KR20230041471A - 습기 응축 모듈 - Google Patents

Abstract

본 발명의 일 실시예에 따른 습기 응축 모듈은, 혼합 공기가 유동되며 건조 공기 및 수분으로 분리되는 통로로서 제공되고, 혼합 공기가 유동되는 방향이 전환되는 유로 굴곡부를 포함하는 선회 유로부; 및 상기 유로 굴곡부의 상류 측과 하류 측에 배치되어 혼합 공기를 선회 유동시키는 베인 부재를 포함할 수 있다.

Description

습기 응축 모듈{MOISTURE CONDENSATION MODULE}

본 발명은 습기 응축 모듈에 관한 것이다.

식기 세척기는 사용된 식기 등을 수용하고 세척하기 위해 구비된다. 최근 집안일에 투입되는 시간을 줄이고자 하는 수요가 증가됨에 따라, 식기 세척기에 대한 수요 또한 증가되고 있다.

최근에는 식기 등의 세척뿐만 아니라 건조까지 진행할 수 있는 형태의 식기 세척기가 각광받고 있다. 상기 형태의 식기 세척기는 사용자가 수납한 오염된 식기 등을 세척 및 건조까지 진행한다. 따라서, 사용자에 의한 별도의 건조 과정이 수행될 필요가 없어, 사용자의 편의성이 더욱 향상될 수 있다.

건조 과정의 경우, 세척 과정에서 발생된 수분이 신속하고 신뢰성 있게 제거되어야 한다. 식기 등에 수분이 잔류되는 경우, 미관상 보기 좋지 않을 뿐만 아니라, 습기에 의한 세균의 발생 가능성 또한 배제할 수 없다.

현재 사용되는 식기 세척기는 세척 과정에서 사용된 고온의 물에 의해 발생된 증기를 이용하여 건조 과정을 수행함이 일반적이다. 구체적으로, 헹굼 단계에서 고온의 물이 식기에 분사됨에 따라 식기가 가열되어 잠열을 포함하게 된다. 상기 잠열은 식기에 잔류되는 수분을 가열하여 증발시킴으로써 건조 과정이 수행될 수 있다.

건조 과정의 효율 향상을 위해, 식기 세척기의 내부 공기를 순환시키기 위한 별도의 부재가 구비될 수 있다. 내부 공기가 함유하는 수분은 상대적으로 저온의 벽면 등에 의해 응축되며 낙하되어 배출될 수 있다.

그런데, 상술한 바와 같은 건조 과정은 다음과 같은 한계가 있다.

먼저, 건조 대상 식기의 열용량이 작은 경우, 식기에 잔류되는 수분을 증발시키기에 충분한 열이 제공되기 어렵다. 예를 들면 플라스틱으로 제작된 식기의 경우, 사기 등으로 제작된 식기에 비해 빠르게 냉각되므로, 잠열에 의한 건조가 불완전하게 수행될 가능성이 있다.

또한, 내부 공기에 함유된 수분은 오로지 공간과 벽면의 온도 차에 의해서만 응축된다. 따라서, 수분의 응축 및 배출에 소요되는 시간이 증가된다.

한국공개특허문헌 제10-2017-0126383호는 축열식 열 교환기를 구비하는 식기세척기 건조 시스템을 개시한다. 구체적으로, 축열식 열 교환기를 별도로 구비하여, 식기세척기 내부의 공기에 함유된 수분을 신속하게 응축할 수 있는 구조의 식기세척기 건조 시스템을 개시한다.

그런데, 이러한 유형의 식기세척기 건조 시스템은 별도의 열 교환기를 필요로 한다. 따라서, 식기 세척기의 구조가 복잡해지고 부피가 증가될 염려가 있다. 더 나아가, 식기 세척기의 작동에 요구되는 전력 또한 증가될 수 있다.

한국공개특허문헌 제10-2007-0002441호는 식기세척기의 건조장치를 개시한다. 구체적으로, 식기가 수용되는 공간의 외측에 설치되어 상기 공간에 식기를 건조시키기 위한 열을 제공하기 위한 건조히터가 구비된 식기세척기의 건조 장치를 개시한다.

그런데, 이러한 유형의 식기세척기의 건조 장치 또한 별도의 건조히터가 구비되어야만 한다. 따라서, 상술한 바와 같은 문제점이 동일하게 발생될 염려가 있다.

더 나아가, 상술한 선행문헌들은 식기 세척기 내부의 공간을 가열하기 위한 방안을 제시할 뿐, 식기 세척기 내부의 공기가 함유하는 수분을 신속하게 응축하기 위한 방안을 제시하지 못한다.

특허문헌 1: 한국공개특허문헌 제10-2017-0126383호 (2017.11.17.) 특허문헌 2: 한국공개특허문헌 제10-2007-0002441호 (2007.01.05.)

본 발명의 일 실시예에 따르면, 공기에 함유된 수분을 효과적으로 제거할 수 있는 습기 응축 모듈을 제공하고자 한다.

또한, 다양한 방법으로 공기에 함유된 수분을 분리할 수 있는 구조의 습기 응축 모듈을 제공하고자 한다.

또한, 수분을 함유한 공기와 외부의 열교환 효율이 향상될 수 있는 구조의 습기 응축 모듈을 제공하고자 한다.

또한, 건조 속도를 증가시킬 수 있는 구조의 습기 응축 모듈을 제공하고자 한다.

또한, 건조 대상물의 열용량이 작은 경우에도, 효과적으로 건조 과정이 수행될 수 있는 구조의 습기 응축 모듈을 제공하고자 한다.

또한, 선회 유동의 유지 구간을 늘려, 수분 분리를 효과적으로 수행하고 열교환 효율을 향상시킬 수 있는 습기 응축 모듈을 제공하고자 한다.

