KR20130085669A

KR20130085669A - Heating and cooling water device using the heat transfer convergence technology

Info

Publication number: KR20130085669A
Application number: KR1020120006611A
Authority: KR
Inventors: 김해용; 장재형
Original assignee: 박종하
Priority date: 2012-01-20
Filing date: 2012-01-20
Publication date: 2013-07-30
Also published as: KR101408236B1

Abstract

PURPOSE: A hot and cold water supply device using a heat transfer convergence technology is provided to change the temperature of water flowing from the outside to a target temperature and discharge the water having the changed temperature to the outside using heat transfer fluid and a thermoelement. CONSTITUTION: A hot and cold water supply device using a heat transfer convergence technology comprises cases (110,210), thermoelement housings, heat transfer fluid storage tanks (120,220), and rotary heat amplifying pipes. Thermoelements (150,250) for supplying a cooling or heating source are loaded in the thermoelement housings. The heat transfer fluid storage tanks form sealed spaces in the cases and change the temperature of heat transfer fluid (124,224). The rotary heat amplifying pipes are formed inside of the heat transfer fluid storage tanks and change the temperature of water flowing from the outside to a target temperature. The heat transfer fluid receives the heating source from the thermoelements and transfers heat to the rotary heat amplifying pipes.

Description

TECHNICAL FIELD [0001] The present invention relates to a heating and cooling water supply device using a heat transfer fusion technique,

본 발명은 온수 및 냉수 공급 장치에 관한 것으로서, 특히 열전달유체와 열전소자를 이용하여 냉매 가스를 구비하지 않고 열원을 공급, 전달하여 외부로부터 유입된 물이 통과하는 동안 목표 온도로 전환되어 배출하는 열전달 융합 기술을 이용한 온수 및 냉수 공급 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a hot water and cold water supply apparatus, and more particularly, to a hot water supply apparatus and a cold water supply apparatus which supply and transfer a heat source without using a refrigerant gas by using a heat transfer fluid and a thermoelectric element, The present invention relates to hot water and cold water supply devices using fusion technology.

현재 보편적으로 사용하고 있는 냉온 정수기의 냉수 및 온수의 생성 방식은 냉수의 경우, 공기 압축기(예를 들면, 콤프레샤(Compressor))와 냉매 가스를 이용하여 냉각 수조에 냉동 배관을 물통 안에 넣고 직접 냉각하는 방식이 있다.In the case of chilled water, the cold water and hot water of a commonly used cold / hot water purifier are generated by using an air compressor (for example, a compressor) and a refrigerant gas, .

냉수 생성 방식의 다른 실시예로서, 냉수조의 외벽에 증발기용 냉동 배관을 감은 상태에서 스티로폼을 이용하여 냉각 수조를 단열 처리하고 응축기 부분을 정수기 후면에 메쉬 형태의 배관을 방열판 형태로 구성하며 증발기용 배관과 응축기용 배관 사이에 팽창변인 모세관을 연결한 후 콤프레샤를 통해 냉매 가스를 압축하여 응축-팽창-증발의 순환 형태로 냉각 열원을 공급하여 물을 냉각하는 형태이다.In another embodiment of the cold water generating method, the cooling water tank is heat-treated using styrofoam while the refrigerant pipe for the evaporator is wound on the outer wall of the cold water tank, the mesh type pipe is formed as a heat sink on the rear surface of the water purifier, A capillary tube as an expansion valve is connected between the condenser pipe and the condenser pipe, and the refrigerant gas is compressed through the compressor to cool the water by supplying a cooling heat source in a circulation form of condensation-expansion-evaporation.

온수 생성 방식은 온수조에 히팅 배관을 물통 안에 넣고 물을 직접 가열하는 방식과 온수조의 외벽에 히팅 소재를 감고 물통에 열을 가하여 물을 간접적으로 가열하는 방식이 있다.In the hot water generation method, there is a method of heating the water directly into the hot water tank by placing the heating pipe in the water tank, or indirectly heating the water by heating the water tank by heating the outer wall of the hot water tank.

그러나 종래의 냉온수 정수기는 물통 안에 열원 공급매체가 물과 직접적인 접촉 방식에 의해 물이 2차적으로 오염될 수 있다.However, in the conventional cold / hot water purifier, water may be secondarily contaminated by a direct contact of the heat source supply medium with water in the water reservoir.

또한, 종래의 냉온수 정수기는 목표 온도로 구성된 상온의 물이 시간이 경과함에 따라 외부와의 열 전달 현상에 의하여 목표 온도가 쉽게 하락 또는 상승하여 열 손실이 발생되므로 많은 전력을 소모하여 열을 유지시켜야 한다.Further, in the conventional cold / hot water purifier, since the target temperature is easily lowered or increased due to the heat transfer phenomenon with the outside, the heat loss occurs due to the normal temperature water having the target temperature over time. do.

종래의 냉온 정수기는 냉매 가스에 의한 오존층 파괴 등 대기 오염, 소비 전력의 과대에 따른 에너지 문제, 수조 안에서 유해성 세균이 증식될 수 있는 문제점이 있다.Conventional cold / warm water purifiers have a problem that air pollution such as ozone layer destruction due to refrigerant gas, energy problems due to excessive power consumption, and harmful bacteria can be propagated in a water tank.

종래의 냉온 정수기는 정수된 상온의 물이 보관되는 정수조와 냉온 장치를 이용하여 일정 온도로 물의 온도를 유지하여 음용하는 방식이다.A conventional cold / warm water purifier is a system in which water is kept at a predetermined temperature by using a water tank and a cold / warm apparatus for storing purified water at room temperature.

그러나 종래의 냉온 정수기는 정수조 내에 저장된 물이 수시간 미사용할 경우, 정수조 내의 스케일, 세균의 증식, 번식 등 오염물 및 침전물이 생길 수 있는 문제점이 있다.However, in the conventional cold / warm water purifier, when water stored in the water tank is not used for several hours, contaminants and sediments such as scales in the water tank, propagation of bacteria and reproduction may occur.

이와 같은 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명은 열전달유체와 열전소자를 이용하여 냉매 가스를 구비하지 않고 열원을 공급, 전달하여 외부로부터 유입된 물이 통과하는 동안 목표 온도로 전환되어 배출하는 열전달 융합 기술을 이용한 온수 및 냉수 공급 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.In order to solve the above problems, the present invention provides a heat transfer fusion technique that uses a heat transfer fluid and a thermoelectric element to supply and deliver a heat source without providing a refrigerant gas, And to provide a hot water supply device and a cold water supply device.

본 발명은 공기 압축기와 냉매 가스를 이용하지 않고, 외부로부터 유입된 정수된 물이 통과하는 동안 온수 및 냉수로 순간 전환되어 배출되는 온수 및 냉수 공급 장치의 기구적인 구조를 제공하는데 그 목적이 있다.An object of the present invention is to provide a mechanical structure of a hot water and cold water supplying device that is instantaneously switched to hot water and cold water while purified water flowing from the outside passes without using an air compressor and a refrigerant gas.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징에 따른 열전달 융합 기술을 이용한 온수 및 냉수 공급 장치는,Hot and cold water supply device using a heat transfer fusion technology according to the characteristics of the present invention for achieving the above object,

케이스; 케이스의 일측에 설치되어 냉각 또는 난방 열원을 공급하는 열전소자를 탑재한 열전소자 하우징; 열전소자 하우징에 일체형으로 케이스의 내부에 밀폐 공간을 형성하고, 열전소자로부터 확산되는 냉각 또는 난방 열원의 열 분산과 증폭을 수행하여 내부에 충진된 열전달유체의 온도 변환과 케이스의 내부에 열전달을 수행하는 열전달유체 저장탱크; 열전소자 하우징에 일체형으로 열전달유체 저장탱크의 내부에 형성되고, 외부로부터 유입된 물이 통과하는 동안 기설정된 목표 온도로 전환되어 배출되는 회전형 열 증폭 배관; 및 열전달유체 저장탱크가 형성된 반대 방향으로 열전소자 하우징에 밀착 고정되고, 열전소자의 발열과 흡열 기능을 유지시키는 방열 기능을 수행하는 방열 히트싱크를 포함하며, 열전달유체는 열전소자로부터 발생된 열원을 전달받아 회전형 열 증폭 배관에 열전달을 수행한다.case; A thermoelectric housing installed at one side of the case and having a thermoelectric element for supplying a cooling or heating heat source; A sealed space is formed inside the case integrally with the thermoelectric element housing, and heat dissipation and amplification of the cooling or heating heat source diffused from the thermoelectric element is performed to convert the temperature of the heat transfer fluid filled therein and to heat transfer the inside of the case. Heat transfer fluid storage tanks; A rotatable heat amplifying pipe which is formed inside the heat transfer fluid storage tank integrally with the thermoelectric element housing and is converted into a predetermined target temperature while the water introduced from the outside passes and is discharged; And a heat dissipation heat sink fixed in close contact with the thermoelectric element housing in the opposite direction in which the heat transfer fluid storage tank is formed, and performing a heat dissipation function to maintain the heat generation and endothermic functions of the thermoelectric element, and the heat transfer fluid includes a heat source generated from the thermoelectric element. It receives the heat and performs heat transfer to the rotary heat amplification pipe.

본 발명의 특징에 따른 열전달 융합 기술을 이용한 온수 및 냉수 공급 장치는,Hot and cold water supply device using a heat transfer fusion technology according to the characteristics of the present invention,

제1 케이스의 하부면 일측에 설치되어 난방 열원을 공급하는 제1 열전소자를 탑재한 제1 열전소자 하우징과, 제1 열전소자 하우징에 일체형으로 제1 케이스의 내부에 밀폐 공간을 형성하고, 제1 열전소자로부터 확산되는 난방 열원의 열 분산과 증폭을 수행하는 열전달유체를 충진한 제1 열전달유체 저장탱크와, 제1 열전소자 하우징에 일체형으로 상기 제1 열전달유체 저장탱크의 내부에 형성되고, 외부로부터 유입된 물이 통과하는 동안 기설정된 제1 목표 온도로 전환되어 배출되는 제1 회전형 열 증폭 배관을 형성하는 온수 공급 장치; 및A first thermoelectric housing installed on one side of the lower surface of the first case and having a first thermoelectric element for supplying a heating heat source; and a sealed space formed inside the first case integrally with the first thermoelectric housing, A first heat transfer fluid storage tank filled with a heat transfer fluid for heat dissipation and amplification of a heating heat source diffused from the first heat transfer element, and a first heat transfer fluid storage tank integrally formed in the first heat transfer fluid housing, A hot water supply device configured to form a first rotatable heat amplifying pipe which is converted into a first predetermined target temperature and discharged while water introduced from the outside passes; And

제2 케이스의 상부면 일측에 설치되어 냉각 열원을 공급하는 제2 열전소자를 탑재한 제2 열전소자 하우징과, 제2 열전소자 하우징에 일체형으로 제2 케이스의 내부에 밀폐 공간을 형성하고, 제2 열전소자로부터 확산되는 냉각 열원의 열 분산과 증폭을 수행하는 열전달유체를 충진한 제2 열전달유체 저장탱크와, 제2 열전소자 하우징에 일체형으로 제2 열전달유체 저장탱크의 내부에 형성되고, 외부로부터 유입된 물이 통과하는 동안 기설정된 제2 목표 온도로 전환되어 배출되는 제2 회전형 열 증폭 배관을 형성하는 냉수 공급 장치를 포함한다.A second thermoelectric housing installed on one side of the upper surface of the second case and having a second thermoelectric element for supplying a cooling heat source; and a sealed space formed inside the second case integrally with the second thermoelectric housing, 2 is formed inside the second heat transfer fluid storage tank integrally with the second heat transfer fluid storage tank and a second heat transfer fluid storage tank filled with a heat transfer fluid for performing heat dispersion and amplification of the cooling heat source diffused from the thermoelectric element, And a cold water supply device that forms a second rotary thermal amplifying pipe which is converted into a second predetermined target temperature and discharged while the water introduced therefrom passes.

