KR20200130613A - 펠티에 소자를 이용한 소형 제습기 및 그 구동 제어 방법 - Google Patents

펠티에 소자를 이용한 소형 제습기 및 그 구동 제어 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 펠티에 소자를 이용한 소형 제습기 및 그 구동 제어 방법에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 펠티에 소자를 이용한 소형 제습기로서, 하단부에 외기를 흡입하는 복수 개의 통풍공을 포함하는 상부케이스; 상기 상부케이스의 내부에 배치되어, 상기 통풍공에서 흡입된 외기를 이슬점 이하로 냉각시켜 공기에 포함된 수증기를 응축시키는 냉각판; 상기 상부케이스의 내부에 배치되며, 상기 냉각판 상측에 위치하여, 상기 냉각판에서 냉각된 공기를 다시 가열하는 방열판; 상기 상부케이스의 내부에 배치되며, 상기 냉각판과 상기 방열판의 사이에 위치하여, 상기 냉각판으로부터 열을 흡수하여 상기 방열판으로 열을 전달하는 펠티에 소자; 상기 상부케이스의 내부에 배치되며, 상기 방열판 상측면에 위치하여, 상기 냉각판에서 제습된 공기를 배출하는 송풍팬; 상기 상부케이스의 상측면에 위치하여, 상기 송풍팬을 거친 공기가 배출되는 배출공; 상기 상부케이스의 하측면과 접촉하여 결합하는 하부케이스; 및 상기 하부케이스의 내부 공간에 위치하여, 상기 냉각판에서 응축된 응축수를 저장하는 응축수저장소를 포함하는 것을 그 구성상의 특징으로 한다.
본 발명에서 제안하고 있는 펠티에 소자를 이용한 소형 제습기 및 그 구동 제어 방법에 따르면, 제습기에 펠티에 소자를 이용함으로써, 종래의 냉매 가스를 이용하는 제습기에 비하여 소형화가 가능하고, 저소음이며, 소비전력을 줄이고, 사용 장소에 구애받지 않으면서, 영구적인 사용이 가능하다. 따라서, 소형 제습기를 필요로 하는 곳곳에 적재적소로 사용함으로써, 쾌적한 생활습도(40~60%) 또는 물건을 보관하기 위한 보관습도(30% 이하)를 각각의 공간에 가장 적합하게 맞출 수 있어, 기존의 제습기에 비해 효율적이고 친환경적으로 사용할 수 있다.
또한, 본 발명에서 제안하고 있는 펠티에 소자를 이용한 소형 제습기 및 그 구동 제어 방법에 따르면, 응축수가 수용되는 응축수저장소 내부 벽에 유연한 재질의 커패시터 센서부를 부착하여, 응축수저장소에 수용되는 응축수의 수위 값을 측정할 수 있고, 그 측정된 값을 하부케이스에 부착된 디스플레이부 또는 통신부와 송수신하는 사용자 디바이스를 통하여 실시간으로 확인할 수 있다. 따라서 예기치 못하는 상황에서 응축수저장소의 응축수가 넘쳐흐르는 것을 미리 예방하고, 실내에서 어느 정도의 습기가 제거되었는지 등의 정보를 확인할 수 있다.
뿐만 아니라, 본 발명에서 제안하고 있는 펠티에 소자를 이용한 소형 제습기 및 그 구동 제어 방법에 따르면, 온습도 센서를 장착하여 주위의 온도와 습도를 측정하고, 그 측정된 온도에 따른 최적의 습도를 제어부에서 연산할 수 있어, 실내의 습도를 사람이 느낄 수 있는 가장 최적의 습도로 조정하는 것이 가능하다. 또한, 제습기의 전원부와 제어부를 연동시킴으로써, 실내의 습도를 최적의 습도로 조정하기 위하여 제습기의 전원을 차단하거나 공급할 수 있고, 이를 통하여 제습기의 작동 여부를 제습기 스스로가 제어할 수 있다.

Description

펠티에 소자를 이용한 소형 제습기 및 그 구동 제어 방법{SMALL DEHUMIDIFIER USING PELTIER MODULE AND ITS WAY OF WORKING}
본 발명은 펠티에 소자를 이용한 소형 제습기 및 그 구동 제어 방법에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 커패시터 센서와 온습도 센서를 이용하여 제습기의 구동을 제어하는, 펠티에 소자를 이용한 소형 제습기 및 그 구동 제어 방법에 관한 것이다.
생활습도의 증가로 불쾌감을 주는 것은 물론이고, 곰팡이 등 유해 세균의 발생환경이 조성되어, 옷이나 서적 등 소중한 물건이 기능 발휘를 하지 못하거나 훼손되는 문제가 증가하고 있으며, 이를 위한 별도의 처리 비용 또한 만만치 않은 실정이다. 또한, 쾌적한 생활습도(40~60%)와 물건을 보관하기 위한 보관습도(30% 이하)는 엄격하게 다르기 마련인데, 실내 습도를 30% 이하로 제습하면 사람은 감기나 호흡곤란 등 질병에 걸리기 쉽고, 반대로 물건을 보관하기 위한 보관습도가 높게 되면 곰팡이나 미생물 등이 번식하게 된다. 이러한 습도 조절 실패로 인한 여러 문제점을 해결하기 위해 최근에는 제습기의 활용도가 증가하고 있으며, 제습기 시장 또한 확대, 성장하고 있다.
도 1은 냉매 가스를 이용한 종래 제습기의 개략적인 제습 원리를 도시한 도면이다. 도 1에 도시된 바와 같이, 일반적으로 사용되는 종래의 제습기는 주로 냉매 가스를 이용한 콤프레서를 구비 하고 있기 때문에, 부피가 크고, 무거우며, 소비전력이 크고, 소음이 많은 단점이 있다. 또한, 옷장, 화장실, 서재 등의 폐쇄된 좁은 공간에는 적합하지 않다. 이에 최근에는 펠티에 소자(Peltier element)를 이용한 제습기에 관한 관심이 높아지고 있다.
도 2는 본 발명에 이용되는 펠티에 소자의 개략적인 작동 원리를 도시한 도면이다. 펠티에 소자란, 도 2에 도시된 바와 같이, 2종류의 금속 끝을 접속시키고, 이것에 전류를 흘려보내면, 전류의 방향에 따라 한쪽 단자는 흡열하고, 다른 쪽 단자는 발열하는 펠티에 효과(Peltier effect)를 이용한 것이다. 그러나, 현재까지는 중, 대형 제습기가 주를 이루어, 소형 제습기로의 개발은 미비한 실정이다.
