KR20200045052A - 열전소자를 이용한 제습기 - Google Patents

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Abstract

본 발명의 일 실시예에 따른 열전소자를 이용한 제습기는, 전면의 흡열부 및 배면의 발열부를 구비한 열전소자와, 다수의 제1 방열핀을 전면에 구비하여 열전소자의 전면에 배치된 제1 방열판과, 다수의 제2 방열핀을 배면에 구비하여 열전소자의 배면에 배치된 제2 방열판과, 제2 방열판의 배면을 향하여 공기를 분사하는 팬을 각각 포함하는 내부 구조물; 전면에 형성된 공기 흡입구와, 양측면에 형성된 공기 배출구를 각각 구비하며, 상기 내부 구조물을 내부에 수용하는 하우징; 및 상부를 향해 개방되고, 하우징의 일 측면을 통해 하우징의 내에 삽입 가능하며, 하우징 내에 삽입 시 제1 방열핀 보다 하부에 위치하되 제1 방열핀에서 응축되어 낙하하는 물을 수용하도록 위치하는 수통;을 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

열전소자를 이용한 제습기{Dehumidifier using thermoelectric element}
본 발명은 열전소자를 이용한 제습기에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 초소형 제작이 가능한 제습기에 관한 것이다.
최근 들어, 공기의 질과 쾌적한 실내 환경의 중요성이 부각되면서, 실내 공기를 제어할 수 있는 장치에 대해 관심이 증가되고 있다. 이러한 장치들 중에서 특히 제습기는 공기 중 습기를 제거하는 장치로서, 그 사용이 증가되고 있는 추세에 있다. 구체적으로, 제습기는 공기를 흡입하고, 흡입된 공기를 냉각시켜 습기를 제거한 다음, 공기를 적정 온도로 가열하여 실내로 다시 배출시킨다.
제습기는 종래에 냉매를 이용한 방식을 이용하여 제습 기능을 수행했다. 이러한 종래의 냉매 방식 제습기는 냉매로 인한 환경 오염을 일으킬 뿐 아니라, 냉매 취급에 따른 큰 부피, 복잡한 구조, 비효율적인 냉방효율 및 높은 에너지 소모 등의 문제점도 함께 발생시킨다.
이에 따라, 냉매를 대체하여 공기를 냉각시킬 수 있는 열전소자를 이용한 제습기가 개발되고 있다. 이러한 열전소자를 이용한 제습기는 열전소자로 인해 그 부피를 줄일 수 있으며, 냉방 효율 및 에너지 효율 등을 개선할 수 있다.
하지만, 종래의 열전소자를 이용한 제습기는 다수의 팬을 구동시켜 공기를 흡입 및 배출하도록 구성되는 등 여전히 내부 구조가 복잡하며, 이에 따라 부피를 줄이는데 한계가 있어 초소형화가 어려운 문제점이 있었다.
상기한 바와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명은 열전소자를 이용하되 효율적인 공기 가이드 내부 구조 등을 통해 초소형으로 제작 가능한 제습기를 제공하는데 그 목적이 있다.
다만, 본 발명이 해결하고자 하는 과제는 이상에서 언급한 과제에 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기와 같은 과제를 해결하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 열전소자를 이용한 제습기는, (1) 전면의 흡열부 및 배면의 발열부를 구비한 열전소자와, 다수의 제1 방열핀을 전면에 구비하여 열전소자의 전면에 배치된 제1 방열판과, 다수의 제2 방열핀을 배면에 구비하여 열전소자의 배면에 배치된 제2 방열판과, 제2 방열판의 배면을 향하여 공기를 분사하는 팬을 각각 포함하는 내부 구조물, (2) 전면에 형성된 공기 흡입구와, 양측면에 형성된 공기 배출구를 각각 구비하며, 상기 내부 구조물을 내부에 수용하는 하우징, (3) 상부를 향해 개방되고, 하우징의 일 측면을 통해 하우징의 내에 삽입 가능하며, 하우징 내에 삽입 시 제1 방열핀 보다 하부에 위치하되 제1 방열핀에서 응축되어 낙하하는 물을 수용하도록 위치하는 수통을 포함한다.
상기 제1 방열핀은 상하를 향하여 연장되어 이격 배열될 수 있고, 상기 제2 방열핀은 측부를 향하여 연장되어 이격 배열될 수 있으며, 상기 물은 제1 방열핀을 따라 가이드 되면서 수용부로 낙하할 수 있다.
상기 공기 흡입구는 제1 방열핀의 전면에 대응하는 위치에 형성될 수 있고, 상기 공기 배출구는 제2 방열핀의 측면에 대응하는 위치에 형성될 수 있다.
상기 팬이 작동하는 경우, 공기 흡입 작용 및 공기 배출 작용이 함께 발생할 수 있다.
상기 팬이 작동하는 경우, 공기 흡입구를 통해 흡입된 공기가 제1 방열핀을 접촉하면서 제1 방열핀에 의해 상부로 가이드 될 수 있고, 가이드 된 공기는 팬을 거쳐 제2 방열핀으로 분사될 수 있으며, 분사된 공기는 제2 방열핀을 접촉하면서 제2 방열핀에 의해 측부로 가이드 되어 공기 배출구로 배출될 수 있다.
