JP2003229606A - 熱電モジュールを用いた冷却及び加熱装置 - Google Patents

熱電モジュールを用いた冷却及び加熱装置

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JP2003229606A
JP2003229606A JP2002196166A JP2002196166A JP2003229606A JP 2003229606 A JP2003229606 A JP 2003229606A JP 2002196166 A JP2002196166 A JP 2002196166A JP 2002196166 A JP2002196166 A JP 2002196166A JP 2003229606 A JP2003229606 A JP 2003229606A
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cooling
heat
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transfer block
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Raigin Boku
來垠 朴
Zaisho Ri
在昇 李
Su-Il Lee
洙一 李
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  • Devices For Blowing Cold Air, Devices For Blowing Warm Air, And Means For Preventing Water Condensation In Air Conditioning Units (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 外気と完全に密閉される構造を有する熱電モ
ジュールを用いた冷却及び加熱装置を提供することを目
的とする。 【解決手段】 本発明の冷却及び加熱装置は、熱電モジ
ュールと伝熱ブロックと、放熱部材とが、伝熱ブロック
と熱電モジュールの側面部と放熱部材の内面にかかって
取り付けられるカバーにより覆われて一体化して組立て
られる。カバーと伝熱ブロックの側面部の間に第1シー
ル部材が装着され、カバーと放熱部材の内面間に第2シ
ール部材が取り付けられる。伝熱ブロックの側面部には
係止爪と凹溝が形成され、カバーの先端部には前記係止
爪に係止できるよう内側に延びた係止突起が形成されて
いる。放熱部材の内面に結合されるカバーの後端部には
外側に延びたフランジ部が形成され、フランジ部の各面
には一対のリブが形成され、カバーはリブの間に結合さ
れるボルトにより放熱部材に締結させる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は熱電モジュール(The
rmoelectric Module)を用いた冷却及び加熱装置に係
り、さらに詳しくは熱電モジュールと、それぞれこの熱
電モジュールの両面に結合される放熱部材と伝熱ブロッ
クを一体にユニット化して熱電モジュールが密封された
状態に容易に組立てられるようにすることで、熱電モジ
ュールの性能と耐久性を向上させた熱電モジュールを用
いた冷却及び加熱装置に関する。
【0002】
【従来の技術】熱電モジュールは2種の相異なる金属を
結合させたりあるいはn型半導体とp型半導体を相互接
合させてなる素子であって、この素子に直流電流を加え
ると二つの相異なる金属、またはn型半導体とp型半導
体の両側面のそれぞれから吸熱反応と放熱反応が起こる
特性を有するが、これはぺルチェ素子とも呼ばれる。従
って、熱電素子の吸熱部位に熱交換器を設けると熱電モ
ジュールの吸熱部位の周囲空間を冷却させることがで
き、逆に放熱部位に熱交換器を設けると熱電モジュール
の放熱部位の周囲空間の温度をアップさせるようにな
る。
【0003】この熱電モジュールを用いた冷却方式の特
徴は、既存の冷凍サイクルで利用するフレオンなどのよ
うな冷媒ガスを使用しなくても周囲を冷却させることが
できてフレオンのような冷媒ガスの漏出による環境破壊
を予防できるのみならず、冷媒ガスを圧縮するための圧
縮機のような駆動装置が要らず作動騒音が発生しなくな
る。また、一般的に熱電モジュールのサイズが比較的小
さいので極めて設置が容易であり、製品をコンパクトに
構成できるという特徴がある。
【0004】通常、放熱部の周りの温度が30℃ほどの
場合、熱電モジュールの吸熱作用により吸熱部の周囲に
おける温度は約3℃ほどに維持されることができ、放熱
部の周囲の温度が下がれば吸熱部の周りの温度はさらに
下がることができる。従って、冷却させようとする貯蔵
空間に向くようにこのような熱電モジュールの吸熱部を
配し放熱部を貯蔵空間の外部に配して熱電モジュールに
供給される電流のサイズと時間を調節すれば貯蔵空間を
冷蔵または冷凍させ得るので、小型冷蔵庫、キムチ冷蔵
庫、医療用恒温機器のような製品に使用できる。
【0005】逆に、加熱させようとする貯蔵空間に向く
ように熱電モジュールの放熱部を配し、吸熱部を貯蔵空
間の外部に配するならば、貯蔵空間の温度が高められ
て、温蔵庫やヒーターのような製品に使用できる。
【0006】図1はこのような熱電モジュールを用いた
従来の冷却及び加熱装置の構造を示した図である。同図
によれば、熱電モジュールを用いた従来の冷却及び加熱
装置は冷却空間1と加熱空間2を分離する分離壁3の内
部に配される熱電モジュール11と伝熱ブロック12、
冷却空間1に配され周囲から熱を吸収して冷却させる吸
熱部材13、それから加熱空間2に配され周囲に熱を放
出して加熱させる放熱部材14と、を備えてなる。
【0007】放熱部材14を熱電モジュール11に組み
立てるため熱電モジュール11と放熱部材14の間には
薄い厚さのアルミニウム板15が配されるが、該アルミ
