KR101607049B1 - Thermal electric apparatus - Google Patents

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Abstract

본 발명은 열전모듈에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 가요성 및 신축성을 갖는 재질로 형성된 피설치부에 간편하게 설치할 수 있는 열전모듈에 관한 것이다.
본 발명의 목적을 달성하기 위한 열전모듈은, 열전모듈에 있어서, 열전소자; 상기 열전소자의 일면 및 타면에 구비되는 한 쌍의 기판; 및 상기 열전소자 및 상기 기판측을 구속하여, 피설치부에 설치되도록 하는 모듈설치부재를 포함하고, 상기 모듈설치부재는 상기 양 기판 사이에 끼워지도록 중공부가 형성되고 신축성과 단열성을 갖는 재질로 형성된 안착링과; 상기 안착링의 일측 또는 양측에 연장, 형성되어 피설치부측에 고정되는 연결부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기와 같은 본 발명에 따른 열전모듈에 의하면, 열전모듈을 종래와 같이 볼트 등을 체결하는 방식으로 피설치부에 설치하는 것이 아니라 모듈설치부재를 피설치부에 연결하거나 박음질하는 형태로 설치할 수 있으므로, 가요성 및 신축성을 갖는 재질로 형성된 피설치부에 용이하게 설치할 수 있는 장점을 갖는다. 특히, 활동성이 요구되는 의복에 열전모듈을 용이하게 설치할 수 있어서 스마트 의류를 발전과 실용화를 더욱 앞당길 수 있다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a thermoelectric module, and more particularly, to a thermoelectric module that can be easily installed on a mounting portion formed of a flexible and stretchable material.
A thermoelectric module for attaining the object of the present invention is a thermoelectric module including: a thermoelectric element; A pair of substrates provided on one surface and the other surface of the thermoelectric element; And a module mounting member for restraining the thermoelectric element and the substrate side so as to be installed in a mounting portion, wherein the module mounting member is formed of a material having a hollow portion to be sandwiched between the both substrates and having elasticity and heat insulating property A seat ring; And a connection part formed on one or both sides of the seat ring and fixed to the mounting part side.
According to the thermoelectric module according to the present invention as described above, the thermoelectric module can be installed in the form of fastening the bolt or the like to the mounted portion, , And can be easily installed in a mounting portion formed of a material having flexibility and elasticity. In particular, since thermoelectric modules can be easily installed in clothes requiring activity, it is possible to further advance the development and practical use of smart clothes.

Description

열전모듈 {THERMAL ELECTRIC APPARATUS}[0001] THERMAL ELECTRIC APPARATUS [0002]

본 발명은 열전모듈에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 가요성 및 신축성을 갖는 재질로 형성된 피설치부에 간편하게 설치할 수 있는 열전모듈에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a thermoelectric module, and more particularly, to a thermoelectric module that can be easily installed on a mounting portion formed of a flexible and stretchable material.

일반적으로, 냉각장치는 냉매사이클를 순환하는 냉매가스를 이용한 방식이 주로 사용되었으나, 냉매가스(CFC)는 오존의 파괴에 따른 환경문제를 초래하고, 냉각메커니즘 또한 복잡하고 부피가 크기 때문에, 최근에는 소형 냉장고나 냉각장치로서 열전모듈을 널리 이용하고 있다. 그리고, 열전모듈은 일면에는 냉기가 발산되고 타면에는 열기가 발산되므로 냉각용 외에도 다양한 발열장치로도 이용되고 있다.Generally, a cooling system using a refrigerant circulating a refrigerant cycle is mainly used. However, a refrigerant gas (CFC) causes environmental problems due to the destruction of ozone, and since the cooling mechanism is also complicated and bulky, Thermoelectric modules are widely used as refrigerators and cooling devices. Since the thermoelectric module radiates cold air on one side and heat on the other side, it is also used as various heating devices in addition to cooling.

열전모듈은 열전소자, 이 열전소자에 연결되는 전극, 및 전극의 상,하측에 접합되는 기판으로 구성되어 있다.The thermoelectric module is composed of a thermoelectric element, an electrode connected to the thermoelectric element, and a substrate bonded to the upper and lower sides of the electrode.

열전소자는 물질 a와 b의 접합회로에 전지를 연결하여 직류를 흘려주면 한쪽의 접합부에서는 열을 흡수하고 다른 쪽의 접합부에서는 열을 발생하는 펠티어(Peltier) 효과를 이용한 소자로서, 주로 펠티어 효과가 뛰어난 Bi-Te계 열전재료 형성된 P형 반도체와 N형 반도체로 구성된다.A thermoelectric element is a device using a Peltier effect that absorbs heat at one junction and generates heat at the other junction if a battery is connected to a junction circuit of materials a and b, and a Peltier effect It is composed of P-type semiconductor and N-type semiconductor formed with excellent Bi-Te thermoelectric material.

