KR20210102132A - Thermoelectric module - Google Patents

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KR20210102132A
KR20210102132A KR1020210104540A KR20210104540A KR20210102132A KR 20210102132 A KR20210102132 A KR 20210102132A KR 1020210104540 A KR1020210104540 A KR 1020210104540A KR 20210104540 A KR20210104540 A KR 20210104540A KR 20210102132 A KR20210102132 A KR 20210102132A
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김성철
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엘지이노텍 주식회사
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Abstract

According to an embodiment of the present invention, a thermoelectric module comprises: a first metal substrate including a first through hole; a first insulating layer disposed on the first metal substrate; a first electrode unit disposed on the first insulating layer, and including a plurality of first electrodes; a plurality of P- and N-type thermoelectric legs disposed on the first electrode unit; a second electrode unit disposed on the plurality of P- and N-type thermoelectric legs, and including a plurality of second electrodes; a second insulating layer disposed on the second electrode unit; and a second metal substrate disposed on the second insulating layer, and including a second through hole. The first metal substrate includes an effective area in which the first electrode unit is disposed and an outer area which is formed outside the effective area. The second metal substrate includes an effective area in which the second electrode unit is disposed and an outer area which is formed outside the effective area. The first through hole occupies a part of the effective area of the first metal substrate. The second through hole occupies a part of the effective area of the second metal substrate. The first through hole and the second through hole are formed at positions corresponding to each other. Therefore, the reliability and durability of the thermoelectric module can be increased at high temperatures.

Description

열전모듈{THERMOELECTRIC MODULE}Thermoelectric module {THERMOELECTRIC MODULE}

본 발명은 열전모듈에 관한 것으로, 보다 상세하게는 열전모듈의 체결 구조에 관한 것이다.The present invention relates to a thermoelectric module, and more particularly, to a fastening structure of the thermoelectric module.

열전현상은 재료 내부의 전자(electron)와 정공(hole)의 이동에 의해 발생하는 현상으로, 열과 전기 사이의 직접적인 에너지 변환을 의미한다.The thermoelectric phenomenon is a phenomenon that occurs by the movement of electrons and holes inside a material, and refers to direct energy conversion between heat and electricity.

열전소자는 열전현상을 이용하는 소자를 총칭하며, P형 열전 재료와 N형 열전 재료를 금속 전극들 사이에 접합시켜 PN 접합 쌍을 형성하는 구조를 가진다. A thermoelectric element is a generic term for a device using a thermoelectric phenomenon, and has a structure in which a P-type thermoelectric material and an N-type thermoelectric material are bonded between metal electrodes to form a PN junction pair.

열전소자는 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.Thermoelectric devices can be divided into devices using a temperature change in electrical resistance, devices using the Seebeck effect, which is a phenomenon in which electromotive force is generated by a temperature difference, and devices using the Peltier effect, which is a phenomenon in which heat absorption or heat is generated by current. .

열전소자는 가전제품, 전자부품, 통신용 부품 등에 다양하게 적용되고 있다. 예를 들어, 열전소자는 냉각용 장치, 온열용 장치, 발전용 장치 등에 적용될 수 있다. 이에 따라, 열전소자의 열전성능에 대한 요구는 점점 더 높아지고 있다.Thermoelectric devices are widely applied to home appliances, electronic parts, and communication parts. For example, the thermoelectric element may be applied to an apparatus for cooling, an apparatus for heating, an apparatus for power generation, and the like. Accordingly, the demand for the thermoelectric performance of the thermoelectric element is increasing.

열전소자는 기판, 전극 및 열전 레그를 포함하며, 상부기판과 하부기판 사이에 복수의 열전 레그가 어레이 형태로 배치되며, 복수의 열전 레그와 상부기판 사이에 복수의 상부 전극이 배치되고, 복수의 열전 레그와 및 하부기판 사이에 복수의 하부전극이 배치된다.The thermoelectric element includes a substrate, an electrode, and a thermoelectric leg, a plurality of thermoelectric legs are disposed between the upper substrate and the lower substrate in an array form, a plurality of upper electrodes are disposed between the plurality of thermoelectric legs and the upper substrate, and a plurality of A plurality of lower electrodes are disposed between the thermoelectric leg and the lower substrate.

열전소자의 상부기판과 하부기판 중 하나는 고온부가 되고, 다른 하나는 저온부가 된다. 이때, 고온부의 기판과 저온부의 기판 사이에 온도 차이가 발생하면서, 고온부 기판에 열변형이 발생하여 기판의 접합 계면으로 응력이 집중되는 현상이 발생할 수 있다. 이로 인해 접합 계면 부분에 박리 및 크랙이 발생하여 제품의 품질을 떨어뜨릴 수 있다. One of the upper and lower substrates of the thermoelectric element becomes a high-temperature portion, and the other becomes a low-temperature portion. In this case, as a temperature difference occurs between the substrate in the high temperature portion and the substrate in the low temperature portion, thermal deformation may occur in the substrate in the high temperature portion, and a phenomenon in which stress is concentrated to the bonding interface of the substrate may occur. Due to this, peeling and cracking may occur at the bonding interface, which may reduce the quality of the product.

특히, 고온부 기판의 가장자리는 중앙부에 비하여 열 변형량이 높은 부분으로서, 고온부의 기판과 저온부의 기판의 가장자리를 체결할 경우, 열 변형에 의하여 접합 계면 부분에 응력의 집중이 가중될 수 있다.In particular, the edge of the high-temperature part has a higher amount of thermal deformation than the central part. When the edges of the high-temperature part and the low-temperature part are fastened, the concentration of stress in the bonding interface part may be increased due to the thermal deformation.

본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 열전모듈의 체결 구조를 제공하는 것이다.An object of the present invention is to provide a fastening structure for a thermoelectric module.

본 발명의 한 실시예에 따른 열전모듈은 제1 관통홀 및 제2 관통홀을 포함하는 하나의 제1 금속기판; 상기 하나의 제1 금속기판 상에 배치되고, 제3 관통홀을 포함하는 제2 금속기판 및 제4 관통홀을 포함하는 제3 금속기판을 포함하는 상부기판부; 상기 하나의 제1 금속기판과 상기 상부기판부 사이에 배치된 제1 절연층 및 복수의 제2 절연층; 상기 제1 절연층과 상기 복수의 제2 절연층 사이에 배치된 제1 전극부 및 제2 전극부; 상기 제1 전극부와 상기 제2 전극부 사이에 배치된 복수의 열전레그; 제1 체결부재; 그리고 제2 체결부재를 포함하고, 상기 제1 절연층은 상기 하나의 제1 금속기판과 직접 접촉하며, 상기 복수의 제2 절연층 각각은 상기 제2 금속기판 및 상기 제3 금속기판과 직접 접촉하고, 상기 하나의 제1 금속기판은 상기 제1 전극부가 배치된 제1 유효영역 및 상기 제1 유효영역의 외곽에 형성된 제1 외곽영역을 포함하며, 상기 제2 금속기판은 상기 제2 전극부가 배치된 제2 유효영역 및 상기 제2 유효영역의 외곽에 형성된 제2 외곽영역을 포함하고, 상기 제3 금속기판은 상기 제2 전극부가 배치된 제3 유효영역 및 상기 제3 유효영역의 외곽에 형성된 제3 외곽영역을 포함하며, 상기 제1 관통홀 및 상기 제2 관통홀은 상기 제1 유효영역 내에 배치되고, 상기 제3 관통홀은 상기 제2 유효영역 내에 배치되며, 상기 제4 관통홀은 상기 제3 유효영역 내에 배치되고, 상기 제1 관통홀은 상기 제3 관통홀과 서로 대응하는 위치에 형성되며, 상기 제2 관통홀은 상기 제4 관통홀과 서로 대응하는 위치에 형성되고, 상기 제1 체결부재는 상기 제1 관통홀과 상기 제3 관통홀에 배치되고, 상기 제2 체결부재는 상기 제2 관통홀과 상기 제4 관통홀에 배치된다.A thermoelectric module according to an embodiment of the present invention includes: one first metal substrate including a first through hole and a second through hole; an upper substrate portion disposed on the one first metal substrate and including a second metal substrate including a third through hole and a third metal substrate including a fourth through hole; a first insulating layer and a plurality of second insulating layers disposed between the one first metal substrate and the upper substrate part; a first electrode part and a second electrode part disposed between the first insulating layer and the plurality of second insulating layers; a plurality of thermoelectric legs disposed between the first electrode part and the second electrode part; a first fastening member; and a second fastening member, wherein the first insulating layer is in direct contact with the one first metal substrate, and each of the plurality of second insulating layers is in direct contact with the second metal substrate and the third metal substrate and the one first metal substrate includes a first effective region on which the first electrode part is disposed and a first external region formed outside the first effective region, wherein the second metal substrate includes the second electrode part. a second effective area disposed on the second effective area and a second outer area formed outside the second effective area, wherein the third metal substrate is disposed outside the third effective area and the third effective area where the second electrode part is disposed a formed third outer region, wherein the first through-hole and the second through-hole are disposed in the first effective region, the third through-hole is disposed in the second effective region, and the fourth through-hole is disposed within the third effective area, the first through-hole is formed at a position corresponding to the third through-hole, and the second through-hole is formed at a position corresponding to the fourth through-hole, The first fastening member is disposed in the first through hole and the third through hole, and the second fastening member is disposed in the second through hole and the fourth through hole.

상기 제1 전극부는 복수의 제1 전극을 포함하고, 상기 하나의 제1 금속기판은 상기 복수의 제1 전극 중 상기 제1 관통홀과 가장 인접하며 서로 이웃하도록 배치된 제1 전극들의 면들 중 상기 제1 관통홀과 가장 인접한 면들을 잇는 가상의 선이 이루는 공간인 제1 홀 배치 영역 및 상기 복수의 제1 전극 중 상기 제2 관통홀과 가장 인접하며 서로 이웃하도록 배치된 제1 전극들의 면들 중 상기 제2 관통홀과 가장 인접한 면들을 잇는 가상의 선이 이루는 공간인 제2 홀 배치 영역을 포함하고, 상기 제1 홀 배치 영역 및 상기 제2 홀 배치 영역 중 적어도 하나의 크기는 상기 복수의 제1 전극 중 어느 하나의 크기의 4배 내지 8배일 수 있다.The first electrode part includes a plurality of first electrodes, and the one first metal substrate is the one of the surfaces of the first electrodes that are closest to the first through hole among the plurality of first electrodes and are adjacent to each other. Among the first hole arrangement region, which is a space formed by an imaginary line connecting the surfaces closest to the first through hole, and the surfaces of the first electrodes that are most adjacent to the second through hole and adjacent to each other among the plurality of first electrodes and a second hole arrangement area, which is a space formed by an imaginary line connecting the surfaces closest to the second through hole, and at least one of the first hole arrangement area and the second hole arrangement area has a size of the plurality of second holes. It may be 4 to 8 times the size of any one of the electrodes.

10초 동안 AC 1kV 내지 2.5kV의 전압 및 1mA의 전류 하에서 절연 파괴없이 유지되는 내전압 특성을 가질 수 있다.It may have a withstand voltage characteristic maintained without dielectric breakdown under a voltage of 1 kV to 2.5 kV of AC and a current of 1 mA for 10 seconds.

상기 제2 전극부는 복수의 제2 전극을 포함하고, 상기 복수의 제1 전극 중 어느 하나와 상기 제1 관통홀과의 최단거리는 상기 복수의 제2 전극 중 어느 하나와 상기 제3 관통홀과의 최단거리보다 클 수 있다.The second electrode part includes a plurality of second electrodes, and a shortest distance between any one of the plurality of first electrodes and the first through hole is between any one of the plurality of second electrodes and the third through hole. It can be greater than the shortest distance.

상기 제2 전극부는 복수의 제2 전극을 포함하고, 상기 제2 금속기판은 상기 복수의 제2 전극 중 상기 제3 관통홀과 가장 인접하며 서로 이웃하도록 배치된 상기 제2 전극들의 면들 중 상기 제3 관통홀과 가장 인접한 면들을 잇는 가상의 선이 이루는 공간인 제3 홀 배치 영역을 포함하고, 상기 제1 홀 배치 영역과 상기 제3 홀 배치 영역은 서로 대응되는 위치에 배치될 수 있다.The second electrode part includes a plurality of second electrodes, and the second metal substrate is the second electrode among the surfaces of the second electrodes that are most adjacent to the third through hole among the plurality of second electrodes and are adjacent to each other. and a third hole arrangement area, which is a space formed by an imaginary line connecting the three through-holes and the closest surfaces, and the first hole arrangement area and the third hole arrangement area may be disposed at positions corresponding to each other.

상기 제3 관통홀 및 상기 제4 관통홀 중 적어도 하나의 주변에 배치된 절연삽입부재를 더 포함할 수 있다.It may further include an insulating insertion member disposed around at least one of the third through hole and the fourth through hole.

상기 절연삽입부재의 적어도 일부는 상기 제3 관통홀 및 상기 제4 관통홀 중 적어도 하나의 벽면과 상기 제1 체결부재 및 상기 제2 체결부재 중 적어도 하나의 사이에 배치될 수 있다.At least a portion of the insulating insertion member may be disposed between a wall surface of at least one of the third through hole and the fourth through hole and at least one of the first fastening member and the second fastening member.

상기 제2 금속 기판 및 상기 제3 금속 기판은 서로 이격되도록 배치될 수 있다.The second metal substrate and the third metal substrate may be disposed to be spaced apart from each other.

상기 제2 금속 기판 및 상기 제3 금속 기판 사이의 이격 영역과 수직으로 중첩되며, 상기 제2 금속 기판 및 상기 제3 금속 기판과 적어도 일부가 접촉되도록 배치된 기판 접촉 부재를 더 포함할 수 있다.The display device may further include a substrate contacting member that vertically overlaps with the spaced region between the second metal substrate and the third metal substrate and is disposed to contact at least a portion of the second metal substrate and the third metal substrate.

상기 하나의 제1 금속기판 상에서 상기 복수의 제2 절연층과 직접 접촉하며, 상기 제2 금속기판 및 상기 제3 금속기판과 서로 이격되도록 배치된 제4 금속기판 및 제5 금속기판을 더 포함하고, 상기 제4 금속기판은 제5 관통홀을 포함하고, 상기 제5 금속기판을 제6 관통홀을 포함할 수 있다. Further comprising a fourth metal substrate and a fifth metal substrate directly contacting the plurality of second insulating layers on the first metal substrate and arranged to be spaced apart from each other from the second metal substrate and the third metal substrate, and , the fourth metal substrate may include a fifth through hole, and the fifth metal substrate may include a sixth through hole.

상기 하나의 제1 금속기판은 제7 관통홀 및 제8 관통홀을 더 포함하고, 상기 제5 관통홀은 상기 제7 관통홀과 서로 대응하는 위치에 형성되고, 상기 제6 관통홀은 상기 제8 관통홀과 서로 대응하는 위치에 형성될 수 있다.The one first metal substrate further includes a seventh through-hole and an eighth through-hole, the fifth through-hole is formed at a position corresponding to the seventh through-hole, and the sixth through-hole is the 8 may be formed at positions corresponding to the through-holes.

상기 제5 관통홀과 상기 제7 관통홀에 배치된 제3 체결부재 및 상기 제6 관통홀과 상기 제8 관통홀에 배치된 제4 체결부재를 더 포함할 수 있다.It may further include a third fastening member disposed in the fifth through hole and the seventh through hole, and a fourth fastening member disposed in the sixth through hole and the eighth through hole.

상기 제5 관통홀 및 상기 제6 관통홀 중 적어도 하나의 주변에 배치된 절연삽입부재를 더 포함할 수 있다.It may further include an insulating insertion member disposed around at least one of the fifth through-hole and the sixth through-hole.

상기 제2 금속기판 내지 제5 금속기판 중 서로 이웃하는 금속기판 사이의 이격 영역과 수직으로 중첩되며, 상기 제2 금속기판 내지 제5 금속기판 중 상기 서로 이웃하는 금속기판과 적어도 일부가 접촉되도록 배치된 기판 접촉 부재를 더 포함할 수 있다.The second metal substrate to the fifth metal substrate vertically overlaps with a spaced region between the adjacent metal substrates, and the second metal substrate to the fifth metal substrate is disposed such that at least a portion of the adjacent metal substrates are in contact with each other. It may further include a substrate contact member.

상기 제1 관통홀의 크기와 상기 제3 관통홀의 크기는 서로 상이할 수 있다.The size of the first through hole and the size of the third through hole may be different from each other.

상기 제1 관통홀의 크기는 상기 제3 관통홀의 크기보다 작을 수 있다.A size of the first through hole may be smaller than a size of the third through hole.

상기 제3 관통홀의 직경은 상기 제1 관통홀의 직경의 1.1배 내지 2배일 수 있다.A diameter of the third through hole may be 1.1 times to 2 times a diameter of the first through hole.

상기 제1 절연층과 상기 제1 전극부 사이에 배치되고, 상기 제1 절연층과 직접 접촉하는 제3 절연층을 더 포함할 수 있다.A third insulating layer disposed between the first insulating layer and the first electrode part and in direct contact with the first insulating layer may be further included.

상기 복수의 제2 절연층은 서로 이격되도록 배치되며, 상기 복수의 제2 절연층 각각은 상기 제2 전극부와 직접 접촉할 수 있다.The plurality of second insulating layers may be disposed to be spaced apart from each other, and each of the plurality of second insulating layers may be in direct contact with the second electrode part.

상기 하나의 제1 금속기판은 상기 제1 외곽 영역에 배치된 제9 관통홀을 더 포함할 수 있다.The one first metal substrate may further include a ninth through hole disposed in the first outer region.

상기 제1 절연층의 면적은 상기 제1 유효 영역의 면적보다 크고, 상기 하나의 제1 금속기판의 면적보다 작을 수 있다.An area of the first insulating layer may be larger than an area of the first effective area and smaller than an area of the one first metal substrate.

본 발명의 한 실시예에 따른 발전모듈은 본 발명의 한 실시예에 따른 열전모듈; 그리고 상기 열전모듈의 상기 하나의 제1 금속기판과 결합되며, 복수의 관통홀을 포함하는 냉각부;를 포함하고, 상기 제1 체결부재 및 상기 제2 체결부재는 상기 냉각부의 상기 복수의 관통홀에 각각 배치된다. A power generation module according to an embodiment of the present invention includes a thermoelectric module according to an embodiment of the present invention; and a cooling unit coupled to the one first metal substrate of the thermoelectric module and including a plurality of through-holes, wherein the first fastening member and the second fastening member include the plurality of through-holes of the cooling unit. are placed in each

본 발명의 실시예에 따르면, 고온부 기판 및 저온부 기판의 유효영역의 일부를 점유하도록 서로 체결시킴에 따라, 고온부 기판의 열변형을 줄이고 접합 부위에 응력이 집중되는 것을 방지하여, 열전모듈의 고온에서의 신뢰성과 내구성을 높일 수 있다.According to an embodiment of the present invention, by fastening each other so as to occupy a part of the effective area of the high temperature part substrate and the low temperature part substrate, thermal deformation of the high temperature part substrate is reduced and stress is prevented from being concentrated in the bonding area, so that at a high temperature of the thermoelectric module can increase the reliability and durability of

본 발명의 실시예에 따르면, 각각의 홀 배치 영역이 형성된 제한된 공간 내에서 공간의 낭비 없이, 복수의 P형 및 N형 열전 레그의 최적 배치가 가능하도록 하여 열전모듈의 발전 성능을 유지할 수 있다. According to an embodiment of the present invention, the power generation performance of the thermoelectric module can be maintained by enabling the optimal arrangement of a plurality of P-type and N-type thermoelectric legs without wasting space within a limited space in which each hole arrangement area is formed.

