KR20160056213A - 공기 조절 시트용 열전 소자 - Google Patents

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KR20160056213A
KR20160056213A KR1020140156350A KR20140156350A KR20160056213A KR 20160056213 A KR20160056213 A KR 20160056213A KR 1020140156350 A KR1020140156350 A KR 1020140156350A KR 20140156350 A KR20140156350 A KR 20140156350A KR 20160056213 A KR20160056213 A KR 20160056213A
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권택율
윤영균
찬 박
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리빙케어소재기술(주)
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Abstract

본 발명은 공기 조절 시트용 열전 소자에 관한 것으로, 본 발명은 공기 조절 시트에 적용되어 전류의 인가 방향에 따라 어느 한쪽은 열을 방출하고, 반대쪽은 열을 흡수하여 열전 냉각 또는 열전 가열하게 하는 열전 소자에 있어서, 양쪽 표면에 상, 하부 세라믹 기판이 결합되는 열전모듈; 상기 상부 세라믹 기판의 표면에 접합되어 흡열하는 흡열부; 및 상기 하부 세라믹 기판의 표면에 접합되어 방열하는 방열부를 포함하며, 상기 흡열부와 상기 상부 세라믹 기판 및 상기 방열부와 상기 하부 세라믹 기판은 글루(Glue) 또는 솔더링에 의해 접합된다.
본 발명에 의하면, 흡열부 및 방열부를 열전 모듈의 표면에 구비된 세라믹 기판과 접합시키거나, 흡열부 및 방열부를 세라믹 기판의 표면에 DBC(Direct Bonded Copper) 공법에 의해 접합된 구리(Cu) 박판과 접합시켜 열전모듈과의 접합 효율이 우수한 효과가 있다.

Description

공기 조절 시트용 열전 소자 {THERMO-ELECTRIC DEVICE FOR CLIMATE CONTROLLED SEAT}
본 발명은 공기 조절 시트용 열전 소자에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 자동차의 시트 내에 냉방 또는 난방 처리된 공기를 불어 넣어 탑승자로 하여금 안락함과 상쾌함을 느끼도록 펠티에(Peltier) 현상을 일으키게 하는 열전소자에 관한 것이다.
차량의 시트는 탑승자가 편안한 자세로 운전하기 위해 착좌하는 기본적인 기능 이외에 열선 기능, 전동 기능 및 통풍 기능 등 편의적인 부가 기능이 추가적으로 구현되고 있다.
근래에 들어 공기 조절 시트(CCS, Climate Controlled Seat)에 열전 소자(Thermo-electric Device, TED)를 이용하여 열전 냉각 또는 열전 가열하면서 냉방 또는 난방 처리된 공기를 불어 넣어 탑승자로 하여금 안락함과 상쾌함을 느끼도록 하는 제품이 출시되고 있다.
이렇게 공기 조절 시트와 관련된 기술이 공개특허 제2008-0048911호 및 등록특허 제1179108호에 제안된 바 있다.
이하에서 종래기술로서 공개특허 제2008-0048911호 및 등록특허 제1179108호에 개시된 차량용 시트의 냉난방 장치 그리고 이중열전소자모듈을 사용하는 시트의 냉방 및 난방 시스템을 간략히 설명한다.
