KR20150014355A - 펠티어소자 기반의 어항 수온 조절 시스템 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 펠티어소자 기반의 어항 수온 조절 시스템에 관한 것이다. 본 발명은, 내부의 수온을 측정하기 위한 온도 감지부를 포함하는 어항; 및 펠티어소자 기반의 수온 조절 장치; 를 포함하는 펠티어소자 기반의 어항 수온 조절 시스템에 있어서, 상기 펠티어소자 기반의 수온 조절 장치는, 상기 어항 내부의 물에 대한 수냉식 온도 제어를 위한 펠티어소자의 상부면 및 하부면에 대한 쿨 사이드(cool side) 및 핫 사이드(hot side)에 대한 전환 제어를 수행하며, 상기 펠티어소자의 하부면이 쿨 사이드(cool side)로 전환시 냉각 동작과 핫 사이드(hot side)에 대한 전환시 히팅 동작을 위해 입출력수관부과의 접촉을 위해 상기 입출력수관부를 구성하는 순환구동모터에 대한 SMPS 전원부로부터 전원 공급에 따른 구동을 제어를 수행하는 제어부; 를 포함하는 펠티어소자 기반의 어항 수온 조절 시스템을 제공한다.
이에 의해 어항 내부의 수온에 대한 하나의 펠티어소자의 구동 원리를 이용해 수행되도록 함으로써, 종래의 히터와 냉각기의 개별적이고 불필요한 동작에 따른 에너지 낭비를 방지하여 에너지 효율을 향상시킬 뿐만 아니라, 어항 내부의 정밀한 수온 조절이 가능한 효과를 제공한다.
이에 의해 어항 내부의 수온에 대한 하나의 펠티어소자의 구동 원리를 이용해 수행되도록 함으로써, 종래의 히터와 냉각기의 개별적이고 불필요한 동작에 따른 에너지 낭비를 방지하여 에너지 효율을 향상시킬 뿐만 아니라, 어항 내부의 정밀한 수온 조절이 가능한 효과를 제공한다.
Description
본 발명은 펠티어소자 기반의 어항 수온 조절 시스템에 관한 것으로, 보다 구체적으로는, 어항 내부의 수온에 대한 하나의 펠티어소자의 구동 원리를 이용해 수행되도록 함으로써, 종래의 히터와 냉각기의 개별적이고 불필요한 동작에 따른 에너지 낭비를 방지하여 에너지 효율을 향상시킬 뿐만 아니라, 어항 내부의 정밀한 수온 조절이 가능하도록 하기 위한 펠티어소자 기반의 어항 수온 조절 시스템에 관한 것이다.
기존의 어항 내부의 물에 대한 수온을 조절하기 위해선 히팅 코일을 이용한 히터와 냉각팬 내지는 냉각기라는 냉각장치를 이용한 개별적인 제어가 이루어지거나 PCB 기반으로 미리 설정된 온도에 대한 냉각장치와 히터를 연결하여 프로그램된 컨트롤러를 기반으로 히팅과 냉각이라는 프로세스가 개별적으로 이루어지는 방식에 의해 수행되었다.
그러나 이러한 어항 내부의 수온을 조절하기 위해선 각자 제품화된 히터, 그리고 냉각장치, 그 밖에 추가적으로 컨트롤러를 개별적으로 구입하거나 일체화된 제품을 구입해서 사용함으로써, 경제적으로 어항을 운용하는 사용자에게 부담이 될 뿐만 아니라, 컨트롤러에 의한 오동작, 그리고 히터와 냉각기에 대한 개별 제어 방식에 의한 경우, 미리 설정된 온도에 대한 각자에 대한 미세 조절에 대한 오차 문제로 히터와 냉각기가 동시에 동작하는 불필요한 전기 소모가 문제시되고 있다.
이에 따라 해당 기술분야에 있어서는 상술한 문제를 해결하기 위해 어항 내부의 수온에 대한 하나의 열전소자를 통해 수행되도록 함으로써, 종래의 히터와 냉각기의 개별적이고 불필요한 동작에 따른 에너지 낭비를 방지하여 에너지 효율을 향상시킬 뿐만 아니라, 어항 내부의 정밀한 수온 조절이 가능하도록 하기 위한 기술개발이 요구되고 있다.
