KR101953793B1 - Lighting device using thermoelectric module - Google Patents

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KR101953793B1
KR101953793B1 KR1020180045764A KR20180045764A KR101953793B1 KR 101953793 B1 KR101953793 B1 KR 101953793B1 KR 1020180045764 A KR1020180045764 A KR 1020180045764A KR 20180045764 A KR20180045764 A KR 20180045764A KR 101953793 B1 KR101953793 B1 KR 101953793B1
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thermoelectric module
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한호철
김진국
손지현
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(주)이앤피엔지니어링
한호철
김진국
손지현
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Abstract

The present invention provides an illuminator using a thermoelectric module, comprising: a thermoelectric module which is positioned on the ground and produces electric power by the temperature difference between both side surfaces of a heating source unit and a cooling source unit; a transparent cover which covers the thermoelectric module; a storage battery which is to store electricity generated by the thermoelectric module; an illuminator which provides lighting by sing the electric power supplied by the storage battery; a water heating module which is in contact with the heating source unit and stores heating water therein; a water cooling module which is in contact with the cooling source unit and stores cooling water therein; and a reflector which inclines concavely from the thermoelectric module in order to collect sunlight in the water heating module. In addition, the thermoelectric module produces electric power by the temperature difference generated by both the water heating module heated directly by the sunlight or indirectly by heat collection formed inside the cover, and the water cooling module cooled by geothermal heat. Therefore, the illuminator including a self-generating thermoelectric module can improve electric power production efficiency of the thermoelectric module.

Description

열전모듈을 이용한 조명기 {LIGHTING DEVICE USING THERMOELECTRIC MODULE}[0001] LIGHTING DEVICE USING THERMOELECTRIC MODULE [0002]

본 발명은 열전모듈을 이용한 조명기에 관한 것으로서, 태양열과 지열의 온도 차에 의해 전력을 생산하는 열전모듈을 이용하여 자가발전이 가능한 조명기에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an illuminator using a thermoelectric module, and more particularly, to an illuminator capable of generating electricity by using a thermoelectric module for generating electric power by a temperature difference between solar heat and geothermal heat.

일반적으로 조명기는 전기에너지를 빛에너지로 변환하여 야간에 실내나 실외 또는 밀폐된 공간에서 물체를 식별할 수 있도록 광을 제공하는 용도로 사용되며, 현재 가장 많이 사용되고 있는 조명기는 백열등, 형광등, 할로겐등, 수은등, 나트륨등, 메탈할라이드등, LED등이다.Generally, illuminators are used to convert electric energy into light energy to provide light to identify objects in indoor, outdoor, or enclosed spaces at night. Currently, the most frequently used illuminators are incandescent lamps, fluorescent lamps, halogen lamps , Mercury lamps, sodium halides, metal halides, and LEDs.

한편, 상기 조명기를 구동시키기 위해서는 전력이 필요하기 때문에 일반적으로 상용전원을 사용하나, 최근 에너지 소비 효율 향상에 관심이 집중되고 있는 추세에 따라 태양광 에너지 등과 같은 신재생 에너지를 이용하여 생산된 전력을 사용하기도 한다.On the other hand, in order to drive the illuminator, a commercial power supply is generally used because electric power is required. However, in recent years, attention has been focused on improving energy consumption efficiency, and accordingly, power generated by using renewable energy such as solar energy It is also used.

태양광 에너지를 이용하여 전력을 생산하는 방법에는 다양한 방법이 있으며, 그 중 최근에는 열을 이용하여 전력을 생성하는 열전모듈(또는 열전소자)을 이용하여 전력을 생산하는 방법 등이 제시되고 있다.There are various methods of producing electric power using solar energy, and recently, a method of generating electric power by using a thermoelectric module (or a thermoelectric element) that generates electric power by using heat has been suggested.

KRKR 17935951793595 B1B1

본 발명은, 자가발전이 가능한 열전모듈을 포함하되, 열전모듈의 전력 생산 효율을 향상시킬 수 있는 조명기를 제공하고자 한다.The present invention provides an illuminator that includes a thermoelectric module capable of self-power generation, and can improve the power production efficiency of the thermoelectric module.

상기 과제를 해결하기 위하여, 본 발명은 지면상에 위치하여, 열원부와 냉원부의 양면 사이의 온도차에 의해 전력을 생산하는 열전모듈, 상기 열원모듈을 덮는 투명재질의 커버, 상기 열전모듈에 의해 발전되는 전기를 축전하기 위한 축전지, 상기 축전지에 의해 공급된 전력을 이용하여 조명을 제공하는 조명기, 상기 열원부와 접하되, 내부에 가열수가 수용된 수열모듈, 상기 냉원부와 접하되, 내부에 냉각수가 수용된 수냉모듈 및 상기 열전모듈을 중심으로 오목하게 기울어져 태양광을 상기 수열모듈로 집광시키기 위한 반사판을 포함하고, 상기 열전모듈은, 태양광에 의해 직접적으로 또는 상기 커버 내 이루어진 집열을 통해 간접적으로 가열된 상기 수열모듈과 지열에 의해 냉각된 상기 수냉모듈에 의해 발생하는 온도차로 전력을 생산하는 것을 특징으로 하는 열전모듈을 이용한 조명기를 제공한다.According to an aspect of the present invention, there is provided a thermoelectric module including: a thermoelectric module that is positioned on a ground surface and produces electric power based on a temperature difference between both surfaces of a heat source and a cold source; a transparent material cover that covers the heat source module; A heat storage module in contact with the heat source portion and containing a heating water therein; and a cooling water supply portion which is in contact with the cooling source portion, and in which cooling water is supplied to the inside of the cooling water supply portion, And a reflector for concentrating the sunlight to the heat-receiving module, the thermoelectric module including a water-cooling module accommodating the thermoelectric module, and a reflector tilted concavely about the thermoelectric module, Cooling module cooled by the geothermal heat and the temperature difference generated by the water-cooling module cooled by the geothermal heat It provides a fixture using a thermoelectric module of the ranging.

일 실시예에 따라, 양단 각각은 상기 수냉모듈의 양측면 각각에 상기 냉각수가 유출입가능하도록 연결되어 유로를 형성하되, 적어도 일부가 지하에 매립되어 내부의 상기 냉각수를 지열로 냉각시키는 냉각로를 더 포함할 수 있다.According to an embodiment, each of the opposite ends of the water cooling module further includes a cooling furnace that is connected to each of both sides of the water cooling module to allow the cooling water to flow in and out so that at least a portion thereof is buried in the ground to cool the cooling water therein can do.

일 실시예에 따라, 상기 커버의 위를 지나가는 경로를 형성하되, 외면에 미세공이 다수 형성된 청소튜브를 더 포함하되, 상기 청소튜브의 상기 미세공을 통해 원수가 외부로 유출되어 상기 커버의 외면을 수세할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the cleaning tube further includes a cleaning tube having a path passing over the cover, the cleaning tube having a plurality of micropores formed on the outer surface thereof, wherein raw water flows out to the outside through the micropores of the cleaning tube, You can wash it.

일 실시예에 따라, 상기 반사판은, 이면에 지면상의 열을 지하로 전달되는 것을 차단하기 위한 단열부재를 포함할 수 있다.According to one embodiment, the reflection plate may include a thermal insulation member for blocking the heat on the ground surface from being transmitted to the underground.

일 실시예에 따라, 상기 열전모듈의 열원부의 표면은, 일정 패턴으로 이루어진 제1 돌출부를 구비하되, 상기 수열모듈의 상기 열원부와 마주하는 면은, 상기 열원부의 패턴과 맞물리도록 상응하는 패턴으로 이루어진 제2 돌출부를 구비할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the surface of the heat source portion of the thermoelectric module has a first protrusion formed in a predetermined pattern, and a surface of the heat-receiving module facing the heat source portion is formed in a pattern corresponding to the pattern of the heat source portion The second protrusion may be formed.

