KR101532513B1 - 열전소자를 이용한 제습장치 - Google Patents

열전소자를 이용한 제습장치 Download PDF

Info

Publication number
KR101532513B1
KR101532513B1 KR1020140050941A KR20140050941A KR101532513B1 KR 101532513 B1 KR101532513 B1 KR 101532513B1 KR 1020140050941 A KR1020140050941 A KR 1020140050941A KR 20140050941 A KR20140050941 A KR 20140050941A KR 101532513 B1 KR101532513 B1 KR 101532513B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
temperature
air
thermoelectric
humidity
dehumidification
Prior art date
Application number
KR1020140050941A
Other languages
English (en)
Inventor
이찬우
김도형
김병채
이재봉
Original Assignee
주식회사 스피드터치
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 주식회사 스피드터치 filed Critical 주식회사 스피드터치
Priority to KR1020140050941A priority Critical patent/KR101532513B1/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101532513B1 publication Critical patent/KR101532513B1/ko

Links

Images

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24FAIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
    • F24F3/00Air-conditioning systems in which conditioned primary air is supplied from one or more central stations to distributing units in the rooms or spaces where it may receive secondary treatment; Apparatus specially designed for such systems
    • F24F3/12Air-conditioning systems in which conditioned primary air is supplied from one or more central stations to distributing units in the rooms or spaces where it may receive secondary treatment; Apparatus specially designed for such systems characterised by the treatment of the air otherwise than by heating and cooling
    • F24F3/14Air-conditioning systems in which conditioned primary air is supplied from one or more central stations to distributing units in the rooms or spaces where it may receive secondary treatment; Apparatus specially designed for such systems characterised by the treatment of the air otherwise than by heating and cooling by humidification; by dehumidification

Abstract

개시된 본 발명에 따른 열전소자를 이용한 제습장치는, 에코제습 버튼과 강력제습 버튼을 포함하는 본체, 공기 유입구를 통해 유입되는 공기의 온도(Ti)와 습도(Hi)를 측정하는 유입 온도센서(112) 및 유입 습도센서(113), 복수의 열전소자로 이루어진 열전모듈(130), 열전모듈(130)의 흡열면에 부착되어 상기 공기 유입구를 통해 유입되는 공기를 냉각시켜 공기 내의 수증기를 응결시켜 제거하는 콜드싱크(140), 열전모듈(130)의 방열면에 부착되는 핫싱크(150), 콜드싱크(140)에 부착되어 콜드싱크(140)의 온도(Tc)를 측정하는 콜드싱크 온도센서(115), 공기 유출구를 통해 유출되는 공기의 온도(To)와 습도(Ho)를 측정하는 유출 온도센서(117) 및 유출 습도센서(118), 그리고 제어모듈(170)을 포함한다. 제어모듈(170)은 Ti, Hi, Tc, To, Ho를 이용하여 사용자의 상기 에코제습 버튼, 강력제습 버튼의 선택적 입력에 따라, 에코제습 버튼의 입력에 따른 에코제습 모드는 냉각량(Qc)이 0 ~ Qc_max 구간 범위에서, 강력제습 버튼의 입력에 따른 강력제습 모드는 냉각량(Qc)이 1/2Qc_max ~ Qc_max 구간 범위에서 상기 열전모듈(130)에 인가되는 전압을 공급하도록 제어한다.