또한, 사람이 느끼기에 가장 쾌적한 생활습도는 기온에 따라서 다르기 마련인데, 기존 제습기의 경우, 주위의 온도와는 상관없이, 사용자가 설정한 습도 또는 시간에 따라 제습기의 가동 여부를 조절하고 있어, 주위 온도에 따른 최적의 습도에 도달되었는데도 제습기가 계속 작동하거나, 주위 온도에 따른 최적의 습도에 아직 도달하지 못하였는데도 제습기의 작동을 멈추는 경우가 발생하여, 주위 환경에 신속하게 대응을 하지 못하고, 필요 이상으로 제습기를 가동하게 되어, 그 사용이 비효율적인 경우가 대부분이었다. 뿐만 아니라, 응축수 저장소에 수용된 응축수의 수위 값이 얼마인지 사용자가 주기적으로 관찰하지 않는 한 알기 어려운데, 자칫 응축수 저장소의 응축수 수위 값에 신경을 쓰지 못하면, 응축수가 흘러넘쳐 제습기를 망가뜨리거나, 제습기가 자동으로 꺼져 효율적인 제습이 되지 못하는 문제가 있었다.
한편, 본 발명과 관련된 선행기술로서, 한국등록특허 제10-0898063호(발명의 명칭: 열전소자를 이용한 소형 제습기, 공고일자: 2009년 05월 19일) 등이 개시된 바 있다.
본 발명은 기존에 제안된 방법들의 상기와 같은 문제점들을 해결하기 위해 제안된 것으로서, 제습기에 펠티에 소자를 이용함으로써, 종래의 냉매 가스를 이용하는 제습기에 비하여 소형화가 가능하고, 저소음이며, 소비전력을 줄이고, 사용 장소에 구애받지 않으면서, 영구적인 사용이 가능하며, 소형 제습기를 필요로 하는 곳곳에 적재적소로 사용함으로써, 쾌적한 생활습도(40~60%) 또는 물건을 보관하기 위한 보관습도(30% 이하)를 각각의 공간에 가장 적합하게 맞출 수 있어, 기존의 제습기에 비해 효율적이고 친환경적으로 사용할 수 있는, 펠티에 소자를 이용한 소형 제습기 및 그 구동 제어 방법을 제공하는 것을 그 목적으로 한다.
또한, 본 발명은, 응축수가 수용되는 응축수저장소 내부 벽에 유연한 재질의 커패시터 센서부를 부착하여, 응축수저장소에 수용되는 응축수의 수위 값을 측정할 수 있고, 그 측정된 값을 하부케이스에 부착된 디스플레이부 또는 통신부와 송수신하는 사용자 디바이스를 통하여 실시간으로 확인할 수 있으므로, 예기치 못하는 상황에서 응축수저장소의 응축수가 넘쳐흐르는 것을 미리 예방하고, 실내에서 어느 정도의 습기가 제거되었는지 등의 정보를 확인할 수 있도록 하는, 펠티에 소자를 이용한 소형 제습기 및 그 구동 제어 방법을 제공하는 것을 또 다른 목적으로 한다.
뿐만 아니라, 본 발명은, 온습도 센서를 장착하여 주위의 온도와 습도를 측정하고, 그 측정된 온도에 따른 최적의 습도를 제어부에서 연산할 수 있어, 실내의 습도를 사람이 느낄 수 있는 가장 최적의 습도로 조정하는 것이 가능하며, 제습기의 전원부와 제어부를 연동시킴으로써, 실내의 습도를 최적의 습도로 조정하기 위하여 제습기의 전원을 차단하거나 공급할 수 있고, 이를 통하여 제습기의 작동 여부를 제습기 스스로가 제어할 수 있도록 하는, 펠티에 소자를 이용한 소형 제습기 및 그 구동 제어 방법을 제공하는 것을 또 다른 목적으로 한다.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징에 따른 펠티에 소자를 이용한 소형 제습기는,
펠티에 소자를 이용한 소형 제습기에 있어서,
하단부에 외기를 흡입하는 복수 개의 통풍공을 포함하는 상부케이스;
상기 상부케이스의 내부에 배치되어, 상기 통풍공에서 흡입된 외기를 이슬점 이하로 냉각시켜 공기에 포함된 수증기를 응축시키는 냉각판;
상기 상부케이스의 내부에 배치되며, 상기 냉각판 상측에 위치하여, 상기 냉각판에서 냉각된 공기를 다시 가열하는 방열판;
상기 상부케이스의 내부에 배치되며, 상기 냉각판과 상기 방열판의 사이에 위치하여, 상기 냉각판으로부터 열을 흡수하여 상기 방열판으로 열을 전달하는 펠티에 소자;
상기 상부케이스의 내부에 배치되며, 상기 방열판 상측면에 위치하여, 상기 냉각판에서 제습된 공기를 배출하는 송풍팬;
상기 상부케이스의 상측면에 위치하여, 상기 송풍팬을 거친 공기가 배출되는 배출공;
상기 상부케이스의 하측면과 접촉하여 결합하는 하부케이스; 및
상기 하부케이스의 내부 공간에 위치하여, 상기 냉각판에서 응축된 응축수를 저장하는 응축수저장소를 포함하는 것을 그 구성상의 특징으로 한다.
바람직하게는, 상기 하부케이스는,
상기 응축수저장소의 내벽에 부착 설치되어, 상기 응축수저장소의 내부에 수용되는 응축수 수위를 측정하는 커패시터 센서부를 더 포함하여 구성될 수 있다.
더욱 바람직하게는, 상기 커패시터 센서부는,
상기 응축수저장소의 수위 및 증분 레벨 단위를 측정하기 위한 한 쌍의 메인 커패시터 센서와, 한 쌍의 기준 커패시터 센서를 포함하되,
상기 한 쌍의 메인 커패시터 센서는 상기 하부케이스의 내벽에 길이가 긴 형태로 부착 형성되고, 상기 한 쌍의 기준 커패시터 센서는 상기 하부케이스의 내벽에, 상기 메인 커패시터 센서보다 길이가 짧은 형태로 부착 형성될 수 있다.
더욱 더 바람직하게는, 상기 커패시터 센서부는,
상기 한 쌍의 메인 커패시터 센서와 한 쌍의 기준 커패시터 센서가 상기 하부케이스의 내벽에 부착 설치되되, 전계 간섭을 방지하기 위해 서로 대향하여 배치 구성될 수 있다.
바람직하게는, 상기 하부케이스는,
주위의 온도와 습도를 실시간으로 측정하는 온습도 센서를 더 포함하여 구성될 수 있다.
더욱 바람직하게는, 상기 하부케이스는,
상기 온습도 센서와 인접하게 위치하여, 상기 온습도 센서에서 측정된 온도에 따라, 최적의 습도 값을 연산하는 제어부를 더 포함하여 구성될 수 있다.
더욱 더 바람직하게는, 상기 제어부는,
주위 습도를 상기 제어부에서 연산 된 최적의 습도로 조정하기 위해, 제습기의 전원을 자동으로 제어할 수 있다.
