KR102477142B1 - 광촉매와 uv를 통한 공기질 개선 구조의 분리막식 제습 시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명은, 광촉매와 UV(ultraviolet)를 통한 공기질 개선 구조의 분리막식 액체 제습 시스템에 관한 것으로써, 본 발명의 예시적인 실시예에 따르면, 흡입구와 토출구가 형성되는 케이스와 상기 케이스의 상측에 구비되어 상기 흡입구로 외기가 유입되어 상기 토출구로 토출되는 기류를 형성하는 팬과 상기 케이스의 내부에서 상기 팬과 상기 흡입구 사이에 구비되고, 상기 기류의 경로상에 배치되는 분리막 및 상기 케이스의 내부에 구비되어 상기 분리막에 광을 조사하는 광원부를 포함하고, 상기 분리막은 다수의 중공사형(Hollow fiber) 부재로 구성되어 상기 흡입구로 유입된 외기의 절대 습도를 저감시키고, 상기 중공사형의 외주면에는 상기 광원부에서 조사된 광에 반응하는 촉매가 도포되는 것을 특징으로 하는 제습 시스템을 제공한다.

Description

광촉매와 UV를 통한 공기질 개선 구조의 분리막식 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 분리막식 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.

실내공조는 제습, 제진, 온도유지의 역할을 한다. 특히, 같은 온도라고 하더라도 습도가 낮으면 인간이 느끼는 불쾌지수는 상당히 낮아지게 된다. 따라서, 실내온도 규제 하에서 실내 공기의 습도를 낮추는 것이 중요하다. 일반적으로 습도를 낮추기 위한 제습은 냉동사이클을 이용하여 저온상태로 공기 중 수분을 응결시키는 방법을 사용하고 있어서, 일반적인 공조시스템에서 제습을 위해서 반드시 냉방장치를 가동해야 하는 문제점이 있다.

즉, 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.

따라서, 습공기에 대한 제습을 수행함과 동시에 공기질의 개선을 위한 방안의 필요성이 대두된다.

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 분리막식 제습 시스템을 제안함에 있다.

본 발명의 과제를 해결하기 위한 다양한 실시예는 흡입구와 토출구가 형성되는 케이스와 상기 케이스의 상측에 구비되어 상기 흡입구로 외기가 유입되어 상기 토출구로 토출되는 기류를 형성하는 팬과 상기 케이스의 내부에서 상기 팬과 상기 흡입구 사이에 구비되고, 상기 기류의 경로상에 배치되는 분리막 및 상기 케이스의 내부에 구비되어 상기 분리막에 광을 조사하는 광원부를 포함하고, 상기 분리막은 다수의 중공사형(Hollow fiber) 부재로 구성되어 상기 흡입구로 유입된 외기의 절대 습도를 저감시키고, 상기 중공사형의 외주면에는 상기 광원부에서 조사된 광에 반응하는 촉매가 도포되는 것을 특징으로 하는 제습 시스템을 제공한다.

상기 광원부는, 상기 케이스의 길이방향을 따라 이격된 위치에 구비되는 제1 광원부와 제2 광원부를 포함하고, 상기 분리막은, 상기 제1 광원부와 상기 제2 광원부의 사이에서 상기 기류의 경로상에서 상기 케이스의 길이방향을 따라 복수개가 구비될 수 있다.

상기 광원부는 상기 분리막을 향하는 방향으로 광을 조사할 수 있다.

상기 제1 광원부는 상기 팬과 상기 분리막 사이에 배치되어 상기 케이스 내부에서 상기 팬과 대향되는 방향으로 광을 조사하며, 상기 제2 광원부는 상기 분리막과 상기 흡입구 사이에 배치되어 상기 흡입구와 대향되는 방향으로 광을 조사할 수 있다.

