KR102564865B1

KR102564865B1 - Thermoelectonic module

Info

Publication number: KR102564865B1
Application number: KR1020220018342A
Authority: KR
Inventors: 조중영; 남우현
Original assignee: 한국세라믹기술원
Priority date: 2022-02-11
Filing date: 2022-02-11
Publication date: 2023-08-07

Abstract

본 발명은 열전 변환 모듈에 관한 것으로, 본 발명의 일 측면에 따르면, 전기적으로 부도체인 제1 전열판, 상기 제1 전열판 상에 배치되고 금속배선으로 양단이 각각 서로 다른 이웃과 연결되어 상호 직렬로 연결되는 복수의 열전소자들, 상기 제1 전열판에 대향하고, 상기 복수의 열전소자들을 덮는 제2 전열판 및 상기 제1 전열판 및 상기 제2 전열판 중 적어도 어느 하나의 전열판으로부터 돌출되며, 상기 복수의 열전소자들에 전류를 인가하거나 상기 복수의 열전소자들로부터 배출되는 전류를 인출하도록 구성된 연결 단자를 포함하고, 상기 연결 단자는 Y형으로 구성되며, 독립된 다른 열전 변환 모듈의 연결 단자와 상호 교차 결속됨으로써, 상기 다른 열전 변환 모듈과의 전기적 연결을 제공하는 것을 특징으로 하는 열전 변환 모듈을 제공한다.The present invention relates to a thermoelectric conversion module, and according to one aspect of the present invention, a first heat transfer plate which is electrically non-conductive is disposed on the first heat transfer plate and both ends are connected to neighbors different from each other by metal wires, so that they are connected in series. a plurality of thermoelectric elements, a second heat transfer plate facing the first heat transfer plate and covering the plurality of thermoelectric elements, and protruding from at least one of the first heat transfer plate and the second heat transfer plate, wherein the plurality of thermoelectric elements A connection terminal configured to apply current to the thermoelectric elements or to draw current discharged from the plurality of thermoelectric elements, wherein the connection terminal is configured in a Y shape and cross-coupled with connection terminals of other independent thermoelectric conversion modules, It provides a thermoelectric conversion module characterized in that it provides an electrical connection with the other thermoelectric conversion module.

Description

Thermoelectric conversion module {THERMOELECTONIC MODULE}

본 발명은 열전변환 모듈에 대한 것으로, 보다 상세하게는, 모듈간 분해 조립이 가능하고, 모듈 내에 전기적 단절이 일어난 경우 수복이 용이한 열전변환 모듈에 관한 것이다.The present invention relates to a thermoelectric conversion module, and more particularly, to a thermoelectric conversion module capable of being disassembled and assembled between modules and easily repaired when an electrical disconnection occurs within the module.

열전소자(thermoelectric Element)는 제벡 효과(Seebeck effect)를 이용하여 열 에너지와 전기 에너지를 교환하는 소자이다. 최근에는 이러한 열전 소자를 이용한 체온 발전이나 냉각 기술에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다. 예를들어 한국 등록특허공보 제10-1411437호에는 p형 소자와 n형 소자를 이용하여 열전소자의 집합체를 형성하는 기술이 개시된다. 이를 열전 변환 모듈이라 한다.A thermoelectric element is an element that exchanges thermal energy and electrical energy using the Seebeck effect. Recently, research on body temperature generation or cooling technology using such a thermoelectric element has been actively conducted. For example, Korean Patent Registration No. 10-1411437 discloses a technique of forming an assembly of thermoelectric elements using a p-type element and an n-type element. This is called a thermoelectric conversion module.

이들 열전 변환 모듈은 온도가 차이나는 영역에 밀집되게 배열된다. 이들 열전 변환 모듈은 직렬로 연결되는 것이 일반적인데, 다수의 열전 변환 모듈을 좁은 공간에 배치하면, 열전 변환 모듈들을 연결하는 전선의 배치가 복잡해지는 문제가 생긴다. These thermoelectric conversion modules are densely arranged in regions with different temperatures. These thermoelectric conversion modules are generally connected in series, but if a plurality of thermoelectric conversion modules are disposed in a narrow space, the arrangement of wires connecting the thermoelectric conversion modules becomes complicated.

또한, 열전 변환 모듈의 열전소자는 온도차에 비례하여 낮은 전압을 생성한다. 따라서, 열전소자는 직렬로 연결되어 전압을 생성하는 것이 유리하다. 이때, 열전소자의 일부가 끊어진 경우 열전 변환 모듈 전체를 사용하지 못하는 문제가 있다. 따라서, 열전소자의 일부가 끊어졌을 때, 연결을 회복시킬 수 있는 구조 개선이 필요하다.In addition, the thermoelectric element of the thermoelectric conversion module generates a low voltage in proportion to the temperature difference. Therefore, it is advantageous that the thermoelectric elements are connected in series to generate a voltage. In this case, when a part of the thermoelectric element is broken, there is a problem in that the entire thermoelectric conversion module cannot be used. Therefore, there is a need for structural improvement capable of restoring the connection when a part of the thermoelectric element is disconnected.

한편, 전술한 배경기술은 반드시 본 발명의 출원 전에 일반 공중에게 공개된 공지기술이라 할 수는 없다.On the other hand, the foregoing background art is not necessarily known art disclosed to the general public prior to the filing of the present invention.

한국등록특허 10-1411437호(2014.06.18.)Korean Registered Patent No. 10-1411437 (2014.06.18.)

본 발명의 일 실시예는 열전 변환 모듈을 복잡한 전선 없이 용이하게 결합 분해할 수 있는 구조를 제공하는 데에 목적이 있다.An object of one embodiment of the present invention is to provide a structure in which a thermoelectric conversion module can be easily coupled and disassembled without complicated wires.

본 발명의 일 실시예는 열전 변환 모듈의 내부에 전기적 단절이 생긴 경우 연결을 회복시킬 수 있는 구조를 제공하는 데에 목적이 있다.An object of one embodiment of the present invention is to provide a structure capable of restoring connection when electrical disconnection occurs inside a thermoelectric conversion module.

상술한 기술적 과제를 달성하기 위한 기술적 수단으로서, 본 발명의 일 측면에 따르면, 본 발명에 따른 열전 변환 모듈은 전기적으로 부도체인 제1 전열판, 상기 제1 전열판 상에 배치되고 금속배선으로 양단이 각각 서로 다른 이웃과 연결되어 상호 직렬로 연결되는 복수의 열전소자들, 상기 제1 전열판에 대향하고, 상기 복수의 열전소자들을 덮는 제2 전열판 및 상기 제1 전열판 및 상기 제2 전열판 중 적어도 어느 하나의 전열판으로부터 돌출되며, 상기 복수의 열전소자들에 전류를 인가하거나 상기 복수의 열전소자들로부터 배출되는 전류를 인출하도록 구성된 연결 단자를 포함하고, 상기 연결 단자는 Y형으로 구성되며, 독립된 다른 열전 변환 모듈의 연결 단자와 상호 교차 결속됨으로써, 상기 다른 열전 변환 모듈과의 전기적 연결을 제공한다.As a technical means for achieving the above-described technical problem, according to an aspect of the present invention, the thermoelectric conversion module according to the present invention is disposed on a first heat transfer plate which is electrically non-conductive and is disposed on the first heat transfer plate and has metal wiring at both ends, respectively. A plurality of thermoelectric elements connected to each other and connected in series to each other, a second heat transfer plate facing the first heat transfer plate and covering the plurality of thermoelectric elements, and at least one of the first heat transfer plate and the second heat transfer plate A connection terminal protruding from the heat transfer plate and configured to apply a current to the plurality of thermoelectric elements or to draw a current discharged from the plurality of thermoelectric elements, the connection terminal is configured in a Y shape, and is independent of other thermoelectric conversion By being cross-coupled with the connection terminals of the module, electrical connection with the other thermoelectric conversion module is provided.

본 발명의 일 측면에 따르면, 상기 연결 단자는 탄력있는 전도성 재질일 수 있다.According to one aspect of the present invention, the connection terminal may be a resilient conductive material.

