KR102028017B1 - Packaging apparatus for thermoelelctric module - Google Patents

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Abstract

열전 모듈 패키징 장치가 개시된다. 열전 모듈 패키징 장치는, 냉각 유로가 내부에 형성되는 제1 바디와 고온의 열원에 접촉되며 제1 바디와의 사이에 열전 모듈이 삽입되는 삽입 공간이 형성되는 제2 바디를 포함하는 패키지 바디와, 열전 모듈의 양측에서 삽입 공간의 내부에 설치되는 열전달부재와, 제1 바디와 제2 바디를 서로 간에 고정하는 고정부를 포함한다.A thermoelectric module packaging apparatus is disclosed. The thermoelectric module packaging apparatus includes: a package body including a first body having a cooling flow path formed therein and a second body contacting a high temperature heat source and having an insertion space in which a thermoelectric module is inserted between the first body; And a heat transfer member installed in the insertion space at both sides of the thermoelectric module, and a fixing portion for fixing the first body and the second body to each other.

Description

열전 모듈 패키징 장치{PACKAGING APPARATUS FOR THERMOELELCTRIC MODULE}Thermoelectric Module Packaging Unit {PACKAGING APPARATUS FOR THERMOELELCTRIC MODULE}

본 발명은 열전 모듈의 산화 및 열화가 발생되지 않은 상태로 발전 효율의 향상이 가능하도록 하는 열전 모듈 패키징 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a thermoelectric module packaging apparatus for enabling the improvement of power generation efficiency without the oxidation and deterioration of a thermoelectric module.

일반적으로 열전 모듈은, 열전 재료(TE: thermoelectric element), 전극 재료와 접합 및 안정성을 위한 재료로 구성되는 것으로, 열전 재료에 가해지는 온도 차이를 이용하여 발전하는 것이 가능하다.In general, a thermoelectric module is composed of a thermoelectric element (TE), an electrode material, and a material for bonding and stability, and can be generated by using a temperature difference applied to the thermoelectric material.

이러한 열전 모듈은, 고상의 재료로 구성되는 것으로 필요에 따라 사이즈의 조절이 가능한 바, 수mm 내지 수십mm의 크기로 제작이 가능하다.The thermoelectric module is made of a solid material, and can be manufactured in a size of several mm to several tens of mm, as the size of the thermoelectric module can be adjusted as necessary.

한편, 열전 모듈은 고온에서 장시간 구동하는 경우, 열전 모듈 내의 열전 소재 및 전극 접합부에서의 산화 및 열화가 발생되는 바, 열전 모듈을 이용한 신뢰성 있는 전력의 생산이 어려운 문제점이 있다.On the other hand, when the thermoelectric module is driven for a long time at a high temperature, oxidation and deterioration occur in the thermoelectric material and the electrode junction in the thermoelectric module, and thus there is a problem in that it is difficult to produce reliable power using the thermoelectric module.

아울러, 열전 모듈을 패키지 타입으로 감싸는 경우, 열전 모듈의 상하부에 효율적인 온도차를 형성하는 것이 어려워 발전 효율이 저하될 수 있다.In addition, when the thermoelectric module is wrapped in a package type, it is difficult to form an efficient temperature difference in the upper and lower portions of the thermoelectric module, and thus the power generation efficiency may be reduced.

또한, 열전 모듈의 작동 과정에서 인접 설비로부터 전단 응력이 작용하는 경우 용이하게 손상될 수 있는 문제점이 있다.In addition, there is a problem that can be easily damaged when the shear stress from the adjacent equipment in the operation process of the thermoelectric module.

등록특허공보 10-1936359Patent Publication 10-1936359

본 발명의 일 실시예는, 산화 및 열화되지 않아 발전 효율이 향상되고, 전단 응력에 대응하여 내구성이 향상되는 열전 모듈 패키징 장치를 제공하고자 한다.One embodiment of the present invention is to provide a thermoelectric module packaging apparatus that is not oxidized and deteriorated to improve power generation efficiency and to improve durability in response to shear stress.

본 발명의 일 실시예는, 냉각 유로가 내부에 형성되는 제1 바디와 고온의 열원에 접촉되며 제1 바디와의 사이에 열전 모듈이 삽입되는 삽입 공간이 형성되는 제2 바디를 포함하는 패키지 바디와, 열전 모듈의 양측에서 삽입 공간의 내부에 설치되는 열전달부재와, 제1 바디와 제2 바디를 서로 간에 고정하는 고정부를 포함한다.According to an embodiment of the present invention, a package body including a first body having a cooling passage formed therein and a second body contacting a high temperature heat source and having an insertion space in which a thermoelectric module is inserted between the first body is formed. And a heat transfer member installed in the insertion space at both sides of the thermoelectric module, and a fixing part for fixing the first body and the second body to each other.

