KR20170103262A

KR20170103262A - 열전소자를 이용한 고효율 고성능 제습기

Info

Publication number: KR20170103262A
Application number: KR1020160025802A
Authority: KR
Inventors: 채종생
Original assignee: 주식회사 메트릭시스템
Priority date: 2016-03-03
Filing date: 2016-03-03
Publication date: 2017-09-13
Anticipated expiration: 2036-03-03
Also published as: KR101863544B1

Abstract

본 발명은 열전소자를 이용한 제습기에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 열전소자와 2개의 열교환기를 이용하여 제습 효율을 향상시킨 열전소자를 이용한 고효율 고성능 제습기에 관한 것이다

Description

열전소자를 이용한 고효율 고성능 제습기{HIGH EFFICIENCY, HIGH PERFORMANCE DEHUMIDIFIER USING THERMOELECRIC COOLING MODULE}

본 발명은 열전소자를 이용한 제습기에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 열전소자와 2개의 열교환기를 이용하여 제습 효율을 향상시킨 열전소자를 이용한 고효율 고성능 제습기에 관한 것이다.

제습이란, 공기 중의 수분을 온도차를 이용하여 물로 응축시키는 결로 현상을 이용하여 공기 중의 수분을 제거하는 것이며, 이러한 원리를 이용한 것이 제습기이다.

최근 가정이나 사무실 등의 실내에서, 습한 실내의 습기를 제거하여 쾌적한 상태를 유지하는 제습기가 많이 사용되고 있다. 냉각식 제습기의 일반적인 구조는 팬, 응축기 및 증발기, 압축기, 물통의 구조로 이루어져 있으며, 팬에 의해 유입된 습한 공기가 증발기의 표면과 접촉한 후 이슬로 변함에 따라 습기가 제거된 건조한 공기로 배출하는 구조로 제습과정이 진행된다.

이러한 냉각식 제습기는 증발기에서 냉각을 위해 에어컨과 같이 냉매를 이용하되 습한 공기를 팬을 이용해 빨아들인 뒤 냉매를 이용하여 냉각된 증발기로 통과되어 공기의 온도가 낮아지고, 공기가 이슬점에 도달해 공기 중의 수증기가 물로 변하면서 맺히면서 물통에 떨어져 모이며, 공기는 응축기를 거쳐 방출된다.

종래의 제습기는 주로 국소공간이 아닌 거실, 방과 같이 비교적 넓은 공간의 수분을 제거하는 용도로 사용되고, 주로 냉매가스를 이용한 냉동사이클로 구성되어 동력소모가 매우 큰 문제점이 있었다. 또한, 종래기술은 압축기 등의 구성에 의해 제품 자체의 무게가 무거움은 물론 제작비용이 많이 소요되고 압축기의 소음에 의해 가동시 시끄럽다는 단점이 있었다.

이와 같은 종래의 냉각식 제습기는, 케이싱과; 상기 케이싱 내부에 설치되어 냉매를 압축하는 압축기와; 응축기와 증발기로 구성된 열교환기와; 상기 열교환기의 전방에 배치되어 실내공기를 제습기 내부로 흡입한 다음 실내로 토출 하는 송풍기를 포함하여 구성된다.

그러나 종래의 냉각식 제습기는 증발기의 열교환역할을 수행하도록 냉매로 사용되는 프레온 가스가 지구온난화의 주범으로 작용하여 그 사용영역이 점차 좁아지고 있는 실정이다. 이에 따라 최근에는 2종류의 금속을 접속시키고 전류를 흘려보내 흡열 및 발열을 생성시키는 펠티어 효과(peltier effect)를 이용한 열전소자가 적용된 열전소자를 이용한 제습기가 개발되고 있다.

종래의 열전소자를 이용한 제습기는, 도 6에서 보는 바와 같이, 열전소자(10)의 흡열부와 발열부에 방열판(11)(12)을 부착하고 송풍기(6)로 바람을 풀어서 상기 흡열부에서 습한 공기가 접촉하여 응축이 일어나게 하고, 상기 발열부에는 공기를 통과시켜 냉각시키는 방식으로 이루어진다. 이러한 열전소자를 이용한 제습기는 제품의 소형화 및 경량화를 도모함은 물론 제품의 제작비용을 절감하고 제습과 함께 냉방효과를 도모할 수 있는 장점이 있다.

