KR100958391B1 - 제습기 - Google Patents

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Abstract

본 발명의 제습기는 실내공기가 흡입되어 제습되는 제습유로 및 재생공기가 유동하는 재생유로가 형성된 본체, 상기 실내공기를 제습하는 제습부 및 상기 재생공기를 이용하여 재생되는 재생부를 포함하는 제습로터 및 상기 재생부를 통과한 상기 재생공기가 상부로 흡입되어 하부로 배출되는 복수개의 응축유로가 형성된 복수개의 열교환판이 병렬로 배치된 응축 열교환기를 포함한다. 따라서 본 발명의 따르면, 응축 열교환기의 내부의 유동이 균일해지고, 열교환면적이 넓어져서 제습기의 제습성능이 향상되고, 제습기 구동시의 소음이 줄어드는 효과가 있다.
Figure R1020080042163
제습기, 응축 열교환기, 열교환판, 재생공기 유입부, 재생공기 배출부

Description

제습기{Dehumidifier}
본 발명은 제습기에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 재생공기를 냉각시키는 응축 열교환기의 유로를 개선하여 열교환효율을 증대시키고, 응축 열교환기 내부의 유동의 흐름을 개선시킨 제습기에 관한 것이다.
일반적으로 제습기는 작동방식에 따라 냉방사이클을 이용한 제습기와 데시칸트 로터를 이용한 제습기로 구분될 수 있다.
냉방사이클을 이용한 제습기의 경우 압축기가 구비되어야 하고, 압축기의 소음 및 압축기가 위치하는 공간을 확보해야 하는 문제점등이 있어, 최근에는 데시칸트 로터를 이용한 제습기가 많이 사용되고 있다.
데시칸트 로터는 공기중의 습기를 흡착시키는 성질을 가지고 있어 실내공기를 데시칸트 로터로 통과시키면서 제습시키고, 습기가 흡착된 데시칸트를 고온의 공기를 이용하여 재생시키는 원리에 의한다.
여기서 데시칸트 로터를 재생시킨 공기는 고온 다습하게 되고, 상기 고온 다습한 공기는 외부로 배출된다. 그러나 상기 고온 다습한 공기를 외부로 배출하는 경우 제습기가 건물의 외관에 위치하거나, 실내에 위치하더라도 별도의 배기덕트를 구비하여야 하는 문제점이 있다.
따라서, 데시칸트를 재생시킨 고온 다습한 공기를 제습기 내부에서 순환시키는 경우, 별도의 배기덕트를 구비할 필요가 없다. 또한 제습기의 위치도 사용자가 원하는 위치에 놓을 수 있다는 장점이 있다.
상기 고온 다습한 공기를 순환시키기 위해서는 고온 다습한 공기의 습기를 제거할 필요가 있고, 따라서 일반적으로 실내공기유입부와 데시칸트로터 사이의 공간에 고온 다습한 공기의 습기를 제거할 수 있는 응축 열교환기를 구비한다. 즉 고온 다습한 공기를 상온의 공기와 열교환 시켜서 고온 다습한 공기 내부의 수분을 응축시키는 원리에 의해 습도를 낮춘다.
따라서 상기 응축 열교환기의 열교환효율을 증대시키기 위해서는 응축 열교환기 내부 유로의 형상이 매우 중요하다. 따라서 열교환면적을 늘리기 위해서 복수개의 열교환판을 이용하여 열교환면적을 증가시킨다.
하지만 종래의 응축 열교환기는 복수개의 열교환판을 사용하여 열교환면적을 증가시키더라도 응축 열교환기 내부의 유동의 흐름이 균일하지 못하다는 문제점이 있었다.
상술한 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은, 복수개의 열교환판을 병렬로 연결하여 응축 열교환기의 열교환면적을 늘리면서, 유동의 흐름을 균일하게 할 수 있는 제습기를 제공함에 있다.
본 발명의 다른 목적은, 복수개의 열교환판의 재생공기 유입부의 면적을 가변하여 응축 열교환기 내부의 공기의 유동을 균일하게 하는 열교환기를 제공함에 있다.
본 발명의 또 다른 목적은, 응축 열교환기의 재생공기유로를 재생공기 배출부의 위치에 따라 다르게 형성하여 응축 열교환기 내부의 유동을 균일하게 하는 제습기를 제공함에 있다.
상기한 과제를 해결하기 위한 본 발명에 따른 제습기는 실내공기가 흡입되어 제습되는 제습유로 및 재생공기가 유동하는 재생유로가 형성된 본체, 상기 실내공기를 제습하는 제습부 및 상기 재생공기를 이용하여 재생되는 재생부를 포함하는 제습로터 및 상기 재생부를 통과한 상기 재생공기가 상부로 흡입되어 하부로 배출되는 복수개의 응축유로가 형성된 복수개의 열교환판이 병렬로 배치된 응축 열교환기를 포함한다.
상기 복수개의 열교환판의 상부에는 상기 제습로터를 통과한 재생공기가 유입되는 재생공기유입부가 각각 형성되고, 상기 복수개의 재생공기유입부들은 서로 연통된다.
한편, 상기 재생공기유입부들은 상기 재생부의 위치에 대향하고 상기 제습로터의 중심에 대응하는 응축 열교환기의 중심(222a)과의 거리에 비례하여 폭이 넓어지는 형상으로 형성된다.
그리고 상기 재생공기유입부는 부채꼴형상으로 이루어질 수 있다. 또한 상 기 재생부는 상기 제습로터의 상부 중앙에 위치할 수 있다.
상기 재생공기유입부는 상기 응축 열교환기의 중심(222a)에서 일정거리 이격된 지점의 하단이 차폐된 형상으로 형성될 수 있다. 나아가 상기 제습로터는 중앙에 제습로터를 회전시키는 회전부를 포함하고, 상기 차폐된 형상은 상기 회전부의 형상에 대향하여 차폐될 수 있다.
상기 재생공기유입부의 면적은 재생공기유입방향을 따라 점점 작아지게 형성될 수 있다.
그리고 상기 복수개의 열교환판들 중 재생공기가 유입되는 방향에서 두 번째 이상의 열교환판의 재생공기유입부는 상기 응축 열교환기의 상부면에 좌우방향으로 긴 유선형상으로 이루어진다.
