KR102621717B1 - Thermoelectric module - Google Patents

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KR102621717B1
KR102621717B1 KR1020190136705A KR20190136705A KR102621717B1 KR 102621717 B1 KR102621717 B1 KR 102621717B1 KR 1020190136705 A KR1020190136705 A KR 1020190136705A KR 20190136705 A KR20190136705 A KR 20190136705A KR 102621717 B1 KR102621717 B1 KR 102621717B1
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Abstract

본 발명은 열전 모듈에 관한 것으로, 제1구조체, 제1구조체에 회전 가능하게 연결되는 제2구조체, 제2구조체에 회전 가능하게 연결되는 제3구조체, 일측은 제3구조체에 회전 가능하게 연결되고 다른 일측은 제1구조체에 회전 가능하게 연결되며 제1구조체 내지 제3구조체와 상호 협조적으로 동일 평면상에서 선택적으로 수축 및 팽창 가능한 오그제틱(auxetic) 구조를 형성하는 제4구조체를 포함하는 구조체 유닛; 및 제1구조체 내지 제4구조체에 개별적으로 마련되는 단위열전소재;를 포함한다.The present invention relates to a thermoelectric module, comprising: a first structure, a second structure rotatably connected to the first structure, a third structure rotatably connected to the second structure, one side of which is rotatably connected to the third structure; The other side is rotatably connected to the first structure and includes a fourth structure that forms an auxetic structure that can selectively contract and expand on the same plane in cooperation with the first to third structures; and unit thermoelectric materials individually provided in the first to fourth structures.

Description

열전 모듈{THERMOELECTRIC MODULE}Thermoelectric module {THERMOELECTRIC MODULE}

본 발명은 열전 모듈에 관한 것으로, 보다 구체적으로 열전 모듈의 설치 면적을 선택적으로 조절할 수 있는 열전 모듈에 관한 것이다.The present invention relates to a thermoelectric module, and more specifically, to a thermoelectric module that can selectively adjust the installation area of the thermoelectric module.

열전소자는 열에너지와 전기에너지를 변환하는 소자로서, 열전 모듈, 펠티어소자, TEC(Thermoelectric Cooler) 등의 용어로도 불리고 있으며, 서로 다른 도체로 이루어진 회로의 양단에 전류를 흐르게 하면 한쪽은 가열되고 다른 한쪽은 냉각되는 펠티어 효과(Peltier Effect)를 이용하여 냉각 또는 가열수단으로 널리 사용되고 있다.A thermoelectric element is a device that converts thermal energy and electrical energy. It is also called by terms such as thermoelectric module, Peltier element, and TEC (Thermoelectric Cooler). When current flows through both ends of a circuit made of different conductors, one side is heated and the other is cooled. One side is widely used as a cooling or heating means using the Peltier Effect, which is cooling.

일반적으로 열전 모듈은 기판 상에 복수개의 열전소재(예를 들어, P형 열전소재 및 N형 열전소재)를 연결하여 제작되며, 열 손실이 적고 빠른 온도 제어가 가능한 이점이 있다.In general, thermoelectric modules are manufactured by connecting a plurality of thermoelectric materials (for example, P-type thermoelectric material and N-type thermoelectric material) on a substrate, and have the advantage of low heat loss and rapid temperature control.

한편, 열전 모듈은 설치 환경이나 요구되는 조건에 따라 설치 면적이 달라져야 한다.Meanwhile, the installation area of thermoelectric modules must vary depending on the installation environment or required conditions.

그러나, 기존에는 열전 모듈의 설치 면적을 선택적으로 조절할 수 없고, 설치 환경이나 열교환기(열전 모듈용 열교환기)의 사양에 따라 열전 모듈을 구성하는 기판 및 열전소재를 일일이 주문제작 방식으로 제작해야 함에 따라, 제작이 번거롭고 불편한 문제점이 있으며, 제작 비용 및 시간이 과다하게 소모되는 문제점이 있다.However, conventionally, the installation area of the thermoelectric module cannot be selectively adjusted, and the substrate and thermoelectric materials that make up the thermoelectric module must be individually custom-manufactured according to the installation environment or the specifications of the heat exchanger (heat exchanger for thermoelectric modules). Accordingly, there is a problem that production is cumbersome and inconvenient, and there is a problem that production cost and time are excessively consumed.

이에 따라, 최근에는 열전 모듈의 설치 면적을 선택적으로 조절하기 위한 다양한 연구가 이루어지고 있으나, 아직 미흡하여 이에 대한 개발이 요구되고 있다.Accordingly, various studies have been conducted recently to selectively control the installation area of thermoelectric modules, but this is still insufficient and development is required.

본 발명은 설치 면적을 선택적으로 조절할 수 있는 열전 모듈을 제공하는 것을 목적으로 한다.The purpose of the present invention is to provide a thermoelectric module whose installation area can be selectively adjusted.

또한, 본 발명은 제작 시간을 단축하고, 원가를 절감할 수 있도록 하는 것을 목적으로 한다.Additionally, the purpose of the present invention is to shorten the production time and reduce costs.

또한, 본 발명은 열전 모듈의 열저항을 선택적으로 조절할 수 있도록 하는 것을 목적으로 한다.Additionally, the purpose of the present invention is to be able to selectively control the thermal resistance of a thermoelectric module.

또한, 본 발명은 열전 모듈의 성능을 극대화할 수 있으며, 적용 분야를 확대할 수 있도록 하는 것을 목적으로 한다.In addition, the purpose of the present invention is to maximize the performance of thermoelectric modules and expand their application fields.

상술한 본 발명의 목적들을 달성하기 위한 본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 열전 모듈은, 제1구조체, 제1구조체에 회전 가능하게 연결되는 제2구조체, 제2구조체에 회전 가능하게 연결되는 제3구조체, 일측은 제3구조체에 회전 가능하게 연결되고 다른 일측은 제1구조체에 회전 가능하게 연결되며 제1구조체 내지 제3구조체와 상호 협조적으로 동일 평면상에서 선택적으로 수축 및 팽창 가능한 오그제틱(auxetic) 구조를 형성하는 제4구조체를 포함하는 구조체 유닛; 및 제1구조체 내지 제4구조체에 개별적으로 마련되는 단위열전소재;를 포함한다.According to a preferred embodiment of the present invention for achieving the purposes of the present invention described above, the thermoelectric module includes a first structure, a second structure rotatably connected to the first structure, and a second structure rotatably connected to the second structure. 3 structures, one side of which is rotatably connected to the third structure, the other side of which is rotatably connected to the first structure, and an auxetic that can selectively contract and expand on the same plane in cooperation with the first to third structures. ) a structural unit including a fourth structure forming a structure; and unit thermoelectric materials individually provided in the first to fourth structures.

이는, 설치 환경 및 요구되는 조건에 따라 열전 모듈의 설치 면적을 선택적으로 조절하기 위함이다.This is to selectively adjust the installation area of the thermoelectric module according to the installation environment and required conditions.

즉, 기존에는 열전 모듈의 설치 면적을 선택적으로 조절할 수 없고, 설치 환경이나 열교환기(열전 모듈용 열교환기)의 사양에 따라 열전 모듈을 구성하는 기판 및 열전소재를 일일이 주문제작 방식으로 제작해야 함에 따라, 제작이 번거롭고 불편한 문제점이 있으며, 제작 비용 및 시간이 과다하게 소모되는 문제점이 있다.In other words, conventionally, the installation area of the thermoelectric module cannot be selectively adjusted, and the substrate and thermoelectric materials that make up the thermoelectric module must be individually custom-manufactured according to the installation environment or the specifications of the heat exchanger (heat exchanger for thermoelectric modules). Accordingly, there is a problem that production is cumbersome and inconvenient, and there is a problem that production cost and time are excessively consumed.

하지만, 본 발명은 설치 환경 또는 열교환기의 사양에 따라 구조체 유닛이 선택적으로 수축 및 팽창되며 되도록 하는 것에 의하여, 열전 모듈을 구성하는 기판 및 열전소재를 일일이 제작하지 않고도, 열전 모듈의 설치 면적을 조절하는 유리한 효과를 얻을 수 있다.However, the present invention allows the structural unit to selectively contract and expand according to the installation environment or the specifications of the heat exchanger, thereby controlling the installation area of the thermoelectric module without individually manufacturing the substrate and thermoelectric material that constitutes the thermoelectric module. You can achieve beneficial effects.

더욱이, 열전 모듈의 설치 면적이 선택적으로 조절되도록 하는 것에 의하여, 열전 모듈을 구성하는 기판 및 열전소재를 일일이 제작하지 않고도, 열전 모듈의 열저항을 조절하는 유리한 효과를 얻을 수 있다.Moreover, by allowing the installation area of the thermoelectric module to be selectively adjusted, the advantageous effect of controlling the thermal resistance of the thermoelectric module can be obtained without individually manufacturing the substrate and thermoelectric materials constituting the thermoelectric module.

이는, 열전 모듈의 작동 면적(열전소재 면적)이 동일한 조건에서 열전 모듈의 전체 설치 면적을 가변시키면 열전 모듈의 열저항을 조절할 수 있다는 것에 기인한 것이다. 예를 들어, 열전 모듈의 작동 면적(단위열전소재 면적)이 동일한 조건에서 열전 모듈의 전체 설치 면적이 증가(각 단위열전소재 사이의 공간 증가)하면 열전 모듈의 열저항이 감소할 수 있고, 이와 반대로 열전 모듈의 전체 설치 면적이 감소(각 단위열전소재 사이의 공간 감소)하면 열전 모듈의 열저항이 증가할 수 있으므로, 열전 모듈의 전체 설치 면적을 가변시킴으로써 열전 모듈의 열저항을 선택적으로 조절할 수 있다.This is due to the fact that the thermal resistance of the thermoelectric module can be adjusted by changing the total installation area of the thermoelectric module under conditions where the operating area (thermoelectric material area) of the thermoelectric module is the same. For example, under conditions where the operating area (unit thermoelectric material area) of the thermoelectric module is the same, if the total installation area of the thermoelectric module increases (increasing the space between each unit thermoelectric material), the thermal resistance of the thermoelectric module may decrease; Conversely, if the total installation area of the thermoelectric module decreases (reduces the space between each unit thermoelectric material), the thermal resistance of the thermoelectric module may increase, so the thermal resistance of the thermoelectric module can be selectively adjusted by varying the total installation area of the thermoelectric module. there is.

본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 구조체 유닛은 단 하나만이 사용되거나, 상호 연동 가능하게 복수개가 연속적으로 연결될 수 있다. According to a preferred embodiment of the present invention, only one structural unit may be used, or a plurality of structural units may be connected consecutively to be interconnected.

제1구조체 내지 제4구조체는 단위열전소재를 개별적으로 수용할 수 있는 다양한 구조로 형성될 수 있다.The first to fourth structures may be formed in various structures that can individually accommodate unit thermoelectric materials.

