것처럼, 동일한 정도로 전체 내용이 참조로써 인용된다.

100 : 유체 처리 시스템 110 : 유체 유입구
115 : 유체 유출구 120 : 필터 요소
125 : 캔들 필터 130, 135 : 단부 플레이트
140 : 지지 요소 145 : 덮개 요소
155 : 방사선 공급원 160 : 챔버

Claims

유체 처리 시스템으로서,
(i) 유체 유입구와; (ⅱ) 유체 유출구; 그리고 (ⅲ) 유체 유입구 및 유체 유출구와 유체 연통 관계인 유체 처리 영역을 포함하며,
상기 유체 처리 영역은 서로 유체 연통 관계에 있는 유체 분리 섹션(상기 유체 분리 섹션은 두 개 이상의 유사하거나 유사하지 않은 분리 장치의 조합 또는 단일 분리 장치를 포함할 수도 있음)과 유체 방사선 섹션이 내부에 마련되어 있는 하우징을 포함하는 것을 특징으로 하는 유체 처리 시스템.
제 1 항에 있어서, 상기 유체 분리 섹션은 유체 유입구와 유체 연통 관계에 있는 것을 특징으로 하는 유체 처리 시스템.
제 1 항에 있어서, 상기 유체 방사선 섹션은 유체 유출구와 유체 연통 관계에 있는 것을 특징으로 하는 유체 처리 시스템.
제 1 항에 있어서, 상기 유체 분리 섹션은 유체 유입구와 유체 연통 관계에 있으며, 상기 유체 방사선 섹션은 유체 유출구와 유체 연통 관계에 있는 것을 특징으로 하는 유체 처리 시스템.
제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 유체 처리 영역은 유체의 가압 유동을 수용하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 유체 처리 시스템.
제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 유체 처리 영역은 유체 유입구로부터 수용되는 유체의 유동을 모든 면에서 구속하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 유체 처리 시스템.
제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 유체 분리 섹션은 필터 요소[예를 들어, 백(bag) 여과 장치, 다양한 각종 여과 재료로 이루어진 카트리지 여과 장치, 세라믹 여과 장치, 스크린 여과 장치, 직조 와이어 여과 장치, 천(cloth) 여과 장치, 웨지와이어(wedgewire) 여과 장치, 플라스틱 여과 장치, 과립 여과 장치(희생 및 비희생) 및 이들 중 두 개 이상의 조합]를 포함하는 것을 특징으로 하는 유체 처리 시스템.
제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 유체 분리 섹션은 사이클론 요소를 포함하는 것을 특징으로 하는 유체 처리 시스템.
제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 유체 분리 섹션은 멤브레인(membrane) 요소를 포함하는 것을 특징으로 하는 유체 처리 시스템.
제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 유체 분리 섹션은 적어도 하나의 캔들 필터(candle filter)를 포함하는 것을 특징으로 하는 유체 처리 시스템.
제 10 항에 있어서, 상기 적어도 하나의 캔들 필터는 유체 유입구와 유체 연통 관계인 필터 유입구와, 유체 방사선 섹션과 유체 연통 관계인 필터 유출구를 구비한 세장형 필터 하우징을 포함하는 것을 특징으로 하는 유체 처리 시스템.
제 11 항에 있어서, 상기 필터 하우징은 실질적으로 원통형인 부분을 포함하는 것을 특징으로 하는 유체 처리 시스템.
제 11 항 또는 제 12 항에 있어서, 상기 세장형 필터 하우징은, 유체가 필터 하우징의 내부로부터 외부로 또는 필터 하우징의 외부로부터 내부로 측방향으로 통과할 수 있도록, 필터 유입구와 필터 유출구 사이가 유체 투과성인 것을 특징으로 하는 유체 처리 시스템.
제 11 항 내지 제 13 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 필터 하우징은 필터 하우징의 내면 상의 필터 요소를 포함하는 것을 특징으로 하는 유체 처리 시스템.
