KR101177266B1

KR101177266B1 - 열전모듈 열교환기

Info

Publication number: KR101177266B1
Application number: KR1020100000372A
Authority: KR
Inventors: 조경석; 오동훈; 장길상; 이대웅
Original assignee: 한라공조주식회사
Priority date: 2010-01-05
Filing date: 2010-01-05
Publication date: 2012-08-28
Also published as: KR20110080237A

Abstract

본 발명은 열전모듈 열교환기에 관한 것으로서, 더욱 상세하게 본 발명은 수냉블록의 길이방향으로 단일화된 열전모듈을 이용함으로써 열전모듈의 배선 구조를 간소화하고, 열손실을 최소화하여 열교환효율을 높일 수 있는 열전모듈 열교환기에 관한 것이다.

Description

열전모듈 열교환기{Heat Exchanger using Thermoelectric Modules}

열전소자(Thermoelectric Element)란 열과 전기의 상호작용으로 일어나는 각종 효과를 이용하는 소자를 총칭하는 것으로서, 온도가 높아짐에 따라 전기저항이 감소하는 부저항온도계수의 특성을 가지는 소자인 서미스터(thermistor), 온도 차에 의해 기전력이 발생하는 현상인 제베크(Seebeck) 효과를 이용한 소자, 전류에 의해 열의 흡수(또는 발생)가 생기는 현상인 펠티에(Peltier) 효과를 이용한 소자 등이 있다. 특히 펠티에 효과를 이용하여, 열-전기 열펌프로서 소형의 고체상의 소자로도 프레온식 컴프레서나 흡열식 냉동기와 비슷한 냉각기능을 수행할 수 있도록 만든 소자를 열전모듈(Thermoelectric Module)이라 한다. 펠티에 효과란 서로 다른 두 개의 전기적 양도체에 직류 전원을 가하였을 때 전류의 방향에 따라 일측은 가열되고 타측은 냉각되는 현상으로, 이러한 현상은 전자가 한쪽의 반도체에서 다른 쪽의 반도체로 이동하면서 에너지 준위를 높이기 위해 열에너지를 흡수하기 때문에 발생하게 된다.

도 1은 열전모듈 작동원리를 도시한 도면으로, 도 1(A)는 이러한 열전모듈의 작동원리를 설명할 수 있는 간단한 회로를 도시하고 있다. N형 반도체(전류 캐리어가 주로 전자인 반도체)와 P형 반도체(전류 캐리어가 주로 정공인 반도체)를 도 1(A)와 같이 연결하고 전선(1,2)을 통해 직류 전원(3)을 인가하면 전자들은 시스템을 통과하는데 필요한 에너지를 얻게 되며, N형 반도체로부터 P형 반도체로 전자가 이동하는 과정에서, 상면(5)을 통과하는 전자들이 열에너지를 흡수함으로써 상면(5)은 냉각되며, 하면(4)에서는 전자들이 열에너지를 방출하게 되기 때문에 하면(4)은 가열되게 된다. 이 때, 냉각이 일어나는 상면(5)과 가열이 일어나는 하면(4) 사이에 적절한 열전달을 시키면, 열전모듈은 상면(5)에서 하면(4)으로 열을 이동시키는 열펌프(Heat Pump)로서 작동하게 된다. 열전모듈은 작동 환경에 따라 그 효율과 용량이 변화하게 되는데, 냉온 양측면의 온도차가 클수록 효율이 낮아지는 경향이 있다는 사실이 잘 알려져 있다. 따라서 열전모듈의 냉온 양측면의 온도차를 감소시켜 줄수록 열전모듈의 효율이 상승된다. 이와 같이 열전모듈은 전기에너지와 열에너지를 상호 교환할 수 있게 해 주는 소자이다.