전술한 구성에 의하여, 본 발명은 열전달 융합 기술을 이용하여 무냉매, 에너지 절감형 친환경 온수 및 냉수 공급 장치를 제공하는 효과가 있다.According to the above-described structure, the present invention provides an energy-saving eco-friendly hot water and cold water supply device using a heat transfer fusion technique.

본 발명은 열전소자, 열전달유체의 온도 변환과 열수송의 기능을 이용한 온수 및 냉수 공급 장치를 제조하여 장치의 원가적인 요소와 콤팩트를 이룬 구조적인 효율성을 기대할 수 있다.The present invention can be expected to have a structural efficiency that is cost effective and compact in manufacturing the hot water and cold water supply device using the function of temperature conversion and heat transfer of the thermoelectric element and the heat transfer fluid.

본 발명은 회전형 열 증폭 배관을 이용하여 온수 및 냉수 공급 장치를 제조하여 전체 공간의 비효율적인 대형화와 원가 상승을 방지하는 효과가 있다.The present invention has the effect of preventing inefficient enlargement of the entire space and cost increase by manufacturing a hot water and cold water supply device using a rotary type heat amplification pipe.

본 발명은 열전소자, 열전달유체의 온도 변환과 열수송의 기능을 이용한 온수 및 냉수 공급 장치를 제조하여 장치의 소형화와 목표 열원을 집중화 및 융합시켜 에너지 절감에 기여하는 효과가 있다.The present invention has an effect of contributing to energy saving by miniaturizing the apparatus and concentrating and fusing the target heat source by manufacturing the hot water and cold water supplying apparatus using the function of temperature conversion and heat transfer of the thermoelectric element and the heat transfer fluid.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 열전달 융합 기술을 이용한 온수 및 냉수 공급 장치 및 전원공급 제어장치를 나타낸 블록도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 열전달 융합 기술을 이용한 온수 및 냉수 공급 장치를 측면에서 본 모습을 나타낸 도면이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 회전형 열 증폭 배관의 연결 관계를 나타낸 도면이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 온수 및 냉수 공급 장치를 위에서 본 모습을 나타낸 단면도이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 열전소자 하우징과 열전달 히트 파이프의 결합 관계를 나타낸 도면이다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 열전소자 하우징과 열전달유체 저장탱크의 결합 관계를 나타낸 도면이다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 온수 및 냉수 공급 장치의 열전달 흐름을 나타낸 도면이다.
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 방열 히트싱크를 나타낸 사시도이다.
도 9는 본 발명의 실시예에 따른 방열 히트싱크의 측면에서 본 모습을 나타낸 도면이다.1 is a block diagram of a hot water and cold water supply device and a power supply control device using a heat transfer fusion technique according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a side view of a hot water and cold water supply apparatus using a heat transfer fusion technique according to an embodiment of the present invention.
3 is a view showing a connection relationship of the rotation type heat amplification pipe according to the embodiment of the present invention.
4 is a cross-sectional view showing the hot water supply device and the cold water supply device according to the embodiment of the present invention.
FIG. 5 is a view showing a coupling relationship between a thermoelectric element housing and a heat transfer pipe according to an embodiment of the present invention.
FIG. 6 is a view showing a coupling relationship between a thermoelectric element housing and a heat transfer fluid storage tank according to an embodiment of the present invention.
7 is a view showing a heat transfer flow of the hot water and cold water supplying apparatus according to the embodiment of the present invention.
8 is a perspective view illustrating a heat-dissipating heat sink according to an embodiment of the present invention.
FIG. 9 is a side view of a heat-dissipating heat sink according to an embodiment of the present invention.

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.DETAILED DESCRIPTION Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings so that those skilled in the art may easily implement the present invention. The present invention may, however, be embodied in many different forms and should not be construed as limited to the embodiments set forth herein. In the drawings, parts irrelevant to the description are omitted in order to clearly describe the present invention, and like reference numerals designate like parts throughout the specification.

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.Throughout the specification, when a part is said to "include" a certain component, it means that it can further include other components, without excluding other components unless specifically stated otherwise.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 열전달 융합 기술을 이용한 온수 및 냉수 공급 장치 및 전원공급 제어장치를 나타낸 블록도이고, 도 2는 본 발명의 실시예에 따른 열전달 융합 기술을 이용한 온수 및 냉수 공급 장치를 측면에서 본 모습을 나타낸 도면이고, 도 3은 본 발명의 실시예에 따른 회전형 열 증폭 배관의 연결 관계를 나타낸 도면이고, 도 4는 본 발명의 실시예에 따른 온수 및 냉수 공급 장치를 위에서 본 모습을 나타낸 단면도이고, 도 5는 본 발명의 실시예에 따른 열전소자 하우징과 열전달 히트 파이프의 결합 관계를 나타낸 도면이고, 도 6은 본 발명의 실시예에 따른 열전소자 하우징과 열전달유체 저장탱크의 결합 관계를 나타낸 도면이고, 도 7은 본 발명의 실시예에 따른 온수 및 냉수 공급 장치의 열전달 흐름을 나타낸 도면이다. FIG. 1 is a block diagram of a hot water and cold water supply device and a power supply control device using a heat transfer fusion technique according to an embodiment of the present invention. FIG. 2 is a block diagram of a hot water and cold water supply device using a heat transfer fusion technique according to an embodiment of the present invention. FIG. 3 is a view showing a connection relationship of the rotary type heat amplification pipe according to the embodiment of the present invention, and FIG. 4 is a cross-sectional view of a hot water and cold water supply device according to an embodiment of the present invention. FIG. 5 is a view showing a coupling relation between a thermoelectric element housing and a heat transfer pipe according to an embodiment of the present invention, and FIG. 6 is a cross-sectional view of a thermoelectric element housing according to an embodiment of the present invention, FIG. 7 is a view showing a heat transfer flow of the hot water and cold water supplying apparatus according to the embodiment of the present invention. FIG.

본 발명의 실시예에 따른 열전달 융합 기술을 이용한 온수 및 냉수 공급 장치(100, 200)는 진공관 케이스(110, 210), 상변화물질(Phase Change Material, PCM)(112, 212), 열전달유체 저장탱크(Tank Heat Transfer Fluid Storage Tank)(120, 220), 열전달유체(Heat Transfer Fluid, HTF)(124, 224), 열전달 히트 파이프(Heat Pipe)(160, 260), 2차원 회전형 중심배관(170, 270), 3차원 회전형 외측배관(172, 272), 3차원 회전형 내측배관(174, 274), 열전달 메쉬망(180, 280), 열전소자(150, 250), 전원공급 제어장치(300), 온도 센서(190, 290), 방열 히트싱크(400, 500)를 포함한다.The hot water and cold water supplying apparatuses 100 and 200 using the heat transfer fusion technique according to the embodiment of the present invention include a vacuum tube case 110 and 210, phase change materials (PCM) 112 and 212, (Tank Heat Transfer Fluid Storage Tank) 120, 220, Heat Transfer Fluid (HTF) 124, 224, Heat Pipes 160, 260, a two- 170, and 270, three-dimensional rotating outer pipes 172 and 272, three-dimensional rotating inner pipes 174 and 274, heat transfer mesh nets 180 and 280, thermoelectric elements 150 and 250, Temperature sensors 190 and 290, and heat dissipation heat sinks 400 and 500.

본 발명의 온수 공급 장치(100)는 진공관 케이스(110, 210)의 상부면에 열전달유체 저장탱크(120, 220), 열전소자 하우징, 열전달 히트 파이프(160, 260), 방열 히트싱크(400, 500)가 형성되고, 냉수 공급 장치(200)는 진공관 케이스(110, 210)의 상부면에 열전달유체 저장탱크(120, 220), 열전소자 하우징, 열전달 히트 파이프(160, 260), 방열 히트싱크(400, 500)가 형성된다.The hot water supply device 100 of the present invention includes the heat transfer fluid storage tanks 120 and 220, the thermoelectric element housing, the heat transfer heat pipes 160 and 260, the heat dissipation heat sinks 400 and 400, The cold water supply device 200 is provided with the heat transfer fluid storage tanks 120 and 220, the thermoelectric element housing, the heat transfer heat pipes 160 and 260, (400, 500) are formed.

그러나 이에 한정하지 않고, 온수 공급 장치(100) 또는 냉수 공급 장치(200)는 탑재된 열전소자(150, 250)의 전류의 극 전환에 의해 단독으로 온수 및 냉수 공급 장치(100, 200)를 모두 구현할 수 있다.However, the present invention is not limited thereto. The hot water supply device 100 or the cold water supply device 200 can supply the hot water and the cold water supply devices 100 and 200 alone by switching the current of the thermoelectric elements 150 and 250 Can be implemented.

온수 및 냉각 공급 장치(100, 200)는 열전달유체(122, 224)와 열전소자(150, 250)를 이용하여 공기 압축기와 냉매 가스를 제거하고 외부 케이스를 진공 상태의 진공관 케이스(110, 210)로 구성하여 외부의 열 전이에 따른 열손실을 방지한다.The hot water and cooling supply devices 100 and 200 remove the air compressor and the refrigerant gas by using the heat transfer fluids 122 and 224 and the thermoelectric elements 150 and 250 and remove the outer case from the vacuum tube cases 110 and 210, To prevent heat loss due to external heat transfer.

온수 및 냉각 공급 장치(100, 200)는 전원공급 제어장치(300)을 통해 열전소자(150, 250)에 전력을 인가하여 발생된 열원을 열전소자(150, 250)에 일체로 형성된 열전소자 하우징(130, 140, 230, 240)을 통해 냉각, 난방 열원을 공급 장치의 내부로 직접 열전달을 수행한다.The hot water and cooling supply devices 100 and 200 supply electric power to the thermoelectric elements 150 and 250 through the power supply control device 300 to the thermoelectric elements housed in the thermoelectric elements 150 and 250, (130, 140, 230, 240) to the inside of the feeder.

온수 및 냉각 공급 장치(100, 200)는 열전소자 하우징(130, 140, 230, 240)에 일체된 열전달 히트 파이프(160, 260)을 통해 공급 장치의 내부로 간접적인 열전달을 수행한다.The hot water and cooling supply devices 100 and 200 perform indirect heat transfer to the inside of the supply device through the heat transfer heat pipes 160 and 260 integrated with the thermoelectric device housings 130, 140, 230 and 240.

온수 및 냉각 공급 장치(100, 200)의 내부 중심부에 위치한 열전달유체 저장탱크(120, 220)는 진공관 케이스(110, 210)의 내부에 일정의 밀폐 공간을 형성하고 열전소자 하우징(130, 140, 230, 240)을 통해 1차 열전달을 받고, 열전소자 하우징(130, 140, 230, 240)에 일체된 열전달 히트 파이프(160, 260)을 통해 2차 열전달을 받는다.The heat transfer fluid storage tanks 120 and 220 located at the inner central portions of the hot water and cooling supply devices 100 and 200 form a predetermined closed space in the tube case 110 and 210 and the thermoelectric element housings 130 and 140, 230 and 240 and receives the secondary heat transfer through the heat transfer heat pipes 160 and 260 integrated with the thermoelectric element housings 130, 140, 230 and 240.

