KR20140132534A - 냉온수 시스템 - Google Patents

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Abstract

냉온수 시스템이 개시된다. 본 발명의 일 실시예에 따른 냉온수 시스템은, 내부에 미리 결정된 용량의 물이 충전되는 냉온수 탱크; 냉온수 탱크와 연결되며, 냉온수 탱크 내의 물을 순환시켜 냉온수 탱크 내의 물이 냉수 또는 온수로 냉각 또는 가열되도록 유도하는 냉온수 유로채널; 냉온수 유로채널의 양측에서 냉온수 유로채널과 이격되게 배치되는 한 쌍의 방열 유로채널; 및 냉온수 유로채널과 한 쌍의 방열 유로채널 사이에 배치되는 펠티어 모듈을 포함한다.

Description

냉온수 시스템{COOLING AND HEATING WATER SYSTEM}
본 발명은, 냉온수 시스템에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 안정적이면서도 효율적인 구조를 통해 냉온수 탱크 내의 물을 냉각 또는 가열시키기 위한 시간을 단축시킬 수 있으며, 전력 사용량 대비 냉온수 발생 효율을 극대화시킬 수 있는 냉온수 시스템에 관한 것이다.
냉온수 시스템은, 냉수 또는 온수를 생산할 수 있는 시스템으로서 냉온수기나 정수기 등에 적용될 수도 있고, 또는 냉/온 매트(mat)나 산업용 냉각 장치 등에 적용될 수도 있다.
냉온수 시스템이 냉온수기나 정수기 등에 적용되어 예컨대 냉수를 생산하게 되는 경우, 냉동사이클의 원리에 입각한 냉장고에 보관된 냉수만큼의 차가운 온도로 워터(water)를 냉각시킬 있다.
그리고 냉온수 시스템이 매트에 적용되는 경우에는 전자파의 논란이 되고 있는 전류매트의 폐해에서 벗어나 안전하고 안락한 냉/온수 매트로서의 기능을 부여할 수 있다.
현재, 펠티어 소자를 이용한 냉수 생산 방식으로, 냉수 탱크에 펠티어 소자 냉각면을 접면하고 펠티어 소자 가열면에 방열판을 접착해 그 방열판에 팬을 부착시킨 방식(이하, 공랭 방식의 펠티어 소자 냉각 시스템)으로 냉수를 생산하는 펠티어 소자 냉각 시스템이 일부 개시된 바 있기는 하다.
하지만, 기존 시스템의 경우, 시스템이 가지고 있는 특성상 펠티어 소자 효율의 한계로 냉각 성능이 충분하지 못하고, 시스템의 방열을 전적으로 방열판과 팬에 의존하고 있기 때문에 소형화가 어렵고 동작 중에 소음 발생 등 큰 단점이 있다.
뿐만 아니라 코스트(cost) 측면에서 보면, 종래의 공랭 방식의 펠티어 소자 냉각 시스템은 다량의 알루미늄 금속판을 이용한 방열판과 금속을 사용해야 하는 냉수 탱크 및 그 냉수 탱크의 열전달율을 높이기 위해 냉수 탱크 속에 금속봉을 부착하는 등, 충분한 냉각 성능을 발휘하지 못함에도 불구하고 높은 코스트를 유발하는 요인이 존재한다.
상기의 이유로 형상 및 디자인 면에서 제약이 많이 따르고, 성능면에서도 전류를 인가하면 냉각 탱크 속에 정체되어 있는 물은 그 성질상 펠티어 소자의 냉각면에 접촉하는 금속에서 한정된 부분에 위치하는 물만이 냉각될 뿐이고 냉각 성능 향상을 위하여 인가 전류를 높여나가도 한정된 부분만이 냉각되므로 결국은 냉각수 탱크 속의 특정 부분은 0℃ 이하로 떨어져 얼음이 형성되고 특정 부분은 8℃에서 15℃ 정도의 온도 분포가 형성되는 기현상이 발생되므로 냉각수 탱크 및 냉각수로서의 기능이 어렵게 되는 것은 물론 냉각 성능 향상을 위한 무리한 전류 인가는 펠티어 소자 수명 자체에도 치명적인 영향을 미친다.
따라서 기존의 공랭 방식의 라디에이터를 이용한 펠티어 소자 냉온수 시스템의 단점을 보완한 새로운 방식의 구조 개발이 선행되어야 할 것이다.
