KR102571150B1 - Thermoelectric module - Google Patents

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KR102571150B1 KR1020190108863A KR20190108863A KR102571150B1 KR 102571150 B1 KR102571150 B1 KR 102571150B1 KR 1020190108863 A KR1020190108863 A KR 1020190108863A KR 20190108863 A KR20190108863 A KR 20190108863A KR 102571150 B1 KR102571150 B1 KR 102571150B1
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Abstract

본 발명은 전극의 절연 성능이 보다 우수하게 확보될 수 있는 열전 모듈을 개시한다. 본 발명에 따른 열전 모듈은, 다수의 n형 레그와 다수의 p형 레그를 구비하고, 상기 n형 레그와 상기 p형 레그는 수평 방향으로 서로 이격된 상태로 교호적으로 배치된 열전 레그; 전기 전도성 재질로 구성되며, 일단이 상기 n형 레그의 상단 또는 하단에 접합되고, 타단이 상기 p형 레그의 상단 또는 하단에 접합되며, 접합면, 외부면 및 측면을 구비하되 상기 측면의 적어도 일부는 상기 접합면에 수직인 방향에서 소정 각도 기울어진 형태로 경사지게 구성된 다수의 전극; 및 전기 절연성 재질로 구성되며, 상기 다수의 전극에 대하여, 각 전극의 외부면 및 측면을 감싸는 형태로 상기 전극의 외부에 코팅된 절연 코팅층을 포함한다.The present invention discloses a thermoelectric module capable of securing more excellent insulation performance of an electrode. A thermoelectric module according to the present invention includes thermoelectric legs including a plurality of n-type legs and a plurality of p-type legs, the n-type legs and the p-type legs being alternately disposed apart from each other in a horizontal direction; It is made of an electrically conductive material, one end is bonded to the top or bottom of the n-type leg, and the other end is bonded to the top or bottom of the p-type leg, and has a bonding surface, an outer surface, and a side surface, but at least a part of the side surface A plurality of electrodes inclined at a predetermined angle in a direction perpendicular to the bonding surface; and an insulating coating layer made of an electrically insulating material and coated on the outside of the electrodes in a form surrounding the outer surface and side surface of each electrode with respect to the plurality of electrodes.

Description

열전 모듈{Thermoelectric module}Thermoelectric module {Thermoelectric module}

본 발명은 열전 기술에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 전극의 절연 성능이 보다 우수하게 확보될 수 있는 열전 모듈 및 이를 포함하는 열전 장치에 관한 것이다.The present invention relates to thermoelectric technology, and more particularly, to a thermoelectric module and a thermoelectric device including the thermoelectric module capable of ensuring excellent insulation performance of an electrode.

고체 상태인 재료의 양단에 온도차가 있으면 열 의존성을 갖는 캐리어(전자 혹은 홀)의 농도 차이가 발생하고 이것은 열기전력이라는 전기적인 현상, 즉 열전 현상으로 나타난다. 이와 같이 열전 현상은 온도의 차이와 전압 사이의 가역적이고도 직접적인 에너지 변환을 의미한다. 이러한 열전 현상은 전기적 에너지를 생산하는 열전 발전과, 반대로 전기 공급에 의해 양단의 온도차를 유발하는 열전 냉각/가열로 구분할 수 있다.When there is a temperature difference between both ends of a material in a solid state, a concentration difference of carriers (electrons or holes) having thermal dependence occurs, and this appears as an electrical phenomenon called thermoelectric power, that is, a thermoelectric phenomenon. As such, the thermoelectric phenomenon means a reversible and direct energy conversion between a temperature difference and a voltage. Such a thermoelectric phenomenon can be divided into thermoelectric power generation that produces electrical energy and, conversely, thermoelectric cooling/heating that causes a temperature difference between both ends by supplying electricity.

열전 현상을 보이는 열전 재료, 즉 열전 반도체는 발전과 냉각 과정에서 친환경적이고 지속 가능한 장점이 있어서 많은 연구가 이루어지고 있다. 더욱이, 산업 폐열, 자동차 폐열 등에서 직접 전력을 생산해낼 수 있어 연비 향상이나 CO2 감축 등에 유용한 기술로서, 열전 재료에 대한 관심은 더욱 높아지고 있다.Thermoelectric materials that exhibit thermoelectric phenomena, that is, thermoelectric semiconductors, have been studied extensively because of their eco-friendly and sustainable advantages in the process of power generation and cooling. Moreover, since electric power can be directly generated from industrial waste heat, automobile waste heat, etc., interest in thermoelectric materials is increasing as a useful technology for improving fuel efficiency or reducing CO 2 .

도 1은, 종래 기술에 따른 열전 모듈의 구성을 개략적으로 나타내는 사시도이다.1 is a perspective view schematically showing the configuration of a thermoelectric module according to the prior art.

도 1을 참조하면, 종래 열전 모듈은, p형 레그와 n형 레그로 구성된 열전 레그(10), p형 레그와 n형 레그 사이를 연결하는 전극(20), 및 판상으로 구성되며 하부와 상부에 배치되어 전극과 같은 내부의 구성요소를 외부와 전기적으로 차단시키는 기판(30)을 구비할 수 있다.Referring to FIG. 1 , a conventional thermoelectric module includes a thermoelectric leg 10 composed of a p-type leg and an n-type leg, an electrode 20 connecting between the p-type leg and the n-type leg, and a plate-shaped lower and upper portion. It may be provided with a substrate 30 that is disposed on and electrically blocks internal components such as electrodes from the outside.

그리고, 열전 모듈은, 이러한 기판(30)의 외부에 열원(도면에서 'Hot'으로 표시) 혹은 냉원(도면에서 'Cold'로 표시)이 배치될 수 있으며, 이러한 열원 혹은 냉원에 의해 형성된 상부와 하부의 온도차를 통해 전기를 생성할 수 있다.And, in the thermoelectric module, a heat source (indicated as 'Hot' in the drawing) or a cold source (indicated as 'Cold' in the drawing) may be disposed outside the substrate 30, and the upper part and the Electricity can be generated through the temperature difference in the lower part.

하지만, 열전 모듈은 고온부와 저온부 사이에 위치하는 특성 상, 열팽창 정도의 차이가 발생하면서, 열전 모듈의 휨 현상이 발생할 수 있다. 특히, 열전 모듈의 외측에 위치하는 기판은, 하나의 넓은 판상 재질로 구성되는 경우가 많아, 열전 모듈의 휨 현상 발생 시 파손될 위험성이 높다. 따라서, 최근에는 이러한 기판의 휨 현상을 해소하고자 단위 기판을 갖는 형태의 열전 모듈이 제안되고 있다.However, since the thermoelectric module is located between a high temperature part and a low temperature part, a difference in the degree of thermal expansion may occur, causing the thermoelectric module to warp. In particular, since the substrate positioned outside the thermoelectric module is often made of a single wide plate-like material, there is a high risk of damage when the thermoelectric module is bent. Accordingly, recently, a thermoelectric module having a unit substrate has been proposed to solve the warpage phenomenon of the substrate.

도 2는 종래 기술에 따른 단위 기판을 갖는 열전 모듈의 구성을 개략적으로 나타내는 사시도이고, 도 3은 도 2의 열전 모듈 구성에서 하나의 열전 쌍을 개략적으로 나타내는 정단면도이다.FIG. 2 is a perspective view schematically illustrating a configuration of a thermoelectric module having a unit substrate according to the prior art, and FIG. 3 is a front cross-sectional view schematically illustrating one thermoelectric module in the configuration of the thermoelectric module of FIG. 2 .

도 2 및 도 3을 참조하면, 열전 모듈에 구비된 다수의 전극(20)에 대하여, 외면을 전기적으로 절연시키기 위하여, 각 전극(20)의 외면, 특히 각 전극(20)의 상면과 하면에 세라믹과 같은 절연성 재질의 단위 기판(30')을 별도로 구비시키는 형태가 제안되고 있다. 이러한 형태의 열전 모듈은, 하나의 절연성 기판에 다수의 전극이 부착된 구조가 아니기 때문에, 열전 모듈의 휨 현상 등 발생 시에 보다 적응적으로 대처할 수 있는 장점을 갖는다.2 and 3, in order to electrically insulate the outer surfaces of the plurality of electrodes 20 provided in the thermoelectric module, the outer surfaces of each electrode 20, in particular, the upper and lower surfaces of each electrode 20 A form in which a unit substrate 30 ′ made of an insulating material such as ceramic is separately provided has been proposed. Since the thermoelectric module of this type does not have a structure in which a plurality of electrodes are attached to one insulating substrate, it has an advantage of being able to more adaptively cope with the occurrence of a bending phenomenon of the thermoelectric module.

이와 같은 형태의 열전 모듈에서, 전극(20) 외표면에 단위 기판(30')을 구비시키기 위해서는, 전극(20)에 대하여 열전 레그(10)와 접촉하는 표면을 제외한 나머지 표면에 대하여 절연 코팅 등의 공정이 수행되어야 한다. In the thermoelectric module of this type, in order to provide the unit substrate 30' on the outer surface of the electrode 20, the surface of the electrode 20 other than the surface in contact with the thermoelectric leg 10 is coated with insulation or the like. of process must be performed.

그런데, 상기와 같은 단위 기판(30')을 갖는 형태의 열전 모듈은, 각 전극(20)의 단부에 대한 절연이 취약한 문제점을 가질 수 있다. 특히, 도 3에서 A1으로 표시된 부분과 같은 전극(20)의 모서리 부근 내지 전극(20)의 측면 부분에서는, 절연 코팅이 잘 이루어지지 않거나, 절연 코팅이 이루어지더라도 매우 취약하게 이루어질 가능성이 많다. 더욱이, 고온용 열전소자의 경우, 높은 온도에서 이용되기 때문에, 단위 기판(30')으로서 폴리머 재질이 이용되기 어렵고 주로 세라믹 재질이 이용되는 경우가 많다. 이때, 세라믹 재질의 단위 기판(30')은 코팅을 통해 형성될 수 있는데, 전극(20)의 모서리 부분이나 옆면의 코팅이 제대로 이루어지지 않거나, 코팅이 이루어진다 하더라도 추후 단위 기판(30')이 전극(20)으로부터 박리될 가능성이 많다.However, the thermoelectric module having the unit substrate 30' as described above may have a problem in that the insulation of the ends of each electrode 20 is weak. In particular, in the vicinity of the edge of the electrode 20 or the side portion of the electrode 20, such as the portion indicated by A1 in FIG. Moreover, in the case of a high-temperature thermoelectric element, since it is used at a high temperature, it is difficult to use a polymer material as the unit substrate 30', and a ceramic material is often used. At this time, the unit substrate 30' made of ceramic material may be formed through coating. If the coating on the corner or side surface of the electrode 20 is not properly performed, or even if the coating is made, the unit substrate 30' may later be formed as an electrode. There is a high possibility of peeling off from (20).

따라서, 열전 모듈이 제조된 이후 사용 과정에서, 이러한 부분의 코팅 불량으로 전기적 단락이나 합선이 발생할 위험성이 매우 높다. 뿐만 아니라, 이러한 전극(20)의 모서리 부분 내지 측면 부분의 절연 코팅이 충분하게 이루어지도록 하기 위해서는, 전극(20)에 대하여 다양한 각도에서 여러 차례 절연성 코팅액을 분사하는 등, 코팅 공정이 복잡해짐으로써 공정성이 저하될 수 있다.Therefore, in the process of using the thermoelectric module after it is manufactured, there is a very high risk of electrical short circuit or short circuit due to poor coating of these parts. In addition, in order to ensure sufficient insulating coating of the corner or side surface of the electrode 20, the coating process becomes complicated, such as spraying the insulating coating liquid several times at various angles with respect to the electrode 20, thereby improving fairness. this may deteriorate.

