KR200335250Y1 - 제습기능을 갖는 욕실장치 - Google Patents

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KR200335250Y1 KR20-2003-0028544U KR20030028544U KR200335250Y1 KR 200335250 Y1 KR200335250 Y1 KR 200335250Y1 KR 20030028544 U KR20030028544 U KR 20030028544U KR 200335250 Y1 KR200335250 Y1 KR 200335250Y1
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박명식
송준원
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현대건설주식회사
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Abstract

본 고안은 열펌프증발기와 응축기를 일방향 순환 사이클 구조로 구성하여 욕실의 일면에 설치함으로써, 욕실의 내의 습기를 신속히 제거하여 빨래 건조실로도 사용할 수 있도록 한 제습기능을 갖는 욕실장치에 관한 것으로, 욕실에서 샤워후 생성된 기체를 강제흡입하여 열펌프증발기를 통해 습기를 제거한 후 응축기를 통해 고온건조한 기체만를 배출하여 욕실 내 습도 및 온도를 조절할 수 있는 특징이 있다.

Description

제습기능을 갖는 욕실장치{A Bathroom Device With A Dehumidificational Funtion}
본 고안은 열펌프증발기와 응축기를 일방향 순환 사이클 구조로 구성하여 욕실의 일면에 설치함으로써, 욕실 내 습기를 신속히 제거하여 건조한 상태로 유지될 수 있어 청량감을 높이고, 빨래 건조실로도 사용할 수 있도록 한 제습장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 욕실에서 샤워후 생성된 기체를 흡입하여 열펌프증발기에서 습기를 제거한 후 응축기를 통해 고온 건조한 기체만를 배출하여 욕실내 온도 및 습도를 조절할 수 있는 제습기능을 갖는 욕실장치에 관한 것이다.
일반적으로 인구가 늘어남에 따라 가구수가 증대되고 이에 따라 공동주택(예를 들어, 아파트, 다세대 주택, 주상복합건물 등)의 보급이 급속히 증가하고 있으나, 수요에 비해 공급이 작아 공동주택의 가격 상승을 가져왔다. 이에 따른 대체 수단으로 평수가 작은 공동주택이 많이 보급되어 왔는데, 이러한 공동주택들은 빨래를 건조하기 위한 베란다가 너무 비좁아 빨래를 건조하는 중에는 사람이 다니기가 무척 불편한 점이 많았다. 아울러 빨래를 건조시킬 때 통풍이 잘되도록 창문을 개방하여 밤/낮으로 외부인의 침입 및 이에 따른 도난의 위험성도 항시 내포되어 왔다.
그리고 외부에서 아파트를 보았을 경우, 베란다가 매우 산만스러워 미관상 매우 좋지 않은 단점이 있었다. 또한 베란다에 빨래를 건조시킬 때 일조시간에 따른 빨래 건조시간 및 대기오염에 따른 자연 건조시간이 매우 긴 단점이 있었다.
또한 샤워나 목욕 후에는 욕실 내부가 고온 다습한 상태로 남아 있게 됨으로서, 바닥이나 벽에 물기가 맺혀 미끄러워지는 문제점이 있었다. 또한, 이러한 습기가 타일 조각의 사이 또는 금속 표면에 달라붙어 세균의 증식이나 금속의 부식을 초래하였다. 아울러, 다른 가족이 욕실을 사용할 경우에는 고온 다습한 내부 상태로 인해 불쾌감이나 답답함을 일으키기도 하였다.
따라서 본 고안은 욕실에 제습장치를 설치하여 내부의 청량감을 높이고, 선택적으로 빨래 건조실로도 활용할 수 있으며, 이에 따른 공간을 효율성을 높이고, 또한 집안의 제습을 조절할 수 있는 장치를 개발하기에 이르렀다.