한편, 상기 복수개의 열교환판의 하부 좌, 우측면에는 상기 제습로터를 통과한 재생공기가 배출되는 재생공기 배출부가 각각 형성된다.
그리고 상기 재생부는 상기 재생공기 배출부와의 거리가 먼 쪽으로 일정각도 회전된 위치에 형성될 수 있다.
또한 상기 복수개의 열교환판 중 재생공기가 유입되는 방향에서 두 번째 이상의 열교환판의 재생공기유입부는 상기 응축 열교환기의 상부면에 좌우방향으로 긴 유선형상으로 이루어지고, 상기 유선형상의 재생공기유입부는 상기 재생공기 배출부와 거리가 멀어질수록 면적이 넓어지게 형성된다.
상기의 구성을 가지는 본 발명에 따른 마감재 모듈은 다음과 같은 효과가 있다.
첫째, 병렬로 연결된 열교환판의 각 재생공기 유입부를 연통시켜서 각 열교환판 내부의 공기의 유동을 균일하게 하여 응축 열교환기 내부의 공기의 유동을 균일하게 한다. 따라서 제습성능을 향상시키고, 재생공기의 유동에 따른 소음을 줄일 수 있다는 이점이 있다.
둘째, 응축 열교환기의 재생공기 배출부의 위치를 응축 열교환기의 둘레부에 형성하여 열교환면적을 최대화하고, 제습기의 크기를 슬림화할 수 있다는 이점이 있다.
셋째, 재생공기 배출부의 위치에 따라 하부공간의 면적을 달리 하거나, 재생공기 유입부의 위치를 다양하게 형성하여, 응축 열교환기 내부의 유동을 균일하게 유지할 수 있다.
이하 본 발명의 목적이 구체적으로 실현될 수 있는 본 발명의 바람직한 실시예들을 첨부된 도면을 참조하여 설명한다. 본 실시예들을 설명함에 있어서, 동일 구성에 대해서는 동일 명칭 및 동일 부호가 사용되며, 이에 따른 부가적인 설명은 생략하기로 한다.
제1실시예
도 1은 본 발명의 제1실시예에 따른 제습기의 사시도이고, 도 2는 상기 도 1의 제습기의 주요부 분해 사시도이다.
도 1 및 도 2를 참고하여, 본 발명의 제1실시예에 따른 제습기의 전체적인 구성을 설명한다.
본 실시예에 따른 제습기는, 도 1에 도시된 바와 같이, 실내 공기를 흡입하여 수분을 흡수한 후 제습된 실내 공기를 토출하는 것으로서, 본체(2)에 공기 흡입부(4)와 공기 토출부(6)가 형성된다.
본체(2)는 도 2에 도시된 바와 같이, 베이스(10)와, 베이스(10)의 후방부에 결합된 리어 케이스(20)와, 리어 케이스(20)의 전방에 배치된 프론트 케이스(30)와, 프론트 케이스(30)에 결합된 프론트 패널(40)을 포함한다.
베이스(10)는 본체의 저면을 형성하고, 제습기의 이동을 돕도록 휠과 휠이 회전 가능하게 지지되는 휠 지지체로 이루어진 휠 어셈블리(11)가 설치된다. 그리고 휠 어셈블리는 휠 지지체가 스크류 등의 체결부재로 베이스(10)에 장착된다.
리어 케이스(20)는 제습기의 후방 외관을 형성한다. 그리고 리어 케이스(20)에는 본체(2) 내부에 제습된 실내 공기가 본체(2) 외부로 토출되는 공기 토출부(6)가 형성된다.
프론트 케이스(30)는 제습기의 전면을 형성한다. 그리고 프론트 케이스(30)는 실내 공기가 본체(2) 내부로 흡입되는 공기 흡입홀(35)이 형성된다. 또한 프론트 케이스(30)의 상판부에는 제습기를 운전 조작하는 컨트롤부와, 제습기의 정보를 표시하는 디스플레이부를 갖는 컨트롤 유닛(36)이 설치된다.
프론트 패널(40)은 제습기의 전면 외관을 형성하는 것으로서, 실내 공기가 본체(2) 내부 특히 프론트 케이스(30)의 공기 흡입홀(35)로 흡입되는 공기 흡입부(4)가 형성된다.
즉, 실내 공기는 프론트 패널(40)의 공기 흡입부(4)와 프론트 케이스(30)의 공기 흡입홀(35)을 차례로 통과하여 본체(2) 내부로 흡입되고, 본체(2) 내부에서 제습된 후 리어 케이스(20)의 공기 토출부(6)을 통해 외부로 토출된다.
프론트 패널(40)은 제습기 전면 미관 향상을 위해 전면이 막히고, 공기 흡입구(6)가 전면 이외에 형성된다.
본체(2)의 내부에는 송풍기(50)와, 제습 로터(60)와, 재생 팬(90)과, 재생 히터(100)와, 응축 열교환기(200)가 설치된다.
송풍기(50)는 공기 흡입부(4)로 실내 공기를 흡입하여 본체(2)를 통과한 후 공기 토출부(6)로 토출되게 하는 일종의 제습 팬으로서, 리어 케이스(20)와 함께 송풍 유로를 형성하도록 배면이 개방되고 전면에 공기 흡입홀이 형성되며 상부에 토출부가 개구 형성된 팬 하우징(53)과, 팬 하우징(53)과 리어 케이스(20) 중 하나에 설치된 팬모터(54)와, 팬모터(54)의 회전축과 연결되고 팬 하우징(53)과 리어 케이스(20) 사이에서 회전되는 팬(55: 이하 ‘제습팬’이라 칭함)을 포함한다. 그리고 팬 하우징(53)은 토출부에 토출 그릴이 설치될 수 있다.
제습 로터(60)는 송풍기(50)에 의해 흡입된 실내 공기 중의 수분이 흡착되고 저온 재생이 가능한 것으로서, 송풍기(50)와 응축 열교환기(200) 사이에 위치되게 설치된다.
제습 로터(60)는 실내 공기가 통과하면서 실내 공기 중의 수분이 흡착되고 저온 재생이 가능한 데시컨트(61)와, 데시컨트(61)의 둘레를 감싸고 데시컨트(61)가 고정되는 데시컨트 휠(62)을 포함한다.
