KR102086427B1 - Hydrophobic membrane and apparatus including the same - Google Patents

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Abstract

소수성 멤브레인 및 이를 포함하는 제습 장치, 가습 장치, 및 공기 중 수분 포집 장치에 관한 것이다.A hydrophobic membrane and a dehumidifying device, a humidifying device, and a water collecting device in air including the same.

Description

소수성 멤브레인 및 이를 포함하는 장치{HYDROPHOBIC MEMBRANE AND APPARATUS INCLUDING THE SAME}HYDROPHOBIC MEMBRANE AND APPARATUS INCLUDING THE SAME}

본원은, 소수성 멤브레인 및 이를 포함하는 제습 장치, 가습 장치, 및 공기 중 수분 포집 장치에 관한 것이다.The present application relates to a hydrophobic membrane and a dehumidifying device, a humidifying device, and a water collecting device in air including the same.

최근 산업의 고도화로 고순도, 고품질의 제품이 요구됨에 따라 분리막(membrane) 기술이 매우 중요한 분야로 인식되고 있다. 특히 환경분야에서는 맑은 물에 대한 욕구와 물 부족에 대한 인식이 증가함에 따라 이를 해결하기 위한 방안의 하나로 분리막을 이용한 기술이 크게 주목을 받고 있다. 분리막을 이용한 정수, 하수, 폐수, 담수화 등의 공정은 이미 보급이 급격히 확산되고 있으며, 분리막 자체에 대한 기술개발에서 벗어나 이를 응용제품에 활용하고 있으며 응용에 따른 분리막 성능 향상에 대한 제고와 함께 주변기술로의 개발확대가 이루어지고 있다. Recently, as the industrial advancement demands high purity and high quality products, membrane technology is recognized as a very important field. In particular, in the environmental field, as the need for clear water and awareness of water shortages increase, technology using a separator has attracted much attention as a way to solve this problem. Processes such as water purification, sewage, wastewater, and desalination using membranes are already rapidly spreading, and they are being used for application products instead of technology development for membranes themselves. The development of the furnace is being expanded.

분리막이란 서로 다른 두 물질 사이에 존재하는 선택능을 가진 물질로서, 어떤 물질을 선택적으로 통과시키거나 배제시키는 역할을 하는 소재를 의미한다. 분리막의 구조나 재료, 그리고 분리막을 통과하는 물질의 상태나 이동원리 등의 제한은 없으며, 단지 두 물질 사이를 서로 격리시키고, 그 사이의 막을 통해 물질의 선택적 이동이 일어난다면 그 소재를 일반적으로 분리막이라 부를 수 있다. The separator is a material having a selectivity existing between two different materials, and means a material that selectively passes or excludes a certain material. There are no restrictions on the structure or material of the membrane, and the state or principle of movement of the material through the membrane, and the material is generally separated if the two materials are isolated from each other and the selective movement of the material through the membrane between them. It can be called

한편, 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.On the other hand, when the humidity in the air is high, decay, corrosion, condensation water, and odors and bacteria are generated. Therefore, homes, hospitals, moisture, electrical, telecommunications, and various electronic equipments are required to remove such moisture. .

종래의 제습장치는 주로 CFC와 같은 냉매가스를 이용한 냉동사이클로 구성된다. 환경적인 문제뿐만 아니라, 증발기, 응축기, 그리고 압축기 등 구조의 복잡성, 소음, 진동 및 전력소모가 매우 크고, 설치 공간을 많이 차지한다. 또한, 구동중에 발생하는 열은 제습장치의 수명을 단축한다. 따라서, 간단한 구조의 제습장치가 요구된다.The conventional dehumidifier is mainly composed of a refrigeration cycle using a refrigerant gas such as CFC. In addition to environmental issues, the complexity of the structure such as evaporators, condensers and compressors, noise, vibration and power consumption is very large and occupies a lot of installation space. In addition, heat generated during driving shortens the life of the dehumidifier. Therefore, a dehumidifier having a simple structure is required.

대한민국 공개특허공보 제2013-0046346호는 제습장치의 열교환기 건조방법 및 이를 이용하는 제습장치에 대하여 개시하고 있다.Korean Unexamined Patent Publication No. 2013-0046346 discloses a method for drying a heat exchanger of a dehumidifying apparatus and a dehumidifying apparatus using the same.

본원은, 소수성 멤브레인 및 이를 포함하는 제습 장치, 가습 장치, 및 공기 중 수분 포집 장치에 관한 것이다.The present application relates to a hydrophobic membrane and a dehumidifying device, a humidifying device, and a water collecting device in air including the same.

그러나, 본원이 해결하고자 하는 과제는 이상에서 언급한 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 통상의 기술자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.However, the problem to be solved by the present application is not limited to the above-mentioned problem, another task that is not mentioned will be clearly understood by those skilled in the art from the following description.

본원의 제 1 측면은, 소수성 거대동공 층; 상기 소수성 거대동공 층 상에 형성된 소수성 마이크로동공 층; 및 상기 소수성 마이크로동공 층 상에 형성된 소수성 분자 코팅층을 포함하는, 소수성 멤브레인을 제공한다.A first aspect of the present disclosure is a hydrophobic macropores layer; A hydrophobic micropores layer formed on the hydrophobic macropores layer; And a hydrophobic molecular coating layer formed on the hydrophobic micropores layer.

본원의 제 2 측면은, 하나 이상의 제 1 측면에 따른 소수성 멤브레인, 하나 이상의 습한 공기 유입구, 및 하나 이상의 건조 공기 유출구를 포함하며, 상기 습한 공기 유입구는 상기 소수성 멤브레인을 사이에 두고 상기 건조 공기 유출구와 반대측에 배치되는 것인, 제습 장치를 제공한다.A second aspect of the present disclosure includes a hydrophobic membrane according to one or more first aspects, one or more wet air inlets, and one or more dry air outlets, the wet air inlets interposed with the dry air outlet with the hydrophobic membrane in between. It is provided on the opposite side, to provide a dehumidifying device.

본원의 제 3 측면은, 하나 이상의 제 1 측면에 따른 소수성 멤브레인, 하나 이상의 외부 공기 유입구, 하나 이상의 습한 공기 유출구, 및 하나 이상의 건조 공기 유출구를 포함하며, 상기 외부 공기 유입구는 상기 소수성 멤브레인을 사이에 두고 상기 건조 공기 유출구와 반대측에 배치되는 것인, 가습 장치를 제공한다. A third aspect of the present disclosure includes a hydrophobic membrane according to one or more first aspects, one or more external air inlets, one or more wet air outlets, and one or more dry air outlets, the external air inlets interposed between the hydrophobic membranes. It is provided on the opposite side to the dry air outlet, and provides a humidifying device.

본원의 제 4 측면은, 전력 공급부에 의해 작동하는 하나 이상의 펌프, 하나 이상의 소수성 멤브레인 장치, 및 상기 소수성 멤브레인 장치와 연결된 물 저장 용기를 포함하며, 상기 소수성 멤브레인 장치는 제 1 측면에 따른 소수성 멤브레인, 공기 유입구, 및 건조 공기 유출구를 포함하는 것인, 공기 중 수분 포집 장치를 제공한다.A fourth aspect of the present application includes at least one pump operated by a power supply, at least one hydrophobic membrane device, and a water storage container connected with the hydrophobic membrane device, the hydrophobic membrane device according to the first aspect, And an air inlet, and a dry air outlet.

본원의 일 구현예에 따른 소수성 멤브레인은, 소수성 마이크로동공 층을 포함하며, 상기 소수성 마이크로동공 층은 덩치가 큰 물분자 클러스터는 물론 단일 물분자의 통과까지 효과적으로 차단할 수 있다. 이러한, 상기 소수성 마이크로동공 층은 또한 온도 및 시간의 변화에 영향을 받지 않으며, 멤브레인 전후간의 주어진 압력하에서 상기 소수성 마이크로동공 층을 통과하는 유체 속도가 일정하다.Hydrophobic membrane according to an embodiment of the present application, including a hydrophobic micropores layer, the hydrophobic micropores layer can effectively block the passage of a large water molecule cluster as well as a single water molecule. This hydrophobic micropores layer is also unaffected by changes in temperature and time, and the fluid velocity through the hydrophobic micropores layer under a given pressure before and after the membrane is constant.

본원의 일 구현예에 따른 소수성 멤브레인은 소수성 거대동공 층, 상기 소수성 거대동공 층 상에 형성된 소수성 마이크로동공 층, 및 상기 소수성 마이크로동공 층 상에 형성된 소수성 분자 코팅층을 포함함으로써, 다층의 소수성 막을 형성함으로써, 수분이 멤브레인을 통과하지 못하도록 차단시키는 효과가 우수하다.Hydrophobic membrane according to an embodiment of the present application comprises a hydrophobic macropores layer, a hydrophobic micropores layer formed on the hydrophobic macropores layer, and a hydrophobic molecular coating layer formed on the hydrophobic micropores layer, thereby forming a multi-layer hydrophobic film In addition, the effect of blocking moisture from passing through the membrane is excellent.

본원의 일 구현예에 따른 소수성 멤브레인을 포함하는 제습 장치는 냉각응축 장치가 없이도 건조한 공기를 제조할 수 있으며, 상대습도가 0%인 건조 공기를 생성할 수 있다. 상기 제조된 상대습도가 0%인 건조 공기는 이산화탄소 흡착량을 상승시키는데 활용 가능하다. 또한, 냉각응축 장치를 이용하는 제습기보다 빠른 속도로 건조 공기를 제조할 수 있다.Dehumidification apparatus including a hydrophobic membrane according to an embodiment of the present invention can produce dry air without the cooling condensation device, it is possible to produce a dry air of 0% relative humidity. The prepared dry air having a relative humidity of 0% can be utilized to increase the carbon dioxide adsorption amount. In addition, it is possible to produce dry air at a faster rate than a dehumidifier using a cooling condensation device.

본원의 일 구현예에 따른 소수성 멤브레인을 포함하는 제습 장치는, 상기 소수성 멤브레인을 통과한 건조 공기가 농축되어 실내로 주입됨으로써 제습 효과를 발휘할 수 있다.Dehumidifying apparatus including a hydrophobic membrane according to an embodiment of the present application, the drying air passing through the hydrophobic membrane is concentrated and injected into the room can exhibit a dehumidifying effect.

본원의 일 구현예에 따른 소수성 멤브레인을 포함하는 가습 장치는, 상기 소수성 멤브레인을 통과하지 못한 습한 공기가 농축되어 실내로 주입됨으로써 가습 효과를 발휘할 수 있다. In the humidifying apparatus including the hydrophobic membrane according to the exemplary embodiment of the present disclosure, the humidified air that has not passed through the hydrophobic membrane is concentrated and injected into the room, thereby exerting a humidifying effect.

본원의 일 구현예에 따른 소수성 멤브레인을 포함하는 공기 중 수분 포집 장치는, 상기 소수성 멤브레인을 통과하지 못한 습기가 농축되어 물로 응집되는 것을 이용하여 습기를 물로 전환할 수 있다. 즉 공기 중 수분을 포집하여 물을 생성할 수 있다.The apparatus for collecting water in air including a hydrophobic membrane according to an embodiment of the present disclosure may convert moisture into water by using a concentration of moisture that has not passed through the hydrophobic membrane and agglomeration with water. That is, water may be generated by collecting moisture in the air.

