KR101714182B1 - Exhaust heat recovery system with thermal energy generator - Google Patents

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Abstract

엔진의 배기열을 이용하여 냉각수 온도를 신속하게 상승시킴과 동시에 열전소자를 이용하여 전력을 생산할 수 있는 열전소자 결합형 배기열 회수 장치 및 시스템이 개시된다. The rapidly rising Sikkim and combine at the same time the thermal element to produce power using a thermal element type exhaust heat recovery apparatus, and system for the cooling water temperature is started by using the exhaust heat of the engine. 상기 배기열 회수 장치는, 후방의 단부에 개폐 가능한 밸브가 설치되고, 후방의 일 부분에 복수의 배기공이 형성된 배기관; The exhaust heat recovery apparatus is arranged to open and close the valves on the rear end, an exhaust pipe formed on a portion of the plurality of exhaust holes rear; 상기 밸브와 배기공이 내부에 포함되도록 상기 배기관의 후방을 둘러싸는 하우징; The valve housing and the air exhaust hole which surrounds the rear portion of the exhaust pipe to be included therein; 상기 밸브와 상기 배기공 사이에서 배기관의 외주면에 설치된 냉각수 통로; The cooling water passage provided in the outer peripheral surface of the exhaust pipe between the exhaust valve and the ball; 및 상기 배기관의 내주면에 부착된 열전 소자를 포함한다. And it comprises a thermoelectric device attached to the inner peripheral surface of the exhaust pipe. 상기 열전 소자의 설치 위치는 상기 배기관을 사이에 두고 상기 냉각수 통로와 대면하는 위치이다. Installation position of the thermal element is a position interposed between the exhaust pipe facing the cooling water passage.

Description

배기열 회수 장치 및 시스템{EXHAUST HEAT RECOVERY SYSTEM WITH THERMAL ENERGY GENERATOR} The exhaust heat recovery apparatus and systems {EXHAUST HEAT RECOVERY SYSTEM WITH THERMAL ENERGY GENERATOR}

본 발명은 배기열 회수 장치 및 시스템에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 엔진의 배기열을 이용하여 냉각수 온도를 신속하게 상승시킴과 동시에 열전소자를 이용하여 전력을 생산할 수 있는 열전소자 결합형 배기열 회수 장치 및 시스템에 관한 것이다. The present invention is the exhaust heat recovery apparatus, and relates to a system, and more particularly, to quickly increase the water temperature by using the exhaust heat of the engine Sikkim and at the same time bonding the thermoelectric element to produce power using a thermal element type exhaust heat recovery apparatus and systems relate to.

일반적으로, 차량 엔진의 냉간 조건에서 엔진 효율은 온간 조건 대비 매우 열세하다. In general, the efficiency of the engine in the cold condition of the vehicle's engine is very inferior compared to the warm conditions. 냉간 조건에서는 원활한 시동 및 연소를 위해 연료가 농후하게 분사되며 높은 구동 마찰로 인해 연료 소비가 높게 발생한다. In the cold condition to the fuel-rich jet to ensure a smooth start-up and combustion, and causes a higher fuel consumption due to the high operating friction.

이러한 냉간 조건 운전 시의 문제점들을 해결하기 위해서 엔진이 냉간 조건에 노출되는 시간을 최대한 단축하는 웝업(warm-up) 기술이 개발되고 있으며, 그 중 엔진의 배기 가스로 버려지는 폐 열을 활용하여 엔진 냉각수의 온도를 신속하게 상승시키는 배기열 회수 장치가 확대 적용되는 추세이다. In order to solve the problems at the time of such a cold-condition driving and engine this wopeop (warm-up) technique for possible shortening the time of exposure to cold conditions and developed, by utilizing the waste heat discarded in the exhaust gas of which engines the exhaust heat recovery apparatus is a tendency to quickly raise the temperature of the cooling water is applied enlarged.

한편, 온도 차에 의해 발생하는 열 기전력을 생산하는 열전 소자 기술은 선행 단계로 현재 많은 연구가 진행되고 있다. On the other hand, the thermal element technology to produce thermal electromotive force generated by the temperature difference is in progress, the current studies in the preceding stage. 특히, 자동차 산업 분야에서 열전소자는 차량의 배기열을 이용하여 전기를 발전하는 기술로 개발되고 있는 실정이다. In particular, in the automotive industry thermal element is a situation which is being developed as a technique to generate electricity by using the exhaust heat of the vehicle.

