KR102245102B1 - Thermoelectric generator - Google Patents

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Abstract

The proposed technology relates to a thermoelectric generator and, more specifically, to a pipe-attached prefabricated thermoelectric generator which can be mounted on and removed from a surface of a pipe in which exhaust gas or compressed air with high temperature is transferred in a heat treating furnace of a power plant. Moreover, the thermoelectric generator comprises a plurality of thermoelectric modules disposed to be spaced apart from each other at a predetermined angle along an outer diameter surface of the pipe.

Description

열전발전장치{Thermoelectric generator}Thermoelectric generator {Thermoelectric generator}

제안기술은 열전발전장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 발전소의 열처리로에서 배기가스 또는 고온의 압축 공기가 이송되는 배관의 표면에 장착 및 탈착되는 배관 부착형 조립식 열전발전장치에 관한 발명이다.The proposed technology relates to a thermoelectric power generation device, and more particularly, an invention of a pipe-attached prefabricated thermoelectric power generation device that is mounted and detached from the surface of a pipe through which exhaust gas or high-temperature compressed air is transported from a heat treatment furnace of a power plant.

최근 지구 온난화 기상 이변 등으로 인한 자연재해를 방지하고자 이산화탄소의 배출 규제가 강화되고 있고, 이와 함께 청정에너지의 수요가 증가하면서 열전발전장치 등이 개발되고 있다.Recently, in order to prevent natural disasters caused by global warming, extreme weather, etc., carbon dioxide emission regulations have been strengthened, and as the demand for clean energy increases, thermoelectric power generation devices and the like are being developed.

일반적으로, 열전발전장치는 무공해 에너지 재생이 가능하고, 기존 발전기에서 필연적으로 발생하는 소음이 없으며, 기계 접촉에 의한 부품마멸이 없어 수명이 길고 신뢰성이 높을 뿐 아니라, 각종 산업의 폐열과 자연에너지를 이용하여 전기를 얻을 수 있기 때문에 유지비가 거의 들지 않고 환경을 해치지 않으면서 에너지를 효율적으로 이용할 수 있다.In general, thermoelectric power generation devices are capable of regenerating pollution-free energy, and there is no noise inevitably generated from existing generators, and there is no wear of parts due to mechanical contact, so the lifespan is long and reliability is high, as well as waste heat and natural energy of various industries. Since electricity can be obtained by using it, it is possible to efficiently use energy without incurring maintenance costs and harming the environment.

이와 같은 열전발전장치는 열전소자를 이용하여 열에너지를 전기에너지로 변환시키며, 소각로나 각종 산업 설비, 자동차 등에서 발생하는 폐열이나 태양열, 지열과 같은 자연에너지 등을 이용하여 전력을 생산할 수 있다.Such a thermoelectric generator converts thermal energy into electric energy using a thermoelectric element, and can generate electric power by using waste heat generated from incinerators, various industrial facilities, automobiles, etc., solar heat, and natural energy such as geothermal heat.

이러한 열전발전장치가 배관의 표면에 조립되는 경우, 열전발전장치와 배관의 면접촉이 이루어지게 되는데, 대부분의 배관은 표면이 곡면으로 되어 있기 때문에 열전발전장치와 배관 사이의 밀착이 어려우며, 이로 인해 열전발전장치와 배관 사이의 접촉저항을 감소시키기 어려운 문제가 있었다.When such a thermoelectric generator is assembled on the surface of a pipe, surface contact between the thermoelectric generator and the pipe is made.Since most of the pipes have a curved surface, it is difficult to close contact between the thermoelectric generator and the pipe. There is a problem in that it is difficult to reduce the contact resistance between the thermoelectric generator and the pipe.

한국공개특허 제10-2002-0037964호Korean Patent Publication No. 10-2002-0037964

본 발명은 상기와 같은 문제를 해결하기 위해 발명된 것으로서, 배관에 열전발전장치 장착 시 배관과 열전발전모듈이 밀착되도록 구성하여 배관과 열전발전모듈 사이의 접촉저항을 감소시키는데 목적이 있다.The present invention has been invented to solve the above problems, and has an object to reduce the contact resistance between the pipe and the thermoelectric power module by configuring the pipe and the thermoelectric power module to be in close contact when the thermoelectric power generator is mounted on the pipe.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 열전발전장치에 있어서,In the thermoelectric power generation apparatus of the present invention for achieving the above object,

고온의 압축 공기가 이송되는 배관에 장착되어 배관의 표면으로 방사되는 폐열을 회수하는 열전발전장치에 있어서,In the thermoelectric power generation device that is mounted on a pipe through which high-temperature compressed air is transferred and recovers waste heat radiated to the surface of the pipe,

배관의 외경면을 따라 서로 일정 각도 이격되어 배치되는 복수 개의 열전발전모듈로 구성되고, It is composed of a plurality of thermoelectric power modules arranged at a certain angle apart from each other along the outer diameter surface of the pipe,

어느 하나의 열전발전모듈과 다른 하나의 열전발전모듈은 로드엔드베어링(rod end bearing)에 의해 서로 결합되며,One thermoelectric power module and the other thermoelectric power module are coupled to each other by a rod end bearing,

로드엔드베어링에 의해 어느 하나의 열전발전모듈과 다른 하나의 열전발전모듈 사이의 각도가 조절되어 열전발전모듈의 접촉면이 배관의 외경면에 밀착 고정되는 것을 특징으로 한다.It is characterized in that the angle between one thermoelectric power module and the other thermoelectric power module is adjusted by the load end bearing so that the contact surface of the thermoelectric power module is closely fixed to the outer diameter surface of the pipe.

본 발명에 따르면, 배관에 열전발전장치 장착 시 고온부 플레이트의 하면 형상에 따라 배관과 열전발전모듈이 밀착되도록 구성하여 배관과 열전발전모듈 사이의 접촉저항을 감소시킬 수 있는 효과가 있다.According to the present invention, when the thermoelectric power generator is mounted on the pipe, the pipe and the thermoelectric power module are configured to be in close contact with each other according to the shape of the lower surface of the high-temperature part plate, thereby reducing contact resistance between the pipe and the thermoelectric power module.

도 1은 본 발명에 따른 열전발전모듈의 분해사시도.
도 2는 본 발명에 따른 열전발전모듈의 조립도.
도 3은 본 발명에 따른 제1링크블록 및 힌지블록의 상세도.
도 4는 본 발명에 따른 제2링크블록 및 로드엔드베어링의 상세도.
도 5는 본 발명에 따른 전선체결유닛의 조립도.
도 6은 본 발명에 따른 전선체결유닛의 개념도.
도 7은 가압 플레이트에 가해지는 하중에 따른 단위 모듈 발전량 결과 그래프.1 is an exploded perspective view of a thermoelectric power module according to the present invention.
Figure 2 is an assembly view of the thermoelectric power module according to the present invention.
3 is a detailed view of a first link block and a hinge block according to the present invention.
4 is a detailed view of a second link block and a load end bearing according to the present invention.
Figure 5 is an assembly view of the wire fastening unit according to the present invention.
Figure 6 is a conceptual diagram of the wire fastening unit according to the present invention.
7 is a graph of the result of unit module power generation according to the load applied to the pressing plate.

상술한 본 발명의 특징 및 효과는 첨부된 도면과 관련한 다음의 상세한 설명을 통하여 보다 분명해 질 것이며, 그에 따라 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 기술적 사상을 용이하게 실시할 수 있을 것이다. 본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는바, 특정 실시 예들을 도면에 예시하고 본문에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명을 특정한 개시형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 The features and effects of the present invention described above will become more apparent through the following detailed description in connection with the accompanying drawings, and accordingly, those of ordinary skill in the technical field to which the present invention pertains can easily implement the technical idea of the present invention. I will be able to. Since the present invention can make various changes and have various forms, specific embodiments will be illustrated in the drawings and described in detail in the text. However, this is not intended to limit the present invention to a specific form of disclosure, it should be understood to include all changes, equivalents, or substitutes included in the spirit and scope of the present invention.

