KR20180003892A - 열전소자를 이용한 제습기 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 열전소자를 이용한 제습기에 관한 것이다. 보다 구체적으로, 본 발명은 열전소자를 이용하여 차가워진 면에 의한 응축 현상을 통해 생성된 응축수를 배출하되, 감지센서를 추가로 포함하여 상기 응축수의 양을 포함하여 주변 상황을 감지할 수 있어, 이러한 요소들을 고려하여 보다 효율적으로 제습 과정을 수행할 수 있는 제습기에 관한 것이다. 본 발명에 따른 열전소자를 이용한 제습기는, 감지센서를 포함하여 응축수의 양 또는 제습과 관련된 주변 상황 요소들을 감지할 수 있어, 이러한 요소들을 고려하여 작동을 제어함으로써, 보다 효율적인 제습 과정을 수행할 수 있다. 또한, 본 발명에 따른 열전소자를 이용한 제습기는 저장된 습기의 양을 고려하여 습기의 배출이 필요할 경우, 소리 및/또는 LED 광원을 통하여 사용자에게 알림 기능을 제공할 수 있다. 또한, 본 발명에 따른 열전소자를 이용한 제습기는 예를 들어 옷장 등과 같이 도어가 있는 소규모 밀폐된 공간에 배치될 경우, 도어의 열림 또는 닫힘 등의 제습 관련 요소의 변화를 감지할 수 있어 최소의 전력으로 제습 과정을 효율적으로 수행할 수 있으며, 종래 제습제를 대체하여 반영구적인 사용이 가능하다.

Description

열전소자를 이용한 제습기{DEHUMIFIER USING THERMOELECTRIC ELEMENT}
본 발명은 열전소자를 이용한 제습기에 관한 것이다. 보다 구체적으로, 본 발명은 열전소자를 이용하여 차가워진 면에 의한 응축 현상을 통해 생성된 응축수를 배출하되, 감지센서를 추가로 포함하여 상기 응축수의 양을 포함하여 주변 상황을 감지할 수 있어, 이러한 요소들을 고려하여 보다 효율적으로 제습 과정을 수행할 수 있는 제습기에 관한 것이다.
제습이란, 공기 중의 수분을 온도차를 이용하여 물로 응축시키는 결로 현상을 이용하여 공기 중의 수분을 제거하는 원리이며, 이러한 원리를 이용한 것이 제습기이다. 최근 가정이나 사무실 등의 실내에서, 건조한 실내의 습기를 유지하는 가습기와 더불어, 습한 실내의 습기를 제거하여 쾌적한 상태를 유지하는 제습기에 대한 요구가 증가하고 있다.
이러한 종래의 제습기는 별도의 배관을 통해 순환하는 냉매를 이용하여 공기를 냉각시키고, 별도로 장착된 히터를 이용하여 공기를 가열하는 구조로 이루어진다.
그러나, 냉매로 사용되는 프레온 가스가 지구 온난화의 주범이기 때문에 최근에는 사용이 제한되고 있으며, 또 냉매를 사용하는 경우 제습기의 부피가 커지게 되는 단점이 있다.
한편, 이러한 단점을 해결하자고 최근에는 펠티에 소자(Peltier element)를 이용한 제습기가 제시되어 있다. 상기 펠티에 소자(이하, "열전소자"라 한다.)는 2종류의 금속 끝을 접속시키고, 이것에 전류를 흘려보내면, 전류의 방향에 따라 한쪽 단자는 흡열하고, 다른 쪽 단자는 발열하는 펠티에 효과(Peltier effect)를 이용한 것이다.
이러한 열전소자를 이용한 제습장치에 대한 기술은 특허문헌 1에서 제안되었다.
상기 특허문헌 1에서 제안된 기술은 열전소자에 공기와 접촉하는 냉각판이 부착되고, 제어부를 포함하는 전원공급부가 외부 습도값에 따라 공급전압의 크기를 결정하여 열전소자에 인가하여 냉각판으로 유입되는 공기 내에 존재하는 수증기를 물로 응결시키는 내용이 개시된다.
