KR20190082032A - 병렬형 열전모듈 - Google Patents

Abstract

병렬형 열전모듈이 개시된다. 상기 병렬형 열전모듈은, 서로 이격되어 배치되는 제1기판 및 제2기판, 상기 제1기판에 형성되는 복수의 제1전극들, 상기 제2기판에 형성되는 복수의 제2전극들, 상기 제1전극들 중 어느 하나와 상기 제2전극들 중 어느 하나를 연결하도록 상기 제1기판과 상기 제2기판에 형성되는 열전소자들-상기 열전소자들은 복수의 N형 열전소자들 및 복수의 P형 열전소자들을 포함함-, 및 상기 기판들 중 적어도 하나에 형성된 적어도 하나의 양전극단자 및 적어도 하나의 음전극단자를 포함하는 전극단자들을 포함하며, 상기 열전모듈은 전기적으로 병렬구조를 갖는 N(N은 2이상의 자연수) 개의 병렬회로부들이 서로 직렬로 연결되도록, 상기 제1전극들, 상기 제2전극들, 및 상기 열전소자들이 배치되는 것을 특징으로 한다.

Description

병렬형 열전모듈{Parallel thermoelectric module}

본 발명은 열전모듈에 관한 것으로, 보다 상세하게는 열전소자들이 복수의 전류패스(current path)를 생성할 수 있도록 전기적으로 병렬로 연결되는 병렬회로를 갖는 열전모듈 또는 복수의 병렬회로를 가지면서 각 병렬회로들이 직렬로 연결되는 열전모듈에 관한 것이다.

열전모듈은 제백(Seeback) 효과를 이용하거나 펠티어(Peltier) 효과를 이용하여 발전 또는 냉각을 위해 사용되고 있다.

열전모듈은 제백 효과를 통해 양단의 온도차가 날 때 기전력이 발생하는 현상으로 이를 이용하여 발전을 하거나, 이와는 반대로 양단에 전류를 흘리면 전하를 따라 열이 이동하여 한쪽은 냉각이 되고 다른 쪽은 가열이 되는 펠티어 효과를 통해 전류를 이용한 냉각장치 또는 발열장치를 만드는데 이용되고 있다.

특히 냉각장치로 사용되는 경우에는 냉매를 쓰는 기존의 냉각장치에 비해 냉각 효율은 낮지만, 상대적으로 기계적인 소음이 없고 온도 제어가 용이하고 친환경적이어서 아주 낮은 냉각온도를 필요로 하지 않는 가전제품 또는 차량용 시트 등에 자주 이용될 수 있다.

하지만 이러한 열전모듈은 다수의 열전소자들이 전기적으로 직렬로 연결된다는 특징으로 인해, 소수 열전소자의 불량 또는 접합 불량에도 해당 열전모듈 전체가 작동하지 않는 문제점이 있다.

한국공개특허(출원번호 10-2010-0075341, "온도 스위치를 포함하는 열전모듈") 한국공개특허(출원번호 10-2016-0065048, "열전 번환 모듈")

따라서 본 발명이 이루고자 하는 기술적인 과제는 열전모듈에 포함되는 열전소자들 중에서 불량(열전소자 자체 또는 접합)이 발생하더라고 불량이 난 해당 그룹의 열전소자들을 통해서는 전류가 흐르지 않더라도, 다른 그룹에 해당하는 열전소자들을 통해서는 전류가 흐를 수 있도록 함으로써 열전모듈 자체의 불량률을 현저히 낮출 수 있는 기술적 사상을 제공하는 것이다.

상기 기술적 과제를 해결하기 위한 본 발명의 실시 예에 따른 병렬형 열전모듈은, 열전모듈에 있어서, 서로 이격되어 배치되는 제1기판 및 제2기판, 상기 제1기판에 형성되는 복수의 제1전극들, 상기 제2기판에 형성되는 복수의 제2전극들,상기 제1전극들 중 어느 하나와 상기 제2전극들 중 어느 하나를 연결하도록 상기 제1기판과 상기 제2기판에 형성되는 열전소자들-상기 열전소자들은 복수의 N형 열전소자들 및 복수의 P형 열전소자들을 포함함- 및 상기 기판들 중 적어도 하나에 형성된 적어도 하나의 양전극단자 및 적어도 하나의 음전극단자를 포함하는 전극단자들을 포함하며, 상기 열전모듈은, 전기적으로 병렬구조를 갖는 N(N은 2이상의 자연수) 개의 병렬회로부들이 서로 직렬로 연결되도록, 상기 제1전극들, 상기 제2전극들, 및 상기 열전소자들이 배치되는 것을 특징으로 할 수 있다.

또한, 상기 병렬회로부들 중 적어도 하나의 제1병렬회로부는, 복수의 전류패스들을 포함하며, 각각의 전류패스들별로 적어도 하나의 제1전극, 적어도 하나의 제2전극, 및 적어도 하나의 열전소자들이 구비되고, 상기 전극단자들을 통해 전원이 인가되는 경우 상기 적어도 하나의 제1전극, 상기 적어도 하나의 열전소자, 상기 적어도 하나의 제2전극에 순차적으로 전류가 흐르는 것을 특징으로 할 수 있다.

또한, 상기 제1병렬회로부는, 상기 전류패스들을 각각을 통해 흐르는 전류가 공통적으로 경유하는 공통전극이 적어도 하나 포함되는 것을 특징으로 할 수 있다.

또한, 상기 제1병렬회로부와 직렬로 연결되는 제2병렬회로부는, 상기 공통전극을 통해 직접 연결되는 것을 특징으로 할 수 있다.

또한, 상기 제1병렬회로부는, 상기 공통전극과 상기 전류패스들 중 제1전류패스에 포함된 제1직전 동종전극 사이를 연결하는 제1직전 이종전극, 및 상기 공통전극과 상기 전류패스들 중 제2전류패스에 포함된 제2직전 동종전극 사이를 연결하는 제2직전 이종전극을 포함하고, 상기 제1직전 이종전극과 상기 제2직전 이종전극은 동일한 전극이거나 또는 접촉되도록 연결된 것을 특징으로 할 수 있다.

또한, 상기 제1직전 이종전극, 상기 제2직전 이종전극 각각은 하나의 열전소자를 통해 상기 공통전극과 연결되는 것을 특징으로 할 수 있다.

