KR20220050459A - 수조용 온도 유지 장치 - Google Patents

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KR20220050459A
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Abstract

본 발명은 열 발산 부재 또는 세라믹 재질의 열전소자가 수조에 침지되는 방식으로 구성되어 온도의 손실 없이 냉각 및 가열 효율을 극대화할 수 있고, 해수 및 담수 모두에 이용할 수 있어 범용성을 확보할 수 있으며, 나아가 수조 수온의 온도에 따라 가변적이고 능동적으로 동작하여 수조의 온도를 신뢰성 있게 유지할 수 있는 수조용 온도 유지 장치에 관한 것이다. 본 발명에 따르면, 함체형의 장치 바디 케이스; 상기 장치 바디 케이스의 상단 일측에 구비되어 상기 장치 바디 케이스를 수조에 착탈 가능하게 거치하여 고정시키도록 구성되는 착탈 거치 수단; 일측이 상기 장치 바디 케이스의 하면 또는 하부 측에서 외부로 노출되게 구비되는 열 전달 부재; 상기 장치 바디 케이스 내에서 상기 방열 부재의 타측에 구비되며, 냉각 열 또는 히팅 열을 발생시켜 상기 열 전달 부재로 전달하는 열전 소자; 상기 장치 바디 케이스의 상단 일측에 구성되어 상기 열전 소자를 제어하는 제어 유닛; 및 상기 장치 바디 케이스에 구비되고, 상기 열전 소자에서 발생하는 장치 바디 케이스 내부 측의 열을 외부로 배출시키도록 구성되는 방열 수단;을 포함하는 것을 특징으로 하는 수조용 온도 유지 장치가 제공된다.

Description

수조용 온도 유지 장치 {TEMPERATURE MAINTAINING DEVICE FOR AQUARIUM}
본 발명은 수조용 온도 유지 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 열 발산 부재 또는 세라믹 재질의 열전 소자가 수조에 침지되는 방식으로 구성되어 온도의 손실 없이 냉각 및 가열 효율을 극대화할 수 있고, 해수 및 담수 모두에 이용할 수 있어 범용성을 확보할 수 있으며, 나아가 수조 수온의 온도에 따라 가변적이고 능동적으로 동작하여 수조의 온도를 신뢰성 있게 유지할 수 있는 수조용 온도 유지 장치에 관한 것이다.
관상어를 키우는 수조의 수온은 사육하는 관상어의 종류에 따라 적합한 온도로 유지되어야 한다.
예를 들어, 열대 또는 아열대 기후에서 주로 서식하는 관상어로서 추운환경에 취약한 것은 수온이 일정온도 이하로 내려가지 않도록 하여야 하며, 비교적 차가운 물에서 서식하는 관상어는 수온이 일정온도 이상으로 올라가지 않도록 유지하여야 한다.
이를 위하여 관상어를 사육하는 수조에는 관상어가 서식하기에 적합한 온도로 유지되어야 하며, 적합한 온도를 유지하지 못할 경우에는 관상어 질병, 수질악화 등을 초래할 수 있어, 가열장치 또는 냉각장치를 갖추어야 한다.
종래기술에 따른 수조 온도조절용 냉각기는 크게 두 가지로 구분할 수 있다. 하나는 수조의 수면에 바람을 송풍하여 자연냉각을 시키는 방식이고, 하는 압축펌프로 냉매를 압축 및 증발시키는 냉동시스템을 이용하여 냉각시키는 방식이다.
그러나 자연냉각 방식은 냉각효율이 떨어지기 때문에 여름철과 같이 무더운 날씨에 수조의 온도를 유지하는데 한계가 있으며, 냉동시스템을 이용하는 방식은 전력소모가 심하고, 냉매를 가압하는 압축펌프가 많은 소음을 유발하는 문제점이 있으며, 가열을 할 수 없어 별도의 히터를 사용해야만 하는 문제점이 있다.
또한, 관상어 수조의 가열장치로는 수조에 침식하여 사용하는 수중히터가 있다.
또한, 냉각과 가열을 동시에 할 수 있는 열전 소자장치가 일부 사용되고 있으나 수조 외부에 설치되며 열전도 효율을 높이기 위해 알루미늄 재질의 워터블록을 사용하여 해수에서는 부식되는 문제점이 있으며, 담수의 경우에도 장기간 방치할 경우 역시 부식이 되는 문제점이 있다.
