KR20160095757A - Power generator using thermoelectric effect - Google Patents

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KR20160095757A
KR20160095757A KR1020150017118A KR20150017118A KR20160095757A KR 20160095757 A KR20160095757 A KR 20160095757A KR 1020150017118 A KR1020150017118 A KR 1020150017118A KR 20150017118 A KR20150017118 A KR 20150017118A KR 20160095757 A KR20160095757 A KR 20160095757A
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cooling
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최수빈
김창건
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금오공과대학교 산학협력단
최수빈
김창건
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Abstract

A power generation device using a thermoelectric effect comprises: a plurality of thermoelectric module units which generate thermal electromotive force caused by temperature difference between a hot plate and a cool plate; a plurality of air-cooling heat dissipation units which are attached to the cool plates of the thermoelectric module units; a plurality of water-cooling heat dissipation units which cool the cool plates of the thermoelectric module units; and a protrusion portion which has a body attached to the hot plates of the thermoelectric module units and partially protrude from the body to approach a thermal energy source, wherein the protrusion portion includes a heating metal plate having a plurality of pores for receiving thermal energy, a voltage transformer which changes the voltage generated in the thermoelectric module units to output voltage having a set voltage level, and outputs the voltage to an output terminal, a battery charging unit which detects power consumption through the output terminal, and charges an inner battery by using the output voltage in accordance with the detection result, and the water-cooling heat dissipation unit supplies cooling water to a place adjacent to the surface of the body of the heating metal plate when the body temperature of the heating metal plate is equal to or higher than a set range.

Description

열전현상을 이용한 전력 발생장치{Power generator using thermoelectric effect} [0001] The present invention relates to a power generator using a thermoelectric effect,

본 발명은 전력 발생장치에 관한 것으로서, 더 상세하게는 열전현상을 이용하여 안정적인 출력전압을 생성할 수 있는 전력 발생장치에 관한 것이다.
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention [0001] The present invention relates to a power generating device, and more particularly, to a power generating device capable of generating a stable output voltage using a thermoelectric effect.

열전소자는 열에너지를 전기에너지로, 전기에너지를 열에너지로 직접 변환하는데, 사용되는 소자로서 에너지 절감이라는 시대적 요구에 가장 잘 부응하는 소재이다.The thermoelectric element directly converts thermal energy into electrical energy and electrical energy into thermal energy, which is the most suitable material to meet the demand for energy saving as a device to be used.

현재 이러한 열전소자의 열전현상 즉, 제벡효과를 이용하여 열에너지를 전기에너지로 변환하는 장치가 제조되고 있다. 즉, 열전소자의 핫 플레이트(Hot plate)와 쿨 플레이트(Cool plate)의 온도차로 인해 발생하는 열기전력을 이용하여 전자제품 등을 동작할 수 있는 전력 발생기가 제조되고 있다.At present, a device for converting heat energy into electric energy is being manufactured by utilizing the thermoelectric effect of the thermoelectric element, i.e., the Seebeck effect. That is, a power generator capable of operating an electronic product or the like is manufactured using the thermal power generated due to the temperature difference between the hot plate and the cool plate of the thermoelectric element.

하지만, 열전소자는 고온에 오랫동안 노출될 경우, 소자가 파괴되므로 온도 조절이 필요하다. 즉, 열전소자의 핫 플레이트(Hot plate)와 쿨 플레이트(Cool plate)의 온도 차이가 클수록 더 높은 전압레벨의 열기전력이 발생되나, 열전소자가 견딜 수 있는 온도범위 내로 온도를 제한하는 냉각장치가 필요하다.However, when a thermoelectric device is exposed to a high temperature for a long time, it is necessary to adjust the temperature because the device is destroyed. That is, as the temperature difference between the hot plate and the cool plate of the thermoelectric element increases, the thermoelectric device generates a thermoelectric power at a higher voltage level. However, a cooling device that restricts the temperature within a temperature range in which the thermoelectric device can withstand need.

종래에는 공냉식 또는 수냉식 방식 중 어느 하나의 방식을 이용하여 열전소자의 쿨 플레이트 플레이트를 냉각시키는 방식을 사용하고 있다.Conventionally, a method of cooling a cool plate plate of a thermoelectric element by using any one of an air-cooling type and a water-cooling type is used.

이와 같은 종래의 냉각방식은 핫 플레이트(Hot plate)와 쿨 플레이트(Cool plate)의 온도 차이를 크게 하기 위한 것이며, 열전소자의 파괴를 제어하기 위한 냉각방식이 아니다. 즉, 종래의 전력 발생기는 전압발생 효율만을 위해 설계된 것이며 열전소자의 파괴를 방지하기 위한 기술은 적용되지 않았다.
Such a conventional cooling method is intended to increase the temperature difference between a hot plate and a cool plate, and is not a cooling method for controlling destruction of a thermoelectric element. That is, the conventional power generator is designed only for the voltage generation efficiency, and the technique for preventing the destruction of the thermoelectric element is not applied.

본 발명은 상기와 같은 기술적 과제를 해결하기 위해 제안된 것으로, 핫 플레이트(Hot plate)와 쿨 플레이트(Cool plate)의 온도 차이를 크게 하여 전압발생 효율을 증가시키면서도, 열전모듈부를 보호할 수 있는 전력 발생장치를 제공한다.
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in order to solve the above-mentioned technical problems, and it is an object of the present invention to provide a thermoelectric module capable of increasing the voltage generation efficiency by increasing the temperature difference between a hot plate and a cool plate, Generating device.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 열전현상을 이용한 전력 발생장치에 있어서, 핫 플레이트와 쿨 플레이트의 온도 차이로 인한 열기전력을 발생시키는 복수의 열전모듈부; 상기 복수의 열전모듈부의 쿨 플레이트에 부착되는 복수의 공냉식 방열부; 상기 복수의 열전모듈부의 쿨 플레이트를 냉각시키는 수냉식 방열부; 상기 복수의 열전모듈부의 핫 플레이트에 부착된 몸체와 상기 몸체에서 일부 돌출되어 열에너지원에 근접하도록 형성된 돌출부를 포함하며, 상기 돌출부는 열에너지를 받아들이기 위한 복수의 타공이 형성되는 히팅 금속판; 상기 복수의 열전모듈부에서 생성된 전압을 설정된 전압레벨을 갖는 출력전압으로 변경하여 출력단으로 출력하는 변압부; 및 상기 출력단을 통한 전력소모를 감지하고, 그 감지결과에 따라 상기 출력전압을 이용하여 내부 배터리를 충전시키는 배터리 충전부;를 포함하는 전력 발생장치가 제공된다.According to an embodiment of the present invention, there is provided a power generating apparatus using thermoelectric conversion, comprising: a plurality of thermoelectric module units for generating thermoelectric power due to a temperature difference between a hot plate and a cool plate; A plurality of air-cooled heat dissipating units attached to the cool plates of the plurality of thermoelectric module units; A heat dissipating unit for cooling the cool plate of the plurality of thermoelectric module parts; A heating metal plate having a body attached to the hot plate of the plurality of thermoelectric module parts and a protrusion partially protruding from the body to be close to a heat energy source, the protrusion having a plurality of pores for receiving thermal energy; A transformer for converting a voltage generated by the plurality of thermoelectric module units into an output voltage having a predetermined voltage level and outputting the output voltage to an output terminal; And a battery charging unit for sensing power consumption through the output terminal and charging the internal battery using the output voltage according to the detection result.