바람직하게는, 상기 하부케이스는,
상기 온습도 센서에서 측정된 온도와 습도 및 상기 커패시터 센서부에서 측정된 상기 응축수저장소의 수위 값을 사용자 디바이스에 무선으로 송신하는 통신부를 더 포함하여 구성될 수 있다.
바람직하게는, 상기 하부케이스는,
상기 온습도 센서에서 측정된 온도와 습도 및 상기 커패시터 센서부에서 측정된 상기 응축수저장소의 수위 값을 표시하는 디스플레이부를 더 포함하여 구성될 수 있다.
바람직하게는, 상기 하부케이스는,
상기 커패시터 센서부에서 측정된 상기 응축수저장소의 수위 값이 미리 설정된 값 이상인 경우, 발광하는 RGB LED 램프를 더 포함하여 구성될 수 있다.
바람직하게는, 상기 하부케이스는,
상기 커패시터 센서부에서 측정된 상기 응축수저장소의 수위 값이 미리 설정된 값 이상인 경우, 경고음을 출력하는 스피커를 더 포함하여 구성될 수 있다.
바람직하게는,
상기 상부케이스 및 상기 하부케이스의 각 구성에 구동 전원을 공급하기 위한 전원부를 더 포함할 수 있다.
바람직하게는,
기둥이나 봉 또는 고리에 걸어 고정할 수 있도록, 클립부를 더 포함할 수 있다.
바람직하게는,
상기 배출공의 상측면과 인접하게 위치하여, 상기 배출공에서 배출된 공기가 통과하는 방향제부를 더 포함할 수 있다.
바람직하게는,
상기 상부케이스와 상기 하부케이스는 분리 가능하되, 상기 상부케이스와 상기 하부케이스가 서로 접촉하는 상기 상부케이스의 하단과 상기 하부케이스의 상단 각각에 서로 다른 극성의 자석을 더 포함할 수 있다.
바람직하게는,
상기 상부케이스와 상기 하부케이스는 분리 가능하되, 상기 상부케이스와 상기 하부케이스가 서로 접촉하는 상기 상부케이스의 하단과 상기 하부케이스의 상단 각각에, 서로 맞물려 회전시켜 여닫을 수 있는 여닫이부를 더 포함할 수 있다.
바람직하게는,
상기 하부케이스의 외부 옆면에 위치하여, 상기 하부케이스를 쉽게 잡을 수 있도록 하는 손잡이를 더 포함할 수 있다.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징에 따른 펠티에 소자를 이용한 소형 제습기의 구동 제어 방법은,
펠티에 소자를 이용한 소형 제습기의 구동 제어 방법으로서,
(1) 외기에 포함된 습기가 냉각판에서 제거되어 응축수저장소에 수용되는 단계;
(2) 커패시터 센서부가 응축수저장소에 수용된 응축수 수위를 측정하는 단계;
(3) 온습도 센서가 주위의 온도와 습도를 측정하는 단계;
(4) 제어부가 온습도 센서에서 측정된 온도에 따라 최적의 습도를 연산하는 단계;
(4) 커패시터 센서부에서 측정된 응축수저장소의 응축수 수위 값 또는 제어부에서 연산 된 최적의 습도 값에 따라서 자동으로 전원부에서의 전원 공급 여부를 제어하는 단계를 포함하는 것을 그 구현상의 특징으로 한다.
바람직하게는,
(5) 커패시터 센서부에서 측정된 응축수저장소의 응축수 수위 값 및 온습도 센서에서 측정된 온도와 습도 값을 디스플레이부에서 표시하는 단계를 더 포함하여 구현될 수 있다.
바람직하게는,
(6) 커패시터 센서부에서 측정된 응축수저장소의 응축수 수위 값 및 온습도 센서에서 측정된 온도와 습도 값을 사용자 디바이스와 통신하는 단계를 더 포함하여 구현될 수 있다.
본 발명에서 제안하고 있는 펠티에 소자를 이용한 소형 제습기 및 그 구동 제어 방법에 따르면, 제습기에 펠티에 소자를 이용함으로써, 종래의 냉매 가스를 이용하는 제습기에 비하여 소형화가 가능하고, 저소음이며, 소비전력을 줄이고, 사용 장소에 구애받지 않으면서, 영구적인 사용이 가능하며, 소형 제습기를 필요로 하는 곳곳에 적재적소로 사용함으로써, 쾌적한 생활습도(40~60%) 또는 물건을 보관하기 위한 보관습도(30% 이하)를 각각의 공간에 가장 적합하게 맞출 수 있어, 기존의 제습기에 비해 효율적이고 친환경적으로 사용할 수 있다.
또한, 본 발명에서 제안하고 있는 펠티에 소자를 이용한 소형 제습기 및 그 구동 제어 방법에 따르면, 응축수가 수용되는 응축수저장소 내부 벽에 유연한 재질의 커패시터 센서부를 부착하여, 응축수저장소에 수용되는 응축수의 수위 값을 측정할 수 있고, 그 측정된 값을 하부케이스에 부착된 디스플레이부 또는 통신부와 송수신하는 사용자 디바이스를 통하여 실시간으로 확인할 수 있으므로, 예기치 못하는 상황에서 응축수저장소의 응축수가 넘쳐흐르는 것을 미리 예방하고, 실내에서 어느 정도의 습기가 제거되었는지 등의 정보를 확인할 수 있다.
뿐만 아니라, 본 발명에서 제안하고 있는 펠티에 소자를 이용한 소형 제습기 및 그 구동 제어 방법에 따르면, 온습도 센서를 장착하여 주위의 온도와 습도를 측정하고, 그 측정된 온도에 따른 최적의 습도를 제어부에서 연산할 수 있어, 실내의 습도를 사람이 느낄 수 있는 가장 최적의 습도로 조정하는 것이 가능하며, 제습기의 전원부와 제어부를 연동시킴으로써, 실내의 습도를 최적의 습도로 조정하기 위하여 제습기의 전원을 차단하거나 공급할 수 있고, 이를 통하여 제습기의 작동 여부를 제습기 스스로가 제어할 수 있다.
도 1은 냉매 가스를 이용한 종래 제습기의 개략적인 제습 원리를 도시한 도면.
도 2는 본 발명에 이용되는 펠티에 소자의 개략적인 작동 원리를 도시한 도면.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 펠티에 소자를 이용한 소형 제습기의 사시도를 도시한 도면.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 펠티에 소자를 이용한 소형 제습기 단면의 개략적인 구성을 도시한 도면.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 펠티에 소자를 이용한 소형 제습기의 개략적인 작동원리를 도시한 도면.
도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 펠티에 소자를 이용한 소형 제습기에 적용되는 커패시터 센서부의 구성을 기능블록으로 도시한 도면.