이러한 배기열 회수 장치는 냉간에서 배기가스와 냉각수 간의 효율적인 열교환이 중요하며 냉각수 웜업 이후에는 열교환 기능을 최대한 억제하여야 한다. The exhaust heat recovery apparatus is important for efficient heat exchange between the exhaust gas and the cooling water in the cold water, and after warm-up is to be suppressed as much as possible the heat exchange function. 즉, 배기열 회수 장치는 웜업 구간에서만 필요한 장치이다. That is, the exhaust heat recovery device is a device necessary only in the warm-up period. 이에 반해 차량에 적용되는 열전소자 기술은 엔진이 충분히 웜업된 조건에서 배기가스 온도와 냉각수 온도의 안정적인 온도 차에 따른 발전효과를 기대하는 기술로 웜업 후 지속적으로 활용 가능한 기술이다. On the other hand, the thermal element technology to be applied to the vehicle is continuously possible by utilizing techniques after warm-up in the engine is fully warmed up condition in the power generation technology to expect effects of the steady temperature difference between the exhaust gas temperature and the coolant temperature.

이와 같이, 배기열 회수 기술과 차량용 열전소자 기술은 차량의 운전 조건에 따라 실제 동작하는 구간이 다르므로 각각을 별도의 장치로 구현하여야 한다. In this manner, the exhaust heat recovery technology, vehicle technology because the thermal element is a working period depending on the operating conditions of the vehicle are different to be implemented each with a separate device. 하지만, 각각의 장치를 모두 차량의 배기 계통에 설치 하는 데는 공간적인 제약이 있으며 비용적인 측면에서도 차량 가격을 상승시키는 원인이 된다. However, the spatial constraints There are installed in the exhaust system of the vehicle all the individual devices and is the cause of rising vehicle prices in the cost aspect.

상기의 배경기술로서 설명된 사항들은 본 발명의 배경에 대한 이해 증진을 위한 것일 뿐, 이 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 이미 알려진 종래기술에 해당함을 인정하는 것으로 받아들여져서는 안 될 것이다. The details will be not be taken as an admission that the well be for a better understanding of the background of the invention, corresponding to in the art, the known prior art to a person skilled described as the background art of.

KR 10-2013-0013358 A KR 10-2013-0013358 A

이에 본 발명은 엔진의 배기열을 이용하여 냉각수 온도를 신속하게 상승시킴과 동시에 열전소자를 이용하여 전력을 생산할 수 있는 열전소자 결합형 배기열 회수 장치 및 시스템을 제공하는 것을 해결하고자 하는 기술적 과제로 한다. The present invention is a technical problem to be solved is to provide a thermoelectric module coupled to the exhaust heat recovery apparatus, and system to produce power using a thermal element and simultaneously by using the exhaust heat of the engine to quickly increase the water temperature.

상기 기술적 과제를 해결하기 위한 수단으로서 본 발명은, The present invention as means for solving the technical problem is

후방의 단부에 개폐 가능한 밸브가 설치되고, 후방의 일 부분에 복수의 배기공이 형성된 배기관; Is provided with a valve opens in the rear end, an exhaust pipe formed on a portion of the plurality of exhaust holes rear;

상기 밸브와 배기공이 내부에 포함되도록 상기 배기관의 후방을 둘러싸는 하우징; The valve housing and the air exhaust hole which surrounds the rear portion of the exhaust pipe to be included therein;

상기 밸브와 상기 배기공 사이에서 배기관의 외주면에 설치된 냉각수 통로; The cooling water passage provided in the outer peripheral surface of the exhaust pipe between the exhaust valve and the ball; And

상기 배기관의 내주면에 부착된 열전 소자를 포함하며, Comprises a thermoelectric device attached to the inner peripheral surface of the exhaust pipe,

상기 열전 소자의 설치 위치는 상기 배기관을 사이에 두고 상기 냉각수 통로와 대면하는 위치인 것을 특징으로 하는 배기열 회수 장치를 제공한다. Mounting positions of the thermoelectric element is sandwiched between the exhaust pipe and provides an exhaust heat recovery apparatus, characterized in that the position facing the cooling water passage.

