KR101593815B1

KR101593815B1 - 제습 장치 및 방법

Info

Publication number: KR101593815B1
Application number: KR1020140101829A
Authority: KR
Inventors: 김영득; 김우승; 한우석
Original assignee: 한양대학교 에리카산학협력단
Priority date: 2014-08-07
Filing date: 2014-08-07
Publication date: 2016-02-15

Abstract

제습 장치가 개시된다. 제습 장치는 유입된 외부공기가 흐르는 제1유로와, 제1유체가 흐르는 제2유로가 제1분리막에 의해 구획되고, 상기 외부공기에 포함된 수증기가 상기 제1분리막을 통과하여 상기 제2유로측으로 분리되는 제1막증류 유닛; 상기 제2유로에서 유출된 상기 제1유체가 흐르는 제3유로와, 제2유체가 흐르는 제4유로가 제2분리막에 의해 구획되고, 상기 제1유체에서 발생된 증기가 상기 제2분리막을 통과하여 제4유로측으로 분리되는 제2막증류 유닛; 흡열면과 발열면을 갖는 열전 소자; 및 상기 제2유로에서 유출된 상기 제1유체가 상기 발열면을 거쳐 상기 제3유로에 유입되고, 상기 제3유로에서 유출된 상기 제1유체가 상기 흡열면을 거쳐 상기 제2유로에 재유입되는 제1유체 순환 라인을 포함할 수 있다.

Description

제습 장치 및 방법{APPARATUS AND METHOD FOR DEHUMIDIFIER}

본 발명은 제습 장치 및 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 공기 중에 포함된 수증기를 제거하는 제습 장치 및 방법에 관한 것이다.

공기 중의 습도가 높게 되면 부패, 부식, 응결수 현상이 일어나고, 악취와 박테리아도 발생하게 되므로 가정, 병원, 습기에 취약한 전기, 통신 및 각종 전자 장비 등에는 이러한 습기를 제거하는 장치가 요구된다.

종래의 제습장치는 주로 CFG와 같은 냉매가스를 이용한 냉동사이클로 구성된다. 환경적인 문제뿐만아니라, 증발기, 응축기, 그리고 압축기 등 구조의 복잡성, 소음, 진동 및 전력소모가 매우 크고, 설치 공간을 많이 차지한다. 또한, 구동중에 발생하는 열은 제습장치의 수명을 단축한다.

대한민국 공개특허 제2013-0046346호

본 발명은 구조가 간단한 제습장치를 제공한다.

또한, 본 발명은 전력소모가 적은 제습장치를 제공한다.

또한, 본 발명은 제습 효율을 향상시킬 수 있는 제습장치를 제공한다.

또한, 본 발명은 열발생을 최소화할 수 있는 제습장치를 제공한다.

본 발명의 실시예에 따른 제습 장치는 유입된 외부공기가 흐르는 제1유로와, 제1유체가 흐르는 제2유로가 제1분리막에 의해 구획되고, 상기 외부공기에 포함된 수증기가 상기 제1분리막을 통과하여 상기 제2유로측으로 분리되는 제1막증류 유닛; 상기 제2유로에서 유출된 상기 제1유체가 흐르는 제3유로와, 제2유체가 흐르는 제4유로가 제2분리막에 의해 구획되고, 상기 제1유체에서 발생된 증기가 상기 제2분리막을 통과하여 제4유로측으로 분리되는 제2막증류 유닛; 흡열면과 발열면을 갖는 열전 소자; 및 상기 제2유로에서 유출된 상기 제1유체가 상기 발열면을 거쳐 상기 제3유로에 유입되고, 상기 제3유로에서 유출된 상기 제1유체가 상기 흡열면을 거쳐 상기 제2유로에 재유입되는 제1유체 순환 라인을 포함할 수 있다.