상기 하우징은 하측 외면이 곡면 형상으로 형성될 수 있으며, 본 발명의 일 일 실시예에 따른 따른 열전소자를 이용한 제습기는 상기 하우징의 하부에 수용 가능한 접이식 받침대를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 일 일 실시예에 따른 따른 열전소자를 이용한 제습기는 벽걸이용 및 스탠드용으로 겸용 가능하다.
본 발명의 일 일 실시예에 따른 따른 열전소자를 이용한 제습기는, (1) 상기 수통의 바닥면에 형성된 관통홀에 착탈 가능한 캡, (2) 상기 하우징 내에 삽입된 수통 보다 하측에 위치하여, 하우징 내에 삽입된 수통의 캡이 제거된 경우에 수통의 관통홀로부터 낙하하는 물을 수용하는 보조 수통, (3) 상기 보조 수통에 연결되어 보조 수통에 채워지는 물을 외부로 배출하는 배수 호스를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 일 일 실시예에 따른 따른 열전소자를 이용한 제습기는 상기 팬의 배면에 위치하는 필터 구조체를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 일 일 실시예에 따른 따른 열전소자를 이용한 제습기는 향기 시트를 더 포함할 수 있으며, 패션 잡화 보관 장치의 내부 배치용으로 활용 가능하다.
본 발명의 일 일 실시예에 따른 따른 열전소자를 이용한 제습기는 상기 열전소자에 전원 공급 시, 구동 초기 t1의 시간 동안 Vmax인 최대 전압 보다 낮은 V1의 전압을 공급하고 t1 시간 이후에 V1<V2<Vmax를 만족하는 V2인 전압을 공급할 수 있다.
본 발명의 일 일 실시예에 따른 따른 열전소자를 이용한 제습기는 상기 열전소자에 전원 공급 시, 구동 초기의 주변 온도가 제1 온도 이하인 경우에 구동 초기의 t3의 시간 동안 전원 공급을 중지하되, 주변 온도가 제1 온도 보다 높은 제2 온도 이하인 경우에 t4의 시간마다 t5의 시간 동안 전원 공급을 중지할 수 있다.
상기와 같이 구성되는 본 발명의 일 실시예에 따른 열전소자를 이용한 제습기는 효율적인 공기 가이드 내부 구조, 효율적인 전원부의 용량 설계 등을 통해 부피를 줄여 초소형으로 제작 가능한 이점이 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 열전소자를 이용한 제습기는 배수 장치를 통해 수통의 물이 외부로 자연히 반출되게 할 수 있어, 편의성이 향상되는 이점이 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 열전소자를 이용한 제습기는 패션 잡화 보관 장치의 내부 배치용으로 활용 가능하여 활용도가 향상되는 이점이 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 열전소자를 이용한 제습기는 향기 시트를 더 포함함으로써 주변 공기에 대한 제습 및 탈취를 동시에 구현할 수 있는 이점이 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 열전소자를 이용한 제습기(1)의 사시도를 나타낸다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 열전소자를 이용한 제습기(1)의 분해도를 나타낸다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 열전소자를 이용한 제습기(1)의 내부 단면도를 나타낸다.
도 4는 냉각 모듈(210) 및 냉각 모듈(210)의 주변에 형성되는 공기 흐름에 대한 사시도를 나타낸다.
도 5는 냉각 모듈(210), 냉각 모듈(210)의 그 주변에 형성되는 공기 흐름 및 전원부(250)에 대한 측면도를 나타낸다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 열전소자를 이용한 제습기(1)에서 접이식 받침대(50)가 펼쳐지는 사용 상태도를 나타낸다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 열전소자를 이용한 제습기(1)에서 수통(30) 및 필터 구조체(70)가 삽입되는 사용 상태도를 나타낸다.
본 발명의 상기 목적과 수단 및 그에 따른 효과는 첨부된 도면과 관련한 다음의 상세한 설명을 통하여 보다 분명해 질 것이며, 그에 따라 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 기술적 사상을 용이하게 실시할 수 있을 것이다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어서 본 발명과 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략하기로 한다.
본 명세서에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며, 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 경우에 따라 복수형도 포함한다. 본 명세서에서, "포함하다", “구비하다”, “마련하다” 또는 “가지다” 등의 용어는 언급된 구성요소 외의 하나 이상의 다른 구성요소의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다.
본 명세서에서, “또는”, “적어도 하나” 등의 용어는 함께 나열된 단어들 중 하나를 나타내거나, 또는 둘 이상의 조합을 나타낼 수 있다. 예를 들어, “또는 B”“및 B 중 적어도 하나”는 A 또는 B 중 하나만을 포함할 수 있고, A와 B를 모두 포함할 수도 있다.
본 명세서에서, “예를 들어” 등에 따르는 설명은 인용된 특성, 변수, 또는 값과 같이 제시한 정보들이 정확하게 일치하지 않을 수 있고, 허용 오차, 측정 오차, 측정 정확도의 한계와 통상적으로 알려진 기타 요인을 비롯한 변형과 같은 효과로 본 발명의 다양한 실시 예에 따른 발명의 실시 형태를 한정하지 않아야 할 것이다.
