KR102473032B1 - 열전소자 유닛 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 핫 블록(110); 상기 핫 블록(110)의 상부면에 안착하되 중앙에 열전소자(130)를 수용할 수 있도록 수용홈(121)을 구비하는 단열부재(120); 상기 수용홈(121)의 내측에 삽입하는 열전소자(130); 상기 열전소자(130)의 상부면에 안착하되 상부면에 냉각 대상물을 고정할 수 있도록 형성하는 쿨 블록(140); 상기 쿨 블록(140)의 상부면에 안착하여 밀폐기능을 수행할 수 있도록 형성하는 밀폐부재(150); 상기 밀폐부재(150)의 상부에 위치하여 상기 핫 블록(110)과 결합할 수 있도록 형성하되 중앙에 상기 쿨 블록(140)을 상부로 노출할 수 있도록 통공(161)을 구비하는 케이스(160);를 포함하는 열전소자 유닛을 제공하기 위한 것으로, 본 발명은 쿨 블록과 열전소자 및 핫 블록, 케이스의 사이에 밀착성 및 밀폐성을 향상시켜 방열기능을 향상시킬 수 있는 효과를 갖는다. 특히 본 발명은 구조가 간단하고 유지보수가 용이하며 열전소자의 내구성 향상과 사용효율 및 활용범위를 향상시킬 수 있는 효과를 갖는다.