데시컨트(61)는 전체적으로 원판 형상으로 형성되게 감기고, 중앙에 고정을 위한 고정홀(63)이 형성된다.
데시컨트(61)는 세라믹 섬유질의 평면지와 파형지를 번갈아 원통형 형상으로 감아올리고, 메조 실리카(Meso-Silica(SiO2))로서 기공 및 표면적이 매우 발달돼 있어 흡습 특성이 우수하고 대략 60℃ 이하인 저온에서도 재생 즉, 수분 제거가 가능한 나노 카본 볼(NCB: Nano caboon Ball)이 포함된다.
나노 카본 볼(NCB)은 구형의 중공 코어부와 메조 다공성의 카본 셀부로 이루어지고, 직경 200nm～500nm 인 구형 탄소구조체로서, 세공이 2㎚～50nm이며, 통상적인 활성탄의 경우 보다 표면적 BET 및 Mesopore area가 크기 때문에 기공 막힘 현상이 없다.
한편, 데시컨트(61)는 회전될 경우 실내 공기가 통과하면서 수분이 흡착되는 부분(이하, '흡착부'라 칭함)과 재생 공기가 통과하면서 수분이 증발되는 부분(이하, '재생부'라 칭함)이 교대로 바뀌면서 수분이 흡착/증발된다. 재생부는 일반적으로 부채꼴형상으로 형성된다.
데시컨트(61)는 재생 히터(100)와 대향되는 부분으로 재생 공기가 통과되는 재생부가 되고, 재생 히터(100)와 대향되는 부분 이외로 실내 공기가 통과하는 흡착부가 된다.
데시컨트 휠(62)은 링 형상으로 형성되어 데시컨트(61) 둘레를 둘러싸는 테두리부와, 데시컨트(61)가 고정하는 고정부와, 테두리부와 고정부를 연결하도록 테두리부와 고정부 사이에 방사상으로 형성된 연결부를 포함한다.
본체(2)의 내부에는 제습 로터(60)를 회전 가능하게 지지하는 로터 서포터(68)와, 로터 서포터(68)가 장착되는 로터 프레임(69)이 배치된다.
로터 프레임(69)은 본체(2)의 내부를 송풍기(50)가 배치되는 후방측 공간과 응축 열교환기(200)가 배치되는 전방측 공간을 구획하는 일종의 베리어로서, 로터 프레임(69)에는 로터 서포터(68)가 관통되는 관통부(75)가 송풍기(50)의 공기 흡입홀 전방에 개구 형성된다.
로터 프레임(69)은 공기가 재생 팬(90)으로 유입될 수 있게 하는 덕트(280)와 재생 팬(90)을 연통시키는 개구부가 재생 팬(90) 전방에 형성된다. 그리고 로터 프레임(69)에는 제습기를 제어하는 제어부(78)가 설치되는 제어부 설치부(79)이 형성된다.
한편, 본 실시예에 따른 제습기는 제습 로터(60)를 회전시키는 제습 로터 모터(87)를 더 포함한다.
재생팬(90)은 제습 로터(60)의 재생을 위한 공기(이하, 재생공기라 칭함)가 제습 로터(60)로 송풍되게 하는 것으로서, 팬 하우징(91)과, 팬 하우징(91)에 회전 가능하게 배치된 팬(92)과, 팬(92)에 의해 흡입되는 공기를 안내하도록 팬 하우징(91)에 설치된 오리피스(93)과, 팬 하우징(91)에 설치되고 팬(92)을 회전시키는 팬모터(94)를 포함한다.
재생 히터(100)는 재생 팬(90)에 의해 제습 로터(60)로 송풍되는 공기를 가열하여 제습 로터(60)로 고온의 공기가 공급되게 것으로서, 전열 히터(101)와, 전열 히터(101)를 덮고 재생 팬(90)과 연통되는 히터 커버(102)와, 히터 커버(102)와 제습 로터(60) 사이에 위치되게 히터 커버(102)와 결합되는 차단막(103)을 포함한다.
차단막(103)은 히터(101)에 의해 가열된 공기가 히터(101)와 제습 로터(60) 사이에서 주변으로 새나가지 않고 제습 로터(60)로 향해 이동되게 막는 일종의 에어 가이드로서, 대략 부채꼴 형상 또는 반원 형상으로 형성되고, 제습 로터(60)를 향하는 면에 개구부가 형성된다.
응축 열교환기(200)는 제습 로터(60)를 재생시킨 재생공기가 송풍기(50)에 의해 흡입된 실내 공기와 열교환되어 응축되게 하는 것으로서, 복수개의 열교환판(220)(240)(260)이 실내 공기 흡입 방향으로 전후 배치된다.
응축 열교환기(200)는 제습 로터(60)를 재생시킨 재생공기가 통과하는 응축 유로(226)(246)(266)와 송풍기(50)에 의해 흡입된 실내 공기가 통과하는 흡열 유로(232)(252)(272)가 형성된다. 그리고 응축 열교환기(200)는 응축 유로(226)(246)(266)의 성형 용이성을 위해 합성수지재로 이루어진다.
각 응축 열교환기(200)의 자세한 구성에 대해서는 이하 상세히 설명한다.
도 3은 본 발명의 응축 열교환기(200)의 사시도, 도 4는 도 3의 배면도, 도5는 도 3의 평단면도, 도 6은 도 3의 분해사시도이다.
도 3 및 도 6를 참고하여, 제1실시예의 응축 열교환기(200)의 구조를 설명한다.
본 발명의 제습기는 상기 재생공기의 습기를 제거하기 위한 응축 열교환기(200)를 포함한다. 그리고 본 실시예의 응축 열교환기(200)는 복수개의 열교환판(220)(240)(260)과 덕트(280)를 포함한다.
이하 각 열교환판(220)(240)(260) 및 덕트(280)의 구조에 대해서 설명하고, 전체 응축 열교환기(200)의 결합 및 공기의 흐름에 대해서 설명한다.