ニウム板15の両面は電熱接着剤16によりそれぞれ熱
電モジュール11と放熱部材14に取付けられる。
【0008】また、熱電モジュール11と伝熱ブロック
12、それから伝熱ブロック12と吸熱部材13との間
にも電熱接着剤16が塗布されている。吸熱部材13は
伝熱ブロック12に複数のネジ17により螺着され、同
様に放熱部材14はネジ18により分離壁3に螺着され
る。
【0009】熱電モジュール11の両側にはこの熱電モ
ジュール11に電流を印加するための電線19が連結さ
れている。
【0010】しかし、前述したように構成された従来の
熱電モジュールを用いた冷却及び加熱装置は、熱電モジ
ュールと伝熱ブロック、それから吸熱部材と放熱部材と
の間に熱硬化材質で作られた電熱接着剤の使用時数回の
熱処理工程が行われるため組立に長時間かかり、また手
作業で塗られて取付けられるので組立に長時間かかり、
また塗布される電熱接着剤の量により冷却及び放熱特性
が相違になって均一な製品を生産できなくなる短所があ
る。
【0011】また、従来の技術による熱電モジュールが
いずれの密封手段なく分離壁に設けられ、熱電モジュー
ルの作動時熱電モジュールの両面には相当な温度差が形
成されるため、従来の熱電モジュールの周辺の空気から
水分が凝結され、この水分が従来の熱電モジュールと働
いてこの熱電モジュールを腐食させる短所がある。ま
た、熱電モジュールに電流を供給するために被覆されて
いる一対の電線を通しても水分が浸透され、水分による
従来の熱電モジュールの腐食は深化される。
【0012】これにより、熱電モジュールの性能が低下
し寿命が短くなり装置の信頼度を落とす結果を招く。
【0013】そして、従来の熱電モジュールを用いた冷
却及び加熱装置は、熱電モジュールに薄いアルミニウム
板が取付けられた状態で分離壁に設けられ、その後放熱
部材がアルミニウム板に螺合され組み立てられる構造を
有するので、構成要素の集積化が難しくなり、よって手
作業よりなる螺合作業時に加えられるトルクの大きさが
一定にならず、製品によって冷却及び加熱性能が不均一
になるという短所がある。さらに、前述したような構造
により熱抵抗が増大され熱電モジュールから発生する熱
が放熱部材に円滑に伝達できなくなることにより性能が
低下する。
【0014】
【発明が解決しようとする課題】本発明は前述した従来
の技術の問題点を解決するために案出されたもので、そ
の目的は熱電モジュールと放熱部材、それから伝熱ブロ
ックを一体にユニット化して作製することにより組立性
と耐久性を向上させると同時に、冷却及び加熱性能を向
上させた熱電モジュールを用いた冷却及び加熱装置を提
供するところにある。
【0015】本発明の他の目的は熱電モジュールが外気
と完全に密閉される構造を有する熱電モジュールを用い
た冷却及び加熱装置を提供するところにある。
【0016】本発明のさらに他の目的は熱抵抗が最小化
されるようにした構造を有する熱電モジュールを用いた
冷却及び加熱装置を提供するところにある。
【0017】
【課題を解決するための手段】前述した目的を達成する
ための本発明に係る熱電モジュールを用いた冷却及び加
熱装置は、熱電モジュールと、該熱電モジュールの一面
に取付けられる放熱部材と、前記熱電モジュールの他面
に取付けられる伝熱ブロックと、該伝熱ブロックに取付
けられる吸熱部材とからなり、前記熱電モジュールと前
記伝熱ブロックは前記伝熱ブロックと前記熱電モジュー
ルの側面部と前記放熱部材の内面にかかって取付けられ
るカバーにより覆われた状態に一体にユニット化され組
み立てられることを特徴とする。
【0018】前記熱電モジュールと前記伝熱ブロック、
前記熱電モジュールと前記放熱部材、それから前記伝熱
ブロックと前記吸熱部材との間には電熱接着剤が塗布さ
れ接着される。
【0019】前記熱電モジュールが外気から完全に密閉
できるよう前記カバーと前記伝熱ブロックの側面部の間
には第1シール部材が取付けられ、前記カバーと前記放
熱部材の内面との間には第2シール部材が取付けられ
る。第1シール部材と第2シール部材はエポキシ樹脂材
質にすれば良い。
【0020】前記伝熱ブロックの側面部には係止爪と凹
溝が形成されており、前記カバーの先端部には内側に延
びた係止突起が形成されており、前記第1シール部材が
前記係止爪と前記凹溝に塗布された状態で前記カバーの
係止突起を前記伝熱ブロックの係止爪に係合させる。
【0021】また、前記放熱部材の内面に結合される前
記カバーの後端部には外側に延びたフランジ部が形成さ
れており、該フランジ部の各面には一定間隔離隔された
一対のリブが形成されており、前記カバーは前記リブの
間に結合されるそれぞれのボルトにより前記放熱部材に
締結させる。
【0022】前記熱電モジュールに連結された電線は前
記カバーと前記放熱部材との間で被覆のない状態に前記
第2シール部材により含浸させる。
【0023】
【発明の実施の形態】以下、添付した図面に基づき本発
明に係る望ましい実施形態を説明する。図2及び図3は
本発明の第1実施形態による熱電モジュールを用いた冷
却及び加熱装置を示した図であって、図2は縦断面図で
あり、図3は図2の線III−IIIに沿って取られた
断面図である。
【0024】図2に示した通り、本発明に係る熱電モジ
ュールを用いた冷却及び加熱装置は、熱電モジュール2
0と、熱電モジュール20の放熱側に接触して配される
放熱部材21と、熱電モジュール20の吸熱側に接触し
て配される伝熱ブロック22と、伝熱ブロック22を挟
んで熱電モジュール20の吸熱側に連結される吸熱部材
23と、を備える。
【0025】熱電モジュール20と放熱部材21との間
と熱電モジュール20と伝熱ブロック22との間、それ
から伝熱ブロック22と吸熱部材23との間には、電熱
接着剤24が塗布され前記要素の接触面を伝熱可能な状
態に接着する。前記電熱接着剤24は望ましくはオイル
に伝導性粉末を添加して作られる。
