KR20000069281A

KR20000069281A - 열전 모듈을 내장한 매니폴드 및 열전 모듈을 사용한 냉각 장치

Info

Publication number: KR20000069281A
Application number: KR1019997004911A
Authority: KR
Inventors: 이노우에히사요시; 이나모리쇼헤이; 후지모토마사츠구; 우에츠지도시오; 기도오사오
Original assignee: 구보다 다다시; 마쓰시타 레키 가부시키가이샤
Priority date: 1997-10-06
Filing date: 1998-10-05
Publication date: 2000-11-25
Also published as: KR100571297B1; TW501723U; EP0945692A4; EP0945692A1; WO1999018399A1; AU749183B2; CN1187561C; AU2701599A; US6354086B1; CN1243571A

Abstract

열 매체와 열전 모듈의 전열면의 접촉율이 높고, 열 교환 효율에 뛰어난 열전 모듈을 내장한 매니폴드를 개발하는 것 및 제조가 간단하고 또한 다단화도 용이한 원형 열전 모듈을 개발하는 것을 목적으로 한다.

매니폴드(1)는 냉각측 매니폴드편(2), 가열측 매니폴드편(3), 냉각측 교반재(5), 가열측 교반 부재(6), 열전 모듈(7) 및 모터 부재(8)에 의해 구성된다. 열전 모듈의 전열면(50, 51)은 수직 방향으로 배치되어 있기 때문에, 52, 55 내에 공기가 혼입되더라도 공기는 전열면(50, 51)을 따라 상승하고 매니폴드(1)의 상부에 있는 배출구(22, 43)로부터 배출된다. 냉각측 교반 부재(5)와 가열측 교반 부재(6)에는 영구 자석(33)이 부착되어 있고 냉각측 교반 부재(5)는 가열측 교반 부재(6)로부터 동력 전달을 받아 회전한다.

또한, 각형의 열전 모듈(11)을 알루미늄의 원판(12, 13)으로 삽입함으로써 원형 열전 모듈(10)이 구성된다.

Description

열전 모듈을 내장한 매니폴드 및 열전 모듈을 사용한 냉각 장치{Manifold incorporating a thermoelectric module and a cooling device using the thermoelectric module}

최근에 프레온의 오존층 파괴 작용이 지구적인 문제가 되어, 프레온을 사용하지 않는 냉각 장치의 개발이 시급해지고 있다. 그리고 프레온을 사용하지 않는 냉각 장치의 하나로서 열전 모듈을 사용한 냉각 장치가 주목되고 있다.

여기서 열전 모듈이란 펠티에(Peltier) 모듈, 또는 열전 모듈로서 알려지고 있는 것이며, 두 개의 전열(傳熱) 면을 갖고 전류를 흐르게 함으로써 한쪽의 전열면이 가열되고, 다른 쪽의 전열면이 냉각되는 기능을 갖는 부재이다.

열전 모듈을 사용한 냉각 장치는 예를 들면 WO 92/13243 호(PCT/AU 92/00008호)에 명시되어 있다.

WO 92/13243 호에 명시된 발명은 열전 모듈을 매니폴드에 내장하며, 매니폴드 내에서는 열전 모듈을 끼고 두 개의 캐비티가 구성되어 있다. 그리고 매니폴드의 가열측 전열면에 면하는 캐비티는 열 교환기와 펌프에 의해 구성되는 폐쇄 회로에 접속되고, 다른 쪽의 냉각측 전열면에 면하는 캐비티도 마찬가지로 열 교환기와 펌프에 의해서 구성되는 폐쇄 회로에 접속되어 있다. 이렇게 하여, 열전 모듈의 가열측의 전열면을 포함하는 순환 회로와, 냉각면을 포함하는 순환 회로를 구성하고, 이 회로에 물을 주체로 하는 열 매체를 순환시킨다. 그리고 두 개의 순환 회로 중, 냉각측 회로의 열 교환기에 의해서 원하는 냉각을 한다.

상기한 WO 92/13243 호에 명시된 발명은 열전 모듈을 사용하여 실용적인 냉각을 할 수 있는 기술이다. 그러나 WO 92/13243 호에 명시된 기술은 냉각 장치의 기본적인 구성을 명시하는 데에 불과하며, 실제로 이 발명을 냉장고 등에 적용하기 위해서는 개량해야 할 점이나, 새롭게 해결해야만 하는 문제가 산적되어 있다.

즉, 열전 모듈을 사용한 냉각 장치는 예전의 프레온을 사용한 냉각 장치에 비해서 냉각 효율이 낮은 것이 현 실정이다.

WO 92/13243 호에 명시된 기술에는 어떻게 해야 열 매체와 열전 모듈의 전열면의 접촉을 원활화하고, 냉각 효율을 향상시키는가 하는 문제가 있다.

열전 모듈과 열 매체 사이의 열 교환을 보다 원활히 하기 위한 개량 수단으로서, WO 95/31688 호(PCT/AU 95/00271호)에 명시된 발명이 알려지고 있다. WO 95/31688 호에 명시된 발명은 매니폴드의 캐비티 내에 교반 날개를 설치하여, 열 매체와 열전 모듈의 전열면과의 접촉을 증대시키는 것이다.

그러나, WO 95/31688 호에는 캐비티 내의 교반 날개를 회전시키는 구체적 수단에 관해서는 명시되어 있지 않다. 즉 WO 95/31688 호에 명시된 발명은 캐비티 내에 교반 날개를 설치함으로써, 상기의 문제는 얼마쯤 개선되어 있기는 하지만, 캐비티 내의 교반 날개를 회전시키는 구체적 수단에 관해서는 명시되어 있지 않다.

또한, WO 95/31688 호에 명시된 발명은 교반 날개를 회전시킴으로써 열 매체와 열전 모듈의 전열면과의 접촉을 증대시키는 것이지만, 교반 날개를 회전시킴으로써, 캐비티 내에 기포를 말려들게 하는 것이 있고, 기포에 의해서 열 매체와 열전 모듈의 전열면과의 접촉이 저해될 염려가 있다.

WO 95/31688 호에 명시된 발명은 매니폴드의 캐비티 내에 있어서 교반 날개를 회전시키는 것이기 때문에, 열전 모듈은 원형인 것이 사용된다.

WO 95/31688 호에는 원형의 열전 모듈의 예로서, 도 20, 도 21의 구성이 명시되어 있다.

여기서 도 20은 WO 95/31688 호에 명시된 원형의 열전 모듈의 정면도이다. 또한 도 21은 도 20의 열전 모듈의 단면도이다.

도 20, 도 21에 있어서, 200은 펠티에 소자, 202는 전극, 203은 알루미늄판이다. 종래 기술의 원형 열전 모듈은 도면과 같이 펠티에 소자(200)와 전극(202)을 원형으로 배치하고, 원판 모양의 판으로 끼운 것이다.

WO 95/31688 호에 명시된 구조에 의해, 원형의 열전 모듈은 실현 가능하다. 그러나, 종래 기술에 명시된 구조는 제조하기 어렵다고 하는 문제점이 있다. 즉, 종래 기술에 명시된 구조는 펠티에 소자(200)와 전극(202)을 원형으로 배치한 것이며, 위치 결정 등이 하기 어렵다.

또한, 펠티에 소자는 다단으로 적층함으로써, 보다 저온을 만들 수 있지만, 종래 기술의 구조에 의하면 펠티에 소자는 다단으로 적층하는 것은 곤란하다.

또한 종래 기술의 열전 모듈을 채용한 냉각 장치에서는 열 매체를 순환시키는 펌프가 필수이었다.

또한, 열 매체를 반송하는 펌프에 자기를 사용한 동력 전달 수단이 사용되는 것은 공지이다(WO 94/18516 호).

본 발명은 종래 기술의 상기한 문제점에 주목하여, 열 매체와 열전 모듈의 전열면의 접촉율이 높고, 열 교환 효율에 뛰어난 열전 모듈을 내장한 매니폴드를 개발하는 것이다.

덧붙여 본 발명은 제조가 간단하고, 또한 다단화도 용이한 원형 열전 모듈을 개발하는 것이다.

본 발명은 열전 모듈을 내장한 매니폴드에 관한 것이다. 또한, 본 발명은 열전 모듈을 사용한 냉각 장치 및 열전 모듈에 관한 것이다.

도 1은 본 발명의 제 1 실시예의 열전 모듈을 내장한 매니폴드의 정면 단면도.

도 2는 도 1의 A 방향 화살표에서 본 도면.

도 3은 도 1의 B 방향 화살표에서 본 도면.

도 4는 도 1의 매니폴드의 분해 사시도.

도 5는 도 4에서 사용하는 열전 모듈의 분해 사시도.

도 6은 각형 열전 모듈의 단면도.

도 7은 도 1의 매니폴드에 내장되어 있는 교반 부재의 정면도.

도 8a 및 도 8b는 도 7의 교반 부재의 배면도 및 그 C-C 단면도.

도 9는 도 1의 매니폴드를 활용한 냉각 장치의 구성도.

도 10은 본 발명의 제 2 실시예의 열전 모듈을 내장한 매니폴드의 정면 단면도.

도 11은 본 발명의 제 3 실시예의 열전 모듈을 내장한 매니폴드의 정면 단면도.

도 12는 본 발명의 제 4 실시예의 열전 모듈을 내장한 매니폴드의 정면 단면도.

도 13은 본 발명의 제 5 실시예의 열전 모듈을 내장한 매니폴드의 정면 단면도.

도 14a는 본 발명의 제 6 실시예의 열전 모듈을 내장한 매니폴드의 정면 단면도.

도 14b는 도 14a의 평면단면도.

도 15는 본 발명의 제 7 실시예의 열전 모듈을 내장한 매니폴드에서 사용하는 열전 모듈의 분해사시도.

도 16는 본 발명의 제 8 실시예의 열전 모듈을 내장한 매니폴드에서 사용하는 열전 모듈의 분해사시도.