본 실시예에서 복수개의 열교환판(220)(240)(260)은 제습로터의 재생부를 통과한 재생공기를 응축시켜 재생공기내의 습기를 제거하는 기능을 한다. 그리고 열교환판(220)(240)(260)은 제1열교환판(220), 제2열교환판(240) 및 제3열교환판(260)으로 이루어진다. 하지만 열교환판의 개수는 재생공기의 상태에 따라서 다양하게 구비될 수 있다.
제 1 열교환판(220)은 제1재생공기 유입부(222), 제1재생공기 연통부(234), 복수개의 제1응축유로(226), 복수개의 제1흡열유로(232), 제1하부공간(230a), 제1응축수배출부(230), 제1재생공기 배출부(224)를 포함한다.
제1재생공기 유입부(222)는 제1열교환판(220)에서 재생공기가 유입되는 면에 개구 형성되어 제습로터(60)의 재생부를 통과한 재생공기가 응축 열교환기(200)로 유입되는 유입부의 역할을 한다.
구체적으로 제1재생공기 유입부(222)는 제습로터(61)의 재생부의 위치에 대향하고, 응축 열교환기의 중심(222a)과의 거리에 비례하여 폭이 넓어지는 형상으로 형성된다. 여기서 응축 열교환기의 중심(222a)은 데시컨트(61)의 중심에 대응하는 응축 열교환기(200)상의 위치를 말한다.
일반적으로 제습로터(60)는 원형으로 이루어지고 회전을 하면서 실내공기를 제습하고, 재생공기에 의해서 재생되는 구조로 이루어진다. 따라서 재생공기가 데시칸트(61)를 재생하는 재생부는 부채꼴형상으로 이루어지는 것이 일반적이다. 결국 제1 열교환판(220)의 제1재생공기 유입부(222)는 상기 재생부의 형상에 대응되게 형성되는 경우 재생공기의 흡입이 원활해진다. 따라서 응축 열교환기(200) 내부에 재생공기의 흐름도 균일해지고, 재생공기의 응축효율이 증대될 수 있다.
한편, 데시컨트(61)의 재생부는 원형의 데시컨트(61)상에서 다양한 위치에 형성될 수 있다. 하지만 본 실시예에서는 상기 재생부가 데시컨트(61)의 상부 중앙에 위치한다. 그리고 제1재생공기 유입부(222)는 이에 대응하여 제1열교환판(220)의 상부 중앙에 위치한다. 따라서 제1재생공기 유입부(222)를 통하여 들어온 재생공기가 후술한 복수개의 제1응축유로(226)로 균일하게 배분되어 유동할 수 있다.
제1 재생공기 연통부(234)는 제1열교환판(220)에서 제1재생공기 유입부(222)가 형성된 면의 반대편 면에 개구 형성된다. 그리고 후술할 제2재생공기 유입부(242)와 연통된다. 그리고 제1재생공기 유입부(222)를 통하여 유입된 재생공기의 일부를 후술할 제2열교환판(240)의 제2재생공기 유입부(242)로 배출하는 역할을 한다.
제1 재생공기 연통부(234)는 제1재생공기 유입부(222)와 대향되게 동일한 형상으로 형성될 수 있다. 그러면 재생공기의 유동을 일직선상으로 유도할 수 있어, 재생공기의 흐름이 균일해지는 효과가 있다. 그리고 이 경우 후술할 제2재생공기 유입부(242), 제2재생공기 연통부(254) 및 제3재생공기 유입부(262)의 형상 중 적어도 하나 이상이 제1재생공기 유입부(222)와 대향되게 동일한 형상으로 형성될 수도 있다. 또한 제1,2,3 재생공기 유입부(222)(242)(262)와 제1,2재생공기 연통부(234)(254)는 재생공기의 진행방향에 따라 면적이 점점 작아지게 형성될 수 있다. 따라서 재생공기의 유동을 원활히 하면서, 재생공기와 실내공기의 열교환면적을 늘릴 수도 있다.
하지만 본 실시예에서는 제1재생공기 연통부(234)는 제1열교환판(220)의 상부 테두리부의 형상에 대응하여 좌우방향으로 긴 유선형상으로 형성된다. 즉 후술할 제2재생공기 유입부(242)와 형상 및 위치를 대향시키므로 재생공기가 제1열교환판(220)에서 제2열교환판(240)으로 잘 유동할 수 있게 한다.
복수개의 제1응축유로(226)는 길이방향으로 긴 관형태로 이루어진다. 그리고 재생공기가 유입되는 입구부(226a)와 배출되는 출구부(226b)가 형성된다.
복수개의 제1응축유로(226)는 제1재생공기유입부(222)를 통하여 유입된 재생공기 중 제2열교환판(240)으로 유동된 공기를 제외한 공기를 열교환시키는 역할을 한다.
각 제1응축유로의 입구부(226a)의 위치는 제1재생공기 유입부(222)의 위치에 따라 다양하게 형성될 수 있다. 그러나 본 실시예에서는 제 1재생공기 유입부(222)가 부채꼴형상으로 이루어진다. 따라서 입구부(226a)은 상기 부채꼴의 반지름(222b) 선상에서 연장된 선상에 위치한다. 따라서 제1재생공기 유입부(222)를 통하여 유입된 공기가 각 제1응축유로(226)를 따라 하향유동이 잘 될 수 있다.
또한 제1응축유로(226)중 양 끝단에 형성된 제1응축유로(226)들은 입구 부(226a)의 위치가 부채꼴의 반지름(222b)선상에서 있는 경우 재생공기가 잘 유입되지 않을 수 있으므로, 반지름(222b)선상에서 하향 절곡된 선상에 위치한다. 결국 입구부(226a)들이 위치하는 선은 전체적으로 'M'유사하게 형성된다.
한편, 제1응축유로(226)간에는 배플(baffle)유로(228)가 형성될 수 있다. 제1응축유로(226)는 상하방향의 복수열이 평면상에 병렬로 위치하고 있다.
후술할 제1재생공기 배출부(224)가 응축기의 둘레부 좌, 우측하단에 위치하는 경우 복수개의 제1응축유로(226)들과 제1재생공기 배출부(224)사이에 거리의 차이가 발생한다. 따라서 제1재생공기 유입부(222)로 유입된 재생공기가 복수개의 제1응축유로(226)를 통과하여 제1재생공기 배출부(224)로 배출되기까지 유동거리의 차이가 발생한다. 따라서 제1열교환판(220)을 유동하는 재생공기 전체의 유동의 불균형이 발생한다.