도 1a 및 도 1b는, 본원의 일 구현예에 따른 소수성 멤브레인의 모식도이다.
도 2는, 본원의 일 실시예에 따른 소수성 멤브레인 사진 및 주사전자현미경 사진이다.
도 3a 내지 도 3c는, 본원의 일 실시예에 따른 소수성 멤브레인에 대하여, 각각 10℃, 25℃, 40℃에서, 소수성 마이크로동공 층에 대한 공급(feed) 상대습도 및 통과(permeate) 상대습도의 관계를 나타내는 그래프이다.
도 4a 내지 도 4c는, 본원의 일 실시예에 따른 소수성 멤브레인에 대하여, 각각 10℃, 25℃, 및 40℃에서, 멤브레인 전후 압력차 1.8 기압, 공기 유속 140 mL/min에서 소수성 멤브레인의 소수성 마이크로동공 층에 대한 공급(feed) 절대습도 및 통과(permeate) 절대습도의 관계를 나타내는 그래프이다.
도 5는, 본원의 일 실시예에 따른 소수성 멤브레인에 대하여 공급(feed) 상대습도가 각각 30%, 50%, 75%, 및 95% 일 때 통과(permeate) 상대습도의 시간(7 일)에 따른 변화를 관찰한 그래프이다.
도 6a 내지 도 6d는, 본원의 일 구현예에 따른 실외에 설치된 제습 장치의 다양한 모식도이다.
도 7a 내지 도 7c는, 본원의 일 구현예에 따른 실내에 설치된 제습 장치의 다양한 모식도이다.
도 8a 내지 도 8c는, 본원의 일 구현예에 따른 가습 장치의 다양한 모식도이다.
도 9는, 본원의 일 구현예에 따른 공기 중 수분 포집 장치의 모식도이다.
1A and 1B are schematic views of hydrophobic membranes according to one embodiment of the present disclosure.
2 is a hydrophobic membrane photograph and a scanning electron micrograph according to an embodiment of the present application.
3A to 3C illustrate the feed relative and permeate relative humidity for the hydrophobic micropores at 10 ° C., 25 ° C. and 40 ° C., respectively, for a hydrophobic membrane according to one embodiment of the present disclosure. Graph showing the relationship.
4A to 4C show hydrophobic microparticles of hydrophobic membranes at 10 ° C., 25 ° C., and 40 ° C., respectively, at a pressure difference of 1.8 atm and at an air flow rate of 140 mL / min, at 10 ° C., 25 ° C., and 40 ° C., respectively. It is a graph showing the relationship between feed absolute humidity and permeate absolute humidity for the pupil layer.
FIG. 5 shows time (7 days) of permeate relative humidity when the feed relative humidity is 30%, 50%, 75%, and 95%, respectively, for the hydrophobic membrane according to one embodiment of the present application. It is a graph observing the change according to.
6A to 6D are various schematic views of a dehumidifying apparatus installed outdoors according to an embodiment of the present disclosure.
7A to 7C are various schematic views of a dehumidifying apparatus installed indoors according to one embodiment of the present application.
8A to 8C are various schematic views of the humidifying apparatus according to the embodiment of the present application.
9 is a schematic diagram of a water collecting device in the air according to an embodiment of the present application.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본원이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본원의 실시예를 상세히 설명한다. 그러나 본원은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본원을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present disclosure will be described in detail with reference to the accompanying drawings so that those skilled in the art may easily implement the present disclosure. As those skilled in the art would realize, the described embodiments may be modified in various different ways, all without departing from the spirit or scope of the present invention. In the drawings, parts irrelevant to the description are omitted for simplicity of explanation, and like reference numerals designate like parts throughout the specification.

본원 명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 "연결"되어 있다고 할 때, 이는 "직접적으로 연결"되어 있는 경우뿐 아니라, 그 중간에 다른 소자를 사이에 두고 "전기적으로 연결"되어 있는 경우도 포함한다. Throughout this specification, when a part is "connected" to another part, this includes not only "directly connected" but also "electrically connected" with another element in between. do.

본원 명세서 전체에서, 어떤 부재가 다른 부재 "상에" 위치하고 있다고 할 때, 이는 어떤 부재가 다른 부재에 접해 있는 경우뿐 아니라 두 부재 사이에 또 다른 부재가 존재하는 경우도 포함한다.Throughout this specification, when a member is located "on" another member, this includes not only when one member is in contact with another member but also when another member exists between the two members.

본원 명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성 요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 상대되는 기재가 없는 한 다른 구성 요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다. Throughout this specification, when a part is said to "include" a certain component, it means that it can further include other components, without excluding the other components, unless otherwise stated.

본원 명세서 전체에서 사용되는 정도의 용어 "약", "실질적으로" 등은 언급된 의미에 고유한 제조 및 물질 허용오차가 제시될 때 그 수치에서 또는 그 수치에 근접한 의미로 사용되고, 본원의 이해를 돕기 위해 정확하거나 절대적인 수치가 언급된 개시 내용을 비양심적인 침해자가 부당하게 이용하는 것을 방지하기 위해 사용된다. As used throughout this specification, the terms "about", "substantially", and the like, are used at, or in proximity to, the numerical values of the preparations and material tolerances inherent in the meanings indicated, and refer to the understanding herein. Accurate or absolute figures are used to assist in the prevention of unfair use by unscrupulous infringers.

본원 명세서 전체에서 사용되는 정도의 용어 "~(하는) 단계" 또는 "~의 단계"는 "~를 위한 단계"를 의미하지 않는다.As used throughout this specification, the term "step to" or "step of" does not mean "step for."

본원 명세서 전체에서, 마쿠시 형식의 표현에 포함된 "이들의 조합(들)"의 용어는 마쿠시 형식의 표현에 기재된 구성 요소들로 이루어진 군에서 선택되는 하나 이상의 혼합 또는 조합을 의미하는 것으로서, 상기 구성 요소들로 이루어진 군에서 선택되는 하나 이상을 포함하는 것을 의미한다.Throughout this specification, the term "combination (s) thereof" included in the representation of the Markush form refers to one or more mixtures or combinations selected from the group consisting of the components described in the Markush form representation, It means to include one or more selected from the group consisting of the above components.

본원 명세서 전체에서, "A 및/또는 B"의 기재는, "A 또는 B, 또는 A 및 B"를 의미한다. Throughout this specification, the description of "A and / or B" means "A or B, or A and B."

본원 명세서 전체에서, "알킬"은, 각각, 선형 또는 분지형의, 포화 또는 불포화 알킬기를 포함하는 것일 수 있으며, 예를 들어, 메틸, 에틸, 프로필, 부틸, 펜틸, 헥실, 또는 이들의 가능한 모든 이성질체를 포함하는 것일 수 있으나, 이에 제한되지 않을 수 있다.Throughout this specification, "alkyl" may be one containing a linear or branched, saturated or unsaturated alkyl group, for example, methyl, ethyl, propyl, butyl, pentyl, hexyl, or all possible It may be to include an isomer, but may not be limited thereto.

본원 명세서 전체에서, "아릴"은, 예를 들어, 페닐, 치환 페닐 등과 같은 모노시클릭 뿐 아니라, 예를 들어, 나프틸, 페난트레닐 등과 같은 융합된 비시클릭과 같은 모노시클릭 또는 비시클릭 방향족 고리를 의미하며, 이에, 아릴기는 적어도 6 개의 원자를 갖는 적어도 1 개의 고리를 포함하는 것일 수 있으나, 이에 제한되지 않을 수 있다.Throughout this specification, "aryl" refers to monocyclic or bicyclic such as, for example, fused bicyclic such as naphthyl, phenanthrenyl, etc., as well as monocyclic such as phenyl, substituted phenyl, and the like. An aromatic ring means that the aryl group may include at least one ring having at least six atoms, but may not be limited thereto.

본원 명세서 전체에서, "막"은 "박막"을 포함하는 것일 수 있으나, 이에 제한되지 않을 수 있다.Throughout this specification, "film" may include, but is not limited to, "thin film".

이하, 본원의 구현예를 상세히 설명하였으나, 본원이 이에 제한되지 않을 수 있다.Hereinafter, embodiments of the present disclosure have been described in detail, but the present disclosure may not be limited thereto.

본원의 제 1 측면은, 소수성 거대동공 층; 상기 소수성 거대동공 층 상에 형성된 소수성 마이크로동공 층; 및 상기 소수성 마이크로동공 층 상에 형성된 소수성 분자 코팅층을 포함하는, 소수성 멤브레인을 제공한다.A first aspect of the present disclosure is a hydrophobic macropores layer; A hydrophobic micropores layer formed on the hydrophobic macropores layer; And a hydrophobic molecular coating layer formed on the hydrophobic micropores layer.

도 1a는 본원의 일 구현예에 따른 상기 소수성 멤브레인의 모식도를 나타낸다.1A shows a schematic diagram of the hydrophobic membrane according to one embodiment of the present application.

본원의 일 구현예에 있어서, 상기 소수성 거대동공 층은, 금속산화물 비드, 다공성 알루미나, 아노다이즈드 알루미나, 기공이 형성된 실리콘, 기공이 형성된 용융 실리카(fused silica), 및 소수성 고분자로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나 이상을 포함하는 것일 수 있으나, 이에 제한되지 않을 수 있다. 예를 들어, 상기 금속산화물 비드는 실리카 비드, 이산화티탄 비드, 알루미나 비드, 지르코니아 비드, 몰리브데넘산화물 비드, 텅스텐산화물 비드 등이 있을 수 있으나, 이에 제한되지 않을 수 있다.In one embodiment of the present application, the hydrophobic macropores layer, from the group consisting of metal oxide beads, porous alumina, anodized alumina, pores formed silicon, fused silica formed pores, and a hydrophobic polymer It may include one or more selected, but may not be limited thereto. For example, the metal oxide beads may include, but are not limited to, silica beads, titanium dioxide beads, alumina beads, zirconia beads, molybdenum oxide beads, tungsten oxide beads, and the like.

본원의 일 구현예에 있어서, 상기 소수성 고분자는 폴리비닐리덴 플루오라이드(Polyvinylidene fluoride, PVDF), 폴리테트라플루오로에틸렌(Polytetrafluoroethylene, PTFE), 폴리설폰(Polysulfone), 폴리비닐 클로라이드(polyvinyl chloride, PVC), uPVC (unplasticized polyvinyl chloride), 및 cPVC (chlorinated polyvinyl chloride)로 이루어진 으로부터 선택되는 하나 이상을 포함하는 것일 수 있으나, 이에 제한되지 않을 수 있다.In one embodiment of the present application, the hydrophobic polymer is polyvinylidene fluoride (Polyvinylidene fluoride (PVDF), polytetrafluoroethylene (Polytetrafluoroethylene, PTFE), polysulfone (Polysulfone), polyvinyl chloride (polyvinyl chloride, PVC) , uPVC (unplasticized polyvinyl chloride), and cPVC (chlorinated polyvinyl chloride) may include one or more selected from, but may not be limited thereto.

본원의 일 구현예에 있어서, 상기 소수성 멤브레인은, 판(plate) 형태 (원형 또는 각형 등) 또는 중공사(hollow fiber) 형태를 가지는 것으로서 거대 다공성 멤브레인일 수 있으나, 이에 제한되지 않을 수 있다.In one embodiment of the present application, the hydrophobic membrane may be a macroporous membrane in the form of a plate (round or square, etc.) or hollow fiber, but may not be limited thereto.

