JP5764156B2

JP5764156B2 - 給水機とそれに使用される熱電ヒートポンプ装置

Info

Publication number: JP5764156B2
Application number: JP2013069709A
Authority: JP
Inventors: 敏郎洪; 延青李; 及青彭; 雅文周; 奕瑞陳
Original assignee: Industrial Technology Research Institute ITRI
Current assignee: Industrial Technology Research Institute ITRI
Priority date: 2012-05-28
Filing date: 2013-03-28
Publication date: 2015-08-12
Anticipated expiration: 2033-03-28
Also published as: CN103445682B; US9310113B2; JP2013245933A; CN103445682A; TW201348665A; US20130312426A1; TWI502158B

Description

本発明は一種の給水機とそれに使用される熱電ヒートポンプ装置に関する。

熱電チップ（ｔｈｅｒｍｏｅｌｅｃｔｒｉｃｃｈｉｐ）、或いはクーリングチップと称されるものは、電気性質が反転する時、熱電チップが発冷或いは発熱の特性を具備させられ、ゆえに、熱電チップは広く各熱交換領域、たとえば計算機の放熱、給水機或いは冷凍空調に応用されている。

特許文献１は、一種の熱電液体熱交換システムを開示し、該システムは、熱電チップを利用して冷却して液体の温度を下げる。

もし、熱電チップを給水機に応用すると、熱電チップが冷却動作する時、放熱機構は熱エネルギーを伝導し、熱電チップが発熱動作する時、放熱機構は冷エネルギーを伝導し、水タンクの飲用水は自然な対流方式で、水温の均一を達成する。

米国特許第ＵＳ８００１７９４号明細書

しかし、特許文献１に示される従来の技術において、熱電チップの発生する熱エネルギー或いは冷エネルギーは、一部は飲用水中に伝導されず、熱電チップを応用するシステムの効果の不良を形成する。

もし、システムが設定温度を達成した後に、熱電チップが動作停止すると、水タンク内の水温は、水タンク壁面より熱電チップに伝わり、さらに放熱機構に伝わり、並びに大気中に発散され、水タンクの保温効果の不良が形成される。

さらに、熱電チップの効果をより顕著とするため、該給水機はいずれも熱伝導値が比較的良好な材料で製造され、これにより、水温の散逸は加速される。この問題を解決するため、一部の給水機は熱電チップが作業温度を達成した後に、小電圧を導通させて、熱電チップに熱抵抗板を形成させ、水温の散逸を防止しているが、これは給水機の使用電力を増加させ、並びにエネルギー資源の浪費を形成する。

本発明は一種の熱電ヒートポンプ装置を提供し、それは、貯水タンクに応用され、該熱電ヒートポンプ装置は、
該貯水タンクと相互に離間するように接続された熱電モジュールと、
該熱電モジュールに接続されたポンプと、
を包含する。

本発明はまた、一種の給水機を提供し、それは、
温水タンクと、
該温水タンクに接続された熱水タンクと、
該温水タンクと該熱水タンクにそれぞれ接続された給水装置と、
熱電ヒートポンプ装置であって、熱電モジュールとポンプを具え、該熱電モジュールは該ポンプと該温水タンクにそれぞれ接続され、該ポンプは該温水タンクに接続された該熱電ヒートポンプ装置と、
を包含する。

総合すると、本発明の冷却或いは加熱の速度は急速で、ゆえに飲用水の給水機に応用でき、熱電チップが作動停止した後の、熱伝導損失が非常に小さく、或いは零に近い。

本発明の実施例の熱電ヒートポンプ装置の表示図である。本発明の乱流隔板の表示図である。本発明の実施例の熱電ヒートポンプ装置の局部表示図である。本発明の第１板体の表示図である。本発明の第２板体の表示図である。本発明の実施例の給水機の表示図である。本発明の実施例の給水機の表示図である。本発明の熱電モジュールの試験結果のタンク内水温と冷却時の表示図である。

本発明の技術内容、構造特徴、達成する目的を詳細に説明するため、以下に実施例を挙げ並びに図面を組み合わせて説明する。

図１を参照されたい。本発明の実施例の熱電ヒートポンプ装置は、熱電モジュール１１とポンプ１６を包含する。

図１と２に示されるように、貯水タンク１０中には、乱流隔板１００が設けられ、該乱流隔板１００は複数の乱流網孔１０１を具えている。乱流隔板１００は飲用水が貯水タンク１０中に進入する時に、飲用水が乱流隔板１００に突き当たり乱流を形成することで、循環経路中に進入不能とされ、短い循環経路を形成し、これにより、強制対流の効果が下がるのを防止する。

図１と図３に示されるように、熱電モジュール１１は放熱器１２、放熱ファン１３、少なくとも一つの熱電チップ１４、熱伝導器１５、排気管１７、接触板１８、第１保温材１９Ａ、及び第２保温材１９Ｂを具えている。

該放熱器１２は、複数の熱伝導管１２０と複数の放熱フィン１２１を具え、該熱伝導管１２０は該放熱フィン１２１を貫通している。

該放熱ファン１３は該放熱器１２の一側に設けられる。

該熱電チップ１４の一面は該放熱器１２に接続され、たとえば、該熱電チップ１４の一面は、該接触板１８と接触し並びに熱伝導管１２０に接続され、該熱電チップ１４の数量は単一或いは複数とされ得る。

