KR20180093770A - 덕트배관에 설치되는 멤브레인을 이용한 제습시스템 - Google Patents

덕트배관에 설치되는 멤브레인을 이용한 제습시스템 Download PDF

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KR20180093770A
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한국에너지기술연구원
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Abstract

본 발명은 제습공간이 필요한 장소에 제습을 하기 위한 것으로, 덕트배관 또는 공기가 유입되는 통로에 멤브레인이 포함된 제습부가 설치되며, 상기 멤브레인은 내부에 유체가 흐르되 주변 기압보다 낮게 형성된 수증기 통과막으로 형성되어, 주변의 수증기를 포집하도록 이루어짐에 따라, 교체가 용이함과 더불어 제어를 통해 에너지 낭비를 줄일 수 있도록 하는 멤브레인을 이용한 제습시스템이다.

Description

덕트배관에 설치되는 멤브레인을 이용한 제습시스템 {Dehumidification system with membrane installed in duct}
본 발명은 덕트배관에 설치되는 멤브레인을 이용한 제습시스템에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 제습이 필요한 실내공간과 연결되는 덕트배관에 멤브레인을 설치하여 제습을 기능을 제공하는 덕트배관에 설치되는 멤브레인을 이용한 제습시스템에 관한 것이다.
공기 중의 습도가 높게 되면 부패, 부식, 응결수 현상이 일어나고, 악취와 박테리아 등도 발생하게 되므로, 가정, 병원 등의 습기에 취약한 전기 통신 및 각종 전자 장비 등에는 이러한 습기를 제거할 필요가 있으며, 박테리아 등에 의해 사람의 건강에도 해가 될 수 있으므로 습기를 제거할 필요가 있다.
일반적으로 실내 공기를 제습하는 방법은, 실내 공기를 환기하는 방법과 제습제를 이용하는 방법 또는 압축식 냉방하는 방법 등이 있다.
상기 실내 공기를 환기하는 방법은, 실내 공기 중 일부를 재순환시키고 실외 공기와 혼합하여 실내로 공급하는 방식이나, 재순환되는 공기의 수증기 함량이 높으므로 실내 공기의 습도를 낮추는 데 한계가 있다. 또한, 상기 제습제를 이용하는 방법은, 수증기를 흡착하는 실리카겔 등의 흡습제를 이용하는 방식으로 공기 중의 습기를 흡수하는 것이며, 이는 밀폐된 공간에서 비교적 소량의 수증기를 제거할 수 있는 한계가 있다. 또한, 기존 제습제나 친수성 코팅막에 의한 제습은 필수적으로 응축과정의 상변화를 수반하므로, 이 때 발생하는 응축 발열 문제가 발생되는 문제점이 있다. 또한, 상기 압축식 냉방 방식은, 냉동 사이클을 가동하여 실내 공기 중 습기를 응축시켜 제거함으로써 대용량 제습이 가능하나, 소비 동력이 크게 소요되는 문제점이 있으며, 응축 시 발생되는 응축발열의 문제점이 있다
또한, 기존의 제습장치는 설치공간이 요구되므로, 드레스룸, 약품저장고, 탄약고, 음식물 건조시설 등 건조 공간이 요구되는 다양한 장소에 설치되기 어렵다는 설치공간의 한계를 가진다는 문제가 있었다.
공기 중 수증기를 제거하기 위한 제습 기술이, 한국등록특허 제1593815호("제습 장치 및 방법", 2016.02.03., 이하 종래기술)에 제안된 바 있다. 상기 종래기술은, 외부 공기에 포함된 수증기를 분리하여 응축시키는 방식으로 수증기를 제거하며, 수증기를 분리 및 응축시키기 위해, 별도의 제1분리막, 제2분리막 등 부재가 더 많이 필요하며, 그 구조가 복잡하여 에너지와 비용이 낭비되는 문제점이 있다.
한국등록특허 제1593815호("제습 장치 및 방법", 2016.02.03.)
본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 응축발열이 발생하지 않으며 높은 제습성능 및 우수한 에너지효율을 제공함과 동시에 제습설비를 위한 별도의 공간을 필요로 하지 않고 유지보수가 용이한 제습시스템을 제공하고자 한다.
상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 멤브레인을 이용한 제습시스템은, 하나 이상의 멤브레인(100)을 포함하는 멤브레인모듈(200)을 포함하고, 공기 중의 수증기를 제거하는 제습부(300);를 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.