상기 소수성 거대동공 층 또는 막(hydrophobic macroporous membrane)은 약 40여년 전부터 개발되어 왔으며 해수의 담수화의 한 방법인 멤브레인-증류(membrane distillation)라는 분야에 응용되는 목적으로 연구되어 왔다. 이 막을 이용한 멤브레인 증류방법은 현재 널리 사용되는 역삼투압막(reverse osmosis) 방법에 비해 에너지 효율이 좋은 것으로 알려져 있으나 아직 상용화되고 있지 않다. 이 막의 표면은 보통 초소수성(superhydrophobic)이며 이로 인해 해수의 염이 달라붙지 않으며 거대 기공의 벽도 소수성이라 물분자 클러스터들이 소수성 세공 기벽에 수소결합 등으로 달라붙지 않고 물분자 또는 물분자 클러스터들이 빠른 속도로 통과한다. 이 막의 한 쪽 편에는 약 50℃ 내지 약 80℃ 정도로 가열된 바닷물이 있으며 막의 다른 한쪽 편의 온도는 해수가 있는 쪽보다 낮아서 높은 온도의 해수에 있는 상대적으로 높은 압력의 수증기가 낮은 온도로 인해 수증기압이 상대적으로 낮은 곳으로 이동해 가는 원리를 이용한다. 즉 상기 소수성 거대동공 막은 해수로부터 염은 통과시키지 않고 물만 선택적으로 통과시키는 막이다 (예, J. Membrane Sci. 2014, 453, 435-462, J. Membrane Sci. 2017 530, 42-52, J. Membrane Sci. 2012, 415-416, 850-863, ACS Appl . Mater. Interfaces 2014, 6, 24232430, ACS Appl . Mater. Interfaces 2014, 6, 1603516048.).The hydrophobic macroporous membrane or hydrophobic macroporous membrane has been developed for about 40 years and has been studied for the purpose of application in the field of membrane distillation, which is a method of desalination of seawater. Membrane distillation using this membrane is known to be more energy efficient than the reverse osmosis method currently widely used, but has not been commercialized yet. The surface of the membrane is usually superhydrophobic, which means that the salts of sea water do not stick and the walls of the macropores are hydrophobic, so that the water molecule clusters do not stick to the hydrophobic pores by hydrogen bonds. Pass by. On one side of the membrane there is sea water heated to about 50 ° C to about 80 ° C, and the temperature on the other side of the membrane is lower than that of the seawater, so that the relatively high pressure water vapor in the high temperature seawater has a low water vapor pressure. Use the principle of moving to a relatively low place. That is, the hydrophobic macropores membrane is a membrane that selectively passes only water without passing salt from seawater (e.g., J. Membrane Sci . 2014, 453, 435-462, J. Membrane Sci . 2017 530 , 42-52, J. Membrane Sci . 2012, 415-416 , 850-863, ACS Appl . Mater.Interfaces 2014, 6 , 24232430, ACS Appl . Mater.Interfaces 2014, 6 , 1603516048.).

본원의 일 구현예에 있어서, 상기 소수성 거대동공 층은, 동공 크기가 약 200 nm 내지 약 1000 nm 범위인 것일 수 있으나, 이에 제한되지 않을 수 있다. 예를 들어, 상기 소수성 거대동공 층의 동공 크기는 약 200 nm 내지 약 1000 nm, 약 200 nm 내지 약 800 nm, 약 200 nm 내지 약 600 nm, 약 200 nm 내지 약 400 nm, 약 400 nm 내지 약 1000 nm, 약 400 nm 내지 약 800 nm, 약 400 nm 내지 약 600 nm, 약 600 nm 내지 약 1000 nm, 약 600 nm 내지 약 800 nm, 또는 약 800 nm 내지 약 1000 nm 범위인 것일 수 있으나, 이에 제한되지 않을 수 있다.In one embodiment of the present application, the hydrophobic macropores layer, the pore size may be in the range of about 200 nm to about 1000 nm, but may not be limited thereto. For example, the pore size of the hydrophobic macropores layer is about 200 nm to about 1000 nm, about 200 nm to about 800 nm, about 200 nm to about 600 nm, about 200 nm to about 400 nm, about 400 nm to about 1000 nm, about 400 nm to about 800 nm, about 400 nm to about 600 nm, about 600 nm to about 1000 nm, about 600 nm to about 800 nm, or about 800 nm to about 1000 nm. It may not be limited.

본원의 일 구현예에 있어서, 상기 다공성 알루미나는 양극 산화 알루미나(anodized alumina)를 포함하는 것일 수 있으나, 이에 제한되지 않을 수 있다.In one embodiment of the present application, the porous alumina may include anodized alumina, but may not be limited thereto.

본원의 일 구현예에 있어서, 상기 소수성 마이크로동공 층은, 분자체, 실리카 제올라이트, 알루미노실리케이트 제올라이트, 탈알루미늄실리케이트 제올라이트, 고-실리카 제올라이트(high-silica zeolite), 갈로실리케이트(gallosilicate), 탈갈륨 실리케이트, 보로실리케이트(borosilicate), 탈보론 실리케이트, 쿼지 올-실리케이트 제올라이트(Quasi All-Silica Zeolite by Isomorphous Degermanation of ITQ-22), 전이금속 실리케이트, 금속 유기 구조체, 및 부분 탈금속 금속실리케이트로 이루어진 군으로부터 선택되는 것일 수 있으나 이에 제한되지 않는다. In one embodiment of the present application, the hydrophobic micropores layer, molecular sieve, silica zeolite, aluminosilicate zeolite, dealulicate silicate, high-silica zeolite, gallosilicate, galgalsilicate, galgalsilicate From the group consisting of silicates, borosilicates, deboron silicates, quasi all-silica zeolites by Isomorphous Degermanation of ITQ-22, transition metal silicates, metal organic structures, and partial demetallic metal silicates It may be selected but is not limited thereto.

본원의 일 구현예에 있어서, 상기 분자체(molecular sieve)는, AlPO, MAPO, MeAPSO 등의 분자체; 또는 MIL-53, MIL-101(Cr), MIL-53(Al)-AM6, 소수성 Zn-계 금속 유기 구조체[Zn2(adb)2(dabco)], SNU-80, [Ni8(OH)4-(H2O)2(L)6]n, Al(OH)(1,4-나프탈렌다이카르복실레이트) [Al(OH)(1,4-naphthalenedicarboxylate)], ZIF-8, ZIF-71, ZIF-90 Ni(bpb), Zn(bpb), oCB-MOF-1 등의 금속 유기 구조체(metal organic framework, MOF); 개질(modified) 또는 개질되지 않은 COF-1 등 공유 유기 구조체(covalent organic framework, COF)계 분자체를 포함하는 것일 수 있으나, 이에 제한되지 않을 수 있다.In one embodiment of the present application, the molecular sieve (molecular sieve), AlPO, MAPO, MeAPSO and the like molecular sieve; Or MIL-53, MIL-101 (Cr), MIL-53 (Al) -AM6, hydrophobic Zn-based metal organic structure [Zn 2 (adb) 2 (dabco)], SNU-80, [Ni 8 (OH) 4- (H 2 O) 2 (L) 6 ] n , Al (OH) (1,4-naphthalenedicarboxylate) [Al (OH) (1,4-naphthalenedicarboxylate)], ZIF-8, ZIF- Metal organic frameworks (MOF) such as 71, ZIF-90 Ni (bpb), Zn (bpb), oCB-MOF-1, and the like; It may be to include a covalent organic framework (COF) -based molecular sieve, such as modified or unmodified COF-1, but may not be limited thereto.

본원의 일 구현예에 있어서, 상기 실리카 제올라이트(silica zeolite)는, 실리카라이트-1, 실리카라이트-2, 실리카베타, 실리카 ZSM-n (n = 5, 11, 12, 22, 23, 48), 실리카 UTD-1, 실리카 페리어라이트(ferrierite), 실리카 AFI (SSZ-24), 실리카 SSZ-73, 실리카 DD3R(Clathrasil Decadodecasil 3R), 또는 실리카 IFR을 포함하는 것일 수 있으나, 이제 제한되지 않을 수 있다. In one embodiment of the present application, the silica zeolite (silica zeolite), silica light-1, silica light-2, silica beta, silica ZSM-n (n = 5, 11, 12, 22, 23, 48), Silica UTD-1, silica ferrierite, silica AFI (SSZ-24), silica SSZ-73, silica lat3 (Clathrasil Decadodecasil 3R), or silica IFR, but may not be limited now. .

본원의 일 구현예에 있어서, 상기 고-실리카 제올라이트는, MCM-22, Nu-86, Nu-87, ZSM-18, ZSM-57, ZSM-58, 모더나이트(mordenite), 또는 MTW을 포함하는 것일 수 있으나, 이에 제한되지 않을 수 있다.In one embodiment of the present application, the high-silica zeolite comprises MCM-22, Nu-86, Nu-87, ZSM-18, ZSM-57, ZSM-58, mordenite, or MTW It may be, but may not be limited thereto.

본원의 일 구현예에 있어서, 상기 전이금속 실리케이트는, 마이크로포러스 타이타노실리케이트, 구리실리케이트, 바나도실리케이트, 또는 지르코노실리케이트를 포함하는 것일 수 있으나, 이에 제한되지 않을 수 있다.In one embodiment of the present disclosure, the transition metal silicate may include, but is not limited to, microporous titanosilicate, copper silicate, vanadosilicate, or zirconosilicate.

본원의 일 구현예에 있어서, 상기 소수성 마이크로동공 층은, 동공 크기가 약 1 nm 이하인 것일 수 있으나, 이에 제한되지 않을 수 있다. 예를 들어, 상기 소수성 마이크로동공 층의 동공 크기는 약 0.001 nm 내지 약 1 nm, 약 0.005 nm 내지 약 1 nm, 약 0.01 nm 내지 약 1 nm, 약 0.05 nm 내지 약 1 nm, 약 0.1 nm 내지 약 1 nm, 약 0.5 nm 내지 약 1 nm, 약 0.001 nm 내지 약 0.5 nm, 또는 약 0.005 nm 내지 약 0.05 nm인 것일 수 있으나, 이에 제한되지 않을 수 있다.In one embodiment of the present application, the hydrophobic micropores layer, the pore size may be about 1 nm or less, but may not be limited thereto. For example, the pore size of the hydrophobic micropores layer is about 0.001 nm to about 1 nm, about 0.005 nm to about 1 nm, about 0.01 nm to about 1 nm, about 0.05 nm to about 1 nm, about 0.1 nm to about 1 nm, about 0.5 nm to about 1 nm, about 0.001 nm to about 0.5 nm, or about 0.005 nm to about 0.05 nm, but may not be limited thereto.

본원의 일 구현예에 있어서, 상기 소수성 마이크로동공 층은 물 분자 클러스터 및 단일 물 분자의 통과를 차단하는 것일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.In one embodiment of the present application, the hydrophobic micropores layer may be to block the passage of water molecules clusters and single water molecules, but is not limited thereto.