제 11 항 내지 제 13 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 필터 하우징은 실질적으로 필터 하우징의 전체 내면 상의 필터 요소를 포함하는 것을 특징으로 하는 유체 처리 시스템.
제 14 항 또는 제 15 항에 있어서, 상기 필터 요소는 세라믹 재료를 포함하는 것을 특징으로 하는 유체 처리 시스템.
제 14 항 또는 제 15 항에 있어서, 상기 필터 요소는 다공성 세라믹 재료를 포함하는 것을 특징으로 하는 유체 처리 시스템.
제 14 항 또는 제 15 항에 있어서, 상기 필터 요소는 금속 튜브를 포함하는 것을 특징으로 하는 유체 처리 시스템.
제 14 항 또는 제 15 항에 있어서, 상기 필터 요소는 소결 처리된 금속 튜브를 포함하는 것을 특징으로 하는 유체 처리 시스템.
제 14 항 또는 제 15 항에 있어서, 상기 필터 요소는 팽창(expanded) 시트 재료를 포함하는 것을 특징으로 하는 유체 처리 시스템.
제 14 항 또는 제 15 항에 있어서, 상기 필터 요소는 팽창 금속 시트 재료를 포함하는 것을 특징으로 하는 유체 처리 시스템.
제 14 항 또는 제 15 항에 있어서, 상기 필터 요소는 메쉬 스크린(mesh screen)을 포함하는 것을 특징으로 하는 유체 처리 시스템.
제 14 항 또는 제 15 항에 있어서, 상기 필터 요소는 직조 메쉬 스크린을 포함하는 것을 특징으로 하는 유체 처리 시스템.
제 14 항 또는 제 15 항에 있어서, 상기 필터 요소는 필터 천 재료를 포함하는 것을 특징으로 하는 유체 처리 시스템.
제 14 항 내지 제 24 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 필터 요소는 비물결형(non-undulating) 표면을 포함하는 것을 특징으로 하는 유체 처리 시스템.
제 14 항 내지 제 24 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 필터 요소는 물결형 표면을 포함하는 것을 특징으로 하는 유체 처리 시스템.
제 1 항 내지 제 26 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 유체 분리 섹션은 분리 요소 어레이에 배열된 복수 개의 분리 요소를 포함하는 것을 특징으로 하는 유체 처리 시스템.
제 27 항에 있어서, 각각의 분리 요소는 유체의 유동을 수용하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 유체 처리 시스템.
제 27 항에 있어서, 각각의 분리 요소는 인접한 분리 요소에 대하여 유체의 독립적인 유동을 수용하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 유체 처리 시스템.
제 27 항 내지 제 29 항 중 어느 한 항에 있어서, 각각의 분리 요소는 세장형인 것을 특징으로 하는 유체 처리 시스템.
제 30 항에 있어서, 각각의 분리 요소는 적어도 두 개의 인접한 분리 요소의 종축선에 대하여 실질적으로 평행한 종축선을 포함하는 것을 특징으로 하는 유체 처리 시스템.
제 30 항에 있어서, 각각의 분리 요소는 세 개의 인접한 분리 요소의 종축선으로부터 실질적으로 등거리에 있는 종축선을 포함하는 것을 특징으로 하는 유체 처리 시스템.
제 30 항에 있어서, 각각의 분리 요소는 네 개의 인접한 분리 요소의 종축선으로부터 실질적으로 등거리에 있는 종축선을 포함하는 것을 특징으로 하는 유체 처리 시스템.
제 30 항에 있어서, 각각의 분리 요소는 다섯 개의 인접한 분리 요소의 종축선으로부터 실질적으로 등거리에 있는 종축선을 포함하는 것을 특징으로 하는 유체 처리 시스템.
제 1 항 내지 제 34 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 유체 방사선 섹션은 적어도 하나의 세장형 방사선 공급원 조립체를 포함하는 것을 특징으로 하는 유체 처리 시스템.
제 35 항에 있어서, 상기 적어도 하나의 세장형 방사선 공급원 조립체는 적어도 하나의 세장형 방사선 공급원을 포함하는 것을 특징으로 하는 유체 처리 시스템.