대한민국 공개특허공보 10-2018-0003173(2018.01.29. 공개) 대한민국 공개실용신안공보 96-19633(1996.07.18. 공개)
따라서, 상기한 종래의 문제점을 해결하기 위한 본 발명은, 열전 소자를 이용하여 가열과 냉각을 행할 수 있고, 열 발산 부재 또는 세라믹 재질의 열전 소자가 수조에 침지되는 방식으로 구성되어 온도의 손실 없이 냉각 및 가열 효율을 극대화할 수 있고, 해수 및 담수 모두에 이용할 수 있어 범용성을 확보할 수 있는 수조용 온도 유지 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
또한, 본 발명은 수조 수온의 온도에 따라 가변적이고 능동적으로 동작하여 수조의 온도를 신뢰성 있게 유지할 수 있는 수조용 온도 유지 장치를 제공하는데 다른 목적이 있다.
본 발명의 해결과제는 이상에서 언급한 것들에 한정되지 않으며, 언급되지 아니한 다른 해결과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기 본 발명의 목적들 및 다른 특징들을 달성하기 위한 본 발명의 일 관점에 따르면, 함체형의 장치 바디 케이스; 상기 장치 바디 케이스의 상단 일측에 구비되어 상기 장치 바디 케이스를 수조에 착탈 가능하게 거치하여 고정시키도록 구성되는 착탈 거치 수단; 일측이 상기 장치 바디 케이스의 하면 또는 하부 측에서 외부로 노출되게 구비되는 열 전달 부재 또는 세라믹 재질의 열전달용 열전 소자; 상기 장치 바디 케이스 내에서 상기 열 전달 부재 또는 열전달용 열전 소자의 타측에 구비되며, 냉각 열 또는 히팅 열을 발생시켜 상기 열 전달 부재 또는 열전달용 열전소자로 전달하는 열전 소자; 상기 장치 바디 케이스의 상단 일측에 구성되어 상기 열전 소자를 제어하는 제어 유닛; 및 상기 장치 바디 케이스에 구비되고, 상기 열전 소자에서 발생하는 장치 바디 케이스 내부 측의 열을 외부로 배출시키도록 구성되는 방열 수단;을 포함하는 것을 특징으로 하는 수조용 온도 유지 장치가 제공된다.
본 발명에 있어서, 상기 착탈 거치 수단은, 상기 장치 바디 케이스의 상단에서 연장되는 연장편, 및 상기 연장편의 연장 끝단에서 서로 간격을 갖고 하방으로 연장 형성되는 외측 끼움 결합편과 내측 끼움 결합편으로 구성되는 한 쌍의 끼움 결합편을 포함하며, 상기 외측 끼움 결합편 및 내측 끼움 결합편 중 적어도 하나는 기단부(proximal end portion)에서 원위단부(distal end portion)로 갈수록 서로 마주하는 측으로 경사지게 형성되는 것이 바람직하다.
본 발명에 있어서, 상기 외측 끼움 결합편과 내측 끼움 결합편 중 적어도 하나에는, 마주하는 측의 일면의 하단부에 고무 재질 또는 실리콘 재질의 미끄럼 방지부재가 구비되며, 상기 열 전달 부재는 티타늄(Titanium) 재질로 이루어질 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 방열 수단은, 상기 장치 바디 케이스의 내면과의 사이에 공간을 갖고 배치되는 내측 바디 케이스와, 상기 내측 바디 케이스에 구비되며, 상기 제어 유닛의 제어 신호를 전달받아 구동하는 방열팬과, 상기 내측 바디 케이스의 하단부에 구성되며 상기 열전 소자에 접촉하여 구비되는 방열판, 및 상기 방열판의 상면에 간격을 갖고 복수 구비되는 방열핀을 포함하고, 상기 제어 유닛은 장치 온/오프 버튼과, 제어 상황을 디스플레이 하는 디스플레이 창과, 상기 열전 소자의 동작을 제어하는 제어 회로 모듈, 및 수조의 온도를 검출하여 상기 제어 회로 모듈로 전달하는 온도 센서를 포함하며, 상기 제어 유닛은 상기 온도 센서의 검출신호을 전달받아 상기 열전 소자의 동작을 제어하도록 이루어지는 것이 바람직하다.