도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 펠티에 소자를 이용한 소형 제습기에 적용되는 커패시터 센서부의 개략적인 배치를 도시한 도면.
도 8은 본 발명의 일실시예에 따른 펠티에 소자를 이용한 소형 제습기의 개략적인 결합 및 분리 방법을 도시한 도면.
도 9는 본 발명의 일실시예에 따른 펠티에 소자를 이용한 소형 제습기의 구동 제어 방법의 흐름을 도시한 도면.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있도록 바람직한 실시예를 상세히 설명한다. 다만, 본 발명의 바람직한 실시예를 상세하게 설명함에 있어, 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략한다. 또한, 유사한 기능 및 작용을 하는 부분에 대해서는 도면 전체에 걸쳐 동일한 부호를 사용한다.
덧붙여, 명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 연결 되어 있다고 할 때, 이는 직접적으로 연결 되어 있는 경우뿐만 아니라, 그 중간에 다른 소자를 사이에 두고 간접적으로 연결 되어 있는 경우도 포함한다. 또한, 어떤 구성요소를 포함 한다는 것은, 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있다는 것을 의미한다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 펠티에 소자를 이용한 소형 제습기의 사시도를 도시한 도면이고, 도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 펠티에 소자를 이용한 소형 제습기 단면의 개략적인 구성을 도시한 도면이다. 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일실시예에 따른 펠티에 소자를 이용한 소형 제습기는, 상부케이스(100) 및 하부케이스(200)를 포함하여 구성될 수 있으며, 커패시터 센서부(220), 온습도 센서(230), 제어부(240), 통신부(250), 디스플레이부(260), RGB LED 램프(270), 스피커(280), 전원부(300), 클립부(400), 방향제부(500), 자석(600), 여닫이부(700) 및 손잡이(800)를 더 포함하여 구성될 수 있다.
상부케이스(100)는, 외기를 흡입하는 복수 개의 통풍공(110), 통풍공(110)에서 흡입된 외기를 이슬점 이하로 냉각시켜 공기에 포함된 수증기를 응축시키는 냉각판(120), 냉각판(120) 상측에 위치하여 냉각판(120)에서 냉각된 공기를 다시 가열하는 방열판(130), 냉각판(120)과 방열판(130)의 사이에 위치하여, 냉각판(120)으로부터 열을 흡수하여 방열판(130)으로 열을 전달하는 펠티에 소자(140), 방열판(130) 상측면에 위치하여 냉각판(120)에서 제습된 공기를 배출하는 송풍팬(150), 및 송풍팬(150)을 거친 공기가 배출되는 배출공(160)이 포함될 수 있다. 상부케이스(100)는 일반적으로 원통형으로 형성되는 것이 바람직하나, 필요에 의해 삼각뿔, 육면체 등 다양한 형태로 형성될 수 있으며, 그 하측면에는 냉각판(120)에서 응축된 응축수를 저장하는 응축수저장소(210)를 포함하는 하부케이스(200)와 접촉하여 결합 및 분리될 수 있다.
펠티에 소자(140)는, 냉각판(120)으로부터 열을 흡수하여 방열판(130)으로 열을 전달할 수 있다. 즉, 펠티에 소자(140)는, 전류를 흘려주면 전도성 물질 여러 층의 양 끝에 온도 차이가 지속되는 현상을 이용한 것으로서, 펠티에 효과란 냉각을 필요로 하는 쪽의 반대편 고온 부분을 강제 냉각시키면 저온부의 열이 고온쪽으로 전달되는 효과이다. 이 효과를 이용한 물건을 펠티에 소자 혹은 열전소자라고 하는데, 펠티에 소자(140)를 이용하게 되면 기존의 대형 제습기를 소형화시켜 이용할 수 있다. 펠티에 소자(140)는 반도체 소자를 이용한 것인데, 다른 2가지 금속을 접합시키고, 전압을 가하면 어느 하나의 금속은 열을 흡수하고, 다른 하나의 금속은 열을 방출하는 효과를 이용하여, 펠티에 소자(140)의 냉각측 면에 장착된 냉각판(120)에서 열을 빼앗아 펠티에 소자(140)의 발열측 면에 장착된 방열판(130)으로 전달할 수 있다. 이하에서는, 도 5를 참조하여 펠티에 소자를 이용한 소형 제습기의 작동원리를 상세히 설명하도록 한다.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 펠티에 소자를 이용한 소형 제습기의 개략적인 작동원리를 도시한 도면이다. 도 5에 도시된 바와 같이, 통풍공(110)을 통하여 습도가 높은 외기가 들어오게 되면, 냉각판(120)을 지나게 되는데, 이때 냉각판(120)과 공기의 열교환을 통해 공기를 이슬점 이하로 냉각시킴으로써 공기 중의 수분을 응축시켜 제거할 수 있다. 냉각된 공기는 방열판(130)을 통과하게 되는데, 그 과정에서 방열판(130)과 공기의 열교환을 통해 공기가 다시 가열된 후, 가열된 공기는 송풍팬(150) 및 배출공(160)을 통과하여 외부로 배출될 수 있다. 펠티에 소자(140)를 통해 제거된 습기는 하부케이스(200)의 응축수저장소(210)로 낙하하여 저장될 수 있다.
하부케이스(200)는, 냉각판(120)에서 응축된 응축수를 저장하는 응축수저장소(210) 및 응축수저장소(210)에 수용된 응축수의 수위를 측정하는 커패시터 센서부(220)를 포함하여 구성될 수 있으며, 온습도 센서(230), 제어부(240), 통신부(250), 디스플레이부(260), RGB LED 램프부(270), 및 스피커(280)를 더 포함하여 구성될 수 있다.
커패시터 센서부(220)는, 응축수저장소(210)의 내벽에 부착 설치되어, 응축수저장소(210)의 내부에 수용되는 응축수 수위를 측정할 수 있는 센서이다. 커패시터 센서부(220)는 플렉시블(flexible) 재질로 구성되어, 하부케이스(200)의 내부에 위치하는 응축수저장소(210)에 떨어지지 않고 밀착 고정될 수 있다. 커패시터 센서부(220)는 구리 전극으로 이루어진 얇은 플레이트 판 형태로 구성될 수 있다.
커패시터 센서부(220)의 원리는 액체의 유동이 있는 용기에서 정전기 현상을 이용하여 수위를 측정하는 것인데, 보다 구체적으로는 물의 양에 따라 수위가 변화할 때, 커패시터 면적에서 공기가 차지하는 부분과 물이 차지하는 부분의 비율에 따라 생기는 유전율 변화를 통해서 응축수의 수위를 측정할 수 있다. 일반적으로 마주 보는 두 전극의 정전기 용량은 그 두 면 사이에 있는 재료의 유전 상수에 따라 변할 수 있다. 이하에서는, 도 6 및 도 7을 참조하여 커패시터 센서부(220)의 구성 및 배치에 대하여 상세히 설명하도록 한다.
