KR20050109371A - 무급수 가습 및 제습 장치 - Google Patents

무급수 가습 및 제습 장치 Download PDF

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엘지전자 주식회사
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    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
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Abstract

본 발명은 무급수 가습 및 제습 장치에 관한 것으로, 수분 흡착제와, 발열체가 각각 내장된 흡착탑과, 상기 흡착탑의 상단부에 각각 연결되는 외부공기 흡입관과, 상기 외부공기 흡입관 사이의 연결관에 연결되는 고습공기 배출관과, 상기 고습공기 배출관에 연결되는 진공펌프와, 상기 외부공기 흡입관 및 연결관의 연결부에 연결되어 유로를 개폐하는 유로 전환 밸브와, 상기 흡착탑의 하단부 배출관을 연결하는 연결관에 연결되는 건조공기 배출관과, 상기 건조공기 배출관에 연결되는 진공펌프를 포함하여 외부 공기를 흡입하여 수분을 흡착하고, 건조공기와 고습공기를 배출하도록 구성된다. 이러한 본 발명은 물의 공급 및 보충의 유지 보수가 필요 없이 대기 중의 수분을 이용하여 가습 및 제습공정을 수행하는 장치로서 장비 유지 보수의 번거로움을 해소하는 이점이 있고, 물탱크의 오염에 의한 위생상의 문제를 해소할 수 있으며, 또한 실내용 공조기와 연동하여 실내 공기질 조절용으로 사용하기에도 용이하고 독립적으로 사용할 수 있는 효과가 있다.