열전달유체 저장탱크(120, 220)는 열전달유체 저장탱크(120, 220)의 외측면과 진공관 케이스(110, 210)의 내측면 사이에 충진된 상변화물질(112, 212)에 간접 열전달을 수행하여 상변화물질(112, 212)의 열 에너지의 저장을 촉진시킨다.The heat transfer fluid storage tanks 120 and 220 perform indirect heat transfer to the phase change materials 112 and 212 filled between the outer surfaces of the heat transfer fluid storage tanks 120 and 220 and the inner surfaces of the tube case 110 and 210 Thereby promoting the storage of the thermal energy of the phase change material 112, 212.

온수 및 냉각 공급 장치(100, 200)는 열전소자 하우징(130, 140, 230, 240)에 2차원 회전형 중심배관(170, 270)을 탑재하고, 2차원 회전형 중심배관(170, 270)의 주위를 일정 거리의 간격을 두고 복수의 회전 방식으로 3차원 회전형 외측배관(172, 272)과 3차원 회전형 내측배관(174, 274)을 감아서 구성한다.The hot water and cooling supply devices 100 and 200 are equipped with two-dimensional rotatable center pipes 170 and 270 in the thermoelectric housings 130, 140, 230 and 240, and two-dimensional rotatable center pipes 170 and 270. The three-dimensional rotatable outer pipes 172 and 272 and the three-dimensional rotatable inner pipes 174 and 274 are wound by a plurality of rotations at intervals of a predetermined distance.

온수 및 냉각 공급 장치(100, 200)는 외부로부터 유입된 정수된 상온의 물이 2차원 회전형 중심배관(170, 270), 3차원 회전형 외측배관(172, 272)과 3차원 회전형 내측배관(174, 274)을 통과하는 동안 목표 온도로 구현된 열전달유체(124, 224)의 열전달을 받아 물 온도가 기설정된 목표 온도로 순간 전환되어 배출된다.The hot water and cooling supply devices 100 and 200 are constructed such that purified water of normal temperature introduced from the outside flows through the two-dimensional rotating central pipes 170 and 270, the three-dimensional rotating outer pipes 172 and 272, While passing through the pipes 174 and 274, the heat transfer fluid 124, 224 realized at the target temperature receives the heat and the water temperature is instantaneously switched to the predetermined target temperature and discharged.

상변화물질(112, 212)은 어떤 물질이 고체에서 액체 상태, 액체에서 고체 상태, 액체에서 기체 상태 등 하나의 상태에서 다른 상태로 변하는 일종의 물리적 변환 과정을 통하여 열을 축적하거나 저장한 열을 방출하는 물질이다.The phase change material 112, 212 emits heat or stores heat through a kind of physical conversion process in which a substance changes from a solid state to a liquid state, from a liquid state to a solid state, and from a liquid state to a gas state. .

상변화물질(112, 212)은 입상형 분말 또는 액상 형태의 마이크로캡슐 타입으로 구성되고 열 전달 및 열 확산을 위해 금속 나노 입자, 무기물 또는 무기 나노 입자를 첨가 및 분산하여 빠른 직간접 열전달 및 열에너지를 잠열, 축열한다.The phase change materials 112 and 212 are composed of a microcapsule type of granular powder or liquid phase and add and disperse metal nanoparticles, inorganic nanoparticles, or inorganic nanoparticles for heat transfer and heat diffusion, , And store heat.

상변화물질(112, 212)은 열전달유체 저장탱크(120, 220)의 외측면과 진공관 케이스(110, 210)의 내측면 사이의 공간에 충진되고, 온도 대역별로 고온 상변화물질과 저온 상변화물질로 나누어지며, 열에너지를 저장, 발산하는 기능을 가진 화학적인 물질로서 잠열재, 축열재로 불린다.The phase change materials 112 and 212 are filled in the space between the outer surfaces of the heat transfer fluid storage tanks 120 and 220 and the inner surfaces of the tube case 110 and 210 and the high temperature phase change material and the low temperature phase change It is a chemical substance that is divided into substances and has a function of storing and dissipating heat energy, which is called a latent heat material and a heat storage material.

본 발명의 실시예에 따른 상변화물질(112, 212)은 저온용으로 -20도 ~ +10도 이내의 잠열, 축열 기능을 가지고, 목표 온도 내에서 열에너지를 잠열(저장)하여 외부의 도움없이 저장된 열에너지를 6-8시간 동안 목표 온도를 구현하도록 방출한다.The phase change materials 112 and 212 according to the embodiment of the present invention have a latent heat and a heat storage function within a range of -20 degrees to +10 degrees for a low temperature and are capable of storing heat energy in a target temperature in a latent heat The stored thermal energy is released to achieve the target temperature for 6-8 hours.

상변화물질(112, 212)은 열전달유체 저장탱크(120, 220)에 충진된 열전달유체(124, 224)와 열에너지를 교환하여 목표 온도가 유지되도록 잠열, 축열 기능을 통해 수시간동안 무전원 상태에서 저장된 열에너지를 진공관 케이스(110, 210)의 내부에 위치한 모든 구성장치에 간접적으로 열전달을 수행하여 효과적인 열에너지 절감을 수행한다.The phase change materials 112 and 212 exchange heat energy with the heat transfer fluids 124 and 224 filled in the heat transfer fluid storage tanks 120 and 220 so that the target temperature is maintained by latent heat, The heat energy stored is indirectly transferred to all the components located inside the tube case 110, 210 to perform effective thermal energy saving.

열전달유체(124, 224)는 EG 계열, PG 계열 또는 Cold Brine 유체로서 그 중 식품 첨가물을 활용한 인체에 무해한 Food Brine을 주된 조성 물질로 하여 열전달유체 저장탱크(120, 220) 내에서 유체와 유체, 2차원 회전형 중심배관(170, 270), 3차원 회전형 외측배관(172, 272)과 3차원 회전형 내측배관(174, 274)에 직접 열전달을 수행하고, 상변화물질(112, 212)과 열에너지를 교환한다.The heat transfer fluids 124 and 224 are EG series, PG series or cold brine fluids, and are mainly made of Food Brine which is harmless to the human body using food additives. The heat transfer fluids 124 and 224 are used as fluids and fluids in the heat transfer fluid storage tanks 120 and 220 Dimensional rotation type central piping 170 and 270 and the three-dimensional rotation type outer piping 172 and 272 and the three-dimensional rotating inner piping 174 and 274 and the phase change materials 112 and 212 ) And exchange heat energy.

상변화물질(112, 212) 및 열전달유체(124, 224)는 유체 또는 물질 내에 금속 나노 입자, 무기물 또는 무기 나노 입자가 침전되지 않도록 하기 위하여 분산재를 첨가하여 열전달 온도가 -40도 ~ +130도까지 온도대를 확대시켜 다양한 온도 대역에서 열 증폭 및 열 확산 기능을 높혀 빠른 시간에 유체와 유체가 열전달되도록 한다.The phase change materials 112 and 212 and the heat transfer fluids 124 and 224 may be formed by adding a dispersant to prevent metal nanoparticles, inorganic or inorganic nanoparticles from precipitating in the fluid or material, To increase the thermal amplification and heat spreading function in various temperature ranges so that the fluid and the fluid can be transferred in a short time.

상변화물질(112, 212) 및 열전달유체(124, 224)의 내부에는 금속 나노 입자 및 무기 나노 입자를 각각 또는 혼합하여 물리적, 화학적 방법을 이용하여 분산시킨다.Metal nanoparticles and inorganic nanoparticles are mixed or dispersed in the phase change materials 112 and 212 and the heat transfer fluids 124 and 224 using physical and chemical methods.

열전달유체(124, 224)는 금, 은, 구리, 아연, 알루미늄 등의 금속 나노 입자와 CNT, 흑연, Si 등의 무기 나노 입자가 침전되어 효율이 저하되지 않도록 입자를 분산시켜 복사 에너지로 발생된 열에너지를 주변으로 복사하여 열 전도 및 냉기 효율을 증대시킬 수 있다.The heat transfer fluids 124 and 224 are formed by dispersing particles such as metal nanoparticles such as gold, silver, copper, zinc, and aluminum and inorganic nanoparticles such as CNT, graphite, and Si so as not to lower the efficiency, Thermal energy can be copied around to increase thermal conduction and cooling efficiency.

기존의 콤프레샤와 냉매 가스를 이용하여 냉방 싸이클인 압축-팽창-증발 과정을 거쳐 기체 및 유체의 필수적인 상변화 과정을 수행해야 하는데 이에 따른 콤프레샤, 응축기, 모세관, 증발기 등 기구적인 구성이 필수적이었다.It is necessary to perform the phase transformation process of the gas and the fluid through the compression-expansion-evaporation process which is the cooling cycle using the existing compressor and the refrigerant gas, and thus the mechanical structure such as compressor, condenser, capillary tube and evaporator is essential.

이에 반해 온수 및 냉수 공급 장치(100, 200)는 열전달유체(124, 224)의 급속한 온도 변화에 따른 열전달의 기능을 이용하였기 때문에 원가적인 요소와 장치의 콤팩트를 이루는 구조적인 효율성이 있다.On the other hand, the hot and cold water supply devices 100 and 200 utilize the heat transfer function according to the rapid temperature change of the heat transfer fluids 124 and 224, and thus have a structural efficiency that is a cost element and a compact device.

본 발명은 열전달유체(124, 224)가 열전달유체 저장탱크(120, 220)의 밀폐된 공간에 충진되고, 상변화물질(112, 212)이 열전달유체 저장탱크(120, 220)의 외측면과 진공관 케이스(110, 210)의 내측면 사이의 공간에 충진되고 있지만, 이에 한정하지 않고, 상변화물질(112, 212) 또는 열전달유체(124, 224)로 충진할 수도 있다.The present invention is characterized in that the heat transfer fluids 124 and 224 are filled in the enclosed spaces of the heat transfer fluid storage tanks 120 and 220 and the phase change materials 112 and 212 are disposed on the outer surfaces of the heat transfer fluid storage tanks 120 and 220 The phase change material 112 or 212 or the heat transfer fluid 124 or 224 may be filled in the space between the inner surfaces of the vacuum tube cases 110 and 210. However,

열전달유체 저장탱크(120, 220)는 진공관 케이스(110, 210)의 내부의 일정의 밀폐 공간을 형성하고, 구리 소재로 제작된 저장탱크의 내부와 외부에 열 확산 유기 및 무기물 바인더로 코팅하여 저장탱크의 외부의 상변화물질(112, 212)과 간접 열전달을 수행하여 잠열, 축열 기능을 가진 상변화물질(112, 212)에 열에너지 저장 활성화를 가속시킨다.The heat transfer fluid storage tanks 120 and 220 form a certain sealed space inside the vacuum tube cases 110 and 210 and are coated with heat diffusion organic and inorganic binders inside and outside the storage tank made of copper material And performs indirect heat transfer with the phase change materials 112 and 212 outside the tank to accelerate heat energy storage activation in the phase change materials 112 and 212 having latent heat and heat storage function.

