KR20190012854A - 냉온장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명의 한 실시예에 따른 냉온 장치는 하부 케이스 및 상기 하부 케이스와 결합되는 상부 케이스를 포함하는 케이스, 상기 케이스 내에 수용되며, 내부로 유입된 공기를 순환시키는 팬, 상기 케이스 내에 수용되며, 상기 팬의 측면에 배치되어 상기 팬에 의하여 발생된 공기의 일부를 냉각시키고, 나머지 일부를 가열하는 열전 모듈, 그리고 상기 열전 모듈 및 상기 팬과 연결되어 상기 열전 모듈 및 상기 팬의 구동을 제어하는 제어부를 포함하며, 상기 열전모듈은, 상기 하부 케이스 측에 배치되는 제1 열전달부재, 상기 상부 케이스 측에 배치되는 제2 열전달부재 및 상기 제1 열전달부재와 상기 제2 열전달부재 사이에 배치되는 열전소자를 포함하고, 상기 열전소자는 상기 제1 열전달부재 측에 배치되는 제1 기판, 상기 제2 열전달부재 측에 배치되는 제2 기판 및 상기 제1 기판과 상기 제2 기판 사이에 교대로 배치되는 복수의 P형 열전 레그와 복수의 N형 열전 레그를 포함하며, 상기 케이스는 내부로 공기가 유입되는 유입구, 상기 제1 열전달부재를 통과한 공기가 흐르는 송풍관, 상기 송풍관을 통하여 흐른 공기가 배출되는 송풍구, 상기 제2 열전달부재를 통과한 공기가 흐르는 배출관, 상기 배출관을 통하여 흐른 공기가 배출되는 배출구를 포함하며, 상기 배출관의 바닥면은 소정의 지점에서 높이가 서로 상이한 경사 영역을 포함한다.

Description

냉온장치{COOLING AND HEATING APPARATUS}
본 발명은 냉온장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 열전 소자를 포함하는 냉온장치에 관한 것이다.
열전현상은 재료 내부의 전자(electron)와 정공(hole)의 이동에 의해 발생하는 현상으로, 열과 전기 사이의 직접적인 에너지 변환을 의미한다.
열전 소자는 열전현상을 이용하는 소자를 총칭하며, P형 열전 재료와 N형 열전 재료를 금속 전극들 사이에 접합시켜 PN 접합 쌍을 형성하는 구조를 가진다.
열전 소자는 전기저항의 온도 변화를 이용하는 소자, 온도 차에 의해 기전력이 발생하는 현상인 제벡 효과를 이용하는 소자, 전류에 의한 흡열 또는 발열이 발생하는 현상인 펠티에 효과를 이용하는 소자 등으로 구분될 수 있다.
열전 소자는 가전제품, 전자부품, 통신용 부품, 아웃도어제품 등에 다양하게 적용되고 있다. 예를 들어, 열전 소자는 냉각용 장치, 온열용 장치, 발전용 장치 등에 적용될 수 있다.
열전 소자가 냉각용 장치 또는 온열용 장치에 적용되는 경우, 장치 내로 유입된 공기는 열전 소자의 흡열부 측에서 냉각되고, 발열부 측에서 가열된 후 배출된다. 이때, 적절한 냉온효과를 얻기 위하여 냉각된 공기와 가열된 공기는 서로 섞이지 않고 배출되어야 한다. 이를 위하여, 장치 내부에 효율적인 공기 유로가 설계될 필요가 있다.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 시원한 공기 또는 따뜻한 공기를 효율적으로 배출하는 열전 소자를 이용하는 냉온장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 한 실시예에 따른 냉온장치는 하부 케이스 및 상기 하부 케이스와 결합되는 상부 케이스를 포함하는 케이스, 상기 케이스 내에 수용되며, 내부로 유입된 공기를 순환시키는 팬, 상기 케이스 내에 수용되며, 상기 팬의 측면에 배치되어 상기 팬에 의하여 발생된 공기의 일부를 냉각시키고, 나머지 일부를 가열하는 열전 모듈, 그리고 상기 열전 모듈 및 상기 팬과 연결되어 상기 열전 모듈 및 상기 팬의 구동을 제어하는 제어부를 포함하며, 상기 열전모듈은, 상기 하부 케이스 측에 배치되는 제1 열전달부재, 상기 상부 케이스 측에 배치되는 제2 열전달부재 및 상기 제1 열전달부재와 상기 제2 열전달부재 사이에 배치되는 열전소자를 포함하고, 상기 열전소자는 상기 제1 열전달부재 측에 배치되는 제1 기판, 상기 제2 열전달부재 측에 배치되는 제2 기판 및 상기 제1 기판과 상기 제2 기판 사이에 교대로 배치되는 복수의 P형 열전 레그와 복수의 N형 열전 레그를 포함하며, 상기 케이스는 내부로 공기가 유입되는 유입구, 상기 제1 열전달부재를 통과한 공기가 흐르는 송풍관, 상기 송풍관을 통하여 흐른 공기가 배출되는 송풍구, 상기 제2 열전달부재를 통과한 공기가 흐르는 배출관, 상기 배출관을 통하여 흐른 공기가 배출되는 배출구를 포함하며, 상기 배출관의 바닥면은 소정의 지점에서 높이가 서로 상이한 경사 영역을 포함한다.
상기 배출관의 바닥면은 제1 열전달부재를 통과한 공기와 상기 제2 열전달부재를 통과한 공기를 분리하는 분리 영역, 상기 제2 열전달부재를 통과한 공기의 경로를 변환시키는 절곡 영역 및 상기 제2 열전달부재를 통과한 공기를 상기 배출구로 배출하는 배출 영역을 더 포함하고, 상기 경사 영역은 상기 절곡 영역과 상기 배출 영역 사이에 배치될 수 있다.
상기 절곡 영역의 바닥면 높이는 상기 배출 영역의 바닥면 높이보다 더 높을 수 있다.
상기 경사 영역은 직선 형태의 슬로프(slope), 곡률을 포함하는 슬로프, 계단 형태의 단차 중 어느 하나의 형상을 포함할 수 있다.