도 1(B)는 일반적인 열전모듈의 형태를 도시하고 있다. 도시된 바와 같이 P형 반도체와 N형 반도체는 평면상에 서로 교차되게 배열되어 도체에 의해 서로 연결되고, 상하에 기판이 덮여진다. 도 1(B)에 도시된 바와 같이 (+), (-)의 전기를 외부에서 인가해 주면, 역시 도시된 바와 같이 일측에서는 흡열 현상이, 타측에서는 방열 현상이 발생하게 된다. 도 1(B)에 도시된 바와 같이 일반적으로 사용되는 열전모듈들은 다수 개의 P형 및 N형 반도체가 배열되고, 여기에 전기를 공급하기 위해 양, 음의 전선 1쌍이 결합된 형태로 이루어져 있다. 이와 같은 규격으로 만들어진 다수 개의 열전모듈들을 열교환기의 겉면에 배치하여 열전모듈 어레이를 형성함으로써, 열전모듈을 이용하여 열교환기의 열교환성능을 보다 향상시키려는 연구가 있어 왔다.

미국특허등록 제5,561,981호(“Heat Exchanger for Thermoelectric Cooling Device”, 이하 선행기술)에서는 도 2에 도시된 바와 같이 열전모듈 열교환기(1000')의 중앙에 열교환매체 유입부 및 배출부가 구비된 수냉블록(200')을 배치하고, 상기 수냉블록(200')의 바깥쪽에 다수 개의 열전모듈들이 배열되어 있는 열전모듈 어레이(100') 및 방열핀블록(300')을 배치하여 하나의 열교환기에서 냉각 및 가열이 동시에 가능하도록 구설하고 있다.

방열핀블록(300')은 다수 열의 핀이 평행으로 적층된 구조로 되어 있으며, 중앙의 수냉블록(200')과 방열핀블록(300')도 서로 평행으로 배치된다. 상기 방열핀블록(300')들이 고정볼트(310')에 의하여 서로 체결됨으로써 상기 방열핀블록(300'), 수냉블록(200') 및 열전모듈 어레이(100')가 서로 일체로 결합될 수 있게 된다.

또한, 상기 열전모듈 어레이(100')에는 각각의 열전모듈에 전선(110')이 연결되어 외부로부터 상기 열전모듈 어레이(100')에 전원을 공급한다.

그런데, 이와 같은 종래의 열전모듈 열교환기(1000')는 하기와 같은 여러 가지 문제점을 갖는다.

첫째, 상기 수냉블록(200')은 길이방향으로 길게 형성됨에 따라 복수개의 열전모듈이 배치되는 데, 상기 열전모듈 어레이(100')를 구성하는 열전모듈들마다 상기 전선(110‘)이 연결되어야 하기 때문에, 배선이 매우 복잡하고 전선(110')에 의한 불필요한 부피를 차지하게 되는 문제점이 있다.

또한, 상기 열전모듈을 배치하고, 전선(110')을 배열하기 위한 부품의 수 역시 많으며 균일한 체결력을 갖도록 하기 위한 조립 공정이 매우 까다로운 문제점이 있다.

더불어 상기 전선(110')에서는 전류가 흐름에 따라 약간의 열이 발생하게 되는데, 상술한 바와 같이 열전모듈들마다 전선(110')이 연결되어 있어 전선(110')의 개수가 매우 많아지게 되면 이러한 열이 무시할 수 없는 영향을 끼치게 된다.

즉 상기 전선(110')에 의해 냉각 효율이 현저하게 감소하게 될 가능성이 높다.

둘째, 효과적으로 열교환을 하기 위해서는 상기 열전모듈 어레이(100')의 상하 양면이 각각 상기 수냉블록(200') 및 상기 방열핀블록(300')과 밀착해야 하는데, 상기 열전모듈 어레이(100')에 대한 보호 장치가 없으면 각각의 열전모듈이 파열되거나 위치를 이탈하게 될 위험성이 매우 높아진다.

뿐만 아니라, 상기 열전모듈 어레이(100')를 보호하기 위해 부가적으로 판재 등을 삽입하게 되면, 부가 판재에 의하여 열저항이 상승하여 열교환성능이 감소되게 되는 문제점이 발생된다.