일 예로, 제1구조체는, 제1상부기판, 및 제1상부기판의 하부에 이격되게 배치되는 제1하부기판을 포함하고, 제2구조체는, 제2상부기판, 및 제2상부기판의 하부에 이격되게 배치되는 제2하부기판을 포함하고, 제3구조체는, 제3상부기판, 및 제3상부기판의 하부에 이격되게 배치되는 제3하부기판을 포함하고, 제4구조체는, 제4상부기판, 및 제4상부기판의 하부에 이격되게 배치되는 제4하부기판을 포함하되, 단위열전소재는, 제1상부기판 및 제1하부기판의 사이, 제2상부기판 및 제2하부기판의 사이, 제3상부기판 및 제3하부기판의 사이, 제4상부기판 및 제4하부기판의 사이에는 각각 개재된다.As an example, the first structure includes a first upper substrate and a first lower substrate spaced apart from the lower portion of the first upper substrate, and the second structure includes a second upper substrate and a lower portion of the second upper substrate. It includes a second lower substrate spaced apart from each other, the third structure includes a third upper substrate, and a third lower substrate is spaced apart from the bottom of the third upper substrate, and the fourth structure includes a fourth structure. It includes an upper substrate and a fourth lower substrate spaced apart from the lower portion of the fourth upper substrate, wherein the unit thermoelectric material is between the first upper substrate and the first lower substrate, and between the second upper substrate and the second lower substrate. It is interposed between the third upper substrate and the third lower substrate, and between the fourth upper substrate and the fourth lower substrate, respectively.

이때, 단위열전소재는 N형 열전소재와 P형 열전소재 중 어느 하나일 수 있다.At this time, the unit thermoelectric material may be either an N-type thermoelectric material or a P-type thermoelectric material.

제1구조체 내지 제4구조체는 오그제틱 구조를 형성할 수 있는 다양한 방식으로 회전 가능하게 연결될 수 있다.The first to fourth structures may be rotatably connected in various ways to form an organic structure.

일 예로, 제1구조체의 일모서리부에는 제1힌지부가 형성되고, 제1구조체의 다른 일모서리부에는 제2힌지부가 형성되며, 제2구조체의 일모서리부에는 제1힌지부에 회전 가능하게 연결되는 제3힌지부가 형성되고, 제2구조체의 다른 일모서리부에는 제4힌지부가 형성되며, 제3구조체의 일모서리부에는 제4힌지부에 회전 가능하게 연결되는 제5힌지부가 형성되고, 제3구조체의 다른 일모서리부에는 제6힌지부가 형성되며, 제4구조체의 일모서리부에는 제6힌지부에 회전 가능하게 연결되는 제7힌지부가 형성되고, 제4구조체의 다른 일모서리부에는 제2힌지부에 회전 가능하게 연결되는 제8힌지부가 형성된다.For example, a first hinge portion is formed at one edge of the first structure, a second hinge portion is formed at another edge portion of the first structure, and the first hinge portion is rotatable at one edge portion of the second structure. A third hinge part is formed to be connected, a fourth hinge part is formed at another edge of the second structure, and a fifth hinge part is formed at one edge of the third structure to be rotatably connected to the fourth hinge part, A sixth hinge portion is formed on another edge of the third structure, a seventh hinge portion rotatably connected to the sixth hinge portion is formed on one edge portion of the fourth structure, and a seventh hinge portion is formed on another edge portion of the fourth structure. An eighth hinge portion is formed rotatably connected to the second hinge portion.

바람직하게, 제1힌지부는, 제1상부기판에 형성되는 제1상부힌지 및 제1하부기판에 형성되는 제1하부힌지를 포함하고, 제2힌지부는, 제1상부기판에 형성되는 제2상부힌지 및 제1하부기판에 형성되는 제2하부힌지를 포함하고, 제3힌지부는, 제2상부기판에 형성되며 제1상부힌지에 회전 가능하게 연결되는 제3상부힌지 및 제2하부기판에 형성되며 제1하부힌지에 회전 가능하게 연결되는 제3하부힌지를 포함하고, 제4힌지부는, 제2상부기판에 형성되는 제4상부힌지 및 제2하부기판에 형성되는 제4하부힌지를 포함하고, 제5힌지부는, 제3상부기판에 형성되며 제4상부힌지에 회전 가능하게 연결되는 제5상부힌지 및 제3하부기판에 형성되며 제4하부힌지에 회전 가능하게 연결되는 제5하부힌지를 포함하고, 제6힌지부는, 제3상부기판에 형성되는 제6상부힌지 및 제3하부기판에 형성되는 제6하부힌지를 포함하고, 제7힌지부는, 제4상부기판에 형성되며 제6상부힌지에 회전 가능하게 연결되는 제7상부힌지 및 제4하부기판에 형성되며 제6하부힌지에 회전 가능하게 연결되는 제7하부힌지를 포함하고, 제8힌지부는, 제4상부기판에 형성되며 제2상부힌지에 회전 가능하게 연결되는 제8상부힌지 및 제4하부기판에 형성되며 제2하부힌지에 회전 가능하게 연결되는 제8하부힌지를 포함한다.Preferably, the first hinge portion includes a first upper hinge formed on the first upper substrate and a first lower hinge formed on the first lower substrate, and the second hinge portion includes a second upper hinge formed on the first upper substrate. It includes a hinge and a second lower hinge formed on the first lower substrate, and a third hinge portion is formed on the second upper substrate and rotatably connected to the first upper hinge and formed on the second lower substrate. and includes a third lower hinge rotatably connected to the first lower hinge, and the fourth hinge portion includes a fourth upper hinge formed on the second upper substrate and a fourth lower hinge formed on the second lower substrate. , the fifth hinge portion includes a fifth upper hinge formed on the third upper substrate and rotatably connected to the fourth upper hinge, and a fifth lower hinge formed on the third lower substrate and rotatably connected to the fourth lower hinge. The sixth hinge portion includes a sixth upper hinge formed on the third upper substrate and the sixth lower hinge formed on the third lower substrate, and the seventh hinge portion is formed on the fourth upper substrate and includes the sixth upper hinge portion. It includes a seventh upper hinge rotatably connected to the hinge and a seventh lower hinge formed on the fourth lower substrate and rotatably connected to the sixth lower hinge, and the eighth hinge portion is formed on the fourth upper substrate and It includes an eighth upper hinge rotatably connected to the second upper hinge and an eighth lower hinge formed on the fourth lower substrate and rotatably connected to the second lower hinge.

이와 같이, 제1상부힌지 내지 제8상부힌지, 제1하부힌지 내지 제8하부힌지를 이용하여 제1구조체 내지 제4구조체의 상부 및 하부에 이중으로 회전 연결 구조를 형성하는 것에 의하여, 구조체 유닛의 구조적 강도를 향상시키고, 제1구조체 내지 제4구조체의 구동(회전) 안정성 및 신뢰성을 향상시키는 유리한 효과를 얻을 수 있다.In this way, by forming a double rotation connection structure at the upper and lower parts of the first to fourth structures using the first to eighth upper hinges and the first to eighth lower hinges, the structural unit The advantageous effect of improving the structural strength and improving the driving (rotation) stability and reliability of the first to fourth structures can be obtained.

본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 열전 모듈은, 제1하부기판, 제2하부기판, 제3하부기판 및 제4하부기판의 내면에 각각 구비되며, 단위열전소재의 일단에 전기적으로 연결되는 제1전극; 및 제1상부기판, 제2상부기판, 제3상부기판 및 제4상부기판의 내면에 각각 구비되며, 단위열전소재의 다른 일단에 전기적으로 연결되는 제2전극;을 포함한다.According to a preferred embodiment of the present invention, the thermoelectric module is provided on the inner surfaces of the first lower substrate, the second lower substrate, the third lower substrate, and the fourth lower substrate, respectively, and is electrically connected to one end of the unit thermoelectric material. 1 electrode; and a second electrode provided on the inner surfaces of the first upper substrate, second upper substrate, third upper substrate, and fourth upper substrate, respectively, and electrically connected to the other end of the unit thermoelectric material.

바람직하게, 제1구조체 내지 제4구조체에 각각 마련되는 복수개의 단위열전소재는 직렬(직렬 회로)로 연결된다.Preferably, a plurality of unit thermoelectric materials provided in each of the first to fourth structures are connected in series (series circuit).

복수개의 단위열전소재의 직렬 연결 구조는 요구되는 조건 및 설계 사양에 따라 다양하게 변경될 수 있다. 일 예로, 복수개의 단위열전소재는 제1상부힌지 내지 제8상부힌지, 제1하부힌지 내지 제8하부힌지 중 어느 하나 이상을 매개로 직렬로 연결될 수 있다.The series connection structure of a plurality of unit thermoelectric materials can be changed in various ways depending on required conditions and design specifications. As an example, a plurality of unit thermoelectric materials may be connected in series through one or more of the first to eighth upper hinges and the first to eighth lower hinges.

바람직하게, 열전 모듈은, 제1상부힌지와 제3상부힌지를 회전 가능하게 결합하며 제2전극에 전기적으로 연결되는 제1전기전도성 힌지축, 제4하부힌지와 제5하부힌지를 회전 가능하게 결합하며 제1전극에 전기적으로 연결되는 제2전기전도성 힌지축, 제6상부힌지와 제7상부힌지를 회전 가능하게 결합하며 제2전극에 전기적으로 연결되는 제3전기전도성 힌지축을 포함한다.Preferably, the thermoelectric module rotatably combines the first upper hinge and the third upper hinge and rotatably connects the first electrically conductive hinge shaft to the second electrode, the fourth lower hinge, and the fifth lower hinge. It includes a second electrically conductive hinge shaft that is coupled and electrically connected to the first electrode, and a third electrically conductive hinge shaft that rotatably couples the sixth upper hinge and the seventh upper hinge and is electrically connected to the second electrode.

더욱 바람직하게, 열전 모듈은, 제1하부힌지와 제3하부힌지를 회전 가능하게 결합하며 제1전극과 전기적으로 분리되는 제1비도전성 힌지축, 제4상부힌지와 제5상부힌지를 회전 가능하게 결합하며, 제2전극과 전기적으로 분리되는 제2비도전성 힌지축, 제6하부힌지와 제7하부힌지를 회전 가능하게 결합하며 제1전극에 전기적으로 분리되는 제3비도전성 힌지축을 포함한다.More preferably, the thermoelectric module rotatably couples the first lower hinge and the third lower hinge, and rotates the first non-conductive hinge axis, the fourth upper hinge, and the fifth upper hinge, which are electrically separated from the first electrode. It is coupled to each other and includes a second non-conductive hinge axis that is electrically separated from the second electrode, and a third non-conductive hinge axis that rotatably couples the sixth lower hinge and the seventh lower hinge and is electrically separated from the first electrode. .

상술한 바와 같이 본 발명에 따르면, 열저항을 선택적으로 조절하는 유리한 효과를 얻을 수 있다.As described above, according to the present invention, the advantageous effect of selectively controlling thermal resistance can be obtained.

또한, 본 발명에 따르면 제작 시간을 단축하고, 원가를 절감하는 유리한 효과를 얻을 수 있다.In addition, according to the present invention, the advantageous effect of shortening the production time and reducing the cost can be obtained.

또한, 본 발명에 따르면 열전 모듈의 열저항을 선택적으로 조절하는 유리한 효과를 얻을 수 있다.In addition, according to the present invention, the advantageous effect of selectively controlling the thermal resistance of the thermoelectric module can be obtained.

또한, 본 발명에 따르면 열전 모듈의 성능을 극대화할 수 있으며, 적용 분야를 확대하는 유리한 효과를 얻을 수 있다.In addition, according to the present invention, the performance of the thermoelectric module can be maximized and the advantageous effect of expanding the field of application can be obtained.