그리고, 열전모듈은 그 설치시에 접착방식 또는 결합방식에 의해 피설치부에 고정하게 되는데, 접착방식은 전도성 폴리머 접착제를 피설치부와 세라믹기판 사이에 주입하여 부착한다. 그리고, 결합방식은 별도의 브라켓을 제작하여 열전모듈을 삽입한 후, 이 브라켓을 나사못 등을 이용하여 피설치부에 결합하거나, 피설치부에 별도의 설치홈을 형성한 후 삽입하는 방식을 주로 사용하고 있다.Then, the thermoelectric module is fixed to the mounting part by the bonding method or the bonding method when the thermoelectric module is installed. In the bonding method, the conductive polymer adhesive is injected between the mounting part and the ceramic substrate and attached. In this connection method, a separate bracket is manufactured and the thermoelectric module is inserted, and then the bracket is connected to the mounting portion using a screw or the like, or a separate mounting groove is formed in the mounting portion, I am using it.

하지만, 섬유, 가죽, 등과 같은 소재는 나사못을 체결하거나 설치홈을 형성할 수 없으므로 열전모듈을 설치하기가 어렵고, 설사, 열전모듈을 설치한다고 하더라도 피설치부와의 고정강도가 취약하고 요동이 발생되는 등의 문제점을 수반하게 된다.However, since materials such as fibers, leather, and the like can not be fastened with screws or can not form an installation groove, it is difficult to install a thermoelectric module, and even when a thermoelectric module is installed, the fixing strength with the part to be mounted is weak, And the like.

그리고, 결합방식은 피설치부에 열전모듈이 견고하게 고정되는 방식이므로 가요성을 갖는 섬유 등에 결합할 경우 신축성을 확보할 수 없다는 단점을 갖고 있다.In addition, since the thermoelectric module is firmly fixed to the portion to be mounted, the thermoelectric module can not be stretched when it is bonded to flexible fibers or the like.

특히, 최근에는 사회가 고도화 및 첨단화 되면서 외부 조건에 따라 의복 자체가 스스로 발열하거나, 냉기를 발산하도록 냉온 기능을 갖는 스마트 의류가 제안되어 있다. 이러한 스마트 의류에 열전모듈을 적용하게 되면 냉온 기능을 갖으면서도 의복을 더욱 가볍고 활동적으로 제조할 수 있지만, 섬유의 표면에 쉽게 설치할 수 없으므로 스마트 의류 분야의 발전에 장애요인으로 작용하고 있다.In recent years, a smart garment having a cold function has been proposed so that the garment itself emits heat or emits cold air according to external conditions as society becomes more sophisticated and advanced. Application of the thermoelectric module to such a smart garment can make the clothes lighter and more active while having a cold function, but it can not be easily installed on the surface of the fiber, which is an obstacle to the development of the smart clothes field.

본 발명은 상기와 같은 종래 문제점을 해결하기 위해 착안한 것으로, 가요성 및 신축성을 갖는 재질로 형성된 피설치부에 간편하게 설치할 수 있을 뿐만 아니라, 설치된 상태에서 신축성을 확보할 수 있고 고정강도를 증가시킬 수 있도록 한 열전모듈을 제공함에 있다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in order to solve the above-mentioned problems of the prior art, and it is an object of the present invention to provide an apparatus and a method for manufacturing the same, To provide a thermoelectric module.

상기한 바와 같은 본 발명의 목적을 달성하기 위한 열전모듈은, 열전모듈에 있어서, 열전소자; 상기 열전소자의 일면 및 타면에 구비되는 한 쌍의 기판; 및 상기 열전소자 및 상기 기판측을 구속하여, 피설치부에 설치되도록 하는 모듈설치부재를 포함하고, 상기 모듈설치부재는 상기 양 기판 사이에 끼워지도록 중공부가 형성되고 신축성과 단열성을 갖는 재질로 형성된 안착링과; 상기 안착링의 일측 또는 양측에 연장, 형성되어 피설치부측에 고정되는 연결부를 포함하는 것을 특징으로 한다.According to an aspect of the present invention, there is provided a thermoelectric module including: a thermoelectric element; A pair of substrates provided on one surface and the other surface of the thermoelectric element; And a module mounting member for restraining the thermoelectric element and the substrate side so as to be installed in a mounting portion, wherein the module mounting member is formed of a material having a hollow portion to be sandwiched between the both substrates and having elasticity and heat insulating property A seat ring; And a connection part formed on one or both sides of the seat ring and fixed to the mounting part side.

상기 모듈설치부재는 피설치부에 설치된 벨크로 화스너와 착탈 가능하게 접속되도록 대응하는 형태의 벨크로 화스너가 구성될 수 있다.The module mounting member may be configured to have a corresponding type of a velcro fastener so as to be detachably connected to a velcro fastener provided on a mounting portion.

이때, 상기 벨크로 화스너에 형성되는 결착용 고리 또는 갈고리는 도전선으로 구성되어, 대응하는 피설치부의 상기 벨크로 화스너의 결착용 갈고리 또는 고리에 걸림되면서 전원의 통전이 가능하도록 구성될 수 있다.At this time, the braiding ring or hook formed on the velcro fastener may be constituted by a conductive wire so that the power can be supplied while being hooked on a fitting claw or ring of the corresponding Velcro fastener of the mounted portion.