또한, 유로의 굴곡부 적용에도 선회 유동을 유지시킬 수 있는 습기 응축 모듈을 제공하고자 한다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 혼합 공기가 유동되며 건조 공기 및 수분으로 분리되는 통로로서 제공되고, 혼합 공기가 유동되는 방향이 전환되는 유로 굴곡부를 포함하는 선회 유로부; 및 상기 유로 굴곡부의 상류 측과 하류 측에 배치되어 혼합 공기를 선회 유동시키는 베인 부재를 포함하는 습기 응축 모듈이 제공될 수 있다.

또한, 상기 선회 유로부는, 제1 방향으로 연장되는 제1 유로; 상기 제1 방향과 다른 제2 방향으로 연장되는 제2 유로; 및 상기 제2 방향과 다른 제3 방향으로 연장되는 제3 유로를 포함하는 습기 응축 모듈이 제공될 수 있다.

또한, 상기 선회 유로부는, 상기 제1 유로와 상기 제2 유로 사이에 제공되어 혼합 공기의 유동 방향이 제1 방향에서 제2 방향으로 전환되는 제1 유로 굴곡부; 및 상기 제2 유로와 상기 제3 유로 사이에 제공되는 제공되어 혼합 공기의 유동 방향이 제2 방향에서 제3 방향으로 전환되는 제2 유로 굴곡부를 더 포함하는 습기 응축 모듈이 제공될 수 있다.

또한, 상기 베인 부재는, 상기 제1 유로에 배치되는 제1 베인 부재; 및 상기 제3 유로에 배치되는 제2 베인 부재를 포함하는 습기 응축 모듈이 제공될 수 있다.

또한, 상기 제1 베인 부재는 혼합 공기가 유입되는 상기 제1 유로의 일단부에 배치되는 습기 응축 모듈이 제공될 수 있다.

또한, 상기 제2 베인 부재는 상기 제2 유로로부터 혼합 공기가 유입되는 제3 유로의 일단부에 배치되는 습기 응축 모듈이 제공될 수 있다.

또한, 상기 제1 방향과 상기 제3 방향은 동일한 방향인 습기 응축 모듈이 제공될 수 있다.

또한, 상기 제2 방향은 수평 방향에 대해 소정의 각도로 기울어진 방향인 습기 응축 모듈이 제공될 수 있다.

또한, 상기 선회 유로부는 복수 개로 제공되고, 복수 개의 상기 선회 유로부는 서로 연통이 차단되도록 제공되는 습기 응축 모듈이 제공될 수 있다.

또한, 상기 베인 부재는 상기 혼합 공기가 유동되는 방향을 따라 시계 방향 및 반시계 방향 중 어느 하나의 방향으로 만곡되어 형성되는 블레이드(blade)를 한 개 이상 포함하는 습기 응축 모듈이 제공될 수 있다.

또한, 상기 혼합 공기가 선회 유동되며 발생되는 원심력에 의해 상기 수분이 방사상 외측으로 이동되는 습기 응축 모듈이 제공될 수 있다.

또한, 상기 선회 유로부에 유입된 상기 혼합 공기는 상기 선회 유로부를 둘러싸는 벽체와 열교환되어 상기 수분이 응축되는 습기 응축 모듈이 제공될 수 있다.

또한, 상기 선회 유로부를 둘러싸는 벽체는 선회 유로부에 비해 상대적으로 저온으로 형성되는 습기 응축 모듈이 제공될 수 있다.

또한, 상기 선회 유로부의 일측에 배치되어, 상기 혼합 공기를 상기 선회 유로부로 유입시키는 하우징을 더 포함하고, 상기 하우징과 상기 선회 유로부의 연결부에 함몰되어 형성되는 홈이 제공되는 습기 응축 모듈이 제공될 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 습기 응축 모듈은 공기에 함유된 수분을 효과적으로 제거할 수 있다는 장점이 있다.

또한, 다양한 방법으로 공기에 함유된 수분을 분리할 수 있다는 장점이 있다.

또한, 수분을 함유한 공기와 외부의 열교환 효율이 향상될 수 있다는 효과가 있다.

또한, 건조 속도를 증가시킬 수 있다는 장점이 있다.

또한, 건조대상물의 열용량이 작은 경우에도, 효과적으로 건조 과정이 수행될 수 있다.

또한, 선회 유동의 유지 구간을 늘려, 수분 분리를 효과적으로 수행하고 열교환 효율을 향상시킬 수 있다.

또한, 유로의 굴곡부 적용에도 선회 유동을 유지시킬 수 있다는 장점이 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 습기 응축 모듈의 개략적인 사시도이다.
도 2는 도 1의 습기 응축 모듈의 정면도이다.
도 3은 도 1의 습기 응축 모듈의 배면도이다.
도 4는 도 1의 습기 응축 모듈의 측면도이다.
도 5는 도 4의 A-A' 단면을 보여주는 도면이다.
도 6은 도 4의 B-B' 단면을 보여주는 도면이다.
도 7은 도 1의 습기 응축 모듈의 유동 해석 결과를 보여주는 도면이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 구성 및 작용에 대하여 설명한다. 이하의 설명은 특허 청구 가능한 본 발명의 여러 측면(aspects) 중 하나이며, 하기의 설명은 본 발명에 대한 상세한 기술의 일부를 이룰 수 있다.

다만, 본 발명을 설명함에 있어 공지된 구성 또는 기능에 관한 구체적인 설명은 본 발명을 명료하게 하기 위해 생략할 수 있다. 본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러가지 실시예들을 포함할 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

제1, 제2 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 해당 구성요소들은 이와 같은 용어들에 의해 한정되지는 않는다. 이 용어들은 하나의 구성요소들을 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 '연결되어'있다거나 '접속되어'있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.