본 명세서에서, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 '연결되어’ 있다거나 '접속되어' 있다고 기재된 경우, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성 요소에 '직접 연결되어' 있다거나 '직접 접속되어' 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해될 수 있어야 할 것이다.
본 명세서에서, 어떤 구성요소가 다른 구성요소의 '상에' 있다거나 '접하여' 있다고 기재된 경우, 다른 구성요소에 상에 직접 맞닿아 있거나 또는 연결되어 있을 수 있지만, 중간에 또 다른 구성요소가 존재할 수 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면, 어떤 구성요소가 다른 구성요소의 '바로 위에' 있다거나 '직접 접하여' 있다고 기재된 경우에는, 중간에 또 다른 구성요소가 존재하지 않은 것으로 이해될 수 있다. 구성요소간의 관계를 설명하는 다른 표현들, 예를 들면, '～사이에'와 '직접 ～사이에' 등도 마찬가지로 해석될 수 있다.
본 명세서에서, '제1', '제2' 등의 용어는 다양한 구성요소를 설명하는데 사용될 수 있지만, 해당 구성요소는 위 용어에 의해 한정되어서는 안 된다. 또한, 위 용어는 각 구성요소의 순서를 한정하기 위한 것으로 해석되어서는 안되며, 하나의 구성요소와 다른 구성요소를 구별하는 목적으로 사용될 수 있다. 예를 들어, '제1구성요소'는 '제2구성요소'로 명명될 수 있고, 유사하게 '제2구성요소'도 '제1구성요소'로 명명될 수 있다.
다른 정의가 없다면, 본 명세서에서 사용되는 모든 용어는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 공통적으로 이해될 수 있는 의미로 사용될 수 있을 것이다. 또한, 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 용어들은 명백하게 특별히 정의되어 있지 않는 한 이상적으로 또는 과도하게 해석되지 않는다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 일 실시예를 상세히 설명하도록 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 열전소자를 이용한 제습기(1)의 사시도를 나타내고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 열전소자를 이용한 제습기(1)의 분해도를 나타내며, 본 발명의 일 실시예에 따른 열전소자를 이용한 제습기(1)의 내부 단면도를 나타낸다.
본 발명의 일 실시예에 따른 열전소자를 이용한 제습기(1)는, 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 하우징(10)과, 하우징(10)의 내부에 구비되는 내부 구조물(20)과, 공기 냉각에 의해 생성된 물을 수용하는 수통(30)과, 다양한 제습 동작의 조작 명령을 입력 받기 위한 입력부(40)를 각각 포함한다. 이하, 이들 구성에 대해서 보다 상세하게 설명하도록 한다.
도 4는 냉각 모듈(210) 및 냉각 모듈(210)의 주변에 형성되는 공기 흐름에 대한 사시도를 나타내며, 도 5는 냉각 모듈(210), 냉각 모듈(210)의 그 주변에 형성되는 공기 흐름 및 전원부(250)에 대한 측면도를 나타낸다.
먼저, 하우징(10)은 내부 구조물(20)을 그 내부에 수용하여 보호하는 케이스이다. 특히, 하우징(10)은 초소형의 심미감을 향상시키기 위해, 전면 방향에서 원형 또는 타원형으로 형성될 수 있으나, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다.
구체적으로, 하우징(10)은 제1 하우징(110) 내지 제3 하우징(130)을 포함할 수 있다. 즉, 제1 하우징(110)은 공기가 흡입되도록 형성된 흡입구(111)를 구비할 수 있으며, 입력부(40)가 위치할 수 있다. 또한, 제1 하우징(110)은 하우징(10)의 전면부를 형성하는 원형 패널 형상으로 형성될 수 있다. 제2 하우징(120)은 제1 하우징(110)에 체결될 수 있으며, 하우징(10)의 일부 측부를 형성하는 링 형상으로 형성될 수 있다. 제3 하우징(130)은 제2 하우징(120)과 체결될 수 있으며, 하우징(10)의 나머지 측부 및 배면부을 형성하도록 그 전면이 개방된 원형 바구니 형상으로 형성될 수 있다. 이때, 제1 하우징(110) 및 제2 하우징(120)은 분리되지 않고 일체형으로 형성될 수 있으나, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다.
제2 하우징(120) 또는 제3 하우징(130)은 하우징(10)의 측면에 해당하는 면의 양측에 공기가 배출되도록 형성된 배출구(131)를 구비할 수 있다. 또한, 제2 하우징(120) 또는 제3 하우징(130)은 하우징(10)의 측면에 해당하는 면의 일측에 수통(30)이 삽입 가능하도록 형성된 수통 출입구(121)를 구비할 수 있다. 이때, 수통(30)의 위치와, 하우징(10) 내부에서 배출되는 공기 위치를 고려하여, 수통 출입구(121)는 배출구(131) 보다 하측에 위치하도록 형성되는 것이 바람직할 수 있다. 다만, 도 1 및 도 2에서, 배출구(131)가 제3 하우징(130)에만 형성된 것으로 도시되었고, 수통 출입구(121)가 제2 하우징(120) 및 제3 하우징(130)에 형성된 것으로 도시되었으나, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 열전소자를 이용한 제습기(1)에서 접이식 받침대(50)가 펼쳐지는 사용 상태도를 나타내며, 도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 열전소자를 이용한 제습기(1)에서 수통(30) 및 필터 구조체(70)가 삽입되는 사용 상태도를 나타낸다.
