KR102477137B1 - 광촉매와 uv를 통한 공기질 개선 구조의 총진탑식 액체식 제습 시스템 - Google Patents

광촉매와 uv를 통한 공기질 개선 구조의 총진탑식 액체식 제습 시스템 Download PDF

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Abstract

본 명세서에서 게시되는 발명의 일 실시예는, 광촉매와 UV(ultraviolet)를 통한 공기질 개선 구조의 충진탑식 액체 제습 시스템에 관한 것으로써, 흡입구가 형성되는 케이스와 상기 케이스의 상측에 구비되어 케이스 내를 이동하는 기류를 형성하는 팬과 상기 케이스의 내부에서 상기 팬의 하부에 구비되어, 제습 수용액을 분사하는 스프레이와 상기 케이스의 내부에서 상기 흡입구와 상기 스프레이의 사이에 배치되는 광원부 및 상기 광원부에서 조사되는 광에 반응하는 광촉매가 도포되고, 상기 케이스의 내부에서 상기 케이스의 길이방향을 따라 적층되는 충진물을 포함하는 제습 시스템을 제공한다.

Description

광촉매와 UV를 통한 공기질 개선 구조의 총진탑식 액체식 제습 시스템{Packed tower type liquid desiccant system with structure to improve air quality using photocatalyst and UV}
본 발명은 광촉매와 UV(ultraviolet)를 통한 공기질 개선 구조의 충진탑식 액체 제습 시스템에 관한 것이다.
산업 시설들이 설치되어 있는 공간, 사람들이 생활하는 공간 등과 같이 적정한 습도를 유지하여야 하는 공간에는 공기 중에 함유되어 있는 과잉의 습기를 제거하여 적정한 습도를 유지하기 위한 제습 시스템이 설치되어 사용되고 있다.
제습기는 외기의 잠열 부하를 처리하는 장치로, 종래에는 일반적으로 증기 압축식 냉동 사이클 기반 제습 시스템이 사용되었다.
이러한 증기 압축식 냉동 사이클 기반 제습 시스템은 습공기 내 수분을 차가운 냉각코일 표면에 응축시켜 제거하는 기술로, 냉각과 제습이 동시에 가능하고 현재 가장 일반적으로 사용되고 있다.
다만, 이러한 종래의 증기 압축식 냉동 사이클 기반 제습 시스템은 냉각코일 표면 결로 발생으로 인한 미생물 및 진균 증식 문제를 야기시키며 결과적으로 급기의 오염을 유발하여 사람들의 건강을 위협하는 요소로 작용하고 있다.
또한, 증기 압축식 냉동 사이클 기반 제습 시스템에서 냉매로 사용되는 프레온 가스가 지구온난화의 주범으로서 친환경적이지 못하다.
한편, 제습 시스템의 다른 종류로 제습 수용액의 화학적 특성을 이용하여 공기중 수분을 제거하는 액체식 제습 시스템이 있다.
이러한, 액체식 제습 시스템은 기존의 증기 압축식 냉동 사이클 기반 제습 시스템의 냉각 코일에서 발생할 수 있는 미생물 및 진균 오염 문제를 미연에 방지할 수 있기에 보다 친환경적이다.
이에 따라, 본 발명은 액체식 제습 시스템을 이용하여 습공기에 대한 제습을 수행함과 동시에 공기질을 개선하기 위한 방안을 제시한다.
본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 제습 시스템으로 인입된 습공기에 대한 제습을 수행함과 동시에 습공기의 공기질을 개선하는 광촉매와 UV를 통한 공기질 개선 구조의 충진탑식 액체식 제습 시스템을 제안함에 있다.
본 발명의 과제를 해결하기 위한 다양한 실시예는 흡입구가 형성되는 케이스와 상기 케이스의 상측에 구비되어 상기 흡입구를 통해 유입되는 기류를 형성하는 팬과 상기 케이스의 내부에서 상기 팬의 하부에 구비되어, 제습 수용액을 분사하는 스프레이와 상기 케이스의 내부에서 상기 흡입구와 상기 스프레이의 사이에 배치되는 광원부 및 상기 광원부에서 조사되는 광에 반응하는 광촉매가 도포되고, 상기 케이스의 내부에서 상기 케이스의 길이방향을 따라 적층되는 충진물을 포함하는 제습 시스템을 제공한다.
상기 광원부는 상기 케이스의 내부에서 상기 케이스의 길이방향을 따라 소정길이를 형성하고, 상기 충진물은 상기 광원부가 형성하는 소정길이 내에 적층될 수 있다.
상기 광원부는 상기 케이스의 내측면 중 적어도 일부에 구비되고, 상기 광원부와 소정간격 이격되어 상기 케이스의 내부에 배치되고, 상기 광원부로부터 조사되는 광을 반사시키는 반사부를 더 포함할 수 있다.
