KR20190091765A - Heat exchanging Apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
실시예는 열교환장치에 관한 것이다.Embodiments relate to a heat exchanger.
반도체소자를 제조하는 과정에서 반도체 공정용 설비는 항상 그 챔버 내부의 온도를 일정하게 유지시켜야 하며, 이러한 온도 유지의 역할을 하는 장비가 냉각기이다.In the process of manufacturing a semiconductor device, the semiconductor processing equipment must maintain a constant temperature inside the chamber at all times, and the equipment that serves to maintain the temperature is a cooler.
냉각기는 냉매를 반도체 공정용 설비로 제공하고, 반도체 공정용 설비에서 사용된 냉매가 다시 냉각기로 돌아오는 순환 사이클을 가진다. The cooler has a circulation cycle in which the coolant is provided to the semiconductor processing equipment and the coolant used in the semiconductor processing equipment is returned to the cooler again.
종래의 냉각기는 압축기, 응축기 및 증발기 등과 같은 다양한 부재들이 구비되어, 이들 부재들의 열교환을 이용하여 냉각된 유체가 반도체 공정용 설비로 제공된다. Conventional coolers are equipped with a variety of members such as compressors, condensers and evaporators, such that the fluid cooled by heat exchange of these members is provided to a semiconductor process facility.
따라서, 종래의 냉각기는 다양한 부재가 구비되어야 하므로, 무겁고 부피가 크다.Therefore, the conventional cooler must be provided with various members, so that it is heavy and bulky.
또한, 종래의 냉각기는 다양한 부재의 열교환 과정에서 냉각 손실이 발생되어 열교환 효율이 저하되는 문제가 있다. In addition, the conventional cooler has a problem that the cooling loss is generated in the heat exchange process of the various members to reduce the heat exchange efficiency.
아울러, 종래의 냉각기는 보다 더 극저온으로 냉각시키는데 한계가 있다. In addition, the conventional cooler has a limit to cool even more cryogenic.
실시예는 전술한 문제 및 다른 문제를 해결하는 것을 목적으로 한다.The embodiment aims to solve the above and other problems.
실시예의 다른 목적은 새로운 구조를 갖는 열교환장치를 제공한다.Another object of the embodiment is to provide a heat exchanger having a new structure.
실시예에 따른 또 다른 목적은 경박단소가 가능한 열교환장치를 제공한다.Still another object according to the embodiment provides a heat exchange device capable of light and short.
실시예에 따른 또 다른 목적은 열교환 효율을 향상시킬 수 있는 열교환장치를 제공한다. Still another object according to the embodiment provides a heat exchange apparatus that can improve the heat exchange efficiency.
실시예에 따른 또 다른 목적은 보다 더 극저온 냉각이 가능한 열교환장치를 제공한다. Still another object according to the embodiment provides a heat exchanger capable of more cryogenic cooling.
상기 또는 다른 목적을 달성하기 위해 실시예의 일 측면에 따르면, 열교환장치는, 내부에 빈 공간을 가지며 일측이 개구를 갖는 하우징; 및 상기 하우징의 일측에 구비되는 방열부;를 포함한다. 상기 방열부는, 상기 하우징의 상기 개구에 배치되는 방열플레이트; 및 상기 하우징의 상기 빈 공간에 배치되는 다수의 로드(rod);를 포함할 수 있다.According to an aspect of an embodiment to achieve the above or another object, the heat exchange device, the housing having an empty space therein and one side opening; And a heat dissipation unit provided at one side of the housing. The heat dissipation unit may include a heat dissipation plate disposed in the opening of the housing; And a plurality of rods disposed in the empty space of the housing.
실시예의 다른 측면에 따르면, 열교환장치는, 내부에 빈 공간을 가지며 제1 및 제2 측 각각이 제1 및 제2 개구를 갖는 하우징; 및 상기 하우징의 일측에 구비되는 방열부;를 포함할 수 있다. 상기 방열부는, 상기 하우징의 상기 제1 개구에 배치되는 제1 방열플레이트; 상기 하우징의 상기 제2 개구에 배치되는 제2 방열플레이트; 및 상기 하우징의 상기 빈 공간에서 상기 제1 방열플레이트와 상기 제2 방열플레이트 사이에 배치되는 다수의 로드;를 포함할 수 있다. According to another aspect of the embodiment, a heat exchanger includes: a housing having an empty space therein and having first and second openings on each of the first and second sides; And a heat dissipation unit provided at one side of the housing. The heat dissipation unit may include a first heat dissipation plate disposed in the first opening of the housing; A second heat dissipation plate disposed in the second opening of the housing; And a plurality of rods disposed between the first heat dissipation plate and the second heat dissipation plate in the empty space of the housing.
실시예의 또 다른 측면에 따르면, 냉각기는, 제1 유체가 흐르는 제1 열교환장치; 상기 제1 열교환장치 상에 배치되어 상기 제1 유체를 냉각시키는 제1 냉열장치; 및 상기 제1 냉열장치 상에 배치되어 제2 유체에 의해 상기 제1 냉열장치의 흡열을 방출시키는 제2 열교환장치;를 포함할 수 있다. According to another aspect of the embodiment, the cooler comprises: a first heat exchanger through which the first fluid flows; A first cooling device disposed on the first heat exchanger to cool the first fluid; And a second heat exchanger disposed on the first cooler to release an endotherm of the first cooler by a second fluid.
실시예에 따른 열교환장치의 효과에 대해 설명하면 다음과 같다.Referring to the effect of the heat exchanger according to the embodiment as follows.
실시예들 중 적어도 하나에 의하면, 하우징 내에 방열부에 연결된 다수의 로드가 배치됨으로써, 방열부의 로드에 접하는 유체의 접촉 면적을 극대화하여 방열 성능을 향상시킬 수 있다는 장점이 있다.According to at least one of the embodiments, a plurality of rods connected to the heat dissipation unit is disposed in the housing, thereby maximizing the contact area of the fluid in contact with the rod of the heat dissipation unit, thereby improving heat dissipation performance.
실시예들 중 적어도 하나에 의하면, 열교환장치의 위에 배치되는 1 냉열장치뿐만 아니라 열교환장치의 아래에 배치되는 제2 냉열장치에 의해 열교환장치가 냉각되므로, 열교환장치의 냉각속도를 획기적으로 증가시켜 냉각성능이 향상될 수 있다는 장점이 있다. According to at least one of the embodiments, the heat exchanger is cooled not only by the first cooler disposed above the heat exchanger, but also by the second cooler disposed below the heat exchanger, thereby dramatically increasing the cooling rate of the heat exchanger. The advantage is that performance can be improved.
실시예들 중 적어도 하나에 의하면, 제1 냉열장치의 발열이 제2 열교환장치에 의해 방출되고, 제2 냉열장치의 발열이 제3 열교환장치에 의해 방출됨으로써, 제1 및 제2 냉열장치의 발열을 신속히 방출시켜, 제1 및 제2 냉열장치의 냉각 성능 저하를 방지할 수 있다는 장점이 있다.According to at least one of the embodiments, the heat generation of the first cooling device is released by the second heat exchanger, the heat generation of the second cooling device is released by the third heat exchanger, thereby generating heat of the first and second cooling devices. It is possible to quickly release, thereby preventing the deterioration in cooling performance of the first and second cooling devices.
