KR20000042504A - 태양열 집열판 및 가열부의 열에너지를 열전반도체에 이용한발전장치 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 태양열 집열판 및 가열부의 열에너지를 열전반도체에 이용한 발전장치에 관한 것으로서, 본 발명은 열에너지를 전기에너지로 바꾸는 열전반도체를 이용하여 가정에서 사용할 수 있는 발전기를 얻기 위한 것인 바,
본체부와; 상기 몸체부의 상부에 장착되며 열의 발산이 쉬운 냉각핀과 물이 순환되도록 형성된 수냉실을 갖는 일체형인 흡열부와: 열매유의 통로가 형성된 발열부와; 상기 발열부와 흡열부사이에 수평으로 장착되는 열전반도체와: 흡열부와 발열부의 하부 받침케이스를 결착하는 체결부와; 발열부에 열매유를 순환하는 순환 펌프와, 열매유를 가열하는 버너와, 순환된 열매유를 저장하는 열매유 탱크로 구성된 가열부와; 수냉실의 물을 순환하는 순환펌프와, 순환한 물을 냉각시키는 냉각팬이 장착된 라디에이터(Radiator)와, 물탱크로 구성된 수냉부와; 열전반도체에서 발생되는 전기에너지를 배터리부에 충전하며 제어하는 제어부와; 인버터로 구성되어 열에너지를 이용하여 전기에너지를 얻는 발전장치로 소음이 없으며 제작단가가 매우 적은 특징이 있다.
Description
본 발명은 태양열 집열판 및 가열부의 열에너지를 열전반도체에 이용한 발전장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는, 열에너지를 전기에너지로 바꾸는 열전반도체를 이용하여 가정에서 사용할 수 있는 발전기에 관한 것이다.
종래에 사용되는 발전기는 피스톤을 사용한 왕복엔진이나 가스터빈을 사용하여 회전력을 이용하여 전기에너지를 만들어 사용하였다.
그러나, 이러한 종래의 회전력에서 전기에너지로 변환하여 사용하는 발전기는 많은 구성의 요소들의 구성의 결합으로 제조단가가 고가이며 제작상 많은 시간이 소요되고 제작공정이 복잡하여 많은 제작공장이 필요한 문제점이 있다.
또 다른 문제점은 발전기를 구동하는 엔진의 소음 발생으로 정숙을 요하는 집회장소나 가정용이나 병원 등에서 사용 시 높은 소음의 발생되는 문제점이 있었다.
따라서, 본 발명은 상기 종래의 문제점을 감안하여 안출한 것으로서, 본 발명의 목적은, 열에너지를 전기에너지로 얻어 가정에서 사용 할 수 있으며 특히 소음이 없으며 저가의 연료로 발전이 가능하며 제상비용이 저가인 태양열 집열판 및 가열부의 열에너지를 열전반도체에 이용한 발전장치 및 그 방법을 제공하는 데 있다.
이와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 태양열 집열판 및 가열부의 열에너지를 열전반도체에 이용한 발전장치 및 그 방법은 본체부와; 상기 몸체부의 상부에 장착되며 열의 발산이 쉬운 냉각핀과 물이 순환되도록 형성된 수냉실을 갖는 일체형인 흡열부와: 열매유의 통로가 형성된 발열부와; 상기 발열부와 흡열부사이에 수평으로 장착되는 열전반도체와: 흡열부와 발열부의 하부 받침케이스를 결착하는 체결부와; 발열부에 열매유를 순환하는 순환 펌프와; 열매유를 가열하는 가열부와: 순환된 열매유를 저장하는 열매유 탱크와: 수냉실의 물을 순환하는 순환펌프와; 순환한 물을 냉각시키는 냉각팬이 장착된 라디에이터(Radiator)와; 물탱크와; 열전반도체에서 발생되는 전기에너지를 배터리부에 충전하며 제어하는 제어부와; 인버터로 구성된 특징이 있다.
도 1은 본 발명의 실시예의 태양열 집열판 및 가열부의 열에너지를 열전반도체에 이용한 발전장치를 제어하는 회로도,
도 2는 본 발명의 실시예의 태양열 집열판 및 가열부의 열에너지를 열전반도체에 이용한 발전장치를 도시한 부분단면도,
도 3는 본 발명의 태양열 집열판 및 가열부의 열에너지를 열전반도체에 이용한 발전장치의 측면도.
도 4는 본 발명의 실시예를 도시한 사시도이다.