따라서 본 고안은 상기와 같은 문제점을 감안하여 안출된 것으로써, 본 고안의 제 1 목적은, 열펌프증발기와 응축기를 일방향 순환 사이클 구조로 구성하여 욕실의 일면에 설치함으로써, 욕실내 습기를 신속히 제거하여 건조한 상태로 유지될 수 있어 청량감을 높이고, 빨래 건조실로도 사용할 수 있도록 한 제습기능을 갖는 욕실장치를 제공하는 것이다.
그리고 본 고안의 제 2목적은, 욕실에서 샤워후 생성된 기체를 흡입하여 열펌프증발기에서 습기를 제거한 후 응축기를 통해 고온 건조한 기체만을 배출하여 욕실의 습도를 조절할 수 있는 제습기능을 갖는 욕실장치를 제공하는 것이다.
본 고안의 그 밖의 목적들은, 선택적으로 내부 공기의 배출을 위해 환풍기 및 상기 환풍기가 내장되는 환기구를 갖는 욕실과, 욕실의 일면에 급기구 및 배기구가 개별적으로 노출될 수 있도록 수직하게 설치되는 공기순환로와, 공기순환로를 통해 공기순환을 강제할 수 있도록 급기구에 설치되는 급기송풍기와, 급기송풍기로부터 강제 유입되는 고온/다습한 욕실의 공기를 저온/건조하게 변환시켜 응축수화되도록 급기구에 근접 설치되는 열펌프증발기와, 응축수가 외부로 배출되도록 일측은 급기구에 연결되고 타측은 욕실 세면대의 배수관에 연결되는 응축수드레인과, 급기구를 통해 유입되는 저온/건조한 공기를 고온/건조하게 변환시켜 배기구로 배출시키도록 배기구에 근접 설치되는 응축기와, 열펌프증발기 및 응축기의 냉매순환을 위해 개별적으로 연결되는 제 1유로 및 제 2유로와, 응축기에 대해 고온/고압의 기체 냉매를 제공하도록 상기 제 1유로에 연결되는 압축기 및 열펌프증발기에 대해 저온/저압의 액체 냉매를 제공하도록 제 2유로에 연결되는 팽창밸브;를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 제습기능을 갖는 욕실장치에 의해서 달성된다.
그리고 욕실은 내부의 온도가 상승되도록 바닥면을 따라 병렬로 설치되는 보일러관(80)을 더 포함하여 이루어지는 것이 바람직하다.
아울러 팽창밸브는 입구 보다 출구가 상대적으로 확장된 슬리브밸브(61)인 것이 바람직하다. 또한 팽창밸브는 소정압력을 갖는 냉매에서만 개방되는 감압밸브(62)인 것이 바람직하다.
그리고 환기구는 환풍기가 가동에 따라 개방되는 구조의 댐퍼를 더 포함하여 이루어지는 것이 바람직하다.
아울러 압축기는 입구가 열펌프증발기와 연결되고, 출구가 응축기에 연결되는 것이 바람직하다.
본 고안의 그 밖의 목적, 특정한 장점들 및 신규한 특징들은 첨부된 도면들과 연관되어지는 이하의 상세한 설명과 바람직한 실시예들로부터 더욱 분명해질 것이다.
도 1은 본 고안에 따른 제습을 위한 공기 순환구조를 갖는 욕실장치의 구성도,
도 2는 본 고안의 욕실장치에 따른 열펌프증발기 및 응축기의 순환도,
도 3은 본 고안에 따른 욕실장치의 운전을 가동한 상태를 도시한 욕실의 제 1순환도이고,
도 4는 본 고안에 따른 욕실장치의 운전을 정지한 상태를 도시한 욕실의 제 2순환도이다.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
10: 공기순환로, 11: 급기구,
11a: 급기송풍기, 12: 배기구,
20: 열펌프증발기, 30: 응축수드레인,
40: 응축기, 50: 압축기,
50a: 제 1유로, 61: 슬리브밸브,
61a: 제 2유로, 62: 감압밸브,
70: 환기구, 71: 환풍기,
72: 댐퍼, 80: 보일러관,
90: 세면대, 91: 배수관,
100: 욕실장치.
