KR101532514B1 - A compact duhumidifier using thermoelectric element - Google Patents

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KR101532514B1
KR101532514B1 KR1020140050948A KR20140050948A KR101532514B1 KR 101532514 B1 KR101532514 B1 KR 101532514B1 KR 1020140050948 A KR1020140050948 A KR 1020140050948A KR 20140050948 A KR20140050948 A KR 20140050948A KR 101532514 B1 KR101532514 B1 KR 101532514B1
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heating
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KR1020140050948A
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이찬우
김도형
김병채
이재봉
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주식회사 스피드터치
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24F—AIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
    • F24F3/00—Air-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
    • F24F3/12—Air-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
    • F24F3/14—Air-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

According to the present invention, a compact dehumidifier using thermoelectric elements comprises: a main body (110) having an air inlet (112) and an air outlet (114) while having an eco-dehumidification button (116), a strong dehumidification button (117), and a heating button (118) formed on the outer surface; a thermoelectric module (130) installed inside the main body (110) and formed of a plurality of thermoelectric elements; a cold sink (140) and a hot sink (150) respectively attached to the heat absorption surface and the heat radiation surface of the thermoelectric module (130); a blowing fan (190) to discharge outdoor air through the air outlet (114) after introducing the outdoor air into the main body (110) through the air inlet (112) by drawing the outdoor air; and a control module (170) controlling voltage applied to the thermoelectric module (130) according as a user selectively presses the eco-dehumidification button (116), the strong dehumidification button (117), and the heating button (118) wherein the voltage at a point in each range is applied. An eco-dehumidification mode according to the input of the eco-dehumidification button (116) is activated in a range where a cooling rate (Qc) is 0-1/2Qc_max, a strong dehumidification mode according to the input of the strong dehumidification button (117) is activated in a range where a cooling rate (Qc) is 1/2Qc_max-Qc_max, and a heating mode according to the input of the heating button (118) is activated in a range where a cooling rate (Qc) and a heating rate (Qh) are Qc_max-Qh_max. The present invention can have efficient dehumidification and heating functions while minimizing power consumption by operating the thermoelectric module with the optimal voltage in the three modes, the eco-dehumidification mode, the strong dehumidification mode, and the heating mode, using a performance graph of the thermoelectric elements. Also, the present invention can reduce the size of the control module by applying the voltage at a point in each mode; thereby providing the compact dehumidifier.

Description

열전소자를 이용한 콤팩트 제습기{A compact duhumidifier using thermoelectric element}[0001] The present invention relates to a compact dehumidifier using a thermoelectric element,

본 발명은 열전소자를 이용한 제습기에 관한 것으로써, 보다 상세하게는 열전소자의 성능 그래프를 이용하여 3가지 모드로 동작 및 제어하도록 하며 소형화를 구현하도록 하는 열전소자를 이용한 콤팩트 제습기에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a dehumidifier using a thermoelectric element, and more particularly, to a compact dehumidifier using a thermoelectric element that operates and controls in three modes using a performance graph of a thermoelectric element and realizes miniaturization.

일반적인 제습장치는 냉매를 이용한 냉동사이클로 구성되어 환경적인 문제뿐만 아니라 부피가 크고 구조가 복잡하며, 전력소모가 많은 문제점이 있다.Generally, the dehumidifying device is constituted by a refrigerating cycle using a refrigerant, which causes not only an environmental problem but also a large volume, a complicated structure, and high power consumption.

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, 제어부를 포함하는 전원공급부가 외부 습도값에 따라 공급전압의 크기를 결정하여 열전소자에 인가하여 냉각판으로 유입되는 공기 내에 존재하는 수증기를 물로 응결시키는 내용이 개시된다.In recent years, a dehumidifying device using a thermoelectric element has been introduced. For example, in Korean Patent Laid-Open Publication No. 2013-0016552 (published on Mar. 18, 2013), a cooling plate in contact with air is attached to a thermoelectric element, And the water vapor existing in the air flowing into the cooling plate is condensed with water by applying the determined supply voltage to the thermoelectric element.

