KR20180010495A

KR20180010495A - 직수식 냉수 생성 모듈

Info

Publication number: KR20180010495A
Application number: KR1020160092683A
Authority: KR
Inventors: 홍진표; 정지선; 김진태; 이재근
Original assignee: 엘지전자 주식회사
Priority date: 2016-07-21
Filing date: 2016-07-21
Publication date: 2018-01-31
Also published as: KR102616490B1; KR102655490B1; KR20230173070A

Abstract

본 발명은 유입구를 통해서 유입된 물을 냉각하고, 냉각된 물을 배출구로 배출하는 물탱크; 상기 물탱크에 접촉하여 열교환하는 콜드블록; 상기 콜드블록에 접촉하여 흡열하는 열전소자; 상기 열전소자에 접촉하여 열교환하며, 열을 방열하는 열교환부;를 포함하며, 상기 물탱크는 상기 콜드블록에 접촉하는 제1하우징; 상기 제1하우징과 결합하여, 그 사이에 내부공간을 형성하는 제2하우징; 상기 내부공간에 구비되며, 하나의 플레이트를 지그재그로 접어서 상기 제1하우징의 내면과 상기 제2하우징의 내면에 접촉하여 다수개의 유로를 형성하는 유로구획부를 포함하는 직수식 냉수 생성 모듈를 제공할 수 있다.

Description

직수식 냉수 생성 모듈{COLD WATER MAKING MODULE FOR DIRECT TYPE}

본 발명은 직수식 냉수 생성 모듈에 관한 것이다.

일반적으로 열전소자를 이용한 냉수 생성은 물을 저장하는 물탱크에 열전소자를 설치하고, 열전소자의 흡열 기능을 이용하여 탱크에 저장된 물을 냉각하는 구조이다.

그러나, 물탱크에 저장된 물을 모두 냉각해야 하므로 상당한 시간이 소요될 뿐만 아니라, 물탱크에 담긴 물과 충분히 열교환을 못하므로 냉각되지 않은 물이 배출되는 문제가 있었다.

이를 해결하기 위하여, 종래의 물탱크는 물이 이동할 수 있는 유로를 내부에 형성하여, 흐르는 물을 냉각하면서 바로 물을 공급하는 직수식 냉각 구조를 포함하고 있다. 다만, 물탱크 내부의 유로는 물탱크의 내주면에서 돌출된 리브로 구획하여 조립이 어렵고, 오조립으로 인한 누수발생의 문제가 있었다.

이러한 문제를 해결하기 위하여 본 발명은 열전소자와 열교환하는 탱크 내부에서 물이 지그재그로 유동하면서 열교환하여 순간 냉각 효율을 높일 수 있는 직수식 냉수 생성 모듈을 제공하는 것을 과제로 한다.

또한, 본 발명은 물 탱크을 구성하는 부품을 프레스 공정으로 제작하여 단가를 줄이고, 제작이 용이하여 누수발생이 없는 직수식 냉수 생성 모듈을 제공하는 것 과제로 한다.

상술한 과제를 해결하기 위하여, 본 발명은 유입구를 통해서 유입된 물을 냉각하고, 냉각된 물을 배출구로 배출하는 물탱크; 상기 물탱크에 접촉하여 열교환하는 콜드블록; 상기 콜드블록에 접촉하여 흡열하는 열전소자; 상기 열전소자에 접촉하여 열교환하며, 열을 방열하는 열교환부;를 포함하며, 상기 물탱크는 상기 콜드블록에 접촉하는 제1하우징; 상기 제1하우징과 결합하여, 그 사이에 내부공간을 형성하는 제2하우징; 상기 내부공간에 구비되며, 하나의 플레이트를 지그재그로 접어서 상기 제1하우징의 내면과 상기 제2하우징의 내면에 접촉하여 다수개의 유로를 형성하는 유로구획부를 포함하는 직수식 냉수 생성 모듈를 제공할 수 있다.

상기 유로구획부는 상기 플레이트의 접힌 부분으로 상기 제1하우징에 접촉하는 제1유로 변곡부; 상기 제1유로 변곡부에서 연장되는 제1유로 격벽; 상기 플레이트의 접힌 부분으로 상기 제1유로 격벽에 연결되고, 상기 제2하우징에 접촉하는 제2유로 변곡부; 상기 제2유로 변곡부에서 연장되는 제2유로 격벽;을 포함할 수 있다.