실시예들 중 적어도 하나에 의하면, 제1 내지 제3 열교환장치 각각의 하우징의 외면에 절연층이 배치됨으로써, 하우징이 금속 물질로 형성되는 경우 열전모듈에 전기적으로 연결되는 전원 라인과의 전기적인 쇼트가 방지될 수 있다는 장점이 있다.According to at least one of the embodiments, an insulating layer is disposed on the outer surface of each of the housings of the first to third heat exchangers, so that the electrical short with the power line electrically connected to the thermoelectric module when the housing is formed of a metallic material. There is an advantage that can be prevented.
실시예들 중 적어도 하나에 의하면, 방열플레이트가 하우징의 외면으로부터 돌출된 돌출부를 가짐으로써, 돌출부에 의해 방열플레이트에 장착되는 냉열장치에 연결되는 전원 라인이 하우징의 외면에 접촉되지 않도록 하여 전원 라인과 하우징과의 전기적인 쇼트를 방지할 수 있다는 장점이 있다.According to at least one of the embodiments, the heat dissipation plate has a protrusion protruding from the outer surface of the housing, so that the power line connected to the cooling device mounted on the heat dissipation plate by the protrusion does not come into contact with the outer surface of the housing. An advantage is that electrical short with the housing can be prevented.
실시예의 적용 가능성의 추가적인 범위는 이하의 상세한 설명으로부터 명백해질 것이다. 그러나 실시예의 사상 및 범위 내에서 다양한 변경 및 수정은 당업자에게 명확하게 이해될 수 있으므로, 상세한 설명 및 바람직한 실시예와 같은 특정 실시예는 단지 예시로 주어진 것으로 이해되어야 한다. Further scope of the applicability of the embodiments will become apparent from the detailed description below. However, various changes and modifications within the spirit and scope of the embodiments can be clearly understood by those skilled in the art, and therefore, specific embodiments, such as the detailed description and the preferred embodiments, are to be understood as given by way of example only.
도 1은 제1 실시예에 따른 열교환장치를 도시한 분해 사시도이다.
도 2는 제1 실시예에 따른 열교환장치를 도시한 사시도이다.
도 3은 실시예에 따른 방열부의 로드의 제1 형상을 도시한다.
도 4는 실시예에 따른 방열부의 로드의 제2 형상을 도시한다.
도 5는 실시예에 따른 방열부의 로드의 제3 형상을 도시한다.
도 6은 실시예에 따른 방열부의 로드의 제4 형상을 도시한다.
도 7은 제2 실시예에 따른 열교환장치를 도시한 사시도이다.
도 8는 실시예에 따른 냉각기를 도시한다. 1 is an exploded perspective view showing a heat exchanger according to a first embodiment.
2 is a perspective view showing a heat exchanger according to the first embodiment.
3 illustrates a first shape of a rod of a heat dissipation unit according to an embodiment.
4 illustrates a second shape of the rod of the heat dissipation unit according to the embodiment.
5 illustrates a third shape of the rod of the heat dissipation unit according to the embodiment.
6 illustrates a fourth shape of the rod of the heat dissipation unit according to the embodiment.
7 is a perspective view illustrating a heat exchanger according to a second embodiment.
8 shows a cooler according to an embodiment.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 명세서에 개시된 실시예를 상세히 설명하되, 도면 부호에 관계없이 동일하거나 유사한 구성요소는 동일한 참조 번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다. 이하의 설명에서 사용되는 구성요소에 대한 접미사 "모듈" 및 "부"는 명세서 작성의 용이함만이 고려되어 부여되거나 혼용되는 것으로서, 그 자체로 서로 구별되는 의미 또는 역할을 갖는 것은 아니다. 또한, 본 명세서에 개시된 실시예를 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 명세서에 개시된 실시예의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다. 또한, 첨부된 도면은 본 명세서에 개시된 실시예를 쉽게 이해할 수 있도록 하기 위한 것일 뿐, 첨부된 도면에 의해 본 명세서에 개시된 기술적 사상이 제한되지 않으며, 실시예의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. DETAILED DESCRIPTION Hereinafter, exemplary embodiments disclosed herein will be described in detail with reference to the accompanying drawings, and the same or similar components will be given the same reference numerals regardless of the reference numerals, and redundant description thereof will be omitted. The suffixes "module" and "unit" for components used in the following description are given or used in consideration of ease of specification, and do not have distinct meanings or roles from each other. In addition, in describing the embodiments disclosed herein, when it is determined that the detailed description of the related known technology may obscure the gist of the embodiments disclosed herein, the detailed description thereof will be omitted. In addition, the accompanying drawings are intended to facilitate understanding of the embodiments disclosed herein, but are not limited to the technical spirit disclosed herein by the accompanying drawings, all changes included in the spirit and scope of the embodiments, It should be understood to include equivalents and substitutes.
도 1은 제1 실시예에 따른 열교환장치를 도시한 분해 사시도이고, 도 2는 제1 실시예에 따른 열교환장치를 도시한 사시도이다.1 is an exploded perspective view illustrating a heat exchanger according to a first embodiment, and FIG. 2 is a perspective view illustrating a heat exchanger according to a first embodiment.
도 1 및 도 2를 참조하면, 제1 실시예에 따른 열교환장치(10)는 하우징(20)과, 하우징(20)에 결합되는 방열부(30)를 포함할 수 있다. 1 and 2, the
하우징(20)의 내부는 비어있는 공간을 가질 수 있다. 하우징(20)의 일측으로 개구(21, 23)가 형성될 수 있다. 개구(21, 23)에 방열부(30)가 위치될 수 있다. 예컨대, 하우징(20)의 상부에 개구(21, 23)가 형성될 수 있다. The interior of the
하우징(20)은 열전도성이 우수한 금속 물질로 형성될 수 있다. 금속 물질로는 예컨대, 알루미늄(Al), 알루미늄 합금, 구리(Cu), 구리합금이 사용될 수 있지만, 이에 대해서는 한정하지 않는다. The
하우징(20)이 금속 물질로 형성되는 경우, 절연성을 보강하기 위해 하우징(20)의 외측에 절연층(24a, 24b, 24c)이 형성될 수 있다(도 8 참조). 절연층(24a, 24b, 24c)은 산화알루미늄(Al2O3)을 포함할 수 있지만, 이에 대해서는 한정하지 않는다. 예컨대, 하우징(20) 내부가 마스크막에 의해 덮혀진 후 알루미늄 용액을 전기 산화시킴으로써 하우징(20)의 외측에 산화알루미늄으로 이루어진 절연층(24a, 24b, 24c)이 형성될 수 있다. 이러한 절연층(24a, 24b, 24c)의 형성 방법은 일 예시에 불과하며, 다양한 공정 방법이 실시예의 절연층의 형성에 사용될 수도 있다. When the
절연층(24a, 24b, 24c)은 하우징(20)에 포함될 수도 있다. The
다시 도 2를 참조하면, 하우징(20)은 직사각형 형상을 가질 수 있다. 이에 따라, 하우징(20)의 제1 방향(가로 방향)의 길이는 하우징(20)의 제2 방향(세로 방향)의 길이와 상이할 수 있다. 예컨대, 도 2에 도시한 바와 같이, 하우징(20)의 가로 방향의 길이는 하우징(20)의 세로 방향의 길이보다 길 수 있다. Referring back to FIG. 2, the
가로 방향이 장축 방향으로 지칭되고, 세로 방향이 단축 방향으로 지칭될 수 있다.The transverse direction may be referred to as the major axis direction, and the longitudinal direction may be referred to as the minor axis direction.
