KR20150125396A - Purifier for thermoelectric module - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 열전모듈이 적용된 정수기에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 전원을 인가하여 물을 열전냉각시키는 열전모듈을 적용한 정수기에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention [0001] The present invention relates to a water purifier to which a thermoelectric module is applied, and more particularly to a water purifier to which a thermoelectric module for applying heat to a water by applying power is applied.
현재 일반적으로 널리 사용되고 있는 정수기는 수도수 또는 자연수 등의 원수(原水)를 복수개의 필터를 이용해 여과한 다음, 바로 마실 수 있는 음용수를 제공하거나, 또는 정수된 음용수를 저수탱크에 저장한 다음, 별도의 냉각장치 및 가열장치를 구비하여 냉정수나 온정수를 제공하는 기본적인 기능을 갖는다. 정수기에는 원수에 혼입된 부유물을 포함하여 인체에 유해한 성분을 제거함과 동시에 냄새를 없애며 수인성 질환을 유발하는 세균을 살균하기 위해 다수의 필터가 구비되어 있다.Currently widely used water purifier filters raw water such as water or natural water by using a plurality of filters and then provides drinking water that can be immediately drank or stores purified drinking water in a water storage tank and then separately And has a basic function of providing cold or warm water. The water purifier is equipped with a number of filters to remove the harmful components to the human body, including smell in the raw water, and to sterilize bacteria that cause water-borne diseases.
즉, 일반적인 정수기에는 원수가 순차적으로 통과하면서 정수로 형성되도록 하는 세디먼트 필터, 카본 블록의 미세기공에 의한 흡착 작용에 의해 여과 기능을 수행하는 프리카본 필터, 막 표면에 분포하는 다수의 미세기공을 통해 오염물질을 제거하도록 UV 중공사막필터재를 구비한 UV중공사막 필터, 역삼투압 멤브레인 필터, 포스트카본 필터 및 자외선살균 필터 등이 선택적으로 적용되고 있다.That is, a typical water purifier includes a sediment filter that causes raw water to sequentially pass through to form an integer, a free carbon filter that performs filtration by adsorption by micropores of the carbon block, a plurality of micropores distributed on the membrane surface A UV hollow fiber membrane filter, a reverse osmosis membrane filter, a post carbon filter, and an ultraviolet sterilization filter, which are equipped with a UV hollow fiber membrane filter material, are selectively applied to remove contaminants.
이와 같은 정수기는 일반적으로 내부에 저수탱크가 마련된 저수식 정수기와 저수탱크가 마련되지 않은 직수식 정수기로 구분되며, 설치 방식에 따라 카운터 탑 타입(counter top type), 데스크 탑 타입(desk top type), 언더싱크 타입(under sink type) 등으로 구분된다.Such a water purifier is generally divided into a low water type water purifier having a water tank therein and a direct water purifier having no water tank, and a counter top type, a desk top type, , Under-sink type, and the like.
더욱이, 정수기에 채용되는 냉각장치에는 여러 가지 방식이 사용되고 있으나, 부피의 소형화, 진동과 소음 감소 및 디자인 측면을 고려해서, 최근에는 열전모듈을 이용한 냉각장치가 출시되고 있다. 이러한 열전모듈(Thermo Electric Module)은 전원이 공급되면 일측은 냉각되고, 타측은 발열되는 원리를 적용함으로써, 기존에 적용되는 압축기 방식의 문제점을 해소 가능한 장점이 있다.In addition, various methods are used for the cooling device employed in the water purifier, but in consideration of miniaturization of volume, vibration and noise reduction, and design aspects, recently, a cooling device using a thermoelectric module has been introduced. Such a thermo electric module has the advantage of solving the problems of the conventional compressor method by applying the principle that one side is cooled and the other side is heated when power is supplied.
이러한 열전모듈이 적용된 정수기와 관련된 기술이 특허등록 제0844529호 및 공개특허 제2009-0019615호에 제안된 바 있다.A technology related to a water purifier to which such a thermoelectric module is applied has been proposed in Patent Registration No. 0844529 and Patent Publication No. 2009-0019615.
이하에서 종래기술로서 특허등록 제0844529호 및 공개특허 제2009-0019615호에 개시된 축열조를 포함하는 정수기와, 정수기 및 정수기의 열역류 방지 방법을 간략히 설명한다.Hereinafter, a method of preventing heat backflow of a water purifier including a thermal storage tank, a water purifier and a water purifier disclosed in Patent Registration No. 0844529 and Patent Publication No. 2009-0019615 will be briefly described below.
도 1은 특허등록 제0844529호(이하 '종래기술 1'이라 함)에서 정수기를 개략적으로 보이는 도면이다. 도 1에서 보는 바와 같이 종래기술 1의 정수기는 정수 대상인 물을 정수시키는 필터 어셈블리(130); 상기 필터 어셈블리(130)에서 정수된 물이 유동되도록 유로가 경유하는 정수 탱크(120); 상기 정수 탱크(120)에 면 접촉되게 설치되어 내부에 저장된 냉기를 정수 탱크에 공급하는 축열조(150); 및 상기 축열조(150)에 면 접촉되어 상기 축열조를 냉각시키는 냉각 장치(140);를 포함한다.1 is a view schematically showing a water purifier in Patent Registration No. 0844529 (hereinafter referred to as "Prior Art 1"). As shown in FIG. 1, the water purifier of Prior Art 1 includes a
한편, 상기 냉각 장치(140)는 열전달부(141)와, 방열판(142)과, 냉각 팬(143)으로 구성되어, 상기 냉각 케이스(110) 내부를 냉각시킨다. 상기 열전달부(141)는 상기 냉각 케이스(110) 내의 열을 외부로 배출시키는 것으로, 이러한 열전달부(141)로는 펠티어 소자(peltier element)가 이용될 수 있다. 상기 펠티어 소자인 열전달부(141)에 전원이 인가되면, 상기 열전달부(141)를 구성하는 P형 반도체 및 N형 반도체 상의 전자 이동에 의해, 상기 열전달부(141)의 일측은 냉각되고, 타측은 가열된다. 상기 열전달부(141)의 냉각되는 면이 상기 냉각 케이스(110)의 내측을 향하면, 상기 냉각 케이스(110) 내부의 열이 상기 열전달부(141)에 의해 외부로 배출되고, 상기 냉각 케이스(110) 내부는 냉각된다. 상기 방열판(142)은 상기 열전달부(141)의 가열되는 면에 배치되어, 펠티어 소자에서 발생되는 열을 외부로 방출시키는 부분이다. 이러한 방열판(142)에 의해 상기 냉각 장치(140)는 공냉될 수 있다.The
그러나 종래기술 1에 의한 정수기는 정수기의 유지보수가 요구되면 냉수 케이스에서 냉각장치를 분리하여야 하는데, 이들 대부분이 통상적인 볼트로 체결되어 있어 분리 작업을 수행할 때 체결된 볼트를 끝까지 분리해야 하므로 체결 구조의 개선이 요구되고 있다.However, in the water purifier according to the prior art 1, when the maintenance of the water purifier is required, the cooling device must be separated from the cold water case. Since most of them are fastened with the usual bolts, Improvement of the structure is required.