본 발명에 있어서, 상기 내측 바디 케이스는 단열 재질 또는 단열재를 구비하여 구성되고, 상기 방열판 및 방열핀은 알루미늄이나 구리의 재질로 이루어지며, 상기 열 전달 부재는 티타늄의 재질로 이루어지는 것이 바람직하다.
본 발명에 있어서, 상기 제어 회로 모듈은, 미리 설정된 온도 또는 희망 온도보다 수온이 올라갈 경우, 상기 방열팬을 동작시키고 상기 열 전도 부재가 위치되는 측에 대하여 상기 열전 소자가 냉각 구동하도록 제어하고, 상기 설정 온도 또는 희망 온동에 도달한 경우, 상기 열전 소자의 냉각 동작은 정지되고, 상기 열전 소자의 내측의 발열부가 상온에 도달할 때까지 상기 방열팬을 구동시키고, 미리 설정된 온도 또는 희망 온도보다 수온이 내려갈 경우, 상기 열 전도 부재가 위치되는 측에 대하여 상기 열전 소자가 히팅 동작하도록 제어하도록 이루어지며, 상기 열전 소자의 냉각 동작과 히팅 동작의 전환은 상기 열전 소자가 상온에 도달한 후 전환되도록 할 수 있다.
본 발명에 따른 수조용 온도 유지 장치에 의하면 다음과 같은 효과를 제공한다.
첫째, 본 발명은 단일 장치로 가열과 냉각을 행할 수 있어 냉각장치와 히터를 별도로 구성하거나 구입할 필요가 없어 경제성을 가지며, 설치 자유도를 확장할 수 있는 효과가 있다.
둘째, 본 발명은 열 발산 부재 또는 세라믹 재질의 열전 소자가 수조에 침지되는 방식으로 구성되어 온도의 손실 없이 냉각 및 가열 효율을 극대화할 수 있는 효과가 있다.
셋째, 본 발명은 해수 및 담수 모두에 이용할 수 있어 범용성을 확보할 수 있는 효과가 있다.
넷째, 본 발명은 수조 수온의 온도에 따라 가변적이고 능동적으로 동작하여 수조의 온도를 신뢰성 있게 유지할 수 있으며, 관성어 등 수조 내 생물체의 생육 환경을 안정하고 안전하게 유지할 수 있는 효과가 있다.
본 발명의 효과는 이상에서 언급된 것들에 한정되지 않으며, 언급되지 아니한 다른 해결과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해되어 질 수 있을 것이다.
도 1은 본 발명에 따른 수조용 온도 유지 장치를 상부 일측에서 바라 본 사시도이다.
도 2는 본 발명에 따른 수조용 온도 유지 장치를 하부 일측에서 바라 본 사시도이다.
도 3은 본 발명에 따른 수조용 온도 유지 장치를 구성하는 발열-냉각 수단을 상부 일측에서 바라 본 사시도이다.
도 4는 본 발명에 따른 수조용 온도 유지 장치를 나타내는 단면도이다.
도 5는 본 발명에 따른 수조용 온도 유지 장치를 구성하는 발열-냉각 수단의 일부 구성부들을 나타내는 사시도이다.
도 6은 본 발명에 따른 수조용 온도 유지 장치를 구성하는 제어 유닛의 냉각 제어와 발열 제어에서의 열전 소자의 냉각/히팅 동작을 나타내는 설명도이다.
도 7은 본 발명에 따른 수조용 온도 유지 장치가 수조에 설치된 상태를 나타내는 사용 상태도이다.
본 발명의 추가적인 목적들, 특징들 및 장점들은 다음의 상세한 설명 및 첨부도면으로부터 보다 명료하게 이해될 수 있다.
본 발명의 상세한 설명에 앞서, 본 발명은 다양한 변경을 도모할 수 있고, 여러 가지 실시 예를 가질 수 있는바, 아래에서 설명되고 도면에 도시된 예시들은 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.
본 명세서에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도는 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
또한, 명세서에 기재된 "...부", "...유닛", "...모듈" 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어나 소프트웨어 또는 하드웨어 및 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다.