또한, 상기 수냉식 방열부는, 상기 히팅 금속판의 몸체 온도가 설정된 범위 이상일 경우, 상기 히팅 금속판 몸체의 표면 인접한 곳으로 냉각수를 공급하는 것을 특징으로 한다.In addition, the water-cooled heat dissipating unit supplies cooling water to a portion adjacent to the surface of the heating metal plate body when the body temperature of the heating metal plate is in a predetermined range or more.

또한, 상기 복수의 열전모듈부 중 어느 하나의 열전모듈부에서 생성된 전압을 이용하여 상기 복수의 공랭식 방열부에 공기를 공급하는 냉각팬;을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.The cooling fan further includes a cooling fan that supplies air to the plurality of air-cooled heat dissipation units using a voltage generated by one of the plurality of thermoelectric module units.

또한, 상기 전력 발생장치는, 상기 복수의 공냉식 방열부가 제1 설정온도에 도달하면 상기 수냉식 방열부를 구동하고, 상기 수냉식 방열부를 구동한 이후 상기 복수의 공냉식 방열부가 제2 설정온도에 도달하면 상기 냉각팬을 구동하는 것을 특징으로 한다.When the plurality of air-cooling heat radiation units reach the first set temperature, the power generation device drives the water-cooled heat radiation unit. After the plurality of air-cooling heat radiation units reach the second set temperature, And drives the fan.

또한, 상기 변압부는, 인가되는 입력전압을 감지하여, 상기 입력전압이 설정된 전압이상일 경우, 상기 냉각팬의 회전속도를 증가시키는 것을 특징으로 한다.Further, the transforming unit senses an input voltage to be applied, and increases the rotation speed of the cooling fan when the input voltage is equal to or higher than a set voltage.

또한, 상기 히팅 금속판의 몸체는 열을 보존하기 위한 단열재로 커버되는 것을 특징으로 한다.
Further, the body of the heating metal plate is covered with a heat insulating material for preserving heat.

본 발명의 실시예에 따른 열전현상을 이용한 전력 발생장치는, 열전모듈의 핫 플레이트(Hot plate)와 쿨 플레이트(Cool plate)의 온도 차이를 크게 하여 전압발생 효율을 증가시킬 수 있다.The power generation device using the thermoelectric conversion according to the embodiment of the present invention can increase the voltage generation efficiency by increasing the temperature difference between the hot plate and the cool plate of the thermoelectric module.

또한, 전력 발생장치는 수냉식 및 공냉식 냉각방식을 혼합해서 동작하므로 핫 플레이트(Hot plate)와 쿨 플레이트(Cool plate)의 온도 차이를 크게 유지할 수 있다.Also, since the power generator operates by mixing the water cooling type and the air cooling type cooling method, the temperature difference between the hot plate and the cool plate can be largely maintained.

또한, 열전모듈부가 파괴되는 고온의 온도에 도달하지 않도록, 수냉식 방식을 이용하여 제어하므로 전력 발생장치가 안정적으로 전압을 발생시킬 수 있다.
In addition, since the thermoelectric module is controlled using a water-cooled system so as not to reach a high temperature at which the thermoelectric module is destroyed, the power generation apparatus can stably generate a voltage.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 전력 발생장치의 개념도.
도 2는 도 1의 전력 발생장치의 평면도.
도 3은 도 1의 전력 발생장치의 정면도.
도 4는 열전모듈부의 세부 구성도.
도 5는 공냉식으로 냉각했을 때 발생하는 열기전력을 나타낸 도면.
도 6은 공냉식 및 수냉식으로 동시에 냉각했을 때 발생하는 열기전력을 나타낸 도면.
도 7은 냉각방식에 따라 발생하는 열기전력의 차이를 나타낸 도면.
도 8은 도 1의 전력 발생장치를 열에너지원에 배치한 상태를 나타낸 도면.
1 is a conceptual diagram of a power generating apparatus according to an embodiment of the present invention;
2 is a plan view of the power generation device of Fig.
3 is a front view of the power generating device of Fig. 1;
4 is a detailed configuration diagram of the thermoelectric module portion;
Fig. 5 is a diagram showing the thermo-electric power generated when cooling by air cooling. Fig.
6 is a diagram showing the thermo-electric power generated when cooling is performed simultaneously with the air cooling type and the water cooling type.
7 is a graph showing the difference in the thermoelectric power generated according to the cooling method.
FIG. 8 is a view showing a state in which the power generation device of FIG. 1 is disposed in a heat energy source; FIG.

이하, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 기술적 사상을 용이하게 실시할 수 있을 정도로 상세히 설명하기 위하여, 본 발명의 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 설명하기로 한다.
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings, in order to facilitate a person skilled in the art to easily carry out the technical idea of the present invention.

독일의 Seebeck은 Cu와 Bi 또는 Bi와 Sb의 양쪽 끝을 연결하고 접합부의 한쪽을 가열한 결과 회로의 가운데에 높은 자침의 방향이 바뀌는 특이한 현상을 발견 하였다. Seebeck은 이 결과를 Oersted 및 Biot와 Savart의 연구 결과를 바탕으로 온도차에 의해 도체가 자기적으로 분극을 일으킨 결과라고 해석하였고 이 현상은 온도차에 의해 전압 이 발생하여 폐회로 내에서 전류가 흐르기 때문에 일어나는 것으로서 열전발전의 원리이며, 'Seebeck 효과' 로 불린다.Seebeck, Germany, found a unique phenomenon in which the direction of high magnetic contact was changed in the middle of the circuit by connecting Cu and Bi or both ends of Bi and Sb and heating one side of the junction. Based on the results of Oersted and Biot and Savart, Seebeck interprets this result as a result of magnetically polarizing the conductor by the temperature difference. This phenomenon occurs because the voltage is generated by the temperature difference and the current flows in the closed circuit It is the principle of thermoelectric generation and is called 'Seebeck effect'.

