KR101144960B1 - Apparatus for cooling gas - Google Patents
Apparatus for cooling gas Download PDFInfo
- Publication number
- KR101144960B1 KR101144960B1 KR1020100063171A KR20100063171A KR101144960B1 KR 101144960 B1 KR101144960 B1 KR 101144960B1 KR 1020100063171 A KR1020100063171 A KR 1020100063171A KR 20100063171 A KR20100063171 A KR 20100063171A KR 101144960 B1 KR101144960 B1 KR 101144960B1
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- gas
- housing
- inlet
- passage
- tube
- Prior art date
Links
- 239000000112 cooling gas Substances 0.000 title 1
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims abstract description 27
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims description 62
- 239000003507 refrigerant Substances 0.000 claims description 29
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 14
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 11
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 claims description 7
- 238000000926 separation method Methods 0.000 claims description 4
- 239000002826 coolant Substances 0.000 claims description 3
- 238000010248 power generation Methods 0.000 description 11
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 4
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 230000005679 Peltier effect Effects 0.000 description 2
- 239000003245 coal Substances 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 238000007599 discharging Methods 0.000 description 2
- 238000002309 gasification Methods 0.000 description 2
- VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N methane Chemical compound C VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 2
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 2
- UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N Carbon monoxide Chemical compound [O+]#[C-] UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000004888 barrier function Effects 0.000 description 1
- 229910002091 carbon monoxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000003034 coal gas Substances 0.000 description 1
- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 1
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 1
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000003345 natural gas Substances 0.000 description 1
- 239000007800 oxidant agent Substances 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
- C10L—FUELS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; NATURAL GAS; SYNTHETIC NATURAL GAS OBTAINED BY PROCESSES NOT COVERED BY SUBCLASSES C10G, C10K; LIQUEFIED PETROLEUM GAS; ADDING MATERIALS TO FUELS OR FIRES TO REDUCE SMOKE OR UNDESIRABLE DEPOSITS OR TO FACILITATE SOOT REMOVAL; FIRELIGHTERS
- C10L3/00—Gaseous fuels; Natural gas; Synthetic natural gas obtained by processes not covered by subclass C10G, C10K; Liquefied petroleum gas
- C10L3/06—Natural gas; Synthetic natural gas obtained by processes not covered by C10G, C10K3/02 or C10K3/04
- C10L3/10—Working-up natural gas or synthetic natural gas
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
- C10J—PRODUCTION OF PRODUCER GAS, WATER-GAS, SYNTHESIS GAS FROM SOLID CARBONACEOUS MATERIAL, OR MIXTURES CONTAINING THESE GASES; CARBURETTING AIR OR OTHER GASES
- C10J3/00—Production of combustible gases containing carbon monoxide from solid carbonaceous fuels
- C10J3/72—Other features
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02C—GAS-TURBINE PLANTS; AIR INTAKES FOR JET-PROPULSION PLANTS; CONTROLLING FUEL SUPPLY IN AIR-BREATHING JET-PROPULSION PLANTS
- F02C6/00—Plural gas-turbine plants; Combinations of gas-turbine plants with other apparatus; Adaptations of gas-turbine plants for special use
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
- H01M10/42—Methods or arrangements for servicing or maintenance of secondary cells or secondary half-cells
- H01M10/44—Methods for charging or discharging
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
- C10L—FUELS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; NATURAL GAS; SYNTHETIC NATURAL GAS OBTAINED BY PROCESSES NOT COVERED BY SUBCLASSES C10G, C10K; LIQUEFIED PETROLEUM GAS; ADDING MATERIALS TO FUELS OR FIRES TO REDUCE SMOKE OR UNDESIRABLE DEPOSITS OR TO FACILITATE SOOT REMOVAL; FIRELIGHTERS
