KR102051673B1 - 수처리 장치의 냉수 저장 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명의 실시예에 의하면 수처리 장치의 냉수 저장 장치를 개시한다. 본 발명의 실시예에 의하면, 냉각 장치가 설치되는 탱크 바디; 상기 탱크 바디의 상측에 연결되는 입수관; 상기 탱크 바디의 내부에 배치되고, 상기 입수관에서 배출된 유입수가 임시 저장되도록 완충 챔버를 형성하고, 측벽면에 유입수 배출구가 형성된 완충 커버; 및 상기 탱크 바디를 관통하여 상기 탱크 바디의 하측으로 연장되고, 상기 완충 커버의 유입수 배출구와 반대 방향을 향하도록 절곡부가 형성된 출수관을 포함할 수 있다.

Description

수처리 장치의 냉수 저장 장치{COLD WATER STORAGE OF WATER TREATMENT APPRATUS}
본 발명은 냉수의 출수 온도를 균일하게 유지할 수 있는 수처리 장치의 냉수 저장 장치에 관한 것이다.
일반적으로 수처리 장치는 원수를 여과하여 정수를 만드는 장치이다. 수처리 장치에는 정수기, 온수기, 냉수기, 이온수기, 냉장고 등 다양한 장치가 있다.
상기 수처리 장치에는 정수, 온수 또는 냉수를 저장하기 위한 탱크가 설치될 수 있다. 이 중 냉수를 저장하기 위한 냉수 탱크에는 냉수를 만들기 위해 냉각 장치가 포함될 수 있다. 상기 냉수 탱크의 상측에는 입수관과 출수관이 연결될 수 있다. 상기 출수관은 냉수 탱크의 하측까지 연장될 수 있다. 상기 입수관은 냉수 탱크에 물을 공급하고, 상기 출수관은 냉수 탱크에서 냉각된 냉수를 냉수 콕크로 배출할 수 있도록 한다.
상기 냉수 탱크에 물이 입수 도중이거나 입수 완료가 얼마 지나지 않은 상태에서 상기 출수관을 통해 냉수가 취출될 수 있다. 이때, 상기 냉수 탱크의 하측에서는 입수된 물과 냉수가 혼합되어 있는 상태이므로, 충분히 냉각되지 않은 냉수가 출수관을 통해 취출될 수 있다. 이 경우 사용자는 원하는 온도의 냉수를 취출할 수 없다.
본 발명의 실시예는 냉수의 출수 온도를 균일하게 유지할 수 있는 수처리 장치의 냉수 저장 장치를 제공하고자 한다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 냉각 장치가 설치되는 탱크 바디; 상기 탱크 바디의 상측에 연결되는 입수관; 상기 탱크 바디의 내부에 배치되고, 상기 입수관에서 배출된 유입수가 임시 저장되도록 완충 챔버를 형성하고, 측벽면에 유입수 배출구가 형성된 완충 커버; 및 상기 탱크 바디를 관통하여 상기 탱크 바디의 하측으로 연장되고, 상기 완충 커버의 유입수 배출구와 반대 방향을 향하도록 절곡부가 형성된 출수관을 포함할 수 있다.
상기 절곡부의 끝단은 탱크 바디의 하측 모서리를 향하도록 형성될 수 있다.
상기 절곡부는 탱크 바디의 바닥면과 나란하게 형성될 수 있다.
상기 탱크 바디의 내부에는 상측 공간과 하측 공간을 구획하는 구획벽을 더 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예들에 따르면, 냉수의 출수 온도를 균일하게 유지할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명에 따른 수처리 장치의 냉수 저장 장치를 도시한 측면도이다.
도 2는 도 1의 냉각 장치를 도시한 측면도이다.
도 3은 도 1의 본 발명에 따른 수처리 장치의 냉수 저장 장치의 탱크 바디의 내부 구조를 도시한 정면도이다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부도면을 참조하여 상세히 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명에 따른 수처리 장치의 냉수 저장 장치를 도시한 측면도이고, 도 2는 냉각 장치를 도시한 측면도이며, 도 3은 탱크 바디의 내부 구조를 도시한 정면도이다.