상기 모듈설치부재는 피설치부에 착탈 가능하게 접속되는 영구자석이 구성될 수 있다.The module mounting member may be a permanent magnet detachably connected to the mounting portion.

아울러, 상기 기판 또는 상기 모듈설치부재에는 방열부재가 구성될 수 있다.In addition, a heat dissipating member may be formed on the substrate or the module mounting member.

상기와 같은 본 발명에 따른 열전모듈에 의하면, 열전모듈을 종래와 같이 볼트 등을 체결하는 방식으로 피설치부에 설치하는 것이 아니라 모듈설치부재를 피설치부에 연결하거나 박음질하는 형태로 설치할 수 있으므로, 가요성 및 신축성을 갖는 재질로 형성된 피설치부에 용이하게 설치할 수 있는 장점을 갖는다. 특히, 활동성이 요구되는 의복에 열전모듈을 용이하게 설치할 수 있어서 스마트 의류를 발전과 실용화를 더욱 앞당길 수 있다.According to the thermoelectric module according to the present invention as described above, the thermoelectric module can be installed in the form of fastening the bolt or the like to the mounted portion, , And can be easily installed in a mounting portion formed of a material having flexibility and elasticity. In particular, since thermoelectric modules can be easily installed in clothes requiring activity, it is possible to further advance the development and practical use of smart clothes.

그리고, 발열측 기판과 냉각측 기판 사이의 열전도를 차단하여 열전효율을 향상시킬 수 있고, 수분이나 이물질의 유입을 차단하여 내구성과 안전성을 향상시킬 수 있다.In addition, heat conduction between the heating side substrate and the cooling side substrate can be blocked to improve the thermoelectric efficiency, and the inflow of water or foreign matter can be blocked, thereby improving durability and safety.

도1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 열전모듈을 나타내는 분리사시도,
도2a 및 도2b는 도1의 요부 확대도,
도3a 내지 도3d는 본 발명의 제1 실시예에 따른 열전모듈의 제 1변형예들을 나타내는 도면,
도4는 본 발명의 제1 실시예에 따른 열전모듈의 제2 변형예를 나타내는 분리사시도,
도5는 본 발명의 제1 실시예에 따른 열전모듈의 제3 변형예를 나타내는 사시도,
도6은 본 발명의 제2 실시예에 따른 열전모듈을 나타내는 분리사시도,
도7은 본 발명의 제3 실시예에 따른 열전모듈을 나타내는 분리사시도이다.1 is an exploded perspective view showing a thermoelectric module according to a first embodiment of the present invention,
Figs. 2A and 2B are enlarged views of the main part of Fig. 1,
3A to 3D are views showing first modified examples of the thermoelectric module according to the first embodiment of the present invention,
4 is an exploded perspective view showing a second modification of the thermoelectric module according to the first embodiment of the present invention,
5 is a perspective view showing a third modification of the thermoelectric module according to the first embodiment of the present invention,
6 is an exploded perspective view showing a thermoelectric module according to a second embodiment of the present invention,
7 is an exploded perspective view showing a thermoelectric module according to a third embodiment of the present invention.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면 도1 내지 도7에 의거하여 상세히 설명하고, 도1 내지 도7에 있어서 동일한 구성 요소에 대해서는 동일한 참조번호를 부여한다. 한편 각 도면에서 일반적인 기술로부터 이 분야의 종사자들이 용이하게 알 수 있는 구성과 그에 대한 작용 및 효과에 대한 도시 및 상세한 설명은 간략히 하거나 생략하고 본 발명과 관련된 부분들을 중심으로 도시하였다.DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to FIGS. 1 to 7, wherein like reference numerals are used to designate like elements in FIG. 1 to FIG. It is to be understood that both the foregoing general description and the following detailed description are exemplary and explanatory and are intended to provide further explanation of the invention as claimed.

첨부도면 도1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 열전모듈을 나타내는 분리사시도, 도2a 및 도2b는 도1의 요부 확대도이다.1 is an exploded perspective view showing a thermoelectric module according to a first embodiment of the present invention, and FIGS. 2A and 2B are enlarged views of the essential parts of FIG.

도1에 도시된 바와 같이 본 발명의 제1 실시예에 따른 열전모듈은 직류전류가 통전되면 펠티어(Peltier) 효과에 따라 일측 접합부에서 열을 흡수하고 타측 접합부에서 열을 발산하는 열전소자(10)와, 열전소자(10)의 일면 및 타면에 구비되는 한 쌍의 기판(20,20')과, 열전소자(10) 및/또는 기판(20,20')측을 구속하여 전체 열전모듈을 피설치부(미도시; 열전모듈이 설치되는 물품)에 설치되도록 하는 모듈설치부재(30)를 구비한다.As shown in FIG. 1, the thermoelectric module according to the first embodiment of the present invention includes a thermoelectric element 10 that absorbs heat at one joint portion and dissipates heat at the other joint portion in accordance with a Peltier effect when a direct current is applied, A pair of substrates 20 and 20 'provided on one surface and the other surface of the thermoelectric element 10 and a thermoelectric element 10 and / or a substrate 20 and 20' And a module mounting member (30) for mounting the thermoelectric module on an installation part (not shown).

