KR102009774B1 - 멤브레인 제습모듈 및 이를 이용한 제습장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 멤브레인 제습모듈 및 이를 이용한 제습장치에 관한 것이다.
본 발명은 유동되는 공기가 직접 접촉되는 제1 면과 유동되는 공기가 직접 접촉되지 않는 제2 면으로 구비하고, 진공에 의해 상기 공기에 함유된 습기를 흡수하는 멤브레인; 및 상기 멤브레인의 제2 면에 배치되어, 상기 멤브레인에 존재하는 습기를 흡수하여 상기 멤브레인의 제1 면과 제2 면의 습기 농도차를 증폭시키는 다공성 물질층;을 포함하는 것을 특징으로 하는 멤브레인 제습모듈 및 이를 이용한 제습장치를 제공한다.

Description

멤브레인 제습모듈 및 이를 이용한 제습장치{MEMBRANE DEHUMIDIFICATION MODULE AND DEHUMIDIFICATION APPARATUS USING THE SAME}
본 발명은 제습장치에 관한 것으로서, 더욱 구체적으로는 멤브레인 제습모듈을 이용한 제습장치에 관한 것이다.
일반적으로 실내 공기를 제습하는 방법은, 실내 공기를 환기하는 방법과, 제습제를 이용하는 방법과, 압축식 냉방하는 방법이 있다. 실내 공기를 환기하는 방법은, 실내 공기 중 일부를 재순환시키고 실외 공기와 혼합하여 실내로 공급하는 방식이나, 재순환되는 공기의 수분 함량이 높으므로 실내 공기의 습도를 낮추는 데 한계가 있다.
제습제를 이용하는 방법은, 수분을 흡착하는 실리카겔 등의 흡습제를 이용하는 방식으로 공기 중의 습기를 흡수하는 것이며, 이는 밀폐된 공간에서 비교적 소량의 수분을 제거할 수 있는 한계가 있다. 또한, 기존 제습제나 친수성 코팅막에 의한 제습은 필수적으로 응축과정의 상변화를 수반하므로, 이때 발생하는 응축 발열 문제가 발생되는 문제점이 있다.
압축식 냉방 방식은, 냉동 사이클을 가동하여 실내 공기 중 습기를 응축시켜 제거함으로써 대용량 제습이 가능하나, 소비 동력이 크게 소요되는 문제점이 있으며, 응축 시 발생되는 응축발열의 문제점이 있다.
상술한 문제를 해결하기 위해 최근에는 멤브레인을 이용함으로써, 응축기를 사용하지 않고도 에너지 소비량을 최소화하면서도 제습효과를 얻을 수 있는 제습 시스템을 개발되고 있으나, 멤브레인의 하면측 즉, 공기가 직접 접촉되지 않는 부분에서 흡수된 습기가 잘 제거되지 않아 제습효율이 떨어지는 문제점이 있었다.
대한민국 등록특허공보 제10-1615168호(2016.04.25. 등록공고, 발명의 명칭 : 제습 시스템)
본 발명의 목적은 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 본 발명은 멤브레인에 다공성 물질층을 구비함으로써, 멤브레인의 제1 면과 제2 면의 습기 농도를 증폭시켜 제습효율을 향상시킬 수 있도록 하는 멤브레인 제습모듈 및 이를 이용한 제습장치를 제공하고자 한다.
상술한 본 발명의 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 멤브레인 제습모듈은 유동되는 공기가 직접 접촉되는 제1 면과 유동되는 공기가 직접 접촉되지 않는 제2 면으로 구비하고, 진공에 의해 상기 제1 면을 통하여 상기 공기에 함유된 습기를 흡수하는 멤브레인; 및 상기 멤브레인의 제2 면에 배치되고, 상기 멤브레인의 제1 면에서 습기가 지속적으로 흡수되도록, 상기 멤브레인의 제2 면에 존재하는 습기를 흡수하여 상기 멤브레인의 제1 면과 제2 면의 습기 농도차를 증폭시키는 다공성 물질층;을 포함하고, 상기 다공성 물질층은, 상기 다공성 물질층의 증발면적을 넓히기 위하여, 상기 다공성 물질층의 일면으로부터 돌출 형성되고, 이격되게 배치되는 복수의 돌출부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 멤브레인 제습모듈에 있어서, 상기 다공성 물질층은 친수성을 가진 물질로 형성된 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 멤브레인 제습모듈에 있어서, 상기 다공성 물질층은, 습기를 함유한 공기와의 접촉면적을 증가시키기 위하여, 일정 크기로 형성된 제1 포어; 및 상기 제1 포어에 존재하는 습기를 표면장력에 의해 흡수하기 위하여, 상기 제1 포어의 크기보다 작게 형성된 제2 포어;를 포함할 수 있다.
