KR20150120282A - Apparatus and method for controlling humidity - Google Patents

Apparatus and method for controlling humidity

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Abstract

Disclosed are an apparatus and a method for controlling the humidity. The apparatus for controlling the humidity includes: a water storage for storing water inside; a nozzle positioned at a place close to the water storage, and through which the water comes out; a first electrode connecting to the nozzle; and a second electrode facing the first electrode. The apparatus for controlling the humidity also includes: a driving unit for applying voltage between the first electrode and the second electrode; and an insulating body formed on the second electrode.

Description

습도 조절 장치 및 방법{APPARATUS AND METHOD FOR CONTROLLING HUMIDITY}[0001] APPARATUS AND METHOD FOR CONTROLLING HUMIDITY [0002]

본 발명은 습도 조절 장치 및 방법에 관한 것이다. The present invention relates to an apparatus and method for controlling humidity.

기존의 습도 조절 장치는 초음파를 이용한 방식, 그리고 발열 장치를 기반으로 하는 방식 등을 채용하고 있다. Conventional humidity control systems employ ultrasonic wave method and a method based on a heating device.

발열 장치를 기반으로 하는 방식은 물에 열을 가함에 의해 발생되는 수분을 이용하여 습도를 조절한다. 이러한 방식은 열을 기반으로 습도를 조절하기 때문에 수분 증발을 신속히 이룰 수 없는 단점이 있으며, 전력 소모가 큰 문제점이 있다. The method based on the heating device controls the humidity by using moisture generated by applying heat to the water. This method has a disadvantage in that water evaporation can not be rapidly achieved because the humidity is controlled based on heat, and power consumption is large.

초음파를 이용한 습도 조절 장치는 신속한 가습을 이룰 수 있는 장점이 있으나, 수분을 이루는 물방울의 크기 커서 넓은 지역으로 수분이 전파되지 못하는 단점이 있다. 즉, 습도 조절 장치의 근처에서는 습도가 높으나 그 외의 지역은 습도가 낮아, 넓은 지역까지 골고루 습도를 조절할 수 없는 단점이 있다. Humidity adjusting apparatus using ultrasonic wave has an advantage of rapid humidification, but it is disadvantageous in that moisture can not propagate to a large area due to the size of water droplets forming water. That is, the humidity is high in the vicinity of the humidity control device, but the humidity is low in the other areas, and the humidity can not be controlled evenly over a wide area.

본 발명이 해결하고자 하는 과제는 가습 성능을 향상시킬 수 있으며 넓은 지역까지 수분을 전파시킬 수 있는 습도 조절 장치 및 방법을 제공하는 것이다. SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a humidity control apparatus and method capable of improving humidification performance and propagating moisture to a wide area.

본 발명의 실시예에 따르면, 습도 조절 장치가 제공된다. 상기 습도 조절 장치는, 내부에 물을 저장하는 물 저장고, 상기 물 저장고와 인접한 곳에 위치하며, 상기 물이 빠져 나오는 노즐, 상기 노즐과 접속하는 제1 전극, 상기 제1 전극과 대향하는 제2 전극, 상기 제1 전극과 상기 제2 전극 사이에 전압을 인가하는 제1 전극 구동부, 그리고 상기 제2 전극의 상면에 형성되는 제1 절연체를 포함할 수 있다. According to an embodiment of the present invention, a humidity control device is provided. The humidity controller includes a water reservoir for storing water therein, a nozzle located adjacent to the water reservoir, a nozzle for discharging the water, a first electrode connected to the nozzle, a second electrode opposed to the first electrode, A first electrode driver for applying a voltage between the first electrode and the second electrode, and a first insulator formed on an upper surface of the second electrode.

상기 제1 절연체는 초소수성 성질은 가질 수 있다. 상기 제1 절연체는 마이크로 구조와 나노 구조가 결합된 복합 구조 가질 수 있다. 상기 제1 절연체는 불소계를 포함하는 물질로 표면 처리될 수 있다. 상기 전압이 상기 제1 전극과 상기 제2 전극 사이에 인가되는 경우, 상기 노즐로부터 물방울이 방사되며, 상기 물방울은 상기 제1 절연체에 튕겨서 공기 중으로 방사될 수 있다. The first insulator may have a super-hydrophobic property. The first insulator may have a complex structure in which a microstructure and a nanostructure are combined. The first insulator may be surface treated with a material containing a fluorine-based material. When the voltage is applied between the first electrode and the second electrode, water droplets are radiated from the nozzle, and the water droplet is repelled by the first insulator and can be radiated into the air.

상기 노즐에는 미세 크기의 구멍이 형성되어 있을 수 있다. The nozzles may be formed with fine-sized holes.

상기 물 저장고에는 구멍이 형성되어 있으며, 상기 구멍의 위치는 상기 노즐의 위치에 대응할 수 있다. A hole is formed in the water reservoir, and the position of the hole may correspond to the position of the nozzle.

상기 전압은 직류 또는 교류 형태를 가지며, 상기 노즐로부터 방사되는 물방울의 양은 상기 전압의 물리적 특성에 의해 결정될 수 있다. The voltage has a DC or AC form and the amount of water droplets emitted from the nozzle can be determined by the physical properties of the voltage.

상기 습도 조절 장치는 상기 물 저장고를 감싸는 하우징을 더 포함할 수 있으며, 상기 제2 전극은 상기 하우징과 인접한 곳에 위치할 수 있다. The humidity controller may further include a housing surrounding the water reservoir, and the second electrode may be located adjacent to the housing.

상기 습도 조절 장치는 상기 하우징에 위치하며, 상기 빠져 나온 물을 외부로 배출시키는 팬을 더 포함할 수 있다. The humidity controller may further include a fan located in the housing and discharging the water to the outside.

