KR20160114291A - Apparatus for separating fluid - Google Patents

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Abstract

The present invention relates to an apparatus for separating fluids, which is capable of improving separation efficiency. According to an embodiment of the present invention, provided is the apparatus for separating fluids, the apparatus comprising: a chamber; a first flow passage which guides a mixed fluid, including a plurality of fluids inclusive of a separation target fluid, into the chamber; a fluid separation part which is provided inside the chamber, and includes a plurality of separation units configured to separate at least some of the separation target fluid from the mixed fluid; a second flow passage which guides the separation target fluid, separated by the fluid separation part, out of the chamber; and a third flow passage which guides the fluid, remaining inside the chamber, out of the chamber; wherein the separation unit comprises a plurality of separation tubes which are bent in a U shape at least once, located inside the chamber and connected to the second flow passage, and the separation tubes allow at least some of the separation target fluid to flow from the mixed fluid, flowing outside the separation tubes, into the separation tubes.

Description

유체 분리 장치{Apparatus for separating fluid}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.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a fluid separation apparatus, and more particularly, to a fluid separation apparatus for separating a specific fluid in a mixed fluid in which a plurality of fluids are mixed.

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.Global warming, which is currently the subject of global interest, plays a major role in the greenhouse effect by carbon dioxide and methane gas. This warming not only disturbs the ecosystem but also has a great influence on the social life of the human being, so efforts to reduce the release of greenhouse gases into the atmosphere have been made in various ways.

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. Carbon dioxide has recently become one of the most noteworthy greenhouse gases. Carbon dioxide can be produced in sewage treatment plants, wastewater treatment plants, landfills, and the like in a large amount in a thermal power plant or a steel mill, in addition to being generated at the time of waste combustion. Therefore, a technique for separating and removing only carbon dioxide from waste gas is being studied. In addition to carbon dioxide, the interest in hydrogen fuel has been amplified, and the technology of separating hydrogen gas has also attracted much attention. In addition, since purely separated oxygen and nitrogen can be utilized in various fields, research on the separation method is continuing. In the future, as technologies for the utilization of specific gases or liquids develop, it is expected that separation techniques for a wider range of fluids will be required.

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.Separation of specific fluids is difficult to apply in industry simply by establishing separation theory. For example, the carbon dioxide separation technology has been proposed for a long time, such as absorption method, adsorption method, seawater cooling method, or membrane separation method. However, for practical reasons such as the necessity of enormous energy, side effects, It is very minimal.

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. However, since the membrane separation method uses relatively low energy compared to other methods, there is an evaluation that it is suitable for commercialization. The direction that has been studied so far in the membrane separation method is mainly to improve the separation efficiency of the membrane. The primary goal is to develop a small size (e.g., 1 inch X 1 inch) separator that can exhibit a separation efficiency of greater than 90% in the laboratory. Large-scale and commercialization are considered as next tasks.

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. In order to achieve a separation efficiency of more than 90% in the laboratory, many researchers have attempted to make the membrane thinner and to set the pressure difference between the inside and outside of the membrane higher. However, the thinner the thickness and the higher the pressure, the weaker the durability of the separator. Therefore, some researchers are also studying the materials of durable membranes even under these conditions.

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. However, even if a high-efficiency membrane is developed at the laboratory level as described above, commercialization thereof is a separate problem. First, it is very difficult to produce a thin film membrane in large quantities, and since expensive raw materials must be used, the production cost is greatly increased. Further, in order to apply a thin film membrane to a large-sized equipment, a large number of separators must be assembled, thereby increasing assembly time and assembly cost. Also, the use of high pressure for high efficiency increases the processing cost. Although it is theoretically possible to separate it, if production and processing costs are excessive, realistic commercialization is impossible.

따라서, 낮은 처리 비용을 가지면서도 비용 대비 우수한 분리 효율을 갖고, 상업적인 규모로 적용 가능한 유체 분리 기술의 개발이 필요한 실정이다.  Therefore, it is necessary to develop a fluid separation technology applicable to a commercial scale, which has a low processing cost and a cost-effective separation efficiency.

본 발명이 해결하고자 하는 과제는, 분리 효율이 개선된 유체 분리 장치를 제공하고자 하는 것이다.SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a fluid separation apparatus with improved separation efficiency.

본 발명의 과제들은 이상에서 언급한 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The problems of the present invention are not limited to the above-mentioned problems, and other problems not mentioned can be clearly understood by those skilled in the art from the following description.

상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 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 구비되어 상기 혼합 유체로부터 상기 분리 대상 유체 중 적어도 일부를 분리하는 복수의 분리 유닛을 포함하는 유체 분리부, 상기 유체 분리부에 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 포함하며, 상기 분리 유닛은, 적어도 1회 U자 형상으로 벤딩되어 상기 챔버 내부에 위치하고 상기 제2 유로와 연결되는 복수의 분리 튜브를 포함하며, 상기 분리 튜브는 상기 분리 튜브의 외부로 유동하는 상기 혼합 유체로부터 상기 분리 대상 유체 중 적어도 일부를 상기 분리 튜브의 내부로 유동시킨다.According to an aspect of the present invention, there is provided a fluid separation apparatus including a chamber, a first flow path for guiding a mixed fluid including a plurality of fluids including a fluid to be separated into the chamber, A second flow path for guiding the fluid to be separated separated by the fluid separating unit to the outside of the chamber, and a second flow path for guiding the fluid to be separated separated from the fluid to the outside of the chamber, And a third flow path for guiding residual fluid inside the chamber to the outside of the chamber, wherein the separation unit includes a plurality of separation tubes which are bent at least once in a U-shape to connect to the second flow path, Wherein the separation tube comprises at least a part of the separation target fluid from the mixing fluid flowing out of the separation tube And flows into the inside of the separation tube.

본 발명의 기타 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다.Other specific details of the invention are included in the detailed description and drawings.

본 발명의 실시예들에 의하면 적어도 다음과 같은 효과가 있다.The embodiments of the present invention have at least the following effects.

우수한 분리 효율을 갖고, 상업적인 규모로 적용 가능한 유체 분리 장치를 제공할 수 있다. It is possible to provide a fluid separation device having an excellent separation efficiency and applicable on a commercial scale.

본 발명에 따른 효과는 이상에서 예시된 내용에 의해 제한되지 않으며, 더욱 다양한 효과들이 본 명세서 내에 포함되어 있다.The effects according to the present invention are not limited by the contents exemplified above, and more various effects are included in the specification.

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 제1 실시예에 따른 유체 분리 유닛을 도시한 사시도이다.
도 4는 도 3의 분리 튜브 행거와 행거 홀더의 결합 관계를 도시한 정면도이다.
도 5는 도 3의 분리 튜브를 도시한 단면도이다.
도 6은 도 3의 제1 분리 유체 집합부를 도시한 평면도이다.
도 7은 제1 분리 유체 집합부와 제2 분리 유체 집합부의 결합 관계를 도시한 평면도이다.
도 8은 본 발명의 제2 실시예에 따른 유체 분리 유닛을 개략적으로 도시한 정면도이다.
도 9는 본 발명의 제1 실시예에 따른 혼합 유체 확산부를 개략적으로 도시한 평면도이다.
도 10은 본 발명의 제1 실시예에 따른 잔여 유체 수집부를 개략적으로 도시한 평면도이다.
도 11은 제1 유로 및 제3 유로에 대한 밸브 구성을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 12는 본 발명의 제1 실시예에 따른 유체 분리 장치를 직렬 연결하여 사용하는 예를 도시한 도면이다.1 is a view schematically showing a fluid separation apparatus according to a first embodiment of the present invention.
2 is a view schematically showing the internal structure of a chamber of a fluid separation apparatus according to a first embodiment of the present invention.
3 is a perspective view showing a fluid separation unit according to the first embodiment of the present invention.
Fig. 4 is a front view showing the coupling relationship between the separation tube hanger and the hanger holder of Fig. 3;
FIG. 5 is a cross-sectional view of the separation tube of FIG. 3. FIG.
FIG. 6 is a plan view showing the first separation fluid aggregate portion of FIG. 3; FIG.
7 is a plan view showing a coupling relationship between the first separation fluid aggregate portion and the second separation fluid aggregate portion.
8 is a front view schematically showing a fluid separation unit according to a second embodiment of the present invention.
9 is a plan view schematically showing a mixed fluid diffusing unit according to the first embodiment of the present invention.
10 is a plan view schematically showing a remaining fluid collecting part according to the first embodiment of the present invention.
11 is a view schematically showing a valve configuration for the first flow path and the third flow path.
12 is a view showing an example of using the fluid separation device according to the first embodiment of the present invention in series connection.

