KR20090116301A - 제습기 - Google Patents

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KR20090116301A
KR20090116301A KR1020080042162A KR20080042162A KR20090116301A KR 20090116301 A KR20090116301 A KR 20090116301A KR 1020080042162 A KR1020080042162 A KR 1020080042162A KR 20080042162 A KR20080042162 A KR 20080042162A KR 20090116301 A KR20090116301 A KR 20090116301A
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Abstract

본 발명의 제습기는 공기 흡입부와 공기 토출부가 형성된 본체와; 상기 공기 흡입부로 실내 공기를 흡입하여 상기 본체를 통과한 후 상기 공기 토출부로 토출되게 설치된 송풍기와; 상기 송풍기에 의해 흡입된 실내 공기 중의 수분이 흡착되고 저온 재생되는 제습 로터와; 상기 제습 로터로 공기를 송풍하도록 설치된 재생 팬과; 상기 제생 팬에 의해 상기 제습 로터로 송풍되는 공기를 가열하도록 설치된 히터와; 상기 제습 로터를 재생시킨 공기가 통과하는 응축 유로와 상기 송풍기에 의해 흡입된 실내 공기가 통과하면서 상기 응축 유로를 통과하는 공기 중의 수분이 응축되게 하는 흡열 유로가 형성된 응축 열교환기를 포함하여, 데시컨트를 재생시킨 공기가 제습 로터를 향해 유동되는 실내 공기에 의해 응축되므로, 저소음과 저소비전력으로 실내를 효율적으로 제습할 수 있는 이점이 있다.
Figure P1020080042162
제습기, 본체, 제습 로터, 히터, 재생 팬, 응축 열교환기

Description

제습기{Dehumidifier}
본 발명은 실내 공기를 제습하는 제습기에 관한 것으로서, 실내 공기 중의 수분을 흡습하고 저온 재생되는 제습 로터와, 제습 로터를 재생시킨 공기를 제습 로터를 향해 유동되는 실내 공기와 열교환시켜 응축하는 응축 열교환기를 포함하는 제습기에 관한 것이다.
일반적으로 제습기는 실내의 습한 공기를 제습하는 것으로서, 종래에는 실내 공기가 냉매가 흐르는 응축기 및 증발기로 이루어진 열교환기를 통하도록 하여 습도를 낮춘 후, 실내로 이 제습된 공기를 다시 토출함으로써, 실내의 습도를 낮춘다.
즉, 제습기는 액화 상태의 냉매를 증발기에서 증발시킴으로써 주위의 공기로부터 열을 빼앗는 방법을 사용하는데, 냉매가 증발하면서 증발기의 온도가 낮아지게 되고, 증발기를 통과하는 공기의 온도 역시 낮아지게 된다.
따라서, 증발기 주위의 온도가 하강함에 따라 공기에 포함되어 있던 수분이 응축되어 증발기의 표면에 이슬로 맺히고, 증발기 표면의 이슬은 버킷에 낙하된다.
그러나, 상기와 같이 응축기와 증발기로 이루어진 열교환기를 이용하는 제습기는 냉매를 압축하는 압축기가 필요하여 비용이 증대될 뿐만 아니라 압축기 구동에 따른 소음이 발생되고, 압축기가 내장되기 위한 공간이 필요하여 제습기의 크기가 크게 되며, 압축기 등의 무게로 인해 그 이동이 용이하지 못한 문제점이 있다.
한편, 등록특허공보 10-0598214에는 공기가 데시컨트를 통과하면서 데시컨트로 수분을 빼앗기고, 데시컨트에 흡착된 수분이 히터의 열에 의해 증발되어 데시컨트가 재생되는 데시컨트를 이용한 가습 및 제습 장치가 개시되어 있다.
상기와 같은 데시컨트를 이용한 가습 및 제습 장치는, 히터에 의해 가열된 실내 공기가 데시컨트를 통과하여 데시컨트에 흡착된 수분을 간접 가열방식으로 증발시키거나, 전기 히터를 데시컨트와 일체화하여 데시컨트의 수분을 전기히터의 직접 가열방식으로 증발시키고, 재생 공기 송풍기가 데시컨트의 수분을 증발시킨 공기(고온 다습)를 외부로 방출시킨다.
그러나, 등록특허공보 10-0598214에 개시된 제습 장치는 데시컨트의 수분을 증발시킨 고온 다습한 공기가 실내로 방출될 경우, 실내의 제습 능력이 저하되게 되고, 데시컨트의 수분을 증발시킨 고온 다습한 공기가 실외로 방출될 경우, 데시컨트의 수분을 증발시킨 고온 다습한 공기를 실외로 안내하기 위한 별도의 덕트 등이 필요하여 구조가 복잡하고, 제습 장치의 이동이 용이하지 못한 문제점이 있다.