상기 습도 조절 장치는, 상기 물 저장고에 압력을 인가하는 압력부를 더 포함할 수 있다. The humidity controller may further include a pressure unit for applying pressure to the water reservoir.

상기 습도 조절 장치는, 상기 제2 전극과 대향하는 제3 전극, 그리고 상기 제2 전극과 상기 제3 전극 사이에 전압을 인가하는 제2 전극 구동부를 더 포함할 수 있다. The humidity controller may further include a third electrode facing the second electrode, and a second electrode driver for applying a voltage between the second electrode and the third electrode.

상기 습도 조절 장치는, 상기 제2 전극 상면에 형성되는 제2 절연체를 더 포함할 수 있으며, 상기 제2 절연체는 초소수성 성질을 가질 수 있다. The humidity controller may further include a second insulator formed on the upper surface of the second electrode, and the second insulator may have a super-hydrophobic property.

상기 제2 전극 및 상기 제1 절연체에는 상기 노즐로부터 빠져 나온 물이 통과하도록 구멍이 형성되어 있을 수 있다. A hole may be formed in the second electrode and the first insulator to allow water to escape from the nozzle.

본 발명의 다른 실시예에 따르면, 내부에 물을 저장하는 물 저장고를 포함하는 습도 조절 장치가 습도를 조절하는 방법이 제공될 수 있다. 상기 습도 조절 방법은, 상기 물 저장고로부터 상기 물이 빠져 나오는 노즐을 제공하는 단계, 상기 노즐과 접속하는 제1 전극과 절연체가 형성되어 있는 제2 전극 사이에, 전압을 인가하는 단계, 상기 전압의 인가에 의해, 상기 물을 물방울 형태로 상기 노즐로부터 방사시키는 단계, 그리고 상기 절연체를 통해, 상기 물방울을 공기 중으로 방사시키는 단계를 포함할 수 있다. According to another embodiment of the present invention, a method may be provided in which a humidity control device including a water reservoir for storing water therein adjusts humidity. The method comprising the steps of: providing a nozzle through which the water escapes from the water reservoir; applying a voltage between a first electrode connected to the nozzle and a second electrode formed with an insulator; Applying the water from the nozzle in a water droplet form, and radiating the water droplet into the air through the insulator.

상기 절연체는 상기 제2 전극의 상면에 형성되며 초소수성 성질을 가질 수 있다. The insulator may be formed on the upper surface of the second electrode and may have a super-hydrophobic property.

상기 전압은 교류 또는 직류 형태를 가질 수 있으며, 상기 물방울의 크기 또는 양은 상기 전압의 물리적 특성에 의해 결정될 수 있다. The voltage may be in the form of alternating current or direct current, and the size or amount of the water droplet may be determined by the physical characteristics of the voltage.

상기 습도 조절 방법은, 상기 물저장고에 압력을 인가하는 단계를 더 포함할 수 있다. The humidity control method may further include a step of applying pressure to the water reservoir.

상기 습도 조절 방법은, 상기 제2 전극과, 상기 제2 전극과 대향하며 절연체가 형성되어 있는 제3 전극 사이에, 전압을 인가하는 단계를 더 포함할 수 있다. The humidity control method may further include a step of applying a voltage between the second electrode and a third electrode facing the second electrode and having an insulator formed thereon.

상기 제3 전극에 형성되어 있는 상기 절연체는 초소수성 성질을 가질 수 있다. The insulator formed on the third electrode may have a super-hydrophobic property.

본 발명의 실시예에 따르면 미세 노즐에 의한 전기 방사를 이용함으로써, 가습 성능을 향상시킬 수 있으며 넓은 지역까지 가습 시킬 수 있다. According to the embodiment of the present invention, by using the electrospinning by the fine nozzles, the humidification performance can be improved and the humidification can be performed to a wide area.

또한 본 발명의 실시예에 따르면, 물방울의 크기가 미세하고 미세한 물방울을 가속하여 분사하므로, 팬의 사용을 최소화 하여 가습 시 소음을 줄일 수 있다. Also, according to the embodiment of the present invention, since the size of the water droplet is fine and the fine water droplet is accelerated and injected, the use of the fan can be minimized, and noise during humidification can be reduced.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 습도 조절 장치를 나타내는 도면이다.
도 2는 도 1의 A 부분을 확대한 도면이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 습도 조절 장치의 동작 원리를 나타내는 도면이다.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 습도 조절 장치를 나타내는 도면이다.
도 5는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 습도 조절 장치를 나타내는 도면이다.
도 6은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 습도 조절 장치를 나타내는 도면이다.1 is a view showing a humidity controller according to an embodiment of the present invention.
2 is an enlarged view of a portion A in Fig.
3 is a view showing an operation principle of a humidity control apparatus according to an embodiment of the present invention.
4 is a view showing a humidity controller according to another embodiment of the present invention.
5 is a view illustrating a humidity control apparatus according to another embodiment of the present invention.
6 is a view illustrating a humidity control apparatus according to another embodiment of the present invention.

아래에서는 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings so that those skilled in the art can easily carry out the present invention. The present invention may, however, be embodied in many different forms and should not be construed as limited to the embodiments set forth herein. In order to clearly illustrate the present invention, parts not related to the description are omitted, and similar parts are denoted by like reference characters throughout the specification.

명세서 전체에서, 명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다. Throughout the specification, when a component is referred to as "including" an element throughout the specification, it is to be understood that the element may include other elements, .

