KR20150029964A - Thermoelectric generation system for ship - Google Patents

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KR20150029964A
KR20150029964A KR20130109068A KR20130109068A KR20150029964A KR 20150029964 A KR20150029964 A KR 20150029964A KR 20130109068 A KR20130109068 A KR 20130109068A KR 20130109068 A KR20130109068 A KR 20130109068A KR 20150029964 A KR20150029964 A KR 20150029964A
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삼성중공업 주식회사
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    • Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/12—Improving ICE efficiencies

Abstract

Disclosed is a thermoelectric power generation system for a ship. According to an embodiment of the present invention, the thermoelectric power generation system for a ship comprises: a ship engine; a turbocharger producing compressed air using exhaust gas from the ship engine; an intercooler cooling the compressed air from the turbocharger using a coolant, and supplying the cooled compressed air to the ship engine; and a thermoelectric power generation module formed in the intercooler, and generating power using a temperature difference between the coolant supplied from the intercooler and the compressed air flowing through the intercooler. According to the present invention, the thermoelectric power generation system for a ship has the thermoelectric power generating module generating the power using the temperature difference between the coolant and the compressed air in the intercooler cooling the compressed air supplied from the ship engine, thereby recovering waste heat without the reduction of back pressure, wherein the waste heat is dissipated to lower the temperature of the compressed air when the temperature of the compressed air is raised after the compressed air flows through the turbocharger.

Description

선박용 열전발전 시스템{THERMOELECTRIC GENERATION SYSTEM FOR SHIP}{THERMOELECTRIC GENERATION SYSTEM FOR SHIP}

본 발명은 선박용 열전발전 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to a marine thermoelectric generator system.

최근 고유가 시대가 도래함에 따라 선박의 에너지 효율을 향상시켜 연비를 높이려는 노력이 진행되고 있다. 그 결과, 선박엔진에서 기존에 버려지던 폐열을 회수하는 시스템을 구성하여 선박의 연비를 높이려는 연구가 수행되고 있다.Efforts have been made to improve fuel efficiency by improving the energy efficiency of vessels as the era of high oil prices has arrived in recent years. As a result, research has been conducted to increase the fuel efficiency of a ship by constructing a system for collecting waste heat that has been abandoned in the ship engine.

선박에 사용되는 일반적인 디젤엔진에서는 전체 에너지 중 폐열 회수 시스템(WHRS, waste heat recovery system)을 통해 회수되는 에너지를 제외하고도 폐기관으로 버려지는 에너지 22.9%, 엔진 에어 쿨러에서 버려지는 에너지 14.2% 등 회수 가능한 에너지가 약 37.1% 존재하는 것으로 파악된다. 하지만, 폐기관으로 버려지는 에너지에 대해서는 이를 회수하기 위한 다양한 연구 및 설비들이 존재하고 있지만, 엔진 에어 쿨러에서 버려지는 에너지에 대해서는 이를 회수하기 위한 연구가 거의 이루어지지 않고 있는 실정이다.In a typical diesel engine used in ships, the energy consumed by the waste heat recovery system (WHRS) is 22.9% and the energy consumed by the engine air cooler is 14.2%, excluding the energy recovered through the waste heat recovery system (WHRS) It is estimated that about 37.1% of the recoverable energy exists. However, there are various researches and facilities for recovering the energy that is thrown away to the waste engine, but researches for recovering the energy abandoned from the engine air cooler have been rarely performed.

본 발명의 배경기술은 대한민국 공개특허공보 제10-2012-0068670호(2012.06.27, 선박용 폐열회수장치)에 개시되어 있다.BACKGROUND ART [0002] The background art of the present invention is disclosed in Korean Patent Laid-Open Publication No. 10-2012-0068670 (Jun. 27, 2012, Ship waste heat recovery apparatus).

본 발명의 실시예들은 선박엔진에 공급되는 압축공기를 냉각하는 인터쿨러에서 냉각수와 압축공기 사이의 온도 차를 이용하여 발전할 수 있는 선박용 열전발전 시스템을 제공하는데 목적이 있다.Embodiments of the present invention aim to provide a ship thermal power generation system capable of generating electricity by using a temperature difference between cooling water and compressed air in an intercooler for cooling compressed air supplied to a marine engine.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 선박엔진; 상기 선박엔진의 배기가스를 이용하여 압축공기를 생산하는 터보 과급기(turbocharger); 상기 터보 과급기에서 생산되는 압축공기를 냉각수에 의해 냉각하여, 상기 선박 엔진으로 공급하는 인터쿨러(intercooler); 및 상기 인터쿨러에 형성되고, 상기 인터쿨러에 공급되는 냉각수와 상기 인터쿨러를 통과하는 압축공기 사이의 온도 차에 의해 발전하는 열전발전 모듈을 포함하는 선박용 열전발전 시스템이 제공된다.According to one embodiment of the present invention, a marine engine; A turbocharger for producing compressed air using the exhaust gas of the marine engine; An intercooler for cooling the compressed air produced by the turbocharger with cooling water and supplying the cooled air to the marine engine; And a thermoelectric power generating module formed in the intercooler and generating electricity by a temperature difference between cooling water supplied to the intercooler and compressed air passing through the intercooler.

상기 열전발전 모듈은, 상기 인터쿨러에 고정되고, 상호간에 평행하게 형성되는 2개의 제2 고정 플레이트; 상기 2개의 제2 고정 플레이트 사이에서, 상기 2개의 제2 고정 플레이트에 평행하게 형성되는 복수 개의 제2 방열 플레이트; 상기 인터쿨러를 통과하는 압축공기의 유동 방향을 따라 상기 2개의 제2 고정 플레이트 및 상기 복수 개의 제2 방열 플레이트에 형성되는 결합슬릿에 삽입되고, 상기 인터쿨러에 공급되는 냉각수가 통과하는 냉각수 유로가 내부에 형성되는 판형 유로관; 및 상기 판형 유로관의 표면에 형성되고, 상호간에 직렬 연결된 복수 개의 열전소자로 이루어지는 열전소자 모듈을 포함할 수 있다.The thermoelectric module includes two second fixing plates fixed to the intercooler and formed parallel to each other; A plurality of second heat dissipation plates formed between the two second fixing plates in parallel with the two second fixing plates; And a cooling water channel inserted into the coupling slits formed in the two second fixing plates and the plurality of second heat radiation plates along the flow direction of the compressed air passing through the intercooler and through which the cooling water supplied to the intercooler passes, A plate-shaped flow path tube formed; And a thermoelectric module including a plurality of thermoelectric elements formed on the surface of the plate-shaped flow path and connected in series with each other.

상기 냉각수 유로는, 상기 인터쿨러의 냉각수 공급관에 연결되는 유입 유로; 상기 인터쿨러의 냉각수 배출관에 연결되는 배출 유로; 및 상기 유입 유로와 상기 배출 유로 사이에 형성되는 복수 개의 분지 유로를 포함할 수 있다.Wherein the cooling water flow path includes an inflow passage connected to a cooling water supply pipe of the intercooler; A discharge duct connected to the cooling water discharge pipe of the intercooler; And a plurality of branched flow paths formed between the inlet flow path and the discharge flow path.