또한, 첨부 도면을 참조하여 설명함에 있어, 도면 부호에 관계없이 동일한 구성 요소는 동일한 참조부호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다. 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 본 발명에 따른 수조용 온도 유지 장치에 대하여 첨부 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명에 따른 수조용 온도 유지 장치를 상부 일측에서 바라 본 사시도이고, 도 2는 본 발명에 따른 수조용 온도 유지 장치를 하부 일측에서 바라 본 사시도이며, 도 3은 본 발명에 따른 수조용 온도 유지 장치를 구성하는 발열-냉각 수단을 상부 일측에서 바라 본 사시도이다. 도 4는 본 발명에 따른 수조용 온도 유지 장치를 나타내는 단면도이고, 도 5는 본 발명에 따른 수조용 온도 유지 장치를 구성하는 발열-냉각 수단의 일부 구성부들을 나타내는 사시도이며, 도 6은 본 발명에 따른 수조용 온도 유지 장치를 구성하는 제어 유닛의 냉각 제어와 발열 제어에서의 열전 소자의 냉각/히팅 동작을 나타내는 설명도이다. 도 7은 본 발명에 따른 수조용 온도 유지 장치가 수조에 설치된 상태를 나타내는 사용 상태도이다.
본 발명에 따른 수조용 온도 유지 장치는, 도 1 내지 도 7에 나타낸 바와 같이, 크게 장치 바디 케이스(100); 착탈 거치 수단(200); 열 전달 부재(300); 열전 소자(400); 제어 유닛(500); 및 방열 수단(600);을 포함한다.
구체적으로, 본 발명에 따른 수조용 온도 유지 장치는, 도 1 내지 도 7에 나타낸 바와 같이, 장치 바디 케이스(100); 상기 장치 바디 케이스(100)의 상단 일측에 구비되어 상기 장치 바디 케이스(100)를 수조에 착탈 가능하게 거치하여 고정시키도록 구성되는 착탈 거치 수단(200); 일면이 상기 장치 바디 케이스(100)의 하면 또는 하부 측에서 외부(수조의 물)로 노출되게 구비되는 열 전달 부재(300); 상기 장치 바디 케이스(100) 내에서 상기 방열 부재(300)의 타면에 구비되며, 냉각 열 또는 히팅 열을 발생시켜 상기 열 전달 부재(300)로 전달하는 열전 소자(400); 상기 장치 바디 케이스(100)의 상단 일측에 구성되어 상기 열전 소자(400)를 제어하는 제어 유닛(500); 및 상기 장치 바디 케이스(100) 내에 구비되고, 상기 열전 소자(400)에서 발생하는 장치 바디 케이스(100) 내부 측의 열을 외부로 배출시키도록 구성되는 방열 수단(600);을 포함한다. 물론, 상기 수조용 온도 유지 장치는 통상의 전력망(실내 콘센트)에 연결되는 전원 케이블을 포함한다.
상기 장치 바디 케이스(100)는 상부 개방된 함체형으로 형성되고, 하면에는 아래에서 설명되는 열 전달 부재(300)의 일면(열 전달면)이 외부, 즉 수조 측으로 노출되게 구비된다.
상기 장치 바디 케이스(100)에서 상기 열 전달 부재(300)가 노출되는 측은 그 내부로 물이 침투되는 것을 방지하도록 기밀 처리되어 구성된다.
또한, 상기 장치 바디 케이스(100)는 수지재나 철재 등의 재질로 이루어질 수 있으며, 열 전달 부재(300)가 구비되는 하부 측이 수조 내에 침지되기 때문에 내수성 및/또는 방오성이 뛰어난 재질로 형성되는 것이 바람직하다.
계속해서, 상기 착탈 거치 수단(200)은 상기 장치 바디 케이스(100)의 상단 일측에 구비되어 상기 장치 바디 케이스(100)를 수조의 테두리에 착탈 가능하게 거치시키도록 구성된다.
구체적으로, 상기 착탈 거치 수단(200)은 일 실시 예로 상기 장치 바디 케이스(100)의 테두리부에 끼움 결합되는 한 쌍의 끼움 결합부, 및 상기 끼움 결합편(210)에 일체로 형성되며 상기 장치 바디 케이스(100)에 착탈 가능하게 결합되거나 고정 피스(예를 들면, 나사나 볼트)에 의해 고정되는 고정부를 포함하여 구성될 수 있다.