그러나, 상기 제안된 기술의 경우, 전원공급부는 외부 습도값에 따라 공급전압의 크기를 결정해야 하므로 동작 중 계속해서 연산을 해야하므로 그만큼 제어부의 부피가 커지고 가격이 상승하는 문제점이 발생하게 된다. 또한, 외부습도와 목표습도만으로 비교하여 열전소자에 전압출력을 인가하는 경우 냉각판의 표면 온도와는 무관하게 마이너스 영역까지 냉각판의 표면온도가 내려갈 수 있는데, 이로 인해 제습기가 잦은 온(ON)/오프(OFF)가 될 수 있고, 전력소모가 많아지는 문제점이 있다. 또한, 주변 상황을 감지하여 보다 효율적으로 제습 과정을 수행하지 못하는 결정적인 문제점을 가지고 있다.
특허문헌 1: 대한민국 공개특허 제2013-0016552호
본 발명은 열전소자를 이용한 제습기를 제공한다. 보다 구체적으로, 본 발명은 열전소자를 이용하여 차가워진 면에 의한 응축 현상을 통해 생성된 응축수를 배출하되, 감지센서를 추가로 포함하여 상기 응축수의 양을 포함하여 주변 상황을 감지할 수 있어, 이러한 요소들을 고려하여 보다 효율적으로 제습 과정을 수행할 수 있는 제습기를 제공한다.
본 발명은 외부로부터 공기를 흡입하는 흡입팬; 상기 흡입팬과 평행선 상에 배치된 방열판결합부재; 상기 방열판결합부재와 연결된 제어부; 상기 제어부와 연결된 감지센서; 및 본체를 포함하되, 상기 본체는 상기 방열판결합부재로부터 유입되는 습기를 저장할 수 있는 습기 저장부를 포함하며, 상기 제어부는 스피커 및 LED 표시부를 포함하는 열전소자를 이용한 제습기를 제공한다.
본 발명에 따른 열전소자를 이용한 제습기는, 감지센서를 포함하여 응축수의 양 또는 제습과 관련된 주변 상황 요소들을 감지할 수 있어, 이러한 요소들을 고려하여 작동을 제어함으로써, 보다 효율적인 제습 과정을 수행할 수 있다. 또한, 본 발명에 따른 열전소자를 이용한 제습기는 저장된 습기의 양을 고려하여 습기의 배출이 필요할 경우, 소리 및/또는 LED 광원을 통하여 사용자에게 알림 기능을 제공할 수 있다. 또한, 본 발명에 따른 열전소자를 이용한 제습기는 예를 들어 옷장 등과 같이 도어가 있는 소규모 밀폐된 공간에 배치될 경우, 도어의 열림 또는 닫힘 등의 제습 관련 요소의 변화를 감지할 수 있어 최소의 전력으로 제습 과정을 효율적으로 수행할 수 있으며, 종래 제습제를 대체하여 반영구적인 사용이 가능하다.
첨부된 도면은 해당 기술 분야의 통상의 기술자에게 본 발명의 내용을 보다 상세하게 설명하기 위한 것으로 본 발명의 기술적 사상이 이에 한정되는 것은 아니다.
도 1은, 본 발명의 일 실시예에 따른 열전소자를 이용한 제습기에 관한 구성도를 나타낸 것이다.
도 2는, 본 발명의 일 실시예에 따른 열전소자를 이용한 제습기에 포함된 방열판결합부재를 구체적으로 나타낸 것이다.
도 3은, 본 발명의 일 실시예에 따른 열전소자를 이용한 제습기를 평면측에서 바라본 구성도를 나타낸 것이다.
도 4는, 본 발명의 일 실시예에 따른 열전소자를 이용한 제습기를 보다 구체적으로 나타내기 위한 3D 사시도면이다.