그러나, 상기 선행기술의 경우 전원공급부는 외부 습도값에 따라 공급전압의 크기를 결정해야 하므로 동작 중 계속해서 연산을 해야하므로 그만큼 제어부의 부피가 커지고 가격이 상승하는 문제점이 발생하게 된다. 또한, 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.
However, in the prior art, since the power supply unit must determine the magnitude of the supply voltage according to the external humidity value, the operation unit must continue to operate during the operation, which increases the volume of the control unit and increases the cost. In addition, when voltage output is applied to the thermoelectric device by comparing only the external humidity and the target humidity, the surface temperature of the cooling plate may be lowered to the minus region irrespective of the surface temperature of the cooling plate. / OFF (OFF), and power consumption is increased.

본 발명은 상기와 같은 점을 감안하여 안출된 것으로써, 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 수행하도록 하며, 또한 각각의 모드에서 한 포인트의 전압을 인가하도록 함으로써 제어모듈의 사이즈를 줄여 콤팩트한 제습기를 제공하는데 그 목적이 있다. SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above-described problems, and it is an object of the present invention to provide a thermoelectric module which can operate the thermoelectric module with an optimum voltage in three modes of an eco dehumidification mode, It is an object of the present invention to provide a compact dehumidifier by reducing the size of a control module by applying a voltage of one point in each mode so as to perform a heating function as well as an efficient dehumidification function while minimizing consumption.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 일 태양에 따른 열전모듈을 이용한 콤팩트 제습기는, 공기 유입구(112)와 공기 유출구(114)를 구비하며, 외면에 에코제습 버튼(116)과 강력제습 버튼(117) 및 난방 버튼(118)을 포함하는 본체(110); 상기 본체(110) 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); 외부의 공기를 흡입하여 상기 공기 유입구(112)를 통해 본체(110) 내부로 유입시킨 후 상기 공기 유출구(114)를 통해 빠져나가도록 하는 송풍팬(190); 및, 사용자의 상기 에코제습 버튼(116), 강력제습 버튼(117), 난방 버튼(118)의 선택적 입력에 따라, 에코제습 버튼(116)의 입력에 따른 에코제습 모드는 냉각량(Qc)이 0 ~ 1/2Qc_max 구간 범위에서, 강력제습 버튼(117)의 입력에 따른 강력제습 모드는 냉각량(Qc)이 1/2Qc_max ~ Qc_max 구간 범위에서, 난방 버튼(118)의 입력에 따른 난방 모드는 냉각량(Qc)과 난방량(Qh)이 Qc_max ~ Qh_max 구간 범위에서 상기 열전모듈(130)에 인가되는 전압을 공급하도록 제어하며, 상기 각각의 구간 범위 중 한 포인트의 전압을 인가하는 제어모듈(170)을 포함한다.In order to achieve the above object, a compact dehumidifier using a thermoelectric module according to one aspect of the present invention includes an air inlet 112 and an air outlet 114, and an eco dehumidification button 116 and a powerful dehumidification button 117 And a heating button (118); A thermoelectric module 130 installed in the main body 110 and composed of a plurality of thermoelectric elements; A cold sink 140 attached to the heat absorbing surface of the thermoelectric module 130 to cool the air introduced through the air inlet to condense and remove water vapor in the air; A hot case 150 attached to the heat dissipation surface of the thermoelectric module 130; A blowing fan 190 for sucking outside air into the main body 110 through the air inlet 112 and passing through the air outlet 114; And the eco-dehumidification mode in accordance with the input of the eco dehumidification button 116 according to the user's selective input of the dehumidification button 116, the dehumidification dehumidification button 117 and the heating button 118, the cooling amount Qc The powerful dehumidification mode according to the input of the powerful dehumidification button 117 is a mode in which the cooling amount Qc is in the range of 1/2 Qc_max to Qc_max and the heating mode according to the input of the heating button 118 is in the range of 0 to 1/2 Qc_max The control module controls the cooling amount (Qc) and the heating amount (Qh) to supply the voltage applied to the thermoelectric module (130) in the range of Qc_max to Qh_max, and applies a voltage of one point 170).

상기 제어모듈(170)이 각각의 구간 범위에서 인가하는 전압의 포인트는, 각각의 구간 범위에서의 평균 전압값인 것이 바람직하다. It is preferable that the voltage point applied by the control module 170 in each section range is an average voltage value in each section range.

