KR102211840B1 - 냉온 장치를 제어하는 시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명은 냉온 장치를 제어하는 시스템을 제안한다.
본 발명의 일 실시예는 냉매 보관함 모듈에 복수의 냉매 보관함이 포함되며, 상기 복수의 냉매 보관함 각각은 일단이 벽체에 지그재그 형태로 고정 배치되는 칸막이가 마련되어, 상기 냉매가 흐를 수 있는 유로가 형성되는 특징을 제안한다.

Description

냉온 장치를 제어하는 시스템{SYSTEM FOR CONTROLING COOLING AND HEATING DEVICE}

본 발명은 냉온 장치를 제어하는 시스템에 관한 것이다.

또한 본 발명은 냉온 장치 및 냉온 장치가 구비되는 전열 교환기에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는, 전열 교환기의 냉각 또는 가열 효율을 더욱 증대시키고 열교환 효율을 향상시켜 냉방 효율 또는 난방 효율을 높일 수 있도록 전열 교환기에 장착되는 냉온 장치 및 이를 포함하는 전열 교환기에 관한 것이다.

일반적으로 냉각장치는 냉각작용을 위한 기능을 구비한 장치로서, 우리의 일상 생활에 있어 에어컨이나 냉수기 및/또는 제빙기 등에 많이 사용되고 있으며, 각종 산업분야에서 다양한 설비나 부품들을 냉각 처리하는데 활용되고 있다.

이와 같은 냉각장치는 종래 암모니아나 플루오르화 염화탄화수소계(프레온) 냉매 등의 가스를 압축하여 강제로 순환시킴에 의해 대상물을 냉각시키는 냉각방식을 주로 이용하여 왔다. 이러한 종래 냉각장치는 부피가 크고 그에 따라 소형 제작이 어려웠으며 정확한 제어가 어렵고 작동시 불필요한 소음과 진동이 발생하는 단점이 존재하였다.

이러한 종래 냉각장치의 문제점을 해결 및 냉방 효율을 높일 수 있도록 하기 위해 최근에는 펠티에소자가 많이 사용되고 있다.

상기 펠티에소자는 두 개의 서로 다른 도체의 양끝을 접합한 다음 회로에 직류전압을 인가하면 한쪽 면에서는 흡열, 다른쪽 면에서는 발열이 일어나는 현상을 이용하는 디바이스이다.

하지만, 상기 펠티에소자는 고온에서 소자가 파괴되는가 하면 발열부의 온도를 잘 제어하지 못함에 따라 발열부의 온도가 냉각부로 전도되면서 냉각효율이 저하되는 문제점이 있었으며, 이를 개선하여 냉방 효율을 높이기 위한 연구개발들이 수행되고 있다.

또한, 기존에는 냉방 효율을 높이기 위해 전기에너지의 사용량이 많아지는 등 과다한 전기에너지가 소요되므로 에너지효율이 높지 않은 문제점이 있었다.

국내등록특허 제10-1657559호 (공고일자 2016.09.30.) 국내등록특허 제10-2027966호 (공고일자 2019.10.02.)

본 발명은 상술한 종래의 문제점을 해소 및 이를 감안하여 안출된 것으로서, 펠티에소자를 이용하여 1차적으로 냉기 또는 온기를 형성한 후 증발기 측으로 냉매를 전달하고, 상기 증발기에서는 외부에서 유입되는 공기와 열교환이 되어 실내로 온기 또는 냉기를 공급할 수 있도록 하여 증발기의 열교환 효율을 향상 시킬 수 있는 냉온 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

또한, 펠티에소자에서 발생되는 열을 외부로 방열시키기 위해 적어도 하나의 방열판이 구비되고, 서로 다른 방향으로 공기를 이동시키는 냉각팬에 의해 방열판 내부에서의 공기를 효율적으로 배출시킬 수 있도록 하여 열교환 효율 및 성능을 향상시키는 것을 목적으로 한다.

본 발명에서 이루고자 하는 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

본 발명의 일 실시예는 전열 교환기의 열교환 효율 향상을 위한 냉온 장치에 있어서, 적어도 하나의 열교환판이 일정방향으로 상호 이격 설치되며, 상기 열교환판을 관통하는 튜브가 배치되고, 상기 튜브의 일단에는 유입구가 형성되고, 타단에는 배출구가 형성되는 증발기; 일측은 상기 배출구에 연통되고, 타측이 상기 펌프의 일측에 연결되며, 내부에 냉매가 순환되어 집수되는 냉매보관함 모듈; 상기 냉매보관함 하부면에 부착되며, 상기 냉매를 통해 전달받은 냉기 또는 온기를 하부 표면에 고르게 전달하는 냉각플레이트; 상기 냉각플레이트 하부면에 접촉되며, 전원 인가시 흡열 또는 발열을 제공하는 펠티에소자; 를 포함하는 냉온 장치를 제안한다.

상기 냉매 보관함 모듈은 복수의 냉매 보관함을 포함하며, 상기 복수의 냉매 보관함 각각은 일단이 벽체에 지그재그 형태로 고정 배치되는 칸막이가 마련되어, 상기 냉매가 흐를 수 있는 유로가 형성되는 것을 특징으로 할 수 있다.

상기 냉온 장치는, 상기 펠티에소자의 저면에 인접하게 배치되며, 상기 펠티에소자의 동작시 발생되는 열을 외부로 방열시키기 위해 적어도 하나의 방열핀이 구비되는 방열판; 및 상기 방열판에서 배출되는 열을 냉각시킬 수 있도록 바람을 제공하는 냉각팬; 을 더 포함할 수 있다.

상기 복수의 냉매 보관함은 제1 냉매 보관함, 제2 냉매 보관함 및 제3 냉매 보관함을 포함하고, 상기 제1 냉매 보관함과 상기 제2 냉매 보관함 사이에는 제1 연결관이 연통 설치되고, 상기 제2 냉매 보관함과 상기 제3 냉매 보관함 사이에는 제2 연결관이 연통 설치되는 것을 특징으로 할 수 있다.

상기 제1 냉매보관함에는 상기 증발기와의 연결을 위한 제1 연결홀이 형성되고, 상기 제3 냉매보관함에는 상기 냉각플레이트로 상기 냉매의 유입을 안내하도록 제2 연결홀이 형성되는 것을 특징으로 할 수 있다.

본 발명의 일 실시예는 냉온 장치 제어 시스템에 있어서, 복수의 냉매 보관함을 포함하는 냉매 보관함 모듈; 상기 냉매 보관함 모듈에 설치되는 복수의 센서를 포함하는 센서 모듈; 및 상기 복수의 센서를 통하여 획득되는 복수의 센싱 정보를 수신하고, 상기 복수의 센싱 정보에 기반하여 제어 정보를 생성하는 제어 장치; 를 포함하고, 상기 냉매 보관함 모듈은 복수의 냉매 보관함을 포함하며, 상기 복수의 냉매 보관함 각각은 일단이 벽체에 지그재그 형태로 고정 배치되는 칸막이가 마련되어, 상기 냉매가 흐를 수 있는 유로가 형성되는 것을 특징으로 하는 냉온 장치 제어 시스템을 제안한다.