- C10L2290/00—Fuel preparation or upgrading, processes or apparatus therefore, comprising specific process steps or apparatus units
- C10L2290/56—Specific details of the apparatus for preparation or upgrading of a fuel
- C10L2290/565—Apparatus size
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
- C10L—FUELS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; NATURAL GAS; SYNTHETIC NATURAL GAS OBTAINED BY PROCESSES NOT COVERED BY SUBCLASSES C10G, C10K; LIQUEFIED PETROLEUM GAS; ADDING MATERIALS TO FUELS OR FIRES TO REDUCE SMOKE OR UNDESIRABLE DEPOSITS OR TO FACILITATE SOOT REMOVAL; FIRELIGHTERS
- C10L2290/00—Fuel preparation or upgrading, processes or apparatus therefore, comprising specific process steps or apparatus units
- C10L2290/58—Control or regulation of the fuel preparation of upgrading process
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
- C10L—FUELS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; NATURAL GAS; SYNTHETIC NATURAL GAS OBTAINED BY PROCESSES NOT COVERED BY SUBCLASSES C10G, C10K; LIQUEFIED PETROLEUM GAS; ADDING MATERIALS TO FUELS OR FIRES TO REDUCE SMOKE OR UNDESIRABLE DEPOSITS OR TO FACILITATE SOOT REMOVAL; FIRELIGHTERS
- C10L2290/00—Fuel preparation or upgrading, processes or apparatus therefore, comprising specific process steps or apparatus units
- C10L2290/60—Measuring or analysing fractions, components or impurities or process conditions during preparation or upgrading of a fuel
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E20/00—Combustion technologies with mitigation potential
- Y02E20/16—Combined cycle power plant [CCPP], or combined cycle gas turbine [CCGT]
- Y02E20/18—Integrated gasification combined cycle [IGCC], e.g. combined with carbon capture and storage [CCS]
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/10—Energy storage using batteries
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- Cooling Or The Like Of Electrical Apparatus (AREA)
- Investigating Or Analyzing Materials Using Thermal Means (AREA)
Abstract
가스 냉각 장치는 기체가 유입되는 유입구를 포함하는 하우징, 하우징의 유입구에 일 측에 연결되어 하우징의 내부로 연장되는 튜브, 유입구에 부착되어 유입되는 기체의 온도를 측정하는 온도 센서, 하우징 부착되어 전력을 발생하는 발전 소자, 전력을 축전하는 축전지 및 튜브에 부착되고, 기체의 온도가 지정된 값 이상인 경우 축전지로부터 전력을 인가 받아 내측면 방향의 열을 흡수하는 열전 소자를 포함하는 가스 냉각 장치.The gas cooling apparatus includes a housing including an inlet through which gas is introduced, a tube connected to one side of the inlet of the housing and extending to the inside of the housing, a temperature sensor attached to the inlet for measuring the temperature of the introduced gas, And a thermoelectric element that is attached to a battery and a tube that accumulates electric power and that receives power from the battery when the temperature of the gas is equal to or higher than a specified value and absorbs heat in the inner side direction.
Description
본 발명은 가스 냉각 장치에 관련된 것으로, 보다 자세하게는 열전 소자를 이용한 가스 냉각 기술에 관한 것이다.The present invention relates to a gas cooling apparatus, and more particularly to a gas cooling technique using a thermoelectric element.
현재 이용되고 있는 발전 방식 중 석탄가스화 복합발전(Integrated Gasification Combined Cycle)는 석탄을 수소와 일산화탄소를 주성분으로 한 합성가스로 전환하고 합성가스 중에 포함된 유해물질을 제거하고 천연가스와 유사한 수준으로 정제하여 복합발전을 하는 방식이다. Among the currently used power generation methods, the Integrated Gasification Combined Cycle converts coal into syngas composed mainly of hydrogen and carbon monoxide, removes harmful substances contained in the syngas, and purifies it to a level similar to that of natural gas It is a way of doing combined power generation.
석탄가스와 복합발전에서 생성된 합성가스는 가스화기 출구단에서 1200도에서 1800도에 이르는 가수가 배출되며, 합성가스에 포함된 유해물질을 제거하는 장치의 운전 조건을 마추기 위해 온도를 500도 이하로 낮추어 줄 필요가 있다.The syngas produced from coal gas and combined power generation is discharged at a temperature of 1200 ° C to 1800 ° C at the outlet of the gasifier, and at a temperature of 500 ° C Or less.
이를 위해 가스화기 출구단에서 배출된 합성 가스를 지정된 온도 이하로 낮추는 가스 냉각 장치가 이용된다. 하지만 가스화기 출구단에서 배출되는 합성 가스의 온도가 높으며, 또한 출구 가스의 온도변화를 동반할 경우에 대비해서 합성가스 냉각기의 형상은 복잡하고 및 크기는 대형화 될 수 밖에 없다.
To this end, a gas cooling system is used which lowers the syngas discharged from the outlet of the gasifier to below the specified temperature. However, the syngas gas discharged from the outlet of the gasifier has a high temperature, and the shape of the syngas cooler is complicated and the size of the syngas is inevitably increased.
