KR20230125069A - 기체 매체용 온도제어장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 온도조절할 기체의 매체 채널(12)이 형성된 제1 열교환층(10), 및 제1 열교환층(10)에서 열을 추출 및/또는 공급할 수 있는 제2 열교환층(18,19)을 갖춘 기체용 온도제어장치에 관한 것이다. 제1 열교환층(10)의 파열시 냉매에 가스가 침투하는 것을 확실하게 방지하기 위해 제1 열교환층(10)과 제2 열교환층(18;19) 사이에 확산층(36)이 배치되고, 이 확산층은 온도조절될 가스에 오픈되어 있다.

Description

기체 매체용 온도제어장치

본 발명은 온도제어할 가스를 위한 매체 채널이 형성되는 제1 열교환층 및 열이 추출 및/또는 공급될 수 있는 제2 열교환층을 갖는 가스 매체용 온도제어장치에 관한 것이다 첫 번째 열교환기 레이어에.

이런 온도제어장치는 예컨대 연료, 특히 압축 천연가스나 수소의 소비를 측정하는 시스템에 사용되고, 신뢰할 수 있는 측정결과를 얻기 위해 연료를 소정의 압력과 온도로 조절하는데 사용되는 컨디셔닝 장치의 일부를 형성한다. 코리올리 유량계가 측정 기기로 가장 널리 사용된다. 이런 소비량 측정 시스템의 일례가 WO 2020/186279 A1에 소개되었다.

기존의 온도제어장치의 문제점은 사용된 열교환기가 대부분 급격한 온도변화를 수행하기에 부족해 유량센서의 정확한 측정을 위해 이런 식으로 연료의 일정한 온도를 달성할 수 없다는데 있다.

이런 문제점을 해결하기 위해, AT 516 611 A4 및 AT 516 385 A4에는 연료용 나선형 유동 채널이 형성된 제1 열교환층과 열전소자가 배열된 제2 층, 및 온도조절할 매체를 냉각할 때 열전소자의 열간측의 열을 발산시키는 냉매 채널이 형성되는 제3층을 갖춘 온도제어장치를 제안했다.

그러나, 이런 온도제어장치의 문제점은, 높은 온도차로 인해 발생하는 기존 응력으로 인해 개별 열교환층에 미세한 균열이 생기는데 있다. 예를 들어 온도제어할 가스가 수소인 경우, 수소가 냉매로 확산될 가능성을 배제할 수 있어야 한다. 그러나 2개의 열교환층이 서로 가까이 있는 경우 냉매용 매체 라인의 압력에도 불구하고 수소가 냉매에 침투하게 되고, 이런 냉매는 가연성일 수 있다. 이 경우 냉매를 냉각시키고 폭발성 및/또는 인화성 매체용으로 설계되지 않은 냉동기에 문제를 일으킨다.

따라서, 냉각될 매체가 냉매로 또는 반대 방향으로 침투하는 것을 확실하게 방지할 수 있고 다양한 열교환층 사이의 열 전달에 부정적인 영향을 미치지 않으면서도 기체 매체용 온도제어장치를 제공하는데 본 발명의 목적이 있다. 또, 매체 유량에 열을 가하거나 제거해야 하는지 여부에 관계없이 매체의 온도를 가능한 한 빠르고 정확하게 제어할 수 있어야 한다.

이 문제는 청구항 제1항의 특징을 갖는 기체 매체용 온도제어장치에 의해 해결된다.