【0026】また、熱電モジュール20を外部と遮断さ
せると同時に、熱電モジュール20と伝熱ブロック2
2、それから放熱部材21を一つのユニットにして作製
できるようにするため、伝熱ブロック22と熱電モジュ
ール20の側面部を包むカバー25が設けられる。ま
た、熱電モジュール20を外気と完全に遮断させるため
に伝熱ブロック22とカバー25との間には第1シール
部材26が塗布されて取付けられ、放熱部材21とカバ
ー25との間には第2シール部材27が塗布され取付け
られる。
【0027】カバー25と第1シール部材26を容易か
つ堅固に取付けるために伝熱ブロック22の側面部には
係止爪22aと凹溝22bが形成されており、前記第1
シール部材26は前記係止爪22aと凹溝22bを含む
伝熱ブロック22の側面部に塗布され結合され、カバー
25の先端部には伝熱ブロック22に向かって内側に一
体に延設された係止突起25aが形成され、カバー25
の先端部は前記係止突起25aを前記係止爪22aに係
着させる。
【0028】また、その先端に係止突起25aが形成さ
れたカバー25の後端部には外向きに一体に延設され、
ボルトホールの設けられているフランジ部25bが形成
されており、該フランジ部25bと放熱部材21との間
に第2シール部材27が置かれる。
【0029】従って、放熱部材21はフランジ部25b
に形成されたボルトホールを通して第2シール部材27
を貫通して放熱部材21に締結されるボルト31により
カバー25に堅固に締結される。また、強度を増大させ
るためにカバー25のフランジ部25bにはリブ25c
が設けられている。
【0030】熱電モジュール20に電流を供給するため
の一対の電線28は第2シール部材27に含浸された状
態にカバー25の外部に露出されている。
【0031】放熱部材21と同じく、吸熱部材23も複
数のボルト32により伝熱ブロック22にボルト締結さ
れ、カバー25と吸熱部材23の内面との間の空隙には
シリコーンのようなシーリング29が取付けられる。
【0032】前述したように構成された本発明の第1実
施形態による熱電モジュールを用いた冷却及び加熱装置
は、冷却空間1(第1空間)と加熱空間2(第2空間)との
間を分離させる分離壁3に設けられる。すなわち、分離
壁3の内部には熱電モジュール20と伝熱ブロック2
2、それからカバー25が置かれ、放熱部材21はその
外面が加熱空間2に向くように配され、吸熱部材23は
その外面が冷却空間1に向くように配される。
【0033】吸熱部材23と放熱部材21の伝熱性を高
めるため吸熱部材23と放熱部材21の外面にはそれぞ
れ多数の伝熱フィン23a、21aが形成されている。
図示していないが、熱交換を一層効率よくなされるよう
にするため吸熱部材23と放熱部材21に隣接してそれ
ぞれ一つの送風ファンを設けることもできる。
【0034】分離壁3は冷却空間1に置かれた内床3a
と、加熱空間2に置かれた外床3b、それから本発明の
熱電モジュールを用いた冷却及び加熱装置が設けられた
状態で前記内床3aと外床3bとの間に発泡されるウレ
タンフォームのような断熱部材3cよりなる。
【0035】図3は熱電モジュール20を密閉させるた
めに本発明に係るカバー25が伝熱ブロック22と放熱
部材21にかかって結合されることを示した図である。
同図によれば、熱電モジュール20の先端面には伝熱ブ
ロック22が配され、熱電モジュール20の側面部は第
1シール部材26とカバー25により外部と密閉され、
熱電モジュール20の後端面は第2シール部材27(図
2参照)を媒介としてカバー25のフランジ部25bに
より外部と密閉される構造よりなる。
【0036】カバー25と放熱部材21のボルト31に
よる結合構造を堅固にするため、フランジ部25bの各
面には一対のリブ25cが突出されていて、該リブ25
cの間でボルト31を締結させる。
【0037】また、熱電モジュール20と連結されカバ
ー25のフランジ部25bで被覆が剥がれた状態に第2
シール部材27に含浸された一対の電線28はカバー2
5の外側で外部電源とそれぞれ連結された一対の電線3
0と半田づけ31により結合されることにより熱電モジ
ュール20に電流を供給する。
【0038】前述した通り、熱電モジュール20に連結
された電線28は被覆が剥がれた状態に第2シール部材
27に含浸されて固定されるため、外部の電線30を通
して水分が浸透されることを防止できるようになる。
【0039】次いで、前述したように構成された本発明
に係る熱電モジュールを用いた冷却及び加熱装置におい
て、熱電モジュール20と放熱部材21、それから伝熱
ブロック22がカバー25と第1及び第2シール部材2
6、27により一体にユニット化され作製される過程を
説明する。
【0040】まず、熱電モジュール20の放熱側と放熱
部材21との間、それから熱電モジュール20の吸熱側
と伝熱ブロック22との間に電熱接着剤24を塗布して
結合させる。次いで、係止爪22aと凹溝22bが形成
されている伝熱ブロック22の側面部に、例えばエポキ
シ樹脂で作られる第1シール部材26を塗布させると同
時に、放熱部材21の内面にはエポキシ樹脂で作られる
第2シール部材27を塗布させる。
【0041】次いで、強度が補強されるようガラス繊維
強化材が添加されたエポキシ樹脂で図2と図3に示した
形状で作られたカバー25の係止突起25aが第1シー
ル部材26が塗布された伝熱ブロック22の係止爪22
aに係止されるようにし、カバー25のフランジ部25
bを第2シール部材27が塗布された放熱部材21に配
した状態で圧力ジグ(図示せず)でカバー25を押えて一
定した組立圧力を維持させると共に、トルクドライバ
(図示せず)でボルト31を締め付けてカバー25と放熱
部材21を結合させる。
【0042】前述したような組立過程において、カバー
25と伝熱ブロック22、それからカバー25と放熱部
材21はそれぞれ第1シール部材26と第2シール部材
27が硬化されながら堅固に結合され、これにより熱電