본 발명에 따른 조명기는, 열전모듈을 이용하여 자가발전이 가능하되, 열전모듈을 덮는 커버 내에 열전모듈의 열원부와 접하도록 배치된 수열모듈을 통하여 축전된 열을 열전모듈에 간접적으로 제공함으로써, 열전모듈로 전달되는 열의 손실율을 줄일 수 있다.The illuminator according to the present invention indirectly supplies heat stored in the thermoelectric module to the thermoelectric module through a thermoelectric module disposed in contact with the thermoelectric module in a cover that covers the thermoelectric module, The loss rate of heat transmitted to the thermoelectric module can be reduced.

또한, 열전모듈의 냉원부와 접하도록 배치된 수냉모듈은, 지열에 의해 냉각되는 냉각수를 수용함으로써, 별도의 냉각장치를 이용하지 않고 열전모듈의 열원부와 냉원부 간의 온도차를 극대화하여, 발전 효율을 향상시킬 수 있다.The water cooling module arranged to be in contact with the cooling source of the thermoelectric module maximizes the temperature difference between the heat source and the cooling source of the thermoelectric module without using a separate cooling device by accommodating the cooling water cooled by the geothermal heat, Can be improved.

또한, 상기 수냉모듈을 중심으로 냉각수의 순환 유로를 형성하는 냉각로에서 분지된 청소튜브를 커버 위로 지나가도록 경로가 형성됨으로써, 청소튜브에 형성된 미세공을 통하여 외부로 유출되는 냉각수에 의해, 커버 위에 쌓인 먼지(또는 미세먼지)가 청소되어 먼지에 의해 커버 내로 태양열의 유입이 차단되는 것을 방지할 수 있다.Also, since a path is formed so as to pass the cleaning tube branched from the cooling passage forming the circulation flow path of the cooling water around the water-cooling module over the cover, by the cooling water flowing out to the outside through the micropores formed in the cleaning tube, The accumulated dust (or fine dust) is cleaned, and the solar heat can be prevented from being blocked by the dust into the cover.

또한, 단열부재를 열전모듈 주변을 제외한 지면상에 설치하여, 지면상의 열이 지하로 전달되는 것을 차단하여, 지열에 의한 냉각수의 냉각 효율을 향상시킬 수 있다.Further, the heat insulating member is provided on the ground except the periphery of the thermoelectric module to prevent the heat on the ground from being transmitted to the underground, thereby improving the cooling efficiency of the cooling water by the geothermal heat.

도 1a는 본 발명의 일 실시예에 따른 열전모듈을 이용한 조명기의 자가발전 부분을 나타낸 도면이다.
도 1b는 본 발명의 일 실시예에 따른 열전모듈을 이용한 조명기의 전체 모습을 나타낸 도면이다.
도 2a 및 2b는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 열전모듈을 이용한 조명기의 자가발전부분을 나타낸 도면이다.
도 3a는 본 발명의 일 실시예에 따른 커버의 상부를 나타낸 도면이다.
도 3b는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 커버의 상부를 나타낸 도면이다.
도 4a는 본 발명의 일 실시예에 따른 냉각로를 나타낸 도면이다.
도 4b는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 냉각로를 나타낸 도면이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 전열모듈과 상하부의 수열 및 수냉모듈 간의 접하는 부분을 나타낸 도면이다.
도 6은 제백 효과를 설명하기 위한 도면이다.
1A is a view illustrating a self-generated portion of a fixture using a thermoelectric module according to an embodiment of the present invention.
FIG. 1B is a view showing an entire structure of a fixture using a thermoelectric module according to an embodiment of the present invention.
2A and 2B are views illustrating a self-generated portion of a fixture using a thermoelectric module according to another embodiment of the present invention.
3A is a top view of a cover according to one embodiment of the present invention.
3B is a top view of a cover according to another embodiment of the present invention.
4A is a view illustrating a cooling furnace according to an embodiment of the present invention.
4B is a view illustrating a cooling furnace according to another embodiment of the present invention.
5 is a view showing a contact portion between the heat transfer module and the upper and lower hydrothermal and water cooling modules according to an embodiment of the present invention.
Fig. 6 is a view for explaining the whitening effect.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 명세서에 개시된 실시 예를 상세히 설명하되, 도면 부호에 관계없이 동일하거나 유사한 구성요소는 동일한 참조 번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다. 이하의 설명에서 사용되는 구성 요소에 대한 접미사 "모듈" 및 "부"는 명세서 작성의 용이함만이 고려되어 부여되거나 혼용되는 것으로서, 그 자체로 서로 구별되는 의미 또는 역할을 갖는 것은 아니다. 또한, 본 명세서에 개시된 실시 예를 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 명세서에 개시된 실시 예의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다. 또한, 첨부된 도면은 본 명세서에 개시된 실시 예를 쉽게 이해할 수 있도록 하기 위한 것일 뿐, 첨부된 도면에 의해 본 명세서에 개시된 기술적 사상이 제한되지 않으며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings, wherein like reference numerals are used to designate identical or similar elements, and redundant description thereof will be omitted. The suffix "module" and " part "for the components used in the following description are given or mixed in consideration of ease of specification, and do not have their own meaning or role. In the following description of the embodiments of the present invention, a detailed description of related arts will be omitted when it is determined that the gist of the embodiments disclosed herein may be blurred. It is to be understood that both the foregoing general description and the following detailed description are exemplary and explanatory and are intended to provide further explanation of the invention as claimed. , ≪ / RTI > equivalents, and alternatives.

어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.It is to be understood that when an element is referred to as being "connected" or "connected" to another element, it may be directly connected or connected to the other element, . On the other hand, when an element is referred to as being "directly connected" or "directly connected" to another element, it should be understood that there are no other elements in between.

단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.The singular expressions include plural expressions unless the context clearly dictates otherwise.

본 명세서에서, "포함한다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.In this specification, the terms "comprises" or "having ", and the like, are intended to specify the presence of stated features, integers, steps, operations, elements, parts, or combinations thereof, But do not preclude the presence or addition of one or more other features, integers, steps, operations, elements, components, or combinations thereof.

도 1a는 본 발명의 일 실시예에 따른 열전모듈을 이용한 조명기의 자가발전 부분을 나타낸 도면이고, 도 1b는 본 발명의 일 실시예에 따른 열전모듈을 이용한 조명기의 전체 모습을 나타낸 도면이다.FIG. 1A is a view showing a self-generated portion of a fixture using a thermoelectric module according to an embodiment of the present invention, and FIG. 1B is a view showing an entire structure of a fixture using a thermoelectric module according to an embodiment of the present invention.

도 1a 및 1b에 도시한 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 열전모듈을 이용한 조명기는, 지면상에 위치한 자가발전부(100)와 상기 자가발전부(100)에 의해 생산된 전력을 이용하여 조명을 제공하는 조명기(210)를 포함할 수 있다.1A and 1B, a illuminator using a thermoelectric module according to an embodiment of the present invention includes a self-power generating unit 100 positioned on a ground surface and a power generating unit 100 using the power generated by the self- And illuminator 210 to provide illumination.

본 발명의 일 실시예에 따른 열전모듈을 이용한 조명기는, 지면상에 위치하여 열원부와 냉원부의 양면 사이의 온도차에 의해 전력을 생산하는 열전모듈(110), 상기 열전모듈을 덮는 투명재질의 커버(150), 상기 열전모듈에 의해 발전되는 전기를 축전하기 위한 축전지(161), 상기 축전지에 의해 공급된 전력을 이용하여 조명을 제공하는 조명기(210), 상기 열원부와 접하되, 내부에 가열수가 수용된 수열모듈(120), 및 상기 냉원부와 접하되, 내부에 냉각수가 수용된 수냉모듈(130)을 포함하여, 열전모듈을 이용한 자가발전이 가능하며, 자가발전된 전력을 이용하여 조명기(210)를 구동시킬 수 있습니다.The illuminator using the thermoelectric module according to an embodiment of the present invention includes a thermoelectric module 110 which is positioned on the ground and generates electric power by a temperature difference between both surfaces of the heat source and the cold source, A cover (150), a storage battery (161) for storing electricity generated by the thermoelectric module, an illuminator (210) for providing illumination using the power supplied by the storage battery, And a water cooling module 130 which is in contact with the cooling part and contains cooling water therein. The power generation module 120 is capable of self-power generation using a thermoelectric module, ) Can be driven.