상기 충진물이 수용되며, 상기 흡입구를 통해 유입되는 외기의 이동방향을 따라 지름이 커지는 형상으로 구비되는 충진부를 더 포함할 수 있다.
상기 충진부는, 상기 충진부의 반경방향 외측에 형성되는 외벽과 상기 외벽과 대향되며, 상기 충진부의 반경방향 내측에 형성되는 내벽 및 상기 외벽과 내벽을 연결하는 격벽을 포함하고, 상기 격벽은 충진물이 수용되는 공간과 흡입된 외기를 안내하는 유로의 경계를 형성할 수 있다.
상기 격벽은, 홀이 형성되어 상기 충진물이 수용되는 공간과 상기 유로를 연통할 수 있다.
상기 광원부는, 상기 충진부의 중앙부분에 구비되어 상기 충진부의 반경방향 외측을 향해 광을 조사할 수 있다.
상기 내벽은 투명한 재질로 형성되어 상기 광원부에서 조사되는 광이 상기 충진물이 수용되는 공간으로 투과될 수 있다.
상기 광원부는 상기 케이스의 내측면 중 적어도 일부에 구비되고, 상기 광원부와 소정간격 이격되어 상기 케이스의 내부에 배치되고, 상기 광원부로부터 조사되는 광을 반사시키는 반사부를 더 포함할 수 있다.
상기 반사부는, 상기 충진부의 중앙부분에 구비되어 상기 광원부로부터 조사된 광을 상기 충진부의 반경방향 외측을 향해 반사시킬 수 있다.
한편, 본 발명의 예시적인 실시예는 흡입구가 형성되는 케이스와 상기 케이스의 상측에 구비되어 상기 흡입구를 통해 유입되는 기류를 형성하는 팬과 상기 케이스의 내부에서 상기 팬의 하부에 구비되어, 제습 수용액과 액상형 광촉매가 혼합된 액체를 분사하는 스프레이와 상기 케이스의 내부에서 상기 흡입구와 상기 스프레이의 사이에 배치되고, 상기 케이스의 내측면 중 적어도 일부에 구비되는 광원부 및 상기 광원부와 소정간격 이격되어 상기 케이스의 내부에 배치되고, 상기 광원부로부터 조사되는 광을 반사시키는 반사부를 포함하는 제습 시스템을 제공한다.
상술한 실시예들의 각각의 특징들은 다른 실시예들과 모순되거나 배타적이지 않는 한 다른 실시예들에서 복합적으로 구현될 수 있다.
상술한 본 발명의 다양한 실시 예에 따르면, 액체식 제습 시스템으로 인입된 습공기에 대한 제습을 수행함과 동시에 습공기의 유해균, 휘발성 유기화합물, 냄새 등을 제거하여 습공기의 공기질을 개선할 수 있다.
본 발명의 효과는 전술한 것으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 다른 효과들은 아래의 기재로부터 통상의 기술자에게 명확하게 인식될 수 있을 것이다.
도 1은 본 발명의 다양한 실시예 중 하나의 실시예에 따른 광촉매와 UV를 통한 공기질 개선 구조의 충진탑식 액체 제습 시스템을 나타낸 도면이다.
도 2는 본 발명의 다양한 실시예 중 하나의 실시예에 따른 광촉매와 UV를 통한 공기질 개선 구조의 분사식 액체 제습 시스템을 나타낸 도면이다.
도 3은 본 발명의 다양한 실시예 중 하나의 실시예에 따른 광촉매와 UV를 통한 공기질 개선 구조의 충진탑식 액체 제습 시스템을 나타낸 도면이다.
도 4는 도 3의 충진탑의 측단면 및 상면을 나타낸 도면이다.
도 5는 본 발명의 다양한 실시예 중 하나의 실시예에 따른 광촉매와 UV를 통한 공기질 개선 구조의 충진탑식 액체 제습 시스템을 나타낸 도면이다.
이하, 도면을 참조하여 본 발명의 구체적인 실시형태를 설명하기로 한다. 이하의 상세한 설명은 본 명세서에서 기술된 방법, 장치 및/또는 시스템에 대한 포괄적인 이해를 돕기 위해 제공된다. 그러나 이는 예시에 불과하며 본 발명은 이에 제한되지 않는다.
본 발명의 실시예들을 설명함에 있어서, 본 발명과 관련된 공지기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략하기로 한다. 그리고, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다. 상세한 설명에서 사용되는 용어는 단지 본 발명의 실시예들을 기술하기 위한 것이며, 결코 제한적이어서는 안 된다. 명확하게 달리 사용되지 않는 한, 단수 형태의 표현은 복수 형태의 의미를 포함한다. 본 설명에서, "포함" 또는 "구비"와 같은 표현은 어떤 특성들, 숫자들, 단계들, 동작들, 요소들, 이들의 일부 또는 조합을 가리키기 위한 것이며, 기술된 것 이외에 하나 또는 그 이상의 다른 특성, 숫자, 단계, 동작, 요소, 이들의 일부 또는 조합의 존재 또는 가능성을 배제하도록 해석되어서는 안 된다.
