KR102662289B1 - 열전소자모듈 및 이를 구비하는 냉장고 - Google Patents

Abstract

본 발명의 열전소자모듈은, 열전소자, 축류팬, 그리고 히트 싱크를 구비하며, 상기 저장실의 후벽에 설치되어 상기 저장실을 냉각하도록 이루어진다. 상기 축류팬은 회전축에 결합되는 허브와 상기 허브의 둘레에 설치되는 베인들(vanes)을 구비하고, 상기 히트 싱크는, 상기 열전소자와 면 접촉하도록 이루어지는 베이스; 상기 베이스로부터 상기 축류팬을 향해 돌출되며, 서로 이격되게 배열되는 핀들(fins); 및 상기 베이스를 관통하는 베이스 관통부와 상기 핀들을 관통하는 핀 관통부를 구비하고, 상기 베이스로부터 상기 핀들로 열을 전달하도록 이루어지는 히트 파이프들을 포함하고, 각각의 상기 핀들은 상기 허브를 마주보는 위치에 배치되는 제1 부분; 및 상기 베인들을 마주보도록 상기 제1 부분의 양측에 각각 배치되고, 상기 베이스로부터 상기 축류팬을 향해 상기 제1 부분보다 더 많이 돌출되는 제2 부분을 포함한다.
본 발명의 냉장고는, 200L 이하의 저장실을 형성하는 이너 케이스, 냉장고의 외관을 형성하는 아웃 케이스, 및 상기 이너 케이스와 상기 아웃 케이스 사이에 배치되는 단열재를 구비하는 캐비닛; 상기 캐비닛의 전면부에 장착되고, 슬라이드 이동에 의해 상기 저장실을 개폐하도록 이루어지는 도어; 상기 저장실 내부에 배치되어 식품 보관 영역을 형성하며, 상기 도어의 슬라이드 이동을 따라 상기 저장실로부터 인출되도록 상기 도어에 결합되는 적어도 하나의 드로워(drawer); 및 상기 열전소자모듈을 포함한다.

Description

열전소자모듈 및 이를 구비하는 냉장고{THERMOELECTRIC MODULE AND REFRIGERATOR HAVING THE SAME}

본 발명은 냉장 성능을 개선한 열전소자모듈과 상기 열전소자모듈을 구비하여 저소음으로 높은 냉장 성능을 나타내는 냉장고에 관한 것이다.

열전소자는 펠티어 효과(Peltier Effect)를 이용하여 흡열과 발열을 구현하는 소자를 가리킨다. 펠티어 효과는 소자의 양 단에 전압을 인가하면, 전류의 방향에 따라 한쪽 면에서는 흡열 현상이 발생하고, 반대쪽 면에서는 발열 현상이 일어나는 효과를 가리킨다.

일반적으로 냉장고는 내부에 단열재로 충전된 캐비닛과 도어에 의해, 외부에서 침투하는 열을 차단 가능한 식품 저장공간을 형성하고, 상기 식품 저장공간 내부의 열을 흡수하는 증발기와 상기 식품저장공간 외부로 수집된 열을 배출하는 방열장치로 구성된 냉동장치를 구비하여, 상기 식품 저장공간을 미생물의 생존 및 증식이 어려운 저온의 온도영역으로 유지하여, 저장된 식품을 장기간 변질 없이 보관하는 장치이다.

상기 냉장고는 영상(零上)의 온도영역으로 식품을 저장하는 냉장실과 영하(零下)의 온도영역으로 식품을 저장하는 냉동실로 분리하여 형성되고, 상기 냉장실과 냉동실의 배치에 따라, 상부 냉동실과 하부 냉장실을 배치한 탑 프리저(Top Freezer) 냉장고와 하부 냉동실과 상부 냉장실을 배치한 바텀 프리저(Bottom Freezer) 냉장고, 그리고 좌측 냉동실과 우측 냉장실로 배치한 사이드 바이 사이드(Side by side) 냉장고 등으로 분류된다.

그리고, 사용자가 상기 식품 저장공간에 저장된 식품을 편리하게 적치하거나, 인출하기 위해, 냉장고는 다수개의 선반과 서랍 등을 상기 식품 저장공간 내부에 구비한다.

식품 저장공간을 냉각하는 냉동장치가 압축기, 응축기, 팽창기, 증발기 등으로 이루어진 냉동사이클 장치로 구현되면, 압축기에서 발생되는 진동과 소음을 원천적으로 차단하기 어렵다. 특히 최근에는 화장품 냉장고 등과 같이 냉장고의 설치 장소가 주방으로만 한정되지 않고 거실이나 침실 등으로 확장되고 있는데, 소음과 진동이 원천적으로 차단되지 못한다면 냉장고 사용자에게 큰 불편을 일으키게 된다.

열전소자를 냉장고에 적용하면 냉동사이클 장치 없이도 식품 저장공간을 냉각할 수 있다. 이와 관련하여 대한민국 공개특허공보 제10-2010-0057216호 (2010.05.31.)에는 열전소자를 이용하여 제빙실을 냉각하는 구성이 개시되어 있다. 특히 열전소자는 압축기와 달리 소음과 진동을 발생시키지 않는다. 따라서, 열전소자가 냉장고에 적용된다면 주방 이외의 공간에 냉장고를 설치하더라도 소음과 진동의 문제를 해결할 수 있다.

그러나 열전소자는 냉동사이클 장치에 비해 불충분한 냉각 성능으로 인해 식품 저장공간을 저온의 온도영역으로 유지하는 것에 한계가 존재한다. 따라서 열전소자를 냉장고에 적용하기 위해서는 열전소자의 냉각 성능을 개선하는 것이 필수적으로 전제되어야 한다.

대한민국 공개특허공보 제10-2010-0057216호 (2010.05.31.)

본 발명의 일 목적은 축류팬의 허브 뒤에서 발생하는 데드존(dead zone) 문제를 해결하고, 이를 통해 열전소자모듈의 냉각 성능을 개선할 수 있는 구조를 제안하기 위한 것이다.

본 발명의 다른 일 목적은 축류팬에 의해 형성되는 바람이 히트 싱크를 향하도록 가이드하고, 이를 통해 히트 싱크의 열 전달 성능을 개선할 수 있는 구조를 제안하기 위한 것이다.

본 발명의 또 다른 일 목적은 축류팬의 풍량과 풍속이 집중되는 영역에 히트 파이프를 집중적으로 배열하여 히트 싱크의 열 교환 성능을 개선할 수 있는 구조를 제공하기 위한 것이다.

본 발명의 또 다른 일 목적은 장착 및 탈착이 용이하여 쉽게 청소할 수 있는 구조의 열전소자모듈을 제안하기 위한 것이다.

이와 같은 본 발명의 일 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 일 실시예에 따르는 열전소자모듈은 열전소자; 상기 열전소자와 접촉하도록 배치되고, 흡열 대상 영역이나 방열 대상 영역과 열 교환 하도록 이루어지는 히트 싱크; 및 상기 히트 싱크를 마주보도록 설치되며, 상기 히트 싱크의 열 교환을 촉진하도록 바람을 일으키는 축류팬을 포함한다.

상기 축류팬은 회전축에 결합되는 허브와 상기 허브의 둘레에 설치되는 베인들(vanes)을 구비한다. 상기 히트 싱크는 열전소자와 면 접촉하도록 이루어지는 베이스; 상기 베이스로부터 상기 축류팬을 향해 돌출되며, 서로 이격되게 배열되는 핀들(fins); 및 상기 베이스를 관통하는 베이스 관통부와 상기 핀들을 관통하는 핀 관통부를 구비하고, 상기 베이스로부터 상기 핀들로 열을 전달하도록 이루어지는 히트 파이프들을 포함한다. 각각의 상기 핀들은 상기 베이스로부터 상기 축류팬을 향해 돌출되고, 상기 허브를 마주보는 위치에 배치되는 제1 부분; 및 상기 베인들을 마주보도록 상기 제1 부분의 양측에 각각 배치되고, 상기 베이스로부터 상기 축류팬을 향해 상기 제1 부분보다 더 많이 돌출되는 제2 부분을 포함한다.

상기 열전소자는 서로 반대 방향을 향하는 흡열부(흡열면, 제1 부분, 제1면)와 방열부(흡열면, 제2 부분, 제2면)를 구비한다.

열전소자모듈은 복수의 히트 싱크와 복수의 축류팬을 포함할 수 있다. 제1 히트 싱크는 열전소자의 흡열부와 접촉하도록 배치되고, 흡열 대상 영역과 열 교환 하도록 이루어진다. 제2 히트 싱크는 열전소자의 방열부와 접촉하도록 배치되고, 방열 대상 영역과 열 교환하도록 이루어진다. 제1 축류팬은 흡열 히트 싱크를 마주보도록 설치되며, 상기 흡열 히트 싱크의 열 교환을 촉진하도록 바람을 일으킨다. 제2 축류팬은 방열 히트 싱크를 마주보도록 설치되며, 상기 방열 히트 싱크의 열 교환을 촉진하도록 바람을 일으킨다.

열전소자모듈은 단열재를 포함한다. 단열재는 열전소자의 테두리를 감싸도록 형성되고, 흡열 히트 싱크와 방열 히트 싱크 사이에 설치된다.

열전소자모듈은 체결 플레이트를 더 포함할 수 있다. 체결 플레이트는 단열재와 함께 열전소자의 테두리를 감싸도록 형성될 수 있으며, 흡열 히트 싱크와 단열재 사이에 배치되거나 방열 히트 싱크와 단열재 사이에 배치된다. 흡열 히트 싱크와 방열 히트 싱크는 체결 플레이트에 고정될 수 있다.

상기 히트 파이프들은, 각 핀들의 상기 제1 부분을 관통하는 제1 그룹; 및 각 핀들의 상기 제2 부분을 관통하는 제2 그룹을 포함하고, 상기 제2 그룹에 속하는 히트 파이프의 수가 상기 제1 그룹에 속하는 히트 파이프의 수보다 많다.

상기 히트 파이프들의 핀 관통부 간의 상호 이격 거리는, 상기 제2 축류팬의 회전축이 향하는 방향의 법선 방향을 기준으로 각 핀들의 중심으로부터 멀어질수록 점차 작아진다.

상기 히트 파이프들은, 각 핀들의 상기 제1 부분을 관통하는 제1 그룹; 및 각 핀들의 상기 제2 부분을 관통하는 제2 그룹을 포함하고, 상기 제1 그룹에 속하는 히트 파이프의 핀 관통부는 상기 제2 그룹에 속하는 히트 파이프의 핀 관통부보다 상기 베이스에 더 가깝게 배치된다.

상기 제1 부분의 일측에 배치되는 제2 부분과, 상기 제1 부분의 타측에 배치되는 제2 부분 사이의 거리는 상기 허브의 직경보다 크다.

각각의 상기 핀들은, 상기 제2 부분의 양측에 각각 배치되고 상기 베이스를 기준으로 상기 제2 부분보다 더 많이 돌출되는 제3 부분을 더 포함한다.

상기 제3 부분은 상기 베인들로부터 이격된 위치에서 상기 베인들을 감싸도록 형성된다.

상기 히트 파이프들은, 각 핀들의 상기 제1 부분을 관통하는 제1 그룹; 각 핀들의 상기 제2 부분을 관통하는 제2 그룹; 및 각 핀들의 상기 제3 부분을 관통하는 제3 그룹을 포함하고, 상기 제2 그룹에 속하는 히트 파이프의 수와 상기 제3 그룹에 속하는 히트 파이프의 수는 각각 상기 제1 그룹에 속하는 히트 파이프의 수보다 많다.

상기 히트 파이프들의 핀 관통부 간의 상호 이격 거리는, 상기 제2 축류팬의 회전축이 향하는 방향의 법선 방향을 기준으로 각 핀들의 중심으로부터 멀어질수록 점차 작아진다.

상기 히트 파이프들은, 각 핀들의 상기 제1 부분을 관통하는 제1 그룹; 각 핀들의 상기 제2 부분을 관통하는 제2 그룹; 및 각 핀들의 상기 제3 부분을 관통하는 제3 그룹을 포함하고, 상기 제2 그룹에 속하는 히트 파이프의 핀 관통부는 상기 제1 그룹에 속하는 히트 파이프의 핀 관통부보다 상기 베이스로부터 더 멀리 배치되고, 상기 제3 그룹에 속하는 히트 파이프의 핀 관통부보다 상기 베이스에 더 가깝게 배치된다.

상기 제2 축류팬에 의해 형성되는 풍량과 풍속은 상기 제1 축류팬에 의해 형성되는 풍량과 풍속보다 크며, 상기 방열 히트 싱크의 열 교환 면적은 상기 흡열 히트 싱크의 열 교환 면적보다 3배 이상 크다.

