KR20170034302A - Heat exchanging module - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명의 실시예는 열교환 모듈에 관한 것이다.An embodiment of the present invention relates to a heat exchange module.
일반적으로, 정수기에서는 냉수와 온수가 제공되기 때문에, 정수기로 공급되는 물을 냉각 또는 가열하는 장치가 내장된다. 초창기에는 물을 냉각하기 위한 장치로서 컴프레셔가 사용되고, 물을 가열하기 위한 장치로서 시즈(sheath) 히터가 사용되었다. 이 경우를 보통 1세대 정수기로 분류한다. 그 이후에 시즈 히터 대신 면상히터를 이용하여 물을 가열하였다가, 냉각 장치도 교체되어 컴프레셔 대신 열전소자를 통해 물을 냉각하였다. 컴프레셔는 부피가 크고 소음이 심하여 가정이나 업체 등에서 정수기를 사용할 때 불편함이 많았기 때문에 이를 개선하기 위하여 전기를 통해 물체의 열을 빼앗아서 방열시키는 열전소자를 사용하게 되었다. 열전소자를 사용함으로써, 정수기의 부피도 상당히 줄어들었으며, 정수기로부터 발생되는 소음도 상당히 개선되었다.Generally, since the water purifier is provided with cold water and hot water, a device for cooling or heating the water supplied to the water purifier is built in. In the early days, a compressor was used as a device for cooling water, and a sheath heater was used as a device for heating water. This case is usually classified as a first generation water purifier. After that, the water was heated using an area heater instead of a sieve heater, and the cooling device was also replaced to cool the water through the thermoelectric element instead of the compressor. Compressors are bulky and have a lot of noise, so there was a lot of inconvenience when using a water purifier in a home or a company. To improve this, a thermoelectric element that takes heat of the object through electricity is used to dissipate heat. By using a thermoelectric element, the volume of the water purifier is also considerably reduced, and the noise generated from the water purifier is also considerably improved.
도 12는 종래의 정수기에 사용되는 가열 모듈 및 냉각 모듈을 나타내는 도면이다.12 is a view showing a heating module and a cooling module used in a conventional water purifier.
도 12를 참조하면, 가열 모듈(도 12(a)의 10, 도 12(b)의 20)은 두 가지 형태가 있다. 즉, 제 1 형태(10)는 유입구(11)를 통해 들어온 물을 제 1 가열부(12)에서 제 1 히터(16)를 통해 1차로 가열한 후 전달관(13)을 통해 제 2 가열부(14)로 전달하고, 제 2 가열부(14)에서 제 2 히터(17)를 통해 2차로 가열하여 배출구(15)를 통해 사용자에게 공급한다.Referring to Fig. 12, there are two types of heating modules (10 in Fig. 12 (a) and 20 in Fig. 12 (b)). That is, in the
가열 모듈의 제 2 형태(20)는 유입구(21)를 통해 들어온 물은 가열부(22)의 양측에 배치되는 제 1 히터(24) 및 제 2 히터(25)를 통해 한 번에 가열하여 배출구(23)를 통해 사용자에게 공급한다.The second type of heating module 20 is configured such that the water introduced through the
냉각 모듈(도 12(c)의 30)은 가열 모듈(10, 20) 보다 복잡한 형태인데, 이는 열전 소자(34)를 통해 냉각부(32) 내의 물을 냉각하면서 방열되는 열이 방열핀(39) 및 방열팬(40)에 의해 외부로 배출되어야 하기 때문이다. 냉각 모듈(30)의 냉각 효율을 유지시키기 위해서는 방열핀(39)과 방열팬(40)에 의해서 물에서 빼앗은 열을 외부로 방열해야 한다. The cooling module (30 in FIG. 12 (c)) is more complicated than the
그런데, 가열 모듈(10, 20)에 있어서 공급되는 물을 급속하게 가열하여 사용자가 원하는 온도의 온수를 제공하여야 하기 때문에, 가열 모듈(10, 20)에 사용되는 히터(16, 17, 24, 25)는 보통 2400 W의 히터를 사용한다. 2400 W의 제품은 가정에 있어서 전력이 많이 소모되는 제품이기 때문에 가정용으로 사용하기에는 부담이 된다. 또한, 전력이 많이 소모되다 보면 이로 인하여 주변에 대한 발열이 심할 수 있고, 전력 소모가 갑자기 커지면 전기가 차단되어 버릴 수도 있어서, 불편함이 야기될 수 있다. 뿐만 아니라, 여름철에는 정수기 주변에 대한 발열로 인하여 사용자의 불쾌감을 유발할 수도 있다.Since the water supplied to the
또한, 냉각 모듈(30)의 경우에는 열전 소자(34)를 통해 물로부터 빼앗은 열을 외부로 방열하게 되는데, 이는 에너지 절감의 관점에서 에너지를 외부로 배출하는 것이므로 바람직하지 않으며, 가열 모듈(10, 20)의 경우와 마찬가지로 외부 온도가 올라가서 사용자의 불쾌감을 유발할 수도 있다. In the case of the
그리고, 가열 모듈(10, 20)과 냉각 모듈(30)이 별도로 존재하여, 전체 정수기의 크기가 여전히 커서 최근의 추세인 1인 가정 등에 사용하기에는 적합하지 않고, 공간을 많이 차지하게 되어 사용자에게 불편함을 준다.In addition, since the
본 발명의 실시예들은, 열교환 모듈에 관한 것으로서, 냉각과 가열을 같이 행하는 모듈에 있어서 냉각에 의해 발생되는 열이 가열 과정에 제공되는 열교환 모듈을 제공하기 위한 것이다.Embodiments of the present invention are directed to a heat exchange module, in which heat generated by cooling is provided to a heating process in a module that performs cooling and heating together.
본 발명의 실시예들은, 냉각에 의해 발생되는 열을 재활용함으로써 전체 정수기에 소요되는 전력을 저감할 수 있는 열교환 모듈을 제공하기 위한 것이다.Embodiments of the present invention are intended to provide a heat exchange module capable of reducing power consumption of the entire water purifier by recycling heat generated by cooling.
본 발명의 실시예들은, 냉각 모듈 및 가열 모듈을 일체화하여 정수기의 크기를 줄일 수 있는 열교환 모듈을 제공하기 위한 것이다.Embodiments of the present invention provide a heat exchange module that can reduce the size of a water purifier by integrating a cooling module and a heating module.
본 발명의 실시예들은, 가열 과정에서 발생할 수 있는 안전 문제를 해결한 열교환 모듈을 제공하기 위한 것이다.Embodiments of the present invention provide a heat exchange module that solves a safety problem that may occur during a heating process.
그러나, 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 이상에서 언급한 과제에 한정되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.However, the technical problem to be solved by the present invention is not limited to the above-mentioned problems, and other problems not mentioned can be clearly understood by those skilled in the art from the following description.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 열전 소자; 및 상기 열전 소자의 양 측에 전도가능하게 접촉되는 제 1 전도부 및 제 2 전도부를 포함하고, 상기 제 1 전도부 및 상기 제 2 전도부 각각은 냉 유체 공간 및 온 유체 공간의 적어도 일부를 형성하며, 상기 냉 유체 공간부 및 상기 온 유체 공간부 각각은 유입부 및 배출부를 가지는 밀폐 공간인, 열교환 모듈이 제공된다.According to an embodiment of the present invention, And a first conductive portion and a second conductive portion that are in conductive contact with both sides of the thermoelectric element, wherein each of the first conductive portion and the second conductive portion forms at least a part of the cold fluid space and the on- Wherein each of the cold fluid space portion and the on-fluid space portion is a closed space having an inlet portion and an outlet portion.
본 발명의 다른 실시예에 따르면, 열전 소자; 상기 열전 소자의 양측에 형성되는 냉 유체 공간부 및 온 유체 공간부; 및 상기 열전 소자의 양측에 전도가능하게 접촉되며, 상기 냉 유체 공간부 및 상기 온 유체 공간부 각각의 적어도 일부를 형성하는 제 1 전도부 및 제 2 전도부를 포함하고, 상기 온 유체 공간부는 제 1 유체 공간부 및 제 2 유체 공간부를 포함하며, 상기 제 1 유체 공간부의 적어도 일부는 상기 제 2 전도부로 형성되어, 상기 열전 소자에서 방열 에너지가 상기 제 1 유체 공간부로 전달되고, 상기 제 2 유체 공간부는 히터를 포함하는, 열교환 모듈이 제공된다.According to another embodiment of the present invention, there is provided a thermoelectric device comprising: a thermoelectric element; A cold fluid space and an on fluid space formed on both sides of the thermoelectric element; And a first conductive portion and a second conductive portion that are in contact with both sides of the thermoelectric element and form at least a part of each of the cold fluid space portion and the on fluid space portion, Wherein at least a portion of the first fluid space is formed of the second conductive portion so that heat energy is transferred from the thermoelectric element to the first fluid space, A heat exchange module is provided that includes a heater.
