KR20040107363A

KR20040107363A - 저온 고체형 열전기 에너지 전환장치

Info

Publication number: KR20040107363A
Application number: KR1020040037507A
Authority: KR
Inventors: 첸웬핀; 진나이잉
Original assignee: 통 치우 우에
Priority date: 2003-06-12
Filing date: 2004-05-25
Publication date: 2004-12-20
Also published as: US7034411B2; TW200428745A; KR100591658B1; TWI231644B; US20040251690A1; JP2005006492A

Abstract

본 발명은 일종의 저온 고체형 열전기 에너지 전환장치의 응용으로 특히 저온에서 전기 에너지 전환 장치를 응용한 방식으로 인위적 환경이나 자연환경을 통해 생성된 폐열을 이용하여 특정 결정 격자구조의 재료에 온도를 변화시키면 결정격자의 분극 축 방향을 따라 결정격자 내의 공유원자가 결합된 이온으로 구성된 양전하 중심과 음전하 중심이 서로 다른 방향의 위치로 이동하여 전위차를 만들고 전류가 발생한다. 완전한 열환경에서 열 에너지를 전기에너지로 계속해서 전환하게 된다. 폐열이 만들어지는 기자재 혹은 설비에서 폭넓게 활용되어 폐열을 전기에너지로 전환시킬 수 있어 에너지 재활용 및 보조 에너지의 목표를 실현시킬 수 있다. 그밖에도 규모와 범위를 넓혀 전통적인 발전 설비(예: 화력발전, 폐열발전(Cogeneration), 지열, 태양열 에너지등)에서 보조 발전으로 응용될 수 있다.

Description

저온 고체형 열전기 에너지 전환장치{THERMOELECTRIC ENERGY CONVERTER FOR USING SUPERCONDUCTIVITY}

본 발명은 「저온 고체형 열전기 에너지 전환장치의 응용」으로 특히 일종의 완벽한 열온(열과 온도) 상태에서 전류를 형성하여 고체형 세라믹(ceramic) 형태가 열전기 에너지를 전환하는 것을 응용한 것으로 제냉(制冷) 부분의 설계가 불필요하며 전체적인 열온 환경에서 저온 및 고온의 열원 장소를 가진 곳에서 광범위하게 적용될 수 있는 것이다.

폐열과 관련된 장비로는 컴퓨터 중앙처리장치(CPU) 혹은 칩셋(CHIP SET)등이 있고 여기서 발생하는 열량을 모으기 위해서는 필수적으로 강제적인 냉각이 필요한데 냉각팬을 이용하여 메인 전원의 전기로 냉각중앙처리장치(CPU)를 이용해 열과 온도를 냉각한다. 냉각 Chip을 채택한 새로운 냉각방식이 있지만 공률의 수요와 전기 에너지 소비가 커 광범위하게 응용되기 어렵다. 최근 제냉(制冷) 방식의 열전기 장치의 전기에너지 전환설계로는 대만 제90129981호의 「고효율 열전기 냉각기의 냉각점 설계」 와 제89127635호의 「열전기 재료의 박판에 의한 복수 부품Chip제조 방법」등이 있는데 모든 열전기 부품은 모두 제냉(制冷) 부분이 구조적으로필요하기 때문에 기본적으로 다시 한번 폐열을 생성하거나 혹은 외부의 추가적인 에너지로 냉각하는데 역시 냉열 두 가지 기본 작업 방식을 기본으로 가지고 있다.

본 발명은 전혀 새로운 방식으로 단일 개체의 전체 열과 온도 환경 아래서 발전한다. 예를 들어 뜨거운 물에 담그거나 어떤 열과 온도의 기체에서 작업 에너지를 얻고 열과 온도가 약 55℃에서 상당한 전기를 만들어내는 점을 이용한다.