그러나 종래 열전소자를 이용한 제습기의 경우에는 열전소자의 흡열되는 한쪽 면에서 습한 공기에 대한 냉각이 효율이 떨어지는 문제가 있었다. 따라서 종래의 열전소자를 이용한 제습기는 소규모의 밀폐된 공간에서만 사용이 가능하고 작은 방이나 드레스 룸과 같이 비교적 큰 공간에서 적용하기 어려운 문제가 있었다.

(0001) 대한민국 공개특허 10-2015-0069873 (공개일: 2015.06.24)

본 발명은 이러한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위해 이루어진 것으로서, 본 발명의 주된 목적은 열전소자를 이용한 고효율 고성능 제습기를 제공하는 것으로서, 특히, 열전소자의 흡, 발열 효율을 향상시켜서 작은 방이나 드레스 룸에 사용할 수 있는 열전소자를 이용한 고효율 고성능의 제습기를 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 열매체를 이용하여 열전소자의 냉기를 흡수하거나 열기를 흡수하여 열전소자의 제습 효율을 지속적으로 유지할 수 있는 열전소자를 이용한 고효율 고성능 제습기를 제공하는 것이다.

또한, 본 발명은 열전소자가 적용된 냉각수단을 구성하므로 제품의 소형화 및 경량화를 도모함은 물론 제품의 제작비용을 절감할 수 있는 열전소자를 이용한 고효율 고성능 제습기를 제공하는데 그 목적이 있다.

이러한 본 발명의 목적을 달성하기 위한 수단으로서, 본 발명에 따른 열전소자를 이용한 고효율 고성능 제습기는,

공기 유입구와 공기 배출구가 형성된 케이스와;

상기 케이스의 내부에 설치되고 전원이 인가될 때 양면에 흡열부와 발열부가 각각 형성되는 열전소자와;

상기 열전소자의 흡열부와 소정의 유체를 통해서 연결되어 습한 공기에 포함된 수분을 응축시키는 제1 열교환기와;

상기 제1 열교환기의 하부에 설치되어 상기 제1 열교환기에서 응축된 응축수를 저장하는 응축수 저수조와;

상기 열전소자의 흡열부와 상기 제2 열교환기 사이에 상기 유체가 순환하도록 설치되는 제1 순환관과;

상기 제1 순환관에 설치되어 상기 유체를 순환시키는 제1 순환펌프와;

상기 제1 열교환기의 후방에 나란하게 설치되고, 상기 열전소자의 발열부와 소정의 유체를 통해서 연결되어 상기 제1 열교환기를 통과한 저온의 공기를 가열하는 제2 열교환기와;

상기 열전소자의 발열부와 상기 제2 열교환기 사이에 상기 유체가 순환하도록 설치되는 제2 순환관과;

상기 제1 순환관에 설치되어 상기 유체를 순환시키는 제2 순환펌프와;

상기 제2 열교환기의 후방에 설치되어 상기 제1 열교환기의 전방으로부터 공기를 흡입하는 흡입 팬과;

상기 열전소자 및 흡입 팬에 전원을 공급하는 전원부;를 포함하여 이루어져서,

상기 제1 열교환기를 거치는 동안에 온도가 올라간 유체는 상기 열전소자의 흡열부에서 냉기를 신속히 흡수하여 상기 흡열부의 온도가 떨어지는 것(과냉)을 방지하고, 상기 제2 열교환기를 거치는 동안에 온도가 떨어진 유체는 상기 열전소자의 방열부에서 열기를 신속히 흡수하여 상기 방열부의 온도가 올라가는 것(과열)을 방지하여 상기 열전소자의 흡열부와 발열부의 온도 차이를 줄여서 상기 열전소자의 효율과 성능을을 최대화하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 있어서, 상기 열전소자의 흡열부와 발열부에는 상기 제1 또는 제2 순환관과 연결되는 순환 캡 블록이 설치된다.

상기 순환 캡 블록은 상기 열전소자에 밀접하게 접촉하는 일정한 크기의 플레이트와,

상기 플레이트의 상면에 고정되어 그 내부에 일정한 크기의 공간이 형성되고, 상기 공간의 가운데에 설치되고 일부가 개방되는 격벽에 의해서 유입부와 유출부가 구획되는 캡으로 이루어진다.