본 발명의 일 측면에 따르면, 상기 연결 단자는 구리 또는 구리 합금일 수 있다.According to one aspect of the present invention, the connection terminal may be copper or copper alloy.

본 발명의 일 측면에 따르면, 상기 연결 단자는 2 이상 구비되고, 상기 열전 변환 모듈의 양측 또는 일측에 구비될 수 있다.According to one aspect of the present invention, two or more connection terminals may be provided, and may be provided on both sides or one side of the thermoelectric conversion module.

본 발명의 일 측면에 따르면, 상기 연결 단자는 내측으로 돌출된 말단을 구비할 수 있다.According to one aspect of the present invention, the connection terminal may have an end protruding inward.

본 발명의 일 측면에 따르면, 상기 제1 전열판 및 상기 제2 전열판 중 적어도 어느 하나의 전열판은, 상기 제1 전열판 및 상기 제2 전열판의 외면으로부터 함몰되어 형성되고, 상기 금속배선의 말단의 일부면을 노출하도록 구성된 복수의 구멍들 및 상기 복수의 구멍들 각각의 외주면으로부터 이와 인접하는 다른 구멍들의 외주면으로 연장되며, 상기 복수의 구멍들 각각의 측면에 노출된 말단을 가지고, 상기 복수의 금속배선들과 분리된 복수의 외주 금속 배선들을 포함할 수 있다.According to one aspect of the present invention, at least one of the first heat transfer plate and the second heat transfer plate is formed by being recessed from the outer surfaces of the first heat transfer plate and the second heat transfer plate, and a portion of an end surface of the metal wire. A plurality of holes configured to expose a plurality of holes, each extending from an outer circumferential surface of each of the plurality of holes to an outer circumferential surface of other holes adjacent thereto, and having an end exposed to a side surface of each of the plurality of holes, the plurality of metal wires and a plurality of outer peripheral metal wires separated from each other.

본 발명의 일 측면에 따르면, 상기 제1 전열판 및 상기 제2 전열판 중 적어도 어느 하나의 전열판은, 상기 복수의 구멍들에 채워진 전도성 금속을 포함하고, 상기 전도성 금속은 상기 외주 금속 배선들과 접속되지 않고, 상기 금속배선에 가까운 부분에 위치할 수 있다.According to one aspect of the present invention, at least one of the first heat transfer plate and the second heat transfer plate includes a conductive metal filled in the plurality of holes, and the conductive metal is not connected to the outer metal wires. and may be located at a portion close to the metal wiring.

본 발명의 일 측면에 따르면, 상기 전도성 금속은 구리 또는 텅스텐일 수 있다.According to one aspect of the present invention, the conductive metal may be copper or tungsten.

본 발명의 일 측면에 따르면 상기 구멍에 배치된 수지제 캡을 더 포함할 수 있다.According to one aspect of the present invention, a resin cap disposed in the hole may be further included.

본 발명의 일 측면에 따르면, 상기 수지제 캡은 상기 제1전열판 또는 제2전열판의 소재와 동일한 소재일 수 있다.According to one aspect of the present invention, the resin cap may be made of the same material as that of the first heat transfer plate or the second heat transfer plate.

본 발명의 일 측면에 따르면, 상기 외주 금속 배선은 납 또는 구리일 수 있다.According to one aspect of the present invention, the outer metal wiring may be lead or copper.

본 발명의 일 측면에 따르면, 상기 외주 금속 배선은 상기 제1 전열판 및 상기 제2 전열판 중 적어도 어느 하나의 전열판의 내부에 배치될 수 있다.According to one aspect of the present invention, the outer metal wire may be disposed inside at least one of the first heat transfer plate and the second heat transfer plate.

본 발명에 따르면, 열전 변환 모듈은 Y형 연결 단자로 다른 열전 변환 모듈과 연결됨으로써, 별도의 접합수단 없이 열전 변환 모듈만으로 다수의 열전 변환 모듈을 체결하는 효과가 있다.According to the present invention, since the thermoelectric conversion module is connected to other thermoelectric conversion modules through Y-type connection terminals, a plurality of thermoelectric conversion modules can be coupled only with the thermoelectric conversion module without a separate bonding means.

본 발명에 따르면, 열전 변환 모듈은 전열판에 구멍 및 외주 금속 배선을 구비함으로써, 내부에 구비된 열전소자 등에 단선이 일어났을 때, 우회 연결을 형성하여 회로의 단선을 극복하는 효과가 있다.According to the present invention, the thermoelectric conversion module has an effect of overcoming the disconnection of the circuit by forming a bypass connection when a disconnection occurs in the thermoelectric element provided therein by providing a hole and an outer metal wire in the heat transfer plate.

본 발명에 따르면, 열전 변환 모듈은 전열판에 구비된 구멍에 전도성 금속을 채워 넣음으로써, 전열판의 열 전도도를 높이는 효과가 있다.According to the present invention, the thermoelectric conversion module has an effect of increasing the thermal conductivity of the heat transfer plate by filling the hole provided in the heat transfer plate with a conductive metal.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 열전 변환 모듈의 투시도이다.
도 2의 (a)는 본 발명의 일 실시예에 따른 열전 변환 모듈의 평면도이고, 도 2의 (b)는 (a)의 도면에서 a-a'의 절단면에 따른 단면도이다.
도 3의 (a)는 본 발명의 일 실시예에 따른 열전 변환 모듈에 단선이 일어났을 때, 전도성 페이스트로 회복한 상태의 단면도이고, 도 3의 (b)는 (a)의 전도성 페이스트를 사용했을 때의 열전 변환 모듈의 평면도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 열전 변환 모듈의 연결 예를 나타낸 투시도이다.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 열전 변환 모듈의 연결 예를 나타낸 투시도이다.
도 6은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 열전 변환 모듈의 연결 예를 나타낸 투시도와, 연결 단자를 확대한 확대도이다.1 is a perspective view of a thermoelectric conversion module according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2(a) is a plan view of a thermoelectric conversion module according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2(b) is a cross-sectional view taken along line a-a' in the drawing of (a).
Figure 3 (a) is a cross-sectional view of a state recovered with conductive paste when a disconnection occurs in the thermoelectric conversion module according to an embodiment of the present invention, Figure 3 (b) is using the conductive paste of (a) It is a plan view of the thermoelectric conversion module when
4 is a perspective view illustrating a connection example of a thermoelectric conversion module according to an embodiment of the present invention.
5 is a perspective view illustrating a connection example of a thermoelectric conversion module according to another embodiment of the present invention.
6 is a perspective view showing an example of connection of a thermoelectric conversion module according to another embodiment of the present invention and an enlarged view of connection terminals.

아래에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail so that those skilled in the art can easily practice the present invention with reference to the accompanying drawings. However, the present invention may be embodied in many different forms and is not limited to the embodiments described herein. And in order to clearly explain the present invention in the drawings, parts irrelevant to the description are omitted, and similar reference numerals are attached to similar parts throughout the specification.

명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 "연결"되어 있다고 할 때, 이는 "직접적으로 연결"되어 있는 경우뿐 아니라, 그 중간에 다른 소자를 사이에 두고 "간접적으로 연결"되어 있는 경우도 포함한다. 또한 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.Throughout the specification, when a part is said to be "connected" to another part, this includes not only the case where it is "directly connected" but also the case where it is "indirectly connected" with another element interposed therebetween. . In addition, when a certain component is said to "include", this means that it may further include other components without excluding other components unless otherwise stated.

이하 첨부된 도면을 참고하여 본 발명을 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 열전 변환 모듈의 투시도이다. 연결 단자의 구조를 설명하기 위하여 도 1에서 제1 전열판이 투명하다고 가정하고 도시하였다. 즉, 열전 변환 모듈의 내부 구조가 확인될 수 있도록 열전 변환 모듈의 내부가 투시된 형태로 도시하였다.1 is a perspective view of a thermoelectric conversion module according to an embodiment of the present invention. In order to explain the structure of the connection terminal, it is assumed and illustrated in FIG. 1 that the first heat transfer plate is transparent. That is, the inside of the thermoelectric conversion module is shown in a perspective view so that the internal structure of the thermoelectric conversion module can be confirmed.