본원의 일 구현예에 있어서, 상기 소수성 분자 코팅층은, 탄소수 C1-C30의 선형 또는 분지형 탄화수소류 (예를 들어, C1-C30, C1-C20, C1-C10, C5-C30, C10-C30, C5-C20, 또는 C10-C20 탄소수의 선형 또는 분지형 포화 또는 불포화 탄화수소류), 탄소수 C1-C30의 선형 또는 분지형 부분 불소 치환된 탄화수소류 (예를 들어, C1-C30, C1-C20, C1-C10, C5-C30, C10-C30, C5-C20, 또는 C10-C20 탄소수의 선형 또는 분지형 부분 불소 치환된 포화 또는 불포화 탄화수소류), 탄소수 C1-C30의 선형 또는 분지형 과불화(perfluorinated) 탄소류 (예를 들어, C1-C30, C1-C20, C1-C10, C5-C30, C10-C30, C5-C20, 또는 C10-C20 탄소수의 선형 또는 분지형 부분 과불화 포화 또는 불포화 탄소류), 아릴(aryl), 알킬 아릴(alkyl aryl), 아릴 알킬 탄화수소류, 부분 불소 치환된 아릴, 부분 불소 치환된 알킬 아릴(alkyl aryl), 부분 불소 치환된 아릴 알킬 탄화수소류, 과불화 아릴, 과불화 알킬 아릴(alkyl aryl), 과불화 아릴 알킬 탄화수소류로 이루어진 군으로부터 선택되는 것을 포함하는 것일 수 있으나, 이에 제한되지 않을 수 있다. 예를 들어, 상기 소수성 분자 코팅층에 대하여 기재된 상기 알킬은 탄소수 C1-C10의 선형 또는 분지형 알킬기이고, 상기 탄화수소류는 C1-C30, C1-C20, C1-C10, C5-C30, C10-C30, C5-C20, 또는 C10-C20 탄소수의 선형 또는 분지형 포화 또는 불포화 탄화수소류일 수 있으나, 이에 제한되지 않을 수 있다.In one embodiment of the present application, the hydrophobic molecular coating layer, C 1 -C 30 linear or branched hydrocarbons (for example, C 1 -C 30 , C 1 -C 20 , C 1 -C 10, C 5 -C 30 , C 10 -C 30 , C 5 -C 20 , or C 10 -C 20 linear or branched saturated or unsaturated hydrocarbons of carbon atoms), linear or branched partial fluorine of C 1 -C 30 carbon atoms Substituted hydrocarbons (eg, C 1 -C 30 , C 1 -C 20 , C 1 -C 10, C 5 -C 30 , C 10 -C 30 , C 5 -C 20 , or C 10 -C Linear or branched partially fluorine-substituted saturated or unsaturated hydrocarbons of 20 carbon atoms), linear or branched perfluorinated carbon atoms of C 1 -C 30 (eg, C 1 -C 30 , C 1- C 20 , C 1 -C 10, C 5 -C 30 , C 10 -C 30 , C 5 -C 20 , or C 10 -C 20 carbon atoms, linear or branched partially perfluorinated saturated or unsaturated carbons), aryl (aryl), alkyl aryl, aryl alkyl hydrocarbons, partially fluorine substituted Reel, partially fluorine substituted alkyl aryl, partially fluorine substituted aryl alkyl hydrocarbons, perfluorinated aryl, perfluorinated alkyl aryl, perfluorinated aryl alkyl hydrocarbons It may be, but may not be limited thereto. For example, the alkyl described for the hydrophobic molecular coating layer is a C 1 -C 10 linear or branched alkyl group, the hydrocarbons are C 1 -C 30 , C 1 -C 20 , C 1 -C 10, C 5 -C 30 , C 10 -C 30 , C 5 -C 20 , or C 10 -C 20 It may be a linear or branched saturated or unsaturated hydrocarbons of carbon number, but may not be limited thereto.

본원의 일 구현예에 있어서, 상기 소수성 멤브레인은 상기 소수성 거대동공 층 및 상기 소수성 마이크로동공 층 사이에 소수성 메조동공 층을 추가 포함하는 것일 수 있으나, 이에 제한되지 않을 수 있다. In one embodiment of the present application, the hydrophobic membrane may further include a hydrophobic mesopores layer between the hydrophobic macropores layer and the hydrophobic micropores layer, but may not be limited thereto.

도 1b는 본원의 일 구현예에 따른 상기 소수성 메조동공 층을 추가 포함하는 소수성 멤브레인의 모식도를 나타낸다.1B shows a schematic diagram of a hydrophobic membrane further comprising the hydrophobic mesopores layer according to one embodiment of the present disclosure.

본원의 일 구현예에 있어서, 상기 소수성 메조동공 층은, 규칙적인 메조동공(uniform mesoporous) 실리카 필름, 규칙적인 메조동공 금속 산화물 필름, 규칙적인 메조동공 카본 필름, 및 금속산화물 나노입자가 적층되어 형성된 메조동공 필름으로 이루어진 군으로부터 선택되는 것일 수 있으나, 이에 제한되지 않는다. In one embodiment of the present application, the hydrophobic mesoporous layer is formed by laminating a regular mesoporous silica film, a regular mesoporous metal oxide film, a regular mesoporous carbon film, and metal oxide nanoparticles The mesoporous film may be selected from the group consisting of, but is not limited thereto.

본원의 일 구현예에 있어서, 상기 규칙적인 메조동공 실리카는 MCM-41 또는 SBA-15을 포함하는 것일 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.In one embodiment of the present application, the regular mesoporous silica may include MCM-41 or SBA-15, but is not limited thereto.

본원의 일 구현예에 있어서, 상기 규칙적인 메조동공 금속산화물은 메조동공 이산화티탄을 포함하는 것일 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.In one embodiment of the present application, the regular mesoporous metal oxide may be one containing mesoporous titanium dioxide, but is not limited thereto.

본원의 일 구현예에 있어서, 상기 금속산화물 나노입자는 나노 실리카 입자, 나노 이산화티탄 입자 등을 포함하는 것일 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.In one embodiment of the present application, the metal oxide nanoparticles may include nano silica particles, nano titanium dioxide particles and the like, but is not limited thereto.

본원의 일 구현예에 있어서, 상기 소수성 메조동공 층은, 동공 크기가 약 5 nm 내지 약 20 nm 범위인 것일 수 있으나, 이에 제한되지 않을 수 있다. 예를 들어, 상기 소수성 메조동공 층은, 동공 크기가 약 5 nm 내지 약 20 nm, 약 5 nm 내지 약 15 nm, 약 5 nm 내지 약 10 nm, 약 10 nm 내지 약 20 nm, 약 10 nm 내지 약 15 nm, 또는 약 15 nm 내지 약 20 nm 범위인 것일 수 있으나, 이에 제한되지 않을 수 있다.In one embodiment of the present application, the hydrophobic mesopores layer, the pore size may be in the range of about 5 nm to about 20 nm, but may not be limited thereto. For example, the hydrophobic mesopores layer has a pupil size of about 5 nm to about 20 nm, about 5 nm to about 15 nm, about 5 nm to about 10 nm, about 10 nm to about 20 nm, about 10 nm to About 15 nm, or about 15 nm to about 20 nm, but may not be limited thereto.

상기 소수성 메조동공 층 또는 막 (mesoporous hydrophobic membrane)은, 여러가지 막이 개발될 수 있으나 현재 알려진 메조동공 막은 다중벽 탄소나노튜브 (MWCNT)를 수직으로 성장시켜 만든다. 상기 소수성 메조동공 막의 경우 덩치가 큰 물분자들로 형성된 클러스터의 통과는 효과적으로 차단하나 크기가 아주 작은 물 단분자는 잘 통과시킨다. 따라서 (1) 공기 중의 상대습도가 높아서 물분자 클러스터 크기가 증가하고 클러스터 분율이 증가하면 수증기의 투과도가 낮아져서 통과물(permeate)의 상대습도가 낮아지지만 (2) 공기 중의 상대습도가 낮아서 단일 크기가 작은 물분자 분율이 높아지면 통과물의 상대습도가 높아진다. 또한 (3) 공기 온도가 20℃ 정도로 높아서 클러스터를 이루고 있는 물 분자가 깨져서 단일 물분자 농도가 높아지면 통과물의 상대습도가 높아진다. 따라서 (4) 메조동공 소수막은 5℃ 이하의 온도에서 100% 정도의 상대습도를 갖는 공기로부터 상대습도가 아주 낮은 통과물을 수득하는데 활용될 수 있다. 또한, (5) 멤브레인을 통해 흐르는 습한 공기의 유속이 매우 낮을 때에만 상대습도가 아주 낮은 통과물을 수득하는데 효과적이다. (6) 시간이 경과하면 통과물의 상대습도가 증가하는 경향이 있다. 따라서 메조동공 소수막은 5℃ 이하의 낮은 온도에서 상대습도가 100%에 가까워질 때 아주 낮은 유속으로 습한 공기를 유입시킬 경우 짧은 시간 동안 건조한 공기를 방출할 수 있다 (Nanoscale, 2015, 7, 14316-14323, ACS Nano, 2012, 6, 5980-5987 참조).The hydrophobic mesoporous layer or membrane (mesoporous hydrophobic membrane), a variety of membranes can be developed, but currently known mesoporous membrane is made by vertically growing multi-walled carbon nanotubes (MWCNT). In the case of the hydrophobic mesoporous membrane, the passage of clusters formed of large water molecules is effectively blocked, but water molecules having a small size pass well. Therefore, (1) the relative humidity in air increases the water molecule cluster size and the cluster fraction increases, so the permeability of water vapor decreases, so that the relative humidity of permeate is lowered. Increasing the fraction of small water molecules increases the relative humidity of the flow. (3) When the air temperature is high, about 20 ° C, the water molecules forming the clusters are broken, so that the concentration of a single water molecule increases, so that the relative humidity of the flow-through water increases. Therefore, (4) the meso-phobic hydrophobic membrane can be utilized to obtain a passage having a very low relative humidity from air having a relative humidity of about 100% at a temperature of 5 ° C or lower. In addition, (5) it is effective to obtain a passage having a very low relative humidity only when the flow rate of the humid air flowing through the membrane is very low. (6) Relative humidity tends to increase over time. Thus, meso-porous hydrophobic membranes can release dry air for a short period of time when wet air is introduced at a very low flow rate when the relative humidity approaches 100% at low temperatures below 5 ° C ( Nanoscale , 2015, 7 , 14316-). 14323, ACS Nano , 2012, 6, 5980-5987).

본원의 제 2 측면은, 하나 이상의 제 1 측면에 따른 소수성 멤브레인, 하나 이상의 습한 공기 유입구, 및 하나 이상의 건조 공기 유출구를 포함하며, 상기 습한 공기 유입구는 상기 소수성 멤브레인을 사이에 두고 상기 건조 공기 유출구와 반대측에 배치되는 것인, 제습 장치를 제공한다.A second aspect of the present disclosure includes a hydrophobic membrane according to one or more first aspects, one or more wet air inlets, and one or more dry air outlets, the wet air inlets interposed with the dry air outlet with the hydrophobic membrane in between. It is provided on the opposite side, to provide a dehumidifying device.

상기 본원의 제 1 측면의 소수성 멤브레인에 대한 내용의 중복 기재를 생략하였으나 본 측면에 대하여 모두 적용될 수 있다. Although the redundant description of the contents of the hydrophobic membrane of the first aspect of the present application has been omitted, all of the aspects can be applied.

본원의 일 구현예에 있어서, 상기 제습 장치는, 실외 또는 실내에 설치되는 것일 수 있으나, 이에 제한되지 않을 수 있다.In one embodiment of the present application, the dehumidifier may be installed in the outdoors or indoors, but may not be limited thereto.

