KR20180009439A - 저온 제습기 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 저온 제습기에 관한 것으로, 한 쌍의 제습부(110)(110')가 마련되고, 각각의 제습부는 선택적으로 제상 운전을 할 수 있게 하여 일측 제습부의 제상 운전 중 다른 제습부의 제습 운전을 지속할 수 있게 함으로써 제습 운전을 중단함 없이 연속 운전 가능하고, 사계절 내내 사용할 수 있도록 할 목적으로, 각각의 제습부는 증발기의 냉매를 고온고압의 가스로 압축하는 압축기(10); 상기 압축기와 연결되어 고온고압의 가스를 액상으로 응축하는 응축기(20); 상기 응축기와 연결되어 액상 냉매를 저온저압의 냉매로 팽창시키는 팽창변(50); 상기 팽창변과 연결되고 저온저압의 냉매를 순환시는 제상코일이 구비되어 공기 중의 습기를 결로시키는 상기 증발기(60); 상기 증발기의 제상 운전을 위해 상기 응축기의 냉매를 증발기로 이송하여 압축기로 회수하도록 냉매 순환을 전환시키는 사상변(40); 을 포함하는 저온 제습기에 관한 것이다.

Description

저온 제습기{LOW TEMPERATURE DEHUMIDIFIER}
본 발명은 저온 제습기에 관한 것으로, 더욱 구체적으로는 실내 공기의 습도를 낮추기 위해 사용되는 제습기로서, 특히 제상 운전 중에도 제습 운전이 가능하게 하여 연속 제습 운전이 가능하면서 하절기에 국한되지 않고 사계절 내내 사용할 수 있는 저온 제습기에 관한 것이다.
일반적으로 제습기는 실내의 습한 공기를 제습기의 캐비닛 내부로 흡입하여 냉매가 유동되는 응축기 및 증발기로 이루어진 열교환기를 통과시킴으로써 습도를 낮춘 후, 습도가 낮아진 공기를 실내로 다시 배출시키는 장치이다.
그러나 일반적인 제습기의 경우 공기 중의 습기를 제거하기 위해 마련된 증발기에서 결로가 지속적으로 냉각되면 얼음층이 두꺼워서 공기의 흐름을 방해하게 되므로 제습 효율이 저하되는 문제점이 발생한다.
이러한 현상을 방지하기 위해 대한민국 등록특허 제 10-0788332호(특허문헌 1)에서는 냉매를 압축하는 압축기와 상기 압축기에서 압축된 냉매를 응축하는 응축기와 상기 증축기에서 응축된 냉매를 증발시키는 증발기와 상기 응축기와 증발기 사이에 장착되는 모세관 등으로 이루어지는 제습기에 있어서, 상기 압축기에서 압축된 냉매가 상기 응축기로 이동하는 공급관; 상기 공급관의 일부에 장착되는 솔레노이드밸브; 상기 솔레노이드밸브에서 분기되어 상기 증발기에 연결되는 분지관; 상기 증발기에서 증발된 냉매 가스가 상기 압축기로 이동하는 회수관; 및 상기 회수관에 장착되어 고압의 냉매를 감압하는 완충기로 구성되어 상기 솔레노이드밸브의 작동에 의하여 상기 공급관에서 이동되는 냉매의 일부가 상기 분지관으로 이동하게 된 제상 제습기가 제안되었다.
이와 같은 제상 제습기는 필요시 분지관을 통해 공급관의 고온고압 가스를 증발기로 이송하는 제상 운전을 통해 증발기의 얼음층을 제거할 수 있는 장점이 있으나, 제습 운전 중 동시에 제상 운전이 이루어지는 구조이므로 결국 제상 운전 시간이 길어질 수밖에 없고, 따라서 제습 운전과 제상 운전이 모두 효과적이지 않다는 문제점이 있다. 즉 제상 운전이 가동하는 동안 제습이 제대로 이루어지지 않을 뿐 아니라 증발기의 제상을 위한 충분한 고온의 가스가 공급되지 않으므로 그만큼 제상 시간이 길어지게 되어, 전제적으로 제습 효율이 낮아서 공기의 온도가 높고 습기 높은 여름철에만 사용할 수밖에 없는 등의 문제점이 있다.
