KR20130074944A

KR20130074944A - 제습 장치

Info

Publication number: KR20130074944A
Application number: KR1020110143085A
Authority: KR
Inventors: 윤성진; 서영진
Original assignee: 코웨이 주식회사
Priority date: 2011-12-27
Filing date: 2011-12-27
Publication date: 2013-07-05

Abstract

본 발명은 제습 장치에 관한 것으로서, 압축된 공기가 유입된 후 냉기와 열기로 분리되어 각각 유출되는 볼텍스 튜브(Vortex Tube)와, 상기 볼텍스 튜브에서 유출된 냉기에 의해 냉각되며 습한 공기가 통과하면서 제습되도록 마련되는 냉각부가 구비되는 제1제습부와, 상기 제1제습부, 상기 볼텍스 튜브가 배치되는 하우징 및 상기 하우징 내부에 배치되며, 습한 공기가 상기 하우징 내부로 유입된 후 상기 냉각부를 통과하여 유출되도록 마련되는 송풍부를 포함한다.
이에 의해, 에너지 효율이 높은 효과가 있다.

Description

제습 장치{DEHUMIDIFICATION APPARATUS}

본 발명은 제습 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 볼텍스 튜브(Vortex Tube)로부터 유출되는 냉기 및/또는 열기를 사용하여 공기 중의 수분을 제거할 수 있는 제습장치에 관한 것이다.

일반적으로, 제습 장치는 공기 중의 수분을 제거하여 쾌적한 실내 습도를 유지할 수 있는 장치를 의미한다.

여기서, 제습 장치는 제습 방식에 따라 냉매를 사용하는 냉동 사이클 타입과, 열전소자를 사용하는 펠티어 효과 이용 타입과, 데시칸트를 이용하는 제습로터 타입 등이 사용되고 있다.

한편, 냉매를 사용하는 냉동 사이클 타입의 경우, 증발기 표면을 냉각시키는 과정에서 응축기에 고온의 열이 발생되며, 응축기에서 발생되는 고온의 열은 폐열로 버려지게 된다.

또한, 열전소자를 사용하는 타입의 경우, 열전소자의 냉각 부분에서 제습이 이루어지지만, 열전소자의 고온 부분에서 발생되는 열은 폐열로 버려지게 된다.

그리고, 데시칸트를 이용하는 제습로터 타입의 경우, 제습로터를 재생하기 위해 소정의 열에너지가 필요하다.

여기서, 전술한 제습 방식 중 냉동 사이클 타입과 열전소자를 이용하는 타입은 작동 중 발생되는 열이 방출되어 에너지가 낭비되는 문제가 있었고, 데시칸트를 이용하는 제습로터 타입은 제습로터를 재생하기 위해 고온의 열에너지가 필요하므로 에너지 사용량이 증가한다는 단점이 있었다.

본 발명에 따른 제습 장치는 상술한 종래의 문제점을 해결하기 위해 도출된 것으로서, 다음과 같은 과제해결을 목적으로 한다.

본 발명은 일 측면으로서, 볼텍스 튜브(Vortex Tube)를 이용하여 공기 중의 수분을 제거할 수 있는 제습 장치의 제공을 목적으로 한다.

그리고, 본 발명은 일 측면으로서, 볼텍스 튜브를 통해 유출되는 냉기와 열기를 모두 이용할 수 있는 제습 장치의 제공을 목적으로 한다.

본 발명의 해결과제는 이상에서 언급된 것들에 한정되지 않으며, 언급되지 아니한 다른 해결과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해되어 질 수 있을 것이다.

본 발명의 일실시예에 따른 제습 장치는 압축된 공기가 유입된 후 냉기와 열기로 분리되어 각각 유출되는 볼텍스 튜브(Vortex Tube)와, 상기 볼텍스 튜브에서 유출된 냉기에 의해 냉각되며 습한 공기가 통과하면서 제습되도록 마련되는 냉각부가 구비되는 제1제습부와, 상기 제1제습부, 상기 볼텍스 튜브가 배치되는 하우징 및 상기 하우징 내부에 배치되며, 습한 공기가 상기 하우징 내부로 유입된 후 상기 냉각부를 통과하여 유출되도록 마련되는 송풍부를 포함한다.