하우징(20)의 일측으로 유체가 입력되는 입구단자(25)가 배치되고 하우징(20)의 타측으로 유체가 출력되는 출구단자(27)가 배치될 수 있다. 입구단자(25)에 하우징(20)으로 공급되는 유체가 흐르는 제1 배관(미도시)이 연결되고, 출구단자(27)에 하우징(20)에서 나가는 유체가 흐르는 제2 배관(미도시)이 연결될 수 있다. An
유체는 냉각수(cooling water)나 냉매(coolant)를 포함할 수 있다. 예컨대, 냉각수로는 PCW(process cooling water)가 사용될 수 있지만, 이에 대해서는 한정하지 않는다. 예컨대, 냉매로는 암모니아, 프레온(염화플루오린화탄소(ClFC, chloro-fluoro-carbon)), 수소염화플루오린화탄소(HCFC, hydro-chloro-fluoro-carbon), 수소플루오린화탄소(HFC, hydro-fluoro-carbon), 수소플루오린화올레핀(HFO, hydro-fluoro-olefin), 메틸클로라이드 등이 있으며 초저온으로 내리기 위해서는 액체헬륨, 액체 수소가 사용될 수 있다.The fluid may include cooling water or coolant. For example, process cooling water (PCW) may be used as the cooling water, but is not limited thereto. For example, the refrigerant may be ammonia, freon (ClFC, chloro-fluoro-carbon), hydrochlorochlorofluorocarbon (HCFC), or hydrofluorocarbon (HFC). fluoro-carbon), hydro-fluoro-olefin (HFO), methyl chloride, and the like, and liquid helium and liquid hydrogen may be used to lower the cryogenic temperature.
입구단자(25)와 출구단자(27)는 하우징(20)의 동일 측면 상에 배치될 수 있다. 예컨대, 입구단자(25)는 하우징(20)의 전방 측부의 제1 영역에 배치되고, 출구단자(27)는 하우징(20)의 전방 측부의 제2 영역에 배치될 수 있다. 제1 영역과 제2 영역은 서로 이격될 수 있다. The
입구단자(25)와 출구단자(27)는 하우징(20)의 상이한 측면 상에 배치될 수 있다. 예컨대, 입구단자(25)는 하우징(20)의 전방 측부 상에 배치되고, 출구단자(27)는 하우징(20)의 후방 측부 상에 배치될 수 있다. The
도 2에 도시한 바와 같이, 하우징(20) 내에 공급되는 유체는 하우징(20)의 장축 방향을 따라 흐를 수 있다. 이러한 경우, 입구단자(25)와 출구단자(27)는 하우징(20)의 단축 방향을 따라 유체가 흐르도록 배치될 수 있다. 즉, 입구단자(25)는 하우징(20)의 전방 측부에 배치되고, 출구단자(27)는 하우징(20)의 전방 측부 또는 하우징(20)의 후방 측부에 배치될 수 있다. As shown in FIG. 2, the fluid supplied into the
다른 일예로서, 도시되지 않았지만, 하우징(20) 내에 공급되는 유체는 하우징(20)의 단축 방향을 따라 흐를 수 있다. 이러한 경우, 입구단자(25)는 하우징(20)의 장축 방향을 따라 유체가 흐르도록 배치될 수 있다. 즉, 입구단자(25)는 하우징(20)의 제1 측부에 배치되고, 출구단자(27)는 하우징(20)의 제1 측부 또는 하우징(20)의 제1 측부에 반대편인 제2 측부에 배치될 수 있다. As another example, although not shown, the fluid supplied into the
하우징(20) 내에 공급된 유체는 추후 설명될 방열부(30)의 로드(33)(도 1 참조)에 의해 서로 상이한 방향을 따라 흐를 수 있다. 즉, 하우징(20) 내에 공급된 유체는 방열부(30)의 제1 로드(33)에 의해 적어도 둘 이상의 방향으로 분기되고, 제1 로드(33)에 인접한 제2 로드(33)에 의해 적어도 둘 이상의 방향으로 분기될 수 있다. 이와 같은 방식으로 유체가 방열부(30)의 다수의 로드(33)에 의해 다수의 방향으로 분기되어 다시 합쳐지게 될 수 있다. Fluid supplied into the
하우징(20) 내에 공급된 유체는 다수의 방향으로 분기되거나 합쳐지면서 방열부(30)의 로드(33)와 지속적으로 면접촉됨으로써, 방열부(30)를 통해 로드(33)로 전달된 발열을 흡수할 수 있다. 즉, 유체가 하우징(20) 내에 흐르면서 열의 방출이 가능하다. The fluid supplied in the
냉열장치(40, 50)의 냉각에 의해 발생되는 발열이 방열부(30)로 전달되는데, 이에 대해서는 나중에 상세히 설명하기로 한다(도 8 참조).The heat generated by the cooling of the
도 1을 참조하면, 방열부(30)는 다수의 방열모듈(30a, 30b)를 포함할 수 있다. 다른 예로서, 방열부(30)는 하나의 방열모듈을 포함할 수도 있다. Referring to FIG. 1, the
제1 방열모듈(30a)은 하우징(20)의 제1 개구(21)에 위치될 수 있다. 즉, 제1 방열모듈(30a)은 하우징(20)의 제1 개구(21)를 통해 하우징(20)에 장착될 수 있다. 제2 방열모듈(30b)은 하우징(20)의 제2 개구(23)에 위치될 수 있다. 즉, 제2 방열모듈(30b)은 하우징(20)의 제2 개구(23)를 통해 하우징(20)에 장착될 수 있다. The first
제1 및 제2 방열모듈(30a, 30b) 각각은 방열플레이트(31)와 다수의 로드(33)를 포함할 수 있다. 제1 및 제2 방열모듈(30a, 30b)은 제1 및 제2 방열부로 지칭될 수도 있다. Each of the first and second
제1 및 제2 방열모듈(30a, 30b)은 하우징(20)과 동일한 물질로 형성될 수 있지만, 이에 대해서는 한정하지 않는다. 제1 및 제2 방열모듈(30a, 30b)은 열전도율이 우수한 금속 물질로 형성될 수 있다. 예컨대, 금속 물질로는 알루미늄(Al), 구리(Cu), 은(Ag) 등이 사용될 수 있다. The first and second
방열플레이트(31)와 로드(33)는 일체로 형성될 수 있지만, 이에 대해서는 한정하지 않는다. 즉, 로드(33)는 방열플레이트(31)의 일 면으로부터 방열플레이트(31)의 표면에 수직한 방향으로 연장 형성될 수 있다. 이와 달리, 로드(33)는 방열플레이트(31)의 표면에 대각선 방향으로 연장 형성될 수도 있다.The
다른 예로서, 로드(33)는 하우징(20)의 내부의 빈 공간의 바닥면에 일체로 형성될 수도 있다.As another example, the