상기 유입 유로는 상기 배출 유로의 상부에 형성될 수 있다.The inflow passage may be formed on the discharge passage.

상기 냉각수 유로는 상기 인터쿨러를 통과하는 압축공기의 유동 방향을 따라 복수 개 형성될 수 있다.The cooling water flow path may be formed along the flow direction of the compressed air passing through the intercooler.

상기 열전소자 모듈은 상기 인터쿨러를 통과하는 압축공기의 유동 방향을 따라 상기 냉각수 유로에 상응하는 위치에 복수 개 형성될 수 있다.The plurality of thermoelectric module modules may be formed at positions corresponding to the cooling water flow path along the flow direction of the compressed air passing through the intercooler.

상기 열전 모듈에서 생산되는 직류 전기를 저장하는 축전지; 및 상기 축전지에서 공급되는 직류 전기를 교류 전기로 전환하여 선박의 전기 시스템에 공급하는 메인 스위치 보드(MSBD, main switch board)를 더 포함할 수 있다.A battery for storing direct current electricity produced by the thermoelectric module; And a main switch board (MSBD) that converts the DC electricity supplied from the battery to AC electricity and supplies the AC electricity to the electrical system of the ship.

상기 인터쿨러에 공급되는 냉각수는 해수를 포함할 수 있다.The cooling water supplied to the intercooler may include seawater.

상기 인터쿨러에 공급되는 냉각수는 해수와 열 교환하는 청수를 포함할 수 있다.The cooling water supplied to the intercooler may include fresh water for heat exchange with seawater.

본 발명의 실시예들에 따르면, 선박엔진에 공급되는 압축공기를 냉각하는 인터쿨러에서 냉각수와 압축공기 사이의 온도 차를 이용하여 발전하는 열전발전 모듈을 포함함으로써, 터보 과급기를 통과하면서 높아진 압축공기의 온도를 낮추기 위하여 인터쿨러에서 버려지는 폐열을 배압 감소 없이 회수할 수 있다.According to the embodiments of the present invention, the intercooler that cools the compressed air supplied to the marine engine includes the thermoelectric power generation module that generates power using the temperature difference between the cooling water and the compressed air, In order to lower the temperature, the waste heat from the intercooler can be recovered without reducing the back pressure.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 선박용 열전발전 시스템을 도시한 도면이다.
도 2는 전력 시스템을 도시한 도면이다.
도 3은 열전발전 모듈이 형성된 인터쿨러를 도시한 도면이다.
도 4는 판형 유로관의 일 실시예를 도시한 도면이다.
도 5는 도 4의 판형 유로관의 내부를 도시한 도면이다.
도 6은 판형 유로관의 다른 실시예를 도시한 도면이다.
도 7은 도 6의 판형 유로관의 내부를 도시한 도면이다.
도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 선박용 열전발전 시스템을 도시한 도면이다.1 is a view showing a marine thermoelectric generator system according to an embodiment of the present invention.
2 is a diagram illustrating a power system.
3 is a view showing an intercooler in which a thermoelectric module is formed.
4 is a view showing an embodiment of a plate-shaped flow path tube.
Fig. 5 is a view showing the inside of the plate-shaped flow path tube of Fig. 4. Fig.
6 is a view showing another embodiment of the plate-shaped flow path tube.
Fig. 7 is a view showing the inside of the plate-shaped flow path tube of Fig. 6;
8 is a view showing a marine thermoelectric generator system according to another embodiment of the present invention.

본 발명은 다양한 변환을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변환, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The present invention is capable of various modifications and various embodiments, and specific embodiments are illustrated in the drawings and described in detail in the detailed description. It is to be understood, however, that the invention is not to be limited to the specific embodiments, but includes all modifications, equivalents, and alternatives falling within the spirit and scope of the invention. DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.The terms first, second, etc. may be used to describe various components, but the components should not be limited by the terms. The terms are used only for the purpose of distinguishing one component from another.

본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 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.The terminology used in this application is used only to describe a specific embodiment and is not intended to limit the invention. The singular expressions include plural expressions unless the context clearly dictates otherwise. In the present application, the terms "comprises" or "having" and the like are used to specify that there is a feature, a number, a step, an operation, an element, a component or a combination thereof described in the specification, But do not preclude the presence or addition of one or more other features, integers, steps, operations, elements, components, or combinations thereof.

이하, 본 발명에 따른 선박용 열전발전 시스템의 다양한 실시예를 첨부도면을 참조하여 상세히 설명하기로 하며, 첨부 도면을 참조하여 설명함에 있어, 동일하거나 대응하는 구성 요소는 동일한 도면번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, various embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. Referring to the accompanying drawings, the same or corresponding components are denoted by the same reference numerals, A duplicate description will be omitted.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 선박용 열전발전 시스템을 도시한 도면이다.1 is a view showing a marine thermoelectric generator system according to an embodiment of the present invention.

도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 선박용 열전발전 시스템은 선박엔진(100), 터보 과급기(200), 인터쿨러(300), 열전발전 모듈(400), 축전지(500) 및 메인 스위치 보드(600)를 포함할 수 있다.1, a thermal power generating system for a ship according to an embodiment of the present invention includes a ship engine 100, a turbo supercharger 200, an intercooler 300, a thermoelectric generator module 400, a storage battery 500, Board 600 as shown in FIG.

선박엔진(100)은 선박의 추력을 발생시키기 위하여 사용되는 엔진으로서, 선박의 엔진 룸에 설치될 수 있다.The marine engine 100 is an engine used for generating thrust of a ship, and may be installed in an engine room of a marine vessel.

선박엔진(100)은 디젤 엔진일 수 있지만, 이에 한정되지 않는다.The marine engine 100 may be, but is not limited to, a diesel engine.

선박엔진(100)에서 배출되는 배기가스는 터보 과급기(200)를 거쳐 펀넬(funnel)(F)을 통해 외부로 배출된다.The exhaust gas discharged from the marine engine 100 is discharged to the outside through a funnel F through a turbocharger 200. [

터보 과급기(200)는 선박엔진(100)에서 배출되는 배기가스를 이용하여 외부 공기를 압축함으로써 고온 고압의 압축공기를 생산한다.The turbocharger 200 produces compressed air of high temperature and high pressure by compressing the outside air by using the exhaust gas discharged from the marine engine 100.

터보 과급기(200)에서 생산되는 고온 고압의 압축공기는 인터쿨러(300)를 거쳐 선박엔진(100)에 공급된다.The high-temperature, high-pressure compressed air produced by the turbocharger 200 is supplied to the marine engine 100 via the intercooler 300.