상기 송풍구를 통하여 공기가 송풍되는 방향과 상기 배출구를 통하여 공기가 배출되는 방향은 서로 상이할 수 있다.
상기 송풍구는 상기 하부 케이스의 제1측면에 배치되고, 상기 유입구는 상기 제1측면과 대향하는 제3 측면에 배치될 수 있다.
상기 배출구는 상기 제 1측면과 제 3측면 사이의 제 2측면에 배치될 수 있다.
상기 제1 측면은 상기 팬에 의하여 발생된 공기가 상기 제1 열전달부재 및 상기 제2 열전달부재를 통과한 방향에 배치된 면일 수 있다.
상기 배출구는 상기 제2 측면 중 상기 제1 측면보다 상기 제3 측면과 가까운 영역에 형성될 수 있다.
상기 배출관의 절곡 영역은 상기 제2 열전달부재를 통과한 공기가 배출되는 출구로부터 상기 배출구까지 소정의 곡률로 구부러지며 형성될 수 있다.
상기 배출관은 상기 하부 케이스 및 상기 상부 케이스 사이의 공간에 의하여 형성되며, 상기 송풍관을 통하여 흐르는 공기와 상기 배출관을 통하여 흐르는 공기는 서로 섞이지 않을 수 있다.
상기 배출관의 분리 영역은 제1 열전달부재를 통과한 공기가 배출되는 출구 및 상기 제2 열전달부재를 통과한 공기가 배출되는 출구 사이에서 상기 열전 모듈의 상기 제1 기판 및 상기 제2 기판과 평행하게 배치되고, 상기 절곡 영역은 상기 분리 영역과 상기 경사 영역 사이에 배치될 수 있다.
상기 송풍관은 상기 하부 케이스의 바닥면 및 상기 분리 영역 사이에 배치될 수 있다.
상기 팬의 상면에 배치되는 2이상의 완충부재를 더 포함하며, 상기 완충부재는 상기 상부 케이스와 접촉할 수 있다.
상기 상부 케이스의 내면에는 2이상의 돌출부가 형성되며, 상기 완충부재는 상기 돌출부와 접촉할 수 있다.
상기 상부 케이스 및 상기 하부 케이스 중 적어도 하나의 외면에는 복수의 홈이 배치될 수 있다.
상기 복수의 홈은 상기 하부 케이스의 외면 중 상기 경사 영역에 대응되는 영역에 형성될 수 있다.
상기 하부 케이스의 복수의 홈은 소정 기울기 및 소정 패턴을 포함할 수 있다.
상기 홈의 깊이는 상기 홈의 폭의 0.5 내지 1.5배일 수 있다.
상기 송풍구를 통하여 냉각된 공기가 배출되면, 상기 배출구를 통하여 가열된 공기가 배출되고, 상기 송풍구를 통하여 가열된 공기가 배출되면, 상기 배출구를 통하여 냉각된 공기가 배출될 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면, 열전 소자를 이용하는 냉온장치를 얻을 수 있다. 특히, 본 발명의 실시예에 따른 냉온장치를 이용하면 송풍구를 통한 공기의 송풍 및 배출구를 통한 공기의 배출이 효율적으로 이루어질 수 있으므로, 높은 성능을 가지는 냉온장치를 얻을 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예에 따르면, 소음이 저감되고, 무게가 가벼우며, 디자인이 슬림한 냉온장치를 얻을 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 냉온장치는 가전제품, 전자부품, 통신용 부품, 아웃도어제품 등에 다양하게 장착되어 적용될 수 있다.
도 1은 본 발명의 한 실시예에 따른 냉온장치의 사시도이다.
도 2는 본 발명의 한 실시예에 따른 냉온 장치의 분해사시도이다.
도 3은 본 발명의 한 실시예에 따른 냉온장치의 하부 케이스 내에 팬, 열전 모듈 및 제어부가 배치된 상면도를 나타낸다.
도 4는 도 3의 사시도를 나타낸다. 도 5는 도 3의 측면도를 나타낸다.
도 6은 본 발명의 한 실시예에 따른 냉온장치의 상부 케이스의 내부의 사시도를 나타낸다.
도 7은 본 발명의 한 실시예에 따른 냉온장치의 상부 케이스의 외부의 사시도를 나타낸다.
도 8은 본 발명의 한 실시예에 따른 냉온장치의 하부 케이스의 내부의 사시도를 나타낸다.
도 9는 본 발명의 한 실시예에 따른 냉온장치의 하부 케이스의 외부의 사시도를 나타낸다.
도 10은 본 발명의 한 실시예에 따른 냉온장치에 포함되는 열전소자의 단면도이다.
도 11은 본 발명의 한 실시예에 따른 냉온장치에 포함되는 열전소자의 사시도이다.
도 12는 본 발명의 한 실시예에 따른 냉온장치에 포함되는 열전모듈의 단면도이다.
도 13 내지 도 15는 본 발명의 한 실시예에 따른 냉온장치에 포함되는 열전달부재를 설명하기 위한 도면이다.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
제2, 제1 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되지는 않는다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제2 구성요소는 제1 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제1 구성요소도 제2 구성요소로 명명될 수 있다. 및/또는 이라는 용어는 복수의 관련된 기재된 항목들의 조합 또는 복수의 관련된 기재된 항목들 중의 어느 항목을 포함한다.
어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.
본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 실시예를 상세히 설명하되, 도면 부호에 관계없이 동일하거나 대응하는 구성 요소는 동일한 참조 번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.
도 1은 본 발명의 한 실시예에 따른 냉온장치의 사시도이고, 도 2는 본 발명의 한 실시예에 따른 냉온 장치의 분해사시도이다. 도 3은 본 발명의 한 실시예에 따른 냉온장치의 하부 케이스 내에 팬, 열전 모듈 및 제어부가 배치된 상면도를 나타내고, 도 4는 도 3의 사시도를 나타내며, 도 5는 도 3의 측면도를 나타낸다. 도 6은 본 발명의 한 실시예에 따른 냉온장치의 상부 케이스의 내부의 사시도를 나타내고, 도 7은 본 발명의 한 실시예에 따른 냉온장치의 상부 케이스의 외부의 사시도를 나타내며, 도 8은 본 발명의 한 실시예에 따른 냉온장치의 하부 케이스의 내부의 사시도를 나타내고, 도 9는 본 발명의 한 실시예에 따른 냉온장치의 하부 케이스의 외부의 사시도를 나타낸다. 도 10은 본 발명의 한 실시예에 따른 냉온장치에 포함되는 열전소자의 단면도이고, 도 11은 본 발명의 한 실시예에 따른 냉온장치에 포함되는 열전소자의 사시도이며, 도 12는 본 발명의 한 실시예에 따른 냉온장치에 포함되는 열전모듈의 단면도이다. 도 13 내지 도 15는 본 발명의 한 실시예에 따른 냉온장치에 포함되는 열전달부재를 설명하기 위한 도면이다.
