KR102040580B1 - Adhesive unit having uniform flatness and manufacturing method thereof, Heat exchanger using adhesive unit having uniform flatness and method of manufacturing the same - Google Patents

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Abstract

본 발명은 열전반도체소자와 이에 밀착되는 열전달블록을 열전도열경화접착제로 접착고정하여 단일 부품형태로 만들고 이 접착물의 두께가 일치되도록 열전달블록 표면을 가공하여 평탄도를 균일하게 함으로써 동일 평면상에 접착물들을 복수 개 조립할 때 일정한 두께에 의해 평탄도가 일치되어 조립과정에서 평탄도를 맞추는 공정을 제거하여 조립을 간편하게 하고, 또한 이 접착물을 이용하여 열교환장치를 제조할 때 하우징과 스크류를 사용하지 않은 상태로 접착물을 고정함으로써 조립공수를 줄일 수 있을 뿐만 아니라 스크류 체결 장소 확보를 위해 필요 이상으로 두꺼울 수 밖에 없었던 종래 방열판의 접촉면 두께를 얇게 구성하여 열전달 효율을 높이고, 더 나아가 열전반도체소자 고장시 해당 접착물을 교체하여 평탄도를 간단히 일치시키므로 교체 과정에서 다시 평탄도를 일치시키는 공정을 수행해야 하는 종래의 번거로움을 해소할 수 있는 평탄도가 균일한 접착물 및 그의 제조방법과 평탄도가 균일한 접착물을 이용한 열교환장치 및 그의 제조방법에 관한 것이다. The present invention adheres to the same plane by fixing the heat-conducting device and the heat-transfer block in close contact with the heat-conducting heat-curing adhesive to form a single part, and processing the surface of the heat-transfer block so that the thickness of the adhesive is consistent, thereby making the flatness uniform. When assembling a plurality of water, the flatness is matched by a certain thickness, eliminating the process of adjusting the flatness in the assembly process, and assembling is simplified. Also, when the heat exchanger is manufactured using this adhesive, the housing and the screw are not used. By fixing the adhesive in a non-conductive state, not only can the assembly work be reduced, but also the thickness of the contact surface of the conventional heat sink, which was inevitably thicker than necessary to secure the screw fastening place, increases the heat transfer efficiency, and furthermore, in case of failure of the thermal semiconductor element. Replace the adhesive to simply match flatness Heat exchanger using an adhesive having a uniform flatness and a manufacturing method thereof and an adhesive having a uniform flatness to solve the conventional inconvenience of having to perform the process of matching the flatness again in the process of furnace replacement and the manufacture thereof It is about a method.

Description

평탄도가 균일한 열전반도체소자 접착물 및 그의 제조방법, 평탄도가 균일한 열전반도체소자 접착물을 이용한 열교환장치 및 그의 제조방법{Adhesive unit having uniform flatness and manufacturing method thereof, Heat exchanger using adhesive unit having uniform flatness and method of manufacturing the same}Thermoelectric semiconductor device adhesive and its manufacturing method with uniform flatness, heat exchanger using thermal semiconductor device adhesive with uniform flatness and manufacturing method thereof [Adhesive unit having uniform flatness and manufacturing method etc, Heat exchanger using adhesive unit having uniform flatness and method of manufacturing the same}

본 발명은 열교환장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 열전반도체소자와 이에 밀착되는 열전달블록을 열전도열경화접착제로 접착고정하여 단일 부품형태로 만들고 이 접착물의 두께가 일치되도록 열전달블록 표면을 가공하여 평탄도를 균일하게 함으로써 동일 평면상에 접착물들을 복수 개 조립할 때 일정한 두께에 의해 평탄도가 일치되어 조립과정에서 종래 문제점으로 지적된 평탄도를 맞추는 공정을 제거하여 조립을 간편하게 하고, 또한 이 접착물을 이용하여 열교환장치를 제조할 때 하우징과 스크류를 사용하지 않은 상태로 접착물을 고정함으로써 조립공수를 줄일 수 있을 뿐만 아니라 스크류 체결 장소 확보를 위해 필요 이상으로 두꺼울 수 밖에 없었던 종래 방열판의 접촉면 두께를 얇게 구성하여 열전달 효율을 높이고, 더 나아가 열전반도체소자 고장시 해당 접착물을 교체하여 평탄도를 간단히 일치시키므로 교체 과정에서 다시 평탄도를 일치시키는 공정을 수행해야 하는 종래의 번거로움을 해소할 수 있는 평탄도가 균일한 접착물 및 그의 제조방법과 평탄도가 균일한 접착물을 이용한 열교환장치 및 그의 제조방법에 관한 것이다. The present invention relates to a heat exchanger, and more particularly, a heat conductive block and a heat transfer block in close contact with it are fixed by a heat conduction heat curing adhesive to form a single part, and the surface of the heat transfer block is processed to have a uniform thickness of the adhesive. By uniformizing the drawings, when assembling a plurality of adhesives on the same plane, the flatness is matched by a constant thickness, thus eliminating the process of matching the flatness pointed out as a conventional problem in the assembly process, and simplifying the assembly. When manufacturing the heat exchanger by using an adhesive, fixing the adhesive without the housing and the screw not only reduces the assembly work, but also the thickness of the contact surface of the conventional heat sink, which was inevitably thicker than necessary to secure the screw fastening place. Thin construction improves heat transfer efficiency, furthermore heat transfer When the conductor element breaks down, the adhesive is replaced to simply match the flatness so that the flatness can be eliminated, and the manufacturing method of the flatness can be eliminated. The present invention relates to a heat exchanger using an adhesive having a uniform flatness and a method of manufacturing the same.

열교환장치는 열교환매체를 이용하여 열교환 대상이 되는 열교환 목적물을 냉각 또는 가열하는 공기 조화기의 일종이다. 본 발명은 열교환매체로 열전반도체소자를 이용한다. The heat exchanger is a type of air conditioner that cools or heats a heat exchange target to be heat exchanged using a heat exchange medium. The present invention uses a thermoelectric semiconductor device as a heat exchange medium.

열전반도체소자는 냉매를 순환시키기 위해 압축기를 사용하는 기존의 냉각시스템을 탈피한 환경친화적인 냉각방식을 가능하게 하는 요소로서, 소형이면서도 세라믹 재질로 이루어진 박판의 양측면이 전극전환을 통해 냉각과 방열을 동시에 수행하는 부품이고, 그와 밀착되는 열전달블록과 함께 유니트를 형성하여 현재 열교환 산업분야에서 널리 사용되고 있다.The thermoelectric semiconductor element is an element that enables an environmentally friendly cooling method that deviates from the existing cooling system using a compressor to circulate the refrigerant. Both sides of the thin plate made of a small ceramic material provide cooling and heat dissipation through electrode switching. It is a component that performs at the same time, and forms a unit together with the heat transfer block in close contact with it and is currently widely used in the heat exchange industry.

이러한 열전반도체소자는 얇은 판상의 형태로 구성되어, 전원이 공급되면 일측면이 냉각되고 이 냉각상태가 계속해서 유지될 수 있도록 타측면은 반드시 방열되는 특성이 있다. 따라서 방열면의 온도가 낮아지면 낮아질수록 냉각면의 온도도 함께 낮아져 냉각효율이 좋게 된다. The thermoelectric semiconductor device is formed in a thin plate shape, and when power is supplied, one side is cooled and the other side is necessarily radiated so that the cooling state can be continuously maintained. Therefore, the lower the temperature of the heat dissipation surface, the lower the temperature of the cooling surface, and the cooling efficiency is good.

그러므로, 열전반도체소자를 사용한 열교환장치는 열전반도체소자의 방열면을 최대한 냉각시켜야 하므로 이를 위해 방열판과 같이 냉각수단으로 방열면의 온도를 낮추고 있다.Therefore, the heat exchanger using the thermoelectric semiconductor element is to cool the heat dissipation surface of the thermoelectric semiconductor element as much as possible to reduce the temperature of the heat dissipation surface by the cooling means like the heat sink for this purpose.

다음은 종래에 열전반도체소자를 이용한 열교환장치의 기술을 살펴본다.Next, look at the technology of the heat exchanger using a conventional thermoelectric semiconductor device.

공개특허 제10-2006-0100882호(2006년 09월 21일 공개)의 열전소자를 이용한 냉각장치가 있다. 이 기술은 그의 도면 1 내지 도면 4에서 확인할 수 있는 바와 같이 베이스판(10), 상기 베이스판(10)의 상부면에 그리스에 의해 부착되는 열전소자(20), 상기 열전소자(20)의 상부면에 그리스에 의해 부착되는 냉각블럭(30), 상기 냉각블럭(30)과 베이스판(10)에 결합되는 케이스(40), 및 상기 케이스(40)에 결합되는 냉각블럭(30)과 베이스판(10) 사이를 밀폐시키는 기밀부재(50)를 포함하고 있다.There is a cooling device using a thermoelectric device of Publication No. 10-2006-0100882 (published on September 21, 2006). This technique is based on the base plate 10, the thermoelectric element 20, which is attached to the upper surface of the base plate 10 by the grease, the upper portion of the thermoelectric element 20 as can be seen in Figures 1 to 4 Cooling block 30 attached to the surface by grease, the case 40 coupled to the cooling block 30 and the base plate 10, and the cooling block 30 and the base plate coupled to the case 40 An airtight member 50 for sealing the space between the two is included.

이 기술은 열전소자(20)에 전원이 공급되면 열전소자(20)는 어느 일측면이 냉각되어 그와 밀접하게 접촉하고 있는 냉각블럭(30)을 냉각시키고, 타측면이 방열되어 그와 밀접하게 접촉하고 있는 베이스판(10)을 가열하게 된다. 따라서 냉각블럭(30)은 항상 냉각상태를 유지하여 그와 밀접하게 접촉하는 열교환 목적물을 냉각시키는 본래의 목적을 수행하고, 베이스판(10)은 별도로 구비된 방열판(미도시)에 고정되어 방열을 수행하게 된다.In this technique, when power is supplied to the thermoelectric element 20, the thermoelectric element 20 cools the cooling block 30 in which one side is cooled and is in close contact with the thermoelectric element 20, and the other side is radiated in close contact with it. The base plate 10 which is in contact is heated. Therefore, the cooling block 30 always performs the original purpose of cooling the heat exchange object in close contact with the cooling state, and the base plate 10 is fixed to a heat sink (not shown) provided separately to dissipate heat. Will perform.

상기 열교환장치는 케이스(40) 내부에 열전소자(20)와 냉각블럭(30)을 수납한 상태에서 스크류를 이용하여 상기 케이스(40)를 베이스판(10)에 체결 고정하였기 때문에 독립된 부품인 열전소자(20)와 냉각블럭(30)을 고정시키기 위해서는 반드시 케이스(40)와 스크류를 사용해야만 했다. The heat exchange device is a thermoelectric component that is an independent component because the case 40 is fastened and fixed to the base plate 10 using a screw in a state in which the thermoelectric element 20 and the cooling block 30 are accommodated in the case 40. In order to fix the device 20 and the cooling block 30, the case 40 and the screw must be used.

그러나, 상기 케이스(40)는 열전소자(20)와 냉각블럭(30)를 감쌀 수 있도록 그들의 외곽 둘레를 따라 상당한 폭을 가지고 연장부가 돌출되어야 하므로 부피가 크고, 그 연장부에 스크류가 체결되는 체결공(41)이 형성되어 있으므로 구조가 복잡하며, 열교환 성능을 높이기 위해 열전소자(20)를 조밀하게 많이 배치할 경우에 케이스(40)가 방해하여 열전소자(20)를 조밀하게 배치하는데 한계가 있었다. However, since the case 40 has a considerable width along the outer circumference of the case 40 so as to surround the thermoelectric element 20 and the cooling block 30, the case 40 is bulky and a screw is fastened to the extension 40. Since the ball 41 is formed, the structure is complicated, and when the thermoelectric elements 20 are densely arranged in order to increase the heat exchange performance, the case 40 interferes and the limits of the thermoelectric elements 20 are densely arranged. there was.

또한, 케이스(40)가 스크류에 의해 베이스판(10)에 고정되므로, 베이스판(10)은 스크류가 안정되게 체결 고정될 수 있도록 충분한 두께를 가져야 하는 문제가 있다. 더 구체적으로, 베이스판(10)은 별도로 구비된 방열판에 고정되어 방열을 수행하게 되는데, 그의 두께가 필요 이상으로 두꺼우면 그만큼 방열판으로 전달되는 열 이동이 늦어져 방열 효율이 낮아지고, 방열 효율이 낮으면 결국 열교환장치의 냉각 성능이 저하되는 문제가 있다.In addition, since the case 40 is fixed to the base plate 10 by a screw, the base plate 10 has a problem that the screw should have a sufficient thickness so that the screw can be securely fastened. More specifically, the base plate 10 is fixed to a heat sink provided separately to perform heat dissipation, and if its thickness is thicker than necessary, the heat transfer to the heat sink is delayed by the heat dissipation efficiency and the heat dissipation efficiency is lowered. If it is low, there is a problem that the cooling performance of the heat exchanger is reduced in the end.

상기와 같은 문제점이 발생되는 원인은 열전소자(20)와 냉각블럭(30)을 단순히 적층시킨 상태에서 이들을 수용하는 케이스(40)를 스크류로 고정시키기 때문이다. 즉, 긴밀하게 밀착되어야 하는 열전소자(20)와 냉각블럭(30)을 단순히 적층시키고 이들을 케이스(40)로 밀착 고정시키므로, 케이스(40) 사용에 따른 원가 상승 및 조립의 불편함을 피할 수 없고, 특히 열전도율을 높이기 위해 열전소자(20)와 냉각블럭(30)은 긴밀히 접착되어야 하는데 단순히 적층된 상태를 유지하므로 그들의 접촉면 사이에 형성된 미세한 공극(접촉면의 거칠기에 의한 공극)이 존재하여 긴밀하게 접촉되지 않아 냉각효율이 좋지 않은 문제도 발생된다. The above-mentioned problem occurs because the thermoelectric element 20 and the cooling block 30 are simply stacked, and the case 40 accommodating them is fixed with a screw. That is, since the thermoelectric element 20 and the cooling block 30 to be closely adhered to each other are simply stacked and fixedly fixed to the case 40, the cost increase and the inconvenience of assembly due to the use of the case 40 cannot be avoided. In particular, in order to increase the thermal conductivity, the thermoelectric element 20 and the cooling block 30 should be closely adhered to each other. Since they simply remain stacked, fine pores (pores due to the roughness of the contact surface) are formed between their contact surfaces, thereby making intimate contact. If the cooling efficiency is not good problem occurs.

특히, 열전소자는 제조시 내부에 접착제를 사용하는데, 접착제 사용량에 따라 두께가 달라지므로 모든 제조사에서 만들어진 열전소자는 사용에 따른 허용 오차를 두고 있다. 즉 동일 조건 하에서 제조된 열전소자라 하더라도 접착제 사용에 따라 각자 두께가 다를 뿐만 아니라 단일 몸체라도 양측면의 경사도가 달라 평탄도도 일치하지 않는다. In particular, the thermoelectric device uses an adhesive inside the manufacturing process, since the thickness varies depending on the amount of adhesive used, the thermoelectric device made by all manufacturers has an allowance for use. That is, even in the case of thermoelectric devices manufactured under the same conditions, the thickness of each of the thermoelectric elements may be different depending on the use of the adhesive.