도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 열전모듈의 측면도이다.
도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 열전모듈의 사시도이다.
도 3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 열전모듈의 분해 사시도이다.
도 4는 본 발명의 제1 실시예에 따른 열전모듈이 냉각부에 설치되는 상태를 도시한 측면도이다.
도 5는 본 발명의 제2 실시예에 따른 열전모듈의 사시도이다.
도 6은 본 발명의 제2 실시예에 따른 열전모듈이 냉각부에 설치되는 상태를 도시한 측면도이다.
도 7은 복수의 제1 금속기판과 제2 금속기판 상에 제1 전극과 제2 전극을 배치하는 방법에 대한 제1예를 도시한 도면이다.
도 8은 도 7에서 나타낸 복수의 제1 전극과 복수의 제2 전극을 중첩시킨 상태를 도시한 도면이다.
도 9 내지 도 12는 제1 금속기판과 제2 금속기판 상에 제1 전극과 제2 전극을 배치하는 방법에 대한 다양한 실시예를 도시한 도면이다.
도 13은 본 발명의 실시예에 따른 발전모듈의 체결 구조를 도시하는 도면이다.
1 is a side view of a thermoelectric module according to a first embodiment of the present invention.
2 is a perspective view of a thermoelectric module according to a first embodiment of the present invention.
3 is an exploded perspective view of the thermoelectric module according to the first embodiment of the present invention.
4 is a side view illustrating a state in which the thermoelectric module according to the first embodiment of the present invention is installed in a cooling unit.
5 is a perspective view of a thermoelectric module according to a second embodiment of the present invention.
6 is a side view illustrating a state in which a thermoelectric module according to a second embodiment of the present invention is installed in a cooling unit.
7 is a diagram illustrating a first example of a method of disposing a first electrode and a second electrode on a plurality of first and second metal substrates.
FIG. 8 is a diagram illustrating a state in which a plurality of first electrodes and a plurality of second electrodes shown in FIG. 7 are overlapped.
9 to 12 are views illustrating various embodiments of a method of disposing the first electrode and the second electrode on the first metal substrate and the second metal substrate.
13 is a view showing a fastening structure of a power generation module according to an embodiment of the present invention.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

다만, 본 발명의 기술 사상은 설명되는 일부 실시 예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있고, 본 발명의 기술 사상 범위 내에서라면, 실시 예들간 그 구성 요소들 중 하나 이상을 선택적으로 결합, 치환하여 사용할 수 있다.However, the technical spirit of the present invention is not limited to some embodiments described, but may be implemented in various different forms, and within the scope of the technical spirit of the present invention, one or more of the components may be selected among the embodiments. It can be used by combining and substituted.

또한, 본 발명의 실시예에서 사용되는 용어(기술 및 과학적 용어를 포함)는, 명백하게 특별히 정의되어 기술되지 않는 한, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 일반적으로 이해될 수 있는 의미로 해석될 수 있으며, 사전에 정의된 용어와 같이 일반적으로 사용되는 용어들은 관련 기술의 문맥상의 의미를 고려하여 그 의미를 해석할 수 있을 것이다.In addition, terms (including technical and scientific terms) used in the embodiments of the present invention may be generally understood by those of ordinary skill in the art to which the present invention pertains, unless specifically defined and described explicitly. It may be interpreted as a meaning, and generally used terms such as terms defined in advance may be interpreted in consideration of the contextual meaning of the related art.

또한, 본 발명의 실시예에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다.In addition, the terms used in the embodiments of the present invention are for describing the embodiments and are not intended to limit the present invention.

본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함할 수 있고, "A 및(와) B, C 중 적어도 하나(또는 한 개 이상)"로 기재되는 경우 A, B, C로 조합할 수 있는 모든 조합 중 하나 이상을 포함할 수 있다.In the present specification, the singular form may also include the plural form unless otherwise specified in the phrase, and when it is described as "at least one (or one or more) of A and (and) B, C", it is combined with A, B, C It may include one or more of all possible combinations.

또한, 본 발명의 실시 예의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제1, 제2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다.In addition, in describing the components of the embodiment of the present invention, terms such as first, second, A, B, (a), (b), etc. may be used.

이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질이나 차례 또는 순서 등으로 한정되지 않는다.These terms are only used to distinguish the component from other components, and are not limited to the essence, order, or order of the component by the term.

그리고, 어떤 구성 요소가 다른 구성요소에 '연결', '결합' 또는 '접속'된다고 기재된 경우, 그 구성 요소는 그 다른 구성 요소에 직접적으로 연결, 결합 또는 접속되는 경우뿐만 아니라, 그 구성 요소와 그 다른 구성 요소 사이에 있는 또 다른 구성 요소로 인해 '연결', '결합' 또는 '접속' 되는 경우도 포함할 수 있다.And, when it is described that a component is 'connected', 'coupled' or 'connected' to another component, the component is not only directly connected, coupled or connected to the other component, but also with the component It may also include a case of 'connected', 'coupled' or 'connected' due to another element between the other elements.

또한, 각 구성 요소의 "상(위) 또는 하(아래)"에 형성 또는 배치되는 것으로 기재되는 경우, 상(위) 또는 하(아래)는 2개의 구성 요소들이 서로 직접 접촉되는 경우뿐만 아니라 하나 이상의 또 다른 구성 요소가 2개의 구성 요소들 사이에 형성 또는 배치되는 경우도 포함한다. 또한, "상(위) 또는 하(아래)"으로 표현되는 경우 하나의 구성 요소를 기준으로 위쪽 방향뿐만 아니라 아래쪽 방향의 의미도 포함할 수 있다.In addition, when it is described as being formed or disposed on "above (above) or under (below)" of each component, top (above) or under (below) is one as well as when two components are in direct contact with each other. Also includes a case in which another component as described above is formed or disposed between two components. In addition, when expressed as "upper (upper) or lower (lower)", the meaning of not only an upper direction but also a lower direction based on one component may be included.

도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 열전모듈의 측면도이고, 도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 열전모듈의 사시도이며, 도 3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 열전모듈의 분해 사시도이고, 도 4는 본 발명의 제1 실시예에 따른 열전모듈이 냉각부에 설치되는 상태를 도시한 측면도이다.1 is a side view of a thermoelectric module according to a first embodiment of the present invention, FIG. 2 is a perspective view of a thermoelectric module according to a first embodiment of the present invention, and FIG. 3 is a thermoelectric module according to a first embodiment of the present invention. is an exploded perspective view of the , and FIG. 4 is a side view illustrating a state in which the thermoelectric module according to the first embodiment of the present invention is installed in the cooling unit.

도 1 내지 도 4를 참조하면, 열전모듈은 하나의 제1 금속기판(110), 제1 수지층(120), 복수의 제1 전극(130), 복수의 P형 열전 레그(140), 복수의 N형 열전 레그(150), 복수의 제2 전극(160), 제2 수지층(170), 하나의 제2 금속기판(180), 체결부재(190) 및 단열재(200)를 포함하며, 제1 금속기판(110) 및 제2 금속기판(180)은 체결부재(190)를 관통시키기 위한 적어도 하나의 관통홀을 포함할 수 있다.1 to 4 , the thermoelectric module includes one first metal substrate 110 , a first resin layer 120 , a plurality of first electrodes 130 , a plurality of P-type thermoelectric legs 140 , and a plurality of of N-type thermoelectric leg 150, a plurality of second electrodes 160, a second resin layer 170, one second metal substrate 180, a fastening member 190 and a heat insulating material 200, The first metal substrate 110 and the second metal substrate 180 may include at least one through hole through which the fastening member 190 passes.

본 발명의 다른 실시예에 따르면, 하나의 열전모듈은 하나의 제1 금속기판(110), 복수의 제2 금속기판(180) 및 하나의 제1 금속기판(110)과 복수의 제2 금속기판(180) 사이에 배치된 제1 수지층(120), 복수의 제1 전극(130), 복수의 P형 열전 레그(140), 복수의 N형 열전 레그(150), 복수의 제2 전극(160), 제2 수지층(170)을 포함하며, 제1 금속기판(110) 및 제2 금속기판(180)은 체결부재(190)를 관통시키기 위한 적어도 하나의 관통홀을 포함할 수 있다.According to another embodiment of the present invention, one thermoelectric module includes one first metal substrate 110 , a plurality of second metal substrates 180 , and one first metal substrate 110 and a plurality of second metal substrates. (180) disposed between the first resin layer 120, a plurality of first electrodes 130, a plurality of P-type thermoelectric legs 140, a plurality of N-type thermoelectric legs 150, a plurality of second electrodes ( 160 ) and a second resin layer 170 , and the first metal substrate 110 and the second metal substrate 180 may include at least one through hole for penetrating the fastening member 190 .

제1 금속기판(110)은 판형으로 형성된다. 또한, 제1 금속기판(110)은 냉각부(C) 또는 발열부(미도시) 상에 고정될 수 있다. 후술할 본 발명에 따른 실시예는 제1 금속기판(110)이 냉각부(C)에 고정된 예로 설명된다. 이때, 냉각부(C)에는 제1 금속기판(110)에 형성된 제1 관통홀(111)에 대응하는 위치에 홀(20h)이 형성되고, 후술할 체결부재(190)가 제1 관통홀(111)을 통과하여 홀(20h)에 삽입될 수 있다. 도 9 내지 11의 실시예에서와 같이 제1 금속기판(110)에는 외곽영역 즉, 복수의 P형 열전 레그(140) 및 복수의 N형 열전 레그(150)가 배치되지 않은 영역에도 제3 관통홀(113)이 더 형성될 수 있으며, 이때, 체결부재(190)는 제3 관통홀(113) 및 제3 관통홀(113)과 대응하는 위치에 형성된 냉각부(C)의 홀(20h)에 삽입될 수 있다. 그리고, 제1 금속기판(110)과 냉각부(C) 사이에 방열패드(H)가 더 배치될 수도 있다.The first metal substrate 110 is formed in a plate shape. In addition, the first metal substrate 110 may be fixed on the cooling unit C or the heating unit (not shown). An embodiment according to the present invention to be described later will be described as an example in which the first metal substrate 110 is fixed to the cooling unit C. As shown in FIG. At this time, a hole 20h is formed in the cooling unit C at a position corresponding to the first through hole 111 formed in the first metal substrate 110 , and a fastening member 190 to be described later is provided through the first through hole ( 111) and may be inserted into the hole 20h. As in the embodiments of FIGS. 9 to 11 , the first metal substrate 110 has a third penetration even in the outer region, that is, in the region where the plurality of P-type thermoelectric legs 140 and the plurality of N-type thermoelectric legs 150 are not disposed. A hole 113 may be further formed, and in this case, the fastening member 190 has the third through hole 113 and a hole 20h of the cooling unit C formed at a position corresponding to the third through hole 113 . can be inserted into In addition, a heat dissipation pad (H) may be further disposed between the first metal substrate (110) and the cooling unit (C).

제1 금속기판(110)은 알루미늄, 알루미늄 합금, 구리 및 구리 합금 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 이때, 열전모듈에 전압을 인가하면, 제1 금속기판(110)은 펠티에 효과(Peltier effect)에 따라 열을 흡수하여 저온부로 작용하고, 제 2 금속기판(180)은 열을 방출하여 고온부로 작용할 수 있다. 한편, 제1 금속기판(110) 및 제2 금속기판(180)에 서로 다른 온도를 가하면, 온도 차에 의해 고온 영역의 전자가 저온 영역으로 이동하면서 열기전력이 발생한다. 이를 제벡 효과(Seebeck effect)라고 하며, 이로 인한 열기전력에 의하여 열전소자의 회로 내에 전기가 발생한다.The first metal substrate 110 may include at least one of aluminum, an aluminum alloy, copper, and a copper alloy. At this time, when a voltage is applied to the thermoelectric module, the first metal substrate 110 absorbs heat according to the Peltier effect and acts as a low-temperature part, and the second metal substrate 180 emits heat to act as a high-temperature part. can On the other hand, when different temperatures are applied to the first metal substrate 110 and the second metal substrate 180 , electrons in the high temperature region move to the low temperature region due to the temperature difference, thereby generating thermoelectromotive force. This is called the Seebeck effect, and electricity is generated in the circuit of the thermoelectric element by the thermoelectromotive force.

제1 금속기판(110)은 적어도 하나의 제1 관통홀(111)을 포함한다. 제1 관통홀(111)은 후술할 제2 금속기판(180)에 형성된 제2 관통홀(181)에 대응하는 위치에 형성된다. 그리고, 제1 관통홀(111)은 제1 금속기판(110)의 외곽과 소정 간격을 두고 형성될 수 있다. 이때, 제1 관통홀(111)과 제2 관통홀(181)로 체결부재(190)가 통과하면서, 체결부재(190)에 의하여 제1 금속기판(1110)과 제2 금속기판(180)이 고정될 수 있다. 이때, 복수의 제1 전극(130)과 접하는 제1 금속기판(110)의 제1 면에 형성된 제1 관통홀(111)의 직경 및 복수의 제2 전극(160)과 접하는 제2 금속기판(180)의 제1 면에 형성된 제2 관통홀(181)의 직경은 서로 동일할 수 있으나, 후술할 절연삽입부재의 배치 형태, 위치 등에 따라 복수의 제1 전극(130)과 접하는 제1 금속기판(110)의 제1 면에 형성된 제1 관통홀(111)의 직경 및 복수의 제2 전극(160)과 접하는 제2 금속기판(180)의 제1 면에 형성된 제2 관통홀(181)의 직경은 서로 상이할 수 있다. The first metal substrate 110 includes at least one first through hole 111 . The first through hole 111 is formed at a position corresponding to the second through hole 181 formed in the second metal substrate 180 to be described later. In addition, the first through hole 111 may be formed at a predetermined distance from the outer portion of the first metal substrate 110 . At this time, while the fastening member 190 passes through the first through hole 111 and the second through hole 181 , the first metal substrate 1110 and the second metal substrate 180 are connected by the fastening member 190 . can be fixed. At this time, the diameter of the first through hole 111 formed on the first surface of the first metal substrate 110 in contact with the plurality of first electrodes 130 and the second metal substrate contacting the plurality of second electrodes 160 ( The diameters of the second through-holes 181 formed on the first surface of 180 may be the same, but the first metal substrate in contact with the plurality of first electrodes 130 according to the arrangement shape and position of the insulating insertion member, which will be described later. The diameter of the first through hole 111 formed on the first surface of 110 and the second through hole 181 formed on the first surface of the second metal substrate 180 in contact with the plurality of second electrodes 160 The diameters may be different from each other.

제1 금속기판(110) 상에는 제1 수지층(120)이 도포되고 복수의 제1 전극(130)이 배치된다. A first resin layer 120 is applied on the first metal substrate 110 , and a plurality of first electrodes 130 are disposed.

여기서, 제1 금속기판(110)은 제1 수지층(120)과 직접 접촉할 수 있다. 이를 위하여, 제1 금속기판(110)은 양면 중 제1 수지층(120)이 배치되는 면, 즉 제1 금속기판(110)의 제1 수지층(120)과 마주보는 면의 전체 또는 부분에 표면거칠기가 형성될 수 있다. 이에 따르면, 제1 금속기판(110)과 제1 수지층(120) 간의 열압착 시 제1 수지층(120)이 들뜨는 문제를 방지할 수 있다. 본 명세서에서, 표면거칠기는 요철을 의미하며, 표면 조도와 혼용될 수도 있다.Here, the first metal substrate 110 may be in direct contact with the first resin layer 120 . To this end, the first metal substrate 110 is on the whole or part of the surface on which the first resin layer 120 is disposed, that is, the surface facing the first resin layer 120 of the first metal substrate 110 among both surfaces. Surface roughness may be formed. Accordingly, it is possible to prevent the problem that the first resin layer 120 is lifted during thermocompression bonding between the first metal substrate 110 and the first resin layer 120 . In this specification, surface roughness means unevenness, and may be used interchangeably with surface roughness.

제1 수지층(120) 및 제2 수지층(170)은 수지 및 무기충전재를 포함하는 수지 조성물로 이루어질 수 있고, 수지는 에폭시 수지 또는 실리콘 수지일 수 있다. 여기서, 무기충전재는 수지 조성물의 68 내지 88vol%로 포함될 수 있다. 무기충전재가 68vol%미만으로 포함되면, 열전도 효과가 낮을 수 있으며, 무기충전재가 88vol%를 초과하여 포함되면 수지층과 금속기판 간의 접착력이 낮아질 수 있으며, 수지층이 쉽게 깨질 수 있다.The first resin layer 120 and the second resin layer 170 may be formed of a resin composition including a resin and an inorganic filler, and the resin may be an epoxy resin or a silicone resin. Here, the inorganic filler may be included in 68 to 88 vol% of the resin composition. When the inorganic filler is included in less than 68 vol%, the thermal conductivity effect may be low, and if the inorganic filler is included in more than 88 vol%, the adhesion between the resin layer and the metal substrate may be lowered, and the resin layer may be easily broken.

에폭시 수지는 에폭시 화합물 및 경화제를 포함할 수 있다. 이때, 에폭시 화합물 10 부피비에 대하여 경화제 1 내지 10 부피비로 포함될 수 있다. 여기서, 에폭시 화합물은 결정성 에폭시 화합물, 비결정성 에폭시 화합물 및 실리콘 에폭시 화합물 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 결정성 에폭시 화합물은 메조겐(mesogen) 구조를 포함할 수 있다. 메조겐(mesogen)은 액정(liquid crystal)의 기본 단위이며, 강성(rigid) 구조를 포함한다. 그리고, 비결정성 에폭시 화합물은 분자 중 에폭시기를 2개 이상 가지는 통상의 비결정성 에폭시 화합물일 수 있으며, 예를 들면 비스페놀 A 또는 비스페놀 F로부터 유도되는 글리시딜에테르화물일 수 있다. 여기서, 경화제는 아민계 경화제, 페놀계 경화제, 산무수물계 경화제, 폴리메르캅탄계 경화제, 폴리아미노아미드계 경화제, 이소시아네이트계 경화제 및 블록 이소시아네이트계 경화제 중 적어도 하나를 포함할 수 있으며, 2 종류 이상의 경화제를 혼합하여 사용할 수도 있다.The epoxy resin may include an epoxy compound and a curing agent. In this case, the curing agent may be included in a volume ratio of 1 to 10 with respect to 10 volume ratio of the epoxy compound. Here, the epoxy compound may include at least one of a crystalline epoxy compound, an amorphous epoxy compound, and a silicone epoxy compound. The crystalline epoxy compound may include a mesogen structure. A mesogen is a basic unit of a liquid crystal and includes a rigid structure. And, the amorphous epoxy compound may be a conventional amorphous epoxy compound having two or more epoxy groups in the molecule, for example, may be a glycidyl ether product derived from bisphenol A or bisphenol F. Here, the curing agent may include at least one of an amine-based curing agent, a phenol-based curing agent, an acid anhydride-based curing agent, a polymercaptan-based curing agent, a polyaminoamide-based curing agent, an isocyanate-based curing agent, and a block isocyanate-based curing agent, and two or more types of curing agents may be used in combination.

