KR20230029958A - 열전 모듈의 제조 방법 및 억지 끼워 맞춤 조립체로서의 열전 모듈 - Google Patents

열전 모듈의 제조 방법 및 억지 끼워 맞춤 조립체로서의 열전 모듈 Download PDF

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KR20230029958A
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올라프 쉐퍼-벨젠
우베 페터
마르크 페어게츠
얀 쾨니히
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프라운호퍼-게젤샤프트 츄어 푀르더룽 데어 안게반텐 포르슝에.파우.
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Abstract

본 발명은, 적어도 하나의 내부 튜브(2) 및 외부 튜브(8) 및 적어도 2개의 열전 베이스 요소들(5)로 구성된 열전 모듈(1)을 제조하는 방법에 관한 것으로, 상기 방법은 다음의 단계을 포함한다: A. 내부 튜브(2)를 제공하는 단계, B. 외부 튜브(8)를 제공하는 단계, C. 상기 내부 튜브(2)의 외부 또는 외부 튜브의 내부에 상기 열전 베이스 요소들(5)을 제공하는 단계, D. 상기 내부 튜브(2)를 확장시키거나, 및/또는 외부 튜브(8)를 수축시키는 단계. 필수적 특징은, 단계 D 이전의 단계 B0에서, 상기 내부 튜브(2)와 열전 베이스 요소들(5) 사이에, 및/또는 상기 열전 베이스 요소들(5)과 외부 튜브(8) 사이에, 적어도 하나의 가소성 또는 탄성 변형 가능한 기능층이 도포되고, 단계 B에서, 열전 베이스 요소들(5)은 종방향 범위가 상기 내부 튜브(2)의 종방향 범위에 평행하게 배열되고 상기 기능층에 동작 가능하게 연결되어, 내부 튜브(2), 기능층(3, 7), 열전 베이스 요소들(5) 및 외부 튜브(8)로 구성된 억지 끼워맞춤 조립체가 내부 튜브(2)의 확장 및/또는 외부 튜브(8)의 수축에 의해 형성된다. 본 발명은 또한 열전 모듈(1), 열 교환기, 및 열전 발전기, 냉각 디바이스, 및 열전 모듈의 용도에 관한 것이다.

Description

열전 모듈의 제조 방법 및 억지 끼워 맞춤 조립체로서의 열전 모듈
본 발명은 청구항 제 1 항의 전제부에 따른 열전 모듈의 제조 방법, 청구항 제 9 항의 전제부에 따른 열전 모듈, 청구항 제 19 항의 전제부에 따른 열 교환기, 청구항 제 20 항의 전제부에 따른 열전 발전기, 청구항 제 21 항의 전제부에 따른 냉각 디바이스, 및 청구항 제 22 항의 전제부에 따른 사용에 관한 것이다.
열전 모듈들의 한 가지 용도는 냉각을 위한 펠티에(Peltier) 모듈과 폐열을 전력으로 변환하기 위한 열전 발전기들이다. 잠재적으로 활용 가능한 폐열은 예를 들어 운송, 가정 또는 산업과 같은 일상 생활의 많은 영역에서 발생한다. 열전 발전기들은 폐열을 전기 에너지로 변환하는데 사용될 수 있다.
열전은 제벡(Seebeck) 효과를 나타내는 열전 재료의 사용을 기반으로 한다. 이러한 재료들을 통해, 심지어 작은 온도 차이에서도 전력을 생성할 수 있다. 제벡 효과는 열전 재료의 열확산 전류의 결과로 접촉 부위들 사이에 온도 차이가 있는 경우 열전 재료로 구성된 2개의 전기 전도체들로 구성된 회로에서 전압을 발생시킨다. 일반적으로 이러한 목적을 위해 반도체 재료들이 사용되는데, 왜냐하면 이들이 현저한 제벡 효과를 나타내어 더 높은 변환 효율이 달성될 수 있기 때문이다.
열전 발전기들의 구현과 냉각 디바이스들의 경우 모두 중요한 것은 열전 모듈을 열 교환기에 통합하는 것이다. 선행 기술은 예를 들어 평면 열전 모듈들 상에 인쇄되는 핀형 열교환기들 또는 판형 핀 열교환기들와 함께 사용되는 평면 열전 모듈들을 개시한다. 판형 핀 열 교환기들의 단점은 작은 유동 채널들로 인해 오염 및 그을음 증착이 발생하는 경향이 있다는 것이다. 기계적으로 청소하는 것이 사실상 불가능하고 다른 청소 방법들을 필요로 하므로, 유지관리가 많이 필요하게 한다. 따라서 이러한 열 교환기들은 종종 일회용 제품으로 설계된다. 열전 모듈들의 긴 수명과 사실상 유지보수가 필요 없는 동작은 이 조합에서 그 이점들을 보여줄 수 없다.
열전 발전기들의 구성은 종래 기술로부터 알려져 있고, 전형적으로 고온 측 저장소를 갖는 고온 측, 하나 이상의 열 전달기들, 및 저온 측 저장소를 갖는 저온 측을 포함한다.
열전 열 교환기는 일반적으로 고온 측과 저온 측으로의 유체 공급부 및 유체 배출부와 하나 이상의 열전 모듈들을 포함한다.
열전 모듈들은 일반적으로 열 전달기들과 전기적으로 연결된 열전 재료들로 구성된 다수의 열전 기본 요소들로 구성된다. 열전 재료들은 일반적으로 전기적으로 직렬로 연결되고, 열적으로는 병렬로 연결된다.
종래 기술은 열전 활성 요소들을 튜브들에 용접 및/또는 납땜하는 것을 개시한다. DE 10 2010 061 247 B4는 열전 모듈들이 납땜 방법들 또는 레이저 용접 방법들에 의해 고정 복합재로 생성되는 열전 발전기를 개시한다. 이들 생산 방법은 복잡하고 비용이 많이 든다. 또 다른 단점은 이렇게 생성된 열전 발전기들이 온도 변동으로 인한 재료 팽창의 결과로 심한 기계적 응력을 받는다는 점이다. 이는 빠른 마모를 야기한다.
따라서 본 발명의 목적은 열전 모듈들을 제조하는 간단하고 저렴한 방법 및 비교적 열응력에 둔감한 대응하는 열전 모듈을 제안하는 것이다.
상기한 목적은 청구항 제 1 항에 따른 제조 방법, 청구항 제 9 항에 따른 열전 모듈, 청구항 제 19 항에 따른 열 교환기, 청구항 제 20 항에 따른 열전 발전기, 청구항 제 21 항에 따른 냉각 디바이스, 및 청구항 제 22 항에 따른 사용에 의해 달성된다.