도 2는 공개특허 제2009-0019615호(이하 '종래기술 2'라 함)에서 정수기의 개략 구성도이다. 도 2에서 보는 바와 같이 종래기술 2의 정수기는, 물 공급원으로 물을 공급받아 냉수될 물이 저장되는 냉수탱크(110); 상기 냉수탱크(110)와 대면하도록 설치되어, 상기 냉수탱크(110)에 저장된 물을 냉각시키는 열전소자(120); 상기 열전소자(120)의 냉수탱크(110)와 대면하는 방향의 반대 방향에 대면하도록 설치되어, 상기 열전소자(120)로부터 발생된 열을 방열시키는 방열판(130); 및, 상기 열전소자(120)와 방열판(130) 사이에 설치되어, 상기 열전소자(120)가 작동 시 상기 열전소자(120)에서 발생된 열을 상기 방열판(130)으로 전달하고, 상기 열전소자(120)가 작동하지 않을 시 상기 열전소자(120)와 상기 방열판(130) 사이를 단열시키도록 동작하는 열역류 방지유닛(150);을 포함하는 것을 특징으로 한다.FIG. 2 is a schematic block diagram of a water purifier in Patent Publication No. 2009-0019615 (hereinafter referred to as "Prior Art 2"). As shown in FIG. 2, the water purifier of the prior art 2 includes a
그러나 종래기술 2에 의한 정수기는 정수기의 유지보수가 요구되면 냉수탱크에서 냉각부재와 열전소자 및 방열판을 분리하여야 하는데, 이들 대부분이 통상적인 볼트로 체결되어 있어 분리 작업을 수행할 때 체결된 볼트를 끝까지 분리해야 하므로 체결 구조의 개선이 요구되고 있다.However, in the water purifier according to the prior art 2, when the maintenance of the water purifier is required, the cooling member, the thermoelectric element, and the heat sink must be separated from each other in the cold water tank. Most of them are fastened with a common bolt, It is required to improve the fastening structure.
본 발명의 목적은 기본적으로 냉수탱크의 물을 열전모듈을 이용하여 냉각시켜 소형화 및 경량화 구성이 가능하면서 소음 및 진동이 거의 없고, 체결부재의 체결 정도를 일부만 해제하여도 열전도부재 및 열전모듈의 분리가 가능하므로 구성물의 유지보수시 시간이 단축되는 열전모듈이 적용된 정수기를 제공하는 것을 목적으로 한다.An object of the present invention is to provide a cooling device for cooling a water in a cold water tank by cooling the water in a cold water tank by using a thermoelectric module to enable miniaturization and lightweight construction and substantially no noise and vibration, The present invention provides a water purifier including a thermoelectric module that can shorten the time required for maintenance of components.
상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 열전모듈이 적용된 정수기는, 물을 정수하는 정수기에 있어서, 상기 정수기에는 정수저장탱크에서 유입된 물을 냉각시키는 냉수유닛을 포함하며, 상기 냉수유닛은, 냉수가 저장되는 냉수탱크; 상기 냉수탱크의 개구된 전면을 밀폐시키는 열전달부재; 상기 열전달부재의 이면에 구비되는 열전도부재; 상기 열전달부재와 상기 열전도부재를 통해 냉열이 전도되면서 상기 냉수탱크에 저장된 물을 냉각시키는 열전모듈; 상기 열전모듈의 흡열면과 상기 열전달부재의 사이에 설치되어 열전달 면적을 향상시키는 스페이스 블록; 상기 열전모듈의 발열면에 설치되어 상기 열전모듈의 열을 방열시키는 히트싱크; 상기 히트싱크의 표면에 설치되어 상기 히트싱크의 열을 방열하는 냉각팬; 및 상기 열전도부재에 하단의 걸림턱이 지지되고, 상단은 상기 열전달부재와, 상기 스페이스 블록과, 상기 열전모듈 및 상기 히트싱크를 관통하여 볼트로 체결되도록 나선이 형성되며, 상기 상, 하단이 자유회전되는 체결부재를 포함하는 열전모듈이 적용된 정수기를 통해 달성된다.In order to achieve the above object, the present invention provides a water purifier for purifying water, wherein the water purifier includes a cold water unit for cooling water flowing in a purified water storage tank, A cold water tank for storing the cold water; A heat transfer member sealing the opened front face of the cold water tank; A heat conduction member provided on a back surface of the heat transfer member; A thermoelectric module for cooling the water stored in the cold water tank while the cold heat is conducted through the heat transfer member and the heat conduction member; A space block provided between the heat absorbing surface of the thermoelectric module and the heat transfer member to improve a heat transfer area; A heat sink installed on a heat generating surface of the thermoelectric module to dissipate heat of the thermoelectric module; A cooling fan installed on a surface of the heat sink to dissipate heat of the heat sink; And an upper end is formed with a spiral so as to be bolted through the heat transfer member, the space block, the thermoelectric module, and the heat sink, and the upper and lower ends of the thermoelectric module are free And a thermoelectric module including a rotating fastening member is applied.