대한민국특허청 출원번호 제10-2011-0031334호
따라서 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는, 안정적이면서도 효율적인 구조를 통해 냉온수 탱크 내의 물을 냉각 또는 가열시키기 위한 시간을 단축시킬 수 있으며, 전력 사용량 대비 냉온수 발생 효율을 극대화시킬 수 있는 냉온수 시스템을 제공하는 것이다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 내부에 미리 결정된 용량의 물이 충전되는 냉온수 탱크; 상기 냉온수 탱크와 연결되며, 상기 냉온수 탱크 내의 물을 순환시켜 상기 냉온수 탱크 내의 물이 냉수 또는 온수로 냉각 또는 가열되도록 유도하는 냉온수 유로채널; 상기 냉온수 유로채널의 양측에서 상기 냉온수 유로채널과 이격되게 배치되는 한 쌍의 방열 유로채널; 및 상기 냉온수 유로채널과 상기 한 쌍의 방열 유로채널 사이에 배치되는 펠티어 모듈을 포함하는 것을 특징으로 하는 냉온수 시스템이 제공될 수 있다.
상기 냉온수 유로채널과 상기 한 쌍의 방열 유로채널 모두는 판 형상으로 제작되어 상호간 접면되게 결합되며, 서로 마주보는 내면에 워터유로가 각각 형성되는 한 쌍의 제1 및 제2 판형 구조체를 포함할 수 있다.
상기 워터유로는 상기 제1 및 제2 판형 구조체의 표면에서 함몰되게 형성될 수 있다.
상기 워터유로는, 상기 제1 및 제2 판형 구조체 중 어느 하나의 워터 유입단 측에 형성되는 다수의 제1 유로 형성 돌기부에 의해 마련되는 1차 워터유로; 상기 제1 및 제2 판형 구조체 중 어느 하나의 워터 출구단 측에 형성되는 다수의 제3 유로 형성 돌기부에 의해 마련되는 3차 워터유로; 및 상기 제1 및 제2 판형 구조체 중 어느 하나의 중앙 영역에 형성되는 다수의 제2 유로 형성 돌기부에 의해 마련되는 2차 워터유로를 포함할 수 있다.
상기 워터 유입단은 상기 제1 및 제2 판형 구조체 중 어느 하나의 일측 중앙 영역에 1개 마련되고, 상기 워터 출구단은 상기 제1 및 제2 판형 구조체 중 어느 하나의 타측 양 사이드 영역에 2개 마련될 수 있다.
상기 워터 유입단 측에서 유입되는 워터의 유량이 상대편 쪽으로 갈수록 점진적으로 적어지도록 상기 제2 유로 형성 돌기부들은 일측으로 치우치게 경사진 형태로 배열될 수 있다.
상기 2차 워터유로를 거쳐 워터 출구단 측으로 배출되는 워터의 유량이 상기 워터 출구단 측으로 갈수록 점진적으로 많아지도록 상기 제2 유로 형성 돌기부들은 일측으로 치우치게 경사진 형태로 배열될 수 있다.
상기 제1 및 제2 판형 구조체는 원자간 결합 방식에 의해 일체로 제작될 수 있다.
상기 냉온수 탱크의 출구와 상기 냉온수 유로채널의 입구를 연결하는 제1 워터라인; 상기 냉온수 채널의 출구와 상기 냉온수 탱크의 입구를 연결하는 제2 워터라인; 및 상기 제1 및 제2 워터라인 중 어느 일측에 결합되는 순환펌프를 더 포함할 수 있다.
상기 냉온수 탱크 내의 온도를 감지하는 온도 감지부; 및 상기 온도 감지부의 감지 결과값에 기초하여 상기 순환펌프의 동작을 컨트롤하는 컨트롤러를 더 포함할 수 있다.
상기 펠티어 모듈과 연결되며, 상기 펠티어 모듈로 전류를 공급하거나 공급되는 전류의 방향을 컨트롤하여 상기 펠티어 모듈의 냉각면과 가열면을 선택할 수 있도록 하는 모듈 컨트롤러를 더 포함할 수 있다.
물 공급부와 상기 한 쌍의 방열 유로채널을 각각 연결하여 상기 물 공급부로부터 상기 한 쌍의 방열 유로채널로 물을 공급하는 제3 및 제4 워터라인; 및 상기 한 쌍의 방열 유로채널을 통과한 물이 배출되는 제5 및 제6 워터라인을 더 포함할 수 있다.
상기 제3 및 제4 워터라인 상에는 밸브가 마련될 수 있다.
