KR100240938B1 - 열전냉각모듈을 이용한 냉각장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 온도제어용 반도체 소자들로 구성된 열전냉각모듈(Thermo-Electric Chiller Module)들을 이용한 수ㆍ공냉식 냉각장치에 관한 것으로, 이 열전냉각모듈의 열접촉 면적의 증대로 인해 열효율이 향상시킨 것이다.

여러개의 온도제어용 반도체소자들이 흡ㆍ방열판 사이에 배치되어 이루어진 열전냉각모듈을 흡열부와 발열부 사이에 다수개 평면 배열시키고 이 흡열부의 관로에는 냉매가 순환되며, 상기 방열부의 관로에는 냉각수가 순환되도록 구성된 열전냉각모듈을 이용한 수냉식 냉각장치에 있어서, 상기 다중결합용 흡ㆍ방열부(10,5)의 흡ㆍ방열부재판(11,6)과 평면으로 다수개 배열되는 열전냉각모듈(1)의 흡ㆍ방열판들(2,3) 사이에는 밀봉부(15)와 필름형태의 금속박판(16)에 의해 밀폐된 공간에 열전도성유체(17)가 충진되되, 상기 금속박판(16)은 배열된 열전냉각모듈(1)의 흡ㆍ방열판(2,3)의 평면굴곡도에 대응되어 완전하게 밀착 접촉된다.

Description

열전냉각모듈을 이용한 냉각장치

본 발명은 온도제어용 반도체 소자들로 구성된 열전냉각모듈(Thermo-electric Chiller Module)들을 이용한 냉각장치(Chiller Apparatus)에 관한 것으로, 특히 여러개의 개별 열전냉각소자들을 결합한 큰 용량의 열전냉각모듈의 열접촉면적을 증대시키어 열효율을 향상시킨 열전냉각모듈을 이용한 냉각장치에 관한 것이다.

일반적으로 온도제어용 반도체소자를 이용하여 흡열과 방열작용이 이루어지는 기술은 공지되어 있는바, 예를들어 제11도에 도시된 바와같이 반도체소자의 일종인 펠티어소자(peltier element)에 전원을 공급하면, 전기는 전선(105)을 통해 접촉금속판(101)을 거쳐 N형반도체소자(102)로 전달되어 연결금속판(103)과 P형반도체소자(104)를 거쳐 다른 접촉금속판(101)을 흐르게 되는데, 이때 P형반도체소자(104)와 N형반도체소자(102)의 상기 접촉금속판(101) 쪽에는 방열현상이 일어나는 반면, 상기 연결금속판(103) 쪽에서는 흡열현상이 이루어지게 된다.

이와같은 원리로 작용하는 소용량의 열전냉각모듈(1; 제12도와 제13도에 도시되어 있슴)을 여러개 이용하여 비교적 큰 용량의 열전냉각장치를 제작하는데에는 많은 문제점들이 제기되어지는 바, 우선 개별적인 열전반도체소자들(102,104)이 흡ㆍ발열판(2,3) 사이에 결합되어 이루어진 열전냉각모듈(1)은, 제12도에 도시된 바와같이 흡열 및 방열판(2,3)이 알루미나 내지는 세라믹으로 제작되고, 이들 흡열 및 방열판(2,3) 사이에 그 재질이 납과 동으로 이루어진 연결금속판(103)과 접촉금속판(101)으로 연결된 펠티어 반도체소자들(102,104)이 장착되어 열전냉각모듈(1)을 이루게 된다. 그러나 이러한 상기와 같은 열전냉각모듈(1)을 이루는 재료인 알루미나, 세라믹, 펠티에 반도체소자 등은 제작공정시 그 크기와 평행도 및 평활도등이 일정하지 않게되어 미소하나만 제14a~14e도에 도시된 바와같이 완성된 열전냉각모듈(1)은 다양한 평행도와 평활도를 유지하게 된다. 따라서 이러한 열전냉각모듈(1)들을 이용하여 제15도에 도시된 바와같은 큰 용량의 열전냉각장치(204)의 제작을 살펴보면, 상기 열전냉각모듈(1)이 다수개가 평면 배치되고 이 열전냉각모듈들(1)의 방열판(3) 쪽에는 다중결합용 방열부(5)의 방열부재판(6)이 접촉 설치되며, 이 다중결합용 방열부(5)와 방열부재판(6) 사이에 형성된 냉각수관로(7)에는 냉각수장치(8)의 순환펌프(9)에서 공급되는 냉각수가 화살표방향으로 순환공급 되어진다.