중앙처리장치(CPU)의 연산 속도가 빨라짐에 따라 만들어지는 열량 또한 더욱 많아진다. INTEL P4의 중앙처리장치(CPU)를 예로 보면 1GH_Z가 발생시키는 열량은 50W 이상이고 보다 높은 주파수인 2~3GH_Z중앙처리장치(CPU)가 만들어내는 열량은 80W 이상이다. 통신과 광전자 산업에서 동일한 문제점이 관찰되는데 전자 통신 산업의 발달과 사용자 증가에 따라 강제 냉각 공률이 확연하게 증가되는 추세이며 상대적으로 전력소비가 증가하는 만큼 방출되는 폐열의 누적량은 상당히 많다.

따라서 만약 페루프(CLOSE LOOP) 상태에서 상술한 전자장치에 응용된다면 외부에서 공급되는 전기 없이 전자 시스템에서 발생되는 폐열을 이용하여 직접 전기에너지로 전환시킬 수 있으며 만들어진 전기를 이용해 냉각 팬을 가동시켜 자기 냉각 효과를 얻을 수 있어 관련된 기자재에 적용될 수 있는 완전히 새로운 영역의 발명이다.

대만의 III(Institute for Information Industry)가 2002년9월에 발표한 통계에 따르면 2002년 전세계 데스크 탑 컴퓨터의 시장규모는 약 105,655,000 대이고, 노트북 컴퓨터는 약 30,003,000 대에 이른다고 한다.

추론컨대, 만약 개개의 컴퓨터가 냉각 팬 작동을 위해 3.5W의 소비전력을 필요로 가정하였을 때 전세계적으로 냉각에 필요한 에너지는 4.76억W의 전기가 필요한데 이는 50만KW급 발전소 한 개에 해당하는 것이다. 만약 전술한 전자 장치에서 형성된 에너지를 페루프(CLOSE LOOP)방식을 이용해 효과적으로 회수하여 이용한다면 다른 외부 에너지가 도움 없이 지구 전체 환경의 에너지 절약에 상당한 공헌할 수 있을 것으로 기대된다.

본 발명의 목적은 인위적 환경이나 자연환경을 통해 생성된 폐열을 이용하여 특정 결정 격자구조의 재료에 온도를 변화시켜 결정격자의 분극 축 방향을 따라 결정격자 내의 공유원자가 결합된 이온으로 구성된 양전하 중심과 음전하 중심이 서로 다른 방향의 위치로 이동하여 전위차를 만들고 전류가 발생할 수 있도록 구성한 저온 고체형 열전기 에너지 전환장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 원리는 세라믹(ceramic)재료를 이용하여 주위의 열 에너지를 계속적으로 흡수하여 온도를 증가시켜 서로 변화한다. 동시에 결정격자의 분극은 축 방향을 따라 양전하 중심과 음전하 중심을 서로 다른 방향의 위치로 이동하게 되고 전위차가 형성되어 계속적으로 전류가 만들어낸다. 기본적으로 다른 열원을 공급할 필요가 없고 작업 과정에서 어떤 오염이나 잡음을 만들어내지도 않아 현재까지 환경 보호와 에너지 응용에서 가장 앞선 형태라고 할 수 있겠다.

발전부품은 기본적으로 열 전도 계수 공유원자가 결합된 이온 위주의 세라믹(ceramic)재료로 되어있고 서로 다른 값의 전자 값을 가진 이온에 의해 만들어진 부족한 공간을 이용해 전기 전도성을 제어하는 다른 에너지 전환 효율을 가져온다.

도1a은 본 발명에 의한 저온 고체형 열전기 에너지 전환장치의 개념을 설명하기 위해 도시한 것이고,

도1b은 본 발명에 의한 저온 고체형 열전기 에너지 전환장치의 기본응용을도시한 것이고,

도2 및 도3은 본 발명에 의한 저온 고체형 열전기 에너지 전환장치의 결정격자의 변화로 형성된 전위차의 결정 격자 구조를 설명하기 위해 도시한 것이고,