본 발명의 일 실시형태에서, 상기 냉각수 통로는 그 내부를 흐르는 냉각수의 흐름이 배기가스가 흐르는 방향과 반대 방향으로 이루어지도록 형성될 수 있다. In one embodiment of the invention, the cooling water passage has a flow of cooling water flowing therein can be formed to be made of the exhaust gas flowing in the opposite direction.

본 발명의 일 실시형태에서, 상기 열전소자의 일 접점은 상기 배기관 내로 흐르는 배기 가스와 직접 접촉되게 하고 타 접점은 상기 냉각수 통로가 설치된 위치에 대응하는 상기 배기관의 내주면에 접촉될 수 있다. In one embodiment of the present invention, a contact of the thermoelectric element is in direct contact with the exhaust gas flowing into the exhaust pipe, and the other contact may be in contact with the inner peripheral surface of the exhaust pipe corresponding to the position at which the cooling water passage is installed.

상기 기술적 과제를 해결하기 위한 다른 수단으로서 본 발명은, The present invention as another means for solving the technical problem is

후방의 단부에 개폐 가능한 밸브가 설치되고, 후방의 일 부분에 복수의 배기공이 형성된 배기관; Is provided with a valve opens in the rear end, an exhaust pipe formed on a portion of the plurality of exhaust holes rear;

상기 밸브와 배기공이 내부에 포함되도록 상기 배기관의 후방을 둘러싸는 하우징; The valve housing and the air exhaust hole which surrounds the rear portion of the exhaust pipe to be included therein;

상기 밸브와 상기 배기공 사이에서 배기관의 외주면에 설치된 냉각수 통로; The cooling water passage provided in the outer peripheral surface of the exhaust pipe between the exhaust valve and the ball; And

상기 배기관의 내주면에 부착된 열전 소자; The thermoelectric element attached to the inner peripheral surface of the exhaust pipe;

냉각수의 온도를 검출하는 온도 센서; A temperature sensor for detecting the temperature of cooling water; And

상기 온도 센서에서 검출된 냉각수 온도에 따라 상기 밸브의 개방/폐쇄를 제어하는 제어부를 포함하며, In accordance with the coolant temperature detected by the temperature sensor and a control unit for controlling the opening / closing of the valve,

상기 열전 소자의 설치 위치는 상기 배기관을 사이에 두고 상기 냉각수 통로와 대면하는 위치인 것을 특징으로 하는 배기열 회수 시스템을 제공한다. Mounting positions of the thermoelectric element is sandwiched between the exhaust pipe and provides an exhaust heat recovery system characterized in that the position facing the cooling water passage.

본 발명의 일 실시형태에서, 상기 제어부는, 상기 냉각수의 온도가 사전 설정된 기준 온도 미만인 경우 상기 밸브를 폐쇄하도록 제어하고, 상기 기준 온도 이상인 경우 상기 밸브를 개방하도록 제어할 수 있다. In one embodiment of the present invention, the control unit, the temperature of the cooling water can be less than the preset reference temperature, the control to close the valve, and control so as to open the valve when greater than or equal to the reference temperature.

상술한 바와 같은 과제 해결 수단을 갖는 배기열 회수 장치 및 시스템에 따르면, 차량 냉간 조건에서 냉각수를 신속하게 웜업 시킴으로써 엔진의 웝업 시간 단축을 통해 연비를 개선할 수 있다. According to the exhaust heat recovery apparatus and system having a problem solving means as described above, it is possible to improve the fuel economy of the engine through a speed wopeop time by quickly warming-up the cooling water in the cold condition the vehicle. 특히 하이브리드 전기차량 또는 플러그인 하이브리드 전기차량의 경우 빠른 웝업을 통해 엔진 작동 시간을 단축하여 콜드 연비를 개선할 수 있다. Especially in the case of a hybrid electric vehicle or plug-in hybrid electric vehicle through a quick wopeop shorten the engine operating time can improve the cold fuel.