1. 대한민국 등록특허 제 10-0788332호
상기의 종래 기술이 내포한 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 저온 제습기는 한 쌍의 제습부를 마련하고, 각각의 제습부는 선택적으로 냉매가스의 흐름을 역류시킬 수 있게 하여 제상 운전시 고온의 액상 냉매를 증발기로 공급함으로써 증발기의 제상 효율을 향상시킬 수 있고, 또한 제상 운전 중 다른 제습부의 제습 운전을 지속할 수 있게 함으로써 제습 운전을 중단함 없이 연속 운전을 가능하게 하는 동시에 하절기의 사용에만 국한되지 않고 사계절 내내 사용할 수 있는 저온 제습기를 제공하는데 그 목적이 있다.
상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 제습 운전 및 제상 운전 가능한 저온 제습기로서, 증발기의 냉매를 고온고압의 가스로 압축하는 압축기; 상기 압축기와 연결되어 고온고압의 가스를 액상으로 응축하는 응축기; 상기 응축기와 연결되어 액상 냉매를 저온저압의 냉매로 팽창시키는 팽창변; 상기 팽창변과 연결되고 저온저압의 냉매를 순환시는 제상코일이 구비되어 공기 중의 습기를 결로시키는 상기 증발기; 상기 증발기의 제상 운전을 위해 상기 응축기의 냉매를 증발기로 이송하여 압축기로 회수하도록 냉매 순환을 전환시키는 사상변; 을 포함하는 제1제습부가 구비되며, 이때 상기 저온 제습기는, 상기 제1제습부 및 상기 제1제습부와 한 쌍을 이루는 제2제습부를 포함하고, 상기 제1제습부 및 상기 제2제습부는 각각 제습 운전과 제상 운전을 교대할 수 있게 되어 연속 제습 운전을 가능하게 한 것을 특징으로 한다.
본 발명의 저온 제습기에 의하면, 한 쌍의 제습부가 마련되어 있고, 각 제습부가 별도로 가동하기 때문에 하나의 제습기가 제상 운전 모드일 때 다른 하나의 제습기가 지속적으로 제습 운전을 할 수 있고, 이들의 제상 운전과 제습 운전을 교대할 수 있으므로, 제습 운전을 지속할 수 있는 동시에 효과적으로 제상이 이루어진다.
따라서 제습 효율과 제상 효율을 높일 수 있게 되어 하절기뿐 아니라 공기 온도가 낮은 동절기에도 제습 운전이 가능하여 사계절 내내 제습기를 가동시킬 수 있는 등 저온 제습이 가능하므로 활용성을 높일 수 있는 등의 이점이 있다.
도 1은 본 발명에 따른 저온 제습기 전체 구성도.
도 2는 본 발명에 따른 저온 제습기의 제습 운전 상태를 보인 구성도.
도 3은 본 발명에 따른 저온 제습기의 제상 운전 상태를 보인 구성도.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 보인 첨부 도면을 참조하여 상세하게 설명한다. 그러나 첨부된 실시예는 본 발명의 이해를 돕기 위한 일 실시예이므로 본 발명을 한정하는 것으로 의도되지 않으며, 당해 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 기술이거나 용이하게 도출되는 정도의 기술에 대해서는 그에 관한 상세한 설명을 생략하기로 한다.
도 1은 본 발명에 따른 저온 제습기 전체 구성도이고, 도 2는 본 발명에 따른 저온 제습기의 제습 운전 상태를 보인 구성도이며, 도 3은 본 발명에 따른 저온 제습기의 제상 운전 상태를 보인 구성도이다.
도 1을 참조하는 바와 같이 본 발명의 제습기(100)는, 제1제습부(110) 및 제2제습부(110')를 포함하고, 이들 한 쌍의 제습부(110)(110')는 상호 동일한 구성요소로 이루어져 있다.