상기 공기 유입구(112)를 통해 본체(110)로 유입된 공기의 유동 경로는 상기 콜드싱크(140)를 거친 후 상기 핫싱크(150)를 거쳐 상기 공기 유출구(114)를 통해 빠져나간다.The flow path of air introduced into the main body 110 through the air inlet 112 passes through the cold sink 140 and then through the air outlet 114 via the hot sink 150.

한편, 상기 본체(110) 내부의 상기 콜드싱크(140) 및 핫싱크(150)의 저부에는 상기 콜드싱크(140)에서 응결된 물이 저장되는 물통(180)이 착탈 가능하게 설치되며, 상기 핫싱크(150)의 하부 일부는 상기 물통(180) 내부에 잠기도록 한다.A water bottle 180 in which water condensed in the cold sink 140 is stored is detachably installed on the bottom of the cold sink 140 and the hot sink 150 in the main body 110, 150 to be submerged in the water tub 180. [

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. 또한, 각각의 모드에서 한 포인트의 전압을 인가하도록 함으로써 제어모듈의 사이즈를 줄여 결국 콤팩트한 제습기를 구현할 수 있는 이점이 있다. 또한, 핫싱크의 일부를 물통에 잠기는 구조를 적용함으로써 핫싱크의 방열이 보다 효과적으로 이루어져 결국 열전모듈의 성능이 저하되는 것을 방지할 수 있는 효과가 있다.According to the present invention, by using the performance graph of the thermoelectric element, it is possible to operate the thermoelectric module with the optimum voltage in the three modes of the eco dehumidification mode, the strong dehumidification mode and the heating mode, Can be performed. In addition, by applying a voltage of one point in each mode, the size of the control module can be reduced, and as a result, a compact dehumidifier can be realized. In addition, by applying a structure in which a part of the hot-mix is immersed in a water bottle, heat dissipation of the hot-mix is more effectively performed, thereby preventing deterioration of the performance of the thermoelectric module.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 열전소자를 이용한 콤팩트 제습기의 개략 도면,
도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 열전소자를 이용한 콤팩트 제습기의 블록 구성도,
도 3는 인가되는 전압의 크기에 따른 열전소자의 성능계수(COP:Coefficient of Performance), 전력(W), 냉각량(Qc), 발열량(Qh) 각각의 그래프를 나타낸 도면,
도 4는 도 3에서 전력을 제외한 나머지 각각의 성능 그래프를 통합한 그래프를 나타낸 도면이다.1 is a schematic view of a compact dehumidifier using a thermoelectric element according to a preferred embodiment of the present invention,
2 is a block diagram of a compact dehumidifier using a thermoelectric device according to a preferred embodiment of the present invention.
3 is a graph showing a coefficient of performance (COP), a power (W), a cooling amount (Qc), and a calorific value (Qh) of a thermoelectric element according to the magnitude of an applied voltage,
FIG. 4 is a graph illustrating the performance graphs of FIG. 3 except for the power.

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.These and other objects, features and other advantages of the present invention will become more apparent by describing in detail preferred embodiments of the present invention with reference to the accompanying drawings. DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENT Hereinafter, a dehumidifying device using a thermoelectric device according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 열전소자를 이용한 콤팩트 제습기는 공기 유입구(112)와 공기 유출구(114)를 구비하는 본체(110), 열전모듈(130), 콜드싱크(140), 핫싱크(150), 제어모듈(170), 물통(180) 및 송풍팬(190)을 포함한다. 1 and 2, a compact dehumidifier using a thermoelectric module according to an embodiment of the present invention includes a main body 110 having an air inlet 112 and an air outlet 114, a thermoelectric module 130, A control module 170, a water bottle 180 and a blowing fan 190. The control module 170 controls the operation of the control module 170,

본체(110)는 제습기의 외형을 나타내며, 공기가 유입되는 공기 유입구(112)와 공기 유출구(114)를 구비하며, 내부에 제습기를 구성하는 다른 구성요소들이 설치된다. 공기 유입구(112)에는 필터가 설치될 수 있으며, 따라서 본 발명에 따른 제습기는 제습 기능 뿐만 아니라 후술할 난방 기능 이외에 공기청정 기능도 구비하게 된다. The main body 110 shows the outer shape of the dehumidifier, and includes an air inlet 112 and an air outlet 114 through which air is introduced, and other components constituting the dehumidifier are installed therein. A filter may be installed in the air inlet 112. Accordingly, the dehumidifier according to the present invention not only has a dehumidifying function but also has an air purifying function in addition to a heating function to be described later.

