KR101663267B1 - 결로방지구조를 갖는 정수기 - Google Patents

Abstract

본 발명은 결로 방지 구조를 가진 정수기에 관한 것이다. 본 발명은
내부 케이스; 상기 내부 케이스의 내부에 구비되는 단열재블럭; 상기 단열재 블록 내부에 구비되는 냉각유닛; 외부 공기를 상기 내부 케이스와 단열재 블록 사이로 송풍시키는 적어도 하나의 냉각팬; 상기 냉각팬과 상기 단열재 블록 사이에 설치되며, 상기 냉각팬에서 유입되는 공기를 상기 내부 케이스와 단열재 블록 사이로 송풍시키기 위해 적어도 하나의 홀이 형성된 히터 싱크를 포함한다. 이러한 본 발명은 냉각팬에 의해 유동되는 외부공기를 냉각유닛과 내부 케이스 사이의 공간으로 다량 유입하여 공기단열층을 형성하여 결로를 방지할 수 있다.

Description

결로방지구조를 갖는 정수기{Water purifier with anti-condensation structure}

본 발명은 정수기에 관한 것으로, 보다 상세하게는 결로방지구조를 갖는 정수기에 관한 것이다.

정수 공급 장치는 탱크에 저장된 물을 사용자에게 공급할 수 있는 장치로서, 일반적으로 냉수기, 정수기 및 냉온정수기 등으로 상품화되고 있다.

한편, 최근에는 냉수기, 정수기 및 냉온정수기의 소형화에 중점을 둔 기술이 많이 개발되고 있다. 이를 위해, 장치의 외관인 하우징을 최대한 소형화시키기 위한 기술이 주목을 받고 있는 추세이다.

그러나, 이와 같이 장치를 소형화시키는 경우에는 냉수탱크 등의 냉각유닛과 하우징이 매우 근접하게 설계되며, 이로 인해 냉각유닛의 냉기가 하우징에 전달되어 하우징의 내측면과 외측면의 온도가 달라지게 되고, 결국 하우징의 외측면에 응결수가 생성되는 문제가 발생한다.

특히, 외관이 큰 제품의 경우에는 장치 내부의 공간이 충분하여 보냉제를 이용하여 냉각유닛에 응결수가 생성되지 않도록 할 수 있으나, 소형화된 제품의 경우에는 보냉제가 장착될 수 있는 공간이 부족하다는 문제가 있다.

한편, 정수 공급 장치에 채용되는 냉각유닛에는 여러 가지 방식이 사용되고 있으나, 부피의 소형화, 진동과 소음을 줄이고 디자인 측면을 고려해서, 최근에는 열전소자를 이용한 전자냉각 방식의 냉각유닛이 소개된다.

열전소자(Thermo Electric Module)는 전원이 공급되면 일측은 냉각되고 타측은 발열되는 열펌프의 일종으로서, 콤프레샤 방식의 문제점인 부피가 크고, 무겁고, 진동과 소음이 심한 것과는 반대로 구성이 간단하고, 소형이며, 소음과 진동이 없는 장점이 있다.

도 1은 전자냉각 방식을 이용한 종래의 소형 정수 공급 장치를 개략적으로 나타내는 평단면도로서, 정수 공급장치는 하우징(10)의 내측에 냉각유닛(20)이 장착되고, 냉각유닛(20)의 일측에는 냉각유닛(20)에 저장된 물을 냉각시키기 위한 열전소자(30)가 설치된다. 이때, 열전소자(30)의 흡열부(32)는 냉각유닛(20) 측으로, 발열부(34)는 하우징(10)의 후면으로 설치된다.

또한, 이러한 열전소자(30)의 발열부(34)를 냉각시키기 위한 송풍팬(40)이 하우징(10)의 일측에 설치될 수 있다. 송풍팬(40)은 외부공기를 흡입하여 열전소자(30)의 발열부(34)로 송풍함으로써 발열부(34)를 냉각시킨다.

이때, 발열부(34)를 냉각시킨 공기는 하우징(10)의 측면에 형성된 배기구(15)를 통해 장치의 외부로 배출되게 된다.

그러나, 이와 같은 구성하에서, 장치의 소형화를 위해 냉각유닛(20)과 하우징(10)은 양자 사이의 간격이 5mm 이내로 매우 근접하게 구성되며, 이때, 하우징(10)의 외측면에는 전술한 바와 같이 냉각유닛(20)의 냉기로 인한 응결수(W)가 생성되는 문제가 발생하게 된다.

이를 해결하기 위해 국내공개특허 2014-0110824호에 정수 공급 장치가 개시되어 있다.