본 발명의 방법의 바람직한 형태들은 청구항 제 2 항 내지 제 8 항에 기재되어 있다. 청구항 제 10 항 내지 제 18 항에는, 열전 모듈의 바람직한 형태들이 기재되어 있다. 모든 청구항들의 기재는 참조로서 본 명세서에 통합된다.
적어도 하나의 내부 튜브 및 하나의 외부 튜브 및 적어도 2개의 열전 베이스 요소들로부터 열전 모듈을 제조하기 위한 본 발명의 제조 방법은 그 자체로 알려진 다음의 방법 단계들를 포함한다:
A. 적어도 하나의 내부 튜브를 제공하는 단계,
B. 외부 튜브를 제공하는 단계,
C. 내부 튜브 외부 및/또는 외부 튜브 내부에 열전 베이스 요소들을 제공하는 단계,
D. 내부 튜브를 확장하고, 및/또는 외부 튜브를 수축시키는 단계.
필수적인 특징들은 방법 단계(D) 이전의 방법 단계(C0)에서 내부 튜브와 열전 베이스 요소들 사이 및/또는 열전 베이스 요소들과 외부 튜브 사이에 적어도 하나의 가소성 또는 탄성 변형 가능한 기능층이 도포되고, 방법 단계(C)에서 열전 베이스 요소들은 내부 튜브의 종방향 범위에 평행한 종방향 범위로 통합되고 기능층에 동작 가능하게 연결되어, 내부 튜브의 확장 및/또는 외부 튜브의 수축이 적어도 내부 튜브, 기능층, 열전 베이스 요소들 및 외부 튜브로 구성된 억지 끼워맞춤 조립체를 야기한다는 점이다.
방법 단계들의 상세한 시퀀스는 제한적이지 않다. 내부 튜브로 시작하는 구성과 외부 튜브로 시작하는 구성 모두 본 발명의 범주 내에 있다.
본 발명은 가소성 및/또는 탄성 변형 가능한 기능층의 사용을 통해 힘 맞춤 방식으로, 즉 신뢰할 수 없는 점착 결합 없이, 순전히 억지 끼워맞춤 조립체에 의해 열전 모듈들을 생산할 수 있다는 점의 출원인의 발견에 기초한다.
본 설명의 맥락에서 "점착 결합이 없는"은 억지 끼워맞춤 조립체의 구성요소, 즉 적어도 내부 튜브, 기능층, 열전 베이스 요소들 및 외부 튜브의 본질적인 무결성을 의미한다. 이는 열전 베이스 요소들의 접촉 연결 또는 반도체 요소들 등의 접촉 연결 또는 절연을 위한 납땜 부위들 형태의 점착 결합을 배제하지 않는다.
따라서 열전 모듈들의 제조를 위한 본 발명의 방법은 필수적인 양상들에서 이전에 알려진 방법들과 상이하다:
소성 또는 탄성 변형 가능한 기능층은 열전 베이스 요소들, 즉 전기 전도성 브리지들을 통해 연결된 열전 재료들과 내부 튜브 사이에 제공된다. 대안적으로 또는 추가로, 가소성 또는 탄성 변형 가능한 기능층은 열전 베이스 요소들과 외부 튜브 사이에 제공된다. 내부 튜브의 확장 및/또는 외부 튜브의 수축의 결과로, 내부 튜브, 기능층, 열전 베이스 요소들 및 외부 튜브는 억지 끼워맞춤 조립체에 의해, 즉 강제 끼워맞춤에 의해 서로 연결된다. 따라서 이러한 구성요소들은 분할 가능한 방식으로 서로 연결된다. 이는 신뢰할 수 없는 점착 결합들이 사용되지 않는다는 장점을 초래한다. 일반적으로 열전 모듈들의 고온 측과 저온 측의 온도 차이의 결과로서 열 팽창으로 인해 야기되는 축 길이의 상이한 변화로 인한 전단력들은 탄성 또는 가소성 중간층에 의해 보상된다. 탄성 및/또는 가소성 특성들 덕분에, 기능성 층들은 예를 들어 유동 특성을 나타내거나 탄성 변형을 견디는 점에서 지속적이거나 일시적인 방식으로 열적 또는 기계적 영향을 따를 수 있다. 이는 열 교환기의 외부 및 내부의 고온 측 모두와의 열전 베이스 요소들의 매우 유연하게 사용을 가능케 한다.
예를 들어 복합재의 일부로서 형상-기억 합금들과 같이 상당한 길이 변화를 갖는 재료들이 예를 들어 내부 튜브 및/또는 외부 튜브로서 사용될 수 있다는 것이 추가로 유리하다.
각 경우에 내부 튜브와 열전 베이스 요소들 사이 및 열전 베이스 요소들과 외부 튜브 사이에 가소성 또는 탄성 변형 가능한 기능층을 도포하는 것이 바람직하다. 그러나, 예를 들어 내부 튜브에 가소성 또는 탄성 변형 가능한 기능층을 생략하는 것이 가능하다. 이 경우 열전 베이스 요소들은 내부 튜브에만 압착될 것이다.
본 발명의 바람직한 실시예에서, 방법 단계(D) 이전에, 내부 튜브와 열전 베이스 요소들 사이 및/또는 열전 베이스 요소들과 외부 튜브 사이에 적어도 하나의 전기 절연 기능층이 도포된다. 억지 끼움맞춤 조립체의 강제 끼워맞춤은 내부 튜브, 탄성 또는 가소성 기능층, 전기 절연 기능층들, 열전 베이스 요소들 및 외부 튜브와 같은 구성요소들을 포함한다. 따라서 이러한 구성요소들은 점착 결합 없이 분할 가능한 방식으로 서로 연결된다.
전기 절연 기능층(들)은 예를 들어 튜브형 필름의 형태로 삽입될 수 있다. 또 다른 가능한 대안은 소성 또는 탄성 변형 가능한 기능층을 절연 재료로 코팅하는 것이다.
전기 절연 기능층은 열전 베이스 요소들의 절연이 간단한 방식으로 달성될 수 있다는 이점을 초래한다.