본원의 일 구현예에 있어서, 상기 제습 장치는 물 유출구, 물 저장고, 냉각기, 및 먼지필터 중 하나 이상을 추가 포함하는 것일 수 있으나, 이에 제한되지 않을 수 있다. In one embodiment of the present application, the dehumidifying apparatus may further include one or more of a water outlet, a water reservoir, a cooler, and a dust filter, but may not be limited thereto.

본원의 일 구현예에 있어서, 상기 물 유출구는 상기 소수성 멤브레인을 통과하지 못한 수분이 응축되어 물을 형성할 경우 형성된 물을 내보내기 위해 사용될 수 있으나, 이에 제한되지 않을 수 있다.In one embodiment of the present application, the water outlet may be used to discharge the water formed when water that has not passed through the hydrophobic membrane is condensed to form water, but may not be limited thereto.

본원의 일 구현예에 있어서, 상기 물 저장고는 상기 제습 장치가 실내에 설치된 경우 상기 소수성 멤브레인을 통과하지 못한 수분이 응축되어 물을 형성시 물을 저장하기 위해 사용될 수 있으나, 이에 제한되지 않을 수 있다.In one embodiment of the present application, the water reservoir may be used to store water when water is formed by condensation of water that has not passed through the hydrophobic membrane when the dehumidifying apparatus is installed indoors, but may not be limited thereto. .

본원의 일 구현예에 있어서, 상기 냉각기는 상기 제습 장치가 실내에 설치된 경우 상기 소수성 멤브레인을 통과하지 못한 수분을 응축시켜 물로 저장하기 위해 사용될 수 있으나, 이에 제한되지 않을 수 있다.In one embodiment of the present application, the cooler may be used to condense the moisture that has not passed through the hydrophobic membrane and store it as water when the dehumidifier is installed indoors, but may not be limited thereto.

본원의 일 구현예에 있어서, 상기 제습 장치는 종래 제습 장치와 연결되서 사용될 수 있으나, 이에 제한되지 않을 수 있다.In one embodiment of the present application, the dehumidifying apparatus may be used in connection with the conventional dehumidifying apparatus, but may not be limited thereto.

본원의 일 구현예에 있어서, 상기 제습 장치는 두 개 이상의 상기 소수성 멤브레인이 직렬 연결된 것을 포함하는 것일 수 있으나, 이에 제한되지 않을 수 있다. In one embodiment of the present application, the dehumidifying device may include two or more hydrophobic membranes connected in series, but may not be limited thereto.

본원의 일 구현예에 있어서, 상기 제습 장치는, 외부의 습한 공기가 상기 제습 장치로 유입되어 상기 소수성 멤브레인을 통과 시 수분의 통과가 차단됨으로써, 건조 공기가 상기 소수성 멤브레인을 통과하여 목적 공간으로 유출되고, 차단된 수분을 함유한 더 습한 공기는 외부, 상기 물 유출구, 상기 물 저장고, 및/또는 상기 냉각기로 유출되는 것일 수 있으나, 이에 제한되지 않을 수 있다.In one embodiment of the present application, the dehumidifying device, the external humid air is introduced into the dehumidifying device is blocked by the passage of moisture when passing through the hydrophobic membrane, the dry air flows through the hydrophobic membrane to the target space In addition, the moist air containing the blocked moisture may be discharged to the outside, the water outlet, the water reservoir, and / or the cooler, but may not be limited thereto.

도 6a는, 본원의 일 구현예에 따른 하나의 소수성 멤브레인을 포함하는 제습 장치에 대한 모식도로서, 외부의 습한 공기를 건조시켜 발생한 건조한 공기를 건물, 자동차, 기차, 선박 등 실내로 유입하여 실내 공기를 건조하게 유지하는 제습 장치를 나타낸다.FIG. 6A is a schematic view of a dehumidifying apparatus including one hydrophobic membrane according to one embodiment of the present invention. The indoor air is introduced into a building, a car, a train, a ship, or the like by introducing dry air generated by drying external humid air. The dehumidification apparatus which keeps it dry is shown.

도 6b는, 본원의 일 구현예에 따른 두 개의 제습장치가 직렬로 연결되어 외부에 설치된 제습 장치를 나타낸다. 이는 외부의 습한 공기를 2회 연속 건조시켜 발생한 매우 건조한 공기(2차 건조한 공기)를 건물, 자동차, 기차, 선박 등 실내로 유입하여 실내 공기를 건조하게 유지하게 된다.6B illustrates a dehumidifier installed outside of two dehumidifiers connected in series according to an embodiment of the present disclosure. This keeps the indoor air dry by introducing very dry air (secondary dry air) generated by two consecutive drying of the external humid air into a building, a car, a train, a ship, and the like.

도 6c는, 본원의 일 구현예에 따른 두 개의 제습장치가 각각 따로 외부에 설치된 제습 장치를 나타낸다. 첫 번째 장치를 사용하여 외부의 습한 공기를 건조시킨 후 건물, 자동차, 기차, 선박 등 실내로 유입시키고 (습기제거 유입) 두 번째 장치를 사용하여 실내 공기 중 일부에서 습기를 제거한 건조한 공기를 다시 실내로 유입하는 (습기농축 배출) 실내공기 건조방식이다.Figure 6c shows a dehumidifying device, the two dehumidifying apparatus according to an embodiment of the present application is installed separately from each other. The first unit is used to dry external humid air and then flows into buildings, cars, trains, ships, etc. indoors (dehumidification inflow). The second unit is used to remove dry air from some of the indoor air. It is a method of drying indoor air that flows in (concentrated exhaust).

도 6d는, 본원의 일 구현예에 따른 직렬로 연결된 제습장치들을 각각 따로 외부에 설치한 제습 장치를 나타낸다. 첫 번째 및 두 번째 장치를 직렬로 연결하여 사용하여 외부의 습한 공기를 매우 건조하게 건조시킨 후 건물, 자동차, 기차, 선박 등 실내로 유입시키고, 세 번째 및 네 번째 장치를 직렬로 연결하여 사용하여 실내 공기 중 일부에서 습기를 제거하고 매우 건조된 건조한 공기를 다시 실내로 유입하는 실내공기 건조방식이다.FIG. 6D illustrates a dehumidifying apparatus having externally installed dehumidifying apparatuses connected in series according to an embodiment of the present application. By connecting the first and second devices in series, the outside humid air is very dry and then flowed into the building, car, train, ship, etc., and the third and fourth devices are connected in series. The indoor air drying method removes moisture from some of the indoor air and introduces very dry dry air back into the room.

도 7a는, 본원의 일 구현예에 따른 실내에 설치된 제습장치로서, 제 1 소수성 멤브레인을 포함하는 제습 장치를 이용하여 제습된 공기를 실내로 배출시키고 포집된 물을 저장하였다가 제거하는 원리를 이용한다.FIG. 7A illustrates a dehumidifier installed indoors according to an embodiment of the present disclosure, and uses a dehumidifying apparatus including a first hydrophobic membrane to discharge dehumidified air into a room and store and remove collected water. .

도 7b는, 본원의 일 구현예에 따른 실내에 설치된 제습 장치로서, 상기 도 6a 장치와 같은 원리의 제습 장치이나 응축된 물을 냉각시켜 수증기압을 낮추어서 멤브레인을 통해 배출되는 공기의 습기를 더욱 낮추는 원리를 이용한다.FIG. 7B is a dehumidifying device installed indoors according to an embodiment of the present disclosure, and a dehumidifying device having the same principle as the device of FIG. 6A or cooling condensed water to lower water vapor pressure to further lower moisture of air discharged through the membrane. Use

도 7c는, 본원의 일 구현예에 따른 실내에 설치된 기존의 냉각방식을 이용한 제습장치에서 실내로 배출되는 건조된 공기를 본원이 개발한 소수성 멤브레인을 이용하여 배출되는 공기의 습기를 더욱 낮추는 원리를 이용하여 기존의 제습기에 부착하여 제습성능을 강화 하는데 이용한다.Figure 7c is a principle of further lowering the moisture of the air discharged by using the hydrophobic membrane developed by the present application the dried air discharged to the room in the dehumidification apparatus using the existing cooling method installed in the room according to an embodiment of the present application It is attached to existing dehumidifier and used to enhance dehumidification performance.

본원의 제 3 측면은, 하나 이상의 제 1 측면에 따른 소수성 멤브레인, 하나 이상의 외부 공기 유입구, 하나 이상의 습한 공기 유출구, 및 하나 이상의 건조 공기 유출구를 포함하며, 상기 외부 공기 유입구는 상기 소수성 멤브레인을 사이에 두고 상기 건조 공기 유출구와 반대측에 배치되는 것인, 가습 장치를 제공한다.A third aspect of the present disclosure includes a hydrophobic membrane according to one or more first aspects, one or more external air inlets, one or more wet air outlets, and one or more dry air outlets, the external air inlets interposed between the hydrophobic membranes. It is provided on the opposite side to the dry air outlet, and provides a humidifying device.

상기 본원의 제 1 측면의 소수성 멤브레인에 대한 내용의 중복 기재를 생략하였으나 본 측면에 대하여 모두 적용될 수 있다.Although the redundant description of the contents of the hydrophobic membrane of the first aspect of the present application has been omitted, all of the aspects can be applied.

본원의 일 구현예에 있어서, 상기 가습 장치는, 실외 또는 실내에 설치되는 것일 수 있으나, 이에 제한되지 않을 수 있다.In one embodiment of the present application, the humidifier may be installed outdoors or indoors, but may not be limited thereto.

본원의 일 구현예에 있어서, 상기 가습 장치가 실내에 설치된 경우, 상기 건조 공기 유출구와 연결된 물 함유부를 추가 포함하는 것일 수 있으나, 이에 제한되지 않을 수 있다. 여기서, 상기 건조 공기가 상기 물 함유부를 통과하여 습한 공기를 형성하여 상기 습한 공기가 실내로 유출되는 것일 수 있으나, 이에 제한되지 않을 수 있다. In one embodiment of the present application, when the humidifying device is installed indoors, it may be to include a water containing part connected to the dry air outlet, but may not be limited thereto. Here, the dry air may pass through the water containing portion to form wet air, but the wet air may flow out into the room, but may not be limited thereto.

본원의 일 구현예에 있어서, 상기 가습 장치는 두 개 이상의 상기 소수성 멤브레인을 포함하는 것일 수 있으나, 이에 제한되지 않을 수 있다.In one embodiment of the present application, the humidifying device may be to include two or more of the hydrophobic membrane, but may not be limited thereto.

본원의 일 구현예에 있어서, 상기 습한 공기 유출구는 필요에 따라 ON/OFF 조절이 가능한 것일 수 있으나, 이에 제한되지 않을 수 있다.In one embodiment of the present application, the wet air outlet may be one that can be ON / OFF control, if necessary, but may not be limited thereto.

도 8a는, 본원의 일 구현예에 따른 상기 가습 장치를 나타내는 모식도로서, 상기 가습 장치는 외부 공기가 상기 가습 장치로 유입되어 상기 소수성 멤브레인을 통과 시 수분의 통과가 차단됨으로써, 건조 공기가 상기 소수성 멤브레인을 통과하여 외부로 유출되고, 차단된 수분을 함유한 습한 공기는 목적 공간으로 유출되는 것일 수 있으나, 이에 제한되지 않을 수 있다. 8A is a schematic view showing the humidifying apparatus according to the exemplary embodiment of the present disclosure, wherein the humidifying apparatus blocks the passage of moisture when external air flows into the humidifying apparatus and passes through the hydrophobic membrane, whereby dry air is hydrophobic. Moisture air, which flows out through the membrane to the outside and contains blocked moisture, may be leaked to the target space, but may not be limited thereto.

