KR20170057021A - Dehumidifying module using thermoeletric element and dehumidifyer having the same - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 열전소자를 이용한 제습모듈 및 이를 포함하는 제습기에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 펠티에 효과를 이용하여 공기를 냉각시켜 제습하는 열전소자를 이용한 제습모듈 및 이를 포함하는 제습기에 관한 것이다.The present invention relates to a dehumidification module using a thermoelectric element and a dehumidifier including the dehumidification module. More particularly, the present invention relates to a dehumidification module using a thermoelectric element for cooling and dehumidifying air using a Peltier effect, and a dehumidifier including the dehumidification module.
열전소자를 이용한 전자식 제습은 펠티에 효과를 이용한 열전 냉각 방식으로 제습을 수행한다. The electronic dehumidification using a thermoelectric element performs dehumidification by a thermoelectric cooling method using a Peltier effect.
이러한 전자식 제습에는 전기 인가시 일면에서 발열이 발생하고 타면에서 흡열이 발생하는 열전반도체 소자가 사용된다. In such an electronic dehumidification, a thermoelectric semiconductor element is used in which electricity is generated on one side and electricity is generated on the other side when electricity is applied.
여기서, 열전반도체 소자의 흡열측 면에 장착된 냉각판이 공기와 열교환하여 공기를 냉각시켜 제습을 할 수 있다. 또한, 열전반도체 소자의 발열측 면에는 방열판이 장착되어 열전반도체 소자의 발열측에서 발생된 열을 방출시킨다. Here, the cooling plate mounted on the heat-absorbing side of the thermoelectric semiconductor element can be dehumidified by cooling the air by heat exchange with the air. A heat sink is mounted on the heat-generating side of the thermoelectric semiconductor element to emit heat generated on the heat-generating side of the thermoelectric semiconductor element.
이와 같은 전자식 제습에서, 방열판의 방열이 원활하게 이루어지지 않아서 열전반도체 소자의 발열측이 과열되면 냉각측의 냉각성능을 떨어뜨린다. In such an electronic dehumidification, the heat dissipation of the heat dissipation plate is not smoothly performed, and when the heat generation side of the thermoelectric semiconductor element is overheated, the cooling performance on the cooling side is lowered.
방열판의 방열성능을 향상시기키 위해서는 방열판과 공기 간의 열교환면적을 넓히기 위해 방열판의 크기를 크게 설계할 수 있으나, 이러한 경우에는 장치의 부피가 커지는 문제가 발생한다.In order to improve the heat dissipation performance of the heat dissipation plate, it is possible to design the size of the heat dissipation plate to widen the heat exchange area between the heat dissipation plate and the air. However, in this case,
따라서, 전자식 제습 장치의 크기를 최소화하고 방열판을 효과적으로 냉각시킬 수 있는 방안이 필요하다. Therefore, there is a need for a way to minimize the size of the electronic dehumidifier and effectively cool the heat sink.
본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 문제점 중 적어도 일부를 해결하고자 안출된 것으로, 일 측면으로서, 방열판의 방열성능이 향상된 열전소자를 이용한 제습모듈 및 이를 포함하는 제습기를 제공하는 것을 목적으로 한다. It is an object of the present invention to provide a dehumidification module using a thermoelectric element having improved heat dissipation performance of a heat sink, and a dehumidifier including the same.
상기 목적 중 적어도 일부를 달성하기 위한 일 측면으로서, 본 발명은 열전소자; 상기 열전소자의 냉각측 면에 장착되는 냉각판; 상기 열전소자의 발열측 면에 장착되는 방열판; 및 상기 냉각판을 관통하여 형성되며, 상기 냉각판에서 생성된 응축수가 상기 방열판으로 공급되는 경로를 구성하는 유출홀;을 포함하는 열전소자를 이용한 제습모듈을 제공한다. According to an aspect of the present invention for achieving at least part of the above objects, A cooling plate mounted on a cooling side surface of the thermoelectric element; A heat sink mounted on a heat generating side surface of the thermoelectric element; And an outflow hole formed through the cooling plate and constituting a path through which the condensed water generated in the cooling plate is supplied to the heat sink.
일 실시예에서, 상기 방열판은 상기 유출홀에서 유출되는 응축수의 낙하 경로에 배치되도록 상기 냉각판의 하방에 구비될 수 있다.In one embodiment, the heat sink may be disposed below the cooling plate so as to be disposed in a falling path of the condensed water flowing out of the outlet hole.