図４と図５を参照されたい。熱伝導器１５は第１板体１５０と第２板体１５４を具えている。

該第１板体１５０の一面は、分流道１５１、乱流流道１５２と集流道１５３を具え、乱流流道１５２は分流道１５１と集流道１５３の間に位置し、第１板体１５０の他面はスムース面１５８とされ、スムース面１５８は熱電チップ１４の設置に供される。

さらに詳しく説明すると、第１板体１５０の一面に凹溝１５９Ｃが設けられ、上述の分流道１５１と集流道１５３は凹溝１５９Ｃの底面に凸設され、分流道１５１と集流道１５３はそれぞれ乱流流道１５２に向けて放射状に分布し、乱流流道１５２は凹溝１５９Ｃの底面に凹設され、並びに乱流流道１５２は多重Ｖ形の流路とされる。

第２板体１５４は第１板体１５０に接続され、第２板体１５４は入液孔１５５、乱流流道１５６と出液孔１５７を具えている。乱流流道１５６は入液孔１５５と出液孔１５７の間に位置し、本実施例では、入液孔１５５にさらに管線で貯水タンク１０が接続され、入液孔１５５は分流道１５１に隣接し、乱流流道１５６は第１板体１５０の乱流流道１５２に対向し、出液孔１５７は集流道１５３に隣接し、出液孔１５７はさらに管線で貯水タンク１０に接続され、分流道１５１は、入液孔１５５からの飲用水を乱流流道１５２、１５６に導入し、集流道１５３は乱流流道１５２、１５６からの飲用水を出液孔１５７へと導入する。

さらに詳しく説明すると、第２板体１５４の一面は凸塊１５９Ａを具え、凸塊１５９Ａの周囲に環状溝１５９Ｂを具え、環状溝１５９Ｂ中にシール手段（図示せず）が設けられ、凸塊１５９Ａのサイズは第１板体１５０の凹溝１５９Ｃと同じかそれより大きい。入液孔１５５と出液孔１５７は凸塊１５９Ａの両端に位置し、乱流流道１５６は凸塊１５９Ａの一面に凹設され、乱流流道１５６は多重Ｖ形を呈する流路とされる。

第２板体１５４の凸塊１５９Ａと第１板体１５０の凹溝の設計は、第２板体１５４と第１板体１５０の内部に間隙を形成し、これにより、凸塊１５９Ａと凹溝の間に液体流動空間が形成され、乱流流道１５２、１５６は該液体流動空間に位置する。

放射状を呈する分流道１５１は入液孔１５５より熱伝導器１５に進入した液体、たとえば、浄水、飲用水、冷水或いは温水を、迅速且つ均一に、乱流流道１５２、１５６中に流入させる。乱流流道１５２は該液体に乱流を発生させることで、液体と熱伝導器１５の接触チャンスを増し、これにより、迅速に液体温度をアップ或いはダウンさせる。シール手段は液体の熱伝導器１５の内部から外部への漏出を防止する。放射状を呈する集流道１５３は、乱流流道１５２、１５６からの液体を集め、並びに液体を出液孔１５７へと導き、液体が熱伝導器１５の外部に流出できるようにする。

上述したように、乱流流道１５２、１５６は、多重Ｖ形を呈する流路とされ、熱伝導器１５は高い熱伝導性の材質、たとえば、アルミ合金或いは銅で製造され、アルミ合金材料は、アノード処理可能で、銅材料で製造される時は、乱流流道１５２、１５６の表面にはステンレススチールをメッキ可能で、該ステンレススチールの厚さは、０．００２〜０．００６ｍｍ、たとえば、０．００２、０．００２５、０．００３、０．００３５、０．００４、０．００４５、０．００５、０．００５５或いは０．００６ｍｍとされ得る。

ポンプ１６は、複数の管線で、それぞれ貯水タンク１０と入液孔１５５に接続される。貯水タンク１０は熱電モジュール１１と相互に分離される。

排気管１７は、ポンプ１６と貯水タンク１０の間の管路に設けられる。

接触板１８は、熱電チップ１４の、熱伝導管１２０に接続された一面に接続され、熱電チップ１４の発生する熱エネルギー或いは冷エネルギーを、放熱器１２に伝える。

第１保温材１９Ａは、接触板１８と熱伝導器１５の間に設けられ、第１保温材１９Ａは口形を呈する保温ウレタンフォームとされ、第１保温材１９Ａは熱電チップ１４の発生する熱エネルギー或いは冷エネルギーが、大気中に散逸しないようにし、さらに述べると、第１保温材１９Ａは熱電チップ１４の作動時のエネルギーの散逸を防止できる。