상기 플레이트는 열전달율이 우수한 금속으로 이루어지고 상기 캡의 내부에 형성되는 공간에는 파형의 방열판이 상기 플레이트에 밀착되게 설치되어 상기 플레이트의 전열면적을 증대시킨다.

상기 순환펌프는 하나의 모터와 두 개의 임펠러를 포함하여 하나의 임펠러는 제1 순환관에 설치되고, 다른 하나는 임펠러는 제2 순환관에 설치되는 것을 특징으로 한다.

상기 제1 및 제2 열교환기는 유체가 유동하는 유동관과 상기 유통관이 관통하도록 설치된 다수의 핀으로 이루어진다.

본 발명에 따른 열전소자를 이용한 고효율 고성능 제습기에 의하면, 열전소자로부터 생성된 냉기를 유체를 이용하여 제1 열교환기로 전달하여 습한 공기를 냉각하고 열전소자로부터 생성된 열기를 유체를 이용하여 제2 열교환기로 전달하여 뜨거운 유체를 냉각하여 열전소자의 효율과 성능을 극대화할 수 있다.

또한, 본 발명은 열전소자를 이용하여 제품의 크기를 소형화 및 경량화하면서도 열전소자의 효율과 성능을 극대화하여 1일 4~5 이상을 제습할 수 있도록 하여 작은 방이나 드레스 룸에 사용할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명에 따른 열전소자를 이용한 고효율 고성능 제습기의 내부구조를 보여주는 개략적인 단면도,
도 2는 본 발명에 따른 열전소자의 확대 단면도,
도 3은 본 발명에 따른 열전소자에 설치되는 순환 캡 블록의 바람직한 실시 예를 보여주는 단면도,
도 4는 본 발명에 따른 열전소자를 이용한 고효율 고성능 제습기의 작용을 보여주는 설명도,
도 5는 본 발명에 따른 순환펌프의 바람직한 실시 예를 보여주는 구성도,
도 6은 종래 기술에 따른 열전소자를 이용한 저효율 제습기를 보여주는 단면도이다.

이하, 첨부 도면을 참조하여 본 발명에 따른 열전소자를 이용한 고효율 고성능 제습기의 바람직한 실시 예를 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 발명에 따른 열전소자를 이용한 고효율 고성능 제습기의 내부구조를 보여주는 구성도이고, 도 2는 본 발명에 따른 열전소자의 확대도, 도 3은 본 발명에 따른 열전소자에 설치되는 순환 캡 블록의 바람직한 실시 예를 보여주는 것이다.

도시된 바와 같이, 본 발명의 열전소자를 이용한 고효율 고성능 제습기는, 공기 유입구(21)와 공기 배출구(22)가 형성된 케이스(2)와, 상기 케이스(2)의 내부에 설치되고 전원이 인가될 때 양면에 흡열부(31)과 발열부(32)이 각각 형성되는 열전소자(3)와, 상기 열전소자(3)의 흡열부(31)과 소정의 유체를 통해서 연결되어 상기 공기 유입구(21)를 통해서 유입되는 습한 공기에 포함된 수분을 응축시키는 제1 열교환기(4)와, 상기 제1 열교환기(4)의 하부에 설치되어 상기 제1 열교환기(4)에서 응축된 응축수를 저장하는 응축수 저수조(5)와, 상기 열전소자(3)의 흡열부(31)과 상기 제1 열교환기(31) 사이에 상기 유체가 순환하도록 설치되는 제1 순환관(6)과, 상기 제1 순환관(6)에 설치되어 상기 유체를 순환시키는 제1 순환펌프(7)와, 상기 제1 열교환기(4)의 후방에 평행하게 설치되고, 상기 열전소자(3)의 발열부(32)과 소정의 유체를 통해서 연결되어 상기 제1 열교환기(3)를 통과한 저온의 공기를 가열하는 제2 열교환기(8)와, 상기 열전소자(3)의 발열부(32)과 상기 제2 열교환기 (8) 사이에 상기 유체가 순환하도록 설치되는 제2 순환관(9)과, 상기 제1 순환관(9)에 설치되어 상기 유체를 순환시키는 제2 순환펌프(10)와, 상기 제2 열교환기(8)의 후방에 설치되어 상기 제1 열교환기(4)의 전방으로부터 공기를 흡입하는 흡입 팬(11)과, 상기 열전소자(3)와 흡입 팬(11)에 전원을 공급하는 전원부(12)를 포함하여 이루어진다.