본 발명의 대안적인 실시예에서, 전기 절연층이 열전 베이스 요소들에 도포된다. 이는 예를 들어 열전 재료의 연결 브릿지 상에 절연 바니시 형태로 또는 예를 들어 세라믹 층과 같이 전체 영역에 걸친 절연층 형태로 이루어질 수 있다. 억지 끼워맞춤 조립체의 강제 끼워맞춤은 내부 튜브, 탄성 또는 가소성 기능층들, 열전 베이스 요소들 및 외부 튜브와 같은 구성요소들을 포함한다. 따라서 이들 구성요소들은 점착 결합들 없이 분할 가능한 방식으로 서로 결합된다. 대조적으로, 전기 절연층은 열전 베이스 요소들에 점착성으로 결합된다.
바람직한 실시예에서, 열전 베이스 요소들은 한 측 상에 절연 기능층과 다른 측 상에 베이스 요소들의 일부로서 절연 코팅의 조합에 의해 절연된다.
본 발명의 방법의 바람직한 실시예에서, 방법 단계(D)에서의 억지 끼워맞춤 힘은 열전 모듈의 최대 동작 온도에 맞춰진다. 특히 바람직하게는, 억지 끼워맞춤 조립체는 내부 튜브 및/또는 외부 튜브의 임의의 열 팽창을 보상하거나 견디도록 설계된다. 고온 측에 의한 내부 튜브 또는 외부 튜브의 국부 가열이 외부 튜브 및 내부 튜브의 치수에 열적 변화, 일반적으로 길이 변화 또는 방사상 팽창을 발생시킬 수 있으므로, 억지 끼워맞춤 조립체가 느슨해질 위험이 있다. 이는 악화된 열전도성을 초래할 수 있거나, 심지어 개별 구성요소들이 미끄러지거나 분리되게 할 수 있다. 유리하게는, 억지 끼워맞춤 조립체는 심지어 최대 동작 온도에서도 강제 끼워맞춤이 유지되도록 설계된다.
일반적으로 온도는 내부 튜브 내에서 약 15℃이고, 외부 튜브 밖의 외부 영역에서 최대 220℃의 영역이다. 일반적으로 사용되는 열전 반도체 재료들과 전기 전도성 브리지들을 연결하는 반도체 재료들의 납땜 본드들을 위한 땜납은 230℃ 영역에서 최대 동작 온도를 견딘다. 따라서 접촉 압력이 지정된 최대 동작 온도에서 발생할 수 있는 길이 변화를 허용하도록, 억지 끼워맞춤 조립체를 설계하는 것이 적절하다.
그러나, 예를 들어 훨씬 더 높은 온도에서 결합될 수 있는 절반-호이슬러 합금(half-Heusler alloys)과 같은 재료 그룹들을 사용하는 것도 마찬가지로 본 발명의 범위 내에 있다. 이러한 재료들이 사용되는 경우, 억지 끼움 조립체의 생산에서 접촉 압력은 상응하는 더 높은 최대 동작 온도를 견딜 수 있도록 상응하게 조정되는 것이 바람직하다.
따라서 내부 튜브, 기능층, 열전기 기반 요소들 및 외부 튜브를 점착 결합 없이 결합하는 것이 바람직하다. "점착 결합이 없는"은 억지 끼워맞춤 조립체 구성요소들의 본질적인 무결성을 의미한다. 이는 열전 베이스 요소들의 접촉 연결 또는 접점 연결, 등을 위한 납땜 지점들을 배제하지 않는다.
외부 튜브 및 내부 튜브는 바람직하게는 예를 들어 원형 단면을 갖는 튜브, 직사각형 튜브 또는 다각형 튜브 또는 타원형 튜브의 형태로, 바람직하게는 축 대칭 또는 방사상 대칭 방식으로 균일하게 확장되거나 수축될 수 있도록 설계된다.
특정 실시예에서 내부 튜브는 억지 끼워맞춤 전에 억지 끼워맞춤 및/또는 가열의 결과로서 2개 이상의 재료들로부터 고체-기반 재료 복합물(예: 금속간 상 또는 합금)을 형성하는 2개 이상의 재료들로 구성될 수 있다. 상기 재료 복합물의 유리한 특성들은 더 높은 열 안정성, 기계적 강도, 조정된 열팽창, 더 나은 열 수송, 더 높은 내식성을 포함한다. 억지 끼워맞춤 이전에 재료들은 다양한 형태들을 취할 수 있다: 평평하고 주름진 파이프 형태들뿐만 아니라 롤업 필름, 천공 시트, 메쉬 또는 (개방-기공) 금속 발포체로일 수 있다. 나선형 막대를 사용하는 것도 가능하다.
본 발명의 바람직한 실시예에서, 방법 단계(C)에서, 다수의 열전 베이스 요소들이 내부 튜브의 원주에 걸쳐 균일하게, 바람직하게는 대칭적으로 장착된다. 이들 열전 베이스 요소들은 바람직하게는 내부 튜브의 원주에 걸쳐 대칭적으로 장착된다. 특히 바람직하게는, 12개 내지 18개의 열전 베이스 요소들이 내부 튜브의 원주를 따라 균일하게 장착된다. 이는 균일한 열 전달이 가능하도록 열전 베이스 요소들로 내부 튜브의 외부 표면을 균일하게 덮는다.
열전 재료들은 일반적으로 열 소스 및 열 싱크를 위한 동일하게 큰 표면들을 갖는 정육면체, 직육면체, 프리즘 또는 원통으로 실행된다. 특정 실시예에서, 이들은 최상의 가능한 전력 출력을 달성하기 위해 원추형 원통 또는 원추형 직육면체로서 실행될 수도 있다. 또한, 2개의 상이한 열전 재료들의 기하학적 구조들이 열전 특성들에 따라 서로 일치되어, 효율과 전력 출력을 극대화하는 것이 유리하다. 세부사항들은 종래 기술로부터 알려져 있다; "Thermoelectric Devices: Influence of the Legs Geometry and Parasitic Contact Resistances on ZT"(Angel Fabian-Mijangos and Jaime Alvarez-Quintana, 2018, DOI: 10.5772/intechopen.75790)를 참조.
열전 베이스 요소들은 바람직하게는 서로 전기적으로 연결된다. 그러나 모든 열전 베이스 요소는 개별적으로 탭핑되는 것도 가능한다. 그러나 이것은 분명히 더 복잡한 구현이다. 특히 바람직하게는, 열전 베이스 요소들은 지그재그 배열 또는 구불구불한 방식으로 서로 전기적으로 연결된다. 이를 위해, 원주에 걸쳐 인접한 열전 베이스 요소들은 바람직하게 전기적으로 연결되어, 베이스 요소들이 그들의 열전기 효과에 따라 직렬로 연결된다, 즉, 2개의 인접한 스트립들의 경우 전류는 바람직하게는 반대 방향으로 흐른다.