것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다.As such, it is not intended to limit the present invention.

이하, 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부도면을 참조하여 상세히 설명한다. Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

본 발명은 열전발전장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 발전소의 열처리로에서 배기가스 또는 고온의 압축 공기가 이송되는 배관의 표면에 장착 및 탈착되는 배관 부착형 조립식 열전발전장치에 관한 발명이다.The present invention relates to a thermoelectric generator, and more particularly, to a pipe-attached prefabricated thermoelectric power generator that is mounted on and detached from the surface of a pipe through which exhaust gas or high-temperature compressed air is transported from a heat treatment furnace of a power plant.

도 1에는 본 발명에 따른 열전발전모듈의 분해사시도가 도시되어 있고, 도 2에는 본 발명에 따른 열전발전모듈의 조립도가 도시되어 있다.1 is an exploded perspective view of the thermoelectric power module according to the present invention, and Figure 2 is an assembly view of the thermoelectric power module according to the present invention.

고온의 압축 공기가 이송되는 배관에 장착되어 배관의 표면으로 방사되는 폐열을 회수하는 본 발명의 열전발전장치는 상기 배관의 외경면을 따라 서로 일정 각도 이격되어 배치되는 복수 개의 열전발전모듈로 구성되고, 상기 복수 개의 열전발전모듈 중 어느 하나의 열전발전모듈과 상기 어느 하나의 열전발전모듈과 밀접하는 다른 하나의 열전발전모듈은 로드엔드베어링(rod end bearing)(62)에 의해 서로 결합된다.The thermoelectric power generation device of the present invention for recovering waste heat radiated to the surface of the pipe by being mounted on a pipe through which high-temperature compressed air is transported is composed of a plurality of thermoelectric power modules disposed at a certain angle apart from each other along the outer diameter surface of the pipe. , Any one of the plurality of thermoelectric power modules and the other thermoelectric power module in close contact with the one thermoelectric power module are coupled to each other by a rod end bearing 62.

상기 열전발전모듈은, 하면이 상기 접촉면이 되는 고온부 플레이트(2)와, 상기 고온부 플레이트(2)의 상면에 적층되는 열전발전소자(8)와, 상기 열전발전소자(8)의 상면에 적층되는 수냉 블록(10)과, 상기 수냉 블록(10)의 상면에 적층되는 가압 플레이트(16)와, 상기 가압 플레이트(16)의 상면에 적층되는 링크 플레이트(26)와, 상기 링크 플레이트(26)의 폭방향 일측에 결합되는 제1링크블록(34)과, 상기 링크 플레이트(26)의 폭방향 타측에 결합되는 제2링크블록(54)을 포함하여 구성된다.The thermoelectric power module includes a high-temperature plate (2) having a lower surface serving as the contact surface, a thermoelectric power generating element (8) stacked on the upper surface of the high-temperature portion plate (2), and a top surface of the thermoelectric power generating element (8). The water cooling block 10, the pressure plate 16 stacked on the upper surface of the water cooling block 10, the link plate 26 stacked on the upper surface of the pressure plate 16, and the link plate 26 A first link block 34 coupled to one side in the width direction and a second link block 54 coupled to the other side in the width direction of the link plate 26 are included.

먼저, 상기 고온부 플레이트(2)는 상기 열전발전소자(8)의 단면적보다 큰 단면적을 갖는 것으로, 일반적으로 사각의 플레이트 형상으로 형성되며, 상면 중앙부에는 상기 열전발전소자(8)가 안착되는 안착홈(4)이 형성된다. First, the high-temperature portion plate 2 has a cross-sectional area larger than that of the thermoelectric power element 8, and is generally formed in a rectangular plate shape, and a seating groove in which the thermoelectric power element 8 is seated in the center of the upper surface. (4) is formed.

상기 안착홈(4)에 안착되는 상기 열전발전소자(8)는 복수 개일 수 있으며, 상기 안착홈(4)에 안착되는 상기 열전발전소자(8)가 복수 개인 경우, 상기 열전발전소자(8)는 서로 평행하게 배치되어 서로 직렬 연결된다.There may be a plurality of thermoelectric power elements 8 seated in the seating groove 4, and when there are a plurality of thermoelectric power elements 8 seated in the seating groove 4, the thermoelectric power element 8 Are placed parallel to each other and connected in series with each other.

상기 고온부 플레이트(2)의 상면에서 상기 안착홈(4)의 폭방향(상기 배관의 둘레방향) 양측 각각에는 상기 가압 플레이트(16)와의 연결을 위한 고온부 볼트결합부(6)가 형성된다.On the upper surface of the high temperature part plate 2, at both sides of the mounting groove 4 in the width direction (circumferential direction of the pipe), a high temperature part bolt coupling part 6 for connection with the pressure plate 16 is formed.

상기 볼트결합부는 상기 고온부 플레이트(2)의 상면으로부터 하면을 향해 수직하여 형성되는 일정 깊이의 홈 형상으로 형성되며, 내경면에는 나사산이 형성된다.The bolted portion is formed in a groove shape having a predetermined depth perpendicular to the lower surface from the upper surface of the high temperature portion plate 2, and a thread is formed on the inner diameter surface.

상기 볼트결합부는 상기 고온부 플레이트(2)의 길이방향으로 서로 일정 간격 이격되어 복수 개 형성된다.A plurality of bolted portions are formed at predetermined intervals apart from each other in the longitudinal direction of the high temperature portion plate 2.

상기 고온부 플레이트(2)의 하면은 상기 배관의 외경면에 접촉되는 접촉면이 되며, 상기 고온부 플레이트(2)의 접촉면은 상기 배관의 둘레방향으로 일정 곡률을 갖도록 형성된다. 상기 고온부 플레이트(2)는 열전도도가 높은 재질인 구리, 알루미늄 등으로 형성될 수 있다.The lower surface of the high temperature plate 2 becomes a contact surface in contact with the outer diameter surface of the pipe, and the contact surface of the high temperature plate 2 is formed to have a certain curvature in the circumferential direction of the pipe. The high temperature part plate 2 may be formed of copper, aluminum, or the like, which is a material having high thermal conductivity.

상기 접촉면의 곡률은 상기 배관의 곡률과 서로 동일하게 형성될 수 있으며, 상기 접촉면의 곡률에 의해 상기 열전발전모듈이 상기 배관에 보다 더 밀착될 수 있다.The curvature of the contact surface may be formed equal to the curvature of the pipe, and the thermoelectric power module may more closely contact the pipe by the curvature of the contact surface.

상기 수냉 블록(10)은 상기 열전발전소자(8)와 동일한 폭방향 길이를 갖도록 형성된다. 상기 열전발전소자(8)의 상측으로 상기 수냉블록이 적층될 때, 상기 수냉 블록(10)의 폭방향 중심선과 상기 열전발전소자(8)의 폭방향 중심선은 서로 일치하게 된다.The water cooling block 10 is formed to have the same length in the width direction as the thermoelectric power element 8. When the water cooling block is stacked above the thermoelectric power element 8, the center line in the width direction of the water cooling block 10 and the center line in the width direction of the thermoelectric power element 8 coincide with each other.

상기 수냉 블록(10)은 길이방향으로 상기 열전발전소자(8) 및 상기 고온부 플레이트(2), 상기 링크 플레이트(26), 상기 가압 플레이트(16) 보다 긴 길이를 갖도록 형성된다. 상기 열전발전모듈의 결합 시 상기 수냉 블록(10)은 길이방향 양단이 각각 일정 길이 돌출되는 형상으로 결합된다.The water cooling block 10 is formed to have a length longer than that of the thermoelectric power element 8, the high temperature plate 2, the link plate 26, and the pressure plate 16 in the longitudinal direction. When the thermoelectric power module is coupled, the water cooling block 10 is coupled in a shape in which both ends in the longitudinal direction protrude a predetermined length.