또한, 본 발명에서의 상기 체결부재는 하단 외주면에 상기 열전도부재의 외측벽에 면 접촉하도록 돌기가 형성될 수 있다.Further, in the present invention, the fastening member may be formed with a projection on the lower end peripheral surface so as to be in surface contact with the outer side wall of the heat conductive member.
또한, 본 발명에서의 상기 체결부재는 상기 열전도부재의 대향된 외벽면에 설치되며, 대향되는 하단에 결속 돌기가 형성되어 상기 결속 돌기를 연결부재에 의해 연결하여 결속시킬 수 있다.Further, in the present invention, the fastening member is provided on the opposite outer wall surface of the thermally conductive member, and the fastening protrusion is formed at the lower end of the fastening member, so that the fastening protrusion can be connected by the connecting member.
또한, 본 발명에서의 상기 열전도부재에는 상기 냉수탱크 내부에 위치되는 출수안내관을 지지하도록 직립한 지지부재가 구비될 수 있다.In addition, the heat conduction member of the present invention may be provided with a support member that stands upright to support the water guide pipe located inside the cold water tank.
또한, 본 발명에서는 상기 열전달부재와 상기 냉수탱크를 단열재가 감싸도록 구비될 수 있다.Further, in the present invention, the heat transfer member and the cold water tank may be provided to surround the heat insulating material.
본 발명에 의하면 기본적으로 냉수탱크의 물을 열전모듈을 이용하여 냉각시켜 소형화 및 경량화 구성이 가능하면서 소음 및 진동이 거의 없고, 체결부재의 체결 정도를 일부만 해제하여도 열전도부재 및 열전모듈의 분리가 가능하므로 구성물의 유지보수시 시간이 단축되는 효과가 있다.According to the present invention, the water in the cold water tank is basically cooled by using the thermoelectric module, thereby making it possible to make the thermoelectric module and the thermoelectric module separate from each other even if the degree of tightening of the fastening member is partially released. It is possible to shorten the maintenance time of the components.
도 1은 종래기술 1에 따른 정수기를 개략적으로 보이는 도면이다.
도 2는 종래기술 2에 따른 정수기의 개략 구성도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 열전모듈이 적용된 정수기를 도시한 측단면도이다.
도 4 및 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 열전모듈이 적용된 정수기에서 이웃한 체결부재를 연결부재 또는 열전도부재에 결속시키는 상태를 도시한 개략도이다.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 열전모듈이 적용된 정수기를 도시한 측단면도이다.
도 7 및 도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 열전모듈이 적용된 정수기에서 이웃한 체결부재를 연결부재 또는 열전도부재에 결속시키는 상태를 도시한 개략도이다.
도 9는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 열전모듈이 적용된 정수기를 도시한 분해 측단면도이다.
도 10은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 열전모듈이 적용된 정수기를 도시한 측단면도이다.1 is a schematic view of a water purifier according to the prior art 1;
2 is a schematic configuration diagram of a water purifier according to the prior art 2. Fig.
3 is a side cross-sectional view illustrating a water purifier to which a thermoelectric module according to an embodiment of the present invention is applied.
FIG. 4 and FIG. 5 are schematic views showing a state in which a neighboring fastening member is bound to a connecting member or a heat conductive member in a water purifier to which a thermoelectric module according to an embodiment of the present invention is applied.
6 is a side cross-sectional view illustrating a water purifier to which a thermoelectric module according to another embodiment of the present invention is applied.
7 and 8 are schematic views showing a state in which a neighboring fastening member is fastened to a connecting member or a heat conductive member in a water purifier to which a thermoelectric module according to another embodiment of the present invention is applied.
9 is an exploded side cross-sectional view illustrating a water purifier to which a thermoelectric module according to another embodiment of the present invention is applied.
10 is a side cross-sectional view illustrating a water purifier to which a thermoelectric module according to another embodiment of the present invention is applied.
본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 발명자가 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.The terms or words used in the present specification and claims are intended to mean that the inventive concept of the present invention is in accordance with the technical idea of the present invention based on the principle that the inventor can appropriately define the concept of the term in order to explain its invention in the best way Should be interpreted as a concept.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 일실시예를 상세히 설명하기로 한다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 일실시예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 일실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이다.
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. It will be apparent to those skilled in the art that the present invention may be embodied in many different forms and should not be construed as limited to the embodiments set forth herein. Rather, these embodiments are provided so that this disclosure will be thorough and complete, Is provided to fully inform the user.
도 3에는 본 발명의 일 실시예에 따른 열전모듈이 적용된 정수기가 측단면도로 도시되어 있으며, 도 4 및 도 5에는 본 발명의 일 실시예에 따른 열전모듈이 적용된 정수기에서 이웃한 체결부재를 연결부재 또는 열전도부재에 결속시키는 상태가 개략도로 도시되어 있다.3 is a sectional side view of a water purifier according to an embodiment of the present invention. In FIGS. 4 and 5, a water purifier to which a thermoelectric module according to an embodiment of the present invention is connected, Member or a heat conductive member is shown schematically.