도 5는, 본 발명의 일 실시예에 따른 열전소자를 이용한 제습기를 보다 구체적으로 나타내기 위한 3D 정면도면이다.
도 6은, 본 발명의 일 실시예에 따른 열전소자를 이용한 제습기를 보다 구체적으로 나타내기 위한 3D 평면도면이다.
이하, 본 발명에 따른 열전소자를 이용한 제습기에 관하여 상세히 설명하나, 상기 열전소자를 이용한 제습기의 범위가 하기 설명에 의해 제한되는 것은 아니다.
본 발명은 제습기에 관한 것이다. 보다 구체적으로, 본 발명은 열전소자를 이용한 제습기에 관한 것이다.
본 발명에 따른 열전소자를 이용한 제습기를 도면 1에 도시하였다.
도 1은, 본 발명의 일 실시예에 따른 열전소자를 이용한 제습기에 관한 구성도를 나타낸 것이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 열전소자를 이용한 제습기는, 외부로부터 공기를 흡입하는 흡입팬; 상기 흡입팬과 평행선 상에 배치된 방열판결합부재; 상기 방열판결합부재와 연결된 제어부; 상기 제어부와 연결된 감지센서; 및 본체를 포함하되, 상기 본체는 상기 방열판결합부재로부터 유입되는 습기를 저장할 수 있는 습기 저장부를 포함하며, 상기 제어부는 스피커 및 LED 표시부를 포함할 수 있다.
상기 흡입팬은 외부로부터 전원을 공급받아 구동되며, 상기 흡입팬이 구동될 경우 외부로부터 공기를 흡입한다.
이 경우, 유입되는 공기가 후술하는 방열판결합부재를 지나도록 상기 방열판결합부재와 평행선상으로 위치할 수 있다.
상기 흡입팬의 구동전원은 예를 들면 직류(DC) 12V일 수 있으나, 특별히 이에 제한되는 것은 아니다.
도 2는, 본 발명의 일 실시예에 따른 열전소자를 이용한 제습기에 포함된 방열판결합부재를 구체적으로 나타낸 것이다.
도 2를 참조하면, 상기 방열판결합부재는 상기 흡입팬을 통하여 유입된 공기로부터 열을 흡수하기 위한 흡열 금속판 및 열을 발산하기 위한 발열 금속판을 결합된 상태로 포함하고, 상기 흡열 금속판은 흡입된 공기를 응축시켜 습기를 생성하는 흡열 방열판과 결합되어 있으며, 상기 발열 금속판은 상기 응축시 배출되는 열을 발산하는 발열 방열판과 결합될 수 있다.
상기 발열 방열판의 하부에는 열전소자가 배치될 수 있다.
상기 열전소자는 열을 흡수하는 흡열 금속판 및 열을 발산하는 발열 금속판으로 이루어질 수 있다. 보다 구체적으로, 열전소자의 발열 금속판은 발열 방열판과 접촉하고, 흡열 금속판은 흡열 방열판과 접촉할 수 있다.
상기 흡열 방열판은 열전소자의 흡열 금속판과 접촉하며, 흡열부와 접촉하는 반대면에는 다수의 핀이 마련될 수 있고, 이 경우 흡열 방열판에는 마련된 다수의 핀은 세로방향(상하방향)으로 배열되어, 응축수를 안내하는 유로를 형성할 수 있다.
흡입팬을 통하여 유입된 정적인 상태를 유지하던 공기는 전술한 이동 과정에서 열을 빼앗기게 됨에 따라 응축되어 액체상태로 변하게 되며, 응축수는 상기 흡열 방열판의 저면에 집수된 이후에, 후술하는 본체 상부에 형성된 습기 배출구를 통하여 습기 저장부에 모이게 된다.
상기 방열판결합부재는 상기 흡입팬과의 평행선을 기준으로 0? 초과 내지 90? 정도 기울어질 수 있다. 이 경우, 상기 기울어진 각도는 특별히 제한되지 않고, 습기 배출구에 응축수가 이동할 수 있는 정도라면 아무런 제한없이 적절하게 선택될 수 있다.
