KR101065734B1 - 열전모듈용 열교환기 - Google Patents

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Abstract

개시된 본 발명에 따른 열전모듈용 열교환기는, 유체가 유입되는 유입구와 유체가 유출되는 유출구를 가지며, 내부에 일정 공간이 형성되도록 일정 부피를 가지며 열전모듈이 외부 일측면에 접하도록 조립되는 밀폐구조의 몸체; 및, 상기 몸체 내부를 통과하는 유체와 상기 열전모듈을 열교환하도록 상기 몸체 내부에 설치되며, 열교환 효율의 극대화를 위해 상기 유체가 통과하는 유로상에 난류를 일으키도록 하는 난류형성부재가 형성되는 박판;을 포함한다. 한편, 상기 상기 박판은 골과 마루가 규칙적으로 형성되는 주름진 플레이트 형상을 가지며, 상기 박판의 골과 마루는 상기 몸체의 내측면에 접합된다. 이에 의하면, 순환유체의 압력 및 외측면에 접합되는 열전모듈부의 조립 압력에 견딜 수 있게 되어 제품의 신뢰성을 향상시키는 효과가 있으며 또한, 박판에 난류형성부재를 형성하여 몸체 내부를 흐르는 유체에 인위적으로 강한 난류를 일으키도록 함으로써 열교환 효율을 최대로 할 수 있는 효과가 있다.
Figure R1020080115797
열교환기, 열전모듈, 난류 형성, 박판, 밀폐, 압력

Description

열전모듈용 열교환기{A Heat Exchanger for Thermo Electric Module}
본 발명은 열교환기에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 열전모듈이 부착되어 열교환기 내부로 공급된 유체와 열전모듈간의 열을 교환하는 열전모듈용 열교환기 에 관한 것이다.
열교환기는 고온유체와 저온유체를 직접적인 물리적 접촉없이 고체벽 등으로 중개하여 접하므로서 저온유체의 가열, 고온유체의 냉각을 목적으로 하는 장치이다. 상기 유체의 조합으로는 기체와 기체, 액체와 기체, 액체와 액체의 경우가 있다. 열교환기는 다양한 산업분야에서 널리 사용되고 있으며 또한 목적에 따라 많은 종류가 사용되고 있다.
한편, 열전모듈은 냉각시스템 또는 열펌프로서의 기능을 수행할 수 있게 되는 전자부품이다. 열전모듈은 다수의 열전소자가 배치되어 있어서 콘트롤러의 제어에 의해 전원공급부로부터 공급된 전원의 극성 전환에 의해 양측면을 통하여 흡열 또는 방열하게 된다. 열전모듈은 열에너지를 전기에너지로 또는 전기에너지를 열에너지로 직접 변환시킬 수 있는 전자부품으로서, 공급되는 전원의 극성을 제어함에 따라 열전방향을 역전시킴으로써 냉각 또는 가열로의 기능변환이 가능하여 열을 흡 열면에서 방열면으로 이동시킬 수 있다. 또한, 공급되는 전압이나 전류를 제어함에 따라 0.05℃ 수준의 정밀한 온도제어도 가능하고, 소자를 가동시키기 위한 구동부분이 없기 때문에 진동 소음이 없으며, 열전반도체의 열전특성으로 이용하므로 냉매를 이용한 냉각시스템과 같은 오염이나 공해가 없는 특징이 있다. 또한, 열전모듈은 공급되는 전원에 따라 양측면 사이에 상당한 온도편차를 형성하는 특성을 가진다. 이러한 다양한 장점으로 인해 열전모듈은 여러 산업분야에서 널리 사용되고 있다.