Description

무급수 가습 및 제습 장치{HUMIDIFICATION AND DEHUMIDIFICATION APPARATUS WITHOUT WATER SUPPLY}
본 발명은 무급수 가습 및 제습 장치에 관한 것으로, 특히 물의 공급 및 보충의 유지 보수가 필요 없이 대기 중의 수분을 이용하여 가습 및 제습공정을 수행하는 장치로서 장비 유지 보수의 번거로움을 해소하는 이점이 있고, 물탱크의 오염에 의한 위생상의 문제를 해소할 수 있으며, 또한 실내용 공조기와 연동하여 실내 공기질 조절용으로 사용하기에도 용이하고 독립적으로 사용할 수 있도록 한 무급수 가습 및 제습 장치에 관한 것이다.
도 1은 종래 무급수 가습 및 제습 장치의 사시도를 보인 것으로, 이에 도시한 바와 같이, 흡기수단(11)으로부터 외부 공기를 흡입하여 흡착제가 구비된 원형틀(10)을 통과시키면 공기 중에 포함된 수분은 원형틀(10) 내의 흡착제에 흡수되고, 수분이 빠진 건조 공기는 빠져 나간다. 그리고 흡착재에 포함된 수분을 흡착재로부터 탈착하고 공기와 혼합하여 공기를 공급하기 위해서는 흡착재에 열을 가하여 탈착시켜야 하며, 종래의 방법에서는 이를 위하여 외기를 흡입하여 고온의 발열체(12)를 통과시킨다.
이와 같이 고온의 공기를 수분이 포함된 흡착재를 통과시키면 흡착재에 포함된 수분이 탈착되어 공기중에 포함되어 고습의 공기로 공급된다. 흡착재가 고정된 원형틀(10)은 저속으로 회전하므로 외기가 접촉하는 부분은 수분의 흡수가 이루어지고 고온으로 가열된 공기가 접촉하는 부분은 수분이 탈착되어 가습된다.
이와 같은 방식은 수분 탈착을 위해 상온의 공기를 고온으로 가열하기 위하여 발열체(12)를 높은 온도로 가열해 주어야 한다. 그러므로 전력의 소모가 많고 열효율이 낮은 단점이 있다. 또한 장치의 크기가 크고 가격 및 운전 비용도 많이 드는 단점이 있으므로 가정용 가전 제품에 실제로 적용하기에는 아직 해결 과제가 남아 있는 것이다.
본 발명은 상기한 바와 같은 종래의 문제점 및 결함을 해소하기 위하여 창안한 것으로, 물의 공급 및 보충의 유지 보수가 필요 없이 대기 중의 수분을 이용하여 가습 및 제습공정을 수행하는 장치로서 장비 유지 보수의 번거로움을 해소하는 이점이 있고, 물탱크의 오염에 의한 위생상의 문제를 해소할 수 있으며, 또한 실내용 공조기와 연동하여 실내 공기질 조절용으로 사용하기에도 용이하고 독립적으로 사용할 수 있게 되는 무급수 가습 및 제습 장치를 제공하고자 함에 목적이 있다.
위와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 의한 무급수 가습 및 제습 장치는 수분 흡착제와, 발열체가 각각 내장된 흡착탑과, 상기 흡착탑의 상단부에 각각 연결되는 외부공기 흡입관과, 상기 외부공기 흡입관 사이의 연결관에 연결되는 고습공기 배출관과, 상기 고습공기 배출관에 연결되는 진공펌프와, 상기 외부공기 흡입관 및 연결관의 연결부에 연결되어 유로를 개폐하는 유로 전환 밸브와, 상기 흡착탑의 하단부 배출관을 연결하는 연결관에 연결되는 건조공기 배출관과, 상기 건조공기 배출관에 연결되는 진공펌프를 포함하여 외부 공기를 흡입하여 수분을 흡착하고, 건조공기와 고습공기를 배출하도록 구성된다.
그리고, 상기 무급수 가습 및 제습 장치를 가습/제습 겸용으로 사용하기 위하여 그의 외부공기 흡입관의 흡입구, 건조공기 배출관의 배출구 및 고습공기 배출관의 배출구를 연통관에 각각 양방향 밸브를 개재하고 연결함과 아울러, 그 입,출구단을 각각 실내 및 실외로 배치하여, 가습 또는 제습 운전시 각각의 양방향 밸브의 유로를 실내 또는 실외로 통하도록 구성된다.
이하, 본 발명을 첨부한 도면에 실시예를 들어 상세히 설명하면 다음과 같다.
도 2는 본 발명에 의한 무급수 가습 및 제습 장치의 사시도를 보인 것이고, 도 3은 도 2의 요부인 흡착탑의 종단면도 및 사시도를 각각 보인 것이며, 도 4는 본 발명에 의한 무급수 가습 및 제습 장치의 가습/제습 겸용 사용예를 보인 블록 구성도를 보인 것으로,
이에 도시한 바와 같이, 수분 흡착제(21)와 발열체(22)가 내장된 흡착탑(23)과, 대기 흡입 필터(24), 진공펌프(25)와, 유로 전환 밸브(26), 관(27), 그리고 구동부로 이루어져 있다. 상기 흡착탑(23)은 한 개 또는 복수개로 구성할 수 있으며 각각의 흡착탑(23)은 병렬로 연결되며 양단은 유로 전환 밸브(26)를 통하여 진공펌프(25) 또는 대기와 연결된다. 그리고 흡착탑(23) 상단은 오리피스를 통해 서로 연결이 되어 있는 구조이다.
보다 구체적으로 본 발명에 의한 무급수 가습 및 제습 장치는 수분 흡착제(21:21a,21b)와 발열체(22:22a,22b)가 각각 내장된 흡착탑(23:23a,23b)과, 대기 흡입 필터(24), 진공펌프(25:25a,25b)와, 유로 전환 밸브(26:26a,26b,26c), 관(27:27a,27b,27c,27d,27e,27f,27g,27h)을 포함하여 수분 흡착제(21:21a,21b)와, 발열체(22:22a,22b)가 각각 내장된 흡착탑(23:23a,23b)과, 상기 흡착탑(23:23a,23b)의 상단부에 각각 연결되는 외부공기 흡입관(27a),(27b)과, 상기 외부공기 흡입관(27a),(27b) 사이의 연결관(27c)에 연결되는 고습공기 배출관(27b)과, 상기 고습공기 배출관(27b)에 연결되는 진공펌프(25a)와, 상기 외부공기 흡입관(27a),(27b) 및 연결관(27c)의 연결부에 연결되어 유로를 개폐하는 유로 전환 밸브(26a,26b)와, 상기 흡착탑(23:23a,23b)의 하단부 배출관(27e),(27f)을 연결하는 연결관(27g)에 연결되는 건조공기 배출관(27h)과, 상기 건조공기 배출관(27h)에 연결되는 진공펌프(25b)를 포함하여 외부 공기를 흡입하여 수분을 흡착하고, 건조공기와 고습공기를 배출하도록 구성된다.
