KR20220025503A - Thermoelectric generator and operating method of the same - Google Patents

Thermoelectric generator and operating method of the same Download PDF

Info

Publication number
KR20220025503A
KR20220025503A KR1020200106293A KR20200106293A KR20220025503A KR 20220025503 A KR20220025503 A KR 20220025503A KR 1020200106293 A KR1020200106293 A KR 1020200106293A KR 20200106293 A KR20200106293 A KR 20200106293A KR 20220025503 A KR20220025503 A KR 20220025503A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
cooling fluid
heat collecting
collecting plate
cooling
supply unit
Prior art date
Application number
KR1020200106293A
Other languages
Korean (ko)
Other versions
KR102618747B1 (en
Inventor
최주영
민재상
김인중
이영규
손동휘
김명오
Original Assignee
엘지전자 주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 엘지전자 주식회사 filed Critical 엘지전자 주식회사
Priority to KR1020200106293A priority Critical patent/KR102618747B1/en
Publication of KR20220025503A publication Critical patent/KR20220025503A/en
Application granted granted Critical
Publication of KR102618747B1 publication Critical patent/KR102618747B1/en

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10N—ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10N10/00—Thermoelectric devices comprising a junction of dissimilar materials, i.e. devices exhibiting Seebeck or Peltier effects
    • H10N10/10—Thermoelectric devices comprising a junction of dissimilar materials, i.e. devices exhibiting Seebeck or Peltier effects operating with only the Peltier or Seebeck effects
    • H10N10/13—Thermoelectric devices comprising a junction of dissimilar materials, i.e. devices exhibiting Seebeck or Peltier effects operating with only the Peltier or Seebeck effects characterised by the heat-exchanging means at the junction
    • H01L35/30—
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01K—MEASURING TEMPERATURE; MEASURING QUANTITY OF HEAT; THERMALLY-SENSITIVE ELEMENTS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01K1/00—Details of thermometers not specially adapted for particular types of thermometer
    • G01K1/14—Supports; Fastening devices; Arrangements for mounting thermometers in particular locations
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01K—MEASURING TEMPERATURE; MEASURING QUANTITY OF HEAT; THERMALLY-SENSITIVE ELEMENTS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01K3/00—Thermometers giving results other than momentary value of temperature
    • G01K3/005—Circuits arrangements for indicating a predetermined temperature
    • H01L35/34—
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10N—ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10N10/00—Thermoelectric devices comprising a junction of dissimilar materials, i.e. devices exhibiting Seebeck or Peltier effects
    • H10N10/01—Manufacture or treatment

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Cooling Or The Like Of Electrical Apparatus (AREA)
  • Devices That Are Associated With Refrigeration Equipment (AREA)

Abstract

According to the present invention, damage to a heat collecting plate can be prevented by maintaining a temperature of an overheated heat collecting plate or a low cover in a normal range. The present invention provides a thermoelectric generation device comprising: a cooling fluid supply unit for supplying cooling fluid; a heat collecting plate, connected to the cooling fluid supply unit, which has a flow path through which the cooling fluid flows; a cooling plate having an internal space through which cooling water is introduced and located above the heat collecting plate; a thermoelectric element positioned between the heat collecting plate and the cooling plate to generate electricity using a temperature difference between the heat collecting plate and the cooling plate; a temperature sensor sensing temperature of the heat collecting plate; and a control unit configured to flow the cooling fluid into a flow path formed inside the heat collecting plate based on a sensing value of the temperature sensor.

Description

열전발전장치 및 열전발전장치 동작 방법{THERMOELECTRIC GENERATOR AND OPERATING METHOD OF THE SAME}Thermoelectric generator and method of operation of thermoelectric generator

본 개시는 온도차를 이용한 열기전력으로 전기를 생성하는 열전발전 장치에 관한 것이다.The present disclosure relates to a thermoelectric generator that generates electricity by thermoelectric power using a temperature difference.