다만, 도 1a 및 1b에 도시한 구성요소들이 필수적인 것은 아니어서, 그보다 많은 구성요소들을 갖거나 그보다 적은 구성요소들을 갖진 열전모듈을 이용한 조명기가 구현될 수 있음은 물론이다.However, it is needless to say that the components shown in FIGS. 1A and 1B are not essential, so that a fixture using a thermoelectric module having more or fewer components than those shown in FIGS. 1A and 1B can be implemented.

이하, 각 구성요소들에 대해 살펴보기로 한다.Hereinafter, each component will be described.

열전모듈(110)은 일 면인 열원부와 타 면인 냉원부의 양면 사이의 온도차를 이용하여 전력을 생산하는 수단으로서, 열이 이동하려고 하는 에너지를 전기에너지로 변환시킬 수 있다.The thermoelectric module 110 is a means for producing electric power by using a temperature difference between the heat source part as one surface and the both surfaces of the cold source part as the other surface, and it is possible to convert the energy that the heat is about to move into electric energy.

즉, 열전모듈(110)은 제백 효과를 이용하여 열 에너지를 전기 에너지로 전환할 수 있다. 제백 효과(또는 열기전력 효과; thermal electromotive force)는 p형 소자와 n형 소자를 나란히 배치하여 'Π'형으로 금속접합(도 6 참조)하고, 열이 가해지는 열원부와 냉각되는 냉원부 사이에 온도차가 부여되면, n형 소자에서는 전자가, p형 소자에서는 정공이 열에너지를 받아 전체 에너지가 높아지기 때문에 저온 쪽으로 이동하여, n형 소자에 있어 전자가 유입된 냉원부는 -로 대전되고 열원부는 +로 대전되며, p형 소자에 있어 전자가 유입된 냉원부는 +로 대전되고 열원부는 -로 대전됨으로써, 이로 인해 p형 소자 하부에서는 -의 공간전하를 형성하고, n형 소자 하부에서는 +의 공간전하를 형성하여 전류가 흐르게 되는 것을 가리킨다.That is, the thermoelectric module 110 can convert thermal energy into electric energy using the whitening effect. The thermal effect (or thermal electromotive force) is a phenomenon in which the p-type device and the n-type device are arranged side by side to form a metal junction (see FIG. 6) The electrons in the n-type device receive thermal energy, and the holes in the p-type device move to the low temperature because the total energy is increased, and the cold source in which electrons are introduced into the n- +, And the cold source to which the electrons are charged in the p-type device is charged to +, and the heat source is charged in the negative direction to thereby form the space charge in the lower portion of the p-type device, Space charge is formed and current flows.

이에 따라, 상기 열전모듈(110)은 n형 반도체와 p형 반도체를 여러 개 직렬로 연결하여 구현될 수 있으며, 열원부는 후술하는 수열모듈(120)과 직접 또는 간접적으로 면접하도록 배치하고, 냉원부는 후술하는 수냉모듈(130)과 직접 또는 간접적으로 접하도록 배치하며, 상기 p형 소자 하부와 상기 n형 소자 하부 각각에는 외부 전기 소자나 장치 따위에 전류가 흐를 수 있도록 도선이 연결될 수 있다.Accordingly, the thermoelectric module 110 can be implemented by connecting several n-type semiconductors and p-type semiconductors in series, and the heat source unit is arranged to directly or indirectly face the heat-receiving module 120, Cooling module 130 to be described later, and a conductor may be connected to the lower portion of the p-type element and the lower portion of the n-type element such that external electric elements or devices can flow current.

이때, 상기 열전모듈(110)의 하부 접합부 금속기판은 동 또는 알루미늄과 같은 금속판과 박형의 구리판을 고열전도 절연체로 일체화한 것일 수 있으며, 이러한 고열전도 절연체는 최소 80㎛ 두께로서 1.8~12W/mK의 열전도가 있어 일반적인 세라믹 기판과 동등한 방열 효과를 가질 수 있다.At this time, the lower bonding metal substrate of the thermoelectric module 110 may be a metal plate such as copper or aluminum and a thin copper plate integrated with a high thermal conductive insulator. The high thermal conductive insulator may have a thickness of at least 80 μm and a thickness of 1.8 to 12 W / mK It is possible to have a heat radiation effect equivalent to that of a general ceramic substrate.

또한, 상기 열전모듈(110)의 상부 접합부 금속기판은 상기 p형 반도체 및 n형 반도체에 의해 전달되는 열을 방출하기 위한 동 또는 알루미늄과 같은 금속판일 수 있다.The upper bonding metal substrate of the thermoelectric module 110 may be a metal plate such as copper or aluminum for emitting heat transmitted by the p-type semiconductor and the n-type semiconductor.

한편, 본 발명의 일 실시예에 따른 열전모듈(110)은 지면상에 설치되고, 이는 커버(150)에 의해 덮여질 수 있다.Meanwhile, the thermoelectric module 110 according to one embodiment of the present invention is installed on the ground, and it can be covered by the cover 150.

상기 커버(150)는 열전모듈(110)의 상측을 덮어 보호할 수 있으며, 이때 상기 커버(150)는 태양광에 노출될 수 있도록 투명 또는 반투명의 부재(일 예로 플라스틱이나 유리 등)로 이루어질 수 있다. 이에 따라 커버(150)를 통해 입사된 태양광은 열전모듈(110)의 열원부를 가열시킬 수 있다. 여기서 상기 커버(150)는 단일막 또는 이중막 등으로 구현되어 강도를 향상시키거나 단열효율을 향상시킬 수 있다.The cover 150 covers and protects the upper side of the thermoelectric module 110. The cover 150 may be made of a transparent or semitransparent member such as plastic or glass so as to be exposed to the sunlight. have. Accordingly, the sunlight incident through the cover 150 can heat the heat source of the thermoelectric module 110. The cover 150 may be formed of a single layer or a double layer to improve the strength or improve the heat insulation efficiency.

상기 커버(150)의 형상은 특별하지 않으나, 태양광에 의한 집열 효과를 극대화시킬 수 있는 대략 돔 형상인 것이 바람직하다.The shape of the cover 150 is not particularly limited, but it is preferable that the shape of the cover 150 is substantially a dome shape capable of maximizing the effect of collecting sunlight.

또한, 상기 커버(150)는 태양광의 내주면 또는 외주면에 태양광을 집광하기 위한 볼록렌즈(미도시)를 복수 개 구비하여, 태양광을 열전모듈(110), 바람직하게는 열전모듈(110)의 열원부 또는 수열모듈(120)에 수렴시키도록 하는 것이 바람직하다.The cover 150 is provided with a plurality of convex lenses (not shown) for condensing sunlight on the inner circumferential surface or the outer circumferential surface of the sunlight to transmit the sunlight to the thermoelectric module 110, preferably the thermoelectric module 110 Heat source module or the heat-generating module 120, as shown in FIG.

또한, 상기 커버(150)의 내부에는 진공 상태를 유지하여, 상기 커버(150)의 내외부 온도차에 의해 발생할 수 있는 상기 커버(150) 내표면의 결로를 방지토록 하는 것이 바람직하다.In addition, it is preferable that a vacuum state is maintained inside the cover 150 to prevent condensation on the inner surface of the cover 150, which may be caused by a temperature difference between the inside and the outside of the cover 150.