본 발명의 일 실시예에 따른 펌프에 의해 냉매를 강제 순환시켜 전열 교환기의 열교환 효율을 향상시킬 수 있는 냉온 장치에 있어서, 적어도 하나의 열교환판이 일정방향으로 상호 이격 설치되며, 상기 열교환판을 관통하는 튜브가 배치되고, 상기 튜브의 일단에는 유입구가 형성되고, 타단에는 배출구가 형성되는 증발기와 일측은 상기 배출구에 연통되고, 타측이 상기 펌프의 일측에 연결되며, 내부에 상기 냉매가 순환되어 집수되는 냉매보관함과 상기 냉매보관함 하부면에 부착되며, 상기 냉매를 통해 전달받은 냉기 또는 온기를 하부 표면에 고르게 전달하는 냉각플레이트와 상기 냉각플레이트 하부면에 접촉되며, 전원 인가시 흡열 또는 발열을 제공하는 펠티에소자와 상기 펠티에소자의 저면에 인접하게 배치되며, 상기 펠티에소자의 동작시 발생되는 열을 외부로 방열시키기 위해 적어도 하나의 방열핀이 구비되는 방열판과 상기 방열판에서 배출되는 열을 냉각시킬 수 있도록 바람을 제공하는 냉각팬을 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 냉매보관함은, 일단이 벽체에 지그재그 형태로 고정 배치되는 칸막이가 마련되어, 상기 냉매가 흐를 수 있는 유로가 형성되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 냉각팬은, 상기 방열판의 양측에 한 쌍으로 구비되되, 상기 방열판의 내측 방향으로 공기를 강제 유입시키는 제1 냉각팬과 상기 제1 냉각팬에 평행하게 배치되어 상기 방열판의 외측방향으로 공기를 강제 배출시키는 제2 냉각팬으로 구비되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 냉각팬은, 상기 제1 냉각팬에 의해 유입되는 공기와 상기 제2 냉각팬에 의해 배출되는 공기의 방향이 서로 반대방향으로 유동되도록 배치되어, 상기 방열판의 내부에서 공기가 와류 되는 것을 감소시키고, 유동하는 공기의 흐름을 원활하게 하여 냉각 효율을 향상시킬 수 있는 것을 특징으로 하는 냉온 장치;

본 발명에 따른, 실외공기와 실내공기가 열교환 하도록 하는 전열소자와 펌프에 의해 냉매를 강제 순환시켜 전열 교환기의 열교환 효율을 향상시킬 수 있는 냉온 장치를 포함하는 전열 교환기에 있어서, 일측에 마련되는 외기유입구와 상기 외기유입구에 이격되어 설치되는 배기구가 형성되고, 타측에 마련되는 급기구와 상기 급기구에 이격되어 형성되는 환기구가 마련되는 본체와 상기 본체의 내부에 형성되며, 일단이 상기 외기유입구와 연통되고, 타단이 상기 급기구와 연통되며, 실외공기가 실내로 공급되는 통로가 마련되는 외기유입로와 상기 본체의 내부에 형성되되, 상기 외기유입로와 교차되며 일단이 상기 환기구와 연통되고, 타단이 상기 배기구와 연통되며, 실내공기가 외부로 배출되는 통로가 마련되는 배기배출로와 상기 본체 내부에서 상기 외기유입로와 상기 배기배출로가 교차하는 영역에 설치되는 전열소자와 상기 전열소자와 인접하게 배치되어, 상기 외기유입로를 통해 유입되는 실외공기와 열교환이 이루어지는 냉온 장치;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 본체는, 상기 외기유입구와 상기 배기구를 연결하며, 상기 배기배출로를 통과하여 실내의 공기가 배출될 때, 배출되는 공기의 일부를 다시 상기 외기유입구를 통해 상기 외기유입로로 진입시켜 공기의 순환을 시킬 수 있도록 바이패스로가 더 구비되는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 증발기의 열교환 효율을 향상시킬 수 있도록, 기존의 수냉식 냉각에 추가적으로 펠티에소자를 이용하여 더욱 차갑게 냉각시킨 냉매를 증발기에 제공함으로써, 에너지 절감 및 냉방 효율을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

또한, 냉온 장치는 기존의 전열 교환기의 일측에 부착될 수 있도록 구비되어, 전열 교환기의 냉각 또는 가열효율을 더욱 증대시켜 열교환 효율을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

본 발명에서 얻을 수 있는 효과는 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

본 발명의 특정한 바람직한 실시예들의 상기에서 설명한 바와 같은 또한 다른 측면들과, 특징들 및 이득들은 첨부 도면들과 함께 처리되는 하기의 설명으로부터 보다 명백하게 될 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 냉온 장치를 제어하는 시스템을 나타내는 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 냉온 장치의 구성을 나타내는 사시도이다.
도 3a 및 3b는 본 발명의 일 실시예에 따른 냉매보관함을 나타내는 평면도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 냉매보관함을 나타내는 측면도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 냉각팬에 의해 공기의 이동방향을 나타내는 사시도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 냉온 장치의 구성을 나타내는 사시도이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 냉온 장치를 포함하는 전열 교환기 및 본체의 모습을 나타내는 평면도이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 전열 교환기의 세부 구성을 나타내는 단면도이다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 전열소자의 형상 및 공기 유입방향을 표시하는 사시도이다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 냉온 장치를 제어하는 시스템을 나타내는 도면이다.
상기 도면들을 통해, 유사 참조 번호들은 동일한 혹은 유사한 엘리먼트들과, 특징들 및 구조들을 도시하기 위해 사용된다는 것에 유의해야만 한다.

이하, 본 발명의 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.

실시예를 설명함에 있어서 본 발명이 속하는 기술 분야에 익히 알려져 있고 본 발명과 직접적으로 관련이 없는 기술 내용에 대해서는 설명을 생략한다. 이는 불필요한 설명을 생략함으로써 본 발명의 요지를 흐리지 않고 더욱 명확히 전달하기 위함이다.

마찬가지 이유로 첨부 도면에 있어서 일부 구성요소는 과장되거나 생략되거나 개략적으로 도시되었다. 또한, 각 구성요소의 크기는 실제 크기를 전적으로 반영하는 것이 아니다. 각 도면에서 동일한 또는 대응하는 구성요소에는 동일한 참조 번호를 부여하였다.

본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시 예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시 예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시 예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.

이때, 처리 흐름도 도면들의 각 블록과 흐름도 도면들의 조합들은 컴퓨터 프로그램 인스트럭션들에 의해 수행될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 이들 컴퓨터 프로그램 인스트럭션들은 범용 컴퓨터, 특수용 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비의 프로세서에 탑재될 수 있으므로, 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비의 프로세서를 통해 수행되는 그 인스트럭션들이 흐름도 블록(들)에서 설명된 기능들을 수행하는 수단을 생성하게 된다. 이들 컴퓨터 프로그램 인스트럭션들은 특정 방식으로 기능을 구현하기 위해 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비를 지향할 수 있는 컴퓨터 이용 가능 또는 컴퓨터 판독 가능 메모리에 저장되는 것도 가능하므로, 그 컴퓨터 이용가능 또는 컴퓨터 판독 가능 메모리에 저장된 인스트럭션들은 흐름도 블록(들)에서 설명된 기능을 수행하는 인스트럭션 수단을 내포하는 제조 품목을 생산하는 것도 가능하다. 컴퓨터 프로그램 인스트럭션들은 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비 상에 탑재되는 것도 가능하므로, 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비 상에서 일련의 동작 단계들이 수행되어 컴퓨터로 실행되는 프로세스를 생성해서 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비를 수행하는 인스트럭션들은 흐름도 블록(들)에서 설명된 기능들을 실행하기 위한 단계들을 제공하는 것도 가능하다.

또한, 각 블록은 특정된 논리적 기능(들)을 실행하기 위한 하나 이상의 실행 가능한 인스트럭션들을 포함하는 모듈, 세그먼트 또는 코드의 일부를 나타낼 수 있다. 또, 몇 가지 대체 실행 예들에서는 블록들에서 언급된 기능들이 순서를 벗어나서 발생하는 것도 가능함을 주목해야 한다. 예컨대, 잇달아 도시되어 있는 두 개의 블록들은 사실 실질적으로 동시에 수행되는 것도 가능하고 또는 그 블록들이 때때로 해당하는 기능에 따라 역순으로 수행되는 것도 가능하다.

이 때, 본 실시 예에서 사용되는 '~부'라는 용어는 소프트웨어 또는 FPGA(field-Programmable Gate Array) 또는 ASIC(Application Specific Integrated Circuit)과 같은 하드웨어 구성요소를 의미하며, '~부'는 어떤 역할들을 수행한다. 그렇지만 '~부'는 소프트웨어 또는 하드웨어에 한정되는 의미는 아니다. '~부'는 어드레싱할 수 있는 저장 매체에 있도록 구성될 수도 있고 하나 또는 그 이상의 프로세서들을 재생시키도록 구성될 수도 있다. 따라서, 일 예로서 '~부'는 소프트웨어 구성요소들, 객체지향 소프트웨어 구성요소들, 클래스 구성요소들 및 태스크 구성요소들과 같은 구성요소들과, 프로세스들, 함수들, 속성들, 프로시저들, 서브루틴들, 프로그램 코드의 세그먼트들, 드라이버들, 펌웨어, 마이크로코드, 회로, 데이터, 데이터베이스, 데이터 구조들, 테이블들, 어레이들, 및 변수들을 포함한다. 구성요소들과 '~부'들 안에서 제공되는 기능은 더 작은 수의 구성요소들 및 '~부'들로 결합되거나 추가적인 구성요소들과 '~부'들로 더 분리될 수 있다. 뿐만 아니라, 구성요소들 및 '~부'들은 디바이스 또는 보안 멀티미디어카드 내의 하나 또는 그 이상의 CPU들을 재생시키도록 구현될 수도 있다.