본 발명에 따른 멤브레인 제습모듈에 있어서, 상기 다공성 물질층은, 진공이 발생되는 위치에서 이격된 제1 영역과, 상기 제1 영역보다 상기 진공이 발생되는 위치에 가까운 제2 영역으로 구획되고, 상기 제1 영역에서 상기 제2 영역으로 갈수록 상기 다공성 물질층 내의 포어의 크기가 작게 형성된 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 멤브레인 제습모듈에 있어서, 상기 다공성 물질층은, 진공이 발생되는 위치에서 이격된 제1 영역과, 상기 제1 영역보다 상기 진공이 발생되는 위치에 가까운 제2 영역으로 구획되고, 상기 제1 영역에서 상기 제2 영역으로 갈수록 상기 다공성 물질층 내의 포어의 밀도가 높게 형성된 것을 특징으로 한다.
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본 발명에 따른 멤브레인 제습모듈에 있어서, 상기 다공성 물질층은, 진공이 발생되는 위치에서 이격된 제1 영역과, 상기 제1 영역보다 상기 진공이 발생되는 위치에 가까운 제2 영역으로 구획되고, 상기 제1 영역에서 상기 제2 영역으로 갈수록 이웃하는 돌출부의 피치가 작게 형성된 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 멤브레인 제습모듈을 이용한 제습장치는, 앞서 기재된 멤브레인 제습모듈 상기 공기가 유입되는 유입구 및 상기 멤브레인 제습모듈에서 형성된 제습공기가 배출되는 배출구가 마련된 케이스본체; 표면에 상기 멤브레인 제습모듈이 배치되고, 진공을 형성하기 위한 내부공간이 마련된 단위유닛; 및 상기 단위유닛의 내부공간과 연결되고, 상기 내부공간에 진공을 형성하여 상기 멤브레인 제습모듈에서 흡수된 습기를 외부로 배출시키는 진공펌프;를 포함한다.
본 발명에 따른 멤브레인 제습모듈을 이용한 제습장치에 있어서, 상기 멤브레인 제습모듈은 상기 단위유닛의 상하면에 배치되는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 멤브레인 제습모듈 및 이를 이용한 제습장치는 멤브레인에 다공성 물질층이 구비된 것에 의해, 멤브레인의 제1 면과 제2 면의 습기 농도를 증폭시킴에 따라 제습효율을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명에 따른 멤브레인 제습모듈 및 이를 이용한 제습장치는, 다공성 물질층이 친수성을 가진 재질로 형성된 것에 의해 제습효율을 더욱 향상시킬 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명에 따른 멤브레인 제습모듈 및 이를 이용한 제습장치는, 다공성 물질층의 제1 영역에서 제2 영역으로 갈수록 포어의 크기를 작게 형성하고, 포어의 밀도를 높게 형성한 것에 의해 제습효율을 더욱 향상시킬 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명에 따른 멤브레인 제습모듈 및 이를 이용한 제습장치는, 다공성 물질층에 돌출부가 형성되어 증발면적을 증가시킨 것에 의해 제습효율을 더욱 향상시킬 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명에 따른 멤브레인 제습모듈 및 이를 이용한 제습장치는, 다공성 물질층의 제1 영역에서 제2 영역으로 갈수록 돌출부의 피치를 작게 형성한 것에 의해 제습효율을 더욱 향상시킬 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 멤브레인 제습모듈의 구조를 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 2는 본 발명의 제2 실시예에 따른 멤브레인 제습모듈의 구조를 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 3은 본 발명의 제3 실시예에 따른 멤브레인 제습모듈의 구조를 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 4는 본 발명의 제4 실시예에 따른 멤브레인 제습모듈의 구조를 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 5는 본 발명의 제5 실시예에 따른 멤브레인 제습모듈의 구조를 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 6은 본 발명에 따른 멤브레인 제습모듈을 이용한 제습장치의 구조를 개략적으로 나타낸 도면이다.