본 발명은 열전 소자를 이용하여 냉각 효율을 높이는 가스 냉각 장치를 제공한다.
The present invention provides a gas cooling apparatus for increasing the cooling efficiency by using a thermoelectric element.
본 발명의 일 측면에 따르면, 기체가 유입되는 유입구를 포함하는 하우징; 상기 하우징의 유입구에 일 측에 연결되어 상기 하우징의 내부로 연장되는 튜브; 상기 유입구에 부착되어 유입되는 기체의 온도를 측정하는 온도 센서; 상기 하우징 부착되어 기전력을 발생하는 발전 소자; 상기 기전력을 축전하는 축전지; 및 상기 튜브에 부착되고, 상기 축전지로부터 기전력을 인가 받아 내측면 방향의 열을 흡수하는 열전 소자를 포함하는 가스 냉각 장치가 제공된다.According to an aspect of the present invention, there is provided a fuel cell system including: a housing including an inlet through which gas is introduced; A tube connected to one side of the inlet of the housing and extending into the housing; A temperature sensor attached to the inlet and measuring the temperature of the introduced gas; A power generating element attached to the housing to generate an electromotive force; A storage battery for storing the electromotive force; And a thermoelectric element attached to the tube, the thermoelectric element being adapted to receive an electromotive force from the battery and to absorb heat in an inner side direction.
상기 하우징은 내측면과 외측면 사이에 제1 통로를 포함하고, 상기 발전 소자는 상기 제1 통로의 내측면 방향에 부착될 수 있다.The housing includes a first passage between the inner side and the outer side, and the power generating element can be attached to the inner side direction of the first passage.
상기 튜브는 내측면과 외측면 사이에 제2 통로를 포함하고, 상기 열전 소자는 상기 제1 통로의 내측면 방향에 부착될 수 있다.The tube includes a second passage between the inner side and the outer side, and the thermoelectric element can be attached to the inner side direction of the first passage.
상기 하우징은 상기 제1 통로 및 상기 제2 통로로 냉매를 유입시키는 냉매 유입구를 포함할 수 있다.The housing may include a refrigerant inlet through which the refrigerant flows into the first passage and the second passage.
상기 하우징은 일단부에 상기 유입구가 형성되고, 중간영역에 배출구가 형성된 관 형상일 수 있다.The housing may have a tubular shape in which the inlet port is formed at one end and the outlet port is formed at an intermediate area.
상기 튜브의 일단부는 상기 유입구에 결합되고, 중간영역은 상기 하우징과 간격을 형성하며, 상기 튜브의 타단부에 상기 유입구로부터 유입된 기체가 유출되는 유출구가 상기 하우징 내에 형성되되, 상기 배출구는 상기 유출구보다 상기 유입구에 가깝게 형성될 수 있다.Wherein an end of the tube is coupled to the inlet and an intermediate region is spaced from the housing and an outlet through which the gas introduced from the inlet flows out is formed in the housing at the other end of the tube, Can be formed closer to the inlet.
상기 유입구로 유입된 기체는 상기 유출구, 상기 하우징 및 상기 튜브 사이의 상기 간격, 상기 배출구를 순차적으로 거치며 유동할 수 있다.
The gas introduced into the inlet may flow sequentially through the outlet, the gap between the housing and the tube, and the outlet.
본 발명의 실시예에 의하면, 가스 냉각 장치의 크기를 소형화할 수 있다.According to the embodiment of the present invention, the size of the gas cooling device can be reduced.
또한 본 발명의 실시예에 의하면, 별도로 전력을 제공하지 않고 열전 소자를 이용하여 가스를 냉각할 수 있다.
Further, according to the embodiment of the present invention, the gas can be cooled using the thermoelectric element without separately providing power.
도 1은 가스 냉각 장치의 각 구성 요소를 간략히 예시한 블록도.
도 2는 가스 냉각 장치의 형상을 예시한 정면도.
도 3은 도 2에 예시된 튜브의 내측면과 외측면 사이에 형성된 제2 통로를 예시한 도면.