이러한 본 발명에 따른 고효율 고성능 제습기는, 상기 제1 열교환기(4)를 거치는 동안에 온도가 올라간 유체가 상기 열전소자(3)의 흡열부(31)와 접촉하여 흡열부의 냉기를 흡수하여 상기 흡열부(31)의 온도가 너무 떨어지는 것을 방지하고, 상기 제2 열교환기(8)를 거치는 동안에 온도가 떨어진 유체가 상기 열전소자(3)의 방열부(32)와 접촉하여 방열부의 열기를 흡수하여 상기 방열부(32)의 온도가 너무 올라가는 것을 방지하여, 상기 열전소자(3)의 흡열부(31)와 발열부(32)의 온도 차이를 좁혀서 상기 열전소자(31)의 흡열 및 방열 효율을 최대로 끌어올리는 것을 특징으로 한다.

즉, 상기 열전소자(3)는 서로 다른 N형과 P형으로 된 반도체소자로 구성된 모듈로서, 직류전류를 흘려주면 펠티어(peltier) 효과에 의해 열전소자(3)의 양단에 흡, 발열 현상이 나타난다. 다시 말해, 상기 열전소자(3)에 전류를 흘려보내면, 전류 방향에 따라 한쪽 면은 흡열 되고, 다른 쪽 면은 발열을 일으킨다. 예를 들어, 상측 면은 흡열 현상이 나타나는 흡열부(31)가 되고, 하측 면은 발열 현상이 나타나는 발열부(32)가 된다. 이러한 열전소자(3)의 흡, 발열 작용은 상기 열전소자(31)의 흡열부(31)와 발열부(32)의 온도 차가 일정 수준이상으로 올라가면, 더 이상 흡, 발열 작용이 일어나지 않는다.

따라서 종래에는 열전소자(3)는 흡,발열 작용을 계속 유지하기 위해서는 공기를 이용하여 상기 흡열부(31)는 가열하고 상기 발열부(31)는 냉각시키는 과정이 필요했다. 이를 위해서 종래에는 상기 열전소자(3)의 흡열부(31)와 발열부(31)에 방열판을 설치한 후 송풍 팬으로 공기를 불어넣어 흡열부(31)는 온도를 올리고, 상기 발열부(32)는 온도를 낮춰서 열전소자(3)의 흡,발열 작용이 계속 유지되도록 하였다.

그러나 종래의 열전소자(3)는 알루미늄 소재로 이루어진 방열판에 공기를 접촉시켜서 방열판의 열기나 냉기를 공기로 전달하는 방식인데 방열판에서 공기로 열기나 냉기가 전달되는 전달효율 즉, 열관류율(통과율)이 낮기 때문에 열전소자(3)의 효율을 높이는데 한계가 있었다.

본 발명은 공기에 비해서 열관류율(통과율)이 300배 이상 큰 유체(예:물)를 이용하여 열전소자(3)의 열기나 냉기를 유체로 전달하여 열전소자(3)의 효율을 높이 것이다.

또한, 종래에는 상기 열전소자(3)와 열 교환하는 공기를 가열하거나 냉각하지 않고 실온의 공기를 사용하므로 상기 열전소자(3)의 효율이 크게 떨어졌다. 예를 들어, 종래 기술에 따른 열전소자를 이용한 제습기는, 실온의 공기를 이용하여 열을 교환하는 것이므로 하루에 1~2정도를 처리할 수 있는 저효율 제습기를 제공하였으나, 본 발명에 따른 열전소자를 이용한 제습기는 열전달효율이 300배 이상 증가하므로 열교환 효율을 크게 향상시킬 수 있다. 예를 들어, 본 발명에 따른 열전소자를 이용한 제습기는 동일한 크기의 열전소자와 동일한 에너지를 사용하여 하루에 4~5정도 처리할 수 있는 고효율 고성능의 제습기를 제공하는 것이다.

