KR20220166669A - 냉수 생성 장치 및 이를 포함하는 정수기 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 냉수 생성 장치 및 이를 포함하는 정수기에 관한 것으로, 냉각 블록을 통해 열전 모듈에서 생성된 냉기를 케이스 부재에 전달하되, 냉각 블록은 열전 모듈과 열적으로 접촉 배치되는 베이스 플레이트와, 이러한 베이스 플레이트와 단차지게 배치되는 확장 플레이트를 포함하며, 이러한 단차 구조를 통해 방열핀을 통해 방출되는 열이 냉각 블록으로 확산되는 것을 방지함과 동시에 확장 플레이트가 케이스 부재 내부의 복수 구역과 오버랩 배치되도록 구성됨으로써 복수 구역에 동시에 냉기를 전달하는 방식으로 냉각 성능을 향상시킬 수 있는 냉수 생성 장치 및 이를 포함하는 정수기에 관한 것이다.
Description
본 발명은 냉수 생성 장치 및 이를 포함하는 정수기에 관한 것으로, 냉각 블록을 통해 열전 모듈에서 생성된 냉기를 케이스 부재에 전달하되, 냉각 블록은 열전 모듈과 열적으로 접촉 배치되는 베이스 플레이트와, 이러한 베이스 플레이트와 단차지게 배치되는 확장 플레이트를 포함하며, 이러한 단차 구조를 통해 방열핀을 통해 방출되는 열이 냉각 블록으로 확산되는 것을 방지함과 동시에 확장 플레이트가 케이스 부재 내부의 복수 구역과 오버랩 배치되도록 구성됨으로써 복수 구역에 동시에 냉기를 전달하는 방식으로 냉각 성능을 향상시킬 수 있는 냉수 생성 장치 및 이를 포함하는 정수기에 관한 것이다.
일반적으로 냉수 생성 장치는 수도전이나 생수통으로부터 공급된 물을 냉각시켜 사용자에게 제공하는 장치이다. 이러한 냉수 생성 장치는 정수기, 탄산수기, 냉온수기 등 저온의 음용수 생성을 위해 주로 설치되지만, 냉수의 생성이 필요한 다양한 분야에 이용될 수 있다.
(주)케이제이엘 하이텍의 한국등록실용신안공보 제20-0168479호 는 종래의 열전냉온소자를 이용한 정수기를 개시한다. 이러한 정수기에는 물이 수용되는 단열케이스, 단열케이스의 상측에 배치된 수입구, 단열케이스의 하측에 배치된 수출구, 단열케이스의 일측에 배치된 열전냉온소자와 전도부 및 단열케이스의 내측과 외측에 각각 배치된 히트파이프가 구비된다. 열전냉온소자 방열 시 단열케이스의 외측에 배치된 제2전도부로 열이 전달되고, 이와 같이 전달된 열은 외장히트파이프를 통해 상부로 이동하게 되며, 방열핀을 통해 외부로 방출된다. 다만, 열전냉온소자가 단열케이스의 내부에 삽입되는 구조이므로 열전냉온소자를 설치하는 것이 용이하지 않고, 열전냉온소자가 단열케이스에 삽입됨에 따라 방열이 원활하게 이루어지지 않게 된다. 또한, 열전냉온소자에 열적으로 접촉 배치된 제2전도부를 통해 전달된 열은 외장히트파이프를 통해 제2전도부의 상측에 방열핀을 통해 외부로 방출되나, 이러한 방열핀이 단열케이스에 접촉 배치되므로 방출되는 열에 의한 간섭으로 인해 단열케이스 내부의 물의 온도가 의도하지 않게 상승하게 되는 문제가 있을 수 있다. 물론 단열케이스의 두께를 두껍게 하면 방출되는 열에 의한 간섭을 최소화할 수 있으나, 단열케이스의 두께 증가로 인해 전체 제품의 부피가 증가하게 되고, 또한, 제조 원가도 증가하게 되는 다른 문제를 초래할 수 있다. 아울러 단열케이스의 외측 하부에는 제2전도부가 배치되고, 상부에만 방열핀이 배치되므로 방열 면적이 감소하게 되어 방열 성능이 저하되는 문제가 있다.
주식회사 레보테크의 한국공개특허공보 제2014-0098017호에는 종래의 정수기용 열전소자를 이용한 직냉 타입 모듈이 개시된다. 열전소자의 일측에는 유체가 유입 및 유출되는 냉각유로블럭이 배치되어 유체를 냉각시키도록 구성되며, 열전소자의 타측에는 방열을 위한 방열판과 방열팬이 배치된다. 다만, 이러한 열전소자가 냉각유로블럭에 직접 열적으로 접촉됨에 따라 냉각유로블럭 내에서는 열전소자가 배치된 부분에 얼음이 형성되고, 이와 같이 얼음이 형성됨에 따라 열전소자의 성능이 저하되며, 냉각유로블럭 내의 다른 부분에는 냉기가 전달되지 않는 문제가 있다. 또한, 냉각유로블럭과 방열판의 거리가 인접하게 배치됨에 따라 방출되는 열에 의한 열 간섭으로 인해 냉각유로블럭 내의 냉각 성능이 저하되는 문제도 있다.
상기의 문제를 해결하기 위해, 본 발명에 따른 냉수 생성 장치는 냉각 블록을 통해 열전 모듈에서 생성된 냉기를 케이스 부재에 전달하되, 냉각 블록은 열전 모듈과 열적으로 접촉 배치되는 베이스 플레이트와, 이러한 베이스 플레이트와 단차지게 배치되는 확장 플레이트를 포함하며, 이러한 단차 구조를 통해 방열핀을 통해 방출되는 열이 냉각 블록으로 확산되는 것을 방지함과 동시에 확장 플레이트가 케이스 부재 내부의 복수 구역과 오버랩 배치되도록 구성됨으로써 복수 구역에 동시에 냉기를 전달하는 방식으로 냉각 성능을 제고하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 냉수 생성 장치는 확장 플레이트가 복수 구역과 오버랩 배치된 상태에서 베이스 플레이트를 통해 냉기가 전달되되, 베이스 플레이트의 제1 중심이 높이 방향을 따라 확장 플레이트의 제2 중심 및 방열핀의 제3 중심보다 낮은 위치에 배치되므로 열전 모듈의 높이 방향 위치도 확장 플레이트의 제2 중심 및 방열핀의 제3 중심보다 낮은 위치에 배치됨으로써 열전 모듈 방열 시 히트파이프를 더욱 효과적으로 사용할 수 있고, 특히, 열전 모듈이 케이스 부재의 하부에 배치됨으로써 케이스 부재의 하부로 입수된 저장수가 효과적으로 냉각되면서 냉각 성능을 제고하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 냉수 생성 장치는 확장 플레이트에 구비된 하부 노출면이 상부 노출면보다 상대적으로 짧게 형성됨으로써 케이스 부재의 하부로 입수된 저장수가 효과적으로 냉각되면서 냉각 성능을 제고하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 냉수 생성 장치는 히트파이프가 삽입 배치된 베이스면이 열전달벽과 일정 거리 이상 이격 배치됨으로써 열전 모듈 방열 시 외부로 배출되는 열에 의한 간섭을 방지하여 케이스 부재의 냉각 성능을 제고하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 냉수 생성 장치는 히트파이프에 구비된 제1 단위 파이프와 제2 단위 파이프를 통해 열전 모듈에서 발생한 열이 방열핀에 고르게 확산됨으로써 방열 성능을 제고하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 냉수 생성 장치는 베이스면의 폭 방향이 길이가 열전 모듈의 폭 방향 길이보다 길게 형성됨으로써 방열 성능을 제고하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 냉수 생성 장치는 제1 단위 파이프를 통해 열전 모듈의 방열이 집중적으로 이루어지고, 제2 단위 파이프를 통해 방열핀에 열이 고르게 확산되면서 전체적인 방열 성능을 제고하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 냉수 생성 장치는 제2 단위 파이프가 제1 단위 파이프의 상단에 연장 배치되므로 제1 단위 파이프를 통해 전달되는 열이 제2 단위 파이프를 통해 고르게 확산되면서 외부로 방출됨으로써 방열 성능을 제고하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 냉수 생성 장치는 제2 단위 파이프가 제1 단위 파이프의 상단과 하단에 각각 연장 배치되므로 제1 단위 파이프를 통해 전달되는 열이 제2-1 단위 파이프와 제2-2 단위 파이프를 통해 고르게 확산되면서 외부로 방출됨으로써 방열 성능을 제고하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 냉수 생성 장치는 제1 단위 파이프의 상단에 연장 배치되는 제2-1 단위 파이프를 길게 형성함으로써 히트파이프 동작 과정에서 방열 과정이 원활하게 이루어질 수 있으며, 제2-2 단위 파이프는 히트파이프의 동작이 가능할 정도로 길이를 최소화하여 제2-2 단위 파이프가 차지하게 되는 면적을 최소화함으로써 소형화 가능함과 동시에 열의 확산을 통해 방열 성능을 제고하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 냉수 생성 장치는 제2-1 단위 파이프의 상향 경사가 제2-2 단위 파이프의 하향 경사보다 크게 형성됨으로써 제2-1 단위 파이프를 통한 원활한 방열이 가능하게 되고, 제2-2 단위 파이프는 차지하는 면적을 최소화함으로써 소형화 가능함과 동시에 열의 확산을 통해 방열 성능을 제고하는 것을 목적으로 한다.
또는, 본 발명의 다른 실시예에 따른 냉수 생성 장치는 냉각 블록을 통해 열전 모듈에서 생성된 냉기를 케이스 부재에 전달하되, 냉각 블록은 열전 모듈과 열적으로 접촉 배치되는 베이스 플레이트와, 이러한 베이스 플레이트와 단차지게 배치되는 확장 플레이트를 포함하며, 이러한 단차 구조를 통해 방열핀을 통해 방출되는 열이 냉각 블록으로 확산되는 것을 방지함으로써 냉각 성능을 제고하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 냉수 생성 장치는 확장 플레이트가 복수 구역과 오버랩 배치된 상태에서 베이스 플레이트를 통해 냉기가 전달되되, 베이스 플레이트의 제1 중심이 높이 방향을 따라 확장 플레이트의 제2 중심 및 방열핀의 제3 중심보다 낮은 위치에 배치되므로 열전 모듈의 높이 방향 위치도 확장 플레이트의 제2 중심 및 방열핀의 제3 중심보다 낮은 위치에 배치됨으로써 열전 모듈 방열 시 히트파이프를 더욱 효과적으로 사용할 수 있고, 특히, 열전 모듈이 케이스 부재의 하부에 배치됨으로써 케이스 부재의 하부로 입수된 저장수가 효과적으로 냉각되면서 냉각 성능을 제고하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 냉수 생성 장치는 히트파이프에 구비된 제1 단위 파이프와 제2 단위 파이프를 통해 열전 모듈에서 발생한 열이 방열핀에 고르게 확산됨으로써 방열 성능을 제고하는 것을 목적으로 한다.
