KR20190064373A

KR20190064373A - 폐열 회수와 발전을 실현하는 열전 모듈

Info

Publication number: KR20190064373A
Application number: KR1020180037100A
Authority: KR
Inventors: 시 주이 미아오
Original assignee: 엘리트 에너지 테크놀로지 씨오., 엘티디.
Priority date: 2017-11-30
Filing date: 2018-03-30
Publication date: 2019-06-10
Also published as: CN109860383A; TWI651875B; JP2019103379A; TW201926748A

Abstract

보일러의 배출구의 열전 모듈 장착 포트 내에 장착된 폐열 회수 및 발전을 실현할 수 있는 열전 모듈은 구조적으로, 홀딩 포트가 제공되는 장착 플레이트와 모듈 프레임이 제공되는 장착부, 및 제1 열전 변환부를 포함하고, 제1 열전 변환부는 증발 단부와 응축 단부를 가지는 열 파이프부와 방열 알루미늄 플레이트, 방열 알루미늄 플레이트 내에 캐스트(casted)된 열 파이프의 응축 단부, 각각이 방열 알루미늄 플레이트의 상면과 하면을 덮는 흡열 알루미늄 플레이트의 쌍, 및 각 열전 칩의 고온단부는 방열 알루미늄 플레이트에 부착되고, 각 열전 모듈 칩의 냉각 단부는 흡열 알루미늄 플레이트에 부착되어 방열 알루미늄 플레이트와 흡열 알루미늄 플레이트 사이의 온도 차를 기반으로 전류를 생성하는 복수 개의 열전 칩들을 포함하고, 상기 제1 열전 변환부는 증발 단부에 의해 장착 플레이트의 홀딩 포트로 연장되고, 배출구의 고온의 폐기물 핫 가스와 접촉한다.

Description

폐열 회수와 발전을 실현하는 열전 모듈{THERMOELECTRIC MODULE CAPABLE OF REALIZING WASTE HEAT RECOVERY AND POWER GENERATION}

본 발명은 열전 모듈에 관한 것으로, 특히 폐열 회수 및 발전에 적용되는 열전 모듈에 관한 것이다.

최근에, 환경적 이슈에 따라 온실 효과/이산화 탄소 저감과 같은 요인(factor)과 기술 분야에서 열전 재료의 지속적인 성능 향상에 의해, 더 많은 양의 폐열을 전기로 변환하는 열전 변환 기술이 일본, 미국, 유럽 및 다른 선진국들의 주목을 점차 끌고 있다. 폐열(waste heat)의 재활용(recycling)은 열전 발전(thermoelectric power generation)의 경쟁력을 증가시킨다. 쓰레기 소각으로부터의 폐열, 제철소(steel mills)의 폐열 및 자동차와 엔진 배기(exhausts)로부터의 폐열을 기반으로 열전 발전을 수행함으로써, 차량에 보조 전원(auxiliary power)을 공급하는 연구와 같은 떠오르는 응용 연구가 진행 중에 있다.

열전 발전기에 의해 요구되는 열원은 국내 산업 폐열 에너지(산업용 고온/저온 온도차 방출 열 에너지, 폐기물 열 에너지 및 열교환기 열 에너지), 자동차 배출 열 에너지(연료 차량(fuel vehicle) 열 에너지, 환경적인 열(태양열 에너지/온천 지상(terrestrial) 열) 및 다른 열 에너지(온수 온도차 열 에너지, 가전 열 에너지 및 다른 산업으로부터의 열 에너지)이 있다.

공장 폐열의 이용에 관해서, 다른 유형의 발전 기술은 고효율이지만, 고온 환경에서 작동에 대한 요구로 인하여 150℃보다 낮은 작업 환경에서 이용될 수 없다. 그러나, 열전 발전(power generation)은 중/저온 열 에너지를 이용할 수 있으므로, 온도 차에 의한 발전이 중요한 선택 사항이 된다.