モジュール20は外気と完全に遮断される構造を有す
る。
【0043】この際、圧力ジグによる組立圧力は熱電モ
ジュール20が熱膨張または熱収縮時にも熱電モジュー
ル20に最小限の応力が加えられるようにする大きさに
することが望ましい。
【0044】前述したように組み立てられた状態で吸熱
部材23を伝熱ブロック22の先端面に複数のボルト3
2により締結すれば組立が仕上る。
【0045】このように仕上げられた本発明の熱電モジ
ュールを用いた冷却及び加熱装置は、冷却空間1と加熱
空間2を区画させる分離壁3に配させた後、分離壁3の
内床3aと外床3bとの間にウレタンフォームのような
断熱材3cを発泡すれば設置が済む。
【0046】前述したように設けられた状態で電線2
8、30を通して直流電流を印加すれば、伝熱ブロック
22に結合された熱電モジュール20の吸熱側は冷却さ
れ熱伝導により伝熱ブロック22と吸熱部材23が冷却
され、よって冷却空間1を低温に維持させる。かつ放熱
部材21に結合された熱電モジュール20の放熱側は温
度が上がって放熱部材21を加熱させ、よって加熱空間
2が高温に維持される。
【0047】図4は本発明の第2実施形態による熱電モ
ジュールを用いた冷却及び加熱装置を示した図である。
同図によれば、本発明の第2実施形態による装置は第1
実施形態の吸熱部材23に対応する要素が金属材質で作
られた断熱壁3の内床3aよりなって伝熱ブロック22
と直接に接触した状態に結合されることを特徴とする。
従って、熱電モジュール20の吸熱により冷却される伝
熱ブロック22の熱伝導により金属材の内床3aが直接
に冷却されることにより冷却空間1を冷却させる。前述
したように構成された放熱部材を除いた他の要素は第1
実施形態と同様に構成されるため、これ以上の説明は省
略する。
【0048】図5は本発明の第3実施形態による熱電モ
ジュールを用いた冷却及び加熱装置を示した図である。
同図によれば、本発明の第3実施形態による装置は第1
実施形態の吸熱部材23に対応する要素がその内部に冷
却流体41を収容する冷却流体タンク40とからなって
伝熱ブロック22と結合されることを特徴とする。冷却
流体タンク40の下部と上部にはそれぞれ冷却流体流出
口40aと冷却流体流入口40bが形成されている。
【0049】従って、熱電モジュール20の吸熱により
冷却される伝熱ブロック22の熱伝導により冷却流体タ
ンク40に収容された冷却流体41が冷却され、これに
より低温の冷却流体が冷却流体流出口40aを通して流
出され別設された熱交換器(図示せず)と送風ファン(図
示せず)により熱交換された後、再び冷却流体流入口4
0bを通して冷却流体タンク40に流入される循環を行
うことにより冷却空間1を冷却させる。前述したように
構成されて作用する冷却流体タンク40の構造を除いた
他の要素は第1実施形態と同様に構成されるので、これ
以上の説明は省略する。
【0050】
【発明の効果】以上述べた通り、本発明に係る熱電モジ
ュールを用いた冷却及び加熱装置は、熱電モジュールと
該熱電モジュールに結合される放熱部材と伝熱ブロック
を一体にユニット化して組立てられるよう構成すること
により、製品の組立性を向上させ均一な性能を有する製
品を大量に生産できる効果を奏する。
【0051】また、本発明に係る熱電モジュールを用い
た冷却及び加熱装置は熱電モジュールを外気と完全に遮
断させうる構造を提供することにより、水分浸透による
熱電モジュールの腐食を防止することができて熱電モジ
ュールの性能を持続的に維持させうると共に、寿命を延
せる効果を奏する。
【0052】そして、本発明に係る熱電モジュールを用
いた冷却及び加熱装置は熱電モジュールと放熱部材が別
の部材なしで直接に結合される構造を有するので、熱抵
抗界面を最初化できて性能をさらにアップすることがで
きる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 従来の技術による熱電モジュールを用いた冷
却及び加熱装置の縦断面図である。
【図2】 本発明の第1実施形態による熱電モジュール
を用いた冷却及び加熱装置の構造を示した断面図であっ
て、吸熱部材が多数のフィンの形成された熱交換ブロッ
クよりなることを示した図である。
【図3】 図2の線III−IIIに沿って取られた断
面図である。
【図4】 本発明の第2実施形態による熱電モジュール
を用いた冷却及び加熱装置の構造を示した縦断面図であ
って、吸熱部材が周囲空間を区画する金属材質の分離壁
よりなることを示す図である。
【図5】 本発明の第3実施形態による熱電モジュール
を用いた冷却及び加熱装置の構造を示した縦断面図であ
って、吸熱部材が冷却流体を収容する冷却流体タンクよ
りなることを示す図である。
【符号の説明】
20 熱電モジュール 21 放熱部材 22 伝熱ブロック 23、40 吸熱部材 24 電熱接着剤 25 カバー 26 第1シール部材 27 第2シール部材
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) H01L 23/40 H01L 35/34 35/34 23/36 Z (72)発明者 李 洙一 大韓民国京畿道水原市八達區仁溪洞865− 10 ハギュンアパート10−402 Fターム(参考) 3L050 BC05 5F036 AA01 BA33 BB05 BC03

Claims (18)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 熱電モジュールと、該熱電モジュールの
    一面に取付けられる放熱部材と、前記熱電モジュールの
    他面に取付けられる伝熱ブロックと、該伝熱ブロックに
    取付けられる吸熱部材とからなり、 前記熱電モジュールと前記伝熱ブロックは、該伝熱ブロ
    ックと前記熱電モジュールの側面部と前記放熱部材の内
    面にかかって取付けられるカバーにより覆われた状態に