따라서, 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 창안된 것으로서, 다수의 단위 기판을 구비하면서도 각 단위 기판에 의한 전극의 전기적 절연이 안정적으로 확보될 수 있는 열전 모듈 및 이를 포함하는 열전 발전 장치 등을 제공하는 것을 목적으로 한다.Accordingly, the present invention has been devised to solve the above problems, and includes a thermoelectric module having a plurality of unit substrates and stably ensuring electrical insulation of electrodes by each unit substrate, and a thermoelectric generator including the same. is intended to provide

본 발명의 다른 목적 및 장점들은 하기의 설명에 의해서 이해될 수 있으며, 본 발명의 실시예에 의해 보다 분명하게 알게 될 것이다. 또한, 본 발명의 목적 및 장점들은 특허 청구 범위에 나타낸 수단 및 그 조합에 의해 실현될 수 있음을 쉽게 알 수 있을 것이다.Other objects and advantages of the present invention can be understood by the following description, and will be more clearly understood by the examples of the present invention. It will also be readily apparent that the objects and advantages of the present invention may be realized by means of the instrumentalities and combinations indicated in the claims.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 열전 모듈은, 다수의 n형 레그와 다수의 p형 레그를 구비하고, 상기 n형 레그와 상기 p형 레그는 수평 방향으로 서로 이격된 상태로 교호적으로 배치된 열전 레그; 전기 전도성 재질로 구성되며, 일단이 상기 n형 레그의 상단 또는 하단에 접합되고, 타단이 상기 p형 레그의 상단 또는 하단에 접합되며, 접합면, 외부면 및 측면을 구비하되 상기 측면의 적어도 일부는 상기 접합면에 수직인 방향에서 소정 각도 기울어진 형태로 경사지게 구성된 다수의 전극; 및 전기 절연성 재질로 구성되며, 상기 다수의 전극에 대하여, 각 전극의 외부면 및 측면을 감싸는 형태로 상기 전극의 외부에 코팅된 절연 코팅층을 포함한다.A thermoelectric module according to the present invention for achieving the above object includes a plurality of n-type legs and a plurality of p-type legs, and the n-type legs and the p-type legs are alternately spaced apart from each other in a horizontal direction. thermoelectric legs arranged in correspondence; It is made of an electrically conductive material, one end is bonded to the top or bottom of the n-type leg, and the other end is bonded to the top or bottom of the p-type leg, and has a bonding surface, an outer surface, and a side surface, but at least a part of the side surface A plurality of electrodes inclined at a predetermined angle in a direction perpendicular to the bonding surface; and an insulating coating layer made of an electrically insulating material and coated on the outside of the electrodes in a form surrounding the outer surface and side surface of each electrode with respect to the plurality of electrodes.

여기서, 상기 전극은, 상기 측면과 상기 외부면이 이루는 각도가 둔각을 형성하도록 구성될 수 있다.Here, the electrode may be configured such that an angle between the side surface and the outer surface forms an obtuse angle.

또한, 상기 전극은, 상기 측면과 상기 외부면이 접하는 모서리가 모따기된 형태로 구성될 수 있다.In addition, the electrode may be configured in a chamfered shape where a corner where the side surface and the outer surface contact each other is chamfered.

또한, 상기 전극은, 상기 측면과 상기 외부면 사이의 모서리에 상기 전극의 내측 방향으로 오목한 형태의 홈이 형성될 수 있다.In addition, in the electrode, a concave groove may be formed in an inner direction of the electrode at a corner between the side surface and the outer surface.

또한, 상기 전극은, 상기 측면에 상기 전극의 내측 방향으로 오목한 형태의 홈이 형성될 수 있다.In addition, the electrode may have a concave groove formed on the side surface toward the inside of the electrode.

또한, 상기 전극은, 상기 측면에 상기 전극의 외측 방향으로 볼록하게 돌출된 형태의 돌기가 형성될 수 있다.In addition, the electrode may be formed with a protrusion protruding convexly in an outward direction of the electrode on the side surface.

또한, 상기 전극은, 상기 측면에 요철이 형성될 수 있다.In addition, the electrode may have irregularities formed on the side surface.

또한, 상기 열전 레그는, 상기 전극의 수평 방향 외측에 상부 또는 하부 방향으로 돌출되게 형성된 차단부를 구비하고, 상기 절연 코팅층은, 상기 전극의 측면과 상기 차단부 사이 공간에 채워진 형태로 구성될 수 있다.In addition, the thermoelectric leg may include a blocking portion protruding upward or downward on an outside of the electrode in a horizontal direction, and the insulating coating layer may fill a space between a side surface of the electrode and the blocking portion. .

또한 상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 열전 발전 장치는, 본 발명에 따른 열전 모듈을 포함할 수 있다.In addition, the thermoelectric generator according to the present invention for achieving the above object may include the thermoelectric module according to the present invention.

본 발명의 일 측면에 의하면, 상부 기판 또는 하부 기판이 하나의 기판으로 이루어지지 않고 다수의 단위 기판을 구비하는 형태로 이루어져 온도차에 의한 휨 현상이 효과적으로 방지되는 한편, 각 전극의 전기적 절연성이 안정적으로 확보될 수 있다.According to one aspect of the present invention, the upper substrate or the lower substrate is formed in a form having a plurality of unit substrates instead of one substrate, so that the warping phenomenon due to the temperature difference is effectively prevented, while the electrical insulation of each electrode is stably can be secured

특히, 본 발명의 일 실시 구성에 의하면, 각 전극에 대하여 모서리 부분 또는 측면에 대한 절연 코팅층이 충분한 두께로 형성되고, 열전 모듈의 사용 중 이러한 절연 코팅층이 안정적으로 유지될 수 있다.In particular, according to an exemplary embodiment of the present invention, an insulating coating layer on a corner portion or a side surface of each electrode is formed to a sufficient thickness, and the insulating coating layer can be stably maintained during use of the thermoelectric module.

또한, 본 발명의 일 측면에 의하면, 전극에 대하여 다양한 각도에서 여러 차례 코팅액을 분사하지 않더라도, 전극의 모서리 부분 및 측면에 대하여 코팅이 안정적으로 이루어질 수 있다. In addition, according to one aspect of the present invention, the coating can be stably performed on the corner and side surfaces of the electrode even without spraying the coating liquid several times at various angles with respect to the electrode.

따라서, 본 발명의 이러한 측면에 의하면, 코팅을 통한 열전 모듈의 단위 기판 형성 시 공정성이 효과적으로 향상될 수 있다.Therefore, according to this aspect of the present invention, processability can be effectively improved when forming a unit substrate of a thermoelectric module through coating.

본 명세서에 첨부되는 다음의 도면들은 본 발명의 바람직한 실시예를 예시하는 것이며, 후술하는 발명의 상세한 설명과 함께 본 발명의 기술사상을 더욱 이해시키는 역할을 하는 것이므로, 본 발명은 그러한 도면에 기재된 사항에만 한정되어 해석되어서는 아니 된다.
도 1은, 종래 기술에 따른 열전 모듈의 구성을 개략적으로 나타내는 사시도이다.
도 2는, 종래 기술에 따른 단위 기판을 갖는 열전 모듈의 구성을 개략적으로 나타내는 사시도이다.
도 3은, 도 2의 열전 모듈 구성에서 하나의 열전 쌍을 개략적으로 나타내는 정단면도이다.
도 4는, 본 발명의 일 실시예에 따른 열전 모듈의 구성을 개략적으로 나타내는 사시도이다.
도 5는, 도 4의 A2 부분에 대한 정단면도이다.
도 6은, 본 발명의 일 실시예에 따른 열전 모듈의 일부 구성을 개략적으로 나타내는 단면도이다.
도 7은, 본 발명의 다른 실시예에 따른 열전 모듈의 일부 구성을 개략적으로 나타내는 단면도이다.
도 8은, 본 발명의 또다른 실시예에 따른 열전 모듈의 일부 구성을 개략적으로 나타내는 단면도이다.
도 9는, 본 발명의 또다른 실시예에 따른 열전 모듈의 일부 구성을 개략적으로 나타내는 단면도이다.
도 10은, 도 9의 A6 부분에 대한 확대도이다.
도 11은, 본 발명의 일 실시예에 따른 전극의 구성을 개략적으로 나타내는 상면도이다.
도 12는, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 열전 모듈의 일부 구성을 개략적으로 나타내는 단면도이다.
도 13은, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 열전 모듈의 일부 구성을 개략적으로 나타내는 단면도이다.
도 14는, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 열전 모듈의 일부 구성을 개략적으로 나타내는 단면도이다.The following drawings attached to this specification illustrate preferred embodiments of the present invention, and together with the detailed description of the present invention serve to further understand the technical idea of the present invention, the present invention is the details described in such drawings should not be construed as limited to
1 is a perspective view schematically showing the configuration of a thermoelectric module according to the prior art.
2 is a perspective view schematically illustrating a configuration of a thermoelectric module having a unit substrate according to the prior art.
FIG. 3 is a front cross-sectional view schematically illustrating one thermocouple in the configuration of the thermoelectric module of FIG. 2 .
4 is a perspective view schematically illustrating a configuration of a thermoelectric module according to an exemplary embodiment of the present invention.
Fig. 5 is a front cross-sectional view of part A2 in Fig. 4;
6 is a cross-sectional view schematically illustrating some configurations of a thermoelectric module according to an embodiment of the present invention.
7 is a schematic cross-sectional view of some configurations of a thermoelectric module according to another embodiment of the present invention.
8 is a schematic cross-sectional view of some configurations of a thermoelectric module according to another embodiment of the present invention.
9 is a schematic cross-sectional view of some configurations of a thermoelectric module according to another embodiment of the present invention.
10 is an enlarged view of portion A6 in FIG. 9 .
11 is a top view schematically showing the configuration of an electrode according to an embodiment of the present invention.
12 is a schematic cross-sectional view of some configurations of a thermoelectric module according to still another embodiment of the present invention.
13 is a schematic cross-sectional view of some configurations of a thermoelectric module according to still another embodiment of the present invention.
14 is a schematic cross-sectional view of some configurations of a thermoelectric module according to another embodiment of the present invention.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 안 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. Prior to this, the terms or words used in this specification and claims should not be construed as being limited to ordinary or dictionary meanings, and the inventors appropriately use the concept of terms in order to best explain their invention. It should be interpreted as a meaning and concept consistent with the technical idea of the present invention based on the principle that it can be defined.

따라서, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상에 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.Therefore, the embodiments described in this specification and the configurations shown in the drawings are only one of the most preferred embodiments of the present invention and do not represent all of the technical spirit of the present invention. It should be understood that there may be equivalents and variations.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 열전 모듈의 구성을 개략적으로 나타내는 사시도이고, 도 5는 도 4의 A2 부분에 대한 정단면도이다.FIG. 4 is a perspective view schematically illustrating a configuration of a thermoelectric module according to an exemplary embodiment, and FIG. 5 is a front cross-sectional view of part A2 of FIG. 4 .

도 4 및 도 5를 참조하면, 본 발명에 따른 열전 모듈은, 열전 레그(100), 전극(200) 및 절연 코팅층(300)을 포함한다.Referring to FIGS. 4 and 5 , the thermoelectric module according to the present invention includes a thermoelectric leg 100 , an electrode 200 and an insulating coating layer 300 .