도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 펠티에 소자를 이용한 소형 제습기에 적용되는 커패시터 센서부의 구성을 기능블록으로 도시한 도면이고, 도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 펠티에 소자를 이용한 소형 제습기에 적용되는 커패시터 센서부의 개략적인 배치를 도시한 도면이다. 도 6에 도시된 바와 같이, 커패시터 센서부(220)는, 응축수저장소(210)의 수위 및 증분 레벨 단위를 측정하기 위한 한 쌍의 메인 커패시터 센서(221)와, 한 쌍의 기준 커패시터 센서(222)를 포함할 수 있다. 보다 구체적으로는, 한 쌍의 메인 커패시터 센서(221)는 하부케이스(200) 내벽의 하단에서 상단까지를 잇도록 길이가 긴 형태로 부착 형성되고, 한 쌍의 기준 커패시터 센서(222)는 하부케이스(200)의 내벽에 메인 커패시터 센서(221)보다 길이가 짧은 형태로 부착 형성될 수 있다. 또한, 도 7에 도시된 바와 같이, 한 쌍의 메인 커패시터 센서(221)와 한 쌍의 기준 커패시터 센서(222)가 상기 하부케이스(200)의 내벽에 부착 설치되되, 전계 간섭을 방지하기 위해 서로 대향하여 배치 구성될 수 있다. 이때, 한 쌍의 메인 커패시터 센서(221)와 한 쌍의 기준 커패시터 센서(222)는 응축수저장소(210)에 배치되는 길이, 즉 높이만 다르고, 전극 센서의 두께와 폭 및 배치 간격은 동일하게 적용될 수 있다.
온습도 센서(230)는, 제습기 주위의 온도와 습도를 실시간으로 측정할 수 있고, 제어부(240)는 온습도 센서(230)와 인접하게 위치하여, 온습도 센서(230)에서 측정된 온도에 따라, 최적의 습도 값을 연산할 수 있다. 사람이 느끼기에 가장 쾌적한 생활습도는 주변 기온에 따라서 다를 수밖에 없는데, 제어부(240)에 미리 온도에 따라 사람이 쾌적하다고 느끼는 가장 최적의 습도를 입력해 두어, 온습도 센서(230)에서 측정된 온도에 맞는 가장 최적의 습도를 연산할 수 있다. 따라서 사람이 직접 습도를 설정할 필요 없이, 실시간 온도에 따라 사람이 느끼는 가장 쾌적한 습도로 제습기 스스로 조정할 수 있다.
이 과정에서 제어부(240)는, 주위 습도를 제어부(240)에서 연산 된 최적의 습도로 조정하기 위하여, 제습기의 전원을 자동으로 켜거나 끄는 것이 가능하다. 보다 구체적으로는, 주위 온도에 따른 최적의 습도보다 현재의 습도가 낮거나 같다면 제습기의 전원을 자동으로 차단할 수 있고, 주위 온도에 따른 최적의 습도보다 현재의 습도가 높다면 제습기의 전원을 자동으로 공급할 수 있다. 따라서, 제습기 스스로 최적의 습도에 도달할 수 있으며, 불필요한 전원의 공급을 막아서 전원의 사용 효율을 높이고, 소형 제습기의 사용시간을 늘릴 수 있다.
통신부(250)는, 온습도 센서(230)에서 측정된 온도와 습도 및 커패시터 센서부(220)에서 측정된 응축수저장소(210)의 수위 값을 사용자 디바이스에 무선으로 송신할 수 있다. 즉, 사용자는 제습기 주위의 온도와 습도를 실시간으로 사용자 디바이스를 통해 알 수 있고, 그 송신된 값에 따라서 제습기를 직접 작동시키지 않더라도 무선으로 제습기의 전원을 켜거나 끌 수 있다. 또한, 커패시터 센서부(220)에서 측정된 응축수저장소(210)의 수위 값을 사용자 디바이스를 통해 확인할 수 있어, 응축수저장소(210)의 수용 한계에 도달하기 전에 저장된 응축수를 버려야 되는 시기를 알 수 있고, 상황에 따라서는 무선으로 제습기의 전원을 끌 수 있으며, 주위 공기에서 제거된 습기의 양을 확인하는 것도 가능하다.
디스플레이부(260)는, 온습도 센서(230)에서 측정된 온도와 습도 및 커패시터 센서부(220)에서 측정된 응축수저장소(210)의 수위 값을 표시할 수 있다. 즉, 도 3에 도시된 바와 같이, 사용자는 제습기의 하부케이스(200) 외측에 위치하는 디스플레이부(260)를 통해서 주위의 온도와 습도 및 응축수저장소(210)의 응축수 수위 값을 실시간으로 확인하는 것이 가능하다. 디스플레이부(260)는 하부케이스(200)뿐만 아니라 상부케이스(100) 또는 전원부(300)의 외측에 위치하는 것도 가능하다.
RGB LED 램프(270)는, 커패시터 센서부(220)에서 측정된 상기 응축수저장소(210)의 수위 값이 미리 설정된 값 이상인 경우, 발광하여 사용자에서 응축수저장소(210)를 비워야 하는 시기를 알려 줄 수 있다. 마찬가지로, 스피커(280)는, 커패시터 센서부(220)에서 측정된 상기 응축수저장소(210)의 수위 값이 미리 설정된 값 이상인 경우, 경고음을 출력하여 사용자에서 응축수저장소(210)를 비워야 하는 시기를 알려 줄 수 있다. RGB LED 램프(270) 또는 스피커(280)는, 하부케이스(200)뿐만 아니라 상부케이스(100) 또는 전원부(300)에 위치하는 것도 가능하다.
전원부는, 상부케이스(100) 및 상기 하부케이스(200)의 각 구성에 구동 전원을 공급할 수 있다. 즉, 건전지를 갈아 끼워 사용하는 형식도 가능하고, 별도의 충전장치를 통하여 전원부(300)의 전원을 충전시켜 사용하는 형식도 가능하다.
클립부(400)는, 제습기를 기둥이나 봉 또는 고리에 걸어 고정할 수 있도록 하는 장치이다. 즉, 옷장이나 서재 등 각각의 공간에 걸어두어, 소형 제습기를 필요로 하는 적재적소에 사용함으로써, 공간마다 쾌적한 생활습도(40~60%) 또는 물건을 보관하기 위한 보관습도(30% 이하)에 적합하게 맞출 수 있다.