로드(33)는 로드(33)의 길이 방향을 따라 동일한 단면적을 가질 수 있지만, 이에 대해서는 한정하지 않는다. 각 로드(33)의 사이즈는 동일할 수 있지만, 이에 대해서는 한정하지 않는다.The
방열플레이트(31) 상에 로드(33)가 동일한 간격으로 형성될 수 있다. 또는, 방열플레이트(31) 상에 로드(33)가 랜덤한 간격으로 형성될 수 있다. The
로드(33)의 연장 길이는 하우징(20)의 내부 공간의 두께에 의해 결정될 수 있다. 예컨대, 로드(33)의 연장 길이는 수 mm 내지 수 cm의 범위를 가질 수 있다. 구체적으로, 로드(33)의 연장 길이는 5mm 내지 3cm의 범위를 가질 수 있지만, 이에 대해서는 한정하지 않는다. The extension length of the
로드(33)는 다양한 형태로 배치될 수 있다. The
예컨대, 도 3에 도시한 바와 같이, 로드(33)는 사각형을 가지고, 제1 방향과 이에 수직한 제2 방향을 따라 일렬로 배열될 수 있다. 예컨대, 사각형으로 정사각형이 사용될 수 있지만, 이에 대해서는 한정하지 않는다. 이에 따라, 일렬로 배치되는 로드(33) 사이를 통해 제1 방향 또는 제2 방향을 따라 유체가 흐를 수 있다. For example, as shown in FIG. 3, the
다음으로, 도 4에 도시한 바와 같이, 로드(33)는 사각형을 가지고, 가로 방향인 제1 방향을 따라서는 일렬로 배열되고, 세로 방향인 제2 방향을 따라서는 지그재그로 배열될 수 있다. 예컨대, 사각형으로 정사각형이 사용될 수 있지만, 이에 대해서는 한정하지 않는다. 예컨대, 제1 로 라인(row line) 상으로 제1 로드 어레이가 배열되고, 제2 로 라인(row line) 라인 상으로 제2 로드 어레이가 배열될 수 있다. 이러한 경우, 제1 로드 어레이에 포함된 다수의 로드는 제1 방향을 따라 일렬로 배열되고, 제2 로드 어레이에 포함된 다수의 로드는 제1 방향을 따라 일렬로 배열될 수 있다. 제2 로드 어레이에 포함된 다수의 로드는 제1 로드 어레이에 포함된 인접하는 제1 로드의 일부와 제2 로드의 일부와 중첩되도록 배열될 수 있다. 다시 말해, 로드(33)는 대각선 방향을 따라 일렬로 배치될 수 있다. Next, as shown in FIG. 4, the
다음으로, 도 5에 도시한 바와 같이, 로드(33)는 다이아몬드 형상을 가지고, 대각선 방향을 따라 일렬로 배열될 수 있다. 대각선 방향을 따라 인접하는 로드(33)는 서로 간에 면 대향될 수 있다. 즉, 대각선 방향을 따라 인접하는 로드(33)는 서로 간에 평행하게 배열될 수 있다. Next, as shown in FIG. 5, the
다음으로, 도 6에 도시한 바와 같이, 로드(33)는 서로 마주보도록 배치되는 삼각형과 역삼각형 구조를 가지고, 이러한 삼각형과 역삼각형이 대각선 방향을 따라 일렬로 배열될 수 있다. 이러한 삼각형 및 역삼각형 구조는 도 5에 도시된 다이아몬드 형상의 중간이 분리되어 형성될 수 있다. 이 이외에 로드(33)는 다양한 형상을 가질 수 있다. 예컨대, 로드(33)는 원형, 별 모양, 사다리꼴 형상, 타원형 등을 가질 수 있다. Next, as shown in Figure 6, the
도시되지 않았지만, 방열플레이트(31)의 상면은 하우징(20)의 상면으로부터 상부 방향으로 돌출되는 돌출부를 가질 수 있다. 이와 같이, 방열플레이트(31) 각각이 하우징(20)의 외면으로부터 돌출된 돌출부를 가짐으로써, 이러한 돌출부에 의해 방열플레이트(31)의 상면에 장착되는 냉열장치(40, 50)에 연결되는 전원 라인이 하우징(20)의 외면에 접촉되지 않도록 하여, 전원 라인과 하우징(20)과의 전기적인 쇼트를 방지할 수 있다(도 8 참조).Although not shown, the upper surface of the
방열부(30)가 하우징(20)에 장착될 때, 로드(33)의 끝단은 하우징(20)의 내부의 바닥면에 고정될 수 있다. 로드(33)의 고정은 납땜(brazing)이나 용접(welding)에 의해 수행될 수 있다. When the
방열부(30)가 하우징(20)에 장착될 때, 방열부(30)와 개구(21, 23) 사이에는 밀폐부재가 개재될 수 있다. 즉, 밀폐부재에 의해 방열부(30)와 하우징(20) 사이에 밀폐되어, 하우징(20) 내의 유체가 외부로 유출되지 않는다. 밀폐부재로는 브레이징(Brazing)이 사용될 수 있지만, 이에 대해서는 한정하지 않는다. When the
방열부(30)와 하우징(20)은 볼트에 의해 체결되어 고정 성능을 강화할 수 있다. 예컨대, 방열부(30)의 가장자리를 따라 다수의 나사산을 갖는 관통홀이 형성되고 그 관통홀에 대응되는 하우징(20)에도 나사산을 갖는 리세스(recess)가 형성될 수 있다. 볼트가 방열부(30)의 관통홀을 관통하여 하우징(20)의 리세스에 체결될 수 있다. The
도 1및 도 2를 참조하여 이상과 같이 구성된 열교환장치(10)를 동작을 살펴본다.With reference to Figures 1 and 2 looks at the operation of the
먼저, 열교환장치(10)의 일측, 예컨대 하우징(20)의 전방 측부의 제1 영역에 설치된 입구단자(25)를 통해 유체가 열교환장치(10)의 단축 방향을 따라 하우징(20)으로 공급될 수 있다. 하우징(20)으로 공급된 유체는 하우징(20) 내에서 유체는 그 경로를 변경하여 열교환장치(10)의 장축 방향을 따라 흐르게 된다. 유체는 열교환장치(10)의 장축 방향을 따라 방열부(30)의 다수의 로드(33) 사이를 흐를 수 있다. 이와 같이 흐르는 유체는 방열부(30)의 로드(33)에 면접촉되어 흐를 수 있다. 따라서, 유체에 의해 방열부(30)의 로드(33)에 전달되는 열이 흡수될 수 있다. 이와 같이 유체에 의해 흡수된 열은 열교환장치(10)의 타측, 예컨대 하우징(20)의 전방 측부의 제2 영역에 설치된 출구단자(27)를 통해 출수될 수 있다. First, fluid may be supplied to the
따라서, 실시예에 따르면, 방열부(30)의 로드(33)에 접하는 유체의 접촉 면적을 극대화하여 방열 성능을 향상시킬 수 있다.Therefore, according to the embodiment, the heat dissipation performance may be improved by maximizing the contact area of the fluid in contact with the
도 7은 제2 실시예에 따른 열교환장치를 도시한 사시도이다.7 is a perspective view illustrating a heat exchanger according to a second embodiment.