제1 바디에는 열전 모듈의 일측이 내부로 삽입되는 제1 삽입부가 형성되고, 제2 바디에는 열전 모듈의 타측이 내부로 삽입되는 제2 삽입부가 형성될 수 있다.The first body may have a first insert portion into which one side of the thermoelectric module is inserted, and the second body may include a second insert portion into which the other side of the thermoelectric module is inserted.

패키지 바디는 스테인리스 스틸, 알루미늄 또는 구리를 포함하는 군에서 선택된 적어도 하나 이상의 재질로 형성될 수 있다.The package body may be formed of at least one material selected from the group consisting of stainless steel, aluminum or copper.

패키지 바디의 삽입 공간은 진공 상태일 수 있다.The insertion space of the package body may be in a vacuum state.

열전달부재는, 삽입 공간에서 열전 모듈의 일측과 제1 바디의 사이에 삽입되는 제1 계면 열전소재와, 삽입 공간에서 열전 모듈의 타측과 제2 바디의 사이에 삽입되는 제2 계면 열전소재를 포함할 수 있다.The heat transfer member includes a first interfacial thermoelectric material inserted between one side of the thermoelectric module and the first body in the insertion space, and a second interfacial thermoelectric material inserted between the second side and the second body of the thermoelectric module in the insertion space. can do.

열전달부재는, 서멀 그리스(thermal grease), 열전도성 페이스트, 카본 시트 또는 열전도성 패드 중의 적어도 하나 이상으로 선택되어 형성될 수 있다.The heat transfer member may be formed by selecting at least one of a thermal grease, a thermally conductive paste, a carbon sheet, or a thermally conductive pad.

고정부는, 제1 바디와 제2 바디를 함께 고정하는 단열 볼트부재일 수 있다.The fixing part may be a heat insulating bolt member which fixes the first body and the second body together.

고정부는, 제1 바디와 제2 바디를 서로간에 고정하는 클램핑부재일 수 있다.The fixing part may be a clamping member for fixing the first body and the second body to each other.

제1 바디와 제2 바디의 외표면에는 고정홈이 각각 형성될 수 있다.Fixing grooves may be formed on outer surfaces of the first body and the second body, respectively.

클램핑부재는, 양단이 고정홈에 고정되도록 절곡된 고정편일 수 있다.The clamping member may be a fixing piece bent so that both ends are fixed to the fixing groove.

제1 바디와 제2 바디가 접촉되는 부분에 삽입되는 단열부재를 더 포함할 수 있다.The first body and the second body may further include a heat insulating member inserted into the contact portion.

제1 바디와 제2 바디는 단열부재의 가장자리 부분에서 서로간에 용접될 수 있다.The first body and the second body may be welded to each other at the edge portion of the heat insulating member.

패키지 바디에는 열전 모듈과 연결되어 발전 전력이 전송되는 전선부재가 설치될 수 있다.The package body may be installed with a wire member connected to the thermoelectric module to transmit the generated power.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 열전 모듈을 진공 분위기에서 패키징하는 것이 가능하여, 고온에서 장시간 구동하여도 산화 및 열화가 발생되지 않도록 한다.According to one embodiment of the present invention, it is possible to package the thermoelectric module in a vacuum atmosphere, so that oxidation and deterioration do not occur even when driven at a high temperature for a long time.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 열전 모듈은 강한 수직 응력에 의해 고정된 상태로 설치되는 것이 가능하여, 열전달 향상과 전단 응력에 대한 내구성의 향상이 가능하다.According to one embodiment of the present invention, the thermoelectric module can be installed in a fixed state by a strong vertical stress, thereby improving heat transfer and improving durability against shear stress.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 열전 모듈이 패키징되는 사이에 단열부재가 설치되는 바, 열전 모듈의 고온 소자 부분과 저온 소자 부분의 온도차를 효율적으로 유지하는 것이 가능하여, 발전 효율의 향상될 수 있다.According to one embodiment of the invention, the heat insulation member is installed between the thermoelectric module is packaged, it is possible to efficiently maintain the temperature difference between the high temperature element portion and the low temperature element portion of the thermoelectric module, it is possible to improve the power generation efficiency have.