본 발명에 따른 열전 변환 모듈(100)은 전기적으로 부도체인 제1 전열판(110), 상기 제1 전열판(110) 상에 배치되고 금속배선(140a,140b)으로 양단이 각각 서로 다른 이웃과 연결되어 상호 직렬로 연결되는 복수의 열전소자들(130a, 130b), 상기 제1 전열판(110)에 대향하고, 상기 복수의 열전소자들(130a, 130b)을 덮는 제2 전열판(120) 및 상기 제1 전열판(110) 및 상기 제2 전열판(120) 중 적어도 어느 하나의 전열판으로부터 돌출되며, 상기 복수의 열전소자(130a, 130b)들에 전류를 인가하거나 상기 복수의 열전소자들로부터 배출되는 전류를 인출하도록 구성된 Y형 연결 단자(150)를 포함한다.The thermoelectric conversion module 100 according to the present invention is disposed on the first heat transfer plate 110, which is electrically non-conductive, on the first heat transfer plate 110, and both ends are connected to different neighbors by metal wirings 140a and 140b, respectively. A plurality of thermoelectric elements 130a and 130b connected in series to each other, a second heat transfer plate 120 facing the first heat transfer plate 110 and covering the plurality of thermoelectric elements 130a and 130b, and the first heat transfer plate 120 It protrudes from at least one of the heat transfer plate 110 and the second heat transfer plate 120, and applies current to the plurality of thermoelectric elements 130a and 130b or draws current discharged from the plurality of thermoelectric elements. It includes a Y-shaped connection terminal 150 configured to.

열전 변환 모듈(100)은 열을 잘 전달하고 전기를 전달하지 않는 제1 전열판(110)과 제2 전열판(120)을 포함한다. 전열판(110, 120)은 내부에 생성된 전기를 보전하고, 전열판 내외에 형성되는 배선과 통전되지 않기 위하여 부도체가 바람직하다. 또한, 제1 전열판(110)과 제2 전열판(120)은 안측의 전열소자(130a, 130b)에 열을 전달해야 하므로 열 전도성이 높은 것이 바람직하다.The thermoelectric conversion module 100 includes a first heat transfer plate 110 and a second heat transfer plate 120 that conduct heat well and do not conduct electricity. The heat transfer plates 110 and 120 are preferably insulators in order to preserve electricity generated inside and not to conduct electricity with wires formed inside and outside the heat transfer plates. In addition, the first heat transfer plate 110 and the second heat transfer plate 120 preferably have high thermal conductivity because heat must be transferred to the heat transfer elements 130a and 130b on the inner side.

제1 전열판(110) 상에 열전소자들(130a, 130b)이 배치될 수 있다. 열전소자들(130a, 130b)은 양단에 가해지는 온도차이를 제벡효과를 통해 기전력으로 전환할 수 있다. 따라서, 열전소자들(130a, 130b)의 일측은 제1 전열판(110)에 연결되고, 열전소자들(130a, 130b)의 타측은 상이한 온도의 제2 전열판(120)으로 덮는 구조일 수 있다. Thermoelectric elements 130a and 130b may be disposed on the first heat transfer plate 110 . The thermoelectric elements 130a and 130b may convert the temperature difference applied to both ends into electromotive force through the Seebeck effect. Accordingly, one side of the thermoelectric elements 130a and 130b may be connected to the first heat transfer plate 110 and the other side of the thermoelectric elements 130a and 130b may be covered with the second heat transfer plate 120 having different temperatures.

열전소자들(130a, 130b)은 복수로 구성될 수 있으며 열전소자의 양단이 서로 다른 이웃 열전소자와 연결되어 각각의 열전소자들(130a, 130b)이 상호 직렬로 연결될 수 있다. 열전소자들(130a, 130b)은 작은 온도차이에 대해 낮은 크기의 기전력만을 생성할 수 있다. 따라서, 열전 변환 모듈은 높은 기전력을 생성하기 위하여 다수의 열전소자들을 직렬로 연결한 구조로 구현될 수 있다.The thermoelectric elements 130a and 130b may be configured in plurality, and both ends of the thermoelectric element may be connected to different neighboring thermoelectric elements, so that each of the thermoelectric elements 130a and 130b may be serially connected to each other. The thermoelectric elements 130a and 130b may generate only a small amount of electromotive force for a small temperature difference. Accordingly, the thermoelectric conversion module may be implemented in a structure in which a plurality of thermoelectric elements are connected in series to generate a high electromotive force.

열전소자들(130a, 130b)은 금속배선(140a, 140b)으로 양단이 각각 서로 다른 이웃과 연결되어 상호 직렬로 연결될 수 있다. 열전소자들(130a, 130b)은 p타입 열전소재(130a)와 n타입 열전소재(130b)가 p-n접합처럼 연결된 구조로 구현된다. 이때, 열전소자들(130a, 130b)은 반도체처럼 p타입과 n타입이 직접 연결될 필요는 없으며, 전기적으로 통전되는 것으로 충분하다. 따라서, p타입과 n타입 열전소자들(130a, 130b)은 제1 전열판(110)과 제2 전열판(120) 사이에 배치된다. 그리고, 금속배선(140a, 140b)은 각 열전소자들의 양단(제1 전열판과 제2 전열판과의 접면)에서 각각 서로 다른 이웃 열전소자들을 연결하는 방법으로 열전소자들(130a, 130b)을 상호 직렬로 연결할 수 있다. 다시 말해서, 상면 금속배선(140a)과 하면 금속배선(140b)이 번갈아 가며 열전소자들(130a, 130b)을 연결하여 각 열전소자들이 연결될 수 있다. Both ends of the thermoelectric devices 130a and 130b are connected to different neighbors through metal wirings 140a and 140b, and may be connected in series to each other. The thermoelectric devices 130a and 130b are implemented in a structure in which a p-type thermoelectric material 130a and an n-type thermoelectric material 130b are connected like a p-n junction. At this time, the thermoelectric elements 130a and 130b do not need to be directly connected to the p-type and the n-type like semiconductors, and it is sufficient that they are electrically conducted. Accordingly, the p-type and n-type thermoelectric elements 130a and 130b are disposed between the first heat transfer plate 110 and the second heat transfer plate 120 . In addition, the metal wirings 140a and 140b connect the thermoelectric elements 130a and 130b in series with each other by connecting different neighboring thermoelectric elements at both ends of each thermoelectric element (contact surface between the first heat transfer plate and the second heat transfer plate). can be connected with In other words, the thermoelectric elements 130a and 130b may be connected to each other by alternately connecting the upper metal wiring 140a and the lower metal wiring 140b.

열전 변환 모듈(100)은 제1 전열판(110) 및 제2 전열판(120) 중 적어도 어느 하나의 전열판으로부터 돌출되는 연결 단자(150)를 포함할 수 있다. 연결 단자(150)는 복수의 열전소자들(130a, 130b)에 전류를 인가하거나 복수의 열전소자들(130a, 130b)로부터 배출되는 전류를 인출하도록 구성된다. 복수의 열전소자들은 이웃하는 열전소자들과 직렬로 연결되므로 직렬연결의 양단에 위치하는 열전소자들은 다음 열전소자와 연결될 수 없다. 이들 말단에 위치한 열전소자는 외부로 전극을 연결하여 다른 열전 전환 모듈(100)과 연결될 수 있다. 말단에 위치한 열전소자는 제1 전열판(110) 및 제2 전열판(120) 중 적어도 어느 하나의 전열판과의 접면에 금속배선(140a, 140b)을 구비하고, 이 금속배선(140a, 140b)이 돌출하여 연결 단자(150)를 형성할 수 있다.The thermoelectric conversion module 100 may include a connection terminal 150 protruding from at least one of the first heat transfer plate 110 and the second heat transfer plate 120 . The connection terminal 150 is configured to apply current to the plurality of thermoelectric elements 130a and 130b or to draw current discharged from the plurality of thermoelectric elements 130a and 130b. Since the plurality of thermoelectric elements are serially connected to neighboring thermoelectric elements, thermoelectric elements positioned at both ends of the series connection cannot be connected to the next thermoelectric element. The thermoelectric elements located at these terminals may be connected to other thermoelectric conversion modules 100 by connecting electrodes to the outside. The thermoelectric element located at the end has metal wires 140a and 140b on a surface in contact with at least one of the first heat transfer plate 110 and the second heat transfer plate 120, and the metal wires 140a and 140b protrude. Thus, the connection terminal 150 may be formed.

