KR20120131616A

KR20120131616A - 열전소자를 이용한 정수장치

Info

Publication number: KR20120131616A
Application number: KR1020110049906A
Authority: KR
Inventors: 노한우
Original assignee: 노한우
Priority date: 2011-05-26
Filing date: 2011-05-26
Publication date: 2012-12-05

Abstract

본 발명은 열전소자를 이용한 정수장치에 관한 것으로, 내부에 수용공간(11a)이 형성된 프레임(11)과, 상하로 관통형성되며 프레임(11)에 설치되어 물을 수집하는 수집부(12)를 갖춘 정수장치본체(10); 필터를 갖추고서, 정수장치본체(10)의 수집부(12) 하부에 설치되어, 정수장치본체 수집부(12)로부터의 물을 정수하는 정수부(20); 정수장치본체 프레임(11)의 수용공간(11a)에 배치되며, 정수부(20)의 하부에 위치하여, 정수부(20)로부터 정수 된 물을 저장하는 저장부(30); 정수장치본체(10)의 프레임(11)에 설치되어, 대기중의 수분을 응결하는 열전소자(40); 열전소자(40)를 작동제어하는 컨트롤러(60)를 포함하는 것을 특징으로 하여, 대기 중에 존재하는 수분을 포집한 후 깨끗한 물로 정화하고, 이를 통해 사용자에게 맑은 물을 제공할 수 있는 효과가 있으며, 더불어 대기 중에 방치되는 수분을 깨끗한 물로 정화함으로써, 수자원을 절약할 수 있는 효과가 있다.

Description

열전소자를 이용한 정수장치{Water-purifying device using a thermoelectric module}

본 발명은 정수장치에 관한 것으로, 열전소자를 이용하여 대기중의 수분을 응결함으로써, 깨끗한 음료를 만드는 열전소자를 이용한 정수장치에 관한 것이다.

세계 인구가 증가하고, 산업의 발전으로 인해 오염수가 증가하면서 전 세계적으로 물부족 현상이 꾸준히 증가하고 있다.

특히 아프리카와 같은 저개발 국가의 경우, 식수로 이용할 수 있는 물이 점점 줄어들고 있고, 이로 인해 사람들이 오염된 물을 마심으로써, 유행성 전염병이 빈번하게 창궐하고 있는 실정이다.

하지만 현재 대부분의 국가는 상기와 같은 물부족 현상을 막기 위해 단순히 물을 절약하기를 권고하는 수준이라 근본적이 대책 마련이 시급하다.

본 발명은 상기와 같은 문제를 해결하기 위해 발명된 것으로, 대기 중에 존재하는 수분을 포집한 후 깨끗한 물로 정화하여, 사용자에게 맑은 물을 제공하는 한편, 대기 중에 방치되는 수분을 깨끗한 물로 정화함으로써, 수자원을 절약할 수 있는 열전소자를 이용한 정수장치를 제공하는 것을 해결하려는 과제로 한다.

상기와 같은 과제를 해결하기 위한 본 발명은, 내부에 수용공간이 형성된 프레임과, 상하로 관통형성되며 프레임에 설치되어 물을 수집하는 수집부를 갖춘 정수장치본체;

필터를 갖추고서, 정수장치본체의 수집부 하부에 설치되어, 정수장치본체 수집부로부터의 물을 정수하는 정수부;

정수장치본체 프레임의 수용공간에 배치되며, 정수부의 하부에 위치하여, 정수부로부터 정수 된 물을 저장하는 저장부;

정수장치본체의 프레임에 설치되어, 대기중의 수분을 응결하는 열전소자;

열전소자를 작동제어하는 컨트롤러;

를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기와 같은 본 발명에 따르면, 열전소자의 특성을 이용하여, 대기 중에 존재하는 수분을 포집한 후 깨끗한 물로 정화하고, 이를 통해 사용자에게 맑은 물을 제공할 수 있는 효과가 있다. 더불어 본 발명은 대기 중에 방치되는 수분을 깨끗한 물로 정화함으로써, 수자원을 절약할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명에 따른 열전소자를 이용한 정수장치의 전체 개념도이고,
도 2는 결로점 온도를 나타낸 도면이고,
도 3은 본 발명에 따른 열전소자를 이용한 정수장치에 이슬이 맺히는 현상을 나타낸 도면이다.

이하 첨부도면에 의거하여 본 발명을 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 발명에 따른 열전소자를 이용한 정수장치의 전체 개념도이고, 도 2는 결로점 온도를 나타낸 도면이고, 도 3은 본 발명에 따른 열전소자를 이용한 정수장치에 이슬이 맺히는 현상을 나타낸 도면으로서, 도 1 내지 도 3을 참조하여 본 발명을 설명하면 다음과 같다.

