KR20140061122A - 생활 용수 수집 장치 - Google Patents

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KR20140061122A KR1020120128331A KR20120128331A KR20140061122A KR 20140061122 A KR20140061122 A KR 20140061122A KR 1020120128331 A KR1020120128331 A KR 1020120128331A KR 20120128331 A KR20120128331 A KR 20120128331A KR 20140061122 A KR20140061122 A KR 20140061122A
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Abstract

본 발명은 생활 용수 수집 장치에 관한 것으로, 표면적이 넓은 수분 수집판을 대기 중에 노출된 상태로 위치시키고 태양 전지로 작동하는 전자 냉각 장치를 통해 수분 수집판을 냉각시킴으로써, 수분 수집판에 다량의 수분이 응결되도록 하고, 응결된 수분을 별도의 저장조에 저장하여 저장된 물을 다양한 장소에서 다양한 용도로 제공할 수 있으며, 별도의 동력 장치 없이 단순 설치만으로 대기 중의 수분을 낮과 밤 구별없이 계속적으로 응결시켜 수집할 수 있고, 이에 따라 수분의 수집 효율이 매우 우수할 뿐만 아니라 매우 편리하고 친환경적인 방식으로 물을 공급할 수 있는 생활 용수 수집 장치를 제공한다.

Description

생활 용수 수집 장치{Water Collecting Apparatus}
본 발명은 생활 용수 수집 장치에 관한 것이다. 보다 상세하게는 표면적이 넓은 수분 수집판을 대기 중에 노출된 상태로 위치시키고 태양 전지로 작동하는 전자 냉각 장치를 통해 수분 수집판을 냉각시킴으로써, 수분 수집판에 다량의 수분이 응결되도록 하고, 응결된 수분을 별도의 저장조에 저장하여 저장된 물을 다양한 장소에서 다양한 용도로 제공할 수 있으며, 별도의 동력 장치 없이 단순 설치만으로 대기 중의 수분을 낮과 밤 구별없이 계속적으로 응결시켜 수집할 수 있고, 이에 따라 수분의 수집 효율이 매우 우수할 뿐만 아니라 매우 편리하고 친환경적인 방식으로 물을 공급할 수 있는 생활 용수 수집 장치에 관한 것이다.
최근 온난화 및 기후 변화로 인해 전 세계적으로 물의 희소성이 대두되고 있으며, 멀지 않은 미래에는 전 세계적으로 물부족 현상을 겪게 될 것으로 예상되고 있다. 특히, 아프리카를 비롯한 여러 지역에서는 기후 변화로 인한 수자원이 급격히 감소하고 있으며, 많은 사람들이 물부족에 시달리거나 깨끗하지 못한 물을 그대로 사용할 수 밖에 없는 위험에 처해있다. 이러한 물부족 현상은 국가간 분쟁의 원인이 되기도 하는 등 갈수록 심화되고 있는 실정이다.
따라서, 주요 선진국들은 물부족 문제에 매우 적극적인 노력을 하고 있으며, 각 국가 상황에 적합한 다양한 방식으로 물을 확보하고 있다.
그러나, 상대적으로 빈곤국인 아프리카의 여러 나라들이나 또는 사막이나 산악 지대와 같이 상대적으로 척박한 환경의 지역에서는 물부족 문제의 해결이 매우 어려운 상황이며, 국내에서도 오지 마을 같은 경우에는 관개 시설의 부족으로 인해 물부족 상태에 그대로 노출되고 있는 실정이다.
이러한 물부족 문제 해결을 위한 방안으로 빗물을 이용하는 방식이나 해수를 담수화하는 방식 등이 개발되고 있으나, 이는 전 국가적인 차원에서 진행되는 사업으로 그 규모 및 비용이 매우 커서 개인이나 소규모 마을 단위로 이루질 수 있는 사업이 아니며, 이러한 사업을 진행하는 과정에서 또 다른 자연 환경을 파괴하거나 황폐화시킬 수 있는 문제가 있다. 또한, 사막이나 산악 지대와 같이 지역 환경의 특성상 주변에 물이 거의 존재하지 않는 경우에는 단순히 물의 사용을 관리 감독하는 정도로는 물부족 현상을 해결할 수 없는 실정이다.
선행기술로는 국내등록특허 제10-846616호 등이 있다.