무기충전재는 산화알루미늄 및 질화물을 포함할 수 있으며, 질화물은 무기충전재의 55 내지 95wt%로 포함될 수 있으며, 더 좋게는 60~80wt% 일 수 있다. 질화물이 이러한 수치범위로 포함될 경우, 열전도도 및 접합 강도를 높일 수 있다. 여기서, 질화물은, 질화붕소 및 질화알루미늄 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 여기서, 질화붕소는 판상의 질화붕소가 뭉쳐진 질화붕소 응집체일 수 있다. The inorganic filler may include aluminum oxide and nitride, and the nitride may be included in 55 to 95 wt% of the inorganic filler, preferably 60 to 80 wt%. When nitride is included in this numerical range, thermal conductivity and bonding strength may be increased. Here, the nitride may include at least one of boron nitride and aluminum nitride. Here, the boron nitride may be a boron nitride agglomerate in which plate-shaped boron nitride is agglomerated.

이때, 질화붕소 응집체의 입자크기 D50은 250 내지 350㎛이고, 산화알루미늄의 입자크기 D50은 10 내지 30㎛일 수 있다. 질화붕소 응집체의 입자크기 D50과 산화알루미늄의 입자크기 D50이 이러한 수치 범위를 만족할 경우, 질화붕소 응집체와 산화알루미늄이 에폭시 수지 조성물 내에 고르게 분산될 수 있으며, 이에 따라 수지층 전체적으로 고른 열전도 효과 및 접착 성능을 가질 수 있다.In this case, the particle size D50 of the boron nitride agglomerates may be 250 to 350 μm, and the particle size D50 of the aluminum oxide may be 10 to 30 μm. When the particle size D50 of the boron nitride agglomerate and the particle size D50 of the aluminum oxide satisfy these numerical ranges, the boron nitride agglomerate and the aluminum oxide can be evenly dispersed in the epoxy resin composition, so that the entire resin layer has an even heat conduction effect and adhesive performance can have

본 발명의 실시예에 따르면, 제1 금속기판(110) 측 및 제2 금속기판(180) 측 중 적어도 하나는 복수의 수지층을 포함할 수도 있다. 예를 들어, 제1 수지층(120) 및 복수의 제1 전극(130) 사이에는 제3 수지층(미도시)이 더 배치될 수 있다. 또는, 복수의 제2 전극(160)과 제2 수지층(170) 사이에는 제4 수지층(미도시)이 더 배치될 수 있다. 이때, 제1 수지층(120)과 제3 수지층(미도시)의 조성, 영률, 열팽창계수 및 두께 중 적어도 하나는 서로 상이할 수 있다. 제2 수지층(170)과 제4 수지층(미도시)의 조성, 영률, 열팽창계수 및 두께 중 적어도 하나는 서로 상이할 수 있다. 예를 들어, 제1 수지층(120) 및 제3 수지층(미도시) 중 하나가 수지 조성물인 경우, 다른 하나는 조성, 영률, 열팽창계수 및 두께 중 적어도 하나가 상이한 수지 조성물이거나, 산화알루미늄층이거나, 실리콘과 알루미늄을 포함하는 복합체(composite)를 포함할 수 있다. 여기서, 복합체는 실리콘과 알루미늄을 포함하는 산화물, 탄화물 및 질화물 중 적어도 하나일 수 있다. 예를 들어, 복합체는 Al-Si 결합, Al-O-Si 결합, Si-O 결합, Al-Si-O 결합 및 Al-O 결합 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 이와 같이, Al-Si 결합, Al-O-Si 결합, Si-O 결합, Al-Si-O 결합 및 Al-O 결합 중 적어도 하나를 포함하는 복합체는 절연 성능이 우수하며, 이에 따라 높은 내전압 성능을 얻을 수 있다. 또는, 복합체는 실리콘 및 알루미늄과 함께 티타늄, 지르코늄, 붕소, 아연 등을 더 포함하는 산화물, 탄화물, 질화물일 수도 있다. 이를 위하여, 복합체는 무기바인더 및 유무기 혼합 바인더 중 적어도 하나와 알루미늄을 혼합한 후 열처리하는 과정을 통하여 얻어질 수 있다. 무기바인더는, 예를 들어 실리카(SiO2), 금속알콕사이드, 산화붕소(B2O3) 및 산화아연(ZnO2) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 무기바인더는 무기입자이되, 물에 닿으면 졸 또는 겔화되어 바인딩의 역할을 할 수 있다. 이때, 실리카(SiO2), 금속알콕사이드 및 산화붕소(B2O3) 중 적어도 하나는 금속과의 밀착력을 높이는 역할을 하며, 산화아연(ZnO2)은 수지층의 강도를 높이고, 열전도율을 높이는 역할을 할 수 있다. 본 명세서에서, 내전압 성능은 소정의 전압 및 소정의 전류 하에서 소정의 기간 동안 절연 파괴 없이 유지되는 특성을 의미할 수 있다. 예를 들어, AC 2.5kV의 전압 및 1mA의 전류 하에서 10초 동안 절연 파괴 없이 유지되는 경우, 내전압은 2.5kV라고 할 수 있다. According to an embodiment of the present invention, at least one of the first metal substrate 110 side and the second metal substrate 180 side may include a plurality of resin layers. For example, a third resin layer (not shown) may be further disposed between the first resin layer 120 and the plurality of first electrodes 130 . Alternatively, a fourth resin layer (not shown) may be further disposed between the plurality of second electrodes 160 and the second resin layer 170 . In this case, at least one of a composition, a Young's modulus, a coefficient of thermal expansion, and a thickness of the first resin layer 120 and the third resin layer (not shown) may be different from each other. At least one of a composition, a Young's modulus, a coefficient of thermal expansion, and a thickness of the second resin layer 170 and the fourth resin layer (not shown) may be different from each other. For example, when one of the first resin layer 120 and the third resin layer (not shown) is a resin composition, the other is a resin composition having at least one different composition, Young's modulus, coefficient of thermal expansion, and thickness, or aluminum oxide It may be a layer or include a composite including silicon and aluminum. Here, the composite may be at least one of an oxide, a carbide, and a nitride including silicon and aluminum. For example, the composite may include at least one of an Al-Si bond, an Al-O-Si bond, a Si-O bond, an Al-Si-O bond, and an Al-O bond. As such, the composite including at least one of an Al-Si bond, an Al-O-Si bond, a Si-O bond, an Al-Si-O bond, and an Al-O bond has excellent insulation performance, and thus high withstand voltage performance can get Alternatively, the composite may be an oxide, carbide, or nitride that further contains titanium, zirconium, boron, zinc, or the like along with silicon and aluminum. To this end, the composite may be obtained through a process of heat-treating after mixing aluminum with at least one of an inorganic binder and an organic/inorganic mixed binder. The inorganic binder may include, for example, at least one of silica (SiO 2 ), a metal alkoxide, boron oxide (B 2 O 3 ), and zinc oxide (ZnO 2 ). Inorganic binders are inorganic particles, but when they come into contact with water, they become sol or gel, which can serve as a binding agent. At this time, at least one of silica (SiO 2 ), metal alkoxide, and boron oxide (B 2 O 3 ) serves to increase adhesion to the metal, and zinc oxide (ZnO 2 ) increases the strength of the resin layer and increases thermal conductivity. can play a role In the present specification, the withstand voltage performance may refer to a characteristic maintained without dielectric breakdown for a predetermined period under a predetermined voltage and a predetermined current. For example, if the voltage of AC 2.5kV and the current of 1mA are maintained without breakdown for 10 seconds, the withstand voltage can be said to be 2.5kV.

또는, 제2 수지층(170) 및 제4 수지층(미도시) 중 하나가 수지 조성물인 경우, 다른 하나는 조성, 영률, 열팽창계수 및 두께 중 적어도 하나가 상이한 수지 조성물이거나, 산화알루미늄층이거나, 실리콘과 알루미늄을 포함하는 복합체(composite)를 포함할 수 있다. 여기서 각 수지층은 절연층과 혼용될 수 있다. Alternatively, when one of the second resin layer 170 and the fourth resin layer (not shown) is a resin composition, the other is a resin composition having at least one different composition, Young's modulus, coefficient of thermal expansion, and thickness, or an aluminum oxide layer, or , may include a composite including silicon and aluminum. Here, each resin layer may be mixed with an insulating layer.

복수의 제1 전극(130)은 제1 수지층(120) 상에 배치된다. 그리고 제1 전극(130) 상에는 복수의 P형 열전 레그(140) 및 복수의 N형 열전 레그(150)가 배치된다. 이때, 제1 전극(130)은 P형 열전 레그(140) 및 N형 열전 레그(150)와 전기적으로 연결된다. 여기서, 제1 전극(130)은 구리(Cu), 알루미늄(Al), 은(Ag) 및 니켈(Ni) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.The plurality of first electrodes 130 is disposed on the first resin layer 120 . A plurality of P-type thermoelectric legs 140 and a plurality of N-type thermoelectric legs 150 are disposed on the first electrode 130 . In this case, the first electrode 130 is electrically connected to the P-type thermoelectric leg 140 and the N-type thermoelectric leg 150 . Here, the first electrode 130 may include at least one of copper (Cu), aluminum (Al), silver (Ag), and nickel (Ni).

복수의 P형 열전 레그(140) 및 복수의 N형 열전 레그(150)는 제1 전극(130) 상에 배치된다. 이때, P형 열전 레그(140) 및 N형 열전 레그(150)는 제1 전극(130)과 솔더링(Soldering)에 의하여 접합될 수 있다. The plurality of P-type thermoelectric legs 140 and the plurality of N-type thermoelectric legs 150 are disposed on the first electrode 130 . In this case, the P-type thermoelectric leg 140 and the N-type thermoelectric leg 150 may be joined to the first electrode 130 by soldering.

이때, P형 열전 레그(140) 및 N형 열전 레그(150)는 비스무스(Bi) 및 텔루륨(Te)을 주원료로 포함하는 비스무스텔루라이드(Bi-Te)계 열전 레그일 수 있다. P형 열전 레그(140)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(150)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.In this case, the P-type thermoelectric leg 140 and the N-type thermoelectric leg 150 may be bismuth telluride (Bi-Te)-based thermoelectric legs including bismuth (Bi) and tellurium (Te) as main raw materials. P-type thermoelectric leg 140 is antimony (Sb), nickel (Ni), aluminum (Al), copper (Cu), silver (Ag), lead (Pb), boron (B), gallium with respect to 100wt% of the total weight A mixture containing 99 to 99.999 wt% of a bismuth telluride (Bi-Te)-based main raw material containing at least one of (Ga), tellurium (Te), bismuth (Bi) and indium (In) and Bi or Te 0.001 It may be a thermoelectric leg comprising 1 wt% to 1 wt%. For example, the main raw material is Bi-Se-Te, and may further include Bi or Te in an amount of 0.001 to 1 wt% of the total weight. N-type thermoelectric leg 150 is selenium (Se), nickel (Ni), aluminum (Al), copper (Cu), silver (Ag), lead (Pb), boron (B), gallium with respect to 100wt% of the total weight A mixture containing 99 to 99.999 wt% of a bismuth telluride (Bi-Te)-based main raw material containing at least one of (Ga), tellurium (Te), bismuth (Bi) and indium (In) and Bi or Te 0.001 It may be a thermoelectric leg comprising 1 wt% to 1 wt%. For example, the main raw material is Bi-Sb-Te, and may further include Bi or Te in an amount of 0.001 to 1 wt% of the total weight.

P형 열전 레그(140) 및 N형 열전 레그(150)는 벌크형 또는 적층형으로 형성될 수 있다. 일반적으로 벌크형 P형 열전 레그(140) 또는 벌크형 N형 열전 레그(150)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(140) 또는 적층형 N형 열전 레그(150)는 시트 형상의 기재 상에 열전 소재를 포함하는 페이스트를 도포하여 단위 부재를 형성한 후, 단위 부재를 적층하고 커팅하는 과정을 통하여 얻어질 수 있다.The P-type thermoelectric leg 140 and the N-type thermoelectric leg 150 may be formed in a bulk type or a stack type. In general, the bulk-type P-type thermoelectric leg 140 or the bulk-type N-type thermoelectric leg 150 heat-treats a thermoelectric material to manufacture an ingot, pulverizes the ingot and sieves to obtain powder for the thermoelectric leg, and then It can be obtained through the process of sintering and cutting the sintered body. The laminated P-type thermoelectric leg 140 or the laminated N-type thermoelectric leg 150 is formed by applying a paste containing a thermoelectric material on a sheet-shaped substrate to form a unit member, and then stacking and cutting the unit member. can be obtained

이때, 한 쌍의 P형 열전 레그(140) 및 N형 열전 레그(150)는 동일한 형상 및 체적을 가지거나, 서로 다른 형상 및 체적을 가질 수 있다. 예를 들어, P형 열전 레그(140)와 N형 열전 레그(150)의 전기 전도 특성이 상이하므로, N형 열전 레그(150)의 높이 또는 단면적을 P형 열전 레그(140)의 높이 또는 단면적과 다르게 형성할 수도 있다. In this case, the pair of P-type thermoelectric legs 140 and N-type thermoelectric legs 150 may have the same shape and volume or may have different shapes and volumes. For example, since the electrical conductivity characteristics of the P-type thermoelectric leg 140 and the N-type thermoelectric leg 150 are different, the height or cross-sectional area of the N-type thermoelectric leg 150 is determined by the height or cross-sectional area of the P-type thermoelectric leg 140 . may be formed differently.

본 발명의 한 실시예에 따른 열전 소자의 성능은 열전성능 지수로 나타낼 수 있다. 열전성능 지수(ZT)는 수학식 1과 같이 나타낼 수 있다. The performance of the thermoelectric element according to an embodiment of the present invention may be expressed as a thermoelectric figure of merit. The thermoelectric figure of merit (ZT) may be expressed as in Equation (1).

Figure pat00001
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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, cp는 비열[J/gK]이며, ρ는 밀도[g/cm3]이다.Here, α is the Seebeck coefficient [V/K], σ is the electrical conductivity [S/m], and α 2 σ is the power factor (Power Factor, [W/mK 2 ]). And, T is the temperature, and k is the thermal conductivity [W/mK]. k can be expressed as a·cp·ρ, a is the thermal diffusivity [cm 2 /S], cp is the specific heat [J/gK], ρ is the density [g/cm 3 ].

열전 소자의 열전성능 지수를 얻기 위하여, Z미터를 이용하여 Z 값(V/K)을 측정하며, 측정한 Z값을 이용하여 제벡 지수(ZT)를 계산할 수 있다. In order to obtain the thermoelectric performance index of the thermoelectric element, the Z value (V/K) is measured using a Z meter, and the Seebeck index (ZT) can be calculated using the measured Z value.

P형 열전 레그(140) 또는 N형 열전 레그(150)는 원통 형상, 다각 기둥 형상, 타원형 기둥 형상 등을 가질 수 있다. 또는, P형 열전 레그(140) 또는 N형 열전 레그(150)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. The P-type thermoelectric leg 140 or the N-type thermoelectric leg 150 may have a cylindrical shape, a polygonal column shape, an elliptical column shape, or the like. Alternatively, the P-type thermoelectric leg 140 or the N-type thermoelectric leg 150 may have a stacked structure. For example, the P-type thermoelectric leg or the N-type thermoelectric leg may be formed by stacking a plurality of structures coated with a semiconductor material on a sheet-shaped substrate and then cutting them. Accordingly, it is possible to prevent material loss and improve electrical conductivity properties.

복수의 제2 전극(160)은 복수의 P형 열전 레그(140) 및 복수의 N형 열전 레그(150)의 상에 배치된다. 이때, P형 열전 레그(140) 및 N형 열전 레그(150)는 제2 전극(160)에 솔더링에 의하여 접합될 수 있다. 여기서, 제2 전극(160)은 구리(Cu), 알루미늄(Al), 은(Ag) 및 니켈(Ni) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.The plurality of second electrodes 160 are disposed on the plurality of P-type thermoelectric legs 140 and the plurality of N-type thermoelectric legs 150 . In this case, the P-type thermoelectric leg 140 and the N-type thermoelectric leg 150 may be joined to the second electrode 160 by soldering. Here, the second electrode 160 may include at least one of copper (Cu), aluminum (Al), silver (Ag), and nickel (Ni).

제2 수지층(170)은 복수의 제2 전극(160) 상에 배치된다. 그리고, 제2 수지층(170) 상에는 복수의 제2 금속기판(180)이 배치된다. The second resin layer 170 is disposed on the plurality of second electrodes 160 . In addition, a plurality of second metal substrates 180 are disposed on the second resin layer 170 .

제2 금속기판(180)은 하나의 제 1 금속기판(110)에 마주하여 제2 수지층(170) 상에 배치된다. 제2 금속기판(180)은 알루미늄, 알루미늄 합금, 구리, 또는 구리 합금으로 이루어질 수 있다. The second metal substrate 180 is disposed on the second resin layer 170 to face one first metal substrate 110 . The second metal substrate 180 may be made of aluminum, an aluminum alloy, copper, or a copper alloy.

제1 금속기판(110)의 면적과 제2 금속기판(180)의 면적은 동일할 수 있으며, 전술한 바와 같이, 제1 금속기판(110)에 제3 관통홀(113)이 형성된 경우, 제1 금속기판(110)의 면적은 제2 금속기판(180)의 면적보다 더 클 수 있다. 이때, 제1 금속기판(110)의 면적에 대한 제2 금속기판(180)의 면적 비는 0.50 내지 0.95, 바람직하게는 0.60 내지 0.90, 더욱 바람직하게는 0.70 내지 0.85일 수 있다.The area of the first metal substrate 110 and the area of the second metal substrate 180 may be the same. As described above, when the third through hole 113 is formed in the first metal substrate 110, the The area of the first metal substrate 110 may be larger than the area of the second metal substrate 180 . In this case, the ratio of the area of the second metal substrate 180 to the area of the first metal substrate 110 may be 0.50 to 0.95, preferably 0.60 to 0.90, and more preferably 0.70 to 0.85.

다른 실시예로서, 상대적으로 더 큰 면적이 필요한 응용 분야 또는 열변형에 의한 영향을 더욱 최소화하여야 하는 경우, 제2 금속기판(180)은 하나의 제1 금속기판(110)에 대하여 복수로 분할하여 구비될 수 있다. 이때, 제1 금속기판(110)의 면적에 대한 각 제2 금속기판(180)의 면적 비는 0.10 내지 0.50, 바람직하게는 0.15 내지 0.45, 더욱 바람직하게는 0.2 내지 0.40일 수 있다. 예를 들어, 하나의 제1 금속기판(110) 상에는 2개의 제2 금속기판(180)이 배치될 수 있다. 이때, 제2 금속기판(180)은 서로 이격 되도록 배치될 수 있다. 예를 들면, 제1 금속기판(110)은 면적 100mmx100mm이고, 제2 금속기판(180)은 각각 면적이 45mmx100mm이며, 서로 이격된 제2 금속기판(180)의 사이 간격은 약 10mm일 수 있다. As another embodiment, in an application field requiring a relatively larger area or when it is necessary to further minimize the effect of thermal deformation, the second metal substrate 180 is divided into a plurality of parts for one first metal substrate 110 . can be provided. In this case, the ratio of the area of each second metal substrate 180 to the area of the first metal substrate 110 may be 0.10 to 0.50, preferably 0.15 to 0.45, more preferably 0.2 to 0.40. For example, two second metal substrates 180 may be disposed on one first metal substrate 110 . In this case, the second metal substrate 180 may be disposed to be spaced apart from each other. For example, the first metal substrate 110 has an area of 100 mm×100 mm, the second metal substrate 180 has an area of 45 mm×100 mm, respectively, and the distance between the second metal substrates 180 spaced apart from each other may be about 10 mm.