상기 열전소자모듈은 상기 단열재와 함께 상기 열전소자의 테두리를 감싸도록 형성되는 체결 플레이트를 더 포함하고, 상기 체결 플레이트는 상기 흡열 히트 싱크와 상기 단열재 사이에 배치되거나 상기 방열 히트 싱크와 상기 단열재 사이에 배치되며, 상기 흡열 히트 싱크와 상기 방열 히트 싱크는 상기 체결 플레이트에 고정된다.

상기 열전소자모듈은 상기 방열 히트 싱크를 마주보도록 배치되는 방열 커버를 포함하고, 상기 방열 커버를 상기 열전소자모듈로부터 분리하면 상기 제2 축류팬도 상기 방열 히트 싱크로부터 이격되도록, 상기 제2 축류팬의 회전축은 상기 방열 커버에 연결된다.

또한 상기한 과제를 실현하기 위하여 본 발명은 열전소자모듈을 구비하는 냉장고를 개시한다. 냉장고는 캐비닛, 도어, 드로워(drawer) 및 상기 열전소자모듈을 포함한다.

캐비닛은 200L 이하의 저장실을 형성하는 이너 케이스, 냉장고의 외관을 형성하는 아웃 케이스, 및 상기 이너 케이스와 상기 아웃 케이스 사이에 배치되는 단열재를 구비한다. 도어는 상기 캐비닛의 전면부에 장착되고, 슬라이드 이동에 의해 상기 저장실을 개폐하도록 이루어진다. 드로워는 상기 저장실 내부에 배치되어 식품 보관 영역을 형성하며, 상기 도어의 슬라이드 이동을 따라 상기 저장실로부터 인출되도록 상기 도어에 결합된다. 열전소자모듈은 열전소자, 축류팬, 그리고 히트 싱크를 구비하며, 상기 저장실의 후벽에 설치되어 상기 저장실을 냉각하도록 이루어진다.

상기 드로워는 제1 드로워와 상기 제1 드로워의 위에 배치되는 제2 드로워를 포함하고, 상기 열전소자모듈은 상기 제1 드로워와 상기 제2 드로워의 사이보다 높은 위치에 설치된다. 또는 상기 열전소자모듈은 상기 제2 드로워를 마주보는 위치에 설치된다.

상기와 같은 구성의 본 발명에 의하면, 허브의 뒤에서 발생하는 데드존의 문제를 해결할 수 있으며, 이를 통해 열전소자모듈의 냉각 성능을 개선할 수 있다. 데드존이란 히트 싱크에서 열 교환이 충분히 이루어지지 않는 영역을 가리킨다. 본래 데드존은 1) 히트 싱크의 핀들에 의해 형성되는 유동 저항과 2) 팬의 불균일한 풍량 분배에 의해 허브의 뒤에서 발생하게 된다. 본 발명의 히트 싱크는 열전소자모듈은 베이스로부터 축류팬을 향해 돌출되는 핀들(fins)을 포함하며, 각각의 상기 핀들은 서로 다른 돌출 길이를 갖는 제1 부분과 제2 부분을 포함한다. 그리고 축류팬의 허브를 마주보는 제1 부분이 상기 축류팬의 베인들을 마주보는 제2 부분에 비해 짧은 돌출 길이를 갖는다. 허브의 뒤에서 유동 저항을 형성할 우려가 있는 제1 부분의 돌출 길이가 제2 부분에 비해 짧게 형성된다는 것은 유동 저항을 형성하던 영역 길이가 짧아진다는 것을 의미하기 때문에 유동 저항을 완화할 수 있다. 허브의 뒤에서 데드존이 발생하게 되면 데드존에 위치하는 영역의 핀들이 열 교환에 이용되기 어려우나, 본 발명에 의해 데드존 문제가 해결되면, 허브의 뒤에 위치하는 제1 부분도 열 교환에 이용될 수 있다.

또한 본 발명은, 제2 부분이 제1 부분보다 긴 돌출 길이를 가짐에 따라 축류팬에 의해 형성되는 풍량이 부분적으로 제1 부분을 향하도록 가이드 될 수 있다. 축류팬에 의해 형성되는 풍량을 가이드하는 것은 본래 슈라우드(쉬라우드, shroud)의 기능인데, 본 발명에서는 제2 부분이 쉬라우드의 기능을 대신할 수 있으므로, 열전소자모듈의 구성을 단순화할 수 있다. 나아가 베이스를 기준으로 제1 부분과 제2 부분에 비해 더욱 많이 돌출된 제3 부분은 축류팬의 베인들을 감싸도록 이루어지므로, 축류팬에 슈라우드가 설치되지 않더라도 축류팬의 풍량을 히트 싱크에 충분히 공급할 수 있다.

또한 본 발명은 축류팬에 특성을 고려하여 히트 파이프들의 핀 관통부를 배열한 구조를 갖는다. 풍량과 풍속이 집중되는 영역에 핀 관통부들이 집중 배치되어 베이스에서 핀들로 열을 신속하게 분배하고, 이를 통해 히트 싱크의 열 교환 성능을 극대화 한다. 이에 반해 풍량과 풍속이 충분하지 않은 영역에는 핀 관통부들의 배치 밀도를 낮춰 바람의 유동 저항을 완화하게 된다.

또한 본 발명에서 제2 축류팬의 회전축은 히트 싱크가 아니라 방열 커버에 연결되므로 방열 커버를 열전소자모듈로부터 분리하는 것 만으로도 제2 축류팬과 방열 히트 싱크를 청소 가능한 상태로 노출시킬 수 있다. 그리고 방열 히트 싱크의 핀들이 제2 축류팬을 감싸도록 형성되는 구조에 의해 바람을 가이드할 수 있게 되고, 본래 바람을 가이드 해야하는 슈라우드를 선택적 구성으로 전환하게 된다. 이에 따라 청소를 위해 슈라우드를 분해해야 하는 불편함을 개선할 수 있다.

도 1은 열전소자모듈을 구비하는 냉장고의 일 예를 보인 개념도다.
도 2는 열전소자모듈을 구비하는 냉장고의 측단면도다.
도 3은 열전소자모듈을 보인 사시도다.
도 4는 도 3의 열전소자모듈을 보인 분해 사시도다.
도 5는 데드존을 설명하기 위한 개념도다.
도 6은 데드존을 설명하기 위한 다른 개념도다.
도 7은 본 발명의 일 실시예와 관련된 열전소자모듈의 방열 히트 싱크와 제2 축류팬을 보인 사시도다.
도 8은 도 7에 도시된 방열 히트 싱크와 제2 축류팬의 측면도다.
도 9는 본 발명의 다른 실시예와 관련된 열전소자모듈의 방열 히트 싱크와 제2 축류팬을 보인 사시도다.
도 10은 도 9에 도시된 방열 히트 싱크와 제2 축류팬의 측면도다.
도 11은 본 발명의 또 다른 실시예와 관련된 열전소자모듈의 방열 히트 싱크와 제2 축류팬을 보인 사시도다.
도 12는 도 11에 도시된 방열 히트 싱크와 제2 축류팬의 측면도다.

이하, 본 발명에 관련된 열전소자모듈과 이를 구비하는 냉장고에 대하여 도면을 참조하여 보다 상세하게 설명한다. 본 명세서에서는 서로 다른 실시예라도 동일, 유사한 구성에 대해서는 동일, 유사한 참조번호를 부여하고, 그 설명은 처음 설명으로 갈음한다. 본 명세서에서 사용되는 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 또한, 이하의 설명에서 사용되는 구성요소에 대한 접미사 "모듈" 및 "부"는 명세서 작성의 용이함만이 고려되어 부여되거나 혼용되는 것으로서, 그 자체로 서로 구별되는 의미 또는 역할을 갖는 것은 아니다.

이하에서는 먼저 도 1과 도 2를 참조하여 열전소자모듈을 구비하는 냉장고의 전체적인 구성에 대하여 설명한다.

도 1은 열전소자모듈(170)을 구비하는 냉장고(100)의 일 예를 보인 개념도다.

본 발명의 냉장고(100)는 협탁(small side table)과 냉장고(100)의 기능을 동시에 수행하도록 이루어진다. 협탁은 본래 침대 옆이나 주방의 한 켠에 두고 사용하는 작은 탁자를 가리킨다. 협탁은 그 윗면에 스탠드 등을 올려 놓을 수 있도록 이루어지고, 그 내부에는 소품을 수납할 수 있도록 이루어진다. 본 발명의 냉장고(100)는 스탠드 등을 올려 놓을 수 있는 협탁 본래의 기능을 그대로 유지하면서, 그 내부에 식품 등을 저온으로 보관할 수 있도록 이루어진다.

도 1을 참조하면, 냉장고(100)의 외관은 캐비닛(110)(cabinet)과 도어(130)(door)에 의해 형성된다.

캐비닛(110)은 이너 케이스(111), 아웃 케이스(112) 및 단열재(113)에 의해 형성된다.

이너 케이스(111)는 아웃 케이스(112)의 내측에 설치되며, 식품을 저온으로 저장할 수 있는 저장실(120)을 형성한다. 냉장고(100)가 협탁으로 사용되기 위해서는 냉장고(100)의 크기가 제한적일 수 밖에 없으므로, 이너 케이스(111)에 의해 형성되는 저장실(120)의 크기도 약 200L 이하로 제한되어야 한다.

아웃 케이스(112)는 협탁 형상의 외관을 형성한다. 냉장고(100)의 전면부는 도어(130)가 설치되므로, 아웃 케이스(112)는 냉장고(100)의 전면부를 제외한 나머지 부분의 외관을 형성한다. 아웃 케이스(112)의 윗면은 스탠드 등의 소품을 올려 놓을 수 있도록 평평하게 형성되는 것이 바람직하다.

단열재(113)는 이너 케이스(111)와 아웃 케이스(112)의 사이에 배치된다. 단열재(113)는 상대적으로 뜨거운 외부로부터 상대적으로 찬 저장실(120)로 열이 전달되는 것을 억제하도록 이루어진다.

도어(130)는 캐비닛(110)의 전면부에 장착된다. 도어(130)는 캐비닛(110)과 함께 냉장고(100)의 외관을 형성된다. 도어(130)는 슬라이드 이동에 의해 저장실(120)을 개폐하도록 이루어진다. 도어(130)는 냉장고(100)에 두 개(131, 132) 이상 구비될 수 있으며, 도 1과 도 2에 도시된 바와 같이 각각의 도어(130)는 상하 방향을 따라 배치될 수 있다.

저장실(120)에는 공간의 효율적이 활용을 위한 드로워(drawer)(140)가 설치될 수 있다. 드로워(140)는 저장실(120) 내에서 식품 보관 영역을 형성하게 되다. 드로워(140)는 도어(130)에 결합되고, 도어(130)의 슬라이드 이동을 따라 저장실(120)로부터 인출 가능하게 형성된다.

두 개의 드로워(141, 142)가 도어(130)와 마찬가지로 상하 방향을 따라 배치될 수 있다. 하나의 도어(131)(132)마다 하나씩의 드로워(141)(142)가 결합되어, 각각의 도어(131)(132)를 슬라이드 이동시킬 때마다 각 도어(131)(132)에 결합된 드로워(141)(142)가 도어(131)(132)를 따라 저장실(120)로부터 인출될 수 있다.

저장실(120) 뒤에는 기계실(150)이 형성될 수 있다. 기계실(150)을 형성하기 위해 아웃 케이스(112)는 격벽(112a)을 구비할 수 있다. 이 경우 단열재(113)는 격벽(112a)과 이너 케이스(111) 사이에 배치된다. 기계실(150)에는 냉장고(100)의 구동을 위한 각종 전기 설비와 기계 설비 등이 설치될 수 있다.

캐비닛(110)의 바닥면에는 지지대(160)가 설치될 수 있다. 지지대(160)는 도 1에 도시된 바와 같이 캐비닛(110)을 냉장고(100)가 설치될 바닥으로부터 이격시키도록 형성될 수 있다. 침실 등에 설치되는 냉장고(100)는 주방에 설치되는 냉장고(100)보다 사용자의 접근 빈도가 높다. 따라서 냉장고(100)와 바닥 사이에 누적되는 먼지를 쉽게 청소하기 위해서는 냉장고(100)가 바닥으로부터 이격되는 것이 바람직하다. 지지대(160)는 냉장고(100)가 설치될 바닥으로부터 캐비닛(110)을 이격시키므로, 이 구조를 이용하면 청소를 용이하게 할 수 있다.

냉장고(100)는 가정 내의 다른 가전 제품과 달리 24시간 내내 작동한다. 따라서 침대 옆에 냉장고(100)가 놓여진다면, 특히 밤 시간에 냉장고(100)에서 소음과 진동이 침대에서 잠을 자는 사람에게 전달되게 되어 수면을 방해하게 된다. 그러므로 냉장고(100)가 침대 옆에 배치되어 협탁과 냉장고(100)의 기능을 동시에 수행하기 위해서는, 냉장고(100)의 저소음 및 저진동 성능이 충분히 확보되어야 한다.