상기 광원부는, 상기 케이스의 길이방향을 따라 이격된 위치에 구비되는 제1 광원부와 제2 광원부를 포함하고, 상기 분리막은, 상기 제1 광원부와 상기 제2 광원부의 사이에서 상기 기류의 경로상에서 상기 케이스의 길이방향을 따라 복수개가 구비되며, 상기 광원부는 상기 분리막을 향하는 방향으로 광을 조사하고, 상기 제1 광원부는 상기 팬과 상기 분리막 사이에 배치되어 상기 케이스 내부에서 상기 팬과 대향되는 방향으로 광을 조사하며, 상기 제2 광원부는 상기 분리막과 상기 흡입구 사이에 배치되어 상기 흡입구와 대향되는 방향으로 광을 조사할 수 있다.

상기 분리막은, 상기 케이스의 내벽 양측에 상기 케이스의 너비 방향을 따라 소정간격 이격되어 구비될 수 있다.

상기 분리막은 상기 케이스의 길이방향을 따라 이격된 위치에 구비되는 제1 분리막, 제2 분리막 및 제3 분리막을 포함하고, 상기 각각의 분리막들은 상기 케이스의 내벽으로부터 상기 기류의 방향을 따라 경사지게 구비될 수 있다.

상기 제1 분리막은 상기 케이스의 내부에서 상기 팬에 근접한 위치에 구비되고, 상기 제3 분리막은 상기 케이스의 내부에서 상기 흡입구에 근접한 위치에 구비되며, 상기 제2 분리막은 상기 제1 분리막과 상기 제3 분리막 사이에 구비될 수 있다.

상기 제1 분리막이 상기 케이스의 너비 방향을 따라 이격된 거리는, 상기 제3 분리막이 상기 케이스의 너비 방향을 따라 이격된 거리보다 큰 것을 특징으로 할 수 있다.

상기 광원부는, 상기 케이스의 내벽 양측에 상기 케이스의 너비 방향을 따라 소정간격 이격되어 구비될 수 있다.

상기 광원부는, 상기 제1 분리막과 상기 제2 분리막 사이에 배치되는 제1 광원부와 상기 제2 분리막과 상기 제3 분리막 사이에 배치되는 제2 광원부를 포함하고, 상기 각각의 광원부들은 상기 케이스의 내벽으로부터 상기 기류의 방향을 따라 상기 분리막이 형성하는 경사에 대응하여 경사지게 구비될 수 있다.

상기 제1 광원부가 상기 케이스의 너비 방향을 따라 이격된 거리는, 상기 제2 광원부가 상기 케이스의 너비 방향을 따라 이격된 거리보다 큰 것을 특징으로 할 수 있다.

상술한 실시예들의 각각의 특징들은 다른 실시예들과 모순되거나 배타적이지 않는 한 다른 실시예들에서 복합적으로 구현될 수 있다.

상술한 본 발명의 다양한 실시 예에 따르면, 분리막식 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 일 실시예에 따른 광촉매와 UV를 통한 공기질 개선 구조의 분리막식 제습 시스템을 나타낸 도면이다.
도 2는 도 1의 분리막을 형성하는 중공사형 멤브레인을 나타낸 도면이다.
도 3은 도 1의 분리막을 표현한 투시도이다.
도 4는 도 3의 분리막을 형성하는 필터모듈의 단면을 나타낸 도면이다.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 광촉매와 UV를 통한 공기질 개선 구조의 분리막식 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.

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 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 광촉매와 UV를 통한 공기질 개선 구조의 분리막식 제습 시스템을 나타낸 도면이다.

이하 도 1을 참고하여 설명한다.

본 실시예의 제습 시스템(1000)은 분리막을 유입된 외기의 절대 습도를 저감 시키는 제습 시스템의 일종으로써, 케이스(100), 팬(110), 광원부(111,112), 분리막(121,122,123)을 포함할 수 있다.

케이스(100)는 제습 시스템(1000)의 외관을 형성할 수 있다. 본 실시예의 케이스(100)는 중공 형상으로 구비될 수 있으며 흡입구와 토출구가 형성될 수 있다. 흡입구를 통해 케이스()100 내부로 습공기(1)가 유입되며, 토출구를 통해 케이스(100) 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 케이스(100)의 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(100) 내부의 길이방향을 따라 하부에서 상부로 이동하면서 제습 및 살균이 수행되고, 케이스(100)의 상부에 형성된 토출구를 통해 외부로 토출될 수 있다.