이에 따라, 본 발명은 상술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 수냉블록의 길이방향으로 단일화된 열전모듈을 이용함으로써 열전모듈의 배선 구조를 간소화하고, 열손실을 최소화하여 열교환효율을 높일 수 있는 열전모듈 열교환기를 제공하는 것이다.

본 발명의 열전모듈 열교환기(1000)는 내부에 열교환매체가 유동되는 유로(201)가 형성되는 수냉블록(200); 상기 수냉블록(200)의 일측 또는 양측면에 구비되는 제1절연층(110)과, 상기 제1절연층(110)의 상측에 구비되는 제1전극 어레이(120)와, 상기 제1전극 어레이(120) 상측에 구비되며 N형 반도체 및 P형 반도체를 포함하여 복수개 배치되는 열전소자(130)와, 상기 열전소자(130)의 상측에 구비되는 제2전극 어레이(140)와, 상기 제2전극 어레이(140) 상측에 구비되는 제2절연층(150)과, 상기 열전소자(130)에 연결되는 전선(160)을 포함하는 열전모듈(100); 및 상기 열전모듈(100)의 바깥쪽 양측에 밀착되어 구비되며 상기 수냉블록(200)의 폭방향으로 공기가 유동되는 방열핀블록(300);을 포함하는 열전모듈 열교환기(1000)에 있어서, 상기 열전모듈 열교환기(1000)는 상기 제1절연층(110)이 상기 수냉블록(200)의 길이방향으로 길게 형성되고, 상기 제2절연층(150)이 상기 수냉블록의 길이방향으로 분할되어 복수개 형성되며, 상기 제1전극 어레이(120) 및 제2전극 어레이(140)가 수냉블록(200)의 길이방향으로 길게 배열되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 열전모듈 열교환기(1000)는 상기 수냉블록(200)의 유로(201)와 연통되며, 일측에 열교환매체가 유입되도록 유입부(211) 및 배출되도록 배출부(212)가 형성되는 매니폴드(210)를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또, 상기 열전모듈 열교환기(1000)는 상기 유입부(211)가 공기 흐름 하류측에, 상기 배출부(212)가 공기 흐름 상류측에 구비되는 것을 특징으로 한다.

아울러, 상기 방열핀블록(300)은 방열핀(310)과, 상기 열전모듈(100)이 형성된 측에서 상기 방열핀(310)을 지지하는 제1판부(320)와, 타측에서 상기 방열핀(310)을 지지하는 제2판부(330)를 포함하여 형성되는 것을 특징으로 하고, 상기 열전모듈 열교환기(1000)는 상기 방열핀블록(300)의 제1판부(320)와 수냉블록(200)이 볼트(400)체결되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 열전모듈 열교환기(1000)는 상기 수냉블록(200), 상기 수냉블록(200)의 양측 면에 형성되는 열전모듈(100), 및 상기 열전모듈(100)의 바깥쪽 양측에 구비되는 방열핀블록(300)이 하나의 단위로, 높이방향으로 복수회 적층되어 구성되는 것을 특징으로 하고, 이 때, 상기 열전모듈 열교환기(1000)는 상기 매니폴드(210)에 복수개의 수냉블록(200)이 연통되는 것을 특징으로 한다.

이에 따라, 본 발명의 열전모듈 열교환기는 수냉블록의 길이방향으로 한 쌍의 전선을 가지는 열전모듈을 이용함으로써 복수개의 열전모듈을 배열하기 위한 공정이 필요하지 않아 전체 작업 공정을 간소화할 수 있으며, 생산성을 향상할 수 있는 장점이 있다.

또한, 본 발명의 열전모듈 열교환기는 전선이 구비되기 위한 편차 공간을 줄일 수 있고, 배선이 간단해지며, 전선을 통해 발생되던 열손실을 줄일 수 있어 열교환효율을 보다 향상할 수 있는 장점이 있다.

또, 본 발명의 열전모듈 열교환기는 열전모듈이 수냉블록과 고정되는 측에는 제1절연층이 상기 수냉블록에 대응되도록 길이방향으로 길게 일체로 형성됨으로써 열전모듈을 균일한 체결력으로 용이하게 고정할 수 있고, 제2절연층이 복수개로 분할 형성되어 열교환에 따른 열응력 및 변형에 대하여 유연하여 모듈의 내구성을 향상할 수 있는 장점이 있다.