본 발명의 실시예들을 구체적으로 설명함에 있어서, 특정 시스템의 예를 주된 대상으로 할 것이지만, 본 명세서에서 청구하고자 하는 주요한 요지는 유사한 기술적 배경을 가지는 여타의 통신 시스템 및 서비스에도 본 명세서에 개시된 범위를 크게 벗어나지 아니하는 범위에서 적용 가능하며, 이는 당해 기술분야에서 숙련된 기술적 지식을 가진 자의 판단으로 가능할 것이다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 냉온 장치를 제어하는 시스템을 나타내는 도면이다.

도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예는 후술되는 냉온 장치(100)를 제어하거나 모니터링하는 시스템(1000)을 제안하며, 상기 시스템(1000)은 본 발명의 일 실시예에 따른 냉온 장치(100), 제어 장치(1100) 및 단말(1200)을 포함한다.

제어 장치(1100)는 제1 제어부(1110), 제1 통신부(1120), 제1 입력 인터페이스(1130), 및/또는 제1 출력 인터페이스(1140)을 포함할 수 있으며, 단말(1200)은 제2 제어부(1210), 제2 통신부(1220), 제2 입력 인터페이스(1230, 미도시) 및 제2 출력 인터페이스(1240, 미도시)을 포함할 수 있다. 한편 상기 제어 장치(1100)는 서버(예; 중앙서버, 관리서버) 및/또는 단말(예; 휴대용 단말, 단말 장치)의 형태로 구현될 수 있다.

제어부(1110, 1210)은 본 발명의 일 실시예에 따른 동작/단계/과정을 구현할 수 있도록 본 발명의 제어 장치(1100) 및/또는 단말(1200)을 직/간접적으로 제어할 수 있다. 또한 제어부(1110, 1210)는 적어도 하나의 프로세서를 포함할 수 있으며, 프로세서는 적어도 하나의 중앙 처리 유닛(CPU) 및/또는 적어도 하나의 그래픽 처리 디바이스(GPU)를 포함할 수 있다.

통신부(1120, 1220)은 본 발명의 제어 장치(1100) 및/또는 단말(1200) 등과 각종 데이터, 신호, 정보를 송수신할 수 있다. 또한, 통신부(1120, 1220)은 무선 통신부(예: 셀룰러 통신부, 근거리 무선 통신부, 또는 GNSS(global navigation satellite system) 통신부) 또는 유선 통신부(예: LAN(local area network) 통신부, 또는 전력선 통신부)을 포함할 수 있다. 또한, 통신부(1120, 1220)은 제1 네트워크(예: 블루투스, WiFi direct 또는 IrDA(infrared data association) 같은 근거리 통신 네트워크) 또는 제2 네트워크(예: 셀룰러 네트워크, 인터넷, 또는 컴퓨터 네트워크(예: LAN 또는 WAN)와 같은 원거리 통신 네트워크)를 통하여 외부 전자 장치와 통신할 수 있다. 이런 여러 종류의 통신부들은 하나의 구성 요소(예: 단일 칩)으로 통합되거나, 또는 서로 별도의 복수의 구성 요소들(예: 복수 칩들)로 구현될 수 있다.

입력 인터페이스(1130, 1230)은 본 발명의 제어 장치(1100) 및/또는 본 발명의 단말(1200)의 구성요소(예: 제어부(1110, 1210) 등)에 사용될 명령 또는 데이터를 본 발명의 제어 장치(1100) 및/또는 본 발명의 단말(1200)의 외부(예: 사용자(예; 제1 사용자, 제2 사용자 등), 본 발명의 제어 장치(1100)의 관리자 등)로부터 수신할 수 있다. 또한, 입력 인터페이스(1130, 1230)은 제어 장치(1100) 및/또는 단말(1200)에 설치된 터치인식가능 디스플레이, 터치패드, 버튼형 인식 모듈, 음성인식센서, 마이크, 마우스, 또는 키보드 등을 포함할 수 있다. 여기서 터치인식가능 디스플레이, 터치패드, 버튼형 인식 모듈은 감압식 및/또는 정전식 방식을 통하여 사용자의 신체(예; 손가락)를 통한 터치를 인식할 수 있다.

출력 인터페이스(1140, 1240)은 본 발명의 제어 장치(1100) 및/또는 단말(1200)의 제어부(1110, 1210)에 의해 생성되거나 통신부(1120, 1220)을 통하여 획득된 신호(예; 음성 신호), 정보, 데이터, 이미지, 및/또는 각종 객체(object) 등을 표시하는 모듈이다. 예를 들면, 출력 인터페이스(1140, 1240)은 디스플레이, 스크린, 표시부(displaying unit), 스피커 및/또는 발광장치(예; LED 램프) 등을 포함할 수 있다.

또한, 본 발명의 제어 장치(1100) 및/또는 단말(1200)은 저장 모듈(storage module)을 더 포함할 수 있으며, 상기 저장 모듈은 본 발명의 제어 장치(1100) 및/또는 본 발명의 단말(1200)의 동작을 위한 기본 프로그램, 응용 프로그램, 설정 정보 등의 데이터를 저장한다. 또한, 저장 모듈은 플래시 메모리 타입(Flash Memory Type), 하드 디스크 타입(Hard Disk Type), 멀티미디어 카드 마이크로 타입(Multimedia Card Micro Type), 카드 타입의 메모리(예를 들면, SD 또는 XD 메모리 등), 자기 메모리, 자기 디스크, 광디스크, 램(Random Access Memory, RAM), SRAM(Static Random Access Memory), 롬(Read-Only Memory, ROM), PROM(Programmable Read-Only Memory), EEPROM(Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory) 중 적어도 하나의 저장매체를 포함할 수 있다.

또한 상기 저장 모듈은 본 발명의 제어 장치(1100) 및/또는 단말(1200)을 사용하는 제1 사용자의 개인정보를 포함할 수 있다. 여기서 개인정보는 이름, 아이디(ID; identifier), 패스워드, 도로명 주소, 전화 번호, 휴대폰 번호, 및/또는 이메일 주소 등을 포함할 수 있다. 또한, 제1 제어부(1110, 1210)은 저장 모듈에 저장된 각종 프로그램, 컨텐츠, 데이터 등을 이용하여 다양한 동작을 수행할 수 있다.

도 2, 도 5 및 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 냉온 장치의 구성을 나타내는 사시도이고, 도 3a 및 3b는 본 발명의 일 실시예에 따른 냉매보관함을 나타내는 도면이다.

도 2 내지 도 6에 도시된 바와 같이, 펌프(70)에 의해 냉매를 강제 순환시켜 전열 교환기의 열교환 효율을 향상시킬 수 있는 냉온 장치(100)는, ⓐ 적어도 하나의 열교환판(12)이 일정방향으로 상호 이격 설치되며, ⓑ 상기 열교환판(12)을 관통하는 튜브(14)가 배치되고, 상기 튜브(14)의 일단에는 유입구(16)가 형성되고, 타단에는 배출구(18)가 형성되는 증발기(10)와 ⓒ 일측은 상기 배출구(18)에 연통되고, 타측이 상기 펌프(70)의 일측에 연결되며, 내부에 상기 냉매가 순환되어 집수되는 냉매보관함 모듈(20)과 ⓓ 상기 냉매보관함 모듈(20) 하부면에 부착되며, 상기 냉매를 통해 전달받은 냉기 또는 온기를 하부 표면에 고르게 전달하는 냉각플레이트(30)와 ⓔ 상기 냉각플레이트(30) 하부면에 접촉되며, 전원 인가시 흡열 또는 발열을 제공하는 펠티에소자(40)와 ⓕ 상기 펠티에소자(40)의 저면에 인접하게 적어도 하나의 방열핀(52)이 구비되는 방열판(50)과 ⓖ 상기 방열판(50)에서 배출되는 열을 냉각시킬 수 있도록 바람을 제공하는 냉각팬(60)을 포함한다.

