KR20220089009A - Membrane humidifier - Google Patents
Membrane humidifier Download PDFInfo
- Publication number
- KR20220089009A KR20220089009A KR1020200179248A KR20200179248A KR20220089009A KR 20220089009 A KR20220089009 A KR 20220089009A KR 1020200179248 A KR1020200179248 A KR 1020200179248A KR 20200179248 A KR20200179248 A KR 20200179248A KR 20220089009 A KR20220089009 A KR 20220089009A
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- case
- humidifying
- film
- membrane
- humidification
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M8/00—Fuel cells; Manufacture thereof
- H01M8/04—Auxiliary arrangements, e.g. for control of pressure or for circulation of fluids
- H01M8/04082—Arrangements for control of reactant parameters, e.g. pressure or concentration
- H01M8/04089—Arrangements for control of reactant parameters, e.g. pressure or concentration of gaseous reactants
- H01M8/04119—Arrangements for control of reactant parameters, e.g. pressure or concentration of gaseous reactants with simultaneous supply or evacuation of electrolyte; Humidifying or dehumidifying
- H01M8/04126—Humidifying
- H01M8/04149—Humidifying by diffusion, e.g. making use of membranes
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D63/00—Apparatus in general for separation processes using semi-permeable membranes
- B01D63/02—Hollow fibre modules
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60H—ARRANGEMENTS OF HEATING, COOLING, VENTILATING OR OTHER AIR-TREATING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR PASSENGER OR GOODS SPACES OF VEHICLES
- B60H3/00—Other air-treating devices
- B60H3/02—Moistening ; Devices influencing humidity levels, i.e. humidity control
- B60H3/022—Moistening ; Devices influencing humidity levels, i.e. humidity control for only humidifying the air
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/30—Hydrogen technology
- Y02E60/50—Fuel cells
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Sustainable Development (AREA)
- Sustainable Energy (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Fuel Cell (AREA)
- Air Humidification (AREA)
Abstract
본 발명은 내부 및 외부에 각각 제1유체 및 제2유체가 유동되는 복수의 중공사막을 포함하는 가습막; 상기 가습막이 내부에 배치되는 가습막케이스; 및 상기 가습막케이스의 일면에 결합되어 제1유체가 유입 또는 배출되는 출입케이스;를 포함하고, 상기 가습막의 단부가, 상기 가습막케이스 및 출입케이스의 접합면에서 상기 출입케이스 방향으로 소정거리 돌출되어 가습 효율이 보다 향상되는 막가습기에 관한 것이다.The present invention provides a humidifying membrane including a plurality of hollow fiber membranes in which a first fluid and a second fluid flow respectively inside and outside; a humidifying film case in which the humidifying film is disposed; and an entry/exit case coupled to one surface of the humidifying membrane case to which the first fluid is introduced or discharged, wherein an end of the humidifying membrane protrudes a predetermined distance from the bonding surface of the humidifying membrane case and the entry/exit case toward the entry/exit case It relates to a membrane humidifier in which humidification efficiency is further improved.
Description
본 발명은 막가습기에 관한 것으로, 보다 상세하게는 습한 유체에서 건조한 유체로 수분을 공급하는 막가습기에 관한 것이다.The present invention relates to a membrane humidifier, and more particularly, to a membrane humidifier that supplies moisture from a wet fluid to a dry fluid.
막가습기는 서로 다른 습도를 가진 두 유체 간 수분 교환을 통해 저습의 유체에 수분을 공급하도록 제공되는 장치이다. 이때 상기 막가습기는 복수의 중공사형 막(이하 '중공사막'이라 함.)을 포함하여 중공사막 내부 및 외부에 서로 다른 유체가 유동되어 막을 중심으로 수분이 투과되는 형태가 흔히 사용된다. A membrane humidifier is a device provided to supply moisture to a fluid with low humidity through moisture exchange between two fluids with different humidity. In this case, the membrane humidifier includes a plurality of hollow fiber membranes (hereinafter referred to as 'hollow fiber membranes'), and different fluids flow inside and outside the hollow fiber membranes, so that moisture permeates through the membranes.
이러한 막가습기는 연료전지가 동력원인 수소차 등에서 많이 사용되고 있다. 이때 연료전지는 연료와 산화제를 전기화학적으로 반응시키어 전기에너지를 발생시키는 장치로, 보통의 전지는 전지 내에 미리 채워놓은 화학물질에서 나오는 화학 에너지를 전기 에너지로 전환하지만 연료전지는 연료와 산소를 지속적으로 공급받아 화학반응을 통해 생성된 전기를 공급하는 장치이다. 여기서 연료전지는 함수율이 일정 수준 유지되어야 발전 효율이 높아짐에 따라, 연료전지용 막가습기가 차량 내에 함께 탑재된다.Such membrane humidifiers are widely used in hydrogen cars, etc., in which fuel cells are the power source. In this case, a fuel cell is a device that generates electrical energy by electrochemically reacting fuel and an oxidizing agent. A normal battery converts chemical energy from chemical substances pre-filled in the battery into electrical energy, whereas a fuel cell continuously produces fuel and oxygen. It is a device that receives electricity and supplies electricity generated through a chemical reaction. Here, as the fuel cell needs to maintain a certain level of moisture content to increase the power generation efficiency, a membrane humidifier for the fuel cell is mounted together in the vehicle.