또한, 본 발명의 실시예의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제 1, 제 2, A, B,(a),(b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질이나 차례 또는 순서 등이 한정되지 않는다.
도 1은 본 발명의 다양한 실시예 중 하나의 실시예에 따른 광촉매와 UV를 통한 공기질 개선 구조의 충진탑식 액체 제습 시스템을 나타낸 도면이다.
이하 도 1을 참고하여 설명한다.
제습 시스템은 일반적으로 작동원리와 제습기능 소재에 따라 흡착식, 냉각식, 열전식, 고분자 분리막식 등으로 구분될 수 있다.
흡착식 제습시스템(Desiccant dehumidifier)은 습공기로부터 수분을 제거하는 감습장치(dehumidifier)와 수분을 흡수한 흡착제의 재사용을 위한 재생기(Renerator), 가열장치와 냉각장치 등으로 구성되어 있다.제습 로터의 로터 표면에 제습제가 함침되어 있어 습윤한 공기의 수분을 흡착하고, 로터를 회전하여 온풍으로 가열하여 제습제를 재생한다.
고체식 흡착제는 실리카겔, 활성알루미나, 제올라이트 등이 있으며, 액체식 흡착제는 염화리튬 수용액, 트리에틸렌글리콘 등이 있다.
냉각식 제습시스템은, 냉각기 온도를 습공기의 이슬점 이하로 낮춰 습공기에 포함되어 있는 수분을 응축시켜 분리하는 시스템이다. 그리고 열전 제습시스템은 열에너지와 전기에너지 사이의 변환으로 제습이 이루어지며, 보다 자세히 반도체 소자 양단에서 흡열과 방열과정을 통한 온도차이가 발생하면서 소재 내부의 캐리어가 이동하게 되고, 기전력 발생과 동시에 온도차이로 인한 수분이 응축된다.
고분자 분리막 모듈 제습시스템은, 친수성 및 소수성 특성이 있는 고분자 분리막을 이용하여 습공기가 포함하고 있는 수분을 제거하는 시스템으로써, 판형, 중공사형(hollow fiber) 등의 다양한 형태를 가지고 있다. 고분자 분리막 모듈 제습시스템은 습윤한 공기가 제습 모듈 내의 분리막을 통과할 때 압력과 온도, 분리막의 기공 구조 등에 영향을 받아 제습이 이루어진다.
도 1을 참고하면, 본 실시예의 제습 시스템(1000)은 제습 수용액을 분사하는 제습 시스템의 일종으로써, 케이스, 팬(110), 광원부(121,122), 충진물(140), 반사판(150), 스프레이(160)를 포함할 수 있다.
케이스는 제습 시스템(1000)의 외관을 형성할 수 있다. 본 실시예의 케이스는 중공 형상으로 구비될 수 있으며 흡입구와 토출구가 형성될 수 있다. 흡입구를 통해 케이스 내부로 습공기(1)가 유입되며, 토출구를 통해 케이스 내부로 유입된 습공기가 제습 및 살균 과정을 거친 후 토출(2)될 수 있다.
본 실시예의 제습 시스템(1000)은 케이스의 하부에 흡입구가 형성되고, 상기 케이스의 상부에 토출구가 형성될 수 있다. 상기 팬(110)은 상기 토출구 측에 구비될 수 있다. 상술한 구조에 있어서 흡입구를 통해 유입된 외기(1)는 케이스 내부의 길이방향을 따라 하부에서 상부로 이동하면서 제습 및 살균이 수행되고, 케이스의 상부에 형성된 토출구를 통해 외부로 토출될 수 있다.
따라서, 상기 팬(110)은 상기 케이스의 상측에 구비되어 상기 흡입구를 통해 유입되어 케이스 내부를 따라 하측에서 상측으로 이동하여 토출구를 통해 케이스의 외부로 토출되는 기류를 형성할 수 있다.
광원부(121,122)는 자외선을 생성할 수 있으며, 특정 파장대의 자외선만을 생성하거나 또는 특정 파장대의 자외선들을 결합하고 배열하여 생성할 수 있다. 즉 하나의 살균 유닛 프레임에 넓은 광대역 파장을 구현할 수 있다.