열전모듈(60)을 도 1을 참조하여 구체적으로 살펴보면, 병렬로 배치된 다수의 열전소자(61)와, 상기 열전소자(61)들의 양단부에 다수의 도체(62)를 개재하여 각각 설치된 한 쌍의 세라믹 기판(63, 64)을 포함한다. 도면을 참조하여 열전모듈(60)의 동작을 간단히 설명하면, 열전모듈(60)은 다수의 N형 열전소자(61a)와 P형 열전소자(61b)를 결합한 구조로서, 전원공급부(28)에 의해 공급되는 DC전원을 인가하면 도체(62)를 통해 전류가 흐르게 되고 이 전류의 흐름에 따라 상,하측의 세라믹 기판(63,64 ,절연성 열전도체)에서는 흡열 및 발열 현상을 발생하는 펠티에 효과가 일어나게 된다. 한편, DC 전원의 극성을 반대로 하면 흡열 및 발열 방향이 반대가 된다.
한편, 열전모듈의 일 측면(상부측 세라믹 기판 또는 하부측 세라믹 기판)에는 열교환기 또는 방열판이 부착될 수 있다. 열전소자를 조립하는 방법에는 기계적 조립, 에폭시 본딩(epoxy bonding), 다이렉트 솔더 본딩(direct solder bonding) 등이 있는데 일반적으로는 볼트를 이용한 기계적 조립방법을 사용한다. 그런데, 열 전모듈은 깨지기 쉬운 세라믹 재료로 되어있기 때문에 열전모듈에 적정한 토크를 가하여 조립하는 것이 중요하다. 만약 조립면에 열저항이 생기면 즉 잘못 조립된 경우 열전모듈의 성능에 심각한 문제가 발생할 수 있게 된다. 따라서 설계시 이러한 문제점을 고려하여 설계하고 조립시에는 적정한 조립방법이 필요하게 된다. 또한, 열전모듈과 결합하는 열교환기는 열전모듈을 일정한 압력으로 조립할 수 있는 구조 및 형상을 가져야하며, 조립 압력에 의한 변형이 발생하지 않는 구조와 강도를 가지고 있어야 한다. 또한, 열전모듈의 특성 및 효율을 고려하여 열교환기는 면적당 열교환 속도가 빨라야 한다.
이렇게, 열전모듈은 산업 전분야에서 많이 사용되고 있으며 앞으로도 사용범위가 매우 커지게 되나 지금까지 열전모듈 전용의 열교환기가 개발되지 않았으므로, 열전모듈용 열교환기의 개발이 절실하게 필요하다.
본 발명은 상기와 같은 점을 감안하여 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 열전모듈의 특성 및 효율을 고려하여 면적당 열교환 속도가 빠른 열전모듈용 열교환기를 제공하는데 있다. 본 발명의 또 다른 목적은 열전모듈을 일정한 압력으로 조립할 수 있는 구조 및 형상을 가져야하며, 조립 압력에 의한 변형이 발생하지 않는 구조와 강도를 가지는 열전모듈용 열교환기를 제공하는데 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 열전모듈용 열교환기는, 유체가 유입되는 유입구와 유체가 유출되는 유출구를 가지며, 내부에 일정 공간이 형성되도록 일정 부피를 가지며 열전모듈이 외부 일측면에 접하도록 조립되는 밀폐구조의 몸체; 및, 상기 몸체 내부를 통과하는 유체와 상기 열전모듈을 열교환하도록 상기 몸체 내부에 설치되며, 열교환 효율의 극대화를 위해 상기 유체가 통과하는 유로상에 난류를 일으키도록 하는 난류형성부재가 형성되는 박판;을 포함한다.
본 발명의 바람직한 실시예에 따른 상기 몸체는, 일측과 타측에 상기 유입구 및 유출구가 형성되고, 상기 유입구 및 유출구와 연통되도록 유입구와 유출구 사이에 상기 박판이 수용되는 박판 수용부가 상단이 개방된 형태로 형성되는 몸체 블록과, 상기 몸체 블록의 상단부를 덮도록 결합되며 외측면에 상기 열전모듈이 조립되는 상부 플레이트를 포함한다.
상기 몸체 블록에는 상기 박판 수용부를 두 개의 영역으로 분할하도록 일측 에서 타측으로의 길이방향으로 보강부가 설치되는 것이 바람직하다.
상기 박판은 골과 마루가 규칙적으로 형성되는 주름진 플레이트 형상을 갖는 것이 바람직하다.