도 4는 가스 냉각 장치의 평면도를 예시한 도면.1 is a block diagram briefly illustrating each component of a gas cooling apparatus;
2 is a front view illustrating the shape of the gas cooling device;
Figure 3 illustrates a second passageway formed between the inner and outer sides of the tube illustrated in Figure 2;
4 is a plan view of a gas cooling device;
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 이를 상세한 설명을 통해 상세히 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.While the present invention has been described in connection with certain exemplary embodiments, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed embodiments, but, on the contrary, is intended to cover various modifications and similarities. It should be understood, however, that the invention is not intended to be limited to the particular embodiments, but includes all modifications, equivalents, and alternatives falling within the spirit and scope of the invention.
본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다. 또한, 본 명세서의 설명 과정에서 이용되는 숫자(예를 들어, 제1, 제2 등)는 하나의 구성요소를 다른 구성요소와 구분하기 위한 식별기호에 불과하다.DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In addition, numerals (e.g., first, second, etc.) used in the description of the present invention are merely an identifier for distinguishing one component from another.
또한, 본 명세서에서, 일 구성요소가 다른 구성요소와 "연결된다" 로 언급된 때에는, 상기 일 구성요소가 상기 다른 구성요소와 직접 연결될 수 있지만, 특별히 반대되는 기재가 존재하지 않는 이상, 중간에 또 다른 구성요소를 매개하여 연결될 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.
Further, in this specification, when an element is referred to as being "connected" to another element, the element can be directly connected to the other element, but unless there is a specially opposite substrate, It should be understood that they may be connected through other components.
도 1은 가스 냉각 장치의 각 구성 요소를 간략히 예시한 블록도이다.1 is a block diagram briefly illustrating each component of a gas cooling apparatus.
도 1을 참조하면, 가스 냉각 장치는 온도 센서(110), 발전 소자(120), 축전지(130), 열전 소자(140) 및 제어부(150)를 포함한다.Referring to FIG. 1, a gas cooling apparatus includes a
온도 센서(100)는 가스 냉각 장치에 유입되는 기체의 온도를 측정하고, 측정된 온도를 나타내는 정보(이하 온도 정보 지칭)를 제어부(150)로 전송한다.The temperature sensor 100 measures the temperature of the gas flowing into the gas cooling unit and transmits information indicating the measured temperature (hereinafter referred to as temperature information) to the
발전 소자(120)는 기체와 냉매간의 온도차이에 따라 기전력이 발생하는 Seeback 효과를 발휘하는 소자로써, 발생한 기전력을 축전지(130)로 축전시킨다.The
축전지(130)는 발전 소자(120)로부터 발생한 기전력을 축전한다. 또한 축전지(130)는 제어부(150)의 제어에 따라 축전된 전력을 열전 소자(140)에 인가한다. The
열전 소자(140)는 전류가 인가받아 가스 냉각 장치의 기체 방향의 면은 흡열하고, 냉매 방향의 면은 발열하는 Peltier 효과를 발휘하는 소자이다. 열전 소자(140)는 축전지(130)로부터 기전력을 인가받아 Peltier 효과를 발생시켜 가스 냉각 장치에 유입되는 기체를 냉각시킨다.The
제어부(150)는 온도 센서(110)로부터 수신한 온도 정보가 미리 정해진 값 이상인 경우, 축전지(130)가 열전 소자(140)로 전력을 인가하도록 제어한다.The
상술한 온도 센서(110), 발전 소자(120) 및 열전 소자(140)는 가스 냉각 장치를 구성하는 하우징 및 튜브에 부착될 수 있다.The above-described
이하 온도 센서(110), 발전 소자(120) 및 열전 소자(140)가 부착된 가스 냉각 장치의 형상을 상세히 설명하도록 한다.
Hereinafter, the shape of the gas cooling apparatus to which the
도 2는 가스 냉각 장치의 형상을 예시한 정면도이다.2 is a front view illustrating the shape of the gas cooling apparatus.