한편, 제2 하우징(120) 또는 제3 하우징(130)은 하우징(10)의 측면에 해당하는 면의 하측 외면이 곡면 형상으로 형성된다. 이때, 해당 면에는, 도 6에 도시된 바와 같이, 접이식 받침대(50)를 수용하기 위한 공간인 받침대 수용부(122)가 형성될 수 있다. 또한, 제3 하우징(130)은 하우징(10)의 배면에 해당하는 면이나, 하우징(10)의 측면에 해당하는 면의 상측 또는 일측에 필터 구조체(70)가 삽입 가능하도록 형성된 삽입구(123)를 구비할 수 있다. 이때, 제3 하우징(130)에는 삽입구(123)에 착탈되는 커버(124)가 구비될 수 있다.
다음으로, 내부 구조물(20)은 하우징(20)의 내부에 구비되는 구성으로서, 냉각 모듈(210), 팬(220), 메인보드(230), 내부 프레임(240) 및 전원부(250)를 포함할 수 있다.
구체적으로, 냉각 모듈(210)은 흡입구(111)를 통해 흡입된 공기를 냉각시키는 구성으로서, 도 4에 도시된 바와 같이, 열전소자(211)와, 다수의 제1 방열핀(212a)을 전면에 구비하여 열전소자(211)의 전면에 배치된 제1 방열판(212)과, 다수의 제2 방열핀(213a)을 배면에 구비하여 열전소자(211)의 배면에 배치된 제2 방열판(213)을 각각 포함한다.
이때, 열전소자(211)는 펠티에 효과에 의한 흡열 작용 및 발열 작용하는 소자로서, 흡열 작용하는 흡열부(211a)가 전면에 위치하며, 발열 작용하는 발열부(211b)가 배면에 위치한다. 이에 따라, 열전소자(211)의 전면에 배치된 제1 방열판(212)은 공기와 접촉하여 공기를 냉각시켜 공기 중에 포함된 수증기를 물로 응축시킬 수 있다. 또한, 열전소자(211)의 배면에 배치된 제2 방열판(213)은 공기와 접촉하여 공기를 가열시킬 수 있다.
팬(220)은 흡입 및 배출되는 공기 흐름의 형성 및 제어를 위한 구동력을 제공하는 구성으로서, 제2 방열판(213)의 배면에 배치된다. 이때, 팬(220)은 제2 방열판(213)의 배면을 향하여 공기를 분사한다. 즉, 팬(220)은 작동 시에 배면에서 공기를 흡입하여 전면으로 공기를 배출하도록 하는 블레이드 형상을 갖는다.
구체적으로, 팬(220)의 작동에 의해 형성되는 공기 흐름은 다음과 같다. 즉, 도 4 및 도 5를 참고하면, i) 흡입구(111)를 통해 하우징(10)의 내부로 공기가 흡입되고, ii) 흡입된 공기는 냉각 작용하는 제1 방열판(212)에 접촉하면서 공기 속의 수증기가 물로 응축되며, iii) 응축되지 않은 나머지 공기는 팬(220)의 배면에 흡입되어 그 전면으로 분사되고, iv) 분사된 공기는 발열 작용하는 제2 방열판(213)에 접촉한 후에 배출구(131)를 통해 외부로 배출된다. 다만, 이러한 상기 i) 내지 상기 iv)에 따른 공기 흐름의 원천은 상기 iii)에서의 팬(220)의 작동에 있다. 즉, 팬(220)이 작동하는 경우, 상기 i) 내지 상기 iv)에 따른 공기 흡입 작용 및 공기 배출 작용의 공기 흐름이 함께 발생한다.
종래의 경우, 다수의 팬이 구비되되, 특히 공기 흡입용 팬과 공기 배출용 팬이 각각 별도로 구비되므로, 그 내구 구조가 복잡해질 수밖에 없으며, 이에 따라 부피를 줄이는데 한계가 있어 초소형화가 불가능한 문제점이 있었다. 하지만, 본 발명은 상술한 바와 같이, 하나의 팬(220)만으로도 상술한 공기 흐름을 형성할 수 있도록 구현되므로, 부피를 종래 보다 많이 줄일 수 있어 초소형화가 가능한 이점이 있다. 다만, 본 발명은 상술한 팬(220) 외의 다른 팬이 추가되는 것을 배제하는 것은 아니다.