도4는 본 발명에 의한 저온 고체형 열전기 에너지 전환장치의 한쪽 측면에서 온도를 받아 활용하는 것을 설명하기 위해 도시한 것이고,

도5는 본 발명에 의한 저온 고체형 열전기 에너지 전환장치의 다른응용을 도시한 것이고,

도6a은 본 발명에 의한 저온 고체형 열전기 에너지 전환장치의 침열방식을 설명하기 위해 도시한 것이고,

도6b은 본 발명에 의한 저온 고체형 열전기 에너지 전환장치의 야외에서의 응용을 설명하기 우해 도시한 것이고,

도6c는 본 발명에 의한 저온 고체형 열전기 에너지 전환장치의 침열작업의실시예를 설명하기 위해 도시한 것이고,

도7a, 도8, 도9a 및 도10은 본 발명에 의한 저온 고체형 열전기 에너지 전환장치의 각각의 다른 실시예를 설명하기 위해 도시한 것이고,

도7b은 본 발명에 의한 저온 고체형 열전기 에너지 전환장치의 자동차 자체 열 회수를 설명하기 위해 도시한 것이고,

도9b은 본 발명에 의한 저온 고체형 열전기 에너지 전환장치의 폐열 발전(Cogeneration)의 응용을 설명하기 위해 도시한 것이다.

* 도면부호의 설명*

1 ... 발전부품 10 ... 전환 전기회로

11 ... 전기 전도도료를 칠한층 12 ... 에너지

121 ... 천연가스 122 ... 전원

13 ... 부하부분 14 ... 폐열교환원

2 ... 열원 20 ... 가열기

21 ... 방열상자 22 ... 열촉매

3 ... 고정판 31 ... 열관

33 ... 방열판 34 ... 풀무

35 ... 환풍기 4 ... 유체 냉각기

41 ... 통로 42 ... 배기파이프

5 ... 집열등 51 ... 등갓

6 ... 열류관 61 .... 열처리실

7 ... 반사접시 71 ... 광원 센서

72 ... 방향조정장치

이하, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있을 정도로 상세히 설명하기 위하여, 본 발명의 가장 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조로 하여 상세히 설명하기로 한다. 본 발명의 목적, 작용, 효과를 포함하여 기타 다른 목적들, 특징점들, 그리고 작동상의 이점들이 바람직한 실시예의 설명에 의해 보다 명확해질 것이다.

도1a과 같이 기본응용은 크게 하나의 발전부품(1)에 의해 양극과 음극으로 된 전기 전도도료를 칠한층(11)을 거쳐 DC전류를 얻는다. 발전부품(1)은 대류, 전도와 복사를 거쳐 직접 주위 환경 중의 열원을 흡수하고 일정한 열전기 전환 효율을 가진다.

기본 작동 원리는 세라믹(ceramic)의 초전기적 특성（PYROELECTRICITY）을 이용하여 열 에너지를 전기 에너지로 직접 전환하는 것을 기초로 하며, 그 관계식은 다음과 같다.

Epyro =　αΔt / k ε₀

Epyro 초전기가 생성한 발전소, Volt / m.

　α 초전기 계수, COULOMB /℃ㆍm²

k 재료의 전매상수.

△Ｔ 열원으로 인한 재료의 온도 변화.

ε₀진공 축전률, m^-1.

위의 관계식으로부터 세라믹(Ceramic)재료의 초전기성을 확인할 수 있고 에너지 전환률이 6％ 이상이므로 이미 공업적 응용 가치를 가지고 있다. 또한 재료의 성능이 점점 개선됨에 따라 앞으로 이용가치를 더욱 커질 것이다.

도1b는 본 발명의 기본 응용으로 부하부분(13)(예: 모터, ＣＰＵ, 가솔린 엔진 등)은 에너지(12)에 의해 동력을 얻은 후, 작동을 통해 형성된 폐열은 폐열교환원(14)（예: 냉각기）등에 의해 모아지거나 유도되어 발전부품(1)에 보내져 열에너지를 전기에너지로 전환시켜 출력시킨다. 출력부분은 직류 전환 전기회로(10)을 이용하여 안정적으로 전기에너지를 전환한다. 이는 본 발명 기본방식으로 모든 열 에너지 장소에서도 사용되는데 인위적인 열원 생성 예를 들어 천연가스(121)를 연소시키는 열 에너지의 시스템은 기름을 전기에너지로 전환시켜 소정의 발전 목적을 달성한다.