기판(20,20')은 세라믹 재질로 구성된 것이 널리 이용되고 있지만, 열전소자(10)로부터 방출되는 열기 또는 냉기를 용이하게 전달할 수 있는 소재라면 다양한 재질에 의해 구성될 수 있다. 특히, 신축성이 요구되는 물품이나 장치에 설치되는 경우에는 열전도성을 갖는 고분자 시트로 구성될 수 있다.Although the substrates 20 and 20 'are made of a ceramic material, they can be made of various materials as long as they can easily transfer heat or cool air emitted from the thermoelectric elements 10. [ In particular, when it is installed in an article or apparatus requiring elasticity, it may be composed of a polymer sheet having thermal conductivity.

상기 모듈설치부재(30)는, 도1에 도시된 바와 같이 열전소자(10)를 포함하는 기판(20,20')이 삽입, 설치되는 고정본체(31)와, 이 고정본체(31)에 연장, 형성되어 피설치부측에 고정되는 연결부(32)를 구비한다.The module mounting member 30 includes a fixed body 31 into which the substrates 20 and 20 'including the thermoelectric elements 10 are inserted and installed, And a connection part 32 formed to be extended and formed and fixed to the mounting part side.

고정본체(31)는 신축성을 갖는 몸체(31a)에 열전소자를 포함하는 기판이 삽입되어 끼워지도록 형성된 끼움공(31b), 양 기판(20) 사이에 끼워지도록 끼움공(31b)의 내부에 돌출되고 단열성을 갖는 재질로 형성된 안착돌부(31c), 및 양 기판(20)으로부터 발산되는 열기 및 냉기가 방출되도록 천공된 개구부(31d)가 형성되어 있다.The fixing body 31 is provided with a fitting hole 31b formed so that a substrate including a thermoelectric element is inserted and inserted into a body 31a having elasticity and a fitting hole 31b projecting into the fitting hole 31b A seating recess portion 31c formed of a material having a heat insulating property and an opening portion 31d formed so as to allow the heat and cool air emitted from both the substrates 20 to be discharged.

연결부(32)는 피설치부의 움직임에 대응하여 신축될 수 있도록 신축성을 갖는 재질로 형성된 것이 바람직하다. 예컨대, 연결부(32)는 신축성 실리콘수지(silicone resin)로 형성되거나, 폴리에스테르, 폴리에틸렌테레트탈레이트 또는 이들의 공중합체로 구성될 수 있다.The connection portion 32 is preferably made of a material having elasticity so that it can be expanded and contracted in response to the movement of the installation portion. For example, the connection portion 32 may be formed of a stretchable silicone resin, or may be composed of a polyester, a polyethylene terephthalate, or a copolymer thereof.

그리고, 고정본체(31)와 연결부(32)를 사출방식으로 형성하는 경우, 고정본체(31)의 몸체(31a) 부분과 연결부(32)는 동일 재질로 형성되지만 단열성이 요구되는 안착돌부(31c)는 서로 재질로 형성되므로 안착돌부(31c)를 먼저 성형한 후 고정본체(31)의 몸체(31a) 부분과 연결부(32)를 성형하는 2중 성형방식으로 구성할 수 있다.When the fixing body 31 and the connecting portion 32 are formed by injection molding, the body 31a and the connecting portion 32 of the fixing body 31 are formed of the same material, but the seating projections 31c Can be formed by a double molding method in which the seating protrusion 31c is formed first and then the body 31a of the fixing body 31 and the connecting portion 32 are formed.

한편, 연결부(32)에는 피설치부와의 연결을 위한 연결수단을 구비할 수 있다. 이 연결수단은 도1에 도시된 바와 같이 피설치부에 접속되는 연결선(미도시;신축성 섬유사 등과 같이 연결할 수 있는 선형부재)을 꿰매어 고정할 수 있는 걸림공(32a)으로 형성하거나, 도2a에 도시된 바와 같이 연결선을 삽입하여 고정할 수 있는 걸림고리(32b)로 형성할 수 있다.On the other hand, the connection part 32 may be provided with connection means for connection with the installation part. As shown in Fig. 1, the connecting means may be formed as a fastening hole 32a which can be sewn and fixed to a connecting line (not shown, a linear member connectable with a flexible fiber yarn or the like) And may be formed as a latching ring 32b which can be fixed by inserting a connecting line as shown in Fig.

모듈설치부재(30)는 열전소자(10)에 접속된 리드선(11)의 인출을 위해 도1에 도시된 바와 같이 고정본체(31)에 인출홀(31e)이 형성되거나, 도2b에 도시된 바와 같이 고정본체(31)로부터 연결부(32)측을 향하여 인출터널(32c) 형태로 구성될 수 있다. 그리고, 전술한 인출홀이나 인출터널은 고정본체(31) 외에도 연결부(32)에 형성될 수 있다.The module mounting member 30 may be formed by forming a lead-out hole 31e in the fixed body 31 as shown in Fig. 1 for drawing out the lead wire 11 connected to the thermoelectric element 10, It can be configured in the form of a lead-out tunnel 32c from the fixed body 31 toward the connection portion 32 as shown in Fig. In addition, the above-described drawing hole and the drawing tunnel may be formed in the connecting portion 32 in addition to the fixing body 31.

