KR102012450B1 - Thermoelectric module using air cooling - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 열전냉각장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 열전모듈을 이용하여 냉각대상을 냉각하는 공냉식 냉각을 이용한 열전냉각장치에 관한 것이다.The present invention relates to a thermoelectric cooling device, and more particularly, to a thermoelectric cooling device using air-cooled cooling to cool a cooling object using a thermoelectric module.
열전모듈이란 양단에 직류(DC)를 인가하면 일단이 발열하고 타단이 흡열하는 펠티어(Peltier) 효과를 가지는 다수개의 열전소자를 직렬로 연결하여 흡열 또는 발열을 이용하여 열전냉각장치 또는 가열장치 등으로 사용되는 모듈을 말한다.A thermoelectric module is a thermoelectric cooling device or heating device that uses endothermic or heat generation by connecting a plurality of thermoelectric elements having a Peltier effect in which one end generates heat and the other end absorbs when direct current is applied to both ends. Refers to the module used.
상기와 같은 열전모듈은 흡열되는 흡열부 또는 발열되는 발열부로 이루어지며, 열전냉각장치 또는 가열장치로 활용될 때 열전달 효율을 높이기 위하여 흡열부 또는 발열부에 방열핀, 방열블록 등 방열부재가 결합된다. The thermoelectric module is composed of a heat absorbing end portion or a heat generating portion that generates heat, and a heat dissipation member such as a heat dissipation fin or a heat dissipation block is coupled to the heat absorbing portion or the heat generating portion to increase heat transfer efficiency when used as a thermoelectric cooling device or a heating device.
그런데, 종래의 열전냉각장치 또는 가열장치는 열전모듈로부터 열전달블록에 결합되는 방열부재까지 전달되는 열교환 효율이 떨어지는 문제점이 있다. However, the conventional thermoelectric cooling device or heating device has a problem that the heat exchange efficiency transferred from the thermoelectric module to the heat dissipation member coupled to the heat transfer block is inferior.
더욱이 상기와 같은 열전모듈은 지속적인 흡열 및 방열이 이루어지는 시간이 길어질수록 열전모듈의 효율이 떨어지게 된다는 문제점이 있다.Moreover, the thermoelectric module as described above has a problem in that the efficiency of the thermoelectric module decreases as the time for continuous endothermic and heat dissipation is increased.
따라서 한국공개특허공보 제10-2013-0085633호에 개시된 바와 같이 냉각부 및 가열부에서의 공기유동을 최적화하기 위한 열교환부가 설치되나, 열전모듈에서 발열부로 열전달이 이루어지는 냉난방장치는 열교환이 최적화되지 않아 열전달효율이 낮아 냉각효율이 낮은 문제점이 있다.Therefore, as disclosed in Korean Patent Laid-Open Publication No. 10-2013-0085633, a heat exchanger is installed for optimizing air flow in the cooling unit and the heating unit. However, the heating and cooling unit in which the heat is transferred from the thermoelectric module to the heating unit is not optimized. Low heat transfer efficiency has a problem of low cooling efficiency.
특히 한국공개특허공보 제10-2013-0085633호에 개시된 열전냉각장치는, 요구되는 냉방용량을 구현하기 위해서는 공냉식 방열구조의 경우 상대적으로 크기가 커 실용성이 떨어지며, 수냉식 방열구조의 경우 장치가 복잡하고 제조비용이 고가인 문제점이 있다.In particular, the thermoelectric cooling device disclosed in Korean Patent Laid-Open Publication No. 10-2013-0085633 has a relatively large size in the case of an air-cooled heat dissipation structure in order to realize the required cooling capacity, and thus is inferior in practicality. There is a problem that the manufacturing cost is expensive.
본 발명의 목적은, 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여, 상대적으로 고온 환경에서 방열부 측이 공냉식으로 방열하는 구조를 가짐으로써 구조가 간단하며 소형화가 가능하며 제조비용을 현저히 절감할 수 있는 공냉식 냉각을 이용한 열전냉각장치를 제공하는데 있다.An object of the present invention, in order to solve the above problems, by having a structure in which the heat dissipation side is radiated by air cooling in a relatively high temperature environment, the structure is simple, miniaturization and air-cooled cooling that can significantly reduce the manufacturing cost It is to provide a thermoelectric cooling device using.
본 발명은, 상기와 같은 본 발명의 목적을 달성하기 위하여 창출된 것으로서, 본 발명은, 하나 이상의 열전모듈(110)과, 상기 열전모듈(110)의 방열부(111) 및 흡열부(112)에 각각 결합되는 제1열교환부(120) 및 제2열교환부(130)를 포함하며, 각 제1열교환부(120)가 중앙에 위치되도록 서로 간격을 두고 배치되는 한 쌍의 열전모듈부(100)들과; 상기 각 열전모듈부(100)에 대응되어 설치되며, 외부 공기를 흡입하는 냉각흡입부(210)와, 상기 냉각흡입부(210)로부터 흡입된 후 각 열전모듈부(100)의 제2열교환부(130)를 거치면서 냉각된 공기를 외부로 배출하는 냉각배출구(220)를 연결하여 냉각유로(CF)를 형성하는 한 쌍의 냉각유로형성부(200)와; 외부 공기를 흡입하는 방열흡입부(310)와, 상기 방열흡입부(310)로부터 흡입된 후 상기 한 쌍의 열전모듈부(100)들의 제1열교환부(120)들을 거치면서 상기 제1열교환부(120)들을 냉각한 공기를 외부로 배출하는 방열배출구(320)를 연결하여 방열유로(RF)를 형성하는 방열유로형성부(300)와; 구조물(1)과 결합되고 상기 한 쌍의 열전모듈부(100) 및 상기 방열유로형성부(300)가 설치되며, 상기 냉각유로형성부(200)의 냉각흡입부(210) 및 냉각배출구(220)가 상기 구조물 내부와 연통되도록 상기 한 쌍의 냉각유로형성부(200)가 설치된 하우징(400)과; 상기 냉각유로(CF)에 설치되어 상기 냉각흡입부(210)로부터 상기 냉각배출구(220)에 이르는 공기유동을 형성하는 하나 이상의 냉각공기유동형성부(250)와; 상기 방열유로(RF)에 설치되어 상기 방열흡입부(310)로부터 상기 방열배출구(320)에 이르는 공기유동을 형성하는 하나 이상의 방열공기유동형성부(350)를 포함하는 것을 특징으로 하는 공냉식 냉각을 이용한 열전냉각장치를 개시한다.The present invention has been created to achieve the object of the present invention as described above, the present invention, one or more
상기 하우징(400)은, 상기 냉각유로형성부(200)의 냉각흡입부(210) 및 냉각배출구(220)가 외부로 노출되도록, 상기 냉각유로형성부(200)의 냉각흡입부(210) 및 냉각배출구(220)에 대응되는 위치에 흡입개구(411) 및 배출개구(412)가 형성된 제1하우징(410)과; 상기 한 쌍의 열전모듈부(100), 상기 냉각유로형성부(200) 및 상기 방열유로형성부(300)가 내부에 설치되도록 상기 제1하우징(410)과 함께 내부공간을 형성하는 제2하우징(420)을 포함할 수 있다.The
상기 한 쌍의 열전모듈부(100)의 열전모듈(110)은, 상기 방열유로형성부(300)가 중앙에 위치되고 상기 한 쌍의 냉각유로형성부(200)가 상기 열전모듈부(100)의 열전모듈(110)을 기준으로 상기 방열유로형성부(300)에 대향된 위치에 위치되도록 상기 하우징(400)의 내부공간을 구획하여 설치될 수 있다.In the
상기 제1열교환부(120)는, 상기 열전모듈(110)의 방열부(111)에 결합된 방열플레이트(121)와, 상기 방열플레이트(121)와 결합되는 복수의 히트파이프(122)들과, 상기 히트파이프(122)의 길이방향으로 삽입되어 방열효과를 극대화하는 방열핀부재(123)들을 포함할 수 있다.The
상기 냉각유로형성부(200)는, 상기 열전모듈부(100)의 제2열교환부(130)의 배치방향을 따라서 길게 형성된 메인유로부(231)와, 상기 메인유로부(231)의 상류측에 결합되며 상기 냉각흡입부(210)가 형성된 상류측유로부(232)와, 상기 메인유로부(231)의 하류측에 결합되며 상기 냉각배출구(220)가 형성된 하류측유로부(233)를 포함할 수 있다.The cooling flow
본 발명은 또한 하나 이상의 열전모듈(110)과, 상기 열전모듈(110)의 방열부(111) 및 흡열부(112)에 각각 결합되는 제1열교환부(120) 및 제2열교환부(130)를 포함하며, 각 제2열교환부(130)가 중앙에 위치되도록 서로 간격을 두고 배치되는 한 쌍의 열전모듈부(100)들과; 중앙에 배치된 상기 한 쌍의 열전모듈부(100)의 제2열교환부(130)들에 대응되어 설치되며, 외부 공기를 흡입하는 냉각흡입부(210)와, 상기 냉각흡입부(210)로부터 흡입된 후 상기 한 쌍의 열전모듈부(100)의 제2열교환부(130)를 거치면서 냉각된 공기를 외부로 배출하는 냉각배출구(220)를 연결하여 냉각유로(CF)를 형성하는 냉각유로형성부(200)와; 상기 각 열전모듈부(100)의 제1열교환부(120)에 대응되어 설치되며, 외부 공기를 흡입하는 방열흡입부(310)와, 상기 방열흡입부(310)로부터 흡입된 후 상기 각 열전모듈부(100)의 제1열교환부(120)들을 거치면서 상기 제1열교환부(120)들을 냉각한 공기를 외부로 배출하는 방열배출구(320)를 연결하여 방열유로(RF)를 형성하는 한 쌍의 방열유로형성부(300)와; 구조물(1)과 결합되고 상기 한 쌍의 열전모듈부(100) 및 상기 방열유로형성부(300)가 설치되며, 상기 냉각유로형성부(200)의 냉각흡입부(210) 및 냉각배출구(220)가 상기 구조물 내부와 연통되도록 상기 냉각유로형성부(200)가 설치된 하우징(400)과; 상기 냉각유로(CF)에 설치되어 상기 냉각흡입부(210)로부터 상기 냉각배출구(220)에 이르는 공기유동을 형성하는 하나 이상의 냉각공기유동형성부(250)와; 상기 방열유로(RF)에 설치되어 상기 방열흡입부(310)로부터 상기 방열배출구(320)에 이르는 공기유동을 형성하는 하나 이상의 방열공기유동형성부(350)를 포함하는 것을 특징으로 하는 공냉식 냉각을 이용한 열전냉각장치를 개시한다.The present invention is also one or more