에너지(12)가 전원(122)이면 부하부분(13)에서 소모되어 배출된 폐열은(예: 전술한 발전부품1에 의해 전환된 전류) 전환 전기회로(10)에서 처리 후 직접 전원(122) 회수되는 직접 에너지 회수 방식으로 그 효율을 감안하면 적어도 재활용을 보조할 수 있다.

부하부분(13)의 채택 조건은（예: 모터） 반드시 폐열을 방출하는 장치로 폐열교환원(14)과 같이 이용되어야 한다. 강제적으로 폐열을 분리시키고, 부하부분(13) 기계 안전을 위해 폐열교환원(14)은 반드시 필요하다.

발전부품(1)과 관련된 원리는 발전부품(1)이 온도를 받은 후 결정격자를 변화시킨다(도2 및 도3 참고). 도2에서 양전하 중심과 음전하 중심이 서로 겹쳐진 상황에서 재료의 온도변화로 인해 결정격자가 서로 변화하면 양전하 중심과 음전하 중심이 분리되어 전위차를 형성하고 열을 전기로 전환한다.

도2 및 도3은 모의 방식으로 양전하와 음전하는 실제로는 군집형태로 도면에서는 핵심 위치를 양전하 중심 혹은 음전하 중심으로 간단히 정의한다.

본 발명은 기본적인 열전기 전환 능력 외에도 대단히 높은 4W / cm³의 에너지 밀도를 가지고 있어 대단히 낮은 반응온도인 약 60℃에서 완전히 반응할 수 있다.

본 발명을 적용한 도4와 같이 열원(2)의 냉각면이 직접 발전부품(1)에 부착되어 온도를 받아들이고 전류를 만들어낸다.

전기회로 방식의 도5와 같이 열전기는 냉각장치를 구동한다. 특히 컴퓨터 중앙처리장치(CPU)나 변압기 등은 폐열을 이용해 열을 전기로 전환시켜 전류를 만들어낸다.

처리기에서의 응용은 다음과 같다. 방열장치는 한 개의 고정판(3)의 내부에 있는 열관(31)을 거쳐 열 에너지를 유도한다. 중앙처리장치(CPU) 등 칩셋(CHIP SET)에서 생성된 열과 온도는 방열판(33)으로 이동하고 방열판(33) 맞은편에 한 측면에 풀무34가 형성되어 환풍기(35)를 거쳐 경유하는 방식으로 차가운 바람이 방열판(33)을 냉각시킨다. 여기서 환풍기(35)에서 활용되는 전기에너지는 직접 발전부품1에 의해 공급되는데 본 발명에서 발전부품(1)은 직접 중앙처리장치(CPU)등 칩셋(CHIP SET)의 발열 부분에 직접 장착되어(예: 도4의 결합 방식) 하나의 폐쇄 회로를 이룬다. 또한 만약 중앙처리장치(CPU) 처리속도가 증가하면 고온이 발생하여 발전부품1은 보다 높은 온도를 얻을 수 있고 따라서 보다 큰 전기에너지를 환풍기(35)에 공급한다. 따라서 환풍기(35) 역시 직류 전위에 의해 속도가 조절되는데 고온 시 작동속도를 빨라져 방열판(33)을 보다 효과적으로 방열시킨다.

도6a에서 부품(1)의 전체 표면은 완전히 주위에 둘러싸인 방식이다. 자체 제냉(制冷) 부분이 불필요하므로 계속적으로 열과 온도를 얻어 전류를 발생할 수 있어 열원을 얻을 수 있는 장소에 전기를 공급할 수 있는 곳에 적용될 수 있다.