도 1 내지 9를 참조하면, 냉온장치(1000)는 하부 케이스(210) 및 하부 케이스(210)와 연결되는 상부 케이스(220)를 포함하는 케이스(200), 케이스(200) 내에 수용되며, 내부로 유입된 공기를 순환시키는 팬(300), 케이스(200) 내에 수용되며 팬(300)의 측면에 배치되어 팬(300)에 의하여 순환된 공기의 일부를 냉각시키고, 나머지 일부를 가열하는 열전모듈(400), 그리고 열전모듈(400) 및 팬(300)과 연결되어 열전모듈(400) 및 팬(300)의 구동을 제어하는 제어부(500)를 포함한다.
팬(300), 열전모듈(400) 및 제어부(500)는 케이블(600)에 연결되며, 케이블(600)을 통하여 외부의 전원을 공급받을 수 있다. 또는, 팬(300), 열전모듈(400) 및 제어부(500)는 기 장착된 배터리부로부터 전원을 공급받을 수도 있다.
제어부(500)는 인쇄회로기판 및 인쇄회로기판 상에 탑재된 전자부품을 포함할 수 있다. 제어부(500)는 통신모듈을 포함할 수도 있으며, 통신모듈을 통하여 외부로부터 수신한 신호를 이용하여 열전모듈(400) 및 팬(300)의 구동을 제어할 수도 있다. 예를 들면, 블루투스, 근거리 무선통신, 와이파이(Wi-Fi) 등일 수 있다.
열전모듈(400)은 하부 케이스(210) 측에 배치되는 제1 열전달부재(410), 상부 케이스(220) 측에 배치되는 제2 열전달부재(420), 그리고 제1 열전달부재(410)와 제2 열전달부재(420) 사이에 배치되는 열전소자(100)를 포함한다.
도 10 내지 12를 참조하면, 열전소자(100)는 하부 기판(110), 하부 전극(120), P형 열전 레그(130), N형 열전 레그(140), 상부 전극(150) 및 상부 기판(160)을 포함한다.
하부 전극(120)은 하부 기판(110)과 P형 열전 레그(130) 및 N형 열전 레그(140)의 하면 사이에 배치되고, 상부 전극(150)은 상부 기판(160)과 P형 열전 레그(130) 및 N형 열전 레그(140)의 상면 사이에 배치된다. 이에 따라, 복수의 P형 열전 레그(130) 및 복수의 N형 열전 레그(140)는 하부 전극(120) 및 상부 전극(150)에 의하여 전기적으로 연결된다. 하부 전극(120)과 상부 전극(150) 사이에 배치되며, 전기적으로 연결되는 한 쌍의 P형 열전 레그(130) 및 N형 열전 레그(140)는 단위 셀을 형성할 수 있다.
예를 들어, 리드선(181, 182)을 통하여 하부 전극(120) 및 상부 전극(150)에 전압을 인가하면, 펠티에 효과로 인하여 P형 열전 레그(130)로부터 N형 열전 레그(140)로 전류가 흐르는 기판은 열을 흡수하여 냉각부로 작용하고, N형 열전 레그(140)로부터 P형 열전 레그(130)로 전류가 흐르는 기판은 가열되어 발열부로 작용할 수 있다.
여기서, P형 열전 레그(130) 및 N형 열전 레그(140)는 비스무스(Bi) 및 텔루륨(Ti)를 주원료로 포함하는 비스무스텔루라이드(Bi-Te)계 열전 레그일 수 있다. P형 열전 레그(130)는 전체 중량 100wt%에 대하여 안티몬(Sb), 니켈(Ni), 알루미늄(Al), 구리(Cu), 은(Ag), 납(Pb), 붕소(B), 갈륨(Ga), 텔루륨(Te), 비스무스(Bi) 및 인듐(In) 중 적어도 하나를 포함하는 비스무스텔루라이드(Bi-Te)계 주원료 물질 99 내지 99.999wt%와 Bi 또는 Te를 포함하는 혼합물 0.001 내지 1wt%를 포함하는 열전 레그일 수 있다. 예를 들어, 주원료물질이 Bi-Se-Te이고, Bi 또는 Te를 전체 중량의 0.001 내지 1wt%로 더 포함할 수 있다. N형 열전 레그(140)는 전체 중량 100wt%에 대하여 셀레늄(Se), 니켈(Ni), 알루미늄(Al), 구리(Cu), 은(Ag), 납(Pb), 붕소(B), 갈륨(Ga), 텔루륨(Te), 비스무스(Bi) 및 인듐(In) 중 적어도 하나를 포함하는 비스무스텔루라이드(Bi-Te)계 주원료 물질 99 내지 99.999wt%와 Bi 또는 Te를 포함하는 혼합물 0.001 내지 1wt%를 포함하는 열전 레그일 수 있다. 예를 들어, 주원료물질이 Bi-Sb-Te이고, Bi 또는 Te를 전체 중량의 0.001 내지 1wt%로 더 포함할 수 있다.
P형 열전 레그(130) 및 N형 열전 레그(140)는 벌크형 또는 적층형으로 형성될 수 있다. 일반적으로 벌크형 P형 열전 레그(130) 또는 벌크형 N형 열전 레그(140)는 열전 소재를 열처리하여 잉곳(ingot)을 제조하고, 잉곳을 분쇄하고 체거름하여 열전 레그용 분말을 획득한 후, 이를 소결하고, 소결체를 커팅하는 과정을 통하여 얻어질 수 있다. 적층형 P형 열전 레그(130) 또는 적층형 N형 열전 레그(140)는 시트 형상의 기재 상에 열전 소재를 포함하는 페이스트를 도포하여 단위 부재를 형성한 후, 단위 부재를 적층하고 커팅하는 과정을 통하여 얻어질 수 있다.
