일반기술

냉각및 발전을 겸한 열전반도체 모듈

본 발명은 냉각 및 발전을 겸한 열전모듈에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 펠티어 효과(Peltier effect)를 이용한 열전소자와 제백 효과(Seebeck effect)를 이용한 열전소자로 일측면은 냉각을 타측면에는 발전을 하는 열전반도체 모듈로써 냉각과 발전이 동시에 이루어지는 열전반도체 모듈이다. 냉각 및 발전을 겸한 열전모듈에 냉각부의 열전소자(90)의 의해 제 2전극(40)과 제 2 기판(15)에서 흡열을, 제 3전극(70)에서 방출을 이루어 방출된 열에너지를 제 3기판(50)의 홀에 삽입 실장된 열전도체(60)에 의해 제 4 전극(80)으로 열전도를 하여 발전부에 위치한 열전발전소자의 양단간의 온도차를 가져오므로 이에 열기전력이 발생하여 발전하는 것이다. 이에 본 발명은 전극에 의해 방출된 열원이 열전발전소자의 양단간의 전극(80,20)에 의해 온도차를 이루어 발전하는 것이다. 또한, 발전된 전류는 열전발전소자의 출력전류단자(200)에서 제어부를 통하여 안정적인 전류로 변화하며 열전냉각소자에 입력전류단자(100)에 공급전류로 사용하는 것과 외부의 방열펜의 가동 전류로 사용하는 특징을 갖는다.1. 열전반도체모듈 냉각부 전극(열방출)에서 전극(발전고온단)으로 열전도를 이루어 열기전력 최대 효율 발생2. 발전된 전류로 방열펜 가동 전류로 공급 (발열량(발전전류)에 따라 방열펜 회전수 증가)3. 발전된 전류로 냉각소자 보조 공급전류 사용냉각과 발전을 겸한 열전모듈은 단일 구조로 하여 발열부의 전극(전도판)에서 발열된 열에너지가 제 3기판의 홀에 실장된 열전도체에 의해 열전발전부의 전극(전도판)에 직접 열전도를 이루어 온도차에 의한 발전을 하는 것이다, 따라서 흡열된 열에너지가 발전을 이루기 위한 열에너지로 열전도의 손실을 최소화하며 높을 발전 효율을 기대 할 수 있다. 또한, 냉각부에서 흡열된 열에너지를 유니트 등으로 통하여 외부로 방출되는 열원을 발전용 열원으로 하여 발전을 하므로 외부 방출에 필요한 유니트 등의 시스템을 최소화하여 비용을 절감함과 동시에 냉각을 요하는 환경에 적합한 시스템을 구성할 수 있는 효과가 있으며, 열전모듈의 외부 방열펜의 가동 전류로 공급할 수 있는 효과 가있다. 특히, 방출 열에너지를 회수에너지로 하여 열전모듈의 가동 및 외부 방열펜의 가동 공급전류로 충당을 하여 열전모듈 시스템 가동시 에너지절감을 가져오는 효과가 있다