열전 베이스 요소들 사이의 간극은 가장 간단한 경우 공기로 채워져 있다. 공기는 간단하고 저렴한 방식으로 단열을 달성한다. 대안적으로, 예를 들어 고온 측에서 저온 측으로의 열악한 열 전달을 위해 간극을 폼으로 채우거나, 주로 간극을 배기시켜, 진공이 열악한 열 전달을 초래하는 것도 가능하다.
본 발명의 바람직한 실시예에서, 기능층은 다층 형태, 바람직하게는 적어도 2층 형태이며, 이는 적어도 제 1 전기 절연 기능층 및 제 2 가소성 및/또는 탄성 변형 가능한 기능층을 내부 튜브와 열전 베이스 요소들 사이에 도포함으로써 다수의 기능층들이 도포됨을 의미한다. 이들 기능층들은 개별적으로 또는 층 보합물로 형성될 수 있고, 또한 추가 중간층들을 포함할 수 있다. 마찬가지로 적어도 제 3 전기 절연 기능층 및 제 4 가소성 또는 탄성 변형 가능 기능층이 열전 베이스 요소와 외부 튜브 사이에 도포되는 것이 가능하다. 전기 절연 기능층은 열전 베이스 요소들의 측면에 배치되는데, 그렇지 않으면 이들이 가소성 및/또는 탄성 변형 가능한 기능층을 통해 전기적 단락 회로를 형성할 수 있기 때문이다. 이는 특히 전체 층 구조에 대해, 기능층들의 특성들이 제어될 수 있고, 우수한 열 전달이 달성할 수 있다는 이점을 초래한다.
바람직한 실시예에서, 기능층은 코팅, 필름, 등 뿐만아니라, 구성요소의 표면, 예를 들어 파이프의 표면일 수도 있다. 예를 들어, 내부 튜브가 이미 플라스틱으로 형성되었거나, 탄성 또는 가소성 변형될 수 있는 전기 절연 재료로 코팅되었다면, 이들 특징들을 갖는 임의의 명시적인 별도의 기능층을 생략하는 것이 가능하다. 그 경우에 열전 베이스 요소들이 낮은 열 접촉 저항을 갖는 내부 튜브에 결합되는 종류라면, 여기에서 임의의 기능층을 생략하는 것이 가능하다.
전기 절연 기능층은 바람직하게는 폴리이미드, 바람직하게는 Kapton® 필름으로 형성된다. 가소성 또는 탄성 변형 가능한 기능층은 바람직하게는 흑연 필름의 형태를 취한다. 대안적으로, 사용되는 전기 절연층들은 심지어 열적 특성에 의존하는 고온 측에 대해서도, 종래 알려진 중합체 필름, 절연 보호 바니시, 코팅 시스템으로부터의 코팅, 예를 들어, 엘록스드 알루미늄(eloxed aluminum) 튜브, 에나멜 스틸 튜브 또는 다중 페인트 층을 갖는 구리와 같은 SiO2, 파릴렌, 세라믹 또는 절연 코팅일 수 있다.
가소성 또는 탄성 변형 가능한 기능층의 예들은 금속 발포체, 흑연으로 채워진 실리콘 또는 열전도성 세라믹 분말로 채워진 아크릴 중합체를 들 수 있다.
많은 전기 절연 기능층들은 열악한 열전도율을 갖는다. 따라서 전기 절연 기능층들은 매우 얇아야 한다. 특히 폴리이미드 필름은 전기 절연성이 있지만, 열악한 열전도율을 갖는다. 따라서 이 필름은 매우 얇아야 한다. 흑연 필름은 탄성 변형이 가능하고 양호한 열전도율을 갖는다.
본 발명의 프로세스의 바람직한 실시예에서, 열전 베이스 요소들은 접촉-연결된다. 열전 베이스 요소들은 바람직하게는 서로 전기적으로 연결되며, 전기적으로 연결된 열전 베이스 요소들을 위한 공통 접점 연결이 적용된다. 접점 연결은 바람직하게는 방법 단계(D) 후에만 실행된다.
내부 튜브의 확장 또는 외부 튜브의 수축은 기계, 유압 및/또는 공압 및/또는 전자기 성형에 의해 영향을 받을 수 있다. 대안적으로 또는 추가적으로, 예를 들어 수축 슬리브와 같은 열적 수단에 의해 대응하는 힘을 달성하는 것도 가능하다.
본 발명의 바람직한 실시예에서, 우선, 외부 튜브가 제 1 방법 단계(B)에서 제공된다. 이어서, 기능층(들)이 방법 단계(C0)에서 외부 튜브의 내부에 도포된다. 바람직하게는, 기능층들은 튜브형 필름들의 형태로 삽입된다.
그 후, 열전 베이스 요소들이 방법 단계(C)에서 바람직하게는 다수의 스트립들의 형태로 삽입된다. 다음 방법 단계(A)에서, 내부 튜브가 방법 단계(D)에서 삽입되고 확장되거나, 외부 튜브가 수축된다. 내부 튜브에는 마찬가지로 기능층 또는 기능층들이 제공되는 것이 바람직하다. 대안적으로, 튜브형 필름들의 형태의 기능층이 마찬가지로 열전 베이스 요소들과 내부 튜브 사이에 삽입된다.
본 발명의 목적은 마찬가지로 적어도 내부 튜브 및 외부 튜브 및 적어도 2개의 열전 베이스 요소들을 갖는 열전 모듈에 의해 달성된다.
본질적인 특징들은 열전 베이스 요소들이 내부 튜브의 종방향 범위에 평행한 종방향 범위를 갖고 열전 모듈이 내부 튜브와 열전 베이스 요소들 사이 및/또는 열전 베이스 요소들과 외부 튜브 사이에 적어도 하나의 가소성 및/또는 탄성으로 형성 가능한 기능층을 갖는다는 점이다. 또한 내부 튜브, 기능층들, 열전 베이스 요소들 및 외부 튜브는 억지 끼워맞춤 조립체를 통해 연결된다.
이는, 특히 내부 튜브 또는 외부 튜브의 열팽창을 통한 길이 변화로 인한 전단력의 결과로서 특히 열전 베이스 요소들의 종방향 범위를 따른 길이 변화가 기능층(들)에 의해 흡수된다는 장점을 초래한다. 가소성 또는 탄성 변형 가능한 기능층들은 길이 변화로 인한 전단력이 억지 끼워맞춤 조립체에 미치는 역효과가 있다면 비교적 뚜렷하게 더 작은 역효과를 갖도록, 흐름 특성들을 갖는다.