열전달유체 저장탱크(120, 220)는 고온의 열원 발생시 저장탱크의 내부와 외부에 코팅된 열 확산 유기 및 무기물 바인더에 의해 열전달유체(124, 224)와 고온 병합 열전달이 수행된다. 열전달유체 저장탱크(120, 220)는 저장탱크의 전체에 임계 현상을 유발하여 저장탱크의 내부에 고온 열 증폭과 외부에 고온 열 분산을 수행하여 열전달유체 저장탱크(120, 220)와 진공관 케이스(110, 210) 사이의 충진된 상변화물질(112, 212)의 열에너지 저장 기능과 저장탱크의 내부에 열전달을 촉진시킨다.The heat transfer fluid storage tanks 120 and 220 perform a high temperature combined heat transfer with the heat transfer fluids 124 and 224 by heat diffusion organic and inorganic binders coated inside and outside the storage tank when a hot heat source is generated. The heat transfer fluid storage tanks 120 and 220 cause a critical phenomenon in the entire storage tank to perform high temperature heat amplification in the storage tank and high temperature heat dispersion to the outside to generate heat in the heat transfer fluid storage tanks 120 and 220, 110, 210, and heat transfer inside the storage tank.

열전달유체 저장탱크(120, 220)는 열 확산 기능을 높이기 위해 열전달유체 저장탱크(120, 220)의 외부 원형 테두리로부터 방사상으로 일정 간격을 두고 길이 방향으로 돌출되어 있는 복수개의 날개부(122, 222)를 형성한다.The heat transfer fluid storage tanks 120 and 220 include a plurality of wing portions 122 and 222 protruding in the longitudinal direction at regular intervals in the radial direction from the outer circular rim of the heat transfer fluid storage tanks 120 and 220 ).

복수개의 날개부(122, 222)는 열전달유체 저장탱크(120, 220)의 내부에 형성된 열전달 히트 파이프(160, 260), 열전소자 하우징(130, 140, 230, 240), 열전달유체(124, 224)로부터 전달받은 열원을 열전달유체 저장탱크(120, 220)의 외측면과 진공관 케이스(110, 210)의 내측면 사이에 충진된 상변화물질(112, 212)에 신속하게 전달하기 위하여 방열핀의 형상을 나선 구조의 회전체 형태로 구성한다.The plurality of wing portions 122 and 222 may be formed by a plurality of heat transferring heat pipes 160 and 260 formed in the heat transfer fluid storage tanks 120 and 220, thermoelectric element housings 130, 140, 230 and 240, 224 are quickly transferred to the phase change material 112, 212 filled between the outer surface of the heat transfer fluid storage tanks 120, 220 and the inner surface of the tube case 110, 210, The shape is formed as a spiral structure of a rotating body.

열전소자(150, 250)는 전원공급 제어장치(300)를 이용하여 전기를 인가하면, 온수 및 냉수 공급 장치(100, 200)에 냉각 또는 난방 열원을 공급하고, 목표 온도(냉각시 +10℃ ~ -20℃, 난방시 70℃ ~ 90℃)까지 무소음으로 정속 운전한다.The thermoelectric elements 150 and 250 supply a cooling or heating heat source to the hot and cold water supply devices 100 and 200 when electric power is applied using the power supply control device 300, ~ -20 ℃, 70 ℃ ~ 90 ℃ when heating).

열전소자(150, 250)는 열전달유체 저장탱크(120, 220)와 열전달 히트 파이프(160, 260)의 일체형 열전소자 하우징(130, 140, 230, 240)에 밀착되어 구성되고 냉방 및 난방 열원을 1차적으로 열전소자 하우징(130, 140, 230, 240)에 전달한다.The thermoelectric elements 150 and 250 are closely attached to the thermoelectric element housings 130, 140, 230 and 240 of the heat transfer fluid storage tanks 120 and 220 and the heat transfer pipes 160 and 260, To the thermoelectric element housings (130, 140, 230, 240).

열전소자(150, 250)는 반도체 소자로 P, N극의 소자 형태로 구성되어 양면에 발열과 흡열을 발생시켜 양단의 최대 온도 차이가 70℃에 이른다.(온도 발생은 -30도~ +120도, 최대 -75도 ~ +300도까지 온도를 발생시킬 수 있음)Each of the thermoelectric elements 150 and 250 is a semiconductor element, and is composed of elements of P and N poles, generating heat and endothermic heat on both sides, and the maximum temperature difference at both ends reaches 70 ° C. (Temperature occurrence is -30 ° C. to +120 ° C. Can also produce temperatures up to -75 degrees to +300 degrees)

열전소자 하우징(130, 140, 230, 240)에 전달된 열원은 열전달유체 저장탱크(120, 220)와 열전달유체(124, 224) 및 열전달 히트 파이프(160, 260)에 2차 간접적으로 열전달을 수행한다.The heat source transferred to the thermoelement housing 130, 140, 230 and 240 transfers heat indirectly to the heat transfer fluid storage tanks 120 and 220, the heat transfer fluids 124 and 224 and the heat transfer heat pipes 160 and 260 .

열전소자 하우징(130, 140, 230, 240)은 온수 공급 장치(100)의 경우, 진공관 케이스(110, 210)의 하부면 일측에 밀착되어 형성하고, 냉수 공급 장치의 경우, 진공관 케이스(110, 210)의 상부면 일측에 밀착되어 형성한다.In the case of the hot water supply device 100, the thermoelectric element housings 130, 140, 230 and 240 are formed in close contact with one side of the lower surface of the tube case 110, 210, 210 are formed in close contact with one side of the upper surface.

열전소자 하우징(130, 140, 230, 240)은 구리, 알루미늄 등의 금속체로서, 1차 열전소자 하우징(130, 230)과 2차 열전소자 하우징(140, 240)으로 이루어져 있다.The thermoelectric element housings 130, 140, 230 and 240 are metal bodies such as copper and aluminum. The thermoelectric element housings 130 and 230 and the secondary thermoelectric element housings 140 and 240 are formed of metal bodies.

1차 열전소자 하우징(130, 230)은 열 확산 기능을 높이기 위해 제1 방열핀(134, 234)이 제1 수평 플레이트(132, 232)의 위에 길이 방향으로 일정 간격을 두고 돌출되어 복수개 형성된다.The first thermoelectric element housings 130 and 230 are formed by a plurality of first radiating fins 134 and 234 protruding from the first horizontal plates 132 and 232 at regular intervals in the longitudinal direction so as to enhance the thermal diffusion function.

1차 열전소자 하우징(130, 230)은 제1 방열핀(134, 234) 사이의 공간에 2차원 회전형 중심배관(170, 270), 열전달 히트 파이프(160, 260)가 삽입되어 장착되는 제1 홈(136, 236)과 열전달유체 저장탱크(120, 220), 열전달 히트 파이프(160, 260)가 삽입되어 장착되는 제2 홈(138, 238)이 있으며, 열전달유체 저장탱크(120, 220)의 좌측 결합홈(123, 223)과 우측 결합홈(123, 223)과 대응되어 삽입되는 돌출부(139, 239)가 형성된다. 1차 열전소자 하우징(130, 230)은 제1 홈(136, 236), 제2 홈(138, 238), 돌출부(139, 239)를 이용하여 열전달유체 저장탱크(120, 220), 열전달 히트 파이프(160, 260)와 2차원 회전형 중심배관(170, 270)과 결합할 수 있다. The first thermoelectric element housings 130 and 230 are disposed in a space between the first radiating fins 134 and 234 so that the two-dimensional rotatable central pipes 170 and 270 and the heat transfer heat pipes 160 and 260 are inserted, The heat transfer fluid storage tanks 120 and 220 and the second grooves 138 and 238 to which the heat transfer fluid storage tanks 160 and 260 are inserted are installed in the grooves 136 and 236, The protrusions 139 and 239 are formed so as to correspond to the left coupling grooves 123 and 223 and the right coupling grooves 123 and 223, respectively. The primary thermoelectric element housings 130 and 230 use the first grooves 136 and 236, the second grooves 138 and 238 and the protrusions 139 and 239 to heat transfer fluid storage tanks 120 and 220, It can be combined with the pipes 160 and 260 and the two-dimensional rotatable central pipes 170 and 270.

2차 열전소자 하우징(140, 240)은 제2 수평 플레이트(142, 242)의 위에 진공관 케이스(110, 210)의 내측 일면과 맞닿도록 제2 방열핀(144, 244)이 돌출되어 있다. 2차 열전소자 하우징(140, 240)의 일측은 1차 열전소자 하우징(130, 230)과 결합되며 타측이 진공관 케이스(110, 210)와 열전달유체 저장탱크(120, 220)의 사이 공간에 삽입하여 결합된다. 따라서, 2차 열전소자 하우징(140, 240)은 좌우 각각 한 쌍으로 이루어져 있다.Second heat radiating fins 144 and 244 protrude from the second thermoelectric housing 140 so as to abut one inner surface of the tube case 110 and 210 on the second horizontal plate 142 and 242, respectively. One side of the secondary thermoelectric element housings 140 and 240 is coupled with the primary thermoelectric element housings 130 and 230 and the other side is inserted into the space between the vacuum tube cases 110 and 210 and the heat transfer fluid storage tanks 120 and 220 . Accordingly, the secondary thermoelectric element housings 140 and 240 are formed as a pair of left and right thermoelectric element housings.

열전소자(150, 250)는 1차 열전소자 하우징(130, 230)과 2차 열전소자 하우징(140, 240)이 결합하는 경우, 2차 열전소자 하우징(140, 240)의 사이의 공간에 위치하게 된다.The thermoelectric elements 150 and 250 are positioned in the space between the secondary thermoelectric element housings 140 and 240 when the primary thermoelement housing 130 and 230 and the secondary thermoelement housing 140 and 240 are coupled. .

열전소자(150, 250) 및 2차 열전소자 하우징(140, 240)은 열전달유체 저장탱크(120, 220) 또는 열전달 히트 파이프(160, 260)가 열전소자(150, 250)에 장착되는 방향과 반대측으로 진공관 케이스(110, 210)의 외부로 방열 히트싱크(400, 500)가 탑재된다.The thermoelectric elements 150 and 250 and the secondary thermoelectric element housings 140 and 240 are arranged in a direction in which the heat transfer fluid storage tanks 120 and 220 or the heat transfer heat pipes 160 and 260 are mounted to the thermoelectric elements 150 and 250, And heat dissipating heat sinks 400 and 500 are mounted to the outside of the vacuum tube cases 110 and 210 on the opposite side.

다시 말해, 열전소자 하우징(1차 열전소자 하우징(130, 230)+2차 열전소자 하우징(140, 240))에는 열전소자(150, 250), 열전달유체 저장탱크(120, 220), 열전달 히트 파이프(160, 260), 방열 히트싱크(400, 500)가 일체형 하우징 형태로 형성된다.In other words, the thermoelectric elements 150 and 250, the heat transfer fluid storage tanks 120 and 220, the heat transfer heaters 120 and 220, and the heat transfer fluid storage tanks 120 and 220 are connected to the thermoelectric element housings (the primary thermoelectric element housings 130 and 230 and the secondary thermoelectric element housings 140 and 240) The pipes 160 and 260, and the heat-dissipating heat sinks 400 and 500 are formed as an integral housing.