본 발명에 따른 기체 매체용 온도제어장치는 예를 들어 스테인리스강으로 만들어진 열교환기 플레이트로 설계된 제1 열교환층을 갖는다. 이 열교환층에는 온도제어가 필요한 기체 또는 액체 기체를 위한 매체 채널이 형성됩니다. 이것은 특히 천연 가스 또는 수소일 수 있다. 매체 채널은 열교환층에 삽입되어 자체 채널 벽을 갖거나 열교환기 판의 내부에 채널 형성 개구부로서 일체형으로 구성될 수 있다. 또한, 온도제어장치는 제2 열교환층을 가지며, 이는 다시 열교환기 판으로 설계될 수 있고 내부 개구 형태로 판과 일체로 형성되거나 내부에 인서트로 설계된 채널을 가질 수 있다. 열교환층. 그러나, 제2 열교환층은 또한 펠티에 소자와 같은 열전소자를 통하는 것과 같이 제1 열교환층에 열을 추출하거나 공급할 수도 있다. 따라서, 제2 열교환층의 디자인에 관계없이, 제1 열교환층으로부터 열을 추출하고/하거나 열을 공급하는 역할을 한다.

열교환기의 각각의 다른 층으로 매질이 전달되는 것을 가능한 한 배제하기 위해, 확산에 개방된 본 발명에 따른 제1 열교환층과 제2 열교환층 사이에 확산 층이 배치된다. 가스가 온도조절 될 수 있도록. 이는 온도제어 대상 가스가 확산층을 따라 외부로 침투할 수 있고 해당 검출기를 통해 그곳에서 검출될 수 있다는 결과를 가져옵니다. 따라서, 확산 개방이란 기체가 반대쪽 열교환층의 유동 저항보다 낮은 유동 저항으로 확산층을 따라 이동할 수 있음을 의미한다. 따라서 가스는 가장 쉬운 탈출구를 찾습니다. 예를 들어 수소가 온도제어 대상 가스로 사용될 때 수소가 고압 상태에 있기 때문에 미세균열을 통해 매체 채널 밖으로 밀려나기 때문이기도 합니다. 인접한 열교환층에 냉매가 존재하는 경우 대기압 이상의 압력에서도 냉매가 전달되기 때문에 확산층을 올바르게 선택하면 흐름 저항이 낮아져 수소가 확산층을 따라 가압되고 외부로 침투합니다. 따라서 수소 또는 천연 가스가 냉매로 눈에 띄지 않게 침투하는 것을 확실하게 배제할 수 있다.

바람직하게는, 확산층은 호일에 의해 형성되며, 이는 서로에 부착될 수 있는 대향하는 열교환층 사이에 배치된다. 따라서 호일은 매체가 매체 채널 에서 빠져나가야 하는 경우 매체가 온도제어될 수 있도록 열교환층 사이에 흐름 공간을 형성합니다. 두 열교환층의 서로 다른 열팽창은 기계적 디커플링 효과가 있으므로 호일로 보상할 수도 있다. 이렇게 하면 팽창 계수가 대략적으로 다른 재료를 함께 결합할 수 있다. 이는 열교환층에 대한 재료 선택을 상당히 제한하는 수소와 같은 매체에 특히 유리합니다. 또한, 이런 호일은 열교환층 표면의 요철을 보상할 수 있어 층이 서로 직접 부착된 설계에 비해 열 전달 접촉 면적이 증가합니다.

흑연으로부터 확산층을 만드는 것이 특히 유리하다. 흑연으로 만든 확산층은 높은 열 전도율과 매우 낮은 열 접촉 저항을 결합합니다.

특히, 확산층이 초전기 흑연으로 형성되는 것이 유리하다. 흑연 호일 설계의 경우 접촉면에 매우 잘 적응하여 큰 열 전달 표면이 생성되고 불균일성 을 보상할 수 있다는 추가 이점이 있다. 열전도율은 방향에 따라 다르지만 z 방향, 즉 호일 의 두께 방향으로만 더 낮은 열전도율을 갖는 호일을 생성할 수 있지만 이런 호일은 층 두께가 20μm 미만이므로 여전히 충분한 급속 열전도가 있다. 또한, 약 15W/℃보다 큰 z-방향의 열전도율은 z-방향으로 약 1W/C°의 열전도율을 갖는 종래의 열전도성 호일보다 훨씬 더 높다. 따라서 종래의 열전도성 호일과 달리, 이런 호일은 상당한 열전도 저항을 나타내지 않습니다.