본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 다르게 뜻하지 않는 한 복수의 표현을 포함한다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 대하여 상세하게 설명한다. 아울러 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 습기 응축 모듈의 개략적인 사시도이고, 도 2는 도 1의 습기 응축 모듈의 정면도이며, 도 3은 도 1의 습기 응축 모듈의 배면도이고, 도 4는 도 1의 습기 응축 모듈의 측면도이며, 도 5는 도 4의 A-A' 단면을 보여주는 도면이고, 도 6은 도 4의 B-B' 단면을 보여주는 도면이며, 도 7은 도 1의 습기 응축 모듈의 유동 해석 결과를 보여주는 도면이다.

본 발명의 일 실시예에 따른 습기 응축 모듈(1)은, 식기 세척기에 제공되어 식기 세척기 내부의 건조대상물(식기)의 수분을 제거함으로써 건조를 수행하는 장치로 이해될 수 있다. 구체적으로, 본 발명의 일 실시예에 따른 습기 응축 모듈(1)은 건조 대상물이 수용되는 본체(미도시) 내부의 공기를 통과시켜, 응축 과정을 통해 공기에 함유된 수분을 공기로부터 분리시켜 제거할 수 있다. 즉, 습기 응축 모듈(1)의 유입구 및 배출구는 본체 내부와 연통될 수 있다. 유입구를 통해 습기 응축 모듈(1)로 유입된 수분이 함유된 공기는 습기 응축 모듈(1)을 통과하며 수분이 분리 제거될 수 있고, 수분이 분리된 공기가 배출구를 통해 배출되어 다시 본체 내부로 유입될 수 있다.

본 실시예에서는 습기 응축 모듈(1)이 식기 세척기에 제공되어 식기를 건조시키는 장치인 것을 예로서 설명하나, 본 발명의 사상은 이에 한정되지 않는다. 습기 응축 모듈(1)은 본 사상이 유지되는 범위 내에서 식기 이외의 건조대상물의 수분을 제거하는 장치로서 이해될 수 있다. 예를 들어, 습기 응축 모듈(1)은 의류 건조기에 제공되어 의류와 같은 건조대상물의 수분을 제거하기 위한 장치일 수도 있다.

이하의 설명에서 사용되는 "혼합 공기"라는 용어는, 수분이 혼합된 상태의 공기를 의미한다. 그리고, 이하의 설명에서 사용되는 "건조 공기"라는 용어는, 혼합 공기에서 수분이 제거된 상태의 공기를 의미한다. 그리고, 이하의 설명에서 사용되는 "수분"이라는 용어는, 혼합 공기에 함유되어 있는 유체 및 혼합 공기에서 분리되어 응축된 상태의 유체를 의미한다.

도 1 내지 도 6을 참조하면, 습기 응축 모듈(1)은 혼합 공기가 유입되는 하우징(100)과, 하우징(100) 내부에 제공되어 혼합 공기가 유입되기 위한 이송력을 제공하는 팬 부재(200)와, 유입된 혼합 공기를 선회 유동시키는 베인 부재(400)와 선회 유동된 혼합 공기가 유동되며 수분이 응축될 수 있는 통로인 선회 유로부(500)와, 수분이 제거된 건조 공기가 배출되는 배출부(700)를 포함할 수 있다.

이때, 선회 유로부(500)는 혼합 공기가 유동되는 방향이 전환되는 하나 이상의 유로 굴곡부(540, 550)를 포함할 수 있고, 베인 부재(400)는 유로 굴곡부(540, 550)의 상류 측과 하류 측에 배치되어 혼합 공기를 선회 유동시킬 수 있다.

선회 유로부(500)를 기준으로 일측에 하우징(100)이 배치되고 타측에 배출부(700)가 배치될 수 있다. 즉, 하우징(100)으로 유입된 혼합 공기는 하우징(100)-선회 유로부(500)-배출부(700)를 순차적으로 통과한 후, 배출부(700)에 형성된 배출구(730)를 통해 습기 응축 모듈(1)의 외부로 배출될 수 있다.

하우징(100)은 건조대상물이 수용되는 본체(미도시) 내부의 혼합 공기가 유입되는 구성으로서, 내부에 공간이 형성될 수 있다. 하우징(100)의 내부 공간은 유입구(111)를 통해 본체의 내부 공간과 연통될 수 있다. 즉, 본체의 내부 공간의 혼합 공기는 유입구(111)를 통해 하우징(100)의 내부 공간으로 유입될 수 있다. 또한, 하우징(100)의 내부 공간에 팬 부재(200)가 수용될 수 있으며, 하우징(100)에는 팬 부재(200)가 부분적으로 삽입되기 위한 개구부가 형성될 수 있다. 이러한 개구부를 통해 팬 부재(200)는 외부의 전원(미도시)과 통전 가능하게 연결될 수 있다.

하우징(100)은 습기 응축 모듈(1)의 상측을 형성할 수 있다. 즉, 하우징(100)은 습기 응축 모듈(1)의 구성 요소 중 가장 상측에 위치될 수 있고, 베인 부재(400)와 선회 유로부(500)와 배출부(700)는 하우징(100)의 하측에 배치될 수 있다. 따라서, 하우징(100)에 의해 유입된 혼합 공기가 중력에 의해 하방으로 유동될 수 있다.

구체적으로, 하우징(100)은 혼합 공기가 유입되는 메인 하우징(110)과 메인 하우징(110)과 선회 유로부(500)를 연결하는 경사 연결부(120)를 포함할 수 있다.