이때, 한 쌍의 P형 열전 레그(130) 및 N형 열전 레그(140)는 동일한 형상 및 체적을 가지거나, 서로 다른 형상 및 체적을 가질 수 있다. 예를 들어, P형 열전 레그(130)와 N형 열전 레그(140)의 전기 전도 특성이 상이하므로, N형 열전 레그(140)의 높이 또는 단면적을 P형 열전 레그(130)의 높이 또는 단면적과 다르게 형성할 수도 있다.
본 발명의 한 실시예에 따른 열전 소자의 성능은 제벡 지수로 나타낼 수 있다. 제백 지수(ZT)는 수학식 1과 같이 나타낼 수 있다.
Figure pat00001
여기서, α는 제벡계수[V/K]이고, σ는 전기 전도도[S/m]이며, α2σ는 파워 인자(Power Factor, [W/mK2])이다. 그리고, T는 온도이고, k는 열전도도[W/mK]이다. k는 a·cp·ρ로 나타낼 수 있으며, a는 열확산도[cm2/S]이고, cp 는 비열[J/gK]이며, ρ는 밀도[g/cm3]이다.
열전 소자의 제백 지수를 얻기 위하여, Z미터를 이용하여 Z 값(V/K)을 측정하며, 측정한 Z값을 이용하여 제벡 지수(ZT)를 계산할 수 있다.
여기서, 하부 기판(110)과 P형 열전 레그(130) 및 N형 열전 레그(140) 사이에 배치되는 하부 전극(120), 그리고 상부 기판(160)과 P형 열전 레그(130) 및 N형 열전 레그(140) 사이에 배치되는 상부 전극(150)은 구리(Cu), 은(Ag) 및 니켈(Ni) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
그리고, 상호 대향하는 하부 기판(110)과 상부 기판(160)은 절연 기판 또는 금속 기판일 수 있다. 절연 기판은 알루미나 기판 또는 유연성을 가지는 고분자 수지 기판일 수 있다. 유연성을 가지는 고분자 수지 기판은 폴리이미드(PI), 폴리스티렌(PS), 폴리메틸 메타크릴레이트(PMMA), 환상 올레핀 코폴리(COC), 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET), 레진(resin)과 같은 고투과성 플라스틱 등의 다양한 절연성 수지재를 포함할 수 있다. 또는, 절연 기판은 직물일 수도 있다. 금속 기판은 Cu, Cu 합금 또는 Cu-Al 합금을 포함할 수 있다. 또한, 하부 기판(110)과 상부 기판(160)이 금속 기판인 경우, 하부 기판(110)과 하부 전극(120) 사이 및 상부 기판(160)과 상부 전극(150) 사이에는 각각 유전체층(170)이 더 형성될 수 있다. 유전체층(170)은 5~10W/K의 열전도도를 가지는 소재를 포함할 수 있다.
이때, 하부 기판(110)과 상부 기판(160)의 크기는 다르게 형성될 수도 있다. 예를 들어, 하부 기판(110)과 상부 기판(160) 중 하나의 체적, 두께 또는 면적은 다른 하나의 체적, 두께 또는 면적보다 크게 형성될 수 있다. 이에 따라, 열전 소자의 흡열 성능 또는 방열 성능을 높일 수 있다.
또한, 하부 기판(110)과 상부 기판(160) 중 적어도 하나의 표면에는 방열 패턴, 예를 들어 요철 패턴이 형성될 수도 있다. 이에 따라, 열전 소자의 방열 성능을 높일 수 있다. 요철 패턴이 P형 열전 레그(130) 또는 N형 열전 레그(140)와 접촉하는 면에 형성되는 경우, 열전 레그와 기판 간의 접합 특성도 향상될 수 있다.
한편, P형 열전 레그(130) 또는 N형 열전 레그(140)는 원통 형상, 다각 기둥 형상, 타원형 기둥 형상 등을 가질 수 있다.
또는, P형 열전 레그(130) 또는 N형 열전 레그(140)는 적층형 구조를 가질 수도 있다. 예를 들어, P형 열전 레그 또는 N형 열전 레그는 시트 형상의 기재에 반도체 물질이 도포된 복수의 구조물을 적층한 후, 이를 절단하는 방법으로 형성될 수 있다. 이에 따라, 재료의 손실을 막고 전기 전도 특성을 향상시킬 수 있다.
또는, P형 열전 레그(130) 또는 N형 열전 레그(140)는 존 멜팅(zone melting) 방식 또는 분말 소결 방식에 따라 제작될 수 있다. 존 멜팅 방식에 따르면, 열전 소재를 이용하여 잉곳(ingot)을 제조한 후, 잉곳에 천천히 열을 가하여 단일의 방향으로 입자가 재배열되도록 리파이닝하고, 천천히 냉각시키는 방법으로 열전 레그를 얻는다. 분말 소결 방식에 따르면, 열전 소재를 이용하여 잉곳을 제조한 후, 잉곳을 분쇄하고 체거름하여 열전 레그용 분말을 획득하고, 이를 소결하는 과정을 통하여 열전 레그를 얻는다.
하부 기판(110)은 제1 열전달부재(410) 측에 배치되고, 상부 기판(160)은 제2 열전달부재(410) 측에 배치될 수 있다. 이때, 하부 기판(110)은 제1 열전달부재(410)와 직접 또는 간접으로 연결되고, 상부 기판(160)은 제2 열전달부재(420)와 직접 또는 간접으로 연결될 수 있다.
하부 기판(110)이 흡열부이고, 상부 기판(160)이 발열부인 경우, 제1 열전달부재(410)를 통하여 냉각된 공기가 배출되고, 제2 열전달부재(420)를 통하여 가열된 공기가 배출될 수 있다. 이와 반대로, 하부 기판(110)이 발열부이고, 상부 기판(160)이 흡열부인 경우, 제1 열전달부재(410)를 통하여 가열된 공기가 배출되고, 제2 열전달부재(420)를 통하여 냉각된 공기가 배출될 수 있다.
