KR100618211B1 - 삼투압방식을 이용한 제습장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 삼투압방식을 이용한 제습장치에 관한 것으로서, 이는 제습기 내로 흡입된 흡입공기 즉, 진공펌프에 의한 압력차를 통해 습공기측의 수분만 선택적으로 멤브레인(Membrane)을 통과시켜 제거하는 삼투압방식(Osmosis Membrane-type)을 이용해 실내의 습기를 원활히 제거토록 구성함으로써, 종래 건식 제습기 및 냉각식 제습기에 비해 소비전력을 크게 저하시킴과 아울러, 상기 제습기 구동에 따른 소음을 크게 저감시킬 수 있는 탁월한 효과가 있다.

또한, 본 발명에 따른 제습기의 구성요소 중 공기유로 일측단에 형성된 실내 토출구 상에 필터 설치시, 상기 필터를 통해 습도조절장치 측으로 절환되지 않은 공기 내의 미세먼지 등을 여과하여 실내 토출구를 통해 청정공기가 토출되어 쾌적한 실내를 조성하는 청정기능 역할까지 이룰 수 있는 탁월한 효과도 있다.

제습장치, 삼투압방식, 멤브레인, 제습작용, 진공 흡입

Description

삼투압방식을 이용한 제습장치{The dehumidification device using Osmosis Membrane-type}

도 1 은 종래 데시컨트를 이용한 건식 제습기의 개략적 구조도.

도 2 는 종래 데시컨트를 이용한 건식 제습기의 작동 상태 및 수분 함유 분포 상태도.

도 3 은 종래 냉각식 제습기의 개략적 구조 및 작동 상태도.

도 4 는 본 발명의 삼투압방식을 이용한 제습장치의 개략적 구조도.

도 5 는 본 발명의 제습장치 중 멤브레인의 개략적 구조도.

도 6 은 본 발명의 제습장치 중 멤브레인의 또 다른 실시예도.

도 7 은 본 발명에 따른 제습장치의 또 다른 실시예도.

도 8 은 본 발명의 삼투압방식을 이용한 제습장치의 작동 상태도.

도 9 는 본 발명의 제습장치를 실외에 설치한 상태에서의 제습장치 작동 상태도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *

100, 100a. 제습장치 101. 흡입구

102. 흡입펌프 105. 공기유로

110. 토출구 120. 습도조절장치

121. 공기절환덕트 122. 멤브레인

123. 진공펌프 130. 배수구

140. 드레인 탱크 150. 필터

본 발명은 제습기에 관한 것으로, 보다 상세하게는 제습기 내로 흡입된 흡입공기 즉, 수분이 함유된 흡입공기의 일부가 진공펌프에 의해 멤브레인(Membrane)을 통과하면서 공기중의 수분을 제거하고, 흡입공기의 또 다른 일부는 다시 외부로 토출되는 삼투압방식을 이용해 실내의 습기를 원활히 제거할 수 있도록 한 삼투압방식(Osmosis Membrane-type)을 이용한 제습장치에 관한 것이다.

일반적으로 제습기는 실내의 습기를 제거하기 위해 사용되는 기기로서, 이에 따른 제습방식으로는 공기중의 수분을 흡착하는 흡착부(23a)와 가열된 제습(건조)공기를 이용해 흡착된 수분을 증발시키는 재생부(24a)로 구획된 데시컨트(desiccant : 건식 로터)(20)를 이용해 실내를 제습하는 건식 제습방식(도 1 및 도 2 참조)과, 대기(실내)중의 습공기를 쿨링코일(62)을 통해 노점이하로 냉각시켜 습공기중의 수분을 과포화로 응축/응결시킴과 동시에 드레인관(미도시)으로 배출시키고, 상기 수분이 제거된 공기를 히팅코일(64)을 통해 가열하면 저습도의 건공기가 형성되어 실내를 토출 유동되는 반복과정을 이용해 실내를 제습하는 냉각 식 제습방식(도 3 참조)으로 이루어져 있다.