특히, 제1 방열핀(212a)은 상하를 향하여 연장되어 이격 배열될 수 있다. 즉, 도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이, 제1 방열핀(212a)이 상하를 향하여 연장되도록 형성되는 경우, 상기 ii)에서, 공기는 제1 방열핀(212a)의 형상을 따라 상부로 가이드 되면서 보다 원활하게 상승할 수 있을 뿐 아니라, 제1 방열핀(212a)의 냉각 작용에 의해 생성된 물도 제1 방열핀(212a)의 형상을 따라 가이드 되면서 수통(30)에 보다 원활하게 수용될 수 있다. 이때, 공기 흡입구(111)는 제1 방열핀(212a)의 전면에 대응하는 위치에 형성됨으로써, 상기 i) 및 ii)에 따른 공기 흡입 작용의 공기 흐름을 보다 원활하게 할 수 있다.
또한, 제2 방열핀(213a)은 측부를 향하여 연장되어 이격 배열될 수 있다. 즉, 도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이, 제2 방열핀(213a)이 측부를 향하여 연장되도록 형성되는 경우, 상기 iv)에서, 공기는 발열 작용하는 제2 방열핀(213a)의 형상을 따라 측부로 가이드 되면서 보다 원활하게 배출구(131)를 통해 외부로 배출될 수 있다. 이때, 공기 배출구(131)는 제2 방열핀(213a)의 측면에 대응하는 위치에 형성됨으로써, 상기 iv)에 따른 공기 배출 작용의 공기 흐름을 보다 원활하게 할 수 있다.
메인보드(230)는 다양한 제습 동작을 위한 제어하기 위한 제어부 등의 다양한 회로를 포함한다. 이때, 메인보드(230)는 입력부(40), 열전소자(211), 팬(220) 또는 전원부(250)와 각각 연결되어 신호 및 전원의 입출력을 처리할 수 있다. 즉, 메인보드(230)는 입력부(40)에서 입력되는 조작 명령에 따라 다양한 제습 동작을 제어하기 위해 필요한 신호 및 전원을 전달할 수 있다. 또한, 메인보드(230)는 온도 센서, 습도 센서 등 다양한 센서와 연결되어, 이들 센서에 전원을 공급하고 이들 센서로부터 센서 신호를 수신하여 처리할 수 있다.
내부 프레임(240)은 입력부(40), 냉각 모듈(210), 팬(220) 및 전원부(250)를 안착하여 이들 구성을 하우징(10) 내부에 고정하는 구성이다.
전원부(250)는 전원 공급 장치(SMPS: switched mode power supply)이다. 즉, 전원부(250)는 상용 전원을 입력 받아 이를 가공하여, 해당 가공 전원을 입력부(40), 열전소자(211), 팬(220) 또는 메인보드(230)로 제공할 수 있다. 예를 들어, 전원부(250)는 220V의 교류 전원을 일정 크기의 직류 전원으로 변환하여 변환 전원을 해당 구성에 제공할 수 있으나, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다.
한편, 흡열부(211a)의 온도(Tc), 발열부(211b)의 온도(Th)간의 차이(△T)가 클수록, 열전소자(211)에 흐르는 전류는 낮다. 종래의 제습기의 경우, 초기 구동 시에 최대값에 해당하는 전압을 열전소자(211)에 공급함으로써 짧은 시간 안에 큰 △T를 형성하는 방식이었다. 하지만, 이 경우에 초기 구동 시간을 제외한 나머지 시간(즉, 구동 초기 이후) 동안 열전소자(211)에 흐르는 전류는 초기 구동 전류의 약 70% 이하이다. 즉, 종래와 같이 초기 구동 전류를 기준으로 전원부(250)의 용량을 선택하는 경우, 약 30%에 해당하는 불필요한 용량을 더 확보해야 하므로, 전원부(250)의 용량이 커지게 되어, 이에 따라 제품 가격 및 크기가 상승하게 된다.
이와 같은 전원부(250)의 용량 문제를 해결하기 위해, 전원부(250)은 다음과 같이 그 용량을 설계하는 것이 바람직할 수 있다. 즉, 전원부(250)는 열전소자(211)에 전원을 공급 시, 구동 초기 t1의 시간 동안 최대 전압(Vmax) 보다 낮은 V1의 전압을 공급하고, t1 시간 이후(즉, 구동 초기 이후)에 V1<V2<Vmax를 만족하는 V2인 전압을 공급할 수 있다. 이때, t1은 5분 내지 10분일 수 있으나, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다.
예를 들어, 구동 초기 5분 내지 10분 동안 최대 전압 Vmax의 70%(예를 들어, 12V)에 해당하는 V1을 공급하면, 해당 시간 동안 차츰 △T가 커지게 되면서 최대 전류의 50% 정도만이 열전소자(211)에 흐르게 된다. 이후, 종래의 구동 초기 이후 전압(예를 들어, 17V)에 해당하는 V2를 공급하더라도 △T가 커진 상태이므로, 열전소자(211)으로의 전원 공급을 위한 용량에는 다른 문제가 발생하지 않는다. 따라서, 전원부(250)는 종래 보다 그 용량을 줄일 수 있으므로, 그 가격 및 크기도 종래 보다 줄어들 수 있다.