한편, 상기 열전냉각모듈들(1)의 흡열판(2) 쪽에는 다중결합용 흡열부(10)의 흡열부재판(11)이 접촉설치되고 이 다중결합용 흡열부(10)와 흡열부재판(11) 사이에 형성된 냉매관로(12)에는 냉각흡열기(13)에서 흡열작용이 이루어지는 냉매가 화살표방향으로 냉매펌프(14)에 의해 순환작용 되어지도록 되어 있다.

상기와 같이 종래 열전냉각장치에서는 열전냉각모듈(1)의 흡ㆍ방열판(2,3)과 다중결합용 흡·방열부(10,5)의 흡·방열부재판(11,6)들이 서로 완전히 접촉하지 않게되어 열전달이 효율적으로 이루어지지 않게 되는데, 이로 인해 개별적인 열전냉각모듈(1)에서는 내부로 인가되는 전기가 주울열에 의한 발열로만 소비되고 흡열은 제대로 이루어지지 못하여 결국에는 열전냉각장치의 열효율이 떨어지는 문제점이 제기되어 왔다.

상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 종래에도 상기 열전냉각모듈(1)의 흡·방열판(2,3)을 다이아몬드 숫돌로 그라인딩하여 평행도와 평활도, 두께를 조절하거나, 열전달그리스(Thermal Grease)를 이 열전냉각모듈(1)의 흡·방열판(2,3)에 발라서 보상하는 방법을 이용하였다.

그러나 이러한 방법은 어느정도 개선은 되었으나 역시 많은 문제점을 안고 있다. 먼저 전자의 경우는 열전냉각모듈(1)의 흡·방열판(2,3)을 다이아몬드숫돌로 그라인딩하여 평행도와 평활도, 두께를 조절하기 위해서는 이 열전냉각모듈의 1개의 제조비용이 약 300% 더 소용되는데, 이러한 고 단가의 소자를 사용하고서도 열전냉각모듈(1)의 흡·방열판(2,3)이 완전한 평활도를 유지하지 못할 뿐만 아니라 역시 각각의 열전냉각모듈(1) 사이의 흡·방열판(2,3)의 평행도와 평활도, 두께가 완전히 똑같이 되지는 않게되어 여전히 열효율을 저하 시킨다. 그리고 후자인 열전달그리스(Thermal Grease)를 열전냉각모듈(1)의 흡·방열판(2,3)에 발라서 보상하는 경우에는 약 0,05mm 정도의 오차는 열전달그리스로 매울 수 있지만 일반적으로 열전냉각모듈을 구성하는 재료인 알루미나, 세라믹, 펠티어반도체는 제각기 그 크기와 평행도가 일정하지 않고 굴곡도 존재하여 대체로 네 모서리 및 소자간의 두께는 약 0.3mm 정도의 오차를 지니므로, 열전달그리스는 흘러 내려서 열전냉각모듈(1)의 흡·방열판(2,3) 사이를 연결하여 열적으로 흡·방열판(2,3) 사이를 단락(short) 시키는 역작용이 이루어지거나, 소자의 흡·방열판의 일부분만이 열전냉각모듈의 흡·방열판과 접촉하여 열전달에 기여하는 등 그 부작용은 매우 심각하고 이로 인해서 대용량의 열전냉각장치를 만드는 것은 경제성이 거의 없거나 제조자체가 불가능한 문제점을 안고 있었다.

이에 본 발명은 상기와 같은 종래 문제점을 해결하기 위하여 발명된 것으로, 여러개의 열전소자, 예를들면 펠티어소자들이 내장된 열전냉각모듈의 흡·방열판이 흡·방열부에 접촉될 때 각 열전냉각모듈의 평행도 굴곡성 및 두께에 있어서 다소 차이가 나더라도 완전하게 접촉하여 열접촉율을 거의 100% 전달할 수 있도록 되어 있을 뿐만 아니라 열효율의 향상과 저렴한 가격으로 대용량으로 제조가능한 열전냉각모듈들을 이용한 냉각장치를 제공함에 그 목적이 있다.