제 36 항에 있어서, 상기 적어도 하나의 세장형 방사선 공급원은 자외선 방사선 공급원을 포함하는 것을 특징으로 하는 유체 처리 시스템.
제 37 항에 있어서, 상기 자외선 방사선 공급원은 저압 자외선 방사선 램프를 포함하는 것을 특징으로 하는 유체 처리 시스템.
제 37 항에 있어서, 상기 자외선 방사선 공급원은 저압 고출력 자외선 방사선 램프를 포함하는 것을 특징으로 하는 유체 처리 시스템.
제 37 항에 있어서, 상기 자외선 방사선 공급원은 중간 압력 자외선 방사선 램프를 포함하는 것을 특징으로 하는 유체 처리 시스템.
제 37 항에 있어서, 상기 자외선 방사선 공급원은 유전 배리어 방전(DBD:Dielectric Barrier Discharge) 자외선 방사선 램프를 포함하는 것을 특징으로 하는 유체 처리 시스템.
제 37 항에 있어서, 상기 자외선 방사선 공급원은 자외선 방사선 발광 다이오드(LED) 또는 자외선 방사선 LED 어레이를 포함하는 것을 특징으로 하는 유체 처리 시스템.
제 36 항 내지 제 42 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 적어도 하나의 세장형 방사선 공급원은 보호용 슬리브에 배치되는 것을 특징으로 하는 유체 처리 시스템.
제 43 항에 있어서, 상기 보호용 슬리브는 방사선 투과성 재료(예를 들어, 석영)로 구성되는 것을 특징으로 하는 유체 처리 시스템.
제 35 항 내지 제 44 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 세장형 방사선 공급원 조립체는, 유체 방사선 섹션을 통과하는 유체 유동의 방향에 횡 방향으로 구성되는 종축선을 포함하는 것을 특징으로 하는 유체 처리 시스템.
제 35 항 내지 제 44 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 세장형 방사선 공급원 조립체는, 유체 방사선 섹션을 통과하는 유체 유동의 방향과 직교하도록 구성되는 종축선을 포함하는 것을 특징으로 하는 유체 처리 시스템.
제 35 항 내지 제 46 항 중 어느 한 항에 있어서, 복수 개의 방사선 공급원 조립체를 포함하는 것을 특징으로 하는 유체 처리 시스템.
제 47 항에 있어서, 상기 복수 개의 방사선 공급원 조립체는 방사선 공급원 어레이에 배열되는 것을 특징으로 하는 유체 처리 시스템.
제 48 항에 있어서, 상기 어레이는 상기 유체 분리 섹션이 배치되는 중앙부를 포함하는 것을 특징으로 하는 유체 처리 시스템.
제 1 항 내지 제 48 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 유체 분리 섹션과 유체 방사선 섹션은, 유체 처리 영역을 통과하는 유체 유동의 방향을 따라 순차적으로 배치되는 것을 특징으로 하는 유체 처리 시스템.
제 1 항 내지 제 48 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 유체 분리 섹션과 유체 방사선 섹션은, 유체 처리 영역을 통과하는 유체 유동의 방향을 따라 비동축 방향으로 배치되는 것을 특징으로 하는 유체 처리 시스템.
제 1 항 내지 제 48 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 유체 분리 섹션과 유체 방사선 섹션은, 유체 분리 섹션을 통과하는 유체 유동의 방향을 따라 동축 방향으로 배치되는 것을 특징으로 하는 유체 처리 시스템.