금속 막대의 양단간에 온도차( △T = T1 - T2 )가 발생하면 n형 반도체의 경우, 고온 단에 있는 전자들은 저온 단에 있는 전자들보다 더 높은 운동에너지를 가지게 된다. 고온 단의 전자들이 평균적으로 보다 더 높은 에너지 상태로 되기 때문에, 고온 단의 전자들은 에너지를 낮추기 위해 저온 단으로 확산하게 된다. 전자들이 저온 단으로 이동함에 따라 저온 단은 "-"로 대전되고 고온부는 "+"로 대전되어 금속 막대의 양단간에 전위 차이가 발생하며, 이를 Seebeck 전압이라 한다.When a temperature difference (ΔT = T1 - T2) occurs between both ends of a metal rod, electrons at a high temperature end have higher kinetic energy than electrons at a low temperature end in the case of an n type semiconductor. Since the electrons at the high temperature end become higher energy states on average, the electrons at the high temperature end diffuse to the low temperature end in order to lower the energy. As the electrons move to the low temperature end, the low temperature end is charged to "-" and the high temperature part is charged to "+", causing a potential difference between both ends of the metal rod, which is called Seebeck voltage.

Seebeck 전압은 전자들을 막대의 고온 단으로 되돌려 보내려는 방향으로 작용하며, Seebeck 전위가 저온 단으로 전자의 이동을 일으키는 열적 구동력과 정확히 균형을 이룰 때 평형상태가 된다. 이와 같이 재료 양단간의 온도차에 의해 발생하는 Seebeck 전압을 열기전력이라 하며, 일반적으로 열기전력의 크기는 양단간의 온도차 △T에 비례한다.
The Seebeck voltage acts to direct the electrons back to the hot end of the rod and becomes equilibrium when the Seebeck potential exactly balances the thermal driving force that causes the electron movement to the cold end. Thus, the Seebeck voltage generated by the temperature difference between the two ends of the material is referred to as the " hot power ", and the magnitude of the thermal power is generally proportional to the temperature difference DELTA T between the two ends.

본 발명의 실시예에 따른 전력 발생장치는 열전모듈부를 이용하여 열기전력을 발생시키며, 핫 플레이트(Hot plate)와 쿨 플레이트(Cool plate)의 온도 차이를 크게 하여 전압발생 효율을 증가시킨다. 핫 플레이트는 섭씨 160도, 쿨 플레이트는 섭씨 50도까지 소자가 파괴되지 않는 한계온도이므로, 두 플레이트의 온도 차이를 크게 하면서도 열전모듈부를 보호할 수 있는 전력 발생장치를 제안한다.
The power generating apparatus according to an embodiment of the present invention generates thermoelectric power using the thermoelectric module and increases the voltage generation efficiency by increasing the temperature difference between the hot plate and the cool plate. Since the temperature of the hot plate is 160 degrees Celsius and the temperature of the cool plate is not higher than 50 degrees Celsius, the power generating device can protect the thermoelectric module part while increasing the temperature difference between the two plates.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 전력 발생장치(1)의 개념도이다.1 is a conceptual diagram of a power generation device 1 according to an embodiment of the present invention.

본 실시예에 따른 전력 발생장치(1)는 제안하고자 하는 기술적인 사상을 명확하게 설명하기 위한 간략한 구성만을 포함하고 있다.The power generation device 1 according to the present embodiment includes only a simple configuration for clearly explaining the technical idea to be proposed.

도 1을 참조하면, 전력 발생장치(1)는 히팅 금속판(10)과, 복수의 열전모듈부(21,22,23,24)와, 복수의 공냉식 방열부(31,32,33,34)와, 수냉식 방열부(40)와, 변압부(50)와, 배터리 충전부(60)와, USB 단자(70)를 포함한다.
1, the power generating device 1 includes a heating metal plate 10, a plurality of thermoelectric module portions 21, 22, 23, and 24, a plurality of air-cooled heat dissipating portions 31, 32, 33, A water-cooled heat dissipating unit 40, a transforming unit 50, a battery charging unit 60, and a USB terminal 70.

상기와 같이 구성되는 전력 발생장치(1)의 세부구성과 주요동작을 살펴보면 다음과 같다.The detailed configuration and main operation of the power generator 1 configured as described above will be described below.

복수의 열전모듈부(21,22,23,24)는 핫 플레이트와 쿨 플레이트의 온도 차이로 인한 열기전력을 발생시킨다. 본 실시예에서는 제1 내지 제4 열전모듈부(21,22,23,24)가 구비되어 있으며, 제1 열전모듈부(21)에서 생성되는 열기전력은 냉각팬(30)을 구동하는데 사용된다. 또한, 제2 내지 제4 열전모듈부(22~24)에서 생성되는 열기전력은 변압부(50)를 거쳐 USB 단자(70)로 출력되거나, 배터리 충전부(60)의 내부 배터리를 충전시키는데 사용된다. 제2 내지 제4 열전모듈부(22~24)의 출력단은 전기적으로 직렬로 연결되어 열기전력에 의한 출력전압이 높아지도록 설계된다. 열전모듈부의 상세한 구성은 후술하기로 한다.
The plurality of thermoelectric module parts (21, 22, 23, 24) generate thermoelectric power due to the temperature difference between the hot plate and the cool plate. In this embodiment, the first to fourth thermoelectric module portions 21, 22, 23 and 24 are provided, and the thermoelectric power generated in the first thermoelectric module portion 21 is used to drive the cooling fan 30 . The thermoelectric power generated by the second to fourth thermoelectric module units 22 to 24 is output to the USB terminal 70 via the transformer 50 or used to charge the internal battery of the battery charger 60 . The output terminals of the second to fourth thermoelectric module portions 22 to 24 are electrically connected in series so that the output voltage by the thermoelectric power is increased. The detailed configuration of the thermoelectric module portion will be described later.