보다 구체적으로, 자외선(UltraViolet rays, 紫外線)은 전자파의 일부로써 파장 100~380nm(1nm＝10－9m)의 전자파를 말하며, 그 파장에 따라 자외선 A(315~380nm), 자외선 B(280~315nm), 자외선 C(100~280nm)에 나눌 수 있다. 특히, 자외선 C는 극단자외선, ozone 발생선과 살균선으로 나눌 수 있다. 세균 곰팡이와 효모 등의 미생물에 대하여 살균효과 가 있는 자외선 파장은 250~260nm이고, 그 중에서도 253.7nm 파장이 가장 살균효과가 크다. 태양광선에는 자외 선이 많이 포함되어 있고 이 자외선에는 세균이나 곰팡이, 효모 등을 사멸시키는 효력이 있는 것이 알려지고 있다.
상기 광원부(121,122)에 의해 조사되는 자외선은 충진물(140)에 코팅되어 있는 광촉매와 화학적으로 반응하여 하이드록실 라디칼(hydroxyl　radical)을 발생시켜 제습된 습공기로부터 유해균, 휘발성 유기화합물, 냄새제거를 수행할 수 있다.
상기 광촉매(photocatalyst)란, 화학반응 중 전자기파(electromagnetic wave) 또는 빛에 의해 반응이 개시, 진행되는 것을 광화학 반응(photochemical reaction)이라 하는데, 이러한 광화학 반응은 종류에 따라 다양하고 복잡한 반응 메커니즘을 갖지만, 반응의 종류와 무관하게 모든 광화학 반응이 갖는 공통적인 과정이며 가장 중 요한 단계가 바로 태양을 비롯한 광원(light source)으로부터 복사 에너지(radiation energy)를 흡수하는 것이다
상기 충진물(140) 글라스 비드(Glass beads), 유리가루, 활성탄, 규조토 등과 같이 제습을 수행하기 위한 물질로 구성될 수 있으며, 상기 충진물(140)은 상기 물질들이 단독 또는 혼합되어 형성될 수 있다.
상기 충진물(140)은 다양한 모양과 크기로 불규칙적으로 쌓여진 형태일 수 있다. 일 예로써, 글라스 비드(Glass beads)의 화학조성은 Sio2, Al2O3, Na2O, MgO, CaO, K2O을 포함할 수 있으며, 불규칙한 모양으로 형성될 수 있다.
스프레이(160)는 충진물(140)에 제습 수용액을 분사할 수 있고, 분사된 제습 수용액은 중력에 의하여 충진물(140)을 고루 적실 수 있다.
여기서, 제습 수용액은 염화리튬(LiCl), 브롬화리튬(LiBr) 또는 트리에틸렌글리콜(TEG)와 같은 흡습제가 수용액화 된 일종으로써, 상기 제습 수용액을 통해 공기와 제습 수용액 사이의 수증기 분압 차에 의해 공기 중 수분을 제거한다.
즉, 상술한 구조에 의하면 충진탑식 액체식 제습 시스템(1000)으로 유입된 습공기(1)는 케이스 내에 적층되어 있는 충진물(140)을 형성하는 물질의 불규칙적인 배열들 사이를 이동하면서, 상기 충진물(140)에 적셔진 제습 수용액을 통해 수분이 제거될 수 있다.
그리고 상기 광원부(121,122)에서 조사된 자외선과 충진물(140)에 코팅되어 있는 광촉매의 화학반응에 의해 상기 충진물(140)을 형성하는 물질의 불규칙적인 배열들 사이를 이동하는 공기의 살균을 수행할 수 있다.
본 실시예의 스프레이(160)는 케이스의 내부에 구비되되, 상대적으로 팬(110)의 하부에 구비될 수 있다. 그리고 충진물(140)은 상기 스프레이(160)에서 분사되는 제습 수용액이 고르기 적시어질 수 있도록, 상기 케이스의 내부에 구비되되, 상기 스프레이(160)의 하측에 구비될 수 있다. 나아가 상기 충진물(140)은 케이스의 흡입구가 형성되는 부분보다는 상측에 구비될 수 있다.
즉 상기 충진물(140)은 케이스의 내부에서 케이스의 길이방향을 따라 적층되되, 케이스의 내부에서 흡입구와 스프레이(160) 사이에 배치될 수 있다.
본 실시예의 광원부(121,122)는 케이스의 내부에서 흡입구와 상기 스프레이(160) 사이에 배치될 수 있다. 상기 광원부(121,122)는 케이스의 길이방향을 따라 소정길이를 형성할 수 있고, 상기 광원부(121,122)의 적어도 일부는 상기 충진물(140)이 적층되어 형성되는 충진탑의 외측과 근접한 위치에 구비될 수 있다.
다시 말하면, 충진물(140)은 상기 광원부(121,122)가 형성하는 상기 소정길이 내에 적층될 수 있다.
상기 광원부(121,122)는 케이스의 내측면 중 적어도 일부에 구비될 수 있다. 상기 광원부(121,122)는 케이스의 내둘레면을 따라 구비될 수도 있으며, 상기 내둘레면 중 적어도 일부에 구비될 수도 있다. 본 실시예의 경우 제습 시스템(1000)의 측단면에서 볼 때, 상기 광원부(121,122)는 케이스의 내면에 각각 마주보는 위치에 구비되어 충진물(140)의 양측에 각각 구비될 수 있다.