상술한 바와 같이 차량에 탑재되는 막가습기에 대한 기술로 현재 한국공개특허공보 제10-2019-0138288호("연료전지 막가습기", 2019.12.12. 공개)가 개시되어 있다. 도 1을 참조하면, 위 문헌의 막가습기(1)는, 미들케이스(2), 상기 미들케이스(2) 내부에 배치되어 복수의 중공사막 카트리지들(3a)로 형성된 중공사막 모듈(3)을 포함할 수 있다. 그리고 상기 미들케이스(2)에는 유동되는 유체와 외부 대기압과의 차이에 의해 변형을 방지하는 압력 버퍼부(4)가 형성될 수 있으며, 상기 미들케이스(2)의 전후방은 한 쌍의 캡 케이스(5)를 통해 밀폐될 수 있다. 여기서, 상기 막가습기(1)는, 제1유체가 유동되는 제1유체 유입구(6a) 및 제1유체 배출구(6b)와, 제2유체가 유동되는 제2유체 유입구(7a) 및 제2유체 배출구(7b)를 포함할 수 있다. 이때 상기 제1유체 유입구(6a) 및 제1유체 배출구(6b)는 한 쌍의 상기 캡 케이스(5) 상에 배치되어 제1유체가 복수의 중공사막 카트리지들(3a) 내부로 유동되도록 하고, 상기 제2유체 유입구(7a) 및 제2유체 배출구(7b)는 상기 미들케이스(2) 상에 배치되어 복수의 중공사막 카트리지들(3a) 외부로 유동될 수 있다. 이처럼 막가습기는 상기 중공사막의 내부에 형성된 제1경로로 제1유체가 유동되고, 상기 중공사막의 외부에 형성된 제2경로로 제2유체가 유동되어 막을 통해 수분이 교환될 수 있다. As described above, as a technology for a membrane humidifier mounted on a vehicle, Korean Patent Application Laid-Open No. 10-2019-0138288 (“Fuel Cell Membrane Humidifier”, published on December 12, 2019) is disclosed. Referring to FIG. 1, the
하지만 위 문헌의 막가습기(1)에서 도시된 바와 같이 중공사막 모듈(3)을 중심 한 수분교환은 미들케이스(2) 내로 한정되는 문제점을 야기하였다. 이와 더불어 제한적인 공간에서의 수분 교환은 장치 전체의 교환 효율의 저하로 이어지는 단점으로 이어졌다.However, as shown in the membrane humidifier (1) of the above literature, moisture exchange centered on the hollow fiber membrane module (3) caused a problem that is limited to the inside of the middle case (2). In addition, moisture exchange in a limited space leads to a disadvantage that leads to a decrease in the exchange efficiency of the entire device.
본 발명은 상술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 가습막 케이스 내부에 배치되는 가습막, 가습막 보호부재 및 가습막 지지부재의 형상을 통해 습교환 효율이 보다 높아지는 막가습기를 제공하는 것이다.The present invention has been devised to solve the above problems, and an object of the present invention is to increase the moisture exchange efficiency through the shape of the humidifying film, the humidifying film protecting member and the humidifying film supporting member disposed inside the humidifying film case. To provide a membrane humidifier.
상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 막가습기는, 내부 및 외부에 각각 제1유체 및 제2유체가 유동되는 복수의 중공사막을 포함하는 가습막; 상기 가습막이 내부에 배치되는 가습막케이스; 및 상기 가습막케이스의 일면에 결합되어 제1유체가 유입 또는 배출되는 출입케이스;를 포함하고, 상기 가습막의 단부가, 상기 가습막케이스 및 출입케이스의 접합면에서 상기 출입케이스 방향으로 소정거리 돌출될 수 있다.A membrane humidifier of the present invention for achieving the object as described above, a humidification membrane including a plurality of hollow fiber membranes in which a first fluid and a second fluid flow, respectively, to the inside and the outside; a humidifying film case in which the humidifying film is disposed; and an entry/exit case coupled to one surface of the humidifying membrane case to which the first fluid is introduced or discharged, wherein an end of the humidifying membrane protrudes a predetermined distance from the bonding surface of the humidifying membrane case and the entry/exit case toward the entry/exit case can be
또한, 본 발명의 막가습기는, 상기 가습막을 둘러싸도록 배치되되 제2유체가 유동되도록 내부 및 외부를 관통하는 유동홀이 형성되는 가습막 보호부재;를 더 포함하고, 상기 가습막 보호부재의 단부가, 상기 가습막케이스 및 출입케이스의 접합면에서 상기 출입케이스 방향으로 소정거리 돌출될 수 있다.In addition, the membrane humidifier of the present invention, the humidification membrane protection member is disposed to surround the humidification membrane, the flow holes are formed through the inside and outside so that the second fluid flows; further comprising, the end of the humidification membrane protection member A, it may protrude a predetermined distance from the bonding surface of the humidification film case and the entry/exit case in the direction of the entry/exit case.
또한, 본 발명의 막가습기는, 상기 가습막의 단부 및 상기 가습막 보호부재의 단부 중, 어느 하나의 단부가 더 돌출될 수 있다. In addition, in the membrane humidifier of the present invention, any one end of the end of the humidifying film and the end of the humidifying film protective member may further protrude.
또한, 본 발명의 막가습기는, 상기 가습막케이스 및 출입케이스의 접합면 기준, 상기 가습막의 단부 및 상기 가습막 보호부재의 단부의 돌출길이가 서로 동일하도록 형성될 수도 있다.In addition, the membrane humidifier of the present invention may be formed such that the protrusion length of the end of the humidifying film and the end of the humidifying film protective member is the same as the reference of the bonding surface of the humidifying film case and the in and out case.