상기 하우징(400)은, 상기 냉각유로형성부(200)의 냉각흡입부(210) 및 냉각배출구(220)가 외부로 노출되도록, 상기 냉각유로형성부(200)의 냉각흡입부(210) 및 냉각배출구(220)에 대응되는 위치에 흡입개구(411) 및 배출개구(412)가 형성된 제1하우징(410)과; 상기 한 쌍의 열전모듈부(100), 상기 냉각유로형성부(200) 및 상기 방열유로형성부(300)가 내부에 설치되도록 상기 제1하우징(410)과 함께 내부공간을 형성하는 제2하우징(420)을 포함할 수 있다.The
상기 한 쌍의 열전모듈부(100)의 열전모듈(110)은, 상기 냉각유로형성부(200)가 중앙에 위치되고, 상기 한 쌍의 방열유로형성부(300)가 상기 열전모듈부(100)의 열전모듈(110)을 기준으로 상기 냉각유로형성부(200)에 대향된 위치에 위치되도록 상기 하우징(400)의 내부공간을 구획하여 설치될 수 있다.In the
상기 제1열교환부(120)는, 상기 열전모듈(110)의 방열부(111)에 결합된 방열플레이트(121)와, 상기 방열플레이트(121)와 결합되는 복수의 히트파이프(122)들과, 상기 히트파이프(122)의 길이방향으로 삽입되어 방열효과를 극대화하는 방열핀부재(123)들을 포함할 수 있다.The
상기 냉각유로형성부(200)는, 상기 열전모듈부(100)의 제2열교환부(130)의 배치방향을 따라서 길게 형성된 메인유로부(231)와, 상기 메인유로부(231)의 상류측에 결합되며 상기 냉각흡입부(210)가 형성된 상류측유로부(232)와, 상기 메인유로부(231)의 하류측에 결합되며 상기 냉각배출구(220)가 형성된 하류측유로부(233)를 포함할 수 있다.The cooling flow
본 발명에 따른 공냉식 냉각을 이용한 열전냉각장치는, 한 쌍의 열전모듈을 간격을 두고 설치하고 그 사이에 방열부 또는 흡열부를 위치시킴으로써 장치의 크기를 최소화하는 한편 상대적으로 고온 환경에서 방열부 측이 공냉식으로 방열하는 구조를 가짐으로써 구조가 간단하고 소형화가 가능하여, 제조비용을 현저히 절감할 수 있는 이점이 있다.In the thermoelectric cooling apparatus using air-cooled cooling according to the present invention, by installing a pair of thermoelectric modules at intervals and placing the heat dissipation portion or the heat absorption portion between them, the size of the apparatus is minimized while the heat dissipation side is relatively high temperature environment. By having a structure that radiates heat by air-cooling, the structure is simple and can be miniaturized, there is an advantage that can significantly reduce the manufacturing cost.
본 발명에 따른 공냉식 냉각을 이용한 열전냉각장치는, 열전모듈 중 방열플레이트에 결합되는 히트파이프에 편평한 면을 구비한 평면부를 구비함으로써 방열부를 구성하는 방열플레이트의 두께를 얇게 하여 열전모듈의 두께를 현저히 감소시켜 모듈을 컴팩트하게 구성할 수 있는 이점이 있다.The thermoelectric cooling apparatus using air-cooled cooling according to the present invention includes a flat portion having a flat surface on a heat pipe coupled to a heat radiating plate of the thermoelectric module, thereby making the thickness of the thermoelectric module remarkably thin by reducing the thickness of the heat radiating plate constituting the heat radiating portion. The advantage is that the module can be compactly constructed.
도 1은, 본 발명의 제1실시예에 따른 공냉식 냉각을 이용한 열전냉각장치를 보여주는 사시도이다.
도 2는, 도 1의 열전냉각장치로서 배면 쪽의 사시도이다.
도 3은, 도 1의 열전냉각장치를 분해한 분해사시도이다.
도 4는, 도 1의 열전냉각장치를 분해한 배면 쪽의 분해사시도이다.
도 5는, 도 1의 열전냉각장치 중 하우징이 제거된 상태의 배면도이다.
도 6은, 도 5에서 유로형성플레이트가 제거된 상태의 배면도이다.
도 7은, 도 1의 열전냉각장치 중 하우징이 제거된 상태의 정면도이다.
도 8은, 도 7에서 유로형성플레이트가 제거된 상태의 정면도이다.
도 9는, 도 6에서 Ⅸ-Ⅸ 방향의 단면도이다.
도 10은, 도 1의 열전냉각장치의 열전모듈부의 일례를 보여주는 사시도이다.
도 11은, 배면 쪽에서 본 도 10의 열전모듈부의 사시도이다.
도 12는, 도 10의 열전모듈부의 유로형성하우징을 보여주는 사시도이다.
도 13은, 도 10의 열전모듈부에서 도 12의 유로형성하우징이 제거된 상태를 보여주는 사시도이다.
도 14는, 도 6에서 ⅩⅣ-ⅩⅣ 방향의 단면도이다.
도 15는, 도 10의 열전모듈부의 일부를 보여주는 사시도이다.
도 16은, 도 15에서 C-C방향에서 본 단면도이다.
도 17은, 도 10의 열전모듈부 중 흡열부에 결합된 제2열교환부를 구성하는 열교환부재를 보여주는 사시도이다.
도 18은, 본 발명에 따른 열전냉각장치의 설치예를 보여주는 개념도이다.
도 19는, 본 발명의 제2실시예에 따른 열전냉각장치 중 제1열교환부 및 제2열교환부의 배치를 보여주는 정면도이다.
도 20은, 도 19에 도시된 제1열교환부 및 제2열교환부의 배치를 보여주는 사시도이다.
도 21a 내지 도 21d는, 도 19에 도시된 열전냉각장치에서 한 쌍의 열전모듈 사이에 위치된 제1열교환부의 배치예들을 보여주는 측면도들이다.
도 22a는, 도 1 내지 도 18에 도시된 열전냉각장치로서, 응축수핸들링부가 추가된 구성을 보여주는 정면도이다.
도 22b는, 도 19 및 도 20에 도시된 열전냉각장치로서, 응축수핸들링부가 추가된 구성을 보여주는 정면도이다.
도 23a는, 도 22a 및 도 22b에서의 응축수핸들링부의 일례를 보여주는 단면도이다.
도 23b는, 도 23a에 도시된 응축수핸들링부를 보여주는 사시도이다.
도 23c는, 도 23a에서 C-C 방향의 단면도이다.1 is a perspective view showing a thermoelectric cooling apparatus using air-cooled cooling according to a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a perspective view of the rear side as the thermoelectric cooling device of FIG. 1.
3 is an exploded perspective view of the thermoelectric cooling device of FIG.
4 is an exploded perspective view of the rear side of the thermoelectric cooling device of FIG.
FIG. 5 is a rear view of the state in which the housing is removed from the thermoelectric cooling device of FIG. 1.
FIG. 6 is a rear view of the flow path forming plate in FIG. 5.
FIG. 7 is a front view of a state in which the housing of the thermoelectric cooling device of FIG. 1 is removed.
FIG. 8 is a front view of a state in which the flow path forming plate is removed in FIG. 7.
FIG. 9 is a sectional view taken along the line VII-VII in FIG. 6.
FIG. 10 is a perspective view illustrating an example of a thermoelectric module unit of the thermoelectric cooling device of FIG. 1.
FIG. 11 is a perspective view of the thermoelectric module of FIG. 10 seen from the rear side. FIG.
12 is a perspective view illustrating a flow path forming housing of the thermoelectric module unit of FIG. 10.
FIG. 13 is a perspective view illustrating a state in which the flow path forming housing of FIG. 12 is removed from the thermoelectric module unit of FIG. 10.
14 is a cross-sectional view taken along the line XIV-XIV in FIG. 6.
FIG. 15 is a perspective view illustrating a portion of the thermoelectric module unit of FIG. 10.
FIG. 16 is a cross-sectional view seen from the CC direction in FIG. 15.
FIG. 17 is a perspective view illustrating a heat exchange member constituting a second heat exchanger unit coupled to an endothermic unit of the thermoelectric module unit of FIG. 10.
18 is a conceptual diagram illustrating an installation example of a thermoelectric cooling device according to the present invention.
19 is a front view showing the arrangement of the first heat exchange part and the second heat exchange part of the thermoelectric cooling device according to the second embodiment of the present invention.
20 is a perspective view illustrating an arrangement of the first heat exchanger and the second heat exchanger illustrated in FIG. 19.
21A to 21D are side views illustrating arrangement examples of a first heat exchanger positioned between a pair of thermoelectric modules in the thermoelectric cooling apparatus illustrated in FIG. 19.
22A is a front view illustrating a configuration in which the condensate handling unit is added as the thermoelectric cooling device illustrated in FIGS. 1 to 18.
22B is a front view of the thermoelectric cooling apparatus illustrated in FIGS. 19 and 20, in which a condensate handling unit is added.
23A is a cross-sectional view showing an example of the condensate handling unit in FIGS. 22A and 22B.
FIG. 23B is a perspective view illustrating the condensate handling unit illustrated in FIG. 23A. FIG.
FIG. 23C is a cross-sectional view of the CC direction in FIG. 23A.