도 1 내지 도 3을 참조하면, 수처리 장치의 냉수 저장 장치는, 탱크 바디(110), 입수관(130), 완충 커버(140) 및 출수관(150)을 포함할 수 있다.
상기 탱크 바디(110)의 내부에는 물이 저장될 수 있도록 공간이 형성될 수 있다. 상기 탱크 바디(110)는 다양한 형태로 형성될 수 있다.
상기 탱크 바디(110)에는 냉각 장치(120)가 설치될 수 있다. 상기 냉각 장치(120)는 열전모듈(121), 콜드 싱크(123), 히트 싱크(125) 및 냉각팬(128)을 포함할 수 있다.
상기 열전모듈(121)(thermoelectric element)은 일측에 냉각부가 배치되고 타측에 발열부가 배치될 수 있다. 상기 열전모듈(121)은 PN 반도체를 접합한 반도체 소자이다. 상기 열전모듈(121)은 펠티에 효과에 의해 흡열과 발열이 동시에 일어난다. 이때, 상기 열전모듈(121)의 일측은 흡열하고 열전모듈(121)의 타측은 발열하게 된다.
상기 열전모듈(121)의 냉각부는 탱크 바디(110)를 향하고, 상기 열전모듈(121)의 발열부는 탱크 바디(110)의 반대측을 향하도록 배치될 수 있다.
상기 콜드 싱크(123)는 열전모듈(121)의 냉각부와 접촉되게 설치될 수 있다. 이때, 상기 탱크 바디(110)의 일측면에는 열전도성이 우수한 냉각판(115)이 설치되고, 상기 냉각판(115)에는 콜드 싱크(123)가 관통 및 접촉될 수 있다. 상기 콜드 싱크(123)는 탱크 바디(110)의 내부에 돌출되게 배치되어 탱크 바디(110)의 물을 냉각시킬 수 있다. 상기 냉각판(115)은 물에 의해 부식되지 않고 열전도성이 우수한 스테인리스 또는 그 합금으로 제조될 수 있다.
상기 히트 싱크(125)는 열전모듈(121)의 발열부에 접촉되게 설치될 수 있다. 상기 히트 싱크(125)는 발열부와 접촉되는 판형 바디(126)와, 상기 판형 바디(126)에 형성되는 다수의 방열핀(127)을 포함할 수 있다. 상기 방열핀(127)들은 판형 바디(126)에 수직하게 형성되고, 상기 방열핀(127)들 사이에는 공기가 유동할 수 있도록 유로가 형성될 수 있다. 이러한 히트 싱크(125)는 열전도성이 우수한 알루미늄과 같은 재질로 형성될 수 있다.
상기 냉각팬(128)은 히트 싱크(125)에 공기를 유동시켜 히트 싱크(125)를 공냉시킬 수 있다. 이러한 냉각팬(128)은 외부 공기를 축방향으로 흡입하여 히트 싱크(125)의 방열핀(127) 측으로 유동시킬 수 있다.
상기 입수관(130)은 탱크 바디(110)의 상측에 연결될 수 있다. 상기 입수관(130)은 탱크 바디(110)의 상측으로 물을 공급할 수 있다.
상기 완충 커버(140)는 탱크 바디(110)의 내부에 형성될 수 있다. 상기 완충 커버(140)는 입수관(130)의 유입수가 유입된 후 탱크 바디(110)의 내부로 배출되도록 완충 챔버(141)를 형성할 수 있다. 상기 완충 커버(140)는 탱크 바디(110)에서 입수관(130)이 연결되는 부분의 하측을 둘러싸도록 형성될 수 있다.
상기 완충 챔버(140)의 내부에는 상기 입수관(130)에서 배출되는 유입수를 커버하도록 완충판(143)이 설치될 수 있다. 상기 완충판(143)은 유입수의 토출 압력을 분산하고 완충하는 역할을 수행할 수 있다. 또한, 상기 완충판(143)은 유입수가 1차적으로 충격된 후 완충 커버(140)에 2차 충격되도록 할 수 있다. 따라서, 상기 완충판(143)은 소음을 감소시킬 수 있도록 한다.