도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 열전 모듈 패키징 장치를 개략적으로 도시한 사시도이다.
도 2는 도 1의 열전 모듈 패키징 장치의 분해된 상태를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 3은 도 1의 열전 모듈 패키징 장치를 개략적으로 도시한 단면도이다.
도 4는 본 발명의 제1 실시예에 따른 냉각 유로가 제1 바디에 형성된 상태를 개략적으로 도시한 평면도이다.
도 5는 본 발명의 제1 실시예에 따른 단열부재가 설치된 상태를 개략적으로 도시한 평면도이다.
도 6은 본 발명의 제2 실시예에 따른 열전 모듈 패키징 장치를 개략적으로 도시한 사시도이다.
도 7은 도 6의 열전 모듈 패키징 장치의 분해된 상태를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 8은 도 6의 열전 모듈 패키징 장치를 개략적으로 도시한 단면도이다.
도 9는 본 발명의 제3 실시예에 따른 열전 모듈 패키징 장치의 제1 바디와 제2 바디가 고정된 상태를 개략적으로 도시한 단면도이다.
도 10은 본 발명의 제4 실시예에 따른 열전 모듈 패키징 장치의 제1 바디와 제2 바디가 고정된 상태를 개략적으로 도시한 단면도이다.1 is a perspective view schematically showing a thermoelectric module packaging apparatus according to a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 schematically illustrates an exploded state of the thermoelectric module packaging apparatus of FIG. 1.
3 is a schematic cross-sectional view of the thermoelectric module packaging apparatus of FIG. 1.
4 is a plan view schematically illustrating a state in which a cooling passage according to the first embodiment of the present invention is formed in the first body.
5 is a plan view schematically showing a state in which the heat insulating member according to the first embodiment of the present invention is installed.
6 is a perspective view schematically showing a thermoelectric module packaging apparatus according to a second embodiment of the present invention.
FIG. 7 is a view schematically illustrating an exploded state of the thermoelectric module packaging apparatus of FIG. 6.
FIG. 8 is a schematic cross-sectional view of the thermoelectric module packaging apparatus of FIG. 6.
9 is a cross-sectional view schematically illustrating a state in which a first body and a second body of a thermoelectric module packaging apparatus according to a third embodiment of the present invention are fixed.
10 is a cross-sectional view schematically illustrating a state in which a first body and a second body of a thermoelectric module packaging apparatus according to a fourth embodiment of the present invention are fixed.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 참조부호를 붙였다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings so that those skilled in the art may easily implement the present invention. As those skilled in the art would realize, the described embodiments may be modified in various different ways, all without departing from the spirit or scope of the present invention. In the drawings, parts irrelevant to the description are omitted in order to clearly describe the present invention, and like reference numerals designate like elements throughout the specification.

도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 열전 모듈 패키징 장치를 개략적으로 도시한 사시도이고, 도 2는 도 1의 열전 모듈 패키징 장치의 분해된 상태를 개략적으로 도시한 도면이며, 도 3은 도 1의 열전 모듈 패키징 장치를 개략적으로 도시한 단면도이다.1 is a perspective view schematically showing a thermoelectric module packaging apparatus according to a first embodiment of the present invention, FIG. 2 is a schematic view showing an exploded state of the thermoelectric module packaging apparatus of FIG. 1, and FIG. 1 is a cross-sectional view schematically showing the thermoelectric module packaging apparatus.

도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제1 실시예에 따른 열전 모듈 패키징 장치(100)는, 냉각 유로(11b)가 내부에 형성되는 제1 바디(11)와, 고온의 열원에 접촉되며 제1 바디(11)와의 사이에 열전 모듈(20)이 삽입되는 삽입 공간(10a)이 형성되는 패키지 바디(10)와, 열전 모듈(20)의 양측에서 삽입 공간(10a)의 내부에 설치되는 열전달부재(30)와, 제1 바디(11)와 제2 바디(13)를 서로 간에 고정하는 고정부(50)를 포함한다.1 to 3, the thermoelectric module packaging apparatus 100 according to the first embodiment of the present invention includes a first body 11 having a cooling passage 11b formed therein and a high temperature heat source. A package body 10 in contact with the first body 11 and having an insertion space 10a into which the thermoelectric module 20 is inserted, and an interior of the insertion space 10a at both sides of the thermoelectric module 20. It includes a heat transfer member 30 is installed in the fixing portion 50 for fixing the first body 11 and the second body 13 to each other.

열전 모듈(20)은 열전 재료(TE: thermoelectric element), 전극 재료와 접합 및 안정성을 위한 재료로 구성되는 것으로, 열전 재료에 가해지는 온도 차이를 이용하여 발전하는 것이 가능한 것이다. 이러한 열전 모듈(20)은 패키지 바디(10)의 내부에 진공 상태로 패키징될 수 있다. 이에 대해서는 이하에서 구체적으로 설명한다. The thermoelectric module 20 is composed of a thermoelectric element (TE), an electrode material, and a material for bonding and stability. The thermoelectric module 20 can generate power by using a temperature difference applied to the thermoelectric material. The thermoelectric module 20 may be packaged in a vacuum state inside the package body 10. This will be described in detail below.

패키지 바디(10)는 열전 모듈(20)의 일측이 위치되는 제1 바디(11)와, 열전 모듈(20)의 타측이 위치되는 제2 바디(13)를 포함할 수 있다. 참조 번호 15는 열전 모듈(20)에서 발전되는 전력이 전송되는 전선부재를 말한다.The package body 10 may include a first body 11 at which one side of the thermoelectric module 20 is located, and a second body 13 at which the other side of the thermoelectric module 20 is located. Reference numeral 15 denotes a wire member to which electric power generated in the thermoelectric module 20 is transmitted.