또한, 상기 공통전극은, 상기 공통전극과 상기 제1병렬회로부에 포함되는 전류패스들 중 제1전류패스에 포함된 제1직전 동종전극 사이를 연결하는 제1직전 이종전극, 상기 공통전극과 상기 제1병렬회로부에 포함되는 전류패스들 중 제2전류패스에 포함된 제2직전 동종전극 사이를 연결하는 제2직전 이종전극, 상기 공통전극과 상기 제2병렬회로부에 포함되는 전류패스들 중 제3전류패스에 포함된 제1직후 동종전극 사이를 연결하는 제1직후 이종전극, 및 상기 공통전극과 상기 제2병렬회로부에 포함되는 전류패스들 중 제4전류패스에 포함된 제2직후 동종전극 사이를 연결하는 제2직후 이종전극, 각각과 연결되는 것을 특징으로 할 수 있다.

상기 기술적 과제를 해결하기 위한 본 발명의 실시 예에 따른 병렬형 열전모듈은, 열전모듈에 있어서, 서로 이격되어 배치되는 제1기판 및 제2기판, 상기 제1기판에 형성되는 복수의 제1전극들, 상기 제2기판에 형성되는 복수의 제2전극들, 및 상기 제1전극들 중 어느 하나와 상기 제2전극들 중 어느 하나를 연결하도록 상기 제1기판과 상기 제2기판에 형성되는 열전소자들-상기 열전소자들은 복수의 N형 열전소자들 및 복수의 P형 열전소자들을 포함함-을 포함하며, 상기 열전모듈은, 복수의 전류패스들을 갖는 제1병렬회로부 및 제2병렬회로부가 어느 하나의 전극을 통해 직렬로 직접 연결되는 것을 특징으로 할 수 있다.

상기 기술적 과제를 해결하기 위한 본 발명의 실시 예에 따른 병렬형 열전모듈은, 열전모듈에 있어서, 서로 이격되어 배치되는 제1기판 및 제2기판, 상기 제1기판에 형성되는 복수의 제1전극들, 상기 제2기판에 형성되는 복수의 제2전극들, 및 상기 제1전극들 중 어느 하나와 상기 제2전극들 중 어느 하나를 연결하도록 상기 제1기판과 상기 제2기판에 형성되는 열전소자들-상기 열전소자들은 복수의 N형 열전소자들 및 복수의 P형 열전소자들을 포함함-을 포함하며, 상기 열전모듈은, 복수의 전류패스들을 갖는 병렬회로부를 적어도 하나 포함하고, 상기 전류패스들 각각을 통해 흐르는 전류가 공통적으로 경유하는 공통전극이 적어도 하나 포함되는 것을 특징으로 할 수 있다.

상기 기술적 과제를 해결하기 위한 본 발명의 실시 예에 따른 병렬형 열전모듈은, 열전모듈에 있어서, 서로 이격되어 배치되는 제1기판 및 제2기판, 상기 제1기판에 형성되는 복수의 제1전극들, 상기 제2기판에 형성되는 복수의 제2전극들, 및 상기 제1전극들 중 어느 하나와 상기 제2전극들 중 어느 하나를 연결하도록 상기 제1기판과 상기 제2기판에 형성되는 열전소자들-상기 열전소자들은 복수의 N형 열전소자들 및 복수의 P형 열전소자들을 포함함-을 포함하며, 상기 열전모듈은, 복수의 전류패스들을 갖는 제1병렬회로부 및 제2병렬회로부가 어느 하나의 공통전극을 통해 직렬로 직접 연결되고, 상기 공통전극은 제1직전 이종전극, 제2직전 이종전극, 제3직전 이종전극, 및 제4직전 이종전극 각각과 연결될 수 있다.

상기 기술적 과제를 해결하기 위한 본 발명의 실시 예에 따른 병렬형 열전모듈은, 열전모듈에 있어서, 서로 이격되어 배치되는 제1기판 및 제2기판, 상기 제1기판에 형성되는 복수의 제1전극들, 상기 제2기판에 형성되는 복수의 제2전극들, 상기 제1전극들 중 어느 하나와 상기 제2전극들 중 어느 하나를 연결하도록 상기 제1기판과 상기 제2기판에 형성되는 열전소자들-상기 열전소자들은 복수의 N형 열전소자들 및 복수의 P형 열전소자들을 포함함- 및 상기 기판들 중 적어도 하나에 형성된 적어도 하나의 양전극단자 및 적어도 하나의 음전극단자를 포함하는 전극단자들을 포함하며, 상기 열전모듈은, 복수의 전류패스들을 갖는 병렬회로부를 적어도 하나 포함하고, 각각의 전류패스는 적어도 하나의 제1전극, 적어도 하나의 제2전극, 및 적어도 하나의 열전소자를 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.

본 발명의 기술적 사상에 따르면, 열전모듈에 포함되는 다수의 열전소자들 중에서 불량(열전소자의 불량 또는 접합의 불량)이 존재하더라도 불량 열전소자를 포함하는 전류패스) 이외의 전류패스에 속하는 열전소자들로는 전류가 흐를 수 있도록 함으로써, 열전모듈 자체는 동작을 유지할 수 있는 효과가 있다.

또한, 두 기판 사이에 형성된 제1전극, 제2전극, 및 열전소자들로 이루어지는 병렬회로를 복수 개 구비하고, 복수 개의 병렬회로가 직렬로 연결되도록 함으로써 어느 하나의 열전소자(또는 불량 접합된 열전소자)가 불량이 되더라도, 해당 열전소자를 포함하는 전류패스에 포함된 열전소자의 개수를 상대적으로 줄여서 성능의 저하를 줄일 수 있도록 하는 효과가 있다.

또한 일 실시 예에 따르면 각각의 그룹에 해당하는 열전소자가 열전모듈에 비교적 고르게 분산되어 있도록 함으로써, 임의의 그룹이 동작하지 않더라도 나머지 그룹에 의해 발열 또는 냉각이 비교적 고르게 발생할 수 있도록 하는 효과가 있다.

또한, 일 실시 예에 따르면 리드선이 연결되는 전극단자를 2개만 이용할 수 있도록 함으로써, 종래의 열전모듈에서의 공정이나 구성의 변화를 줄일 수 있는 효과가 있다.

본 발명의 상세한 설명에서 인용되는 도면을 보다 충분히 이해하기 위하여 각 도면의 간단한 설명이 제공된다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 병렬형 열전모듈의 전류패스를 도시하고 있는 도면이다.
도 2 및 도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 병렬형 열전모듈의 개략적인 구성을 설명하기 위한 도면이다.
도 4 내지 도 6은 본 발명의 다른 실시 예들에 따른 병렬형 열전모듈을 설명하기 위한 도면이다.
도 7은 본 발명의 기술적 사상을 실험한 일 예를 설명하기 위한 도면이다.
도 8은 본 발명?? 실시 예에 따라 복수의 병렬회로들이 직렬로 연결되는 열전모듈의 일 예를 나타낸다.
도 9는 도 8에 도시된 열전모듈에서의 위험 포인트를 나타내는 도면이다.
도 10은 도 9의 일 부분을 확대 표시한 도면이다.
도 11은 도 8에 도시된 열전모듈의 실험 예를 나타내는 도면이다.
도 12는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 병렬형 열전모듈을 설명하기 위한 도면이다.
도 13은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 공통전극을 설명하기 위한 도면이다.
도 14는 도 12에 도시된 열전모듈의 실험 예를 나타내는 도면이다.