복수의 공냉식 방열부(31,32,33,34)는 복수의 열전모듈부(21,22,23,24)의 쿨 플레이트에 각각 부착된다. 본 실시예에서 제1 공냉식 방열부(31)는 제1 열전모듈부(21)의 쿨 플레이트에 부착되어 쿨 플레이트를 냉각시킨다. 또한, 제2 공냉식 방열부(32)는 제2 열전모듈부(22)의 쿨 플레이트에 부착되어 쿨 플레이트를 냉각시킨다. 또한, 제3 공냉식 방열부(33)는 제3 열전모듈부(23)의 쿨 플레이트에 부착되어 쿨 플레이트를 냉각시킨다. 또한, 제4 공냉식 방열부(34)는 제4 열전모듈부(24)의 쿨 플레이트에 부착되어 쿨 플레이트를 냉각시킨다. 즉, 열전모듈부의 핫 플레이트와 쿨 플레이트의 온도 차이가 클수록 생성되는 열기전력의 크기가 커지므로 복수의 공냉식 방열부(31,32,33,34)는 열전도성이 큰 금속재질의 물질로 형성되는 것이 바람직하다.
The plurality of air cooling type heat dissipation units 31, 32, 33, and 34 are attached to the cool plates of the plurality of thermoelectric module units 21, 22, 23, and 24, respectively. In this embodiment, the first air cooling type heat radiating part 31 is attached to the cool plate of the first thermoelectric module part 21 to cool the cool plate. Further, the second air-cooled heat dissipating unit 32 is attached to the cool plate of the second thermoelectric module unit 22 to cool the cool plate. The third air cooling type heat radiating portion 33 is attached to the cool plate of the third thermoelectric module portion 23 to cool the cool plate. The fourth air cooling type heat radiating portion 34 is attached to the cool plate of the fourth thermoelectric module portion 24 to cool the cool plate. That is, as the temperature difference between the hot plate and the cool plate of the thermoelectric module increases, the magnitude of the generated thermoelectric power increases, so that the plurality of air-cooled heat sinks 31, 32, 33 and 34 are formed of a metal material having high thermal conductivity .

수냉식 방열부(40)는 복수의 열전모듈부(21,22,23,24)의 쿨 플레이트를 냉각시킨다. 즉, 수냉식 방열부(40)는 제1 내지 제4 열전모듈부(21,22,23,24)의 쿨 플레이트를 냉각시키기 위해서 배치된다. 이때, 수냉식 방열부(40)는 복수의 공냉식 방열부(31,32,33,34)가 제1 설정온도에 도달한 이후에 구동되어 쿨 플레이트를 냉각시키게 된다. 제1 설정온도는 복수의 공냉식 방열부(31,32,33,34)가 쿨 플레이트를 냉각시킬 수 있는 한계온도 범위 내로 설정되는 것이 바람직하다.
The water-cooled heat dissipating unit (40) cools the cool plates of the plurality of thermoelectric module parts (21, 22, 23, 24). That is, the water-cooled heat dissipating unit 40 is disposed to cool the cool plates of the first to fourth thermoelectric module portions 21, 22, 23, and 24. At this time, the water-cooled heat dissipation unit 40 is driven after the plurality of air-cooling heat dissipation units 31, 32, 33, 34 reaches the first set temperature to cool the cool plate. It is preferable that the first set temperature is set within a limit temperature range in which the plurality of air-cooled heat dissipation units (31, 32, 33, 34) can cool the cool plate.

히팅 금속판(10)은 몸체(11)와, 몸체(11)에서 돌출된 돌출부(12)로 형성된다. 몸체(11)는 복수의 열전모듈부(21,22,23,24)의 핫 플레이트에 부착되며, 돌출부(12)는 몸체(11)에서 일부 돌출되어 열에너지원에 근접하도록 형성된다. 특히 돌출부(12)는 열에너지를 받아들이기 위한 복수의 타공이 형성되도록 구성된다. 즉, 돌출부(12)에 복수의 타공이 형성되어 있으면, 접촉면적이 증가하여 열에너지를 보다 많이 받아들일 수 있다. 타공은 원형, 타원형, 사각형 등의 형상으로 제조될 수 있다.
The heating metal plate 10 is formed of a body 11 and a protrusion 12 protruding from the body 11. The body 11 is attached to a hot plate of a plurality of thermoelectric module portions 21, 22, 23, and 24, and the protrusion 12 is partially protruded from the body 11 to be close to a heat energy source. In particular, the protrusions 12 are configured to form a plurality of pores for receiving thermal energy. That is, if a plurality of pores are formed in the protruding portion 12, the contact area increases and heat energy can be accepted more. The perforations may be formed in the shape of a circle, an ellipse, a square, or the like.

히팅 금속판(10)의 몸체(11)는 열을 보존하기 위한 단열재로 커버되는 것이 바람직하다. 즉, 열전모듈부의 핫 플레이트의 온도를 높게 유지하기 위해서는, 히팅 금속판(10)의 온도가 높은 상태를 유지해야 하므로 단열재를 이용하여 열에너지 유출을 감소시킨다. 참고적으로 히팅 금속판(10)은 열전도율이 높은 금속재질의 물질로 형성되는 것이 바람직하며, 본 실시예에서는 구리재질의 금속판으로 구성된다.The body 11 of the heating metal plate 10 is preferably covered with a heat insulating material for preserving heat. That is, in order to maintain the temperature of the hot plate of the thermoelectric module part at a high level, the temperature of the heating metal plate 10 must be maintained at a high level, so that the thermal energy leakage is reduced by using the heat insulating material. For reference, the heating metal plate 10 is preferably formed of a metal material having a high thermal conductivity, and in this embodiment, it is made of a copper plate.

참고적으로 수냉식 방열부(40)는 히팅 금속판(10)의 몸체(11) 온도가 설정된 범위 이상일 경우, 히팅 금속판(10) 몸체(11)의 표면 인접한 곳으로 냉각수를 공급하도록 구성될 수 있다. 즉, 히팅 금속판(10)의 몸체(11) 온도가 너무 높이질 경우, 열전모듈부의 핫 플레이트가 한계온도를 초과하여 열전모듈부가 손상될 수 있으므로, 수냉식 방열부(40)는 히팅 금속판(10)의 몸체(11)의 온도가 필요 이상 상승하는 것을 차단한다.
The water-cooled heat dissipating unit 40 may be configured to supply cooling water to the surface adjacent to the surface of the body 11 of the heating metal plate 10 when the temperature of the body 11 of the heating metal plate 10 is in a predetermined range or more. In other words, if the temperature of the body 11 of the heating metal plate 10 is too high, the thermoelectric module portion may be damaged due to the hot plate of the thermoelectric module portion exceeding the limit temperature, Thereby preventing the temperature of the body 11 of the main body 11 from rising excessively.