또한, 본 발명의 일실시예에 따른 제습 장치는 압축된 공기가 유입된 후 냉기와 열기로 분리되어 각각 유출되는 볼텍스 튜브와, 유입된 습한 공기 중의 습기를 흡수하는 흡습부와 상기 흡습부에서 흡수한 습기를 방출하는 재생부로 형성되는 제습로터가 구비되되, 상기 볼텍스 튜브에서 유출된 열기를 통해 상기 제습로터의 재생부에 열이 공급되는 제2제습부와, 상기 재생부를 통과한 열기가 열교환되도록 마련되는 열교환부와, 상기 열교환부, 상기 볼텍스 튜브, 상기 제2제습부가 배치되는 하우징 및 상기 하우징 내부에 배치되며, 습한 공기가 상기 하우징 내부로 유입된 후 상기 제습로터의 흡습부를 통과하여 유출되도록 마련되는 송풍부를 포함한다.

그리고, 본 발명의 일실시예에 따른 제습 장치는 압축된 공기가 유입된 후 냉기와 열기로 분리되어 각각 유출되는 볼텍스 튜브와, 상기 볼텍스 튜브에서 유출된 냉기에 의해 냉각되며 습한 공기가 통과하면서 제습되도록 마련되는 냉각부가 구비되는 제1제습부와, 유입된 습한 공기 중의 습기를 흡수하는 흡습부와 상기 흡습부에서 흡수한 습기를 방출하는 재생부로 형성되는 제습로터가 구비되되, 상기 볼텍스 튜브에서 유출된 열기를 통해 상기 제습로터의 재생부에 열이 공급되는 제2제습부와, 상기 재생부를 통과한 열기가 열교환되도록 마련되는 열교환부와, 상기 열교환부, 상기 볼텍스 튜브, 상기 제1제습부, 상기 제2제습부가 배치되는 하우징 및 상기 하우징 내부에 배치되며, 습한 공기가 상기 하우징 내부로 유입된 후 상기 냉각부와 상기 흡습부 중 적어도 하나를 통과하여 유출되도록 마련되는 송풍부를 포함한다.

또한, 본 발명의 일실시예에 따른 제습 장치에서 상기 냉각부는 열전도도가 높은 알루미늄으로 마련될 수 있다.

그리고, 본 발명의 일실시예에 따른 제습 장치는 상기 볼텍스 튜브에서 유출되는 열기가 상기 제습로터의 재생부를 재생시키기에 부족할 시, 상기 재생부에 필요한 열을 공급하기 위해 상기 제습로터에 근접 배치되는 보조열공급부를 더 포함할 수 있다.

또한, 본 발명의 일실시예에 따른 제습 장치에서 상기 열교환부는 열접촉면적을 증가시키기 위해 히트싱크로 마련될 수 있다.

본 발명의 실시예에 따른 제습 장치는 다음과 같은 효과 중 적어도 일부를 가진다.

본 발명의 일 실시예에 따른 제습 장치는 상대적으로 적은 에너지를 사용하는 볼텍스 튜브(Vortex Tube)를 통해 공기 중의 수분을 제거하므로 종래 제습 장치에 비해 에너지 효율이 높은 효과가 있다.

또한, 발명의 일 실시예에 따른 제습 장치는 볼텍스 튜브에서 유출되는 냉기뿐만 아니라 열기 모두 제습에 이용할 수 있으므로 제습 성능이 향상되며, 에너지 낭비를 방지할 수 있는 효과가 있다.

또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 제습 장치는 냉매없이 볼텍스 튜브(Vortex Tube)를 이용하므로, 친환경적이라는 효과가 있다.