본 발명은 상기한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 제습 로터가 저온 재생이 가능하여 소비 전력이 최소화되고 제습 능력이 높고, 제습 로터를 재생시킨 공기가 제습 로터를 향해 유동되는 실내 공기에 의해 응축된 후 제습 로터로 순환되어 실내를 효율적으로 제습할 수 있 제습기를 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명의 다른 목적은 데시컨트를 재생시킨 공기의 응축 능력이 보다 향상될 수 있어 실내 제습 능력이 향상되는 제습기를 제공하는데 있다.
상기한 과제를 해결하기 위한 본 발명에 따른 제습기는, 공기 흡입부와 공기 토출부가 형성된 본체와; 상기 공기 흡입부로 실내 공기를 흡입하여 상기 본체를 통과한 후 상기 공기 토출부로 토출되게 설치된 송풍기와; 상기 송풍기에 의해 흡입된 실내 공기 중의 수분이 흡착되고 저온 재생되는 제습 로터와; 상기 제습 로터로 공기를 송풍하도록 설치된 재생 팬과; 상기 제생 팬에 의해 상기 제습 로터로 송풍되는 공기를 가열하도록 설치된 히터와; 상기 제습 로터를 재생시킨 공기가 통과하는 응축 유로와 상기 송풍기에 의해 흡입된 실내 공기가 통과하면서 상기 응축 유로를 통과하는 공기 중의 수분이 응축되게 하는 흡열 유로가 형성된 응축 열교환기를 포함한다.
상기 제습 로터는 메조 실리카를 포함하는 데시컨트와, 상기 데시컨트가 고정되는 데시컨트 휠을 포함한다.
상기 메조 실리카는 기공 크기가 2∼50nm이다.
상기 응축 열교환기는 합성수지재이다.
상기 공기조화기는 실내 공기의 흐름 방향으로 상기 응축 열교환기와, 제습 로터와, 히터 순서로 배치된다.
상기 송풍기와 응축 열교환기 사이에 위치되게 배치된 로터 프레임과, 상기 로터 프레임에 설치되고 상기 제습 로터를 회전 가능하게 지지하는 로터 서포터를 더 포함하고, 상기 로터 프레임에는 상기 응축 열교환기를 통과한 실내 공기가 상기 제습 로터를 바이패스하는 바이패스부가 형성된다.
상기 응축 열교환기의 하측에 위치되게 장착되고, 상기 응축 열교환기에서 응축되어 낙하된 응축수가 담겨지는 버킷을 더 포함한다.
상기와 같이 구성되는 본 발명의 제습기는, 제습 로터를 재생시킨 공기가 제습 로터를 향해 유동되는 실내 공기에 의해 응축된 후 제습 로터로 순환되므로, 제습 로터를 재생시킨 공기가 실내로 배출되는 경우 보다 실내를 효율적으로 제습할 수 있는 이점이 있다.
또한, 본 발명의 제습기는, 제습 로터의 데시컨트가 수분 흡착 능력이 우수하고 저온 재생되는 메조 실리카를 포함하여 재생 능력이 우수하여 실내를 신속하게 제습할 수 있고, 재생을 위한 소비 전력이 최소화되는 이점이 있다.
또한, 본 발명의 제습기는, 응축 열교환기의 응축 유로를 통과한 공기를 재 생 팬으로 안내하는 덕트를 더 포함하여, 응축 열교환기의 응축 유로를 응축 효율이 최대화되게 설계할 수 있는 이점이 있다.
또한, 본 발명의 제습기는, 응축 열교환기가 합성수지재로 이루어져, 응축 열교환기의 응축 유로의 정밀 성형이 가능하고, 비용이 저렴하며, 경량화가 가능하여 제습기의 이동이 손쉬운 이점이 있다.
또한, 본 발명의 제습기는, 로터 프레임에 응축 열교환기를 통과한 실내 공기가 제습 로터를 바이패스하는 바이패스부가 형성되어, 응축 열교환기를 제습 로터 보다 크게 하면서 응축 열교환기의 응축 효율을 높일 수 있는 이점이 있다.
이하, 본 발명의 실시 예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명에 따른 제습기 일실시예의 사시도이고, 도 2는 본 발명에 따른 제습기 일실시예의 주요부 분해 사시도이며, 도 3은 본 발명에 따른 제습기 일실시예의 종단면도이고, 도 4는 본 발명에 따른 제습기 일실시예의 평단면도이며, 도 5는 본 발명에 따른 제습기 일실시예의 제습 및 재생 원리가 도시된 개략도이고, 도 6은 본 발명에 따른 제습기 일실시예에 의한 제습시 공기의 온도와 절대 습도를 개략적으로 도시된 도이다.
본 실시예에 따른 제습기는, 도 1에 도시된 바와 같이, 실내 공기를 흡입하여 수분을 흡수한 후 제습된 실내 공기를 토출하는 것으로서, 본체(2)에 공기 흡입부(4)와 공기 토출부(6)가 형성된다.
본체(2)는 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 베이스(10)와, 제습기의 후방 외관을 형성하고 베이스(10)의 후방부 상측에 배치된 리어 케이스(20)와, 리어 케이스(20)의 전방에 결합된 프론트 케이스(30)와, 프론트 케이스(30) 전방에 배치된 프론트 패널(40)을 포함한다.