한편, 본 발명에 따른 정수기는 여과부 및 냉수 생성부를 포함하고, 냉수 생성부는 냉각 블록을 통해 열전 모듈에서 생성된 냉기를 케이스 부재에 전달하되, 냉각 블록은 열전 모듈과 열적으로 접촉 배치되는 베이스 플레이트와, 이러한 베이스 플레이트와 단차지게 배치되는 확장 플레이트를 포함하며, 이러한 단차 구조를 통해 방열핀을 통해 방출되는 열이 냉각 블록으로 확산되는 것을 방지함과 동시에 확장 플레이트가 케이스 부재 내부의 복수 구역과 오버랩 배치되도록 구성됨으로써 복수 구역에 동시에 냉기를 전달하는 방식으로 냉각 성능을 제고하는 것을 목적으로 한다.
또는, 본 발명의 다른 실시예에 따른 정수기는 여과부 및 냉수 생성부를 포함하고, 냉수 생성부는 냉각 블록을 통해 열전 모듈에서 생성된 냉기를 케이스 부재에 전달하되, 냉각 블록은 열전 모듈과 열적으로 접촉 배치되는 베이스 플레이트와, 이러한 베이스 플레이트와 단차지게 배치되는 확장 플레이트를 포함하며, 이러한 단차 구조를 통해 방열핀을 통해 방출되는 열이 냉각 블록으로 확산되는 것을 방지함으로써 냉각 성능을 제고하는 것을 목적으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위해 본 발명의 일 실시예에 따른 냉수 생성 장치는, 저장수가 수용되는 케이스 부재 및 상기 케이스 부재의 내부에 수용된 상기 저장수가 냉각되도록 상기 케이스 부재에 배치되는 냉각 부재를 포함하며, 상기 케이스 부재는, 상기 저장수가 수용되는 수용 공간과, 상기 수용 공간이 형성되도록 일측에 배치되는 열전달벽과, 상기 수용 공간이 높이 방향을 따라 복수 구역으로 구획되도록 폭 방향과 평행하게 배치되는 적어도 하나 이상의 격판을 포함하고, 상기 냉각 부재는, 냉기를 생성하는 열전 모듈과, 상기 열전달벽에 냉기를 전달하도록 상기 열전 모듈의 일측에 배치되는 냉각 블록과, 상기 열전 모듈에서 발생하는 열을 방출하도록 상기 열전 모듈의 타측에 배치되는 방열핀과, 상기 열전 모듈에서 발생한 열이 상기 방열핀에 고르게 확산되도록 상기 방열핀에 삽입 배치된 히트파이프를 포함하고, 상기 냉각 블록은, 상기 열전 모듈의 일측과 열적으로 접촉 배치되는 베이스 플레이트와, 상기 베이스 플레이트와 단차지게 배치되되, 냉기가 상기 복수 구역에 동시에 전달되도록 깊이 방향을 따라 상기 복수 구역과 오버랩 배치되는 확장 플레이트를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 냉수 생성 장치에 있어서, 상기 베이스 플레이트와 상기 확장 플레이트에는 높이 방향 중앙에 제1 중심과 제2 중심이 각각 구비되고, 상기 방열핀에는 높이 방향 중앙에 제3 중심이 구비되며, 상기 제1 중심은 상기 제2 중심 및 상기 제3 중심보다 높이 방향을 따라 낮은 위치에 배치되는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 냉수 생성 장치에 있어서, 상기 확장 플레이트는 상기 베이스 플레이트를 기준으로 높이 방향 상측에 배치되는 상부 노출면과, 높이 방향 하측에 배치되는 하부 노출면을 포함하되, 상기 상부 노출면의 높이 방향 길이는 상기 하부 노출면의 높이 방향 길이보다 길게 형성되는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 냉수 생성 장치에 있어서, 상기 방열핀은 상기 히트파이프가 삽입 배치된 베이스면을 포함하되, 상기 베이스면은 상기 열전달벽으로부터 일정 거리 이상 이격 배치되는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 냉수 생성 장치에 있어서, 상기 히트파이프는 높이 방향을 따라 연장되는 제1 단위 파이프와 폭 방향을 따라 연장되는 제2 단위 파이프를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 냉수 생성 장치에 있어서, 상기 베이스면의 폭 방향 길이는 상기 열전 모듈의 폭 방향 길이보다 길게 형성되는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 냉수 생성 장치에 있어서, 상기 제1 단위 파이프는 깊이 방향을 따라 상기 열전 모듈과 오버랩 배치되고, 상기 제2 단위 파이프는 상기 열전 모듈의 폭 방향 양단을 벗어나는 위치까지 연장 배치되는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 냉수 생성 장치에 있어서, 상기 제2 단위 파이프는 상기 제1 단위 파이프의 상단에 연장 배치되되, 일정 각도 상향 경사가 형성되도록 배치되는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 냉수 생성 장치에 있어서, 상기 제2 단위 파이프는 상기 제1 단위 파이프의 상단에 연장 배치되는 제2-1 단위 파이프와, 상기 제1 단위 파이프의 하단에 연장 배치되는 제2-2 단위 파이프를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 냉수 생성 장치에 있어서, 상기 제2-1 단위 파이프의 길이는 상기 제2-2 단위 파이프의 길이보다 길게 형성되는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 냉수 생성 장치에 있어서, 상기 제2-1 단위 파이프에는 제1 각도만큼 상향 경사가 형성되고, 상기 제2-2 단위 파이프에는 제2 각도만큼 하향 경사가 형성되되, 상기 제1 각도는 상기 제2 각도보다 크게 형성되는 것을 특징으로 한다.
또는, 본 발명의 다른 실시예에 따른 냉수 생성 장치에 있어서, 저장수가 수용되는 케이스 부재 및 상기 케이스 부재의 내부에 수용된 상기 저장수가 냉각되도록 상기 케이스 부재에 배치되는 냉각 부재를 포함하며, 상기 케이스 부재는, 상기 저장수가 수용되는 수용 공간과, 상기 수용 공간이 형성되도록 일측에 배치되는 열전달벽을 포함하고, 상기 냉각 부재는, 냉기를 생성하는 열전 모듈과, 상기 열전달벽에 냉기를 전달하도록 상기 열전 모듈의 일측에 배치되는 냉각 블록과, 상기 열전 모듈에서 발생하는 열을 방출하도록 상기 열전 모듈의 타측에 배치되는 방열핀과, 상기 열전 모듈에서 발생한 열이 상기 방열핀에 고르게 확산되도록 상기 방열핀에 삽입 배치된 히트파이프를 포함하고, 상기 냉각 블록은, 상기 열전 모듈의 일측과 열적으로 접촉 배치되는 베이스 플레이트와, 상기 베이스 플레이트와 단차지게 배치되는 확장 플레이트를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 냉수 생성 장치에 있어서, 상기 베이스 플레이트와 상기 확장 플레이트에는 높이 방향 중앙에 제1 중심과 제2 중심이 각각 구비되고, 상기 방열핀에는 높이 방향 중앙에 제3 중심이 구비되며, 상기 제1 중심은 상기 제2 중심 및 상기 제3 중심보다 높이 방향을 따라 낮은 위치에 배치되는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 냉수 생성 장치에 있어서, 상기 히트파이프는 높이 방향을 따라 연장되는 제1 단위 파이프와 폭 방향을 따라 연장되는 제2 단위 파이프를 포함하는 것을 특징으로 한다.