본 발명과 본 발명의 동작상의 이점 및 본 발명의 실시에 의하여 달성되는 목적을 충분히 이해하기 위해서는 본 발명의 바람직한 실시 예를 예시하는 첨부 도면 및 첨부 도면에 기재된 내용을 참조하여야만 한다.

본 명세서에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.

또한 본 명세서에 있어서, '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.

이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 실시 예들을 중심으로 본 발명을 상세히 설명한다. 각 도면에 제시된 동일한 참조부호는 동일한 부재를 나타낸다.

도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 병렬형 열전모듈의 전류패스를 도시하고 있는 도면이다.

도 1은 본 발명의 기술적 사상에 따른 병렬형 열전모듈(100)이 2개의 전류패스를 갖는 1개의 병렬회로부가 형성된 열전모듈(100)을 도시하고 있다.

실시 예에 따라 하나의 병렬회로부에는 3개 이상의 전류패스를 가질 수도 있다. 또한 후술할 바와 같이 상기 열전모듈(100)에는 복수의 병렬회로부들이 구비될 수도 있다. 그리고 이때에는 복수의 병렬회로부들 각각은 서로 직렬로 연결될 수 있다.

각각의 전류패스는 종래의 열전모듈들과 같이 제1전극, 열전소자, 제2전극을 따라 교대로 전류가 흐르는 전류의 경로를 의미할 수 있다.

도 1을 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 병렬형 열전모듈(100)은 도 1에 도시된 바와 같이 복수의 전류패스들(예컨대, 30, 31)이 존재한다.

전류패스들(예컨대, 30, 31) 각각은 제1전극, 제2전극, 및 열전소자들이 구비될 수 있다.

제1전극은 제1기판(예컨대, 하부기판)에 형성되어 서로 다른 종류의 열전소자들이 접합되는 전극을 의미할 수 있다.

제2전극은 제2기판(예컨대, 상부기판)에 형성되어 서로 다른 종류의 열전소자들이 접합되는 전극을 의미할 수 있다.

그리고 널리 알려진 바와 같이 열전소자를 통해 제1전극과 제2전극은 전기적으로 연결된다.

예컨대, 제1전류패스(예컨대, 30)와 제2전류패스(예컨대, 31)는 전기적으로 병렬로 연결된다.

물론 각각의 전류패스들에 포함된 구성들(제1전극, 제2전극, 및 열전소자)은 도 1에 도시된 바와 같이 서로 직렬로 연결될 수 있다.

따라서 예컨대, 어느 하나의 전류패스에 해당하는 열전소자에 불량이 발생한 경우 해당 전류패스로는 더 이상 전류가 통하지 않게 되지만, 나머지 전류패스에는 정상적으로 전류가 흐르게 된다. 본 명세서에서 열전소자의 불량이라 함은, 열전소자 자체의 불량뿐만 아니라 열전소자와 금속전극(예컨대, 제1전극 또는 제2전극)간의 접합 불량을 포함하는 의미일 수 있다.

결국 본 발명의 기술적 사상에 의하면, 종래에 열전모듈에 포함된 다수의 열전소자들이 모두 전기적으로 직렬로 연결되어 있어서 어느 하나의 열전소자에만 불량이 생기더라도 전체 열전모듈이 작동하지 않게 되는 것에 비해 현저히 열전모듈의 불량률을 낮출 수 있는 효과가 있다.

예컨대, 열전모듈 제조 공정상 통계적으로 열전모듈의 불량률이 1/1000이고 이때 불량 열전모듈에서 통상 어느 하나의 열전소자가 불량으로 판정되었다면, 본 발명의 기술적 사상에 의하면 열전모듈 자체가 불량이 되기 위해서는 어느 하나의 열전모듈에서 복수의 열전소자들에 불량이 발생하여야 하고 더군다는 복수의 불량 열전소자들이 서로 다른 그룹에 속해야 한다. 따라서 실제로 열전모듈의 불량률은 백만분의일 이하로 급격히 낮아질 수 있는 효과가 있다.

이러한 병렬형 열전모듈(100)의 보다 구체적인 구성은 도 2 및 도3과 함께 설명하도록 한다.

도 1 내지 도 3을 참조하면, 병렬형 열전모듈(100)을 구현하기 위해서는 기판들(도 1에서는 하부기판(1)만 도시하고 있으며 상부기판은 미도시), 상기 기판들 사이에 배치되는 열전소자들(20, 21), 열전소자들를 전기적으로 연결하는 금속전극들(하부기판의 금속전극(40) 및 상부기판의 금속전극(50)), 및 리드선이 연결되는 전극단자들(10, 11)이 구비될 수 있다.

각각의 열전소자들(20, 21)은 널리 공지된 바와 같이 P형 열전소자(20) 및 N형 열전소자(21)로 구분될 수 있다. 그리고 금속전극들(예컨대, 40, 50)은 서로 다른 형의 열전소자들이 접합될 수 있다.

도 2는 병렬형 열전모듈(100)의 하부기판(1)에 열전소자들이 배치된 경우를 도시하고 있고, 도 3은 상부기판(미도시)에 형성된 금속전극단자(50)까지 적용된 경우의 전기적 연결상태를 도시하고 있다.

이러한 도 3에 도시된 바와 같은 열전소자들(20, 21) 및 금속전극들(40, 50)을 통해, 전극단자들(10, 11)에 직류전원이 공급되는 경우 도 1에 도시된 바와 같은 복수의 전류패스가 형성될 수 있다.

한편, 상기 병렬형 열전모듈(100)은 안전을 위해 온도 스위치를 연결하기 위한 스위치 연결부(60)가 더 포함될 수 있으며, 이러한 온도 스위치에 대한 구성은 상기한 선행특허문헌에 상세히 개시된 바가 있으므로 상세한 설명은 생략하도록 한다.

한편, 복수의 전류패스들은 반드시 도 1에 도시된 바와 같은 경로를 가져야 하는 것은 아니며, 열전소자들의 배치 및 금속전극들의 배치에 따라 다양한 경로를 가질 수 있다. 또한 전극단자들(10, 11) 역시 도 1에서와 같이 두 개의 전극단자들(예컨대, 1개의 양전극단자(10) 및 1개의 음전극단자(11))만으로 구비되는 경우뿐만 아니라, 다른 실시 예가 가능할 수 있다.