이하에서는 본 고안에 따른 제습기능을 갖는 욕실장치의 구성에 관하여 첨부되어진 도면과 함께 상세히 설명하기로 한다.
도 1은 본 고안에 따른 제습기능을 갖는 욕실장치의 구성도이다. 도 1에 도시된 바와 같이, 열펌프의 순환사이클 구조를 욕실에 적용하여 욕실내 습기를 신속히 제거하여 건조한 상태로 유지될 수 있어 청량감을 높이고, 빨래 건조실로도 사용할 수 있도록 한 욕실장치(100)이다. 이를 위해 욕실로부터 고온 다습한 수증기가 유입되는 입구에는 증발기(20)가 설치되고, 이후 배관라인을 따라 출구측에는 응축기(40)가 설치되어 증발기(20)의 증발잠열로 고온 다습한 수증기를 냉각/응축시켜 외부로 배출함으로써, 욕실에는 건조한 공기만이 제공되는 구조이다.
이러한 욕실장치(100)는 욕실의 측부에 형성된 공기순환로(10)와, 공기순환로(10)의 입구에 설치되는 증발기(20)와, 공기순환로(10)의 출구에 설치되는 응축기(40)와, 증발기(20)에 대해 저온/저압의 기체상태의 냉매를 제공하는 팽창밸브와, 응축기(40)에 대해 고온/고압의 액체 상태의 냉매를 제공하는 압축기(50)를 포함하여 구성된다. 이 때 증발기(20)에 의해 수증기가 냉각되어 형성된 응축수가 외부로 배출되도록 응축수드레인(30)이 설치된다.
여기서 욕실의 좌측 내벽면에 욕실 공기의 순환을 위해 설치된 것이 공기순환로(10)이다. 그리고 건물 외부로 내부 공기를 배출시키기 위해 욕실의 우측벽면 상부에 공기순환로(10)의 입구와 대향되도록 설치된 것이 환기구(70)이다. 환기구(70)에는 환풍기(71) 및 환풍기(71)에 연동하여 개방되는 댐퍼(72)가 설치되어 있다.
이러한 공기순환로(10)는 욕실의 좌측벽 내에 'ㄷ' 형상으로 형성되고, 욕실 내의 공기가 강제 순환될 수 있도록 급기구(11) 및 배기구(12)가 상부와 하부에 형성되며, 급기구(11)에는 급기송풍기(11a)가 설치되어 있다.
이와 같이 급기송풍기(11a)가 설치된 급기구(11) 측에는 열펌프증발기(20)가 설치되어 있다. 열펌프증발기(20)는 급기송풍기(11a)의 작동으로 강제 흡입되는 공기를 냉각하여 응축함으로써, 공기를 저온 건조한 상태로 변환하기 위한 것이다. 이를 위해 팽창밸브로부터 저온/저압의 액체상태의 냉매가 제공되고 이의 증발을 위해 욕실의 공기로부터 열을 빼았는데, 팽창밸브는 압축기(50)와 더불어 공기순환로(10)의 급기구(11)와 배기구(12) 사이로 설치되어 있다.
여기서 열펌프증발기(20)에는, 응축수드레인(30)이 연결되어 있으며, 응축수드레인(30)은 공기순환로(10)의 급기구(11)에 상통하여 연결되어 있다. 따라서 열펌프증발기(20)의 증발잠열로 욕실 공기에 포함된 수증기의 열이 빼앗기면, 수증기는 응축되면서 응축수드레인(30)에 흘러든다. 이러한 응축수의 배출을 위해 응축수드레인(30)의 출구는 세면대(90)의 배수관(91)에 연결되어 있다. 따라서 욕실 수증기의 응축 및 응축수의 외부 배출구조가 형성되어 욕실 공기의 제습이 가능하다.