이하, 상술한 해결하고자 하는 과제가 구체적으로 실현될 수 있는 본 발명의 바람직한 실시 예들이 첨부된 도면을 참조하여 설명된다. 본 실시 예들을 설명함에 있어서, 동일 구성에 대해서는 동일 명칭 및 동일 부호가 사용되며 이에 따른 부가적인 설명은 하기에서 생략된다.
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 멤브레인 제습모듈의 구조를 개략적으로 나타낸 도면이다. 이때, 점선으로 도시된 것은 진공이 형성되는 영역을 예시적으로 나타낸 것이다.
도 1을 참조하면, 본 발명에 제1 실시예에 따른 멤브레인 제습모듈은 멤브레인(10) 및 다공성 물질층(20)을 포함한다.
상기 멤브레인(10)은 유동되는 공기에 함유된 습기를 흡수한다.
이러한 멤브레인(10)은 유동되는 공기가 직접 접촉되는 제1 면(11)과 유동되는 공기가 직접 접촉되지 않는 제2 면(12)을 구비할 수 있다.
더욱 구체적으로, 멤브레인(10)을 통한 제습은 전도, 복사, 대류와 같은 종래의 열전달(heat transfer)을 통해 외부공기의 습도를 낮추는 것이 아니라, 흡수, 추출, 증류등과 같은 물질 전달(mass transfer)을 통해 공기의 습도를 낮아지게 하는 것으로서, 자세히 도시되지는 않았지만, 공기에 함유된 습기가 멤브레인(10)을 통과하면서 진공에 의해 습기가 증발되어 공기의 습도가 낮아지는 것이다.
즉, 멤브레인(10)은 진공에 의한 압력차를 통해 공기의 습기만 선택적으로 통과시켜 제거하는 방식을 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 이점이 있다.
한편, 멤브레인(10)에 축적된 습기는 바로 제거되어야만 멤브레인(10)을 통한 습기 흡수가 지속될 수 있다.
상기 다공성 물질층(20)은 멤브레인(10)의 제2 면(12)에 배치되어, 멤브레인(10)에 존재하는 습기를 흡수하여 멤브레인(10)의 제1 면(11)과 제2 면(12)의 습기 농도차를 증폭시키는 역할을 수행한다.
더욱 구체적으로, 유동되는 공기에 함유된 습기는 진공에 의해 멤브레인(10)으로 선택적으로 투과되어 후술하는 제습장치의 진공을 형성하기 위한 단위유닛(도 6의 200)으로 빠져나가 제거될 수 있다.
이때, 유동되는 공기가 직접 접촉되는 멤브레인(10)의 제1 면(11)에 존재하는 습기 농도보다 멤브레인(10)의 제2 면(12)에 존재하는 습기 농도가 작을수록 원활한 제습이 이루어질 수 있다.
그런데, 제1 면(11)의 습기 농도와 제2 면(12)의 습기 농도차가 크지 않을 경우, 즉 멤브레인(10)의 제2 면(12)에 습기가 원활하게 제거되지 않아 습기 농도가 큰 경우에는 제습효율이 떨어질 수밖에 없다. 따라서, 멤브레인(10)의 제2 면(12)에 존재하는 습기를 지속적으로 제거하여 제2 면(12)의 습기 농도가 낮아지도록 해야 된다.
즉, 멤브레인(10)의 제2 면(12)에 다공성 물질층(20)을 배치하여 멤브레인(10)의 제2 면(12)에 존재하는 습기를 흡수함으로써, 멤브레인(10)의 제2 면(12)에 습기 농도를 낮출 수 있게 된다.
다공성 물질층(20)은 친수성을 가진 물질로 형성되는 것이 바람직하다. 즉, 다공성 물질층(20) 자체가 멤브레인(10)을 통과하는 습기를 흡수할 수 있는 물질로 형성되어야만 제습효율을 향상시킬 수 있다. 일예로, 다공성 물질층(20)은 셀롤로오스 스펀지가 사용될 수 있다.