상기 진공펌프(25:25a,25b)와 유로 전환 밸브(26a,26b)를 구동하는 구동부는 통상의 회로를 이용하여 실시된다.
이와 같은 본 발명의 작용을 설명하면 다음과 같다.
먼저, 밸브(26a)가 제1 흡착탑(23a)과 대기 사이의 유로를 형성하고, 동시에 밸브(26c)가 진공펌프(25b)와 제1 흡착탑(23a) 사이의 유로를 형성하면, 외부 공기는 진공펌프(25b)에 의해 그림과 같은 공기 흐름이 형성 된다.
그리고, 외부 공기가 제1 흡착탑(23a)를 통과 할 때 공기 중에 포함된 수분이 제1 흡착탑(23a) 내부의 수분 흡착제(21a)에 의해 흡수되고, 수분 흡착제(21a)를 통과한 공기는 수분이 거의 포함되지 않은 건조공기로서 진공펌프(25b)에 의해 외부로 배출된다.
이때 제2 흡착탑(23b) 에서는 수분 흡착제(21b)에 흡착된 수분의 탈착 공정이 이루어진다. 즉, 밸브(26c)가 진공펌프(25b)와 제2 흡착탑(23b) 사이의 유로를 폐쇄한 상태에서, 밸브(26b)가 진공펌프(25a)와 제2 흡착탑(23b)사이의 유로를 형성하면, 제2 흡착탑(23b)의 내부가 감압되면서 수분이 수분 흡착제(21b)로부터 탈착 된다. 또한, 이 과정에서 발열체(22b)에 전원을 인가하여 제2 흡착탑(23b) 내부의 수분 흡착제(21b)를 가열하므로 수분의 탈착이 용이 하도록 한다. 그리하여 수분이 다량 포함된 고습공기가 진공펌프(25a)를 통하여 공급된다.
그리고 제1 흡착탑(23a) 상단의 오리피스를 통하여 제1 흡착탑(23a) 내부의 건조 공기의 일부가 제2 흡착탑(23b)으로 흘러 수분 탈착을 돕는다. 고습공기의 양은 이 오리피스의 직경을 조절함으로써 가능하다.
이와 같은 공정을 한주기로 하여 두개의 제1,2 흡착탑(23a),(23b)이 주기적으로 흡착과 탈착을 교대로 반복한다. 제1,2 흡착탑(23a),(23b) 내의 발열체(22:22a,22b)는 각 발열체가 놓여진 흡착탑(23:23a,23b)이 각각 수분 흡착공정 중에 있을 때에는 가열하지 아니한다. 각 흡착탑(23:23a,23b)의 수분 흡착및 탈착의 주기적인 반복 공정은 밸브 구동부에 의해서 밸브(26:26a,26b,26c)와 진공펌프(25:25a,25b)의 주기적인 동작에 의해 진행 된다. 그리고 발열체(22:22a,22b)의 가열 및 냉각 동작도 각 흡착탑(23:23a,23b)의 수분 흡착 및 탈착 공정시간과 일치하도록 제어한다.
상기 밸브(26c)는 유로 전환 밸브를 사용하거나 또는 각 흡착탑(23:23a,23b)의 끝단에 체크 밸브를 각각 사용할 수도 있다. 또한 진공펌프(25:25a,25b)는 하나의 모터축의 양단에 각각 피스톤이 구성된 펌프를 사용하여도 무방하다.
이 장치의 사용 방법은 제습기 또는 건조기로 사용할 수 있으며, 건조기로 사용할 경우에는 외부공기 흡입관(27a)의 흡입구를 사용하고자 하는 실내에 두어 실내공기를 흡입하도록 한다. 또한 흡착탑(23:23a,23b)를 통과한 건조공기도 실내로 배출되도록 건조공기 배출관(27h)의 배출구를 실내에 설치하고 고습공기 배출관(27b)은 실외에 둔다.
한편 가습기로 사용할 경우에는 외부공기 흡입관(27a)의 흡입구와 건조공기 배출관(27h)의 배출구는 실외에 설치하고 고습공기 배출관(27b)의 배출구를 실내에 설치하여 고습공기를 실내로 유입, 가습시킨다.
만일 본 장치를 가습/제습 겸용으로 하여 실내의 습도를 원하는 값으로 조절하고자 할 때에는 상기 도 2에 예시한 바와 같은 본 발명에 의한 무급수 가습 및 제습 장치(20)를 도 3과 같이 외부공기 흡입관(27a)의 흡입구, 건조공기 배출관(27h)의 배출구 및 고습공기 배출관(27b)의 배출구를 연통관(29:29a,29b,29c)에 각각 양방향 밸브(28:28a,28b,28c)를 개재하고 연결하여 그 입,출구단을 각각 실내 및 실외로 배치함으로써 가습 또는 제습 운전시 각각의 양방향 밸브(28:28a,28b,28c)의 유로를 실내 또는 실외로 통하게 하여 실내의 습도를 조절할 수 있다.
이상에서 설명한 바와 같은 무급수 가습 및 제습 장치는 물의 공급 및 보충의 유지 보수가 필요 없이 대기 중의 수분을 이용하여 가습 및 제습공정을 수행하는 장치로서 장비 유지 보수의 번거로움을 해소하는 이점이 있고, 물탱크의 오염에 의한 위생상의 문제를 해소할 수 있으며, 또한 실내용 공조기와 연동하여 실내 공기질 조절용으로 사용하기에도 용이하고 독립적으로 사용할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 종래 무급수 가습 및 제습 장치의 사시도.
도 2는 본 발명에 의한 무급수 가습 및 제습 장치의 사시도.
도 3은 도 2의 요부인 흡착탑의 종단면도 및 사시도.
도 4는 본 발명에 의한 무급수 가습 및 제습 장치의 가습/제습 겸용 사용예를 보인 블록 구성도.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
20 ; 무급수 가습 및 제습 장치 21:21a,21b ; 수분 흡착제
22:22a,22b ; 발열체 23:23a,23b ; 흡착탑
24 : 필터 25:25a,25b : 진공펌프
26:26a,26b : 유로 전환 밸브 27a : 외부공기 흡입관
27b : 고습공기 배출관 27h : 건조공기 배출관
28:28a,28b,28c : 양방향 밸브 29:29a,29b,29c : 연통관