상기 열전 레그(100)는, 열전 재료, 즉 열전 반도체로 구성될 수 있다. 열전 반도체에는, 칼코게나이드(chalcogenide)계, 스쿠테루다이트(skutterudite)계, 실리사이드(silicide)계, 클래스레이트(clathrate)계, 하프 휘슬러(Half heusler)계 등 다양한 종류의 열전 재료가 포함될 수 있다. 본 발명에 따른 열전 모듈의 경우, 본원발명의 출원 시점에 공지된 다양한 종류의 열전 반도체가 열전 레그(100)의 재료로 이용될 수 있다.The thermoelectric leg 100 may be made of a thermoelectric material, that is, a thermoelectric semiconductor. Thermoelectric semiconductors may include various types of thermoelectric materials such as chalcogenide, skutterudite, silicide, clathrate, and half heusler. there is. In the case of the thermoelectric module according to the present invention, various types of thermoelectric semiconductors known at the time of filing of the present invention may be used as the material of the thermoelectric leg 100 .

이러한 열전 레그(100)는, n형 레그(110)와 p형 레그(120)를 구비할 수 있다. 상기 n형 레그(110)는 전자가 이동하여 열에너지를 이동시키고, 상기 p형 레그(120)는 홀이 이동하여 열에너지를 이동시킬 수 있다.The thermoelectric leg 100 may include an n-type leg 110 and a p-type leg 120 . In the n-type leg 110, electrons move to transfer thermal energy, and in the p-type leg 120, holes move to transfer thermal energy.

여기서, n형 레그(110)는 n형 열전 재료를 포함하는 형태로 구성되고, p형 레그(120)는 p형 열전 재료를 포함하는 형태로 구성될 수 있다. 즉, n형 레그(110)는, 상기와 같은 열전 재료에 n형 도펀트를 사용하여 구성될 수 있다. 또한, p형 레그(120)는, 상기와 같은 열전 재료에 p형 도펀트를 사용하여 구성될 수 있다. Here, the n-type leg 110 may include an n-type thermoelectric material, and the p-type leg 120 may include a p-type thermoelectric material. That is, the n-type leg 110 may be formed by using the n-type dopant in the thermoelectric material as described above. In addition, the p-type leg 120 may be formed by using a p-type dopant in the thermoelectric material as described above.

예를 들어, CoSb3를 기본 구성으로 하는 스쿠테루다이트계 열전 재료에 대하여, n형 도펀트로는 Ni, Pd, Pt, Te, Se 등이 사용될 수 있다. 또한, p형 도펀트로는 Fe, Mn, Cr, Sn 등이 사용될 수 있다. 여기서, n형 도펀트는 CoSb3의 Sb 자리에 치환되어 과잉 전자를 만들고, p형 도펀트는 CoSb3의 Sb 자리에 치환되어 홀을 만들 수 있다.For example, Ni, Pd, Pt, Te, Se, or the like may be used as an n-type dopant for a scutterudite-based thermoelectric material having CoSb 3 as a basic configuration. In addition, Fe, Mn, Cr, Sn, or the like may be used as the p-type dopant. Here, the n-type dopant may be substituted at the Sb site of CoSb 3 to generate excess electrons, and the p-type dopant may be substituted at the Sb site of CoSb 3 to create holes.

본 발명에 따른 열전 레그(100)는, p형 레그(120)와 n형 레그(110) 한 쌍이 기본 단위가 될 수 있다.In the thermoelectric leg 100 according to the present invention, a pair of a p-type leg 120 and an n-type leg 110 may serve as a basic unit.

상기 열전 레그(100)는, 열전 재료가 벌크 형태로 소결된 형태로 구성될 수 있다. 예를 들어, 상기 열전 레그(100)는, 도면에 도시된 바와 같이, 막대 형태, 이를테면 직육면체 형태로 구성될 수 있다. 다만, 본 발명이 이러한 열전 레그(100)의 특정 형태로 한정되는 것은 아니다.The thermoelectric leg 100 may be configured in a form in which a thermoelectric material is sintered in a bulk form. For example, as shown in the drawing, the thermoelectric leg 100 may have a rod shape, for example, a rectangular parallelepiped shape. However, the present invention is not limited to a specific form of the thermoelectric leg 100.

또한, 상기 p형 레그(120) 및 상기 n형 레그(110)는, 각 원료의 혼합 단계, 열처리를 통한 합성 단계 및 소결 단계를 거치는 방식으로 제조될 수 있다. 다만, 본 발명이 반드시 이러한 열전 레그(100)의 특정 제조 방식에 의해 한정되는 것은 아니다.In addition, the p-type leg 120 and the n-type leg 110 may be manufactured in a manner of passing through a mixing step of each raw material, a synthesis step through heat treatment, and a sintering step. However, the present invention is not necessarily limited by a specific manufacturing method of the thermoelectric leg 100 .

본 발명에 따른 열전 모듈에는, 도 4에 도시된 바와 같이, 다수의 열전 레그(100), 즉 다수의 p형 레그(120) 및 다수의 n형 레그(110)가 포함될 수 있다. 그리고, 이러한 다수의 p형 레그(120)와 다수의 n형 레그(110)는, 서로 다른 종류의 열전 소자가 교호적으로 배치되어 상호 연결되도록 구성될 수 있다. 특히, 이러한 p형 레그(120)와 n형 레그(110)는, 하나의 평면(도면의 x-y 평면) 상에서 수평 방향으로 소정 거리 이격되게 배치될 수 있다.As shown in FIG. 4 , the thermoelectric module according to the present invention may include a plurality of thermoelectric legs 100 , that is, a plurality of p-type legs 120 and a plurality of n-type legs 110 . In addition, the plurality of p-type legs 120 and the plurality of n-type legs 110 may be configured such that different types of thermoelectric elements are alternately disposed and connected to each other. In particular, the p-type leg 120 and the n-type leg 110 may be spaced apart from each other by a predetermined distance in a horizontal direction on one plane (x-y plane in the drawing).

그리고, 이러한 p형 레그(120) 및 n형 레그(110)는, 전극(200)을 통해 서로 연결될 수 있다. 즉, 각 열전 레그(100)의 상단과 하단에는 각각 전극(200)이 접합될 수 있다. 그리고, 대부분의 열전 레그(100)는, 인접하는 다른 종류의 열전 레그(100)와 이러한 전극(200)을 통해 상단 및 하단이 서로 연결될 수 있다.Also, the p-type leg 120 and the n-type leg 110 may be connected to each other through the electrode 200 . That is, electrodes 200 may be bonded to upper and lower ends of each thermoelectric leg 100 . In addition, upper and lower ends of most of the thermoelectric legs 100 may be connected to other types of thermoelectric legs 100 adjacent to each other through the electrodes 200 .

상기 전극(200)은, 전기 전도성 재질, 특히 금속 재질로 구성될 수 있다. 이를테면, 상기 전극(200)은, Cu, Al, Ni, Au, Ti 등 또는 이들의 합금을 포함할 수 있다. 그리고, 전극(200)은 판상으로 구성될 수 있다. 예를 들어, 전극(200)은 모두, 구리판 형태로 구성될 수 있다.The electrode 200 may be made of an electrically conductive material, particularly a metal material. For example, the electrode 200 may include Cu, Al, Ni, Au, Ti, or an alloy thereof. Also, the electrode 200 may be configured in a plate shape. For example, all of the electrodes 200 may be configured in the form of a copper plate.

상기 전극(200)은, p형 레그(120)와 n형 레그(110) 사이에 구비되어, 이들 사이를 상호 연결할 수 있다. 그리고, 전극(200)은, 일단이 n형 레그(110)의 상단 또는 하단에 접합되고, 타단이 p형 레그(120)의 상단 또는 하단에 접합될 수 있다. 더욱이, 전극(200)은, 상부 전극(210)과 하부 전극(220)을 구비하여, 열전 레그(100)의 상단 사이 및 하단 사이를 각각 연결할 수 있다. 즉, 하부 전극(220)은, 일단이 n형 레그(110)의 하단에 접합 연결되고, 타단이 p형 레그(120)의 하단에 접합 연결될 수 있다. 그리고, 상부 전극(210)은, 일단이 n형 레그(110)의 상단에 접합 연결되고, 타단이 p형 레그(120)의 상단에 접합 연결될 수 있다. 즉, 상부 전극(210)과 하부 전극(220)은 각각, 양단에 서로 다른 종류의 열전 레그(100)가 접합될 수 있다. 이처럼, 전극(200)의 양단에는 열전 레그(100)가 접합될 수 있기 때문에, 전극(200)은, 양단에 열전 레그(100)가 용이하게 접합될 수 있도록, 일방향이 상대적으로 긴 직사각형 플레이트 형태로 구성될 수 있다.The electrode 200 is provided between the p-type leg 120 and the n-type leg 110 to interconnect them. Also, the electrode 200 may have one end bonded to the top or bottom of the n-type leg 110 and the other end bonded to the top or bottom of the p-type leg 120 . Furthermore, the electrode 200 may include an upper electrode 210 and a lower electrode 220 to connect between upper ends and lower ends of the thermoelectric leg 100 , respectively. That is, the lower electrode 220 may have one end bonded to the lower end of the n-type leg 110 and the other end bonded to the lower end of the p-type leg 120 . Also, the upper electrode 210 may have one end bonded to the top of the n-type leg 110 and the other end bonded to the top of the p-type leg 120 . That is, different types of thermoelectric legs 100 may be bonded to both ends of the upper electrode 210 and the lower electrode 220 , respectively. As such, since the thermoelectric legs 100 can be bonded to both ends of the electrode 200, the electrode 200 has a rectangular plate shape with a relatively long one direction so that the thermoelectric legs 100 can be easily bonded to both ends. may consist of

상부 전극(210)과 하부 전극(220)은 각각 다수 포함될 수 있다. 예를 들어, 열전 모듈에는 다수의 열전 레그(100)가 포함될 수 있으며, 이 경우, 각 열전 레그(100)의 상단과 하단에는 각각 서로 다른 상부 전극(210)과 하부 전극(220)들이 구비될 수 있다. 그러므로, 하나의 열전 모듈에는, 많은 수의 상부 전극(210)과 하부 전극(220)이 각각 포함될 수 있다. 그러므로, 이 경우, 열전 모듈에는 전극 어레이가 포함되어 있다고 할 수 있다.Each of the upper electrode 210 and the lower electrode 220 may include a plurality. For example, a thermoelectric module may include a plurality of thermoelectric legs 100, and in this case, different upper electrodes 210 and lower electrodes 220 may be provided at upper and lower ends of each thermoelectric leg 100. can Therefore, a large number of upper electrodes 210 and lower electrodes 220 may be included in one thermoelectric module. Therefore, in this case, it can be said that the thermoelectric module includes the electrode array.

특히, 본 발명에 따른 열전 모듈에 있어서, 상기 전극(200)은, 측면(203)의 적어도 일부가 경사면을 갖는 형태로 구성될 수 있다. 이에 대해서는, 도 6을 참조하여 보다 구체적으로 설명하도록 한다.In particular, in the thermoelectric module according to the present invention, the electrode 200 may have a shape in which at least a portion of the side surface 203 has an inclined surface. This will be described in more detail with reference to FIG. 6 .

도 6은, 본 발명의 일 실시예에 따른 열전 모듈의 일부 구성을 개략적으로 나타내는 단면도이다. 특히, 도 6은 도 5의 구성에서 상부 전극(210)과 그 외부에 코팅된 절연 코팅층(300)의 구성을 나타낸 도면이라 할 수 있다.6 is a cross-sectional view schematically illustrating some configurations of a thermoelectric module according to an embodiment of the present invention. In particular, FIG. 6 may be referred to as a view showing the configuration of the upper electrode 210 and the insulating coating layer 300 coated on the outside in the configuration of FIG.