도 1은 공개특허 제2008-0048911호(이하 '종래기술 1'이라 함)에서 차량용 시트의 냉난방 장치의 전체 구성도이다. 도 1에서 보는 바와 같이 종래기술 1의 차량용 시트의 냉난방 장치는 공기의 흐름이 자유로운 통기성 구조로 형성되고, 좌석부(11)와 등받이부(12)로 이루어진 기능성 시트(10)와, 상기 기능성 시트(10)에 펠티에 모듈을 열원장치로 하여 발생된 공기를 유입(송풍)시켜 줌으로써 상기 기능성시트(10)의 표면온도를 설정된 온도로 유지하여 주는 차량용 시트의 냉난방 장치에 있어서, 상기 시트(10) 좌석부(11)의 배면에 설치되며, 제1열원부(22)로 향하는 제1송풍구와 제2열원부(23)로 향하는 제2송풍구가 양측에 각각 형성되는 상하부케이스와, 상기 상하부케이스에 내장되는 송풍팬으로 구성되어 상기 제1 및 제2열원부(22,23)로 풍량을 제공하는 송풍부(21)와, 상기 시트(10)의 좌석부(11)의 배면에 설치되며, 펠티에 모듈을 내장하고 좌석부(11)로 공급열을 토출하는 열원토출구와, 상기 열원토출구와는 다른 방향으로 폐열을 토출하는 폐열토출구를 포함하는 제1열원부(22)와, 상기 시트(10)의 등받이부(12)의 배면에 설치되며, 펠티에 모듈을 내장하고 등받이부(12)로 공급열을 토출하는 열원토출구와, 상기 열원토출구와는 다른 방향으로 폐열을 토출하는 폐열토출구를 포함하는 제2열원부(23)와, 상기 송풍부(21)와 제1열원부(22) 및 제2열원부(23)를 각각 연결하여 주는 공기통로인 제1송풍덕트 및 제2 송풍덕트를 포함하는 냉난방장치(20)를 구성하되, 상기 송풍부(21)의 제2송풍공의 단면적을 제1송풍공의 단면적 보다 크게 형성하여 제2열원부(23)로 향하는 풍량이 더 높아지도록 구성하고, 상기 제1열원부(22) 및 제2열원부(23)의 폐열토출공의 단면적을 각각 상기 열원토출공의 단면적 보다 크게 형성하여 폐열토출공으로 배출되는 폐열의 풍량이 더 높아지도록 구성하여 된 것을 특징으로 한다.
그러나 종래기술 1에 의한 차량용 시트의 냉난방 장치는 열전달율 상승을 위해 펠티에 모듈과 방열부 및 흡열부와의 접합 성능 향상이 요구되고 있다.
도 2는 등록특허 제1179108호(이하 '종래기술 2'라 함)에서 2중 열전소자 모듈의 구성도이다. 도 1에서 보는 바와 같이 종래기술 2의 이중열전소자모듈을 사용하는 시트의 냉방 및 난방 시스템에서 2중 열전소자 모듈(21)은 편의상 위로부터 제1고온면 열전달핀매체(25), 제1열전소자(22), 저온면 열전달핀매체(24), 제2열전소자(23), 제2고온면 열전달매체(26)로 순차적으로 층을 이루며 구성된다. 따라서 제1, 2 열전소자(22, 23)는 DC전압 인가시에 각각의 저온면이 중앙의 저온면 열전달핀매체(24)쪽에 오도록 대칭으로 배치하여 제1, 2 열전소자(22, 23)의 고온면이 바깥쪽에 위치하며 제1, 2 고온면 열전달핀매체(25, 26)가 열전소자의 고온면에 각각 부착됨으로써 구성된다. 한편 열전소자와 열전달핀매체사이에는 접촉열저항을 최소화하기 위해 전도열전달계수가 큰 써멀 그리스와 같은 접촉열저항 감소물질이 도포될 수 있다. 또한, 열전소자와 열전달핀매체사이의 고정 또는 2중 열전소자 모듈(21)의 고정을 위해서 열전달핀매체에 압력을 가하는 탄성 브라켓(미도시)이나 고정볼트(미도시) 등의 결합수단이 사용될 수 있다.
그러나 종래기술 2에 의한 이중열전소자모듈을 사용하는 시트의 냉방 및 난방 시스템은 열전달율 상승을 위해 제1고온면 열전달핀매체(25), 제1열전소자(22), 저온면 열전달핀매체(24), 제2열전소자(23), 제2고온면 열전달매체(26)간 접합 성능 향상이 요구되고 있다.
KR 2008-0048911 A KR 1179108 B1
본 발명의 목적은 상기한 바와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 흡열부 및 방열부를 열전 모듈의 표면에 구비된 세라믹 기판과 접합시키거나, 흡열부 및 방열부를 세라믹 기판의 표면에 DBC(Direct Bonded Copper) 공법에 의해 접합된 구리(Cu) 박판과 접합시켜 열전모듈과의 접합 효율이 우수한 공기 조절 시트용 열전 소자를 제공하는 것이다.