본 발명은 정수장치본체(10)와, 정수장치본체(10)에 설치되는 정수부(20)와, 정수부(20)의 하부에 배치되는 저장부(30)와, 정수장치본체(10)에 설치되는 열전소자(40)와, 열전소자(40)를 냉각하는 팬기구(50)와, 열전소자(40) 및 팬기구(50)를 작동제어하는 컨트롤러(60)와, 컨트롤럴(60)로 전기를 공급하는 축전기(70)와, 태양에너지를 전기에너지로 변환하여 축전기(70)로 공급하는 태양전지판(80)을 포함한다.

상기 정수장치본체(10)는 내부에 수용공간(11a)이 형성된 프레임(11)과, 프레임(11)의 상부에 고정되는 수집부(12)를 갖춘다.

상기 수집부(12)는 하방으로 갈수록 폭이 좁아지며 상하로 관통 형성된 깔때기 형상을 이루며, 상단이 프레임(11)의 상부에 고정설치된다. 이때 수집부(12)는 프레임(11)이 밀폐되도록 프레임(11)에 설치된다.

상기 정수부(20)는 상단에 수집부(12)의 하부와 연결되는 입구부(21)가 형성되고, 하단에 저장부(30)와 연통되는 출구부(22)가 구비된다. 이때 정수부(20)의 내부에는 물을 필터링하는 정수필터(미도시)가 구비된다.

상기 저장부(30)는 정수장치본체(10)의 수용공간(11a)에 배치되되 정수부(20)의 하부에 배치되며, 상부에 정수부(20)의 출구부(22)와 연통되어 물을 공급받는 유입부(31)가 형성된다. 이때 저장부(30)의 상부에는 손잡이(32)가 구비된다.

상기 열전소자(Thermoelectric module; 40)는 정수장치본체 수집부(12)의 경사면에 설치된다.

이러한 열전소자(40)는 펠티아 효과를 이용한 것으로, 2개의 다른 전도성 재료들의 접합을 통하여 이루어진다. 이때 열전소자(40)는 펠티어(Peltier)소자, 펠체소자, 써머모듈, 써머모줄 또는 열전냉각소자, 열전모듈이라고도 칭해진다.

또한 열전소자(40)는 열이 한쪽의 흡열면에서 다른 쪽의 방열면으로 이동하도록 함으로써, 열전소자(40)의 한 면이 냉각하는 동안 다른 면에서는 동시에 가열이 발생한다. 이때 열전소자(40)는 전류의 극성을 바꿈으로써, 냉각되는 면과 가열되는 면을 바꿀 수도 있다.

본 실시예에서는 상기 열전소자(40)는 정수장치본체 수집부(12)의 경사면에 설치되는 제1소자(41)와 제1소자(41)에 설치되는 제2소자(42)를 갖춘다.

상기 팬기구(50)는 열전소자(40) 사용시 사용되는 통상의 것으로, 열전소자(40)에 설치되어, 열전소자(40)가 과도하게 가열되는 것을 방지한다.

상기 컨트롤러(60)는 열전소자(40) 및 팬기구(60)를 작동제어하여, 열전소자(40)의 제1소자(41) 또는 제2소자(42)가 가열 또는 냉각되도록 하며, 팬기구(60)를 통해 가열된 제1소자(41) 또는 제2소자(42)가 과도하게 가열되지 않도록 한다. 이때 상기 컨트롤러(60)의 셋팅은 결로점 온도를 나타낸 도 2를 참조하여 이루어지는 것이 바람직하다. 한편 본 실시예에서 컨트롤러(60)의 설치위치는 상기와 같은 기능을 수행할 수 있는 것이면 다양하게 변형될 수 있다.

상기 축전기(70)는 태양전지판(80)으로부터 전기에너지를 공급받아 이를 축전하는 통상의 것으로, 컨트롤러(60) 또는 본 발명의 전기구성요소에 전기를 공급한다. 본 실시예에서 상기 축전기(70)의 설치위치는 상기와 같은 기능을 수행할 수 있는 것이면 다양하게 변형될 수 있다.

상기 태양전지판(80)은 태양으로부터 태양에너지를 공급받아 전기에너지로 변환하는 통상의 것으로, 전기를 생성하여 축전기(70)로 공급한다.

이하 본 발명의 작동을 간단하게 살펴보면 다음과 같다.

우선 본 발명은 주변 대기의 온도가 높고 습도가 높은 경우, 컨트롤러(60)는 제1소자(41)를 냉각하고, 제2소자(42)를 가열한다.