제1 바디(11)는 열전 모듈(20)의 일측이 삽입된 상태로 위치되는 제1 삽입부(11a)가 형성될 수 있다. 이러한 제1 바디(11)의 내부에는 냉각 유로(11b)가 형성된다. The first body 11 may be formed with a first insertion portion 11a which is positioned with one side of the thermoelectric module 20 inserted therein. The cooling passage 11b is formed inside the first body 11.

제1 바디(11)는 열전 모듈(20)의 저온 소자 부분이 제1 삽입부(11a)의 내부로 위치하도록 형성될 수 있다. The first body 11 may be formed such that the low temperature element portion of the thermoelectric module 20 is positioned inside the first inserting portion 11a.

이러한 제1 바디(11)는 열전 모듈(20)의 저온 소자 부분이 저온 상태로 유지할 수 있도록 열전달이 용이한 재질로 형성될 수 있다. 제1 바디(11)는 본 실시예에서 스테인리스 스틸, 알루미늄, 구리 등의 금속소재로 적용될 수 있다. The first body 11 may be formed of a material that is easy to transfer heat so that the low temperature element portion of the thermoelectric module 20 can be maintained at a low temperature. The first body 11 may be applied to a metal material of stainless steel, aluminum, copper, or the like in the present embodiment.

도 4는 본 발명의 제1 실시예에 따른 냉각 유로가 제1 바디에 형성된 상태를 개략적으로 도시한 평면도이다.4 is a plan view schematically illustrating a state in which a cooling passage according to the first embodiment of the present invention is formed in the first body.

도 4에 도시된 바와 같이, 제1 바디(11)의 내부에는 냉각 유로(11b)가 형성될 수 있다.As shown in FIG. 4, a cooling passage 11b may be formed in the first body 11.

냉각 유로(11b)는 제1 바디(11)의 내부를 통과하도록 형성되는 바, 저온의 냉각수가 이동되도록 한다. 따라서, 제1 바디(11)는 냉각 유로(11b)를 통과하는 저온의 냉각수에 의해 냉각되는 바, 열전 모듈(20)의 저온 소자 부분을 설정 온도 이하로 냉각하는 것이 가능하다. 이러한 제1 바디(11)에는 제2 바디(13)가 결합된다.The cooling passage 11b is formed to pass through the inside of the first body 11 to allow the cooling water of low temperature to move. Therefore, since the first body 11 is cooled by the low temperature cooling water passing through the cooling flow path 11b, it is possible to cool the low temperature element portion of the thermoelectric module 20 below the set temperature. The second body 13 is coupled to the first body 11.

제2 바디(13)는 제1 바디(11)에 분해 결합 가능하게 고정되는 것으로서 후술하는 고정부(50)에 의해 제1 바디(11)에 고정될 수 있다. 이러한 제2 바디(13)는 열전 모듈(20)의 타측이 삽입된 상태로 위치되는 제2 삽입부(13a)가 형성될 수 있다The second body 13 may be fixed to the first body 11 by a fixing part 50 to be described later, which is fixed to the first body 11 so as to be disassembled and coupled thereto. The second body 13 may be formed with a second insertion portion 13a which is positioned with the other side of the thermoelectric module 20 inserted therein.

즉, 제2 바디(13)의 제2 삽입부(13a)에는 열전 모듈(20)의 고온 소자 부분이 내부로 위치하도록 형성될 수 있다.That is, the high temperature element portion of the thermoelectric module 20 may be formed in the second insertion portion 13a of the second body 13.

제2 바디(13)는 고온의 열원에 외표면에 접촉되는 바, 고온 소자 부분을 설정 온도 이상으로 유지할 수 있다. 이러한 제2 바디(13)는 고온의 열원으로부터 전달되는 고온의 열을 열전 모듈(20)의 고온 소자 부분으로 용이하게 전달 가능하도록 스테인리스 스틸, 알루미늄, 구리 등의 금속소재로 적용될 수 있다. The second body 13 is in contact with the outer surface of the high temperature heat source, so that the high temperature element portion can be maintained above the set temperature. The second body 13 may be applied to a metal material such as stainless steel, aluminum, copper, or the like so that the high temperature heat transmitted from the high temperature heat source can be easily transferred to the high temperature device portion of the thermoelectric module 20.

한편, 패키지 바디(10)의 삽입 공간(10a)은 진공 상태로 유지될 수 있다.Meanwhile, the insertion space 10a of the package body 10 may be maintained in a vacuum state.

패키지 바디(10)에는 삽입 공간(10a)의 진공 유지를 위해 진공 포트(14)가 설치된다. 이와 같이 삽입 공간(10a)이 진공 상태를 유지하는 바, 열전 모듈(20)이 고온에서 장시간 노출되어도 산화 및 열화가 발생되지 않은 상태에서 효과적인 전력 생산이 이루어질 수 있다.The package body 10 is provided with a vacuum port 14 to maintain the vacuum of the insertion space (10a). As such, the insertion space 10a maintains a vacuum state, and thus, even when the thermoelectric module 20 is exposed to a high temperature for a long time, effective power production may be achieved in a state where oxidation and deterioration do not occur.