이하 본 발명에 따른 공냉식 냉각을 이용한 열전냉각장치에 관하여 첨부된 도면을 참조하여 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, a thermoelectric cooling apparatus using air-cooled cooling according to the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
본 발명에 따른 공냉식 냉각을 이용한 열전냉각장치는, 도 1 내지 도 17에 도시된 바와 같이, 한 쌍의 열전모듈부(100)들과, 한 쌍의 냉각유로형성부(200)와, 방열유로형성부(300)와, 하우징(400)과, 냉각공기유동형성부(250)와; 방열공기유동형성부(350)를 포함한다.In the thermoelectric cooling apparatus using air-cooled cooling according to the present invention, as shown in Figures 1 to 17, a pair of thermoelectric module unit 100, a pair of cooling flow
상기 열전모듈부(100)는, 도 6, 도 8 및 도 9에 도시된 바와 같이, 한 쌍으로 설치되며, 하나 이상의 열전모듈(110)과, 열전모듈(110)의 방열부(111) 및 흡열부(112)에 각각 결합되는 제1열교환부(120) 및 제2열교환부(130)를 포함하는 구성으로 다양한 구성이 가능하다.6, 8 and 9, the thermoelectric module unit 100 is installed in a pair, one or more
상기 열전모듈(110)은, 일 예로서, 한 쌍의 기판과, 한 쌍의 기판 사이에 설치되는 다수개의 열전소자(미도시)들과, 열전소자(미도시)와 연결되어 전원을 공급하는 전원인가부(미도시)를 포함할 수 있다.The
이때, 상기 기판은, 금속, 세라믹 등 다양한 재질이 사용될 수 있으나 열팽창 등을 고려하여 세라믹 재질이 사용되는 것이 바람직하다.In this case, a variety of materials such as metal and ceramic may be used for the substrate, but a ceramic material is preferably used in consideration of thermal expansion.
여기서 상기 한 쌍의 기판은, 열전소자의 배열에 따라서 어느 하나는 방열부로서, 나머지 하나는 흡열부로서 기능한다.Here, the pair of substrates function as a heat dissipation unit and one as a heat absorbing unit according to the arrangement of the thermoelectric elements.
또한 상기 열전모듈(110)은, 제조의 편의를 위하여 2개, 4개 등 냉각 또는 가열용량을 고려하여 복수개로 설치됨이 바람직하며, 전원인가부 이외의 부분이 외부로 노출되는 것을 방지하기 위하여, 스티로폼 등의 단열부재에 형성된 개구부에 각각 삽입되어 설치될 수 있다.In addition, the
그리고 상기 열전모듈(110)의 방열부(111) 및 흡열부(112) 각각에는 제1열교환부(120) 및 제2열교환부(130)가 각각 결합된다.The
상기 제1열교환부(120) 및 제2열교환부(130)는, 열전모듈(110)의 방열부(111) 및 흡열부(112)에 각각 결합되어 방열부(111)의 방열효과 및 흡열부(112)의 흡열효과를 극대화시키기 위한 구성으로서 열교환방식에 따라서 다양한 구성이 가능하다.The
이때, 상기 제1열교환부(120)는, 공기의 유동을 이용한 열교환 또는 물과 같은 냉매의 유동을 이용한 열교환이 이루어질 수 있으며, 제2열교환부(130)는, 공기의 유동을 이용한 열교환 또는 물과 같은 냉매의 유동을 이용한 열교환이 이루어질 수 있다.At this time, the first
특히 상기 제1열교환부(120) 및 제2열교환부(130)는, 열교환방식에 따라서 다양한 구조가 가능하다.In particular, the
상기 제1열교환부(120)는, 열전모듈(110)의 방열부(111)에 결합되어 방열부(111)로부터 열을 방열하는 구성으로서 다양한 구성을 가질 수 있다.The
구체적으로, 상기 제1열교환부(120)는, 열교환방식에 따라서 다양한 구성을 가지며, 등록특허 제10-1185567호의 도 2에 도시된 구조, 바람직하게는 한국 공개특허 제10-2009-0120437호의 도 4에 도시된 구조를 가질 수 있다.Specifically, the first
특히 상기 제1열교환부(120)는, 도 6 및 도 8, 도 15 및 도 16에 도시된 바와 같이, 열전모듈(110)의 방열부(111)에 결합된 방열플레이트(121)와, 방열플레이트(121)와 결합되는 복수의 히트파이프(122)들과, 히트파이프(122)의 길이방향으로 삽입되어 방열효과를 극대화하는 방열핀부재(123)들을 포함할 수 있다.In particular, the first
여기서 상기 방열플레이트(121)는, 상면 및 하면 중 열전모듈(110)과 밀착되는 일면에 복수의 히트파이프(122)들 각각이 삽입되는 복수의 삽입홈(121a)들이 형성될 수 있다.The
상기 삽입홈(121a)은, 복수의 히트파이프(122)들 각각이 삽입되도록 방열플레이트(121)의 상면 및 하면 중 열전모듈(110)과 밀착되는 일면에 형성되는 구성으로서 다양한 방법에 의하여 형성될 수 있다.The
특히 상기 삽입홈(121a)은, 히트파이프(122)가 열전모듈(110)의 방열부와 직접 접촉되도록 함으로써 열전모듈(110)의 방열부와의 열교환을 효율적으로 수행하기 위하여 열전모듈(110)의 방열부에 밀착되는 면에 형성됨이 바람직하다.In particular, the
상기와 같이, 상기 히트파이프(122)가 열전모듈(110)과 밀착되는 일면에 결합됨으로써 히트파이프(122)가 열전모듈(110)의 방열부와 직접 접촉되고 열전모듈(110)의 방열부와의 열교환을 효율적으로 수행하여 본 발명에 따른 열전냉각장치의 냉각효율을 크게 향상시킬 수 있다.As described above, the
상기 복수의 히트파이프(122)들은, 일단부가 방열플레이트(121)에 결합되며 서로 평행하게 배치되는 구성으로서 히트파이프이면 모두 사용이 가능하다.The plurality of
여기서 상기 히트파이프(122)는, 상용품으로서 긴 길이를 가지는 로드형상을 가지며 제1열교환부(120)의 구조에 따라서 직선, 곡선, 바람직하게는 'ㄱ'자 형상 등 다양한 형상을 가질 수 있다.Here, the
한편 상기 히트파이프(122)는, 삽입홈(121a)에 삽입된 상태에서 방열플레이트(121)의 일면과 함께 하나의 면을 이루도록 평면부(122b)가 형성됨이 바람직하다.On the other hand, the
상기 평면부(122b)는, 단면이 원형 또는 다각형 형상을 가지는 히트파이프(122)에 일부로서 형성되어 히트파이프(122)가 삽입홈(121a)에 삽입된 상태에서 방열플레이트(121)의 일면을 이룸으로써, 방열플레이트(121) 및 열전모듈(110)의 방열부와의 접촉면적을 증가시켜 본 발명에 따른 열전냉각장치의 냉각효율을 크게 향상시킬 수 있다.The
특히 상기 평면부(122b)에 의하여 히트파이프(122)가 열전모듈(110)과 밀착되는 일면에 효과적으로 결합됨으로써 히트파이프(122)가 열전모듈(110)의 방열부와 직접 접촉되고 열전모듈(110)의 방열부와의 열교환을 효율적으로 수행하여 본 발명에 따른 열전냉각장치의 냉각효율을 크게 향상시킬 수 있다.In particular, the
즉, 상기 히트파이프(122)가 방열플레이트(121) 중 열전모듈(110)의 방열부와 밀착되는 일면에 결합되는 경우 원통형상의 히트파이프(122)에 의하여 방열플레이트(121) 및 열전모듈(110)의 방열부 사이의 접촉면적이 감소되는데, 평면부(122b)에 의하여 히트파이프(122)가 열전모듈(110)과 밀착되는 일면에 효과적으로 결합됨으로써 히트파이프(122)가 열전모듈(110)의 방열부와 직접 접촉되고 열전모듈(110)의 방열부와의 열교환을 효율적으로 수행할 수 있다.That is, when the
한편 상기 평면부(122b)는, 히트파이프(122)가 삽입홈(121a)에 삽입된 상태에서 방열플레이트(121)의 일면과 함께 하나의 면을 이루도록 변형되어 형성되거나, 히트파이프(122)가 삽입홈(121a)에 삽입되기 전에 미리 형성되는 등 다양한 방법에 의하여 히트파이프(122)의 일부에 형성될 수 있다.On the other hand, the
또한 상기 히트파이프(122)에 평면부(122b)를 구비함으로써 히트파이프(122)가 결합된 방열플레이트(121)의 두께를 얇게 하여 열전모듈(110)의 두께를 현저히 감소시켜 모듈을 컴팩트하게 구성할 수 있다.In addition, by providing the
그리고 상기 복수의 히트파이프(122)들은, 복수의 히트파이프(122)들의 길이방향을 기준으로 방열플레이트(121)의 가장자리로부터 외측으로 더 돌출될 수 있다.The plurality of
이때 후술하는 상기 방열핀부재(123)들은, 복수의 히트파이프(122)들 중 방열플레이트(121)의 가장자리로부터 외측으로 더 돌출된 부분에서 결합됨이 바람직하다.At this time, the heat
보다 구체적인 실시예로서, 상기 방열핀부재(123)들은, 평면형상이 직사각형인 방열플레이트(121)를 기준으로 서로 대향되는 측변 가장자리로부터 쌍을 이루어 외측으로 더 돌출되도록 설치될 수 있다.In a more specific embodiment, the heat
한편 상기 방열핀부재(123)들의 길이방향은, 방열플레이트(121)의 상면 및 저면과 평행한 방향으로 배치될 수 있다.The lengthwise direction of the heat
상기 복수의 방열핀부재(123)들은, 복수의 히트파이프(122)들에 순차적으로 끼워져 복수의 히트파이프(122)들과 함께 제1공기유로(P1)를 따른 공기유동에 의한 열교환을 수행하는 구성으로서 다양한 구성이 가능하다.The plurality of heat
예로서, 상기 복수의 방열핀부재(123)들은, 히트파이프(122)의 길이방향과 수직을 이루어 서로 평행하게 적층될 수 있다.For example, the plurality of heat
한편 상기와 같은 구성을 가지는 제1열교환부(120)는, 도 6 및 도 8에 도시된 바와 같이, 서로 대향되는 열전모듈부(100)의 제1열교환부(120)의 히트파이프(122) 및 방열핀부재(123)가 하나의 방열조립체로서 방열조립체가 서로 교대로 위치되도록 간격을 두고 설치됨이 바람직하다.Meanwhile, as illustrated in FIGS. 6 and 8, the
상기 제2열교환부(130)는, 열전모듈(110)의 흡열부(112)에 결합되어 공기유동에 의하여 공기 중의 열을 흡열하는 구성으로서 다양한 구성을 가질 수 있다.The
구체적으로, 상기 제2열교환부(130)는, 제1열교환부와 유사한 구조로서 열교환방식에 따라서 다양한 구성을 가지며, 등록특허 제10-1185567호의 도 2에 도시된 구조, 바람직하게는 한국 공개특허 제10-2009-0120437호의 도 4에 도시된 구조를 가질 수 있다.Specifically, the
특히 상기 제2열교환부(130)는, 도 6 및 도 9, 도 5 및 도 17에 도시된 바와 같이, 열전모듈(110)의 흡열부(112)에 결합된 방열플레이트(131)와, 방열플레이트(131)에 결합되어 방열효과를 극대화하는 열교환부재(133)들을 포함할 수 있다.In particular, the