한편, 본체(110)의 외면에는 통상의 전원버튼 이외에 에코제습 버튼(116)과 강력제습 버튼(117) 및 난방 버튼(118)을 추가로 구비한다. 따라서, 사용자는 에코제습 버튼(116)과 강력제습 버튼(117) 및 난방 버튼(118)을 선택적으로 입력할 수 있으며, 각각의 버튼 입력에 따라 제습기는 에코제습 모드, 강력제습 모드, 난방 모드를 수행하게 된다.On the other hand, on the outer surface of the main body 110, an eco dehumidification button 116, a powerful dehumidification button 117, and a heating button 118 are additionally provided in addition to a normal power button. Accordingly, the user can selectively input the eco dehumidification button 116, the powerful dehumidification button 117, and the heating button 118. In accordance with each button input, the dehumidifier can perform an eco dehumidification mode, a strong dehumidification mode, .

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. The thermoelectric module 130 is composed of a plurality of thermoelectric elements (thermoelectric semiconductors) or a group of thermoelectric modules. The thermoelectric module 130 absorbs heat or dissipates heat through both sides according to the voltage applied from the power supply unit, and is composed of a plurality of thermoelectric elements Module type.

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. 콜드싱크(150)의 구조는 특정의 구조에 한정되지 않으며 열교환기의 일반 구성 즉 내부에 방열핀들이 복수개 설치된 구조를 가지는 것이 보통이다.The cold sink 140 is attached to one side of the thermoelectric module 130 to cool the air introduced through the air inlet to condense and remove water vapor in the air. By condensing the water vapor contained in the air, the humidity of the air is lowered. The structure of the cold sink 150 is not limited to a specific structure, and generally has a general structure of a heat exchanger, that is, a structure in which a plurality of radiating fins are installed inside.

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. The heat sink 150 is attached to the other side of the thermoelectric module to dissipate heat on the heat generating surface of the thermoelectric module. The structure of the hot case 150 is not limited to a specific structure, but usually has an air-cooled structure with heat radiation fins attached thereto.

물통(180)은 콜드싱크(140)와 핫싱크(150)의 저부 즉 본체(110)의 하부에 설치되어, 콜드싱크(140)에서 응결된 물이 저장되는 역할을 한다. 물통(180)은 본체(110)에 탈부착 가능하게 설치되어, 물이 찬 경우 본체(110)로부터 제거하여 물을 비운 후 다시 장착하도록 하는 구조를 갖는다. 도시하지 않았으나 본체(110) 또는 물통(180)에는 수위감지센서 등이 설치되고, 본체(110)에 램프나 스피커 등이 설치되어, 물통에 물이 찼을 경우 제어모듈(170)은 수위감지센서 등으로부터 감지신호를 수신하는 경우, 램프나 스피커 등에 표시를 하여 사용자가 알 수 있도록 할 수 있다.The water tank 180 is installed at the bottom of the cold sink 140 and the bottom of the main body 110 of the hot sink 150 so that the water condensed in the cold sink 140 is stored. The water bottle 180 is detachably attached to the main body 110 and has a structure to remove water from the main body 110 when the water is filled, and then to mount the water after it is emptied. Although not shown, a water level sensor or the like is installed in the main body 110 or the water bottle 180, and a lamp or a speaker is installed in the main body 110. When water is filled in the water bottle, the control module 170 controls the water level sensor It is possible to display a lamp, a speaker, or the like so that the user can know the detection signal.