이들 도면에 의하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 열전모듈이 적용된 정수기는 정수기 내부에 구비되어 정수저장탱크에서 유입된 물을 냉각시키는 냉수유닛(100)을 포함한다.According to these drawings, a water purifier to which a thermoelectric module according to an embodiment of the present invention is applied includes a
여기서, 냉수유닛이 구비된 정수기의 구조는 도면에는 도시하지 않았지만, 내부공간을 갖추며 정수기의 외관 형상을 이루는 본체와, 상기 본체의 내부공간에 설치되며 원수를 공급받아 이물질을 제거하여 정화시키는 복수개의 필터와, 상기 필터를 순차적으로 통과하여 정화된 정수를 저장하는 정수저장탱크와, 상기 정수저장탱크의 정수를 공급받아 온수유닛 및 냉수유닛을 통하여 가열 또는 냉각된 물이 저장되는 온수탱크 및 냉수탱크 및 상기 온수탱크와 냉수탱크에 각각 연결되어 온수 또는 냉수가 외부로 배출되는 복수의 취수 코크를 포함한다.Here, the structure of the water purifier provided with the cold water unit is not shown in the figure, but includes a body having an internal space and forming an external shape of the water purifier, a plurality of water purifiers installed in the internal space of the body, A hot water tank in which water heated or cooled through the hot water unit and the cold water unit is stored by receiving purified water of the purified water storage tank and a cold water tank And a plurality of water intake corks connected to the hot water tank and the cold water tank, respectively, for discharging hot water or cold water to the outside.
한편, 냉수유닛(100)은 냉수탱크(110), 열전달부재(120), 열전도부재(130), 스페이스 블록(140), 열전모듈(150), 제1 단열재(160), 제2 단열재(162), 히트싱크(170), 외곽 케이스(172), 냉각팬(180), 체결부재(190) 및 컨트롤러를 포함하여 구성된다.The
냉수탱크(110)는 정수저장탱크에서 공급된 정수를 후술한 열전모듈(150)에 의해 냉각시켜 만들어진 냉수가 저장되는 공간이다. 특히, 상기 냉수탱크(110)는 목표로 하는 온도까지 원활한 냉각을 구현하기 위해 알루미늄, 구리 및 스테인리스 강 등과 같은 열전도성이 우수한 재질로 이루어진다.The
그리고 상기 냉수탱크(110)에는 출수안내관(도면에 미도시)을 통해 출수되는 물이 사용자에게 공급되도록 형성된 출수구와, 입수파이프(도면에 미도시)에 의해 의해 물이 입수되는 입수구가 형성된다.The
또한, 상기 냉수탱크(110)에는 상기 냉수탱크(110)의 내부에 수용된 물의 온도를 측정하기 위한 온도센서(도면에 미도시)가 장착되고, 상기 냉수탱크(110)의 내부에 수용된 물을 외부로 배수하기 위하여 상기 냉수탱크(110)의 바닥면에 배수구가 형성된다.The
열전달부재(120)는 판상으로 형성되되, 냉수탱크(110)의 개구된 전면을 밀폐시키며, 후술할 스페이스 블록(150)에 밀착된 열전모듈(140)의 흡열시 전도율을 높이기 위해 열전도성이 높은 재질로 형성된다.The
더욱이, 상기 열전달부재(120)와 상기 냉수탱크(110)의 접합면에 대한 밀봉을 위해 오링(도면에 미도시) 등과 같은 기밀유지부재가 개재된다.Further, a hermetic sealing member such as an O-ring (not shown in the figure) is interposed to seal the joint surface between the
열전도부재(130)는 열전달부재(120)의 이면에 구비되어, 열전모듈(140)의 흡열면과 접촉하는 스페이스 블록(150)으로부터의 냉기(냉열)를 냉수탱크(110)에 수용된 물에 제공하기 위하여 열전도성이 높은 금속재질로 형성될 수 있다. The
이때, 상기 열전도부재(130)는 부식에 강하고 물을 오염시키지 않는 스테인리스 스틸 등으로 구비된다. 더욱이, 상기 열전도부재(130)는 판상의 양단을 내측 방향으로 두 차례 절곡하여 단면 형상이 직사각형을 이루도록 형성한다.At this time, the
한편, 상기 열전도부재(130)에는 냉수탱크(110) 내부에 위치되는 출수안내관(112)을 지지하도록 지지부재(114)가 직립하게 구비된다. 즉, 상기 지지부재(114)는 직립된 판상으로 일단에는 출수안내관(112)을 지지하도록 구멍이 관통 형성되고, 타단은 열전도부재(130)의 저면 절개부분을 통과하여 상기 열전도부재(130)의 천장면에 지지가 된다.The heat
스페이스 블록(140: Space Block)은 열전모듈(140)의 흡열면과 열전달부재(120)의 표면 사이에 설치되어 상기 열전모듈(140)의 흡열면을 통한 흡열시 열전달 면적을 향상시킨다. 이때, 상기 스페이스 블록(140)은 알루미늄 등이 사용되고 있으나, 구리 및 스테인리스 강, 또는 황동 등의 사용이 가능하다. The
이렇게, 상기 스페이스 블록(140)은 사용시 열전달 면적을 넓힐 수 있으므로 온도 구배를 줄일 수 있으며, 무엇보다 열전모듈(150) 발열면 방향에 부착된 히트싱크(170)와 열전달부재(120)와의 간격을 인위적으로 유격시킴으로써 상대적으로 뜨거운 히트싱크(170)에서 차가운 열전달부재(120) 쪽으로 열이 전달되는 것을 차단할 수 있다. As a result, the
열전모듈(150)은 스페이스 블록(140)의 표면에 구비되어 전원 인가시 열전달부재(120)와 열전도부재(130)를 통해 냉열이 전도되면서 냉수탱크(110)에 저장된 물을 냉각시킨다.The
제1 단열재(160)는 열전모듈(150)이 내부에 위치될 수 있도록 중심부에 관통홀이 형성되고, 열전달부재(120)의 표면에 밀착된 상태로 냉수탱크(110)를 감싸는 제2 단열재(200)의 개구된 전면을 밀폐시켜 단열을 목적으로 구비된다.The first thermal insulation material 160 has a through hole at its center so that the
즉, 상기 제1 단열재(160)는 히트싱크(170)와 냉각대상체인 열전달부재(120) 사이에 단열을 목적으로 개입된다.That is, the first heat insulator 160 intervenes between the heat sink 170 and the
특히, 상기 제1 단열재(160)는 스티로폼, 고무발포단열재, 우레탄 등과 같은 재질로 플라스틱 사출 등에 의해 제조되며, 형상 및 재질은 그 목적에 맞게 변경이 가능하다.Particularly, the first heat insulator 160 is made of plastic such as styrofoam, rubber foam insulation, urethane, etc. by plastic injection or the like, and its shape and material can be changed according to the purpose.