따라서 본 발명의 고효율 고성능 제습기는 작은 방이나 드레스 룸 등과 같이 비교적 큰 공간에 설치될 수 있는 것이다.

더욱 구체적으로, 상기 케이스(2)는 합성수지 성형물로서, 일 측에는 공기 유입구(21)가 형성되고 반대 측에는 공기 배출구(22)가 형성된다.

그리고 상기 공기 유입구(21)에 근접하게 제1 열교환기(4)가 설치되고, 그 후방에는 제2 열교환기(8)가 나란하게 설치되며, 상기 제2 열교환기(8)의 후방에는 흡기 팬(11)이 설치된다.

따라서 상기 흡기 팬(11)이 작동하여, 상기 공기 유입구(21)를 통해서 유입되는 습한 공기는 상기 제1 열교환기(4)를 통과하는 동안에 습기가 제거된다. 그리고 상기 제1 열교환기(4)를 통과하면서 냉각된 공기는 상기 제2 열교환기(8)를 냉각시킨다.

그리고 상기 제2 열교환기(8)를 통과하면서 가열된 공기는 상기 흡기 팬(11)을 거쳐서 상기 공기 배출구(22)로 배출된다.

그리고 상기 제1 열교환기(4)의 하부에는 응축수 저수조(5)가 설치된다. 상기 제1 열교환기(4)에서 발생하는 응축수는 아래로 흘러서 응축수 트레이(14)를 거쳐서 외부로 배출되거나 상기 응축수 저수조(5)에 저장된다. 상기 응축수 저수조(5)는 분리가능하게 설치되어 주기적으로 응축수를 버릴 수 있다.

이때, 상기 제1 및 제2 열교환기(4)(8)는 유체가 유동하는 유동 관(41)(81)과, 서로 소정 간격을 두고서 다수의 열을 이루도록 배열된 상태에서 상기 유동 관(41)(81)이 수직으로 관통하도록 설치되는 다수개의 방열 핀(42)(82)으로 구성된다. 상기 방열 핀(42)(82)들은 유동 공기와 열교환기와의 접촉면적을 증가시킴으로써 열 교환율을 증가시키는 역할을 하게 된다. 그리고 상기 유동 관(41)(81)은 유체가 유입되는 입구와 유체가 배출되는 출구가 구비된다. 이러한 열교환기(4)(8)를 이용한 열교환기는 종래의 알루미늄 압출방식의 방열판에 비해서 그 효율이 크게 향상된다.

한편, 상기 케이스(2)의 내부에는 열전소자(2)가 설치된다. 상기 열전소자(2)는 소정의 전원을 공급하는 전원부(12)와 전기적으로 연결된다. 따라서 상기 열전소자(3)에 직류전류를 흘려주면 상측 면은 흡열 현상이 나타나는 흡열부(31)가 되고, 하측 면은 발열 현상이 나타나는 발열부(32)가 된다.

그리고 상기 열전소자(2)의 흡열부(31)와 상기 제1 열교환기(4) 사이에는 제1 순환관(6)이 설치된다. 도 1 및 도 2에서 보는 바와 같이, 상기 제1 순환관(6)은 두 개의 호스(6a)(6b)로 이루어지고 그 중 제1 호스(6a)는 제1 열교환기(4)의 출구 측과 상기 열전소자(3)의 흡열부(31)에 구비되는 유입부(66)와 연결된다. 제2 호스(6b)는 제1 열교환기(4)의 출구 측과 상기 열전소자(3)의 흡열부(31)에 구비된 유입부(57)와 연결된다. 그리고 상기 제2 호스(6b)에는 유체를 순환시키는 제1 순환펌프(7)가 설치된다.

따라서 상기 제1 순환펌프(7)가 작동하면, 상기 제1 열교환기(4)의 유동 관(41) 내의 유체는 상기 열전소자(3)의 흡열부(31)에 구비된 유입부(56)로 유입된다. 그리고 상기 열전소자(3)의 흡열부(31)에 구비된 유출부(57)를 통해서 상기 제1 열교환기(4)의 유동 관(41)의 입구 측으로 순환하게 된다.