상기 열교환부재(133)는, 방열플레이트(131)의 상면에서 수직인 방향의 단면이 'ㄷ'자 형상을 이루도록, 본체플레이트(133b)와, 본체플레이트(133b)의 상단 및 하단에 일방향으로 돌출된 상단부(133a) 및 하단부(133c)를 포함할 수 있다.The
한편 상기 상단부(133a) 및 하단부(133c) 중 적어도 어느 하나에는, 인접한 방열핀부재(133)와 결합하기 위한 결합부(133d)가 형성됨이 바람직하다.On the other hand, at least one of the
상기 결합부(133d)는, 상단부(133a) 및 하단부(133c) 중 적어도 어느 하나에 형성되어 인접한 방열핀부재(133)와 결합하기 위한 구성으로서, 그 결합구조에 따라서 다양한 구성이 가능하다.The
일 예로서, 상기 결합부(133d)는, 상단부(133a) 및 하단부(133c) 중 적어도 어느 하나로부터 더 돌출되어 인접한 방열핀부재(133)에 형성된 돌출부(133e)에 걸림되도록 고리형상을 가질 수 있다.For example, the
상기와 같은 구성을 가지는 열교환부재, 즉 방열핀부재(133)는, 프레스 가공 등에 의하여 형성된 후 결합부(133d)의 구조에 의하여 인접한 열교환부재(133)에 대하여 가압하여 간단하게 끼움 결합될 수 있다.The heat exchange member having a configuration as described above, that is, the heat
상기와 같이 간단한 조립작업에 의하여 복수의 열교환부재(133)들이 순차적으로 결합됨으로써 그 조립이 용이하며 공기와의 열교환 및 제1열교환플레이트(311)와의 결합이 용이하다.By assembling a plurality of
한편 상기 열전모듈부(100)는, 열전모듈(110), 제1열교환부(120) 및 제2열교환부(130)를 하나의 모듈로서, 각 제1열교환부(120)가 중앙에 위치되도록 서로 간격을 두고 배치되는데 특징이 있다.Meanwhile, the thermoelectric module unit 100 includes the
특히 상기 방열기능을 수행하는 제1열교환부(120)가 서로 중첩되시킴으로써 열전냉각장치를 최소화할 수 있다.In particular, the
구체적으로, 상기 열전모듈부(100)는, 한 쌍으로 제1열교환부(120)가 중앙에 위치되도록 설치되며, 도 6 및 도 8에 도시된바 와 같이, 방열핀부재(123)들이 결합된 히트파이프(122)가 대향되는 열전모듈부(100)의 히트파이프(122)가 교대로 배치될 수 있다.Specifically, the thermoelectric module unit 100 is installed so that the first
즉, 상기 열전모듈부(100)는, 한 쌍의 열전모듈(110)의 방열부(111)가 평행을 이루며 서로 마주보도록 설치되고 흡열부(112)는 다른 면에 위치됨이 바람직하다.That is, the thermoelectric module unit 100 is installed so that the
보다 구체적으로, 상기 한 쌍의 열전모듈부(100)의 열전모듈(110)은, 후술하는 방열유로형성부(300)가 중앙에 위치되고 후술하는 한 쌍의 냉각유로형성부(200)가 열전모듈부(100)의 열전모듈(110)을 기준으로 방열유로형성부(300)에 대향된 위치에 위치되도록 하우징(400)의 내부공간을 구획하여 설치될 수 있다.More specifically, the
상기 방열유로형성부(300)는, 외부 공기를 흡입하는 방열흡입부(310)와, 방열흡입부(310)로부터 흡입된 후 한 쌍의 열전모듈부(100)들의 제1열교환부(120)들을 거치면서 제1열교환부(120)들을 냉각한 공기를 외부로 배출하는 방열배출구(320)를 연결하여 방열유로(RF)를 형성하는 구성으로서 다양한 구성이 가능하다.The heat dissipation flow
특히 상기 방열유로형성부(300)는, 한 쌍의 열전모듈부(100)들의 제1열교환부(120)들을 거치는 방열유로(RF)를 형성하는 구조이면 어떠한 구조도 가능하다.In particular, the heat dissipation flow
본 발명에 따른 열전냉각장치는, 도 18에 도시된 바와 같이, 냉각을 요하는 내부공간(IS)을 가지는 구조물(1)의 외벽에 결합되어 내부공기를 흡입하여 냉각 후 다시 주입하도록 사용됨이 일반적이다.As shown in FIG. 18, the thermoelectric cooling apparatus according to the present invention is generally used to inhale internal air and inject after cooling by being coupled to an outer wall of the
이에 후술하는 상기 냉각유로형성부(200)의 냉각흡입부(210) 및 냉각배출구(220)의 위치는, 제한적이나, 외부 공기를 흡입하는 방열흡입부(310) 및 방열배출구(320)는, 하우징(400)에 형성되는 등 다양한 구조 및 위치에 형성될 수 있다.The positions of the cooling
다만, 상기 방열유로형성부(300)는, 한 쌍의 열전모듈부(100)들의 제1열교환부(120)들을 거치는 유로를 형성함이 바람직한바, 열전모듈부(100)들에 의하여 형성되는 중앙공간에서 상측 및 하측에 설치된 유로형성플레이트(331, 332)를 포함함이 바람직하다.However, the heat dissipation flow
이때 상기 한 쌍의 열전모듈부(100)들의 제1열교환부(120)들을 구성하는 방열핀부재(123)들의 사이로 공기가 흐르도록 방열핀부재(123)들이 방열유로(RF)의 공기흐름과 평행하게 배치되어 적층됨이 바람직하다.At this time, the heat
한편 상기 방열유로형성부(300)는, 방열흡입부(310) 및 방열배출구(320)가 다양한 구조로 형성될 수 있다,On the other hand, the heat dissipation flow
예를 들면, 상기 방열흡입부(310) 및 방열배출구(320)은, 하우징(400)에 슬롯구조로서 형성되거나, 하우징(400)에 형성된 개구에 결합되며 다수의 관통공이 형성되어 공기유동이 가능한 커버부재로 구성되는 등 다양한 방식에 의하여 형성될 수 있다.For example, the heat
상기 방열공기유동형성부(350)는, 하나 이상으로 설치되어, 방열유로(RF)에 설치되어 방열흡입부(310)로부터 방열배출구(320)에 이르는 공기유동을 형성하는 구성으로서 다양한 구성이 가능하다.One or more heat dissipation air
예로서 상기 방열공기유동형성부(350)는, 앞서 설명한 방열유로형성부(300)의 상류측에 설치되어 방열유로(RF)를 통하여 흐르는 공기를 하우징(400)에 형성된 다수의 관통공(432)를 통하여 배출하도록 구성될 수 있다.For example, the heat dissipation air
상기 방열공기유동형성부(350)는, 팬의 회전축을 기준으로 축방향을 흡입하여 측방향으로 배출하는 터보팬과 같은 원심형 팬으로 구성될 수 있다. 다만, 공기유동 구조에 따라서 원심형 팬, 사류형 팬, 출류형 팬, 횡류형 팬 등 다양한 팬이 사용될 수 있다.The heat dissipation air
상기 냉각유로형성부(200)는, 각 열전모듈부(100)에 대응되어 설치되며, 외부 공기를 흡입하는 냉각흡입부(210)와, 냉각흡입부(210)로부터 흡입된 후 각 열전모듈부(100)의 제2열교환부(130)를 거치면서 냉각된 공기를 외부로 배출하는 냉각배출구(220)를 연결하여 냉각유로(CF)를 형성하는 구성으로서 다양한 구성이 가능하다.The cooling flow
즉, 상기 냉각유로형성부(200)는, 냉각흡입부(210)로부터 흡입된 공기가 열전모듈부(100)의 제2열교환부(130)를 거친 후 냉각배출구(220)로 배출되는 유로를 형성하는 구조이면 어떠한 구조도 가능하다.That is, the cooling flow
한편 본 발명에 따른 열전냉각장치는, 도 18에 도시된 바와 같이, 냉각을 요하는 내부공간(IS)을 가지는 구조물(1)의 외벽에 결합되어 내부공기를 흡입하여 냉각 후 다시 주입하도록 사용됨이 일반적이다.On the other hand, the thermoelectric cooling device according to the present invention, as shown in Figure 18, is coupled to the outer wall of the structure (1) having an internal space (IS) that requires cooling is used to suck the internal air and inject again after cooling It is common.
이에 후술하는 하우징(400)은, 구조물(1)의 외벽에 결합되는 결합플레이트(413)에 냉각흡입부(210)에 대응되는 흡입개구(411)와, 냉각배출구(220)에 대응되는 배출개구(412)가 형성될 수 있다.The
그리고 상기 냉각유로형성부(200)는, 냉각흡입부(210) 및 냉각배출구(220)가 하우징(400)의 흡입개구(411) 및 배출개구(412)에 대응되도록 형성될 수 있다.The cooling flow
구체적으로, 상기 냉각유로형성부(200)는, 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 열전모듈부(100)의 제2열교환부(130)의 배치방향을 따라서 길게 형성된 사각기둥의 메인유로부(231)와, 메인유로부(231)의 상류측에 결합되며 냉각흡입부(210)가 형성된 상류측유로부(232)와, 메인유로부(231)의 하류측에 결합되며 냉각배출구(220)가 형성된 하류측유로부(233)를 포함할 수 있다.Specifically, the cooling flow
상기 메인유로부(231)는, 열전모듈부(100)의 제2열교환부(130)의 배치방향을 따라서 길게 형성되며 사각기둥 형상을 가지며 상단 및 하단이 개구되며 내부에는 열전모듈부(100)의 제2열교환부(130)가 위치되는 구성으로서 다양한 구성이 가능하다.The main
여기서 상기 열전모듈부(100)의 제2열교환부(130)가 내측에 위치될 수 있도록 측방에는, 열전모듈부(100)의 제2열교환부(130)의 설치를 위한 하나 이상의 설치개구(231a)가 형성될 수 있다. Here, at least one
한편 상기 냉각유로형성부(200)는, 열전모듈부(100)의 제2열교환부(130)를 거치는 냉각유로(CF)를 형성함에 있어서 원활한 공기흐름을 고려하여 공기역학적 구조를 가질 수 있다.Meanwhile, the cooling flow
한편 본 발명에 따른 열전냉각장치는, 도 18에 도시된 바와 같이, 냉각을 요하는 내부공간(IS)을 가지는 구조물(1)의 외벽에 결합되어 내부공기를 흡입하여 냉각 후 다시 주입하도록 사용됨이 일반적인바, 다양한 방식에 의하여 결합될 수 있다.On the other hand, the thermoelectric cooling device according to the present invention, as shown in Figure 18, is coupled to the outer wall of the structure (1) having an internal space (IS) that requires cooling is used to suck the internal air and inject again after cooling In general, it can be combined in a variety of ways.