상술한 바와 같은 광원부(121,122)의 구조에 의해 충진물(140)에 보다 고르게 자외선을 조사함으로써 충진물(140)의 외주면에 도포되어 있거나 또는 코팅되어 있는 광촉매와 화학반응이 원활하게 이루어질 수 있도록 할 수 있다.
한편, 본 실시예의 제습 시스템(1000)은 반사부(150)를 더 포함할 수 있다. 상기 반사부(150)는 상기 광원부(121,122)에서 조사된 광원을 반사하는 다양한 소재로 형성될 수 있다.
상기 반사부(150)는 케이스의 내부에 배치되되, 상기 광원부(121,122)와 소정간격 이격되어 배치될 수 있다. 보다 구체적으로 상기 반사부(150)는 상기 케이스의 내부 중앙부분에 배치될 수 있다.
상기 반사부(150)는 상기 광원부(121,122)의 길이에 대응되는 길이로 형성될 수 있다. 보다 구체적으로 상기 광원부(121,122)가 상기 케이스의 내부에서 케이스의 길이방향을 따라 소정길이를 형성함에 따라 상기 반사부(150)는 상기 케이스의 내부에서 케이스의 길이방향을 따라 소정길이를 형성하며, 반사부(150)가 형성하는 소정길이와 광원부(121,122)가 형성하는 소정길이는 서로 대응될 수 있으며, 반사부(150)가 배치되는 길이방향 위치는 상기 광원부(121,122)가 배치되는 길이방향 위치에 대응될 수 있다.
상술한 구조에 의해 상기 광원부(121,122)에서 조사되는 광원의 반사효율을 높일 수 있다.
한편, 상기 반사부(150)가 케이스 내부 중앙부분에 배치됨에 따라 상기 반사부(150)는 충진물(140)의 중앙부분에 배치될 수 있다. 충진물(140)이 상술한 바와 같이 광원부가 형성하는 소정길이 내에 적층됨에 따라 반사부(150)의 길이방향을 따라 일부는 충진물(140)이 형성하는 충진탑의 외부에 위치하고, 나머지 일부는 충진물(140)이 형성하는 충진탑의 내부에 위치될 수 있다.
상술한 구조에 의해, 광원부(121,122)에서 조사된 광원이 반사부(150)에 의해 반사되어 적층된 충진물의 내측으로도 광원을 효과적으로 전달함으로써 화학반응이 원활히 수행되도록 하여 살균면적, 살균효율 등을 높일 수 있다.
도 2는 본 발명의 다양한 실시예 중 하나의 실시예에 따른 광촉매와 UV를 통한 공기질 개선 구조의 분사식 액체 제습 시스템을 나타낸 도면이다.
이하 도 2를 참고하여 설명하되, 상술한 내용과 중복되는 내용에 대한 설명은 최소화하며 차이점을 위주로 설명한다.
도 2의 분사식 액체식 제습 시스템(2000)은 스프레이(260)를 통해 제습 수용액과 액상형 광촉매가 혼합된 액체를 케이스 내부로 분사할 수 있다.
본 실시예의 분사식 액체식 제습 시스템(2000)의 케이스 내부로 습공기(1)가 인입될 수 있고, 인입된 습공기(1)는 스프레이(260)를 통해 분사된 상기 혼합된 액체에 포함된 제습 수용액과 반응하여 수분이 제거될 수 있다.
그리고 상기 혼합된 액체에 포함된 액상형 광촉매는 자외선 조사부(221,222)에 의해 발생된 자외선과 반사판(250)에 의하여 반사된 자외선과 화학적으로 반응하여 하이드록실 라디칼(hydroxyl　radical)을 발생시켜 제습된 습공기로부터 유해균, 휘발성 유기화합물, 냄새제거를 수행할 수 있다.
도 3은 본 발명의 다양한 실시예 중 하나의 실시예에 따른 광촉매와 UV를 통한 공기질 개선 구조의 충진탑식 액체 제습 시스템을 나타낸 도면이고, 도 4는 도 3의 충진탑의 측단면 및 상면을 나타낸 도면이다.
이하 도 3 및 도 4를 참고하여 설명하되, 상술한 내용과 중복되는 내용에 대한 설명은 최소화하며 차이점을 위주로 설명한다.
본 실시예의 제습 시스템(3000)은 케이스(300), 팬(310), 광원부(320), 충진물(340), 스프레이(360), 충진부(370)를 포함할 수 있다.