도 17a는 본 발명의 제 8 실시예의 열전 모듈을 내장한 매니폴드에서 사용하는 열전 모듈의 정면도(원판(113)을 제거한 상태).

도 17b는 원판(113)을 포함하는 열전 모듈의 단면도.

도 18a는 본 발명의 제 9 실시예의 열전 모듈을 내장한 매니폴드에서 사용하는 열전 모듈의 정면도(원판(113)을 제거한 상태).

도 18b는 원판(113)을 포함하는 열전 모듈의 단면도.

도 19a는 본 발명의 제 10 실시예의 열전 모듈을 내장한 매니폴드에서 사용하는 열전 모듈의 정면도(원판(113)을 제거한 상태).

도 19b는 원판(113)을 포함하는 열전 모듈의 단면도.

도 20은 PCT/AU 95/00271호에 명시된 원형의 열전 모듈의 정면도.

도 21은 도 20의 열전 모듈의 단면도.

또한 상기한 과제를 해결하는 본 발명은 적어도 두 개의 전열면을 가지고 전류를 흐르게 함으로써 한쪽의 전열면이 가열되고 다른 쪽의 전열면이 냉각되는 열전 모듈과, 상기 전열면의 적어도 한쪽을 덮는 동시에 해당 전열면과의 사이에 캐비티를 갖는 매니폴드 본체와, 상기 캐비티에 열 매체가 도입되는 도입구와, 상기 캐비티로부터 열 매체가 배출되는 배출구를 가지며, 상기 열전 모듈의 전열면은 수직 방향으로 배치되고, 상기 배출구는 캐비티의 윗쪽에 설치되어 있는 열전 모듈을 내장한 매니폴드이다.

본 발명에서는 캐비티에 열 매체가 도입되는 도입구와, 상기 캐비티로부터 열 매체가 배출되는 배출구를 가지며, 열전 모듈의 전열면은 수직 방향으로 배치되고, 배출구는 캐비티의 윗쪽에 설치되어 있다. 그 때문에 캐비티 내에 공기를 말려들게 하였을 때, 공기는 수직 방향으로 배치된 전열면에 평행하게 올라간다. 그리고 본 발명에서는 배출구가 캐비티의 윗쪽에 설치되어 있기 때문에, 상승한 공기는 원활히 배출구에서 배출된다. 따라서 본 형태에 의하면 기포의 배출이 원활히 행하여져 열 매체와 열전 모듈의 전열면의 접촉율이 상승하고, 열 교환 효율이 향상한다.

배출구는 경사 윗쪽을 향하여 설치되어 있는 것이 보다 바람직하다.

본 구성의 매니폴드에서는 배출구가 경사 윗쪽을 향하고 있기 때문에, 기포는 열 매체가 흐름을 따라 원활히 배출된다.

또한 상기한 구성에 가하여, 캐비티 내에 교반 부재가 설치되어 있고, 교반 부재가 캐비티 내에서 회전하는 구성으로 하는 것이 추천된다.

또한 상기한 과제를 해결하기 위한 발명은 적어도 두 개의 전열면을 갖고 전류를 흐르게 함으로써 한쪽의 전열면이 가열되고 다른 쪽의 전열면이 냉각되는 열전 모듈과, 상기 전열면의 적어도 한쪽을 덮는 동시에 해당 전열면과의 사이에 캐비티를 갖는 매니폴드 본체와, 상기 캐비티의 적어도 하나의 내부에 설치된 교반 부재를 가지며, 상기 교반 부재의 회전축의 연장선상에 회전축이 배치된 교반 부재를 내장한 펌프가 상기 매니폴드 본체에 배치되고, 상기 캐비티 내의 교반 부재와, 상기 펌프의 교반 부재에는 별개의 회전자가 연결되고, 상기 두 개의 회전자를 둘러싸는 위치에 하나의 고정자가 설치되고, 상기 고정자와 회전자에 의해서 모터가 형성되며, 캐비티 내의 교반 부재와, 상기 펌프의 교반 부재가 회전되는 열전 모듈을 내장한 매니폴드이다.

본 발명의 열전 모듈을 내장한 매니폴드에서는 하나의 고정자와 두 개의 회전자에 의해서 모터가 형성되며, 회전자의 회전에 의해서 캐비티 내의 교반 부재와 펌프내의 교반 부재가 회전한다. 이것에 의해, 매니폴드와 펌프가 일체화되어 부품 점수가 감소한다.

본 발명의 열전 모듈을 내장한 매니폴드는 캐비티 자체에 펌프의 기능을 발휘시키는 것이다.

본 발명의 형태의 하나로서, 매니폴드 본체는 열전 모듈을 덮고, 가열측의 전열면과의 사이에 캐비티를 형성하고 냉각측의 전열면과의 사이에 다른 캐비티를 형성하며, 각 캐비티 내에 교반 부재가 설치되고, 한쪽의 교반 부재의 회전력을 다른 쪽의 교반 부재에 전달하는 동력 전달 부재를 가지며, 다른 쪽의 교반 부재는 한쪽의 교반 부재로부터 동력 전달을 받아 다른 쪽의 캐비티 내에서 회전하는 구성이 가능하다.

또한, 본 발명은 적어도 두 개의 전열면을 갖고 전류를 흐르게 함으로써 한쪽의 전열면이 가열되고 다른 쪽의 전열면이 냉각되는 열전 모듈과, 상기 열전 모듈을 덮고, 가열측의 전열면과의 사이에 캐비티를 형성하여, 냉각측의 전열면과의 사이에 다른 캐비티를 갖는 매니폴드 본체와, 각 캐비티 내에 설치된 교반 부재와, 교반 부재의 한쪽을 회전시키는 원동기와, 한쪽의 교반 부재의 회전력을 다른 쪽의 교반 부재에 전달하는 동력 전달 부재를 갖고 원동기에 의해서 한쪽의 교반 부재가 캐비티 내에서 회전되며, 다른 쪽의 교반 부재는 상기 교반 부재로부터 동력 전달을 받아 다른 쪽의 캐비티 내에서 회전하는 열전 모듈을 내장한 매니폴드이다.

본 발명의 매니폴드에서는 캐비티 내에 회전 방향의 흐름이 발생하여 열 매체와 열전 모듈의 전열면의 접촉율이 상승하고 열 교환 효율이 향상된다.

본 발명의 열전 모듈을 내장한 매니폴드에서는 단지 하나의 원동기에 의해서 가열측과 냉각측 쌍방의 교반 부재를 교반할 수 있고 부품 점수가 적고 외형 형상이 소형으로 된다.

또한 이것에 의해 캐비티 내의 교반 부재를 회전할 수 있고, 열 매체와 열전 모듈의 전열면의 접촉율이 상승하고, 열 교환 효율이 향상한다.

또한 본 발명의 바람직한 형태로서 교반 부재 간의 동력 전달은 자기에 의해서 하는 것이 추천된다.

상기한 형태의 열전 모듈을 내장한 매니폴드는 교반 부재 간의 동력 전달에 자기를 이용하여 동력을 전달한다. 본 형태의 구성에 의하면, 비접촉으로 교반 부재 간의 동력 전달을 할 수 있기 때문에, 캐비티 끼리의 독립성을 확보할 수 있다. 그 때문에 가열측과 냉각측의 열 매체가 섞이는 일이 없다.

또한 상기한 캐비티의 외형은 열전 모듈의 전열면의 외형보다도 크고, 교반 부재의 일부로서 열전 모듈의 외주부에 상당하는 위치에 자기 부재가 설치되고, 해당 자기 부재에 의해서 교반 부재 간의 동력 전달이 행하여지는 구성인 것이 바람직하다.

본 형태의 열전 모듈을 내장한 매니폴드에서는 열전 모듈의 외주부에 상당하는 위치에 자기 부재가 설치되어 있다. 그 때문에 자기 부재와 열전 모듈이 떨어져 있고, 열전 모듈이 자기의 영향을 받지 않는다.

또한 본 발명의 바람직한 형태의 하나로서, 한쪽의 캐비티와 다른 쪽 캐비티를 연통하는 축을 가지며, 해당 축에 의해서 교반 부재로부터 다른 쪽의 교반 부재에 동력이 전달되는 구성이 있다.

본 형태의 열전 모듈을 내장한 매니폴드는 축에 의해 한쪽의 교반 부재로부터 다른 쪽의 교반 부재에 직접적으로 동력을 전달하므로, 동력 전달 효율이 높다.

원동기는 일반적으로 모터가 채용된다. 그리고 모터의 회전자가 교반 부재와 연결된다. 여기서 해당 회전자와 고정자의 자력 중심선은 불일치하며, 회전자의 자력 중심선은 교반 부재에 대하여 후방에 어긋나 있는 것이 바람직하다.

또한 열전 모듈은 외형 형상이 원형인 것이 바람직하다.

본 형태의 열전 모듈을 내장한 매니폴드에서는 열전 모듈은 외형 형상이 원형이기 때문에, 면적의 낭비가 적다.

열전 모듈의 다른 형태로서 판형상으로 성형된 소자가 원판 모양의 전열 부재에 끼워져 외형 형상이 원형인 구성도 가능하다.

이 구성을 채용하면, 판형상의 열전 모듈을 실질상, 원형인 것으로서 사용할 수 있다.

또한, 열전 모듈의 다른 형태로서, 복수의 펠티에 소자가 사각형상으로 배열되어 고정된 각형 열전 모듈과 2 장 이상의 원형의 판체를 갖고 상기 판체의 사이에 각형 열전 모듈을 끼워 이루어지는 구성도 가능하다.

본 구성에서는 복수의 펠티에 소자가 사각형상으로 배열되어 고정된 각형 열전 모듈과, 2 장 이상의 원형의 판체를 가지며, 이 원형의 판체 사이에 각형 열전 모듈이 끼워져 있다.