베이스(10)에는 제습기의 이동을 돕도록 휠과, 휠이 회전 가능하게 지지되는 휠 지지체로 이루어진 휠 어셈블리(11)가 설치된다
휠 어셈블리(11)는 휠 지지체가 스크류 등의 체결부재로 베이스(10)에 장착된다.
베이스(10)는 네 모서리에 휠 어셈블리(11)의 일부가 삽입되어 수용되는 휠 어셈블리 수용부(12)가 형성된다.
베이스(10)는 판체 형상으로 형성되는 것도 가능하고, 박스 형상으로 형성되는 것도 가능하며, 이하 전,후,좌,후 중 일면에 후술하는 버킷(130)가 인출되기 위한 버킷 인출부(13)가 형성되고, 후술하는 응축 열교환기(110)에서 발생되어 낙하된 응축수가 버킷(130)로 낙하될 수 있도록 상면(14)이 개방된 박스체로 이루어진다.
리어 케이스(20)는 제습기의 후방 외관을 형성하는 것으로서, 후판부(21)와, 후판부(21)의 좌,우 측단에서 절곡된 형상으로 형성된 좌,우 측판부(22)(23)와, 후판부(21)의 상단에서 절곡된 형상으로 형성된 상판부(24)를 포함한다.
리어 케이스(20)에는 본체(2) 내부에 제습된 실내 공기가 본체(2) 외부로 토출되는 공기 토출부(6)가 형성된다. 공기 토출부(6)는 본체(2) 내부에서 제습된 실 내 공기가 제습기의 상측으로 토출되도록 리어 케이스(20)의 상판부(24)에 형성된다.
리어 케이스(20)는 버킷(130)의 출입을 위한 리어 개구부(25)가 형성된다.
프론트 케이스(30)는 제습기의 전방 외관을 형성하는 것으로서, 전판부(31)와, 전판부(31)의 좌,우 측단에서 절곡된 형상으로 형성된 좌,우 측판부(32)(33)와, 전판부(31)의 상단에서 절곡된 형상으로 형성된 상판부(34)를 포함한다.
프론트 케이스(30)는 실내 공기가 본체(2) 내부로 흡입되는 공기 흡입홀(35)이 형성된다. 공기 흡입홀(35)은 본체(2) 내부로 흡입되는 실내 공기가 제습기의 전방에서 전후 방향으로 흡입되도록 공기 흡입홀(35)이 프론트 케이스(30)의 전판부(31)에 형성된다.
프론트 케이스(30) 특히, 상판부(34)에는 제습기를 운전 조작하는 컨트롤부와, 제습기의 정보를 표시하는 디스플레이부를 갖는 컨트롤 유닛(36)이 설치된다.
컨트롤 유닛(36)은 외부로 노출되는 컨트롤 패널(37)과, 컨트롤 패널(37)에 배치되고 컨트롤부나 디스플레이부 등의 각종 전장부품이 설치된 컨트롤 피시비(38)를 포함한다.
프론트 케이스(30)는 버킷(130)의 출입을 위한 프론트 개구부(39)가 형성된다.
프론트 패널(40)은 제습기의 전면 외관을 형성하는 것으로서, 실내 공기가 본체(2) 내부 특히 프론트 케이스(30)의 공기 흡입홀(35)로 흡입되는 공기 흡입부(4)가 형성된다.
즉, 실내 공기는 프론트 패널(40)의 공기 흡입부(4)와 프론트 케이스(30)의 공기 흡입홀(35)을 차례로 통과하여 본체(2) 내부로 흡입되고, 본체(2) 내부에서 제습된 후 리어 케이스(20)의 공기 토출부(6)을 통해 외부로 토출된다.
프론트 패널(40)은 제습기 전면 미관 향상을 위해 전면이 막히고, 공기 흡입구(6)가 전면 이외에 형성되는 바, 프론트 패널(40)은 개구부가 형성되지 않는 판체 형상의 전판부(41)를 포함하고, 공기 흡입부(4)는 전판부(41) 후방에 형성된다. 공기 흡입부(4)는 프론트 패널(40)의 전판부(41) 배면에 돌출되게 형성되고 그릴 형상으로 형성된다.
본체(2)의 내부에는 송풍기(50)와, 제습 로터(60)와, 재생 팬(90)과, 재생 히터(100)와, 응축 열교환기(110)가 설치된다.
송풍기(50)는 공기 흡입부(4)로 실내 공기(I)를 흡입하여 본체(2)를 통과한 후 공기 토출부(6)로 토출되게 하어 실내 공기(I)가 제습 로터(60)에 의해 제습되게 하는 일종의 제습 팬으로서, 리어 케이스(20)와 함께 송풍 유로를 형성하도록 배면이 개방되고 전면에 공기 흡입홀(51)이 형성되며 상부에 토출부(52)가 개구 형성된 팬 하우징(53)과, 팬 하우징(53)과 리어 케이스(20) 중 하나에 설치된 팬모터(54)와, 팬 하우징(53)과 리어 케이스(20) 사이에서 회전되게 팬모터(54)의 회전축과 연결된 팬(55)을 포함한다.