그리고 공기순환로(10)의 배기구(12) 측에 설치된 것이 응축기(40)이다. 응축기(40)는 압축기(50)로부터 고온 고압의 기체상태의 냉매를 제공받고 이를 응축 액화하면서 열을 방출한다. 이 때 제습되어 공기순환로(10)의 배기구(12)로 이동한 공기는 응축기(40)로부터 열을 받아 고온 건조화됨으로써, 욕실에는 고온 건조한 공기가 제공되는 구조이다.
아울러, 열펌프증발기(20) 및 응축기(40)에는 송출되는 냉매가 순환될 수 있도록 2개의 유로(50a,61a)가 각각 연결되는데, 냉매의 송출방향에 따라 열펌프증발기(20)에서 응축기(40) 방향으로 연결되는 것이 제 1유로(50a)이며, 응축기(40)에서 열펌프증발기(20)로 연결되는 것이 제 2유로(61a)이다.
이러한 제 1유로(50a)의 중간에는 압축기(50)가 설치되어 있고, 양측에는 열펌프증발기(20) 및 응축기(40)가 연결되어 있다. 이에 따라 압축기(50)는 제 1유로(50a)를 통해 고온/고압의 상태의 기체 냉매를 응축기(40)에 제공할 수 있으며 이에 따라 응축기(40)에서 응축 액화하면서 배기구(12) 측의 공기에 대해 열을 가하게 되는 구조로 구성된다.
그리고 제 2유로(61a)의 중간에는 팽창밸브가 설치되어 있고, 양측에는 증발기(20) 및 응축기(40)가 연결되어 있다. 이에 따라 팽창밸브는 제 2유로(61a)를 통해 저온/저압 상태의 액체 냉매를 증발기(20)에 제공할 수 있으며, 이에 따라 증발기(20)에서 이를 기화하면서 급기구(11) 측의 공기로부터 열을 빼앗고, 공기내의 수증기를 응축/액화할 수 있는 구조이다. 이 때 팽창밸브는 입구 보다 출구가 상대적으로 확장된 슬리브밸브(61) 또는 소정압력을 갖는 냉매에서만 개방되는 감압밸브(62)인 것이 바람직하다.
이와 같이 각 유로가 압축기(50) 및 팽창밸브(61,62))를 사이에 두고 응축기(40) 및 증발기(20)에 연결되는 구조를 갖음으로써, 공기순환로(10)로 유입되는 고온 다습한 욕실의 공기를 제습할 수 있다.
더불어 욕실의 바닥에는 별도의 온수가 흐르는 보일러관(80)이 매설되어 있어 욕실 내의 온도 상승 및 대기의 순환을 더욱 활성화시킬 수 있도록 구성된다.
도 2는 본 고안의 욕실장치에 따른 열펌프증발기 및 응축기의 순환도이다. 도 2에 도시된 바와 같이, 욕실장치(100)는 냉매의 순환방향에 따라 열펌프증발기와(20) 응축기(40)의 사이에는 압축기(50)가 설치되고, 응축기(40)와 열펌프증발기(20)의 사이에는 팽창밸브(61,62)가 설치되어 구성되는 냉매 순환식 사이클 구조이다. 여기서 압축기(50)가 연결된 유로가 제 1유로(50a)이고, 팽창밸브(61,62)가 연결된 유로가 제 2유로(61a)이다.
이러한 압축기(50)는 증발기(20)에서 송출되는 고온/저압의 기체 냉매를 흡입하여 다음의 응축기(40)에서 응축 액화될 수 있도록 응축온도에 해당되는 포화압력까지 압력을 증대시켜 고온/고압을 갖는 기체 냉매로 변환하여 송출한다.
그리고 응축기(40)는 압축기(50)에서 송출된 고온/고압을 갖는 기체상태의 냉매를 응축/액화하기 위해 욕실의 공기로 열을 전달하고 팽창밸브(61,62)로 송출한다.
아울러 팽창밸브(61,62)는 응축기(40)에서 송출된 응축/액화 상태의 냉매를직경이 확장된 곳으로 방출시키면서 팽창시킨다. 이에 따라 냉매는 저온/저압상태가 되고 열펌프증발기(20)에 송출된다.