본 발명의 다른 측면에 따르면, 내부에 미리 결정된 용량의 물이 충전되는 냉온수 탱크; 상기 냉온수 탱크와 연결되며, 상기 냉온수 탱크 내의 물을 순환시켜 상기 냉온수 탱크 내의 물이 냉수 또는 온수로 냉각 또는 가열되도록 유도하는 냉온수 유로채널; 상기 냉온수 유로채널의 일측에서 상기 냉온수 유로채널과 이격되게 배치되는 방열 유로채널; 상기 냉온수 유로채널과 상기 방열 유로채널 사이에 배치되는 펠티어 모듈; 및 상기 냉온수 유로채널의 타측에 연결되는 공랭식 방열유닛을 포함하는 것을 특징으로 하는 냉온수 시스템이 제공될 수 있다.
상기 공랭식 방열유닛은, 상기 냉온수 유로채널의 타측에 연결되는 방열판; 및 상기 방열판에 결합되는 방열팬을 포함할 수 있다.
본 발명에 따르면, 안정적이면서도 효율적인 구조를 통해 냉온수 탱크 내의 물을 냉각 또는 가열시키기 위한 시간을 단축시킬 수 있으며, 전력 사용량 대비 냉온수 발생 효율을 극대화시킬 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 냉온수 시스템의 구성도이다.
도 2는 냉온수 유로채널, 한 쌍의 방열 유로채널, 펠티어 모듈, 그리고 하우징 간의 조립 상태 사시도이다.
도 3은 도 2의 분해 사시도이다.
도 4는 도 3에서 하우징을 제거한 상태의 도면이다.
도 5는 제1 및 제2 판형 구조체의 분해 사시도이다.
도 6은 본 발명의 제2 실시예에 따른 냉온수 시스템의 구성도이다.
도 7은 도 6의 제어블록도이다.
도 8은 본 발명의 제3 실시예에 따른 냉온수 시스템의 구성도이다.
도 9는 도 8의 요부 확대도이다.
본 발명과 본 발명의 동작상의 이점 및 본 발명의 실시에 의하여 달성되는 목적을 충분히 이해하기 위해서는 본 발명의 바람직한 실시예를 예시하는 첨부 도면 및 첨부 도면에 기재된 내용을 참조하여야만 한다.
이하, 첨부도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명함으로써, 본 발명을 상세히 설명한다. 각 도면에 제시된 동일한 참조부호는 동일한 부재를 나타낸다.
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 냉온수 시스템의 구성도이고, 도 2는 냉온수 유로채널, 한 쌍의 방열 유로채널, 펠티어 모듈, 그리고 하우징 간의 조립 상태 사시도이며, 도 3은 도 2의 분해 사시도이고, 도 4는 도 3에서 하우징을 제거한 상태의 도면이며, 도 5는 제1 및 제2 판형 구조체의 분해 사시도이다.
이들 도면을 참조하면, 본 실시예의 냉온수 시스템은 안정적이면서도 효율적인 구조를 통해 냉온수 탱크(110) 내의 물을 냉각 또는 가열시키기 위한 시간을 단축시킬 수 있으며, 전력 사용량 대비 냉난방 효율을 극대화시킬 수 있도록 한 것으로서, 냉온수 탱크(110), 냉온수 유로채널(130), 한 쌍의 방열 유로채널(140), 그리고 펠티어 모듈(150)을 포함할 수 있다.
냉온수 탱크(110)는 예컨대, 정수기 내에 구비되는 물탱크일 수 있다. 후술하겠지만 냉온수 탱크(110)는 냉온수 유로채널(130)과 연결되기 때문에 냉온수 탱크(110) 내의 물은 냉수 혹은 온수일 수 있다.
실제, 정수기에서 냉수와 온수의 사용량을 고려했을 때, 냉온수 탱크(110)의 용량이 과도하게 클 필요는 없다. 예컨대, 2 리터(L) 이하의 소형 탱크일지라도 가정에서 냉수와 온수를 사용하는 데에는 커다란 문제가 없는 것으로 알려지고 있다.
특히, 냉온수 탱크(110)의 용량이 작은 경우에 냉온수의 수집 효율이 높아질 수 있다. 물론, 이러한 사항들은 하나의 예에 불과하며, 냉온수 탱크(110)가 반드시 소용량일 필요는 없다.
냉온수 탱크(110)의 일측에는 별도의 수도원에서 물이 냉온수 탱크(110) 내로 공급되는 물유입부(111)가 형성된다. 냉온수 탱크(110)의 타측에는 냉온수 탱크(110) 내에서 만들어진 냉수 또는 온수가 배출되는 냉온수 배출부(112)가 형성된다.