이러한 일 예는 도 4 내지 도 6에 도시된다.

도 4 내지 도 6은 본 발명의 다른 실시 예들에 따른 병렬형 열전모듈을 설명하기 위한 도면이다.

우선 도 4를 참조하면, 도 4에 도시된 병렬형 열전모듈(100)은 도시된 바와 같이 2개의 전류패스들(32,33)을 가질 수 있다.

그리고 상기 병렬형 열전모듈(100)은 하나의 양전극단자(12) 및 두 개의 음전극단자(13-1, 13-2)를 구비할 수 있다. 그리고 상기 양전극단자(12)과 두 개의 음전극단자(13-1, 13-2) 중 어느 하나(예컨대, 13-1) 사이에 제1전류패스가 형성되고, 상기 양전극단자(12)와 두 개의 음전극단자(13-1, 13-2) 중 다른 하나(예컨대, 13-2) 사이에 제2전류패스가 형성될 수 있다.

그리고 도 4의 병렬형 열전모듈(100)은 열전소자의 배치영역(열전소자들 및 금속전극들이 배치되는 영역)이 소정의 제1방향(예컨대, 가로방향)으로 2개로 구분되며, 각각의 구분된 부분영역들에는 어느 하나의 전류패스에 해당하는 부품들(열전소자, 금속전극들)만이 배치됨을 알 수 있다. 각각의 부분영역들은 반드시 동일한 사이즈로 구분되어야 하는 것은 아니며 포함된 열전소자들의 개수가 일정범위(예컨대, 10%, 20% 등)의 오차를 가질 수 있도록 구분될 수 있다.

이처럼 N개(N은 2이상의 자연수)의 전류패스가 존재하는 경우 N개의 서로 다른 부분영역들이 제1방향을 기준으로 구분되고, 각각의 부분영역들에는 어느 하나의 전류패스에 해당하는 부품들만이 배치되는 경우 열전소자의 배치 및/또는 금속전극단자의 설계 등에는 용이함이 있을 수 있다. 하지만 후술할 바와 같이 어느 하나의 전류패스만이 동작하게 될 때에는 열전모듈의 어느 한 부분에서만 발열 및/또는 냉각성능이 발휘된다는 문제점이 있을 수도 있다.

한편, 도 5에 도시된 병렬형 열전모듈(100)은 도 4에 도시된 열전모듈과는 달리, 두 개의 양전극단자(예컨대, 14-2, 15-2) 및 두 개의 음전극단자(예컨대, 14-1, 15-1)을 구비하는 경우를 도시하고 있다.

물론, 상기 두 개의 양전극단자(예컨대, 14-2, 15-2) 중 어느 하나(14-2)와 두 개의 음전극단자(14-1, 15-1) 중 어느 하나(예컨대, 14-1) 사이에 제1전류패스가 형성되고, 상기 두 개의 양전극단자(예컨대, 14-2, 15-2) 중 다른 하나(15-2)와 두 개의 음전극단자(14-1, 15-1) 중 다른 하나(15-1) 사이에 제2전류패스가 형성될 수 있다.

또한, 도 6에 도시된 병렬형 열전모듈(100)은 도 4의 것과 전극단자의 배치가 다르게 구현된 일 예를 나타내며, 하나의 양전극단자(16) 및 두 개의 음전극단자(17-1, 17-2)를 구비할 수 있다. 그리고 상기 양전극단자(16)과 두 개의 음전극단자(17-1, 17-2) 중 어느 하나(예컨대, 17-1) 사이에 제1전류패스가 형성되고, 상기 양전극단자(16)과 두 개의 음전극단자(17-1, 17-2) 중 다른 하나(예컨대, 17-2) 사이에 제2전류패스가 형성될 수 있다.

또한, 도 4 내지 도 6에 도시된 바와 같은 전극단자들의 실시 예를 가지면서도, 도 4 내지 도 6에 도시된 바와 같이 제1방향(예컨대, 가로방향)을 기준으로 구분된 부분영역들이 동일한 전류패스에 해당하는 부품들만 포함되도록 구분되는 것이 아니라 도 1에 도시된 바와 같이 제1전류패스 및 제2전류패스가 열전모듈의 배치영역 전체에 골고루 분포될 수도 있다.

즉, 도 1에 도시된 바와 같이 열전소자들이 배치되는 배치영역(70)의 제1방향(예컨대, 가로방향)으로 N개의 분할 영역이 구분되더라도, 제1전류패스에 포함되는 부품들은 N개의 분할영역에 모두 배치되어 있고, 제2전류패스에 포함되는 부품들 역시 N개의 분할영역에 모두 배치되어 있을 수 있다.

또한, 상술한 바와 같이 전극단자들의 개수 및 배치 예도 다양할 수 있지만 종래의 열전모듈의 경우에는 모든 열전소자들이 직렬로 연결되고 이러한 경우 통상적으로 도 1과 같이 2 개의 전극단자들만 구비하므로, 전극단자를 2개만 구비하는 경우에 종래의 제조공정 대비 추가적인 공정 또는 변화되는 구성을 간소화할 수 있는 효과가 있다.

또한 도 1에 도시된 바와 같이 어느 한 전류패스에 속하는 부품들이 배치영역(70) 전반에 걸쳐서 고루 분산되는 것이 더 효과적일 수 있다. 즉 이러한 경우에는 전체 열전소자들에서 골고루 발열 또는 냉각 성능이 발생할 수 있다.

반면, 도 4 내지 도 6과 같이 특정 전류패스에 속하는 열전소자들이 특정 영역에 집중적으로 몰려서 배치되는 경우에는 해당 전류패스만 동작하게 될 경우 상기 특정영역에서만 발열 또는 냉각 성능이 발휘되어 약간의 성능저하가 존재할 수 있지만, 금속전극의 패턴 형성 등 제조공정상에는 편의성이 있을 수도 있다.

도 7은 본 발명의 기술적 사상을 실험한 일 예를 설명하기 위한 도면이다.

도 7을 참조하면, 본 출원인은 본 발명의 기술적 사상이 적용된 병렬형 열전모듈의 성능을 실험하기 위해 병렬형 열전모듈이 토출하는 냉기를 측정함으로써 수행하였다.

비교 예는 종래의 열전모듈 즉, 모든 열전소자들이 직렬로 연결된 열전모듈을 사용하였고, 실험 예는 도 7에 도시된 바와 같이 두 개의 부분영역들로 구분된 제1전류패스(A섹터에 형성된 전류패스)와 제2전류패스(B섹터에 형성된 전류패스) 중에서 제1전류패스만 작동할 경우로 설정하였다.