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.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The advantages and features of the present invention, and the manner of achieving them, will be apparent from and elucidated with reference to the embodiments described hereinafter in conjunction with the accompanying drawings. The present invention may, however, be embodied in many different forms and should not be construed as limited to the embodiments set forth herein. Rather, these embodiments are provided so that this disclosure will be thorough and complete, and will fully convey the scope of the invention to those skilled in the art. To fully disclose the scope of the invention to those skilled in the art, and the invention is only defined by the scope of the claims. Like reference numerals refer to like elements throughout the specification.

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.Further, the embodiments described herein will be described with reference to cross-sectional views and / or schematic drawings that are ideal illustrations of the present invention. Thus, the shape of the illustrations may be modified by manufacturing techniques and / or tolerances. In addition, in the drawings of the present invention, each component may be somewhat enlarged or reduced in view of convenience of explanation. Like reference numerals refer to like elements throughout the specification.

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.Although the first, second, etc. are used to describe various components, it goes without saying that these components are not limited by these terms. These terms are used only to distinguish one component from another. Therefore, it goes without saying that the first component mentioned below may be the second component within the technical scope of the present invention.

이하, 본 발명의 실시예들에 따른 유체 분리 장치를 설명하기 위한 도면들을 참고하여 본 발명에 대하여 설명하도록 한다.DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, the present invention will be described with reference to the drawings for explaining a fluid separator according to embodiments of the present invention.

도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 유체 분리 장치를 개략적으로 도시한 도면이다.1 is a view schematically showing a fluid separation apparatus according to a first embodiment of the present invention.

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.1, a fluid separation apparatus 1 according to an embodiment of the present invention includes a chamber 10 having a mixed fluid inlet 11, remaining fluid outlets 12a and 12b, and a separated fluid outlet 13, .

혼합 유체 유입구(11)는 챔버(10) 내부로 유입되는 혼합 유체가 진행하는 제 1 유로(F1)의 일부를 형성한다. The mixed fluid inlet 11 forms a part of the first flow path F1 through which the mixed fluid flowing into the chamber 10 advances.

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. The fluid can be a gas or a liquid. The mixed fluid includes a plurality of different fluids. For example, the mixed fluid may be a thermal power plant or a plant exhaust gas, an automobile exhaust gas, a by-product gas, a waste landfill gas, a waste water, or the like.

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.The plural kinds of gases may be mixed completely uniformly, but not limited thereto. For example, only a first fluid may be present in a specific region and only a second fluid may be present in another specific region within a space containing a mixed fluid containing the first fluid and the second fluid. Also, the content of the first fluid at a particular site may be greater than the content of the first fluid at another particular site.

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. Separating a particular fluid from the mixed fluid involves not only completely separating the particular fluid from the mixed fluid, but also outputting (creating) a fluid mixture of increased specific fluid content from the input (provided) mixed fluid.

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. In the case where the input fluid mixture contains nitrogen and carbon dioxide and the content ratio thereof is 3: 1, the output fluid mixture is 100% carbon dioxide, or the output fluid mixture has a nitrogen to carbon dioxide content ratio of 3: 1 In the small case, it is interpreted that the carbon dioxide was separated.

출력되는 유체가 100% 질소이거나 출력되는 유체 혼합물의 질소와 이산화탄소 함량비가 3:1보다 큰 경우에는 질소의 분리가 이루어진 것으로 해석된다.If the output fluid is 100% nitrogen or the nitrogen and carbon dioxide content ratio of the output fluid mixture is greater than 3: 1, it is interpreted that the nitrogen is separated.

아울러, 특정 유체의 함량이 높아진 정도가 클수록 특정 유체 분리의 효율이 높은 것으로 해석된다. In addition, the higher the specific fluid content is, the higher the efficiency of the specific fluid separation.

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.Examples of the fluid to be separated may be other than the above-mentioned carbon dioxide or nitrogen. (N-C4H10), carbon disulfide (CS2), carbon monoxide, ethane, ethylene, helium, hexane (n-C6H14), hydrogen, hydrogen sulphide, methane, methanol, nitrogen monoxide , Nitrogen dioxide, nitrous oxide (N 2 O), octane, oxygen, pentane, propane, sulfur dioxide, toluene, water vapor, and the like.

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.Hereinafter, for convenience of explanation, a fluid separator according to an embodiment of the present invention will be described focusing on an example in which carbon dioxide is separated from a mixed gas composed of a plurality of kinds of gases including carbon dioxide. Accordingly, the 'gas' and the 'fluid' can be used in combination, and the 'fluid to be separated' and the 'carbon dioxide' can be used in combination. However, this is only for the specific description of the fluid separation apparatus according to the present embodiment, The present invention is not limited to the apparatus for separating carbon dioxide from the mixed gas.

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.The first flow path F1 may be connected to a tank (not shown) in which the mixed gas is stored and a pump (not shown) to allow the mixed gas to flow toward the mixed fluid inlet 11.

챔버(10) 내부에는 혼합 유체 유입구(11)를 통해 챔버(10) 내부로 유입된 혼합 가스로부터 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.The chamber 10 is provided with a fluid separation unit 100 (see FIG. 2) for separating carbon dioxide from the mixed gas introduced into the chamber 10 through the mixed fluid inlet 11. The fluid separation unit (100) separates at least a portion of the carbon dioxide contained in the mixed gas in the chamber (10) from the mixed gas. In the gas separated from the mixed gas by the fluid separation unit 100, gas other than carbon dioxide may be partially included.

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.The separation gas separated from the mixed gas by the fluid separation unit 100 is discharged to the outside of the chamber 10 through the separation fluid outlet 13 forming part of the second flow path F3.

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.The remaining fluid outlets 12a and 12b form a third flow path F2 through which the residual gas inside the chamber 10 advances to the outside of the chamber 10. [ The residual gas means a gas which has not been separated by the fluid separation unit 100 from the mixed gas introduced into the chamber 10. The third flow path F2 may be connected to a tank (not shown) for collecting residual gas discharged to the outside of the chamber 10.

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. The fluid separating apparatus 1 according to the present embodiment can be used in a plurality of chambers 10 stacked and used so that the mixed fluid inlets 11, the remaining fluid outlets 12a and 12b, The fluid outlet 13 is preferably formed on the side surface, the front surface, or the rear surface of the chamber 10.

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.1, the remaining fluid outlets 12a and 12b may be formed on the front surface and the rear surface of the chamber 10, respectively. Depending on the installation environment of the chamber 10, the remaining fluid outlets 12a and 12b formed on the front surface and the rear surface of the chamber 10 may be all used or only one of them may be used. For example, when it is difficult to provide a pipe for forming the third flow path F2 to the rear surface of the chamber 10 due to the characteristics of the installation place of the chamber 10, So that the residual gas can be discharged through only the gas supply pipe 12a.

도시되지는 않았지만, 혼합 유체 유입구(11) 및/또는 분리 유체 배출구(13) 역시 유사하게 챔버(10)의 전면 및 후면에 각각 형성될 수 있다.Although not shown, mixed fluid inlets 11 and / or separate fluid outlets 13 may likewise be formed on the front and back sides of the chamber 10, respectively.

한편, 도 1에 도시된 바와 같이, 제2 유로(F3)는 펌프(20) 및 탱크(30)와 연결될 수 있다. 1, the second flow path F3 may be connected to the pump 20 and the tank 30. As shown in FIG.

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.The pump 20 maintains a space communicating with the second flow path F3 and the second flow path F3 in a negative pressure atmosphere. The negative pressure atmosphere formed by the pump 20 causes the separated gas separated by the fluid separation unit 100 to be discharged out of the chamber 10 more smoothly. Further, the negative pressure atmosphere formed by the pump 20 promotes a series of processes in which carbon dioxide is separated from the mixed gas by forming a pressure difference between the mixed gas and the separated gas.

제2 유로(F3)를 통해 챔버(10) 외부로 배출된 분리 가스는 탱크(30)에 수집된다. The separated gas discharged to the outside of the chamber 10 through the second flow path F3 is collected in the tank 30.