    一体にユニット化されて組み立てられることを特徴とす
    る熱電モジュールを用いた冷却及び加熱装置。
  2. 【請求項2】 前記熱電モジュールと前記伝熱ブロッ
    ク、前記熱電モジュールと前記放熱部材、前記伝熱ブロ
    ックと前記吸熱部材との間には電熱接着剤が塗布され接
    着されるようにすることを特徴とする請求項1に記載の
    熱電モジュールを用いた冷却及び加熱装置。
  3. 【請求項3】 前記熱電モジュールが外気から完全に密
    閉できるよう前記カバーと前記伝熱ブロックの側面部の
    間には第1シール部材が取付けられ、前記カバーと前記
    放熱部材の内面との間には第2シール部材が取付けられ
    ることを特徴とする請求項2に記載の熱電モジュールを
    用いた冷却及び加熱装置。
  4. 【請求項4】 前記第1及び第2シール部材はエポキシ
    樹脂で作られることを特徴とする請求項3に記載の熱電
    モジュールを用いた冷却及び加熱装置。
  5. 【請求項5】 前記伝熱ブロックの側面部には係止爪と
    凹溝が形成されており、前記カバーの先端部には内側に
    延びた係止突起が形成されており、前記第1シール部材
    が前記係止爪と前記凹溝に塗布された状態で前記カバー
    の係止突起が前記伝熱ブロックの係止爪に係合されるこ
    とを特徴とする請求項3に記載の熱電モジュールを用い
    た冷却及び加熱装置。
  6. 【請求項6】 前記放熱部材の内面に結合される前記カ
    バーの後端部には外側に延びたフランジ部が形成されて
    おり、該フランジ部の各面には一定間隔離隔された一対
    のリブが形成されており、前記カバーは前記リブの間に
    結合されるボルトにより前記放熱部材に締結されること
    を特徴とする請求項3に記載の熱電モジュールを用いた
    冷却及び加熱装置。
  7. 【請求項7】 前記熱電モジュールに連結された電線は
    前記カバーと前記放熱部材との間で被覆のない状態に前
    記第2シール部材により含浸されることを特徴とする請
    求項3に記載の熱電モジュールを用いた冷却及び加熱装
    置。
  8. 【請求項8】 前記放熱部材と熱電モジュールは互いに
    直接に取付けられ熱抵抗が減少されることを特徴とする
    請求項1に記載の熱電モジュールを用いた冷却及び加熱
    装置。
  9. 【請求項9】 前記カバーと熱電モジュール、それから
    前記伝熱ブロックはユニット構造を形成することを特徴
    とする請求項1に記載の熱電モジュールを用いた冷却及
    び加熱装置。
  10. 【請求項10】 前記電熱接着剤はオイルに伝導性パウ
    ダーを添加して作られることを特徴とする請求項2に記
    載の熱電モジュールを用いた冷却及び加熱装置。
  11. 【請求項11】 供給された電流により第1空間で熱を
    吸収し第2空間で熱を放出する熱電モジュールと、前記
    第1空間と前記熱電モジュールを覆うカバーで構成さ
    れ、 前記カバーは外部から前記熱電モジュールを完璧にシー
    ルすることを特徴とする熱電モジュールを用いた冷却及
    び加熱装置。
  12. 【請求項12】 前記熱電モジュールは、外気と外部湿
    気から完全に密封されることを特徴とする請求項11に
    記載の熱電モジュールを用いた冷却及び加熱装置。
  13. 【請求項13】 前記冷却及び加熱装置は電気的に連結
    された一対の電線をさらに備え、前記一対の電線から被
    覆が除去されたまま前記カバーを貫通する部分はシール
    部材により含浸されることを特徴とする請求項11に記
    載の熱電モジュールを用いた冷却及び加熱装置。
  14. 【請求項14】 前記熱電モジュールの一面に取り付け
    られる放熱部材と、前記熱電モジュールの他面に取り付
    けられる伝熱ブロック、それから該伝熱ブロックに取り
    付けられる吸熱部材をさらに備えることを特徴とする請
    求項11に記載の熱電モジュールを用いた冷却及び加熱
    装置。
  15. 【請求項15】 前記熱電モジュールと伝熱ブロック、
    該熱電モジュールと放熱部材、それから前記伝熱ブロッ
    クと吸熱部材は電熱接着剤によりそれぞれ接着されるこ
    とを特徴とする請求項14に記載の熱電モジュールを用
    いた冷却及び加熱装置。
  16. 【請求項16】 供給される電流に応答して第1空間で
    吸熱し、第2空間に放熱する熱電モジュールと、 該熱電モジュールに電流を供給するための一対の絶縁電
    線と、 前記熱電モジュールを覆うカバーで構成され、 前記一対の絶縁電線は前記熱電モジュールに電流を供給
    するために前記カバーを貫通し、一つのシール部材が前
    記絶縁電線を密封するために前記一対の絶縁電線と前記
    カバーの周りに備えられ、前記一対の絶縁電線は前記熱
    電モジュールに湿気が浸透することを防止するために前
    記カバーを貫通する部分が絶縁されないまま形成される
    ことを特徴とする熱電モジュールを用いた冷却及び加熱
    装置。
  17. 【請求項17】 前記熱電モジュールは外気と湿気から
    完全に密封されたことを特徴とする請求項16に記載の
    熱電モジュールを用いた冷却及び加熱装置。
  18. 【請求項18】熱電モジュールと、 該熱電モジュールの第1面に取付けられる放熱部材と、 前記熱電モジュールの第2面に取り付けられる伝熱ブロ
    ックと、 その下端と上端にそれぞれ冷却流体流出口と冷却流体流
    入口とから構成された冷却流体タンクと、 前記熱電モジュールの側面と前記伝熱ブロックと前記放
    熱部材の内側面の一部を固定的に覆うことにより前記熱
    電モジュールと伝熱ブロックを単一体に一体化するカバ
    ーを備えてなり、 前記冷却流体タンクは前記冷却流体流出口と前記冷却流