한편, 본 발명의 일 실시예에 따른 정수기는, 원수를 여과해서 정수를 생성하는 여과부 및 상기 여과부로부터 정수를 공급받아서 냉수를 생성하는 냉수 생성부를 포함하며, 상기 냉수 생성부는 저장수가 수용되는 케이스 부재와, 상기 케이스 부재의 내부에 수용된 상기 저장수가 냉각되도록 상기 케이스 부재에 배치되는 냉각 부재를 포함하고, 상기 케이스 부재는, 상기 저장수가 수용되는 수용 공간과, 상기 수용 공간이 형성되도록 일측에 배치되는 열전달벽과, 상기 수용 공간이 높이 방향을 따라 복수 구역으로 구획되도록 폭 방향과 평행하게 배치되는 적어도 하나 이상의 격판을 포함하고, 상기 냉각 부재는, 냉기를 생성하는 열전 모듈과, 상기 열전달벽에 냉기를 전달하도록 상기 열전 모듈의 일측에 배치되는 냉각 블록과, 상기 열전 모듈에서 발생하는 열을 방출하도록 상기 열전 모듈의 타측에 배치되는 방열핀과, 상기 열전 모듈에서 발생한 열이 상기 방열핀에 고르게 확산되도록 상기 방열핀에 삽입 배치된 히트파이프를 포함하고, 상기 냉각 블록은, 상기 열전 모듈의 일측과 열적으로 접촉 배치되는 베이스 플레이트와, 상기 베이스 플레이트와 단차지게 배치되되, 냉기가 상기 복수 구역에 동시에 전달되도록 깊이 방향을 따라 상기 복수 구역과 오버랩 배치되는 확장 플레이트를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또는, 본 발명의 다른 실시예에 따른 정수기는, 원수를 여과해서 정수를 생성하는 여과부 및 상기 여과부로부터 정수를 공급받아서 냉수를 생성하는 냉수 생성부를 포함하며, 상기 냉수 생성부는 저장수가 수용되는 케이스 부재와, 상기 케이스 부재의 내부에 수용된 상기 저장수가 냉각되도록 상기 케이스 부재에 배치되는 냉각 부재를 포함하고, 상기 케이스 부재는, 상기 저장수가 수용되는 수용 공간과, 상기 수용 공간이 형성되도록 일측에 배치되는 열전달벽을 포함하고, 상기 냉각 부재는, 냉기를 생성하는 열전 모듈과, 상기 열전달벽에 냉기를 전달하도록 상기 열전 모듈의 일측에 배치되는 냉각 블록과, 상기 열전 모듈에서 발생하는 열을 방출하도록 상기 열전 모듈의 타측에 배치되는 방열핀과, 상기 열전 모듈에서 발생한 열이 상기 방열핀에 고르게 확산되도록 상기 방열핀에 삽입 배치된 히트파이프를 포함하고, 상기 냉각 블록은, 상기 열전 모듈의 일측과 열적으로 접촉 배치되는 베이스 플레이트와, 상기 베이스 플레이트와 단차지게 배치되는 확장 플레이트를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기의 구성에 따라, 본 발명에 따른 냉수 생성 장치는 냉각 블록을 통해 열전 모듈에서 생성된 냉기를 케이스 부재에 전달하되, 냉각 블록은 열전 모듈과 열적으로 접촉 배치되는 베이스 플레이트와, 이러한 베이스 플레이트와 단차지게 배치되는 확장 플레이트를 포함하며, 단차 구조로 구성됨으로써 방열핀을 통해 방출되는 열이 냉각 블록으로 확산되는 것을 방지함과 동시에 확장 플레이트가 케이스 부재 내부의 복수 구역과 오버랩 배치되도록 구성됨으로써 복수 구역에 동시에 냉기를 전달하는 방식으로 냉각 성능을 제고하는 효과를 제공한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 냉수 생성 장치는 확장 플레이트가 복수 구역과 오버랩 배치된 상태에서 베이스 플레이트를 통해 냉기가 전달되되, 베이스 플레이트의 제1 중심이 높이 방향을 따라 확장 플레이트의 제2 중심 및 방열핀의 제3 중심보다 낮은 위치에 배치되므로 열전 모듈의 높이 방향 위치도 확장 플레이트의 제2 중심 및 방열핀의 제3 중심보다 낮은 위치에 배치됨으로써 열전 모듈 방열 시 히트파이프를 더욱 효과적으로 사용할 수 있고, 특히, 열전 모듈이 케이스 부재의 하부에 배치됨으로써 케이스 부재의 하부로 입수된 저장수가 효과적으로 냉각되면서 냉각 성능을 제고하는 효과를 제공한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 냉수 생성 장치는 확장 플레이트에 구비된 하부 노출면이 상부 노출면보다 상대적으로 짧게 형성됨으로써 케이스 부재의 하부로 입수된 저장수가 효과적으로 냉각되면서 냉각 성능을 제고하는 효과를 제공한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 냉수 생성 장치는 히트파이프가 삽입 배치된 베이스면이 열전달벽과 일정 거리 이상 이격 배치됨으로써 열전 모듈 방열 시 외부로 배출되는 열에 의한 간섭을 방지하여 케이스 부재의 냉각 성능을 제고하는 효과를 제공한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 냉수 생성 장치는 히트파이프에 구비된 제1 단위 파이프와 제2 단위 파이프를 통해 열전 모듈에서 발생한 열이 방열핀에 고르게 확산됨으로써 방열 성능을 제고하는 효과를 제공한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 냉수 생성 장치는 베이스면의 폭 방향이 길이가 열전 모듈의 폭 방향 길이보다 길게 형성됨으로써 방열 성능을 제고하는 효과를 제공한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 냉수 생성 장치는 제1 단위 파이프를 통해 열전 모듈의 방열이 집중적으로 이루어지고, 제2 단위 파이프를 통해 방열핀에 열이 고르게 확산되면서 전체적인 방열 성능을 제고하는 효과를 제공한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 냉수 생성 장치는 제2 단위 파이프가 제1 단위 파이프의 상단에 연장 배치되므로 제1 단위 파이프를 통해 전달되는 열이 제2 단위 파이프를 통해 고르게 확산되면서 외부로 방출됨으로써 방열 성능을 제고하는 효과를 제공한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 냉수 생성 장치는 제2 단위 파이프가 제1 단위 파이프의 상단과 하단에 각각 연장 배치되므로 제1 단위 파이프를 통해 전달되는 열이 제2-1 단위 파이프와 제2-2 단위 파이프를 통해 고르게 확산되면서 외부로 방출됨으로써 방열 성능을 제고하는 효과를 제공한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 냉수 생성 장치는 제1 단위 파이프의 상단에 연장 배치되는 제2-1 단위 파이프를 길게 형성함으로써 히트파이프 동작 과정에서 방열 과정이 원활하게 이루어질 수 있으며, 제2-2 단위 파이프는 히트파이프의 동작이 가능할 정도로 길이를 최소화하여 제2-2 단위 파이프가 차지하게 되는 면적을 최소화함으로써 소형화 가능함과 동시에 열의 확산을 통해 방열 성능을 제고하는 효과를 제공한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 냉수 생성 장치는 제2-1 단위 파이프의 상향 경사가 제2-2 단위 파이프의 하향 경사보다 크게 형성됨으로써 제2-1 단위 파이프를 통한 원활한 방열이 가능하게 되고, 제2-2 단위 파이프는 차지하는 면적을 최소화함으로써 소형화 가능함과 동시에 열의 확산을 통해 방열 성능을 제고하는 효과를 제공한다.
또는, 본 발명의 다른 실시예에 따른 냉수 생성 장치는 냉각 블록을 통해 열전 모듈에서 생성된 냉기를 케이스 부재에 전달하되, 냉각 블록은 열전 모듈과 열적으로 접촉 배치되는 베이스 플레이트와, 이러한 베이스 플레이트와 단차지게 배치되는 확장 플레이트를 포함하며, 이러한 단차 구조를 통해 방열핀을 통해 방출되는 열이 냉각 블록으로 확산되는 것을 방지함으로써 냉각 성능을 제고하는 효과를 제공한다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 냉수 생성 장치는 확장 플레이트가 복수 구역과 오버랩 배치된 상태에서 베이스 플레이트를 통해 냉기가 전달되되, 베이스 플레이트의 제1 중심이 높이 방향을 따라 확장 플레이트의 제2 중심 및 방열핀의 제3 중심보다 낮은 위치에 배치되므로 열전 모듈의 높이 방향 위치도 확장 플레이트의 제2 중심 및 방열핀의 제3 중심보다 낮은 위치에 배치됨으로써 열전 모듈 방열 시 히트파이프를 더욱 효과적으로 사용할 수 있고, 특히, 열전 모듈이 케이스 부재의 하부에 배치됨으로써 케이스 부재의 하부로 입수된 저장수가 효과적으로 냉각되면서 냉각 성능을 제고하는 효과를 제공한다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 냉수 생성 장치는 히트파이프에 구비된 제1 단위 파이프와 제2 단위 파이프를 통해 열전 모듈에서 발생한 열이 방열핀에 고르게 확산됨으로써 방열 성능을 제고하는 효과를 제공한다.
한편, 본 발명에 따른 정수기는 여과부 및 냉수 생성부를 포함하고, 냉수 생성부는 냉각 블록을 통해 열전 모듈에서 생성된 냉기를 케이스 부재에 전달하되, 냉각 블록은 열전 모듈과 열적으로 접촉 배치되는 베이스 플레이트와, 이러한 베이스 플레이트와 단차지게 배치되는 확장 플레이트를 포함하며, 이러한 단차 구조를 통해 방열핀을 통해 방출되는 열이 냉각 블록으로 확산되는 것을 방지함과 동시에 확장 플레이트가 케이스 부재 내부의 복수 구역과 오버랩 배치되도록 구성됨으로써 복수 구역에 동시에 냉기를 전달하는 방식으로 냉각 성능을 제고하는 효과를 제공한다.
또는, 본 발명의 다른 실시예에 따른 정수기는 여과부 및 냉수 생성부를 포함하고, 냉수 생성부는 냉각 블록을 통해 열전 모듈에서 생성된 냉기를 케이스 부재에 전달하되, 냉각 블록은 열전 모듈과 열적으로 접촉 배치되는 베이스 플레이트와, 이러한 베이스 플레이트와 단차지게 배치되는 확장 플레이트를 포함하며, 이러한 단차 구조를 통해 방열핀을 통해 방출되는 열이 냉각 블록으로 확산되는 것을 방지함으로써 냉각 성능을 제고하는 효과를 제공한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 냉수 생성 장치를 도시한 사시도.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 케이스 부재를 깊이 방향을 따라 절단한 상태를 도시한 단면도.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 냉각 부재를 깊이 방향을 따라 절단한 상태를 도시한 단면도.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 냉각 블록과 방열핀의 배치 상태를 도시한 단면도.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 방열핀과 히트파이프의 배치 상태를 도시한 평면도.
도 6 및 도 7은 본 발명의 방열핀과 히트파이프의 배치 상태에 대한 다양한 실시예를 도시한 평면도.
도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 케이스 부재를 깊이 방향을 따라 절단한 상태를 도시한 단면도.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 정수기의 구성도.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 케이스 부재를 깊이 방향을 따라 절단한 상태를 도시한 단면도.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 냉각 부재를 깊이 방향을 따라 절단한 상태를 도시한 단면도.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 냉각 블록과 방열핀의 배치 상태를 도시한 단면도.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 방열핀과 히트파이프의 배치 상태를 도시한 평면도.
도 6 및 도 7은 본 발명의 방열핀과 히트파이프의 배치 상태에 대한 다양한 실시예를 도시한 평면도.
도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 케이스 부재를 깊이 방향을 따라 절단한 상태를 도시한 단면도.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 정수기의 구성도.
본 명세서 및 청구범위에 사용된 단어와 용어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정 해석되지 않고, 자신의 발명을 최선의 방법으로 설명하기 위해 발명자가 용어와 개념을 정의할 수 있는 원칙에 따라 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야 한다.
그러므로 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 해당하고, 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것이 아니므로 해당 구성은 본 발명의 출원시점에서 이를 대체할 다양한 균등물과 변형예가 있을 수 있다.
본 명세서에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성 요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 설명하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성 요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
어떤 구성 요소가 다른 구성 요소의 "전방", "후방", "상부" 또는 "하부"에 있다는 것은 특별한 사정이 없는 한 다른 구성 요소와 바로 접하여 "전방", "후방", "상부" 또는 "하부"에 배치되는 것뿐만 아니라 그 중간에 또 다른 구성 요소가 배치되는 경우도 포함한다. 또한, 어떤 구성 요소가 다른 구성 요소와 "연결"되어 있다는 것은 특별한 사정이 없는 한 서로 직접 연결되는 것뿐만 아니라 간접적으로 서로 연결되는 경우도 포함한다.