인터쿨러(300)는 터보 과급기(200)에서 공급되는 고온 고압의 압축공기를 냉각하여 저온 고압의 압축공기로 변환시킨다. 예를 들어, 터보 과급기(200)에서 공급되는 고온 고압의 압축공기는 200℃ 이상이 될 수 있고, 인터쿨러(300)를 통과한 저온 고압의 압축공기는 약 45℃일 수 있다. 구체적으로는, 인터쿨러(300)에 공급되는 냉각수와 인터쿨러(300)를 통과하는 압축공기 사이에서 열 교환이 이루어진다. 냉각수는 냉각수 공급관(310)을 통해 인터쿨러(300)에 공급되고, 냉각수 배출관(320)을 통해 인터쿨러(300)에서 배출된다.The intercooler 300 cools the high-temperature, high-pressure compressed air supplied from the turbocharger 200 and converts the compressed air into compressed air of low temperature and high pressure. For example, the high-temperature high-pressure compressed air supplied from the turbocharger 200 may be 200 ° C or higher, and the low-temperature high-pressure compressed air passing through the intercooler 300 may be about 45 ° C. More specifically, heat exchange is performed between the cooling water supplied to the intercooler 300 and the compressed air passing through the intercooler 300. The cooling water is supplied to the intercooler 300 through the cooling water supply pipe 310 and discharged from the intercooler 300 through the cooling water discharge pipe 320.

인터쿨러(300)에 공급되는 냉각수는 펌프(P)에 의해 순환되는 해수를 포함할 수 있다. 즉, 냉각수 공급관(310)과 냉각수 배출관(320)에는 해수가 채워질 수 있다. 그 결과, 인터쿨러(300)에 공급되는 냉각수를 생산하기 위한 별도의 생산설비가 요구되지 않는다.The cooling water supplied to the intercooler 300 may include seawater circulated by the pump P. That is, the cooling water supply pipe 310 and the cooling water discharge pipe 320 may be filled with seawater. As a result, a separate production facility for producing cooling water to be supplied to the intercooler 300 is not required.

열전발전 모듈(400)은 인터쿨러(300)에 형성된다.The thermoelectric power generation module 400 is formed in the intercooler 300.

열전발전 모듈(400)은 열전소자(thermoelectric element)를 포함한다. 열전소자는 제베크 효과(Seebeck effect)에 의해 발전할 수 있는 소자를 의미한다. 그 결과, 열전발전 모듈(400)은 인터쿨러(300)에 공급되는 냉각수와 인터쿨러(300)를 통과하는 압축공기 사이의 온도 차를 이용하여 전기를 생산할 수 있다. 열전발전 모듈(400)에서 생산되는 전기는 직류 전기일 수 있다.The thermoelectric power generation module 400 includes a thermoelectric element. A thermoelectric element means an element that can develop by the Seebeck effect. As a result, the thermoelectric power generation module 400 can generate electricity using the temperature difference between the cooling water supplied to the intercooler 300 and the compressed air passing through the intercooler 300. The electricity produced by the thermoelectric power generation module 400 may be DC electricity.

열전발전 모듈(400)의 구체적인 구조 및 인터쿨러(300)와의 결합관계에 대해서는 후술하기로 한다.The specific structure of the thermoelectric power generation module 400 and the coupling relation with the intercooler 300 will be described later.

축전지(500)는 열전발전 모듈(400)에서 생산되는 직류 전기를 저장한다.The storage battery 500 stores the DC electricity generated by the thermoelectric power generation module 400.

메인 스위치 보드(600)는 선박의 전기 시스템에 전기를 공급하는 장치로서, 축전지(500)에서 공급되는 직류를 교류로 전환하여 선박의 전기 시스템에 공급할 수 있다. 선박의 전기 시스템에는 선박에 설치되는 각종 전기장치 및 조명설비 등을 포함할 수 있다.The main switch board 600 is a device for supplying electricity to the electrical system of the ship. The main switch board 600 can convert the direct current supplied from the battery 500 to alternating current and supply it to the electrical system of the ship. The electrical system of the ship may include various electrical devices and lighting equipment installed on the ship.

도 2는 전력 시스템을 도시한 도면이다.2 is a diagram illustrating a power system.

도 2를 참조하면, 열전발전 모듈(400)에서 생산된 직류 전기는 축전지(500)에 일시 저장되었다가, 메인 스위치 보드(600)에서 교류 전기로 전환되어 제1 전기장치, 제2 전기장치 등을 포함하는 선박의 전기 시스템에 공급될 수 있다.2, the DC electricity generated by the thermoelectric power generating module 400 is temporarily stored in the battery 500, and is converted from the main switch board 600 to AC electricity to be supplied to the first electric device, the second electric device, To the ship's electrical system.

축전지(500)는 열전발전 모듈(400)에서 생산되는 직류 전기뿐만 아니라, 선박의 다른 폐열 회수 시스템(WHRS, waste heat recovery system)에서 생산되는 직류 전기도 저장할 수 있다.The battery 500 can store DC electricity generated from the thermoelectric power generation module 400 as well as DC electricity generated from a waste heat recovery system (WHRS) of the ship.

메인 스위치 보드(600)는 축전지(500)에서 공급되는 직류 전기뿐만 아니라, 발전기에서 생산되는 교류 전기도 선박의 전기 시스템에 공급할 수 있다. 즉, 발전기는 선박의 전기 시스템에 공급되는 전기를 생산하는데, 열전발전 모듈(400)에서 생산되는 직류 전기로 인해 발전기의 부하가 감소될 수 있고, 그 만큼 발전기에 소비되는 연료도 절감될 수 있다.The main switch board 600 can supply not only the direct current supplied from the battery 500 but also the alternating current electricity produced by the generator to the electric system of the ship. That is, the generator generates electricity supplied to the electrical system of the ship, the load of the generator can be reduced due to the DC electricity produced by the thermoelectric generator module 400, and the fuel consumed by the generator can be reduced accordingly .

도 3은 열전발전 모듈이 형성된 인터쿨러를 도시한 도면이다.3 is a view showing an intercooler in which a thermoelectric module is formed.

도 3을 참조하면, 열전발전 모듈(400)은 인터쿨러(300)의 상부에 형성될 수 있다. 인터쿨러(300)의 상부는 압축공기(A)가 인터쿨러(300)로 공급되는 시점을 의미한다. 즉, 압축공기(A)는 인터쿨러(300)의 상부에서 하부로 유동한다. 압축공기(A)는 인터쿨러(300)를 통과하면서 냉각되기 때문에, 열전발전 모듈(400)이 형성된 인터쿨러(300)의 상부에서 압축공기(A)와 냉각수(W) 사이의 온도 차이는 최대가 된다. 그 결과, 열전발전 모듈(400)이 인터쿨러(300)의 상부에 설치되는 경우, 열전발전 모듈(400)의 발전량도 최대가 될 수 있다.Referring to FIG. 3, the thermoelectric module 400 may be formed on an upper portion of the intercooler 300. The upper part of the intercooler 300 means the time when the compressed air A is supplied to the intercooler 300. That is, the compressed air A flows downward from the upper portion of the intercooler 300. Since the compressed air A is cooled while passing through the intercooler 300, the temperature difference between the compressed air A and the cooling water W at the upper portion of the intercooler 300 in which the thermoelectric module 400 is formed becomes maximum . As a result, when the thermoelectric power generation module 400 is installed on the upper part of the intercooler 300, the amount of power generated by the thermoelectric power generation module 400 can also be maximized.