*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명*
10: 냉각핀 20:수냉실
25: 결착부 30: 흡열부
40: 발열부 50: 열전반도체
60: 가열부 70: 냉각팬
85: 배터리 90: 제어부
100: 본체부 135: 칼라
이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명의 실시예의 태양열 집열판 및 가열부의 열에너지를 열전반도체에 이용한 발전장치를 제어하는 회로도이고, 도 2는 본 발명의 실시예의 태양열 집열판 및 가열부의 열에너지를 열전반도체에 이용한 발전장치를 도시한 부분단면도이고, 도 3는 본 발명의 태양열 집열판 및 가열부의 열에너지를 열전반도체에 이용한 발전장치의 측면도이다.
도 2 내지 도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 태양열 집열판 및 가열부의 열에너지를 열전반도체에 이용한 발전장치는 본체부(100)와; 상기 몸체부의 상부에 장착되며 열의 발산이 쉬운 냉각핀(10)과 물이 순환되도록 형성된 수냉실(20)을 갖는 일체형인 흡열(30)부와: 열매유의 통로가 형성된 발열부(40)와; 상기 발열부와 흡열부사이에 수평으로 장착되는 열전반도체(50)와: 흡열부와 발열부의 하부 받침케이스(15)를 결착하는 체결부(25)와; 발열부에 열매유를 순환하는 순환 펌프(35)와, 열매유를 가열하는 버너(45)에 가스연료를 공급하는 가스충전부(45)와 순환된 열매유를 저장하는 열매유 탱크(55)로 구성된 가열부(60)와; 수냉실의 물을 순환하는 순환펌프(65)와, 순환한 물을 냉각시키는 냉각팬(70)이 장착된 라디에이터(Radiator)(75)와, 물탱크(80)로 구성된 수냉부와; 열전반도체에서 발생되는 전기에너지를 배터리부(85)에 충전하며 제어하는 제어부(90)와; 인버터(95)를 포함하여 구성된다.
상기 본체부(100)는 스텐레스 스틸의 재질로 내부에는 각각의 요소에 단열재(105)가 삽입 장착되며 본체부의 상부에는 흡열부(30)의 냉각핀(10)의 하부와 볼트(110)로 체결 고정된다.
상기 흡열부(30)는 상부에는 다수의 냉각핀(10)이 형성되어 열의 발산이 쉽고 하부에는 냉각수가 순환이 잘 되도록 유로가 형성된 수냉실(20)이 일체형으로 형성된다.
상기 발열부(40)는 가열된 열매유의 통로가 형성되어 열전반도체에 열을 전달하도록 형성된다.
다음 열전반도체(50)에 대하여 설명하면 두개의 다른 도체를 접합하여 접합점 사이에 온도차를 유지시키면 기전력(起電力)이 발생되며 발생되는 기전력을 열전기전력(熱電氣起電力)이라 하며 두 접점 사이의 총저항값으로 전류(I)를 측정하여 기전력을 구할 수 있다. 본 발명에 장착되는 열전반도체에서 발생되는 기전력을 충전회로가 구성된 충전기를 거쳐 축전지에 충전하고 인버터를 통하여 교류전기를 활용할 수 있다.
상기 체결부(25)는 일체형의 흡열부(30)와 발열부의 하부 받침케이스(15)를 결착하며 볼트(125)와 너트(130)로 고정한다. 또한 열의 전달을 막기 위해 볼트와 너트부에 칼라(135)가 삽입 장착된다.
상기 가열부(60)는 본체부(100)의 하부에 장착되는 가스버너(45)에서 파이프가 코일형태로 감긴부(140)를 가열하여 열매유의 온도를 증가시켜 순환펌프(145)로 발열부에 가열된 열매유를 공급한다. 발열부(40)를 순환한 열매유가 배관을 통하여 탱크(55)로 귀환되고 다시 버너에서 열을 흡수하여 다시 발열부로 순환되도록 구성된다. 또한 가스버너를 착탁식 또는 충전식(210)으로 사용이 가능하다.
상기 수냉부는 열전반도체(50)의 상부에 장착되어 온도의 차에 의해 기전력이 발생을 위해 수냉으로 냉각시키며 내부에는 순환로가 형성되어 라디에이터(75)를 거친 냉각수가 순환펌프의해 수냉실을 거쳐 탱크로 귀유된다.
상기 제어부는 도 1에 도시한 회로도를 설명하면, 자동적으로 임의의 전압이상시에는 점화장치가 장착된 버너(45)에 전원을 공급하여 가열장치를 동작시켜 충전을 개시하고 또 임의의 전압 이상시에는 충전을 정지하고, 단자에 연결된 배터리의 전압이 상한 전압 이하일때 OP-AMP B의 출력은 H(High) 되어 Q2가 온(ON)되므로 RY1을 동작시키게 된다. RY1은 접점회로1에 의해 자기 유지되며 접점회로2에 의해서 RY2를 동작시키므로 가열부에 전원이 공급되면서 솔레노이드 밸브와 점화장치가 동작하면서 가열이 되므로 배터리에 충전하도록 구성된다.