Description

열전소자를 이용한 제습장치{Apparatus for duhumidifying using thermoelectric element}
본 발명은 열전소자를 이용한 제습장치에 관한 것으로써, 보다 상세하게는 열전소자의 성능 그래프를 이용하여 2가지 또는 3가지 모드로 동작 및 제어하도록 하는 열전소자를 이용한 제습장치에 관한 것이다.
일반적인 제습장치는 냉매를 이용한 냉동사이클로 구성되어 환경적인 문제뿐만 아니라 부피가 크고 구조가 복잡하며, 전력소모가 많은 문제점이 있다.
따라서 최근에는 열전소자(Thermoelectric element)를 이용한 제습장치가 소개되고 있으며, 일 예로 대한민국 공개특허공보 제2013-0016552호(2013.02.18. 공개)에는 열전소자에 공기와 접촉하는 냉각판이 부착되고, 전원공급부가 외부 습도값에 따라 공급전압의 크기를 결정하여 열전소자에 인가하여 냉각판으로 유입되는 공기 내에 존재하는 수증기를 물로 응결시키는 내용이 개시된다.
그런데 상기 선행기술처럼 외부습도와 목표습도만으로 비교하여 열전소자에 전압출력을 인가하는 경우 냉각판의 표면 온도와는 무관하게 마이너스 영역까지 냉각판의 표면온도가 내려갈 수 있는데, 이로 인해 제습기가 잦은 온(ON)/오프(OFF)가 될 수 있고, 전력소모가 많아지는 문제점이 있다.
본 발명은 상기와 같은 점을 감안하여 안출된 것으로써, 열전소자의 성능 그래프를 이용하여 2가지 또는 3가지 모드로 동작 및 제어하도록 하여 전력소모를 최소화하도록 하는 열전소자를 이용한 제습장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 일 태양에 따른 열전소자를 이용한 제습장치는, 공기 유입구와 공기 유출구를 구비하며, 외면에 에코제습 버튼과 강력제습 버튼을 포함하는 본체; 상기 본체에 공기 유입구 근방에 설치되어, 유입되는 공기의 온도(Ti)와 습도(Hi)를 측정하는 유입 온도센서(112) 및 유입 습도센서(113);상기 본체 내부에 설치되며 복수의 열전소자로 이루어진 열전모듈(130); 상기 열전모듈(130)의 흡열면에 부착되어 상기 공기 유입구를 통해 유입되는 공기를 냉각시켜 공기 내의 수증기를 응결시켜 제거하는 콜드싱크(140); 상기 열전모듈(130)의 방열면에 부착되는 핫싱크(150); 상기 콜드싱크(140)에 부착되어 콜드싱크(140)의 온도(Tc)를 측정하는 콜드싱크 온도센서(115); 상기 본체 내부의 공기 유출구 근방에 설치되어, 공기 유출구를 통해 유출되는 공기의 온도(To)와 습도(Ho)를 측정하는 유출 온도센서(117) 및 유출 습도센서(118); 및, 상기 Ti, Hi, Tc, To, Ho를 이용하여 사용자의 상기 에코제습 버튼, 강력제습 버튼의 선택적 입력에 따라, 에코제습 버튼의 입력에 따른 에코제습 모드는 냉각량(Qc)이 0 ~ Qc_max 구간 범위에서, 강력제습 버튼의 입력에 따른 강력제습 모드는 냉각량(Qc)이 1/2Qc_max ~ Qc_max 구간 범위에서 상기 열전모듈(130)에 인가되는 전압을 공급하도록 제어하는 제어모듈(170)을 포함한다.
에코제습 모드 제어 시, 상기 제어모듈(170)은 상기 유입되는 공기의 온도와 습도(Ti, Hi)를 이용하여 노점온도(Dp)를 구하고, 이 노점온도에 보정계수를 곱하여 최적구현온도(Td)를 산출한 후, 상기 콜드싱크의 온도(Tc)가 최적구현온도(Td)까지 조절하도록 한다.
또한, 상기 제어모듈(170)은 상기 유출입되는 공기의 습도(Hi, Ho)가 미리 설정된 설정습도(Hsv1,Hsv2)보다 낮아지는 경우 열전모듈에 인가되는 전압을 중지시키도록 한다.
또한, 상기 제어모듈(170)은 상기 유입되는 공기의 온도(Ti)가 미리 설정된 설정 하한온도(Tsv_cold)보다 낮아지거나 또는 유출되는 공기의 온도(To)가 미리 설정된 설정 상한온도(Tsv_hot)보다 높아지는 경우 열전모듈에 인가되는 전압을 중지시키도록 한다.
한편 강력제습 모드 제어 시, 상기 제어모듈(170)은 상기 유출입되는 공기의 습도(Hi, Ho)가 미리 설정된 설정습도(Hsv1, Hsv2)보다 낮아지는 경우 열전모듈에 인가되는 전압을 중지시키도록 한다.