상기 제 1 전도부 및 상기 제 2 전도부 각각은 전도 블록, 전도판 및 열교환핀을 포함할 수 있다.Each of the first conductive portion and the second conductive portion may include a conductive block, a conductive plate, and a heat exchange fin.
상기 전도 블록, 상기 전도판 및 상기 열교환핀 중 적어도 둘은 일체를 이룰 수 있다.At least two of the conductive block, the conductive plate, and the heat exchange fins may be integrated.
상기 냉 유체 공간부 및 상기 온 유체 공간부를 형성하는 커버의 적어도 일부는 주조(die casting)물일 수 있다.At least a part of the cover forming the cold fluid space part and the on-fluid space part may be die casting materials.
상기 냉 유체 공간 및 상기 온 유체 공간을 형성하는 커버의 적어도 일부는 표면처리될 수 있다.At least a part of the cover forming the cold fluid space and the on-fluid space may be surface-treated.
상기 표면처리는 아노다이징(anodizing), 코팅, 전착(electrodeposition) 중 적어도 하나일 수 있다.The surface treatment may be at least one of anodizing, coating, and electrodeposition.
상기 냉 유체 공간부 및 상기 온 유체 공간부 중 적어도 하나는 온도 센서 및 프로텍터 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.At least one of the cold fluid space and the on-fluid space may include at least one of a temperature sensor and a protector.
상기 냉 유체 공간부 및 상기 온 유체 공간부를 제어하는 제어부가 배치될 수 있다.And a control unit for controlling the cold fluid space unit and the on-fluid space unit may be disposed.
상기 제어부는 상기 열전 소자를 제어할 수 있다.The control unit may control the thermoelectric element.
상기 제어부는 상기 냉 유체 공간부 및 상기 온 유체 공간부 양쪽의 온도를 고려하여 상기 냉 유체 공간부 및 상기 온 유체 공간부를 동시에 제어할 수 있다.The controller may simultaneously control the cold fluid space portion and the on-fluid space portion in consideration of the temperatures of both the cold fluid space portion and the on-fluid space portion.
상기 냉 유체 공간부 및 상기 온 유체 공간부를 제어하는 제어부가 배치될 수 있다.And a control unit for controlling the cold fluid space unit and the on-fluid space unit may be disposed.
상기 제어부는 상기 열전소자 및 상기 히터를 제어할 수 있다.The controller may control the thermoelectric element and the heater.
상기 제어부는 상기 냉 유체 공간부 및 상기 온 유체 공간부 양쪽의 온도를 고려하여 상기 냉 유체 공간부 및 상기 온 유체 공간부를 동시에 제어할 수 있다.The controller may simultaneously control the cold fluid space portion and the on-fluid space portion in consideration of the temperatures of both the cold fluid space portion and the on-fluid space portion.
상기 제어부는 상기 제 2 유체 공간부에 상온의 유체가 유입된 조건에서 상기 히터를 제어할 수 있다.The controller may control the heater under a condition that a fluid at room temperature flows into the second fluid space.
상기 제 1 전도부 및 상기 제 2 전도부 각각의 일측은 서로 일체로 연결될 수 있다.One side of each of the first conductive portion and the second conductive portion may be integrally connected to each other.
상기 냉 유체 공간부 및 상기 온 유체 공간부 각각의 내부에는 열교환핀이 배치될 수 있다.A heat exchange fin may be disposed in each of the cold fluid space portion and the on-fluid space portion.
상기 냉 유체 공간부 및 상기 온 유체 공간부를 형성하는 커버는 전달되는 열의 파장을 변경하기 위해 표면처리될 수 있다.The cover forming the cold fluid space portion and the on-fluid space portion may be surface-treated to change the wavelength of transmitted heat.
상기 제 1 전도부 및 상기 제 2 전도부 각각의 일측은 결합 부재로 연결될 수 있다.One side of each of the first conductive portion and the second conductive portion may be connected by a coupling member.
상기 결합 부재는 스크류 또는 탄성 클립일 수 있다.The coupling member may be a screw or an elastic clip.
상기 결합 부재는 스크류 및 상기 스크류가 관통하는 한 쌍의 부싱(bushing)을 포함할 수 있다.The coupling member may include a screw and a pair of bushings through which the screw passes.
상기 히터는 상기 제 2 유체 공간부 내측에 배치될 수 있다.The heater may be disposed inside the second fluid space portion.
상기 냉 유체 공간부 및 상기 온 유체 공간부 중 적어도 하나에는 이온발생장치가 배치될 수 있다.The ion generating device may be disposed in at least one of the cold fluid space and the on-fluid space.
상기 냉 유체 공간부 및 상기 온 유체 공간부 중 적어도 하나에는 자외선 살균 장치가 배치될 수 있다.The ultraviolet sterilizing device may be disposed in at least one of the cold fluid space and the on-fluid space.
상기 온 유체 공간에는 드레인부 또는 상기 냉 유체 공간과 연통하는 유로가 형성될 수 있다.The on-fluid space may be formed with a flow path communicating with the drain portion or the cold fluid space.
상기 온 유체 공간부에는 방열을 위해 열을 배출하거나 순환시키는 기능이 형성될 수 있다.And the function of discharging or circulating the heat for radiating heat may be formed in the on-fluid space portion.
상기 열교환핀은 상기 냉 유체 공간부 또는 상기 온 유체 공간부의 대면하는 커버까지 연장 형성될 수 있다.The heat exchange fins may extend to a facing surface of the cold fluid space or the on-fluid space.
상기 제 1 유체 공간부에 히터가 배치될 수 있다.A heater may be disposed in the first fluid space.
상기 제 1 유체 공간부의 부피가 상기 제 2 유체 공간부의 부피보다 클 수 있다.The volume of the first fluid space may be greater than the volume of the second fluid space.
상기 제 1 유체 공간부 및 상기 제 2 유체 공간부는 상기 온 유체 공간부 내부에 형성된 격벽에 의해 분리될 수 있다.The first fluid space portion and the second fluid space portion may be separated by a partition wall formed in the on-fluid space portion.
상기 제 1 유체 공간부에는 그 외측에 방열핀이 형성될 수 있다.A radiating fin may be formed on the outer side of the first fluid space portion.
상기 제 1 유체 공간부에는 그 외측에 방열 팬(fan)이 형성될 수 있다.A heat radiating fan may be formed on the outer side of the first fluid space portion.
상기 제 1 전도부 및 상기 제 2 전도부 중 적어도 하나의 적어도 일부는 원적외선 발생을 위한 표면처리가 될 수 있다.At least a part of at least one of the first conductive portion and the second conductive portion may be a surface treatment for generating far-infrared rays.
본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 냉 유체 및 온 유체를 생성하는 냉 유체 공간 및 온 유체 공간; 상기 냉온 유체 공간 간의 열교환을 행하는 열교환부; 상기 열교환부의 양측에 전도가능하게 접촉되는 제 1 전도 블록 및 제 2 전도 블록; 및 상기 제 1 전도 블록 및 상기 제 2 전도 블록 각각과 연결되는 제 1 열교환핀 및 제 2 열교환핀을 포함하고, 상기 제 1 전도 블록과 상기 제 1 열교환핀 및 상기 제 2 전도 블록과 상기 제 2 열교환핀은 각각 수지로 형성되는 제 1 커버와 제 2 커버에 조립되거나 인서트(insert)되는, 열교환 모듈이 제공된다.According to another embodiment of the present invention, there is provided a cold fluid space and an on fluid space for generating a cold fluid and an on fluid; A heat exchange unit for performing heat exchange between the cold and hot fluid spaces; A first conduction block and a second conduction block in conduction contact with both sides of the heat exchange section; And a first heat exchange fin and a second heat exchange pin connected to the first conduction block and the second conduction block, respectively, wherein the first conduction block, the first heat exchange fin, the second conduction block, The heat exchange fins are assembled or inserted into a first cover and a second cover, each of which is formed of resin.