만약 냉장고(100)의 저장실(120)을 냉각하는 용도로 압축기를 포함하는 냉동사이클 장치가 사용된다면, 압축기에서 발생하는 소음과 진동을 원천적으로 차단하기 어렵다. 따라서 저소음 및 저진동 성능 확보를 위해 냉동사이클 장치는 제한적으로만 사용되어야 하며, 본 발명의 냉장고(100)는 열전소자모듈(170)을 이용하여 저장실(120)을 냉각한다.

열전소자모듈(170)은 저장실(120)의 후벽(111a)에 설치되어 저장실(120)을 냉각하도록 이루어진다. 열전소자모듈(170)은 열전소자를 포함하며, 열전소자는 발명의 배경이 되는 기술 항목에서 설명한 바와 같이 펠티어 효과를 이용하여 냉각과 발열을 구현하는 소자를 가리킨다. 열전소자의 흡열측이 저장실(120)을 향하도록 배치되고 열전소자의 발열측이 냉장고(100)의 외부를 향하도록 배치되면, 열전소자의 작동을 통해 저장실(120)을 냉각할 수 있게 된다.

도 2는 열전소자모듈(270)을 구비하는 냉장고(200)의 측단면도다.

냉장고(200)는 냉동사이클 장치를 선택적으로 포함할 수 있다. 저소음 및 저진동 냉장고(200)를 구현하기 위해 저장실(220)의 냉각은 열전소자모듈(270)에 의해 이루어지는 것이 바람직하다. 그러나, 본 발명의 냉장고(200)가 냉동사이클 장치를 배제하는 것은 아니다.

이를테면 냉장고(200)가 열전소자모듈(270)과 냉동사이클 장치를 모두 포함하고, 낮 시간과 같이 사용자의 수면을 방해하지 않는 환경에서는 열전소자모듈(270) 및/또는 냉동사이클 장치에 의한 저장실(220) 냉각이 이루어지고, 밤 시간에는 열전소자모듈(270)만으로 저장실(220) 냉각이 이루어지는 예를 고려할 수 있다. 또한 냉장고(200)에서 신속한 강랭을 요구할 경우에는 열전소자모듈(270)과 냉동사이클 장치가 동시에 작동하는 예도 고려할 수 있다.

냉동사이클 장치는 압축기(280), 응축기, 팽창기, 증발기 등의 개별 장치들로 이루어지며, 상기 개별 장치들은 배관에 의해 서로 연결될 수 있다. 냉장고(200)가 냉동사이클 장치를 포함하는 경우, 압축기와 응축기는 기계실(250)에 설치될 수 있다. 도 2에는 냉동사이클 장치 중 압축기(280)가 도시되어 있다. 그리고 아웃 케이스(212)에는 응축기에서 발생하는 열을 외부로 배출하기 위한 홀(114, 도 1 참조)이 형성될 수 있다.

냉장고(200)의 두 드로워(241, 242) 중 아래에 배치되는 것을 제1 드로워(241)라고 하고, 위에 배치되는 것을 제2 드로워(242)라고 한다면, 열전소자모듈(270)은 제1 드로워(241)와 제2 드로워(242)의 사이보다 높은 위치에 설치되는 것이 바람직하다. 뜨거운 공기는 상승하고 차가운 공기는 하강하는 성질을 갖기 때문이다. 예를 들어 열전소자모듈(270)은 도 2에 도시된 바와 같이 제2 드로워(242)를 마주보는 위치에 설치될 수 있다. 이 위치에 설치된 열전소자모듈(270)에 의해 형성된 냉기는 저장실(220) 내에서 하강하여 저장실(220) 내에 골고루 분배될 수 있다.

도 2에서 미설명된 도면부호 211은 이너 케이스, 211a는 후벽, 212a는 격벽, 213은 단열재, 230은 도어, 231은 제1 도어, 232는 제2 도어, 260은 지지대를 가리킨다. 이들에 대한 설명은 도 1의 설명으로 갈음한다.

열전소자모듈(270)의 세부 구성에 대하여는 도 3과 도 4에서 설명한다.

도 3은 열전소자모듈(370)을 보인 사시도다. 도 4는 도 3의 열전소자모듈(370)을 보인 분해 사시도다.

열전소자모듈(370)은 열전소자(371), 흡열 히트 싱크(372), 제1 축류팬(373), 방열 히트 싱크(375), 제2 축류팬(376) 및 단열재(377)를 포함한다. 열전소자모듈(370)은 서로 구분되는 제1 영역과 제2 영역 사이에서 작동하여, 어느 한 영역에서 흡열하고 다른 한 영역에서 방열하도록 이루어진다.

제1 영역과 제2 영역은 경계에 의해 공간적으로 서로 구분되는 영역들을 가리킨다. 열전소자모듈(370)이 냉장고(도 1의 100, 도 2의 200)에 적용된다면, 제1 영역은 저장실(도 1의 120, 도 2의 220)과 냉장고(도 1의 100, 도 2의 200)의 외부 중 어느 하나에 해당하고, 제2 영역은 다른 하나에 해당한다.

열전소자(371)는 P형 반도체와 N형 반도체로 PN 접합을 형성하고, 다수의 PN 접합을 직렬로 연결하여 형성된다.

열전소자(371)는 서로 반대 방향을 향하는 흡열부(371a)와 방열부(371b)를 구비한다. 효과적인 열 전달을 위해서는 흡열부(371a)와 방열부(371b)가 면 접촉 가능한 형상으로 이루어지는 것이 바람직하다. 따라서 흡열부(371a)는 흡열면으로, 방열부(371b)는 방열면으로 명명될 수 있다. 또한 흡열부(371a)와 방열부(371b)를 일반화하여 제1부분과 제2부분으로 명명하거나 제1면과 제2면으로 명명할 수 있다. 이러한 명명은 설명의 편의를 위한 것일 뿐, 발명의 범위를 제한하는 것은 아니다.

흡열 히트 싱크(372)는 열전소자(371)의 흡열부(371a)와 접촉하도록 배치된다. 흡열 히트 싱크(372)는 제1 영역과 열 교환 하도록 이루어진다. 제1 영역은 냉장고(도 1의 100, 도 2의 200)의 저장실(도 1의 120, 도 2의 220)에 해당하며, 흡열 히트 싱크(372)의 열 교환 대상은 저장실(도 1의 120, 도 2의 220) 내부의 공기다.

제1 축류팬(373)은 흡열 히트 싱크(372)를 마주보도록 설치되며, 흡열 히트 싱크(372)의 열 교환을 촉진하도록 바람을 일으킨다. 열 교환은 자연 현상이기 때문에 제1 축류팬(373)이 없더라도 흡열 히트 싱크(372)는 저장실(도 1의 120, 도 2의 220)의 공기와 열 교환 가능하다. 그러나 열전소자모듈(370)이 제1 축류팬(373)을 포함함에 따라 흡열 히트 싱크(372)의 열 교환이 더욱 촉진될 수 있다.

제1 축류팬(373)은 커버(374)에 의해 감싸일 수 있다. 커버(374)는 제1 축류팬(373)을 감싸는 부분(374a) 외에 다른 부분을 포함할 수 있다. 제1 축류팬(373)을 감싸는 부분(374a)에는 저장실(도 1의 120, 도 2의 220) 내부의 공기가 상기 커버(374)를 통과할 수 있도록 다수의 홀(374b)이 형성될 수 있다.

또한 커버(374)는 저장실(도 1의 120, 도 2의 220)의 후벽(도 1의 111a, 도 2의 211a)에 고정될 수 있는 구조를 가질 수 있다. 일 예로 도 3과 도 4에는 커버(374)가 제1 축류팬(373)을 감싸는 부분(374a)의 양측에서 연장되는 부분(374c)을 구비하고, 상기 연장되는 부분(374c)에 나사 삽입 가능한 나사 체결공(374e)이 형성되는 구조가 도시되어 있다. 아울러 제1 축류팬(373)을 감싸는 부분에 나사(379c)가 삽입되어 커버(374)를 후벽(도 1의 111a, 도 2의 211a)에 추가 고정시킬 수 있다. 상기 제1 축류팬(373)을 감싸는 부분(374a)과 상기 연장되는 부분(374c)에 공기가 통과할 수 있는 모두 홀(374b)(374d)이 형성될 수 있다.

방열 히트 싱크(375)는 열전소자(371)의 방열부(371b)와 접촉하도록 배치된다. 방열 히트 싱크(375)는 제2 영역과 열 교환 하도록 이루어진다. 제2 영역은 냉장고(도 1의 100, 도 2의 200)의 외부 공간에 해당하며, 방열 히트 싱크(375)의 열 교환 대상은 냉장고(도 1의 100, 도 2의 200) 외부의 공기다.

제2 축류팬(376)은 방열 히트 싱크(375)를 마주보도록 설치되며, 방열 히트 싱크(375)의 열 교환을 촉진하도록 바람을 일으킨다. 제2 축류팬(376)이 방열 히트 싱크(375)의 열 교환을 촉진하는 것은 제1 축류팬(373)이 흡열 히트 싱크(372)의 열 교환을 촉진하는 것과 동일하다.

제2 축류팬(376)은 선택적으로 슈라우드(376c)를 구비할 수 있다. 슈라우드(376c)는 바람을 가이드 하도록 이루어진다. 예를 들어 슈라우드(376c)는 도 4에 도시된 바와 같이 베인들(376b)로부터 이격된 위치에서 베인들(376b)을 감싸도록 이루어질 수 있다. 추가로 슈라우드(376c)에는 제2 축류팬(376)의 고정을 위한 나사 체결공(376d)이 형성될 수 있다.

흡열 히트 싱크(372)와 제1 축류팬(373)은 열전소자모듈(370)의 흡열측에 해당한다. 그리고 방열 히트 싱크(375)와 제2 축류팬(376)은 열전소자모듈(370)의 발열측에 해당한다.

흡열 히트 싱크(372)와 방열 히트 싱크(375)는 각각 베이스(372a)(375a)와 핀들(fins)(372b)(375b)을 포함한다.

베이스(372a)(375a)는 열전소자(371)와 면 접촉하도록 이루어진다. 흡열 히트 싱크(372)의 베이스(372a)는 열전소자(371)의 흡열부(371a)와 면 접촉하고, 방열 히트 싱크(375)의 베이스(375a)는 열전소자(371)의 방열부(371b)와 면 접촉한다.

열 전달 면적이 커질수록 열전도율이 증가하므로, 베이스(372a)(375a)와 열전소자(371)는 서로 면 접촉하는 것이 이상적이다. 또한 베이스(372a)(375a)와 열전소자(371) 사이에 미세한 간극을 채워 열전도율을 증가시키기 위해 열전도체(thermal grease 또는 thermal compound)가 이용될 수 있다.

핀들(372b)(375b)은 제1 영역의 공기 또는 제2 영역의 공기와 열 교환 하도록 베이스(372a)(375a)로부터 돌출된다. 제1 영역은 저장실(도 1의 120, 도 2의 220)에 해당하고, 제2 영역은 냉장고(도 1의 100, 도 2의 200)의 외부에 해당하므로, 흡열 히트 싱크(372)의 핀들(372b)은 저장실(도 1의 120, 도 2의 220)의 공기와 열 교환 하도록 이루어지고, 방열 히트 싱크(375)의 핀들(375b)은 냉장고(도 1의 100, 도 2의 200)의 외부 공기와 열 교환 하도록 이루어진다.

핀들(372b)(375b)은 서로 이격되게 배치된다. 핀들(372b)(375b)이 서로 이격됨에 따라 열 교환 면적이 증가할 수 있기 때문이다. 핀들(372b)(375b)이 만약 서로 붙어 있다면 핀들(372b)(375b) 사이에 열 교환 면적이 존재하지 않을 것이나, 핀들(372b)(375b)이 서로 이격되어 있으므로 핀들(372b)(375b) 사이사이에도 열 교환 면적이 존재할 수 있다. 열 전달 면적이 커질수록 열전도율이 증가하므로, 히트 싱크의 열 전달 성능을 향상시키기 위해서는 제1 영역과 제2 영역에 노출되는 핀들의 면적이 커져야 한다.