팬 하우징(53)은 토출부(52)에 토출 그릴(56)이 설치된다.
팬(55)은 리어 케이스(21)에 형성된 팬지지부(26)에 회전 가능하게 지지된다.
제습 로터(60)는 송풍기(50)에 의해 흡입된 실내 공기(I) 중의 수분이 흡착되고 저온 재생이 가능한 것으로서, 송풍기(50)와 응축 열교환기(110) 사이에 위치되게 설치된다.
제습 로터(60)는 실내 공기(I)가 통과하면서 실내 공기(I) 중의 수분이 흡착되고 저온 재생이 가능한 데시컨트(61)와, 데시컨트(61)의 둘레를 감싸고 데시컨트(61)가 고정되는 데시컨트 휠(62)을 포함한다.
데시컨트(61)는 전체적으로 원판 형상으로 형성되고, 중앙에 데시컨트 휠(62)과의 고정을 위한 고정홀(63)이 형성된다.
데시컨트(61)는 세라믹 섬유질의 평면지와 파형지를 번갈아 원통형 형상으로 감아 올리고, 메조 실리카(Meso-Silica(SiO2))가 코팅 등에 의해 형성된다.
여기서, 메조 실리카는 메조 다공성 실리카로서, 기공 및 표면적이 매우 발달돼 있어 흡습 특성이 우수하고 대략 60℃ 이하인 저온에서도 재생 즉, 수분 제거가 가능하다.
메조 실리카는 입경이 10∼1000nm인 구형의 실리카 입자 및 실리카 전구체와 계면활성제를 용매하에서 반응시켜 구형의 실리카 입자 표면에 실리카와 계면 활성제 성분으로 이루어진 셀부를 성장시키고, 이후 쉘부가 형성된 결과물을 열처리하여 쉘부의 계면활성제 성분을 제거하면, 계면활성제가 제거된 자리에 소정 직경의 기공들이 형성된 실리카 쉘부가 형성된다.
상기와 같은 메조 실리카는 기공 크기가 2㎚∼50nm로 이루어진다.
[ 표 1 ]
시료 흡습성(mL/g) 재생온도(℃) 표면적BET
지올라이트 0.37 153 780
알루미나 0.47 80 327
메조 실리카 0.63 48 609
표 1은 데시컨트의 재생 영역 등을 시험한 결과로서, 크기가 대략 200nm이고 기공이 2㎚∼50nm인 메조 실리카를 지올라이트 및 알루미나와 비교한 결과로서, 표 1에 도시된 바와 같이, 메조 실리카는 지올라이트나 알루미나의 경우 보다 시료 1g당 수분 흡수량이 많아 제습 능력이 상대적으로 높고, 재생 온도가 상대적으로 낮아 상대적으로 낮은 열풍으로 재생이 가능하게 된다.
상기와 같은 데시컨트(61)는 회전될 경우 실내 공기(I)가 통과하면서 수분이 흡착되는 부분(이하, ‘흡착부’라 칭함)과 재생 공기(O)가 통과하면서 수분이 증발되는 부분(이하, ‘재생부’라 칭함)이 교대로 바뀌면서 수분이 흡착/증발되는데, 재생 히터(110)와 대향되는 부분이 재생 공기(O)가 통과되는 재생부가 되고, 재생 히터(110)와 대향되는 부분 이외가 실내 공기(I)가 통과하는 제습부가 된다.
데시컨트 휠(62)은 데시컨트(61)를 보호하는 일종의 데시컨트 케이스로서, 링 형상으로 형성되어 데시컨트(61) 둘레를 둘러싸는 테두리부(64)와, 데시컨트(61)가 고정하는 고정부(65)와, 테두리부(64)와 고정부(65)를 연결하도록 테두리부(64)와 고정부(65) 사이에 방사상으로 형성된 연결부(66)를 포함한다.
본체(2)의 내부에는 제습 로터(60)를 회전 가능하게 지지하는 로터 서포터(68)와, 로터 서포터(68)가 장착되는 로터 프레임(69)이 배치된다.
로터 서포터(68)는 제습 로터(60)를 실질적으로 지지하는 것으로서, 링 형상으로 형성되어 제습 로터(60) 둘레를 둘러싸는 테두리부(70)와, 제습 로터(60)를 회전 가능하게 지지하는 지지축(71)과, 테두리부(71)와 지지축(71)을 연결하도록 테두리부(70)와 지지축(71)과 사이에 방사상으로 형성된 연결부(72)를 포함한다.
테두리부(70)에는 로터 프레임(69)에 스크류 등의 체결부재로 체결되어 조립되는 체결부(73)가 돌출되게 형성된다.
로터 프레임(69)은 로터 서포터(68)가 장착되는 것으로서, 로터 서포터(68)가 스크류 등의 체결부재로 장착된다.