[관련기술문헌]
1. 어항용 수온 조절장치(Appatatus of controling temperature for fishing pot) (특허출원번호 제10-2009-0072161호)
2. 컴퓨터를 이용한 어항 관리 시스템(SYSTEM FOR MANAGING THEREOF USING COMPUTER) (특허출원번호 제10-2007-0047812호)
본 발명은 상기의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 어항 내부의 수온에 대한 하나의 펠티어소자의 구동 원리를 이용해 수행되도록 함으로써, 종래의 히터와 냉각기의 개별적이고 불필요한 동작에 따른 에너지 낭비를 방지하여 에너지 효율을 향상시킬 뿐만 아니라, 어항 내부의 정밀한 수온 조절이 가능하도록 하기 위한 펠티어소자 기반의 어항 수온 조절 시스템을 제공하기 위한 것이다.
그러나 본 발명의 목적들은 상기에 언급된 목적으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 목적들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기의 목적을 달성하기 위해 본 발명의 실시예에 따른 펠티어소자 기반의 어항 수온 조절 시스템은, 내부의 수온을 측정하기 위한 온도 감지부(1a)를 포함하는 어항(1); 및 펠티어소자 기반의 수온 조절 장치(2); 를 포함하는 펠티어소자 기반의 어항 수온 조절 시스템에 있어서, 상기 펠티어소자 기반의 수온 조절 장치(2)는, 상기 어항(1) 내부의 물에 대한 수냉식 온도 제어를 위한 펠티어소자(30)의 상부면 및 하부면에 대한 쿨 사이드(cool side) 및 핫 사이드(hot side)에 대한 전환 제어를 수행하며, 상기 펠티어소자(30)의 하부면이 쿨 사이드(cool side)로 전환시 냉각 동작과 핫 사이드(hot side)에 대한 전환시 히팅 동작을 위해 입출력수관부(20)과의 접촉을 위해 상기 입출력수관부(20)를 구성하는 순환구동모터(23)에 대한 SMPS 전원부(60)로부터 전원 공급에 따른 구동을 제어를 수행하는 제어부(10); 를 포함한다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 펠티어소자 기반의 어항 수온 조절 시스템에 있어서, 상기 입출력수관부(20)는, 상기 어항(1) 내부의 물을 상기 순환구동모터(23)에 의한 구동으로 흡입하여 상기 펠티어소자(30)로 전달하는 입력수관(21); 및 상기 펠티어소자(30)와 맞닿아 온도가 상승 또는 하강된 물을 어항(1) 내부로 되돌리는 출력수관(22); 을 포함하는 것이 바람직하다.
본 발명의 또 다른 실시예에 따른 펠티어소자 기반의 어항 수온 조절 시스템에 있어서, 상기 펠티어소자(30)는, 상기 입출력수관부(20)에 의해 환수되는 상기 어항(1) 내부의 물에 대한 냉각 및 히팅 기능을 수행하기 위해 상기 제어부(10)에 의한 미리 설정된 전위차를 2개의 단자로 인가받아 상부면과 하부면에서 미리 설정된 온도 차(70˚C)에 따른 발열 및 흡열 현상이 동시에 일어나는 것이 바람직하다.
본 발명의 또 다른 실시예에 따른 펠티어소자 기반의 어항 수온 조절 시스템에 있어서, 상기 제어부(10)는, 상기 온도 감지부(1a)로부터 수온 측정 데이터를 수신하여, 미리 설정된 어항(1) 내의 온도보다 낮은 경우 상기 펠티어소자(30)의 양단자의 전류의 방향을 정방향으로 설정하여, 제 1 단자에서 제 2 단자로 정방향으로 전류가 흐르도록 제어하여 상기 펠티어소자(30)의 하부면이 핫 사이드(hot side)가 되고, 상부면이 쿨 사이드(cool side)가 되도록 제어하는 것이 바람직하다.
본 발명의 또 다른 실시예에 따른 펠티어소자 기반의 어항 수온 조절 시스템에 있어서, 상기 제어부(10)는, 상기 펠티어소자(30)의 하부면에 대한 핫 사이드(hot side) 제어를 통해 상기 펠티어소자(30)로부터 입출력수관부(20)으로의 히팅(heating) 작용에 의해 상기 입출력수관부(20)의 출력수관(22)으로 출수되는 물이 입력수관(21)으로부터 입수되는 어항(1) 내의 물의 온도보다 높게 되도록 제어하는 히팅 과정이 이루어지도록 하며, 상기 히팅 과정을 어항(1) 내의 온도가 미리 설정된 어항(1) 내의 온도와 상기 수온 측정 데이터에 의한 온도가 같아질 때까지 제어하는 것이 바람직하다.