또한, 흡열측에 해당하는 흡열 히트 싱크(372)의 충분한 냉각 효과를 구현하기 위해서는 발열측에 해당하는 방열 히트 싱크(375)의 열전도율이 흡열 히트 싱크(372)에 비해 커야 한다. 열전소자(371)의 방열부(371b)에서 더욱 신속하게 방열이 이루어져야 흡열부(371a)에서 충분한 흡열이 이루어지기 때문이다. 이것은 열전소자(371)가 단순한 열전도체가 아니라 전압을 인가함에 따라 일측에서 흡열이 이루어지고, 타측에서 방열이 이루어지는 소자라는 것에서 기인한다. 따라서 열전소자(371)의 방열부(371b)에서 더욱 강한 방열이 이루어져야 흡열부(371a)에서 충분한 냉각이 구현될 수 있다.

이러한 점을 고려할 때 흡열 히트 싱크(372)에서 흡열이 이루어지고 방열 히트 싱크(375)에서 방열이 이루어진다면, 흡열 히트 싱크(372)의 열 교환 면적보다 방열 히트 싱크(375)의 열 교환 면적이 커야 한다. 흡열 히트 싱크(372)의 모든 열 교환 면적이 모두 열 교환에 이용된다고 가정하면, 방열 히트 싱크(375)의 열 교환 면적이 흡열 히트 싱크(372)의 열 교환 면적보다 3배 이상인 것이 바람직하다.

이것은 제1 축류팬(373)과 제2 축류팬(376)에도 동일하게 적용되는 원리이다. 흡열 측에 충분한 냉각 효과를 구현하기 위해서 제2 축류팬(376)에 의해 형성되는 풍량과 풍속은 제1 축류팬(373)에 의해 형성되는 풍량과 풍속보다 큰 것이 바람직하다.

방열 히트 싱크(375)는 흡열 히트 싱크(372)에 비해 더 큰 열 교환 면적을 필요로 하기 때문에, 베이스(375a)와 핀들(375b)의 면적이 흡열 히트 싱크(372)의 그것들(372a)(372b)보다 더욱 크다. 나아가 방열 히트 싱크(375)의 베이스(375a)로 전달된 열을 핀들에 신속하게 분배하기 위해 방열 히트 싱크(375)는 히트 파이프(375c)를 구비할 수 있다.

히트 파이프(375c)는 내부에 열 전달 유체를 수용하도록 이루어지며, 히트 파이프(375c)의 일단은 베이스(375a)를 관통하고 타단은 핀들(375b)을 관통한다. 히트 파이프(375c)는 내부에 수용된 열 전달 유체의 증발을 통해 열을 베이스(375a)에서 핀들(375b)로 전달하는 장치다. 히트 파이프(375c)가 없다면, 베이스(375a)의 인접한 핀들(375b)에서만 열 교환이 집중될 것이다. 베이스(375a)로부터 멀리 존재하는 핀들(375b)에는 열이 충분히 분배되지 않기 때문이다.

그러나 히트 파이프(375c)가 존재함에 따라 방열 히트 싱크(375)의 모든 핀들(375b)에서 열 교환이 이루어질 수 있다. 히트 파이프(375c)로 인해 베이스(375a)의 열이 베이스(375a)로부터 상대적으로 멀리 배치된 핀들(375b)에도 골고루 분배될 수 있기 때문이다.

방열 히트 싱크(375)의 베이스(375a)는 히트 파이프(375c)를 내장하기 위해 두 겹(두 레이어)(375a1, 375a2)으로 형성될 수 있다. 베이스(375a)의 제1 레이어(375a1)는 히트 파이프(375c)의 일 측을 감싸고 제2 레이어(375a2)는 히트 파이프(375c)의 타 측을 감싸도록 이루어지며, 두 겹(375a1, 375a2)은 서로 마주보도록 배치될 수 있다.

제1 레이어(375a1)는 열전소자(371)의 방열부(371b)와 접촉하도록 배치되며, 열전소자(371)와 동일 내지 유사한 크기를 가질 수 있다. 제2 레이어(375a2)는 핀들(375b)과 연결되며, 핀들(375b)은 제2 레이어(375a2)로부터 돌출된다. 제2 레이어(375a2)는 제1 레이어(375a1)보다 큰 크기를 가질 수 있다. 그리고 히트 파이프(375c)의 일단은 제1 레이어(375a1)와 제2 레이어(375a2) 사이에 배치된다.

단열재(377)는 흡열 히트 싱크(372)와 방열 히트 싱크(375) 사이에 설치된다. 단열재(377)는 열전소자(371)의 테두리를 감싸도록 형성된다. 예를들어 도 4에 도시된 바와 같이 단열재(377)에는 구멍(377a)이 형성되고, 구멍(377a)에 열전소자(371)가 배치될 수 있다.

앞서 설명한 바와 같이 열전소자모듈(370)은 열전소자(371)의 일측과 타측에서 이루어지는 흡열과 방열을 통해 저장실(도 1의 120, 도 2의 220)의 냉각을 구현하는 소자이지 단순한 열전도체가 아니다. 따라서 흡열 히트 싱크(372)의 열이 방열 히트 싱크(375)로 직접 전달되는 것은 바람직하지 못하다. 직접적인 열 전달로 인해 흡열 히트 싱크(372)와 방열 히트 싱크(375) 간의 온도차가 줄어들면, 열전소자(371)의 성능을 저하시키는 원인이 되기 때문이다. 이러한 현상을 방지하기 위해 단열재(377)는 흡열 히트 싱크(372)와 방열 히트 싱크(375) 간의 직접적인 열 전달을 차단하도록 이루어진다.

체결 플레이트(378)는 흡열 히트 싱크(372)와 단열재(377) 사이에 배치되거나 방열 히트 싱크(375)와 단열재(377) 사이에 배치된다. 체결 플레이트(378)는 흡열 히트 싱크(372)와 방열 히트 싱크(375)의 고정을 위한 것으로, 흡열 히트 싱크(372)와 방열 히트 싱크(375)는 나사에 의해 상기 체결 플레이트(378)에 나사 결합될 수 있다.

체결 플레이트(378)는 단열재(377)와 함께 열전소자(371)의 테두리를 감싸도록 형성될 수 있다. 체결 플레이트(378)는 단열재(377)와 마찬가지로 열전소자(371)에 대응되는 구멍(378a)을 구비하고, 상기 구멍(378a)에 열전소자(371)가 배치될 수 있다. 다만, 체결 플레이트(378)는 열전소자모듈(370)의 필수적인 구성은 아니고, 흡열 히트 싱크(372)와 방열 히트 싱크(375)를 고정할 수 있는 다른 구성으로 대체 가능하다.

체결 플레이트(378)에는 흡열 히트 싱크(372)와 방열 히트 싱크(375)의 고정을 위한 다수의 나사 체결공(378b)(378c)이 형성될 수 있다. 흡열 히트 싱크(372)와 단열재(377)에는 체결 플레이트(378)에 대응되는 나사 체결공(372c)(377b)이 형성되며, 나사(379a)가 상기 세 나사 체결공(372c, 377b, 378b)에 순차적으로 삽입되어 흡열 히트 싱크(372)를 체결 플레이트(378)에 고정시킬 수 있다. 방열 히트 싱크(375)에도 체결 플레이트(378)에 대응되는 나사 체결공(375d)이 형성되며, 나사(379b)가 상기 두 나사 체결공(378c, 375d)에 순차적으로 삽입되어 방열 히트 싱크(375)를 체결 플레이트(378)에 고정시킬 수 있다.

체결 플레이트(378)에는 히트 파이프(375c)의 일측을 수용하도록 이루어지는 리세스부(378d)가 형성될 수 있다. 리세스부(378d)는 히트 파이프(375c)에 대응되게 형성되며 부분적으로 감싸도록 이루어질 수 있다. 방열 히트 싱크(375)가 히트 파이프(375c)를 구비하더라도, 체결 플레이트(378)가 리세스부(378d)를 구비하므로, 방열 히트 싱크(375)가 체결 플레이트(378)에 밀착될 수 있으며, 열전소자모듈(370)의 전체 두께를 더 얇게 만들 수 있다.

앞서 설명된 제1 축류팬(373)과 제2 축류팬(376)은 허브(373a)(376a)와 베인들(373b)(376b)을 구비한다. 허브(373a)(376a)는 회전축(미도시)에 결합된다. 베인들(vanes)(373b)(376b)은 허브(373a)(376a)의 둘레에 방사형으로 설치된다.

축류팬(373)(376)은 원심팬으로부터 구분된다. 축류팬(373)(376)은 회전축 방향으로 바람을 일으키도록 형성되며, 축류팬(373)(376)의 회전축 방향으로 공기가 들어와서 회전축 방향으로 나간다. 이에 반해 원심팬은 원심 방향(또는 원주 방향)으로 바람을 일으키도록 형성되며, 원심팬의 회전축 방향으로 공기가 들어와 원심 방향으로 나간다.

축류팬(373)(376)은 허브(373a)(376a)와 베인들(373b)(376b)을 구비하여 회전축 방향으로 바람을 일으키나, 허브(373a)(376a)는 제자리에서 회전할 뿐이기 때문에 허브(373a)(376a)의 뒤에서 데드존(dead zone) 현상이 발생하는 문제가 있다. 데드존 현상에 대하여는 도 5와 도 6을 참조하여 설명한다.

도 5는 데드존을 설명하기 위한 개념도다. 도 6은 데드존을 설명하기 위한 다른 개념도다.

데드존(dead zone)이란 히트 싱크에서 열 교환에 참여하지 못하는 영역을 가리킨다. 본래 히트 싱크(472)는 핀들(472b)에 의해 형성되는 열 전달 면적을 이용하며, 열전도율은 열 전달 면적에 영향을 받기 때문에 핀들(472b)의 모든 면적이 열 교환에 참여해야 열전도율을 최대화 할 수 있다. 그러나 어떤 이유에 의해서든지 핀들(472b)에 의해 형성되는 열 전달 면적 중 일부 면적이 열 교환에 참여하지 못한다면, 그로 인해 열전도율 저하가 발생하게 된다.

도 5와 도 6에서는 온도 범위를 여섯 단계로 구분하고, 제1 축류팬(473)과 흡열 히트 싱크(472)를 상기 온도 범위에 속하는 영역별로 구분하여 표시하였다. 제1 영역(420)의 열이 흡열 히트 싱크(472)로 전달되기 때문에, 온도가 높게 표시된다는 것은 그만큼 열 교환에 활발하게 참여하고 있다는 것을 의미하며, 반대로 온도가 낮게 표시된다는 것은 실질적으로 열 교환에 참여하지 못하고 있다는 것을 의미한다.

도 5와 도 6을 참조하면, 허브(473a)의 바로 뒤에 배치되는 핀들(472b1)의 온도가 가장 낮고, 베인들(473b)의 뒤에 배치되는 핀들(472b2)의 온도가 상대적으로 높은 것을 알 수 있다. 따라서 베인들(473b)의 뒤에 배치되는 핀들(472b2)은 열 교환에 활발하게 참여하고 있는 반면, 허브(473a)의 뒤에 배치되는 핀들(472b1)은 실질적으로 열 교환에 참여하지 못하는 것이다. 이로부터 허브(473a)의 뒤에 배치되는 핀들(472b1)에서 데드존 현상이 발생한 것을 알 수 있다.

허브(473a)의 뒤에 배치되는 핀들(472b1)에서 데드존 현상이 발생하는 것은 축류팬(473)의 성질과 관련 지어 생각되어야 한다.

축류팬(473)은 회전축 방향을 따라 바람을 일으키도록 형성되나, 축류팬(473)에서 바람을 일으키는 부분은 베인들(473b)이며, 허브는 베인들의 중심에서 제자리 회전을 할 뿐이다. 이로 인해 허브(473a)의 바로 뒤로 불어오는 바람의 풍량과 풍속은 베인들(473b)의 뒤보다 매우 작다. 따라서 제1 영역(420)의 공기가 제1 축류팬(473)에 의해 흡열 히트 싱크(472)의 핀들(472b)에 닿아야 공기와 핀들(472b) 사이에 열 교환이 이루어질 수 있는데, 허브(473a)의 뒤에 배치된 핀들(472b)에는 공기가 충분히 닿지 않기 때문에 데드존이 발생하게 되는 것이다. 데드존은 허브(473a)의 뒤에서 베이스(472a)로 갈수록 점점 더 커진다.

또한 허브(473a)의 뒤에 배치되는 핀들(472b1)은 바람의 저항으로 작용한다. 베인들(473b)의 뒤에 배치되는 핀들(472b2)도 바람의 저항으로 작용하기는 하나, 베인들(473b)에 의해 형성되는 바람이 상기 저항을 극복할 수 있을 정도의 풍량과 풍속을 갖기 때문에 큰 문제가 없다. 그러나 허브(473a)의 뒤로 불어오는 바람의 풍량과 풍속만으로는 핀들(472b1)에 의해 형성되는 저항을 극복하기 어렵다.

이러한 현상은 흡열 히트 싱크(472)에서만 발생하는 것은 아니고, 방열 히트 싱크(475)에서도 발생할 수 있다.