본 발명의 제1 실시예에 따른 다공성 물질층(20)은 수많은 포어를 포함하고 있으며, 포어는 제1 포어(21) 및 제2 포어(22)를 포함할 수 있다.
상기 제1 포어(21)는 습기를 함유한 공기와의 접촉면적을 증가시키기 위하여 일정 크기 즉, 후술하는 제2 포어(22)의 크기보다 크게 형성될 수 있다.
상기 제2 포어(22)는 제1 포어(21)에 존재하는 습기를 표면장력에 의해 흡수하기 위하여, 제1 포어(21)의 크기보다 작게 형성될 수 있다.
즉, 단위유닛(도 6의 200)에서 습기를 함유한 일부의 공기가 비교적 크기가 큰 제1 포어(21)에 접촉되면 공기에 함유된 습기는 제1 포어(21) 측에 존재하게 된다. 이때, 제1 포어(21)의 주변에 형성된 작은 크기의 제2 포어(22)는 표면장력에 의해 제1 포어(21) 측에 존재하는 습기를 흡수하게 된다.
따라서, 비교적 크기가 큰 제1 포어(21)에 의해 습기를 함유한 공기와의 접촉면적을 증가시켜 많은 량의 습기를 제1 포어(21)에 존재하도록 하고, 표면장력에 의해 제1 포어(21)에 존재하는 습기를 제2 포어(22)에서 흡수할 수 있도록 함으로써, 제습효율을 향상시킬 수 있다.
지금부터는 본 발명의 다른 실시예들에 따른 멤브레인 제습모듈에 대해 설명하기로 한다. 본 발명의 다른 실시예들에 따른 멤브레인 제습모듈에 대하여 본 발명의 제1 실시예에 따른 멤브레인 제습모듈과 동일한 구성은 동일한 도면 부호를 부여하고, 이에 대한 설명은 생략한다.
도 2는 본 발명의 제2 실시예에 따른 멤브레인 제습모듈의 구조를 개략적으로 나타낸 도면이다. 이때, 점선으로 도시된 것은 진공이 형성되는 영역을 예시적으로 나타낸 것이다. 또한, 다공성 물질층에 포함된 포어 중, 예를 돕기 위해 제2 포어(22)만 확대된 상태로 나타낸 것이다.
도 2를 참조하면, 본 발명의 제2 실시예에 따른 멤브레인 제습모듈은 멤브레인(10) 및 다공성 물질층(20)을 포함한다.
본 발명의 제2 실시예에서의 멤브레인(10)의 구조는 본 발명의 제1 실시예의 멤브레인(10) 구조와 동일하여 상세한 설명은 생략한다.
본 발명의 제2 실시예에 따른 다공성 물질층(20)은 진공이 발생되는 위치(V)에서 이격된 제1 영역(P1)과, 제1 영역(P1)보다 진공이 발생되는 위치(V)에 가까운 제2 영역(P2)으로 구획될 수 있고, 다공성 물질층(20)의 제1 영역(P1)에서 제2 영역(P2)으로 갈수록 다공성 물질층(20) 내의 포어의 크기가 작게 형성된 것이 제시된다. 여기서, 포어는 제1 실시예에서 상술한 제2 포어(22)일 수 있다.
즉, 다공성 물질층(20)의 제1 영역(P1)에서 제2 영역(P2)으로 갈수록 제2 포어(22)의 크기를 작게 형성함으로써, 표면장력에 의해 제1 영역(P1)에서의 습기가 제2 영역(P2)으로 이동될 수 있도록 하여 습기의 배출이 원활하게 이루어질 수 있도록 한다.
더욱 구체적으로, 멤브레인(10)을 통과하는 습기가 다공성 물질층(20) 내의 제1 포어(21) 및 제2 포어(22)에 의해 흡수되면, 다공성 물질층(20)에 존재하는 습기는 진공에 의해 외부로 배출된다.
이때, 다공성 물질층(20)에 존재하는 습기는 진공이 발생되는 위치(V)로 이동되어 배출된다. 즉, 진공에 의해 다공성 물질층(20)의 제1 영역(P1)에서 존재하는 습기가 제2 영역(P2)으로 이동되면서 배출된다.