또한, 상기 제2유로와 상기 발열면 사이 구간에서 상기 제1유체 순환 라인에 설치되는 버퍼 탱크; 및 상기 버퍼 탱크와 상기 발열면 사이 구간에서 상기 제1유체 순환 라인에 설치되는 펌프를 더 포함할 수 있다.

또한, 상기 제4유로에서 유출된 상기 제2유체가 상기 흡열면을 거쳐 상기 제4유로에 재유입되는 제2유체 순환 라인을 더 포함할 수 있다.

또한, 상기 제4유로와 상기 흡열면의 사이 구간에서 상기 제2유체 순환 라인 상에 제공되며, 상기 제4유로에서 배출된 상기 제2유체를 수용하는 버퍼 탱크; 및공급라인을 통해 상기 버퍼 탱크와 연결되며, 상기 버퍼 탱크에 담긴 상기 제2유체를 저장하는 제2유체 저장 탱크를 더 포함할 수 있다.

또한, 상기 흡열면은 상기 제2유로에 유입되는 상기 제1유체를 냉각할 수 있다.

또한, 상기 발열면은 상기 제3유로에 유입되는 상기 제1유체를 가열할 수 있다.

또한, 상기 제1유체는 건조제가 용해된 물이고, 상기 제2유체는 물일 수 있다.

본 발명의 실시예에 따른 제습 방법은 외부 공기에 포함된 수증기가 제1막증류 유닛의 제1분리막을 통과하여 제1유체에 응축되고, 상기 제1막증류 유닛에서 유출된 상기 제1유체가 열전소자의 발열면을 거쳐 제2막증류 유닛으로 유입되고, 상기 제2막증류 유닛의 제2분리막 표면에서 발생한 상기 제1유체의 증기가 상기 제2분리막을 통과하여 제2유체에 응축되며, 상기 제2막증류 유닛에서 유출된 상기 제1유체는 상기 열전소자의 흡열면을 거쳐 상기 제1막증류 유닛으로 재유입될 수 있다.

또한, 상기 열전소자의 흡열면에서 상기 제1유체는 냉각될 수 있다.

또한, 상기 열전소자의 발열면에서 상기 제1유체는 가열될 수 있다.

또한, 상기 제2막증류 유닛에서 유출된 상기 제2유체의 일부는 상기 열전소자의 흡열면을 거쳐 냉각된 후 상기 제2막증류 유닛으로 재유입되고, 나머지는 제2유체 저장 탱크로 유입될 수 있다.

본 발명의 다른 실시예에 따른 제습 장치는 유입된 외부공기가 흐르는 제1유로와, 물이 흐르는 제2유로가 제1분리막에 의해 구획되고, 상기 외부공기에 포함된 수증기가 상기 제1분리막을 통과하여 상기 제2유로측으로 분리되는 제1막증류 유닛; 상기 제2유로와 연결되며, 물이 순환하는 유체 순환 유로; 및 상기 제1유체 순환 유로와 연결되며, 상기 유체 순환 유로를 순환하는 물을 냉각하는 냉각기를 포함한다.

본 발명에 의하면, 제습장치는 종래의 증발기, 응축기, 압축기를 사용하지 않고, 막증발 유닛과 열전 소자를 이용하여 제습하므로, 구조가 간단하다.

또한, 본 발명에 의하면, 열전소자의 전력소모가 종래의 증발기, 응축기, 압축기의 전력소모에 비해 적으므로, 제습장치의 전력소비가 감소한다.

또한, 본 발명에 의하면, 막증발 유닛에 유입되는 유체의 분압차가 크므로, 외부공기에 포함된 수증기가 효과적으로 제거될 수 있다.

또한, 본 발명에 의하면, 열전소자에서 발생하는 열이 제1유체의 가열에 사용되고, 외부로 방출이 최소화되므로 구동중에 열 발생이 최소화된다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 제습 장치를 간략하게 나타내는 도면이다.
도 2는 도 1의 제습장치가 구동하는 과정을 나타내는 도면이다.
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 제습장치를 나타내는 도면이다.