상기 완충 커버(140)의 측벽면에는 유입수 배출구(145)가 형성될 수 있다. 상기 입수관(130)에서 배출된 유입수는 완충 챔버(141)에서 임시적으로 체류하면서 안정화될 수 있다. 상기 완충 챔버(141)에 유입수가 점차적으로 채워짐에 의해 상기 완충 챔버(141)의 유입수는 유입수 배출구(145)를 통해 탱크 바디(110)의 내부 공간으로 배출될 수 있다. 이때, 상기 유입수 배출구(145)가 완충 커버(140)의 측벽면에 형성되므로, 상기 완충 챔버(141)의 유입수가 완충 커버(140)의 일측으로만 배출될 수 있다.
상기 출수관(150)은 탱크 바디(110)를 관통하여 탱크 바디(110)의 하측으로 연장될 수 있다. 상기 출수관(150)은 탱크 바디(110)의 상측에서 하측으로 연장될 수 있다.
상기 출수관(150)의 하측에는 절곡부(153)가 형성될 수 있다. 상기 절곡부(153)는 완충 커버(140)의 유입수 배출구(145)와 반대 방향을 향하도록 절곡될 수 있다. 상기 절곡부(153)가 완충 커버(140)에서 유입수가 토출되는 방향과 반대 방향을 향하므로, 상기 절곡부(153)의 끝단은 탱크 바디(110)의 하측 모서리를 향하도록 형성될 수 있다.
상기 탱크 바디(110)의 하측 모서리 근처는 탱크 바디(110)에서 물의 유동성이 가장 나쁜 정체 영역(dead zone)이다. 상기 탱크 바디(110)의 정체 영역에는 목표 온도로 냉각된 냉수가 가장 안정된 상태로 존재하는 영역이다. 또한, 상기 탱크 바디(110)의 정체 영역에서는 탱크 바디(110)에 공급된 유입수와 탱크 바디(110)에 이미 존재하는 냉수가 가장 늦게 혼합될 수 있다.
따라서, 상기 탱크 바디(110)에 유입수가 공급되는 도중이나 유입수의 공급이 방금 완료된 경우에, 상기 탱크 바디(110)의 정체 영역에서는 유입수와 냉수의 혼합이 거의 진행되지 않을 수 있다. 결국, 상기 탱크 바디(110)에 유입수가 공급되는 도중이나 유입수 공급이 완료된 상태에서도 상기 출수관(150)을 통해 목표 온도로 냉각된 냉수가 취출될 수 있다.
상기 탱크 바디(110)의 내부에는 상측 공간과 하측 공간을 구획하도록 구획벽(113)을 더 포함할 수 있다. 상기 구획벽(113)은 탱크 바디(110)의 내부 공간에서 물의 대류 현상을 저하시키고 지연시키는 역할을 할 수 있다. 상기 구획벽(113)은 탱크 바디(110)의 상측 공간과 하측 공간의 물이 혼합되는 것을 지연시킬 수 있다. 따라서, 상기 탱크 바디(110)의 하측에는 상대적으로 저온의 냉수가 분포될 수 있도록 할 수 있다. 나아가, 상기 탱크 바디(110)에서 상대적으로 낮은 온도의 냉수가 취출되도록 할 수 있다.
상기 구획벽(113)의 중심부에는 상기 출수관(150)이 통과하고 상기 탱크 바디(110)의 상측 공간과 하측 공간을 연통시키도록 구멍이 형성될 수 있다. 상기 구획벽(113)의 구멍은 물의 대류 현상을 적절하게 지연시키면서도 상측 공간과 하측 공간의 물이 적절하게 혼합될 수 있도록 적절한 크기로 설계되어야 할 것이다.
상기와 같이 구성된 본 발명에 따른 수처리 장치의 냉수 저장 장치의 작용에 관해 설명하기로 한다.
상기 냉수 저장 장치의 입수 모드가 시작되면, 상기 입수관(130)에는 유입수가 유동될 수 있다. 상기 입수관(130)의 유입수는 완충 챔버(141)에 유입될 수 있다. 이때, 상기 완충 챔버(141)는 입수관(130)에서 배출되는 유입수를 임시적으로 저장하므로, 상기 입수관(130)의 토출 압력을 완충시킬 수 있다. 또한, 상기 완충 챔버(141)는 유입수가 탱크 바디(110)의 내부로 직접적으로 배출되는 것을 방지하므로, 상기 냉수 저장 장치에서 소음을 감소시킬 수 있다.