본 발명의 열전 모듈은 마찬가지로 본 발명의 방법의 상술한 이점을 갖고, 바람직하게는 본 발명의 방법의 상술한 특징들을 갖는다. 열전 모듈은 바람직하게는 본 발명의 방법에 의해 제조되었다.
본 발명의 바람직한 실시예에서, 열전 모듈은 내부 튜브와 열전 베이스 요소들 사이 및/또는 열전 베이스 요소들과 외부 튜브 사이에 적어도 하나의 전기 절연 기능층을 갖는다. 억지 끼움 조립체의 강제 끼워맞춤은 따라서 내부 튜브, 탄성 또는 가소성 기능층들, 전기 절연 기능층들, 열전 베이스 요소들 및 외부 튜브와 같은 구성요소들을 포함한다. 따라서 이러한 구성요소들은 점착 결합 없이 분할 가능한 방식으로 서로 결합된다.
전기 절연 기능층(들)은 예를 들어 필름의 형태를 취할 수 있다. 대안적으로 또는 가소성 또는 탄성 변형 가능한 기능층 상에 절연 재료로 코팅하는 것도 가능하다.
전기 절연 기능층은 열전 베이스 요소들의 절연이 간단한 방식으로 달성될 수 있다는 장점을 초래한다.
본 발명의 대안적인 실시예에서, 열전 베이스 재료들은 적어도 하나의 전기 절연층을 갖는다. 이러한 전기적 절연층은 예를 들어 열전 재료들의 연결 브릿지 상의 절연 바니시의 형태를 취하거나 예를 들어 세라믹층과 같은 전면적 절연층의 형태를 취할 수 있다. 억지 끼워맞춤 조립체의 강제 맞춤은 내부 튜브, 탄성 또는 가소성 기능층들, 열전 베이스 요소들 및 외부 튜브와 같은 구성요소들을 포함한다. 따라서 이러한 구성요소들은 점착 결합 없이 분할 가능한 방식으로 서로 결합된다. 대조적으로 전기 절연 기능층은 열전 베이스 요소들에 점착 결합된다.
기능층들은 바람직하게는 적어도 2개-층 형태, 바람직하게는 전기 절연성 기능층 및 가소성 및/또는 탄성 변형 가능한 기능층의 형태이다. 전기 절연 기능층에 가능한 재료들은 폴리이미드, 예를 들어 Kapton® 필름이다. 가소성 또는 탄성 변형 가능한 기능층을 위한 가능한 재료는 흑연 필름이다.
본 발명의 방법에 대해 이미 기술한 바와 같이, 전기 절연 기능층들은 바람직하게는, 엘록스 알루미늄 튜브, 에나멜 강철 튜브들 또는 다중 페인트 층들을 갖는 구리와 같은, 종래 알려진 중합체 필름, 절연 보호 래커, 코팅 시스템으로부터의 코팅, 예를 들어 SiO2, 파릴렌, 세라믹 또는 절연 코팅들이다.
소성 또는 탄성 변형 가능한 기능층들의 예들은 금속 발포체, 흑연-충진 실리콘, 또는 열전도성 세라믹 분말로 채워진 아크릴 폴리머이다.
전기 절연 기능층은 바람직하게는 폴리이미드, 바람직하게는 Kapton® 필름으로 형성된다. 가소성 및/또는 탄성 변형 가능한 기능층은 바람직하게는 흑연 필름의 형태를 취한다.
최대 동작 온도 이상으로 열전 모듈의 과도한 가열의 경우 구성요소가 떨어져 나가는 것을 방지하기 위해, 접착층을 제공할 수 있다. 그러나, 이들 접착층들은 본 발명의 구현에 필수적인 것은 아니다. 접착층들은 바람직하게는 열전 베이스 요소들과 각각의 인접한 기능층 사이의 저온 측에 배치된다. 이는 접착 효과가 더 영호하고 저온 측에서 더 지속된다는 장점을 초래한다. 열 베이스 요소들의 구조는 종래 기술("Thermoelectric Devices: Influence of the Legs Geometry and Parasitic Contact Resistances on ZT"(Angel Fabian-Mijangos and Jaime Alvarez-Quintana, 2018, DOI: 10.5772/intechopen.75790))로부터 알려져 있다.
열전 베이스 요소들은 전기 전도성 방식으로 서로 연결되는 p- 및 n-도핑된 반도체 요소들로 형성된다. 일반적으로 납땜 결합이 여기에 사용된다.
열 전달의 최대 균일성을 위해, 다수의 열전 베이스 요소들, 바람직하게는 10개 이상의 열전 베이스 요소들, 특히 바람직하게는 18개의 열전 베이스 요소들이 제공된다. 열전 베이스 요소들은 내부 튜브의 원주 주위에 방사형 대칭 방식으로 균일하게 장착된다. 이는 매우 균일하고 효율적인 열 전달을 초래한다.
열전 베이스 요소들 사이의 간극은 바람직하게는 공기로 채워진다. 간극은 대안적으로 보호 가스 또는 열 및 전기 절연체로 채워지거나, 비워질 수 있다.
본 발명의 바람직한 실시예에서, 터뷸레이터, 특히 나선형 터뷸레이터, 나사형 터뷸레이터 또는 좌/우-꼬인(L-R 트위스트) 터뷸레이터가 내부 튜브 내에 제공된다. 이는 더 양호한 열 전달을 초래한다. 또한 터뷸레이터는 장치의 기계적 안정성을 향상시킨다.
본 발명의 목적은 상술한 실시예들 중 하나에 따라 형성된 적어도 하나의 열전 모듈을 갖는 열 교환기에 의해 마찬가지로 달성된다. 이는 견고하고 수명이 긴 열교환기 설계를 가능케 한다. 특히, 예를 들어 현재까지 알려진 열교환기와 비교하여 열교환기 세척과 같은 취급상의 변화는 없다. 이는 열전기 내부물로 인해 추가 서비스 및 유지보수 비용이 발생하지 않는다는 것을 의미한다.
본 발명의 특별한 이점은, 외부 고온 측이 종래 기술로부터 알려진 많은 해결책의 경우보다 더 쉽게 구현될 수 있는 방식으로 열이 흐른다는 점이다: 고온 측이 외부에, 즉 외부 튜브의 밖에 있을 때, 이것은 일반적으로 더 차가운 내부 튜브보다 반경 방향으로 더 큰 범위까지 팽창한다. 이는 특히 결합을 손상시키거나 파괴할 수 있는 접착성 납땜 결합에서 매우 높은 인장력을 유발할 수 있다.