제1도는 본 발명에 따른 열전냉각모듈을 이용한 수냉식 냉각장치의 제1실시예를 나타낸 단면도.

제2도는 제1도의 A부분 확대단면도.

제3도는 본 발명에 따른 열전냉각모듈을 이용한 수냉식 냉각장치의 제2실시예를 나타낸 단면도.

제4도는 제3도의 I-I 선 단면도.

제5도는 제3도의 B부분 확대단면도.

제6도는 본 발명에 따른 열전냉각모듈을 이용한 공랭식 냉각장치의 제1실시예를 나타낸 단면도.

제7도는 본 발명의 실시예중 제3도의 실시예를 구체화시킨 냉각장치의 단면도.

제8도는 제7도의 분리사시도.

제9도는 조립된 제8도의 냉각장치를 케이스에 내장시킨 상태도.

제10도는 본 발명에 따른 열전냉각모듈을 이용한 수냉식 냉각장치의 전체운영설명도.

제11도는 본 발명의 원리를 설명한 개략도.

제12도는 제11도의 원리를 이용한 열전냉각모듈의 분리사시도.

제13도는 제12도의 결합사시도.

제14a~14e도는 열전냉각모듈의 제품완성시 각기 다른 평활도 상태를 설명한 개략도들.

제15도는 종래 열전냉각모듈을 이용한 냉각장치의 개략 단면설명도이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 열전냉각모듈 2 : 흡열판

3 : 방열판 4 : 냉각장치(Chiller)

5 : 방열부 6 : 방열부재판

7 : 냉각수관로 8 : 냉각수공급장치

9 : 펌프 10 : 흡열부

11 : 흡열부재판 12 : 냉매관로

13 : 냉각열흡열기 14 : 펌프

15 : 밀봉부 16 : 금속박판

17 : 열전도성유체 18 : 격벽리브

19 : 안내리브(냉각핀) 20 : 본체

21 : 케이스 22 : 온도조절기

22a : 교류온도조절기(AC) 22b : 직류온도조절기(DC)

23 : 냉매 24 : 냉각수공급장치

25 : 히터 30 : 공기팬

31a, 31b, 31c, 31d : 배관라인 70 : 체결볼트

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 여러개의 온도제어용 반도체 소자들이 흡·방열판 사이에 배치되어 이루어진 열전냉각모듈을 흡열부와 발열부 사이에 다수개 평면 배열시키고 이 흡열부의 관로에는 냉매가 순환되며, 상기 방열부의 관로에는 냉각수가 순환되도록 구성된 열전냉각모듈을 이용한 수냉식 냉각장치에 있어서, 상기 다중결합용 흡·방열부의 흡·방열부재판과 평면으로 다수개 배열되는 열전냉각모듈의 흡·방열판들 사이에는 밀봉부와 필름형태의 금속박판에 의해 밀폐된 공간에 열전도성 유체가 충진되되, 상기 금속박판은 배열된 열전냉각모듈의 흡·방열판의 평면굴곡도에 대응되어 완전하게 밀착 접촉되어지는 것을 특징으로 한다.

그리고 본 발명은 여러개의 온도제어용 반도체소자들이 흡·방열판 사이에 배열되어 이루어진 열전냉각모듈을 다중결합용 흡열부와 발열부 사이에 다수개 평면 배치시키고 이 흡열부와 이의 흡열재판 사이에 형성된 관로에는 냉매가 순환되며, 상기 방열부와 이의 흡열부재판 사이에 형성된 관로에는 냉각수가 순환되도록 구성된 열전냉각모듈을 이용한 수냉식 냉각장치에 있어서, 상기 다중결합용 흡·방열부의 흡·방열부재판을 금속박판으로 대치하여 굴곡평면도를 갖는 개별의 열전냉각모듈의 흡·방열판들과 완전하게 밀착 접촉되게 하고, 격벽리브들을 설치하여 금속박판이 어느쪽으로든 휘어져 냉매 및 냉각수관로가 좁아지거나 막히는 것을 방지할 수 있게 하는 것을 특징으로 한다.