그러므로, 열전소자(20)와 냉각블럭(30)을 적층하여 수용한 케이스(40) 복수 개를 동일 평면상에 복수 개 설치하여 목적물을 냉각시킬 때 각 케이스(40) 내부에 적층된 열전소자(20)의 두께와 평탄도가 케이스(40) 내부 적층물은 각자 다르므로 두꺼운 열전소자(20)와 접촉하는 베이스판(10)과 냉각블럭(30)이 그들과 접촉하는 방열판과 목적물에 긴밀하게 접촉되고, 얇은 열전소자(20)와 접촉하는 베이스판(10)과 냉각블럭(30)은 그들과 접촉해야 하는 방열판과 목적물에 아예 접촉되지 않거나 긴밀하게 접촉되지 않아 결국 냉각효율이 낮아지는 문제점을 피할 수 없었다. Therefore, when a plurality of cases 40, which are stacked and accommodated with the thermoelectric element 20 and the cooling block 30, are installed on the same plane, a plurality of cases 40 are stacked in each case 40 to cool the object. Since the thickness and flatness of the case 20 are different from each other in the stack of the case 40, the base plate 10 and the cooling block 30 in contact with the thick thermoelectric element 20 closely contact the heat sink and the object in contact with them. The base plate 10 and the cooling block 30 which are in contact with the thin thermoelectric element 20 are not in contact with the heat sink and the object to be in contact with them, or are in intimate contact with each other, resulting in low cooling efficiency. Could not be avoided.

즉, 각 케이스(40)에 수용된 열전소자(20)들은 두께와 평탄도가 일치되지 않으므로 두꺼운 열전소자(20)와 적층된 베이스판(10)과 냉각블럭(30)만 방열판과 목적물에 접촉되는 심각한 문제가 있었다. That is, since the thermoelectric elements 20 accommodated in each case 40 do not coincide in thickness and flatness, only the base plate 10 and the cooling block 30 stacked with the thick thermoelectric element 20 are in contact with the heat sink and the object. There was a serious problem.

또한, 종래 다른 기술로는 특허출원 제10-2010-0004145호(2010년 11월 03일 공고)의 열전반도체소자 유니트 및 그 제조방법이 공개되었다. 이 기술의 경우도 하우징(20) 내부에 독립된 부품인 열전반도체소자(30)와 제1,2블록(40)(50)을 수납한 상태에서 스크류를 이용하여 상기 하우징(20)을 그의 도면 1과 같이 방열판(H)에 고정하였다. In addition, as another conventional technology, a thermoelectric semiconductor device unit of Patent Application No. 10-2010-0004145 (November 03, 2010) and a manufacturing method thereof have been disclosed. In the case of this technique, the housing 20 is formed by using a screw in a state in which the thermoelectric semiconductor element 30 and the first and second blocks 40 and 50, which are independent components, are stored inside the housing 20. It fixed to the heat sink H as follows.

그러므로, 열전반도체소자(30)와 제1,2블록(40)(50)를 방열판(H)에 고정하기 위해서는 하우징(20)과 스크류를 사용해야 하므로, 이미 설명한 하우징(20) 사용에 따른 문제점, 그리고 스크류가 안정되게 체결되는 두께를 확보하기 위해 방열판(H)의 체결부분을 불필요하게 두껍게 해야하는 문제점을 그대로 가지고 있다. Therefore, in order to fix the thermoelectric semiconductor device 30 and the first and second blocks 40 and 50 to the heat dissipation plate H, the housing 20 and the screw must be used. And it has the problem that the fastening portion of the heat sink (H) need to be unnecessarily thick in order to secure the thickness that the screw is securely fastened.

또한, 열전반도체소자(30)와 제1,2블록(40)(50)이 수용된 하우징(20) 복수 개를 동일 평면상에 복수 개 설치하여 목적물을 냉각시킬 때 하우징(20) 내부에 적층된 열전반도체소자(30)의 두께와 평탄도가 각자 다르므로 두꺼운 열전반도체소자(30)와 적층된 제1,2블록(40)(50)만 방열판과 목적물에 접촉되는 종래의 심각한 문제점을 여전히 피할 수 없었다. In addition, a plurality of housings 20 in which the thermoelectric semiconductor elements 30 and the first and second blocks 40 and 50 are accommodated are installed on the same plane to cool the target object, and thus, are stacked inside the housing 20. Since the thickness and flatness of the thermoelectric semiconductor device 30 are different from each other, a serious problem of the conventional art in which only the first and second blocks 40 and 50 stacked with the thick thermoelectric semiconductor device 30 are in contact with the heat sink and the target is still avoided. Could not.

종래 다른 기술은 특허출원 제10-2009-0058735호(2010년 09월 28일 공고)의 열전반도체소자 유니트 및 그 제조방법이 공개되었다. 이 기술의 경우는 이미 설명한 특허출원 제10-2010-0004145호의 기술과 유사하여 이미 설명한 하우징과 스크류 사용에 따른 문제점, 그리고 복수 개의 하우징(20)을 동일 평면에 사용하여 넓은 목적물을 냉각시킬 때 두꺼운 두께를 가진 열전반도체소자(30)와 함께 적층된 제1,2블록(40)(50)만 방열판과 목적물에 접촉되는 문제가 해결되지 않아 여전히 존재한다.In the related art, a thermoelectric semiconductor device unit of Patent Application No. 10-2009-0058735 (September 28, 2010) and a manufacturing method thereof are disclosed. This technique is similar to the technique described in Patent Application No. 10-2010-0004145 already described, and the problems caused by the use of the housing and the screw described above, and when the plurality of housings 20 are used in the same plane to cool a wide object, Only the first and second blocks 40 and 50 stacked together with the thermoelectric semiconductor element 30 having the thickness still exist because the problem of contacting the heat sink and the object is not solved.

한편, 종래 또 다른 기술로는 공개특허 제10-2010-0123320호(2010년 11월 24일 공개)의 열전반도체소자 유니트, 특허출원 제10-2012-0013936호(2014년 03월 10일 공고)의 열전반도체소자유니트가 공개되었다. 이 기술도 이미 설명한 바와 같이 하우징과 스크류 사용에 따른 문제점을 그대로 가지고 있다. 그리고 하우징 내부에 스프링을 내장하여 블록과 열전반도체소자를 긴밀하게 압착 고정하고 있으나, 스프링을 사용하는 만큼 높이가 높아져 열교환장치의 두께를 두껍게 하는 문제가 있었다.Meanwhile, another conventional technique is a thermoelectric semiconductor device unit of Publication No. 10-2010-0123320 (published November 24, 2010), and Patent Application No. 10-2012-0013936 (March 10, 2014 announcement). The thermoelectric semiconductor device unit of was disclosed. As already explained, this technology still has the problems of housing and screw use. In addition, the spring is embedded in the housing to tightly compress and fix the block and the thermoelectric semiconductor element. However, as the spring is used, the height is increased to increase the thickness of the heat exchanger.

종래의 또 다른 기술로는 공개특허 제10-2012-0132018호(2012년 12월 05일 공개)의 칠러 및 그의 제조방법이 공개되었다. 이 기술은 본 발명자가 개발한 기술로서 복수 개의 열전소자의 방열면을 방열판에 고정하는 방법에 관한 것으로, 평탄도를 맞추는 기술을 갖추고 있어 종래보다 좀 더 진보적인 기술이다.As another conventional technique, a chiller and a method of manufacturing the same are disclosed in Korean Patent Application Publication No. 10-2012-0132018 (published on December 05, 2012). This technology is a technique developed by the present invention relates to a method of fixing the heat dissipation surfaces of a plurality of thermoelectric elements to the heat sink, and has a technology for matching the flatness, which is more advanced than the prior art.

구체적으로, 방열판(22) 일측면 또는 양측면에 복수 개의 열전소자(23)를 면접촉 상태로 배치하는 단계; 상기 배치된 각 열전소자(23) 상부에 쿨블록(24)을 탑재하는 단계; 상기 쿨블록(24)이 노출되게 쿨블록(24)과 열전소자(23)를 덮개(25)로 씌우고, 이 덮개(25)를 상기 방열판(22)에 고정하여 쿨블록(24)과 열전소자(23)를 고정시키는 단계; 케이스(26) 내부에 상기 각 열전소자(23)를 수용하여 보호할 수 있도록 케이스(26)를 상기 방열판(22)에 고정하는 단계; 상기 방열판(22)을 지그(G)에 고정한 후 노출된 쿨블록(24)들 및 케이스(26)를 동일 높이로 가공하여 평탄도를 일치시키는 단계; 상기 가공된 쿨블록(24)들이 장착된 방열판(22)을 열교환기(21) 일측면 또는 양측면에 고정할 수 있도록 상기 쿨블록(24)들과 케이스(26)를 열교환기(21) 외측면에 면접촉 상태로 고정하는 단계; 및 상기 케이스(26) 측면에 주입구(26a)를 관통하고, 이 주입구(26a)를 통해 케이스(26) 내부에 단열부재(27)를 충전시켜 내부 공기를 외부로 토출시킨 후 주입구(26a)를 밀폐시키는 단계;를 포함한다.Specifically, disposing a plurality of thermoelectric elements 23 on one side or both sides of the heat sink 22 in a surface contact state; Mounting a cool block (24) on top of each of the arranged thermoelectric elements (23); The cool block 24 and the thermoelectric element 23 are covered by the cover 25 to expose the cool block 24, and the cover 25 is fixed to the heat sink 22 to cool the block 24 and the thermoelectric element. Fixing 23; Fixing the case (26) to the heat sink (22) to accommodate and protect the thermoelectric elements (23) inside the case (26); Fixing the heat sink 22 to the jig G, and then processing the exposed cool blocks 24 and the case 26 to the same height to match the flatness; The cool blocks 24 and the case 26 may be fixed to the heat exchanger 22 on which the processed cool blocks 24 are mounted on one or both sides of the heat exchanger 21. Fixing to the surface contact state to; And the injection hole 26a penetrates the side surface of the case 26 and fills the heat insulating member 27 in the case 26 through the injection hole 26a to discharge the internal air to the outside, and then the injection hole 26a is opened. Sealing;

이 기술은 그의 도면 14 내지 도면 16과 같이 양 외측 방열판(22) 사이에 열전소자(23)와 쿨블록(24)이 장착된 열교환기(21)를 장착하는 것으로, 먼저 양 외측 방열판(22) 접촉면에 열전소자(23)와 쿨블록(24)을 적층식으로 복수 개 배열하고 상기 쿨블록(24) 상부가 노출되게 덮개(25)로 이들을 감싼 후 스크류를 방열판(22) 접촉면에 체결하여 덮개(25)를 고정하고, 이후 상기 방열판(22)을 지그(G)에 고정한 후 노출된 쿨블록(24)들을 공작기계 등을 이용하여 동일 높이로 가공하여 평탄도를 맞추었다. In this technique, as shown in FIGS. 14 to 16, a heat exchanger 21 in which a thermoelectric element 23 and a cool block 24 are mounted is mounted between both outer heat sinks 22. Arrange a plurality of thermoelectric elements 23 and cool blocks 24 on a contact surface in a stacking manner, wrap them with a cover 25 so that the cool blocks 24 are exposed, and then fasten a screw to a contact surface of a heat sink 22 to cover the cover. After fixing the 25 and fixing the heat sink 22 to the jig G, the exposed cool blocks 24 were processed at the same height using a machine tool to adjust the flatness.

이와 같이 노출된 쿨블록(24)들을 가공하여 평탄도를 맞추는 이유는 두께가 다른 각 열전소자(23)와 이에 적층되는 쿨블록(24)을 합산한 높이와 평탄도를 균일하게 하기 위한 것이다. The reason for adjusting the flatness by processing the exposed cool blocks 24 is to uniformize the height and flatness of the thermoelectric elements 23 having different thicknesses and the cool blocks 24 stacked thereon.

만약, 복수 개 사용된 열전소자(23)가 평탄도가 일치하지 않으면, 즉 각각의 열전소자(23)의 두께와 평탄도가 다르면 그들과 접촉하는 각 쿨블록(24)들이 일정한 두께로 가공되어도 얇은 두께를 가진 열전소자(23)는 방열판(22)에 긴밀하게 접촉되지 않고 또한 그 얇은 열전소자(23)에 적층되는 쿨블록(24)도 열교환기(21) 접촉면과 긴밀하게 접촉되지 않는다. 따라서 열전소자(23)의 냉각면의 낮은 온도가 열교환기(21)에 원활하게 전달하지 못하는 것은 물론이고 방열면도 방열판(22)과 분리되어 방열이 원활하게 진행되지 않기 때문에 결국 열교환기(21)는 냉각 성능이 현저히 낮아지는 문제가 발생한다. If the plurality of thermoelectric elements 23 used do not have the same flatness, that is, if the thickness and the flatness of each of the thermoelectric elements 23 are different, the cool blocks 24 contacting them may be processed to a constant thickness. The thin thermoelectric element 23 is not in intimate contact with the heat sink 22, and the cool block 24 stacked on the thin thermoelectric element 23 is also not in intimate contact with the heat exchanger 21 contact surface. Therefore, since the low temperature of the cooling surface of the thermoelectric element 23 does not transfer smoothly to the heat exchanger 21, and the heat dissipation surface is separated from the heat sink 22, the heat dissipation does not proceed smoothly. The problem arises that the cooling performance is significantly lowered.

이러한 문제점을 해결하기 위해 열교환기(21)와 방열판(22) 사이에 병렬로 적층되는 각각의 열전소자(23)와 쿨블록(24)들의 높이와 평탄도를 균일하게 하는 공정이 요구되며, 그 방법의 하나로 상기 종래 기술은 열전소자(23)를 가공할 수 없으니 도 11과 같이 열전소자(23)에 적층되고 덮개(25)에 노출되게 고정된 각 쿨블록(24)들의 표면을 공작기계(M)를 이용하여 일률적으로 가공하여 평탄도를 균일하게 맞추었다.In order to solve this problem, a process for uniformizing the height and flatness of each of the thermoelectric elements 23 and the cool blocks 24 stacked in parallel between the heat exchanger 21 and the heat sink 22 is required. As a method of the related art, the prior art cannot process the thermoelectric element 23. Thus, as shown in FIG. 11, the surface of each cool block 24 fixed to the cover 25 and laminated to the thermoelectric element 23 is machine tool ( It was processed uniformly using M) to uniformly adjust the flatness.