    体流入口を経て前記冷却流体タンクを通して循環する冷
    却流体を冷却させるために前記伝熱ブロックに取付けら
    れることを特徴とする熱電モジュールを用いた冷却及び
    加熱装置。
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Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR200445515Y1 (ko) 2009-03-31 2009-08-06 지성수 절연성 및 열전도성이 향상된 전류변환장치
KR200447536Y1 (ko) 2009-09-10 2010-02-03 주식회사 아맥스 열전소자를 구비한 냉각패키징
WO2015167141A1 (ko) * 2014-04-30 2015-11-05 주식회사 리빙케어 열전모듈이 적용된 정수기
WO2016031667A1 (ja) * 2014-08-29 2016-03-03 三菱電機株式会社 ハニカムサンドイッチ構造体およびその製造方法
JP2017003227A (ja) * 2015-06-12 2017-01-05 岩谷産業株式会社 燃焼機器
JP2019168217A (ja) * 2019-03-29 2019-10-03 岩谷産業株式会社 燃焼機器

Families Citing this family (47)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6893540B2 (en) * 2001-03-19 2005-05-17 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy High temperature peltier effect water distiller
KR100546665B1 (ko) 2003-08-22 2006-01-26 엘지전자 주식회사 공기 청정기
US7032389B2 (en) * 2003-12-12 2006-04-25 Thermoelectric Design, Llc Thermoelectric heat pump with direct cold sink support
DE102004035732A1 (de) * 2004-07-23 2006-03-16 BSH Bosch und Siemens Hausgeräte GmbH Kältegerät und Peltier-Kühlvorrichtung dafür
US7587901B2 (en) 2004-12-20 2009-09-15 Amerigon Incorporated Control system for thermal module in vehicle
KR100657681B1 (ko) * 2005-02-22 2006-12-13 주식회사 대우일렉트로닉스 저장고의 열전소자 조립구조
KR100611453B1 (ko) * 2005-02-22 2006-08-09 주식회사 대우일렉트로닉스 저장고의 냉각 장치 조립을 위한 어셈블리
DE102005021590A1 (de) * 2005-05-10 2006-11-16 BSH Bosch und Siemens Hausgeräte GmbH Kältegerät mit Rahmenheizung
US20060254308A1 (en) * 2005-05-16 2006-11-16 Denso Corporation Ejector cycle device
TWM287927U (en) * 2005-07-15 2006-02-21 Chuan-Sheng Chen Semi-conductor based electrical cooling/heating appliance
TWI284188B (en) * 2005-07-15 2007-07-21 Chuan-Sheng Chen An air conditioner with a semiconductor
US7310953B2 (en) * 2005-11-09 2007-12-25 Emerson Climate Technologies, Inc. Refrigeration system including thermoelectric module
US20070101737A1 (en) 2005-11-09 2007-05-10 Masao Akei Refrigeration system including thermoelectric heat recovery and actuation
CN100404977C (zh) * 2006-06-08 2008-07-23 杭州神锋机电有限公司 电子热能转换制冷系统
US8222511B2 (en) * 2006-08-03 2012-07-17 Gentherm Thermoelectric device
US20080087316A1 (en) 2006-10-12 2008-04-17 Masa Inaba Thermoelectric device with internal sensor
US20080173023A1 (en) * 2007-01-23 2008-07-24 Shao-Hung Wu Refrigerator with thermal-electric semiconductor
WO2009000865A2 (de) * 2007-06-25 2008-12-31 Karl-Ernst Schnorr Peltierelementanordnung
US9105809B2 (en) 2007-07-23 2015-08-11 Gentherm Incorporated Segmented thermoelectric device