따라서, 이하에서는 도 2 및 도 3을 통해 제1제습부(110)의 구성과 제습 운전 상태 및 제상 운전 상태에 관하여 설명하기로 하며, 제2제습부(110')는 제1제습부(110)와 동일한 구조이므로 이에 관한 중복 설명은 생략한다.
도 1 및 도 2를 참조하는 바와 같이, 제1제습부(110)는, 압축기(10), 응축기(20), 수액기(30), 사상변(40), 팽창변(50), 증발기(60), 수액기(70)를 포함할 수 있다.
상기 압축기(10)는 증발기(60)에서 배출되는 저온저압의 냉매를 고온고압의 가스로 압축한다.
상기 응축기(20)는 상기 압축기(10)와 연결되어 고온고압의 가스를 미세한 관로로 분산 통과시켜서 방열시킴으로써 액상 냉매로 응축시킨다.
상기 수액기(30)는 상기 응축기(20)의 출구와 상기 사상변(40)의 입구(41) 사이의 관로에 구비된 것으로, 상기 응축기(20)에서 액화된 고온고압의 액상 냉매를 일시 저장하는 용기이며, 이는 상기 증발기(60) 내의 부하 변동에 따른 냉매량의 변화를 흡수하여 운전을 원활하게 한다.
상기 사상변(40)은, 상기 응축기(20)의 고온고압의 액상 냉매를 증발기(60)로 이송하여 증발기(60) 표면에 발생한 얼음층을 녹이는 제상 운전이 가능하도록 냉매 순환 방향을 전환시키기 위한 것이다. 이와 같이 응축기(20)에서 증발기(60)로 역류 이송된 냉매는 사상변(40)을 경유하여 압축기(20)로 회수되어 고온고압의 가스로 압축된 후 응축기(20)로 이송되므로 제상 운전을 지속할 수 있다.
이를 위해 상기 사상변(40)은 상기 응축기(20)와 연결된 입구(41)와, 상기 압축기(10)와 연결된 출구(42)와, 상기 팽창변(50)과 연결된 팽창변 연결부(43) 및 상기 증발기(60)와 연결된 증발기 연결부(44)를 포함하여 구성된다.
이때 상기 사상변(40)은, 도 2와 같이 제습 운전시 상기 입구(41)와 팽창변 연결부(43)가 상호 연결되는 동시에 상기 출구(42)와 증발기 연결부(44)가 상호 연결되는 한편, 도 3과 같이 제상 운전시 상기 입구(41)와 증발기 연결부(44)가 상호 연결되는 동시에 상기 출구(42)와 팽창변 연결부(43)가 상호 연결된다.
상기 팽창변(50)은, 상기 응축기(20)와 연결되어 상기 응축기(20)에서 배출된 고온고압의 액상 냉매를 저온저압의 냉매 가스로 팽창시킨다.
상기 증발기(60)는 상기 팽창변(50)과 연결되어 상기 팽창변(50)에서 배출된 저온저압의 냉매 가스를 순환시는 제상코일이 구비된 것으로, 제상코일에 저온저압의 냉매가 순환할 때 제상 코일 외면에 접하는 공기 중의 습기를 결로시킴으로써 공기 중의 습기를 제거할 수 있다.
상기 액분리기(70)는 상기 증발기(60)와 연결되어 상기 증발기(60)에서 배출되는 냉매 가스 중 액을 분리시켜 압축기(10)로 가스만 이송시킬 수 있게 하여 압축기(10)의 액 압축을 방지할 수 있게 한다.
상기 팽창변(50)의 입구와 출구에 연결된 관로 상에는 상기 팽창변(50)을 우회하는 제상 관로(80)가 더 구비될 수 있고, 상기 제상 관로(80)에는 제상 운전시 증발기(60)의 냉매를 사상변(40)의 증발기 연결부(43)로 이송시키는 체크밸브(81)가 구비될 수 있다. 상기 체크밸브(81)는 일측 방향의 흐름만 허용하고 반대 방향의 흐름은 차단하는 밸브이므로 제습 운전시 응축기(20)에서 배출된 냉매가 제상 관로(80)를 경유하여 증발기(60)로 흐르는 것을 방지할 수 있다.