도 2를 참조하면, 가스 냉각 장치는 하우징(210)과 튜브(250)를 포함한다.Referring to FIG. 2, the gas cooling apparatus includes a
하우징(210)의 일단부에 가스를 유입하는 유입구(220)가 형성된다. 또한 하우징의 중간영역에는 냉각된 가스가 배출되는 배출구(230)가 형성될 수 있다. 이 때, 유입구(220)에는 도 1의 온도 센서(110)가 부착될 수 있다.An inlet (220) for introducing gas into one end of the housing (210) is formed. In addition, an
튜브(250)의 일단부은 하우징(210)의 유입구(220)과 결합되고, 중간 영역은 하우징(210)과 간격을 형성한다. 튜브(250)의 타단부에는 유입구(220)로부터 유입된 기체가 유출되는 유출구(260)가 하우징(210) 내부에 형성된다. 이 때, 배출구(230)는 유출구(260)보다 유입구(220)에 가깝게 형성될 수 있다.One end of the
따라서, 하우징(210)의 유입구(220)로부터 유입된 기체는 튜브(250)의 내부를 따라 이동하여 유출구(260)로 유출될 수 있다. 이후 유출된 기체는 하우징(210)의 대류하여 배출구(230)을 통해 외부로 배출될 수 있다.Accordingly, the gas introduced from the
즉, 도 2에 예시된 화살표는 기체가 움직이는 경로를 예시한 것이며, 화살표의 방향과 같이 기체는 유출구(260)로 유출된 후 기체의 열에 따라 상응하여 배출구(230)로 배출될 수 있다.In other words, the arrows illustrated in FIG. 2 illustrate paths through which the gas moves, and the gas can be discharged to the
또한 하우징(210)의 벽에는 냉매가 흐를 수 있는 하나 이상의 제1 통로가 형성된다. 즉, 제1 통로는 하우징(210)의 내측면과 외측면 사이에 형성되어, 제1 통로에 유입된 냉매를 통해 하우징(210) 내부에 있는 기체를 냉각시킬 수 있다. 제1 통로의 일측면에는 냉매를 유입시킬 수 있는 냉매 유입구(240)와 타 측면에는 하우징(210) 내부의 기체를 냉각한 냉매가 배출되는 냉매 배출구(245)가 형성될 수 있다.In addition, at least one first passage through which the refrigerant can flow is formed in the wall of the
또한 튜브(250)의 벽에는 냉매가 흐를 수 있는 하나 이상의 제2 통로가 형성된다. 또한 도 2에 예시되지 않았지만 제2 통로에는 일단면에 하우징(210)을 통해 냉매가 유입될 수 있는 냉매 유입구와 제2 통로의 타단면에 튜브(250) 내부의 기체를 냉각한 냉매가 배출되는 냉매 배출구가 형성될 수 있다.In addition, at least one second passage through which the refrigerant can flow is formed in the wall of the
이 때, 제1 통로 및 제2 통로의 냉매 유입구는 공기 분리 장치(ASU: Air Separation Unit)(270)과 연결되어, 공기 분리 장치(270)로부터 생산된 질소가 제1 통로 및 제2 통로의 냉매로 유입될 수 있다. 공기 분리 장치(270)는 공기를 분리하여 산소를 생산하는 장치로써, 생성된 산소는 석탄가스화 복합발전 과정 중 산화제로 이용된다. 이 때, 공기 분리 장치(270)는 산소 이외 저온의 질소가 부수적으로 생산하게 된다. 즉, 공기 분리 장치는 공기를 분리하여 산소와 질소를 각각 배출한다. 제1 통로 및 제2 통로의 냉매 유입구는 공기 분리 장치의 질소 배출구(272)와 연결되어, 가스 냉각 장치는 저온의 질소를 냉매로 이용할 수 있다. 도 2에서는 공기 분리 장치(270)와 하나의 유입구가 연결되는 것으로 예시하였으나, 구현상 복수의 유입구와 연결될 수 있다. 물론, 제1 통로 및 제2 통로의 냉매 유입구에 공기 분리 장치(270)에서 배출되는 질소가 아닌 다른 냉매가 유입될 수 있음은 자명하다.At this time, the refrigerant inlet ports of the first passage and the second passage are connected to an air separation unit (ASU) 270 so that the nitrogen produced from the
상술한 제1 통로 내부의 일 측면에는 발전 소자(120)가 부착되고, 제2 통로 내부의 일 측면에는 열전 소자(140)가 부착될 수 있다.The
이하 도 3을 참조하여 제1 통로 또는 제2 통로에 발전 소자(120) 또는 열전 소자(140)가 부착되는 구조를 상세히 설명하도록 한다.