그러나, 상기 종래 기술은 적층되는 열전소자(23)와 쿨블록(24)을 덮개(25)로 감싸고 이 덮개(25)를 스크류를 이용하여 방열판(22)에 체결하기 때문에 이미 지적한 종래 기술과 같이 덮개(25)의 사용에 따른 제반 문제점을 그대로 가지고 있다. 그리고 제조된 칠러 사용 중 어느 하나의 열전소자(23)가 고장이 발생하면 그 고장난 열전소자(23)를 교체해야 하는데, 교체된 열전소자(23)는 이미 사용 중인 것들과 평탄도가 다르므로 두께와 평탄도를 일치시킬 방법이 없으므로 다시 방열판(22)을 지그에 고정시킨 후 각 쿨블록(24)들의 표면을 공작기계(M)로 재 가공해야 하는 번거로움이 있다. 이러한 문제점 때문에 종래 칠러는 열전소자(23)가 고장날 때 그의 교체작업이 번거로워 칠러 자체를 폐기하고 있는 것이 현실이다.However, since the conventional technology wraps the thermoelectric element 23 and the cool block 24 to be stacked with a cover 25 and fastens the cover 25 to the heat sink 22 using a screw, as in the conventional art already pointed out. The problems associated with the use of the lid 25 remain intact. And if any one of the manufactured use of the chiller breaks out of the thermoelectric element 23, the failed thermoelectric element 23 must be replaced, the thermoelectric element 23 is replaced because the flatness is different from those already in use, the thickness Since there is no way to match the flatness and the heat sink 22 to the jig again there is a hassle to rework the surface of each cool block 24 with a machine tool (M). Due to this problem, the conventional chiller is a waste of the chiller itself because the replacement work is cumbersome when the thermoelectric element 23 is broken.

대한민국 공개특허 제10-2006-0100882호(2006년 09월 21일 공개)Republic of Korea Patent Publication No. 10-2006-0100882 (Published September 21, 2006) 대한민국 특허출원 제10-2010-0004145호(2010년 11월 03일 공고)Republic of Korea Patent Application No. 10-2010-0004145 (announced November 03, 2010) 대한민국 공개특허 제10-2010-0123320호(2010년 11월 24일 공개)Republic of Korea Patent Publication No. 10-2010-0123320 (published 24 November 2010) 대한민국 특허출원 제10-2012-0013936호(2014년 03월 10일 공고)Republic of Korea Patent Application No. 10-2012-0013936 (announced March 10, 2014) 대한민국 공개특허 제10-2012-0132018호(2012년 12월 05일 공개)Republic of Korea Patent Publication No. 10-2012-0132018 (published 05 December 2012)

이에 본 발명은 상술한 바와 같은 종래 열교환장치의 제반 문제점을 해결하기 위한 것으로 그 목적은 열전반도체소자와 이에 밀착되는 열전달블록을 열전도열경화접착제로 접착고정하여 단일 부품형태로 만들고 이 접착물의 두께가 일치되도록 열전달블록 표면을 가공하여 평탄도를 균일하게 함으로써 동일 평면상에 접착물들을 복수 개 조립할 때 일정한 두께에 의해 평탄도가 일치되어 조립과정에서 종래 문제점으로 지적된 평탄도를 맞추는 공정을 제거하여 조립을 간편하게 할 수 있는 평탄도가 균일한 열전반도체소자 접착물 및 그의 제조방법을 제공함에 있다.Therefore, the present invention is to solve the problems of the conventional heat exchanger as described above, the object of the heat-conducting device and the heat-transfer block in close contact with the heat-conducting heat-curing adhesive to fix and form a single part form the thickness of the adhesive By processing the surface of the heat transfer block to make it uniform, the flatness is matched by a certain thickness when assembling a plurality of adhesives on the same plane, eliminating the process of matching the flatness pointed out as a conventional problem in the assembly process. It is an object of the present invention to provide a thermoelectric semiconductor device adhesive and a method of manufacturing the same having a flatness that can simplify assembly.

본 발명의 다른 목적은 상기 접착물을 이용하여 열교환장치를 제조할 때 하우징과 스크류를 사용하지 않은 상태로 접착물을 고정함으로써 조립공수를 줄일 수 있을 뿐만 아니라 스크류 체결 장소 확보를 위해 필요 이상으로 두꺼울 수 밖에 없었던 종래 방열판의 접촉면 두께를 얇게 구성하여 열전달 효율을 높일 수 있는 평탄도가 균일한 열전반도체소자 접착물을 이용한 열교환장치 및 그의 제조방법을 제공함에 있다.Another object of the present invention is to reduce the number of assembly work by fixing the adhesive without the housing and the screw when manufacturing the heat exchanger using the adhesive as well as thicker than necessary to secure the screw fastening place The present invention provides a heat exchanger using a heat conductive semiconductor device adhesive having a uniform flatness to improve heat transfer efficiency by forming a thin contact surface thickness of a conventional heat sink, and a method of manufacturing the same.

본 발명의 또 다른 목적은 열전반도체소자 고장시 해당 접착물을 교체하여 평탄도를 간단히 일치시키므로 교체 과정에서 다시 평탄도를 일치시키는 공정을 수행해야 하는 종래의 번거로움을 해소할 수 있는 평탄도가 균일한 열전반도체소자 접착물을 이용한 열교환장치 및 그의 제조방법을 제공함에 있다.Another object of the present invention is to replace the corresponding adhesive when the thermoelectric semiconductor device failure, so that the flatness is simply matched flatness that can solve the conventional hassle to perform the process of matching the flatness again in the replacement process The present invention provides a heat exchanger using a uniform thermoelectric semiconductor device adhesive and a method of manufacturing the same.

본 발명의 또 다른 목적은 평탄도가 균일한 열전반도체소자 접착물을 이용하여 제조한 열교환장치 외부 표면을 진공상태에서 기밀부재로 코팅하여 밀폐함으로써 사용시 열전반도체소자 냉각면 주변에 응결된 물이 내부로 침투하여 이에 의해 열교환장치 내부에 전기가 흐르는 것을 원천적으로 차단하여 사용의 안전성을 확보할 수 있는 평탄도가 균일한 열전반도체소자 접착물을 이용한 열교환장치 및 그의 제조방법을 제공함에 있다.Another object of the present invention is to seal the outer surface of the heat exchanger device manufactured by using a thermoelectric semiconductor device adhesive with uniform flatness by sealing with a hermetic member in a vacuum state, the water condensed around the cooling surface of the thermoelectric semiconductor device when in use The present invention provides a heat exchanger using a thermoelectric semiconductor device adhesive having a uniform flatness that can be infiltrated into and thereby prevent the flow of electricity inside the heat exchanger, thereby ensuring safety of use, and a method of manufacturing the same.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 평탄도가 균일한 열전반도체소자 접착물 제조방법은 열전반도체소자 표면에 열전달블록을 접착제로 밀접하게 접착시키는 단계(S1); According to an aspect of the present invention, there is provided a method for manufacturing a thermoconductor device adhesive having a uniform flatness, the method comprising: closely bonding a heat transfer block to a surface of the thermoconductor device with an adhesive (S1);

상기 열전반도체소자와 열전달블록이 접착된 접착물을 지그에 고정시키는 단계(S2); 및Fixing the adhesive to which the thermoconductor element and the heat transfer block are attached to a jig (S2); And

상기 지그에 고정된 열전달블록의 노출된 표면을 커터로 평면가공하여 접착물의 두께를 일정하게 하여 평탄도를 맞추는 단계(S3);를 포함한다.And flattening the exposed surface of the heat transfer block fixed to the jig with a cutter to adjust the flatness to uniform thickness of the adhesive (S3).

본 발명은 상기 S1단계에서 열전반도체소자와 열전달블록을 접착하는 접착제는 열전도열경화접착제이며, 이의 물성은 점도 8,000∼8,800Pa·s, 열전도도 1∼1.44 W/m·K, 경도 Shore(D형) 55∼62D인 것을 특징으로 한다.In the present invention, the adhesive for bonding the heat conducting semiconductor element and the heat transfer block in step S1 is a heat conducting heat curing adhesive, and its physical properties are viscosity 8,000-8,800 Pa · s, thermal conductivity 1-1.44 W / m · K, hardness Shore (D Type) 55 to 62D.

본 발명의 열전달블록은 가로 또는 세로 너비가 열전반도체소보다 더 크게 형성되고, 너비가 더 큰 가로 또는 세로의 두께를 형성하는 양측면이 지그에 밀착 고정되며, 상기 지그는 상단부가 열전달블록의 상면보다 낮은 상태로 열전달블록을 고정하여 커터가 열전달블록 표면을 가공할 때 커터와 충돌하지 않도록 한다.The heat transfer block of the present invention has a horizontal or vertical width larger than the heat conducting semiconductor element, and both sides forming a wider or vertical thickness having a larger width are tightly fixed to the jig, and the jig has an upper end than the upper surface of the heat transfer block. Secure the heat transfer block in a low state so that the cutter does not collide with the cutter when machining the heat transfer block surface.

한편, 본 발명에 따른 평탄도가 균일한 열전반도체소자 접착물을 이용한 열교환장치 제조방법은 열전반도체소자 표면에 열전달블록을 접착제로 밀접하게 접착시키는 단계(S1)와, 상기 열전반도체소자와 열전달블록이 접착된 접착물을 지그에 고정시키는 단계(S2), 상기 지그에 고정된 열전달블록의 노출된 표면을 커터로 평면가공하여 접착물의 두께를 일정하게 하여 평탄도를 맞추는 단계(S3)를 진행하여 평탄도가 균일한 열전반도체소자 접착물을 제조하는 단계(S10); 및On the other hand, the method of manufacturing a heat exchange apparatus using a heat conduction device adhesive having a uniform flatness according to the present invention comprises the step (S1) of closely bonding the heat transfer block on the surface of the heat conduction semiconductor device with an adhesive, and the heat conduction device and the heat transfer block Fixing the bonded adhesive to the jig (S2), by processing the exposed surface of the heat transfer block fixed to the jig with a cutter to uniform the thickness of the adhesive to proceed the step (S3) Manufacturing a thermoconductor device adhesive having a uniform flatness (S10); And

복수 개의 열전반도체소자 접착물들의 열전달블록 표면이 열교환 목적물의 접촉면에 열전반도체소자 표면이 방열판의 접촉면에 각각 밀착되게 열교환 목적물과 방열판 사이에 열전반도체소자 접착물을 배치하여 상기 열교환 목적물과 방열판을 고정하는 단계(S20);를 포함한다.Fixing the heat exchange object and the heat sink by arranging the heat conduction element adhesive between the heat exchange object and the heat sink such that the surface of the heat transfer block of the plurality of thermoconductor device adhesives are in close contact with the contact surface of the heat sink, respectively. It includes; step (S20).

본 발명의 다른 실시예에 따른 평탄도가 균일한 열전반도체소자 접착물을 이용한 열교환장치 제조방법은 열전반도체소자 표면에 열전달블록을 접착제로 밀접하게 접착시키는 단계(S1)와, 상기 열전반도체소자와 열전달블록이 접착된 접착물을 지그에 고정시키는 단계(S2), 상기 지그에 고정된 열전달블록의 노출된 표면을 커터로 평면가공하여 접착물의 두께를 일정하게 하여 평탄도를 맞추는 단계(S3)를 진행하여 평탄도가 균일한 열전반도체소자 접착물을 제조하는 단계(S10); According to another aspect of the present invention, there is provided a method of manufacturing a heat exchange apparatus using a thermally conductive semiconductor device having a uniform flatness, in which a heat transfer block is closely adhered to the surface of a thermal semiconductor device using an adhesive (S1), Fixing the adhesive to which the heat transfer block is bonded to the jig (S2), and flattening the exposed surface of the heat transfer block fixed to the jig with a cutter to adjust the thickness of the adhesive to uniformity (S3) Proceeding to the step of producing a thermoconductor device adhesive uniformity (S10);

복수 개의 열전반도체소자 접착물들의 각 열전달블록 표면이 열교환 목적물의 접촉면에 각 열전반도체소자 표면이 방열판의 접촉면에 밀착되게 배치하는 단계(S20);Arranging the surfaces of the respective heat transfer blocks of the plurality of thermoconductor element adhesives to be in close contact with the contact surfaces of the heat sinks to the contact surfaces of the heat exchange targets (S20);

상기 열교환 목적물과 방열판 사이 가장자리에 가스켓을 배치하는 단계(S30); 및Disposing a gasket at an edge between the heat exchange object and the heat sink (S30); And

상기 열교환 목적물과 방열판 가장자리를 스크류로 체결하여 내부에 위치한 열전반도체소자 접착물들과 가스켓을 밀착 고정하는 단계(S40);를 포함한다.And fastening the heat exchange target object and the heat sink edge by screwing the thermoelectric semiconductor element adhesives and the gasket in close contact therewith (S40).

본 발명의 또 다른 실시예에 따른 평탄도가 균일한 열전반도체소자 접착물을 이용한 열교환장치 제조방법은 열전반도체소자 표면에 열전달블록을 접착제로 밀접하게 접착시키는 단계(S1)와, 상기 열전반도체소자와 열전달블록이 접착된 접착물을 지그에 고정시키는 단계(S2), 상기 지그에 고정된 열전달블록의 노출된 표면을 커터로 평면가공하여 접착물의 두께를 일정하게 하여 평탄도를 맞추는 단계(S3)를 진행하여 평탄도가 균일한 열전반도체소자 접착물을 제조하는 단계(S10);According to still another aspect of the present invention, there is provided a method of manufacturing a heat exchange apparatus using a thermally conductive semiconductor device having a uniform flatness, in which a heat transfer block is closely adhered to the surface of a thermal semiconductor device by an adhesive (S1), and the thermal semiconductor device. And fixing the adhesive to which the heat transfer block is bonded to the jig (S2), and flattening the exposed surface of the heat transfer block fixed to the jig with a cutter to adjust the thickness of the adhesive to uniformity (S3). Proceeding to produce a thermoelectric semiconductor device adhesive uniformity (S10);

복수 개의 열전반도체소자 접착물들의 각 열전달블록 표면이 열교환 목적물의 접촉면에 각 열전반도체소자 표면이 방열판의 접촉면에 밀착되게 배치하는 단계(S20);Arranging the surfaces of the respective heat transfer blocks of the plurality of thermoconductor element adhesives to be in close contact with the contact surfaces of the heat sinks to the contact surfaces of the heat exchange targets (S20);

상기 열교환 목적물과 방열판 사이 가장자리에 가스켓을 배치하는 단계(S30); Disposing a gasket at an edge between the heat exchange object and the heat sink (S30);

상기 열교환 목적물과 방열판 가장자리를 스크류로 체결하여 내부에 위치한 열전반도체소자 접착물들과 가스켓을 밀착 고정하는 단계(S40); 및Fastening the heat exchange target and the heat sink edge with screws to tightly fix the thermoelectric semiconductor element adhesives and the gasket therein (S40); And

S40단계를 마친 열교환장치를 진공실에 넣고 진공상태에서 열교환장치의 외부에 기밀부재를 코팅하는 단계(S50);를 포함한다.Comprising the step S40 put the heat exchanger in a vacuum chamber and coating an airtight member on the outside of the heat exchanger in a vacuum (S50); includes.