본 발명이 해결하고자 하는 주된 과제는 에너지 회수와 재생성의 효과를 달성하기 위해 고온의 폐기물 핫 가스(high temperature waste hot gas)의 열에 대한 재활용(recycling)과 온도 차의 경우에 전류를 생성할 수 있는 열전 재료의 사용이 결합된 산업 보일러(boiler)로부터 배출된 폐기물 핫 가스의 열 특성에 기인한 에너지의 생성을 실현하는 것이다.

상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명은 폐열 회수 및 발전을 실현할 수 있는 열전 모듈을 개시한다. 보일러는 고온의 폐기물 핫 가스(high temperature waste hot gas)를 배출하는 배출구(discharge flue)와 연통하고, 배출구의 측벽에는 배출구의 내부 공간이 외부 공간과 연통하게 하는 열전 모듈 장착 포트가 제공되며, 열전 모듈은 열전 모듈 장착 포트 내에 장착된다. 열전 모듈은 구조적으로 홀딩 포트 (holding port)가 제공되는 장착 플레이트(mounting plate)와, 상기 배출구의 상기 내부 공간에 모듈 프레임이 유지될 수 있는 깊이(depth)를 갖는 모듈 프레임이 제공된 장착부(mounting part); 및 제1 열전 변환부;를 포함하고, 제1 열전 변환부는, 병렬로 배치된 복수 개의 열 파이프(heat pipe)로 이루어지고, 각 열 파이프는 증발 단부(evaporation end)와 응축 단부(condensation end)를 가지는 열 파이프부(heate pipe part); 상기 복수 개의 열 파이프의 응축 단부들이 방열 알루미늄 플레이트와 내부에서 함께 주조되고, 접하는 방열 알루미늄 플레이트; 방열 알루미늄 플레이트의 상면과 하면을 각각 덮는 한쌍(pair)의 흡열(cold side) 알루미늄 플레이트; 및 방열 알루미늄 플레이트와 흡열 알루미늄 플레이트 사이의 온도 차를 기반으로 전류를 생산하는 방열 알루미늄 플레이트에 부착된 각 열전 칩들의 고온 단부(hot end)와 흡열 알루미늄 플레이트에 부착된 각 열전 칩들의 냉각 단부(cold end)를 갖는 복수 개의 열전 칩, 상기 제1 열전 변환부는 증발 단부에 의해 장착 플레이트의 홀딩 포트(holding port)로 연장되고, 배출구 내 폐기물 핫 가스의 고온과 접촉한다..

실시예로, 상기 수냉(water cooling) 파이프 라인은 흡열 알루미늄 플레이트 내부에 배치되고, 상기 수냉 파이프 라인은 흡열 알루미늄 플레이트에 주조되는 것을 특징으로 한다.

상기 상술한 실시예에서, 상기 수냉 파이프 라인은 4개의 물 유입구(water inlets)와 4개의 물 배출구(water oulets)를 가지고, 물 인입구(water inlet)와 배출구(outlets)의 구경(caliber)은 상기 수냉 파이프 라인의 파이프 직경보다 크다.

실시예로, 배출구(discharge flue)로부터 이격되고 상기 보일러의 일측에 배치되며, 배출을 위한 배출구로 상기 보일러의 연소에 의해 생상된 고온의 폐기물 핫 가스를 분출하기 위해 사용되는 송풍기(air blower)가 더 포함된다.

실시예로, 상기 복수 개의 열전 칩들(chips)과 전기적으로 연결되고, 상기 복수 개의 열전 칩들에 의해 생산된 전류를 저장하기 위해 사용되는 저장부(storage part)를 더 포함한다.

실시예로, 열전 모듈 장착 포트(the thermoelectric module mounting port)와 상기 장착 플레이트는 대응하는 나사 결합(screwing) 및 잠금 구조(locking structures)가 제공된다.

실시예로, 열전 모듈은 제2 열전 변환부를 더 포함하고, 열전 변환부의 구조는 상기 제2 열전 변환부의 구조는 제1 열전 변환부와 동일하고, 상기 제2 열전 변환부의 열 파이프는 제1 열전 변환부의 열 파이프들 사이의 간격(gap)에 교대로 대응하여 배치된다.