그리고, 상기 모듈설치부재(30)에는 양 기판(20,20')으로부터 발산되는 열기 및 냉기의 온도를 측정하기 위한 온도센서(34)를 구비할 수 있다. 온도센서(34)는 모듈설치부재(30)에 매입하는 방식 또는 부착하는 방식으로 설치될 수 있다.The module mounting member 30 may be provided with a temperature sensor 34 for measuring the temperatures of the hot and cold air emitted from both the substrates 20 and 20 '. The temperature sensor 34 may be installed in such a manner that it is embedded in the module mounting member 30 or attached thereto.

한편, 전술한 본 발명의 제1 실시예에 따른 열전모듈의 작용을 간략하게 설명한다. 먼저, 모듈설치부재(30)의 끼움공(31b)을 벌려서 그 내부에 열전소자(10)를 포함하는 기판(20,20')을 삽입하게 되면 발열측 기판(20')과 냉각측 기판(20) 사이의 요입된 열전소자(10) 부분에 안착돌부(31c)가 위치된 형태로 장착된다. 이와 같은 상태에서 전원의 공급으로 열전소자가 작동되면 안착돌부(31c)의 단열 특성으로 인해 상하로 열전달(발열측 기판의 열기가 냉각측 기판으로 전달되거나 냉각측 기판의 냉기가 발열측 기판으로 전달되는 현상)을 차단하게 되므로 열전효율이 향상되고, 수분이나 이물질의 유입이 차단되므로 내구성과 안전성을 향상되는 효과를 기대할 수 있다.The operation of the thermoelectric module according to the first embodiment of the present invention will be briefly described. First, by inserting the insertion holes 31b of the module mounting member 30 and inserting the substrates 20 and 20 'including the thermoelectric elements 10 therein, the heating side substrate 20' and the cooling side substrate 20, the mounting projection portion 31c is placed in a position where the thermoelectric element 10 is positioned. When the thermoelectric element is operated by supplying power in such a state, the heat of the heat-up substrate is transferred to the cooling-side substrate or the cooling-air of the cooling-side substrate is transferred to the heat- The heat transfer efficiency is improved and the inflow of moisture and foreign substances is blocked, so that the durability and safety can be expected to be improved.

그리고, 연결부(32)에 형성된 형성된 걸림공(32a)이나 걸림고리(32b)에 연결선을 삽입하여 피설치부에 연결하거나 꿰맬 수 있으므로, 스마트 의류와 같이 신축성과 활동성이 요구되는 의복에 열전모듈을 용이하게 설치할 수 있게 된다.Since the connection line can be inserted into the hooking hole 32a or the hooking ring 32b formed in the connection part 32 and connected to or sewed to the part to be mounted, the thermoelectric module can be attached to the clothes, So that it can be easily installed.

도3a 내지 도3d는 본 발명의 제1 실시예에 따른 열전모듈의 제 1변형예들을 나타내는 도면으로서, 보다 구체적으로는 발열측 기판(20) 또는 냉각측 기판(20')에 접설되어 외부와의 열교환 효율을 향상되도록 하는 방열부재의 다양한 예들을 나타낸 것이다.3A to 3D are views showing first modified examples of a thermoelectric module according to a first embodiment of the present invention. More specifically, FIG. 3A to FIG. 3D show a first modification of the thermoelectric module according to the first embodiment of the present invention, Heat exchange efficiency of the heat dissipation member is improved.

도3a를 참조하면, 모듈설치부재(30)는 고정본체(31)의 일측 개구부(31d)에 방열부재(40)가 구성되어 있다. 이 방열부재(40)는 끼움공(31b)에 수용된 기판(20)의 이탈을 방지하는 동시에 기판(20)으로부터 발산되는 열기를 방출하는 냉각핀의 기능을 수행한다.3A, the module mounting member 30 has a heat dissipating member 40 formed at one side of the opening 31d of the fixing body 31. As shown in FIG. The heat dissipating member 40 functions as a cooling fin that dissipates heat radiated from the substrate 20 while preventing the substrate 20 stored in the fitting hole 31b from coming off.