열전달 히트 파이프(160, 260)는 구리, 알루미늄 등의 금속체로서, 1차 열전소자 하우징(130, 230)에 파이프의 단면을 압착하여 일체형으로 장착되고 내부의 모세관(Sintered Type)에 열전달 기능을 집중시킨다.The heat transfer heat pipes 160 and 260 are metal bodies such as copper and aluminum and are integrally mounted to the primary thermoelectric element housings 130 and 230 by squeezing the end faces of the pipes and have a heat transfer function in the internal capillary Concentrate.

다시 말해, 열전달 히트 파이프(160, 260)는 열전달유체 저장탱크(120, 220)의 내측 일면에 밀착되어 열전소자 하우징(130, 140, 230, 240)의 하부 방향으로 일정 간격을 두고 길이 방향의 원통관을 4개 형성한다.In other words, the heat transfer heat pipes 160 and 260 are in close contact with the inner surface of the heat transfer fluid storage tanks 120 and 220 and are spaced apart from the thermoelectric element housings 130, 140, 230, Four circular tubes are formed.

열전달 히트 파이프(160, 260)는 열전달유체 저장탱크(120, 220)의 내부에 열전달 기능을 집중화시키고 냉방 및 난방 열원을 2차원 회전형 중심배관(170, 270), 3차원 회전형 외측배관(172, 272), 3차원 회전형 내측배관(174, 274) 및 열전달유체(124, 224)에 열전달을 수행한다.The heat transfer heat pipes 160 and 260 concentrate the heat transfer function inside the heat transfer fluid storage tanks 120 and 220 and convert the cooling and heating heat sources into the two-dimensional rotary center pipes 170 and 270, the three- 172, and 272, the three-dimensional rotating inner pipes 174 and 274, and the heat transfer fluids 124 and 224.

열전달유체 저장탱크(120, 220)는 내부에 구리, 알루미늄 등의 금속체로 이루어진 2차원 회전형 중심배관(170, 270), 3차원 회전형 외측배관(172, 272) 및 3차원 회전형 내측배관(174, 274)을 형성한다.The heat transfer fluid storage tanks 120 and 220 include two-dimensional rotating central pipes 170 and 270 made of metal such as copper and aluminum, three-dimensional rotating outer pipes 172 and 272, and three- (174, 274).

2차원 회전형 중심배관(170, 270)은 내부에 나선형 회전 홈 가공을 한 배관(Groove Pipe)과 배관 외부에 나사선 돌출 가공(Spiral Tube)을 하여 형성한다.The two-dimensional rotatable center pipes 170 and 270 are formed by spiral tubing that is formed by spiral grooved pipe processing and spiral tube processing.

3차원 회전형 외측배관(172, 272) 및 3차원 회전형 내측배관(174, 274)은 내부에 나선형 회전 홈 가공을 한 배관(Groove Pipe)과 배관 외부에 나사선 돌출 가공(Spiral Tube)을 하여 형성한 후, 배관을 원통 나선형으로 감아서 용수철 형태로 최종 가공한다. 여기서, 3차원은 나선형 회전 홈 가공을 한 배관의 내부, 외부 및 전체 배관을 원통 나선형으로 감는 3번의 배관 가공을 의미한다.The three-dimensional rotating outer pipes 172 and 272 and the three-dimensional rotating inner pipes 174 and 274 are formed by spiral tubing that is formed by spiral grooved inner pipe processing and outer pipe After forming, the pipe is wound into a cylindrical spiral shape and finished in a spring form. Here, the term "three-dimensional" refers to three pipe processing processes in which the inner, outer, and entire pipes of the pipe subjected to the spiral grooving are wound into a cylindrical spiral.

본 발명의 실시예에 따른 3차원 회전형 외측배관(172, 272) 및 3차원 회전형 내측배관(174, 274)은 최종 가공 형태가 용수철 형태로 하고 있지만, 지그재그 형태, 꽈배기 형태 등 다양하게 형성할 수 있다.The three-dimensional rotating outer pipe 172, 272 and the three-dimensional rotating inner pipe 174, 274 according to the embodiment of the present invention are formed into a spring shape in the final machining shape, but may be formed in various forms such as a zigzag shape, can do.

기존 일반 직관형 구리 배관의 유체 또는 상온의 물이 이동시 열 변환이 이루어지지 않은 상태의 유체 또는 상온의 물을 목표 온도로 재생시키기 위하여 배관을 통한 유체 및 물의 이송 과정에서 열전달을 수행해야 한다. Heat transfer must be performed in the process of transferring fluids and water through piping in order to regenerate fluid or room temperature water that has not undergone thermal transformation when fluid of a conventional general straight pipe type copper pipe or water at normal temperature is moved to a target temperature.

일반 배관은 열전달 소요 시간에 따른 배관 길이의 체적이 크게 증가되어야 하므로 순간 온수 및 냉수 공급 장치(100, 200)의 전체 공간에 비효율적인 대형화가 발생하고 원가에도 상승 요인으로 기여한다. 이를 방지하기 위해서는 회전형 열 증폭 배관(2차원 회전형 중심배관(170, 270), 3차원 회전형 외측배관(172, 272) 및 3차원 회전형 내측배관(174, 274))을 적용하여 순간 온수 및 냉수 공급 장치(100, 200)의 소형화를 이루었다.Since the volume of the piping length according to the time required for heat transfer must be largely increased, the general piping is ineffectively enlarged in the entire space of the instantaneous hot water and cold water supply devices 100 and 200, and also contributes to the cost as a rising factor. In order to prevent this, a rotating heat amplification pipe (two-dimensional rotating type central pipes 170 and 270, three-dimensional rotating type outer pipes 172 and 272 and three-dimensional rotating inner pipes 174 and 274) The miniaturization of the hot and cold water supply devices 100 and 200 has been achieved.

도 3에 도시된 바와 같이, 3차원 회전형 외측배관(172, 272)은 열전달유체 저장탱크(120, 220)의 상부면을 관통하여 형성된 물투입구(171, 272)와 연결되어 있고, 2차원 회전형 중심배관(170, 270)과 일정 거리 이격되어 3차원 회전형 중심배관의 외측의 상부에서 하부까지 감겨져 있다.As shown in FIG. 3, the three-dimensional rotatable outer pipes 172 and 272 are connected to the water inlets 171 and 272 formed through the upper surfaces of the heat transfer fluid storage tanks 120 and 220 and are two-dimensional. It is wound from the top to the bottom of the outer side of the three-dimensional rotary center pipe spaced apart from the rotary center pipe (170, 270) by a certain distance.

3차원 회전형 내측배관(174, 274)은 2차원 회전형 중심배관(170, 270)의 하단부에 위치한 3차원 회전형 외측배관(172, 272)의 하부 끝단부에서 연결되고 3차원 회전형 외측배관(172, 272)보다 작은 회전 반경으로 2차원 회전형 중심배관(170, 270)의 외측의 하부에서 상부까지 감겨져 있다.Three-dimensional rotary inner pipe (174, 274) is connected at the lower end of the three-dimensional rotary outer pipe (172, 272) located at the lower end of the two-dimensional rotary center pipe (170, 270) It is wound from the bottom to the top of the outside of the two-dimensional rotatable center pipes 170 and 270 with a smaller radius of rotation than the pipes 172 and 272.

따라서, 3차원 회전형 내측배관(174, 274)은 3차원 회전형 외측배관(172, 272)에 둘러싸여 있게 된다.Therefore, the three-dimensional rotating inner pipes 174 and 274 are surrounded by the three-dimensional rotating outer pipes 172 and 272.

3차원 회전형 내측배관(174, 274)은 상단 끝단부가 2차원 회전형 중심배관(170, 270)의 상부 일측과 연결되어 있다.The three-dimensional rotatable inner pipes 174 and 274 are connected at their upper ends to one upper side of the two-dimensional rotatable central pipes 170 and 270.

다시 말해, 2차원 회전형 중심배관(170, 270)은 외측에 3차원 회전형 내측배관(174, 274)이 감겨지고, 3차원 회전형 내측배관(174, 274)보다 회전 반경을 크게 하여 3차원 회전형 내측배관(174, 274)의 주위를 일정 거리를 두고 3차원 회전형 외측배관(172, 272)이 감겨져 있다.In other words, the two-dimensional rotatable center pipes 170 and 270 are wound on the outside of the three-dimensional rotatable inner pipes 174 and 274, and have a larger radius of rotation than the three-dimensional rotatable inner pipes 174 and 274. The three-dimensional rotatable outer pipes 172 and 272 are wound at a predetermined distance around the dimensional rotatable inner pipes 174 and 274.

3차원 회전형 외측배관(172, 272)으로 유입된 물의 이동 경로는 2차원 회전형 중심배관(170, 270)의 상부에서 하부 방향으로 이동하고, 다시 3차원 회전형 내측배관(174, 274)을 통해 3차원 회전형 중심배관의 하부에서 상부 방향으로 이동하여 2차원 회전형 중심배관(170, 270)의 상단부로 유입되며 3차원 회전형 중심배관의 상부에서 하부로 이동하여 물배출구(176, 276)를 통해 외부로 배출된다.The moving path of the water flowing into the three-dimensional rotating outer pipes 172 and 272 is moved downward from the upper portion of the two-dimensional rotating central pipes 170 and 270, and the three-dimensional rotating inner pipes 174 and 274, Dimensional rotary type center pipe to the upper end of the two-dimensional rotary type center pipe 170 and 270 and moves downward from the upper part of the three-dimensional rotary type center pipe to the water discharge ports 176, 276, respectively.

2차원 회전형 중심배관(170, 270), 3차원 회전형 외측배관(172, 272) 및 3차원 회전형 내측배관(174, 274)은 배관 내부와 외부의 나선형 유로로 인하여 유체 또는 상온의 물 흐름이 공간적, 시간적으로 불규칙하게 유속이 빠른 상태로 운동하게 되어 난류를 발생하고 유체 또는 물의 회전 운동에 의하여 소용돌이 형태의 와류가 복합적으로 발생하여 관 내부의 전열 성능을 향상시킨다.The two-dimensional rotating central pipings 170 and 270, the three-dimensional rotating outer pipes 172 and 272 and the three-dimensional rotating inner pipes 174 and 274 are connected to each other by a fluid or a room temperature water The turbulence is generated due to the movement of the flow in a spatially and temporally irregularly flowing state and turbulence is generated and the vortex type vortex is generated by the rotational motion of the fluid or water to improve the heat transfer performance inside the tube.

2차원 회전형 중심배관(170, 270), 3차원 회전형 외측배관(172, 272) 및 3차원 회전형 내측배관(174, 274)은 배관 외부에도 목표 온도가 구현된 열전달유체(124, 224)에 의해 평행류와 직교류가 교차로 흘러 난류가 발생함에 따라 총괄 전열 계수가 직관형 일반 배관에 비해 3배 이상으로 증가하여 유체 또는 상온의 물을 신속하게 목표 온도로 구현한다(열 증폭, 온도 변화).The two-dimensional rotating type central pipes 170 and 270, the three-dimensional rotating outer pipes 172 and 272 and the three-dimensional rotating inner pipes 174 and 274 are provided with heat transfer fluids 124 and 224 ), The total heat transfer coefficient increases to more than three times as much as that of the straight pipe, so that the fluid or the room temperature water is quickly realized at the target temperature (thermal amplification, temperature change).