이는 상기 열전발전모듈의 결합이 완료되었을 때, 상기 수냉 블록(10)의 돌출된 양단 중 일단의 상면에는 상기 수냉 블록(10)에 물을 넣기 위한 물의 유입구(14)를 형성하고, 타단의 상면에는 상기 수냉 블록(10)으로부터 물을 토출시키기 위한 물의 토출구(12)를 형성하기 위함이다.This means that when the coupling of the thermoelectric power module is completed, a water inlet 14 is formed on the upper surface of one of the protruding ends of the water cooling block 10 to put water into the water cooling block 10, and the upper surface of the other end It is to form a water discharge port 12 for discharging water from the water cooling block 10.

상기 수냉 블록(10)은 고온부와 저온부 사이의 열전달을 최소화하기 위해 상기 열전발전소자(8)의 면적과 동일한 크기로 적용될 수 있다.The water cooling block 10 may be applied to have the same size as the area of the thermoelectric power element 8 in order to minimize heat transfer between the high temperature portion and the low temperature portion.

상기 가압 플레이트(16)의 길이방향 길이는 상기 열전발전소자(8)의 길이방향 길이보다 길게 형성되는 것으로, 상기 가압 플레이트(16)의 하면 중앙부에는 길이방향 양단이 개방된 수냉 블록 삽입홈(18)이 형성된다.The lengthwise length of the pressure plate 16 is formed to be longer than that of the thermoelectric power element 8, and the water cooling block insertion groove 18 with both ends of the pressure plate 16 open in the central portion of the lower surface of the pressure plate 16 ) Is formed.

상기 수냉 블록(10)과 상기 가압 플레이트(16) 사이에는 상기 수냉 블록(10)의 대류 열 교환으로 인한 냉각손실을 최소화시키기 위해 단열재(78)가 적층된다.An insulating material 78 is stacked between the water cooling block 10 and the pressure plate 16 to minimize cooling loss due to convective heat exchange of the water cooling block 10.

이에 따라, 상기 수냉 블록(10) 내부 물(냉각수)의 온도 상승을 막아 상기 열전발전소자(8) 내부의 온도차를 유지할 수 있으며, 따라서 상기 열전발전모듈의 성능 저하를 막을 수 있게 된다.Accordingly, it is possible to prevent an increase in temperature of the water (coolant) inside the water cooling block 10 to maintain a temperature difference inside the thermoelectric power element 8, and thus, it is possible to prevent performance degradation of the thermoelectric power module.

상기 수냉 블록 삽입홈(18)의 폭은 상기 수냉 블록(10)의 폭과 동일한 길이로 형성되어 상기 수냉 블록(10)과 상기 가압 플레이트(16)의 결합 시 상기 수냉 블록 삽입홈(18)에 상기 수냉 블록(10)의 상단 일정 길이 부분이 삽입된다.The width of the water cooling block insertion groove 18 is formed to have the same length as the width of the water cooling block 10 so that when the water cooling block 10 and the pressure plate 16 are coupled, the water cooling block insertion groove 18 A predetermined length portion of the top of the water cooling block 10 is inserted.

상기 가압플레이트에서 상기 수냉 블록 삽입홈(18)의 폭방향 양측 각각에는 상기 고온부 플레이트(2)와의 연결을 위한 가압 볼트결합부(20)가 형성된다. In the pressure plate, pressure bolt coupling portions 20 for connection with the high temperature portion plate 2 are formed at both sides of the water cooling block insertion groove 18 in the width direction.

상기 가압 볼트결합부(20)는 상기 가압 플레이트(16)의 길이방향으로 일정 간격 이격되어 복수 개 형성된다. 이때, 상기 가압 플레이트(16)의 일측에 형성된 상기 가압 볼트결합부(20)의 개수는 상기 고온부 플레이트(2)의 일측에 형성된 상기 고온부 볼트결합부(6)의 개수와 동일하며, 상기 가압 플레이트(16)의 일측에 형성된 어느 하나의 가압 볼트결합부(20)와 다른 하나의 가압 볼트결합부(20) 사이의 간격은 상기 고온부 플레이트(2)의 일측에 형성된 어느 하나의 고온부 볼트결합부(6)와 다른 하나의 고온부 볼트결합부(6) 사이의 간격은 동일하게 형성된다.A plurality of the pressing bolt coupling portions 20 are formed at predetermined intervals in the longitudinal direction of the pressing plate 16. At this time, the number of the pressure bolting portions 20 formed on one side of the pressure plate 16 is the same as the number of the high temperature bolting portions 6 formed on one side of the high temperature portion plate 2, and the pressure plate The spacing between any one pressing bolt coupling part 20 formed on one side of (16) and the other pressing bolt coupling part 20 is formed on one side of the high temperature part plate (2). The spacing between 6) and the other high-temperature bolted portion 6 is formed equally.

이러한 구성은 상기 가압 플레이트(16)의 타측에 형성된 상기 가압 볼트결합부(20)와 상기 고온부 플레이트(2)의 타측에 형성된 고온부 볼트결합부(6)에도 동일하게 적용된다.This configuration is equally applied to the pressure bolt coupling portion 20 formed on the other side of the pressure plate 16 and the high temperature bolt coupling portion 6 formed on the other side of the high temperature portion plate 2.

상기 가압 볼트결합부(20)는 상기 수냉 블록 삽입홈(18)과 간섭되지 않는다.The pressure bolt coupling part 20 does not interfere with the water cooling block insertion groove 18.

상기 가압 볼트결합부(20)는, 상기 가압 플레이트(16)의 상면으로부터 하면을 향해 수직하여 일정 깊이 형성되는 일정 직경의 볼트결합홈(22)과, 상기 볼트결합홈(22)의 바닥면에 형성되고 상기 볼트결합홈(22)과 동축이며 상기 볼트결합홈(22)의 직경보다 작은 직경을 갖는 볼트결합홀(24)을 포함하여 구성된다.The pressure bolt coupling portion 20, a bolt coupling groove 22 having a predetermined diameter formed vertically from the upper surface to the lower surface of the pressure plate 16 and a predetermined depth, and the bottom surface of the bolt coupling groove 22 It is formed and is configured to include a bolt coupling hole 24 coaxial with the bolt coupling groove 22 and having a diameter smaller than the diameter of the bolt coupling groove 22.

상기 고온부 플레이트(2)와 상기 가압 플레이트(16)는 상기 가압 플레이트(16)의 상면으로부터 상기 볼트결합홈(22)과 상기 볼트결합홀(24)을 차례로 관통하여 상기 고온부 볼트결합부(6)의 내경면에 나사결합되는 볼트에 의해 서로 결합된다.The high temperature portion plate 2 and the pressure plate 16 sequentially pass through the bolt coupling groove 22 and the bolt coupling hole 24 from the upper surface of the pressure plate 16, and the high temperature portion bolt coupling portion 6 They are joined to each other by bolts that are screwed to the inner diameter surface of.

이때, 상기 볼트의 헤드부는 상기 볼트결합홈(22)에 삽입된 상태가 되어 상기 가압 플레이트(16)의 상면으로 돌출되지 않는다. At this time, the head portion of the bolt is inserted into the bolt coupling groove 22 and does not protrude to the upper surface of the pressure plate 16.

상기 가압 플레이트(16)의 상측에 적층되는 상기 링크 플레이트(26)의 하면 중앙부에는 길이방향 양단이 개방된 가압 플레이트 삽입홈(28)이 형성된다.In the central portion of the lower surface of the link plate 26 stacked on the upper side of the pressing plate 16, a pressing plate insertion groove 28 with both ends open in the longitudinal direction is formed.

상기 가압 플레이트 삽입홈(28)의 폭은 상기 가압 플레이트(16)의 폭과 동일한 길이로 형성되어 상기 가압 플레이트(16)와 상기 링크 플레이트(26)의 결합 시 상기 가압 플레이트 삽입홈(28)에 상기 가압 플레이트(16)의 상단 일정 길이 부분이 삽입된다.The width of the pressing plate insertion groove 28 is formed to have the same length as the width of the pressing plate 16 so that when the pressing plate 16 and the link plate 26 are coupled, the pressing plate insertion groove 28 A predetermined length portion of the upper end of the pressure plate 16 is inserted.