한편, 수열모듈(120)은 커버(150) 내 집열된 태양열에 의해 가열되어 열을 저장하고, 저장된 열을 열전모듈(110)의 열원부에 제공하기 위한 수단으로서, 상기 열전모듈(110)의 열원부와 면접(面接)할 수 있다.The thermoelectric module 110 is a unit for heating the thermoelectric module 110 by the solar heat collected in the cover 150 and storing the heat and providing the stored heat to the heat source of the thermoelectric module 110, It can be brought into surface contact with the heat source part.

상기 수열모듈(120)은 내부 수용공간에 가열수를 저장하고, 태양광에 의해 직접 또는 커버(150) 내 집열된 태양열에 의해 가열수가 가열될 수 있다.The heat-generating module 120 may store the heating water in the internal space, and the heating water may be heated by solar light or solar heat collected in the cover 150.

상기 수열모듈(120)의 수용공간 내 가열수에 의해 상기 열전모듈(110)의 열원부를 효율적으로 가열시킬 수 있도록, 상기 수열모듈(120)은 열 전달율이 높은 동 또는 알루미늄과 같은 금속판으로 이루어져 상기 수용공간을 형성할 수 있다. 또한, 상기 수열모듈(120)의 외표면은 태양광에 대한 흡수율을 높일 수 있도록 검은색인 것이 바람직하다.In order to efficiently heat the heat source portion of the thermoelectric module 110 by heating water in the receiving space of the heat-receiving module 120, the heat-receiving module 120 is made of a metal plate such as copper or aluminum having a high heat- A receiving space can be formed. In addition, the outer surface of the heat-generating module 120 is preferably black so as to increase the absorption rate of sunlight.

이때, 상기 수열모듈(120)은 내부 수용공간에 가열수가 가득 채워진 상태에서, 수밀상태가 유지됨은 물론 상기 수열모듈(120)의 내부는 진공 및 기밀 상태를 유지하도록 하는 것이 바람직하다. 상기 가열수를 수용한 상기 수열모듈(120)의 내부 공간을 진공 상태로 유지함으로써, 태양열에 의해 고온의 열이 상기 수열모듈(120)에 가해지더라도 내부 기체 팽창에 의한 수열모듈(120)의 터짐이나 부풀음을 방지토록 하는 것이 바람직하다.At this time, it is preferable that the water-receiving module 120 maintains a watertight state in a state in which the heating water is filled in the internal accommodation space, and the inside and the inside of the heat-receiving module 120 are kept in a vacuum and a hermetic state. Even if high temperature heat is applied to the heat-receiving module 120 by the solar heat, the internal space of the heat-receiving module 120 holding the heated water is maintained in a vacuum state, It is preferable to prevent swelling.

이렇게 열전모듈(110)은, 태양열에 의해 가열된 상기 수열모듈(120)을 통해 간접적으로 열을 전달받게 된다. 태양열을 상기 열전모듈(110)의 열원부에 간접적으로 전달하기 때문에 전달되는 총 열량이 감소될 우려가 있으나, 후술하는 반사판(141)에 의해 지면으로 버려지는 태양광을 상기 수열모듈(120)에 집광시킴으로써, 상기 커버(150)로 덮여지는 지면의 넓이가 상기 열전모듈(110)의 면적보다 더 크기 때문에, 오히려 상기 열전모듈(110)의 열원부에 전달되는 총 열량은 더 클 수 있다.The thermoelectric module 110 receives heat indirectly through the heat-receiving module 120 heated by the solar heat. Since the solar heat is indirectly transmitted to the heat source of the thermoelectric module 110, the total heat transferred may be reduced, but the sunlight discarded on the ground by the reflection plate 141, which will be described later, The total amount of heat transferred to the heat source of the thermoelectric module 110 may be larger because the area of the surface covered with the cover 150 is larger than the area of the thermoelectric module 110. [

한편, 수냉모듈(130)은 상기 열전모듈(110)의 냉원부와 접하도록 설치되어, 상기 수열모듈(120)과 반대로 상기 열전모듈(110)의 냉원부를 냉각시키기 위한 수단으로서, 상기 열전모듈(110)의 냉원부와 면접(面接)할 수 있다. On the other hand, the water-cooling module 130 is installed in contact with the cooling part of the thermoelectric module 110 to cool the cooling part of the thermoelectric module 110 as opposed to the hydrothermal module 120, (Face contact) with the cold portion of the heat sink 110.

상기 수냉모듈(130)은 내부 수용공간에 냉각수를 저장하고, 지열에 의해 냉각된 냉각수가 상기 열전모듈(110)의 냉원부를 효율적으로 냉각시킬 수 있도록, 상기 수열모듈(120)은 열 전달율이 높은 동 또는 알루미늄과 같은 금속판으로 상기 수용공간을 갖도록 형성될 수 있다.The water-cooling module (130) stores cooling water in an internal accommodation space, and the heat-receiving module (120) has a heat transfer rate so that the cooling water cooled by the geothermal heat can efficiently cool the cold- And may be formed to have the accommodation space with a metal plate such as high copper or aluminum.

상기 수냉모듈(130)은 내부 수용공간에 냉각수가 수용되며, 상기 냉각수는 지열에 의해 직접 냉각될 수도 있으나, 상기 수냉모듈(130)의 양측면 각각에 양단이 연결되어 유로를 형성하는 냉각로(131) 내 수용되어 지중열교환을 통해 냉각될 수도 있다.The cooling water may be directly cooled by the geothermal heat but may be connected to both sides of the water cooling module 130 to form a cooling passage 131 ) And may be cooled through underground heat exchange.

즉, 상기 수냉모듈(130)의 양측면에는 냉각수 유출입구를 구비하고, 각각의 냉각수 유출입구에는 양단 각각이 연결되어 유로를 형성하는 냉각로(131)를 포함하는 것이 바람직하다.That is, it is preferable that the water cooling module 130 includes cooling water outlets on both sides thereof, and each of the cooling water outflow inlets is connected to both ends to form a flow path.

이때, 상기 냉각로(131)는 적어도 일부가 동결심도(凍結深度) 이하의 깊이에 매설되어, 상기 냉각로(130) 내 냉각수가 동결심도 이하의 깊이에 저류함으로써 지중열교환이 충분히 이루어질 수 있도록 하는 것이 바람직하다.At this time, at least a part of the cooling path 131 is buried at a depth equal to or lower than the freezing depth (freezing depth) so that cooling water in the cooling path 130 is stored at a depth equal to or less than the freezing depth, .

또한, 지중열교환이 효율적으로 이루어지기 위해 동결심도 이하의 깊이에 매설된 냉각로(131)는 관형으로, 가느다란 관이 지그재그 형을 갖도록 다수의 절곡부를 가질 수 있다.In order to efficiently perform the underground heat exchange, the cooling furnace 131, which is buried at a depth equal to or less than the freezing depth, may have a tubular shape, and a plurality of bends may be formed so that the thin tube has a zigzag shape.

또한, 상기 냉각수는 상기 냉각로(131) 내에서 원활하게 순환할 수 있도록, 상기 냉각로(131) 상에 순환펌프(미도시)가 연결 설치되어, 상기 냉각수는 상기 순환펌프에 의해 가압될 수 있다.A circulation pump (not shown) is connected to the cooling passage 131 so that the cooling water can circulate smoothly in the cooling passage 131. The cooling water can be pressurized by the circulation pump have.

이렇게 본 발명의 일 실시예에 따라 열전모듈(110)의 냉원부와 접하도록 배치된 수냉모듈(130)은, 지열에 의해 냉각되는 냉각수를 수용함으로써, 별도의 냉각장치를 이용하지 않고 열전모듈(110)의 열원부와 냉원부 간의 온도차를 극대화함으로써, 발전 효율을 향상시킬 수 있다.According to the embodiment of the present invention, the water cooling module 130 arranged to be in contact with the cooling source of the thermoelectric module 110 receives the cooling water cooled by the geothermal heat, The power generation efficiency can be improved by maximizing the temperature difference between the heat source portion and the cold source portion.