반대로, 내부 튜브의 고온 측으로 인해 내부 튜브가 더 크게 팽창하는 경우에 발생하는 압축력은 일반적으로 덜 중요하다.
본 발명에 따르면, 발생하는 힘이 기능층에 의해 흡수되거나 적어도 감소되기 때문에, 본 발명은 외부 고온 측의 구현을 위한 옵션을 단순화하거나 개선한다.
또한, 본 발명의 구성은 열전달이 내부 구성요소들보다 외부에서 더 빨리 가열시키는 경우 열전 베이스 요소들의 고온 측 납땜 부위의 과열을 방지하는데, 과도하게 높은 경우 외부 튜브에 대한 접촉 압력이, 외부 튜브로부터 중간층을 통해 기본 요소로의 열 전도에 의한 열 전달이 더 나빠질 정도로, 감소하는 점에서, 과열을 방지한다. 열 접촉 저항이 증가하고, 납땜 부위의 온도는 고온 측 온도에 따라 감소하는 정도로 증가한다. 따라서 감소하는 접촉 압력은 납땜 부위를 과열로부터 보호한다.
열전 모듈들을 위한 본 발명의 제조 방법은 폐열을 전력으로 변환하기 위한 열교환기 및 열전 모듈의 제조에 특히 적합하다. 사용 가능한 분야는 예를 들어 열탕, 보일러, 오븐, 선박의 폐열 이용, 기관차 또는 엔진이 있는 차량용 열전 발전기이다. 대안적으로, 열전 베이스 요소들은 유체의 온도를 제어하고, 냉각 및 열 펌프 회로를 개선하기 위한, 또는 액추에이터로서, 펠티에 요소들의 형태로 사용될 수 있다. 본 발명은 열전 베이스 요소들로의 열 전달이 종래 기술로부터 공지된 해결책에 비해 감소된다는 점을 인정하지만, 명백히 감소된 제조 비용으로부터 이익을 얻는다.
이하에서는 본 발명의 제조 방법과 본 발명의 열전 모듈의 추가의 바람직한 특징들 및 실시예들이 작동예 및 도면들에 의하여 더 상세하게 설명될 것이다.
도 1 및 도 1a는 열전 베이스 요소들의 종방향 범위를 따른 단면에서 열전 모듈의 개략도.
도 2는 열전 모듈의 분해도.
그림 3은 열전 모듈 단면의 개략도.
도면들에서 동일한 참조부호들은 동일하거나 또는 동일한 효과를 가지는 요소들을 나타낸다.
도 1은 부분 이미지(도 1a)를 갖는 종단면의 열전 모듈(1)의 개략도를 도시한다.
열전 모듈(1)은 내부 튜브(2)와 외부 튜브(8)를 포함한다. 흑연 필름(3)이 내부 튜브(2)에 도포된다. 흑연 필름(3)은 100 내지 250 마이크로미터의 두께를 갖는다. 본 맥락에서 Kapton® 필름인 폴리이미드 필름(4)이 흑연 필름(3)에 도포되었다. Kapton® 필름은 매우 얇고 7 내지 30 마이크로미터 범위의 두께를 갖는다. 열전 베이스 요소들(5)은 내부 튜브(2)의 종방향 범위에 평행한 종방향 범위로 Kapton® 필름에 도포되었다. 이 경우, 18개의 열전 베이스 요소들(5)이 제공되었다.
마찬가지로 본 경우에는 Kapton® 필름 형태, 본 경우에 폴리이미드 층(6)의 형태, 및 흑연 필름(7)의 제 2의 2-층 기능층이 열전 베이스 요소들(5) 위에 제공되었다. 외부 튜브(8)는 흑연 필름(7) 위에 놓였다.
열전 베이스 요소들(5)은 열전 반도체 재료들, 본 경우에는 BiTe 합금으로 형성된다.
열전 베이스 요소들(5)은 납땜 브리지들을 통해 전기 전도성 방식으로 서로 연결되는 각각 교대되는 p- 및 n-도핑 반도체들을 갖는다. 이 경우, 열전 베이스 요소들(5)은 각각, 3개의 p-도핑 반도체 요소들(5.1, 5.3, 5.5) 및 3개의 n-도핑 반도체 요소들(5.2, 5.4, 5.6)인 6개의 반도체 요소들로 형성된다. 18개의 열전 베이스 요소들(5)이 내부 튜브(2) 주위의 원주 방향으로 균등하게 분리되어 도포된다. 이는 균일한 열 전달을 보장한다.
18개의 열전 베이스 요소들(5)은 전기 전도성 방식으로 서로 연결되고, 공통 접촉 연결부(미도시)를 갖는다.
본 발명의 방법의 구성은 도 2의 분해도를 참조하여 이하에서 설명될 것이다:
제 1 방법 단계(A)에서, 내부 튜브(2)가 제공된다.
후속 방법 단계(C0)에서, 탄성 변형 가능한 제 1 기능층, 본 경우에는 흑연 필름(3) 및 제 2 전기 절연 기능층인 본 경우에는 Kapton® 필름의 폴리이미드 필름(4)이 내부 튜브(2)에 도포된다.
열전 베이스 요소들(5)은 방법 단계(C)에서 폴리이미드 필름(4) 상에 장착된다. 열전 베이스 요소들(5)은 내부 튜브(2)의 종방향 범위에 평행한 종방향 범위로 도포된다. 여기서 열전 베이스 요소들(5)은 특히 기능층들에 동작 가능하게 연결된다.
제 1 기능층과 제 2 기능층은 협력하여, 열전 베이스 요소들과 내부 튜브의 체적 사이에서 양호한 열 전도성, 즉 양호한 열 접촉이 존재하도록 형성되어, 기능층을 가로지르는 온도 차이는 열전 베이스 요소들에 걸친 온도 차이와 비교하여 최소가 된다.
추가로, 제 3 전기 절연 기능층 및 제 4 탄성 변형 기능층, 본 경우에는 Kapton® 필름(6) 및 흑연 필름(7)이 열전 베이스 요소들(5)에 도포된다.