따라서 외형 형상은 원형이 된다.

이것에 의해, 원형 열전 모듈이 실현되고, 또한 그 제조는 용이하다. 또한 펠티에 소자의 다단화도 용이하다.

또한 상기한 각형 열전 모듈은 펠티에 소자를 세라믹층 또는 산화 알루미늄층에 의해 끼워 고정한 것이 추천된다.

또한 각형 열전 모듈이 복수 적층된 상태에서 판체 사이에 끼워진 구성으로 하여도 된다. 이것에 의해, 보다 저온을 만들 수 있다.

또한 각형 열전 모듈이 복수 나열된 상태로 판체 사이에 끼워진 구성으로 하여도 된다. 이것에 의해 대면적의 원형 열전 모듈을 만들 수 있다.

원형의 판체는 표면이 거친 것이 바람직하다. 이것에 의해 열 교환 효율의 향상이 도모된다.

열전 모듈의 상기한 각종의 형태는 본 발명의 모든 형식의 모듈에 적용할 수 있다. 또한 열전 모듈의 상기한 각종의 형태는 모두 열전 모듈의 신규 구조이다.

또한 매니폴드 본체는 열전 모듈의 전열면의 한쪽만을 덮고, 열전 모듈의다른 쪽의 전열면은 열 전도판에 맞닿아 있는 구성도 가능하다.

본 형태의 열전 모듈을 내장한 매니폴드에서는 열 전도판에 의해서 직접적으로 냉각 대상물이나 공기 등을 냉각할 수 있다.

또한 상기한 과제를 해결하기 위한 본 발명은 복수의 펠티에 소자가 사각형상으로 배열되어 고정된 각형 열전 모듈과, 2 장 이상의 원형의 판체를 가지며, 상기 판체 사이에 각형 열전 모듈을 끼워 이루어지고, 두 개의 전열면을 갖고 전류를 흐르게 함으로써 한쪽의 전열면이 가열되고 다른 쪽의 전열면이 냉각되는 원형 열전 모듈과, 상기 원형 열전 모듈을 덮고, 가열측의 전열면과의 사이에 캐비티를 형성하여, 냉각측의 전열면과의 사이에 다른 캐비티를 형성하고, 상기 캐비티에 열 매체가 도입되는 도입구와 상기 캐비티로부터 열 매체가 배출되는 배출구를 갖고 상기 열전 모듈의 전열면은 수직 방향으로 배치되고, 상기 배출구는 캐비티의 윗쪽에 설치된 매니폴드 본체와, 각 캐비티 내에 설치된 교반 부재와 한쪽의 교반 부재의 회전력을 자기를 통하여 다른 쪽의 교반 부재에 전달하는 동력 전달 부재를 가지며, 상기 교반 부재의 회전축의 연장 선상에 회전축이 배치된 교반 부재를 내장한 펌프가 상기 매니폴드 본체에 배치되고, 상기 캐비티 내의 교반 부재와 상기 펌프의 교반 부재에는 별개의 회전자가 연결되어 상기 두 개의 회전자를 둘러싸는 위치에 하나의 고정자가 설치되고, 상기 고정자와 회전자에 의해서 모터가 형성되며, 캐비티 내의 한쪽의 교반 부재와 상기 펌프의 교반 부재가 회전되며, 또한 다른 쪽의 교반 부재는 한쪽의 교반 부재로부터 자기에 의해서 동력 전달을 받아 다른 쪽의 캐비티 내에서 회전하는 열전 모듈을 내장한 매니폴드이다.

상기한 모든 열전 모듈을 내장한 매니폴드는 모두 냉각 장치에 사용할 수 있다. 즉, 상기한 모든 열전 모듈을 내장한 매니폴드와 열교환기 사이를 배관으로 고리 모양으로 연결함으로써 냉각 장치가 구성된다.

구체적으로는 본 발명은 열전 모듈을 내장한 매니폴드와 열 교환기를 갖고 상기 매니폴드와 열 교환기의 사이에 고리 모양으로 연결하는 배관이 이루어지며, 상기 열전 모듈을 내장한 매니폴드는 적어도 두 개의 전열면을 갖고 전류를 흐르게 함으로써 한쪽의 전열면이 가열되고 다른 쪽의 전열면이 냉각되는 열전 모듈과 상기 열전 모듈을 덮고, 가열측의 전열면과의 사이에 캐비티를 형성하여, 냉각측의 전열면과의 사이에 다른 캐비티를 갖는 매니폴드 본체와, 각 캐비티 내에 설치된 교반 부재와, 교반 부재의 한쪽을 회전시키는 원동기와, 한쪽의 교반 부재의 회전력을 다른 쪽의 교반 부재에 전달하는 동력 전달 부재를 가지며, 원동기에 의해서 한쪽의 교반 부재가 캐비티 내에서 회전되고, 다른 쪽의 교반 부재는 상기 교반 부재로부터 동력 전달을 받아 다른 쪽의 캐비티 내에서 회전하며, 상기 교반 부재에 의해서 매니폴드 내의 열 매체가 가압되어 해당 가압력에 의해서 열 매체가 배관내를 순환하는 냉각 장치이다.

즉, 상기한 열전 모듈을 내장한 매니폴드는 캐비티 내에 회전하는 교반 부재를 내장하기 때문에, 교반 부재에 의해 열 매체에 에너지가 주어진다. 본 발명은 이 에너지를 이용하여 열 매체를 순환시키고 실질적으로 펌프를 생략하는 것이다.

또한, 상기한 냉각 장치에서 채용하는 열전 모듈을 내장한 매니폴드를 대신하여, 적어도 두 개의 전열면을 갖고 전류를 흐르게 함으로써 한쪽의 전열면이 가열되고 다른 쪽의 전열면이 냉각되는 열전 모듈과, 상기 전열면의 적어도 한쪽을 덮는 동시에 해당 전열면과의 사이에 캐비티를 갖는 매니폴드 본체와, 상기 캐비티의 적어도 하나의 내부에 설치된 교반 부재를 가지며, 상기 교반 부재의 회전축의 연장선상에 회전축이 배치된 교반 부재를 내장한 펌프가 상기 매니폴드 본체에 배치되고, 상기 캐비티 내의 교반 부재와 상기 펌프의 교반 부재에는 별개의 회전자가 연결되고, 상기 두 개의 회전자를 둘러싸는 위치에 하나의 고정자가 설치되고, 상기 고정자와 회전자에 의해서 모터가 형성되며, 캐비티 내의 교반 부재와 상기 펌프의 교반 부재가 회전되는 구성의 열전 모듈을 내장한 매니폴드를 채용할 수도 있다.

또한, 상기 열전 모듈을 내장한 매니폴드로서 적어도 두 개의 전열면을 갖고 전류를 흐르게 함으로써 한쪽의 전열면이 가열되고 다른 쪽의 전열면이 냉각되는 열전 모듈과, 상기 전열면의 적어도 한쪽을 덮는 동시에 해당 전열면과의 사이에 캐비티를 갖는 매니폴드 본체와, 상기 캐비티에 열 매체가 도입되는 도입구와, 상기 캐비티로부터 열 매체가 배출되는 배출구를 가지며, 상기 열전 모듈의 전열면은 수직 방향에 배치되며, 상기 배출구는 캐비티의 윗쪽에 설치되고, 또한 캐비티 내에 교반 부재가 설치되어 있고 교반 부재가 캐비티 내에서 회전하는 구성인 것도 채용가능하다.

이하, 더욱 본 발명의 바람직한 실시예에 관해서 도면을 참조하면서 설명한다.

〈제 1 실시예〉

도 1 내지 도 9를 참조하면서, 본 발명의 제 1 실시예에 관해서 설명한다.

도 1 내지 도 9에 있어서 1은 본 발명의 실시예의 열전 모듈을 내장한 매니폴드를 나타낸다. 매니폴드(1)는 크게 나누어 냉각측 매니폴드편(2), 가열측 매니폴드편(3), 냉각측 교반 부재(5), 가열측 교반 부재(6), 열전 모듈(7) 및 모터 부재(8)에 의해 구성되어 있다.

냉각측 매니폴드편(2)은 도 1 및 도 4와 같이 매니폴드 본체(10)와 축 누름 부재(11), 덮개 부재(112), 축(13) 및 실 부재(14)로 구성되어 있다. 매니폴드 본체(10)의 외관 형상은 원반상의 부위와 보스부를 갖는 형상을 하고 있다.

매니폴드 본체(10)의 내부 구조를 보면, 원반상의 부위에 원형의 오목부(15)가 설치되어 있다. 또한 보스부에 관해서도 원형의 오목부(16)가 설치되어 있다. 또한 오목부(15, 16)끼리의 격벽(19)에는 중앙부에 구멍(20)이 설치되어 있고, 이 구멍(20)을 통하여 오목부(15, 16)는 연통하고 있다.

그리고, 보스부에는 외측으로부터 내부 구멍을 향하여 연통하는 파이프상의 도입구(21)가 설치되어 있다. 또한 원반상의 부위에는 내부의 오목부(15)로부터 외측을 향하여 연통하는 파이프상의 배출구(22)가 설치되어 있다. 배출구(22)는 도면과 같이 경사 방향으로 연장되어 있다. 보다 구체적으로는 배출구(22)는 오목부(15)의 접선방향으로 연장되어 있다.

또한, 본 실시예에서는 도입구(21)와 배출구(22)의 방향은 고정적으로 도입구(21)는 수직 방향의 아래쪽에 배치되고, 배출구(22)는 위쪽에 배치된다. 따라서 도입구(21)는 수직 하향이고, 배출구(22)는 경사 윗쪽을 향하여 설치되어 있다. 또한, 이 구성은 후술하는 다른 실시예에서도 동일하다.

덮개 부재(12)는 상기한 매니폴드 본체(10)의 오목부(16)의 개구 부분을 막는 것이다. 덮개 부재(12)의 중심 부분에는 축 삽입 구멍(23)이 설치되어 있다.