본 발명의 또 다른 실시예에 따른 펠티어소자 기반의 어항 수온 조절 시스템에 있어서, 상기 제어부(10)는, 상기 히팅 과정의 경우 상기 펠티어소자(30)의 상부면에 대한 쿨 사이드(cool side) 제어가 수행되므로, 상기 펠티어소자(30)의 상부면에 차례로 놓인 히트싱크(40) 및 순환팬(50) 중 상기 순환팬(50)에 대한 작동을 제어하여, 상기 펠티어소자(30)의 상부면에 해당하는 쿨 사이드(cool side)에 대한 외부와의 공기 순환을 통한 온도 균형이 이루어지도록 하며, 상기 펠티어소자(30)의 상부면에서 하부 방향으로의 공기 순환에 의해 상기 어항(1) 내부 및 외부의 전체적인 온도가 균형이 이루어지도록 제어하는 것이 바람직하다.
본 발명의 또 다른 실시예에 따른 펠티어소자 기반의 어항 수온 조절 시스템에 있어서, 상기 제어부(10)는, 상기 온도 감지부(1a)로부터 수온 측정 데이터를 수신하여, 미리 설정된 어항(1) 내의 온도에 비해 높은 경우, 상기 펠티어소자(30)의 양단자의 전류의 방향을 역방향으로 설정하여, 제 2 단자에서 제 1 단자로 역방향으로 전류가 흐르도록 제어하여 상기 펠티어소자(30)의 상부면이 쿨 사이드(cool side)가 되고, 하부면이 핫 사이드(hot side)가 되도록 제어하는 것이 바람직하다.
본 발명의 또 다른 실시예에 따른 펠티어소자 기반의 어항 수온 조절 시스템에 있어서, 상기 제어부(10)는, 상기 펠티어소자(30)의 하부면에 대한 쿨 사이드(cool side) 제어를 통해 상기 입출력수관부(20)으로부터 상기 펠티어소자(30)로의 냉각 반응에 의해 상기 입출력수관부(20)의 출력수관(22)으로 출수되는 물이 입력수관(21)으로부터 입수되는 상기 어항(1) 내의 물의 온도 보다 낮게 되도록 제어하는 냉각 과정이 이루어지도록 하며, 상기 냉각 과정을 어항(1) 내의 온도가 미리 설정된 어항(1) 내의 온도와 상기 수온 측정 데이터에 의한 온도가 같아질 때까지 제어하는 것이 바람직하다.
본 발명의 또 다른 실시예에 따른 펠티어소자 기반의 어항 수온 조절 시스템에 있어서, 상기 제어부(10)는, 상기 냉각 과정의 경우, 상기 펠티어소자(30)의 상부면에 대한 핫 사이드(hot side) 제어가 수행되므로, 상기 펠티어소자(30)의 상부면에 차례로 놓인 히트싱크(40) 및 순환팬(50) 중 상기 순환팬(50)에 대한 작동을 제어하여, 상기 펠티어소자(30)의 상부면에 해당하는 핫 사이드(hot side)에 대한 냉각과 함께, 상기 펠티어소자(30)의 상부면에서 하부 방향으로의 공기 순환에 의해 상기 어항(1) 내부 및 외부의 전체적인 온도가 균형이 이루어지도록 제어하는 것이 바람직하다.
본 발명의 또 다른 실시예에 따른 펠티어소자 기반의 어항 수온 조절 시스템은, 내부에 개별적인 모터가 장착된 것이 아닌 상기 펠티어소자 기반의 수온 조절 장치(2) 내부의 순환구동모터(23)에 의해 냉각 또는 히팅된 물을 입수관(3a)으로부터 입수시켜 자동으로 내부의 여과순환부(3b)에 채워진 여과부재에 의한 호기성 박테리아 및/또는 혐기성 박테리아에 의한 정화가 이루어져서 어항(1) 내부로 출수관(3c)을 통해 정화된 물이 출수되도록 하는 자동 순환형 여과기(3); 를 더 포함하며, 상기 자동 순환형 여과기(3)의 입수관(3a) 및 출수관(3c)는, 상기 펠티어소자 기반의 수온 조절 장치(2)의 상기 출력수관(22)에 구비된 분기단(22a)과 연결되는 것이 바람직하다.
본 발명의 실시예에 따른 펠티어소자 기반의 어항 수온 조절 시스템은, 어항 내부의 수온에 대한 하나의 펠티어소자의 구동 원리를 이용해 수행되도록 함으로써, 종래의 히터와 냉각기의 개별적이고 불필요한 동작에 따른 에너지 낭비를 방지하여 에너지 효율을 향상시킬 뿐만 아니라, 어항 내부의 정밀한 수온 조절이 가능한 효과를 제공한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 펠티어소자 기반의 어항 수온 조절 시스템의 구성 장치를 나타내는 도면이다.