상기 링크 플레이트(26)의 폭방향 중심선에는 상기 링크 플레이트(26)의 길이방향으로 서로 일정 간격 이격된 복수 개의 하중인가용 볼트홀(30)이 형성된다.A plurality of load-applying bolt holes 30 spaced apart from each other in the longitudinal direction of the link plate 26 are formed at the center line in the width direction of the link plate 26.

상기 링크 플레이트(26)의 상면으로부터 상기 하중인가용 볼트홀(30)을 관통한 하중인가용 볼트(32)의 하단은 상기 가압 플레이트(16)에 접촉되어 상기 가압 플레이트(16)를 상기 열전발전소자(8) 방향으로 가압하게 된다.The lower end of the load-applying bolt 32 that has passed through the load-applying bolt hole 30 from the upper surface of the link plate 26 is in contact with the pressing plate 16 to generate the thermoelectric power. It is pressed in the direction of the element 8.

상기 링크 플레이트(26)는 폭방향 중심선에 대해 대칭형상이 되도록 형성된다.The link plate 26 is formed to be symmetrical with respect to the center line in the width direction.

상기 링크 플레이트(26)와 상기 가압 플레이트(16)의 조립 시 상기 링크 플레이트(26)와 상기 가압 플레이트(16)를 차례로 관통하는 볼트에 의해 서로 결합되지만, 상기 볼트는 상기 열전발전모듈이 상기 배관에 장착된 후 제거될 수 있다. When assembling the link plate 26 and the pressure plate 16, the link plate 26 and the pressure plate 16 are combined with each other by bolts passing through the link plate 26 and the pressure plate 16 in order. Can be removed after being mounted on.

상기 열전발전모듈의 결합 시 상기 가압 플레이트 삽입홈(28)에 상기 가압 플레이트(16)가 삽입되어 있는 상태이기 때문에 상기 열전발전모듈의 각 구성 사이의 결합에 의해 상기 볼트를 제거하더라도 상기 링크 플레이트(26)와 상기 가압 플레이트(16) 사이의 결합은 해제되지 않는다.Since the pressure plate 16 is inserted into the pressure plate insertion groove 28 when the thermoelectric power module is coupled, the link plate ( The coupling between 26) and the pressure plate 16 is not released.

도 3에는 본 발명에 따른 제1링크블록(34) 및 힌지블록(42)의 상세도가 도시되어 있고, 도 4에는 본 발명에 따른 제2링크블록(54) 및 로드엔드베어링(62)의 상세도가 도시되어 있다.3 shows a detailed view of the first link block 34 and the hinge block 42 according to the present invention, and FIG. 4 shows the second link block 54 and the load end bearing 62 according to the present invention. A detailed view is shown.

상기 제1링크블록(34)은, 상기 제1링크블록(34)의 상면으로부터 하면을 향하여 형성되는 제1볼트결합홀(36)과, 상기 제1링크블록(34)의 양측면을 관통하며, 중심축이 상기 제1볼트결합홀(36)의 중심축과 수직인 힌지블록 결합홀(38)과, 상기 제1링크블록(34)의 상면으로부터 하면을 향하여 일정 깊이 형성되는 전선체결유닛 결합홀(40)을 포함하여 구성된다.The first link block 34 passes through a first bolt coupling hole 36 formed from an upper surface to a lower surface of the first link block 34 and through both sides of the first link block 34, A hinge block coupling hole 38 whose central axis is perpendicular to the central axis of the first bolt coupling hole 36, and a wire fastening unit coupling hole formed at a predetermined depth from the top to the bottom of the first link block 34 It is comprised of (40).

상기 제1볼트결합홀(36)은 상기 제1링크블록(34)의 길이방향으로 서로 일정 간격 이격되어 복수 개 형성될 수 있으며, 바람직하게는 도면에 도시된 바와 같이 3개 형성될 수 있다. A plurality of the first bolt coupling holes 36 may be formed at predetermined intervals apart from each other in the longitudinal direction of the first link block 34, and preferably three may be formed as shown in the drawing.

상기 제1볼트결합홀(36)이 복수 개 형성될 때, 상기 힌지블록 결합홀(38)은 상기 제1볼트결합홀(36)과 서로 간섭되지 않는다.When a plurality of first bolt coupling holes 36 are formed, the hinge block coupling holes 38 do not interfere with each other with the first bolt coupling holes 36.

상기 링크 플레이트(26)에는 제1포지션핀(74)이 복수 개 결합된다. 상기 제1포지션핀(74)은 상기 링크 플레이트(26)에 대한 상기 제1링크블록(34)의 위치 고정 시 사용되는 것으로, 상기 제1링크블록(34)은 상기 제1링크블록(34)과 상기 링크 플레이트(26)의 결합 시 상기 제1포지션핀(74)에 삽입되면서 상기 링크 플레이트(26)에 대한 결합 위치를 고정할 수 있게 된다.A plurality of first position pins 74 are coupled to the link plate 26. The first position pin 74 is used to fix the position of the first link block 34 with respect to the link plate 26, and the first link block 34 is the first link block 34 When the link plate 26 and the link plate 26 are coupled, the first position pin 74 is inserted into the first position pin 74 to fix the coupling position to the link plate 26.

상기 링크 플레이트(26)와 상기 제1링크블록(34)은 상기 제1링크블록(34)의 상면으로부터 상기 제1볼트결합홀(36)을 차례로 관통하여 상기 링크 플레이트(26)의 제1볼트결합홈(52)에 나사 결합되는 볼트에 의해 서로 결합된다.The link plate 26 and the first link block 34 sequentially pass through the first bolt coupling hole 36 from the upper surface of the first link block 34, and the first bolt of the link plate 26 They are coupled to each other by bolts screwed into the coupling groove (52).

상기 제1링크블록(34)의 일측에는 상기 링크 플레이트(26)의 일측을 향하여 개방된 ‘ㄷ’ 형상의 힌지블록(42)이 결합된다.One side of the first link block 34 is coupled to a hinge block 42 having a'C' shape that opens toward one side of the link plate 26.

상기 힌지블록(42)은 상기 제1링크블록(34)과 평행하게 위치하는 몸체부(44)와, 상기 몸체부(44)의 타단면에 형성되며, 상기 몸체부(44)의 타단면과 수직하도록 일정 깊이 형성되는 제1링크결합홈(미도시)과, 상기 몸체부(44)의 일단으로부터 상기 몸체부(44)와 수직하도록 일정 길이 연장되는 제1연장부(46)와, 상기 몸체부(44)의 타단으로부터 상기 몸체부(44)와 수직하도록 일정 길이 연장되는 제2연장부(48)와, 상기 배관의 길이방향 중심축과 평행하는 중심축을 갖도록 상기 제1연장부(46)를 관통하는 제1관통홀(50)과, 상기 제1관통홀(50)과 동축이며, 상기 제1관통홀(50)과 동일한 직경으로 상기 제2연장부(48)를 관통하여 형성되는 제2관통홀을 포함하여 구성된다.The hinge block 42 is formed on a body portion 44 positioned parallel to the first link block 34 and the other end surface of the body portion 44, and the other end surface of the body portion 44 A first link coupling groove (not shown) formed to be vertical to a certain depth, a first extension part 46 extending a certain length to be perpendicular to the body part 44 from one end of the body part 44, and the body The second extension portion 48 extending a predetermined length perpendicular to the body portion 44 from the other end of the portion 44, and the first extension portion 46 to have a central axis parallel to the central axis in the longitudinal direction of the pipe. A first through hole 50 penetrating through the first through hole 50, and coaxial with the first through hole 50, and formed through the second extension 48 with the same diameter as the first through hole 50 It consists of 2 through holes.

상기 제1링크블록(34)과 상기 힌지블록(42)은 상기 힌지블록 결합홀(38)을 관통한 후 상기 제1링크결합홈에 나사결합되는 볼트에 의해 서로 결합된다.The first link block 34 and the hinge block 42 are coupled to each other by bolts screwed into the first link coupling groove after passing through the hinge block coupling hole 38.