연결 단자(150)는 Y형으로 구성될 수 있다. 구체적으로 연결 단자는 돌출부(153)와 가지부(156)로 구성될 수 있다. 돌출부(153)는 말단에 위치한 열전소자와 전기적으로 연결되며, 열전 전환 모듈(100)의 외부로 단자를 돌출시키는 역할을 한다. 돌출부(153)는 가지부(156)와 연결된다. 가지부(156)는 Y형 구성의 말단에 위치한 두 가지를 구성한다. 가지부(156)는 말단이 내부로 돌출된 형태로 구성될 수 있으며, 다른 열전 전환 모듈(100)의 연결 단자의 가지부(156)와 상호 연결될 수 있다. 따라서, 다른 열전 변환 모듈(100)과의 전기적 연결을 제공할 수 있다.The connection terminal 150 may be configured in a Y shape. Specifically, the connection terminal may include a protruding portion 153 and a branch portion 156 . The protrusion 153 is electrically connected to the thermoelectric element located at the end and serves to protrude the terminal to the outside of the thermoelectric conversion module 100 . The protrusion 153 is connected to the branch 156 . Branches 156 constitute two branches located at the ends of the Y-shaped configuration. The branch portion 156 may have an end protruding inward, and may be interconnected with the branch portion 156 of a connection terminal of another thermoelectric conversion module 100 . Accordingly, an electrical connection with another thermoelectric conversion module 100 may be provided.

이때, 연결 단자(150)는 Y형의 말단의 형상을 2가지로 형성하여 연결된 열전소자가 n타입인지 p타입인지 나타낼 수 있다. 2 가지 말단의 형상을 가진 열전소자는 서로 상보적으로 결합되는 구조일 수 있다. 이러한 구조로서, 하나의 열전 변환 모듈의 마지막 열전소자가 서로 다른 타입의 다른 열전 변환 모듈의 첫번째 열전소자와 p-n접합을 형성할 수 있다.At this time, the connection terminal 150 may indicate whether the connected thermoelectric element is n-type or p-type by forming two Y-shaped ends. The thermoelectric element having the shape of two ends may have a structure that is complementary to each other. With this structure, the last thermoelectric element of one thermoelectric conversion module may form a p-n junction with the first thermoelectric element of another thermoelectric conversion module of a different type.

연결 단자(150)는 탄력있는 전도성 재질일 수 있다. 연결 단자(150)는 전기를 연결하는 단자의 역할을 하며, 다른 열전 변환 모듈(100)의 연결 단자(150)와 상호 교차 결속될 수 있도록 Y형 형태도 유지해야 한다. 따라서, 연결 단자(150)는 형태를 유지하면서 부러지지 않는 전도성 재질이 유리하다. 이러한 소재로서, 연결 단자(150)의 소재는 구리 또는 구리합금이 바람직하다.The connection terminal 150 may be made of an elastic conductive material. The connection terminal 150 serves as a terminal for connecting electricity, and must also maintain a Y-shaped shape so that it can be cross-coupled with the connection terminals 150 of other thermoelectric conversion modules 100 . Therefore, the connection terminal 150 is advantageously made of a conductive material that does not break while maintaining its shape. As such a material, the material of the connection terminal 150 is preferably copper or copper alloy.

연결 단자(150)는 2 이상 구비된다. 구체적으로 열전소자의 직렬연결 양단에 연결 단자(150)가 구비된다. 따라서, 한쪽에 적어도 하나의 단자가 구비되므로 2 이상 구비될 수 있다. 연결 단자(150)의 다양한 부착 위치 및 이에 따른 효과는 도 4 내지 6을 참조하여 후술한다.Two or more connection terminals 150 are provided. Specifically, connection terminals 150 are provided at both ends of the series connection of the thermoelectric elements. Therefore, since at least one terminal is provided on one side, two or more terminals may be provided. Various attachment positions of the connection terminal 150 and effects thereof will be described later with reference to FIGS. 4 to 6 .

도 2의 (a)는 본 발명의 일 실시예에 따른 열전 변환 모듈의 평면도이고, 도 2의 (b)는 (a)의 도면에서 a-a'의 절단면에 따른 단면도이다.FIG. 2(a) is a plan view of a thermoelectric conversion module according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2(b) is a cross-sectional view taken along line a-a' in the drawing of (a).

도 2는 제1 전열판(110)의 구조를 설명하기 위하여 제1 전열판(110)이 불투명한 것으로 도시하였다.2 shows that the first heat transfer plate 110 is opaque to explain the structure of the first heat transfer plate 110 .

도 2의 (a)를 참조하면, 본 발명에 따른 열전 변환 모듈(100)의 제1 전열판(110) 및 제2 전열판(120) 중 적어도 어느 하나의 전열판은 복수의 구멍(215)들 및 외주 금속 배선(245a, 245b)를 포함한다. Referring to (a) of FIG. 2 , at least one of the first heat transfer plate 110 and the second heat transfer plate 120 of the thermoelectric conversion module 100 according to the present invention has a plurality of holes 215 and an outer circumference thereof. It includes metal wires 245a and 245b.

복수의 구멍(215)들은 제1 전열판(110) 및 제2 전열판(120)의 외면으로부터 함몰되어 형성되고, 금속배선(140b)의 일부면을 노출하도록 구성된다. The plurality of holes 215 are formed by being recessed from outer surfaces of the first heat transfer plate 110 and the second heat transfer plate 120, and are configured to expose a portion of the metal wire 140b.

제1 전열판(110) 및 제2 전열판(120)은 대칭적인 구성요소이므로 어느 쪽에도 구멍(215)이 형성될 수 있으며, 양측 모두에 형성되어도 무방하다. 설명의 편의상 도 2에서 구멍(215)이 형성된 판을 제1 전열판(110)으로 상정하고 설명한다.Since the first heat transfer plate 110 and the second heat transfer plate 120 are symmetrical components, the hole 215 may be formed on either side, or may be formed on both sides. For convenience of explanation, the plate in which the hole 215 is formed in FIG. 2 is assumed and described as the first heat transfer plate 110 .

제1 전열판(110)은 외면으로부터 함몰되어 형성되고, 금속배선(140b)의 일부면을 노출하도록 복수의 구멍(215)들을 구비한다. 다시 말해서, 제1 전열판(110)의 외면은 내부에 형성된 각각의 열전소자(130a, 130b) 상부의 금속배선(140b)과 통공될 수 있다.The first heat transfer plate 110 is formed by being depressed from the outer surface, and includes a plurality of holes 215 to expose a portion of the metal wiring 140b. In other words, the outer surface of the first heat transfer plate 110 may be formed through the metal wire 140b on the upper portion of each of the thermoelectric elements 130a and 130b formed therein.