이하에서는 도면을 참조하여 본 발명에 따른 냉수 생성 장치를 설명한다. 도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 냉수 생성 장치를 도시한 사시도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 케이스 부재를 깊이 방향을 따라 절단한 상태를 도시한 단면도이며, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 냉각 부재를 깊이 방향을 따라 절단한 상태를 도시한 단면도이다. 여기서 X 방향은 냉수 생성 장치의 폭 방향이고, Y 방향은 냉수 생성 장치의 깊이 방향이며, Z 방향은 냉수 생성 장치의 높이 방향을 의미한다. 본 발명을 명확하게 설명하기 위하여 설명과 관계없는 부분은 도면에서 생략한다.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 냉수 생성 장치는, 저장수가 수용되는 케이스 부재(100) 및 이러한 케이스 부재(100)의 내부에 수용된 저장수가 냉각되도록 케이스 부재(100)에 배치되는 냉각 부재(200)를 포함한다. 케이스 부재(100)의 하부에는 입수 유로 부재(300)와 연통되는 입수 포트(180)가 형성되고, 상부에는 출수 유로 부재(400)와 연통되는 출수 포트(190)가 형성될 수 있으며, 저장수는 케이스 부재(100)의 하부에서 상부로 상향 이동하면서 냉각된다. 케이스 부재(100)는 내부에 수용 공간(110)이 형성되는 다양한 형상으로 형성될 수 있으며, 일 예로, 이러한 케이스 부재(100)는 높이 방향(Z)을 따라 상호 대향 배치되는 상부벽(140)과 하부벽(150), 폭 방향(X)을 따라 상호 대향 배치되는 한 쌍의 측벽(160), 깊이 방향(Y)을 따라 상호 대향 배치되는 열전달벽(120)과 대향벽(170)을 포함할 수 있다. 상기한 바와 같이, 케이스 부재(100)는 육면체 형상으로 형성될 수 있으나, 저장수를 수용할 수 있는 공간이 형성된다면 반드시 이러한 형상으로 한정되는 것은 아니다. 또한, 케이스 부재(100)의 각 변은 직각으로 절곡된 형상 뿐만 아니라 일정 곡률이 형성되도록 만곡된 형상으로도 형성될 수 있다. 입수 유로 부재(300)는 정수 뿐만 아니라 다양한 형태의 저장수가 케이스 부재(100) 내부로 유입되도록 유로를 제공하게 되며, 일정 직경을 갖는 파이프가 사용될 수 있다. 출수 유로 부재(400)는 케이스 부재(100) 내부에서 유출되는 냉각된 저장수의 유로를 제공하게 되며, 입수 유로 부재(300)와 동일한 일정 직경을 갖는 파이프가 사용될 수 있다. 이러한 입수 유로 부재(300)와 출수 유로 부재(400)는 별도의 파이프를 케이스 부재(100)에 연결해서 사용할 수 있으나, 또는, 케이스 부재(100) 제조 시 입수 유로 부재(300)와 출수 유로 부재(400)가 일체로 형성되도록 구성하는 것도 가능하다. 도 2에 도시된 바와 같이, 하부벽(150)에는 입수 유로 부재(300)와 연통되는 입수 포트(180)가 형성되고, 상부벽(140)에는 출수 유로 부재(400)와 연통되는 출수 포트(190)가 형성된다. 즉, 입수 포트(180)를 통해 저장수가 유입되면 케이스 부재(100) 내부의 저장수를 밀어서 이동시키게 되고, 케이스 부재(100)에 수용되어 냉각된 저장수는 이러한 흐름을 따라 밀려나게 되며, 출수 포트(190)에 인접한 저장수는 출수 포트(190)를 향해 방향이 전환된 후 외부로 유출된다.
전술한 바와 같이, 케이스 부재(100)는 저장수가 수용되는 수용 공간(110)과, 이러한 수용 공간(110)이 형성되도록 일측에 배치되는 열전달벽(120)과, 수용 공간(110)이 높이 방향(Z)을 따라 복수 구역(101)으로 구획되도록 폭 방향(X)과 평행하게 배치되는 적어도 하나 이상의 격판(130)을 포함할 수 있다. 이러한 격판(130)은 열전달벽(120)과 열적 및 물리적으로 견고하게 연결될 수 있다. 케이스 부재(100) 내부의 전체 높이를 기준으로 상호 대향 배치되는 격판(130) 사이의 간격은 일정 간격 이하로 형성될 수 있으며, 이와 같이 구성하면 입수 포트(180)를 통해 유입되는 저장수에 의해 기 유입되어 냉각된 저장수가 밀려나면서 출수 포트(190)를 통해 유출되는 선입선출 구조가 가능하게 되어 냉각 성능이 향상된다.
냉각 부재(200)는 냉기를 생성하는 열전 모듈(210)과, 열전달벽(120)에 냉기를 전달하도록 열전 모듈(210)의 일측에 배치되는 냉각 블록(220)과, 열전 모듈(210)에서 발생하는 열을 방출하도록 열전 모듈(210)의 타측에 배치되는 방열핀(230)과, 열전 모듈(210)에서 발생한 열이 방열핀(230)에 고르게 확산되도록 방열핀(230)에 삽입 배치된 히트파이프(240)를 포함할 수 있다. 열전 모듈(210)은 닫힌 회로에 전위치가 형성되면 서로 다른 재질의 도선의 연결점에서 발열 또는 흡열이 일어나는 펠티어 효과(Peltier Effect)를 이용하여 냉각 또는 발열을 수행하는 장치이다. 일 예로, 박막 형태로 제작된 열전 모듈(210)이 적용될 수 있으며, 전기 신호의 입력 시 일측에서는 흡열이 일어나고 타측에서는 발열이 일어나도록 이루어진다. 도 3을 기준으로, 열전 모듈(210)의 일측(좌측)이 흡열이 일어나서 온도가 떨어지는 측이고, 타측(우측)이 발열이 일어나서 온도가 올라가는 측이 될 수 있다. 전술한 냉각 블록(220)은 열전 모듈(210)의 일측에서 일어나는 흡열 작용에 의해 냉각되어 케이스 부재(100)의 열전달벽(120)을 냉각시키게 된다. 전술한 바와 같이, 열전 모듈(210)을 이용해서 케이스 부재(100) 내부의 저장수를 냉각하게 되면 소음이나 진동 발생을 최소화할 수 있으며, 냉각 부재(200)의 경량화 및 소형화가 가능하게 된다.
이러한 열전 모듈(210)의 타측에는 전술한 방열핀(230)이 장착될 수 있다. 이는 열전 모듈(210)의 일측에서 흡열 작용이 일어나게 되면 타측에서는 방열 작용이 일어나게 되므로 이에 대한 열 방출을 수행하기 위함이다. 이러한 방열핀(230)은 열전 모듈(210)과 열적으로 접촉 배치되는 베이스면(231)과, 베이스면(231)을 통해 전달되는 열을 외부로 방출하는 방열면(232)이 형성될 수 있으며, 히트파이프(240)는 베이스면(231)에 삽입 배치될 수 있다. 베이스면(231)은 열전 모듈(210)의 타측에 열적으로 접촉하게 되어 방열 블록의 기능을 수행할 수 있으며, 방출되는 열은 베이스면(231)에 삽입 배치된 히트파이프(240)를 통해 고르게 확산된 후 방열면(232)을 통해 외부로 방출된다. 이와 같이 방열면(232)이 구비되면 외부 공기와의 접촉 면적이 증가하게 되어 대류 열전달을 통한 방열 효과가 증대될 수 있다.
도 2에 도시된 바와 같이, 전술한 냉각 블록(220)은 열전 모듈(210)의 일측과 열적으로 접촉 배치되는 베이스 플레이트(221)와, 베이스 플레이트(221)와 단차지게 배치되되, 냉기가 복수 구역(101)에 동시에 전달되도록 깊이 방향(Y)을 따라 복수 구역(101)과 오버랩 배치되는 확장 플레이트(222)를 포함할 수 있다. 베이스 플레이트(221)는 열전 모듈(210)의 일측을 덮을 수 있도록 형성되고, 확장 플레이트(222)는 열전달벽(120)을 덮을 수 있도록 형성될 수 있다. 이때, 확장 플레이트(222)는 상기한 복수 구역(101)에 동시에 냉기가 전달되도록 연장 형성될 수 있다. 즉, 냉각 블록(220)이 단차 구조로 구성됨으로써 방열핀(230)을 통해 방출되는 열이 냉각 블록(220)으로 확산되는 것을 방지함과 동시에 확장 플레이트(222)가 케이스 부재(100) 내부의 복수 구역(101)과 오버랩 배치되도록 구성됨으로써 복수 구역(101)에 동시에 냉기를 전달할 수 있게 되어 냉각 성능이 향상된다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 냉각 블록과 방열핀의 배치 상태를 도시한 단면도이다.
도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 냉수 생성 장치에 있어서, 베이스 플레이트(221)와 확장 플레이트(222)에는 높이 방향(Z) 중앙에 제1 중심(C1)과 제2 중심(C2)이 각각 구비되고, 방열핀(230)에는 높이 방향(Z) 중앙에 제3 중심(C3)이 구비될 수 있다. 즉, 냉수 생성 장치의 최하면을 기준으로 베이스 플레이트(221)의 제1 중심(C1)까지의 높이를 h1이라 하고, 확장 플레이트(222)의 제2 중심(C2)까지의 높이를 h2라 하며, 방열핀(230)의 제3 중심(C3)까지의 높이를 h3라고 할 때, 제1 중심(C1)은 제2 중심(C2) 및 제3 중심(C3)보다 높이 방향(Z)을 따라 낮은 위치에 배치될 수 있다. 이때, 방열핀(230)은 열 방출 성능 향상을 위해 높이 방향(Z)을 따라 충분한 길이로 형성될 수 있고, 히트파이프(240)도 방열핀(230)의 높이 방향(Z) 길이에 대응되도록 충분한 높이 방향(Z) 길이를 갖도록 배치될 수 있다. 일 예로, 방열핀(230)의 높이 방향(Z) 길이는 케이스 부재(100)의 높이 방향(Z) 길이와 동일하게 형성될 수 있으며, 이를 통해 냉수 생성 장치의 패키징이 용이하게 된다. 즉, 전술한 바와 같이, 확장 플레이트(222)가 복수 구역(101)과 오버랩 배치된 상태에서 베이스 플레이트(221)를 통해 냉기가 전달되되, 베이스 플레이트(221)의 제1 중심(C1)이 높이 방향(Z)을 따라 확장 플레이트(222)의 제2 중심(C2) 및 방열핀(230)의 제3 중심(C3)보다 낮은 위치에 배치되므로 열전 모듈(210)의 높이 방향(Z) 위치도 확장 플레이트(222)의 제2 중심(C2) 및 방열핀(230)의 제3 중심(C3)보다 낮은 위치에 배치됨으로써 열전 모듈(210) 방열 시 히트파이프(240)를 더욱 효과적으로 사용할 수 있고, 특히, 열전 모듈(210)이 케이스 부재(100)의 하부에 배치됨으로써 케이스 부재(100)의 하부로 입수된 저장수가 효과적으로 냉각되면서 냉각 성능이 향상된다.