냉매는 냉각수 역할을 수행하며, 열을 전달하는 물질로 암모니아, 염화불화탄소, 수소불화탄소, 수수불화올레핀, 이산화탄소, 물과 같이 액체 또는 기체와 같은 작동유체로써 선택된 적어도 하나의 물질로 구성될 수 있다.

증발기(10)는 외부에서 유입되는 공기와 열교환을 수행하는 장치로써, 상기 적어도 하나의 열교환판(12)의 표면과 외부 유입 공기가 접촉함으로써 열교환이 이루어진다.

일 예로, 상기 증발기(10)는 냉매의 순환 흐름을 갖도록 한 판형 열교환기로 구비할 수 있다.

상기 열교환판(12)을 관통하는 상기 튜브(14)는, 상기 열교환판(12)과 접촉되는 면적을 증가시켜 더 많은 열교환이 이루어지도록 지그재그 배열을 통한 연속적인 이동 흐름을 갖게 함으로써 배치될 수 있다.

이때, 상기 증발기(10)의 일단은 상기 튜브(14)를 통해 냉매가 유입되는 유입구(16)가 형성되고, 타단에는 배출구(18)가 형성되어 열교환이 이루어진 냉매가 배출될 수 있도록 마련된다.

한편, 냉매를 연속적으로 순환시킬 수 있도록 상기 펌프(70)가 마련되는데, 상기 펌프(70)는 상기 유입구(16) 측에 설치되거나 또는 상기 배출구(18) 측에 형성되어 냉매를 지속적으로 순환시킬 수 있도록 배치되는 어느 곳이든 적용 가능하다 할 것이다.

다음으로, 일측은 상기 배출구(18)에 연통되고, 타측이 상기 펌프(70)의 일측에 연결되며, 내부에 상기 냉매가 순환되어 집수되는 냉매보관함 모듈(20)이 마련된다.

도 2 내지 도 4를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 냉매보관함 모듈(20)은 열교환이 이루어진 냉매를 집수시켜 다시 냉각 또는 가열시킬 수 있도록 일정공간이 구비되어 냉매를 보관하는 기능을 수행할 수 있다.

바람직하게 냉매보관함 모듈(20)은 냉각플레이트(30)상의 동일 평면 상에 적어도 2개 이상 설치되며, 더욱 바람직하게는 나란히 3개가 설치될 수 있다.

냉매보관함 모듈(20)은 상방이 개구된 사각의 틀 안에 장축 방향의 복수의 칸막이(2205, 2206)가 소정의 간격을 두고 설치되고, 복수의 칸막이(2205, 2206) 중 제1 칸막이(2205)는 사각의 틀 내벽까지 연장되어 전체적인 복수의 칸막이(2205, 2206)의 형태가 지그재그로 배치될 수 있도록 하였다. 다른 예로, 냉매보관함 모듈(20)은 상방에 덮개(24)가 구비될 수도 있다(도 6 참조).

이와 같이 복수의 칸막이(2205, 2206)는 지그재그 배치로 설치되어, 냉매가 흐를 수 있는 유로가 형성되도록 할 수 있다.

이는, 상기 냉매가 후술할 펠티에소자(40)에 의해 냉각되는 과정에서 상기 냉매보관함 모듈(20)에서 체류되는 시간을 오래도록 유지할 수 있도록 구성하여, 상기 냉매가 상기 펠티에소자(40)에 의해 냉각되는 시간을 최대한 길게 할 수 있게 되는 것이다.

또한, 상기 냉매는 상기 복수의 칸막이(2205, 2206)를 따라 지그재그 형상으로 구비되는 파이프(미도시)가 마련되어 상기 파이프 내부를 흐를 수 있도록 구비될 수 있음은 물론이다.

계속해서 상기 냉매보관함 모듈(20)은 상기에서 설명한 바와 같이 제1 냉매보관함(221), 제2 냉매보관함(222) 그리고 제3 냉매보관함(223)이 배치되고, 배치된 제1 냉매보관함(221)과 제2 냉매보관함(222)은 제1 연결관(2203)이 연통 설치되며, 제2 냉매보관함(222)과 제3 냉매보관함(223)의 사이에는 제2 연결관(2204)이 연통 설치될 수 있다.

덧붙여, 제1 연결관(2203)과 제2 연결관(2204)는 냉매의 체류 시간이 길어지도록 반대 방향 즉, 대각선 방향에 배치되는 것이 바람직할 수 있다.

또한, 제1 냉매보관함(221)에는 증발기(10)와의 연결을 위한 제1 연결홀(2201)이 형성되고, 제3 냉매보관함(223)에도 냉각플레이트(30)로의 유입을 안내하도록 제2 연결홀(2202)이 형성될 수 있다.

도 3b를 참조하면, 제1 냉매 보관함(221)에는 상기 제1 냉매 보관함(221)의 케이스와 바닥부로부터 연장되는 적어도 하나의 제1 칸막이(2205)와, 상기 제1 냉매 보관함(221)의 바닥부로부터 연장되는 적어도 하나의 제2 칸막이(2206)가 구비될 수 있다. 또한 제2 냉매보관함(222) 및 제3 냉매보관함(223)에도 상기 제1 냉매보관함(221)에 대한 설명에 상응하도록 적어도 하나의 제1 칸막이(2205)와, 적어도 하나의 제2 칸막이(2206)가 구비될 수 있다. 상기 적어도 하나의 제1 칸막이(2205)와, 적어도 하나의 제2 칸막이(2206)를 통해 상기 냉매 보관함(20) 내에 집수된 냉매는 소정의 유로를 통해 순환될 수 있으며, 이를 통해 상기 냉매는 상기 냉매 보관함(20)의 소정의 시간 이상 동안 상기 냉매 보관함(20)(및/또는 제1 냉매 보관함(221), 제2 냉매보관함(222), 제3 냉매보관함(223)) 내에서 머물 수 있다.

다음으로 상기 냉매보관함 모듈(20)의 하부면에 밀착되어 부착되며, 상기 냉매를 통해 전달받은 냉기 또는 온기를 하부 표면에 고르게 전달하는 냉각플레이트(30)가 구비된다.

상기 냉각플레이트(30)는 높은 열전도도를 유지하도록 구비되는 알루미늄소재의 금속박판으로 구비되는 것이 바람직하다.

따라서, 상기 냉각플레이트(30)는 면 전체에 일정한 온도를 전달할 수 있도록 구비된다.

한편, 상기 냉각플레이트(30) 하부면에 접촉되며, 전원 인가시 흡열 또는 발열을 제공하는 펠티에소자(40)가 부착된다.

상기 펠티에소자(40)는 두 개의 서로 다른 도체의 양 끝을 접합한 다음, 회로에 직류전압을 인가하면 한쪽 면에서는 흡열, 다른 쪽 면에서는 발열이 일어나는 현상을 이용한 디바이스로, 상기 냉매를 냉각시키기 위해서는 생기 냉각플레이트(30) 하부면에 접촉된 상기 펠티에소자(40)가 흡열반응을 함으로써 냉매가 가지고 있는 열을 흡수하게 된다.

이와 반대로, 상기 냉매를 가열하기 위해서는 생기 냉각플레이트(30) 하부면에 접촉된 상기 펠티에소자(40)가 발열반응을 통해 냉매에 열기를 제공할 수 있도록 구비되는 것이다.

다시 말해서, 상기 펠티에소자(40)를 이용하면 하나의 장치를 통해 냉방 및 난방을 수행할 수 있도록 구비되는 것이 큰 장점이다.

일 예로, 상기 펠티에소자(40)는 상기 냉각플레이트(30) 하부면에 판상의 형상으로 부착될 수 있으며, 적어도 하나 이상의 펠티에소자(40)가 부착되는 것이 바람직하다.

이하 본 발명에서는, 냉매를 냉각시키기 위한 과정으로 설명하기로 한다.