실시예로, 상기 열전 변환부의 열 파이프와 수평면 사이에 경사각이 형성되고, 상기 응축 단부는 상기 증발 단부보다 높다.

실시예로, 상기 복수 개의 열전 칩은 상기 각 열 파이프들의 응축 단부에 대응하는 위치 내 방열 알루미늄 플레이트에 부착된다.

실시예로, 열 파이프는 핀이 부착된(finned) 열파이프이다.

폐열 회수와 발전을 실현할 수 있는 열전 모듈은 아래의 효과를 갖는다; 1, 산업 보일러로부터 배출된 폐열 핫 가스의 열을 열전 재료의 특성과 결합하여 효율적으로 이용함으로써, 고온의 폐기물 핫 가스의 고온과 실내 온도 또는 냉각 온도의 온도 차에 의해 전류가 생성될 수 있다. 예컨대, 폐열이 회수되고 추가 사용을 위해 새로운 에너지가 생성된다; 그리고 2, 장착 모듈의 구조는 카트리지와 같이 제거 가능한(removable) 모듈이므로, 장착 및 교체가 매우 용이하다.

도 1은 보일러 장치(boiler equipment)에 적용된 본 발명의 열전 모듈의 장착 위치를 도시하는 개략도이고,
도 2a는 본 발명의 실시예에 따른 열전 모듈의 장착을 도시하는 개략도이고,
도 2b는 본 발명의 실시예에 따른 열전 변환부의 구조적 개략도이고,
도 2c는 본 발명의 열 파이프의 동작을 도시하는 개략도이고,
도 2d는 본 발명의 열전 결정 면(crystal face)의 배열 위치(arrangement)와 발전(power generation) 어플리케이션(application)을 도시하는 개략도이고,
도 2e는 본 발명의 일실시예의 수냉 파이프 라인 및 수냉 파이프 라인의 물 유입구와 배출구의 구조적 개략도이고,
도 2f는 본 발명의 다른 실시예에서 수냉 파이프 라인 및 수냉 파이프 라인의 유입구 및 배출구의 구조적 개략도이고,
도 3a는 본 발명의 다른 실시예에 따른 열전 모듈의 정면도이고,
도 3b는 본 발명의 다른 실시예에 따른 열전 모듈의 상면도이다.

본 발명에서 사용된 열전 칩(thermoelectric chip)은 열전 재료로 이루어지고, 상기 열전 재료는 전류가 유입된 후 냉각 단부(cold end)와 고온 단부(hot end)를 생성하여 열전 재료를 냉각(cooling) 또는 열(heat) 보전용으로 사용될 수 있다., 양 끝단에 동시에 상이한 온도가 제공되는 경우, 열전 재료는 내부 루프에서 전류를 생성하고, 온도 차가 더 크면 생성된 전류가 더 클 수 있다. 즉, 전력(power)는 열전 재료에 의해 외부 열원을 받음으로써 발생될 수 있다.

현재, 에너지 정보 네트워크의 데이터 정보에 따르면, 대규모 산업 사용자로부터 매년 배출되는 폐열(waste heat)의 양은 약 390만 리터의 오일 상당이며, 이는 800억 NTD 상당의 가치를 지니며, 폐열 250℃ 또는 그 이하가 약 75% 차지하기에 제한된 기술과 국내 저비용 에너지로 인해 우리가 재활용할 수 없는 것이 아쉬울 수 있다.

상기 주요 문제를 해결하기 위해, 본 발명은 온도 차의 경우에 전류를 생성하므로 에너지 회수와 재생산의 효과를 얻을 수 있는 열전 칩을 함께 사용하여 고온의 폐기물 핫 가스(high temperature waste hot gas)의 열의 재활용(recycling)과 산업 보일러로부터 배출되는 폐열 가스의 열 특성 기반의 에너지 생성을 실현하는 것을 목표로 한다.