한편, 본 발명의 다른 태양에 의하면 상기 본체는 난방 버튼을 더 포함하며,상기 제어모듈(170)은 난방 버튼의 입력에 따른 난방 모드 제어시, 냉각량(Qc)과 난방량(Qh)이 Qc_max ~ Qh_max 구간 범위에서 상기 열전모듈(130)에 인가되는 전압을 공급하도록 제어한다.
난방 모드 제어 시, 상기 제어모듈(170)은 상기 유출되는 공기의 온도(To)가 미리 설정된 설정온도(Tsv)보다 높아지는 경우 열전모듈에 인가되는 전압을 중지시키도록 한다.
본 발명에 의하면 열전소자의 성능 그래프에 따라 에코제습 모드와 강력제습 모드로 구분하여 동작 및 제어함으로써 전력소모를 최소화면서 제습 효과를 극대화할 수 있는 효과가 있다. 또한, 제습장치에 유출입되는 공기의 온도와 습도 등의 정보를 이용하여 실내온도가 저하되는 것과 실내온도가 과도하게 상승하는 것을 방지할 뿐만 아니라, 실내습도를 적절하게 유지할 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명은 추가적으로 난방 모드의 구현이 가능하므로, 제습기 뿐만 아니라 난방기로도 동작할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 열전소자를 이용한 제습장치의 블록 구성도,
도 2는 인가되는 전압의 크기에 따른 열전소자의 성능계수(COP:Coefficient of Performance), 전력(W), 냉각량(Qc), 발열량(Qh) 각각의 그래프를 나타낸 도면,
도 3은 도 2에서 전력을 제외한 나머지 각각의 성능 그래프를 통합한 그래프를 나타낸 도면,
도 4는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 열전소자를 이용한 제습장치의 각각의 모드에 따른 제어 동작을 설명하기 위한 도면이다.
본 발명의 상기와 같은 목적, 특징 및 다른 장점들은 첨부도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명함으로써 더욱 명백해질 것이다. 이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 열전소자를 이용한 제습장치에 대해 상세히 설명하기로 한다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 열전소자를 이용한 제습장치는 공기 유입구와 공기 유출구를 구비하는 본체, 공기 유입구 근방에 설치되는 유입 온도센서(112)와 유입 습도센서(113), 공기 유출구 근방에 설치되는 유출 온도센서(117)와 유출 습도센서(118), 열전모듈(130), 콜드싱크(140), 핫싱크(150) 및 제어모듈(170)을 포함한다.
본체는 제습장치의 외형을 나타내며, 공기가 유입되는 공기 유입구와 공기 유출구를 구비하며, 내부에 제습장치를 구성하는 다른 구성요소들이 설치된다. 한편, 본체의 외면에는 통상의 전원버튼 이외에 에코제습 버튼과 강력제습 버튼 및 난방 버튼을 추가로 구비한다. 따라서, 사용자는 에코제습 버튼과 강력제습 버튼 및 난방 버튼을 선택적으로 입력할 수 있으며, 각각의 버튼 입력에 따라 제습장치는 에코제습 모드, 강력제습 모드, 난방 모드를 수행하게 된다.
유입 온도센서(112)와 유입 습도센서(113)는 공기 유입구 근방에 설치되어 본체로 유입되는 공기의 온도(Ti)와 습도(Hi) 즉, 외부의 온도와 습도를 측정하여 제어모듈(170)로 송출하게 된다. 유입 온도센서(112)와 유입 습도센서(113)는 통상적으로 온도와 습도를 측정할 수 있는 것이면 족하며 특정의 온도와 센서에 한정되지 않는다.
열전모듈(130)은 다수의 열전소자(열전반도체) 또는 일군의 열전모듈로 구성되며, 전원공급부로부터 인가된 전압에 따라 양측면을 통하여 흡열 또는 방열하게 되며, 복수의 열전소자 즉 열전반도체로 구성되어 모듈형태를 가지게 된다.