도 6을 참조하면, 상기 전극(200)은, 접합면(201), 외부면(202) 및 측면(203)을 구비할 수 있다. Referring to FIG. 6 , the electrode 200 may include a bonding surface 201 , an outer surface 202 and a side surface 203 .

여기서, 접합면(201)은, 열전 레그(100)가 접합되는 표면을 나타낼 수 있다. 예를 들어, 도 6에 도시된 전극(200)은 상부 전극(210)이므로, 열전 레그(100)는 전극(200)의 하부 표면에 접합될 수 있다. 따라서, 도 6의 구성에서 전극(200)의 하면이 접합면(201)이 될 수 있다. 이러한 접합면(201)은, 열전 레그(100)와 안정적으로 접합되기 위해, 대체로 평평한 형태로 구성될 수 있다. 한편, 하부 전극(220)의 경우에는, 열전 레그(100)가 상면에 접합되므로, 상면이 곧 접합면(201)이 될 수 있다.Here, the bonding surface 201 may represent a surface to which the thermoelectric leg 100 is bonded. For example, since the electrode 200 shown in FIG. 6 is the upper electrode 210 , the thermoelectric leg 100 may be bonded to the lower surface of the electrode 200 . Therefore, in the configuration of FIG. 6 , the lower surface of the electrode 200 may become the bonding surface 201 . The bonding surface 201 may have a substantially flat shape in order to be stably bonded to the thermoelectric leg 100 . Meanwhile, in the case of the lower electrode 220 , since the thermoelectric leg 100 is bonded to the upper surface, the upper surface may directly become the bonding surface 201 .

외부면(202)은, 전극(200)에서 열전 레그(100)의 외부 측을 향하는 표면으로서 접합면(201)과 반대에 위치하는 표면일 수 있다. 예를 들어, 도 6의 구성에서, 전극(200)의 외부면(202)은 열전 레그(100)가 위치하는 부분의 반대면인 상부 표면일 수 있다. 이러한 상부 표면은 도면에 도시된 바와 같이, 대체로 평평한 형태로 구성될 수 있으나, 본 발명이 반드시 이러한 형태로 한정되는 것은 아니다. 즉, 전극(200)의 외부면(202)은 요철이나 굴곡을 갖는 형태 등 다양한 형태로 구성될 수 있다. 한편, 하부 전극(220)의 경우에는, 상면이 열전 레그(100) 측에 위치하고 하면이 열전 모듈의 외부 측을 향하므로, 전극(200)의 하면이 외부면(202)이 될 수 있다.The outer surface 202 is a surface facing the outer side of the thermoelectric leg 100 from the electrode 200 and may be a surface positioned opposite to the bonding surface 201 . For example, in the configuration of FIG. 6 , the outer surface 202 of the electrode 200 may be an upper surface opposite to a portion where the thermoelectric leg 100 is located. As shown in the drawing, this upper surface may be configured in a generally flat shape, but the present invention is not necessarily limited to this shape. That is, the outer surface 202 of the electrode 200 may be configured in various shapes, such as a shape having irregularities or curves. Meanwhile, in the case of the lower electrode 220 , since the upper surface is located on the side of the thermoelectric leg 100 and the lower surface faces the outside of the thermoelectric module, the lower surface of the electrode 200 may be the outer surface 202 .

측면(203)은, 전극(200)에서 접합면(201)과 외부면(202) 사이를 연결하는 표면을 의미할 수 있다. 즉, 전극(200)의 측면(203)은 양단이 접합면(201)과 외부면(202)에 각각 연결되어, 상부나 하부가 아닌 전, 후, 좌, 우와 같은 측방을 향하는 형태로 구성된 표면일 수 있다.The side surface 203 may refer to a surface connecting the bonding surface 201 and the outer surface 202 of the electrode 200 . That is, the side surface 203 of the electrode 200 has both ends connected to the joint surface 201 and the outer surface 202, respectively, so that it faces toward the side such as the front, rear, left, and right rather than the top or bottom. can be

특히, 상기 측면(203)은, 적어도 일부가 접합면(201)에 수직인 방향에서 소정 각도 기울어진 형태로 경사지게 구성될 수 있다.In particular, at least a portion of the side surface 203 may be inclined at a predetermined angle in a direction perpendicular to the bonding surface 201 .

예를 들어, 도 6에 도시된 바와 같이, 전극(200)의 접합면(201)에 대한 연장선을 B1이라 하고 전극(200)의 접합면(201)에 수직인 선을 B2라 하며, 전극(200)의 측면(203)에 대한 연장선을 B3라 할 때, 측면(203)에 대한 연장선인 B3는 전극(200)의 접합면(201)에 대한 수직선인 B2와 평행하지 않고, 그로부터 소정 각도 기울어진 형태로 구성될 수 있다. 즉, B3와 B2 사이의 각도를 c1이라 할 때, c1은 0도(°)가 아닌 0도보다 큰 각도를 가질 수 있다. 예를 들어, B3와 B2 사이의 각도(c1)는 20도(°) 내지 70도(°)일 수 있다.For example, as shown in FIG. 6, the extension line for the joint surface 201 of the electrode 200 is called B1, and the line perpendicular to the joint surface 201 of the electrode 200 is called B2, and the electrode ( When the extension line of the side surface 203 of 200 is B3, the extension line B3 of the side surface 203 is not parallel to B2, which is a perpendicular line to the joint surface 201 of the electrode 200, and is inclined at a predetermined angle therefrom. It can be configured in gin form. That is, when the angle between B3 and B2 is c1, c1 may have an angle greater than 0 degree rather than 0 degree (°). For example, the angle c1 between B3 and B2 may be 20 degrees (°) to 70 degrees (°).

상기 절연 코팅층(300)은, 전극(200)의 적어도 일부를 전기적으로 절연시키기 위하여 전기 절연성 재질로 구성될 수 있다. 특히, 절연 코팅층(300)은, 열전도성이 높으며, 내열성이 우수한 세라믹 재질로 구성될 수 있다. 예를 들어, 상기 절연 코팅층(300)은, 알루미나(Al2O3) 재질을 일부 포함하거나 전체적으로 알루미나 재질로 이루어질 수 있다. The insulating coating layer 300 may be made of an electrical insulating material in order to electrically insulate at least a portion of the electrode 200 . In particular, the insulating coating layer 300 may be made of a ceramic material having high thermal conductivity and excellent heat resistance. For example, the insulating coating layer 300 may partially include an alumina (Al 2 O 3 ) material or be entirely made of an alumina material.

특히, 상기 절연 코팅층(300)은, 다수의 전극(200)에 대하여, 각 전극(200)의 외부면(202) 및 측면(203)을 감싸는 형태로 전극(200)의 외부에 코팅될 수 있다. 이러한 측면에서, 상기 절연 코팅층(300)은, 단위 기판의 역할을 할 수 있다.In particular, with respect to the plurality of electrodes 200, the insulating coating layer 300 may be coated on the outside of the electrode 200 in a form surrounding the outer surface 202 and the side surface 203 of each electrode 200. . In this respect, the insulating coating layer 300 may serve as a unit substrate.

예를 들어, 도 4에 도시된 바와 같이, 열전 모듈에는 다수의 상부 전극(210)과 다수의 하부 전극(220)이 구비될 수 있는데, 상기 절연 코팅층(300)은 다수의 상부 전극(210) 각각과 다수의 하부 전극(220) 각각에 별도로 구비될 수 있다. 이 경우, 상기 절연 코팅층(300)은, 다수의 상부 절연 코팅층(310) 및 다수의 하부 절연 코팅층(320)을 구비한다고 할 수 있다. 그리고, 상부 절연 코팅층(310)은 각 상부 전극(210)의 외면에 코팅되고, 하부 절연 코팅층(320)은 각 하부 전극(220)의 외면에 코팅되어 있다고 할 수 있다.For example, as shown in FIG. 4 , a thermoelectric module may include a plurality of upper electrodes 210 and a plurality of lower electrodes 220. The insulating coating layer 300 may include a plurality of upper electrodes 210 Each and each of the plurality of lower electrodes 220 may be provided separately. In this case, the insulating coating layer 300 may include a plurality of upper insulating coating layers 310 and a plurality of lower insulating coating layers 320 . Also, it can be said that the upper insulating coating layer 310 is coated on the outer surface of each upper electrode 210 and the lower insulating coating layer 320 is coated on the outer surface of each lower electrode 220 .

더욱이, 상기 절연 코팅층(300)은, 도 5 및 도 6에 도시된 바와 같이, 각 전극(200)에 대하여, 외부면(202) 및 측면(203)의 전체를 감싸는 형태로 구성될 수 있다. 예를 들어, 상부 전극(210)의 경우, 상부 절연 코팅층(310)은 상부 전극(210)의 상면과 옆면 전체를 감싸는 형태로 구성될 수 있다. 그리고, 하부 전극(220)의 경우, 하부 절연 코팅층(320)은 하부 전극(220)의 하면과 옆면 전체를 감싸는 형태로 구성될 수 있다. 여기서, 각 전극(200)의 접합면(201)에는 열전 레그(100)가 접합되기 때문에, 절연 코팅층(300)이 존재하지 않을 수 있다. 또는, 각 전극(200)의 접합면(201) 중, 열전 레그(100)가 접합되지 않은 부분에는 절연 코팅층(300)이 추가로 존재할 수도 있다. Furthermore, as shown in FIGS. 5 and 6 , the insulating coating layer 300 may be configured to cover the entirety of the outer surface 202 and the side surface 203 of each electrode 200 . For example, in the case of the upper electrode 210 , the upper insulating coating layer 310 may cover the entire upper and side surfaces of the upper electrode 210 . And, in the case of the lower electrode 220, the lower insulating coating layer 320 may be configured to cover the entire lower surface and side surface of the lower electrode 220. Here, since the thermoelectric leg 100 is bonded to the bonding surface 201 of each electrode 200, the insulating coating layer 300 may not exist. Alternatively, among the bonding surfaces 201 of each electrode 200, the insulating coating layer 300 may additionally be present on a portion where the thermoelectric leg 100 is not bonded.

이처럼, 전극(200)의 외부면(202) 및 측면(203)을 감싸는 형태로 절연 코팅층(300)이 구비되기 때문에, 본 발명에 따른 열전 모듈의 경우, 전극(200)이 외측으로 노출되지 않을 수 있다.As such, since the insulating coating layer 300 is provided to cover the outer surface 202 and the side surface 203 of the electrode 200, in the case of the thermoelectric module according to the present invention, the electrode 200 is not exposed to the outside. can

특히, 앞서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 열전 모듈의 경우, 상기 전극(200)의 측면(203)은 경사진 형태로 구성될 수 있다. 따라서, 절연 코팅층(300)은 전극(200)의 측면(203)에도 충분한 코팅이 이루어진 형태로 구성될 수 있다. 그러므로, 전극(200)의 모서리 부분이나 측면(203)에서 전기적 절연성이 안정적으로 확보될 수 있다. 더욱이, 본 발명에 따른 열전 모듈의 경우, 사용 중이나 진동이 가해진 경우에도, 절연 코팅층(300)이 전극(200)으로부터 박리되는 것이 효과적으로 방지될 수 있다.In particular, as described above, in the case of the thermoelectric module according to the present invention, the side surface 203 of the electrode 200 may be configured in an inclined shape. Accordingly, the insulating coating layer 300 may be formed in a form in which sufficient coating is applied to the side surface 203 of the electrode 200 . Therefore, electrical insulation can be stably secured at the corner or side surface 203 of the electrode 200 . Moreover, in the case of the thermoelectric module according to the present invention, peeling of the insulating coating layer 300 from the electrode 200 can be effectively prevented even during use or when vibration is applied.