따라서 제1재생공기 배출부(224)와 가까운 위치에 형성되는 제1응축유로간을 연통시키는 배플유로(228)을 형성하면, 제1재생공기 배출부(224)와 가까운 위치에 형성되는 제1응축유로를 유동하는 재생공기를 속도를 늦출 수 있다. 따라서 제1열교환판을 유동하는 재생공기의 전체적인 유동을 균일하게 할 수 있다.
한편, 상기 배플유로(228)는 다양하게 형성될 수 있으나, 본 실시예에서는 제1열교환판의 중심(222a)를 지나면서 제1응축유로(226) 전체를 연결하는 배플유로와 상기 베플유로의 상, 하부에 대응하는 일부분의 제1응축유로만을 연결하는 한 쌍의 베플유로가 형성된다.
그리고 제1응축유로(226)의 하단에는 출구부(226b)가 각각 형성된다. 그리 고 제1응축유로(226)을 통과한 공기는 복수개의 출구부(226b)들를 통하여 배출된다. 출구부(226b)들은 다양한 형상으로 배치될 수 있다. 즉 일직선상으로 배치될 수도 있고, 후술할 제1응축수배출부(230)를 기준으로 상향 경사지는 선상에 배치될 수도 있다.
복수개의 제1흡열유로(232)는 복수개의 제1응축유로(226)들 사이에 형성된다.
복수개의 제1흡열유로(232)는 복수개의 제1응축유로(226)사이에 전, 후방향으로 형성된다. 고온다습의 재생공기는 제1응축유로(226)의 상부에서 하부로 유동을 한다. 그리고 복수개의 제1흡열유로(232)로 실내공기가 유동을 한다. 따라서 고온다습의 재생공기와 상온의 실내공기간의 열교환에 의해서 재생공기 내부의 수분이 응축된다.
제1하부공간(230a)은 복수개의 출구부(226b)와 제1재생공기 배출부(224)사이에 형성되며, 제1열교환판의 하단을 형성한다. 그리고 복수개의 출구부(226b)를 통과한 공기를 수용하여 제1재생공기 배출부(224)로 배출시키는 역할을 한다.
한편, 제1하부공간(230a)에는 제1응축유로(226)에서 응축된 수분이 제1하부공간(230a)으로 떨어진 후 외부로 배출되는 제1응축수배출부(230)가 형성된다.
제1하부공간(230a)의 하부면은 상기 응축수가 제1응축수배출부(230)로 잘 배출되게 하기 위해서 제1응축수 배출부에서 상향 경사진다.
제1재생공기 배출부(224)는 제1하부공간(230a)을 통과한 공기가 외부로 배출되는 출구 역할을 한다. 그리고 제1열교환판(220)의 둘레부의 일측에 형성된다. 따라서 전체적인 응축 열교환기(200)의 두께를 줄일 수 있어, 제습기의 외형을 슬림화 할 수 있다.
구체적으로 본 실시예에서는 제1재생공기 배출부(224)는 제1열교환판(220)의 하단 좌, 우측 둘레부에 형성된다.
제2열교환판(240)은 제1열교환판(220)을 통과한 재생공기가 통과할 수 있도록, 재생공기 유입방향에서 제1열교환판(220)의 뒷면에 위치한다. 그리고 전체적인 구성 및 기능은 제1 열교환판(220)과 유사하다. 이하 제1열교환판(220)과의 차이점을 위주로 설명한다. 미설명한 부호, 제2응축수배출구(250) 및 제3응축수배출구(270)는 제1응축수배출구(230)와 구조 및 기능이 같다. 또한 제2하부공간(250a) 및 제3하부공간(270a)은 제1하부공간(230a)와 구조 및 기능이 같으므로, 상세한 설명을 생략한다.
제2열교환판(240)는 제1열교환판(220)과 다른 구조 및 구성은 동일하나, 제2재생공기유입부(242)와 제2응축유로(246)의 구조가 다르게 구성된다.
제2재생공기유입부(242)는 제2열교환판(240)으로 재생공기가 유입되는 면에 개구 형성된다. 그리고 제1재생공기 연통부와 연통된다. 따라서 제1열교환판(220)으로 유입된 재생공기의 일부가 유입되는 입구의 역할을 한다.
상기 설명한 바, 복수개의 응축유로는 재생공기 유입부가 차지하는 면적의 하부로 구성이 되어 재생공기의 유동을 상하 방향으로 유도를 한다. 따라서 재생공기 유입부의 면적이 큰 경우, 응축유로의 면적은 작아질 수 밖에 없고, 따라서 응축 열교환기 전체의 열교환 효율은 떨어지게 된다.
따라서 본 실시예의 제2재생공기 유입부(242)는 제1재생공기 유입부(222)와 달리 제2열교환판의 상부 둘레부의 형상을 따라 좌, 우 방향으로 긴 유선형상으로 형성된다. 즉 제1재생공기 연통부와 같은 형상으로 형성되어 서로 연통된다. 결 국 후술할 제2응축유로가 차지하는 면적을 늘려 실내공기와 재생공기의 열교환면적를 넓히는 효과가 있다.
그리고 후술할 제2재생공기 배출부(244)가 제2열교환판(240)의 둘레부 좌, 우 하단에 위치하는 경우 상기 설명한 제2열교환판(240)을 유동하는 재생공기의 유동의 불균형이 생길 수 있고, 따라서 제2재생공기 유입부(242)가 형성하는 면적은 제2 재생공기 배출부(244)와의 거리가 멀수록 넓게 형성될 수 있다. 따라서 제2열교환판(240)을 유동하는 재생공기의 유동을 균일하게 유도할 수 있다.
복수개의 제2응축유로(246)는 길이방향으로 긴 관형태로 이루어진다. 그리고 재생공기가 유입되는 입구부(246a)와 배출되는 출구부(246b)가 형성된다.
복수개의 제2응축유로(246)는 제2재생공기유입부(242)를 통하여 유입된 재생공기 중 제3열교환판(260)으로 유동된 공기를 제외한 공기를 열교환시키는 역할을 한다.