第２保温材１９Ｂは、熱伝導器１５を被覆し、第２保温材１９Ｂは保温ウレタンフォームとされ、第２保温材１９Ｂは熱伝導器１５中のエネルギーの散逸を防止する。

さらに、図１と図３を参照されたい。もし熱電チップ１４が熱エネルギーを熱伝導器１５に提供するなら、熱伝導器１５に流入する飲用水は加熱され、乱流流道１５２、１５６は、飲用水と熱伝導器１５の接触チャンスを増し、加熱された飲用水は貯水タンク１０中に流入し、ポンプ１６は貯水タンク１０中の飲用水を吸い出し、該飲用水を熱伝導器１５中に戻し、再度加熱させ、熱電チップ１４の発生する冷エネルギーは、接触板１８により熱伝導管１２０に伝えられ、熱伝導管１２０よりさらに該冷エネルギーは放熱フィン１２１に伝えられ、放熱ファン１３は放熱フィン１２１に位置する冷エネルギーを大気中に散逸させる。

反対に、熱電チップ１４が冷エネルギーを熱伝導器１５に提供する時は、熱伝導器１５に流入した飲用水は冷却され、熱電チップ１４の発生する熱エネルギーは、接触板１８により熱伝導管１２０に伝えられ、熱伝導管１２０はさらに熱エネルギーを放熱フィン１２１へと伝導し、放熱ファン１３は放熱フィン１２１に位置する熱エネルギーを大気中に散逸させる。

図８と図３を参照されたい。もし、一定量の水で試験し、たとえば、該水の水量は２３００ｃｃとし、水温は、摂氏３０．１度とし、熱電チップ１４が冷エネルギーを熱伝導器１５に提供して、該水温を下げると、該水が摂氏３０．１度から摂氏７．２度に下がるのに、６０分しかかからず、摂氏３０．１度から摂氏５．１度に下げるには、７５分が必要である。既存の冷却装置であると、等量の水を、摂氏２６．３度から摂氏７．４度に下げるのに、１１０分かかり、ゆえに、本発明の効率は、５５％アップしている。

図６を参照されたい。本発明の実施例の給水機システム回路は、浄水装置２、温水タンク４、熱水タンク５、給水装置６及び熱電ヒートポンプ装置７を包含する。

浄水装置２は、第１浄水器２０、第２浄水器２１及び入水コネクタ２２を具えている。

第１浄水器２０は活性炭とされ、第１浄水器２０は管線で入水コネクタ２２に接続される。

第２浄水器２１は紫外線殺菌灯とされ、第２浄水器２１は管線で第１浄水器２０に接続される。

貯水タンク３は、浄水貯水タンク３０、少なくとも一つの浄水水位センサ３００、第１浄水出水制御バルブ３０１、第２浄水出水制御バルブ３０２、冷水タンク３１、冷水水温センサ３１０、第１冷水出水制御バルブ３１１、排水制御バルブ３１２、第２冷水出水制御バルブ３１３、分層隔板３２、浄水入水制御バルブ３３及び排水コネクタ３４を具えている。

浄水貯水タンク３０は、管線で第２浄水器２１に接続される。

浄水水位センサ３００は、浄水貯水タンク３０中に設けられる。

第１浄水出水制御バルブ３０１と第２浄水出水制御バルブ３０２は、管線で浄水貯水タンク３０に接続される。

冷水タンク３１は、浄水貯水タンク３０に連通し、冷水の水温は、摂氏４−８度とされる。

冷水水温センサ３１０は冷水タンク３１中に設けられる。

第１冷水出水制御バルブ３１１、排水制御バルブ３１２、第２冷水出水制御バルブ３１３は、それぞれ管線で冷水タンク３１に接続される。

分層隔板３２は、浄水貯水タンク３０と冷水タンク３１の間に設けられ、分層隔板３２は複数の貫通孔を具え、これにより、浄水貯水タンク３０の浄水を冷水タンク３１中に進入させる。

浄水入水制御バルブ３３は、浄水貯水タンク３０と第２浄水器２１の間の管路に設けられる。

排水コネクタ３４は、管線で排水制御バルブ３１２に接続される。

温水タンク４は管路で第１浄水出水制御バルブ３０１に接続され、温水タンク４は、少なくとも一つの温水水位センサ４０、温水水温センサ４１、第１温水出水制御バルブ４２、第２温水出水制御バルブ４３及び第３温水出水制御バルブ４４を具え、温水の水温は、摂氏５０−７０度とされる。

温水水位センサ４０と温水水温センサ４１は温水タンク４中に設けられる。

第１温水出水制御バルブ４２、第２温水出水制御バルブ４３及び第３温水出水制御バルブ４４は管路で温水タンク４に接続される。

熱水タンク５は管路で第１温水出水制御バルブ４２と排水制御バルブ３１２に接続され、熱水タンク５は、少なくとも一つの熱水水位センサ５０、加熱器５１、熱水水温センサ５２及び熱水出水制御バルブ５３を具え、熱水の水温は摂氏９０度より高い。

熱水水位センサ５０、加熱器５１、及び熱水水温センサ５２は熱水タンク５中に設けられ、加熱器５１は、浸水式ヒーターとされる。

熱水出水制御バルブ５３は管路で熱水タンク５に接続される。

以上を受け、図６に示される貯水タンク３、温水タンク４及び熱水タンク５は、図１に示される貯水タンク１０と見なされ得て、ゆえに、また、乱流隔板がそれぞれ図６に示される貯水タンク３、温水タンク４及び熱水タンク５中に設置されてもよく、並びに貯水タンク３と温水タンク４は、熱電ヒートポンプ装置７と相互に分離するものとされる。

