KR102194676B1 - 제습기 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 제습기에 관한 것이다. 일 측면에 따른 제습기는, 공기가 흡입되는 흡입구와 공기가 토출되는 토출구를 가지는 본체; 상기 본체 내에 구비되며, 냉매를 압축시키는 압축기; 상기 압축기로부터 압축된 냉매를 공급받는 제2열교환부; 상기 본체 내부에 구비되며, 상기 제2열교환부에서 응축된 냉매를 공급받으며 병렬로 배치되는 제1열교환부 및 제3열교환부; 상기 제1열교환부로 공급될 냉매를 팽창하기 위한 제1팽창장치; 및 상기 제3열교환부로 공급될 냉매를 팽창하기 위한 제2팽창장치를 포함하고, 상기 흡입구를 통하여 흡입된 공기는 상기 제1열교환부, 상기 제2열교환부 및 상기 제3열교환부를 순차적으로 통과한다.

Description

제습기{Dehumidifier}
본 명세서는 제습기에 관한 것이다.
일반적으로 제습기는 실내 공간의 습한 공기를 케이스의 내부로 흡입하고, 냉매가 흐르는 응축기 및 증발기로 이루어진 열교환기를 통과하도록 하여 습도를 낮춘 후, 실내 공간으로 제습된 공기를 다시 토출함으로써 실내의 습도를 낮추는 장치이다.
선행문헌인 한국공개특허 제2008-0076658호에는 제습기가 개시된다.
상기 제습기는, 흡입구를 통해 흡입된 공기는 증발기에 의해 제습이 이루어지고, 다시 응축기를 통과하며 가열되어 상대습도가 낮아진 상태에서 토출구를 통해 실내로 공급되도록 구성된다.
그런데, 선행문헌에 개시된 제습기에 의하면, 제습된 공기가 응축기를 통과한 후에 배출되므로, 제습된 공기가 응축기를 통과하는 과정에서 가열되어 가열된 공기가 배출되므로 사용자의 감성 불만이 야기되는 문제가 있다.
본 발명의 목적은, 제습된 공기가 냉각된 상태에서 배출되므로, 사용자의 감성 불만이 최소화되는 제습기를 제공하는 것에 있다.
일 측면에 따른 제습기는, 공기가 흡입되는 흡입구와 공기가 토출되는 토출구를 가지는 본체; 상기 본체 내에 구비되며, 냉매를 압축시키는 압축기; 상기 압축기로부터 압축된 냉매를 공급받는 제2열교환부; 상기 본체 내부에 구비되며, 상기 제2열교환부에서 응축된 냉매를 공급받으며 병렬로 배치되는 제1열교환부 및 제3열교환부; 상기 제1열교환부로 공급될 냉매를 팽창하기 위한 제1팽창장치; 및 상기 제3열교환부로 공급될 냉매를 팽창하기 위한 제2팽창장치를 포함하고, 상기 흡입구를 통하여 흡입된 공기는 상기 제1열교환부, 상기 제2열교환부 및 상기 제3열교환부를 순차적으로 통과한다.
상기 제습기는, 상기 제2열교환부에서 응축된 냉매의 유동을 조절하는 밸브를 더 포함하고, 상기 밸브에 의해서 냉매가 상기 제1열교환부와 상기 제3열교환부로 동시에 유동하거나 상기 제1열교환부 만 유동한다.
상기 제습기에서, 상기 제2열교환부에서 응축된 냉매가 상기 제1열교환부와 상기 제3열교환부로 동시에 유동하거나 상기 제1열교환부 만 유동하도록, 상기 제1팽창장치 및 상기 제2팽창장치의 개도가 제어된다.
상기 제습기에서, 상기 제1열교환부와 상기 제3열교환부의 증발 온도가 다르도록 상기 제1팽창장치의 개도와 상기 제2팽창장치의 개도가 다르게 제어되는 제습기.