도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 유체 분리 장치의 내부 구성을 개략적으로 도시한 도면이다.2 is a schematic view showing the internal structure of a fluid separation apparatus according to a first embodiment of the present invention.

도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제1 실시예에 따른 유체 분리 장치(1)의 챔버(10) 내에는, 혼합 유체 유입구(11)와 연결되어 제 1 유로(F1)의 일부를 형성하는 혼합 유체 확산부(200)와, 혼합 유체 확산부(200)를 통해 챔버(10) 내부로 유입된 혼합 가스로부터 이산화탄소를 분리하는 복수의 유체 분리 유닛(100)으로 구성된 유체 분리부와, 잔여 유체 배출구(12)와 연결되어 제 3 유로(F3)의 일부를 형성하는 잔여 유체 수집부(300)를 포함한다.2, a chamber 10 of the fluid separation apparatus 1 according to the first embodiment of the present invention is connected to the mixed fluid inlet 11 to form a part of the first flow path F1 And a plurality of fluid separation units (100) for separating carbon dioxide from the mixed gas introduced into the chamber (10) through the mixed fluid diffusion unit (200) And a residual fluid collecting part 300 connected to the fluid outlet 12 to form a part of the third flow path F3.

도 2에는 설명의 편의를 위해 4개의 유체 분리 유닛(100)들로 구성된 유체 분리부를 도시하였으나, 챔버(10)의 크기 및/또는 유체 분리 유닛(100)의 크기에 따라 챔버(10)에 배치되는 유체 분리 유닛(100)의 개수는 달라질 수 있다.2 shows a fluid separation unit composed of four fluid separation units 100 for convenience of explanation. However, the fluid separation unit 100 is arranged in the chamber 10 according to the size of the chamber 10 and / or the size of the fluid separation unit 100 The number of the fluid separation units 100 may vary.

챔버(10) 내의 공간은, 제2 유로(F3)와 연결되는 제1 공간과, 제1 유로(F1) 및 제3 유로(F2)와 연결되는 제2 공간으로 구분된다.The space in the chamber 10 is divided into a first space connected to the second flow path F3 and a second space connected to the first flow path F1 and the third flow path F2.

제1 공간은 유체 분리 유닛(100)들의 내부 공간과 제2 유로(F3)로 구성되고, 제2 공간은 혼합 유체 확산부(200), 잔여 유체 수집부(300)와 연통되는 챔버 내 공간으로 구성된다.The first space is composed of the inner space of the fluid separation units 100 and the second flow path F3 and the second space is the space in the chamber communicating with the mixed fluid diffusion part 200 and the remaining fluid collection part 300 .

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.Since the second flow path F3 is connected to the pump 20 (see FIG. 1) and receives the negative pressure from the pump 20, a negative pressure atmosphere is formed in the first space connected to the second flow path F3. In the inner space of the separation tube 110 forming a part of the first space, a negative pressure atmosphere of about 0 to 1 kgf / cm 2 compared to the atmospheric pressure can be formed.

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 0 내지 4 kgf/cm2 높은 양압 분위기가 형성될 수 있다.The second space in the chamber 10 connected to the first flow path F1 and the third flow path F2 may be formed with a positive pressure atmosphere different from the first space. A compression pump (not shown) for compressing and supplying a mixed gas may be connected to the first flow path F1 to which the mixed gas is supplied to form a positive pressure atmosphere in the first space. The first space has a pressure of 0 to 4 kgf / cm < 2 > A high positive pressure atmosphere can be formed.

혼합 가스가 대기 중에서 상승하며 확산되는 특성을 갖는 경우에는 도 2에 도시된 바와 같이, 혼합 유체 유입구(11) 및 혼합 유체 확산부(200)를 챔버(10)의 하부에 형성하고 잔여 유체 배출구(12) 및 잔여 유체 수집부(300)를 챔버(10)의 상부에 형성하는 것이 바람직하다. The mixing fluid inlet 11 and the mixed fluid diffusing portion 200 are formed in the lower portion of the chamber 10 and the remaining fluid outlets 11 and 12 are formed in the chamber 10 as shown in FIG. 12 and the remaining fluid collecting part 300 are formed on the upper part of the chamber 10.

반대로 혼합 가스가 대기 중에서 하강하며 확산되는 특성을 갖는 경우에는 혼합 유체 유입구(11) 및 혼합 유체 확산부(200)를 챔버(10)의 상부에 형성하고 잔여 유체 배출구(12) 및 잔여 유체 수집부(300)를 챔버(10)의 하부에 형성하는 것이 바람직하다.The mixing fluid inlet 11 and the mixed fluid diffusing portion 200 are formed on the upper portion of the chamber 10 and the remaining fluid outlet 12 and the remaining fluid collecting portion 20 are formed in the upper portion of the chamber 10, (300) is formed in the lower part of the chamber (10).

한편, 도 2에 도시된 바와 같이, 챔버(10)의 바닥면은 중앙부를 향해 아래로 볼록하게 형성될 수 있다. 바닥면의 중앙부에는 응축수 배출구(16)가 챔버(10) 내부와 연통되며 챔버(10)의 하부를 향해 형성된다.On the other hand, as shown in FIG. 2, the bottom surface of the chamber 10 may be convex downward toward the center. At the center of the bottom surface, a condensate outlet 16 communicates with the inside of the chamber 10 and is formed toward the lower portion of the chamber 10.

응축수 배출구(16)는 챔버(10) 내의 혼합 가스 및/또는 잔여 가스가 냉각됨에 따라 발생되는 응축수를 챔버(10) 외부로 배출하는 경로를 형성한다.The condensed water discharge port 16 forms a path for discharging the mixed gas in the chamber 10 and / or the condensed water generated as the residual gas is cooled out of the chamber 10.

이하에서는, 유체 분리 유닛(100), 혼합 유체 확산부(200) 및 잔여 유체 수집부(300)에 대한 구체적인 설명을 순서대로 진행한다.Hereinafter, the fluid separation unit 100, the mixed fluid diffusion unit 200, and the residual fluid collection unit 300 will be described in detail.

도 3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 유체 분리 유닛을 도시한 사시도이다.3 is a perspective view showing a fluid separation unit according to the first embodiment of the present invention.

도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제1 실시예에 따른 유체 분리 유닛(100)은, 복수의 분리 튜브(110), 복수의 분리 튜브(110)를 지지하는 분리 튜브 홀딩부(140, 150) 및 복수의 분리 튜브에 의해 혼합 가스로부터 분리된 분리 가스를 전달받는 제1 분리 유체 집합부(160)를 포함한다.3, the fluid separation unit 100 according to the first embodiment of the present invention includes a plurality of separation tubes 110, a separation tube holding portion 140 for supporting the plurality of separation tubes 110, And a first separating fluid collecting unit 160 receiving the separated gas separated from the mixed gas by the plurality of separating tubes.

도 3에 도시된 바와 같이, 유체 분리 유닛(100) 내에서 복수의 분리 튜브(110)는 2열로 배열될 수 있다. 분리 튜브 홀딩부(140, 150)는 분리 튜브(110)가 배열된 열마다 구비되는 행거 홀더(240)와 행거 홀더(240)에 지지되는 복수의 분리 튜브 행거(250)를 포함한다.As shown in FIG. 3, the plurality of separation tubes 110 in the fluid separation unit 100 may be arranged in two rows. The separation tube holding parts 140 and 150 include a hanger holder 240 provided for each row in which the separation tubes 110 are arranged and a plurality of separation tube hangers 250 supported by the hanger holder 240. [

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.As shown in FIG. 3, each separation tube hanger 250 supports the center of the separation tube 110 to maintain the separation tube 110 in a U-shaped bend state.

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. The separation tube 110 is a tubular member that forms a space in the interior thereof. The separation tube 110 may be manufactured in such a manner that edges of two sheets are joined together or extruded into a tube having an inner diameter and an outer diameter.

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. When a polymer material such as a silicone rubber is manufactured into a tubular shape by an extrusion method, it is required to have a thickness of about 0.1 mm or more so that it can be easily manufactured. If it has a thickness of 0.4 mm or more, commercial mass production can also be done. On the other hand, as the thickness of the pipe wall of the separation tube 110 is thicker, the movement distance of the separation target fluid (carbon dioxide) becomes longer, thereby deteriorating the separation efficiency of the fluid.