상기 힌지블록(42)은 상기 제1링크블록(34)의 길이방향으로 서로 일정 간격 이격되어 복수 개 결합될 수 있으며, 상기 힌지블록(42)의 개수에 따라 상기 힌지블록 결합홀(38)의 개수 또한 달라진다.A plurality of hinge blocks 42 may be coupled to each other by being spaced apart from each other in the longitudinal direction of the first link block 34, and the number of hinge blocks 42 may be coupled to each other. The number also varies.

상기 제2링크블록(54)은 상기 제2링크블록(54)의 상면으로부터 하면을 향하여 형성되는 일정 직경의 제2볼트결합홀(56)과, 상기 제2링크블록(54)의 양측면을 관통하며, 중심축이 상기 제2볼트결합홀(56)의 중심축과 수직인 로드엔드베어링 결합홀(58)을 포함하여 구성된다.The second link block 54 penetrates through the second bolt coupling hole 56 of a predetermined diameter formed from the upper surface to the lower surface of the second link block 54 and both sides of the second link block 54 And, the central axis is configured to include a rod end bearing coupling hole 58 perpendicular to the central axis of the second bolt coupling hole 56.

상기 제2볼트결합홀(56)은 상기 제2링크블록(54)의 길이방향으로 서로 일정 간격 이격되어 복수 개 형성될 수 있으며, 바람직하게는 도면에 도시된 바와 같이 3개 형성될 수 있다. A plurality of the second bolt coupling holes 56 may be formed by being spaced apart from each other at a predetermined interval in the longitudinal direction of the second link block 54, and preferably three may be formed as shown in the drawing.

상기 제2볼트결합홀(56)이 복수 개 형성될 때, 상기 로드엔드베어링 결합홀(58)은 상기 제2볼트결합홀(56)과 서로 간섭되지 않는다.When a plurality of the second bolt coupling holes 56 are formed, the rod end bearing coupling holes 58 do not interfere with the second bolt coupling holes 56.

상기 링크 플레이트(26)에는 제2포지션핀(76)이 복수 개 결합된다. 상기 제2포지션핀(76)은 상기 링크 플레이트(26)에 대한 상기 제2링크블록(54)의 위치 고정 시 사용되는 것으로, 상기 제2링크블록(54)은 상기 제2링크블록(54)과 상기 링크 플레이트(26)의 결합 시 상기 제2포지션핀(76)에 삽입되면서 상기 링크 플레이트(26)에 대한 결합 위치를 고정할 수 있게 된다.A plurality of second position pins 76 are coupled to the link plate 26. The second position pin 76 is used to fix the position of the second link block 54 with respect to the link plate 26, and the second link block 54 is the second link block 54 When the link plate 26 and the link plate 26 are coupled, the second position pin 76 is inserted into the second position pin 76 so as to fix the coupling position with the link plate 26.

상기 링크 플레이트(26)와 상기 제2링크블록(54)은 상기 제2볼트결합홀(56)을 관통하여 상기 링크 플레이트(26)의 제2볼트결합홈(60)에 나사결합되는 볼트에 의해 서로 결합된다.The link plate 26 and the second link block 54 pass through the second bolt coupling hole 56 and are screwed into the second bolt coupling groove 60 of the link plate 26. Are combined with each other.

상기 제2링크블록(54)의 타측에는 베어링 개구(64)가 형성되는 하우징부(66)와, 상기 하우징부(66)로부터 연장된 볼트형 로드부(68)를 포함하는 로드엔드베어링(62)이 결합된다.On the other side of the second link block 54, a rod end bearing 62 including a housing portion 66 having a bearing opening 64 formed therein, and a bolt-type rod portion 68 extending from the housing portion 66. ) Is combined.

상기 제2링크블록(54)과 상기 로드엔드베어링(62)은 상기 로드엔드베어링 결합홀(58)을 관통한 후 상기 볼트형 로드부(68)의 내부에 나사결합되는 볼트에 의해 서로 결합된다.The second link block 54 and the load end bearing 62 are coupled to each other by a bolt screwed into the bolt-type rod part 68 after passing through the load end bearing coupling hole 58. .

상기 로드엔드베어링(62)은 상기 제2링크블록(54)의 길이방향으로 서로 일정 간격 이격되어 복수 개 결합될 수 있으며, 상기 로드엔드베어링(62)의 개수에 따라 상기 로드엔드베어링 결합홀(58)의 개수 또한 달라진다.A plurality of the load end bearings 62 may be coupled to each other by being spaced apart from each other in the longitudinal direction of the second link block 54, and according to the number of the load end bearings 62, the rod end bearing coupling hole ( 58) also varies.

상기 배관의 외경면에 복수 개의 열전발전모듈이 장착되는 경우, 상기 어느 하나의 열전발전모듈의 제1링크블록(34)과 상기 다른 하나의 열전발전모듈의 제2링크블록(54)이 서로 결합된다.When a plurality of thermoelectric power modules are mounted on the outer diameter surface of the pipe, the first link block 34 of the one thermoelectric power module and the second link block 54 of the other thermoelectric power module are coupled to each other. do.

상기 어느 하나의 열전발전모듈과 상기 다른 하나의 열전발전모듈이 결합되었을 때, 상기 어느 하나의 열전발전모듈의 상기 로드엔드베어링(62)의 하우징부(66)는 상기 다른 하나의 열전발전모듈의 상기 힌지블록(42)의 제1연장부(46)와 제2연장부(48)사이에 위치하게 된다. 이때, 상기 제1연장부(46)의 제1관통홀(50), 상기 하우징부(66)의 베어링 개구(64) 및 상기 제2연장부(48)의 제2관통홀은 핀에 의해 차례로 관통되어 결합된다.When the one thermoelectric power module and the other thermoelectric power module are combined, the housing part 66 of the load end bearing 62 of the one thermoelectric power module is It is positioned between the first extension part 46 and the second extension part 48 of the hinge block 42. At this time, the first through hole 50 of the first extension part 46, the bearing opening 64 of the housing part 66, and the second through hole of the second extension part 48 are sequentially formed by pins. It is pierced and joined.

상기 로드엔드베어링(62)은 상기 핀을 회전축으로 하여 회전하게 되고, 상기 핀에 대한 상기 로드엔드베어링(62)의 회전 각도를 조절하여 상기 어느 하나의 열전발전모듈과 상기 다른 하나의 열전발전모듈 사이의 각도를 조절하게 된다.The load end bearing 62 is rotated using the pin as a rotation axis, and the one thermoelectric power module and the other thermoelectric power module are rotated by adjusting the rotation angle of the load end bearing 62 with respect to the pin. You will adjust the angle between them.

상기 어느 하나의 열전발전모듈과 상기 다른 하나의 열전발전모듈 사이의 각도는 상기 배관의 해당 부위의 곡률에 맞게 조절될 수 있으며, 따라서 상기 열전발전모듈과 상기 배관 사이의 표면 접촉성이 용이하여 상기 열전발전모듈의 접촉면이 상기 배관의 외경면에 밀착 고정되어진다.The angle between one of the thermoelectric power modules and the other thermoelectric power module can be adjusted according to the curvature of the corresponding part of the pipe, and thus the surface contact between the thermoelectric power module and the pipe is easy, so that the The contact surface of the thermoelectric power module is tightly fixed to the outer diameter surface of the pipe.

또한, 상기 배관의 표면 거칠기나 직경 변화에 관계 없이 원통 또는 다각 기둥 형상의 표면에도 상기 열전발전모듈의 결합이 가능하다.In addition, the thermoelectric power module may be coupled to a cylindrical or polygonal columnar surface regardless of a change in surface roughness or diameter of the pipe.

도 5에는 본 발명에 따른 전선체결유닛의 조립도가 도시되어 있다.5 is an assembly diagram of the wire fastening unit according to the present invention.