상기 제습기에서, 상기 제2팽창장치의 개도는 상기 제1팽창장치의 개도 보다 낮게 제어된다.
상기 제습기에서, 상기 제3열교환부의 적어도 일부는 상기 제2열교환부와 상하 방향으로 오버랩된다.
제안되는 발명에 의하면, 제습된 공기가 응축기를 통과한 후에 다시 증발기에 의해서 냉각되므로, 저온의 공기가 배출될 수 있어 쾌적성이 향상되고, 사용자의 감성 불만이 최소화되는 장점이 있다.
도 1은 제1실시 예에 따른 제습기의 내부 구성을 개략적으로 보여주는 도면.
도 2는 제1실시 예에 따른 제습기의 구성도.
도 3은 제1실시 예에 따른 제습기가 운전될 때의 냉매 흐름을 보여주는 도면.
도 4는 제2실시 예에 따른 제습기의 내부 구성을 개략적으로 보여주는 도면.
이하, 본 발명의 일부 실시 예들을 예시적인 도면을 통해 상세하게 설명한다. 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명의 실시 예를 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 실시예에 대한 이해를 방해한다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.
또한, 본 발명의 실시예의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제 1, 제 2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질이나 차례 또는 순서 등이 한정되지 않는다. 어떤 구성 요소가 다른 구성요소에 "연결", "결합" 또는 "접속"된다고 기재된 경우, 그 구성 요소는 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되거나 접속될 수 있지만, 각 구성 요소 사이에 또 다른 구성 요소가 "연결", "결합" 또는 "접속"될 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.
도 1은 제1실시 예에 따른 제습기의 내부 구성을 개략적으로 보여주는 도면이고, 도 2는 제1실시 예에 따른 제습기의 구성도이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 제1실시 예에 따른 제습기(1)는, 외형을 형성하는 본체(10)를 포함한다.
상기 본체(10)는, 공기를 흡입하기 위한 흡입구(102)와, 공기를 토출하기 위한 토출구(104)와, 공기의 유동이 가능하도록 하기 위한 팬(60)을 포함한다.
또한, 상기 본체(10)는, 냉매를 압축하기 위한 압축기(11)와, 내부를 유동하는 냉매를 공기와 열교환시키기 위한 열교환기(20)와, 냉매를 팽창하기 위한 팽창기(30)를 포함할 수 있다.
본 명세서에서, 상기 열교환기(20)는 다수의 열교환부로 구성되어 일부의 열교환부는 응축기로 작용하고 다른 일부의 열교환부를 증발기로 작용할 수 있다.
따라서, 본 실시 예의 경우 상기 본체(10) 내에 냉매 사이클을 구성하는 압축기, 응축기, 팽창기 및 증발기를 포함하므로, 상기 본체(10)를 원하는 위치로 이동시켜, 제습 또는 냉방을 수행할 수 있다.
상기 열교환기(20)를 구성하는 다수의 열교환부는, 제1열교환부(21)와, 제2열교환부(22) 및 제3열교환부(23)를 포함할 수 있다. 본 실시 예에서 상기 다수의 열교환부(21, 22, 23)은 일체로 형성되어 하나의 열교환기(20)를 구성하되 냉매의 유동을 기준으로 구분되는 구성일 수 있다. 또는, 다수의 열교환부(21, 22, 23) 각각이 별도의 모듈로 형성된 후에 상호 결합되어 하나의 열교환기(20)를 구성할 수 있다. 또는, 다수의 열교환부(21, 22, 23) 각각이 별도의 모듈로 형성되어 독립적으로 본체 내에 설치될 수 있다. 이 경우에는 실질적으로 상기 본체(10)에 세 개의 열교환기가 구비되는 것으로 이해될 수 있다. 그리고, 상기 다수의 열교환부(21, 22, 23)은 직접 접촉하거나 일정 간격 이격될 수 있다.