일반적으로 흑연은 방향성이 없습니다(예: 압축 비정질 흑연 분말). 그러나 Z 방향(접촉 영역에 수직)의 초전기 흑연 열전도율은 구리 또는 알루미늄과 같은 금속보다 낮지 만 이런 호일은 20μm 미만의 층 두께로 생산될 수 있으므로 이는 중요하지 않습니다. 초전형 흑연을 사용하면 접촉층 방향(xy 평면에 해당)의 열전도율이 특히 높다는 장점도 있다. 특히 이것은 구리보다 최대 5배 더 효율적이므로 가장 잘 알려진 열 전도체 로 간주되는 다이아몬드보다 열 전도성이 약간 낮습니다. 그 결과 열교환층에 열을 보다 고르게 분산시켜 열교환기의 전체적인 효율을 높일 수 있다.

흑연이 열분해 흑연인 경우 특히 유리하다. 1950년까지 열전도율이 우수하여 구리보다 5배 높은 열전도율을 가지고 있다. 또한 x 및 y 방향, 즉 호일을 사용할 때 확장 방향으로 효율적인 열 분포가 있다. 따라서 열분해 흑연과 인접한 열교환층 사이에 우수한 전체 표면 열 전달이 있다. 또한, 이 열분해 흑연은 확산에 개방되어 있어 확산층에 의해 형성된 공간을 냉각되는 매체의 흐름에 사용할 수 있다.

예를 들어 흑연에서 수소의 확산 계수는 상당한 양의 수소를 외부로 운반하는 데 적합하지 않습니다. 그러나 사용 가능한 매우 민감한 가스 감지기로 인해 운송량은 불리하지 않습니다. 반대로 폭발 환경을 방지하기 위해 열교환기에 관계없이 환경 내 공정 가스의 농도는 어쨌든 1% 미만으로 제한되어야 합니다. 따라서 검출기는 열교환기와는 별개로 환경에서 처리 가스의 부피 기준으로 몇 ppm에 불과해야 합니다.

확산층의 열전도율은 바람직하게는 700 이상, 특히 1000 이상이어야 하며, 이는 확산층 에 의해 2개의 열교환층 사이의 열 전달 저하가 발생하지 않도록 합니다.

바람직한 실시예에서, 냉매 채널은 제2 열교환층에 형성된다. 이 냉매를 사용하면 그에 상응하는 높은 냉매 흐름과 높은 온도 차이로 인해 첫 번째 열교환층의 매체 채널에서 매우 많은 양의 열을 단시간에 제거할 수 있다.

그러한 실시예에서, 확산층은 바람직하게는 제1 열교환층 및 제2 열교환층에 대해 직접적으로 위치하여, 불균일뿐만 아니라 상이한 열 팽창이 보상될 수 있고, 이에 따라 대면적 지지가 달성되어 매우 우수한 열전달.

본 발명의 대안적인 실시예에서, 열전소자는 제1 열교환층과 제2 열교환층 사이에 배열된다. 이런 소자는 주로 열전소자에 전압을 인가하여 단시간에 매우 정밀하게 온도제어할 가스를 가열하는 역할을 합니다. 이런 열전소자는 예를 들어 Peltier 소자입니다.

이 유리한 실시예의 연속에서, 수소가 열전소자에 침투하기 전에 온도제어장치로부터 이미 제거되도록 열전소자와 제1 열교환층 사이에 확산층이 배열된다. 또한 확산층을 따라 매우 우수한 열전도가 이루어지기 때문에 열전소자로의 열 전달이 개선되어 열전소자에 직접 인접한 영역과 그 사이의 영역 사이의 온도 차이가 매우 잘 보상됩니다.

또한, 열전소자와 제2열교환층 사이에 확산층을 배치하여 수소가 냉매로 침투하는 것을 방지하여 헤어라인 크랙이 발생할 경우 확산층을 통해 냉매가 빠져나가도록 하는 것이 유용하다. 열전소자로의 열 전달 개선.