콜드싱크(140)는 열전모듈(130)의 일측면에 부착되어 공기 유입구를 통해 유입되는 공기를 냉각시켜 공기 내의 수증기를 응결시켜 제거하게 된다. 이렇게 공기 중에 포함된 수증기를 응결시킴으로써 공기의 습도가 낮아지게 된다. 한편, 도시되지 않았으나 콜드싱크(140)의 하부에는 수조가 설치되어 상기 응결된 물이 모아지게 된다.
한편, 콜드싱크(140)에는 콜드싱크(140)의 온도(Tc)를 측정하는 콜드싱크 온도센서(115)가 설치되며, 이 콜드싱크 온도센서(115)에 의해 측정된 온도는 제어모듈(170)로 송출된다.
핫싱크(150)는 열전모듈의 타측면에 부착되어, 열전모듈의 발열면을 방열시키게 된다. 핫싱크(150)의 구조는 특정의 구조에 한정되지 않으나 보통 방열핀들이 부착된 공랭식 구조를 가지게 된다. 방열이 효율적으로 이루어 지기 위해 핫싱크(150)는 제습장치에 구비된 송풍팬(190)에 의해 냉각되며, 또한 도시되지 않았으나 핫싱크의 일부가 상기 물이 모아지는 수조에 담기게 할 수 있다.
유출 온도센서(117) 및 유출 습도센서(118)는 공기 유출구 근방에 설치되어, 습기가 제거된 후 본체 외부로 유출되는 공기의 온도(To)와 습도(Ho)를 측정하여 제어모듈(170)로 송출하게 된다. 마찬가지로 유출 온도센서(117)와 유출 습도센서(118)는 통상적으로 온도와 습도를 측정할 수 있는 것이면 족하며 특정의 온도와 센서에 한정되지 않는다.
한편, 본체의 공기 유입구 또는 공기 유출구 근방에는 송풍팬(190)이 설치되어, 이에 의해 공기 유입구를 거쳐 본체 내부로 유입된 공기는 콜드싱크(140)를 통과하면서 냉각되어 습기가 제거되고, 습기가 제거된 공기는 핫싱크(150)를 거친 후 공기 유출구를 통해 본체 외부로 빠져나가게 되어, 결국 실내 공기는 습도가 낮아지게 된다. 한편, 콜드싱크(140)를 거치면서 냉각된 공기는 핫싱크(150)를 거치면서 어느 정도 가열되어 빠져나가게 된다.
제어모듈(170)은 상기 각각의 온도 센서와 습도 센서로부터 송출된 온도 및 습도 정보(Ti, Hi, Tc, To, Ho)를 이용하여 사용자의 상기 에코제습 버튼, 강력제습 버튼, 난방 버튼의 선택적 입력에 따라, 에코제습 버튼의 입력에 따른 에코제습 모드, 강력제습 버튼의 입력에 따른 강력제습 모드, 난방 버튼의 입력에 따른 난방 모드로 구분하여 상기 열전모듈(130)에 인가되는 전압을 공급하도록 한다. 제어모듈(170)은 열전모듈(130)에 전압을 공급하는 전압공급부(SMPS, 172)를 포함하는 개념이며, 이 SMPS(172)는 제어모듈(170)의 제어신호에 따라 공급전압을 열전모듈(130)에 인가하게 된다. SMPS(172)는 교류전원의 전압을 직류로 변환시켜 제어모듈(150)에서 인가된 제어신호에 따라 전압의 크기를 조절하여 구형파로 변환 및 여과처리를 하여 열전모듈(130)로 공급하게 된다. 한편, SMPS(172)는 제어모듈의 제어 신호에 따라 열전모듈에 대한 전원공급을 아날로그 출력방식인 선형제어(Proportional Control)로 인가하게 된다. 선형제어방식은 전압공급을 PID 연산방식으로 산출하여 신호를 인가하는 방식이며, 따라서 제어모듈은 PID 연산을 통하여 제어량을 계산한 후 SMPS로 송신하고, 이를 수신한 SMPS는 그 양에 따라서 출력량을 조절하여 열전모듈에 인가하게 된다.
열전모듈(열전소자)은 인가되는 전압의 크기에 따라 흡열량 또는 발열량이 달라지게 되는데, 도 2 및 도 3은 열전모듈(열전소자)의 성능 그래프를 나타낸 것으로써, 도 2는 인가되는 전압의 크기에 따른 열전소자의 성능계수(COP:Coefficient of Performance), 전력(W), 냉각량(Qc), 발열량(Qh) 각각의 그래프를 나타낸 것이고, 도 3은 전력을 제외한 상기 각각의 성능 그래프를 통합한 그래프를 나타낸 것이다.
도시된 바와 같이 성능계수(COP)는 인가되는 부하(전압)가 커질수록 낮아지게 되며, 냉각량(Qc)은 일정 시점까지는 부하가 커짐에 따라 증가하게 되나 일정 시점이 지난 후에는 감소하게 된다. 그리고, 발열량(Qh)은 부하가 커짐에 따라 증가하게 된다. 즉, 부하가 커질수록 전력이 더 소모되는데 반해, 부하가 커질수록 성능계수(COP)는 감소하게 되고, 또한 일정 부하까지는 냉각량(Qc)이 증대하나 일정 부하 이상인 경우 오히려 냉각량이 감소하게 된다.