한편, 전술한 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 열전모듈(110)은, 태양열에 의해 가열된 상기 수열모듈(120)을 통해 간접적으로 열을 전달받게 되며, 이를 통해 열전모듈(110)로 전달되는 열의 손실율을 감소시킬 수 있다.As described above, the thermoelectric module 110 according to an embodiment of the present invention receives heat indirectly through the heat-receiving module 120 heated by solar heat, It is possible to reduce the loss rate of the heat transmitted to the heat exchanger.

이를 위해, 도 1a에 도시한 바와 같이, 열전모듈(110)을 제외한 지면상(커버(150)의 내외 불문)에는 반사판(141)를 구비할 수 있다.To this end, as shown in FIG. 1A, the reflection plate 141 may be provided on the ground except for the thermoelectric module 110 (inside and outside of the cover 150).

구체적으로 커버(150) 내 열전모듈(110) 이외의 지면상에는 태양광을 반사시킬 수 있는 반사판(141)을 구비하되, 상기 반사판(141)은 중심부(열전모듈(110) 부근)가 오목한 형상으로 이루어져, 지면으로 조사되는 태양광을 상기 열전모듈(110)의 상면에 위치한 수열모듈(120)로 반사시켜 태양광을 집중시킬 수 있다.Specifically, the cover 150 includes a reflector 141 that can reflect sunlight on a surface other than the thermoelectric module 110. The reflector 141 has a center portion (in the vicinity of the thermoelectric module 110) The sunlight irradiated to the ground can be reflected by the heat-receiving module 120 located on the top surface of the thermoelectric module 110 to concentrate sunlight.

종래 열전모듈(110) 주변의 지면으로 향하여 조사되는 태양광은 열전모듈(110)로 집중되지 않고 버려짐으로써 태양광에 의한 발열 효율이 낮은 문제가 있었으나, 본 발명의 일 실시예에 따르면 반사판(141)에 의해 태양광을 수열모듈(120)로 수렴시키게 함으로써 태양광에 의한 열전모듈(110)의 열원부에 대한 발열 효율을 높일 수 있는 효과가 있다.The solar light irradiated toward the ground around the conventional thermoelectric module 110 is not concentrated in the thermoelectric module 110 but is discarded and the heat generation efficiency by the sunlight is low. However, according to the embodiment of the present invention, The heat generation efficiency of the heat source module of the thermoelectric module 110 due to the sunlight can be increased.

한편, 상기 반사판(141)은 이면(裏面), 즉 태양광을 반사시키는 면의 반대면에는 단열부재가 구비되는 것이 바람직하다.On the other hand, it is preferable that the reflection plate 141 is provided with a heat insulating member on the back surface, that is, the surface opposite to the sunlight reflecting surface.

상기 반사판(141)의 상면에는 태양광의 전반사가 이루어지지 않는 이상 태양광에 의해 상기 반사판(141)은 가열될 수 있으며, 상기 커버(150) 내 집열된 태양열에 의해서도 상기 반사판(141)은 가열될 수 있다.The reflective plate 141 can be heated by sunlight as long as total reflection of sunlight is not performed on the upper surface of the reflective plate 141. The reflective plate 141 is heated by the solar heat collected in the cover 150 .

이렇게 가열된 반사판(141)에 의해 지면 및/또는 지하는 온도가 상승할 수 있고, 지면 및/또는 지하의 온도 상승은 냉각수의 냉각 효율과 열전모듈의 발전 효율은 떨어뜨릴 수 있는 문제가 있다.The temperature of the ground and / or the underground can be raised by the heated reflector 141, and the temperature rise of the ground and / or the underground has a problem that the cooling efficiency of the cooling water and the power generation efficiency of the thermoelectric module may be deteriorated.

따라서, 상기 반사판(141)의 이면에 구비된 단열부재(142)를 이용하여, 지면상의 열이 지하로 전달되는 것을 차단함으로써, 위와 같은 문제를 해소할 수 있다.Therefore, by using the heat insulating member 142 provided on the back surface of the reflection plate 141, the heat on the ground surface is prevented from being transmitted to the underground, so that the above problem can be solved.

본 발명의 일 실시예에 따른 단열부재는 상부의 열이 하부로 전달되지 않도록 열 전달을 차단시킬 수 있는 것이면 그 종류를 불문하며, 특별히 한정하지 않는다.The heat insulating member according to an embodiment of the present invention is not particularly limited as long as it can block heat transmission so that the upper heat is not transmitted to the lower portion.

이렇게 전술한 열전모듈에 의해 생산된 전력은 조명기(210)에 공급되어, 상기 조명기(210)를 구동함으로써, 조명을 제공할 수 있다.The electric power produced by the above-described thermoelectric module is supplied to the illuminator 210 and can drive the illuminator 210 to provide illumination.

그러나 바람직한 본 발명의 일 실시예에 따라, 상기 열전모듈(110)에 의해 생산된 전력은 축전지(ESS; Energy Storage System)(161)에 저장하여, 축전지(161)를 통해 상기 조명기(210)에 안정적으로 전력을 공급하도록 하는 것이 바람직하다.However, according to an exemplary embodiment of the present invention, the power generated by the thermoelectric module 110 is stored in an energy storage system (ESS) 161 and is supplied to the illuminator 210 through a battery 161 It is desirable to stably supply electric power.

이때, 하나의 축전지(161)에는, 도 1b에 도시한 바와 같이, 하나 또는 복수의 자가발전부(110a~100e)가 대응될 수 있다.At this time, as shown in FIG. 1B, one battery or a plurality of the self-generating units 110a to 100e may correspond to one battery 161. FIG.

또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 조명기는, 지하공간이나 실내공간에 설치될 수 있으며, 상기 조명기는 상기 축전지(161)에 의해 전력을 공급받아 조명을 제공하는 제1 조명기(210) 이외에, 상용전원(162)에 의해 전력을 공급받아 조명을 제공하는 제2 조명기(220)를 포함할 수 있다.In addition, the illuminator according to an embodiment of the present invention may be installed in an underground space or an indoor space. In addition to the first illuminator 210 that is powered by the battery 161 to provide illumination, And a second illuminator 220 powered by a commercial power source 162 to provide illumination.

이때, 제어부(미도시)는 제1 및 제2 조명기(210, 220) 중 제1 조명기(210)의 우선순위를 더 높이 설정하여, 우선 제1 조명기(210)를 구동하되, 상기 축전지(161)의 저장 전력량을 지속 측정하여 상기 축전지(161)에 저장된 전력량이 기 설정된 하한 전력량 이하인 경우에는, 다음으로 상용전원(162)을 이용하여 제2 조명기(220)를 구동토록 하는 것이 바람직하다.At this time, the control unit (not shown) sets the priority of the first illuminator 210 of the first and second illuminators 210 and 220 to a higher level to drive the first illuminator 210, It is preferable that the second illuminator 220 is driven by using the commercial power source 162 when the amount of power stored in the battery 161 is equal to or lower than a preset lower limit power amount.

즉, 상기 축전지(161)에 저장된 전력량만큼 제1 조명기(210)를 우선 구동토록 하여, 상용전원(162)의 전력 사용량을 최소화하는 것이 바람직하다.That is, it is preferable to minimize the power consumption of the commercial power source 162 by first driving the first illuminator 210 by the amount of power stored in the battery 161.

한편, 도 2a는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 열전모듈을 이용한 조명기의 자가발전부분을 나타낸 도면이다.FIG. 2A is a view illustrating a self-generated portion of a fixture using a thermoelectric module according to another embodiment of the present invention.

도 2a에 도시한 바와 같이, 본 발명의 또 다른 실시예에 따라 상기 자가발전부(100)는 적어도 일부가 지면에 매립된 자가발전부 지지함(180) 상에 안착되어 설치될 수 있다.As shown in FIG. 2A, according to another embodiment of the present invention, the self-generating portion 100 may be mounted on the self-generating-portion supporting box 180 at least partially embedded in the ground.