이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 상세히 설명할 것이다. 그러나 본 발명의 기술적 사상은 여기서 설명되는 실시 예에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화 될 수도 있다. 오히려, 여기서 소개되는 실시 예는 개시된 내용이 철저하고 완전해질 수 있도록 그리고 당업자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 제공되는 것이다.

본 명세서에서, 어떤 구성요소가 다른 구성요소 상에 있다고 언급되는 경우에 그것은 다른 구성요소 상에 직접 형성될 수 있거나 또는 그들 사이에 제 3의 구성요소가 개재될 수도 있다는 것을 의미한다. 또한, 도면들에 있어서, 막 및 영역들의 두께는 기술적 내용의 효과적인 설명을 위해 과장된 것이다.

또한, 본 명세서의 다양한 실시 예 들에서 제1, 제2, 제3 등의 용어가 다양한 구성요소들을 기술하기 위해서 사용되었지만, 이들 구성요소들이 이 같은 용어들에 의해서 한정되어서는 안 된다. 이들 용어들은 단지 어느 구성요소를 다른 구성요소와 구별시키기 위해서 사용되었을 뿐이다. 따라서, 어느 한 실시 예에 제 1 구성요소로 언급된 것이 다른 실시 예에서는 제 2 구성요소로 언급될 수도 있다. 여기에 설명되고 예시되는 각 실시 예는 그것의 상보적인 실시 예도 포함한다. 또한, 본 명세서에서 '및/또는'은 전후에 나열한 구성요소들 중 적어도 하나를 포함하는 의미로 사용되었다.

명세서에서 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한 복수의 표현을 포함한다. 또한, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 구성요소 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징이나 숫자, 단계, 구성요소 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 배제하는 것으로 이해되어서는 안 된다. 또한, 본 명세서에서 "연결"은 복수의 구성 요소를 간접적으로 연결하는 것, 및 직접적으로 연결하는 것을 모두 포함하는 의미로 사용된다.

또한, 하기에서 본 발명을 설명함에 있어 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략할 것이다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 제습 장치를 간략하게 나타내는 도면이다.

도 1을 참조하면, 제습 장치(100)는 제1막증류 유닛(10), 공기 유로(20), 제1유체 순환 유로(30), 제1버퍼탱크(41), 제1펌프(42), 열전소자(50), 제2막증류 유닛(60), 제2유체 순환 유로(70), 제2버퍼 탱크(81), 제2펌프(82), 그리고 제2유체 저장 탱크(83)를 포함한다.

제1막증류 유닛(10)은 외부 공기에 포함된 수증기를 분리하여 응축시킨다. 제1막증류 유닛(10)은 제1유로(11), 제2유로(12), 그리고 제1분리막(13)을 가진다.

제1유로(11)는 공기 유로(20)와 연결된다. 유입구(14)를 통해 유입된 외부 공기는 제1유로(11)를 따라 흐르고 유출구(15)를 통해 배출된다. 외부 공기의 강제 송풍을 위하여 공기 유로(20) 상에는 팬이나 펌프(미도시)가 제공될 수 있다.

제2유로(12)는 제1유체 순환 유로(30)와 연결되며, 제1유체가 흐른다. 일 실시 예에 따르면, 제1유체는 제1유로(11)에서의 외부 공기의 흐름 방향과 반대 방향으로 제2유로(12)를 따라 흐를 수 있다. 또는, 다른 실시 예에 따르면, 제1유체는 제1유로(11)에서의 외부 공기의 흐름 방향과 동일한 방향으로 흐를 수 있다. 또는, 또 다른 실시 예에 따르면, 제1유체는 제1유로(11)에서의 외부 공기의 흐름 방향과 교차되는(cross) 방향으로 흐를 수 있다.