축 누름 부재(11)는 원상의 테두리부(25)와 중심에 설치된 보스부(26)를 가지며, 양자 사이를 리브(27)로 연결한 것이다. 따라서 테두리부(25)와 보스부(26)와의 사이에는 많은 틈이 있다. 또한 보스부(26)에는 구멍이 설치되어 있다.

냉각측 교반 부재(5)는 교반 날개이고 원반(30)의 한쪽의 면에 5개의 날개 부재(31)가 설치된 것이다. 날개 부재(31)는 정면(도 7)에서 보아 중심 부분이 가늘고, 둘레 방향을 향함에 따라서 폭이 넓게 만들어지고 있고, 또한 반시계 방향으로 비틀어진 형상을 하고 있다. 또한 날개 부재(31)의 정면은 회전 방향을 향하여 오르막 구배가 되는 경사가 설치되어 있다.

또한, 냉각측 교반 부재(5)의 날개의 형상은 본 실시예에 한정되는 것이 아니라, 풍차상의 날개나 프로펠러상, 또는 원반에 판체가 수직으로 설치된 것이라도 된다.

그리고 본 실시예에 특유의 구성으로서, 각 날개 부재(31)의 내부에 입방체형상의 영구 자석(33)이 부착되어 있다.

또한 원반(30)의 배면에는 돌기(34)가 설치되어 있다.

가열측 매니폴드편(3)은 냉각측과 거의 같은 형상 구조이고, 매니폴드 본체(36)와, 축 누름 부재(37)를 갖는다. 그리고 매니폴드 본체(36)는 상기한 냉각측의 매니폴드 본체(10)와 대칭(좌우 모양 다름)의 형상 구조를 하고 있고, 원반상의 부위와 보스부 쌍방에 단면 형상이 원형의 오목부(38, 39)를 가지며, 오목부(38,39)끼리의 격벽(40)에는 구멍(41)이 설치되고, 보스부에는 도입구(42)가 설치되고, 원반상의 부위에는 배출구(43)가 설치되어 있다.

축 누름 부재(37)는 냉각측인 것과 완전히 동일하다.

또한 가열측 교반 부재(6)에 관해서도 냉각측인 것과 완전히 동일하다.

모터 부재(8)는 외장부(45)와 회전자(46)에 의해 구성되어 있다. 외장부(45)는 이중구조로 되어 있다. 즉, 외장부(45)의 중심 부분에는 원통형의 공동부(47)가 있고, 해당 공동부(47)와 외장부(45)의 안쪽 부분은 액밀(液密)로 분할되어 있다. 그리고 외장부(45) 내부에는 유도 코일로 이루어지는 고정자(48)가 내장되어 있다. 회전자(46)는 영구 자석이다. 특히 본 실시예에서 채용하는 영구 자석은 수지 중에 자성체를 혼합한 자석이 채용되어 있다.

본 실시예에서는 열전 모듈(7)은 원판 모양이다. 열전 모듈(7)은 하나의 각형의 열전 모듈(111)을 알루미늄 원판(ll2, 113)으로 낀 것이다.

각형 열전 모듈(111)은 공지의 펠티에 소자를 이용한 것이며, P 형 반도체와 N 형 반도체가 나란히 설치된 것이다. 각형 열전 모듈(111)의 단면 구조는 도 6과 같고, P 형과 N 형의 열전 반도체(115, 116)를 상하 교대의 전극(102)에서 직렬로 접속하여 상하를 세라믹 절연판(18)으로 고정한 것이다. 또, P 형 열전 반도체(115)와 N 형 열전 반도체(116)의 조합이 펠티에 소자(100)의 최소 단위이다. 또한, 열전 반도체(115, 116)와 전극(102)과의 접합에는 땜납이 사용되는 것이 많다.

또한 원판(112, 113)과 각형 열전 모듈(111)과의 접합에는 공지의 접착제가 활용된다.

원판(112, 113)의 외측 표면은 평활하더라도 좋지만, 열 매체와의 접촉율을 향상시킬 목적이므로 거친 면인 것이 바람직하다. 원판(112, 113)의 추천되는 표면 거칠기는 거칠수록 바람직하고, 20 μm 이상의 거칠기가 추천된다. 또한, 거칠기의 상한은 원판(112, 113) 판 두께의 한계에 의해 결정되기 때문에, 실질상 1 mm 이하 정도이다.

원판(112, 113)에는 위치 결정용의 절결부를 설치해 두는 것이 바람직하다 (도시하지 않음).

다음에 매니폴드(1)의 조립 구조에 관해서 설명한다. 매니폴드(1)에서는 냉각측 매니폴드편(2), 가열측 매니폴드편(3)이 둥근 링(9)을 끼워 일체로 하고, 그 중앙에 둥근 링(4)를 끼워 열전 모듈(7)이 배치되어 있다. 또한, 가열측 매니폴드편(3)의 끝부분에는 모터 부재(8)가 설치되어 있다.

즉, 냉각측의 매니폴드 본체(10)와 가열측의 매니폴드 본체(36)는 일체적으로 결합되고, 그 중간 부분에 열전 모듈(7)이 장착되어 있다. 또한, 냉각측의 매니폴드 본체(10)의 보스부의 개구에는 덮개 부재(12)가 설치되어 있다. 그리고, 보스부의 오목부(16)내에는 축 누름 부재(11)가 배치되어 있다. 또한, 덮개 부재(12)와 축 누름 부재(11)의 구멍을 연통하여 축(13)이 설치되어 있다.

그리고, 열전 모듈(7)의 냉각측 전열면(50)과 냉각측의 매니폴드 본체(10)의 원반상 부위의 오목부(15)에 의해 캐비티(52)가 형성된다. 또한, 해당 캐비티(52)내에 냉각측 교반 부재(5)가 내장되어 있다. 냉각측 교반 부재(5)의 중심부에는 축(13)이 삽입되고, 냉각측 교반 부재(5)는 축(13)에 의해 지지되어 있음과 함께 축(13)중심으로 회전 가능하다.

한편, 열전 모듈(7)의 가열측은 가열측 전열면(51)과 가열측의 매니폴드 본체(36)의 원반상 부위의 오목부(38)에 의해 캐비티(55)가 형성되어 있는 점과, 해당 캐비티(55)에 가열측 교반 부재(6)가 내장되어 있는 점에서 냉각측과 동일하다. 또한, 보스부의 오목부(39) 내에는 축 누름 부재(37)가 배치되어 있는 점에서도 가열측은 냉각측과 공통한다.

그러나, 냉각측에서는 매니폴드 본체(10)의 개구가 덮개 부재(12)에 의해서 막혀 있는데 반해, 가열측에서는 모터 부재(8)가 설치되어 있다.

즉, 가열측의 매니폴드 본체(36)의 보스부에는 모터 부재(8)의 외장부(45)가 부착되어 있다. 그리고, 외장부(45) 공동부(47)내에 회전자(46)가 설치되어 있다. 여기서 특기해야 할 점으로서 본 실시예에서는 회전자(46)의 자력 중심선(58)과 외장부(45)내에 있는 고정자(48)의 자력 중심선(59)은 고의로 비키어 놓고 있고, 회전자(46)의 자력 중심선(58)은 정규의 일치한 위치보다도 후방에 있다.

또한, 회전자(46)의 회전축(60)은 축 누름 부재(37)를 관통하여 가열측 교반 부재(6)와 결합되어 있다.

다음에 본 실시예의 매니폴드(1)의 작용에 관해서 설명한다.

본 실시예의 매니폴드(1)는 도 9에 도시하는 바와 같은 냉각 장치의 일부로서 활용된다.

즉, 매니폴드(1)의 냉각측은 흡열용 증발기(evaporator)(열 교환기)(65)와 접속되고, 가열측은 방열용 콘덴서(열 교환기)(67)와 배관 결합된다.

그리고, 이 때 본 실시예의 매니폴드(1)에서는 내부의 열전 모듈(7)의 전열면(50, 51)이 반드시 수직 방향에 위치하도록 배치된다. 따라서, 도입구(21, 42)는 수직 방향의 아래쪽에 위치하고, 배출구(22, 43)는 위쪽에 위치한다.

그리고, 매니폴드(1)에 들어가는 열 매체 배관(68, 69)은 매니폴드(1)의 아래쪽에 있는 도입구(21, 42)에 접속된다. 한쪽 매니폴드(1)의 상부에 있는 배출구(22, 43)는 공기 빼기부(61, 62)를 거쳐 열 매체 배관(63, 64)에 접속되어, 각각 증발기(65)와 콘덴서(67)에 결합된다. 또한, 증발기(65)와 콘덴서(67)와의 출구측은 상기한 열 매체 배관(68, 69)에 의해 도입구(21, 42)에 접속되어 각각 일련의 폐쇄 회로가 형성된다.

그리고, 배관 회로 내에는 물을 주체로 하는 열 매체가 순환된다. 또, 냉각측의 배관 회로에는 동결을 방지하기 위해서, 프로필렌 글리콜 등의 부동액을 첨가하는 것이 바람직하다. 열 매체로서는 비열이 큰 점에서 물을 주체로 하는 것을 채용하는 것이 바람직하지만, 물론 다른 액체이어도 된다.

본 실시예의 냉각 장치에서는 매니폴드(1)가 열 매체를 이동시키는 펌프의 기능을 겸하기 때문에 특별한 펌프는 설치되어 있지 않다.

이 상태로, 매니폴드(1)의 열전 모듈(7)에 통전하고, 또한 모터 부재(8)에도 통전을 한다.

그 결과, 열전 모듈(7)의 냉각측 전열면(50)의 온도가 저하하고 가열측 전열면(51)의 온도가 상승한다.

또한, 모터 부재(8)가 기동하여 내부의 회전자(46)가 회전을 시작한다. 그리고 회전축(60)을 통하여 가열측의 캐비티(55)내에 있는 가열용 교반 부재(6)가 회전을 시작한다.