상기 링크 플레이트(26)의 상면에는 하나의 열전발전모듈에 구비되는 복수 개의 열전발전소자(8) 사이의 연결 및 복수 개의 열전발전모듈이 상기 배관에 결합되는 경우 어느 하나의 열전발전모듈과 상기 어느 하나의 열전발전모듈과 밀접하게 배치되는 다른 하나의 열전발전모듈 사이의 연결을 위한 전선체결유닛이 구비된다.On the upper surface of the link plate 26, a connection between a plurality of thermoelectric power elements 8 provided in one thermoelectric power module and a plurality of thermoelectric power modules are coupled to the pipe. A wire fastening unit is provided for connection between one thermoelectric power module and the other thermoelectric power module closely arranged.

도 6에는 본 발명에 따른 전선체결유닛의 개념도가 도시되어 있다.6 is a conceptual diagram of the wire fastening unit according to the present invention.

상기 열전발전모듈에 사용되는 상기 열전발전소자(8)는 복수 개인 것으로 본 발명의 일실시예에서는 3개로 구성되어 상기 고온부 플레이트(2)의 길이방향으로 연장되도록 배치된다. The thermoelectric power element 8 used in the thermoelectric power module is plural, and in one embodiment of the present invention, three thermoelectric power elements 8 are arranged to extend in the longitudinal direction of the high temperature part plate 2.

각각의 상기 열전발전소자(8)는 +, - 전선으로 구성되기 때문에 총 6개의 전선이 상기 열전발전모듈의 측면으로 돌출된다.Since each of the thermoelectric power elements 8 is composed of + and-wires, a total of six wires protrude toward the side of the thermoelectric power module.

상기 전선체결유닛의 전선체결플레이트(70)는 직사각형 형태의 기판으로, 폭방향 일측에는 각각의 열전발전소자(8)의 전선이 연결될 수 있는 커넥터(72)가 부착되어 해당 열전발전소자(8)와 연결된다.The wire connection plate 70 of the wire connection unit is a rectangular-shaped substrate, and a connector 72 to which the wires of each thermoelectric power element 8 can be connected is attached to one side in the width direction. Is connected with.

상기 전선체결플레이트(70)의 길이방향 양단 각각에도 커넥터(72)를 연결하여 어느 하나의 상기 열전발전모듈과 다른 하나의 열전발전모듈 사이를 연결하는 용도로 사용한다.Connectors 72 are also connected to each of both ends of the wire connection plate 70 in the longitudinal direction to connect one of the thermoelectric power modules and the other thermoelectric power module.

상기 배관의 직경과 원하는 출력 전력에 따라 복수 개의 상기 열전발전모듈이 서로 결합되어 적용될 수 있다.A plurality of thermoelectric power modules may be combined and applied according to the diameter of the pipe and the desired output power.

도 7에는 상기 가압 플레이트에 가해지는 하중에 따른 단위 모듈 발전량 결과 그래프가 도시되어 있다.7 is a graph showing the result of the unit module power generation amount according to the load applied to the pressure plate.

저온부는 수조를 이용하여 30도로 순환하였고, 고온부는 200도와 300도 두가지 온도 조건으로 시험하였다.The low temperature part was circulated at 30 degrees using a water bath, and the high temperature part was tested under two temperature conditions of 200 and 300 degrees.

무 부하는 하중을 주지 않은 상태로 상기 하중인가용 볼트(32)에 의해 상기 가압 플레이트(16)가 가압되지 않는 상태이다.No load is a state in which the pressure plate 16 is not pressed by the load applying bolt 32 without applying a load.

상기 고온부에만 온도 변화를 주었으며, 각 온도별 하중 단계를 올려가며 상기 열전발전모듈의 발전량을 평가하였다.The temperature change was applied only to the high temperature part, and the amount of power generation of the thermoelectric power module was evaluated by increasing the load step for each temperature.

도 7의 그래프를 참조하여 보면, 성능 곡선에서 최상단 지점이 최대 발전량(Pmax)이 되는 지점(전류의 1/2지점)이 된다.Referring to the graph of FIG. 7, the highest point in the performance curve becomes the point at which the maximum power generation amount (P max ) becomes the point (half point of the current).

상기 하중인가용 볼트(32)의 나사 결합 정도를 조절하여 상기 열전발전소자(8)를 상기 배관을 향하는 방향으로 가압하게 된다.The degree of screwing of the load applying bolt 32 is adjusted to pressurize the thermoelectric power element 8 in a direction toward the pipe.

즉, 상기 하중인가용 볼트(32)를 상기 열전발전소자(8)의 중심 위치에 배치함으로써 상기 가압 플레이트(16)에 수직 방향으로 일정 힘을 가하여 계면에서의 접촉 저항을 감소할 수 있으며, 상기 하중인가용 볼트(32)의 나사 결합 길이를 조절하여 상기 열전발전모듈과 상기 배관 사이의 접촉 상태를 조절하게 된다.That is, by placing the load applying bolt 32 at the center position of the thermoelectric power element 8, a certain force is applied to the pressure plate 16 in a vertical direction to reduce the contact resistance at the interface, and the The contact state between the thermoelectric power module and the pipe is adjusted by adjusting the screw connection length of the load applying bolt 32.

또한, 상기 열전발전모듈의 제작 오차와 상기 열전발전모듈의 조립 시 발생되는 조립 오차로 인한 상기 배관과의 불안정한 접촉 상태를 개선하게 된다.In addition, an unstable contact state with the pipe due to a manufacturing error of the thermoelectric power module and an assembly error generated when assembling the thermoelectric power module is improved.

결과적으로, 저온부가 일정 온도로 유지될 때, 폐열이 상기 고온부 플레이트(2) 쪽으로 더 많이 흘러 폐열 회수 효율과 열전발전소자(8) 내부의 온도차를 동시에 증가시킬 수 있다.As a result, when the low temperature part is maintained at a constant temperature, waste heat flows more toward the high temperature part plate 2 to increase waste heat recovery efficiency and a temperature difference inside the thermoelectric power element 8 at the same time.

또한, 상기 배관을 향한 상기 열전발전소자(8)의 하중이 커질수록 최대 발전량이 증가하는 경향을 보이며, 일정 하중 이상 부가 시 발전량의 증가 폭은 감소하는 것을 확인할 수 있다. In addition, as the load of the thermoelectric power element 8 toward the pipe increases, the maximum power generation tends to increase, and it can be seen that the increase in power generation amount decreases when a certain load or more is added.

앞서 설명한 본 발명의 상세한 설명에서는 본 발명의 바람직한 실시 예들을 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자 또는 해당 기술 분야에 통상의 지식을 갖는 자라면 후술 될 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 기술영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.In the detailed description of the present invention described above, it has been described with reference to preferred embodiments of the present invention, but those skilled in the art or those of ordinary skill in the relevant technical field, the spirit of the present invention described in the claims to be described later. And it will be understood that various modifications and changes can be made to the present invention within a range not departing from the technical field.