또한, 도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 냉수 생성 장치에 있어서, 확장 플레이트(222)는 베이스 플레이트(221)를 기준으로 높이 방향(Z) 상측에 배치되는 상부 노출면(222a)과, 높이 방향(Z) 하측에 배치되는 하부 노출면(222b)을 포함하되, 상부 노출면(222a)의 높이 방향(Z) 길이(L1)는 하부 노출면(222b)의 높이 방향(Z) 길이(L2)보다 길게 형성될 수 있다. 일 예로, 이러한 상부 노출면(222a)의 높이 방향(Z) 길이(L1)는 하부 노출면(222b)의 높이 방향(Z) 길이(L2)의 수 배 이상(2배 ~ 3배)으로 형성될 수 있다. 즉, 확장 플레이트(222)에 구비된 하부 노출면(222b)이 상부 노출면(222a)보다 상대적으로 짧게 형성됨으로써 케이스 부재(100)의 하부로 입수된 저장수가 효과적으로 냉각되면서 냉각 성능이 향상된다.
아울러 도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 냉수 생성 장치에 있어서, 방열핀(230)은 히트파이프(240)가 삽입 배치된 베이스면(231)을 포함하되, 베이스면(231)은 열전달벽(120)으로부터 일정 거리(D) 이상 이격 배치될 수 있다. 이와 같이 히트파이프(240)가 삽입 배치된 베이스면(231)이 열전달벽(120)과 일정 거리(D) 이상 이격 배치되면 열전 모듈(210) 방열 시 외부로 배출되는 열에 의한 간섭을 방지할 수 있고,이를 통해 케이스 부재(100)의 냉각 성능이 향상된다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 방열핀과 히트파이프의 배치 상태를 도시한 평면도이고, 도 6 및 도 7은 본 발명의 방열핀과 히트파이프의 배치 상태에 대한 다양한 실시예를 도시한 평면도이다.
도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 냉수 생성 장치에 있어서, 히트파이프(240)는 높이 방향(Z)을 따라 연장되는 제1 단위 파이프(241)와 폭 방향(X)을 따라 연장되는 제2 단위 파이프(242)를 포함할 수 있다. 즉, 열전 모듈(210)의 방열 시 베이스면(231)으로 전달된 열은 방열면(232)을 통해 외부로 방출되는데, 전술한 바와 같이, 높이 방향(Z)을 따라 연장되는 제1 단위 파이프(241)와 폭 방향(X)을 따라 연장되는 제2 단위 파이프(242)가 구비되면 베이스면(231)으로 열이 빠르게 확산된 후에 방열면(232)을 통해 외부로 방출됨으로써 방열 성능 향상을 통한 열전 모듈(210) 성능 확보가 가능하게 된다. 또는, 도 6에 도시된 바와 같이, 제1 단위 파이프(241)는 높이 방향(Z)을 따라 연장되고, 제2 단위 파이프(242)는 높이 방향(Z) 및 폭 방향(X)을 따라 연장되도록 구성하거나, 도 7에 도시된 바와 같이, 높이 방향(Z)을 따라 연장되는 제1 단위 파이프(241)가 폭 방향(X)으로 복수 개 배치되고, 일부 제1 단위 파이프(241) 상단에 폭 방향(X)을 따라 연장되는 제2 단위 파이프(242)가 배치되도록 구성하는 것도 가능하다. 이때, 베이스면(231)으로 전달되는 열이 히트파이프(240)를 통해 원활하게 확산될 수 있도록 베이스면(231)과 히트파이프(240) 상호 간에 열적 접촉 저항이 최소화되도록 배치되는 것이 바람직하며, 일 예로, 베이스면(231)에는 히트파이프(240) 삽입을 위한 삽입홈이 형성될 수 있고, 히트파이프(240)는 이러한 삽입홈에 삽입 배치될 수 있다. 이때, 이러한 삽입홈의 폭, 높이, 깊이 중 적어도 어느 하나 이상의 길이가 히트파이프(240)보다 다소 작게 형성되고, 히트파이프(240)가 삽입홈에 압입 방식으로 삽입되면서 일부 변형이 발생하도록 구성될 수 있으며, 이와 같이 히트파이프(240)가 압입되는 방식으로 삽입되면 베이스면(231)과 히트파이프(240)의 열적 접촉이 우수해지면서 이들 상호 간의 열적 접촉 저항이 최소화된다.
또한, 도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 냉수 생성 장치에 있어서, 베이스면(231)의 폭 방향(X) 길이(W1)는 열전 모듈(210)의 폭 방향(X) 길이(W2)보다 길게 형성될 수 있다. 일 예로, 베이스면(231)의 폭 방향(X) 길이(W1)는 열전 모듈(210)의 폭 방향(X) 길이(W2)의 수 배 이상 형성될 수 있으며, 이와 같이 베이스면(231)의 폭 방향(X)이 길이(W1)가 열전 모듈(210)의 폭 방향(X) 길이(W2)보다 길게 형성되면 열전 모듈(210)을 통해 베이스면(231)으로 전달된 열이 폭 방향(X)을 따라 확산된 후에 외부로 방출됨으로써 방열 성능이 향상된다.
이때, 도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 냉수 생성 장치에 있어서, 제1 단위 파이프(241)는 깊이 방향(Y)을 따라 열전 모듈(210)과 오버랩 배치되고, 제2 단위 파이프(242)는 열전 모듈(210)의 폭 방향(X) 양단을 벗어나는 위치까지 연장 배치될 수 있다. 즉, 베이스면(231)으로 전달된 열은 제1 단위 파이프(241)를 통해 높이 방향(Z)을 따라 집중적으로 확산된 후에 제2 단위 파이프(242)를 통해 폭 방향(X)으로 확산되면서 베이스면(231)의 높이 방향(Z) 및 폭 방향(X) 모든 영역을 이용해서 방열이 가능하게 되어 전체적인 방열 성능이 향상된다. 또는, 도 6에 도시된 바와 같이, 제1 단위 파이프(241)는 높이 방향(Z)을 따라 연장되고, 제2 단위 파이프(242)는 높이 방향(Z) 및 폭 방향(X)을 따라 연장되도록 구성하되, 이러한 제1 단위 파이프(241)와 제2 단위 파이프(242)가 깊이 방향(Y)을 따라 열전 모듈(210)과 오버랩 배치되고, 특히, 제2 단위 파이프(242)는 열전 모듈(210)의 폭 방향(X) 양단을 벗어나는 위치까지 연장 배치되도록 구성하는 것도 가능하다. 아울러, 도 7에 도시된 바와 같이, 높이 방향(Z)을 따라 연장되는 제1 단위 파이프(241)가 폭 방향(X)으로 복수 개 배치되고, 일부 제1 단위 파이프(241) 상단에 폭 방향(X)을 따라 연장되는 제2 단위 파이프(242)가 배치되도록 구성하되, 제1 단위 파이프(241)는 깊이 방향(Y)을 따라 열전 모듈(210)과 오버랩 배치되고, 제2 단위 파이프(242)는 열전 모듈(210)의 폭 방향(X) 양단을 벗어나는 위치까지 연장 배치되도록 구성하는 것도 가능하다.
한편, 본 발명의 일 실시예에 따른 냉수 생성 장치에 있어서, 제2 단위 파이프(242)는 제1 단위 파이프(241)의 상단에 연장 배치되되, 일정 각도 상향 경사가 형성되도록 배치될 수 있다. 즉, 제2 단위 파이프(242)가 제1 단위 파이프(241)의 상단에 연장 배치되므로 제1 단위 파이프(241)를 통해 전달되는 열이 제2 단위 파이프(242)를 통해 고르게 확산되면서 외부로 방출됨으로써 방열 성능이 향상된다. 또는, 도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 냉수 생성 장치에 있어서, 제2 단위 파이프(242)는 제1 단위 파이프(241)의 상단에 연장 배치되는 제2-1 단위 파이프(242a)와, 제1 단위 파이프(241)의 하단에 연장 배치되는 제2-2 단위 파이프(242b)를 포함할 수 있다. 즉, 제2 단위 파이프(242)가 제1 단위 파이프(241)의 상단과 하단에 각각 연장 배치되므로 제1 단위 파이프(241)를 통해 전달되는 열이 제2-1 단위 파이프(242a)와 제2-2 단위 파이프(242b)를 통해 고르게 확산되면서 외부로 방출됨으로써 방열 성능이 향상된다.