한편, 도 2 및 도 3처럼 냉온수 유로채널(130), 한 쌍의 방열 유로채널(140), 펠티어 모듈(150)은 하우징(121,122)에 의해 모듈화될 수 있다.
냉온수 유로채널(130)은 펠티어 모듈(150)의 작용에 기초하여 내부에서 만들어지는 냉수 또는 온수를 냉온수 탱크(110)로 공급하는 역할을 한다. 즉 냉온수 탱크(110) 내의 물이 냉온수 유로채널(130)로 계속해서 순환됨에 따라 일정 시간이 지나면 냉온수 탱크(110) 내의 물이 냉수 또는 온수로 변화된다.
이와 같은 동작 구현을 위해 냉온수 탱크(110)의 출구와 냉온수 유로채널(130)의 입구를 연결하는 제1 워터라인(L1)과, 냉온수 채널(130)의 출구와 냉온수 탱크(110)의 입구를 연결하는 제2 워터라인(L2)이 마련된다.
제1 워터라인(L1)에는 순환펌프(P)가 마련된다. 순환펌프(P)의 동작에 의해 냉온수 탱크(110) 내의 물이 냉온수 유로채널(130)로 계속해서 순환됨에 따라 일정 시간이 지나면 냉온수 탱크(110) 내의 물이 냉수 또는 온수로 변화될 수 있다.
한 쌍의 방열 유로채널(140)은 냉온수 유로채널(130)의 양측에서 냉온수 유로채널(130)과 이격되게 배치된다.
이러한 한 쌍의 방열 유로채널(140)은 냉온수 유로채널(130)에서 냉수가 만들어져 냉온수 탱크(110)로 공급될 때 반대의 뜨거워진 물을 배출시키고, 냉온수 유로채널(130)에서 온수가 만들어져 냉온수 탱크(110)로 공급될 때 반대의 차가워진 물을 배출시키는 용도로 활용된다.
실제, 한 쌍의 방열 유로채널(140)을 지나는 물은 냉온수 탱크(110)로 향하지 않고 버려질 수 있다.
이를 위해, 물 공급부(175)와 한 쌍의 방열 유로채널(140)을 각각 연결하여 물 공급부(175)로부터 한 쌍의 방열 유로채널(140)로 물을 공급하는 제3 및 제4 워터라인(L3,L4)과, 한 쌍의 방열 유로채널(140)을 통과한 물이 배출되는 제5 및 제6 워터라인(L5,L6)이 더 마련된다. 제3 및 제4 워터라인(L3,L4) 상에는 밸브(V1,V2)가 각각 마련되어 제3 및 제4 워터라인(L3,L4)을 개폐한다.
한편, 본 실시예에서 냉온수 유로채널(130)과 한 쌍의 방열 유로채널(140)은 그 기능 혹은 역할과 배치 위치만이 서로 상이할 뿐 동일한 구조를 갖는다.
냉온수 유로채널(130)과 한 쌍의 방열 유로채널(140)에 대한 구조에 대해 도 5를 참조하여 자세히 알아본다.
도 5를 참조하면, 냉온수 유로채널(130)과 한 쌍의 방열 유로채널(140) 모두는 판 형상으로 제작되어 상호간 접면되게 결합되며, 서로 마주보는 내면에 워터유로(160)가 각각 형성되는 한 쌍의 제1 및 제2 판형 구조체(171,172)를 포함한다.
반복해서 설명하는 것처럼 냉온수 유로채널(130)과 한 쌍의 방열 유로채널(140) 모두는 서로 마주보는 내면에 워터유로(160)가 각각 형성되는 한 쌍의 제1 및 제2 판형 구조체(171,172)로 형성된다는 구조면에서는 동일하며, 다만 그 역할만이 상이할 뿐이다.
제1 및 제2 판형 구조체(171,172)에 형성되는 내면의 워터유로(160)는 제1 및 제2 판형 구조체(171,172)의 표면에서 함몰되게 형성된다. 즉 워터유로(160)는 제1 및 제2 판형 구조체(171,172)의 표면에서 함몰되게 형성됨에 따라 워터유로(160)를 따라 워터, 즉 상온수, 냉수 혹은 온수가 유동될 수 있다.