상기 제1 열교환층의 양측에 제2열교환층을 배치함으로써 각 제2열교환층과 상기 제1 열교환층 사이에 확산층을 형성하면 더욱 우수한 냉난방 효과를 얻을 수 있다. 또한, 냉매 유동 또는 제2 열교환층으로 온도제어 대상 매체의 침투가 양측에 대해 방지되고 가스의 배출을 위해 압력 손실이 적은 유동 경로가 제공된다. 물론 열전소자는 제1 열교환층과 제2 열교환층 사이의 양측에 위치할 수도 있다.

바람직하게는, 온도제어할 가스용 매체 채널 및/또는 냉매 채널은 나선형이다. 나선형 모양은 냉각될 매체의 더 긴 체류 시간과 동시에 열교환기에서 가능한 가장 균일한 온도 분포로 긴 냉각 거리를 달성하여 결과적으로 높은 냉각 효율을 달성합니다. 특히, 제1 열교환층과 제2 열교환층에서 역회전하는 나선형 섹션이 유리한데, 이는 이것이 역류 열교환기를 생성하기 때문에 열교환기의 입구와 출구 사이에 달성 가능한 최대 온도 차이가 발생하는 역류 열교환기를 생성하기 때문입니다. 온도제어 대상 매체가 더 큽니다.

또한, 제1 및/또는 제2 열교환층이 부가적으로 제조되는 것이 유리하다. 이는 각각의 채널 경계 물질과 열교환기 자체의 각각의 층, 즉 예를 들어 냉각 코일이 배열된 플레이트 사이의 추가적인 열 전달을 제거합니다. 제조 공정은 저렴하고 수행하기 쉽습니다. 적층 제조 공정은 특히 3D 프린팅을 의미하는 것으로 이해됩니다.

바람직하게는, 제2 열교환층의 냉매 채널은 냉매 제어밸브가 배열된 냉매 라인에 연결된다. 이 냉매 제어밸브를 통해 냉매 흐름을 완전히 차단하거나 정밀하게 제어할 수 있으므로 열 분산도 정밀하게 제어할 수 있으므로 온도제어 대상 매체의 목표 온도를 설정할 수 있다.

열전소자에는 바람직하게는 냉매 제어밸브가 닫혀 있는 동안 열전소자의 최대 공칭 전력이 제공되는 방식으로 온도제어될 매체를 가열하기 위해 전류가 공급된다. 이는 온도제어 대상 매체 흐름을 가열하기 위한 제어가 열전소자를 통해 완전히 수행됨을 의미합니다. 냉매 흐름은 일반적으로 냉매 흐름의 온도가 낮기 때문에 열전소자에서 너무 높은 온도 차이를 생성하지 않도록 차단되어야 하며, 이는 다시 전류의 재조정으로 이어져 열 손실이 증가합니다. Peltier 소자에서 첫 번째 열교환층으로 원하는 열 전달 출력을 상쇄합니다.

원칙적으로 열전소자의 공칭 전력의 100%가 제공되는 것이 유리할 수 있지만, 바람직하게는 열전소자에 공칭 전력의 절반 이하가 되도록 온도제어 대상 매체를 냉각하기 위한 전류가 공급됩니다. 냉매 제어밸브가 적어도 부분적으로 열려 있는 동안 열전 요소의 수에 도달합니다. 이것은 냉각력이 주로 냉매에 의해 도입된다는 것을 의미합니다. 열전소자는 최소한의 열 저항을 형성 하고 가능한 한 적은 열 흐름을 생성하는 방식으로 제어되며 그렇지 않으면 다시 소산되어야 합니다. 따라서 열전소자는 냉매 흐름만으로는 도입할 수 없는 온도 차이를 줄이고 제어 역학을 증가시키는 지원 방식으로 사용됩니다. 전원을 공급할 때 난방 작동과 달리 전류의 방향이 Peltier 요소에 의해 반전된다는 것이 특히 중요합니다(따뜻한 쪽이 차가운 쪽이 되고 그 반대도 마찬가지임).