이때 상기 제1소자(41)가 냉각되며, 정수장치본체 수집부(12)의 내측면에 이슬이 맺히고, 맺힌 이슬은 물을 이뤄 도 3과 같이 정수장치본체 수집부(12)의 내부 경사면을 따라 이동하여, 정수부(20)로 인입된다.

이때 상기 정수부(20)를 통과하는 물은 정수부(20)에 의해 필터링 된 후, 저장부(30)에 저장된다.

또한 상기 주변 대기의 온도가 기준치보다 차가울 경우, 컨트롤러(60)는 제2소자(42)를 냉각하고, 제1소자(41)를 가열한다.

그러면 상기 정수장치본체 수집부(12)의 내측면에 이슬이 맺히고, 맺힌 이슬은 물울 이뤄, 상기와 같은 과정을 거쳐 저장부(30)에 저장된다.

상술한 바와 같이 본 발명에 따른 정수장치는 열전소자의 특성을 이용하여, 대기 중에 존재하는 수분을 포집한 후 깨끗한 물로 정화하고, 이를 통해 사용자에게 맑은 물을 제공할 수 있다. 더불어 본 발명은 대기 중에 방치되는 수분을 깨끗한 물로 정화함으로써, 수자원을 절약할 수 있는 효과가 있다.

10; 정수장치본체 11; 프레임
11a; 수용공간 12; 수집부
20; 정수부 21; 입구부
22; 출구부 30; 저장부
31; 유입부 32; 손잡이
40; 열전소자 41; 제1소자
42; 제2소자 50; 팬기구
60; 컨트롤러 70; 축전기
80; 태양전지판

Claims

내부에 수용공간(11a)이 형성된 프레임(11)과, 상하로 관통형성되며 프레임(11)에 설치되어 물을 수집하는 수집부(12)를 갖춘 정수장치본체(10);
필터를 갖추고서, 정수장치본체(10)의 수집부(12) 하부에 설치되어, 정수장치본체 수집부(12)로부터의 물을 정수하는 정수부(20);
정수장치본체 프레임(11)의 수용공간(11a)에 배치되며, 정수부(20)의 하부에 위치하여, 정수부(20)로부터 정수 된 물을 저장하는 저장부(30);
정수장치본체(10)의 프레임(11)에 설치되어, 대기중의 수분을 응결하는 열전소자(40);
열전소자(40)를 작동제어하는 컨트롤러(60);
를 포함하는 것을 특징으로 하는 열전소자를 이용한 정수장치.
제1항에 있어서,
상기 정수장치본체(10)의 수집부(12)는, 하방으로 갈수록 폭이 좁아지는 깔때기 형상을 이루며 상단이 프레임(11)의 상부에 설치되어, 정수장치본체 프레임(11)의 수용공간(11a)이 밀폐되는 것을 특징으로 하는 열전소자를 이용한 정수장치.
제2항에 있어서,
상기 정수부(20)는, 정수장치본체(10)의 수집부(12)와 연결되어 수집부(12)로부터 물을 공급받는 입구부(21)와, 정수 된 물을 저장부(30)로 배출하는 출구부(22)를 갖춘 것을 특징으로 하는 열전소자를 이용한 정수장치.
제3항에 있어서,
상기 저장부(30)는, 정수부(20)의 출구부(22)의 하부에 위치하여 출구부(22)로부터 정수된 물을 공급받는 유입부(31)와, 상부에 형성되는 손잡이(32)를 갖춘 것을 특징으로 하는 열전소자를 이용한 정수장치.
제4항에 있어서,
상기 열전소자(40)는 정수장치본체 수집부(12)의 둘레부에 부착되는 제1소자(41)와, 제1소자(41)에 설치되는 제2소자(42)로 이루어지고,
컨트롤러(60)는 제1소자(41)를 냉각하여 정수장치본체(10)의 수집부(12)에 대기 중의 수분이 응결되도록 하는 것을 특징으로 하는 열전소자를 이용한 정수장치.
제5항에 있어서,
상기 컨트롤러(60)는 기온이 낮을 시, 제1소자(41)를 가열하여 정수장치본체(10)의 수집부(12)에 이슬이 맺히도록 하는 것을 특징으로 하는 열전소자를 이용한 정수장치.
제6항에 있어서,
상기 열전소자(40)의 과열을 방지하는 팬기구(50)가 보강구비된 것을 특징으로 하는 열전소자를 이용한 정수장치.
제7항에 있어서,
상기 컨트롤러(60)와 연결되며 태양전지판(80)으로부터의 전기를 축전하는 축전기(70)와, 태양에너지를 전기에너지로 변환하여 축전기(70)로 공급하는 태양전지판(80)이 보강구비된 것을 특징으로 하는 열전소자를 이용한 정수장치.