상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징에 따르면, 본 발명은, 공기 조절 시트에 적용되어 전류의 인가 방향에 따라 어느 한쪽은 열을 방출하고, 반대쪽은 열을 흡수하여 열전 냉각 또는 열전 가열하게 하는 열전 소자에 있어서, 양쪽 표면에 상, 하부 세라믹 기판이 결합된 열전모듈; 상기 상부 세라믹 기판의 표면에 접합되어 흡열하는 흡열부; 및 상기 하부 세라믹 기판의 표면에 접합되어 방열하는 방열부를 포함하며, 상기 흡열부와 상기 상부 세라믹 기판 및 상기 방열부와 상기 하부 세라믹 기판은 글루(Glue) 또는 솔더링에 의해 접합되는 공기 조절 시트용 열전 소자를 통해 달성된다.
또한, 본 발명에서의 상기 글루 접합은 상온 또는 200℃ 이하에서 가압에 의해 수행될 수 있다.
또한, 본 발명에서의 상기 솔더링 접합은 상기 상부 및 하부 세라믹 기판에 메탈라이징(metallizing) 처리한 후 수행될 수 있다.
또한, 본 발명에서는 상기 상부 및 하부 세라믹 기판 중 어느 하나의 표면에 DBC(Direct Bonded Copper) 공법에 의해 구리(Cu) 박판이 접합된 후 상기 구리 박판과 상기 흡열부와 상기 방열부 중 적어도 하나가 접합될 수 있다.
또한, 본 발명에서의 상기 구리 박판은 고온 환원 분위기에서 접합될 수 있다.
또한, 본 발명은, 공기 조절 시트에 적용되어 전류의 인가 방향에 따라 어느 한쪽은 열을 방출하고, 반대쪽은 열을 흡수하여 열전 냉각 또는 열전 가열하게 하는 열전 소자에 있어서, 양쪽 표면에 상, 하부 IMS(Insulate Metal Substrate) 기판이 결합된 열전모듈; 상기 상부 IMS의 표면에 접합되어 흡열하는 흡열부; 및 상기 하부 IMS의 표면에 접합되어 방열하는 방열부를 포함하는 공기 조절 시트용 열전 소자를 통해 달성된다.
또한, 본 발명에서의 상기 상, 하부 IMS 기판은, 상기 열전모듈을 구성하는 N/P형 엘레멘트의 표면에 접합되도록 회로가 구성된 전극; 및 상기 전극의 표면에 아노다이징 처리된 절연 기판을 포함할 수 있다.
또한, 본 발명에서의 상기 상부 IMS 기판과 상기 흡열부 및 상기 하부 IMS 기판과 상기 방열부는 글루(Glue) 접합 또는 상기 절연 기판에 아노다이징 처리한 후 도금 처리되어 솔더링 접합될 수 있다.
또한, 본 발명에서의 상기 상, 하부 IMS 기판은, 베이스가 되는 금속기판; 상기 금속기판의 표면에 형성되는 절연 코팅층; 및 상기 절연 코팅층의 표면에 상기 열전모듈의 N/P형 엘레멘트 회로를 구성하도록 구비된 전극을 포함할 수 있다.
또한, 본 발명에서의 상기 상부 IMS 기판과 상기 흡열부 및 상기 하부 IMS 기판과 상기 방열부는 솔더링 접합될 수 있다.
본 발명에 의하면, 흡열부 및 방열부를 열전 모듈의 표면에 구비된 세라믹 기판과 접합시키거나, 흡열부 및 방열부를 세라믹 기판의 표면에 DBC(Direct Bonded Copper) 공법에 의해 접합된 구리(Cu) 박판과 접합시켜 열전모듈과의 접합 효율이 우수한 효과가 있다.
도 1은 종래기술 1에 의한 차량용 시트의 냉난방 장치의 전체 구성도이다.
도 2는 종래기술 2에 의한 2중 열전소자 모듈의 구성도이다.
도 3은 본 발명의 제1 실시예에 의한 공기 조절 시트용 열전 소자를 도시한 분해사시도이다.