한편, 외기 온도가 낮을 경우에 열전소자(211)의 흡열부(211a) 주변의 온도가 영하로 떨어질 수 있다. 이 경우, 흡열부(211a)의 흡열 작용에 의해 응축된 물이 얼면서 제습 효율이 떨어지거나 제품 고장의 원인이 될 수 있다.
이와 같은 물의 응고 문제를 해결하기 위해, 본 발명은 제상 기능을 수행할 수 있다. 즉, 전원부(250)는 구동 초기의 주변 온도가 제1 온도 이하인 경우에 구동 초기의 t3의 시간 동안 열전소자(211)로의 전원 공급을 중지한 후에 다시 공급할 수 있다. 이때, 제1 온도는 0℃ 내지 5℃일 수 있고, t3은 5분 내지 10분일 수 있으나, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다.
예를 들어, 구동 초기에 흡열부(211a)의 주변에 구비된 온도 센서에서 측정된 온도가 0℃ 이하인 경우, 전원부(250)는 구동 초기 5분 동안 열전소자(211)로의 전원 공급을 중단할 수 있다. 이후 측정 온도가 5℃ 이상이 되면, 전원부(250)는 다시 열전소자(211)로 전원을 공급할 수 있다. 이와 같은 동작을 통해, 본 발명은 구동 초기의 제상 기능을 수행할 수 있다.
또한, 추가적인 제상 기능을 위해, 전원부(250)는 주변 온도, 즉 외기 온도가 제1 온도 보다 높은 제2 온도 이하인 경우에 t4의 시간마다 t5의 시간 동안 열전소자(211)로의 전원 공급을 중지한 후에 다시 공급할 수 있다. 이때, 제2 온도는 10℃ 내지 15℃일 수 있고, t4는 30분 내지 1시간일 수 있으며, t5는 5분 내지 10분일 수 있으며, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다.
예를 들어, 외기 온도가 15℃ 이하인 경우, 전원부(250)는 한 시간 마다 약 5분간 열전소자(211)로의 전원 공급을 중지할 수 있다. 이와 같은 동작을 통해, 본 발명은 구동 초기 이후의 제상 기능을 수행할 수 있다. 이때, 외기 온도는 별도의 외기 온도 측정 센서를 통해 측정되거나, 제2 방열판(213)의 온도 과열을 감지하는 써미스터의 온도를 통해 추정될 수 있으나, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다.
다음으로, 수통(30)은 공기에 대한 냉각 작용에 의해 응축된 물을 수용하는 구성으로서, 상부를 향해 개방된 수용부(31)를 구비한다. 즉, 수통(30)은 하우징(10)에 형성된 수통 출입구(121)를 통해 하우징(10)의 내에 삽입 가능하다.
하우징(10) 내에 삽입 시, 수통(30)은 그 개구부가 제1 방열핀(121a) 보다 하부에 위치하되 제1 방열핀(121a)에서 응축 낙하하는 물을 수용할 수 있는 위치에 수용부(31)가 위치하도록 형성될 수 있다. 특히, 수통(30)은 하우징(10)의 일 측면에서 슬라이딩 방식으로 삽입 및 반출이 가능하므로, 하우징(10)의 전면 방향에서의 원형 등의 형상을 그대로 유지시킬 수 있어, 하우징(10)의 심미감을 그대로 보존시킬 수 있다.
특히, 수통(30)은 그 구비 위치 및 그 측면 슬라이딩 방식으로 인해, 본 발명의 초소형화 구현에 기여할 수 있다. 즉, 하우징(10)이 원형 등의 형태이므로, 그 하측의 남는 공간에 수통(30)이 측면 슬리이딩 방식으로 구비됨에 따라, 하우징(10)의 내부에서 낭비되는 공간을 줄일 수 있다. 또한, 이러한 효과는 하우징(10)의 하측에서 수통(30)이 차지하는 나머지 배면 공간에 전원부(250)가 배치됨으로써 더욱 증진될 수 있다.
한편, 종래의 제습기의 경우, 사용자가 수통(30)을 반출하여 물을 비워야 불편함이 있었다. 이러한 불편함을 해결하기 위해, 본 발명의 일 실시예에 따른 열전소자를 이용한 제습기(1)는, 도 3에 도시된 바와 같이, 배수 장치(60)를 더 포함할 수 있다. 즉, 배수 장치(60)는 수통(30)의 물이 외부로 자연히 반출되도록 구비된 구성으로서, 캡(61), 보조 수통(62) 및 배수관(63)을 포함한다.
구체적으로, 캡(61)은 수통(30) 개방부의 바닥면(32)에 형성된 관통홀(33)에 착탈 가능하게 구비된다. 즉, 수통(30)의 물을 사용자가 비우는 방식으로 사용될 경우, 캡(61)은 관통홀(33)에 착용된다. 반면, 수통(30)의 물이 외부로 자연히 반출되는 방식으로 사용될 경우, 캡(61)은 관통홀(33)에서 제거된다.
보조 수통(62)은 하우징(10) 내에 삽입된 수통(30) 보다 하측에 위치하여 물을 수용하는 구성이다. 즉, 보조 수통(62)은 하우징(10) 내에 삽입된 수통(30)의 캡(61)이 제거된 경우에 수통(30)에 채워져 관통홀(33)로부터 낙하하는 물을 수용한다.