로터 프레임(69)은 본체(2)의 내부를 송풍기(50)가 배치되는 후방측 공간과 응축 열교환기(110)가 배치되는 전방측 공간을 구획하는 일종의 베리어로서, 로터 프레임(69)에는 로터 서포터(68)가 관통되는 관통부(75)가 송풍기(50)의 공기 흡입홀(51) 전방에 개구 형성된다.
로터 프레임(69)은 후술하는 덕트(120)로 안내된 공기가 재생 팬(90)으로 유입될 수 있게 하는 덕트(120)와 재생 팬(90)을 연통시키는 개구부(76)가 재생 팬(90) 전방에 형성된다.
로터 프레임(69)은 덕트(120)를 통과한 공기가 재생 팬(90)으로 신속하게 흡입되어 재생 히터(100)로 흡입되도록 덕트(120)와 재생 팬(90)을 연통시키는 개구부(76)가 재생 히터(100)와 최대한 근접하게 형성되는 것이 바람직하다.
예를 들어, 재생 히터(100)가 제습 로터(60)의 상부와 대응되게 설치될 경우, 로터 프레임(69)은 상부에 개구부(76)가 형성되는 것이 바람직하고, 재생 히터(100)가 제습 로터(60)의 하부와 대응되게 설치될 경우, 로터 프레임(69)은 하부에 개구부(76)가 형성되는 것이 바람직하다.
로터 프레임(69)는 응축 열교환기(110)를 통과한 실내 공기가 제습 로터(60)를 바이패스하는 바이패스부(77)가 개구 형성된다.
여기서, 바이패스부(77)는 응축 열교환기(110)의 열교환 영역이 제습 로터(60)와 대향되는 부분에만 한정되지 않고, 제습 로터(60)의 크기 보다 더 클수 있도록 하는 것으로서, 실내 공기(I) 중 일부는 응축 열교환기(110) 중 제습 로터(60)와 대향되는 부분을 통과하면서 응축 열교환기(110)를 통과하는 공기를 응축시키고, 실내 공기(I) 중 나머지는 응축 열교환기(110) 중 제습 로터(60)와 대향되지 않는 부분을 통과하면서 응축 열교환기(110)를 통과하는 공기를 응축시키게 된다.
즉, 응축 열교환기(110)는 그 전체 크기가 제습 로터(60) 보다 크게 형성되고, 제습 로터(60)와 대향되지 않는 부분도 재생 공기를 응축시키게 된다.
한편, 로터 프레임(69)에는 제습기를 제어하는 제어부(78)가 설치되는 제어부 설치부(79)가 형성된다.
제어부(78)는 각종 전장부품이 설치된 피시비(80)과, 피시비(80)가 설치되고 합성수지 재질인 피시비 케이스(81)와, 피시비 케이스(81)가 설치되고 금속 재질인 컨트롤 박스(82)를 포함한다.
재생 팬(90)은 제습 로터(60)의 재생을 위한 공기(이하, 재생 공기라 칭함)가 제습 로터(60)로 송풍되게 하는 것으로서, 팬 하우징(91)과, 팬 하우징(91)에 회전 가능하게 배치된 팬(92)과, 팬(92)에 의해 흡입되는 공기를 안내하도록 팬 하우징(91)에 설치된 오리피스(93)와, 팬 하우징(91)에 설치되고 팬(92)을 회전시키 는 팬모터(94)를 포함한다.
재생 팬(90)은 로터 프레임(69)의 개구부(76) 후방에 위치되게 설치되고, 오리피스(93)가 로터 프레임(69)의 개구부(76)에 연통되게 위치된다.
재생 히터(100)는 재생 팬(90)에 의해 제습 로터(60)로 송풍되는 공기를 가열하여 제습 로터(60)로 고온의 공기가 공급되게 것으로서, 제습 로터(60)과 송풍기(50)의 사이에 위치되게 설치된다.
재생 히터(100)는 전열 히터(101)와, 전열 히터(101)를 덮고 재생 팬(90)과 연통되는 히터 커버(102)와, 히터 커버(102)와 제습 로터(60) 사이에 위치되게 히터 커버(102)와 결합되는 차단막(103)을 포함한다.
차단막(103)은 히터(101)에 의해 가열된 공기가 히터(101)와 제습 로터(60) 사이에서 주변으로 새나가지 않고 제습 로터(60)로 향해 이동되게 막는 일종의 에어 가이드로서, 대략 부채꼴 형상 또는 반원 형상으로 형성되고, 제습 로터(60)를 향하는 면에 개구부가 형성된다.
응축 열교환기(110)는 제습 로터(60)를 재생시킨 재생공기가 송풍기(50)에 의해 흡입된 실내 공기(I)와 열교환되어 응축되게 하는 것으로서, 제습 로터(60) 및 로터 프레임(69)의 전방에 위치되게 설치된다.
응축 열교환기(110)는 제습 로터(60) 및 로터 프레임(69)의 전방이면서 프론트 케이스(30)의 전판부(31) 후방 위치에 설치된다.
즉, 본 실시예에 따른 제습기는, 실내 공기(I)의 유동 방향으로 응축 열교환기(110)와 제습 로터(60)와 재생 히터(100)와 송풍기(50) 순서로 배치된다.