본 발명의 효과는 이상에서 언급된 것들에 한정되지 않으며, 언급되지 아니한 다른 효과들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해되어 질 수 있을 것이다.

도 1 내지 도 4는 본 발명의 제습 장치 중 각각의 실시예를 도시한 도면이다.

본 명세서에서 사용되는 용어에서 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 해석되지 않는 한 복수의 표현을 포함하는 것으로 이해되어야 하고, "포함한다", "구비한다", "갖다" 등의 용어는 설시된 특징, 개수, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 의미하는 것이며, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 개수, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

이하, 도면을 참조하면서 제습 장치(1000)에 관하여 구체적으로 설명하기로 한다.

도 1을 참조하면, 본 발명 중 일실시예에 따른 제습 장치(1000)는 압축된 공기(A)가 유입된 후 냉기(B)와 열기(C)로 분리되어 각각 유출되는 볼텍스 튜브(Vortex Tube)(100)를 포한한다.

또한, 본 발명 중 일실시예에 따른 제습 장치(1000)는 상기 볼텍스 튜브(100)에서 유출된 냉기(B)에 의해 냉각되며 습한 공기(D)가 통과하면서 제습되도록 마련되는 냉각부(210)가 구비되는 제1제습부(200)를 포함한다.

그리고, 본 발명 중 일실시예에 따른 제습 장치(1000)는 상기 볼텍스 튜브(100)와, 상기 제1제습부(200)가 배치되는 하우징(500)을 포함한다.

또한, 본 발명 중 일실시예에 따른 제습 장치(1000)는 상기 하우징(500) 내부에 배치되며, 습한 공기(D)가 상기 하우징(500) 내부로 유입된 후 상기 냉각부(210)를 통과하여 유출되도록 마련되는 송풍부(600)를 포함한다.

한편, 본 발명의 명세서에서 사용되는 볼텍스 튜브(Vortex Tube)(100)는 튜브 내부로 압축된 공기(A)를 불어넣으면, 냉기(B)와 열기(C)가 분리되어서 유출되도록 형성되는 장치를 의미한다.

그리고, 상기 볼텍스 튜브(100)에서 유출된 냉기(B) 및 열기(C)와, 상기 하우징 내부로 유입되는 습한 공기(D)는 서로 다른 유로를 통해 유출입되도록 마련된다.

이하, 실시예별로 상세히 설명한다.

[제1실시예]

도 1을 참조하면, 볼텍스 튜브(100)는 압축된 공기(A)가 유입된 후 냉기(B)와 열기(C)로 분리되어 각각 유출되도록 마련된다.

여기서, 상기 볼텍스 튜브(100)로부터 유출되는 냉기(B)는 하우징(500) 내부에 배치되는 냉각부(210)를 통과하면서 상기 냉각부(210)를 냉각시킨다.

한편, 상기 냉각부(210)는 상기 볼텍스 튜브(100)에서 유출된 냉기(B)에 의해 냉각되며 습한 공기(D)가 통과하면서 제습되도록 마련된다.

즉, 도 1에 도시된 바와 같이, 상기 하우징(500) 내부로 유입되는 습한 공기(D)는 상기 냉각부(210)를 거치면서 상기 냉각부(210)에서 응결되며, 응결된 물방울은 상기 냉각부(210)의 하측에 설치된 물받이부(220)로 낙하하게 된다.

여기서, 제1제습부(200)는 상기 냉각부(210)를 포함하며, 또한, 상기 냉각부(210)의 하부에 배치되는 물받이부(220)를 포함할 수 있다.

그리고, 도 1을 참조하면, 하우징(500)은 상기 볼텍스 튜브(100)와, 상기 제1제습부(200)가 배치되도록 마련되고, 송풍부(600)는 상기 하우징(500) 내부에 배치되며, 습한 공기(D)가 상기 하우징(500) 내부로 유입된 후 상기 냉각부(210)를 통과하여 유출되도록 마련된다.

여기서, 제1실시예의 경우, 상기 볼텍스 튜브(100)로부터 유출된 열기(C)는 외부로 배출되도록 마련될 수 있다.