이러한 워터유로(160)는 프레스 가공을 통해서도 제작이 가능하지만, 에칭 등 반도체 공정의 방법을 이용하여 제1 및 제2 판형 구조체(171,172)의 표면에 형성되도록 할 수 있다. 도면에는 제1 판형 구조체(171)에 형성되는 워터유로(160)가 도시되어 있으므로 이를 참조하여 설명한다.
워터유로(160)는 제1 판형 구조체(171)의 중앙 영역의 워터 유입단(A) 측에 형성되는 다수의 제1 유로 형성 돌기부(161)에 의해 마련되는 1차 워터유로(166)와, 제1 판형 구조체(171)의 양측 사이드 영역의 워터 출구단(B) 측에 형성되는 다수의 제3 유로 형성 돌기부(163)에 의해 마련되는 3차 워터유로(168)와, 제1 판형 구조체(171)의 중앙 영역에 형성되는 다수의 제2 유로 형성 돌기부(162)에 의해 마련되는 2차 워터유로(167)를 포함한다.
본 실시예의 경우, 워터 유입단(A)은 제1 판형 구조체(171)의 일측 중앙에 1개, 그리고 워터 출구단(B)은 제1 판형 구조체(171)의 타측 양 사이드에 2개 마련된다. 이러한 구조에서, 제2 판형 구조체(172)에는 1개의 워터 유입단(A)과 2개의 워터 출구단(B)에 대응되는 위치에 소켓(S1~S2)이 마련된다.
다수의 제1 유로 형성 돌기부(161)와 다수의 제3 유로 형성 돌기부(163)는 각각 워터 유입단(A)과 워터 출구단(B) 영역에서 상호간 일정한 간격을 가지고 형성되는데, 중앙의 것이 양측 사이드의 것보다 치우치게 형성된다.
그리고 다수의 제2 유로 형성 돌기부(162)는 제1 판형 구조체(171)의 중앙 영역에서 각각 상호간 등간격을 가지고 배열된다. 이때, 제2 유로 형성 돌기부(162)들은 일측으로 치우치게 경사진 형태로 배열된다. 즉 제2 유로 형성 돌기부(162)들은 중앙을 기준으로 하여 양측이 경사진 상태로 대칭되게 배열된다.
즉 워터 유입단(A) 측에서 유입되는 워터의 유량이 상대편 쪽으로 갈수록 점진적으로 적어지도록, 그리고 2차 워터유로(167)를 거쳐 워터 출구단(B) 측으로 배출되는 워터의 유량이 워터 출구단(B) 측으로 갈수록 점진적으로 많아지도록 제2 유로 형성 돌기부(162)들은 일측으로 치우치게 경사진 형태로 배열된다.
이와 같은 구조를 가질 경우, 워터 유입단(A) 측으로 유입된 워터가 다수의 1차 내지 3차 워터유로(166~168)들을 경유하여 워터 출구단(B) 측으로 배출되는 동안에 압력 또는 저항에 의해 워터의 이동에 제약이 발생되는 현상이 소멸된다.
특히, 제1 판형 구조체(171)의 중앙 영역에 형성되는 워터 유입단(A)을 통해 유입되는 워터가 양 갈래로 갈라진 후에 한 쌍의 워터 출구단(B) 측으로 배출되는 원리를 가지기 때문에 압력 또는 저항에 의해 워터의 이동에 제약이 발생되는 현상이 소멸되어 원활한 워터의 흐름을 이어갈 수 있다.
본 실시예에서 제1 및 제2 판형 구조체(171,172)의 결합은 접착의 방법도 고려될 수 있지만, 원자간 결합 등의 방식이 적용된 화학적 결합 방식이 적용된다.
펠티어 모듈(150)은 냉온수 유로채널(130)과 한 쌍의 방열 유로채널(140) 사이에 배치된다.
펠티어 모듈(150)들은 방열 유로채널(140)들의 작용에 기초하여 냉온수 유로채널(130)을 지나는 유체가 냉수 또는 온수가 되도록 작용한다.
펠티어 모듈(150)은 금속과 반도체를 접속한 두 점 사이에 폐로를 구성하고, 이에 전류를 흘리면 한쪽 면은 열이 발생하고 다른 쪽 면은 열을 흡수하는 현상인 펠티어 효과(Peltier effect)를 이용한 소자이다.
다시 말해, 펠티어 모듈(150)에 전류를 인가하면, 인가된 전류에 의해 펠티어 모듈(150)의 양면은 각각 독립적으로 냉각 및 가열되어 한쪽 면은 냉각면을 형성하게 되고, 다른 쪽 면은 가열면을 형성하게 된다.