바람직하게는, 상기 전극(200)은, 측면(203)과 외부면(202)이 이루는 각도가 둔각을 형성하도록 구성될 수 있다.Preferably, the electrode 200 may be configured such that an angle between the side surface 203 and the outer surface 202 forms an obtuse angle.

예를 들어, 도 6에 도시된 바를 참조하면, 전극(200)은 외부면(202)이 대략 지면에 평행한 형태로 평평하게 구성될 수 있다. 그리고, 전극(200)의 측면(203)은 표면이 평평하게 구성될 수 있다. 이때, 전극(200)의 외부면(202)과 측면(203)이 이루는 각도를 C3 및 C3'이라 할 때, C3 및 C3'은 둔각, 즉 90도(°)보다 크고 180도(°)보다 작은 각도를 갖도록 구성될 수 있다. For example, referring to the bar shown in FIG. 6 , the electrode 200 may be configured to be flat in a form in which an outer surface 202 is substantially parallel to the ground. Also, the side surface 203 of the electrode 200 may be configured to have a flat surface. At this time, when the angles formed by the outer surface 202 and the side surface 203 of the electrode 200 are referred to as C3 and C3', C3 and C3' are obtuse angles, that is, greater than 90 degrees (°) and greater than 180 degrees (°). It can be configured to have a small angle.

한편, 전극(200)의 접합면(201)은 전극(200)의 외부면(202)과 평행하게 구성될 수 있다. 이때, 전극(200)의 측면(203)이 접합면(201)과 이루는 각도를 C2라고 하면, C2는 90도(°)보다 작고 0도(°)보다는 큰 각, 즉 예각을 갖도록 구성된다고 할 수도 있다.Meanwhile, the bonding surface 201 of the electrode 200 may be configured parallel to the outer surface 202 of the electrode 200 . At this time, if the angle formed by the side surface 203 of the electrode 200 and the joint surface 201 is C2, it can be said that C2 is configured to have an angle smaller than 90 degrees (°) and larger than 0 degrees (°), that is, an acute angle. may be

본 발명의 이러한 구성에 의하면, 전극(200)의 측면(203)이 좌측이나 우측과 같은 수평 방향을 향하도록 구성되지 않고, 수평 방향에서 상하 방향으로 소정 각도 기울어진 방향을 향하도록 구성될 수 있다. 즉, 상기 구성에 의하면, 전극(200)의 측면(203)이 상부 또는 하부의 외측으로 노출될 수 있다. 예를 들어, 도 6에 도시된 바와 같은 상부 전극(210)의 경우, 외측인 상부 측에서 전극(200)을 바라볼 때, 전극(200)의 측면(203)의 전부 또는 일부가 노출될 수 있다. 따라서, 전극(200)의 상부 측에서 절연성 코팅 물질이 분사되어 절연 코팅층(300)을 형성할 때, 외부면(202)인 상면 코팅과 측면(203) 코팅이 동시에 이루어질 수 있다. 즉, 이 경우, 절연성 물질을 이용하여 전극(200)의 외부면(202)을 코팅하면서 전극(200)의 측면(203)도 함께 코팅될 수 있다. 따라서, 절연 코팅층(300)을 전극(200)의 외부면(202)과 측면(203)에 형성되도록 하기 위해, 절연성 물질이 여러 방향에서 분사될 필요가 없다. 그러므로, 절연 코팅층(300) 형성에 대한 공정성이 보다 향상될 수 있다.According to this configuration of the present invention, the side surface 203 of the electrode 200 is not configured to face a horizontal direction such as the left or right side, but can be configured to face a direction tilted at a predetermined angle from the horizontal direction to the vertical direction. . That is, according to the above configuration, the side surface 203 of the electrode 200 may be exposed to the outside of the top or bottom. For example, in the case of the upper electrode 210 as shown in FIG. 6, when viewing the electrode 200 from the upper side, which is the outer side, all or part of the side surface 203 of the electrode 200 may be exposed. there is. Therefore, when the insulating coating material is sprayed from the upper side of the electrode 200 to form the insulating coating layer 300, the outer surface 202 of the upper surface coating and the side surface 203 coating can be simultaneously performed. That is, in this case, while coating the outer surface 202 of the electrode 200 using an insulating material, the side surface 203 of the electrode 200 may also be coated. Therefore, in order to form the insulating coating layer 300 on the outer surface 202 and the side surface 203 of the electrode 200, the insulating material does not need to be sprayed from various directions. Therefore, the processability of forming the insulating coating layer 300 can be further improved.

또한, 본 발명의 이러한 구성에 의하면, 열전 모듈의 외측에서 내측 방향,이를테면 상부 전극(210)의 경우, 상부에서 하부 방향으로 절연성 물질이 분사될 때, 경사지게 형성된 전극(200)의 측면(203)에 절연성 물질이 쉽게 안착될 수 있다. 따라서, 이 경우, 전극(200)의 측면(203) 및 모서리 부분에 절연 코팅층(300)이 충분한 두께로 형성될 수 있다. 또한, 이로 인해, 전극(200)의 외부면(202)과 측면(203) 사이의 모서리 부분에서도 절연 코팅층(300)의 탈리가 쉽게 일어나지 않을 수 있다.In addition, according to this configuration of the present invention, when the insulating material is sprayed from the outside to the inside of the thermoelectric module, for example, in the case of the upper electrode 210, from the top to the bottom, the side surface 203 of the electrode 200 formed to be inclined Insulating material can be easily settled on. Therefore, in this case, the insulating coating layer 300 may be formed to a sufficient thickness on the side surface 203 and the corner portion of the electrode 200 . In addition, due to this, detachment of the insulating coating layer 300 may not easily occur even at a corner portion between the outer surface 202 and the side surface 203 of the electrode 200 .

도 7은, 본 발명의 다른 실시예에 따른 열전 모듈의 일부 구성을 개략적으로 나타내는 단면도이다. 보다 구체적으로, 도 7은, 도 6에서와 마찬가지로, 열전 모듈의 상부 측을 도시한 도면이라 할 수 있다. 더욱이, 도 7은, 도 6의 다른 실시 형태라 할 수 있다. 이하에서는, 앞선 실시예와 차이점이 있는 부분을 위주로 설명하며, 앞선 실시예에 대한 설명이 동일 또는 유사하게 적용될 수 있는 부분에 대해서는 상세한 설명을 생략한다.7 is a schematic cross-sectional view of some configurations of a thermoelectric module according to another embodiment of the present invention. More specifically, FIG. 7 may be referred to as a view showing an upper side of the thermoelectric module as in FIG. 6 . Furthermore, FIG. 7 can be said to be another embodiment of FIG. 6 . Hereinafter, description will be given mainly on parts that are different from those of the previous embodiment, and detailed descriptions of parts to which the description of the previous embodiment can be applied identically or similarly will be omitted.

도 7을 참조하면, 상기 전극(200)은, 측면(203)과 외부면(202)이 접하는 모서리가 모따기된 형태로 구성될 수 있다. 예를 들어, 도 7에서 A3로 표시된 부분과 같이, 상기 전극(200)의 측면(203) 중에서 외부면(202)과 접하는 상단 부분은, 측면(203)의 다른 부분에 비해 경사가 완만한 형태로 구성될 수 있다. 즉, 전극(200)의 측면(203)은 외부면(202)과 접하는 부분이 중앙 부분에 비해 외부면(202)과 이루는 각도가 더 넓어지도록 구성될 수 있다. 특히, 전극(200)의 측면(203)과 외부면(202)이 만나는 모서리 부분은, 꺾여진 직선 형태가 아닌 곡선 형태로 구성될 수 있다.Referring to FIG. 7 , the electrode 200 may have a chamfered corner at which a side surface 203 and an outer surface 202 contact each other. For example, as in the portion indicated by A3 in FIG. 7 , the upper portion of the side surface 203 of the electrode 200 in contact with the outer surface 202 has a gentler slope than other portions of the side surface 203. may consist of That is, the side surface 203 of the electrode 200 may be configured such that an angle between the outer surface 202 and the outer surface 202 is wider than that of the central portion. In particular, a corner portion where the side surface 203 and the outer surface 202 of the electrode 200 meet may be formed in a curved shape rather than a bent straight shape.

본 발명의 이러한 구성에 의하면, 전극(200)의 측면(203)과 외부면(202)이 접하는 부분에서 절연성 물질이 보다 원활하게 안착될 수 있게 되어, 보다 충분한 두께의 절연 코팅층(300)이 형성될 수 있도록 한다. 뿐만 아니라, 이 경우, 전극(200)의 측면(203)과 외부면(202)이 접하는 모서리 부근에서 절연 코팅층(300)이 전극(200)으로부터 탈리되는 것이 보다 효과적으로 방지될 수 있다. 특히, 전극(200)의 측면(203)과 외부면(202) 사이의 모서리가 곡선 형태로 구성되는 경우, 모서리의 각진 부분에 의해 발생하는 절연 코팅층(300)의 탈리 현상이 보다 효과적으로 방지될 수 있다.According to this configuration of the present invention, the insulating material can be more smoothly seated at the part where the side surface 203 and the outer surface 202 of the electrode 200 come into contact, so that the insulating coating layer 300 having a more sufficient thickness is formed. make it possible In addition, in this case, detachment of the insulating coating layer 300 from the electrode 200 near the corner where the side surface 203 and the outer surface 202 of the electrode 200 come into contact can be more effectively prevented. In particular, when the corner between the side surface 203 and the outer surface 202 of the electrode 200 is configured in a curved shape, the detachment phenomenon of the insulating coating layer 300 caused by the angled portion of the corner can be more effectively prevented. there is.

도 8은, 본 발명의 또다른 실시예에 따른 열전 모듈의 일부 구성을 개략적으로 나타내는 단면도이다. 예를 들어, 도 8은, 도 6의 다른 실시 형태라 할 수 있다. 본 실시예에서도, 앞서 실시예와 차이점이 있는 부분을 위주로 설명한다.8 is a schematic cross-sectional view of some configurations of a thermoelectric module according to another embodiment of the present invention. For example, FIG. 8 may be regarded as another embodiment of FIG. 6 . In this embodiment as well, the description will focus on the differences from the previous embodiment.

도 8을 참조하면, 상기 전극(200)은, 측면(203)과 외부면(202) 사이의 모서리에, 전극(200)의 내측 방향으로 오목하게 형성된 홈이 형성될 수 있다. 즉, 도 8에서 G1으로 표시된 부분과 같이, 전극(200)의 외부면(202)과 측면(203)이 서로 접하는 상단 모서리 부분에서 내측 방향인 하부 방향으로 오목한 형태의 홈이 형성될 수 있다.Referring to FIG. 8 , the electrode 200 may have a groove concavely formed in the inner direction of the electrode 200 at a corner between the side surface 203 and the outer surface 202 . That is, as shown in the portion indicated by G1 in FIG. 8 , a concave groove may be formed in a downward direction, which is an inward direction, at an upper edge portion where the outer surface 202 and the side surface 203 of the electrode 200 come into contact with each other.