열전소자모듈(470)이 열 교환을 촉진하는 용도로 축류팬(473)을 포함하는 한, 허브(473a)의 뒤로 강한 풍량과 풍속의 바람을 공급할 수는 없다. 따라서 데드존 문제를 해결하기 위해서는 히트 싱크(472)의 구조가 개선되어야 한다. 본 발명은 이러한 데드존 현상을 개선하기 위해 히트 싱크의 새로운 구조를 제안하며, 이하에서는 본 발명에서 제안하는 히트 싱크의 구조에 대하여 설명한다.

도 7은 본 발명의 일 실시예와 관련된 열전소자모듈의 방열 히트 싱크(575)와 제2 축류팬(576)을 보인 측면도다. 도 8은 도 7에 도시된 방열 히트 싱크(575)와 제2 축류팬(576)의 측면도다.

제2 축류팬(576)과 방열 히트 싱크(575)는 서로 이격되게 배치된다. 예를 들어 제2 축류팬(576)과 방열 히트 싱크(575) 사이에는 회전축(576e)에 평행한 방향을 따라 3 내지 4mm의 간격이 있을 수 있다.

본 발명의 방열 히트 싱크(575)는 베이스(base)(575a, 도 8 참조), 핀들(fins)(575b) 및 히트 파이프들(heat pipes)(575c)을 포함한다. 이하 각 구성에 대하여 설명한다.

베이스(575a)는 열전소자(371, 도 4 참조)의 방열부(371b, 도 4 참조)와 면 접촉하도록 이루어진다. 이에 따라 열은 열전소자(371)로부터 베이스(575a)로 전달된다.

베이스(575a)는 히트 파이프들(575c)의 베이스 관통부들(E1, E2, E3, E4, E5)을 내장하기 위해 두 겹(두 레이어)(575a1, 575a2)으로 형성될 수 있다. 베이스(575a)의 제1 레이어(575a1)는 히트 파이프들(575c)의 일 측을 감싸고 제2 레이어(575a2)는 히트 파이프들(575c)의 타 측을 감싸도록 이루어지며, 두 겹(575a1, 575a2)은 서로 마주보도록 배치될 수 있다. 도 7에는 제2 레이어(575a2)에 히트 파이프 수용부(575a2')가 형성된 것으로 도시되어 있다.

핀들(575b)은 베이스(575a)로부터 제2 축류팬(576)을 향해 돌출되며, 서로 이격되게 배열된다. 도 7을 참조하면 핀들(575b)이 서로 이격되게 배열된 것으로 도시되어 있다. 그리고 도 8을 참조하면 핀들(575b)이 베이스(575a)로부터 제2 축류팬(576)을 향해 돌출된 것으로 도시되어 있다. 각각의 핀들(575b)은 서로 다른 높이를 갖는 제1 부분(575b1)과 제2 부분(575b2)을 포함한다. 여기서 높이란 베이스(575a)로부터 제2 축류팬(576)을 향해 돌출되는 거리를 의미한다.

제1 부분(575b1)과 제2 부분(575b2)의 구분은 제2 축류팬(576)을 기준으로 설정되어야 한다. 데드존이 제2 축류팬(576)에 의해 발생하기 때문이다.

제1 부분(575b1)은 베이스(575a)로부터 제2 축류팬(576)을 향해 돌출되며, 허브(576a)를 마주보는 위치에 배치된다.

제2 부분(575b2)은 베이스(575a)로부터 제2 축류팬(576)을 향해 돌출되고, 베인들(576b)을 마주보는 위치에 배치된다. 베인들(576b)은 허브(576a)의 둘레에 설치되기 때문에 제2 부분(575b2)은 제1 부분(575b1)의 양측에 각각 배치될 수 있다.

베이스(575a)를 기준으로 제2 부분(575b2)은 제1 부분(575b1)보다 더 많이 돌출된다. 도 8을 참조하면, 베인들(576b)의 뒤에 배치되는 제2 부분(575b2)의 높이가 허브(576a)의 뒤에 배치되는 제1 부분(575b1)의 높이보다 높은 것을 알 수 있다.

도 5 내지 도 6에서 설명된 히트 싱크(472)와 비교하면, 도 7의 방열 히트 싱크(575)에서는 제1 부분(575b1)의 높이가 제2 부분(575b2)의 높이보다 낮음에 따라 허브(576a)의 뒤에서 바람의 저항으로 작용하던 부분이 제거된다. 이에 따라 허브(576a)의 뒤로 공급되는 바람의 풍량과 풍속이 상대적으로 작더라도 제1 부분(575b1)이 열 교환에 참여할 수 있게 된다.

다만, 제1 부분(575b1)이 기준 없이 제2 부분(575b2)에 비해 낮은 높이를 갖는 것만으로는 방열 히트 싱크(575)의 데드존 문제를 해결하였다고 볼 수 없다. 제1 부분(575b1)의 높이가 낮아질수록 열 교환에 참여하는 면적이 작아지고, 이로 인해 열전도율이 낮아지기 때문이다. 이를테면 제1 부분(575b1)의 높이가 낮아짐에 따라 변화하는 유동 저항과 열 교환 면적은 서로 트레이드 오프(trade off) 관계에 있다고 볼 수 있다.

따라서 제1 부분(575b1)의 높이는 열 교환 면적을 가급적 덜 희생하는 범위 내에서 결정되어야 한다. 제1 부분(575b1)의 높이와 베이스(575a)의 두께를 더한 값을 제1 높이(A1)로 정의하고, 제2 부분(575b2)의 높이와 베이스(575a)의 두께를 더한 값을 제2 높이(A2)로 정의할 때, 제1 높이(A1)는 제2 높이(A2)의 50~70%인 것이 바람직하다.

예를 들어, 제2 높이(A2)가 25mm라면, 제1 높이(A1)는 12.5 내지 17.5mm가 될 수 있다. 제1 높이(A1)가 제2 높이(A2)의 50%보다 낮으면, 열 교환 면적을 지나치게 희생하게 된다. 반대로 제1 높이(A1)가 제2 높이(A2)의 70%보다 높으면 제1 부분(575b1)이 여전히 바람의 저항으로 작용하게 된다.

한편, 열전소자(371, 도 4 참조)의 충분한 냉각 능력 확보를 위해 방열 히트 싱크(575)는 흡열 히트 싱크(372, 도 4 참조)에 비해 큰 열 교환 면적을 갖는다는 것을 앞서 설명한 바 있다. 따라서 방열 히트 싱크(575)의 큰 열 교환 면적을 충분히 활용하기 위해서는 열전소자의 열이 방열 히트 싱크(575)의 핀들(575b)에게 골고루 분배되어야 한다.

히프 파이프들(575c)은 베이스(575a)에서 열을 전달받아 핀들(575b)에게 분배하도록 이루어진다. 열 분배를 위해 각각의 히트 파이프들(575c)은 베이스 관통부(E1, E2, E3, E4, E5)와 핀 관통부(F1, F2, F3, F4, F5)를 구비한다.

베이스 관통부(E1, E2, E3, E4, E5)는 각 히트 파이프들(575c1, 575c2a, 575c2b, 575c2c, 575c2d)의 일 단부에 해당한다. 베이스 관통부(E1, E2, E3, E4, E5)는 베이스(575a)를 관통하며, 베이스(575a)로부터 열을 전달받는다. 베이스(575a)로부터 전달받은 열에 의해 히트 파이프들(575c)의 내부에 수용된 열 전달 유체가 증발하게 되고, 열 전달 유체는 핀 관통부(F1, F2, F3, F4, F5)로 흐르게 된다.

핀 관통부(F1, F2, F3, F4, F5)는 각 히트 파이프들(575c1, 575c2a, 575c2b, 575c2c, 575c2d)의 타 단부에 해당한다. 핀 관통부(F1, F2, F3, F4, F5)는 핀들(575b)을 관통하며, 핀들(575b)에게 열을 전달한다. 핀 관통부(F1, F2, F3, F4, F5)로 흘러온 유체는 핀들(575b)에게 열을 전달하게 되고 응축되며, 다시 베이스 관통부(E1, E2, E3, E4, E5)로 흐르게 된다.

히프 파이프들(575c)을 포함하는 방열 히트 싱크(575)의 열 교환 성능을 최대화 하기 위해서는 제2 축류팬(576)에 의해 형성되는 바람의 풍량과 풍속에 따라 히프 파이프들(575c)의 배치가 결정되어야 한다. 제2 축류팬(576)에 의해 형성되는 바람에 의해 핀들(575b)의 열 교환 영역이 결정되기 때문이다. 따라서 풍량과 풍속이 집중되는 영역에서는 히프 파이프들(575c)이 더 높은 밀도로 배치되는 것이 바람직하다. 풍량과 풍속이 집중되는 영역에서 열 교환이 활발히 일어나기 때문이다.

이미 설명한 것과 같이, 제2 축류팬(576)에 의해 형성되는 바람의 풍량과 풍속은 각 핀들(575b)의 제1 부분(575b1)보다 제2 부분(575b2)에 집중된다. 따라서 히프 파이프들(575c)의 핀 관통부(F1, F2, F3, F4, F5)가 제2 부분(575b2)에 집중 배치되는 것이 방열 히트 싱크(575)의 열 교환 성능을 최대화 할 수 있다.

히프 파이프들(575c)은 각 핀들(575b)의 제1 부분(575b1)을 관통하는 제1 그룹(575c1)과 각 핀들(575b)의 제2 부분(575b2)을 관통하는 제2 그룹(575c2)으로 구분될 수 있다. 핀들(575b)을 관통하는 것은 핀 관통부(F1, F2, F3, F4, F5)이므로, 제1 그룹(575c1)에 속하는 히트 파이프(575c1)의 핀 관통부(F1)가 제1 부분(575b1)을 관통하고 제2 그룹(575c2)에 속하는 히트 파이프들(575c2a, 575c2b, 575c2c, 575c2d)의 핀 관통부(F2, F3, F4, F5)가 제2 부분(575b2)을 관통한다.

방열 히트 싱크(575)의 열 교환 성능을 최대화 하기 위해서는 제2 그룹(575c2)에 속하는 히트 파이프들(575c2a, 575c2b, 575c2c, 575c2d)의 수가 제1 그룹(575c1)에 속하는 히트 파이프(575c1)의 수보다 많아야 한다. 도 7과 도 8을 참조하면, 핀들(575b)의 제1 부분(575b1)을 관통하는 히트 파이프(575c1)가 1개, 핀들(575b)의 제2 부분(575b2)을 관통하는 히프 파이프들(575c2a, 575c2b, 575c2c, 575c2d)이 4개 이므로, 제2 그룹(575c2)에 속하는 히프 파이프들(575c2a, 575c2b, 575c2c, 575c2d)의 수가 제1 그룹(575c1)에 속하는 히트 파이프(575c1)의 수보다 많다.

또한, 방열 히트 싱크(575)의 열 교환 성능을 극대화 하기 위해 히프 파이프들(575c)의 핀 관통부들(F1, F2, F3, F4, F5) 간의 상호 이격 거리는 각 핀들(575b)의 중심으로부터 멀어질수록 점차 작아진다. 도 8을 참조하면 제1 그룹(575c1)에 속하는 히트 파이프(575c1)의 핀 관통부(F1)가 각 핀들(575b)의 중심에 배치되어 있으며, 그 양측에 제2 그룹(575c2)에 속하는 히프 파이프들(575c2a, 575c2b, 575c2c, 575c2d)의 핀 관통부(F2, F3, F4, F5)가 순차적으로 이격되게 배치되어 있다.

이때 제1 그룹(575c1)에 속하는 히트 파이프(575c1)의 핀 관통부(F1)와 그 양측의 제2 그룹(575c2)에 속하는 히트 파이프(575c2a, 575c2b)의 핀 관통부(F2, F3) 간의 상호 이격 거리(F1과 F2 간의 상호 이격 거리, F1과 F3 간의 상호 이격 거리)는 B1이며, 제2 그룹(575c2)에 속하는 히트 파이프들(575c2a, 575c2b, 575c2c, 575c2d)의 두 핀 관통부(F2와 F4)(F3과 F5) 간의 상호 이격 거리(F2와 F4 간의 상호 이격 거리, F3과 F5 간의 상호 이격 거리)는 B2다. 도면에서 확인할 수 있는 바와 같이 B1>B2이기 때문에, 핀 관통부들(F1, F2, F3, F4, F5) 간의 상호 이격 거리는 핀들(575b)의 중심으로부터 멀어질수록 점차 작아진다. 여기서 상호 이격 거리의 기준은 제2 축류팬(576)의 회전축(576e)이 향하는 방향의 법선 방향이다.