방향제부(500)는, 배출공(160)의 상측면과 인접하게 위치하여, 배출공(160)에서 배출된 공기가 통과되도록 할 수 있다. 따라서 배출공(160)에서 배출되는 가열된 공기를 이용함으로써, 방향제부(500)의 방향 효과를 높일 수 있다. 방향제부(500)는, 사용자가 원하는 방향제를 넣을 수 있도록 구성될 수 있다.
자석(600)은, 상부케이스(100)와 하부케이스(200)가 서로 접촉하는 상부케이스(100)의 하단과 하부케이스(200)의 상단 각각에 위치하여, 상부케이스(100)와 하부케이스(200)가 분리 또는 결합 가능하게 할 수 있다. 마찬가지로, 여닫이부(700)는 상부케이스(100)와 하부케이스(200)가 서로 접촉하는 상부케이스(100)의 하단과 하부케이스(200)의 상단 각각에 위치하여, 상부케이스(100)와 하부케이스(200)가 서로 맞물려 회전시켜 여닫을 수 있도록 할 수 있다.
도 8은 본 발명의 일실시예에 따른 펠티에 소자를 이용한 소형 제습기의 개략적인 결합 및 분리 방법을 도시한 도면이다. 도 8에서 도시된 바와 같이, 상부케이스(100)와 하부케이스(200)는 분리 또는 결합 가능한데, 사용자는 상부케이스(100)와 하부케이스(200)를 분리시켜 응축수저장소(210)에 수용된 응축수를 배출할 수 있다.
손잡이(800)는, 하부케이스(200)의 외부 옆면에 위치하여, 하부케이스(200)를 쉽게 잡을 수 있도록 한다. 뿐만 아니라, 하부케이스(200)를 쉽게 잡을 수 있도록 하부케이스(200)의 외부 옆면을 오목한 형상으로 하는 것도 가능하다.
도 9는 본 발명의 일실시예에 따른 펠티에 소자를 이용한 소형 제습기의 구동 제어 방법의 흐름을 도시한 도면이다. 도 9에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일실시예에 따른 펠티에 소자를 이용한 소형 제습기의 구동 제어 방법은, 외기에 포함된 습기가 냉각판에서 제거되어 응축수저장소에 수용되는 단계(S110), 커패시터 센서부가 응축수저장소에 수용된 응축수 수위를 측정하는 단계(S120), 온습도 센서가 주위의 온도와 습도를 측정하는 단계(S130), 제어부가 온습도 센서에서 측정된 온도에 따라 최적의 습도를 연산하는 단계(S140) 및 커패시터 센서부에서 측정된 응축수저장소의 응축수 수위 값 또는 제어부에서 연산 된 최적의 습도 값에 따라서 자동으로 전원부에서의 전원 공급 여부를 제어하는 단계(S150)를 포함하여 구현될 수 있고, 커패시터 센서부에서 측정된 응축수저장소의 응축수 수위 값 및 온습도 센서에서 측정된 온도와 습도 값을 디스플레이부에서 표시하는 단계(S160), 및 커패시터 센서부에서 측정된 응축수저장소의 응축수 수위 값 및 온습도 센서에서 측정된 온도와 습도 값을 사용자 디바이스와 통신하는 단계(S170)를 더 포함하여 구현될 수 있다.
단계 S110에서는, 외기에 포함된 습기가 냉각판(120)에서 제거되어 응축수저장소(210)에 수용되고, 단계 S120에서는, 커패시터 센서부(220)가 응축수저장소(210)에 수용된 응축수 수위를 측정하며, 단계 S130에서는, 온습도 센서(230)가 주위의 온도와 습도를 측정하고, 단계 S140에서는, 제어부(240)가 온습도 센서(230)에서 측정된 온도에 따라 최적의 습도를 연산하며, 단계 S150에서는, 커패시터 센서부(220)에서 측정된 응축수저장소(210)의 응축수 수위 값 또는 제어부(240)에서 연산 된 최적의 습도 값에 따라서 자동으로 전원부(300)에서의 전원 공급 여부를 제어하고, 단계 S160에서는, 커패시터 센서부(220)에서 측정된 응축수저장소(210)의 응축수 수위 값 및 온습도 센서(230)에서 측정된 온도와 습도 값을 디스플레이부(260)에서 표시하며, 단계 S170에서는, 커패시터 센서부(220)에서 측정된 응축수저장소(210)의 응축수 수위 값 및 온습도 센서(230)에서 측정된 온도와 습도 값을 사용자 디바이스와 통신할 수 있다.
각각의 단계들과 관련된 상세한 내용들은, 앞서 본 발명의 일실시예에 따른 펠티에 소자를 이용한 소형 제습기와 관련하여 충분히 설명되었으므로, 상세한 설명은 생략하기로 한다.
상술한 바와 같이, 본 발명의 일실시예에 따른 펠티에 소자를 이용한 소형 제습기 및 그 구동 제어 방법에 따르면, 제습기에 펠티에 소자를 이용함으로써, 종래의 냉매 가스를 이용하는 제습기에 비하여 소형화가 가능하고, 저소음이며, 소비전력을 줄이고, 사용 장소에 구애받지 않으면서, 영구적인 사용이 가능하다. 따라서, 소형 제습기를 필요로 하는 곳곳에 적재적소로 사용함으로써, 쾌적한 생활습도(40~60%) 또는 물건을 보관하기 위한 보관습도(30% 이하)를 각각의 공간에 가장 적합하게 맞출 수 있어, 기존의 제습기에 비해 효율적이고 친환경적으로 사용할 수 있다. 또한, 응축수가 수용되는 응축수저장소 내부 벽에 유연한 재질의 커패시터 센서부를 부착하여, 응축수저장소에 수용되는 응축수의 수위 값을 측정할 수 있고, 그 측정된 값을 하부케이스에 부착된 디스플레이부 또는 통신부와 송수신하는 사용자 디바이스를 통하여 실시간으로 확인할 수 있다. 따라서 예기치 못하는 상황에서 응축수저장소의 응축수가 넘쳐흐르는 것을 미리 예방하고, 실내에서 어느 정도의 습기가 제거되었는지 등의 정보를 확인할 수 있다. 뿐만 아니라, 온습도 센서를 장착하여 주위의 온도와 습도를 측정하고, 그 측정된 온도에 따른 최적의 습도를 제어부에서 연산할 수 있어, 실내의 습도를 사람이 느낄 수 있는 가장 최적의 습도로 조정하는 것이 가능하다. 또한, 제습기의 전원부와 제어부를 연동시킴으로써, 실내의 습도를 최적의 습도로 조정하기 위하여 제습기의 전원을 차단하거나 공급할 수 있고, 이를 통하여 제습기의 작동 여부를 제습기 스스로가 제어할 수 있다.
이상 설명한 본 발명은 본 발명이 속한 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의하여 다양한 변형이나 응용이 가능하며, 본 발명에 따른 기술적 사상의 범위는 아래의 특허청구범위에 의하여 정해져야 할 것이다.