상기 펠티에소자(40)의 하부면에 인접하게 배치되며, 상기 펠티에소자(40)의 동작시 발생되는 열을 외부로 방열시키기 위해 적어도 하나의 방열핀(52)이 구비되는 방열판(50)이 마련된다.

이때, 상기 방열판(50)은 상기 펠티에소자(50)의 서로 다른 도체 중 발열반응이 일어나는 도체에 의해 발생되는 열을 외부로 방열시키는 역할을 수행한다.

일 예로, 상기 방열판(50)은 좌우로 나란히 배치되는 한 쌍으로 구비되되, 상기 펠티에소자(40)에서 발생되는 열을 더욱 효율적으로 방열시키기 위해 1열 이상으로 일정 간격 인접하게 배치되어 마련될 수 있다.

이로써, 상기 방열판(50)에 구비되는 상기 적어도 하나의 방열핀(52)이 공기와 접촉함으로써 상기 펠티에소자(40)에서 발생되는 열을 효율적으로 배출시킬 수 있으며, 열전달을 빠르게 수행할 수 있도록 알루미늄 소재로 구성함이 바람직하다.

한편, 상기 방열판(50)은 상기 냉각플레이트(30)의 하부와 결합되는 거치프레임(54)에 의해 장착되어, 상기 냉각플레이트(30)의 하부에 배치될 수 있으며, 상기 펠티에소자(50)와 인접하게 배치되도록 마련된다.

다음으로, 상기 방열판(50)에서 발생되는 열을 더욱 효율적으로 냉각시킬 수 있도록 바람을 제공하는 냉각팬(60)이 구비된다.

상기 냉각팬(60)은 공랭식으로 바람의 유동을 빠르고 강제적으로 유입 또는 배출시킴으로써 냉각효율을 향상시킬 수 있다.

이때, 상기 냉각팬(60)은 상기 방열판(50)의 양측에 한 쌍으로 구비되되, 상기 방열판(50)의 내측 방향으로 공기를 강제 유입시키는 제1 냉각팬(60a)과, 상기 제1 냉각팬(60a)과 평행하게 배치되어 상기 방열판(50)의 외측방향으로 공기를 강제 배출시키는 제2 냉각팬(60b)으로 구성된다.

즉, 상기 냉각팬(60)은, 상기 제1 냉각팬(60a)에 의해 유입되는 공기와 상기 제2 냉각팬(60b)에 의해 배출되는 공기의 방향이 서로 반대 방향으로 유동되도록 배치되어, 상기 방열판(50)의 내부에서 공기가 와류 되는 것을 감소시키고, 유동하는 공기의 흐름을 원활하게 배출시켜 냉각 효율을 향상시킬 수 있도록 마련되는 것이다.

다시 말해서, 도 5에 도시된 바와 같이, 상기 제1 냉각팬(60a)에 의해 상기 방열판(50)을 향하는 공기유입 방향(a)으로 공기가 유입되고, 제2 냉각팬(60b)은 상기 방열판(50)에서 외부를 향해 공기가 토출되는 방향(b)으로 공기가 배출되는 것을 도시하였다.

상기와 같은 공기의 흐름은 a 방향에 의해 외부의 신선한 공기가 상기 방열판(50)을 향해 유입되어 상기 방열핀(52)과 접촉되면서 열교환이 이루어지는 한편, 상기 b 방향에 의해 상기 방열판(50) 내부에 형성되는 고온의 열기가 외부로 배출됨으로써, 상기 방열판(50) 내부에서 공기가 정체되어 와류 되는 현상을 방지할 수 있게 되는 것이다.

따라서, 상기와 같은 냉각팬(60)의 배치 및 구성은 상기 방열판(50)의 냉각 효율을 더욱 향상시킬 수 있게 된다.

다음으로, 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 냉온 장치의 구성을 나타내는 도면이고, 도 7은 및 도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 전열 교환기를 나타내는 도면이다.

도 6 내지 도 8에 도시된 바와 같이, 실외공기와 실내공기가 열교환 하도록 하는 전열소자(220)와 펌프(70)에 의해 냉매를 강제 순환시켜 전열 교환기의 열교환 효율을 향상시킬 수 있는 냉온 장치(100)를 포함하는 전열 교환기(200)는 본체(210), 외기유입로(232), 배기배출로(262), 전열소자(220), 냉온 장치(100)를 포함한다.

우선, 본체(210)는 일측에 마련되는 외기유입구(230)와 상기 외기유입구(230)에 이격되어 설치되는 배기구(240)가 형성되고, 타측에 마련되는 급기구(250)와 상기 급기구(250)에 이격되어 형성되는 환기구(260)가 마련된다.

이때, 상기 본체(210)는 상기 외기유입구(230)와 상기 배기구(240)를 연결하며, 상기 배기배출로(262)를 통과하여 실내의 공기가 배출될 때, 배출되는 공기의 일부를 다시 상기 외기유입구(230)를 통해 상기 외기유입로(232)로 진입시켜 공기의 순환을 시킬 수 있도록 바이패스로(미도시)가 더 구비될 수 있다.

상기 바이패스로는 실내의 공기가 다시 상기 외기유입구(232)를 통해 실내로 유입 또는 차단을 할 수 있도록 차단밸브가 더 구비될 수 있다.

상기 차단밸브는 상기 외기유입구 및 상기 배기구의 일측에 추가적으로 각각 마련되어 개폐 동작을 수행할 수 있음은 물론이다.

또한, 상기 바이패스로에는 실내의 오염된 공기를 정화시킬 수 있도록 별도의 필터부재(미도시)가 더 구비될 수 있음은 물론이다.

또한, 실외의 신선한 공기를 실내로 강제 유입하기 위하여 급기팬(252)이 구비될 수 있으며, 추가적으로 실내의 오염된 공기를 외부로 배출하기 위하여 배기팬(242)이 설치된다.

이때, 상기 급기팬(252)과 상기 배기팬(242)은 상기 외기유입구(230)의 일측 또는 상기 환기구(260)의 일측에 설치될 수 있음은 물론이다.

다음으로, 상기 본체(210)의 내부에 형성되며, 일단이 상기 외기유입구(230)와 연통되고, 타단이 상기 급기구(250)와 연통되며, 실외공기가 실내로 공급되는 통로가 마련되는 외기유입로(232)가 마련되며, 상기 본체(210)의 내부에 형성되되, 상기 외기유입로(232)와 교차되며 일단이 상기 환기구(260)와 연통되고, 타단이 상기 배기구(240)와 연통되며, 실내공기가 외부로 배출되는 통로가 마련되는 배기배출로(262)가 마련된다.

한편, 상기 본체(210) 내부에서 상기 외기유입로(232)와 상기 배기배출로(262)가 교차하는 영역에는 전열소자(220)가 배치된다.

도 8에 도시된 바와 같이, 상기 전열소자(220)는 외기유로 스페이서, 배기유로 스페이서 및 라이너(226)를 포함한다.

파(wave)형상을 가지도록 콜게이트화된 상기 외기유로 스페이서 및 상기 배기유로 스페이서는 교대로 적층되며, 상기 외기유로 스페이서와 상기 배기유로 스페이서 사이에 판상의 라이너(226)가 부착된다.

따라서, 상기 라이너(226)는 그 상부 및 하부를 통과하는 공기 사이의 열교환 매체로서의 역할을 수행하며, 상기 외기유로 스페이서 및 상기 배기유로 스페이서는 공기가 통과하는 유로를 형성한다.

이때, 각각의 유로의 방향이 서로 직각이 되도록 하여, 상기 외기유로 스페이서는 실외 공기가 실내로 유입되도록 상기 외기유입로(232)를 형성하며, 상기 배기유로 스페이서는 실내공기가 실외로 배출되도록 상기 배기배출로(262)를 형성한다.

도 9를 참조하면, 상기 라이너(226)의 각 층은 상이한 소재로 구성될 수 있으며, 예를 들면, 종이재로 형성되는 적어도 하나의 제1층과 금속(예: 알루미늄)으로 형성되는 적어도 하나의 제2층이 번갈아 가며 적층되는 형식으로 구현될 수 있다.