이때 상기 멤브레인모듈(200)은 상기 멤브레인(100)이 상하로 소정 간격 이격되어 적층되는 것을 특징으로 할 수 있다.
또한 상기 멤브레인(100)은 내부에 유체가 흐르도록 형성되되, 유체가 유입되는 유입부(110), 유체가 배출되는 배출부(130) 및 상기 유입부(110)와 배출부(130) 사이를 연결하되 외부의 수증기를 포집하는 흡입부(120)를 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.
또한 상기 흡입부(120)는 수증기가 통과할 수 있는 재질로 이루어지되, 상기 유입부(110)로부터 유입된 유체가 외부기압보다 낮게 형성되어, 외부의 수증기가 내부로 유입되는 것을 특징으로 할 수 있다.
또한 상기 멤브레인모듈(200)은 상기 멤브레인(100)의 유입부(110)로 유체를 분배하는 주유입관(210) 및 상기 멤브레인(100)의 배출부(130)의 유체들을 취합하는 주배출관(230)을 포함하여 이루어질 수 있다.
이때 상기 멤브레인모듈(200)은 상기 주유입관(210)으로 유입되는 유체의 상태를 조절하는 주입밸브(31) 및 상기 주배출관(230)에서 배출되는 유체의 상태를 조절하는 배출밸브(32)를 포함하여 이루어질 수 있다.
또한 상기 제습부(300)는 복수의 멤브레인모듈(200)이 내부에 내장되며, 상기 복수의 멤브레인모듈(200)은 상기 제습부(300)의 전후방향을 따라 배치되는 것을 특징으로 할 수 있다.
또한 상기 제습부(300)는 실내의 공기가 실외로 배출되도록 형성되는 덕트배관(10) 상에 설치되는 것을 특징으로 할 수 있다.
또한 상기 덕트배관(10)은 실내와 연결된 제1덕트(11) 및 실외와 연결된 제2덕트(12)를 포함하며, 상기 제습부(300)는 전면이 상기 제1덕트(11)와 결합되며, 후면이 상기 제2덕트(12)와 결합되는 것을 특징으로 할 수 있다.
또한 상기 덕트배관(10)은 일단이 상기 제2덕트(12)와 연결되되 타단이 실내와 연결된 순환덕트(13)를 더 포함하며, 상기 제습부(300)에서 제습된 공기는 상기 순환덕트(13)를 통해 실내로 재유입되는 것을 특징으로 할 수 있다.
또한 상기 제습부(300)는 복수로 이루어져, 상기 순환덕트(13) 상에 더 설치되는 것을 특징으로 할 수 있다.
그리고 상기 제습부(300)는 실내로 공기가 유입되도록 형성되는 통로(20) 상에 설치되는 것을 특징으로 할 수 있다.
상기와 같은 구성에 의한 본 발명에 따른 멤브레인을 이용한 제습시스템은, 수증기가 발생되는 실내공간, 실내공간에서 발생된 수증기를 포함하는 공기를 실외로 배출시키는 덕트배관, 그리고 덕트배관 사이에 배치된 멤브레인을 포함한 제습부를 통하여 제습기능을 제공한다. 이는, 제습설비 설치를 위해 별도의 공간을 요구하지 않고, 유지보수가 용이하며 재사용이 가능하므로 비용 효율성이라는 큰 효과를 가진다.
또한, 본 발명의 멤브레인은 제습성능이 우수하고, 제습 시 동력을 사용하지 않거나 적은 동력을 이용하므로 에너지 효율이 높다. 그리고 사용자가 복수의 멤브레인모듈을 조작하거나 멤브레인 상에 흐르는 유체의 압력을 조절함으로써 제습성능을 조절할 수 있다. 이는 중앙제어를 통해 이루어질 수 있으며, 고성능의 제습이 필요하거나 미가동 등 여러 상황에 알맞도록 제어할 수 있기에, 사용자에게 편의성을 제공할 수 있다.
더불어, 본 발명의 멤브레인은 대기압보다 낮은 압력을 가진 유체가 수증기를 포집하기 때문에, 소음이 적으며 추가적인 열이 발생하지 않는 장점이 있다. 이는 사용자에게 쾌적한 환경을 제공할 수 있는 효과로 이어진다.
