KR102118871B1 - Heat pump system by electro-osmosis - Google Patents

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KR102118871B1
KR102118871B1 KR1020180149417A KR20180149417A KR102118871B1 KR 102118871 B1 KR102118871 B1 KR 102118871B1 KR 1020180149417 A KR1020180149417 A KR 1020180149417A KR 20180149417 A KR20180149417 A KR 20180149417A KR 102118871 B1 KR102118871 B1 KR 102118871B1
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water
water vapor
vacuum pump
water tank
electro
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KR1020180149417A
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Inventor
이범준
백영진
이길봉
신형기
조준현
조종재
최봉수
나호상
노철우
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한국에너지기술연구원
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B19/00—Machines, plants or systems, using evaporation of a refrigerant but without recovery of the vapour
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D61/00—Processes of separation using semi-permeable membranes, e.g. dialysis, osmosis or ultrafiltration; Apparatus, accessories or auxiliary operations specially adapted therefor
    • B01D61/42—Electrodialysis; Electro-osmosis ; Electro-ultrafiltration; Membrane capacitive deionization
    • B01D61/427—Electro-osmosis
    • F25B41/003—
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B41/00—Fluid-circulation arrangements
    • F25B41/40—Fluid line arrangements

Abstract

The present invention can cool water remaining in a water tank by evaporating hot water in the water tank by using a vacuum pump by providing an electro-osmosis membrane composite on a discharge side of the vacuum pump and selectively separate only water vapor including water droplets sucked by the vacuum pump by using a membrane. In addition, very low pressure water vapor can be easily discharged to outdoor air at atmospheric pressure by using a difference between partial pressure of water vapor inside the membrane of the electro-osmosis membrane composite and partial pressure of water vapor in the outdoor air.

Description

전기삼투 히트펌프 시스템{Heat pump system by electro-osmosis}Electric osmosis heat pump system{Heat pump system by electro-osmosis}

본 발명은 전기삼투 히트펌프 시스템에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 진공 펌프와 전기 삼투 멤브레인 복합체를 이용하여, 히트펌프의 냉각효율을 최대화시킬 수 있는 전기삼투 히트펌프 시스템에 관한 것이다. The present invention relates to an electric osmosis heat pump system, and more particularly, to an electric osmosis heat pump system capable of maximizing the cooling efficiency of the heat pump using a vacuum pump and an electric osmosis membrane composite.

일반적으로 증기압축식 냉동기는 압축기, 응축기, 팽창밸브 및 증발기를 포함하고, 냉매를 압축, 응축, 팽창 및 증발시키는 과정을 차례로 수행하여, 증발 잠열을 이용하여 실내로 유입되는 공기를 냉방시키는 장치이다. In general, a vapor compression type refrigerator includes a compressor, a condenser, an expansion valve, and an evaporator, and sequentially performs a process of compressing, condensing, expanding, and evaporating a refrigerant to cool air entering the room using latent heat of evaporation. .

최근에는 다양한 소재 및 재료 기술의 발달로 인해 증기 압축식 사이클을 대체할 수 있는 다양한 기술들이 제안되고 있다.Recently, various technologies have been proposed to replace the vapor compression cycle due to the development of various materials and material technologies.

특히, 압축기와 냉매를 원천적으로 사용하지 않는 냉각 시스템에 대한 관심이 증가하고 있다. In particular, interest in cooling systems that do not use compressors and refrigerants is increasing.

한국등록특허 제10-0528392호Korean Registered Patent No. 10-0528392

본 발명의 목적은, 냉각효율을 최대회시킬 수 있는 전기삼투 히트펌프 시스템을 제공하는 데 있다. An object of the present invention is to provide an electric osmosis heat pump system that can maximize the cooling efficiency.