100: 상부케이스
110: 통풍공
120: 냉각판
130: 방열판
140: 펠티에 소자
150: 송풍팬
160: 배출공
200: 하부케이스
210: 응축수저장소
220: 커패시터 센서부
221: 메인 커패시터 센서부
222: 기준 커패시터 센서부
230: 온습도 센서
240: 제어부
250: 통신부
260: 디스플레이부
270: RGB LED 램프
280: 스피커
300: 전원부
400: 클립부
500: 방향제부
600: 자석
700: 여닫이부
800: 손잡이
S110: 외기에 포함된 습기가 냉각판에서 제거되어 응축수저장소에 수용되는 단계
S120: 커패시터 센서부가 응축수저장소에 수용된 응축수 수위를 측정하는 단계
S130: 온습도 센서가 주위의 온도와 습도를 측정하는 단계
S140: 제어부가 온습도 센서에서 측정된 온도에 따라 최적의 습도를 연산하는 단계
S150: 커패시터 센서부에서 측정된 응축수저장소의 응축수 수위 값 또는 제어부에서 연산 된 최적의 습도 값에 따라서 자동으로 전원부에서의 전원 공급 여부를 제어하는 단계
S160: 커패시터 센서부에서 측정된 응축수저장소의 응축수 수위 값 및 온습도 센서에서 측정된 온도와 습도 값을 디스플레이부에서 표시하는 단계
S170: 커패시터 센서부에서 측정된 응축수저장소의 응축수 수위 값 및 온습도 센서에서 측정된 온도와 습도 값을 사용자 디바이스와 통신하는 단계

Claims (20)

  1. 펠티에 소자를 이용한 소형 제습기에 있어서,
    하단부에 외기를 흡입하는 복수 개의 통풍공(110)을 포함하는 상부케이스(100);
    상기 상부케이스(100)의 내부에 배치되어, 상기 통풍공(110)에서 흡입된 외기를 이슬점 이하로 냉각시켜 공기에 포함된 수증기를 응축시키는 냉각판(120);
    상기 상부케이스(100)의 내부에 배치되며, 상기 냉각판(120) 상측에 위치하여, 상기 냉각판(120)에서 냉각된 공기를 다시 가열하는 방열판(130);
    상기 상부케이스(100)의 내부에 배치되며, 상기 냉각판(120)과 상기 방열판(130)의 사이에 위치하여, 상기 냉각판(120)으로부터 열을 흡수하여 상기 방열판(130)으로 열을 전달하는 펠티에 소자(140);
    상기 상부케이스(100)의 내부에 배치되며, 상기 방열판(130) 상측면에 위치하여, 상기 냉각판(120)에서 제습된 공기를 배출하는 송풍팬(150);
    상기 상부케이스(100)의 상측면에 위치하여, 상기 송풍팬(150)을 거친 공기가 배출되는 배출공(160);
    상기 상부케이스(100)의 하측면과 접촉하여 결합하는 하부케이스(200); 및
    상기 하부케이스(200)의 내부 공간에 위치하여, 상기 냉각판(120)에서 응축된 응축수를 저장하는 응축수저장소(210)를 포함하는 것을 특징으로 하는, 펠티에 소자를 이용한 소형 제습기.
  2. 제1항에 있어서, 상기 하부케이스(200)는,
    상기 응축수저장소(210)의 내벽에 부착 설치되어, 상기 응축수저장소(210)의 내부에 수용되는 응축수 수위를 측정하는 커패시터 센서부(220)를 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는, 펠티에 소자를 이용한 소형 제습기.
  3. 제2항에 있어서, 상기 커패시터 센서부(220)는,
    상기 응축수저장소(210)의 수위 및 증분 레벨 단위를 측정하기 위한 한 쌍의 메인 커패시터 센서(221)와, 한 쌍의 기준 커패시터 센서(222)를 포함하되,
    상기 한 쌍의 메인 커패시터 센서(221)는 상기 하부케이스(200)의 내벽에 길이가 긴 형태로 부착 형성되고, 상기 한 쌍의 기준 커패시터 센서(222)는 상기 하부케이스(200)의 내벽에 상기 메인 커패시터 센서(221)보다 길이가 짧은 형태로 부착 형성되는 것을 특징으로 하는, 펠티에 소자를 이용한 소형 제습기.
  4. 제3항에 있어서, 상기 커패시터 센서부(220)는,
    상기 한 쌍의 메인 커패시터 센서(221)와 한 쌍의 기준 커패시터 센서(222)가 상기 하부케이스(200)의 내벽에 부착 설치되되, 전계 간섭을 방지하기 위해 서로 대향하여 배치 구성되는 것을 특징으로 하는, 펠티에 소자를 이용한 소형 제습기.
  5. 제1항에 있어서, 상기 하부케이스(200)는,
    주위의 온도와 습도를 실시간으로 측정하는 온습도 센서(230)를 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는, 펠티에 소자를 이용한 소형 제습기.
  6. 제5항에 있어서, 상기 하부케이스(200)는,
    상기 온습도 센서(230)와 인접하게 위치하여, 상기 온습도 센서(230)에서 측정된 온도에 따라, 최적의 습도 값을 연산하는 제어부(240)를 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는, 펠티에 소자를 이용한 소형 제습기.
  7. 제6항에 있어서, 상기 제어부(240)는,
    주위 습도를 상기 제어부(240)에서 연산 된 최적의 습도로 조정하기 위해, 제습기의 전원을 자동으로 제어하는 것을 특징으로 하는, 펠티에 소자를 이용한 소형 제습기.
  8. 제1항에 있어서, 상기 하부케이스(200)는,
    상기 온습도 센서(230)에서 측정된 온도와 습도 및 상기 커패시터 센서부(220)에서 측정된 상기 응축수저장소(210)의 수위 값을 사용자 디바이스에 무선으로 송신하는 통신부(250)를 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는, 펠티에 소자를 이용한 소형 제습기.
  9. 제1항에 있어서, 상기 하부케이스(200)는,
    상기 온습도 센서(230)에서 측정된 온도와 습도 및 상기 커패시터 센서부(220)에서 측정된 상기 응축수저장소(210)의 수위 값을 표시하는 디스플레이부(260)를 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는, 펠티에 소자를 이용한 소형 제습기.
  10. 제1항에 있어서, 상기 하부케이스(200)는,
    상기 커패시터 센서부(220)에서 측정된 상기 응축수저장소(210)의 수위 값이 미리 설정된 값 이상인 경우, 발광하는 RGB LED 램프(270)를 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는, 펠티에 소자를 이용한 소형 제습기.