도6b과 같이 발전부품(1)은 전환 전기회로(10)와 결합한 휴대가 간편한 형태이다. 발전부품(1) 주위에 예를 들면 야외에서 목재를 태우는 등 각종 연소재료를 이용한 발열방식으로 열원(2)를 얻는다. 발생된 열원(2)에 의해 발전부품(1)은 전류를 생성하고 다시 전환 전기회로(10)에 의해 안정적으로 전기를 공급한다.

열원(2)의 구성은 밀폐 흡열 방식을 채택할 수 있으며 도6c와 같이 석유 혹은 가스 등을 이용하여 에너지 가열기(20)로 하여금 열촉매(22)에 작용하는데 열촉매(22)에 의해 만들어지는 모든 열과 온도는 상자 형태의 방열상자(21)에 들어가 열원이 상자(21)내부에 머물게 되어 발전부품(1)에 공급되어 열에너지를 제공한다. 도면과 같이 작업 온도는200℃ 이하에서 응용될 수 있고 가열기(20)에서 발생하는효율은 약 75% 이며 열촉매(22)는 가열기(20)에 의해 간헐적으로 가열된다. 만약 온도가 낮아지면 가열기(20)은 다시 온도를 높이기 위해 가동되며 상자(21) 내부가 약 200℃가 되면 가열기(20)는 자동으로 정지되는 온도 조건에 따라 간헐적으로 가열되는 방식으로 기본적으로 가열기(20)은 불필요한 에너지 낭비를 초래하지 않기 때문에 규모를 크게 하면 상당한 전기를 만들어낼 수 있으며 또한 오염을 유발하지도 않는다.

도7a, 도8, 도9a 및 도10은 본 발명에 의한 저온 고체형 열전기 에너지 전환장치의 각각의 다른 실시예를 설명하기 위해 도시한 것이다. 먼저 도7a과 같이 열류 냉각기(4) 내부에 통로(41)이 있어 열류의 흐름을 제공하며 높은 온도 부분을 우선으로 선택한다. 부품(1)은 정렬 방식 구조로 통로(41) 내부에 장착되어 추출한 열전기를 반응시켜 전류를 만들어 응용한다.

본 발명은 나아가 자동차 폐열 배기 경로에서 배기관이나 엔진의 고온이 발생하는 부분에(도7b참고) 설치되어, 배기파이프(42)를 발전부품(1)에 장착하는데 발전부품(1)의 체적은 요구되는 전기의 크기에 따라 선택될 수 있다. 만약 본 발명이 자동차 배터리의 충전에는 전체 체적은 약 150 cm³의 발전부품(1)이 채택되어 약 600W의 공률을 만들게 된다. 일반적인 자동차 배터리의 규격은 12V-50A로 정상적으로 운행되는 일반 자동차에서 사용되는 전류는50A보다 작다. 자동차 엔진이 발전기를 구동하는데는 약 1HP의 소비 에너지가 필요하며, 또한 발전기의 효율은 약 75%이며 엔진 출력에 필요한 공률은 약 800W로 역시1.0724마력 보다 커 석유 낭비가 심하다.

본 발명의 발전부품1은 약 1㎝³당 4W의 전기를 만들어내므로 자동차 배터리 충전에 활용되어 전체 체적 150㎝³으로 배터리 충전을 할 수 있다. 또한 발전부품(1)과 배터리 사이는 일반 동력 전기 제어 방식을 채택하여 배터리를 보호하며 또한 엔진 시동으로 끊임없이 열에너지가 만들어져 발전부품(1)에서 만들어지는 전기 에너지는 회로적으로 점화 플러그 승압 전원에 공급되어 이용되거나 에어컨 모터 등 전기로 작동하는 자동차의 장치에 전기를 공급할 수 있다.