이와 같이 열전소자의 경우 성능곡선의 특성으로 인가되는 구간에 따라 성능지수가 현격하게 차이를 나타낸다. 최상의 냉각성능을 구현하기 위해서는 전압이 높은 구간을 사용하게 되나 성능계수(COP)는 낮게 된다. 그러므로 필요에 따라 성능곡선 상에서 성능계수가 높은 구간을 활용하는 것이 효과적인데, 본 발명에 따르면 에코제습 모드에서는 도시된 바와 같이 성능지수 즉 에너지효율이 높은 구간을 사용하게 된다.
본원발명은 이와 같은 열전소자의 성능 그래프를 이용하여 전력을 최소화하면서 제습과 관계되는 냉각량(Qc)을 효율적으로 구현하도록 인가되는 전압을 조절하는 것을 특징으로 하며, 구체적으로 에코제습 모드, 강력제습 모드, 난방 모드의 3가지 모드로 제어하게 된다.
제어모듈(170)은 에코제습 모드인 경우 냉각량(Qc)이 0 ~ Qc_max 구간 범위, 즉 본 실시예에 의하면 대략 0V ~15V 범위에서 전압을 공급하고, 강력제습 모드인 경우 냉각량(Qc)이 1/2Qc_max ~ Qc_max 구간 범위, 즉 본 실시예에 의하면 대략 8V ~ 15V 범위에서 전압을 공급하고, 난방 모드인 경우 냉각량(Qc)과 난방량(Qh)이 Qc_max ~ Qh_max 구간 범위, 즉 본 실시예에 의하면 대략 15V ~ 35V 범위에서 전압을 공급하도록 제어하게 된다. 본 실시예에 따른 상기 전압의 수치 범위는 열전모듈의 구체적 성능, 열전소자의 개수(크기) 등에 따라 달라지므로, 본 발명의 범위는 상기 특정의 수치에 한정되지 않으며, 따라서 각각의 Qc_max, Qh_max 의 수치범위는 달라질 수 있다.
도 4는 각각의 모드에 따른 구체적인 제어 방법을 나타낸 도면으로써, 이를 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 열전소자를 이용한 제습장치의 구체적인 동작을 살펴보기로 한다.
< 에코제습 모드 >
먼저, 에코제습 모드 제어시, 제어모듈(170)은 상기 유입되는 공기의 온도와 습도(Ti, Hi) 정보를 이용하여 유입되는 공기의 노점온도(Dp)를 구하고, 이 노점온도에 보정계수를 곱하여 최적구현온도(Td)를 산출한 후, 상기 콜드싱크(140)의 온도(Tc)가 상기 최적구현온도(Td)까지 도달하도록 조절하게 된다.
매그너스 방정식에 의해 유입되는 공기의 온도(Ti, 섭씨온도)와 습도(Hi, 상대습도)를 이용하여 노점온도를 구할 수 있는데, 먼저 H는 아래의 수식 1과 같이 구할 수 있다.
Figure 112014040585865-pat00001
그리고, 이를 이용하여 아래의 수식 2와 같이 노점온도(Dp)를 구할 수 있다.
Figure 112014040585865-pat00002
그리고, 상기 노점온도(Dp)에 보정계수 K를 곱하여 아래와 같이 이슬점이 맺히기 위한 최적구현온도(Td)를 산출하게 된다.
Figure 112014040585865-pat00003
제어모듈(170)은 상기와 같이 최적구현온도(Td)를 구한 후, 이 최적구현온도(Td)를 콜드싱크(140)의 온도(Tc)와 비교하여, 콜드싱크의 온도(Tc)가 최적구현온도(Td)까지 냉각되도록 출력(인가전압)을 조절하게 된다. Tc가 Td 보다 더 낮아지는 경우 제어모듈(170)은 열전모듈(130)에 인가되는 전압을 중지하도록 한다.
여기서 최적구현온도(Td)의 기준이 없는 경우, 제어모듈(170)은 열전모듈에 지속적인 전압을 인가하게 되므로 콜드싱크(140)의 온도(Tc)는 이슬점이 맺히기 위한 온도 보다 필요 이상으로 더 낮아질 수 있고, 따라서 불필요한 전력소모가 발생할 수 있는 문제점이 생기게 되므로, 본원발명에 의하면 소비전력을 최소화할 수 있는 이점이 있다.
예를 들어 에코제습의 경우 처음 현재 실내습도 및 실내온도에 따른 최적구현온도(Td)와 콜드싱크의 온도(Tc)가 차이가 많이 나는 경우 출력은 100%인 Qc_max(15V)부분에서 운전될 테고, 차이가 적은 경우 출력이 줄어들고 Qc_min(0V) 부분에서 운전될 수 있도록 PID 제어하므로, 실내부하(제습량)가 적은 경우 목표하는 콜드싱크의 표면온도를 맞추는데 적은 출력이 소요될 수 있게 된다.