또한, 일 실시예에서, 상기 유출홀이 상기 열전소자의 주변을 따라 복수개 형성될 수 있다.Further, in one embodiment, a plurality of the outflow holes may be formed along the periphery of the thermoelectric element.
또한, 일 실시예에서, 상기 방열판은 상기 유출홀에서 유출된 응축수가 상기 방열판에 구비된 방열핀의 표면으로 공급되는 경로를 구성하는 유입홀을 구비할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the heat sink may include an inlet hole constituting a path through which condensed water flowing out of the outlet hole is supplied to the surface of the heat sink fin provided on the heat sink.
또한, 일 실시예에서, 상기 유입홀은 상기 유출홀에 대향하는 위치에 형성될 수 있다.Further, in one embodiment, the inlet hole may be formed at a position opposite to the outlet hole.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 제습모듈은 상기 냉각판의 표면으로 공기를 도입시키는 송풍팬을 더 포함할 수 있다.
The dehumidification module according to an embodiment of the present invention may further include a blowing fan for introducing air into the surface of the cooling plate.
한편, 다른 일 측면으로서, 본 발명은 하우징; 열전소자와, 상기 열전소자의 발열측 면에 장착되는 방열판과, 상기 열전소자의 냉각측 면에 장착되는 냉각판과, 상기 냉각판을 관통하여 형성되며 상기 냉각판에서 생성된 응축수가 상기 방열판으로 공급되는 경로를 구성하는 유출홀과, 상기 냉각판의 표면으로 공기를 도입시키는 송풍팬을 구비하는 제습모듈; 및 상기 제습모듈에서 낙하하는 응축수를 저장하도록 상기 하우징의 내부에 구비되는 응축수 트레이;를 포함하는 제습기를 제공한다.On the other hand, as another aspect, the present invention provides a semiconductor device comprising: a housing; A cooling plate mounted on a cooling side surface of the thermoelectric element, and a cooling plate formed to penetrate the cooling plate, and condensed water generated in the cooling plate is conveyed to the heat radiating plate A dehumidifying module having an outflow hole constituting a path to be supplied and a blowing fan for introducing air to the surface of the cooling plate; And a condensate tray provided inside the housing to store condensed water falling in the dehumidification module.
이러한 구성을 갖는 본 발명의 일 실시예에 의하면, 냉각판의 냉각성능이 향상되어 제습성능이 향상되고, 장치가 소형화될 수 있다는 효과를 얻을 수 있다.According to the embodiment of the present invention having such a configuration, the cooling performance of the cooling plate is improved, so that the dehumidification performance is improved and the apparatus can be miniaturized.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 제습모듈의 사시도이다.
도 2는 도 1에 도시된 제습모듈에 포함되는 냉각판의 평면도이다.
도 3은 도 1에 도시된 제습모듈에 포함되는 방열판의 저면도이다.
도 4는 도 1에 도시된 제습모듈의 측단면도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 제습기의 측단면도이다.1 is a perspective view of a dehumidification module according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a plan view of a cooling plate included in the dehumidifying module shown in FIG. 1; FIG.
3 is a bottom view of the heat sink included in the dehumidification module shown in FIG.
4 is a side cross-sectional view of the dehumidification module shown in Fig.
5 is a side cross-sectional view of a dehumidifier according to an embodiment of the present invention.
본 명세서에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 또한, 본 명세서에서 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.
The terminology used herein is for the purpose of describing particular embodiments only and is not intended to be limiting of the invention. Furthermore, the singular forms "a", "an," and "the" include plural referents unless the context clearly dictates otherwise.
이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 설명한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
먼저, 도 1 내지 도 4를 참조하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 제습모듈(100)에 대해서 설명한다. First, a
도 1 내지 도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 제습모듈(100)은 열전소자(110), 냉각판(120), 방열판(130), 유출홀(126), 유입홀(136) 및 송풍팬(140)을 포함할 수 있다.
1 to 4, a
상기 열전소자(110)는 전기가 인가되면 펠티에 효과에 의해 양면에 흡열반응과 발열반응이 발생하는 소자로서, N형 반도체, P형 반도체 및 전기전도판으로 이루어진 일반적인 펠티에 소자로 구성될 수 있다.