본 발명에 따른 전기 삼투 히트펌프 시스템은, 냉수를 펌핑하는 워터 펌프와; 상기 워터 펌프에서 펌핑된 냉수를 외부 공기와 열교환시키는 냉각 코일과; 상기 냉각 코일에 연결되어, 상기 냉각 코일에서 열교환되어 가열된 온수를 토출하는 온수 토출유로와; 상기 온수 토출유로와 상기 워터 펌프 사이에 구비되어, 상기 온수 토출유로로 토출된 온수가 유입되는 수조와; 상기 수조와 연결되게 구비되어, 상기 수조 내의 온수를 증발시켜 상기 수조 내를 냉각시키는 진공 펌프와; 상기 진공 펌프의 토출측에 구비되어, 전압 인가시 전기 삼투 현상에 의해 상기 진공 펌프에 의해 증발된 수증기를 실외를 향한 방향으로 이동시키고, 상기 수증기와 실외 공기의 수증기 분압차를 이용해 상기 수증기를 실외로 배출하는 전기 삼투 멤브레인 복합체와; 상기 수조에 연결되어, 상기 수조 내에서 냉각된 냉수를 상기 워터 펌프로 안내하는 냉수 배출유로를 포함한다.An electric osmosis heat pump system according to the present invention includes a water pump for pumping cold water; A cooling coil for exchanging cold water pumped by the water pump with external air; A hot water discharge flow path connected to the cooling coil to discharge hot water heated by heat exchange in the cooling coil; A water tank provided between the hot water discharge flow path and the water pump to flow hot water discharged into the hot water discharge flow path; A vacuum pump provided to be connected to the water tank to cool the inside of the water tank by evaporating hot water in the water tank; It is provided on the discharge side of the vacuum pump, and when the voltage is applied, the water vapor evaporated by the vacuum pump is moved toward the outdoors by electric osmosis, and the water vapor is outdoor using the partial pressure difference between the water vapor and outdoor air. An electro-osmosis membrane composite to discharge; And a cold water discharge flow path connected to the water tank and guiding cold water cooled in the water tank to the water pump.

본 발명은 진공 펌프의 토출측에 전기 삼투 멤브레인 복합체를 구비함으로써, 진공 펌프를 이용해 수조 내의 온수를 증발시켜 수조 내에 남은 물을 냉각시킬 수 있을 뿐만 아니라, 진공 펌프로 흡입된 액적을 포함한 수증기를 멤브레인을 이용하여 수증기만을 선택적으로 분리할 수 있는 이점이 있다.The present invention, by providing an electro-osmosis membrane composite on the discharge side of the vacuum pump, not only can cool the water remaining in the water tank by evaporating the hot water in the water tank using a vacuum pump, the membrane containing water vapor containing droplets sucked by the vacuum pump It has the advantage of selectively separating only water vapor.

또한, 전기 삼투 멤브레인 복합체의 멤브레인 내부의 수증기의 분압과 실외 공기의 수증기 분압의 차이를 이용하여, 매우 낮은 압력의 수증기도 대기압 수준인 실외 공기로 용이하게 배출할 수 있는 이점이 있다. In addition, by using the difference between the partial pressure of water vapor inside the membrane of the electric osmosis membrane composite and the partial pressure of water vapor in the outdoor air, there is an advantage that water vapor at a very low pressure can be easily discharged to outdoor air having an atmospheric pressure level.

또한, 진공 펌프의 압력비를 낮출 수 있고, 시스템 내부의 압력을 전체적으로 보다 낮출 수 있기 때문에, 시스템의 냉각 효율도 향상될 수 있다In addition, since the pressure ratio of the vacuum pump can be lowered and the pressure inside the system can be lowered overall, the cooling efficiency of the system can also be improved.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 전기 삼투 멤브레인 히트펌프 시스템을 개략적으로 도시한 구성도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 전기 삼투 멤브레인 복합체의 구성을 개략적으로 도시한 도면이다.1 is a block diagram schematically showing an electric osmosis membrane heat pump system according to an embodiment of the present invention.
2 is a view schematically showing the configuration of the electro-osmosis membrane composite according to an embodiment of the present invention.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 대해 설명하면, 다음과 같다. Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 전기 삼투 멤브레인 히트펌프 시스템을 개략적으로 도시한 구성도이다. 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 전기 삼투 멤브레인 복합체의 구성을 개략적으로 도시한 도면이다.1 is a block diagram schematically showing an electric osmosis membrane heat pump system according to an embodiment of the present invention. 2 is a view schematically showing the configuration of the electro-osmosis membrane composite according to an embodiment of the present invention.