이와 같이 본 발명은 필요한 제습온도까지 냉각하고자 이를 위해 노점온도를 계산하여 계산된 노점온도+일정범위 내에서만 제어하도록 하므로, 콜드싱크의 표면온도를 최적상태로 만들고 결국 소비전력을 최소화할 수 있게 된다.
또한, 상기 제어모듈(170)은 유입 및 유출되는 공기의 습도(Hi,Ho)와 미리 설정된 설정습도를 비교하여, 실내 습도가 적정한 습도를 유지할 수 있도록 한다.
즉, 유입되는 공기의 습도(Hi)가 설정 습도(Hsv1)을 비교하여 유입 공기의 습도(Hsv1)가 너무 낮아 제습장치를 가동할 필요가 없는 경우 열전모듈에 인가되는 전압을 중지하도록 하고, 유출되는 공기의 습도(Ho)와 설정 습도(Hsv2)를 비교하여 유출 공기의 습도(Hsv2)가 너무 낮아 제습장치를 가동하기에 적절하지 않는 경우 열전모듈에 인가되는 전압을 중지하도록 한다. 여기서 Hsv2와 Hsv1의 의미는 다른데, 제습기에서 너무 낮은 습도로 토출되는 경우 오히려 인체에 불쾌감이 들고 건조할 수 있으므로 이를 방지하기 위함이다.
한편, 에코제습 모드에서 제어모듈(170)은 유입공기의 온도(Ti)와 유출공기의 온도(To)를 미리 설정된 설정 하한온도(Tsv_cold) 및 설정 상한온도(Tsv_hot)와 각각 비교하여, 실내가 추워지거나 더워지는 것을 방지하게 된다.
즉, 유입공기의 온도(Ti)가 설정 하한온도(Tsv_cold)가 낮은 경우, 제어모듈(170)은 열전모듈(130)에 인가되는 전압을 중지하도록 하여 실내의 온도가 더 낮아지는 것을 방지하고, 유출공기의 온도(To)가 설정 상한온도(Tsv_hot)보다 높은 경우 열전모듈(130)에 인가되는 전압을 중지하도록 하여 실내의 온도가 더 올라가는 것을 방지하게 된다.
< 강력제습 모드 >
강력제습 모드 제어 시, 제어모듈(170)은 전술한 바와 같이 냉각량(Qc)이 1/2Qc_max ~ Qc_max 구간 범위, 즉 대략 8V ~ 15V 에서 전압을 공급하게 된다. 한편, 이 경우에도 에코제습 보드와 마찬가지로 유출입공기의 습도(Hi, Ho)가 미리 설정된 설정습도(Hsv1, Hsv2)를 초과하는 경우 열전모듈에 인가되는 전압을 중지시키게 된다.
< 난방 모드 >
난방 모드 제어 시, 제어모듈(170)은 전술한 바와 같이 냉각량(Qc)과 난방량(Qh)이 Qc_max ~ Qh_max 구간 범위, 즉 15V ~ 35V 에서 전압을 공급하게 되는데, 이 때 유출공기의 온도(To)와 미리 설정된 설정온도(Tsv)를 비교하여 To가 Tsv를 초과하는 경우 열전모듈에 인가되는 전압을 중지시키도록 한다.
본 발명에 의한 제습장치는 실내 제습 뿐만 아니라 난방의 역할도 하게 되는데, 이 때 유출공기의 온도(To)와 미리 설정된 설정온도(Tsv)를 비교하여 To가 Tsv 보다 높은 경우 열전모듈에 인가되는 전압을 중지하도록 하여 전력소모를 방지하면서 실내온도가 적정온도 이상으로 올라가는 것을 방지하게 된다.
이와 같이 본 발명에 의하면, 열전소자의 성능 그래프를 이용하여 에코제습 모드, 강력제습 모드, 난방 모드의 3가지 모드에서 최적의 전압으로 열전모듈을 동작하도록 하여, 전력 소모를 최소화하면서 효율적인 제습 기능 뿐만 아니라 난방 기능을 수행할 수 있는 이점이 있다.
이상에서 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 설명하였으나 본 발명은 상술한 특정의 실시예에 한정되지 아니한다. 즉, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가지는 자라면 첨부된 특허청구범위의 사상 및 범주를 일탈함이 없이 본 발명에 대한 다수의 변경 및 수정이 가능하며, 그러한 모든 적절한 변경 및 수정의 균등물들도 본 발명의 범위에 속하는 것으로 간주되어야 할 것이다.
112. 유입 온도센서 113. 유입 습도센서
115. 콜드싱크 온도센서 117. 유출 온도센서
118. 유출 습도센서 130. 열전모듈
140. 콜드싱크 150. 핫싱크
170. 제어모듈 190. 송풍팬