본 발명은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위해 발명한 것으로서, 본 발명의 목적은 표면적이 넓은 수분 수집판을 대기 중에 노출된 상태로 위치시키고 태양 전지로 작동하는 전자 냉각 장치를 통해 수분 수집판을 냉각시킴으로써, 수분 수집판에 다량의 수분이 응결되도록 하고, 응결된 수분을 별도의 저장조에 저장하여 저장된 물을 다양한 장소에서 다양한 용도로 제공할 수 있는 생활 용수 수집 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 태양 전지로 작동하는 전자 냉각 장치를 통해 수분 수집판을 냉각시킴으로써, 별도의 동력 장치 없이 단순 설치만으로 대기 중의 수분을 낮과 밤 구별없이 계속적으로 응결시켜 수집할 수 있고, 이에 따라 수분의 수집 효율이 매우 우수할 뿐만 아니라 매우 편리하고 친환경적인 방식으로 물을 공급할 수 있는 생활 용수 수집 장치를 제공하는 것이다.
본 발명은, 공기와의 접촉 면적이 증가하도록 표면적이 넓은 형태로 형성되는 수분 수집판; 상기 수분 수집판의 표면에 공기 중의 수분이 접촉하여 응결되도록 상기 수분 수집판을 냉각시키는 전자 냉각 장치; 상기 전자 냉각 장치가 작동하도록 상기 전자 냉각 장치에 전원을 공급하는 태양 전지; 및 상기 수분 수집판의 표면에 응결된 수분이 자중에 의해 낙하하여 저장되도록 상기 수분 수집판의 하부에 배치되는 저장조를 포함하는 것을 특징으로 하는 생활 용수 수집 장치를 제공한다.
이때, 상기 전자 냉각 장치는 펠티에 소자를 이용한 냉각 장치로 적용되며, 상기 수분 수집판과 접촉하여 열 전도 냉각 방식에 의해 상기 수분 수집판을 냉각시키도록 구성될 수 있다.
또한, 상기 수분 수집판은 지그재그 형태로 절곡 형성되어 서로 이격되게 다수개 배치되며, 표면에는 다수개의 표면 돌기가 돌출 형성될 수 있다.
또한, 상기 수분 수집판의 하단에는 표면에 응결된 수분의 자유 낙하를 유도할 수 있도록 하향 돌출되는 형태의 가이드 돌기가 형성될 수 있다.
또한, 상기 수분 수집판은 상단이 별도의 지지 플레이트에 부착되고, 상기 전자 냉각 장치는 상기 지지 플레이트의 상면에 접촉 결합될 수 있다.
또한, 상기 지지 플레이트와 상기 전자 냉각 장치는 상호 접촉면에 서멀 그리스가 도포된 상태로 접촉 결합될 수 있다.
또한, 상기 수분 수집판의 외곽 둘레에는 이물질의 유입을 차단할 수 있도록 보호판이 장착될 수 있다.
또한, 상기 전자 냉각 장치의 상면에는 상기 전자 냉각 장치와 접촉하도록 냉각핀 블록이 장착되고, 상기 냉각핀 블록의 상부에는 공기를 송풍하는 냉각팬이 장착될 수 있다.
또한, 상기 저장조는 상기 수분 수집판으로부터 낙하되는 수분을 1차 저장하는 1차 저장통; 및 상기 1차 저장통과 별도의 연결 배관을 통해 연결되는 2차 저장통을 포함하고, 상기 1차 저장통의 일측에는 상기 1차 저장통으로부터 물을 취수할 수 있도록 취수 코크가 장착되고, 상기 연결 배관에는 상기 1차 저장통으로부터 상기 2차 저장통으로 물을 선택적으로 공급할 수 있도록 개폐 밸브가 장착될 수 있다.
또한, 상기 취수 코크에는 물을 정수할 수 있는 정수 필터가 장착될 수 있다.
본 발명에 의하면, 표면적이 넓은 수분 수집판을 대기 중에 노출된 상태로 위치시키고 태양 전지로 작동하는 전자 냉각 장치를 통해 수분 수집판을 냉각시킴으로써, 수분 수집판에 다량의 수분이 응결되도록 하고, 응결된 수분을 별도의 저장조에 저장하여 저장된 물을 다양한 장소에서 다양한 용도로 제공할 수 있는 효과가 있다.