또한, 상기 박판의 골과 마루는 상기 몸체의 내측면에 접합되는 것이 바람직하다.
또한, 상기 박판은 알루미늄(AL) 4343 클래드(CLAD)로 브래이징(Brazing) 공법에 의해 접합되는 것이 바람직하다.
한편, 상기 난류형성부재는, 상기 골과 마루를 연결하는 면에 복수개 형성되며, 상기 몸체 내부를 흐르는 유체와 충돌하도록 유체의 흐름 방향과 일정 각도 기울어지도록 형성되는 것이 바람직하다.
상기 난류형성부재는, 유선형 구조를 갖도를 곡면으로 형성되는 것이 바람직하다.
상기 열전모듈이 접하는 몸체의 일측면의 외측면의 표면 거칠기 범위는 25㎛ 이하인 것이 바람직하다.
본 발명에 의하면 열교환기가 밀폐구조를 갖게 되므로, 내부 기밀이 유지되어 외부 오염으로부터 보호되고 열손실이 최소화되는 이점이 있으며, 또한 블록 구조의 일체형으로 형성됨으로써 생산성이 향상되는 이점이 있다.
또한, 보강부 및 박판의 브래이징 접합에 의하여 순환유체의 압력 및 외측면에 접합되는 열전모듈부의 조립 압력에 견딜 수 있게 되어 제품의 신뢰성을 향상시 키는 효과가 있다.
또한, 박판에 난류형성부재를 형성하여 몸체 내부를 흐르는 유체에 인위적으로 강한 난류를 일으키도록 함으로써, 열교환 효율을 최대로 할 수 있는 효과가 있다.
또한, 몸체를 블록 형태로 제조하여 조립함으로써, 생산성을 향상시키고 동시에 제품의 소형화를 구현할 수 있는 이점이 있다.
본 발명의 상기와 같은 목적, 특징 및 다른 장점들은 첨부도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명함으로써 더욱 명백해질 것이다. 이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 열전모듈용 열교환기를 상세히 설명하기로 한다.
도 2 및 도 3을 참조하면, 본 발명에 따른 열전모듈용 열교환기(300)는 몸체(100)와, 몸체(100) 내부에 설치되는 다수의 박판(200)을 포함한다. 본 실시예에 따른 몸체(100)는 내부에 유체의 이동 및 박판(200) 설치를 위해 소정의 공간을 갖도록 육면체 형상을 가지며, 몸체 블록(110)과 이 몸체 블록(110) 상단부를 덮도록 결합되는 상부 플레이트(120)를 포함한다. 상기 몸체 블록(110)과 상부 플레이트(120)는 열교환 효율을 높이기 위해 열전달 능력이 우수한 알루미늄 합금 재질로 제조되는게 좋다. 한편, 본 발명에서 사용되는 유체는 액체 뿐만 아니라 기체를 포함한다.
몸체 블록(110)은 도면상의 정면 일측에 유체가 유입되는 유입구(112)와 정 면 타측에 유체가 유출되는 유출구(114)가 형성되며, 이 유입구와 유출구에는 커넥터(119)가 각각 결합된다. 한편, 몸체 블록(110)의 내부에는 유입구(112) 및 유출구(114)와 연통되도록 유입구와 유출구 사이에 박판(200)이 수용되는 박판 수용부(116)가 형성된다. 이 박판 수용부(116)는 또한 유체의 유로를 형성하는 것으로서, 유입구(112)를 통해 유입된 유체는 박판(200)이 설치된 박판 수용부(116)를 통과하면서 열교환에 일조하고 유출구(114)를 통해 몸체(100) 외부로 빠져나게게 된다. 한편, 도 3 및 도 4를 참조하면 몸체 블록(110)의 중앙부에는 좌측에서 우측의 길이방향으로 설치되는 보강부(118)가 설치된다. 이 보강부(118)에 의해 박판 수용부(116)는 두 개의 영역으로 분할되게 된다. 상기 보강부(118)에 의해 몸체(100) 내부에 흐르는 순환유체의 압력 및 상면 외측면에 접합되는 열전모듈부의 조립 압력에 견딜 수 있게 된다.