한편, 제1 바디(11)와 제2 바디(13)의 사이에는 열전달부재(30)가 설치될 수 있다.Meanwhile, a heat transfer member 30 may be installed between the first body 11 and the second body 13.

열전달부재(30)는, 삽입 공간(10a)에서 열전 모듈(20)의 일측과 제1 바디(11)의 사이에 삽입되는 제1 계면 열전소재(31)와, 삽입 공간(10a)에서 열전 모듈(20)의 타측과 제2 바디(13)의 사이에 삽입되는 제2 계면 열전소재(33)를 포함할 수 있다.The heat transfer member 30 includes a first interfacial thermoelectric material 31 inserted between one side of the thermoelectric module 20 and the first body 11 in the insertion space 10a and the thermoelectric module in the insertion space 10a. It may include a second interfacial thermoelectric material 33 inserted between the other side of the (20) and the second body (13).

제1 계면 열전소재(31) 및 제2 계면 열전소재(33)는, 서멀 그리스(thermal grease), 열전도성 페이스트, 카본 시트 또는 열전도성 패드 중에서 선택된 어느 하나도 적용될 수 있다. The first interfacial thermoelectric material 31 and the second interfacial thermoelectric material 33 may be applied to any one selected from a thermal grease, a thermally conductive paste, a carbon sheet, or a thermally conductive pad.

이와 같이, 제1 계면 열전소재(31) 및 제2 계면 열전소재(33)는 열전 모듈(20)의 양측에 각각 설치되는 바, 열전 모듈(20)의 저온 소자 부분이 냉각수의 저온이 용이하게 전달되어 냉각되고, 열전 모듈(20)의 고온 소자 부분이 고온의 열이 용이하게 전달되어 설정 온도 이상으로 적절하게 가열될 수 있다. As described above, the first interfacial thermoelectric material 31 and the second interfacial thermoelectric material 33 are respectively installed on both sides of the thermoelectric module 20, and thus the low temperature element portion of the thermoelectric module 20 can easily cool the coolant. It is transferred and cooled, and the high temperature element portion of the thermoelectric module 20 can be easily transferred to a high temperature heat and appropriately heated above the set temperature.

한편, 제1 바디(11)와 제2 바디(13)의 고정 과정에서 접촉되는 부분에는 단열부재(40)가 설치될 수 있다. On the other hand, the heat insulating member 40 may be installed in the contact portion in the fixing process of the first body 11 and the second body 13.

도 5는 본 발명의 제1 실시예에 따른 단열부재가 설치된 상태를 개략적으로 도시한 평면도이다. 5 is a plan view schematically showing a state in which the heat insulating member according to the first embodiment of the present invention is installed.

도 5에 도시된 바와 같이, 단열부재(40)는 제1 바디(11)와 제2 바디(13)의 사이 부분의 접촉되는 부분을 따라 가스켓 타입으로 설치될 수 있다. As shown in FIG. 5, the heat insulating member 40 may be installed in a gasket type along the contact portion of the portion between the first body 11 and the second body 13.

따라서 제2 바디(13)에 전달되는 고온의 열이 제2 바디(13) 방향으로 전달되지 않도록 하는 것이 가능하다. 아울러, 제1 바디(11)를 통과하는 냉각수에 의해 열전 모듈(20)의 저온 소자 부분이 적절하게 냉각되도록 하는 것이 가능하다. Therefore, it is possible to prevent the high temperature heat transmitted to the second body 13 from being transferred in the direction of the second body 13. In addition, it is possible to allow the low temperature element portion of the thermoelectric module 20 to be appropriately cooled by the cooling water passing through the first body 11.

이에 따라, 열전 모듈(20)은 단열부재(40)에 의해 고온 소자 부분과 저온 소자 부분의 온도차를 효율적으로 유지하는 것이 가능하여, 발전 효율의 향상될 수 있다.Accordingly, the thermoelectric module 20 can efficiently maintain the temperature difference between the high temperature element portion and the low temperature element portion by the heat insulating member 40, thereby improving power generation efficiency.

한편, 제1 바디(11)와 제2 바디(13)는 고정부(50)에 의해 견고하게 고정될 수 있다.Meanwhile, the first body 11 and the second body 13 may be firmly fixed by the fixing part 50.

고정부(50)는, 제1 바디(11)와 제2 바디(13)를 함께 고정하는 단열 볼트부재로 적용될 수 있다. 이하에서 고정부와 단열 볼트부재는 동일 참조 번호를 사용한다.The fixing part 50 may be applied as an insulating bolt member for fixing the first body 11 and the second body 13 together. Hereinafter, the fixing part and the insulating bolt member use the same reference numerals.