이어, 상기 열전소자(3)의 발열부(32)과 상기 제2 열교환기(8) 사이에는 제2 순환관(9)이 설치된다 상기 제2 순환관(9)은 두 개의 호스(9a)(9b)로 이루어지고, 그 중 제1 호스(9a)는 제2 열교환기(8)의 출구 측과 상기 열전소자(3)의 발열부(32)에 구비되는 유입부(66)와 연결된다. 그리고 제2 호스(9b)는 제2 열교환기(8)의 출구 측과 상기 열전소자(3)의 발열부(32)에 구비된 유출부(67)와 연결된다. 그리고 상기 제1 호스(9a)에는 유체를 순환시키는 제2 순환펌프(10)가 설치된다.

따라서 상기 제2 순환펌프(10)가 작동하면, 상기 제2 열교환기(8)의 유동 관(81) 내의 유체는 상기 열전소자(3)의 발열부(32)에 구비된 유입부(66)로 유입된다. 그리고 상기 열전소자(3)의 발열부(31)에 구비된 유출부(67)를 통해서 상기 제2 열교환기(8)의 유동 관(81)의 입구 측으로 순환하게 된다.

한편, 상기 열전소자(3)의 흡열부(31)와 발열부(32)에는 도 2에서 보는 바와 같이, 순환 캡 블록(51)(61)이 설치된다. 상기 순환 캡 블록(51)(61)은 상기 열전소자(3)에 밀접하게 접촉하는 열전도율이 높은 금속으로 이루어진 일정한 크기의 플레이트(52)(62)와, 상기 플레이트(52)(62)의 상면에 고정되어 그 내부에 일정한 크기의 공간을 형성하는 캡(53)(63)으로 이루어진다. 그리고 상기 캡(53)(63)의 내부에는 가운데에 일단 또는 일부가 개방되는 격벽(55)(65)이 설치된다. 따라서 상기 격벽(55)(65)을 중심으로 한쪽은 유체가 유입되는 유입부(56)(66), 다른 쪽은 유체가 유출되는 유출부(57)(67)가 형성된다.

바람직하게 상기 캡(51)(61)의 가장자리에는 플랜지(58)(68)가 형성되고, 상기 플랜지(58)(68)와 플레이트(52)(62) 사이에는 소정의 밀봉 링이 구비된다. 따라서 체결수단(59)(69)을 통해서 상기 플랜지(58)(68)와 플레이트(52)(62)를 고정하면 유체가 누출되지 않도록 고정된다. 그리고 상기 플레이트(52)(62)는 열전소자(2)의 일면에 밀착되게 접착될 수 있다. 또한, 상기 캡(53)(63)의 내부에는 파형의 방열판이 더 설치될 수 있다.

이하에서는 본 발명에 따른 고효율 고성능 제습기의 작용에 대해서 설명한다.

먼저, 도 4에서 보는 바와 같이, 상기 열전소자(3)에 소정의 전원을 공급하면, 상기 흡열부(31)에서는 냉기가 발생하고 상기 발열부(32)에서는 열을 발생한다

이 상태에서 상기 제1 순환펌프(7)를 작동시키면, 상기 제1 열교환기(4) 내의 유체는 상기 열전소자(3)의 흡열부(31)에 구비된 유입부(56)로 유입된다. 상기 유입부(56)로 유입된 유체는 플레이트(52)와 접촉하여 냉기를 흡수한다. 그리고 냉기를 흡수한 유체는 상기 열전소자(3)의 흡열부(31)에 구비된 유출부(57)를 거쳐서 상기 제1 열교환기(4)의 유동 관(41)으로 들어가 순환하게 된다.

이때, 상기 흡기 팬(11)이 작동하여, 상기 공기 유입구(21)를 통해서 유입되는 습한 공기는 차갑게 냉각된 제1 열교환기(4)를 통과하는 동안에 공기에 포함된 수분이 응축되어 상기 제1 열교환기(4)의 표면에 응축수가 생기게 된다. 상기 응축수는 아래로 흘러서 응축수 트레이(14)에 떨어져서 외부로 배출되거나 다시 아래로 흘러서 상기 저수조(5)에 저장된다.