상기 케이스(300)는 내부에 수용공간(S)을 형성하고, 상기 케이스(300)를 관통하여 케이스(300)의 외부와 상기 수용공간(S)을 연통하는 흡입구(301)가 형성될 수 있다. 상기 수용공간(S) 내에는 제습 시스템을 형성하는 다양한 구성이 구비될 수 있으며 이러한 구성에 의해 공간(S) 내를 이동하는 습공기의 제습 및 살균이 수행될 수 있다.
팬(310)은 케이스의 상측에 구비되어 케이스(300) 내를 이동하는 기류를 형성하고, 스프레이(360)는 충진물(340)에 제습 수용액을 분사할 수 있고, 분사된 제습 수용액은 중력에 의하여 충진물(340)을 고루 적실 수 있다.
여기서, 제습 수용액은 염화리튬(LiCl), 브롬화리튬(LiBr) 또는 트리에틸렌글리콜(TEG)와 같은 흡습제가 수용액화 된 일종으로써, 상기 제습 수용액을 통해 공기와 제습 수용액 사이의 수증기 분압 차에 의해 공기 중 수분을 제거한다.
충진물(340)은 다양한 모양과 크기로 구비되며, 일 예로써, 글라스 비드(Glass beads)의 화학조성은 Sio2, Al2O3, Na2O, MgO, CaO, K2O을 포함할 수 있다. 즉, 충진물(340)은 불규칙한 모양으로 형성될 수 있다.
충진부(370)는 상기 충진물(340)을 수용하며, 상기 흡입구(301)를 통해 유입되는 외기의 이동방향을 따라 지름이 커지는 형상으로 구비될 수 있다. 상기 외기의 이동방향이란, 흡입구(301)를 통해 유입된 습공기가 케이스(300)의 내부 하측에서 상측으로 이동하는 방향을 의미할 수 있다.
충진부(370)의 형상을 상기 광원부(320)와 함께 구체적으로 살펴보면, 케이스(300)의 내부 중앙부분에는 광원부(320)가 구비된다. 상기 광원부(320)는 상기 케이스의 내부 중앙에서 케이스(300)의 길이방향을 따라 소정길이를 형성할 수 있다. 상기 길이방향은 상기 습공기의 이동방향에 대응되는 방향을 의미할 수 있다.
따라서, 상기 광원부(320)는 충진부(370)의 중앙부분에 구비되어 충진부(370)의 반경방향 외측을 향해 광을 조사할 수 있다.
충진부(370)는 광원부(320)의 외둘레를 따라 구비될 수 있다. 충진부(370)의 중앙 부분에는 상기 광원부(320)가 배치되고 충진부(370)는 광원부(320)가 형성하는 소정길이 내에서 광원부(320)의 외둘레를 휘감는 형상으로 구비될 수 있다. 충진부(370)는 광원부(320)의 일단 외둘레에서부터 광원부(320)의 타단 외둘레를 향해 지름이 커지는 형상으로 구비될 수 있다. 즉 상기 충진부(370)는 광원부(320)를 중심으로 방사형태로 광원부(320)의 외둘레를 휘감으며 구비될 수 있다. 물론 충진부(370)중 일부는 광원부(320)의 외주면과 접촉할 수도 있다.
상술한 바와 같은 충진부(370)의 형상에 의해, 충진물(340)의 수용량을 보장할 수 있으며, 케이스 내부의 공간(S)을 이동하는 습공기와 접촉면적을 넓혀 제습효율을 높일 수 있고, 광원부(320)로부터 조사되는 자외선이 충진부(370)에 수용되어 있는 충진물(340)에 직접적으로 전달되어 살균효율을 높일 수 있다.
상기 충진부(370)는 충진부(370)의 반경방향 외측에 형성되는 외벽(3703)과 상기 외벽(3703)과 대향되며, 충진부(370)의 반경방향 내측에 형성되는 내벽(3701) 및 외벽(3703)과 내벽(3701)을 연결하는 격벽(3705)을 포함할 수 있다.
상기 외벽(3703)은 상기 충진부(370)의 외관을 형성하는 측벽 중 일부로써, 상기 케이스(300)의 내면과 마주보는 면을 형성할 수 있고, 상기 내벽(3701)은 상기 충진부(370)의 외관을 형성하는 측벽 중 일부로써, 상기 광원부(320)와 마주보는 면을 형성할 수 있다.
그리고 격벽(3705)은 상기 외벽(3703)과 내벽(3701)을 연결하여 충진물(340)이 수용되는 공간을 형성할 수 있다. 즉 상기 충진물(340)은 외벽(3703), 내벽(3701) 및 격벽(3705)이 형성하는 공간 내에 수용될 수 있다.
상기 내벽(3701)은 광원부(320)로부터 조사되는 광이 보다 효과적으로 투과되도록 투명한 재질로 형성될 수 있다. 즉, 상기 내벽(3701)이 투명한 재질로 형성됨에 따라 상기 충진물(340)이 수용되는 공간으로 광원부(320)에서 조사되는 광의 투과율이 높아져 충진물(340)에 도포 또는 코팅되어 있는 광촉매와 광의 화학적 반응이 보다 효과적으로 이루어질 수 있다.