한편, 본 발명은 상기 제1유로 격벽을 관통하는 제1유로 통로; 상기 제2유로 격벽을 관통하는 제2유로 통로;를 포함하며, 상기 제1유로 통로와 상기 제2유로 통로는 상기 다수개의 유로 중 어느 하나의 유로의 양단에 구비되는 것을 특징으로 하는 직수식 냉수 생성 모듈를 제공할 수 있다.

또한, 본 발명은 상기 제1유로 변곡부 또는 상기 제2유로 변곡부는 각각 편편한 평면을 포함하는 것을 특징으로 하는 직수식 냉수 생성 모듈를 제공할 수 있다.

또한, 본 발명은 상기 제1유로 변곡부와 접촉하는 상기 제1하우징의 내면은 편편한 평면으로 구비되는 것을 특징으로 하는 직수식 냉수 생성 모듈를 제공할 수 있다.

또한, 본 발명은 상기 제1유로 변곡부와 상기 제1하우징의 내면은 면접촉하는 것을 특징으로 하는 직수식 냉수 생성 모듈를 제공할 수 있다.

또한, 본 발명은 상기 제2하우징의 내면에서 돌출된 다수개의 하우징리브를 포함하며, 다수개의 하우징리브 사이에 상기 제2유로 변곡부의 끝단이 삽입되는 것을 특징으로 하는 직수식 냉수 생성 모듈를 제공할 수 있다.

또한, 본 발명은 상기 제2유로 변곡부의 끝단은 두개의 하우징리브와 상기 제2하우징의 내면에 면접촉하는 것을 특징으로 하는 직수식 냉수 생성 모듈를 제공할 수 있다.

한편, 상기 다수개의 유로는 좌우로 구비되는 것을 특징으로 할 수 있다.

또한, 본 발명은 상기 유입구는 상기 물탱크의 하단에 구비되며, 상기 배출구는 상기 물탱크의 상단에 구비되는 것을 특징으로 하는 직수식 냉수 생성 모듈를 제공할 수 있다.

나아가, 본 발명은 유입구를 통해서 유입된 물을 냉각하고, 냉각된 물을 배출구로 배출하는 물탱크에 있서서, 콜드블럭 또는 열전소자에 접촉하는 제1하우징; 상기 제1하우징과 결합하여, 그 사이에 내부공간을 형성하는 제2하우징; 상기 내부공간에 구비되며, 하나의 플레이트를 지그재그로 접어서 상기 제1하우징의 내면과 상기 제2하우징의 내면에 접촉하여 다수개의 유로를 형성하는 유로구획부;를 포함하는 물탱크를 제공할 수 있다.

상기 유로구획부는 상기 플레이트의 접힌 부분으로 상기 제1하우징에 접촉하는 제1유로 변곡부; 상기 제1유로 변곡부에서 연장되는 제1유로 격벽; 상기 플레이트의 접힌 부분으로 상기 제1유로 격벽에 연결되고, 상기 제2하우징에 접촉하는 제2유로 변곡부; 상기 제2유로 변곡부에서 연장되는 제2유로 격벽; 상기 제1유로 격벽을 관통하는 제1유로 통로; 상기 제2유로 격벽을 관통하는 제2유로 통로;를 포함하는 것을 특징으로 하는 물탱크를 제공할 수 있다.

또한, 본 발명은 상기 제1유로 변곡부와 상기 제2유로 변곡부는 각각 상기 제1하우징과 상기 제2하우징의 내면에 면접촉하는 것을 특징으로 하는 물탱크를 제공할 수 있다.

또한, 본 발명은 상기 제2유로 변곡부와 접촉하는 상기 제2하우징의 내면은 상기 제2유로 변곡부의 양단과 접촉하여 접촉면을 넓혀주는 하우징리브를 포함하는 물탱크를 제공할 수 있다.

또한, 본 발명은 상기 다수개의 유로는 좌우로 구비되며, 상기 유입구는 상기 물탱크의 하단에 구비되며, 상기 배출구는 상기 물탱크의 상단에 구비되는 것을 특징으로 하는 물탱크를 제공할 수 있다.