그런데 이러한 선행기술은 유로가이드부가 송풍수단에 의해 유동되는 외부공기를 냉각유닛과 하우징 사이의 공간으로 유입하여 공기단열층을 형성함으로써 결로를 방지하기는 하나 공기 유입량이 적어 그 효과가 떨어진다. 그리고, 외부로 토출되는 공기의 일부를 제품 내부에 유입하므로 결로 방지효과가 떨어진다.

국내공개특허공보 제2014-0110824호(2014.09.17) (명칭: 정수 공급 장치)

따라서 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 종래의 단점을 해결한 것으로서, 냉각팬에 의해 유동되는 외부공기를 냉각유닛과 내부 케이스 사이의 공간으로 다량 유입하여 공기단열층을 형성하여 결로를 방지하는 열전 정수기를 제공하는 것이다.

또한, 냉각팬의 바람 방향과 수직한 방향으로 히터싱크가 설치되고, 히터 싱크에 홀을 형성하여 단열재와 내부 케이스 사이로 외부공기를 다량 유입하여 공기단열층을 형성하여 결로를 방지하는 열전 정수기를 제공하는 것이다.

또한, 히터싱크와 단열재 사이로 유입된 공기가 단열재에 형성되는 수평방향 유로를 따라 이동하도록 하여 결로를 방지하는 열전 정수기를 제공하는 것이다.

또한, 냉각팬과 수직한 방향으로 유로가 형성되어 있어 방열성능 저하를 방지하고, 풍부한 유량을 제품 내부로 공급할 수 있는 최적의 구조를 갖는 열전 정수기를 제공하는 것이다.

또한, 냉각팬과 수직한 방향으로 유로가 형성되어 있어 제품의 소형화를 극대화시킬 수 있고, 결로를 방지하는 열전 정수기를 제공하는 것이다.

이러한 과제를 이루기 위한 본 발명의 특징에 따른 열전 정수기는,

내부 케이스;

상기 내부 케이스의 내부에 구비되는 단열재블럭;

상기 단열재 블록 내부에 구비되는 냉각유닛;

외부 공기를 상기 내부 케이스와 단열재 블록 사이로 송풍시키는 적어도 하나의 냉각팬;

상기 냉각팬과 상기 단열재 블록 사이에 설치되며, 상기 냉각팬에서 유입되는 공기를 상기 내부 케이스와 단열재 블록 사이로 송풍시키기 위해 적어도 하나의 홀이 형성된 히터 싱크를 포함한다.

상기 냉각팬은 상기 히터 싱크의 상부 및 하부에 각각 하나씩 설치되고, 상기 홀은 상기 냉각팬의 좌우측에 하나씩 형성되는 것을 특징으로 한다.

상기 히터싱크와 단열재 블록 사이로 유입된 공기가 수평방향 유로를 형성하며 이동하는 것을 특징으로 한다.

상기 냉각팬과 수직한 방향으로 유로가 형성되는 것을 특징으로 한다.

상기 히터싱크에는 상기 히터싱크와 상기 냉각유닛의 나사 결합을 위한 적어도 하나의 홈이 형성된 것을 특징으로 한다.

상기 냉각팬과 상기 히터싱크는 나사결합되는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 실시예에서는 냉각팬에 의해 유동되는 외부공기를 냉각유닛과 내부 케이스 사이의 공간으로 다량 유입하여 공기단열층을 형성하여 결로를 방지할 수 있다.

또한, 냉각팬의 바람 방향과 수직한 방향으로 히터싱크가 설치되고, 히터 싱크에 홀을 형성하여 단열재와 내부 케이스 사이로 외부공기를 다량 유입하여 공기단열층을 형성하여 결로를 방지할 수 있다.

또한, 히터싱크와 단열재 사이로 유입된 공기가 단열재에 형성되는 수평방향 유로를 따라 이동하도록 하여 결로를 방지할 수 있다.

또한, 냉각팬과 수직한 방향으로 유로가 형성되어 있어 방열성능 저하를 방지하고, 풍부한 유량을 제품 내부로 공급할 수 있는 최적의 구조를 갖는 열전 정수기를 제공할 수 있다.

또한, 냉각팬과 수직한 방향으로 유로가 형성되어 있어 제품의 소형화를 극대화시킬 수 있다.

도 1은 종래의 열전 정수기의 예를 나타낸 도면이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 결로방지구조를 갖는 열전 정수기를 나타낸 도면이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 결로방지구조를 갖는 열전 정수기에서 히터싱크를 자세히 나타낸 도면이다.
도 4 및 도 5는 본 발명의 실시예에 따른 결로방지구조를 갖는 열전 정수기 안으로 흡입되는 공기의 유로를 나타낸 도면이다.
도 6은 일반적인 열전 정수기의 동작시 외부 상태를 나타낸 도면이다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 결로방지구조를 갖는 열전 정수기의 동작시 외부 상태를 나타낸 도면이다.

아래에서는 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.