유체가 통과가능한 제 1 유입부 및 제 1 배출부를 포함하는 제 1 커버; 유체가 통과 가능한 제 2 유입부를 포함하는 제 2 커버; 제 2 커버와 연통되도록 연결되고, 제 2 배출부를 포함하며, 연통에 의해 제 2 유입부로부터 제 2 배출부로 유로가 형성되는 제 3 커버; 및 전열조립체;를 포함하고, 전열조립체는, 열전소자; 제 1 커버와 결합되는 제 1 결합부 및 제 2 커버와 결합되는 제 2 결합부; 열전소자의 양측과 접촉하는 제 1 접촉부 및 제 2 접촉부; 및 제 1 커버 방향으로 연장형성되는 제 1 핀부 및 제 2 커버 방향으로 연장형성되는 제 2 핀부를 포함하고, 제 1 및 제 2 접촉부의 내측은 열전소자 측으로 파진 형태를 갖는, 열교환 모듈이 제공된다.A first cover including a first inlet portion through which fluid can pass and a first outlet portion; A second cover including a second inflow portion through which fluid can pass; A third cover connected to the second cover to communicate with the second cover, the third cover including a second discharge port and a flow path formed from the second inlet to the second outlet by the communication; And a heat transfer assembly, wherein the heat transfer assembly comprises: a thermoelectric element; A first engaging portion coupled with the first cover and a second engaging portion engaging with the second cover; A first contact portion and a second contact portion which are in contact with both sides of the thermoelectric element; And a first fin portion extending in the first cover direction and a second fin portion extending in the second cover direction, and the inner side of the first and second contact portions has a shape of a wave shape toward the thermoelectric element side .
그리고, 제 1 결합부는 상기 제 1 커버와 결합하여 제 1 유체수용부를 형성하고, 제 2 결합부는 상기 제 2 커버와 결합하여 제 2 유체수용부를 형성할 수 있다. The first coupling portion may be coupled with the first cover to form a first fluid receiving portion, and the second coupling portion may be coupled with the second cover to form a second fluid receiving portion.
또한, 결합부, 접촉부 및 핀부는 다이캐스팅을 통해 형성되고, 제 1 결합부, 제 1 접촉부 및 제 1 핀부는 일체형으로 형성되어 제 1 핀부가 제 1 커버를 향하도록 위치되고, 제 2 결합부, 제 2 접촉부 및 제 2 핀부는 일체형으로 형성되어 제 2 핀부가 제 2 커버를 향하도록 위치될 수 있다.The first engaging portion, the first engaging portion, and the first fin portion are integrally formed such that the first pin portion faces the first cover, and the second engaging portion, the first engaging portion, The second contact portion and the second fin portion may be integrally formed such that the second fin portion faces the second cover.
또한, 제 1 접촉부에 열전소자의 흡열부가 접촉되고, 제 2 접촉부에 열전소자의 발열부가 접촉될 수 있다.Further, the heat-absorbing portion of the thermoelectric element can be brought into contact with the first contact portion, and the heat-generating portion of the thermoelectric element can be brought into contact with the second contact portion.
또한, 접촉부의 볼록한 면의 내측에 형성된 오목한 면으로부터 제 1 커버 및 제 2 커버 측으로 핀부가 연장형성되고, 오목한 면에 의해 정의되고 핀부 간에 형성되는 공간에 유체가 저장될 수 있다.In addition, the fin portion is extended from the concave surface formed inside the convex surface of the contact portion toward the first cover and the second cover side, and the fluid can be stored in the space defined by the concave surface and formed between the fin portions.
본 발명의 실시예에 의하면, 열전 소자의 양측에 냉각부 및 가열부를 형성함으로써, 냉각과 가열을 같이 행하는 모듈에 있어서 냉각에 의해 발생되는 열이 가열 과정에 제공될 수 있다. According to the embodiment of the present invention, by forming the cooling section and the heating section on both sides of the thermoelectric element, heat generated by cooling in the module for cooling and heating can be provided in the heating process.
또한, 열전 소자의 양측에 냉각부 및 가열부를 형성하고, 가열부를 열전 소자에서 방열되는 열로 1차 가열하고, 히터를 통해 2차 가열함으로써, 냉각에 의해 발생되는 열을 재활용하고 전체 정수기에서 소요되는 전력을 저감할 수 있다.Further, the cooling section and the heating section are formed on both sides of the thermoelectric element, the heating section is firstly heated by the heat radiated from the thermoelectric element, and the heat is secondarily heated by the heater to recycle the heat generated by the cooling, Power can be reduced.
또한, 전체 정수기의 효율을 향상시킬 수 있다.Further, the efficiency of the entire water purifier can be improved.
또한, 냉각 모듈 및 가열 모듈을 일체화함으로써 정수기 전체 크기를 줄일 수 있다.Further, by integrating the cooling module and the heating module, the overall size of the water purifier can be reduced.
또한, 가열 과정에서 발생할 수 있는 과열과 같은 안전 문제를 해결할 수 있다. In addition, safety problems such as overheating that may occur during the heating process can be solved.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 열교환 모듈을 나타내는 도면
도 2는 본 발명의 다른 실시예에 따른 열교환 모듈을 나타내는 도면
도 3은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 열교환 모듈을 나타내는 도면
도 4는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 열교환 모듈을 나타내는 도면
도 5는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 열교환 모듈을 나타내는 도면
도 6은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 열교환 모듈을 나타내는 도면
도 7은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 열교환 모듈을 나타내는 도면
도 8은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 열교환 모듈을 나타내는 도면
도 9는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 열교환 모듈을 나타내는 도면
도 10은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 열교환 모듈을 나타내는 도면
도 11은 본 발명의 다른 실시예에 따른 결합 부재를 나타내는 일부단면도
도 12는 종래의 온수를 생성하는 가열 장치와 본 발명의 일 실시예에 따른 열교환 모듈에 의한 가열에 있어서 사용되는 전력을 나타내는 그래프
도 12는 종래의 정수기에 사용되는 가열 모듈 및 냉각 모듈을 나타내는 도면1 is a view illustrating a heat exchange module according to an embodiment of the present invention;
2 is a view of a heat exchange module according to another embodiment of the present invention;
3 is a view of a heat exchange module according to another embodiment of the present invention;
4 is a view illustrating a heat exchange module according to another embodiment of the present invention;
5 is a view illustrating a heat exchange module according to another embodiment of the present invention;
6 is a view of a heat exchange module according to another embodiment of the present invention;
7 is a view of a heat exchange module according to another embodiment of the present invention;
8 is a view illustrating a heat exchange module according to another embodiment of the present invention;
9 is a view illustrating a heat exchange module according to another embodiment of the present invention;
10 is a view illustrating a heat exchange module according to another embodiment of the present invention;
11 is a partial cross-sectional view showing a coupling member according to another embodiment of the present invention
FIG. 12 is a graph showing a power used in heating by a conventional heating apparatus for generating hot water and a heat exchange module according to an embodiment of the present invention
12 is a view showing a heating module and a cooling module used in a conventional water purifier;
이하, 도면을 참조하여 본 발명의 구체적인 실시예를 설명하기로 한다. 그러나 이는 예시적 실시예에 불과하며 본 발명은 이에 제한되지 않는다.Hereinafter, specific embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. However, this is an exemplary embodiment only and the present invention is not limited thereto.
본 발명을 설명함에 있어서, 본 발명과 관련된 공지기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략하기로 한다. 그리고, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.In the following description, a detailed description of known functions and configurations incorporated herein will be omitted when it may make the subject matter of the present invention rather unclear. The following terms are defined in consideration of the functions of the present invention, and may be changed according to the intention or custom of the user, the operator, and the like. Therefore, the definition should be based on the contents throughout this specification.