또한, 상기 배기열 회수 장치 및 시스템에 따르면, 배기가스와 냉각수를 이용하여 열전소자 양 접점간 온도차를 발생시켜 전력을 생산할 수 있다. Further, according to the exhaust heat recovery apparatus and systems, using the exhaust gas with cooling water to generate a temperature difference between the thermal element the contacts can produce power. 이를 통해 각종 차량의 전기 전자 부품들을 운용할 수 있으며 나아가 연비 개선이 가능하다. You can operate the various electrical and electronic components of the vehicle through which it is possible to further improve fuel economy.

도 1은 본 발명의 일 실시형태에 따른 배기열 회수 장치의 단면도로서, 냉간 조건에서 배기 가스와 냉각수의 열교환이 이루어지는 상태를 도시한 도면이다. Figure 1 is a view showing a cross-sectional view of the exhaust heat recovery apparatus according to an embodiment of the present invention, showing a heat exchange is made in the exhaust gas and the coolant state in the cold condition.
도 2는 본 발명의 일 실시형태에 따른 배기열 회수 장치의 단면도로서, 웜업이 이루어진 이후 배기 가스에 의해 열전소자의 전력 생산이 이루어지는 상태를 도시한 도면이다. 2 is a view showing a state consisting of the power output of the thermoelectric element by a cross-sectional view of the exhaust heat recovery apparatus according to an embodiment of the present invention, since the exhaust gas warm-up is made.

이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 다양한 실시형태에 따른 배기열 회수 장치 및 시스템에 대하여 살펴본다. Hereinafter, with reference to the accompanying drawings looks at with respect to the exhaust heat recovery apparatus and systems in accordance with various embodiments of the present invention.

도 1은 본 발명의 일 실시형태에 따른 배기열 회수 장치의 단면도로서, 냉간 조건에서 배기 가스와 냉각수의 열교환이 이루어지는 상태를 도시한 도면이다. Figure 1 is a view showing a cross-sectional view of the exhaust heat recovery apparatus according to an embodiment of the present invention, showing a heat exchange is made in the exhaust gas and the coolant state in the cold condition.

도 2는 본 발명의 일 실시형태에 따른 배기열 회수 장치의 단면도로서, 웜업이 이루어진 이후 배기 가스에 의해 열전소자의 전력 생산이 이루어지는 상태를 도시한 도면이다. 2 is a view showing a state consisting of the power output of the thermoelectric element by a cross-sectional view of the exhaust heat recovery apparatus according to an embodiment of the present invention, since the exhaust gas warm-up is made.

도 1 및 도 2에 도시한 바와 같이, 본 발명의 일 실시형태에 따른 배기열 회수 장치는, 후방의 단부에 개폐 가능한 밸브(24)가 설치되고, 후방의 일 부분에 복수의 배기공(22)이 형성된 배기관(20)과, 밸브(24)와 배기공(22)을 포함하도록 배기관(20)의 후방을 둘러싸는 하우징(10)과, 밸브(24)와 배기공(22) 사이에서 배기관(20)의 외주면에 설치된 냉각수 통로(30), 및 배기관(20)의 내주면에 부착된 열전 소자(40)를 포함하여 구성될 수 있다. As shown in Figs. 1 and 2, the exhaust heat recovery apparatus according to an embodiment of the present invention, is provided with a valve can be opened to the rear end 24, a plurality of exhaust holes in a portion of the back (22) between is formed an exhaust pipe 20, valve 24 and surrounding the rear of the exhaust pipe 20 to an exhaust hole 22 has a housing 10, a valve 24 and the exhaust holes 22 exhaust pipe ( the thermal element (40) attached to the inner peripheral surface of the cooling water passage 30, and an exhaust pipe 20 provided on the outer peripheral surface 20) can comprise.

본 발명의 일 실시형태에서, 배기관(20)은 후방이 하우징(10)의 내부에 위치되도록 설치되고, 후방의 끝단에는 개폐 가능한 밸브(24)가 설치되며, 후방 끝단의 밸브(24)와 소정 거리만큼 이격된 부분에 복수의 배기공(22)이 형성될 수 있다. In one embodiment of the present invention, the exhaust pipe 20 is installed to the rear is located in the interior of the housing 10, the end of the back is provided with an openable and closable valve 24, the rear end of valve 24 with a predetermined distance can be a plurality of exhaust holes (22) in spaced part by forming.