지지함(180)은 약 300mm 정도 지면에 매립되고 약 150mm 정도가 지상으로 돌출되도록 설치되고, 상기 지지함(180) 위에 상기 자가발전부(100)가 안착될 수 있으며, 여기서 상기 지지함(180)은 콘크리트로 이루어질 수 있으며, 위에 안착된 상기 자가발전부(100)에 의해 상기 지지함(180)의 내부에는 공기층을 형성하는 것이 바람직하다.The support case 180 is embedded in the ground of about 300 mm and protruded to the ground by about 150 mm. The self-generating part 100 may be mounted on the support case 180, May be made of concrete, and it is preferable that an air layer is formed inside the support case 180 by the self-generating part 100 placed on the support.

상기 공기층에 의해 구분되는 상부 및 하부 사이의 열의 이동 시간을 지연시켜 단열 효과를 향상시킬 수 있고, 수냉모듈(130)과 냉각로(131)에 대한 작업자 접근성을 향상시켜, 자가발전부(100)에 대한 유지보수를 용이하게 할 수 있는 효과가 있다.The heat transfer effect can be improved by delaying the heat transfer time between the upper part and the lower part defined by the air layer and the worker's accessibility to the water cooling module 130 and the cooling path 131 can be improved, It is possible to facilitate the maintenance of the vehicle.

여기서, 바람직하게 상기 열전모듈(110)과 수냉모듈(130)은 착탈 가능하도록 구현되어, 태양광의 자외선에 의해 손상된 커버(150)의 교체가 가능하여 열전모듈(110)의 발전 효율을 지속하여 유지할 수 있도록 하고, 또 상기 열전모듈(110)과 수냉모듈(130) 사이에 열전도율을 높이기 위한 서멀 그리스 작업 및 청소 작업을 할 수 있도록 한다.Preferably, the thermoelectric module 110 and the water-cooling module 130 are detachably mounted so that the cover 150 damaged by ultraviolet rays of the sunlight can be replaced, thereby maintaining and maintaining the power generation efficiency of the thermoelectric module 110 And the thermal grease operation and the cleaning operation for increasing the thermal conductivity between the thermoelectric module 110 and the water cooling module 130 can be performed.

전술한 바와 같이, 상기 커버(150) 내를 진공 상태로 유지한 채로, 상기 커버(150)를 분리할 수 있도록 하기 위해, 분리 부분은 상기 수열모듈(120)과 상기 열전모듈(110) 사이이거나, 상기 열전모듈(110)과 상기 수냉모듈(130) 사이일 수 있으나, 단열부재(142)의 두께 등을 고려하여 분리 부분은 상기 수열모듈(120)과 상기 열전모듈(110) 사이인 것이 바람직하다.As described above, in order to allow the cover 150 to be detached while keeping the inside of the cover 150 in a vacuum state, the separating portion is provided between the hydrothermal module 120 and the thermoelectric module 110 The thermoelectric module 110 may be disposed between the thermoelectric module 110 and the water cooling module 130 in consideration of the thickness of the thermoelectric module 142 and the like. Do.

한편, 본 발명의 또 다른 실시예에 따라, 도 2b에 도시한 바와 같이, 상기 수열모듈(120)의 상방에는 이격하여 위로 볼록한 집광거울(151)을 더 포함할 수 있다.According to another embodiment of the present invention, as shown in FIG. 2B, the condensing mirror 151 may further include a condensing mirror 151 which is convex upward from the upper side of the hydrothermal module 120.

상기 집광거울(151)은 수직 단면이 대략 쌍곡선 또는 타원곡선으로 위로 볼록한 속이 빈 반구 형상일 수 있으며, 상기 집광거울(151)은 상기 반사판(141)에 의해 반사되는 태양광의 광경로 상에 위치하여, 상기 집광거울(151)은 상기 반사판(141)에서 반사된 태양광이 외부로 유출되는 것을 재차 수렴하고 이를 상기 수열모듈(120)로 반사시켜, 상기 커버(150) 밖으로 버려질 수 있는 태양에너지를 재차 활용할 수 있다.The condensing mirror 151 may be in the form of a hollow hemispherical shape having a vertical cross section that is convex upward in an approximately hyperbolic or elliptic curve. The condensing mirror 151 is positioned on the optical path of the sunlight reflected by the reflection plate 141 The condensing mirror 151 reflects the sunlight reflected from the reflection plate 141 to the outside and reflects the reflected sunlight to the hydrothermal module 120 so that the solar energy Can be utilized again.

한편, 일반적으로 자가발전부(100)는 커버(150)가 지상에 노출되도록 지면상에 설치되게 되며, 지상에 노출된 상기 커버(150)는 최근 농도가 짙어진 미세먼지나 황사 등으로 외면이 반투명해져 상기 커버(150) 내측으로 태양광이 유입되는 것이 차단되어 열전모듈(110)의 발전 효율을 저해할 수 있다.Generally, the self-power generating unit 100 is installed on the ground so that the cover 150 is exposed on the ground, and the cover 150 exposed on the ground has an outer surface due to fine dust, So that the solar light is prevented from entering the inside of the cover 150, and the power generation efficiency of the thermoelectric module 110 can be reduced.

본 발명의 일 실시예에 따라, 도 3a에 도시한 바와 같이, 상기 커버(150)의 위를 지나가는 경로를 갖되 외면에는 다수의 미세공이 형성된 청소튜브(170)를 더 포함할 수 있다.According to one embodiment of the present invention, as shown in FIG. 3A, the cleaning tube 170 may further include a cleaning tube 170 having a path passing over the cover 150, and having a plurality of micropores formed on the outer surface thereof.

청소튜브(170)는 외면에는 상기 청소튜브(170) 내부에 흐름을 갖는 유체가 유출 가능한 크기의 미세공이 다수 형성되어, 청소튜브(170) 내부로부터 분출된 유체에 의해 상기 커버(150)의 외면에 쌓은 미세먼지나 황사 따위를 수세할 수 있도록 하는 것이 바람직하다.The outer surface of the cleaning tube 170 is formed with a number of micropores having a size capable of flowing a fluid having a flow inside the cleaning tube 170. The outer surface of the cleaning tube 170, It is desirable to wash the fine dust or yellow dust accumulated in the water tank.

이때, 상기 청소튜브(170)가 돔 형 커버(150)의 가운데 정점을 지나가는 외경을 따르는 경로를 갖는 것이 바람직하다.At this time, it is preferable that the cleaning tube 170 has a path along the outer diameter passing the center vertex of the dome-shaped cover 150.

그러나 본 발명의 일 실시예에 따라 상기 청소튜브(170)가 상기 커버(150)의 위를 지나가는 경우에는, 상기 청소튜브(170)에 의해 수열모듈(120) 및/또는 열전모듈(110)에 전달되는 태양광이 가려질 수 있기 때문에, 본 발명의 또 다른 실시예에 따라, 상기 청소튜브(170)는 상기 커버(150)의 하단부 외주면을 따라 배치되도록 설치될 수 있다(도 3b 참조).However, according to an embodiment of the present invention, when the cleaning tube 170 passes over the cover 150, the cleaning tube 170 may be attached to the heat generating module 120 and / or the thermoelectric module 110 According to another embodiment of the present invention, the cleaning tube 170 may be installed so as to be disposed along the outer peripheral surface of the lower end of the cover 150 (see FIG. 3B).

이 경우, 상기 청소튜브(170) 외면에 형성된 미세공은 커버(150)와 접하는 면을 향하여 유체가 분출되도록 상방과 하방에 형성되는 것이 바람직하다.In this case, it is preferable that the micro pores formed on the outer surface of the cleaning tube 170 are formed above and below to spray the fluid toward the surface contacting the cover 150.