열전발전장치는 열전소자의 양단에 인가되는 온도 차이에 의해 기전력이 발생되는 현상을 이용하여 전력을 발생시키는 것일 수 있다. The thermoelectric generator may generate electric power by using a phenomenon in which electromotive force is generated by a temperature difference applied to both ends of a thermoelectric element.

구체적으로 열전발전장치는 열원에서 발생한 열이 복사되는 집열판과 냉각유체가 흐르는 냉각판의 온도 차이를 이용하여 열전소자에 의해 전기가 생산되도록 하는 장치이다.Specifically, the thermoelectric generator is a device that generates electricity by a thermoelectric element using a temperature difference between a heat collecting plate through which heat generated from a heat source is radiated and a cooling plate through which a cooling fluid flows.

열전발전장치를 이용하여 효과적으로 전기를 생산하기 위하여, 열전발전장치는 집열판과 냉각판의 일정한 온도차를 유지시켜야 한다. 종래에는 이를 위하여 열원으로부터 일정 거리만큼 이격된 거리에 집열판을 설치하고, 열전소자의 상하면 양단의 온도차를 일정하게 유지하여, 일정한 발전출력과 효율을 얻을 수 있었다.In order to effectively produce electricity using the thermoelectric generator, the thermoelectric generator must maintain a constant temperature difference between the heat collecting plate and the cooling plate. Conventionally, for this purpose, a heat collecting plate is installed at a distance spaced apart from a heat source by a certain distance, and the temperature difference between the upper and lower ends of the thermoelectric element is maintained constant, thereby obtaining a constant power generation output and efficiency.

그러나, 예상치 못한 상황으로 열원의 온도가 이상적으로 상승하여, 집열판에 전달되는 열량이 증가하게되면, 열전소자에 전달되는 열이 과도해지고, 그로 인해 열전소자가 열에 의해 손상되어 그 기능이 상실될 뿐만 아니라, 집열판의 재료까지 산화되어 열전발전장치를 교체 및 보수해야하는 문제가 발생하였다.However, when the temperature of the heat source ideally rises due to an unexpected situation and the amount of heat transferred to the heat collecting plate increases, the heat transferred to the thermoelectric element becomes excessive, and as a result, the thermoelectric element is damaged by heat and its function is lost. Rather, the material of the heat collecting plate is also oxidized, resulting in a problem that the thermoelectric generator needs to be replaced and repaired.

이에 따라, 종래의 열전발전장치는 열전발전장치에 구동부를 구비하여, 열전소자의 한계온도를 초과하는 상황이 발생하면 구동부를 이용하여 열원과 열전발전장치의 거리를 조절하는 방법 등을 이용하여 본 문제점을 해결하였다. Accordingly, the conventional thermoelectric generator includes a driving part in the thermoelectric generator, and when a situation in which the limit temperature of the thermoelectric element is exceeded occurs, a method of adjusting the distance between the heat source and the thermoelectric generator using the driving part is used. The problem was solved.

그러나 상기 방법은 열전소자의 온도상승 및 저하에 따른 최적 거리조절을 실시간으로 처리할 수 없는 문제가 있었다.However, the method has a problem in that it cannot process the optimum distance adjustment according to the temperature rise and fall of the thermoelectric element in real time.

본 개시의 목적은 열원으로부터 집열판 또는 로우커버 내부에 형성된 유로에 냉각유체를 유동시킴으로써 열전소자에 전달되는 열을 일정범위로 유지시키기 위함이다.An object of the present disclosure is to maintain heat transferred to a thermoelectric element in a predetermined range by flowing a cooling fluid from a heat source to a flow path formed inside a heat collecting plate or a low cover.