본 발명은 탱크 내부에서 물이 지그재그로 유동하므로 열전소자와 충분한 시간 동안 열교환이 가능하여 순간 냉각 효율이 높은 직수식 냉수 생성 모듈을 제공하는 효과가 있다.

또한, 본 발명은 탱크를 이루는 부품을 프레스 공정으로 생산하므로 부품의 생산 단가가 낮으며, 구조가 단순하고 조립이 간단하므로 조립 실수로 인한 탱크의 누수를 방지할 수 있는 직수식 냉수 생성 모듈을 제공하는 효과가 있다.

또한, 본 발명은 탱크 내부에서 유동하는 물의 일부를 얼려서 유동하는 물이 얼음과도 열교환할 수 있는 직수식 냉수 생성 모듈을 제공하는 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 직수식 냉수 생성 모듈의 전체사시도를 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명에 구비된 물탱크를 도시한 도면이다.
도 3은 본 발명의 물탱크의 분해사시도를 도시한 도면이다.
도 4는 본 발명의 물탱크의 단면를 도시한 도면이다.
도 5는 본 발명에 구비된 물탱크, 콜드블럭, 열전소자의 단면을 도시한 도면이다.

이하에서는 첨부된 도면을 참고하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세하게 설명한다. 이하에 기술될 장치의 구성이나 제어방법은 본 발명의 실시예를 설명하기 위한 것일 뿐 본 발명의 권리범위를 한정하기 위함은 아니며, 명세서 전반에 걸쳐서 동일하게 사용된 참조번호들은 동일한 구성요소들을 나타낸다.

특별한 정의가 없는 한 본 명세서의 모든 용어는 통상의 기술자가 이해하는 해당 용어의 일반적 의미와 동일하고, 만약 본 명세서에 사용된 용어가 해당 용어의 일반적 의미와 충돌하는 경우에는 본 명세서에 사용된 정의에 따른다.

도 1에 도시된 직교좌표계를 참조하면, X 방향을 전방, Z 방향을 상방, Y 방향을 우방으로 정의한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 직수식 냉수 생성 모듈의 전체사시도를 도시한 도면이다. 도 2는 본 발명에 구비된 물탱크를 도시한 도면이다. 도 3은 본 발명의 물탱크의 분해사시도를 도시한 도면이다. 도 4는 본 발명의 물탱크의 단면도를 도시한 도면이다.

이하에서 도 1 및 도 2를 참고하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 직수식 냉수 생성 모듈에 대하여 설명한다.

본 발명의 일 실시예에 따른 직수식 냉수 생성 모듈은 물이 냉각되는 물탱크(100)와, 콜드블럭(200)과, 열전소자(300)와, 열교환부(400)를 포함할 수 있다.

물탱크(100)는 콜드블럭(200)에 접촉하여 열교환하며, 콜드블럭(200)에 열을 빼앗겨서 냉각되며, 내부에 흐르는 물과 열교환하여 물을 냉각시킨다.

물탱크(100)는 유입구(140)와 배출구(150)를 포함한다. 물탱크(100)는 유입구(140)를 통해서 내부로 유입된 물을 냉각하며, 배출구(150)를 통해서 냉각된 물을 외부로 배출한다.

유입구(140)는 물탱크의 하단에 구비되며, 배출구(150)는 물탱크(100)의 상단에 구비될 수 있다. 따라서, 유입구(140)를 통해서 물탱크 내부로 유입된 물이 충분히 열교환하고, 배출구(150)를 통해서 물탱크 외부로 배출되도록 한다. 만약, 유입구가 물탱크의 상단에 구비되고 배출구가 물탱크의 하단에 구비된다면, 유입구를 통해서 유입된 물은 중력에 의해서 바로 하측으로 흘러서 배출구를 통해서 배출되기 때문이다.

또한, 유입구(140)와 배출구(150)는 각각 물탱크(100)의 양측 끝단에 구비되어 구비될 수 있다. 따라서, 유입구(140)와 배출구(150) 사이에 구비된 유로의 길이를 최대로 할 수 잇다.

유입구(140)와 배출구(150)는 콜드블럭(200)에 접하지 않는 물탱크의 전면에 구비될 수 있다. 이는 후술할 제2하우징(120)에 유입구(140)와 배출구(150)가 구비될 수 있다.