한편, 상기 냉각부(210)는 다양한 금속 내지 플라스틱 부재로 마련될 수 있다. 다만, 상기 냉각부(210)는 열전도도가 높고 비용이 상대적으로 저렴한 알루미늄으로 마련될 수 있다.

[제2실시예]

도 2를 참조하면, 볼텍스 튜브(100)는 전술한 제1실시예에서와 마찬가지로, 압축된 공기(A)가 유입된 후 냉기(B)와 열기(C)로 분리되어 각각 유출되도록 마련된다.

그리고, 상기 볼텍스 튜브(100)로부터 유출된 열기(C)는 제습로터(310)의 재생부(314)를 재생시키도록 마련된다. 여기서, 상기 제습로터(310)는 흡습부(312)와 재생부(314)를 구비하도록 마련된다.

한편, 도 2에 도시된 바와 같이, 하우징(500) 내부로 유입된 습한 공기(D)는 상기 제습로터(310)의 흡습부(312)를 통과하면서 습기가 제거된다. 여기서, 상기 흡습부(312)는 상기 하우징(500) 내부로 유입된 습한 공기(D) 중의 습기를 흡수하도록 각종의 흡습제가 포함될 수 있다.

그리고, 상기 흡습부(312)에서 흡수된 습기는 습기를 외부로 방출하도록 마련되는 재생부(314)로 이동하게 되며, 이에 의해, 상기 흡습부(312)에서의 습기는 제거되므로, 상기 흡습부(312)는 계속해서 습기를 흡수할 수 있다.

여기서, 상기 재생부(314)로 이동한 습기는 상기 재생부(314)를 통과하는 열기(C)에 의해 증발되고, 이에 의해 상기 재생부(314)는 습기가 제거되어 재생되므로 상기 흡습부(312)에서 흡수된 습기가 계속 상기 재생부(314)로 이동가능해진다.

한편, 상기 재생부(314)로부터 증발된 수분이 포함된 다습한 열기(C)는 열교환부(330)를 거치면서 열교환에 의해 외부로 열이 방출되어 냉각되며, 이로부터, 열기(C)에 포함된 수분이 응결되어 상기 열교환부(330) 하측에 설치된 물받이부(320)로 낙하하게 된다.

즉, 상기 볼텍스 튜브(100)로부터 유출된 열기(C)는 상기 제습로터(310)의 재생부(314)를 재생시키는 데 필요한 열을 공급하도록 마련된다.

또한, 상기 열교환부(330)는 열접촉면적을 증가시켜 열교환 효율을 상승시킬 수 있는 히트싱크 또는 히트 파이프로 구성될 수 있다.

한편, 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 하우징(500)에는 상기 볼텍스 튜브(100)에서 유출되는 열기(C)가 상기 제습로터(310)의 재생부(314)를 재생시키기에 부족한 경우를 대비하여 보조열공급부(400)가 더 포함될 수 있다.

즉, 상기 보조열공급부(400)는 상기 제습로터(310)에 근접 배치되어 상기 재생부(314)에 필요한 열을 공급하도록 마련된다.

여기서, 상기 볼텍스 튜브(100)에서 유출되는 열기(C)의 온도를 측정할 수 있는 온도센서와, 상기 온도센서에 연결되는 제어부가 구비될 수 있다.

즉, 상기 제어부는 상기 볼텍스 튜브(100)로부터 유출되는 열기(C)의 온도가 상기 제습로터(310)의 재생부(314)를 재생시키기에 충분한 온도인 때에는 상기 보조열공급부(400)의 전원을 Off시키지만, 상기 볼텍스 튜브(100)로부터 유출되는 열기(C)의 온도가 상기 제습로터(310)의 재생부(314)를 재생시키기에 충분하지 못한 온도인 때에는 상기 보조열공급부(400)의 전원을 On시키도록 마련될 수 있다.