다른 예로서, 하나의 제1 금속기판(110) 상에는 4개의 제2 금속기판(180)이 배치될 수도 있다. 이때, 제2 금속기판(180)은 서로 이격 되도록 배치될 수 있다. 예를 들면, 제1 금속기판(110)은 면적 100mmx100mm이고, 제2 금속기판(180)은 각각 면적이 45mmx45mm이며, 서로 이격된 제2 금속기판(180)의 사이 간격은 약 10mm일 수 있다. As another example, four second metal substrates 180 may be disposed on one first metal substrate 110 . In this case, the second metal substrate 180 may be disposed to be spaced apart from each other. For example, the first metal substrate 110 has an area of 100 mmx100 mm, the second metal substrate 180 has an area of 45 mmx45 mm, respectively, and the distance between the second metal substrates 180 spaced apart from each other may be about 10 mm.

다른 예로서, 복수의 제2 금속기판(180)의 사이의 간격은 5mm 미만일 수 있다. 예를 들면, 제1 금속기판(110)은 면적 100mmx100mm이고, 제2 금속기판(180)은 면적이 49.5mmx49.5mm이며, 복수의 제2 금속기판(180)의 사이 간격은 2mm 이고, 복수의 제2 금속기판(180)의 사이를 연결하는 연결부재(230)는 폭이 2mm로 형성될 수 있다.As another example, an interval between the plurality of second metal substrates 180 may be less than 5 mm. For example, the first metal substrate 110 has an area of 100 mm×100 mm, the second metal substrate 180 has an area of 49.5 mm×49.5 mm, and the interval between the plurality of second metal substrates 180 is 2 mm, and a plurality of The connecting member 230 connecting between the second metal substrates 180 may be formed to have a width of 2 mm.

이때, 제1 금속기판(110)의 두께는 0.1mm 내지 2mm일 수 있다. 또한, 제2 금속기판(180)의 두께는 제1 금속기판(110)의 두께와 동일하거나 더 클 수 있다. 제2 금속기판(180)의 두께가 제1 금속기판(110) 두께보다 더 클 경우, 제2 금속기판(180)의 두께는 제1 금속기판(110) 두께의 1.1 내지 2.0배 일 수 있다. 여기서, 제2 금속기판(180)은 체결부재(190)에 의하여 굽힘 가능성이 있으므로, 제1 금속기판(110)보다 두께가 크게 형성될 수 있다.In this case, the thickness of the first metal substrate 110 may be 0.1 mm to 2 mm. In addition, the thickness of the second metal substrate 180 may be the same as or greater than the thickness of the first metal substrate 110 . When the thickness of the second metal substrate 180 is greater than the thickness of the first metal substrate 110 , the thickness of the second metal substrate 180 may be 1.1 to 2.0 times the thickness of the first metal substrate 110 . Here, since the second metal substrate 180 may be bent by the fastening member 190 , the thickness may be greater than that of the first metal substrate 110 .

제2 금속기판(180)에는 적어도 하나의 제2 관통홀(181)이 형성된다. 이때, 제2 관통홀(181)은 각 제2 금속기판(180)의 외곽영역(B2) 내측의 영역인 유효영역(B1)의 일부를 점유하도록 형성될 수 있다. 여기서, 유효영역은 펠티에 효과 또는 제벡 효과를 실질적으로 구현할 수 있는 복수의 P형 열전 레그(140) 및 N형 열전 레그(150)가 배치된 영역으로 정의될 수 있으며, 본 유효영역 내에 터미널 전극이 배치될 수 있다. 터미널 전극은 외부의 단자 또는 전선과 연결될 수 있도록 유효영역으로부터 연장될 수 있으며, 복수의 P형 열전 레그(140) 및 N형 열전 레그(150) 중 적어도 하나 또는 복수의 제1 전극(130)과 복수의 제2 전극(160) 중 적어도 하나와 전기적으로 연결될 수 있다. 본 영역에서 복수의 제1 전극(130)과 복수의 제2 전극(160) 각각은 서로 수직으로 중첩될 수 있다. 제2 금속기판(180)에 형성된 제2 관통홀(181)은 제2 금속기판(180)의 외곽으로부터 소정 간격을 두고 형성될 수 있으며, 제2 관통홀(181)이 복수일 경우, 제2 금속기판(180)의 외곽으로부터 등간격으로 각각 이격 배치될 수 있다. 제2 관통홀(181)은 제1 관통홀(111)과 중첩되도록 배치되며, 체결부재(190)는 서로 대응하는 제1 관통홀(111)과 제2 관통홀(181)을 통과할 수 있다. 이처럼 체결부재(190)는 제1 금속기판(110)과 제2 금속기판(180)의 유효영역(A1, B1) 내 일부를 점유하도록 제1 금속기판(110)과 제2 금속기판(180)을 서로 고정시킴으로써, 열변형을 줄이고 접합 부위에 응력이 집중되는 것을 방지할 수 있다.At least one second through hole 181 is formed in the second metal substrate 180 . In this case, the second through-holes 181 may be formed to occupy a portion of the effective region B1 that is an inner region of the outer region B2 of each second metal substrate 180 . Here, the effective region may be defined as a region in which a plurality of P-type thermoelectric legs 140 and N-type thermoelectric legs 150 that can substantially implement the Peltier effect or the Seebeck effect are disposed, and the terminal electrode is disposed in the effective region. can be placed. The terminal electrode may extend from the effective area so as to be connected to an external terminal or electric wire, and includes at least one of the plurality of P-type thermoelectric legs 140 and N-type thermoelectric legs 150 or the plurality of first electrodes 130 and It may be electrically connected to at least one of the plurality of second electrodes 160 . In this region, each of the plurality of first electrodes 130 and the plurality of second electrodes 160 may vertically overlap each other. The second through-holes 181 formed in the second metal substrate 180 may be formed at a predetermined distance from the outer edge of the second metal substrate 180 , and when there are a plurality of second through-holes 181 , the second They may be spaced apart from each other at equal intervals from the outside of the metal substrate 180 . The second through-hole 181 is disposed to overlap the first through-hole 111 , and the fastening member 190 may pass through the corresponding first through-hole 111 and the second through-hole 181 . . As such, the fastening member 190 occupies a portion of the effective regions A1 and B1 of the first and second metal substrates 110 and 180 of the first and second metal substrates 110 and 180. By fixing them together, it is possible to reduce thermal deformation and prevent stress concentration in the joint area.

도시되지 않았으나, 제1 금속기판(110)과 제2 금속기판(180)의 유효영역(A1, B1)에 영향을 주지 않도록 각 기판의 외곽영역의(A2, B2) 일부 즉, 기판의 가장자리 영역을 체결할 경우, 각 기판 간 고정력은 상대적으로 높아질 수 있으나, 열전모듈을 100℃이상의 고온 환경에 노출시켜 제벡 효과를 이용하거나, 100℃이상의 열을 발생시키는 펠티에 효과를 이용하는 응용 분야에서는 오히려 저온부 영역과 고온부 영역이 받는 상대적인 열량의 차이에 의해 열전모듈의 손상이 야기될 수 있다. 예를 들어, 제벡 효과를 이용하는 열전모듈의 경우, 고온부 금속기판은 열에 의해 팽창되고, 저온부 금속기판은 별도의 냉각부재에 의해 수축되어, 상기 기판의 가장자리 영역에는 열응력이 집중된다. 이때 발생된 열응력은 각 기판 사이에 배치된 전극, 열전레그, 수지층에도 전달되어 취약한 계면에서부터 박리 및 크랙 등이 발생될 수 있으며, 결과적으로 열전모듈 손상에 의해 열전효율은 급감될 수 있다. 도시되지 않았으나, 제1 금속기판(110)과 제2 금속기판(180) 사이에는 실링부재가 더 배치될 수도 있다. 실링부재는 제1 금속기판(110)과 복수의 제2 금속기판(180) 사이에서 제1 전극(130), P형 열전 레그(140), N형 열전 레그(150) 및 제2 전극(160)의 측면에 배치될 수 있다. 이에 따라, 제1 전극(130), P형 열전 레그(140), N형 열전 레그(150) 및 제2 전극(160)은 외부의 습기, 열, 오염 등으로부터 실링될 수 있다. 여기서, 실링부재는, 복수의 제1 전극(130)의 최외곽, 복수의 P형 열전 레그(140) 및 복수의 N형 열전 레그(150)의 최외곽 및 복수의 상부전극(160)의 최외곽의 측면으로부터 소정 거리 이격되어 배치되는 실링 케이스, 실링 케이스와 제1 금속기판(110) 사이에 배치되는 실링재 및 실링 케이스와 제2 금속기판(180) 사이에 배치되는 실링재를 포함할 수 있다. 이와 같이, 실링 케이스는 실링재를 매개로 하여 제1 금속기판(110) 및 제2 금속기판(180)과 접촉할 수 있다. 이에 따라, 실링 케이스가 제1 금속기판(110)과 제2 금속기판(180)과 직접 접촉할 경우 실링 케이스를 통해 열전도가 일어나게 되고, 결과적으로 제1 금속기판(110)과 제2 금속기판(180) 간의 온도 차가 낮아지는 문제를 방지할 수 있다. 여기서, 실링재는 에폭시 수지 및 실리콘 수지 중 적어도 하나를 포함하거나, 에폭시 수지 및 실리콘 수지 중 적어도 하나가 양면에 도포된 테이프를 포함할 수 있다. 실링재는 실링 케이스와 제1 금속기판(110) 사이 및 실링 케이스와 제2 금속기판(180) 사이를 기밀하는 역할을 하며, 제1 전극(130), P형 열전 레그(140), N형 열전 레그(150) 및 제2 전극(160)의 실링 효과를 높일 수 있고, 마감재, 마감층, 방수재, 방수층 등과 혼용될 수 있다. 여기서, 실링 케이스와 제1 금속기판(110) 사이를 실링하는 실링재는 제1 금속기판(110)의 상면에 배치되고, 실링케이스와 제2 금속기판(180) 사이를 실링하는 실링재는 제2 금속기판(180)의 측면에 배치될 수 있다. 이를 위하여, 제1 금속기판(110)의 면적은 제2 금속기판(180)의 전체 면적보다 클 수 있다. 한편, 실링 케이스에는 전극에 연결된 리드선를 인출하기 위한 가이드 홈이 형성될 수 있다. 이를 위하여, 실링 케이스는 플라스틱 등으로 이루어진 사출 성형물일 수 있으며, 실링 커버와 혼용될 수 있다. 다만, 실링부재에 관한 이상의 설명은 예시에 지나지 않으며, 실링부재는 다양한 형태로 변형될 수 있다. 도시되지 않았으나, 실링부재를 둘러싸도록 단열재가 더 포함될 수도 있다. 또는 실링부재는 단열 성분을 포함할 수도 있다.Although not shown, a portion of the outer regions A2 and B2 of each substrate, that is, the edge region of the substrate, so as not to affect the effective regions A1 and B1 of the first metal substrate 110 and the second metal substrate 180 . , the fixing force between each substrate can be relatively high, but in applications that use the Seebeck effect by exposing the thermoelectric module to a high temperature environment of 100°C or higher, or the Peltier effect that generates heat of 100°C or more, the low-temperature region The thermoelectric module may be damaged due to a difference in the relative amount of heat received by the high-temperature region and the high-temperature region. For example, in the case of a thermoelectric module using the Seebeck effect, the high-temperature metal substrate is expanded by heat, and the low-temperature metal substrate is contracted by a separate cooling member, so that thermal stress is concentrated in the edge region of the substrate. At this time, the generated thermal stress is also transferred to the electrode, thermoelectric leg, and resin layer disposed between each substrate, so that peeling and cracking may occur from a weak interface, and consequently, thermoelectric efficiency may be sharply reduced due to damage to the thermoelectric module. Although not shown, a sealing member may be further disposed between the first metal substrate 110 and the second metal substrate 180 . The sealing member is disposed between the first metal substrate 110 and the plurality of second metal substrates 180 , the first electrode 130 , the P-type thermoelectric leg 140 , the N-type thermoelectric leg 150 , and the second electrode 160 . ) can be placed on the side of the Accordingly, the first electrode 130 , the P-type thermoelectric leg 140 , the N-type thermoelectric leg 150 , and the second electrode 160 may be sealed from external moisture, heat, contamination, and the like. Here, the sealing member is the outermost of the plurality of first electrodes 130 , the outermost of the plurality of P-type thermoelectric legs 140 and the plurality of N-type thermoelectric legs 150 , and the outermost of the plurality of upper electrodes 160 . It may include a sealing case disposed to be spaced apart from the outer side by a predetermined distance, a sealing material disposed between the sealing case and the first metal substrate 110 , and a sealing material disposed between the sealing case and the second metal substrate 180 . In this way, the sealing case may be in contact with the first metal substrate 110 and the second metal substrate 180 through the sealing material. Accordingly, when the sealing case is in direct contact with the first metal substrate 110 and the second metal substrate 180, heat conduction occurs through the sealing case, and as a result, the first metal substrate 110 and the second metal substrate ( 180) can prevent the problem of lowering the temperature difference between them. Here, the sealing material may include at least one of an epoxy resin and a silicone resin, or a tape in which at least one of an epoxy resin and a silicone resin is applied to both surfaces. The sealing material serves to airtight between the sealing case and the first metal substrate 110 and between the sealing case and the second metal substrate 180, the first electrode 130, the P-type thermoelectric leg 140, the N-type thermoelectric The sealing effect of the leg 150 and the second electrode 160 may be increased, and may be mixed with a finishing material, a finishing layer, a waterproofing material, a waterproofing layer, and the like. Here, the sealing material for sealing between the sealing case and the first metal substrate 110 is disposed on the upper surface of the first metal substrate 110, and the sealing material for sealing between the sealing case and the second metal substrate 180 is the second metal It may be disposed on a side surface of the substrate 180 . To this end, the area of the first metal substrate 110 may be larger than the total area of the second metal substrate 180 . Meanwhile, a guide groove for drawing out a lead wire connected to the electrode may be formed in the sealing case. To this end, the sealing case may be an injection-molded product made of plastic or the like, and may be mixed with the sealing cover. However, the above description of the sealing member is merely an example, and the sealing member may be modified in various forms. Although not shown, an insulating material may be further included to surround the sealing member. Alternatively, the sealing member may include a heat insulating component.

도 7을 참조하면, 제1 금속기판(110)에는 제1 관통홀(111)에 인접하여 제1 홀 배치 영역(112)이 형성된다. 제1 홀 배치 영역(112)은 제1 관통홀(111)과 가장 인접하되 서로 이웃하는 전극들의 면을 잇는 가상의 선(201, 202, 203, 204)이 이루는 공간으로 정의될 수 있다. 제1 홀 배치 영역(112)은 다각형의 형태로 형성될 수 있으며, 바람직하게는 사각형의 형태로 형성될 수 있다. 이때, 제1 홀 배치 영역(112) 내에는 복수의 제1 전극(130)은 배치되지 않을 수 있다. 또한, 제2 금속기판(180)에는 제1 금속기판(110)과 마주하는 면에 제2 관통홀(181)에 인접하여 제2 홀 배치 영역(182)이 형성된다. 제2 홀 배치 영역(182)은 제2 관통홀(181)과 가장 인접하되 서로 이웃하는 전극들의 면을 잇는 가상의 선(211, 212, 213, 214)이 이루는 공간으로 정의될 수 있다. 제2 홀 배치 영역(182)은 다각형의 형태로 형성될 수 있으며, 바람직하게는 사각형의 형태로 형성될 수 있다. 이때, 제2 홀 배치 영역(182) 내에는 복수의 제2 전극(160)은 배치되지 않을 수 있다. Referring to FIG. 7 , a first hole arrangement region 112 is formed in the first metal substrate 110 adjacent to the first through hole 111 . The first hole arrangement region 112 may be defined as a space formed by virtual lines 201 , 202 , 203 , and 204 that are closest to the first through hole 111 and connect surfaces of adjacent electrodes. The first hole arrangement region 112 may be formed in a polygonal shape, preferably in a rectangular shape. In this case, the plurality of first electrodes 130 may not be disposed in the first hole arrangement region 112 . In addition, a second hole arrangement region 182 is formed in the second metal substrate 180 adjacent to the second through hole 181 on a surface facing the first metal substrate 110 . The second hole arrangement region 182 may be defined as a space formed by virtual lines 211 , 212 , 213 , and 214 that are closest to the second through hole 181 and connect surfaces of adjacent electrodes. The second hole arrangement area 182 may be formed in a polygonal shape, preferably in a rectangular shape. In this case, the plurality of second electrodes 160 may not be disposed in the second hole arrangement region 182 .

체결부재(190)는 제1 금속기판(110)과 적어도 하나의 제2 금속기판(180)을 고정시킨다. 이때, 체결부재(190)의 일부는 제2 관통홀(181)과 제1 관통홀(111)을 통과하고, 단부가 냉각부(C)의 홀(20h)에 삽입 결합된다. The fastening member 190 fixes the first metal substrate 110 and the at least one second metal substrate 180 . At this time, a portion of the fastening member 190 passes through the second through hole 181 and the first through hole 111 , and an end thereof is inserted and coupled to the hole 20h of the cooling unit C.

도 4를 참조하면, 체결부재(190)는 제1 부재(191)와 제2 부재(192)를 포함할 수 있다. 제1 부재(191)는 제2 관통홀(181)과 제1 관통홀(111)을 관통하고, 일단부가 냉각부(C)에 매립 고정된다. 이때, 제1 부재(191)의 외주에는 나사산이 형성될 수 있다. 제1 부재(191)의 직경은 제2 관통홀(181) 및 제1 관통홀(111)의 직경과 동일하거나 제2 관통홀(181) 및 제1 관통홀(111)의 직경보다 작게 형성될 수 있다.Referring to FIG. 4 , the fastening member 190 may include a first member 191 and a second member 192 . The first member 191 passes through the second through hole 181 and the first through hole 111 , and one end of the first member 191 is embedded and fixed in the cooling unit C . In this case, a screw thread may be formed on the outer periphery of the first member 191 . The diameter of the first member 191 may be the same as the diameter of the second through hole 181 and the first through hole 111 or be formed smaller than the diameter of the second through hole 181 and the first through hole 111 . can

제2 부재(192)는 제1 부재(191)의 타단부에서 연장되어, 제2 관통홀(181)의 직경보다 큰 직경으로 형성된다. 제2 부재(192)는 제2 금속기판(180)이 제1 금속기판(110)로부터 벌어짐을 방지한다.The second member 192 extends from the other end of the first member 191 and is formed to have a larger diameter than the diameter of the second through hole 181 . The second member 192 prevents the second metal substrate 180 from being separated from the first metal substrate 110 .