도 4는 본 발명의 제1 실시예에 의한 공기 조절 시트용 열전 소자를 도시한 측면도이다.
도 5는 본 발명의 제2 실시예에 의한 공기 조절 시트용 열전 소자를 도시한 분해사시도이다.
도 6은 본 발명의 제2 실시예에 의한 공기 조절 시트용 열전 소자를 도시한 측면도이다.
도 7은 본 발명의 제3 실시예에 의한 공기 조절 시트용 열전 소자를 도시한 측면도이다.
도 8은 본 발명의 제4 실시예에 의한 공기 조절 시트용 열전 소자를 도시한 측면도이다.
본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 발명자가 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.
명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함" 한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.
이하 도면을 참고하여 본 발명에 의한 공기 조절 시트용 열전 소자에 대한 실시 예의 구성을 상세하게 설명하기로 한다.
<제1 실시예>
도 3에는 본 발명의 제1 실시예에 의한 공기 조절 시트용 열전 소자가 분해사시도로 도시되어 있으며, 도 4에는 본 발명의 제1 실시예에 의한 공기 조절 시트용 열전 소자가 측면도로 도시되어 있다.
이들 도면에 의하면, 본 발명의 공기 조절 시트용 열전 소자(100)는 상부 및 하부 세라믹 기판(111, 112)이 표면에 접합된 열전모듈(110), 흡열부(120) 및 방열부(130)를 포함하며, 차량 등의 공기 조절 시트(CCS, Climate Controlled Seat)에 적용되어 전류의 인가 방향에 따라 어느 한쪽은 열을 방출하고, 반대쪽은 열을 흡수하여 열전 냉각 또는 열전 가열하게 한다.
열전모듈(110)은 발열면과 흡열면의 표면에 각각 상부 및 하부 세라믹 기판(111, 112)이 결합되며, 전원이 인가되면 펠티어(Peltier) 효과에 따라 일측 접합부에서 열을 흡수하고 타측 접합부에서 열을 발산한다. 여기서, 열전모듈은 열에너지와 전기에너지의 상호변환이 가능한 친환경적인 에너지재료로써, 알루미나 등의 세라믹기판을 사이에 두고 칩 형태의 p형과 n형의 열전반도체가 전기적으로 직렬로 실장된 형태를 가지고 있다. 특히, 열전모듈에 전기에너지를 인가하게 되면 열전반도체 내부의 전하(전자, 정공)는 열전모듈의 일단에서 열에너지를 흡수하여 반대면으로 이동시키며, 이로 인하여 열전모듈의 일면은 냉각이 되고 반대면은 발열이 된다.
한편, 상기 열전 모듈(110)은 벌크(bulk)형 또는 골격(skeleton)형 등이 적용될 수 있다.
열전 모듈(110)이 벌크(bulk)형인 경우 도면에 도시하지 않았지만 전극 패턴이 형성된 상, 하부 기판과 상기 상, 하부 기판의 전극 패턴 상에 솔더링을 통해 전기적으로 접속되는 P형 및 N형 엘레멘트를 포함한다. 이때, 상기 상, 하부 기판의 표면에 절연층이 형성될 수 있고, 상기 전극 패턴 중 양 끝단에 전원을 인가할 수 있도록 단자선이 솔더링하여 부착된다.
더욱이, 상기 P형 및 N형 엘레멘트는 상기 상, 하부 기판의 전극 패턴에 교번되게 배치된다. 즉, 일측 P형 및 N형 엘레멘트의 상면이 상부 기판의 저면에 형성된 전극 패턴을 통해 전기적으로 연결되고, 타측 N형 및 P형 엘레멘트의 저면이 하부 기판의 상면에 형성된 전극 패턴을 통해 전기적으로 연결되어 교번되게 연결된다.
열전 모듈(110)이 골격(skeleton)형인 경우, 도면에는 도시하지 않았지만 상, 하부 전극, 상, 하부 접합층, 상, 하부 코팅층, N형 엘레멘트(146) 및 P형 엘레멘트를 포함하며, 전류의 발생량을 극대화하기 위하여 흡열면과 발열면에 온도차를 크게 하는 것이 바람직하다.