메인 하우징(110)의 일측에 혼합 공기가 유입되는 유입구(111)가 형성될 수 있다. 구체적으로, 유입구(111)는 메인 하우징(110)의 배면에 형성될 수 있다.

메인 하우징(110)은 전체적으로 원형 단면을 가지되, 좌우 방햐의 폭이 상하 방향의 높이보다 더 길게 형성될 수 있다. 또한, 메인 하우징(110)은 아르키메데스 와선(Archimedean spiral)의 형상을 가질 수 있다. 즉, 도시된 실시예에서, 메인 하우징(110)의 내부 단면적은 혼합 공기가 팬 부재(200)에서 선회 유로부(500)를 향해 유동되는 경로를 따라 점진적으로 증가되도록 형성될 수 있다.

따라서, 팬 부재(200)를 통과하여 하우징(100)으로 유입된 혼합 공기는 회전 유동되며 선회 유로부(500)를 향해 신속하고 효율적으로 유동될 수 있다.

경사 연결부(120)는 메인 하우징(110)과 선회 유로부(500)를 연결하는 구성으로서, 경사 연결부(120)를 통해 메인 하우징(110)의 내부 공간과 선회 유로부(500)가 연통될 수 있다. 구체적으로, 경사 연결부(120)의 하측 단부와 선회 유로부(500)의 상측 단부가 연결될 수 있다.

경사 연결부(120)는 메인 하우징(110)의 일단면으로부터 전방으로 기울어지도록 형성될 수 있다. 경사 연결부(120)가 연결되는 메인 하우징(110)의 일단면과 경사 연결부(120)가 연결되는 선회 유로부(500)의 일단면은 전후방 및 상하 방향으로 서로 이격될 수 있다. 경사 연결부(120)는 수직 방향에 대해 소정의 각도로 기울어진 형상으로 제공되어, 메인 하우징(110)의 일단면과 선회 유로부(500)의 일단면을 연결할 수 있다.

경사 연결부(120)와 선회 유로부(500)가 연결되는 연결부에는 베인 부재(400)의 배치를 위한 홈(121)이 형성될 수 있다. 홈(121)은 경사 연결부(120)의 하측에 원형 형상으로 함몰되어 형성될 수 있으며, 선회 유로부(500)의 개수와 동일한 개수로 형성될 수 있다. 본 발명의 실시예에서는 선회 유로부(500)가 2개로 제공되는 바, 홈(121)도 2개로 제공될 수 있다.

한편, 하우징(100)은 건조대상물이 수용되는 본체와 결합될 수 있는 별도의 결합수단(미도시)을 포함할 수 있다. 결합수단은 하우징(100)의 후면에 배치될 수 있다. 즉, 습기 응축 모듈(1)은 후면 측이 본체와 결합되는 방식으로 본체와 상호 결합될 수 있다.

팬 부재(200)는 메인 하우징(110)의 내부에 배치되어 회전 가능하게 제공될 수 있다. 즉, 팬 부재(200)는 하우징(100)에 회전 가능하게 결합될 수 있으며, 하우징(100)에 의해 회전 가능하게 지지될 수 있따. 팬 부재(200)가 회전됨으로써, 혼합 공기가 본체로부터 하우징(100)의 내부 공간으로 유입되기 위한 이송력을 제공할 수 있다. 구체적으로, 팬 부재(200)는 회전 작동되어 공기를 회전 유동시킴으로써, 본체 내부의 혼합 공기를 하우징(100)의 내부 공간으로 유입시킬 수 있다.

팬 부재(200)는 외부의 전원(미도시)과 통전 가능하게 연결될 수 있다. 팬 부재(200)가 회전되기 위한 전력이 외부의 전원에서 공급될 수 있다.

팬 부재(200)는 복수 개의 임펠러(impeller)를 포함할 수 있다. 팬 부재(200)가 회전되면, 복수 개의 임펠러 또한 함께 회전되어 하우징(100) 내부에서 공기의 회전 유동을 유도할 수 있다. 팬 부재(200)의 회전에 의해 유체가 유동되는 과정은 통상의 기술자에게 기 알려진 기술이므로 보다 상세한 설명은 생략한다.

선회 유로부(500)는 하우징(100)으로 유입된 혼합 공기가 유동되는 통로로서의 기능을 할 수 있다. 즉, 선회 유로부(500)는 하우징(100)으로 유입된 혼합 공기가 배출부(700)를 향해 유동되는 공간을 제공할 수 있다. 혼합 공기는 선회 유로부에서 유동되며 건조 공기 및 수분으로 분리될 수 있다.

이때, 혼합 공기는 베인 부재(400)에 의해 선회 유동되며 선회 유로부(500)를 통과할 수 있다. 베인 부재(400)에 의한 혼합 공기의 선회 유동은 후술하겠다.

선회 유로부(500)는 복수 개로 제공될 수 있으며, 구체적으로 선회 유로부(500)는 제1 선회 유로부(500a)와 제2 선회 유로부(500b)를 포함할 수 있다. 이때, 제1 선회 유로부(500a)와 제2 선회 유로부(500b)는 각각 폐로(closed flow path)를 형성할 수 있다. 다시 말해, 복수 개의 선회 유로부(500) 중 어느 하나의 선회 유로부(500)는 나머지 선회 유로부(500)와의 연통이 차단될 수 있다. 즉, 복수 개의 선회 유로부(500)는 서로 독립적인 유로로 기능될 수 있다. 이때, 복수 개의 선회 유로부(500)는 원형 단면을 갖는 튜브(tube) 형상으로 제공될 수 있으나, 선회 유로부(500)의 단면 형상은 이에 한정되지 않는다. 본 실시예에서는 선회 유로부(500)가 2개의 선회 유로부(500a, 500b)를 포함하는 것을 예로서 설명하나, 본 발명의 사상은 이에 한정되지 않는다. 다른 예로, 선회 유로부(500)는 3개 이상으로 제공될 수도 있다.