The
상기 냉각판(120)은 열전소자(110)의 냉각측 면에 장착되어 열전소자(110)에게 열을 빼앗겨서 냉각될 수 있다. The
이러한 냉각판(120)은 일면이 열전소자(110)에 접합되는 베이스플레이트(122) 와, 베이스플레이트(122)의 타면에 구비되는 다수의 냉각핀(124)으로 구성될 수 있다. The
일 예로, 냉각판(120)의 베이스플레이트(122)와 냉각핀(124)은 일체로 성형되어 제작될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니며, 베이스플레이트(122)에 다수의 냉각핀(124)이 접합되어 제작될 수도 있다.For example, the
냉각판(120)은 다수의 냉각핀(124)이 공기와 열교환하여 공기를 냉각시킴으로써 공기 중의 수분을 제거할 수 있다. 이때, 냉각핀(124)의 표면에는 응축수가 생성될 수 있다.
The
상기 방열판(130)은 열전소자(110)의 발열측 면에 장착되어 열전소자(110)에서 발생한 열을 방출시킬 수 있다. The
이러한 방열판(130)은 일면이 열전소자(110)에 접합되는 베이스플레이트(132)와, 베이스플레이트(132)의 타면에 구비되는 다수의 방열핀(134)으로 구성될 수 있다. The heat
일 예로, 방열판(130)의 베이스플레이트(132)와 방열핀(134)은 일체로 성형되어 제작될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니며, 베이스플레이트(132)에 다수의 방열핀(134)이 접합되어 제작될 수도 있다. For example, the
방열판(130)은 다수의 방열핀(134)이 공기와 열교환하여 열전소자(110)의 발열측 면에서 발생하는 열을 방출시킬 수 있다.The
한편, 일 실시예에서, 방열판(130)은 냉각판(120)에 형성된 유출홀(126)에서 유출되는 응축수의 낙하 경로에 배치되도록 냉각판(120)의 하방에 구비될 수 있다.
In one embodiment, the
상기 유출홀(126)은 냉각판(120)을 관통하여 형성되며, 냉각판(120)의 표면에 생성된 응축수가 방열판(130)으로 공급되는 경로를 구성할 수 있다. The
일 실시예에서, 유출홀(126)은 냉각판(120)의 베이스플레이트(122)를 관통하는 형태로 형성될 수 있다. In one embodiment, the
이러한 유출홀(126)을 통해, 냉각판(120)에서 생성된 차가운 응축수가 냉각판(120)의 베이스플레이트(122)를 통과하여 냉각판(120)의 하방에 배치되는 방열판(130)의 표면으로 공급될 수 있게 된다. Cooling condensate generated in the
또한, 일 실시예에서, 유출홀(126)은 열전소자(110)의 주변을 따라 복수개가 형성될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니며, 유출홀(126)의 위치, 크기 및 형상은 다양하게 설정될 수 있다.
In addition, although a plurality of
상기 유입홀(136)은 방열판(130)에 형성되며, 유출홀(126)에서 유출된 응축수가 방열판(130)에 구비된 복수의 방열핀(134)의 표면으로 공급되는 경로를 구성할 수 있다. The
일 실시예에서, 유입홀(136)은 방열판(130)의 베이스플레이트(132)를 관통하는 형태로 형성될 수 있다. In one embodiment, the
또한, 일 실시예에서, 유입홀(136)은 냉각판(120)에 형성된 유출홀(126)에 대향하는 위치 즉, 유출홀(126)의 하방에 형성되어, 복수의 유출홀(126)에 일대일로 대응하여 복수개가 구비될 수 있다.The
이와 같은 구조에서, 냉각판(120)과 공기 간의 열교환에 의해 냉각판(120)의 표면에 생성된 차가운 응축수가 유출홀(126)을 통과하여 방열판(130)의 베이스플레이트(132)로 유동한 후 유입홀(136)을 통과하여 방열핀(134)의 표면을 유하(流下)하면서 방열핀(134)을 냉각시킬 수 있다.
In this structure, cold condensed water generated on the surface of the
상기 송풍팬(140)은 외부공기가 냉각판(120)과 열교환 하도록 냉각판(120)으로 공기를 도입시킬 수 있다. The
이를 위해, 일 실시예에서, 송풍팬(140)은 도 1 및 도 4에 도시된 바와 같이 공기의 유동방향을 기준으로 냉각판(120)의 상단에 배치될 수 있다. To this end, in one embodiment, the blowing
냉각판(120)의 상단에 배치된 송풍팬(140)은 공기를 흡입하는 흡입측이 냉각판(120)의 냉각핀(124) 끝단에 배치되므로, 냉각핀(124)으로 공기를 집중시킬 수 있다. The blowing
이와 달리, 송풍팬(140)이 방열판(130)의 하단이나, 냉각판(120)의 측면에 배치되는 경우에는 냉각판(120)을 향해 송풍되는 공기가 냉각판(120)의 외곽 방향으로 확산되거나 냉각판(120) 전체면적에서 공기와 접촉하는 부위가 불균형하게 형성될 가능성이 높기 때문에 냉각판(120)과 공기와의 열교환 효율이 떨어질 수 있다. Alternatively, when the blowing
다만, 본 발명에서, 송풍팬(140)의 위치는 냉각판(120)의 상단으로 한정되지 않고, 냉각판(120)과 공기와의 높은 열교환 효율을 확보할 수 있다면, 어떠한 위치에 배치되어도 무방하다.In the present invention, however, the position of the blowing
한편, 송풍팬(140) 의 종류는 특별히 한정되지 않으며, 축류팬, 원심팬 및 사류팬 등 다양한 타입의 팬으로 구성될 수 있다.