열전발전 모듈(400)은 다양한 고정장치에 의해 인터쿨러(300)에 결합될 수 있다.The thermoelectric power generation module 400 may be coupled to the intercooler 300 by various fixing devices.

열전발전 모듈(400)의 내부에는 후술하는 것처럼 냉각수 유로가 형성되어 있기 때문에, 열전발전 기능뿐만 아니라 압축공기(A)의 냉각 기능도 동시에 수행할 수 있다. 그 결과, 본 실시예에서는 열전발전 모듈(400)이 인터쿨러(300)와 별도로 인터쿨러(300)의 상부에 추가 형성되어 있지만, 인터쿨러(300)의 일부 또는 전부를 대체할 수도 있다. 예를 들어, 본 실시예에서는 열전발전 모듈(400)과 인터쿨러(300)가 약 1:2의 높이 비율로 형성되어 있지만, 열전발전 모듈(400)이 인터쿨러(300)의 전부를 대체하는 경우, 인터쿨러(300)가 없어지는 대신 열전발전 모듈(400)의 높이가 3배로 늘어남으로써, 열전발전 모듈(400)만으로도 인터쿨러(300)가 있을 때와 비슷한 냉각 효율을 발휘할 수 있을 것이다. 따라서, 열전발전 모듈(400)은 인터쿨러(300)를 대체하거나 후술하는 것처럼 인터쿨러(300)에 공급되는 냉각수를 그대로 사용할 수 있기 때문에, 선박의 엔진 룸에 열전발전 모듈(400)을 위한 추가 설비가 요구되지 않고 추가 공간 배정도 필요하지 않게 된다. 즉, 인터쿨러(300)에 열전발전 모듈(400)을 적용하는 경우, 열역학 사이클을 이용하는 다른 폐열 회수 시스템을 적용하는 경우와 비교하여 공간적인 제약 및 배압의 감소를 최소화할 수 있다. 또한, 열전발전 모듈(400)에 포함되는 열전소자의 발전 효율이 열역학 사이클을 이용하는 다른 폐열 회수 시스템에 비해 낮은 경우라 하더라도, 선박엔진(100)의 높은 폐열, 예를 들어 수십 MW 이상의 폐열을 이용하기 때문에, 적어도 수 MV 이상의 에너지를 회수할 수 있을 것이다. 또한, 열전발전 모듈(400)에 포함되는 열전소자는 일반적으로 높은 신뢰성과 내구성을 가지기 때문에, 한 번 설치되면 유지보수 비용이 거의 들지 않는 장점도 있다.Since the cooling water channel is formed inside the thermoelectric power generation module 400 as described later, the cooling function of the compressed air A as well as the thermoelectric power generation function can be performed simultaneously. As a result, although the thermoelectric module 400 is additionally formed on the upper portion of the intercooler 300 in addition to the intercooler 300 in the present embodiment, the intercooler 300 may be replaced with some or all of the intercooler 300. For example, in the present embodiment, the thermoelectric module 400 and the intercooler 300 are formed at a height ratio of about 1: 2. However, when the thermoelectric module 400 replaces all of the intercooler 300, The cooling efficiency of the thermoelectric power generation module 400 may be similar to that of the intercooler 300 because the height of the thermoelectric power generation module 400 is increased by three times instead of the intercooler 300. Therefore, since the thermoelectric power generation module 400 can replace the intercooler 300 or use the cooling water supplied to the intercooler 300 as described later, the additional equipment for the thermoelectric power generation module 400 is installed in the engine room of the ship It is not required and no additional space allocation is required. That is, when the thermoelectric power generation module 400 is applied to the intercooler 300, it is possible to minimize the space limitation and the reduction of the back pressure, compared with the case of applying the other waste heat recovery system using the thermodynamic cycle. Also, even when the power generation efficiency of the thermoelectric elements included in the thermoelectric power generation module 400 is lower than that of other waste heat recovery systems using the thermodynamic cycle, the waste heat of the ship engine 100, for example, waste heat of several tens MW or more The energy of at least several MVs can be recovered. In addition, since the thermoelectric elements included in the thermoelectric power generation module 400 generally have high reliability and durability, there is an advantage that the maintenance cost is hardly required once it is installed.

인터쿨러(300)는 제1 고정 플레이트(330), 제1 방열 플레이트(340) 및 관형 유로관(350)을 포함할 수 있다.The intercooler 300 may include a first fixing plate 330, a first heat dissipating plate 340, and a tubular flow pipe 350.

제1 고정 플레이트(330)는 인터쿨러(300)의 골격을 이루는 2개의 판형 구조물로서, 상호간에 평행하게 형성된다.The first fixing plate 330 is a plate-like structure constituting the skeleton of the intercooler 300, and is formed parallel to each other.

제1 방열 플레이트(340)는 방열 성능이 우수한 재질로 이루어지는 복수 개의 판형 구조물로서, 2개의 제1 고정 플레이트(330) 사이에서 제1 고정 플레이트(330)에 평행하게 형성될 수 있다.The first heat dissipation plate 340 may be formed in parallel with the first fixing plate 330 between the two first fixing plates 330. The first heat dissipation plate 340 may be formed of a plate-

제1 고정 플레이트(330) 및 제1 방열 플레이트(340)에는 서로 마주보는 2개의 제1 고정 플레이트(330)를 일직선으로 관통하도록 복수 개의 결합홀(360)이 형성된다.A plurality of coupling holes 360 are formed in the first fixing plate 330 and the first heat radiation plate 340 so as to penetrate the two first fixing plates 330 facing each other in a straight line.

관형 유로관(350)은 결합홀(360)에 삽입됨으로써, 제1 고정 플레이트(330) 및 제1 방열 플레이트(340)에 고정될 수 있다. 관형 유로관(350)은 복수 개로 형성될 수 있고, 복수 개의 결합홀(360)에 각각 삽입될 수 있다.The tubular flow pipe 350 may be fixed to the first fixing plate 330 and the first heat dissipating plate 340 by being inserted into the coupling hole 360. The tubular flow pipe 350 may be formed in a plurality of holes and may be inserted into the plurality of coupling holes 360, respectively.

관형 유로관(350)의 양단은 냉각수 공급관(310) 및 냉각수 배출관(320)에 연결됨으로써, 냉각수(W)가 관형 유로관(350)을 통해 흐를 수 있다.Both ends of the tubular flow pipe 350 are connected to the cooling water supply pipe 310 and the cooling water discharge pipe 320 so that the cooling water W can flow through the tubular flow pipe 350.

열전발전 모듈(400)은 제2 고정 플레이트(410), 제2 방열 플레이트(420), 판형 유로관(430) 및 열전소자 모듈(440)을 포함할 수 있다.The thermoelectric power generation module 400 may include a second fixing plate 410, a second heat dissipation plate 420, a plate-shaped flow pipe 430, and a thermoelectric module 440.