본 발명의 보다 세부적인 응용에 대한 도8은 일반적으로 실현이 불가능하며 개념적인 사고의 영역이다. 주요하게 열원이 발생한 어떤 지점을 표시하고 에너지로 이용될 수 있는 모든 열원을 수집 및 발전 전환시키는 적용 예이다. 집열등(5)에서 발생한 열과 온도는 등갓(51)에 의해 열원은 머리부분에 모아지는데 옆에 설치된 발전부품(1)은 집열등(5)이 만들어내는 열과 온도를 얻어 전기 에너지로 전환시킨다. 또한, 대형 조명등(예: 수은등, 나트륨등, 헬륨 네온등 등)의 효율은 약 50％로 일반적으로 수천 와트의 공률을 필요로 하므로 약 500W이상의 에너지가 소비되지만 해당 등에서 열원을 얻을 수 있다면 조명현장에서 추가적인 에너지를 확보할 수 있다.

도9와 같이 열류관(6) 내부 구멍에 가장자리 방향 등 방식으로 다수의 발전부품(1)을 분포시킬 수 있고 발전부품(1)은 직접 열류관(6)내부에서 움직이는 열원을 받아 온도를 상승시켜 전기에너지를 발생시킨다.

도9b과 같이 열처리실(61)에서 만들어진 폐열은 열류관(6)을 거치는데 열류관(6) 내부에 먼저 다수의 발전부품(1)을 설정하여 열류관(6) 내부에서 움직이는 열기를 수집하여 열 에너지를 전기 에너지로 전환시킨다. 만들어진 전기 에너지는 병렬방식으로 열처리실(61) 내부의 전기에너지의 수요가 있는 장치에 피드백되는데 열처리실(61)이 발전소라면 전기 출력부분은 발전부품(1)과 전기회로로 병렬 연결되어 에너지를 공급하여 에너지 효율을 높인다. 일반 화력발전소의 굴뚝이 배출하는 온도는 저온인데 본 발명의 발전부품1의 최저 작업 온도는 약 55℃의 저온으로 지금까지 발전소의 폐열 배기 경로에 적용되어 활용될 수 있는 유일한 저온 이용 방식의 설계로 본 발명은 최저 약 55℃의 저온인 어떠한 장소에서도 널리 활용될 수 있다.

　　도10과 같이 자연 환경에서 온도를 충분히 얻기 위해 하나의 반사접시(7)와 태양 열원을 추적하는 역할을 하는 광원센서(71)가 사용된다. 반사접시(7)의 반사 중심점 위치에 발전부품(1)을 설치하고 광원센서(71)는 방향조정장치(72)는 계속적으로 태양의 정면으로 향하게 하여 광원의 집중도를 증가시킨다. 여기서 채택된 방식은 태양으로부터 열 복사파를 얻어 태양광을 볼 수 없을 때에도 태양열 복사파는 마찬가지로 발전부품(1)을 매우 효과적으로 가열하여 전기에너지로 전환할 수 있다. 발전부품(1)이 자연 환경에서 열 복사파를 보다 효과적으로 얻게 하기 위해서 발전부품(1)의 표면을 검은 색으로 칠하여 열 복사파 흡수를 용이하게 한다. 이 도면에 근거하여 기상 조건이 양호한 지역에 적용된다면 자가 발전할 수 있다. 또한방향조정장치(72)의 자동 추적 기능을 이용하여 태양 복사원의 위치에서 비교적 강렬한 열 복사파를 수집할 수 있으며, 심지어 뜨거운 빛 파장 이나 원적외선파 등 각종 열 파장 역시 반사접시(7)는 반사시키는 역할을 한다.

참고로, 여기에서 개시되는 실시예는 여러가지 실시 가능한 예 중에서 당업자의 이해를 돕기 위하여 가장 바람직한 실시예를 선정하여 제시한 것일 뿐, 본 발명의 기술적 사상이 반드시 이 실시예에만 의해서 한정되거나 제한되는 것은 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위내에서 다양한 변화와 부가 및 변경이 가능함은 물론, 균등한 타의 실시예가 가능함을 밝혀 둔다.