본 발명의 기술적 사상은 청구범위에 의해 결정되며, 이하 실시예는 진보적인 본 발명의 기술적 사상을 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 효율적으로 설명하기 위한 일 수단일 뿐이다.The technical idea of the present invention is determined by the claims, and the following embodiments are merely a means for efficiently describing the technical idea of the present invention to a person having ordinary skill in the art to which the present invention belongs.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 열교환 모듈(100)을 나타내는 도면이다.1 is a view of a
도 1을 참조하면, 본 실시예에 따른 열교환 모듈(100)은, 열전 소자(110), 열전 소자의 양측에 전도가능하게 접촉되는 제 1 전도부 및 제 2 전도부를 포함할 수 있다. 제 1 전도부는 제 1 전도 블록(120), 제 1 전도판(130), 및 제 1 열교환핀(140)을 포함할 수 있고, 제 2 전도부는 제 2 전도 블록(150), 제 2 전도판(160), 및 제 2 열교환핀(170)을 포함할 수 있다. 각각의 전도 블록, 전도판 및 열교환핀 중 적어도 둘은 일체를 이루어서, 열전달이 계속적으로 이어지도록 할 수 있다.Referring to FIG. 1, the
제 1 전도부는 차가운 유체를 생성하는 냉 유체 공간부(200)의 적어도 일부를 형성할 수 있으며, 제 2 전도부는 따뜻한 유체를 생성하는 온 유체 공간부(300)의 적어도 일부를 형성할 수 있다. The first conductive portion may form at least a portion of the cold
냉 유체 공간부(200)는 유체가 유입되는 제 1 유입부(210), 차가워진 유체를 배출하는 제 1 배출부(220)를 포함하며, 차가운 유체를 생성하기 위한 공간을 제공하는 제 1 커버(230)를 포함할 수 있다. 제 1 커버(230)는 제 1 전도부와 결합하여 냉 유체 공간부(200)의 외형을 형성할 수 있다.The cold
온 유체 공간부(300)는 제 1 유체 공간부(400)와 제 2 유체 공간부(500)를 포함할 수 있다. 제 1 유체 공간부(400)는 열전 소자(110)에서 방열되는 열에 의해 가열되는 제 2 전도부에 의해 내부의 유체의 온도를 올릴 수 있다. 제 1 유체 공간부(400)는 유체가 유입되는 제 2 유입부(410)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 제 2 유입부(410)를 통해 약 5 ℃의 유체가 제 1 유체 공간부(400)로 유입된다고 할 때, 열전 소자(110)에 의해 방열되는 열에 의해 내부의 유체는 약 20~30 ℃로 될 수 있다. 제 1 유체 공간부(400)에 유입된 유체는 저장되어 있다가 사용자가 따뜻한 유체를 원하는 경우에는 전달부(430)를 통해 제 2 유체 공간부(500)로 유입될 수 있다.The on
제 2 유체 공간부(500)는 사용자가 원하는 최종 온도를 가지는 유체를 공급할 수 있다. 제 2 유체 공간부(500)는 히터(530)를 포함하여, 사용자가 원하는 최종 온도(예를 들어, 약 90 ℃)까지 그 내부에 유입된 유체가 가열될 수 있다. 최종 가열된 유체는 제 2 배출부(520)를 통해 외부로 배출될 수 있다.The second
제 1 유체 공간부(400)와 제 2 유체 공간부(500)는 각각 유체를 생성하기 위한 공간을 제공하는 제 2 커버(420) 및 제 3 커버(510)를 포함할 수 있다. 특히, 제 2 커버(420)는 제 2 전도부와 결합하여 제 1 유체 공간부(400)의 외형을 형성할 수 있다.The first
제 1 유체 공간부(400)는 냉 유체 공간부(200)를 열전 소자(110)가 냉각하는 동안 방열되는 열을 흡수하는 역할도 하기 때문에 충분한 양의 유체가 필요할 수 있다. 반면, 제 2 유체 공간부(500)에서는 사용자가 따뜻한 유체를 필요할 때 필요한 만큼의 유체를 수용하여 가열하는 것이 불필요한 에너지 낭비를 줄일 수 있다. 따라서, 제 1 유체 공간부(400)의 부피는 제 2 유체 공간부(500)의 부피보다 클 수 있다.A sufficient amount of fluid may be required since the first
제 1 커버(230), 제 2 커버(420) 및 제 3 커버(510)의 적어도 일부는 주조(die casting)에 의해 형성되는 주조물일 수 있다. 하지만, 이에 한정되는 것은 아니고, 제 1 전도부와 제 2 전도부를 제외한 나머지 커버는 수지로 형성될 수 있다. 커버를 수지로 형성할 경우에는, 전도부를 이루는 전도 블록(120, 150)과 열교환핀(140, 170)은 커버에 조립되거나 인서트(insert)되어 결합될 수 있다.At least a portion of the
제 1 커버(230), 제 2 커버(420) 및 제 3 커버(510)의 적어도 일부는 표면처리 될 수 있다. 여기서, 표면처리는 아노다이징(anodizing), 코팅, 전착(electrodepostion) 중 하나 이상의 처리를 포함할 수 있다. 표면처리에 의해서 냉 유체 공간부(200) 및 온 유체 공간부(300) 내에서 원적외선의 파장이 변경되어 열이 유체 내부로 깊숙이 전달될 수 있으며, 그로 인하여 냉 유체 공간부(200) 및 온 유체 공간부(300) 내부에 수납된 유체를 보다 신속하게 냉각 또는 가열할 수 있다.At least a portion of the
또한, 냉 유체 공간부(200) 및 온 유체 공간부(300) 중 적어도 하나에는 사용자의 건강을 위한 음이온이 발생되는 이온 발생 장치(미도시됨) 또는 자외선 살균 장치(미도시됨)가 배치될 수 있다. 이를 통하여, 사용자의 건강에 좋은 유체를 제공할 수 있다.At least one of the cold
또한, 냉 유체 공간부(200) 및 온 유체 공간부(300) 중 적어도 하나에는 온도 센서(미도시됨) 및 프로텍터(미도시됨) 중 적어도 하나가 포함될 수 있다. 이를 통해, 방열 등의 동작 중에 발생되는 안전 문제를 해결할 수 있다.At least one of the cold
그리고, 냉 유체 공간부(200) 및 온 유체 공간부(300) 중 적어도 하나를 제어하기 위한 온도 제어부(미도시됨)이 형성될 수 있다. 제어부는 열전 소자(110)의 열전달량을 제어하여, 냉 유체 공간부(200) 및 온 유체 공간부(300)의 적정 온도를 제어할 수 있으며, 필요한 경우, 히터(530)를 제어하여 따뜻한 유체를 사용자가 원하는 때 제공할 수 있도록 할 수 있다. 예를 들어, 추운 겨울에는 차가운 유체보다는 따뜻한 유체의 사용량이 증가되기 때문에, 온 유체 공간부(300) 측의 온도를 충분히 따뜻하게 유지할 필요가 있다. 이를 위하여, 제어부는 열전 소자(110)를 통해 제 1 유체 공간부(400) 측으로 방열이 충분히 계속되도록 제어하고, 히터(530)를 통해 제 2 유체 공간부(500)의 온도를 약 90 ℃로 유지할 수 있다.A temperature control unit (not shown) for controlling at least one of the cold
제어부는 제 2 유체 공간부(500)에 상온의 유체가 유입된 조건에서 히터(530)를 제어할 수 있다. 앞서 설명한 바와 같이, 제 1 유체 공간부(400)에서 열전 소자(110)를 통해 방열되는 열은 제 1 유체 공간부(400)를 사용자가 제공되기 위한 최종 온도인 90 ℃까지 가열할 만큼은 되지 않고, 제 1 유체 공간부(400)에서는 20~30 ℃ 정도의 온도를 유지할 수 있을 정도의 열이 전달될 뿐이다. 따라서, 전달부(430)를 통해 제 2 유체 공간부(500)에 유입되는 물은 상온 정도의 유체이기 때문에, 제어부는 이를 고려하여 제 2 유체 공간부(500)에서 유체를 최종 온도까지 가열하기 위한 제어를 행할 수 있다. The controller can control the
도 2는 본 발명의 다른 실시예에 따른 열교환 모듈(100a)을 나타내는 도면이다.2 is a view showing a
도 2를 참조하면, 열교환 모듈(100a)의 제 1 전도부 및 제 2 전도부 각각의 일측은 서로 일체로 연결될 수 있다. 즉, 제 1 전도부에 포함되는 제 1 전도판(130) 및 제 2 전도부에 포함되는 제 2 전도판(160)은 연결부(180)에 의해 서로 일체로 연결될 수 있다. 연결부(180)를 형성하기 위하여 제 1 전도판(130) 및 제 2 전도판(160)이 연결부(180)에 의해 연결된 형상을 프레스 또는 다이캐스팅을 통해 형성할 수 있다. 이와 같이, 제 1 전도부 및 제 2 전도부의 일측을 서로 연결함으로써, 열전 소자(110)와 제 1 전도부 및 제 2 전도부 간의 밀착 상태가 보다 더 견고해 질 수 있다. 이에 따라서, 열전 소자(110)에 의한 열의 이동이 원활하게 이루어 질 수 있다.Referring to FIG. 2, one side of each of the first conductive portion and the second conductive portion of the
또한, 제 1 전도부 및 제 2 전도부 각각의 일측이 결합 부재(190)에 의해 연결될 수도 있다. 즉, 제 1 전도부에 포함되는 제 1 전도판(130) 및 제 2 전도부에 포함되는 제 2 전도판(160)은 결합 부재(190)에 의해 서로 연결될 수 있다. 결합 부재(190)는 스크류 또는 탄성 클립일 수 있다. 여기서, 탄성 클립이란 탄성을 가지며 제 1 전도판(130) 및 제 2 전도판(160)을 사이에 두고 압력을 가할 수 있는 부재를 말한다.In addition, one side of each of the first conductive portion and the second conductive portion may be connected by a
도 11은 본 발명의 다른 실시예에 따른 결합 부재를 나타내는 일부단면도이다.11 is a partial cross-sectional view showing a coupling member according to another embodiment of the present invention.