도 1은 본 발명에 따른 열전 모듈을 설명하기 위한 분리사시도이다.
도 2 및 도 3은 본 발명에 따른 열전 모듈을 설명하기 위한 평면도이다.
도 4는 본 발명에 따른 열전 모듈로서, 제1구조체와 제2구조체의 결합 구조를 설명하기 위한 도면이다.
도 5는 본 발명에 따른 열전 모듈로서, 제2구조체와 제3구조체의 결합 구조를 설명하기 위한 도면이다.
도 6은 본 발명에 따른 열전 모듈로서, 제3구조체와 제4구조체의 결합 구조를 설명하기 위한 도면이다.
도 7은 본 발명에 따른 열전 모듈로서, 제4구조체와 제1구조체의 결합 구조를 설명하기 위한 도면이다.
도 8은 본 발명에 따른 열전 모듈로서, 제1상부기판, 제2상부기판, 제3상부기판 및 제4상부기판의 연결 구조를 설명하기 위한 도면이다.
도 9는 본 발명에 따른 열전 모듈로서, 제1하부기판, 제2하부기판, 제3하부기판 및 제4하부기판의 연결 구조를 설명하기 위한 도면이다.
도 10 내지 도 12는 본 발명에 따른 열전 모듈의 작동 구조를 설명하기 위한 도면이다.Figure 1 is an exploded perspective view for explaining a thermoelectric module according to the present invention.
Figures 2 and 3 are plan views for explaining the thermoelectric module according to the present invention.
Figure 4 is a diagram for explaining the coupling structure of the first structure and the second structure in the thermoelectric module according to the present invention.
Figure 5 is a diagram for explaining the coupling structure of the second structure and the third structure in the thermoelectric module according to the present invention.
Figure 6 is a diagram for explaining the coupling structure of the third structure and the fourth structure as a thermoelectric module according to the present invention.
Figure 7 is a diagram for explaining the coupling structure of the fourth structure and the first structure as a thermoelectric module according to the present invention.
Figure 8 is a diagram for explaining the connection structure of the first upper substrate, the second upper substrate, the third upper substrate, and the fourth upper substrate in the thermoelectric module according to the present invention.
Figure 9 is a diagram for explaining the connection structure of the first lower substrate, the second lower substrate, the third lower substrate, and the fourth lower substrate in the thermoelectric module according to the present invention.
10 to 12 are diagrams for explaining the operating structure of the thermoelectric module according to the present invention.

이하 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세하게 설명하지만, 본 발명이 실시예에 의해 제한되거나 한정되는 것은 아니다. 참고로, 본 설명에서 동일한 번호는 실질적으로 동일한 요소를 지칭하며, 이러한 규칙 하에서 다른 도면에 기재된 내용을 인용하여 설명할 수 있고, 당업자에게 자명하다고 판단되거나 반복되는 내용은 생략될 수 있다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings, but the present invention is not limited or limited by the embodiments. For reference, in this description, the same numbers refer to substantially the same elements, and under these rules, the description can be made by citing the content shown in other drawings, and content that is judged to be obvious to those skilled in the art or that is repeated can be omitted.

도 1은 본 발명에 따른 열전 모듈을 설명하기 위한 분리사시도이고, 도 2 및 도 3은 본 발명에 따른 열전 모듈을 설명하기 위한 평면도이다. 또한, 도 4는 본 발명에 따른 열전 모듈로서, 제1구조체와 제2구조체의 결합 구조를 설명하기 위한 도면이고, 도 5는 본 발명에 따른 열전 모듈로서, 제2구조체와 제3구조체의 결합 구조를 설명하기 위한 도면이며, 도 6은 본 발명에 따른 열전 모듈로서, 제3구조체와 제4구조체의 결합 구조를 설명하기 위한 도면이고, 도 7은 본 발명에 따른 열전 모듈로서, 제4구조체와 제1구조체의 결합 구조를 설명하기 위한 도면이다. 그리고, 도 8은 본 발명에 따른 열전 모듈로서, 제1상부기판, 제2상부기판, 제3상부기판 및 제4상부기판의 연결 구조를 설명하기 위한 도면이고, 도 9는 본 발명에 따른 열전 모듈로서, 제1하부기판, 제2하부기판, 제3하부기판 및 제4하부기판의 연결 구조를 설명하기 위한 도면이다. 아울러, 도 10 내지 도 12는 본 발명에 따른 열전 모듈의 작동 구조를 설명하기 위한 도면이다.Figure 1 is an exploded perspective view for explaining the thermoelectric module according to the present invention, and Figures 2 and 3 are plan views for explaining the thermoelectric module according to the present invention. In addition, Figure 4 is a thermoelectric module according to the present invention, a diagram for explaining the coupling structure of the first structure and the second structure, and Figure 5 is a thermoelectric module according to the present invention, the coupling structure of the second structure and the third structure. It is a drawing for explaining the structure, and Figure 6 is a drawing for explaining the combined structure of the third structure and the fourth structure as a thermoelectric module according to the present invention, and Figure 7 is a thermoelectric module according to the present invention, and the fourth structure. This is a drawing to explain the combined structure of and the first structure. And, Figure 8 is a diagram for explaining the connection structure of the first upper substrate, second upper substrate, third upper substrate, and fourth upper substrate as a thermoelectric module according to the present invention, and Figure 9 is a thermoelectric module according to the present invention. As a module, this is a diagram to explain the connection structure of the first lower substrate, the second lower substrate, the third lower substrate, and the fourth lower substrate. In addition, Figures 10 to 12 are diagrams for explaining the operating structure of the thermoelectric module according to the present invention.

도 1 내지 도 12를 참조하면, 본 발명에 따른 열전 모듈(10)은, 제1구조체(110), 제1구조체(110)에 회전 가능하게 연결되는 제2구조체(120), 제2구조체(120)에 회전 가능하게 연결되는 제3구조체(130), 일측은 제3구조체(130)에 회전 가능하게 연결되고 다른 일측은 제1구조체(110)에 회전 가능하게 연결되며 제1구조체(110) 내지 제3구조체(130)와 상호 협조적으로 동일 평면상에서 선택적으로 수축 및 팽창 가능한 오그제틱(auxetic) 구조를 형성하는 제4구조체(140)를 포함하는 구조체 유닛(100); 및 제1구조체(110) 내지 제4구조체(140)에 개별적으로 마련되는 단위열전소재(200);를 포함한다.1 to 12, the thermoelectric module 10 according to the present invention includes a first structure 110, a second structure 120 rotatably connected to the first structure 110, and a second structure ( A third structure 130 rotatably connected to 120, one side of which is rotatably connected to the third structure 130, and the other side of which is rotatably connected to the first structure 110, and the first structure 110 A structural unit 100 including a fourth structure 140 that cooperates with the third structures 130 and forms an auxetic structure that can be selectively contracted and expanded on the same plane; and a unit thermoelectric material 200 individually provided in the first to fourth structures 110 to 140.

참고로, 본 발명에 따른 열전 모듈(10)은 요구되는 조건에 따라 다양한 피대상체에 장착될 수 있으며, 피대상체의 종류 및 구조에 의해 본 발명이 제한되거나 한정되는 것은 아니다.For reference, the thermoelectric module 10 according to the present invention can be mounted on various objects according to required conditions, and the present invention is not limited or limited by the type and structure of the object.

일 예로, 본 발명에 따른 열전 모듈(10)은 차량의 시트(미도시) 또는 스티어링 휠(steering wheel)(미도시)에 장착되어 선택적으로 가열 또는 냉각될 수 있다.As an example, the thermoelectric module 10 according to the present invention can be mounted on a seat (not shown) or a steering wheel (not shown) of a vehicle to selectively heat or cool it.

구조체 유닛(100)은 동일 평면상에서 선택적으로 수축 및 팽창 가능한 오그제틱(auxetic) 구조를 형성하도록 마련된다.The structural unit 100 is provided to form an auxetic structure that can be selectively contracted and expanded on the same plane.

여기서, 오그제틱 구조라 함은, 외력이 작용할 시 음의 프와송비(Negative Poisson's Ratio)로 팽창 및 수축(예를 들어, 인장시에는 팽창, 압축시에는 수축)되는 구조(변형 전후 체적(면적)이 다른 구조)로 이해될 수 있다.Here, the organic structure refers to a structure that expands and contracts (e.g., expands during tension and contracts during compression) at a negative Poisson's Ratio when an external force is applied (volume (area) before and after deformation). This can be understood as a different structure).

일 예로, 구조체 유닛(100)은 상호 연동 가능하게 복수개가 연속적으로 연결될 수 있다. 이하에서는 4개의 구조체 유닛(100)이 상호 연동 가능하게 2*2 정방 행렬 형태를 이루도록 연결된 예를 들어 설명하기로 한다.As an example, a plurality of structural units 100 may be connected sequentially to be interconnected. Hereinafter, an example will be given in which four structure units 100 are interconnected to form a 2*2 square matrix.

본 발명의 다른 실시예에 따르면, 8개 이하의 구조체 유닛 또는 10개 이상의 구조체 유닛을 연결하여 열전 모듈(10)을 구성하는 것도 가능하다. 구조체 유닛의 개수 및 배열 형태에 따라 본 발명이 제한되거나 한정되는 것은 아니다.According to another embodiment of the present invention, it is also possible to configure the thermoelectric module 10 by connecting 8 or less structural units or 10 or more structural units. The present invention is not limited or limited by the number and arrangement of structural units.

보다 구체적으로, 구조체 유닛(100)은, 제1구조체(110), 제1구조체(110)에 회전 가능하게 연결되는 제2구조체(120), 제2구조체(120)에 회전 가능하게 연결되는 제3구조체(130), 일측은 제3구조체(130)에 회전 가능하게 연결되고 다른 일측은 제1구조체(110)에 회전 가능하게 연결되는 제4구조체(140)를 포함하고, 제1구조체(110) 내지 제4구조체(140)는 상호 협조적으로 동일 평면상에서 선택적으로 수축 및 팽창 가능한 오그제틱 구조를 형성한다.More specifically, the structural unit 100 includes a first structure 110, a second structure 120 rotatably connected to the first structure 110, and a second structure rotatably connected to the second structure 120. The third structure 130 includes a fourth structure 140, one side of which is rotatably connected to the third structure 130 and the other side of which is rotatably connected to the first structure 110. ) to fourth structures 140 cooperate with each other to form an autonomic structure that can selectively contract and expand on the same plane.

일 예로, 제1구조체(110) 내지 제4구조체(140)는 시계 방향(또는 반시계 방향)을 따라 연속적으로 연결된 2*2 정방 행렬 형태를 이루도록 배치된다.As an example, the first to fourth structures 110 to 140 are arranged to form a 2*2 square matrix continuously connected in a clockwise (or counterclockwise) direction.

즉, 도 2를 기준으로, 제1구조체(110)의 밑변에는 제2구조체(120)가 회전 가능하게 연결되고, 제2구조체(120)의 우측변에는 제3구조체(130)가 회전 가능하게 연결되며, 제3구조체(130)의 윗변에는 제4구조체(140)가 회전 가능하게 연결됨과 아울러, 제4구조체(140)의 좌측변에는 제1구조체(110)의 우측변이 회전 가능하게 연결된다.That is, based on FIG. 2, the second structure 120 is rotatably connected to the bottom of the first structure 110, and the third structure 130 is rotatably connected to the right side of the second structure 120. The fourth structure 140 is rotatably connected to the upper side of the third structure 130, and the right side of the first structure 110 is rotatably connected to the left side of the fourth structure 140. .