각각의 선회 유로부(500)는, 하우징(100)의 일단부로부터 제1 방향으로 연장되는 제1 유로(510)와, 제1 유로(510)의 단부로부터 제1 방향과 다른 제2 방향으로 연장되는 제2 유로(520)와 제2 유로(520)의 단부로부터 제2 방향과 다른 제3 방향으로 연장되는 제3 유로(530)를 포함할 수 있다. 다시 말해, 경사 연결부(120)의 일단부와 제1 유로(510)의 일단부가 연결될 수 있고, 제1 유로(510)의 타단부와 제2 유로(520)의 일단부가 연결될 수 있다. 또한, 제2 유로(520)의 타단부와 제3 유로(530)의 일단부가 연결될 수 있고, 제3 유로(530)의 타단부 측에 배출부(700)가 배치될 수 있다.

즉, 메인 하우징(110)의 일단부에서부터 배출부(700)를 향하는 방향으로 제1 유로(510)-제2 유로(520)-제3 유로(530)의 순서로 배치될 수 있다. 이때, 배출부(700)가 습기 응축 모듈(1)의 최하측에 배치되는 바, 제2 유로(520)는 제1 유로(510)의 하측에 배치될 수 있고, 제3 유로(530)는 제2 유로(520)의 하측에 배치될 수 있다. 유입구(111)에 의해 하우징(100)의 내부로 유입된 혼합 공기는 제1 유로(510)-제2 유로(520)-제3 유로(530)의 순서로 배출구를 향해 하측 방향으로 유동될 수 있다.

한편, 제1 유로가 연장되는 제1 방향과 제3 유로가 연장되는 제3 방향은 동일한 방향일 수 있다. 구체적으로, 제1 유로(510)와 제3 유로(530)는 상하 방향으로 연장될 수 있다. 이때, 제1 유로(510)와 제3 유로(530)는 상하 방향으로 연장되되, 좌우 방향으로 서로 이격되도록 배치될 수 있고, 제2 유로(520)는 수평 방향에 대해 소정의 각도로 기울어져 제1 유로(510)와 제3 유로(530)를 연결할 수 있다.

이때, 제1 유로(510)와 제2 유로(520)가 서로 다른 방향으로 연장되는 바, 제1 유로(510)와 제2 유로(520) 사이에는 제1 유로 굴곡부(540)가 형성될 수 있다. 또한, 제2 유로(520)와 제3 유로(530)가 서로 다른 방향으로 연장되는 바, 제2 유로(520)와 제3 유로(530) 사이에는 제2 유로 굴곡부(550)가 형성될 수 있다. 즉, 제1 유로 굴곡부(540) 및 제2 유로 굴곡부(550)는 혼합 공기가 유동되는 방향이 전환되는 부분일 수 있다.

구체적으로, 제1 유로 굴곡부(540)에서 혼합 공기의 유동 방향이 제1 방향에서 제2 방향으로 전환될 수 있다. 또한, 제2 유로 굴곡부(550)에서 혼합 공기의 유동 방향이 제2 방향에서 제3 방향으로 전환될 수 있다.

한편, 베인 부재(400)는 선회 유로부(500)의 내부 공간에 배치되어 선회 유로부(500)로 유입되는 혼합 공기를 선회 유동시킬 수 있다. 구체적으로, 베인 부재(400)는 선회 유로부(500)의 수직 단면 상 중앙 부분으로부터 연장되는 복수 개의 블레이드(blade)를 갖는 슈라우드(shroud) 구조의 팬(fan)으로서 제공될 수 있다.

베인 부재(400)에 형성되는 복수 개의 블레이드는 선회 유로부(500)의 방사상 외측으로 연장되되, 시계 방향 및 반시계 방향 중 어느 하나의 방향으로 만곡되도록 형성될 수 있다. 또한, 베인 부재(400)는 혼합 공기가 유동되는 방향을 따라 연장되되, 시계 방향 및 반시계 방향 중 어느 하나의 방향으로 만곡 형성될 수 있다. 즉, 베인 부재(400)는 선회 유로부(500)의 중심으로부터 방사상 외측 및 하측 방향으로 연장되되, 시계 방향 및 반시계 방향 중 어느 하나의 방향으로 만곡되도록 형성될 수 있다. 이때, 하나의 베인 부재(400)에 형성되는 복수 개의 블레이드는 만곡되는 방향이 동일하게 제공될 수 있다. 상기와 같은 블레이드의 형상에 의해, 혼합 공기는 선회 유동되며 선회 유로부(500)를 통과할 수 있다.

본 실시예에서는 각각의 베인 부재(400)에 4개의 블레이드가 구비되는 것을 예로서 도시하였으나, 본 발명의 사상은 이에 한정되지 않는다. 베인 부재(400)에 구비되는 블레이드의 개수 및 형상은 변경될 수 있다.

베인 부재(400)는 제1 유로(510)의 상류 측에 배치되는 제1 베인 부재(410)와, 제3 유로(530)의 상류 측에 배치되는 제2 베인 부재(420)를 포함할 수 있다. 즉, 제1 베인 부재(410)는 하우징(100)으로부터 제1 유로(510)로 혼합 공기가 유입되는 제1 유로(510)의 일단부에 배치될 수 있다. 또한, 제2 베인 부재(420)는 제2 유로(520)로부터 제3 유로(530)로 혼합 공기가 유입되는 제3 유로(530)의 일단부에 배치될 수 있다.