상기 문제점을 해결하기 위해, 본 발명은 도 1에 도시된 바와 같이 폐열 회수 및 발전을 실현할 수 있는 열전 모듈 1을 제공한다. 본 발명의 열전 모듈1은 보일러(boiler)2에 적합하다. 보일러2는 고온의 폐기물 핫 가스A를 배출하기 위해 배출구3와 연통하고, 배출구3는 파이프 직경D를 가지고, 파이프 벽에 열전 모듈 장착 포트(mounting port) 31가 제공되며, 열전 모듈 1은 열전 모듈 장착 포트(thermoelectric module mounting port)에 장착된다.

도 1의 실시예에서, 송풍기(air blower) 4가 배출구3로부터 이격된 보일러 2의 일측에 배치되고, 배출을 위해 배출구(discharge flue) 3로 보일러 2의 연소(combustion)에 의해 생성된 고온의 폐기물 핫 가스 A를 송풍하는데 사용된다.

도 2a 내지 도 2f를 더 참조하면, 본 발명의 열전 모듈 1은: 장착 플레이트 111, 모듈 프레임 112, 장착 플레이트 111에 제공되는 홀딩 포트(holding port) 113 및 배출구 3의 파이프 직경 D(도 1에 도시된 바와 같이) 내에 유지될 수 있는 깊이(depth)를 가진 모듈 프레임 112이 제공된 장착부 11; 열 파이프부(heat pipe part)는 병렬로 배치된 복수 개의 열 파이프(heat pipe) 121로 구성되고, 열 파이프 121 각각은 증발 단부(evaporation end) 1211와 응축 단부(condensation end) 1212를 가지고, 열 파이프121의 응축 단부 1212는 방열 알루미늄 플레이트(hot side aluminum plate) 122 내에 주조(cast)되고, 도 2c에 도시된 바와 같이 방열 알루미늄 플레이트 122와 인접하여(close) 접촉하는 제1 열전 변환부 12, 방열 알루미늄 플레이트 122의 상면 122A과 하면122B은 각각 흡열 알루미늄 플레이트(cold side aluminum plate) 14에 덮이고, 제1 열전 변환부 12는 도 2a에 도시된 바와 같이 증발 단부 1211에 의해 장착 플레이트 111의 홀딩 포트(holding port) 113로 연장되고, 도 1에 도시된 바와 같이, 증발 단부 1211에 의해 배출구 3 내 고온의 폐기물 핫 가스(high-temperature waste hot gas)에 접촉하고, 복수 개의 열전 칩 13은 방열 알루미늄 플레이트122와 흡열 알루미늄 플레이트 14 사이의 열 파이프들 121의 응축 단부 1212에 대응하는 위치에 배치되고, 열전 칩13은 방열 알루미늄 플레이트 122에 부착된 고온 단부와 흡열 알루미늄 플레이트 14에 부착된 냉각 단부 사이의 온도 차로 인해 전류를 생성한다.

도 2a의 실시예에서, 열전 모듈 1은 열전 칩 13과 전기적으로 연결되고, 열전 칩13에 의해 생성된 전류를 저장하기 위해 사용되는 저장부(storage part) 15를 더 포함한다.

도 2a의 실시예에서, 열전 모듈 장착 포트 31와 장착 플레이트 111는 대응하는 나사 결합(screwing) 및 잠금 구조(locking structures)가 제공되고, 예를 들어, 제1 나사 구멍부 S1는 장착 플레이트 111내에 배치되고, 제2 나사 구멍부S2는 열전 모듈 장착 포트 31 주위에 배치된다.

도 2a의 실시예에서, 열전 모듈 1은 제2 열전 변환부 12A를 포함하고, 제2 열전 변환부 12A의 구조는 제1 열전 변환부12와 동일하고, 제2 열전 변환부12A의 열 파이프 121A는 제1 열전 변환부의 열 파이프의 위치에 대응되게 배치된다.

도 2a의 실시예에서, 제1 열전 변환부 12는 파티션 플레이트(partition plate) 16을 더 포함하고, 파티션 플레이트는 열 파이프의 관통을 위해 제공되고, 장착 플레이트의 홀딩 포트에 평행하게 접할 수 있다.

도 2c의 실시예에서, 열전 변환부 12의 열 파이프121와 수평면 사이에 경사각 α가 형성되고, 응축 단부 1212는 증발 단부 1211보다 높다.