이때, 도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 냉수 생성 장치에 있어서, 제2-1 단위 파이프(242a)의 길이(P1)는 제2-2 단위 파이프(242b)의 길이(P2)보다 길게 형성될 수 있다. 즉, 히트파이프(240)로 열이 이동하면서 작동 유체가 상변화하게 되면 중력 방향과 반대 방향(순방향)으로 이동하면서 열이 확산되도록 동작하게 되므로 이러한 방향에 위치하는 제2-1 단위 파이프(242a)의 길이를 길게 형성하면 열의 확산이 더욱 원활하게 이루어지게 된다. 또한, 제2-2 단위 파이프(242b)의 경우 중력 방향(역방향)을 따라 연장되므로 작동 유체가 이러한 방향으로 이동할 수는 없으나, 베이스면(231)으로 전달된 열이 전도 방식으로 이동할 수 있는 범위 내에 위치한 제2-2 단위 파이프(242b)의 내부의 작동 유체는 전도 방식으로 전달된 열에 의해 상변화하면서 제1 단위 파이프(241)와 제2-1 단위 파이프로 이동하면서 열이 확산되도록 동작하는 것도 가능하다. 이를 위해 제2-2 단위 파이프(242b)의 경우 베이스면(231)으로 전달된 열이 직접 전도 방식으로 이동할 수 있는 범위 내에 위치하도록 상대적으로 짧게 형성되는 것이 바람직하다. 즉, 제1 단위 파이프(241)의 상단에 연장 배치되는 제2-1 단위 파이프(242a)를 길게 형성함으로써 히트파이프(240) 동작 과정에서 방열 과정이 원활하게 이루어질 수 있으며, 제2-2 단위 파이프(242b)는 히트파이프(240)의 동작이 가능할 정도로 길이를 최소화하여 제2-2 단위 파이프(242b)가 차지하게 되는 면적을 최소화함으로써 소형화 가능함과 동시에 열의 확산을 통해 방열 성능이 향상된다.
또한, 도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 냉수 생성 장치에 있어서, 제2-1 단위 파이프(242a)에는 제1 각도(θ1)만큼 상향 경사가 형성되고, 제2-2 단위 파이프(242b)에는 제2 각도(θ2)만큼 하향 경사가 형성되되, 제1 각도(θ1)는 제2 각도(θ2)보다 크게 형성될 수 있다. 전술한 바와 같이, 베이스면(231)으로 열이 전달되면 제1 단위 파이프(241)와 제2-1 단위 파이프(242a)는 중력 방향과 반대 방향(순방향)을 따라 연장되므로 원활한 동작이 가능하나, 제2-2 단위 파이프(242b)는 중력 방향(역방향)을 따라 연장되므로 베이스면(231)으로 전달된 열이 직접 전도 방식으로 이동할 수 있는 범위 내에 위치하도록 구성하는 것이 중요하다. 따라서 이를 위해 제2-1 단위 파이프(242a)는 작동 유체의 원활한 동작이 가능하므로 제2 각도(θ2)보다 큰 제1 각도(θ1)만큼 상향 경사가 형성되고, 제2-2 단위 파이프(242b)는 제1 각도(θ1)보다 작은 제2 각도(θ2)만큼 하향 경사가 형성되며, 이와 같이 구성함으로써 제2-1 단위 파이프(242a)를 통한 원활한 방열이 가능하게 되고, 제2-2 단위 파이프(242b)는 차지하는 면적을 최소화함으로써 소형화 가능함과 동시에 열의 확산을 통해 방열 성능이 향상된다.
도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 케이스 부재를 깊이 방향을 따라 절단한 상태를 도시한 단면도이다.
도 8에 도시된 바와 같이, 본 발명의 다른 실시예에 따른 냉수 생성 장치는, 저장수가 수용되는 케이스 부재(100) 및 이러한 케이스 부재(100)의 내부에 수용된 저장수가 냉각되도록 케이스 부재(100)에 배치되는 냉각 부재(200)를 포함한다. 이러한 케이스 부재(100)의 하부에는 입수 유로 부재(300)와 연통되는 입수 포트(180)가 형성되고, 상부에는 출수 유로 부재(400)와 연통되는 출수 포트(190)가 형성될 수 있으며, 저장수는 케이스 부재(100)의 하부에서 상부로 상향 이동하면서 냉각된다. 이때, 케이스 부재(100)는 저장수가 수용되는 수용 공간(110)과, 이러한 수용 공간(110)이 형성되도록 일측에 배치되는 열전달벽(120)을 포함할 수 있다. 냉각 부재(200)는 냉기를 생성하는 열전 모듈(210)과, 열전달벽(120)에 냉기를 전달하도록 열전 모듈(210)의 일측에 배치되는 냉각 블록(220)과, 열전 모듈(210)에서 발생하는 열을 방출하도록 열전 모듈(210)의 타측에 배치되는 방열핀(230)과, 열전 모듈(210)에서 발생한 열이 방열핀(230)에 고르게 확산되도록 방열핀(230)에 삽입 배치된 히트파이프(240)를 포함할 수 있다. 이러한 냉각 블록(220)은 열전 모듈(210)의 일측에서 일어나는 흡열 작용에 의해 냉각되어 케이스 부재(100)의 열전달벽(120)을 냉각시키게 된다. 열전 모듈(210)의 타측에는 전술한 방열핀(230)이 장착될 수 있고, 이러한 방열핀(230)은 열전 모듈(210)과 열적으로 접촉 배치되는 베이스면(231)과, 베이스면(231)을 통해 전달되는 열을 외부로 방출하는 방열면(232)이 형성될 수 있으며, 히트파이프(240)는 베이스면(231)에 삽입 배치될 수 있다. 베이스면(231)은 열전 모듈(210)의 타측에 열적으로 접촉하게 되어 방열 블록의 기능을 수행할 수 있으며, 방출되는 열은 베이스면(231)에 삽입 배치된 히트파이프(240)를 통해 고르게 확산된 후 방열면(232)을 통해 외부로 방출된다. 이와 같이 방열면(232)이 구비되면 외부 공기와의 접촉 면적이 증가하게 되어 대류 열전달을 통한 방열 효과가 증대될 수 있다. 앞서 살펴본 바와 같이, 냉각 블록(220)은 열전 모듈(210)의 일측과 열적으로 접촉 배치되는 베이스 플레이트(221)와, 베이스 플레이트(221)와 단차지게 배치되되, 냉기가 복수 구역(101)에 동시에 전달되도록 깊이 방향(Y)을 따라 복수 구역(101)과 오버랩 배치되는 확장 플레이트(222)를 포함할 수 있다. 즉, 냉각 블록(220)이 단차 구조로 구성됨으로써 방열핀(230)을 통해 방출되는 열이 냉각 블록(220)으로 확산되는 것을 방지할 수 있고, 이를 통해 케이스 부재(100)의 냉각 성능 저하를 방지할 수 있게 된다.
이때, 본 발명의 다른 실시예에 따른 냉수 생성 장치에 있어서, 베이스 플레이트(221)와 확장 플레이트(222)에는 높이 방향(Z) 중앙에 제1 중심(C1)과 제2 중심(C2)이 각각 구비되고, 방열핀(230)에는 높이 방향(Z) 중앙에 제3 중심(C3)이 구비될 수 있다. 즉, 냉수 생성 장치의 최하면을 기준으로 제1 중심(C1)은 제2 중심(C2) 및 제3 중심(C3)보다 높이 방향(Z)을 따라 낮은 위치에 배치되도록 구성하는 것이다. 이때, 방열핀(230)은 열 방출 성능 향상을 위해 높이 방향(Z)을 따라 충분한 길이로 형성될 수 있고, 히트파이프(240)도 방열핀(230)의 높이 방향(Z) 길이에 대응되도록 충분한 높이 방향(Z) 길이를 갖도록 배치될 수 있다. 일 예로, 방열핀(230)의 높이 방향(Z) 길이는 케이스 부재(100)의 높이 방향(Z) 길이와 동일하게 형성될 수 있으며, 이를 통해 냉수 생성 장치의 패키징이 용이하게 된다. 즉, 베이스 플레이트(221)의 제1 중심(C1)이 높이 방향(Z)을 따라 확장 플레이트(222)의 제2 중심(C2) 및 방열핀(230)의 제3 중심(C3)보다 낮은 위치에 배치되므로 열전 모듈(210)의 높이 방향(Z) 위치도 확장 플레이트(222)의 제2 중심(C2) 및 방열핀(230)의 제3 중심(C3)보다 낮은 위치에 배치됨으로써 열전 모듈(210) 방열 시 히트파이프(240)를 더욱 효과적으로 사용할 수 있고, 특히, 열전 모듈(210)이 케이스 부재(100)의 하부에 배치됨으로써 케이스 부재(100)의 하부로 입수된 저장수가 효과적으로 냉각되면서 냉각 성능이 향상된다.
또한, 본 발명의 다른 실시예에 따른 냉수 생성 장치에 있어서, 히트파이프(240)는 높이 방향(Z)을 따라 연장되는 제1 단위 파이프(241)와 폭 방향(X)을 따라 연장되는 제2 단위 파이프(242)를 포함할 수 있다. 즉, 열전 모듈(210)의 방열 시 베이스면(231)으로 전달된 열은 방열면(232)을 통해 외부로 방출되는데, 전술한 바와 같이, 높이 방향(Z)을 따라 연장되는 제1 단위 파이프(241)와 폭 방향(X)을 따라 연장되는 제2 단위 파이프(242)가 구비되면 베이스면(231)으로 열이 빠르게 확산된 후에 방열면(232)을 통해 외부로 방출됨으로써 방열 성능 향상을 통한 열전 모듈(210) 성능 확보가 가능하게 된다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 정수기의 구성도이다.
한편, 도 9에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 정수기는, 원수(K1)를 여과해서 정수(K2)를 생성하는 여과부(10) 및 이러한 여과부(10)로부터 정수(K2)를 공급받아서 냉수(K3)를 생성하는 냉수 생성부(20)를 포함할 수 있다. 여과부(10)는 외부로부터 원수(K1)를 공급받은 다음에 원수(K1)를 여과하여 정수(K2)를 생성한다. 여과부(10)는 여러 필터를 포함할 수 있다. 예를 들어, 여과부(10)는 선카본 필터, 멤브레인 필터, 후카본 필터를 포함할 수 있다. 또한 여과부(10)는 전기 탈이온 방식의 필터를 포함할 수 있다. 전기 탈이온 방식은 EDI(Electro Deionization), CEDI(Continuous Electro Deionization), CDI(Capacitive Deionization) 등을 말한다. 여과부(10)에서 생성된 정수(K2)는 직접 냉수 생성부(20)로 공급될 수 있으나, 또는, 정수(K2)를 저장하는 별도의 저장부로 공급되고, 냉수 생성부(20)는 이러한 별도의 저장부를 통해 정수(K2)를 공급받을 수 있도록 구성하는 것도 가능하다.