이때, 제1 열전달부재(410) 및 제2 열전달부재(420)는 공기와의 접촉 면적을 넓히기 위한 다양한 형상으로 구현될 수 있다. 예를 들어, 제1 열전달부재(410) 및 제2 열전달부재(420)는 도 13 내지 15에서 예시하는 구조를 가질 수 있다. 도 13 내지 15를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 열전달부재(2200)는 제1평면(2210) 및 제2평면(2220)을 가지는 평판형상의 기재로, 공기 유로(C1)를 형성하는 적어도 하나의 유로패턴(2200A)을 포함할 수 있다.
도 13 내지 15에서 도시한 바와 같이, 유로패턴(2200A)은 일정한 피치(P1, P2)와 높이(T1)를 가지는 곡률 패턴이 형성되도록 기재를 폴딩(folding)하는 구조, 즉 접는 구조로 형성될 수 있다.
이와 같이, 열전달부재(2200)의 제1 평면(2210) 및 제2 평면(2220)에는 공기가 면접촉하며, 유로패턴(2200A)에 의하여 공기가 면접촉하는 면적이 최대화될 수 있다.
도 13을 참조하면, 공기가 유로 방향(C1)으로 유입되는 경우, 공기가 제1평면(2210)과 제2평면(222)에 고르게 접촉하며 이동하여, 유로 방향(C2)으로 진행될 수 있다. 이에 따라, 단순한 평판 형상의 기재에 비하여 공기와의 접촉 면이 넓으므로, 흡열이나 발열의 효과가 증가하게 된다.
본 발명의 실시예에 따르면, 공기의 접촉 면적을 더욱 증대하기 위하여, 기재의 표면에 돌출형 저항패턴(2230)을 형성할 수도 있다.
나아가, 도 14에 도시된 바와 같이, 저항패턴(2230)은 공기가 유입되는 방향으로 일정한 경사각(θ)을 가지도록 기울어진 돌출 구조물로 형성될 수도 있다. 이에 따라, 저항패턴(2230)과 공기 간의 마찰을 극대화할 수 있으므로, 접촉면적 또는 접촉효율을 높일 수 있다. 또한, 저항패턴(2230)의 앞 부분의 기재 면에 홈(2240)을 형성할 수도 있다. 저항패턴(223)과 접촉하는 공기의 일부는 홈(2240)을 통과하여 기재의 전면과 후면 사이를 이동하므로, 접촉면적 또는 접촉효율을 더욱 높일 수 있다.
저항패턴(2230)이 제1평면(2210)에 형성되는 것으로 도시되어 있으나, 이에 한정되는 것은 아니며, 제2 평면(2220)에 형성될 수도 있다.
도 15를 참조하면, 유로패턴은 다양한 변형예를 가질 수 있다.
예를 들어, 도 15(a)와 같이 일정한 피치(P1)로 곡률을 가지는 패턴을 반복적으로 형성하거나, 도 15(b)와 같이 첨부를 가지는 패턴이 반복하여 형성되거나, 도15(c) 및 도15(d)에 도시된 바와 같이 단위패턴이 다각형 구조를 가질 수도 있다. 도시되지 않았으나, 패턴의 표면(B1, B2)에 저항패턴이 형성될 수 있음은 물론이다.
도 15에서는 유로패턴이 일정한 주기 및 높이를 가지고 있으나, 이에 한정되지 않으며, 유로패턴의 주기 및 높이(T1)는 불균일하게 변형될 수 있다.
다시 도 1 내지 9를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 냉온장치(1000)는 케이스(200) 내부로 공기가 유입되는 유입구(230), 제1 열전달부재(410)를 통과한 공기가 흐르는 송풍관(240), 송풍관(240)을 통하여 흐른 공기가 배출되는 송풍구(250), 제2 열전달부재(420)를 통과한 공기가 흐르는 배출관(260) 및 배출관(260)을 통하여 흐른 공기가 배출되는 배출구(270)를 포함하며, 유입구(230), 송풍관(240), 송풍구(250), 배출관(260) 및 배출구(270)는 하부 케이스(210) 상에서 형성될 수 있으며, 하부 케이스(210) 및 상부 케이스(220)의 결합에 의하여 형성될 수 있다. 여기서, 하부 케이스(210)와 상부 케이스(220)가 볼트로 체결되는 것을 예시하고 있으나, 이로 제한되는 것은 아니며, 하부 케이스(210)와 상부 케이스(220)는 다양한 방법으로 결합될 수 있다.
먼저, 유입구(230)를 통하여 냉온장치(1000) 외부로부터 케이스(200) 내부로 유입된 공기는 팬(300)에 의하여 순환되어, 열전모듈(400) 측으로 진행할 수 있다. 열전모듈(400)에 포함되는 제1 열전달부재(410) 및 제2 열전달부재(420)는 공기의 유로가 팬(300) 측으로부터 송풍구(250) 측을 향하는 방향에 배치될 수 있다. 냉온장치(1000)가 냉각용 장치로 이용되는 경우, 열전소자(100)의 하부 기판(110)은 흡열부가 되어 제 1 열전달부재(410)는 냉각되고, 상부 기판(160)은 발열부가 되어 제 2 열전달부재(420)는 가열된다. 이에 따라 팬(300)에 의하여 순환되어 열전모듈(400) 측으로 진행한 공기의 일부는제1 열전달부재(410)를 통과하여 냉각되고, 다른 일부는 제2 열전달부재(420)를 통과하여 가열될 수 있다. 이때, 냉각된 공기는 송풍관(240)을 경유하여 송풍구(250)로 송풍되고, 가열된 공기는 배출관(260)을 경유하여 배출구(270)로 배출될 수 있다. 이와 반대로, 냉온장치(1000)가 온열용 장치로 이용되는 경우, 열전소자(100)의 하부 기판(110)은 발열부가 되어 제1 열전달부재(410)는 가열되고, 상부 기판(160)은 흡열부가 되어 제2 열전달부재(420)는 냉각된다. 이에 따라 팬(300)에 의하여 순환되어 열전모듈(400) 측으로 진행한 공기 중 일부는 제1 열전달부재(410)를 통과하여 가열되고, 다른 일부는 제2 열전달부재(420)를 통과하여 냉각될 수 있다. 이때, 가열된 공기는 송풍관(240)을 경유하여 송풍구(250)로 송풍되고, 냉각된 공기는 배출관(260)을 경유하여 배출구(270)로 배출될 수 있다.