흡열부(120)는 상부 세라믹 기판(111)의 표면에 글루(Glue) 접합 또는 솔더링(soldering) 등에 의해 접합되어 흡열하게 된다.
더욱이, 상기 흡열부(120)는 상부 세라믹 기판(111)의 표면에 글루 접합될 때 상온 또는 200℃ 이하에서 가압에 의해 수행된다.
그리고 상기 흡열부(120)는 상부 세라믹 기판(111)의 표면에 솔더링 접합될 때 상기 상부 세라믹 기판(111)에 메탈라이징(metallizing) 처리한 후 수행될 수 있다.
방열부(130)는 하부 세라믹 기판(112)의 표면에 글루(Glue) 접합 또는 솔더링(soldering) 등에 의해 접합되어 방열하게 된다.
더욱이, 상기 방열부(130)는 하부 세라믹 기판(112)의 표면에 글루 접합될 때 상온 또는 200℃ 이하에서 가압에 의해 수행된다.
그리고 상기 방열부(130)는 하부 세라믹 기판(112)의 표면에 솔더링 접합될 때 상기 하부 세라믹 기판(112)에 메탈라이징(metallizing) 처리한 후 수행될 수 있다.
이렇게, 흡열부(120)와 방열부(130)가 열전모듈(110)의 상부 및 하부 세라믹 기판(111, 112)에 솔더링 접합되는 경우, 솔더링 접합을 하기 위하여 세라믹 기판에 메탈라이징을 처리하기 때문에 비용상승이 크지만 글루 접합에 비해 열전도도가 좋아 성능이 우수한 이점이 있다.
<제2 실시예>
도 5에는 본 발명의 제2 실시예에 의한 공기 조절 시트용 열전 소자가 분해사시도로 도시되어 있고, 도 6에는 본 발명의 제2 실시예에 의한 공기 조절 시트용 열전 소자가 측면도로 도시되어 있다.
이들 도면에 의하면, 본 발명의 공기 조절 시트용 열전 소자(200)는 상부 및 하부 세라믹 기판(211, 212)이 표면에 접합된 열전모듈(210), 흡열부(220) 및 방열부(230)를 포함하며, 상기 상부 및 하부 세라믹 기판(212, 214)의 구조만 앞선 실시예와 상이하므로 상이한 구성에 대해서만 설명한다.
즉, 앞선 실시예에서 메탈라이징 처리 대신에 상기 상부 및 하부 세라믹 기판(211, 212) 중 어느 하나의 표면에 DBC(Direct Bonded Copper) 공법에 의한 구리(Cu) 박판(213, 214)이 접합된 후 상기 구리 박판(213, 214)과 흡열부(220) 및 방열부(230)을 솔더링 접합하며, 본 실시예에서는 상기 상부 및 하부 세라믹 기판(211, 212)에 모두 형성되는 것으로 예시한다.
즉, 상기 구리 박판(213, 214)은 고온 환원 분위기에서 상부 및 하부 세라믹 기판(211, 212)의 표면에 각각 접합되며, 그 후에 식각을 통해 구리면에 일정한 회로를 형성하게 된다.
<제3 실시예>
도 7에는 본 발명의 제3 실시예에 의한 공기 조절 시트용 열전 소자가 측면도로 도시되어 있다.
이 도면에 의하면, 본 발명의 공기 조절 시트용 열전 소자(300)는 상, 하부 IMS 기판(311, 312)이 표면에 접합된 열전모듈(310), 흡열부(320) 및 방열부(330)를 포함하며, 상기 상, 하부 IMS 기판(311, 312)의 구조만 앞선 실시예와 상이하므로 상이한 구성에 대해서만 설명한다.
상, 하부 IMS 기판(311, 312)은 열전모듈(310)의 발열면과 흡열면의 표면에 각각 결합되는 절연금속기판(Insulate Metal Substrate)이다.
더욱이, 상기 상, 하부 IMS 기판(311, 312)은 전극(313, 314) 및 절연기판(315, 316)을 포함한다.