다시 말해서, 상기 착탈 거치 수단(200)은 상기 장치 바디 케이스(100)의 상단에서 연장되는 연장편(210), 및 상기 연장편(210)의 연장 끝단에서 서로 간격을 갖고 하방으로 연장 형성되는 한 쌍의 끼움 결합편(220)을 포함한다.
상기 한 쌍의 끼움 결합편(220)은 외측 끼움 결합편(221)과 내측 끼움 결판편(222)으로 이루어져 그 사이에 수조의 테두리부에 끼움 결합되게 된다.
상기 한 쌍의 끼움 결합편(220)에서 외측 끼움 결합편(221) 및 내측 끼움 결합편(222) 중 적어도 하나는 기단부(proximal end portion)에서 원위단부(distal end portion)로 갈수록 서로 마주하는 측으로 경사지게 형성되며, 따라서 상기 외측 끼움 결합편(221) 및 내측 끼움 결합편(222)은 수조의 테두리에 끼움 결합 시 서로 마주하는 측으로 탄성력이 작용하여 보다 안정적인 고정 상태를 갖도록 할 수 있다.
또한, 상기 한 쌍의 끼움 결합편(220)의 외측 끼움 결합편(221)과 내측 끼움 결합편(222) 중 적어도 하나에는, 마주하는 측의 일면의 하단부에 구비되는 고무 재질 또는 실리콘 재질의 미끄럼 방지부재(230)가 구비되며, 이러한 미끄럼 방지부재(230)가 구비됨으로써 더욱 안정적인 고정 상태를 유지할 수 있게 된다.
계속해서, 상기 열 전달 부재(300)는 일면(도면에서는 하면)이 상기 장치 바디 케이스(100)의 하면 또는 하부 측에서 외부(수조의 물)로 노출되게 구비되는 것이다.
구체적으로, 상기 열 전달 부재(300)는, 상기 열전 소자(400)에서 발생되는 열이 효율적으로 열전도 될 수 있으며, 수조로 노출되는 면이 물에 의해 쉽게 부식되지 않는 재질로 이루어진다.
본 발명에서 상기 열 전달 부재(300)는 티타늄(Titanium) 재질로 이루어지는 것이 바람직하다.
또한, 본 발명은 상기 열 전달 부재는 생략되며, 아래에서 설명되는 열전 소자가 세라믹 재질로 형성되어 구성될 수 있다.
다음으로, 상기 열전 소자(400)는 상기 장치 바디 케이스(100) 내에서 상기 방열 부재(300)의 타면에 구비되며, 펠티어 효과(Peltier effect)로 냉각 열 또는 히팅 열을 발생시켜 상기 열 전달 부재(300)로 전달하게 구비된다.
상기 열전 소자(400)에 대해서는 공지의 구성이므로, 발명 설명의 명확화 및 간략화를 위하여 이에 대한 상세한 설명을 생략한다.
계속해서, 상기 제어 유닛(500)은 상기 장치 바디 케이스(100)의 상단 일측에 구성되어, 장치의 온/오프, 제어 상황 표시 및 상기 열전 소자(400)를 제어하도록 이루어지며, 아래에서 설명될 온도 센서(510)의 검출신호(검출값)을 전달받아 상기 열전 소자(400)의 동작을 제어하도록 이루어진다.
구체적으로, 상기 제어 유닛(500)은 장치 온/오프 스위치(또는 온/오프 버튼)과, 제어 온도 등 제어 상황을 디스플레이 하는 디스플레이 창(501), 및 상기 열전 소자(400)의 동작을 제어하는 제어 회로 모듈을 포함한다.
상기 장치 온/오프 스위치는 터치식으로 온/오프 될 수 있게 구성되는 디지털 방식으로 구성되거나, 다이얼 또는 버튼의 조작으로 온/오프 될 수 있게 구성되는 아날로그 방식으로 구성될 수 있다.
또한, 상기 제어 유닛(500)은 수조에 키우는 관상어 등 어류의 종류에 알맞은 온도로 조절 설정하기 위한 온도 설정 스위치(또는 온도 설정 버튼)를 포함할 수 있으며, 이러한 온도 설정 스위치 또는 온도 설정 버튼은 상기한 장치 온/오프 스위치(또는 온/오프 버튼)과 같이 디지털 방식 또는 아날로그 방식으로 구성될 수 있다.