즉, 팬(300)에 의하여 순환된 후 제1 열전달부재(410)를 통과한 공기는 송풍관(240)을 통하여 흐른 후 송풍구(250)로부터 송풍되어, 냉각 또는 온열에 이용될 수 있다. 그리고, 제2 열전달부재(420)를 통과한 공기는 배출관(260)을 통하여 흐른 후 배출구(270)로부터 배출되어, 외부로 버려질 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면, 배출관(260)은 제2 열전달부재(420)와 배출구(270) 사이의 소정의 지점에서 경사면을 포함하도록 형성될 수 있다. 이에 따라, 제2 열전달부재(420)로부터 배출되는 공기는 배출구(270)까지 유로 저항없이 효율적으로 배출될 수 있다.
더욱 구체적으로, 송풍구(250)를 통하여 공기가 배출되는 방향(D1)과 배출구(270)를 통하여 공기가 배출되는 방향(D2)는 서로 상이할 수 있다. 이에 따라, 냉온장치(1000)의 성능을 구현하기 위하여 냉각 또는 가열되어 송풍구(250)로 배출된 공기 및 송풍구(250)로 배출되는 공기의 냉각 또는 가열을 위하여 사용된 후 버려지기 위하여 배출관(260)으로 배출된 공기는 서로 섞이지 않으며, 냉각 또는 온열 성능을 높일 수 있다.
이를 위하여, 송풍구(250)는 하부 케이스(210)의 제1 측면(S1)에 배치되고, 배출구(270)는 제1 측면(S1)과 상이한, 하부 케이스(210)의 제2 측면(S2)에 배치될 수 있다. 이때, 제1 측면(S1)은 팬(300)에 의하여 순환된 후 열전모듈(400)에 의하여 냉각 및 가열된 공기가 제1 열전달부재(410) 및 제2 열전달부재(420)를 통과한 후 향하는 방향에 배치된 면일 수 있다. 그리고, 제2 측면(S2)은 제1 측면(S1) 및 제1 측면(S1)과 대향하는 제3 측면(S3) 사이에 배치된 면일 수 있다.
이때, 배출구(270)는 제2 측면(S2) 중 제1 측면(S1)보다 제3 측면(S3)과 가까운 영역에 형성될 수 있다. 예를 들어, 제2측면(S2)을 2 영역(A1, A2)으로 나누었을 경우, 배출구(270)는 영역(A2) 내에 배치될 수 있다. 이에 따르면, 배출구(270)와 송풍구(250) 간의 거리가 멀어져서, 배출구(270)로부터 배출된 공기와 송풍구(250)로부터 송풍된 공기가 서로 섞이지 않을 수 있다.
그리고, 유입구(230)는 제1 측면(S1)과 상이한 측면, 예를 들어 제2 측면(S2), 제1 측면(S1)에 대향하는 제3 측면(S3) 또는 제 2 측면(S2)과 대향하는 제 4측면(S4)에 배치될 수 있으며, 바람직하게는 제3 측면(S3) 또는 제 4측면(S4)에 배치될 수 있다.
이와 같이, 유입구(230), 송풍구(250) 및 배출구(270)의 방향이 서로 상이하면, 송풍구(250)로 송풍된 공기 또는 배출구(270)로 배출된 공기가 다시 유입구(230)로 흘러 들어가는 문제를 최소화할 수 있으므로, 냉온장치의 냉온성능을 높이는 것이 가능하다.
도면에 표시되지 않았으나, 유입구(230), 송풍구(250) 및 배출구(270) 중 어느 하나 이상은 선택적으로 공기의 유입 또는 송풍 또는 배출 방향을 추가로 제어하기 위한 별도의 공기 이동 통로를 더 연결할 수 있다. 이와 같은 경우, 유입구(230), 송풍구(250) 및 배출구(270)에 선택적으로 연결된 공기 이동 통로의 최초 유입 또는 최종 송풍 또는 최종 배출 방향은 서로 상이할 수 있다.
한편, 본 발명의 실시예에 따르면, 송풍관(240), 송풍구(250), 배출관(260) 뿐만 아니라, 배출구(270)도 하부 케이스(210)에 형성될 수 있다. 예를 들어, 배출구(270)는 하부 케이스(210)에 의하여 삼면이 이루어지고, 한면이 상부 케이스(220)에 의하여 덮힐 수 있다. 이에 따르면, 냉온장치(1000)의 송풍구(250) 및 배출구(270)가 모두 하부 케이스(210)에 형성되므로, 슬림한 디자인으로 제작될 수 있다. 이를 위하여, 배출관(260)은 제2 열전달부재(420)를 통과한 공기가 배출되는 출구로부터 배출구(270)까지 소정의 곡률로 구부러지며 경사지도록 형성될 수 있다. 이를 위하여, 배출관(260)은 소정 지점에 형성된 적어도 하나의 경사면을 포함할 수 있다. 이에 따라, 제2 열전달부재(420)를 통과한 공기는 유로 저항없이 배출관(260)을 통하여 배출구(270)로 배출되는 것이 가능하다. 배출관(260)은 소정의 곡률로 2회 또는 3회 구부러진 구조를 가질 수 있다.