또한, 본 발명의 막가습기는, 상기 가습막 보호부재의 단부측 외면을 상기 가습막케이스의 단부측 내면에 고정하는 가습막 지지부재;를 더 포함하고, 상기 가습막 지지부재의 단부가, 상기 가습막케이스 및 출입케이스의 접합면에서 상기 출입케이스 방향으로 소정거리 돌출될 수 있다.In addition, the membrane humidifier of the present invention further comprises a humidifying membrane support member for fixing the end-side outer surface of the humidifying membrane protective member to the end-side inner surface of the humidifying membrane case, wherein the end of the humidifying membrane supporting member is It may protrude a predetermined distance from the bonding surface of the humidifying film case and the entry/exit case in the direction of the entry/exit case.
또한, 본 발명의 막가습기는, 상기 가습막의 단부, 상기 가습막 보호부재의 단부 및 상기 가습막 지지부재의 단부 중, 어느 하나의 단부가 더 돌출될 수 있다.In addition, in the humidifier of the present invention, any one end of the end of the humidifying film, the end of the humidifying film protective member, and the end of the humidifying film supporting member may further protrude.
또한, 본 발명의 막가습기는, 상기 가습막의 단부가, 상기 가습막 보호부재의 단부 또는 상기 가습막 지지부재의 단부 보다 돌출될 수 있다.In addition, in the humidifier of the present invention, an end of the humidifying film may protrude more than an end of the humidifying film protecting member or an end of the humidifying film supporting member.
또한, 본 발명의 막가습기는, 상기 가습막케이스 및 출입케이스의 접합면 기준, 상기 가습막의 단부, 상기 가습막 보호부재 및 상기 가습막 지지부재의 단부의 돌출길이가 서로 동일하게 형성될 수도 있다.In addition, in the membrane humidifier of the present invention, the protrusion length of the end of the humidification membrane case and the entry/exit case, the end of the humidifying membrane, and the end of the humidifying membrane protecting member and the humidifying membrane supporting member may be formed to be the same as each other. .
또한, 상기 가습막케이스의 내면의 양단 사이에는 내측으로 돌출된 격벽이 형성되어, 상기 가습막케이스의 격벽이 상기 가습막 보호부재의 외면과 접할 수 있다.In addition, between both ends of the inner surface of the humidification film case, the partition wall protruding inward is formed, so that the partition wall of the humidification film case can be in contact with the outer surface of the humidification film protection member.
또한, 상기 가습막케이스에는 제2유체가 공급되는 제2유체 유입구가 배치되되, 상기 가습막 보호부재의 외면에는 외측으로 돌출되어 제2유체 유입구에서 공급된 제2유체를 상기 유동홀로 가이드하는 돌기부재를 더 포함할 수도 있다.In addition, a second fluid inlet through which a second fluid is supplied is disposed in the humidifying film case, and protrusions protruding outward from the outer surface of the humidifying film protecting member guide the second fluid supplied from the second fluid inlet to the flow hole. It may further include a member.
상술한 구성에 의한 본 발명의 막가습기는, 가습막의 길이가 출입케이스 쪽으로 연장됨에 따라 유체가 다수의 중공사막에 균일하게 인입되어 가습효율이 향상될 수 있는 장점이 있다. 이와 더불어 본 발명의 막가습기는, 두 유체간의 습교환 면적이 보다 넓어져 가습 효율이 향상되는 효과로 이어질 수 있다.The membrane humidifier of the present invention according to the above-described configuration has the advantage that as the length of the humidification membrane is extended toward the entry/exit case, the fluid is uniformly introduced into the plurality of hollow fiber membranes, thereby improving the humidification efficiency. In addition, in the membrane humidifier of the present invention, the moisture exchange area between the two fluids becomes wider, which can lead to the effect of improving the humidification efficiency.
아울러, 본 발명의 막가습기는, 가습막을 가습막 보호부재 또는 가습막 지지부재 보다 길게 연장하여, 가습막이 막히는 문제를 해결함과 더불어 가습막이 단락 등으로 인하여 손상되는 것을 미연에 방지할 수 있는 장점이 있다.In addition, the membrane humidifier of the present invention extends the humidifying film longer than the humidifying film protective member or the humidifying film supporting member to solve the problem of clogging the humidifying film and to prevent the humidifying film from being damaged due to a short circuit in advance. There is this.
아울러, 본 발명의 막가습기는, 격벽과 돌기부재를 통해 유입되는 유체를 관통홀로 가이드할 수 있어 제어 효율이 향상되는 장점이 있다.In addition, the membrane humidifier of the present invention has an advantage in that it is possible to guide the fluid flowing through the partition wall and the protrusion member to the through hole, thereby improving the control efficiency.
도 1은 종래기술에 따른 막가습기를 도시한 사시도.
도 2는 본 발명에 따른 막가습기의 사시도.
도 3은 본 발명에 따른 막가습기의 분해 사시도.
도 4는 본 발명에 따른 막가습기의 측단면도.
도 5는 본 발명의 제1실시예에 따른 막가습기 측단면의 요부 확대도.
도 6은 본 발명의 제2실시예에 따른 막가습기 측단면의 요부 확대도.
도 7은 본 발명의 제3실시예에 따른 막가습기 측단면의 요부 확대도.
도 8은 본 발명의 제4실시예에 따른 막가습기 측단면의 요부 확대도.
도 9는 본 발명의 제5실시예에 따른 막가습기 측단면의 요부 확대도.1 is a perspective view showing a membrane humidifier according to the prior art.
2 is a perspective view of a membrane humidifier according to the present invention.