다음으로, 상기 전열소자(220)와 인접하게 배치되어, 상기 외기유입로(232)를 통해 유입되는 실외공기와 열교환이 이루어지는 냉온 장치(100)가 마련된다.

상기 냉온 장치(100)는 도 2 내지 도 6에 도시된 내용으로 구성되며, 상기 전열 교환기(200)의 일측에 마련되게 된다.

더욱 상세하게는, 상기 냉온 장치(100)의 구성 중 상기 방열판(50) 및 상기 냉각팬(60)은 상기 전열 교환기(200)의 외부 일측에 배치되고, 상기 증발기(10)의 구성 또는 상기 증발기(10)와 상기 냉각플레이트(30)의 구성이 상기 외기유입로(232) 내부에 배치되어 상기 전열소자(220)의 에너지 효율을 높일 수 있도록 배치할 수 있다.

일 예로, 상기 냉온 장치(100)는 상기 외기유입로(232) 내측에 마련되어 외부에서 유입되는 따뜻한 실외공기와 1차 열교환이 이루어진 후, 상기 전열소자(220)로 냉기를 이송하게 되고, 이후 상기 전열소자(220)에서 2차로 열교환이 이루어 짐에 따라, 에너지 절감 및 에너지 효율을 향상시킬 수 있게 되는 것이다.

다시 말해서, 상기 냉온 장치(100)는 상기 전열 교환기(200)의 일측에 마련되어 상기 전열 교환기(200)의 냉각 또는 가열 효율을 더욱 증대시키고 열교환 효율을 향상시켜 냉방 효율 또는 난방 효율을 높일 수 있도록 상기 전열 교환기(200)의 일측에 장착되는 것이다.

즉, 상기 냉온 장치(100)는 열교환을 수행하는 어떠한 열 교환장치에 추가적으로 장착될 수 있음에 따라, 열 교환장치의 효율을 향상시킬 수 있는 것이다.

예를 들면, 본 발명의 일 실시예에 따른 시스템(1000)은 다음과 같은 특징을 더 포함할 수 있다.

도 10을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 냉온 장치(100)는 센서 모듈(300)을 더 포함할 수 있다. 상기 센서 모듈(300)은 복수의 센서를 포함할 수 있으며, 상기 센서 모듈(300)은 복수의 센서를 통하여 수집 및/또는 획득되는 복수의 센싱 정보를 제어 장치(1100)에게 전달할 수 있다. 상기 제어 장치(1100)는 상기 복수의 센싱 정보에 기반하여 복수의 제어 정보를 생성하여 상기 냉온 장치(100)의 각 구성을 제어할 수 있다. 상기 제어 장치(1100)는 상기 복수의 센싱 정보 및/또는 상기 복수의 제어 정보를 단말(1200)에게 전달하여 상기 단말(1200)에서 표시되도록 제어할 수 있다.

도 10을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 센서 모듈(300)은 온도 센서부(310), 진동 센서부(320) 및 소리 센서부(330)를 포함한다.

온도 센서부(310)는 ⓐ 냉매보관함 모듈(20), 제1 냉매보관함(221), 제2 냉매보관함(222) 그리고 제3 냉매보관함(223)의 내부 및/또는 외부에 설치되는 적어도 하나의 제1 온도 센서를 포함할 수 있으며, ⓑ 냉각플레이트(30)의 상부 및/또는 하부에 설치되는 적어도 하나의 제2 온도 센서와 ⓒ 제1 냉각팬(60a) 및/또는 제2 냉각팬(60b)에 설치되는 적어도 하나의 제3 온도 센서를 더 포함할 수 있다. 여기서 적어도 하나의 제1 온도 센서, 적어도 하나의 제2 온도 센서, 적어도 하나의 제3 온도 센서는 열전쌍, 서미스터(thermistor), 저항온도 검출기(RTD, resistance temperature detectors) 등을 포함할 수 있다.

진동 센서부(320)는 ⓐ 냉매보관함 모듈(20), 제1 냉매보관함(221), 제2 냉매보관함(222) 그리고 제3 냉매보관함(223)의 내부 및/또는 외부에 설치되는 적어도 하나의 제1 진동 센서를 포함할 수 있으며, ⓑ 냉각플레이트(30)의 상부 및/또는 하부에 설치되는 적어도 하나의 제2 진동 센서와 ⓒ 제1 냉각팬(60a) 및/또는 제2 냉각팬(60b)에 설치되는 적어도 하나의 제3 진동 센서를 더 포함할 수 있다. 여기서 적어도 하나의 제1 진동 센서, 적어도 하나의 제2 진동 센서, 적어도 하나의 제3 진동 센서는 가동 코일형 진동 센서(moving coil-type vibration sensor), 광섬유 진동 센서(fiber-optic vibration sensor) 등을 포함할 수 있다. 상기 가동 코일형 진동 센서는 강한 자석에 의하여 좁은 간극에 균일한 자계를 일으키도록 자기회로를 만들고, 자속과 직교하여 움직일 수 있는 코일을 진동판에 고정시킨 구조이다.

소리 센서부(330)는 ⓐ 냉매보관함 모듈(20), 제1 냉매보관함(221), 제2 냉매보관함(222), 제3 냉매보관함(223)의 내부 및/또는 외부에 설치되는 소리 센서를 포함할 수 있으며, ⓑ 냉각플레이트(30)의 상부 및/또는 하부에 설치되는 소리 센서와 ⓒ 제1 냉각팬(60a) 및/또는 제2 냉각팬(60b)에 설치되는 소리 센서(또는 음향 센서, 마이크 센서)를 더 포함할 수 있다.

제어 장치(1100) 및/또는 제어부(1110)는 온도 센서부(310)에 포함되는 복수의 온도 센서를 통하여 감지 및/또는 획득되는 온도 정보를 상기 온도 센서부(310)로부터 수신 및/또는 획득할 수 있다. 또한 제어 장치(1100) 및/또는 제어부(1110)는 상기 온도 정보와 소정의 온도 임계치 사이의 비교 결과에 기반하여 소정의 제어 정보를 생성할 수 있다.

예를 들면, 제1 냉매 보관함(221)의 외측에는 제1-1 온도 센서가 설치되고, 제2 냉매 보관함(222)의 외측에는 제1-2 온도 센서가 설치되고, 제3 냉매 보관함(222)의 외측에는 제1-3 온도 센서가 설치될 수 있다. 전술한 적어도 하나의 제1 온도 센서는 상기 제1-1 온도 센서, 상기 제1-2 온도 센서, 상기 제1-3 온도 센서에 상응할 수 있다. 제1-1 온도 센서는 제1 냉매 보관함(221)의 외측의 온도인 제1-1 온도 정보를 측정하고, 제1-2 온도 센서는 제2 냉매 보관함(222)의 외측의 온도인 제1-2 온도 정보를 측정하고, 제1-3 온도 센서는 제3 냉매 보관함(223)의 외측의 온도인 제1-1 온도 정보를 측정할 수 있다.

온도 센서부(310) 및/또는 제1 제어부(1110)는 제1-1 온도 정보, 제1-2 온도 정보, 제1-3 온도 정보를 제1-1 온도 센서, 제1-2 온도 센서, 제1-3 온도 센서 각각으로부터 수집 및/또는 수신할 수 있다. 예를 들면, 냉매가 이동하는 순서가 제1 냉매 보관함(221), 제2 냉매 보관함(222), 제3 냉매 보관함(223) 순일 경우, 온도 센서부(310) 및/또는 제1 제어부(1110)는 제1-1 온도 정보와 제1-2 온도 정보 사이의 차이를 산출하거나, 및/또는 제1-2 온도 정보와 제1-3 온도 정보 사이의 차이를 산출하거나, 및/또는 제1-1 온도 정보와 제1-3 온도 정보 사이의 차이를 산출할 수 있다. 또한 온도 센서부(310) 및/또는 제1 제어부(1110)는 제1-1 온도 정보와 제1-2 온도 정보 사이의 차이의 제1 절대값을 산출하거나, 및/또는 제1-2 온도 정보와 제1-3 온도 정보 사이의 차이의 제2 절대값을 산출하거나, 및/또는 제1-1 온도 정보와 제1-3 온도 정보 사이의 차이의 제3 절대값을 산출할 수 있다.