이러한 냉수 생성부(20)는 저장수가 수용되는 케이스 부재(100) 및 이러한 케이스 부재(100)의 내부에 수용된 저장수가 냉각되도록 케이스 부재(100)에 배치되는 냉각 부재(200)를 포함한다. 이러한 케이스 부재(100)의 하부에는 입수 유로 부재(300)와 연통되는 입수 포트(180)가 형성되고, 상부에는 출수 유로 부재(400)와 연통되는 출수 포트(190)가 형성될 수 있으며, 저장수는 케이스 부재(100)의 하부에서 상부로 상향 이동하면서 냉각된다. 이때, 케이스 부재(100)는 저장수가 수용되는 수용 공간(110)과, 이러한 수용 공간(110)이 형성되도록 일측에 배치되는 열전달벽(120)과, 수용 공간(110)이 높이 방향(Z)을 따라 복수 구역(101)으로 구획되도록 폭 방향(X)과 평행하게 배치되는 적어도 하나 이상의 격판(130)을 포함할 수 있다. 냉각 부재(200)는 냉기를 생성하는 열전 모듈(210)과, 열전달벽(120)에 냉기를 전달하도록 열전 모듈(210)의 일측에 배치되는 냉각 블록(220)과, 열전 모듈(210)에서 발생하는 열을 방출하도록 열전 모듈(210)의 타측에 배치되는 방열핀(230)과, 열전 모듈(210)에서 발생한 열이 방열핀(230)에 고르게 확산되도록 방열핀(230)에 삽입 배치된 히트파이프(240)를 포함할 수 있다. 이러한 냉각 블록(220)은 열전 모듈(210)의 일측에서 일어나는 흡열 작용에 의해 냉각되어 케이스 부재(100)의 열전달벽(120)을 냉각시키게 된다. 열전 모듈(210)의 타측에는 전술한 방열핀(230)이 장착될 수 있고, 이러한 방열핀(230)은 열전 모듈(210)과 열적으로 접촉 배치되는 베이스면(231)과, 베이스면(231)을 통해 전달되는 열을 외부로 방출하는 방열면(232)이 형성될 수 있으며, 히트파이프(240)는 베이스면(231)에 삽입 배치될 수 있다. 베이스면(231)은 열전 모듈(210)의 타측에 열적으로 접촉하게 되어 방열 블록의 기능을 수행할 수 있으며, 방출되는 열은 베이스면(231)에 삽입 배치된 히트파이프(240)를 통해 고르게 확산된 후 방열면(232)을 통해 외부로 방출된다. 이와 같이 방열면(232)이 구비되면 외부 공기와의 접촉 면적이 증가하게 되어 대류 열전달을 통한 방열 효과가 증대될 수 있다. 앞서 살펴본 바와 같이, 냉각 블록(220)은 열전 모듈(210)의 일측과 열적으로 접촉 배치되는 베이스 플레이트(221)와, 베이스 플레이트(221)와 단차지게 배치되되, 냉기가 복수 구역(101)에 동시에 전달되도록 깊이 방향(Y)을 따라 복수 구역(101)과 오버랩 배치되는 확장 플레이트(222)를 포함할 수 있다. 즉, 냉각 블록(220)이 단차 구조로 구성됨으로써 방열핀(230)을 통해 방출되는 열이 냉각 블록(220)으로 확산되는 것을 방지함과 동시에 확장 플레이트(222)가 케이스 부재(100) 내부의 복수 구역(101)과 오버랩 배치되도록 구성됨으로써 복수 구역(101)에 동시에 냉기를 전달할 수 있게 되어 냉각 성능이 향상된다.
또는, 본 발명의 다른 실시예에 따른 정수기는, 원수(K1)를 여과해서 정수(K2)를 생성하는 여과부(10) 및 이러한 여과부(10)로부터 정수(K2)를 공급받아서 냉수(K3)를 생성하는 냉수 생성부(20)를 포함할 수 있다.
이러한 냉수 생성부(20)는 저장수가 수용되는 케이스 부재(100) 및 이러한 케이스 부재(100)의 내부에 수용된 저장수가 냉각되도록 케이스 부재(100)에 배치되는 냉각 부재(200)를 포함한다. 이러한 케이스 부재(100)의 하부에는 입수 유로 부재(300)와 연통되는 입수 포트(180)가 형성되고, 상부에는 출수 유로 부재(400)와 연통되는 출수 포트(190)가 형성될 수 있으며, 저장수는 케이스 부재(100)의 하부에서 상부로 상향 이동하면서 냉각된다. 이때, 케이스 부재(100)는 저장수가 수용되는 수용 공간(110)과, 이러한 수용 공간(110)이 형성되도록 일측에 배치되는 열전달벽(120)을 포함할 수 있다. 냉각 부재(200)는 냉기를 생성하는 열전 모듈(210)과, 열전달벽(120)에 냉기를 전달하도록 열전 모듈(210)의 일측에 배치되는 냉각 블록(220)과, 열전 모듈(210)에서 발생하는 열을 방출하도록 열전 모듈(210)의 타측에 배치되는 방열핀(230)과, 열전 모듈(210)에서 발생한 열이 방열핀(230)에 고르게 확산되도록 방열핀(230)에 삽입 배치된 히트파이프(240)를 포함할 수 있다. 이러한 냉각 블록(220)은 열전 모듈(210)의 일측에서 일어나는 흡열 작용에 의해 냉각되어 케이스 부재(100)의 열전달벽(120)을 냉각시키게 된다. 열전 모듈(210)의 타측에는 전술한 방열핀(230)이 장착될 수 있고, 이러한 방열핀(230)은 열전 모듈(210)과 열적으로 접촉 배치되는 베이스면(231)과, 베이스면(231)을 통해 전달되는 열을 외부로 방출하는 방열면(232)이 형성될 수 있으며, 히트파이프(240)는 베이스면(231)에 삽입 배치될 수 있다. 베이스면(231)은 열전 모듈(210)의 타측에 열적으로 접촉하게 되어 방열 블록의 기능을 수행할 수 있으며, 방출되는 열은 베이스면(231)에 삽입 배치된 히트파이프(240)를 통해 고르게 확산된 후 방열면(232)을 통해 외부로 방출된다. 이와 같이 방열면(232)이 구비되면 외부 공기와의 접촉 면적이 증가하게 되어 대류 열전달을 통한 방열 효과가 증대될 수 있다. 앞서 살펴본 바와 같이, 냉각 블록(220)은 열전 모듈(210)의 일측과 열적으로 접촉 배치되는 베이스 플레이트(221)와, 베이스 플레이트(221)와 단차지게 배치되되, 냉기가 복수 구역(101)에 동시에 전달되도록 깊이 방향(Y)을 따라 복수 구역(101)과 오버랩 배치되는 확장 플레이트(222)를 포함할 수 있다. 즉, 냉각 블록(220)이 단차 구조로 구성됨으로써 방열핀(230)을 통해 방출되는 열이 냉각 블록(220)으로 확산되는 것을 방지할 수 있고, 이를 통해 케이스 부재(100)의 냉각 성능 저하를 방지할 수 있게 된다.
이상에서 본 발명의 일 실시예에 대하여 설명하였으나, 본 발명의 사상은 본 명세서에 제시되는 실시 예에 제한되지 아니하며, 본 발명의 사상을 이해하는 당업자는 동일한 사상의 범위 내에서, 구성요소의 부가, 변경, 삭제, 추가 등에 의해서 다른 실시 예를 용이하게 제안할 수 있을 것이나, 이 또한 본 발명의 사상범위 내에 든다고 할 것이다.