이어 상기 제1 열교환기(4)의 유동 관(51)을 따라 순환하면서 가열된 유체는 다시 상기 제1 순환펌프(7)의 작용으로 상기 흡열부(31)에 구비된 순환 캡 블록(51)으로 들어가 상기 열전소자(3)의 흡열부의 온도를 올린다.

한편, 상기 제2 순환펌프(10)가 작동하면, 상기 제2 열교환기(8) 내의 유체는 상기 열전소자(3)의 발열부(32)에 구비된 유입부(66)로 유입된다. 상기 유입부(66)로 유입된 유체는 플레이트(62)와 접촉하여 열기를 흡수한다. 그리고 열기를 흡수한 유체는 상기 열전소자(3)의 발열부(32)에 구비된 유출부(67)를 거쳐서 상기 제2 열교환기(8)의 유동 관(81)으로 들어가 순환하게 된다.

이때, 상기 흡기 팬(11)이 작동하면, 상기 제1 열교환기(4)를 통과하면서 냉각된 공기는 상기 제2 열교환기(8)를 다시 통과하면서 냉각시킨다. 그리고 상기 제2 열교환기(8)의 유동 관(81)을 따라 순환하면서 냉각된 유체는 다시 상기 제2 순환펌프(10)의 작용으로 상기 발열부(32)에 구비된 순환 캡 블록(61)으로 들어가 상기 열전소자(3)의 발열부(32)의 온도를 낮춘다.

이때, 상기 순환펌프(7)(10)는 하나의 모터에 두 개의 임펠라가 구비되는 하나의 펌프를 사용하는 것이 바람직하다. 즉, 두 개의 임펠라 중 하나는 제1 순환관(6)에 설치되고, 다른 하나는 제2 순환관(9)에 설치하는 것이다.

이와 같이, 본 발명에 따른 고효율 고능능 제습기는, 상기 제1 열교환기(4)와 열전소자(3)의 흡열부(31) 사이 그리고 상기 제2 열교환기(8)와 열전소자(3)의 발열부(32) 사이에 유체를 순환시켜서, 상기 열전소자(3)의 흡열부(31)에서 발생하는 냉기는 상기 제1 열교환기(4)로 신속히 전달하고, 상기 열전소자(3)의 발열부(320에서 발생하는 열은 상기 제2 열교환기(8) 신속히 전달함과 아울러 상기 제1 및 제2 열교환기에서의 열 교환효율을 최대화하여 상기 제1 열교환기(4)에서는 습한 공기로부터 수분을 제거하고, 상기 제2 열교환기(8)에서는 상기 제1 열교환기(4)에서 배출되는 저온의 공기를 이용하여 상기 제2 열교환기(8)를 통과하는 유체의 온도를 낮춤으로써 상기 열전소자(3)의 흡열부(31)와 발열부(32)의 온도 차를 최소화하여 상기 열전소자(3)의 흡,발열 형상이 계속 유지되도록 함으로써 고효율 고성능의 제습기를 제공하는 것이다.

이어, 도 5는 본 발명에 따른 순환펌프의 바람직한 실시 예를 보여준다. 도 1에서 보는 바와 같이, 제1 순환관(6)과 제2 순환관(9)에 각각 다른 순환펌프(7)(10)를 설치할 수 있으나, 도 5에서 보는 바와 같이, 하나의 구동모터(71)에 두개의 임펠러(72)(73)가 설치된 순환펌프를 사용할 수도 있다. 이때, 제1 순환관(6)은 제1 임펠러(72)에, 제2 순환관(9)은 제2 임펠러(72)에 결합 되어 하나의 구동모터(71)가 제1 및 제2 임펠러(72)(73)를 모두 구동할 수 있도록 한다.

이상에서는 본 발명의 바람직한 실시 예에 대하여 도시하고 또한 설명하였으나, 본 발명은 상기한 실시 예에 한정되지 않고, 이하 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명의 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형실시가 가능함은 물론이며, 그와 같은 변형은 청구범위의 기재 범위 내에 있게 된다.