본 발명의 방열판은 내부 열교환실에 방열핀이 수납되고, 이 열교환실은 덮개로 밀폐되며, 열교환실과 연통되는 측면에 냉각수가 출입하는 입구와 출구가 형성되고, 열전반도체소자가 밀착되는 접촉면은 평면가공되며;The heat sink of the present invention is a heat sink fin is housed in the inner heat exchange chamber, the heat exchange chamber is sealed with a cover, the inlet and outlet through which the coolant enters and exits are formed on the side communicating with the heat exchange chamber, the contact surface is in close contact with the thermoelectric semiconductor element ;

열전반도체소자가 밀착되는 방열판의 접촉면 가공은 방열판의 두께를 형성하는 양측면을 지그로 압착고정한 상태에서 노출된 상부면, 하부면 또는 상,하부면을 커터로 평면가공하여 평탄도를 균일하게 하며, 상기 지그는 열교환실의 벽체가 위치하는 방열판의 측면 가장자리를 압착고정하여 가공 후 지그의 압착고정상태를 해제하더라도 접촉면의 평탄도가 변하지 않도록 한다.The contact surface processing of the heat sink in which the thermoelectric semiconductor elements are in close contact with each other forms the thickness of the heat sink with a jig, and the flat upper surface, the lower surface, or the upper and lower surfaces are processed with a cutter to flatten the flatness. The jig is fixed to the side edge of the heat sink in which the wall of the heat exchange chamber is located so that the flatness of the contact surface does not change even if the jig fixed state of the jig is released after processing.

본 발명은 열전반도체소자와 열전달블록을 열전도열경화접착제로 접착한 후 이 접착물들을 준비된 지그에 고정시켜 열전달블록 표면을 일정한 높이로 가공하여 두께와 평탄도를 맞춤으로써 열전반도체소자와 열전달블록의 접착물을 하나의 독립된 부품처럼 대량 생산하여 열전반도체소자 사용시 가장 문제점으로 지적된 평탄도 문제를 간단히 해결함으로써 조립을 간편할 수 있는 장점을 가진다.According to the present invention, the heat conduction element and the heat transfer block are bonded with a heat conduction heat curing adhesive, and then the adhesives are fixed to the prepared jig to process the surface of the heat transfer block to a certain height to match the thickness and flatness of the heat transfer element and the heat transfer block. The mass production of the adhesive as a separate part has the advantage that the assembly can be simplified by simply solving the flatness problem pointed out as the most problem when using the thermoelectric semiconductor device.

또한, 본 발명은 열전반도체소자 고장시 이미 평탄화된 새로운 접착물로 간단히 교체하여 전체 접착물들의 평탄도를 처음 조립상태와 동일하게 하여 교체작업을 간편하게 할 뿐만 아니라 사용 중인 열교환장치를 계속 재사용할 수 있는 장점을 가진다.In addition, the present invention can be easily replaced with a new adhesive already flattened in the case of thermoelectric semiconductor element failure to make the flatness of all the adhesives the same as the original assembly state, thereby simplifying the replacement work and continuing to reuse the heat exchanger in use. Has the advantage.

또한, 본 발명은 열전반도체소자를 고정하기 위해 열전반도체소자와 블록을 감싸아 방열판에 체결 고정되는 하우징과 이 하우징을 체결하는 스크류를 사용하지 않아도 되므로 원가를 절감할 수 있을 뿐만 아니라 조립공수를 더욱 줄일 수 있는 장점을 가진다.In addition, the present invention does not need to use a housing that is fastened to the heat sink to secure the thermoelectric semiconductor element and the block to fasten the thermoelectric semiconductor element and a screw fastening the housing, so that the cost can be reduced as well as the assembly labor. It has the advantage of being reduced.

또한, 본 발명은 스크류 체결 장소 확보를 위해 필요이상으로 두꺼울 수 밖에 없었던 종래 방열판의 접촉면 두께를 얇게 구성함으로써 열전달이 신속하게 진행되면서도 방열판에 숨어 있는 잠열을 제거하여 열전달 효율을 높일 수 있는 장점을 가진다. In addition, the present invention has the advantage of increasing the heat transfer efficiency by removing the latent heat hidden in the heat sink while the heat transfer proceeds quickly by configuring a thin contact surface thickness of the conventional heat sink was inevitably thicker than necessary to secure the screw fastening place. .

즉, 열전반도체소자가 밀착되는 방열판 접촉면의 두께를 종래보다 현저히 감소시켜 열전반도체소자에서 방열되는 열이 얇은 접촉면의 두께를 통해 방열판으로 즉시 전달되어 방열효율을 높이게 된다. That is, the thickness of the heat sink contact surface to which the thermoelectric semiconductor device is in close contact is significantly reduced than before, so that the heat radiated from the thermoelectric semiconductor element is immediately transferred to the heat sink through the thickness of the thin contact surface to increase the heat radiation efficiency.

또한, 본 발명은 제조 마지막 단계에서 열교환장치를 진공실에 넣고 진공상태에서 외부 표면에 기밀부재를 코팅함으로써, 내부의 공기를 제거하여 열전반도체소자가 열전달블록을 냉각시킬 때 내부에 응결수가 생성되는 것을 차단하고 또한 코팅된 기밀부재가 열교환장치를 밀폐시켜 내부로 전기가 흐르는 것을 원천적으로 차단하여 응결수에 의해 전기 누설이 발생하는 종래 문제점을 해결할 수 있는 장점이 있다. In addition, the present invention by placing the heat exchanger in a vacuum chamber at the end of the manufacturing process and coating the airtight member on the outer surface in a vacuum state, the condensation water is generated when the heat transfer semiconductor element cools the heat transfer block by removing the air inside. In addition, the coated airtight member seals the heat exchanger, thereby blocking the flow of electricity inherently, thereby solving the conventional problem of electric leakage caused by condensed water.

도 1은 본 발명에 따른 열교환장치의 정단면도
도 2는 본 발명에 따른 접착물 확대 개념도
도 3은 본 발명의 접착물이 지그에 고정된 상태를 보인 개념도
도 4는 본 발명에 따른 접착물과 가스켓이 조립된 열교환장치의 정단면도
도 5는 본 발명에 따른 방열판 내부를 보인 평면도
도 6은 본 발명에 따른 접착물이 배치된 방열판 평면도
도 7은 본 발명에 따른 접착물 제조 순서도
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 열교환장치 제조 순서도
도 9는 본 발명의 다른 실시예에 따른 열교환장치 제조 순서도
도 10은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 열교환장치 제조 순서도
도 11은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 열교환장치 제조 순서도
1 is a front sectional view of a heat exchanger according to the present invention;
2 is an enlarged conceptual view of an adhesive according to the present invention;
3 is a conceptual view showing a state in which the adhesive of the present invention is fixed to the jig
Figure 4 is a front sectional view of the heat exchanger device assembled with the adhesive and gasket according to the present invention
5 is a plan view showing the inside of the heat sink according to the present invention
6 is a plan view of the heat sink in which the adhesive according to the present invention is disposed
7 is a flow chart manufacturing adhesive according to the invention
8 is a flow chart of manufacturing a heat exchanger according to an embodiment of the present invention
9 is a flow chart of manufacturing a heat exchanger according to another embodiment of the present invention
10 is a flow chart of manufacturing a heat exchanger according to another embodiment of the present invention
11 is a flow chart of manufacturing a heat exchanger according to another embodiment of the present invention

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 열교환장치 및 그의 제조방법을 상세히 설명한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described in detail the heat exchanger and its manufacturing method according to the present invention.

상기 도면에서 확인할 수 있는 바와 같이 본 발명에 따른 평탄도가 균일한 열전반도체소자 접착물(1) 제조방법은 도 7과 같이 열전반도체소자(2) 표면에 열전달블록(3)을 접착제(4)로 밀접하게 접착시키는 단계(S1); As can be seen in the drawings, the method for manufacturing a thermally conductive semiconductor device adhesive 1 having a uniform flatness according to the present invention, as shown in FIG. 7, heat transfer block 3 is attached to the surface of the thermally conductive semiconductor device 2. Closely bonding (S1);

상기 열전반도체소자(2)와 열전달블록(3)이 접착된 접착물(1)을 지그(5)에 고정시키는 단계(S2); 및Fixing the adhesive (1) to which the thermoconductor element (2) and the heat transfer block (3) are attached to the jig (S2); And

상기 지그(5)에 고정된 열전달블록(3)의 노출된 표면을 커터(61)로 평면가공하여 접착물(1)의 두께를 일정하게 하여 평탄도를 맞추는 단계(S3);를 포함한다.And flattening the exposed surface of the heat transfer block (3) fixed to the jig (5) with a cutter (61) to adjust the flatness of the adhesive (1) to achieve a flatness (S3).

상기 열전반도체소자(2) 표면에 열전달블록(3)을 접착제(4)로 밀접하게 접착시키는 단계(S1)에서 사용되는 접착제(4)는 열전도열경화접착제를 사용한다. The adhesive 4 used in the step S1 of closely bonding the heat transfer block 3 to the surface of the heat conducting semiconductor element 2 with the adhesive 4 uses a heat conductive heat curing adhesive.

이미 설명한 바와 같이 전원이 공급되면 열전반도체소자(2)의 어느 일측면은 온도가 낮아 냉각면이 되고, 타측면은 상기 냉각면의 열을 빼앗아 외부로 방열하는 방열면이 되므로 이 방열면은 냉각면에 비해 온도가 상당히 높다. 그러므로 방열면의 열이 원활하게 방열되어 온도가 낮아지면 그와 비례하여 냉각면의 온도도 함께 낮아지므로, 냉각효율을 높이기 위해서는 방열면의 온도를 최대한 낮추는 것이 요구된다.As described above, when power is supplied, one side of the thermoelectric semiconductor element 2 becomes a cooling surface due to a low temperature, and the other side becomes a heat dissipating surface that takes heat from the cooling surface and radiates heat to the outside. The temperature is considerably higher than cotton. Therefore, since the heat of the heat dissipation surface is smoothly radiated and the temperature is lowered, the temperature of the cooling surface is also lowered in proportion to it. Therefore, it is required to lower the temperature of the heat dissipation surface as much as possible to increase the cooling efficiency.

본 발명에서는 열전반도체소자(2)의 냉각면이 열전도열경화접착제를 이용하여 열전달블록(3)과 긴밀하게 접착된다. 물론 전원의 극성을 바꾸면 냉각면이 방열면이 되고, 방열면이 냉각면이 될 수 있으며, 이러한 극성 변화는 사용자의 전원 극성 선택에 따라 변화시킬 수 있다.In the present invention, the cooling surface of the heat conductive semiconductor element 2 is closely adhered to the heat transfer block 3 using a heat conductive heat curing adhesive. Of course, if the polarity of the power source is changed, the cooling surface may be the heat dissipation surface, and the heat dissipation surface may be the cooling surface, and such polarity change may be changed according to the power polarity selection of the user.

열전달블록(3)을 사용하지 않고, 열전반도체소자(2)의 냉각면에 냉각 대상이 되는 열교환 목적물(7)을 직접 밀착시키면 열교환 목적물(7)을 더욱 빨리 그리고 더 낮은 온도로 냉각시킬 수 있다. 그럼에도 불구하고 열전반도체소자(2)에 열전달블록(3)을 밀착시키고 굳이 열전달블록(3)을 열교환 목적물(7)에 긴밀하게 고정시키는 이유는 평탄도를 맞추기 위해서 어쩔 수 없이 사용한다. 즉 넓은 면적을 가진 열교환 목적물(7)을 냉각시키기 위해서는 도 6과 같이 복수 개의 열전반도체소자(2)를 일정한 간격으로 배치하여 열교환 목적물(7) 전역을 균일하게 냉각시키게 되는데, 여기에 사용되는 복수 개의 열전반도체소자(2)들은 각각 두께와 평탄도가 다르므로 그들 모두의 냉각면을 열교환 목적물(7)에 방열면을 방열판(8)에 긴밀하게 접착시키는 것이 불가능하다. The heat exchange object 7 can be cooled faster and to a lower temperature by directly bringing the heat exchange object 7 to be cooled directly into the cooling surface of the heat transfer semiconductor element 2 without using the heat transfer block 3. . Nevertheless, the reason for closely contacting the heat transfer block 3 to the heat transfer semiconductor element 2 and firmly fixing the heat transfer block 3 to the heat exchange target 7 is inevitably used to match the flatness. That is, in order to cool the heat exchange target 7 having a large area, a plurality of thermoelectric semiconductor elements 2 are arranged at regular intervals as shown in FIG. 6 to uniformly cool the entire heat exchange target 7. Since the two thermoelectric semiconductor elements 2 are each different in thickness and flatness, it is impossible to closely adhere the heat dissipation surface to the heat dissipation plate 8 to all of the cooling surfaces thereof to the heat exchange object 7.

더 자세히 설명하면, 현재 출시되고 있는 열전반도체소자들을 자세히 살펴보면 각자 두께가 다르면서도 각자의 양측면이 평행하지 않고 경사져 평탄도까지 일치하지 않는다. 따라서 일부 두꺼운 열전반도체소자(2)만 그들의 냉각면이 열교환 목적물(7)에 방열면이 방열판(8)에 밀착되고, 얇은 두께를 가진 열전반도체소자(2)들은 그들의 냉각면만 열교환 목적물(7)에 접촉되고 방열면은 방열판(8)에 접촉되지 않아 방열이 원활하게 진행되지 않으므로 냉각효율이 낮아 결국 열교환 목적물(7)을 원하는 냉각온도로 낮추지 못하게 된다. More specifically, if you look closely at the current thermoelectric semiconductor devices on the market, even though the thickness of the two sides of each side is not parallel, the slope does not match the flatness. Therefore, only some of the thicker thermoelectric semiconductor elements 2 have their cooling surfaces close to the heat exchange targets 7, and the heat dissipation surfaces closely adhere to the heat sink 8, and the thinner thermoelectric semiconductor elements 2 have only their cooling surfaces having heat exchange targets 7. Since the heat dissipation surface is not in contact with the heat dissipation plate 8, the heat dissipation does not proceed smoothly, and thus the cooling efficiency is low, so that the heat exchange target 7 cannot be lowered to the desired cooling temperature.

이러한 문제점 때문에 본 발명은 도 1 내지 도 2와 같이 열전반도체소자(2) 냉각면에 열전도율이 좋은 비철금속인 열전달블록(3), 주로 알루미늄이나 구리로 이루어진 열전달블록(3)을 열전도열경화접착제로 밀착 고정시켜 접착물(1)로 만들고, 이 접착물(1)을 구성하는 열전달블록(3)들을 지그(5)에 고정시킨 후 노출된 표면을 가공하여 열전반도체소자(2)와 열전달블록(3)을 합산한 두께를 균일하게 하면서도 평탄도까지 일치시키는 공정을 수행하게 된다. 이때 열전반도체소자(2)의 바닥면은 지그(5) 바닥면에 밀착되고 그 상태에서 공작기계(6)의 커터(61)가 열전반도체소자(2)에 탑재된 열전달블록(3)을 하향으로 가압하면서 평면 가공하게 되므로 평탄도는 균일하게 된다. Due to this problem, the present invention uses a heat transfer block 3 of a non-ferrous metal having a good thermal conductivity on the cooling surface of the heat conducting semiconductor element 2 as shown in FIGS. 1 to 2, and a heat transfer block 3 mainly made of aluminum or copper as a heat conduction heat curing adhesive. After making a close contact with the adhesive (1) to fix the heat transfer block (3) constituting the adhesive (1) to the jig (5), the exposed surface is processed to heat the semiconductor element 2 and the heat transfer block ( The process of matching the flatness while uniformizing the thickness of 3) is performed. At this time, the bottom surface of the thermoconductor element 2 is in close contact with the bottom surface of the jig 5, and in this state, the cutter 61 of the machine tool 6 lowers the heat transfer block 3 mounted on the thermoconductor element 2. The flatness is uniform because the surface is processed while pressing.