給水装置６は、出水ポンプ６０と出水管６１を具えている。

出水ポンプ６０は、複数の管路で、それぞれ第１冷水出水制御バルブ３１１、第２浄水出水制御バルブ３０２、第３温水出水制御バルブ４４と熱水出水制御バルブ５３に接続される。

出水管６１は出水ポンプ６０に接続される。

熱電ヒートポンプ装置７は、図１の実施例に記載されるように、さらに冷水入水制御バルブ７４と温水入水制御バルブ７５を具えている。

ポンプ７１、冷水入水制御バルブ７４と温水入水制御バルブ７５は、それぞれ複数の管線で熱電モジュール７０の熱伝導器７２に接続される。

ポンプ７１はさらに、複数の管線で、第２温水出水制御バルブ４３と第２冷水出水制御バルブ３１３に接続される。

図１に記載の排気管１７のように、排気管が図６に示される冷水タンク３１とポンプ７１の間、及び、温水タンク４とポンプ７１の間にそれぞれ設けられる。

図７を参照されたい。ここに記載される実施例の給水機は、図６からさらに派生したものであり、ゆえに、一部の部品の符号は、図６の実施例のものが援用される。

本実施例中、図６の貯水タンク３は、図７に示される二つのそれぞれ独立した浄水貯水タンク３０Ａと冷水タンク３１Ａに区画される。

浄水貯水タンク３０Ａは、さらに、第３浄水出水制御バルブ３０３Ａを具え、第３浄水出水制御バルブ３０３Ａは、管路で浄水貯水タンク３０Ａに接続され、浄水貯水タンク３０Ａと第２浄水器２１の間の接続方式は、図６の実施例に示されるとおりであり、浄水貯水タンク３０Ａと給水装置６の間の接続方式も、図６の実施例に示されるとおりである。

冷水タンク３１Ａはさらに、少なくとも一つの冷水水位センサ３１４Ａを具え、冷水水位センサ３１４Ａは冷水タンク３１Ａ中に設けられ、冷水タンク３１Ａと排水コネクタ３４の間の接続方式は、図６の実施例に示されるとおりであり、冷水タンク３１Ａと給水装置６の間の接続方式も、図６の実施例に記載されるとおりであり、冷水タンク３１Ａと熱電ヒートポンプ装置７は図６の実施例に記載されているとおりである。

以上を受け、図７に記載の浄水貯水タンク３０Ａと冷水タンク３１Ａは、図１に記載の貯水タンク１０と見なされ得て、ゆえに、乱流隔板が冷水タンク３１Ａ中に設置され得る。

さらに、図６に示されるように、入水コネクタ２２は水源を、第１浄水器２０と第２浄水器２１に提供し、該水源からの水に、浄水を形成させ、浄水入水制御バルブ３３は浄水の浄水貯水タンク３０中の量を制御し、浄水水位センサ３００は、浄水貯水タンク３０中の水位をセンスし、もし、水位が設定値より低ければ、浄水入水制御バルブ３３の開放度を増大し、それによりより多くの浄水を浄水貯水タンク３０に進入させ、水位が設定値より高ければ、浄水入水制御バルブ３３を閉じて、浄水が浄水貯水タンク３０に進入しないようにするか、或いは浄水入水制御バルブ３３の開放度を縮小し、それにより浄水が浄水貯水タンク３０に進入する水量を減らす。

分層隔板３２は浄水貯水タンク３０の浄水と冷水タンク３１の冷水を隔離して、常温の浄水と低温の冷水の混合を防止し、分層隔板は、貫通孔を通して、冷水タンク３１の水量を適時に補充できる。

図７を参照されたい。浄水入水制御バルブ３３は浄水が浄水貯水タンク３０Ａ中に進入する水量を制御する。

第３浄水出水制御バルブ３０３Ａは、浄水貯水タンク３０Ａ中の浄水の、冷水タンク３１Ａ中に進入する水量を制御し、適時に冷水タンク３１Ａの水量を補充する。

図７と図６の動作は類似し、ゆえに、図６を以て説明し、差異があれば図７を以て説明する。

図６に示されるように、第１浄水出水制御バルブ３０１は、浄水貯水タンク３０中の浄水の、温水タンク４に進入する水量を制御し、それにより適時に温水タンク４の水量を補充する。

第２浄水出水制御バルブ３０２は、浄水貯水タンク３０中の浄水の、給水装置６に進入する水量を制御し、出水ポンプ６０は、出水量を強化し、該浄水は、出水管６１を介して使用者に提供され、もし、第２浄水出水制御バルブ３０２が閉じられれば、給水装置６は浄水を提供できない。

第２冷水出水制御バルブ３１３は冷水タンク３１の冷水の、熱電ヒートポンプ装置７に進入する水量を制御し、ポンプ７１は、熱電ヒートポンプ装置７に進入する水量を強化し、該水は、冷水或いは温水とされ得る。