이에 따라 제2 그룹(575c2)에 속하는 히프 파이프들(575c2a, 575c2b, 575c2c, 575c2d)이 더 높은 밀도로 배치된다. 제2 부분(575b2)에 바람의 풍량과 풍속이 집중되므로, 히프 파이프들(575c)이 제2 부분(575b2)에 더 높은 밀도로 배치되어 방열 히트 싱크(575)의 열 교환 성능을 극대화할 수 있는 것이다.

제2 축류팬(576)에 의해 형성되는 바람의 풍량과 풍속이 집중되는 영역에 히프 파이프들(575c)이 상대적으로 높은 밀도로 배치되어 있기 때문에, 열 교환 성능의 향상은 물론 바람의 유동 저항을 최소화할 수 있는 효과도 인정된다. 본 발명과 달리 제1 부분(575b1)에 히프 파이프들(575c)이 높은 밀도로 배치되어 있다면, 제1 부분(575b1)에는 너무 강한 유동 저항이 형성되게 되고, 반대로 제2 부분(575b2)에서는 열 분배가 충분히 이루어지지 않게 된다.

한편, 제1 그룹(575c1)에 속하는 히트 파이프(575c1)의 핀 관통부(F1)는 제2 그룹(575c2)에 속하는 히트 파이프들(575c2a, 575c2b, 575c2c, 575c2d)의 핀 관통부(F2, F3, F4, F5)보다 베이스(575a)에 더 가깝게 배치된다. 제1 부분(575b1)이 제2 축류팬(576)에 가까워질수록 데드존 현상 발생 가능성이 높아지기 때문에, 제1 부분(575b1)도 제2 축류팬(576)으로부터 이격되어 있는 것이 바람직하다.

같은 이유로 제1 그룹(575c1)에 속하는 히트 파이프(575c1)의 핀 관통부(F1)는 제2 그룹(575c2)에 속하는 히프 파이프들(575c2a, 575c2b, 575c2c, 575c2d)들의 핀 관통부(F2, F3, F4, F5)보다 상대적으로 제2 축류팬(576)으로부터 더 멀리 이격되어 있는 것이 바람직하다. 이것은 곧 제1 그룹(575c1)에 속하는 히트 파이프(575c1)의 핀 관통부(F1)가 상대적으로 베이스(575a)에 가깝게 배치되는 것을 의미한다.

제1 그룹(575c1)에 속하는 히트 파이프(575c1)의 핀 관통부(F1)가 상대적으로 베이스(575a)에 가깝게 배치됨에 따라, 제1 부분(575b1)에서의 열 교환은 베이스(575a)에 가까운 위치에서 집중적으로 일어나게 된다. 따라서 열전도율을 크게 희생하지 않고도 제1 부분(575b1)의 높이를 제2 부분(575b2)에 비해 낮게 유지할 수 있으며, 허브의 뒤에서 데드존 현상이 발생하는 것을 방지할 수 있다.

상기와 같은 구조로 인해 방열 히트 싱크(575)의 열 교환 가능 면적은 다소 줄어드나, 제2 축류팬(576)에 의한 불균일한 풍량과 풍속을 효율적으로 이용하여 실제 열 교환에 참여하는 핀들(575b)의 면적은 오히려 늘어날 수 있게 된다.

한편, 제1 부분(575b1)의 일측에 배치되는 제2 부분(예를 들어 도 7에서 좌측의 572b2)과, 제1 부분(575b1)의 타측에 배치되는 제2 부분(예를 들어 도 7에서 우측의 572b2) 사이의 거리(C2)는 허브(576a)의 직경(C1)보다 크다. 예를 들어 허브(576a)의 직경(C1)이 30mm라면, 양측 제2 부분(575b2) 사이의 거리(C2)가 33mm일 수 있다. 만일 양측 제2 부분(575b2) 사이의 거리(C2)가 허브(576a)의 직경(C1)보다 작다면, 제2 부분(575b2)이 제1 부분(575b1)에게 공급될 바람에 대해 저항으로 작용하게 된다.

또한, 양측 제2 부분(575b2) 간의 거리(C2)가 허브(576a)의 직경(C1)보다 크면, 제1 부분(575b1)에게 공급될 바람이 양측 제2 부분(575b2) 사이로 가이드 되어 제1 부분(575b1)과 열의 교환에 이용된다. 본래 바람을 가이드 하는 것은 슈라우드의 역할인데, 양측 제2 부분(575b2)이 슈라우드의 역할을 대신하는 것이다. 이에 따라 슈라우드는 선택적인 구성으로 전환될 수 있다.

제2 축류팬(576)의 회전축은 방열 히트 싱크(575)에 연결되는 것이 아니라, 방열 히트 싱크(575)를 마주보도록 배치되는 방열 커버(576f)에 연결된다. 따라서 방열 커버(576f)를 열전소자모듈로부터 분리하게 되면 제2 축류팬(576)도 방열 커버(576f)와 함께 분리되며, 제2 축류팬(576)과 방열 히트 싱크(575)가 노출되게 된다. 제2 부분(575b2)이 슈라우드의 역할을 대신함에 따라 방열 커버(576f)를 분리하는 것 만으로도 제2 축류팬(576)과 방열 히트 싱크(575)를 노출시킬 수 있고, 제2 축류팬(576)과 방열 히트 싱크(575)를 용이하게 청소할 수 있게 된다.

방열 히트 싱크(575)의 핀들(575b) 사이에 먼지가 끼어 바람의 유로를 막게 되면, 방열 히트 싱크(575)의 성능 저하를 유발하게 된다. 바람에 의한 열 교환 촉진 작용이 방해를 받기 때문이다. 또한 제2 축류팬(576)의 베인들에 누적된 먼지는 허브의 단위 시간당 회전 수 저하를 유발하게 된다. 따라서 열전소자모듈의 성능을 계속 유지하기 위해서는 방열 히트 싱크(575)와 제2 축류팬(576)의 먼지 청소가 필수적이다.

그런데 제2 축류팬(576)이 슈라우드를 포함하는 경우라던가, 제2 축류팬(576)이 방열 히트 싱크(575)에 연결되는 경우에는 열전소자모듈을 하나하나 분해해야만 청소가 가능하다. 제2 축류팬(576)이 슈라우드에 의해 감싸여 있기 때문에 제2 축류팬(576)과 슈라우드를 서로 분해해야 하고, 제2 축류팬(576)이 방열 히트 싱크(575)에 연결되어 있기 때문에 제2 축류팬(576)과 방열 히트 싱크(575)를 서로 분해해야 한다.

그러나 본 발명과 같이 제2 축류팬(576)의 회전축이 방열 커버(576f)에 연결되고, 제2 부분(575b2)이 슈라우드의 역할을 대신하게 되면, 방열 커버(576f)를 분리하는 것 만으로도 제2 축류팬(576)과 방열 히트 싱크(575)를 노출시킬 수 있기 때문에 제2 축류팬(576)과 방열 히트 싱크(575)를 청소 가능한 상태로 만들 수 있다. 따라서 열전소자모듈을 하나하나 분해하지 않더라도 용이하게 제2 축류팬(576)과 방열 히트 싱크(575)가 용이하게 청소될 수 있다.

본 발명의 방열 히트 싱크(575)를 균일한 높이의 핀들(도 5와 도 6의 472b)만을 갖는 히트 싱크(도 5와 도 6의 472)와 비교하면, 열 교환 면적을 다소 희생하더라도 데드존 문제를 해결하여 방열 히트 싱크(575)의 성능을 개선하게 된다. 두 히트 싱크(472, 575)를 냉장고(도 1의 100, 도 2의 200)에 적용하였을 때, 동일한 실험 조건에서 도 7의 방열 히트 싱크(575)가 저장실(도 1의 120, 도 2의 220)을 평균적으로 더 낮게 유지할 수 있는 것을 실험적으로 확인하였다.

도 9는 본 발명의 다른 실시예와 관련된 열전소자모듈의 방열 히트 싱크(675)와 제2 축류팬(676)을 보인 사시도다. 도 10은 도 9에 도시된 방열 히트 싱크(675)와 제2 축류팬(676)의 측면도다.

제2 축류팬(676)이 허브(676a)와 베인들(676b)을 포함하는 것은 도 7에서 설명한 것과 동일하다. 따라서 제2 축류팬(676)에 대한 설명은 도 7과 도 8의 설명으로 갈음한다.

또한, 방열 히트 싱크(675)가 제1 부분(675b1)과 제2 부분(675b2)을 포함하는 것은 도 7과 도 8에서 설명한 것과 동일하다. 따라서 제1 부분(675b1)과 제2 부분(675b2)에 대한 설명은 도 7과 도 8의 설명으로 갈음한다.

도 9와 도 10에 도시된 방열 히트 싱크(675)의 핀들(675b)은 제3 부분(675b3)을 더 포함한다.

제3 부분(675b3)은 제2 부분(675b2)의 양측에 각각 배치된다. 도 10을 참조하면 제1 부분(675b1)의 양측 외곽에 제2 부분(675b2)이 배치되고, 제2 부분(675b2)의 양측 외곽에 제3 부분(675b3)이 배치되는 것을 알 수 있다.

제3 부분(675b3)은 베이스(675a)를 기준으로 제2 부분(675b2)보다 더 많이 돌출된다. 도 10을 참조하면 베이스(675a)를 기준으로 제1 부분(675b1)의 높이가 가장 낮고, 제2 부분(675b2)이 제1 부분(675b1)보다 높으나 제3 부분(675b3)보다 낮은 높이를 가지며, 제3 부분(675b3)의 높이가 가장 높은 것을 알 수 있다.

제3 부분(675b3)은 베인들(676b)로부터 이격된 위치에서 베인들(676b)을 감싸도록 형성될 수 있다. 방열 히트 싱크(675)의 핀들(675b)이 제1 부분(675b1), 제2 부분(675b2), 제3 부분(675b3)을 포함함에 따라 핀들(675b)은 둥지 형상을 갖게 되고, 제2 축류팬(676)은 둥지 형상의 내측에 배치되게 된다.

제3 부분(675b3)이 베인들(676b)을 감싸도록 형성됨에 따라 제2 축류팬(676)에 의해 형성되는 바람이 방열 히트 싱크(675)의 핀들(675b)을 향해 가이드 될 수 있다.

앞서 설명한 것과 같이, 바람을 가이드 하는 것은 슈라우드의 역할이다. 그러나, 제3 부분(675b3)이 베인들(676b)을 감싸므로 슈라우드 없이도 제3 부분(675b3)이 바람을 가이드 할 수 있는 것이다. 특히 제2 부분(675b2)이 부분적으로만 바람을 가이드 한 것과 달리, 제3 부분(675b3)은 전체적으로 바람을 가이드 한다. 따라서 제3 부분(675b3)을 포함하는 방열 히트 싱크(675)가 열전소자모듈에 포함될 경우 제2 축류팬(676)을 위한 슈라우드는 선택적인 구성으로 전환될 수 있는 것이다.

열전소자모듈이 슈라우드를 구비하지 않고, 회전축이 방열 커버(676f)에 연결됨에 따라 얻을 수 있는 청소 용이함의 효과는 이미 앞서 설명한 바 있다.

히트 파이프들(675c)은 각 핀들(675b)의 제1 부분(675b1)을 관통하는 제1 그룹(675c1), 각 핀들(675b)의 제2 부분(675b2)을 관통하는 제2 그룹(675c2), 그리고 각 핀들(675b)의 제3 부분(675b3)을 관통하는 제3 그룹(675c3)으로 구분될 수 있다.

방열 히트 싱크(675)의 열 교환 성능을 최대화 하기 위해서는 제2 그룹(675c2)과 제3 그룹(675c3)에 속하는 히트 파이프들(675c2a, 675c2b)(675c3a, 675c3b)의 수가 제1 그룹(675c1)에 속하는 히트 파이프(675c1)의 수보다 많아야 한다. 도 9과 도 10을 참조하면, 핀들(675b)의 제1 부분(675b1)을 관통하는 히트 파이프(675c1)가 1개, 핀들(675b)의 제2 부분(675b2)을 관통하는 히트 파이프들(675c2a, 675c2b)이 2개, 핀들(675b)의 제3 부분(675b3)을 관통하는 히트 파이프들(675c3a, 675c3b)이 2개 이므로, 제2 그룹(675c2)과 제3 그룹(675c3)에 속하는 히트 파이프들(675c2a, 675c2b)(675c3a, 675c3b)의 수가 제1 그룹(675c1)에 속하는 히트 파이프(675c1)의 수보다 많다.