이때, 배출관(260)은 하부 케이스(210) 및 상부 케이스(220)의 결합에 의하여 형성되며, 송풍관(240)을 통하여 흐르는 공기와 배출관(260)을 통하여 흐르는 공기는 서로 섞이지 않을 수 있다. 이를 위하여, 배출관(260)은 하부 케이스(210)에 포함된 배출관 바닥면(212) 및 상부 케이스(220)에 포함된 배출관 커버(222)의 결합에 의하여 형성될 수 있다. 이때, 배출관 바닥면(212)은 분리 영역(212-1), 절곡 영역(212-2), 경사 영역(212-3) 및 배출 영역(212-4)을 포함할 수 있으며, 분리 영역(212-1)은 제1 열전달부재(410)를 통과한 공기가 배출되는 출구 및 제2 열전달부재(420)를 통과한 공기가 배출되는 출구 사이에서 열전모듈(400)의 하부 기판(110) 및 상부 기판(160)과 평행하게 배치되어 공기가 분리되는 영역일 수 있다. 송풍관(240)은 하부 케이스(210)의 바닥면 및 분리 영역(212-1) 사이에서 형성될 수 있다. 그리고, 절곡 영역(212-2)은 분리 영역(212-1)으로부터 연장되며, 소정의 곡률로 구부러지며 제 2 열전달부재(420)을 통과한 분리 영역(212-1) 내의 공기의 경로를 변환 시키는 영역일 수 있다. 그리고, 경사 영역(212-3)은 절곡 영역(212-2)을 통과한 공기를 배출 영역(212-4)으로 이송하는 영역으로서, 절곡 영역(212-2)을 통과한 공기의 최초 높이와 배출 영역(212-4)으로 이송된 최후 공기의 높이가 상이하도록 각 영역 바닥면의 높이를 상이하게 형성한 영역일 수 있으며, 배출 영역(212-4)으로 이송된 최후 공기의 높이는 절곡 영역(212-2)을 통과한 공기의 최초 높이보다 낮을 수 있다. 즉, 경사 영역(212-3)이 시작하는 지점의 높이는 경사 영역(212-3)이 끝나는 지점의 높이보다 높을 수 있다. 경사 영역(212-3)이 시작하는 지점으로부터 경사 영역(212-3)이 끝나는 지점까지의 높이는 선형으로 낮아지거나, 비선형으로 낮아지거나, 사이클로이드형으로 낮아지거나, 계단식으로 낮아질 수 있다. 즉, 각 영역 바닥면 사이에는 직선 형태의 슬로프(slope), 곡률을 포함하는 슬로프, 계단 형태의 단차 또는 슬로프와 단차의 조합된 형상이 배치될 수 있다. 경사 영역(212-3)의 위치는 이에 한정되지 않으며, 분리 영역(212-1), 절곡 영역(212-2), 배출 영역(212-4)에 배치되거나, 분리 영역(212-1)과 절곡 영역(212-2) 사이에 배치될 수 있으나, 송풍관(240)을 통과하는 공기에 열적 영향을 최소화하도록 바람직하게는 송풍관(240)과 멀리 이격된 영역 즉, 배출구(270)와 인접한 영역에서 형성될 수 있다. 예를 들어, 제1 열전달부재(410)를 통과한 공기가 송풍관(240)을 통하여 송풍구(250)로 배출되는 방향(D1)과 반대되는 방향으로 경사 영역(212-3)이 형성될 수 있다.
이에 따라, 분리 영역(212-1)에 의하여 제1 열전달부재(410)를 통과한 공기와 제2 열전달부재(420)를 통과한 공기는 서로 분리될 수 있되며, 제1 열전달부재(410)를 통과한 공기는 송풍구(250)를 통하여 배출되고, 제2 열전달부재(420)를 통과한 공기는 배출구(270)를 통하여 배출될 수 있다.
한편, 본 발명의 실시예에 따르면, 냉온장치(1000)는 팬(300)의 상면에 배치되는 2 이상의 완충부재(700)를 더 포함하며, 완충부재(700)는 상부 케이스(220)와 접촉할 수 있다. 완충부재(700)는 탄성을 가지는 부재일 수 있으며, 팬(300)의 상면에 접착 또는 연결될 수 있다. 이에 따라, 팬(300)의 진동 시 상부 케이스(220)와의 접촉에 의하여 소음이 발생하는 문제를 방지할 수 있다. 바람직하게는, 상부 케이스(220)의 내면에는 2이상의 돌출부(224)가 형성될 수 있으며, 완충부재(700)는 돌출부(224)와 접촉할 수 있다.
한편, 본 발명의 실시에에 따르면, 하부 케이스(210) 및 상부 케이스(220) 중 적어도 하나의 외면에는 적어도 하나의 홈(G)이 배치될 수 있다. 예를 들어, 홈(G)은 상부 케이스(220)의 복수의 외면 중 팬(300)의 측면에 배치되는 면에 형성될 수 있다. 이때, 팬(300)의 측면에 배치되는 면은 팬(300)의 상면에 배치되는 면으로부터 소정 기울기를 가지도록 배치되며, 홈(G)은 소정 패턴을 가지는 복수의 홈일 수 있다. 그리고, 홈(G)의 깊이(H)는 홈(G)의 폭(W)의 0.5 내지 1.5배일 수 있다. 이와 같이, 팬(300)의 측면에 배치되는 면이 팬(300)의 상면에 배치되는 면으로부터 소정 기울기를 가지도록 배치되면 상부 케이스(220) 내에 팬(300)을 안정적으로 수용하면서도, 배출관(260)의 유로를 용이하게 설계할 수 있다. 그리고, 홈(G)은 소정 패턴을 가지며, 홈(G)의 깊이(H)는 홈(G)의 폭(W)의 0.5 내지 1.5배로 형성되면, 케이스(200)의 무게를 줄일 수 있으며, 재료비를 절감하면서도, 케이스(200)의 기계적 강도를 적절하게 유지할 수 있다.
또는, 홈(G)은 하부 케이스(210)의 복수의 외면 중 경사 영역(212-3)에 대응하는 영역에 형성될 수도 있다. 이때, 하부 케이스(210)에 형성된 홈(G)은 소정 기울기 및 소정 패턴을 가지는 복수의 홈일 수 있으며, 복수의 홈 중 일부의 기울기는 다른 일부의 기울기와 상이할 수 있다. 그리고, 홈(G)의 깊이(H)는 홈(G)의 폭(W)의 0.5 내지 1.5배일 수 있으며, 복수의 홈 중 일부의 깊이는 다른 일부의 깊이와 상이할 수 있다. 이에 따라, 케이스(200)의 무게를 줄일 수 있으며, 재료비를 절감하면서도, 케이스(200)의 기계적 강도를 적절하게 유지할 수 있으며, 흔들림이 발생하는 응용 분야에 있어서는 장착 시 미끄러짐을 방지할 수 있어 견고한 고정이 가능할 수 있다.