상기 제2열교환부(22)는 상기 제1열교환부(21)와 상기 제3열교환부(23) 사이에 배치된다. 공기의 유동을 기준으로 상기 제1열교환부(21)의 하류에 상기 제2열교환부(22)가 위치된다. 또한, 상기 제2열교환부(22)의 하류에 상기 제3열교환부(23)가 위치된다. 그리고, 상기 제3열교환부(23)의 하류에 상기 토출구(104)가 위치된다. 즉, 공기의 유동 방향을 기준으로 제1열교환부 내지 제3열교환부(21, 22, 23)가 직렬로 배치되어, 공기는 상기 제1열교환부(21), 상기 제2열교환부(22) 및 제3열교환부(23)를 순차적으로 유동한 후에 상기 토출구(104)를 통하여 상기 본체(10) 외부로 배출된다.
도 2에서는 일 예로 팬(60)이 제1열교환부(21)의 상류에 배치되는 것이 도시되나, 이와 달리 제3열교환부(23)의 하류에 배치되는 것도 가능하다.
상기 압축기(11)는, 상기 제2열교환부(22)와 제1배관(41)에 의해서 연결될 수 있다. 상기 제2열교환부(22)는 제2배관(43)과 연결될 수 있다. 상기 제2배관(43)에는 냉매의 유동 방향을 조절하기 위한 밸브(50)가 구비된다. 상기 밸브(50)는 일 예로 삼방밸브 일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
상기 밸브(50)에는 제1연결배관(45)과 제2연결배관(46)이 연결된다. 상기 제1연결배관(45)은 상기 제1열교환부(21)와 연결되고, 상기 제2연결배관(46)은 상기 제3열교환부(23)와 연결된다. 따라서, 상기 밸브(50)에 의해서 냉매는 상기 제1열교환부(21) 및 상기 제3열교환부(23) 중 어느 한 열교환부로 유동하거나 상기 제1열교환부(21) 및 상기 제3열교환부(23) 각각으로 유동할 수 있다.
상기 제1연결배관(45)에는 제1팽창장치(31)가 구비되고, 상기 제2연결배관(45)에는 제2팽창장치(32)가 구비된다. 상기 각 팽창장치(31)는 냉매 유량 및 팽창 정도를 조절할 수 있는 전자팽창밸브일 수 있다.
상기 제1열교환부(21) 및 상기 제3열교환부(23) 각각의 토출 배관은 합지된 후에 상기 압축기(11)에 연결될 수 있다.
상기 본체(10)는 응축수를 저장하기 위한 물 탱크(70)을 더 포함할 수 있다. 상기 물 탱크(70)는 상기 본체(10)에 분리 가능하게 결합될 수 있으며, 상기 물 탱크(70)를 상기 본체(10)에서 분리한 상태에서 상기 물 탱크(70)에 저장된 응축수를 비울 수 있다.
이하에서는 본 실시 예에 따른 제습기의 작동에 대해서 설명하기로 한다.
도 3은 제1실시 예에 따른 제습기가 운전될 때의 냉매 흐름을 보여주는 도면이다.
도 3을 참조하면, 상기 제습기(1)가 운전되면, 상기 압축기(11)에서 압축된 냉매는 상기 제2열교환부(22)로 유입된다. 상기 제2열교환부(22)로 유입된 냉매는 상기 제2열교환부(22)를 유동하면서 응축된다. 따라서, 상기 제2열교환부(22)는 응축기 역할을 한다. 상기 제2열교환부(22)에서 배출된 냉매는 상기 제2배관(43)을 따라 유동하고, 상기 밸브(50)에 의해서 상기 제1연결배관(31)과 제2연결배관(32)으로 나뉘어 유동하게 된다.
그리고, 상기 각 연결배관(45, 46)을 따라 유동하는 냉매는 각 팽창장치(31, 32)에 의해서 팽창된다. 그리고, 각 팽창장치(31, 32)에 의해서 팽창된 냉매는 상기 제1열교환부(22) 및 제3열교환부(23)를 유동하면서 증발된 후에 상기 압축기(11)로 유입된다. 따라서, 냉방 모드에서 상기 제1열교환부(21) 및 제3열교환부(22)는 증발기 역할을 한다.