또한, 태양 전지로 작동하는 전자 냉각 장치를 통해 수분 수집판을 냉각시킴으로써, 별도의 동력 장치 없이 단순 설치만으로 대기 중의 수분을 낮과 밤 구별없이 계속적으로 응결시켜 수집할 수 있고, 이에 따라 수분의 수집 효율이 매우 우수할 뿐만 아니라 매우 편리하고 친환경적인 방식으로 물을 공급할 수 있는 효과가 있다.
또한, 수분 수집판을 지그재그 형태로 형성함과 동시에 표면 돌기를 형성함으로써, 공기와의 접촉 면적을 증가시켜 수분의 수집 효율을 향상시킬 수 있고, 지그재그 형상에 따라 표면에서 응결된 수분의 뭉침 현상을 유도하여 더욱 신속하게 저장조로 저장 유도할 수 있는 효과가 있다. 아울러, 수분 수집판의 하단에 가이드 돌기를 형성함으로써, 수분의 자유 낙하를 더욱 신속하게 유도하여 물의 저장 속도를 더욱 빠르게 유도할 수 있다.
또한, 전자 냉각 장치와 수분 수집판과의 접촉 면적을 증가시켜 열전달 효율을 향상시킴으로써, 열전도 냉각 효율을 향상시킬 수 있고, 아울러 상호 접촉면에 서멀 그리스를 도포함으로써, 냉각 효율을 더욱 향상시킬 수 있다.
또한, 냉각팬과 냉각핀 블록을 장착함으로써, 수분 수집판에 대한 냉각 효율을 더욱 향상시킬 수 있고, 수분 수집판에 대한 공기 흐름을 더욱 활발하게 유도하여 수분 수집 효율을 더욱 향상시킬 수 있다. 아울러, 수분 수집판의 외곽 둘레에 보호판을 장착함으로써, 수분 수집판에 대한 이물질 부착을 방지하여 수분 수집 효율 및 저장된 물의 수질을 향상시킬 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 생활 용수 수집 장치의 구성을 개략적으로 도시한 사시도,
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 생활 용수 수집 장치의 구성을 개략적으로 도시한 정면도,
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 수분 수집판 부분에 대한 조립 구조를 개략적으로 도시한 사시도,
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 수분 수집판 부분에 대한 조립 구조를 개략적으로 도시한 분해 사시도,
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 수분 수집판과 전자 냉각 장치의 조립 형상을 개략적으로 도시한 사시도,
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 수분 수집판의 형상을 개략적으로 도시한 사시도이다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면들을 참조하여 상세히 설명한다. 우선 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 생활 용수 수집 장치의 구성을 개략적으로 도시한 사시도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 생활 용수 수집 장치의 구성을 개략적으로 도시한 정면도이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 생활 용수 수집 장치는 대기 중에 함유되어 있는 수분을 응결시켜 액체 상태로 저장하는 장치로서, 수분 수집판(100), 전자 냉각 장치(200), 태양 전지(300) 및 저장조(400,500)를 포함하여 구성된다.
수분 수집판(100)은 대기와 접촉하도록 대기 중에 노출된 상태로 배치되며, 대기 중의 수분이 표면에 접촉하여 응결되도록 구성된다. 따라서, 공기와의 접촉 면적이 증가하도록 표면적이 넓은 형태로 형성되며, 이를 통해 상대적으로 더욱 많은 양의 수분이 신속하게 응결될 수 있다. 이때, 수분 수집판(100)은 수분에 의한 부식이 방지될 수 있도록 스테인리스 스틸 재질로 형성될 수 있다. 물론, 이외에도 열전도 효율이 우수한 알루미늄 재질로 형성될 수도 있으며, 이 경우 부식 방지를 위해 별도의 부식 방지 코팅 처리될 수 있다.
전자 냉각 장치(200)는 수분 수집판(100)의 표면에 공기 중의 수분이 접촉하여 응결되도록 수분 수집판(100)을 냉각시키는 기능을 수행한다. 즉, 수분 수집판(100)을 전자 냉각 장치(200)를 통해 차갑게 함으로써, 공기 중의 수분이 차가운 수분 수집판(100)에 접촉하며 더욱 활발하게 응결된다.
이때, 전자 냉각 장치(200)는 펠티에 소자(Peltier effect device)를 이용한 전자식 냉각 장치로 적용되며, 수분 수집판(100)과 접촉하여 열 전도 냉각 방식에 의해 수분 수집판(100)을 냉각시키도록 구성된다. 펠티에 소자를 이용한 전자식 냉각 장치는 n형과 p형 반도체를 연결하여 전류를 공급함으로써 열전 효과에 의해 냉각 기능을 수행하는 장치로서, 냉매를 순환시키는 냉동 사이클 방식의 냉각 장치와는 달리 친환경적이고 소형화가 가능한 구성으로, 산업 현장에서 널리 사용되고 있으므로, 이에 대한 상세한 설명은 생략한다.