제2 실시예는 방열부(30)의 구조를 제외하고는 제1 실시예와 동일하다. 제2 실시예에서 제1 실시예와 동일한 형상, 기능 및/또는 구조를 갖는 구성요소에 대해서는 동일한 도면부호를 부여한다.The second embodiment is the same as the first embodiment except for the structure of the
도 7을 참조하면, 제2 실시예에 따른 열교환장치(10A)는 하우징(20)과, 하우징(20)에 체결되는 방열부(30)를 포함할 수 있다. 방열부(30)는 제1 실시예와 마찬가지로, 다수의 방열모듈(30a, 30b)를 포함할 수 있다. Referring to FIG. 7, the
하우징(20)의 구조는 제1 실시예서서 상세히 설명된 것으로부터 용이하게 이해될 수 있으므로 더 이상의 설명은 생략한다. Since the structure of the
하우징(20)의 외면에 아노다이징(anodizing) 처리 방법에 의해 절연층(24)이 배치될 수 있다. The insulating
방열부(30)는 제1 방열플레이트(31), 다수의 로드(33) 및 제2 방열플레이트(32)를 포함할 수 있다. 로드(33)는 제1 방열플레이트(31)와 제2 방열플레이트(32) 사이에 배치될 수 있다. The
방열부(30)는 하우징(20)의 하부 및 상부에서 외부로 노출될 수 있다. 즉, 방열부(30)는 하우징(20)을 관통하여 배치될 수 있다. 이를 위해, 제1 실시예와 달리 하우징(20)의 상측에 상부 개구가 형성되고 하우징(20)의 하측에 하부 개구가 형성되며, 상부 개구와 하부 개구는 하우징(20)의 내부 공간에 연통될 수 있다. 상기 하측 개구와 상측 개구는 서로 마주보도록 대응되어 배치될 수 있지만, 이에 대해서는 한정하지 않는다.The
하우징(20)의 상측 개구에 접하는 제1 방열플레이트(31)와 하우징(20)의 하측 개구에 접하는 제2 방열플레이트(32) 각각은 브레이징(Brazing)에 의해 밀폐될 수 있다. Each of the first
제1 방열플레이트(31)의 상면은 하우징(20)의 상면으로부터 상부 방향으로 돌출되는 제1 돌출부(35a)를 가질 수 있다. 제2 방열플레이트(32)의 하면은 하우징(20)의 하면으로부터 하부 방향으로 돌출되는 제2 돌출부(35b)를 가질 수 있다. 이와 같이, 제1 및 제2 방열플레이트(31, 32) 각각이 하우징(20)의 외면으로부터 돌출된 제1 및 제2 돌출부(35a, 35b)를 가짐으로써, 이러한 제1 및 제2 돌출부(35a, 35b)에 의해 나중에 제1 방열플레이트(31)의 상면 그리고 제2 방열플레이트(32)의 하면 각각에 장착되는 냉열장치(40, 50)에 연결되는 전원 라인이 하우징(20)의 외면에 접촉되지 않도록 하여, 전원 라인과 하우징(20)과의 전기적인 쇼트를 방지할 수 있다(도 8 참조).An upper surface of the first
도 1에 도시되지 않았지만, 제1 실시예에서도 방열부(30)의 방열플레이트(31)의 상면은 하우징(20)의 상면으로부터 상부 방향으로 돌출된 돌출부를 가질 수 있다. Although not shown in FIG. 1, in the first embodiment, the top surface of the
도 7에 도시한 바와 같이, 제1 방열플레이트(31), 다수의 로드(33) 및 제2 방열플레이트(32)는 일체로 형성될 수 있다.As illustrated in FIG. 7, the first
도 8는 실시예에 따른 냉각기를 도시한다. 8 shows a cooler according to an embodiment.
실시예에 따른 냉각기(100)는 칠러(chiller), 공기조화기, 열펌프, 냉동기, 열에너지 이용기관으로 지칭될 수 있다. The cooler 100 according to the embodiment may be referred to as a chiller, an air conditioner, a heat pump, a freezer, a heat energy use engine.
도 8를 참조하면, 실시예에 따른 냉각기(100)는 제1 및 제2 냉열장치(40, 50)와 제1 내지 제3 열교환장치(10A, 10B, 10C)를 포함할 수 있다. 제1 냉열장치(40)는 제1 열교환장치(10A)와 제2 열교환장치(10B) 사이에 배치될 수 있다. 제1 냉열장치(40)의 일측은 열교환장치(10A)의 일측에 접촉되고, 제1 냉열장치(40)의 타측은 제2 열교환장치(10B)의 일측에 접촉될 수 있다. 제1 냉열장치(40)는 전기적으로 구동되어 일측에서 흡열되고 타측에서 발열되는 장치일 수 있다. 예를 들어, 상기 제1 냉열장치(40)는 단일 또는 복수의 열전모듈을 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 제1 냉열장치(40)는 제1 열전모듈(40a), 제2 열전모듈(40b), 및 제3 열전모듈(40c)을 포함할 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다.Referring to FIG. 8, the cooler 100 according to the embodiment may include first and
따라서, 제1 냉열장치(40)의 일측에서 발생된 흡열이 제1 냉열장치(40)의 일측에 접촉되는 제1 열교환장치(10A)로 전달될 수 있다. 이와 같이 전달된 흡열에 의해 제1 열교환장치(10A)가 냉각될 수 있다. 제1 냉열장치(40)의 타측에서 발생된 발열이 제1 냉열장치(40)의 타측에 접촉되는 제2 열교환장치(10B)로 전달될 수 있다. 이와 같이 전달된 발열이 제2 열교환장치(10B)에 의해 방출될 수 있다. 다시 말해, 제1 냉열장치(40)의 흡열에 의해 제1 열교환장치(10A)가 냉각되고, 제1 냉열장치(40)의 발열이 제2 열교환장치(10B)에 의해 방출될 수 있다. Therefore, the endothermic generated at one side of the
또한 제2 냉열장치(50)는 제1 열교환장치(10A)와 제3 열교환장치(10C) 사이에 배치될 수 있다. 제2 냉열장치(50)의 일측은 제1 열교환장치(10A)의 타측에 접촉되고, 제2 냉열장치(50)의 타측은 제3 열교환장치(10C)의 일측에 접촉될 수 있다. 제2 냉열장치(50)는 전기적으로 구동되어 일측에서 흡열되고 타측에서 발열되는 장치일 수 있다. In addition, the
예를 들어, 상기 제2 냉열장치(50)는 단일 또는 복수의 열전모듈을 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 제2 냉열장치(50)는 제4 열전모듈(50a), 제5 열전모듈(50b), 및 제6 열전모듈(50c)을 포함할 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다.For example, the
따라서, 제1 냉열장치(40)의 일측에서 발생된 흡열이 제2 냉열장치(50)의 타측에 접촉되는 제1 열교환장치(10A)로 전달될 수 있다. 이와 같이 전달된 흡열에 의해 제1 열교환장치(10A)가 냉각될 수 있다. 제2 냉열장치(50)의 타측에서 발생된 발열이 제2 냉열장치(50)의 타측에 접촉되는 제3 열교환장치(10C)로 전달될 수 있다. 이와 같이 전달된 발열이 제3 열교환장치(10C)에 의해 방출될 수 있다. 다시 말해, 제2 냉열장치(50)의 흡열에 의해 제1 열교환장치(10A)는 냉각되고, 제2 냉열장치(50)의 발열이 제3 열교환장치(10C)에 의해 방출될 수 있다. Therefore, the endotherm generated at one side of the
실시예에 따르면, 제1 냉열장치(40)뿐만 아니라 제2 냉열장치(50)에 의해 제1 열교환장치(10A)가 냉각되므로, 제1 열교환장치(10A)의 냉각속도를 획기적으로 증가시켜 냉각성능이 향상될 수 있다. According to the embodiment, since the
실시예에 따르면, 제1 냉열장치(40)의 발열이 제2 열교환장치(10B)에 의해 방출되고, 제2 냉열장치(50)의 발열이 제3 열교환장치(10C)에 의해 신속히 방출됨으로써, 제1 및 제2 냉열장치(40, 50)의 냉각 성능 저하를 방지할 수 있다. According to the embodiment, the heat generated by the