변압부(50)는 복수의 열전모듈부(21,22,23,24)에서 생성된 전압을 설정된 전압레벨을 갖는 출력전압으로 변경하여 출력단으로 출력한다. 변압부(50)의 출력단으로 출력된 전압은 USB 단자(70)로 전달되므로 사용자는 USB 단자(70)의 전원을 이용하여 디지털 기기를 사용할 수 있다.The transformer 50 converts the voltage generated by the plurality of thermoelectric module units 21, 22, 23, and 24 to an output voltage having a predetermined voltage level and outputs the output voltage to an output terminal. Since the voltage output to the output terminal of the transformer 50 is transmitted to the USB terminal 70, the user can use the digital device by using the power of the USB terminal 70.

변압부(50)는 인가되는 입력전압, 즉 복수의 열전모듈부(21,22,23,24)에서 생성된 전압을 감지한다. 변압부(50)는 입력전압이 설정된 전압이상일 경우, 냉각팬(30)의 회전속도를 증가시키도록 구성될 수 있다. 즉 입력전압이 높다는 것은 복수의 공냉식 방열부(31,32,33,34)의 냉각작용이 더욱 촉진되어야 하는 것을 의미하므로, 냉각팬(30)으로 복수의 공냉식 방열부(31,32,33,34)에 공기를 공급하여 쿨 플레이트의 냉각효과를 증대시킨다.The transformer 50 senses an applied input voltage, that is, a voltage generated in the plurality of thermoelectric module units 21, 22, 23, and 24. The transforming unit 50 may be configured to increase the rotational speed of the cooling fan 30 when the input voltage is equal to or higher than the set voltage. That is, the fact that the input voltage is high means that the cooling action of the plurality of air-cooling heat-dissipating units 31, 32, 33, 34 must be further promoted, 34 to increase the cooling effect of the cool plate.

냉각팬(30)은 복수의 열전모듈부(21,22,23,24) 중 어느 하나의 열전모듈부에서 생성된 전압을 이용하여 복수의 공냉식 방열부(31,32,33,34)에 공기를 공급하는데, 본 실시예에서는 제1 열전모듈부(21)에서 생성된 전압을 이용하여 동작하도록 구성된다.
The cooling fan 30 is connected to the plurality of air-cooled heat dissipation units 31, 32, 33, and 34 by using voltages generated in any one of the plurality of thermoelectric module units 21, 22, In this embodiment, the first thermoelectric module unit 21 is configured to operate using the voltage generated by the first thermoelectric module unit 21. [

전력 발생장치(1)는 복수의 공냉식 방열부(31,32,33,34)가 제1 설정온도에 도달하면 수냉식 방열부(40)를 구동하고, 수냉식 방열부(40)를 구동한 이후 복수의 공냉식 방열부(31,32,33,34)가 제2 설정온도에 도달하면 냉각팬(30)을 구동한다. The power generation apparatus 1 drives the water-cooled heat dissipation unit 40 when a plurality of air-cooling heat dissipation units 31, 32, 33, and 34 reach the first set temperature, drives a water-cooled heat dissipation unit 40 The cooling fan 30 is driven when the air-cooled heat dissipation units 31, 32, 33, and 34 reach the second set temperature.

즉, 복수의 공냉식 방열부(31,32,33,34)가 냉각시킬 수 있는 한계온도인 제1 설정온도에 도달하면 수냉식 방열부(40)를 구동하여 추가적인 냉각동작을 수행한다. 또한, 수냉식 방열부(40)가 냉각시킬 수 있는 한계온도인 제2 설정온도에 도달하면 냉각팬(30)을 구동하여 추가적인 냉각동작을 수행한다. 본 발명의 실시예에 따른 전력 발생장치(1)는 복수의 공냉식 방열부(31,32,33,34), 수냉식 방열부(40), 냉각팬(30)을 온도설정에 따라 순차적으로 이용하여, 냉각효율을 향상시키면서도 온도변화가 너무 급격하게 발생하지 않도록 조절할 수 있다.
That is, when the first set temperature, which is the limit temperature at which the plurality of air-cooled heat dissipation units 31, 32, 33, and 34 can be cooled, is reached, the water-cooled heat dissipation unit 40 is driven to perform an additional cooling operation. Further, when the water-cooled heat dissipation unit 40 reaches the second set temperature which is the limit temperature for cooling, the cooling fan 30 is driven to perform the additional cooling operation. The power generation apparatus 1 according to the embodiment of the present invention sequentially uses a plurality of air-cooled heat dissipation units 31, 32, 33, and 34, a water-cooled heat dissipation unit 40, , The temperature can be controlled so as not to occur too rapidly while improving the cooling efficiency.

배터리 충전부(60)는 변압부(50)의 출력단을 통한 전력소모를 감지하고, 그 감지결과에 따라 출력전압을 이용하여 내부 배터리를 충전시킨다. 즉, USB 단자(70)에 디지털 기기가 연결되지 않을 경우, 변압부(50)의 출력단을 통한 전력소모는 거의 없으므로 배터리 충전부(60)는 출력단의 출력전압을 이용하여 내부 배터리를 충전시키게 된다. USB 단자(70)에 디지털 기기가 연결되어 전력소모가 발생할 경우, 배터리 충전부(60)는 충전동작을 중단시킨다. 배터리 충전부(60)의 내부 배터리에 충전된 전력은 열전모듈부에서 열기전력이 발생하지 않을 때 USB 단자(70)로 제공될 수 있다.
The battery charging unit 60 senses power consumption through the output terminal of the transforming unit 50 and charges the internal battery using the output voltage according to the detection result. That is, when the digital device is not connected to the USB terminal 70, since the power consumption through the output terminal of the transformer 50 is almost zero, the battery charger 60 charges the internal battery using the output voltage of the output terminal. When a digital device is connected to the USB terminal 70 to consume power, the battery charging unit 60 stops the charging operation. The power charged in the internal battery of the battery charging unit 60 may be provided to the USB terminal 70 when no thermoelectric power is generated in the thermoelectric module unit.

도 2는 도 1의 전력 발생장치(1)의 평면도이고, 도 3은 도 1의 전력 발생장치(1)의 정면도이다.Fig. 2 is a plan view of the power generation device 1 of Fig. 1, and Fig. 3 is a front view of the power generation device 1 of Fig.

도 2 및 도 3을 참조하여, 본 실시예에 따른 전력 발생장치(1)를 좀 더 상세히 살펴보면 다음과 같다.2 and 3, the power generating apparatus 1 according to the present embodiment will be described in more detail as follows.