이렇게 되면 접착된 열전반도체소자(2)와 열전달블록(3)을 합산한 두께는 일정하면서도 평탄도까지 균일하게 된다. 따라서 이 접착물(1) 복수 개를 이용하여 열교환장치(10)를 만들어 열교환 목적물(7)을 냉각시킬 때 사용된 접착물(1)들은 두께가 일정하면서도 평탄도가 균일하므로 각 열전달블록(3)은 열교환 목적물(7)에 열전반도체소자(2)는 방열판(8)에 긴밀하게 밀착고정되어 열교환 목적물(7)을 종래보다 더 낮은 온도로 냉각시킬 수 있다. In this case, the thickness of the bonded heat conducting semiconductor element 2 and the heat transfer block 3 is uniform and uniform even. Therefore, the adhesives 1 used when the heat exchanger 10 is cooled by using the plurality of adhesives 1 to cool the heat exchange targets 7 have a uniform thickness and uniform flatness, so that each heat transfer block 3 The thermoelectric semiconductor element 2 is closely attached to the heat sink 8 so that the heat exchange object 7 can be cooled to a lower temperature than before.

상기 S1단계는 도 2와 같이 열전도열경화접착제를 이용하여 열전반도체소자(2)와 열전달블록(3)을 밀접하게 접착시킨다. 이 작업은 수작업 또는 기계장치에 의한 자동화 공정으로 수행할 수 있으며, 접착 후에는 열전도열경화접착제가 건조될 수 있도록 일정시간 건조 공정을 거친다. 사용되는 열전도열경화접착제는 공지의 것으로, 이의 물성은 점도 8,000∼8,800Pa·s, 열전도도 1∼1.44 W/m·K, 경도 Shore(D형) 55∼62D인 것을 사용한다. 열전도열경화접착제는 열전달이 우수하므로 열손실이 거의 발생하지 않아 본 발명의 목적을 달성할 수 있다. In the step S1, as shown in FIG. 2, the heat conductive semiconductor device 2 and the heat transfer block 3 are closely adhered to each other using a heat conductive heat curing adhesive. This can be done manually or by an automated process by a mechanical device. After bonding, the thermal conductive curing agent is dried for a certain period of time to dry. The thermally conductive thermosetting adhesive used is a well-known one, and its physical property uses viscosity 8,000-8,800 Pa.s, thermal conductivity 1-1.44 W / m * K, hardness Shore (type D) 55-62D. Since the thermally conductive thermal curing adhesive is excellent in heat transfer, almost no heat loss occurs, thereby achieving the object of the present invention.

열전도열경화접착제가 건조되면, 열전반도체소자(2)와 열전달블록(3)은 견고하게 접착 고정되어 단일 접착물(1)을 형성하게 되므로 분리할 수 없는 상태가 된다. 따라서 사용 중 열전반도체소자(2)가 고장나면 열전달블록(3)과 함께 교체된다. When the heat conductive heat curing adhesive is dried, the heat conductive semiconductor element 2 and the heat transfer block 3 are firmly adhered to each other to form a single adhesive 1, and thus are inseparable. Therefore, if the thermal semiconductor element 2 breaks down during use, it is replaced together with the heat transfer block 3.

상기 S1단계는 열전반도체소자(2)와 열전달블록(3)을 접착제(4)로 접착 고정하는 공정이므로 그의 작업은 비교적 간단하다. 그러나 열교환장치(10)를 조립하기 전에 열전반도체소자(2)와 열전달블록(3)을 접착하여 접착물(1)을 만드는 종래 기술은 존재하지 않으며, 또한 조립 전에 평탄도를 맞추기 위해 단일 부품화된 접착물(1)의 열전달블록(3)을 가공하는 기술도 존재하지 않는다.Since the step S1 is a process of adhesively fixing the thermoconductor element 2 and the heat transfer block 3 with an adhesive 4, its operation is relatively simple. However, there is no prior art for bonding the thermoconductor element 2 and the heat transfer block 3 to make the adhesive 1 before assembling the heat exchanger 10, and also integrating a single part to achieve flatness before assembly. There is also no technique for processing the heat transfer block 3 of the adhered material 1.

종래 기술인 상기 공개특허 제10-2012-0132018호는 본 발명자가 평탄도를 맞추기 위해 수 년 전에 개발한 방법이다. 그 방법은 지적한 바와 같이 열전소자(23)와 쿨블록(24)을 덮개(25)로 감싸고 이 덮개(25)를 스크류로 고정하므로 덮개(25) 사용에 따른 문제점, 칠러 사용 중 어느 하나의 열전소자(23)가 고장이 발생하면 그 고장난 열전소자(23)를 교체한 후 각 쿨블록(24)들의 표면을 재차 가공해야 하는 문제점, 이러한 문제점 때문에 열전소자(23)가 고장나면 칠러 자체를 폐기하는 문제점 때문에 현재는 사용하지 않고 있다. The prior art Patent Publication No. 10-2012-0132018 is a method developed by the inventors several years ago to match the flatness. As pointed out, the thermoelectric element 23 and the cool block 24 are covered with a cover 25, and the cover 25 is fixed with a screw so that the problems caused by the use of the cover 25 and the use of the chiller can be achieved. If the element 23 fails, the surface of each of the cool blocks 24 must be reworked after replacing the failed thermoelectric element 23. If the thermoelectric element 23 fails due to this problem, the chiller itself is discarded. Currently not used because of the problem.

이러한 종래 문제점을 해결하기 위해 본 발명은 열전반도체소자(2)와 열전달블록(3)을 접착제(4)로 고정하여 단일 부품형태로 만들었으며, 이 단일 부품을 지그(5)에 넣고 노출된 열전달블록(3)을 가공하여 열교환장치(10) 조립 전에 접착물(1)의 두께와 평탄도를 균일하게 하는 것므로, 상기 본 발명은 공개특허 제10-2012-0132018호의 종래 기술과는 기술적 사상이 전혀 다른 것이라 하겠다. In order to solve this conventional problem, the present invention has fixed the thermoconductor element 2 and the heat transfer block 3 with an adhesive (4) to form a single part, and put the single part in the jig (5) exposed heat transfer Since the block 3 is processed to uniform the thickness and flatness of the adhesive 1 before assembling the heat exchanger 10, the present invention has a technical concept compared to the prior art of the Patent Publication No. 10-2012-0132018. This is something completely different.

S1단계가 완료된 다음에는 열전반도체소자(2)와 열전달블록(3)으로 구성된 접착물(1)들의 평탄도를 맞출 수 있도록 접착물(1)들을 지그(5)에 고정시킨 단계(S2)가 진행된다. 상기 지그(5)는 여러가지 형태로 구성할 수 있으며, 그 일 실시예로서 도 3과 같이 접착물(1)들을 수용하는 수용홈(51)이 형성되고, 상기 수용홈(51)에 삽입된 접착물(1) 측면을 고정할 수 있도록 슬라이드부재(52)가 볼트(53) 단부에 형성되어 볼트(53)가 회전할 때 왕복이동하여 접착물(1)을 구성하는 열전달블록(3) 측면을 고정하게 된다. 상기 수용홈(51)을 일렬로 복수 개 형성하고, 상기 수용홈(51)들과 대응되게 슬라이드부재(52)와 커터(61)를 길게 형성하여 한 번으로 복수 개의 열전달블록(3) 표면을 가공하여 접착물(1)의 평탄도를 균일하게 하는 것이 바람직하다. 상기 S2단계에서 접착물(1)을 구성하는 열전반도체소자(2) 저면이 지그(5)의 바닥면에 밀착되게 접착물(1)을 고정하면 열전달블록(3) 가공 후에는 접착물(1)의 두께와 평탄도가 일치된다. After the step S1 is completed, the step (S2) of fixing the adhesives (1) to the jig (5) to match the flatness of the adhesive (1) consisting of the heat conducting semiconductor element (2) and the heat transfer block (3) Proceed. The jig 5 may be configured in various forms, and as an example, as shown in FIG. 3, an accommodating groove 51 is formed to accommodate the adhesives 1, and an adhesive inserted into the accommodating groove 51 is formed. The slide member 52 is formed at the end of the bolt 53 so as to fix the side of the water 1 so that the side of the heat transfer block 3 constituting the adhesive 1 by reciprocating when the bolt 53 rotates is formed. It will be fixed. The plurality of receiving grooves 51 are formed in a row, and the slide member 52 and the cutter 61 are formed long to correspond to the receiving grooves 51 to form the surfaces of the plurality of heat transfer blocks 3 at once. It is preferable to process and make the flatness of the adhesive 1 uniform. In the step S2, if the bottom surface of the thermoconductor element 2 constituting the adhesive 1 is fixed to the bottom surface of the jig 5, the adhesive 1 is fixed. ) Thickness and flatness match.

상기 열전달블록(3)은 가로 또는 세로 너비가 열전반도체소보다 더 크게 형성되고, 너비가 더 큰 가로 또는 세로의 두께를 형성하는 양측면이 지그(5)에 밀착 고정되며, 상기 지그(5)는 상단부가 열전달블록(3)의 상면보다 낮은 상태로 열전달블록(3)을 고정하여 커터(61)가 열전달블록(3) 표면을 가공할 때 커터(61)와 충돌하지 않도록 한다. 또한 볼트(53)를 체결하여 슬라이드부재(52)를 열전달블록(3) 측면을 가압하고 고정할 때 열전달블록(3)이 너무 압축되어 볼록하게 변형되지 않도록 한다. 만약, 볼트(53)를 너무 강하게 체결하여 열전달블록(3)의 노출된 평면이 볼록하거나 오목하게 변형되면 그 상태에서 커터(61)가 평면을 가공하게 되고, 가공 후 슬라이드부재(52)를 이동시켜 가압상태를 해제하면 열전달블록(3)은 가공된 상태에서 원래상태로 복원되므로 가공면은 필연적으로 변형되어 평탄도가 맞지 않아 본 발명의 목적을 달성할 수 없다.The heat transfer block 3 has a horizontal or vertical width larger than that of a heat conducting semiconductor, and both sides forming a larger horizontal or vertical thickness are tightly fixed to the jig 5, and the jig 5 is The heat transfer block 3 is fixed to the upper end of the heat transfer block 3 so that the cutter 61 does not collide with the cutter 61 when the surface of the heat transfer block 3 is processed. In addition, when fastening and fixing the slide member 52 to the heat transfer block (3) side by fastening the bolts 53 so that the heat transfer block (3) is too compressed to be convexly deformed. If the bolt 53 is tightened so strongly that the exposed plane of the heat transfer block 3 is convex or concave, the cutter 61 processes the plane in that state, and the slide member 52 is moved after the process. By releasing the pressurized state, since the heat transfer block 3 is restored to its original state in the processed state, the processing surface is inevitably deformed and the flatness does not match, and thus the object of the present invention cannot be achieved.

S2단계를 완료한 다음에는 상기 지그(5)에 고정된 열전달블록(3)의 노출된 표면을 커터(61)로 평면가공하여 접착물(1)의 두께를 일정하게 하여 평탄도를 맞추는 단계(S3)가 진행된다.After the step S2 is completed, flattening the exposed surface of the heat transfer block 3 fixed to the jig 5 with the cutter 61 to adjust the flatness of the adhesive 1 to achieve a flatness ( S3) proceeds.

상기 S3단계는 일례로 지그(5) 상부에 직선운동하면서 회전하는 원통형 커터(61)를 이용할 수 있다. 지그(5)가 고정된 상태에서 직선운동과 회전운동하는 커터(61)가 상기 지그(5)의 수용홈(51)에 고정된 접착물(1)의 열전달블록(3) 표면을 가공하면 접착물(1)들은 설정된 두께로 가공되므로 평탄도가 균일하게 된다. In the step S3, for example, a cylindrical cutter 61 rotating while linearly moving on the jig 5 may be used. When the cutter 61, which is linearly and rotationally moved while the jig 5 is fixed, processes the surface of the heat transfer block 3 of the adhesive 1 fixed to the receiving groove 51 of the jig 5, the bonding is performed. Since the waters 1 are processed to a set thickness, the flatness becomes uniform.

이미 설명한 바와 같이 사용되는 복수 개의 열전반도체소자(2)들은 제조시 접착제(4)를 사용하므로 각자 두께가 다르고 평탄도도 일치되지 않을 뿐만 아니라 S1단계에서 사용되는 열전도열경화접착제의 두께에 따라 접착물(1)의 두께와 평탄도가 또 달라지게 된다. 그러므로 접착물(1)들을 지그(5)에 고정시킨 후 노출된 열전달블록(3)의 표면을 공작기계(6)의 커터(61)로 가공하면 가공된 접착물(1)들은 일정한 두께를 가지면서도 평탄도가 일치된다. 공작기계(6)의 커터(61)로 열전달블록(3)의 평면을 가공할 때 커터(61)가 열전달블록(3)의 표면을 압박하면서 가공을 진행하므로 가공 과정에서 접착물(1)이 움직이지 않고 가압상태를 유지하므로 가공되는 모든 접착물(1)들의 두께는 일정하면서도 평탄도까지 균일하게 된다. As described above, since the plurality of thermoconductor elements 2 used are adhesives 4 in manufacturing, the thicknesses of the thermoconductor elements 2 are different from each other and the flatness is not matched. The thickness and flatness of the water 1 will be different again. Therefore, after fixing the adhesives 1 to the jig 5 and processing the exposed surface of the heat transfer block 3 with the cutter 61 of the machine tool 6, the processed adhesives 1 have a constant thickness. Flatness is consistent. When the plane of the heat transfer block 3 is machined with the cutter 61 of the machine tool 6, the cutter 61 presses the surface of the heat transfer block 3 to process the adhesive. Since the pressure is maintained without moving, the thickness of all the adhesives 1 to be processed is uniform to uniformity.

이렇게 가공된 접착물(1)들은 지그(5)에서 복수 개가 고정된 상태에서 대량으로 가공 양산되므로 사용이 편리하고, 열교환장치(10) 사용 중 열전반도체소자(2) 고장시 교체를 간편하게 할 수 있고, 교체 과정에서 별도로 평탄도를 맞추는 번거로운 추가 작업을 진행하지 않아도 되는 효과가 있다.Since the processed adhesives 1 are processed and mass-produced in a state where a plurality of them are fixed in the jig 5, they are easy to use and can be easily replaced in case of failure of the thermoelectric semiconductor element 2 during use of the heat exchanger 10. In addition, there is an effect of not having to perform a cumbersome additional work of adjusting the flatness separately in the replacement process.