3 is an exploded perspective view of a membrane humidifier according to the present invention.
4 is a side cross-sectional view of a membrane humidifier according to the present invention.
5 is an enlarged view of a main part of a side cross-section of a membrane humidifier according to a first embodiment of the present invention;
6 is an enlarged view of a main part of a side cross-section of a membrane humidifier according to a second embodiment of the present invention.
7 is an enlarged view of a main part of a side cross-section of a membrane humidifier according to a third embodiment of the present invention.
8 is an enlarged view of a main part of a side cross-section of a membrane humidifier according to a fourth embodiment of the present invention.
9 is an enlarged view of a main part of a side cross-section of a membrane humidifier according to a fifth embodiment of the present invention.
이하, 상기한 바와 같은 구성을 갖는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 막가습기를 첨부된 도면을 참고하여 상세하게 설명한다.Hereinafter, a membrane humidifier according to various embodiments of the present invention having the configuration as described above will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 2 내지 도 4는 본 발명에 따른 막가습기에 관한 것으로, 도 2는 막가습기의 사시도를, 도 3은 막가습기의 분해 사시도를, 도 4는 막가습기의 측단면도를 각각 나타낸다.2 to 4 relate to a membrane humidifier according to the present invention, wherein FIG. 2 is a perspective view of the membrane humidifier, FIG. 3 is an exploded perspective view of the membrane humidifier, and FIG. 4 is a side cross-sectional view of the membrane humidifier.
도 2 및 도 3을 참조하면, 본 발명에 따른 막가습기(10)는, 가습막케이스(100), 출입케이스(200) 및 가습막(300)을 포함하여 구성될 수 있다. 이때 상기 가습막(300)은 복수의 중공사막 다발로 구성되고, 상기 중공사막은 내부가 중공된 막으로 상기 중공사막의 내부와 외부에 서로 다른 습도를 가진 유체가 유동되어 막을 통해 수분이 교환될 수 있다. 이하, 보다 명확한 설명을 위해서 상기 중공사막의 내부에는 제1유체(F1)가 유동되고 상기 중공사막의 외부에는 제2유체(F2)가 유동되는 것으로 예거하여 설명한다.2 and 3 , the
상기 출입케이스(200)는 입구케이스(210) 및 출구케이스(220)를 포함하여 한 쌍으로 이루어질 수 있으며, 상기 가습막케이스(100)의 양단에 상기 입구케이스(210) 및 출구케이스(220)가 각각 결합될 수 있다. 이때 본 발명에 따른 막가습기(10)는, 상기 입구케이스(210) 상에 배치되어 상기 가습막케이스(100)의 일단으로 제1유체(F1)를 공급하는 제1유체 유입구(P11) 및 상기 출구케이스(220) 상에 배치되어 상기 가습막케이스(100)의 타단으로 토출되는 제1유체를 배출하는 제1유체 배출구(P12)를 포함하는 제1유체 출입구(P1)를 더 포함할 수 있다. 이와 더불어 본 발명에 따른 막가습기(10)는, 상기 가습막케이스(100) 내부로 제2유체(F2)가 출입되도록 하는 제2유체 출입구(P2)를 더 포함할 수 있으며, 상기 제2유체 출입구(P2) 또한 제2유체 유입구(P21) 및 제2유체 배출구(P22)를 포함하여 구성될 수 있다. 여기서 상기 제2유체 유입구(P21) 및 제2유체 배출구(P22)는 상기 가습막케이스(100) 또는 출입케이스(200) 상에 배치될 수 있으며, 도시된 도면에서는 상기 가습막케이스(100) 상에 상기 제2유체 유입구(P21) 및 제2유체 배출구(P22)가 배치된 것을 예거하고 있다.The entry/
또한, 본 발명의 막가습기(10)는, 상기 입구케이스(210) 상에 배치되어 공급되는 제1유체(F1)의 온도를 조절하는 열교환기(400)를 더 포함할 수도 있다. 이때 상기 열교환기(400)에는 제3유체(F3)가 드나드는 제3유체 출입구(P3)를 더 포함할 수 있으며, 제3유체 출입구(P3) 또한 상기 제3유체(F3)가 유입되는 제3유체 유입구(P31) 및 상기 제3유체(F3)가 배출되는 제3유체 배출구(P32)를 포함할 수 있다. 그리고 상기 제1유체(F1)와 상기 제3유체(F3)의 온도가 서로 상이하게 형성되어 전열방식을 통해 상기 열교환기 상에서 서로 열교환될 수 있다.In addition, the