또한 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. 또한 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다. Also, throughout the specification, when a portion is referred to as being "connected" to another portion, it is not necessarily the case that it is "directly connected," but also includes "electrically connected" do. Also, when an element is referred to as "comprising ", it means that it can include other elements as well, without departing from the other elements unless specifically stated otherwise.

본 발명의 실시예에 따른 습도 조절 장치는 전기 방사 방식을 통해 미세한 크기의 수분을 발생시킨다. 좀더 상세히 설명하면, 본 발명의 실시예에 따른 습도 조절 장치는 미세 크기 즉, 나노 또는 마이크로 홀 구조를 가지는 노즐에 전압을 인가하고, 이로 인해 발생하는 물방울의 크기는 나노미터 또는 마이크로 크기로 유동성이 높아 넓은 지역으로 확산될 수 있다. 이러한 본 발명의 실시예에 따른 습도 조절 장치 및 방법에 대하여 아래에서 상세히 설명한다. The humidity control apparatus according to an embodiment of the present invention generates a minute amount of moisture through an electrospinning method. More specifically, a humidity controller according to an embodiment of the present invention applies a voltage to a nozzle having a fine size, that is, a nano or microhole structure, and the size of the water droplet generated thereby is fluidity with a nanometer or micro size It can spread to a wide area. The humidity control apparatus and method according to the embodiment of the present invention will be described in detail below.

먼저, 도 1 및 도 2를 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 습도 조절 장치의 구조에 대해서 설명한다. First, a structure of a humidity control apparatus according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 and 2. FIG.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 습도 조절 장치(100)를 나타내는 도면이며, 도 2는 도 1의 A 부분을 확대한 도면이다. FIG. 1 is a view showing a humidity control device 100 according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is an enlarged view of a portion A in FIG.

도 1에 나타낸 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 습도 조절 장치(100)는 하우징(110), 물 저장고(120), 전극(130a, 130b), 절연체(140), 미세 노즐(150) 및 전극 구동부(160)을 포함한다. 1, a humidity controller 100 according to an embodiment of the present invention includes a housing 110, a water reservoir 120, electrodes 130a and 130b, an insulator 140, a fine nozzle 150, And an electrode driver 160.

하우징(110)은 습도 조절 장치(100)의 케이스로서 습기 조절 장치(100)의 전체 형상에 대응된다. 하우징(110)에는 물방울이 외부로 빠져 나갈 수 있도록 구멍이 형성될 수 있다. 이러한 구멍은 하우징의 상면 또는 측면에 형성될 수 있다. The housing 110 corresponds to the overall shape of the moisture regulating apparatus 100 as a case of the humidity regulating apparatus 100. A hole may be formed in the housing 110 to allow water droplets to escape to the outside. These holes may be formed on the upper surface or the side surface of the housing.

물 저장고(120)는 물을 저장하는 탱크이며, 사용자에 의해 물로 채워질 수 있다. 물 저장고(120)는 측면부(121) 및 밑면부(122)를 포함한다. 도 2에 나타낸 바와 같이. 밑면부(122에는 구멍(H)이 형성되어 물이 빠져 나올 수 있다. 한편, 도 1 및 도 2에는 나타내지 않았지만 측면부(121)에도 구멍이 형성되어 물이 빠져 나올 수 있다. The water reservoir 120 is a tank for storing water and can be filled with water by a user. The water reservoir 120 includes a side portion 121 and a bottom portion 122. As shown in Fig. The bottom portion 122 may be formed with a hole H to allow water to escape. On the other hand, although not shown in FIGS. 1 and 2, a hole may be formed in the side portion 121 to allow water to escape.

전극은 제1 전극(130a) 및 제2 전극(130b)을 포함하며, 제1 전극(130a) 및 제2 전극(130b)에는 전압이 인가된다. The electrode includes a first electrode 130a and a second electrode 130b, and a voltage is applied to the first electrode 130a and the second electrode 130b.

도 2에 나타낸 바와 같이, 제1 전극(130a)은 물 저장고(120)의 밑면부(122) 에 위치하며 미세 노즐(150)과 전기적으로 접속한다. 제1 전극(130a)에도 물방울이 나올 수 있도록 구멍이 형성될 수 있다. 제1 전극(130a)에 전압이 인가되는 경우 미세 노즐(150)과 접촉되는 물 저장고(120)의 물과 제2 전극(130b) 사이에 전기장이 발생하며, 이로 인해 전기 방사가 발생된다. 제1 전극(130a)과 제2 전극(130b) 사이에 인가되는 전압에 의해 전기장이 발생하며, 이 전기장으로 인해 저장고(120)의 물과 제2 전극(130b) 사이 정전기력이 발생한다. 이러한 정전기력으로 인해 물방울이 형성되어 미세 노즐(150)로 배출된다. 한편, 도 1 및 도 2에는 나타내지 않았지만, 제1 전극(130a)은 물 저장고(120)의 측면부(121)에도 위치할 수 있고, 이에 대응되는 제2 전극이 마주보며 형성될 수 있다. 2, the first electrode 130a is located on the bottom surface 122 of the water reservoir 120 and is electrically connected to the fine nozzles 150. As shown in FIG. A hole may be formed in the first electrode 130a to allow water droplets to be generated. When a voltage is applied to the first electrode 130a, an electric field is generated between the water in the water reservoir 120 and the second electrode 130b, which is in contact with the fine nozzles 150, thereby generating electrospinning. An electric field is generated by the voltage applied between the first electrode 130a and the second electrode 130b and an electrostatic force is generated between the water in the reservoir 120 and the second electrode 130b due to the electric field. Water droplets are formed by the electrostatic force and are discharged to the fine nozzles 150. Although not shown in FIGS. 1 and 2, the first electrode 130a may be located on the side surface 121 of the water reservoir 120, and the corresponding second electrode may be formed facing the first electrode 130a.