Description

열전소자 유닛{Thermoelectric device unit}
본 발명은 열전소자 유닛에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 조립성과 밀폐기능을 향상시키고 유지보수의 용이성을 확보할 수 있으며 열전소자의 내구성을 향상시킬 수 있도록 하는 열전소자 유닛에 관한 것이다.
일반적으로 열전소자는 열전현상을 이용하는 구조로 P형 열전 재료와 N형 열전 재료를 금속 전극들 사이에 접합시켜 PN 접합 쌍을 형성하는 구조이다.
특히 열전소자는 전기저항의 온도 변화를 이용하는 소자, 온도차에 의해 기전력이 발생하는 현상인 제백 효과를 이용하는 소자, 전류에 의한 흡열 또는 발열이 발생하는 현상인 펠티에 효과를 이용하는 소자 등으로 구분할 수 있다.
이러한 열전소자는 핫 블록과 케이스의 사이에 위치하여 쿨 블록을 열전소자와 맞닿도록 설치하는 스프링을 사용하고 있으나, 이는 상기 쿨 블록을 균일한 압력으로 열전소자와 밀착시킬 수 없으므로 방열기능을 저하시키는 문제를 갖게 되었다.
한편, 다수개의 스프링을 조립 및 설치해야 하고 에폭시 몰드에 대한 작업시간의 증가로 작업효율을 저하시키는 문제를 갖게 되었다.
그리고 열전소자의 유지보수 과정에서 조립 및 분해가 번거롭고 불편한 문제를 갖게 되었다.
또한, 핫 블록과 케이스 사이에 밀폐기능이 취약하여 내구성 및 사용수명을 단축시키는 문제를 갖게 되었다.
한국공개특허공보 제10-2010-0123320호(2010.11.24.) 한국공개특허공보 제10-2013-0092291호(2013.08.20.) 한국공개특허공보 제10-2020-0131794호(2020.11.24.)
따라서 본 발명은 상기와 같은 종래의 문제를 해결하기 위해 안출한 것으로서,
본 발명은 밀폐성을 향상시킬 수 있는 열전소자 유닛을 제공함에 목적이 있다.
특히 본 발명은 조립 및 유지보수의 용이성을 확보할 수 있는 열전소자 유닛을 제공함에 다른 목적이 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명 열전소자 유닛(100)은,
핫 블록(110); 상기 핫 블록(110)의 상부면에 안착하되 중앙에 열전소자(130)를 수용할 수 있도록 수용홈(121)을 구비하는 단열부재(120); 상기 수용홈(121)의 내측에 삽입하는 열전소자(130); 상기 열전소자(130)의 상부면에 안착하되 상부면에 냉각 대상물을 고정할 수 있도록 형성하는 쿨 블록(140); 상기 쿨 블록(140)의 상부면에 안착하여 밀폐기능을 수행할 수 있도록 형성하는 밀폐부재(150); 상기 밀폐부재(150)의 상부에 위치하여 상기 핫 블록(110)과 결합할 수 있도록 형성하되 중앙에 상기 쿨 블록(140)을 상부로 노출할 수 있도록 통공(161)을 구비하는 케이스(160);를 포함하는 것을 특징으로 한다.
여기서 상기 핫 블록(110)의 표면에 상기 케이스(160)의 하부에 형성하는 고정구(162)가 끼워져 고정할 수 있도록 형성하는 다수개의 고정공(111);을 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 쿨 블록(140)의 외측으로 돌출하여 상기 밀폐부재(150)가 상부면에 안착할 수 있도록 형성하는 걸림부(141);를 포함하는 것을 특징으로 한다.
특히 상기 쿨 블록(140)의 하부 중앙에 상기 열전소자(130)의 상부면에 밀착할 수 있도록 형성하는 밀착부(142);를 포함하는 것을 특징으로 한다.
이때 상기 밀착부(142)의 하부 양측에 상기 열전소자(130)의 양측면과 맞닿아 고정할 수 있도록 형성하는 고정돌기(142a);를 포함하는 것을 특징으로 한다.
그리고 상기 밀폐부재(150)의 외측에 방사상으로 형성하는 다수개의 밀착돌기(151);를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명은 쿨 블록과 열전소자 및 핫 블록, 케이스의 사이에 밀착성 및 밀폐성을 향상시켜 방열기능을 향상시킬 수 있는 효과를 갖는다.
특히 본 발명은 구조가 간단하고 유지보수가 용이하며 열전소자의 내구성 향상과 사용효율 및 활용범위를 향상시킬 수 있는 효과를 갖는다.
도 1은 본 발명 열전소자의 구성을 나타내기 위한 분리 사시도.
도 2는 본 발명 열전소자의 구성을 나타내기 위한 결합 사시도.
도 3은 본 발명에서 밀폐부재의 구성을 나타내기 위한 사시도.
상기한 바와 같이 본 발명의 구성을 첨부한 도면에 의해 상세히 설명하면 다음과 같다.
도 1은 본 발명 열전소자의 구성을 나타내기 위한 분리 사시도이고, 도 2는 본 발명 열전소자의 구성을 나타내기 위한 결합 사시도이며, 도 3은 본 발명에서 밀폐부재의 구성을 나타내기 위한 사시도를 도시한 것이다.
본 발명은 핫 블록(110); 상기 핫 블록(110)의 상부면에 안착하되 중앙에 열전소자(130)를 수용할 수 있도록 수용홈(121)을 구비하는 단열부재(120); 상기 수용홈(121)의 내측에 삽입하는 열전소자(130); 상기 열전소자(130)의 상부면에 안착하되 상부면에 냉각 대상물을 고정할 수 있도록 형성하는 쿨 블록(140); 상기 쿨 블록(140)의 상부면에 안착하여 밀폐기능을 수행할 수 있도록 형성하는 밀폐부재(150); 상기 밀폐부재(150)의 상부에 위치하여 상기 핫 블록(110)과 결합할 수 있도록 형성하되 중앙에 상기 쿨 블록(140)을 상부로 노출할 수 있도록 통공(161)을 구비하는 케이스(160);를 포함한다.
특히 상기 핫 블록(110)은 상기 열전소자(130)의 하부면에 맞닿은 상태로 상기 열전소자(130)에서 발생하는 고열을 외부로 전달 또는 방열한다.
여기서 상기 핫 블록(110)은 가볍고 열전도율이 뛰어난 알루미늄 합금을 사용한다.
이때 상기 핫 블록(110)의 표면에 상기 케이스(160)의 하부에 형성하는 고정구(162)가 끼워져 고정할 수 있도록 형성하는 다수개의 고정공(111);을 포함할 수 있다.
아울러 상기 핫 블록(110)과 케이스(160)는 나사 또는 볼트 등과 같은 체결구(112)를 이용하여 서로 결합 또는 분리할 수 있다.
또한, 상기 단열부재(120)는 상기 핫 블록(110)과 열전소자(130)의 사이에 발생하는 온도차에 대한 단열기능을 수행한다.
특히 상기 단열부재(120)는 상기 수용홈(121)의 내측에 상기 열전소자(130)를 수용한 상태로 상기 핫 블록(110)과 열전소자(130) 사이를 단열시킴으로써 결로현상을 방지할 수 있다.
본 발명에서 상기 열전소자(130)는 열전재료를 이용하여 직류전원의 공급만으로 냉각, 가열, 발전 등을 동시에 이룰 수 있는 간편하고 확실한 열과 전기의 교환을 할 수 있는 소자이다.
이러한 상기 열전소자(130)의 내부구성 및 작동원리는 당업계에서 널리 사용하는 기술이므로 상세한 서술은 생략한다.
그리고 상기 쿨 블록(140)은 상기 열전소자(130)의 상부면에 맞닿은 상태로 상기 열전소자(130)에서 발생하는 저열을 냉각 대상물에 전달하여 냉각시키기 위한 수단으로, 열전도율이 우수한 알루미늄 합금을 사용한다.
이때 상기 쿨 블록(140)의 외측으로 돌출하여 상기 밀폐부재(150)가 상부면에 안착할 수 있도록 형성하는 걸림부(141);를 포함하여 상기 핫 블록(110)과 케이스(160)를 서로 결합할 경우 상기 밀폐부재(150)가 상기 걸림부(141)의 상부면에 밀착되어 하부방향으로 이동시킬 수 있도록 지지력을 확보할 수 있다.
또한, 상기 쿨 블록(140)의 하부 중앙에 상기 열전소자(130)의 상부면에 밀착할 수 있도록 형성하는 밀착부(142);를 포함하여 상기 열전소자(130)의 상부면과 긴밀하게 밀착하여 열전도율을 향상시킬 수 있다.
여기서 상기 밀착부(142)의 하부 양측에 상기 열전소자(130)의 양측면과 맞닿아 고정할 수 있도록 형성하는 고정돌기(142a);를 포함하여 상기 열전소자(130)의 이동 및 이탈을 방지할 수 있다.
이때 상기 고정돌기(142a)는 상기 밀착부(142)의 하부 양측에 폭 방향으로 형성한다.
본 발명에서 상기 밀폐부재(150)는 상기 케이스(160)와 쿨 블록(140)의 사이에서 상하방향으로 압축에 대한 탄성력을 확보하고, 상기 쿨 블록(140)을 하부방향으로 이동시켜 상기 핫 블록(110)와 열전소자(130)를 서로 밀착시킬 수 있다.
여기서 상기 밀폐부재(150)는 단면상태에서 보았을 때 일정지름으로 상기 케이스(160)와 쿨 블록(140)의 외측에 빙둘러 중앙이 비어있는 형태로 형성하되, 실리콘 또는 우레탄 등과 같은 탄성력을 갖는 합성수지재질 등으로 형성할 수 있다.
아울러, 도 3에 도시한 바와 같이 상기 밀폐부재(150)는 외측에 방사상으로 형성하는 다수개의 밀착돌기(151);를 포함하여 상기 핫 블록(110)과 쿨 블록(140) 및 케이스(160)를 서로 밀착시켜 고정하는 과정에서 압축하면서 밀폐성을 향상시킬 수 있다.
또한, 상기 케이스(160)는 상기 핫 블록(110)과 결합하여 내측에 위치하는 상기 단열부재(120), 열전소자(130), 쿨 블록(140), 밀폐부재(150)를 순차적으로 결합할 수 있다.
이처럼 상기와 같이 본 발명의 실시한 예에 대하여 상세히 설명하였으나, 본 발명의 권리범위는 이에 한정되지 않으며, 본 발명의 실시한 예와 실질적으로 균등의 범위에 있는 것까지 본 발명의 권리범위가 포함되는 것은 당연하다.
100: 본 발명 열전소자 유닛
110: 핫 블록 111: 고정공
120: 단열부재 121: 수용홈
130: 열전소자 140: 쿨 블록
141: 걸림부 142: 밀착부
142a: 고정돌기 150: 밀폐부재
151: 밀착돌기 160: 케이스
161: 통공 162: 고정구