도 1은 본 발명인 멤브레인을 이용한 제습시스템의 일 실시예에 따른 제습부의 사시도
도 2 및 도 3은 본 발명인 멤브레인을 이용한 제습시스템의 일 실시예에 따른 배열된 멤브레인모듈의 사시도
도 4는 본 발명인 멤브레인을 이용한 제습시스템의 일 실시예에 따른 멤브레인모듈의 사시도
도 5는 본 발명인 멤브레인을 이용한 제습시스템의 일 실시예에 따른 멤브레인의 평면도
도 6은 본 발명인 멤브레인을 이용한 제습시스템의 일 실시예에 따른 멤브레인의 개략도
도 7은 본 발명인 멤브레인을 이용한 제습시스템의 일 실시예에 따른 실내의 평면도
도 8은 본 발명인 멤브레인을 이용한 제습시스템의 일 실시예에 따른 덕트에 설치된 제습부의 정단면도
도 9는 본 발명인 멤브레인을 이용한 제습시스템의 다른 실시예에 따른 통로에 설치된 제습부의 정단면도
도 10은 본 발명인 멤브레인을 이용한 제습시스템의 또 다른 실시예에 따른 순환덕트가 형성된 덕트 상에 설치된 제습부의 정단면도
도 11은 본 발명인 멤브레인을 이용한 제습시스템의 또 다른 실시예에 따른 덕트 내부에 설치된 제습부의 평단면도
도 12는 본 발명인 멤브레인을 이용한 제습시스템의 또 다른 실시예에 따른 복수의 제습부가 설치된 것을 도시한 평단면도
이하 첨부한 도면들을 참조하여 본 발명의 다양한 실시예에 따른 멤브레인을 이용한 제습시스템을 상세히 설명한다. 다음에 소개되는 도면들은 당업자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 예로서 제공되는 것이다. 따라서 본 발명은 이하 제시되는 도면들에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 또한 명세서 전반에 걸쳐서 동일한 참조번호들은 동일한 구성요소들을 나타낸다.
이때 사용되는 기술 용어 및 과학 용어에 있어서 다른 정의가 없다면, 이 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 통상적으로 이해하고 있는 의미를 가지며, 하기의 설명 및 첨부 도면에서 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 공지 기능 및 구성에 대한 설명은 생략한다.
본 발명에 대해서 상세히 설명하기에 앞서, 도면상의 흐름을 간략하게 소개하자면 다음과 같다. 도 1 내지 도 6은 덕트배관 또는 통로 상에 설치되어 실내를 제습하기 위한 제습부를 보다 상세히 설명하기 위한 도면이다. 그리고 도 7 내지 도 12는 이러한 제습부를 접목한 실내제습 구조에 관한 것이다. 이를 바탕으로 본 발명에 대한 설명은 도 1 내지 도 12의 순서로 순차적으로 이루어진다.
도 1은 본 발명인 멤브레인을 이용한 제습시스템의 일 실시예로서, 도 1은 제습부의 사시도를 나타낸다. 도 1을 참조하면, 본 발명의 제습시스템은 멤브레인모듈(200)이 내부에 포함되어 공기 중의 수증기를 제거하는 제습부(300)를 포함하여 이루어질 수 있다. 이때 상기 제습부(300)는 실내의 공기가 실외로 배출이 되는 덕트배관이나, 실내로 공기가 유입되는 통로 상에 형성이 될 수 있다. 그리고 상기 제습부(300)는 덕트와 결합될 수 있는 몸체가 이루어질 수 있으며, 복수의 덕트 사이에 결합되어 이루어질 수 있다. 상기 제습부(300) 내부에 포함된 멤브레인모듈(200)은 복수로 이루어질 수 있으며, 이에 대해서는 도 2를 참조하여 보다 상세히 설명한다.
도 2 내지 도 4는 본 발명인 멤브레인을 이용한 제습시스템의 일 실시예로서, 도 2 및 도 3은 배열된 멤브레인모듈의 사시도를 나타내며, 도 4는 멤브레인모듈의 사시도를 나타낸다. 도 2를 참조하면, 본 발명의 멤브레인모듈(200)은 전후방향을 따라 배열될 수 있으며, 여기서 전후방향은 덕트 상에서 공기가 유동하는 방향 또는 덕트의 길이방향과 동일하게 이루어질 수 있다. 그리고 본 발명의 멤브레인모듈(200) 내 멤브레인이 형성되는 것은 도 2 및 도 3을 포함하여 여러 형태로 변환하는 것이 가능하다. 가장 바람직하게는 공기의 유동을 저하되는 것을 최소화하면서 멤브레인이 공기와의 접촉이 가장 많은 것이 좋다.