도 1을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 전기 삼투 멤브레인 히트펌프 시스템은, 워터 펌프(10), 냉수 공급유로(11), 냉각 코일(20), 온수 토출유로(21), 수조(30), 전기 삼투 멤브레인 복합체(40), 냉수 배출유로(12) 및 진공펌프(50)를 포함한다.Referring to Figure 1, the electric osmosis membrane heat pump system according to an embodiment of the present invention, water pump 10, cold water supply flow path 11, cooling coil 20, hot water discharge flow path 21, water tank 30 ), an electric osmosis membrane complex 40, a cold water discharge passage 12, and a vacuum pump 50.

상기 워터 펌프(10)는, 상기 수조(30)에서 냉각된 냉수를 펌핑하는 펌프이다.The water pump 10 is a pump that pumps cold water cooled in the water tank 30.

상기 냉수 공급유로(11)는, 상기 워터 펌프(10)와 상기 냉각 코일(20)을 연결하여, 냉수를 상기 냉각 코일(20)로 공급하는 유로이다.The cold water supply flow path 11 is a flow path connecting the water pump 10 and the cooling coil 20 to supply cold water to the cooling coil 20.

상기 냉수 공급유로(11)에는 외부로부터 정수를 공급받기 위한 정수 공급밸브(15)가 구비된다. The cold water supply flow path 11 is provided with a purified water supply valve 15 for receiving purified water from the outside.

상기 냉각 코일(20)은, 상기 냉수 공급유로(11)로 공급된 냉수를 외부 공기와 열교환시키는 열교환기이다. 상기 냉각 코일(20)은 상기 냉수를 이용해 상기 외부 공기를 냉각시켜, 냉각된 공기를 실내의 수요처로 공급한다.The cooling coil 20 is a heat exchanger for exchanging cold water supplied to the cold water supply passage 11 with external air. The cooling coil 20 cools the external air using the cold water, and supplies the cooled air to the indoor demand.

상기 온수 토출유로(21)는, 상기 냉각 코일(20)과 상기 수조(30)를 연결하여, 상기 냉각 코일(20)에서 열교환되어 가열된 온수를 상기 수조(30)로 안내하는 유로이다.The hot water discharge flow path 21 is a flow path connecting the cooling coil 20 and the water tank 30 and guiding the heated hot water heated by the cooling coil 20 to the water tank 30.

상기 온수 토출유로(21)에는 감압밸브(22)가 설치된다. A pressure reducing valve 22 is installed in the hot water discharge passage 21.

상기 수조(30)는, 상기 온수 토출유로(21)와 상기 워터 펌프(10)사이에 구비되어, 상기 온수 토출유로(21)로 토출된 온수가 유입되어 일시 저장된다. The water tank 30 is provided between the hot water discharge flow path 21 and the water pump 10, and the hot water discharged into the hot water discharge flow path 21 flows in and is temporarily stored.

상기 진공 펌프(Vacuum pump)(50)는, 상기 수조(30)와 연결된다. 상기 진공 펌프(50)는 상기 수조(30)내의 온수를 증발시켜, 액적과 수증기를 흡입한다. 상기 진공 펌프(50)의 작동시 상기 수조(30)내의 온수가 증발되면서, 증발열을 빼앗기게 되면서 상기 수조(30)내의 물이 냉각될 수 있다. The vacuum pump (Vacuum pump) 50, is connected to the water tank (30). The vacuum pump 50 evaporates the hot water in the water tank 30 to suck droplets and water vapor. As the hot water in the water tank 30 is evaporated when the vacuum pump 50 is operated, water in the water tank 30 may be cooled while the heat of evaporation is deprived.

상기 전기 삼투 멤브레인 복합체(40)는, 상기 진공 펌프(50)의 토출관(51)에 연결된다.The electrical osmosis membrane composite 40 is connected to the discharge pipe 51 of the vacuum pump 50.