명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 결로방지구조를 갖는 열전 정수기를 나타낸 도면이고, 도 3은 본 발명의 실시예에 따른 결로방지구조를 갖는 열전 정수기에서 히터싱크를 자세히 나타낸 도면이고, 도 4 및 도 5는 본 발명의 실시예에 따른 결로방지구조를 갖는 열전 정수기 안으로 흡입되는 공기의 유로를 나타낸 도면이고,도 6은 일반적인 열전 정수기의 동작시 외부 상태를 나타낸 도면이고, 도 7은 본 발명의 실시예에 따른 결로방지구조를 갖는 열전 정수기의 동작시 외부 상태를 나타낸 도면이다.

도 2 내지 도 5를 참조하면, 본 발명의 특징에 따른 열전 정수기는,

내부 케이스(400); 상기 내부 케이스(400)의 내부에 구비되는 단열재블럭(300);

상기 단열재 블록(300) 내부에 구비되는 냉각유닛(500); 외부 공기를 상기 내부 케이스(400)와 단열재 블록 사이로 송풍시키는 적어도 하나의 냉각팬(100); 상기 냉각팬(100)과 상기 단열재 블록(300) 사이에 설치되며, 상기 냉각팬(100)에서 유입되는 공기를 상기 내부 케이스(400)와 단열재 블록(300) 사이로 송풍시키기 위해 적어도 하나의 홀이 형성된 히터 싱크(200)를 포함한다.

상기 내부 케이스(400) 외부에는 외부케이스가 장착되며, 외부 케이스는 본 발명의 일 실시예에 따른 열전 정수기의 외관을 구성하며, 외부 케이스의 전면에는 사용자가 정수, 냉수 또는 온수를 추출할 수 있는 파우셋 또는 코크가 구비될 수 있고, 파우셋 또는 코크의 하방에는 물 추출시 유실되는 물이 저장될 수 있는 트레이가 구비될 수 있으며, 이러한 내용은 이 분야에서 잘 알려져 있으므로 상세 설명은 생략한다.

한편, 상기 냉각유닛(500)은 단멸재의 내부에 장착될 수 있으며, 열전소자 등을 통해 냉수 또는 얼음을 생성할 수 있는 장치일 수 있다. 이러한 냉각유닛(500)은 도면에 도시되고 후술할 바와 같이 냉수탱크가 될 수 있다. 그러나, 냉각유닛(500)은 이에 한정되지 않고 냉수생성장치나 냉수탱크 또는 얼음생성장치나 얼음저장탱크 등으로서 열전소자 등을 통해 냉수 또는 얼음을 생성할 수 있는 장치라면 주지의 어떠한 것이라도 가능하다.

냉각유닛(500)에서는 냉각수단을 통해 냉수 또는 얼음을 생성할 수 있다. 이러한 냉각유닛(500)에 사용되는 냉각수단으로는 공지의 다양한 기술들이 적용될 수 있다.

한편, 상기 냉각팬(100)과 히터싱크(200)는 외부 공기를 단열재 블록(300)과 내부 케이스(400) 사이로 유입시키도록 구성되어, 내외부 온도차를 감소시킬 수 있다.

상기 냉각팬(100)은 상기 히터 싱크(200)의 상부 및 하부에 각각 하나씩 설치되고, 상기 홀(221, 222, 223, 224)은 상기 냉각팬(100)의 좌우측에 하나씩 형성되는 것을 특징으로 한다.

상기 히터싱크(200)와 단열재 블록(300)사이로 유입된 공기가 수평방향 유로를 형성하며 이동하는 것을 특징으로 한다.

상기 냉각팬(100)과 수직한 방향으로 유로가 형성되는 것을 특징으로 한다.

상기 히터 싱크(200)에는 상기 히터싱크(200)와 상기 냉각유닛(500) 및 단열재 블록(300)의 나사 결합을 위한 다수의 홈(231, 232, 233, 234)이 형성된 것을 특징으로 한다.

상기 냉각팬(100)과 상기 히터싱크(200)는 나사(211, 212, 213, 214, 215, 216. 217, 218)에 의해 나사결합되는 것을 특징으로 한다.

이러한 본 발명의 일 실시예에 의한 열전 정수기는 상기 냉각유닛(120)과 같이 온도가 낮은 구성요소를 포함할 수 있고, 이러한 구성요소들로 인하여 내부 케이스(400) 내부공기는 외부공기보다 상대적으로 낮은 온도가 될수 있으며, 외부 케이스의 내부와 외부에 존재하는 공기의 온도차가 큰 경우에 외부 케이스에 응결수가 생성되어 결로 현상이 발생될 수 있다.