각 제2응축유로의 입구부(246a)의 위치는 제2재생공기 유입부(242)의 위치에 대응하여 다양하게 형성될 수 있다. 그러나 본 실시예에서는 제 2재생공기 유입부(242)는 상기 설명한 바와 같이 좌, 우 방향으로 긴 유선형상으로 형성된다. 입구부(246a)는 상기 유선형상의 하단부 선상에 위치하고, 전체적으로 중간부분이 올라간 완만한 곡선형상으로 이루어진다.
따라서 제2응축유로(246)가 형성하는 면적은 제1응축유로(226)가 형성하는 면적보다 크게 형성된다. 따라서 제2열교환판(240)의 열교환면적은 제1열교환판(220)의 열교환면적보다 크게 된다.
한편, 제2응축유로(246)에도 제1응축유로(226)와 같이 배플유로(228)가 형성될 수 있고, 출구부(246b)의 구조 및 위치도 동일하게 구성된다.
제3열교환판(260)은 제2재생공기 유입부(242)을 통과한 재생공기의 일부가 유입될 수 있도록, 재생공기 유입방향에서 제2열교환판(240)의 뒷면에 위치한다. 그리고 전체적인 구성 및 기능은 제2 열교환판(240)과 유사하다.
구체적으로 제3열교환판(260)은 제2재생공기연통부(254)가 형성되어 있지 않다는 점을 제외하고 전체적인 구성은 제2열교환판(240)과 동일하다. 구체적으로 제2열교환판(240)에서 열교환되지 않고 제2재생공기 연통부(254)를 통하여 제3열교환판(260)으로 유입된 재생공기는 전부 제3열교환판(260)에서 열교환된다. 따라서 제3열교환판(260)에는 제3재생공기 유입부(262)와 대응되는 위치에 제3재생공기 연통부가 형성되지 않는다. 그리고 제3재생공기 유입부(262)를 통하여 유입된 재생공기는 전부 복수개의 제3응축유로(266)로 유입된다.
그리고 이하 다른 구성들은 제2열교환판(240)의 구성과 동일하게 형성된다. 구체적으로, 입구부(266a)와 출구부(266b)는, 제2열교환판의 입구부(246a) 및 출구부(246b)와 각각 구성과 기능이 같으므로, 상세한 설명을 생략한다.
덕트(280)는 재생공기 배출부(224)(244)(264)를 통하여 배출되는 공기를 재생팬(90)으로 유동시키는 역할을 한다. 따라서 재생공기 배출부(224)(244)(264)와 재생팬(90)을 연결하는 관형태로 이루어질 수 있다. 그리고 재생공기 배출부(224)(244)(264)와 재생팬(90)의 위치에 따라 다양한 형태 및 구성으로 이루어질 수 있다.
구체적으로 본 실시예에서는 재생공기 배출부(224)(244)(264)를 모두 수용 할 수 있는 크기의 입구부를 가지고, 상기 입구부는 각 재생공기 배출부(224)(244)(264)와 끼움결합으로 결합된다. 그리고 응축 열교환기의 좌측 또는 우측 둘레부와 평행하게 상하 방향으로 길게 형성된다.
그리고 응축 열교환기(200)의 좌측 또는 우측 둘레부와 접하면서 형성될 수도 있다. 그러나 본 실시예에서는 일정 간격 이격되어 형성된다. 따라서 복수개의 응축유로(226)(246)(266)중 응축 열교환기(200)의 둘레부를 형성하는 제일 바깥쪽 응축유로와 사이에 흡열유로(232)(252)(272)를 형성한다.
상기와 같이 구성된 본 발명 제습기의 제1실시예의 재생공기의 응축과정 및 실내공기 제습과정을 살펴보면 다음과 같다.
우선, 재생공기는 재생팬(90)의 회전에 의해 재생유로를 순환한다. 즉 재생팬(90)을 통과한 재생공기는 재생히터(100)에서 가열되어 온도가 상승한다. 상기 고온의 재생공기는 제습로터(60)의 재생부를 재생시키고, 응축 열교환기(200)의 제1재생공기 유입부(222)로 유입된다.
제1재생공기 유입부(222)로 유입된 공기의 일부는 제1응축유로(226)로 유입되고, 나머지는 제 1 재생공기 연통부(234)를 통하여 제2재생공기 유입부(242)로 유입된다. 제2재생공기 유입부(242)로 유입된 공기의 일부는 제2응축유로(246)로 유입되고, 나머지는 제 2 재생공기 연통부(254)를 통하여 제3재생공기 유입부(262)를 통하여 제3응축유로(266)로 유입된다.
그리고 제1응축유로(226), 제2응축유로(246)및 제3응축유로(266)로 유입된 재생공기는 각 응축유로(226)(246)(266)를 따라 하향 유동되고, 각 응축유로(226)(246)(266)들과 교차하는 흡열유로(232)(252)(272)의 실내공기와 열교환이 이루어지게 된다.
상기 열교환과정에서 재생공기중의 수분이 응축되고, 응축된 수분은 각 응축유로(226)(246)(266)를 통과하여 하부 공간에 형성된 응축수 배출부(230)(250)(270)를 통하여 드레인팬(140)으로 유입된다.
그리고 각 응축유로(226)(246)(266)를 통과한 재생공기는 각 하부 공간(230a)(250a)(270a)을 거쳐 재생공기 배출부(224)(244)(264)를 통하여 덕트(280)로 유입된다. 그리고 덕트(280)와 연결된 재생팬(90)으로 유입되고, 재생히터(100)를 통과하여 다시 제습로터(60)의 재생부을 재생시키면서 순환하게 된다.
그리고 실내공기는 송풍기(50)의 회전에 의하여 본체(2)의 공기흡입부(4)로 흡입된다. 그리고 상기 응축 열교환기(200)의 흡열유로(232)(252)(272)를 통과하면서 재생공기와 열교환된다.
그리고 데시컨트(61)의 흡착부를 통과하면서 실내 공기에 포함되어 있던 습기가 흡착된다. 습기가 제거된 실내공기는 송풍기(50)를 통과하여 공기 토출부(6)를 통하여 실내로 토출된다.