구멍(215)에는 탈착가능한 수지제 캡(미도시)이 배치될 수 있다. 수지제 캡(미도시)은 부도체로서, 구멍(215)에 전도성 이물질이 삽입되는 것을 막는 역할을 한다. 수지제 캡(미도시)은 모체가 되는 제1 전열판(110)과 동일한 소재로 구성될 수 있다. 제1 전열판(110)과 수지제 캡(미도시)을 동일한 소재로 제작할 경우, 같은 열팽창계수를 가지고 있으므로, 가열시 열팽창 계수 차이로 인해 수지제 캡(미도시)이 제1 전열판(110)으로부터 이탈되는 것을 막을 수 있다.A detachable resin cap (not shown) may be disposed in the hole 215 . The resin cap (not shown) is non-conductive and serves to prevent conductive foreign substances from being inserted into the hole 215 . The resin cap (not shown) may be made of the same material as the first heat transfer plate 110 serving as a mother body. When the first heat transfer plate 110 and the resin cap (not shown) are made of the same material, they have the same thermal expansion coefficient, so the resin cap (not shown) is removed from the first heat transfer plate 110 due to the difference in thermal expansion coefficient during heating. can prevent it from escaping.

제1 전열판(110)은 이웃하는 구멍(215)들 사이에 외주 금속 배선들(245a, 245b)을 추가로 구비할 수 있다. 외주 금속 배선(245a, 245b)들은 복수의 구멍(215)들과 복수의 구멍(215)들 각각의 외주면으로부터 이와 인접하는 다른 구멍(215)들의 외주면으로 연장되며, 복수의 구멍(215)들 각각의 측면에 노출된 말단을 가지고, 복수의 금속배선(140a, 140b)들과 분리된다.The first heat transfer plate 110 may further include outer peripheral metal wires 245a and 245b between adjacent holes 215 . The outer circumferential metal wires 245a and 245b extend from the outer circumferential surfaces of each of the plurality of holes 215 and the plurality of holes 215 to the outer circumferential surfaces of other holes 215 adjacent to the plurality of holes 215, respectively. It has an end exposed on the side of and is separated from the plurality of metal wires 140a and 140b.

외주 금속 배선들(245a, 245b)은 서로 교차하거나 만나지 않으며, 복수의 구멍(215)들 각각의 측면에 말단이 노출되도록 구성된다. 따라서, 구멍(215)이 전도성 페이스트로 채워지면, 외주 금속 배선들(245a, 245b)의 말단이 서로 전기적으로 연결될 수 있다.The outer metal wires 245a and 245b do not cross or meet each other, and ends are exposed on the respective side surfaces of the plurality of holes 215 . Accordingly, when the hole 215 is filled with the conductive paste, ends of the outer metal wires 245a and 245b may be electrically connected to each other.

외주 금속 배선(245a, 245b)은 납 또는 구리로 구성될 수 있다. 납과 구리는 통전성과 연성이 높아서 얇게 배선을 형성하기 용이하다. The outer metal wires 245a and 245b may be made of lead or copper. Lead and copper are highly conductive and ductile, so it is easy to form thin wires.

또한, 외주 금속 배선(245a, 245b)은 제1 전열판(110)의 내부에 배치될 수 있다. 다시 말해서, 절연성 보호층(미도시)과 같은 외부 층이 외주 금속 배선(245a, 245b)의 상면에서 구멍(215) 부분을 제외한 전면을 덮을 수 있다. 이 경우, 절연성 보호층이 외주 금속 배선(245a, 245b)의 표면을 덮는 구조로 형성됨으로써, 외주 금속 배선(245a, 245b)이 제1 전열판(110)으로부터 벗겨지거나 서로 단락되는 것이 억제될 수 있다.Also, the outer metal wires 245a and 245b may be disposed inside the first heat transfer plate 110 . In other words, an outer layer such as an insulating protective layer (not shown) may cover the entire upper surface of the outer metal wires 245a and 245b except for the hole 215 portion. In this case, since the insulating protective layer is formed to cover the surfaces of the outer metal wires 245a and 245b, peeling of the outer metal wires 245a and 245b from the first heat exchanger plate 110 or being short-circuited with each other can be suppressed. .

외주 금속 배선(245a, 245b)은 열전소자(130a, 130b)의 직렬 연결 방향과 같은 방향으로 형성될 수 있다. 도 2의 (a)는 모든 이웃하는 구멍 사이에 외주 금속 배선(245a, 245b)이 형성된 것으로 도시되었으나, 도 1에 도시된 금속배선(140a, 140b)의 배치에 맞추어 외주 금속 배선(245a, 245b)의 배치 모양이 결정될 수 있다.The outer metal wires 245a and 245b may be formed in the same direction as the serial connection direction of the thermoelectric elements 130a and 130b. In (a) of FIG. 2 , the outer metal wires 245a and 245b are formed between all neighboring holes, but the outer metal wires 245a and 245b are arranged according to the arrangement of the metal wires 140a and 140b shown in FIG. 1 . ) can be determined.

도 2의 (b)를 참조하면, 제1 전열판(110)과 제2 전열판(120) 사이에 전열소자(130a, 130b)가 두 전열판(110, 120)을 연결하는 형태로 배치된다. 전열소자(130a, 130b)는 p타입 전열소자(130a)와 n타입 전열소자(130b)가 있다. 전열소자(130a, 130b)는 이웃하는 전열소자(130b, 130a)와 상부에 연결된 금속배선(140b) 및 하부에 연결된 금속배선(140a)을 통해 직렬로 연결된다.Referring to (b) of FIG. 2 , heating elements 130a and 130b are disposed between the first heat exchanger plate 110 and the second heat exchanger plate 120 to connect the two heat exchanger plates 110 and 120 . The heating elements 130a and 130b include a p-type heating element 130a and an n-type heating element 130b. The heating elements 130a and 130b are connected in series with the neighboring heating elements 130b and 130a through a metal wire 140b connected to an upper portion and a metal wire 140a connected to a lower portion.

저1 전열판(110) 및 제2 전열판(120) 중 적어도 어느 하나의 전열판은, 복수의 구멍(215)들에 적어도 부분적으로 채워진 전도성 금속(215a)을 포함한다. 전도성 금속(215a)은 외주 금속 배선(245a, 245b)과 접속되지 않고, 금속배선(140a, 140b)에 전기적으로 연결되며, 금속배선(140a, 140b)과 가까운 부분에 위치할 수 있다. At least one of the first heat transfer plate 110 and the second heat transfer plate 120 includes a conductive metal 215a that at least partially fills the plurality of holes 215 . The conductive metal 215a is not connected to the outer metal wires 245a and 245b, but electrically connected to the metal wires 140a and 140b, and may be located close to the metal wires 140a and 140b.

전도성 금속(215a)은 구멍(215)의 외주면까지 연장된 외주 금속 배선(245a, 245b)과 전기적으로 단선되도록, 구멍(215)을 완전히 채우지 않는 범위에서 채워진다. 따라서, 열전소자(130a, 130b)의 직렬연결과 평행인 외주 금속 배선(245a) 및 열전소자(130a, 130b)의 직렬연결과 수직인 외주 금속 배선(245b)은 전도성 금속(215a)과 구멍(215)의 남은 부분을 통해 전기적으로 단선된다. The conductive metal 215a is filled in a range that does not completely fill the hole 215 so as to electrically disconnect the outer peripheral metal wires 245a and 245b extending to the outer circumferential surface of the hole 215 . Therefore, the outer metal wiring 245a parallel to the series connection of the thermoelectric elements 130a and 130b and the outer metal wiring 245b perpendicular to the series connection of the thermoelectric elements 130a and 130b are connected to the conductive metal 215a and the hole ( 215) is electrically disconnected through the remaining part.

전도성 금속(215a)은 구리 또는 텅스텐일 수 있다. 전도성 금속(215a)은 좁은 구멍(215)의 내측면에 채워진다. 전도성 금속(215a)은 증착을 통해 구멍(215) 내부에 채워질 수 있다. 전도성 금속(215a)은 좁은 구멍(215)에 쉽게 채워져서 높은 전기적, 열적 전도 특성을 보이는 물질인 것이 유리하다. 구리는 높은 전도성으로 적은 양만 채워 넣어도 온도 및 전기를 쉽게 전달할 수 있다. 텅스텐은 높은 단차 커버리지를 가지고 있으므로 좁은 영역에 충실히 삽입될 수 있다.Conductive metal 215a may be copper or tungsten. Conductive metal (215a) is filled in the inner surface of the narrow hole (215). The conductive metal 215a may fill the inside of the hole 215 through deposition. The conductive metal 215a is advantageously a material that easily fills the narrow hole 215 and exhibits high electrical and thermal conductivity. Copper is highly conductive and can easily transmit heat and electricity even if it is filled with a small amount. Since tungsten has a high step coverage, it can be faithfully inserted into a narrow area.