상기 진공 펌프(50)와 상기 수조(30)는 실내에 설치되고, 상기 전기 삼투 멤브레인 복합체(40)는 상기 진공 펌프(50)의 토출관(51)에 연결되어 실외에 설치된다. The vacuum pump 50 and the water tank 30 are installed indoors, and the electric osmosis membrane composite 40 is connected to the discharge pipe 51 of the vacuum pump 50 and installed outdoors.

도 2를 참조하면, 상기 전기 삼투 멤브레인 복합체(40)는, 다공질체(41), 한 쌍의 전극(42), 전원부(43), 멤브레인(44), 지지패널(45) 및 액적 배출부(미도시)를 포함한다.Referring to Figure 2, the electro-osmosis membrane composite 40, a porous body 41, a pair of electrodes 42, a power supply 43, a membrane 44, a support panel 45 and a droplet discharge unit ( (Not shown).

상기 전기 삼투 멤브레인 복합체(40)는, 상기 전극(42), 상기 다공질체(41), 상기 전극(42), 상기 지지패널(45) 및 상기 멤브레인(44)이 차례로 적층된 적층체이다. The electrical osmosis membrane composite 40 is a laminate in which the electrode 42, the porous body 41, the electrode 42, the support panel 45, and the membrane 44 are sequentially stacked.

상기 다공질체(41)는, 상기 진공 펌프(50)에 의해 증발된 수증기를 흡수하도록 다공성 소재로 형성된다. The porous body 41 is formed of a porous material to absorb water vapor evaporated by the vacuum pump 50.

상기 전극(42)은, 상기 다공질체(41)의 전, 후면에 각각 구비된다. 상기 전극(42)은 상기 다공질체(41)의 전, 후면에 접하도록 배치되고, 상기 액적과 상기 수증기가 통과하도록 메쉬 형태로 형성된 메쉬 전극을 사용하는 것으로 예를 들어 설명한다. The electrodes 42 are provided on the front and rear surfaces of the porous body 41, respectively. The electrode 42 is disposed to be in contact with the front and rear surfaces of the porous body 41, and it will be described, for example, using a mesh electrode formed in a mesh form to pass through the droplet and the water vapor.

상기 전원부(43)는, 상기 한 쌍의 전극(42)에 연결되어 상기 전극(42)에 전압을 인가한다.The power supply unit 43 is connected to the pair of electrodes 42 to apply a voltage to the electrodes 42.

상기 멤브레인(44)은, 상기 다공질체(41)로 흡수된 액적(droplet)과 상기 수증기 중에서 상기 수증기만을 선택적으로 통과시켜, 상기 액적과 상기 수증기를 분리하는 수증기 분리막이다.The membrane 44 is a water vapor separation membrane separating the droplets and the water vapor by selectively passing only the water vapor among the droplets absorbed by the porous body 41 and the water vapor.

또한, 상기 멤브레인(44)은, 분리된 수증기와 실외 공기의 수증기 분압차를 이용하여, 상기 분리된 수증기를 상기 외부 공기로 원활하게 배출시키는 역할을 한다.In addition, the membrane 44 serves to smoothly discharge the separated water vapor to the outside air by using a partial pressure difference between the separated water vapor and the outdoor air.

즉, 실외 공기의 대기압과 상기 전기 삼투 멤브레인 복합체(40)내부의 압력차이가 매우 크나, 상기 멤브레인(44)은 수증기 분압차만을 이용하기 때문에 수증기를 실외로 배출하는 것이 가능하다. That is, although the pressure difference between the atmospheric pressure of the outdoor air and the inside of the electric osmosis membrane composite 40 is very large, since the membrane 44 uses only a partial pressure difference of water vapor, it is possible to discharge water vapor to the outdoors.

상기 지지패널(45)은, 상기 전극(42) 또는 상기 다공질체(41)와 상기 멤브레인(44) 사이에 구비된 지지체이다. 상기 지지패널(45)은 상기 다공성 소재로 형성된다. The support panel 45 is a support provided between the electrode 42 or the porous body 41 and the membrane 44. The support panel 45 is formed of the porous material.