제2유로(12)를 흐르는 제1유체는, 제1유로를 흐르는 외부 공기보다 낮은 분압을 가지거나, 제1유체는 건조제가 포함된 물을 포함하거나, 및/또는 제1유로를 흐르는 외부 공기보다 낮은 온도를 가질 수 있다. 이에 따라, 제1유로를 흐르는 외부 공기에 포함된 증기(예를 들어, 수증기)가 분리막(13)을 통과하여 제1유로(12)에 흐르는 제1유체에 흡수될 수 있다.

실시예에 의하면, 제1유체에 포함된 건조제는 물에 용해되고, 수분을 흡수할 수 있는 물질이 사용된다. 건조제는 산화칼슘(CaO)이나 오산화인(P2O5)과 같은 산화물, 진한 황산이나 수산화나트륨 등의 산이나 염기, 금속나트륨 등의 금속이 사용될 수 있다. 실시예에 의하면, 건조제는 염화 리튬(LiCl)이 사용된다. 건조제는 이에 한정되지 않으며, 위 성질을 갖는 다양한 물질이 사용될 수 있다.

제1분리막(13)은 소수성의 다공성 막(porous hydrophobic membrane)으로, 제1유로(11)와 제2유(12)로를 구획한다. 제1분리막(13)은 PTFE(폴리테트라플루오로에틸렌), PP(폴리프로필렌), PVDF(폴리비닐리덴플로우라이드), PE(폴리에틸렌) 등과 같은 고분자 막을 포함할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 제1분리막(13)은 단일막으로 제공될 수 있다. 또는, 다른 실시 예에 따르면, 제1분리막(13)은 소수성 막 및 친수성막이 적층된(stacked) 다층막으로 제공될 수 있다. 본 발명의 실시 예에 따른 제습 장치(100)에 포함된 제1분리막(13)은 재질, 종류, 구성형태에 제한을 받지 않는다. 외부 공기에 포함된 수증기는 제1분리막(13)을 통과하여 제2유로(12) 측으로 분리되며, 제1유체에 의해 응축된다.

제1막증류 유닛(10)은 평판형 막 모듈(plate & frame module), 중공사형 모듈(hollow fiber module), 관형 막 모듈(tubular membrane module), 와권형 막 모듈(spiral wound membrane module) 중 어느 하나로 제공될 수 있다. 평판형 막 모듈은 유로가 평판형 분리막으로 구분된다. 중공사형 모듈은 하나의 원통형 셀 튜브(shell tube) 속에 아주 가느다란 복수 개의 종공형(hollow fiber) 분리막이 제공된다. 관형 막 모듈은 관(tube) 모양의 분리막이 2개의 내·외부 원통형 챔버 사이에 위치한다. 와권형 막 모듈은 평판지(flat sheet) 모양의 분리막이 간격기(spacer)를 싸서 둘둘 말리고, 가운데에 구멍이 난 집수관이 만들어지는 형상의 모듈이다.

제1유체 순환 유로(30)는 제1유체가 순환하는 유로로, 제1막증류 유닛(10)의 제2유로(12)와 연결된다. 제1유체 순환 유로(30) 상에는 제1유체의 흐름 방향으로 제2유로(12)로부터 제1버퍼 탱크(41), 제1펌프(42), 열전소자(50)의 발열면(51), 제2막증류 유닛(60)의 제3유로(61), 그리고 열전소자(50)의 흡열면(52)이 순차적으로 제공된다.

제1버퍼 탱크(41)에는 제2유로(12)에서 유출된 제1유체가 일시적으로 채워진다. 제1펌프(42)는 제1버퍼 탱크(41)에 채워진 제1유체를 열전소자(50)의 발열면(51) 측으로 송액한다. 제1버퍼 탱크(41)에는 항상 제1유체가 일정량 이상으로 채워지므로, 제1펌프(42)의 과부하 발생이 예방된다.