제1 전열판(110)은 부도체이므로 열전도 특성이 낮은 소재일 수 있다. 그러나 제1 전열판(110)은 열을 열전소자(130a, 130b)로 전달하는 역할을 해야 하므로, 열 전도율을 높이는 편이 유리하다. 제1 전열판(110)은 구멍(215)에 부분적으로 채워진 전도성 물질(215a)로서 열과 전기 전도도가 높은 물질을 사용하여 제1 전열판(110)의 열 전도도를 높일 수 있다. 열과 전기 전도도가 높은 전도성 물질(215a)로서 구리나 텅스텐이 사용될 수 있다.Since the first heat transfer plate 110 is non-conductive, it may be a material having low thermal conductivity. However, since the first heat transfer plate 110 should serve to transfer heat to the thermoelectric elements 130a and 130b, it is advantageous to increase the thermal conductivity. The first heat transfer plate 110 may increase thermal conductivity of the first heat transfer plate 110 by using a conductive material 215a that partially fills the hole 215 and has high thermal and electrical conductivity. Copper or tungsten may be used as the conductive material 215a having high thermal and electrical conductivity.

또한, 전도성 금속(215a)은 구멍(215)의 하부에서 열전소자(130a, 130b)의 상부에 위치한 금속배선(140b)까지 채워져서 열전소자(130a, 130b) 및 금속배선(140a, 140b)과 전기적으로 연결된다.In addition, the conductive metal 215a is filled from the bottom of the hole 215 to the metal wire 140b located on the top of the thermoelectric elements 130a and 130b, and the thermoelectric elements 130a and 130b and the metal wires 140a and 140b electrically connected

도 3의 (a)는 본 발명의 일 실시예에 따른 열전 변환 모듈에 단선이 일어났을 때, 전도성 페이스트로 연결을 회복한 상태의 단면도이고, 도 3의 (b)는 (a)의 전도성 페이스트를 사용했을 때의 열전 변환 모듈의 평면도이다.Figure 3 (a) is a cross-sectional view of a state in which the connection is restored with conductive paste when disconnection occurs in the thermoelectric conversion module according to an embodiment of the present invention, and Figure 3 (b) is the conductive paste of (a) It is a plan view of the thermoelectric conversion module when using

도 3의 (a) 및 (b)를 참조하면, 본 발명에 따른 열전 변환 모듈(100)은 구멍(215)을 전도성 페이스트(360)로 채우는 방법으로 구멍(215)의 주변에 배치된 외주 금속 배선(245a, 245b)과 전도성 금속(215a)을 전기적으로 연결할 수 있다. 전도성 페이스트(360)을 구멍(215)에 채우면, 구멍(215)의 하단에 위치하는 전도성 금속(215a) 및 구멍(215)의 외주면에 일단이 위치하는 외주 금속 배선(245a, 245b)이 전도성 페이스트(360)와 통전된다. 따라서, 전도성 페이스트(360)가 구멍(215)에 채워짐으로써, 전도성 금속(215a) 및 외주 금속 배선(245a, 245b)들은 전기적으로 연결된다. 전도성 금속(215a)는 열전 소자(130a, 130b)와 전기적으로 연결되어 있으므로, 전도성 금속(215a)들을 전도성 페이스트(360) 및 외주 금속 배선(245a, 245b)을 통해 연결하는 방법으로 직렬 연결상에 존재하는 임의의 열전 소자(130a, 130b)들이 서로 전기적으로 연결될 수 있다. 또한, 2 이상의 이웃한 구멍(215)을 전도성 페이스트(360)로 채운 경우 새로운 통전 경로를 생성할 수 있다. 또한, 이러한 새로운 통전 경로는 열전소자(130a, 130b)의 일부가 파손 또는 소모되어 연결이 끊겼을 경우 손쉽게 연결을 회복할 수 있는 수단을 제공한다.Referring to (a) and (b) of FIG. 3 , the thermoelectric conversion module 100 according to the present invention fills the hole 215 with a conductive paste 360, and the peripheral metal disposed around the hole 215 The wirings 245a and 245b and the conductive metal 215a may be electrically connected. When the conductive paste 360 is filled in the hole 215, the conductive metal 215a positioned at the lower end of the hole 215 and the outer peripheral metal wires 245a and 245b having one end positioned on the outer circumferential surface of the hole 215 are coated with the conductive paste. (360) and energized. Accordingly, by filling the hole 215 with the conductive paste 360, the conductive metal 215a and the outer metal wires 245a and 245b are electrically connected. Since the conductive metal 215a is electrically connected to the thermoelectric elements 130a and 130b, the conductive metals 215a are connected in series through the conductive paste 360 and the outer metal wires 245a and 245b. Any existing thermoelectric elements 130a and 130b may be electrically connected to each other. In addition, when two or more neighboring holes 215 are filled with the conductive paste 360, a new conduction path may be created. In addition, this new conduction path provides a means for easily restoring the connection when the connection is disconnected due to damage or consumption of some of the thermoelectric elements 130a and 130b.

도 3의 (a)에 도시된 바와 같이 열전 변환 모듈(100)의 일부에 단선이 일어났을 때, 열전 변환 모듈(100) 전체의 연결이 끊긴다. 따라서, 단선이 일어난 구간을 우회할 수 있는 연결이 필요하다.As shown in (a) of FIG. 3 , when disconnection occurs in part of the thermoelectric conversion module 100 , the entire thermoelectric conversion module 100 is disconnected. Therefore, a connection capable of bypassing the disconnected section is required.

본 발명에 따른 열전 변환 모듈(100)은 각 열전소자(130a, 130b)와 연결될 수 있는 구멍(215)을 구비하고 있다. 따라서, 구멍(215)을 전도성 페이스트(360)로 채워서, 구멍(215) 주변의 외주 금속 배선(245a, 245b)들과 구멍(215)의 하단에 위치한 전도성 금속(215a)을 전기적으로 연결하는 방법으로 열전소자(130a, 130b)에 연결되는 단자를 생성할 수 있다. 도 3의 (a) 및 (b)의 경우와 같이 사용자는 연속한 두 구멍(215)에 전도성 페이스트(360)를 채우는 방법으로 끊어진 회로를 우회하여 두 열전소자를 통전시킬 수 있다.The thermoelectric conversion module 100 according to the present invention includes a hole 215 that can be connected to each of the thermoelectric elements 130a and 130b. Therefore, a method of electrically connecting the outer metal wires 245a and 245b around the hole 215 and the conductive metal 215a located at the bottom of the hole 215 by filling the hole 215 with the conductive paste 360. As a result, terminals connected to the thermoelectric elements 130a and 130b may be created. As in the cases of (a) and (b) of FIG. 3 , the user can energize the two thermoelectric elements by bypassing the disconnected circuit by filling the two consecutive holes 215 with the conductive paste 360 .

도 4내지 6은 본 발명의 실시예들에 따른 열전 변환 모듈의 다양한 연결예를 도시한 투시도이다.4 to 6 are perspective views illustrating various connection examples of thermoelectric conversion modules according to embodiments of the present invention.