유체 처리 시스템으로서,
유체 유입구와; 유체 유출구; 그리고 유체 유입구 및 유체 유출구와 유체 연통 관계인 폐쇄형 유체 처리 영역을 포함하며,
상기 유체 처리 영역은 하우징을 포함하고, 상기 하우징은, (a) 상기 유체 유입구와 유체 연통 관계에 있으며, 적어도 하나의 유체 분리 섹션(상기 유체 분리 섹션은 두 개 이상의 유사하거나 유사하지 않은 분리 장치의 조합 또는 단일 분리 장치를 포함할 수도 있음)이 내부에 배치되는 제 1 챔버, 그리고 (b) 상기 유체 유출구 및 제 1 챔버와 유체 연통 관계에 있으며, 적어도 하나의 방사선 공급원 조립체가 내부에 배치되어 있는 제 2 챔버를 포함하고,
상기 제 1 챔버와 제 2 챔버는 서로에 대하여 실질적으로 동축으로 배치되는 것을 특징으로 하는 유체 처리 시스템.
제 53 항에 있어서, 상기 제 1 챔버는 제 2 챔버에 대하여 내부에 배치되는 것을 특징으로 하는 유체 처리 시스템.
제 53 항에 있어서, 상기 제 1 챔버는 제 2 챔버에 대하여 외부에 배치되는 것을 특징으로 하는 유체 처리 시스템.
제 53 항 내지 제 55 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제 1 챔버와 제 2 챔버를 분리하는 벽을 포함하는 것을 특징으로 하는 유체 처리 시스템.
제 53 항 내지 제 55 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제 1 챔버와 제 2 챔버를 분리하는 공통 벽을 포함하는 것을 특징으로 하는 유체 처리 시스템.
제 56 항 또는 제 57 항에 있어서, 상기 벽은 실질적으로 원통형인 것을 특징으로 하는 유체 처리 시스템.
제 56 항 또는 제 57 항에 있어서, 상기 벽은 제 1 챔버로부터 제 2 챔버로의 유체 통과를 허용하는 적어도 하나의 개구를 포함하는 것을 특징으로 하는 유체 처리 시스템.
제 59 항에 있어서, 상기 적어도 하나의 개구는 장축 치수와, 상기 장축 치수보다 작은 단축 치수를 갖는 것을 특징으로 하는 유체 처리 시스템.
제 60 항에 있어서, 상기 장축 치수는 상기 적어도 하나의 방사선 공급원 조립체의 종축선과 실질적으로 정렬 관계인 것을 특징으로 하는 유체 처리 시스템.
제 60 항 또는 제 61 항에 있어서, 상기 적어도 하나의 방사선 공급원 조립체의 장축 치수 및 호 길이는 실질적으로 동일한 것을 특징으로 하는 유체 처리 시스템.
제 53 항 내지 제 62 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제 1 챔버는 복수 개의 분리 요소를 포함하는 것을 특징으로 하는 유체 처리 시스템.
제 53 항 내지 제 63 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제 2 챔버는 복수 개의 방사선 공급원 조립체를 포함하는 것을 특징으로 하는 유체 처리 시스템.
제 53 항 내지 제 64 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제 2 챔버는 제 1 챔버에 대하여 실질적으로 환형의 구성을 갖는 것을 특징으로 하는 유체 처리 시스템.
제 53 항 내지 제 65 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 유체 처리 영역은 유체의 가압 유동을 수용하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 유체 처리 시스템.
제 53 항 내지 제 66 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 유체 처리 영역은 유체 유입구로부터 수용되는 유체의 유동을 모든 면에서 구속하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 유체 처리 시스템.
제 53 항 내지 제 67 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 유체 분리 섹션은 필터 요소[예를 들어, 백(bag) 여과 장치, 다양한 각종 여과 재료로 이루어진 카트리지 여과 장치, 세라믹 여과 장치, 스크린 여과 장치, 직조 와이어 여과 장치, 천(cloth) 여과 장치, 웨지와이어 여과 장치, 플라스틱 여과 장치, 과립 여과 장치(희생 및 비희생) 및 이들 중 두 개 이상의 조합]를 포함하는 것을 특징으로 하는 유체 처리 시스템.
제 53 항 내지 제 67 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 유체 분리 섹션은 사이클론 요소를 포함하는 것을 특징으로 하는 유체 처리 시스템.
제 53 항 내지 제 67 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 유체 분리 섹션은 멤브레인 요소를 포함하는 것을 특징으로 하는 유체 처리 시스템.