예를 들면, 상기 구조물(1)은, 내부공간(IS)와 연통되어 내부공간(IS)의 공기를 흡입할 수 있도록 냉각유로형성부(200)의 냉각흡입부(210)에 대응되는 위치에 흡입개구(1a)가 형성되고, 냉각흡입부(210)를 통하여 흡입된 후 제2열교환부(130)를 거치면서 냉각된 공기가 내부공간(IS)으로 배출될 수 있도록 냉각배출구(220)에 대응되는 위치에 배출개구(1b)가 형성될 수 있다.For example, the
또한 상기 구조물(1)은, 냉각흡입부(210) 및 냉각배출구(220) 모두가 내부공간(IS)에 노출될 수 있도록 관통공이 형성될 수 있다.In addition, the
이 경우, 상기 하우징(400)은, 냉각흡입부(210) 및 냉각배출구(220)이 관통공을 관통하여 구조물(1)의 내부공간(IS)으로 일부가 삽입될 수 있는 구조를 가지는 등 다양한 방식에 의하여 구조물(1)에 결합될 수 있다.In this case, the
상기 냉각공기유동형성부(250)는, 하나 이상으로 설치되어 냉각유로(CF)에 설치되어 냉각흡입부(210)로부터 냉각배출구(220)에 이르는 공기유동을 형성하는 구성으로서, 다양한 구성이 가능하다.The cooling air
예로서, 상기 냉각공기유동형성부(250)는, 터보팬 등 냉각흡입부(210)에 설치된 흡입방향과 수직인 방향으로 방출하는 원심형 팬으로 구성될 수 있다. 여기서 공기유동 구조에 따라서 원심형 팬, 사류형 팬, 출류형 팬, 횡류형 팬 등 다양한 팬이 사용될 수 있다.For example, the cooling air
상기 하우징(400)은, 구조물(1)과 결합되고 한 쌍의 열전모듈부(100) 및 방열유로형성부(300)가 설치되며, 냉각유로형성부(200)의 냉각흡입부(210) 및 냉각배출구(220)가 구조물 내부와 연통되도록 한 쌍의 냉각유로형성부(200)가 설치되는 구성으로서 다양한 구성이 가능하다.The
예로서, 상기 하우징(400)는, 설치 및 적재의 편의를 위하여 전체적으로 직육면체 형상을 가짐이 바람직하나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니다.For example, the
그리고 상기 하우징(400)은, 다수의 개구가 형성된 플레이트부재로 구성되거나, 면을 형성하는 플레이트부재 및 이에 결합된 복수의 프레임부재들로 구성되는 등 다양한 구성이 가능하다.In addition, the
한편 상기 하우징(400)은, 일예로서, 냉각유로형성부(200)의 냉각흡입부(210) 및 냉각배출구(220)가 외부로 노출되도록, 냉각유로형성부(200)의 냉각흡입부(210) 및 냉각배출구(220)에 대응되는 위치에 흡입개구(411) 및 배출개구(412)가 형성된 제1하우징(410)과; 한 쌍의 열전모듈부(100), 냉각유로형성부(200) 및 방열유로형성부(300)가 내부에 설치되도록 제1하우징(410)과 함께 내부공간을 형성하는 제2하우징(420)을 포함할 수 있다.On the other hand, the
상기 제1하우징(410)은, 냉각유로형성부(200)의 냉각흡입부(210) 및 냉각배출구(220)가 외부로 노출되도록, 냉각유로형성부(200)의 냉각흡입부(210) 및 냉각배출구(220)에 대응되는 위치에 흡입개구(411) 및 배출개구(412)가 형성된 구성으로서 다양한 구성이 가능하다.The
예로서, 상기 제1하우징(410)은, 흡입개구(411) 및 배출개구(412)가 형성된 결합플레이트(413)와, 결합플레이트(413)의 변에서 돌출되어 후술하는 제2하우징(420)과 결합되는 결합프레임(415)를 포함할 수 있다.For example, the
상기 결합플레이트(413)는, 흡입개구(411) 및 배출개구(412)가 형성된 플레이트로서 앞서 설명한 구조물(1)과의 결합을 위하여 편평한 구조를 가질 수 있으며 구조물(1)과의 결합구조에 따라서 다양한 구성이 가능하다.The
상기 결합프레임(415)은, 결합플레이트(413)의 변에서 돌출되어 후술하는 제2하우징(420)과 결합되는 판금 등에 의하여 일체로 형성되거나, 부분적으로 별도의 부재가 결합되는 등 다양한 구성이 가능하다.The
상기 제2하우징(420)은, 한 쌍의 열전모듈부(100), 냉각유로형성부(200) 및 방열유로형성부(300)가 내부에 설치되도록 제1하우징(410)과 함께 내부공간을 형성하는 구성으로서 다양한 구성이 가능하다.The
예로서, 상기 제2하우징(420)은, 제1하우징(410)과 결합되어 한 쌍의 열전모듈부(100), 냉각유로형성부(200) 및 방열유로형성부(300)가 설치되는 내부공간을 형성하는 구성으로서, 본 발명에 따른 열전냉각장치의 전면 및 측면을 형성하는 플레이트부재들로 구성될 수 있다.For example, the
한편 상기 제2하우징(420)은, 앞서 설명한 방열흡입부(310)를 통한 외부 공기의 흡입을 위한 흡입관통구(431)와, 방열배출구(320)에서 배출되는 공기가 외부로 배출될 수 있는 배출관통구(432)가 형성될 수 있다.On the other hand, the
상기 흡입관통구(431)는, 방열흡입부(310)를 통한 외부 공기의 흡입을 위하여 형성되는 관통공으로서 열전냉각장치의 전면 및 측면 중 적어도 일면에 형성될 수 있다.The suction through hole 431 may be formed on at least one surface of the front side and the side surface of the thermoelectric cooling device as a through hole formed for suction of external air through the heat
한편 본 발명에 따른 열전냉각장치는, 설명하지 않았지만, 열전모듈(110)에 대한 전원인가 및 제어, 방열유동형성부(350) 및 냉각공기유동형성부(250)의 구동 및 제어 등을 위한 센서, 전원장치, 제어장치 등을 포함할 수 있다.On the other hand, the thermoelectric cooling device according to the present invention, although not described, the sensor for powering and controlling the
그리고 상기 하우징(400)은, 사용자의 조작 및 제어를 위한 제어패널이 외부로 노출되도록 설치될 수 있다.The
한편 본 발명에 따른 열전냉각장치는, 하우징(400) 내부에 열전모듈부(100)의 배치를 최적화함으로써 장치의 구조를 최소화함과 아울로 구조를 간단화하여 냉방성능을 높임과 아울러 제조비용을 현저히 절감할 수 있는데 특징이 있다.Meanwhile, the thermoelectric cooling apparatus according to the present invention minimizes the structure of the apparatus by optimizing the arrangement of the thermoelectric module unit 100 in the
이에 한 쌍의 열전모듈(110)의 방열부(111)가 서로 마주보도록 설치된 제1실시예의 구성과 달리, 본 발명의 제2실시예로서, 도 19에 도시된 바와 같이, 한 쌍의 열전모듈(110)의 흡열부(112)가 서로 마주보도록 설치될 수 있다.Accordingly, unlike the configuration of the first embodiment in which the
즉, 본 발명에 따른 열전냉각장치는, 도 19 및 도 21a 내지 도 21d에 도시된 바와 같이, 하나 이상의 열전모듈(110)과, 열전모듈(110)의 방열부(111) 및 흡열부(112)에 각각 결합되는 제1열교환부(120) 및 제2열교환부(130)를 포함하며, 각 제2열교환부(130)가 중앙에 위치되도록 서로 간격을 두고 배치되는 한 쌍의 열전모듈부(100)들과; 중앙에 배치된 한 쌍의 열전모듈부(100)의 제2열교환부(130)들에 대응되어 설치되며, 외부 공기를 흡입하는 냉각흡입부(210)와, 냉각흡입부(210)로부터 흡입된 후 한 쌍의 열전모듈부(100)의 제2열교환부(130)를 거치면서 냉각된 공기를 외부로 배출하는 냉각배출구(220)를 연결하여 냉각유로(CF)를 형성하는 냉각유로형성부(200)와; 각 열전모듈부(100)의 제1열교환부(120)에 대응되어 설치되며, 외부 공기를 흡입하는 방열흡입부(310)와, 방열흡입부(310)로부터 흡입된 후 각 열전모듈부(100)의 제1열교환부(120)들을 거치면서 제1열교환부(120)들을 냉각한 공기를 외부로 배출하는 방열배출구(320)를 연결하여 방열유로(RF)를 형성하는 한 쌍의 방열유로형성부(300)와; 구조물(1)과 결합되고 한 쌍의 열전모듈부(100) 및 방열유로형성부(300)가 설치되며, 냉각유로형성부(200)의 냉각흡입부(210) 및 냉각배출구(220)가 구조물 내부와 연통되도록 냉각유로형성부(200)가 설치된 하우징(400)과; 냉각유로(CF)에 설치되어 냉각흡입부(210)로부터 냉각배출구(220)에 이르는 공기유동을 형성하는 하나 이상의 냉각공기유동형성부(250)와; 방열유로(RF)에 설치되어 방열흡입부(310)로부터 방열배출구(320)에 이르는 공기유동을 형성하는 하나 이상의 방열공기유동형성부(350)를 포함할 수 있다.That is, in the thermoelectric cooling apparatus according to the present invention, as shown in FIGS. 19 and 21A to 21D, one or more
상기와 같은 본 발명의 제2실시예에 따른 열전냉각장치는, 도 1 내지 도 18에 도시된 제1실시예에 따른 열전냉각장치의 구성과 대비하여, 제1열교환부 및 제2열교환부의 위치, 제2열교환부를 거치는 냉각유로(CF)를 형성하는 냉각유로형성부(200) 및 방열유로형성부(300)의 위치 및 구조를 제외한 나머지 구성은 거의 동일하거나 유사한바 자세한 설명은 생략한다.The thermoelectric cooling device according to the second embodiment of the present invention as described above, in contrast to the configuration of the thermoelectric cooling device according to the first embodiment shown in Figures 1 to 18, the position of the first heat exchanger and the second heat exchanger Except for the positions and structures of the cooling flow
구체적으로 살펴보면, 상기 하우징(400)은, 냉각유로형성부(200)의 냉각흡입부(210) 및 냉각배출구(220)가 외부로 노출되도록, 냉각유로형성부(200)의 냉각흡입부(210) 및 냉각배출구(220)에 대응되는 위치에 흡입개구(411) 및 배출개구(412)가 형성된 제1하우징(410)과; 한 쌍의 열전모듈부(100), 냉각유로형성부(200) 및 방열유로형성부(300)가 내부에 설치되도록 제1하우징(410)과 함께 내부공간을 형성하는 제2하우징(420)을 포함할 수 있다.In detail, the
상기 한 쌍의 열전모듈부(100)의 열전모듈(110)은, 냉각유로형성부(200)가 중앙에 위치되고, 한 쌍의 방열유로형성부(300)가 열전모듈부(100)의 열전모듈(110)을 기준으로 냉각유로형성부(200)에 대향된 위치에 위치되도록 하우징(400)의 내부공간을 구획하여 설치될 수 있다.In the
그리고 상기 제1열교환부(120)는, 열전모듈(110)의 방열부(111)에 결합된 방열플레이트(121)와, 방열플레이트(121)와 결합되는 복수의 히트파이프(122)들과, 히트파이프(122)의 길이방향으로 삽입되어 방열효과를 극대화하는 방열핀부재(123)들을 포함할 수 있다.The first