Claims (7)

  1. 공기 유입구와 공기 유출구를 구비하며, 외면에 에코제습 버튼과 강력제습 버튼을 포함하는 본체;
    상기 본체에 공기 유입구 근방에 설치되어, 유입되는 공기의 온도(Ti)와 습도(Hi)를 측정하는 유입 온도센서(112) 및 유입 습도센서(113);
    상기 본체 내부에 설치되며 복수의 열전소자로 이루어진 열전모듈(130);
    상기 열전모듈(130)의 흡열면에 부착되어 상기 공기 유입구를 통해 유입되는 공기를 냉각시켜 공기 내의 수증기를 응결시켜 제거하는 콜드싱크(140);
    상기 열전모듈(130)의 방열면에 부착되는 핫싱크(150);
    상기 콜드싱크(140)에 부착되어 콜드싱크(140)의 온도(Tc)를 측정하는 콜드싱크 온도센서(115);
    상기 본체 내부의 공기 유출구 근방에 설치되어, 공기 유출구를 통해 유출되는 공기의 온도(To)와 습도(Ho)를 측정하는 유출 온도센서(117) 및 유출 습도센서(118); 및,
    상기 Ti, Hi, Tc, To, Ho를 이용하여 사용자의 상기 에코제습 버튼, 강력제습 버튼의 선택적 입력에 따라, 에코제습 버튼의 입력에 따른 에코제습 모드는 냉각량(Qc)이 0 ~ Qc_max 구간 범위에서, 강력제습 버튼의 입력에 따른 강력제습 모드는 냉각량(Qc)이 1/2Qc_max ~ Qc_max 구간 범위에서 상기 열전모듈(130)에 인가되는 전압을 공급하도록 제어하는 제어모듈(170)을 포함하는 것을 특징으로 하는 열전소자를 이용한 제습장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    에코제습 모드 제어 시, 상기 제어모듈(170)은 상기 유입되는 공기의 온도와 습도(Ti, Hi)를 이용하여 노점온도(Dp)를 구하고, 이 노점온도에 보정계수를 곱하여 최적구현온도(Td)를 산출한 후, 상기 콜드싱크의 온도(Tc)가 최적구현온도(Td)까지 조절하도록 하는 것을 특징으로 하는 열전소자를 이용한 제습장치.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 제어모듈(170)은 상기 유출입되는 공기의 습도(Hi, Ho)가 미리 설정된 설정습도(Hsv1, Hsv2)보다 낮아지는 경우 열전모듈에 인가되는 전압을 중지시키는 것을 특징으로 하는 열전소자를 이용한 제습장치.
  4. 제 2 항에 있어서,
    상기 제어모듈(170)은 상기 유입되는 공기의 온도(Ti)가 미리 설정된 설정 하한온도(Tsv_cold)보다 낮아지거나 또는 유출되는 공기의 온도(To)가 미리 설정된 설정 상한온도(Tsv_hot)보다 높아지는 경우 열전모듈에 인가되는 전압을 중지시키는 것을 특징으로 하는 열전소자를 이용한 제습장치.
  5. 제 1 항에 있어서,
    강력제습 모드 제어 시, 상기 제어모듈(170)은 상기 유출입되는 공기의 습도(Hi, Ho)가 미리 설정된 설정습도(Hsv1, Hsv2)보다 낮아지는 경우 열전모듈에 인가되는 전압을 중지시키는 것을 특징으로 하는 열전소자를 이용한 제습장치.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 본체는 난방 버튼을 더 포함하며,
    상기 제어모듈(170)은 난방 버튼의 입력에 따른 난방 모드 제어시, 냉각량(Qc)과 난방량(Qh)이 Qc_max ~ Qh_max 구간 범위에서 상기 열전모듈(130)에 인가되는 전압을 공급하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 열전소자를 이용한 제습장치.
  7. 제 6 항에 있어서,
    난방 모드 제어 시, 상기 제어모듈(170)은 상기 유출되는 공기의 온도(To)가 미리 설정된 설정온도(Tsv)보다 높아지는 경우 열전모듈에 인가되는 전압을 중지시키는 것을 특징으로 하는 열전소자를 이용한 제습장치.
KR1020140050941A 2014-04-28 2014-04-28 열전소자를 이용한 제습장치 KR101532513B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020140050941A KR101532513B1 (ko) 2014-04-28 2014-04-28 열전소자를 이용한 제습장치