구조체 유닛(100)의 내측으로 외력이 작용할 시에는 제1구조체(110) 내지 제4구조체(140)가 동일 평면상에서 서로 접근되는 방향으로 이동하며 수축(도 2 참조)될 수 있고, 구조체 유닛(100)의 외측으로 외력이 작용할 시에는 제1구조체(110) 내지 제4구조체(140)가 동일 평면상에서 서로 이격되는 방향으로 이동하며 팽창(도 3 및 도 12 참조)될 수 있다.When an external force acts on the inside of the structure unit 100, the first structure 110 to the fourth structure 140 may move in a direction approaching each other on the same plane and contract (see FIG. 2), and the structure unit ( When an external force acts on the outside of 100), the first to fourth structures 110 to 140 may move and expand in directions spaced apart from each other on the same plane (see FIGS. 3 and 12).

제1구조체(110) 내지 제4구조체(140)가 수축된 상태에서는 구조체 유닛(100)이 차지하는 전체 면적이 축소될 수 있고, 제1구조체(110) 내지 제4구조체(140)가 팽창된 상태에서는 구조체 유닛(100)이 차지하는 전체 면적이 확장될 수 있다.When the first structure 110 to the fourth structure 140 is contracted, the total area occupied by the structural unit 100 may be reduced, and when the first structure 110 to the fourth structure 140 is expanded. The total area occupied by the structural unit 100 may be expanded.

제1구조체(110) 내지 제4구조체(140)는 단위열전소재(200)를 개별적으로 수용할 수 있는 다양한 구조로 형성될 수 있으며, 제1구조체(110) 내지 제4구조체(140)의 구조에 의해 본 발명이 제한되거나 한정되는 것은 아니다.The first structure 110 to the fourth structure 140 may be formed in various structures that can individually accommodate the unit thermoelectric material 200, and the structure of the first structure 110 to the fourth structure 140 The present invention is not limited or limited by this.

일 예로, 제1구조체(110)는, 제1상부기판(112), 및 제1상부기판(112)의 하부에 이격되게 배치되는 제1하부기판(114)을 포함한다. 또한, 제2구조체(120)는, 제2상부기판(122), 및 제2상부기판(122)의 하부에 이격되게 배치되는 제2하부기판(124)을 포함한다. 또한, 제3구조체(130)는, 제3상부기판(132), 및 제3상부기판(132)의 하부에 이격되게 배치되는 제3하부기판(134)을 포함한다. 그리고, 제4구조체(140)는, 제4상부기판(142), 및 제4상부기판(142)의 하부에 이격되게 배치되는 제4하부기판(144)을 포함한다.As an example, the first structure 110 includes a first upper substrate 112 and a first lower substrate 114 spaced apart from the lower portion of the first upper substrate 112. Additionally, the second structure 120 includes a second upper substrate 122 and a second lower substrate 124 spaced apart from the lower portion of the second upper substrate 122. Additionally, the third structure 130 includes a third upper substrate 132 and a third lower substrate 134 spaced apart from the lower portion of the third upper substrate 132. Additionally, the fourth structure 140 includes a fourth upper substrate 142 and a fourth lower substrate 144 spaced apart from the lower portion of the fourth upper substrate 142.

아울러, 제1상부기판(112) 및 제1하부기판(114)의 사이, 제2상부기판(122) 및 제2하부기판(124)의 사이, 제3상부기판(132) 및 제3하부기판(134)의 사이, 제4상부기판(142) 및 제4하부기판(144)의 사이에는 각각 단위열전소재(200)가 개재된다.In addition, between the first upper substrate 112 and the first lower substrate 114, between the second upper substrate 122 and the second lower substrate 124, and between the third upper substrate 132 and the third lower substrate. A unit thermoelectric material 200 is interposed between 134, the fourth upper substrate 142, and the fourth lower substrate 144, respectively.

일 예로, 제1상부기판(112) 내지 제4상부기판(142), 제1하부기판(114) 내지 제4하부기판(144)은 서로 동일한 사이즈를 갖는 사각 플레이트 형태로 형성된다.For example, the first to fourth upper substrates 112 to 142 and the first to fourth lower substrates 114 to 144 are formed in the form of square plates having the same size.

제1상부기판(112) 내지 제4상부기판(142), 제1하부기판(114) 내지 제4하부기판(144)은 열전 모듈(10)의 형태를 유지하고, 외부 환경으로부터 단위열전소재(200)를 보호하도록 마련된다.The first upper substrate 112 to fourth upper substrate 142 and the first lower substrate 114 to fourth lower substrate 144 maintain the shape of the thermoelectric module 10 and provide unit thermoelectric material ( 200) is designed to protect.

제1상부기판(112) 내지 제4상부기판(142), 제1하부기판(114) 내지 제4하부기판(144)의 재질 및 구조는 요구되는 조건 및 사용 환경에 따라 다양하게 변경될 수 있으며, 기판의 재질 및 구조에 의해 본 발명이 제한되거나 한정되는 것은 아니다.The materials and structures of the first upper substrate 112 to fourth upper substrate 142 and the first lower substrate 114 to fourth lower substrate 144 may vary depending on required conditions and usage environment. , the present invention is not limited or limited by the material and structure of the substrate.

바람직하게, 제1상부기판(112) 내지 제4상부기판(142), 제1하부기판(114) 내지 제4하부기판(144)은 외력이 가해질 시 형태를 유지할 수 있는 리지드(rigid)한 재질로 형성될 수 있다. 본 발명의 다른 실시예에 따르면, 제1상부기판 내지 제4상부기판, 제1하부기판 내지 제4하부기판을 플렉시블한 재질로 형성하는 것도 가능하다.Preferably, the first upper substrate 112 to fourth upper substrate 142 and the first lower substrate 114 to fourth lower substrate 144 are made of a rigid material that can maintain its shape when an external force is applied. It can be formed as According to another embodiment of the present invention, it is also possible to form the first to fourth upper substrates and the first to fourth lower substrates from a flexible material.

제1구조체(110) 내지 제4구조체(140)는 오그제틱 구조를 형성할 수 있는 다양한 방식으로 회전 가능하게 연결될 수 있다.The first to fourth structures 110 to 140 may be rotatably connected in various ways to form an organic structure.

일 예로, 제1구조체(110)의 일모서리부(도 2 기준으로 밑변 우측단 모서리부)에는 제1힌지부(115)가 형성되고, 제1구조체(110)의 다른 일모서리부(도 2 기준으로 우측변 상단 모서리부)에는 제2힌지부(116)가 형성된다.As an example, the first hinge portion 115 is formed on one edge of the first structure 110 (the right edge of the bottom based on FIG. 2), and the first hinge portion 115 is formed on another edge of the first structure 110 (FIG. 2). A second hinge portion 116 is formed at the upper right corner (based on the reference).

또한, 제2구조체(120)의 일모서리부(도 2 기준으로 윗변 우측단 모서리부)에는 제1힌지부(115)에 회전(z축 방향을 기준으로 회전) 가능하게 연결되는 제3힌지부(125)가 형성되고, 제2구조체(120)의 다른 일모서리부(도 2 기준으로 우측변 하단 모서리부)에는 제4힌지부(126)가 형성된다.In addition, a third hinge part is rotatably connected to the first hinge part 115 (rotating about the z-axis direction) at one edge of the second structure 120 (the right edge of the upper side in FIG. 2). 125 is formed, and a fourth hinge portion 126 is formed at another corner of the second structure 120 (the lower right corner with respect to FIG. 2).

그리고, 제3구조체(130)의 일모서리부(도 2 기준으로 좌측변 하단 모서리부)에는 제4힌지부(126)에 회전(z축 방향을 기준으로 회전) 가능하게 연결되는 제5힌지부(135)가 형성되고, 제3구조체(130)의 다른 일모서리부(도 2 기준으로 윗변 좌측단 모서리부)에는 제6힌지부(136)가 형성된다.In addition, at one edge of the third structure 130 (lower left corner with reference to FIG. 2), there is a fifth hinge part rotatably connected to the fourth hinge part 126 (rotation around the z-axis direction). 135 is formed, and a sixth hinge portion 136 is formed on another corner of the third structure 130 (the upper left corner with respect to FIG. 2).

또한, 제4구조체(140)의 일모서리부(도 2 기준으로 밑변 좌측단 모서리부)에는 제6힌지부(136)에 회전(z축 방향을 기준으로 회전) 가능하게 연결되는 제7힌지부(145)가 형성되고, 제4구조체(140)의 다른 일모서리부(도 2 기준으로 좌측변 상단 모서리부)에는 제2힌지부(116)에 회전(z축 방향을 기준으로 회전) 가능하게 연결되는 제8힌지부(146)가 형성된다.In addition, a seventh hinge portion rotatably connected to the sixth hinge portion 136 (rotating about the z-axis direction) is provided at one edge of the fourth structure 140 (the bottom left corner with respect to FIG. 2 ). (145) is formed, and the other corner of the fourth structure 140 (top corner of the left side based on FIG. 2) can be rotated (rotated about the z-axis direction) by the second hinge portion 116. A connected eighth hinge portion 146 is formed.

바람직하게, 제1힌지부(115)는, 제1상부기판(112)에 형성되는 제1상부힌지(115a) 및 제1하부기판(114)에 형성되는 제1하부힌지(115b)를 포함하고, 제2힌지부(116)는, 제1상부기판(112)에 형성되는 제2상부힌지(116a) 및 제1하부기판(114)에 형성되는 제2하부힌지(116b)를 포함한다.Preferably, the first hinge portion 115 includes a first upper hinge 115a formed on the first upper substrate 112 and a first lower hinge 115b formed on the first lower substrate 114. , the second hinge portion 116 includes a second upper hinge 116a formed on the first upper substrate 112 and a second lower hinge 116b formed on the first lower substrate 114.

또한, 제3힌지부(125)는, 제2상부기판(122)에 형성되며 제1상부힌지(115a)에 회전(z축 방향을 기준으로 회전) 가능하게 연결되는 제3상부힌지(125a) 및 제2하부기판(124)에 형성되며 제1하부힌지(115b)에 회전(z축 방향을 기준으로 회전) 가능하게 연결되는 제3하부힌지(125b)를 포함하고, 제4힌지부(126)는, 제2상부기판(122)에 형성되는 제4상부힌지(126a) 및 제2하부기판(124)에 형성되는 제4하부힌지(126b)를 포함한다.In addition, the third hinge portion 125 is formed on the second upper substrate 122 and is rotatably connected to the first upper hinge 115a (rotating about the z-axis direction). and a third lower hinge 125b formed on the second lower substrate 124 and rotatably connected to the first lower hinge 115b (rotating about the z-axis direction), and a fourth hinge portion 126. ) includes a fourth upper hinge 126a formed on the second upper substrate 122 and a fourth lower hinge 126b formed on the second lower substrate 124.