또한 본 발명은 여러개의 온도제어용 번도체소자들이 흡·방열판 사이에 배치되어 이루어진 열전냉각모듈을 공기가 흐르는 흡열부와 공기가 흐르는 발열부 사이에 다수개 평면 배열시키어 구성된 열전냉각모듈을 이용한 공냉식 냉각장치에 있어서, 상기 흡·방열부의 흡·방열부재판과 평면으로 다수개 배열되는 열전냉각모듈 사이에는 밀봉부와 필름형태의 금속박판에 의해 밀폐된 공간에 열전도성 유체가 충진되되, 상기 금속박판은 배열된 열전냉각모듈의 흡·방열판의 굴곡평면도에 각각 대응하여 완전하게 밀착 접촉되어지도록 되어 있다.

이하, 본 발명을 첨부된 예시도면에 의거 상세히 설명한다.

제1도는 본 발명에 따른 열전냉각모듈(1)을 이용한 수냉식 냉각장치(4)의 일예를 도시한 것으로, 이 실시예의 설명에 앞서, 상기 열전냉각모듈(1)의 기본원리는 앞서 설명한 바와 같다. 즉 제11도~제13도에 도시된 바와같이 온도제어용 펠티어반도체소자(102,104)에 전원을 공급하면 이 반도체소자(102,104)의 한쪽면은 발열현상 반대쪽면에는 흡열현상이 발생하게 된다. 따라서 이러한 성질을 이용하여 상기 반도체소자(102,104)를 여러개 평면배치하여 방열판(3)과 흡열판(2) 사이에 결합시키면 개별 열전냉각모듈(1; 제14도에 도시됨)이 이루어지게 되는바, 그러나 이같은 개별 열전냉각모듈(1)의 흡ㆍ방열판(2,3)은 제조공정시 발생되는 작업성 오차등에 의해 정확한 평활도를 유지하지 못하게 되는 문제점이 제기되어져 왔다. 본 발명은 이같은 개별 열전냉각모듈(1)을 여러개 이용하여 고효율의 대용량의 열전냉각장치를 제공하기 위함이다.

제1도에 도시된 바와같이 본 발명은 여러개의 온도제어용 반도체소자(102,104)들이 흡ㆍ방열판(2,3) 사이에 배치되어 이루어진 열전냉각모듈(1)을 다중결합용 흡열부(10)와 다중결합용 방열부(5) 사이에 다수개 평면 배열시키고, 상기 흡열부(10)의 냉매관로(12)에는 냉매순환펌프(14)에 의해 공급되는 냉매가 화살표 방향으로 순환공급되고, 이 냉매는 냉각 대상물인 냉각열흡열기(13)에서 냉기를 발산하도록 되어 있다.

한편 상기 방열부(5)의 냉각수관로(7)에는 냉각수공급장치(8)와 펌프(9)에 의해 공급되는 냉각수가 화살표방향으로 순환공급되어 이 방열부(5)에서 발열되는 열원을 냉각시키도록 되어 있다.

한편, 상기 흡열부(10)의 흡열부재판(11)과 평면으로 다수개 배열되는 열전냉각모듈들(1)의 흡열판들(2) 사이에는 밀봉부(15)와 필름형태의 금속박판(16)에 의해 밀폐된 공간에 열전도성유체(17)가 충진되되, 이 금속박판(16)은 배열된 상기 열전냉각모듈들(1)의 흡열판들(2)과 거의 100% 밀착 접촉되어지도록 되어 있으며, 상기 방열부(5)의 방열부재판(6)과 평면으로 다수개 배열되는 열전냉각모듈들(1)의 방열판들(3) 사이에도 밀봉부(15)와 필름형태의 금속박판(16)에 의해 밀폐된 공간에 열전도성 유체(17)가 충진되되, 이 금속박판(16)은 배열된 상기 열전냉각모듈들(1)의 방열판들(3)과 거의 100% 밀착 접촉되어진다.