열전소자(50)는 발열면(51)과 흡열면(52)을 가지며, 각각 제1유체 순환 유로(30)와 연결된다. 발열면(51)은 제1버퍼 탱크(41)에서 유출되어 제2막증류 유닛(60)의 제3유로(61)로 유입되는 제1유체에 열을 전달하여 제1유체의 온도를 상승시킨다. 흡열면(52)은 제3유로(61)에서 유출되어 제2유로(12)로 유입되는 제1유체로부터 열을 흡수하여 제1유체의 온도를 하강시킨다.

제2막증류 유닛(60)은 제1유체로부터 수분을 분리한다. 제2막증류 유닛(60)은 제3유로(61), 제4유로(62), 그리고 제2분리막(63)을 가진다.

제3유로(61)는 제1유체 순환 유로(30)와 연결되고, 제4유로(62)는 제2유체 순환 유로(70)와 연결된다. 일 실시 예에 따르면, 제3유로(61)에서 제1유체의 흐름과 제4유로(62)에서 제2유체의 흐름은 방향이 서로 반대일 수 있다. 또는, 다른 실시 예에 따르면, 제3유로(61)에서 제1유체의 흐름 방향과 제4유로(62)에서 제2유체의 흐름 방향은 서로 반대될 수 있다. 또는, 또 다른 실시 예에 따르면, 제3유로(61)에서 제1유체의 흐름 방향과 제4유로(62)에서 제2유체의 흐름 방향은 서로 교차될 수 있다.

제2분리막(63)은 소수성의 다공성 막(porous hydrophobic membrane)으로, 제3유로(61)와 제4유로(62)를 구획한다. 제2분리막(63)은 제1분리막(13)과 동일한 재질 및 형태로 제공될 수 있다.

제3유로(61)를 흐르는 제1유체는 제2분리막(63)의 경계면에서 수분이 증발되고, 발생된 수증기는 분압 차이에 의해 제2분리막(63)을 통과하여 제4유로(62)측으로 분리되고 응축된다. 실시예에 의하면, 제2유체는 물로 제공되며, 응축된 수분은 제2유체에 혼합된다.

제2막증류 유닛(60)은 상술한 제1막증류 유닛(10)과 동일한 모듈로 제공될 수 있다.

제2유체 순환 유로(70)는 제2유체가 순환하는 유로로, 제2막증류 유닛(60)의 제4유로(62)와 연결된다. 제2유체 순환 유로(70) 상에는 제2유체의 흐름 방향으로 제4유로(62)로부터 제2버퍼 탱크(81), 제2펌프(82), 그리고 열전소자(50)의 흡열면(52)이 순차적으로 제공된다.

제2버퍼 탱크(81)에는 제4유로(62)에서 유출된 제2유체가 일시적으로 채워진다. 제2펌프(82)는 제2버퍼 탱크(81)에 채워진 제2유체를 열전소자(50)의 흡열면 (52)측으로 송액한다. 제2버퍼 탱크(81)에는 항상 제2유체가 일정량 이상으로 채워지므로, 제2펌프(82)의 과부하 발생이 예방된다. 제2유체가 제2버퍼 탱크(81)에 일정 레벨(level) 이상 채워지면, 제2유체는 공급 라인(84)을 통해 이송되어 제2유체 저장 탱크(83)로 전달된다.

이하, 상술한 제습 장치를 이용한 제습 방법에 대해 상세하게 설명한다.