본 발명의 이러한 구성에 의하면, 전극(200)의 외부면(202)과 측면(203)이 만나는 모서리 부근에 보다 많은 양의 절연성 물질이 코팅되어, 절연 코팅층(300)의 두께가 두껍게 형성될 수 있다. 더욱이, 절연성 물질의 코팅 시, 절연성 물질이 경화되기 전이라 하더라도, 모서리 부근의 홈(G1)에 절연 코팅층(300)이 보유됨으로써, 절연 코팅층(300)이 안정적으로 보다 두껍게 형성될 수 있다. 또한, 상기 실시예에 의하면, 모서리에 형성된 홈(G1)에 의해 전극(200)과 절연 코팅층(300) 사이의 결합성이 향상될 수 있다. 그리고, 이 경우, 전극(200)의 모서리 부근에서 절연 코팅층(300)이 박리되는 것을 보다 효과적으로 방지할 수 있다.According to this configuration of the present invention, a larger amount of insulating material is coated near the corner where the outer surface 202 and the side surface 203 of the electrode 200 meet, so that the thickness of the insulating coating layer 300 can be formed thicker. there is. Moreover, when the insulating material is coated, even before the insulating material is cured, the insulating coating layer 300 is retained in the groove G1 near the corner, so that the insulating coating layer 300 can be stably formed thicker. In addition, according to the above embodiment, coupling between the electrode 200 and the insulating coating layer 300 may be improved by the groove G1 formed at the corner. And, in this case, peeling of the insulating coating layer 300 near the edge of the electrode 200 can be more effectively prevented.

한편, 상기 실시예와 같이, 전극(200)의 외부면(202)과 측면(203) 사이의 모서리에 홈(G1)이 형성된 경우, 홈(G1)의 끝부분은 모따기된 형태, 이를테면 곡선 형태로 형성될 수 있다. 예를 들어, 도 8에서 A4로 표시된 부분과 같이, 전극(200)의 모서리에 형성된 홈(G1)과 외부면(202)이 접하는 부분은 곡선 형태로 에지 처리된 형태로 구성될 수 있다. 또한, 도 8에서 A5로 표시된 부분과 같이, 전극(200)의 모서리에 형성된 홈(G1)과 측면(203)이 접하는 부분은 곡선 형태로 에지 처리된 형태로 구성될 수 있다.Meanwhile, as in the above embodiment, when the groove G1 is formed at the corner between the outer surface 202 and the side surface 203 of the electrode 200, the end of the groove G1 is chamfered, such as a curved shape. can be formed as For example, as shown in the portion indicated by A4 in FIG. 8 , a portion where the groove G1 formed at the edge of the electrode 200 and the outer surface 202 come into contact may be formed in a curved shape. In addition, as in the portion indicated by A5 in FIG. 8 , a portion where the groove G1 formed at the corner of the electrode 200 and the side surface 203 come into contact may be configured in a curved shape.

상기 실시예에 의하면, 전극(200)의 외부면(202)과 측면(203) 사이에 형성된 홈(G1)에 의해 또 다른 모서리가 형성되는 것이 방지될 수 있다. 따라서, 상기 실시예에 의하면, 절연 코팅층(300)이 전극(200)의 측면(203)에 보다 안정적으로 형성 및 유지될 수 있다. 또한, 상기 실시예에 의하면, 절연 코팅층(300)이 전극(200)의 측면(203)과 외부면(202) 사이의 모서리 부분에서 보다 강한 결합력을 갖는 상태로 유지되도록 할 수 있다.According to the above embodiment, another corner can be prevented from being formed by the groove G1 formed between the outer surface 202 and the side surface 203 of the electrode 200 . Therefore, according to the above embodiment, the insulating coating layer 300 can be more stably formed and maintained on the side surface 203 of the electrode 200 . In addition, according to the above embodiment, the insulating coating layer 300 can be maintained in a state having stronger bonding force at the corner between the side surface 203 and the outer surface 202 of the electrode 200 .

도 9는, 본 발명의 또다른 실시예에 따른 열전 모듈의 일부 구성을 개략적으로 나타내는 단면도이다. 9 is a schematic cross-sectional view of some configurations of a thermoelectric module according to another embodiment of the present invention.

도 9를 참조하면, 상기 전극(200)은, G2로 표시된 바와 같이, 측면(203)에 홈이 형성될 수 있다. 이러한 측면(203)의 홈(G2)은, 전극(200)의 내측 방향으로 오목하게 파여진 형태로 형성될 수 있다. 예를 들어, 홈(G2)은 전극(200)의 측면(203)에서 좌측 방향 또는 우측 방향으로 오목한 형태로 형성될 수 있다. 특히, 전극(200)의 측면(203)은 경사진 형태로 형성될 수 있으므로, 도 9에 도시된 바와 같은 상부 전극(210)의 경우, 홈(G2)은 전극(200)의 측면(203)에서 수직이나 수평이 아닌 사선 방향으로, 다시 말해 좌측 하부 방향 또는 우측 하부 방향으로 파여진 형태로 구성될 수 있다.Referring to FIG. 9 , the electrode 200 may have a groove formed on a side surface 203 as indicated by G2. The groove G2 of the side surface 203 may be formed in a shape that is concavely dug inward of the electrode 200 . For example, the groove G2 may be formed in a leftward or rightward concave shape on the side surface 203 of the electrode 200 . In particular, since the side surface 203 of the electrode 200 may be formed in an inclined shape, in the case of the upper electrode 210 as shown in FIG. 9, the groove G2 is the side surface 203 of the electrode 200. It may be configured in a form dug in an oblique direction that is not vertical or horizontal, that is, in a lower left direction or a lower right direction.

이처럼, 전극(200)의 측면(203)에 홈(G2)이 형성된 구성에 의하면, 절연 코팅층(300)을 형성하기 위해 절연성 코팅액을 전극(200)에 분사하는 과정에서, 경화 전 절연성 코팅액이 전극(200)의 측면(203)에 보다 잘 보유될 수 있다. 따라서, 전극(200)의 측면(203)에 대한 절연 코팅층(300)의 형성이 보다 충분한 두께로 이루어질 수 있다. 뿐만 아니라, 이 경우, 절연성 코팅액이 경화된 이후, 절연 코팅층(300)과 전극(200)의 측면(203) 사이의 결합력이, 측면(203)의 홈(G2)에 의해 보다 향상될 수 있다.As such, according to the configuration in which the groove G2 is formed on the side surface 203 of the electrode 200, in the process of spraying the insulating coating liquid to the electrode 200 to form the insulating coating layer 300, the insulating coating liquid before curing is applied to the electrode. It can be better retained on the side 203 of 200. Therefore, the formation of the insulating coating layer 300 on the side surface 203 of the electrode 200 can be made with a more sufficient thickness. In addition, in this case, after the insulating coating liquid is cured, the bonding force between the insulating coating layer 300 and the side surface 203 of the electrode 200 can be further improved by the groove G2 on the side surface 203.

상기 홈(G2)은, 전극(200)의 한 측면(203)에 둘 이상 형성될 수 있다. 예를 들어, 도 9에 도시된 바를 참조하면, 상기 홈(G2)은, 전극(200)의 우측면에 2개 형성되고, 전극(200)의 좌측면에 2개 형성될 수 있다. 이때, 전극(200)의 우측면 또는 좌측면에 형성된 다수의 홈(G2)은, 높이가 서로 다른 부분에 위치할 수 있다. 이를테면, 전극(200)의 우측면에 형성된 2개의 홈(G2)은, 높이가 서로 다른 부분에 위치하도록 구성될 수 있다.Two or more grooves G2 may be formed on one side surface 203 of the electrode 200 . For example, referring to FIG. 9 , two grooves G2 may be formed on the right side of the electrode 200 and two on the left side of the electrode 200 . At this time, the plurality of grooves G2 formed on the right side or the left side of the electrode 200 may be located at different heights. For example, the two grooves G2 formed on the right side of the electrode 200 may be positioned at different heights.

본 발명의 이러한 구성에 의하면, 높이가 다른 다수의 홈(G2)에 의해, 절연성 코팅액의 보유 능력이 향상되어, 전극(200)의 측면(203)에 절연 코팅층(300)이 보다 원활하고 충분하게 형성될 수 있다.According to this configuration of the present invention, the holding capacity of the insulating coating liquid is improved by the plurality of grooves G2 having different heights, so that the insulating coating layer 300 is more smoothly and sufficiently formed on the side surface 203 of the electrode 200. can be formed

상기 전극(200)에 형성된 홈(G2)은, 수평면을 포함하는 형태로 구성될 수 있다. 이에 대해서는 도 10을 참조하여 보다 구체적으로 설명한다.The groove G2 formed in the electrode 200 may have a shape including a horizontal surface. This will be described in more detail with reference to FIG. 10 .

도 10은, 도 9의 A6 부분에 대한 확대도이다.10 is an enlarged view of portion A6 in FIG. 9 .

도 10을 참조하면, 상기 홈(G2)은, 지면에 평행한 방향(도면의 x축 방향)으로 평평하게 형성된 수평면(G2H)을 포함할 수 있다. 여기서, 지면이란, 중력에 수직하는 방향을 의미할 수 있으며, 열전 모듈의 바닥면 또는 전극(200)의 접합면(201)에 평행한 방향이라 할 수도 있다. Referring to FIG. 10 , the groove G2 may include a horizontal surface G2H formed flat in a direction parallel to the ground (x-axis direction in the drawing). Here, the ground may mean a direction perpendicular to gravity, and may also refer to a direction parallel to the bottom surface of the thermoelectric module or the bonding surface 201 of the electrode 200 .

이러한 실시예에 의하면, 상기 홈(G2)에 형성된 수평면(G2H)에 의해, 절연 코팅층(300) 형성 시, 분사된 절연성 코팅액이 전극(200)의 측면(203)에서 하부 방향으로 쉽게 흐르지 않고 보유될 수 있다. 따라서, 전극(200)의 측면(203)에 절연 코팅층(300)이 보다 두껍고 보다 균일하게 형성될 수 있다.According to this embodiment, when the insulating coating layer 300 is formed by the horizontal surface G2H formed in the groove G2, the sprayed insulating coating liquid does not easily flow downward from the side surface 203 of the electrode 200 and is retained. It can be. Accordingly, the insulating coating layer 300 may be formed thicker and more uniformly on the side surface 203 of the electrode 200 .

상기 전극(200)에 형성된 홈(G2)은, 전극(200)의 둘레 전체에 형성될 수 있다. 이에 대해서는, 도 11을 참조하여 보다 구체적으로 설명한다.The groove G2 formed in the electrode 200 may be formed around the entire circumference of the electrode 200 . This will be described in more detail with reference to FIG. 11 .

도 11은, 본 발명의 일 실시예에 따른 전극(200)의 구성을 개략적으로 나타내는 상면도이다. 특히, 도 11은, 상부 전극(210)을 상부 측에서 바라본 형태의 도면이라 할 수 있다.11 is a top view schematically showing the configuration of an electrode 200 according to an embodiment of the present invention. In particular, FIG. 11 may be referred to as a view of the upper electrode 210 viewed from the upper side.

도 11을 참조하면, 상기 전극(200)의 측면(203)에 형성된 홈(G2)은, 전극(200)의 테두리를 따라 전체적으로 형성될 수 있다. 예를 들어, 상기 전극(200)이 대략 사각형 형태로 형성된 경우, 전극(200)의 측면(203) 역시 사각 형태로 형성된다. 이때, 전극(200)의 측면(203)은 모두 경사지게 구성되어, 4개의 측면(203)은 모두 상부 방향으로 노출될 수 있다. 이러한 전극(200)의 구성에서, 상기 홈(G2)은, 이러한 전극(200)의 측면(203)을 따라 전체적으로 형성되어 대략 사각 링 형태로 형성될 수 있다.Referring to FIG. 11 , the groove G2 formed on the side surface 203 of the electrode 200 may be entirely formed along the edge of the electrode 200 . For example, when the electrode 200 is formed in a substantially rectangular shape, the side surface 203 of the electrode 200 is also formed in a rectangular shape. At this time, all the side surfaces 203 of the electrode 200 are configured to be inclined, so that all four side surfaces 203 may be exposed upward. In the configuration of the electrode 200, the groove G2 may be formed as a whole along the side surface 203 of the electrode 200 to have a substantially rectangular ring shape.