여기서 본 실시예의 매니폴드(1)에서는 교반 부재(5, 6)에 자석(33)이 부착되어 있고, 또한, 교반 부재(5, 6)는 열전 모듈(7)를 끼워 대향한 위치에 있으므로, 자석(33)끼리가 바싹 당겨 붙고, 가열측의 캐비티(55)내에 있는 가열용 교반 부재(6)의 회전에 유도되어 냉각측의 캐비티(52)내에 있는 냉각용 교반도 회전을 명시한다.

즉, 모터 부재(8)를 기동함으로써 각 캐비티(52, 55)내에서 교반 부재(5, 6)가 회전한다.

그리고, 각 캐비티(52, 55)내의 열 매체가 회전하여 열 매체에 에너지가 부여된다. 이 가압력에 의해 열 매체가 배출구(22, 43)로부터 배출된다. 열 매체의 배출에 따라 도입구(21, 42)로부터 새로운 열 매체가 빨아 들여진다. 또, 매니폴드(1)내에서의 열 매체의 흐름은 도입구(21, 42)로부터 들어 오고, 보스부의 오목부(16, 39)내에 들어가고, 또한 구멍(20, 41)을 거쳐 오목부(15,38)에 들어가고, 교반 부재(5, 6)에 의해 가압되어 배출구(22, 43)로부터 배출되게 된다. 또한, 가열측에서는 열 매체는 보스부에서 모터 부재의 공동부(47)에 들어가 회전자(46)를 적시게 되지만, 본 실시예에서는 회전자(46)는 수지를 주성분으로 하는 것이기 때문에, 녹 발생의 염려는 적다.

캐비티(52, 55)내에서는 열 매체가 교반되기 때문에, 열 매체와 전열면(50, 51)와의 접촉이 양호해져, 열전달이 향상한다. 특히, 본 실시예에서는 교반 부재(5, 6)의 정면측에 구배가 설치되고, 열 매체는 교반 부재(5, 6)의 축방향에도 가압되기 때문에, 열 매체는 보다 직접적으로 전열면(50, 51)과 접한다. 그 때문에 열 매체와 전열면(50, 51)과의 열 교환 효율이 높다.

또한 교반 부재(5, 6)에 의해 열 매체가 전열면(50, 51)측에 가압되어, 그 반작용으로 교반 부재(5, 6)가 후방에 눌러지지만, 본 실시예에서는 회전자(46)의 자력 중심선(58)과, 고정자(48)의 자력 중심선(59)은 고의로 비켜 놓여 있어, 회전자(46)의 자력 중심선(58)이 정규의 일치한 위치보다도 후방에 있기 때문에, 회전자(46)가 회전하면 회전자(46)에는 고정자(48) 자력의 중심선(59)이 일치하는 방향에 힘이 작용한다. 그 때문에, 교반 부재(5, 6)의 회전에 의해서 발생하는 후방을 향하는 힘이 상쇄된다. 또한, 본 실시예에서는 교반 부재(5, 6)에 돌기(34)가 설치되어 있기 때문에, 교반 부재(5, 6)가 후방에 눌러지더라도 돌기(34)가 매니폴드 본체(10, 36)의 벽면에 맞닿아 교반 부재(5, 6)의 전면이 매니폴드 본체(10, 36)와 닿는 일은 없다. 그 때문에 교반 부재(5, 6)의 회전은 안정된다.

열전 모듈(7)의 전열면(50, 51)은 모두 수직 방향에 배치되어 있기 때문에, 캐비티(52, 55)내에 공기가 혼입하더라도 공기는 전열면(50, 51)을 따라 상승하여 매니폴드(1) 상부에 있는 배출구(22, 43)로부터 배출된다. 그 때문에, 기포에 의해 열 매체와 전열면(50, 51)의 접촉이 저해되지 않는다.

〈제 2 실시예〉

다음에 본 발명의 제 2 실시예에 관해서 설명한다. 또, 이하에 설명하는 제 2 이후의 실시예의 설명에서는 제 1 실시예와 동일한 기능을 발휘하는 부재에 동일 번호를 붙여 중복된 설명을 생략한다.

도 10은 본 발명의 제 2 실시예의 열전 모듈을 내장한 매니폴드의 정면 단면도이다.

본 실시예의 열전 모듈을 내장한 매니폴드(70)는 앞의 실시예와 같이 자기에 의해 가열측 교반 부재(71)의 회전력을 냉각측 교반 부재(72)에 전하는 것이지만, 자석(73)이 부착 위치가 앞의 예와는 다르다.

즉, 본 실시예의 매니폴드(70)에서는 캐비티(74, 75)의 면적이 열전 모듈(7)의 그것보다도 크다. 그리고 앞의 실시예에서는 열전 모듈(7)자신이 캐비티끼리를 구분짓는 칸막이 벽의 역할을 하고 있었지만, 본 실시예에서는 열전 모듈(7)의 면적이 캐비티(74, 75)보다도 작고, 열전 모듈(7) 주위에 두께가 얇은 보조벽(76)이 있다. 그리고, 자석(73)은 교반 부재(71, 72)의 주변 집합의 부위이고, 상기한 보조벽(76)에 상당하는 위치에 설치되어 있다.

그 때문에, 열전 모듈(7)이 자석(73)의 자력에 의해 악영향을 받지 않는다.또한, 자석(73)끼리의 거리가 앞의 실시예보다도 보다 작아지므로 교반 부재(71, 72)간의 동력 전달 효율이 높다.

〈제 3 실시예〉

다음에 본 발명의 제 3 실시예에 관해서 설명한다. 도 11은 본 발명의 제 3 실시예의 열전 모듈을 내장한 매니폴드의 정면 단면도이다.

먼저 설명한 두 개의 실시예는 모두 자력에 의해 교반 부재(5, 6)간의 동력 전달을 하는 것이지만, 본 실시예는 축(78)에 의해 양자간에 동력을 전달하는 것이다.

즉, 도 11에 도시하는 열전 모듈을 내장한 매니폴드(80)에서는 회전자(46)의 회전축(78)이 열전 모듈(7)를 관통하여 직접적으로 냉각측 캐비티(52)측에 달하고 있다. 그리고 해당 회전축(78)은 냉각측 교반 부재(5)와 결합되어 있다. 그 때문에 회전자(46)가 회전함으로써 가열측 교반 부재(6)과 냉각측 교반 부재(5)가 직접적으로 회전한다.

〈제 4 실시예〉

다음에 본 발명의 제 4 실시예에 관해서 설명한다. 도 12는 본 발명의 제 4 실시예의 열전 모듈을 내장한 매니폴드의 정면 단면도이다.

상술한 매니폴드는 모두 가열측과 냉각측의 캐비티에 교반 부재를 가지며, 하나의 모터로 양쪽의 교반 부재를 회전시키려고 한 것이지만, 본 실시예의 매니폴드(82)는 하나의 모터 부재(83)로 교반 부재(6)와 펌프(84)를 구동시키는 예이다.

즉, 본 실시예의 매니폴드(82)에서는 모터 부재(83)의 후방측에 펌프(84)가 결합되어 있다. 그리고 모터 부재(83)의 외장부(85)에는 후방측에도 공동부(86)가 있고, 공동부(86)에는 별도의 회전자(87)가 삽입되어 있다. 또, 후방측의 공동부(86)는 전방측의 공동부(47)와는 독립되어 있다.

회전자(87)의 회전축(88)은 교반 부재(6)을 회전시키는 회전자(46)의 회전축(60)의 연장 선상에 있다. 그리고 해당 회전축(88)이 펌프(84)의 교반 부재(89)에 고정되어 있다.

또한, 외장부(85)내에는 고정자(90)가 설치되어 있다. 고정자(90)는 두 개의 회전자(46)를 둘러싸는 길이이고, 두 개의 회전자(46)를 둘러싸는 위치에 설치되어 있다. 따라서, 하나의 고정자(90)와 두 개의 회전자(46, 87)에 의해 1조의 모터 부재가 형성되어 있다.

본 실시예의 열전 모듈을 내장한 매니폴드(82)에서는 고정자(90)에 통전함으로써 두 개의 회전자(46, 87)가 회전하고 캐비티(52)내의 교반 부재(6)와 펌프(84)내의 교반 부재(89)가 회전된다.

본 실시예의 매니폴드(82)를 사용하여 냉각 장치를 구성하는 경우, 가열측의 배관은 상술의 예와 동일하고, 콘덴서(67)를 끼워 배출구(43)와 도입구(42)를 결합하는 폐쇄 회로를 구성한다. 한쪽 냉각측은 배출구(22)와 펌프(84)의 흡입구(91)와 결합하고 펌프(84)의 배출구(93)는 증발기(65)를 거쳐 도입구(46)에 되돌린다.

또, 본 실시예의 열전 모듈을 내장한 매니폴드(82)는 도입구(21, 42)가 천지 방향의 아래쪽에 배치되고, 배출구(22, 43)상부에 경사 윗쪽을 향하여 설치되어 있는 점에서 공통한다.

〈제 5 실시예〉

다음에 본 발명의 제 5 실시예에 관해서 설명한다. 도 13은 본 발명의 제 5 실시예의 열전 모듈을 내장한 매니폴드의 정면 단면도이다.

본 실시예 및 다음에 설명하는 제 6 실시예는 도입구(42)가 천지 방향의 아래쪽에 배치되고, 배출구(43)가 상부에 경사 윗쪽을 향하여 설치되어 있는 특징을 갖는 것으로, 이 특징을 갖는 매니폴드의 변형예를 나타내는 것이다.