한편, 상기 청소튜브(170)의 일 단(171)은, 도 4a에 도시한 바와 같이, 상기 냉각로(131) 상의 일 분지점(1311)과 연결될 수 있으며, 상기 청소튜브(170)로 냉각수를 유입시키기 위한 상기 분지점(1311)의 위치는 바람직하게, 도 4a에 도시한 바와 같이, 상기 수냉모듈(130)과 인접한 위치에 있는 것이 바람직하다.4A, the one end 171 of the cleaning tube 170 may be connected to the one-minute point 1311 on the cooling path 131, It is preferable that the position of the branch point 1311 for introducing the cooling water is located at a position adjacent to the water cooling module 130 as shown in FIG.

왜냐하면, 상기 커버(150) 내 온도를 떨어뜨리지 않도록 하기 위해 상기 청소튜브(170)의 미세공에서 유출되는 유체의 온도가 가급적 높은 것이 바람직하며, 상기 냉각로(131) 내의 냉각수의 온도 분포를 볼 때, 상기 냉각로(131) 중 수냉모듈(130)과 인접한 곳이 지면과 가까워 온도가 상대적으로 높기 때문이다.It is preferable that the temperature of the fluid flowing out of the micropore of the cleaning tube 170 is as high as possible so as not to drop the temperature in the cover 150, Cooling module 131 is close to the ground, and the temperature is relatively high.

이때, 상기 청소튜브(170)의 타 단(172)은 막혀 있을 수 있으나, 상기 청소튜브(170) 내로 공급된 냉각수의 일부를 상기 냉각로(131)로 회수하기 위해, 상기 청소튜브(170)의 타 단은 상기 냉각로(131)의 또 다른 분지점(1312)과 연결되는 것이 바람직하다. 다만, 상기 청소튜브(170) 내 냉각수를 회수하기 위해 상기 청소튜브(170)와 상기 냉각로(131) 간의 분지점(1312)은 체크밸브를 포함하여, 상기 냉각로(131) 내의 냉각수가 상기 청소튜브(170)로 역류하지 않도록 흐름을 제어하는 것이 바람직하다.At this time, the other end 172 of the cleaning tube 170 may be blocked. However, in order to recover a part of the cooling water supplied into the cleaning tube 170 to the cooling path 131, It is preferable that the other end of the cooling passage 131 is connected to another branch point 1312 of the cooling passage 131. A branch point 1312 between the cleaning tube 170 and the cooling passage 131 may include a check valve to allow the cooling water in the cooling passage 131 to flow into the cleaning tube 170, It is preferable to control the flow so as not to flow back into the cleaning tube 170.

그리고 상기 냉각로(131) 내의 냉각수가 상기 청소튜브(170)로의 유입을 제어하기 위해, 상기 청소튜브(170)의 상기 냉각로(131)측 단부에는 개폐밸브(미도시)가 포함될 수 있다.An opening / closing valve (not shown) may be included at an end of the cleaning tube 170 on the side of the cooling path 131 in order to control the flow of cooling water in the cooling path 131 into the cleaning tube 170.

상기 개폐밸브는 커버(150) 외면의 수세를 제어하기 위한 제어부(미도시)에 의해 동작하여, 기 설정된 시각이나 일정 주기나 임의의 제어신호에 의해 개방될 수 있다. 이때, 상대적으로 수압이 높은 상기 냉각로(131)에서 수압이 낮은 상기 청소튜브(170)로 냉각수가 유입되어, 상기 커버(150)의 외면은 냉각수에 의해 수세될 수 있다.The on / off valve may be operated by a control unit (not shown) for controlling the flushing of the outer surface of the cover 150, and may be opened by a preset time or a predetermined period or an arbitrary control signal. At this time, cooling water flows into the cleaning tube 170 having a low water pressure in the cooling path 131 having a relatively high water pressure, so that the outer surface of the cover 150 can be washed with cooling water.

또한, 상기 냉각로(131) 내부의 냉각수는 전술한 바와 같이, 상기 청소튜브(170)의 미세공을 통해 외부로 유출되어, 상기 냉각로(131) 내 냉각수의 양이 줄어드는 것을 방지하기 위해, 상기 냉각로(131)에는 냉각수를 공급하는 원수(132)와 연결되는 원수공급분지점(1313)을 가질 수 있다.In order to prevent the cooling water in the cooling passage 131 from flowing out to the outside through the fine holes of the cleaning tube 170 and to reduce the amount of the cooling water in the cooling passage 131, The cooling passage 131 may have a raw water supply point 1313 connected to raw water 132 for supplying cooling water.

이때, 상기 냉각로(131) 내 냉각수 압력이 소정 압력 이하로 낮아질 경우 상대적으로 수압이 높은 원수(132)가 상기 냉각로(131) 내로 유입될 수 있도록 상기 원수공급분지점(1313)은 체크밸브를 포함할 수 있다. 이를 위해 상기 원수공급분지점(1313)과 원수(132) 사이에는 상기 원수를 일정 압력으로 상기 냉각로(131)를 향하여 가압하기 위한 펌프(미도시)를 더 포함할 수 있다.In this case, when the cooling water pressure in the cooling path 131 is lowered to a predetermined pressure or less, the raw water supply point 1313 may be connected to the check valve 131 so that the raw water 132 having relatively high water pressure can be introduced into the cooling path 131 . For this purpose, a pump (not shown) may be further provided between the raw water supply point 1313 and the raw water 132 to pressurize the raw water toward the cooling path 131 with a predetermined pressure.

이와 달리 도 4b에 도시한 바와 같이, 본 발명의 또 다른 실시예에 따라, 상기 청소튜브(170)의 일단 또는 양단은, 상기 냉각로(131)와 연결되지 않고, 상기 원수(132)와 직접 연결될 수 있다.4B, according to another embodiment of the present invention, one end or both ends of the cleaning tube 170 may be directly connected to the raw water 132 without being connected to the cooling path 131, Can be connected.

그리고 이 경우 상기 청소튜브(170)에 형성된 미세공을 통해 배출되는 원수(132)를 제어하기 위해, 상기 원수(132)에서 상기 청소튜브(170)로 연결된 배관 상에 개폐밸브(173)가 구비될 수 있다.In this case, an open / close valve 173 is provided on the pipe connected to the cleaning tube 170 from the raw water 132 to control the raw water 132 discharged through the micro pores formed in the cleaning tube 170 .

상기 개폐밸브는 커버(150) 외면의 수세를 제어하기 위한 제어부(미도시)에 의해 동작하여, 기 설정된 시각이나 일정 주기나 임의의 제어신호에 의해 개방되어, 상기 원수(132)에서 상기 청소튜브(170)로 청소수가 유입되어, 상기 커버(150)의 외면은 청소수에 의해 수세될 수 있다.The open / close valve is operated by a control unit (not shown) for controlling the washing of the outer surface of the cover 150 and is opened by a predetermined time or a predetermined period or an arbitrary control signal, The cleaning water is introduced into the cover 170 and the outer surface of the cover 150 may be washed with the cleaning water.

또 상기 원수(132)와 상기 청소튜브(170) 사이에는 상기 원수를 일정 압력으로 상기 청소튜브(170)를 향하여 가압하기 위한 펌프(미도시)를 더 포함할 수 있다.Further, a pump (not shown) may be further provided between the raw water 132 and the cleaning tube 170 to press the raw water toward the cleaning tube 170 with a predetermined pressure.

한편, 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 전열모듈과 상하부의 수열 및 수냉모듈 간의 접하는 부분을 나타낸 도면이다.FIG. 5 is a view showing a contact portion between the heat transfer module and upper and lower hydrothermal and water cooling modules according to an embodiment of the present invention.

도 5에 도시한 바와 같이, 상기 열전모듈(110)의 열원부 표면은, 일정 패턴으로 이루어진 제1 돌출부(1101)를 구비하되, 상기 수열모듈(120)의 상기 열원부와 마주하는 면은, 상기 열원부의 패턴과 맞물리도록 상응하는 패턴으로 이루어진 제2 돌출부(1201)를 구비할 수 있다.5, the surface of the heat source unit of the thermoelectric module 110 is provided with a first protrusion 1101 having a predetermined pattern, and the surface of the heat receiver module 120, which faces the heat source unit, And a second protrusion 1201 having a corresponding pattern so as to be engaged with the pattern of the heat source unit.