단열 볼트부재(50)는 제1 바디(11)와 제2 바디(13)를 통과하면서 너트부재(51)의 고정을 통해 고정될 수 있다. 제1 바디(11)와 제2 바디(13)는 단열 볼트부재(50)에 의해 견고하게 고정되어 열전 모듈(20)이 설치된 수직 방향으로 강한 수직 응력이 작용된다. 따라서, 열전 모듈(20)의 열전달 특성이 향상되고 전단 응력에 대한 내구성의 향상이 가능하다.The insulating bolt member 50 may be fixed through the fixing of the nut member 51 while passing through the first body 11 and the second body 13. The first body 11 and the second body 13 are firmly fixed by the insulating bolt member 50 so that a strong vertical stress is applied in the vertical direction in which the thermoelectric module 20 is installed. Therefore, heat transfer characteristics of the thermoelectric module 20 are improved and durability against shear stress can be improved.

여기서 제1 바디(11)와 제2 바디(13)의 사이 부분은 용접으로 연결되는 것도 가능하다. 따라서 제1 바디(11)와 제2 바디(13)의 사이는 단열 볼트부재(50)에 의해 견고하게 고정된 상태에서 용접되어 기밀성의 향상이 가능하다.Here, the part between the first body 11 and the second body 13 may be connected by welding. Therefore, between the first body 11 and the second body 13 is welded in a state that is firmly fixed by the insulating bolt member 50 is possible to improve the airtightness.

전술한 바와 같이, 본 실시예의 열전 모듈 패키징 장치(100)는, 열전 모듈(20)을 패키지 바디(10)의 내부에 진공 분위기에서 패키징하는 것이 가능하여, 고온에서 장시간 구동하여도 산화 및 열화가 발생되지 않도록 한다.As described above, the thermoelectric module packaging apparatus 100 of the present embodiment can package the thermoelectric module 20 inside the package body 10 in a vacuum atmosphere, so that oxidation and deterioration are prevented even when driven at a high temperature for a long time. Do not occur.

또한, 열전 모듈(20)은 제1 바디(11)와 제2 바디(13)의 내부에서 고정부(50)의 강한 수직 응력에 의해 고정된 상태로 설치되는 것이 가능하여, 열전달 향상과 전단 응력에 대한 내구성의 향상이 가능하다.In addition, the thermoelectric module 20 may be installed in a fixed state by the strong vertical stress of the fixing part 50 inside the first body 11 and the second body 13, thereby improving heat transfer and shearing stress. It is possible to improve the durability against.

아울러, 열전 모듈(20)이 패키징되는 제1 바디(11)와 제2 바디(13)의 사이에 단열부재(40)가 설치되는 바, 열전 모듈(20)의 고온 소자 부분과 저온 소자 부분의 온도차를 효율적으로 유지하는 것이 가능하여, 발전 효율의 향상될 수 있다.In addition, the heat insulating member 40 is installed between the first body 11 and the second body 13 on which the thermoelectric module 20 is packaged, so that the high temperature element portion and the low temperature element portion of the thermoelectric module 20 are installed. It is possible to maintain the temperature difference efficiently, so that the power generation efficiency can be improved.

도 6은 본 발명의 제2 실시예에 따른 열전 모듈 패키징 장치를 개략적으로 도시한 사시도이고, 도 7은 도 6의 열전 모듈 패키징 장치의 분해된 상태를 개략적으로 도시한 도면이며, 도 8은 도 6의 열전 모듈 패키징 장치를 개략적으로 도시한 단면도이다. 도 1 내지 도 5와 동일 참조 번호는 동일 또는 유사 기능의 동일 또는 유사부재를 말한다. 이하에서 동일 참조 번호에 대해서는 그 자세한 설명을 생략한다.6 is a perspective view schematically showing a thermoelectric module packaging apparatus according to a second embodiment of the present invention, FIG. 7 is a schematic view showing an exploded state of the thermoelectric module packaging apparatus of FIG. 6, and FIG. 6 is a schematic cross-sectional view of the thermoelectric module packaging device. The same reference numerals as FIGS. 1 to 5 refer to the same or similar members having the same or similar functions. The detailed description of the same reference numerals will be omitted below.

도 6 내지 도 8에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제2 실시예에 따른 열전 모듈 패키징 장치(200)의 고정부(150)는 제1 바디(11)와 제2 바디(13)를 서로간에 고정하는 클램핑부재로 적용된다. 이하에서 고정부와 클램핑부재는 동일 참조번호를 사용한다.6 to 8, the fixing part 150 of the thermoelectric module packaging apparatus 200 according to the second embodiment of the present invention may have the first body 11 and the second body 13 separated from each other. It is applied as a clamping member for fixing. Hereinafter, the fixing part and the clamping member use the same reference numerals.