제2 전극(130b) 제1 전극(130a)과 마주보게 형성되어 있다. 제2 전극(130b)은 제1 전극(130a)와 달리 하나의 판 형태로 제1 전극(130a)과 대향할 수 있다. 한편, 도 1에 나타내지 않았지만, 제2 전극(130b)은 측면부(121)의 제1 전극(130a)과 대향하는 위치에 추가적으로 형성될 수 있다. The second electrode 130b is formed to face the first electrode 130a. The second electrode 130b may be opposed to the first electrode 130a in a plate shape unlike the first electrode 130a. Although not shown in FIG. 1, the second electrode 130b may be additionally formed at a position opposite to the first electrode 130a of the side portion 121. FIG.

절연체(140)는 제2 전극(130b)의 상면에 형성되며, 절연체(140)의 표면은 초소수성(superhydrophobic) 성질을 가진다. 절연체(140)의 표면이 초소수성 특성을 가지는 물질 구조로 형성되거나 또는 초소수성 특성을 가지는 물질로 표면 처리됨으로써, 초소수성 성질이 구현될 수 있다. 이와 같이 절연체(140)의 표면이 초소수성 성질을 가지는 경우, 물방울이 표면에 흡착되지 않고 물방울 형태로 튕겨져 나와 공기 중에 방사된다. The insulator 140 is formed on the upper surface of the second electrode 130b, and the surface of the insulator 140 has a superhydrophobic property. The surface of the insulator 140 may be formed of a material structure having super-hydrophobic properties or may be surface-treated with a material having super-hydrophobic properties, so that super-hydrophobic properties can be realized. In the case where the surface of the insulator 140 has a super-hydrophobic property, water droplets are not adsorbed on the surface but are repelled in the form of droplets to be radiated into the air.

초소수성 특성을 가지는 물질 구조는 마이크로 구조와 나노 구조가 결합되어 있는 형태일 수 있다. 이러한 구조는 먼저 3차원 형태로 마이크로 구조가 형성되고 마이크로 구조 위에 나노 구조로 3차원 구조를 가지는 구조를 가진다. 여기서, 3차원 형태의 마이크로 구조는 오목 또는 볼록 형태의 구조를 가지게 되며 그 크기가 마이크로미터의 크기를 가진다. 또한 나노 구조는 이러한 마이크로 구조의 표면에 오목 또는 볼록 형태로 나노 미터 크기의 크기를 가지는 구조를 말한다.The material structure having super-hydrophobic properties may be a combination of microstructure and nanostructure. Such a structure has a structure in which a microstructure is formed in a three-dimensional shape and a three-dimensional structure is formed in a nanostructure on a microstructure. Here, the three-dimensional microstructure has a concave or convex structure, and the size of the microstructure has a micrometer size. The nanostructure refers to a structure having a nanometer size in a concave or convex shape on the surface of such a microstructure.

그리고 초소수성 특성을 가지는 물질은 불소계(F)를 포함하는 물질일 수 있다. 또한, 절연체(140)의 표면을 초소수성 특성을 가지는 물질 구조에 불소계 물질을 코딩함으로써, 초소수성을 더욱 향상시킬 수 있다. And the substance having the super-hydrophobic property may be a substance containing fluorine (F). Further, by superimposing the fluorine-based material on the material structure having the super-hydrophobic property on the surface of the insulator 140, the super-hydrophobicity can be further improved.

미세 노즐들(150)은 각각 물이 유입될 수 있도록 밑변부(122)에 형성된다. 그리고 미세 노즐(150)은 물과 전기적으로 접촉될 수 있도록 물과 접촉한다. 미세 노즐들(150)은 어레이 모양으로 복수 개 형성될 수 있다. 이와 같은 미세 노즐(150)은 물이 방사되는 입구로서 역할을 수행한다. 한편, 도 1 및 도 2에는 나타내지 않았지만, 미세 노즐들(150)은 측면부(121)에도 형성될 수 있다. The fine nozzles 150 are formed in the base portion 122 to allow water to flow in, respectively. The fine nozzles 150 are in contact with water so as to be in electrical contact with water. A plurality of fine nozzles 150 may be formed in an array shape. Such a fine nozzle 150 serves as an inlet through which water is radiated. Although not shown in FIGS. 1 and 2, the fine nozzles 150 may also be formed on the side surface 121.

이러한 미세 노즐들(150)은 식각과 증착 등의 방법이 사용되는 반도체 공정을 통해 구현될 수 있다. 또한 미세 노즐들(150)은 기존의 마이크로 니들을 이용하여 구현될 수도 있다. These fine nozzles 150 may be implemented through a semiconductor process using a method such as etching and deposition. Also, the fine nozzles 150 may be implemented using existing micro-needles.

전극 구동부(160)는 제1 전극(130a)과 제2 전극(130b) 사이에 전압을 인가한다. 전극 구동부(160)에 의해 인가되는 전압은 교류 또는 직류 형태를 가질 수 있다. 직류 형태의 전원은 펄스(pulse) 형태를 가질 수 있으며, 교류 형태의 전원은 사이파(sine wave), 삼각파(triangular wave), 구형파(rectangular wave) 등의 형태를 가질 수 있다. The electrode driver 160 applies a voltage between the first electrode 130a and the second electrode 130b. The voltage applied by the electrode driver 160 may be in the form of alternating current or direct current. The DC power source may have a pulse shape, and the AC power source may have a shape of a sine wave, a triangular wave, a rectangular wave, or the like.