もし、該水が冷水タンク３１からのものであれば、熱電チップ７３は冷エネルギーを、熱伝導器７２に提供し、それにより冷水の温度を下げ、冷水水温センサ３１０は冷水タンク３１中の冷水の水温をセンスし、もし、該水温が設定値より低ければ、熱電チップ７３のパワーを下げ、もし、該水温が設定値より高ければ、熱電チップ７３のパワーをアップし、それにより、冷水の温度を下げる。もし、冷水タンク３１中の温度がすでに設定値に達していれば、すなわち、冷水入水制御バルブ７４は閉じられ、熱電ヒートポンプ装置７は暫時動作を停止できる。

もし、熱電チップ７３が冷エネルギーを提供するのであれば、熱電チップ７３の発生する熱エネルギーが熱伝導管７００を介して放熱フィン７０１に伝えられ、さらに放熱ファン７０２により大気中に散逸させられる。

冷水入水制御バルブ７４は、熱伝導器７２の冷水が冷水タンク３１に進入する水量を制御する。

上述したように、浄水貯水タンク３０中の浄水は、冷水タンク３１中の水量を補充でき、補充される水は、熱電ヒートポンプ装置７により降温され得て、これにより補充される水は冷水とされる。

第３浄水出水制御バルブ３０３Ａは適時に開放されるか或いは閉じられ、それにより、冷水タンク３１Ａの水量が補充され、冷水タンク３１Ａに補充される浄水は、熱電ヒートポンプ装置７により降温されて冷水とされ得る。

さらに、図６に示されるように、第１冷水出水制御バルブ３１１が開放される時、冷水タンク３１の冷水は、給水装置６に提供され、第１冷水出水制御バルブ３１１が閉じられると、該冷水は給水装置６に提供され得ない。

第１浄水出水制御バルブ３０１は、浄水の、温水タンク４に進入する水量を制御し、もし、温水水位センサ４０が検出した温水タンク４の水位が設定値より低ければ、第１浄水出水制御バルブ３０１は開放度を増し、比較的多くの浄水を温水タンク４に進入させる。

温水タンク４の水位が設定値と等しいかそれより高ければ、第１浄水出水制御バルブ３０１は閉じられ、浄水は温水タンク４に進入不能とされる。

もし、第２温水出水制御バルブ４３が開放されると、温水タンク４の温水は熱電ヒートポンプ装置７中に進入し、熱電チップ７３は熱エネルギーを熱伝導器７２に提供し、温水を加熱する。

もし、熱電チップ７３が熱エネルギーを提供し、熱電チップ７３の発生する冷エネルギーは、熱伝導管７００を介して放熱フィン７０１に伝えられ、さらに、放熱ファン７０２により大気中に散逸させられる。

温水水温センサ４１は温水タンク４の温水の水温を検出し、もし、該水温が設定値よりり低ければ、熱電チップ７３のパワーが上げられ、これにより温水の水温が上げられ、温水入水制御バルブ７５が開放されて、熱伝導器７２中の温水が温水タンク４中に進入する。

もし、該水温が設定値に等しいかそれより高ければ、熱電ヒートポンプ装置７は暫時動作を停止し、第２温水出水制御バルブ４３と温水入水制御バルブ７５は閉じられる。

第３温水出水制御バルブ４４が開放される時は、温水タンク４の温水は、給水装置６に提供され、もし、第３温水出水制御バルブ４４が閉じられる時は、該温水は、給水装置６には提供され得ない。

第１温水出水制御バルブ４２が開放される時、温水タンク４の温水は、熱水タンク５中に進入し、熱水水位センサ５０が熱水タンク５中の水位を検出し、仮に該水位が設定値に等しいかそれより高ければ、第１温水出水制御バルブ４２は閉じられ、温水タンク４の温水は熱水タンク５に進入不能とされる。

もし、熱水出水制御バルブ５３が開かれると、熱水タンク５の熱水は、給水装置６に提供され、熱水出水制御バルブ５３が閉じられると、該熱水は給水装置６に提供され得ない。

熱水水温センサ５２が熱水タンク５中の水温が設定値より低いことを検出すると、加熱器５１が起動され、これにより熱水タンク５中の熱水が加熱され、熱水水温センサ５２が熱水タンク５中の水温が設定値に等しいかそれより高くなったことを検出すると、加熱器５１は切断され、熱水タンク５中の熱水はそれ以上加熱されない。

貯水タンク３、温水タンク４と熱水タンク５中の水を排除して、貯水タンク３、温水タンク４、熱水タンク５を洗浄したい場合、或いは、ここに記載の給水機を運輸するか、或いは、ここに記載の給水機の内部構造を修理したい時は、排水制御バルブ３１２を開放し、貯水タンク３、温水タンク４、及び熱水タンク５中の水を、排水コネクタ３４を介して排出させる。

以上述べたことは、本発明の実施例にすぎず、本発明の実施の範囲を限定するものではなく、本発明の特許請求の範囲に基づきなし得る同等の変化と修飾は、いずれも本発明の権利のカバーする範囲内に属するものとする。