한편, 응축 열교환기(110)는 제습 로터(60)를 재생시킨 재생 공기(O)가 통과하는 응축 유로(112)와, 송풍기(50)에 의해 흡입된 실내 공기(I)가 제습 로터(60)를 통과하기 전에 통과하는 흡열 유로(114)가 형성된다.
응축 열교환기(110)는 복수개가 공기 유동 방향으로 전후 배치된다.
응축 열교환기(110)는 응축 열교환기(110) 내부에 응축 유로(112)가 형성되고, 흡열 유로(114)가 응축 열교환기(110)를 관통하여 형성된다.
응축 열교환기(110)는 전판과 후판 사이에 응축 유로(112)가 형성되고, 응축 유로(112) 및 흡열 유로(114)의 성형 용이성과 경량화 등을 위해 전판과 후판은 합성수지재로 이루어진다.
응축 유로(112)는 응축 열교환기(110) 내부에 복수개의 유로가 병렬 연결되고, 복수개의 유로 각각은 응축 열교환기(110) 내부에 전체적으로 상하 방향으로 길게 형성된다.
흡열 유로(114)는 응축 열교환기(110) 중 응축 유로(112)가 형성되지 않는 부분에 전후 방향으로 개구 형성된다.
응축 열교환기(110)는 상부에 제습 로터(60)를 통과한 재생 공기가 응축 열교환기(110)로 유입되는 재생 공기 유입부가 형성되고, 하부에 응축 유로(112)를 통과한 재생 공기가 배출되는 재생 공기 배출부(116)가 형성되며, 하부에 응축 유로(112)에서 응축된 응축수가 배수되는 응축수 배출구(118)가 형성된다.
응축 열교환기(110)는 재생 공기 유입부가 제습 로터(60)의 재생부의 크기 및 형상으로 형성된다.
즉, 재생 히터(100)가 전체적으로 각진 형상일 경우, 제습 로터(60)는 재생 히터(100)와 대향되는 부분이 재생부이고, 응축 열교환기(110)는 재생 공기 유입부는 재생 히터(100)와 같이 각진 형상이며, 재생 히터(100)가 반원 형상일 경우 제습 로터(60)는 재생 히터(100)와 대향되는 부분이 재생부이고,
응축 열교환기(110)는 재생 공기 유입부는 재생 히터(100)와 같이 반원 형상으로 형성된다.
응축 열교환기(110)는 응축 열교환기(110)의 열교환 영역이 최대화되도록 재생 공기 배출부(116)가 응축 열교환기(110) 둘레부 일측에 옆으로 돌출되게 형성된다.
즉, 응축 열교환기(110)는 재생 공기 배출부(116)가 응축 열교환기(110)의 전,후면 즉, 공기 유동면에 위치할 경우, 재생 공기 배출부(116)가 차지하는 공간만큼 응축 열교환기(110)의 열교환 영역이 줄게 되는데, 재생 공기 배출부(116)가 응축 열교환기(110) 둘레부 일측에 옆으로 돌출되게 형성되면, 응축 열교환기(110)의 열교환 영역이 증대되게 된다.
한편, 응축수 배출구(118)는 응축 열교환기(100) 둘레부 중 하부에 돌출되게 형성된다.
응축 열교환기(110)는 응축 유로(112)의 각 유로가 응축 열교환기(110)의 좌우 방향으로 이격되게 형성되므로, 응축수 배출구(118)는 응축 열교환기(110)의 둘레부 중 하부 중에서도 특히 하부 중앙에 형성되는 것이 바람직하고, 응축 열교환기(110)의 둘레부 중 하부는 응축수 배출구(118)를 향해 하향 구배지게 형성된다.
한편, 본 실시예에 따른 제습기는 응축 열교환기(110)의 응축 유로(112)를 통과한 공기를 재생 팬(90)으로 유도하는 덕트(120)와, 응축 열교환기(110)에서 응축되어 낙하된 응축수가 담겨지는 버킷(130)을 더 포함한다.
덕트(120)는 제습기 내부에 재생 공기가 통과하는 재생 유로가 폐회로를 구성되게 하는 것으로서, 일단이 응축 열교환기(110)의 재생 공기 배출부(116)에 접속되고, 타단이 로터 프레임(69)의 개구부(76)에 접속된다.
즉, 본 실시예에 따른 제습기는 재생 공기(I)의 유동 방향으로 재생 팬(90)과 재생 히터(100)와 제습 로터(60)와 응축 열교환기(110)와 덕트(120) 순서로 배치되고, 재생 팬(90)은 로터 프레임(69) 후방에 배치되고, 재생 히터(100)는 제습 로터(60) 후방에 배치되며, 응축 열교환기(110)는 제습 로터(60) 및 로터 프레임(69)의 전방에 배치되고, 덕트(120)는 로터 프레임(69)의 전방에 배치된다.