전극 구동부(160)에 의해 제1 전극(130a)과 제2 전극(130b)에 사이에 전압이 인가되는 경우, 미세 노즐(150)에 전기장이 발생하여 전기 방사가 발생된다. 전기 방사는 액상 물질의 표면 장력과 외부에 인가되는 전기장의 힘(정전기력)에 의해, 액상 물질이 방사되는 현상이다. 표면 장력이 정전기력보다 클 경우에는, 액체는 표면에서 떨어지지 않는다. 그러나, 정전기력이 표면 장력보다 클 경우, 액체는 표면에서 탈출하여 공기 중으로 방사된다. 이러한 전기 방사로 인하여 방출되는 액체의 크기 및 양은 미세 노즐(150)의 크기 및 인가되는 전압의 물리적인 특성에 의해 변화될 수 있다. 미세 노즐(150)의 크기를 줄이고 전극 구동부(160)에 의해 인가되는 전압을 교류 또는 직류 형태로 설정하는 경우, 미세 노즐(150)로부터 방사되는 물방울의 크기 및 양은 물리적인 인자 즉, 전압의 크기, 주파수, 폭 등을 변화시켜 조절할 수 있다. When a voltage is applied between the first electrode 130a and the second electrode 130b by the electrode driver 160, an electric field is generated in the fine nozzles 150 to generate electrospinning. Electrospinning is a phenomenon in which a liquid substance is radiated by the surface tension of a liquid substance and the force (electrostatic force) of an electric field applied to the outside. When the surface tension is greater than the electrostatic force, the liquid does not fall off the surface. However, when the electrostatic force is larger than the surface tension, the liquid escapes from the surface and is radiated into the air. The size and amount of the liquid discharged due to the electrospinning can be changed by the size of the fine nozzles 150 and the physical characteristics of the applied voltage. When the size of the fine nozzles 150 is reduced and the voltage applied by the electrode driver 160 is set in the form of alternating current or direct current, the size and amount of the water droplets radiated from the fine nozzles 150 may vary depending on physical factors, , Frequency, width, and the like.

도 3은 본 발명의 실시예에 따른 습도 조절 장치(100)의 동작 원리를 나타내는 도면이다. 3 is a view showing the operation principle of the humidity control apparatus 100 according to the embodiment of the present invention.

먼저, 전극 구동부(160)는 제1 전극(130a)과 제2 전극(130b) 사이에 전압 펄스를 인가하며, 이로 인해 미세 노즐(150)과 절연체(140) 사이에 전기장에 발생한다. First, the electrode driver 160 applies a voltage pulse between the first electrode 130a and the second electrode 130b, thereby generating an electric field between the fine nozzle 150 and the insulator 140. [

이러한 전기장에 의해 정전기력이 유도되며, 이 정전기력에 의해 미세 노즐(150)에 있는 물이 바깥으로 밀려나오게 된다. The electrostatic force is induced by this electric field, and the water in the fine nozzle 150 is pushed out by the electrostatic force.

미세 노즐(150)로 밀려나온 물 방울은 정전기력에 의해 제2 전극(130b)으로 방사된다. 이때, 정전기력의 크기는 전극 구동부(160)에 의해 인가되는 전압의 크기에 의해 결정된다. 즉, 전압의 크기, 주파수 및 폭에 의해 물방울의 크기 및 양이 결정된다. The water droplet pushed to the fine nozzle 150 is radiated to the second electrode 130b by the electrostatic force. At this time, the magnitude of the electrostatic force is determined by the magnitude of the voltage applied by the electrode driver 160. That is, the size and frequency of the voltage and the width determine the size and amount of the water droplet.

절연체(140)의 표면은 초소수성 성질을 가지므로, 미세 노즐(150)로부터 방사되는 물방울은 절연체(140)에 부착되지 않고 튕겨져 나가게 된다. 이를 통해, 수백 나노미터의 크기를 가지는 물방울이 공기 중으로 방사할 수 있다. 이러한 원리는 초소수성을 가지는 연 잎에 물방울이 튕겨져 가는 원리와 유사한다. Since the surface of the insulator 140 has a super-hydrophobic property, water droplets radiated from the fine nozzles 150 are repelled without being adhered to the insulator 140. Through this, water droplets having a size of several hundred nanometers can be radiated into the air. This principle is similar to the principle of water droplets bouncing on a leaf with superhydrophobicity.

한편, 절연체(140)의 표면에 형성되는 초소수성 표면은 접촉각이 150도 이상인 경우, 물이 퍼지지 않고 방울 형태를 가진다. 이를 통해, 미세 노즐(150)로부터 방사되는 물방울은 초소수성 표면에 퍼지지 않고 튕겨져 나가게 되고, 그 크기를 그대로 유지하면서 공기 중으로 방사된다. On the other hand, when the contact angle is 150 degrees or more, the super-hydrophobic surface formed on the surface of the insulator 140 has a droplet form without water spreading. As a result, droplets of water radiated from the fine nozzles 150 are repelled without spreading on the super-hydrophobic surface, and are radiated into the air while maintaining the size thereof.

이러한 미세 물방울은 마이크로 또는 밀리미터 크기의 물방울 보다 표면적이 크기 때문에 공기와 쉽게 접촉하여 증발하게 된다. 그리고 본 발명의 실시예에 따른 습도 조절 장치는 기존의 가습기 보다 훨씬 높은 수분 공급을 할 수 있다. 즉, 미세 노즐의 개수 조절하고 인가하는 전압의 크기, 주파수 및 폭을 조절함으로써, 가습의 양을 조절할 수 있다. Such fine droplets have a surface area larger than that of micro- or millimeter-sized droplets, so that they easily contact with air and evaporate. The humidity controller according to the embodiment of the present invention can supply much higher moisture than the conventional humidifier. That is, the amount of humidification can be adjusted by adjusting the number of fine nozzles and adjusting the magnitude, frequency and width of the applied voltage.