한편, 핫싱크(150)의 하부 일부는 물통(180) 내부에 잠기는 것이 바람직하다. 열전모듈(130)의 동작 성능을 잘 유지하기 위해서는 핫싱크(150)의 방열이 효율적으로 이루어 져야 하는데, 기본적으로 송풍팬(190)에 의해 방열되지만 이것만으로는 방열이 효과적으로 이루어지는데 충분하지 않을 수 있다. 따라서, 본 발명과 같이 핫싱크(150)의 일부가 상기 물이 담겨있는 물통(180)에 잠기게 하도록 하여, 핫싱크(150)를 냉각시킴으로써 방열이 더욱 효율적으로 이루어질 수 있게 하는 효과가 있다.On the other hand, it is preferable that a part of the lower part of the hot- In order to maintain the operating performance of the thermoelectric module 130 well, the heat dissipation of the hot mixer 150 must be efficiently performed. Although the heat sink 150 is basically heat-dissipated by the blowing fan 190, it may not be sufficient to effectively dissipate heat. Therefore, as in the present invention, a part of the hot spring 150 is made to be submerged in the water bottle 180 in which the water is contained, thereby cooling the hot spring 150, so that heat radiation can be performed more efficiently.

본체(110)의 공기 유입구(112) 또는 공기 유출구(114) 근방에는 송풍팬(190)이 설치되어, 이에 의해 외부의 습기를 포함하는 공기는 공기 유입구(112)를 거쳐 본체(110) 내부로 유입되어 콜드싱크(140)를 통과하면서 냉각되어 습기가 제거된 후, 공기 유출구(114)를 통해 본체(110) 외부로 빠져나가게 되어, 결국 실내 공기는 습도가 낮아지게 된다. 한편, 공기 유입구(112)를 통해 본체(110)로 유입된 공기의 유동 경로는 상기 콜드싱크(140)를 거친 후 상기 핫싱크(150)를 거쳐 상기 공기 유출구(114)를 통과하게 된다. 따라서, 콜드싱크(140)를 거치면서 냉각된 공기는 핫싱크(150)를 거치면서 어느 정도 가열되어 빠져나가게 되는데, 난방 모드일 경우 발열량이 크게 되므로 냉각된 공기는 가열되어 본체 외부로 빠져나가게 되므로, 결국 본 발명에 따른 제습기는 난방기의 역할을 수행하게 된다. A blowing fan 190 is installed in the vicinity of the air inlet 112 or the air outlet 114 of the main body 110 so that the air including the external moisture is introduced into the main body 110 through the air inlet 112 And then cooled and passed through the cold sink 140 to remove moisture and then escape to the outside of the main body 110 through the air outlet 114. As a result, the humidity of the indoor air is lowered. The flow path of the air introduced into the main body 110 through the air inlet 112 is passed through the air outlet 114 via the hot sink 150 after passing through the cold sink 140. Accordingly, the cooled air passes through the cold sink 140 and is heated to some extent while passing through the hot sink 150. In the heating mode, the amount of heat generated is increased, so that the cooled air is heated and escapes to the outside of the main body. As a result, the dehumidifier according to the present invention functions as a radiator.

소음을 최소화하기 위해 송풍팬(190)은 크로스 팬(cross fan)이 적용되는 것이 바람직하다. In order to minimize the noise, it is preferable that the blowing fan 190 is applied with a cross fan.

제어모듈(170)은 사용자의 상기 에코제습 버튼(116), 강력제습 버튼(117), 난방 버튼(118)의 선택적 입력에 따라, 에코제습 버튼(116)의 입력에 따른 에코제습 모드, 강력제습 버튼(117)의 입력에 따른 강력제습 모드, 난방 버튼(118)의 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.The control module 170 controls the eco dehumidification mode according to the input of the eco dehumidification button 116 and the intensive dehumidification mode according to the input of the eco dehumidification button 116, the dehumidification button 117 and the heating button 118 of the user, A strong dehumidification mode according to the input of the button 117 and a heating mode according to the input of the heating button 118 to supply the voltage applied to the thermoelectric module 130. [ The control module 170 is a concept including a voltage supply unit (SMPS) 172 for supplying a voltage to the thermoelectric module 130. The SMPS 172 controls the supply voltage to the thermoelectric module 130 according to the control signal of the control module 170. [ (130). The SMPS 172 converts the voltage of the AC power source to DC, adjusts the magnitude of the voltage according to the control signal applied from the control module 150, converts the voltage into a square wave, and supplies the converted signal to the thermoelectric module 130. Meanwhile, the SMPS 172 applies the power supply to the thermoelectric module to the analog output type linear control (Proportional Control) according to the control signal of the control module. In the linear control method, the voltage is calculated by the PID calculation method and the signal is applied. Therefore, the control module calculates the control amount through the PID calculation and transmits the control amount to the SMPS. The SMPS receiving the control amount adjusts the output amount according to the amount And applied to the thermoelectric module.