상기 액적 배출부(미도시)는, 상기 멤브레인(44)에서 분리된 액적을 배수하기 위한 배출관이다. The droplet discharge unit (not shown) is an discharge pipe for draining the droplets separated from the membrane 44.

상기와 같이 구성된 본 발명의 실시예에 따른 전기 삼투 멤브레인 히트펌프 시스템의 작용을 설명하면, 다음과 같다.When explaining the operation of the electric osmosis membrane heat pump system according to an embodiment of the present invention configured as described above, as follows.

먼저, 상기 워터 펌프(10)에서 펌핑된 냉수는 상기 냉각 코일(20)로 유입된다.First, cold water pumped from the water pump 10 flows into the cooling coil 20.

상기 냉각 코일(20)에서 상기 냉수는 외부 공기와의 열교환을 통해 가열되고, 상기 외부 공기는 냉각되어 냉각된 공기는 실내의 수요처로 공급된다. In the cooling coil 20, the cold water is heated through heat exchange with external air, and the external air is cooled and the cooled air is supplied to the indoor demand.

상기 냉각 코일(20)에서 토출된 온수는 상기 수조(30)로 유입된다. The hot water discharged from the cooling coil 20 flows into the water tank 30.

상기 진공 펌프(50)가 작동되면, 상기 진공 펌프(50)에 의해 발생되는 압력차에 의해 상기 수조(30)내의 온수가 증발하여 상기 진공 펌프(50)로 흡입된다.When the vacuum pump 50 is operated, hot water in the water tank 30 is evaporated by the pressure difference generated by the vacuum pump 50 and sucked into the vacuum pump 50.

상기 수조(30)내의 온수가 증발하면서 증발열을 빼앗게 되어, 상기 수조(30)에 남은 물의 온도는 낮아지게 된다.As the hot water in the water tank 30 evaporates, the heat of evaporation is taken away, and the temperature of the water remaining in the water tank 30 is lowered.

상기 진공 펌프(50)에 의해 흡입된 액적을 포함한 수증기는 상기 진공 펌프(50)의 토출관(51)을 통해 상기 전기 삼투 멤브레인 복합체(40)로 흡입된다. The water vapor including droplets sucked by the vacuum pump 50 is sucked into the electric osmosis membrane composite 40 through the discharge pipe 51 of the vacuum pump 50.

상기 전기 삼투 멤브레인 복합체(40)에 전압을 인가하면, 전기 삼투 현상에 의하여 상기 진공 펌프(50)에 의해 흡입된 액적을 포함한 수증기가 상기 전기 삼투 멤브레인 복합체(40)로 흡입될 수 있다.When a voltage is applied to the electric osmosis membrane composite 40, water vapor including droplets sucked by the vacuum pump 50 due to the electroosmotic phenomenon may be sucked into the electric osmosis membrane composite 40.

상기 전기 삼투 멤브레인 복합체(40)에서 상기 액적을 포함한 수증기는 상기 다공질체(41)에 흡수된다. In the electric osmosis membrane complex 40, water vapor including the droplets is absorbed by the porous body 41.

이 때, 상기 다공질체(41)에는 액적과 수증기가 공존하는 상태이고, 상기 전기 삼투 현상에 의해서 상기 액적과 상기 수증기는 상기 멤브레인(44)을 향한 방향으로 이동하게 된다. At this time, a droplet and water vapor coexist in the porous body 41, and the droplet and the water vapor move in a direction toward the membrane 44 by the electroosmotic phenomenon.

상기 멤브레인(44)을 향한 방향으로 이동한 상기 액적과 상기 수증기 중에서 상기 수증기만 상기 멤브레인(44)을 통과할 수 있다.Only the water vapor among the droplets and the water vapor moved in the direction toward the membrane 44 may pass through the membrane 44.

즉, 상기 멤브레인(44)에서는 상기 액적과 상기 수증기가 분리될 수 있다. That is, the droplet and the water vapor may be separated from the membrane 44.