상기 S3단계가 완료되면 본 발명의 평탄도가 균일한 열전반도체소자 접착물(1)을 완성하게 된다.When the step S3 is completed, the thermoelectric semiconductor device adhesive 1 of which the flatness of the present invention is uniform is completed.

다음은 상기 S1단계부터 S3단계를 거쳐 제조 완성된 평탄도가 균일한 열전반도체소자 접착물(1)을 이용하여 열교환장치(10)를 제조하는 방법을 설명한다.Next, a method of manufacturing the heat exchange apparatus 10 using the thermoelectric semiconductor device adhesive 1 having a uniform flatness manufactured through the steps S1 to S3 will be described.

본 발명에 따른 열교환장치(10) 제조방법은 도 8과 같이 상기 S1단계부터 S3단계를 거쳐 평탄도가 균일한 열전반도체소자 접착물(1)을 제조하는 단계(S10); 및Method for manufacturing a heat exchanger device 10 according to the present invention comprises the steps of preparing a thermoelectric device adhesive (1) having a uniform flatness through the steps S1 to S3 as shown in Figure 8 (S10); And

복수 개의 열전반도체소자 접착물(1)들의 열전달블록(3) 표면이 열교환 목적물(7)의 접촉면에 열전반도체소자(2) 표면이 방열판(8)의 접촉면에 각각 밀착되게 열교환 목적물(7)과 방열판(8) 사이에 열전반도체소자 접착물(1)을 배치하여 상기 열교환 목적물(7)과 방열판(8)을 고정하는 단계(S20);를 포함한다.The surface of the heat transfer block 3 of the plurality of thermoconductor element adhesives 1 is in contact with the contact surface of the heat exchange target 7, and the surface of the heat conduction semiconductor element 2 is in close contact with the contact surface of the heat sink 8, respectively. And arranging the thermoelectric semiconductor element adhesive 1 between the heat sinks 8 to fix the heat exchange target 7 and the heat sinks 8 (S20).

상기 S10단계는 S1단계부터 S3단계를 포함하는 공정이므로, 앞에서 이미 설명하였으므로 더 자세한 설명은 생략하기로 한다.Since step S10 is a process including step S1 to step S3, since it has already been described above, a detailed description thereof will be omitted.

상기 S10단계가 완료되면 접착물(1)을 열교환 목적물(7)과 방열판(8) 사이에 밀착되게 고정하는 단계(S20)가 진행된다. 즉, 접착물(1)의 열전달블록(3) 표면이 열교환 목적물(7)의 접촉면에 열전반도체소자(2) 표면이 방열판(8)의 접촉면에 각각 밀착되게 고정한다.When the step S10 is completed, the step (S20) of fixing the adhesive (1) in close contact between the heat exchange target 7 and the heat sink (8) is in progress. That is, the surface of the heat transfer block 3 of the adhesive 1 is fixed to the contact surface of the heat exchange target 7 so that the surface of the heat conducting semiconductor element 2 is in close contact with the contact surface of the heat sink 8, respectively.

상기 S20단계에서 열교환 목적물(7)과 방열판(8) 사이에 복수 개의 접착물(1)을 설치할 경우 도 6과 같이 접착물(1)들의 열전반도체소자(2)를 방열판(8)에 일정한 간격으로 배치한 다음 열전달블록(3) 상부에 열교환 목적물(7)을 탑재한 다음 방열판(8) 가장자리와 열교환 목적물(7) 가장자리를 스크류(9)로 체결 고정하여 접착물(1)을 가압상태로 고정한다. 상기 조립과정에서 열교환 목적물(7)을 열전달블록(3) 상부에 탑재한 상태에서 조립위치를 설정하기 위해 움직일 때 상기 열전달블록(3)은 열전반도체소자(2)와 접착되어 단일을 부품을 형성하고 있으므로 열전반도체소자(2)와 별도로 움직이지 않는다.When the plurality of adhesives 1 are installed between the heat exchange target 7 and the heat sink 8 in step S20, the heat conductive semiconductor elements 2 of the adhesives 1 are spaced apart from the heat sink 8 as shown in FIG. The heat exchange object (7) is mounted on the heat transfer block (3), and then the edge of the heat sink (8) and the edge of the heat exchange object (7) are fastened and fastened with screws (9). Fix it. When the heat exchange object 7 is mounted on the heat transfer block 3 in the assembling process, the heat transfer block 3 is bonded to the heat conductive semiconductor element 2 to form a single part when the heat transfer block 3 moves to set the assembly position. Therefore, it does not move separately from the thermoelectric semiconductor element 2.

상기 S20단계는 종래 열전반도체를 고정시키는 고정수단으로 사용되던 하우징을 사용하지 않으므로 접착물(1)들을 조밀하게 근접 배치할 수 있고, 이렇게 접착물(1)을 조밀하게 배치하면 열전반도체소자(2)를 종래보다 더 많이 사용할 수 있어 열교환장치(10)의 열교환 성능을 높일 수 있다. 또한 본 발명은 하우징을 사용하지 않음에 따라 이 하우징을 고정하는 스크류를 방열판(8)에 체결하지 않게 되므로 조립공수가 절감되고, 스크류가 안정되게 체결되는 깊이를 갖도록 방열판(8)을 필요 이상으로 두껍게 형성하지 않아도 된다. 도 4와 같이 방열판(8)의 두께를 안전한 범위내에서 얇게 형성하면 열전반도체소자(2)의 방열면의 열이 방열판(8)으로 빨리 전달되어 그 만큼 방열이 원활하게 진행되므로 열교환장치(10)의 열교환 효율을 높일 수 있다. In the step S20, since the housing used as a fixing means for fixing the thermoelectric semiconductor is not used, the adhesives 1 can be densely arranged in close proximity. Thus, if the adhesives 1 are densely arranged, the thermoelectric semiconductor element 2 ) Can be used more than in the prior art can increase the heat exchange performance of the heat exchange device (10). In addition, since the present invention does not fasten the screw fixing the housing to the heat sink 8 because the housing is not used, the assembly labor is reduced, and the heat sink 8 is thicker than necessary to have a depth at which the screw is stably fastened. It does not have to be formed. If the thickness of the heat sink 8 is formed thin within the safe range as shown in FIG. 4, heat of the heat dissipation surface of the thermoelectric semiconductor element 2 is quickly transferred to the heat sink 8, and heat dissipation proceeds smoothly as much as that. ) Heat exchange efficiency can be improved.

이와 같이 종래에 사용된 하우징을 사용하지 않고, 그에 따라 하우징을 고정하는 스크류도 사용하지 않을 수 있는 이유는 열전반도체소자(2)와 열전달블록(3)을 접착시켜 단일 부품형태로 만들었기 때문이다. The reason why the conventional housing is not used and the screw fixing the housing may not be used, is because the thermoconductor element 2 and the heat transfer block 3 are bonded to each other to form a single part. .

열전반도체소자(2)와 열전달블록(3)이 접착되어 단일 부품형태로 만들어지면, 즉 접착물(1)이 되면 조립시 이들이 분리되지 않기 때문에 이들을 열교환 목적물(7)과 방열판(8) 사이에 간편하게 조립할 수 있다. 만약 종래와 같이 열전반도체소자(2)와 열전달블록(3)이 접착제(4)로 접착하지 않고 분리된 상태가 되면, 이들을 조립할 때 열전반도체소자(2) 위에 열전달블록(3)을 단순히 적층한 상태에서 그 열전반도체소자(2)를 방열판(8)상에 위치시킨 후 열전달블록(3) 상부에 열교환 목적물(7)을 탑재한 상태에서 조립위치를 맞추기 위해 움직일 때 열전달블록(3)이 움직이므로 열전달블록(3)은 처음 조립위치를 벗어난 상태로 열전반도체소자(2)에 적층되므로 이들의 접촉면적이 줄어들어 열교환 효율이 낮아지는 문제를 피할 수 없게 된다.When the heat conductive semiconductor element 2 and the heat transfer block 3 are bonded to each other to form a single part, that is, the adhesive 1, they are not separated during assembly, so that they are separated between the heat exchange object 7 and the heat sink 8. Easy to assemble If the heat transfer element 2 and the heat transfer block 3 are separated from each other without bonding with the adhesive 4 as in the related art, the heat transfer block 3 is simply laminated on the heat transfer element 2 when assembling them. The heat transfer block 3 moves when the heat transfer element 2 is placed on the heat sink 8 in the state and moved to match the assembly position with the heat exchange target 7 mounted on the heat transfer block 3. Therefore, since the heat transfer block 3 is stacked on the heat conducting semiconductor element 2 in a state outside the initial assembly position, the contact area thereof is reduced, and thus the problem of low heat exchange efficiency cannot be avoided.

한편, 본 발명의 다른 실시예에 따른 열교환장치(10) 제조방법은 도 9와 같이 상기 S1단계부터 S3단계를 거쳐 평탄도가 균일한 열전반도체소자 접착물(1)을 제조하는 단계(S10); On the other hand, the heat exchange apparatus 10 manufacturing method according to another embodiment of the present invention is a step of manufacturing a thermoelectric semiconductor device adhesive (1) of uniform flatness through the step S1 to S3 as shown in Figure 9 (S10) ;

복수 개의 열전반도체소자 접착물(1)들의 각 열전달블록(3) 표면이 열교환 목적물(7)의 접촉면에 각 열전반도체소자(2) 표면이 방열판(8)의 접촉면에 밀착되게 배치하는 단계(S30);Arranging the surfaces of the respective heat transfer blocks 3 of the plurality of thermoconductor element adhesives 1 on the contact surfaces of the heat exchange targets 7 so that the surfaces of the respective heat conduction semiconductor elements 2 are in close contact with the contact surfaces of the heat sink 8 (S30). );

상기 열교환 목적물(7)과 방열판(8) 사이 가장자리에 가스켓(11)을 배치하는 단계(S40); 및Disposing a gasket (11) at an edge between the heat exchange target (7) and the heat sink (S40); And

상기 열교환 목적물(7)과 방열판(8) 가장자리를 스크류(9)로 체결하여 내부에 위치한 열전반도체소자 접착물(1)들과 가스켓(11)을 밀착 고정하는 단계(S50);를 포함한다.And fastening the heat exchange target 7 and the edge of the heat sink 8 with screws 9 to closely fix the thermoelectric semiconductor element adhesives 1 and the gasket 11 located therein (S50).

여기서, 상기 S10단계는 앞에서 이미 설명하였으므로 중복을 피하기 위해 더 자세한 설명은 생략하기로 한다. Here, since step S10 has already been described above, a detailed description thereof will be omitted to avoid duplication.

상기 S30단계는 도 6과 같이 접착물(1)을 구성하는 열전반도체소자(2)의 방열면을 방열판(8)상에 일정한 간격으로 배치한는 공정으로, 이들이 배치간격은 조밀할수록 열전반도체소자(2)가 많이 사용되므로 그만큼 열교환장치(10)는 냉각성능이 좋게 된다.The step S30 is a step of arranging the heat dissipation surfaces of the thermoelectric semiconductor elements 2 constituting the adhesive 1 on the heat dissipation plate 8 at regular intervals as shown in FIG. 6. Since 2) is used a lot, the heat exchanger 10 has a good cooling performance.

상기 가스켓(11)을 배치하는 단계(S40)는 가스켓(11)을 열교환 목적물(7)과 방열판(8) 사이 가장자리에 고정시켜 접착물(1)들을 밀폐시키기 위한 공정이다. 열교환 목적물(7)과 방열판(8) 사이에는 복수 개의 접착물(1)들이 배치되고, 접착물(1)을 구성하는 열전반도체소자(2)들이 열교환 목적물(7)을 냉각시킬 때 그 주변 냉각온도가 이슬점 이하로 낮아지면 수증기가 모여 응결수가 발생하는데, 이 응결수는 온도차에 의해 필연적으로 발생할 수밖에 없다. 시간이 지나면 열전반도체소자(2) 주변에 생성되는 응결수는 점차 양이 많아져 주변으로 흘러내려 금속재로 구성된 열교환 목적물(7)과 방열판(8)을 부식시키는 문제가 있고, 더 심각한 문제점은 전기가 통하게 되면 열교환 목적물(7)과 이 열교환 목적물(7)을 사용하는 전체 시스템에 전기적인 영향을 미쳐 불량품을 양산하거나 전체 시스템 자체의 고장 원인이 되는 문제가 있다. In the disposing of the gasket 11 (S40), the gasket 11 is fixed to an edge between the heat exchange target 7 and the heat sink 8 to seal the adhesives 1. A plurality of adhesives 1 are disposed between the heat exchange target 7 and the heat sink 8, and the peripheral cooling when the thermoelectric semiconductor elements 2 constituting the adhesive 1 cools the heat exchange target 7. When the temperature falls below the dew point, water vapor gathers to form condensed water, which is inevitably generated due to temperature difference. As time passes, the condensation water generated around the thermoelectric semiconductor element 2 gradually increases in quantity and flows down to the surroundings, thereby causing corrosion of the heat exchange object 7 and the heat sink 8 made of a metal material. If there is a problem, there is a problem that the electrical effect on the heat exchange object (7) and the entire system using the heat exchange object (7) to produce a defective product or cause a failure of the entire system itself.

일례로, 본 발명의 열교환장치(1)는 반도체 제조공정에서 웨이퍼를 제조하는 장치가 과열되는 것을 억제하기 위해 사용되는데, 냉각되는 열교환 목적물(7)을 웨이퍼 제조장치에 밀착시킨 상태로 사용된다. 웨이퍼는 표면에 트랜지스터나 다이오드 등의 소자가 만들어지고 전극이 만들어진 상태, 즉 몇 백개의 IC칩이 배열되어 있는 상태의 초정밀 제품이다. 이 웨이퍼를 제조하는 장치에 허용치를 벗어난 전기가 공급되어 전류와 전압이 변화를 일으키면 웨이퍼의 집적도가 비정상적으로 되어 초고가의 웨이퍼가 불량품이 되어 경제적인 손실이 막대하게 된다. 이러한 문제를 해결하기 위해 웨이퍼를 제조하는 장치에 누설전류가 발생하면 불량 웨이퍼 생산 방지를 위해 즉시 시스템 구동을 정시시키는 감시장치가 구비된다.For example, the heat exchanger 1 of the present invention is used to suppress overheating of the apparatus for manufacturing a wafer in a semiconductor manufacturing process, and is used in a state in which the cooled heat exchange target 7 is in close contact with the wafer manufacturing apparatus. A wafer is a high-precision product in which elements such as transistors and diodes are made on the surface and electrodes are formed, that is, several hundred IC chips are arranged. When electricity outside of the allowance is supplied to the apparatus for manufacturing the wafer and the current and the voltage change, the density of the wafer becomes abnormal and the expensive wafer becomes defective and the economic loss is enormous. In order to solve this problem, when a leakage current occurs in a device for manufacturing a wafer, a monitoring device is provided that immediately shows system operation to prevent defective wafer production.