상기와 같은 제습기는 재생 공기(I)는 재생 팬(90)에 의해 송풍된 재생 공기(I)는 재생 히터(100)와 제습 로터(60)를 차례로 통과하여 제습 로터(60)의 전방으로 유동되고, 이후 응축 열교환기(110)의 응축 유로(112)를 따라 제습 로터(60)의 전방에서 하향 유동되며, 응축 열교환기(110)의 옆으로 이동된 후 덕트(120)를 따라 로터 프레임(69)의 전방 상측으로 유동되고 로터 프레임(69)을 전후 방향으로 관통하여 후방으로 유동된 후 재생 팬(90)으로 흡인된다.
버킷(130)는 상면이 개방된 박스체로서, 베이스(10)에 착탈된다.
그리고, 본체(2)의 내부에는 응축 열교환기(110)의 응축 유로(112)에서 응축되어 낙하된 응축수를 받아 버킷(130)로 배수하는 드레인 팬(140)이 배치된다.
도 7은 도 2에 도시된 제습 로터 및 히터의 확대 단면도이다.
본 실시예에 따른 제습기는 데시컨트 서포터(68)가 데시컨트(61)와 데시컨트 휠(62)을 지지하면서 재생 히터(110)와 일체로 조립된다.
데시컨트 휠(62)의 고정부(65)는 데시컨트(61)에 형성된 고정홀(63)로 삽입되어 데시컨트(61)와 고정되고, 제습 로터(60)의 회전축이 되는 부분으로서, 로터 서포터(68)의 지지축(71)이 관통되는 지지축 관통홀(67)이 형성된다.
데시컨트 서포터(68)의 지지축(71)은 제습 로터(60)의 지지축 관통홀(67)을 관통하도록 돌출된다.
데시컨트 서포터(68)의 지지축(71)은 재생 히터(100)가 지지축(71)에 고정될 수 있도록 체결부재(104)가 체결되는 체결공(74)이 형성된다.
재생 히터(100)는 체결부재(104)가 히터 커버(102) 및 차단막(103)을 관통하여 지지축(71)에 결합되도록 히터 커버(102)에 체결부재(104)가 관통되는 히터 커버 관통부(105)가 형성되고, 차단막(103)에 체결부재(104)가 관통되는 차단막 관통부(106)가 형성된다.
즉, 체결부재(104)는 히터 커버(102)의 히터 커버 관통부(105)와 차단막(103)의 차단막 관통부(106)을 차례로 통과한 후 데시컨트 서포터(68)의 지지축(71)에 형성된 체결공(74)에 체결되고, 데시컨트 서포터(68)는 지지축(71)이 데시컨트(61)와 데시컨트 휠(62)을 회전 가능하게 지지하면서 재생 히터(110)를 지지한다.
도 8은 도 2에 도시된 제습 로터 및 로터 프레임의 정면도이다.
본 실시예에 따른 제습기는 도 8에 도시된 바와 같이, 제습 로터(60)를 회전시키는 제습 로터 회전기구(84)를 더 포함한다.
회전기구(84)는 데시컨트 휠(62)의 테두리부(64) 외주에 형성된 종동 기어(85)와, 종동기어(85)를 회전시키는 구동기어(86)와, 구동기어(86)를 회전시키는 모터(87)를 포함한다.
모터(87)는 로터 서포터(68)와 로터 프레임(69) 중 하나에 스크류 등의 체결부재로 체결된다.
상기와 같이 구성된 본 발명의 동작을 살펴보면 다음과 같다.
먼저, 컨트롤 유닛(36)을 통해 제습기의 운전 명령을 입력하면, 제어부(78)는 제습 팬(50)과 재생 팬(90)과 제습 로터 회전기구(84)를 구동시킨다.
제생 팬(50)의 구동시, 실내 공기(I)는 공기 흡입부(4)를 통해 본체(2) 내부로 흡입된 후 응축 열교환기(110)의 흡열 유로(114)를 통과하고, 이후 제습 로터(60)를 통과한다. 제습 로터(60)를 통과하는 실내 공기(I)는 데시컨트(61)로 수분을 빼앗기면서 온도가 상승되고, 이후 공기 토출부(6)를 통해 외부로 토출된다.(A->B->C->D)
한편, 상기와 같은 제습 팬(50)의 구동시, 제습 로터 회전기구(84)는 제습 로터(60)를 회전시키고, 제습 로터(60)는 실내 공기가 통과하면서 수분이 흡착된 부분 즉, 제습부가 재생 히터(110)와 대향되어 재생부가 된 후 다시 재생 히 터(110)와 대향되는 않는 위치로 이동되어 제습부가 된다.