그리고 본 발명의 실시예에 따른 습도 조절 장치(100)는 기존의 가습기보다 전력 소비를 줄일 수 있다. 제1 전극(130a)과 제2 전극(130b) 사이에 인가되는 전기장의 크기는 수 kV로 높지만, 제1 전극(130a)과 제2 전극(130b) 사이에 흐르는 전류가 거의 없으므로, 소모되는 전력이 아주 낮게 된다. In addition, the humidity controller 100 according to the embodiment of the present invention can reduce power consumption compared to a conventional humidifier. Since the magnitude of the electric field applied between the first electrode 130a and the second electrode 130b is as high as several kV but there is almost no current flowing between the first electrode 130a and the second electrode 130b, This becomes very low.

본 발명의 실시예에 따른 습도 조절 장치(100)는 소음을 줄일 수 있다. 즉, 기존의 습도 조절 장치에서 소음의 원인이 되는 초음파 및 팬을 없앰으로써, 소음을 최소화할 수 있다. 미세 노즐(150)로부터 방사되는 물입자의 크기는 나노미터 또는 마이크로미터로 기존의 초음파 방식에 비해 작아 유동성이 뛰어나다. 따라서, 팬이 없거나 팬이 있다고 하더라도 팬에 적은 파워를 인가하더라도 넓은 지역으로 골고루 가습을 조절할 수 있다. The humidity control apparatus 100 according to the embodiment of the present invention can reduce noise. In other words, noise can be minimized by eliminating ultrasonic waves and fans which cause noise in a conventional humidity control device. The size of the water particles radiated from the fine nozzles 150 is nanometer or micrometer, which is smaller than that of the conventional ultrasonic method and has excellent fluidity. Therefore, even if there is no fan or there is a fan, it is possible to adjust the humidification evenly over a wide area even if the fan is powered with less power.

그리고 본 발명의 실시예에 따른 습도 조절 장치(100)는 높은 가습력을 가질 수 있다. 즉, 미세 노즐(150)의 개수를 조절함으로써, 기존 가습 장치와 같은 파워를 가지더라도 보다 높은 가습력을 얻을 수 있다. The humidity controller 100 according to the embodiment of the present invention may have a high humidifying power. That is, by adjusting the number of the fine nozzles 150, a higher humidification force can be obtained even though the humidifier has the same power as the existing humidifier.

도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 습도 조절 장치(100')를 나타내는 도면이다. 4 is a view showing a humidity controller 100 'according to another embodiment of the present invention.

도 4에 나타낸 바와 같이 본 발명의 다른 실시예에 따른 습도 조절 장치(100')는 팬(170)이 추가된 것을 제외하고 도 1의 습도 조절 장치(100)와 동일하다. As shown in FIG. 4, the humidity controller 100 'according to another embodiment of the present invention is the same as the humidity controller 100 of FIG. 1 except that a fan 170 is added.

팬(170)은 하우징(110)의 상면에 형성되어 있다. 그리고 도 4와 달리, 팬(170)은 하우징(170)의 측면에 형성될 수도 있다. 팬(170)은 모터에 의해 구동되고 생성된 물방울을 외부로 배출시킨다. The fan 170 is formed on the upper surface of the housing 110. Unlike FIG. 4, the fan 170 may be formed on the side surface of the housing 170. The fan 170 is driven by a motor and discharges the generated water droplets to the outside.

도 5는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 습도 조절 장치(100'')를 나타내는 도면이다. 5 is a view showing a humidity control apparatus 100 '' according to another embodiment of the present invention.

도 5에 나타낸 바와 같이 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 습도 조절 장치(100'')는 압력부(180)가 추가된 것을 제외하고 도 1의 습도 조절 장치(100)와 동일하다. As shown in FIG. 5, the humidity controller 100 '' according to another embodiment of the present invention is the same as the humidity controller 100 of FIG. 1 except that a pressure unit 180 is added.

도 1과 같은 습도 조절 장치(100)에 의한 물방울의 배출은 용이하지 않을 수 있다. 표면 장력과 정전기력의 차이에 의해 발생되는 물방울의 발생은 표면장력이 높아 물방울의 배출이 용이하지 않을 수 있다. 이를 보완하기 위해, 도 5에 나타낸 바와 같이 압력부(180)가 물 저장고(120)에 압력을 발생시킴으로써, 용이하게 물방울을 배출시킬 수 있다. It may not be easy to discharge water droplets by the humidity control device 100 as shown in Fig. The generation of water droplets caused by the difference between the surface tension and the electrostatic force may be difficult due to the high surface tension. In order to compensate for this, as shown in FIG. 5, the pressure portion 180 generates pressure in the water reservoir 120, so that the water droplet can be easily discharged.

압력부(180)가 물 저장고(120)에 압력을 부가함으로써, 전체적으로 물 저장고(120)의 압력이 높아지고, 이로 인해 물방울에 가해지는 힘이 높게 된다. 이를 통해, 낮은 전압으로도 물방울을 배출시킬 수 있다. 압력부(180)는 펌프 등을 통해 구현될 수 있는데, 압력부(180)를 통해 물 저장고(120)의 압력을 증가시키는 방법은 본 발명이 속하는 기술 분야의 통상을 지식을 가진 자는 알 수 있는바 구체적인 설명은 생략한다. The pressure of the water reservoir 120 is increased as a whole by adding the pressure to the water reservoir 120 by the pressure unit 180, thereby increasing the force applied to the water droplet. This makes it possible to discharge water droplets even at low voltages. The pressure unit 180 may be implemented through a pump or the like. The method of increasing the pressure of the water reservoir 120 through the pressure unit 180 may be known to those skilled in the art. The detailed description of the bar is omitted.