방열부재(40)는 면상 구조 또는 입체 구조로 구성될 수 있다. 예컨대, 면상 구조의 방열부재로는 도3a에 도시된 바와 같이 방열 특성이 뛰어난 미세선을 격자무늬망(41)로 형성하거나, 도3b에 도시된 바와 같이 다수의 미세 발열돌기가 돌출된 열전도성 면상체(42)로 형성될 수 있다. 이때, 미세 발열돌기는 수 나노미터(nm) 내지 100 마이크로미터(㎛) 범위 정도의 직경 및 높이를 갖도록 형성할 수 있지만, 단위 면적당 방열 면적이 최대화되도록 가능한 작은 치수로 형성하는 것이 바람직하다.The heat dissipating member 40 may be configured in a planar structure or a three-dimensional structure. For example, as a radiation member having a planar structure, a fine line having excellent heat radiation characteristics as shown in FIG. 3A may be formed of a grid pattern net 41, or a plurality of fine heating protrusions may be formed, And may be formed as a planar body 42. At this time, the micro-heating protrusions may be formed to have a diameter and height of about several nanometers (nm) to 100 micrometers (m), but it is preferable that the micro heating protrusions are formed as small as possible so as to maximize the heat radiation area per unit area.

그리고, 입체 구조의 방열부재는 도3c에 도시된 바와 같이 방열 특성이 뛰어난 다수의 미세선을 그물망 형태로 엮어 육면체(43)로 구성하거나, 도3d에 도시된 바와 같이 열전도성 육면체(44)의 저면에 열전도성 면상체(45)가 결합한 구조로 형성할 수 있다.As shown in Fig. 3 (c), the three-dimensional structure of the heat dissipating member may include a plurality of fine wires having excellent heat dissipation characteristics as shown in Fig. 3 (c) And the thermally conductive surface member 45 is bonded to the bottom surface.

아울러, 전술한 방열부재들은 모듈설치부재(30)에 구성되는 것으로 설명하였으나, 이에 제한되는 것은 아니며, 발열측 기판(20) 또는 냉각측 기판(20)에 직접 결합되는 구조로 형성될 수 있다.Although the heat dissipating members are described as being mounted on the module mounting member 30, the heat dissipating members may be directly coupled to the heat-generating substrate 20 or the cooling-side substrate 20.

첨부도면, 도4는 본 발명의 제1 실시예에 따른 열전모듈의 제2 변형예를 나타내는 분리사시도이다.FIG. 4 is an exploded perspective view showing a second modification of the thermoelectric module according to the first embodiment of the present invention. FIG.

도4을 참조하면, 모듈설치부재(30)는 피설치부에 설치된 벨크로 화스너(90)에 착탈되는 벨크로 화스너(50,일명, 매직 테이프, 찍찍이)가 구성되어 있다.Referring to Fig. 4, the module mounting member 30 is constituted by a velcro fastener 50 (aka, a magic tape, a squeeze) which is attached to and detached from a velcro fastener 90 provided at a mounting portion.

벨크로 화스너(50)는 모듈설치부재(30)에 일측이 고정되고, 타측이 피설치부에 설치되는 것으로, 피설치부에 암 벨크로 화스너(다수의 결착용 고리가 형성된 벨크로 화스너)가 구비된 경우 모듈설치부재(30)에는 수 벨크로 화스너(다수의 결착용 갈고리가 형성된 벨크로 화스너)로 구성되고, 피설치부에 수 벨크로 화스너(다수의 결착용 갈고리가 형성된 벨크로 화스너)가 구비된 경우 모듈설치부재(30)에는 암 벨크로 화스너(다수의 결착용 고리가 형성된 벨크로 화스너)로 구성된다.The Velcro fastener 50 has one side fixed to the module mounting member 30 and the other side mounted on the mounting portion. When an arm velcro fastener (a velcro fastener having a plurality of fastening rings formed therein) When the module mounting member 30 is formed of a male Velcro fastener (a Velcro fastener having a plurality of concave fastening claws) and a male Velcro fastener (a Velcro fastener having a plurality of female fastening claws) And an arm velcro fastener (a velcro fastener having a plurality of woven rings formed therein).

그리고, 벨크로 화스너(50)에는 열전소자(10)에 전원을 공급할 수 있도록 리드선(미도시)을 구비한다. 이때, 리드선은 별도의 도전선을 벨크로 화스너 몸체에 매설하는 형태로도 구성할 수 있지만, 본 실시예에서는 벨크로 화스너(50,90)에 구비되는 결착용 고리나 갈고리를 도전선에 의해 형성함으로써, 대응하는 피설치부의 벨크로 화스너(90)의 갈고리나 고리에 걸림될 경우 전원이 통전되도록 구성한다.The Velcro fastener 50 is provided with a lead wire (not shown) so as to supply power to the thermoelectric element 10. At this time, the lead wire may be formed by embedding another conductive wire in the body of the velcro fastener. However, in this embodiment, the wire loop or the hook provided in the velcro fasteners 50, The power source is energized when it is caught by the hook or loop of the corresponding Velcro fastener 90 of the installation part.

첨부도면, 도5는 본 발명의 제1 실시예에 따른 열전모듈의 제3 변형예를 나타내는 사시도이다.FIG. 5 is a perspective view showing a third modification of the thermoelectric module according to the first embodiment of the present invention. FIG.