제2 고정 플레이트(410)는 열전발전 모듈(400)의 골격을 이루는 2개의 판형 구조물로서, 상호간에 평행하게 형성된다.The second fixing plate 410 is a plate-like structure constituting a framework of the thermoelectric power generating module 400, and is formed parallel to each other.

제2 고정 플레이트(410)는 인터쿨러(300), 구체적으로는 인터쿨러(300)의 제1 고정 플레이트(330)에 다양한 고정수단에 의해 고정될 수 있다. 예를 들어, 제1 고정 플레이트(330)와 제2 고정 플레이트(410) 사이에 연결판을 대고, 제1 고정 플레이트(330)와 연결판 사이 및 제2 고정 플레이트(410)와 연결판 사이를 볼트 결합함으로써, 제1 고정 플레이트(330)와 제2 고정 플레이트(410)는 상호간에 고정될 수 있다.The second fixing plate 410 may be fixed to the first fixing plate 330 of the intercooler 300, specifically, the intercooler 300 by various fixing means. For example, a connecting plate is interposed between the first fixing plate 330 and the second fixing plate 410, and between the first fixing plate 330 and the connecting plate and between the second fixing plate 410 and the connecting plate By bolt coupling, the first fixing plate 330 and the second fixing plate 410 can be fixed to each other.

제2 방열 플레이트(420)는 방열 성능이 우수한 재질로 이루어지는 복수 개의 판형 구조물로서, 2개의 제2 고정 플레이트(410) 사이에서 제2 고정 플레이트(410)에 평행하게 형성될 수 있다.The second heat dissipation plate 420 may be formed in parallel with the second fixing plate 410 between the two second fixing plates 410.

제2 고정 플레이트(410) 및 제2 방열 플레이트(420)에는 서로 마주보는 2개의 제2 고정 플레이트(410)를 일직선으로 관통하도록 복수 개의 결합슬릿(450)이 형성될 수 있다. 결합슬릿(450)은 인터쿨러(300)를 통과하는 압축공기(A)의 유동 방향, 즉 인터쿨러(300)의 상하 방향으로 형성될 수 있다.A plurality of coupling slits 450 may be formed in the second fixing plate 410 and the second heat dissipating plate 420 so as to linearly penetrate the two second fixing plates 410 facing each other. The combining slit 450 may be formed in the direction of flow of the compressed air A passing through the intercooler 300, that is, in the vertical direction of the intercooler 300.

판형 유로관(430)은 결합슬릿(450)에 삽입됨으로써, 제2 고정 플레이트(410) 및 제2 방열 플레이트(420)에 고정될 수 있다. 판형 유로관(430)은 복수 개로 형성될 수 있고, 복수 개의 결합슬릿(450)에 각각 삽입될 수 있다.The plate type flow pipe 430 can be fixed to the second fixing plate 410 and the second heat radiation plate 420 by being inserted into the coupling slit 450. The plate-shaped flow pipe 430 may be formed in a plurality of holes, and may be inserted into the plurality of coupling slits 450, respectively.

판형 유로관(430)의 양단은 냉각수 공급관(310) 및 냉각수 배출관(320)에 연결됨으로써, 냉각수(W)가 판형 유로관(430)을 통해 흐를 수 있다. 냉각수 공급관(310)은 판형 유로관(430)의 하단 측면에, 냉각수 배출관(320)은 판형 유로관(430)의 상단 측면에 연결될 수 있다.Both ends of the plate type flow pipe 430 are connected to the cooling water supply pipe 310 and the cooling water discharge pipe 320 so that the cooling water W can flow through the plate type flow pipe 430. The cooling water supply pipe 310 may be connected to the lower side surface of the plate type flow pipe 430 and the cooling water discharge pipe 320 may be connected to the upper side surface of the plate type flow pipe 430.

열전소자 모듈(440)은 판형 유로관(430)의 표면에 형성된다.The thermoelectric module 440 is formed on the surface of the plate-shaped flow pipe 430.

열전소자 모듈(440)은 복수 개의 열전소자(445)를 포함할 수 있고, 복수 개의 열전소자(445)는 상호간에 직렬로 연결될 수 있다. 열전소자(445) 상호간의 연결은 절연 전선을 통해 이루어질 수 있다. 열전소자(445)에서 생산되는 전기는 축전지(500)에 저장될 수 있다.The thermoelectric element module 440 may include a plurality of thermoelectric elements 445, and the plurality of thermoelectric elements 445 may be connected to each other in series. The connection between the thermoelectric elements 445 can be made through an insulated wire. The electricity generated in the thermoelectric element 445 may be stored in the battery 500.

열전소자 모듈(440)은 압축공기(A)의 유동 방향으로 형성되는 결합슬릿(450)에 삽입되는 판형 유로관(430)의 표면에 형성되기 때문에, 압축공기(A)의 배압에 영향을 주지 않고 발전할 수 있다.Since the thermoelectric module 440 is formed on the surface of the plate-shaped flow pipe 430 inserted into the engaging slit 450 formed in the flow direction of the compressed air A, it does not affect the back pressure of the compressed air A It can develop.

도 4는 판형 유로관의 일 실시예를 도시한 도면, 도 5는 도 4의 판형 유로관의 내부를 도시한 도면이다.FIG. 4 is a view showing an embodiment of a plate-shaped flow path tube, and FIG. 5 is a view showing the inside of the plate type flow path tube of FIG.

도 4를 참조하면, 열전소자 모듈(440)은 판형 유로관(430)의 양면을 전체적으로 감싸도록 형성될 수 있다. 즉, 열전소자 모듈(440)은 판형 유로관(430)의 양면에 각각 1개씩 형성될 수 있다. 열전소자 모듈(440)은 복수 개의 열전소자(445)를 포함한다.Referring to FIG. 4, the thermoelectric module 440 may be formed to cover both sides of the plate-shaped flow pipe 430 as a whole. That is, the thermoelectric module 440 may be formed on each side of the plate-shaped flow pipe 430. The thermoelectric module 440 includes a plurality of thermoelectric elements 445.

판형 유로관(430)의 하단 측면에는 냉각수 공급관(310)에 연결되는 냉각수 유입구(431)가 형성될 수 있고, 판형 유로관(430)의 상단 측면에는 냉각수 배출관(320)에 연결되는 냉각수 배출구(432)가 형성될 수 있다. 냉각수(W)는 냉각수 유입구(431)를 통해 판형 유로관(430)에 유입되고, 냉각수 배출관(432)을 통해 판형 유로관(430)으로부터 배출된다. 압축공기(A)는 판형 유로관(430)의 표면을 따라 상부에서 하부로 유동한다.A cooling water inlet 431 connected to the cooling water supply pipe 310 may be formed on a lower side surface of the plate type flow pipe 430. A cooling water discharge port 432 may be formed. The cooling water W flows into the plate type flow pipe 430 through the cooling water inlet 431 and is discharged from the plate type flow pipe 430 through the cooling water discharge pipe 432. The compressed air (A) flows from the top to the bottom along the surface of the plate-shaped flow pipe (430).