도 4 및 도 5를 참조하면, 본 발명의 실시예들에 따른 열전 변환 모듈(100)은 상호 동일한 행으로 연결되어 상호 전기적으로 연결된 하나의 열전 소자를 구성할 수 있다. 구체적으로, 도 4에 도시된 바와 같이, 열전 변환 모듈(100)의 연결 단자(150a, 150b)는 열전 변환 모듈(100)의 양 측면의 동일한 높이에 구비될 수 있다. 연결 단자가 열전 변환 모듈(100)의 양측면의 중심보다 높은 위치에 존재한다면, T자 형태로 체결된다. 제1 열전 변환 모듈(100)의 좌측에 구비된 연결 단자(150a)와 제2 열전 변환 모듈(100)의 우측에 구비된 연결 단자(150b)가 같은 높이에 위치하므로 동일한 위치의 연결 단자(150a, 150b)를 행 방향으로 손쉽게 연결할 수 있는 장점이 있다. Referring to FIGS. 4 and 5 , thermoelectric conversion modules 100 according to embodiments of the present invention may be connected in the same row to constitute one thermoelectric element electrically connected to each other. Specifically, as shown in FIG. 4 , the connection terminals 150a and 150b of the thermoelectric conversion module 100 may be provided at the same height on both sides of the thermoelectric conversion module 100 . If the connection terminal is present at a position higher than the center of both sides of the thermoelectric conversion module 100, it is fastened in a T-shape. Since the connection terminal 150a provided on the left side of the first thermoelectric conversion module 100 and the connection terminal 150b provided on the right side of the second thermoelectric conversion module 100 are located at the same height, the connection terminal 150a is located at the same position. , 150b) can be easily connected in the row direction.

다시 말해서, 열전 변환 모듈(100)은 2개 이상의 연결 단자(150a, 150b)를 구비하며, 이 연결 단자(150a, 150b)는 열전 변환 모듈(100)이 중심선을 동일하게 유지하며 연결될 수 있다면, 열전 변환 모듈(100)의 측면의 어떠한 높이에 구비되어도 무방하다. 제1 열전 변환 모듈의 연결 단자의 가지부(156a)는 제2 열전 변환 모듈의 연결 단자의 가지부(156b)와 기계적으로 체결될 수 있다. 제1 열전 변환 모듈의 가지부(156a)는 벌어진 가지모양 사이에 공간을 구비하고 있으므로, 이 공간에 제2 열전 변환 모듈의 가지부(156b)가 삽입되는 형태로 체결될 수 있다.In other words, the thermoelectric conversion module 100 includes two or more connection terminals 150a and 150b, and if the connection terminals 150a and 150b can be connected while the center line of the thermoelectric conversion module 100 remains the same, It may be provided at any height on the side surface of the thermoelectric conversion module 100 . The branch portion 156a of the connection terminal of the first thermoelectric conversion module may be mechanically coupled to the branch portion 156b of the connection terminal of the second thermoelectric conversion module. Since the branch portion 156a of the first thermoelectric conversion module has a space between the widened branches, the branch portion 156b of the second thermoelectric conversion module may be inserted into this space.

또한, 도 5에 도시된 바와 같이, 열전 변환 모듈(100)의 양측에 연결 단자(150c, 150d)를 점대칭 형태로 구비할 수 있다. 다시 말해서, 제1 열전 변환 모듈(100)의 좌측에 구비된 연결 단자(150c)가 중심으로부터 일정 거리만큼 위에 구비한다면, 제2 열전 변환 모듈(100)의 우측에 구비된 연결 단자(150d)는 해당 길이만큼 중심으로부터 아래에 구비될 수 있다. 이 경우 열전 변환 모듈(100)이 연결 단자(150c, 150d)가 위와 아래에 번갈아가며 위치하여 지그재그 모양을 이루며, 동일한 중심선으로 연결될 수 있다. In addition, as shown in FIG. 5 , connection terminals 150c and 150d may be provided on both sides of the thermoelectric conversion module 100 in a point-symmetrical form. In other words, if the connection terminal 150c provided on the left side of the first thermoelectric conversion module 100 is provided above the center by a predetermined distance, the connection terminal 150d provided on the right side of the second thermoelectric conversion module 100 is It may be provided below from the center by the corresponding length. In this case, the connection terminals 150c and 150d of the thermoelectric conversion module 100 may be alternately positioned above and below to form a zigzag shape, and may be connected to the same center line.

열전 변환 모듈(100)이 직선으로 연결될 경우 열전 변환 모듈(100)은 열전 변환 모듈(100)의 높이에 해당하는 폭을 가진 선을 형성한다. 따라서, 직선으로 연결된 열전 변환 모듈(100)은 해당 선의 면적을 채울 수 있다. 넓은 면적의 면을 채우기 위해서 다수의 행으로 열전 변환 모듈(100)을 연결하여 배치될 수 있다.When the thermoelectric conversion module 100 is connected in a straight line, the thermoelectric conversion module 100 forms a line having a width corresponding to the height of the thermoelectric conversion module 100 . Accordingly, the thermoelectric conversion module 100 connected in a straight line may fill an area of the corresponding line. In order to fill a large area, the thermoelectric conversion modules 100 may be connected and arranged in a plurality of rows.

이 중 연결 단자(150a, 150b)가 열전 변환 모듈(100)의 상부에 위치한 도 4의 형태의 말단에 양측의 연결 단자(150a, 150b)가 상부와 하부에 각각 위치한 도 5의 형태가 부착될 수 있다. 이렇게 부착된 경우 열전 변환 모듈(100)이 이룬 행의 말단에 위치한 연결 단자(150a, 150b)의 위치를 위나 아래로 조정할 수 있다.Of these, the shape of FIG. 5 where both connection terminals 150a and 150b are located at the top and bottom, respectively, is attached to the end of the shape of FIG. can When attached in this way, the position of the connection terminals 150a and 150b located at the end of the row formed by the thermoelectric conversion module 100 can be adjusted up or down.

도 6과 같이 열전 변환 모듈(600)은 한쪽 면에 2 이상의 연결 단자(655a, 655b)를 함께 구비할 수 있다. 이 경우 열전 변환 모듈(600)은 2개의 행과 직렬로 연결되는 단자로서 기능할 수 있다. 열전 변환 모듈(600)이 여러 행으로 구성되어 면을 채울 경우 행의 말단에 두 행을 연결하는 열전 변환 모듈(600)이 필요하다. 이때, 위의 행에서 나온 연결 단자를 아래의 행에 연결하여야 하며, 이 두 행은 열전 변환 모듈(600)에 대해 같은 방향에 배치된다. 따라서, 열전 변환 모듈(600)의 두 연결 단자(650a, 650b)가 한쪽 면에 구비되어 위의 연결 단자(650a)로 위의 행과 전기적으로 연결되고, 아래의 연결 단자(650b)로 아래의 행과 전기적으로 연결될 수 있다. 위와 같은 방법으로 연결 단자에 별다른 추가 배선 없이 열전 변환 모듈만으로 면 전체에 열전 변환 모듈이 배치될 수 있다.As shown in FIG. 6 , the thermoelectric conversion module 600 may include two or more connection terminals 655a and 655b on one side. In this case, the thermoelectric conversion module 600 may function as a terminal connected in series with two rows. When the thermoelectric conversion module 600 is composed of several rows and fills the surface, the thermoelectric conversion module 600 connecting two rows to the end of the row is required. At this time, the connection terminals from the upper row should be connected to the lower row, and these two rows are disposed in the same direction with respect to the thermoelectric conversion module 600. Therefore, the two connection terminals 650a and 650b of the thermoelectric conversion module 600 are provided on one side, electrically connected to the upper row through the upper connection terminal 650a, and the lower connection terminal 650b through the lower connection terminal 650b. It can be electrically connected to the row. In the above manner, the thermoelectric conversion module may be disposed on the entire surface only with the thermoelectric conversion module without additional wiring to the connection terminal.

특히, 직렬로 연결된 열전 변환 모듈(100)은 말단에 구비된 열전 변환 모듈(100)의 형태에 따라 연결 단자(150a, 150b)의 위치를 조정할 수 있다. 따라서, 도 6과 같이 위의 열과 아래 열의 열전 변환 모듈(100)을 연결하는 열전 변환 모듈(600)의 연결 단자(650a, 650b)의 위치에 맞게 각 열의 말단에 구비된 열전 변환 모듈(100)의 종류를 바꾸어 연결할 수 있다. 이를 통해 전선의 결합없이 다양한 열전 변환 모듈(100)의 연결 구조를 형성할 수 있다.In particular, the thermoelectric conversion module 100 connected in series may adjust the position of the connection terminals 150a and 150b according to the shape of the thermoelectric conversion module 100 provided at the end. Therefore, as shown in FIG. 6, the thermoelectric conversion module 100 provided at the end of each row in accordance with the position of the connection terminals 650a and 650b of the thermoelectric conversion module 600 connecting the thermoelectric conversion modules 100 in the upper and lower rows. You can connect by changing the type of . Through this, connection structures of various thermoelectric conversion modules 100 may be formed without coupling of wires.