본 발명의 실시예에서, 흡열 알루미늄 플레이트 14는 배출구 3의 외부에 남겨지고, 공기 냉각(air cooling)과 같은 열 방출 수단(heat dissipation means)을 가진다. 다른 실시예에서, 흡열 알루미늄 플레이트 14는 능동 열 방출 수단(active heat dissipation means)을 더 포함하고, 예를 들어 수냉 파이프 라인 141이 도 2b와 도 2d에 도시된 바와 같이 내부에 매립되며, 수냉 파이프 라인 141 내의 액체는 펌프에 의해 순환되고, 수냉 냉각 파이프 라인 141은 파이프가 흡열 알루미늄 플레이트 14 내에 주조(casted)된 것을 특징으로 한다.

실시예에서, 도 2e 또는 도 2f에 도시된 바와 같이, 흡열 알루미늄 플레이트 14 내부의 수냉 파이프 라인 141은 4개의 물 유입구 및 4개의 물 배출구를 가진다.(예컨대, 물 유입구 142A와 물 배출구142B). 그리고 물 유입구(142A) 및 물 배출구(142B)의 구경(caliber) D1은 수냉 파이프 라인 141의 파이프 직경 D2보다 크다.

상이한 실시예로, 상이한 파이프 라인 설계가 도 2d에서 도 2f에 도시된 바와 같이, 요구에 따라 수냉 파이프 라인 141에 제공될 수 있다; 그리고 실시예에서, 물 유입구 142A와 물 배출구 142B의 구경(caliber) D1은 수냉 파이프 라인 141의 파이프 직경 D2의 2배이다.

본 발명의 열전 모듈의 열 파이프 121의 동작을 도시하는 개략도인 도 2를 더 참조하면, 열 파이프121의 증발 단부1211와 응축 단부 1212는 모두 닫히고(closed), 각 열 파이프 121의 내부는 진공 상태로 펌프(pumped)된다. 열 파이프121의 내부에 열 매체(medium)(예컨대, 순수한 물)이 배치되고, 열 매체는 열 파이프121 내 상 변화 주기(phase change cycle)를 수행할 수 있다.본 발명에서는 도 2b에 도시된 바와 같이 경사각 α이 열 파이프121와 수평면 사이에 형성되기 때문에, 응축 단부 1211가 증발 단부1211보다 크면, 지구 중력의 작용으로 인해 열 파이프 121 내부 열 매체가 응축 단부 1212에서 증발 단부1211로 흐를 수 있다. 응축 단부 1212에서 증발 단부 1211로 액체 상태의 열 매체 M가 흐르는 동안, 증발 단부 1211가 도 1에 도시된 바와 같이 배출구 3 내 고온의 폐기물 핫 가스 A와 직접적으로 접촉하기 때문에, 액체 상태 열 매체 M는 가스 상태 열 매체M로 변할 수 있고, 유체가 고압에서 저압으로 흐르는 물리적 특성에 따라, 가스 상태 열 매체M는 증발 단부 1211에서 응축 단부 1212로 흐를 수 있고, 가스 상태 열 매체M의 열 방출과 응축 후에는 액체 상태 열매체M로 다시 변화하므로, 열 파이프 121 내 상 변화 주기를 형성하고, 상기 사이클을 통해 열 파이프의 증발 단부1211에서 응축 단부1212로 열 에너지가 이동되는 효과를 얻을 수 있다.

본 발명의 또 다른 실시예의 열전 모듈 1A의 정면도 및 상면도인 도 3a와 도 3b를 더 참조한다.

실시예에서, 열전 모듈 1A는 제2 열전 변환부 12A를 더 포함하고, 제2 열전 변환부 12A의 구조는 제1 열전 변환부12의 구조와 동일하며, 제2 열전 변환부 12A의 열 파이프121A는 제1 열전 변환부 12의 열 파이프121 사이의 간격(gap)에 대응하여 교대로 배치된다. 제1 열전 변환부 12와 제2 열전 변환부 12A는 도 2a에 모두 도시된 바와 같이, 증발 단부 1211에 의해 장착부11의 홀딩 포트 113로 연장되고, 배출구 3 내의 제2 나사 구멍부 S2와 장착부 11의 제1 나사 구멍부S2에 의해 대응되게 나사 결합(screwing)되거나 홀딩 포트113와 연결되어 잠겨(locking)진다.