배수관(63)은 보조 수통(62)에 연결되어 보조 수통(62)에 채워지는 물을 외부로 배출한다. 이때, 배수관(63)은 압력에 따라 자연히 물을 외부로 배출할 수 있다. 다만, 물 배출을 위한 펌프가 배수관(63)에 연결될 수도 있으나, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다.
다음으로, 입력부(40)는 제습 명령을 사용자로부터 입력 받는 구성으로서, 제1 하우징(110)을 관통하여 하우징(10)의 전면에 노출될 수 있다. 예를 들어, 입력부(40)는 터치 방식 또는 푸쉬 방식으로 이루어질 수 있으나, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다. 또한, 입력부(40) 주변에는 입력 명령, 세팅된 제습 기능, 주변 공기 상황 등을 표시하는 디스플레이가 구비될 수 있다.
한편, 본 발명의 일 실시예에 따른 열전소자를 이용한 제습기(1)는, 도 6에 도시된 바와 같이, 하우징(10) 하부의 받침대 수용부(122)에 수용 가능하도록 구비된 접이식 받침대(50)를 더 포함할 수 있다. 즉, 하우징(10)이 원형 등의 형상으로 형성됨에 따라 하우징(10)의 하측 외면도 곡면 형상으로 형성되므로, 본 발명은 바닥면에 쉽게 세워지지 않을 수 있다. 이를 보완하여, 접이식 받침대(122)는 접이식 방식으로 필요한 경우에 펼쳐지게 설계됨으로써, 본 발명이 스탠드용으로 사용될 수 있게 한다. 또한, 이러한 접이식 방식으로 인해, 접이식 받침대(122)는 평상 시에 받침대 수용부(122) 내에 접혀 있으므로, 본 발명의 부피를 줄여 초소형 제습기 구현에 이바지할 수도 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 열전소자를 이용한 제습기(1)는 벽걸이용 및 스탠드용으로 겸용이 가능할 수 있다. 즉, 본 발명이 스탠드용으로 사용될 경우, 상술한 접이식 받침대(122)가 이용될 수 있다. 또한, 본 발명이 벽걸이용으로 사용될 경우, 하우징(10)에 형성된 브라켓 설치부(미도시)에 브라켓이 설치됨으로써 벽에 고정될 수 있다. 예를 들어, 브라켓 설치부는 나사핀이 삽입될 수 있는 나사산 홈일 수 있으나, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다.
한편, 본 발명의 일 실시예에 따른 열전소자를 이용한 제습기(1)는, 도 7에 도시된 바와 같이, 필터 구조체(70)를 더 포함할 수 있다. 이때, 필터 구조체(70)는 적어도 하나의 필터를 포함하는 구조체로서, 하우징(10)의 삽입구(123)를 통해 삽입 및 반출/교환이 가능하며, 특히 팬(220)의 배면에 위치함으로써, 팬(220)의 배면으로 유입되는 공기를 필터링할 수 있다. 예를 들어, 필터는 프리 필터, 헤파 필터 또는 탈취 필터일 수 있으나, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다. 이와 같이 필터 구조체(70)를 구비하는 경우, 본 발명은 주변 공기에 대한 제습 및 정화를 동시에 구현할 수 있다.
특히, 필터 구조체(70)는 향기 시트(미도시)를 더 포함할 수 있다. 이때, 향기 시트는 아로마 시트 등과 같이 향기를 제공하는 것으로서, 하우징(10)의 삽입구(123)를 통해 삽입 및 반출/교환이 가능하다. 다만, 향기 시트는 필터 구조체(70)와 별도로 하우징(10)에 삽입될 수도 있으며, 향기 시트 삽입을 위해 하우징(10)에 별도의 타공부가 구비될 수도 있다. 특히, 향기 시트는 필터와 팬(220)의 사이에 위치할 수 있다. 이와 같이 향기 시트를 구비하는 경우, 본 발명은 향기 시트에 의해 생성된 향기를 배출함으로써, 주변 공기에 대한 제습 및 탈취를 동시에 구현할 수 있다.
한편, 종래의 제습기는 비교적 부피가 큰 제품이므로, 내부 공간이 협소한 신발장, 옷장 등과 같은 패션 잡화 보관 장치의 내부에 배치할 수 없었다. 하지만, 본 발명은 초소형으로 제작 가능하므로, 패션 잡화 보관 장치의 내부 배치용으로 활용 가능한 이점이 있다. 특히, 향기 시트가 구비될 경우, 본 발명은 패션 잡화 보관 장치 내부의 제습 및 향취 기능을 동시에 구현할 수 있어, 활용도가 더욱 높아지는 이점이 있다.
본 발명의 상세한 설명에서는 구체적인 실시 예에 관하여 설명하였으나 본 발명의 범위에서 벗어나지 않는 한도 내에서 여러 가지 변형이 가능함은 물론이다. 그러므로 본 발명의 범위는 설명된 실시 예에 국한되지 않으며, 후술되는 청구범위 및 이 청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.