제2 금속기판(180)이 복수일 경우, 단열재(200)는 복수의 제2 금속기판(180) 사이의 이격 공간에 배치될 수 있다. 여기서 단열재(200)는 에폭시 수지, 실리콘 수지 및 세라믹 울 중 적어도 하나를 포함할 수 있으며, 단열재(200)는 전술한 실링부재 및 후술할 연결부재(230)와 혼용될 수 있다. When there are a plurality of second metal substrates 180 , the heat insulating material 200 may be disposed in a space between the plurality of second metal substrates 180 . Here, the heat insulating material 200 may include at least one of an epoxy resin, a silicone resin, and a ceramic wool, and the heat insulating material 200 may be mixed with the above-described sealing member and a connection member 230 to be described later.

히트싱크(220)는 제2 금속기판(180) 상에 배치될 수 있다. 예를 들어, 히트싱크(220)는 제2 금속기판(180)의 양면 중 제2 수지층(170)이 배치되는 면의 반대면에 배치될 수 있다. 이때, 제2 금속기판(180)과 히트싱크(220)는 일체로 형성될 수도 있다. 도시되지 않았으나, 제1 금속기판(110)에도 히트싱크가 형성될 수 있다. 히트싱크(220)는 각각 평판형상의 복수의 평면 기재(221)가 평행하게 배치되며, 평면 기재(221) 사이의 공간이 공기 유로를 형성하는 구조를 가질 수 있다. 이때, 평면 기재(221) 사이 간격은 10mm 미만일 수 있다.The heat sink 220 may be disposed on the second metal substrate 180 . For example, the heat sink 220 may be disposed on a surface opposite to the surface on which the second resin layer 170 is disposed among both surfaces of the second metal substrate 180 . In this case, the second metal substrate 180 and the heat sink 220 may be integrally formed. Although not shown, a heat sink may also be formed on the first metal substrate 110 . The heat sink 220 may have a structure in which a plurality of flat substrates 221 each having a flat plate shape are disposed in parallel, and a space between the planar substrates 221 forms an air flow path. In this case, the distance between the planar substrates 221 may be less than 10 mm.

이하에서는 열전모듈의 다른 실시예에 따른 열전모듈(20)에 관하여 도 5 및 도 6을 참조로 설명하도록 한다. Hereinafter, the thermoelectric module 20 according to another embodiment of the thermoelectric module will be described with reference to FIGS. 5 and 6 .

도 5는 본 발명의 제2 실시예에 따른 열전모듈의 사시도이고, 도 6은 본 발명의 제2 실시예에 따른 열전모듈이 냉각부에 설치되는 상태를 도시한 측면도이다.5 is a perspective view of a thermoelectric module according to a second embodiment of the present invention, and FIG. 6 is a side view illustrating a state in which the thermoelectric module according to the second embodiment of the present invention is installed in a cooling unit.

도 5 및 도 6을 참조하면, 열전모듈(20)은 복수의 제2 금속기판(180) 사이를 연결시키는 연결 부재(230)를 더 포함할 수 있다.5 and 6 , the thermoelectric module 20 may further include a connection member 230 connecting the plurality of second metal substrates 180 to each other.

연결부재(230)는 복수의 제2 금속기판(180)의 사이를 접합하는 글루(Glue)일 수 있다. 이때, 열전모듈(20)은 복수의 제2 금속기판(180)의 이격 공간에 단열 처리를 생략할 수 있으나, 전술한 바와같이, 제1 금속기판(110)과 제2 금속기판(180) 사이에는 단열재(200)가 배치될 수 있다.The connecting member 230 may be a glue for bonding between the plurality of second metal substrates 180 . In this case, the thermoelectric module 20 may omit the thermal insulation treatment in the space between the plurality of second metal substrates 180 , but, as described above, between the first metal substrate 110 and the second metal substrate 180 . The insulator 200 may be disposed.

도시되지 않았으나, 열전모듈은 연결부재(230)를 생략하고, 복수의 제2 금속기판(180)의 일부로부터 각각 연장된 연장부재에 의하여 서로 연결 형성될 수 있다. Although not shown, the thermoelectric module may be formed to be connected to each other by omitting the connecting member 230 and extending members respectively extending from a portion of the plurality of second metal substrates 180 .

이때, 연장부재는 제2 금속기판(180)의 두께보다 작게 형성될 수 있다. 예를 들어, 제2 금속기판(180)의 두께는 0.2mm 내지 4mm일 수 있으며, 연장 부재의 두께는 0.1mm 내지 2mm일 수 있다. 여기서, 연장부재의 두께에 대한 상기 복수의 제2 금속기판의 두께 비는 1 내지 2 이하일 수 있다.In this case, the extension member may be formed to be smaller than the thickness of the second metal substrate 180 . For example, the thickness of the second metal substrate 180 may be 0.2 mm to 4 mm, and the thickness of the extension member may be 0.1 mm to 2 mm. Here, a ratio of the thickness of the plurality of second metal substrates to the thickness of the extension member may be 1 to 2 or less.

연결부재(230)의 일면은 제2 금속기판(180)의 일면에 대비하여 함몰되면서 홈(241) 이 형성될 수 있다. 이때, 연결부재(230)는 십자 형상으로 형성될 수 있다. 예를 들면, 제1 금속기판(110)의 면적이 100mmx100mm이고, 제2 금속기판(180)의 면적이 45mmx45mm이며 두께가 0.2mm 내지 4mm일 때, 연결부재(230)는 폭이 10mm이고, 두께가 0.1mm 내지 2mm이며, 연결부재(230)에 의하여 형성된 홈은 깊이가 0.1mm 내지 2mm 이하일 수 있다. 이처럼 연결부재(230)와 제2 금속기판(180)의 두께 차로 인하여 홈이 형성되면서, 제2 금속기판(180)의 중앙부 두께가 얇아지고 제2 금속기판(180)의 열변형이 완화되는 효과를 가질 수 있다.One surface of the connecting member 230 may be depressed with respect to one surface of the second metal substrate 180 to form a groove 241 . In this case, the connecting member 230 may be formed in a cross shape. For example, when the area of the first metal substrate 110 is 100mmx100mm, the area of the second metal substrate 180 is 45mmx45mm and the thickness is 0.2mm to 4mm, the connecting member 230 has a width of 10mm and a thickness is 0.1 mm to 2 mm, and the groove formed by the connecting member 230 may have a depth of 0.1 mm to 2 mm or less. As such, as the groove is formed due to the thickness difference between the connecting member 230 and the second metal substrate 180 , the thickness of the central portion of the second metal substrate 180 is reduced and the thermal deformation of the second metal substrate 180 is alleviated. can have

본 명세서에서, 서로 이격된 복수의 제2 금속기판(180) 사이에 배치되어 복수의 제2 금속기판(180)을 연결하는 단열재(200), 연결부재(230) 및 연장부재를 통칭하여 연결부재라 할 수 있으며, 연결부재는 절연물질을 포함하는 절연부재일 수 있다. In the present specification, the insulating material 200, the connecting member 230, and the extension member are collectively referred to as a connecting member disposed between a plurality of second metal substrates 180 spaced apart from each other to connect the plurality of second metal substrates 180. , and the connecting member may be an insulating member including an insulating material.

이하에서는 복수의 제1 전극(130)과 복수의 제2 전극(160)의 배치 방법에 대한 다양한 실시예에 관하여, 도 7 내지 도 11를 참조로 하여 설명하도록 한다.Hereinafter, various embodiments of a method of disposing the plurality of first electrodes 130 and the plurality of second electrodes 160 will be described with reference to FIGS. 7 to 11 .

도 7은 제1 금속기판(110)과 제2 금속기판(180) 상에 제1 전극과 제2 전극을 배치하는 방법에 대한 한 실시예를 도시한 도면이고, 도 8는 도 7에서 나타낸 복수의 제1 전극과 복수의 제2 전극을 중첩시킨 상태를 도시한 도면이며, 도 9 내지 도 11은 제1 금속기판(110)과 제2 금속기판(180) 상에 제1 전극과 제2 전극을 배치하는 방법에 대한 다양한 실시예를 도시한 도면이다.7 is a view showing an embodiment of a method of disposing a first electrode and a second electrode on the first metal substrate 110 and the second metal substrate 180, and FIG. 8 is a plurality of the plurality of electrodes shown in FIG. It is a view showing a state in which the first electrode and the plurality of second electrodes are superimposed on each other, and FIGS. 9 to 11 are the first electrode and the second electrode on the first metal substrate 110 and the second metal substrate 180 . It is a view showing various embodiments of a method of disposing.

도 7 내지 도 11을 참조하면, 복수의 제1 전극(130)은 제1 금속기판(110)이 제2 금속기판(180)과 마주하는 일면에 배치되고, 복수의 제2 전극(160)은 제2 금속기판(180)이 제1 금속기판(110)과 마주하는 일면에 배치된다. 이때, 복수의 제1 전극(130)은 제1 홀 배치 영역(112)을 비워두고 배치되고, 복수의 제2 전극은 제2 홀 배치 영역(182)을 비워두고 배치될 수 있으며, 제1 홀 배치 영역(112)의 위치와 제2 홀 배치 영역(182)의 위치는 서로 대응된다.7 to 11 , in the plurality of first electrodes 130 , the first metal substrate 110 is disposed on one surface facing the second metal substrate 180 , and the plurality of second electrodes 160 is The second metal substrate 180 is disposed on one surface facing the first metal substrate 110 . In this case, the plurality of first electrodes 130 may be disposed leaving the first hole arrangement area 112 empty, and the plurality of second electrodes may be disposed leaving the second hole arrangement area 182 empty. The position of the arrangement area 112 and the position of the second hole arrangement area 182 correspond to each other.

여기서, 복수의 제1 전극(130)과 복수의 제2 전극(160) 각각은 장방 형상으로 형성되어, 장폭(W1)과 단폭(W2)이 구분된다. 이때, 배치되는 레그의 형상에 따라 제1 전극(130)과 제2 전극(160)의 단폭(W2)에 대한 장폭(W1)의 비는 가변적일 수 있으며, 바람직하게 제1 전극(130)과 제2 전극(160)의 단폭(W2)에 대한 장폭(W1)의 비는 2.05 내지 4.50일 수 있다. 본 명세서에서, 장폭의 방향을 길이 방향이라 지칭할 수 있다. Here, each of the plurality of first electrodes 130 and the plurality of second electrodes 160 is formed in a rectangular shape, so that a long width W1 and a short width W2 are divided. At this time, the ratio of the long width W1 to the short width W2 of the first electrode 130 and the second electrode 160 may be variable depending on the shape of the legs to be arranged, and preferably the first electrode 130 and The ratio of the long width W1 to the short width W2 of the second electrode 160 may be 2.05 to 4.50. In this specification, the direction of the long width may be referred to as a longitudinal direction.

도시되지 않았으나, 제1 금속기판(110) 및 제2 금속기판(180)의 유효영역에 관통홀(111, 181)이 형성되지 않은 경우, 복수의 제1 전극(130)의 길이 방향은 모두 제1 방향(Y)으로 배치될 수 있다. 이때, 복수의 제2 전극(160) 중 유효영역의 가장자리 영역에서 서로 대향하는 2개의 열 또는 2개의 행에 배치된 전극의 적어도 일부는 제1 방향(Y)과 수직인 제2 방향(X)으로 배치되고, 나머지 전극들은 전극의 단폭(W2)만큼 복수의 제1 전극(130)으로부터 이동하여 적어도 일부가 중첩될 수 있다. 이를 통해 제1 금속기판(110) 및 제2 금속기판(180) 사이의 복수의 P형 및 N형 열전 레그를 모두 직렬로 연결할 수 있다. Although not shown, when the through-holes 111 and 181 are not formed in the effective regions of the first metal substrate 110 and the second metal substrate 180 , the lengthwise directions of the plurality of first electrodes 130 are all first. It may be arranged in one direction (Y). In this case, at least a portion of the electrodes disposed in two columns or two rows opposite to each other in the edge region of the effective region among the plurality of second electrodes 160 in the second direction (X) perpendicular to the first direction (Y) , and the remaining electrodes may move from the plurality of first electrodes 130 by the short width W2 of the electrodes so that at least some of them overlap. Through this, all of the plurality of P-type and N-type thermoelectric legs between the first metal substrate 110 and the second metal substrate 180 may be connected in series.

본 발명의 실시예에 따른 제1 금속기판(110) 및 제2 금속기판(180)의 유효영역에 적어도 하나의 관통홀(111, 181)이 형성된 경우, 제1 전극(130)과 복수의 제2 전극(160) 중 가장자리 영역의 전극을 제외한 전극들의 길이 방향은 제1 방향(Y) 및 제1 방향(Y)과 수직인 제2 방향(X)을 혼재하여 배치할 수 있다.When at least one through-hole 111, 181 is formed in the effective region of the first metal substrate 110 and the second metal substrate 180 according to the embodiment of the present invention, the first electrode 130 and the plurality of Among the two electrodes 160 , the longitudinal direction of the electrodes excluding the electrode in the edge region may be arranged in a mixture of the first direction Y and the second direction X perpendicular to the first direction Y.

이때, 복수의 제1 전극(130) 또는 복수의 제2 전극(160) 중에서, 가장자리 영역을 제외한 적어도 2개의 전극은 제1 방향(Y)과 수직인 제2 방향(X)으로 배치되고, 나머지 전극들은 제2 방향(X)와 수직인 제1 방향(Y)으로 배치될 수 있다. At this time, among the plurality of first electrodes 130 or the plurality of second electrodes 160 , at least two electrodes excluding the edge region are disposed in the second direction X perpendicular to the first direction Y, and the remaining The electrodes may be disposed in a first direction (Y) perpendicular to the second direction (X).

상기 제1 홀 배치 영역(112) 또는 제2 홀 배치 영역(182)과 인접한 적어도 하나의 전극은 길이 방향이 제2 방향(X)을 향하도록 배치되고, 상기 적어도 하나와 인접한 다른 하나도 길이 방향이 제2 방향(X)을 향하도록 배치될 수 있다. 이때, 상기 적어도 2개의 제1 전극(130)과 상기 적어도 2개의 제2 전극(160)은 서로 중첩되지 않거나, 일부가 중첩될 수 있다.At least one electrode adjacent to the first hole arrangement area 112 or the second hole arrangement area 182 is disposed so that a longitudinal direction thereof faces the second direction X, and the other electrode adjacent to the at least one hole arrangement area 182 has a length direction as well. It may be disposed to face the second direction (X). In this case, the at least two first electrodes 130 and the at least two second electrodes 160 may not overlap each other or may partially overlap each other.

자세하게는, 제1 홀 배치 영역(112)에 인접한 복수의 제1 전극(130) 중에서 적어도 2개(130a, 130b)는 길이 방향이 제2방향(X)을 향하도록 배치될 수 있다. 그리고, 나머지 제1 전극(130)들은 길이 방향이 제1 방향(Y)을 향하도록 배치될 수 있다.In detail, among the plurality of first electrodes 130 adjacent to the first hole arrangement region 112 , at least two ( 130a , 130b ) may be disposed so that the longitudinal direction faces the second direction (X). In addition, the remaining first electrodes 130 may be disposed so that the longitudinal direction faces the first direction (Y).

이때, 제2 홀 배치 영역(182)에 인접한 복수의 제2 전극(160) 중에서 적어도 2개(160a, 160b)는 제2 방향(X)으로 배치될 수 있다. 또한, 유효영역의 가장 자리에 배치된 복수의 제2 전극(160c)들 중 서로 대향하는 2개의 행도 길이 방향이 제2 방향(X)으로 배치될 수 있다. 그리고, 나머지 제2 전극(160)들은 길이 방향이 제1 방향(Y)을 향하도록 배치될 수 있다. 이때, 제2 방향(X)으로 배치된 제1 전극(130a, 130b)과, 제2 방향으로 배치된 제2 전극(160a, 160b)은 서로 중첩되지 않거나, 일부가 중첩되도록 배치될 수 있다. 여기서, 복수의 제1 전극(130)과 복수의 제2 전극(160)의 배치 형태는 서로 바꾸어 적용 가능하다.In this case, at least two of the plurality of second electrodes 160 adjacent to the second hole arrangement region 182 may be disposed in the second direction (X). Also, two rows facing each other among the plurality of second electrodes 160c disposed at the edge of the effective area may also be disposed in the second direction X in the longitudinal direction. In addition, the remaining second electrodes 160 may be disposed so that the longitudinal direction faces the first direction (Y). In this case, the first electrodes 130a and 130b disposed in the second direction X and the second electrodes 160a and 160b disposed in the second direction may not overlap or partially overlap each other. Here, the arrangement of the plurality of first electrodes 130 and the plurality of second electrodes 160 may be applied interchangeably.

보다 상세하게 설명하면, 도 8에 도시된 바와 같이, 복수의 제1 전극(130) 중에서 가장자리 영역을 제외한 적어도 2개는 제1 홀 배치 영역(112)을 정의하는 각 가상의 선(201, 202, 203, 204)으로부터 연장된 연장선이 이루는 가상의 공간(H1 또는 H2)과 적어도 일부가 중첩되어 제2 방향(X)으로 배치될 수 있으며, 복수의 제2 전극(160) 중에서 가장자리 영역을 제외한 적어도 2개는 제2 홀 배치 영역(182)을 정의하는 각 가상의 선(211, 212, 213, 214)으로부터 연장된 연장선이 이루는 가상의 공간(H3 또는 H4)과 적어도 일부가 중첩되어 제2 방향(X)으로 배치될 수 있다. 이를 통해, 각각의 홀 배치 영역이 형성된 제한된 공간 내에서 복수의 P형 및 N형 열전 레그의 최적 배치가 가능하다. 여기서, 제1 홀 배치 영역(112) 및 제2 홀 배치 영역(182)의 개수, 위치 및 형상 등에 따라 제2 방향(X)으로 배치된 전극의 개수는 증가할 수 있다. 이때 제2 방향(X)으로 배치된 전극의 개수는 2의 배수 개일 수 있으며, 제2 방향(X)으로 배치된 전극들 중 적어도 2개는 상기 H1 내지 H4과 적어도 일부가 중첩되어 배치될 수 있다.In more detail, as shown in FIG. 8 , at least two of the plurality of first electrodes 130 except for the edge region are imaginary lines 201 and 202 defining the first hole arrangement region 112 . , 203 , 204 may be disposed in the second direction X by overlapping at least a portion of the virtual space H1 or H2 formed by the extension line, and excluding the edge region among the plurality of second electrodes 160 . At least two of them overlap the virtual space H3 or H4 formed by the extension lines extending from the respective virtual lines 211 , 212 , 213 and 214 defining the second hole arrangement area 182 and at least partially overlap with the second second hole arrangement area 182 . It may be disposed in the direction (X). Through this, it is possible to optimally arrange a plurality of P-type and N-type thermoelectric legs within a limited space in which each hole arrangement area is formed. Here, the number of electrodes disposed in the second direction X may increase according to the number, position, and shape of the first hole arrangement region 112 and the second hole arrangement area 182 . In this case, the number of electrodes disposed in the second direction (X) may be a multiple of two, and at least two of the electrodes disposed in the second direction (X) may be disposed to overlap at least a portion of the electrodes H1 to H4. have.