On the other hand, the type of the blowing
전술한 바와 같은 본 발명의 일 실시예에 따른 제습모듈(100)은 냉각판(120)에서 생성된 차가운 응축수가 방열판(130)과 열교환할 수 있도록 구성되어 방열판(130)의 방열 효과가 향상되고, 이를 통해, 냉각판(120)의 냉각성능 향상 및 열전소자(110)의 안정적인 성능 구현이 가능하고, 방열판(130)의 크기를 감축시킬 수 있다는 장점을 가진다.
The
다음으로, 도 5를 참조하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 제습기(200)에 대해서 설명한다. Next, a
도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 제습기(200)는 하우징(210), 제습모듈(100) 및 응축수 트레이(220)를 포함할 수 있다.
5, the
상기 하우징(210)은 본 발명의 일 실시예에 따른 제습기(200)의 외관을 구성하며, 제습모듈(100) 및 응축수 트레이(220)가 설치될 수 있는 내부공간을 마련할 수 있다. The
또한, 하우징(210)에는 외부공기가 하우징(210) 내부로 흡입되는 공기흡입구(212)와, 하우징(210) 내부의 공기가 외부로 토출되는 공기토출구(214)가 구비될 수 있다.
The
상기 제습모듈(100)은 하우징(210)의 내부에 구비되며, 하우징(210) 내부로 유입된 공기를 제습하는 요소로서, 도 1 내지 도 4를 참조하여 전술한 본 발명의 일 실시예에 따른 제습모듈(100)과 실질적으로 동일하므로, 구체적인 구성 및 작동에 대한 설명은 생략한다. The
일 실시예에서, 도 5에 도시된 바와 같이, 제습모듈(100)은 냉각판(120)의 하방에 방열판(130)이 배치되도록 구성될 수 있고, 송풍팬(140)이 냉각판(120)의 상단에 배치되도록 구성될 수 있다. 5, the
이때, 일 실시예에서, 공기흡입구(212)는 하우징(210)의 측면에 구비되고, 공기토출구(214)는 하우징(210)의 상단에 구비될 수 있다.In this case, in one embodiment, the
이와 같은 구조에서, 송풍팬(140)의 작동에 의해 공기흡입구(212)를 통해 하우징(210) 내부로 흡입된 공기는 방열판(130)과 열교환하여 방열판(130)의 열을 방출시킬 수 있으며, 방열판(130)의 상방으로 유동하여 냉각판(120)과 열교환하여 제습될 수 있다. 이후, 냉각판(120)에서 제습된 공기는 송풍팬(140)에 의해 공기토출구(214)를 통해 외부로 토출될 수 있다.
The air sucked into the
상기 응축수 트레이(220)는 하우징(210)의 내부에서 제습모듈(100)에 구비된 방열판(130)의 하방에 배치되어 방열판(130)을 냉각시키고 낙하하는 응축수를 저장할 수 있다.
The
본 발명은 특정한 실시예에 관하여 도시하고 설명하였지만, 당업계에서 통상의 지식을 가진 자라면 이하의 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역을 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 밝혀두고자 한다.While the present invention has been particularly shown and described with reference to particular embodiments thereof, it is evident that many alternatives, modifications and variations will be apparent to those skilled in the art without departing from the spirit and scope of the invention as defined by the following claims I would like to make it clear.
100: 제습모듈
110: 열전소자
120: 냉각판
122: 냉각판의 베이스플레이트
124: 냉각핀
126: 유출홀
130: 방열판
132: 방열판의 베이스플레이트
134: 방열핀
136: 유입홀
140: 송풍팬
200: 제습기
210: 하우징
212: 공기흡입구
214: 공기토출구
220: 응축수 트레이100: dehumidification module 110: thermoelectric element
120: cooling plate 122: base plate of cooling plate
124: Cooling pin 126: Outlet hole
130: heat sink 132: base plate of the heat sink
134: radiating fin 136: inflow hole
140: blowing fan
200: dehumidifier 210: housing
212: air intake port 214: air outlet port
220: Condensate tray
Claims (8)
상기 열전소자의 냉각측 면에 장착되는 냉각판;
상기 열전소자의 발열측 면에 장착되는 방열판; 및
상기 냉각판을 관통하여 형성되며, 상기 냉각판에서 생성된 응축수가 상기 방열판으로 공급되는 경로를 구성하는 유출홀;
을 포함하는 열전소자를 이용한 제습모듈.