도 2는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 펠티어소자 기반의 어항 수온 조절 시스템을 나타내는 도면이다.
도 3은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 펠티어소자 기반의 어항 수온 조절 시스템을 나타내는 도면이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 펠티어소자 기반의 어항 수온 조절 시스템의 각 구성장치의 내부 구성을 나타내는 블록도이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 펠티어소자 기반의 어항 수온 조절 시스템에서 펠티어소자 기반의 수온 조절 장치(2)를 구성하는 히트싱크(40) 및 순환팬(50)이 실제로 제작된 것을 나타내는 도면이다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 펠티어소자 기반의 어항 수온 조절 시스템에서 펠티어소자 기반의 수온 조절 장치(2)를 구성하는 펠티어소자(30)의 구동 개념을 나타내는 도면이다.
도 2는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 펠티어소자 기반의 어항 수온 조절 시스템을 나타내는 도면이다.
도 3은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 펠티어소자 기반의 어항 수온 조절 시스템을 나타내는 도면이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 펠티어소자 기반의 어항 수온 조절 시스템의 각 구성장치의 내부 구성을 나타내는 블록도이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 펠티어소자 기반의 어항 수온 조절 시스템에서 펠티어소자 기반의 수온 조절 장치(2)를 구성하는 히트싱크(40) 및 순환팬(50)이 실제로 제작된 것을 나타내는 도면이다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 펠티어소자 기반의 어항 수온 조절 시스템에서 펠티어소자 기반의 수온 조절 장치(2)를 구성하는 펠티어소자(30)의 구동 개념을 나타내는 도면이다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예의 상세한 설명은 첨부된 도면들을 참조하여 설명할 것이다. 하기에서 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다.
본 명세서에 있어서는 어느 하나의 구성요소가 다른 구성요소로 데이터 또는 신호를 '전송'하는 경우에는 구성요소는 다른 구성요소로 직접 상기 데이터 또는 신호를 전송할 수 있고, 적어도 하나의 또 다른 구성요소를 통하여 데이터 또는 신호를 다른 구성요소로 전송할 수 있음을 의미한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 펠티어소자 기반의 어항 수온 조절 시스템의 구성 장치를 나타내는 도면이다. 도 2는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 펠티어소자 기반의 어항 수온 조절 시스템을 나타내는 도면이다. 도 3은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 펠티어소자 기반의 어항 수온 조절 시스템을 나타내는 도면이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 펠티어소자 기반의 어항 수온 조절 시스템의 각 구성장치의 내부 구성을 나타내는 블록도이다. 도 5는 본 발명의 실시예에 따른 펠티어소자 기반의 어항 수온 조절 시스템에서 펠티어소자 기반의 수온 조절 장치(2)를 구성하는 히트싱크(40) 및 순환팬(50)이 실제로 제작된 것을 나타내는 도면이다. 도 6은 본 발명의 실시예에 따른 펠티어소자 기반의 어항 수온 조절 시스템에서 펠티어소자 기반의 수온 조절 장치(2)를 구성하는 펠티어소자(30)의 구동 개념을 나타내는 도면이다.
먼저, 도 1을 참조하면, 펠티어소자 기반의 어항 수온 조절 시스템은 어항(1), 펠티어소자 기반의 수온 조절 장치(2), 그리고 자동 순환형 여과기(3)를 포함한다.
다음으로 도 2의 제 1 실시예에 따른 펠티어소자 기반의 어항 수온 조절 시스템은 어항(1), 펠티어소자 기반의 수온 조절 장치(2)로만 이루어져 있으며, 도 3의 제 2 실시예에 따른 펠티어소자 기반의 어항 수온 조절 시스템은 어항(1), 펠티어소자 기반의 수온 조절 장치(2) 외에 자동 순환형 여과기(3)를 포함한다.
여기서 자동 순환형 여과기(3)는 종래의 기술에 따른 내부에 모터가 장착된 것이 아닌 펠티어소자 기반의 수온 조절 장치(2) 내부의 순환구동모터(23)에 의해 자동으로 내부의 여과순환부(3b)에 채워진 여과부재에 의한 호기성 박테리아 및/또는 혐기성 박테리아에 의한 정화가 이루어져서 어항(1) 내부로 정화된 물이 출수되도록 한다.