여기서, 본 실시예에서는 상기 상, 하부 IMS 기판(311, 312)에서 세라믹 대신 절연금속기판 사용하며, 기판이 구리일 경우 바로 솔더링이 가능하다. 그리고 상기 기판이 알루미늄일 경우 바로 솔더링이 되지 않기 때문에 글루 접합만 가능하다.
전극(315, 316)은 열전모듈(310)을 구성하는 N/P형 엘레멘트(310a)의 표면에 동일 재질로 글루 등에 의해 접합되도록 회로가 구성된다. 이때, 상기 전극(315, 316)은 상온 또는 200℃ 이하에서 가압에 의해 수행된다.
절연기판(315, 316)은 전극(315, 316) 표면에 알루미늄(Al) 등의 재질이면서 표면에 절연을 위해 아노다이징 처리된 상태로 형성되며, 표면에 흡열부(320) 및 방열부(330)가 접합되는 것이다.
한편, 도면에는 도시하지 않았지만, 상기 절연기판(315, 316) 대신 알루미늄(Al) 등의 재질로 형성된 기판에 아노다이징 처리 후 니켈(Ni) 등으로 솔더링 가능하도록 도금층을 형성할 수 있다.
그러므로 본 실시예에서는 단순한 아노다이징만으로 절연이 가능한 알루미늄 기판을 적용하여 절연기판(315, 316)에 사용되는 경우 비용이 저렴하나 알루미늄 위에 다이렉트로 솔더링이 안되기 때문에 글루접합이나 니켈도금 등을 통하여 솔더링 할 수 있다.
<제4 실시예>
도 8에는 본 발명의 제4 실시예에 의한 공기 조절 시트용 열전 소자가 측면도로 도시되어 있다.
이 도면에 의하면, 본 발명의 공기 조절 시트용 열전 소자(400)는 상, 하부 IMS 기판(411, 412)이 표면에 접합된 열전모듈(410), 흡열부(420) 및 방열부(430)를 포함하며, 상기 상, 하부 IMS 기판(411, 412)의 구조만 앞선 실시예와 상이하므로 상이한 구성에 대해서만 설명한다.
상, 하부 IMS 기판(411, 412)은 열전모듈(410)의 발열면과 흡열면의 표면에 각각 결합되는 절연금속기판(Insulate Metal Substrate)이다.
더욱이, 상기 상, 하부 IMS 기판(411, 412)은 전극(413, 414), 절연 코팅층(415, 416) 및 금속기판(417, 418)을 포함한다.
여기서, 본 실시예에서는 상기 상, 하부 IMS 기판(411, 412)에서 세라믹 대신 절연금속기판 사용하며, 금속기판이 구리일 경우 바로 솔더링이 가능하다. 그리고 상기 금속기판이 알루미늄일 경우 바로 솔더링이 되지 않기 때문에 글루 접합만 가능하다.
전극(413, 414)은 열전모듈(410)을 구성하는 N/P형 엘레멘트(410a)의 표면에 접합되도록 에칭 등에 의해 회로가 형성되며, 후술할 금속기판(417, 418)의 두께보다 2배로 형성되는 것이 바람직하다.
절연 코팅층(415, 416)은 금속기판(417, 418)의 표면에 절연 시트(Sheet) 등으로 적용된다. 그리고 상기 절연 코팅층(415, 416) 표면에 흡열부(420) 및 방열부(430)가 솔더링 등을 통해 접합되는 것이다.
금속기판(417, 418)은 전극(413, 414)의 표면에 구리(Cu) 등의 재질로 형성되며, 상, 하부 IMS 기판(411, 412)의 베이스가 된다.
한편, 본 실시예에서는 금속기판(417, 418)이 구리 재질로 형성되며, 이렇게 금속기판(417, 418)이 구리 재질로 형성되는 경우 구리는 전기가 흐르기 때문에 구리판으로 열전모듈을 구성하게 되면 내부 회로를 구성할 수 없다. 따라서 내부회로(N/P형 엘레멘트쪽)와 구리판 간에는 절연이 되어야 한다. 범용 모듈의 경우 세라믹 기판이기 때문에 별도의 절연이 필요없으나 구리판으로 하게 되면 절연은 필수가 된다. 그리고 절연하여 열전모듈로 구성하게 되면 모듈의 양면이 구리로 되어 있기 때문에 별도의 메탈라이징 없이 다이렉트로 솔더링이 가능하여 저렴한 구성이 될 수 있다.