상기 완충 챔버(141)의 유입수는 완충 커버(140)의 유입수 배출구(145)를 통해 탱크 바디(110)의 상측 공간으로 배출될 수 있다. 이때, 상기 구획벽(113)이 탱크 바디(110)의 상측 공간과 하측 공간을 구획하므로, 상기 완충 챔버(141)에서 배출되는 유입수는 상측 공간에 임시적으로 머물게 될 수 있다. 또한, 상기 구획벽(113)은 상측 공간에 위치된 물이 하측 공간으로 유동하는 것을 지연시킬 수 있다. 따라서, 상기 탱크 바디(110)에 상온의 물이 공급되는 동안에도, 상기 하측 공간의 냉수가 급격하게 온도 상승되는 것을 방지할 수 있다.
상기 유입수 배출구(145)는 출수관(150)의 절곡부(153)와 반대 방향을 향하므로, 상기 완충 챔버(141)의 유입수는 출수관(150)의 절곡부(153)와 반대 방향으로 배출될 수 있다. 따라서, 상기 탱크 바디(110)에 유입수가 공급될 때에도, 상기 출수관(150)의 절곡부(153) 근처에서 물이 유동되는 것을 억제할 수 있다. 결국, 상기 출수관(150)의 절곡부(153) 근처(정체 영역)에서는 다른 영역에 비해 상대적으로 저온의 냉수가 분포되므로, 상온의 물이 탱크 바디(110)에 공급될 때에도 냉수 저장 장치에서는 균일한 온도의 냉수가 취출될 수 있다.
상기와 같이, 상기 구획벽(113)은 탱크 바디(110)의 하측 영역에 상대적으로 저온의 냉수가 위치되도록 하고, 상기 출수관(150)의 절곡부(153)는 탱크 바디(110)의 하측 영역 중에서도 냉수가 가장 정체되는 영역에 위치되도록 한다. 따라서, 상기 냉수 저장 장치는 상대적으로 저온의 냉수가 취출되도록 할 수 있다. 상기 냉수 저장 장치는 상대적으로 균일한 온도의 냉수가 안정적으로 취출되도록 할 수 있다.
이상에서 본 발명의 실시예들에 대하여 설명하였으나, 본 발명의 사상은 본 명세서에 제시되는 실시 예에 제한되지 아니하며, 본 발명의 사상을 이해하는 당업자는 동일한 사상의 범위 내에서, 구성요소의 부가, 변경, 삭제, 추가 등에 의해서 다른 실시 예를 용이하게 제안할 수 있을 것이나, 이 또한 본 발명의 사상범위 내에 든다고 할 것이다.
110: 탱크 바디 113: 구획벽
115: 냉각판 120: 냉각 장치
121: 열전모듈 123: 콜드 싱크
125: 히트 싱크 126: 판형 바디
127: 방열핀 128: 냉각팬
130: 입수관 140: 완충 커버
141: 완충 챔버 143: 완충판
145: 유입수 배출구 150: 출수관
153: 절곡부

Claims (4)

  1. 냉각 장치가 설치되는 탱크 바디;
    상기 탱크 바디의 상측에 연결되는 입수관;
    상기 탱크 바디의 내부에 배치되고, 상기 입수관에서 배출된 유입수가 임시 저장되도록 완충 챔버를 형성하고, 측벽면에 유입수 배출구가 형성된 완충 커버; 및
    상기 탱크 바디를 관통하여 상기 탱크 바디의 하측으로 연장되고, 상기 완충 커버의 유입수 배출구와 반대 방향을 향하도록 절곡부가 형성된 출수관을 포함하며,
    상기 절곡부의 끝단은 개방되는 수처리 장치의 냉수 저장 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 절곡부의 끝단은 탱크 바디의 하측 모서리를 향하도록 형성되는 것을 특징으로 하는 수처리 장치의 냉수 저장 장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 절곡부는 탱크 바디의 바닥면과 나란하게 형성되는 것을 특징으로 하는 수처리 장치의 냉수 저장 장치.
  4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 탱크 바디의 내부에는 상측 공간과 하측 공간을 구획하는 구획벽을 더 포함하는 수처리 장치의 냉수 저장 장치.
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