WO2009036077A1 (en) 2007-09-10 2009-03-19 Amerigon, Inc. Operational control schemes for ventilated seat or bed assemblies
US7872214B2 (en) * 2007-12-12 2011-01-18 Hamilton Beach Brands, Inc. Kitchen appliance for cooling and/or heating foodstuff
CN110027454B (zh) 2008-02-01 2022-04-08 金瑟姆股份公司 用于热电装置的冷凝和湿度传感器
WO2010009422A1 (en) 2008-07-18 2010-01-21 Amerigon Incorporated Climate controlled bed assembly
US8522560B2 (en) * 2009-03-25 2013-09-03 United Technologies Corporation Fuel-cooled heat exchanger with thermoelectric device compression
US20100242523A1 (en) * 2009-03-31 2010-09-30 Todd Rubright Electric Cooling System for Electronic Equipment
US8512430B2 (en) * 2009-05-05 2013-08-20 Cooper Technologies Company Explosion-proof enclosures with active thermal management using sintered elements
US20100288467A1 (en) 2009-05-14 2010-11-18 Cooper Technologies Company Explosion-proof enclosures with active thermal management by heat exchange
CN104990436B (zh) * 2009-07-17 2018-07-10 史泰克公司 热电冷却装置
CA2682442C (en) * 2009-10-14 2017-09-12 Claude Pinet High efficiency thermoelectric cooling system and method of operation
US8887512B2 (en) 2011-06-08 2014-11-18 Richard Elliot Olsen Cooler for temperature sensitive items
WO2013052823A1 (en) 2011-10-07 2013-04-11 Gentherm Incorporated Thermoelectric device controls and methods
US9989267B2 (en) 2012-02-10 2018-06-05 Gentherm Incorporated Moisture abatement in heating operation of climate controlled systems
JP5650770B2 (ja) * 2012-04-03 2015-01-07 パナソニックIpマネジメント株式会社 熱電変換モジュール
US9662962B2 (en) 2013-11-05 2017-05-30 Gentherm Incorporated Vehicle headliner assembly for zonal comfort
CN106028874B (zh) 2014-02-14 2020-01-31 金瑟姆股份公司 传导对流气候控制座椅
CN104329870B (zh) * 2014-03-28 2017-01-18 海尔集团公司 传冷散热模块化组件、组装方法及半导体冰箱
US11639816B2 (en) 2014-11-14 2023-05-02 Gentherm Incorporated Heating and cooling technologies including temperature regulating pad wrap and technologies with liquid system
EP3726594B1 (en) 2014-11-14 2022-05-04 Gentherm Incorporated Heating and cooling technologies
US11857004B2 (en) 2014-11-14 2024-01-02 Gentherm Incorporated Heating and cooling technologies
CN105428153A (zh) * 2015-11-19 2016-03-23 中国科学院等离子体物理研究所 一种半导体低温热开关
US10845375B2 (en) * 2016-02-19 2020-11-24 Agjunction Llc Thermal stabilization of inertial measurement units
TWI599713B (zh) * 2016-07-19 2017-09-21 Chuan Sheng Chen To the semiconductor as the core of the cold and warm cycle machine
US10991869B2 (en) 2018-07-30 2021-04-27 Gentherm Incorporated Thermoelectric device having a plurality of sealing materials
CN113167510A (zh) 2018-11-30 2021-07-23 金瑟姆股份公司 热电调节系统和方法