본 실시예의 경우, 다수의 펠티어 모듈(150)을 사용하고 있지만, 경우에 따라 크기가 큰 대면적의 펠티어 소자 하나만을 적용할 수도 있다.
펠티어 모듈(150)의 주변에는 펠티어 모듈(150)로 전류를 공급하는 한편 전류의 방향을 컨트롤하여 펠티어 모듈(150)의 냉각면과 가열면을 선택할 수 있도록 하는 모듈 컨트롤러(155)가 마련된다.
모듈 컨트롤러(155)에 의해 냉온수 탱크(110) 내의 물을 냉수로 혹은 온수로 선택 사용할 수 있게 된다.
특히, 본 실시예의 경우에는 냉온수 유로채널(130)의 외부를 한 쌍의 방열 유로채널(140)이 둘러싸는 형태로 수랭식 방열 구조를 채택함으로써 냉온수 탱크(110)의 물에 대한 냉각 또는 가열 효율을 극대화시킬 수 있는 이점이 있다.
이와 같이, 본 실시예에 따르면, 안정적이면서도 효율적인 구조를 통해 냉온수 탱크 내의 물을 냉각 또는 가열시키기 위한 시간을 단축시킬 수 있으며, 전력 사용량 대비 냉온수 발생 효율을 극대화시킬 수 있게 된다.
도 6은 본 발명의 제2 실시예에 따른 냉온수 시스템의 구성도이고, 도 7은 도 6의 제어블록도이다.
이들 도면을 참조하면, 본 실시예의 냉온수 시스템에서 냉온수 탱크(110) 내에는 냉온수 탱크(110) 내의 온도를 감지하는 온도 감지부(115)가 마련된다.
그리고 본 실시예의 냉온수 시스템에는 온도 감지부(115)의 감지 결과값에 기초하여 순환펌프(P)의 동작을 컨트롤하는 컨트롤러(190)를 더 구비된다.
이러한 역할을 수행하는 컨트롤러(190)는, 중앙처리장치(191, CPU), 메모리(192, MEMORY), 서포트 회로(193, SUPPORT CIRCUIT)를 포함할 수 있다.
중앙처리장치(191)는 본 실시예에서 온도 감지부(115)의 감지 결과값에 기초하여 순환펌프(P)의 동작을 컨트롤하기 위해서 산업적으로 적용될 수 있는 다양한 컴퓨터 프로세서들 중 하나일 수 있다.
메모리(192, MEMORY)는 중앙처리장치(191)와 연결된다. 메모리(192)는 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체로서 로컬 또는 원격지에 설치될 수 있으며, 예를 들면 랜덤 액세스 메모리(RAM), ROM, 플로피 디스크, 하드 디스크 또는 임의의 디지털 저장 형태와 같이 쉽게 이용가능한 적어도 하나 이상의 메모리이다.
서포트 회로(193, SUPPORT CIRCUIT)는 중앙처리장치(191)와 결합되어 프로세서의 전형적인 동작을 지원한다. 이러한 서포트 회로(193)는 캐시, 파워 서플라이, 클록 회로, 입/출력 회로, 서브시스템 등을 포함할 수 있다.
본 실시예에 따른 냉온수 시스템에서 컨트롤러(190)는 온도 감지부(115)의 감지 결과값에 기초하여 순환펌프(P)의 동작을 컨트롤한다. 이때, 컨트롤러(190)가 온도 감지부(115)의 감지 결과값에 기초하여 순환펌프(P)의 동작을 컨트롤하는 일련의 프로세스 등은 메모리(192)에 저장될 수 있다. 전형적으로는 소프트웨어 루틴이 메모리(192)에 저장될 수 있다. 소프트웨어 루틴은 또한 다른 중앙처리장치(미도시)에 의해서 저장되거나 실행될 수 있다.
본 발명에 따른 프로세스는 소프트웨어 루틴에 의해 실행되는 것으로 설명하였지만, 본 발명의 프로세스들 중 적어도 일부는 하드웨어에 의해 수행되는 것도 가능하다. 이처럼, 본 발명의 프로세스들은 컴퓨터 시스템 상에서 수행되는 소프트웨어로 구현되거나 또는 집적 회로와 같은 하드웨어로 구현되거나 또는 소프트웨어와 하드웨어의 조합에 의해서 구현될 수 있다.
이와 같은 본 실시예가 적용되더라도 안정적이면서도 효율적인 구조를 통해 냉온수 탱크 내의 물을 냉각 또는 가열시키기 위한 시간을 단축시킬 수 있으며, 전력 사용량 대비 냉온수 발생 효율을 극대화시킬 수 있게 된다.