본 발명의 이러한 구성에 의하면, 전극(200)의 전체 테두리를 따라 홈(G2)이 형성되므로, 전극(200)의 측면(203) 전체에서 절연 코팅층(300)이 안정적으로 보유될 수 있다.According to this configuration of the present invention, since the groove G2 is formed along the entire edge of the electrode 200, the insulating coating layer 300 can be stably held on the entire side surface 203 of the electrode 200.

한편, 이처럼 홈(G2)이 전극(200)의 전체 둘레에 형성되는 구성은, 앞선 도 8의 실시예에서도 적용될 수 있음은 물론이다.Meanwhile, the configuration in which the groove G2 is formed around the entire circumference of the electrode 200 can be applied to the embodiment of FIG. 8 as well.

또한, 상기 전극(200)은, 측면(203)에 돌기가 형성될 수 있다. 이에 대해서는, 도 12를 참조하여 보다 구체적으로 설명한다.In addition, the electrode 200 may have protrusions formed on the side surface 203 . This will be described in more detail with reference to FIG. 12 .

도 12는, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 열전 모듈의 일부 구성을 개략적으로 나타내는 단면도이다. 본 실시예에 대해서도 앞선 실시예들과 차이점이 있는 부분을 위주로 설명한다.12 is a schematic cross-sectional view of some configurations of a thermoelectric module according to still another embodiment of the present invention. This embodiment will be mainly described in terms of differences from the previous embodiments.

도 12를 참조하면, 상기 전극(200)의 측면(203)에는, P1로 표시된 바와 같이, 외측 방향으로 볼록하게 돌출된 형태의 돌기가 형성될 수 있다. 예를 들어, 도 12에서 전극(200)의 우측면(203)에는 우측 방향 내지 우측 상부 방향으로 볼록하게 돌출된 형태의 돌기(P1)가 형성될 수 있다. 또한, 도 12에서 전극(200)의 좌측면(203)에는 좌측 방향 내지 좌측 상부 방향으로 볼록하게 돌출된 형태의 돌기(P1)가 형성될 수 있다.Referring to FIG. 12 , on the side surface 203 of the electrode 200, as indicated by P1, a protrusion protruding convexly outward may be formed. For example, in FIG. 12 , a protrusion P1 may be formed on the right side 203 of the electrode 200 in the form of convexly protruding from the right side to the right upper side. In addition, in FIG. 12 , a protrusion P1 may be formed on the left surface 203 of the electrode 200 in the form of convexly protruding from the left direction to the upper left direction.

본 발명의 이러한 구성에 의하면, 돌기(P1)에 의해 절연 코팅층(300)이 보다 안정적이고 풍부하게 형성될 수 있다. 특히, 절연 코팅층(300)을 형성하기 위해 절연성 코팅액을 전극(200)의 상부에서 하부 방향으로 분사하는 경우, 전극(200)의 측면(203)에 분사된 절연성 코팅액이 돌기(P1)에 의해 하부 방향으로 쉽게 흘러내리지 않고, 전극(200)의 측면(203)에 보유될 수 있다. 따라서, 전극(200)의 측면(203) 전체 부분에서 절연 코팅층(300)이 충분한 두께로 형성될 수 있다. 또한, 이러한 돌기(P1)에 의해, 절연 코팅층(300)과 전극(200)의 측면(203) 사이의 결합성이 보다 향상될 수 있다.According to this configuration of the present invention, the insulating coating layer 300 can be more stably and abundantly formed by the protrusion P1. In particular, when the insulating coating liquid is sprayed from the top to the bottom of the electrode 200 to form the insulating coating layer 300, the insulating coating liquid sprayed on the side surface 203 of the electrode 200 is lowered by the protrusion P1. It does not easily run down in the direction and can be retained on the side 203 of the electrode 200. Accordingly, the insulating coating layer 300 may be formed to a sufficient thickness on the entire portion of the side surface 203 of the electrode 200 . In addition, coupling between the insulating coating layer 300 and the side surface 203 of the electrode 200 may be further improved by the protrusion P1.

특히, 돌기(P1)는, 전극(200)의 측면(203)에서 상하 방향으로 서로 소정 거리 이격된 형태로 둘 이상 구비될 수 있다. 이 경우, 전극(200)의 측면(203) 상단과 하단, 중앙 부분까지 전 부분에 걸쳐서 절연 코팅층(300)이 균일하고 풍부하게 형성될 수 있다.In particular, two or more protrusions P1 may be provided at a predetermined distance apart from each other in the vertical direction on the side surface 203 of the electrode 200 . In this case, the insulating coating layer 300 may be uniformly and abundantly formed over the entire portion of the side surface 203 of the electrode 200, including the upper, lower, and central portions.

한편, 상기 돌기(P1)는, 전극(200)의 측면(203)에서 외측 방향, 즉 좌측 또는 우측 방향으로 돌출되되, 전극(200)의 측면(203) 중 최하단 부분보다는 외측 방향으로 돌출되지 않고 내측에 위치하도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 상기 돌기(P1)는, 전극(200)의 우측면(203)에서 우측 방향으로 돌출되는 형태로 구성되되, 전극(200)의 측면(203)과 접합면(201)이 접하는 전극(200)의 하단 부분보다는 우측 방향으로 돌출되지 않고, 좌측에 위치하도록 구성될 수 있다. 본 발명의 이러한 구성에 의하면, 전극(200)의 측면(203)에서 돌기(P1)에 의해 절연 코팅층(300)이 부분적으로 불충분하게 형성되는 것을 방지할 수 있다. 이를테면, 상기 구성에 의해, 상부 전극(210)에 형성된 최하부 측 돌기(P1)로 인한 최하부 측 돌기(P1)의 하단 부분이 덜 코팅되는 문제가 예방될 수 있다.Meanwhile, the protrusion P1 protrudes outward from the side surface 203 of the electrode 200, that is, in the left or right direction, but does not protrude outward from the lowermost part of the side surface 203 of the electrode 200. It can be configured to be located on the inside. For example, the protrusion P1 is configured to protrude in the right direction from the right side 203 of the electrode 200, and the side surface 203 of the electrode 200 and the bonding surface 201 are in contact with the electrode ( 200), it may be configured to be located on the left side without protruding in the right direction. According to this configuration of the present invention, it is possible to prevent the insulating coating layer 300 from being partially formed insufficiently by the protrusion P1 on the side surface 203 of the electrode 200 . For example, with the above configuration, a problem that the lower part of the lowermost side protrusion P1 is less coated due to the lowermost side protrusion P1 formed on the upper electrode 210 can be prevented.

도 13은, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 열전 모듈의 일부 구성을 개략적으로 나타내는 단면도이다. 본 실시예에 대해서도 앞선 실시예들과 차이점이 있는 부분을 위주로 설명한다.13 is a schematic cross-sectional view of some configurations of a thermoelectric module according to still another embodiment of the present invention. This embodiment will be mainly described in terms of differences from the previous embodiments.

도 13을 참조하면, 상기 전극(200)은, E로 표시된 바와 같이, 측면(203)에 요철이 형성될 수 있다. 예를 들어, 도 13에 도시된 바와 같이, 상부 전극(210)의 우측면(203)과 좌측면(203)에는 요철(E)이 형성될 수 있다.Referring to FIG. 13 , the electrode 200 may have irregularities formed on the side surface 203 as indicated by E. For example, as shown in FIG. 13 , irregularities E may be formed on the right side 203 and the left side 203 of the upper electrode 210 .

본 발명의 이러한 구성에 의하면, 요철(E)에 의해 전극(200)의 측면(203)에서 절연성 코팅액이 쉽게 흘러내리지 않고 보유되어, 전극(200)의 측면(203) 및 모서리 부분에서의 절연 코팅층(300)의 형성 및 유지가 보다 원활하고 확실하게 이루어질 수 있다.According to this configuration of the present invention, the insulating coating liquid is held without easily flowing down on the side surface 203 of the electrode 200 by the unevenness E, and the insulating coating layer on the side surface 203 and the corner portion of the electrode 200 Formation and maintenance of 300 can be performed more smoothly and reliably.

도 14는, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 열전 모듈의 일부 구성을 개략적으로 나타내는 단면도이다. 본 실시예에 대해서도 앞선 실시예들과 차이점이 있는 부분을 위주로 설명한다.14 is a schematic cross-sectional view of some configurations of a thermoelectric module according to another embodiment of the present invention. This embodiment will be mainly described in terms of differences from the previous embodiments.

도 14를 참조하면, 상기 열전 레그(100)는, P2로 표시된 바와 같이, 상기 전극(200)의 수평 방향 외측에 외측 방향으로 돌출되게 형성된 차단부를 구비할 수 있다. 이를 위해, 열전 레그(100)는, 전극(200)보다 수평 외측 방향으로 더 돌출되게 구성될 수 있다.Referring to FIG. 14 , the thermoelectric leg 100 , as indicated by P2 , may include a blocking portion protruding outward from the outside of the electrode 200 in a horizontal direction. To this end, the thermoelectric leg 100 may be configured to protrude further in a horizontal outward direction than the electrode 200 .

예를 들어, 도 14의 실시예에서 우측에 위치한 p형 레그(120)는, 상부에 위치한 전극(200)의 우측 단부보다 우측 방향으로 돌출되게 구성될 수 있다. 그리고, p형 레그(120)는, 전극(200)의 우측 단부보다 돌출된 부분에서, 다시 말해 우측 상단에서 상부 방향으로 볼록하게 돌출된 형태의 차단부(P2)를 구비할 수 있다. 또한, 도 14의 실시예에서 좌측에 위치한 n형 레그(110)는, 전극(200)의 좌측 단부보다 좌측 방향으로 돌출되게 구성되며, 이와 같이 돌출된 부분, 즉 좌측 상단에서 상부 방향으로 볼록하게 돌출된 형태의 차단부(P2)를 구비할 수 있다.For example, in the embodiment of FIG. 14 , the p-type leg 120 located on the right side may protrude in a rightward direction from the right end of the electrode 200 located on the upper side. In addition, the p-type leg 120 may include a blocking portion P2 protruding from the right end of the electrode 200, that is, convexly protruding upward from the right upper end. In addition, the n-type leg 110 located on the left side in the embodiment of FIG. 14 is configured to protrude leftward from the left end of the electrode 200, and is convex upward from the protruding part, that is, the upper left corner. A protruding blocking portion P2 may be provided.

그리고, 상기 절연 코팅층(300)은, 이러한 차단부(P2)와 전극(200)의 측면(203) 사이 공간에 채워진 형태로 구성될 수 있다. 즉, 차단부(P2)는 전극(200)의 측면(203)으로부터 소정 거리 이격되어 있기 때문에, 차단부(P2)와 전극(200)의 측면(203) 사이에 빈 공간이 형성될 수 있으며, 이러한 빈 공간 중 적어도 일부에 절연 코팅층(300)이 개재될 수 있다.In addition, the insulating coating layer 300 may be configured to fill the space between the blocking portion P2 and the side surface 203 of the electrode 200. That is, since the blocking portion P2 is spaced a predetermined distance from the side surface 203 of the electrode 200, an empty space may be formed between the blocking portion P2 and the side surface 203 of the electrode 200, The insulating coating layer 300 may be interposed in at least some of these empty spaces.