전력 발생장치(1)는 히팅 금속판(10)의 돌출부(12)를 통해 열에너지를 공급 받으며, 돌출부(12)를 거쳐 몸체(11)로 전달된 열에너지는 복수의 열전모듈부(21,22,23,24)의 핫 플레이트를 가열시킨다. 이와 동시에 복수의 공냉식 방열부(31,32,33,34)는 복수의 열전모듈부(21,22,23,24)의 쿨 플레이트를 냉각시킨다. 따라서 핫 플레이트와 쿨 플레이트 사이의 온도 차이가 커져서 생성되는 열기전력의 전압이 높아지게 된다.The power generating apparatus 1 receives thermal energy through the protruding portion 12 of the heating metal plate 10 and the thermal energy transmitted to the body 11 through the protruding portion 12 is transmitted to the plurality of thermoelectric module portions 21, , 24) is heated. At the same time, the plurality of air-cooled heat dissipating units (31, 32, 33, 34) cools the cool plates of the plurality of thermoelectric module parts (21, 22, 23, 24). As a result, the temperature difference between the hot plate and the cool plate is increased, and thus the voltage of the generated thermal power is increased.

전력 발생장치(1)의 좌측에는 냉각팬(30)이 배치되어 복수의 공냉식 방열부(31,32,33,34)에 공기를 공급한다. 냉각팬(30)은 하단에 배치된 스위치(31)의 조작에 의해서 턴온(TURN ON) 또는 턴오프(TURN OFF) 될 수 있다. 또한, 전력 발생장치(1)의 우측에는 수냉식 방열부(40)가 배치되어 복수의 열전모듈부(21,22,23,24)의 쿨 플레이트를 냉각시킨다.
A cooling fan 30 is disposed on the left side of the power generating apparatus 1 to supply air to the plurality of air-cooling heat dissipating units 31, 32, 33, and 34. The cooling fan 30 can be turned on or turned off by the operation of the switch 31 disposed at the lower end. On the right side of the power generation apparatus 1, a water-cooled heat dissipation unit 40 is disposed to cool the cool plates of the plurality of thermoelectric module portions 21, 22, 23, and 24.

도 4는 열전모듈부(21)의 세부 구성도이다.Fig. 4 is a detailed configuration diagram of the thermoelectric module portion 21. Fig.

도 4를 참조하면, 열전모듈부(21)는 n형 및 p 형 열전반도체의 일면에 부착되는 핫 플레이트(21a)와, 열전반도체의 타면에 부착되는 쿨 플레이트(21b)를 구비한다. Referring to FIG. 4, the thermoelectric module portion 21 includes a hot plate 21a attached to one surface of the n-type and p-type thermoelectric semiconductors, and a cool plate 21b attached to the other surface of the thermoelectric semiconductor.

핫 플레이트(21a)와 쿨 플레이트(21b) 사이에 온도 차이가 생기면, 고온 단에 있는 전자들은 저온 단에 있는 전자들보다 더 높은 운동에너지를 가지게 된다. 따라서 고온 단에 있는 전자들은 에너지를 낮추기 위해 저온 단으로 확산하게 된다. 전자들이 저온 단으로 이동함에 따라 저온 단은 "-"로 대전되고 고온부는 "+"로 대전되어 핫 플레이트(21a)와 쿨 플레이트(21b) 사이에 전위 차이가 발생하며, 이러한 전위 차이가 열기전력이 생성되는 원리이다.
When there is a temperature difference between the hot plate 21a and the cool plate 21b, the electrons at the high temperature end have higher kinetic energy than the electrons at the low temperature end. Therefore, the electrons in the high-temperature stage diffuse to the low-temperature end in order to lower the energy. As the electrons move to the low-temperature end, the low-temperature end is charged with "- ", and the high temperature part is charged with" + "to cause a potential difference between the hot plate 21a and the cool plate 21b. Is generated.

도 5는 공냉식으로 냉각했을 때 발생하는 열기전력을 나타낸 도면이다.FIG. 5 is a diagram showing the thermo-electric power generated when cooling by air cooling.

도 5에는 히팅 금속판(10)의 돌출부(12)에 열에너지가 공급되고, 복수의 공냉식 방열부(31,32,33,34)만을 이용하여 냉각하는 제1 경우(CASE1)의 온도 차이와 열기전력의 크기가 도시되어 있다.5 shows the temperature difference of the first case (CASE1) in which thermal energy is supplied to the protruding portion 12 of the heating metal plate 10 and the cooling is performed using only the plurality of air-cooled heat dissipating units 31, 32, 33, Are shown.

Time(s)Time (s) Cooper(℃)Cooper (℃) Heat sink (℃)Heat sink (℃) 3030 1313 13.213.2 6060 2929 14.514.5 9090 43.543.5 16.216.2 120120 57.557.5 2020 150150 6868 2525 180180 7777 3030 210210 8787 3636 240240 96.596.5 41.741.7 270270 104.5104.5 4848 300300 113113 5454 330330 121.5121.5 60.560.5 360360 130130 66.566.5 390390 137.5137.5 7373 420420 145145 7979 450450 152152 8585 480480 159.5159.5 9191 510510 165165 9696

도 5 및 표 1을 참조하면, 제1 그래프(110)는 히팅 금속판(10)의 몸체(11)와 공냉식 방열부 사이의 온도 차이를 나타내며, 제2 그래프(120)는 히팅 금속판(10)의 몸체(11)와 공냉식 방열부 사이의 온도 차이에 따른 열기전력의 크기를 나타낸다.5 and Table 1, the first graph 110 represents the temperature difference between the body 11 of the heating metal plate 10 and the air-cooled heat dissipation unit, and the second graph 120 represents the temperature difference between the body 11 of the heating metal plate 10 and the air- Represents the magnitude of the thermal power according to the temperature difference between the body 11 and the air-cooled heat dissipating unit.

열에너지가 공급되고 30초 이후부터 온도 차이가 발생하기 시작하며 4V 까지 급격하게 열기전력이 증가한다. 120초 부터 USB 단자(70)에 전압이 출력되는데 4.25V의 열기전력이 생성되면 변압부(50)가 동작하여 USB 단자(70)로 전압을 출력한다. 즉, 약 35도의 온도 차이가 발생할 때부터 변압부(50)가 동작하기 시작한다. 열기전력은 210초에 4.65V까지 상승한 이후부터 점진적으로 감소한다.
The thermal energy is supplied, the temperature difference starts to occur after 30 seconds, and the thermal power increases rapidly to 4V. A voltage is output to the USB terminal 70 from 120 seconds, and when the thermal power of 4.25 V is generated, the transforming unit 50 operates to output the voltage to the USB terminal 70. That is, the transformer 50 starts operating when a temperature difference of about 35 degrees occurs. The thermal power gradually decreases after rising to 4.65V in 210 seconds.