태양 전지(300)는 전자 냉각 장치(200)가 작동하도록 전자 냉각 장치(200)에 전원을 공급하는 구성으로, 태양광을 원활하게 받을 수 있도록 별도의 프레임(700) 최상단에 결합된다. 따라서, 전자 냉각 장치(200)는 별도의 전원 공급 장치 없이도 태양 전지(300)에 의해 작동하게 된다.
저장조(400,500)는 액체를 저장할 수 있는 용기 형태로 형성되고, 수분 수집판(100)의 표면에 응결된 수분이 자중에 의해 낙하하여 저장되도록 수분 수집판(100)의 하부에 배치된다. 이러한 저장조(400,500)에는 물을 취수할 수 있도록 별도의 취수 코크(430) 등이 장착될 수 있다.
이와 같은 구조에 따라 본 발명의 일 실시예에 따른 생활 용수 수집 장치는 태양 전지(300)에 의해 전원을 공급받아 작동하는 전자 냉각 장치(200)를 통해 수분 수집판(100)이 냉각되고, 이에 따라 공기 중의 수분이 수분 수집판(100)에 응결되며, 수분 수집판(100)에 응결된 수분은 자중에 의해 낙하하여 저장조(400,500)에 저장된다.
이때, 각 구성요소는 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이 별도의 프레임(700)에 장착되는 형태로 지지될 수 있으며, 프레임(700)의 최상단에 태양 전지(300)가 장착되고, 그 하부에 전자 냉각 장치(200) 및 수분 수집판(100)이 배치되며, 수분 수집판(100)의 하부에 저장조(400,500)가 배치된다. 한편, 태양 전지(300)의 하부에는 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이 별도의 조명 램프(310)가 장착될 수 있으며, 이 또한 태양 전지(300)로부터 전원을 공급받아 작동하도록 구성되는 것이 바람직하다.
따라서, 이러한 생활 용수 수집 장치를 태양광에 노출되도록 외부에 설치하게 되면, 태양광이 비추는 낮시간 동안에도 전자 냉각 장치(200)를 통해 수분 수집판(100)이 냉각되므로, 수분 수집판(100)에 수분이 계속해서 응결되고, 응결된 수분은 낙하하여 저장조(400,500)에 계속 저장된다. 또한, 태양광이 비추지 않는 밤시간 동안에는 전자 냉각 장치(200)에 의해 수분 수집판(100)이 냉각되지 않더라도 자연적으로 냉각되고, 이 경우 밤시간 동안에도 대기 중의 수분이 수분 수집판(100)에 계속 응결되어 저장조(400,500)에 저장될 수 있다.
한편, 저장조(400,500)는 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이 수분 수집판(100)으로부터 낙하되는 수분을 1차 저장하는 1차 저장통(400)과, 1차 저장통(400)과 별도의 연결 배관(510)을 통해 연결되는 2차 저장통(500)을 포함하여 구성될 수 있다.
1차 저장통(400)은 수분 수집판(100)으로부터 수분이 직접 낙하되어 저장되는 제 1 저장부(410)와, 제 1 저장부(410)의 하부에 배치되며 제 1 저장부(410)와 연통되게 형성되는 제 2 저장부(420)로 분리될 수 있으며, 도시되지는 않았으나 제 1 저장부(410)와 제 2 저장부(420) 사이에는 별도의 이물질 필터(미도시)가 배치될 수 있다.
1차 저장통(400)은 사용자가 물을 취수하여 음용할 수 있도록 하기 위한 저장 공간으로, 1차 저장통(400)의 일측에는 1차 저장통(400)으로부터 저장된 물을 취수할 수 있도록 취수 코크(430)가 장착된다. 이때, 취수 코크(430)에는 물의 토출 과정에서 물을 정수할 수 있는 간이 정수 필터(미도시)가 장착될 수 있으며, 이러한 정수 필터는 소모품으로 쉽게 탈착 가능하도록 구성될 수 있다.