히트 파이프들(675c)의 핀 관통부들(F1, F2, F3, F4, F5) 간의 상호 이격 거리는 각 핀들(675b)의 중심으로부터 멀어질수록 점차 작아진다. 도 10을 참조하면 제1 그룹(675c1)에 속하는 히트 파이프(675c1)의 핀 관통부(F1)가 각 핀들(675b)의 중심에 배치되어 있으며, 그 양측에 제2 그룹(675c2)에 속하는 히트 파이프들(675c2a, 675c2b)의 핀 관통부(F2, F3)와 제3 그룹(675c3)에 속하는 히트 파이프들(675c3a, 675c3b)의 핀 관통부(F4, F5)가 순차적으로 이격되게 배치되어 있다.

이때 제1 그룹(675c1)에 속하는 히트 파이프(675c1)의 핀 관통부(F1)와 제2 그룹(675c2)에 속하는 히트 파이프들(675c2a, 675c2b)의 핀 관통부(F2, F3) 간의 상호 이격 거리(F1와 F2의 상호 이격 거리, F1과 F3의 상호 이격 거리)는 B1이며, 제2 그룹(675c2)에 속하는 히트 파이프들(675c2a, 675c2b)의 핀 관통부(F2, F3)와 제3 그룹(675c3)에 속하는 히트 파이프들(675c3a, 675c3b)의 핀 관통부(F4, F5) 간의 상호 이격 거리(F2와 F4의 상호 이격 거리)(F3과 F5의 상호 이격 거리)는 B2다.

도면에서 확인할 수 있는 바와 같이 B1>B2이기 때문에, 핀 관통부들(F1, F2, F3, F4, F5) 간의 상호 이격 거리는 핀들(675b)의 중심으로부터 멀어질수록 점차 작아진다. 여기서 상호 이격 거리의 기준은 제2 축류팬(676)의 회전축(676e)이 향하는 방향의 법선 방향이다.

이에 따라 제2 그룹(675c2)에 속하는 히트 파이프들(675c2a, 675c2b)과 제3 그룹(675c3)에 속하는 히트 파이프들(675c3a, 675c3b)은 제1 그룹(675c1)에 속하는 히트 파이프(675c1)보다 높은 밀도로 배치될 수 있다. 제2 부분(675b2)과 제3 부분(675b3)에 바람의 풍량과 풍속이 집중되므로, 히트 파이프들(675c)이 제2 부분(675b2)과 제3 부분(675b3)에 더 높은 밀도로 배치되어야 방열 히트 싱크(675)의 열 교환 성능을 극대화할 수 있는 것이다.

한편, 제2 그룹(675c2)에 속하는 히트 파이프들(675c2a, 675c2b)의 핀 관통부들(F2, F3)은 제1 그룹(675c1)에 속하는 히트 파이프(675c1)의 핀 관통부(F1)보다 베이스(675a)로부터 더 멀리 배치되고, 제3 그룹(675c3)에 속하는 히트 파이프들(675c3a, 675c3b)의 핀 관통부들(F4, F5)보다 베이스(675a)에 더 가깝게 배치된다. 이것은 A1<A2<A3의 비교로부터 알 수 있다.

여기서 A1은 제1 부분(675b1)의 높이와 베이스(675a)의 두께를 더한 값으로 정의되고, A2는 제2 부분(675b2)의 높이와 베이스(675a)의 두께를 더한 값으로 정의되며, A3은 제3 부분(675b3)의 높이와 베이스(675a)의 두께를 더한 값으로 정의된다.

제1 그룹(675c1)에 속하는 히트 파이프(675c1)가 상대적으로 베이스(675a)에 가깝게 배치됨에 따라, 제1 부분(675b1)에서의 열 교환은 베이스(675a)에 가까운 위치에서 집중적으로 일어나게 된다. 따라서 제1 부분(675b1)의 높이를 제2 부분(675b2)에 비해 낮게 유지할 수 있으며, 허브(676a)의 뒤에서 데드존 현상이 발생하는 것을 방지할 수 있다.

또한, 히트 파이프들(675c)의 배치는 제2 축류팬(676)의 특성과 관련된다. 제2 축류팬(676)은 회전축(676e) 방향을 따라 바람을 일으키지만, 바람이 회전축(676e) 방향에 평행하게 바람이 불어나가는 것은 아니고, 회전축(676e) 방향을 따라 가다가 회전축(676e)으로부터 멀어지는 방향으로 퍼져나간다. 따라서 제1 부분(675b1)보다는 제2 부분(675b2)과 제3 부분(675b3)에 풍량이 집중된며, 제2 부분(675b2)과 제3 부분(675b3)으로 불어오는 바람의 풍속이 제1 부분(675b1)으로 불어오는 바람의 풍속보다 크다.

이와 같은 제2 축류팬(676)의 특성으로 인해 제3 부분(675b3)이 베인들(676b)을 감싸도록 형성되더라도 제2 축류팬(676)에 의해 형성된 바람이 제3 부분(675b3)로도 공급될 수 있는 것이다. 그리고 제3 그룹(675c3)에 속하는 히트 파이프들(675c3a, 675c3b)의 핀 관통부(F4, F5)가 상대적으로 베이스(675a)로부터 멀리 이격되어 있기 때문에, 히트 파이프들(675c3a, 675c3b)는 제3 부분(675b3)까지 열을 전달하여 제3 부분(675b3)을 열 교환에 참여시킬 수 있는 것이다.

이와 같이 본 발명의 방열 히트 싱크(675)는 제2 축류팬(676)에 의해 형성되는 바람의 풍량과 풍속이 영역별로 불균일하다는 특성을 이용하여 가용 열 교환 면적을 최대한 활용할 수 있도록 이루어진다. 이에 따라 본 발명은 데드존 문제를 해결할 수 있으며, 슈라우드를 선택적 구성으로 전환할 수 있고, 같은 조건에서 저장실(도 1의 120, 도 2의 220)의 온도를 더욱 낮게 유지할 수 있으며, 청소에도 유리하다.

도 11은 본 발명의 또 다른 실시예와 관련된 열전소자모듈의 방열 히트 싱크(775)와 제2 축류팬(776)을 보인 사시도다. 도 12는 도 11에 도시된 방열 히트 싱크(775)와 제2 축류팬(776)의 측면도다.

도 11과 도 12에 도시된 방열 히트 싱크(775)는 도 9와 도 10에 도시된 방열 히트 싱크(675)와 본질적으로 동일하다. 다만, 도 11과 도 12에 도시된 방열 히트 싱크(775)는 도 9와 도 10에 도시된 방열 히트 싱크(775)에 비해 양측에 S2와 S3에 해당하는 영역만큼 작은 열 전달 면적을 갖는다.

제2 부분(775b2)은 S2 영역을 갖지 않는다. 제2 부분(775b2)은 베이스(775a)로부터 제2 축류팬(776)을 향해 돌출되고, 다시 제1 부분(775b1)으로부터 멀어지는 방향으로 돌출된다. 따라서 제2 부분(775b2)은 기역(ㄱ)자 형상을 가질 수 있다.

제3 부분(775b3)은 S3 영역을 갖지 않는다. 제3 부분(775b3)은 베이스(775a)로부터 돌출되는 것이 아니라 제2 부분(775b2)의 양측에서 제2 축류팬(776)의 베인들(776b)을 감싸는 위치까지 돌출된다.

S2는 제2 부분(775b2)의 일부 영역에 해당하고 S3는 제3 부분(775b3)의 일부 영역에 해당한다. S2와 S3에 해당하는 영역은 제2 축류팬(776)과 히트 파이프들(775c)로부터 상대적으로 멀리 떨어져 있기 때문에 열 교환이 충분히 일어나기 어려운 영역이다.

따라서 핀들(775b)의 제2 부분(775b2)이 S2 영역을 갖지 않고, 제3 부분(775b3)이 S3 영역을 갖지 않는다면, 이 영역을 다른 구성의 배치에 활용할 수 있게 된다. 예를 들어 도 4에서 설명된 체결 플레이트(378, 도 4 참조)를 S2 영역과 S3 영역에 배치할 수 있다. 상기 다른 구성의 예는 열전소자모듈이나 냉장고의 설계에 따라 얼마든지 변경될 수 있다.

S2 영역과 S3 영역이 열 교환에 충분히 참여하지 못하는 영역이기 때문에, 제2 부분(775b2)이 S2 영역을 갖지 않고, 제3 부분(775b3)이 S3 영역을 갖지 않는다고 하더라도, 이로 인한 열 교환 성능 저하는 제한적이다.

제2 부분(775b2)은 S2 영역을 갖고, 제3 부분(775b3)만 S3 영역을 갖지 않는 구성도 가능하다. 이 경우 제2 부분(775b2)은 베이스(775a)로부터 제2 축류팬(776)의 베인들(776b)을 향해 돌출되며, 사각형의 형상을 갖게 된다.

나머지 구성들에 대한 설명은 이미 앞서 설명하였으므로, 그 설명들로 갈음한다.

이상에서 설명된 열전소자모듈과 이를 구비하는 냉장고는 상기 설명된 실시예들의 구성과 방법에 한정되는 것이 아니라, 상기 실시예들은 다양한 변형이 이루어질 수 있도록 각 실시예들의 전부 또는 일부가 선택적으로 조합되어 구성될 수도 있다.

Claims (29)