이상과 같이 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 상기의 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다.
그러므로 본 발명의 범위는 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 아니 되며, 후술하는 특허청구범위뿐 아니라 이 특허청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.
100, 200, 300, 400: 공기 조절 시트용 열전 소자
110, 210, 310, 410: 열전모듈
111, 211: 상부 세라믹 기판
112, 222: 하부 세라믹 기판
120, 220, 320, 420: 흡열부
130, 230, 330, 430: 방열부
311, 411: 상부 IMS 기판
312, 412: 하부 IMS 기판

Claims (10)

  1. 공기 조절 시트에 적용되어 전류의 인가 방향에 따라 어느 한쪽은 열을 방출하고, 반대쪽은 열을 흡수하여 열전 냉각 또는 열전 가열하게 하는 열전 소자에 있어서,
    양쪽 표면에 상, 하부 세라믹 기판이 결합된 열전모듈;
    상기 상부 세라믹 기판의 표면에 접합되어 흡열하는 흡열부; 및
    상기 하부 세라믹 기판의 표면에 접합되어 방열하는 방열부를 포함하며,
    상기 흡열부와 상기 상부 세라믹 기판 및 상기 방열부와 상기 하부 세라믹 기판은 글루(Glue) 또는 솔더링에 의해 접합되는 공기 조절 시트용 열전 소자.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 글루 접합은 상온 또는 200℃ 이하에서 가압에 의해 수행되는 공기 조절 시트용 열전 소자.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 솔더링 접합은 상기 상부 및 하부 세라믹 기판에 메탈라이징(metallizing) 처리한 후 수행되는 공기 조절 시트용 열전 소자.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 상부 및 하부 세라믹 기판 중 어느 하나의 표면에 DBC(Direct Bonded Copper) 공법에 의해 구리(Cu) 박판이 접합된 후 상기 구리 박판과 상기 흡열부와 상기 방열부 중 적어도 하나가 접합되는 공기 조절 시트용 열전 소자.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 구리 박판은 고온 환원 분위기에서 접합되는 공기 조절 시트용 열전 소자.
  6. 공기 조절 시트에 적용되어 전류의 인가 방향에 따라 어느 한쪽은 열을 방출하고, 반대쪽은 열을 흡수하여 열전 냉각 또는 열전 가열하게 하는 열전 소자에 있어서,
    양쪽 표면에 상, 하부 IMS(Insulate Metal Substrate) 기판이 결합된 열전모듈;
    상기 상부 IMS의 표면에 접합되어 흡열하는 흡열부; 및
    상기 하부 IMS의 표면에 접합되어 방열하는 방열부를 포함하는 공기 조절 시트용 열전 소자.
  7. 제6항에 있어서, 상기 상, 하부 IMS 기판은,
    상기 열전모듈을 구성하는 N/P형 엘레멘트의 표면에 접합되도록 회로가 구성된 전극; 및
    상기 전극의 표면에 아노다이징 처리된 절연 기판을 포함하는 공기 조절 시트용 열전 소자.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 상부 IMS 기판과 상기 흡열부 및 상기 하부 IMS 기판과 상기 방열부는 글루(Glue) 접합 또는 상기 절연 기판에 아노다이징 처리한 후 도금 처리되어 솔더링 접합되는 공기 조절 시트용 열전 소자.
  9. 제6항에 있어서, 상기 상, 하부 IMS 기판은,
    베이스가 되는 금속기판;
    상기 금속기판의 표면에 형성되는 절연 코팅층; 및
    상기 절연 코팅층의 표면에 상기 열전모듈의 N/P형 엘레멘트 회로를 구성하도록 구비된 전극을 포함하는 공기 조절 시트용 열전 소자.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 상부 IMS 기판과 상기 흡열부 및 상기 하부 IMS 기판과 상기 방열부는 솔더링 접합되는 공기 조절 시트용 열전 소자.
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