웨이퍼 제조과정에서 열전반도체소자(2) 주변에 발생된 응결수에 전기가 통전되어 열교환 목적물(7) 내부를 순환하는 쿨란트(미도시)가 특성 변화를 일으키면 웨이퍼 제조장치가 정상적으로 냉각되지 않을 뿐만 아니라 응결수가 전기를 누설시키므로, 결국 웨이퍼를 생산하는 장치 전체 시스템이 정지되는 심각한 문제가 발생하게 된다. 이러한 현상을 차단하기 위해 열전소자 주변에 생성되는 응결수에 전원이 흐르는 것을 차단하는 것이 대단히 중요하다.When the condensate generated around the thermoelectric semiconductor element 2 is energized in the wafer manufacturing process and the coolant (not shown) circulating inside the heat exchange target 7 causes a change in characteristics, the wafer manufacturing apparatus is not normally cooled. Rather, the condensate leaks electricity, which in turn causes a serious problem of stopping the entire system of wafer-producing devices. It is very important to block the flow of power to the condensed water generated around the thermoelectric element to block this phenomenon.

상기 가스켓(11)을 배치하는 단계(S40)에 사용되는 가스켓(11)은 두께를 형성하는 양단부, 즉 열교환 목적물(7)과 방열판(8)에 밀착되는 양단부 각각에는 접착제(미도시)를 도포하여 열교환 목적물(7)과 방열판(8)에 접착되게 하여 외부 공기가 가스켓(11) 내부로 침투하지 않도록 하는 것이 좋다.Gasket 11 used in the step of placing the gasket 11 (S40) is coated with an adhesive (not shown) on both ends forming a thickness, that is, both ends in close contact with the heat exchange object (7) and the heat sink (8). By adhering to the heat exchange target (7) and the heat sink (8) so that outside air does not penetrate into the gasket (11).

상기와 같이 S40단계에서 가스켓(11)이 배치되면, 이후 상기 열교환 목적물(7)과 방열판(8) 가장자리를 스크류(9)로 체결하여 그 사이에 위치한 열전반도체소자 접착물(1)들과 가스켓(11)을 밀착 고정하는 단계(S50)가 진행된다. 스크류(9)가 체결되면 열교환 목적물(7)과 방열판(8)은 서로 잡아당기면서 그 사이에 위치한 복수 개의 접착물(1)과 가스켓(11)을 압착하게 되므로 접착물(1)을 구성하는 열전반도체소자(2)는 방열판(8)에 열전달블록(3)은 열교환 목적물(7)에 각각 밀착되고, 가스켓(11)의 양단부도 각각 밀착 고정된다. When the gasket 11 is disposed in the step S40 as described above, the edges of the heat exchange object 7 and the heat sink 8 are then fastened with screws 9 to sandwich the thermoelectric semiconductor element adhesives 1 and the gasket therebetween. Step (S50) of closely fixing the 11 is in progress. When the screw 9 is fastened, the heat exchange object 7 and the heat sink 8 are pulled together and press the plurality of adhesives 1 and the gasket 11 positioned therebetween, thereby constituting the adhesive 1. The heat transfer semiconductor element 2 is in contact with the heat sink 8, the heat transfer block 3 is in close contact with the heat exchange target 7, and both ends of the gasket 11 are also fixed in close contact with each other.

한편, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 열교환장치(10) 제조방법은 도 10과 같이 상기 S1단계부터 S3단계를 거쳐 평탄도가 균일한 열전반도체소자 접착물(1)을 제조하는 단계(S10); On the other hand, the heat exchange apparatus 10 manufacturing method according to another embodiment of the present invention is a step of manufacturing a thermoelectric semiconductor device adhesive 1 having a uniform flatness through the steps S1 to S3 as shown in FIG. );

복수 개의 열전반도체소자 접착물(1)들의 각 열전달블록(3) 표면이 열교환 목적물(7)의 접촉면에 각 열전반도체소자(2) 표면이 방열판(8)의 접촉면에 밀착되게 배치하는 단계(S30);Arranging the surfaces of the respective heat transfer blocks 3 of the plurality of thermoconductor element adhesives 1 on the contact surfaces of the heat exchange targets 7 so that the surfaces of the respective heat conduction semiconductor elements 2 are in close contact with the contact surfaces of the heat sink 8 (S30). );

상기 열교환 목적물(7)과 방열판(8) 사이 가장자리에 가스켓(11)을 배치하는 단계(S40); Disposing a gasket (11) at an edge between the heat exchange target (7) and the heat sink (S40);

상기 열교환 목적물(7)과 방열판(8) 가장자리를 스크류(9)로 체결하여 내부에 위치한 열전반도체소자 접착물(1)들과 가스켓(11)을 밀착 고정하는 단계(S50); 및Fastening the heat exchange target (7) and the heat sink (8) by the screw (9) to tightly fix the thermoelectric semiconductor element adhesives (1) and the gasket (11) located therein (S50); And

S50단계를 마친 열교환장치(10)를 진공실에 넣고 진공상태에서 열교환장치(10)의 외부에 기밀부재를 코팅하는 단계(S60);를 포함한다.Comprising the step S50, the heat exchanger 10 is put into a vacuum chamber and coating a gas tight member on the outside of the heat exchanger 10 in a vacuum state (S60); includes.

상기 S10단계 내지 S50단계는 이미 설명하였으므로 더 자세한 설명은 생략하기로 한다. 다만, S40단계에서 열교환 목적물(7)과 방열판(8) 가장자리에 고정되는 가스켓(11)을 배치할 때 접착제를 사용하지 않는다. 그 이유는 후술하는 기밀부재(12)를 열교환장치(10)의 표면에 코팅할 때 가스켓(11) 내부에 존재하는 공기를 외부로 배출시켜 가스켓(11) 내부가 진공상태를 유지할 수 있도록 하기 위해서이다. 접착제를 사용하지 않으면 가스켓(11)이 접촉되는 부분에 틈새가 발생하므로 이 틈새를 통해 가스켓(11) 내부 공기가 외부로 빠져나와 내부는 진공상태가 된다. Since steps S10 to S50 have already been described, a detailed description thereof will be omitted. However, the adhesive is not used when arranging the gasket 11 fixed to the heat exchange target 7 and the heat sink 8 at the step S40. The reason is that when the airtight member 12, which will be described later, is coated on the surface of the heat exchanger 10, the air present in the gasket 11 is discharged to the outside so that the inside of the gasket 11 can be maintained in a vacuum state. to be. If the adhesive is not used, a gap is generated in a portion where the gasket 11 is in contact, and thus the air inside the gasket 11 escapes through the gap, and the inside becomes a vacuum state.

상기 S60단계는 열전반도체소자(2)가 열교환 목적물(7)을 냉각시킬 때 수증기 응결로 생성된 응결수가 열교환장치(10) 내부로 침투하여 전기가 통전되는 것을 원천적으로 차단하기 위한 것으로, 이는 S50단계를 마친 열교환장치(10)를 진공실에 넣고 진공상태에서 열교환장치(10)의 외부를 기밀부재(12)로 코팅하는 공정이다.The step S60 is to block the condensation water generated by the condensation of water when the thermoelectric semiconductor element 2 cools the heat exchange target 7 to penetrate into the heat exchanger 10 so that electricity is energized. After the step of the heat exchanger 10 is put in a vacuum chamber is a process of coating the outside of the heat exchanger 10 with an airtight member 12 in a vacuum state.

본 발명의 코팅은 진공 상태에서 가스상의 형태로 형상에 관계없이 마이크로 두께 단위로 열교환장치(10) 외부에 증착 되는 고분자 코팅방법이다. 좀 더 구체적으로, 분말상태의 다이머가 열에 의하여 증발되고, 증발된 다이머는 열분해를 통하여 가스 상태로 변환되며, 가스 상태(monomer)의 다이머가 진공 챔버 내부로 확산되기 전 냉각되고, 냉각된 가스입자가 진공 챔버 내에서 중합되어져 열교환장치(10) 표면에 필름 형태로 코팅이 이루어진다. The coating of the present invention is a polymer coating method that is deposited on the outside of the heat exchange apparatus 10 in units of micro thickness in a gaseous form in a vacuum state. More specifically, the powdered dimer is evaporated by heat, the evaporated dimer is converted into a gaseous state through pyrolysis, cooled before the monomer dimer diffuses into the vacuum chamber, and cooled gas particles. Is polymerized in the vacuum chamber to form a film on the surface of the heat exchanger (10).

본 발명의 코팅의 중합 반응은 매우 낮은 압력과 30℃이하의 상온 상태에서 일어나기 때문에 열교환장치(10) 표면에 열적 스트레스를 발생시키지 않고, 습식코팅과는 달리 미세한 틈에도 코팅이 이루어져 가스켓(11)이 접촉하는 틈새, 그 밖에 뾰족한 침부, 모서리, 모퉁이, 미세한 구멍 등 형상에 관계없이 균일한 코팅막이 형성이 가능하며, 코팅면에 기공이 발생하지 않기 때문에 우수한 보호막을 형성하게 된다. 이 코팅방법은 PCB 표면 보호 및 내부식성, 내약품성, 내화학성, 윤활성 등을 필요로 하는데 응용되는 기술이므로 전기, 기계, 우주 항공, 의학 그리고 엔지니어링 산업에서 소자, 부품 및 표면 보호를 위한 공지의 패럴린 코팅으로 산업분야에 널리 사용되고 있다.Since the polymerization reaction of the coating of the present invention occurs at a very low pressure and a room temperature of 30 ° C. or less, the coating is made even in minute cracks, unlike wet coating, without generating thermal stress on the surface of the heat exchanger 10. A uniform coating film can be formed irrespective of the shape of the contact gap, sharp needles, corners, corners, and fine holes, and excellent porosity is formed because no pores are formed on the coating surface. This coating method is applied to the PCB surface protection and requires corrosion resistance, chemical resistance, chemical resistance, lubricity, etc., so it is a well-known parallax for protecting devices, components, and surfaces in the electrical, mechanical, aerospace, medical, and engineering industries. Lean coatings are widely used in the industry.

본 발명의 코팅과정은 진공실에서 진행되므로 열교환장치(10) 내부는 진공상태가 되어 공기가 존재하지 않고, 그 상태에서 열교환장치(10) 표면에 기밀부재(12)가 보호막 형태로 코팅되므로, 코팅 후에는 외부 공기가 가스켓(11) 내부로 침투하지 못하므로 열전반체소자가 냉각되어도 그 주변에 수증기가 존재하지 않으므로 가스켓(11) 내부에는 응결수가 생성되지 않는다. Since the coating process of the present invention is carried out in a vacuum chamber, since the inside of the heat exchanger device 10 is in a vacuum state and no air is present, the airtight member 12 is coated on the surface of the heat exchanger device 10 in the form of a protective film, thereby coating. Since the outside air does not penetrate into the gasket 11, condensation water is not generated inside the gasket 11 because there is no water vapor around the thermoelectric element even when the thermoelectric element is cooled.

따라서, 본 발명의 열교환장치(10)는 외부 표면 전체가 기밀부재(12)로 코팅되므로 진공상태의 내부는 전기가 흐르는 외부와 완전히 차단 격리되므로 전기가 흐르지 않을 뿐만 아니라, 내부에는 통전의 원인이 되는 응결수가 생성될 수 없기 때문에 종래 문제점으로 지적된 응결수가 전기를 누설하는 현상을 일거에 해소할 수 있다. Therefore, the heat exchanger 10 of the present invention is coated with an airtight member 12 as the entire outer surface, so the inside of the vacuum is completely isolated from the outside through which electricity flows, so that electricity does not flow, and there is a cause of energization inside. Since condensation water cannot be produced, the phenomenon of condensation water leaking as a conventional problem can be eliminated at once.

본 발명의 열교환장치(10)는 열전반도체소자(2)의 방열면의 온도가 낮아야 냉각면의 온도도 함께 낮아지므로, 방열면을 방열판(8)으로 냉각시킨다. 열전반도체소자(2)의 방열면은 방열판(8)에 밀착되어 냉각되는데, 본 발명의 방열판(8)은 도 5 내지 도 6과 같이 수냉식을 사용한다. In the heat exchange apparatus 10 of the present invention, since the temperature of the cooling surface is lowered together when the temperature of the heat dissipation surface of the thermoelectric semiconductor element 2 is low, the heat dissipation surface is cooled by the heat sink 8. The heat dissipation surface of the thermoelectric semiconductor element 2 is in close contact with the heat dissipation plate 8 to be cooled, and the heat dissipation plate 8 of the present invention uses water cooling as shown in FIGS. 5 to 6.

본 발명의 방열판(8)은 내부 열교환실(81)에 방열핀(82)이 수납되고, 이 열교환실(81)은 덮개(83)로 밀폐되며, 열교환실(81)과 연통되는 측면에 냉각수가 출입하는 입구(84)와 출구(85)가 형성되고, 열전반도체소자(2)의 방열면이 밀착되는 접촉면은 평면가공된다.In the heat sink 8 of the present invention, the heat dissipation fins 82 are accommodated in the internal heat exchange chamber 81, and the heat exchange chamber 81 is sealed by a cover 83, and cooling water is provided on a side surface communicating with the heat exchange chamber 81. The inlet 84 and the outlet 85 which enter and exit are formed, and the contact surface to which the heat dissipation surface of the thermoelectric-conductor element 2 comes in close contact is plane-processed.

상기 방열판(8)의 접촉면은 상부면, 또는 하부면, 또는 상,하부면 모두 해당된다. 제조된 방열판(8)의 접촉면에 열전반도체소자(2)의 방열면을 긴밀하게 접착시키기 위해서는 그 접촉면을 매끈하게 평면가공하여 평탄도를 맞추는 것이 요구된다. 만약 평탄도가 균일하지 않으면 복수 개의 열전반도체소자(2)들의 방열면과 긴밀하게 접촉되지 않아 열교환 효율이 낮아지는 문제가 있다.The contact surface of the heat sink 8 corresponds to an upper surface, a lower surface, or both upper and lower surfaces. In order to closely adhere the heat dissipation surface of the thermoelectric semiconductor element 2 to the contact surface of the manufactured heat sink 8, it is required to smoothly planarize the contact surface to match the flatness. If the flatness is not uniform, there is a problem that the heat exchange efficiency is lowered since the flatness is not in intimate contact with the heat dissipation surfaces of the plurality of thermoelectric semiconductor elements 2.

따라서 열전반도체소자(2)가 밀착되는 방열판(8)의 접촉면 가공은 방열판(8)의 두께를 형성하는 양측면을 지그(5)로 압착고정한 상태에서 노출된 상부면, 하부면 또는 상,하부면을 커터(61)로 평면가공하여 평탄도를 균일하게 하며, 상기 지그(5)는 열교환실(81)의 벽체(86)가 위치하는 방열판(8)의 측면 가장자리를 압착고정하여 가공 후 지그(5)의 압착고정상태를 해제하더라도 접촉면의 평탄도가 변하지 않도록 한다. Therefore, the contact surface processing of the heat sink 8 in which the thermoelectric semiconductor element 2 is in close contact is the upper surface, the lower surface, or the upper and lower surfaces exposed while pressing and fixing both sides forming the thickness of the heat sink 8 with the jig 5. The flat surface with the cutter 61 to uniform the flatness, and the jig 5 is press-fixed and fixed to the side edge of the heat sink 8 where the wall 86 of the heat exchange chamber 81 is located. Even if the crimp fixed state of 5) is released, the flatness of the contact surface does not change.