이 때, 상기 건식 제습방식을 통해 실내를 제습하는 건식 제습기는, 도 1 에 도시한 바와 같이, 외부공기에 혼합된 분진을 여과하는 필터(10)와; 상기 필터(10)에 의해 여과된 공기를 데시컨트(20)로 송풍시키는 송풍기(12)와; 하나의 원판에 일체로 형성되며, 차단막(22)을 통해 상기 송풍기(12)에 의해 송풍된 공기의 수분을 흡착하는 흡착부(23a)와, 가열된 제습(건조)공기를 이용해 흡착된 수분을 증발시키는 재생부(24a)로 구획된 데시컨트(20)와; 상기 데시컨트(20)의 흡착부(23a)를 통해 수분이 제거된 제습공기를 실내로 송풍시키는 처리공기 송풍기(30)와; 상기 데시컨트(20)의 재생부(24a)를 통과하기 전(前) 실내로부터 유동된 제습공기를 소정의 온도로 가열하는 히터(32)와; 상기 데시컨트(20)의 재생부(24a)에 흡착된 수분을 증발시킨 고온 다습한 공기를 외부로 방출시키는 재생공기 송풍기(34)로 구성되어 있다.

이 때 상기 데시컨트(20) 외주면에는 구동모터(26)의 회전력을 통해 데시컨트(20)를 저속으로 일정하게 회전시켜 상기 데시컨트(20)의 흡착부(23a)와 재생부(24a)의 각 위치를 소정각도로 절환시킬 수 있도록 구동밸트(27)가 설치되어 있으며, 상기 구동밸트(27)는 구동모터(26)에 의해 회전되게 구성되어 있다.

또한, 차단막(22)을 통해 흡착부(23a)와 재생부(24a)로 구획되는 데시컨트(20)는 세락믹 섬유질의 파형지를 번갈아 감아 올린 원통형 형상의 로터로서, 그 내부에는 실리카켈(Sillcagel)이 코팅되어 있으며, 표면에는 약 20×10^-7㎜ 의 미세한 구멍이 다수개 형성되어 있어 상기 데시컨트(20)의 흡착부(23a)를 통과하는 공기중의 물분자를 쉽게 흡착되게 된다.

이상과 같이 구성된 건식 제습기의 경우, 필터(10)를 통해 여과된 공기가 송풍기(12)를 거쳐 데시컨트(20)의 흡착부(23a)로 송풍되게 되면, 상기 공기는 흡착부(23a)를 통과할 때 표면에 다수 형성된 약 20×10^-7㎜의 미세한 구멍에 공기중의 물분자가 흡착되면서 수분이 제거된 제습공기로 변화됨과 아울러, 처리공기 송풍기(30)를 통해 실내로 송풍되어 상기 제습된 공기에 의해 실내가 쾌적한 상태를 이루게 되고, 이 후 상기 제습공기는 유로(미도시)를 통해 상기 데시컨트(20)의 재생부(24a)로 유동하게 되는데, 이 때 제습공기의 경우 상기 재생부(24a)를 통과하기에 앞서 일정시간마다 구동모터(26)에 의한 구동밸트(27) 회전에 따라 데시컨트(20)가 소정의 각도로 회전하면서 재생부측(24)으로 위치가 절환된 흡착부(23a)의 수분을 증발시킬 수 있도록 히터(32)를 통해 약 120℃∼140℃정도로 가열된 다음 상기 재생부측(24)을 통과하면서 재생부측(24)에 흡착된 수분을 증발시킨 후, 재생공기 송풍기(34)를 통해 외부로 방출되면서 제습장치의 작동 상태가 종료되게 된다.

한편, 상기 냉각식 제습방식을 통해 실내를 제습하는 냉각식 제습기는, 도 3 에 도시한 바와 같이, 송풍기(66)의 구동을 통해 실내에서 제습기 내로 흡입된 공기(대기중 공기)가 필터(60)를 거쳐 미세먼지 등이 여과된 다음, 쿨링코일(냉동 사이클 요소인 증발기)(62)로 유동되게 되면, 압축기(50)로부터 가압된 냉매가 실외 열교환기(52) 및 팽창밸브(54)를 거쳐 쿨링코일(62) 내로 유입되는 저온 저압의 냉매와 열교환을 통해 대기중의 습공기가 노점이하로 냉각되어 상기 습공기중의 수분을 과포화로 응축/응결시킴과 동시에 드레인관(미도시)으로 배출시키고, 상기 수분이 제거된 공기는 히팅코일(냉동 사이클 요소인 응축기와 동일 역할을 함.)(64)로 유동되어 재가열되게 된다.

이 때, 히팅코일(64)의 재가열 과정은, 상기 압축기(50)로부터 가압된 냉매가 실외 열교환기(52)로 유동되기 전(前), 전자팽창밸브(57)를 통해 히팅코일(64)로 유입된 고온 고압의 냉매와의 열교환을 통해 수분이 제거된 공기를 냉매열로 재가열하게 되고, 상기 냉매열에 의해 재가열된 공기 즉, 수분이 제거된 공기는 저습도의 건공기로 변화되게 된다.