도 11을 참조하면, 결합 부재는 스크류(190a) 및 스크류(190a)가 관통하는 부싱(bushing)(130a, 160a)을 포함할 수 있다. 부싱(130a, 160a)은 제 1 전도판(130) 및 제 2 전도판(160)에 삽입될 수 있다. 부싱(130a, 160a)는 열전도성이 낮은 재질로 형성되어, 스크류(190a)를 통해 제 1 전도판(130) alc wp 2 전도판(160) 간에 열이 전달되는 것을 방지할 수 있다. 이에 따라서, 결합 부재에 의해서 열전 소자(110)의 열전달 효과가 떨어지는 것을 방지할 수 있다.Referring to FIG. 11, the coupling member may include
도 3은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 열교환 모듈(100b)을 나타내는 도면이다.3 is a view showing a
도 3을 참조하면, 열교환 모듈(100b)의 온 유체 공간부(300), 특히 제 1 유체 공간부(400)에는 냉 유체 공간부(200)과 연통하는 유로(440)가 형성될 수 있다. 제 1 유체 공간부(400) 내의 온도가 충분히 높아지게 되면, 열전 소자(110)의 열전달 효율이 떨어지게 되어 냉 유체 공간부(200)의 냉각 속도가 저하되게 된다. 이를 방지하기 위하여, 제 1 유체 공간부(400) 내의 온도를 떨어뜨리기 위하여 제 1 유체 공간부(400) 내에 존재하는 따뜻한 유체의 일부를 냉 유체 공간부(200) 측으로 이송하기 위하여 유로(440)가 형성될 수 있다. 유로(440)를 통하여 따뜻한 유체의 일부를 냉 유체 공간부(200) 측으로 이송하는 것은 제어부에 의해 제어될 수 있다.3, a
이에 의하여, 제 1 유체 공간부(400)의 온도가 너무 높아서 열전 소자(110)의 방열 효율이 떨어져서 결과적으로 냉 유체 공간부(200)의 냉각 효율이 떨어지는 것을 방지할 수 있어서, 사용자가 원하는 차가운 유체를 항시 제공할 수 있게 된다.As a result, the temperature of the
도 3에서는, 제 1 유체 공간부(400)로부터 냉 유체 공간부(200)로 연결된 유로(440)가 형성되는 것을 도시하고 있지만, 이에 한정되는 것은 아니고, 제 1 유체 공간부(400)의 온도를 떨어뜨리기 위하여 제 1 유체 공간부(400) 내에 존재하는 유체의 일부를 외부로 드레인(drain)하는 드레인부가 형성되는 것도 가능하다.3 shows that the
도 4는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 열교환 모듈(100c)을 나타내는 도면이다.4 is a view showing a
도 4를 참조하면, 제 2 유체 공간부(500)를 가열하기 위한 히터(530a)가 제 2 유체 공간부(500)의 내측에 위치할 수 있다. 히터(530a)가 제 2 유체 공간부(500)의 내측에 위치하여 제 2 유체 공간부(500) 내로 유입되는 유체를 직접 가열할 수 있게 된다. 따라서, 제 2 유체 공간부(500) 내에서 유체의 가열 효율이 향상될 수 있다. 제 2 유체 공간부(500) 내측에 위치하는 히터(530a)로서, 세라믹 히터 등이 사용될 수 있다.Referring to FIG. 4, a
도 5는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 열교환 모듈(100d)을 나타내는 도면이다.5 is a view showing a
도 5를 참조하면, 제 1 전도부에 포함되는 제 1 열교환핀(140a) 및 제 2 전도부에 포함되는 제 2 열교환핀(170a)은 각각이 위치하는 냉 유체 공간부(200) 및 제 1 유체 공간부(400)의 대면하는 커버(230, 420)까지 연장 형성될 수 있다. 이를 통하여, 냉 유체 공간부(200) 및 제 1 유체 공간부(400)로 유입되는 유체가 하방으로 이동하는 과정에서 열교환핀(140a, 170a)와 접하지 않는 위치가 없게 될 수 있다. 따라서, 열교환핀(140a, 170a)에 의해 유체를 냉각 또는 가열하는 효율이 높아지게 될 수 있다.5, the first
도 6은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 열교환 모듈(100e)을 나타내는 도면이다.6 is a view showing a
도 6을 참조하면, 온 유체 공간부(300)에 포함되는 제 2 유체 공간부(500) 뿐만 아니라 제 1 유체 공간부(400)에도 히터(450)가 배치될 수 있다. 제 1 유체 공간부(400)에 히터(450)가 더 구비됨으로써, 따뜻한 유체의 사용이 증가되는 경우에도 사용자가 원하는 만큼의 따뜻한 유체를 공급할 수 있다. 예를 들어, 겨울이 되었거나 추운 지방에 있어서, 사용자가 따뜻한 유체를 일반적인 경우보다 많이 사용하게 되는 경우에, 열전 소자(110)의 열전달 만으로는 제 1 유체 공간부(400)를 충분한 온도로 유지하지 못할 수 있다. 이를 방지하기 위하여, 본 실시예에서는 제 1 유체 공간부(400)에 별도의 히터(450)를 배치하여 제 1 유체 공간부(400)의 온도를 충분히 유지하도록 할 수 있다.Referring to FIG. 6, the
도 7은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 열교환 모듈(100f)을 나타내는 도면이다.7 is a view showing a
도 7을 참조하면, 온 유체 공간부(400a)의 내부에는 격벽(460)이 형성되어서 제 1 유체 공간부 및 제 2 유체 공간부를 분리할 수 있다. 앞선 실시예들에서는, 제 1 유체 공간부(400) 및 제 2 유체 공간부(500)가 별도로 형성되고 있지만, 본 실시예에서는 하나의 커버(420a)에 의해 형성되는 온 유체 공간부(400a) 내에 격벽(460)을 형성하여 제 1 유체 공간부 및 제 2 유체 공간부에 해당하는 공간을 분리하는 것을 나타낸다. 이를 통하여, 간단한 구성 만으로 앞선 실시예들과 동일한 효과를 나타내는 온 유체 공간부(400a)를 형성할 수 있다.Referring to FIG. 7, a
도 8은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 열교환 모듈(100g)을 나타내는 도면이다.8 is a view showing a
도 8을 참조하면, 제 1 유체 공간부(400)의 커버(420)의 외측에 방열핀(470)이 형성될 수 있다. 앞서 설명한 바와 같이, 보통의 경우에 사용자는 차가운 유체를 많이 사용하기 때문에 냉 유체 공간부(200) 측에서 냉각 효율이 중요하다. 그런데, 제 1 유체 공간부(400) 내의 온도가 너무 높게 되면 열전 소자(110)가 냉 유체 공간부(200) 측을 냉각하는 효율이 떨어지게 되고, 심한 경우에는 제 1 유체 공간부(400) 측으로 전달되었던 열이 열전 소자(110)를 통해 냉 유체 공간부(200) 측으로 역류할 수도 있다.Referring to FIG. 8, a radiating
이를 방지하기 위하여, 제 1 유체 공간부(400)의 외측에 방열핀(470)을 형성함으로써, 제 1 유체 공간부(400)의 온도가 지나치게 높은 경우에 제 1 유체 공간부(400)의 온도를 낮출 수 있다. 이를 통하여, 냉 유체 공간부(200) 측에 대한 열전 소자(110)의 냉각 성능이 유지될 수 있다.The
도 9는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 열교환 모듈(100h)을 나타내는 도면이다.9 is a view showing a
도 9를 참조하면, 제 1 유체 공간부(400)의 커버(420)의 외측에 방열 팬(fan)(480)이 형성될 수 있다. 이는 앞선 실시예에서의 방열핀(470)과 동일한 기능을 위한 것일 수 있다. 이를 통하여, 냉 유체 공간부(200) 측에 대한 열전 소자(110)의 냉각 성능이 유지될 수 있다.Referring to FIG. 9, a
도 10은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 열교환 모듈(100i)을 나타내는 도면이다.10 is a view showing a
도 10을 참조하면, 열교환 모듈(100i)은 제 1 커버(230), 제 2 커버(420), 제 3 커버(510) 및 전열조립체(600)를 포함할 수 있다. 여기서 열교환 모듈(100i)은 제 1 커버(230), 제 2 커버(420) 및 제 3 커버(510)는 전술한 도 1의 예시와 동일하므로 생략하기로 한다. Referring to FIG. 10, the
전열조립체(600)는 구체적으로, 접촉부(610), 결합부(620) 및 핀부(630)를 포함하고 상기 구성은 다이캐스팅을 통해 제조되는 일체형 금속이 될 수 있다. 접촉부(610), 결합부(620) 및 핀부(630)는 각각 한 쌍의 구성을 포함할 수 있다. 여기서 전열조립체(600)는 열전소자(110)를 더 포함하는데 열전소자(110)는 흡열부 및 발열부가 각각 제 1 접촉부(611) 및 제 2 접촉부(612)에 접촉 및 결합될 수 있다. 즉, 한 쌍의 구성은 서로 열전소자(110)를 기준으로 대칭되도록 배치될 수 있다. 따라서 이하, 제 1 접촉부(611), 제 1 결합부(621) 및 제 1 핀부(631)의 형상만을 설명하도록 한다.The