유입구(140)와 배출구(150) 사이는 물탱크 내부에 구비된 메인유로(P)에 의해 연통한다. 메인유로(P)는 좌우로 지그재그로 이뤄진 다수개의 유로(P1, P2)에 의해 형성될 수 있다. 따라서, 메인유로(P)의 길이를 최대로 할 수 있으며, 물탱크(100)와 물 사이에 열교환하는 시간을 최대로 할 수 있다.

도 3 및 도 4를 참고하여, 본 발명에 구비된 물탱크를 설명한다.

물탱크(100)는 콜드블럭(200)에 접촉하는 제1하우징(110)과, 제1하우징(110)과 결합하여 그 사이에 내부공간(111)을 형성하는 제2하우징(120)과, 내부공간에 구비되어 다수개의 유로를 형성하는 유로구획부(130)를 포함할 수 있다.

물탱크(100)는 열전도성이 좋은 금속재질로 이뤄지는 것이 바람직하다. 제1하우징(110), 제2하우징(120), 유로구획부(130)도 열전도성이 좋은 금속재질로 이뤄짐이 바람직하다.

제1하우징(110)은 일면이 개방된 제1개구면(112)을 포함하며, 내측으로 오목하게 구비된 공간을 포함할 수 있다. 또한, 제2하우징(120)도 일면이 개방된 제2개구면(122)을 포함하며, 내측으로 오목하게 구비된 공간을 포함할 수 있다. 따라서, 제1하우징(110)과 제2하우징(120)을 결합하면, 제1개구면(112)와 제2개구면(122)은 서로 연통하고, 오목하게 구비된 공간은 내부공간(111)을 형성할 수 있다.

한편, 물탱크는 제1하우징(110) 및 제2하우징(120) 중 어느 하나가 내부공간(111)을 내부에 구비하고 일면이 개구되며, 다른 하나가 개구면 일면을 덮는 커버로 형성할 수 도 있다.

제1하우징(110)과 제2하우징(120) 사이는 용접 또는 퀄링되어 결합된다. 따라서, 제1하우징(110)과 제2하우징(120) 사이에 내부공간(111)을 형성하고, 외부로 물이 누설되지 않도록 구비된다.

유로구획부(130)는 내부공간(111)에 구비되되, 제1하우징(110)과 제2하우징(120)의 내면에 용접과 같은 과정을 통해서 결합되지 않는다.

유로구획부(130)는 제1하우징(110)과 제2하우징(120)의 내면에 각각 접촉하며 압박받아서 내부공간(111)에서 고정된다.

유로구획부(130)는 하나의 플레이트를 지그재그로 접어서 제1하우징(110)의 내면과 제2하우징(120)의 내면에 접촉하여 다수개의 유로(P1, P2)를 형성한다. 다수개의 유로(P1, P2)는 서로 연통하며 하나의 메인유로(P)를 형성한다.

따라서, 메인유로(P)는 유입구(140)와 배출구(150)에 연통하여, 유입구(140)로 유입된 물은 메인유로(P)를 흐르면서 냉각되며, 냉각된 물은 배출구(150)를 통해서 배출된다.

유로구획부(130)는 플레이트의 접힌 부분으로 제1하우징(110)에 접촉하는 제1유로 변곡부(131)와, 제1유로 변곡부(131)에서 연장되는 제1유로 격벽(132)과, 플레이트의 접힌 부분으로 제1유로 격벽(132)에 연결되고, 제2하우징(120)에 접촉하는 제2유로 변곡부(133)과, 제2유로 변곡부(133)에서 연장되는 제2유로 격벽(134)를 포함할 수 있다.

유로구획부(130)는 'ㄹ' 자 형상으로 형성될 수 있다.

유로구획부(130)는 제1유로 변곡부(131), 제1유로 격벽(132), 제2유로 변곡부(133), 제2유로 격벽(134), 제1유로 변곡부(131) 순서로 반복적으로 연결되어 구비될 수 있다. 따라서, 제2유로 격벽, 제1유로 변곡부, 제1유로 격벽 및 제2하우징의 일면은 제1유로(P1)를 형성할 수 있다. 또한, 제1유로 격벽, 제2유로 변곡부, 제2유로 격벽 및 제1하우징의 일면은 제2유로(P2)를 형성할 수 있다.