도 8b는, 본원의 일 구현예에 따른 상기 가습 장치를 나타내는 모식도로서, 상기 가습 장치는 상기 도 7a의 장치와 같은 원리의 제습 장치가 부착되고 더불어 외부에서 유입된 만큼의 실내 공기가 외부로 배출될 때 상기 소수성 멤브레인을 통과시켜 외부로 배출되는 수분의 양을 극소화 시켜 실내 가습(습도 조절)을 좀 더 효과적으로 하는 원리를 이용하는 것일 수 있으나, 이에 제한되지 않을 수 있다.Figure 8b is a schematic diagram showing the humidifying device according to an embodiment of the present application, the humidifier is attached to the dehumidifying device of the same principle as the device of Figure 7a is attached to the outside as much as the indoor air discharged from the outside is discharged to the outside When it passes through the hydrophobic membrane to minimize the amount of water discharged to the outside may be to use the principle of more effective indoor humidification (humidity control), but may not be limited thereto.

도 8c는, 본원의 일 구현예에 따른 상기 가습 장치를 나타내는 모식도로서, 상기 가습 장치는 실내 공기가 상기 가습 장치로 유입되어 상기 소수성 멤브레인을 통과 시 수분의 통과가 차단됨으로써, 건조 공기가 상기 소수성 멤브레인을 통과하여 물 저장실로 유입되어 수분을 함유한 채 실내로 배출되어 실내 가습(습도 조절)을 좀 더 효과적으로 하는 원리를 이용하는 것일 수 있으나, 이에 제한되지 않을 수 있다.Figure 8c is a schematic diagram showing the humidifying apparatus according to an embodiment of the present application, the humidifier is the indoor air is introduced into the humidifying device is blocked by the passage of moisture when passing through the hydrophobic membrane, dry air is the hydrophobic Through the membrane may be introduced into the water storage chamber and discharged into the room containing moisture to use the principle of more effective indoor humidification (humidity control), but may not be limited thereto.

본원의 제 4 측면은, 전력 공급부에 의해 작동하는 하나 이상의 펌프, 하나 이상의 소수성 멤브레인 장치, 및 상기 소수성 멤브레인 장치와 연결된 물 저장 용기를 포함하며, 상기 소수성 멤브레인 장치는 제 1 측면에 따른 소수성 멤브레인, 공기 유입구, 및 건조 공기 유출구를 포함하는 것인, 공기 중 수분 포집 장치를 제공한다.A fourth aspect of the present application includes at least one pump operated by a power supply, at least one hydrophobic membrane device, and a water storage container connected with the hydrophobic membrane device, the hydrophobic membrane device according to the first aspect, And an air inlet, and a dry air outlet.

상기 본원의 제 1 측면의 소수성 멤브레인에 대한 내용의 중복 기재를 생략하였으나 본 측면에 대하여 모두 적용될 수 있다.Although the redundant description of the contents of the hydrophobic membrane of the first aspect of the present application has been omitted, all of the aspects can be applied.

본원의 일 구현예에 있어서, 상기 펌프는 외부 공기 유입 또는 상기 물 저장 용기의 물을 배출하기 위해 사용되는 것일 수 있으나, 이에 제한되지 않을 수 있다. In one embodiment of the present application, the pump may be used to discharge the outside air or water in the water storage container, but may not be limited thereto.

본원의 일 구현예에 있어서, 상기 소수성 멤브레인을 통과하지 못한 수분이 농축되어 물로서 형성되어 상기 물 저장 용기로 이동되는 것일 수 있으나, 이에 제한되지 않을 수 있다.In one embodiment of the present application, the moisture that does not pass through the hydrophobic membrane may be formed as water is moved to the water storage container, but may not be limited thereto.

본원의 일 구현예에 있어서, 상기 공기 중 수분 포집 장치는 먼지 필터를 추가 포함하는 것일 수 있으나, 이에 제한되지 않을 수 있다.In one embodiment of the present application, the air collecting device in the air may include a dust filter, but may not be limited thereto.

본원의 일 구현예에 있어서, 상기 공기 중 수분 포집 장치는 유입된 외부 공기 속에 들어 있는 습기 중 약 70% 이상이 지속적으로 빠져나가지 못하여 축적되고 결국 농축되어 물이 되는 것일 수 있으나, 이에 제한되지 않을 수 있다.In one embodiment of the present application, the water trapping device in the air may be accumulated to be at least about 70% of the moisture contained in the incoming outside air is not continuously escaped and eventually concentrated to become water, but is not limited thereto. Can be.

도 9는, 본원의 일 구현예에 따른 공기 중 수분 포집 장치를 나타내는 모식도로서, 소수성 멤브레인을 이용하여 유입된 외부 공기 속에 들어 있는 습기 중 약 70% 이상이 지속적으로 빠져나가지 못하도록 하여 결국 축적되고 농축되어 물이 되는 현상을 이용하는 수분포집 장치이며, 이 장치에서 물 저장 용기를 지하에 두어, 낮에 지상의 온도가 지하보다 높을 때 수분 응축을 도와주어 공기로부터 수분 포집을 더욱 유리하게 하며 태양전지와 배터리를 이용하여 낮과 밤에 2개의 펌프를 작동할 수 있게 하는 장치를 나타낸다.9 is a schematic diagram showing a water trapping device in the air according to an embodiment of the present application, and by using a hydrophobic membrane to prevent at least about 70% of the moisture contained in the external air introduced into the end to eventually accumulate and concentrated It is a water collecting device that uses the phenomenon of becoming water, and in this device, the water storage container is placed in the basement, which helps condensation of water when the temperature of the ground is higher than the ground during the day, which makes the water collection from the air more favorable. Represents a device that allows the use of a battery to operate two pumps during the day and night.

이하, 실시예를 참조하여 본원을 좀더 자세히 설명하지만, 본원은 이에 제한되는 것은 아니다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to Examples, but the present invention is not limited thereto.

[[ 실시예Example 1]  One]

도 2의 1.5 mm 두께의 실리카라이트와 350 nm + 550 nm 실리카 비드로 형성된 직경 22 mm, 두께 3 mm의 소수성 마이크로 세공 멤브레인을 사용하여 멤브레인 양쪽에 가해진 압력이 1.8 기압(atm)일 때 단위 면적(cm2) 당 55 mL/min의 유속를 가지는 조건에서 멤브레인 성능을 분석하였으며, 그 결과를 관찰하였다.Using a hydrophobic microporous membrane of 22 mm diameter and 3 mm thickness formed from 1.5 mm thick silicalite and 350 nm + 550 nm silica beads in FIG. 2, the unit area at a pressure of 1.8 atm was applied to both membranes. Membrane performance was analyzed under conditions having a flow rate of 55 mL / min per cm 2 ), and the results were observed.

구체적으로, 도 3a 내지 도 3c는, 상기 소수성 멤브레인에 대하여, 각각 10℃, 25℃, 40℃에서, 멤브레인 전후 압력차 1.8 기압, 공기 유속 140 mL/min에서 소수성 멤브레인의 소수성 마이크로동공 층에 대한 공급(feed) 상대습도 및 통과(permeate) 상대습도의 관계를 나타내는 그래프들로서 온도에 상관없이 기울기가 일정하며 주어진 공급 상대습도에 대해 온도에 상관없이 통과(permeate) 상대습도가 일정함을 나타내었다. Specifically, Figures 3a to 3c, for the hydrophobic membrane, for the hydrophobic microporous layer of the hydrophobic membrane at 10 ℃, 25 ℃, 40 ℃, the pressure difference before and after the membrane 1.8 atm, air flow rate 140 mL / min The graphs show the relationship between feed relative humidity and permeate relative humidity, indicating that the slope is constant regardless of temperature and the permeate relative humidity is constant regardless of temperature for a given supply relative humidity.

도 4a 내지 도 4c는, 상기 소수성 멤브레인에 대하여, 각각 10℃, 25℃, 40℃에서, 멤브레인 전후 압력차 1.8 기압, 공기 유속 140 mL/min에서 소수성 멤브레인의 소수성 마이크로동공 층에 대한 공급(feed) 절대습도 및 통과(permeate) 절대습도의 관계를 나타내는 그래프들로서 온도에 상관없이 공급(feed) 절대습도가 정해지면 통과(permeate) 절대습도가 일정하다는 사실을 나타내었다. 4a to 4c show feed for the hydrophobic membrane of the hydrophobic membrane at 10 ° C., 25 ° C. and 40 ° C., respectively, at a pressure difference of 1.8 atm and at an air flow rate of 140 mL / min for the hydrophobic membrane. The graphs show the relationship between absolute humidity and permeate absolute humidity, indicating that the permeate absolute humidity is constant when the feed absolute humidity is determined regardless of temperature.

도 5는, 상기 소수성 멤브레인에 대하여, 공급(feed) 상대습도가 각각 30%, 50%, 75%, 95% 일 때 통과(permeate) 상대습도가 (좌측의 수치) 시간에 따라 적어도 측정한 7일동안 변함이 없음을 나타내었다.FIG. 5 shows that for the hydrophobic membrane, permeate relative humidity (value on the left) is measured at least according to time when feed relative humidity is 30%, 50%, 75% and 95%, respectively. No change was seen during the day.

상기 결과를 정리하면, (1) 공급(Feed) 상대습도와 통과물(permeate) 상대습도는 직선적으로 비례하는 것으로 나타났다 (도 3a 내지 도 3c). 따라서 상기 멤브레인은 공급 상대습도가 낮을수록 통과물의 상대습도가 낮아졌다. 이러한 현상은 마이크로동공 소수막이 덩치가 큰 물분자 클러스터의 통과를 차단할 뿐만 아니라 단일 불분자의 통과까지 효과적으로 차단하고 있기 때문이다. 이러한 현상은 공급되는 공기의 상대습도가 높을 때에만 통과물의 상대습도가 낮아지는 현상과 대별된다.In summary, (1) it was found that the feed relative humidity and the permeate relative humidity were linearly proportional to each other (FIGS. 3A to 3C). Accordingly, the lower the relative humidity of the membrane, the lower the relative humidity of the passage. This phenomenon is due to the fact that the microporous hydrophobic membrane not only blocks the passage of large water molecule clusters but also effectively blocks the passage of a single non-molecule. This phenomenon is distinguished from the phenomenon in which the relative humidity of the passing material is lowered only when the relative humidity of the supplied air is high.

또한, (2) 온도가 10℃에서 40℃로 증가하여도 통과물의 상대습도는 변하지 않았다 (도 3a 내지 도 3c). 이는 소수성 메조동공막이 공기 중의 상대습도가 낮아서 단일 크기가 작은 물분자 분율이 높아지면 통과물의 상대습도가 높아지는 현상과 반대이다. In addition, even when the temperature increased from 10 ° C to 40 ° C, the relative humidity of the passing material did not change (FIGS. 3A to 3C). This is in contrast to the phenomenon that the hydrophobic mesopores have a low relative humidity in the air, and thus, when the fraction of water molecules having a small size increases, the relative humidity of the through water increases.