상기 디스플레이 창(501)은 제어 온도를 숫자로 표시할 수 있게 88세그먼트를 포함한 디스플레이 모듈에 포함되어 구성될 수 있다.
그리고 상기 제어 회로 모듈은 미리 설정된 온도로 갖도록 상기 열전 소자(400)의 동작을 제어, 예를 들면 열전 소자(400)로 공급되는 전류량을 제어하도게 이루어진다.
또한, 상기 제어 유닛(500)은 수조의 물 온도를 검출하기 위한 온도 센서(510)를 더 포함하며, 상기 제어 회로 모듈은 상기 온도 센서(510)의 검출신호(검출값)을 전달받아 상기 열전 소자(400)의 동작을 제어하여 미리 설정된 온도가 되도록 제어할 수 있다.
다음으로, 상기 방열 수단(600)은 상기 장치 바디 케이스(100) 내에 구비되고, 상기 열전 소자(400)에서 발생하는 장치 바디 케이스(100) 내부 측의 열을 외부로 배출시키도록 구성된다.
다시 말해서, 상기 방열 수단(600)은 상기 열전 소자(400)의 일측에서 히팅 열을 발생시켜 상기 열 전달 부재(300)의 노출 면(수조 외부를 향하는 측의 면)에서 히팅 열이 전도되도록 할 경우, 상기 열전 소자(400)의 타측에서 발생하는 냉각열을 외부로 방출하도록 이루어지며, 상기 열전 소자(400)의 일측에서 냉각 열을 발생시켜 상기 열 전달 부재(300)의 노출 면(수조 외부를 향하는 측의 면)에서 냉각 열이 전도되도록 할 경우, 상기 열전 소자(400)의 타측에서 발생하는 히팅 열을 외부로 방출하도록 이루어진다.
구체적으로, 상기 방열 수단(600)은 상기 장치 바디 케이스(100)의 내면과의 사이에 공간(즉, 공기 유입 통로)을 갖고 배치되는 내측 바디 케이스(610)와, 상기 내측 바디 케이스(610)의 상단부에 구비되며, 상기 제어 유닛(500)의 제어 신호를 전달받아 구동하는 방열팬(620)과, 상기 내측 바디 케이스(610)의 하단부에 구성되며 상기 열전 소자(400)에 접촉하여 구비되는 방열판(630), 및 상기 방열판(630)의 상면에 간격을 갖고 복수 구비되는 방열핀(640)을 포함한다.
상기 내측 바디 케이스(610)는 단열성을 확보할 수 있는 재질로 구성되거나, 단열재(611)가 내측에 매립되거나 일면 또는 양면에 구비되게 구성될 수 있다. 도면에서, 상기 내측 바디 케이스(610)는 단열재(611)가 내측에 매립 구성되는 경우를 나타내고 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
상기 방열판(630) 및 방열핀(640)은 열전도성이 뛰어난 재질, 예를 들면 알루미늄이나 구리로 형성되는 것이 바람직하며, 이에 한정되는 것은 아니다.
상기와 같이 구성되는 본 발명에 따른 수조용 온도 유지 장치의 제어 유닛의 제어 동작을 설명하면 다음과 같다.
먼저, 전원 온/오프 버튼을 조작하여 온(ON) 하며, 온도 설정 버튼을 조작하여 희망 온도를 설정한다.
그런 다음, 미리 설정된 설정 온도 또는 희망 온도보다 수온이 올라갈 경우, 방열팬이 동작하여 장치 바디 케이스(100) 내에서 공기흡입과 공기배출의 공기 유로 형성하여 공랭식으로 동작하며, 이와 동시에 열전 소자가 냉각 구동하여 열 전도 부재에서 냉각 열을 발생시키며, 이때 방열판과 방열핀을 통해 열전 소자의 발열부를 방열시키게 된다.
그런 다음, 열전 소자의 냉각에 의해 수온이 하강하고, 장치 바디 케이스의 주변 수온이 하강(냉수)하여 장치 바디 케이스의 온도가 하강하고, 이때 흡입되는 공기에 의해 공기유로의 온도가 하강하여 차가워진 흡입 공기로 방열 효율을 더욱 증가시키고, 이에 따라 열전 소자의 냉각 효율도 증가시킬 수 있다.