그리고 동일한 인가전압(6V) 및 전류(4.8A)를 인가하였을 때, 비교 예(두 전류패스 모두 정상 동작할 경우)에서는 외기온도가 22.1도일 때 냉기는 16.8도 즉, 5.3도의 차이가 났다.

그리고 실험 예(제1전류패스만 정상 동작할 경우)에서는 동일한 환경에서 냉기가 18도 즉, 4.1도의 차이가 나는 것으로 측정되었다.

이는 병렬형 열전모듈(100)의 경우, 약 절반의 열전소자 그룹들만 동작하여도 성능의 저하는 50% 까지 정도가 되는 것은 아니라, 약 78%의 성능을 유지할 수 있었음을 알 수 있다.

또한 종래에는 열전모듈에 하나의 전류패스만이 존재하여서, 하나의 열전소자만 불량이 나도 열전모듈 전체가 작동하지 않는 것과 비교하면 본 발명의 기술적 사상에 따른 병렬형 열전모듈은 현저한 성능 향상이 존재한다.

한편, 본 발명의 기술적 사상에 따르면 병렬형 열전모듈(100)에는 복수의 병렬회로부들이 존재할 수 있고, 이러한 복수의 병렬회로부들이 서로 직렬로 연결될 수도 있다.

즉, 도 1 내지 도 7에서는 2개의 전류패스를 갖는 1개의 병렬회로가 병렬형 열전모듈(100)에 형성되는 경우를 도시하고 있지만, N개의 병렬회로가 병렬형 열전모듈(100)에 형성될 수도 있으며 이러한 경우에는 보다 높은 성능향상(즉, 임의의 열전소자가 불량일 경우의 성능저하가 적어지는 정도)이 존재할 수 있다.

이러한 기술적 사상은 도 8 내지 도 14를 참조하여 설명하도록 한다.

도 8은 본 발명?? 실시 예에 따라 복수의 병렬회로들이 직렬로 연결되는 열전모듈의 일 예를 나타낸다.

도 8을 참조하면, 도 8에 도시된 바와 같이 본 발명의 기술적 사상에 따른 병렬형 열전모듈(100)은 복수의 병렬회로부(예컨대, 80, 81)들이 존재할 수 있다.

도 8에서는 총 10개의 병렬회로부들이 존재하고, 각각의 병렬회로부가 서로 직렬로 연결되는 일 예를 예시적으로 도시하고 있다.

각각의 병렬회로부(예컨대, 80, 81 등)는 복수의 전류패스를 가지고 있다.

따라서 도 8에 도시된 병렬형 열전모듈(100)에서 임의의 열전소자가 불량일 경우에 동작하지 않는 열전소자들 즉, 불량인 열전소자를 포함하는 전류패스에 포함되는 열전소자들은 상대적으로 그 개수가 도 1에 도시된 경우에 비해 훨씬 적게 된다.

즉, 도 8에 도시된 병렬형 열전모듈(100)은 도 1에 도시된 것에 비해 어느 하나의 전류패스에 포함되는 열전소자의 개수가 훨씬 적게 되므로, 임의의 열전소자가 불량이 발생하여 특정 전류패스가 동작하지 않아도 성능저하는 훨씬 적어지게 되는 효과가 있다.

한편, 이처럼 복수의 병렬회로부들(예컨대, 80, 81)이 존재하고 상기 병렬회로부들(예컨대, 80, 81)이 서로 직렬로 연결되는 경우에는, 위험 포인트가 존재할 수 있다. 본 명세서에서 위험 포인트라 함은 불량이 존재할 경우 전체 열전모듈이 동작하지 않게 되는 부품(금속전극 또는 열전소자, 통상 금속전극이 불량이어서 전류가 흐르지 않게 되는 경우는 없으므로, 본 명세서에서는 열전소자 위주로 설명하도록 함)을 의미할 수 있다.

이러한 위험 포인트는 두 병렬회로부들(예컨대, 80, 81)을 직렬로 연결하는 부품들일 수 있으며, 도 9 및 도 10을 참조하여 설명하도록 한다.

도 9는 도 8에 도시된 열전모듈에서의 위험 포인트를 나타내는 도면이고, 도 10은 도 9의 일 부분을 확대 표시한 도면이다.

도 8 내지 도 10을 참조하면, 병렬형 열전모듈(100)에 포함된 복수의 병렬회로부들(예컨대, 80, 81) 중 어느 하나인 제1병렬회로부(80)와 다른 하나인 제2병렬회로부(81)는 도시된 바와 같이 직렬로 연결될 수 있다.

그리고 상기 제1병렬회로부(80) 및 상기 제2병렬회로부(81) 각각은 복수의 전류패스를 포함할 수 있다.

이때 상기 제1병렬회로부(80)에는 상기 제1병렬회로부(80)에 포함된 전류패스들 상기 전류패스들 각각을 통해 흐르는 전류가 공통적으로 경유하는 공통전극(41)이 포함될 수 있다.

즉, 상기 제1병렬회로부(80)에 포함된 제1전류패스(예컨대, 위의 전류패스)와 제2전류패스(예컨대, 아래의 전류패스)는 모두 공통전극(41)과 연결되게 된다.

그리고 상기 공통전극(41)은 제2병렬회로부(81)와 상기 제1병렬회로부(80)를 직접 연결하는 구성이 될 수 있다.

이러한 경우 상기 공통전극(41) 자체가 단선이 되거나 상기 공통전극(41)에 연결되는 열전소자들(예컨대, 포인트(91)에 위치하는 열전소자 또는 포인트(92)에 위치하는 열전소자)이 불량일 경우는 전체 열전모듈이 동작하지 않게 될 수 있다.

따라서 포인트(91) 및 포인트(92)에 배치되는 열전소자 및 공통전극(41)이 위험 포인트가 될 수 있다. 그리고 전술한 바와 같이 통상 금속전극이 단선되는 일은 거의 발생하지 않으므로, 열전소자에 대한 불량만을 고려하면 도 9에서 원으로 표현된 부분이 모두 위험 포인트가 될 수 있다.

한편, 이러한 위험 포인트가 존재하는 부분을 도 10a에서처럼 보다 확대해서 살펴보면, 도 10a에서는 하나의 공통전극(41)을 통해 바로 제1병렬회로부(80)와 제2병렬회로부(81)가 연결되는 경우를 도시하고 있지만, 제1병렬회로부(80)와 제2병렬회로부(81) 사이에 복수의 금속전극들이 배치될 수도 있음은 물론이다. 하지만 이러한 경우는 제1병렬회로부(80)와 제2병렬회로부(81)에 해당하는 위험 포인트의 개수가 늘어난다는 단점이 존재하게 된다.