3, a structure in which the
도 3은 도 2에 예시된 튜브의 내측면과 외측면 사이에 형성된 제2 통로를 예시한 도면이다. 즉, 도 3은 도 2의 튜브(250)의 일부분(225)을 확대하여 도시한 도면이다. 이 때, 도 3에 예시된 제2 통로의 구조는 하우징(210)에 형성된 제1 통로의 구조와 동일하거나 유사할 수 있다.FIG. 3 is a view illustrating a second passage formed between an inner side surface and an outer side surface of the tube illustrated in FIG. 2. FIG. 3 is an enlarged view of a portion 225 of the
도 3을 참조하면, 제2 통로는 내측면(310)과 외측면(320) 사이에 형성될 수 있고, 제2 통로의 양 측면은 제2 통로를 흐르는 냉매와는 별도의 냉매가 흐를 수 있는 관(330)이 위치할 수 있다. 물론 튜브(250)의 구현 방법에 따라 관(330)이 격벽으로 대체되어 형성될 수 있다.Referring to FIG. 3, the second passage may be formed between the
따라서, 제2 통로는 튜브(250)의 내부 및 외부로부터 냉매를 격리할 수 있고, 제2 통로로 유입된 냉매는 타 기체와 혼합됨이 없이 외부로 배출될 수 있다.Accordingly, the second passage can isolate the refrigerant from the inside and the outside of the
제2 통로 내부의 벽면 중 내측면에는 하나 이상의 열전 소자(140)가 부착될 수 있다. 이 때, 열전 소자(140)는 제2 통로 내부에 따라 구비된 전력선과 연결되고, 전력선을 통해 하우징(210)의 외부에 구비된 축전지(130)로부터 전력을 인가 받을 수 있다.
One or more
도 4는 가스 냉각 장치의 평면도를 예시한 도면이다.4 is a plan view of the gas cooling device.
도 4를 참조하면, 도 2 및 도 3을 참조하여 상술한 제1 통로 및 제2 통로는 튜브(250) 또는 하우징(210)의 내측면 및 외측면 사이에 형성되어 있다. 가스 냉각 장치에 유입된 기체는 튜브(250)의 내부를 통하여 이동하면서 제2 통로 내부를 흐르는 냉매로 인해 냉각될 수 있다.Referring to FIG. 4, the first passage and the second passage described above with reference to FIGS. 2 and 3 are formed between the inner side surface and the outer side surface of the
튜브(250)의 유출구(260)로 통해 유출된 기체는 튜브(250)와 하우징(210) 사이에 형성된 공간을 통해 이동될 수 있다. 이 때, 제1 통로에 부착된 발전 소자는 튜브(250)와 하우징(210) 사이에서 이동되는 기체의 열과 제1 통로 내부에서 이동하는 냉매 간의 온도 차이를 이용하여 기전력을 발생시킬 수 있다.The gas exiting through the
또한 튜브(250)의 제2 통로에 부착된 열전 소자(140)는 유입구(220)를 통해 유입된 기체의 온도가 지정된 값 이상일 경우, 제어부(150)의 제어에 의해 축전지(130)로부터 인가 받은 전력에 따라 튜브 내부의 방향의 열을 흡수하고, 냉매가 이동하는 제2 통로를 이동하는 냉매 방향으로 열을 방출함으로써, 튜브(250) 내부를 이동하는 기체를 냉각할 수 있다.
The
따라서, 가스 냉각 장치는 유입되는 기체의 온도가 가스 냉각 장치에 구비된 냉매만을 이용하여 냉각할 수 없을 정도로 높을 경우(즉, 유입되는 기체의 온도가 지정된 값 이상인 경우), 열전 소자(140)를 이용하여 냉각 효과를 높임으로써 기체를 목적한 온도까지 냉각시킬 수 있다. 이에 따라 유입되는 기체의 온도가 비정상적으로 높은 온도일 경우를 대비하여 가스 냉각 장치를 크게 만들지 않아도 열전 소자(140)의 냉각 효과로 인해 비정상적으로 높은 온도의 기체는 목적한 온도까지 냉각될 수 있다.
Therefore, when the temperature of the gas to be introduced is high enough to be unable to be cooled only by using the refrigerant provided in the gas cooling apparatus (that is, when the temperature of the introduced gas is equal to or higher than the specified value), the
이제까지 본 발명에 대하여 그 실시 예를 중심으로 살펴보았다. 전술한 실시 예 외의 많은 실시 예들이 본 발명의 특허청구범위 내에 존재한다. 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 변형된 형태로 구현될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 개시된 실시 예는 한정적인 관점이 아니라 설명적인 관점에서 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 전술한 설명이 아니라 특허청구범위에 나타나 있으며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 차이점은 본 발명에 포함된 것으로 해석되어야 할 것이다.The present invention has been described above with reference to the embodiments thereof. Many embodiments other than the above-described embodiments are within the scope of the claims of the present invention. It will be understood by those skilled in the art that various changes in form and details may be made therein without departing from the spirit and scope of the invention as defined by the appended claims. The disclosed embodiments should, therefore, be considered in an illustrative rather than a restrictive sense. The scope of the present invention is defined by the appended claims rather than by the foregoing description, and all differences within the scope of equivalents thereof should be construed as being included in the present invention.