이때, 상기 냉각팬(100)과 히터 싱크는 외부공기를 내부로 유입시킴으로써, 내부 케이스(400)와 단열재 블록(300) 사이의 온도와 외부 공기의 온도차를 감소시켜 외부 케이스에 응결수가 생성되는 결로 현상을 방지할 수 있게 된다.

이러한 본 발명의 실시예에 따른 열전 정수기의 동작을 설명하면 다음과 같다.

먼저 열전 정수기가 동작중에는 냉각유닛(500)은 차가운 상태이다.

냉각유닛(500)이 단열재 블록(300)에 의해 단열이 되긴 하지만 단열재 블록(300)도 약간 차가운 상태일 수 있다.

한편, 이 상태에서 냉각팬(100)의 회전에 의해 외부 공기가 흡입되고, 흡입된 공기는 히터싱크(200)를 냉각시키고, 일부는 히터싱크(200)의 홀을 통과하여 단열재 블록(300)과 내부 케이스(400) 사이로 도4 및 도 5와 같은 방향으로 공기의 유로가 형성된다.

도 4 및 도 5를 참조하면, 외부 공기는 히터싱크(200)의 홀을 통해 유입되어 단열재 블록(300)의 측면을 따라 수평 방향 유로를 형성하며 흐르게 된다. 특히, 냉각유닛(500)과 외부와의 거리가 비교적 협소한 열전 정수기의 측면에서, 냉각팬(100)에 의해 유동되는 외부공기를 냉각유닛(300)과 내부 케이스 사이의 공간으로 다량 유입하여 공기단열층을 형성하여 결로를 방지할 수 있다.

실제로 본 발명의 실시예에 따른 열전 정수기와 종래의 열전 정수기를 비교한 결과를 도 6 및 도 7에 도시하였다.

도 6을 참조하면 기존의 열전 정수기는 외부 케이스에 전체적으로 결로 형상이 심하게 발생하였지만, 본 발명의 실시예인 도 7의 경우는 결로 형상이 약간 만 발생하고, 전체적으로는 많이 줄었음을 알 수 있다.

이러한 본 발명의 실시예에서는 냉각팬(100)의 바람 방향과 수직한 방향으로 히터싱크(200)가 설치되고, 히터 싱크에 홀을 형성하여 단열재와 내부 케이스(400) 사이로 외부공기를 다량 유입하여 공기단열층을 형성하여 결로를 방지할 수 있다.

또한, 히터싱크(200)와 단열재 사이로 유입된 공기가 단열재에 형성되는 수평방향 유로를 따라 이동하도록 하여 결로를 방지하는 효과가 뛰어나다.

또한, 본 발명의 실시예는 냉각팬(100)과 수직한 방향으로 유로가 형성되어 있어 방열성능 저하를 방지하고, 풍부한 유량을 제품 내부로 공급할 수 있는 최적의 구조를 갖고, 냉각팬(100)과 수직한 방향으로 유로가 형성되어 있어 제품의 소형화를 극대화시킬 수 있다.

이상으로 본 발명에 관한 바람직한 실시예를 설명하였으나, 본 발명은 상기 실시예에 한정되지 아니하며, 본 발명의 실시예로부터 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의한 용이하게 변경되어 균등하다고 인정되는 범위의 모든 변경을 포함한다.

Claims (6)

1. 내부 케이스;
   상기 내부 케이스의 내부에 구비되는 단열재 블록;
   상기 단열재 블록 내부에 구비되는 냉각유닛;
   외부 공기를 상기 내부 케이스와 상기 단열재 블록 사이로 송풍시키는 적어도 하나의 냉각팬;
   상기 냉각팬과 상기 단열재 블록 사이에 설치되며, 상기 냉각팬에서 유입되는 공기를 상기 내부 케이스와 상기 단열재 블록 사이로 송풍시키기 위해 적어도 하나의 홀이 형성된 히터 싱크를 포함하고,
   상기 냉각팬은 상기 히터 싱크의 상부 및 하부에 각각 하나씩 설치되고, 상기 홀은 상기 냉각팬의 좌우측에 하나씩 형성되는 것을 특징으로 하며,
   상기 히터싱크와 단열재 블록 사이로 유입된 공기가 수평방향 유로를 형성하며 이동하는 것을 특징으로 하고,
   상기 히터싱크가 상기 냉각팬의 바람방향과 수직한 방향으로 설치되고, 상기 냉각팬과 수직한 방향으로 유로가 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 정수기.
2. 삭제
3. 삭제
4. 삭제
5. 제1항에 있어서,
   상기 히터싱크에는 상기 히터싱크와 상기 냉각유닛의 나사 결합을 위한 적어도 하나의 홈이 형성된 것을 특징으로 하는 정수기.
6. 제5항에 있어서,
   상기 냉각팬과 상기 히터싱크는 나사결합되는 것을 특징으로 하는 정수기.
   

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