제 53 항 내지 제 67 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 유체 분리 섹션은 적어도 하나의 캔들 필터를 포함하는 것을 특징으로 하는 유체 처리 시스템.
제 71 항에 있어서, 상기 적어도 하나의 캔들 필터는, 유체 유입구와 유체 연통 관계인 필터 유입구와, 유체 방사선 섹션과 유체 연통 관계인 필터 유출구를 구비한 세장형 필터 하우징을 포함하는 것을 특징으로 하는 유체 처리 시스템.
제 72 항에 있어서, 상기 필터 하우징은 실질적으로 원통형인 부분을 포함하는 것을 특징으로 하는 유체 처리 시스템.
제 72 항 또는 제 73 항에 있어서, 상기 세장형 필터 하우징은, 유체가 필터 하우징의 내부로부터 외부로 또는 필터 하우징의 외부로부터 내부로 측방향으로 통과할 수 있도록, 필터 유입구와 필터 유출구 사이가 유체 투과성인 것을 특징으로 하는 유체 처리 시스템.
제 72 항 내지 제 74 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 필터 하우징은 필터 하우징의 내면 상의 필터 요소를 포함하는 것을 특징으로 하는 유체 처리 시스템.
제 72 항 내지 제 74 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 필터 하우징은 실질적으로 필터 하우징의 전체 내면 상의 필터 요소를 포함하는 것을 특징으로 하는 유체 처리 시스템.
제 75 항 또는 제 76 항에 있어서, 상기 필터 요소는 세라믹 재료를 포함하는 것을 특징으로 하는 유체 처리 시스템.
제 75 항 또는 제 76 항에 있어서, 상기 필터 요소는 다공성 세라믹 재료를 포함하는 것을 특징으로 하는 유체 처리 시스템.
제 75 항 또는 제 76 항에 있어서, 상기 필터 요소는 금속 튜브를 포함하는 것을 특징으로 하는 유체 처리 시스템.
제 75 항 또는 제 76 항에 있어서, 상기 필터 요소는 소결 처리된 금속 튜브를 포함하는 것을 특징으로 하는 유체 처리 시스템.
제 75 항 또는 제 76 항에 있어서, 상기 필터 요소는 팽창 시트 재료를 포함하는 것을 특징으로 하는 유체 처리 시스템.
제 75 항 또는 제 76 항에 있어서, 상기 필터 요소는 팽창 금속 시트 재료를 포함하는 것을 특징으로 하는 유체 처리 시스템.
제 75 항 또는 제 76 항에 있어서, 상기 필터 요소는 메쉬 스크린을 포함하는 것을 특징으로 하는 유체 처리 시스템.
제 75 항 또는 제 76 항에 있어서, 상기 필터 요소는 직조 메쉬 스크린을 포함하는 것을 특징으로 하는 유체 처리 시스템.
제 75 항 또는 제 76 항에 있어서, 상기 필터 요소는 필터 천 재료를 포함하는 것을 특징으로 하는 유체 처리 시스템.
제 75 항 내지 제 85 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 필터 요소는 비물결형 표면을 포함하는 것을 특징으로 하는 유체 처리 시스템.
제 75 항 내지 제 85 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 필터 요소는 물결형 표면을 포함하는 것을 특징으로 하는 유체 처리 시스템.
제 53 항 내지 제 87 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 유체 분리 섹션은 분리 요소 어레이에 배열된 복수 개의 분리 요소를 포함하는 것을 특징으로 하는 유체 처리 시스템.
제 88 항에 있어서, 각각의 분리 요소는 유체의 유동을 수용하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 유체 처리 시스템.
제 88 항에 있어서, 각각의 분리 요소는 인접한 분리 요소에 대하여 유체의 독립적인 유동을 수용하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 유체 처리 시스템.
제 88 항 내지 제 90 항 중 어느 한 항에 있어서, 각각의 분리 요소는 세장형인 것을 특징으로 하는 유체 처리 시스템.