이상에서 살펴본 바와 같이, 본 발명에 의한 저온 고체형 열전기 에너지 전환장치에 의하면 사용장소에 따라 크기를 조정하고 서로 다른 크기 혹은 기하 형태를 선택할 수 있는 견고한 구조로 작게는 PDA에서 발생한 전기가 열을 냉각시키고 크게는 발전소, 심지어 우주에서 태양 열풍의 열을 이용할 수 있다. 또한 본 발명에 의하면 잡음이 없고 간단한 구조로 사용 수명 또한 상당히 길며 작동중에 기계적인 움직임을 가지고 있지 않고 또한 만들어진 전기 에너지를 동시에 축전장치에 저장할 수 있어 거의 모든 일반 응용분야에서 적용될 수 있다.

또한 본 발명의 형태는 기본적으로 정밀 전자 세라믹과 유사하며 적용시에는 높은 전기 전도율과 열 전도율을 가진 원소를 채용하고 결정격자 내의 공유원자가 결합된 이온에서 다른 극성의 전하를 서로 다른 방향의 위치로 이동거리가 비교적 큰 원소는 열에너지를 전기에너지로 전환시키는 특성을 가진다.

Claims

일종의 저온 고체형 열전기 에너지 전환장치에 있어서,

적어도 열에 대응하는 한 개의 초전기성 전자 세라믹(ceramic)의 발전부품을 구비하되 상기 발전부품은 열을 받은 후 원소 결정격자의 분극 축 방향을 따라 결정격자 내에 공유원자가 결합된 이온으로 구성된 양전하 중심과 음전하 중심이 서로 다른 방향의 위치로 이동하여 전위차를 형성하고 전류를 발생하며 상기 발전부품을 거쳐 양극과 음극 양면으로 된 매전 도료를 칠한 층에 의해 열전 효과가 발생하여 폐열을 전기에너지로 전환시키는 것을 특징으로 하는 저온 고체형 열전기 에너지 전환장치.
제1항에 있어서,

상기 발전부품은 대류, 전도, 및 복사를 거쳐 주위환경의 모든 열원을 직접 흡수하여 일정한 열전기 전환효율을 가지고 있으며 어떤 전기 구동 장치에서 응용되어 세라믹(ceramic)의 초전기성을 이용하여 열에너지를 전기에너지로 전환시키는 것을 특징으로 하는 저온 고체형 열전기 에너지 전환장치.
발전부품을 포함하는 일종의 전기열 에너지 응용장치에 있어서,

상기 발전부품은 열전효과를 가지며, 하나의 에너지가 부하부분에 동력을 제공하면 부하부분으로부터 폐열을 얻은 후 열전효과로 인해 전류가 하나의 전환 전기회로를 거쳐 이용가능한 전기에너지를 출력하는 것을 특징으로 하는 전기열 에너지 응용장치.
제3항에 있어서,

상기 발전부품은 외장형으로 휴대하여 야외, 야영, 군사 등의 용도로 광범위하게 사용될 수 있는 것을 특징으로 하는 전기열 에너지 응용장치.
제3항에 있어서,

상기 발전부품은 태양 열 복사파를 받아 온도를 높이고 하나의 반사 접시를 통해 태양의 열 복사파를 모으는 것을 특징으로 하는 전기열 에너지 응용장치.
제3항에 있어서,

상기 에너지는 전기에너지로 전환된 전기 에너지를 다시 이용함으로써 보조적으로 전기를 증가시키는 것을 특징으로 하는 전기열 에너지 응용장치.
일종의 열전기로 구동되는 냉각장치에 있어서,

열전효과를 갖는 발전부품 및 냉각환풍기를 포함하여 구성되고 동시에 자료처리기에 자기에너지로 냉각장치를 구동시키며, 상기 발전부품은, 처리기를 거처 전원을 얻고 열전효과를 통해 발생된 전류를 이용하여 냉각장치를 구동하며 페루프(CLOSE LOOP) 방식의 자기 전기공급 메커니즘을 형성하여 냉각을 보조하는 것을 특징으로 하는 열전기로 구동되는 냉각장치.