도5를 참조하면, 열전모듈은 열전소자(10), 열전소자(10)의 양측에 구비되는 한 쌍의 기판(20,20'), 및 열전모듈을 피설치부에 설치되도록 하는 모듈설치부재(30)를 구비하되, 모듈설치부재(30)에 영구자석(60)이 결합되어 있다.5, the thermoelectric module includes a thermoelectric transducer 10, a pair of substrates 20 and 20 'provided on both sides of the thermoelectric transducer 10, and a module mounting member (30), and the permanent magnet (60) is coupled to the module mounting member (30).

이때, 피설치부에는 영구자석(60)의 부착을 위한 자성체(미도시)를 구비하여 착탈 가능하도록 구성한다.At this time, a magnetic body (not shown) for attaching the permanent magnet 60 is provided on the mounting portion so as to be detachable.

도6은 본 발명의 제2 실시예에 따른 열전모듈을 나타내는 분리사시도로서, 제1 실시예와 유사한 부분에 대하여는 동일부호를 부여하여 설명한다.FIG. 6 is an exploded perspective view showing a thermoelectric module according to a second embodiment of the present invention, in which parts similar to those of the first embodiment are denoted by the same reference numerals.

도6를 참조하면, 열전모듈은 열전소자(10), 열전소자(10)의 양측에 구비되는 한 쌍의 기판(20), 및 열전모듈을 피설치부에 설치되도록 하는 모듈설치부재(70)를 구비하되, 모듈설치부재(70)는 양 기판(20) 사이에 끼워지도록 중공부가 형성된 안착링(71)과, 이 안착링(71)의 일측 또는 양측에 연장, 형성되어 피설치부측에 고정되는 연결부(72)를 구비한다. 연결부(72)에는 연결선을 삽입을 위한 걸림공(72a)이 형성되어 있다.6, the thermoelectric module includes a thermoelectric transducer 10, a pair of substrates 20 provided on both sides of the thermoelectric transducer 10, and a module mounting member 70 for mounting the thermoelectric module on the mounted portion. The module mounting member 70 includes a seating ring 71 formed with a hollow portion to be sandwiched between the both substrates 20 and a fixing ring 71 formed on one or both sides of the seating ring 71 to be fixed As shown in Fig. The connecting portion 72 is formed with a locking hole 72a for inserting a connecting wire.

안착링(71)은 냉각측 기판(20')과 발열측 기판(20) 사이에 끼워져 열의 흐름을 차단할 수 있도록 단열성을 갖는 소재로 형성된다. 아울러, 안착링(71)은 단열성은 물론이고 양 기판(20) 사이의 틈새 부위에 용이하게 끼워질 수 있도록 신축성을 갖는 소재로 형성되는 것이 바람직하다. 예컨대, 안착링(71)은 섬유로서 내열성이 뛰어난 케블러(Kevlar)를 엮어서 형성하거나, 폴리우레탄, 염화비닐 등과 같은 유기질 단열재에 의해 형성할 수 있다.The seat ring 71 is sandwiched between the cooling-side substrate 20 'and the heat-generating-side substrate 20, and is formed of a heat-insulating material so as to block the flow of heat. In addition, the seat ring 71 is preferably made of a material having elasticity so that it can be easily fitted to the gap between the both substrates 20 as well as the heat insulating property. For example, the seat ring 71 may be formed by weaving Kevlar, which is excellent in heat resistance, as a fiber, or by an organic insulating material such as polyurethane, vinyl chloride, or the like.

그리고, 본 발명의 제2 실시예에 따른 열전모듈은 구체적으로 설명하지는 않았으나, 전술한 제1 실시예의 변형예에 나타난 방열부재, 벨크로 화스너, 및 영구자석을 추가로 구성할 수 있을 것이다.Although the thermoelectric module according to the second embodiment of the present invention has not been described in detail, the heat dissipating member, the Velcro fastener, and the permanent magnet shown in the modified example of the first embodiment may be additionally constituted.

첨부도면, 도7은 본 발명의 제3 실시예에 따른 열전모듈을 나타내는 분리사시도이다.FIG. 7 is an exploded perspective view showing a thermoelectric module according to a third embodiment of the present invention. FIG.

도7을 참조하면, 제3 실시예에 따른 열전모듈은 열전소자(10), 열전소자(10)의 양측에 구비되는 한 쌍의 기판(20,20')을 구비하고, 열전모듈을 피설치부에 연결 고정할 수 있도록 양 기판(20,20') 사이에 적어도 하나의 연결홀(21)이 관통, 형성되어 있다.7, the thermoelectric module according to the third embodiment includes a thermoelectric transducer 10, a pair of substrates 20 and 20 'provided on both sides of the thermoelectric transducer 10, At least one connection hole 21 is formed between both the substrates 20 and 20 'so as to be able to be connected and fixed to the substrate.

그리고, 연결홀(21)에는 발열측 및 냉각측 기판(20,20') 사이의 열전도를 방지할 수 있도록 단열성 재질로 형성된 단열튜브(80)를 압입하여 설치한다.The heat insulating tube 80 made of a heat insulating material is press-fitted into the connection hole 21 so as to prevent heat conduction between the heat generating side and the cooling side substrate 20, 20 '.