도 8은 본 발명의 제3 실시예에 따른 냉온수 시스템의 구성도이고, 도 9는 도 8의 요부 확대도이다.
이 도면을 참조하면, 본 실시예의 냉온수 시스템의 경우, 전술한 실시예와 달리 공랭식이 적용된 경우에 해당된다.
즉 본 실시예의 냉온수 시스템은, 내부에 미리 결정된 용량의 물이 충전되는 냉온수 탱크(110)와, 냉온수 탱크(110)와 연결되며, 냉온수 탱크(110) 내의 물을 순환시켜 냉온수 탱크(110) 내의 물이 냉수 또는 온수로 냉각 또는 가열되도록 유도하는 냉온수 유로채널(130)과, 냉온수 유로채널(130)의 일측에서 냉온수 유로채널(130)과 이격되게 배치되는 방열 유로채널(140)과, 냉온수 유로채널(130)과 방열 유로채널(140) 사이에 배치되는 펠티어 모듈(150)과, 냉온수 유로채널(130)의 타측에 연결되는 공랭식 방열유닛(240)을 포함한다.
본 실시예에서 공랭식 방열유닛(240)은 냉온수 유로채널(130)의 타측에 연결되는 방열판(241)과, 방열판(241)에 결합되는 방열팬(242)을 포함한다.
본 실시예의 경우, 수랭식인 방열 유로채널(140) 하나를 제거하고 이 곳에 공랭식 방열유닛(240)을 적용한 것에 해당되는데, 이러한 구조가 적용되더라도 본 발명의 효과, 즉 안정적이면서도 효율적인 구조를 통해 냉온수 탱크 내의 물을 냉각 또는 가열시키기 위한 시간을 단축시킬 수 있으며, 전력 사용량 대비 냉온수 발생 효율을 극대화시킬 수 있게 된다.
참고로, 본 실시예의 경우, 물 공급부(175)에서 방열 유로채널(140)로 연결되는 2개의 제7 및 제8 워터라인(L7,L8)이 마련된다.
이때, 제7 및 제8 워터라인(L7,L8)에는 각각 통상적인 개폐밸브(V3,V4)가 마련되는데, 특히 제8 워터라인(L8)에는 유량제어밸브(V5)가 더 구비될 수 있다. 이와 같은 구조는 물 공급부(175)가 복수 개로 배치되어 복수의 물 공급부(175)에서 물이 공급될 때의 효율적인 구조일 수 있다.
물론, 본 발명의 권리범위가 이에 제한되는 것은 아니므로 도 8과 같은 구조가 반드시 적용될 필요는 없다.
이와 같이 본 발명은 기재된 실시예에 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않고 다양하게 수정 및 변형할 수 있음은 이 기술의 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명하다. 따라서 그러한 수정예 또는 변형예들은 본 발명의 특허청구범위에 속한다 하여야 할 것이다.
110 : 냉온수 탱크 130 : 냉온수 유로채널
140 : 방열 유로채널 150 : 펠티어 모듈
160 : 워터유로 161 : 확장유로
162 : 축수유로 163 : 연결유로
171,172 : 제1 및 제2 판형 구조체 175 : 물 공급부

Claims (15)

  1. 내부에 미리 결정된 용량의 물이 충전되는 냉온수 탱크;
    상기 냉온수 탱크와 연결되며, 상기 냉온수 탱크 내의 물을 순환시켜 상기 냉온수 탱크 내의 물이 냉수 또는 온수로 냉각 또는 가열되도록 유도하는 냉온수 유로채널;
    상기 냉온수 유로채널의 양측에서 상기 냉온수 유로채널과 이격되게 배치되는 한 쌍의 방열 유로채널; 및
    상기 냉온수 유로채널과 상기 한 쌍의 방열 유로채널 사이에 배치되는 펠티어 모듈을 포함하는 것을 특징으로 하는 냉온수 시스템.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 냉온수 유로채널과 상기 한 쌍의 방열 유로채널 모두는 판 형상으로 제작되어 상호간 접면되게 결합되며, 서로 마주보는 내면에 워터유로가 각각 형성되는 한 쌍의 제1 및 제2 판형 구조체를 포함하는 것을 특징으로 하는 냉온수 시스템.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 워터유로는 상기 제1 및 제2 판형 구조체의 표면에서 함몰되게 형성되는 것을 특징으로 하는 냉온수 시스템.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 워터유로는,
    상기 제1 및 제2 판형 구조체 중 어느 하나의 워터 유입단 측에 형성되는 다수의 제1 유로 형성 돌기부에 의해 마련되는 1차 워터유로;
    상기 제1 및 제2 판형 구조체 중 어느 하나의 워터 출구단 측에 형성되는 다수의 제3 유로 형성 돌기부에 의해 마련되는 3차 워터유로; 및
    상기 제1 및 제2 판형 구조체 중 어느 하나의 중앙 영역에 형성되는 다수의 제2 유로 형성 돌기부에 의해 마련되는 2차 워터유로를 포함하는 것을 특징으로 하는 냉온수 시스템.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 워터 유입단은 상기 제1 및 제2 판형 구조체 중 어느 하나의 일측 중앙 영역에 1개 마련되고,
    상기 워터 출구단은 상기 제1 및 제2 판형 구조체 중 어느 하나의 타측 양 사이드 영역에 2개 마련되는 것을 특징으로 하는 냉온수 시스템.