여기서, 밸브(24)는 열교환의 필요 유무에 따라 배기관(20) 내로 통과되는 배기가스를 차단하기 위하여 개폐 가능하게 설치되는 것이며, 배기공(22)은 밸브(24)가 배기관(20)의 끝단을 폐쇄하는 경우 배기가스가 하우징(10)과 배기관(20) 사이의 공간으로 이동할 수 있게 하기 위해 형성될 수 있다. Here, the valve 24 will be openably installed to block the exhaust gases pass into the exhaust pipe 20 as needed, the presence or absence of the heat exchange, the exhaust hole 22 is the end of the valve 24, the exhaust pipe 20 when the closure may be formed in order to allow exhaust gas to be moved into the space between the housing 10 and the exhaust pipe 20.

냉각수 통로(30)는 배기관(20)의 외주면에 설치된다. Cooling water passage 30 is provided on the outer peripheral surface of the exhaust pipe 20. 본 발명의 일 실시형태는, 도 1에 도시된 것과 같이 배기가스가 냉각수 통로(30)의 주변을 통과하면서 열교환이 일어나게 함으로써 냉각수 통로(30) 유입된 냉각수를 가열할 수 있다. One embodiment of the present invention may also be heated to the exhaust gas passes through the vicinity of the cooling water passage 30 and the heat exchange occurs by the cooling water path 30 the cooling water inlet, as shown in Fig.

후술하는 열전 소자(30)에 의한 전력 생산을 위해 냉각수 통로(30)는 배기관(20)의 외주면에 밀착되게 설치되는 것이 바람직하다. For electricity generation, which will be described later by the thermal element 30. Cooling water passage 30 is preferably installed to be in close contact with the outer peripheral surface of the exhaust pipe 20.

열전 소자(40)는 온도 차에 의해 기전력이 발생하는 현상인 제베크(Seebeck) 효과를 이용한 소자로서 두 접점의 온도 차에 의해 열기전력을 발생시키는 소자이다. The thermal element 40 is an element for generating a thermal electromotive force by a temperature difference between the two contacts as a device using a phenomenon in Seebeck (Seebeck) effect of the electromotive force is generated by the temperature difference.

본 발명의 일 실시형태에서, 열전 소자(40)는 배기관(20)의 내주면에 부착될 수 있다. In one embodiment of the present invention, the thermal element 40 may be attached to the inner peripheral surface of the exhaust pipe 20. 특히, 열전 소자(40)는 배기관(20)을 사이에 두고 냉각수 통로(30)와 서로 대면하도록 부착되는 것이 바람직하다. In particular, the thermal element 40 is preferably attached so as to across the exhaust pipe 20 face each other and the cooling water passage 30. 도 2에 도시한 바와 같이, 본 발명의 일 실시형태에서, 열전 소자(40)는 배기관(22)을 통과하는 고온의 배기가스와 냉각수 통로(30)를 통과하는 냉각수와의 온도 차이에 의해 열기전력을 발생시킬 수 있다. 2, in one embodiment of the present invention, thermal element 40 is open by the temperature difference between the cooling water passing through the exhaust gas and the cooling water passage 30 of the high temperature through the exhaust pipe 22 it is possible to generate electric power.

본 발명의 일 실시형태에 따른 배기열 회수 장치는 차량 언더 바디의 촉매 직후 배기관에 배기가스와 냉각수와의 열교환이 가능한 구조의 모든 배기열 회수 장치에 적용될 수 있다. The exhaust heat recovery apparatus according to an embodiment of the present invention can be applied to all the exhaust heat recovery apparatus of a structure capable of heat exchange with the exhaust gas and cooling water to the exhaust pipe immediately after the vehicle underbody catalyst.