그리고, 제5힌지부(135)는, 제3상부기판(132)에 형성되며 제4상부힌지(126a)에 회전(z축 방향을 기준으로 회전) 가능하게 연결되는 제5상부힌지(135a) 및 제3하부기판(134)에 형성되며 제4하부힌지(126b)에 회전(z축 방향을 기준으로 회전) 가능하게 연결되는 제5하부힌지(135b)를 포함하고, 제6힌지부(136)는, 제3상부기판(132)에 형성되는 제6상부힌지(136a) 및 제3하부기판(134)에 형성되는 제6하부힌지(136b)를 포함한다.In addition, the fifth hinge portion 135 is formed on the third upper substrate 132 and is rotatably connected to the fourth upper hinge 126a (rotation about the z-axis direction). and a fifth lower hinge 135b formed on the third lower substrate 134 and rotatably connected to the fourth lower hinge 126b (rotating about the z-axis direction), and a sixth hinge portion 136. ) includes a sixth upper hinge 136a formed on the third upper substrate 132 and a sixth lower hinge 136b formed on the third lower substrate 134.

또한, 제7힌지부(145)는, 제4상부기판(142)에 형성되며 제6상부힌지(136a)에 회전(z축 방향을 기준으로 회전) 가능하게 연결되는 제7상부힌지(145a) 및 제4하부기판(144)에 형성되며 제6하부힌지(136b)에 회전(z축 방향을 기준으로 회전) 가능하게 연결되는 제7하부힌지(145b)를 포함하고, 제8힌지부(146)는, 제4상부기판(142)에 형성되며 제2상부힌지(116a)에 회전(z축 방향을 기준으로 회전) 가능하게 연결되는 제8상부힌지(146a) 및 제4하부기판(144)에 형성되며 제2하부힌지(116b)에 회전(z축 방향을 기준으로 회전) 가능하게 연결되는 제8하부힌지(146b)를 포함한다.In addition, the seventh hinge portion 145 is formed on the fourth upper substrate 142 and is rotatably connected to the sixth upper hinge 136a (rotating about the z-axis direction). and a seventh lower hinge 145b formed on the fourth lower substrate 144 and rotatably connected to the sixth lower hinge 136b (rotating about the z-axis direction), and an eighth hinge portion 146. ) is formed on the fourth upper substrate 142 and includes an eighth upper hinge 146a and a fourth lower substrate 144 that are rotatably connected to the second upper hinge 116a (rotate about the z-axis direction). It is formed in and includes an eighth lower hinge 146b rotatably connected to the second lower hinge 116b (rotating about the z-axis direction).

이와 같이, 제1상부힌지(115a) 내지 제8상부힌지(146a), 제1하부힌지(115b) 내지 제8하부힌지(146b)를 이용하여 제1구조체(110) 내지 제4구조체(140)의 상부 및 하부에 이중으로 회전 연결 구조를 형성하는 것에 의하여, 구조체 유닛(100)의 구조적 강도를 향상시키고, 제1구조체(110) 내지 제4구조체(140)의 구동(회전) 안정성 및 신뢰성을 향상시키는 유리한 효과를 얻을 수 있다.In this way, the first structures 110 to the fourth structures 140 are formed using the first upper hinges 115a to eighth upper hinges 146a and the first lower hinges 115b to eighth lower hinges 146b. By forming a double rotation connection structure at the top and bottom of the , the structural strength of the structure unit 100 is improved, and the driving (rotation) stability and reliability of the first structure 110 to the fourth structure 140 are improved. Beneficial effects can be achieved by improving

단위열전소재(200)는 제1구조체(110) 내지 제4구조체(140)에 각각 개별적으로 마련된다.The unit thermoelectric material 200 is individually provided in each of the first to fourth structures 110 to 140.

참고로, 단위열전소재(200)라 함은, 열에너지와 전기에너지를 변환하는 소자로서, 펠티어소자, TEC(Thermoelectric Cooler) 등의 용어로도 불리고 있으며, 서로 다른 도체로 이루어진 회로의 양단에 전류를 흐르게 하면 한쪽은 가열되고 다른 한쪽은 냉각되는 펠티어 효과(Peltier Effect)를 이용하여 냉각 또는 가열수단으로 널리 사용되고 있다.For reference, the unit thermoelectric material 200 is an element that converts thermal energy and electrical energy, and is also called a Peltier element, TEC (Thermoelectric Cooler), etc., and transmits current to both ends of a circuit made of different conductors. It is widely used as a means of cooling or heating by using the Peltier Effect, in which one side heats and the other side cools when flowing.

보다 구체적으로, 단위열전소재(200)는 N형 열전소재와 P형 열전소재 중 어느 하나일 수 있다.More specifically, the unit thermoelectric material 200 may be either an N-type thermoelectric material or a P-type thermoelectric material.

일 예로, 제1구조체(110)에는 P형 열전소재가 마련되고, 제2구조체(120)에는 N형 열전소재가 마련되며, 제3구조체(130)에는 P형 열전소재가 마련되고, 제4구조체(140)에는 N형 열전소재가 마련될 수 있다.As an example, a P-type thermoelectric material is provided in the first structure 110, an N-type thermoelectric material is provided in the second structure 120, a P-type thermoelectric material is provided in the third structure 130, and the fourth structure 130 is provided with a P-type thermoelectric material. The structure 140 may be provided with an N-type thermoelectric material.

또한, 열전 모듈(10)은, 제1하부기판(114), 제2하부기판(124), 제3하부기판(134) 및 제4하부기판(144)의 내면(도 4 기준으로 상면)에 각각 구비되며, 단위열전소재(200)의 일단에 전기적으로 연결되는 제1전극(150); 및 제1상부기판(112), 제2상부기판(122), 제3상부기판(132) 및 제4상부기판(142)의 내면에 각각 구비되며, 단위열전소재(200)의 다른 일단에 전기적으로 연결되는 제2전극(160);을 포함한다.In addition, the thermoelectric module 10 is located on the inner surfaces (top surfaces based on FIG. 4) of the first lower substrate 114, the second lower substrate 124, the third lower substrate 134, and the fourth lower substrate 144. A first electrode 150 is provided, respectively, and is electrically connected to one end of the unit thermoelectric material 200; and are provided on the inner surfaces of the first upper substrate 112, the second upper substrate 122, the third upper substrate 132, and the fourth upper substrate 142, respectively, and are electrically connected to the other end of the unit thermoelectric material 200. It includes a second electrode 160 connected to .

보다 구체적으로, 제1전극(150)은 단위열전소재(200)의 제1하부기판(114)(또는 제2하부기판 내지 제4하부기판)의 사이에 구비되고, 제2전극(160)은 단위열전소재(200)와 제1상부기판(112)(또는 제2상부기판 내지 제4상부기판)의 사이에 구비된다.More specifically, the first electrode 150 is provided between the first lower substrate 114 (or the second to fourth lower substrates) of the unit thermoelectric material 200, and the second electrode 160 is It is provided between the unit thermoelectric material 200 and the first upper substrate 112 (or the second to fourth upper substrates).

제1전극(150) 및 제2전극(160)에는 전원공급부(미도시)가 연결되며, 전원공급부(미도시)로부터 전원이 공급됨에 따라 단위열전소재(200)는 작동(가열 또는 냉각)하도록 구성된다.A power supply (not shown) is connected to the first electrode 150 and the second electrode 160, and as power is supplied from the power supply (not shown), the unit thermoelectric material 200 operates (heats or cools). It is composed.

바람직하게, 제1구조체(110) 내지 제4구조체(140)에 각각 마련되는 복수개의 단위열전소재(200)는 직렬(직렬 회로)로 연결된다.Preferably, the plurality of unit thermoelectric materials 200 provided in each of the first to fourth structures 110 to 140 are connected in series (series circuit).

여기서, 제1구조체(110) 내지 제4구조체(140)에 각각 마련되는 복수개의 단위열전소재(200)가 직렬로 연결된다 함은, 제1구조체(110)에 마련된 단위열전소재(200)에 인가된 전류가 제2구조체(120)에 마련된 단위열전소재(200), 제3구조체(130)에 마련된 단위열전소재(200), 및 제4구조체(140)에 마련된 단위열전소재(200)를 순차적으로 거쳐 흐르는 것으로 정의된다.Here, the plurality of unit thermoelectric materials 200 provided in each of the first structure 110 to the fourth structure 140 are connected in series, meaning that the unit thermoelectric material 200 provided in the first structure 110 The applied current is applied to the unit thermoelectric material 200 provided in the second structure 120, the unit thermoelectric material 200 provided in the third structure 130, and the unit thermoelectric material 200 provided in the fourth structure 140. It is defined as flowing sequentially.

본 발명의 다른 실시예에 따르면, 제1구조체 내지 제4구조체에 각각 마련되는 복수개의 단위열전소재가 병렬로 연결되도록 구성하는 것도 가능하다.According to another embodiment of the present invention, it is also possible to configure a plurality of unit thermoelectric materials provided in each of the first to fourth structures to be connected in parallel.

복수개의 단위열전소재(200)의 직렬 연결 구조는 요구되는 조건 및 설계 사양에 따라 다양하게 변경될 수 있으며, 복수개의 단위열전소재(200)의 직렬 연결 구조에 의해 본 발명이 제한되거나 한정되는 것은 아니다.The series connection structure of the plurality of unit thermoelectric materials 200 may be changed in various ways depending on the required conditions and design specifications, and the present invention is not limited or restricted by the series connection structure of the plurality of unit thermoelectric materials 200. no.

일 예로, 복수개의 단위열전소재(200)는 제1상부힌지(115a) 내지 제8상부힌지(146a), 제1하부힌지(115b) 내지 제8하부힌지(146b) 중 어느 하나 이상을 매개로 직렬로 연결될 수 있다.As an example, the plurality of unit thermoelectric materials 200 are connected through one or more of the first upper hinges 115a to 8th upper hinges 146a and the first lower hinges 115b to 8th lower hinges 146b. Can be connected in series.

바람직하게, 도 4 내지 도 7을 참조하면, 열전 모듈(10)은, 제1상부힌지(115a)와 제3상부힌지(125a)를 회전 가능하게 결합하며 제2전극(160)에 전기적으로 연결되는 제1전기전도성 힌지축(172), 제4하부힌지(126b)와 제5하부힌지(135b)를 회전 가능하게 결합하며 제1전극(150)에 전기적으로 연결되는 제2전기전도성 힌지축(174), 제6상부힌지(136a)와 제7상부힌지(145a)를 회전 가능하게 결합하며 제2전극(160)에 전기적으로 연결되는 제3전기전도성 힌지축(176)을 포함한다.Preferably, referring to FIGS. 4 to 7, the thermoelectric module 10 rotatably couples the first upper hinge 115a and the third upper hinge 125a and is electrically connected to the second electrode 160. A first electrically conductive hinge shaft (172), a second electrically conductive hinge shaft ( 174), rotatably coupling the sixth upper hinge 136a and the seventh upper hinge 145a and includes a third electrically conductive hinge shaft 176 electrically connected to the second electrode 160.