(3) 공급(Feed) 절대습도와 통과물(permeate) 절대습도는 온도에 상관없이 직선적으로 비례하였다 (도 4a 내지 도 4c). 따라서 공급 절대습도가 낮을수록 통과물의 절대습도가 낮아진다. (3) Feed absolute humidity and permeate absolute humidity were linearly proportional regardless of temperature (FIGS. 4A to 4C). Therefore, the lower the absolute supply humidity, the lower the absolute humidity of the passage.

(4) 시간이 일주일이 경과하여도 통과물의 상대습도는 일정하였다 (도 5). (4) Even after one week passed, the relative humidity of the water passed was constant (FIG. 5).

[[ 실시예Example 2]  2]

거대다공성 실리카비드 기판에 3-아미노프로필 트리메톡시 실란(3-aminopropyl trimethoxy silane)을 코팅한 후 성장시킨 ZIF-8 마이크로동공 층을 넣고 그 위에 긴 알킬기를 코팅한 소수성 멤브레인을 가지고 상기 실험을 수행하였으며, 유사한 결과가 나왔다. 이는 종류에 상관없이 소수성 마이크로 동공을 가진 멤브레인을 이용하여 수분의 통과를 효과적으로 차단할 수 있음을 나타낸다. The experiment was performed with a hydrophobic membrane coated with a long alkyl group on a ZIF-8 microporated layer coated with 3-aminopropyl trimethoxy silane and then grown on a macroporous silica bead substrate. And similar results were obtained. This suggests that membranes with hydrophobic micropores of any kind can effectively block the passage of moisture.

전술한 본원의 설명은 예시를 위한 것이며, 본원이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본원의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 쉽게 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 예를 들어, 단일형으로 설명되어 있는 각 구성 요소는 분산되어 실시될 수도 있으며, 마찬가지로 분산된 것으로 설명되어 있는 구성 요소들도 결합된 형태로 실시될 수도 있다.The above description of the present application is intended for illustration, and it will be understood by those skilled in the art that the present invention may be easily modified in other specific forms without changing the technical spirit or essential features of the present application. Therefore, it should be understood that the embodiments described above are exemplary in all respects and not restrictive. For example, each component described as a single type may be implemented in a distributed manner, and similarly, components described as distributed may be implemented in a combined form.

본원의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위, 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본원의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.The scope of the present application is indicated by the following claims rather than the above description, and it should be construed that all changes or modifications derived from the meaning and scope of the claims and their equivalents are included in the scope of the present application. .

Claims (28)

하나 이상의 소수성 멤브레인,
하나 이상의 습한 공기 유입구, 및
하나 이상의 건조 공기 유출구
를 포함하며,
상기 습한 공기 유입구는 상기 소수성 멤브레인을 사이에 두고 상기 건조 공기 유출구와 반대측에 배치되는 것인, 제습 장치로서,
상기 소수성 멤브레인은, 소수성 거대동공(macroporous) 층; 상기 소수성 거대동공 층 상에 형성된 소수성 마이크로동공(microporous) 층; 및 상기 소수성 마이크로동공 층 상에 형성된 소수성 분자 코팅층을 포함하고,
상기 소수성 마이크로동공 층의 동공 크기는 0.001 nm 내지 0.5 nm이고,
상기 소수성 마이크로동공 층은 물 분자 클러스터 및 단일 물 분자의 통과를 차단하는 것인,
제습 장치.
One or more hydrophobic membranes,
One or more wet air inlets, and
One or more dry air outlets
Including;
Wherein the humid air inlet is disposed opposite the dry air outlet with the hydrophobic membrane interposed therebetween,
The hydrophobic membrane comprises a hydrophobic macroporous layer; A hydrophobic microporous layer formed on the hydrophobic macropores layer; And a hydrophobic molecular coating layer formed on the hydrophobic micropores layer,
The pore size of the hydrophobic micropores layer is 0.001 nm to 0.5 nm,
Wherein the hydrophobic micropores layer blocks the passage of water molecule clusters and single water molecules,
Dehumidifier.
제 1 항에 있어서,
상기 소수성 거대동공 층은, 금속산화물 비드, 다공성 알루미나, 기공이 형성된 실리콘, 기공이 형성된 용융 실리카, 및 소수성 고분자로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나 이상을 포함하는 것인, 제습 장치.
The method of claim 1,
The hydrophobic macropores layer, dehumidifying apparatus comprising at least one selected from the group consisting of metal oxide beads, porous alumina, pores formed silicon, fused silica formed pores, and a hydrophobic polymer.
제 2 항에 있어서,
상기 소수성 고분자는 폴리비닐리덴 플루오라이드(Polyvinylidene fluoride, PVDF), 폴리테트라플루오로에틸렌(Polytetrafluoroethylene, PTFE), 폴리설폰(Polysulfone), 폴리비닐 클로라이드(polyvinyl chloride, PVC), uPVC (unplasticized polyvinyl chloride), 및 cPVC (chlorinated polyvinyl chloride) 로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나 이상을 포함하는 것인, 제습 장치.
The method of claim 2,
The hydrophobic polymer is polyvinylidene fluoride (PVDF), polytetrafluoroethylene (PTFE), polysulfone (Polysulfone), polyvinyl chloride (PVC), uPVC (unplasticized polyvinyl chloride), And at least one selected from the group consisting of cPVC (chlorinated polyvinyl chloride).
제 1 항에 있어서,
판(plate) 형태 또는 중공사(hollow fiber) 형태를 가지는, 제습 장치.
The method of claim 1,
A dehumidifying device having a plate form or hollow fiber form.
제 1 항에 있어서,
상기 소수성 마이크로동공 층은, 분자체, 실리카 제올라이트, 알루미노실리케이트 제올라이트, 탈알루미늄실리케이트 제올라이트, 고-실리카 제올라이트(high-silica zeolite), 갈로실리케이트(gallosilicate), 탈갈륨 실리케이트, 보로실리케이트(borosilicate), 탈보론 실리케이트, 쿼시 올-실리케이트 제올라이트(Quasi All-Silica Zeolite), 전이금속 실리케이트, 부분 탈금속 금속실리케이트, 금속 유기 구조체(metal organic framework, MOF), 및 개질(modified) 또는 개질되지 않은 COF-1의 공유 유기 골격체(covalent organic framework, COF)계 분자체로 이루어진 군으로부터 선택되는 분자체를 포함하여 형성되는 것인, 제습 장치.
The method of claim 1,
The hydrophobic micropores layer may include molecular sieve, silica zeolite, aluminosilicate zeolite, dealulicate silicate zeolite, high-silica zeolite, gallosilicate, galgalsilicate, borosilicate, borosilicate, Deboron silicates, quasi all-silica zeolites, transition metal silicates, partially demetallic silicates, metal organic frameworks (MOFs), and modified or unmodified COF-1 Dehumidifier is formed comprising a molecular sieve selected from the group consisting of covalent organic framework (COF) -based molecular sieve of.
제 1 항에 있어서,
상기 소수성 분자 코팅층은, 탄소수 C1-C30의 선형 또는 분지형 탄화수소류, 탄소수 C1-C30의 선형 또는 분지형 부분 불소 치환된 탄화수소류, 탄소수 C1-C30의 선형 또는 분지형 과불화(perfluorinated) 탄소류, 아릴(aryl), 알킬 아릴(alkyl aryl), 아릴 알킬 탄화수소류, 부분 불소 치환된 아릴, 부분 불소 치환된 알킬 아릴(alkyl aryl), 부분 불소 치환된 아릴 알킬 탄화수소류, 과불화 아릴, 과불화 알킬 아릴(alkyl aryl), 및 과불화 아릴 알킬 탄화수소류로 이루어진 군으로부터 선택되는 것을 포함하는 것인, 제습 장치.
The method of claim 1,
The hydrophobic molecular coating layer, a linear or branched C 1 -C 30 carbon atoms, branched hydrocarbons having a carbon number of C 1 -C 30 linear or branched portion fluorine-substituted hydrocarbons, linear or branched C 1 -C 30 carbon atoms in the branched perfluorinated Perfluorinated carbons, aryl, alkyl aryl, aryl alkyl hydrocarbons, partially fluorine substituted aryl, partially fluorine substituted alkyl aryl, partially fluorine substituted aryl alkyl hydrocarbons, A dehumidifying device comprising one selected from the group consisting of perfluorinated aryl, perfluorinated alkyl aryl, and perfluorinated aryl alkyl hydrocarbons.
제 1 항에 있어서,
상기 소수성 거대동공 층 및 상기 소수성 마이크로동공 층 사이에 소수성 메조동공 층을 추가 포함하는, 제습 장치.
The method of claim 1,
And a hydrophobic mesopores layer between said hydrophobic macropores layer and said hydrophobic micropores layer.
제 7 항에 있어서,
상기 소수성 메조동공 층은, 규칙적인 메조동공(uniform mesoporous) 실리카 필름, 규칙적인 메조동공 금속산화물 필름, 규칙적인 메조동공 카본 필름, 및 금속산화물 나노입자들이 적층되어 형성된 메조동공 필름으로 이루어진 군으로부터 선택되는 것인, 제습 장치.
The method of claim 7, wherein
The hydrophobic mesoporous layer is selected from the group consisting of a regular mesoporous silica film, a regular mesoporous metal oxide film, a regular mesoporous carbon film, and a mesoporous film formed by laminating metal oxide nanoparticles. Dehumidification apparatus.
삭제delete 삭제delete 제 1 항에 있어서,
물 유출구, 물 저장고, 냉각기, 및 먼지필터 중 하나 이상을 추가 포함하는 것인, 제습 장치.
The method of claim 1,
And at least one of a water outlet, a water reservoir, a cooler, and a dust filter.
제 1 항에 있어서,
두 개 이상의 상기 소수성 멤브레인을 포함하는, 제습 장치.
The method of claim 1,
At least two said hydrophobic membranes.
제 11 항에 있어서,
외부의 습한 공기가 상기 제습 장치로 유입되어 상기 소수성 멤브레인을 통과 시 수분의 통과가 차단됨으로써, 건조 공기가 상기 소수성 멤브레인을 통과하여 목적 공간으로 유출되고, 차단된 수분을 함유한 더 습한 공기는 외부, 상기 물 유출구, 상기 물 저장고, 및 상기 냉각기 중 적어도 어느 하나로 유출되는 것인, 제습 장치.
The method of claim 11,
As the external humid air enters the dehumidification device and blocks the passage of moisture when passing through the hydrophobic membrane, dry air passes through the hydrophobic membrane and flows out into the target space, and the moist air containing the blocked moisture And outflow to at least one of the water outlet, the water reservoir, and the cooler.
하나 이상의 소수성 멤브레인,
하나 이상의 외부 공기 유입구,
하나 이상의 습한 공기 유출구, 및
하나 이상의 건조 공기 유출구
를 포함하며,
상기 외부 공기 유입구는 상기 소수성 멤브레인을 사이에 두고 상기 건조 공기 유출구와 반대측에 배치되는 것인, 가습 장치로서,
상기 소수성 멤브레인은, 소수성 거대동공(macroporous) 층; 상기 소수성 거대동공 층 상에 형성된 소수성 마이크로동공(microporous) 층; 및 상기 소수성 마이크로동공 층 상에 형성된 소수성 분자 코팅층을 포함하고,
상기 소수성 마이크로동공 층의 동공 크기는 0.001 nm 내지 0.5 nm이고,
상기 소수성 마이크로동공 층은 물 분자 클러스터 및 단일 물 분자의 통과를 차단하는 것인,
가습 장치.
One or more hydrophobic membranes,
One or more external air inlets,
One or more wet air outlets, and
One or more dry air outlets
Including;
Wherein said external air inlet is disposed opposite said dry air outlet with said hydrophobic membrane interposed therebetween,
The hydrophobic membrane comprises a hydrophobic macroporous layer; A hydrophobic microporous layer formed on the hydrophobic macropores layer; And a hydrophobic molecular coating layer formed on the hydrophobic micropores layer,
The pore size of the hydrophobic micropores layer is 0.001 nm to 0.5 nm,
Wherein the hydrophobic micropores layer blocks the passage of water molecule clusters and single water molecules,
Humidification device.
제 14 항에 있어서,
외부 공기가 상기 가습 장치로 유입되어 상기 소수성 멤브레인을 통과 시 수분의 통과가 차단됨으로써, 건조 공기는 상기 소수성 멤브레인을 통과하여 외부로 유출되고, 차단된 수분을 함유한 습한 공기는 목적 공간으로 유출되는 것인, 가습 장치.
The method of claim 14,
When outside air flows into the humidification device and blocks the passage of moisture when passing through the hydrophobic membrane, dry air flows out through the hydrophobic membrane and the humid air containing the blocked moisture flows out into the target space. The humidifier.
제 14 항에 있어서,
상기 가습 장치가 실내에 설치된 경우, 상기 건조 공기 유출구와 연결된 물 함유부를 추가 포함하는 것인, 가습 장치.
The method of claim 14,
If the humidifier is installed indoors, further comprising a water containing portion connected to the dry air outlet.
제 16 항에 있어서,
상기 건조 공기가 상기 물 함유부를 통과하여 습한 공기를 형성하여 실내로 유출되는 것인, 가습 장치.
The method of claim 16,
Humidifier, wherein the dry air flows through the water containing portion to form a humid air to the room.
제 14 항에 있어서,
두 개 이상의 상기 소수성 멤브레인을 포함하는 것인, 가습 장치.
The method of claim 14,
And at least two of said hydrophobic membranes.
전력 공급부에 의해 작동하는 하나 이상의 펌프,
하나 이상의 소수성 멤브레인 장치, 및
상기 소수성 멤브레인 장치와 연결된 물 저장 용기
를 포함하며,
상기 소수성 멤브레인 장치는 소수성 멤브레인, 공기 유입구, 및 건조 공기 유출구를 포함하는 것인, 공기 중 수분 포집 장치로서,
상기 소수성 멤브레인은, 소수성 거대동공(macroporous) 층; 상기 소수성 거대동공 층 상에 형성된 소수성 마이크로동공(microporous) 층; 및 상기 소수성 마이크로동공 층 상에 형성된 소수성 분자 코팅층을 포함하고,
상기 소수성 마이크로동공 층의 동공 크기는 0.001 nm 내지 0.5 nm이고,
상기 소수성 마이크로동공 층은 물 분자 클러스터 및 단일 물 분자의 통과를 차단하는 것인,
공기 중 수분 포집 장치.
One or more pumps operated by a power supply,
One or more hydrophobic membrane devices, and
A water storage container connected with the hydrophobic membrane device
Including;
Wherein said hydrophobic membrane device comprises a hydrophobic membrane, an air inlet, and a dry air outlet, wherein
The hydrophobic membrane comprises a hydrophobic macroporous layer; A hydrophobic microporous layer formed on the hydrophobic macropores layer; And a hydrophobic molecular coating layer formed on the hydrophobic micropores layer,
The pore size of the hydrophobic micropores layer is 0.001 nm to 0.5 nm,
Wherein the hydrophobic micropores layer blocks the passage of water molecule clusters and single water molecules,
Device for collecting moisture in the air.
제 19 항에 있어서,
상기 펌프는 외부 공기 유입 또는 상기 물 저장 용기의 물을 배출하기 위해 사용되는 것인, 공기 중 수분 포집 장치.