차량 냉간 시 도 1과 같이 밸브(24)가 닫혀있는 경우, 배기관(22)을 통한 배기 가스의 흐름이 차단되고, 배기 가스가 배기공(22)을 통해 배기관(20)의 외부로 흘러 하우징(10)의 내부 공간으로 유입된다. Vehicle if the valve 24 as shown in Figure 1 during a cold closed, the flow of exhaust gas through the exhaust pipe 22 is shut off, the exhaust gas housing to flow out of the exhaust pipe 20 through the exhaust hole 22 ( is introduced into the inner space 10). 이 때, 하우징(10)과 배기관(20) 사이의 공간은 열교환 공간이 되어 배기관(20)의 외주면에 설치된 냉각수 통로(30)를 흐르는 냉각수가 가열될 수 있다. At this time, the space between the housing 10 and the exhaust pipe 20 is cooling water flowing through the cooling water passage 30 provided on the outer peripheral surface of the heat exchange area is an exhaust pipe 20 can be heated. 냉각수의 열교환 효율을 감안하여, 냉각수 통로는 냉각수의 흐름이 배기가스가 흐르는 방향과 반대 방향으로 이루어지도록 형성되는 것이 바람직하다. In view of the heat exchange efficiency of the cooling water, the cooling water passage is preferably the flow of cooling water formed to be conducted in a direction opposite an exhaust gas flowing direction.

이와 같이, 본 발명의 일 실시형태는, 차량 냉간 조건에서 밸브(24)를 차단하여 냉각수를 신속하게 웜업 시킴으로써 엔진의 웝업 시간 단축을 통해 연비를 개선할 수 있다. Thus, one embodiment of the present invention, it is possible to improve fuel economy through wopeop time speed of the engine by the vehicle coolant quickly shuts off the valve 24 in the cold and warm-up conditions. 특히 하이브리드 전기차량 또는 플러그인 하이브리드 전기차량의 경우 빠른 웜업을 통해 엔진 작동 시간을 단축하여 콜드 연비를 개선할 수 있다. Especially in the case of a hybrid electric vehicle or plug-in hybrid electric vehicle through a quick warm-up speed of the engine operating time can improve the cold fuel.

차량 냉간 조건이 해제된 후에는, 도 2에 도시한 것과 같이 밸브(24)를 개방시켜 배기관(20)을 통해 배기가스가 배출될 수 있게 할 수 있다. After the vehicle is turned off cold conditions, can also by opening the valve 24, as in Fig. 2 to be able to have an exhaust gas discharged through the exhaust pipe 20. 이 때, 배기가스는 열전 소자(40)를 통과하여 흐르게 되어 열전 소자(40)를 가열할 수 있다. At this time, the exhaust gas is flowing through the thermoelectric element 40 can heat the thermal element 40. 한편, 열전 소자(40)는 냉각수 통로(30)와 대면되는 위치에 부착되므로 열전 소자(40)의 부착면은 냉각수 통로(30)를 흐르는 냉각수에 의해 상대적인 저온을 유지할 수 있다. On the other hand, the thermal element 40 is so attached to the position facing the cooling water passage (30) mounting surface of the thermal element 40 can maintain a relative low temperature by the cooling water flowing through the cooling water passage (30). 따라서, 열전 소자(40)는 배기가스와 냉각수에 의한 온도차이를 이용하여 발전할 수 있게 된다. Therefore, the thermoelectric element 40 is capable of electric power using the temperature difference of the exhaust gas and cooling water. 다시 설명하면, 열전 소자(40)의 일 접점은 배기관(20) 내로 흐르는 배기 가스와 직접 접촉되게 하고 타 접점은 냉각수 통로(30)가 설치된 위치에 대응하는 배기관(20) 내주면에 접촉되게 하여, 열전 소자(40) 양 접점의 온도차를 발생시킬 수 있고, 이를 통해 전력을 생산할 수 있다. When words, to one contact of the thermal element 40 may be an exhaust pipe the other and so the exhaust contacts the gas and direct contact from flowing into 20 contact with the inner peripheral surface of the exhaust pipe 20 corresponding to where the cooling water passage 30 is installed, it is possible to generate a thermal element 40, the temperature difference between the contacts, it is possible to produce this power through.

이와 같이, 열전 소자(40)를 이용하여 전기 에너지를 생성함으로써 각종 차량의 전기 전자 부품들을 운용할 수 있으며 나아가 연비 개선이 가능하다. Thus, to operate the various electrical and electronic components of the vehicle by generating electric energy by using a thermoelectric element 40, and it is possible to further improve fuel economy.