상기 멤브레인(44)에서 분리된 액적은 상기 액적 배출부(미도시)를 통해 외부 또는 상기 수조(30)내로 배출된다. The droplets separated from the membrane 44 are discharged to the outside or the water tank 30 through the droplet discharge unit (not shown).

상기 멤브레인(44)에서 분리된 상기 수증기는 실외 공기로 배출된다. The water vapor separated from the membrane 44 is discharged to outdoor air.

이 때, 상기 멤브레인(44)에서 분리된 수증기의 분압은 상기 실외 공기 중의 수증기 분압보다 높기 때문에, 수증기 분압차에 의해 상기 멤브레인(44)에서 분리된 수증기는 상기 실외 공기 중으로 원활하게 배출될 수 있다. At this time, since the partial pressure of the water vapor separated from the membrane 44 is higher than the water vapor partial pressure in the outdoor air, the water vapor separated from the membrane 44 by the water vapor partial pressure difference can be smoothly discharged into the outdoor air. .

일반적으로 상기 진공 펌프(50)에서 흡입측 압력은 약 0.01bar 수준으로 매우 낮은 상태이고, 실외 공기는 대기압 수준인 1bar 수준이다. In general, the suction side pressure in the vacuum pump 50 is very low to about 0.01 bar level, and outdoor air is 1 bar level, which is the atmospheric pressure level.

따라서, 상기 전기 삼투 멤브레인 복합체(40)가 없을 경우, 0.01bar인 상기 진공 펌프(50)에서 1bar인 실외 공기로 수증기를 배출하는 것을 불가능하다. 상기 진공 펌프(50)에서 실외 공기로 직접 수증기를 배출하기 위해서는 상기 진공 펌프(50)의 압력비가 매우 높아져야 하는 문제점이 있다. Therefore, in the absence of the electrical osmosis membrane composite 40, it is impossible to discharge water vapor from the vacuum pump 50, which is 0.01 bar, to outdoor air, which is 1 bar. In order to discharge water vapor directly from the vacuum pump 50 to outdoor air, there is a problem in that the pressure ratio of the vacuum pump 50 must be very high.

한편, 상기 멤브레인(44)은 수증기 분압차를 이용하기 때문에, 상기 멤브레인(44) 내부의 수증기 분압보다 외부인 실외 공기의 수증기 분압이 낮기 때문에, 수증기 분압이 높은 상기 멤브레인(44)으로부터 수증기 분압이 낮은 실외 공기로 배출하는 것이 가능하다On the other hand, since the membrane 44 uses a partial pressure difference of water vapor, the partial pressure of water vapor of the outdoor air outside is lower than the partial pressure of water inside the membrane 44, so that the partial pressure of water vapor from the membrane 44 having a high partial pressure of water vapor is low. It is possible to exhaust with outdoor air

따라서, 상기 전기 삼투 멤브레인 복합체(40)를 통해 수증기를 실외 공기로 용이하게 배출이 가능함으로써, 압력비가 낮은 상기 진공 펌프(50)를 사용할 수 있다. Therefore, by easily discharging water vapor to outdoor air through the electric osmosis membrane composite 40, the vacuum pump 50 having a low pressure ratio can be used.

또한, 상기 진공 펌프(50)의 압력비를 낮출 수 있고, 시스템 내부의 압력을 전체적으로 보다 낮출 수 있기 때문에, 시스템의 냉각 효율도 향상될 수 있다. In addition, since the pressure ratio of the vacuum pump 50 can be lowered and the pressure inside the system can be lowered overall, the cooling efficiency of the system can also be improved.

본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 다른 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의하여 정해져야 할 것이다.Although the present invention has been described with reference to the embodiments shown in the drawings, these are merely exemplary, and those skilled in the art will understand that various modifications and equivalent other embodiments are possible therefrom. Therefore, the true technical protection scope of the present invention should be determined by the technical spirit of the appended claims.