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. However, if the thickness of the tube wall of the separation tube 110 exceeds 2 mm, fluid mobility of the separation target fluid (carbon dioxide) in the fluid separation apparatus using low energy is drastically reduced, And the fluid separation efficiency is lowered.

따라서, 분리 튜브(110)의 두께는 0.1mm 내지 2mm, 또는 0.4mm 내지 2mm의 범위 내에서 선택되는 것이 바람직하다. Therefore, it is preferable that the thickness of the separation tube 110 is selected within the range of 0.1 mm to 2 mm, or 0.4 mm to 2 mm.

또한, 상업적인 대량 생산을 고려하여, 분리 튜브(110)의 내경 또는 외경은 약 60mm 내지 300mm 사이로 제작될 수 있다.Also, considering the commercial mass production, the inner diameter or outer diameter of the separation tube 110 may be made between about 60 mm and 300 mm.

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.If the length of the separation tube 110 is too short, the number of times of installation increases, which is disadvantageous to handling. Therefore, the length of the separation tube 110 is preferably 500 mm or more. If the length of the separation tube 110 is too long, it is difficult to discharge the separation target fluid (carbon dioxide) which has entered the separation tube 110 only by using low energy, and the concentration of the specific fluid inside the separation tube 110 can be uniformly controlled It is difficult to do. Therefore, the length of the separation tube 110 is preferably 5000 mm or less.

분리 튜브(110)의 양단과 제1 분리 유체 집합부(160)의 보다 용이한 연결을 위해, 분리 튜브(110)의 양단에는 분리 튜브(110)의 내경보다 작은 내경 및 외경을 갖는 어댑팅 튜브(120, 130)가 각각 구비될 수 있다.At both ends of the separation tube 110, an adapter tube 110 having an inner diameter and an outer diameter smaller than the inner diameter of the separation tube 110 is used for easier connection of both ends of the separation tube 110 to the first separation fluid aggregate portion 160. [ (120, 130), respectively.

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.The separation tube 110 is in contact with the mixed gas in the chamber 10 and selectively passes the carbon dioxide contained in the mixed gas into the inner space of the separation tube 110 to separate the carbon dioxide from the mixed gas.

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.This is due to the nature of the silicon which is the main component of the separation tube 110 and is based on the carbon dioxide selectivity of the silicon. In addition, the selectivity of carbon dioxide is improved in the case of the separation tube 110 produced by mixing or coating ceramics with silicon.

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.Since the first space (outside the separation tube 110) in the chamber 10 in which the mixed gas exists is formed in a positive pressure atmosphere and the inner space of the separation tube 110 is formed in a negative pressure atmosphere, The carbon dioxide can be smoothly permeated to the inside of the separation tube 110 from the mixed gas by the pressure difference between the inside and the outside of the separation tube 110. [

도 3에 도시된 바와 같이, 1회 벤딩되어 전체적으로 U자 형상을 갖도록 설치되는 분리 튜브(110)는, 동일한 내경 및 외경을 갖는 분리 튜브가 일자로 설치되는 경우보다 혼합 가스와 접촉하는 면적이 넓다. 따라서, 이산화탄소 분리 효율성이 향상된다.As shown in FIG. 3, the separation tube 110, which is bent so as to have a U-shape as a whole, has a larger contact area with the mixed gas than when the separation tube having the same inner diameter and outer diameter is provided in a straight line . Therefore, the carbon dioxide separation efficiency is improved.

또한. 분리 튜브을 일자로 2개를 설치하는 경우보다. 도 3에 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.Also. It is better to install two separate tubes. As shown in FIG. 3, since it is simpler to bend the single separation tube 110 once, it is possible to simplify the work of installing the separation tube 110 in the chamber 10.

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 3에 도시된 바와 같이, 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.In addition, when the separation tube is installed in a straight line, since both ends of the separation tube exist in the upper part and the lower part of the inside of the chamber 10, the connection structure between both ends of the separation tube and the second flow path F3 becomes complicated, The both ends of the separation tube 110 are located at the lower portion of the chamber 10 so that the both ends of the separation tube 110 and the second flow path F3 Can be relatively simple.

한편, 도 4는 도 3의 분리 튜브 행거와 행거 홀더의 결합 관계를 도시한 정면도이다.4 is a front view showing a coupling relation between the separation tube hanger and the hanger holder in Fig.

도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 분리 튜브 행거(150)는 분리 튜브(110)의 일지점을 지지하는 지지부(151)와 지지부(151)의 양단으로부터 상부로 연장 형성되는 한 쌍의 걸이부(152a, 152b)를 포함한다. 한 쌍의 걸이부(152a, 152b)는 서로 가까워지는 방향으로 연장되어 분리 튜브 행거(150)가 전체적으로 C자 형상을 이루도록 구성될 수 있다.3 and 4, the separation tube hanger 150 includes a support 151 for supporting one point of the separation tube 110 and a pair of hooks 152 extending upward from both ends of the support 151, Portions 152a and 152b. The pair of hooks 152a and 152b may extend in a direction approaching each other so that the detachable tube hanger 150 has a C-shape as a whole.

한편, 행거 홀더(140)는, 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 일방향으로 길게 연장 형성된 바(bar)의 형태를 가지며, 양측에는 분리 튜브 행거(150)의 걸이부(152a, 152b)의 단부가 지지되는 수용부(141, 142)가 내측으로 함몰 형성된다. 수용부(141, 142) 역시 일방향을 따라 길게 연장 형성된다.3 and 4, the hanger holder 140 has a bar shape elongated in one direction, and hooks 152a and 152b of the separation tube hanger 150 are formed on both sides of the hanger holder 140, Receiving portions 141 and 142 to which the end portions of the receiving portions 141 and 142 are supported are recessed inward. The receiving portions 141 and 142 are also elongated along one direction.

분리 튜브 행거(150)는 분리 튜브(110)를 U자 형상으로 벤딩되도록 지지한 채, 걸이부(152a, 152b)의 단부가 각각 행거 홀더(140)의 수용부(141, 142)의 전단에 진입된 후, 행거 홀더(140)의 후단 쪽으로 수용부(141, 142)를 따라 슬라이딩되는 방식으로 차례 차례 행거 홀더(140)에 결합되어, 도 3에 도시된 것과 같이 복수의 분리 튜브 행거(150)가 행거 홀더(140)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.The separation tube hanger 150 supports the separation tubes 110 to bend in a U-shape so that the ends of the hanger parts 152a and 152b are respectively positioned at the front ends of the receiving parts 141 and 142 of the hanger holder 140 The hanger holder 140 is inserted into the hanger holder 140 in such a manner that the hanger holder 140 slides along the receiving portions 141 and 142 toward the rear end of the hanger holder 140, Are placed in line in the hanger holder 140. [ At this time, the separation tubes 110 can be arranged such that the distance between the separation tubes 110 is equal to or less than the thickness of the separation tubes 110, or less than the diameter or width of the separation tubes 110. For example, the interval of the separation tubes 110 may be set within a range of 0.1 mm to 500 mm. When the interval of the separation tubes 110 is less than 0.1 mm, the separation tubes 110 can be brought into close contact with each other and the effective surface area of the separation tubes 110 can be reduced. If the distance between the separation tubes 110 exceeds 500 mm, the number of the separation tubes 110 installed in the chamber 10 is reduced more than necessary to reduce the efficiency of fluid separation.

한편, 도 5는 도 3의 분리 튜브를 도시한 단면도이다.FIG. 5 is a cross-sectional view of the separation tube of FIG. 3. FIG.

도 5에 도시된 바와 같이, 분리 튜브(110)는 벤딩 영역(B1) 내의 지지부(151)에 의해 지지되는 지점이 폐색될 수 있다. 분리 튜브(110)는 실리콘을 주성분으로 하는 튜브로서 연성이 우수하므로 분리 튜브(110)의 자중에 의해 지지부(151)에 의해 지지되는 지점이 폐색될 수 있다.As shown in Fig. 5, the separation tube 110 can be closed at a point supported by the support portion 151 in the bending region B1. Since the separation tube 110 is made of silicon as a main component and has excellent ductility, a point supported by the support portion 151 due to the self weight of the separation tube 110 can be closed.