상술한 바와 같이 일체형으로 형성된 제 1 접촉부(611), 제 1 결합부(621) 및 제 1 핀부(631)는 열전소자(110)의 흡열부 측과 접촉 및 결합된 제 1 접촉부(611)로부터 연장형성될 수 있다. 제 1 결합부(621)는 제 1 커버(230)와 결합될 수 있도록 제 1 접촉부(611)로부터 방사상으로 기 결정된 길이만큼 연장형성될 수 있고, 제 1 결합부(621)와 접촉되는 위치에는 결합부가 형성되어 상기 결합부에 의해 결합될 수 있다. 상기 결합에 의해 제 1 커버(230)에는 제 1 유체수용부(640)가 형성될 수 있다. 따라서, 상기 결합은 수밀을 유지할 수 있도록 형성될 수 있다.The
그리고, 제 1 핀부(631)는 제 1 접촉부(611)의 내측면으로부터 제 1 커버(230)를 향해 연장형성될 수 있다. 상기 열전소자(110)와 접촉하고 있는 제 1 접촉부(611)의 면이 외측면이고, 상기 내측면은 그 반대면을 의미한다. 즉, 열전소자(110)의 흡열부와 접촉 및 결합되는 제 1 접촉부(611)의 온도하강의 영향을 제 1 핀부(631)는 제 1 유체수용부(640)로 전달할 수 있다. 열전소자(110)를 중심으로 대칭되는 형상을 가진 제 2 핀부(632)는 반대로 온도상승의 영향을 제 2 유체수용부(650)에 전달할 수 있다.The
또한, 접촉부(610)는 결합부(620)로부터 볼록한 면을 포함할 수 있고 볼록한 면 측이 열전소자(110)와 접촉되어 결합될 수 있다. 따라서, 상기 볼록한 면의 내측인, 오목한 면으로부터는 커버(230, 420) 측으로 상기 핀부(630)가 연장형성 될 수 있다. 즉, 핀부(630)가 접촉부(610) 상에서 서로 기 결정된 간격을 두고 배치될 때, 접촉부(610)의 상기 오목한 면에 의해 내측에 정의되는 공간에서 핀부(630) 간의 기 결정된 간격에 의한 공간에는 유체가 저장될 수 있다.Further, the contact portion 610 may include a convex surface from the engaging portion 620, and the convex surface side may be brought into contact with the
도 12는 종래의 온수를 생성하는 가열 장치와 본 발명의 일 실시예에 따른 열교환 모듈에 의한 가열에 있어서 사용되는 전력을 나타내는 그래프이다.12 is a graph showing electric power used in heating by a conventional heating apparatus for generating hot water and a heat exchange module according to an embodiment of the present invention.
도 12를 참조하면, 종래의 가열 장치에서는 수도 등을 통해 공급되는 일반적인 물의 온도인 약 5 ℃에서부터 목표온도(tm)인 약 90 ℃까지 기 결정된 시간(t1) 내에 가열해야 하기 때문에 사용되는 히터의 전력이 2500 W인 것을 사용하는 것이 일반적이었다. Referring to FIG. 12, in the conventional heating apparatus, since the heater must be heated within a predetermined time (t1) from about 5 ° C., which is the temperature of general water supplied through water or the like, to about 90 ° C. which is the target temperature tm, It was common to use a power of 2500 W.
그에 반해, 본 발명의 일 실시에에 다른 열교환 모듈(100)은 열전 소자(110)를 통해 방열된 열에 의해 1차 가열되어 약 30 ℃ 까지 가열되므로, 히터는 약 30 ℃에서부터 목표온도(tm)인 약 90 ℃까지 가열하면 되므로, 가열에 필요한 열량이 현저하게 줄어들 수 있다. 따라서, 실험에 의하면 기 결정된 시간(t1) 내에 가열하기 위한 히터의 전력이 900 W인 것으로 밝혀졌다. 그러므로, 종래에 비해서 따뜻한 유체를 생성하기 위해 소모되는 전력이 현저하게 줄어들 수 있다.On the other hand, according to one embodiment of the present invention, the
이상에서 대표적인 실시예를 통하여 본 발명에 대하여 상세하게 설명하였으나, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 상술한 실시예에 대하여 본 발명의 범주에서 벗어나지 않는 한도 내에서 다양한 변형이 가능함을 이해할 것이다. 그러므로 본 발명의 권리범위는 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 안 되며, 후술하는 특허청구범위뿐만 아니라 이 특허청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is clearly understood that the same is by way of illustration and example only and is not to be taken by way of limitation, I will understand. Therefore, the scope of the present invention should not be limited to the above-described embodiments, but should be determined by equivalents to the appended claims, as well as the appended claims.
100, 100a, 100b 100c, 100d, 100e, 100f, 100g, 100h, 100i : 열교환 모듈
110 : 열전 소자
120 : 제 1 전도 블록
130 : 제 1 전도판
130a, 160a : 부싱
140, 140a : 제 1 열교환핀
150 : 제 2 전도 블록
160 : 제 2 전도판
170, 170a : 제 2 열교환핀
190a : 스크류
200 : 냉 유체 공간부
210 : 제 1 유입부
220 : 제 1 배출부
230 : 제 1 커버
300 : 온 유체 공간부
400, 400a : 제 1 유체 공간부
410 : 제 2 유입부
420, 420a : 제 2 커버
430 : 전달부
440 : 유로
450 : 히터
460 : 격벽
470 : 방열핀
480 : 냉각팬
500 : 제 2 유체 공간부
510 : 제 3 커버
520 : 제 2 배출부
530, 530a : 히터
600 : 전열 조립체
610 : 접촉부
611 : 제 1 접촉부
612 : 제 2 접촉부
620 : 결합부
621 : 제 1 결합부
622 : 제 2 결합부
630 : 핀부
631 : 제 1 핀부
632 : 제 2 핀부
640 : 제 1 유체수용부
650 : 제 2 유체수용부
660 : 제 3 유체수용부100, 100a, 100b, 100c, 100d, 100e, 100f, 100g, 100h,
110: thermoelectric element
120: first conduction block
130: first conductive plate
130a, 160a: bushing
140, 140a: a first heat exchange fin
150: second conduction block
160: second conductive plate
170, 170a: a second heat exchange pin
190a: Screw
200: cold fluid space part
210: first inlet
220: first discharge portion
230: first cover
300: On fluid space part
400, 400a: a first fluid space
410: second inlet
420, 420a: a second cover
430:
440: Euro
450: heater
460:
470: heat sink fin
480: Cooling fan
500: second fluid space part
510: third cover
520: second discharge portion
530, 530a: heater
600: heat transfer assembly
610:
611: first contact
612:
620:
621:
622:
630:
631: first fin portion
632: second fin portion
640: first fluid receiving portion
650: second fluid receiving portion
660: third fluid receiving portion
Claims (39)
상기 열전 소자의 양 측에 전도가능하게 접촉되는 제 1 전도부 및 제 2 전도부를 포함하고,
상기 제 1 전도부 및 상기 제 2 전도부 각각은 냉 유체 공간 및 온 유체 공간의 적어도 일부를 형성하며,
상기 냉 유체 공간부 및 상기 온 유체 공간부 각각은 유입부 및 배출부를 가지는 밀폐 공간인, 열교환 모듈.