１０貯水タンク
１００乱流隔板
１０１乱流網孔
１１熱電モジュール
１２放熱器
１２０熱伝導管
１２１放熱フィン
１３放熱ファン
１４熱電チップ
１５熱伝導器
１５０第１板体
１５１分流道
１５２乱流流道
１５３集流道
１５４第２板体
１５５入液孔
１５６乱流流道
１５７出液孔
１５８スムース面
１５９Ａ凸塊
１５９Ｂ環状溝
１５９Ｃ凹溝
１６ポンプ
１７排気管
１８接触板
１９Ａ第１保温材
１９Ｂ第２保温材
２浄水装置
２０第１浄水器
２１第２浄水器
２２入水コネクタ
３貯水タンク
３０浄水貯水タンク
３０Ａ浄水貯水タンク
３００浄水水位センサ
３０１第１浄水出水制御バルブ
３０２第２浄水出水制御バルブ
３０３Ａ第３浄水出水制御バルブ
３１冷水タンク
３１０冷水水温センサ
３１１第１冷水出水制御バルブ
３１２排水制御バルブ
３１３第２冷水出水制御バルブ
３１４Ａ冷水水位センサ
３２分層隔板
３３浄水入水制御バルブ
３４排水コネクタ
４温水タンク
４０温水水位センサ
４１温水水温センサ
４２第１温水出水制御バルブ
４３第２温水出水制御バルブ
４４第３温水出水制御バルブ
５熱水タンク
５０熱水水位センサ
５２熱水水温センサ
５３熱水出水制御バルブ
６給水装置
６０出水ポンプ
６１出水管
７熱電ヒートポンプ装置
７０熱電モジュール
７００熱伝導管
７０１フィン
７０２放熱ファン
７１ポンプ
７２熱伝導器
７３熱電チップ
７４冷水入水制御バルブ
７５温水入水制御バルブ