그리고 도 4는 하나의 멤브레인모듈(200)을 도시한 것으로, 멤브레인모듈(200)을 구성하고 있는 부품들을 보다 상세히 도시하기 위해 확대한 것이다. 도 4에서 도시된 바와 같이, 상기 멤브레인모듈(200)은 하나 이상의 멤브레인(100)이 상하로 소정 간격이 이격되어 적층된 상태로 내장될 수 있으며, 상기 하나 이상의 멤브레인(100)으로 유체를 유입하기 위한 주유입관(210) 및 상기 하나 이상의 멤브레인(100)에서 배출된 유체를 취합하는 주배출관(230)을 포함하여 이루어질 수 있다. 그리고 상기 멤브레인모듈(200)은 흐르는 공기 내의 수증기를 포집할 수 있는 주포집부(220)가 형성될 수 있으며, 상기 하나 이상의 멤브레인(100)은 주포집부(220)에 배치되어 공기 중의 수증기만을 포집할 수 있도록 이루어질 수 있다.
도 5 및 도 6은 본 발명인 멤브레인을 이용한 제습시스템의 일 실시예로서, 도 5는 멤브레인의 평면도를 나타내며, 도 6은 멤브레인의 개략도를 나타낸다. 도 5를 참조하면, 본 발명의 멤브레인(100)은 내부에 유체가 흐르도록 관 형상으로 이루어질 수 있으며, 유입부(110), 흡입부(120) 및 배출부(130)를 포함하여 이루어질 수 있다.
상기 유입부(110) 및 배출부(130)는 각각 유체가 유입 및 배출이 되는 구성이며, 복수의 멤브레인(100)의 각각의 유입부(110)는 상기 주유입부(210)에서 유입된 유체가 분배되어 유동될 수 있다. 그리고 복수의 멤브레인(100)의 각각의 배출부(130)도 상기 주배출구(230)로 유체가 취합될 수 있다.
상기 흡입부(120)는 상기 유입부(110) 및 배출부(130) 사이를 연결하며, 복수로 이루어질 수 있다. 그리고 상기 흡입부(120)는 수증기가 통과할 수 있는 재질로 이루어지되, 상기 유입부(110)로부터 유입된 유체가 외부 기압보다 낮게 형성되기에 수증기를 포집할 수 있도록 한다. 이는 상기 흡입부(120) 내부를 흐르는 유체의 압력이 외부에 흐르는 공기보다 낮기 때문에, 압력차이에 의해 상기 흡입부(120)의 외부에서 내부로의 공기 유동이 발생이 된다. 또한 흡입부(120)는 선택적으로 수증기만이 통과할 수 있는 재질로 이루어지기 때문에, 상기 공기의 조성하는 물질 중에서 수증기만이 유입이 되며, 상기 흡입부(120) 내부로 삽입된 공기는 내부의 유체와 함께 배출부(130)로 흐르게 된다. 이에 따라 본 발명은 상기 공기 중의 수분함량이 줄어들어 제습이 이루어지는 장점이 있다.
이어 도 6을 참조하면, 본 발명의 유입부(110), 흡입부(120) 및 배출부(130)는 모두 관의 형상으로 길이방향을 따라 연장된 형태로 이루어질 수 있다. 그리고 상기 유입부(110) 및 배출부(130)는 서로 소정거리 이격되도록 형성될 수 있으며, 상기 흡입부(120)는 상기 유입부(110) 및 배출부(130) 사이를 연결하도록 이루어지되 복수개가 배열될 수 있다. 이에 따라 상기 유입부(110)의 양단에서 공급된 유체가 복수의 흡입부(120)로 분배될 수 있으며, 복수의 흡입부(120)를 지난 유체들은 상기 배출부(130)의 양단으로 배출될 수 있다. 여기서 상기 유입부(110) 및 배출부(130)의 양단은 유입 및 배출되는 유체의 상태를 조절할 수 있는 주입밸브(31) 및 배출밸브(32)가 각각 형성될 수 있다. 상기 주입밸브(31) 및 배출밸브(32)는 복수의 흡입부(120)를 지나는 유체의 압력을 조절할 수 있으며, 특히 외부의 대기 기압보다도 낮게 형성하여 수증기의 포집이 이루어지도록 할 수 있다. 여기서 사용자는 상기 주입밸브(31) 및 배출밸브(32)의 개방수준을 조절하여 수증기의 포집수준을 조절할 수 있다. 또는 복수의 멤브레인(100)과 복수의 멤브레인모듈(200)을 제어하여 선택적으로 유체가 유동되거나, 선택된 멤브레인 또는 멤브레인모듈과 연결된 밸브(30)를 제어하여 제습 수준이 유지되도록 할 수 있다.