Claims (8)
상기 하우징의 유입구에 일 측에 연결되어 상기 하우징의 내부로 연장되는 튜브;
상기 유입구에 부착되어 유입되는 기체의 온도를 측정하는 온도 센서;
상기 하우징 부착되어 전력을 발생하는 발전 소자;
상기 전력을 축전하는 축전지; 및
상기 튜브에 부착되고, 상기 기체의 온도가 지정된 값 이상인 경우 상기 축전지로부터 상기 전력을 인가 받아 상기 기체의 열을 흡수하여 상기 기체를 냉각시키는 열전 소자를 포함하는 가스 냉각 장치.
A housing including an inlet through which gas flows;
A tube connected to one side of the inlet of the housing and extending into the housing;
A temperature sensor attached to the inlet and measuring the temperature of the introduced gas;
A power generating element attached to the housing to generate electric power;
A battery for storing the power; And
And a thermoelectric element attached to the tube and absorbing the electric power from the battery when the temperature of the gas is equal to or higher than a specified value to cool the gas by absorbing the heat of the gas.
상기 하우징은 내측면과 외측면 사이에 제1 통로를 포함하고,
상기 발전 소자는 상기 제1 통로 내의 상기 내측면에 부착된 것을 특징으로 하는 가스 냉각 장치.
The method according to claim 1,
The housing including a first passage between an inner side and an outer side,
And said power generating element is attached to said inner surface in said first passage.
상기 튜브는 내측면과 외측면 사이에 제2 통로를 포함하고,
상기 열전 소자는 상기 제2 통로 내의 상기 내측면에 부착된 것을 특징으로 하는 가스 냉각 장치.
3. The method of claim 2,
The tube comprising a second passage between the inner side and the outer side,
Wherein the thermoelectric element is attached to the inner surface in the second passage.
상기 하우징은 상기 제1 통로 및 상기 제2 통로로 냉매를 유입시키는 냉매 유입구를 포함하는 것을 특징으로 하는 가스 냉각 장치.
The method of claim 3,
Wherein the housing includes a refrigerant inlet for allowing the refrigerant to flow into the first passage and the second passage.
상기 냉매 유입구는 공기 분리 장치(Air Separation Unit)의 질소 배출구와 연결되는 것을 특징으로 하는 가스 냉각 장치.
5. The method of claim 4,
Wherein the coolant inlet port is connected to a nitrogen outlet of an air separation unit.
상기 하우징은 일단부에 상기 유입구가 형성되고,
중간영역에 배출구가 형성된 관 형상인 것을 특징으로 하는 것을 특징으로 하는 가스 냉각 장치.
The method according to claim 1,
The housing has the inlet formed at one end thereof,
And an outlet is formed in an intermediate region of the gas cooling device.
상기 튜브의 일단부는 상기 유입구에 결합되고,
중간영역은 상기 하우징과 간격을 형성하며,
상기 튜브의 타단부에 상기 유입구로부터 유입된 기체가 유출되는 유출구가 상기 하우징 내에 형성되되,
상기 배출구는 상기 유출구보다 상기 유입구에 가깝게 형성되는 것을 특징으로 하는 가스 냉각 장치.
The method according to claim 6,
One end of the tube is coupled to the inlet,
The intermediate region forms an interval with the housing,
An outlet port through which the gas introduced from the inlet port flows is formed in the housing at the other end of the tube,
Wherein the outlet is formed closer to the inlet than the outlet.