2차 저장통(500)은 1차 저장통(400)의 하부에 배치되며 별도의 연결 배관(510)을 통해 1차 저장통(400)에 연결되어 1차 저장통(400)에 저장된 물을 연결 배관(510)을 통해 2차 저장통(500)으로 공급할 수 있도록 구성된다. 이때, 연결 배관(510)에는 1차 저장통(400)으로부터 2차 저장통(500)으로 물을 선택적으로 공급할 수 있도록 연결 배관(510)의 유로를 개폐할 수 있는 개폐 밸브(520)가 장착된다.
이러한 2차 저장통(500)에는 별도의 배출 배관(530)이 연결되고, 2차 저장통(500)에 저장된 물은 배출 배관(530)을 통해 배출되어 음용수 이외의 다양한 용도로 사용될 수 있다. 예를 들면, 배출 배관(530)은 정원에 설치되어 잔디에 물을 공급하는 용도로 사용되거나 경작지에 설치되어 농업 용수를 공급하는 용도로 사용되거나 가뭄 지역에 설치되어 사막화 방지 용도로 물을 공급하도록 사용될 수 있다.
한편, 이러한 생활 용수 수집 장치는 물을 저장할 수 있는 별도의 보조 저장통(600)을 더 포함할 수 있는데, 보조 저장통(600)은 수분 수집판(100)으로부터 수집 낙하된 물을 저장하는 것이 아니라 별도로 제공된 물을 저장할 수 있도록 독립적으로 설치되며, 보조적인 용도로 사용될 수 있다. 예를 들면, 보조 저장통(600)에 물을 저장한 상태로 보조 저장통(600)을 설치하거나 또는 보조 저장통(600)에 빗물이 유입되어 물이 저장되도록 하는 방식으로 보조 저장통(600)을 설치할 수 있다.
이와 같은 구조에 따라 본 발명의 일 실시예에 따른 생활 용수 수집 장치는 별도의 동력 장치 없이 외부 장소에 단순 설치하는 것만으로 대기 중의 수분을 응결시켜 물을 수집 저장할 수 있기 때문에, 물을 구하기 어려운 다양한 외부 장소에 설치되어 사람들에게 물을 공급할 수 있다. 예를 들면, 산악 지대의 등산로 주변에 설치되어 등산객들에게 물을 제공할 수 있고, 전원주택의 잔디밭에 설치되어 잔디에 물을 공급할 수도 있으며, 녹지화 추진 중인 척박한 지역에 설치되어 물을 공급할 수도 있다.
특히, 태양광이 강한 지역에서도 전자 냉각 장치(200)를 통해 수분 수집판(100)을 냉각시켜 밤과낮 구별없이 계속적으로 대기중의 수분을 수집 저장할 수 있기 때문에, 수분의 수집 효율이 매우 향상되며, 이에 따라 물이 부족한 사막화 지역에서도 해당 지역 주민들을 위해 더욱 효과적으로 사용될 수 있다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 수분 수집판 부분에 대한 조립 구조를 개략적으로 도시한 사시도이고, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 수분 수집판 부분에 대한 조립 구조를 개략적으로 도시한 분해 사시도이고, 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 수분 수집판과 전자 냉각 장치의 조립 형상을 개략적으로 도시한 사시도이고, 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 수분 수집판의 형상을 개략적으로 도시한 사시도이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 수분 수집판(100)은 도 3 내지 도 6에 도시된 바와 같이 공기와의 접촉 면적이 증가하도록 지그재그 형태로 절곡 형성되어 서로 이격되게 다수개 배치되며, 그 표면에는 다수개의 표면 돌기(101)가 돌출 형성될 수 있다. 이러한 표면 돌기(101)를 통해 공기와의 접촉 면적이 증가함으로써, 공기 중의 수분이 더욱 활발하게 응결된다. 또한, 지그재그 형태로 절곡 형성됨으로써, 공기와의 접촉 면적이 증가할 뿐만 아니라 지그재그 구간을 이루는 각 표면에서 생성된 수분이 지그재그 절곡 부위에서 인접한 표면의 수분과 더욱 쉽게 뭉쳐질 수 있으며, 이를 통해 수분의 크기 성장이 더욱 촉진되어 더욱 신속하게 낙하하게 되고, 이에 따라 더욱 빠르게 저장조(400,500)에 물이 저장된다.