도면상을 기준으로 볼 때, 상기 몸체(100)의 상면과 하면의 표면적은 다른 면들보다 상대적으로 큰 것을 알 수 있는데, 상기 상면의 외측면에 열전모듈, 즉 다수의 열전소자가 결합된다. 본 실시예에서 상기 상면은 상부 플레이트(120)로 칭하기로 한다. 상부 플레이트(120)는 몸체 블록(110)의 상단을 덮도록 결합되는데, 따라서 이에 의해 몸체(100)는 유입구(112)와 유출구(114)를 제외하고 밀폐구조를 갖게 된다. 이렇게, 본 발명에 따른 열교환기는 밀폐구조를 갖게 되므로, 내부 기밀이 유지되어 외부 오염으로부터 보호되고 열손실이 없게 된다.
몸체(100)의 크기는 열교환 능력에 따라 크기 조절이 가능하도록 하며, 이는 바로 상부 플레이트(120)의 외측면에 조립되는 열전소자 또는 열전모듈의 개수에 따라 달라지게 된다. 한편, 상면의 외측면은 열전모듈이 조립되기 때문에 평탄한 조립면으로 형성되어야 하며, 바람직하게는 25㎛ 이하의 표면 거칠기 범위를 갖는 것이 바람직하다. 전술한 바와 같이, 열전모듈은 깨지기 쉬운 세라믹 재료로 되어있기 때문에 열전모듈에 적정한 토크를 가하여 조립하는 것이 중요한데, 조립면이 평탄하지 않아 조립을 잘못하게 되면, 열저항이 생겨 열전모듈의 성능에 심각한 문제가 발생할 수 있게 되는데, 본 발명에 의하면 상기와 같이 열전모듈이 조립되는 상부 플레이트의 외측면을 평탄하게 유지하여 위의 문제점을 해결할 수 있게 된다.
몸체(100)의 좌측부에는 온도센서(미도시)가 설치되며, 이 온도센서가 설치되기 위한 센서홀(130)이 형성된다. 온도센서의 설치로 인해 열전모듈의 과열 방지 등을 감지할 수 있게 된다. 그리고, 몸체(100)의 우측부에는 누설전류에 대한 안전성 확보를 위해 접지(Earth) 결선용 연결부(140)가 형성된다.
한편, 상기 몸체(100)의 내부는 흐르는 유체로 인한 부식 방지를 위해 코팅되는 것이 바람직하다.
박판(200)은 몸체(100) 내부를 통과하는 유체와 상부 플레이트(120)에 조립된 열전모듈을 열교환시키는 역할을 한다. 박판의 구체적인 구조 및 기능에 대해 살펴보기로 한다.
도 3 및 도 5를 참조하면, 박판(200)은 전체적으로 골과 마루가 규칙적으로 밀집되게 형성되는 주름진 플레이트 형상을 갖는다. 본 실시예에 따르면 도 3의 몸체 블록(110)에 설치되는 박판(엄밀한 의미로 박판 유닛)은 도 5의 단위 박판(200)이 6개 설치된 것을 나타낸다. 상기 골과 마루는 몸체(100)의 상면 및 하면의 내측 면 즉, 상부 플레이트(120)의 내측면과 박판 수용부(116)의 바닥면에 접합하도록 설치된다. 본 실시예에 따르면 상기 박판(200)은 브래이징(BRAZING) 공법에 의해 접합된다.