이후, 저습도의 건공기 상태로 변화된 공기는 송풍기(66) 내측으로 유입됨과 동시에, 상기 송풍기(66)의 송풍작용을 통해 실내로 토출되어 실내의 습기를 제거하게 된다. 미 설명 부호 58은 전자팽창밸브(58)이다.

하지만, 상기와 같이 구성된 건식 제습기와 냉각식 제습기의 경우 다음과 같은 문제점이 발생하였다.

우선, 건식 제습기의 문제점으로, 공기중에 함유된 수분을 흡착한 데시컨트(20)의 재생시, 실내로부터 제습기 내로 유입된 제습공기를 히터(32)를 통해 소정의 온도(약 120℃∼140℃)로 가열한 후, 이를 이용해 데시컨트(20)에 흡착된 수분을 제거하는 등, 상기 히터(32) 가열에 따른 소비전력이 증가(약 1300W/(1리터/시간당))하게 되는 커다란 문제점이 있었다.

또한, 건식 제습기의 경우, 공기중의 수분을 흡착하는 제습작용과 흡착된 수분을 히터(32)에 의해 가열된 공기로 재생하는 재생작용이 함께 이루어지는 데시컨트(20)가 매우 고가이기 때문에, 상기 건식 제습기를 구성함에 있어 제조단가 및 제품단가가 상승하게 되는 커다란 문제점도 있었다.

한편, 상기 냉각식 제습기의 문제점으로, 냉동 사이클을 가동하기 위한 압축기(50) 및 팬(51) 등의 소비전력이 증가(약 600W/(1리터/시간당))하게 되는 커다란 문제점이 있었다.

또한, 냉각식 제습기의 경우, 냉동 사이클을 가동하기 위한 압축기(50) 및 팬(51)의 구동 소음이 매우 심하며, 습공기를 건공기로 변화시키기 위한 온도조절을 하기 위해서는 별도의 히터(미도시)를 상기 냉각식 제습기에 설치하여야 하는 등의 커다란 문제점도 있었다.

상기와 같은 문제점을 해소하기 위하여 안출된 본 발명은, 제습기 내로 흡입된 흡입공기 즉, 진공펌프에 의한 압력차를 통해 습공기측의 수분만 선택적으로 멤브레인(Membrane)을 통과시켜 제거하는 삼투압방식(Osmosis Membrane-type)을 이용해 실내의 습기를 원활히 제거토록 구성함으로써, 종래 건식 제습기 및 냉각식 제습기에 비해 소비전력을 크게 저하시킴과 아울러, 상기 제습기 구동에 따른 소음을 크게 저감시킬 수 있도록 하는데 그 목적이 있다.

또한, 본 발명에 따른 제습기의 구성요소 중 공기유로 일측단에 형성된 실내 토출구 상에 필터 설치시, 상기 필터를 통해 습도조절장치 측으로 절환되지 않은 공기 내의 미세먼지 등을 여과하여 실내 토출구를 통해 청정공기가 토출되어 쾌적한 실내를 조성하는 청정기능 역할까지 이룰 수 있도록 하는데 또 다른 목적이 있다.

이러한 본 발명의 목적은, 제습기 내로 흡입된 흡입공기 즉, 진공펌프에 의한 압력차를 통해 습공기측의 수분만 선택적으로 멤브레인(Membrane)을 통과시켜 제거하는 삼투압방식을 이용해 실내의 습기를 원활히 제거토록 구성한 본 발명의 삼투압방식을 이용한 제습장치에 의해 해결될 수 있는 바, 이하 첨부된 도면을 참고로 상세히 설명한다.

도 4 는 본 발명의 삼투압방식을 이용한 제습장치의 개략적 구조도를 나타낸 것이고, 도 5 는 본 발명의 제습장치 중 멤브레인의 개략적 구조도를 나타낸 것이다.

본 발명의 삼투압방식을 이용한 제습장치(100)는, 흡입구(101)를 통해 공기를 흡입하는 흡입펌프(102)와;

상기 흡입펌프(102)로부터 토출된 공기가 토출구(110)까지 유동될 수 있도록 연통된 소정길이의 공기유로(105)와;

상기 공기유로(105)의 일측면에 연통되게 설치되며, 진공펌프(123)에 의한 압력차를 통해 상기 공기유로(105)를 유동하는 습공기측 수분만 선택적으로 멤브레인(123)을 통과시켜 공기중에 함유된 수분을 제거하는 습도조절장치(120)와;

상기 습도조절장치(120) 하단에 설치되며, 상기 멤브레인(123)을 거쳐 다량의 수분과 함께 통과한 미세공기의 함유 수분량(포화습공기량)을 초과한 수분이 응축 낙하되어 배수구(130)를 거쳐 모집되게 하는 드레인 탱크(140)로 구성된 것을 특징으로 한다.