상기 공통전극(41)은 제2병렬회로부(81)의 전류패스들(예컨대, 위의 전류패스를 제3전류패스로 표현하기로 하고, 아래의 전류패스를 제4전류패스로 표현하기로 함)과 공통적으로 연결되므로, 상기 공통전극(41)은 제1병렬회로부(80)의 공통전극(41)이자 제2병렬회로부(81)의 공통전극(41)이 될 수 있음은 물론이다.

그러면 상기 제1병렬회로부(80)의 제1전류패스(예컨대, 위쪽 전류패스)에는 상기 공통전극(41)과 상기 공통전극(41)의 직전에 배치된 제1직전 동종전극(예컨대, 상기 공통전극(41)이 제1전극일 경우 전류 경로상에서 상기 공통전극(41)의 직전 제1전극, 43)이 포함되고, 상기 공통전극(41)과 상기 제1직전 동종전극(43)은 제1직전 이종전극(예컨대, 상기 공통전극(41)이 제1전극일 경우 전류 경로 상에서 상기 공통전극(41)의 직전 제2전극, 41-1)을 통해 연결될 수 있다.

마찬가지로 상기 제1병렬회로부(80)의 제2전류패스(예컨대, 아래쪽 전류패스)에는 상기 공통전극(41)과 상기 공통전극(41)의 직전에 배치된 제2직전 동종전극(42)이 포함되고, 상기 공통전극(41)과 상기 제2직전 동종전극(42)은 제2직전 이종전극(예컨대, 41-1)을 통해 연결될 수 있다.

이때 도 10a에서는 제1직전 이종전극과 제2직전 이종전극이 하나의 전극으로 구현된 경우를 예시하고 있지만, 도 10b에 도시된 바와 같이 서로 별개의 전극이 각각 구현될 수도 있다. 이때에도 별개로 구현되는 제1직전 이종전극과 제2직전 이종전극은 서로 접촉되도록 직접 연결될 수도 있다.

상기 제1직전 이종전극과 상기 제2직전 이종전극이 도 10에 도시된 바와 같이 하나의 동일한 전극으로 구현되거나 또는 별개로 구현되데 서로 접촉되거나, 어떤 경우든 상기 제1직전 이종전극과 상기 제2직전 이종전극은 하나의 열전소자(예컨대, 포인트(91)에 배치되는 열전소자)를 통해 공통전극(41)과 연결될 수 있다. 이러한 경우 상기 열전소자(포인트(91)에 배치되는 열전소자)가 불량인 경우는 전체 열전모듈이 동작하지 않게 되는 위험이 있다.

마찬가지로 제2병렬회로부(81)에서도 제3전류패스(예컨대, 위쪽 전류패스)는 공통전극(41)과 상기 공통전극(41)의 제1직후 동종전극(전류 경로상 공통전극(41)의 직후에 존재하는 동종전극, 44), 그리고 상기 공통전극(41)과 상기 제1직후 동종전극(44)을 연결하는 제1직후 이종전극(41-2)이 포함된다.

또한 제2병렬회로부(81)의 제4전류패스(예컨대, 아래쪽 전류패스)는 공통전극(41)과 상기 공통전극(41)의 제2직후 동종전극(45), 그리고 상기 공통전극(41)과 상기 제2직후 동종전극(45)을 연결하는 제2직후 이종전극(41-2)이 포함된다.

그리고 이때에도 마찬가지로 제1직후 이종전극과 제2직후 이종전극은 하나의 열전소자(예컨대, 포인트(92)에 배치되는 열전소자)를 통해 상기 공통전극(41)과 연결될 수 있다.

따라서 포인트(91) 및 포인트(92)가 위험 포인트가 될 수 있다.

이러한 위험 포인트에서 불량이 발생하는 경우를 방지하기 위해서는 도 10b와 같은 회로가 형성될 수 있다.

도 10b에 도시된 바와 같이, 제1병렬회로부(80)에는 상기 공통전극(41)이 서로 다른 열전소자들(포인트(91-1) 및 포인트(91-2)에 배치되는 열전소자들)을 통해 제1직전 이종전극(41-3) 및 제2직전 이종전극(41-4)과 연결되도록 구현될 수 있다.

이러한 경우에는 상기 제1직전 이종전극(41-3)과 상기 공통전극(41)을 연결하는 소정의 제1열전소자(포인트(91-1)에 배치되는 열전소자) 또는 제2직전 이종전극(41-4)과 상기 공통전극(41)을 연결하는 소정의 제2열전소자(포인트(91-2)에 배치되는 열전소자) 중 어느 하나가 불량이 발생하여 제1전류패스 또는 제2전류패스 중 어느 하나가 동작하지 않더라도, 나머지 전류패스는 정상적으로 동작하게 된다.

마찬가지로 제2병렬회로부(81)에서도 상기 공통전극(41)은 서로 다른 열전소자들(포인트(92-1) 및 포인트(92-2)에 배치되는 열전소자들)을 통해 제1직후 이종전극(41-5) 및 제2직후 이종전극(41-6)과 연결되도록 구현될 수 있다.

이러한 경우에는 상기 제1직후 이종전극(41-5)과 상기 공통전극(41)을 연결하는 소정의 제3열전소자(포인트(92-1)에 배치되는 열전소자) 또는 제2직후 이종전극(41-6)과 상기 공통전극(41)을 연결하는 소정의 제4열전소자(포인트(92-2)에 배치되는 열전소자) 중 어느 하나가 불량이 발생하여 제3전류패스 또는 제4전류패스 중 어느 하나가 동작하지 않더라도, 나머지 전류패스는 정상적으로 동작하게 된다.

만약 전술한 바와 같이 제1병렬회로부(80)와 제2병렬회로부(81)가 복수의 금속전극을 통해 직렬로 연결될 경우, 제1병렬회로부(80)의 공통전극과 제2병렬회로부(81)의 공통전극은 서로 다른 금속전극일 수 있다. 이러한 경우에는 제1병렬회로부(80)의 공통전극에는 2개의 서로 다른 열전소자들(포인트(91-1) 및 포인트(91-2)에 배치되는 열전소자들)을 통해 제1직전 이종전극(41-3) 및 제2직전 이종전극(41-4)과 연결되도록 구현되고, 제2병렬회로부(81)의 공통전극은 서로 다른 열전소자들(포인트(92-1) 및 포인트(92-2)에 배치되는 열전소자들)을 통해 제1직후 이종전극(41-5) 및 제2직후 이종전극(41-6)과 연결되도록 구현될 수도 있다.

한편, 복수의 병렬회로부가 직렬로 연결되는 다른 실시 예는 도 12 및 도 13을 참조하여 설명하도록 한다.