브레이징이란 450℃ 이상에서 접합하고자 하는 모재(BASE METAL)의 용융점(MELTING POINT) 이하에서 모재는 상하지 않고 용가재와 열을 가하여 두 모재를 접합하는 기술이다. 더 자세히 말하자면 450℃ 이상의 액상선 온도(LIQUIDUS TEMPERATURE)를 가진 용가재(FILLER METAL)를 사용하며 모재의 고상선 온도(SOLIDUS TEMPERATURE) 이하의 열을 가하여 두 모재를 접합하는 방법을 브레이징(BRAZING)이라 할 수 있다. 참고로 용가재(FILLER METAL)를 가지고 접합하는 방법은 크게 웰딩(WELDING), 브레이징(BRAZING), 솔더링(SOLDERING)으로 나눌 수 있는데, 흔히 웰딩(WELDING)을 용접, 브레이징(BRAZING)을 경납땜, 솔더링(SOLDERING)을 연납땜으로 말하기도 한다. 상기 3가지 공법의 차이는 솔더링은 450℃ 이하의 용가재를 가지고 접합하는 방법을 칭하며 웰딩과 브레이징은 450℃ 이상의 온도에서 행해지나 그 차이점은 웰딩은 접합하고자 하는 모재의 용융점(MELTING POINT) 이상에서 접합하는 방법이며 브레이징은 용융점(MELTING POINT) 이하에서 모재(BASE METAL)는 상하지 않고 용가재(FILLER METAL)를 사용하여 열을 가하여 두 모재를 접합하는 기술을 의미한다. 이러한 브래이징의 장점은 강도, 외관, 자동화 가능성, 다부품 및 이종재질간의 접합, 기밀성, 경제성 등에서 매우 우수하다. 브래이징의 상세한 공법 등은 본 발명의 요지가 아니며 널리 알려진 기술이므로 상세한 설명은 생략하기로 한다.
한편, 본 발명의 실시예에 따르면 상기 박판은 알루미늄(AL) 4343 클래드(CLAD)로 브레이징 공법에 의해 접합되는 것이 바람직하다. 알루미늄(AL) 4343 클래드(CLAD)로 브레이징 공정시 추가 플럭스(Flux) 도포를 하지 않고 공정을 진행할 수 있다. 이렇게 함으로써, 플럭스(Flux) 도포 작업으로 인한 브레이징의 불균일성, 미접착, 기밀성 불량, 외관 얼룩 등을 최소화할 수 있는 이점이 있다.
이렇게, 다수의 골과 마루를 몸체(100)의 내측면에 브래이징 공법에 의해 접합시킴으로써, 몸체(100) 내부에 흐르는 순환유체의 압력 및 상면 외측면에 접합되는 열전모듈부의 조립 압력에 안정적으로 견딜 수 있게 되어 변형이 발생하지 않게 된다.
한편, 도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 열교환기의 몸체 구조를 나타낸 것이다. 도면에 도시된 굵은 실선(B)은 브래이징 접합면을 나타낸 것이다. 도시된 바와 같이 본 실시예에 따르면 박판(200)은 골과 마루 뿐만 아니라 양측의 끝 면(최외곽면, 즉 골과 마루 사이의 면이 아니라 하나의 골 또는 마루와만 연결된 면) 역시 브래이징 공정에 의해 박판 수용부(116)에 접합된다. 즉, 골과 마루가 상부 플레이트(120)의 내측면 및 박판 수용부(116)의 하부면에 각각 브래이징 접합되는 것은 앞선 실시예와 동일하나, 상기 양측의 끝면 역시 박판 수용부(116)의 양 측면에 브래이징 접합된다. 또한, 상부 플레이트(120) 역시 몸체 블록(110)의 상단과 브래이징 접합된다. 이에 의하면 몸체(100) 내부의 기밀성이 더욱 커지고 또한 내압이 극대화 되는 이점이 있다.
박판(200)은 전술한 바와 같이 골과 마루가 규칙적으로 밀집되게 형성됨으로 써 열교환 표면적을 증가시켜 내부로 통과하는 유체와의 열교환효율을 높일 수 있게 된다. 또한, 열교환 효율의 극대화을 위해 박판(200)에는 순환하는 유체가 난류를 일으하도록 하는 난류형성부재(210)가 형성된다. 난류형성부재(210)는 골과 마무를 연결하는 면에 복수개 형성된다. 도 6에 도시된 바와 같이, 난류형성부재(210)는 몸체(100) 내부를 흐르는 유체와의 충돌 면적을 크게 하도록 유체의 흐름 방향과 일정 각도 기울여지도록 형성된다. 난류형성부재(210)를 유체의 흐름 방향과 거의 수직으로 할 경우 유체와의 충돌 표면적은 극대화되나 유체의 흐름에 심각한 방해가 되고, 또한 유체의 흐름 방향과의 각도가 미비할 경우 유체와의 충돌 표면적이 적어지게 되므로, 일정 각도를 갖도록 설계되는 것이 바람직하다. 한편, 유체의 흐름이 원할하도록 난류형성부재(210)는 도시된 바와 같이 유선형 구조를 갖도록 곡면으로 형성되는 것이 좋다. 도 6에 도시된 난류형성부재는 본 발명의 일 실시예에 따른 하나의 구조 및 형상을 나타낸 것이며, 본 발명은 이에 한정되지 않고 다양한 형상이나 구조를 가질 수 있음은 물론이다.