이 때, 상기 습도조절장치(120)는 상기 공기유로(105)와 연통되도록 설치되며, 덕트의 온/오프 작용을 통해 공기유로(105)측의 건공기(멤브레인에 의해 수분이 제거된 건공기)에 상기 멤브레인(122)을 통과한 미세량의 포화습공기의 혼합 비율을 조절하는 공기절환덕트(121)와;

상기 공기절환덕트(121) 하단에 설치되며, 펌프 흡입력에 의해 발생된 공기유로(105)측과 진공펌프(123)측간의 압력차를 통해 상기 공기유로(105)를 유동하는 습공기측의 수분만 선택적으로 통과(삼투압작용)시켜 공기중에 함유된 수분을 제거하는 멤브레인(122)과;

상기 멤브레인(122) 전방에 설치되며, 상기 공기유로(105)를 유동하는 습공기측의 수분만 선택적으로 상기 멤브레인을 통과(삼투압작용)할 수 있게 상기 멤브레인(122)을 기준으로 상기 공기유로(105)측과 진공펌프(123)측 간에 상호 압력차가 발생되도록 하는 진공펌프(123)로 구성된 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 멤브레인(122)은 공기와의 접촉면적을 증가시켜 공기중의 수분을 고집적 하기 위하여, 전체 형상이 나선형 형태로 감겨져 형성된 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 멤브레인(122)은 공기와의 접촉면적을 증가시켜 공기중의 수분을 고집적 하기 위하여, 전체 길이가 지그 제그 형태로 형성된 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 멤브레인(122)은 공기와의 접촉면적을 증가시켜 공기중의 수분을 고집적 하기 위하여, 공기의 유동방향이 상호 직교통로 형태를 이루도록 형성된 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 습도조절장치(120)는 상기 진공펌프(123)에 의한 압력차를 통해 상기 공기유로(105)를 유동하는 습공기(흡입공기)의 수분만 멤브레인(122)을 통과하도록 하는 흡입작용과, 상기 공기(습공기)중에 함유된 수분만이 압력차에 의해 멤브레인(122)을 통과하면서 수분이 제거되는 제습작용과, 상기 멤브레인(122)을 통해 수분이 제거된 공기(건공기)가 외부로 방출되는 방출작용의 사이클을 이루도록 구성된 것을 특징으로 한다.

이하, 본 발명의 삼투압방식을 이용한 제습장치(100)에 대하여 상세히 설명한다.

본 발명의 삼투압방식을 이용한 제습장치(100)는, 제습기 내로 흡입된 흡입공기 즉, 진공펌프(123)에 의한 압력차를 통해 습공기측의 수분만 선택적으로 멤브레인(Membrane)을 통과시켜 제거하는 삼투압방식(Osmosis Membrane-type)을 이용해 실내의 습기를 원활히 제거토록 하여 종래 건식 제습기 및 냉각식 제습기에 비해 소비전력을 크게 저하시킴과 아울러, 상기 제습기 구동에 따른 소음을 크게 저감시킬 수 있도록 하기 위한 것으로서, 이에 대한 본 발명을 상세히 설명한다. 본 발명과 전술한 종래와의 동일 구성에 대해서는 동일부호를 적용하기로 한다.

본 발명의 삼투압방식을 이용한 제습장치(100)는, 도 4 에 도시한 바와 같이, 흡입구(101)를 통해 공기를 흡입하는 흡입펌프(102)와; 상기 흡입펌프(102)로부터 토출된 공기가 토출구(110)까지 유동될 수 있도록 연통된 소정길이의 공기유로(105)와; 상기 공기유로(105)의 일측면에 연통되게 설치되며, 진공펌프(123)에 의한 압력차를 통해 상기 공기유로(105)를 유동하는 습공기측 수분만 선택적으로 멤브레인(123)을 통과시켜 공기중에 함유된 수분을 제거하는 습도조절장치(120)와; 상기 습도조절장치(120) 하단에 설치되며, 상기 멤브레인(123)을 거쳐 다량의 수분과 함께 통과한 미세공기의 함유 수분량(포화습공기량)을 초과한 수분이 응축 낙하되어 배수구(130)를 거쳐 모집되게 하는 드레인 탱크(140)로 구성되어 있다.