이하에서 제1 및 제2 냉열장치(40, 50)와 제1 내지 제3 열교환장치(10A, 10B, 10C) 각각의 구체적인 구조에 대해 설명한다.Hereinafter, specific structures of the first and
실시예에 따른 제1 열교환장치(10A)는 제2 실시예에 따른 열교환장치(30)일 수 있다. 이하의 설명에서 누락된 설명은 제2 실시예에 따른 열교환장치(30)로부터 용이하게 이해될 수 있다. The
실시예에 따른 제1 열교환장치(10A)는 하우징(20a)과 하우징(20a)의 일측에 구비되는 방열부(32a)를 포함할 수 있다. 하우징(20a)의 내부는 빈 공간이고 서로 마주보는 상측 및 하측 각각으로 개방된 제1 및 제2 개구가 구비될 수 있다. 제1 및 제2 개구와 빈 공간은 연통될 수 있다. 방열부(32a)는 제1 및 제2 개구를 통해 하우징(20a)의 빈 공간에 배치될 수 있다. 방열부(32a)는 제1 방열플레이트(31), 제2 방열플레이트(32) 및 제1 및 제2 방열플레이트(31, 32) 사이에 배치되는 다수의 로드(33)를 포함할 수 있다. The
예컨대, 하우징(20a)의 일측면 상에 입구단자(25a)와 출구단자(27a)가 배치될 수 있다. 입구단자(25a)를 통해 제1 유체가 하우징(20a) 내로 인입되고, 하우징(20a) 내에서 방열부(32a)의 다수의 로드(33) 사이로 흐른 다음, 출구단자(27a)를 통해 인출될 수 있다. For example, the
예컨대, 제1 냉열장치(40)로부터 발생된 제1 흡열이 방열부(32a)의 제1 방열플레이트(31)를 경유하여 다수의 로드(33)로 전달되고, 제2 냉열장치(50)로부터 발생된 제2 흡열이 방열부(32a)의 제2 방열플레이트(32)를 경유하여 다수의 로드(33)로 전달될 수 있다. For example, the first endotherm generated from the
이러한 제1 및 제2 흡열에 의해 다수의 로드(33)는 급속히 냉각되고, 이와 같이 급속히 냉각된 다수의 로드(33)에 의해 다수의 로드(33) 사이로 지나가는 제1 유체가 열교환에 의해 급속 냉각될 수 있다. 따라서, 입구단자(25a)로 공급된 제1 유체는 방열부(32a)의 다수의 로드(33) 사이를 지나면서 냉각된 후 출구단자(27a)를 통해 출수될 수 있다. The plurality of
예컨대, 이와 같이 냉각된 제1 유체가 출구단자(27a)를 통해 예컨대, 반도체 공정용 설비로 제공되어, 반도체 공정용 설비의 챔버에 로딩된 반도체기판의 온도를 일정하게 유지시켜 줄 수 있다. 이후, 제1 유체는 저장 용기로 제공된 후, 다시 제1 열교환장치(10A)의 입구단자(25a)를 통해 하우징(20a) 내로 공급되는 순환 사이클을 가질 수 있다. 제1 유체는 냉매로서, 암모니아, 프레온(염화플루오린화탄소(ClFC, chloro-fluoro-carbon)), 수소염화플루오린화탄소(HCFC, hydro-chloro-fluoro-carbon), 수소플루오린화탄소(HFC, hydro-fluoro-carbon), 수소플루오린화올레핀(HFO, hydro-fluoro-olefin), 메틸클로라이드 등을 포함하거나, 초저온으로 내리기 위해서 사용되는 액체헬륨, 액체 수소가 포함될 수 있다. For example, the first fluid cooled in this way may be provided to, for example, a semiconductor processing facility through the
실시예에 따른 제2 및 제3 열교환장치(10B, 10C) 각각은 제1 실시예에 따른 열교환장치(10A)일 수 있다. 제2 및 제3 열교환장치(10B, 10C)의 상세 구조는 동일하다. 이하의 설명에서 누락된 설명은 제1 실시예에 따른 열교환장치(10A)로부터 용이하게 이해될 수 있다. Each of the second and
실시예에 따른 제2 열교환장치(10B)는 하우징(20b)과 하우징(20b)의 일측에 구비되는 방열부(32b)를 포함할 수 있다. 하우징(20b)의 내부는 빈 공간이고 일측, 예컨대 하측으로 개방된 개구가 구비될 수 있다. 개구와 빈 공간은 연통될 수 있다.The
방열부(32b)는 개구를 통해 하우징(20b)의 빈 공간에 배치될 수 있다. 방열부(32b)는 방열플레이트(31a) 및 방열플레이트(31a)의 상면으로부터 상부 방향을 따라 연장 형성되는 다수의 로드(33a)를 포함할 수 있다. The
예컨대, 하우징(20b)의 일측면 상에 입구단자(25b)와 출구단자(27b)가 배치될 수 있다. 입구단자(25b)를 통해 제2 유체가 하우징(20b) 내로 인입되고, 하우징(20b) 내에서 방열부(32b)의 다수의 로드(33a) 사이로 흐른 다음, 출구단자(27b)를 통해 인출될 수 있다. For example, the
예컨대, 제1 냉열장치(40)로부터 발생된 발열이 방열부(32b)의 방열플레이트(31a)를 경유하여 다수의 로드(33a)로 전달될 수 있다. 이러한 발열이 다수의 로드(33a) 사이를 지나가는 제2 유체에 의해 열교환되고 열교환된 제2 유체가 출구단자(27b)를 통해 방출될 수 있다. 따라서, 입구단자(25b)로 공급된 제1 유체에 의해 제1 냉열장치(40)로부터 발생된 발열이 제2 유체에 의해 열교환된 후 출구단자(27b)를 통해 방출될 수 있다.For example, heat generated from the
실시예에 따른 제3 열교환장치(10C)는 하우징(20c)과 하우징(20c)의 일측에 구비되는 방열부(32c)를 포함할 수 있다. 하우징(20c)의 내부는 빈 공간이고 상측으로 개방된 개구가 구비될 수 있다. 개구와 빈 공간은 연통될 수 있다.The
방열부(32c)는 개구를 통해 하우징(20c)의 빈 공간에 배치될 수 있다. 방열부(32c)는 방열플레이트(31b) 및 방열플레이트(31b)의 상면으로부터 상부 방향을 따라 연장 형성되는 다수의 로드(33b)를 포함할 수 있다. The
예컨대, 하우징(20c)의 일측면 상에 입구단자(25c)와 출구단자(27c)가 배치될 수 있다. 입구단자(25c)를 통해 제3 유체가 하우징(20c) 내로 인입되고, 하우징(20c) 내에서 방열부(32c)의 다수의 로드(33b) 사이로 흐른 다음, 출구단자(27c)를 통해 인출될 수 있다. For example, the
예컨대, 제2 냉열장치(50)로부터 발생된 발열이 방열부(32c)의 방열플레이트(31b)를 경유하여 다수의 로드(33b)로 전달될 수 있다. 이러한 발열이 다수의 로드(33b) 사이를 지나가는 제3 유체에 의해 열교환되고 열교환된 제3 유체가 출구단자(27c)를 통해 방출될 수 있다. 따라서, 입구단자(25c)로 공급된 제1 유체에 의해 제2 냉열장치(50)로부터 발생된 발열이 제3 유체에 의해 열교환된 후 출구단자(27c)를 통해 방출될 수 있다.For example, heat generated from the
제2 및 제3 유체는 냉각수나 냉매를 포함할 수 있다. 예컨대, 냉각수로는 PCW가 사용될 수 있지만, 이에 대해서는 한정하지 않는다. 예컨대, 냉매로는 암모니아, 프레온(염화플루오린화탄소(ClFC, chloro-fluoro-carbon)), 수소염화플루오린화탄소(HCFC, hydro-chloro-fluoro-carbon), 수소플루오린화탄소(HFC, hydro-fluoro-carbon), 수소플루오린화올레핀(HFO, hydro-fluoro-olefin), 메틸클로라이드 등이 있으며 초저온으로 내리기 위해서는 액체헬륨, 액체 수소가 사용될 수 있다.The second and third fluids may include cooling water or refrigerant. For example, PCW may be used as the cooling water, but is not limited thereto. For example, the refrigerant may be ammonia, freon (ClFC, chloro-fluoro-carbon), hydrochlorochlorofluorocarbon (HCFC), or hydrofluorocarbon (HFC). fluoro-carbon), hydro-fluoro-olefin (HFO), methyl chloride, and the like, and liquid helium and liquid hydrogen may be used to lower the cryogenic temperature.