제1전기전도성 힌지축(172), 제2전기전도성 힌지축(174) 및 제3전기전도성 힌지축(176)은 전기전도성을 갖는 통상의 금속(예를 들어, 구리) 재질로 형성될 수 있으며, 제1전기전도성 힌지축(172), 제2전기전도성 힌지축(174) 및 제3전기전도성 힌지축(176)의 재질에 의해 본 발명이 제한되거나 한정되는 것은 아니다.The first electrically conductive hinge shaft 172, the second electrically conductive hinge shaft 174, and the third electrically conductive hinge shaft 176 may be formed of a common metal (e.g., copper) material that has electrical conductivity. , the present invention is not limited or limited by the materials of the first electrically conductive hinge shaft 172, the second electrically conductive hinge shaft 174, and the third electrically conductive hinge shaft 176.

제1전기전도성 힌지축(172)은 제1상부힌지(115a)와 제3상부힌지(125a)에 관통 형성된 힌지홀(미도시)을 통과하도록 배치되고, 제1상부기판(112) 및 제2상부기판(122)의 내면에 각각 마련되는 제2전극(160)은 제1전기전도성 힌지축(172)의 단부에 접촉(예를 들어, 면접촉)된다. 또한, 제1전기전도성 힌지축(172)과 제2전극(160)의 접촉 상태는 제1대상체에 대한 제2대상체의 상대 회전시에도 유지되도록 구성된다.The first electrically conductive hinge axis 172 is disposed to pass through a hinge hole (not shown) formed through the first upper hinge 115a and the third upper hinge 125a, and is connected to the first upper substrate 112 and the second upper hinge 172. The second electrodes 160 provided on the inner surface of the upper substrate 122 are in contact (for example, surface contact) with the end of the first electrically conductive hinge shaft 172. Additionally, the contact state between the first electrically conductive hinge shaft 172 and the second electrode 160 is configured to be maintained even when the second object is rotated relative to the first object.

제1전기전도성 힌지축(172)을 통해 제1구조체(110)에 마련된 단위열전소재(200)(P형 열전소재)는 제2구조체(120)에 마련된 단위열전소재(200)(N형 열전소재)와 직렬로 연결된다.The unit thermoelectric material 200 (P-type thermoelectric material) provided on the first structure 110 through the first electrically conductive hinge axis 172 is the unit thermoelectric material 200 (N-type thermoelectric material) provided on the second structure 120. material) is connected in series.

제2전기전도성 힌지축(174)은 제4하부힌지(126b)와 제5하부힌지(135b)에 관통 형성된 힌지홀(미도시)을 통과하도록 배치되고, 제2하부기판(124) 및 제3하부기판(134)의 내면에 각각 마련되는 제1전극(150)은 제2전기전도성 힌지축(174)의 단부에 접촉(예를 들어, 면접촉)된다. 또한, 제2전기전도성 힌지축(174)과 제1전극(150)의 접촉 상태는 제2대상체에 대한 제3대상체의 상대 회전시에도 유지되도록 구성된다.The second electrically conductive hinge axis 174 is disposed to pass through hinge holes (not shown) formed through the fourth lower hinge 126b and the fifth lower hinge 135b, and is connected to the second lower substrate 124 and the third lower hinge 174. The first electrodes 150 provided on the inner surface of the lower substrate 134 are in contact (for example, surface contact) with the end of the second electrically conductive hinge shaft 174. In addition, the contact state between the second electrically conductive hinge shaft 174 and the first electrode 150 is configured to be maintained even when the third object is rotated relative to the second object.

제2전기전도성 힌지축(174)을 통해 제2구조체(120)에 마련된 단위열전소재(200)(N형 열전소재)는 제3구조체(130)에 마련된 단위열전소재(200)(P형 열전소재)와 직렬로 연결된다.The unit thermoelectric material 200 (N-type thermoelectric material) provided on the second structure 120 through the second electrically conductive hinge axis 174 is the unit thermoelectric material 200 (P-type thermoelectric material) provided on the third structure 130. material) is connected in series.

제3전기전도성 힌지축(176)은 제6상부힌지(136a)와 제7상부힌지(145a)에 관통 형성된 힌지홀(미도시)을 통과하도록 배치되고, 제3상부기판(132) 및 제4상부기판(142)의 내면에 각각 마련되는 제2전극(160)은 제3전기전도성 힌지축(176)의 단부에 접촉(예를 들어, 면접촉)된다. 또한, 제3전기전도성 힌지축(176)과 제2전극(160)의 접촉 상태는 제3대상체에 대한 제4대상체의 상대 회전시에도 유지되도록 구성된다.The third electrically conductive hinge axis 176 is disposed to pass through hinge holes (not shown) formed through the sixth upper hinge 136a and the seventh upper hinge 145a, and is connected to the third upper substrate 132 and the fourth upper hinge 132a. The second electrodes 160 provided on the inner surface of the upper substrate 142 are in contact (for example, surface contact) with the end of the third electrically conductive hinge shaft 176. In addition, the contact state between the third electrically conductive hinge axis 176 and the second electrode 160 is configured to be maintained even when the fourth object is rotated relative to the third object.

제3전기전도성 힌지축(176)을 통해 제3구조체(130)에 마련된 단위열전소재(200)(P형 열전소재)는 제4구조체(140)에 마련된 단위열전소재(200)(N형 열전소재)와 직렬로 연결된다.The unit thermoelectric material 200 (P-type thermoelectric material) provided on the third structure 130 through the third electrically conductive hinge axis 176 is the unit thermoelectric material 200 (N-type thermoelectric material) provided on the fourth structure 140. material) is connected in series.

바람직하게, 열전 모듈(10)은, 제1하부힌지(115b)와 제3하부힌지(125b)를 회전 가능하게 결합하며 제1전극(150)과 전기적으로 분리되는 제1비도전성 힌지축(172'), 제4상부힌지(126a)와 제5상부힌지(135a)를 회전 가능하게 결합하며, 제2전극(160)과 전기적으로 분리되는 제2비도전성 힌지축(174'), 제6하부힌지(136b)와 제7하부힌지(145b)를 회전 가능하게 결합하며 제1전극(150)에 전기적으로 분리되는 제3비도전성 힌지축(176')을 포함한다.Preferably, the thermoelectric module 10 rotatably couples the first lower hinge 115b and the third lower hinge 125b and includes a first non-conductive hinge shaft 172 that is electrically separated from the first electrode 150. '), a second non-conductive hinge shaft 174' that rotatably couples the fourth upper hinge 126a and the fifth upper hinge 135a and is electrically separated from the second electrode 160, and a sixth lower It rotatably couples the hinge 136b and the seventh lower hinge 145b and includes a third non-conductive hinge shaft 176' electrically separated from the first electrode 150.

제1비도전성 힌지축(172')은 제1하부힌지(115b)와 제3하부힌지(125b)에 관통 형성된 힌지홀(미도시)을 통과하도록 배치되고, 제1하부기판(114) 및 제2하부기판(124)의 내면에 각각 마련되는 제1전극(150)은 제1비도전성 힌지축(172')의 단부에 접촉되지만, 제1비도전성 힌지축(172')은 절연성 재질로 형성되므로, 제1하부기판(114) 및 제2하부기판(124)의 내면에 각각 마련되는 제1전극(150) 간의 전기적 연결이 차단된다.The first non-conductive hinge axis 172' is disposed to pass through a hinge hole (not shown) formed through the first lower hinge 115b and the third lower hinge 125b, and is connected to the first lower substrate 114 and the third lower hinge 172'. 2The first electrodes 150 provided on the inner surface of the lower substrate 124 are in contact with the end of the first non-conductive hinge shaft 172', but the first non-conductive hinge shaft 172' is made of an insulating material. Therefore, the electrical connection between the first electrodes 150 provided on the inner surfaces of the first lower substrate 114 and the second lower substrate 124, respectively, is interrupted.

제2비도전성 힌지축(174')은 제4상부힌지(126a)와 제5상부힌지(135a)에 관통 형성된 힌지홀(미도시)을 통과하도록 배치되고, 제2상부기판(122) 및 제3상부기판(132)의 내면에 각각 마련되는 제2전극(160)은 제2비도전성 힌지축(174')의 단부에 접촉(예를 들어, 면접촉)되지만, 제2비도전성 힌지축(174')은 절연성 재질로 형성되므로, 제2상부기판(122) 및 제3상부기판(132)의 내면에 각각 마련되는 제2전극(160) 간의 전기적 연결이 차단된다.The second non-conductive hinge axis 174' is disposed to pass through hinge holes (not shown) formed through the fourth upper hinge 126a and the fifth upper hinge 135a, and is connected to the second upper substrate 122 and the second upper hinge 174'. The second electrodes 160 provided on the inner surfaces of each of the three upper substrates 132 are in contact (e.g., surface contact) with the end of the second non-conductive hinge axis 174', but the second non-conductive hinge axis ( Since 174') is made of an insulating material, the electrical connection between the second electrodes 160 provided on the inner surfaces of the second upper substrate 122 and the third upper substrate 132 is blocked.

제3비도전성 힌지축(176')은 제6하부힌지(136b)와 제7하부힌지(145b)에 관통 형성된 힌지홀(미도시)을 통과하도록 배치되고, 제3하부기판(134) 및 제4하부기판(144)의 내면에 각각 마련되는 제1전극(150)은 제3비도전성 힌지축(176')의 단부에 접촉(예를 들어, 면접촉)되지만, 제3비도전성 힌지축(176')은 절연성 재질로 형성되므로, 제3하부기판(134) 및 제4하부기판(144)의 내면에 각각 마련되는 제1전극(150) 간의 전기적 연결이 차단된다.The third non-conductive hinge axis 176' is disposed to pass through hinge holes (not shown) formed through the sixth lower hinge 136b and the seventh lower hinge 145b, and is connected to the third lower substrate 134 and the third lower hinge 176'. 4The first electrodes 150 provided on the inner surface of the lower substrate 144 are in contact (e.g., surface contact) with the end of the third non-conductive hinge axis 176', but the third non-conductive hinge axis (176') Since 176') is made of an insulating material, the electrical connection between the first electrodes 150 provided on the inner surfaces of the third lower substrate 134 and the fourth lower substrate 144, respectively, is blocked.

전술 및 도시한 본 발명의 실시예에서는 교호적으로 배치되는 전기전도성 힌지축 및 비도전성 힌지축에 의해 제1구조체(110) 내지 제4구조체(140)에 각각 마련되는 복수개의 단위열전소재(200)가 직렬로 연결되는 예를 들어 설명하고 있지만, 본 발명의 다른 실시예에 따르면, 제1구조체 내지 제4구조체에 각각 마련되는 복수개의 단위열전소재가 와이어에 의해 직렬로 연결되도록 구성하는 것도 가능하다.In the embodiment of the present invention described above and shown, a plurality of unit thermoelectric materials 200 are respectively provided in the first structure 110 to the fourth structure 140 by electrically conductive hinge axes and non-conductive hinge axes arranged alternately. ) is described as an example of being connected in series, but according to another embodiment of the present invention, it is also possible to configure a plurality of unit thermoelectric materials provided in each of the first to fourth structures to be connected in series by a wire. do.