이 때, 상기 흡입펌프(102)의 경우, 제습장치(100)의 하부 일측에 위치되며, 팬 구동을 통해 수분이 함유된 공기가 제습장치(100) 내로 흡입되게 된다.

또한, 상기 공기유로(105)의 경우, 상기 흡입펌프(102)에 의해 제습장치(100) 내로 흡입된 공기가 흡입펌프(102)의 송풍작용을 통해 공기유로(105) 끝단에 형성된 토출구(110)로 유동될 수 있도록 소정길이의 덕트 형태로 형성되어 있다.

그리고, 상기 습도조절장치(120)의 경우, 진공펌프(123)에 의한 압력차를 통해 상기 공기유로(105)를 유동하는 습공기측 수분만 선택적으로 멤브레인(123)을 통과시켜 공기중에 함유된 수분을 제거토록 상기 공기유로(105)의 일측면에 연통되게 설치된 것으로서, 상기 습도조절장치(120)에 대한 구성을 보다 구체적으로 설명하면, 이는 상기 공기유로(105)와 연통되도록 설치되며, 덕트의 온/오프 작용을 통 해 공기유로(105)측의 건공기(멤브레인에 의해 수분이 제거된 건공기)에 상기 멤브레인(122)을 통과한 미세량의 포화습공기의 혼합 비율을 조절하는 공기절환덕트(121)와; 상기 공기절환덕트(121) 하단에 설치되며, 펌프 흡입력에 의해 발생된 공기유로(105)측과 진공펌프(123)측간의 압력차를 통해 상기 공기유로(105)를 유동하는 습공기측의 수분만 선택적으로 통과(삼투압작용)시켜 공기중에 함유된 수분을 제거하는 멤브레인(122)과; 상기 멤브레인(122) 전방에 설치되며, 상기 공기유로(105)를 유동하는 습공기측의 수분만 선택적으로 상기 멤브레인을 통과(삼투압작용)할 수 있게 상기 멤브레인(122)을 기준으로 상기 공기유로(105)측과 진공펌프(123)측 간에 상호 압력차가 발생되도록 하는 진공펌프(123)로 구성되어 있다.

이 때, 상기 공기절환덕트(121)는, 상기 공기유로(105)와 연통되도록 설치되며, 상기 공기유로(105)측의 건공기 즉, 상기 멤브레인(122)에 의해 수분이 제거된 건공기에 상기 멤브레인(122)을 통과한 미세량의 포화습공기를 혼합시키는 비율을 조절하여 사용자에 의해 설정된 실내 습도 상태로 유지될 수 있게 온(on)/오프(off) 조절이 가능한 구조로 이루어져 있다.

또한, 상기 멤브레인(122)의 경우, 공기와의 접촉면적을 증가시켜 공기중의 수분을 고집적 하기 위하여, 도 5 에 도시한 바와 같이 나선형 형태로 감겨져 형성되거나, 또는 도 6 에 도시된 멤브레인의 또 다른 실시예로서, 도 6의 (a)에 도시한 바와 같이, 전체 길이가 지그 제그 형태로 형성되거나, 또는 도 6의 (b)에 도시한 바와 같이, 공기의 유동방향이 상호 직교통로 형태를 이루도록 형성되어 있다.

그리고, 상기 습도조절장치(120)의 경우, 상기 진공펌프(123)에 의한 압력차를 통해 상기 공기유로(105)를 유동하는 습공기(흡입공기)의 수분만 멤브레인(122)을 통과하도록 하는 흡입작용과, 상기 공기(습공기)중에 함유된 수분만이 압력차에 의해 멤브레인(122)을 통과하면서 수분이 제거되는 제습작용과, 상기 멤브레인(122)을 통해 수분이 제거된 공기(건공기)가 외부로 방출되는 방출작용의 사이클을 이루도록 구성되어 있다.

또한, 상기 드레인 탱크(140)의 경우, 상기 습도조절장치(120)의 하방에 위치되며, 상기 습도조절장치(120)의 구성요소 중 멤브레인(122)의 제습작용을 통해 제거된 공기중의 수분 즉, 상기 멤브레인(123)을 거쳐 다량의 수분과 함께 통과한 미세공기의 함유 수분량(포화습공기량)을 초과한 수분이 진공펌프(123) 하방으로 응축 낙하됨과 동시에, 상기 드레인 탱크(140)와 연통된 배수구(130)를 거쳐 드레인 탱크(140) 내로 모집되도록 하는 역할을 한다.