Claims (6)

  1. 핫 블록(110); 상기 핫 블록(110)의 상부면에 안착하되 중앙에 열전소자(130)를 수용할 수 있도록 수용홈(121)을 구비하여 상기 수용홈(121)의 내측에 열전소자(130)를 수용한 상태로 상기 핫 블록(110)과 열전소자(130) 사이를 단열시켜 결로현상을 방지할 수 있도록 형성하는 단열부재(120); 상기 수용홈(121)의 내측에 삽입하는 열전소자(130); 상기 열전소자(130)의 상부면에 안착하되 상부면에 냉각 대상물을 고정할 수 있도록 형성하는 쿨 블록(140); 상기 쿨 블록(140)의 상부면에 안착하여 밀폐기능을 수행할 수 있도록 형성하는 밀폐부재(150); 상기 밀폐부재(150)의 상부에 위치하여 상기 핫 블록(110)과 결합할 수 있도록 형성하되 중앙에 상기 쿨 블록(140)을 상부로 노출할 수 있도록 통공(161)을 구비하는 케이스(160);를 포함하되, 상기 핫 블록(110)의 표면에 상기 케이스(160)의 하부에 형성하는 고정구(162)가 끼워져 고정할 수 있도록 형성하는 다수개의 고정공(111);을 포함하고, 상기 쿨 블록(140)의 외측으로 돌출하여 상기 밀폐부재(150)가 상부면에 안착할 수 있도록 형성하는 걸림부(141);를 포함하며, 상기 쿨 블록(140)의 하부 중앙에 상기 열전소자(130)의 상부면에 밀착할 수 있도록 형성하는 밀착부(142);를 포함하고, 상기 밀착부(142)의 하부 양측에 상기 열전소자(130)의 양측면과 맞닿아 고정할 수 있도록 형성하는 고정돌기(142a);를 포함하며, 상기 밀폐부재(150)의 외측에 방사상으로 형성하는 다수개의 밀착돌기(151);를 포함하는 것을 특징으로 하는 열전소자 유닛.
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Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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KR20100123320A (ko) 2009-05-15 2010-11-24 마상동 열전반도체소자 유니트
KR101372420B1 (ko) 2012-02-10 2014-03-10 (주)퓨리셈 열전반도체소자유니트
KR102095243B1 (ko) 2018-04-04 2020-04-01 엘지이노텍 주식회사 열전소자

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100984095B1 (ko) * 2009-06-30 2010-09-28 정세진 열전반도체소자 유니트 및 그 제조방법

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