그리고 본 발명의 멤브레인(100)은 폴리술폰(Polysulfone) 중공사막으로 할 수 있으며, 공기 중 수증기의 선택도를 높이기 위해 내부에 폴리아마이드(Polyamide)를 100nm∼200nm 두께로 코팅하여 형성될 수 있다.
또한 상기 멤브레인(100)의 내부 중공부의 형상은 원형의 관을 포함하여, 모서리가 둥근 삼각형, 모서리가 둥근 사각형, 삼각형 및 사각형 등 다양한 형상으로 형성되는 것 또한 가능하다.
또한, 상기 멤브레인(100)은, 구조적으로 수증기가 투과할 수 있는 두께가 0.5mm~1.2㎜ 정도의 아주 얇은 막으로 형성될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
그리고 위와 같은 구조를 갖는 상기 멤브레인(100)은, 리크가 최소화 되며, 상기 멤브레인(100)에 침투된 수증기의 분산이 골고루 되도록 하는 효과를 가진다. 또한, 작은 체적의 멤브레인(100)의 제습성능이 고효율로 이루어질 수 있는 장점으로 이어진다.
또한 상기 멤브레인(100)의 흡입부(120)에 대해서 부가적으로 설명하자면, 상기 흡입부(120)는 클로로에틸렌, 플루오르카본 고분과들과 폴리이미드 등을 이용하여 미세한 막으로 이루어진 외경을 가질 수 있다. 이때 수증기는 큰 극성을 가짐과 더불어 도분자에 비해 용해도 상수가 크며, 투과 상수 또한 크기 때문에 공기 내 다른 성분인 산소, 질소보다 빨리 분리될 수 있다. 본 발명은 이러한 수증기의 성질을 바탕으로 상기 흡입부(120) 내 저압의 유체가 흐르게 하여 공기 내 수증기만을 분리할 수 있다.
도 7은 본 발명이 설치되는 공간을 나타내는 예시도이다. 이는, 아파트 평면도로써 본 발명의 덕트배관에 설치되는 멤브레인을 이용한 제습시스템이 적용되는 공간을 예시적으로 표시한 것이다. 보다 구체적으로 설명하자면, 제습을 필요로 하는 드레스룸(Dress Room), 상기 드레스룸(Dress Room)에 배치된 환기용디퓨져, 상기 환기용디퓨져와 연결된 후렉시블덕트(Flexible duct)가 도시되어 있다. 상기 드레스룸(Dress Room)에서 발생된 공기는 상기 환기용디퓨져를 통과한 후 상기 후렉시블덕트(Flexible duct)를 따라 상기 아파트 욕실겸용환기배기팬에서 배출되는 공기와 같이 실외로 배출될 것이다. 즉, 본 발명의 덕트배관에 설치되는 멤브레인을 이용한 제습시스템은 상술한 바와 같은 기존의 공간에 설치될 수 있다. 그리고 앞서서 기재한 바와 같이 본 발명의 멤브레인을 이용한 제습시스템의 제습부(300)는 후렉시블덕트 뿐만이 아니라 각 방 사이에 설치되어 질 수도 있으며, 또는 제습이 필요한 공간에 공기가 유입되는 지점에 설치될 수도 있다. 이에 대해서는 이후의 도면을 참조하여 보다 상세히 설명한다.
도 8은 본 발명의 덕트배관에 설치된 멤브레인을 이용한 제습시스템의 일 실시예를 도시하고 있다. 본 발명의 덕트배관에 설치된 멤브레인을 이용한 제습시스템은 기본적으로 복수의 멤브레인(100) 또는 복수의 멤브레인모듈(200)이 형성된 제습부(300)를 이용한 것이다. 이때, 본 발명의 제습부(300)는 제1덕트(11) 및 제2덕트(12)를 포함하는 덕트배관(10) 상에 설치될 수 있으며, 도 2의 경우에는 상기 제1덕트(11) 및 제2덕트(12) 사이에 제습부(300)가 설치되는 것을 도시하고 있다.