도 2는 도 1의 제습장치가 구동하는 과정을 나타내는 도면이다. 도 2에서 외부 공기 및 제1유체, 그리고 제1유체 및 제2유체가 서로 반대방향으로 흐르는 것으로 도시되었으나, 도 1에서 상술된 것과 같이, 외부 공기 및 제1유체 그리고 제1유체 및 제2유체는 서로 동일한 방향으로 흐르거나, 또는 서로 교차되는 방향으로 흐를 수 있으며,

도 2를 참조하면, 팬 또는 펌프(미도시)의 구동으로 외부 공기(a)가 공기 유로(20)를 통해 제1막증류 유닛(10)의 제1유로(11)에 유입된다. 외부 공기(a)가 제1유로(11)를 흐르는 과정에서 외부 공기(a)에 포함된 수증기(V1)가 제1분리막(13)의 다공을 통과하여 제2유로(12) 측으로 분리된다. 이 경우, 외부 공기(a)와 제1유체(L1)의 분압차가 클수록 제2유로(12) 측으로 분리되는 수증기(V1)량이 증가한다. 외부 공기(a)는 수증기(V1)가 제거된 후 공기 유로(20)를 통해 외부로 배출된다. 수증기(V1)는 제2유로(12)를 따라 흐르는 제1유체(L1)에 의해 응축된다. 수증기(V1)는 제1유체(L1)에 혼합되며, 제2유로(12)의 유입구에서 유출구측으로 갈수록 수증기(V1)의 잠열에 의해 제1유체(L1)는 온도가 점차 상승한다.

제1유체(L1)는 제1유체 순환 유로(30)를 따라 흘러 제1버퍼 탱크(41)에 일시적으로 저장되며, 제1펌프(42)의 구동으로 열전 소자(50)의 발열면(51) 측으로 흐른다. 발열면(51)에서 전달된 열은 제1유체(L1)에 전달되며, 제1유체(L1)의 온도가 상승한다.

제1유체(L1)는 제1유체 순환 유로(30)를 따라 제2막증류 유닛(60)의 제3유로(61)에 유입되고, 제3유로(61)의 유입구로부터 유출구로 흐른다. 제2유체(L2)는 제4유로(62)의 유입구에서 유출구 측으로 흐른다. 이 과정에서 제1유체(L1)에 포함된 물은 제2분리막(63)의 경계면에서 증발하고, 분압 차이에 의해 수증기(V2)는 제2분리막(63)을 통과하여 제4유로(62)측으로 분리되고, 제2유체(L2)에 의해 응축된다. 제1유체(L1)는 수증기(V2)의 이동으로 인한 열 손실로 제3유로(61)의 유입구에서 유출구로 갈수록 온도가 점차 하강하고, 제2유체(L2)는 수증기(V2)의 잠열에 의해 제4유로(62)의 유입구에서 유출구로 갈수록 온도가 점차 상승한다.

제1유체(L1)는 제1유체 순환 유로(30)를 따라 열전소자(50)의 흡열면(52)으로 제공되고, 흡열면(52)에 의해 냉각된다. 냉각된 제1유체(L1)는 제1유체 순환 유로(30)를 따라 제1막증류 유닛(10)의 제2유로(12)로 다시 유입된다.

수증기(V2)가 응축된 제2유체(L2)는 제2유체 순환 유로(70)를 따라 제2버퍼 탱크(81)에 일시적으로 저장된다. 제2버퍼 탱크(81)에 저장된 유체는 제2펌프(82)에 의해 제2유체 순환 유로(70)를 따라 열전소자(50)의 흡열면(52)으로 제공되며, 흡열면(52)에 의해 냉각된다. 냉각된 제2유체(L2)는 제2유체 순환 유로(70)를 따라 제4유로(62)에 다시 유입된다. 제2유체(L2)가 제2버퍼 탱크(81)에 일정량 이상 채워지면, 제2유체(L2)는 일부가 공급 라인(84)을 따라 제2유체 저장 탱크(83)에 저장된다. 사용자는 제2유체 저장 탱크(83)에 제2유체(L2)가 가득 채워지면, 제2유체 저장 탱크(83)를 분리하여 제2유체(L2)를 비울 수 있다.