따라서, 상기 팬(110)은 상기 케이스(100)의 상측에 구비되어 상기 흡입구를 통해 유입되어 케이스(100) 내부를 따라 하측에서 상측으로 이동하여 토출구를 통해 케이스(100)의 외부로 토출되는 기류를 형성할 수 있다. 즉, 상기 팬(110)은, 케이스(100)의 하부에서 상부로 이동하는 기류를 형성할 수 있다.

광원부(111,112)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(111,112)에 의해 조사되는 자외선은 분리막(121,122,123)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

즉, 상술한 구조에 의하면 분리막식 액체식 제습 시스템(1000)으로 유입된 습공기(1)는 케이스(100) 내에서 상기 케이스(100)의 길이방향을 따라 소정간격 이격되어 구비되는 복수개의 분리막(121,122,123)을 통과하면서, 수분이 제거될 수 있으며, 상술한 분리막(121,122,123)에 도포되어 있는 광촉매가 상기 광원부(111,112)에서 조사된 광에 의해 화학반응을 일으켜 발생되는 부산물에 의해 상기 케이스(100)의 내부의 공기를 살균할 수 있다. 상기 부산물이란, 광원부에서 조사된 광에의해 광촉매가 화학적으로 반응하여 생성된 하이드록실 라디칼(hydroxyl　radical)을 예로 들 수 있다.

본 실시예의 광원부는 상기 케이스의 길이방향을 따라 이격된 위치에 구비되는 제1 광원부(111)와 제2 광원부(112)를 포함할 수 있다. 상기 제1 광원부(111)는 상기 팬(110)과 분리막(121)의 사이에 구비될 수 있다. 상기 제2 광원부(112)는 상기 분리막(123)과 상기 흡입구 사이에 구비될 수 있다.

즉 상술한 구조에 있어서, 분리막은 제1 광원부(111)와 제2 광원부(112) 사이에 구비될 수 있다.

상기 분리막은 케이스의 길이방향을 따라 이격된 위치에 구비되는 제1 분리막(121), 제2 분리막(122) 및 제3 분리막(123)을 포함할 수 있다. 상기 각각의 분리막들은 흡입구로 유입된 외기가 토출구로 이동하는 경로상에 배치된다. 상기 분리막들은 케이스(100) 내부에 형성되는 기류의 경로상에 배치될 수 있다. 상기 분리막은, 케이스(100)의 길이방향을 따라 상기 기류의 경로상에 복수개가 서로 이격되어 배치될 수 있다.

한편, 상기 광원부는 상기 분리막을 향하는 방향으로 광을 조사할 수 있다. 보다 구체적으로, 제1 광원부(111)는 상기 팬(110)과 제1 분리막(121)의 사이에 배치되어 상기 케이스(100)의 내부에서 팬(110)과 대향되는 방향으로 광을 조사할 수 있다. 즉, 제1 광원부(111)에 의해 발생되는 광은 케이스(100) 내부에서 하측을 향하는 방향으로 조사될 수 있다.

제2 광원부(112)는 상기 제3 분리막(123)가 흡입구 사이에 배치되어 상기 케이스(100)의 내부에서 상기 흡입구와 대향되는 방향으로 광을 조사할 수 있다. 즉, 제2 광원부(112)에 의해 발생되는 광은 케이스(100) 내부에서 상측을 향하는 방향으로 조사될 수 있다.

상술한 구조에 있어서, 토출구와 흡입구는 제습 시스템(1000)의 외부와 연통되어 있으므로 광원부(111,112)에서 발생되는 광이 외부로 노출되는 것을 최소화할 수 있으며, 또한 분리막(121,122,123)에 직접적으로 광을 조사함으로써 광촉매와 광의 화학반응의 반응율을 높여 살균효과를 증가시킬 수 있다.

도 2는 도 1의 분리막을 형성하는 중공사형 멤브레인을 나타낸 도면이고, 도 3은 도 1의 분리막을 표현한 투시도이며, 도 4는 도 3의 분리막을 형성하는 필터모듈의 단면을 나타낸 도면이다.

이하 도 1 내지 도 4를 참고하여 설명한다.