이하 후술되는 내용에서는 보다 명확한 설명을 위해, 도 2에서의 상측 방향을 상(上)방향(D1)으로 정의하고, 그 반대방향을 하(下)방향(D2)으로 정의하며, 이들을 상하방향(D12)으로 정의한다. 또한, 상기 입구케이스(210)에서 상기 출구케이스(220)로 향하는 방향(도 2에서 좌측 윗방향)을 전(前)방향(D3)으로 정의하고, 그 반대방향을 후(後)방향(D4)으로 정의하며, 이들을 전후방향(D34)로 정의한다. 아울러, 도 3에서 좌쪽 아랫방향을 좌(左)방향(D5)으로 정의하고, 그 반대방향을 우(右)방향(D6)으로 정의하며, 이들을 좌우방향(D56)으로 정의한다.In the following content, for clearer explanation, the upper direction in FIG. 2 is defined as the upper direction (D 1 ), and the opposite direction is defined as the lower direction (D 2 ), and these are defined as the upper and lower directions. It is defined by the direction (D 12 ). In addition, the direction (upper left in FIG. 2 ) from the
도 4를 참조하면, 상기 가습막케이스(100)의 전방에는 출구케이스(220)가 후방에는 입구케이스(210)가 결합되어 제1유체(F1)가 후방에서 전방으로 유동될 수 있으며, 상기 가습막(300)의 내부로 유통될 수 있다. 그리고 상기 가습막(300)은 상기 가습막케이스(100)의 내측에 배치되되, 전후방향으로 길이가 형성될 수 있다. 이때 본 발명은 상기 가습막케이스(100)의 내면과 상기 가습막(300)의 외면 사이에 배치되는 가습막 보호부재(310) 및 가습막 지지부재(320)를 더 포함할 수 있다.Referring to FIG. 4 , an
상기 가습막 보호부재(310)는 전후방향으로 길이가 형성되되 내부가 중공되어 상기 가습막(300)의 외면을 둘러싸도록 배치될 수 있다. 그리고 상기 가습막 보호부재(310)는 내부 및 외부를 관통하는 유동홀(311)을 포함할 수 있다. 이때 상기 가습막 보호부재(310)의 유동홀(311)은 상기 가습막케이스(100) 상에 배치된 제2유체 출입구(P2)에서 유동되는 제2유체(F2)가 드나들 수 있도록 배치될 수 있다. 그리고 상기 가습막케이스(100)에 한 쌍의 제2유체 출입구(P2)가 전후 방향으로 서로 이격 배치된 경우, 상기 가습막케이스(100)의 중심부의 내면에는 내측으로 돌출되어 상기 가습막 보호부재(310)의 외면과 맞닿는 격벽(110)이 형성될 수도 있다. 여기서 상기 격벽(110)은 하나의 제2유체 출입구(P2)에서 유입된 제2유체(F2)가 다른 하나의 제2유체 출입구(P2)로 바로 배출되지 않도록 유로를 차단할 수 있다. 아울러 복수로 형성된 상기 유동홀(311)의 일부가 상기 가습막 보호부재(310)의 전방에 배치되어 하나의 제2유체 출입구(P2)에서 유입된 제2유체(F2)를 내부의 가습막(300)으로 공급할 수 있으며, 복수의 상기 유동홀(311)의 다른 일부가 상기 가습막 보호부재(310)의 후방에 배치되어 가습막(300)에서 토출되는 제2유체(F2)를 다른 하나의 제2유체 출입구(P2)로 배출할 수 있다.The humidification film
상기 가습막 지지부재(320)는 상기 가습막케이스(100)의 내면과 상기 가습막 보호부재(310)의 외면 사이에 개재되되, 전방 또는 후방 측의 단부에 배치될 수 있다. 이때 상기 가습막 지지부재(320)가 한 쌍으로 구성되는 경우로 예거하자면 다음과 같다. 하나의 상기 가습막 지지부재(320)는 상기 가습막 보호부재(310)의 전방 단부의 외면과 상기 가습막케이스(100)의 전방 단부의 내면 사이에 고정되어, 하나의 제2유체 출입구(P2)에서 유입된 제2유체(F2)가 하나의 출입케이스(200)로 유출되는 것을 방지할 수 있다. 아울러 다른 하나의 상기 가습막 지지부재(320)는 상기 가습막 보호부재(310)의 후방 단부의 외면과 상기 가습막케이스(100)의 후방 단부의 내면 사이에 고정되어, 다른 하나의 제2유체 출입구(P2)로 배출되는 제2유체(F2)가 다른 하나의 출입케이스(200)로 유출되는 것을 차단할 수 있다. 이와 더불어 상기 가습막 지지부재(320)는 상기 가습막 보호부재(310)를 상기 가습막케이스(100)의 내면에 고정할 수 있다.The humidifying
본 발명은 상기 가습막 보호부재(310)의 외면에서 외측으로 돌출되는 돌기부재(312)를 더 포함할 수 있다. 이때 상기 돌기부재(312)는 상기 격벽(110)의 일면과 맞닿도록 배치되거나 상기 가습막 지지부재(320)의 일면과 맞닿도록 배치되는 등 다양한 배치 형태로 제2유체(F2)의 유동을 가이드할 수 있다. 상술한 내외측 방향은 중공된 공간을 내측으로 이에 반하는 방향을 외측으로 설명하였으며, 일 예로 상기 가습막 보호부재(310)의 내측은 상기 가습막(300)이 배치되는 방향이며, 상기 가습막 보호부재(310)의 외측은 상기 가습막 지지부재(320) 또는 가습막케이스(100)가 배치되는 방향일 수 있다.The present invention may further include a
<제1실시예><First embodiment>
도 5는 본 발명의 제1실시예에 따른 막가습기에 관한 것으로, 도 5는 도 4의 A영역을 확대한 요부 단면도를 나타낸다.5 is related to the membrane humidifier according to the first embodiment of the present invention, FIG. 5 is an enlarged cross-sectional view of the main part of the area A of FIG.