제1 베인 부재(410)와 제2 베인 부재(420)는 제1 선회 유로부(500a)와 제2 선회 유로부(500b)에 모두 배치될 수 있다. 제1 선회 유로부(500a)에는 1개의 제1 베인 부재(410)와 1개의 제2 베인 부재(420)가 배치될 수 있고, 제2 선회 유로부(500b)에는 1개의 제1 베인 부재(410)와 1개의 제2 베인 부재(420)가 배치될 수 있다. 즉, 습기 응축 모듈(1)은 2개의 제1 베인 부재(410)와 2개의 제2 베인 부재(420)를 포함할 수 있다.

제1 베인 부재(410)는 제1 유로(510)의 상류 측과 경사 연결부(120)의 하류 측에 배치되어 경사 연결부(120)로부터 제1 유로(510)로 유입되는 혼합 공기를 선회 유동시킬 수 있다. 혼합 공기는 제1 유로(510)의 상류 측에서 제1 베인 부재(410)에 의해 선회 유동되며 제2 유로(520)를 향해 하측 방향으로 유동될 수 있다. 혼합 공기가 선회 유동되며 제1 유로(510)를 통과됨으로써, 사이클론(cyclone) 효과에 따라 혼합 공기로부터 수분이 원심 분리될 수 있다.

제1 베인 부재(410)에 의해 선회 유동되며 제1 유로(510)를 통과한 혼합 공기는 제1 유로 굴곡부(540)에서의 방향 전환에 의해 1차적으로 선회 유동이 파괴될 수 있다. 이에 의해, 사이클론 효과가 상쇄될 수 있다. 또한, 1차적으로 선회 유동이 파괴되어 제2 유로(520)를 통과한 혼합 공기는 제2 유로 굴곡부(550)에서의 방향 전환에 의해 2차적으로 선회 유동이 파괴될 수 있다. 이에 의해, 다시 한번 사이클론 효과가 상쇄될 수 있다.

한편, 제2 베인 부재(420)는 제3 유로(530)의 상류 측과 제2 유로(520)의 하류 측에 배치되어 제2 유로(520)부터 제3 유로(530)로 유입되는 혼합 공기를 다시 선회 유동시킬 수 있다. 혼합 공기는 제3 유로(530)의 상류측에서 제2 베인 부재(420)에 의해 선회 유동되며 배출부(700)를 통해 하측 방향으로 유동될 수있다. 혼합 공기가 선회 유동되며 제2 유로(520)를 통과함으로써, 사이클론(cyclone) 효과에 따라 혼합 공기로부터 수분이 원심 분리될 수 있다.

한편, 선회 유로부(500)의 내부 공간과 상기 내부 공간을 둘러싸는 선회 유로부(500)의 벽체는 서로 다른 온도를 갖게 형성될 수 있다. 선회 유로부(500)의 벽체의 온도는 선회 유로부(500)의 내부 공간의 온도보다 낮을 수 있다. 이에 의해, 혼합 공기가 선회 유동되며 원심 분리된 수분은 선회 유로부(500)의 벽체와 열교환되며 응축되어 낙하될 수 있다.

제1 베인 부재(410) 및 제2 베인 부재(420)에 의해 선회 유동되며 선회 유로부(500)를 통과한 혼합 공기는 사이클론 효과에 따른 원심 분리 및 열교환에 의해 건조 공기와 수분으로 분리될 수 있다. 분리된 건조 공기와 수분은 제3 유로(530)로로부터 배출부(700)로 유입될 수 있고, 배출부(700)에 형성된 배출구(730)를 통해 습기 응축 모듈(1)의 외부로 배출될 수 있다. 배출구(730)는 본체의 내부 공간과 연통되는 바, 건조 공기와 수분이 다시 본체의 내부 공간으로 유입될 수 있다. 이때, 수분은 본체에 형성된 별도의 수집 공간에 수집되어 제거될 수 있으며, 건조 공기에 의해 본체에 수용된 건조대상물의 건조가 이루어질 수 있다.

이하에서는 상기와 같은 구성을 갖는 본 발명의 실시예에 따른 습기 응축 모듈(1)의 작용 및 효과에 대해 설명하겠다.

본 발명의 일 실시예에 따른 습기 응축 모듈(1)은 건조대상물이 수용되는 본체의 내부 공간과 연통되어, 본체 내부로부터 유입되는 혼합 공기를 건조 공기와 수분으로 분리하고, 건조 공기를 다시 본체 내로 유입시키는 과정을 통해 본체 내에 수용되는 건조대상물을 건조시킬 수 있다.

우선, 하우징(100)에 형성된 유입구(111)를 통해 혼합 공기가 하우징(100)으로 유입될 수 있다. 이때, 하우징(100)에 팬 부재(200)가 배치될 수 있고, 팬 부재(200)의 회전력에 의해 혼합 공기가 하우징(100)의 내부로 유입될 수 있다.

하우징(100)으로 유입된 혼합 공기는 선회 유로부(500)를 통과할 수 있다. 구체적으로, 혼합 공기는 제1 유로(510)-제2 유로(520)-제3 유로(530)를 순차적으로 통과하며 배출부(700)를 향해 유동될 수 있다. 이때, 선회 유로부(500) 내부에 배치되는 베인 부재(400)에 의해 혼합 공기가 선회 유동될 수 있다. 해 혼합 공기가 선회 유동될 수 있다. 구체적으로, 베인 부재(400)에 구비되는 블레이드 형상에 의해 혼합 공기는 선회 유동되며 선회 유로부(500)를 통과할 수 있다. 혼합 공기가 선회 유동됨에 따라 발생한 원심력에 의해, 상대적으로 고밀도인 수분은 방사상 외측으로, 상대적으로 저밀도인 건조 공기는 방사상 내측으로 이동될 수 있다.