정리하면, 제1 열교환장치(10A)의 제1 유체는 제1 냉열장치(40)의 제1 흡열과 제2 냉열장치(50)의 제2 흡열에 의한 제1 열교환을 통해 급속히 냉각될 수 있다. 제2 열교환장치(10B)의 제2 유체는 제1 냉열장치(40)의 발열에 의한 제2 열교환을 통해 신속히 방출될 수 있다. 제3 열교환장치(10C)의 제3 유체는 제2 냉열장치(50)의 발열에 의한 제3 열교환을 통해 신속히 방출될 수 있다. In summary, the first fluid of the
제1 유체는 냉매를 포함할 수 있다. 제2 유체는 냉각수 및 냉매 중 하나를 포함할 수 있다. 제3 유체는 냉각수 및 냉매 중 하나를 포함할 수 있다. The first fluid may comprise a refrigerant. The second fluid may comprise one of a cooling water and a refrigerant. The third fluid may comprise one of a cooling water and a refrigerant.
실시예에 따른 제1 및 제2 냉열장치(40, 50)는 제1 내지 제3 열교환장치(10A, 10B, 10C) 사이에 배치될 수 있다. The first and
실시예에 따른 제1 냉열장치(40)는 제1 열교환장치(10A)와 제2 열교환장치(10B) 사이에 배치될 수 있다. 제1 냉열장치(40)의 하측은 제1 열교환장치(10A)의 상측에 접촉되고, 제1 냉열장치(40)의 상측은 제2 열교환장치(10B)의 하측에 접촉될 수 있다. 제1 냉열장치(40)의 일측은 전원에 의해 흡열 또는 발열될 수 있다. 이러한 경우, 제1 냉열장치(40)의 타측은 발열 또는 흡열될 수 있다. 예컨대, 정극성(+)의 전압에 의해 제1 냉열장치(40)의 일측이 흡열되고 타측은 발열될 수 있다. 예컨대, 부극성(-)의 전압에 의해 제1 냉열장치(40)의 일측이 발열되고 타측은 흡열될 수 있다.The
제1 냉열장치(40)는 다수의 열전모듈(40a, 40b, 40c)을 포함할 수 있다. 열전모듈(40a, 40b, 40c)은 제1 절연기판(41), n형 반도체소자(43), p형 반도체소자(45) 및 제2 절연기판(47)을 포함할 수 있다. 일 예로, 제1 및 제2 절연기판(41, 47)은 절연 물질로 형성될 수 있다. 예컨대, 제1 및 제2 절연기판(41, 47)은 산화알루미늄(Al2O3)으로 이루어질 수 있다.The
도시되지 않았지만, 제1 및 제2 절연기판(41, 47) 각각에는 다수의 전극이 형성될 수 있다. 이러한 경우, n형 반도체소자(43)는 제1 절연기판(41)의 전극과 제2 절연기판(47)의 전극에 전기적으로 연결되고, p형 반도체소자(45)는 제1 절연기판(41)의 전극과 제2 절연기판(47)의 전극에 전기적으로 연결될 수 있다. Although not shown, a plurality of electrodes may be formed in each of the first and second
이들 전극은 전기 전도도가 우수한 금속 물질로 형성될 수 있다. n형 반도체소자(43)는 n형 도펀트를 포함하는 반도체물질로 형성되고, p형 반도체소자(45)는 p형 도펀트를 포함하는 반도체물질로 형성될 수 있다. 제1 절연기판(41)의 전극과 제2 절연기판(47)의 전극에 전원이 인가될 수 있다. 이러한 경우, 제1 절연기판(41)와 제2 절연기판(47) 사이에 배치되는 n형 반도체소자(43)와 p형 반도체소자(45)에 의한 펠티에 효과로 인해 제1 절연기판(41) 및 제2 절연기판(47) 중 하나의 기판은 흡열되고 다른 하나의 기판은 발열될 수 있다. These electrodes may be formed of a metal material having excellent electrical conductivity. The n-
실시예에 따른 제2 냉열장치(50)는 제1 열교환장치(10A)와 제3 열교환장치(10C) 사이에 배치될 수 있다. 제2 냉열장치(50)의 상측은 제1 열교환장치(10A)의 하측에 접촉되고, 제2 냉열장치(50)의 하측은 제3 열교환장치(10C)의 상측에 접촉될 수 있다. 제2 냉열장치(50)의 일측은 전원에 의해 흡열 또는 발열될 수 있다. 이러한 경우, 제2 냉열장치(50)의 타측은 발열 또는 흡열될 수 있다. 예컨대, 정극성(+)의 전압에 의해 제2 냉열장치(50)의 일측이 흡열되고 타측은 발열될 수 있다. 예컨대, 부극성(-)의 전압에 의해 제2 냉열장치(50)의 일측이 발열되고 타측은 흡열될 수 있다.The
제2 냉열장치(50)는 다수의 열전모듈(50a, 50b, 50c)을 포함할 수 있다. 열전모듈(50a, 50b, 50c)은 제1 절연기판(51), n형 반도체소자(53), p형 반도체소자(55) 및 제2 절연기판(57)을 포함할 수 있다. 일 예로, 제1 및 제2 절연기판(51, 57)은 절연 물질로 형성될 수 있다. 예컨대, 제1 및 제2 절연기판(51, 57)은 산화알루미늄(Al2O3)으로 이루어질 수 있다.The
도시되지 않았지만, 제1 및 제2 절연기판(51, 57) 각각에는 다수의 전극이 형성될 수 있다. 이러한 경우, n형 반도체소자(53)는 제1 절연기판(51)의 전극과 제2 절연기판(57)의 전극에 전기적으로 연결되고, p형 반도체소자(55)는 제1 절연기판(51)의 전극과 제2 절연기판(57)의 전극에 전기적으로 연결될 수 있다. 이들 전극은 전기 전도도가 우수한 금속 물질로 형성될 수 있다. n형 반도체소자(53)는 n형 도펀트를 포함하는 반도체물질로 형성되고, p형 반도체소자(55)는 p형 도펀트를 포함하는 반도체물질로 형성될 수 있다. 제1 절연기판(51)의 전극과 제2 절연기판(57)의 전극에 전원이 인가될 수 있다. 이러한 경우, 제1 절연기판(51)와 제2 절연기판(57) 사이에 배치되는 n형 반도체소자(53)와 p형 반도체소자(55)에 의한 펠티에 효과로 인해 제1 절연기판(51) 및 제2 절연기판(57) 중 하나의 기판은 흡열되고 다른 하나의 기판은 발열될 수 있다. Although not shown, a plurality of electrodes may be formed in each of the first and second
제1 열교환장치(10A)의 하우징(20a)의 외면에는 절연층(24a)이 배치될 수 있다. 제2 열교환장치(10B)의 하우징(20b)의 외면에는 절연층(24b)이 배치될 수 있다. 제3 열교환장치(10C)의 하우징(20c)의 외면에는 절연층(24c)이 배치될 수 있다. 이와 같이, 제1 내지 제3 열교환장치(10A, 10B, 10C) 각각의 하우징(20a, 20b, 20c)의 외면에 절연층(24a, 24b, 24c)이 배치됨으로써, 하우징(20a, 20b, 20c)이 금속 물질로 형성되는 경우 열전모듈(40a, 40b, 40c 50a, 50b, 50c)에 전기적으로 연결되는 전원 라인과의 전기적인 쇼트가 방지될 수 있다. An insulating
제1 내지 제3 열교환장치(10A, 10B, 10C)는 볼트를 이용하여 체결될 수 있다. 즉, 나사가 제1 열교환장치(10A)의 하우징(10a)의 가장자리 및 제2 열교환장치(10B)의 하우징(10b)의 가장자리를 관통하여 제3 교환장치의 하우징(10c)의 가장자리에 체결될 수 있다.The first to
제1 및 제2 냉열장치(40, 50)와 제1 내지 제3 열교환장치(10A, 10B, 10C) 사이는 열적 그리스(thermal grease)와 같은 열전도성 접착제로 고정될 수 있지만, 이에 대해서는 한정하지 않는다. The first and