10: 워터 펌프 20: 냉각 코일
30: 수조 40: 전기 삼투 멤브레인 복합체
41: 다공질체 42: 전극
43: 지지패널 44: 멤브레인
50: 진공 펌프10: water pump 20: cooling coil
30: water tank 40: electro-osmosis membrane complex
41: porous body 42: electrode
43: support panel 44: membrane
50: vacuum pump

Claims (8)

냉수를 펌핑하는 워터 펌프와;
상기 워터 펌프에서 펌핑된 냉수를 외부 공기와 열교환시키는 냉각 코일과;
상기 냉각 코일에 연결되어, 상기 냉각 코일에서 열교환되어 가열된 온수를 토출하는 온수 토출유로와;
상기 온수 토출유로와 상기 워터 펌프 사이에 구비되어, 상기 온수 토출유로로 토출된 온수가 유입되는 수조와;
상기 수조와 연결되게 구비되어, 상기 수조 내의 온수를 증발시켜 상기 수조 내를 냉각시키는 진공 펌프와;
상기 진공 펌프의 토출측에 구비되어, 전압 인가시 전기 삼투 현상에 의해 상기 진공 펌프에 의해 증발된 수증기를 실외를 향한 방향으로 이동시키고, 상기 수증기와 실외 공기의 수증기 분압차를 이용해 상기 수증기를 실외로 배출하는 전기 삼투 멤브레인 복합체와;
상기 수조에 연결되어, 상기 수조 내에서 냉각된 냉수를 상기 워터 펌프로 안내하는 냉수 배출유로를 포함하고,
상기 전기 삼투 멤브레인 복합체는,
상기 진공 펌프에 의해 증발된 수증기를 흡수하도록 다공성 소재로 형성된 다공질체와,
상기 다공질체의 전, 후면에 각각 연결된 한 쌍의 전극과,
상기 한 쌍의 전극에 상기 전압을 인가하는 전원부와,
상기 다공질체의 전면에 구비되어, 상기 다공질체로 흡수된 액적과 상기 수증기 중에서 상기 수증기만을 통과시키고, 통과된 상기 수증기와 실외 공기의 수증기 분압차를 이용하여, 상기 수증기를 상기 실외 공기로 배출하는 멤브레인을 포함하고,
상기 전기 삼투 멤브레인 복합체는,
상기 전극, 상기 다공질체, 상기 전극, 상기 멤브레인이 차례로 적층된 적층체인 전기 삼투 히트펌프 시스템. A water pump for pumping cold water;
A cooling coil for exchanging cold water pumped by the water pump with external air;
A hot water discharge flow path connected to the cooling coil and discharging heated water heat-exchanged from the cooling coil;
A water tank provided between the hot water discharge flow path and the water pump to flow hot water discharged into the hot water discharge flow path;
A vacuum pump provided to be connected to the water tank to cool the inside of the water tank by evaporating hot water in the water tank;
It is provided on the discharge side of the vacuum pump, and when the voltage is applied, the water vapor evaporated by the vacuum pump is moved toward the outdoors by electric osmosis, and the water vapor is outdoor using the partial pressure difference between the water vapor and outdoor air. An electro-osmosis membrane composite to discharge;
It is connected to the water tank, and includes a cold water discharge flow path for guiding the cold water cooled in the water tank to the water pump,
The electro-osmosis membrane composite,
A porous body formed of a porous material to absorb the water vapor evaporated by the vacuum pump,
A pair of electrodes connected to the front and rear surfaces of the porous body,
A power supply unit that applies the voltage to the pair of electrodes,
A membrane provided on the front surface of the porous body, passing only the water vapor among the water droplets and the water vapor absorbed into the porous body, and using the partial pressure difference between the water vapor and outdoor air passing through, the membrane for discharging the water vapor into the outdoor air Including,
The electro-osmosis membrane composite,
The electrode, the porous body, the electrode, the electrical osmosis heat pump system that is a laminate in which the membrane is sequentially stacked. 삭제delete 청구항 1에 있어서,
상기 전기 삼투 멤브레인 복합체는,
상기 전극과 상기 멤브레인 사이에 구비되고, 상기 다공성 소재로 형성된 지지 패널을 더 포함하는 전기 삼투 히트펌프 시스템. The method according to claim 1,