중공사형 멤브레인 필터 모듈(1211,1212,1221,1222,1231,1232)은 혼합 공기의 절대 습도를 저감시킨다. 구체적으로, 중공사형 멤브레인 필터모듈은 예를 들어, 중공사형 멤브레인 부재(1200)로 이루어진다. 중공사형 멤브레인 부재(1200)는 유체에서 입자 크기가 다른 물질을 분리할 수 있는 분리막의 형태로 이루어진다.

이런 중공사형 멤브레인 부재(1200)는 구조, 소재, 중공사형 멤브레인 부재(1200)를 통과하는 물질의 이동 원리 등에 대한 제한은 없으며, 물질의 선택적 이동이 일어날 수 있다면 어떤 것이라도 무방하다.

본 실시예의 중공사형 멤브레인 부재(1200)는 원통 형상으로 형성될 수 있다. 그리고 중공사형 멤브레인 부재(1200)는 케이스(100)의 내부로 유입되는 혼합 공기의 이동 방향으로 수직을 이루도록 적어도 하나 이상 배치될 수 있다.

본 실시예의 경우 도 1에서 제1 분리막(121)은 복수개의 중공사형 멤브레인 필터 모듈(1211,1212)에 의해 형성될 수 있으며, 제2 분리막(122)는 복수개의 중공사형 멤브레인 필터 모듈(1221,1222)에 의해 형성될 수 있으며, 제3 분리막(123)은 복수개의 중공사형 멤브레인 필터 모듈(1231,1232)에 의해 형성될 수 있다.

보다 구체적으로, 중공사형 멤브레인 부재(1200)는 수직 방향으로 누워 있어, 유입되는 혼합 공기가 부재의 측면 방향으로 통과하면서 토출구 측으로 이동될 수 있도록 배치된다. 이때, 중공사형 멤브레인 부재(1200)는 원통 형상의 외측을 둘러싸는 외주면을 통해 혼합 공기에서 수분을 선택적으로 흡수할 수 있다. 그 결과, 다습한 공기는 절대 습도의 수치가 크게 감소되는 건조한 공기로 변화될 수 있다.

또한, 중공사형 멤브레인 부재(1200)는 내측에 원통의 중공을 형성한다. 그리고 브레인 부재(1200)를 통과하면서 흡수된 수분들은 중공사형 멤브레인 부재(1200)의 내측 중공에 모여서 중공의 측면을 통해 외부로 배출될 수 있다.

또한, 다른 실시 예로서, 중공사형 멤브레인 부재(1200)의 외주면의 표면이 울퉁불퉁하게 또는 나선형으로 굴곡지게 형성될 수 있다. 즉, 중공사형 멤브레인 부재(1200)는 길이가 동일해도 유입 공기와 맞닿는 면을 더 넓게 하는 효과로 인해 수분 흡수 효과가 상승된다.

한편, 다습한 혼한 공기가 중공사형 멤브레인 부재(1200)를 통과하면 중공사형 멤브레인 부재(1200)에는 수분이 축적된다. 이 때, 축적되는 수분은 일정 정도 제거되어야 중공사형 멤브레인 부재(1200)를 통한 수분 흡수가 지속적으로 이루어질 수 있다.

이를 위해, 중공사형 멤브레인 부재(1200)의 측면을 통과하여 중공에 들어가는 건조한 공기는 다시 통과하여 중공사형 멤브레인 부재(1200) 외부로 빠져나온다. 이때, 수분은 다시 통과되는 건조한 공기와 혼합되어 습한 공기로 변화되고, 이는 중공사형 멤브레인 부재(1200) 중공을 통해 케이스(100) 외부로 배출되어 중공사형 멤브레인 부재(1200)에 축적되어 있던 수분은 제거된다.

따라서, 중공사형 멤브레인 부재(1200)의 내주면은 습한 공기가 배출될 수 있는 막으로 형성된다. 그 결과, 습한 공기는 중공사형 멤브레인 부재(1200)의 내주면을 통과하여 제거될 수 있다. 그리고 수분은 중공 사형 멤브레인 부재(1200)의 중공에 모이게 되어, 외부로 배출된다.