도 7은 기존의 열교환기 내부의 유체의 흐름과, 본 발명에 따른 열전모듈용 열교환기 내부의 유체의 흐름을 개략적으로 도시한 것이다. 도시된 바와 같이 기존 열교환기에서의 유체는 층류의 흐름을, 본 발명에 따른 열교환기에서의 유체는 난류의 흐름을 갖게 된다. 이렇게, 박판(200)에 난류형성부재(210)를 형성하여 몸체(100) 내부를 흐르는 유체에 인위적으로 강한 난류를 일으키도록 일으키도록 함으로써, 열교환 효율을 최대로 할 수 있는 효과가 있다. 또한, 전술한 바와 같이 박판(200)은 골과 마루가 규칙적으로 형성되어 밀집된 형상을 갖는데, 난류형성부 재(210)는 이 골과 마루를 연결하는 면에, 바람직하게는 모든 면에 형성되므로, 결국 열교환 효율의 극대화를 이루게 된다.
이상에서 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 설명하였으나 본 발명은 상술한 특정의 실시예에 한정되지 아니한다. 즉, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가지는 자라면 첨부된 특허청구범위의 사상 및 범주를 일탈함이 없이 본 발명에 대한 다수의 변경 및 수정이 가능하며, 그러한 모든 적절한 변경 및 수정의 균등물들도 본 발명의 범위에 속하는 것으로 간주되어야 할 것이다.
도 1은 일반적인 열전모듈의 구조를 나타낸 도면,
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 열전모듈용 열교환기의 사시도,
도 3은 도 2의 분해 사시도,
도 4는 도 2의 Ⅳ-Ⅳ 에서 본 단면도,
도 5는 도 3의 박판을 상세하게 나타낸 도면,
도 6는 도 5의 Ⅵ-Ⅵ에서 절개한 상태의 사시도,
도 7은 기존의 열교환기 내에서의 유체의 흐름과 본 발명의 실시예에 따른 열전모듈용 열교환기의 유체의 흐름을 개략적으로 설명한 도면,
도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 몸체의 단면도이다.
< 도면의 주요 부호에 대한 설명 >
100. 몸체 110. 몸체 블록
112. 유입구 114. 유출구
116. 박판 수용부 118. 보강부
120. 상부 플레이트 130. 센서홀
200. 박판 210. 난류형성부재

Claims (13)

  1. 열전모듈 전용 열교환기에 있어서,
    일측에 유체가 유입되는 유입구와 타측에 유체가 유출되는 유출구를 가지며 내부에 박판 수용부가 상단이 개방된 형태로 형성되는 몸체 블록과, 상기 몸체 블록의 상단부를 밀폐시키도록 결합되며 상기 열전모듈이 밀착 조립되도록 열전모듈이 접하는 외측면의 표면 거칠기 범위가 25㎛ 이하가 되도록 평탄면을 갖는 상부 플레이트를 포함하는 몸체; 및,
    상기 몸체 내부를 통과하는 유체와 상기 열전모듈을 열교환하도록 상기 몸체 블록의 박판 수용부에 설치되며, 열교환 효율의 극대화를 위해 상기 유체가 통과하는 유로상에 난류를 일으키도록 하는 난류형성부재가 형성되는 박판;을 포함하며,
    상기 박판은 골과 마루가 규칙적으로 형성되는 주름진 플레이트 형상을 가지며, 상기 박판의 골과 마루는 상기 몸체 블록의 박판 수용부의 하부면 및 상기 상부 플레이트의 내측면에 접합되고, 상기 박판의 최외각면은 상기 박판 수용부의 양측면에 접합되는 것을 특징으로 하는 열전모듈용 열교환기.