2 : 고온부 플레이트
4 : 안착홈
6 : 고온부 볼트결합부
8 : 열전발전소자
10 : 수냉 블록
12 : 토출구
14 : 유입구
16 : 가압 플레이트
18 : 수냉 블록 삽입홈
20 : 가압 볼트결합부
22 : 볼트결합홈
24 : 볼트결합홀
26 : 링크 플레이트
28 : 가압 플레이트 삽입홈
30 : 하중인가용 볼트홀
32 : 하중인가용 볼트
34 : 제1링크블록
36 : 제1볼트결합홀
38 : 힌지블록 결합홀
40 : 전선체결유닛 결합홀
42 : 힌지블록
44 : 몸체부
46 : 제1연장부
48 : 제2연장부
50 : 제1관통홀
52 : 제1볼트결합홈
54 : 제2링크블록
56 : 제2볼트결합홀
58 : 로드엔드베어링 결합홀
60 : 제2볼트결합홈
62 : 로드엔드베어링
64 : 베어링 개구
66 : 하우징부
68 : 볼트형 로드부
70 : 전선체결플레이트
72 : 커넥터
74 : 제1포지션핀
76 : 제2포지션핀2: high temperature plate
4: Seating groove
6: high temperature part bolted part
8: thermoelectric power plant
10: water cooling block
12: discharge port
14: inlet
16: pressure plate
18: water cooling block insertion groove
20: pressure bolt coupling part
22: bolt coupling groove
24: bolt coupling hole
26: link plate
28: pressure plate insertion groove
30: bolt hole for load application
32: load application bolt
34: first link block
36: first bolt coupling hole
38: hinge block coupling hole
40: wire connection unit coupling hole
42: hinge block
44: body part
46: first extension
48: second extension
50: first through hole
52: first bolt coupling groove
54: second link block
56: second bolt coupling hole
58: Rod end bearing coupling hole
60: second bolt coupling groove
62: Rod end bearing
64: bearing opening
66: housing part
68: bolt-type rod part
70: wire fastening plate
72: connector
74: first position pin
76: second position pin

Claims (24)