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.As a part of the inside of the separation tube 110 is closed, the inside of the separation tube 110 is divided into two spaces 111 and 112. Separated gas containing carbon dioxide, which has passed through the separation tubes 110 to the respective spaces 111 and 112, is moved from the occluded point to both ends of the separation tube 110.

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.The central portion of the separation tube 110 is closed so that the inside of the separation tube 110 is separated into two spaces 111 and 112 and the separated gas is discharged from the two spaces 111 and 112, The discharge efficiency of the exhaust gas is increased.

분리 튜브(110)의 양단으로 이동한 분리 가스는 어댑팅 튜브(120, 130)를 통과하여 제1 분리 유체 집합부(160)로 이동된다.The separated gas moved to both ends of the separation tube 110 passes through the adhesion tubes 120 and 130 and is transferred to the first separation fluid aggregate part 160.

도 6은 도 3의 제1 분리 유체 집합부를 도시한 평면도이다.FIG. 6 is a plan view showing the first separation fluid aggregate portion of FIG. 3; FIG.

도 3 및 도 6에 도시된 바와 같이, 분리 유체 집합부(160)는 어댑팅 튜브(120, 130)들과 일대일 연결되는 복수의 중개 튜브(161), 복수의 중개 튜브(162)가 일면 상에 배열된 본체부(161) 및 본체부(161)의 일측에 형성된 본체부 배출구(163)를 포함한다.3 and 6, the separation fluid aggregate part 160 includes a plurality of intermediate tubes 161 connected one-to-one with the adapting tubes 120, 130, a plurality of intermediate tubes 162, And a main body discharge port 163 formed at one side of the main body 161. The main body discharge port 163 is formed at one side of the main body 161,

중개 튜브(162)는 어댑팅 튜브(120, 130)를 통해 분리 튜브(110)의 내부로부터 이동하는 분리 가스를 본체부(161)의 내부로 전달한다. 이를 위해 중개 튜브(162)는 본체부(161)의 내부와 연통되도록 형성된다. 중개 튜브(162)와 어댑팅 튜브(120, 130)는 안팎의 압력차로 인해 자연적으로 실링이 유지된다.The intermediate tube 162 transfers the separated gas moving from the inside of the separation tube 110 through the adapting tubes 120 and 130 to the inside of the main body section 161. For this purpose, the intermediate tube 162 is formed to communicate with the inside of the body portion 161. The intermediate tube 162 and the adapting tubes 120 and 130 are naturally sealed due to the pressure difference between inside and outside.

본체부(161)의 내부에는 복수의 중개 튜브(162)를 통해 전달된 분리 가스가 혼입되는 체류 공간(미도시)이 형성된다. 체류 공간은 복수의 중개 튜브(162)와 연결되는 하나의 공간일 수 있다.A retention space (not shown) in which a separation gas delivered through a plurality of intermediate tubes 162 is mixed is formed in the body portion 161. The retention space may be one space connected to the plurality of intermediate tubes 162.

본체부 배출구(163)는 체류 공간과 연통되도록 형성되어, 체류 공간 내로 혼입된 분리 가스를 배출한다. 도 7은 제1 분리 유체 집합부와 제2 분리 유체 집합부의 결합 관계를 도시한 평면도이다.The main body discharge port 163 is formed to communicate with the retention space, and discharges the separated gas mixed into the retention space. 7 is a plan view showing a coupling relationship between the first separation fluid aggregate portion and the second separation fluid aggregate portion.

도 7에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제1 실시예에 따른 유체 분리 장치(1)는 각 유체 분리 유닛(100)과 연결되는 제2 분리 유체 집합부(170)를 더 포함한다.7, the fluid separating apparatus 1 according to the first embodiment of the present invention further includes a second separating fluid collecting portion 170 connected to each fluid separating unit 100. As shown in FIG.

제2 분리 유체 집합부(170)는 제2 유로(F3)의 일부를 형성하며, 챔버(10, 도 2 참고) 내부에서 분리 유체 배출구(13)와 연결되는 집합관(172)과 집합관(172)으로부터 분기되어 각 유체 분리 유닛(100)의 본체부 배출구(163)과 연결되는 복수의 분기관(171)을 포함한다. The second separation fluid aggregate portion 170 forms a part of the second flow path F3 and has a collecting pipe 172 and a collecting pipe 172 connected to the separating fluid outlet 13 inside the chamber 10 And a plurality of branch pipes 171 branched from the main body discharge port 163 of each fluid separation unit 100 and connected to the main body discharge port 163.

복수의 분기관(171)과 집합관(172)은 상호 연통된다. 따라서, 각 유체 분리 유닛(100)의 본체부 배출구(163)를 통해 배출되는 분리 가스는 복수의 분기관(171)을 통해 집합관(172) 내에서 혼합된다. 그리고, 분리 유체 배출구(13)를 통해 챔버(10) 외부로 배출된다.The plurality of branch pipes 171 and the collecting pipe 172 are communicated with each other. Thus, the separation gas discharged through the main body discharge port 163 of each fluid separation unit 100 is mixed in the collecting tube 172 through the plurality of branch pipes 171. [ Then, it is discharged to the outside of the chamber 10 through the separation fluid outlet 13.

제1 분리 유체 집합부(160) 및 제2 분리 유체 집합부(170)는 제2 유로(F3)의 일부를 형성하며, 분리 유체 배출구(13)의 수에 비해 다수인 분리 튜브(110) 사이에 배치된다. 그리고, 복수의 분리 튜브(110) 내에서 각각 포집된 분리 가스를 집합시켜 분리 유체 배출구(13)로 유도한다. 또한, 중개 튜브(162)와 어댑팅 튜브(120, 130)를 상호 연결하고, 본체부 배출구(163)와 분기관(171)을 상호 연결하는것만으로 복수의 분리 튜브(110)와 제2 유로(F3)가 연결되도록 구성되어. 유체 분리 유닛(100)들의 챔버(10) 내 설치를 용이하게 한다.The first fluid separation unit 160 and the second separation fluid collection unit 170 form a part of the second flow path F3 and are provided between the separation tubes 110, . The separated gas collected in the plurality of separation tubes 110 is collected and led to the separation fluid outlet 13. The plurality of separation tubes 110 and the second flow path 171 can be connected to each other only by interconnecting the intermediate tube 162 and the adapting tubes 120 and 130 and connecting the main body discharge port 163 and the branch tube 171 to each other. F3) are connected. Facilitating the installation of the fluid separation units 100 in the chamber 10.

도 8은 본 발명의 제2 실시예에 따른 유체 분리 유닛을 개략적으로 도시한 정면도이다.8 is a front view schematically showing a fluid separation unit according to a second embodiment of the present invention.

도 8에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제2 실시예에 따른 유체 분리 유닛(100')은 전술한 제1 실시예에 따른 유체 분리 유닛(100)에 비해 프레임(180)을 더 포함한다.As shown in FIG. 8, the fluid separation unit 100 'according to the second embodiment of the present invention further includes the frame 180 as compared to the fluid separation unit 100 according to the first embodiment described above.

프레임(180)은 제1 분리 유체 집합부(160)의 본체부(161)와 행거 홀더(140)를 고정하는 구조물이다. The frame 180 is a structure for fixing the hanger holder 140 to the main body portion 161 of the first separating fluid aggregate portion 160.

프레임(180)을 통해 제1 분리 유체 집합부(160)와 분리 튜브 홀딩부(140, 150)가 일체화됨에 따라, 유체 분리 유닛(100')은 하나의 모듈로서 챔버(10) 내에 설치 및 분해될 수 있다.The fluid separation unit 100'is installed and disassembled into the chamber 10 as one module as the first separation fluid collection unit 160 and the separation tube holding units 140 and 150 are integrated through the frame 180. [ .

즉, 도 8에 도시된 바와 같이, 프레임(180)의 하부에 제1 분리 유체 집합부(160)가 고정 설치되고 프레임(180)의 상부에 행거 홀더(140) 고정 설치되는 경우, 복수의 분리 튜브(110)를 분리 튜브 행거(150)들에 지지시키고 분리 튜브 행거(150)들을 행거 홀더(140)에 설치한 후, 유체 분리 유닛(100')을 하나의 모듈로서 챔버(10) 내에 설치할 수 있다. 따라서, 유체 분리 유닛(100')의 설치 편의성이 향상된다.8, when the first separated fluid aggregate part 160 is fixedly installed on the lower part of the frame 180 and the hanger holder 140 is fixedly installed on the upper part of the frame 180, After the tube 110 is supported on the separation tube hangers 150 and the separation tube hangers 150 are installed in the hanger holder 140, the fluid separation unit 100 'is installed in the chamber 10 as one module . Therefore, the installation convenience of the fluid separation unit 100 'is improved.