바이메탈스위치1은 열매유 가열부의 온도제어용으로 열매유의 온도가 일정 온도이상 상승하면 바이메탈스위치1이 차단되어 가스공급용 솔레노이드 밸브를 차단하여 열매유가열을 중지시키고 열매유가 일정온도 이하가 되면 바이메탈스위치1이 온(On)되면서 점화장치 및 솔레노이드 밸브1을 동작시켜 가열을 반복한다. 이때 바이메탈스위치2는 발열부에 부착되어 일정온도이상이 되면 오프(Off)되어 바이메탈스위치1과 상호 스위치 작용을 하여 가열장치내 순환오일이 과열되는 것과 열전반도체에 열결된 발열부의 과열을 제어하고 바이메탈스위치3은 흡열부에 부착되어 발열부의 열이 열전반도체를 통하여 전도된 열이 일정온도이상 상승되면 온(ON) 되어 냉각수 순환 펌프가 동작되어 흡열부를 냉각시키므로 온도에 의한 기전력이 발생된다.
다음에 충전전압이 상한전압이상이 되면 OP-AMP A의 출력이 H(High)가 되어서 Q1을 온(ON)시키므로 RY1은 정지된다. 이때, RY2도 정지되므로 충전이 완료된다.
본 발명은 가정에서 태양열을 이용한 태양열 집열판(200)을 장착하여 집열판에서 열매유의 온도를 증가시켜 가열부를 통하여 발열부로 순환하여 버너의 사용을 줄려 사용 연료를 대폭 절약할 수 있도록 장착이 가능하다.
예컨대, 본 발명은 상술한 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구한 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 본 발명이 속하는 기술분야에 통상의 지식을 가진 자라면 다양한 변형 실시가 가능한 것임은 물론이고, 그와 같은 변경은 본 발명의 청구범위내에 있게 된다.
본 발명은 상기 실시예를 통하여 설명한 바와 같이, 본 발명의 태양열 집열판 및 가열부의 열에너지를 열전반도체에 이용한 발전장치는 열에너지를 전기에너지로 바꾸는 열전반도체를 가정에서 사용할 수 있는 발전기로 전기에너지를 축전지에 충전이 가능하며 태양열 집열판을 이용하여 태양열 에너지를 이요한 효과가 있다. 특히, 소음이 없으며 무게가 가볍고 제작비가 적을 뿐만 아니라 반영구적으로 사용이 가능한 효과가 있으므로 발전기 산업상 매우 유용한 발명인 것이다.
Claims (2)
- 본체부(100)와; 상기 몸체부의 상부에 장착되며 열의 발산이 쉬운 냉각핀(10)과 물이 순환되도록 형성된 수냉실(20)을 갖는 일체형인 흡열(30)부와: 열매유의 통로가 형성된 발열부(40)와; 상기 발열부와 흡열부사이에 수평으로 장착되는 열전반도체(50)와: 흡열부와 발열부의 하부 받침케이스(15)를 결착하는 체결부(25)와; 발열부에 열매유를 순환하는 순환 펌프(35)와, 열매유를 가열하는 버너(45)에 가스연료를 공급하는 가스충전부(45)와 순환된 열매유를 저장하는 열매유 탱크(55)로 구성된 가열부(60)와; 수냉실의 물을 순환하는 순환펌프(65)와, 순환한 물을 냉각시키는 냉각팬(70)이 장착된 라디에이터(Radiator)(75)와, 물탱크(80)로 구성된 수냉부와; 열전반도체에서 발생되는 전기에너지를 배터리부(85)에 충전하며 제어하는 제어부(90)와; 인버터(95)로 구비된 것을 특징으로 하는 태양열 집열판 및 가열부의 열에너지를 열전반도체에 이용한 발전장치.
- 제1항에 있어서, 상기 가열부(60)는 태양열 집열판(200)에 연결 장착한 것을 특징으로 하는 태양열 집열판 및 가열부의 열에너지를 열전반도체에 이용한 발전장치.
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| KR20030052895A (ko) * | 2001-12-21 | 2003-06-27 | 재단법인 포항산업과학연구원 | 코크스로 상승관 배열회수장치 |
| KR20200095754A (ko) * | 2019-02-01 | 2020-08-11 | 주식회사 다스코포레이션 | 집합건물에 사용되는 복합 공기순환 청정장치 |
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1998
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