도 6은 공냉식 및 수냉식으로 동시에 냉각했을 때 발생하는 열기전력을 나타낸 도면이다.6 is a diagram showing the thermo-electromotive force generated when cooling is performed simultaneously with the air cooling type and the water cooling type.

도 6에는 히팅 금속판(10)의 돌출부(12)에 열에너지가 공급되고, 복수의 공냉식 방열부(31,32,33,34)와 수냉식 방열부(40)와 냉각팬(30)을 순차적으로 이용하여 냉각하는 제2 경우(CASE2)의 온도 차이와 열기전력의 크기가 도시되어 있다.
6 shows an example in which thermal energy is supplied to the protruding portion 12 of the heating metal plate 10 and a plurality of air cooling type heat releasing portions 31, 32, 33 and 34, a water cooling type heat releasing portion 40, and a cooling fan 30 are sequentially used And the temperature difference of the second case (CASE2) and the magnitude of the thermoelectric power are shown.

Time(s)Time (s) Cooper(℃)Cooper (℃) Heat sink(℃)Heat sink (℃) 240240 96.596.5 2020 270270 104.5104.5 3434 300300 110110 3737 330330 120120 4444 360360 125125 49.549.5 390390 125.6125.6 5050 420420 126126 50.2150.21 450450 126.2126.2 50.650.6 480480 127127 5252 510510 127.8127.8 5454

도 6 및 표 2 를 참조하면, 제3 그래프(210)는 히팅 금속판(10)의 몸체(11)와 공냉식 방열부 사이의 온도 차이를 나타내며, 제4 그래프(220)는 히팅 금속판(10)의 몸체(11)와 공냉식 방열부 사이의 온도 차이에 따른 열기전력의 크기를 나타낸다.6 and Table 2, the third graph 210 represents the temperature difference between the body 11 of the heating metal plate 10 and the air-cooling heat dissipating unit, and the fourth graph 220 represents the temperature difference between the heating metal plate 10 Represents the magnitude of the thermal power according to the temperature difference between the body 11 and the air-cooled heat dissipating unit.

공냉식만을 이용하여 냉각했을 경우, 열기전력은 210초에 4.65V까지 상승한 이후부터 점진적으로 감소한다. 따라서 210초 이후에 15도의 냉각수를 이용하여 수냉식 방열부(40)를 구동시키면 열기전력이 급격하게 상승하다가 240초 이후에 전압이 서서히 감소한다. 240초 부터 냉각팬(30)을 추가로 구동시키면 열기전력은 다시 상승한다. 열기전력의 최대값은 10.4V 이며, 이때의 온도 차이는 76도이다.When cooled using only air cooling, the thermoelectric power gradually decreases after rising to 4.65 V in 210 seconds. Accordingly, when the water-cooled heat dissipation unit 40 is driven using the cooling water of 15 degrees after 210 seconds, the thermal power rapidly increases and the voltage gradually decreases after 240 seconds. When the cooling fan 30 is further driven from 240 seconds, the heat power rises again. The maximum value of the thermoelectric power is 10.4 V, and the temperature difference is 76 degrees.

도 7은 냉각방식에 따라 발생하는 열기전력의 차이를 나타낸 도면이다.FIG. 7 is a graph showing the difference in the thermoelectric power generated according to the cooling system.

도 7을 참조하면, 상술한 제1 경우(CASE1)와 제2 경우(CASE2)의 냉각방식에 따라 발생하는 열기전력의 차이가 도시되어 있다.Referring to FIG. 7, there is shown the difference of the thermal power generated according to the cooling methods of the first case (CASE1) and the second case (CASE2).

210초 까지는 공냉 방식으로만 냉각되다가, 210초 이후에 수냉 방식이 추가로 사용되면 열기전력이 급격하게 상승한다. 열기전력은 10V 근처까지 상승하다가 다시 감소하므로 냉각팬(30)을 추가로 사용하면 열기전력이 다시 상승한다.
If the water-cooling system is used after 210 seconds, the thermal power will rise sharply. When the cooling fan 30 is further used, the thermal power rises again.

제1 경우(CASE1)의 열기전력의 최대값은 4.65V 이며, 제2 경우(CASE2)의 열기전력의 최대값은 10.4V 이다. 결과적으로 제1 경우(CASE1)보다 제2 경우(CASE2)의 냉각방식을 사용했을 때 2.2배의 높은 전압 상승율이 도출된다.
The maximum value of the thermal power of the first case (CASE1) is 4.65V and the maximum value of the thermal power of the second case (CASE2) is 10.4V. As a result, when the cooling method of the second case (CASE 2) is used in the first case (CASE 1), a 2.2 times higher voltage rise rate is derived.

도 8은 도 1의 전력 발생장치(1)를 열에너지원에 배치한 상태를 나타낸 도면이다.Fig. 8 is a diagram showing a state in which the power generation device 1 of Fig. 1 is arranged in a heat energy source.

도 8을 참조하면, 전력 발생장치(1)는 휴대용 버너의 측면에 설치된다. 휴대용 버너의 열에너지가 히팅 금속판(10)에 전달되면 열전모듈부의 핫 플레이트가 가열되고, 쿨 플레이트와 온도차이가 발생하면서 열기전력이 발생한다.Referring to Fig. 8, the electric power generating apparatus 1 is installed on the side of the portable burner. When the thermal energy of the portable burner is transferred to the heating metal plate 10, the hot plate of the thermoelectric module is heated, and a temperature difference is generated between the hot plate and the cool plate.

휴대용 버너의 측면에 배치되는 전력 발생장치(1)는 휴대용 버너를 본래의 용도로 사용하는 중에 열기전력을 발생하도록 구성되어야 하므로, 히팅 금속판(10)의 높이는 휴대용 버너의 받침대 보다 낮게 설계되는 것이 바람직하다. 또한, 도면에 미도시 되었으나, 휴대용 버너와 전력 발생장치(1) 사이를 고정시키기 위한 연결부가 구비될 수도 있다.
The power generating device 1 disposed on the side surface of the portable burner should be designed to generate a thermoelectric power while the portable burner is being used for its original use so that the height of the heating metal plate 10 is preferably designed to be lower than that of the portable burner Do. Although not shown in the drawing, a connecting portion for fixing the portable burner and the power generating device 1 may be provided.

본 발명의 실시예에 따른 열전현상을 이용한 전력 발생장치(1)는, 열전모듈의 핫 플레이트(Hot plate)와 쿨 플레이트(Cool plate)의 온도 차이를 크게 하여 전압발생 효율을 증가시킬 수 있다.The power generation device 1 using the thermoelectric conversion according to the embodiment of the present invention can increase the voltage generation efficiency by increasing the temperature difference between the hot plate and the cool plate of the thermoelectric module.