이때, 제1 유로(510)의 상류 측에 제1 베인 부재(410)가 구비될 수 있고, 제3 유로(530)의 상류 측에 제2 베인 부재(420)가 구비될 수 있다.

제1 유로(510)로 유입된 혼합 공기는 제1 베인 부재(410)에 의해 1차적으로 선회 유동되며, 제2 유로(520)를 향해 유동될 수 있다. 제2 유로(520)는 제1 유로(510)와 다른 방향으로 연장되는 바, 제1 유로(510)와 제2 유로(520)의 연결부에는 제1 유로 굴곡부(540)가 형성될 수 있다. 선회 유동되며 제1 유로(510)를 통과한 혼합 공기는 제1 유로 굴곡부(540)에서의 방향 전환에 의해 선회 유동이 일부 파괴될 수 있다.

상기와 같이 혼합 공기는 제1 유로 굴곡부(540)에서 선회 유동이 파괴된 상태로 제2 유로(520)를 통과하여 제3 유로(530) 측으로 유동될 수 있다. 제3 유로(530)는 제2 유로(520)와 다른 방향으로 연장되는 바, 제2 유로(520)와 제3 유로(530)의 연결부에는 제2 유로 굴곡부(550)가 형성될 수 있다. 제2 유로(520)를 통과한 혼합 공기는 제2 유로 굴곡부(550)에서의 방향 전환에 의해 재차 선회 유동이 일부 파괴될 수 있다.

혼합 공기는 제1 유로 굴곡부(540)와 제2 유로 굴곡부(550)에서 선회 유동이 파괴되어 제3 유로(530)로 유입될 수 있다. 이때, 제2 베인 부재(420)가 제3 유로(530)의 상류 측에 배치됨으로써, 제2 베인 부재(420)에 의해 혼합 공기가 2차적으로 선회 유동되며 제3 유로(530)를 통과하여 배출부(700)를 향해 유동될 수 있다.

한편, 선회 유로부(500)를 둘러싸는 벽체는 선회 유로부(500)의 내부 공간, 즉 혼합 공기가 유동되는 공간에 비해 저온으로 형성될 수 있다. 이에 의해, 방사상 외측으로 이동된 수분이 상대적으로 저온인 선회 유로부(500)의 벽체와 열교환되어 응축될 수 있다. 상기와 같이 원심 분리 및 열교환에 의한 응축 과정에 의해 혼합 공기로부터 분리된 건조 공기와 수분은 배출부(700)로 유입된 후, 배출부(700)에 형성된 배출구(730)를 통해 다시 본체의 내부 공간으로 유입될 수 있다.

본체 내부 공간으로 다시 유입된 건조 공기에 의해 건조대상물의 건조가 수행될 수 있으며, 수분은 별도의 수분 제거 장치에 의해 제거되거나, 별도의 수분 수집 공간에 수집되어 제거될 수 있다.

본 실시예에 따른 습기 응축 모듈(1)은 혼합 공기에 함유된 수분을 원심 분리 및 열교환에 의한 응축 과정을 통해 분리시킬 수 있다. 즉, 습기 응축 모듈(1)은 선회 유동을 이용한 원심 분리 및 선회 유로부(500)의 벽체와의 열교환을 모두 이용하여 수분 분리를 수행할 수 있는 바, 수분 분리 및 응축 속도와 효율이 향상될 수 있다.

또한, 베인 부재(400)에 의해 선회 유로부(500)에서 혼합 공기가 선회 유동됨에 따라, 혼합 공기가 배출부(700)를 향해 이동해야하는 거리 및 선회 유로부(500)의 벽체와 열교환되는 면적이 증가된다.

따라서, 혼합 공기와 선회 유로부(500)의 벽체 사이의 열교환 시간, 열교환 빈도 및 접촉 면적이 증가됨에 따라, 혼합 공기와 선회 유로부(500)의 열교환량이 증가될 수 있다. 이에 따라, 혼합 공기와 선회 유로부(500)의 열교환 효율이 향상되어, 건조 과정이 신속하게 진행될 수 있다.

또한, 팬 부재(200)을 통해 혼합 공기가 신속하게 습기 응축 모듈(1)로 유입되고, 선회 유로부(500)에서 유동되는 혼합 공기로부터 수분이 신속하게 분리될 수 있다. 이에 의해, 건조 공기가 습기 응축 모듈(1) 외부로 배출되어 건조대상물이 수용되는 본체로 공급될 수 있다. 따라서, 건조 속도를 증가시킬 수 있으며, 건조 효율이 향상될 수 있다.

또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 습기 응축 모듈(1)은, 복수 개의 베인 부재(400)에 의해 선회 유동이 복수 번 생성될 수 있다. 복수 개의 베인 부재(400)는, 선회 유로부(500)가 서로 다른 방향으로 연장되는 복수 개의 유로로 형성됨에 따라 파괴된 선회 유동을 회복시킬 수 있다. 구체적으로, 상하 방향으로 연장되는 제1 유로(510) 및 제3 유로(530)의 상류 측에 베인 부재(400)가 각각 배치되는 바, 제1 유로(510)와 제3 유로(530) 사이의 유로 굴곡부(540, 550)에서 파괴된 선회 유동이 회복될 수 있다.