2차원 회전형 중심배관(170, 270), 3차원 회전형 외측배관(172, 272) 및 3차원 회전형 내측배관(174, 274)은 구리 소재를 채택하고 외벽에 열 확산 유기/무기물 바인더를 코팅하여 열전달유체 저장탱크(120, 220)의 내부에 충진된 열전달유체(124, 224)의 잠열, 축열된 열원을 배관 내부로 확산, 전달시켜 상온의 물의 목표 온도를 신속하게 변화시키고, 열 손실이 발생한 물의 온도 변화를 가속시킨다.The two-dimensional rotating type central pipes 170 and 270, the three-dimensional rotating outer pipes 172 and 272 and the three-dimensional rotating inner pipes 174 and 274 are made of a copper material and have heat diffusion organic / inorganic binders The target temperature of the water at room temperature is quickly changed to diffuse and transfer latent heat and heat of the heat transfer fluid 124 and 224 filled in the heat transfer fluid storage tanks 120 and 220 into the pipe, Thereby accelerating the temperature change of the generated water.

이와 같이 외부의 정수된 물은 배관을 이동하는 동안 열전달유체(124, 224), 상변화물질(112, 212), 열전달 히트 파이프(160, 260), 열전소자 하우징(130, 140, 230, 240), 열전달 메쉬망(180, 280) 등을 통해 지속적인 열 증폭 및 분산이 배관 내부에서 이루어져 기설정된 목표 온도로 순간 전환되어 배출된다.As such, the external purified water is transferred to the heat transfer fluid 124, 224, the phase change material 112, 212, the heat transfer heat pipes 160, 260, the thermoelectric element housings 130, 140, 230, 240 ), Heat transfer mesh networks (180, 280), and the like.

온수 및 냉수 공급 장치(100, 200)는 2차원 회전형 중심배관(170, 270), 3차원 회전형 외측배관(172, 272) 및 3차원 회전형 내측배관(174, 274)을 세로 방향의 직렬 형태로 구성하고 있지만, 이에 한정하지 않고 병렬 구조, 가로 방향의 직렬 또는 병렬 구조, 연결 소켓을 이용한 복수개의 다중 배관 방식으로 열 증폭 배관을 다단 형태로 구성하여 온수 및 냉수 공급의 처리 용량을 확대할 수 있다.The hot water and cold water supplying devices 100 and 200 are provided with two-dimensional rotating central pipes 170 and 270, three-dimensional rotating outer pipes 172 and 272 and three-dimensional rotating inner pipes 174 and 274, However, the present invention is not limited to this, but it is possible to enlarge the processing capacity of the hot water and cold water supply by constituting a multi-stage heat-amplification pipe by a parallel structure, a serial or parallel structure in the horizontal direction, can do.

이와 같은 2차원 회전형 중심배관(170, 270), 3차원 회전형 외측배관(172, 272) 및 3차원 회전형 내측배관(174, 274)의 구조는 온수 및 냉수 공급 장치(100, 200)의 소형화를 위해 필요하다.The structures of the two-dimensional rotating central pipes 170 and 270, the three-dimensional rotating outer pipes 172 and 272 and the three-dimensional rotating inner pipes 174 and 274 are the same as those of the hot water and cold water supplying devices 100 and 200, In order to achieve miniaturization.

다른 실시예로서, 3차원 회전형 외측배관(172, 272) 및 3차원 회전형 내측배관(174, 274)에 2차원 회전형 중심배관(170, 270)을 내부에 나선형 회전 홈 가공을 한 배관을 사용하거나 2차원 회전형 중심배관(170, 270)에 3차원 회전형 외측배관(172, 272) 및 3차원 회전형 내측배관(174, 274) 중 하나 또는 모두 일반 배관을 감아서 구현할 수 있다.In another embodiment, the two-dimensional rotating type central pipes 170 and 270 are formed in the three-dimensional rotating outer pipes 172 and 272 and the three-dimensional rotating inner pipes 174 and 274, Or one or both of the three-dimensional rotating outer pipes 172 and 272 and the three-dimensional rotating inner pipes 174 and 274 may be wound around the two-dimensional rotating central pipes 170 and 270 .

열전달 메쉬망(180, 280)은 구리, 알루미늄 등의 금속체로 구성되어 열전달 히트 파이프(160, 260)의 사이에 연결되고 금속 나노 입자 및 무기물 또는 무기 나노 입자가 코팅되어 있으며 열전달유체(124, 224)를 사이에 두고 2차원 회전형 중심배관(170, 270), 3차원 회전형 외측배관(172, 272) 및 3차원 회전형 내측배관(174, 274)에 일정 간격으로 이격되어 있다.The heat transfer mesh nets 180 and 280 are made of metal such as copper or aluminum and are connected between the heat transfer heat pipes 160 and 260 and coated with metal nanoparticles and inorganic or inorganic nanoparticles and heat transfer fluids 124 and 224 Dimensional rotational center pipe 170, 270, the three-dimensional rotational outer pipe 172, 272 and the three-dimensional rotary inner pipe 174, 274 with a predetermined distance therebetween.

열전달 메쉬망(180, 280)은 원형의 메쉬 형태로 열전달 히트 파이프(160, 260) 간을 연결하여 2차원 회전형 중심배관(170, 270), 3차원 회전형 외측배관(172, 272) 및 3차원 회전형 내측배관(174, 274)의 주변을 감싸는 원형 형태를 이루고, 3차원 회전형 외측배관(172, 272) 및 3차원 회전형 내측배관(174, 274), 열전달유체 저장탱크(120, 220)와 열전달유체(124, 224), 상변화물질(112, 212)에 간접적으로 열전달을 수행한다.The heat transfer mesh nets 180 and 280 connect the heat transfer heat pipes 160 and 260 in the form of a circular mesh to form the two-dimensional rotating center pipes 170 and 270, the three- The outer tubular members 172 and 272 and the three-dimensional rotating tubular inner tubings 174 and 274 and the heat transfer fluid storage tank 120 (see FIG. 1) have a circular shape surrounding the three-dimensional rotating inner pipes 174 and 274, 220 and the heat transfer fluids 124, 224, and the phase change materials 112, 212, respectively.

열전달 메쉬망(180, 280)은 고온발생시 신속한 열 전달을 수행하는 금속 나노 화이버(실, 섬유 타입) 및 카본 나노 화이버로 구성될 수도 있다.The heat transfer mesh nets 180 and 280 may be composed of metal nanofibers (thread, fiber type) and carbon nanofibers that perform rapid heat transfer at a high temperature.

온수 및 냉수 공급 장치(100, 200)는 내부에서 열을 각각의 구성장치들에 의해 열전달, 증폭, 융합하는 기능을 수행하기 때문에 외부와의 열 손실을 방지하기 위한 단열 처리가 중요하다.Since the hot and cold water supply devices 100 and 200 perform the function of heat transfer, amplification, and fusion by the respective constituent devices, it is important to perform heat insulation treatment to prevent heat loss from the outside.

이러한 이유로 공기 대류에 의한 열전달 및 물체와 접촉에 따른 열 전이 현상에 의한 열 손실을 차단하기 위해 온수 및 냉수 공급 장치(100, 200)를 진공관 형태의 진공관 케이스(110, 210)로 구성한다.For this reason, the hot water and cold water supplying devices 100 and 200 are configured as vacuum tube cases 110 and 210 in order to prevent heat loss due to heat transfer due to air convection and contact with an object, and heat loss due to heat transfer phenomenon.

진공관 케이스(110, 210)는 구리, 알루미늄 등의 금속체로 온수 및 냉수 공급 장치(100, 200)의 외형을 형성하는 것으로서 공기 대류에 의한 열전달 및 물체와 접촉에 따른 열 전이 현상의 열 손실을 차단하기 위해 2중 단열 케이스이다.The vacuum tube cases 110 and 210 form an outer shape of the hot water and cold water supplying devices 100 and 200 by a metal body such as copper or aluminum and prevent heat loss due to heat transfer due to air convection and heat transfer due to contact with an object It is a double insulation case.

진공관 케이스(110, 210)는 내부의 잔류 기체를 수착하여 지속적인 높은 진공을 유지하도록 지르코늄(Zr)을 소재로 적용한 접촉성 게터(Getter)를 일측에 형성한다.The vacuum tube cases 110 and 210 form a contact getter G on one side to which zirconium (Zr) is applied as a material so as to continuously adsorb the residual gas therein and maintain a high vacuum continuously.

온수 및 냉수 공급 장치(100, 200)가 대형화될 경우, 우수한 단열 성능과 방음성을 갖춘 규소 산화물로 이루어진 에어로젤을 적용하여 진공관 케이스(110, 210)를 구성할 수도 있다.When the hot and cold water supplying devices 100 and 200 are enlarged, the tube cases 110 and 210 may be formed by applying aerogels made of silicon oxide having excellent heat insulating performance and soundproofing.

도 8은 본 발명의 실시예에 따른 방열 히트싱크를 나타낸 사시도이고, 도 9는 본 발명의 실시예에 따른 방열 히트싱크의 측면에서 본 모습을 나타낸 도면이다.FIG. 8 is a perspective view illustrating a heat-dissipating heat sink according to an embodiment of the present invention, and FIG. 9 is a side view of the heat-dissipating heat sink according to an embodiment of the present invention.

본 발명의 실시예에 따른 방열 히트싱크(400, 500)는 알루미늄 방열판(410, 510), 알루미늄 방열핀(420, 520) 및 쿨링팬(430, 530)을 포함한다.The heat dissipation heat sinks 400 and 500 according to the embodiment of the present invention include aluminum heat dissipation plates 410 and 510, aluminum heat dissipation fins 420 and 520, and cooling fans 430 and 530.

방열 히트싱크(400, 500)는 열전소자(150, 250)의 발열과 흡열 기능을 원활하게 유지시켜 목표 온도(열원)를 안정적으로 도달하기 위한 방열 기능을 한다.The heat dissipation heat sinks 400 and 500 have a heat dissipation function for stably maintaining the heat generation and the heat absorption function of the thermoelectric elements 150 and 250 and stably reaching the target temperature (heat source).

방열 히트싱크(400, 500)는 열전소자(150, 250)의 상부에 알루미늄 방열판(410, 510)과 그 위에 히트 파이프와 히트 파이프에 연결된 알루미늄 방열핀(420, 520)에 열분산 바인더를 코팅 처리한다.The heat dissipation heat sinks 400 and 500 are formed by coating aluminum heat dissipation plates 410 and 510 on the thermoelectric elements 150 and 250 and aluminum heat dissipation fins 420 and 520 connected to heat pipes and heat pipes thereon, do.

방열 히트싱크(400, 500)는 알루미늄 방열판(410, 510)을 가로 방향으로 관통하는 하부 히트 파이프(412, 512)와, 하부 히트 파이프(412, 512)의 양끝단부로부터 하부에서 상부로 갈수록 '∪' 형태로 형성되는 상부 히트 파이프(414, 514)를 포함한 히트 파이프를 형성한다.The heat dissipation heat sinks 400 and 500 include lower heat pipes 412 and 512 which penetrate the aluminum heat dissipating plates 410 and 510 in the lateral direction and lower heat pipes 412 and 512 which extend from the lower end to the upper end of the lower heat pipes 412 and 512, And the upper heat pipes 414 and 514 formed in the shape of " U ".

방열 히트싱크(400, 500)는 각각의 상부 히트 파이프(414, 514) 사이에 끼워져서 연결되는 복수개의 알루미늄 방열핀(420, 520)을 적층하며, 적층된 복수개의 알루미늄 방열핀(420, 520)의 일측면에 쿨링팬(430, 530)을 설치한다.The heat dissipation heat sinks 400 and 500 are formed by stacking a plurality of aluminum heat dissipation fins 420 and 520 inserted and connected between respective upper heatpipes 414 and 514 and a plurality of aluminum heat dissipation fins 420 and 520 And cooling fans 430 and 530 are installed on one side.