기체 또는 액체 매질, 특히 수소 또는 천연 가스용 온도제어장치가 생성되며, 한편으로는 매질 흐름의 가열 및 냉각 동안 높은 동적 제어가 달성되며, 다른 한편으로, 냉각될 가스가 냉매 흐름으로 침투하는 것이 확실하게 방지됩니다. 온도조절 대상 가스가 낮은 압력 손실로 외부로 침투할 수 있는 좁은 공간이 생성되어 냉매 오염을 배제할 수 있다.

도 1은 본 발명에 따른 온도제어장치의 상부 사시도;
도 2는 도 1의 온도제어장치의 단면도;
도 3은 본 발명의 다른 온도제어장치의 단면도;
도 4는 도 1, 3의 온도제어장치의 중앙부의 종단면도.

본 발명에 따른 온도제어장치의 제1 열교환층(10) 내부에 있는 나선형 매체 채널(12)은 온도제어할 매체, 특히 수소용이다. 반경방향 외부 매체 입구(14)를 통해 나선형 채널(12) 공급된 수소는 반경방향 내부 매체 출구(16)를 통해 채널(12)을 나간다. 매체 채널의 최대 압력은 30bar이다.

제1 열교환층(10) 위아래에 각각에 제2 열교환층(18,19)이 나사(20)로 부착되고, 이 나사는 플랜지형 열교환층들(10,18,19)에서 나사눈(22)을 통해 돌출된다.

상부의 제2 열교환층(18)에 제1 내부 냉매 유입구(24)와 반경방향 외측의 제1 냉매 유출구(26)가 형성되는데, 이들은 상부 제2 열교환층(18) 내부 나선형 냉매 채널(28)을 통해 서로 연결된다. 마찬가지로, 하부 열교환층들(18,19)에도 제2 내부 냉매 유입구(30)와 반경방향 외측의 제2 냉매 유출구(32)가 형성되고, 이들도 제2 열교환층(19) 내부 나선형 냉매 채널(34)을 통해 서로 연결된다. 따라서 양쪽 냉매 채널(28,34)은 같은 방향으로 흐르고, 이 방향은 매체 채널(12)내 수소의 방향과 반대이므로, 역류 열교환기가 형성된다.

충분한 내화학성과 경량화를 위해, 이런 식으로 구성된 온도제어장치를 설계하여, 3D 인쇄와 같은 적층제조공정으로 제1 열교환층(10)을 스테인리스강으로 제조하고 제2 열교환층(18,19)을 알루미늄이나 알루미늄 합금으로 제조한다. 재료가 다른 것 외에도, 열교환층(10,18,19) 각각의 온도차도 아주 클 수 있다. 이때문에 온도변화중에 열교환층들(10,18,19) 사이에 응력이나 내부응력이 생기고, 결국 미세한 균열을 야기할 수 있다. 또한 매체 채널내의 고압으로 인해, 이런 미세균열이 더 잘 생기고 가스가 미세균열을 통과하게 된다. 특히, 온도조절할 가스로 수소나 기타 가연성 가스를 사용할 경우, 가스가 냉매에 침투하여 냉각 집합체에 닿지 않게 해야만 하는데, 이런 침투는 인화성/폭발성 매체에 대해서는 승인이나 설계되어서는 안된다.

이렇게 구성된 온도제어장치의 설계에 있어서도 열전도율을 최대로 하는 것이 특히 중요하다. 따라서 제1 열교환층(10)을 실리콘으로 만들 수 있다. 세번째 가능성은 AlMgSi와 같은 특수 알루미늄 합금으로 제1 열교환층(10)을 만드는 것이다. 이 합금은 열전도율이 최고이면서도 H2에 사용하기에 좋다. 그러나, 구리는 일반적으로 알루미늄 합금의 구성 요소이므로 가공하기가 더 쉽다.