도 1은 열전모듈의 작동원리.
도 2는 종래의 열전모듈 열교환기.
도 3 및 도 4는 본 발명에 따른 열전모듈 열교환기의 사시도 및 분해사시도.
도 5는 본 발명에 따른 열전모듈 열교환기의 수냉블록을 나타낸 개략도.
도 6은 본 발명에 따른 열전모듈을 나타낸 단면도.
도 7은 본 발명에 따른 열전모듈 열교환기의 다른 사시도.

이하, 상술한 바와 같은 특징을 가지는 본 발명의 열전모듈 열교환기(1000)를 첨부된 도면을 참조로 상세히 설명한다.

도 3 및 도 4는 본 발명에 따른 열전모듈 열교환기(1000)의 사시도 및 분해사시도이고, 도 5는 본 발명에 따른 열전모듈 열교환기(1000)의 수냉블록(200)을 나타낸 개략도이며, 도 6은 본 발명에 따른 열전모듈(100)을 나타낸 단면도이고, 도 7은 본 발명에 따른 열전모듈 열교환기(1000)의 다른 사시도이다.

본 발명의 열전모듈 열교환기(1000)는 상기 수냉블록(200)을 기준으로 일측에 열전모듈(100) 및 방열핀블록(300)이 형성되어 방열핀블록(300)-열전모듈(100)-수냉블록(200)이 형성되거나, 상기 수냉블록(200)을 기준으로 양측에 열전모듈(100) 및 방열핀블록(300)이 형성되어 방열핀블록(300)-열전모듈(100)-수냉블록(200)-열전모듈(100)-방열핀블록(300)을 기본 단위로 할 수 있으며, 상기 기본 단위가 높이방향으로 복수회 적층될 수 있다.

먼저, 상기 수냉블록(200)은 내부에 열교환매체가 유동되는 유로(201)가 형성되며, 열교환매체가 유로(201)를 따라 수냉블록(200) 내부를 유동하면서 상기 열전모듈(100)과 용이하게 열교환될 수 있도록 다양하게 형성될 수 있다.

이 때, 열전모듈 열교환기(1000)는 상기 유로(201)와 연통되며, 열교환매체가 유입되도록 유입부(211) 및 배출되도록 배출부(212)가 형성되는 매니폴드(210)가 형성될 수 있으며, 상기 유로(201)의 형태에 따라 상기 매니폴드(210)는 하나 또는 둘로 형성될 수 있다.

상기 수냉블록(200)이 높이방향으로 복수개 구비되는 경우에, 상기 매니폴드(210)는 높이방향으로 길게 연장되고, 상기 복수개의 수냉블록(200)이 매니폴드와 연통되도록 형성되는 것이 바람직하다.

도면 3 내지 도 5에서, 상기 열전모듈 열교환기(1000)의 일측에 매니폴드(210)가 하나 형성되고, 상기 매니폴드(210)의 일측에 유입부(211) 및 배출부(212)가 상측 및 하측에 각각 형성된 예를 도시하였다.

이는 구성품의 수를 줄이고, 열교환매체가 수냉블록(200) 내부에서 충분히 열교환될 수 있도록 대략 “W”자 형태로 유동되도록 한 예를 도시한 것으로서, 이 때, 상기 수냉블록(200)의 폭방향으로 상기 유입부(211)는 공기 흐름 하류측에, 상기 배출부(212)는 공기 흐름 상류측에 형성되는 것이 바람직하다.

상기 열전모듈 열교환기(1000)는 상기 수냉블록(200) 내부의 열교환매체를 열교환하는 열전모듈(100)이 구비된다.

상기 열전모듈(100)은 상기 수냉블록(200)의 양측 면에 구비되며, 상기 수냉블록(200)으로부터, 제1절연층(110), 제1전극 어레이(120), 열전소자(130), 제2전극 어레이(140), 및 제2절연층(150)이 형성되며, 상기 열전소자(130)에는 한 쌍의 전선(160)을 포함한다.