제1 유로(510) 및 제3 유로(530)의 상류 측에 배치되는 제1 베인 부재(410) 및 제2 베인 부재(420)에 의해, 유동 방향 전환에 따라 파괴된 선회 유동을 다시 회복될 수 있는 바, 선회 유로부(500)의 상류 측에서부터 하류 측까지 선회 유동의 유지 기간을 늘릴 수 있다. 즉, 유로의 굴곡부 적용에도 선회 유동이 유지될 수 있다. 이에 의해, 전체 유로 상에서 수분이 효과적으로 분리될 수 있는 바, 열교환 효율이 향상될 수 있다.

본 발명의 실시예에 따른 습기 응축 모듈(1)은 상기와 같은 구성을 통해 혼합 공기에 함유된 수분을 신속하고 효과적으로 분리하면서도, 수분의 분리를 위한 동력이 요구되지 않는다는 장점이 있다.

이상 본 발명의 실시예에 따른 습기 응축 모듈(1)을 구체적인 실시 형태로서 설명하였으나, 이는 예시에 불과한 것으로서 본 발명은 이에 한정되지 않는 것이며, 본 명세서에 개시된 기초 사상에 따르는 최광의 범위를 갖는 것으로 해석되어야 한다. 당업자는 개시된 실시 형태들을 조합, 치환하여 적시되지 않은 실시 형태를 실시할 수 있으나, 이 역시 본 발명의 권리범위를 벗어나지 않는 것이다. 이외에도 당업자는 본 명세서에 기초하여 개시된 실시형태를 용이하게 변경 또는 변형할 수 있으며, 이러한 변경 또는 변형도 본 발명의 권리범위에 속함은 명백하다.

1: 습기 응축 모듈
100: 하우징
110: 메인 하우징
111: 유입구
120: 경사 연결부
121: 홈
200: 팬 부재
400: 베인 부재
410: 제1 베인 부재
420: 제2 베인 부재
500: 선회 유로부
500a: 제1 선회 유로부
500b: 제2 선회 유로부
510: 제1 유로
520: 제2 유로
530: 제3 유로
540: 제1 유로 굴곡부
550: 제2 유로 굴곡부
700: 배출부
730: 배출구

Claims (14)

1. 혼합 공기가 유동되며 건조 공기 및 수분으로 분리되는 통로로서 제공되고, 혼합 공기가 유동되는 방향이 전환되는 유로 굴곡부를 포함하는 선회 유로부; 및
   상기 유로 굴곡부의 상류 측과 하류 측에 배치되어 혼합 공기를 선회 유동시키는 베인 부재를 포함하는
   습기 응축 모듈.
2. 제1 항에 있어서,
   상기 선회 유로부는,
   제1 방향으로 연장되는 제1 유로;
   상기 제1 방향과 다른 제2 방향으로 연장되는 제2 유로; 및
   상기 제2 방향과 다른 제3 방향으로 연장되는 제3 유로를 포함하는
   습기 응축 모듈.
3. 제2 항에 있어서,
   상기 선회 유로부는,
   상기 제1 유로와 상기 제2 유로 사이에 제공되어 혼합 공기의 유동 방향이 제1 방향에서 제2 방향으로 전환되는 제1 유로 굴곡부; 및
   상기 제2 유로와 상기 제3 유로 사이에 제공되는 제공되어 혼합 공기의 유동 방향이 제2 방향에서 제3 방향으로 전환되는 제2 유로 굴곡부를 더 포함하는
   습기 응축 모듈.
4. 제2 항에 있어서,
   상기 베인 부재는,
   상기 제1 유로에 배치되는 제1 베인 부재; 및
   상기 제3 유로에 배치되는 제2 베인 부재를 포함하는
   습기 응축 모듈.
5. 제4 항에 있어서,
   상기 제1 베인 부재는 혼합 공기가 유입되는 상기 제1 유로의 일단부에 배치되는
   습기 응축 모듈.
6. 제4 항에 있어서,
   상기 제2 베인 부재는 상기 제2 유로로부터 혼합 공기가 유입되는 제3 유로의 일단부에 배치되는
   습기 응축 모듈.
7. 제2 항에 있어서,
   상기 제1 방향과 상기 제3 방향은 동일한 방향인
   습기 응축 모듈.
8. 제2 항에 있어서,
   상기 제2 방향은 수평 방향에 대해 소정의 각도로 기울어진 방향인
   습기 응축 모듈.
9. 제1 항에 있어서,
   상기 선회 유로부는 복수 개로 제공되고, 복수 개의 상기 선회 유로부는 서로 연통이 차단되도록 제공되는
   습기 응축 모듈.
10. 제1 항에 있어서,
    상기 베인 부재는 상기 혼합 공기가 유동되는 방향을 따라 시계 방향 및 반시계 방향 중 어느 하나의 방향으로 만곡되어 형성되는 블레이드(blade)를 한 개 이상 포함하는
    습기 응축 모듈.
11. 제1 항에 있어서,
    상기 혼합 공기가 선회 유동되며 발생되는 원심력에 의해 상기 수분이 방사상 외측으로 이동되는
    습기 응축 모듈.
12. 제1 항에 있어서,
    상기 선회 유로부에 유입된 상기 혼합 공기는 상기 선회 유로부를 둘러싸는 벽체와 열교환되어 상기 수분이 응축되는
    습기 응축 모듈.
13. 제1 항에 있어서,
    상기 선회 유로부를 둘러싸는 벽체는 선회 유로부에 비해 상대적으로 저온으로 형성되는
    습기 응축 모듈.
14. 제1 항에 있어서,
    상기 선회 유로부의 일측에 배치되어, 상기 혼합 공기를 상기 선회 유로부로 유입시키는 하우징을 더 포함하고,
    상기 하우징과 상기 선회 유로부의 연결부에 함몰되어 형성되는 홈이 제공되는
    습기 응축 모듈.

Images