따라서, 본 발명에 따르면, 열교환층들(10,18,19) 사이에 확산층(36)을 배치해, 온도조절할 가스를 확산층 내부에 흐르도록 할 수 있다. 매체 채널(12)의 내부압력으로 인해, 가스는 확산층(36)을 통해 열교환기를 둘러싼 공기로 들어간다. 이런 이유로, 냉매 채널들(28,34) 중의 하나로 가스가 침투하는 것이 방지되는데, 이는 냉매 채널 내부가 과압이기 때문이고, 이때문에 가스가 확산층(36)을 따라 저항이 가장 적은 경로를 따라가고, 이를 열교환층(10,18,19) 외부에서 감지할 수 있다.

특히, 열분해 흑연호일을 확산층(36)으로 사용하는데, 이 재료의 열전도율은 700~1900 W/mK 정도이다. 이런 매우 높은 열전도율 외에도, 이 호일은 특정 탄성을 가져, 열교환층들(10,18,19)의 대향 표면들의 불균일성을 보상할 수 있고, 그 결과 접촉면이 증가하고, 결과적으로 추가 중간층이 있음에도 불구하고 열교환층들 사이의 전반적인 열 교환이 개선되었다.

온도제어할 매체의 온도는 냉매 제어밸브(38)에 의해 나선형 냉매 채널(28,34)의 냉매흐름을 조절해 제어되는데, 이 밸브는 제2 열교환층(18,19)으로 연결되는 냉매라인(40)에 배치됨은 물론, 냉매 온도는 외부의 추가 열교환기 및/또는 열펌프를 갖춘 전체 냉각장치에 의해 설정될 수 있다.

그러나, 냉매의 온도조절을 완전히 포기하고 매체류의 빠르고 효과적인 온도조절을 함과 동시에 온도제어할 가스를 냉각과 가열할 수 있도록, 여러 열전소자들(42), 특히 펠티에 소자를 제1 열교환층(10)과 제2 열교환층들(18,19) 사이에 배치할 수 있다(도 3 참조).

열전소자들(42)이 작동되면, 나선형 매체 채널(12)내의 매체류가 가열되어, 매체 채널(12)을 향한 열전소자(42)의 측면은 가열되는 반면, 제2 열교환층들(18,19)을 향한 열전소자 측면은 인가된 전압에 의해 냉각된다. 이 상태에서, 냉매 제어밸브(38)가 닫혀, 냉매를 통한 열발산은 없다.

온도조절할 매체를 냉각해야할 경우, 1단계로 열전소자(42)의 전압을 낮춰 열공급을 줄인다. 이것이 충분하지 않으면, 냉매 제어밸브(38)를 다시 열어 열전소자(42)로부터, 특히 온도제어할 가스로부터 열이 분산되도록 한다. 여기서, 열전소자(42)에 전압역전이 일어나, 온간측과 냉간측이 교환된다. 열전소자(42)의 공칭 전력을 10~30 % 범위내에서만 구하도록 전류를 인가하는 것이 중요한데, 이는 열손실이 열전소자(42)에서 일어나고 이 열이 분산되어야 하기 때문이다. 열전소자(42)에 저전류가 흐르면 열저항을 낮춰, 펌핑된 냉매에 의해 전도성 열전소자(42)를 통해 온도제어할 가스로부터 열을 추출할 수 있다. 열전소자(42)의 전류를 바꾸면 작은 온도차로도 급격한 온도변화를 일으킬 수 있다.

이 실시예에서, 열분해 흑연 호일 형태의 확산층(36)은 각각 열전소자(42)와 제1 열교환층(10) 사이 및 열전소자(42)와 제2 열교환층(18,19) 사이 각각에 배열된다. 이는 수소가 확산층(36)을 따라 재확산되어 냉매 채널(28,34) 영역으로 침투 하지 못하고 제1 열교환층(10)과 제2 열교환층(18,19) 사이에서 외부로 전달된다는 장점이 있다. 따라서, 온도제어할 수소나 가스가 냉매를 침투하지 않고 검출기에 도달할 수 있다.

또, 확산층(36)이 우수한 열전도 요소로 작용하고, 이는 제1 열교환층(10) 및 제2 열교환층(18,19)에 대한 열전소자(42)의 연결성을 상당히 개선한다. 무엇보다, 흑연 호일의 연장 방향으로의 열전도가 아주 우수해 열전소자(42) 전체면적이 연결되지 않아도 열교환층(18,19)에서의 온도분포가 아주 균일해진다.