도 5를 참조하면, 전후방측으로 상기 가습막케이스(100)의 일면과 상기 출입케이스(200)의 일면이 서로 결합될 수 있으며, 슬리브 형태로 결합되는 경우에는 슬리브면을 기준으로 접합면이 형성될 수 있다. 그리고 상기 접합면 상에는 가스켓과 같은 실링부재(G)가 배치되어 유동되는 유체들이 외부로 유출되지 않도록 방지할 수 있다. 이때 상기 접합면은 나사결합, 용접 및 접착 등 여러 방식으로 고정될 수 있다.Referring to FIG. 5 , one surface of the
이때 상기 가습막(300), 가습막 보호부재(310) 및 가습막 지지부재(320)는 상기 가습막케이스(100) 및 출입케이스(200)의 접합면의 전후방 위치(O)를 기준으로 상기 출입케이스(200) 방향으로 전후방향 길이가 연장된 형태일 수 있다. 즉, 상기 가습막(300), 가습막 보호부재(310) 및 가습막 지지부재(320)의 단부가 상기 출입케이스(200)의 내부에 배치되도록 연장될 수 있다. 이때 상기 가습막(300), 가습막 보호부재(310) 및 가습막 지지부재(320)은 각각 접합면의 전후방 위치(O)를 기준으로 제1연장길이(H1), 제2연장길이(H2) 및 제3연장길이(H3)를 가질 수 있다. At this time, the
본 발명의 제1실시예에서는 상기 제1연장길이(H1) 및 제2연장길이(H2)가 제3연장길이(H3) 보다 크게 형성되어, 상기 가습막(300) 및 가습막 보호부재(310)의 단부가 상기 가습막 지지부재(320)의 단부보다 돌출될 수 있다. 이에 따라 본 발명의 제1실시예에서는 상기 가습막 지지부재(320)로 인하여 상기 가습막(300)의 손상이 발생되는 것을 방지할 수 있으며, 가습막의 접촉면적을 보다 증대시킬 수 있어 체적 대비 가습효율이 높아지는 장점으로 이어질 수 있다.In the first embodiment of the present invention, the first extension length (H1) and the second extension length (H2) are formed to be larger than the third extension length (H3), and the
<제2실시예><Second embodiment>
도 6은 본 발명의 제2실시예에 따른 막가습기에 관한 것으로, 도 6은 도 4의 A영역을 확대한 요부 단면도를 나타낸다.6 is a membrane humidifier according to a second embodiment of the present invention.
도 6을 참조하면, 본 발명의 제2실시예에서는 상기 제1연장길이(H1)가 상기 제2연장길이(H2) 및 제3연장길이(H3) 보다 길도록 형성됨에 따라, 상기 가습막(300)의 단부가 상기 가습막 보호부재(310) 및 가습막 지지부재(320)의 단부 보다 돌출된 형태일 수도 있다. 이에 본 발명은 상기 가습막 보호부재(310) 및 가습막 지지부재(320)로 인하여 상기 가습막(300)의 손상이 발생되는 것을 방지할 수 있으며, 가습막의 접촉면적을 보다 증대시킬 수 있어 체적 대비 가습효율이 높아지는 장점으로 이어질 수 있다. 6, in the second embodiment of the present invention, as the first extension length H1 is formed to be longer than the second extension length H2 and the third extension length H3, the humidification film ( The end portion of 300 ) may have a shape that protrudes from the ends of the humidifying film
<제3실시예><Third embodiment>
도 7은 본 발명의 제3실시예에 따른 막가습기에 관한 것으로, 도 7은 도 4의 A영역을 확대한 요부 단면도를 나타낸다.7 is a membrane humidifier according to a third embodiment of the present invention.
도 7을 참조하면, 본 발명의 제3실시예에서는 상기 제1연장길이(H1), 제2연장길이(H2) 및 제3연장길이(H3)가 동일하게 형성될 수 있으며, 상기 가습막(300)과 상기 가습막 보호부재(310) 및 가습막 지지부재(320)의 단부가 동일한 위치 상에 배치되어 상기 가습막(300)으로 공급되는 유체가 균일하게 분산되도록 형성될 수도 있다. 7, in the third embodiment of the present invention, the first extended length (H1), the second extended length (H2), and the third extended length (H3) may be formed to be the same, the humidification film ( 300) and the humidification film
<제4실시예><Fourth embodiment>
도 8은 본 발명의 제4실시예에 따른 막가습기에 관한 것으로, 도 8은 도 4의 A영역을 확대한 요부 단면도를 나타낸다.8 is a membrane humidifier according to a fourth embodiment of the present invention.
도 8을 참조하면, 상기 출입케이스(200)의 내면은 사이즈 축소 등의 효과를 위해 오목한 형태로 구성될 수 있으며, 상기 출입케이스(200)의 내면이 오목한 형태인 경우에 상기 제1연장길이(H1)가 상기 제2연장길이(H2) 및 제3연장길이(H3) 보다 길도록 형성될 수도 있다. 이에 따라 상기 가습막(300)의 단부가 상기 가습막 보호부재(310) 및 가습막 지지부재(320)의 단부가 돌출된 형태일 수 있다. 본 발명의 제4실시예에서는 이와 같은 구조를 통해 유체가 유동되지 않는 정체구간이 발생되는 것을 억제함과 동시에 상기 가습막(300)으로 유체가 균일하게 유동될 수 있도록 제공할 수 있다.Referring to FIG. 8 , the inner surface of the
<제5실시예><Fifth embodiment>
도 9는 본 발명의 제5실시예에 따른 막가습기에 관한 것으로, 도 9는 도 4의 A영역을 확대한 요부 단면도를 나타낸다.9 is a membrane humidifier according to a fifth embodiment of the present invention.