한편, 자동 순환형 여과기(3)는 도 3에 도시된 바와 같이, 펠티어소자 기반의 수온 조절 장치(2)의 출력수관(22)에 구비된 분기단(22a)과 연결된 것으로 구성하였으나, 본 발명의 다른 실시예로 펠티어소자 기반의 수온 조절 장치(2)의 입력수관(22)에 구비된 분기단(미도시)과 연결되어 어항 물에 대한 정화 작용을 수행할 뿐만 아니라, 도시된 바와 같은 외부형이 아닌 내부형으로 형성 가능하다.
이하에서는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 펠티어소자 기반의 어항 수온 조절 시스템의 내부 구성에 해당되는 도 4를 중심으로 구체적으로 살펴보도록 한다.
먼저, 어항(1)은 내부의 수온을 측정하기 위한 온도 감지부(1a)가 형성된다. 온도 감지부(1a)는 어항(1) 내부의 수온을 실시간 측정하여 펠티어소자 기반의 수온 조절 장치(2)의 제어부(10)로 측정된 수온 정보를 전송한다.
펠티어소자 기반의 수온 조절 장치(2)는 제어부(10), 입출력수관부(20), 펠티어소자(30), 히트싱크(40), 순환팬(50) 및 SMPS 전원부(SMPS 전원부(Switching Mode Power Supply 전원부: 60)를 포함한다.
제어부(10)는 입출력수관부(20)를 구성하는 순환구동모터(23)에 대한 SMPS 전원부(60)로부터 전원 공급에 따른 구동을 제어하며, 펠티어소자(30)에 대한 제어, 그리고 순환팬(50)에 대한 SMPS 전원부(60)로부터 전원 공급에 따른 구동을 제어한다.
입출력수관부(20)는 입력수관(21), 출력수관(22), 분기단(22a) 및 순환구동모터(23)를 포함한다.
입력수관(21)은 어항(1) 내부의 물을 순환구동모터(23)에 의한 구동으로 흡입하여 입력수관(21)과 출력수관(22) 사이에 위치한 펠티어소자(30)로 전달한다.
출력수관(22)은 펠티어소자(30)와 맞닿아 온도가 상승 또는 하강된 물을 어항(1) 내부로 되돌리는 기능을 수행한다.
한편, 출력수관(22)은 중간에 분기단(22a)이 형성되어 상술한 자동 순환형 여과기(3)의 입수관(3a), 여과순환부(3b) 및 출수관(3c)을 거쳐 정화된 물을 제공받아 물을 어항(1) 내부로 되돌리는 것도 가능한다.
펠티어소자(peltier device: 30)는 입출력수관부(20)에 의해 환수되는 어항(1) 내부의 물에 대한 냉각 및 히팅 기능을 수행하기 위해 제어부(10)에 의한 미리 설정된 전위차를 2개의 단자로 인가받아 상부면과 하부면에서 미리 설정된 온도 차(70˚C)에 따른 발열 및 흡열 현상이 동시에 일어나는 특성을 갖는다(도 6 참조). 이에 따라, 본 발명의 일 실시예로 펠티어소자(30)는 제어부(10)의 제어에 따라 하부면이 0˚C인 경우 상부면은 70˚C로 온도가 펠티어 효과(peltier effect)에 의해 형성되며, 하부면이 -10˚C인 경우 상부면은 60˚C로 온도가 펠티어 효과에 의해 형성된다. 이와 같이 상하부면의 온도차가 70˚C로 설정되는 경우 가장 신속한 온도 변화 효과를 가져올 수 있게 된다.
한편, 제어부(10)는 미리 설정된 어항(1) 내의 온도로의 자동 조절 기능을 수행하는 기능을 구비한다.
이를 위해 제어부(10)는 어항(1) 내의 수온을 측정하는 온도 감지부(1a)로부터 수온 측정 데이터를 수신하여, 미리 설정된 어항(1) 내의 온도 보다 낮은 경우 펠티어소자(30)의 양단자의 전류의 방향을 정방향으로 설정하여, 제 1 단자에서 제 2 단자로 정방향으로 전류가 흐르도록 제어함으로써, 펠티어소자(30)의 하부면이 핫 사이드(hot side)가 되고, 상부면이 쿨 사이드(cool side)가 되도록 한다.
이에 따라, 제어부(10)는 펠티어소자(30)의 하부면에 대한 핫 사이드(hot side) 제어를 통해 펠티어소자(30)로부터 입출력수관부(20)으로의 히팅(heating) 작용에 의해 입출력수관부(20)의 출력수관(22)으로 출수되는 물이 입력수관(21)으로부터 입수되는 어항(1) 내의 물의 온도 보다 높게 되도록 제어하는 히팅 과정이 이루어지도록 하며, 이러한 히팅 과정은 어항(1) 내의 온도가 미리 설정된 어항(1) 내의 온도와 같아질 때까지 제어부(10)에 의해 구동된다.