재생 팬(90)의 구동시, 재생 공기(O)는 재생 팬(90)에 의해 재생 히터(110)로 유동되고, 재생 히터(110)에 의해 고온으로 가열된다. 상기와 같이 재생 히터(110)에 의해 가열된 재생 공기는 이후 제습 로터(60) 중 재생 히터(1100와 대향되는 부분인 재생부를 통과하고, 이때 제습 로터(60)의 재생부에 흡착된 수분을 증발시키면서 고온 다습하게 변한다. 제습 로터(60)에 의해 고온 다습하게 변한 재생 공기는 응축 열교환기(110)의 응축 유로(112)로 유입되어 응축 유로(112)를 통과하고, 상기와 같이 응축 유로(112)를 통과하는 도중에 응축 열교환기(110)를 통과하는 실내 공기(I)로 열을 빼앗겨 온도가 내려가면서 수분이 응축된다.(E->F->G->H)
응축 유로(112)를 통과하는 재생 공기(O)는 이후 덕트(120)를 통과한 후 재생 팬(90)으로 흡입되고, 상기와 같이 재생 공기는 재생 팬(90)과, 재생 히터(100)와, 제습 로터(60)와, 응축 열교환기(110)와 덕트(120)를 순환하면서, 제습 로터(60)를 계속하여 재생시킨다.
상기와 같은 실내 공기의 제습 및 제습 로터(60)의 재생시 응축 열교환기(110)의 응축 유로(112)에는 상기와 같은 제습 로터(60)의 재생이 진행되는 동안 수분이 응축되어 응축수가 발생되어 낙하되고, 낙하된 응축수는 응축 열교환기(110)의 응축수 배출구(118)를 통해 드레인 팬(140)으로 낙하되고, 낙하된 응축수는 드레인 팬(140)에 의해 버킷(130)로 배수되어 버킷(130)에 담겨진다.
한편, 상기와 같은 제습기는 제습 로터(60)의 데시컨트(61)가 메조 실리카를 포함하여, 저온 재생이 가능하므로, 재생 히터(100)를 필요 이상의 고온으로 상승 시킬 필요가 없을 뿐만 아니라 재생 히터(100)의 소비 전력을 최소화할 수 있고, 데시컨트(61)의 재생이 신속하게 이루어져 시간당 제습량이 높게 된다.
도 1은 본 발명에 따른 제습기 일실시예의 사시도,
도 2는 본 발명에 따른 제습기 일실시예의 주요부 분해 사시도,
도 3은 본 발명에 따른 제습기 일실시예의 종단면도,
도 4는 본 발명에 따른 제습기 일실시예의 평단면도,
도 5는 본 발명에 따른 제습기 일실시예의 제습 및 재생 원리가 도시된 개략도,
도 6은 본 발명에 따른 제습기 일실시예에 의한 제습시 공기의 온도와 절대 습도를 개략적으로 도시된 도,
도 7은 도 2에 도시된 제습 로터 및 히터의 확대 단면도,
도 8은 도 2에 도시된 제습 로터 및 로터 프레임의 정면도이다.
<도면의 주요 부분에 관한 부호의 설명>
2: 본체 10: 베이스
20: 리어 케이스 30: 프론트 케이스
40; 프론트 패널 50: 송풍기
60: 제습 로터 61: 데시컨트
62: 데시컨트 휠 68: 데시컨트 서포터
69: 데시컨트 프레임 90: 재생 팬
100: 재생 히터 110: 응축 열교환기
120: 덕트 130: 버킷

Claims (7)

  1. 공기 흡입부와 공기 토출부가 형성된 본체와;
    상기 공기 흡입부로 실내 공기를 흡입하여 상기 본체를 통과한 후 상기 공기 토출부로 토출되게 설치된 송풍기와;
    상기 송풍기에 의해 흡입된 실내 공기 중의 수분이 흡착되고 저온 재생되는 제습 로터와;
    상기 제습 로터로 공기를 송풍하도록 설치된 재생 팬과;
    상기 제생 팬에 의해 상기 제습 로터로 송풍되는 공기를 가열하도록 설치된 히터와;
    상기 제습 로터를 재생시킨 공기가 통과하는 응축 유로와 상기 송풍기에 의해 흡입된 실내 공기가 통과하면서 상기 응축 유로를 통과하는 공기 중의 수분이 응축되게 하는 흡열 유로가 형성된 응축 열교환기를 포함하는 제습기.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제습 로터는 메조 실리카를 포함하는 데시컨트와, 상기 데시컨트가 고정되는 데시컨트 휠을 포함하는 제습기.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 메조 실리카는 기공 크기가 2∼50nm인 제습기.
  4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 응축 열교환기는 합성수지재인 제습기.
  5. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 공기조화기는 실내 공기의 유동 방향으로 상기 응축 열교환기와, 제습 로터와, 히터와, 송풍기 순서로 배치된 제습기.
  6. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 송풍기와 응축 열교환기 사이에 위치되게 배치된 로터 프레임과, 상기 로터 프레임에 설치되고 상기 제습 로터를 회전 가능하게 지지하는 로터 서포터를 더 포함하고,
    상기 로터 프레임에는 상기 응축 열교환기를 통과한 실내 공기가 상기 제습 로터를 바이패스하는 바이패스부가 형성된 제습기.
  7. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 응축 열교환기의 하측에 위치되게 장착되고, 상기 응축 열교환기에서 응축되어 낙하된 응축수가 담겨지는 버킷을 더 포함하는 제습기.
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