| 1 |
1
전기삼투펌프에 있어서,유체의 이동을 허용하는 멤브레인; 및상기 멤브레인의 양측에 각각 마련된 제1 전극 및 제2 전극을 포함하되,상기 제1 전극 및 상기 제2 전극은 비투과성 기저물질(non-porous substrate material)과 그 위에 코팅된 전극 물질로 이루어진 전극으로서, 적어도 하나 이상의 유체 이동 통로가 형성된 것이고, 상기 제1 전극 및 상기 제2 전극의 전기화학 반응에 의해, 상기 유체 이동 통로를 통해 유체가 이동하는 것인, 전기삼투펌프
|
| 2 |
2
제 1 항에 있어서,상기 비투과성 기저물질은 전도성 물질, 반도체 물질 및 비전도성 물질 중 적어도 하나로 구성된 플레이트, 포일 및 필름인 것이되,상기 전도성 물질은 니켈, 구리, 은, 티타늄 및 알루미늄을 포함하고,상기 반도체 물질은 실리콘을 포함하고, 상기 비전도성 물질은 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, PVDF, PVDC 및 폴리이미드를 포함하는 것인, 전기삼투펌프
|
| 3 |
3
제 1 항에 있어서,상기 전극 물질은 금속, 금속 산화물(metal oxide), 전도성 고분자(conducting polymer), 금속 헥사시아노페레이트(metal hexacyanoferrate), 탄소 나노 구조체, 또는 이들의 복합체(composite)로 구성된 것이되,상기 금속은 은, 아연, 납, 망간, 구리, 주석, 루테늄, 및 이리듐 중 적어도 하나를 포함하는 것이고, 상기 금속 산화물은 바나듐 옥사이드, 몰리브덴 옥사이드(molybdenum oxide; MoO₃), 텅스텐 옥사이드(tungsten oxide; WO₃), 루테늄 옥사이드, 이리듐 옥사이드, 망간옥사이드, 세륨옥사이드(cerium oxide; CeO₂), 및 폴리옥소메탈레이트(polyoxometalate) 중 적어도 하나를 포함하는 것이고,상기 전도성 고분자는 폴리아닐린, 폴리아닐린의 유도체, 폴리치오펜(polythiophene), 폴리치오펜(polythiophene)의 유도체, 폴리피롤(polypyrrole), 폴리피롤(polypyrrole)의 유도체, 퀴논폴리머(quinone polymer), 퀴논폴리머의 유도체, 및 폴리타이오닌(polythionine) 중 적어도 하나를 포함하는 것이고,상기 금속 헥사시아노페레이트는 프러시안 블루(prussian blue, FeHCF(iron hexacyanoferrate), CuHCF(copper hexacyanoferrate), 및 CoHCF(cobalt hexacyanoferrate) NiHCF(nickel hexacyanoferrate), 중 적어도 하나를 포함하는 것이고,상기 탄소 나노 구조체는 탄소나노튜브(carbon nanotube, CNT), 그래핀(graphene), 탄소 나노입자(carbon nanoparticle), 풀러렌(fullerene) 및 흑연(graphite) 중 적어도 하나를 포함하는 것인, 전기삼투펌프
|
| 4 |
4
제 1 항에 있어서,상기 전극 물질은 다수의 층으로 적층된 구조로 형성된 것인, 전기삼투펌프
|
| 5 |
5
제 1 항에 있어서,상기 전극 물질은 드롭코팅(drop-coating), 딥코팅(dip-coating), 스핀코팅(spin-coating), 스프레이코팅, 프린팅, 열분해 및 전착 중 적어도 하나의 방법에 의해, 상기 비투과성 기저물질 상에 코팅되는 것인, 전기삼투펌프
|
| 6 |
6
제 1 항에 있어서,상기 제1 전극 또는 제2 전극은 열압착 또는 데칼전사 방법에 의해, 상기 전극 물질의 표면이 매끄럽게 처리된 것인, 전기삼투펌프
|
| 7 |
7