또한, 유체 분리 유닛(100') 단위로 챔버(10) 내에서 제거/교체가 가능하므로, 유지 보수가 간편해진다.Further, removal / replacement in the chamber 10 can be performed in units of the fluid separation unit 100 ', which simplifies maintenance.

도 9는 본 발명의 제1 실시예에 따른 혼합 유체 확산부를 개략적으로 도시한 평면도이다.9 is a plan view schematically showing a mixed fluid diffusing unit according to the first embodiment of the present invention.

도 2 및 도 9에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제1 실시예에 따른 혼합 유체 확산부(200)는 제1 유로(F1)의 일부를 형성하며, 챔버(10) 내부에서 혼합 유체 유입구(11)와 연결되는 제1 혼합 유체 유도관(210)과, 제1 혼합 유체 유도관(210)으로부터 분기되는 복수의 제2 혼합 유체 유도관(220)을 포함한다.2 and 9, the mixed fluid diffusing unit 200 according to the first embodiment of the present invention forms a part of the first flow path F1, and the mixing fluid inlets And a plurality of second mixed fluid guide tubes 220 branched from the first mixed fluid guide tube 210. The first mixed fluid guide tube 210 and the second mixed fluid guide tube 210 are connected to each other.

혼합 유체 확산부(200)는 혼합 유체 유입구(11)를 통해 챔버(10) 내부로 유입되는 혼합 가스를 챔버(10) 내에 균일하게 확산시키기 위한 구성이다.The mixed fluid diffusing unit 200 is configured to uniformly diffuse the mixed gas introduced into the chamber 10 through the mixed fluid inlet 11 into the chamber 10.

이를 위해, 제1 혼합 유체 유도관(210)은 챔버(10)의 너비 또는 폭에 대응하는 길이만큼 연장되어 형성될 수 있다. 그리고, 복수의 제2 혼합 유체 유도관(220)은 일정 간격으로 제1 혼합 유체 유도관(210)에 대해 수직한 방향으로 연장되어 형성될 수 있다.For this purpose, the first mixed fluid induction pipe 210 may be formed to extend by a length corresponding to the width or width of the chamber 10. The plurality of second mixed fluid guide tubes 220 may be formed to extend in a direction perpendicular to the first mixed fluid guide tube 210 at regular intervals.

도 2 및 도 9에 도시된 바와 같이, 제2 혼합 유체 유도관(220)에는 유체 분리 유닛(100)들을 향하도록 형성되는 복수의 확산홀(221)이 형성될 수 있다.As shown in FIGS. 2 and 9, the second mixed fluid induction pipe 220 may have a plurality of diffusion holes 221 formed to face the fluid separation units 100.

도 10은 본 발명의 제1 실시예에 따른 잔여 유체 수집부를 개략적으로 도시한 평면도이다.10 is a plan view schematically showing a remaining fluid collecting part according to the first embodiment of the present invention.

도 2 및 도 10에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제1 실시예에 따른 잔여 유체 수집부(300)는 제3 유로(F2)의 일부를 형성하며, 챔버(10) 내부에서 잔여 유체 배출구(12)와 연결되는 제1 잔여 유체 유도관(310)과, 제1 잔여 유체 유도관(310)으로부터 분기되는 복수의 제2 잔여 유체 유도관(320)을 포함한다.2 and 10, the residual fluid collecting part 300 according to the first embodiment of the present invention forms a part of the third flow path F2, and the remaining fluid outlet And a plurality of second residual fluid induction tubes 320 branched from the first residual fluid induction tube 310. The first residual fluid induction tube 310 and the second residual fluid induction tube 310 are connected to each other.

잔여 유체 수집부(300)는 챔버(10) 내의 잔여 가스를 보다 효과적으로 챔버(10) 외부로 배출하기 위한 구성이다.The remaining fluid collecting part 300 is a structure for discharging the residual gas in the chamber 10 more effectively to the outside of the chamber 10.

이를 위해, 제1 잔여 유체 유도관(310)은 챔버(10)의 너비 또는 폭에 대응하는 길이만큼 연장되어 형성될 수 있다. 그리고, 복수의 제2 잔여 유체 유도관(320)은 일정 간격으로 제1 혼합 유체 유도관(210)에 대해 수직한 방향으로 연장되어 형성될 수 있다.To this end, the first residual fluid induction pipe 310 may be formed to extend by a length corresponding to the width or width of the chamber 10. The plurality of second residual fluid guide tubes 320 may be formed to extend in a direction perpendicular to the first mixed fluid guide tube 210 at regular intervals.

도 2 및 도 10에 도시된 바와 같이, 제2 잔여 유체 유도관(320)에는 유체 분리 유닛(100)들을 향하도록 형성되는 복수의 수집홀(321)이 형성될 수 있다.As shown in FIGS. 2 and 10, the second residual fluid induction pipe 320 may be formed with a plurality of collection holes 321 formed to face the fluid separation units 100.

도 11은 제1 유로 및 제3 유로에 대한 밸브 구성을 개략적으로 도시한 도면이다.11 is a view schematically showing a valve configuration for the first flow path and the third flow path.

도 11에 도시된 바와 같이, 제1 유로(F1) 상에는 제1 유로(F1)를 개폐하는 제1 제어 밸브(17)가 구비될 수 있다.As shown in FIG. 11, a first control valve 17 for opening and closing the first flow path F1 may be provided on the first flow path F1.

유체 분리 장치(1)의 안전한 운영을 위해, 제1 제어 밸브(17)는 챔버(10) 내로 공급되는 혼합 가스의 압력이 한계 압력 이하로 공급되도록 제1 유로(F1)의 개폐를 제어한다. For safe operation of the fluid separation device 1, the first control valve 17 controls the opening and closing of the first flow path F1 so that the pressure of the mixed gas supplied into the chamber 10 is supplied below the limit pressure.

따라서 제1 제어 밸브(17)는 제1 유로(F1)를 따라 유동하는 혼합 가스의 압력이 한계 압력 이하인 경우에는 제1 유로(F1)를 개방하고, 제1 유로(F1)를 따라 유동하는 혼합 가스의 압력이 한계 압력을 초과하는 경우에는 제1 유로(F1)를 폐쇄한다.The first control valve 17 opens the first flow path F1 when the pressure of the mixed gas flowing along the first flow path F1 is equal to or lower than the limit pressure, When the pressure of the gas exceeds the limit pressure, the first flow path F1 is closed.

그리고, 제3 유로(F2) 상에는 제3 유로(F2)를 개폐하는 제2 제어 밸브(18)가 구비될 수 있다.A second control valve 18 for opening and closing the third flow path F2 may be provided on the third flow path F2.

제2 제어 밸브(18)는 제3 유로(F2)를 통해 배출되는 잔여 가스의 배출을 제어하여 챔버(10) 내 제1 공간이 요구되는 양압 분위기로 유지되도록 한다.The second control valve 18 controls the discharge of the residual gas discharged through the third flow path F2 so that the first space in the chamber 10 is maintained in the required positive pressure atmosphere.

따라서, 제2 제어 밸브(18)는 챔버(10) 내 제1 공간의 압력이 요구 압력보다 낮은 경우에는 제3 유로(F2)를 폐쇄하고, 챔버(10) 내 제1 공간의 압력이 요구 압력보다 높은 경우에는 제3 유로(F2)를 개방한다.The second control valve 18 closes the third flow path F2 when the pressure in the first space in the chamber 10 is lower than the required pressure and the pressure in the first space in the chamber 10 is lower than the required pressure The third flow path F2 is opened.

도 12는 본 발명의 제1 실시예에 따른 유체 분리 장치를 직렬 연결하여 사용하는 예를 도시한 도면이다.12 is a view showing an example of using the fluid separation device according to the first embodiment of the present invention in series connection.

도 12에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 유체 분리 장치는 2개의 챔버(10)를 직렬로 연결하여 사용할 수 있다.As shown in FIG. 12, the fluid separation apparatus according to the embodiment of the present invention can use two chambers 10 connected in series.