도 6은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 습도 조절 장치(100''')를 나타내는 도면이다. FIG. 6 is a view showing a humidity control apparatus 100 '' 'according to still another embodiment of the present invention.

도 6에 나타낸 바와 같이, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 습도 조절 장치(100''')는 제2 전극(130b') 및 절연체(140')가 변형되고 제3 전극(130c) 및 절연체(140'')가 추가된 것을 제외하고 도 1의 습도 조절 장치(100)와 동일하다. 6, the humidity controller 100 '' 'according to yet another embodiment of the present invention is configured such that the second electrode 130b' and the insulator 140 'are deformed and the third electrode 130c and the insulator 140' Is the same as the humidity controller 100 of Fig.

제2 전극(130b') 및 절연체(140')에는 도 1과 달리 물방울이 통과할 수 있도록 구멍(H')이 형성되어 있다. 제2 전극(130b') 및 절연체(140')는 도 6에 나타낸 바와 같이 복수의 구멍(H')이 형성될 수도 있고, 전체적으로 가운데가 비어 있을 수 있다. 즉, 제2 전극(130b' 및 절연체(140')는 망사 형태로 물방울이 지나갈 수 있는 형태 또는 전체적으로 가운데가 비어 있는 링 형태 등이 될 수 있다. A hole H 'is formed in the second electrode 130b' and the insulator 140 'to allow water droplets to pass therethrough. The second electrode 130b 'and the insulator 140' may have a plurality of holes H 'as shown in FIG. 6, and may be entirely hollow in the center. That is, the second electrode 130b 'and the insulator 140' may have a shape in which water droplets can pass in a mesh form, or a ring shape in which the center is entirely empty.

그리고 도 6에 나타낸 바와 같이 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 습도 조절 장치(100''')는 제3 전극(130c), 절연체(140'') 및 전극 구동부(160')가 추가된다. 제3 전극(130c)은 제2 전극(130b')을 통과한 물방울을 가속시키기 가속 전극에 해당한다. 그리고 절연체(140'')는 도 1의 절연체(140)와 동일한 역할을 수행하며, 절연체(140'')의 표면은 초소수성 성질을 가진다. 전극 구동부(160')는 제2 전극(130b')와 제3 전극(130c) 사이에 전압을 인가한다. 전극 구동부(160')에 의해 인가되는 전압은 교류 또는 직류 형태를 가질 수 있다. 6, a third electrode 130c, an insulator 140 '', and an electrode driver 160 'are added to the humidity controller 100' '' according to yet another embodiment of the present invention. The third electrode 130c corresponds to an acceleration electrode for accelerating droplets that have passed through the second electrode 130b '. The insulator 140 " plays the same role as the insulator 140 in Fig. 1, and the surface of the insulator 140 " has a super-hydrophobic nature. The electrode driver 160 'applies a voltage between the second electrode 130b' and the third electrode 130c. The voltage applied by the electrode driver 160 'may be in the form of alternating current or direct current.

전극 구동부(160)에 의해 인가되는 전압에 의해 미세 노즐(150)로부터 물방울이 배출되고, 이 배출된 물방울 중 일부는 절연체(140')에 의해 공기 중에 방사된다. 그리고 미세 노즐(150)로부터 배출된 물방울 중 일부는 구멍(H')를 통과하고, 구멍(H')를 통과한 물방울은 전극 구동부(160')에 인가되는 전압에 의해 더욱 가속된다. 가속된 물방울은 절연체(140'')에 의해 공기 중으로 튕겨져나가 외부로 더욱더 쉽게 배출될 수 있다. Water droplets are discharged from the fine nozzles 150 by the voltage applied by the electrode driving unit 160 and a part of the discharged droplets is radiated into the air by the insulator 140 '. Part of the droplets discharged from the fine nozzles 150 pass through the hole H 'and water droplets that have passed through the hole H' are further accelerated by the voltage applied to the electrode driver 160 '. The accelerated water droplets are repelled into the air by the insulator 140 '' and can be easily discharged to the outside.

이상에서 본 발명의 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed exemplary embodiments, It belongs to the scope of right.

Claims (20)