제1유로(P1)와 제2유로(P2)는 서로 교차로 다수개가 형성될 수 있다.

본 발명은 다수개의 유로(P1, P2), 즉, 다수개의 제1유로(P1)와 제2유로(P2)를 서로 연통하여 하나의 메인유로(P)를 형성하기 위하여, 제1유로 격벽(132)을 관통하는 제1유로 통로(135)와, 제2유로 격벽(134)을 관통하는 제2유로 통로(136)를 포함할 수 있다. 따라서, 다수개의 제1유로(P1)와 제2유로(P2)는 서로 연통할 수 있다.

한편, 물탱크 내부에서 흐르는 물의 유동거리를 최대로 하기 위하여, 제1유로 통로(135)와 제2유로 통로(136)는 하나의 유로의 양단에 구비됨이 바람직하다. 예를들어, 제1유로 통로(135)가 제1유로 격벽(132)의 좌측 일단에 구비되면, 제2유로 통로(136)는 제2유로 격벽(134)의 우측 일단에 구비될 수 있다.

제1유로 변곡부(131) 또는 제2유로 변곡부(133)는 제1유로 격벽(132)과 제2유로 격벽(134)의 접힌 부분으로 곡면으로면 이뤄질 수 있다. 다만, 본 발명에서는 각각 제1하우징(110)의 내면과 제2하우징(120)의 내면과 접촉하는 면적을 넓히기 위하여, 제1유로 변곡부(131) 또는 제2유로 변곡부(133)는 끝단에 편편한 평면을 포함할 수 있다. 따라서 제1유로 변곡부(131) 또는 제2유로 변곡부(133)가 제1하우징(110) 또는 제2하우징(120)의 내면에 접촉시 최대 면적을 구현하여 상하로 구비된 유로 사이로 물이 이동하는 것을 최소화할 수 있다.

한편, 제1유로 변곡부(131)와 제1하우징(110)의 내면은 면접촉 하도록 구비될 수 있다. 또한, 제2유로 변곡부(133)와 제2하우징(120)의 내면은 면접촉 하도록 구비될 수 있다.

이를 위하여, 제1하우징(110)과 제2하우징(120) 사이의 거리는 제1유로 격벽(132) 및 제2유로 격벽(134)의 길이보다 짧게 구비하여, 내부공간(111)에 유로구획부(130)를 구비하였을 때 유로구획부(130)의 양단(제1유로 변곡부(131) 및 제2유로 변곡부(133))이 제1하우징(110) 및 제2하우징(120)의 내면에 의해 압박을 받도록 구비할 수 있다.

따라서, 제1유로 변곡부(131)와 제2유로 변곡부(133)의 끝단은 각각 제1하우징(110) 및 제2하우징(120)의 내면에 면접촉할 수 있다.

한편, 제1유로 변곡부(131)와 접촉하는 제1하우징(110)의 내면은 편편한 평면으로 구비될 수 있다.

왜냐하면, 첫번째 이유는 제1하우징(110)의 내면은 제1유로 변곡부(131)에 접촉하는 면이며, 그 반대면은 콜드블럭(200)에 면접촉 하므로, 제1하우징(110)의 내면에 리브 등의 돌출부가 있으면 콜드블럭(200), 제1하우징(110), 물탱크 내부의 물 사이에 열교환이 원할하게 이뤄지지 않을 수 있기 때문이다.

두번째 이유는 제1하우징(110)의 내면과 유로구획부(130) 사이는 물이 이동할 수 없을 정도로 완전히 차폐될 필요가 없기 때문이다. 제1하우징(110)은 콜드블럭(200)에 접촉하여 냉각되므로 제1하우징(110)의 내면에 얼음이 생성되며, 생성된 얼음은 제1하우징(110)의 내면과 유로구획부(130) 사이의 틈을 매꾸기 때문이다. 제1하우징(110)의 내면에 생성된 얼음은 각각의 유로를 흐르는 물과 열교환하여 물을 냉각시킬 수 있다.

한편, 제2하우징(120)의 내면은 내측으로 돌출된 다수개의 하우징리브(121)를 포함할 수 있다.