한편, 상기 증발기(60)의 일측에는 온도센서(61)가 구비될 수 있고, 제습 운전 중 상기 온도센서(61)가 증발기(60) 온도를 측정하여 설정 온도 이하로 감지되었을 때 상기 사상변(40)의 냉매 순환을 전환시켜서 제상 운전을 수행하도록 할 수 있다.
도 1 및 도 2를 참조하는 바와 같이 제습 운전은, 압축기(10)에서 배출된 고온고압의 냉매 가스는 응축기(20)에서 고온고압의 액상 냉매로 응축된 후 수액기(30)와 사상변(40)을 경유하여 팽창변(50)에서 저온저압의 냉매 가스로 변환되어 증발기(60)의 제상코일을 경유한다.
이때 제습기(100)의 팬(101)이 가동함에 따라 실내 공기가 흡입구(102)를 통해 상기 증발기(60)의 제상 코일 표면을 흐르게 되고, 이 과정에서 제상 코일 표면과 열교환을 통해 공기 중의 습기가 제상 코일 상에서 결로되어 공기 중의 습기가 제거될 수 있다.
이러한 제습 과정에서 상기 제상코일 표면에 형성된 얼음층이 확장하면 공기의 흐름을 방해하게 되어 제습 효율이 저하되므로 제상 운전을 수행한다.
도 3을 참조하는 바와 같기 제상 운전을 위해 사상변(40)의 입구(41)와 증발기 연결부(44)를 연결하고, 출구(42)와 팽창변 연결부(43)를 연결하도록 연결 관로를 전환하면, 응축기(20)에서 방출된 고온의 액상 냉매가 수액기(30), 사상변(40) 및 액분리기(70)를 경유하여 증발기(60)의 제상 코일 내부로 순환되며, 이에 따라 제상 코일의 외부에 형성된 얼음층이 녹아서 제상이 이루어진다.
상기 증발기(60)에서 방출된 냉매는 상기 팽창변(50)에서 역류하기 어렵기 때문에 상기 제상 관로(80)를 통해서 압축기(10)로 역류할 수 있고, 압축기(10)에서 고온고압으로 압축된 냉매 가스는 다시 응축기(20), 수액기(30), 사상변(40) 및 액분리기(70)를 경유하여 증발기(60)로 이송되므로 지속적인 제상 운전이 가능하다.
상기 저온 제습기(100)는, 도 2 및 도 3을 통해서 설명한 바와 같이 제습 운전과 제상 운전을 선택할 수 있는 상기 제1제습부(110) 및 상기 제1제습부(110)와 동일한 구조로 이루어진 제2제습부(110')를 포함하여 구성된다.
따라서 상기 제1제습부(110)와 제2제습부(110')는 각각 제습 운전과 제상 운전을 교대할 수 있다. 즉 제1제습부(110)가 제상 운전시 제2제습부(110')는 제습 운전을 할 수 있고, 반대로 제2제습부(110')가 제상 운전시 제1제습부(110)가 제습 운전할 수 있으므로 연속하여 제습 운전을 할 수 있다.
상기 제습기(100)는, 상기 증발기(60)에서 발생한 물(결로)을 효과적으로 배수하기 위하여 도 1과 같이 상기 제1제습부(110)의 증발기(60) 및 제2제습부(110')의 증발기 하부에 집수판(90)이 구비되고, 상기 집수판(90)은 상기 제1제습부(110)와 제2제습부(110') 사이로 하향 경사지게 설치되며, 상기 집수판(90)의 최저 위치에 배수용 드레인(91)이 형성될 수 있다.
이상의 설명은 비록 본 발명이 상기에서 언급한 바람직한 실시예와 관련하여 설명되어졌지만, 본 발명의 요지와 범위로부터 벗어남이 없이 다른 다양한 수정 및 변형이 가능하다는 것은 당업자라면 용이하게 인식할 수 있을 것이며, 이러한 변경 및 수정은 모두 첨부된 특허청구범위에 속함은 자명하다.