여기서 상기 금속박판(16)은 얇은 필름형태의 열전도성이 우수한 재질이면 다양하게 적용할 수 있는데, 이 금속박판(16)은 열전냉각모듈(1)의 다양한 굴곡평활도를 갖는 흡ㆍ방열판(2,3)에 열전도성유체(17)의 내부압력으로 자연스럽게 밀착 접촉된다.

또한 상기 금속박판(16)과 밀봉부(15) 및 흡ㆍ방열부재판들(11,6) 사이에 충진된 열전도성 유체(17)도 열전도성이 우수한 유동성 유체이면 다양하게 적용할 수 있다.

한편 제2도는 제1도의 A 부분 확대단면도로서, 열이 흡열되는 단계를 자세하게 나타낸다. 즉, 공지의 전원을 이용하여 열전냉각모듈(1)의 온도제어용 반도체소자(102,104)에 전선을 통해 전기가 공급되면, N형반도체소자(102)→배선동판인 연결금속판(103)→P형반도체소자(104)로 전기가 흐르면서 상기 열전냉각모듈(1)의 흡열판(2)에서 흡열이 발생하게 되고, 이 흡열은 금속박판(16)을 거쳐 열전도성유체(17)에 전달되어 흡열부재판(11)을 거쳐 냉매관로(12)의 화살표방향으로 흐르는 냉매에 전달된다. 따라서 이 냉매는 흡열된 상태에서 순환펌프(14)를 매개로 순환되어 냉각대상물인 냉각열흡열기(13)에서 흡열을 발산하도록 되어 있다.

이와 반면에 도면에 도시하지 않았지만, 열이 발열되는 단계는 앞서 설명한 흡열단계와 똑같은 방식으로 열이 전달됨에 따라 방열부(5)의 방열부재판(6)에서 발열되는 열은 냉각수를 통해 냉각되어지도록 되어 있다.

상기와 같이 본 발명은 개별 열전냉각모듈(1)의 흡ㆍ방열판(2,3)의 불균일한 평활도, 평행도 및 두께에 관계없이 상기 흡ㆍ방열부(10,5)의 흡ㆍ방열부재판(11,6)과 열전냉각모듈(1)의 흡ㆍ방열판(2,3) 사이의 열접촉 전달율이 거의 100% 이루어지게 되는 효과를 지닌다.

제3도 내지 제5도는 본 발명에 따른 열전냉각모듈을 이용한 수냉식 냉각장치의 제2실시예를 나타낸 단면도들로서, 도면을 참조로 설명하면, 상기 열전냉각모듈(1)의 흡ㆍ방열판(2,3)에 밀착접촉된 금속박판(16)에는 흡ㆍ방열부(10,5)의 격벽리브들(18)이 직접 접촉되어 있는바, 이 실시예에서는 상기 흡ㆍ방열부(10, 5)의 격벽리브들(18)이 금속박판(16)에 직접 접촉되는 구조를 취하고 있는데, 이는 상기 격벽리브들(18)이 개별 열전냉각모듈들(1)에 접촉되는 금속박판(16)을 보유지지시키어 이 열전냉각모듈들(1)의 위치가 어긋나는 것을 방지하는 역할을 수행함과 더불어, 이 격벽리브들(18) 사이로 냉매관로(12)와 냉각수관로(7)가 형성됨에 따라 이들 관로들(12,7)을 통해 냉매와 냉각수가 원활하게 순환되어 지는 역할도 겸하게 된다.

한편, 이 실시예에서의 열전달 과정을 살펴보면 제5도에 도시된 바와같이 열전냉각모듈(1) 흡ㆍ방열판(2,3)이 금속박판(16)에 직접 접하고, 이 금속박판(16)은 격벽리브(18)와 이웃한 격벽리브(18) 사이에 형성된 공간으로 이루어진 흡ㆍ방열부(10, 5)의 관로(12,7)에 직접 접촉되어 있으므로, 냉매와 냉각수는 흡ㆍ방열부(10,5)의 관로(12,7)에서 열전달이 이루어지게 된다. 이어 흡열과 방열의 열전달하는 과정은 앞서 설명한 제1실시예와 동일하므로 자세한 설명은 생략한다.