제 91 항에 있어서, 각각의 분리 요소는 적어도 두 개의 인접한 분리 요소의 종축선에 대하여 실질적으로 평행한 종축선을 포함하는 것을 특징으로 하는 유체 처리 시스템.
제 91 항에 있어서, 각각의 분리 요소는 세 개의 인접한 분리 요소의 종축선으로부터 실질적으로 등거리에 있는 종축선을 포함하는 것을 특징으로 하는 유체 처리 시스템.
제 91 항에 있어서, 각각의 분리 요소는 네 개의 인접한 분리 요소의 종축선으로부터 실질적으로 등거리에 있는 종축선을 포함하는 것을 특징으로 하는 유체 처리 시스템.
제 91 항에 있어서, 각각의 분리 요소는 다섯 개의 인접한 분리 요소의 종축선으로부터 실질적으로 등거리에 있는 종축선을 포함하는 것을 특징으로 하는 유체 처리 시스템.
제 53 항 내지 제 95 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 유체 방사선 섹션은 적어도 하나의 세장형 방사선 공급원 조립체를 포함하는 것을 특징으로 하는 유체 처리 시스템.
제 96 항에 있어서, 상기 적어도 하나의 세장형 방사선 공급원 조립체는 적어도 하나의 세장형 방사선 공급원을 포함하는 것을 특징으로 하는 유체 처리 시스템.
제 97 항에 있어서, 상기 적어도 하나의 세장형 방사선 공급원은 자외선 방사선 공급원을 포함하는 것을 특징으로 하는 유체 처리 시스템.
제 98 항에 있어서, 상기 자외선 방사선 공급원은 저압 자외선 방사선 램프를 포함하는 것을 특징으로 하는 유체 처리 시스템.
제 98 항에 있어서, 상기 자외선 방사선 공급원은 저압 고출력 자외선 방사선 램프를 포함하는 것을 특징으로 하는 유체 처리 시스템.
제 98 항에 있어서, 상기 자외선 방사선 공급원은 중간 압력 자외선 방사선 램프를 포함하는 것을 특징으로 하는 유체 처리 시스템.
제 98 항에 있어서, 상기 자외선 방사선 공급원은 유전 배리어 방전(DBD) 자외선 방사선 램프를 포함하는 것을 특징으로 하는 유체 처리 시스템.
제 98 항에 있어서, 상기 자외선 방사선 공급원은 자외선 방사선 발광 다이오드(LED) 또는 자외선 방사선 LED 어레이를 포함하는 것을 특징으로 하는 유체 처리 시스템.
제 97 항 내지 제 103 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 적어도 하나의 세장형 방사선 공급원은 보호용 슬리브에 배치되는 것을 특징으로 하는 유체 처리 시스템.
제 104 항에 있어서, 상기 보호용 슬리브는 방사선 투과성 재료(예를 들어, 석영)로 구성되는 것을 특징으로 하는 유체 처리 시스템.
제 96 항 내지 제 105 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 세장형 방사선 공급원 조립체는, 유체 방사선 섹션을 통과하는 유체 유동의 방향에 횡 방향으로 구성되는 종축선을 포함하는 것을 특징으로 하는 유체 처리 시스템.
제 96 항 내지 제 105 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 세장형 방사선 공급원 조립체는, 유체 방사선 섹션을 통과하는 유체 유동의 방향과 직교하도록 구성되는 종축선을 포함하는 것을 특징으로 하는 유체 처리 시스템.
제 96 항 내지 제 107 항 중 어느 한 항에 있어서, 복수 개의 방사선 공급원 조립체를 포함하는 것을 특징으로 하는 유체 처리 시스템.
제 108 항에 있어서, 상기 복수 개의 방사선 공급원 조립체는 방사선 공급원 어레이에 배열되는 것을 특징으로 하는 유체 처리 시스템.
제 109 항에 있어서, 상기 어레이는 상기 유체 분리 섹션이 배치되는 중앙부를 포함하는 것을 특징으로 하는 유체 처리 시스템.