1. 서로 반대 방향을 향하는 흡열부와 방열부를 구비하는 열전소자;
   상기 흡열부와 접촉하도록 배치되고, 흡열 대상 영역과 열 교환 하도록 이루어지는 흡열 히트 싱크;
   상기 흡열 히트 싱크를 마주보도록 설치되며, 상기 흡열 히트 싱크의 열 교환을 촉진하도록 바람을 일으키는 제1 축류팬;
   상기 방열부와 접촉하도록 배치되고, 방열 대상 영역과 열 교환 하도록 이루어지는 방열 히트 싱크;
   상기 방열 히트 싱크를 마주보도록 설치되며, 상기 방열 히트 싱크의 열 교환을 촉진하도록 바람을 일으키는 제2 축류팬; 및
   상기 열전소자의 테두리를 감싸도록 형성되고, 상기 흡열 히트 싱크와 상기 방열 히트 싱크 사이에 설치되는 단열재를 포함하고,
   상기 제2 축류팬은 회전축에 결합되는 허브와 상기 허브의 둘레에 설치되는 베인들(vanes)을 구비하고,
   상기 방열 히트 싱크는,
   상기 방열부와 면 접촉하도록 이루어지는 베이스;
   상기 베이스로부터 상기 제2 축류팬을 향해 돌출되며, 서로 이격되게 배열되는 핀들(fins); 및
   상기 베이스를 관통하는 베이스 관통부와 상기 핀들을 관통하는 핀 관통부를 구비하고, 상기 베이스로부터 상기 핀들로 열을 전달하도록 이루어지는 히트 파이프들을 포함하고,
   각각의 상기 핀들은,
   상기 베이스로부터 상기 제2 축류팬을 향해 돌출되고, 상기 허브를 마주보는 위치에 배치되는 제1 부분; 및
   상기 베인들을 마주보도록 상기 제1 부분의 양측에 각각 배치되고, 상기 베이스로부터 상기 제2 축류팬을 향해 상기 제1 부분보다 더 많이 돌출되는 제2 부분을 포함하고,
   상기 베이스는, 상기 베이스 관통부를 내장하기 위해 두 겹으로 서로 면접촉되게 형성되는 제1 레이어 및 제2 레이어를 구비하고,
   상기 제1 레이어는 상기 열전소자의 방열부와 면 접촉하도록 배치되고,
   상기 제1 레이어는 상기 베이스 관통부의 둘레방향을 따라 일 측을 감싸고,
   상기 제2 레이어는 상기 베이스 관통부의 둘레방향을 따라 타 측을 감싸는 것을 특징으로 하는 열전소자모듈(Thermoelectric Module).
2. 제1항에 있어서,
   상기 제2 레이어는 상기 제1 레이어보다 큰 크기를 가지는 것을 특징으로 하는 열전소자모듈.
3. 제1항에 있어서,
   상기 히트 파이프들의 핀 관통부 간의 상호 이격 거리는, 상기 제2 축류팬의 회전축이 향하는 방향의 법선 방향을 기준으로 각 핀들의 중심으로부터 멀어질수록 점차 작아지는 것을 특징으로 하는 열전소자모듈.
4. 제1항에 있어서,
   상기 히트 파이프들은,
   각 핀들의 상기 제1 부분을 관통하는 제1 그룹; 및
   각 핀들의 상기 제2 부분을 관통하는 제2 그룹을 포함하고,
   상기 제1 그룹에 속하는 히트 파이프의 핀 관통부는 상기 제2 그룹에 속하는 히트 파이프의 핀 관통부보다 상기 베이스에 더 가깝게 배치되고,
   상기 제2 그룹에 속하는 히트 파이프의 수가 상기 제1 그룹에 속하는 히트 파이프의 수보다 많은 것을 특징으로 하는 열전소자모듈.
5. 제1항에 있어서,
   상기 제1 부분의 일측에 배치되는 제2 부분과, 상기 제1 부분의 타측에 배치되는 제2 부분 사이의 거리는 상기 허브의 직경보다 큰 것을 특징으로 하는 열전소자모듈.
6. 제1항에 있어서,
   각각의 상기 핀들은,
   상기 제2 부분의 양측에 각각 배치되고, 상기 베이스를 기준으로 상기 제2 부분보다 더 많이 돌출되는 제3 부분을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 열전소자모듈.
7. 제6항에 있어서,
   상기 제3 부분은 상기 베인들로부터 이격된 위치에서 상기 베인들을 감싸도록 형성되는 것을 특징으로 하는 열전소자모듈.
8. 제7항에 있어서,
   상기 히트 파이프들은,
   각 핀들의 상기 제1 부분을 관통하는 제1 그룹;
   각 핀들의 상기 제2 부분을 관통하는 제2 그룹; 및
   각 핀들의 상기 제3 부분을 관통하는 제3 그룹을 포함하고,
   상기 제2 그룹에 속하는 히트 파이프의 수와 상기 제3 그룹에 속하는 히트 파이프의 수는 각각 상기 제1 그룹에 속하는 히트 파이프의 수보다 많은 것을 특징으로 하는 열전소자모듈.
9. 제7항에 있어서,
   상기 히트 파이프들의 핀 관통부 간의 상호 이격 거리는, 상기 제2 축류팬의 회전축이 향하는 방향의 법선 방향을 기준으로 각 핀들의 중심으로부터 멀어질수록 점차 작아지는 것을 특징으로 하는 열전소자모듈.
10. 제7항에 있어서,
    상기 히트 파이프들은,
    각 핀들의 상기 제1 부분을 관통하는 제1 그룹;
    각 핀들의 상기 제2 부분을 관통하는 제2 그룹; 및
    각 핀들의 상기 제3 부분을 관통하는 제3 그룹을 포함하고,
    상기 제2 그룹에 속하는 히트 파이프의 핀 관통부는 상기 제1 그룹에 속하는 히트 파이프의 핀 관통부보다 상기 베이스로부터 더 멀리 배치되고, 상기 제3 그룹에 속하는 히트 파이프의 핀 관통부보다 상기 베이스에 더 가깝게 배치되는 것을 특징으로 하는 열전소자모듈.
11. 제1항에 있어서,
    상기 제2 축류팬에 의해 형성되는 풍량과 풍속은 상기 제1 축류팬에 의해 형성되는 풍량과 풍속보다 크며,
    상기 방열 히트 싱크의 열 교환 면적은 상기 흡열 히트 싱크의 열 교환 면적보다 3배 이상 큰 것을 특징으로 하는 열전소자모듈.
12. 제1항에 있어서,
    상기 열전소자모듈은 상기 단열재와 함께 상기 열전소자의 테두리를 감싸도록 형성되는 체결 플레이트를 더 포함하고,
    상기 체결 플레이트는 상기 흡열 히트 싱크와 상기 단열재 사이에 배치되거나 상기 방열 히트 싱크와 상기 단열재 사이에 배치되며,
    상기 흡열 히트 싱크와 상기 방열 히트 싱크는 상기 체결 플레이트에 고정되는 것을 특징으로 하는 열전소자모듈.
13. 제1항에 있어서,
    상기 열전소자모듈은 상기 방열 히트 싱크를 마주보도록 배치되는 방열 커버를 포함하고,
    상기 방열 커버를 상기 열전소자모듈로부터 분리하면 상기 제2 축류팬도 상기 방열 히트 싱크로부터 이격되도록, 상기 제2 축류팬의 회전축은 상기 방열 커버에 연결되는 것을 특징으로 하는 열전소자모듈.
14. 200L 이하의 저장실을 형성하는 이너 케이스, 냉장고의 외관을 형성하는 아웃 케이스, 및 상기 이너 케이스와 상기 아웃 케이스 사이에 배치되는 단열재를 구비하는 캐비닛;
    상기 캐비닛의 전면부에 장착되고, 슬라이드 이동에 의해 상기 저장실을 개폐하도록 이루어지는 도어;
    상기 저장실 내부에 배치되어 식품 보관 영역을 형성하며, 상기 도어의 슬라이드 이동을 따라 상기 저장실로부터 인출되도록 상기 도어에 결합되는 적어도 하나의 드로워(drawer); 및
    열전소자, 축류팬, 그리고 히트 싱크를 구비하며, 상기 저장실의 후벽에 설치되어 상기 저장실을 냉각하도록 이루어지는 열전소자모듈을 포함하고,
    상기 축류팬은 회전축에 결합되는 허브와 상기 허브의 둘레에 설치되는 베인들(vanes)을 구비하고,
    상기 히트 싱크는,
    상기 열전소자의 방열부와 면 접촉하도록 이루어지는 베이스;
    상기 베이스로부터 상기 축류팬을 향해 돌출되며, 서로 이격되게 배열되는 핀들(fins); 및
    상기 베이스를 관통하는 베이스 관통부와 상기 핀들을 관통하는 핀 관통부를 구비하고, 상기 베이스로부터 상기 핀들로 열을 전달하도록 이루어지는 히트 파이프들을 포함하고,
    각각의 상기 핀들은,
    상기 베이스로부터 상기 축류팬을 향해 돌출되고, 상기 허브를 마주보는 위치에 배치되는 제1 부분; 및
    상기 베인들을 마주보도록 상기 제1 부분의 양측에 각각 배치되고, 상기 베이스로부터 상기 축류팬을 향해 상기 제1 부분보다 더 많이 돌출되는 제2 부분을 포함하고,
    상기 베이스는, 상기 베이스 관통부를 내장하기 위해 두 겹으로 서로 면 접촉되게 형성되는 제1 레이어 및 제2 레이어를 구비하고,
    상기 제1 레이어는 상기 열전소자의 방열부와 면 접촉하도록 배치되고,
    상기 제1 레이어는 상기 베이스 관통부의 둘레방향을 따라 일 측을 감싸고,
    상기 제2 레이어는 상기 베이스 관통부의 둘레방향을 따라 타 측을 감싸는 것을 특징으로 하는 냉장고.
15. 제14항에 있어서,
    상기 드로워는 제1 드로워와 상기 제1 드로워의 위에 배치되는 제2 드로워를 포함하고,
    상기 열전소자모듈은 상기 제1 드로워와 상기 제2 드로워의 사이보다 높은 위치에 설치되는 것을 특징으로 하는 냉장고.
16. 제14항에 있어서,
    상기 드로워는 제1 드로워와 상기 제1 드로워의 위에 배치되는 제2 드로워를 포함하고,
    상기 열전소자모듈은 상기 제2 드로워를 마주보는 위치에 설치되는 것을 특징으로 하는 냉장고.
17. 제14항에 있어서,
    상기 히트 싱크는 흡열 히트 싱크와 방열 히트 싱크를 포함하고,
    상기 축류팬은 제1 축류팬과 제2 축류팬을 포함하며,
    상기 열전소자모듈은,
    서로 반대 방향을 향하는 흡열부와 상기 방열부를 구비하는 상기 열전소자;
    상기 열전소자의 제1면과 접촉하도록 배치되고, 흡열 대상 영역과 열 교환 하도록 이루어지는 상기 흡열 히트 싱크;
    상기 흡열 히트 싱크를 마주보도록 설치되며, 상기 흡열 히트 싱크의 열 교환을 촉진하도록 바람을 일으키는 상기 제1 축류팬;
    상기 열전소자의 제2면과 접촉하도록 배치되고, 방열 대상 영역과 열 교환 하도록 이루어지는 상기 방열 히트 싱크;
    상기 방열 히트 싱크를 마주보도록 설치되며, 상기 방열 히트 싱크의 열 교환을 촉진하도록 바람을 일으키는 상기 제2 축류팬; 및
    상기 열전소자의 테두리를 감싸도록 형성되고, 상기 흡열 히트 싱크와 상기 방열 히트 싱크 사이에 설치되는 단열재를 포함하는 것을 특징으로 하는 냉장고.
18. 제17항에 있어서,
    상기 제2 레이어는 상기 제1 레이어보다 큰 크기를 가지는 것을 특징으로 하는 냉장고.
19. 제17항에 있어서,
    상기 히트 파이프들의 핀 관통부 간의 상호 이격 거리는, 상기 제2 축류팬의 회전축이 향하는 방향의 법선 방향을 기준으로 각 핀들의 중심으로부터 멀어질수록 점차 작아지는 것을 특징으로 하는 냉장고.
20. 제17항에 있어서,
    상기 히트 파이프들은,
    각 핀들의 상기 제1 부분을 관통하는 제1 그룹; 및
    각 핀들의 상기 제2 부분을 관통하는 제2 그룹을 포함하고,
    상기 제1 그룹에 속하는 히트 파이프의 핀 관통부는 상기 제2 그룹에 속하는 히트 파이프의 핀 관통부보다 상기 베이스에 더 가깝게 배치되고,
    상기 제2 그룹에 속하는 히트 파이프의 수가 상기 제1 그룹에 속하는 히트 파이프의 수보다 많은 것을 특징으로 하는 냉장고.
21. 제17항에 있어서,
    상기 제1 부분의 일측에 배치되는 제2 부분과, 상기 제1 부분의 타측에 배치되는 제2 부분 사이의 거리는 상기 허브의 직경보다 큰 것을 특징으로 하는 냉장고.
22. 제17항에 있어서,
    각각의 상기 핀들은,
    상기 제2 부분의 양측에 각각 배치되고, 상기 베이스를 기준으로 상기 제2 부분보다 더 많이 돌출되는 제3 부분을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 냉장고.
23. 제22항에 있어서,
    상기 제3 부분은 상기 베인들로부터 이격된 위치에서 상기 베인들을 감싸도록 형성되는 것을 특징으로 하는 냉장고.
24. 제22항에 있어서,
    상기 히트 파이프들은,
    각 핀들의 상기 제1 부분을 관통하는 제1 그룹;
    각 핀들의 상기 제2 부분을 관통하는 제2 그룹; 및
    각 핀들의 상기 제3 부분을 관통하는 제3 그룹을 포함하고,
    상기 제2 그룹에 속하는 히트 파이프의 수와 상기 제3 그룹에 속하는 히트 파이프의 수는 각각 상기 제1 그룹에 속하는 히트 파이프의 수보다 많은 것을 특징으로 하는 냉장고.
25. 제22항에 있어서,
    상기 히트 파이프들의 핀 관통부 간의 상호 이격 거리는, 상기 제2 축류팬의 회전축이 향하는 방향의 법선 방향을 기준으로 각 핀들의 중심으로부터 멀어질수록 점차 작아지는 것을 특징으로 하는 냉장고.
26. 제22항에 있어서,
    상기 히트 파이프들은,
    각 핀들의 상기 제1 부분을 관통하는 제1 그룹;
    각 핀들의 상기 제2 부분을 관통하는 제2 그룹; 및
    각 핀들의 상기 제3 부분을 관통하는 제3 그룹을 포함하고,
    상기 제2 그룹에 속하는 히트 파이프의 핀 관통부는 상기 제1 그룹에 속하는 히트 파이프의 핀 관통부보다 상기 베이스로부터 더 멀리 배치되고, 상기 제3 그룹에 속하는 히트 파이프의 핀 관통부보다 상기 베이스에 더 가깝게 배치되는 것을 특징으로 하는 냉장고.
27. 제17항에 있어서,
    상기 제2 축류팬에 의해 형성되는 풍량과 풍속은 상기 제1 축류팬에 의해 형성되는 풍량과 풍속보다 크며,
    상기 방열 히트 싱크의 열 교환 면적은 상기 흡열 히트 싱크의 열 교환 면적보다 3배 이상 큰 것을 특징으로 하는 냉장고.
28. 제17항에 있어서,
    상기 열전소자모듈은 상기 단열재와 함께 상기 열전소자의 테두리를 감싸도록 형성되는 체결 플레이트를 더 포함하고,
    상기 체결 플레이트는 상기 흡열 히트 싱크와 상기 단열재 사이에 배치되거나 상기 방열 히트 싱크와 상기 단열재 사이에 배치되며,
    상기 흡열 히트 싱크와 상기 방열 히트 싱크는 상기 체결 플레이트에 고정되는 것을 특징으로 하는 냉장고.
29. 제17항에 있어서,
    상기 열전소자모듈은 상기 방열 히트 싱크의 적어도 일부를 감싸는 방열 커버를 포함하고,
    상기 방열 커버를 상기 열전소자모듈로부터 분리하면 상기 제2 축류팬도 상기 방열 히트 싱크로부터 이격되도록, 상기 제2 축류팬의 회전축은 상기 방열 커버에 연결되는 것을 특징으로 하는 냉장고.

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