열전모듈(열전소자)은 인가되는 전압의 크기에 따라 흡열량 또는 발열량이 달라지게 되는데, 도 3 및 도 4는 열전모듈(열전소자)의 성능 그래프를 나타낸 것으로써, 도 3은 인가되는 전압의 크기에 따른 열전소자의 성능계수(COP:Coefficient of Performance), 전력(W), 냉각량(Qc), 발열량(Qh) 각각의 그래프를 나타낸 것이고, 도 4는 전력을 제외한 상기 각각의 성능 그래프를 통합한 그래프를 나타낸 것이다. 3 and 4 show performance graphs of the thermoelectric module (thermoelectric device). FIG. 3 is a graph showing the performance of the thermoelectric module (thermoelectric device) (COP), power (W), cooling amount (Qc), and calorific value (Qh) of the thermoelectric element according to the size of the thermoelement. FIG. 4 is a graph showing the performance graphs And the integrated graph.

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. As shown in the figure, the coefficient of performance (COP) decreases as the applied load (voltage) increases, and the cooling amount Qc increases as the load increases until a certain point, but decreases after a certain point of time. Then, the heat generation amount Qh increases as the load increases. That is, as the load increases, more power is consumed. However, as the load increases, the coefficient of performance (COP) decreases and the amount of cooling (Qc) increases until a certain load.

이와 같이 열전소자의 경우 성능곡선의 특성으로 인가되는 구간에 따라 성능지수가 현격하게 차이를 나타낸다. 최상의 냉각성능을 구현하기 위해서는 전압이 높은 구간을 사용하게 되나 성능지수(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. In the case of a thermoelectric element, the performance index is significantly different depending on the section to which the performance curve is applied. In order to achieve the best cooling performance, the high voltage section is used but the COP is low. Therefore, it is effective to utilize a section having a high performance coefficient on the performance curve as needed. According to the present invention, the eco dehumidification mode uses a performance index, that is, a section having a high energy efficiency.

본 발명은 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. The present invention is characterized by adjusting the voltage applied to efficiently realize the cooling amount Qc related to dehumidification while minimizing the power using the performance graph of the thermoelectric element. Specifically, in the eco dehumidifying mode, Mode, and heating mode.

제어모듈(170)은 에코제습 모드인 경우 냉각량(Qc)이 0 ~ 1/2Qc_max 구간 범위, 즉 본 실시예에 의하면 대략 0V ~8V 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.The control module 170 supplies the voltage in the range of 0 to 1 / 2Qc_max in the eco dehumidification mode, that is, in the range of approximately 0V to 8V in the present embodiment, and in the dehumidification mode, (Qc) and the heating amount (Qh) in the heating mode are in the range of Qc_max to Qh_max, that is, in the range of 1 / 2Qc_max to Qc_max, that is, in the range of approximately 8V to 15V, That is, according to the present embodiment, the voltage is controlled to be supplied in the range of approximately 15V to 35V. Since the numerical range of the voltage according to this embodiment varies depending on the specific performance of the thermoelectric module, the number (size) of thermoelectric elements, etc., the scope of the present invention is not limited to the above specific values, The numerical range may vary.

한편, 본 발명은 콤팩트 제습기의 구현을 위한 것이므로, 제어모듈(170)의 연산량을 줄여 모듈의 크기를 줄이도록 하기 위해, 위 3가지 모드에서 한 포인트의 전압으로 인가하는 것을 특징으로 한다. 인가되는 한 포인트의 전압은 예를 들어 해당 전압 구간의 평균값이 적용될 수 있다. In order to reduce the size of the module by reducing the calculation amount of the control module 170, the present invention is characterized in that it is applied with a voltage of one point in the above three modes because the present invention is for realizing the compact dehumidifier. For example, the average value of the corresponding voltage section may be applied to the applied voltage at one point.