상기 냉각유로형성부(200)는, 열전모듈부(100)의 제2열교환부(130)의 배치방향을 따라서 길게 형성된 메인유로부(231)와, 메인유로부(231)의 상류측에 결합되며 냉각흡입부(210)가 형성된 상류측유로부(232)와, 메인유로부(231)의 하류측에 결합되며 냉각배출구(220)가 형성된 하류측유로부(233)를 포함할 수 있다.The cooling flow
한편 상기 제2열교환부(130)는, 도 21a 내지 도 21c에 도시된 바와 같이, 열교환부재(133)들의 배치구조에 따라서 다양한 구성이 가능하다.Meanwhile, the second
예로서, 상기 제2열교환부(130)는, 도 21a에 도시된 바와 같이, 열교환부재(133)들의 끝단이 서로 마주보도록 구성될 수 있다.For example, as illustrated in FIG. 21A, the second
다른 예로서, 상기 제2열교환부(130)는, 도 21b에 도시된 바와 같이, 열교환부재(133)들의 양 끝단이 대향되는 제2열교환부(130)의 방열플레이트(131)에 결합될 수 있다.As another example, as illustrated in FIG. 21B, the second
또 다른 예로서, 상기 제2열교환부(130)는, 도 21c에 도시된 바와 같이, 열교환부재(133)들이 교대로 상하로 중첩하여 배치될 수 있다.As another example, as illustrated in FIG. 21C, the second
또 다른 예로서, 상기 제2열교환부(130)는, 도 21c에 도시된 바와 같이, 복수의 열교환부재(133)들이 하나의 열교환부재 군으로 대향되는 제2열교환부의 열교환부재 군과 교대로 상하로 배치될 수 있다.As another example, as illustrated in FIG. 21C, the second
한편 상기와 같은 구성을 가지는 본 발명은, 공기의 흡입 및 냉각을 중심으로 설명하였으나 동일한 구성으로 필요에 따라서 열전모듈부(100)의 작동을 반대로 작동시켜 냉각기능이 아닌 가열기능을 수행할 수도 있음은 물론이다.On the other hand, the present invention having the configuration as described above, the air intake and cooling has been described mainly with the same configuration, the operation of the thermoelectric module unit 100 can be reversed if necessary to perform a heating function rather than a cooling function. Of course.
한편 상기와 같은 구성을 가지는 본 발명에 따른 열전냉각장치의 제2열교환부의 열교환이 이루어지는 동안 제2열교환부에는 응축수가 발생될 수 있으며, 발생된 응축수가 하측으로 흘러 전기부품을 손상시키는 등 안전상의 문제를 발생시키는 문제점이 있다. On the other hand, during the heat exchange of the second heat exchange part of the thermoelectric cooling device according to the present invention having the above configuration, condensed water may be generated in the second heat exchange part, and the generated condensed water flows downward to damage electrical components. There is a problem that causes problems.
이에 본 발명에 따른 열전냉각장치는, 본 출원인의 출원발명 중 하나인 한국 공개특허출원 제10-2016-0078824호에 기재된 응축수저장부 및 응축수제거부와 유사한 구성을 가지는 응축수핸들링부(900)를 추가로 포함할 수 있다.Accordingly, the thermoelectric cooling apparatus according to the present invention includes a
상기 응축수핸들링부(900)는, 본 발명에 따른 열전냉각장치의 제2열교환부의 열교환이 이루어지는 동안 제2열교환부에서 발생된 응축수를 저장하고, 저장된 응축수를 초음파를 이용하여 제거하는 구성으로서 응축수 저장 및 제거에 따라서 다양한 구성이 가능하다.The
예로서, 상기 응축수핸들링부(900)는, 제2열교환부의 열교환이 이루어지는 동안 제2열교환부에서 발생된 응축수를 저장하는 응축수저장부(910)와, 응축수저장부(910)에 저장된 응축수를 초음파에 의하여 작은 물입자, 즉 미스트를 형성하는 초음파부(920)와, 초음파부(920)에 의하여 형성된 미스트를 응축수저장부(910)의 외부로 배출시키기 위한 공기유동을 형성하는 미스트유동형성부(930)를 포함할 수 있다.For example, the
상기 응축수저장부(910)는, 제2열교환부의 열교환이 이루어지는 동안 제2열교환부에서 발생된 응축수를 저장하는 구성으로서 다양한 구성이 가능하다.The
예로서, 상기 응축수저장부(910)는, 하우징(400) 내 적소, 제2열교환부로부터 응축수가 흐름을 고려하여 제2열교환부보다 더 낮은 위치에 위치되며, 하우징(400) 내 설치위치에 따라서 형상 및 구조는 다양한 형상을 가질 수 있다.For example, the
예로서, 상기 응축수저장부(910)의 전체 형상은, 전체 형상이 하나 이상의 직사각형의 조합에 의한 형상을 가짐이 바람직하며, 응축수가 저장됨을 고려하여 그릇 구조를 가지며 상측이 개방된 저장하우징(911)과, 저장하우징(911)의 개구를 복개하는 커버부재(912)를 포함할 수 있다.For example, the overall shape of the
한편 상기 응축수저장부(910)는, 제2열교환부에서 발생된 응축수를 공급받기 위한 구조, 저장하우징(911) 내부에 발생된 미스트가 외부로 배출되는 하나 이상의 배출개구(913)와 배출개구(913)를 통한 미스트의 배출을 위한 공기가 미스트유동형성부(930)에 의하여 외부로부터 유입되는 하나 이상의 유입개구(914)를 포함하는 미스트 배출구조 등을 구비하여야 한다.Meanwhile, the
이에, 상기 저장하우징(911)은, 저장하우징(911) 내부에 발생된 미스트가 외부로 배출되는 하나 이상의 배출개구(913)와 배출개구(913)를 통한 미스트의 배출을 위한 공기가 미스트유동형성부(930)에 의하여 외부로부터 유입되는 하나 이상의 유입개구(914)가 측벽에 형성될 수 있다.Thus, the
상기 배출개구(913)는, 저장하우징(911)의 측벽에 형성되어 저장하우징(911) 내부에 발생된 미스트가 외부로 배출되는 개구로서, 저장하우징(911) 내부에 저장된 응축수의 수위보다 충분히 높은 위치에 형성됨이 바람직하다.The
한편 상기 배출개구(913)가 형성된 저장하우징(911)의 측벽의 외면에는, 미스트의 유동을 가이드하기 위한 유동가이드부(941)가 설치될 수 있다.On the other hand, the outer surface of the side wall of the
상기 유동가이드부(941)는, 미스트의 유동을 가이드하기 위하여 배출개구(913)가 형성된 저장하우징(911)의 측벽의 외면에 설치되는 구성으로서 다양한 구성이 가능하다. The
일례로서, 상기 유동가이드부(941)는, 미스트가 저장하우징(911)의 상측으로 유동됨이 바람직한바 저장하우징(911)의 측벽의 외면에서 상측으로 연장되는 가이드부재로 구성될 수 있다.As an example, the
상기 유입개구(914)는, 저장하우징(911)의 측벽에 형성되어 배출개구(913)를 통한 미스트의 배출을 위한 공기가 미스트유동형성부(930)에 의하여 외부로부터 유입되는 개구로서, 저장하우징(911) 내부에 저장된 응축수의 수위보다 충분히 높은 위치에 형성됨이 바람직하다.The
한편 상기 유입개구(914)를 통한 공기유입시 후술하는 초음파부(920)에 의하여 발생되는 물기둥(901) 등 초음파부(920)의 작동을 방해하지 않도록 유입개구(914)를 통한 공기가 상측으로 향하도록 가이드하는 공기가이드부(942)가 저장하우징(911)의 측벽 내면에 설치될 수 있다.On the other hand, the air through the inlet opening 914 so as not to interfere with the operation of the
상기 공기가이드부(942)는, 저장하우징(911)의 측벽 내면에 설치되어 유입개구(914)를 통한 공기가 상측으로 향하도록 가이드하는 구성으로서 다양한 구성이 가능하다.The
일례로서 공기가이드부(942)는, 저장하우징(911)의 측벽의 내면에서 상측으로 연장되는 가이드부재로 구성될 수 있다.As an example, the
한편 상기 응축수저장부(910)는, 제2열교환부에서 발생된 응축수를 다양한 구조 및 방법에 의하여 전달받게 되며, 예로서, 제2열교환부를 구성하는 냉각유로형성부(200)와 연결된 배관(902)이 커버부재(912)에 연결될 수 있다.The
이때 상기 커버부재(912)는, 배관(902)를 연결을 위한 배관연결구조가 설치될 수 있으며, 응축수가 안정적으로 유입될 수 있도록 배관(902)를 통한 응축수 유입부(903)는 응축수저장부(910)의 바닥까지 충분히 연장되는 것이 바람직하다.At this time, the
한편 상기 응축수저장부(910)는, 저장된 응축수의 양의 측정 및 초음파부(920)의 작동제어 등을 위한 수위센서(943)가 설치됨이 바람직하다.On the other hand, the
상기 수위센서(943)는, 저장된 응축수의 양의 측정 및 초음파부(920)의 작동제어 등을 위한 수위측정센서로서 수위측정방식에 따라서 다양한 구성이 가능하다.The
상기 초음파부(920)는, 응축수저장부(910)에 저장된 응축수를 초음파에 의하여 작은 물입자, 즉 미스트를 형성하는 구성으로서, 응축수저장부(910)에 설치되며 초음파를 발생시키는 하나 이상의 진동부(921)와, 진동자(921)의 작동 및 제어를 위한 작동부(922)를 포함할 수 있다.The
여기서 상기 응축수저장부(910)에 저장된 응축수를 후술하는 제1열교환부의 열교환 효율 향상을 위한 충분한 양의 미스트를 발생시키기 위해서는, 일반 가습기와 같은 원리의 적용보다는, 도 23c에 도시된 바와 같이, 응축수저장부(910) 내부에서 물기둥(901)이 발생될 정도로 진동자(921)를 강하게 구동함이 바람직하다.Here, in order to generate a sufficient amount of mist for improving the heat exchange efficiency of the first heat exchanger, which will be described later, the condensate stored in the
더 나아가, 상기 응축수저장부(910) 내부에서 물기둥(901)이 발생시킴에 있어서, 진동자(921)가 파손될 위험성이 있는바 이를 방지하기 위하여 응축수가 진동자(921)로부터 충분한 수위에 이상에서만 진동자(921)를 작동시킴이 바람직하다.Furthermore, when the
여기서 상기 응축수가 진동자(921)로부터 충분한 수위는, 10㎜ 이상인 것이 바람직하며, 40㎜ 이하인 것이 보다 바람직하다.It is preferable that the level of condensate from the
상기 응축수의 수위가 10㎜보다 작은 경우 진동자(921)가 파손될 위험이 있으며, 응축수의 수위가 40㎜보다 큰 경우 응축수가 너무 많아 진동자(921)에 의한 미스트의 발생량이 오히려 감소할 수 있는 문제점이 있다.If the level of the condensate is less than 10mm, there is a risk that the