본 발명에 따른 열전소자를 이용한 제습기에 포함된 상기 방열판결합부재가 전술한 각도의 범위에서 기울어짐으로써, 상기 응축된 응축수가 보다 용이하게 유로를 통하여 습기 배출구측으로 이동을 시킬 수 있다.
상기 제어부에 포함된 LED 표시부 및 스피커는 각각 상기 습기 저장부에 습기가 설정된 습기를 초과하여 저장된 경우 점등 및 경보음을 발생시킬 수 있다.
본 발명에 따른 열전소자를 이용한 제습기는 전술한 LED 표시부 및 스피커를 포함함으로써, 사용자가 보다 용이하게 습기 저장부에서의 습기 배출 시기를 알 수 있다.
상기 제어부는 구동전원을 공급하는 전원공급부 및 상기 감지센서 제어를 위한 회로부를 추가로 포함할 수 있다.
또한, 상기 제어부는, 필요한 경우, 마이크로컨트롤러, 화면표시부, 입력부 또는 통신모듈을 추가적으로 포함할 수 있다.
이 경우, 마이크로컨트롤러는 화면표시부, 입력부 또는 통신모듈을 제어할 수 있으며, 화면표시부는 마이크로컨트롤러의 제어에 따라 입력부로부터 입력된 설정습도 또는 설정온도를 표시하거나 습도센서로부터 측정된 주위습도, 온도센서로부터 측정된 주위온도를 수치로 표시할 수 있다.
입력부는 주위습도를 일정하게 유지하기 위하여 주위습도의 기준값인 설정습도가 외부로부터 입력되거나 주위온도를 일정하게 유지하기 위하여 주위온도의 기준값인 설정온도가 외부로부터 입력될 수 있다.
통신모듈은 마이크로컨트롤러의 제어에 따라 경보신호 생성시에 이 경보신호를 원격지에 마련된 컴퓨터에 전송하도록 유선 통신 또는 무선 통신 프로토콜을 제공할 수 있다. 즉, 실내에 주로 마련되는 제습기로부터 이상 발생시에 실외에 위치한 관리자가 이상 상태를 알 수 있도록 실외의 원격지에 마련된 컴퓨터와 유무선통신에 의해 경보신호를 전송하는 것이다.
상기 감지센서는 상기 본체 및 상기 습기 저장부의 결합 상태를 감지할 수 있다.
또한, 상기 습기 저장부는 상기 본체로부터 탈부착이 가능할 수 있다.
상기 감지센서의 경우, 예를 들어 상기 본체 및 상기 습기 저장부가 분리되면 이를 감지하여 스피커에 의한 경보음이 꺼지거나 LED 표시부에 점등된 불이 꺼질 수 있다. 또한, 사용자가 상기 습기 저장부로부터 습기를 배출한 후, 상기 본체에 다시 결합하면, 상기 감지센서가 이를 감지하여 다시 제습기를 구동시킬 수 있다.
또한, 상기 감지센서는 밀폐된 공간에서의 외부 공기 또는 빛의 유입을 감지할 수 있다.
따라서, 예를 들어 본 발명의 일 실시예에 따른 열전소자를 이용한 제습기의 경우, 예를 들어 상기 본체를 도어에 장착하는 브래킷을 더 포함하고, 상기 감지센서는, 상기 습기 저장부의 수위 변화를 측정하는 수위센서; 및 광도의 변화를 측정하는 광도센서를 포함하고, 상기 제어부는, 상기 도어의 문열림으로 인한 수위 변화로 발생한 신호를 상기 수위센서로부터 전달받고, 상기 도어의 문열림으로 인한 광도 변화로 발생한 신호를 상기 광도센서로부터 전달받아, 상기 수위센서로부터 전달된 신호와 상기 광도센서로부터 전달된 신호가 기준 값을 초과하면 상기 도어의 문열림으로 인식하여 상기 스피커 및 상기 LED 표시부를 구동할 수 있다.