본 명세서에서 복수의 제1 전극(130)과 복수의 제2 전극(160) 각각의 전극 배치 형태는 서로 바꾸어 적용될 수 있으며, 제1 방향(Y) 및 제2 방향(X)은 이에 한정되지 않는다.In the present specification, electrode arrangement shapes of the plurality of first electrodes 130 and the plurality of second electrodes 160 may be interchangeably applied, and the first direction Y and the second direction X are not limited thereto. .

도 9를 참조하면, 복수의 제1 전극(130) 중에서 제1 홀 배치 영역(112)과 인접한 2개(130d, 130f)는 길이 방향이 제2 방향(X)으로 향하도록 배치될 수 있으며, 상기 2개(130d, 130f)와 인접한 2개(130c, 130e)도 길이 방향이 동일하도록 제2 방향(X)으로 배치될 수 있다. 그리고, 나머지 제1 전극(130)들은 길이 방향이 제1 방향(Y)을 향하도록 배치될 수 있다. Referring to FIG. 9 , two (130d, 130f) adjacent to the first hole arrangement region 112 among the plurality of first electrodes 130 may be arranged so that the longitudinal direction is directed to the second direction (X), The two pieces 130d and 130f and the two adjacent pieces 130c and 130e may also be arranged in the second direction (X) so that the longitudinal directions are the same. In addition, the remaining first electrodes 130 may be disposed so that the longitudinal direction faces the first direction (Y).

이때, 복수의 제2 전극(160) 중에서 제2 홀 배치 영역(182)과 인접한 2개(160d, 160e)는 길이 방향이 제2 방향(X)으로 향하도록 배치될 수 있으며, 제2 홀 배치 영역(182)과 인접한 다른 2개(160f, 160g)도 길이 방향이 동일하도록 제2 방향(X)으로 배치될 수 있다. 또한, 가장자리 영역에서 서로 대향하는 2개의 행에 배치된 제2 전극(160h)들도 길이 방향이 제2 방향으로 향하도록 배치될 수 있다. 그리고, 나머지 제2 전극(160)들은 길이 방향이 제1 방향(Y)을 향하도록 배치될 수 있다.At this time, two (160d, 160e) adjacent to the second hole arrangement region 182 among the plurality of second electrodes 160 may be arranged so that the longitudinal direction is directed to the second direction (X), and the second hole arrangement area The other two regions 160f and 160g adjacent to the region 182 may also be arranged in the second direction X so that their lengthwise directions are the same. In addition, the second electrodes 160h disposed in two rows opposite to each other in the edge region may also be disposed so that the longitudinal direction thereof faces the second direction. In addition, the remaining second electrodes 160 may be disposed so that the longitudinal direction faces the first direction (Y).

도 10을 참조하면, 제1 금속기판(110)과 제2 금속기판(180)에는 제1 관통홀(111)과 제2 관통홀(181)이 복수 개로 형성될 수 있으며, 이에 따라 제1 홀 배치 영역(112)과 제2 홀 배치 영역(182)도 복수 개로 형성될 수 있다. 이때, 복수의 제1 전극(130) 중에서 각 제1 홀 배치 영역(112)과 인접한 2개(130g, 130h)는 길이 방향이 제2 방향(X)을 향하도록 배치될 수 있으며, 상기 2개(130g, 130h)와 인접한 2개(130i, 130j)도 길이 방향이 동일하도록 제2 방향(X)으로 배치될 수 있다. 이때, 제1 홀 배치 영역(112)은 복수로 형성되고, 복수의 제1 전극(130) 중 2의 배수 개는 제2 방향(X)을 향하도록 배치될 수 있다. 더 자세하게는 복수의 제1 전극(130) 중 적어도 8개(130g,...,130n)는 제2 방향(X)을 향하도록 배치될 수 있다. 또한, 나머지는 제1 전극(130)들은 길이 방향이 제1 방향(Y)으로 향하도록 배치될 수 있다. Referring to FIG. 10 , a plurality of first through-holes 111 and a plurality of second through-holes 181 may be formed in the first metal substrate 110 and the second metal substrate 180 . Accordingly, the first hole The arrangement area 112 and the second hole arrangement area 182 may also be formed in plurality. In this case, two (130g, 130h) adjacent to each of the first hole arrangement regions 112 among the plurality of first electrodes 130 may be arranged so that the longitudinal direction faces the second direction X, and the two Two (130i, 130j) adjacent to (130g, 130h) may also be disposed in the second direction (X) so that the longitudinal direction is the same. In this case, a plurality of first hole arrangement regions 112 may be formed, and multiples of two of the plurality of first electrodes 130 may be arranged to face the second direction X. In more detail, at least eight (130g, ..., 130n) of the plurality of first electrodes 130 may be disposed to face the second direction (X). In addition, the rest of the first electrodes 130 may be arranged so that the longitudinal direction is directed to the first direction (Y).

이때, 제2 전극(160) 중에서 각 제2 홀 배치 영역(182)과 제1 방향(Y)으로 인접한 2개(160i, 160j)는 길이 방향이 제2 방향(X)으로 향하도록 배치될 수 있으며, 제2 홀 배치 영역(182)과 인접한 다른 2개(160k, 160l)도 길이 방향이 동일하도록 제2 방향(X)으로 배치될 수 있다. At this time, two of the second electrodes 160 , 160i and 160j adjacent to each second hole arrangement region 182 in the first direction (Y) may be disposed so that the longitudinal direction is directed in the second direction (X). In addition, the other two pieces 160k and 160l adjacent to the second hole arrangement area 182 may also be arranged in the second direction X so that the longitudinal direction thereof is the same.

이때, 제2 홀 배치 영역(182)은 복수로 형성되고, 복수의 제2 전극(160) 중 2의 배수 개는 길이 방향이 제2 방향(X)으로 향하도록 배치될 수 있다. 더 자세하게는 복수의 제2 전극(160) 중 적어도 8개 (160i,...,160p)는 길이 방향이 제2 방향(X)으로 향하도록 배치될 수 있다. 또한, 가장 자리 영역에서 서로 대향하는 2개의 행에 배치된 제2 전극(160q)들도 길이 방향이 제2 방향(X)으로 향하도록 배치될 수 있다. 또한, 나머지는 제2 전극(160)들은 길이 방향이 제1 방향(Y)으로 향하도록 배치될 수 있다.In this case, the second hole arrangement region 182 may be formed in plurality, and multiples of two of the plurality of second electrodes 160 may be arranged so that the longitudinal direction is directed in the second direction (X). In more detail, at least eight (160i, ..., 160p) of the plurality of second electrodes 160 may be disposed so that the longitudinal direction is directed to the second direction (X). In addition, the second electrodes 160q disposed in two rows opposite to each other in the edge region may also be disposed so that the longitudinal direction thereof is directed in the second direction X. In addition, the remaining second electrodes 160 may be disposed so that the longitudinal direction is directed to the first direction (Y).

도 11을 참조하면, 제1 홀 배치 영역(112)은 복수로 형성되고, 복수의 제1 전극(130) 중에서 하나의 제1 홀 배치 영역(112)과 이격된 4개(130o, ...,130r)는 길이 방향이 제 2 방향(X)으로 향하도록 배치될 수 있다. 여기서, 제1 홀 배치 영역(112)과 상기 제1 전극(130o, ..., 130r) 사이에는 복수의 전극이 배치될 수 있다. 단, 상기 제1 전극(130o, ..., 130r)들은 제1 홀 배치 영역(112)을 정의하는 각 가상의 선으로부터 연장된 연장선이 이루는 가상의 공간과 적어도 일부가 중첩되어 제2 방향(X)으로 배치될 수 있다. 또한, 복수의 제1 전극(130) 중에서 다른 하나의 제1 홀 배치 영역(112)과 제1 방향으로 인접한 4개(130s, ..., 130v)는 제2 방향(X)으로 배치될 수 있다.Referring to FIG. 11 , a plurality of first hole arrangement regions 112 are formed, and four pieces 130o, ... ,130r) may be arranged so that the longitudinal direction is directed to the second direction (X). Here, a plurality of electrodes may be disposed between the first hole arrangement region 112 and the first electrodes 130o, ..., 130r. However, the first electrodes 130o, ..., 130r overlap at least a part of a virtual space formed by an extension line extending from each virtual line defining the first hole arrangement area 112 to form a second direction ( X) can be arranged. In addition, four (130s, ..., 130v) adjacent to the other first hole arrangement region 112 in the first direction among the plurality of first electrodes 130 may be arranged in the second direction (X). have.

이때, 제2 전극(160) 중에서 각 제2 홀 배치 영역(182)과 제1 방향(Y)으로 인접한 4개(160r, ..., 160u)(160v,..,160y)는 길이 방향이 제2 방향(X)으로 향하도록 배치될 수 있다. At this time, among the second electrodes 160 , each of the second hole arrangement regions 182 and the four adjacent in the first direction Y ( 160r, ..., 160u ) ( 160v , .., 160y ) have a longitudinal direction. It may be disposed to face in the second direction (X).

도 12를 참조하면, 제1 금속기판(110)과 제2 금속기판(180)에는 제1 관통홀(111)과 제2 관통홀(181)이 복수 개로 형성될 수 있으며, 이에 따라 제1 홀 배치 영역(112)과 제2 홀 배치 영역(182)도 복수 개로 형성될 수 있다. 예를 들어, 제1 금속기판(110)은 4개의 제1 관통홀(111) 및 4개의 제1 홀 배치 영역(112)을 포함할 수 있고, 제2 금속기판(180)은 4개의 제2 관통홀(181) 및 4개의 제2 홀 배치 영역(182)을 포함할 수 있다.Referring to FIG. 12 , a plurality of first through-holes 111 and a plurality of second through-holes 181 may be formed in the first metal substrate 110 and the second metal substrate 180 . Accordingly, the first hole The arrangement area 112 and the second hole arrangement area 182 may also be formed in plurality. For example, the first metal substrate 110 may include four first through holes 111 and four first hole arrangement regions 112 , and the second metal substrate 180 includes four second through holes 112 . It may include a through hole 181 and four second hole arrangement regions 182 .

이때, 복수의 제1 전극(130) 중에서 각 제1 홀 배치 영역(112)과 인접한 2개(130-1, 130-2)는 길이 방향이 제2 방향(X)을 향하도록 배치될 수 있으며, 각 제1 홀 배치 영역(112)과 인접한 다른 2개(130-3, 130-4)도 길이 방향이 제2 방향(X)을 향하도록 배치될 수 있다. 이에 따라, 복수의 제1 전극(130) 중 2의 배수 개는 제2 방향(X)을 향하도록 배치될 수 있다. 더 자세하게는 복수의 제1 전극(130) 중 적어도 16개(130-1, ..., 130-4)는 제2 방향(X)을 향하도록 배치될 수 있다. 또한, 나머지 제1 전극(130)들은 길이 방향이 제1 방향(Y)으로 향하도록 배치될 수 있다.At this time, two (130-1, 130-2) adjacent to each of the first hole arrangement region 112 among the plurality of first electrodes 130 may be arranged so that the longitudinal direction faces the second direction (X). , the other two ( 130 - 3 , 130 - 4 ) adjacent to each of the first hole arrangement regions 112 may also be arranged so that the longitudinal direction faces the second direction (X). Accordingly, multiples of 2 among the plurality of first electrodes 130 may be disposed to face the second direction X. In more detail, at least 16 of the plurality of first electrodes 130 ( 130 - 1 , ... , 130 - 4 ) may be disposed to face the second direction (X). In addition, the remaining first electrodes 130 may be disposed so that the longitudinal direction is directed to the first direction (Y).

또한, 제1 홀 배치 영역(112) 중 어느 하나와 인접하여 제2 방향(X)을 향하도록 배치되는 4개의 제1 전극(130-1, ..., 130-4) 중 적어도 하나에 인접한 2n개(n은 1 이상의 정수)의 제1 전극(130-2n)도 길이 방향이 제2 방향(X)으로 향하도록 배치될 수 있다. 여기서, 2n개의 제1 전극(130-2n)이 배치되는 위치는 복수의 제2 전극(160)의 배치 구조에 따라 다양하게 변형될 수 있다. Also, adjacent to at least one of the four first electrodes 130 - 1 , ..., 130 - 4 disposed to face the second direction X adjacent to any one of the first hole arrangement regions 112 . 2n first electrodes 130 - 2n (n is an integer greater than or equal to 1) may also be disposed so that the longitudinal direction is directed in the second direction (X). Here, the positions at which the 2n first electrodes 130 - 2n are arranged may be variously modified according to the arrangement structure of the plurality of second electrodes 160 .

또한, 여기서, 제1 홀 배치 영역(112)과 2n개의 제1 전극(130-2n) 사이에는 복수의 전극이 배치될 수 있다. 단, 2n개의 제1 전극(130-2n)들은 제1 홀 배치 영역(112)을 정의하는 각 가상의 선으로부터 연장된 연장선이 이루는 가상의 공간과 적어도 일부가 중첩되어 제2 방향(X)으로 배치될 수 있다.Also, a plurality of electrodes may be disposed between the first hole arrangement region 112 and the 2n first electrodes 130 - 2n. However, the 2n first electrodes 130 - 2n overlap at least a portion of a virtual space formed by an extension line extending from each virtual line defining the first hole arrangement area 112 in the second direction (X). can be placed.

도 12에서는 2n개의 제1 전극(130-2n)이 제2 방향(X)으로 배치된 것으로 예시되어 있으나, 이로 제한되는 것은 아니며, 2n개의 제2 전극이 제1 방향(Y)으로 배치될 수도 있다. In FIG. 12 , 2n first electrodes 130 - 2n are exemplified to be disposed in the second direction (X), but the present invention is not limited thereto, and 2n second electrodes may be disposed in the first direction (Y). have.

제1 금속기판(110)과 복수의 제1 전극(130) 사이에 배치된 제1 수지층(120)과 제2 금속기판(180)과 복수의 제2 전극(160) 사이에 배치된 제2 수지층(170)이 도 12에만 도시되어 있으나, 이로 제한되는 것은 아니며, 도 7 내지 도 11의 실시예에서는 설명의 편의를 위하여 생략되어 있는 것으로, 동일 또는 유사한 구조의 제1 수지층(120) 및 제2 수지층(170)이 도 7 내지 도 11의 실시예에서도 적용될 수 있다.The first resin layer 120 is disposed between the first metal substrate 110 and the plurality of first electrodes 130 , and the second resin layer 120 is disposed between the second metal substrate 180 and the plurality of second electrodes 160 . Although the resin layer 170 is shown only in FIG. 12 , it is not limited thereto, and is omitted for convenience of explanation in the embodiments of FIGS. 7 to 11 , and the first resin layer 120 having the same or similar structure. and the second resin layer 170 may also be applied to the embodiments of FIGS. 7 to 11 .

이와 마찬가지로, 터미널 전극(500)이 도 12에만 도시되어 있으나, 이로 제한되는 것은 아니며, 동일 또는 유사한 구조의 터미널 전극(500)이 도 7 내지 도 11의 실시예에서도 적용될 수 있다.Similarly, although the terminal electrode 500 is illustrated only in FIG. 12 , the present invention is not limited thereto, and the terminal electrode 500 having the same or similar structure may also be applied to the embodiments of FIGS. 7 to 11 .

도 7 내지 도 12에서 도시된 바와 같이, 가장 자리 영역에서 서로 대향하도록 제2 방향(X)으로 배치된 2개의 행은 제1 금속기판(110)에 배치된 제1 전극(130)에 포함되거나, 또는 제2 금속기판(180)에 배치된 제2 전극(160)에 포함될 수 있다. 7 to 12 , two rows disposed in the second direction (X) to face each other in the edge region are included in the first electrode 130 disposed on the first metal substrate 110 or , or may be included in the second electrode 160 disposed on the second metal substrate 180 .

이때, 복수의 제1 전극(130)과 접하는 제1 금속기판(110)의 제1 면에 형성된 제1 관통홀(111)의 직경(d1) 및 복수의 제2 전극(160)과 접하는 제2 금속기판(180)의 제1 면에 형성된 제2 관통홀(181)의 직경(d2)은 서로 동일할 수 있으나, 후술할 절연삽입부재의 배치 형태, 위치 등에 따라 복수의 제1 전극(130)과 접하는 제1 금속기판(110)의 제1 면에 형성된 제1 관통홀(111)의 직경(d1) 및 복수의 제2 전극(160)과 접하는 제2 금속기판(180)의 제1 면에 형성된 제2 관통홀(181)의 직경(d2)은 서로 상이할 수 있다. At this time, the diameter d1 of the first through hole 111 formed on the first surface of the first metal substrate 110 in contact with the plurality of first electrodes 130 and the second contact with the plurality of second electrodes 160 . The diameter d2 of the second through-holes 181 formed on the first surface of the metal substrate 180 may be the same, but the plurality of first electrodes 130 may vary depending on the arrangement shape and position of the insulating insertion member to be described later. The diameter d1 of the first through-hole 111 formed on the first surface of the first metal substrate 110 in contact with the first surface of the second metal substrate 180 in contact with the plurality of second electrodes 160 The diameter d2 of the formed second through-holes 181 may be different from each other.

한편, 도 7 내지 도 12에서 도시된 바와 같이, 제1 홀 배치 영역(112)의 면적은 하나의 제1 전극(130) 면적의 4배 이상, 바람직하게는 6배 이상, 더 바람직하게는 8배 이상일 수 있다. 제1 홀 배치 영역(112)의 면적이 하나의 제1 전극(130) 면적의 4배 미만일 경우, AC 1kV 이상의 고전압 하에서 전류가 제1 관통홀(111)을 통해 제1 금속기판(110)으로 이동하여 열전모듈의 전기적 파괴가 야기될 수 있다. 따라서, 고전압 하에서의 응용분야에 있어서는 열전모듈의 전기적 파괴를 방지하기 위해 충분한 절연거리의 확보가 중요하다. 제1 홀 배치 영역(112)의 면적이 하나의 제1 전극(130) 면적의 8배 이상일 경우, AC 2.5kV 이상의 고전압 하에서도 전기적 파괴가 발생되지 않는다. 이와 동일하게, 제2 금속기판(180)에 형성된 제2 홀 배치 영역(182)의 면적도 하나의 제2 전극(160) 면적의 4배 이상, 바람직하게는 6배 이상, 더 바람직하게는 8배 이상일 수 있다.Meanwhile, as shown in FIGS. 7 to 12 , the area of the first hole arrangement region 112 is 4 times or more, preferably 6 times or more, more preferably 8 times the area of one first electrode 130 . It can be more than double. When the area of the first hole arrangement region 112 is less than 4 times the area of one first electrode 130 , a current flows to the first metal substrate 110 through the first through hole 111 under a high voltage of 1 kV or more AC. The movement may cause electrical breakdown of the thermoelectric module. Therefore, it is important to secure a sufficient insulation distance in order to prevent electrical breakdown of the thermoelectric module in the field of application under high voltage. When the area of the first hole arrangement region 112 is 8 times or more of the area of one first electrode 130 , electrical breakdown does not occur even under a high voltage of 2.5 kV or more AC. Similarly, the area of the second hole arrangement region 182 formed in the second metal substrate 180 is also 4 times or more, preferably 6 times or more, more preferably 8 times the area of one second electrode 160 . It can be more than double.