열전 변환부는 증발 단부1211가 배출구3로 연장됨으로써 고온의 폐기물 핫 가스와 직접적으로 접촉한다; 그리고 제1 열전 변환부 12와 제2 열전 변환부 12A의 열 파이프는 대응하여 교대로 배치되는 특성에 기초하여, 열 파이프 121, 121A 사이의 접촉 면적과 고온의 폐기물 핫 가스는 증가되어, 발전 및 폐열 회수에 더 나은 효과를 달성할 수 있다.

250°C 이하의 폐열에서 재활용 불가능한 75%의 경우, 폐열의 상기 75%는 추가 출력, 저장 또는 사용을 위해 새로운 에너지(전류)로 효과적으로 전환될 수 있다.

결론적으로, 본 발명에 개시된 폐열 회수와 발전을 실현할 수 있는 열전 모듈은 아래의 효과를 갖는다; 1, 산업 보일러로부터 배출된 폐열 핫 가스의 열을 열전 재료의 특성과 결합하여 효율적으로 이용함으로써, 고온의 폐기물 핫 가스의 고온과 실내 온도 또는 냉각 온도의 온도 차에 의해 전류가 생성될 수 있다. 예컨대, 폐열이 회수되고 추가 사용을 위해 새로운 에너지가 생성된다; 그리고 2, 장착 모듈의 구조는 카트리지와 같이 제거 가능한(removable) 모듈이므로, 장착 및 교체가 매우 용이하다.

본 발명에 의해 채택된 기술적 수단의 상술된 구현예 또는 실시예는 본 발명의 구현 범위를 제헌하기 위해 사용되지 않는다. 본 발명의 청구 범위에 교시에 따라 또는 본 발명의 청구 범위의 의미(teaching)에 따른 동등한 변형 및 수정은 모두 본 발명의 청구 범위에 포함된다.

1 열전 모듈
1A 열전 모듈
11 장착부
111 장착플레이트
112 모듈 프레임
113 홀딩 포트
12 제1 열전 변환부
12A 제2 열전 변환부
121 열 파이프
121A 열 파이프
1211 증발 단부
1212 응축 단부
122 발열 알루미늄 플레이트
122A 상면
122B 하면
13 열전 칩
14 흡열 알루미늄 플레이트
141 수냉 파이프 라인
142A 물 유입구
142B 물 배출구
15 저장부
16 파티션 플레이트
2 보일러
3 배출구
31 열전 모듈 장착 포트
4 송풍기
A 고온의 폐기물 핫 가스
D 파이프 직경
D1 구경(caliber)
D2 파이프 직경
d 깊이(depth)
M 액체 상태 열 매체
M' 가스 상태 열 매체
S1 제1 나사 구멍부
S2 제2 나사 구멍부
α 경사각