하우징리브(121)는 제2하우징(120)의 수평한 방향으로 구비될 수 있으며, 소정 간격으로 이격되어 구비될 수 있다. 다수개의 하우징리브(121)의 사이에 제2유로 변곡부(133)의 끝단이 삽입될 수 있다.

따라서, 제2유로 변곡부(133)의 끝단은 하우징리브(121)에 의해 상하부가 밀착되어 접촉되며, 제2하우징(120)의 내면에 접촉하여 밀착되어 면접촉하는 면적을 넓혀줄 수 있으며, 제2유로 변곡부(133)와 제2하우징(120)의 내면 사이로 물이 이동하는 것을 방지한다.

한편, 다수개의 하우징리브(121)는 제2하우징(120)을 프레스 가공여 제2하우징(120)의 내측으로 돌출되게 구비될 수 있으며, 이 경우 제2하우징(120)의 외면에는 하우징리브(121)가 오목하게 함몰되어 형성된다. 따라서, 제2하우징(120)의 외면은 외부 공기와 열교환할 수 있는 표면적을 넓힐 수 있다.

이는 제1하우징(110)의 내면에서 생성된 얼음이 제2하우징(120) 방향으로 성장하여 유로를 완전히 막을 수 있으므로, 제2하우징(120)의 외부공기와 최대한 열교환하여 제2하우징(120)의 내측 표면을 따라 흐르는 물이 얼지 않도록 해야하기 때문이다.

한편, 유로구획부(130)에 의해 생성되는 다수개의 유로(P1, P2)는 상하방향 또는 좌우방향으로 구비될 수 있으나, 본 발명에서는 좌우방향으로 구비되는 것이 바람직하다. 왜냐하면, 상하방향으로 다수개의 유로(P1, P2)를 구비한 경우, 유로의 하단에 물이 고이며, 고인 물이 얼어서 유로를 폐쇄할 수 있기 때문이다.

한편, 제1하우징(110), 제2하우징(120), 유로구획부(130)는 프레스 가공에 의해 제작될 수 있어, 제작공정이 단순하고 비용이 절감될 수 있다.

또한, 본 발명의 물탱크를 제작하기 위하여, 제1하우징(110)과 제2하우징(120) 사이에 유로구획부(130)를 삽입한 후에 제1하우징(110)과 제2하우징(120)을 용접 또는 퀄링하여 조립하면 바로 물탱크 내부에 다수개의 유로(P1, P2)가 형성된다.

이는 종래의 물탱크와 같이 내주면에서 연장된 리브로 유로를 구획하는 구조에 비하여, 본 발명은 유로 사이에 틈이 발생하여 유로와 유로 사이로 발생하는 누수를 방지할 수 있으며, 제1하우징과 제2하우징의 결합으로 물탱크의 조립이 완성되므로 제작공정이 단순하고 조립이 용이하여 비용을 절감할 수 있는 효과도 얻을 수 있다.

또한, 물탱크의 너비방향 길이(두께)를 줄이고자 하는 경우에 물탱크의 내주면에서 연장된 리브로 유로를 구획하는 경우에는 리브의 길이가 짧아지면 성형제작이 어려워지는 문제가 있었으나, 본 발명은 프레스 가공으로 유로구획부(130)를 제작하므로 제1유로 격벽와 제2유로 격벽의 길이는 용이하게 조절할 수 있으므로 물탱크의 두께를 최소화할 수 있으며, 이는 직수식 냉수 생성 모듈의 부피를 획기적으로 줄일 수 있는 효과를 가진다.

이하에서 콜드블럭(200)과, 열전소자(300)와, 열교환부(400)에 대하여 설명한다.

도 5를 참고하면, 콜드블럭(200)은 물탱크(100)에 접촉하는 제1접촉면(210)과, 후술할 열전소자(300)에 접촉하는 제2접촉면(220)을 포함한다. 콜드블럭(200)는 열전소자(300)와 물탱크(100) 사이에 구비되어 물탱크(100)의 열을 흡열하여 열전소자(300)로 전달하는 다리 역할을 한다. 콜드블럭(200)은 열전도성이 좋은 금속재질로 이뤄진다.

제2접촉면(220)의 면적은 제1접촉면(210)의 면적에 비하여 작게 구비된다. 그 이유는 열전소자(300)의 순간 흡열/방열은 물을 얼음으로 순간적으로 상변화 시킨다.