따라서, 본 발명의 실시예에 의하면, 제어모듈(170)은 에코제습 모드인 경우 냉각량(Qc)이 0 ~ 1/2Qc_max 구간 범위(0V ~8V)에서의 평균 전압값인 A1(대략 4V)의 전압을 인가하고, 강력제습 모드인 경우 냉각량(Qc)이 1/2Qc_max ~ Qc_max 구간 범위(8V ~ 15V) 범위에서의 평균 전압값인 A2(대략 12V)의 전압을 인가하고, 난방 모드인 경우 냉각량(Qc)과 난방량(Qh)이 Qc_max ~ Qh_max 구간 범위(15V ~ 35V)에서의 평균 전압값인 A3(대략 25V)의 전압을 인가하도록 한다. Therefore, according to the embodiment of the present invention, when the eco dehumidification mode is selected, the control module 170 controls the cooling amount Qc to be A1 (approximately 4V), which is the average voltage value in the range of 0 to 1 / 2Qc_max (0V to 8V) A voltage of A2 (approximately 12 V), which is an average voltage value in the range of 1 / 2Qc_max to Qc_max (8V to 15V), is applied to the cooling amount Qc in the strong dehumidification mode, The cooling amount Qc and the heating amount Qh are applied with a voltage of A3 (approximately 25V) which is an average voltage value in the range Qc_max to Qh_max (15V to 35V).

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. 또한, 각각의 모드에서 한 포인트의 전압을 인가하도록 함으로써 제어모듈의 사이즈를 줄여 결국 콤팩트한 제습기를 구현할 수 있는 이점이 있다. 이와 같이 본 발명에 따른 콤팩트 제습기는 소형화를 구현할 수 있어, 액자나 벽걸이 형태로 제조될 수 있거나, 엘리베이터 등에 설치되거나, 산업용 배전반이나 컴퓨터 또는 옷장 등 다양한 장소에 설치될 수 있게 된다. As described above, according to the present invention, it is possible to operate the thermoelectric module with the optimum voltage in the three modes of the eco dehumidification mode, the strong dehumidification mode and the heating mode by using the performance graph of the thermoelectric element, But there is an advantage to perform heating function. In addition, by applying a voltage of one point in each mode, the size of the control module can be reduced, and as a result, a compact dehumidifier can be realized. As described above, the compact dehumidifier according to the present invention can realize miniaturization, and can be manufactured as a frame or a wall-hanging type, installed in an elevator or the like, installed in various places such as an industrial switchboard, a computer or a closet.

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.Although the preferred embodiments of the present invention have been described, the present invention is not limited to the specific embodiments described above. It will be apparent to those skilled in the art that numerous modifications and variations can be made in the present invention without departing from the spirit or scope of the appended claims. And equivalents should also be considered to be within the scope of the present invention.

110. 본체 112. 공기 유입구
114. 공기 유출구 116. 에코제습 버튼
117. 강력제습 버튼 118. 난방 버튼
118. 유출 습도센서 130. 열전모듈
140. 콜드싱크 150. 핫싱크
170. 제어모듈 180. 물통
190. 송풍팬110. Body 112. Air inlet
114. Air outlet 116. Eco dehumidification button
117. Powerful dehumidification button 118. Heating button
118. Runoff humidity sensor 130. Thermoelectric module
140. Cold sink 150. HotSync
170. Control module 180. Bucket
190. Blower fan

Claims (5)