그리고 제1덕트(11)는 실내공간(1)과 연결될 수 있다. 상기 실내공간(1)은 제습이 필요한 장소로 일반적으로, 드레스룸, 약품저장고, 탄약고, 음식물 건조시설 등이 해당될 수 있다. 그리고 상기 실내공간(1)은 일반적인 공기조화기와 병행하여 함께 사용될 수도 있으며, 침실 등과 같이 쾌적한 환경을 요구하는 장소도 모두 포함될 수 있다.
그리고 상기 제2덕트(12)는 실외 또는 다른 실내로 공기를 안내하기 위해 구비되는 것으로, 상기 제2덕트(12) 상에 환풍기가 형성이 될 수도 있으며, 별도의 환풍수단과 상기 제2덕트(12)가 연결되어 이루어질 수도 있다. 여기서 상기 제1덕트(11) 및 제2덕트(12)는 기존에 다양하게 개시된 덕트배관을 채용하여도 무방하므로, 여기에서는 상세한 설명은 생략한다.
도 9는 본 발명의 덕트배관에 설치된 멤브레인을 이용한 제습시스템의 다른 실시예를 도시하고 있다. 도 9를 참조하면, 본 발명의 제습부(300)는 실내공간(1)의 공기를 외부로 배출하는 덕트배관(10) 뿐만이 아니라, 상기 실내공간(1)으로 유입되도록 형성되는 통로(20) 상에 설치될 수 있다. 이는 덕트배관(10)으로 공기가 배출되도록 환풍기가 작동이 되면, 상기 실내공간(1)에는 다른 장소로부터 공기가 유입될 수 있다. 이때 상기 실내공간(1)에 유입되는 공기가 습도가 높은 경우에, 상기 실내공간(1)도 습도가 높아질 수 있기 때문에, 본 발명은 상기 실내공간(1)에 유입되는 공기가 지나는 통로(20) 상에 설치되어 제습이 이루어지도록 할 수 있다.
도 10은 본 발명의 덕트배관에 설치된 멤브레인을 이용한 제습시스템의 또 다른 실시예를 도시하고 있다. 도 10을 참조하면, 덕트배관은 제1배관(11) 및 제2배관(12)과 더불어, 일단이 상기 제2덕트(12)와 연결되되 타단이 실내와 연결된 순환덕트(13)를 더 포함하여 이루어질 수 있다. 이를 보다 상세히 설명하자면 상기 실내공간(1)에서 환풍구(2)를 통해 덕트배관 상에 습도가 높은 공기가 유입이 될 때, 상기 제습부(300)는 공기의 수증기를 포집하여 지나는 공기의 습도가 낮아지도록 할 수 있다. 그리고 습도가 낮아진 공기의 일부는 상기 순환덕트(13)를 통해 다시 실내로 유입되어, 실내공간(1)의 습도가 일정수준 유지되도록 할 수 있다. 도 9에서는 실내공간(1)에서 배출된 공기가 제습되어 재순환된 것을 도시하였으며, 본 발명은 제습된 공기가 같은 실내공간(1)이 아니라 다른 장소로 이송되도록 이루어질 수도 있다.
도 11은 본 발명의 덕트배관에 설치된 멤브레인을 이용한 제습시스템의 또 다른 실시예를 도시하고 있다. 도 11을 참조하면, 본 발명의 제습부(300)는 덕트배관(10)과 결합되는 것만이 아닌, 상기 덕트배관(10) 내부에 설치되는 것을 포함하여 이루어질 수도 있다. 이러한 경우에는 상기 제습부(300)가 설치된 지점의 덕트배관(10)이 손쉽게 개방되거나 분해될 수 있도록 이루어져 유지보수가 용이하도록 이루어지게 할 수 있다.