상술한 과정으로, 제1유체(L1)는 제1유체 순환 유로(30)를 따라 순환하고, 제2유체(L2)는 제2유체 순환 유로(70)를 따라 순환한다. 제1막증류 유닛(10)과 제2막증류 유닛(60)은 내부 유로(11, 12, 61, 62)를 따라 흐르는 유체의 분압차가 클수록 분리막(13, 63)을 통과하는 수증기(V1, V2)량이 증가한다. 실시예에 의하면, 제1유체(L1)는 흡열면(52)에 의해 냉각되어 제2유로(12)에 유입되므로, 외부공기(a)와의 분압차가 커진다. 그리고 제1유체(L1)는 발열면(51)에 의해 가열되어 제3유로(61)에 유입되고, 제2유체(L2)는 흡열면(52)에 의해 냉각되어 제4유로(62)에 유입되므로, 제2막증류 유닛(60)을 흐르는 유체(L1, L2)의 분압차가 커진다.

또한, 열전소자(50)의 발열면(51)에서 발생한 열은 제1유체(L1)의 가열에 제공되므로, 외부로 열방출이 예방된다. 이는 열발생으로 인한 주변 장치의 수명이 단축되는 것을 예방한다.

도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 제습장치를 나타내는 도면이다.

도 3을 참조하면, 제습장치(200)는 막증류 유닛(210), 공기 유로(220), 유체 순환 유로(230), 버퍼탱크(240), 펌프(250), 냉각기(260), 그리고 유체 저장 탱크(270)를 포함한다.

막증류 유닛(210)은 은 외부 공기(a)에 포함된 수증기(V)를 분리하여 응축한다. 막증류 유닛(210)은 도 1의 제1막증류 유닛(10)과 동일한 구조를 가진다.

공기 유로(220)는 막증류 유닛(210)의 제1유로(211)와 연결되며, 외부 공기(a)를 제1유로(211)에 제공한다. 공기 유로(220)는 도 1의 공기 유로(20)와 동일한 구조로 제공된다.

유체 순환 유로(230)는 막증류 유닛(210)의 제2유로(212)와 연결되며, 물(L)이 순환한다. 물(L)은 제2유로(212)에서 유출되고, 유체 순환 유로(230)를 따라 흘러 다시 제2유로(212)에 유입된다.

유체 순환 유로(230) 상에는 물(L)의 흐름 방향으로 제2유로(212)로부터 버퍼 탱크(240), 펌프(250) 그리고 냉각기(260)가 순차적으로 제공된다.

버퍼 탱크(240)에는 제2유로(212)에서 유출된 물(L)이 일시적으로 채워진다. 제1펌프(250)는 버퍼 탱크(240)에 채워진 물(L)을 냉각기(260) 측으로 송액한다. 냉각기(260)에서 냉각된 물(L)은 다시 제2유로(212)에 제공된다. 냉각된 물(L)은 외부 공기(a)와의 분압차가 크므로, 제2유로(212)측으로 분리되는 수증기(V)량이 증가한다.

버퍼 탱크(240)에 물(L)이 일정량 이상으로 채워지면, 물(L)은 공급 라인(280)을 통해 유체 저장 탱크(270)로 옮겨진다. 사용자는 유체 저장 탱크(270)가 물로 가득차면, 유체 저장 탱크(270)를 분리하여 물을 비울 수 있다.

이상, 본 발명을 바람직한 실시 예를 사용하여 상세히 설명하였으나, 본 발명의 범위는 특정 실시 예에 한정되는 것은 아니며, 첨부된 특허청구범위에 의하여 해석되어야 할 것이다. 또한, 이 기술분야에서 통상의 지식을 습득한 자라면, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않으면서도 많은 수정과 변형이 가능함을 이해하여야 할 것이다.