본 발명의 이러한 구성에 의하면, 열전 레그(100)에 형성된 차단부(P2)에 의해, 전극(200)의 측면(203)에서 절연 코팅층(300)이 보다 충분한 두께로, 보다 안정적으로 형성될 수 있다. 또한, 이러한 구성에 의하면, 차단부(P2)에 의해, 전극(200)의 측면(203)에 형성된 절연 코팅층(300)이 열전 모듈의 사용 중에도 전극(200)과 안정적으로 결합 상태를 유지할 수 있다.According to this configuration of the present invention, the insulating coating layer 300 can be more stably formed with a sufficient thickness on the side surface 203 of the electrode 200 by the blocking portion P2 formed on the thermoelectric leg 100. there is. In addition, according to this configuration, the insulating coating layer 300 formed on the side surface 203 of the electrode 200 by the blocking portion P2 can maintain a stable coupling state with the electrode 200 even while the thermoelectric module is in use. .

특히, 열전 레그(100)에 구비된 돌출부(P2)는, 전극(200)과 수평 방향으로 소정 거리 이격된 부분에 위치할 수 있다. 예를 들어, 상기 도 14에서 p형 레그(120)에 형성된 차단부(P2)는, 상부에 접합된 전극(200)의 우측 단부로부터 L1의 거리만큼 우측 방향으로 이격된 부분에 위치할 수 있다. 그리고, 절연 코팅층(300)은, 이러한 전극(200)과 차단부(P2) 사이의 이격 공간 중 전부 또는 일부에 채워질 수 있다. 이 경우, 전극(200)의 측면(203) 전체 부분에 걸쳐서 절연 코팅층(300)이 보다 충분하게 형성 및 유지될 수 있다.In particular, the protruding portion P2 provided on the thermoelectric leg 100 may be located at a portion spaced apart from the electrode 200 by a predetermined distance in a horizontal direction. For example, in FIG. 14 , the blocking portion P2 formed on the p-type leg 120 may be located at a portion spaced apart in the right direction by a distance L1 from the right end of the electrode 200 bonded thereto. . In addition, the insulating coating layer 300 may fill all or part of the separation space between the electrode 200 and the blocking portion P2. In this case, the insulating coating layer 300 may be more sufficiently formed and maintained over the entire portion of the side surface 203 of the electrode 200 .

한편, 상기 도 6 내지 도 14의 실시 구성은, 상부 전극(210) 측을 중심으로 설명되었으나, 이러한 실시 구성들은 하부 전극(220) 측에도 유효하게 적용될 수 있다.Meanwhile, the implementation configurations of FIGS. 6 to 14 have been described focusing on the upper electrode 210 side, but these implementation configurations can also be effectively applied to the lower electrode 220 side.

본 발명에 따른 열전 모듈은, 열전 기술을 응용하는 여러 장치에 적용될 수 있다. 특히, 본 발명에 따른 열전 모듈은, 열전 발전 장치에 적용될 수 있다. 즉, 본 발명에 따른 열전 발전 장치는, 본 발명에 따른 열전 모듈을 포함할 수 있다.The thermoelectric module according to the present invention can be applied to various devices to which thermoelectric technology is applied. In particular, the thermoelectric module according to the present invention may be applied to a thermoelectric generator. That is, the thermoelectric generator according to the present invention may include the thermoelectric module according to the present invention.

특히, 열전 발전 장치는, 열전 냉각 장치에 비해 높은 온도에서 구동되는 경우가 많다. 따라서, 열전 발전 장치에 이용되는 열전 모듈의 경우, 전기적 절연을 위해 외부 측에 위치하는 기판이나 단위 기판 등의 내열성 확보를 위해 세라믹 재질로 구성되는 경우가 많다. 그런데, 본 발명에 따른 열전 모듈의 경우, 전극(200)의 외부 측에 위치하는 절연 코팅층(300)의 재질로 내열성이 우수한 세라믹 재질을 이용하더라도, 그러한 세라믹 재질이 전극(200)의 모서리 부분이나 측면(203) 부분에 충분하게 형성되며 안정적으로 유지될 수 있다. 따라서, 본 발명에 따른 열전 발전 장치의 경우, 전극(200)의 모서리 부분이나 측면(203) 부분에서 전기적 절연성이 보다 안정적으로 확보될 수 있다.In particular, thermoelectric generators are often driven at a higher temperature than thermoelectric cooling devices. Therefore, in the case of a thermoelectric module used in a thermoelectric power generation device, it is often made of a ceramic material to ensure heat resistance of a substrate or unit substrate located on the outside for electrical insulation. However, in the case of the thermoelectric module according to the present invention, even if a ceramic material having excellent heat resistance is used as a material for the insulating coating layer 300 located on the outer side of the electrode 200, such a ceramic material is used at the corner of the electrode 200 or It is sufficiently formed on the side surface 203 and can be stably maintained. Therefore, in the case of the thermoelectric generator according to the present invention, electrical insulation can be more stably secured at the corner portion or the side portion 203 portion of the electrode 200 .

한편, 본 명세서에서는 상, 하, 좌, 우와 같은 방향을 나타내는 용어가 사용되었으나, 이러한 용어들은 설명의 편의를 위한 것일 뿐, 대상이 되는 사물의 위치나 관측자의 위치 등에 따라 달라질 수 있음은 본 발명의 당업자에게 자명하다. Meanwhile, in the present specification, terms indicating directions such as up, down, left, and right are used, but these terms are only for convenience of explanation and may vary depending on the location of a target object or the location of an observer in the present invention. is obvious to those skilled in the art.

이상과 같이, 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 이것에 의해 한정되지 않으며 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술사상과 아래에 기재될 특허청구범위의 균등범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능함은 물론이다.As described above, although the present invention has been described by the limited embodiments and drawings, the present invention is not limited thereto, and the technical spirit of the present invention and the following by those skilled in the art to which the present invention belongs Of course, various modifications and variations are possible within the scope of equivalents of the claims to be described.

10: 열전 레그
20: 전극
30, 30': 기판
100: 열전 레그
110: n형 레그, 120: p형 레그
200: 전극
201: 접합면, 202: 외부면, 203: 측면
210: 상부 전극, 220: 하부 전극
300: 절연 코팅층
310: 상부 절연 코팅층, 320: 하부 절연 코팅층
G1, G2: 홈
E: 요철
P1: 돌기
P2: 차단부10: thermoelectric leg
20: electrode
30, 30': substrate
100: thermoelectric leg
110: n-type leg, 120: p-type leg
200: electrode
201: joint surface, 202: outer surface, 203: side surface
210: upper electrode, 220: lower electrode
300: insulating coating layer
310: upper insulating coating layer, 320: lower insulating coating layer
G1, G2: home
E: unevenness
P1: Protrusion
P2: blocking part

Claims (9)

다수의 n형 레그와 다수의 p형 레그를 구비하고, 상기 n형 레그와 상기 p형 레그는 수평 방향으로 서로 이격된 상태로 교호적으로 배치된 열전 레그;
전기 전도성 재질로 구성되며, 일단이 상기 n형 레그의 상단 또는 하단에 접합되고, 타단이 상기 p형 레그의 상단 또는 하단에 접합되며, 접합면, 외부면 및 측면을 구비하되, 상기 측면의 적어도 일부는, 상기 접합면에 수직인 방향에서 소정 각도 기울어진 형태로 경사지게 형성된 경사면을 가지며, 외측인 상부 또는 하부에서 바라볼 때 상기 경사면의 전부 또는 일부가 노출되도록 구성된 다수의 전극; 및
전기 절연성 재질로 구성되며, 상기 다수의 전극에 대하여, 각 전극의 외부면 및 적어도 부분적으로 경사지게 구성된 측면을 감싸는 형태로 상기 전극의 외부에 코팅된 절연 코팅층
을 포함하는 것을 특징으로 하는 열전 모듈.thermoelectric legs including a plurality of n-type legs and a plurality of p-type legs, wherein the n-type legs and the p-type legs are alternately arranged in a horizontally spaced apart state;
It is made of an electrically conductive material, one end is bonded to the top or bottom of the n-type leg, and the other end is bonded to the top or bottom of the p-type leg, and has a bonding surface, an outer surface, and a side surface, wherein at least one of the side surfaces is bonded. A plurality of electrodes, some of which have an inclined surface inclined at a predetermined angle in a direction perpendicular to the bonding surface, and are configured to expose all or part of the inclined surface when viewed from an outside top or bottom; and
An insulating coating layer made of an electrically insulating material and coated on the outside of the electrodes in a form surrounding the outer surface of each electrode and at least partially inclined side surfaces of the plurality of electrodes.
A thermoelectric module comprising a. 제1항에 있어서,
상기 전극은, 상기 측면과 상기 외부면이 이루는 각도가 둔각을 형성하도록 구성된 것을 특징으로 하는 열전 모듈.According to claim 1,
The thermoelectric module of claim 1 , wherein the electrode is configured such that an angle between the side surface and the outer surface forms an obtuse angle. 제1항에 있어서,
상기 전극은, 상기 측면과 상기 외부면이 접하는 모서리가 모따기된 형태로 구성된 것을 특징으로 하는 열전 모듈.According to claim 1,
The thermoelectric module according to claim 1 , wherein the electrode is formed in a shape in which an edge where the side surface and the outer surface contact each other is chamfered. 제1항에 있어서,
상기 전극은, 상기 측면과 상기 외부면 사이의 모서리에 상기 전극의 내측 방향으로 오목한 형태의 홈이 형성된 것을 특징으로 하는 열전 모듈.According to claim 1,
The thermoelectric module of claim 1 , wherein the electrode has a concave groove formed at an edge between the side surface and the outer surface toward the inside of the electrode. 제1항에 있어서,
상기 전극은, 상기 측면에 상기 전극의 내측 방향으로 오목한 형태의 홈이 형성된 것을 특징으로 하는 열전 모듈.According to claim 1,
The thermoelectric module according to claim 1 , wherein the electrode has a concave groove formed on the side surface in an inward direction of the electrode. 제1항에 있어서,
상기 전극은, 상기 측면에 상기 전극의 외측 방향으로 볼록하게 돌출된 형태의 돌기가 형성된 것을 특징으로 하는 열전 모듈.According to claim 1,
The thermoelectric module according to claim 1 , wherein the electrode has a protrusion protruding convexly outward from the electrode on the side surface of the electrode. 제1항에 있어서,
상기 전극은, 상기 측면에 요철이 형성된 것을 특징으로 하는 열전 모듈.According to claim 1,
The thermoelectric module according to claim 1 , wherein the electrode has irregularities formed on the side surface. 제1항에 있어서,
상기 열전 레그는, 상기 전극의 수평 방향 외측에 상부 또는 하부 방향으로 돌출되게 형성된 차단부를 구비하고,
상기 절연 코팅층은, 상기 전극의 측면과 상기 차단부 사이 공간에 채워진 것을 특징으로 하는 열전 모듈.According to claim 1,
The thermoelectric leg includes a blocking portion protruding upward or downward outside the electrode in a horizontal direction;
The thermoelectric module, characterized in that the insulating coating layer is filled in the space between the side surface of the electrode and the blocking portion. 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 따른 열전 모듈을 포함하는 열전 발전 장치.A thermoelectric generator comprising the thermoelectric module according to any one of claims 1 to 8.
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