히팅 과정의 경우, 제어부(10)는 펠티어소자(30)의 상부면에 대한 쿨 사이드(cool side) 제어가 수행되므로, 펠티어소자(30)의 상부면에 차례로 놓인 히트싱크(40) 및 순환팬(50) 중 순환팬(50)에 대한 작동을 제어함으로써, 펠티어소자(30)의 상부면에 해당하는 쿨 사이드(cool side)에 대한 외부와의 공기 순환을 통한 온도 균형이 이루어지도록 하며, 펠티어소자(30)의 상부면에서 하부 방향으로의 공기 순환에 의해 어항(1) 내부 및 외부의 전체적인 온도가 균형이 이루어지도록 제어한다.
반대로, 제어부(10)는 어항(1) 내의 수온을 측정하는 온도 감지부(1a)로부터 수온 측정 데이터를 수신하여, 미리 설정된 어항(1) 내의 온도 보다 높은 경우 펠티어소자(30)의 양단자의 전류의 방향을 역방향으로 설정하여, 제 2 단자에서 제 1 단자로 역방향으로 전류가 흐르도록 제어함으로써, 펠티어소자(30)의 상부면이 쿨 사이드(cool side)가 되고, 하부면이 핫 사이드(hot side)가 되도록 한다.
이에 따라, 제어부(10)는 펠티어소자(30)의 하부면에 대한 쿨 사이드(cool side) 제어를 통해 입출력수관부(20)으로부터 펠티어소자(30)로의 냉각 반응에 의해 입출력수관부(20)의 출력수관(22)으로 출수되는 물이 입력수관(21)으로부터 입수되는 어항(1) 내의 물의 온도 보다 낮게 되도록 제어하는 냉각 과정이 이루어지도록 하며, 이러한 냉각 과정은 어항(1) 내의 온도가 미리 설정된 어항(1) 내의 온도와 같아질 때까지 제어부(10)에 의해 구동된다.
냉각 과정의 경우, 제어부(10)는 펠티어소자(30)의 상부면에 대한 핫 사이드(hot side) 제어가 수행되므로, 펠티어소자(30)의 상부면에 차례로 놓인 히트싱크(40) 및 순환팬(50) 중 순환팬(50)에 대한 작동을 제어함으로써, 펠티어소자(30)의 상부면에 해당하는 핫 사이드(hot side)에 대한 냉각과 함께, 펠티어소자(30)의 상부면에서 하부 방향으로의 공기 순환에 의해 어항(1) 내부 및 외부의 전체적인 온도가 균형이 이루어지도록 제어한다.
히트싱크(40) 및 순환팬(50)이 실제로 제작된 도면은 도 5와 같다. 즉, 히트싱크(40)는 펠티어소자(30)의 상부면이 핫 사이드(hot side) 또는 쿨 사이드(cool side)로 형성시, 펠티어소자(30)와 외부의 온도에 의한 자연 대류에 의해 온도가 균형을 이루도록 하는 기능을 수행한다.
한편, 순환팬(50)은 펠티어소자(30)의 상부면이 핫 사이드(hot side) 또는 쿨 사이드(cool side)로 형성시, 펠티어소자(30)와 외부의 온도에 의한 강제 대류에 의해 온도가 균형을 이루도록 하는 기능을 수행한다.
이상과 같이, 본 명세서와 도면에는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 개시하였으며, 비록 특정 용어들이 사용되었으나, 이는 단지 본 발명의 기술 내용을 쉽게 설명하고 발명의 이해를 돕기 위한 일반적인 의미에서 사용된 것이지, 본 발명의 범위를 한정하고자 하는 것은 아니다. 여기에 개시된 실시예 외에도 본 발명의 기술적 사상에 바탕을 둔 다른 변형 예들이 실시 가능하다는 것은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 것이다.