격벽(3705)은 상술한 바와 같이 충진부의 외벽(3703)과 내벽(3701)을 연결하며, 충진물이 수용되는 공간과 흡입된 외기를 안내하는 유로(3707)의 경계를 형성할 수 있다.
보다 구체적으로, 상기 유로(3707)는 흡입구(301)를 통해 유입된 외기가 케이스(300)의 하부에서 상부로 이동할 시 습공기를 안내할 수 있으며, 유입된 습공기가 케이스(300)의 내부에서 체류하는 시간을 증가시킬 수 있다. 유입된 습공기가 케이스(300)의 내부에 증가하는 시간이 늘어날수록 습공기의 제습 및 살균효과는 증가하게 된다.
일반적으로 제습시스템에 의한 제습효과 및 살균효과의 영향을 받는 청정면적을 넓히기 위해서는 모터의 출력, 팬의 회전수 등을 높여 제습 시스템 내부로 유입되는 외기의 양을 늘려야 한다. 다만, 이러한 경우 제습 시스템 내부를 통과하는 기류의 속도도 빨라지게 되므로 제습 및 살균효과가 줄어들 우려가 있다.
따라서 본 실시예의 제습 시스템(3000)은 제습 시스템의 청정면적을 확보함과 동시에, 상술한 바와 같은 충진부(370)에 형성되는 유로(3707) 구조에 의해 제습 시스템의 내부를 통과하는 기류의 속도를 늦추어 케이스(300) 내부에 습공기의 체류시간을 증가시킬 수 있다.
한편, 상기 격벽(3705)에는 홀(h)이 형성되어 상기 홀(h)을 통해 충진물(340)이 수용되는 공간과 흡입된 외기를 안내하는 유로(3707)를 연통할 수 있다. 상기 홀(h)을 통해 충진물(340)이 빠져나가는 것을 방지하기 위해 상기 홀(h)의 지름은 상기 충진물(340)의 지름보다 작게 형성됨이 바람직하다.
상술한 홀(h)이 형성된 격벽(3705) 구조에 의해, 유로(3707)를 통해 이동하는 공기와 충진물(340)의 접촉면적을 넓혀 공기에 포함되어 있는 습기의 제거를 보다 효과적으로 수행할 수 있다.
도 5는 본 발명의 다양한 실시예 중 하나의 실시예에 따른 광촉매와 UV를 통한 공기질 개선 구조의 충진탑식 액체 제습 시스템을 나타낸 도면이다.
이하 도 5를 참고하여 설명하되, 상술한 내용과 중복되는 내용에 대한 설명은 최소화하며 차이점을 위주로 설명한다.
본 실시예의 제습 시스템(4000)은 광원부(421.422)는 케이스(400)의 내측면 중 적어도 일부에 구비될 수 있다. 상기 광원부(421.422)는 케이스의 내둘레면을 따라 구비될 수도 있으며, 상기 내둘레면 중 적어도 일부에 구비될 수도 있다. 본 실시예의 경우 제습 시스템(4000)의 측단면에서 볼 때, 상기 광원부(421.422)는 케이스(400)의 내면에 각각 마주보는 위치에 구비되어 충진부(470)의 양측에 각각 구비될 수 있다.
상술한 바와 같은 광원부(421.422)의 구조에 의해 충진부(470)에 수용된 충진물에 보다 고르게 자외선을 조사함으로써 충진물의 외주면에 도포되어 있거나 또는 코팅되어 있는 광촉매와 화학반응이 원활하게 이루어질 수 있도록 할 수 있다.
한편, 본 실시예의 제습 시스템(4000)은 반사부(450)를 더 포함할 수 있다. 상기 반사부(450)는 상기 광원부(421.422)에서 조사된 광원을 반사하는 다양한 소재로 형성될 수 있다.
상기 반사부(450)는 케이스의 내부에 배치되되, 상기 광원부(421.422)와 소정간격 이격되어 배치될 수 있다. 보다 구체적으로 상기 반사부(450)는 상기 케이스의 내부 중앙부분에 배치될 수 있고, 충진부(470)는 반사부(450)의 외둘레를 따라 구비될 수 있다.
충진부(470)의 중앙 부분에는 상기 반사부(450)가 배치되고 충진부(470)는 반사부(450)가 형성하는 소정길이 내에서 반사부(450)의 외둘레를 휘감는 형상으로 구비될 수 있다. 충진부(470)는 반사부(450)의 일단 외둘레에서부터 반사부(450)의 타단 외둘레를 향해 지름이 커지는 형상으로 구비될 수 있다.
즉 상기 충진부(470)는 반사부(450)를 중심으로 방사형태로 반사부(450)의 외둘레를 휘감으며 구비될 수 있다. 물론 충진부(470)중 일부는 반사부(450)의 외주면과 접촉할 수도 있다.