그리고 열펌프증발기(20)는 팽창밸브(61,62)를 통과한 고온/저압의 냉매가 유입되고 냉매의 증발에 필요한 열을 욕실의 고온/다습한 공기로부터 빼앗아 냉각시키고 고온/저압을 갖는 기체화된 냉매를 압축기(50)로 송출한다. 이와 같이 냉매는 열펌프증발기(20), 압축기(50), 응축기(40) 및 팽창밸브(61,62)를 통해 순환을 반복하면서 고온/다습한 욕실의 공기를 제습할 수 있다.
도 3은 본 고안에 따른 욕실장치의 운전을 가동한 상태를 도시한 욕실의 제 1순환도이고, 도 4는 본 고안에 따른 욕실장치의 운전을 정지한 상태를 도시한 욕실의 제 2순환도이다. 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 욕실장치(100)는 욕실에서 샤워 후 생성된 고온/디습한 공기를 공기순환로(10)로 흡입하여 열펌프증발기(20)에서 습기를 제거한 후 응축기(40)를 통해 고온/건조한 기체만을 배출하는 장치이다.
우선 도 3과 같이, 욕실장치(100)의 운전을 가동한 경우, 환기구(70)의 환풍기(71)는 정지시킨다. 댐퍼(72)는 환풍기(71)의 작동에 연동하여 개방되므로 환풍기(71)가 정지될 경우 닫힘으로써 외부의 공기가 환기구(70)를 통해 욕실내로 유입되는 것을 차단할 수 있다.
이 후, 급기구(11)의 급기송풍기(11a)가 작동되고 이에 따라 욕실내의 공기가 공기순환로(10)로 강제 흡입되며 앞서 언급된 제습 사이클을 거친 뒤 배기구(12)를 통해 배출된다. 이 때 급기구(11)를 통해 흡입되는 공기는 고온/다습한데 비해 배기구(12)를 통해 배출되는 공기는 고온/건조하므로 욕실에는 제습된 공기가 제공될 수 있다. 이 때 배기구(12)를 통해 배출되는 공기의 온도는 급기구(11) 내 흡입 공기보다 상대적으로 고온의 상태로 배출되기 때문에, 욕실의 온도 상승에 따른 난방도 가능하다.
아울러 욕실의 바닥에 매설된 보일러관(80)을 작동시켜 욕실 내의 온도 상승 및 공기 순환을 더욱 활성화시켜 고온/건조한 상태의 욕실을 보다 신속하게 달성할 수 있게 된다. 그리고 욕실장치(100)의 운전을 정지한 경우, 도 4와 같이, 환기구(70)의 환풍기(71)는 가동하고, 이에 따라 댐퍼(72)가 개방되어 환기구(70)를 통해 욕실 내부의 공기가 배출될 수 있도록 개방된다.
이상에서와 같이 본 고안에 따른 제습기능을 갖는 욕실장치(100)는, 팽창밸브가 슬리브밸브(61) 및 감압밸브(62)인 것 이외에, 선택적으로 게이트밸브, 체크밸브 및 정유량밸브 등도 쓰일 수 있다.
아울러 본 고안에 따른 욕실장치(100)가 가정용으로 예시되고 있지만 이외에, 공중목욕탕, 찜질방, 대형 사우나 시설 등과 같이 다수의 인원이 이용하는 공중시설에도 설치되어 사용할 수 있다.
또한 응축수드레인(30)의 출구에 별도의 용기를 설치하여 응축수를 회수하여 이를 세탁 등에 이용하는 구조의 사용도 가능할 것이다. 아울러 제습과는 반대로 가습을 위해 압축기(50)의 입구는 응축기(40)에 연결하고 출구는 열펌프증발기(20)에 연결하여 응축기(40) 및 열펌프증발기(20)의 상반되도록 할 수 있다.