이 때, 증발기로 작용하는 상기 제1열교환부(21)의 증발온도와 제3열교환부(23)의 증발온도가 다르도록 상기 각 팽창장치(31, 32)의 개도가 달리 조절된다.
구체적으로, 상기 제1열교환부(21)의 증발온도 보다 제3열교환부(23)의 증발온도가 낮도록 상기 각 팽창장치(31, 32)의 개도가 조절된다. 즉, 상기 제2팽창장치(31)의 개도가 상기 제1팽창장치(31, 32)의 개도 보다 낮다. 따라서, 상기 제2팽창장치에 의해서 팽창된 냉매의 온도가 상기 제1팽창장치에 의해서 팽창되는 냉매의 온도 보다 낮을 뿐만 아니라 상기 제3열교환부로 유동하는 냉매의 유량이 상기 제1열교환부로 유동하는 냉매의 유량 보다 적으므로, 상기 제3열교환부의 증발 온도가 상기 제1열교환부의 증발 온도 보다 낮아지게 된다.
따라서, 상기 팬(60)에 의해서 송풍되는 공기는 상기 제1열교환부(21)를 통과하면서 제습되고, 그 다음 상기 제2열교환부(22)를 통과하면서 가열된다. 그리고, 가열된 공기는 상기 제3열교환부(23)를 통과하면서 냉각된다. 따라서, 제습된 공기가 냉각되어 상기 토출구(104)를 통하여 상기 본체(10)에서 배출되므로, 사용자의 불쾌감이 줄어들어 감성 불만이 최소화되는 장점이 있다.
이 때, 상기 제3열교환부의 증발온도를 0도 이하로 할 수 있으며, 이 경우에는 빙축 효과를 통해 에너지 효율이 향상될 수 있고, 냉방 효과를 얻을 수 있다.
본 명세서에서, 필요에 따라 사용자는 고온의 공기가 토출되는 것을 원할 수 있으므로, 사용자는 토출되는 공기의 온도를 선택할 수 있다. 즉, 상기 제습기의 운전 모드는 제3열교환부에 의해서 냉각된 공기가 토출되는 제1모드와 제3열교환부에서 냉각되지 않은 공기가 토출되는 제2모드를 포함할 수 있으며, 제1모드 또는 제2모드는 사용자에 의해서 선택될 수 있다. 이 때, 제2모드가 선택된 경우 상기 밸브는 냉매가 상기 제1연결배관으로만 유동하도록 제어될 수 있다.
도 4는 제2실시 예에 따른 제습기의 내부 구성을 개략적으로 보여주는 도면이다.
본 실시 예는 다른 부분에 있어서는 제1실시 예와 동일하고 다만 열교환기에 있어서 차이가 있다. 따라서, 이하에서는 본 실시 예의 특징적인 부분에 대해서만 설명하기로 한다.
도 4를 참조하면, 제2실시 예에 따른 열교환기(20)는, 제1열교환부(21), 제2열교환부(22), 제3열교환부(33)를 포함할 수 있다.
본 실시 예에서 제1열교환부 내지 제3열교환부(21, 22, 23)의 기능은 제1실시 예와 동일하고 다만, 제2열교환부와 제3열교환부의 배치에 있어서 차이가 있다.
구체적으로, 상기 제1열교환부(21)의 하류에 상기 제2열교환부(22)와 상기 제3열교환부(23)가 배치되며, 상기 제2열교환부(22)의 상측에 상기 제2열교환부(22)의 적어도 일부가 배치될 수 있다.
이 때, 상기 제3열교환부(23)의 적어도 일부는 도 4를 기준으로 상기 제2열교환부(22)와 상하 방향으로 오버랩될 수 있다.