제2 단열재(162)는 제1 단열재(160)와 밀착되면서, 냉수탱크(110)의 외부를 감싸도록 구비되며, 제1 단열재(160)와 마찬가지로 스티로폼, 고무발포단열재, 우레탄 등과 같은 재질로 플라스틱 사출 등에 의해 제조된다.The second
히트싱크(170: heat sink)는 열전모듈(150)의 발열면에 밀착되어 상기 열전모듈(150)의 열을 방열시키며, 통상적으로 압출형 방열판이 많이 사용되나, 경우에 따라서 스카이빙 방식 방열판, 히트 파이프 임베디드 타입 방열판, 핀 본디드 타입 방열판 등의 사용이 가능하다. The heat sink 170 is in close contact with the heat generating surface of the
외곽 케이스(172)는 제2 단열재(162)를 감싸 마감하되 상, 하단에 정수기 내부에 고정할 수 있는 구조로 형성되며, 금속 또는 합성수지재 등의 재질로 형성된다.The
냉각팬(180)은 히트싱크(170)의 표면에 설치되어 상기 히트싱크(170)의 열을 방열하며, 일반적으로 축류형 팬이 많이 사용되긴 하지만, 공랭에 필요한 원활한 공기의 공급이 가능하다면 그 형태 및 방식에 영향을 받지는 아니한다.The cooling fan 180 is installed on the surface of the heat sink 170 to dissipate the heat of the heat sink 170. In general, although axial fan is used in many cases, if it is possible to supply smooth air necessary for air cooling, It is not affected by the form and manner.
체결부재(190)는 열전도부재(130)를 열전달부재(120)와, 스페이스 블록(140), 열전모듈(150) 및 히트싱크(170)와 고정하도록 체결하는 구성으로, 상기 열전도부재(130)의 대향된 모서리에 하단의 걸림턱(192)이 지지되고, 상단은 상기 열전달부재(120)와, 상기 스페이스 블록(140)과, 상기 열전모듈(150) 및 상기 히트싱크(170)를 관통하여 너트(N)로 체결되도록 나선이 형성된 나선부(194)로 구성되며, 상기 걸림턱(192)과 상기 나선부(194)가 자유 회전된다.The
그리고 상기 체결부재(190) 중 걸림턱(192)은 하단이 열전도부재(130)의 외측벽에 면 접촉하도록 사각 기둥 형상으로 형성되거나, 하단 원통 외주면에 열전도부재(130)의 외측벽에 면 접촉하도록 표면이 편평한 돌기가 형성될 수 있다. The
또한, 상기 걸림턱(192)은 일실시예로 열전도부재(130)의 대향된 외벽면에 설치되며, 대향되는 하단에 결속 돌기(192a)가 형성되어 이웃한 결속 돌기(192a)를 양 끝단에 홀이 형성된 연결부재(192b)에 의해 연결하는 과정을 통해 상기 걸림턱(192)이 벌어지는 현상을 방지할 수 있다. (도 4 참조)The coupling protrusions 192 are formed on the opposite outer wall surfaces of the
다른 실시예로 마주보는 체결부재(190)의 끝단이 열전도부재(130)의 절개된 단부에 걸릴 수 있도록 절곡하여 걸림턱(192c) 형태로 형성될 수 있다. (도 5 참조)In another embodiment, the end of the
컨트롤러는 도면에는 도시하지 않았지만 열전모듈(150)에 전원을 공급할 수 있는 스위칭 모드 파워 서플라이(SMPS, switching mode power supply)를 포함하며, 상기 열전모듈(150)의 작동을 제어할 수 있다.The controller includes a switching mode power supply (SMPS), which is not shown in the figure but can supply power to the
한편, 도면에는 도시하지 않았지만, 열전모듈(150)의 발열면과 히트싱크(170)의 사이에 펌프와 연결된 수냉 블록을 개재시킬 수 있다. 이렇게 상기 열전모듈의 발열면에 수냉 블록을 구비하는 경우, 공급된 물을 상기 수냉 블록으로 흘려보내고 배출되게 하는 구조를 적용하게 함으로써, 수냉에 의한 방열 방식을 적용하여 구성이 간단하고, 극소형화가 가능하며 상대적으로 저렴하게 구성할 수 있다는 장점이 있다. 또한, 수냉에 의해 방열을 할 경우 방열능이 공랭 방식에 비해 매우 우수하여 열전모듈의 냉각능을 최대로 끌어올려 냉수유닛의 냉각능력을 크게 향상시킬 수 있는 장점이 있다. 여기서, 수냉 블록은 일반적으로 알루미늄 재질 등으로 이루어지며, 지속적으로 사용할 경우 산화되어 유로가 막힐 염려가 있어 아노다이징(Anodizing)과 같은 표면 처리를 수행하게 된다. 또한 경우에 따라서는 스테인레스 강을 사용할 수도 있으며, 황동 및 구리를 사용할 수도 있다. 아울러 수냉 블록 표면에 써미스터(Thermistor), 바이메탈(Bimetal) 등을 부착하여 열전모듈의 제어 목적으로 사용할 수 있으며, 방열 상태를 확인하여 수냉 블록 쪽으로 물을 흘려보낼 수도 있다.