또한 제습과 가습이 선택적으로 수행될 수 있도록 배기구(12)에도 급기송풍기(11a)를 설치하여, 선택적인 급기송풍기(11a)의 가동에 따라 욕실 제습 및 가습장치로도 응용할 수 있음은 물론이다. 이 때 냉매의 흐름을 선택적으로 바꾸어 줄 수 있도록 팽창밸브의 입구는 4변밸브로 구성한다.
이상에서와 같이 본 고안에 따른 제습기능을 갖는 욕실장치에 따르면, 욕실내를 제습함에 따라 청량감을 높일 수 있는 특징이 있다. 또한 욕실 내에 빨래 건조대를 두고 제습기능을 활용함으로써, 빨래건조실로도 활용할 수 있는 장점이 있다.
비록 본 고안이 상기 언급된 바람직한 실시예와 관련하여 설명되어졌지만, 고안의 요지와 범위로부터 벗어남이 없이 다양한 수정이나 변형을 하는 것이 가능하다. 따라서 첨부된 실용신안등록청구의 범위는 본 고안의 요지에서 속하는 이러한 수정이나 변형을 포함할 것이다.

Claims (6)

  1. 선택적으로 내부 공기의 배출을 위해 환풍기(71) 및 상기 환풍기(71)가 내장되는 환기구(70)를 갖는 욕실;
    상기 욕실의 일면에 급기구(11) 및 배기구(12)가 개별적으로 노출될 수 있도록 수직하게 설치되는 공기순환로(10);
    상기 공기순환로(10)를 통해 공기순환을 강제할 수 있도록 급기구(11)에 설치되는 급기송풍기(11a);
    상기 급기송풍기(11a)로부터 강제 유입되는 고온/다습한 상기 욕실의 공기를 저온/건조하게 변환시켜 응축수화되도록 상기 급기구(11)에 근접 설치되는 열펌프증발기(20);
    상기 응축수가 외부로 배출되도록 일측은 상기 급기구(11)에 연결되고 타측은 욕실 세면대(90)의 배수관(91)에 연결되는 응축수드레인(30);
    상기 급기구(11)를 통해 유입되는 저온/건조한 공기를 고온/건조하게 변환시켜 상기 배기구(12)로 배출시키도록 상기 배기구(12)에 근접 설치되는 응축기(40);
    상기 열펌프증발기(20) 및 응축기(40)의 냉매순환을 위해 개별적으로 연결되는 제 1유로(50a) 및 제 2유로(61a);
    상기 응축기(40)에 대해 고온/고압의 기체 냉매를 제공하도록 상기 제 1유로(50a)에 연결되는 압축기(50); 및
    상기 열펌프증발기(20)에 대해 저온/저압의 액체 냉매를 제공하도록 상기 제2유로(61a)에 연결되는 팽창밸브;를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 제습기능을 갖는 욕실장치.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 욕실은 내부의 온도가 상승되도록 바닥면을 따라 병렬로 설치되는 보일러관(80)을 더 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 제습기능을 갖는 욕실장치.
  3. 제 1항에 있어서, 상기 팽창밸브는 입구 보다 출구가 상대적으로 확장된 슬리브밸브(61)인 것을 특징으로 하는 제습기능을 갖는 욕실장치.
  4. 제 3항에 있어서, 상기 팽창밸브는 소정압력을 갖는 냉매에서만 개방되는 감압밸브(62)인 것을 특징으로 하는 제습기능을 갖는 욕실장치.
  5. 제 1항에 있어서, 상기 환기구(70)는 환풍기(71)가 가동에 따라 개방되는 구조의 댐퍼(72)를 더 포함하여 이루어지는 것을 특징으로하는 것을 제습기능을 갖는 욕실장치.
  6. 제 1항에 있어서, 상기 압축기(50)는 입구가 상기 열펌프증발기(20)와 연결되고, 출구가 상기 응축기(40)에 연결되는 것을 특징으로 하는 제습기능을 갖는 욕실장치.
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