도 9를 참조하면, 상기 출입케이스(200)의 내면은 사이즈 축소 등의 효과를 위해 오목한 형태로 구성될 수 있으며, 상기 출입케이스(200)의 내면이 오목한 형태인 경우에 상기 제1연장길이(H1), 제2연장길이(H2) 및 제3연장길이(H3)가 서로 동일하게 형성될 수도 있다. 이에 따라 상기 가습막(300), 가습막 보호부재(310) 및 가습막 지지부재(320)의 단부가 전후방향으로 서로 동일한 위치 상에 배치될 수 있다. 아울러 상기 가습막(300)은 상기 가습막 보호부재(310)와 접하는 외면의 단부가 제1연장길이(H1)를 갖되, 상기 가습막 보호부재(310)와 이격될수록 상기 제1연장길이(H1) 보다 작은 돌출 길이를 갖도록 경사진 형태로 중공사막들이 배치될 수도 있다. 이에 본원발명은 위와 같은 구조를 통해 조립성 및 생산성이 보다 향상되는 막가습기를 제공할 수 있는 장점이 있다.9, the inner surface of the
본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 아니하며, 적용범위가 다양함은 물론이고, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형 실시가 가능한 것은 물론이다.The present invention is not limited to the above-described embodiments, and the scope of application is varied, and anyone with ordinary knowledge in the field to which the present invention pertains without departing from the gist of the present invention as claimed in the claims It goes without saying that various modifications are possible.
F1 : 제1유체
F2 : 제2유체
F3 : 제3유체
G : 실링부재
P1 : 제1유체 출입구
P11 : 제1유체 유입구
P12 : 제1유체 배출구
P2 : 제2유체 출입구
P21 : 제2유체 유입구
P22 : 제2유체 배출구
P3 : 제3유체 출입구
P31 : 제3유체 유입구
P32 : 제3유체 배출구
10 : 막가습기
100 : 가습막케이스
110 : 격벽
200 : 출입케이스
210 : 입구케이스
220 : 출구케이스
300 : 가습막
310 : 가습막 보호부재
311 : 유동홀
312 : 돌기부재
320 : 가습막 지지부재
400 : 열교환기F 1 : First fluid F 2 : Second fluid
F 3 : Third fluid G : Sealing member
P 1 : first fluid inlet
P 11 : first fluid inlet P 12 : first fluid outlet
P 2 : 2nd fluid entrance
P 21 : second fluid inlet P 22 : second fluid outlet
P 3 : Third fluid entrance
P 31 : Third fluid inlet P 32 : Third fluid outlet
10: membrane humidifier
100: humidification film case 110: bulkhead
200: access case
210: inlet case 220: outlet case
300: humidification film
310: humidification film protective member
311: flow hole 312: protruding member
320: humidification membrane support member
400: heat exchanger
Claims (10)
상기 가습막이 내부에 배치되는 가습막케이스; 및
상기 가습막케이스의 일면에 결합되어 제1유체가 유입 또는 배출되는 출입케이스;
를 포함하고,
상기 가습막의 단부가,
상기 가습막케이스 및 출입케이스의 접합면에서 상기 출입케이스 방향으로 소정거리 돌출된 것을 특징으로 하는 막가습기.
a humidification membrane including a plurality of hollow fiber membranes in which a first fluid and a second fluid flow to the inside and the outside, respectively;
a humidifying film case in which the humidifying film is disposed; and
an entry/exit case coupled to one surface of the humidification membrane case and into which the first fluid is introduced or discharged;
including,
The end of the humidifying film,
A membrane humidifier, characterized in that it protrudes a predetermined distance from the bonding surface of the humidifying membrane case and the entry/exit case in the direction of the entry/exit case.
상기 가습막을 둘러싸도록 배치되되 제2유체가 유동되도록 내부 및 외부를 관통하는 유동홀이 형성되는 가습막 보호부재;
를 더 포함하고,
상기 가습막 보호부재의 단부가,
상기 가습막케이스 및 출입케이스의 접합면에서 상기 출입케이스 방향으로 소정거리 돌출된 것을 특징으로 하는 막가습기.
According to claim 1,
a humidifying film protective member disposed to surround the humidifying film and having flow holes penetrating inside and outside so that a second fluid flows;
further comprising,
The end of the humidification film protective member,
A membrane humidifier, characterized in that it protrudes a predetermined distance from the bonding surface of the humidifying membrane case and the entry/exit case in the direction of the entry/exit case.
상기 가습막의 단부 및 상기 가습막 보호부재의 단부 중,
어느 하나의 단부가 더 돌출된 것을 특징으로 하는 막가습기.
3. The method of claim 2,
Among the end of the humidifying film and the end of the humidifying film protective member,
Membrane humidifier, characterized in that any one end more protrudes.
상기 가습막케이스 및 출입케이스의 접합면 기준,
상기 가습막의 단부 및 상기 가습막 보호부재의 단부의 돌출길이가 서로 동일한 것을 특징으로 하는 막가습기.
3. The method of claim 2,
Based on the bonding surface of the humidification film case and the access case,
Membrane humidifier, characterized in that the protrusion length of the end of the humidifying film and the end of the humidifying film protective member are the same.
상기 가습막 보호부재의 단부측 외면을 상기 가습막케이스의 단부측 내면에 고정하는 가습막 지지부재;
를 더 포함하고,
상기 가습막 지지부재의 단부가,
상기 가습막케이스 및 출입케이스의 접합면에서 상기 출입케이스 방향으로 소정거리 돌출된 것을 특징으로 하는 막가습기.
3. The method of claim 2,
a humidifying film support member for fixing the end-side outer surface of the humidifying film protective member to the end-side inner surface of the humidifying film case;
further comprising,
The end of the humidification membrane support member,
A membrane humidifier, characterized in that it protrudes a predetermined distance from the bonding surface of the humidifying membrane case and the entry/exit case in the direction of the entry/exit case.