또한, 도 7 내지 도 12에 도시된 바와 같이, 복수의 제1 전극(130) 중 제1 금속기판(110)의 제1 가장자리(도면 미표시)와 가장 인접하게 배치되는 전극들은 모두 주기적으로 배치될 수 있으며, 제1 금속기판(110)의 제1 가장자리와 가장 인접하게 배치된 전극면들을 잇는 가상의 선의 시작점과 끝점 사이의 경로가 절곡 영역이 없는 직선이 되도록 배치될 수 있다. 즉, 제1 금속기판(110)의 제1 가장자리와 가장 인접한 모든 제1 전극(130)에서 각 제1 전극(130)의 4개의 전극면들 중 제1 금속기판(110)의 제1 가장자리와 가장 인접한 전극면들은 일방향을 따라, 제거된 영역 없이 제1 금속기판(110)의 제1 가장자리와 동일한 간격을 이루며 배치됨을 의미할 수 있다. 예를 들어, 제1 금속기판(110)의 제1 가장자리와 가장 인접하게 배치된 전극면들을 잇는 가상의 선의 시작점과 끝점 사이의 경로가 직선인 경우, 복수의 제1 전극(130) 중 제1 열(도면 미표시)의 모든 전극은 주기적으로 배치되어 있음을 의미할 수 있다. 이에 따르면, 제1 금속기판(110)에 복수의 제1 전극(130)을 배치할 때 공정의 복잡도를 줄일 수 있으며, 제2 금속기판(180)에 배치되는 제2 전극(160)들 및 제1 전극(130)들과 제2 전극(160)들 사이에 배치되는 열전레그의 배치 구조를 단순화할 수 있다. 또한, 제1 금속기판(110)의 가장자리 및 제1 금속기판(110)의 가장자리와 가장 인접하게 배치된 제1 전극(130)들 간 최단거리가 일정하게 유지되므로, 제1 금속기판(110)의 가장자리와 가장 인접하게 배치된 제1 전극(130)들은 균일한 전기적 특성을 가질 수 있다. In addition, as shown in FIGS. 7 to 12 , all of the electrodes disposed closest to the first edge (not shown) of the first metal substrate 110 among the plurality of first electrodes 130 may be periodically disposed. In addition, the path between the start point and the end point of an imaginary line connecting the first edge of the first metal substrate 110 and the electrode surfaces disposed closest to it may be disposed to be a straight line without a bending region. That is, in all the first electrodes 130 closest to the first edge of the first metal substrate 110 , the first edge of the first metal substrate 110 among the four electrode surfaces of each first electrode 130 and This may mean that the closest electrode surfaces are disposed at the same distance as the first edge of the first metal substrate 110 without a removed region along one direction. For example, when the path between the start point and the end point of an imaginary line connecting the first edge of the first metal substrate 110 and the electrode surfaces disposed closest to each other is a straight line, the first one of the plurality of first electrodes 130 is a straight line. It may mean that all electrodes in a column (not shown) are periodically arranged. Accordingly, it is possible to reduce the complexity of a process when disposing the plurality of first electrodes 130 on the first metal substrate 110 , and the second electrodes 160 and the second electrodes 160 disposed on the second metal substrate 180 , The arrangement structure of the thermoelectric legs disposed between the first electrodes 130 and the second electrodes 160 may be simplified. In addition, since the shortest distance between the edge of the first metal substrate 110 and the first electrodes 130 disposed closest to the edge of the first metal substrate 110 is constantly maintained, the first metal substrate 110 The first electrodes 130 disposed closest to the edge of may have uniform electrical characteristics.

만약, 제1 금속기판(110)의 제1 가장자리와 가장 인접하게 배치된 전극면들을 잇는 가상의 선의 시작점과 끝점 사이의 경로가 절곡 영역을 포함하는 경우, 복수의 제1 전극(130) 중 제1 열의 전극 중 일부가 제거되거나 함몰된 영역이 포함되어 배치의 주기성이 상실됨을 의미할 수 있다. 절곡 영역에서 제1 금속기판(110)의 제1 가장자리와 가장 인접하게 배치된 전극면은 제1 열의 다음 열인 제2 열(도면 미표시)에 배치된 전극면일 수 있다. 여기서, 제2 열은 제1 열에 비하여 제1 금속기판(110)의 제1 가장자리와 더 멀리 배치되는 열이며, 최외곽 열이 아닐 수 있다. 관통홀을 추가 배치하기 위하여 절곡 영역을 포함하도록 제1 전극(130)들을 배치할 수는 있으나, 이에 따르면, 전술한 바와 같이 고전압 하에서의 응용분야에 있어서, 충분한 절연거리가 확보되지 않아 열전모듈의 전기적 파괴가 발생하거나, 제1 전극부의 유효영역이 감소하여 결과적으로 열전모듈의 효율이 저하될 수 있다. If the path between the start point and the end point of the imaginary line connecting the first edge of the first metal substrate 110 and the electrode surfaces disposed closest to each other includes a bent region, Some of the electrodes in row 1 are removed or a recessed area is included, which may mean that the periodicity of the arrangement is lost. The electrode surface disposed closest to the first edge of the first metal substrate 110 in the bent region may be an electrode surface disposed in the second column (not shown), which is the next column of the first column. Here, the second row is a row disposed farther from the first edge of the first metal substrate 110 compared to the first row, and may not be the outermost row. Although it is possible to arrange the first electrodes 130 to include a bent region in order to additionally arrange the through-hole, according to this, as described above, in the application field under a high voltage, a sufficient insulation distance is not secured, so that the electrical Destruction may occur or an effective area of the first electrode may be reduced, and consequently, the efficiency of the thermoelectric module may be reduced.

이와 동일하게, 복수의 제1 전극(130) 중 제1 금속기판(110)의 제1 가장자리와 마주하는 제2 가장자리(도면 미표시)와 가장 인접한 전극들(제N 열), 복수의 제1 전극(130) 중 제1 금속기판(110)의 제1 가장자리와 제2 가장자리 사이의 제3 가장자리(도면 미표시)와 가장 인접한 전극들(제1 행) 및 복수의 제1 전극(130) 중 제1 금속기판(110)의 제3 가장자리와 마주하는 제4 가장자리(도면 미표시)와 가장 인접한 전극들(제M 행)은 모두 제1 금속기판(110)의 각 가장자리와 가장 인접한 전극면들을 잇는 가상의 선의 시작점과 끝점 사이의 경로가 절곡 영역이 없는 직선이 되도록 배치될 수 있으나, 터미널 전극 배치 등의 설계에 따라 최외곽 열들 또는 최외곽 행들 중 어느 하나, 예를 들어 제1 열, 제N 열, 제1 행 및 제M 행 중 어느 하나만 예외적인 경로를 가질 수 있다. 예를 들어, 터미널 전극은 최외곽 열 또는 최외곽 행인 제1 열, 제N 열, 제1 행 및 제M 행 중 어느 하나에 배치된 제1 전극(130)에 연결되거나, 제1 열, 제N 열, 제1 행 및 제M 행 중 어느 하나에 배치된 제1 전극(130)으로부터 연장될 수 있다. 이에 따라, 최외곽 열들 및 최외곽 행들 중 터미널 전극이 배치되는 하나의 열 또는 행을 제외하고 나머지 열 또는 행은 제1 금속기판(110)의 대응하는 각 가장자리와 일정한 간격을 가지도록 배치될 수 있다. Similarly, the electrodes (N-th column) closest to the second edge (not shown) facing the first edge of the first metal substrate 110 among the plurality of first electrodes 130 (the N-th column), the plurality of first electrodes Among the electrodes (first row) closest to the third edge (not shown) between the first edge and the second edge of the first metal substrate 110 of the first metal substrate 110 and the first of the plurality of first electrodes 130 The fourth edge (not shown) and the closest electrodes (M-th row) facing the third edge of the metal substrate 110 are all imaginary connecting each edge and the closest electrode surfaces of the first metal substrate 110 . The path between the start point and the end point of the line may be arranged to be a straight line without a bending region, but according to the design of the terminal electrode arrangement, any one of the outermost columns or the outermost rows, for example, the first column, the Nth column, Only one of the first row and the M-th row may have an exceptional path. For example, the terminal electrode is connected to the first electrode 130 disposed in any one of the first column, the N-th column, the first row, and the M-th row, which is the outermost column or the outermost row, or It may extend from the first electrode 130 disposed in any one of the N column, the first row, and the Mth row. Accordingly, among the outermost columns and outermost rows, except for one column or row in which the terminal electrode is disposed, the remaining columns or rows may be arranged to have a predetermined distance from each corresponding edge of the first metal substrate 110 . have.

도 13은 본 발명의 한 실시예에 따른 열전소자의 접합 구조를 나타낸다. 13 illustrates a junction structure of a thermoelectric element according to an embodiment of the present invention.

도 13을 참조하면, 열전소자(100)는 복수의 체결부재(400)에 의하여 체결될 수 있다. 복수의 체결부재(400)는 히트싱크(220)와 제2 금속기판(180)을 체결하거나, 히트싱크(220), 제2 금속기판(180)과 제1 금속기판(미도시)을 체결하거나, 히트싱크(220), 제2 금속기판(180), 제1 금속기판(미도시)과 냉각부(미도시)를 체결하거나, 제2 금속기판(180), 제1 금속기판(미도시) 과 냉각부(미도시)를 체결하거나, 제2 금속기판(180)과 제1 금속기판(미도시)을 체결할 수 있다. Referring to FIG. 13 , the thermoelectric element 100 may be fastened by a plurality of fastening members 400 . The plurality of fastening members 400 fasten the heat sink 220 and the second metal substrate 180, or the heat sink 220, the second metal substrate 180 and the first metal substrate (not shown), or , the heat sink 220 , the second metal substrate 180 , or the first metal substrate (not shown) and the cooling unit (not shown), or the second metal substrate 180 , the first metal substrate (not shown) and the cooling unit (not shown), or the second metal substrate 180 and the first metal substrate (not shown).

이를 위하여, 히트싱크(220), 제2 금속기판(180), 제1 금속기판(미도시), 냉각부(미도시)에는 체결부재(400)가 관통하는 관통홀(S)이 형성될 수 있다. 여기서, 관통홀(S)은 전술한 제2 관통홀(181) 및 제1 관통홀(111)을 포함할 수 있다. 여기서, 제2 관통홀(181)과 체결부재(400) 사이에는 별도의 절연삽입부재(410)가 더 배치될 수 있다. 별도의 절연삽입부재(410)는 체결부재(400)의 외주면을 둘러싸는 절연삽입부재 또는 관통홀(S)의 벽면을 둘러싸는 절연삽입부재일 수 있다. 이에 따르면, 열전소자의 절연거리를 넓히는 것이 가능하다.To this end, the heat sink 220 , the second metal substrate 180 , the first metal substrate (not shown), and the cooling unit (not shown) may have a through hole S through which the fastening member 400 passes. have. Here, the through-hole S may include the above-described second through-hole 181 and the first through-hole 111 . Here, a separate insulating insertion member 410 may be further disposed between the second through hole 181 and the fastening member 400 . The separate insulating inserting member 410 may be an insulating inserting member surrounding the outer circumferential surface of the fastening member 400 or an insulating inserting member surrounding the wall surface of the through hole S. According to this, it is possible to increase the insulation distance of the thermoelectric element.

한편, 절연삽입부재(410)의 형상은 도 13(a) 및 도 13(b)에 예시된 바와 같을 수 있다. 예를 들어, 도 13(a)에 예시된 바와 같이, 절연삽입부재(410)는 제2 금속기판(180)에 형성된 관통홀(S) 영역에 단차를 형성하여 관통홀(S)의 벽면의 일부를 둘러싸도록 배치될 수 있다. 또는, 절연삽입부재(410)는 제2 금속기판(180)에 형성된 관통홀(S) 영역에 단차를 형성하여 관통홀(S)의 벽면을 따라 제2 전극(미도시)이 배치되는 제1면까지 연장되도록 배치될 수도 있다. Meanwhile, the shape of the insulating inserting member 410 may be as illustrated in FIGS. 13(a) and 13(b). For example, as illustrated in FIG. 13( a ), the insulating inserting member 410 forms a step in the through-hole S region formed in the second metal substrate 180 to form a step on the wall surface of the through-hole S. It may be arranged to surround a part. Alternatively, the insulating insertion member 410 forms a step in the region of the through hole S formed in the second metal substrate 180 so that the second electrode (not shown) is disposed along the wall surface of the through hole S. It may be arranged to extend to the surface.

도 13(a)를 참조하면, 제2 금속기판(180)의 제2 전극과 접하는 제1 면의 관통홀(S)의 직경(d2')은 제1 금속기판의 제1 전극과 접하는 제1면의 관통홀의 직경과 동일할 수 있다. 이때, 절연삽입부재(410)의 형상에 따라, 제2 금속기판(180)의 제1면에 형성된 관통홀(S)의 직경(d2')은 제1면의 반대면인 제2면에 형성된 관통홀(S)의 직경(d2)과 상이할 수 있다. 도시되지 않았으나, 관통홀(S) 영역에 단차를 형성하지 않고 제2 금속기판(180)의 상면의 일부에만 절연삽입부재(410)가 배치되거나, 제2 금속기판(180)의 상면으로부터 관통홀(S)의 벽면의 일부 또는 전부까지 절연삽입부재(410)가 연장되도록 배치되는 경우, 제2 금속기판(180)의 제1면에 형성된 관통홀(S)의 직경(d2')은 제1면의 반대면인 제2면에 형성된 관통홀(S)의 직경(d2)과 동일할 수도 있다. Referring to FIG. 13A , the diameter d2' of the through hole S of the first surface in contact with the second electrode of the second metal substrate 180 is the first electrode in contact with the first electrode of the first metal substrate. It may be the same as the diameter of the through-hole of the surface. At this time, according to the shape of the insulating insertion member 410 , the diameter d2 ′ of the through hole S formed on the first surface of the second metal substrate 180 is formed on the second surface opposite to the first surface. It may be different from the diameter d2 of the through hole S. Although not shown, the insulating insertion member 410 is disposed only on a portion of the upper surface of the second metal substrate 180 without forming a step in the through hole S region, or the through hole is formed from the upper surface of the second metal substrate 180 . When the insulating insertion member 410 is arranged to extend to a part or all of the wall surface of (S), the diameter (d2') of the through hole (S) formed in the first surface of the second metal substrate 180 is the first It may be the same as the diameter d2 of the through hole S formed in the second surface opposite to the surface.

도 13(b)를 참조하면, 절연삽입부재(410)의 형상에 의하여, 제2 금속기판(180)의 제2 전극과 접하는 제1 면의 관통홀(S)의 직경(d2')은 제1 금속기판의 제1 전극과 접하는 제1면의 관통홀의 직경보다 클 수 있다. 이때, 제2 금속기판(180)의 제1 면의 관통홀(S)의 직경(d2')은 제1 금속기판의 제1면의 관통홀의 직경의 1.1 내지 2.0배일 수 있다. 제2 금속기판(180)의 제1 면의 관통홀(S)의 직경(d2')이 제1 금속기판의 제1면의 관통홀의 직경의 1.1배 미만이면, 절연삽입부재(410)의 절연효과가 미미하여 열전소자의 절연파괴가 야기될 수 있고, 제2 금속기판(180)의 제1 면의 관통홀(S)의 직경(d2')이 제1 금속기판의 제1면의 관통홀의 직경의 2.0배를 초과하면 관통홀(S)이 차지하는 영역의 크기가 상대적으로 증가하게 되어 제2 금속기판(180)의 유효면적이 줄어들게 되고, 열전소자의 효율이 저하될 수 있다. Referring to FIG. 13(b), due to the shape of the insulating inserting member 410, the diameter d2' of the through hole S of the first surface in contact with the second electrode of the second metal substrate 180 is It may be larger than the diameter of the through hole of the first surface in contact with the first electrode of the first metal substrate. In this case, the diameter d2' of the through hole S of the first surface of the second metal substrate 180 may be 1.1 to 2.0 times the diameter of the through hole of the first surface of the first metal substrate. When the diameter d2' of the through hole S of the first surface of the second metal substrate 180 is less than 1.1 times the diameter of the through hole of the first surface of the first metal substrate, the insulation of the insulating inserting member 410 is Insulation breakdown of the thermoelectric element may be caused due to the insignificant effect, and the diameter d2' of the through hole S of the first surface of the second metal substrate 180 is the diameter of the through hole of the first surface of the first metal substrate. When it exceeds 2.0 times, the size of the region occupied by the through hole S is relatively increased, so that the effective area of the second metal substrate 180 is reduced, and the efficiency of the thermoelectric element may be reduced.

그리고, 절연삽입부재(410)의 형상에 의하여, 제2 금속기판(180)의 제1면에 형성된 관통홀(S)의 직경(d2')은 제1면의 반대면인 제2면에 형성된 관통홀(S)의 직경(d2)과 상이할 수 있다. 전술한 바와 같이, 제2 금속기판(180)의 관통홀(S) 영역에 단차가 형성되지 않는 경우, 제2 금속기판(180)의 제1면에 형성된 관통홀(S)의 직경(d2')은 제1면의 반대면인 제2면에 형성된 관통홀(S)의 직경(d2)과 동일할 수 있다. And, due to the shape of the insulating inserting member 410, the diameter d2' of the through hole S formed on the first surface of the second metal substrate 180 is formed on the second surface opposite to the first surface. It may be different from the diameter d2 of the through hole S. As described above, when the step is not formed in the region of the through hole S of the second metal substrate 180 , the diameter d2′ of the through hole S formed in the first surface of the second metal substrate 180 . ) may be the same as the diameter d2 of the through hole S formed in the second surface opposite to the first surface.

본 발명의 실시예는 제1 전극(130) 또는 제2 전극(160) 중에서 제1 홀 배치영역(112) 또는 제2 홀 배치 영역(182)과 이격되어도 각각의 홀 배치 영역을 정의하는 각 가상의 선으로부터 연장된 연장선이 이루는 가상의 공간 내에는 적어도 2개의 전극의 적어도 일부가 중첩되어 제2 방향(X)으로 배치되어, 각각의 홀 배치 영역이 형성된 제한된 공간 내에서 공간의 낭비 없이, 복수의 P형 및 N형 열전 레그의 최적 배치가 가능하다. In the embodiment of the present invention, even if spaced apart from the first hole arrangement area 112 or the second hole arrangement area 182 among the first electrode 130 or the second electrode 160, each virtual space defining each hole arrangement area is In the virtual space formed by the extension line extending from the line of Optimal placement of P-type and N-type thermoelectric legs of

본 발명의 실시예에 따른 열전 소자는 발전용 장치, 냉각용 장치, 온열용 장치 등에 작용될 수 있다. 구체적으로는, 본 발명의 실시예에 따른 열전 소자는 주로 광통신 모듈, 센서, 의료 기기, 측정 기기, 항공 우주 산업, 냉장고, 칠러(chiller), 자동차 통풍 시트, 컵 홀더, 세탁기, 건조기, 와인셀러, 정수기, 센서용 전원 공급 장치, 서모파일(thermopile) 등에 적용될 수 있다. The thermoelectric element according to an embodiment of the present invention may be applied to a device for power generation, a device for cooling, a device for heating, and the like. Specifically, the thermoelectric element according to an embodiment of the present invention is mainly an optical communication module, a sensor, a medical device, a measuring device, aerospace industry, a refrigerator, a chiller, a car ventilation seat, a cup holder, a washing machine, a dryer, and a wine cellar. , water purifiers, power supplies for sensors, thermopiles, and the like.