도 13에 도시하는 제 5 실시예의 매니폴드(92)는 매니폴드가 가열측에만 있고 냉각측에는 설치되어 있지 않다. 그리고 열전 모듈의 냉각측 전열면(50)은 직접적으로 상자형 부재(93)의 벽면(열 전도판)(99)에 맞닿아져 있다. 본 실시예의 매니폴드는 상자형 부재(93)의 내부에 직접적으로 냉장물을 넣어 사용하는 냉장고 등의 구성으로서 적합하다.

〈제 6 실시예〉

다음에 본 발명의 제 6 실시예에 관해서 설명한다. 도 14는 본 발명의 제 6 실시예의 열전 모듈을 내장한 매니폴드의 정면 단면도이다.

도 14에 도시하는 제 6 실시예의 매니폴드(95)는 앞의 실시예와 같이 매니폴드가 가열측에만 있고 냉각측에는 설치되어 있지 않다. 그리고 열전 모듈의 냉각측 전열면(50)은 직접적으로 핀 부재(96)의 벽면(열 전도판)(98)에 맞닿아져 있다. 본 실시예의 매니폴드는 핀 부재(96)에 의해 냉장고내의 공기를 식히는 냉장고에 채용하는 것이 바람직하다.

〈제 7 실시예〉

다음에 본 발명의 제 7 실시예에 관해서 도 15를 참조하면서 설명한다. 또, 제 7 실시예 이하의 실시예에서는 매니폴드 부분의 구성에 관해서는 상기한 제 1 실시예와 동일하다. 즉, 제 7이하의 실시예는 열전 모듈(120)의 구성만이 제 1 실시예와 다르다. 그 때문에, 실시예의 설명은 열전 모듈의 구성만으로 제한하고, 다른 설명에 관해서는 생략한다. 또한, 열전 모듈의 구성중 앞의 실시예와 동일한 부재는 앞의 실시예와 동일한 번호를 붙여 중복된 설명을 생략한다.

상기한 제 1 실시예에서 채용한 열전 모듈(7)은 도 5와 같이 하나의 각형 열전 모듈(111)을 알루미늄 원판(112, 113)로 낀 것인데 반해, 제 7 실시예의 원형 열전 모듈(120)는 도 15과 같이 두 개의 각형 열전 모듈(111)을 적층하여 원판(112, 113)로 낀 것이다.

본 실시예의 원형 열전 모듈(120)에서는 각형 열전 모듈(111)이 적층되어 있기 때문에, 보다 저온을 만들 수 있다. 그 때문에 본 실시예의 열전 모듈을 내장한 매니폴드는 피냉각물을 보다 저온으로 식힐 수 있다. 또, 본 실시예에서 채용하는 열전 모듈은 제 2 실시예에서부터 제 6 실시예에서 설명한 매니폴드와 조합할 수도 있다.

〈제 8 실시예〉

다음에 본 발명의 제 8 실시예에 관해서 도 16, 도 17를 참조하면서 설명한다.

본 실시예는 각형 열전 모듈(111)를 병렬적으로 나란히 세운 예를 나타내는 것이다. 즉, 본 실시예의 열전 모듈을 내장한 매니폴드로 채용하는 원형 열전 모듈(130)은 4개의 각형 열전 모듈(111)를 동일 평면상에 배치하여 원판(112, 113)로 낀 것이다.

본 실시예에서 채용하는 열전 모듈(130)은 각형 열전 모듈(111)이 복수 나열된 상태에서 판체 사이에 끼워진 구성으로 하였기 때문에, 대면적의 원형 열전 모듈(130)를 만들 수 있다.

또, 본 실시예에서 채용하는 열전 모듈(130)에 관해서도 제 2 실시예로부터 제 6 실시예에서 설명한 매니폴드와 조합할 수도 있다.

〈제 9 실시예〉

다음에 본 발명의 제 9 실시예에 관해서 도 18를 참조하면서 설명한다. 본 실시예에서 채용하는 원형 열전 모듈(140)은 3개의 각형 열전 모듈(111)를 동일 평면상에 배치하고, 원판(112, 113)으로 낀 것이다.

본 실시예에서 채용하는 열전 모듈에 관해서도 제 2 실시예부터 제 6 실시예에서 설명한 매니폴드와 조합할 수 있다.

〈제 10 실시예〉

다음에 본 발명의 제 10 실시예에 관해서 도 19를 참조하면서 설명한다.

본 실시예에서 채용하는 열전 모듈은 각형 열전 모듈(111)를 8개 사용하여 동일 평면에 4개씩 배치하여 2단으로 적층한 것이다.

본 실시예의 원형 열전 모듈(150)는 이층 구조이고, 3장의 원판(112, 151, 113)을 갖는다. 또, 외측에 배치되는 원판(112, 113)은 표면이 거칠지만, 중간부분의 원판(151)은 평활면이다.

그리고 원판(112, 151) 사이에 4개의 각형 열전 모듈(111)이 병렬적으로 나란히 배치되어 있다. 또한, 원판(151, 113) 사이에는 앞의 배열로부터 45°비틀린 배열로 4개의 각형 열전 모듈(111)이 병렬적으로 나란히 배치되어 있다.

본 실시예에서 채용하는 원형 열전 모듈(150)에서는 각형 열전 모듈(111)이 적층되어 있기 때문에, 보다 저온을 만들 수 있다. 덧붙여 본 실시예에서 채용하는 원형 열전 모듈(150)에서는 대면적의 원형 열전 모듈(150)를 만들 수 있다.

본 실시예에서 채용하는 원형 열전 모듈(150)에 관해서도 제 2 실시예부터 제 6 실시예에서 설명한 매니폴드와 조합할 수도 있다.

이상 설명한 바와 같이, 본 발명의 열전 모듈을 내장한 매니폴드에서는 열전 모듈의 전열면이 수직 방향으로 배치되고, 배출구는 캐비티의 윗쪽에 설치되어 있기 때문에, 상승한 공기는 원활히 배출구에서 배출된다. 그 때문에 본 발명의 열전 모듈을 내장한 매니폴드는 기포에 의해 전열면과 열 매체의 접촉이 방해되는 것이 적고, 열 교환 효율이 높은 효과가 있다.

또한, 본 발명의 열전 모듈을 내장한 매니폴드에서는 배출구가 경사 윗쪽을 향하고 있기 때문에, 기포는 열 매체의 흐름과 함께 원활히 배출되는 효과가 있다.

또한, 본 발명의 열전 모듈을 내장한 매니폴드에서는 캐비티 내에 교반 부재가 설치되어 있기 때문에, 캐비티 내에 회전 방향의 흐름이 발생하여, 열 매체와 열전 모듈의 전열면의 접촉율이 상승하고, 열 교환 효율이 향상하는 효과가 있다.

또한, 본 구성의 열전 모듈을 내장한 매니폴드에서는 하나의 고정자와 두 개의 회전자에 의해서 모터가 형성되며, 회전자의 회전에 의해서 캐비티 내의 교반 부재와 펌프내의 교반 부재가 회전하기 때문에, 별도의 펌프가 불필요해져 부품 점수가 감소한다.

또한, 본 발명의 열전 모듈을 내장한 매니폴드에서는 한쪽의 교반 부재로부터 동력이 전달되고 다른 쪽의 교반 부재가 회전하기 때문에, 단 하나의 원동기에 의해서 가열측과 냉각측 쌍방의 교반 부재를 교반할 수 있어, 부품 점수가 적고 외형 형상이 소형이 되는 효과가 있다.

또한, 본 발명의 열전 모듈을 내장한 매니폴드에서는 캐비티 내에 교반 부재를 갖고 원동기에 의해 한쪽의 교반 부재가 캐비티 내에서 회전시키고 다른 쪽 교반 부재로부터 동력이 전달되고 다른 쪽의 교반 부재가 회전하므로, 단 1개의 원동기에 의해 가열측과 냉각측 쌍방의 교반 부재를 교반할 수 있어, 부품 점수가 적고 외형 형상이 소형이 되는 효과가 있다.

또한, 본 발명의 열전 모듈을 내장한 매니폴드에서는 교반 부재 간의 동력 전달에 자기를 이용하기 때문에, 비접촉으로 교반 부재 간의 동력 전달을 할 수 있어 캐비티끼리의 독립성을 확보할 수 있다. 그 때문에 가열측과 냉각측의 열 매체가 섞이는 일이 없다.

또한, 본 발명의 열전 모듈을 내장한 매니폴드에서는 캐비티의 외형이 열전 모듈의 전열면의 외형보다도 크고, 교반 부재의 일부로 열전 모듈의 외주부에 상당하는 위치에 자기 부재가 설치되고, 해당 자기 부재에 의해 교반 부재 간의 동력 전달이 행하여지기 때문에, 열전 모듈을 자기의 영향으로부터 보호하는 효과가 있다.

또한, 본 발명의 열전 모듈을 내장한 매니폴드에서는 축에 의해 한쪽의 교반 부재로부터 다른 쪽의 교반 부재에 직접적으로 동력을 전달하기 때문에, 동력 전달 효율이 높은 효과가 있다.

또한, 본 발명의 열전 모듈을 내장한 매니폴드에서는 열전 모듈은 외형 형상이 원형이기 때문에, 면적의 낭비가 적은 효과가 있다.

또한, 본 발명의 열전 모듈을 내장한 매니폴드에서는 판형상의 열전 모듈을 실질상 원형인 것으로서 사용할 수 있다.

또한, 본 발명의 열전 모듈을 내장한 매니폴드에서는 열전 모듈의 전열면이 열 전도판에 접촉되어 있어 직접적으로 냉각 대상물이나 공기등을 냉각할 수 있다.

또한, 본 발명의 냉각 장치에서는 캐비티 자체에 펌프의 기능이 발휘되기 때문에 실질적으로 펌프를 생략할 수 있다.

본 발명에 의하면 원형 열전 모듈이 실현되고, 또한 그 제조는 용이하다. 또한, 펠티에 소자의 다단화도 용이하다. 또한, 본 발명의 원형 열전 모듈은 원형이므로 전열 면적이 넓다.