설명의 편의를 위해 도 12에서 좌측에 위치하는 챔버(10)를 제1 챔버라 하고, 우측에 위치하는 챔버(10)를 제2 챔버라 한다.For convenience of explanation, the chamber 10 located on the left side in FIG. 12 is referred to as a first chamber, and the chamber 10 located on the right side is referred to as a second chamber.

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.In order to connect the first chamber and the second chamber in series, the first chamber and the second chamber are installed adjacent to each other, and the separation fluid outlet 13 of the first chamber is connected to the mixed fluid inlet 11 of the second chamber The connection pipe 14 may be provided.

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.The separation gas (primary separation fluid) separated by the separation tube (first separation tube) in the first chamber is supplied as a mixed gas to the second chamber through the connection pipe 14.

1차 분리 유체는 제1 챔버 내에서 1차적으로 분리된 이산화탄소를 포함하므로 이산화탄소의 비율이 높은 편이다. The primary separation fluid contains carbon dioxide which is primarily separated in the first chamber, so that the ratio of carbon dioxide is high.

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.The separation tube (second separation tube) in the second chamber for this primary separation fluid separates at least a portion of the carbon dioxide contained in the primary separation fluid. Thus, the separation gas (secondary separation fluid) separated by the second separation tube has a higher carbon dioxide content than the primary separation fluid.

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.When the flow path F3 for guiding the secondary separation fluid to the outside of the second chamber is referred to as a fourth flow path, the pump 20 and the tank 30 may be provided in the fourth flow path. The negative pressure provided by the pump 20 may be provided to the first and second separation tubes.

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.And the flow path F2 for guiding residual gas inside the second chamber to the outside of the second chamber is referred to as a fifth flow path, the fifth flow path is a flow path F2 for guiding the residual gas inside the first chamber to the outside of the first chamber (Not shown) for collecting the residual gas together with the third flow path.

도 12에서는 제1 챔버와 제2 챔버가 수평적으로 배치되는 경우를 도시하였지만, 제1 챔버와 제2 챔버는 적층되는 방식으로 배치될 수 있다.Although the first chamber and the second chamber are horizontally disposed in FIG. 12, the first chamber and the second chamber may be arranged in a stacked manner.

또한, 도 12에서는 2개의 챔버가 직렬로 연결되는 예를 도시하였지만, 보다 최종적인 분리 가스에서 요구되는 이산화탄소의 농도에 따라 3개 이상의 챔버가 직렬로 연결될 수 있다.In addition, although two chambers are connected in series in FIG. 12, three or more chambers may be connected in series according to the concentration of carbon dioxide required in the final separation gas.

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.It will be understood by those skilled in the art that the present invention may be embodied in other specific forms without departing from the spirit or essential characteristics thereof. It is therefore to be understood that the above-described embodiments are illustrative in all aspects and not restrictive. The scope of the present invention is defined by the appended claims rather than the detailed description and all changes or modifications derived from the meaning and scope of the claims and their equivalents are to be construed as being included within the scope of the present invention do.

1: 유체 분리 장치 10: 챔버
11: 혼합 유체 유입구 12, 12a, 12b: 잔여 유체 배출구
13: 분리 유체 배출구 14: 연결 배관
17: 제1 제어 밸브 18: 제2 제어 밸브
100, 100' 유체 분리 유닛 110: 분리 튜브
120, 130: 어탭팅 튜브 140: 행거 홀더
141, 142: 수용부 150: 분리 튜브 행거
151: 지지부 152a, 152b: 걸이부
160: 제1 분리 유체 집합부 161: 본체부
162: 중개 튜브 163: 본체부 배출구
170: 제2 분리 유체 집합부 171: 분기관
172: 집합관 180: 프레임
200: 혼합 유체 확산부 210: 제1 혼합 유체 유도관
220: 제2 혼합 유체 유도관 221: 확산홀
300: 잔여 유체 수집부 310: 제1 잔여 유체 유도관
320: 제2 잔여 유체 유도관 321: 수집홀
B1: 벤딩 영역 F1: 제1 유로
F2: 제3 유로, 제5 유로 F3: 제2 유로, 제4 유로1: Fluid separation device 10: Chamber
11: Mixed fluid inlet 12, 12a, 12b: Residual fluid outlet
13: Separation fluid outlet 14: Connection piping
17: first control valve 18: second control valve
100, 100 'fluid separation unit 110: separation tube
120, 130: an engaging tube 140: a hanger holder
141, 142: receiving portion 150: separation tube hanger
151: Support parts 152a and 152b:
160: first separation fluid aggregation section 161:
162: intermediate tube 163: main body outlet
170: second separation fluid aggregation section 171:
172: collecting tube 180: frame
200: mixed fluid diffuser 210: first mixed fluid guide tube
220: second mixed fluid guide tube 221: diffusion hole
300: Residual fluid collecting part 310: First residual fluid guiding tube
320: second residual fluid guide tube 321: collection hole
B1: bending area F1: first bend area
F2: the third flow path, the fifth flow path F3: the second flow path, the fourth flow path

Claims (19)