상기 가습막의 단부, 상기 가습막 보호부재의 단부 및 상기 가습막 지지부재의 단부 중,
어느 하나의 단부가 더 돌출된 것을 특징으로 하는 막가습기.
6. The method of claim 5,
Among the end of the humidifying film, the end of the humidifying film protective member, and the end of the humidifying film support member,
Membrane humidifier, characterized in that any one end more protrudes.
상기 가습막의 단부가,
상기 가습막 보호부재의 단부 또는 상기 가습막 지지부재의 단부 보다 돌출되는 것을 특징으로 하는 막가습기.
7. The method of claim 6,
The end of the humidifying film,
A membrane humidifier, characterized in that it protrudes from an end of the humidifying film protecting member or an end of the humidifying film supporting member.
상기 가습막케이스 및 출입케이스의 접합면 기준,
상기 가습막의 단부, 상기 가습막 보호부재 및 상기 가습막 지지부재의 단부의 돌출길이가 서로 동일한 것을 특징으로 하는 막가습기.
6. The method of claim 5,
Based on the bonding surface of the humidification film case and the access case,
Membrane humidifier, characterized in that the protrusion length of the end of the humidification film, the humidification film protective member, and the end of the humidification film support member are the same.
상기 가습막케이스의 내면의 양단 사이에는 내측으로 돌출된 격벽이 형성되어,
상기 가습막케이스의 격벽이 상기 가습막 보호부재의 외면과 접하는 것을 특징으로 하는 막가습기.
9. The method according to any one of claims 2 to 8,
Between both ends of the inner surface of the humidification film case, a partition wall protruding inward is formed,
A membrane humidifier, characterized in that the partition wall of the humidification membrane case is in contact with the outer surface of the humidification membrane protective member.
상기 가습막케이스에는 제2유체가 공급되는 제2유체 유입구가 배치되되,
상기 가습막 보호부재의 외면에는 외측으로 돌출되어 제2유체 유입구에서 공급된 제2유체를 상기 유동홀로 가이드하는 돌기부재를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 막가습기.9. The method according to any one of claims 2 to 8,
A second fluid inlet to which a second fluid is supplied is disposed in the humidifying film case,
The membrane humidifier further comprising a protrusion member protruding outward from the outer surface of the humidification membrane protection member and guiding the second fluid supplied from the second fluid inlet to the flow hole.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020200179248A KR20220089009A (en) | 2020-12-21 | 2020-12-21 | Membrane humidifier |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020200179248A KR20220089009A (en) | 2020-12-21 | 2020-12-21 | Membrane humidifier |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
KR20220089009A true KR20220089009A (en) | 2022-06-28 |
Family
ID=82268753
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
KR1020200179248A KR20220089009A (en) | 2020-12-21 | 2020-12-21 | Membrane humidifier |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
KR (1) | KR20220089009A (en) |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2004006100A (en) | 2002-05-31 | 2004-01-08 | Nok Corp | Humidifier for fuel cell |
KR101938340B1 (en) | 2012-09-21 | 2019-01-14 | 코오롱인더스트리 주식회사 | Humidifier for fuel cell |
KR20190081736A (en) | 2017-12-29 | 2019-07-09 | 코오롱인더스트리 주식회사 | Fuel cell membrane humidifier |
KR20190138288A (en) | 2018-06-04 | 2019-12-12 | 코오롱인더스트리 주식회사 | Membrane Humidifier for Fuel Cell |
-
2020
- 2020-12-21 KR KR1020200179248A patent/KR20220089009A/en unknown
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2004006100A (en) | 2002-05-31 | 2004-01-08 | Nok Corp | Humidifier for fuel cell |
KR101938340B1 (en) | 2012-09-21 | 2019-01-14 | 코오롱인더스트리 주식회사 | Humidifier for fuel cell |
KR20190081736A (en) | 2017-12-29 | 2019-07-09 | 코오롱인더스트리 주식회사 | Fuel cell membrane humidifier |
KR20190138288A (en) | 2018-06-04 | 2019-12-12 | 코오롱인더스트리 주식회사 | Membrane Humidifier for Fuel Cell |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
KR100834121B1 (en) | Humidifier | |
JP2007046801A (en) | Humidifier | |
JP6045198B2 (en) | Battery pack | |
JP5783321B2 (en) | humidifier | |
JP2019021595A (en) | Power generation cell | |
US6805988B2 (en) | Humidifying apparatus for fuel cell | |
JP5211855B2 (en) | Humidifier for fuel cell | |
JP5787028B2 (en) | humidifier | |
JP2005156039A (en) | Hollow yarn membrane module and hollow yarn membrane humidifier | |
JP5012109B2 (en) | Hollow fiber membrane module | |
JP2019129090A (en) | Exhaust system | |
JP4720458B2 (en) | Humidifier | |
KR20220089009A (en) | Membrane humidifier | |
JP4730019B2 (en) | Humidifier | |
JP5151853B2 (en) | Humidifier | |
US20170187061A1 (en) | Fuel cell stack | |
JP6413897B2 (en) | Fuel cell stack | |
US10777825B2 (en) | In-vehicle fuel cell stack | |
KR20220094500A (en) | Cylindrical membrane humidifier | |
JP2007207607A (en) | Humidifier for fuel cell | |
JP7093705B2 (en) | Fuel cell module | |
JP7090042B2 (en) | Fuel cell system and fuel cell vehicle | |
KR20220111477A (en) | Cylindrical membrane humidifier | |
KR20220057162A (en) | Membrane humidifier | |
JP2005203301A (en) | Fuel cell and fuel cell stack |