도 12는 본 발명의 덕트배관에 설치된 멤브레인을 이용한 제습시스템의 또 다른 실시예를 도시하고 있다. 도 12를 참조하면, 본 발명의 제습부(300)는 복수로 이루어질 수도 있으며, 하나의 제습부(300)는 제2덕트(12) 상에 배치되고, 다른 하나의 제습부(300)는 순환덕트(13) 상에 배치되어 이루어질 수 있다. 이러한 경우에는 보다 원활한 순환이 가능하도록, 환풍기가 제2덕트(12) 및 순환덕트(13) 상에 각각 구비되는 것이 바람직하다. 그리고 도시하지는 않았지만, 상기 제습부(300)로 유입된 유체는 수증기가 없거나 습도가 낮은 상태이지만, 상기 제습부(300)에서 배출된 유체는 수증기가 포집되었기에 습도가 높은 상태로 이루어진다. 이에 상기 유체 상의 수증기를 포집하는 별도의 2차 루프가 형성될 수 있으며, 이러한 2차 루프를 통해 유체 상의 물이 분리될 수 있다. 이와 같이 분리된 물은 화장실이나 외부로 배출되도록 할 수 있다.
또한 상기 순환덕트(13)의 입구에는 상기 제습부(300)로부터 배출된 수증기가 제거된 건조공기의 유량을 제어하는 댐퍼가 형성될 수 있다. 또한, 상기 댐퍼는 상기 실내공간(1)의 습도에 따라 상기 댐퍼의 개방도를 제어하는 댐퍼제어부를 더 포함할 수 있다.
또한, 본 발명의 제습부(300)는 덕트 뿐만 아니라 실내공간(1)의 벽면에 형성될 수도 있으며, 창호에 형성되어 유입되는 공기 상의 습도를 제어할 수도 있다.
그리고 본 발명에서는 별도의 배기팬이 구비되며, 상기 배기팬은 욕실쪽 스마트 커버가 on/off되면서 욕실의 배기를 제어하고, 드레스룸, 침실 또는 거실쪽의 전자석댐퍼의 on/off에 따라 개별배기 및 동시배기가 가능하도록 이루어질 수 있다. 또한, 상기 배기팬은 욕실의 천장에 설치될 수도 있으며, 배출구의 끝단이 방화댐퍼를 거쳐 건물의 공조배관에 연결되도록 이루어질 수 있다.
본 발명의 덕트배관에 설치되는 멤브레인을 이용한 제습시스템을 통하여 제습하는 방법에 대해 설명하면, 먼저, 멤브레인모듈(200)에 가스가 주입되도록 주입밸브(31)와 배출밸브(32)를 여는 제1단계를 포함한다. 즉, 상기 멤브레인모듈(200) 내에 가스가 주입되도록 하기 위해, 주입밸브(31) 및 배출밸브(32)를 열어, 가스를 주입한다. 이때, 상기 주입밸브(31)를 통해 주입되는 가스는 외부의 공기 압력보다 낮게 형성되는 것이 바람직하며, 외부 기압과 대비하여 0.7 내지 0.9 사이 정도의 압력을 가지는 것이 효율적이다.
이때, 가스가 주입밸브(31)로 주입됨에 따라, 덕트배관 또는 통로 상에서 공기가 유동하도록 환풍기와 같은 송풍수단을 작동하는 제2단계를 포함한다. 그리고 상기 덕트배관 또는 통로 상에서 유동하는 공기를 상기 제습부(300)를 이용해 수증기를 포집하는 제3단계를 포함할 수 있다.
여기서 상기 멤브레인장치(E)가 수증기 제거 기능을 발휘하기 위해서는 상기 멤브레인장치(E) 내부로 가스가 주입될 수 있지만, 가스에 한정하지 않으며 흐를 수 있는 모든 유체를 포함될 수 있다. 또한, 상기 주입밸브(210)를 통해 주입되는 가스의 압력이 낮아지면 상기 멤브레인장치(E)의 제습량은 높아지므로, 상기 주입밸브(31)로 주입되는 가스 압력이 기 설정된 압력값보다 작게 형성되는 것이 바람직하다.
또한, 상기 멤브레인모듈(200)의 제습량은 가스의 압력과 외부의 압력이 동일하면 더 이상 증가하지 않는다. 따라서 상기 멤브레인모듈(200)은 주입밸브(31) 및 배출밸브(32)를 통해 압력이 일정하게 유지되도록 제어될 수 있다.