도 5를 참조하면, 판형 유로관(430)의 내부에는 냉각수가 흐르는 통로인 냉각수 유로(433)가 형성된다.Referring to FIG. 5, a cooling water flow path 433, which is a passage through which cooling water flows, is formed in the plate type flow pipe 430.

냉각수 유로(433)는 유입 유로(434), 배출 유로(435) 및 분지 유로(436)를 포함할 수 있다.The cooling water flow path 433 may include an inflow path 434, a discharge path 435, and a branch path 436.

유입 유로(434)는 냉각수 유입구(431)에 직접 연결되는 냉각수(W)의 이동 통로이다.The inflow passage 434 is a passage for moving the cooling water W directly connected to the cooling water inflow port 431.

유입 유로(434)는 배출 유로(435)의 상부에 형성될 수 있다. 그 결과, 냉각수(W)의 유동 방향과 압축공기(A)의 유동 방향이 반대로 형성됨으로써, 열전소자 모듈(440)을 구성하는 열전소자(445) 각각에서의 발전 효율이 거의 유사하게 안정적으로 이루어질 수 있고, 냉각수(W)의 유동도 안정적으로 이루어질 수 있다.The inflow passage 434 may be formed in the upper portion of the discharge passage 435. As a result, the flow direction of the cooling water W and the flow direction of the compressed air A are reversed so that the power generation efficiency of each of the thermoelectric elements 445 constituting the thermoelectric module 440 is stabilized to be substantially similar And the flow of the cooling water W can be stably performed.

배출 유로(435)는 냉각수 배출구(432)에 직접 연결되는 냉각수(W)의 이동 통로이다.The discharge flow path 435 is a path for moving the cooling water W directly connected to the cooling water discharge port 432.

분지 유로(436)는 유입 유로(434)와 배출 유로(435) 사이에 형성되는 냉각수(W)의 복수 개의 이동 통로로서, 냉각수(W)의 하나의 유로를 여러 개의 유로로 나누는 기능을 한다. 그 결과, 냉각수(W)의 이동 경로가 단축됨으로써, 열전발전 모듈(440)의 냉각 및 발전 효율이 향상될 수 있다.The branched flow path 436 is a plurality of moving paths of the cooling water W formed between the inflow path 434 and the discharge path 435 and functions to divide one flow path of the cooling water W into a plurality of flow paths. As a result, the travel path of the cooling water W is shortened, so that the cooling and power generation efficiency of the thermoelectric module 440 can be improved.

도 6은 판형 유로관의 다른 실시예를 도시한 도면, 도 7은 도 6의 판형 유로관의 내부를 도시한 도면이다.Fig. 6 is a view showing another embodiment of the plate-shaped channel tube, and Fig. 7 is a view showing the inside of the plate-like channel tube of Fig.

도 6을 참조하면, 열전소자 모듈(440a, 440b)은 판형 유로관(430)의 양면을 상하로 분리하여 감싸도록 4개로 형성될 수 있다. 즉, 제1 열전소자 모듈(440a)은 판형 유로관(430)의 하부에 형성되고, 제2 열전소자 모듈(440b)은 판형 유로관(430)의 상부에 형성될 수 있다. 본 실시예에서는, 열전소자 모듈(440a, 440b)이 상하 2단으로 형성되어 있지만, 이에 한정되지 않고 압축공기(A)의 유동 방향을 따라 다단으로 복수 개 형성될 수 있다. 그 결과, 열전소자 모듈(440a, 440b)의 유지보수 및 교체가 용이하고, 그로 인해 발전 효율 및 신뢰성도 향상시킬 수 있다. 제1 열전소자 모듈(440a)은 복수 개의 열전소자(445a)를 포함하고, 제2 열전소자 모듈(440b)은 복수 개의 열전소자(445b)를 포함한다.Referring to FIG. 6, the thermoelectric module modules 440a and 440b may be formed in four pieces so as to enclose both sides of the plate-shaped flow pipe 430 in a vertically separated manner. That is, the first thermoelectric element module 440a may be formed below the plate-shaped flow pipe 430, and the second thermoelectric element module 440b may be formed on the plate-shaped flow pipe 430. In the present embodiment, the thermoelectric module modules 440a and 440b are formed in two upper and lower stages, but the present invention is not limited thereto and a plurality of thermoelectric module modules 440a and 440b may be formed in multiple stages along the flow direction of the compressed air A. As a result, maintenance and replacement of the thermoelectric module 440a and 440b can be easily performed, thereby improving power generation efficiency and reliability. The first thermoelectric element module 440a includes a plurality of thermoelectric elements 445a and the second thermoelectric element module 440b includes a plurality of thermoelectric elements 445b.

판형 유로관(430)의 일 측면에는 냉각수 공급관(310)에 연결되는 2개의 냉각수 유입구(431a, 431b)가 형성될 수 있고, 판형 유로관(430)의 타 측면에는 냉각수 배출관(320)에 연결되는 2개의 냉각수 배출구(432a, 432b)가 형성될 수 있다. 제1 냉각수 유입구(431a)는 제1 열전소자 모듈(440a)의 하단에 상응하는 판형 유로관(430)의 일 측면에 형성되고, 제1 냉각수 배출구(432a)는 제1 열전소자 모듈(440a)의 상단에 상응하는 판형 유로관(430)의 타 측면에 형성될 수 있다. 제2 냉각수 유입구(431b)는 제2 열전소자 모듈(440b)의 하단에 상응하는 판형 유로관(430)의 일 측면에 형성되고, 제2 냉각수 배출구(432b)는 제2 열전소자 모듈(440b)의 상단에 상응하는 판형 유로관(430)의 타 측면에 형성될 수 있다. 냉각수(W)는 제1 냉각수 유입구(431a)를 통해 판형 유로관(430)에 유입되어, 제1 냉각수 배출구(432a)을 통해 판형 유로관(430)으로부터 배출될 수 있고, 제2 냉각수 유입구(431b)를 통해 판형 유로관(430)에 유입되어, 제2 냉각수 배출구(432b)를 통해 판형 유로관(430)으로부터 배출될 수 있다. 즉, 판형 유로관(430)의 내부에는 후술하는 것처럼 2개의 냉각수 유로(433a, 433b)가 형성될 수 있다. 압축공기(A)는 판형 유로관(430)의 표면을 따라 상부에서 하부로 유동한다.Two cooling water inlets 431a and 431b connected to the cooling water supply pipe 310 may be formed on one side of the plate type flow pipe 430 and a cooling water discharge pipe 320 may be formed on the other side of the plate type flow pipe 430 Two cooling water outlets 432a and 432b may be formed. The first cooling water inlet 431a is formed at one side of the plate type flow pipe 430 corresponding to the lower end of the first thermoelement module 440a and the first cooling water outlet 432a is connected to the first thermoelement module 440a, Shaped flow pipe 430 corresponding to the upper end of the plate-shaped flow pipe 430. The second cooling water inlet 431b is formed on one side of the plate type flow pipe 430 corresponding to the lower end of the second thermoelectric element module 440b and the second cooling water outlet 432b is formed on the second thermoelement module 440b, Shaped flow pipe 430 corresponding to the upper end of the plate-shaped flow pipe 430. The cooling water W flows into the plate type flow pipe 430 through the first cooling water inlet 431a and can be discharged from the plate type flow pipe 430 through the first cooling water outlet 432a, Shaped flow pipe 430 through the first cooling water outlet 431b and the second cooling water outlet 432b through the second cooling water outlet 432b. That is, two cooling water flow paths 433a and 433b may be formed in the plate type flow pipe 430 as described later. The compressed air (A) flows from the top to the bottom along the surface of the plate-shaped flow pipe (430).