챔버;
상기 챔버 내부로 분리 대상 유체를 포함하는 복수 종의 유체가 포함된 혼합 유체를 안내하는 제1 유로;
상기 챔버 내부에 구비되어 상기 혼합 유체로부터 상기 분리 대상 유체 중 적어도 일부를 분리하는 복수의 분리 유닛을 포함하는 유체 분리부;
상기 유체 분리부에 의해 분리된 분리 대상 유체를 상기 챔버 외부로 안내하는 제2 유로 및
상기 챔버 내부의 잔여 유체를 상기 챔버 외부로 안내하는 제3 유로를 포함하며,
상기 분리 유닛은,
적어도 1회 U자 형상으로 벤딩되어 상기 챔버 내부에 위치하고 상기 제2 유로와 연결되는 복수의 분리 튜브를 포함하며,
상기 분리 튜브는 상기 분리 튜브의 외부로 유동하는 상기 혼합 유체로부터 상기 분리 대상 유체 중 적어도 일부를 상기 분리 튜브의 내부로 유동시키는, 유체 분리 장치.chamber;
A first flow path for guiding a mixed fluid including a plurality of fluids including a fluid to be separated into the chamber;
A fluid separation unit provided in the chamber and including a plurality of separation units for separating at least a part of the fluid to be separated from the mixed fluid;
A second flow path for guiding the fluid to be separated separated by the fluid separating section to the outside of the chamber and
And a third flow path for guiding residual fluid inside the chamber to the outside of the chamber,
Wherein the separation unit comprises:
And a plurality of separation tubes which are bent at least once in a U-shape and are located inside the chamber and are connected to the second flow path,
Wherein the separation tube flows at least a portion of the separation fluid from the mixing fluid flowing out of the separation tube into the interior of the separation tube. 제1항에 있어서,
상기 분리 유닛은,
상기 분리 튜브가 상기 챔버 내에서 벤딩된 상태를 유지하도록 상기 분리 튜브를 지지하는 분리 튜브 홀딩부를 더 포함하며,
상기 분리 튜브 홀딩부는,
상기 분리 튜브의 적어도 일부가 상기 분리 튜브의 일지점을 중심으로 U형상으로 벤딩되도록 상기 일지점을 지지하는 분리 튜브 행거 및
상기 챔버 내부에 구비되어 상기 분리 튜브 행거를 지지하는 행거 홀더를 포함하는, 유체 분리 장치.The method according to claim 1,
Wherein the separation unit comprises:
Further comprising a separation tube holding portion for supporting the separation tube so that the separation tube remains bended in the chamber,
The separation tube holding part
A separation tube hanger for supporting said one point so that at least a portion of said separation tube is bent in a U-shape about a point of said separation tube; and
And a hanger holder provided within the chamber and supporting the separation tube hanger. 제2항에 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.3. The method of claim 2,
The separation tube hanger comprises:
A support for supporting a point of the separation tube,
And a hanger portion extending from the support portion toward the hanger holder,
The hanger holder
And a receiving portion for receiving at least a part of the hanger portion and supporting the separation tube hanger. 제3항에 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.The method of claim 3,
Wherein the receiving portion extends in one direction so that the hanger holder can support the at least one separation tube hanger,
And the accommodating portion is formed such that the engaging portion is slidable along the accommodating portion. 제2항에 있어서,
상기 분리 튜브는 상기 일지점에서 폐색되며,
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.3. The method of claim 2,
The separation tube is occluded at the one point,
The separated fluid to be separated existing in the separation tube flows in a direction away from the one point to be clogged and is discharged to the outside of the chamber through the second flow path. 제1항에 있어서,
상기 분리 유닛은,
상기 챔버 내부에 구비되어 상기 제2 유로의 일부를 형성하며 상기 복수의 분리 튜브로부터 상기 분리된 분리 대상 유체를 전달받는 제 1 분리 유체 집합부를 더 포함하는 유체 분리 장치.The method according to claim 1,
Wherein the separation unit comprises:
And a first separation fluid aggregate part provided in the chamber and forming a part of the second flow path and receiving the separated fluid to be separated from the plurality of separation tubes. 제6항에 있어서,
상기 제 1 분리 유체 집합부는,
상기 복수의 분리 튜브의 양단과 각각 결합되는 복수의 중개 튜브;
상기 복수의 중개 튜브를 일면에 형성하고, 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.The method according to claim 6,
Wherein the first separating fluid aggregating portion comprises:
A plurality of intermediate tubes respectively coupled to both ends of the plurality of separation tubes;
A main body part having the plurality of intermediate tubes formed on one surface thereof and having a retention space in which the separate separation subject fluid transferred through the plurality of intermediate tubes is mixed;
And a main body discharge port formed at one side of the main body to discharge the separated fluid to be separated from the main body in the retention space. 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. 8. The method of claim 7,
Wherein the chamber defines a part of the second flow path and includes a separation fluid outlet for discharging the separated fluid to be separated in the chamber to the outside of the chamber,
And the main body discharge port is connected to the separation fluid outlet. 제7항에 있어서,
상기 챔버의 내부에서 상기 분리 유체 배출구와 연결되는 집합관; 및
상기 집합관으로부터 분기되어 상기 복수의 분리 유닛마다 구비되는 상기 제 1 분리 유체 집합부의 상기 본체부 배출구와 각각 연결되는 복수의 분기관을 포함하는 제2 분리 유체 집합부를 더 포함하는, 유체 분리 장치. 8. The method of claim 7,
An assembly tube connected to the separation fluid outlet in the chamber; And
Further comprising a second separation fluid aggregate portion including a plurality of branch pipes branched from the collective duct and each connected to the main body discharge port of the first separation fluid aggregate portion provided for each of the plurality of separation units. 제7항에 있어서,
상기 분리 유닛은,
상기 분리 튜브가 상기 챔버 내에서 벤딩된 상태를 유지하도록 상기 분리 튜브를 지지하는 분리 튜브 홀딩부를 더 포함하고,
상기 분리 튜브 홀딩부는,
상기 분리 튜브의 적어도 일부가 상기 분리 튜브의 일지점을 중심으로 U형상으로 벤딩되도록 상기 일지점을 지지하는 분리 튜브 행거 및
상기 챔버 내부에 구비되어 상기 분리 튜브 행거를 지지하는 행거 홀더를 포함하는, 유체 분리 장치.8. The method of claim 7,
Wherein the separation unit comprises:
Further comprising a separation tube holding portion for holding the separation tube so that the separation tube remains in a bend state in the chamber,
The separation tube holding part
A separation tube hanger for supporting said one point so that at least a portion of said separation tube is bent in a U-shape about a point of said separation tube; and
And a hanger holder provided within the chamber and supporting the separation tube hanger. 제10항에 있어서,
상기 복수의 분리 유닛은 개별 분리 유닛 단위로 상기 챔버 내에 설치 및 분해되도록 각각의 상기 분리 유닛은 모듈화된, 유체 분리 장치.11. The method of claim 10,
Wherein each of said plurality of separation units is modularized such that each of said separation units is installed and disassembled into said chamber in units of separate separation units. 제11항에 있어서,
상기 분리 유닛은 상기 행거 홀더와 상기 본체부가 일체로 상기 챔버 내에 설치 및 분해되도록 상기 행거 홀더와 상기 본체부를 고정하는 프레임을 더 포함하는, 유체 분리 장치.12. The method of claim 11,
Wherein the separation unit further comprises a frame for fixing the hanger holder and the main body part so that the hanger holder and the main body part are integrally installed and disassembled in the chamber. 제1항에 있어서,
상기 챔버는 상기 제1 유로의 일부를 형성하는 혼합 유체 유입구를 포함하며,
상기 혼합 유체 유입구와 상기 챔버 내부에서 연결되는 제1 혼합 유체 유도관 및
상기 제1 혼합 유체 유도관으로부터 분기되며 상기 제1 혼합 유체 유도관으로부터 전달된 상기 혼합 유체를 상기 챔버 내부로 확산시키는 복수의 제2 혼합 유체 유도관을 포함하는 혼합 유체 확산부를 더 포함하는, 유체 분리 장치.The method according to claim 1,
Said chamber including a mixed fluid inlet forming a portion of said first flow path,
A first mixed fluid induction pipe connected to the mixed fluid inlet and the inside of the chamber,
Further comprising a mixed fluid diffusing section including a plurality of second mixed fluid induction tubes that diffuse from the first mixed fluid induction tube and diffuse the mixed fluid delivered from the first mixed fluid induction tube into the chamber. Separating device. 제13항에 있어서,
상기 혼합 유체 확산부는 상기 챔버 내부의 하부에 위치하는, 유체 분리 장치.14. The method of claim 13,
Wherein the mixed fluid diffusing portion is located at a lower portion inside the chamber. 제1항에 있어서,
상기 챔버는 상기 제3 유로의 일부를 형성하는 잔여 유체 배출구를 포함하며,
상기 잔여 유체 배출구와 상기 챔버 내부에서 연결되는 제1 잔여 유체 유도관 및
상기 제1 잔여 유체 유도관으로부터 분기되어 상기 잔여 유체를 상기 제1 잔여 유체 유도관으로 안내하는 복수의 제2 잔여 유체 유도관을 포함하는 잔여 유체 수집부를 더 포함하는, 유체 분리 장치.The method according to claim 1,
Wherein the chamber includes a residual fluid outlet defining a portion of the third flow path,
A first residual fluid conduit connected to the interior of the chamber and the remaining fluid outlet,
And a plurality of second residual fluid induction tubes that branch from the first remaining fluid induction tube and direct the residual fluid to the first remaining fluid induction tube. 제15항에 있어서,
상기 잔여 유체 수집부는 상기 챔버 내부의 상부에 위치하는, 유체 분리 장치.16. The method of claim 15,
Wherein the residual fluid collection portion is located at the top of the chamber interior. 제1항에 있어서,
상기 챔버는, 상기 혼합 유체 또는 잔여 유체가 냉각되어 발생하는 응축수가 상기 챔버 외부로 배출되는 경로를 형성하는 응축수 배출구를 포함하는, 유체 분리 장치.The method according to claim 1,
Wherein the chamber includes a condensed water outlet for forming a path through which the condensed water generated by cooling the mixed fluid or the residual fluid is discharged to the outside of the chamber. 제1항에 있어서,
상기 챔버 내부에서 상기 제1 유로 및 상기 제3 유로와 연통되는 공간은 양압 분위기로 유지되고,
상기 챔버 내부에서 상기 제2 유로와 연결되는 공간은 음압 분위기로 유지되며,
상기 제2 유로와 연결되는 공간이 음압 분위기로 유지되도록 상기 제2 유로와 상기 제2 유로로 음압을 제공하는 음압 펌프를 더 포함하는, 유체 분리 장치.The method according to claim 1,
A space communicating with the first flow path and the third flow path inside the chamber is maintained in a positive pressure atmosphere,
A space connected to the second flow path in the chamber is maintained in a negative pressure atmosphere,
Further comprising a negative pressure pump for providing negative pressure to the second flow path and the second flow path so that a space connected to the second flow path is maintained in a negative pressure atmosphere. 제1항에 있어서,
상기 제3 유로를 개폐하는 제어 밸브를 더 포함하며,
상기 제어 밸브는 상기 제3 유로와 연통하는 상기 챔버 내부가 양압 분위기로 유지되도록 상기 제3 유로를 개폐하는 유체 분리 장치.The method according to claim 1,
And a control valve for opening and closing the third flow path,
Wherein the control valve opens and closes the third flow path so that the interior of the chamber communicating with the third flow path is maintained in a positive pressure atmosphere.
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