Claims

熱電ヒートポンプ装置において、該熱電ヒートポンプ装置は貯水タンクに応用され、該熱電ヒートポンプ装置は、
該貯水タンクと相互に分離するように接続された熱電モジュールであって、該熱電モジュールは放熱器、放熱ファン、少なくとも一つの熱電チップ、熱伝導器を包含し、
該放熱器はそれぞれ該放熱ファンと該熱電チップに接続され、
該熱伝導器は該熱電チップと該貯水タンクにそれぞれ接続され、
該放熱器は複数の熱伝導管、複数の放熱フィンを具え、
該熱伝導管は該放熱フィンを貫通し、
該放熱器はさらに接触板、第１保温材と第２保温材を具え、
該接触板は該放熱フィンと該熱電チップの間に設けられ、
該第１保温材は該熱電チップと該接触板の間に設けられ、
該第２保温材は該熱伝導器を被覆し、
該熱伝導器は第１板体と第２板体を具え、
該第１板体の一面は分流道、乱流流道と集流道を具え、
該第１板体の乱流流道は該分流道と該集流道の間に位置し、
該第２板体は該第１板体に接続され、
該第２板体は入液孔、乱流流道及び出液孔を具え、
該第２板体の乱流流道は該入液孔と該出液孔の間に位置する、上記熱電モジュールと、該熱電モジュールと該貯水タンクにそれぞれ接続されたポンプであって、該ポンプは、該熱電モジュールに隣接し、該ポンプは該貯水タンク中の飲用水を吸い出して、該飲用水を該熱伝導器に戻し、該熱伝導器は該飲用水を加熱し、加熱後の該飲用水を該熱伝導器より該貯水タンクに戻す、上記ポンプと、
を含み、
該第１板体の一面は凹溝を具え、
該分流道と該集流道は、該凹溝の底面に凸設され、
該分流道と該集流道はそれぞれ該第１板体の乱流流道に向けて放射状の分布を呈し、
該第１板体の乱流流道は該凹溝の底面に凹設され、
該第２板体の一面は、凸塊を具え、
該凸塊の周囲に環状溝を具え、
該環状溝中にシール材を具え、
該入液孔と該出液孔は該凸塊の両端に位置し、
該第２板体の乱流流道は該凸塊の一面に凹設されることを特徴とする、熱電ヒートポンプ装置。
請求項１記載の熱電ヒートポンプ装置において、該貯水タンクは冷水タンク、温水タンクを包含し、
該貯水タンクは乱流隔板を具え、該乱流隔板は複数の乱流網孔を具えることを特徴とする、熱電ヒートポンプ装置。
請求項１記載の熱電ヒートポンプ装置において、該第２板体の乱流流道と該第１板体の乱流流道は相対し、
該出液孔は該集流道に隣接し、
該第１板体及び該第２板体の乱流流道は、多重Ｖ形を呈する流路であることを特徴とする、熱電ヒートポンプ装置。
請求項３記載の熱電ヒートポンプ装置において、該熱伝導器は高熱伝導性材料で製造され、
該高熱伝導性材料はアルミ合金或いは銅とされ、
該乱流流道はステンレススチールがメッキされることされることを特徴とする、熱電ヒートポンプ装置。
請求項４記載の熱電ヒートポンプ装置において、該ステンレススチールの厚さは０．００２〜０．００６ｍｍとされることを特徴とする、熱電ヒートポンプ装置。
熱電ヒートポンプ装置において、該熱電ヒートポンプ装置は貯水タンクに応用され、該熱電ヒートポンプ装置は、
該貯水タンクと相互に分離するように接続された熱電モジュールであって、該熱電モジュールは放熱器、放熱ファン、少なくとも一つの熱電チップ、熱伝導器を包含し、
該放熱器はそれぞれ該放熱ファンと該熱電チップに接続され、
該熱伝導器は該熱電チップと該貯水タンクにそれぞれ接続され、
該放熱器は複数の熱伝導管、複数の放熱フィンを具え、
該熱伝導管は該放熱フィンを貫通し、
該放熱器はさらに接触板、第１保温材と第２保温材を具え、
該接触板は該放熱フィンと該熱電チップの間に設けられ、
該第１保温材は該熱電チップと該接触板の間に設けられ、
該第２保温材は該熱伝導器を被覆し、
該熱伝導器は第１板体と第２板体を具え、
該第１板体の一面は分流道、乱流流道と集流道を具え、
該第１板体の乱流流道は該分流道と該集流道の間に位置し、
該第２板体は該第１板体に接続され、
該第２板体は入液孔、乱流流道及び出液孔を具え、
該第２板体の乱流流道は該入液孔と該出液孔の間に位置する、上記熱電モジュールと、該熱電モジュールと該貯水タンクにそれぞれ接続されたポンプであって、該ポンプは、該熱電モジュールに隣接し、該ポンプは該貯水タンク中の飲用水を吸い出して、該飲用水を該熱伝導器に戻し、該熱伝導器は該飲用水を加熱し、加熱後の該飲用水を該熱伝導器より該貯水タンクに戻す、上記ポンプと、
該ポンプと該貯水タンクの間に設けられた排気管と、
を含み、
該第１板体の一面は凹溝を具え、
該分流道と該集流道は、該凹溝の底面に凸設され、
該分流道と該集流道はそれぞれ該第１板体の乱流流道に向けて放射状の分布を呈し、
該第１板体の乱流流道は該凹溝の底面に凹設され、
該第２板体の一面は、凸塊を具え、
該凸塊の周囲に環状溝を具え、
該環状溝中にシール材を具え、
該入液孔と該出液孔は該凸塊の両端に位置し、
該第２板体の乱流流道は該凸塊の一面に凹設されることを特徴とする、熱電ヒートポンプ装置。
給水機において、
温水タンクと、
該温水タンクに接続された熱水タンクと、
該温水タンクと該熱水タンクにそれぞれ接続された給水装置と、
熱電ヒートポンプ装置を包含し、
該熱電ヒートポンプ装置は、熱電モジュールとポンプを具え、該熱電モジュールはそれぞれ該ポンプと該温水タンクに接続され、該ポンプは該温水タンクに接続され、該温水タンク中の温水は、該ポンプにより吸い出され、該熱電モジュール中に送り込まれて加熱され、該熱電モジュールは放熱器、放熱ファン、少なくとも一つの熱電チップ、熱伝導器を包含し、該放熱器はそれぞれ該放熱ファンと該熱電チップに接続され、
該放熱器は複数の熱伝導管、複数の放熱フィンを具え、
該熱伝導管は該放熱フィンを貫通し、
該放熱器はさらに接触板、第１保温材と第２保温材を具え、
該接触板は該放熱フィンと該熱電チップの間に設けられ、
該第１保温材は該熱電チップと該接触板の間に設けられ、
該第２保温材は該熱伝導器を被覆し、
該熱伝導器は第１板体と第２板体を具え、
該第１板体の一面は分流道、乱流流道と集流道を具え、
該第１板体の乱流流道は該分流道と該集流道の間に位置し、