클램핑부재(150)의 설치를 위해 제1 바디(11)와 제2 바디(13)에는 고정홈(111)이 각각 형성될 수 있다. Fixing grooves 111 may be formed in the first body 11 and the second body 13 to install the clamping member 150, respectively.

클램핑부재(150)는 제1 바디(11)와 제2 바디(13)에 고정되도록 양단이 절곡된 고정편으로 적용될 수 있다. The clamping member 150 may be applied as a fixing piece having both ends bent to be fixed to the first body 11 and the second body 13.

따라서, 고정편의 절곡된 양단이 제1 바디(11)와 제2 바디(13)의 각각에 형성된 고정홈(111)에 고정되는 바, 제1 바디(11)와 제2 바디(13)를 서로간에 견고하게 고정할 수 있다.Therefore, the bent both ends of the fixing piece are fixed to the fixing groove 111 formed in each of the first body 11 and the second body 13, and the first body 11 and the second body 13 are mutually fixed. Can be firmly fixed to the liver.

도 9는 본 발명의 제3 실시예에 따른 열전 모듈 패키징 장치의 제1 바디와 제2 바디가 고정된 상태를 개략적으로 도시한 단면도이다. 도 1 내지 도 8과 동일 참조 번호는 동일 또는 유사 기능의 동일 또는 유사부재를 말한다. 이하에서 동일 참조 번호에 대해서는 그 자세한 설명을 생략한다.9 is a cross-sectional view schematically illustrating a state in which a first body and a second body of a thermoelectric module packaging apparatus according to a third embodiment of the present invention are fixed. The same reference numerals as FIGS. 1 to 8 refer to the same or similar members having the same or similar functions. The detailed description of the same reference numerals will be omitted below.

도 9에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제3 실시예에 따른 열전 모듈 패키징 장치(300)의 삽입 공간(10a)은 제1 바디(11)의 내부에 형성된다. As shown in FIG. 9, an insertion space 10a of the thermoelectric module packaging apparatus 300 according to the third embodiment of the present invention is formed in the first body 11.

삽입 공간(10a)은 제1 바디(11)의 내부에 다각형으로 인입된 상태로 형성되는 것을 예시적으로 설명하지만, 이에 반드시 한정되는 것은 아니고 일부분 또는 전체가 라운드 형상으로 변형되는 것도 가능하다. Although the insertion space 10a is exemplarily described as being formed in a polygonal state inside the first body 11, the present invention is not limited thereto, but a part or the whole may be deformed into a round shape.

도 10은 본 발명의 제4 실시예에 따른 열전 모듈 패키징 장치의 제1 바디와 제2 바디가 고정된 상태를 개략적으로 도시한 단면도이다. 도 1 내지 도 9와 동일 참조 번호는 동일 또는 유사 기능의 동일 또는 유사부재를 말한다. 이하에서 동일 참조 번호에 대해서는 그 자세한 설명을 생략한다.10 is a cross-sectional view schematically illustrating a state in which a first body and a second body of a thermoelectric module packaging apparatus according to a fourth embodiment of the present invention are fixed. The same reference numerals as in FIGS. 1 to 9 refer to the same or similar members having the same or similar functions. The detailed description of the same reference numerals will be omitted below.

도 10에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제4 실시예에 따른 열전 모듈 패키징 장치(400)의 삽입 공간(10a)은 제2 바디(13)의 내부에 형성된다. As shown in FIG. 10, an insertion space 10a of the thermoelectric module packaging apparatus 400 according to the fourth embodiment of the present invention is formed in the second body 13.

삽입 공간(10a)은 제2 바디(13)의 내부에 다각형으로 인입된 상태로 형성되는 것을 예시적으로 설명하지만, 이에 반드시 한정되는 것은 아니고 일부분 또는 전체가 라운드 형상으로 변형되는 것도 가능하다. Although the insertion space 10a is exemplarily described as being formed in a polygonal state inside the second body 13, the present invention is not limited thereto, and a part or the whole may be deformed into a round shape.

이상을 통해 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 설명하였지만, 본 발명은 이에 한정되는 것이 아니고 청구범위와 발명의 상세한 설명 및 첨부한 도면의 범위 안에서 여러 가지로 변형하여 실시하는 것이 가능하고 이 또한 본 발명의 범위에 속하는 것은 당연하다.Although the preferred embodiments of the present invention have been described above, the present invention is not limited thereto, and various modifications and changes can be made within the scope of the claims and the detailed description of the invention and the accompanying drawings. Naturally, it belongs to the range of.