Thermoelectric elements; And
A first conductive portion and a second conductive portion that are in conductive contact with both sides of the thermoelectric element,
Wherein each of the first conductive portion and the second conductive portion forms at least part of a cold fluid space and an on-
Wherein each of the cold fluid space portion and the on-fluid space portion is a sealed space having an inlet portion and an outlet portion.
상기 열전 소자의 양측에 형성되는 냉 유체 공간부 및 온 유체 공간부; 및
상기 열전 소자의 양측에 전도가능하게 접촉되며, 상기 냉 유체 공간부 및 상기 온 유체 공간부 각각의 적어도 일부를 형성하는 제 1 전도부 및 제 2 전도부를 포함하고,
상기 온 유체 공간부는 제 1 유체 공간부 및 제 2 유체 공간부를 포함하며,
상기 제 1 유체 공간부의 적어도 일부는 상기 제 2 전도부로 형성되어, 상기 열전 소자에서 방열 에너지가 상기 제 1 유체 공간부로 전달되고,
상기 제 2 유체 공간부는 히터를 포함하는, 열교환 모듈.
Thermoelectric elements;
A cold fluid space and an on fluid space formed on both sides of the thermoelectric element; And
And a first conductive portion and a second conductive portion that are in contact with both sides of the thermoelectric element and form at least a part of each of the cold fluid space portion and the on-
Wherein the on fluid space portion includes a first fluid space portion and a second fluid space portion,
At least a part of the first fluid space portion is formed of the second conductive portion, heat radiation energy is transferred to the first fluid space portion from the thermoelectric element,
And the second fluid space portion comprises a heater.
상기 제 1 전도부 및 상기 제 2 전도부 각각은 전도 블록, 전도판 및 열교환핀을 포함하는, 열교환 모듈.
The method according to claim 1 or 2,
Wherein each of the first conductive portion and the second conductive portion includes a conductive block, a conductive plate, and a heat exchange fin.
상기 전도 블록, 상기 전도판 및 상기 열교환핀 중 적어도 둘은 일체를 이루는, 열교환 모듈.
The method of claim 3,
Wherein at least two of the conductive block, the conductive plate, and the heat exchange fins are integral.
상기 냉 유체 공간부 및 상기 온 유체 공간부를 형성하는 커버의 적어도 일부는 주조(die casting)물인, 열교환 모듈.
The method according to claim 1 or 2,
Wherein at least a portion of the cover forming the cold fluid space portion and the on-fluid space portion is a die casting material.
상기 냉 유체 공간 및 상기 온 유체 공간을 형성하는 커버의 적어도 일부는 표면처리된, 열교환 모듈.
The method according to claim 1 or 2,
And at least a part of the cover forming the cold fluid space and the on-fluid space is surface-treated.
상기 표면처리는 아노다이징(anodizing), 코팅, 전착(electrodeposition) 중 적어도 하나인, 열교환 모듈.
The method of claim 6,
Wherein the surface treatment is at least one of anodizing, coating, and electrodeposition.
상기 냉 유체 공간부 및 상기 온 유체 공간부 중 적어도 하나는 온도 센서 및 프로텍터 중 적어도 하나를 포함하는, 열교환 모듈.
The method according to claim 1 or 2,
Wherein at least one of the cold fluid space portion and the on-fluid space portion includes at least one of a temperature sensor and a protector.
상기 냉 유체 공간부 및 상기 온 유체 공간부를 제어하는 제어부가 배치되는, 열교환 모듈.
The method according to claim 1,
And a control unit for controlling the cold fluid space unit and the on-fluid space unit is disposed.
상기 제어부는 상기 열전 소자를 제어하는, 열교환 모듈.
The method of claim 9,
Wherein the control unit controls the thermoelectric element.
상기 제어부는 상기 냉 유체 공간부 및 상기 온 유체 공간부 양쪽의 온도를 고려하여 상기 냉 유체 공간부 및 상기 온 유체 공간부를 동시에 제어하는, 열교환 모듈.
The method of claim 9,
Wherein the control unit simultaneously controls the cold fluid space unit and the on-fluid space unit in consideration of the temperatures of both the cold fluid space unit and the on-fluid space unit.
상기 냉 유체 공간부 및 상기 온 유체 공간부를 제어하는 제어부가 배치되는, 열교환 모듈.
The method of claim 2,
And a control unit for controlling the cold fluid space unit and the on-fluid space unit is disposed.
상기 제어부는 상기 열전소자 및 상기 히터를 제어하는, 열교환 모듈.
The method of claim 12,
Wherein the control unit controls the thermoelectric element and the heater.
상기 제어부는 상기 냉 유체 공간부 및 상기 온 유체 공간부 양쪽의 온도를 고려하여 상기 냉 유체 공간부 및 상기 온 유체 공간부를 동시에 제어하는, 열교환 모듈.
The method of claim 12,
Wherein the control unit simultaneously controls the cold fluid space unit and the on-fluid space unit in consideration of the temperatures of both the cold fluid space unit and the on-fluid space unit.
상기 제어부는 상기 제 2 유체 공간부에 상온의 유체가 유입된 조건에서 상기 히터를 제어하는, 열교환 모듈.
The method of claim 12,
Wherein the controller controls the heater under a condition that a fluid at room temperature flows into the second fluid space portion.
상기 제 1 전도부 및 상기 제 2 전도부 각각의 일측은 서로 일체로 연결되는, 열교환 모듈.
The method according to claim 1 or 2,
And one side of each of the first conductive portion and the second conductive portion is integrally connected to each other.
상기 냉 유체 공간부 및 상기 온 유체 공간부 각각의 내부에는 열교환핀이 배치되는, 열교환 모듈.
The method according to claim 1 or 2,
And a heat exchange fin is disposed in each of the cold fluid space part and the on-fluid space part.
상기 냉 유체 공간부 및 상기 온 유체 공간부를 형성하는 커버는 전달되는 열의 파장을 변경하기 위해 표면처리되는, 열교환 모듈.
The method according to claim 1 or 2,
Wherein the cover forming the cold fluid space part and the on-fluid space part is surface-treated to change the wavelength of transmitted heat.
상기 제 1 전도부 및 상기 제 2 전도부 각각의 일측은 결합 부재로 연결되는, 열교환 모듈.
The method according to claim 1 or 2,
And one side of each of the first conductive portion and the second conductive portion is connected to an engaging member.
상기 결합 부재는 스크류 또는 탄성 클립인, 열교환 모듈.
The method of claim 19,
Wherein the coupling member is a screw or an elastic clip.
상기 결합 부재는 스크류 및 상기 스크류가 관통하는 한 쌍의 부싱(bushing)을 포함하는, 열교환 모듈.
The method of claim 19,
Wherein the coupling member comprises a screw and a pair of bushings through which the screw passes.
상기 히터는 상기 제 2 유체 공간부 내측에 배치되는, 열교환 모듈.
The method of claim 2,
And the heater is disposed inside the second fluid space portion.
상기 냉 유체 공간부 및 상기 온 유체 공간부 중 적어도 하나에는 이온발생장치가 배치되는, 열교환 모듈.
The method according to claim 1 or 2,
And the ion generating device is disposed in at least one of the cold fluid space portion and the on-fluid space portion.