내부에 물을 저장하는 물 저장고,
상기 물 저장고와 인접한 곳에 위치하며, 상기 물이 빠져 나오는 노즐,
상기 노즐과 접속하는 제1 전극,
상기 제1 전극과 대향하는 제2 전극,
상기 제1 전극과 상기 제2 전극 사이에 전압을 인가하는 제1 전극 구동부, 그리고
상기 제2 전극의 상면에 형성되는 제1 절연체를 포함하는 습도 조절 장치. A water reservoir for storing water inside,
A nozzle located at a position adjacent to the water reservoir,
A first electrode connected to the nozzle,
A second electrode facing the first electrode,
A first electrode driver for applying a voltage between the first electrode and the second electrode,
And a first insulator formed on an upper surface of the second electrode. 제1항에 있어서,
상기 제1 절연체는 초소수성 성질은 가지는 습도 조절 장치. The method according to claim 1,
Wherein the first insulator has a super-hydrophobic property. 제2항에 있어서,
상기 제1 절연체는 마이크로 구조와 나노 구조가 결합된 복합 구조인 습도 조절 장치. 3. The method of claim 2,
Wherein the first insulator is a composite structure in which a microstructure and a nanostructure are combined. 제2항에 있어서,
상기 제1 절연체는 불소계를 포함하는 물질로 표면 처리되는 습도 조절 장치. 3. The method of claim 2,
Wherein the first insulator is surface-treated with a substance containing fluorine. 제2항에 있어서,
상기 전압이 상기 제1 전극과 상기 제2 전극 사이에 인가되는 경우, 상기 노즐로부터 물방울이 방사되며, 상기 물방울은 상기 제1 절연체에 튕겨서 공기 중으로 방사되는 습도 조절 장치. 3. The method of claim 2,
Wherein when the voltage is applied between the first electrode and the second electrode, water droplets are radiated from the nozzle, and the water droplets are repelled by the first insulator and radiated into the air. 제1항에 있어서,
상기 노즐에는 미세 크기의 구멍이 형성되어 있는 습도 조절 장치. The method according to claim 1,
Wherein the nozzles are formed with micro-sized holes. 제1항에 있어서,
상기 물 저장고에는 구멍이 형성되어 있으며, 상기 구멍의 위치는 상기 노즐의 위치에 대응하는 습도 조절 장치. The method according to claim 1,
Wherein the water reservoir is provided with a hole and the position of the hole corresponds to the position of the nozzle. 제1항에 있어서,
상기 전압은 직류 또는 교류 형태를 가지며, 상기 노즐로부터 방사되는 물방울의 양은 상기 전압의 물리적 특성에 의해 결정되는 습도 조절 장치. The method according to claim 1,
Wherein the voltage has a DC or AC form and the amount of water droplets radiated from the nozzle is determined by the physical characteristics of the voltage. 제1항에 있어서,
상기 물 저장고를 감싸는 하우징을 더 포함하며,
상기 제2 전극은 상기 하우징과 인접한 곳에 위치하는 습도 조절 장치. The method according to claim 1,
Further comprising a housing surrounding the water reservoir,
And the second electrode is located adjacent to the housing. 제9항에 있어서,
상기 하우징에 위치하며, 상기 빠져 나온 물을 외부로 배출시키는 팬을 더 포함하는 습도 조절 장치. 10. The method of claim 9,
And a fan disposed in the housing and discharging the water to the outside. 제1항에 있어서,
상기 물 저장고에 압력을 인가하는 압력부를 더 포함하는 습도 조절 장치. The method according to claim 1,
And a pressure portion for applying pressure to the water reservoir. 제1항에 있어서,
상기 제2 전극과 대향하는 제3 전극, 그리고
상기 제2 전극과 상기 제3 전극 사이에 전압을 인가하는 제2 전극 구동부를 더 포함하는 습도 조절 장치. The method according to claim 1,
A third electrode facing the second electrode, and
And a second electrode driver for applying a voltage between the second electrode and the third electrode. 제12항에 있어서,
상기 제2 전극 상면에 형성되는 제2 절연체를 더 포함하며, 상기 제2 절연체는 초소수성 성질을 가지는 습도 조절 장치. 13. The method of claim 12,
And a second insulator formed on the upper surface of the second electrode, wherein the second insulator has a super-hydrophobic property. 제13항에 있어서,
상기 제2 전극 및 상기 제1 절연체에는 상기 노즐로부터 빠져 나온 물이 통과하도록 구멍이 형성되어 있는 습도 조절 장치. 14. The method of claim 13,
And a hole is formed in the second electrode and the first insulator to allow water to escape from the nozzle. 내부에 물을 저장하는 물 저장고를 포함하는 습도 조절 장치가 습도를 조절하는 방법으로서,
상기 물 저장고로부터 상기 물이 빠져 나오는 노즐을 제공하는 단계,
상기 노즐과 접속하는 제1 전극과 절연체가 형성되어 있는 제2 전극 사이에, 전압을 인가하는 단계,
상기 전압의 인가에 의해, 상기 물을 물방울 형태로 상기 노즐로부터 방사시키는 단계, 그리고
상기 절연체를 통해, 상기 물방울을 공기 중으로 방사시키는 단계를 포함하는 습도 조절 방법. CLAIMS 1. A method of controlling humidity with a humidity controller including a water reservoir for storing water therein,
Providing a nozzle through which the water escapes from the water reservoir,
Applying a voltage between a first electrode connected to the nozzle and a second electrode formed with an insulator,
Radiating the water from the nozzle in a droplet form by application of the voltage, and
And radiating the water droplets into the air through the insulator. 제15항에 있어서,
상기 절연체는 상기 제2 전극의 상면에 형성되며 초소수성 성질을 가지는 습도 조절 방법. 16. The method of claim 15,
Wherein the insulator is formed on an upper surface of the second electrode and has a super-hydrophobic property. 제15항에 있어서,
상기 전압은 교류 또는 직류 형태를 가지며,
상기 물방울의 크기 또는 양은 상기 전압의 물리적 특성에 의해 결정되는 습도 조절 방법. 16. The method of claim 15,
The voltage has an alternating or direct current form,
Wherein the size or amount of the water droplet is determined by physical characteristics of the voltage. 제15항에 있어서,
상기 물 저장고에 압력을 인가하는 단계를 더 포함하는 습도 조절 방법. 16. The method of claim 15,
And applying pressure to the water reservoir. 제15항에 있어서,
상기 제2 전극과, 상기 제2 전극과 대향하며 절연체가 형성되어 있는 제3 전극 사이에, 전압을 인가하는 단계를 더 포함하는 습도 조절 방법. 16. The method of claim 15,
Further comprising the step of applying a voltage between the second electrode and a third electrode facing the second electrode and having an insulator formed thereon. 제19항에 있어서,
상기 제3 전극에 형성되어 있는 상기 절연체는 초소수성 성질을 가지는 습도 조절 방법. 20. The method of claim 19,
Wherein the insulator formed on the third electrode has a super-hydrophobic property.
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