제2실시예
도 7은 본 발명의 제2실시예의 사시도이다.
도 7을 참조하여, 본 발명의 제2실시예의 전체적인 구성을 설명하다. 본 발명의 제2실시예는 상기 제1실시예와 전체적인 구성은 유사하다. 이하 제2실시예 의 차이점을 중심으로 설명한다.
본 발명의 제2실시예의 제1재생공기 유입부(322)는 응축 열교환기의 중심(322a)에서 상부로 일정거리 이격된 부분이 차폐된다. 제습로터(60)는 중앙에 회전부를 가지고, 따라서 회전부가 위치하는 부분을 통해서는 재생공기가 제1재생공기 유입부(322)로 유입되지 못한다. 따라서 제1재생공기 유입부(322)중 상기 제습로터의 회전부가 위치하는 부분을 차폐한다. 그리고 차폐된 부분의 제1응축유로(326)들의 높이를 크게 하여 재생공기가 실내공기와 열교환되는 면적을 크게 할 수 있다. 구체적으로 제1응축유로의 입구부(326a)는 차폐된 부분의 차폐선(322c) 상에 위치한다.
한편, 각 응축유로(332)의 하부는 일직선상에 위치하게 된다. 그리고 응축유로(332)와 각 열교환판(320)(340)(360)의 하단에는 하부공간(330a)이 형성된다. 본실시예에서는 재생공기 배출부(224)가 위치하는 쪽의 하부공간(330a)을 크게 하여 재생공기의 유동을 원활하게 한다. 구체적으로 하부공간(330a)이 넓은 쪽은 압력이 낮아서 응축유로상의 재생공기의 속도가 상대적으로 감소하게 된다. 그리고 하부공간(330a)이 좁은 쪽은 압력이 높아서 응축유로상의 재생공기의 속도가 빠르게 된다. 결국 재생공기 배출부(224)와의 거리에 따라 속도의 흐름을 균일하게 유도하여 재생공기의 유동을 원활히 한다.
미설명된 도면부호인, 출구부(326b)는 제1실시예의 출구부(226b)와 구조 및 기능이 동일하고, 반지름(322b)은 제1실시예의 반지름(222b)과 같으며, 하부공간(330)은 제1실시예의 하부공간(230)과 구조 및 기능이 같으므로, 상세한 설명을 생략한다.
제3실시예
도 8은 본 발명의 제3실시예의 평단면도이다.
도 8을 참조하여, 본 발명의 제3실시예의 전체적인 구성을 설명하다. 본 발명의 제1실시예는 상기 제1실시예와 전체적인 구성은 유사하다. 이하 제3실시예의 차이점을 중심으로 설명한다.
한편, 재생공기 배출부(224)(244)(264)가 응축 열교환기 좌, 우 일측에 위치하는 경우, 응축유로를 유동하는 공기의 유동에는 불균형이 생길 수 있다. 구체적으로 재생공기 배출부(224)(244)(264)와 가까운 위치에 있는 응축유로(426)(446)(466)를 통과한 재생공기는 빠른 시간에 재생공기 배출부(224)(244)(264)로 배출된다. 그리고 재생공기 배출부(224)(244)(264)와 먼 위치에 있는 응축유로(426)(446)(466)를 통과하는 재생공기는 상대적으로 늦게 재생공기 배출부(224)(244)(264)로 배출된다. 따라서 응축유로(426)(446)(466)간의 유동의 불균형이 발생하게 된다.
따라서 본 실시예에서의 각 응축유로(426)(446)(466)의 단면적은 재생공기 배출부(224)(244)(264)와의 거리에 비례하여 크게 형성될 수 있다. 따라서 재생공기 배출부(224)(244)(264)와 먼 응축유로(426)(446)(466)상으로 많은 양의 공기가 흐르고, 재생공기 배출부(224)(244)(264)와 가까운 응축유로상(426)(446)(466)에 적은 양의 공기가 흘러서 전체적인 유동의 균형을 맞추는 효과가 있다.
미 설명된 도면부호는 각각 제1교환판(420), 제2열교환판(440) 및 제3열교환판(460)을 가르킨다.
제4실시예
도 9는 본 발명의 제4실시예의 사시도이다.
도 9를 참조하여 본 발명의 제3실시예의 전체적인 구성을 설명한다. 본 발명의 제4실시예는 제1실시예와 전체적인 구성은 유사하다. 이하 제4실시예의 차이점을 중심으로 설명한다.
본 발명의 제4실시예의 제1재생공기 유입부(522)는 제1재생공기 배출부(224)의 반대방향으로 일정각도 회전되어 형성된다. 따라서 상기 설명한 바와 같이 제1재생공기 배출부(224)가 제1열교환판(520)의 좌, 우 일측면에 위치하는 경우의 유동의 불균형을 해소할 수 있다.
구체적으로, 본 실시예에 따르면 응축유로(526)의 복수개의 입구부(526a)와 제1재생공기 배출부(224)간의 거리의 차를 줄일 수 있다. 따라서 결국 재생공기 유입부(522)를 통하여 각 응축유로로 유입된 재생공기가 재생공기 배출부(224)를 통과하기까지 거의 일정한 거리를 이동하게 된다. 따라서 제1열교환판(520)의 재생공기의 흐름을 원활히 할 수 있다.
미 설명된 도면부호인 "540"은 "제2열교환판"을, "560"은 "제3열교환판"을, "522b"는 "반지름"을, "522a"는 "응축 열교환기의 중심"을, "526b"는 "출구부"를 가르킨다.
제5실시예
도 10은 본 발명에 따른 제습기 제 5 실시예의 응축 열교환기가 도시된 배면도이고, 도 11는 본 실시예의 응축 열교환기가 도시된 분해 사시도이다.
본 실시예에 따른 제습기는, 도10 내지 도11에 도시된 바와 같이,
제 1,2,3 열교환판(620)(640)(660)의 제 1,2,3 재생공기 유입부(622)(642)(662)가 제 1,2,3 열교환판(620)(640)(660)의 상부에 형성되고, 제 1,2,3 열교환판(620)(640)(660)의 재생공기 배출부(624)(644)(664)가 제 1,2,3 열 교환판(620)(640)(660)의 하부 특히 공기 유동 방향으로 개구 형성된다.