방법 단계(B)에서, 외부 튜브(8)가 제공되고, 코팅된 열전 베이스 요소들(5) 위로 밀려난다. 마지막으로, 방법 단계(D)에서 외부 튜브(8)의 수축은 내부 튜브(2), 기능층들(3, 4, 6, 7), 열전 베이스 요소들(5) 및 외부 튜브(8)로 구성된 억지 끼워맞춤 조립체를 생성한다.
이 경우, 억지 끼워맞춤 조립체는 내부 튜브(2)의 확장에 의해 생성된다. 여기서 억지 끼워맞춤 힘은, 길이 변화가 동작 상태에서 외부 튜브의 열팽창으로 인한 억지 끼워맞춤 힘에 의해 보상되도록 하는 방식이다.
따라서 바람직하게는 언급한 요소들, 즉 내부 튜브(2), 기능층들(3, 4, 6, 7), 열전 베이스 요소들(5) 및 외부 튜브(8)의 결합을 위해 신뢰할 수 없는 점착 결합을 사용할 필요가 없다. 결과적으로, 열전 모듈들의 고온 측과 저온 측의 온도 차이의 결과로 인한 열 팽창에 의해 일반적으로 야기되는 축 길이의 다양한 변화에 의한 전단력은 탄성 기능층들(3, 7)에 의해 보상된다. 탄성 특성으로 인해, 기능층들(3, 7)은, 예를 들어 유동 특성을 나타내거나 탄성 변형을 허용한다는 점에서 열적 또는 기계적 영향을 따를 수 있다. 이는 외부 및 내부 고온 측과 함께 열전 모듈들(1)의 매우 유연한 사용을 가능하게 한다.
이 방법은 대안적으로 역 시퀀스로 수행될 수 있다. 이를 위해, 우선, 외부 튜브(8)가 제 1 방법 단계에서 제공된다. 이어서, 기능층들은 관형 필름(6, 7)의 형태로 외부 튜브(8) 안으로 밀어 넣어진다. 그 후, 열전 베이스 요소들(5)은 바람직하게는 다수의 스트립의 형태로 밀어 넣어진다. 다음 단계에서, 내부 기능층들(3, 4)이 열전 베이스 요소들(5)의 내부에 관형 필름의 형태로 밀어 넣어진다. 이어서, 내부 튜브(2)가 밀어 넣어지고 확장된다.
도 3은 열전 모듈(1)을 통한 단면의 개략도를 나타낸다.
도시된 것은 예로서 참조 번호들(5a, 5b, 5c, 5d)로 식별되는 열전 베이스 요소들, 본 맥락에서는 내부 튜브(2)와 외부 튜브(8) 사이에 원주 방향으로 배치된 12개의 열전 반도체 요소들이다. 2-층의 기능층(3, 4)은 내부 튜브와 열전 반도체 요소들(5a, 5b, 5c, 5d) 사이에서 도시되어 있다. 2-층 기능층(6, 7)은 마찬가지로 열전 베이스 요소들(5a, 5b, 5c, 5d)과 외부 튜브(8) 사이에 도시되어 있다.
본 맥락에서 2개의 2-층 기능층들은 Kapton® 필름(4, 6) 및 흑연 필름(3, 7)의 형태이다. 절연 Kapton® 필름(4, 6)은 각 경우에 열전 베이스 요소들(5)를 향하는 측면에 배치된다.
열전 발전기로 동작하는 상태에서, 내부 튜브(2)는 유리하게 저온 측을 구성하는 반면, 고온 측은 외부 튜브(8) 밖에 있다. 그러나 역 열 흐름 방향으로 동작하는데 장벽은 없다.

Claims (22)

  1. 적어도 하나의 내부 튜브(2) 및 외부 튜브(8) 및 적어도 2개의 열전 베이스 요소들(5)로부터 열전 모듈(1)을 제조하는 방법으로서:
    A. 내부 튜브(2)를 제공하는 단계,
    B. 외부 튜브(8)를 제공하는 단계,
    C. 상기 내부 튜브(2)의 외부 또는 외부 튜브의 내부에 상기 열전 베이스 요소들(5)을 제공하는 단계,
    D. 상기 내부 튜브(2)를 확장시키거나, 및/또는 외부 튜브(8)를 수축시키는 단계를 포함하는, 제조 방법에 있어서,
    상기 단계 D 이전의 단계 C0에서, 상기 내부 튜브(2)와 열전 베이스 요소들(5) 사이에, 및/또는 상기 열전 베이스 요소들(5)과 외부 튜브(8) 사이에, 적어도 하나의 가소성 또는 탄성 변형 가능한 기능층(3, 7)이 도포되고, 단계 C에서 열전 베이스 요소들(5)은 종방향 범위가 상기 내부 튜브(2)의 종방향 범위에 평행하게 배열되고, 상기 기능층에 동작 가능하게 연결되어, 내부 튜브(2)의 확장 및/또는 외부 튜브(8)의 수축이 내부 튜브(2), 기능층(3, 7), 열전 베이스 요소들(5) 및 외부 튜브(8)로 구성된 억지 끼워맞춤 조립체를 형성하는 것을 특징으로 하는, 제조 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 단계 D 이전에, 상기 내부 튜브(2)와 열전 베이스 요소들(5) 사이 및/또는 열전 베이스 요소들(5)과 외부 튜브(8) 사이에, 적어도 하나의 전기 절연 기능층(4, 6)이 도포되는 것을 특징으로 하는, 제조 방법.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 열전 베이스 요소들(5)에 전기 절연층이 도포되는 것을 특징으로 하는, 제조 방법.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 단계 D에서의 억지 끼워맞춤 힘은, 상기 열전 모듈(1)의 최대 동작 온도에 맞춰지고, 특히 억지 끼워맞춤 조립체는 내부 튜브(2) 및/또는 외부 튜브(8)의 임의의 열 팽창을 보상하도록 형성되는 것을 특징으로 하는, 제조 방법.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
    내부 튜브(2), 기능층, 열전 베이스 요소들(5), 및 외부 튜브(8)가 점착 결합 없이 연결되는 것을 특징으로 하는, 제조 방법.
  6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 단계 C에서, 다수의 열전 베이스 요소들(5)이 내부 튜브(2)의 원주에 걸쳐 균일하게, 바람직하게는 대칭적으로 장착되며, 특히 바람직하게는 12개의 열전 베이스 요소들(5)이 내부 튜브(2)의 원주를 따라 균일하게, 방사상으로 대칭적으로 장착되는 것을 특징으로 하는, 제조 방법.