이때, 제1 영역(P1)에서 제2 영역(P2)으로 갈수록 제2 포어(22)의 크기를 작게 형성함으로써, 다공성 물질층(20)의 제1 영역(P1)에 존재하는 습기가 제2 영역(P2)으로 원활하게 이루어질 수 있다.
즉, 다공성 물질층(20)의 제1 영역(P1)의 제2 포어(22) 크기보다 제2 영역(P2)으로 갈수록 제2 포어(22)의 크기가 작아지게 되기 때문에, 습기의 표면장력의 계수가 동일한 상태에서 제1 영역(P1)에서 제2 영역(P2)으로 갈수록 압력이 낮아지게 된다. 따라서, 제1 영역(P1)의 제2 포어(22)에 흡수된 습기가 표면장력에 의해 제2 영역(P2)측으로 이동하게 된다.
결과적으로, 다공성 물질층(20) 내의 제2 포어(22)의 크기를 동일하게 형성한 것보다 제1 영역(P1)에서 제2 영역(P2)으로 갈수록 제2 포어(22)의 크기를 작게 형성한 것에 의해, 다공성 물질층(20) 내에서 진공이 발생되는 위치(V)로 습기의 이동이 원활하게 이루질 수 있게 된다.
도 3은 본 발명의 제3 실시예에 따른 멤브레인 제습모듈의 구조를 개략적으로 나타낸 도면이다. 이때, 점선으로 도시된 것은 진공이 형성되는 영역을 예시적으로 나타낸 것이다. 또한, 다공성 물질층에 포함된 포어 중, 예를 돕기 위해 제1 포어(21)만 도시된 것을 나타낸다.
도 3을 참조하면, 본 발명의 제3 실시예에 따른 멤브레인 제습모듈은 멤브레인(10) 및 다공성 물질층(20)을 포함한다.
본 발명의 제3 실시예에서의 멤브레인(10)의 구조는 본 발명의 제1 실시예의 멤브레인(10) 구조와 동일하여 상세한 설명은 생략한다.
도 3을 참조하면, 본 발명의 제3 실시예에 따른 다공성 물질층(20)은 진공이 발생되는 위치(V)에서 이격된 제1 영역(P1)과, 제1 영역(P1)보다 진공이 발생되는 위치(V)에 가까운 제2 영역(P2)으로 구획되고, 제1 영역(P1)에서 상기 제2 영역(P2)으로 갈수록 다공성 물질층(20) 내의 포어의 밀도가 높게 형성된 것이 제시된다. 여기서, 포어는 제1 실시예에서 상술한 제1 포어(21)일 수 있다.
즉, 다공성 물질층(20)의 제1 영역(P1)에서 제2 영역(P2)으로 갈수록 제1 포어(21)의 밀도가 크게 형성함으로써, 제1 영역(P1)에서 제2 영역(P2)으로 갈수록 습기의 증발량이 커질 수 있다.
이때, 제1 포어(21)의 밀도는 이웃하는 제1 포어(21) 간의 피치를 조절하여 제1 포어(21)의 수를 증가시킴으로써 크게 할 수 있다.
더욱 구체적으로, 멤브레인(10)을 통과하는 습기가 다공성 물질층(20) 내의 제1 포어(21) 및 제2 포어(22)에 의해 흡수되면, 다공성 물질층(20)에 존재하는 습기는 진공에 의해 외부로 배출된다.
이때, 제1 영역(P1)보다 제2 영역(P2)이 진공이 발생되는 위치(V)에 가깝기 때문에 진공압 차이에 의해 제1 영역(P1)에서 흡수된 습기보다 제2 영역(P2)에서 흡수된 습기가 더 많이 배출될 수 있다. 이에 따라, 제2 영역(P2)에서 제1 영역(P1)으로 갈수록 습해져 제1 영역(P1)에서 제습이 잘 일어나지 않아 제습효율이 저하되게 된다.
따라서, 제1 영역(P1)에서 제2 영역(P2)으로 갈수록 제1 포어(21)의 밀도가 커지게 형성함으로써, 제2 영역(P2)으로 갈수록 습기를 함유한 공기와 제1 포어(21)가 접촉되는 접촉면적이 증가하게 되고, 결과적으로 제1 영역(P1)에서 제2 영역(P2)으로 갈수록 습기가 흡수되는 양이 많아지게 되어 제1 영역(P1)에서 제2 영역(P2)으로 갈수록 진공에 의해 습기의 증발량이 커지게 된다.