100: 제습 장치 10: 제1막증류 유닛
20: 공기 유로 30: 제1유체 순환 유로
40: 제1버퍼탱크 42: 제1펌프
50: 열전소자 60: 제2막증류 유닛
70: 제2유체 순한 유로 81: 제1버퍼 탱크
82: 제2펌프 83: 제2유체 저장 탱크

Claims

유입된 외부공기가 흐르는 제1유로와, 제1유체가 흐르는 제2유로가 제1분리막에 의해 구획되고, 상기 외부공기에 포함된 수증기가 상기 제1분리막을 통과하여 상기 제2유로측으로 분리되는 제1막증류 유닛;
상기 제2유로에서 유출된 상기 제1유체가 흐르는 제3유로와, 제2유체가 흐르는 제4유로가 제2분리막에 의해 구획되고, 상기 제1유체에서 발생된 증기가 상기 제2분리막을 통과하여 제4유로측으로 분리되는 제2막증류 유닛;
흡열면과 발열면을 갖는 열전 소자; 및
상기 제2유로에서 유출된 상기 제1유체가 상기 발열면을 거쳐 상기 제3유로에 유입되고, 상기 제3유로에서 유출된 상기 제1유체가 상기 흡열면을 거쳐 상기 제2유로에 재유입되는 제1유체 순환 라인을 포함하는 제습 장치.
제 1 항에 있어서,
상기 제2유로와 상기 발열면 사이 구간에서 상기 제1유체 순환 라인에 설치되는 버퍼 탱크; 및
상기 버퍼 탱크와 상기 발열면 사이 구간에서 상기 제1유체 순환 라인에 설치되는 펌프를 더 포함하는 제습 장치.
제 1 항에 있어서,
상기 제4유로에서 유출된 상기 제2유체가 상기 흡열면을 거쳐 상기 제4유로에 재유입되는 제2유체 순환 라인을 더 포함하는 제습 장치.
제 3 항에 있어서,
상기 제4유로와 상기 흡열면의 사이 구간에서 상기 제2유체 순환 라인 상에 제공되며, 상기 제4유로에서 배출된 상기 제2유체를 수용하는 버퍼 탱크; 및
공급라인을 통해 상기 버퍼 탱크와 연결되며, 상기 버퍼 탱크에 담긴 상기 제2유체를 저장하는 제2유체 저장 탱크를 더 포함하는 제습 장치.
제 1 항에 있어서,
상기 흡열면은 상기 제2유로에 유입되는 상기 제1유체를 냉각하는 제습 장치.
제 5 항에 있어서,
상기 발열면은 상기 제3유로에 유입되는 상기 제1유체를 가열하는 제습장치.
제 1 항에 있어서,
상기 제1유체는 건조제가 용해된 물이고,
상기 제2유체는 물인 제습 장치.
외부 공기에 포함된 수증기가 제1막증류 유닛의 제1분리막을 통과하여 제1유체에 응축되고,
상기 제1막증류 유닛에서 유출된 상기 제1유체가 열전소자의 발열면에서 거쳐, 제2막증류 유닛으로 유입되고,
상기 제2막증류 유닛의 제2분리막 표면에서 발생한 상기 제1유체의 증기가 상기 제2분리막을 통과하여 제2유체에 응축되며,
상기 제2막증류 유닛에서 유출된 상기 제1유체는 상기 열전소자의 흡열면을 거쳐 상기 제1막증류 유닛으로 재유입되는 제습 방법.
제 8 항에 있어서,
상기 열전소자의 흡열면에서 상기 제1유체는 냉각되는 제습 방법.
제 9 항에 있어서,
상기 열전소자의 발열면에서 상기 제1유체는 가열되는 제습 방법.
제 8 항에 있어서,
상기 제2막증류 유닛에서 유출된 상기 제2유체의 일부는 상기 열전소자의 흡열면을 거쳐 냉각된 후 상기 제2막증류 유닛으로 재유입되고, 나머지는 제2유체 저장 탱크로 유입되는 제습 방법.
제 8 항에 있어서,
상기 제1유체는 건조제가 용해된 물이고,
상기 제2유체는 물인 제습 방법.
삭제