이 때, 상기 열전모듈(100)은 상기 제1절연층(110)이 상기 수냉블록(200)의 길이방향으로 길게 판형태로 형성되어 전체가 하나의 단위로 형성된다.

상기 제1전극 어레이(120)는 상기 제1전극 어레이(120)는 상기 제1절연층(110)의 상측, 상기 열전소자(130)의 하측에서 전도성 물질로 일정 패턴을 갖도록 형성되며, 상기 제1절연층(110)이 형성된 전 영역에 형성된다.

상기 열전소자(130)는 N형 반도체 및 P형 반도체를 포함하여 복수개 배치되는 구성으로서, 상기 전선(160)을 통해 공급되는 전류에 의해 열의 흡수(또는 발생)가 생기는 현상인 펠티에(Peltier) 효과를 이용한 소자이다.

상기 제2전극 어레이(140)는 상기 열전소자(130)의 상측에 전도성 물질로 일정 패턴을 갖도록 형성되며, 상기 제2전극 어레이(140)의 상측에 제2절연층(150)이 형성된다.

이 때, 상기 제2절연층(150)은 상기 수냉블록(200)의 길이방향으로 분할되어 복수개 형성된다.

상기 제1전극 어레이(120) 및 제2전극 어레이(140)는 특정 패턴을 갖도록 형성될 수 있으므로, 상기 제1전극 어레이(120)는 상기 제1절연층(110)의 일측 면에 일정 패턴을 갖도록 형성되고, 상기 제2전극 어레이(140)는 상기 제2절연층(120)의 타측 면에 일정 패턴을 갖도록 형성된 후, 상기 열전소자(130)와 함께 조립될 수 있다.

상기 전선(160)은 상기 열전소자(130)의 일측과 타측에 한 쌍이 연결되어 상기 열전소자(130)로 전류를 공급하는 구성으로서, 수냉블록(200)의 길이방향으로 한 쌍의 전선(160)만 필요함으로써 구성을 간소화할 수 있는 장점이 있다.

본 발명의 열전모듈 열교환기(1000)는 상기 열전모듈(100)의 제1절연층(110)이 상기 수냉블록(200)의 길이방향으로 길게 형성되어 하나의 단위로서, 길이방향으로 긴 수냉블록(200)에 길이방향으로 하나의 열전모듈(100)을 이용하여 형성함으로써 종래의 복수개 열전모듈(100)이 구비됨에 따라 비례하여 증가된 전선(160)의 수를 획기적으로 줄일 수 있으며, 이에 따라 열전모듈(100) 조립 공정을 간소화할 수 있는 장점이 있다.

또한, 본 발명의 열전모듈 열교환기(1000)는 구비되는 전선(160)을 줄임으로써 전선(160) 발열에 의한 열교환 성능 저하 문제를 방지할 수 있는 장점이 있다.

상기 열전모듈(100)의 제1절연층(110)과 제2절연층(150)은 열전달률을 높일 수 있도록 방열그리스가 도포되고, 상기 제1절연층(110)은 수냉블록(200)에 상기 제2절연층(150)은 방열핀블록(300)과 접촉 고정된다.

상기 방열그리스가 도포되거나 접촉되는 열전모듈(100)의 제1절연층(110), 제2절연층(150), 방열핀블록(300)의 제1판부(320), 수냉블록(200)은 고른 표면을 갖도록 형성되어 열효율이 저하되는 것을 방지한다.

이 때, 상기 제2절연층(150)은 상기 수냉블록(200)의 길이방향으로 분할 형성되는 데, 이는 열전모듈(100)과 고정되는 수냉블록(200) 및 방열핀블록(300)에서 열교환이 이루어짐에 따라 열응력이 발생되고, 변형이 유발될 수 있는데, 상기 제2절연층(150)이 이를 유연하게 보완하여 열전모듈(100)의 내구성을 보다 높일 수 있는 장점이 있다.