The electro-osmosis membrane composite,
Electric osmosis heat pump system is provided between the electrode and the membrane, further comprising a support panel formed of the porous material. 청구항 1에 있어서,
상기 전극은, 상기 수증기가 통과 가능하도록 메쉬 형태로 형성된 전기 삼투 히트펌프 시스템. The method according to claim 1,
The electrode, an electric osmosis heat pump system formed in a mesh form to allow the water vapor to pass. 청구항 1에 있어서,
상기 진공 펌프와 상기 수조는 실내에 설치되고,
상기 전기 삼투 멤브레인 복합체는 상기 진공 펌프의 토출관에 연결되어 실외에 설치된 전기 삼투 히트펌프 시스템. The method according to claim 1,
The vacuum pump and the water tank are installed indoors,
The electric osmosis membrane composite is connected to the discharge pipe of the vacuum pump, and the electric osmosis heat pump system installed outdoors. 청구항 1에 있어서,
상기 온수 토출유로에는 감압밸브가 설치된 전기 삼투 히트펌프 시스템.The method according to claim 1,
An electric osmosis heat pump system in which the pressure reducing valve is installed in the hot water discharge passage. 삭제delete 열교환을 통해 가열된 온수가 저수되는 수조와;
상기 수조와 연결되게 구비되어, 상기 수조 내의 온수를 증발시켜 상기 수조 내를 냉각시키는 진공 펌프와;
상기 진공 펌프에 의해 증발된 수증기를 흡수하도록 다공성 소재로 형성된 다공질체와, 상기 다공질체의 전, 후면에 각각 연결된 한 쌍의 전극과, 상기 한 쌍의 전극에 전압을 인가하는 전원부와, 상기 다공질체의 전면에 구비되어, 상기 다공질체로 흡수된 액적과 상기 수증기 중에서 상기 수증기만을 통과시키고, 통과된 상기 수증기와 실외 공기의 수증기 분압차를 이용하여, 상기 수증기를 상기 실외 공기로 배출하는 멤브레인을 포함하고, 전압 인가시 전기 삼투 현상에 의해 상기 진공 펌프에 의해 증발된 수증기를 실외를 향한 방향으로 이동시키고, 상기 수증기와 실외 공기의 수증기 분압차를 이용해 상기 수증기를 실외로 배출하는 전기 삼투 멤브레인 복합체와;
상기 수조에 연결되어, 상기 수조 내에서 냉각된 냉수를 배출하는 냉수 배출유로를 포함하고,
상기 전기 삼투 멤브레인 복합체는,
상기 전극, 상기 다공질체, 상기 전극, 상기 멤브레인이 차례로 적층된 적층체인 전기 삼투 히트펌프 시스템.A water tank in which hot water heated through heat exchange is stored;
A vacuum pump provided to be connected to the water tank to cool the inside of the water tank by evaporating hot water in the water tank;
A porous body formed of a porous material to absorb water vapor evaporated by the vacuum pump, a pair of electrodes connected to front and rear surfaces of the porous body, and a power supply unit that applies a voltage to the pair of electrodes, and the porous body It is provided on the front surface of the sieve, and includes a membrane for discharging the water vapor into the outdoor air, using only the water vapor among the water droplets and the water vapor absorbed into the porous body, and using the partial pressure difference between the water vapor and the outdoor air passing through the water vapor. And, when the voltage is applied to move the water vapor evaporated by the vacuum pump by the electro-osmotic phenomenon in the direction toward the outdoors, and using the partial pressure difference between the water vapor and the outdoor air vapor and the electro-osmosis membrane composite for discharging the water vapor to the outdoor ;
It is connected to the water tank, and includes a cold water discharge passage for discharging the cold water cooled in the water tank,
The electro-osmosis membrane composite,
The electrode, the porous body, the electrode, the electro-osmosis heat pump system is a laminate in which the membrane is sequentially stacked.
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