여기서, 본 발명의 실시예에 따른 열전 소자가 의료 기기에 적용되는 예로, PCR(Polymerase Chain Reaction) 기기가 있다. PCR 기기는 DNA를 증폭하여 DNA의 염기 서열을 결정하기 위한 장비이며, 정밀한 온도 제어가 요구되고, 열 순환(thermal cycle)이 필요한 기기이다. 이를 위하여, 펠티어 기반의 열전 소자가 적용될 수 있다. Here, as an example in which the thermoelectric element according to an embodiment of the present invention is applied to a medical device, there is a PCR (Polymerase Chain Reaction) device. PCR equipment is equipment for determining the nucleotide sequence of DNA by amplifying DNA, and it requires precise temperature control and thermal cycle. To this end, a Peltier-based thermoelectric element may be applied.

본 발명의 실시예에 따른 열전 소자가 의료 기기에 적용되는 다른 예로, 광 검출기가 있다. 여기서, 광 검출기는 적외선/자외선 검출기, CCD(Charge Coupled Device) 센서, X-ray 검출기, TTRS(Thermoelectric Thermal Reference Source) 등이 있다. 광 검출기의 냉각(cooling)을 위하여 펠티어 기반의 열전 소자가 적용될 수 있다. 이에 따라, 광 검출기 내부의 온도 상승으로 인한 파장 변화, 출력 저하 및 해상력 저하 등을 방지할 수 있다. As another example in which the thermoelectric element according to an embodiment of the present invention is applied to a medical device, there is a photodetector. Here, the photodetector includes an infrared/ultraviolet detector, a charge coupled device (CCD) sensor, an X-ray detector, and a Thermoelectric Thermal Reference Source (TTRS). A Peltier-based thermoelectric element may be applied for cooling the photodetector. Accordingly, it is possible to prevent a change in wavelength, a decrease in output, and a decrease in resolution due to an increase in the temperature inside the photodetector.

본 발명의 실시예에 따른 열전 소자가 의료 기기에 적용되는 또 다른 예로, 면역 분석(immunoassay) 분야, 인비트로 진단(In vitro Diagnostics) 분야, 온도 제어 및 냉각 시스템(general temperature control and cooling systems), 물리 치료 분야, 액상 칠러 시스템, 혈액/플라즈마 온도 제어 분야 등이 있다. 이에 따라, 정밀한 온도 제어가 가능하다. As another example in which the thermoelectric element according to an embodiment of the present invention is applied to a medical device, an immunoassay field, an in vitro diagnostics field, a general temperature control and cooling system, Physical therapy fields, liquid chiller systems, blood/plasma temperature control, etc. Accordingly, precise temperature control is possible.

본 발명의 실시예에 따른 열전 소자가 의료 기기에 적용되는 또 다른 예로, 인공 심장이 있다. 이에 따라, 인공 심장으로 전원을 공급할 수 있다. Another example in which the thermoelectric element according to an embodiment of the present invention is applied to a medical device is an artificial heart. Accordingly, power can be supplied to the artificial heart.

본 발명의 실시예에 따른 열전 소자가 항공 우주 산업에 적용되는 예로, 별 추적 시스템, 열 이미징 카메라, 적외선/자외선 검출기, CCD 센서, 허블 우주 망원경, TTRS 등이 있다. 이에 따라, 이미지 센서의 온도를 유지할 수 있다. Examples of the thermoelectric element according to an embodiment of the present invention applied to the aerospace industry include a star tracking system, a thermal imaging camera, an infrared/ultraviolet detector, a CCD sensor, the Hubble Space Telescope, and a TTRS. Accordingly, the temperature of the image sensor may be maintained.

본 발명의 실시예에 따른 열전 소자가 항공 우주 산업에 적용되는 다른 예로, 냉각 장치, 히터, 발전 장치 등이 있다. As another example in which the thermoelectric element according to the embodiment of the present invention is applied to the aerospace industry, there are a cooling device, a heater, a power generation device, and the like.

이 외에도 본 발명의 실시예에 따른 열전 소자는 기타 산업 분야에 발전, 냉각 및 온열을 위하여 적용될 수 있다.In addition, the thermoelectric element according to the embodiment of the present invention may be applied to power generation, cooling, and heating in other industrial fields.

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.Although the above has been described with reference to preferred embodiments of the present invention, those skilled in the art can variously modify and change the present invention within the scope without departing from the spirit and scope of the present invention as set forth in the claims below. You will understand that it can be done.

C: 냉각부
10: 열전모듈
110: 제1 금속기판
111: 제1 관통홀
112: 제1 홀 배치 영역
120: 제1 수지층
130: 복수의 제1 전극
140: 복수의 P형 열전 레그
150: 복수의 N형 열전 레그
160: 복수의 제2 전극
170: 제2 수지층
180: 제2 금속기판
181: 제2 관통홀
182: 제2 홀 배치 영역
190: 체결부재
200: 단열재
220: 히트싱크
230: 연결부재
C: Cooling part
10: thermoelectric module
110: first metal substrate
111: first through hole
112: first hole arrangement area
120: first resin layer
130: a plurality of first electrodes
140: a plurality of P-type thermoelectric legs
150: plurality of N-type thermoelectric legs
160: a plurality of second electrodes
170: second resin layer
180: second metal substrate
181: second through hole
182: second hole arrangement area
190: fastening member
200: insulation
220: heat sink
230: connection member

Claims (22)

제1 관통홀 및 제2 관통홀을 포함하는 하나의 제1 금속기판;
상기 하나의 제1 금속기판 상에 배치되고, 제3 관통홀을 포함하는 제2 금속기판 및 제4 관통홀을 포함하는 제3 금속기판을 포함하는 상부기판부;
상기 하나의 제1 금속기판과 상기 상부기판부 사이에 배치된 제1 절연층 및 복수의 제2 절연층;
상기 제1 절연층과 상기 복수의 제2 절연층 사이에 배치된 제1 전극부 및 제2 전극부;
상기 제1 전극부와 상기 제2 전극부 사이에 배치된 복수의 열전레그;
제1 체결부재; 그리고
제2 체결부재를 포함하고,
상기 제1 절연층은 상기 하나의 제1 금속기판과 직접 접촉하며,
상기 복수의 제2 절연층 각각은 상기 제2 금속기판 및 상기 제3 금속기판과 직접 접촉하고,
상기 하나의 제1 금속기판은 상기 제1 전극부가 배치된 제1 유효영역 및 상기 제1 유효영역의 외곽에 형성된 제1 외곽영역을 포함하며,
상기 제2 금속기판은 상기 제2 전극부가 배치된 제2 유효영역 및 상기 제2 유효영역의 외곽에 형성된 제2 외곽영역을 포함하고,
상기 제3 금속기판은 상기 제2 전극부가 배치된 제3 유효영역 및 상기 제3 유효영역의 외곽에 형성된 제3 외곽영역을 포함하며,
상기 제1 관통홀 및 상기 제2 관통홀은 상기 제1 유효영역 내에 배치되고,
상기 제3 관통홀은 상기 제2 유효영역 내에 배치되며,
상기 제4 관통홀은 상기 제3 유효영역 내에 배치되고,
상기 제1 관통홀은 상기 제3 관통홀과 서로 대응하는 위치에 형성되며,
상기 제2 관통홀은 상기 제4 관통홀과 서로 대응하는 위치에 형성되고,
상기 제1 체결부재는 상기 제1 관통홀과 상기 제3 관통홀에 배치되고,
상기 제2 체결부재는 상기 제2 관통홀과 상기 제4 관통홀에 배치된 열전모듈.
one first metal substrate including a first through hole and a second through hole;
an upper substrate portion disposed on the first metal substrate and including a second metal substrate including a third through hole and a third metal substrate including a fourth through hole;
a first insulating layer and a plurality of second insulating layers disposed between the one first metal substrate and the upper substrate part;
a first electrode part and a second electrode part disposed between the first insulating layer and the plurality of second insulating layers;
a plurality of thermoelectric legs disposed between the first electrode part and the second electrode part;
a first fastening member; and
a second fastening member;
The first insulating layer is in direct contact with the one first metal substrate,
Each of the plurality of second insulating layers is in direct contact with the second metal substrate and the third metal substrate,
The one first metal substrate includes a first effective area in which the first electrode part is disposed and a first outer area formed outside the first effective area,
The second metal substrate includes a second effective area in which the second electrode part is disposed and a second outer area formed outside the second effective area,
The third metal substrate includes a third effective area in which the second electrode part is disposed and a third outer area formed outside the third effective area,
The first through hole and the second through hole are disposed in the first effective area,
The third through hole is disposed in the second effective area,
the fourth through-hole is disposed in the third effective area;
The first through-hole is formed at a position corresponding to the third through-hole,
The second through-hole is formed at a position corresponding to the fourth through-hole,
The first fastening member is disposed in the first through hole and the third through hole,
The second fastening member is a thermoelectric module disposed in the second through hole and the fourth through hole.
제1항에 있어서,
상기 제1 전극부는 복수의 제1 전극을 포함하고,
상기 하나의 제1 금속기판은 상기 복수의 제1 전극 중 상기 제1 관통홀과 가장 인접하며 서로 이웃하도록 배치된 제1 전극들의 면들 중 상기 제1 관통홀과 가장 인접한 면들을 잇는 가상의 선이 이루는 공간인 제1 홀 배치 영역 및 상기 복수의 제1 전극 중 상기 제2 관통홀과 가장 인접하며 서로 이웃하도록 배치된 제1 전극들의 면들 중 상기 제2 관통홀과 가장 인접한 면들을 잇는 가상의 선이 이루는 공간인 제2 홀 배치 영역을 포함하고,
상기 제1 홀 배치 영역 및 상기 제2 홀 배치 영역 중 적어도 하나의 크기는 상기 복수의 제1 전극 중 어느 하나의 크기의 4배 내지 8배인 열전모듈.
According to claim 1,
The first electrode unit includes a plurality of first electrodes,
The one first metal substrate has an imaginary line connecting the surfaces most adjacent to the first through hole among the surfaces of the first electrodes disposed to be adjacent to the first through hole among the plurality of first electrodes. An imaginary line connecting the first hole arrangement region, which is a space forming a space, and the surfaces closest to the second through hole among the surfaces of the first electrodes that are closest to the second through hole among the plurality of first electrodes and are adjacent to each other. and a second hole arrangement area, which is a space formed by the
The size of at least one of the first hole arrangement area and the second hole arrangement area is 4 to 8 times the size of any one of the plurality of first electrodes.
제2항에 있어서,
10초 동안 AC 1kV 내지 2.5kV의 전압 및 1mA의 전류 하에서 절연 파괴없이 유지되는 내전압 특성을 가지는 열전모듈.
3. The method of claim 2,
A thermoelectric module having a withstand voltage characteristic that is maintained without dielectric breakdown under a voltage of 1 kV to 2.5 kV of AC and a current of 1 mA for 10 seconds.
제2항에 있어서,
상기 제2 전극부는 복수의 제2 전극을 포함하고,
상기 복수의 제1 전극 중 어느 하나와 상기 제1 관통홀과의 최단거리는 상기 복수의 제2 전극 중 어느 하나와 상기 제3 관통홀과의 최단거리보다 큰 열전모듈.
3. The method of claim 2,
The second electrode unit includes a plurality of second electrodes,
The shortest distance between any one of the plurality of first electrodes and the first through hole is greater than the shortest distance between any one of the plurality of second electrodes and the third through hole.
제2항에 있어서,
상기 제2 전극부는 복수의 제2 전극을 포함하고,
상기 제2 금속기판은 상기 복수의 제2 전극 중 상기 제3 관통홀과 가장 인접하며 서로 이웃하도록 배치된 상기 제2 전극들의 면들 중 상기 제3 관통홀과 가장 인접한 면들을 잇는 가상의 선이 이루는 공간인 제3 홀 배치 영역을 포함하고,
상기 제1 홀 배치 영역과 상기 제3 홀 배치 영역은 서로 대응되는 위치에 배치되는 열전모듈.
3. The method of claim 2,
The second electrode unit includes a plurality of second electrodes,
The second metal substrate is formed by an imaginary line connecting the surfaces most adjacent to the third through hole among the surfaces of the second electrodes disposed to be adjacent to the third through hole among the plurality of second electrodes. Including a third hall arrangement area that is a space,
The thermoelectric module is disposed at positions corresponding to the first hole arrangement area and the third hole arrangement area.
제1항에 있어서,
상기 제3 관통홀 및 상기 제4 관통홀 중 적어도 하나의 주변에 배치된 절연삽입부재를 더 포함하는 열전모듈.
According to claim 1,
The thermoelectric module further comprising an insulating insertion member disposed around at least one of the third through hole and the fourth through hole.
제6항에 있어서,
상기 절연삽입부재의 적어도 일부는 상기 제3 관통홀 및 상기 제4 관통홀 중 적어도 하나의 벽면과 상기 제1 체결부재 및 상기 제2 체결부재 중 적어도 하나의 사이에 배치된 열전모듈.
7. The method of claim 6,
At least a portion of the insulating insertion member is disposed between a wall surface of at least one of the third and fourth through-holes and at least one of the first and second fastening members.
제1항에 있어서,
상기 제2 금속 기판 및 상기 제3 금속 기판은 서로 이격되도록 배치된 열전모듈.
According to claim 1,
The second metal substrate and the third metal substrate are disposed to be spaced apart from each other.
제8항에 있어서,
상기 제2 금속 기판 및 상기 제3 금속 기판 사이의 이격 영역과 수직으로 중첩되며, 상기 제2 금속 기판 및 상기 제3 금속 기판과 적어도 일부가 접촉되도록 배치된 기판 접촉 부재를 더 포함하는 열전모듈.
9. The method of claim 8,
The thermoelectric module further comprising: a substrate contact member vertically overlapping with a spaced region between the second metal substrate and the third metal substrate, the substrate contacting member being disposed to contact at least a portion of the second metal substrate and the third metal substrate.
제8항에 있어서,
상기 하나의 제1 금속기판 상에서 상기 복수의 제2 절연층과 직접 접촉하며, 상기 제2 금속기판 및 상기 제3 금속기판과 서로 이격되도록 배치된 제4 금속기판 및 제5 금속기판을 더 포함하고,
상기 제4 금속기판은 제5 관통홀을 포함하고,
상기 제5 금속기판을 제6 관통홀을 포함하는 열전모듈.
9. The method of claim 8,
Further comprising a fourth metal substrate and a fifth metal substrate directly contacting the plurality of second insulating layers on the first metal substrate and arranged to be spaced apart from each other from the second metal substrate and the third metal substrate, and ,
The fourth metal substrate includes a fifth through hole,
A thermoelectric module including a sixth through hole through the fifth metal substrate.
제10항에 있어서,
상기 하나의 제1 금속기판은 제7 관통홀 및 제8 관통홀을 더 포함하고,
상기 제5 관통홀은 상기 제7 관통홀과 서로 대응하는 위치에 형성되고,
상기 제6 관통홀은 상기 제8 관통홀과 서로 대응하는 위치에 형성된 열전모듈.
11. The method of claim 10,
The one first metal substrate further includes a seventh through-hole and an eighth through-hole,
The fifth through-hole is formed at a position corresponding to the seventh through-hole,
The sixth through-hole is formed at a position corresponding to the eighth through-hole.
제11항에 있어서,
상기 제5 관통홀과 상기 제7 관통홀에 배치된 제3 체결부재 및 상기 제6 관통홀과 상기 제8 관통홀에 배치된 제4 체결부재를 더 포함하는 열전모듈.
12. The method of claim 11,
The thermoelectric module further comprising: a third fastening member disposed in the fifth through hole and the seventh through hole; and a fourth fastening member disposed in the sixth through hole and the eighth through hole.
제12항에 있어서,
상기 제5 관통홀 및 상기 제6 관통홀 중 적어도 하나의 주변에 배치된 절연삽입부재를 더 포함하는 열전모듈.
13. The method of claim 12,
The thermoelectric module further comprising an insulating insertion member disposed around at least one of the fifth through hole and the sixth through hole.
제10항에 있어서,
상기 제2 금속기판 내지 제5 금속기판 중 서로 이웃하는 금속기판 사이의 이격 영역과 수직으로 중첩되며, 상기 제2 금속기판 내지 제5 금속기판 중 상기 서로 이웃하는 금속기판과 적어도 일부가 접촉되도록 배치된 기판 접촉 부재를 더 포함하는 열전모듈.
11. The method of claim 10,
The second metal substrate to the fifth metal substrate vertically overlaps with a spaced region between the adjacent metal substrates, and the second metal substrate to the fifth metal substrate is disposed such that at least a portion of the adjacent metal substrates are in contact with each other. The thermoelectric module further comprising a substrate contact member.
제1항에 있어서,
상기 제1 관통홀의 크기와 상기 제3 관통홀의 크기는 서로 상이한 열전모듈.
According to claim 1,
The size of the first through hole and the size of the third through hole are different from each other.
제15항에 있어서,
상기 제1 관통홀의 크기는 상기 제3 관통홀의 크기보다 작은 열전모듈.
16. The method of claim 15,
A size of the first through hole is smaller than a size of the third through hole.
제16항에 있어서,
상기 제3 관통홀의 직경은 상기 제1 관통홀의 직경의 1.1배 내지 2배인 열전모듈.
17. The method of claim 16,
A diameter of the third through-hole is 1.1 to 2 times that of the first through-hole.
제1항에 있어서,
상기 제1 절연층과 상기 제1 전극부 사이에 배치되고, 상기 제1 절연층과 직접 접촉하는 제3 절연층을 더 포함하는 열전모듈.
According to claim 1,
The thermoelectric module further comprising a third insulating layer disposed between the first insulating layer and the first electrode part and in direct contact with the first insulating layer.
제1항에 있어서,
상기 복수의 제2 절연층은 서로 이격되도록 배치되며,
상기 복수의 제2 절연층 각각은 상기 제2 전극부와 직접 접촉하는 열전모듈.
According to claim 1,
The plurality of second insulating layers are disposed to be spaced apart from each other,
Each of the plurality of second insulating layers is in direct contact with the second electrode part.
제1항에 있어서,
상기 하나의 제1 금속기판은 상기 제1 외곽 영역에 배치된 제9 관통홀을 더 포함하는 열전모듈.
According to claim 1,
The first metal substrate may further include a ninth through hole disposed in the first outer region.
제1항에 있어서,
상기 제1 절연층의 면적은 상기 제1 유효 영역의 면적보다 크고, 상기 하나의 제1 금속기판의 면적보다 작은 열전모듈.
According to claim 1,
An area of the first insulating layer is larger than an area of the first effective area and smaller than an area of the one first metal substrate.
제1항 내지 제21항 중 어느 한 항에 따른 열전모듈; 그리고
상기 열전모듈의 상기 하나의 제1 금속기판과 결합되며, 복수의 관통홀을 포함하는 냉각부;를 포함하고,
상기 제1 체결부재 및 상기 제2 체결부재는 상기 냉각부의 상기 복수의 관통홀에 각각 배치된 발전모듈.
The thermoelectric module according to any one of claims 1 to 21; and
and a cooling unit coupled to the one first metal substrate of the thermoelectric module and including a plurality of through holes;
The first fastening member and the second fastening member are respectively disposed in the plurality of through-holes of the cooling unit.
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