US11152557B2 (en) 2019-02-20 2021-10-19 Gentherm Incorporated Thermoelectric module with integrated printed circuit board
GB2599989B (en) * 2020-10-16 2022-10-05 James Wyllie Nicholas Improvements relating to structures
US20230175764A1 (en) * 2021-12-06 2023-06-08 Whirlpool Corporation Refrigerated storage structure

Family Cites Families (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1490251B2 (de) * 1964-08-21 1969-11-27 Rütgerswerke AG. 6000 Frankfurt Verfahren zur Herstellung von Verbindungs- und Abzweigmuffen bzw. Endverschlüssen für elektrische Kabel und Leitungen
US4007600A (en) * 1975-02-10 1977-02-15 Simms Larry L Icebox conversion unit
US4400948A (en) * 1981-12-28 1983-08-30 Moorehead Jack F Air dryer
US5357057A (en) * 1982-10-12 1994-10-18 Raychem Corporation Protected electrical connector
JP2687553B2 (ja) * 1989-03-10 1997-12-08 三菱電機株式会社 電子乾燥装置
DE4026678C1 (ja) * 1990-08-23 1991-09-26 Coleman (Deutschland) Gmbh, 6303 Hungen, De
US5229702A (en) * 1991-06-26 1993-07-20 Boehling Daniel E Power system battery temperature control
US5255520A (en) * 1991-12-20 1993-10-26 Refir Technologies Advanced thermoelectric heating and cooling system
US5413166A (en) * 1993-05-07 1995-05-09 Kerner; James M. Thermoelectric power module
US5505046A (en) * 1994-01-12 1996-04-09 Marlow Industrie, Inc. Control system for thermoelectric refrigerator
US5456164A (en) * 1995-01-10 1995-10-10 Donghwan Ind. Corp. Kimchi fermentation or cool storage system using a thermoelectric module
US5621614A (en) * 1995-08-24 1997-04-15 Lucasey Manufacturing Company Apparatus for mounting and enclosing an appliance
JP3372792B2 (ja) 1996-11-18 2003-02-04 株式会社エコ・トゥエンティーワン 電子冷蔵庫
US6076357A (en) * 1998-12-18 2000-06-20 Battele Memorial Institute Thermoelectric cold trap
CA2305647C (en) * 2000-04-20 2006-07-11 Jacques Laliberte Modular thermoelectric unit and cooling system using same

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR200445515Y1 (ko) 2009-03-31 2009-08-06 지성수 절연성 및 열전도성이 향상된 전류변환장치
KR200447536Y1 (ko) 2009-09-10 2010-02-03 주식회사 아맥스 열전소자를 구비한 냉각패키징
WO2015167141A1 (ko) * 2014-04-30 2015-11-05 주식회사 리빙케어 열전모듈이 적용된 정수기
WO2016031667A1 (ja) * 2014-08-29 2016-03-03 三菱電機株式会社 ハニカムサンドイッチ構造体およびその製造方法
JPWO2016031667A1 (ja) * 2014-08-29 2017-04-27 三菱電機株式会社 ハニカムサンドイッチ構造体およびその製造方法
US10388843B2 (en) 2014-08-29 2019-08-20 Mitsubishi Electric Corporation Honeycomb sandwich structure and method of manufacturing honeycomb sandwich structure
JP2017003227A (ja) * 2015-06-12 2017-01-05 岩谷産業株式会社 燃焼機器
JP2019168217A (ja) * 2019-03-29 2019-10-03 岩谷産業株式会社 燃焼機器

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