또한, 본 발명에서는 각형 열전 모듈이 복수 적층된 상태에서 판체 사이에 끼워진 구성으로 하였기 때문에 보다 저온을 만들 수 있다.

또한, 본 발명에서는 각형 열전 모듈이 복수 나열된 상태로 판체 사이에 끼워진 구성으로 하였기 때문에, 대면적의 원형 열전 모듈을 만들 수 있다.

또한, 본 발명에서는 원형의 판체는 표면이 거칠기 때문에 열 교환 효율의 향상이 도모된다.

이상과 같이, 본 발명의 열전 모듈을 내장한 매니폴드 및 열전 모듈을 사용한 냉각 장치는 냉장고의 주요 구성물인 냉동기로서 유용하고, 또한 냉각기(cooler)나 냉장실(chiller)도 적용 가능하다.

Claims

적어도 두 개의 전열면을 갖고 전류를 흐르게 함으로써 한쪽의 전열면이 가열되고 다른 쪽의 전열면이 냉각되는 열전 모듈과, 상기 열전 모듈을 덮고 가열측의 전열면 사이에 캐비티를 형성하고 냉각측의 전열면 사이에 다른 캐비티를 갖는 매니폴드 본체와, 각 캐비티 내에 설치된 교반 부재와, 교반 부재의 한쪽을 회전시키는 원동기와, 한쪽의 교반 부재의 회전력을 다른 쪽의 교반 부재에 전달하는 동력 전달 부재를 갖고 원동기에 의해 한쪽의 교반 부재가 캐비티 내에서 회전되고, 다른 쪽의 교반 부재는 상기 교반 부재로부터 동력 전달을 받아 다른 쪽의 캐비티 내에서 회전하는 열전 모듈을 내장한 매니폴드.
제 1 항에 있어서, 교반 부재 간의 동력 전달은 자기에 의해서 행하여지는 열전 모듈을 내장한 매니폴드.
제 2 항에 있어서, 캐비티의 외형은 열전 모듈의 전열면의 외형보다도 크고, 교반 부재의 일부로 열전 모듈의 외주부에 상당하는 위치에 자기 부재가 설치되고, 해당 자기 부재에 의해서 교반 부재 간의 동력 전달이 행하여지는 열전 모듈을 내장한 매니폴드.
제 1 항에 있어서, 한쪽의 캐비티와 다른 쪽의 캐비티를 연통하는 축을 가지며, 해당 축에 의해서 교반 부재로부터 다른 쪽의 교반 부재에 동력이 전달되는 열전 모듈을 내장한 매니폴드.
제 1 항에 있어서, 매니폴드 본체는 적어도 캐비티의 한쪽에 열 매체가 도입되는 도입구와, 해당 캐비티로부터 열 매체가 배출되는 배출구를 가지며, 열전 모듈의 전열면은 수직 방향으로 배치되고 상기 배출구는 캐비티의 윗쪽에 설치되어 있는 열전 모듈을 내장한 매니폴드.
제 5 항에 있어서, 배출구는 경사 윗쪽을 향하여 설치되어 있는 열전 모듈을 내장한 매니폴드.
제 1 항에 있어서, 열전 모듈은 외형 형상이 원형인 열전 모듈을 내장한 매니폴드.
제 1 항에 있어서, 열전 모듈은 판형상으로 성형된 소자가 원판상의 전열 부재에 끼워져 외형 형상이 원형인 열전 모듈을 내장한 매니폴드.
제 7 항에 있어서, 열전 모듈은 복수의 펠티에 소자가 사각 형상으로 배열되어 고정된 각형 열전 모듈과, 2 장 이상의 원형 판체를 가지며, 상기 판체 사이에 각형 열전 모듈을 끼워 이루어지는 열전 모듈을 내장한 매니폴드.
제 9 항에 있어서, 각형 열전 모듈은 펠티에 소자를 세라믹층 또는 산화 알루미늄층에 의해 끼워 고정한 것인 열전 모듈을 내장한 매니폴드.
제 9 항에 있어서, 각형 열전 모듈은 복수 적층된 상태로 판체 사이에 끼워져 이루어지는 열전 모듈을 내장한 매니폴드.
제 9 항에 있어서, 각형 열전 모듈은 복수 나열된 상태로 판체 사이에 끼워져 이루어지는 열전 모듈을 내장한 매니폴드.
제 9 항에 있어서, 원형의 판체는 표면이 거친 열전 모듈을 내장한 매니폴드.
제 1 항에 있어서, 원동기는 회전자와 고정자를 갖는 모터이고, 상기 회전자가 교반 부재와 연결되어, 해당 회전자와 고정자의 자력 중심선은 불일치하고, 회전자의 자력 중심선은 교반 부재에 대하여 후방에 어긋나 있는 열전 모듈을 내장한 매니폴드.
적어도 두 개의 전열면을 갖고 전류를 흐르게 함으로써 한쪽의 전열면이 가열되고 다른 쪽의 전열면이 냉각되는 열전 모듈과, 상기 전열면의 적어도 한쪽을 적어도 덮는 동시에 해당 전열면과의 사이에 캐비티를 갖는 매니폴드 본체와, 상기 캐비티의 적어도 하나의 내부에 설치된 교반 부재를 가지며, 상기 교반 부재의 회전축의 연장 선상에 회전축이 배치된 교반 부재를 내장한 펌프가 상기 매니폴드 본체에 배치되고, 상기 캐비티 내의 교반 부재와, 상기 펌프의 교반 부재에는 별개의 회전자가 연결되고, 상기 두 개의 회전자를 둘러싸는 위치에 하나의 고정자가 설치되고, 상기 고정자와 회전자에 의해서 모터가 형성되어 캐비티 내의 교반 부재와 상기 펌프의 교반 부재가 회전되는 열전 모듈을 내장한 매니폴드.
제 15 항에 있어서, 매니폴드 본체는 열전 모듈을 덮고, 가열측의 전열면 사이에 캐비티를 형성하고 냉각측의 전열면 사이에 다른 캐비티를 형성하며, 각 캐비티 내에 교반 부재가 설치되고, 한쪽의 교반 부재의 회전력을 다른 쪽의 교반 부재에 전달하는 동력 전달 부재를 가지며, 다른 쪽의 교반 부재는 한쪽의 교반 부재로부터 동력 전달을 받아 다른 쪽의 캐비티 내에서 회전하는 열전 모듈을 내장한 매니폴드.
제 16 항에 있어서, 캐비티 내 교반 부재 간의 동력 전달은 자기에 의해 행하여지는 열전 모듈을 내장한 매니폴드.
제 16항에 있어서, 캐비티의 외형은 열전 모듈의 전열면의 외형보다도 크고, 교반 부재의 일부로 열전 모듈의 외주부에 상당하는 위치에 자기 부재가 설치되며 해당 자기 부재에 의해 교반 부재 간의 동력 전달이 행하여지는 열전 모듈을 내장한 매니폴드.
제 16 항에 있어서, 한쪽의 캐비티와 다른 쪽 캐비티를 연통하는 축을 가지며, 해당 축에 의해서 교반 부재로부터 다른 쪽의 교반 부재에 동력이 전달되는 열전 모듈을 내장한 매니폴드.
제 15 항에 있어서, 매니폴드 본체는 적어도 캐비티의 한쪽에 열 매체가 도입되는 도입구와 해당 캐비티로부터 열 매체가 배출되는 배출구를 가지며, 열전 모듈의 전열면은 수직 방향으로 배치되며, 상기 배출구는 캐비티의 윗쪽에 설치되어 있는 열전 모듈을 내장한 매니폴드.
제 20 항에 있어서, 배출구는 경사 윗쪽을 향하여 설치되어 있는 열전 모듈을 내장한 매니폴드.
제 15 항에 있어서, 열전 모듈은 외형 형상이 원형인 열전 모듈을 내장한 매니폴드.
제 15 항에 있어서, 열전 모듈은 판형상으로 성형된 소자가 원판 모양의 전열 부재에 끼워져 외형 형상이 원형인 열전 모듈을 내장한 매니폴드.
제 15 항에 있어서, 열전 모듈은 복수의 펠티에 소자가 사각 형상으로 배열되어 고정된 각형 열전 모듈과, 2 장 이상의 원형의 판체를 갖고, 상기 판체 사이에 각형 열전 모듈을 끼워 이루어지는 열전 모듈을 내장한 매니폴드.
제 24 항에 있어서, 각형 열전 모듈은 펠티에 소자를 세라믹층 또는 산화 알루미늄층에 의해 끼워 고정한 것인 열전 모듈을 내장한 매니폴드.
제 24 항에 있어서, 각형 열전 모듈은 복수 적층된 상태로 판체 사이에 끼워져 이루어지는 열전 모듈을 내장한 매니폴드.
제 24 항에 있어서, 각형 열전 모듈은 복수 나열된 상태로 판체 사이에 끼워져 이루어지는 열전 모듈을 내장한 매니폴드.
제 22 항에 있어서, 원형의 판체는 표면이 거친 열전 모듈을 내장한 매니폴드.
제 15 항에 있어서, 매니폴드 본체는 열전 모듈의 전열면의 한쪽만을 덮고, 열전 모듈의 다른 쪽 전열면은 열 전도판에 맞닿아져 있는 열전 모듈을 내장한 매니폴드.
적어도 두 개의 전열면을 갖고 전류를 흐르게 함으로써 한쪽의 전열면이 가열되고 다른 쪽의 전열면이 냉각되는 열전 모듈과, 상기 전열면의 적어도 한쪽을 덮는 동시에 해당 전열면과의 사이에 캐비티를 갖는 매니폴드 본체와, 상기 캐비티에 열 매체가 도입되는 도입구와, 상기 캐비티로부터 열 매체가 배출되는 배출구를 가지며, 상기 열전 모듈의 전열면은 수직 방향으로 배치되며, 상기 배출구는 캐비티의 윗쪽에 설치되어 있는 열전 모듈을 내장한 매니폴드.