상술한 내용과 같이 도 3을 참고하면, 본 실시예의 제1 분리막 내지 제3 분리막을 형성하는 복수개의 중고사형 멤브레인 필터 모듈들은 상기 케이스(100)의 내벽 양측을 가로지르며 구비되어 흡입구로 유입된 외기가 이동하는 방향에 수직하게 배치될 수 있다.

상기 제1 분리막 내지 제3 분리막들은 케이스(100)의 내부에서 케이스의 길이방향을 따라 이격되어 서로 다른 높이에 구비될 수 있다.

도 4를 참고하면, 본 실시예의 중공사형 멤브레인 부재(1200)의 둘레에는 상술한 바와 같이 촉매(1201)가 도포될 수 있으며, 상기 촉매(1201)는 광원부(111,112)에서 조사되는 광에 반응하는 광촉매의 일종이다.

도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 광촉매와 UV를 통한 공기질 개선 구조의 분리막식 제습 시스템을 나타낸 도면이다.

이하 도 5를 참고하여 설명한다.

본 실시예의 제습 시스템(2000)는 케이스(200), 팬(210), 분리막(221,222,223), 광원부(211,212)를 포함할 수 있다.

본 실시예의 분리막은 케이스(200)의 내벽 양측에 상기 케이스(200)의 너비 방향을 따라 소정간격 이격되어 구비될 수 있다.

보다 구체적으로 상기 분리막은 케이스(200)의 중심축을 기준으로 대칭되게 배치될 수 있다. 상기 분리막의 일단은 케이스(200)의 내벽에 연결되고, 상기 분리막의 타단은 케이스(200)의 중심축을 향해 연장된다. 그리고 케이스(200)의 내벽 일측에서 연장된 분리막의 단부와 케이스의 내벽 타측에서 연장된 분리막의 단부는 서로 소정간격 이격되어 있으며, 상기 소정간격은 케이스(200)의 중심축을 기준으로 대칭될 수 있다.

즉 상기 케이스(200)의 중심축으로부터 케이스(200)의 내벽 일측에서 연장된 분리막의 단부까지의 거리와, 케이스(200)의 내벽 타측에서 연장된 단부까지의 거리는 동일하게 형성될 수 있다. 물론, 상술한 분리막은 케이스(200)의 내부 길이방향을 따라 동일한 높이에 위치하는 분리막을 의미한다.

상술한 바와 같이 분리막은 케이스(200)의 길이방향을 따라 복수개가 이격되어 구비될 수 있다. 보다 구체적으로 상기 분리막은 제1 분리막(221), 제2 분리막(222) 및 제3 분리막(223)을 포함할 수 있다.

상기 제1 분리막(221), 제2 분리막(222) 및 제3 분리막(223)은 케이스(200)의 내부 양측에서 케이스(200)의 중심축을 향해 연장되는 동일한 높이의 분리막을 포함한다.

상기 각각의 분리막들(221,222,223)은 케이스(200)의 내벽으로부터 상기 기류의 방향(12)을 따라 경사지게 구비될 수 있다. 물론 이 경우에도 상술한 바와 같이 케이스(200)의 내벽 양측에서 중심축을 향해 연장되는 분리막들은 케이스(200)의 중심축을 기준으로 대칭되게 구비되며, 각각 동일한 높이에 위치한 분리막의 단부는 케이스(200)의 중심축에서 동일한 간격 이격되어 구비될 수 있다.

제1 분리막(221)은 케이스(200)의 내부에서 팬(210)에 근접한 위치에 구비되며, 제3 분리막(223)은 케이스(200)의 내부에서 흡입구에 근접한 위치에 구비되고, 제2 분리막(222)은 제1 분리막(221)과 제3 분리막(223)의 사이에 구비될 수 있다.

즉 기류의 이동방향을 따라 제3 분리막(223), 제2 분리막(222) 및 제1 분리막(221)이 순차적으로 구비될 수 있다.

한편, 광원부(211,212)는 케이스(200)의 내벽 양측에서 케이스(200)의 너비 방향을 따라 소정간격 이격되어 구비될 수 있다.