한편, 제6도는 본 발명에 따른 열전냉각모듈을 이용한 공랭식 냉각장치의 제3실시예를 나타낸 단면도이다. 도면에 도시된 바와같이 이 실시예에는 공기와 같은 기체를 이용하여 흡ㆍ방열부(10,5)에서 발생되는 흡열과 방열작용을 수행하도록 되어 있는바, 자세한 설명에 앞서 이 공랭식 냉각장치의 실시예에서는 수냉식 냉각장치의 제1실시예와 동일한 부위에 대해서 동일한 부호를 사용하여 설명한다.

상기 열전냉각모듈들(1)의 흡ㆍ방열판들(2,3)에 밀착접촉되는 금속박판(16)과 흡ㆍ방열부(10,5)의 흡ㆍ방열부재판(11,6) 사이에 밀봉부(15)를 매개로 형성된 폐쇄공간에는 열전도성유체(17)가 충진되어 있으며, 상기 흡ㆍ방열부(10,5)에는 도면에 도시되지 않은 공지의 팬(30) 내지는 펌프에서 공급되는 공기가 유입되어 이 흡ㆍ방열부(10, 5)에서 흡열과 방열이 이루어지도록 되어 있는데, 이 흡열과 방열작용이 원활하게 이루어지도록 안내리브(19; 냉각핀)들이 일정한 등간격으로 다수개 설치되어 있다. 이어 작용을 설명하면, 공지의 팬(30)이나 펌프에서 공급된 공기는 상기 흡열부(10)와 방열부(5)의 흡ㆍ방열부재판(11,6)으로 전도된 흡열과 방열을 흡수하여 외기쪽으로 방출하게 된다.

제7도 내지 제9도는 본 발명에 따른 열전냉각모듈을 이용한 수냉식 냉각장치의 제1실시예를 구체화 시키어 이용상태를 나타낸 도면들로서 다른 실시예도 동일하게 적용될 수 있다. 도면에 도시된 바와같이 냉각장치(4)의 본체(20) 중앙에는 냉각장치(4)의 방열부(5)에 형성된 냉각수관로들(7)을 서로 마주보게 설치하고, 이 냉각수관로(7)에는 열전냉각모듈들(1)의 발열금속판들(3)을 배치시킨 반면, 본체(20)의 양쪽측면쪽으로는 냉각장치(4)의 흡열부(10)에 형성된 냉매관로들(12)을 설치하여 열전냉각모듈들(1)의 흡열판들(2)이 접촉되게 배치시킴으로서 이 본체(20)의 양측면에서 흡열작용이 이루어지도록 되어 있으며, 방열은 냉각수관로(7)에 의해 냉각된다.

이같은 실제 응용에서는 열전냉각장치의 구성과 냉각수 및 냉매의 흐름상태를 나타내는 것으로, 열전냉각모듈(1)의 냉각을 위한 방열냉각수는 다중결합용 흡열부을 양면에서 감싸는 구조로 결합된 다중결합용 방열부의 내부를 흐르게하여 온도가 낮은 다중결합용 흡열부로 흐르는 흡열냉각수가 대기 중으로 손실되는 열을 보다 적극적으로 차단하는 구조로 되어 있는바, 이 구조는 양쪽흡열부를 역시 방열에도 똑같이 적용할 수 있으므로, 제7도에서와 같이 '방열부-흡열부-방열부' 구조 뿐만 아니라, '방열부-흡열부-방열부-흡열부-방열부' 구조로도 응용가능하며 혹은 그 이상의 반복 응용도 가능함은 물론이다.

그리고 제8도는 제7도의 분해사시도이고, 제9도는 이 냉각장치(4)의 본체(20)를 케이스(21)에 내장시킨 상태를 나타낸다. 이와같은 냉각장치(4)의 구체적인 실시는 다른 냉각장치의 실시예들에도 동일하게 적용됨은 물론이다.

한편, 제10도는 이같은 냉각장치(4)를 운영하는 전체상태를 개략적으로 도시한 것으로, 냉각장치(4)의 본체(20)에는 필요에 따라 선택적으로 내부에 히터(25)와 외부에 교류온도조절기(22a)가 부착된 냉매탱크(23) 내지는, 냉매순화펌프(14)와, 냉각수공급장치(24)를 설치할 수 있으며, 상기 본체(20)에는 필요한 온도설정을 위한 직류온도조절기(22b)도 연결설치할 수 있다.