Although not shown in the drawing, a water-cooling block connected to the pump may be interposed between the heat generating surface of the
그러므로 본 발명의 열전모듈이 적용된 정수기는 급수관을 통하여 급수되는 원수가 복수개의 필터를 통과하면서 침전, 여과, 살균 등의 과정을 거쳐 원수에 함유된 중금속 및 기타 유해물질이 제거되어 정화된 후, 정수저장탱크로 저장되고, 이 정수저장탱크의 물은 온수탱크 및 냉수탱크(110)로 각각 공급되어 온수유닛과 냉수유닛(100)을 통하여 소정의 온도로 가열 및 냉각된다.Therefore, the water purifier to which the thermoelectric module of the present invention is applied is characterized in that raw water supplied through a water supply pipe passes through a plurality of filters and is subjected to a process such as precipitation, filtration and sterilization to remove heavy metals and other harmful substances contained in the raw water, The water in the purified water storage tank is supplied to the hot water tank and the
그리고 상기 온수탱크에는 그 내부에 저장된 정수를 가열시키는 온수장치가 설치되고, 상기 냉수탱크(110)의 외측에는 냉수탱크(110)에 저장된 정수를 냉각시키는 냉수유닛(100)이 설치되며, 상기 본체의 전면부 외측에는 온수탱크와 냉수탱크(110)의 온수 및 냉수가 각각 배출되도록 취수 코크가 구비된다.The hot water tank is provided with a water heater for heating the water stored therein, and a
이때, 냉수유닛(100)은 출수안내관(112)을 통해 정수가 유입되고 열전모듈(150)에 전원이 인가되면서 상기 열전모듈(150)의 흡열면에 밀착된 열전달부재(120)와 열전도부재(130)에 의해 냉수탱크(110) 내부의 정수를 열교환시키면서 냉각시킨다.At this time, the
특히, 정수기의 유지보수가 요구되는 경우, 히트싱크(170)에서 체결부재(190)의 나선부(194)에 체결된 너트(N)를 일정 부분 분리하면 걸림턱(192)이 열전도부재(130)의 모서리에서 분리되면서 상기 열전도부재(130)의 분리가 손쉽게 가능하다.Particularly, when maintenance of the water purifier is required, when the nut N fastened to the
또는, 정수기에서 열전모듈(150) 등의 요지보수가 요구되는 경우, 히트싱크(170)에서 체결부재(190)의 나선부(194)에 체결된 너트(N)를 완전 분리하고 상기 히트싱크(170) 분리 후 상기 열전모듈(150)의 분리가 가능하다.
Or if the water purifier needs repairing of the
도 6에는 본 발명의 다른 실시예에 따른 열전모듈이 적용된 정수기가 측단면도로 도시되어 있으며, 도 7 및 도 8에는 본 발명의 다른 실시예에 따른 열전모듈이 적용된 정수기에서 이웃한 체결부재를 연결부재 또는 열전도부재에 결속시키는 상태가 개략도로 도시되어 있다.6 and 7 are sectional side views of a water purifier according to another embodiment of the present invention. In FIGS. 7 and 8, a water purifier to which a thermoelectric module according to another embodiment of the present invention is connected, Member or a heat conductive member is shown schematically.
이들 도면에 의하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 열전모듈이 적용된 정수기는 정수기 내부에 구비되어 정수저장탱크에서 유입된 물을 냉각시키는 냉수유닛(200)을 포함한다.According to these drawings, the water purifier to which the thermoelectric module according to another embodiment of the present invention is applied includes a
이때, 냉수유닛(200)은 냉수탱크(210), 열전달부재(220), 열전도부재(230), 스페이스 블록(240), 열전모듈(250), 제1 단열재(260), 제2 단열재, 히트싱크(270), 외곽 케이스, 냉각팬(280), 체결부재(290) 및 컨트롤러를 포함하여 구성되며, 상기 열전도부재(230)와 상기 체결부재(290)의 형상만 상이할 뿐 나머지 구성요소는 앞선 실시예의 그것과 동일한 구조와 기능을 하므로 상세한 설명은 생략한다.At this time, the
상기 열전도부재(230)는 양 측벽에 후술할 체결부재(290)의 걸림턱(292)이 걸릴 수 있도록 홈(232)이 각각 형성된다.The
상기 체결부재(290)는 열전도부재(230)를 열전달부재(220)와, 스페이스 블록(240), 열전모듈(250) 및 히트싱크(270)와 고정하도록 체결하는 구성으로, 상기 열전도부재(230)의 양 측벽에 형성된 홈(232)에 걸림턱(292)이 지지되고, 상단은 상기 열전달부재(220)와, 상기 스페이스 블록(240)과, 상기 열전모듈(250) 및 상기 히트싱크(270)를 관통하여 너트(N)로 체결되도록 나선이 형성된 나선부(294)로 구성되며, 상기 걸림턱(292)과 상기 나선부(294)가 자유 회전된다.The
또한, 상기 걸림턱(292)은 일실시예로 열전도부재(230)의 대향된 외벽면에 설치되며, 대향되는 하단에 결속 돌기(292a)가 형성되어 이웃한 결속 돌기(292a)를 양 끝단에 홀이 형성된 연결부재(292b)에 의해 연결하는 과정을 통해 상기 걸림턱(292)이 벌어지는 현상을 방지할 수 있다. (도 7 참조)The engaging
다른 실시예로 상기 걸림턱(292)은 대향되는 하단에 결속 돌기(292a)가 형성되어 이웃한 결속 돌기(292a)를 양 끝단에 홀이 형성된 연결부재(292b)에 의해 연결하면서 상기 연결부재(292b)의 안쪽을 절개한 후 절개된 단부에 걸릴 수 있도록 절곡 형성된 걸림턱(292c)을 구비하여 상기 걸림턱(292)이 벌어지는 현상을 방지할 수 있다. (도 8 참조)
The
도 9에는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 열전모듈이 적용된 정수기가 측단면도로 도시되어 있다.9 is a side cross-sectional view of a water purifier to which a thermoelectric module according to another embodiment of the present invention is applied.