여기서 상기 진동자(921)의 작동제어에 의하여 응축수저장부(910) 내 응축수의 수위를 10㎜~40㎜로 유지할 수 있다.Here, the level of the condensate in the
상기 미스트유동형성부(930)는, 초음파부(920)에 의하여 형성된 미스트를 응축수저장부(910)의 외부로 배출시키기 위한 공기유동을 형성하는 구성으로서 다양한 구성이 가능하다.The mist
예로서, 상기 상기 미스트유동형성부(930)는, 도 22a 내지 도 23c에 도시된 바와 같이, 응축수저장부(910)의 외측에서 유입개구(914)에 대응되어 설치된 팬으로 구성될 수 있다.For example, the mist
이상은 본 발명에 의해 구현될 수 있는 바람직한 실시예의 일부에 관하여 설명한 것에 불과하므로, 주지된 바와 같이 본 발명의 범위는 위의 실시예에 한정되어 해석되어서는 안 될 것이며, 위에서 설명된 본 발명의 기술적 사상과 그 근본을 함께하는 기술적 사상은 모두 본 발명의 범위에 포함된다고 할 것이다.Since the above has been described only with respect to some of the preferred embodiments that can be implemented by the present invention, the scope of the present invention, as is well known, should not be construed as limited to the above embodiments, the present invention described above It will be said that both the technical idea and the technical idea which together with the base are included in the scope of the present invention.
100 : 열전모듈부 200 : 냉각유로형성부
300 : 방열유로형성부 400 : 하우징
250 : 냉각공기유동형성부 350 : 방열공기유동형성부100: thermoelectric module unit 200: cooling flow path forming unit
300: heat dissipation path forming unit 400: housing
250: cooling air flow forming unit 350: heat radiation air flow forming unit
Claims (10)
상기 각 열전모듈부(100)에 대응되어 설치되며, 외부 공기를 흡입하는 냉각흡입부(210)와, 상기 냉각흡입부(210)로부터 흡입된 후 각 열전모듈부(100)의 제2열교환부(130)를 거치면서 냉각된 공기를 외부로 배출하는 냉각배출구(220)를 연결하여 냉각유로(CF)를 형성하는 한 쌍의 냉각유로형성부(200)와;
외부 공기를 흡입하는 방열흡입부(310)와, 상기 방열흡입부(310)로부터 흡입된 후 상기 한 쌍의 열전모듈부(100)들의 제1열교환부(120)들을 거치면서 상기 제1열교환부(120)들을 냉각한 공기를 외부로 배출하는 방열배출구(320)를 연결하여 방열유로(RF)를 형성하는 방열유로형성부(300)와;
구조물(1)과 결합되고 상기 한 쌍의 열전모듈부(100) 및 상기 방열유로형성부(300)가 설치되며, 상기 냉각유로형성부(200)의 냉각흡입부(210) 및 냉각배출구(220)가 상기 구조물 내부와 연통되도록 상기 한 쌍의 냉각유로형성부(200)가 설치된 하우징(400)과;
상기 냉각유로(CF)에 설치되어 상기 냉각흡입부(210)로부터 상기 냉각배출구(220)에 이르는 공기유동을 형성하는 하나 이상의 냉각공기유동형성부(250)와;
상기 방열유로(RF)에 설치되어 상기 방열흡입부(310)로부터 상기 방열배출구(320)에 이르는 공기유동을 형성하는 하나 이상의 방열공기유동형성부(350)를 포함하는 것을 특징으로 하는 공냉식 냉각을 이용한 열전냉각장치.At least one thermoelectric module 110 and the first heat exchanger 120 and the second heat exchanger 130 coupled to the heat dissipation unit 111 and the heat absorbing unit 112 of the thermoelectric module 110, respectively, A pair of thermoelectric module parts 100 disposed at intervals from each other such that each first heat exchange part 120 is positioned at the center;
It is installed corresponding to each of the thermoelectric module unit 100, the cooling suction unit 210 to suck the outside air, and the second heat exchange unit of each thermoelectric module unit 100 after being sucked from the cooling suction unit 210 A pair of cooling flow path forming units 200 which connect the cooling discharge ports 220 for discharging the cooled air to the outside while passing through the 130 to form a cooling flow path CF;
The first heat exchange part while passing through the heat dissipation suction part 310 for sucking outside air and the first heat exchange part 120 of the pair of thermoelectric module parts 100 after being sucked from the heat dissipation suction part 310. A heat dissipation flow path forming unit 300 connected to a heat dissipation discharge port 320 for discharging air cooled to the outside to form a heat dissipation flow path RF;
It is coupled to the structure (1) and the pair of thermoelectric module unit 100 and the heat dissipation flow path forming unit 300 is installed, the cooling suction portion 210 and the cooling outlet 220 of the cooling flow path forming unit 200 A housing 400 in which the pair of cooling flow path forming units 200 are installed such that the pair communicates with the inside of the structure;
At least one cooling air flow forming unit (250) installed in the cooling passage (CF) to form an air flow from the cooling suction unit (210) to the cooling discharge port (220);
Air cooling is characterized in that it comprises one or more heat dissipation air flow forming unit 350 is installed in the heat dissipation passage (RF) to form an air flow from the heat dissipation suction unit 310 to the heat dissipation outlet (320). Thermoelectric cooling device used.
상기 하우징(400)은,
상기 냉각유로형성부(200)의 냉각흡입부(210) 및 냉각배출구(220)가 외부로 노출되도록, 상기 냉각유로형성부(200)의 냉각흡입부(210) 및 냉각배출구(220)에 대응되는 위치에 흡입개구(411) 및 배출개구(412)가 형성된 제1하우징(410)과;
상기 한 쌍의 열전모듈부(100), 상기 냉각유로형성부(200) 및 상기 방열유로형성부(300)가 내부에 설치되도록 상기 제1하우징(410)과 함께 내부공간을 형성하는 제2하우징(420)을 포함하는 것을 특징으로 하는 공냉식 냉각을 이용한 열전냉각장치.The method according to claim 1,
The housing 400,
The cooling suction part 210 and the cooling outlet 220 of the cooling flow path forming unit 200 are exposed to the outside, so as to correspond to the cooling suction part 210 and the cooling outlet 220 of the cooling flow path forming unit 200. A first housing 410 having a suction opening 411 and a discharge opening 412 formed therein;
A second housing forming an inner space together with the first housing 410 such that the pair of thermoelectric module units 100, the cooling flow path forming unit 200, and the heat dissipation flow path forming unit 300 are installed therein. Thermoelectric cooling apparatus using air-cooled cooling, characterized in that it comprises a (420).
상기 한 쌍의 열전모듈부(100)의 열전모듈(110)은, 상기 방열유로형성부(300)가 중앙에 위치되고 상기 한 쌍의 냉각유로형성부(200)가 상기 열전모듈부(100)의 열전모듈(110)을 기준으로 상기 방열유로형성부(300)에 대향된 위치에 위치되도록 상기 하우징(400)의 내부공간을 구획하여 설치된 것을 특징으로 하는 공냉식 냉각을 이용한 열전냉각장치.The method according to claim 1 or 2,
In the thermoelectric module 110 of the pair of thermoelectric module units 100, the heat dissipation channel forming unit 300 is positioned at the center, and the pair of cooling channel forming units 200 are the thermoelectric module unit 100. The thermoelectric cooling device using air-cooled cooling, characterized in that installed by partitioning the inner space of the housing 400 so as to be located in a position opposite to the heat dissipation flow path forming unit 300 on the basis of the thermoelectric module (110).