이상 설명한 바와 같이 본 발명에 의하면, 종래의 열전냉각모듈에서와 같이 다이아몬드 그라인딩에 의한 흡ㆍ방열판의 평행도, 평활도, 두께가공의 공정이 필요치 않고서도 보다 높은 열접촉 면적율에 따른 고효율을 얻을 수 있으면서 제조공정 해소에 따른 제조비용을 대폭 감축할 수 있고, 종래의 기술에서 이용되는 열전달그리스 등이 시간이 지나면서도 흘러내리지 않아서 제품의 신뢰성을 높이며, 열전달그리스의 흡ㆍ방열부 사이의 단락효과에 따른 단점을 제거하면서 열전달 효율을 극대시킬 수 있는 잇점이 있다.

Claims (3)

1. 여러개의 온도제어용 반도체소자들이 흡ㆍ방열판 사이에 배치되어 이루어진 열전냉각모듈을 흡열부와 방열부 사이에 다수개 평면 배열시키고 이 흡열부의 관로에는 냉매가 순화되며, 상기 방열부의 관로에는 냉각수가 순환되도록 구성된 열전냉각모듈을 이용한 수냉식 냉각장치에 있어서, 상기 다중결합용 흡ㆍ방열부(10,5)의 흡.방열부재판(11,6)과 평면으로 다수개 배열되는 열전냉각모듈(1)의 흡·방열판들(2,3) 사이에는 밀봉부(15)와 필름형태의 금속박판(16)에 의해 밀폐된 공간에 열전도성유체(17)가 충진되며, 상기 금속 박판(16)은 배열된 열전냉각모듈(1)의 흡ㆍ방열판들(2,3)의 평면굴곡도에 대응되어 완전하게 밀착 접촉되어지는 것을 특징으로 하는 열전냉각모듈을 이용한 수냉식 열전냉각장치.
2. 여러개의 온도제어용 반도체소자들이 흡·방열판 사이에 배치되어 이루어진 열전냉각모듈을 다중결합용 흡열부와 방열부 사이에 다수개 평면 배열시키고 이 흡열부와 이의 흡열부재판 사이에 형성된 관로에는 냉매가 순환되며, 상기 방열부와 이의 흡열부재판 사이에 형성된 관로에는 냉각수가 순환되도록 구성된 열전냉각모듈을 이용한 수냉식 냉각장치에 있어서, 상기 다중결합용 흡·방열부(10, 5)의 흡.방열부재판(11,6)을 금속박판으로 대치하여 굴곡평면도를 갖는 개별의 열전냉각모듈(1)의 흡ㆍ방열판(2,3)들과 완전하게 밀착 접촉되게 하고, 격벽리브들(18)을 설치하여 금속박판이 어느쪽으로든 휘어져 냉매 및 냉각수관로가 좁아지거나 막히는 것을 방지할 수 있게 하는 것을 특징으로하는 열전냉각모듈을 이용한 수냉식 열전냉각장치.
3. 여러개의 온도제어용 반도체소자들이 흡·방열판 사이에 배치되어 이루어진 열전냉각모듈을 공기가 흐르는 흡열부와 공기가 흐르는 발열부 사이에 다수개 평면배열시키어 구성된 열전냉각모듈을 이용한 공냉식 냉각장치에 있어서, 상기 흡ㆍ방열부(10,5)의 흡ㆍ방열부재판(11,6)과 평면으로 다수개 배열되는 열전냉각모듈(1) 사이에는 밀봉부(15)와 필름형태의 금속박판(16)에 의해 밀폐된 공간에 열전도성유체(17)가 충진되되, 상기 금속박판(16)은 배열된 열전냉각모듈(1)의 흡ㆍ방열판(2,3)의 굴곡평면도에 각각 대응하여 완전하게 밀착 접촉되어 지는 것을 특징으로 하는 열전냉각모듈을 이용한 공랭식 열전냉각장치.

Images