또한, 상기 제3열교환부(23)의 적어도 일부는 상기 제2열교환부(22)의 하류에 위치될 수 있다. 즉, 상기 제3열교환부(23)의 적어도 일부는 도 4를 기준으로 상기 제2열교환부(23)와 좌우 방향으로 오버랩될 수 있다.
따라서, 본 실시 예에 의하면, 상기 제3열교환부(23)가 증발기로 작용하는 과정에서 상기 제3열교환부(23)에서 생성된 응축수가 상기 제2열교환부(22)로 흘러내리므로 응축기로 작용하는 상기 제2열교환부(22)의 응축 성능이 향상되는 장점이 있다.
위의 실시 예에서는 상기 밸브가 냉매의 유동을 조절하는 것으로 설명하였으나, 상기 밸브는 생략 가능하다. 이 경우, 상기 제1팽창장치 및 제2팽창장치에 의해서 유량 조절이 가능하다. 즉, 제1모드에서는 각 팽창장치의 개도가 0보다 크도록 제어되고, 제2모드에서는 제2팽창장치의 개도가 0이 되도록 제어될 수 있다.
10: 본체 11: 압축기
21: 제1열교환부 22: 제2열교환부
23: 제3열교환부 31: 제1팽창장치
32: 제2팽창장치

Claims (6)

  1. 공기가 흡입되는 흡입구와 공기가 토출되는 토출구를 가지는 본체;
    상기 본체 내에 구비되며, 냉매를 압축시키는 압축기;
    상기 압축기로부터 압축된 냉매를 공급받을 수 있으며, 제1,3열교환부 및 상기 제1,3열교환부의 사이에 배치되는 제2열교환부를 구비하는 열교환기;
    상기 제1열교환부의 상류에 배치되어 공기를 송풍시키는 팬;
    상기 제1열교환부로 공급될 냉매를 팽창하기 위한 제1팽창장치;
    상기 제3열교환부로 공급될 냉매를 팽창하기 위한 제2팽창장치; 및
    상기 제2열교환부를 통과한 냉매의 상기 제1,3열교환부로의 냉매 유동을 조절하는 밸브를 포함하고,
    제습기의 작동 모드는 제1모드와 제2모드를 포함하고,
    상기 제1,2,3 열교환부는 공기의 유동 방향을 기준으로 직렬로 배치되어 상기 팬에 의해 송풍된 공기는 상기 제1,2,3열교환부를 순차적으로 통과하고,
    상기 제1모드에서, 상기 압축기에서 압축된 냉매는 상기 제2열교환부로 유입되어 응축되고, 상기 제1,3팽창장치에서 팽창된 냉매는 각각 상기 제1,3열교환부로 유동하여 증발되도록 밸브를 제어하며, 공기는 증발기로 작용하는 상기 제1열교환부를 통과한 후에 응축기로 작용하는 상기 제2열교환부를 통과한 후 증발기로 작용하는 상기 제3열교환부를 통과하도록 상기 팬을 제어하고,
    상기 제2모드에서, 상기 압축기에서 압축된 냉매는 상기 제2열교환부로 유입되어 응축되고, 상기 제1팽창장치에서 팽창된 냉매는 상기 제1열교환부로만 유동하여 증발되도록 밸브를 제어하며, 공기는 증발기로 작용하는 상기 제1열교환부를 통과한 후에 응축기로 작용하는 상기 제2열교환부를 통과하도록 상기 팬을 제어하고,
    상기 제1모드 및 상기 제2모드에서 상기 제1열교환부와 상기 제3열교환부의 증발 온도가 다르도록 상기 제1팽창장치의 개도와 상기 제2팽창장치의 개도가 다르게 제어되는 제습기.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 제2팽창장치의 개도는 상기 제1팽창장치의 개도 보다 낮게 제어되는 제습기.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 제3열교환부의 적어도 일부는 상기 제2열교환부와 상하 방향으로 오버랩되는 제습기.
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