한편, 도시하지는 않았지만, 전술한 본 발명의 일 실시형태에 따른 배기열 회수 장치를 운용하기 위한 시스템은 냉각수 온도를 검출하는 온도 센서와 냉각수 온도에 따라 밸브(24)를 제어하는 제어부를 포함할 수 있다. On the other hand, although not shown, a system for operating the exhaust heat recovery apparatus according to an embodiment of the present invention described above may include a control unit for controlling the valve 24 to the temperature sensor and the cooling water temperature for detecting a cooling water temperature . 즉, 온도 센서에서 검출된 냉각수 온도가 냉간 조건(예를 들어, 섭씨 85도 미만)인 경우 제어부가 밸브(24)를 차단하는 제어를 함으로써 하우징(10) 내 열교환 공간으로 배기가스가 흐르게 할 수 있다. That is, the cooling water temperature detected by the temperature sensor cold conditions, the exhaust gas can flow in the inside heat exchanger room by a control to the control unit when the (e. G., Degrees 85 degrees less) blocks the valve 24 the housing 10 have. 반대로, 온도 센서에서 검출된 냉각수 온도가 냉간 조건을 벗어난 경우(예를 들어, 냉각수 온도가 섭씨 85도 이상), 제어부가 밸브(24)를 개방하는 제어를 함으로써 배기가스가 열전 소자(40)를 가열하게 하여 전력을 생성하게 할 수 있다. Conversely, when the cooling water temperature detected by the temperature sensor out of the cold condition (e.g., the cooling water temperature ° C 85 or more), the control that the exhaust gas by the control for opening the valve 24, the thermal element 40 It can be made by heating to generate an electric power.

본 발명은 특정한 실시형태에 관련하여 도시하고 설명하였지만, 이하의 특허청구범위에 의해 제공되는 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 한도 내에서, 본 발명이 다양하게 개량 및 변화될 수 있다는 것은 당 업계에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 자명할 것이다. While the invention has been shown and described with reference to specific embodiments, within the limits that do not depart from the invention provided by the claims that follow, it is that the present invention various modifications and may be changed in the art to a person skilled in the art it will be apparent.

10: 하우징 20: 배기관 10: housing 20: exhaust pipe
22: 배기공 24: 밸브 22: exhaust hole 24: Valve
30: 냉각수 통로 40: 열전 소자 30: Cooling water passage 40: thermoelectric element

Claims (7)