결과적으로, 제1 영역(P1)에서 제2 영역(P2)으로 갈수록 제1 포어(21)의 밀도를 크게 형성한 것에 의해, 제1 영역(P1)에서 제2 영역(P2)으로 갈수록 습기의 증발량이 커지게 됨에 따라, 제1 영역(P1)의 습기를 제2 영역(P2)으로 이동시켜 증발시켜 줌으로써, 제습 효율을 향상시킬 수 있다.
도 4는 본 발명의 제4 실시예에 따른 멤브레인 제습모듈의 구조를 개략적으로 나타낸 도면이다. 이때, 점선으로 도시된 것은 진공이 형성되는 영역을 예시적으로 나타낸 것이다.
도 4를 참조하면, 본 발명의 제4 실시예에 따른 멤브레인 제습모듈은 멤브레인(10)과, 다공성 물질층(20) 및 복수의 돌출부(30)를 포함한다.
본 발명의 제4 실시예에에 따른 멤브레인(10) 및 다공성 물질층(20)의 구조는 본 발명의 제1 실시예에서의 멤브레인(10) 및 다공성 물질층(20)의 구조와 동일하여 상세한 설명은 생략한다.
본 발명의 제4 실시예에 따른 상기 복수의 돌출부(30)는 다공성 물질층(20)의 일면으로부터 돌출 형성되고, 일정간격 이격되게 배치될 수 있다. 이때, 돌출부(30)는 다공성 물질층(20)의 유동되는 공기가 직접 접촉되지 않는 면으로부터 돌출 형성되는 것이다.
즉, 다공성 물질층(20)에 복수개의 돌출부(30)가 구비된 것에 의해 다공성 물질층(20)의 증발면적 즉, 습기가 흡수되는 면적이 증가될 수 있다.
결과적으로, 다공성 물질층(20)에 복수의 돌출부(30)가 구비되어 다공성 물질층(20)의 증발면적이 증가시킴에 따라, 다공성 물질층(20)의 제1 면(11)과 제2 면(12)의 농도차를 더욱 증폭시킬 수 있어 제습효율이 더욱 향상되는 효과가 있다.
도 5는 본 발명의 제5 실시예에 따른 멤브레인 제습모듈의 구조를 개략적으로 나타낸 도면이다. 이때, 점선으로 도시된 것은 진공이 형성되는 영역을 예시적으로 나타낸 것이다.
도 5를 참조하면, 본 발명의 제5 실시예에 따른 멤브레인 제습모듈은 멤브레인(10)과, 다공성 물질층(20) 및 복수의 돌출부(30)를 포함한다.
본 발명의 제5 실시예에에 따른 멤브레인(10)의 구조는 본 발명의 제1 실시예에서의 멤브레인(10)의 구조와 동일하여 상세한 설명은 생략한다.
본 발명의 제5 실시예에 따른 다공성 물질층(20)은 진공이 발생되는 위치(V)에서 이격된 제1 영역(P1)과, 제1 영역(P1)보다 진공이 발생되는 위치(V)에 가까운 제2 영역(P2)으로 구획되고, 제1 영역(P1)에서 제2 영역(P2)으로 갈수록 이웃하는 돌출부(30)의 피치(P)가 작게 형성된 것이 제시된다.
즉, 다공성 물질층(20)의 제1 영역(P1)에서 제2 영역(P2)으로 갈수록 이웃하는 돌출부(30)의 피치(P)가 작게 형성된 것은, 제1 영역(P1)에 제2 영역(P2)으로 갈수록 돌출부(30)의 수가 많아지게 되어 제1 영역(P1)에서 제2 영역(P2)으로 갈수록 다공성 물질층(20)의 증발면적이 증가하게 되는 것이다.
더욱 구체적으로, 멤브레인(10)을 통과하는 습기가 다공성 물질층(20) 내의 제1 포어(21) 및 제2 포어(22)에 의해 흡수되면, 다공성 물질층(20)에 존재하는 습기는 진공에 의해 외부로 배출된다.