Claims (2)

  1. 수분 흡착제(21:21a,21b)와, 발열체(22:22a,22b)가 각각 내장된 흡착탑(23:23a,23b)과, 상기 흡착탑(23:23a,23b)의 상단부에 각각 연결되는 외부공기 흡입관(27a),(27b)과, 상기 외부공기 흡입관(27a),(27b) 사이의 연결관(27c)에 연결되는 고습공기 배출관(27b)과, 상기 고습공기 배출관(27b)에 연결되는 진공펌프(25a)와, 상기 외부공기 흡입관(27a),(27b) 및 연결관(27c)의 연결부에 연결되어 유로를 개폐하는 유로 전환 밸브(26a,26b)와, 상기 흡착탑(23:23a,23b)의 하단부 배출관(27e),(27f)을 연결하는 연결관(27g)에 연결되는 건조공기 배출관(27h)과, 상기 건조공기 배출관(27h)에 연결되는 진공펌프(25b)를 포함하여 외부 공기를 흡입하여 수분을 흡착하고, 건조공기와 고습공기를 배출하도록 구성된 것을 특징으로 하는 무급수 가습 및 제습 장치.
  2. 제 1 항에 기재된 무급수 가습 및 제습 장치(20)를 가습/제습 겸용으로 사용하기 위하여 그의 외부공기 흡입관(27a)의 흡입구, 건조공기 배출관(27h)의 배출구 및 고습공기 배출관(27b)의 배출구를 연통관(29:29a,29b,29c)에 각각 양방향 밸브(28:28a,28b,28c)를 개재하고 연결함과 아울러, 그 입,출구단을 각각 실내 및 실외로 배치하여, 가습 또는 제습 운전시 각각의 양방향 밸브(28:28a,28b,28c)의 유로를 실내 또는 실외로 통하도록 구성된 것을 특징으로 하는 가습/제습 겸용 무급수 가습 및 제습 장치.
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