이와 상응하여, 상기 열전모듈(110)의 냉원부 표면(1101) 역시, 일정 패턴으로 이루어진 제3 돌출부를 구비하되, 상기 수냉모듈(130)의 상기 냉원부와 마주하는 면(1301)도 상기 냉원부 표면의 패턴과 맞물리도록 상응하는 패턴으로 이루어진 제4 돌출부(1102)를 구비할 수 있다.The cooling surface 1101 of the thermoelectric module 110 also has a third protrusion formed in a predetermined pattern so that the surface 1301 of the water cooling module 130, And a fourth protrusion 1102 made of a corresponding pattern so as to be engaged with the pattern of the surface of the circular portion.

이렇게 상기 수열모듈(120)을 통해 상기 열전모듈(110)에 열을 전달하는 효율을 높이거나, 또는 상기 수냉모듈(130)을 통해 상기 열전모듈(110)에 냉기를 전달하는 효율을 높이기 위해, 상기 열전모듈(110)을 중심으로 마주하는 접촉면을 넓히는 것이 바람직하며, 이에 따라 각 접촉면을 중심으로 맞물리도록 서로 마주하는 면에는 적어도 하나의 돌출부에 의해 소정의 패턴이 형성되는 것이 바람직하다.In order to increase the efficiency of transferring heat to the thermoelectric module 110 through the thermoelectric module 120 or to increase the efficiency of transferring the cool air to the thermoelectric module 110 through the water cooling module 130, It is preferable that a contact surface facing the thermoelectric module 110 is widened so that a predetermined pattern is formed by at least one protrusion on the surfaces facing each other so as to be centered on each contact surface.

이상으로 본 발명의 바람직한 실시예를 도면을 참고하여 상세하게 설명하였다. 본 발명의 설명은 예시를 위한 것이며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 쉽게 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다.The preferred embodiments of the present invention have been described in detail with reference to the drawings. It will be understood by those of ordinary skill in the art that various changes in form and details may be made therein without departing from the spirit and scope of the present invention as defined by the appended claims.

따라서, 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미, 범위 및 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.Accordingly, the scope of the present invention is defined by the appended claims rather than the foregoing detailed description, and all changes or modifications derived from the meaning, range, and equivalence of the claims are included in the scope of the present invention Should be interpreted.

100: 자가발전부 100a~100e: 자가발전부
110: 열전모듈 120: 수열모듈
130: 수냉모듈 131: 냉각로
1311, 1312: 제1 분지점 1313: 제2 분지점
132: 원수 141: 반사판
142: 단열부재 150: 커버
151: 집광거울 161: 축전지
162: 상용전지 170: 청소튜브
171, 172: 청소튜브 말단부 173: 개폐밸브
210, 220: 조명기
100: Self-Powered Parts 100a to 100e:
110: thermoelectric module 120:
130: Water cooling module 131: Cooling furnace
1311, 1312: 1st minute branch 1313: 2nd minute branch
132: Raw water 141: Reflector
142: Heat insulating member 150: Cover
151: condenser mirror 161: storage battery
162: commercial battery 170: cleaning tube
171, 172: cleaning tube end portion 173: opening / closing valve
210, 220: illuminator

Claims (5)

지면상에 위치하여, 열원부와 냉원부의 양면 사이의 온도차에 의해 전력을 생산하는 열전모듈;
상기 열전모듈을 덮는 투명재질의 커버;
상기 열전모듈에 의해 발전되는 전기를 축전하기 위한 축전지;
상기 축전지에 의해 공급된 전력을 이용하여 조명을 제공하는 조명기;
상기 열원부와 접하되, 내부에 가열수가 수용되어 진공 및 기밀 상태를 유지하고 있는 수열모듈;
상기 냉원부와 접하되, 내부에 냉각수가 수용된 수냉모듈;
상기 열전모듈을 중심으로 오목하게 기울어져 태양광을 상기 수열모듈로 집광시키기 위한 반사판;
상기 커버 내 상기 수열모듈의 상방에는 이격하여 설치된 위로 볼록한 집광거울 - 상기 집광거울은 상기 반사판에 의해 반사되는 태양광의 광경로 상에 위치하여, 상기 반사판에서 반사된 태양광을 재차 수렴하여 상기 수열모듈로 반사시킴 -; 및
상기 반사판의 이면에서, 상기 커버 내 열을 지하로 전달되는 것을 차단하기 위한 단열부재;
를 포함하고,
상기 열전모듈은, 태양광에 의해 직접적으로 또는 상기 커버 내 이루어진 집열을 통해 간접적으로 가열된 상기 수열모듈과 지열에 의해 냉각된 상기 수냉모듈에 의해 발생하는 온도차로 전력을 생산하는 것을 특징으로 하는 열전모듈을 이용한 조명기.
A thermoelectric module positioned on the ground to produce electric power by a temperature difference between both surfaces of the heat source and the cold source;
A transparent cover covering the thermoelectric module;
A battery for storing electricity generated by the thermoelectric module;
An illuminator for providing illumination using power supplied by the battery;
A hydrothermal module in contact with the heat source portion, wherein the heat receiving module receives heating water therein and maintains vacuum and airtightness;
A water cooling module in contact with the cold portion and containing cooling water therein;
A reflecting plate for tilting concavely with respect to the thermoelectric module to condense sunlight to the heat-generating module;
A condensing mirror which is convex upwardly disposed above the heat-receiving module in the cover, the condensing mirror being located on an optical path of the sunlight reflected by the reflection plate and converging sunlight reflected by the reflection plate again, - reflection; And
A heat insulating member on the back surface of the reflection plate for blocking transmission of the heat in the cover to the underground;
Lt; / RTI >
Wherein the thermoelectric module produces electric power at a temperature difference generated by the hydrothermal module indirectly heated by the sunlight or indirectly heated by the solar heat generated by the cover and the water cooled module cooled by the geothermal heat, Illuminator using module.
제 1 항에 있어서,
양단 각각은 상기 수냉모듈의 양측면 각각에 상기 냉각수가 유출입가능하도록 연결되어 유로를 형성하되, 적어도 일부가 지하에 매립되어 내부의 상기 냉각수를 지열로 냉각시키는 냉각로;
를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 열전모듈을 이용한 조명기.
The method according to claim 1,
Cooling modules connected to the opposite sides of the water-cooling module such that the cooling water flows in and out of the water cooling module, respectively, so that at least a part thereof is buried in the ground to cool the cooling water therein;
Further comprising a thermoelectric module.
제 2 항에 있어서,
상기 커버의 위를 지나가는 경로를 형성하되, 외면에 미세공이 다수 형성된 청소튜브;
를 더 포함하되,
상기 청소튜브의 상기 미세공을 통해 원수가 외부로 유출되어 상기 커버의 외면을 수세하는 것을 특징으로 하는 열전모듈을 이용한 조명기.
3. The method of claim 2,
A cleaning tube forming a path passing over the cover, the cleaning tube having a plurality of micropores on an outer surface thereof;
Further comprising:
And water is discharged to the outside through the micropores of the cleaning tube to wash the outer surface of the cover.
삭제delete 제 1 항에 있어서,
상기 열전모듈의 열원부의 표면은, 일정 패턴으로 이루어진 제1 돌출부를 구비하되,
상기 수열모듈의 상기 열원부와 마주하는 면은, 상기 열원부의 패턴과 맞물리도록 상응하는 패턴으로 이루어진 제2 돌출부를 구비하는 것을 특징으로 하는 열전모듈을 이용한 조명기.
The method according to claim 1,
Wherein a surface of the heat source part of the thermoelectric module has a first protrusion formed in a predetermined pattern,
Wherein a surface of the heat-generating module facing the heat source unit has a second protrusion formed in a corresponding pattern so as to be engaged with the pattern of the heat source unit.
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