제3 실시예에 따른 열전모듈은 단열튜브(80)의 중심홀로 연결사를 삽입하여 바느질을 하는 형태로 피설치부에 고정할 수 있다. 그리고, 단열튜브(80)는 단열성 재질로 형성되어 있으므로 발열측 및 냉각측 기판(20,20') 사이의 열전도를 차단하여 열전효율을 향상시키고 이물질의 유입을 차단하는 기능을 수행할 수 있다.The thermoelectric module according to the third embodiment can be fixed to the mounting portion in such a manner that the connecting yarn is inserted into the center hole of the heat insulating tube 80 to perform sewing. Since the heat insulating tube 80 is formed of a heat insulating material, the heat conduction between the heat generating side and the cooling side substrate 20 or 20 'is blocked to improve the heat transfer efficiency and to prevent the foreign matter from entering.

한편, 상기 기판(20,20')은 열전모듈을 활동성이 요구되는 스마트 의류 등에 설치할 경우 활동성을 확보할 수 있도록 가요성을 갖는 열전도성 고분자 시트로 구성할 수 있다.Meanwhile, the substrates 20 and 20 'may be formed of a thermally conductive polymer sheet having flexibility so as to secure activity when a thermoelectric module is installed in a smart clothing requiring activity.

예컨대, 상기 기판(20,20')은 실리콘수지(silicone resin)에 열전도성 물질을 포함하도록 성형한 패드로 구성할 수 있다.For example, the substrate 20 or 20 'may be formed of a pad formed to include a thermally conductive material in a silicone resin.

상술한 바와 같은, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 열전모듈을 상기한 설명 및 도면에 따라 도시하였지만, 이는 예를 들어 설명한 것에 불과하며 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 변화 및 변경이 가능하다는 것을 이 분야의 통상적인 기술자들은 잘 이해할 수 있을 것이다.Although the thermoelectric module according to the preferred embodiment of the present invention has been described above with reference to the above description and drawings, it is merely an example of the present invention, and various changes and modifications may be made without departing from the technical idea of the present invention. It will be appreciated by those of ordinary skill in the art that this is possible.

10:열전소자 20,20':기판
21:연결홀 30,70:모듈설치부재
31:고정본체 32,72:연결부
40:방열부재 50,90:벨크로 화스너
60:영구좌석 71:안착링
80:단열튜브10: thermoelectric element 20, 20 ': substrate
21: connection hole 30, 70: module mounting member
31: fixed body 32, 72:
40: heat radiating member 50,90: Velcro fastener
60: permanent seat 71: seat ring
80: Adiabatic tube

Claims (5)

열전모듈에 있어서,
열전소자; 상기 열전소자의 일면 및 타면에 구비되는 한 쌍의 기판; 및 상기 열전소자 및 상기 기판측을 구속하여, 피설치부에 설치되도록 하는 모듈설치부재를 포함하고,
상기 모듈설치부재는,
상기 기판이 끼워지도록 중공부가 형성되고 신축성과 단열성을 갖는 재질로 형성된 안착링과;
상기 안착링의 일측 또는 양측에 연장, 형성되어 피설치부측에 고정되는 연결부를 포함하는 것을 특징으로 하는 열전모듈.In the thermoelectric module,
Thermoelectric elements; A pair of substrates provided on one surface and the other surface of the thermoelectric element; And a module mounting member for restraining the thermoelectric element and the substrate side so as to be installed in a mounting portion,
The module installation member
A seating ring formed of a material having elasticity and heat insulating property and having a hollow portion to fit the substrate;
And a connection part extending and formed on one side or both sides of the seating ring and fixed to the side of the mounting part. 제1항에 있어서,
상기 모듈설치부재는 피설치부에 설치된 벨크로 화스너와 착탈 가능하게 접속되도록 대응하는 형태의 벨크로 화스너가 구성된 것을 특징으로 하는 열전모듈.The method according to claim 1,
Wherein the module mounting member is constituted by a corresponding type of a Velcro fastener so as to be detachably connected to a Velcro fastener provided on a mounting part. 제2항에 있어서,
상기 벨크로 화스너에 형성되는 결착용 고리 또는 갈고리는 도전선으로 구성되어, 대응하는 피설치부의 상기 벨크로 화스너의 결착용 갈고리 또는 고리에 걸림되면서 전원의 통전이 가능하도록 구성된 것을 특징으로 하는 열전모듈.3. The method of claim 2,
Wherein the braiding ring or hook formed on the Velcro fastener is constituted by a conductive wire so that power can be supplied while being hooked on a fitting claw or ring of the Velcro fastener of the corresponding part to be mounted. 제1항에 있어서,
상기 모듈설치부재는 피설치부에 착탈 가능하게 접속되는 영구자석이 구성된 것을 특징으로 하는 열전모듈.The method according to claim 1,
Wherein the module mounting member comprises a permanent magnet detachably connected to the mounting portion. 제1항에 있어서,
상기 기판 또는 상기 모듈설치부재에는 방열부재가 구성된 것을 특징으로 하는 열전모듈.The method according to claim 1,
Wherein the substrate or the module mounting member comprises a heat dissipating member.
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