상기 제1열교환부(120)는,
상기 열전모듈(110)의 방열부(111)에 결합된 방열플레이트(121)와, 상기 방열플레이트(121)와 결합되는 복수의 히트파이프(122)들과, 상기 히트파이프(122)의 길이방향으로 삽입되어 방열효과를 극대화하는 방열핀부재(123)들을 포함하는 것을 특징으로 하는 공냉식 냉각을 이용한 열전냉각장치.The method according to claim 3,
The first heat exchange unit 120,
A heat dissipation plate 121 coupled to the heat dissipation unit 111 of the thermoelectric module 110, a plurality of heat pipes 122 coupled to the heat dissipation plate 121, and a longitudinal direction of the heat pipe 122. Is inserted into the thermoelectric cooling device using air-cooled cooling, characterized in that it comprises a heat radiation fin member 123 to maximize the heat dissipation effect.
상기 냉각유로형성부(200)는,
상기 열전모듈부(100)의 제2열교환부(130)의 배치방향을 따라서 길게 형성된 메인유로부(231)와,
상기 메인유로부(231)의 상류측에 결합되며 상기 냉각흡입부(210)가 형성된 상류측유로부(232)와,
상기 메인유로부(231)의 하류측에 결합되며 상기 냉각배출구(220)가 형성된 하류측유로부(233)를 포함하는 것을 특징으로 하는 공냉식 냉각을 이용한 열전냉각장치.The method according to claim 3,
The cooling flow path forming unit 200,
A main flow path part 231 formed long along the arrangement direction of the second heat exchange part 130 of the thermoelectric module part 100;
An upstream side flow path part 232 coupled to an upstream side of the main flow path part 231 and having the cooling suction part 210 formed therein;
A thermoelectric cooling device using air-cooled cooling, which is coupled to a downstream side of the main flow path part 231 and comprises a downstream side flow path part 233 in which the cooling discharge port 220 is formed.
중앙에 배치된 상기 한 쌍의 열전모듈부(100)의 제2열교환부(130)들에 대응되어 설치되며, 외부 공기를 흡입하는 냉각흡입부(210)와, 상기 냉각흡입부(210)로부터 흡입된 후 상기 한 쌍의 열전모듈부(100)의 제2열교환부(130)를 거치면서 냉각된 공기를 외부로 배출하는 냉각배출구(220)를 연결하여 냉각유로(CF)를 형성하는 냉각유로형성부(200)와;
상기 각 열전모듈부(100)의 제1열교환부(120)에 대응되어 설치되며, 외부 공기를 흡입하는 방열흡입부(310)와, 상기 방열흡입부(310)로부터 흡입된 후 상기 각 열전모듈부(100)의 제1열교환부(120)들을 거치면서 상기 제1열교환부(120)들을 냉각한 공기를 외부로 배출하는 방열배출구(320)를 연결하여 방열유로(RF)를 형성하는 한 쌍의 방열유로형성부(300)와;
구조물(1)과 결합되고 상기 한 쌍의 열전모듈부(100) 및 상기 방열유로형성부(300)가 설치되며, 상기 냉각유로형성부(200)의 냉각흡입부(210) 및 냉각배출구(220)가 상기 구조물 내부와 연통되도록 상기 냉각유로형성부(200)가 설치된 하우징(400)과;
상기 냉각유로(CF)에 설치되어 상기 냉각흡입부(210)로부터 상기 냉각배출구(220)에 이르는 공기유동을 형성하는 하나 이상의 냉각공기유동형성부(250)와;
상기 방열유로(RF)에 설치되어 상기 방열흡입부(310)로부터 상기 방열배출구(320)에 이르는 공기유동을 형성하는 하나 이상의 방열공기유동형성부(350)를 포함하는 것을 특징으로 하는 공냉식 냉각을 이용한 열전냉각장치.At least one thermoelectric module 110 and the first heat exchanger 120 and the second heat exchanger 130 coupled to the heat dissipation unit 111 and the heat absorbing unit 112 of the thermoelectric module 110, respectively, A pair of thermoelectric module parts 100 disposed at intervals from each other such that each second heat exchange part 130 is positioned at the center;
Installed in correspondence with the second heat exchanger 130 of the pair of thermoelectric module unit 100 disposed in the center, and the cooling suction unit 210 for sucking the outside air, and from the cooling suction unit 210 After being sucked through the second heat exchange unit 130 of the pair of thermoelectric module unit 100 while connecting the cooling outlet 220 for discharging the cooled air to the outside to form a cooling flow path (CF) Forming unit 200;
It is installed to correspond to the first heat exchange unit 120 of each of the thermoelectric module unit 100, the heat absorbing suction unit 310 to suck the outside air, and the suction after the heat absorbing suction unit 310 and each of the thermoelectric module A pair of heat dissipation outlets 320 for discharging air cooled through the first heat exchangers 120 to the outside while passing through the first heat exchangers 120 of the part 100 to form a heat dissipation flow path RF. A heat dissipation flow path forming unit 300;
It is coupled to the structure (1) and the pair of thermoelectric module unit 100 and the heat dissipation flow path forming unit 300 is installed, the cooling suction portion 210 and the cooling outlet 220 of the cooling flow path forming unit 200 A housing 400 in which the cooling flow path forming unit 200 is installed to communicate with the inside of the structure;
At least one cooling air flow forming unit (250) installed in the cooling passage (CF) to form an air flow from the cooling suction unit (210) to the cooling discharge port (220);
Air cooling is characterized in that it comprises one or more heat dissipation air flow forming unit 350 is installed in the heat dissipation passage (RF) to form an air flow from the heat dissipation suction unit 310 to the heat dissipation outlet (320). Thermoelectric cooling device used.
상기 하우징(400)은,
상기 냉각유로형성부(200)의 냉각흡입부(210) 및 냉각배출구(220)가 외부로 노출되도록, 상기 냉각유로형성부(200)의 냉각흡입부(210) 및 냉각배출구(220)에 대응되는 위치에 흡입개구(411) 및 배출개구(412)가 형성된 제1하우징(410)과;
상기 한 쌍의 열전모듈부(100), 상기 냉각유로형성부(200) 및 상기 방열유로형성부(300)가 내부에 설치되도록 상기 제1하우징(410)과 함께 내부공간을 형성하는 제2하우징(420)을 포함하는 것을 특징으로 하는 공냉식 냉각을 이용한 열전냉각장치.The method according to claim 6,
The housing 400,
The cooling suction part 210 and the cooling outlet 220 of the cooling flow path forming unit 200 are exposed to the outside, so as to correspond to the cooling suction part 210 and the cooling outlet 220 of the cooling flow path forming unit 200. A first housing 410 having a suction opening 411 and a discharge opening 412 formed therein;
A second housing forming an inner space together with the first housing 410 such that the pair of thermoelectric module units 100, the cooling flow path forming unit 200, and the heat dissipation flow path forming unit 300 are installed therein. Thermoelectric cooling apparatus using air-cooled cooling, characterized in that it comprises a (420).
상기 한 쌍의 열전모듈부(100)의 열전모듈(110)은, 상기 냉각유로형성부(200)가 중앙에 위치되고, 상기 한 쌍의 방열유로형성부(300)가 상기 열전모듈부(100)의 열전모듈(110)을 기준으로 상기 냉각유로형성부(200)에 대향된 위치에 위치되도록 상기 하우징(400)의 내부공간을 구획하여 설치된 것을 특징으로 하는 공냉식 냉각을 이용한 열전냉각장치.The method according to claim 6 or 7,
In the thermoelectric module 110 of the pair of thermoelectric module units 100, the cooling flow path forming unit 200 is positioned at the center, and the pair of heat dissipation flow path forming unit 300 is the thermoelectric module unit 100. The thermoelectric cooling device using air-cooled cooling, characterized in that installed by partitioning the inner space of the housing 400 to be located in a position opposite to the cooling flow path forming unit 200 on the basis of the thermoelectric module (110).
상기 제1열교환부(120)는,
상기 열전모듈(110)의 방열부(111)에 결합된 방열플레이트(121)와, 상기 방열플레이트(121)와 결합되는 복수의 히트파이프(122)들과, 상기 히트파이프(122)의 길이방향으로 삽입되어 방열효과를 극대화하는 방열핀부재(123)들을 포함하는 것을 특징으로 하는 공냉식 냉각을 이용한 열전냉각장치.The method according to claim 8,
The first heat exchange unit 120,
A heat dissipation plate 121 coupled to the heat dissipation unit 111 of the thermoelectric module 110, a plurality of heat pipes 122 coupled to the heat dissipation plate 121, and a longitudinal direction of the heat pipe 122. Is inserted into the thermoelectric cooling device using air-cooled cooling, characterized in that it comprises a heat radiation fin member 123 to maximize the heat dissipation effect.
상기 냉각유로형성부(200)는,
상기 열전모듈부(100)의 제2열교환부(130)의 배치방향을 따라서 길게 형성된 메인유로부(231)와,
상기 메인유로부(231)의 상류측에 결합되며 상기 냉각흡입부(210)가 형성된 상류측유로부(232)와,
상기 메인유로부(231)의 하류측에 결합되며 상기 냉각배출구(220)가 형성된 하류측유로부(233)를 포함하는 것을 특징으로 하는 공냉식 냉각을 이용한 열전냉각장치.The method according to claim 8,
The cooling flow path forming unit 200,
A main flow path part 231 formed long along the arrangement direction of the second heat exchange part 130 of the thermoelectric module part 100;
An upstream side flow path part 232 coupled to an upstream side of the main flow path part 231 and having the cooling suction part 210 formed therein;
A thermoelectric cooling device using air-cooled cooling, which is coupled to a downstream side of the main flow path part 231 and comprises a downstream side flow path part 233 in which the cooling discharge port 220 is formed.
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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KR20230152299A (en) | 2022-04-27 | 2023-11-03 | 김재원 | Air-cooled cooling device capable of emergency firefighting operation in fire and emergency firefighting operation method using the same |
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2019
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