10...패키지 바디 11...제1 바디
11a..제1 삽입부 11b..냉각 유로
13...제2 바디 13a..제2 삽입부
14...진공 포트 15...전선부재
20...열전 모듈 30...열전달부재
31...제1 계면 열전소재 33...제2 계면 열전소재
40...단열부재 50, 150...고정부
51...너트부재10 ... package body 11 ... first body
11a. First insert 11b. Cooling passage
13 .. 2nd body 13a .. 2nd insert
14 Vacuum port 15 Wire member
20 ... thermal module 30 ... heat transfer member
31.First interfacial thermoelectric material 33 ... Secondary interfacial thermoelectric material
40 ... insulation 50, 150 ...
51 ... nut member

Claims (12)

냉각 유로가 내부에 형성되는 제1 바디와, 고온의 열원에 접촉되며 상기 제1 바디와의 사이에 열전 모듈이 삽입되는 삽입 공간이 형성되는 제2 바디를 포함하는 패키지 바디;
상기 열전 모듈의 양측에서 상기 삽입 공간의 내부에 설치되는 열전달부재; 및
상기 제1 바디와 상기 제2 바디를 서로 간에 고정하는 고정부;
를 포함하고,
상기 고정부는, 상기 제1 바디와 상기 제2 바디를 서로간에 고정하는 클램핑부재이고,
상기 제1 바디와 상기 제2 바디의 외표면에는 고정홈이 각각 형성되고, 상기 클램핑부재는 양단이 상기 고정홈에 고정되도록 절곡된 고정편인 열전 모듈 패키징 장치.A package body including a first body having a cooling passage formed therein and a second body contacting a high temperature heat source and having an insertion space in which a thermoelectric module is inserted between the first body;
Heat transfer members installed in the insertion space at both sides of the thermoelectric module; And
A fixing part which fixes the first body and the second body to each other;
Including,
The fixing part is a clamping member for fixing the first body and the second body to each other,
Fixing grooves are formed on outer surfaces of the first body and the second body, respectively, and the clamping member is a thermoelectric module packaging device having a fixing piece bent so that both ends are fixed to the fixing groove. 제1항에 있어서,
상기 제1 바디에는 상기 열전 모듈의 일측이 내부로 삽입되는 제1 삽입부가 형성되고, 상기 제2 바디에는 상기 열전 모듈의 타측이 내부로 삽입되는 제2 삽입부가 형성되는 열전 모듈 패키징 장치.The method of claim 1,
The first body is formed with a first insertion portion is inserted into one side of the thermoelectric module, the thermoelectric module packaging device is formed in the second body is formed with a second insert portion is inserted into the other side of the thermoelectric module. 제1항에 있어서,
상기 패키지 바디는 스테인리스 스틸, 알루미늄 또는 구리를 포함하는 군에서 선택된 적어도 하나 이상의 재질로 형성되는 열전 모듈 패키징 장치.The method of claim 1,
The package body is a thermoelectric module packaging device formed of at least one material selected from the group consisting of stainless steel, aluminum or copper. 제2항에 있어서,
상기 패키지 바디의 상기 삽입 공간은 진공 상태인 열전 모듈 패키징 장치.The method of claim 2,
And the insertion space of the package body is in a vacuum state. 제1항에 있어서,
상기 열전달부재는,
상기 삽입 공간에서 상기 열전 모듈의 일측과 상기 제1 바디의 사이에 삽입되는 제1 계면 열전소재; 및
상기 삽입 공간에서 상기 열전 모듈의 타측과 상기 제2 바디의 사이에 삽입되는 제2 계면 열전소재;
를 포함하는 열전 모듈 패키징 장치.The method of claim 1,
The heat transfer member,
A first interfacial thermoelectric material inserted between one side of the thermoelectric module and the first body in the insertion space; And
A second interfacial thermoelectric material inserted between the other side of the thermoelectric module and the second body in the insertion space;
Thermoelectric module packaging device comprising a. 제5항에 있어서,
상기 열전달부재는, 서멀 그리스(thermal grease), 열전도성 페이스트, 카본 시트 또는 열전도성 패드 중의 적어도 하나 이상으로 선택되어 형성되는 열전 모듈 패키징 장치.The method of claim 5,
The heat transfer member, the thermal grease (thermal grease), thermally conductive paste, a carbon sheet or a thermally conductive module packaging device is formed by selecting at least one of the thermally conductive pad. 삭제delete 삭제delete 삭제delete 제1항에 있어서,
상기 제1 바디와 상기 제2 바디가 접촉되는 부분에 삽입되는 단열부재를 더 포함하는 열전 모듈 패키징 장치.The method of claim 1,
The thermoelectric module packaging apparatus of claim 1, further comprising a heat insulating member inserted into a portion where the first body and the second body contact. 제10항에 있어서,
상기 제1 바디와 상기 제2 바디는 상기 단열부재의 가장자리 부분에서 서로간에 용접되는 열전 모듈 패키징 장치.The method of claim 10,
And the first body and the second body are welded to each other at an edge portion of the heat insulating member. 제1항에 있어서,
상기 패키지 바디에는 상기 열전모듈과 연결되어 발전 전력이 전송되는 전선부재가 설치되는 열전 모듈 패키징 장치.The method of claim 1,
The package body thermoelectric module packaging device is connected to the thermoelectric module is installed a wire member for transmitting the generated power.
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