또한, 수분 수집판(100)의 하단에는 도 5 및 도 6에 도시된 바와 같이 별도의 가이드 돌기(102)가 하향 돌출되는 형태로 형성될 수 있다. 이러한 가이드 돌기(102)는 각 지그재그 구간마다 각각 형성될 수 있으며, 이를 통해 수분 수집판(100)의 표면에 응결된 수분의 자유 낙하를 더욱 잘 일어나도록 유도할 수 있다. 즉, 수분 수집판(100)의 표면에 응결된 수분은 자중에 의해 수분 수집판(100)의 표면에 부착된 상태로 하부측으로 흘러가게 되는데, 수분 수집판(100)의 하단에서는 일정 수준 이상의 자중을 갖는 크기로 성장하지 않는 이상 표면 장력에 의해 수분 수집판(100)에 부착된 상태를 유지하게 된다. 따라서, 수분 수집판(100)의 하단에 가이드 돌기(102)를 형성함으로써, 수분 수집판(100)의 표면에 응결된 수분이 가이드 돌기(102)를 따라 흘러가게 되고, 가이드 돌기(102)와의 접촉 면적은 수분 수집판(100)에 비해 상대적으로 작기 때문에, 표면 장력이 약화되어 더욱 신속하게 가이드 돌기(102)로부터 자유 낙하하여 하부의 저장조(400,500)로 떨어지게 된다.
한편, 이와 같은 다수개의 수분 수집판(100)은 금속 재질, 특히 녹이 슬지 않는 스테인리스 스틸로 적용되거나 열전도 효율이 우수한 알루미늄 재질로 적용될 수 있으며, 상하 방향으로 길게 배치되도록 구성된다. 이때, 다수개의 수분 수집판(100)은 상단이 별도의 지지 플레이트(110)에 부착되는 형태로 구성되며, 전자 냉각 장치(200)는 이러한 지지 플레이트(110)의 상면에 접촉 결합되어 열 전도 방식으로 수분 수집판(100)을 냉각시키도록 구성될 수 있다.
즉, 전자 냉각 장치(200)는 전술한 바와 같이 태양 전지(300)로부터 전원을 공급받아 작동하는 펠티에 소자를 이용한 방식으로, 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이 지지 플레이트(110)와 열접촉 면적이 증가하도록 평판 형태로 형성될 수 있다. 일측에는 태양 전지(300)로부터 전원을 공급받을 수 있도록 케이블(201)이 연결된다. 전자 냉각 장치(200)의 하면에는 결합 가이드부(202)가 돌출 형성될 수 있고, 지지 플레이트(110)의 상면에는 전자 냉각 장치(200)의 결합 가이드부(202)가 삽입 결합되도록 가이드 홈(111)이 형성될 수 있다.
이러한 구조에 따라 전자 냉각 장치(200)와 지지 플레이트(110)가 상대적으로 넓은 면적에서 접촉하게 되고, 이에 따라 지지 플레이트(110)에 대한 열전도 냉각 효율이 더욱 향상되며, 아울러, 수분 수집판(100)에 대한 열전도 냉각 효율 또한 향상된다.
이때, 전자 냉각 장치(200)와 지지 플레이트(110)는 열전도 냉각 방식의 특성상 상호 밀착 접촉하며 결합되는데, 제작 및 조립 공차 등에 의해 미세한 간극이 발생할 수 있으므로, 열절달 효율을 향상시킬 수 있도록 지지 플레이트(110)와 전자 냉각 장치(200)의 상호 접촉면에는 별도의 서멀 그리스(Thermal Grease)가 도포되는 것이 바람직하다.
한편, 전자 냉각 장치(200)의 상면에는 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이 전자 냉각 장치(200)와 접촉하도록 냉각핀 블록(210)이 장착되고, 냉각핀 블록(210)의 상부에는 공기를 송풍하는 냉각팬(220)이 장착될 수 있다. 이러한 냉각핀 블록(210) 및 냉각팬(220)에 의해 수분 수집판(100) 근처에서 공기의 흐름을 더욱 활발하게 유도함으로써, 공기 중의 수분 수집 효율을 더욱 향상시킬 수 있으며, 수분 수집판(100)에 대한 냉각 효율을 더욱 향상시킴으로써, 마찬가지로 수분 수집 효율을 더욱 향상시킬 수 있다. 특히, 전자 냉각 장치(200)에 적용되는 열전 소자의 냉각부와 발열부가 냉각핀 블록(210) 및 냉각팬(220)에 의해 빠르게 열처리되면 냉각 효율이 더욱 향상된다.