이때, 앞서 제3 실시예에서 상술한 바와 같이, 제1 영역(P1)보다 제2 영역(P2)이 진공이 발생되는 위치(V)에 가깝기 때문에 진공압 차이에 의해 제1 영역(P1)에서 흡수된 습기보다 제2 영역(P2)에서 흡수된 습기가 더 많이 배출될 수 있다. 이에 따라, 제2 영역(P2)에서 제1 영역(P1)으로 갈수록 습해져 제1 영역(P1)에서 제습이 잘 일어나지 않아 제습효율이 저하되게 된다.
따라서, 제1 영역(P1)에서 제2 영역(P2)으로 갈수록 돌출부(30)의 수를 증가시켜 제1 영역(P1)에서 제2 영역(P2)으로 갈수록 증발면적이 증가되도록 함으로써, 제2 영역(P2)으로 갈수록 습기를 함유한 공기와 제1 포어(21)가 접촉되는 접촉면적이 증가하게 되고, 결과적으로 제1 영역(P1)에서 제2 영역(P2)으로 갈수록 습기가 흡수되는 양이 많아지게 되어 제1 영역(P1)에서 제2 영역(P2)으로 갈수록 진공에 의해 습기의 증발량이 커지게 된다.
결과적으로, 제1 영역(P1)에서 제2 영역(P2)으로 갈수록 돌출부 사이의 피치(P)를 작게 하여 돌출부(30)의 수를 증가시킨 것에 의해, 제1 영역(P1)에서 제2 영역(P2)으로 갈수록 습기의 증발량이 커지게 됨에 따라, 제1 영역(P1)의 습기를 제2 영역(P2)으로 이동시켜 증발시켜 줌으로써, 제습효율을 향상시킬 수 있다.
지금부터는 본 발명의 일 실시예에 따른 멤브레인 제습모듈을 이용한 제습장치에 대하여 설명한다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 멤브레인 제습모듈을 이용한 제습장치를 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 6을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 멤브레인 제습모듈을 이용한 제습장치는 멤브레인 제습모듈과, 케이스본체(100)와, 단위유닛(200)과 및 진공펌프(300)를 포함한다.
상기 케이스본체(100)는 공기가 유입되는 유입구(110) 및 멤브레인 제습모듈에서 형성된 제습공기가 배출되는 배출구(120)가 마련될 수 있다.
상기 단위유닛(200)은 표면에 멤브레인 제습모듈이 배치되고, 진공을 형성하기 위한 내부공간(201)이 마련될 수 있다.
이때, 단위유닛(200)은 복수로 설치되고, 멤브레인 제습모듈은 각각 단위유닛(200)의 상하면에 배치될 수 있다.
즉, 단위유닛(200)은 내부공간에 진공을 형성하여, 멤브레인 제습모듈로 유동되는 공기에 함유된 습기를 흡수할 수 있도록 한다.
상기 진공펌프(300)는 단위유닛(200)의 내부공간(201)과 연결되고, 내부공간(201)에 진공을 형성하여 멤브레인 제습모듈에서 흡수된 습기를 외부로 배출시킨다. 이때, 진공펌프(300)는 진공펌프 라인(310)에 의해 각각의 단위유닛(200)과 연결될 수 있다.
이상 상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 멤브레인 제습모듈 및 이를 이용한 제습장치는 멤브레인에 다공성 물질층이 구비된 것에 의해, 멤브레인의 제1 면과 제2 면의 습기 농도를 증폭시킴에 따라 제습효율을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명에 따른 멤브레인 제습모듈 및 이를 이용한 제습장치는, 다공성 물질층이 친수성을 가진 재질로 형성된 것에 의해 제습효율을 더욱 향상시킬 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명에 따른 멤브레인 제습모듈 및 이를 이용한 제습장치는, 다공성 물질층의 제1 영역에서 제2 영역으로 갈수록 포어의 크기를 작게 형성하고, 포어의 밀도를 높게 형성한 것에 의해 제습효율을 더욱 향상시킬 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명에 따른 멤브레인 제습모듈 및 이를 이용한 제습장치는, 다공성 물질층에 돌출부가 형성되어 증발면적을 증가시킨 것에 의해 제습효율을 더욱 향상시킬 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명에 따른 멤브레인 제습모듈 및 이를 이용한 제습장치는, 다공성 물질층의 제1 영역에서 제2 영역으로 갈수록 돌출부의 피치를 작게 형성한 것에 의해 제습효율을 더욱 향상시킬 수 있는 효과가 있다.