  7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
    다수의 기능층이 도포되며, 특히 내부 튜브(2)와 열전 베이스 요소들(5) 사이에 제 1 가소성 또는 탄성 변형 가능한 기능층(3) 및 제 2 전기 절연 기능층(4)이 도포되고, 및/또는 바람직하게는 열전 베이스 요소들(5)과 외부 튜브(8) 사이에 제 1 전기 절연 기능층(6) 및 제 2 가소성 또는 탄성 변형 가능한 기능층(7)이 도포되는 것을 특징으로 하는, 제조 방법.
  8. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 열전 베이스 요소들(5)은 접촉-연결되고, 바람직하게는 상기 열전 베이스 요소들(5)은 서로 전기적으로 연결되며, 전기적으로 연결된 열전 베이스 요소들을 위한 공통 접점 연결이 적용되는 것을 특징으로 하는, 제조 방법.
  9. 적어도 내부 튜브(2) 및 외부 튜브(8) 및 적어도 2개의 열전 베이스 요소들(5)을 갖는 열전 모듈(1)로서,
    상기 열전 베이스 요소들(5)은 내부 튜브(2)의 종방향 범위에 평행한 종방향 범위를 갖고, 상기 열전 모듈(1)은 내부 튜브(2)와 열전 베이스 요소들(5) 사이에 및/또는 열전 베이스 요소들(5)과 외부 튜브(8) 사이에 적어도 하나의 가소성 및/또는 탄성적으로 형성 가능한 기능층(3, 7)을 갖지며, 상기 내부 튜브(2), 기능층들(3, 7), 열전 베이스 요소들(5), 및 외부 튜브(8)는 억지 끼워맞춤 조립체에 의해 연결되는 것을 특징으로 하는, 열전 모듈(1).
  10. 제9항에 있어서,
    상기 열전 모듈(1)은, 내부 튜브(2)와 열전 베이스 요소들(5) 사이, 및/또는 열전 베이스 요소들(5)과 외부 튜브(8) 사이에, 적어도 하나의 전기 절연 기능층(4, 6)을 갖는 것을 특징으로 하는, 열전 모듈(1).
  11. 제9항 또는 제10항에 있어서,
    상기 열전 베이스 요소들(5)은 적어도 하나의 전기 절연층을 갖는 것을 특징으로 하는, 열전 모듈(1).
  12. 제9항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 기능층은 적어도 2개-층 형태, 바람직하게는 전기 절연성 기능층(4, 6) 및 가소성 또는 탄성 변형 가능한 기능층(3, 7)의 형태이며, 특히 바람직하게는 Kapton® 필름 및 흑연 필름의 형태인 것을 특징으로 하는, 열전 모듈(1).
  13. 제9항 내지 제12항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 열전 모듈(1)은, 내부 튜브(2)와 열전 베이스 요소들(5) 사이에 제 1 전기 절연 기능층(4, 6) 및 제 2 가소성 또는 탄성 변형 가능한 기능층(3, 7)을 가지고, 상기 열전 베이스 요소들(5)과 외부 튜브(8) 사이에 제 1 전기 절연 기능층(4, 6) 및 제 2 가소성 또는 탄성 변형 가능한 기능층(3, 7)을 가지며, 바람직하게는 상기 제 1 전기 절연 기능층(3)과 열전 베이스 요소들(5)은 직접 연결되고, 특히 상기 제 1 전기 절연 기능층(3)과 열전 베이스 요소들(5)은 직접 연결되고 제 2 전기 절연 기능층(7)과 제 1 전기 절연 기능층으로부터 먼 측의 열전 베이스 요소들(5)은 직접 연결되는 것을 특징으로 하는, 열전 모듈(1).
  14. 제9항 내지 제13항 중 어느 한 항에 있어서,
    적어도 하나의 접착층, 바람직하게는 적어도 두 개의 접착층들이 제공되며, 특히 바람직하게는 상기 접착층들은 열전 베이스 요소들(5)과 인접한 기능층 사이의 저온 측에 배치되는 것을 특징으로 하는, 열전 모듈(1).
  15. 제9항 내지 제14항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 열전 베이스 요소들(5)은 전기 전도성 방식으로 서로 연결되는 p- 및 n-도핑된 반도체 요소들로 형성되는 것을 특징으로 하는, 열전 모듈(1).
  16. 제9항 내지 제15항 중 어느 한 항에 있어서,
    다수의 열전 베이스 요소들(5)이 제공되며, 바람직하게는 10개 이상, 특히 바람직하게는 18개의 열전 베이스 요소들(5)이 내부 튜브(2)의 원주를 따라 방사상 대칭 방식으로 균일하게 장착되는 것을 특징으로 하는, 열전 모듈(1).
  17. 제9항 내지 제16항 중 어느 한 항에 있어서,
    터뷸레이터, 특히 나선형 또는 나사형 터뷸레이터, 또는 좌/우-꼬인(L-R 트위스트) 터뷸레이터가 내부 튜브(2) 내에 제공되는 것을 특징으로 하는, 열전 모듈(1).
  18. 제9항 내지 제17항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 내부 튜브(2) 및/또는 외부 튜브(8)는 형상-기억 합금으로부터 형성되는 것을 특징으로 하는, 열전 모듈(1).
  19. 적어도 하나의 열전 모듈(1), 하우징, 고온 측의 유체 공급부, 및 저온 측의 유체 공급부을 갖는 열 교환기로서,
    상기 열전 모듈(1)은 제9항 내지 제18항 중 어느 한 항에 따라 형성되는 것을 특징으로 하는, 열 교환기.
  20. 적어도 하나의 열전 모듈(1)을 갖는 적어도 하나의 열 교환기를 구비하는 열전 발전기로서,
    상기 열전 모듈(1)은 제9항 내지 제18항 중 어느 한 항에 따라 형성되는 것을 특징으로 하는, 열전 발전기.
  21. 적어도 하나의 열전 모듈(1)을 갖는 적어도 하나의 열 교환기를 구비하는 냉각 디바이스, 특히 펠티에 모듈로서,
    상기 열전 모듈(1)은 제9항 내지 제18항 중 어느 한 항에 따라 형성되는 것을 특징으로 하는, 냉각 디바이스.
  22. 액추에이터로서의 열전 모듈(1)의 용도로서,
    상기 열전 모듈(1)은 제9항 내지 제18항 중 어느 한 항에 따라 형성되는 것을 특징으로 하는, 용도.
KR1020237003420A 2020-07-01 2021-06-18 열전 모듈의 제조 방법 및 억지 끼워 맞춤 조립체로서의 열전 모듈 KR20230029958A (ko)

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