  1. 후방의 단부에 개폐 가능한 밸브가 설치되고, 후방의 일 부분에 복수의 배기공이 형성된 배기관; Is provided with a valve opens in the rear end, an exhaust pipe formed on a portion of the plurality of exhaust holes rear;
    상기 밸브와 배기공이 내부에 포함되도록 상기 배기관의 후방을 둘러싸는 하우징; The valve housing and the air exhaust hole which surrounds the rear portion of the exhaust pipe to be included therein;
    상기 밸브와 상기 배기공 사이에서 배기관의 외주면에 설치된 냉각수 통로; The cooling water passage provided in the outer peripheral surface of the exhaust pipe between the exhaust valve and the ball; And
    상기 배기관의 내주면에 부착된 열전 소자를 포함하며, Comprises a thermoelectric device attached to the inner peripheral surface of the exhaust pipe,
    상기 열전 소자의 설치 위치는 상기 배기관을 사이에 두고 상기 냉각수 통로와 대면하는 위치이며, 상기 밸브의 차단 시 배기가스가 상기 냉각수 통로가 설치된 공간을 통해 흐르고, 상기 밸브의 개방 시 배기가스가 상기 열전소자가 설치된 공간을 통해 흐르는 것을 특징으로 하는 배기열 회수 장치. Installation position of the thermal element is a position interposed between the exhaust pipe facing the cooling water passage is blocked when the exhaust gas of the valve flows through the area with the cooling water passage provided, opening when the exhaust gas of the valve is the thermally the exhaust heat recovery apparatus, characterized in that flow through the space the element is installed.
  2. 청구항 1에 있어서, The method according to claim 1,
    상기 냉각수 통로는 그 내부를 흐르는 냉각수의 흐름이 배기가스가 흐르는 방향과 반대 방향으로 이루어지도록 형성되는 것을 특징으로 하는 배기열 회수 장치. The exhaust heat recovery apparatus in which the cooling water flow passage of the cooling water flowing therein characterized in that the exhaust gas formed to be done by flowing the opposite direction.
  3. 청구항 1에 있어서, The method according to claim 1,
    상기 열전소자의 일 접점은 상기 배기관 내로 흐르는 배기 가스와 직접 접촉되게 하고 타 접점은 상기 냉각수 통로가 설치된 위치에 대응하는 상기 배기관의 내주면에 접촉되는 것을 특징으로 하는 배기열 회수 장치. One contact of the thermoelectric element is the exhaust heat recovery apparatus, characterized in that in contact with the inner peripheral surface of the exhaust pipe corresponding to the contact position and the other in direct contact with the exhaust gas flowing into the exhaust pipe is installed in the cooling water passage.
  4. 후방의 단부에 개폐 가능한 밸브가 설치되고, 후방의 일 부분에 복수의 배기공이 형성된 배기관; Is provided with a valve opens in the rear end, an exhaust pipe formed on a portion of the plurality of exhaust holes rear;
    상기 밸브와 배기공이 내부에 포함되도록 상기 배기관의 후방을 둘러싸는 하우징; The valve housing and the air exhaust hole which surrounds the rear portion of the exhaust pipe to be included therein;
    상기 밸브와 상기 배기공 사이에서 배기관의 외주면에 설치된 냉각수 통로; The cooling water passage provided in the outer peripheral surface of the exhaust pipe between the exhaust valve and the ball; And
    상기 배기관의 내주면에 부착된 열전 소자; The thermoelectric element attached to the inner peripheral surface of the exhaust pipe;
    냉각수의 온도를 검출하는 온도 센서; A temperature sensor for detecting the temperature of cooling water; And
    상기 온도 센서에서 검출된 냉각수 온도에 따라 상기 밸브의 개방/폐쇄를 제어하는 제어부를 포함하며, In accordance with the coolant temperature detected by the temperature sensor and a control unit for controlling the opening / closing of the valve,
    상기 열전 소자의 설치 위치는 상기 배기관을 사이에 두고 상기 냉각수 통로와 대면하는 위치이며, 상기 밸브의 차단 시 배기가스가 상기 냉각수 통로가 설치된 공간을 통해 흐르고, 상기 밸브의 개방 시 배기가스가 상기 열전소자가 설치된 공간을 통해 흐르는 것을 특징으로 하는 배기열 회수 시스템. Installation position of the thermal element is a position interposed between the exhaust pipe facing the cooling water passage is blocked when the exhaust gas of the valve flows through the area with the cooling water passage provided, opening when the exhaust gas of the valve is the thermally the exhaust heat recovery system, characterized in that flow through the space the element is installed.
  5. 청구항 4에 있어서, The method according to claim 4,
    상기 냉각수 통로는 그 내부를 흐르는 냉각수의 흐름이 배기가스가 흐르는 방향과 반대 방향으로 이루어지도록 형성되는 것을 특징으로 하는 배기열 회수 시스템. The exhaust heat recovery system in which the coolant flow passages of the cooling water flowing therein characterized in that the exhaust gas formed to be done by flowing the opposite direction.
  6. 청구항 4에 있어서, The method according to claim 4,
    상기 열전소자의 일 접점은 상기 배기관 내로 흐르는 배기 가스와 직접 접촉되게 하고 타 접점은 상기 냉각수 통로가 설치된 위치에 대응하는 상기 배기관의 내주면에 접촉되는 것을 특징으로 하는 배기열 회수 시스템. One contact of the thermoelectric element is the exhaust heat recovery system characterized in that the contact with the inner peripheral surface of the exhaust pipe, which in direct contact with the exhaust gas flowing into the exhaust pipe, and the other contact point corresponds to a position at which the cooling water passage is installed.
  7. 청구항 4에 있어서, The method according to claim 4,
    상기 제어부는, 상기 냉각수의 온도가 사전 설정된 기준 온도 미만인 경우 상기 밸브를 폐쇄하도록 제어하고, 상기 기준 온도 이상인 경우 상기 밸브를 개방하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 배기열 회수 시스템. If the control unit, at least when the temperature of the cooling water is less than a preset reference temperature, the control to close the valve, and the reference temperature of the exhaust heat recovery system, characterized in that controlling so as to open the valve.
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