따라서, 매우 정밀한 온도제어가 가능하고 기존 열 손실이 최소화된다. 동시에 인화성 냉매로 인한 손상에 대해서도 아주 높은 수준으로 안전하다.

이상의 실시예는 다양하게 변형될 수 있다. 예를 들어, 여러 개의 제1, 제2 냉매 층들이 서로 위아래로 교대로 배열되거나, 제2 열교환층만 사용할 수도 있다.

Claims (16)

1. 온도조절할 기체의 매체 채널(12)이 형성된 제1 열교환층(10), 및 제1 열교환층(10)에서 열을 추출 및/또는 공급할 수 있는 제2 열교환층(18,19)을 갖춘 기체용 온도제어장치에 있어서:
   제1 열교환층(10)과 제2 열교환층(18,19) 사이에 확산층(36)이 배치되고, 이 확산층이 온도제어할 가스에 대해 오픈되어 있는 것을 특징으로 하는 온도제어장치.
2. 제1항에 있어서, 상기 확산층(36)이 호일로 형성된 것을 특징으로 하는 온도제어장치.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 확산층(36)이 흑연으로 이루어진 것을 특징으로 하는 온도제어장치.
4. 제3항에 있어서, 상기 흑연이 열분해 흑연인 것을 특징으로 하는 온도제어장치.
5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 확산층(36)의 열전도율이 700 W/mK를 초과하고, 특히 1000 W/mK를 초과하는 것을 특징으로 하는 온도제어장치.
6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 냉매 채널(28;34)이 제2 열교환층(18;19)에 형성되는 것을 특징으로 하는 온도제어장치.
7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 확산층(36)이 제1 열교환층(10) 및 제2 열교환층(18;19)과 직접 접촉하는 것을 특징으로 하는 온도제어장치.
8. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 제1 열교환층(10)과 제2 열교환층(18;19) 사이에 열전소자(42)가 배치되는 것을 특징으로 하는 온도제어장치.
9. 제8항에 있어서, 상기 열전소자(42)와 제1 열교환층(10) 사이에 확산층(36)이 배치되는 것을 특징으로 하는 온도제어장치.
10. 제8항 또는 제9항에 있어서, 상기 열전소자(42)와 제2 열교환층(18;19) 사이에 확산층(36)이 배치되는 것을 특징으로 하는 온도제어장치.
11. 제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제1 열교환층(10)의 양측에 제2 열교환층(18,19)이 배치되고, 제2 열교환층(18,19) 각각과 제1 열교환층(10) 사이에 확산층(36)이 배치되는 것을 특징으로 하는 온도제어장치.
12. 제1항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서, 온도제어할 가스용 매체 채널(12) 및/또는 냉매 채널(28,34)이 나선형인 것을 특징으로 하는 온도제어장치.
13. 제1항 내지 제12항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제1 열교환층(10) 및/또는 제2 열교환층(18;19)이 적층제조되는 것을 특징으로 하는 온도제어장치.
14. 제6항 내지 제13항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제2 열교환층(18;19)내의 냉매 채널(28;34)이 냉매 라인(40)에 연결되고, 냉매 라인에 냉매 제어밸브(38)가 배치된 것을 특징으로 하는 온도제어장치.
15. 제14항에 있어서, 온도제어할 매체를 가열할 열전소자(42)가 상기 냉매 제어밸브(38)가 닫힌 동안 열전소자(42)의 최대 공칭 전력을 공급받도록 작동하는 것을 특징으로 하는 온도제어장치.
16. 제14항 또는 제15항에 있어서, 온도제어할 매체를 냉각할 열전소자(42)가 상기 냉매 제어밸브(38)가 적어도 부분적으로 열린 동안 열전소자(42)의 최대 공칭 전력의 절반을 공급받도록 작동하는 것을 특징으로 하는 온도제어장치.