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020140050941A KR101532513B1 (ko) 2014-04-28 2014-04-28 열전소자를 이용한 제습장치

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR101532513B1 true KR101532513B1 (ko) 2015-06-29

Family

ID=53520047

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020140050941A KR101532513B1 (ko) 2014-04-28 2014-04-28 열전소자를 이용한 제습장치

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101532513B1 (ko)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20180076636A (ko) * 2016-12-28 2018-07-06 한화시스템 주식회사 전기 분해를 이용한 전투 체계의 자동 제습 장치 및 방법
KR20180121810A (ko) * 2017-05-01 2018-11-09 정일권 결로방지를 위한 밀폐제어 제습방법 및 그 장치

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20040045667A (ko) * 2002-11-25 2004-06-02 유홍식 열전소자를 이용한 환풍 냉난방장치
KR20050011494A (ko) * 2003-07-23 2005-01-29 현대자동차주식회사 열전소자를 이용한 차량 냉난방장치
KR200413931Y1 (ko) * 2006-01-20 2006-04-12 이규철 가정용 전자 제습장치
KR20130016552A (ko) * 2011-08-08 2013-02-18 코웨이 주식회사 열전소자를 이용한 제습장치, 제습방법 및 상기 제습장치를 구비한 공기 청정기

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20040045667A (ko) * 2002-11-25 2004-06-02 유홍식 열전소자를 이용한 환풍 냉난방장치
KR20050011494A (ko) * 2003-07-23 2005-01-29 현대자동차주식회사 열전소자를 이용한 차량 냉난방장치
KR200413931Y1 (ko) * 2006-01-20 2006-04-12 이규철 가정용 전자 제습장치
KR20130016552A (ko) * 2011-08-08 2013-02-18 코웨이 주식회사 열전소자를 이용한 제습장치, 제습방법 및 상기 제습장치를 구비한 공기 청정기

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20180076636A (ko) * 2016-12-28 2018-07-06 한화시스템 주식회사 전기 분해를 이용한 전투 체계의 자동 제습 장치 및 방법
KR20180121810A (ko) * 2017-05-01 2018-11-09 정일권 결로방지를 위한 밀폐제어 제습방법 및 그 장치
KR101993513B1 (ko) * 2017-05-01 2019-06-26 정일권 결로방지를 위한 밀폐제어 제습방법 및 그 장치

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR20060100674A (ko) 매트용 냉온수 겸용 보일러 및 그 제어방법
JP5452581B2 (ja) ヒートポンプシステム及びヒートポンプ装置の制御方法
WO2013042553A1 (ja) 筐体用冷却装置
JP2005214591A (ja) 自然エネルギー利用の給湯システム
RU2013130011A (ru) Сушилка с тепловым насосом и способ управления ее работой
KR20120057939A (ko) 폐열을 활용한 저에너지형 건조장치
KR101532513B1 (ko) 열전소자를 이용한 제습장치
TWM287927U (en) Semi-conductor based electrical cooling/heating appliance
CN106152580A (zh) 制冷系统及其电控装置的冷却方法
KR101309917B1 (ko) 전기온풍기
KR20160079464A (ko) 유리온실 건조장치
JP2007327727A (ja) ヒートポンプ給湯機
KR101210798B1 (ko) 절전형 항온항습기
KR101824875B1 (ko) 열회수 공조시스템
JP6629812B2 (ja) レーザ発振器
RU2011142186A (ru) Кондиционер
JP6677708B2 (ja) 熱電モジュールの排熱限度を緩和するためのシステム及び方法
KR20170012770A (ko) 하이브리드 차량의 난방 시스템 및 그 제어방법
KR101532514B1 (ko) 열전소자를 이용한 콤팩트 제습기
KR20110086238A (ko) 이중창문용 온도조절장치 및 이를 이용한 이중창문의 이격공간 내의 온도조절방법
JP6880650B2 (ja) ヒートポンプ装置
KR101221586B1 (ko) 폐열을 활용한 저에너지형 건조방법
JP2011069599A5 (ko)
KR20160001312A (ko) 열전 소자 모듈
CN104382490B (zh) 太阳能制冷制热饮水机及其控制方法

Legal Events

Date Code Title Description
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20190619

Year of fee payment: 5