도 7 은 본 발명에 따른 제습장치의 또 다른 실시예를 나타낸 것이다.

본 발명의 또 다른 실시예인 제습장치(100a)의 경우, 도 4 에 도시된 제습장치(100)의 구성요소 중 토출구(110) 즉, 흡입펌프(102)를 통해 흡입된 공기가 공기유로(105)를 거쳐 토출되도록 공기유로(105) 일측 끝단에 형성된 토출구(110) 상에 필터(150) 설치하여 상기 필터(150)를 통해 습도조절장치(120) 측으로 절환되지 않은 공기 내의 미세먼지 등을 여과한 후, 상기 토출구(110)를 통해 청정공기가 토출되면서 쾌적한 실내를 조성하는 청정기능 역할까지 이룰 수 있도록 구성한 것으로 서, 상기와 같이 구성된 제습장치(100a)는 일반적인 공기 청정기를 별도 구입하지 않고, 상기 공기 청정기 대용으로 사용하여도 무방하다는 것을 미리 밝혀둔다.

이상과 같이 삼투압방식을 이용한 제습장치(100)의 작동 상태를 설명하면 다음과 같다.

도 8 은 본 발명의 삼투압방식을 이용한 제습장치의 작동 상태를 나타낸 것이고, 도 9 는 본 발명의 제습장치를 실외에 설치한 상태에서의 제습장치 작동 상태를 나타낸 것이다.

먼저, 본 발명의 제습장치(100)가 실내에 설치되어 상기 제습장치(100)의 제습과정을 통해 실내 습기를 제거하는 상태로서, 실내에 습기가 많은 상태에서 본 발명의 제습장치(100)를 구동시키게 되면, 상기 제습장치(100)의 하단 일측에 설치된 흡입펌프(102)가 구동하면서 수분이 함유된 실내공기를 제습장치(100) 내로 흡입하게 되고, 상기 제습장치(100) 내로 흡입된 실내공기는 흡입펌프(102)의 송풍작용을 통해 상기 흡입펌프(102)로부터 토출구(실내 토출구)(110)까지 소정길이로 연통된 공기유로(105)를 따라 유동하게 된다.

이와 같이 공기유로(105)를 따라 유동하는 실내공기(수분이 함유된 습공기)가 진공펌프(123)의 흡입력에 의해 발생된 압력차 즉, 상기 멤브레인(122)을 기준으로 상기 공기유로(105)측의 반대편에 설치된 진공펌프(123)의 흡입력에 의해 발생된 공기유로(105)측과 진공펌프(123)측간의 압력차를 통해 상기 공기유로(105)를 유동하는 습공기측 수분만 선택적으로 멤브레인(123)을 통과(삼투압작용)시켜 상기 공기중에 함유된 수분을 제거하게 되는데, 이 때 상기 멤브레인(122)을 통과하는 다량의 수분과 함께 미세량의 공기 역시 같이 통과하게 된다.

이와 같이 상기 멤브레인(122)을 통과한 다량의 수분에 있어, 상기 다량의 수분과 함께 멤브레인(122)을 통과한 미세공기의 함유 수분량(포화습공기량)을 초과한 수분의 경우에는 응축되어 진공펌프(123) 하방으로 낙하됨과 동시에, 상기 드레인 탱크(140)와 연통된 배수구(130)를 거쳐 드레인 탱크(140) 내로 모집되게 되고, 상기 진공펌프(123) 측으로 유동된 미세량의 포화습공기는 진공펌프(123) 내로 흡입됨과 동시에, 상기 진공펌프(123)의 송풍작용을 통해 실외 토출구를 거쳐 외부로 방출되게 된다.