히트 파이프와 복수개의 적층된 알루미늄 방열핀(420, 520)은 열 분산 바인더로 코팅 처리한다.The heat pipe and the plurality of stacked aluminum heat dissipating fins 420 and 520 are coated with a heat dispersing binder.

방열 히트싱크(400, 500)는 열전소자(150, 250)의 발열 부분 또는 흡열 부분에 열전달 도포제(써멀 구리스, 써멀 에폭시 등)를 이용하여 밀착 고정시킨다.The heat dissipation heat sinks 400 and 500 are tightly fixed to a heat generating portion or a heat absorbing portion of the thermoelectric elements 150 and 250 using a heat transfer coating agent (thermal grease, thermal epoxy, or the like).

열전소자(150, 250)는 고온 발열 발생시 흡열 부분에 열 역전(열 전이 현상)을 방지하고 신속한 방열 기능을 수행하기 위해 1차로 열전소자(150, 250)의 상부에 구성된 알루미늄 방열판(410, 510)을 관통하여 형성된 히트 파이프를 이용하여 열전달을 수행한다. 이어서, 열전소자(150, 250)는 2차로 방열 히트싱크(400, 500)의 히트 파이프에 부착된 알루미늄 방열핀(420, 520)에 도포된 열 분산 바인더를 통해 2차 방열을 수행하고, 쿨링팬(430, 530)의 공냉식으로 3차 방열을 수행한다.The thermoelectric elements 150 and 250 are formed of aluminum heat sinks 410 and 510 formed on the upper part of the thermoelectric elements 150 and 250 in order to prevent thermal inversion (heat transfer phenomenon) The heat transfer is performed using a heat pipe formed through the heat pipe. The thermoelectric elements 150 and 250 perform secondary heat dissipation through the heat dissipation binder applied to the aluminum heat dissipation fins 420 and 520 attached to the heat pipes of the secondary heat dissipation heat sinks 400 and 500, (430, 530).

전원공급 제어장치(300)는 온수 및 냉수 공급 장치(100, 200)의 전원 공급이 필요한 구성장치(쿨링팬(430, 530), 온도 센서(190, 290), 열전소자(150, 250), 방열 히트싱크(400, 500) 등)에 전원을 공급하고, 열전소자(150, 250)의 전류를 인가하여 열전소자(150, 250)의 일반 작동시 흡열 기능을 수행하다가 전류의 극 전환에 의해 고온, 발열 기능을 수행하도록 제어한다.The power supply control device 300 includes cooling devices 430 and 530, temperature sensors 190 and 290, thermoelectric elements 150 and 250, and the like, which are required to supply power to the hot and cold water supply devices 100 and 200, Heat sinks 400 and 500 and the like and applies a current of the thermoelectric elements 150 and 250 to perform an endothermic function during the normal operation of the thermoelectric elements 150 and 250. Then, High temperature, and heat function.

온도 센서(190, 290)는 2차원 회전형 중심배관(170, 270)의 일측면에 형성된다.The temperature sensors 190 and 290 are formed on one side of the two-dimensional rotary center pipes 170 and 270.

전원공급 제어장치(300)는 온도 센서(190, 290)의 온도를 주기적으로 감지하여 열전달유체(124, 224)가 목표 온도에 도달하면 열전소자(150, 250)의 전원을 차단하고 열전달유체(124, 224)와 상변화물질(112, 212)을 이용하여 무전원 상태에서 목표 열원을 지속적으로 공급하도록 제어한다.The power supply controller 300 periodically senses the temperature of the temperature sensors 190 and 290 to shut off power to the thermoelectric elements 150 and 250 when the heat transfer fluids 124 and 224 reach a target temperature, 124 and 224 and the phase change material 112 and 212 to continuously supply the target heat source in a non-power source state.

전원공급 제어장치(300)는 온도 센서(190, 290)의 온도를 감지하고 열전달유체(124, 224)의 목표 온도로 온도 변환을 수행하기 위해 방열 히트싱크(400, 500)의 모터를 이용하여 쿨링팬(430, 530)의 공기 유속을 조절할 수 있다.The power supply controller 300 senses the temperature of the temperature sensors 190 and 290 and uses the motors of the heat sinks 400 and 500 to perform the temperature conversion to the target temperatures of the heat transfer fluids 124 and 224 The air flow rate of the cooling fans 430 and 530 can be adjusted.

이하에서는 도 2 내지 도 7를 참조하여 열전달 융합 기술을 이용한 온수 및 냉수 공급 장치(100, 200)의 온수 및 냉수를 발생하는 운전 방법을 나타내면 다음과 같다.Hereinafter, an operation method of generating hot water and cold water of the hot water and cold water supplying apparatuses 100 and 200 using the heat transfer fusion technique will be described with reference to FIGS. 2 to 7 as follows.

전원공급 제어장치(300)는 온수 및 냉수 공급 장치(100, 200)에 전원 공급이 필요한 구성장치(쿨링팬(430, 530), 온도 센서(190, 290), 열전소자(150, 250), 방열 히트싱크(400, 500) 등)에 전원을 공급한다.The power supply control device 300 includes cooling devices 430 and 530, temperature sensors 190 and 290, thermoelectric elements 150 and 250, and the like, which require power supply to the hot and cold water supply devices 100 and 200, Heat-dissipating heat sinks 400 and 500, and the like).

열전소자(150, 250)는 난방 또는 냉각 열원을 발생하여 1차 열전소자 하우징(130, 230)과 2차 열전소자 하우징(140, 240) 및 열전달 히트 파이프(160, 260)에 열원을 전달한다.The thermoelectric elements 150 and 250 generate a heating or cooling heat source to transfer a heat source to the primary thermoelectric element housings 130 and 230, the secondary thermoelectric element housings 140 and 240, and the heat transfer heat pipes 160 and 260 .

1차 열전소자 하우징(130, 230)과 2차 열전소자 하우징(140, 240) 및 열전달 히트 파이프(160, 260)에 전달된 열원은 열전달유체 저장탱크(120, 220)와 열전달유체(124, 224) 및 열전달 메쉬망(180, 280)에 2차 간접적으로 열전달을 수행한다.The heat sources transferred to the primary thermoelement housings 130 and 230, the secondary thermoelement housings 140 and 240, and the heat transfer heat pipes 160 and 260 are heat transfer fluid storage tanks 120 and 220 and a heat transfer fluid 124. 224) and second heat transfer indirectly to the heat transfer mesh networks 180 and 280.

따라서, 열전달유체 저장탱크(120, 220)는 난방 또는 냉각 열원의 증폭과 열 분산을 수행하여 열전달유체(124, 224)의 온도 변환과 진공관 케이스(110, 210)의 내부에 열전달을 수행한다.Accordingly, the heat transfer fluid storage tanks 120 and 220 perform amplification and heat dispersion of the heating or cooling heat source to perform temperature conversion of the heat transfer fluids 124 and 224 and heat transfer inside the tube case 110 and 210.

이와 같이 열전달유체 저장탱크(120, 220)는 열전소자 하우징(130, 140, 230, 240), 열전달 히트 파이프(160, 260), 열전달유체(124, 224), 상변화물질(112, 212), 2차원 회전형 중심배관(170, 270), 3차원 회전형 외측배관(172, 272) 및 3차원 회전형 내측배관(174, 274), 열전달 메쉬망(180, 280)을 통해 난방 또는 냉각 열원이 증폭 및 분산되어 있는 상태이다. As such, the heat transfer fluid storage tanks 120 and 220 may include thermoelectric element housings 130, 140, 230 and 240, heat transfer heat pipes 160 and 260, heat transfer fluids 124 and 224, phase change materials 112 and 212, Through the two-dimensional rotating center pipes 170 and 270, the three-dimensional rotating outer pipes 172 and 272 and the three-dimensional rotating inner pipes 174 and 274 and the heat transfer mesh nets 180 and 280, And the heat source is amplified and dispersed.

2차원 회전형 중심배관(170, 270), 3차원 회전형 외측배관(172, 272) 및 3차원 회전형 내측배관(174, 274)은 외부에서 물이 유입되어 통과하는 동안 1차 열전소자 하우징(130, 230)과 2차 열전소자 하우징(140, 240) 및 열전달 히트 파이프(160, 260)와 열전달유체 저장탱크(120, 220), 열전달유체(124, 224) 및 열전달 메쉬망(180, 280)으로부터 직접 및 간접적으로 열을 전달받고 통과하는 물이 순간적으로 기설정된 목표 온도로 순간 변환하여 배출된다.The two-dimensional rotating central pipes 170 and 270, the three-dimensional rotating outer pipes 172 and 272 and the three-dimensional rotating inner pipes 174 and 274 are connected to the primary thermoelectric element housing The heat transfer fluid storage tanks 120 and 220 and the heat transfer fluids 124 and 224 and the heat transfer mesh nets 180 and 230 are installed in the first and second thermoelectric element housings 140 and 240 and the second thermoelectric element housings 140 and 240 and the heat transfer heat pipes 160 and 260, 280, and the water passing therethrough is instantaneously transited to a predetermined target temperature and discharged.

열전달유체 저장탱크(120, 220)는 날개부(122, 222)를 통해 지속적인 열전달을 수행하여 진공관 케이스(110, 210)의 내측면과 열전달유체 저장탱크(120, 220)의 외측면 사이의 공간에 충진된 상변화물질(112, 212)에 난방 또는 냉각 열원을 잠열, 축열한다.The heat transfer fluid storage tanks 120 and 220 perform a continuous heat transfer through the wings 122 and 222 so that the space between the inner surfaces of the tube cases 110 and 210 and the outer surfaces of the heat transfer fluid storage tanks 120 and 220 The heat or cooling heat source is latently heated and stored in the phase change materials 112 and 212 filled in the heat exchanger.

전원공급 제어장치(300)는 온도 센서(190, 290)의 온도를 감지하여 열전달유체(124, 224)가 목표 온도로 변환시 전원을 차단시킨 후 상변화물질(112, 212)의 잠열과 축열 기능과 열전달유체(124, 224)를 이용하여 무전원 상태에서 목표 온도의 지속적으로 공급받도록 제어한다.The power supply controller 300 senses the temperature of the temperature sensors 190 and 290 and turns off the power when the heat transfer fluids 124 and 224 are converted to the target temperatures. Then, the power supply controller 300 controls the latent heat of the phase change materials 112 and 212, And the heat transfer fluid 124, 224 to continuously receive the target temperature in the non-power-source state.

이상에서 설명한 본 발명의 실시예는 장치 및/또는 방법을 통해서만 구현이 되는 것은 아니며, 본 발명의 실시예의 구성에 대응하는 기능을 실현하기 위한 프로그램, 그 프로그램이 기록된 기록 매체 등을 통해 구현될 수도 있으며, 이러한 구현은 앞서 설명한 실시예의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야의 전문가라면 쉽게 구현할 수 있는 것이다.The embodiments of the present invention described above are not implemented only by the apparatus and / or method, but may be implemented through a program for realizing functions corresponding to the configuration of the embodiment of the present invention, a recording medium on which the program is recorded And such an embodiment can be easily implemented by those skilled in the art from the description of the embodiments described above.

이상에서 본 발명의 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed exemplary embodiments, It belongs to the scope of right.