또한, 도 2를 참조하면, 제2제습부(300)는 상기 흡습부(312)와 재생부(314)가 구비되는 제습로터(310)와, 상기 제습로터(310)의 재생부(314)를 통과하는 다습한 열기(C)를 냉각시키는 열교환부(330)와, 상기 열교환부(330)에서 응결된 수분을 받을 수 있는 물받이부(320)를 포함하도록 마련될 수 있다.

그리고, 도 2를 참조하면, 하우징(500)은 상기 볼텍스 튜브(100)와, 상기 제2제습부(300)와, 상기 열교환부(330)가 배치되도록 마련되고, 송풍부(600)는 상기 하우징(500) 내부에 배치되며, 습한 공기(D)가 상기 하우징(500) 내부로 유입된 후 상기 제습로터(310)의 흡습부(312)를 통과하여 유출되도록 마련된다.

여기서, 제2실시예의 경우, 상기 볼텍스 튜브(100)로부터 유출된 냉기(B)는 외부로 배출되도록 마련될 수 있다.

[제3실시예]

도 3을 참조하면, 제3실시예는 제1실시예와 제2실시예가 결합된 발명으로 각각 공통되는 구성이 포함된다.

따라서, 제3실시예의 경우, 전술한 제1실시예와 제2실시예에서의 공통되는 구성 및 내용에 대한 설명은 생략하기로 한다.

도 3에 도시된 바와 같이, 볼텍스 튜브(100)로부터 유출된 냉기(B)는 하우징(500) 내부에 배치된 냉각부(210)를 냉각시켜서 하우징(500) 내부로 유입되는 습한 공기(D)의 습기를 제거한다.

또한, 상기 볼텍스 튜브(100)로부터 유출된 열기(C)는 하우징(500) 내부에 배치된 제습로터(310)의 재생부(314)를 재생시키는 데 필요한 열을 제공하도록 마련된다.

그리고, 하우징(500)은 상기 볼텍스 튜브(100)와, 상기 제1제습부(200)와, 상기 제2제습부(300)와, 상기 열교환부(330)가 배치되도록 마련되고, 송풍부(600)는 상기 하우징(500) 내부에 배치되며, 습한 공기(D)가 상기 하우징(500) 내부로 유입된 후 상기 냉각부(210)와 상기 제습로터(310)의 흡습부(312)를 모두 통과하여 유출되도록 마련된다.

이에 의해, 상기 볼텍스 튜브(100)로부터 유출되는 냉기(B)와 열기(C)가 제습 작용에 모두 사용가능하므로 버려지는 폐열이 발생되지 않으며, 이에 의해 에너지 낭비 방지 및 에너지 효율 상승의 효과가 있다.

또한, 제1제습부(200)를 통과하여 한 번 제습된 공기가 제2제습부(300)를 통과하면서 다시 제습되므로, 제습정도 또는 제습률이 상승되며, 이에 의해, 사용자는 만족스런 제습 효과를 얻을 수 있게 된다.

[제4실시예]

도 4를 참조하면, 제4실시예는 제3실시예와 비교시, 볼텍스 튜브(100)의 냉기(B)와 열기(C)를 모두 이용하도록 마련되는 점이 공통된다.

따라서, 제4실시예의 경우, 전술한 제3실시예와 공통되는 구성 및 내용에 대한 설명은 생략하기로 한다.

도 4를 참조하면, 제1제습부(200)와 제2제습부(300)는 격막(700)을 통해 분리되고, 습한 공기(D)는 상이한 방향에서 유입되며, 상기 제1제습부(200)와 상기 제2제습부(300)를 각각 통과한 공기가 서로 다른 출구를 통해 유출되도록 마련된다.

제4실시예의 경우, 상기 제1제습부(200)와 상기 제2제습부(300)에서 각각 공기의 제습이 가능하므로, 제습 시간이 단축되는 효과가 있다.