또한, 상기와 같이 멤브레인(122)의 제습작용을 통해 수분이 제거된 공기유로(105)측 건공기는 상기 공기유로(105)를 따라 토출구(110)까지 유동하다가 상기 토출구(110)를 통해 실내로 토출되면서 실내의 습기를 제거하게 되는데, 이 때 사용자에 의해 실내가 너무 건조하다고 느낄 경우, 상기 멤브레인(122) 상단에 설치된 공기절환덕트(121)을 온(on)시켜 상기 진공펌프(123)측과 상기 공기유로(105)측을 상호 연통되도록 한 다음, 상기와 같이 멤브레인(122)을 통과하여 진공펌프(123) 측으로 유동된 미세량의 포화습공기를 상기 공기유로(105)측으로 토출시켜 상기 공기유로(105)측의 건공기(멤브레인에 의해 수분이 제거된 건공기)에 상기 멤브레인(122)을 통과한 미세량의 포화습공기의 혼합 비율을 조절하여 상기 건공기에 일정량의 수분이 함유된 상태를 이루도록 한 후, 상기 토출구(110)를 통해 실내로 토출되도록 하고, 이와 반대로 사용자가 실내를 아주 건조하게 할 경우, 상기 공기절환덕트(121)를 오프(off)시킨 상태에서 전술한 바와 같이, 상기 멤브레인(122)의 제습작용을 통해 수분이 제거된 공기유로(105)측 건공기를 상기 토출구(110)를 통해 실내로 토출시켜 실내의 습기를 완전히 제거함으로써, 사용자가 원하는 쾌적한 실내를 이룰 수 있게 된다.

한편, 외부공기를 이용한 실내 가습을 위하여 본 발명의 제습장치(100)를 실외에 설치한 상태에서 구동시키게 되면, 전술한 과정과 동일한 과정을 통해 흡입펌프(102) 구동에 의해 제습장치(100) 내로 흡입되어 공기유로(105)를 따라 유동하는 공기중에 함유된 수분을 제거하게 되는데, 이 때 상기 흡입펌프(102) 구동으로 제습장치(100) 내에 흡입된 공기가 수분 및 질소 등이 함유된 외부공기일 경우, 실내공기와는 다른 유동경로를 갖게 된다.

상기와 같이 수분 및 질소 등이 함유된 외부공기가 흡입펌프(102)의 구동을 통해 제습장치(100) 내로 흡입되어 공기유로(105)를 따라 유동하게 되면, 상기 진공펌프(123)의 흡입력에 의해 발생된 압력차 즉, 상기 멤브레인(122)을 기준으로 상기 공기유로(105)측의 반대편에 설치된 진공펌프(123)의 흡입력에 의해 발생된 공기유로(105)측과 진공펌프(123)측간의 압력차를 통해 상기 공기유로(105)를 유동하는 외부공기측의 수분만 선택적으로 멤브레인(123)을 통과(삼투압작용)시켜 상기 공기중에 함유된 수분을 제거하게 되는데, 이 때 상기 멤브레인(122)을 통과하는 다량의 수분과 함께 미세량의 공기 역시 같이 통과하게 된다.

이와 같이 상기 멤브레인(122)을 통과한 다량의 수분에 있어, 상기 다량의 수분과 함께 멤브레인(122)을 통과한 미세공기의 함유 수분량(포화습공기량)을 초과한 수분의 경우에는 응축되어 진공펌프(123) 하방으로 낙하됨과 동시에, 상기 드레인 탱크(140)와 연통된 배수구(130)를 거쳐 드레인 탱크(140) 내로 모집되게 되고, 상기 진공펌프(123) 측으로 유동된 미세량의 포화습공기는 진공펌프(123) 내로 흡입됨과 동시에, 상기 진공펌프(123)의 송풍작용을 통해 실내 토출구를 거쳐 실내로 토출되어 건조한 실내를 가습하면서 쾌적한 실내를 이루게 된다.

또한, 상기와 같이 멤브레인(122)의 제습작용을 통해 수분이 제거된 공기유로(105)측 건공기는 상기 공기유로(105)를 따라 실외 토출구(110)까지 유동하다가 상기 토출구(110)를 통해 실외로 토출되게 되는데, 이 때 사용자에 의해 실내의 제습이 필요하다고 느낄 경우, 상기 멤브레인(122) 상단에 설치된 공기절환덕트(121)을 온(on)시켜 상기 진공펌프(123)측과 상기 공기유로(105)측을 상호 연통되도록 한 다음, 습기가 제거된 공기유로(105)측 건공기를 상기 멤브레인(122)을 통과하여 진공펌프(123) 측으로 유동된 미세량의 포화습공기 측으로 토출시켜 상기 멤브레인(122)을 통과한 미세량의 포화습공기에 상기 공기유로(105)측 건공기(멤브레인에 의해 수분이 제거된 건공기)의 혼합 비율을 조절하여 상기 포화습공기에 함유된 수분이 일정량 제거된 상태를 이루도록 한 후, 실내 토출구를 통해 실내로 토출되도록 하고, 이와 반대로 사용자가 실내를 가습할 경우, 상기 공기절환덕트(121)를 오프(off)시킨 상태에서 전술한 바와 같이, 상기 멤브레인(122)을 거쳐 진공펌프(123) 측으로 유동된 미세량의 포화습공기를 실내 토출구를 통해 실내로 토출시켜 실내를 가습함으로써, 사용자가 원하는 쾌적한 실 내를 이룰 수 있게 된다.