10 : 여과부
20 : 냉수 생성부
100 : 케이스 부재 101 : 복수 구역
110 : 수용 공간 120 : 열전달벽
130 : 격판 140 : 상부벽
150 : 하부벽 160 : 측벽
170 : 대향벽 180 : 입수 포트
190 : 출수 포트 200 : 냉각 부재
210 : 열전 모듈 220 : 냉각 블록
221 : 베이스 플레이트 222 : 확장 플레이트
222a : 상부 노출면 222b : 하부 노출면
230 : 방열핀 231 : 베이스면
232 : 방열면 240 : 히트파이프
241 : 제1 단위 파이프 242 : 제2 단위 파이프
242a : 제2-1 단위 파이프 242b : 제2-2 단위 파이프
250 : 송풍팬 300 : 입수 유로 부재
400 : 출수 유로 부재 C1 : 제1 중심
C2 : 제2 중심 C3 : 제3 중심
D : 이격 거리 h1 : 제1 높이
h2 : 제2 높이 h3 : 제3 높이
K1 : 원수 K2 : 정수
K3 : 냉수 L1 : 상부 노출면 길이
L2 : 하부 노출면 길이 P1 : 제2-1 단위 파이프 길이
P2 : 제2-2 단위 파이프 길이 W1 : 베이스면 폭
W2 : 열전 모듈 폭 X : 폭 방향
Y : 깊이 방향 Z : 높이 방향
θ1 : 제1 각도 θ2 : 제2 각도
100 : 케이스 부재 101 : 복수 구역
110 : 수용 공간 120 : 열전달벽
130 : 격판 140 : 상부벽
150 : 하부벽 160 : 측벽
170 : 대향벽 180 : 입수 포트
190 : 출수 포트 200 : 냉각 부재
210 : 열전 모듈 220 : 냉각 블록
221 : 베이스 플레이트 222 : 확장 플레이트
222a : 상부 노출면 222b : 하부 노출면
230 : 방열핀 231 : 베이스면
232 : 방열면 240 : 히트파이프
241 : 제1 단위 파이프 242 : 제2 단위 파이프
242a : 제2-1 단위 파이프 242b : 제2-2 단위 파이프
250 : 송풍팬 300 : 입수 유로 부재
400 : 출수 유로 부재 C1 : 제1 중심
C2 : 제2 중심 C3 : 제3 중심
D : 이격 거리 h1 : 제1 높이
h2 : 제2 높이 h3 : 제3 높이
K1 : 원수 K2 : 정수
K3 : 냉수 L1 : 상부 노출면 길이
L2 : 하부 노출면 길이 P1 : 제2-1 단위 파이프 길이
P2 : 제2-2 단위 파이프 길이 W1 : 베이스면 폭
W2 : 열전 모듈 폭 X : 폭 방향
Y : 깊이 방향 Z : 높이 방향
θ1 : 제1 각도 θ2 : 제2 각도
Claims (16)
- 저장수가 수용되는 케이스 부재; 및
상기 케이스 부재의 내부에 수용된 상기 저장수가 냉각되도록 상기 케이스 부재에 배치되는 냉각 부재;
를 포함하며,
상기 케이스 부재는, 상기 저장수가 수용되는 수용 공간과, 상기 수용 공간이 형성되도록 일측에 배치되는 열전달벽과, 상기 수용 공간이 높이 방향을 따라 복수 구역으로 구획되도록 폭 방향과 평행하게 배치되는 적어도 하나 이상의 격판을 포함하고,
상기 냉각 부재는, 냉기를 생성하는 열전 모듈과, 상기 열전달벽에 냉기를 전달하도록 상기 열전 모듈의 일측에 배치되는 냉각 블록과, 상기 열전 모듈에서 발생하는 열을 방출하도록 상기 열전 모듈의 타측에 배치되는 방열핀과, 상기 열전 모듈에서 발생한 열이 상기 방열핀에 고르게 확산되도록 상기 방열핀에 삽입 배치된 히트파이프를 포함하고,
상기 냉각 블록은, 상기 열전 모듈의 일측과 열적으로 접촉 배치되는 베이스 플레이트와, 상기 베이스 플레이트와 단차지게 배치되되, 냉기가 상기 복수 구역에 동시에 전달되도록 깊이 방향을 따라 상기 복수 구역과 오버랩 배치되는 확장 플레이트를 포함하는 것을 특징으로 하는 냉수 생성 장치. - 제 1 항에 있어서,
상기 베이스 플레이트와 상기 확장 플레이트에는 높이 방향 중앙에 제1 중심과 제2 중심이 각각 구비되고,
상기 방열핀에는 높이 방향 중앙에 제3 중심이 구비되며,
상기 제1 중심은 상기 제2 중심 및 상기 제3 중심보다 높이 방향을 따라 낮은 위치에 배치되는 것을 특징으로 하는 냉수 생성 장치. - 제 2 항에 있어서,
상기 확장 플레이트는 상기 베이스 플레이트를 기준으로 높이 방향 상측에 배치되는 상부 노출면과, 높이 방향 하측에 배치되는 하부 노출면을 포함하되,
상기 상부 노출면의 높이 방향 길이는 상기 하부 노출면의 높이 방향 길이보다 길게 형성되는 것을 특징으로 하는 냉수 생성 장치. - 제 1 항에 있어서,
상기 방열핀은 상기 히트파이프가 삽입 배치된 베이스면을 포함하되,
상기 베이스면은 상기 열전달벽으로부터 일정 거리 이상 이격 배치되는 것을 특징으로 하는 냉수 생성 장치. - 제 4 항에 있어서,
상기 히트파이프는 높이 방향을 따라 연장되는 제1 단위 파이프와 폭 방향을 따라 연장되는 제2 단위 파이프를 포함하는 것을 특징으로 하는 냉수 생성 장치. - 제 5 항에 있어서,
상기 베이스면의 폭 방향 길이는 상기 열전 모듈의 폭 방향 길이보다 길게 형성되는 것을 특징으로 하는 냉수 생성 장치. - 제 6 항에 있어서,
상기 제1 단위 파이프는 깊이 방향을 따라 상기 열전 모듈과 오버랩 배치되고,
상기 제2 단위 파이프는 상기 열전 모듈의 폭 방향 양단을 벗어나는 위치까지 연장 배치되는 것을 특징으로 하는 냉수 생성 장치. - 제 7 항에 있어서,
상기 제2 단위 파이프는 상기 제1 단위 파이프의 상단에 연장 배치되되, 일정 각도 상향 경사가 형성되도록 배치되는 것을 특징으로 하는 냉수 생성 장치. - 제 7 항에 있어서,
상기 제2 단위 파이프는 상기 제1 단위 파이프의 상단에 연장 배치되는 제2-1 단위 파이프와, 상기 제1 단위 파이프의 하단에 연장 배치되는 제2-2 단위 파이프를 포함하는 것을 특징으로 하는 냉수 생성 장치. - 제 9 항에 있어서,
상기 제2-1 단위 파이프의 길이는 상기 제2-2 단위 파이프의 길이보다 길게 형성되는 것을 특징으로 하는 냉수 생성 장치. - 제 9 항에 있어서,
상기 제2-1 단위 파이프에는 제1 각도만큼 상향 경사가 형성되고,
상기 제2-2 단위 파이프에는 제2 각도만큼 하향 경사가 형성되되,
상기 제1 각도는 상기 제2 각도보다 크게 형성되는 것을 특징으로 하는 냉수 생성 장치. - 저장수가 수용되는 케이스 부재; 및
상기 케이스 부재의 내부에 수용된 상기 저장수가 냉각되도록 상기 케이스 부재에 배치되는 냉각 부재;
를 포함하며,
상기 케이스 부재는, 상기 저장수가 수용되는 수용 공간과, 상기 수용 공간이 형성되도록 일측에 배치되는 열전달벽을 포함하고,
상기 냉각 부재는, 냉기를 생성하는 열전 모듈과, 상기 열전달벽에 냉기를 전달하도록 상기 열전 모듈의 일측에 배치되는 냉각 블록과, 상기 열전 모듈에서 발생하는 열을 방출하도록 상기 열전 모듈의 타측에 배치되는 방열핀과, 상기 열전 모듈에서 발생한 열이 상기 방열핀에 고르게 확산되도록 상기 방열핀에 삽입 배치된 히트파이프를 포함하고,
상기 냉각 블록은, 상기 열전 모듈의 일측과 열적으로 접촉 배치되는 베이스 플레이트와, 상기 베이스 플레이트와 단차지게 배치되는 확장 플레이트를 포함하는 것을 특징으로 하는 냉수 생성 장치. - 제 12 항에 있어서,
상기 베이스 플레이트와 상기 확장 플레이트에는 높이 방향 중앙에 제1 중심과 제2 중심이 각각 구비되고,
상기 방열핀에는 높이 방향 중앙에 제3 중심이 구비되며,
상기 제1 중심은 상기 제2 중심 및 상기 제3 중심보다 높이 방향을 따라 낮은 위치에 배치되는 것을 특징으로 하는 냉수 생성 장치. - 제 12 항에 있어서,
상기 히트파이프는 높이 방향을 따라 연장되는 제1 단위 파이프와 폭 방향을 따라 연장되는 제2 단위 파이프를 포함하는 것을 특징으로 하는 냉수 생성 장치. - 원수를 여과해서 정수를 생성하는 여과부; 및
상기 여과부로부터 정수를 공급받아서 냉수를 생성하는 냉수 생성부;
를 포함하며,
상기 냉수 생성부는 저장수가 수용되는 케이스 부재와, 상기 케이스 부재의 내부에 수용된 상기 저장수가 냉각되도록 상기 케이스 부재에 배치되는 냉각 부재를 포함하고,
상기 케이스 부재는, 상기 저장수가 수용되는 수용 공간과, 상기 수용 공간이 형성되도록 일측에 배치되는 열전달벽과, 상기 수용 공간이 높이 방향을 따라 복수 구역으로 구획되도록 폭 방향과 평행하게 배치되는 적어도 하나 이상의 격판을 포함하고,
상기 냉각 부재는, 냉기를 생성하는 열전 모듈과, 상기 열전달벽에 냉기를 전달하도록 상기 열전 모듈의 일측에 배치되는 냉각 블록과, 상기 열전 모듈에서 발생하는 열을 방출하도록 상기 열전 모듈의 타측에 배치되는 방열핀과, 상기 열전 모듈에서 발생한 열이 상기 방열핀에 고르게 확산되도록 상기 방열핀에 삽입 배치된 히트파이프를 포함하고,
상기 냉각 블록은, 상기 열전 모듈의 일측과 열적으로 접촉 배치되는 베이스 플레이트와, 상기 베이스 플레이트와 단차지게 배치되되, 냉기가 상기 복수 구역에 동시에 전달되도록 깊이 방향을 따라 상기 복수 구역과 오버랩 배치되는 확장 플레이트를 포함하는 것을 특징으로 하는 정수기. - 원수를 여과해서 정수를 생성하는 여과부; 및
상기 여과부로부터 정수를 공급받아서 냉수를 생성하는 냉수 생성부;
를 포함하며,
상기 냉수 생성부는 저장수가 수용되는 케이스 부재와, 상기 케이스 부재의 내부에 수용된 상기 저장수가 냉각되도록 상기 케이스 부재에 배치되는 냉각 부재를 포함하고,
상기 케이스 부재는, 상기 저장수가 수용되는 수용 공간과, 상기 수용 공간이 형성되도록 일측에 배치되는 열전달벽을 포함하고,
상기 냉각 부재는, 냉기를 생성하는 열전 모듈과, 상기 열전달벽에 냉기를 전달하도록 상기 열전 모듈의 일측에 배치되는 냉각 블록과, 상기 열전 모듈에서 발생하는 열을 방출하도록 상기 열전 모듈의 타측에 배치되는 방열핀과, 상기 열전 모듈에서 발생한 열이 상기 방열핀에 고르게 확산되도록 상기 방열핀에 삽입 배치된 히트파이프를 포함하고,
상기 냉각 블록은, 상기 열전 모듈의 일측과 열적으로 접촉 배치되는 베이스 플레이트와, 상기 베이스 플레이트와 단차지게 배치되는 확장 플레이트를 포함하는 것을 특징으로 하는 정수기.
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KR1020210075696A KR20220166669A (ko) | 2021-06-10 | 2021-06-10 | 냉수 생성 장치 및 이를 포함하는 정수기 |
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KR1020210075696A KR20220166669A (ko) | 2021-06-10 | 2021-06-10 | 냉수 생성 장치 및 이를 포함하는 정수기 |
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Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR200168479Y1 (ko) | 1999-09-03 | 2000-02-15 | 주식회사케이제이엘 하이텍 | 금속기판의 열전냉온소자를 이용한 정수기 |
KR20140098017A (ko) | 2013-01-30 | 2014-08-07 | 주식회사 레보테크 | 정수기용 열전소자를 이용한 직냉 타입 모듈 |
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- 2021-06-10 KR KR1020210075696A patent/KR20220166669A/ko active Search and Examination
Patent Citations (2)
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KR20140098017A (ko) | 2013-01-30 | 2014-08-07 | 주식회사 레보테크 | 정수기용 열전소자를 이용한 직냉 타입 모듈 |
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