본 발명의 명세서, 본 실시예 및 본 명세서에 첨부된 도면은 본 발명에 포함되는 기술적 사상의 일부를 명확하게 나타내고 있는 것에 불과하며, 본 발명의 명세서 및 도면에 포함된 기술적 사상의 범위 내에서 당업자가 용이하게 유추할 수 있는 변형 예와 구체적인 실시예는 모두 본 발명의 권리범위에 포함되는 것이 자명하다고 할 것이다.

100 : 볼텍스 튜브 200 : 제1제습부
210 : 냉각부 220 : 물받이부
300 : 제2제습부 310 : 제습로터
312 : 흡습부 314 : 재생부
320 : 물받이부 330 : 열교환부
400 : 보조열공급부 500 : 하우징
600 : 송풍부 1000 : 제습 장치

Claims

압축된 공기가 유입된 후 냉기와 열기로 분리되어 각각 유출되는 볼텍스 튜브(Vortex Tube);
상기 볼텍스 튜브에서 유출된 냉기에 의해 냉각되며 습한 공기가 통과하면서 제습되도록 마련되는 냉각부가 구비되는 제1제습부;
상기 볼텍스 튜브와, 상기 제1제습부가 배치되는 하우징; 및
상기 하우징 내부에 배치되며, 습한 공기가 상기 하우징 내부로 유입된 후 상기 냉각부를 통과하여 유출되도록 마련되는 송풍부;
를 포함하는 제습 장치.
압축된 공기가 유입된 후 냉기와 열기로 분리되어 각각 유출되는 볼텍스 튜브;
유입된 습한 공기 중의 습기를 흡수하는 흡습부와 상기 흡습부에서 흡수한 습기를 방출하는 재생부로 형성되는 제습로터가 구비되되, 상기 볼텍스 튜브에서 유출된 열기를 통해 상기 제습로터의 재생부에 열이 공급되는 제2제습부;
상기 재생부를 통과한 열기가 열교환되도록 마련되는 열교환부;
상기 볼텍스 튜브와, 상기 제2제습부와, 상기 열교환부가 배치되는 하우징; 및
상기 하우징 내부에 배치되며, 습한 공기가 상기 하우징 내부로 유입된 후 상기 제습로터의 흡습부를 통과하여 유출되도록 마련되는 송풍부;
를 포함하는 제습 장치.
압축된 공기가 유입된 후 냉기와 열기로 분리되어 각각 유출되는 볼텍스 튜브;
상기 볼텍스 튜브에서 유출된 냉기에 의해 냉각되며 습한 공기가 통과하면서 제습되도록 마련되는 냉각부가 구비되는 제1제습부;
유입된 습한 공기 중의 습기를 흡수하는 흡습부와 상기 흡습부에서 흡수한 습기를 방출하는 재생부로 형성되는 제습로터가 구비되되, 상기 볼텍스 튜브에서 유출된 열기를 통해 상기 제습로터의 재생부에 열이 공급되는 제2제습부;
상기 재생부를 통과한 열기가 열교환되도록 마련되는 열교환부;
상기 볼텍스 튜브와, 상기 제1제습부와, 상기 제2제습부와, 상기 열교환부가 배치되는 하우징; 및
상기 하우징 내부에 배치되며, 습한 공기가 상기 하우징 내부로 유입된 후 상기 냉각부와 상기 흡습부 중 적어도 하나를 통과하여 유출되도록 마련되는 송풍부;
를 포함하는 제습 장치.
제1항 또는 제3항에 있어서,
상기 냉각부는 열전도도가 높은 알루미늄으로 마련되는 것을 특징으로 하는 제습 장치.
제2항 또는 제3항에 있어서,
상기 볼텍스 튜브에서 유출되는 열기가 상기 제습로터의 재생부를 재생시키기에 부족할 시, 상기 재생부에 필요한 열을 공급하기 위해 상기 제습로터에 근접 배치되는 보조열공급부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 제습 장치.
제2항 또는 제3항에 있어서,
상기 열교환부는 열접촉면적을 증가시키기 위해 히트싱크로 마련되는 것을 특징으로 하는 제습 장치.