Claims

보일러(boiler)에 폐열(waste heat) 회수(recovery) 및 발전(power generation)을 실현할 수 있는 열전 모듈에 있어서, 상기 보일러는 고온의 폐기물 가스를 배출하기 위한 배출구(discharge flue)와 연통하고(communicate), 상기 배출구의 측벽에는 상기 배출구의 내부 공간과 외부 공간을 연통가능하도록 열전 모듈 장착 포트(thermoelectric module mounting port)가 제공되고, 상기 열전 모듈은 상기 열전 모듈 장착 포트에 장착되고, 상기 열전 모듈은,
장착부; 및
제1 열전 변환부를 포함하고,
상기 장착부는,
홀딩 포트 (holding port)가 제공되는 장착 플레이트(mounting plate); 및
상기 배출구의 상기 내부 공간에 모듈 프레임이 유지될 수 있는 이(depth)를 갖는 상기 모듈 프레임;을 포함하고
상기 제1 열전 변환부는,
병렬로 배치된 복수 개의 열 파이프(heat pipe)로 이루어지고, 각 열 파이프는 증발 단부(evaporation end)와 응축 단부(condensation end)를 가지는 열 파이프부(heate pipe part);
상기 복수 개의 열 파이프의 응축 단부가 내부에서 함께 주조되고 접촉하는(contact) 방열(hot side) 알루미늄 플레이트;
상기 방열 알루미늄 플레이트의 상면과 하면을 각각 덮는 한 쌍의(pair) 흡열(cold side) 알루미늄 플레이트; 및
상기 방열 알루미늄 플레이트와 상기 흡열 알루미늄 플레이트 사이의 온도 차를 기반으로 전류를 생산하는 상기 방열 알루미늄 플레이트에 부착된 각 열전 칩들의 고온 단부(hot end)와 상기 흡열 알루미늄 플레이트에 부착된 각 열전 칩들의 냉각 단부(cold end)를 갖는 복수 개의 열전 칩;을 포함하고,
상기 제1 열전 변환부는 증발 단부에 의해 상기 장착 플레이트의 홀딩 포트(holding port)로 연장되고, 배출구 내 고온의 폐기물 핫 가스(high temperature waste hot gas)와 접촉하는 열전 모듈.
제1항에 있어서,
수냉(water cooling) 파이프 라인은 상기 흡열 알루미늄 플레이트 내부에 배치되고,
상기 수냉 파이프 라인은 상기 흡열 알루미늄 플레이트에 주조되는 것을 특징으로 하는 폐열 회수 및 발전을 실현할 수 있는 열전 모듈.
제2항에 있어서,
상기 수냉 파이프 라인은 4개의 물 유입구(water inlets)와 4개의 물 배출구(water oulets)를 가지고, 상기 물 인입구(water inlet)와 상기 물 배출구(water oulet)의 구경(caliber)은 상기 수냉 파이프 라인의 파이프 직경보다 큰 것을 특징으로 하는 폐열 회수 및 발전을 실현할 수 있는 열전 모듈.
제1항에 있어서,
상기 배출구로부터 이격되어 상기 보일러의 일측에 배치되며, 상기 보일러의 연소에 의해 생상된 고온의 폐기물 핫 가스(high-temperature waste hot gas)를 배출을 위한 배출구로 분출하기 위해 사용되는 송풍기(air blower)를 더 포함하는 폐열 회수 및 발전을 실현할 수 있는 열전 모듈.
제1항에 있어서,
상기 복수 개의 열전 칩들(chips)과 전기적으로 연결되고, 상기 복수 개의 열전 칩들에 의해 생산된 전류를 저장하기 위해 사용되는 저장부를 더 포함하는 폐열 회수 및 발전을 실현할 수 있는 열전 모듈.
제1항에 있어서,
상기 열전 모듈 장착 포트와 상기 장착 플레이트에는 대응하는 나사 결합(screwing) 및 잠금 구조(locking structres)가 제공되는 폐열 회수 및 발전을 실현할 수 있는 열전 모듈.
제1항에 있어서,
제2 열전 변환부;를 더 포함하고,
상기 제2 열전 변환부의 구조는 상기 제1 열전 변환부와 동일하고,
상기 제2 열전 변환부의 열 파이프는 상기 제1 열전 변환부의 열 파이프들 사이의 간격(gap)에 교대로 대응하여 배치되는 폐열 회수 및 발전을 실현할 수 있는 열전 모듈.
제1항에 있어서,
상기 제1 열전 변환부의 열 파이프와 수평면 사이에 경사각이 형성되고,
상기 응축 단부는 상기 증발 단부보다 높이 있는 폐열 회수 및 발전을 실현할 수 있는 열전 모듈.
제1항에 있어서,
상기 복수 개의 열전 칩은 각 열 파이프의 응축 단부에 대응하는 위치 내 상기 방열 알루미늄 플레이트에 부착되는 폐열 회수 및 발전을 실현할 수 있는 열전 모듈.
제1항에 있어서,
상기 열 파이프는 핀이 부착된(finned) 열 파이프인 폐열 회수 및 발전을 실현할 수 있는 열전 모듈.