상기 방열핀블록(300)은 상기 열전모듈(100)의 바깥쪽 양측에 밀착되어 구비되며 상기 수냉블록(200)의 폭방향으로 공기가 유동되어 열전모듈(100)의 양측을 공랭한다.

본 발명의 열전모듈 열교환기(1000)는 상기 수냉블록(200)의 폭방향으로 연장 형성되는 경우에는, 상기 열전소자(130)가 폭방향으로 더 구비되며, 일정 개수의 열전소자(130)와 접촉되는 제2절연층(150)이 폭방향으로 복수개 구비될 수 있다. (도 4 참조)

더욱 상세하게, 상기 방열핀블록(300)은 방열핀(310)과, 상기 열전모듈(100)이 형성된 측에서 상기 방열핀(310)을 지지하는 제1판부(320)와 타측에서 상기 방열핀(310)을 지지하는 제2판부(330)를 포함하여 형성된다.

상기 열전모듈(100)의 제2절연층(150)이 형성된 측은 상기 방열핀블록(300)의 방열핀(310)과 직접 접합되는 경우에, 고정력이 약할 뿐만 아니라, 열전달이 좋지 않으므로, 방열핀블록(300)은 방열핀(310)과, 양측에서 상기 방열핀(310)을 지지하는 제1판부(320) 및 제2판부(330)를 포함하여 형성된다.

이 때, 상기 제1판부(320)는 상기 열전모듈(100)의 제2절연층(150)과 접촉되는 측을 의미한다.

상기 방열핀블록(300)은 상기 열전모듈(100)과 고정되기 이전에 상기 방열핀(310), 제1판부(320) 및 제2판부(330)가 일체로 형성되며, 상기 방열핀(310), 제1판부(320), 및 제2판부(330)는 브레이징에 의해 일체로 형성될 수 있다.

한편, 본 발명의 열전모듈 열교환기(1000)는 내부에 유로(201)가 형성된 수냉블록(200), 유입부(211) 및 배출부(212)가 형성된 매니폴드(210), 열전모듈(100), 및 방열핀블록(300)을 형성한 후, 상기 수냉블록(200)과 매니폴드(210)를 조립하고, 상기 열전모듈(100)의 상ㆍ하측(제1절연층(110)과 제2절연층(150))에 그리스를 도포하여 방열핀블록(300)과 수냉블록(200)에 접촉 고정하고, 상기 방열핀(310)의 제1판부(320)에서 상기 수냉블록(200) 측으로 볼트(400)가 체결되어 전체를 고정하도록 할 수 있다.

상기 볼트(400)는 상기 방열핀(310)의 제1판부(320)와 수냉블록(200)을 연결함으로써 그 사이에 구비된 열전모듈(100)을 포함하여 고정되도록 한다.

본 발명의 열전모듈 열교환기(1000)는 열교환되는 열교환매체의 양을 늘릴 수 있도록 도 7에 도시한 바와 같이, 방열핀블록(300)-열전모듈(100)-수냉블록(200)-열전모듈(100)-방열핀블록(300)의 단위가 높이방향으로 복수회 적층되어 구성될 수 있다.

이 때, 상기 방열핀블록(300)과 방열핀블록(300)은 열전달그리스가 도포되어 열전달이 원활히 이루어지도록 하며, 상기 매니폴드(210)는 각각의 수냉블록(200) 유로(201)와 연통되도록 높이방향으로 연장 형성된다.

도면에서 폭방향, 길이방향, 높이방향의 표시는 상기 수냉블록(200)을 기준으로 도시하였으며, 공기의 흐름은 화살표로 도시하였다.

본 발명의 열전모듈 열교환기(1000)는 상기 수냉블록(200)의 길이방향으로 상기 제1절연층(110)에 의해 단일개의 열전모듈(100)이 구비됨으로써 다수의 열전모듈(100)을 정위치에 배열하고, 전선(160)을 정리하기 위한 공정을 간소화할 수 있으며, 제2절연층(150)이 상기 수냉블록(200)의 길이방향으로 복수개 분할되어 열응력에 따른 변형을 용이하게 수용할 수 있는 장점이 있다.