본 발명에 따른 열전소자를 이용한 제습기의 일 실시예로서, 상기 제습기는 주변의 습도를 감지할 수 있는 습도 감지 센서를 추가로 포함하되, 상기 제어부는 감지된 습도가 미리 저장된 기준 습도를 초과하는 경우에는 상기 흡입팬 회전 날개의 회전 속도를 증가시키고, 감지된 습도가 상기 기준 습도 이하인 경우에는 상기 흡입팬 회전 날개의 회전 속도를 감소시키거나 상기 흡입팬의 작동을 중지시킬 수 있다.
도 3은, 본 발명의 일 실시예에 따른 열전소자를 이용한 제습기를 평면측에서 바라본 구성도를 나타낸 것이다.
도 3을 참조하면, 상기 본체는 상기 흡열 방열판에서 생성된 습기가 배출될 수 있는 습기 배출구를 포함할 수 있다.
상기 습기 배출구는 도 3과 같이, 본체의 상부 부분, 특히 흡열 방열판에서 생성된 습기가 유로를 통하여 최후 이동한 부분 바로 아래 부분에 형성되는 것이 바람직하다.
또한, 상기 방열판결합부재를 외부로부터 노출시키지 않도록 커버할 수 있는 케이스를 추가로 포함할 수 있다.
이 경우, 상기 케이스의 재질은 특별히 제한되는 것은 아니나, 예를 들어 합성수지 재질 또는 열전도성이 우수한 알루미늄 재질일 수 있으며, 이 경우 알루미늄 재질이 바람직하다.
상기 케이스가 알루미늄 재질로 이루어진 경우, 방열판결합부재에서 발생된 열을 외부로 신속하게 방출시킬 수 있을 뿐만 아니라, 외관상으로 보다 우수한 외관을 가질 수 있다.
본 발명에 따른 열전소자를 이용한 제습기의 경우 기존의 제습기보다 소형으로 제작될 수 있으며, 이에 대한 구체적인 모습을 도 4 내지 6에서 나타내었다.
도 4는, 본 발명의 일 실시예에 따른 열전소자를 이용한 제습기를 보다 구체적으로 나타내기 위한 3D 사시도면이다.
도 5는, 본 발명의 일 실시예에 따른 열전소자를 이용한 제습기를 보다 구체적으로 나타내기 위한 3D 정면도면이다.
도 6은, 본 발명의 일 실시예에 따른 열전소자를 이용한 제습기를 보다 구체적으로 나타내기 위한 3D 평면도면이다.
도 4 내지 6에서 확인할 수 있는 바와 같이, 본 발명에 따른 열전소자를 이용한 제습기의 경우, 감지센서 및 이러한 감지센서를 통하여 감지된 주변 상황들을 제어하기 위한 제어부를 구성으로 포함하여 종래 제습기, 즉 전원공급부가 외부 습도값에 따라 공급전압의 크기를 결정해야 하고 동작 중 계속해서 연산을 해야하므로 그만큼 제어부의 부피가 커지고 가격이 상승하는 문제점을 해결할 수 있다.
따라서, 본 발명에 따른 열전소자를 이용한 제습기의 경우, 밀폐된 가구 내부에 비치 또는 설치될 경우, 보다 유용하게 제습 과정을 수행할 수 있는 가구용 제습기 형태로 사용될 수 있다.
전술한 본원의 설명은 예시를 위한 것이며, 본원이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본원의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 쉽게 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 예를 들어, 단일형으로 설명되어 있는 각 구성 요소는 분산되어 실시될 수도 있으며, 마찬가지로 분산된 것으로 설명되어 있는 구성 요소들도 결합된 형태로 실시될 수 있다.