The method of claim 19,
Wherein said pump is used to draw external air or discharge water from said water reservoir.

제 14 항에 있어서,
상기 소수성 거대동공 층은, 금속산화물 비드, 다공성 알루미나, 기공이 형성된 실리콘, 기공이 형성된 용융 실리카, 및 소수성 고분자로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나 이상을 포함하는 것인, 가습 장치.
The method of claim 14,
The hydrophobic macropores layer, the humidifying apparatus comprises at least one selected from the group consisting of metal oxide beads, porous alumina, pores formed silicon, fused silica formed pores, and a hydrophobic polymer.
제 14 항에 있어서,
상기 소수성 마이크로동공 층은, 분자체, 실리카 제올라이트, 알루미노실리케이트 제올라이트, 탈알루미늄실리케이트 제올라이트, 고-실리카 제올라이트(high-silica zeolite), 갈로실리케이트(gallosilicate), 탈갈륨 실리케이트, 보로실리케이트(borosilicate), 탈보론 실리케이트, 쿼시 올-실리케이트 제올라이트(Quasi All-Silica Zeolite), 전이금속 실리케이트, 부분 탈금속 금속실리케이트, 금속 유기 구조체(metal organic framework, MOF), 및 개질(modified) 또는 개질되지 않은 COF-1의 공유 유기 골격체(covalent organic framework, COF)계 분자체로 이루어진 군으로부터 선택되는 분자체를 포함하여 형성되는 것인, 가습 장치.
The method of claim 14,
The hydrophobic micropores layer may include molecular sieve, silica zeolite, aluminosilicate zeolite, dealulicate silicate zeolite, high-silica zeolite, gallosilicate, galgalsilicate, borosilicate, borosilicate, Deboron silicates, quasi all-silica zeolites, transition metal silicates, partially demetallic silicates, metal organic frameworks (MOFs), and modified or unmodified COF-1 Humidifier is formed comprising a molecular sieve selected from the group consisting of covalent organic framework (COF) -based molecular sieve of.
제 14 항에 있어서,
상기 소수성 분자 코팅층은, 탄소수 C1-C30의 선형 또는 분지형 탄화수소류, 탄소수 C1-C30의 선형 또는 분지형 부분 불소 치환된 탄화수소류, 탄소수 C1-C30의 선형 또는 분지형 과불화(perfluorinated) 탄소류, 아릴(aryl), 알킬 아릴(alkyl aryl), 아릴 알킬 탄화수소류, 부분 불소 치환된 아릴, 부분 불소 치환된 알킬 아릴(alkyl aryl), 부분 불소 치환된 아릴 알킬 탄화수소류, 과불화 아릴, 과불화 알킬 아릴(alkyl aryl), 및 과불화 아릴 알킬 탄화수소류로 이루어진 군으로부터 선택되는 것을 포함하는 것인, 가습 장치.
The method of claim 14,
The hydrophobic molecular coating layer, a linear or branched C 1 -C 30 carbon atoms, branched hydrocarbons having a carbon number of C 1 -C 30 linear or branched portion fluorine-substituted hydrocarbons, linear or branched C 1 -C 30 carbon atoms in the branched perfluorinated Perfluorinated carbons, aryl, alkyl aryl, aryl alkyl hydrocarbons, partially fluorine substituted aryl, partially fluorine substituted alkyl aryl, partially fluorine substituted aryl alkyl hydrocarbons, A humidifying device comprising one selected from the group consisting of perfluorinated aryl, perfluorinated alkyl aryl, and perfluorinated aryl alkyl hydrocarbons.
제 14 항에 있어서,
상기 소수성 거대동공 층 및 상기 소수성 마이크로동공 층 사이에 소수성 메조동공 층을 추가 포함하는, 가습 장치.
The method of claim 14,
And a hydrophobic mesopores layer between the hydrophobic macropores layer and the hydrophobic micropores layer.
제 19 항에 있어서,
상기 소수성 거대동공 층은, 금속산화물 비드, 다공성 알루미나, 기공이 형성된 실리콘, 기공이 형성된 용융 실리카, 및 소수성 고분자로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나 이상을 포함하는 것인, 공기 중 수분 포집 장치.
The method of claim 19,
The hydrophobic macropores layer, at least one selected from the group consisting of metal oxide beads, porous alumina, pores formed silicon, fused silica formed pores, and a hydrophobic polymer, water collection apparatus in the air.
제 19 항에 있어서,
상기 소수성 마이크로동공 층은, 분자체, 실리카 제올라이트, 알루미노실리케이트 제올라이트, 탈알루미늄실리케이트 제올라이트, 고-실리카 제올라이트(high-silica zeolite), 갈로실리케이트(gallosilicate), 탈갈륨 실리케이트, 보로실리케이트(borosilicate), 탈보론 실리케이트, 쿼시 올-실리케이트 제올라이트(Quasi All-Silica Zeolite), 전이금속 실리케이트, 부분 탈금속 금속실리케이트, 금속 유기 구조체(metal organic framework, MOF), 및 개질(modified) 또는 개질되지 않은 COF-1의 공유 유기 골격체(covalent organic framework, COF)계 분자체로 이루어진 군으로부터 선택되는 분자체를 포함하여 형성되는 것인, 공기 중 수분 포집 장치.
The method of claim 19,
The hydrophobic micropores layer may include molecular sieve, silica zeolite, aluminosilicate zeolite, dealulicate silicate zeolite, high-silica zeolite, gallosilicate, galgalsilicate, borosilicate, borosilicate, Deboron silicates, quasi all-silica zeolites, transition metal silicates, partially demetallic silicates, metal organic frameworks (MOFs), and modified or unmodified COF-1 The covalent organic framework (COF) of the molecular sieve is formed comprising a molecular sieve selected from the group consisting of molecular sieve, the apparatus for collecting water in the air.
제 19 항에 있어서,
상기 소수성 분자 코팅층은, 탄소수 C1-C30의 선형 또는 분지형 탄화수소류, 탄소수 C1-C30의 선형 또는 분지형 부분 불소 치환된 탄화수소류, 탄소수 C1-C30의 선형 또는 분지형 과불화(perfluorinated) 탄소류, 아릴(aryl), 알킬 아릴(alkyl aryl), 아릴 알킬 탄화수소류, 부분 불소 치환된 아릴, 부분 불소 치환된 알킬 아릴(alkyl aryl), 부분 불소 치환된 아릴 알킬 탄화수소류, 과불화 아릴, 과불화 알킬 아릴(alkyl aryl), 및 과불화 아릴 알킬 탄화수소류로 이루어진 군으로부터 선택되는 것을 포함하는 것인, 공기 중 수분 포집 장치.
The method of claim 19,
The hydrophobic molecular coating layer, a linear or branched C 1 -C 30 carbon atoms, branched hydrocarbons having a carbon number of C 1 -C 30 linear or branched portion fluorine-substituted hydrocarbons, linear or branched C 1 -C 30 carbon atoms in the branched perfluorinated Perfluorinated carbons, aryl, alkyl aryl, aryl alkyl hydrocarbons, partially fluorine substituted aryl, partially fluorine substituted alkyl aryl, partially fluorine substituted aryl alkyl hydrocarbons, A device for collecting water in air, comprising one selected from the group consisting of perfluorinated aryl, perfluorinated alkyl aryl, and perfluorinated aryl alkyl hydrocarbons.
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And a hydrophobic mesopores layer between said hydrophobic macropores layer and said hydrophobic micropores layer.

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