Thermoelectric elements;
A cooling plate mounted on a cooling side surface of the thermoelectric element;
A heat sink mounted on a heat generating side surface of the thermoelectric element; And
An outflow hole formed through the cooling plate and constituting a path through which the condensed water generated in the cooling plate is supplied to the heat sink;
And a dehumidifying module using the thermoelectric element.
상기 방열판은 상기 유출홀에서 유출되는 응축수의 낙하 경로에 배치되도록 상기 냉각판의 하방에 구비되는 열전소자를 이용한 제습모듈.
The method according to claim 1,
Wherein the heat sink is disposed below the cooling plate so as to be disposed in a falling path of the condensed water flowing out of the outlet hole.
상기 유출홀이 상기 열전소자의 주변을 따라 복수개 형성된 열전소자를 이용한 제습모듈.
The method according to claim 1,
And a plurality of thermoelectric elements formed along the periphery of the thermoelectric element.
상기 방열판은 상기 유출홀에서 유출된 응축수가 상기 방열판에 구비된 방열핀의 표면으로 공급되는 경로를 구성하는 유입홀을 구비하는 열전소자를 이용한 제습모듈.
The method according to claim 1,
Wherein the heat sink includes an inlet hole that constitutes a path through which condensed water discharged from the outlet hole is supplied to the surface of the heat sink fin provided on the heat sink.
상기 유입홀은 상기 유출홀에 대향하는 위치에 형성된 열전소자를 이용한 제습모듈.
5. The method of claim 4,
Wherein the inflow hole is formed at a position facing the outflow hole.
상기 냉각판의 표면으로 공기를 도입시키는 송풍팬을 더 포함하는 열전소자를 이용한 제습모듈.
The method according to claim 1,
And a blowing fan for introducing air into the surface of the cooling plate.
열전소자와, 상기 열전소자의 발열측 면에 장착되는 방열판과, 상기 열전소자의 냉각측 면에 장착되는 냉각판과, 상기 냉각판을 관통하여 형성되며 상기 냉각판에서 생성된 응축수가 상기 방열판으로 공급되는 경로를 구성하는 유출홀과, 상기 냉각판의 표면으로 공기를 도입시키는 송풍팬을 구비하는 제습모듈; 및
상기 제습모듈에서 낙하하는 응축수를 저장하도록 상기 하우징의 내부에 구비되는 응축수 트레이;
를 포함하는 제습기.
housing;
A cooling plate mounted on a cooling side surface of the thermoelectric element, and a cooling plate formed to penetrate the cooling plate, wherein condensate generated in the cooling plate is conveyed to the heat sink A dehumidifying module having an outflow hole constituting a path to be supplied and a blowing fan for introducing air to the surface of the cooling plate; And
A condensate tray provided inside the housing to store condensed water falling in the dehumidification module;
.
상기 방열판에는 상기 유출홀에서 유출된 응축수가 상기 방열판에 형성된 방열핀의 표면으로 공급되는 경로를 구성하는 유입홀이 구비된 제습기.8. The method of claim 7,
Wherein the heat sink is provided with an inflow hole constituting a path through which condensed water flowing out of the inflow hole is supplied to the surface of the heat sink fin formed on the heat sink.
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Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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GB2563575A (en) * | 2017-06-12 | 2018-12-26 | European Thermodynamics Ltd | Thermoelectric dehumidifier |
KR20230049903A (en) | 2021-10-07 | 2023-04-14 | 주식회사 티엠아이 | Electric dehumidifier using thermoelectric module |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JPH11325500A (en) * | 1998-05-14 | 1999-11-26 | Toto Ltd | Small air conditioner |
CN2583546Y (en) * | 2002-11-08 | 2003-10-29 | 冯自平 | Electronic cooling dehumidifier |
KR20090062400A (en) * | 2007-12-13 | 2009-06-17 | 김성옥 | We control traffic signal dampnes apparatus |
-
2015
- 2015-11-16 KR KR1020150160614A patent/KR102468783B1/en active IP Right Grant
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