한편, 4개의 구조체 유닛(100)이 상호 연동 가능하게 2*2 정방 행렬 형태를 이루도록 연결된 경우, 도 10을 기준으로 좌측 상단에 배치된 구조체 유닛(100)의 제2구조체(120)에 마련된 단위열전소재(200)는, 전술한 전기전도성 힌지축 및 비도전성 힌지축에 의해, 좌측 하단에 배치된 구조체 유닛(100)의 제1구조체(110)에 마련된 단위열전소재(200)와 직렬로 연결될 수 있다. 이와 같은 방식으로, 복수개의 구조체 유닛(100)에 마련된 복수개의 단위열전소재(200)는 지그재그 형태의 직렬 회로를 구성할 수 있다.On the other hand, when the four structure units 100 are interconnected to form a 2*2 square matrix, the unit provided in the second structure 120 of the structure unit 100 arranged at the upper left with respect to FIG. 10 The thermoelectric material 200 is connected in series with the unit thermoelectric material 200 provided in the first structure 110 of the structural unit 100 disposed at the lower left side by the electrically conductive hinge axis and the non-conductive hinge axis described above. You can. In this way, the plurality of unit thermoelectric materials 200 provided in the plurality of structural units 100 can form a zigzag-shaped series circuit.

또한, 본 발명의 다른 실시예에 따르면 구조체 유닛을 구성하는 구조체 상에 각각 복수개의 단위열전소재를 마련하고, 각 구조체에 마련된 복수개의 단위열전소재가 직렬로 연결되도록 구성하는 것도 가능하다.In addition, according to another embodiment of the present invention, it is possible to provide a plurality of unit thermoelectric materials on the structures constituting the structural unit, and configure the plurality of unit thermoelectric materials provided in each structure to be connected in series.

이와 같은 구조에 의해, 본 발명에 따른 열전 모듈(10)은 설치 환경 및 요구되는 조건에 따라 열전 모듈(10)의 설치 면적을 선택적으로 가변시키는 것이 가능하다.With this structure, the thermoelectric module 10 according to the present invention can selectively vary the installation area of the thermoelectric module 10 according to the installation environment and required conditions.

도 10을 참조하면, 구조체 유닛(100)의 내측으로 외력이 작용할 시에는 제1구조체(110) 내지 제4구조체(140)가 동일 평면상에서 서로 접근되는 방향으로 이동하며 수축될 수 있다. 제1구조체(110) 내지 제4구조체(140)가 수축된 상태에서는 열전 모듈(10)이 차지하는 전체 면적이 축소될 수 있다.Referring to FIG. 10, when an external force acts on the inside of the structural unit 100, the first to fourth structures 110 to 140 may move and contract in a direction approaching each other on the same plane. When the first to fourth structures 110 to 140 are contracted, the total area occupied by the thermoelectric module 10 may be reduced.

반면, 도 11 및 도 12를 참조하면, 구조체 유닛(100)의 외측으로 외력이 작용할 시에는 제1구조체(110) 내지 제4구조체(140)가 동일 평면상에서 서로 이격되는 방향으로 이동하며 팽창될 수 있다. 제1구조체(110) 내지 제4구조체(140)가 팽창된 상태에서는 열전 모듈(10)이 차지하는 전체 면적이 확장(수축시 대비 확장)될 수 있다.On the other hand, referring to FIGS. 11 and 12, when an external force acts on the outside of the structural unit 100, the first to fourth structures 110 to 140 move in directions spaced apart from each other on the same plane and expand. You can. When the first to fourth structures 110 to 140 are expanded, the total area occupied by the thermoelectric module 10 may be expanded (expanded compared to when contracted).

더욱이, 본 발명은 열전 모듈(10)의 설치 면적이 선택적으로 조절되도록 하는 것에 의하여, 열전 모듈(10)을 구성하는 기판 및 열전소재를 일일이 제작하지 않고도, 열전 모듈(10)의 열저항을 조절하는 유리한 효과를 얻을 수 있다.Moreover, the present invention allows the installation area of the thermoelectric module 10 to be selectively adjusted, thereby adjusting the thermal resistance of the thermoelectric module 10 without individually manufacturing the substrate and thermoelectric material constituting the thermoelectric module 10. You can achieve beneficial effects.

이는, 열전 모듈(10)의 작동 면적(열전소재 면적)이 동일한 조건에서 열전 모듈(10)의 전체 설치 면적을 가변시키면 열전 모듈(10)의 열저항을 조절할 수 있다는 것에 기인한 것이다.This is due to the fact that the thermal resistance of the thermoelectric module 10 can be adjusted by changing the total installation area of the thermoelectric module 10 under conditions where the operating area (thermoelectric material area) of the thermoelectric module 10 is the same.

예를 들어, 열전 모듈(10)의 작동 면적(단위열전소재(200) 면적)이 동일한 조건에서 열전 모듈(10)의 전체 설치 면적이 증가(각 단위열전소재(200) 사이의 공간 증가)하면 열전 모듈(10)의 열저항이 감소할 수 있고, 이와 반대로 열전 모듈(10)의 전체 설치 면적이 감소(각 단위열전소재(200) 사이의 공간 감소)하면 열전 모듈(10)의 열저항이 증가할 수 있으므로, 열전 모듈(10)의 전체 설치 면적을 가변시킴으로써 열전 모듈(10)의 열저항을 선택적으로 조절할 수 있다.For example, under conditions where the operating area (area of the unit thermoelectric material 200) of the thermoelectric module 10 is the same, if the total installation area of the thermoelectric module 10 increases (the space between each unit thermoelectric material 200 increases), The thermal resistance of the thermoelectric module 10 may be reduced. Conversely, if the total installation area of the thermoelectric module 10 is reduced (the space between each unit thermoelectric material 200 is reduced), the thermal resistance of the thermoelectric module 10 may be reduced. Since it can increase, the thermal resistance of the thermoelectric module 10 can be selectively adjusted by changing the total installation area of the thermoelectric module 10.

아울러, 열전 모듈(10)은 고온부 열교환기의 열저항(Rh) 및 저온부 열교환기의 열저항(Rc)과 동일한 열저항(RTE=Rh+Rc)을 가질때 최대 출력으로 작동될 수 있다. 따라서, 열전 모듈(10)의 성능을 극대화하기 위해서는 열전 모듈(10)과 열교환기(고온부 열교환기, 저온부 열교환기)의 열저항이 일치될 수 있어야 한다.In addition, the thermoelectric module 10 can be operated at maximum output when it has the same thermal resistance (R TE =R h +R c ) as the thermal resistance (R h ) of the high-temperature heat exchanger and the thermal resistance (R c ) of the low-temperature heat exchanger. You can. Therefore, in order to maximize the performance of the thermoelectric module 10, the thermal resistance of the thermoelectric module 10 and the heat exchanger (high temperature heat exchanger, low temperature heat exchanger) must be consistent.

그러나, 기존에는 열전 모듈(10)의 열저항을 선택적으로 조절할 수 없고, 설치 환경이나 열교환기의 사양에 따라 열정합(열저항 일치)를 위해 열전 모듈(10)을 구성하는 기판 및 열전소재를 일일이 주문제작 방식으로 제작해야 함에 따라, 제작이 번거롭고 불편한 문제점이 있으며, 제작 비용 및 시간이 과다하게 소모되는 문제점이 있다. However, conventionally, the thermal resistance of the thermoelectric module 10 cannot be selectively adjusted, and the substrate and thermoelectric material constituting the thermoelectric module 10 must be adjusted for heat integration (thermal resistance matching) depending on the installation environment or specifications of the heat exchanger. As each product has to be manufactured individually, it is cumbersome and inconvenient, and production costs and time are excessively high.

하지만, 본 발명은 설치 환경 또는 열교환기의 사양에 따라 열전 모듈(10)의 설치 면적을 선택적으로 조절할 수 있으므로, 열전 모듈(10)을 구성하는 기판 및 열전소재를 일일이 제작하지 않고도, 열전 모듈(10)의 열저항을 조절하는 유리한 효과를 얻을 수 있다.However, in the present invention, the installation area of the thermoelectric module 10 can be selectively adjusted according to the installation environment or the specifications of the heat exchanger, so the thermoelectric module ( 10) The advantageous effect of controlling the thermal resistance can be obtained.

상술한 바와 같이, 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만 해당 기술분야의 숙련된 당업자라면 하기의 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.As described above, although the present invention has been described with reference to preferred embodiments, those skilled in the art may modify and modify the present invention in various ways without departing from the spirit and scope of the present invention as set forth in the claims below. You will understand that you can change it.

10 : 열전 모듈
100 : 구조체 유닛
110 : 제1구조체
112 : 제1상부기판
114 : 제1하부기판
115 : 제1힌지부
115a : 제1상부힌지
115b : 제1하부힌지
116 : 제2힌지부
116a : 제2상부힌지
116b : 제2하부힌지
120 : 제2구조체
122 : 제2상부기판
124 : 제2하부기판
125 : 제3힌지부
125a : 제3상부힌지
125b : 제3하부힌지
126 : 제4힌지부
126a : 제4상부힌지
126b : 제4하부힌지
130 : 제3구조체
132 : 제3상부기판
134 : 제3하부기판
135 : 제5힌지부
135a : 제5상부힌지
135b : 제5하부힌지
136 : 제6힌지부
136a : 제6상부힌지
136b : 제6하부힌지
140 : 제4구조체
142 : 제4상부기판
144 : 제4하부기판
145 : 제7힌지부
145a : 제7상부힌지
145b : 제7하부힌지
146 : 제8힌지부
146a : 제8상부힌지
146b : 제8하부힌지
150 : 제1전극
160 : 제2전극
172 : 제1전기전도성 힌지축
172' : 제1비도전성 힌지축
174 : 제2전기전도성 힌지축
174' : 제2비도전성 힌지축
176 : 제3전기전도성 힌지축
176' : 제3비도전성 힌지축
200 : 단위열전소재10: thermoelectric module
100: structure unit
110: first structure
112: first upper substrate
114: first lower substrate
115: first hinge portion
115a: First upper hinge
115b: first lower hinge
116: second hinge portion
116a: Second upper hinge
116b: Second lower hinge
120: second structure
122: second upper substrate
124: second lower substrate
125: Third hinge portion
125a: Third upper hinge
125b: Third lower hinge
126: 4th hinge portion
126a: Fourth upper hinge
126b: Fourth lower hinge
130: Third structure
132: Third upper substrate
134: Third lower substrate
135: 5th hinge portion
135a: Fifth upper hinge
135b: Fifth lower hinge
136: 6th hinge part
136a: 6th upper hinge
136b: 6th lower hinge
140: 4th structure
142: 4th upper substrate
144: Fourth lower substrate
145: 7th hinge portion
145a: 7th upper hinge
145b: 7th lower hinge
146: 8th hinge part
146a: 8th upper hinge
146b: 8th lower hinge
150: first electrode
160: second electrode
172: First electrically conductive hinge axis
172': First non-conductive hinge axis
174: Second electrically conductive hinge axis
174': Second non-conductive hinge axis
176: Third electrically conductive hinge axis
176': Third non-conductive hinge axis
200: Unit thermoelectric material

Claims (10)