상기 광원부(211,212)는, 상기 제1 분리막(221)과 상기 제2 분리막(222) 사이에 배치되는 제1 광원부(211)와 상기 제2 분리막(222)과 상기 제3 분리막(223) 사이에 배치되는 제2 광원부(212)를 포함한다. 그리고 각각의 광원부들(211,212)은 상기 케이스(200)의 내벽으로부터 상기 기류의 방향(12)을 따라 상기 분리막들이 형성하는 경사에 대응하여 경사지게 구비될 수 있다.

상술한 구조에 있어서, 제1 분리막(221)이 케이스(200)의 너비 방향을 따라 이격된 거리(d2)는 제3 분리막(223)이 케이스(200)의 너비 방향을 따라 이격된 거리(d1)보다 클 수 있다.

그리고 제1 광원부(211)가 상기 케이스(200)의 너비 방향을 따라 이격된 거리는, 상기 제2 광원부(212)가 상기 케이스의 너비 방향을 따라 이격된 거리보다 클 수 있다.

즉, 본 실시예의 케이스(200)의 내부로 유입된 외기(1)는 분리막들을 거치면서 이동(12)할 수도 있으며 또는 상술한 바와 같이 분리막들과 광원부가 케이스(200)의 중심축을 기준으로 대칭되게 형성되되, 중심축 부분이 서로 이격되어 있으므로 케이스(200)의 중심축 방향으로 이동(11)할 수도 있다.

본 실시예의 제습 시스템(2000)의 공청면적을 넓히기 위해서는 팬 모터의 출력을 높이는 것이 유리하다. 그러나 이 경우 케이스(200)의 내부에 습공기 또는 오염된 외기가 체류하는 시간이 줄어들어 살균 내지 제습의 효율은 낮아지게 된다.

따라서, 본 실시예와 같이 케이스(200)의 내부 중앙부분에 유로를 형성하여 동일한 팬 모터의 출력을 높이지 않고도 외부에서 유입된 외기의 이동에 저항으로 작용할 수 있는 요소를 최소화함과 동시에 외기의 제습 및 살균을 수행할 수 있다.

보다 구체적으로 각각의 분리막과 광원부가 기류의 이동방향을 따라 소정경사각을 형성함에 따라 유입된 외기의 이동을 안내할 수 있다. 그리고 중앙부분에 유로를 형성하되, 제습 및 살균 모듈(분리막과 광원부)의 내부로 유입되는 입구의 직경(d1)을 제습 치 살균 모듈(분리막과 광원부)을 거쳐 나가는 출구의 직경(d2)을 작게 형성하여 외기가 케이스(200)의 내부에 체류하는 시간을 증가시킬 수 있다.

즉, 케이스(200)의 내부 일측에서 케이스(200)의 중심축 부분으로 연장되는 분리막과 광원부의 단부들은 제1 기준선(231)을 형성할 수 있고, 케이스(200)의 내부 타측에서 케이스(200)의 중심축 부분으로 연장되는 분리막과 광원부의 단부들은 제2 기준선(232)을 형성할 수 있다. 상기 제1 기준선(231)과 제2 기준선(232)은 선형을 형성할 수 있다.

다시 말하면, 제1 기준선(231)의 일단과 제2 기준선(232)의 일단이 서로 이격된 거리는 상술한 거리(d1)를 형성할 수 있고 상기 거리(d1)는 제습 및 살균 모듈의 입구의 직경을 의미할 수도 있으며, 제3 분리막(223)의 단부가 케이스(200)의 너비방향을 따라 이격된 거리를 의미할 수도 있다.

제1 기준선(231)의 타단과 제2 기준선(232)의 타단이 서로 이격된 거리는 상술한 거리(d2)를 형성할 수 있고 상기 거리(d2)는 제습 및 살균 모듈의 출구의 직경을 의미할 수도 있으며, 제1 분리막(221)의 단부가 케이스(200)의 너비방향을 따라 이격된 거리를 의미할 수도 있다.