한편, 열전소자(300)는 전원에서 전류를 공급받으면 일면에서는 흡열이 발생하며, 타면에서는 방열이 발생한다. 만약 전류의 방향이 바뀌면 흡열과 발열의 방향을 반대로 일어난다. 본 발명에서는 콜드블럭(200)에 접촉하는 일면에서 열전소자(300)는 흡열이 발생하며, 열교환부(400)에 접촉하는 타면에서 열전소자(300)는 발열이 발생한다.

열전소자(300)의 작동원리는 공지된 내용으로 자세한 설명은 생략한다.

한편, 열교환부(400)는 열전소자에 접촉하여 열교환하며, 열전소자(300)에서 방열하는 열을 전달받아 외부공기와 열교환한다.

열교환부(400)는 열전소자(300)에 접촉하여 열을 전달받는 열교환기(410)와, 열교환기(410)의 일측에 구비되어 공기유동을 발생시키는 냉각팬(420)을 포함할 수 있으며, 열교환기(410)는 열전소자(300)에 면접촉하는 열교환기 몸체(411)와 열교환기 몸체(411)에서 열장되는 다수개의 열교환기 핀(412)을 포함할 수 있다. 따라서 열전소자(300)에서 발열되는 열을 외부 공기와 열교환하여 준다.

본 발명의 일 실시예에 따른 직수식 냉수 생성 모듈의 작동을 살펴보면, 유입구(140)를 통해서 물이 유입됨과 동시에 열전소자(300)에 전류를 공급하여 콜드블럭(200) 및 물탱크(100)를 냉각시킨다.

물탱크(100) 내부로 유입된 물은 교차로 다수개의 제1유로(P1) 및 제2유로(P2)를 통해서 흐르면서 물탱크(100)와 열교환하여 냉각된다. 물탱크(100) 내부를 유동하는 물의 일부분은 제1하우징(110)의 내면에 얼음으로 생성되며, 생성된 얼음은 유동하는 물과 열교환을 하여 물을 냉각한다.

이 경우, 제1하우징(110) 측으로 내부공간(111)의 절반은 얼음이 생성되도록 열전소자(300)에 공급되는 전류의 세기를 조절할 수 있다.

냉각된 물은 배출구(150)를 통해서 외부로 배출되어 사용자에게 공급된다. 한편, 열전소자(300)에서 방열되는 열은 열교환부(400)를 통해서 외부공기와 열교환되어 열전소자(300)를 충분히 식혀준다.

본 발명은 다양한 형태로 변형되어 실시될 수 있을 것인바 상술한 실시예에 그 권리범위가 한정되지 않는다. 따라서 변형된 실시예가 본 발명 특허청구범위의 구성요소를 포함하고 있다면 본 발명의 권리범위에 속하는 것으로 보아야 할 것이다.

P1: 제1유로 P2: 제2유로
100: 물탱크 110: 제1하우징
111: 내부공간 120: 제2하우징
121: 하우징리브 130: 유로구획부
131: 제1유로 변곡부 132: 제1유로 격벽
133: 제2유로 변곡부 134: 제2유로 격벽
135: 제1유로 통로 136: 제2유로 통로
140: 유입구 150: 배출구
200: 콜드블럭 210: 제1접촉면
220: 제2접촉면 300: 열전소자
400: 열교환부