도 7을 참조하면, 판형 유로관(430)의 내부에는 냉각수가 흐르는 2개의 냉각수 유로(433a, 433b)가 형성될 수 있다. 즉, 제1 냉각수 유로(433a)는 판형 유로관(430)의 하부에 형성될 수 있고, 제2 냉각수 유로(433b)는 판형 유로관(430)의 상부에 형성될 수 있다.Referring to FIG. 7, two cooling water flow paths 433a and 433b through which cooling water flows may be formed inside the plate-shaped flow pipe 430. That is, the first cooling water flow path 433a may be formed below the plate-shaped flow path pipe 430, and the second cooling water flow path 433b may be formed above the plate type flow path pipe 430.

제1 냉각수 유로(433a)는 제1 열전소자 모듈(440a)에 상응한 위치에 형성될 수 있고, 제2 냉각수 유로(433b)는 제2 열전소자 모듈(440b)에 상응한 위치에 형성될 수 있다. 즉, 제1 열전소자 모듈(440a)은 제1 냉각수 유로(433a)를 통과하는 냉각수(W)와 압축공기(A) 사이의 온도 차를 이용하여 발전할 수 있고, 제2 열전소자 모듈(440b)은 제2 냉각수 유로(433b)를 통과하는 냉각수(W)와 압축공기(A) 사이의 온도 차를 이용하여 발전할 수 있다. 본 실시예에서는, 냉각수 유로(433a, 433b)가 상하 2단으로 형성되어 있지만, 이에 한정되지 않고 압축공기(A)의 유동 방향을 따라 다단으로 복수 개 형성될 수 있다. 그 결과, 냉각수(W)의 이동 경로가 단축됨으로써, 열전발전 모듈(440)의 냉각 및 발전 효율이 향상될 수 있다. The first cooling water flow path 433a may be formed at a position corresponding to the first thermoelectric element module 440a and the second cooling water flow path 433b may be formed at a position corresponding to the second thermoelectric element module 440b have. That is, the first thermoelectric element module 440a can generate electricity using the temperature difference between the cooling water W passing through the first cooling water flow path 433a and the compressed air A, and the second thermoelectric element module 440b Can generate electricity using the temperature difference between the cooling water W passing through the second cooling water flow path 433b and the compressed air A. [ In this embodiment, although the cooling water flow paths 433a and 433b are formed in the upper and lower two stages, the present invention is not limited to this, and a plurality of cooling water flow paths 433a and 433b may be formed in multiple stages along the flow direction of the compressed air A. As a result, the travel path of the cooling water W is shortened, so that the cooling and power generation efficiency of the thermoelectric module 440 can be improved.

제1 냉각수 유로(433a)는 제1 유입 유로(434a), 제1 배출 유로(435a) 및 제1 분지 유로(436a)를 포함할 수 있고, 제2 냉각수 유로(433b)는 제2 유입 유로(434b), 제2 배출 유로(435b) 및 제2 분지 유로(436b)를 포함할 수 있다.The first cooling water passage 433a may include a first inlet passage 434a, a first discharge passage 435a and a first branch passage 436a and the second cooling water passage 433b may include a second inlet passage 434b, 434b, a second discharge passage 435b, and a second branch passage 436b.

도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 선박용 열전발전 시스템을 도시한 도면이다.8 is a view showing a marine thermoelectric generator system according to another embodiment of the present invention.

도 8을 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 선박용 열전발전 시스템은 선박엔진(100), 터보 과급기(200), 인터쿨러(300), 열전발전 모듈(400), 축전지(500) 및 메인 스위치 보드(600)를 포함할 수 있다. 본 발명의 다른 실시예에 따른 선박용 열전발전 시스템은 인터쿨러(300)에 공급되는 냉각수가 해수가 아닌 청수라는 점에서 본 발명의 일 실시예에 따른 선박용 열전발전 시스템과 구별된다. 즉, 냉각수 공급관(310)과 냉각수 배출관(320)에는 청수가 채워질 수 있다.Referring to FIG. 8, a ship thermoelectric generator system according to another embodiment of the present invention includes a ship engine 100, a turbo supercharger 200, an intercooler 300, a thermoelectric generator module 400, a storage battery 500, Board 600 as shown in FIG. The marine thermoelectric power generation system according to another embodiment of the present invention is distinguished from the marine thermoelectric power generation system according to an embodiment of the present invention in that the cooling water supplied to the intercooler 300 is clean water rather than seawater. That is, the cooling water supply pipe 310 and the cooling water discharge pipe 320 may be filled with clean water.

인터쿨러(300)에 공급되는 청수는 해수와 열 교환할 수 있다. 따라서, 본 발명의 다른 실시예에 따른 선박용 열전발전 시스템은 청수와 해수 사이에 열 교환이 이루어질 수 있는 열교환기(E)를 더 포함할 수 있다. 그 결과, 인터쿨러(300) 및 열전발전 모듈(400)이 해수에 직접 접촉하여 부식되거나 수명이 단축되는 것을 방지할 수 있고, 해수를 이용하여 청수를 냉각함으로써, 청수를 냉각하기 위한 별도의 냉각설비가 요구되지 않는다.Fresh water supplied to the intercooler 300 can exchange heat with seawater. Accordingly, the marine thermoelectric generator system according to another embodiment of the present invention may further include a heat exchanger E capable of performing heat exchange between fresh water and seawater. As a result, it is possible to prevent the intercooler 300 and the thermoelectric power generating module 400 from being in direct contact with the seawater to prevent corrosion or shortening the life span. By cooling the fresh water using seawater, Is not required.

청수는 제1 펌프(P)에 의해 순환되고, 해수는 제2 펌프(P´)에 의해 순환될 수 있다.Fresh water is circulated by the first pump (P), and seawater can be circulated by the second pump (P ').

본 발명의 다른 실시예에 따른 선박용 열전발전 시스템에서 본 발명의 일 실시예에 따른 선박용 열전발전 시스템에서와 동일하거나 대응하는 구성 요소는 동일한 도면번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.In the thermoelectric generator system for a ship according to another embodiment of the present invention, the same or corresponding elements as those in the ship thermoelectric generator system according to an embodiment of the present invention are denoted by the same reference numerals, and a duplicate description thereof will be omitted .