이상과 같이 본 발명에서는 구체적인 구성요소 등과 같은 특정 사항들과 한정된 실시예 도면에 의해 설명되었으나, 이는 본 발명의 보다 전반적인 이해를 돕기 위해서 제공된 것일 뿐, 본 발명은 상기의 일 실시예에 한정되는 것이 아니며, 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다.
따라서, 본 발명의 사상은 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 아니 되며, 후술되는 특허 청구 범위뿐 아니라 이 특허 청구 범위와 균등하거나 등가적 변형이 있는 모든 것들은 본 발명의 사상의 범주에 속한다고 할 것이다.
1 : 실내공간 2 : 환풍구
3 : 취입구
10 : 덕트배관
11 : 제1덕트 12 : 제2덕트
13 : 순환덕트
20 : 통로
31 : 주입밸브 32 : 배출밸브
100 : 멤브레인
110 : 유입부 120 : 흡입부
130 : 배출부
200 : 멤브레인모듈
210 : 주유입관 230 : 주배출관
300 : 제습부

Claims (12)

  1. 하나 이상의 멤브레인(100)을 포함하는 멤브레인모듈(200)을 포함하고, 공기 중의 수증기를 제거하는 제습부(300);
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 멤브레인을 이용한 제습시스템.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 멤브레인모듈(200)은 상기 멤브레인(100)이 상하로 소정 간격 이격되어 적층되는 것을 특징으로 하는 멤브레인을 이용한 제습시스템.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 멤브레인(100)은 내부에 유체가 흐르도록 형성되되,
    유체가 유입되는 유입부(110), 유체가 배출되는 배출부(130) 및 상기 유입부(110)와 배출부(130) 사이를 연결하되 외부의 수증기를 포집하는 흡입부(120)를 포함하는 것을 특징으로 하는 멤브레인을 이용한 제습시스템.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 흡입부(120)는 수증기가 통과할 수 있는 재질로 이루어지되, 상기 유입부(110)로부터 유입된 유체가 외부기압보다 낮게 형성되어, 외부의 수증기가 내부로 유입되는 것을 특징으로 하는 멤브레인을 이용한 제습시스템.
  5. 제3항에 있어서,
    상기 멤브레인모듈(200)은 상기 멤브레인(100)의 유입부(110)로 유체를 분배하는 주유입관(210) 및 상기 멤브레인(100)의 배출부(130)의 유체들을 취합하는 주배출관(230)을 포함하는 멤브레인을 이용한 제습시스템.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 멤브레인모듈(200)은 상기 주유입관(210)으로 유입되는 유체의 상태를 조절하는 주입밸브(31) 및 상기 주배출관(230)에서 배출되는 유체의 상태를 조절하는 배출밸브(32)를 포함하는 멤브레인을 이용한 제습시스템.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 제습부(300)는 복수의 멤브레인모듈(200)이 내부에 내장되며,
    상기 복수의 멤브레인모듈(200)은 상기 제습부(300)의 전후방향을 따라 배치되는 것을 특징으로 하는 멤브레인을 이용한 제습시스템.
  8. 제1항 내지 제7항 중 선택되는 어느 한 항에 있어서,
    상기 제습부(300)는 실내의 공기가 실외로 배출되도록 형성되는 덕트배관(10) 상에 설치되는 것을 특징으로 하는 멤브레인을 이용한 제습시스템.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 덕트배관(10)은 실내와 연결된 제1덕트(11) 및 실외와 연결된 제2덕트(12)를 포함하며,
    상기 제습부(300)는 전면이 상기 제1덕트(11)와 결합되며, 후면이 상기 제2덕트(12)와 결합되는 것을 특징으로 하는 멤브레인을 이용한 제습시스템.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 덕트배관(10)은 일단이 상기 제2덕트(12)와 연결되되 타단이 실내와 연결된 순환덕트(13)를 더 포함하며,
    상기 제습부(300)에서 제습된 공기는 상기 순환덕트(13)를 통해 실내로 재유입되는 것을 특징으로 하는 멤브레인을 이용한 제습시스템.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 제습부(300)는 복수로 이루어져, 상기 순환덕트(13) 상에 더 설치되는 것을 특징으로 하는 멤브레인을 이용한 제습시스템.
  12. 제1항 내지 제7항 중 선택되는 어느 한 항에 있어서,
    상기 제습부(300)는 실내로 공기가 유입되도록 형성되는 통로(20) 상에 설치되는 것을 특징으로 하는 멤브레인을 이용한 제습시스템.
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