상술한 바와 같이 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명하였지만, 해당 기술분야의 숙련된 당업자라면, 하기의 청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 또는 변경시킬 수 있다.
10: 멤브레인 20: 다공성 물질층
30: 돌출부 100: 케이스본체
200: 단위유닛 300: 진공펌프
P1: 제1 영역 P2: 제2 영역
V: 진공이 발생되는 위치

Claims (9)

  1. 유동되는 공기가 직접 접촉되는 제1 면과 유동되는 공기가 직접 접촉되지 않는 제2 면으로 구비하고, 진공에 의해 상기 제1 면을 통하여 상기 공기에 함유된 습기를 흡수하는 멤브레인; 및
    상기 멤브레인의 제2 면에 배치되고, 상기 멤브레인의 제1 면에서 습기가 지속적으로 흡수되도록, 상기 멤브레인의 제2 면에 존재하는 습기를 흡수하여 상기 멤브레인의 제1 면과 제2 면의 습기 농도차를 증폭시키는 다공성 물질층;을 포함하고,
    상기 다공성 물질층은, 상기 다공성 물질층의 증발면적을 넓히기 위하여, 상기 다공성 물질층의 일면으로부터 돌출 형성되고, 이격되게 배치되는 복수의 돌출부를 포함하는 것을 특징으로 하는 멤브레인 제습모듈.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 다공성 물질층은 친수성을 가진 물질로 형성된 것을 특징으로 하는 멤브레인 제습모듈.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 다공성 물질층은,
    습기를 함유한 공기와의 접촉면적을 증가시키기 위하여, 일정 크기로 형성된 제1 포어; 및
    상기 제1 포어에 존재하는 습기를 표면장력에 의해 흡수하기 위하여, 상기 제1 포어의 크기보다 작게 형성된 제2 포어;를 포함하는 것을 특징으로 하는 멤브레인 제습모듈.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 다공성 물질층은,
    진공이 발생되는 위치에서 이격된 제1 영역과, 상기 제1 영역보다 상기 진공이 발생되는 위치에 가까운 제2 영역으로 구획되고,
    상기 제1 영역에서 상기 제2 영역으로 갈수록 상기 다공성 물질층 내의 포어의 크기가 작게 형성된 것을 특징으로 하는 멤브레인 제습모듈.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 다공성 물질층은,
    진공이 발생되는 위치에서 이격된 제1 영역과, 상기 제1 영역보다 상기 진공이 발생되는 위치에 가까운 제2 영역으로 구획되고,
    상기 제1 영역에서 상기 제2 영역으로 갈수록 상기 다공성 물질층 내의 포어의 밀도가 높게 형성된 것을 특징으로 하는 멤브레인 제습모듈.
  6. 삭제
  7. 제1항에 있어서,
    상기 다공성 물질층은,
    진공이 발생되는 위치에서 이격된 제1 영역과, 상기 제1 영역보다 상기 진공이 발생되는 위치에 가까운 제2 영역으로 구획되고,
    상기 제1 영역에서 상기 제2 영역으로 갈수록 이웃하는 돌출부의 피치가 작게 형성된 것을 특징으로 하는 멤브레인 제습모듈.
  8. 제1항 내지 제5항 또는 제7항 중 어느 한 항에 기재된 멤브레인 제습모듈;
    상기 공기가 유입되는 유입구 및 상기 멤브레인 제습모듈에서 형성된 제습공기가 배출되는 배출구가 마련된 케이스본체;
    표면에 상기 멤브레인 제습모듈이 배치되고, 진공을 형성하기 위한 내부공간이 마련된 단위유닛; 및
    상기 단위유닛의 내부공간과 연결되고, 상기 내부공간에 진공을 형성하여 상기 멤브레인 제습모듈에서 흡수된 습기를 외부로 배출시키는 진공펌프;를 포함하는 것을 특징으로 하는 멤브레인 제습모듈을 이용한 제습장치.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 멤브레인 제습모듈은 상기 단위유닛의 상하면에 배치되는 것을 특징으로 하는 멤브레인 제습모듈을 이용한 제습장치.
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