이상, 본 발명의 일 실시예에 대하여 설명하였으나, 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서, 구성 요소의 부가, 변경, 삭제 또는 추가 등에 의해 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있을 것이며, 이 또한 본 발명의 권리범위 내에 포함된다고 할 것이다.It will be apparent to those skilled in the art that various modifications and variations can be made in the present invention without departing from the spirit of the invention as set forth in the appended claims. The present invention can be variously modified and changed by those skilled in the art, and it is also within the scope of the present invention.

100: 선박엔진 200: 터보 과급기
300: 인터쿨러 310: 냉각수 공급관
320: 냉각수 배출관 330: 제1 고정 플레이트
340: 제1 방열 플레이트 350: 관형 유로관
360: 결합홀 400: 열전발전 모듈
410: 제2 고정 플레이트 420: 제2 방열 플레이트
430: 판형 유로관 431, 431a, 431b: 냉각수 유입구
432, 432a, 432b: 냉각수 배출구 433, 433a, 433b: 냉각수 유로
434, 434a, 434b: 유입 유로 435, 435a, 435b: 배출 유로
436, 436a, 436b: 분지 유로 440, 440a, 440b: 열전소자 모듈
445, 445a, 445b: 열전소자 450: 결합슬릿
500: 축전지 600: 메인 스위치 보드100: Marine engine 200: Turbocharger
300: intercooler 310: cooling water supply pipe
320: cooling water discharge pipe 330: first fixing plate
340: first radiating plate 350: tubular flow pipe
360: coupling hole 400: thermoelectric module
410: second fixing plate 420: second heat dissipating plate
430: plate-shaped flow pipe 431, 431a, 431b: cooling water inlet
432, 432a, 432b: Cooling water outlet 433, 433a, 433b:
434, 434a, 434b: Inflow channels 435, 435a, 435b:
436, 436a, 436b: branch flow channels 440, 440a, 440b: thermoelectric module
445, 445a, 445b: thermoelectric element 450: coupling slit
500: Battery 600: Main switch board

Claims (9)

선박엔진;
상기 선박엔진의 배기가스를 이용하여 압축공기를 생산하는 터보 과급기(turbocharger);
상기 터보 과급기에서 생산되는 압축공기를 냉각수에 의해 냉각하여, 상기 선박 엔진으로 공급하는 인터쿨러(intercooler); 및
상기 인터쿨러에 형성되고, 상기 인터쿨러에 공급되는 냉각수와 상기 인터쿨러를 통과하는 압축공기 사이의 온도 차에 의해 발전하는 열전발전 모듈을 포함하는 선박용 열전발전 시스템.Ship engine;
A turbocharger for producing compressed air using the exhaust gas of the marine engine;
An intercooler for cooling the compressed air produced by the turbocharger with cooling water and supplying the cooled air to the marine engine; And
And a thermoelectric power generating module formed in the intercooler and generating electricity by a temperature difference between cooling water supplied to the intercooler and compressed air passing through the intercooler. 제1항에 있어서,
상기 열전발전 모듈은,
상기 인터쿨러에 고정되고, 상호간에 평행하게 형성되는 2개의 제2 고정 플레이트;
상기 2개의 제2 고정 플레이트 사이에서, 상기 2개의 제2 고정 플레이트에 평행하게 형성되는 복수 개의 제2 방열 플레이트;
상기 인터쿨러를 통과하는 압축공기의 유동 방향을 따라 상기 2개의 제2 고정 플레이트 및 상기 복수 개의 제2 방열 플레이트에 형성되는 결합슬릿에 삽입되고, 상기 인터쿨러에 공급되는 냉각수가 통과하는 냉각수 유로가 내부에 형성되는 판형 유로관; 및
상기 판형 유로관의 표면에 형성되고, 상호간에 직렬 연결된 복수 개의 열전소자로 이루어지는 열전소자 모듈을 포함하는 선박용 열전발전 시스템.The method according to claim 1,
The thermoelectric module includes:
Two second fixing plates fixed to the intercooler and formed parallel to each other;
A plurality of second heat dissipation plates formed between the two second fixing plates in parallel with the two second fixing plates;
And a cooling water channel inserted into the coupling slits formed in the two second fixing plates and the plurality of second heat radiation plates along the flow direction of the compressed air passing through the intercooler and through which the cooling water supplied to the intercooler passes, A plate-shaped flow path tube formed; And
And a thermoelectric module formed of a plurality of thermoelectric elements formed on a surface of the plate-shaped channel tube and connected to each other in series. 제2항에 있어서,
상기 냉각수 유로는,
상기 인터쿨러의 냉각수 공급관에 연결되는 유입 유로;
상기 인터쿨러의 냉각수 배출관에 연결되는 배출 유로; 및
상기 유입 유로와 상기 배출 유로 사이에 형성되는 복수 개의 분지 유로를 포함하는 선박용 열전발전 시스템.3. The method of claim 2,
The cooling water passage
An inflow passage connected to the cooling water supply pipe of the intercooler;
A discharge duct connected to the cooling water discharge pipe of the intercooler; And
And a plurality of branch flow paths formed between the inlet flow path and the discharge flow path. 제3항에 있어서,
상기 유입 유로는 상기 배출 유로의 상부에 형성되는 선박용 열전발전 시스템.The method of claim 3,
Wherein the inflow channel is formed on an upper portion of the discharge channel. 제4항에 있어서,
상기 냉각수 유로는 상기 인터쿨러를 통과하는 압축공기의 유동 방향을 따라 복수 개 형성되는 선박용 열전발전 시스템.5. The method of claim 4,
Wherein the plurality of cooling water flow paths are formed along the flow direction of the compressed air passing through the intercooler. 제5항에 있어서,
상기 열전소자 모듈은 상기 인터쿨러를 통과하는 압축공기의 유동 방향을 따라 상기 냉각수 유로에 상응하는 위치에 복수 개 형성되는 선박용 열전발전 시스템.6. The method of claim 5,
Wherein the plurality of thermoelectric module modules are formed at positions corresponding to the cooling water flow path along the flow direction of the compressed air passing through the intercooler. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 열전 모듈에서 생산되는 직류 전기를 저장하는 축전지; 및
상기 축전지에서 공급되는 직류 전기를 교류 전기로 전환하여 선박의 전기 시스템에 공급하는 메인 스위치 보드(MSBD, main switch board)를 더 포함하는 선박용 열전발전 시스템.7. The method according to any one of claims 1 to 6,
A battery for storing direct current electricity produced by the thermoelectric module; And
Further comprising a main switch board (MSBD) for converting direct current supplied from the battery into alternating-current electricity and supplying the alternating-current electricity to the electrical system of the ship. 제7항에 있어서,
상기 인터쿨러에 공급되는 냉각수는 해수를 포함하는 선박용 열전발전 시스템.8. The method of claim 7,
Wherein the cooling water supplied to the intercooler includes seawater. 제7항에 있어서,
상기 인터쿨러에 공급되는 냉각수는 해수와 열 교환하는 청수를 포함하는 선박용 열전발전 시스템.8. The method of claim 7,
Wherein the cooling water supplied to the intercooler includes fresh water for heat exchange with seawater.
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