그리고 제1 기준선(231)과 제2 기준선(232)은 일단의 이격된 지점으로부터 타단의 이격된 지점으로까지 서로 멀어지는 방향으로 선형적으로 연장될 수 있다. 이는 제습 및 살균 모듈의 관점에서 볼 때, 단면적이 넓어지는 형상을 의미할 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: 제습시스템
100,200: 케이스
111,211: 제1 광원부
112,212: 제2 광원부
121,221: 제1 분리막
122,222: 제2 분리막
123,223: 제3 분리막

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 팬과 상기 흡입구 사이에 구비되고, 상기 기류의 경로상에 배치되고, 상기 케이스의 내벽 양측에 상기 케이스의 너비 방향을 따라 소정간격 이격되어 구비되는 분리막; 및
   상기 케이스의 내부에 구비되어 상기 분리막에 광을 조사하는 광원부;를 포함하고,
   상기 분리막은 다수의 중공사형(Hollow fiber) 부재로 구성되어 상기 흡입구로 유입된 외기의 절대 습도를 저감시키고, 상기 중공사형의 외주면에는 상기 광원부에서 조사된 광에 반응하는 촉매가 도포되고,
   상기 분리막은 상기 케이스의 길이방향을 따라 이격된 위치에 복수개가 구비되고,
   상기 각각의 분리막들은 상기 케이스의 내벽으로부터 상기 기류의 방향을 따라 경사지게 구비되는 것을 특징으로 하는 제습 시스템.
2. 제1항에 있어서,
   상기 광원부는, 상기 케이스의 길이방향을 따라 이격된 위치에 구비되는 제1 광원부와 제2 광원부를 포함하고,
   상기 분리막은, 상기 제1 광원부와 상기 제2 광원부의 사이에서 상기 기류의 경로상에서 상기 케이스의 길이방향을 따라 복수개가 구비되는 것을 특징으로 하는 제습 시스템.
3. 제2항에 있어서,
   상기 광원부는 상기 분리막을 향하는 방향으로 광을 조사하는 것을 특징으로 하는 제습 시스템.
4. 제3항에 있어서,
   상기 제1 광원부는 상기 팬과 상기 분리막 사이에 배치되어 상기 케이스 내부에서 상기 팬과 대향되는 방향으로 광을 조사하며,
   상기 제2 광원부는 상기 분리막과 상기 흡입구 사이에 배치되어 상기 흡입구와 대향되는 방향으로 광을 조사하는 것을 특징으로 하는 제습 시스템.
5. 삭제
6. 삭제
7. 제1항에 있어서,
   상기 분리막은, 제1 분리막, 제2 분리막 및 제3 분리막을 포함하고,
   상기 제1 분리막은 상기 케이스의 내부에서 상기 팬에 근접한 위치에 구비되고, 상기 제3 분리막은 상기 케이스의 내부에서 상기 흡입구에 근접한 위치에 구비되며, 상기 제2 분리막은 상기 제1 분리막과 상기 제3 분리막 사이에 구비되는 것을 특징으로 하는 제습 시스템.
8. 제7항에 있어서,
   상기 제1 분리막이 상기 케이스의 너비 방향을 따라 이격된 거리는, 상기 제3 분리막이 상기 케이스의 너비 방향을 따라 이격된 거리보다 큰 것을 특징으로 하는 제습 시스템.
9. 제7항에 있어서,
   상기 광원부는, 상기 케이스의 내벽 양측에 상기 케이스의 너비 방향을 따라 소정간격 이격되어 구비되는 것을 특징으로 하는 제습 시스템.
10. 제9항에 있어서,
    상기 광원부는, 상기 제1 분리막과 상기 제2 분리막 사이에 배치되는 제1 광원부와 상기 제2 분리막과 상기 제3 분리막 사이에 배치되는 제2 광원부를 포함하고,
    상기 각각의 광원부들은 상기 케이스의 내벽으로부터 상기 기류의 방향을 따라 상기 분리막이 형성하는 경사에 대응하여 경사지게 구비되는 것을 특징으로 하는 제습 시스템.
11. 제10항에 있어서,
    상기 제1 광원부가 상기 케이스의 너비 방향을 따라 이격된 거리는, 상기 제2 광원부가 상기 케이스의 너비 방향을 따라 이격된 거리보다 큰 것을 특징으로 하는 제습 시스템.

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