그리고 상기 반사부(450)는 상기 광원부(421.422)의 길이에 대응되는 길이로 형성될 수 있다. 보다 구체적으로 상기 광원부(421.422)가 상기 케이스의 내부에서 케이스의 길이방향을 따라 소정길이를 형성함에 따라 상기 반사부(450)는 상기 케이스의 내부에서 케이스의 길이방향을 따라 소정길이를 형성하며, 반사부(450)가 형성하는 소정길이와 광원부(421.422)가 형성하는 소정길이는 서로 대응될 수 있으며, 반사부(450)가 배치되는 길이방향 위치는 상기 광원부(421.422)가 배치되는 길이방향 위치에 대응될 수 있다.
상술한 구조에 의해 상기 광원부(421.422)에서 조사되는 광원의 반사효율을 높일 수 있다.
상술한 구조에 의해, 광원부(421.422)에서 조사된 광원이 반사부(450)에 의해 반사되어 충진부(470)에 수용된 충진물의 내측으로도 광원을 효과적으로 전달함으로써 화학반응이 원활히 수행되도록 하여 살균면적, 살균효율 등을 높일 수 있다.
이상에서 본 발명의 다양한 실시예들을 상세하게 설명하였으나, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 상술한 실시예에 대하여 본 발명의 범주에서 벗어나지 않는 한도 내에서 다양한 변형이 가능함을 이해할 것이다. 그러므로 본 발명의 권리범위는 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 안 되며, 후술하는 특허청구범위뿐만 아니라 이 특허청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.
1000,2000,3000,4000: 제습시스템
110,210,310,410: 팬
160,260,360,460: 스프레이
121,122,220,320,421,422: 광원부
140,340,440: 충진물
370,470: 충진부

Claims (11)

  1. 흡입구와 토출구가 형성되는 케이스;
    상기 케이스의 상측에 구비되어 상기 흡입구로 외기가 유입되어 상기 토출구로 토출되는 기류를 형성하는 팬;
    상기 케이스의 내부에서 상기 팬의 하부에 구비되어, 제습 수용액을 분사하는 스프레이;
    상기 케이스의 내부에서 상기 흡입구와 상기 스프레이의 사이에 배치되고, 상기 케이스의 내부에서 상기 케이스의 길이방향을 따라 소정길이를 형성하는는 광원부;
    상기 광원부에서 조사되는 광에 반응하는 광촉매가 도포되고, 상기 케이스의 내부에서 상기 케이스의 길이방향을 따라 상기 광원부가 형성하는 소정길이 내에 적층되는 충진물; 및
    상기 충진물이 수용되며, 상기 흡입구를 통해 유입되는 외기의 이동방향을 따라 지름이 커지는 형상으로 구비되는 충진부;를 포함하는 제습 시스템.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서,
    상기 광원부는 상기 케이스의 내측면 중 적어도 일부에 구비되고,
    상기 광원부와 소정간격 이격되어 상기 케이스의 내부에 배치되고, 상기 광원부로부터 조사되는 광을 반사시키는 반사부;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 제습 시스템.
  4. 삭제
  5. 제1항에 있어서,
    상기 충진부는,
    상기 충진부의 반경방향 외측에 형성되는 외벽;
    상기 외벽과 대향되며, 상기 충진부의 반경방향 내측에 형성되는 내벽; 및
    상기 외벽과 내벽을 연결하는 격벽;을 포함하고,
    상기 격벽은 충진물이 수용되는 공간과 흡입된 외기를 안내하는 유로의 경계를 형성하는 것을 특징으로 하는 제습 시스템.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 격벽은, 홀이 형성되어 상기 충진물이 수용되는 공간과 상기 유로를 연통하는 것을 특징으로 하는 제습 시스템.
  7. 제5항에 있어서,
    상기 광원부는, 상기 충진부의 중앙부분에 구비되어 상기 충진부의 반경방향 외측을 향해 광을 조사하는 것을 특징으로 하는 제습 시스템.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 내벽은 투명한 재질로 형성되어 상기 광원부에서 조사되는 광이 상기 충진물이 수용되는 공간으로 투과되는 것을 특징으로 하는 제습 시스템.
  9. 제5항에 있어서,
    상기 광원부는 상기 케이스의 내측면 중 적어도 일부에 구비되고,
    상기 광원부와 소정간격 이격되어 상기 케이스의 내부에 배치되고, 상기 광원부로부터 조사되는 광을 반사시키는 반사부;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 제습 시스템.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 반사부는, 상기 충진부의 중앙부분에 구비되어 상기 광원부로부터 조사된 광을 상기 충진부의 반경방향 외측을 향해 반사시키는 것을 특징으로 하는 제습 시스템.
  11. 삭제
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