10: 압축기 20: 응축기
30: 수액기 40: 사상변
41: 입구 42: 출구
43: 팽창변 연결부 44: 증발기 연결부
50: 팽창변 60: 증발기
61: 온도센서 70: 액분리기
80: 제상관로 81: 체크밸브
90: 집수판 91: 드레인
100: 제습장치
110: 제1제습부 110': 제2제습부

Claims (8)

  1. 제습 운전 및 제상 운전 가능한 저온 제습기로서,
    증발기의 냉매를 고온고압의 가스로 압축하는 압축기;
    상기 압축기와 연결되어 고온고압의 가스를 액상으로 응축하는 응축기;
    상기 응축기와 연결되어 액상 냉매를 저온저압의 냉매로 팽창시키는 팽창변;
    상기 팽창변과 연결되고 저온저압의 냉매를 순환시는 제상코일이 구비되어 공기 중의 습기를 결로시키는 상기 증발기;
    상기 증발기의 제상 운전을 위해 상기 응축기의 냉매를 증발기로 이송하여 압축기로 회수하도록 냉매 순환을 전환시키는 사상변;
    을 포함하는 제1제습부가 구비된 것을 특징으로 하는 저온 제습기.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 사상변은, 상기 응축기와 연결된 입구와, 상기 압축기와 연결된 출구와, 상기 팽창변과 연결된 팽창변 연결부 및 상기 증발기와 연결된 증발기 연결부를 포함하고,
    제습 운전시 상기 입구와 팽창변 연결부가 상호 연결되는 동시에 상기 출구와 증발기 연결부가 상호 연결되고,
    제상 운전시 상기 입구와 증발기 연결부가 상호 연결되는 동시에 상기 출구와 팽창변 연결부가 상호 연결되게 한 것을 특징으로 하는 저온 제습기.
  3. 제 2항에 있어서,
    상기 팽창변의 입구와 출구에 연결된 관로 상에 상기 팽창변을 우회하는 제상 관로가 더 구비되고, 상기 제상 관로에는 제상 운전시 증발기의 냉매를 사상변으로 이송시키고 제습 운전시 역류를 방지하는 체크밸브가 구비된 것을 특징으로 하는 저온 제습기.
  4. 제 2항에 있어서,
    상기 응축기의 출구와 상기 사상변의 입구 사이의 관로에 상기 응축기에서 액화된 고온고압의 액상 냉매를 일시 저장하는 수액기가 더 구비된 것을 특징으로 하는 저온 제습기.
  5. 제 2항에 있어서,
    상기 증발기와 상기 사상변의 증발기 연결부 사이의 관로에 냉매 중 액을 분리시켜 상기 압축기로 가스만 이송하는 액분리기가 더 구비된 것을 특징으로 하는 저온 제습기.
  6. 제 1항에 있어서,
    상기 증발기의 일측에는 증발기 온도를 측정하여 상기 사상변의 냉매 순환을전환시키는 온도센서가 구비된 것을 특징으로 하는 저온 제습기.
  7. 제 1항 내지 제 6항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 저온 제습기는, 상기 제1제습부 및 상기 제1제습부와 한 쌍을 이루는 제2제습부를 포함하고, 상기 제1제습부 및 상기 제2제습부는 각각 제습 운전과 제상 운전을 교대할 수 있게 되어 연속 제습 운전을 가능하게 한 것을 특징으로 하는 저온 제습기.
  8. 제 7항에 있어서,
    상기 제1제습부의 증발기 및 제2제습부의 증발기 하부에 집수판이 구비되고, 상기 집수판은 상기 제1제습부와 제2제습부 사이로 하향 경사지게 설치되며, 상기 집수판의 최저 위치에 배수용 드레인이 형성된 것을 특징으로 하는 저온 제습기.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN109442606A (zh) * 2018-12-10 2019-03-08 广州同方瑞风节能科技股份有限公司 一种低露点深度除湿系统
KR102081416B1 (ko) 2019-06-14 2020-02-25 농업회사법인주식회사팜텍 식품 건조용 제습기
KR102181717B1 (ko) 2020-09-10 2020-11-24 김인호 응축열을 이용한 제습장치
KR20210111447A (ko) 2020-03-03 2021-09-13 김경식 식품 건조용 저온 제습기

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