또한, 수분 수집판(100)의 외곽 둘레에는 이물질 유입을 차단할 수 있도록 보호판(120)이 장착될 수 있다. 이러한 보호판(120)은 메쉬 형태로 구성되거나 또는 아크릴과 같은 합성수지 재질로 형성될 수 있으며, 이를 통해 냉각팬(220)에 의한 공기의 흐름은 보호판(120)의 하부로부터 유입되어 상부로 배출되는 형태로 형성될 수 있다. 또한, 보호판(120)은 수분 수집판(100)을 외부로부터 보호할 뿐만 아니라 수분 수집판(100)과 공기와의 접촉시 이물질이 함께 수분 수집판(100)에 부착되는 것을 방지하여 수분의 수집 효율을 향상시킬 수 있다. 아울러, 수집된 수분의 수질 또한 더욱 양호하게 유도할 수 있다.
이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
100: 수분 수집판 101: 표면 돌기
102: 가이드 돌기 110: 지지 플레이트
120: 보호판 200: 전자 냉각 장치
210: 냉각핀 블록 220: 냉각팬
300: 태양 전지 400: 1차 저장통
500: 2차 저장통 600: 보조 저장통

Claims (10)

  1. 공기와의 접촉 면적이 증가하도록 표면적이 넓은 형태로 형성되는 수분 수집판;
    상기 수분 수집판의 표면에 공기 중의 수분이 접촉하여 응결되도록 상기 수분 수집판을 냉각시키는 전자 냉각 장치;
    상기 전자 냉각 장치가 작동하도록 상기 전자 냉각 장치에 전원을 공급하는 태양 전지; 및
    상기 수분 수집판의 표면에 응결된 수분이 자중에 의해 낙하하여 저장되도록 상기 수분 수집판의 하부에 배치되는 저장조
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 생활 용수 수집 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 전자 냉각 장치는 펠티에 소자를 이용한 냉각 장치로 적용되며, 상기 수분 수집판과 접촉하여 열 전도 냉각 방식에 의해 상기 수분 수집판을 냉각시키는 것을 특징으로 하는 생활 용수 수집 장치.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 수분 수집판은 지그재그 형태로 절곡 형성되어 서로 이격되게 다수개 배치되며, 표면에는 다수개의 표면 돌기가 돌출 형성되는 것을 특징으로 하는 생활 용수 수집 장치.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 수분 수집판의 하단에는 표면에 응결된 수분의 자유 낙하를 유도할 수 있도록 하향 돌출되는 형태의 가이드 돌기가 형성되는 것을 특징으로 하는 생활 용수 수집 장치.
  5. 제 3 항에 있어서,
    상기 수분 수집판은 상단이 별도의 지지 플레이트에 부착되고, 상기 전자 냉각 장치는 상기 지지 플레이트의 상면에 접촉 결합되는 것을 특징으로 하는 생활 용수 수집 장치.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 지지 플레이트와 상기 전자 냉각 장치는 상호 접촉면에 서멀 그리스가 도포된 상태로 접촉 결합되는 것을 특징으로 하는 생활 용수 수집 장치.
  7. 제 5 항에 있어서,
    상기 수분 수집판의 외곽 둘레에는 이물질의 유입을 차단할 수 있도록 보호판이 장착되는 것을 특징으로 하는 생활 용수 수집 장치.
  8. 제 5 항에 있어서,
    상기 전자 냉각 장치의 상면에는 상기 전자 냉각 장치와 접촉하도록 냉각핀 블록이 장착되고, 상기 냉각핀 블록의 상부에는 공기를 송풍하는 냉각팬이 장착되는 것을 특징으로 하는 생활 용수 수집 장치.
  9. 제 1 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 저장조는
    상기 수분 수집판으로부터 낙하되는 수분을 1차 저장하는 1차 저장통; 및
    상기 1차 저장통과 별도의 연결 배관을 통해 연결되는 2차 저장통
    을 포함하고, 상기 1차 저장통의 일측에는 상기 1차 저장통으로부터 물을 취수할 수 있도록 취수 코크가 장착되고, 상기 연결 배관에는 상기 1차 저장통으로부터 상기 2차 저장통으로 물을 선택적으로 공급할 수 있도록 개폐 밸브가 장착되는 것을 특징으로 하는 생활 용수 수집 장치.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 취수 코크에는 물을 정수할 수 있는 정수 필터가 장착되는 것을 특징으로 하는 생활 용수 수집 장치.

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