제 30 항에 있어서, 배출구는 경사 윗쪽을 향하여 설치되어 있는 열전 모듈을 내장한 매니폴드.
제 30 항에 있어서, 캐비티 내에 교반 부재가 설치되어 있고, 교반 부재가 캐비티 내에서 회전하는 열전 모듈을 내장한 매니폴드.
제 30 항에 있어서, 매니폴드 본체는 열전 모듈을 덮고, 가열측의 전열면 사이에 캐비티를 형성하고 냉각측의 전열면과의 사이에 다른 캐비티를 형성하여 각 캐비티 내에 교반 부재가 설치되고, 한쪽의 교반 부재의 회전력을 자기를 통하여 다른 쪽의 교반 부재에 전달하는 동력 전달 부재를 가지며, 다른 쪽의 교반 부재는 한쪽의 교반 부재로부터 자기에 의해 동력 전달을 받아 다른 쪽 캐비티 내에서 회전하는 열전 모듈을 내장한 매니폴드.
제 30 항에 있어서, 매니폴드 본체는 열전 모듈을 덮고, 가열측의 전열면과의 사이에 캐비티를 형성하고 냉각측의 전열면과의 사이에 다른 캐비티를 형성하여 각 캐비티 내에 교반 부재가 설치되고, 한쪽의 캐비티와 다른 쪽 캐비티를 연통하는 축을 가지며, 해당 축에 의해 교반 부재로부터 다른 쪽 교반 부재에 동력이 전달되며, 다른 쪽 교반 부재는 한쪽 교반 부재로부터 상기 축을 통하여 동력 전달을 받아 다른 쪽 캐비티 내에서 회전하는 열전 모듈을 내장한 매니폴드.
제 30 항에 있어서, 열전 모듈은 외형 형상이 원형인 열전 모듈을 내장한 매니폴드.
제 30 항에 있어서, 열전 모듈은 판형상으로 성형된 소자가 원판상의 전열 부재에 끼워져 외형 형상이 원형인 열전 모듈을 내장한 매니폴드.
제 30 항에 있어서, 열전 모듈은 복수의 펠티에 소자가 사각 형상으로 배열되어 고정된 각형 열전 모듈과, 2 장 이상의 원형 판체를 갖고 상기 판체 사이에 각형 열전 모듈을 끼워 이루어지는 열전 모듈을 내장한 매니폴드.
제 37 항에 있어서, 각형 열전 모듈은 펠티에 소자를 세라믹층 또는 산화 알루미늄층에 의해 끼워 고정한 것인 열전 모듈을 내장한 매니폴드.
제 37 항에 있어서, 각형 열전 모듈은 복수 적층된 상태로 판체의 사이에 끼워져 이루어지는 열전 모듈을 내장한 매니폴드.
제 37 항에 있어서, 각형 열전 모듈은 복수 나열된 상태로 판체 사이에 끼워져 이루어지는 열전 모듈을 내장한 매니폴드.
제 35 항에 있어서, 원형의 판체는 표면이 거친 열전 모듈을 내장한 매니폴드.
제 30 항에 있어서, 매니폴드 본체는 열전 모듈의 전열면 한쪽만을 덮고, 열전 모듈의 다른 쪽 전열면은 열 전도판에 맞닿아져 있는 열전 모듈을 내장한 매니폴드.
복수의 펠티에 소자가 사각 형상으로 배열되어 고정된 각형 열전 모듈과 2 장 이상의 원형 판체를 갖고 상기 판체 사이에 각형 열전 모듈을 끼워 이루어지는 원형 열전 모듈.
제 43 항에 있어서, 각형 열전 모듈은 펠티에 소자를 세라믹층 또는 산화 알루미늄층에 의해서 끼워 고정한 것인 원형 열전 모듈.
제 43 항에 있어서, 각형 열전 모듈이 복수 적층된 상태로 판체 사이에 끼워져 이루어지는 원형 열전 모듈.
제 43 항에 있어서, 각형 열전 모듈이 복수 나열된 상태로 판체 사이에 끼워져 이루어지는 원형 열전 모듈.
제 43 항에 있어서, 원형 판체는 표면이 거친 원형 열전 모듈.
복수의 펠티에 소자가 사각 형상으로 배열되어 고정된 각형 열전 모듈과, 2 장 이상의 원형 판체를 갖고, 상기 판체 사이에 각형 열전 모듈을 끼워 이루어지고, 두 개의 전열면을 갖고 전류를 흐르게 함으로써 한쪽 전열면이 가열되고 다른 쪽 전열면이 냉각되는 원형 열전 모듈과, 상기 원형 열전 모듈을 덮고 가열측 전열면과의 사이에 캐비티를 형성하고 냉각측 전열면과의 사이에 다른 캐비티를 형성하여, 상기 캐비티에 열 매체가 도입되는 도입구와, 상기 캐비티로부터 열 매체가 배출되는 배출구를 가지며, 상기 열전 모듈의 전열면은 수직 방향으로 배치되며, 상기 배출구는 캐비티의 윗쪽에 설치된 매니폴드 본체와 각 캐비티 내에 설치된 교반 부재와, 한쪽 교반 부재의 회전력을 자기를 통하여 다른 쪽 교반 부재에 전달하는 동력 전달 부재를 가지며, 상기 교반 부재의 회전축의 연장 선상에 회전축이 배치된 교반 부재를 내장한 펌프가 상기 매니폴드 본체에 배치되고, 상기 캐비티 내의 교반 부재와, 상기 펌프의 교반 부재에는 별개의 회전자가 연결되어 상기 두 개의 회전자를 감싸는 위치에 하나의 고정자가 설치되며 상기 고정자와 회전자에 의해서 모터가 형성되어 캐비티 내의 한쪽의 교반 부재와 상기 펌프의 교반 부재가 회전되며, 또한 다른 쪽 교반 부재는 한쪽 교반 부재로부터 자기에 의해서 동력 전달을 받아 다른 쪽 캐비티 내에서 회전하는 열전 모듈을 매니폴드.
열전 모듈을 내장한 매니폴드와 열 교환기를 가지며, 상기 매니폴드와 열 교환기 사이에 고리 모양으로 연결하는 배관이 이루어지고, 상기 열전 모듈을 내장한 매니폴드는 적어도 두 개의 전열면을 갖고 전류를 흐르게 함으로써 한쪽 전열면이 가열되고 다른 쪽 전열면이 냉각되는 열전 모듈과, 상기 열전 모듈을 덮고 가열측 전열면과의 사이에 캐비티를 형성하며, 냉각측 전열면 사이에 다른 캐비티를 갖는 매니폴드 본체와, 각 캐비티 내에 설치된 교반 부재와, 교반 부재의 한쪽을 회전시키는 원동기와, 한쪽의 교반 부재의 회전력을 다른 쪽 교반 부재에 전달하는 동력 전달 부재를 가지며, 원동기에 의해서 한쪽 교반 부재가 캐비티 내에서 회전되고 다른 쪽 교반 부재는 상기 교반 부재로부터 동력 전달을 받아 다른 쪽 캐비티 내에서 회전하여, 상기 교반 부재에 의해서 매니폴드 내의 열 매체가 가압되어 해당 가압력에 의해 열 매체가 배관 내를 순환하는 냉각 장치.
열전 모듈을 내장한 매니폴드와 열 교환기를 가지며, 상기 매니폴드와 열 교환기 사이에 고리 모양으로 연결하는 배관이 이루어지며, 상기 열전 모듈을 내장한 매니폴드는 적어도 두 개의 전열면을 갖고 전류를 흐르게 함으로써 한쪽 전열면이 가열되고 다른 쪽 전열면이 냉각되는 열전 모듈과 상기 전열면의 적어도 한쪽을 덮는 동시에 해당 전열면과의 사이에 캐비티를 갖는 매니폴드 본체와, 상기 캐비티의 적어도 하나의 내부에 설치된 교반 부재를 갖고 상기 교반 부재의 회전축의 연장 선상에 회전축이 배치된 교반 부재를 내장한 펌프가 상기 매니폴드 본체에 배치되고, 상기 캐비티 내의 교반 부재와 상기 펌프의 교반 부재에는 단 1개의 회전자가 연결되어 상기 두 개의 회전자를 둘러싸는 위치에 하나의 고정자가 설치되고, 상기 고정자와 회전자에 의해 모터가 형성되어 캐비티 내의 교반 부재와 상기 펌프의 교반 부재가 회전되며, 상기 캐비티 내의 교반 부재와 상기 펌프의 교반 부재에 의해 매니폴드 내의 열 매체가 가압되어 해당 가압력에 의해 열 매체가 배관 내를 순환하는 냉각 장치.
열전 모듈을 내장한 매니폴드와 열 교환기를 가지며, 상기 매니폴드와 열 교환기 사이에 고리 모양으로 연결하는 배관이 이루어져, 상기 열전 모듈을 내장한 매니폴드는 적어도 두 개의 전열면을 갖고 전류를 흐르게 함으로써 한쪽의 전열면이 가열되고 다른 쪽의 전열면이 냉각되는 열전 모듈과, 상기 전열면의 적어도 한쪽을 덮는 동시에 해당 전열면과의 사이에 캐비티를 갖는 매니폴드 본체와, 상기 캐비티에 열 매체가 도입되는 도입구와 상기 캐비티로부터 열 매체가 배출되는 배출구를 갖고, 상기 열전 모듈의 전열면은 수직 방향으로 배치되며, 상기 배출구는 캐비티의 윗쪽에 설치되고, 또한 캐비티 내에 교반 부재가 설치되어 있고, 교반 부재가 캐비티 내에서 회전하여 상기 교반 부재에 의해 매니폴드 내의 열 매체가 가압되어 해당 가압력에 의해 열 매체가 배관내를 순환하는 냉각 장치.