상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
1000: 냉온장치
100: 열전소자
200: 케이스
300: 팬
400: 열전모듈
500: 제어부

Claims (20)

  1. 하부 케이스 및 상기 하부 케이스와 결합되는 상부 케이스를 포함하는 케이스,
    상기 케이스 내에 수용되며, 내부로 유입된 공기를 순환시키는 팬,
    상기 케이스 내에 수용되며, 상기 팬의 측면에 배치되어 상기 팬에 의하여 발생된 공기의 일부를 냉각시키고, 나머지 일부를 가열하는 열전 모듈, 그리고
    상기 열전 모듈 및 상기 팬과 연결되어 상기 열전 모듈 및 상기 팬의 구동을 제어하는 제어부를 포함하며,
    상기 열전모듈은,
    상기 하부 케이스 측에 배치되는 제1 열전달부재, 상기 상부 케이스 측에 배치되는 제2 열전달부재 및 상기 제1 열전달부재와 상기 제2 열전달부재 사이에 배치되는 열전소자를 포함하고,
    상기 열전소자는 상기 제1 열전달부재 측에 배치되는 제1 기판, 상기 제2 열전달부재 측에 배치되는 제2 기판 및 상기 제1 기판과 상기 제2 기판 사이에 교대로 배치되는 복수의 P형 열전 레그와 복수의 N형 열전 레그를 포함하며,
    상기 케이스는 내부로 공기가 유입되는 유입구, 상기 제1 열전달부재를 통과한 공기가 흐르는 송풍관, 상기 송풍관을 통하여 흐른 공기가 배출되는 송풍구, 상기 제2 열전달부재를 통과한 공기가 흐르는 배출관, 상기 배출관을 통하여 흐른 공기가 배출되는 배출구를 포함하며,
    상기 배출관의 바닥면은 소정의 지점에서 높이가 서로 상이한 경사 영역을 포함하는 냉온장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 배출관의 바닥면은 제1 열전달부재를 통과한 공기와 상기 제2 열전달부재를 통과한 공기를 분리하는 분리 영역, 상기 제2 열전달부재를 통과한 공기의 경로를 변환시키는 절곡 영역 및 상기 제2 열전달부재를 통과한 공기를 상기 배출구로 배출하는 배출 영역을 더 포함하고,상기 경사 영역은 상기 절곡 영역과 상기 배출 영역 사이에 배치되는 냉온장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 절곡 영역의 바닥면 높이는 상기 배출 영역의 바닥면 높이보다 더 높은 냉온장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 경사 영역은 직선 형태의 슬로프(slope), 곡률을 포함하는 슬로프, 계단 형태의 단차 중 어느 하나의 형상을 포함하는 냉온장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 송풍구를 통하여 공기가 송풍되는 방향과 상기 배출구를 통하여 공기가 배출되는 방향은 서로 상이한 냉온장치.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 송풍구는 상기 하부 케이스의 제1측면에 배치되고, 상기 유입구는 상기 제1측면과 대향하는 제3 측면에 배치되는 냉온장치.
  7. 제 6항에 있어서,
    상기 배출구는 상기 제 1측면과 제 3측면 사이의 제 2측면에 배치되는 냉온장치.
  8. 제6항에 있어서,
    상기 제1 측면은 상기 팬에 의하여 발생된 공기가 상기 제1 열전달부재 및 상기 제2 열전달부재를 통과한 방향에 배치된 면인 냉온장치.
  9. 제7항에 있어서,
    상기 배출구는 상기 제2 측면 중 상기 제1 측면보다 상기 제3 측면과 가까운 영역에 형성되는 냉온장치.
  10. 제2항에 있어서,
    상기 배출관의 절곡 영역은 상기 제2 열전달부재를 통과한 공기가 배출되는 출구로부터 상기 배출구까지 소정의 곡률로 구부러지며 형성되는 냉온장치.
  11. 제2항에 있어서,
    상기 배출관은 상기 하부 케이스 및 상기 상부 케이스 사이의 공간에 의하여 형성되며, 상기 송풍관을 통하여 흐르는 공기와 상기 배출관을 통하여 흐르는 공기는 서로 섞이지 않는 냉온장치.
  12. 제2항에 있어서,
    상기 배출관의 분리 영역은 제1 열전달부재를 통과한 공기가 배출되는 출구 및 상기 제2 열전달부재를 통과한 공기가 배출되는 출구 사이에서 상기 열전 모듈의 상기 제1 기판 및 상기 제2 기판과 평행하게 배치되고, 상기 절곡 영역은 상기 분리 영역과 상기 경사 영역 사이에 배치되는 냉온장치.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 송풍관은 상기 하부 케이스의 바닥면 및 상기 분리 영역 사이에 배치되는 냉온장치.
  14. 제1항에 있어서,
    상기 팬의 상면에 배치되는 2이상의 완충부재를 더 포함하며,
    상기 완충부재는 상기 상부 케이스와 접촉하는 냉온장치.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 상부 케이스의 내면에는 2이상의 돌출부가 형성되며,
    상기 완충부재는 상기 돌출부와 접촉하는 냉온장치.
  16. 제1항에 있어서,
    상기 상부 케이스 및 상기 하부 케이스 중 적어도 하나의 외면에는 복수의 홈이 배치되는 냉온장치.
  17. 제16항에 있어서,
    상기 복수의 홈은 상기 하부 케이스의 외면 중 상기 경사 영역에 대응되는 영역에 형성되는 냉온장치.
  18. 제17항에 있어서,
    상기 하부 케이스의 복수의 홈은 소정 기울기 및 소정 패턴을 포함하는 냉온장치.
  19. 제18항에 있어서,
    상기 홈의 깊이는 상기 홈의 폭의 0.5 내지 1.5배인 냉온장치.
  20. 제1항에 있어서,
    상기 송풍구를 통하여 냉각된 공기가 배출되면, 상기 배출구를 통하여 가열된 공기가 배출되고,
    상기 송풍구를 통하여 가열된 공기가 배출되면, 상기 배출구를 통하여 냉각된 공기가 배출되는 냉온장치.
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