  6. 제4항에 있어서,
    상기 워터 유입단 측에서 유입되는 워터의 유량이 상대편 쪽으로 갈수록 점진적으로 적어지도록 상기 제2 유로 형성 돌기부들은 일측으로 치우치게 경사진 형태로 배열되는 것을 특징으로 하는 냉온수 시스템.
  7. 제4항에 있어서,
    상기 2차 워터유로를 거쳐 워터 출구단 측으로 배출되는 워터의 유량이 상기 워터 출구단 측으로 갈수록 점진적으로 많아지도록 상기 제2 유로 형성 돌기부들은 일측으로 치우치게 경사진 형태로 배열되는 것을 특징으로 하는 냉온수 시스템.
  8. 제3항에 있어서,
    상기 제1 및 제2 판형 구조체는 원자간 결합 방식에 의해 일체로 제작되는 것을 특징으로 하는 냉온수 시스템.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 냉온수 탱크의 출구와 상기 냉온수 유로채널의 입구를 연결하는 제1 워터라인;
    상기 냉온수 채널의 출구와 상기 냉온수 탱크의 입구를 연결하는 제2 워터라인; 및
    상기 제1 및 제2 워터라인 중 어느 일측에 결합되는 순환펌프를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 냉온수 시스템.
  10. 제8항에 있어서,
    상기 냉온수 탱크 내의 온도를 감지하는 온도 감지부; 및
    상기 온도 감지부의 감지 결과값에 기초하여 상기 순환펌프의 동작을 컨트롤하는 컨트롤러를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 냉온수 시스템.
  11. 제1항에 있어서,
    상기 펠티어 모듈과 연결되며, 상기 펠티어 모듈로 전류를 공급하거나 공급되는 전류의 방향을 컨트롤하여 상기 펠티어 모듈의 냉각면과 가열면을 선택할 수 있도록 하는 모듈 컨트롤러를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 냉온수 시스템.
  12. 제1항에 있어서,
    물 공급부와 상기 한 쌍의 방열 유로채널을 각각 연결하여 상기 물 공급부로부터 상기 한 쌍의 방열 유로채널로 물을 공급하는 제3 및 제4 워터라인; 및
    상기 한 쌍의 방열 유로채널을 통과한 물이 배출되는 제5 및 제6 워터라인을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 냉온수 시스템.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 제3 및 제4 워터라인 상에는 밸브가 마련되는 것을 특징으로 하는 냉온수 시스템.
  14. 내부에 미리 결정된 용량의 물이 충전되는 냉온수 탱크;
    상기 냉온수 탱크와 연결되며, 상기 냉온수 탱크 내의 물을 순환시켜 상기 냉온수 탱크 내의 물이 냉수 또는 온수로 냉각 또는 가열되도록 유도하는 냉온수 유로채널;
    상기 냉온수 유로채널의 일측에서 상기 냉온수 유로채널과 이격되게 배치되는 방열 유로채널;
    상기 냉온수 유로채널과 상기 방열 유로채널 사이에 배치되는 펠티어 모듈; 및
    상기 냉온수 유로채널의 타측에 연결되는 공랭식 방열유닛을 포함하는 것을 특징으로 하는 냉온수 시스템.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 공랭식 방열유닛은,
    상기 냉온수 유로채널의 타측에 연결되는 방열판; 및
    상기 방열판에 결합되는 방열팬을 포함하는 것을 특징으로 하는 냉온수 시스템.
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