該第２板体は該第１板体に接続され、
該第２板体は入液孔、乱流流道及び出液孔を具え、
該第２板体の乱流流道は該入液孔と該出液孔の間に位置し、
該第１板体の一面は凹溝を具え、
該分流道と該集流道は、該凹溝の底面に凸設され、
該分流道と該集流道はそれぞれ該第１板体の乱流流道に向けて放射状の分布を呈し、
該第１板体の乱流流道は該凹溝の底面に凹設され、
該第２板体の一面は、凸塊を具え、
該凸塊の周囲に環状溝を具え、
該環状溝中にシール材を具え、
該入液孔と該出液孔は該凸塊の両端に位置し、
該第２板体の乱流流道は該凸塊の一面に凹設されることを特徴とする、給水機。
請求項７記載の給水機において、該第１保温材は口形を呈する保温ウレタンフォームとされ、第２保温材は保温ウレタンフォームとされ、
該熱伝導器は第１板体と第２板体を具え、
該第２板体の乱流流道と該第１板体の乱流流道は相対し、
該出液孔は該集流道に隣接することを特徴とする、給水機。
請求項８記載の給水機において、該第１板体及び該第２板体の乱流流道は多重Ｖ形を呈する流路であり、
該熱伝導器は高熱伝導性材料で製造され、
該高熱伝導性材料はアルミ合金或いは銅とされ、
該乱流流道はステンレススチールがメッキされることを特徴とする、給水機。
請求項９記載の給水機において、該ステンレススチールの厚さは０．００２〜０．００６ｍｍとされることを特徴とする、給水機。
請求項７記載の給水機において、貯水タンクをさらに具え、
該貯水タンクは冷水タンクと浄水貯水タンクを具え、
該浄水貯水タンクは該冷水タンクに接続され、
該冷水タンクはさらに該ポンプに接続され、
該浄水貯水タンクは該給水装置に接続され、
該冷水タンクはさらに該給水装置と該温水タンクに接続され、
該冷水タンクと該浄水貯水タンクの間に分層隔板を具え、該分層隔板は複数の貫通孔を具え、
該冷水タンクと該浄水貯水タンクの間に浄水出水制御バルブを具え、
該冷水タンク、該温水タンク及び該熱水タンクはそれぞれ乱流隔板を具え、該乱流隔板は複数の乱流網孔を具え、
該浄水貯水タンクは少なくとも一つの浄水水位センサを具え、
該温水タンクは少なくとも一つの温水水位センサを具え、
該熱水タンクは少なくとも一つの熱水水位センサを具え、
該温水タンクと該ポンプの間に排気管を具え、
該冷水タンクと該ポンプの間に排気管を具え、
該ポンプは該冷水タンク中の冷水を吸い出し、並びに該熱電モジュール中に送り込むことで、該冷水の温度を下げることを特徴とする、給水機。
請求項１１記載の給水機において、該熱電モジュールと該冷水タンクの間に冷水入水制御バルブを具え、
該熱電モジュールと該温水タンクの間に温水入水制御バルブを具え、
該ポンプと該冷水タンクの間に冷水出水制御バルブを具え、
該ポンプと該温水タンクの間に温水出水制御バルブを具え、
該浄水貯水タンクと該温水タンクの間に浄水出水制御バルブを具え、
該浄水貯水タンクと該給水装置の間に浄水出水制御バルブを具え、
該冷水タンクと該給水装置の間に冷水出水制御バルブを具え、
該温水タンクと該熱水タンクの間に温水出水制御バルブを具え、
該熱水タンクと該給水装置の間に熱水出水制御バルブを具えることを特徴とする、給水機。
請求項１１記載の給水機において、排水制御バルブと排水コネクタをさらに具え、該排水コネクタは該排水制御バルブに接続され、該排水制御バルブはそれぞれ該冷水タンクと該熱水タンクに接続され、
浄水装置と入水コネクタをさらに具え、該入水コネクタは該浄水装置に接続され、該浄水装置は該浄水貯水タンクに接続され、
該浄水装置と該浄水貯水タンクの間に浄水入水制御バルブを具えることを特徴とする、給水機。
請求項１３記載の給水機において、該浄水装置は第１浄水器を具え、該第１浄水器は活性炭とされ、
該浄水装置は第２浄水器を具え、該第２浄水器は紫外線殺菌灯とされることを特徴とする、給水機。
請求項１２記載の給水機において、該冷水タンクは冷水水温センサを具え、該温水タンクは温水水温センサを具え、該熱水タンクは熱水水温センサを具え、
該冷水タンクは少なくとも一つの冷水水位センサを具えることを特徴とする、給水機。
給水機において、
温水タンクと、
該温水タンクに接続され、加熱器を具えた熱水タンクと、
該温水タンクと該熱水タンクにそれぞれ接続され、出水ポンプを具えた給水装置と、
熱電ヒートポンプ装置を包含し、
該熱電ヒートポンプ装置は、熱電モジュールとポンプを具え、該熱電モジュールはそれぞれ該ポンプと該温水タンクに接続され、該ポンプは該温水タンクに接続され、該温水タンク中の温水は該ポンプにより吸い出されて、該熱電モジュール中に送り込まれて加熱され、該熱電モジュールは放熱器、放熱ファン、少なくとも一つの熱電チップ、熱伝導器を包含し、該放熱器はそれぞれ該放熱ファンと該熱電チップに接続され、
該放熱器は複数の熱伝導管、複数の放熱フィンを具え、
該熱伝導管は該放熱フィンを貫通し、
該放熱器はさらに接触板、第１保温材と第２保温材を具え、
該接触板は該放熱フィンと該熱電チップの間に設けられ、
該第１保温材は該熱電チップと該接触板の間に設けられ、
該第２保温材は該熱伝導器を被覆し、
該熱伝導器は第１板体と第２板体を具え、
該第１板体の一面は分流道、乱流流道と集流道を具え、
該第１板体の乱流流道は該分流道と該集流道の間に位置し、
該第２板体は該第１板体に接続され、
該第２板体は入液孔、乱流流道及び出液孔を具え、
該第２板体の乱流流道は該入液孔と該出液孔の間に位置し、
該第１板体の一面は凹溝を具え、
該分流道と該集流道は、該凹溝の底面に凸設され、
該分流道と該集流道はそれぞれ該第１板体の乱流流道に向けて放射状の分布を呈し、
該第１板体の乱流流道は該凹溝の底面に凹設され、
該第２板体の一面は、凸塊を具え、
該凸塊の周囲に環状溝を具え、
該環状溝中にシール材を具え、
該入液孔と該出液孔は該凸塊の両端に位置し、
該第２板体の乱流流道は該凸塊の一面に凹設されることを特徴とする、給水機。
請求項１６記載の給水機において、該加熱器は浸水式ヒーターとされることを特徴とする、給水機。