Claims

유입구를 통해서 유입된 물을 냉각하고, 냉각된 물을 배출구로 배출하는 물탱크;
상기 물탱크에 접촉하여 열교환하는 콜드블록;
상기 콜드블록에 접촉하여 흡열하는 열전소자;
상기 열전소자에 접촉하여 열교환하며, 열을 방열하는 열교환부;를 포함하며,
상기 물탱크는
상기 콜드블록에 접촉하는 제1하우징;
상기 제1하우징과 결합하여, 그 사이에 내부공간을 형성하는 제2하우징;
상기 내부공간에 구비되며, 하나의 플레이트를 지그재그로 접어서 상기 제1하우징의 내면과 상기 제2하우징의 내면에 접촉하여 다수개의 유로를 형성하는 유로구획부를 포함하는 직수식 냉수 생성 모듈.
제1항에 있어서,
상기 유로구획부는
상기 플레이트의 접힌 부분으로 상기 제1하우징에 접촉하는 제1유로 변곡부;
상기 제1유로 변곡부에서 연장되는 제1유로 격벽;
상기 플레이트의 접힌 부분으로 상기 제1유로 격벽에 연결되고, 상기 제2하우징에 접촉하는 제2유로 변곡부;
상기 제2유로 변곡부에서 연장되는 제2유로 격벽;을 포함하는 직수식 냉수 생성 모듈.
제2항에 있어서,
상기 제1유로 격벽을 관통하는 제1유로 통로;
상기 제2유로 격벽을 관통하는 제2유로 통로;를 포함하며,
상기 제1유로 통로와 상기 제2유로 통로는 상기 다수개의 유로 중 어느 하나의 유로의 양단에 구비되는 것을 특징으로 하는 직수식 냉수 생성 모듈.
제2항에 있어서,
상기 제1유로 변곡부 또는 상기 제2유로 변곡부는 각각 편편한 평면을 포함하는 것을 특징으로 하는 직수식 냉수 생성 모듈.
제2항에 있어서,
상기 제1유로 변곡부와 접촉하는 상기 제1하우징의 내면은 편편한 평면으로 구비되는 것을 특징으로 하는 직수식 냉수 생성 모듈.
제2항에 있어서,
상기 제1유로 변곡부와 상기 제1하우징의 내면은 면접촉하는 것을 특징으로 하는 직수식 냉수 생성 모듈.
제2항에 있어서,
상기 제2하우징의 내면에서 돌출된 다수개의 하우징리브를 포함하며,
다수개의 하우징리브 사이에 상기 제2유로 변곡부의 끝단이 삽입되는 것을 특징으로 하는 직수식 냉수 생성 모듈.
제7항에 있어서,
상기 제2유로 변곡부의 끝단은 두개의 하우징리브와 상기 제2하우징의 내면에 면접촉하는 것을 특징으로 하는 직수식 냉수 생성 모듈.
제2항에 있어서,
상기 다수개의 유로는 좌우로 구비되는 것을 특징으로 하는 직수식 냉수 생성 모듈.
제2항에 있어서,
상기 유입구는 상기 물탱크의 하단에 구비되며, 상기 배출구는 상기 물탱크의 상단에 구비되는 것을 특징으로 하는 직수식 냉수 생성 모듈.
유입구를 통해서 유입된 물을 냉각하고, 냉각된 물을 배출구로 배출하는 물탱크에 있서서,
콜드블럭 또는 열전소자에 접촉하는 제1하우징;
상기 제1하우징과 결합하여, 그 사이에 내부공간을 형성하는 제2하우징;
상기 내부공간에 구비되며, 하나의 플레이트를 지그재그로 접어서 상기 제1하우징의 내면과 상기 제2하우징의 내면에 접촉하여 다수개의 유로를 형성하는 유로구획부;를 포함하는 물탱크.
제11항에 있어서,
상기 유로구획부는
상기 플레이트의 접힌 부분으로 상기 제1하우징에 접촉하는 제1유로 변곡부;
상기 제1유로 변곡부에서 연장되는 제1유로 격벽;
상기 플레이트의 접힌 부분으로 상기 제1유로 격벽에 연결되고, 상기 제2하우징에 접촉하는 제2유로 변곡부;
상기 제2유로 변곡부에서 연장되는 제2유로 격벽;
상기 제1유로 격벽을 관통하는 제1유로 통로;
상기 제2유로 격벽을 관통하는 제2유로 통로;를 포함하는 것을 특징으로 하는 물탱크.
제12항에 있어서,
상기 제1유로 변곡부와 상기 제2유로 변곡부는 각각 상기 제1하우징과 상기 제2하우징의 내면에 면접촉하는 것을 특징으로 하는 물탱크.
제12항에 있어서,
상기 제2유로 변곡부와 접촉하는 상기 제2하우징의 내면은 상기 제2유로 변곡부의 양단과 접촉하여 접촉면을 넓혀주는 하우징리브를 포함하는 물탱크.
제12항에 있어서,
상기 다수개의 유로는 좌우로 구비되며, 상기 유입구는 상기 물탱크의 하단에 구비되며, 상기 배출구는 상기 물탱크의 상단에 구비되는 것을 특징으로 하는 물탱크.