2: 케이스 3: 열전소자
4: 제1 열교환기 5: 수조
6: 제1 순환관 7: 제1 순환펌프
8: 제2 열교환기 9: 제2 순환관
10: 제2 순환펌프 11: 흡입 팬
12: 전원부 21: 공기 유입구
22: 공개 배출구 31: 흡열부
32: 발열부 41,81: 유동 관
42,82: 방열 핀 51,61: 순환 캡 블록
52,52: 플레이트 55,65: 격벽
56,66: 유입부 57,67: 유출부

Claims

공기 유입구와 공기 배출구가 형성된 케이스와;
상기 케이스의 내부에 설치되고 전원이 인가될 때 양면에 흡열부와 발열부가 각각 형성되는 열전소자와;
상기 열전소자의 흡열부와 소정의 유체를 통해서 연결되어 습한 공기에 포함된 수분을 응축시키는 제1 열교환기와;
상기 제1 열교환기의 하부에 설치되어 상기 제1 열교환기에서 응축된 응축수를 저장하는 응축수 저수조와;
상기 열전소자의 흡열부와 상기 제2 열교환기 사이에 상기 유체가 순환하도록 설치되는 제1 순환관과;
상기 제1 순환관에 설치되어 상기 유체를 순환시키는 제1 순환펌프와;
상기 제1 열교환기의 후방에 나란하게 설치되고, 상기 열전소자의 발열부와 소정의 유체를 통해서 연결되어 상기 제1 열교환기를 통과한 저온의 공기를 가열하는 제2 열교환기와;
상기 열전소자의 발열부와 상기 제2 열교환기 사이에 상기 유체가 순환하도록 설치되는 제2 순환관과;
상기 제1 순환관에 설치되어 상기 유체를 순환시키는 제2 순환펌프와;
상기 제2 열교환기의 후방에 설치되어 상기 제1 열교환기의 전방으로부터 공기를 흡입하는 흡입 팬과;
상기 열전소자 및 흡입 팬에 전원을 공급하는 전원부;를 포함하여 이루어져서,
상기 제1 열교환기를 거치는 동안에 온도가 올라간 유체는 상기 열전소자의 흡열부에서 냉기를 신속히 흡수하여 상기 흡열부의 온도가 떨어지는 것을 방지하고, 상기 제2 열교환기를 거치는 동안에 온도가 떨어진 유체는 상기 열전소자의 방열부에서 열기를 신속히 흡수하여 상기 방열부의 온도가 올라가는 것을 방지하여 상기 열전소자의 흡열부와 발열부의 온도 차이를 줄여서 상기 열전소자의 효율과 성능을을 최대화하는 것을 특징으로 하는 열전소자를 이용한 고효율 고성능 제습기.
제1 항에 있어서,
기 열전소자의 흡열부와 발열부에는 상기 제1 또는 제2 순환관과 연결되어 유체를 순환시키는 순환 캡 블록이 설치되는 것을 특징으로 하는 열전소자를 이용한 고효율 고성능 제습기.
제2 항에 있어서,
상기 순환 캡 블록은 상기 열전소자에 밀접하게 접촉하는 일정한 크기의 플레이트와,
상기 플레이트의 상면에 고정되어 그 내부에 일정한 크기의 공간이 형성되고, 상기 공간의 가운데에 설치되고 일부가 개방되는 격벽에 의해서 유입부와 유출부가 구획되는 캡으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 열전소자를 이용한 고효율 고성능 제습기.
제3 항에 있어서,
상기 플레이트는 열전달율이 우수한 금속으로 이루어지고 상기 캡의 내부에 형성되는 공간에는 파형의 방열판이 상기 플레이트에 밀착되게 설치되어 상기 플레이트의 전열면적을 증대시키는 것을 특징으로 하는 열전소자를 이용한 고효율 고성능 제습기.
제1 항 내지 제4 항 중 어느 하나의 항에 있어서,
상기 순환펌프는 하나의 모터와 두 개의 임펠러를 포함하여 하나의 임펠러는 제1 순환관에 설치되고, 다른 하나는 임펠러는 제2 순환관에 설치되는 것을 특징으로 하는 열전소자를 이용한 고효율 고성능 제습기.
제1 항 내지 제4 항 중 어느 하나의 항에 있어서,
상기 제1 및 제2 열교환기는 유체가 유동하는 유동관과 상기 유통관이 관통하도록 설치된 다수의 핀으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 열전소자를 이용한 고효율 고성능 제습기.