고온의 유체가 이송되는 배관에 장착되어 배관의 표면으로 방사되는 폐열을 회수하는 열전발전장치에 있어서,
상기 배관의 외경면을 따라 서로 일정 각도 이격되어 배치되는 복수 개의 열전발전모듈로 구성되고,
어느 하나의 열전발전모듈과 다른 하나의 열전발전모듈은 로드 엔드 베어링(rod end bearing)에 의해 서로 결합되며,
상기 로드 엔드 베어링에 의해 상기 어느 하나의 열전발전모듈과 상기 다른 하나의 열전발전모듈 사이의 각도가 조절되어 상기 열전발전모듈의 접촉면이 상기 배관의 외경면에 밀착 고정되고,
상기 열전발전모듈은,
하면이 상기 접촉면이 되는 고온부 플레이트;
상기 고온부 플레이트의 상면에 적층되는 열전발전소자;
상기 열전발전소자의 상면에 적층되는 수냉 블록;
상기 수냉 블록의 상면에 적층되는 가압 플레이트;
상기 가압 플레이트의 상면에 적층되는 링크 플레이트;
상기 링크 플레이트의 폭방향 일측에 결합되는 제1링크블록;
상기 링크 플레이트의 폭방향 타측에 결합되는 제2링크블록;을 포함하며,
상기 링크 플레이트의 하면 중앙부에는 길이 방향 양단이 개방된 가압 플레이트 삽입홈이 형성되고,
상기 링크 플레이트의 폭방향 중심선에는 상기 링크 플레이트의 길이 방향으로 서로 일정 간격 이격된 복수 개의 하중인가용 볼트홀이 형성되는 것
을 특징으로 하는 열전발전장치.In the thermoelectric power generation device mounted on a pipe through which a high temperature fluid is transferred to recover waste heat radiated to the surface of the pipe,
Consisting of a plurality of thermoelectric power modules disposed at a certain angle apart from each other along the outer diameter surface of the pipe,
One thermoelectric power module and the other thermoelectric power module are coupled to each other by a rod end bearing,
An angle between the one thermoelectric power module and the other thermoelectric power module is adjusted by the rod end bearing so that the contact surface of the thermoelectric power module is closely fixed to the outer diameter surface of the pipe,
The thermoelectric power module,
A high temperature part plate whose lower surface becomes the contact surface;
A thermoelectric power element stacked on the upper surface of the high-temperature part plate;
A water cooling block stacked on an upper surface of the thermoelectric power element;
A pressure plate stacked on the upper surface of the water cooling block;
A link plate stacked on the upper surface of the pressure plate;
A first link block coupled to one side of the link plate in the width direction;
Includes; a second link block coupled to the other side in the width direction of the link plate,
In the central portion of the lower surface of the link plate, a pressing plate insertion groove with both ends open in the longitudinal direction is formed,
A plurality of load-applying bolt holes spaced apart from each other at a predetermined interval in the longitudinal direction of the link plate are formed on the center line in the width direction of the link plate.
Thermoelectric power generation device, characterized in that. 삭제delete 제1항에 있어서,
상기 고온부 플레이트의 중앙부에는 상기 열전발전소자가 안착되는 안착홈이 형성되는 것을 특징으로 하는 열전발전장치.The method of claim 1,
A thermoelectric power generating device, characterized in that a seating groove in which the thermoelectric power element is seated is formed in a central portion of the high-temperature part plate. 제3항에 있어서,
상기 고온부 플레이트에서 상기 안착홈의 폭방향 양측 각각에는 상기 가압 플레이트와의 연결을 위한 고온부 볼트결합부가 형성되는 것을 특징으로 하는 열전발전장치.The method of claim 3,
The thermoelectric power generation device, characterized in that the high-temperature portion bolt coupling portion for connection with the pressure plate is formed on each side of the width direction of the seating groove in the high-temperature portion plate. 제1항에 있어서,
상기 고온부 플레이트의 접촉면은 상기 배관의 둘레방향으로 일정 곡률을 갖도록 형성되는 것을 특징으로 하는 열전발전장치.The method of claim 1,
The thermoelectric power generation device, characterized in that the contact surface of the high temperature part plate is formed to have a predetermined curvature in the circumferential direction of the pipe. 제1항에 있어서,
상기 수냉 블록은 상기 열전발전소자와 동일한 폭방향 길이를 가지며,
상기 수냉 블록의 폭방향 중심선과 상기 열전발전소자의 폭방향 중심선이 일치하는 것을 특징으로 하는 열전발전장치.The method of claim 1,
The water cooling block has the same length in the width direction as the thermoelectric power element,
The thermoelectric power generation apparatus, characterized in that the center line in the width direction of the water cooling block and the center line in the width direction of the thermoelectric power element coincide. 제4항에 있어서,
상기 가압 플레이트의 하면 중앙부에는 길이방향 양단이 개방된 수냉 블록 삽입홈이 형성되는 것을 특징으로 하는 열전발전장치.The method of claim 4,
A thermoelectric generator, characterized in that a water cooling block insertion groove with open both ends in a longitudinal direction is formed in a central portion of a lower surface of the pressure plate. 제7항에 있어서,
상기 가압 플레이트에서 상기 수냉 블록 삽입홈의 폭방향 양측 각각에는 상기 고온부 플레이트와의 연결을 위한 가압 볼트결합부가 형성되는 것을 특징으로 하는 열전발전장치.The method of claim 7,
The thermoelectric power generation device, characterized in that the pressure bolt coupling portions for connection with the high temperature portion plate are formed at both sides of the water cooling block insertion groove in the width direction of the pressure plate. 제8항에 있어서,
상기 가압 볼트결합부는,
상기 가압 플레이트의 상면으로부터 하면을 향하여 일정 깊이 형성되는 일정 직경의 볼트결합홈;
상기 볼트결합홈의 바닥면에 형성되고, 상기 볼트결합홈과 동축이며, 상기 볼트결합홈의 직경보다 작은 직경을 갖는 볼트결합홀;을 포함하는 것
을 특징으로 하는 열전발전장치.The method of claim 8,
The pressure bolt coupling part,
A bolt coupling groove having a predetermined diameter formed at a predetermined depth from the upper surface of the pressure plate toward the lower surface;
A bolt coupling hole formed on the bottom surface of the bolt coupling groove, coaxial with the bolt coupling groove, and having a diameter smaller than the diameter of the bolt coupling groove;
Thermoelectric power generation device, characterized in that. 제9항에 있어서,
상기 고온부 플레이트와 상기 가압 플레이트는,
상기 가압 플레이트의 상면으로부터 상기 볼트결합홈과 상기 볼트결합홀을 차례로 관통하여 상기 고온부 볼트결합부에 나사결합되는 볼트에 의해 서로 결합되는 것을 특징으로 하는 열전발전장치.The method of claim 9,
The high temperature part plate and the pressure plate,
The thermoelectric power generation apparatus according to claim 1, wherein the bolt coupling groove and the bolt coupling hole are sequentially penetrated from the upper surface of the pressure plate and are coupled to each other by bolts screwed to the high temperature portion bolt coupling portion. 삭제delete 삭제delete 제1항에 있어서,
상기 하중인가용 볼트홀을 관통한 하중인가용 볼트의 하단은 상기 가압 플레이트에 접촉되어 상기 가압 플레이트를 상기 열전발전소자 방향으로 가압하는 것을 특징으로 하는 열전발전장치.The method of claim 1,
The thermoelectric power generation device, characterized in that the lower end of the load application bolt passing through the load application bolt hole is in contact with the pressure plate to press the pressure plate in the direction of the thermoelectric power element. 제1항에 있어서,
상기 제1링크블록은,
상기 제1링크블록의 상면으로부터 하면을 향하여 형성되는 제1볼트결합홀;
상기 제1링크블록의 양측면을 관통하며, 중심축이 상기 제1볼트결합홀의 중심축과 수직인 힌지블록 결합홀;
상기 제1링크블록의 상면으로부터 하면을 향하여 일정 깊이 형성되는 전선체결유닛 결합홀;을 포함하는 것
을 특징으로 하는 열전발전장치.The method of claim 1,
The first link block,
A first bolt coupling hole formed from an upper surface to a lower surface of the first link block;
A hinge block coupling hole penetrating both side surfaces of the first link block and having a central axis perpendicular to a central axis of the first bolt coupling hole;
Including; a wire fastening unit coupling hole formed at a predetermined depth from the upper surface to the lower surface of the first link block
Thermoelectric power generation device, characterized in that. 제14항에 있어서,
상기 링크 플레이트와 상기 제1링크블록은,
상기 제1볼트결합홀을 관통하여 상기 링크 플레이트의 제1볼트결합홈에 나사결합되는 볼트에 의해 서로 결합되는 것을 특징으로 하는 열전발전장치.The method of claim 14,
The link plate and the first link block,
The thermoelectric power generation device, characterized in that they are coupled to each other by bolts that penetrate the first bolt coupling hole and are screwed into the first bolt coupling groove of the link plate. 제15항에 있어서,
상기 제1링크블록의 일측에는 상기 링크 플레이트의 일측을 향하여 개방된 ‘ㄷ’ 형상의 힌지블록이 결합되는 것을 특징으로 하는 열전발전장치.The method of claim 15,
The thermoelectric power generation device, characterized in that a hinge block having a'c' shape opened toward one side of the link plate is coupled to one side of the first link block. 제16항에 있어서,
상기 힌지블록은,
상기 제1링크블록과 평행하게 위치하는 몸체부;
상기 몸체부의 타단면에 형성되며, 상기 몸체부의 타단면과 수직하도록 일정 깊이 형성되는 제1링크결합홈;
상기 몸체부의 일단으로부터 상기 몸체부와 수직하도록 일정 길이 연장되는 제1연장부;
상기 몸체부의 타단으로부터 상기 몸체부와 수직하도록 일정 길이 연장되는 제2연장부;
상기 배관의 길이방향 중심축과 평행하는 중심축을 갖도록 상기 제1연장부를 관통하는 제1관통홀;
상기 제1관통홀과 동축이며, 상기 제1관통홀과 동일한 직경으로 형성되는 제2관통홀;을 포함하는 것
을 특징으로 하는 열전발전장치.The method of claim 16,
The hinge block,
A body portion positioned parallel to the first link block;
A first link coupling groove formed on the other end surface of the body part and formed at a predetermined depth so as to be perpendicular to the other end surface of the body part;
A first extension part extending a predetermined length so as to be perpendicular to the body part from one end of the body part;
A second extension part extending a predetermined length so as to be perpendicular to the body part from the other end of the body part;
A first through hole penetrating the first extension so as to have a central axis parallel to the longitudinal central axis of the pipe;
And a second through hole coaxial with the first through hole and formed with the same diameter as the first through hole.
Thermoelectric power generation device, characterized in that. 제17항에 있어서,
상기 제1링크블록과 상기 힌지블록은 상기 힌지블록 결합홀을 관통한 후 상기 제1링크결합홈에 나사결합되는 볼트에 의해 서로 결합되는 것을 특징으로 하는 열전발전장치.The method of claim 17,
The first link block and the hinge block are coupled to each other by bolts screwed into the first link coupling groove after passing through the hinge block coupling hole. 제18항에 있어서,
상기 제2링크블록은,
상기 제2링크블록의 상면으로부터 하면을 향하여 형성되는 일정 직경의 제2볼트결합홀;
상기 제2링크블록의 양측면을 관통하며, 중심축이 상기 제2볼트결합홀의 중심축과 수직인 로드엔드베어링 결합홀;을 포함하는 것
을 특징으로 하는 열전발전장치.The method of claim 18,
The second link block,
A second bolt coupling hole of a predetermined diameter formed from an upper surface to a lower surface of the second link block;
And a rod end bearing coupling hole penetrating both sides of the second link block and having a central axis perpendicular to the central axis of the second bolt coupling hole.
Thermoelectric power generation device, characterized in that. 제19항에 있어서,
상기 링크 플레이트와 상기 제2링크블록은,
상기 제2볼트결합홀을 관통하여 상기 링크 플레이트의 제2볼트결합홈에 나사결합되는 볼트에 의해 서로 결합되는 것을 특징으로 하는 열전발전장치.The method of claim 19,
The link plate and the second link block,
The thermoelectric power generation device, characterized in that they are coupled to each other by bolts that penetrate the second bolt coupling hole and are screwed into the second bolt coupling groove of the link plate. 제20항에 있어서,
상기 제2링크블록의 타측에는,
베어링 개구가 형성되는 하우징부와, 상기 하우징부로부터 연장된 볼트형 로드부를 포함하는 로드엔드베어링이 결합되는 것을 특징으로 하는 열전발전장치.The method of claim 20,
On the other side of the second link block,
A thermoelectric power generation device comprising: a housing portion having a bearing opening formed therein, and a rod end bearing including a bolt-type rod portion extending from the housing portion. 제21항에 있어서,
상기 제2링크블록과 상기 로드엔드베어링은,
상기 로드엔드베어링 결합홀을 관통한 후 상기 볼트형 로드부의 내부에 나사결합되는 볼트에 의해 서로 결합되는 것을 특징으로 하는 열전발전장치.The method of claim 21,
The second link block and the load end bearing,
After passing through the rod end bearing coupling hole, the thermoelectric generator is coupled to each other by bolts screwed into the bolt-type rod portion. 제22항에 있어서,
상기 배관의 외경면에 복수 개의 열전발전모듈이 장착되는 경우,
어느 하나의 열전발전모듈의 제1링크블록과 다른 하나의 열전발전모듈의 제2링크블록이 서로 결합되는 것을 특징으로 하는 열전발전장치.The method of claim 22,
When a plurality of thermoelectric power modules are mounted on the outer diameter surface of the pipe,
A thermoelectric power generation device, characterized in that the first link block of one thermoelectric power module and the second link block of the other thermoelectric power module are coupled to each other. 제23항에 있어서,
상기 어느 하나의 열전발전모듈과 상기 다른 하나의 열전발전모듈이 결합되었을 때,
상기 어느 하나의 열전발전모듈의 상기 로드엔드베어링의 하우징부는 상기 다른 하나의 열전발전모듈의 상기 힌지블록의 제1연장부와 제2연장부사이에 위치하며,
상기 제1연장부의 제1관통홀, 상기 하우징부의 베어링 개구 및 상기 제2연장부의 제2관통홀은 핀에 의해 차례로 관통되어 결합되는 것
을 특징으로 하는 열전발전장치.The method of claim 23,
When the any one thermoelectric power module and the other thermoelectric power module are combined,
The housing part of the load end bearing of the one thermoelectric power module is located between the first extension part and the second extension part of the hinge block of the other thermoelectric power module,
The first through hole of the first extension part, the bearing opening of the housing part, and the second through hole of the second extension part are sequentially penetrated and coupled by a pin.
Thermoelectric power generation device, characterized in that.
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KR20020037964A (en) 2000-11-16 2002-05-23 손재익 Thermoelectric Generation System for Automobile Exhaust Heat Recovery
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