상기 유입구로 유입된 기체는 상기 유출구, 상기 하우징 및 상기 튜브 사이의 상기 간격에 상응하는 공간, 상기 배출구를 순차적으로 거치며 유동하는 것을 특징으로 하는 가스 냉각 장치.8. The method of claim 7,
Wherein the gas introduced into the inlet flows sequentially through the outlet, the space corresponding to the interval between the outlet, the housing and the tube.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020100063171A KR101144960B1 (en) | 2010-06-30 | 2010-06-30 | Apparatus for cooling gas |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020100063171A KR101144960B1 (en) | 2010-06-30 | 2010-06-30 | Apparatus for cooling gas |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
KR20120002345A KR20120002345A (en) | 2012-01-05 |
KR101144960B1 true KR101144960B1 (en) | 2012-05-11 |
Family
ID=45609777
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
KR1020100063171A KR101144960B1 (en) | 2010-06-30 | 2010-06-30 | Apparatus for cooling gas |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
KR (1) | KR101144960B1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR20160020174A (en) * | 2014-08-13 | 2016-02-23 | 한국전력공사 | Gasifier |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH08100717A (en) * | 1994-09-30 | 1996-04-16 | Tsuchiya Mfg Co Ltd | Cooling device for fluid conveying pipe |
JPH11261117A (en) | 1998-03-12 | 1999-09-24 | Nissan Motor Co Ltd | Thermoelectric conversion module and waste heat power generating device |
KR20080077448A (en) * | 2007-02-20 | 2008-08-25 | 한라공조주식회사 | A heat exchanger using thermoelectric element |
JP2009156169A (en) | 2007-12-26 | 2009-07-16 | Toshiba Corp | Exhaust gas recirculation cooling generator |
-
2010
- 2010-06-30 KR KR1020100063171A patent/KR101144960B1/en active IP Right Grant
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH08100717A (en) * | 1994-09-30 | 1996-04-16 | Tsuchiya Mfg Co Ltd | Cooling device for fluid conveying pipe |
JPH11261117A (en) | 1998-03-12 | 1999-09-24 | Nissan Motor Co Ltd | Thermoelectric conversion module and waste heat power generating device |
KR20080077448A (en) * | 2007-02-20 | 2008-08-25 | 한라공조주식회사 | A heat exchanger using thermoelectric element |
JP2009156169A (en) | 2007-12-26 | 2009-07-16 | Toshiba Corp | Exhaust gas recirculation cooling generator |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR20160020174A (en) * | 2014-08-13 | 2016-02-23 | 한국전력공사 | Gasifier |
KR102218110B1 (en) | 2014-08-13 | 2021-02-23 | 한국전력공사 | Gasifier |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
KR20120002345A (en) | 2012-01-05 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
KR101264338B1 (en) | Rack housing assembly and energy storage apparatus having the same | |
US9806388B2 (en) | Battery system and driving method thereof | |
CN104538697B (en) | Battery thermal management system | |
CN105576319B (en) | Electric energy storage device | |
CN103262179B (en) | superconducting cable cooling system | |
US8716981B2 (en) | System and method for cooling and cycling a battery pack | |
US20120174567A1 (en) | Thermoelectric device with tube bundles, method for operating a thermoelectric device and motor vehicle having a thermoelectric device | |
JP6756278B2 (en) | Battery cooling system | |
KR20170084606A (en) | Battery pack for uniform cooling of modules and cooling method thereof | |
KR101517601B1 (en) | Thermoelectric generation system for ship | |
TW200746503A (en) | Battery module of high cooling efficiency | |
KR101628030B1 (en) | Supercritical carbon dioxide power plant | |
JP2005032707A (en) | Cooling device of air cooled fuel cell | |
KR20150032326A (en) | Hybrid system | |
JP2013184090A (en) | Carbon dioxide recovery apparatus and carbon dioxide recovery method | |
KR101144960B1 (en) | Apparatus for cooling gas | |
CN103166527B (en) | The thermoelectric generator of vehicle | |
CN101138121A (en) | Heat-retention and heating of reaction gas in fuel cell system | |
WO2012124469A1 (en) | Battery temperature adjustment device | |
JP4986925B2 (en) | Thermoelectric generator | |
KR20070038265A (en) | Battery heat management system in hybride electric vehicle | |
JP6075631B2 (en) | Battery cooling device | |
KR20130005004A (en) | Device for cooling battery | |
JP2012227982A (en) | Thermoelectric conversion device | |
JP2012110836A (en) | Co2 and h2s-containing gas recovery system and method |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A201 | Request for examination | ||
E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
GRNT | Written decision to grant | ||
FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20150504 Year of fee payment: 4 |
|
FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20160502 Year of fee payment: 5 |
|
FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20180503 Year of fee payment: 7 |
|
FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20190426 Year of fee payment: 8 |