  11. 제1항에 있어서, 상기 하부케이스(200)는,
    상기 커패시터 센서부(220)에서 측정된 상기 응축수저장소(210)의 수위 값이 미리 설정된 값 이상인 경우, 경고음을 출력하는 스피커(280)를 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는, 펠티에 소자를 이용한 소형 제습기.
  12. 제1항에 있어서,
    상기 상부케이스(100) 및 상기 하부케이스(200)의 각 구성에 구동 전원을 공급하기 위한 전원부(300)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는, 펠티에 소자를 이용한 소형 제습기.
  13. 제1항에 있어서,
    기둥이나 봉 또는 고리에 걸어 고정할 수 있도록, 클립부(400)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는, 펠티에 소자를 이용한 소형 제습기.
  14. 제1항에 있어서,
    상기 배출공(160)의 상측면과 인접하게 위치하여, 상기 배출공(160)에서 배출된 공기가 통과하는 방향제부(500)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는, 펠티에 소자를 이용한 소형 제습기.
  15. 제1항에 있어서,
    상기 상부케이스(100)와 상기 하부케이스(200)는 분리 가능하되, 상기 상부케이스(100)와 상기 하부케이스(200)가 서로 접촉하는 상기 상부케이스(100)의 하단과 상기 하부케이스(200)의 상단 각각에 서로 다른 극성의 자석(600)을 더 포함하고 있는 것을 특징으로 하는, 펠티에 소자를 이용한 소형 제습기.
  16. 제1항에 있어서,
    상기 상부케이스(100)와 상기 하부케이스(200)는 분리 가능하되, 상기 상부케이스(100)와 상기 하부케이스(200)가 서로 접촉하는 상기 상부케이스(100)의 하단과 상기 하부케이스(200)의 상단 각각에, 서로 맞물려 회전시켜 여닫을 수 있는 여닫이부(700)를 더 포함하고 있는 것을 특징으로 하는, 펠티에 소자를 이용한 소형 제습기.
  17. 제1항에 있어서,
    상기 하부케이스(200)의 외부 옆면에 위치하여, 상기 하부케이스(200)를 쉽게 잡을 수 있도록 하는 손잡이(800)를 더 포함하고 있는 것을 특징으로 하는, 펠티에 소자를 이용한 소형 제습기.
  18. 펠티에 소자를 이용한 소형 제습기의 구동 제어 방법으로서,
    펠티에 소자를 이용한 소형 제습기는, 하단부에 외기를 흡입하는 복수 개의 통풍공(110)을 포함하는 상부케이스(100); 상기 상부케이스(100)의 내부에 배치되어, 상기 통풍공(110)에서 흡입된 외기를 이슬점 이하로 냉각시켜 공기에 포함된 수증기를 응축시키는 냉각판(120); 상기 상부케이스(100)의 내부에 배치되며, 상기 냉각판(120) 상측에 위치하여, 상기 냉각판(120)에서 냉각된 공기를 다시 가열하는 방열판(130); 상기 상부케이스(100)의 내부에 배치되며, 상기 냉각판(120)과 상기 방열판(130)의 사이에 위치하여, 상기 냉각판(120)으로부터 열을 흡수하여 상기 방열판(130)으로 열을 전달하는 펠티에 소자(140); 상기 상부케이스(100)의 내부에 배치되며, 상기 방열판(130) 상측면에 위치하여, 상기 냉각판(120)에서 제습된 공기를 배출하는 송풍팬(150); 상기 상부케이스(100)의 상측면에 위치하여, 상기 송풍팬(150)을 거친 공기가 배출되는 배출공(160); 상기 상부케이스(100)의 하측면과 접촉하여 결합하는 하부케이스(200); 및 상기 하부케이스(200)의 내부 공간에 위치하여, 상기 냉각판(120)에서 응축된 응축수를 저장하는 응축수저장소(210)를 포함하되,
    (1) 외기에 포함된 습기가 상기 냉각판(120)에서 제거되어 상기 응축수저장소(210)에 수용되는 단계;
    (2) 상기 커패시터 센서부(220)가 상기 응축수저장소(210)에 수용된 응축수 수위를 측정하는 단계;
    (3) 상기 온습도 센서(230)가 주위의 온도와 습도를 측정하는 단계;
    (4) 상기 제어부(240)가 상기 온습도 센서(230)에서 측정된 온도에 따라 최적의 습도를 연산하는 단계; 및
    (5) 상기 커패시터 센서부(220)에서 측정된 상기 응축수저장소(210)의 응축수 수위 값 또는 상기 제어부(240)에서 연산 된 최적의 습도 값에 따라서 자동으로 상기 전원부(300)에서의 전원 공급 여부를 제어하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는, 펠티에 소자를 이용한 소형 제습기의 구동 제어 방법.
  19. 제18항에 있어서,
    (6) 상기 커패시터 센서부(220)에서 측정된 상기 응축수저장소(210)의 응축수 수위 값 및 상기 온습도 센서(230)에서 측정된 온도와 습도 값을 상기 디스플레이부(260)에서 표시하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는, 펠티에 소자를 이용한 소형 제습기의 구동 제어 방법.
  20. 제18항에 있어서,
    (7) 상기 커패시터 센서부(220)에서 측정된 상기 응축수저장소(210)의 응축수 수위 값 및 상기 온습도 센서(230)에서 측정된 온도와 습도 값을 사용자 디바이스와 통신하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는, 펠티에 소자를 이용한 소형 제습기의 구동 제어 방법.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR19980030865A (ko) * 1996-10-30 1998-07-25 배순훈 주변 온도값에 의한 가습기의 동작 제어방법
KR20110001156U (ko) * 2009-07-27 2011-02-08 케이.제이화학(주) 소형 제습기
KR20140067481A (ko) * 2012-11-26 2014-06-05 코웨이 주식회사 습도조절장치 및 습도조절장치의 안전제어방법
KR20150129466A (ko) * 2014-05-12 2015-11-20 김주연 소형 제습기
KR200480011Y1 (ko) * 2014-06-27 2016-04-01 이경노 콤팩트 제습기
JP2018124002A (ja) * 2017-01-31 2018-08-09 パナソニックIpマネジメント株式会社 レンジフード

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR19980030865A (ko) * 1996-10-30 1998-07-25 배순훈 주변 온도값에 의한 가습기의 동작 제어방법
KR20110001156U (ko) * 2009-07-27 2011-02-08 케이.제이화학(주) 소형 제습기
KR20140067481A (ko) * 2012-11-26 2014-06-05 코웨이 주식회사 습도조절장치 및 습도조절장치의 안전제어방법
KR20150129466A (ko) * 2014-05-12 2015-11-20 김주연 소형 제습기
KR200480011Y1 (ko) * 2014-06-27 2016-04-01 이경노 콤팩트 제습기
JP2018124002A (ja) * 2017-01-31 2018-08-09 パナソニックIpマネジメント株式会社 レンジフード

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