제1구조체, 상기 제1구조체에 회전 가능하게 연결되는 제2구조체, 상기 제2구조체에 회전 가능하게 연결되는 제3구조체, 일측은 상기 제3구조체에 회전 가능하게 연결되고 다른 일측은 상기 제1구조체에 회전 가능하게 연결되며 상기 제1구조체 내지 상기 제3구조체와 상호 협조적으로 동일 평면상에서 선택적으로 수축 및 팽창 가능한 오그제틱(auxetic) 구조를 형성하는 제4구조체를 포함하는 구조체 유닛; 및
상기 제1구조체 내지 상기 제4구조체에 개별적으로 마련되는 단위열전소재;
를 포함하는 열전 모듈.
A first structure, a second structure rotatably connected to the first structure, a third structure rotatably connected to the second structure, one side is rotatably connected to the third structure and the other side is rotatably connected to the first structure. A structural unit including a fourth structure rotatably connected to the structure and forming an auxetic structure capable of selectively contracting and expanding on the same plane in cooperation with the first to third structures; and
Unit thermoelectric materials individually provided in the first to fourth structures;
A thermoelectric module containing a.
 제1항에 있어서,
상기 제1구조체는, 제1상부기판, 및 상기 제1상부기판의 하부에 이격되게 배치되는 제1하부기판을 포함하고,
상기 제2구조체는, 제2상부기판, 및 상기 제2상부기판의 하부에 이격되게 배치되는 제2하부기판을 포함하고,
상기 제3구조체는, 제3상부기판, 및 상기 제3상부기판의 하부에 이격되게 배치되는 제3하부기판을 포함하고,
상기 제4구조체는, 제4상부기판, 및 상기 제4상부기판의 하부에 이격되게 배치되는 제4하부기판을 포함하되,
상기 단위열전소재는, 상기 제1상부기판 및 상기 제1하부기판의 사이, 상기 제2상부기판 및 상기 제2하부기판의 사이, 상기 제3상부기판 및 상기 제3하부기판의 사이, 상기 제4상부기판 및 상기 제4하부기판의 사이에 각각 개재되는 열전 모듈.
According to paragraph 1,
The first structure includes a first upper substrate and a first lower substrate spaced apart from a lower portion of the first upper substrate,
The second structure includes a second upper substrate and a second lower substrate spaced apart from a lower portion of the second upper substrate,
The third structure includes a third upper substrate and a third lower substrate spaced apart from the lower portion of the third upper substrate,
The fourth structure includes a fourth upper substrate and a fourth lower substrate spaced apart from the lower portion of the fourth upper substrate,
The unit thermoelectric material is between the first upper substrate and the first lower substrate, between the second upper substrate and the second lower substrate, between the third upper substrate and the third lower substrate, and between the third upper substrate and the third lower substrate. 4 Thermoelectric modules each sandwiched between the upper substrate and the fourth lower substrate.
 제2항에 있어서,
상기 제1구조체의 일모서리부에는 제1힌지부가 형성되고, 상기 제1구조체의 다른 일모서리부에는 제2힌지부가 형성되며,
상기 제2구조체의 일모서리부에는 상기 제1힌지부에 회전 가능하게 연결되는 제3힌지부가 형성되고, 상기 제2구조체의 다른 일모서리부에는 제4힌지부가 형성되며,
상기 제3구조체의 일모서리부에는 상기 제4힌지부에 회전 가능하게 연결되는 제5힌지부가 형성되고, 상기 제3구조체의 다른 일모서리부에는 제6힌지부가 형성되며,
상기 제4구조체의 일모서리부에는 상기 제6힌지부에 회전 가능하게 연결되는 제7힌지부가 형성되고, 상기 제4구조체의 다른 일모서리부에는 상기 제2힌지부에 회전 가능하게 연결되는 제8힌지부가 형성된 열전 모듈.
According to paragraph 2,
A first hinge portion is formed at one edge of the first structure, and a second hinge portion is formed at another edge portion of the first structure,
A third hinge portion rotatably connected to the first hinge portion is formed at one edge of the second structure, and a fourth hinge portion is formed at another edge portion of the second structure,
A fifth hinge portion rotatably connected to the fourth hinge portion is formed at one edge of the third structure, and a sixth hinge portion is formed at another edge portion of the third structure,
A seventh hinge portion rotatably connected to the sixth hinge portion is formed at one edge portion of the fourth structure, and an eighth hinge portion rotatably connected to the second hinge portion is formed at another edge portion of the fourth structure. A thermoelectric module with a hinge portion formed.
 제3항에 있어서,
상기 제1힌지부는, 상기 제1상부기판에 형성되는 제1상부힌지, 및 상기 제1하부기판에 형성되는 제1하부힌지를 포함하고,
상기 제2힌지부는, 상기 제1상부기판에 형성되는 제2상부힌지, 및 상기 제1하부기판에 형성되는 제2하부힌지를 포함하고,
상기 제3힌지부는, 상기 제2상부기판에 형성되며 상기 제1상부힌지에 회전 가능하게 연결되는 제3상부힌지, 및 상기 제2하부기판에 형성되며 상기 제1하부힌지에 회전 가능하게 연결되는 제3하부힌지를 포함하고,
상기 제4힌지부는, 상기 제2상부기판에 형성되는 제4상부힌지, 및 상기 제2하부기판에 형성되는 제4하부힌지를 포함하고,
상기 제5힌지부는, 상기 제3상부기판에 형성되며 상기 제4상부힌지에 회전 가능하게 연결되는 제5상부힌지, 및 상기 제3하부기판에 형성되며 상기 제4하부힌지에 회전 가능하게 연결되는 제5하부힌지를 포함하고,
상기 제6힌지부는, 상기 제3상부기판에 형성되는 제6상부힌지, 및 상기 제3하부기판에 형성되는 제6하부힌지를 포함하고,
상기 제7힌지부는, 상기 제4상부기판에 형성되며 상기 제6상부힌지에 회전 가능하게 연결되는 제7상부힌지, 및 상기 제4하부기판에 형성되며 상기 제6하부힌지에 회전 가능하게 연결되는 제7하부힌지를 포함하고,
상기 제8힌지부는, 상기 제4상부기판에 형성되며 상기 제2상부힌지에 회전 가능하게 연결되는 제8상부힌지, 및 상기 제4하부기판에 형성되며 상기 제2하부힌지에 회전 가능하게 연결되는 제8하부힌지를 포함하는 열전 모듈.
According to paragraph 3,
The first hinge portion includes a first upper hinge formed on the first upper substrate and a first lower hinge formed on the first lower substrate,
The second hinge portion includes a second upper hinge formed on the first upper substrate and a second lower hinge formed on the first lower substrate,
The third hinge portion includes a third upper hinge formed on the second upper substrate and rotatably connected to the first upper hinge, and a third hinge portion formed on the second lower substrate and rotatably connected to the first lower hinge. It includes a third lower hinge,
The fourth hinge portion includes a fourth upper hinge formed on the second upper substrate and a fourth lower hinge formed on the second lower substrate,
The fifth hinge portion includes a fifth upper hinge formed on the third upper substrate and rotatably connected to the fourth upper hinge, and a fifth hinge portion formed on the third lower substrate and rotatably connected to the fourth lower hinge. It includes a fifth lower hinge,
The sixth hinge portion includes a sixth upper hinge formed on the third upper substrate and a sixth lower hinge formed on the third lower substrate,
The seventh hinge portion includes a seventh upper hinge formed on the fourth upper substrate and rotatably connected to the sixth upper hinge, and a seventh upper hinge formed on the fourth lower substrate and rotatably connected to the sixth lower hinge. It includes a seventh lower hinge,
The eighth hinge portion includes an eighth upper hinge formed on the fourth upper substrate and rotatably connected to the second upper hinge, and an eighth hinge formed on the fourth lower substrate and rotatably connected to the second lower hinge. Thermoelectric module including the 8th lower hinge.
 제4항에 있어서,
상기 제1하부기판, 상기 제2하부기판, 상기 제3하부기판 및 상기 제4하부기판의 내면에 각각 구비되며, 상기 단위열전소재의 일단에 전기적으로 연결되는 제1전극; 및
상기 제1상부기판, 상기 제2상부기판, 상기 제3상부기판 및 상기 제4상부기판의 내면에 각각 구비되며, 상기 단위열전소재의 다른 일단에 전기적으로 연결되는 제2전극;
을 포함하는 열전 모듈.
According to paragraph 4,
a first electrode provided on inner surfaces of the first lower substrate, the second lower substrate, the third lower substrate, and the fourth lower substrate, respectively, and electrically connected to one end of the unit thermoelectric material; and
a second electrode provided on inner surfaces of the first upper substrate, the second upper substrate, the third upper substrate, and the fourth upper substrate, respectively, and electrically connected to the other end of the unit thermoelectric material;
A thermoelectric module containing a.
 제5항에 있어서,
상기 단위열전소재는 상기 제1상부힌지 내지 상기 제8상부힌지, 상기 제1하부힌지 내지 상기 제8하부힌지 중 어느 하나 이상을 매개로 직렬로 연결되는 열전 모듈.
According to clause 5,
The thermoelectric module wherein the unit thermoelectric material is connected in series through one or more of the first to eighth upper hinges and the first to eighth lower hinges.
 제6항에 있어서,
상기 제1상부힌지와 상기 제3상부힌지를 회전 가능하게 결합하며, 상기 제2전극에 전기적으로 연결되는 제1전기전도성 힌지축;
상기 제4하부힌지와 상기 제5하부힌지를 회전 가능하게 결합하며, 상기 제1전극에 전기적으로 연결되는 제2전기전도성 힌지축;
상기 제6상부힌지와 상기 제7상부힌지를 회전 가능하게 결합하며, 상기 제2전극에 전기적으로 연결되는 제3전기전도성 힌지축;
을 포함하는 열전 모듈.
According to clause 6,
a first electrically conductive hinge shaft rotatably coupled to the first upper hinge and the third upper hinge and electrically connected to the second electrode;
a second electrically conductive hinge shaft rotatably coupled to the fourth lower hinge and the fifth lower hinge and electrically connected to the first electrode;
a third electrically conductive hinge shaft rotatably coupled to the sixth upper hinge and the seventh upper hinge and electrically connected to the second electrode;
A thermoelectric module containing a.
 제7항에 있어서,
상기 제1하부힌지와 상기 제3하부힌지를 회전 가능하게 결합하며, 상기 제1전극과 전기적으로 분리되는 제1비도전성 힌지축;
상기 제4상부힌지와 상기 제5상부힌지를 회전 가능하게 결합하며, 상기 제2전극과 전기적으로 분리되는 제2비도전성 힌지축;
상기 제6하부힌지와 상기 제7하부힌지를 회전 가능하게 결합하며, 상기 제1전극에 전기적으로 분리되는 제3비도전성 힌지축;
을 포함하는 열전 모듈.
In clause 7,
a first non-conductive hinge shaft rotatably coupling the first lower hinge and the third lower hinge and electrically separated from the first electrode;
a second non-conductive hinge shaft rotatably coupling the fourth upper hinge and the fifth upper hinge and electrically separated from the second electrode;
a third non-conductive hinge shaft rotatably coupled to the sixth lower hinge and the seventh lower hinge, and electrically separated from the first electrode;
A thermoelectric module containing a.
 제1항에 있어서,
상기 단위열전소재는, N형 열전소재와 P형 열전소재 중 어느 하나인 열전 모듈.
According to paragraph 1,
The unit thermoelectric material is a thermoelectric module that is either an N-type thermoelectric material or a P-type thermoelectric material.
 제1항에 있어서,
상기 구조체 유닛은 상호 연동 가능하게 복수개가 연속적으로 연결되는 열전 모듈.
According to paragraph 1,
The structural unit is a thermoelectric module in which a plurality of structural units are connected sequentially to be interconnected.
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