이 도면에 의하면, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 열전모듈이 적용된 정수기는 정수기 내부에 구비되어 정수저장탱크에서 유입된 물을 냉각시키는 냉수유닛(300)을 포함한다.According to this drawing, the water purifier to which the thermoelectric module according to another embodiment of the present invention is applied includes a
이때, 냉수유닛(300)은 냉수탱크(310), 열전달부재(320), 열전도부재(330), 스페이스 블록(340), 열전모듈(350), 제1 단열재(360), 제2 단열재(362), 히트싱크(370), 외곽 케이스(372), 냉각팬(380), 체결너트(390) 및 컨트롤러를 포함하여 구성되며, 상기 열전도부재(330)와 상기 체결너트(390)의 형상만 상이할 뿐 나머지 구성요소는 앞선 실시예의 그것과 동일한 구조와 기능을 하므로 상세한 설명은 생략한다.At this time, the
열전도부재(330)는 열전달부재(320)와의 접촉면에 볼트가 스페이스 블록(340)에서 관통하여 체결될 수 있도록 볼트가 통과하는 구멍이 관통 형성된다. 즉, 열전달부재(320)를 순차 관통하여 열전도부재(330)의 내부에 배치되는 체결너트(390)의 너트에 체결하기 위해 상기 열전도부재(330)의 표면 중 볼트 체결 위치마다 구멍이 형성된다.The
체결너트(390)는 열전도부재(330)의 내부에 배치되어 스페이스 블록(340)을 통해 상기 열전도부재(330)를 열전달부재(320)의 이면에 고정시킬 때 체결하는 기능을 하며, 볼트가 체결될 수 있도록 열전도부재(330)의 표면 구멍에 대응하게 각각 구비되며, 상기 볼트와의 체결 부위에 대한 기밀 유지를 위해 나선홀의 외곽을 따라 오링(O-ring)이 각각 구비된다. 이때, 상기 체결너트(390)는 금속 또는 합성수지재 또는 나선부위만 금속으로 형성되고 이 금속부분을 감싸는 합성수지재 등으로 형성된다.The
한편, 볼트로 히트싱크(370)와, 열전모듈(350)을 관통시켜 스페이스 블록(340)의 나선홀에 각각 체결시키고, 다른 볼트로 스페이스 블록(340)을 관통시켜 열전도부재(330)를 통과한 후 체결너트(390)로 각각 체결시킨다. 결국, 스페이스 블록(340)에는 볼트가 히트싱크(370)와, 열전모듈(350)을 고정시키도록 체결되는 나선홀과, 열전도부재(330)를 통과한 후 체결너트(390)에 체결되도록 볼트머리 삽입공이 다수 형성된다.
On the other hand, the
도 10에는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 열전모듈이 적용된 정수기가 측단면도로 도시되어 있다.FIG. 10 is a side sectional view of a water purifier to which a thermoelectric module according to another embodiment of the present invention is applied.
이 도면에 의하면, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 열전모듈이 적용된 정수기는 정수기 내부에 구비되어 정수저장탱크에서 유입된 물을 냉각시키는 냉수유닛(300)을 포함한다.According to this drawing, the water purifier to which the thermoelectric module according to another embodiment of the present invention is applied includes a
이때, 냉수유닛(300)은 냉수탱크, 열전달부재(320), 열전도부재(330), 스페이스 블록(340), 열전모듈(350), 제1 단열재(360), 제2 단열재, 히트싱크(370), 외곽 케이스, 냉각팬(380) 및 컨트롤러를 포함하여 구성되며, 앞선 실시예에서와 같이 볼트를 이용하여 히트싱크(370)와, 열전모듈(350)과, 스페이스 블록(340)과, 열전달부재(320)와, 열전도부재(330)를 체결너트(390)에 체결하여 고정하지 않고, 상기 열전달부재(320)의 표면과 상기 스페이스 블록(340)과의 접촉면 둘레를 따라 글루(Glue)를 이용하여 상호 접착시키고, 상기 열전달부재(320)의 이면과 상기 열전도부재(330)와의 접촉면 둘레를 글루로 상호 접착시킨다. 그 후, 열전모듈(350)은 히트싱크(370)의 외측에서 삽입되는 볼트를 이용하여 스페이스 블록(340)에 고정할 수도 있다. 또한, 히트싱크(370)와 열전모듈(350)도 스페이스 블록(340)과 글루를 이용하여 상호 접착시킬 수도 있다.
At this time, the
또한, 도면에는 도시하지 않았지만 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 열전모듈이 적용된 정수기는 정수기 내부에 구비되어 정수저장탱크에서 유입된 물을 냉각시키는 냉수유닛은 냉수탱크, 열전달부재, 열전도부재, 스페이스 블록, 열전모듈, 제1 단열재, 제2 단열재, 히트싱크, 외곽 케이스, 냉각팬 및 컨트롤러를 포함하여 구성되며, 열전달부재의 표면과 상기 스페이스 블록과의 접촉면 둘레를 따라 용접 또는 솔더링에 의해 상호 접착시키고, 상기 열전달부재의 이면과 상기 열전도부재와의 접촉면 둘레를 용접 또는 솔더링에 의해 상호 접착시킨다. 그 후, 열전모듈은 히트싱크의 외측에서 삽입되는 볼트를 이용하여 스페이스 블록에 고정할 수도 있다. 또한, 히트싱크와 열전모듈도 스페이스 블록과 용접 또는 솔더링에 의해 상호 접착시킬 수도 있다.In addition, although not shown in the drawings, the water purifier according to another embodiment of the present invention includes a cold water tank, a heat transfer member, a heat conduction member, a space The heat transfer member includes a block, a thermoelectric module, a first heat insulator, a second heat insulator, a heat sink, an outer case, a cooling fan, and a controller. The heat transfer member is bonded to the surface of the heat transfer member by welding or soldering And the periphery of the contact surface between the back surface of the heat conducting member and the heat conductive member is bonded to each other by welding or soldering. Thereafter, the thermoelectric module may be fixed to the space block using a bolt inserted from the outside of the heat sink. The heat sink and the thermoelectric module may also be bonded to each other by welding or soldering to the space block.