100: 온수 공급 장치
110, 210: 진공관 케이스
112, 212: 상변화물질
120, 220: 열전달유체 저장탱크
122, 222: 날개부
123, 223: 좌측 결합홈, 우측 결합홈
124, 224: 열전달유체
130, 230: 1차 열전소자 하우징
132, 232: 제1 수평 플레이트
134, 234: 제1 방열핀
136, 236: 제1 홈
138, 238: 제2 홈
139, 239: 돌출부
140, 240: 2차 열전소자 하우징
142, 242: 제2 수평 플레이트
144, 244: 제2 방열핀
150, 250: 열전소자
160, 260: 열전달 히트 파이프
170, 270: 2차원 회전형 중심배관
171, 271: 물투입구
172, 272: 3차원 회전형 외측배관
174, 274: 3차원 회전형 내측배관
176, 276: 물배출구
180, 280: 열전달 메쉬망
190, 290: 온도 센서
200: 냉수 공급 장치
300: 전원공급 제어장치
400, 500: 방열 히트싱크
410, 510: 알루미늄 방열판
412, 512: 하부 히트 파이프
414, 514: 상부 히트 파이프
420, 520: 알루미늄 방열핀
430, 530: 쿨링팬100: Hot water supply
110, 210: vacuum tube case
112, 212: phase change material
120, 220: Heat transfer fluid storage tank
122, 222:
123, 223: left coupling groove, right coupling groove
124, 224: heat transfer fluid
130, 230: primary thermoelectric element housing
132, 232: a first horizontal plate
134, 234: a first radiating fin
136, 236: first groove
138, 238: second groove
139, 239:
140, 240: Secondary thermoelectric element housing
142, 242: a second horizontal plate
144, 244: a second radiating fin
150, 250: thermoelectric element
160, 260: Heat transfer heat pipe
170, 270: Two-dimensional rotating type central piping
171, 271: Water inlet
172, 272: Three-dimensional rotating outer pipe
174, 274: Three-dimensional rotating inner pipe
176, 276: Water outlet
180, 280: Heat transfer mesh network
190, 290: Temperature sensor
200: cold water supply device
300: Power supply control device
400, 500: Heat sink heatsink
410, 510: Aluminum heat sink
412, 512: Lower heat pipe
414, 514: upper heat pipe
420, 520: aluminum radiating fin
430, 530: Cooling fan

Claims

case;
A thermoelectric housing installed at one side of the case and having a thermoelectric element for supplying a cooling or heating heat source;
The thermoelectric housing may be integrally formed with a sealed space inside the case, and the temperature conversion of the heat transfer fluid filled therein may be performed by performing heat dispersion and amplification of the cooling or heating heat source diffused from the thermoelectric element. A heat transfer fluid storage tank configured to perform heat transfer therein;
A rotatable heat amplifying pipe which is integrally formed in the thermoelectric housing and is formed inside the heat transfer fluid storage tank and is discharged by being converted to a predetermined target temperature while water flowing from the outside passes; And
And a heat dissipation heat sink fixed to the thermoelectric element housing in an opposite direction in which the heat transfer fluid storage tank is formed and performing a heat dissipation function for maintaining the heat generation and the heat absorption function of the thermoelectric element,
The heat transfer fluid is a hot water and cold water supply device for receiving the heat source generated from the thermoelectric element to perform heat transfer to the rotary heat amplification pipe.

A first thermoelectric housing installed on one side of the lower surface of the first case and having a first thermoelectric element for supplying a heating heat source, and a sealed space inside the first case integrally with the first thermoelectric housing; A first heat transfer fluid storage tank filled with a heat transfer fluid for dissipating and amplifying a heating heat source diffused from the first heat transfer element, and the first heat transfer fluid storage tank integrally with the first heat transfer housing. A hot water supply device which is formed at and forms a first rotatable heat amplifying pipe which is converted into and discharged to a predetermined first target temperature while water flowing from the outside passes; And
A second thermoelectric housing installed on one side of an upper surface of the second case and having a second thermoelectric element for supplying a cooling heat source; and a sealed space formed inside the second case integrally with the second thermoelectric housing. A second heat transfer fluid storage tank filled with a heat transfer fluid for performing heat dissipation and amplification of the cooling heat source diffused from the second heat transfer element, and the second heat transfer fluid storage tank integrally with the second heat transfer housing. A cold water supply device that is formed in the second rotary type heat amplifying pipe which is discharged by being converted to a second predetermined target temperature while the water introduced from the outside passes through
Hot and cold water supply device comprising a.

The method according to claim 1 or 2,
The rotatable heat amplifying pipe, the first rotatable heat amplifying pipe and the second rotatable heat amplifying pipe are hot water and cold water supply apparatuses formed by winding external pipes in a plurality of rotational methods on a central pipe.

The method according to claim 1 or 2,
The rotatable heat amplifying pipe, the first rotatable heat amplifying pipe and the second rotatable heat amplifying pipe,
A center pipe mounted in close contact with the bottom of the thermoelectric element housing;
An outer pipe connected to a water inlet formed through an upper surface of the heat transfer fluid storage tank and spaced apart from the center pipe by a predetermined distance and wound from an upper side to a lower side of the outer side of the center pipe; And
An inner pipe connected from the lower end of the outer pipe and wound from the lower side to the upper side of the outer side of the center pipe so as to be surrounded by the outer pipe with a smaller radius of rotation than the outer pipe, and the upper end connected to the upper one side of the center pipe.
Hot and cold water supply device comprising a.

5. The method of claim 4,
Wherein the center pipe is formed by a spiral grooved piping and a threaded projecting process on the outside of the pipe. The outer pipe and the inner pipe are formed by spiral grooved piping, And then the pipe is rolled into a cylindrical spiral shape and is finally processed into a form of a spring.

The method of claim 1,
A heat transfer heat pipe inserted into one side of a lower surface of the thermoelectric element housing and closely attached to an inner surface of the heat transfer fluid storage tank to form a plurality of circular tubes in a longitudinal direction at a predetermined interval in a downward direction of the thermoelectric element housing; And
A heat transfer mesh network in a circular mesh form connected between the heat transfer heat pipes and surrounding the periphery of the rotatable heat amplification pipe.
Further comprising: a hot water supply unit for supplying hot water and cold water;

The method according to claim 6,
The thermoelectric-element housing is installed on one side of the upper surface of the case, and the heat-transfer fluid storage tank, the rotary heat-amplification pipe, and the heat-transfer heat pipe are inserted into the groove between the heat- Hot and cold water supply.

The method according to claim 6,
The thermoelectric-element housing is installed on one side of the lower surface of the case, and the heat-transfer fluid storage tank, the rotary heat-amplification pipe, and the heat-transfer heat pipe are inserted into the groove between the heat- Hot and cold water supply.

The method of claim 1,
Wherein the heat transfer fluid storage tank comprises a plurality of wing portions in the form of a spiral structure protruding in the longitudinal direction at regular intervals radially from the outer circular rim,
Further comprising: a hot and cold water supply device.

The method of claim 2,
It is inserted into one side of the lower surface of the second thermoelectric element housing and is in close contact with the inner surface of the second heat transfer fluid storage tank to form a plurality of cylindrical tubes in the longitudinal direction at regular intervals in the lower direction of the second thermoelectric element housing. Heat transfer heat pipes;
A heat transfer mesh network in a circular mesh form connected between the heat transfer heat pipes and surrounding the periphery of the second rotatable heat amplification pipe; And
Further comprising a heat dissipation heat sink in close contact with the second thermoelectric element housing in the opposite direction in which the second heat transfer fluid storage tank is formed to perform a heat dissipation function of the second thermoelectric element,
The second thermoelectric element housing is installed on one side of the upper surface of the second case and the second heat transfer fluid storage tank, the second rotatable heat amplification pipe, and the heat transfer in grooves between the radiating fins protruding at a predetermined distance from the bottom. Hot and cold water supply unit by inserting heat pipe.

The method of claim 2,
It is inserted into one side of the upper surface of the first thermoelectric element housing and is in close contact with the inner surface of the first heat transfer fluid storage tank to form a plurality of cylindrical tubes in the longitudinal direction at regular intervals in the upper direction of the first thermoelectric element housing. Heat transfer heat pipes;
A heat transfer mesh network in a circular mesh form connected between the heat transfer heat pipes and surrounding the periphery of the first rotatable heat amplification pipe; And
And a heat dissipation heat sink that is tightly fixed to the first thermoelectric housing in the opposite direction in which the first heat transfer fluid storage tank is formed to perform a heat dissipation function of the first thermoelectric element.
The first thermoelectric element housing is installed on one side of the lower surface of the first case and the first heat transfer fluid storage tank, the first rotatable heat amplification pipe and the heat transfer in the grooves between the heat dissipation fins protruding at a predetermined interval on the top. Hot and cold water supply unit by inserting heat pipe.

The method according to claim 10 or 11,
The first heat transfer fluid storage tank and the second heat transfer fluid storage tank have a plurality of wing parts having a spiral structure protruding in a longitudinal direction at regular intervals radially from an outer circular edge.
Further comprising: a hot and cold water supply device.

The method according to claim 1 or 2,
The current of the thermoelectric element, the first thermoelectric element and the second thermoelectric element is applied to control the endothermic and heat generating functions of the thermoelectric element, the first thermoelectric element and the second thermoelectric element, and the rotary thermal amplification pipe. And a power supply control device which senses a temperature of a temperature sensor formed at one side of the first rotatable heat amplifying pipe and the second rotatable heat amplifying pipe and cuts off the power supply when the heat transfer fluid reaches a target temperature.
Further comprising: a hot and cold water supply device.

The method according to any one of claims 1, 10 and 11,
The heat dissipation heat sink may include an aluminum heat dissipation plate which is tightly fixed to the heat generating portion or the heat absorbing portion of the thermoelectric element, the first thermoelectric element, and the second thermoelectric element by using a heat transfer coating agent, and a lower heat penetrating the aluminum heat sink in a horizontal direction. A hot water including a pipe, an upper heat pipe formed in a '∪' form from both ends of the lower heat pipe to a lower portion from the upper end, and a plurality of aluminum heat dissipation fins interposed between the upper heat pipes and stacked; Cold water supply.

15. The method of claim 14,
Cooling fan installed on one side of the plurality of aluminum radiating fins stacked
Further comprising: a hot water supply unit for supplying hot water and cold water;

The method according to claim 1 or 2,
Metal nanoparticles and inorganic nanoparticles are respectively dispersed or mixed, the space between the inner surface of the case and the outer surface of the heat transfer fluid storage tank, the inner surface of the first case and the first heat transfer fluid storage tank Phase change material that is filled in the space between the outer surface and the inner surface of the second case and the space between the outer surface of the second heat transfer fluid storage tank to transfer, store and dissipate thermal energy
Further comprising: a hot water supply unit for supplying hot water and cold water;

The method according to claim 1 or 2,
Wherein the heat transfer fluid includes metal nanoparticles and inorganic nanoparticles dispersed in the mixture.

The method according to claim 1 or 2,
The heat transfer fluid storage tank, the first heat transfer fluid storage tank and the second heat transfer fluid storage tank, the rotatable heat amplification pipe, the first rotatable heat amplification pipe and the second rotatable heat amplification pipe are heat Hot and cold water supply device coated with a diffusion organic and inorganic binder.

The method according to any one of claims 6, 10 and 11,
Wherein the heat transfer mesh network comprises one of a metal body, a metal nanofiber, and a carbon nanofiber.