그리고 미리 설정된 설정 온도 또는 희망 온동에 도달한 경우, 열전 소자의 냉각 동작은 정지되고, 방열팬은 계속 동작하여 열전 소자의 발열부의 온도를 하강시킴에 따라 열전 소자의 발열부가 상온에 도달하게 되면 방열팬을 정지시키게 된다.
한편, 가열 동작을 살펴보면, 미리 설정된 온도 또는 희망 온도보다 수온이 내려갈 경우, 방열팬이 동작하여 공기 흡입과 공기 배출의 공기유로가 형성되며, 아울러 열전 소자가 가열 구동하게 되고, 열전 소자의 냉각 열(냉기)은 방열판과 방열핀을 통해 외부로 배출하게 된다.
그런 다음, 열전 소자 가열에 의해 수온이 상승하여 설정 온도 또는 희망 온도에 도달한 경우, 열전 소자의 가열 동작은 정지되고, 방열팬 또한 정지된다.
상기 가열과 냉각의 동작 제어에서, 열전 소자의 급격한 온도 변화에 따른 열전 소자의 고장을 방지하기 위해 냉각에서 가열, 가열에서 냉각으로 전환할 때, 일정 시간 지연 후, 다시 말해서 열전 소자의 발열부/냉각부가 상온에 도달한 후에 전환 동작을 실행하도록 이루어지는 것이 바람직하다.
이상에서 설명한 바와 같은 본 발명에 따른 수조용 온도 유지 장치에 의하면, 단일 장치로 가열과 냉각을 행할 수 있어 냉각장치와 히터를 별도로 구성하거나 구입할 필요가 없어 경제성을 가지며, 설치 자유도를 확장할 수 있으며, 열 발산 부재 또는 세라믹 재질의 열전 소자가 수조에 침지되는 방식으로 구성되어 온도의 손실 없이 냉각 및 가열 효율을 극대화할 수 있는 이점이 있다.
또한, 본 발명에 의하면 해수 및 담수 모두에 이용할 수 있어 범용성을 확보하고, 수조 수온의 온도에 따라 가변적이고 능동적으로 동작하여 수조의 온도를 신뢰성 있게 유지할 수 있으며, 관성어 등 수조 내 생물체의 생육 환경을 안정하고 안전하게 유지할 수 있는 이점이 있다.
본 명세서에서 설명되는 실시 예와 첨부된 도면은 본 발명에 포함되는 기술적 사상의 일부를 예시적으로 설명하는 것에 불과하다. 따라서, 본 명세서에 개시된 실시 예는 본 발명의 기술적 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이므로, 이러한 실시 예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아님은 자명하다. 본 발명의 명세서 및 도면에 포함된 기술적 사상의 범위 내에서 당업자가 용이하게 유추할 수 있는 변형 예와 구체적인 실시 예는 모두 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
100: 장치 바디 케이스
200: 착탈 거치 수단
210: 연장편
220: 끼움 결합편
221: 외측 끼움 결합편
222: 내측 끼움 결합편
230: 미끄럼 방지 부재
300: 열 전달 부재
400: 열전 소자
500: 제어 유닛
501: 디스플레이 창
510: 온도 센서
600: 방열 수단
610: 내측 바디 케이스
611: 단열재
620: 방열팬
630: 방열판
640: 방열핀

Claims (6)

  1. 함체형의 장치 바디 케이스;
    상기 장치 바디 케이스의 상단 일측에 구비되어 상기 장치 바디 케이스를 수조에 착탈 가능하게 거치하여 고정시키도록 구성되는 착탈 거치 수단;
    일측이 상기 장치 바디 케이스의 하면 또는 하부 측에서 외부로 노출되게 구비되는 열 전달 부재;
    상기 장치 바디 케이스 내에서 상기 열 전달 부재의 타측에 구비되며, 냉각 열 또는 히팅 열을 발생시켜 상기 열 전달 부재로 전달하는 열전 소자;
    상기 장치 바디 케이스의 상단 일측에 구성되어 상기 열전 소자를 제어하는 제어 유닛; 및
    상기 장치 바디 케이스에 구비되고, 상기 열전 소자에서 발생하는 장치 바디 케이스 내부 측의 열을 외부로 배출시키도록 구성되는 방열 수단;을 포함하는 것을 특징으로 하는
    수조용 온도 유지 장치.