도 12는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 병렬형 열전모듈을 설명하기 위한 도면이다. 또한, 도 13은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 공통전극을 설명하기 위한 도면이다.

도 12에서는 2개의 병렬회로부들이 직렬로 연결되는 일 예를 도시하고 있다.

그리고 이러한 경우 위험 포인트들(93 내지 96)이 도 12에 도시된 바와 같이 존재할 수 있다.

2 개의 병렬회로부들은 또한 공통전극(46) 하나에 의해 직렬로 연결되고 있는 일 예를 도시하고 있다.

이러한 경우 위험포인트를 줄이기 위해서는 도 13에 도시된 바와 같이 공통전극(47)이 구현될 수 있다.

즉, 도 10b에서와 마찬가지로, 공통전극(47)을 통해 직렬로 연결되는 제1병렬회로부(예컨대, 좌측 병렬회로부)의 전류패스들 각각이 별개의 열전소자들을 통해 상기 공통전극(47)과 연결되고, 또한 제2병렬회로부(예컨대, 우측 병렬회로부)의 전류패스들 각각이 또한 별개의 열전소자들을 통해 상기 공통전극(47)과 연결될 수 있다.

이러한 경우 상기 공통전극(47)에는 상기 공통전극(47)을 통해 연결되는 병렬회로부들 각각의 전류패스들의 개수만큼 서로 다른 연결접점(열전소자들)이 존재할 수 있다.

한편, 상술한 예들에서는 공통전극과 직전(또는 직후) 이종전극 사이를 열전소자가 연결하는 것을 일 예로 설명하였지만, 열전소자가 아닌 도체가 고정결합될 수도 있다.

또한 다른 일 예에 의하면 직전(또는 직후) 이종전극이 구비되지 않고, 공통전극과 직전(또는 직후) 동종전극이 직접 도체로 연결될 수도 있다.

다양한 방식으로 위험 포인트를 줄일 수 있음을 본 발명의 기술분야의 평균적 전문가는 용이하게 추론할 수 있을 것이다.

한편, 도 11은 도 8에 도시된 열전모듈의 실험 예를 나타내는 도면이고, 도 14는 도 12에 도시된 열전모듈의 실험 예를 나타내는 도면이다.

우선 도 11과 14에서는 Z는 열전모듈의 열전성능지수, R은 열전모듈의 저항 V는 인가전압, I는 소비전류, W는 소비전력, Cool은 열전모듈이 적용된 차량용 시트 냉각시스템에서 토출되는 냉기의 온도, Ta는 외기의 온도, 델타 T는 외기와 냉기의 온도차이를 나타낸다.

또한 직렬형 열전소자는 종래와 같이 모든 열전소자들이 직렬로 연결된 경우의 열전모듈을 의미한다.

실시 예에서, 도 8에 도시된 열전모듈에서 불량이 없을 경우 동작하는 열전소자가 220개일 수 있다. 그리고 어느 하나의 병렬회로부에 포함된 어느 하나의 열전소자가 불량일 경우에 불량 열전소자를 포함하는 전류패스에 포함된 열전소자들은 동작을 하지 않게 될 수 있고, 이때 정상 동작하는 열전소자는 210개일 수 있다.

예컨대, 인가전압이 5일 경우, 전체가 정상일 때 델타 T는 -4.9인 반면 어느 하나의 병렬회로부에 포함된 어느 하나의 전류패스가 동작을 하지 않게 되는 경우 델타 T는 -4.8이다.

또한 인가전압이 3일 경우, 전체가 정상일 때 델타 T는 -4.5인 반면 어느 하나의 병렬회로부에 포함된 어느 하나의 전류패스가 동작을 하지 않게 되는 경우 델타 T는 -4.4이다

이처럼 열전모듈에 인가하는 전압을 변경해가면서 실험해본 결과 도 11에 도시된 바와 같이 전체가 정상적으로 동작하는 경우에 비해, 델타 T의 차이가 거의 없음을 알 수 있다.

한편, 도 14는 다른 실시 예인 도 13과 같은 열전모듈에서의 실험 결과를 나타내는데 불량이 없을 경우 동작하는 열전소자가 220개일 수 있다. 그리고 어느 하나의 병렬회로부에 포함된 어느 하나의 열전소자가 불량일 경우에 불량 열전소자를 포함하는 전류패스에 포함된 열전소자들은 동작을 하지 않게 될 수 있고, 이때 정상 동작하는 열전소자는 166개일 수 있다.

이러한 경우 열전모듈에 인가하는 전압을 변경해가면서 실험해본 결과, 인가전압이 4일 경우 종래의 직렬형 열전모듈의 델타 T(-5.1)에 비해 본 발명의 실시 예에 따른 열전모듈의 델타 T(-5.8)가 더 뛰어난 성능을 보인 것을 알 수 있다.

또한 인가전압 4일 경우에 도 14에 도시된 바와 같이 전체가 정상적으로 동작하는 종래의 직렬형 열전모듈의 델타 T(-5.1)에 비해 어느 하나의 병렬회로부에 포함된 어느 하나의 전류패스가 동작하지 않더라도 델타 T(-4.6)의 성능 저하는 약 0.5도, 약 10%만 감소하게 됨을 알 수 있다.

또한 본 발명의 실시 예에 따라 모든 열전소자가 동작할 경우의 델타 T(-5.8)에 비해 어느 하나의 병렬회로부에 포함된 어느 하나의 전류패스가 동작하지 않는 경우 델타 T(-4.6)의 성능 저하는 약 1.2도로써 약 20%만 감소하게 됨을 알 수 있고 이는 동작하지 않는 열전소자의 비율인 25% 보다 실질적인 성능저하는 더 낮음을 알 수 있다.

본 발명은 도면에 도시된 일 실시 예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시 예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 등록청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.

Claims (11)

1. 열전모듈에 있어서,
   서로 이격되어 배치되는 제1기판 및 제2기판;
   상기 제1기판에 형성되는 복수의 제1전극들;
   상기 제2기판에 형성되는 복수의 제2전극들;
   상기 제1전극들 중 어느 하나와 상기 제2전극들 중 어느 하나를 연결하도록 상기 제1기판과 상기 제2기판에 형성되는 열전소자들-상기 열전소자들은 복수의 N형 열전소자들 및 복수의 P형 열전소자들을 포함함-; 및
   상기 기판들 중 적어도 하나에 형성된 적어도 하나의 양전극단자 및 적어도 하나의 음전극단자를 포함하는 전극단자들을 포함하며,
   상기 열전모듈은,
   전기적으로 병렬구조를 갖는 N(N은 2이상의 자연수) 개의 병렬회로부들이 서로 직렬로 연결되도록, 상기 제1전극들, 상기 제2전극들, 및 상기 열전소자들이 배치되는 것을 특징으로 하는 병렬형 열전모듈
   
2. 제1항에 있어서, 상기 병렬회로부들 중 적어도 하나의 제1병렬회로부는,
   복수의 전류패스들을 포함하며,
   각각의 전류패스들별로 적어도 하나의 제1전극, 적어도 하나의 제2전극, 및 적어도 하나의 열전소자들이 구비되고,
   상기 전극단자들을 통해 전원이 인가되는 경우 상기 적어도 하나의 제1전극, 상기 적어도 하나의 열전소자, 상기 적어도 하나의 제2전극에 순차적으로 전류가 흐르는 것을 특징으로 하는 병렬형 열전모듈.
   