즉, 제 1,2,3 열교환판(620)(640)(660)은 그 각각의 배면 하부에 제1,2,3재생공기 배출부(624)(644)(664)가 개구 형성된다.
그리고 제1열교환판(620)과 제2열교환판(640)의 전면에는 제1 재생공기 배출연통부(634)와 제2재생공기 배출연통부(654)가 제2,3 재생공기 배출부(644)(664)와 대향되게 개구 형성된다.
그리고 제1재생공기 배출연통부(634)는 제2재생공기 배출부(644)와 연통되고, 제2재생공기 배출연통부(654)는 제3재생공기 배출부(664)와 연통된다.
즉, 제3응축유로(266)를 통과한 재생공기는 제3재생공기 배출부(664), 제2재생공기 배출연통부(654), 제2재생공기 배출부(644), 제1재생공기 배출연통부(634) 및 제1재생공기 배출부(624)를 통하여 덕트(680)로 유입된다.
그리고, 제2응축유로(246)를 통과한 재생공기는 제2재생공기 배출부(644), 제1재생공기 배출연통부(634) 및 제1재생공기 배출부(624)를 통하여 덕트(680)로 유입된다.
그리고, 제1응축유로(226)를 통과한 재생공기는 제1재생공기 배출부(624)를 통하여 덕트(680)로 유입된다.
한편, 덕트(680)는 제1재생공기 배출부와 연통되게 배치된다. 구체적으로 제1재생공기 배출부(624)와 전후 삽입식으로 결합된다. 그리고 제1열교환판(620)의 하부 및 좌, 우측 둘레부를 따라 절곡되어 형성된다.
이러한 본 발명의 범위는 상기한 실시예에 한정되지 않고, 상기와 같은 기 술범위 안에서 당 업계의 통상의 기술자에게 있어서는 본 발명을 기초로 하는 다른 많은 변형이 가능할 것이다.
도 1은 본 발명의 따른 제습기의 제1실시예의 사시도;
도 2는 본 발명에 따른 제습기의 제1실시예의 주요부 분해 사시도;
도 3은 제1실시예의 응축 열교환기의 사시도;
도 4은 도 3의 응축 열교환기의 배면도;
도 5은 도 3의 응축 열교환기의 평단면도;
도 6은 도 3의 응축 열교환기의 분해사시도;
도 7은 본 발명의 제2실시예의 응축열교환기의 사시도;
도 8은 본 발명의 제3실시예의 응축 열교환기의 평단면도;
도 9는 본 발명의 제4실시예의 응축 열교환기의 사시도.
도 10은 본 발명의 제5실시예의 응축 열교환기의 배면도;
도 11은 본 발명이 제5실시예의 분해사시도.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
2: 본체 200: 응축 열교환기
10: 베이스 20: 리어 케이스
30: 프론트 케이스 40: 프론트 패널
50: 송풍기 60: 제습 로터
90: 재생팬 100: 재생 히터
220: 제1열교환판 222: 제1재생공기 유입부
224: 제1재생공기배출부 226: 제1응축유로
230: 제1응축수 배출부 232: 제1흡열유로
240: 제2열교환판 242: 제2재생공기 유입부
244: 제2재생공기배출부 246: 제2응축유로
250: 제2응축수 배출부 252: 제2흡열유로
260: 제3열교환판 262: 제3재생공기 유입부
264: 제3재생공기배출부 266: 제3응축유로
270: 제3응축수 배출부 272: 제3흡열유로
280: 덕트

Claims (14)

  1. 실내공기가 흡입되어 제습되는 제습유로 및 재생공기가 유동하는 재생유로가 형성된 본체;
    상기 실내공기를 제습하는 제습부 및 상기 재생공기를 이용하여 재생되는 재생부를 포함하는 제습로터; 및
    상기 재생부를 통과한 상기 재생공기가 상부로 흡입되어 하부로 배출되는 복수개의 응축유로가 형성된 복수개의 열교환판이 병렬로 배치된 응축 열교환기;
    를 포함하고,
    상기 복수개의 열교환판의 상부에는 상기 제습로터를 통과한 재생공기가 유입되는 재생공기유입부가 각각 형성되고,
    상기 재생공기유입부의 면적은 재생공기 유입방향을 따라 점점 작아지는 제습기.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 복수개의 재생공기유입부들은 서로 연통되는 제습기.
  3. 삭제
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 재생공기유입부는 부채꼴형상으로 이루어지는 제습기.
  5. 청구항 1에 있어서,
    상기 재생부는 상기 제습로터의 상부 중앙에 위치하는 제습기.
  6. 청구항 1에 있어서,
    상기 복수개의 열교환판의 배면에는 상기 제습로터를 통과한 재생공기가 배출되는 재생공기 배출부가 각각 형성되고,
    상기 복수개의 재생공기 배출부는 각각 연통되는 제습기.
  7. 삭제
  8. 삭제
  9. 삭제
  10. 청구항 1에 있어서,
    상기 복수개의 열교환판들 중 재생공기가 유입되는 방향에서 두 번째 이상의 열교환판의 재생공기유입부는,
    상기 응축 열교환기의 상부면에 좌우방향으로 긴 유선형상으로 이루어지는 제습기.
  11. 청구항 1에 있어서,
    상기 복수개의 열교환판의 하부 좌측 또는 우측면에는 상기 제습로터를 통과한 재생공기가 배출되는 재생공기 배출부가 각각 형성되는 제습기.
  12. 삭제
  13. 청구항 11에 있어서,
    상기 복수개의 열교환판 중 재생공기가 유입되는 방향에서 두 번째 이상의 열교환판의 재생공기유입부는 상기 응축 열교환기의 상부면에 좌우방향으로 긴 유 선형상으로 이루어지고,
    상기 유선형상의 재생공기유입부는 상기 재생공기 배출부와 거리가 멀어질수록 면적이 넓어지는 제습기.
  14. 청구항 11에 있어서,
    상기 복수개의 응축유로의 단면적은 상기 재생공기 배출부와 거리가 멀어지는 것에 비례하여 면적이 넓어지는 제습기.
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