제 1 항에 있어서,상기 제1 전극 또는 제2 전극은 상기 전극의 전체 면적 대비 상기 유체 이동 통로의 면적 비율이 0% 초과 50% 이하로 형성된 것인, 전기삼투펌프
|
| 8 |
8
제 1 항에 있어서,상기 제 1 전극 및 제 2 전극의 양측에서 지지하되, 유로가 형성된 프레임을 더 포함하는 것인, 전기삼투펌프
|
| 9 |
9
제 1 항에 있어서,상기 제 1 전극 및 제 2 전극에 전압을 공급하는 전원 공급부를 더 포함하는 것인, 전기삼투펌프
|
| 10 |
10
제 1 항에 있어서,상기 제 1 전극 및 제 2 전극 각각에 전압의 극성을 교번하여 공급함으로써 정방향 및 역방향의 상기 전기화학 반응이 반복해서 일어나도록 하여, 상기 유체의 반복적인 왕복 이동에 의해 펌핑력을 발생시키는 것인, 전기삼투펌프
|
| 11 |
11
제 10 항에 있어서,반복적인 정방향 및 역방향의 상기 전기화학 반응에 의해, 상기 제 1 전극 및 제 2 전극 각각은 소모 및 재생이 반복되는 것인, 전기삼투펌프
|
| 12 |
12
전기삼투펌프를 구성하는 전극의 제조방법에 있어서,비투과성 기저물질(non-porous substrate material)로 이루어진 판상형 기재에 하나 또는 그 이상의 유체 이동 통로를 형성하는 단계 및상기 기재에 전극 물질을 코팅하는 단계를 포함하는 전극의 제조 방법
|
| 13 |
13
전기삼투펌프를 구성하는 전극의 제조방법에 있어서,비투과성 기저물질(non-porous substrate material)로 이루어진 판상형 기재에 전극 물질을 코팅하는 단계 및상기 기재에 하나 또는 그 이상의 유체 이동 통로를 형성하는 단계를 포함하는 전극의 제조 방법
|
| 14 |
14
제 12 항 또는 제 13 항에 있어서,상기 전기삼투펌프는유체의 이동을 허용하는 멤브레인; 및상기 멤브레인의 양측에 각각 마련된 제1 전극 및 제2 전극을 포함하되,상기 제1 전극 및 제2 전극은 상기 방법에 의해 제조된 전극이고, 상기 제1 전극 및 제2 전극의 전기화학 반응에 의해, 상기 전극의 유체 이동 통로를 통해 유체가 이동하는 것인, 전극의 제조방법
|
| 15 |
15
제 12 항 또는 제 13 항에 있어서,상기 전극 물질은 금속, 금속 산화물(metal oxide), 전도성 고분자(conducting polymer), 금속 헥사시아노페레이트(metal hexacyanoferrate), 탄소 나노 구조체, 또는 이들의 복합체(composite)로 구성된 것이되,상기 금속은 은, 아연, 납, 망간, 구리, 주석, 루테늄, 및 이리듐 중 적어도 하나를 포함하는 것이고, 상기 금속 산화물은 바나듐 옥사이드, 몰리브덴 옥사이드(molybdenum oxide; MoO₃), 텅스텐 옥사이드(tungsten oxide; WO₃), 루테늄 옥사이드, 이리듐 옥사이드, 망간옥사이드, 세륨옥사이드(cerium oxide; CeO₂), 및 폴리옥소메탈레이트(polyoxometalate) 중 적어도 하나를 포함하는 것이고,상기 전도성고분자는 폴리아닐린, 폴리아닐린의 유도체, 폴리치오펜(polythiophene), 폴리치오펜(polythiophene)의 유도체, 폴리피롤(polypyrrole), 폴리피롤(polypyrrole)의 유도체, 퀴논폴리머(quinone polymer), 퀴논폴리머의 유도체, 및 폴리타이오닌(polythionine) 중 적어도 하나를 포함하는 것이고,상기 금속 헥사시아노페레이트는 프러시안 블루(prussian blue, FeHCF(iron hexacyanoferrate), CuHCF(copper hexacyanoferrate), 및 CoHCF(cobalt hexacyanoferrate) NiHCF(nickel hexacyanoferrate), 중 적어도 하나를 포함하는 것이고,상기 탄소 나노 구조체는 탄소나노튜브(carbon nanotube, CNT), 그래핀(graphene), 탄소 나노입자(carbon nanoparticle), 풀러렌(fullerene) 및 흑연(graphite) 중 적어도 하나를 포함하는 것인, 전극의 제조방법