3. 제2항에 있어서, 상기 제1병렬회로부는,
   상기 전류패스들을 각각을 통해 흐르는 전류가 공통적으로 경유하는 공통전극이 적어도 하나 포함되는 것을 특징으로 하는 병렬형 열전모듈.
   
4. 제3항에 있어서, 상기 제1병렬회로부와 직렬로 연결되는 제2병렬회로부는,
   상기 공통전극을 통해 직접 연결되는 것을 특징으로 하는 병렬형 열전모듈.
   
5. 제3항에 있어서, 상기 제1병렬회로부는,
   상기 공통전극과 상기 전류패스들 중 제1전류패스에 포함된 제1직전 동종전극 사이를 연결하는 제1직전 이종전극; 및
   상기 공통전극과 상기 전류패스들 중 제2전류패스에 포함된 제2직전 동종전극 사이를 연결하는 제2직전 이종전극을 포함하고,
   상기 제1직전 이종전극과 상기 제2직전 이종전극은 동일한 전극이거나 또는 접촉되도록 연결된 것을 특징으로 하는 병렬형 열전모듈.
   
6. 제5항에 있어서, 상기 제1직전 이종전극, 상기 제2직전 이종전극 각각은 하나의 열전소자를 통해 상기 공통전극과 연결되는 것을 특징으로 하는 병렬형 열전모듈.
   
7. 제4항에 있어서, 상기 공통전극은,
   상기 공통전극과 상기 제1병렬회로부에 포함되는 전류패스들 중 제1전류패스에 포함된 제1직전 동종전극 사이를 연결하는 제1직전 이종전극;
   상기 공통전극과 상기 제1병렬회로부에 포함되는 전류패스들 중 제2전류패스에 포함된 제2직전 동종전극 사이를 연결하는 제2직전 이종전극;
   상기 공통전극과 상기 제2병렬회로부에 포함되는 전류패스들 중 제3전류패스에 포함된 제1직후 동종전극 사이를 연결하는 제1직후 이종전극; 및
   상기 공통전극과 상기 제2병렬회로부에 포함되는 전류패스들 중 제4전류패스에 포함된 제2직후 동종전극 사이를 연결하는 제2직후 이종전극;
   각각과 연결되는 것을 특징으로 하는 병렬형 열전모듈.
   
8. 열전모듈에 있어서,
   서로 이격되어 배치되는 제1기판 및 제2기판;
   상기 제1기판에 형성되는 복수의 제1전극들;
   상기 제2기판에 형성되는 복수의 제2전극들; 및
   상기 제1전극들 중 어느 하나와 상기 제2전극들 중 어느 하나를 연결하도록 상기 제1기판과 상기 제2기판에 형성되는 열전소자들-상기 열전소자들은 복수의 N형 열전소자들 및 복수의 P형 열전소자들을 포함함-;을 포함하며,
   상기 열전모듈은,
   복수의 전류패스들을 갖는 제1병렬회로부 및 제2병렬회로부가 어느 하나의 전극을 통해 직렬로 직접 연결되는 것을 특징으로 하는 병렬형 열전모듈.
   
9. 열전모듈에 있어서,
   서로 이격되어 배치되는 제1기판 및 제2기판;
   상기 제1기판에 형성되는 복수의 제1전극들;
   상기 제2기판에 형성되는 복수의 제2전극들; 및
   상기 제1전극들 중 어느 하나와 상기 제2전극들 중 어느 하나를 연결하도록 상기 제1기판과 상기 제2기판에 형성되는 열전소자들-상기 열전소자들은 복수의 N형 열전소자들 및 복수의 P형 열전소자들을 포함함-;을 포함하며,
   상기 열전모듈은,
   복수의 전류패스들을 갖는 병렬회로부를 적어도 하나 포함하고,
   상기 전류패스들 각각을 통해 흐르는 전류가 공통적으로 경유하는 공통전극이 적어도 하나 포함되는 것을 특징으로 하는 병렬형 열전모듈.
   
10. 열전모듈에 있어서,
    서로 이격되어 배치되는 제1기판 및 제2기판;
    상기 제1기판에 형성되는 복수의 제1전극들;
    상기 제2기판에 형성되는 복수의 제2전극들; 및
    상기 제1전극들 중 어느 하나와 상기 제2전극들 중 어느 하나를 연결하도록 상기 제1기판과 상기 제2기판에 형성되는 열전소자들-상기 열전소자들은 복수의 N형 열전소자들 및 복수의 P형 열전소자들을 포함함-;을 포함하며,
    상기 열전모듈은,
    복수의 전류패스들을 갖는 제1병렬회로부 및 제2병렬회로부가 어느 하나의 공통전극을 통해 직렬로 직접 연결되고,
    상기 공통전극은 제1직전 이종전극, 제2직전 이종전극, 제3직전 이종전극, 및 제4직전 이종전극 각각과 연결되는 병렬형 열전모듈.
    
11. 열전모듈에 있어서,
    서로 이격되어 배치되는 제1기판 및 제2기판;
    상기 제1기판에 형성되는 복수의 제1전극들;
    상기 제2기판에 형성되는 복수의 제2전극들;
    상기 제1전극들 중 어느 하나와 상기 제2전극들 중 어느 하나를 연결하도록 상기 제1기판과 상기 제2기판에 형성되는 열전소자들-상기 열전소자들은 복수의 N형 열전소자들 및 복수의 P형 열전소자들을 포함함-; 및
    상기 기판들 중 적어도 하나에 형성된 적어도 하나의 양전극단자 및 적어도 하나의 음전극단자를 포함하는 전극단자들을 포함하며,
    상기 열전모듈은,
    복수의 전류패스들을 갖는 병렬회로부를 적어도 하나 포함하고,
    각각의 전류패스는 적어도 하나의 제1전극, 적어도 하나의 제2전극, 및 적어도 하나의 열전소자를 포함하는 것을 특징으로 하는 병렬형 열전모듈.
    
    

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