  2. 함체형의 장치 바디 케이스;
    상기 장치 바디 케이스의 상단 일측에 구비되어 상기 장치 바디 케이스를 수조에 착탈 가능하게 거치하여 고정시키도록 구성되는 착탈 거치 수단;
    일측이 상기 장치 바디 케이스의 하면 또는 하부 측에서 외부로 노출되게 구비되는 열전 소자;
    상기 장치 바디 케이스의 상단 일측에 구성되어 상기 열전 소자를 제어하는 제어 유닛; 및
    상기 장치 바디 케이스에 구비되고, 상기 열전 소자에서 발생하는 장치 바디 케이스 내부 측의 열을 외부로 배출시키도록 구성되는 방열 수단;을 포함하는 것을 특징으로 하는
    수조용 온도 유지 장치.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 착탈 거치 수단은, 상기 장치 바디 케이스의 상단에서 연장되는 연장편, 및 상기 연장편의 연장 끝단에서 서로 간격을 갖고 하방으로 연장 형성되는 외측 끼움 결합편과 내측 끼움 결합편으로 구성되는 한 쌍의 끼움 결합편을 포함하며,
    상기 외측 끼움 결합편 및 내측 끼움 결합편 중 적어도 하나는 기단부(proximal end portion)에서 원위단부(distal end portion)로 갈수록 서로 마주하는 측으로 경사지게 형성되는 것을 특징으로 하는
    수조용 온도 유지 장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 외측 끼움 결합편과 내측 끼움 결합편 중 적어도 하나에는, 마주하는 측의 일면의 하단부에 고무 재질 또는 실리콘 재질의 미끄럼 방지부재가 구비되며,
    상기 열 전달 부재는 티타늄(Titanium) 재질로 이루어지는 것을 특징으로 하는
    수조용 온도 유지 장치.
  5. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 방열 수단은, 상기 장치 바디 케이스의 내면과의 사이에 공간을 갖고 배치되는 내측 바디 케이스와, 상기 내측 바디 케이스에 구비되며, 상기 제어 유닛의 제어 신호를 전달받아 구동하는 방열팬과, 상기 내측 바디 케이스의 하단부에 구성되며 상기 열전 소자에 접촉하여 구비되는 방열판, 및 상기 방열판의 상면에 간격을 갖고 복수 구비되는 방열핀을 포함하고,
    상기 제어 유닛은 장치 온/오프 버튼과, 제어 상황을 디스플레이 하는 디스플레이 창과, 상기 열전 소자의 동작을 제어하는 제어 회로 모듈, 및 수조의 온도를 검출하여 상기 제어 회로 모듈로 전달하는 온도 센서를 포함하고,
    상기 제어 유닛은 상기 온도 센서의 검출신호을 전달받아 상기 열전 소자의 동작을 제어하도록 이루어지고,
    상기 내측 바디 케이스는 단열 재질 또는 단열재를 구비하여 구성되고,
    상기 방열판 및 방열핀은 알루미늄이나 구리의 재질로 이루어지며,
    상기 열 전달 부재는 티타늄의 재질로 이루어지는 것을 특징으로 하는
    수조용 온도 유지 장치.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 제어 회로 모듈은,
    미리 설정된 온도 또는 희망 온도보다 수온이 올라갈 경우, 상기 방열팬을 동작시키고 상기 열 전도 부재가 위치되는 측에 대하여 상기 열전 소자가 냉각 구동하도록 제어하고, 상기 설정 온도 또는 희망 온동에 도달한 경우, 상기 열전 소자의 냉각 동작은 정지되고, 상기 열전 소자의 내측의 발열부가 상온에 도달할 때까지 상기 방열팬을 구동시키고,
    미리 설정된 온도 또는 희망 온도보다 수온이 내려갈 경우, 상기 열 전도 부재가 위치되는 측에 대하여 상기 열전 소자가 히팅 동작하도록 제어하도록 이루어지며,
    상기 열전 소자의 냉각 동작과 히팅 동작의 전환은 상기 열전 소자가 상온에 도달한 후 전환되도록 하는 것을 특징으로 하는
    수조용 온도 유지 장치.
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