KR101144960B1 - Apparatus for cooling gas - Google Patents

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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

가스 냉각 장치{APPARATUS FOR COOLING GAS}[0001] APPARATUS FOR COOLING GAS [0002]

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 temperature sensor 110, a power generation element 120, a battery 130, a thermoelectric element 140, and a control unit 150.

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 controller 150.

발전 소자(120)는 기체와 냉매간의 온도차이에 따라 기전력이 발생하는 Seeback 효과를 발휘하는 소자로써, 발생한 기전력을 축전지(130)로 축전시킨다.The power generation element 120 is an element that exhibits a seeback effect in which an electromotive force is generated according to a temperature difference between a gas and a coolant, and stores the generated electromotive force in the battery 130.

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 storage battery 130 accumulates an electromotive force generated from the power generation element 120. Also, the storage battery 130 applies the stored power to the thermoelectric element 140 under the control of the controller 150. [

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 thermoelectric element 140 is a device that receives a current and absorbs heat on the surface of the gas cooling device in the gas direction, and exerts a Peltier effect in which the surface in the coolant direction generates heat. The thermoelectric element 140 receives the electromotive force from the battery 130 to generate a Peltier effect to cool the gas flowing into the gas cooling apparatus.

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 control unit 150 controls the storage battery 130 to apply power to the thermoelectric element 140 when the temperature information received from the temperature sensor 110 is equal to or greater than a predetermined value.

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 temperature sensor 110, the power generation element 120, and the thermoelectric element 140 may be attached to the housing and the tube constituting the gas cooling apparatus.

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 temperature sensor 110, the power generation element 120, and the thermoelectric element 140 are attached will be described in detail.

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 housing 210 and a tube 250.

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 outlet 230 for discharging the cooled gas may be formed in an intermediate region of the housing. At this time, the temperature sensor 110 of FIG. 1 may be attached to the inlet 220.

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 tube 250 is engaged with the inlet 220 of the housing 210, and the middle region is spaced from the housing 210. At the other end of the tube 250, an outlet 260 through which the gas introduced from the inlet 220 flows out is formed inside the housing 210. At this time, the outlet 230 may be formed closer to the inlet 220 than the outlet 260.

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 inlet port 220 of the housing 210 may move along the inside of the tube 250 and may flow out to the outlet port 260. The outflowed gas may then be convected through the housing 210 and discharged to the outside through the outlet 230.

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 outlet 230 correspondingly to the heat of the gas after flowing out to the outlet 260 as indicated by the arrows.

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 housing 210. That is, the first passage is formed between the inner side surface and the outer side surface of the housing 210 to cool the gas inside the housing 210 through the refrigerant introduced into the first passage. The first passage may have a refrigerant inlet port 240 through which the refrigerant can flow and a refrigerant outlet 245 through which the refrigerant that has cooled the gas inside the housing 210 is discharged from the other side of the first passage.

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 tube 250. Although not shown in FIG. 2, the second passage is provided with a refrigerant inlet port through which the refrigerant can flow through the housing 210 at one end, and a refrigerant cooled by the gas inside the tube 250 is discharged to the other end surface of the second passage A refrigerant outlet port may be formed.

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 air separation unit 270 flows through the first passage and the second passage Can be introduced into the refrigerant. The air separator 270 separates the air to produce oxygen, and the generated oxygen is used as an oxidizer during the coal gasification combined cycle power generation process. At this time, the air separator 270 produces incidental nitrogen at a low temperature other than oxygen. That is, the air separation unit separates the air and exhausts oxygen and nitrogen, respectively. The refrigerant inlet of the first passage and the second passage is connected to the nitrogen outlet 272 of the air separating device so that the gas cooling device can use low temperature nitrogen as the refrigerant. Although the air separator 270 and one inlet are illustrated in FIG. 2, they may be connected to a plurality of inlet ports. Of course, it is apparent that refrigerant other than the nitrogen discharged from the air separator 270 may be introduced into the refrigerant inlet of the first passage and the second passage.

상술한 제1 통로 내부의 일 측면에는 발전 소자(120)가 부착되고, 제2 통로 내부의 일 측면에는 열전 소자(140)가 부착될 수 있다.The power generation element 120 may be attached to one side of the first passage and the thermoelectric element 140 may be attached to one side of the inside of the second passage.

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 power generation element 120 or the thermoelectric element 140 is attached to the first passage or the second passage will be described in detail.

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 tube 250 of FIG. 3 may be the same as or similar to the structure of the first passage formed in the housing 210. In this case,

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 inner side surface 310 and the outer side surface 320, and both side surfaces of the second passage may be separated from the refrigerant flowing through the second passage The tube 330 may be positioned. Of course, the tube 330 may be replaced with a barrier depending on the method of implementation of the tube 250.

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 tube 250, and the refrigerant introduced into the second passage can be discharged to the outside without being mixed with the other gas.

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 thermoelectric elements 140 may be attached to the inner surface of the wall surface inside the second passage. At this time, the thermoelectric element 140 is connected to a power line provided along the inside of the second passage, and can receive power from the battery 130 provided outside the housing 210 through a power line.

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 tube 250 or the housing 210. The gas introduced into the gas cooling device can be cooled by the refrigerant flowing through the inside of the tube 250 while flowing inside the second passage.

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 outlet 260 of the tube 250 may be moved through a space formed between the tube 250 and the housing 210. In this case, the power generating device attached to the first passage can generate an electromotive force by using the temperature difference between the heat of the gas moving between the tube 250 and the housing 210 and the refrigerant moving inside the first passage.

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 thermoelectric element 140 attached to the second passage of the tube 250 can be controlled by the controller 130 under the control of the controller 150 when the temperature of the gas introduced through the inlet 220 is equal to or greater than a specified value The gas moving in the tube 250 can be cooled by absorbing the heat in the direction of the tube according to the electric power and discharging heat in the direction of the refrigerant moving through the second passage through which the refrigerant moves.

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 thermoelectric element 140 By increasing the cooling effect, the gas can be cooled to a desired temperature. Accordingly, in case that the temperature of the inflowing gas is abnormally high, the abnormally high temperature gas can be cooled to the target temperature due to the cooling effect of the thermoelectric device 140 without making the gas cooling device large.

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)

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 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.
제1 항에 있어서,
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.
제2 항에 있어서,
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.
제3 항에 있어서,
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.
제4 항에 있어서,
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.
제1 항에 있어서,
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.
제6 항에 있어서,
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.
제7 항에 있어서,
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.
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