|
| 16 |
16
제 12 항 또는 13 항에 있어서,상기 코팅하는 단계는 드롭코팅(drop-coating), 딥코팅(dip-coating), 스핀코팅(spin-coating), 스프레이코팅, 프린팅, 열분해 및 전착 중 적어도 하나의 방법에 의해, 상기 전극 물질을 코팅하는 것인, 전극의 제조방법
|
| 17 |
17
유체 펌핑 시스템에 있어서,제1항에 따른 전기삼투펌프;상기 전기삼투펌프의 일측에 구비되어 양압과 음압이 교번하여 발생됨에 따라 형상이 변형되는 제1 격리재;상기 제1 격리재의 일측에 구비되어, 상기 제1 격리재의 변형에 대응하여 이송대상유체를 흡입 및 토출하는 이송 챔버; 및상기 전기삼투펌프의 타측에 구비되어, 상기 양압과 음압이 교번하여 발생됨에 따라 형상이 변형되는 제2 격리재를 포함하는 유체 펌핑 시스템
|
| 18 |
18
제 17 항에 있어서,상기 이송 챔버의 일면에는 상기 이송대상유체의 흡입 및 토출이 행해지는 흡입구 및 토출구가 형성되며,상기 흡입구 및 토출구 각각에는 상기 이송대상유체의 흐름을 허용하거나 차단하는 흡입밸브 및 토출밸브가 체결되는 것인, 유체 펌핑 시스템
|
| 19 |
19
제 18 항에 있어서,상기 흡입밸브는 상기 양압 발생 시에 폐쇄되고, 상기 음압 발생 시에 개방되며,상기 토출밸브는 상기 양압 발생 시에 개방되고, 상기 음압 발생 시에 폐쇄되는 것인, 유체 펌핑 시스템
|
| 20 |
20
제 17 항에 있어서,상기 이송대상유체가 저장된 레저버(reservoir);상기 레저버에서 토출된 상기 이송대상유체가 상기 이송 챔버로 흡입되는 유체이송로인 흡입로 및상기 이송 챔버에서 토출된 상기 이송대상유체의 유체이송로인 토출로를 더 포함하는 것인, 유체 펌핑 시스템
|
| 21 |
21
제 17 항에 있어서,상기 제2 격리재의 일측에 구비되어, 상기 제2 격리재의 변형에 대응하여 압력이 변화하는 모니터링 챔버; 및상기 모니터링 챔버의 압력 변화를 측정하는 압력측정부를 더 포함하는, 유체 펌핑 시스템
|
| 22 |
22
제 21 항에 있어서,상기 압력측정부는상기 모니터링 챔버 내부에 구비되어, 상기 제2 격리재가 변형됨에 따른 상기 모니터링 챔버의 압력 변화를 검출하는 압력센서를 포함하는 것인, 유체 펌핑 시스템
|
| 23 |
23
제 21 항에 있어서,상기 압력측정부에서 측정된 압력값을 모니터링하여 상기 전기삼투펌프의 이상을 검출하는 제어 회로를 더 포함하는 것인, 유체 펌핑 시스템
|
| 24 |
24
유체 펌핑 시스템의 동작 방법에 있어서,(a) 제17항에 따른 유체 펌펑 시스템 중 전기삼투펌프의 제 1 전극 및 제 2 전극에 전압을 공급하는 단계; 및(b) 상기 전기삼투펌프의 구동에 따라, 상기 유체 펌핑 시스템의 제1 격리재의 적어도 일부가 전진 및 후진 이동하여 상기 제1 격리재의 일측에 구비된 이송 챔버로 이송대상유체를 흡입 및 토출시키는 단계를 포함하는 유체 펌핑 시스템의 동작 방법
|
| 25 |
25
제 24항에 있어서,(c)상기 유체 펌핑 시스템의 제2 격리재의 일측에 구비된 모니터링 챔버의 압력 변화를 모니터링하는 단계를 더 포함하는, 유체 펌핑 시스템의 동작 방법
|
| 26 |
26
제 25 항에 있어서,(d) 일정 시간 동안 측정된 압력값의 변화 패턴 및 상기 일정 시간 동안 측정된 압력값의 평균값을 기초로 상기 전기삼투펌프의 이상을 검출하는 단계를 더 포함하는, 유체 펌핑 시스템의 동작 방법
|