연결 단자의 가지부(156a)는 내측으로 돌출된 말단을 구비할 수 있다. 연결 단자는 Y형 구조를 가지고 있으므로, 쉽게 빠질 수 있다. 따라서, 연결 단자는 가지부(156a)의 말단이 내측으로 좁혀진 구조일 수 있다. 구체적으로 설명하면, 연결 단자는 말단부(651)를 가지며 말단부(651)는 가지부(156a)에서 내측으로 돌출된 부분으로서, 다른 연결 단자의 말단부(651)와 서로 걸리는 구조일 수 있다. 말단부(651)는 내마모성이 있는 전도성 물질로 구성되는 것이 바람직하다.The branch portion 156a of the connection terminal may have an end protruding inward. Since the connection terminal has a Y-shaped structure, it can be easily removed. Accordingly, the connection terminal may have a structure in which an end of the branch portion 156a is narrowed inward. Specifically, the connection terminal has a distal end 651, and the distal end 651 is a portion protruding inward from the branch portion 156a, and may have a structure that is engaged with the distal end 651 of another connection terminal. The distal end 651 is preferably made of a wear-resistant conductive material.

본 발명에 따르면, 열전 변환 모듈은 Y형 연결 단자로 다른 열전 변환 모듈과 연결됨으로써, 별도의 접합수단 없이 열전 변환 모듈만으로 다수의 열전 변환 모듈을 체결하는 효과가 있다.According to the present invention, since the thermoelectric conversion module is connected to other thermoelectric conversion modules through Y-type connection terminals, a plurality of thermoelectric conversion modules can be coupled only with the thermoelectric conversion module without a separate joining means.

본 발명에 따르면, 열전 변환 모듈은 전열판에 구멍 및 외주 금속 배선을 구비함으로써, 내부에 구비된 열전소자 등에 단선이 일어났을 때, 구멍과 외주 금속 배선을 도전성 페이스트로 통전시킴으로써, 간단한 방법으로 우회 연결을 형성할 수 있으며, 회로의 단선을 극복하는 효과가 있다.According to the present invention, the thermoelectric conversion module is provided with a hole and an outer metal wire in the heat transfer plate, and when a disconnection occurs in the thermoelectric element provided therein, the hole and the outer metal wire are energized with conductive paste, thereby making a detour connection in a simple way. can form, and has the effect of overcoming the disconnection of the circuit.

본 발명에 따르면, 열전 변환 모듈은 전열판에 구비된 구멍에 열전도도가 높은 구리나 텅스텐 금속을 전도성 금속으로 사용함으로써, 전열판의 열 전도도를 높이는 효과가 있다.According to the present invention, the thermoelectric conversion module has an effect of increasing the thermal conductivity of the heat transfer plate by using copper or tungsten metal having high thermal conductivity as a conductive metal in the hole provided in the heat transfer plate.

본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.The scope of the present invention is indicated by the following claims rather than the detailed description above, and all changes or modifications derived from the meaning and scope of the claims and equivalent concepts should be construed as being included in the scope of the present invention. do.

100: 열전 변환 모듈 110: 제1 전열판
120: 제2 전열판 130a, 130b: p타입 또는 n타입 열전소자
140a, 140b: 금속배선 150: 연결 단자
153: 돌출부 156: 가지부
150a: 제1 열전 변환 모듈의 연결 단자 150b: 제2 열전 변환 모듈의 연결 단자
153a: 제1 열전 변환 모듈의 돌출부 153b: 제2 열전 변환 모듈의 돌출부
156a: 제1 열전 변환 모듈의 가지부 156b: 제2 열전 변환 모듈의 가지부
150c: 열전 변환 모듈의 좌측 연결 단자 150d: 열전 변환 모듈의 우측 연결 단자
153c: 열전 변환 모듈의 좌측 돌출부 153d: 열전 변환 모듈의 우측 돌출부
156c: 열전 변환 모듈의 좌측 가지부 156d: 열전 변환 모듈의 우측 가지부
215: 구멍 215a: 전도성 금속
245a, 245b: 외주 금속 배선 360: 전도성 페이스트
651: 연결 단자의 말단부100: thermoelectric conversion module 110: first heat transfer plate
120: second heat transfer plate 130a, 130b: p-type or n-type thermoelectric element
140a, 140b: metal wiring 150: connection terminal
153: protrusion 156: branch
150a: connection terminal of the first thermoelectric conversion module 150b: connection terminal of the second thermoelectric conversion module
153a: Protrusion of the first thermoelectric conversion module 153b: Protrusion of the second thermoelectric conversion module
156a: branch portion of the first thermoelectric conversion module 156b: branch portion of the second thermoelectric conversion module
150c: left connection terminal of thermoelectric conversion module 150d: right connection terminal of thermoelectric conversion module
153c: left protrusion of thermoelectric conversion module 153d: right protrusion of thermoelectric conversion module
156c: left branch of thermoelectric conversion module 156d: right branch of thermoelectric conversion module
215 hole 215a conductive metal
245a, 245b: outer metal wiring 360: conductive paste
651: distal end of connection terminal

Claims

A first heat transfer plate that is electrically non-conductive;
a plurality of thermoelectric elements disposed on the first heat transfer plate, both ends of which are connected to different neighbors through metal wires and connected in series to each other;
a second heat transfer plate facing the first heat transfer plate and covering the plurality of thermoelectric elements; and
A connection terminal protruding from at least one of the first heat transfer plate and the second heat transfer plate and configured to apply current to the plurality of thermoelectric elements or draw current discharged from the plurality of thermoelectric elements,
The connection terminal is configured in a Y-shape and cross-coupled with the connection terminal of another independent thermoelectric conversion module to provide an electrical connection with the other thermoelectric conversion module,
At least one of the first heat transfer plate and the second heat transfer plate,
a plurality of holes formed by being depressed from outer surfaces of the first and second heat transfer plates and configured to expose a portion of the metal wire; and
A plurality of outer circumferential metal wires extending from the outer circumferential surface of each of the plurality of holes to the outer circumferential surfaces of other holes adjacent thereto, having an end exposed to a side surface of each of the plurality of holes, and separated from the plurality of metal wires Characterized in that it comprises, a thermoelectric conversion module.

According to claim 1,
The thermoelectric conversion module, characterized in that the connection terminal is a resilient conductive material.

According to claim 2,
The thermoelectric conversion module, characterized in that the connection terminal is copper or copper alloy.

According to claim 1,
The thermoelectric conversion module, characterized in that two or more connection terminals are provided and provided on both sides or one side of the thermoelectric conversion module.

According to claim 1,
The thermoelectric conversion module, characterized in that the connection terminal has an end protruding inward.

delete

According to claim 1,
At least one of the first heat transfer plate and the second heat transfer plate,
A thermoelectric conversion module comprising a conductive metal filling the plurality of holes, wherein the conductive metal is not connected to the outer metal wires and is positioned close to the metal wires.

According to claim 7,
The thermoelectric conversion module, characterized in that the conductive metal is copper or tungsten.

According to claim 1,
The thermoelectric conversion module according to claim 1, further comprising a cap made of resin disposed in the hole.

According to claim 9,
The thermoelectric conversion module, characterized in that the resin cap is the same material as the material of the first heat transfer plate or the second heat transfer plate.

According to claim 1,
The thermoelectric conversion module, characterized in that the outer metal wire is lead or copper.

According to claim 1,
The thermoelectric conversion module, characterized in that the outer circumferential metal wire is disposed inside at least one of the first heat transfer plate and the second heat transfer plate.