상기 냉 유체 공간부 및 상기 온 유체 공간부 중 적어도 하나에는 자외선 살균 장치가 배치되는, 열교환 모듈.
The method according to claim 1 or 2,
Wherein at least one of the cold fluid space portion and the on-fluid space portion has an ultraviolet sterilizing device disposed therein.
상기 온 유체 공간에는 드레인부 또는 상기 냉 유체 공간과 연통하는 유로가 형성되는, 열교환 모듈.
The method according to claim 1 or 2,
And a flow path communicating with the drain portion or the cold fluid space is formed in the on-fluid space.
상기 온 유체 공간부에는 방열을 위해 열을 배출하거나 순환시키는 기능이 형성되는, 열교환 모듈.
The method according to claim 1 or 2,
And a function of discharging or circulating heat for radiating heat is formed in the on-fluid space portion.
상기 열교환핀은 상기 냉 유체 공간부 또는 상기 온 유체 공간부의 대면하는 커버까지 연장 형성되는, 열교환 모듈.
The method of claim 3,
Wherein the heat exchange fin extends to a facing face of the cold fluid space portion or the on-fluid space portion.
상기 제 1 유체 공간부에 히터가 배치되는, 열교환 모듈.
The method of claim 2,
And a heater is disposed in the first fluid space portion.
상기 제 1 유체 공간부의 부피가 상기 제 2 유체 공간부의 부피보다 큰, 열교환 모듈.
The method of claim 2,
Wherein the volume of the first fluid space is greater than the volume of the second fluid space.
상기 제 1 유체 공간부 및 상기 제 2 유체 공간부는 상기 온 유체 공간부 내부에 형성된 격벽에 의해 분리되는, 열교환 모듈.
The method of claim 2,
Wherein the first fluid space portion and the second fluid space portion are separated by a partition wall formed inside the on-fluid space portion.
상기 제 1 유체 공간부에는 그 외측에 방열핀이 형성되는, 열교환 모듈.
The method of claim 2,
And a radiating fin is formed on the outside of the first fluid space portion.
상기 제 1 유체 공간부에는 그 외측에 방열 팬(fan)이 형성되는, 열교환 모듈.
The method of claim 2,
And a heat dissipating fan is formed on the outer side of the first fluid space portion.
상기 제 1 전도부 및 상기 제 2 전도부 중 적어도 하나의 적어도 일부는 원적외선 발생을 위한 표면처리가 된, 열교환 모듈.
The method according to claim 1 or 2,
Wherein at least a part of at least one of the first conductive portion and the second conductive portion is surface-treated for generation of far-infrared rays.
상기 냉온 유체 공간부 간의 열교환을 행하는 열교환부;
상기 열교환부의 양측에 전도가능하게 접촉되는 제 1 전도 블록 및 제 2 전도 블록; 및
상기 제 1 전도 블록 및 상기 제 2 전도 블록 각각과 연결되는 제 1 열교환핀 및 제 2 열교환핀을 포함하고,
상기 제 1 전도 블록과 상기 제 1 열교환핀 및 상기 제 2 전도 블록과 상기 제 2 열교환핀은 각각 수지로 형성되는 제 1 커버와 제 2 커버에 조립되거나 인서트(insert)되는, 열교환 모듈.
A cold fluid space and an on-fluid space for generating a cool fluid and an on fluid;
A heat exchange unit for performing heat exchange between the cold and hot fluid spaces;
A first conduction block and a second conduction block in conduction contact with both sides of the heat exchange section; And
A first heat exchange fin and a second heat exchange pin connected to the first conduction block and the second conduction block, respectively,
Wherein the first conduction block and the first heat exchange fin and the second conduction block and the second heat exchange fin are assembled or inserted into a first cover and a second cover formed of resin, respectively.
유체가 통과 가능한 제 2 유입부를 포함하는 제 2 커버;
상기 제 2 커버와 연통되도록 연결되고, 제 2 배출부를 포함하며, 상기 연통에 의해 상기 제 2 유입부로부터 상기 제 2 배출부로 유로가 형성되는 제 3 커버; 및
전열조립체;를 포함하고,
상기 전열조립체는,
열전소자;
상기 제 1 커버와 결합되는 제 1 결합부 및 상기 제 2 커버와 결합되는 제 2 결합부;
상기 열전소자의 양측과 접촉하는 제 1 접촉부 및 제 2 접촉부; 및
상기 제 1 커버 방향으로 연장형성되는 제 1 핀부 및 상기 제 2 커버 방향으로 연장형성되는 제 2 핀부를 포함하고,
상기 제 1 및 제 2 접촉부의 내측은 상기 열전소자 측으로 파진 형태를 갖는, 열교환 모듈.
A first cover including a first inlet portion through which fluid can pass and a first outlet portion;
A second cover including a second inflow portion through which fluid can pass;
A third cover connected to communicate with the second cover and including a second discharge portion, and a flow path is formed from the second inflow portion to the second discharge portion by the communication; And
A heat transfer assembly,
The heat-
Thermoelectric elements;
A first engaging portion engaging with the first cover and a second engaging portion engaging with the second cover;
A first contact portion and a second contact portion that are in contact with both sides of the thermoelectric element; And
A first fin portion extending in the first cover direction and a second fin portion extending in the second cover direction,
And an inner side of the first and second contact portions has a shape of a wave shape toward the thermoelectric element side.
상기 제 1 결합부는 상기 제 1 커버와 결합하여 제 1 유체수용부를 형성하고, 상기 제 2 결합부는 상기 제 2 커버와 결합하여 제 2 유체수용부를 형성하는, 열교환 모듈.
36. The method of claim 35,
Wherein the first engaging portion engages with the first cover to form a first fluid receiving portion and the second engaging portion engages with the second cover to form a second fluid receiving portion.
상기 결합부, 접촉부 및 핀부는 다이캐스팅을 통해 형성되고,
상기 제 1 결합부, 상기 제 1 접촉부 및 상기 제 1 핀부는 일체형으로 형성되어 상기 제 1 핀부가 상기 제 1 커버를 향하도록 위치되고,
상기 제 2 결합부, 상기 제 2 접촉부 및 상기 제 2 핀부는 일체형으로 형성되어 상기 제 2 핀부가 상기 제 2 커버를 향하도록 위치되는, 열교환 모듈.
36. The method of claim 35,
The engaging portion, the contact portion, and the pin portion are formed through die casting,
Wherein the first engaging portion, the first contacting portion, and the first fin portion are integrally formed so that the first fin portion faces the first cover,
Wherein the second engaging portion, the second contacting portion, and the second fin portion are integrally formed such that the second fin portion faces the second cover.
상기 제 1 접촉부에 상기 열전소자의 흡열부가 접촉되고, 상기 제 2 접촉부에 상기 열전소자의 발열부가 접촉되는, 열교환 모듈.
36. The method of claim 35,
The heat-absorbing portion of the thermoelectric element is brought into contact with the first contact portion, and the heat-generating portion of the thermoelectric element is brought into contact with the second contact portion.
상기 접촉부의 볼록한 면의 내측에 형성된 오목한 면으로부터 상기 제 1 커버 및 상기 제 2 커버 측으로 핀부가 연장형성되고,
상기 오목한 면에 의해 정의되고 상기 핀부 간에 형성되는 공간에 상기 유체가 저장될 수 있는, 열교환 모듈.36. The method of claim 35,
A pin portion extending from the concave surface formed on the inside of the convex surface of the contact portion toward the first cover and the second cover,
Wherein the fluid can be stored in a space defined by the concave surface and formed between the fin portions.
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KR1020160084624A KR20170034302A (en) | 2015-09-18 | 2016-07-05 | Heat exchanging module |
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---|---|
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2023068455A1 (en) * | 2021-10-20 | 2023-04-27 | 원광대학교산학협력단 | Method for forming hydrophilic electrodeposited coat film on surface of heat exchanger and heat exchanger fabricated thereby |
Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR100890602B1 (en) | 2007-03-19 | 2009-03-25 | 최병규 | Heat exchanging module using an electronic heat exchanging device and a water purifier using the module |
-
2016
- 2016-07-05 KR KR1020160084624A patent/KR20170034302A/en not_active Application Discontinuation
Patent Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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WO2023068455A1 (en) * | 2021-10-20 | 2023-04-27 | 원광대학교산학협력단 | Method for forming hydrophilic electrodeposited coat film on surface of heat exchanger and heat exchanger fabricated thereby |
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