제1 제어부(1110)는 제1 절대값이 제1 온도 기준치 이상이거나, 및/또는 제2 절대값이 제2 온도 기준치 이상이거나, 및/또는 제3 절대값이 제3 온도 기준치 이상인 경우('제1 조건')에 냉매의 교체 및/또는 다른 냉매의 입수를 요청하는 메시지를 생성하여 단말(1200)에서 표시되도록 제어할 수 있다. 이는 사용중인 냉매의 온도가 냉매 보관함을 지남에 따라 너무 빨리 떨어지는 경우, 이는 해당 냉매가 온도를 유지할 능력이 안되는 것으로 간주할 수 있기 때문이다.

제어 장치(1100) 및/또는 제어부(1110)는 진동 센서부(320)에 포함되는 복수의 진동 센서를 통하여 감지 및/또는 획득되는 진동 정보를 상기 진동 센서부(320)로부터 수신 및/또는 획득할 수 있다. 또한 제어 장치(1100) 및/또는 제어부(1110)는 상기 진동 정보와 소정의 진동 임계치 사이의 비교 결과에 기반하여 소정의 제어 정보를 생성할 수 있다.

예를 들면, 냉각플레이트(30)의 상부에는 제2-1 진동 센서가 설치되고, 하부에는 제2-2 진동 센서가 설치되고, 제1 냉각팬(60a)의 케이스에는 제3-1 진동 센서가 설치되고, 제2 냉각팬(60b)의 케이스에는 제3-2 진동 센서가 설치될 수 있다. 전술한 적어도 하나의 제2 진동 센서는 상기 제2-1 진동 센서 및 상기 제2-2 진동 센서에 상응하고, 적어도 하나의 제3 진동 센서는 상기 제3-1 진동 센서 및 제3-2 진동 센서에 상응할 수 있다. 상기 제2-1 진동 센서는 냉각플레이트(30)의 상부에서 발생하는 진동인 제2-1 진동 정보를 측정하고, 상기 제2-2 진동 센서는 냉각플레이트(30)의 하부에서 발생하는 진동인 제2-2 진동 정보를 측정하고, 상기 제3-1 진동 센서는 제1 냉각팬(60a)의 케이스에서 발생하는 진동인 제3-1 진동 정보를 측정하고, 상기 제3-2 진동 센서는 제2 냉각팬(60b)의 케이스에서 발생하는 진동인 제2-2 진동 정보를 측정할 수 있다.

진동 센서부(320) 및/또는 제1 제어부(1110)는 제2-1 진동 정보, 제2-2 진동 정보, 제3-1 진동 정보, 제3-2 진동 정보를 제2-1 진동 센서, 제2-2 진동 센서, 제3-1 진동 센서, 제3-2 진동 센서 각각으로부터 수집 및/또는 수신할 수 있다. 또한 진동 센서부(320) 및/또는 제1 제어부(1110)는 제2-1 진동 정보, 제2-2 진동 정보가 소정의 제1 진동 기준치 이상이거나, 및/또는 제3-1 진동 정보, 제3-2 진동 정보가 소정의 제2 진동 기준치 이상인 경우('제2 조건')에 시스템 점검을 요청하는 메시지를 생성하여 단말(1200)에서 표시되도록 제어하거나 및/또는 상기 제1 냉각팬(60a)의 회전 속도 및/또는 제2 냉각팬(60b)의 회전 속도를 더 낮게 재설정하도록 제어할 수 있다(또는 제1 냉각팬(60a)의 모터 및/또는 제2 냉각팬(60b)의 모터의 출력을 더 낮게 재설정할 수 있다).

제어 장치(1100) 및/또는 제어부(1110)는 소리 센서부(330)에 포함되는 복수의 소리 센서를 통하여 감지 및/또는 획득되는 소리 정보를 상기 소리 센서부(330)로부터 수신 및/또는 획득할 수 있다. 또한 제어 장치(1100) 및/또는 제어부(1110)는 상기 소리 정보와 소정의 소리 임계치 사이의 비교 결과에 기반하여 소정의 제어 정보를 생성할 수 있다.

또한 제어 장치(1100) 및/또는 제어부(1110)는 상기 '제1 조건'과 상기 '제2 조건'이 소정의 기준 시간 이상 동안 만족되는 경우에는 상기 냉온 장치(100)의 각 구성을 긴급 정지하는 긴급 정지 프로세스를 수행하도록 제어할 수 있다. 일 예로, 상기 긴급 정지 프로세스는 제1 냉각팬(60a)의 모터 및/또는 제2 냉각팬(60b)의 모터를 정지시키는 과정을 포함할 수 있다.

제어 장치(1100) 및/또는 제어부(1110)는 제1 냉각팬(60a)의 제1 회전 속도 및/또는 제2 냉각팬(60b)의 제2 회전 속도를 설정할 수 있으며, 이를 위한 제어 정보를 생성하여 제어 장치(1100)의 구성 요소에 전달할 수 있다.

제어 장치(1100) 및/또는 제어부(1110)는 온도를 설정할 수 있으며, 이를 위한 제어 정보를 생성하여 제어 장치(1100)의 구성 요소에 전달할 수 있다. 예를 들면, 제어 장치(1100) 및/또는 제어부(1110)는 냉온 장치(110)의 목표 온도를 설정할 수 있으며, 이를 위한 제어 정보를 생성하여 상기 냉온 장치(110)에게 전달할 수 있다.

제어 장치(1100) 및/또는 제어부(1110)는 소정의 주기(period)를 설정할 수 있으며, 이를 위한 제어 정보를 생성하여 제어 장치(1100)의 구성 요소에 전달할 수 있다. 여기서 소정의 주기라 함은 냉매가 냉매 보관함(20)(및/또는 제1 냉매 보관함(221), 제2 냉매보관함(222), 제3 냉매보관함(223))에 유입되는 주기, 제1 냉각팬(60a)의 날개 및/또는 및/또는 제2 냉각팬(60b)의 날개의 회전 주기, 센서 모듈(300)을 통하여 소정의 센싱 정보를 획득하는 주기 등을 포함할 수 있다.

제어 장치(1100)는 정보를 단말(1200)에게 전달함으로써 상기 단말(1200)에서 상기 정보가 표시되도록 제어할 수 있다.

제어 장치(1100)는 알람 메시지를 생성하여 단말(1200)에서 표시되도록 제어할 수 있다.

한편, 냉온 장치(100)는 제어 장치(1100) 및/또는 단말(1200)로부터 신호 및/또는 정보를 수신하기 위한 통신부(및/또는 통신 모듈, 송수신부)를 포함할 수 있으며, 상기 신호 및/또는 정보에 기반하여 냉온 장치(100)에 포함되는 각 구성요소를 제어하기 위한 제어부(및/또는 제어 모듈, 프로세서)를 포함할 수도 있다.

본 발명의 다양한 실시예들은 특정 관점에서 컴퓨터 리드 가능 기록 매체(computer readable recording medium)에서 컴퓨터 리드 가능 코드(computer readable code)로서 구현될 수 있다. 컴퓨터 리드 가능 기록 매체는 컴퓨터 시스템에 의해 리드될 수 있는 데이터를 저장할 수 있는 임의의 데이터 저장 디바이스이다. 컴퓨터 리드 가능 기록 매체의 예들은 읽기 전용 메모리(read only memory: ROM)와, 랜덤-접속 메모리(random access memory: RAM)와, 컴팩트 디스크- 리드 온니 메모리(compact disk-read only memory: CD-ROM)들과, 마그네틱 테이프(magnetic tape)들과, 플로피 디스크(floppy disk)들과, 광 데이터 저장 디바이스들, 및 캐리어 웨이브(carrier wave)들(인터넷을 통한 데이터 송신 등)을 포함할 수 있다. 컴퓨터 리드 가능 기록 매체는 또한 네트워크 연결된 컴퓨터 시스템들을 통해 분산될 수 있고, 따라서 컴퓨터 리드 가능 코드는 분산 방식으로 저장 및 실행된다. 또한, 본 발명의 다양한 실시예들을 성취하기 위한 기능적 프로그램들, 코드, 및 코드 세그먼트(segment)들은 본 발명이 적용되는 분야에서 숙련된 프로그래머들에 의해 쉽게 해석될 수 있다.