또한, 전력 발생장치는 수냉식 및 공냉식 냉각방식을 혼합해서 동작하므로 핫 플레이트(Hot plate)와 쿨 플레이트(Cool plate)의 온도 차이를 크게 유지할 수 있다.Also, since the power generator operates by mixing the water cooling type and the air cooling type cooling method, the temperature difference between the hot plate and the cool plate can be largely maintained.

또한, 열전모듈부가 파괴되는 고온의 온도에 도달하지 않도록, 수냉식 방식을 이용하여 제어하므로 전력 발생장치가 안정적으로 전압을 발생시킬 수 있다.
In addition, since the thermoelectric module is controlled using a water-cooled system so as not to reach a high temperature at which the thermoelectric module is destroyed, the power generation apparatus can stably generate a voltage.

이와 같이, 본 발명이 속하는 기술분야의 당업자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로서 이해해야만 한다. 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
Thus, those skilled in the art will appreciate that the present invention may be embodied in other specific forms without departing from the spirit or essential characteristics thereof. It is therefore to be understood that the embodiments described above are to be considered in all respects only as illustrative and not restrictive. The scope of the present invention is defined by the appended claims rather than the detailed description and all changes or modifications derived from the meaning and scope of the claims and their equivalents are to be construed as being included within the scope of the present invention do.

10 : 히팅 금속판
11 : 몸체
12 : 돌출부
21,22,23,24 : 복수의 열전모듈부
31,32,33,34 : 복수의 공냉식 방열부
30 : 냉각팬
40 : 수냉식 방열부
50 : 변압부
60 : 배터리 충전부
70 : USB 단자
21a : 핫 플레이트
21b : 쿨 플레이트
110 : 제1 그래프
120 : 제2 그래프
210 : 제3 그래프
220 : 제4 그래프
10: Heating plate
11: Body
12:
21, 22, 23, 24: a plurality of thermoelectric module parts
31, 32, 33, 34: a plurality of air-
30: Cooling fan
40: water-cooled heat dissipating unit
50:
60: battery charging section
70: USB terminal
21a: Hot plate
21b: Cool plate
110: first graph
120: second graph
210: Graph 3
220: fourth graph

Claims (6)

열전현상을 이용한 전력 발생장치에 있어서,
핫 플레이트와 쿨 플레이트의 온도 차이로 인한 열기전력을 발생시키는 복수의 열전모듈부;
상기 복수의 열전모듈부의 쿨 플레이트에 부착되는 복수의 공냉식 방열부;
상기 복수의 열전모듈부의 쿨 플레이트를 냉각시키는 수냉식 방열부;
상기 복수의 열전모듈부의 핫 플레이트에 부착된 몸체와 상기 몸체에서 일부 돌출되어 열에너지원에 근접하도록 형성된 돌출부를 포함하며, 상기 돌출부는 열에너지를 받아들이기 위한 복수의 타공이 형성되는 히팅 금속판;
상기 복수의 열전모듈부에서 생성된 전압을 설정된 전압레벨을 갖는 출력전압으로 변경하여 출력단으로 출력하는 변압부; 및
상기 출력단을 통한 전력소모를 감지하고, 그 감지결과에 따라 상기 출력전압을 이용하여 내부 배터리를 충전시키는 배터리 충전부;
를 포함하는 전력 발생장치.
1. A power generation apparatus using thermoelectric conversion,
A plurality of thermoelectric module parts for generating thermoelectric power due to a temperature difference between the hot plate and the cool plate;
A plurality of air-cooled heat dissipating units attached to the cool plates of the plurality of thermoelectric module units;
A heat dissipating unit for cooling the cool plate of the plurality of thermoelectric module parts;
A heating metal plate having a body attached to the hot plate of the plurality of thermoelectric module parts and a protrusion partially protruding from the body to be close to a heat energy source, the protrusion having a plurality of pores for receiving thermal energy;
A transformer for converting a voltage generated by the plurality of thermoelectric module units into an output voltage having a predetermined voltage level and outputting the output voltage to an output terminal; And
A battery charging unit that senses power consumption through the output terminal and charges the internal battery using the output voltage according to the detection result;
And a second power supply.
제1항에 있어서,
상기 수냉식 방열부는,
상기 히팅 금속판의 몸체 온도가 설정된 범위 이상일 경우, 상기 히팅 금속판 몸체의 표면 인접한 곳으로 냉각수를 공급하는 것을 특징으로 하는 전력 발생장치.
The method according to claim 1,
The water-
Wherein the cooling water is supplied to a position adjacent to the surface of the heating metal plate body when the body temperature of the heating metal plate is in a predetermined range or more.
제1항에 있어서,
상기 복수의 열전모듈부 중 어느 하나의 열전모듈부에서 생성된 전압을 이용하여 상기 복수의 공랭식 방열부에 공기를 공급하는 냉각팬;을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전력 발생장치.
The method according to claim 1,
And a cooling fan for supplying air to the plurality of air-cooled heat dissipation units using a voltage generated in any one of the plurality of thermoelectric module units.
제3항에 있어서,
상기 전력 발생장치는,
상기 복수의 공냉식 방열부가 제1 설정온도에 도달하면 상기 수냉식 방열부를 구동하고, 상기 수냉식 방열부를 구동한 이후 상기 복수의 공냉식 방열부가 제2 설정온도에 도달하면 상기 냉각팬을 구동하는 것을 특징으로 하는 전력 발생장치.
The method of claim 3,
The power generation device includes:
Wherein the cooling fan is driven when the plurality of air-cooling heat radiation parts reach a first set temperature, and when the plurality of air-cooling heat radiation parts reach a second set temperature after driving the water cooling type heat radiation part, Power generating device.
제3항에 있어서,
상기 변압부는,
인가되는 입력전압을 감지하여, 상기 입력전압이 설정된 전압이상일 경우, 상기 냉각팬의 회전속도를 증가시키는 것을 특징으로 하는 전력 발생장치.
The method of claim 3,
The transformer
Wherein the controller senses an input voltage to be applied and increases the rotation speed of the cooling fan when the input voltage is equal to or higher than a set voltage.
제1항에 있어서,
상기 히팅 금속판의 몸체는 열을 보존하기 위한 단열재로 커버되는 것을 특징으로 하는 전력 발생장치.
The method according to claim 1,
Wherein the body of the heating metal plate is covered with a heat insulating material for preserving heat.
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