다른 실시예로 열전도부재 중 열전달부재와의 접촉면에 머리가 고정된 볼트를 구비하고 상기 볼트의 나선부가 열전도부재와, 스페이스 블록과, 열전모듈을 거쳐 히트싱크의 홀을 관통한 상태에서 너트 등으로 체결될 수 있다.
In another embodiment of the present invention, there is provided a bolt having a head fixed to a contact surface of a heat conduction member with a heat transfer member, wherein a spiral portion of the bolt penetrates a hole of a heat sink through a heat conduction member, a space block, .
이상과 같이 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 상기의 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다.While the invention has been shown and described with reference to certain preferred embodiments thereof, it will be understood by those of ordinary skill in the art that various changes in form and details may be made therein without departing from the spirit and scope of the invention as defined by the appended claims. This is possible.
그러므로 본 발명의 범위는 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 아니 되며, 후술하는 특허청구범위뿐 아니라 이 특허청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.Therefore, the scope of the present invention should not be limited by the described embodiments, but should be determined by the equivalents of the appended claims, as well as the appended claims.
100, 300, 300: 냉수유닛
110, 210, 310: 냉수탱크
120, 220, 320: 열전달부재
130, 230, 330: 열전도부재
140, 240, 340: 스페이스 블록
150, 250, 350: 열전모듈
160, 260, 360: 제1 단열재
162, 362: 제2 단열재
170, 270, 370: 히트싱크
172, 372: 외곽 케이스
180, 280, 380: 냉각팬
190, 290 : 체결부재
390: 체결너트100, 300, 300: cold water unit
110, 210, 310: cold water tank
120, 220, 320: heat transfer member
130, 230, 330: heat conduction member
140, 240, 340: Space block
150, 250, 350: thermoelectric module
160, 260, 360: Primary insulation
162, 362: secondary insulation
170, 270, 370: Heat sink
172, 372: outer case
180, 280, 380: cooling fan
190, 290: fastening member
390: Clamping nut
Claims (5)
상기 정수기에는 정수저장탱크에서 유입된 물을 냉각시키는 냉수유닛을 포함하며,
상기 냉수유닛은,
냉수가 저장되는 냉수탱크;
상기 냉수탱크의 개구된 전면을 밀폐시키는 열전달부재;
상기 열전달부재의 이면에 구비되는 열전도부재;
상기 열전달부재와 상기 열전도부재를 통해 냉열이 전도되면서 상기 냉수탱크에 저장된 물을 냉각시키는 열전모듈;
상기 열전모듈의 흡열면과 상기 열전달부재의 사이에 설치되어 열전달 면적을 향상시키는 스페이스 블록;
상기 열전모듈의 발열면에 설치되어 상기 열전모듈의 열을 방열시키는 히트싱크;
상기 히트싱크의 표면에 설치되어 상기 히트싱크의 열을 방열하는 냉각팬; 및
상기 열전도부재에 하단의 걸림턱이 지지되고, 상단은 상기 열전달부재와, 상기 스페이스 블록과, 상기 열전모듈 및 상기 히트싱크를 관통하여 볼트로 체결되도록 나선이 형성되며, 상기 상, 하단이 자유회전되는 체결부재를 포함하는 열전모듈이 적용된 정수기.
A water purifier for purifying water,
The water purifier includes a cold water unit for cooling the water introduced from the purified water storage tank,
The cold water unit includes:
A cold water tank in which cold water is stored;
A heat transfer member sealing the opened front face of the cold water tank;
A heat conduction member provided on a back surface of the heat transfer member;
A thermoelectric module for cooling the water stored in the cold water tank while the cold heat is conducted through the heat transfer member and the heat conduction member;
A space block provided between the heat absorbing surface of the thermoelectric module and the heat transfer member to improve a heat transfer area;
A heat sink installed on a heat generating surface of the thermoelectric module to dissipate heat of the thermoelectric module;
A cooling fan installed on a surface of the heat sink to dissipate heat of the heat sink; And
Wherein a lower end of the heat transfer member is supported by a lower end of the heat transfer member and a spiral is formed through the heat transfer member, the space block, the thermoelectric module, and the heat sink to be fastened by bolts, And a thermoelectric module including a fastening member.
상기 체결부재는 하단 외주면에 상기 열전도부재의 외측벽에 면 접촉하도록 돌기가 형성되는 열전모듈이 적용된 정수기.
The method according to claim 1,
Wherein the fastening member has a protrusion formed on a lower end outer circumferential surface so as to be in surface contact with an outer wall of the thermally conductive member.
상기 체결부재는 상기 열전도부재의 대향된 외벽면에 설치되며, 대향되는 하단에 결속 돌기가 형성되어 상기 결속 돌기를 연결부재에 의해 연결하여 결속시키는 열전모듈이 적용된 정수기.
The method according to claim 1,
Wherein the fastening member is provided on an opposing outer wall surface of the thermally conductive member, and a coupling protrusion is formed at a lower end of the coupling member to connect the coupling protrusion to the thermoelectric module.
상기 열전도부재에는 상기 냉수탱크 내부에 위치되는 출수안내관을 지지하도록 직립한 지지부재가 구비되는 열전모듈이 적용된 정수기.
The method according to claim 1,
Wherein the thermoelectric module is provided with a support member upstanding to support an outflow guide pipe located inside the cold water tank.
상기 열전달부재와 상기 냉수탱크를 단열재가 감싸도록 구비되는 열전모듈이 적용된 정수기.The method according to claim 1,
And a thermoelectric module provided to surround the heat transfer member and the cold water tank.
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