  2. 삭제
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 몸체 블록에는 상기 박판 수용부를 두 개의 영역으로 분할하도록 일측에서 타측으로의 길이방향으로 보강부가 설치되는 것을 특징으로 하는 열전모듈용 열교환기.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 몸체 블록에는 온도센서가 설치되고 이 온도센서가 삽입되는 센서홀이 형성되는 것을 특징으로 하는 열전모듈용 열교환기.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 몸체 블록에는 접지 결선용 연결부가 형성되는 것을 특징으로 하는 열전모듈용 열교환기.
  6. 삭제
  7. 삭제
  8. 삭제
  9. 삭제
  10. 제 1 항에 있어서,
    상기 박판은 알루미늄(AL) 4343 클래드(CLAD)로 브래이징(Brazing) 공법에 의해 접합되는 것을 특징으로 하는 열전모듈용 열교환기.
  11. 제 1 항에 있어서,
    상기 난류형성부재는 상기 골과 마루를 연결하는 면에 복수개 형성되며, 상기 몸체 내부를 흐르는 유체와 충돌하도록 유체의 흐름 방향과 일정 각도 기울어지도록 형성되는 것을 특징으로 열전모듈용 열교환기.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 난류형성부재는 유선형 구조를 갖도를 곡면으로 형성된 것을 특징으로 하는 열전모듈용 열교환기.
  13. 삭제
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101262719B1 (ko) 2013-02-25 2013-05-09 박영만 정수기용 열전소자를 이용한 유체 냉각 유니트
KR101435108B1 (ko) 2013-01-30 2014-08-29 주식회사 레보테크 정수기용 열전소자를 이용한 직냉 타입 모듈
KR101888618B1 (ko) * 2017-11-24 2018-08-14 삼성엔지니어링 주식회사 공기 가열 및 냉각 장치, 및 이를 포함하는 공기 조화 시스템

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102011004794A1 (de) 2011-02-25 2012-08-30 Bombardier Transportation Gmbh Betrieb einer Brennkraftmaschine
KR101285092B1 (ko) * 2013-03-15 2013-07-17 김유림 내압성 및 열전도성이 향상된 열교환기
KR102320983B1 (ko) * 2017-04-11 2021-11-04 엘지전자 주식회사 냉장고
KR20220096682A (ko) * 2020-12-31 2022-07-07 현대자동차주식회사 냉각 장치 및 그 냉각 장치를 포함하는 자동차

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR19980063428U (ko) * 1997-04-16 1998-11-16 박상록 자동차용 난방기
KR19990006963U (ko) * 1997-07-30 1999-02-25 신영주 열 교환기용 휜
KR100189134B1 (ko) * 1996-11-09 1999-06-01 윤종용 핀형 열교환기
KR20030086956A (ko) * 2003-10-06 2003-11-12 이성우 슬림형 열교환기 및 그 제조방법

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100189134B1 (ko) * 1996-11-09 1999-06-01 윤종용 핀형 열교환기
KR19980063428U (ko) * 1997-04-16 1998-11-16 박상록 자동차용 난방기
KR19990006963U (ko) * 1997-07-30 1999-02-25 신영주 열 교환기용 휜
KR20030086956A (ko) * 2003-10-06 2003-11-12 이성우 슬림형 열교환기 및 그 제조방법

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101435108B1 (ko) 2013-01-30 2014-08-29 주식회사 레보테크 정수기용 열전소자를 이용한 직냉 타입 모듈
KR101262719B1 (ko) 2013-02-25 2013-05-09 박영만 정수기용 열전소자를 이용한 유체 냉각 유니트
KR101888618B1 (ko) * 2017-11-24 2018-08-14 삼성엔지니어링 주식회사 공기 가열 및 냉각 장치, 및 이를 포함하는 공기 조화 시스템

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