공기 유입구(112)와 공기 유출구(114)를 구비하며, 외면에 에코제습 버튼(116)과 강력제습 버튼(117) 및 난방 버튼(118)을 포함하는 본체(110);
상기 본체(110) 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);
외부의 공기를 흡입하여 상기 공기 유입구(112)를 통해 본체(110) 내부로 유입시킨 후 상기 공기 유출구(114)를 통해 빠져나가도록 하는 송풍팬(190); 및,
사용자의 상기 에코제습 버튼(116), 강력제습 버튼(117), 난방 버튼(118)의 선택적 입력에 따라, 에코제습 버튼(116)의 입력에 따른 에코제습 모드는 냉각량(Qc)이 0 ~ 1/2Qc_max 구간 범위에서, 강력제습 버튼(117)의 입력에 따른 강력제습 모드는 냉각량(Qc)이 1/2Qc_max ~ Qc_max 구간 범위에서, 난방 버튼(118)의 입력에 따른 난방 모드는 냉각량(Qc)과 난방량(Qh)이 Qc_max ~ Qh_max 구간 범위에서 상기 열전모듈(130)에 인가되는 전압을 공급하도록 제어하며, 상기 각각의 구간 범위 중 한 포인트의 전압을 인가하는 제어모듈(170)을 포함하는 것을 특징으로 하는 열전소자를 이용한 콤팩트 제습기.
A main body 110 having an air inlet 112 and an air outlet 114 and including an eco dehumidification button 116, a powerful dehumidification button 117 and a heating button 118 on its outer surface;
A thermoelectric module 130 installed in the main body 110 and composed of a plurality of thermoelectric elements;
A cold sink 140 attached to the heat absorbing surface of the thermoelectric module 130 to cool the air introduced through the air inlet to condense and remove water vapor in the air;
A hot case 150 attached to the heat dissipation surface of the thermoelectric module 130;
A blowing fan 190 for sucking outside air into the main body 110 through the air inlet 112 and passing through the air outlet 114; And
The eco-dehumidification mode according to the input of the eco dehumidification button 116 is a mode in which the cooling amount Qc is set to 0 to 100% in accordance with the user's selective input of the dehumidification button 116, the dehumidification dehumidification button 117 and the heating button 118, In the range of 1 / 2Qc_max, the powerful dehumidification mode according to the input of the powerful dehumidification button 117 is a mode in which the cooling amount Qc is in the range of 1/2 Qc_max to Qc_max and the heating mode according to the input of the heating button 118 is the cooling amount (170) for controlling the voltage (Qc) and the heating amount (Qh) to supply the voltage applied to the thermoelectric module (130) in the range of Qc_max to Qh_max, And a condenser for condensing the condensed water.
제 1 항에 있어서,
상기 제어모듈(170)이 각각의 구간 범위에서 인가하는 전압 값은,
각각의 구간 범위에서의 평균 전압값(A1, A2, A3)인 것을 특징으로 하는 열전소자를 이용한 콤팩트 제습기.
The method according to claim 1,
The voltage values applied by the control module 170 in the respective interval ranges,
(A 1, A 2, A 3) in the respective ranges.
제 1 항에 있어서,
상기 공기 유입구(112)를 통해 본체(110)로 유입된 공기의 유동 경로는 상기 콜드싱크(140)를 거친 후 상기 핫싱크(150)를 거쳐 상기 공기 유출구(114)를 통해 빠져나가는 것을 특징으로 하는 열전소자를 이용한 콤팩트 제습기.
The method according to claim 1,
The flow path of the air flowing into the main body 110 through the air inlet 112 passes through the cold sink 140 and then through the air outlet 114 through the hot sink 150. [ Compact dehumidifier using thermoelectric element.
제 1 항에 있어서,
상기 본체(110) 내부의 상기 콜드싱크(140) 및 핫싱크(150)의 저부에는 상기 콜드싱크(140)에서 응결된 물이 저장되는 물통(180)이 착탈 가능하게 설치되며,
상기 핫싱크(150)의 하부 일부는 상기 물통(180) 내부에 잠기도록 하는 것을 특징으로 하는 열전소자를 이용한 콤팩트 제습기.
The method according to claim 1,
A water bottle 180 in which water condensed in the cold sink 140 is stored is detachably installed on the bottom of the cold sink 140 and the hot sink 150 in the main body 110,
Wherein a portion of the lower portion of the hot case (150) is submerged in the water tank (180).
제 1 항에 있어서,
상기 공기 유입구(112)에는 필터가 설치되는 것을 특징으로 하는 열전소자를 이용한 콤팩트 제습기.
The method according to claim 1,
And a filter is installed in the air inlet (112).
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