본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 아니하며, 적용범위가 다양함은 물론이고, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형 실시가 가능한 것은 물론이다.

1000 : 열전모듈 열교환기
100 : 열전모듈 110 : 제1절연층
120 : 제1전극 어레이 130 : 열전소자
140 : 제2전극 어레이 150 : 제2절연층
160 : 전선
200 : 수냉블록 201 : 유로
210 : 매니폴드 211 : 유입부
212 : 배출부
300 : 방열핀블록 310 : 방열핀
320 : 제1판부 330 : 제2판부
400 : 볼트

Claims

내부에 열교환매체가 유동되는 유로(201)가 형성되는 수냉블록(200); 상기 수냉블록(200)의 일측 또는 양측면에 구비되는 제1절연층(110)과, 상기 제1절연층(110)의 상측에 구비되는 제1전극 어레이(120)와, 상기 제1전극 어레이(120) 상측에 구비되며 N형 반도체 및 P형 반도체를 포함하여 복수개 배치되는 열전소자(130)와, 상기 열전소자(130)의 상측에 구비되는 제2전극 어레이(140)와, 상기 제2전극 어레이(140) 상측에 구비되는 제2절연층(150)과, 상기 열전소자(130)에 연결되는 전선(160)을 포함하는 열전모듈(100); 및 상기 열전모듈(100)의 바깥쪽 양측에 밀착되어 구비되며 상기 수냉블록(200)의 폭방향으로 공기가 유동되는 방열핀블록(300);을 포함하는 열전모듈 열교환기(1000)에 있어서,
상기 열전모듈 열교환기(1000)는
상기 제1절연층(110)이 상기 수냉블록(200)의 길이방향으로 길게 형성되고, 상기 제2절연층(150)이 상기 수냉블록의 길이방향으로 분할되어 복수개 형성되며, 상기 제1전극 어레이(120) 및 제2전극 어레이(140)가 수냉블록(200)의 길이방향으로 길게 배열되는 것을 특징으로 하는 열전모듈 열교환기.
제1항에 있어서,
상기 열전모듈 열교환기(1000)는 상기 수냉블록(200)의 유로(201)와 연통되며, 일측에 열교환매체가 유입되도록 유입부(211) 및 배출되도록 배출부(212)가 형성되는 매니폴드(210)를 포함하는 것을 특징으로 하는 열전모듈 열교환기.
제2항에 있어서,
상기 열전모듈 열교환기(1000)는 상기 유입부(211)가 공기 흐름 하류측에, 상기 배출부(212)가 공기 흐름 상류측에 구비되는 것을 특징으로 하는 열전모듈 열교환기.
제1항에 있어서,
상기 방열핀블록(300)은 방열핀(310)과, 상기 열전모듈(100)이 형성된 측에서 상기 방열핀(310)을 지지하는 제1판부(320)와, 타측에서 상기 방열핀(310)을 지지하는 제2판부(330)를 포함하여 형성되는 것을 특징으로 하는 열전모듈 열교환기.
제4항에 있어서,
상기 열전모듈 열교환기(1000)는 상기 방열핀블록(300)의 제1판부(320)와 수냉블록(200)이 볼트(400)체결되는 것을 특징으로 하는 열전모듈 열교환기.
제1항 내지 제5항 중 한 항에 있어서,
상기 열전모듈 열교환기(1000)는 상기 수냉블록(200), 상기 수냉블록(200)의 양측 면에 형성되는 열전모듈(100), 및 상기 열전모듈(100)의 바깥쪽 양측에 구비되는 방열핀블록(300)이 하나의 단위로, 높이방향으로 복수회 적층되어 구성되는 것을 특징으로 하는 열전모듈 열교환기.
제6항에 있어서,
상기 열전모듈 열교환기(1000)는 상기 매니폴드(210)에 복수개의 수냉블록(200)이 연통되는 것을 특징으로 하는 열전모듈 열교환기.