이상에서와 같이 본 발명의 삼투압방식을 이용한 제습장치(100)는, 본 발명에서 일실시예로 기술한 제습기뿐만 아니라, 실내의 공기를 청정하게 하는 공기 청정기에도 적용할 수 있다.

본 발명의 삼투압방식을 이용한 제습장치는, 제습기 내로 흡입된 흡입공기 즉, 진공펌프에 의한 압력차를 통해 습공기측의 수분만 선택적으로 멤브레인(Membrane)을 통과시켜 제거하는 삼투압방식(Osmosis Membrane-type)을 이용해 실내의 습기를 원활히 제거토록 구성함으로써, 종래 건식 제습기 및 냉각식 제습기에 비해 소비전력을 크게 저하시킴과 아울러, 상기 제습기 구동에 따른 소음을 크게 저감시킬 수 있는 탁월한 효과가 있다.

또한, 본 발명에 따른 제습기의 구성요소 중 공기유로 일측단에 형성된 토출구 상에 필터 설치시, 상기 필터를 통해 습도조절장치 측으로 절환되지 않은 공기 내의 미세먼지 등을 여과하여 토출구를 통해 청정공기가 토출되어 쾌적한 실내를 조성하는 청정기능 역할까지 이룰 수 있는 탁월한 효과도 있다.

Claims (5)

1. 흡입구를 통해 공기를 흡입하는 흡입펌프와;

   상기 흡입펌프로부터 토출된 공기가 토출구까지 유동될 수 있도록 연통된 소정길이의 공기유로와;

   상기 공기유로의 일측면에 연통되게 설치되며, 진공펌프에 의한 압력차를 통해 상기 공기유로를 유동하는 습공기측 수분만 선택적으로 통과시켜 공기중에 함유된 수분을 제거하는 습도조절장치와;

   상기 습도조절장치 하단에 설치되며, 상기 상기 습도조절장치를 통과하면서 포화습공기량을 초과하여 응축된 수분이 낙하되어 모이는 드레인 탱크;가 포함되는 삼투압방식을 이용한 제습장치.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 습도조절장치는 상기 공기 유로를 따라 흐르는 습공기 중에 포함된 수분만 삼투압작용에 의하여 선택적으로 통과시키는 멤브레인과,

   상기 공기유로의 토출구쪽으로 흐르는 건공기에 상기 멤브레인을 통과한 포화 습공기의 일부가 재혼합되도록 하기 위한 통로가 되는 공기 절환 덕트와,

   상기 멤브레인 전방에 설치되며, 상기 공기유로를 유동하는 습공기측의 수분만 선택적으로 상기 멤브레인을 통과할 수 있도록 흡입력을 발생하는 진공펌프가 포함되고,

   상기 진공 펌프에 의하여 상기 멤브레인을 기준으로 상기 공기유로측과 상기 진공 펌프 사이에 압력차가 발생되는 것을 특징으로 하는 삼투압방식을 이용한 제습장치.
3. 제 2 항에 있어서, 상기 멤브레인은 공기와의 접촉면적을 증가시켜 공기중의 수분을 고집적 하기 위하여, 나선형 형태로 감겨져 형성되거나, 또는 전체 길이가 지그 제그 형태로 형성되거나, 또는 공기의 유동방향이 상호 직교통로 형태를 이루도록 형성된 것을 특징으로 하는 삼투압방식을 이용한 제습장치.
4. 제 2 항에 있어서,

   상기 습도조절장치는 상기 진공펌프에 의한 압력차를 통해 상기 공기유로를 유동하는 습공기(흡입공기)의 수분만 멤브레인을 통과하도록 하는 흡입작용과, 상기 습공기중에 함유된 수분만이 압력차에 의해 멤브레인을 통과하면서 수분이 제거되도록 하는 제습작용과, 상기 멤브레인을 통해 수분이 제거된 공기(건공기)가 외부로 방출되는 방출작용의 사이클을 이루도록 구성된 것을 특징으로 하는 삼투압방식을 이용한 제습장치.
5. 제 1 항에 있어서,

   상기 공기 유로의 토출구측에 장착되어, 흡입된 공기 중에 포함된 미세먼지 등을 여과하여 토출구를 통해 청정공기가 실내로 토출되도록 하는 필터가 더 포함되는 삼투압방식을 이용한 제습장치.

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