또한 본 발명의 다양한 실시예들에 따른 장치 및 방법은 하드웨어, 소프트웨어 또는 하드웨어 및 소프트웨어의 조합의 형태로 실현 가능하다는 것을 알 수 있을 것이다. 이러한 소프트웨어는 예를 들어, 삭제 가능 또는 재기록 가능 여부와 상관없이, ROM 등의 저장 장치와 같은 휘발성 또는 비휘발성 저장 장치, 또는 예를 들어, RAM, 메모리 칩, 장치 또는 집적 회로와 같은 메모리, 또는 예를 들어 콤팩트 디스크(compact disk: CD), DVD, 자기 디스크 또는 자기 테이프 등과 같은 광학 또는 자기적으로 기록 가능함과 동시에 기계(예를 들어, 컴퓨터)로 읽을 수 있는 저장 매체에 저장될 수 있다. 본 발명의 다양한 실시예들에 따른 방법은 제어부(및/또는 제어부, 프로세서) 및 메모리를 포함하는 컴퓨터 또는 휴대 단말에 의해 구현될 수 있고, 이러한 메모리는 본 발명의 실시예들을 구현하는 명령들을 포함하는 프로그램 또는 프로그램들을 저장하기에 적합한 기계로 읽을 수 있는 저장 매체의 한 예임을 알 수 있을 것이다.

따라서, 본 발명은 본 명세서의 청구항에 기재된 장치 또는 방법을 구현하기 위한 코드를 포함하는 프로그램 및 이러한 프로그램을 저장하는 기계(컴퓨터 등)로 읽을 수 있는 저장 매체를 포함한다. 또한, 이러한 프로그램은 유선 또는 무선 연결을 통해 전달되는 통신 신호와 같은 임의의 매체를 통해 전자적으로 이송될 수 있고, 본 발명은 이와 균등한 것을 적절하게 포함한다.

본 명세서와 도면에 개시된 본 발명의 실시 예들은 본 발명의 기술 내용을 쉽게 설명하고, 본 발명의 이해를 돕기 위해 특정 예를 제시한 것일 뿐이며, 본 발명의 범위를 한정하고자 하는 것은 아니다. 또한 앞서 설명된 본 발명에 따른 실시예들은 예시적인 것에 불과하며, 당해 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 범위의 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 다음의 특허청구범위에 의해서 정해져야 할 것이다.

100: 냉온 장치 10: 증발기
12: 열교환판 14: 튜브
16: 유입구 18: 배출구
20: 냉매보관함 모듈 24: 덮개
30: 냉각플레이트 40: 펠티에소자
50: 방열판 52: 방열핀
54: 거치프레임 60: 냉각팬
60a: 제1 냉각팬 60b: 제2 냉각팬
70: 펌프 200: 전열 교환기
210: 본체 220: 전열소자
221: 제1 냉매보관함 222: 제2 냉매보관함
223: 제3 냉매보관함 230: 외기유입구
232: 외기유입로 240: 배기구
242: 배기팬 250: 급기구
252: 급기팬 260: 환기구
262: 배기배출로 a: 방열판을 향하는 공기 유입 방향
b: 방열판의 외측을 향하는 공기 토출방향

Claims (5)

1. 전열 교환기의 열교환 효율 향상을 위한 냉온 장치 제어 시스템에 있어서,
   적어도 하나의 열교환판이 일정방향으로 상호 이격 설치되며, 상기 열교환판을 관통하는 튜브가 배치되고, 상기 튜브의 일단에는 유입구가 형성되고, 타단에는 배출구가 형성되는 증발기와,
   일측은 상기 배출구에 연결되고, 타측이 제1 냉매 보관함에 연결되며, 냉매를 순환시키는 펌프와,
   상기 펌프와의 연결을 위한 제1 연결홀이 형성되어, 상기 펌프로부터 상기 냉매를 전달받아 순환시키는 상기 제1 냉매 보관함과,
   상기 제1 냉매 보관함과 제1 연결관으로 연통 설치되는 제2 냉매 보관함과,
   상기 제2 냉매 보관함과 제2 연결관으로 연통 설치되는 제3 냉매 보관함과,
   상기 제1 냉매 보관함 내지 상기 제3 냉매 보관함의 하부면에 부착되며, 상기 냉매를 제2 연결홀을 통해 전달받는 냉각플레이트와,
   상기 냉각플레이트의 하부면에 접촉되며, 전원 인가시 흡열 또는 발열을 제공하는 펠티에소자와,
   상기 펠티에소자의 저면에 인접하게 배치되며, 상기 펠티에소자의 동작시 발생되는 열을 외부로 방열시키기 위해 적어도 하나의 방열핀이 구비되는 방열판과,
   상기 방열판에서 배출되는 열을 냉각시킬 수 있도록 바람을 제공하는 냉각팬 모듈을 포함하는 냉온 장치;
   상기 제1 냉매 보관함 내지 상기 제3 냉매 보관함 중 적어도 어느 하나에 설치되는 복수의 센서를 포함하는 센서 모듈; 및
   상기 복수의 센서를 통하여 획득되는 복수의 센싱 정보를 수신하고, 상기 복수의 센싱 정보에 기반하여 제어 정보를 생성하는 관리 서버; 를 포함하고,
   상기 제3 냉매 보관함에는 냉각플레이트로 상기 냉매의 유입을 안내하도록 제2 연결홀이 형성되고,
   상기 제1 냉매 보관함 내지 상기 제3 냉매 보관함 각각은 일단이 벽체에 지그재그 형태로 고정 배치되는 칸막이가 마련되어, 상기 냉매가 흐를 수 있는 유로가 형성되고,
   상기 냉각팬 모듈은,
   상기 방열판의 양측에 한 쌍으로 설치되는 제1 냉각팬과 제2 냉각팬을 포함하고,
   상기 복수의 센서는,
   상기 제1 냉매 보관함의 외측에 설치되어 상기 제1 냉매 보관함의 온도를 측정하여 제1 온도 정보를 획득하는 제1 온도 센서와, 상기 제2 냉매 보관함의 외측에 설치되어 상기 제2 냉매 보관함의 온도를 측정하여 제2 온도 정보를 획득하는 제2 온도 센서와, 상기 제3 냉매 보관함의 외측에 설치되어 상기 제3 냉매 보관함의 온도를 측정하여 제3 온도 정보를 획득하는 제3 온도 센서와,
   상기 냉각플레이트의 상부면에 설치되어 상기 냉각플레이트의 상부면에서 발생하는 진동을 감지하여 제1 진동 정보를 획득하는 제1 진동 센서와, 상기 냉각플레이트의 하부면에 설치되어 상기 냉각플레이트의 하부면에서 발생하는 진동을 감지하여 제2 진동 정보를 획득하는 제2 진동 센서를 포함하고,
   상기 관리 서버는,
   상기 제1 온도 정보와 상기 제2 온도 정보 사이의 차이에 대한 절대값이 제1 온도 기준치를 넘고, 상기 제2 온도 정보와 상기 제3 온도 정보 사이의 차이에 대한 절대값이 제2 온도 기준치를 넘으면, 제1 조건이 만족되는 것으로 판단하고,
   상기 제1 조건이 만족되면, 냉매의 교체를 요청하는 메시지를 상기 냉온 장치의 사용자가 운용하는 단말에게 전송하고,
   상기 제1 진동 정보가 나타내는 진동이 제1 진동 기준치를 넘고, 상기 제2 진동 정보가 나타내는 진동이 제2 진동 기준치를 넘으면, 제2 조건이 만족되는 것으로 판단하고,
   상기 제2 조건이 만족되면, 상기 제1 냉각팬의 회전 속도와 상기 제2 냉각팬의 회전 속도를 더 낮게 재설정하고,
   상기 제1 조건과 상기 제2 조건이 동시에 만족되며, 상기 제1 조건이 만족되는 제1 시간과 상기 제2 조건이 만족되는 제2 시간 각각이 소정의 시간 기준치를 모두 넘는 경우에는, 상기 제1 냉각팬의 모터와 상기 제2 냉각팬의 모터를 긴급 정지시키도록 제어하는 것을 특징으로 하는,
   냉온 장치 제어 시스템.
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