1: 열전소자를 이용한 제습기
10: 하우징 20: 내부 구조물
30: 수통 31: 수용부
32: 바닥면 33: 관통홀
40: 입력부 50: 받침대
60: 배수 장치 61: 캡
62: 보조 수통 63: 배수관
70: 필터 110: 제1 하우징
111: 흡입구 120: 제2 하우징
121: 수통 출입구 122: 받침대 수용부
123: 삽입구 124: 커버
130: 제3 하우징 131: 배출구
210: 냉각 모듈 211: 열전소자
211a: 흡열부 211b: 발열부
212: 제1 방열판 212a: 제1 방열핀
213: 제2 방열판 213a: 제1 방열핀
220: 팬 230: 메인보드
240: 내부 프레임 250: 전원부

Claims (12)

  1. 전면의 흡열부 및 배면의 발열부를 구비한 열전소자와, 다수의 제1 방열핀을 전면에 구비하여 열전소자의 전면에 배치된 제1 방열판과, 다수의 제2 방열핀을 배면에 구비하여 열전소자의 배면에 배치된 제2 방열판과, 제2 방열판의 배면을 향하여 공기를 분사하는 팬을 각각 포함하는 내부 구조물;
    전면에 형성된 공기 흡입구와, 양측면에 형성된 공기 배출구를 각각 구비하며, 상기 내부 구조물을 내부에 수용하는 하우징; 및
    상부를 향해 개방되고, 하우징의 일 측면을 통해 하우징의 내에 삽입 가능하며, 하우징 내에 삽입 시 제1 방열핀 보다 하부에 위치하되 제1 방열핀에서 응축되어 낙하하는 물을 수용하도록 위치하는 수통;을 포함하는 것을 특징으로 하는 열전소자를 이용한 제습기.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제1 방열핀은 상하를 향하여 연장되어 이격 배열되고,
    상기 제2 방열핀은 측부를 향하여 연장되어 이격 배열되며,
    상기 물은 제1 방열핀을 따라 가이드 되면서 수용부로 낙하하는 것을 특징으로 하는 열전소자를 이용한 제습기.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 공기 흡입구는 제1 방열핀의 전면에 대응하는 위치에 형성되고,
    상기 공기 배출구는 제2 방열핀의 측면에 대응하는 위치에 형성되는 것을 특징으로 하는 열전소자를 이용한 제습기.
  4. 제2항 또는 제3항에 있어서,
    상기 팬이 작동하는 경우, 공기 흡입 작용 및 공기 배출 작용이 함께 발생하는 것을 특징으로 하는 열전소자를 이용한 제습기.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 팬이 작동하는 경우, 공기 흡입구를 통해 흡입된 공기가 제1 방열핀을 접촉하면서 제1 방열핀에 의해 상부로 가이드 되고, 가이드 된 공기는 팬을 거쳐 제2 방열핀으로 분사되며, 분사된 공기는 제2 방열핀을 접촉하면서 제2 방열핀에 의해 측부로 가이드 되어 공기 배출구로 배출되는 것을 특징으로 하는 열전소자를 이용한 제습기.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 하우징은 하측 외면이 곡면 형상으로 형성되며,
    상기 하우징의 하부에 수용 가능한 접이식 받침대를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 열전소자를 이용한 제습기.
  7. 제6항에 있어서,
    벽걸이용 및 스탠드용으로 겸용 가능한 것을 특징으로 하는 열전소자를 이용한 제습기.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 수통의 바닥면에 형성된 관통홀에 착탈 가능한 캡;
    상기 하우징 내에 삽입된 수통 보다 하측에 위치하여, 하우징 내에 삽입된 수통의 캡이 제거된 경우에 수통의 관통홀로부터 낙하하는 물을 수용하는 보조 수통; 및
    상기 보조 수통에 연결되어 보조 수통에 채워지는 물을 외부로 배출하는 배수 호스;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 열전소자를 이용한 제습기.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 팬의 배면에 위치하는 필터 구조체를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 열전소자를 이용한 제습기.
  10. 제9항에 있어서,
    향기 시트를 더 포함하며,
    패션 잡화 보관 장치의 내부 배치용으로 활용 가능한 것을 특징으로 하는 열전소자를 이용한 제습기.
  11. 제1항에 있어서,
    상기 열전소자에 전원 공급 시, 구동 초기 t1의 시간 동안 Vmax인 최대 전압 보다 낮은 V1의 전압을 공급하고 t1 시간 이후에 V1<V2<Vmax를 만족하는 V2인 전압을 공급하는 것을 특징으로 하는 열전소자를 이용한 제습기.
  12. 제1항에 있어서,
    상기 열전소자에 전원 공급 시, 구동 초기의 주변 온도가 제1 온도 이하인 경우에 구동 초기의 t3의 시간 동안 전원 공급을 중지하되, 주변 온도가 제1 온도 보다 높은 제2 온도 이하인 경우에 t4의 시간마다 t5의 시간 동안 전원 공급을 중지하는 것을 특징으로 하는 열전소자를 이용한 제습기.
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