상기의 상세한 설명은 모든 면에서 제한적으로 해석되어서는 아니되고 예시적인 것으로 고려되어야 한다. 실시예의 범위는 첨부된 청구항의 합리적 해석에 의해 결정되어야 하고, 실시예의 등가적 범위 내에서의 모든 변경은 실시예의 범위에 포함된다.The above detailed description should not be construed as limiting in all respects but should be considered as illustrative. The scope of the embodiments should be determined by reasonable interpretation of the appended claims, and all changes within the equivalent scope of the embodiments are included in the scope of the embodiments.
10, 10A, 10B, 10C: 열교환장치
20, 20a, 20b, 20c: 하우징
21, 23: 개구
24, 24a, 24b, 24c: 절연층
25, 25a, 25b, 25c: 입구단자
27, 27a, 27b, 27c: 출구단자
33, 33a, 33b: 로드
30, 32a, 32b, 32c: 방열부
30a, 30b: 방열모듈
31, 31a, 31b, 32: 방열플레이트
35a, 35b: 돌출부
40, 50: 냉열장치
40a, 40b, 40c, 50a, 50b, 50c: 열전모듈
41, 51: 제1 절연기판
43, 53: n형 반도체소자
45, 55: p형 반도체소자
47, 57: 제2 절연기판, 100: 냉각기10, 10A, 10B, 10C: Heat Exchanger
20, 20a, 20b, 20c: housing
21, 23: opening
24, 24a, 24b, 24c: insulation layer
25, 25a, 25b, 25c: inlet terminal
27, 27a, 27b, 27c: outlet terminal
33, 33a, 33b: rod
30, 32a, 32b, 32c: heat dissipation
30a, 30b: heat dissipation module
31, 31a, 31b, 32: heat dissipation plate
35a, 35b: protrusion
40, 50: cooling device
40a, 40b, 40c, 50a, 50b, 50c: thermoelectric module
41, 51: first insulating substrate
43, 53: n-type semiconductor element
45, 55: p-type semiconductor element
47, 57: second insulated substrate, 100: cooler
Claims (6)
상기 하우징의 일측에 구비되는 방열부;를 포함하고,
상기 방열부는,
상기 하우징의 상기 개구에 배치되는 방열플레이트; 및
상기 하우징의 상기 빈 공간에 배치되는 다수의 로드;를 포함하는 열교환장치.A housing having an empty space therein and having an opening at one side thereof; And
And a heat dissipation unit provided at one side of the housing.
The heat dissipation unit,
A heat dissipation plate disposed in the opening of the housing; And
And a plurality of rods disposed in the empty space of the housing.
상기 다수의 로드와 상기 방열플레이트는 일체로 형성되는 열교환장치.The method of claim 1,
The plurality of rods and the heat dissipation plate is formed integrally.
상기 다수의 로드는 상기 방열플레이트로부터 하부 방향을 따라 연장 형성되고 그 끝단은 상기 하우징의 상기 빈 공간의 바닥면에 고정되는 열교환장치. The method of claim 2,
The plurality of rods are formed extending in the lower direction from the heat radiating plate and the end is fixed to the bottom surface of the empty space of the housing.
상기 방열부는 상기 하우징의 외면으로부터 돌출되는 돌출부를 포함하는 열교환장치. The method according to claim 1 or 2,
The heat dissipating unit includes a protrusion protruding from the outer surface of the housing.
상기 다수의 로드는 사각형, 삼각형, 원형, 타원형, 다이아몬드 형상, 서로 마주보는 삼각형과 역삼각형 구조 중 하나를 갖는 열교환장치.The method according to claim 1 or 2,
The plurality of rods are rectangular, triangular, circular, elliptical, diamond shape, heat exchanger having one of the triangle and inverted triangular structure facing each other.
상기 하우징의 외면에 형성되는 절연층:을 더 포함하는 열교환장치. The method according to claim 1 or 2,
Insulating layer formed on the outer surface of the housing: Heat exchanger further comprising.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020180010719A KR20190091765A (en) | 2018-01-29 | 2018-01-29 | Heat exchanging Apparatus |
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KR1020180010719A KR20190091765A (en) | 2018-01-29 | 2018-01-29 | Heat exchanging Apparatus |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR102370743B1 (en) * | 2021-06-29 | 2022-03-07 | (주)테키스트 | Heat exchange device of temperature control system and temperature control system having the same |
-
2018
- 2018-01-29 KR KR1020180010719A patent/KR20190091765A/en not_active Application Discontinuation
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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KR102370743B1 (en) * | 2021-06-29 | 2022-03-07 | (주)테키스트 | Heat exchange device of temperature control system and temperature control system having the same |
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