1: 어항
1a: 온도 감지부
2: 펠티어소자 기반의 수온 조절 장치
3: 자동 순환형 여과기
3a: 입수관
3b: 여과순환부
3c: 출수관
10: 제어부
20: 입출력수관부
21: 입력수관
22: 출력수관
22a: 분기단
23: 순환구동모터
30: 펠티어소자
40: 히트싱크
50: 순환팬
60: SMPS 전원부
1a: 온도 감지부
2: 펠티어소자 기반의 수온 조절 장치
3: 자동 순환형 여과기
3a: 입수관
3b: 여과순환부
3c: 출수관
10: 제어부
20: 입출력수관부
21: 입력수관
22: 출력수관
22a: 분기단
23: 순환구동모터
30: 펠티어소자
40: 히트싱크
50: 순환팬
60: SMPS 전원부
Claims (10)
- 내부의 수온을 측정하기 위한 온도 감지부를 포함하는 어항; 및 펠티어소자 기반의 수온 조절 장치; 를 포함하는 펠티어소자 기반의 어항 수온 조절 시스템에 있어서, 상기 펠티어소자 기반의 수온 조절 장치는,
상기 어항 내부의 물에 대한 수냉식 온도 제어를 위한 펠티어소자의 상부면 및 하부면에 대한 쿨 사이드(cool side) 및 핫 사이드(hot side)에 대한 전환 제어를 수행하며, 상기 펠티어소자의 하부면이 쿨 사이드(cool side)로 전환시 냉각 동작과 핫 사이드(hot side)에 대한 전환시 히팅 동작을 위해 입출력수관부와의 접촉을 위해 상기 입출력수관부를 구성하는 순환구동모터에 대한 SMPS 전원부로부터 전원 공급에 따른 구동을 제어를 수행하는 제어부; 를 포함하는 것을 특징으로 하는 펠티어소자 기반의 어항 수온 조절 시스템.
- 청구항 1에 있어서, 상기 입출력수관부는,
상기 어항 내부의 물을 상기 순환구동모터에 의한 구동으로 흡입하여 상기 펠티어소자로 전달하는 입력수관; 및
상기 펠티어소자와 맞닿아 온도가 상승 또는 하강된 물을 어항 내부로 되돌리는 출력수관; 을 포함하는 것을 특징으로 하는 펠티어소자 기반의 어항 수온 조절 시스템.
- 청구항 1에 있어서, 상기 펠티어소자는,
상기 입출력수관부에 의해 환수되는 상기 어항 내부의 물에 대한 냉각 및 히팅 기능을 수행하기 위해 상기 제어부에 의한 미리 설정된 전위차를 2개의 단자로 인가받아 상부면과 하부면에서 미리 설정된 온도 차에 따른 발열 및 흡열 현상이 동시에 일어나는 것을 특징으로 하는 펠티어소자 기반의 어항 수온 조절 시스템.
- 청구항 1에 있어서, 상기 제어부는,
상기 온도 감지부로부터 수온 측정 데이터를 수신하여, 미리 설정된 어항 내의 온도보다 낮은 경우 상기 펠티어소자의 양단자의 전류의 방향을 정방향으로 설정하여, 제 1 단자에서 제 2 단자로 정방향으로 전류가 흐르도록 제어하여 상기 펠티어소자의 하부면이 핫 사이드(hot side)가 되고, 상부면이 쿨 사이드(cool side)가 되도록 제어하는 것을 특징으로 하는 펠티어소자 기반의 어항 수온 조절 시스템.
- 청구항 4에 있어서, 상기 제어부는,
상기 펠티어소자의 하부면에 대한 핫 사이드(hot side) 제어를 통해 상기 펠티어소자로부터 입출력수관부으로의 히팅(heating) 작용에 의해 상기 입출력수관부의 출력수관으로 출수되는 물이 입력수관으로부터 입수되는 어항 내의 물의 온도 보다 높게 되도록 제어하는 히팅 과정이 이루어지도록 하며, 상기 히팅 과정을 어항 내의 온도가 미리 설정된 어항 내의 온도와 상기 수온 측정 데이터에 의한 온도가 같아질 때까지 제어하는 것을 특징으로 하는 펠티어소자 기반의 어항 수온 조절 시스템.
- 청구항 5에 있어서, 상기 제어부는,
상기 히팅 과정의 경우 상기 펠티어소자의 상부면에 대한 쿨 사이드(cool side) 제어가 수행되므로, 상기 펠티어소자의 상부면에 차례로 놓인 히트싱크(40) 및 순환팬 중 상기 순환팬에 대한 작동을 제어하여, 상기 펠티어소자의 상부면에 해당하는 쿨 사이드(cool side)에 대한 외부와의 공기 순환을 통한 온도 균형이 이루어지도록 하며, 상기 펠티어소자의 상부면에서 하부 방향으로의 공기 순환에 의해 상기 어항 내부 및 외부의 전체적인 온도가 균형이 이루어지도록 제어하는 것을 특징으로 하는 펠티어소자 기반의 어항 수온 조절 시스템.