방열판(8)의 측면 가장자리는 열교환실(81) 벽체(86)가 위치하므로 벽체(86)가 지그(5)에 의해 압착될 때 압착력에 저항하므로 방열판(8)의 접촉면, 즉 상부면 또는 하부면이 볼록하게 또는 오목하게 변형되지 않고 평면상태를 유지하게 된다. 따라서 공작기계(6)의 커터(61)가 접촉면을 평면가공한 후 지그(5)의 압착 상태를 해제하더라도 접촉면은 변형되지 않아 평탄도가 그대로 유지된다.The side edges of the heat sink 8 are located at the heat exchange chamber 81 wall 86 and thus resist the compressive force when the wall 86 is squeezed by the jig 5, so that the contact surface of the heat sink 8, i.e., the top or the bottom The surface remains flat without deforming convexly or concavely. Therefore, even if the cutter 61 of the machine tool 6 planes the contact surface and then releases the crimp of the jig 5, the contact surface is not deformed and the flatness is maintained.

만약, 지그(5)가 방열판(8)의 측면 가장자리를 압착 고정하지 않고 열교환실(81)을 형성하는 측면 중앙부분을 압착고정하게 되면 방열판(8)은 상부면 또는 하부면이 미세하지만 볼록하거나 오목하게 변형되고, 그 상태에서 접촉면을 평면가공한 후 지그(5)를 해제하면 접촉면의 변형상태가 원래의 위치로 복원되므로 가공되어 평탄도가 맞추어진 접촉면은 다시 변형되어 평탄도가 맞지 않게 된다. If the jig 5 does not press-fix the side edges of the heat sink 8 and press-fixes the central part of the side forming the heat exchange chamber 81, the heat sink 8 may be convex or fine at the top or bottom surface thereof. If the jig 5 is released after the contact surface is planar processed in that state, the deformation state of the contact surface is restored to its original position. .

본 발명자는 이와 같이 방열판(8)의 접촉면이 가공 후에도 평탄도가 일치되지 않은 원인을 찾아내는 데 약 1년동안의 많은 시간이 소요되어 어려움을 겪었으며, 결국 이 문제를 찾아내어 본 발명을 발명하게 되었다.The present inventors suffered from a lot of time for about a year to find the cause of the unevenness of the contact surface of the heat sink 8 even after processing, and eventually found this problem to invent the present invention. It became.

한편, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 열교환장치(10) 제조방법은 도 11과 같이 상기 S1단계부터 S3단계를 거쳐 평탄도가 균일한 열전반도체소자 접착물(1)을 제조하는 단계(S10); On the other hand, the heat exchange apparatus 10 manufacturing method according to another embodiment of the present invention is a step of manufacturing a thermoelectric semiconductor device adhesive 1 having a uniform flatness through the steps S1 to S3 as shown in FIG. );

복수 개의 열전반도체소자 접착물(1)들의 열전달블록(3) 표면이 열교환 목적물(7)의 접촉면에 열전반도체소자(2) 표면이 방열판(8)의 접촉면에 각각 밀착되게 열교환 목적물(7)과 방열판(8) 사이에 열전반도체소자 접착물(1)을 배치하여 상기 열교환 목적물(7)과 방열판(8)을 고정하는 단계(S20); 및The surface of the heat transfer block 3 of the plurality of thermoconductor element adhesives 1 is in contact with the contact surface of the heat exchange target 7, and the surface of the heat conduction semiconductor element 2 is in close contact with the contact surface of the heat sink 8, respectively. Disposing a thermoelectric semiconductor element adhesive (1) between the heat sinks (8) to fix the heat exchange target (7) and the heat sinks (S20); And

S20단계를 마친 열교환장치(10)를 진공실에 넣고 진공상태에서 열교환장치(10)의 외부에 기밀부재(12)를 코팅하는 단계(S60);를 포함한다.Comprising the step S20 put the heat exchanger device 10 in a vacuum chamber and coating the airtight member 12 on the outside of the heat exchanger device 10 in a vacuum state (S60).

상기 실시예는 가스켓(11)을 사용하지 않은 상태에서 S60단계를 수행하므로, 이에 관한 설명은 앞에서 이미 설명하였으므로 더 자세한 설명은 생략하기로 한다. 상기 실시예는 가스켓(11)을 사용하지 않으므로 기밀부재(12)가 접착물(1) 표면에 고팅되므로 결국 열교환장치(10) 표면을 외부로부터 차단하게 된다. Since the embodiment performs step S60 without using the gasket 11, the description thereof has been already described above, and thus a detailed description thereof will be omitted. Since the embodiment does not use the gasket 11, the airtight member 12 is fixed on the surface of the adhesive 1, thereby eventually blocking the surface of the heat exchanger 10 from the outside.

이상과 같이 제조된 본 발명은 열전반도체소자(2)와 열전달블록(3)을 열전도열경화접착제로 접착시킨후 열전달블록(3) 표면을 평면 가공하여 평탄도를 균일하게 한 접착물(1)을 제조하는 것에서부터 출발한다. According to the present invention manufactured as described above, the heat conductive semiconductor device 2 and the heat transfer block 3 are bonded to each other with a heat conductive heat curing adhesive, and then the surface of the heat transfer block 3 is processed to have a flat surface to uniformly bond the adhesive 1. It starts from manufacturing.

본 발명은 접착물(1)을 감싸 스크류(9)로 고정하는 종래의 하우징을 제거하기 위해 많은 노력의 결과로 탄생한 것이다. 접착물(1)의 결과물만 보면 단순하게 보일 지 모르나, 하우징을 제거하고 이 하우징을 고정하기 위한 많은 스크류를 체결해야 하는 공정을 제거하고, 조립 전에 평탄도가 완성된 부품을 미리 양산함에 따라 생산성, 평탄도를 일치시키는 조립성, 사용 중 교체성 그리고 하우징 제거에 따른 수량 증가로 인한 열교환 성능이 효율성을 고려하면 당업자가 쉽게 생각할 수 있는 기술이 아니라 하겠다.The present invention is the result of much effort to remove the conventional housing that wraps around the adhesive 1 and is secured with a screw 9. The result of the adhesive (1) may seem simple, but the productivity is achieved by eliminating the process of removing the housing and tightening many screws to secure the housing, and pre-production of the flattened part prior to assembly. Considering the efficiency, the assemblability to match the flatness, the replaceability during use, and the heat exchange performance due to the increase in quantity due to the removal of the housing are not technologies that can be easily considered by those skilled in the art.

1 : 접착물 2 : 열전반도체소자
3 : 열전달블록 4 : 접착제
5 : 지그 7 : 열교환 목적물
8 : 방열판 9 : 스크류
10 : 열교환장치 11 : 가스켓
12 : 기밀부재
1 adhesive 2 thermoelectric semiconductor element
3: heat transfer block 4: adhesive
5: jig 7: heat exchange target
8: heat sink 9: screw
10: heat exchanger 11: gasket
12: airtight member

Claims (10)

삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 열전반도체소자(2) 표면에 열전달블록(3)을 접착제(4)로 밀접하게 접착시키는 단계(S1), 상기 열전반도체소자(2)와 열전달블록(3)이 접착된 접착물(1)을 지그(5)에 고정시키는 단계(S2), 및 상기 지그(5)에 고정된 열전달블록(3)의 노출된 표면을 커터(61)로 평면가공하여 접착물(1)의 두께를 일정하게 하여 평탄도를 맞추는 단계(S3)를 포함하는 평탄도가 균일한 열전반도체소자 접착물(1)을 제조하는 단계(S10);
복수 개의 열전반도체소자 접착물(1)들의 각 열전달블록(3) 표면이 열교환 목적물(7)의 접촉면에 각 열전반도체소자(2) 표면이 방열판(8)의 접촉면에 밀착되게 배치하는 단계(S30);
상기 열교환 목적물(7)과 방열판(8) 사이 가장자리에 가스켓(11)을 배치하는 단계(S40); 및
상기 열교환 목적물(7)과 방열판(8) 가장자리를 스크류로 체결하여 내부에 위치한 열전반도체소자 접착물(1)들과 가스켓(11)을 밀착 고정하는 단계(S50);를 포함하는 것을 특징으로 하는 평탄도가 균일한 열전반도체소자 접착물을 이용한 열교환장치 제조방법.
Closely bonding the heat transfer block 3 to the surface of the heat conductive element 2 with an adhesive 4 (S1), and attaching the adhesive 1 to which the heat transfer element 2 and the heat transfer block 3 are bonded. Fixing to the jig (5) (S2), and the exposed surface of the heat transfer block (3) fixed to the jig (5) planar processing with a cutter 61 to uniform thickness of the adhesive (1) Manufacturing a thermoconductor element adhesive 1 having a uniform flatness including a step of adjusting the flatness (S3);
Arranging the surfaces of the respective heat transfer blocks 3 of the plurality of thermoconductor element adhesives 1 on the contact surfaces of the heat exchange targets 7 so that the surfaces of the heat transfer semiconductor elements 2 are in close contact with the contact surfaces of the heat sink 8 (S30). );
Disposing a gasket (11) at an edge between the heat exchange target (7) and the heat sink (S40); And
And fastening the heat exchange target (7) and the heat sink (8) by screwing the thermoelectric semiconductor element adhesives (1) and the gasket (11) in close contact therewith (S50). A method of manufacturing a heat exchanger using a thermoelectric semiconductor device adhesive having a uniform flatness.
열전반도체소자(2) 표면에 열전달블록(3)을 접착제(4)로 밀접하게 접착시키는 단계(S1), 상기 열전반도체소자(2)와 열전달블록(3)이 접착된 접착물(1)을 지그(5)에 고정시키는 단계(S2), 및 상기 지그(5)에 고정된 열전달블록(3)의 노출된 표면을 커터(61)로 평면가공하여 접착물(1)의 두께를 일정하게 하여 평탄도를 맞추는 단계(S3)를 포함하는 평탄도가 균일한 열전반도체소자 접착물(1)을 제조하는 단계(S10);
복수 개의 열전반도체소자 접착물(1)들의 각 열전달블록(3) 표면이 열교환 목적물(7)의 접촉면에 각 열전반도체소자(2) 표면이 방열판(8)의 접촉면에 밀착되게 배치하는 단계(S30);
상기 열교환 목적물(7)과 방열판(8) 사이 가장자리에 가스켓(11)을 배치하는 단계(S40);
상기 열교환 목적물(7)과 방열판(8) 가장자리를 스크류로 체결하여 내부에 위치한 열전반도체소자 접착물(1)들과 가스켓(11)을 밀착 고정하는 단계(S50); 및
S50단계를 마친 열교환장치(10)를 진공실에 넣고 진공상태에서 열교환장치(10)의 외부에 기밀부재(12)를 코팅하는 단계(S60);를 포함하는 것을 특징으로 하는 평탄도가 균일한 열전반도체소자 접착물을 이용한 열교환장치 제조방법.
Closely bonding the heat transfer block 3 to the surface of the heat conductive element 2 with an adhesive 4 (S1), and attaching the adhesive 1 to which the heat transfer element 2 and the heat transfer block 3 are bonded. Fixing to the jig (5) (S2), and the exposed surface of the heat transfer block (3) fixed to the jig (5) planar processing with a cutter 61 to uniform thickness of the adhesive (1) Manufacturing a thermoconductor element adhesive 1 having a uniform flatness including the step of adjusting the flatness (S3);
Arranging the surfaces of the respective heat transfer blocks 3 of the plurality of thermoconductor element adhesives 1 on the contact surfaces of the heat exchange targets 7 so that the surfaces of the heat transfer semiconductor elements 2 are in close contact with the contact surfaces of the heat sink 8 (S30). );
Disposing a gasket (11) at an edge between the heat exchange target (7) and the heat sink (S40);
Fastening the heat exchange target (7) and the heat dissipation plate (8) by screwing the thermoelectric semiconductor device adhesives (1) and the gasket (11) in close contact therewith (S50); And
Put the heat exchanger device 10 after the step S50 into the vacuum chamber and coating the airtight member 12 on the outside of the heat exchanger device 10 in a vacuum state (S60); Method for manufacturing a heat exchanger using a semiconductor device adhesive.
열전반도체소자(2) 표면에 열전달블록(3)을 접착제(4)로 밀접하게 접착시키는 단계(S1), 상기 열전반도체소자(2)와 열전달블록(3)이 접착된 접착물(1)을 지그(5)에 고정시키는 단계(S2), 및 상기 지그(5)에 고정된 열전달블록(3)의 노출된 표면을 커터(61)로 평면가공하여 접착물(1)의 두께를 일정하게 하여 평탄도를 맞추는 단계(S3)를 포함하는 평탄도가 균일한 열전반도체소자 접착물(1)을 제조하는 단계(S10);
복수 개의 열전반도체소자 접착물(1)들의 열전달블록(3) 표면이 열교환 목적물(7)의 접촉면에 열전반도체소자(2) 표면이 방열판(8)의 접촉면에 각각 밀착되게 열교환 목적물(7)과 방열판(8) 사이에 열전반도체소자 접착물(1)을 배치하여 상기 열교환 목적물(7)과 방열판(8)을 고정하는 단계(S20); 및
S20단계를 마친 열교환장치(10)를 진공실에 넣고 진공상태에서 열교환장치(10)의 외부에 기밀부재(12)를 코팅하는 단계(S60);를 포함하는 것을 특징으로 하는 평탄도가 균일한 열전반도체소자 접착물을 이용한 열교환장치 제조방법.

Closely bonding the heat transfer block 3 to the surface of the heat conductive element 2 with an adhesive 4 (S1), and attaching the adhesive 1 to which the heat transfer element 2 and the heat transfer block 3 are bonded. Fixing to the jig (5) (S2), and the exposed surface of the heat transfer block (3) fixed to the jig (5) planar processing with a cutter 61 to uniform thickness of the adhesive (1) Manufacturing a thermoconductor element adhesive 1 having a uniform flatness including a step of adjusting the flatness (S3);
The surface of the heat transfer block 3 of the plurality of thermoconductor element adhesives 1 is in contact with the contact surface of the heat exchange target 7, and the surface of the heat conduction semiconductor element 2 is in close contact with the contact surface of the heat sink 8, respectively. Arranging the thermoelectric semiconductor element adhesive (1) between the heat sinks (8) to fix the heat exchange target (7) and the heat sinks (S20); And
Put the heat exchange apparatus 10 after the step S20 into the vacuum chamber and coating the airtight member 12 on the outside of the heat exchange apparatus 10 in a vacuum state (S60); Method for manufacturing a heat exchanger using a semiconductor device adhesive.

삭제delete 청구항 6 내지 청구항 8 중 어느 하나의 방법으로 제조된 것을 특징으로 하는 평탄도가 균일한 열전반도체소자 접착물을 이용한 열교환장치.


A heat exchanger using a thermoelectric semiconductor device adhesive having a uniform flatness, characterized in that it is manufactured by any one of claims 6 to 8.


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