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순차적으로 적층된 고리 형상의 복수의 단위 열전판; 및 상기 단위 열전판들 사이에 각각 구비되는 절연층을 포함하여 이루어지며, 상기 단위 열전판은 하나 또는 복수의 열전쌍으로 구성되며, 상기 열전쌍은 p형 열전소재와 n형 열전소재의 쌍이며, 상기 단위 열전판 내에서 p형 열전소재와 n형 열전소재는 수평 접합층을 매개로 연결되며, 이웃하는 단위 열전판의 p형 열전소재와 n형 열전소재는 수직 접합층을 매개로 연결되며, 상기 수평접합층과 수직 접합층은 p형 열전소재 및 n형 열전소재가 확장되어 접합된 것이며, 이웃하는 단위 열전판의 마주보는 열전소재는 서로 다른 도전형인 것을 특징으로 하는 관형 열전모듈
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제 1 항에 있어서, 상기 단위 열전판들 사이에 각각 구비되는 복수의 수직 접합층에 있어서, 홀수층의 수직 접합층의 구비 위치와 짝수층의 수직 접합층의 구비 위치는 서로 다른 것을 특징으로 하는 관형 열전모듈
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제 1 항에 있어서, 상기 절연층에 수직 개구부가 구비되며, 상기 수직 개구부 내에 상기 수직 접합층이 구비되는 것을 특징으로 하는 관형 열전모듈
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제 1 항에 있어서, 상기 수평 접합층은 상기 p형 열전소재와 n형 열전소재 사이에 구비되며, 상기 수평 접합층은 단위 열전판의 내경 부위와 외경 부위에 교번하여 배치되는 것을 특징으로 하는 관형 열전모듈
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제 1 항에 있어서, 상기 p형 열전소재와 n형 열전소재는 동일한 부채꼴 형상이며, 상기 단위 열전판에 있어서 상기 p형 열전소재와 n형 열전소재는 교번하여 배열되는 것을 특징으로 하는 관형 열전모듈
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제 1 항에 있어서, 상기 절연층은 Al2O3, SiOx, ZrOx 중 어느 하나로 구성되는 것을 특징으로 하는 관형 열전모듈
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제 1 항에 있어서, 상기 p형 열전소재는 p형 반도체로서 안티모니를 포함하는 비스무스-텔라이드계열 합금이며, 상기 n형 열전소재는 n형 반도체로서 셀레늄을 포함하는 비스무스-텔루라이드계열 합금인 것을 특징으로 하는 관형 열전모듈
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제 1 항에 있어서, 상기 단위 열전판의 내경에 밀착되는 파이프 형상의 동축이 더 구비되는 것을 특징으로 하는 관형 열전모듈
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동일한 부채꼴 형상을 갖는 p형 열전소재 및 n형 열전소재를 준비하는 단계; 몰드 내에 p형 열전소재와 n형 열전소재를 교번, 배치하여 고리 형상의 단위 열전판 형태를 형성하고, 상기 단위 열전판 형태 상에 절연층을 적층하는 과정을 반복하여, 단위 절연판 형태 사이에 절연층이 삽입된 구조물을 완성하는 단계; 상기 구조물을 열압축하여 관형 열전모듈을 제조하는 단계를 포함하여 이루어지며, 상기 몰드 내에 완성된 구조물에 있어서, 단위 열전판 형태 내의 p형 열전소재와 n형 열전소재는 이격, 배치되며, 상기 절연층은 이웃하는 단위 열전판 형태의 p형 열전소재와 n형 열전소재의 일부를 노출시키는 수직 개구부를 구비하며, 상기 열압축에 의해, 상기 단위 열전판 형태 내의 p형 열전소재와 n형 열전소재는 일부가 확장되어 수평 접합층을 형성하며, 이웃하는 단위 열전판 형태의 p형 열전소재와 n형 열전소재의 일부가 상기 수직 개구부로 확장되어 수직 접합층을 형성하며, 단위 열전판 내의 p형 열전소재와 n형 열전소재는 상기 수평 접합층을 매개로 연결되고 이웃하는 단위 열전판의 p형 열전소재와 n형 열전소재는 상기 수직 접합층을 매개로 연결되며, 상기 절연층은 상기 단위 열전판 형태의 모든 면을 덮을 수 있는 고리 형상으로 이루어지며, 상기 절연층에는 절연 개구부와 수직 개구부가 구비되고, 상기 절연 개구부는 단위 열전판 내에서의 이웃하는 p형 열전소재와 n형 열전소재의 절연을 유도하기 위한 공간이고, 상기 수직 개구부는 수직 접착층 형성을 유도하기 위한 공간인 것을 특징으로 하는 관형 열전모듈의 제조방법
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제 10 항에 있어서, 상기 동일한 부채꼴 형상을 갖는 p형 열전소재 및 n형 열전소재를 준비하는 단계는, p형 열전분말과 n형 열전분말 각각을 원통 형상으로 소결한 후, 소결된 소결체를 수직 방향으로 일정 두께로 슬라이싱함과 함께 원통의 중심을 기준으로 일정 각도별로 절단하여 p형 열전소재 및 n형 열전소재를 제작하는 것을 특징으로 하는 관형 열전모듈의 제조방법
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제 10 항에 있어서, 상기 몰드는, 원통형의 케이스와, 상기 케이스의 중앙 부위에 구비되는 중앙 축을 포함하여 구성되며, 상기 케이스와 중앙 축 상에는 복수의 칸막이가 동일 각도로 이격되어 교번하여 구비되며, 상기 복수의 칸막이에 의해 케이스 내의 공간은 복수개로 구분되며, 상기 칸막이에 의해 한정되는 공간(이하, 칸막이 공간이라 함)의 평면 형상은 p형 열전소재 또는 n형 열전소재와 대응되는 부채꼴 형상을 이루며, 상기 몰드 내의 복수의 칸막이 공간에 p형 열전소재와 n형 열전소재가 교번, 배열되어 하나의 단위 열전판 형태가 완성되며, 상기 칸막이는 케이스와 중앙 축 사이에 중앙 축의 중심을 향하여 구비되며, 상기 칸막이의 길이는 케이스와 중앙 축 사이의 거리보다 짧아 상기 칸막이와 중앙 축 사이 또는 상기 칸막이와 케이스 사이에는 공간(이하, 수평 개구부라 칭함)이 형성되며, 상기 수평 개구부는 몰드의 내측 부위와 외측 부위에 교번하여 구비되는 형태를 갖는 것을 특징으로 하는 관형 열전모듈의 제조방법
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제 10 항에 있어서, 상기 p형 열전분말과 n형 열전분말의 소결은 냉간압축법, 열간압축법, 스파크 플라즈마 소결법 중 어느 한 방법을 이용하는 것을 특징으로 하는 관형 열전모듈의 제조방법
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제 10 항에 있어서, 상기 p형 열전소재는 p형 반도체로서 안티모니를 포함하는 비스무스-텔루라이드계열 합금이고, 상기 n형 열전소재는 n형 반도체로서 셀레늄을 포함하는 비스무스-텔루라이드계열 합금인 것을 특징으로 하는 관형 열전모듈의 제조방법
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