본원의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본원의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

Claims (11)

  1. 외부로부터 공기를 흡입하는 흡입팬;
    상기 흡입팬과 평행선 상에 배치된 방열판결합부재;
    상기 방열판결합부재와 연결된 제어부;
    상기 제어부와 연결된 감지센서; 및
    본체를 포함하되,
    상기 본체는 상기 방열판결합부재로부터 유입되는 습기를 저장할 수 있는 습기 저장부를 포함하며,
    상기 제어부는 스피커 및 LED 표시부를 포함하는 열전소자를 이용한 제습기.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 방열판결합부재는 상기 흡입팬을 통하여 유입된 공기로부터 열을 흡수하기 위한 흡열 금속판 및 열을 발산하기 위한 발열 금속판을 결합된 상태로 포함하고,
    상기 흡열 금속판은 흡입된 공기를 응축시켜 습기를 생성하는 흡열 방열판과 결합되어 있으며,
    상기 발열 금속판은 상기 응축시 배출되는 열을 발산하는 발열 방열판과 결합된 것을 특징으로 하는 열전소자를 이용한 제습기.
  3. 제 1 항에 있어서, 상기 제어부에 포함된 LED 표시부 및 스피커는 각각 상기 습기 저장부에 습기가 설정된 습기를 초과하여 저장된 경우 점등 및 경보음을 발생시키는 것을 특징으로 하는 열전소자를 이용한 제습기.
  4. 제 3 항에 있어서, 상기 제어부는 구동전원을 공급하는 전원공급부 및 상기 감지센서 제어를 위한 회로부를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 열전소자를 이용한 제습기.
  5. 제 1 항에 있어서, 상기 감지센서는 상기 본체 및 상기 습기 저장부의 결합 상태를 감지할 수 있는 것을 특징으로 하는 열전소자를 이용한 제습기.
  6. 제 1 항에 있어서, 상기 감지센서는 밀폐된 공간에서의 외부 공기 또는 빛의 유입을 감지할 수 있는 것을 특징으로 하는 열전소자를 이용한 제습기.
  7. 제 1 항에 있어서, 주변의 습도를 감지할 수 있는 습도 감지 센서를 추가로 포함하되,
    상기 제어부는 감지된 습도가 미리 저장된 기준 습도를 초과하는 경우에는 상기 흡입팬 회전 날개의 회전 속도를 증가시키고, 감지된 습도가 상기 기준 습도 이하인 경우에는 상기 흡입팬 회전 날개의 회전 속도를 감소시키거나 상기 흡입팬의 작동을 중지시키는 것을 특징으로 하는 열전소자를 이용한 제습기.
  8. 제 1 항에 있어서, 상기 습기 저장부는 상기 본체로부터 탈부착이 가능한 것을 특징으로 하는 열전소자를 이용한 제습기.
  9. 제 1 항에 있어서, 상기 본체는 상기 흡열 방열판에서 생성된 습기가 배출될 수 있는 습기 배출구를 포함하는 것을 특징으로 하는 열전소자를 이용한 제습기.
  10. 제 1 항에 있어서, 상기 방열판결합부재를 외부로부터 노출시키지 않도록 커버할 수 있는 케이스를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 열전소자를 이용한 제습기.
  11. 제 1 항에 있어서, 상기 본체를 도어에 장착하는 브래킷을 더 포함하고,
    상기 감지센서는, 상기 습기 저장부의 수위 변화를 측정하는 수위센서; 및 광도의 변화를 측정하는 광도센서를 포함하고,
    상기 제어부는, 상기 도어의 문열림으로 인한 수위 변화로 발생한 신호를 상기 수위센서로부터 전달받고, 상기 도어의 문열림으로 인한 광도 변화로 발생한 신호를 상기 광도센서로부터 전달받아, 상기 수위센서로부터 전달된 신호와 상기 광도센서로부터 전달된 신호가 기준 값을 초과하면 상기 도어의 문열림으로 인식하여 상기 스피커 및 상기 LED 표시부를 구동하는 것을 특징으로 하는 열전소자를 이용한 제습기.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109737564A (zh) * 2018-12-20 2019-05-10 龙马智芯（珠海横琴）科技有限公司 一种室内温度调节方法及装置

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