- 청구항 4에 있어서, 상기 제어부는,
상기 온도 감지부로부터 수온 측정 데이터를 수신하여, 미리 설정된 어항 내의 온도에 비해 높은 경우, 상기 펠티어소자의 양단자의 전류의 방향을 역방향으로 설정하여, 제 2 단자에서 제 1 단자로 역방향으로 전류가 흐르도록 제어하여 상기 펠티어소자의 상부면이 쿨 사이드(cool side)가 되고, 하부면이 핫 사이드(hot side)가 되도록 제어하는 것을 특징으로 하는 펠티어소자 기반의 어항 수온 조절 시스템.
- 청구항 7에 있어서, 상기 제어부는,
상기 펠티어소자의 하부면에 대한 쿨 사이드(cool side) 제어를 통해 상기 입출력수관부으로부터 상기 펠티어소자로의 냉각 반응에 의해 상기 입출력수관부의 출력수관으로 출수되는 물이 입력수관으로부터 입수되는 상기 어항 내의 물의 온도 보다 낮게 되도록 제어하는 냉각 과정이 이루어지도록 하며, 상기 냉각 과정을 어항 내의 온도가 미리 설정된 어항 내의 온도와 상기 수온 측정 데이터에 의한 온도가 같아질 때까지 제어하는 것을 특징으로 하는 펠티어소자 기반의 어항 수온 조절 시스템.
- 청구항 8에 있어서, 상기 제어부는,
상기 냉각 과정의 경우, 상기 펠티어소자의 상부면에 대한 핫 사이드(hot side) 제어가 수행되므로, 상기 펠티어소자의 상부면에 차례로 놓인 히트싱크 및 순환팬 중 상기 순환팬에 대한 작동을 제어하여, 상기 펠티어소자의 상부면에 해당하는 핫 사이드(hot side)에 대한 냉각과 함께, 상기 펠티어소자의 상부면에서 하부 방향으로의 공기 순환에 의해 상기 어항 내부 및 외부의 전체적인 온도가 균형이 이루어지도록 제어하는 것을 특징으로 하는 펠티어소자 기반의 어항 수온 조절 시스템.
- 청구항 2에 있어서,
내부에 개별적인 모터가 장착된 것이 아닌 상기 펠티어소자 기반의 수온 조절 장치 내부의 순환구동모터에 의해 냉각 또는 히팅된 물을 입수관으로부터 입수시켜 자동으로 내부의 여과순환부에 채워진 여과부재에 의한 호기성 박테리아 및/또는 혐기성 박테리아에 의한 정화가 이루어져서 어항 내부로 출수관을 통해 정화된 물이 출수되도록 하는 자동 순환형 여과기; 를 더 포함하며,
상기 자동 순환형 여과기의 입수관 및 출수관는, 상기 펠티어소자 기반의 수온 조절 장치의 상기 출력수관에 구비된 분기단과 연결되는 것을 특징으로 하는 펠티어소자 기반의 어항 수온 조절 시스템.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020140050706A KR20150014355A (ko) | 2014-04-28 | 2014-04-28 | 펠티어소자 기반의 어항 수온 조절 시스템 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020140050706A KR20150014355A (ko) | 2014-04-28 | 2014-04-28 | 펠티어소자 기반의 어항 수온 조절 시스템 |
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| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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| KR1020130089478 Division | 2013-07-29 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR20150014355A true KR20150014355A (ko) | 2015-02-06 |
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|---|---|---|---|
| KR1020140050706A KR20150014355A (ko) | 2014-04-28 | 2014-04-28 | 펠티어소자 기반의 어항 수온 조절 시스템 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| KR (1) | KR20150014355A (ko) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2020184745A1 (ko) | 2019-03-11 | 2020-09-17 | 주식회사 일렉쿠아 | 직접적인 열교환을 통한 어항용 수온 조절 방법 및 장치 |
-
2014
- 2014-04-28 KR KR1020140050706A patent/KR20150014355A/ko not_active Application Discontinuation
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2020184745A1 (ko) | 2019-03-11 | 2020-09-17 | 주식회사 일렉쿠아 | 직접적인 열교환을 통한 어항용 수온 조절 방법 및 장치 |
| CN112040768A (zh) * | 2019-03-11 | 2020-12-04 | 伊莱克坤有限公司 | 基于直接换热的鱼缸水温调节方法及装置 |
| US11653634B2 (en) | 2019-03-11 | 2023-05-23 | Elecqua Co., Ltd. | Method and device for adjusting aquarium water temperature through direct heat exchange |
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