본 개시의 실시 예에 따르면, 열전발전장치는 냉각유체를 공급하는 냉각유체공급부, 상기 냉각유체공급부와 연결되고, 내부에 냉각유체가 유동되는 유로가 형성된 집열판, 냉각수가 유입되는 내부 공간이 형성되고, 상기 집열판 상측에 위치하는 냉각판, 상기 집열판과 상기 냉각판 사이에 위치하고, 상기 집열판과 상기 냉각판의 온도차를 이용하여 전기를 생산하는 열전소자, 상기 집열판의 온도를 감지하는 온도 센서 및 상기 온도 센서의 감지값에 기초하여 상기 집열판 내부에 형성된 유로로 냉각유체를 유동시키는 제어부를 포함할 수 있다.According to an embodiment of the present disclosure, the thermoelectric generator includes a cooling fluid supply unit for supplying a cooling fluid, a heat collecting plate connected to the cooling fluid supply unit, a flow path through which the cooling fluid flows, and an internal space through which the cooling water is introduced. , a cooling plate positioned above the heat collecting plate, a thermoelectric element positioned between the heat collecting plate and the cooling plate to generate electricity using a temperature difference between the heat collecting plate and the cooling plate, a temperature sensor for detecting the temperature of the heat collecting plate, and the temperature It may include a control unit for flowing the cooling fluid to the flow path formed inside the heat collecting plate based on the sensing value of the sensor.

또한, 제어부는, 상기 온도 센서의 감지값이 기 설정된 값을 초과하면 상기 냉각유체공급부를 통하여 상기 집열판에 형성된 유로로 냉각유체를 유동시킬 수 있다.In addition, when the detection value of the temperature sensor exceeds a preset value, the control unit may flow the cooling fluid to the flow path formed in the heat collecting plate through the cooling fluid supply unit.

또한, 집열판의 일면에는 냉각유체공급부로부터 유동된 냉각유체가 상기 집열판의 내부 유로로 유입되기 위한 제1 포트와, 상기 냉각유체가 상기 집열판의 내부 유로로부터 유출되기 위한 제2 포트가 구비될 수 있다.In addition, a first port through which the cooling fluid flowing from the cooling fluid supply unit flows into the internal flow path of the heat collecting plate is provided on one surface of the heat collecting plate, and a second port through which the cooling fluid flows out from the internal flow path of the heat collecting plate may be provided. .

또한, 제어부는, 상기 냉각유체공급부를 통하여 상기 집열판에 형성된 유로로 냉각유체를 유동시킬 시, 기 온도 센서의 감지값에 기초하여 상기 냉각유체의 유량을 조절할 수 있다.In addition, when the cooling fluid flows through the flow path formed in the heat collecting plate through the cooling fluid supply unit, the control unit may adjust the flow rate of the cooling fluid based on a value detected by the air temperature sensor.

또한 제어부는 상기 온도 센서의 감지값이 제1 값을 초과하면, 상기 냉각유체공급부를 통하여 공급되는 냉각유체의 유량을 증가시키고, 상기 온도 센서의 감지값이 제2 값 미만이면, 상기 냉각유체공급부를 통하여 공급되는 냉각유체의 유량을 감소시킬 수 있다.In addition, when the detection value of the temperature sensor exceeds a first value, the control unit increases the flow rate of the cooling fluid supplied through the cooling fluid supply unit, and when the detection value of the temperature sensor is less than the second value, the cooling fluid is supplied It is possible to reduce the flow rate of the cooling fluid supplied through the unit.

이때, 상기 제1 값은 제2 값보다 클 수 있다.In this case, the first value may be greater than the second value.

또한, 냉각유체공급부는 에어를 공급하는 컴프레셔 또는 냉각수를 공급하는 펌프를 포함할 수 있다.In addition, the cooling fluid supply unit may include a compressor for supplying air or a pump for supplying cooling water.

본 개시의 다른 실시예에 따르면, 열전발전 장치는 열원으로부터 열을 전달받는 집열판, 냉각유체를 공급하는 냉각유체공급부, 상기 집열판 상측에 설치되어, 상기 냉각유체공급부와 연결되고 내부에 냉각유체가 유동되는 유로가 형성된 로우커버, 냉각수가 유입되는 내부 공간이 형성되고, 상기 집열판 상측에 위치하는 냉각판, 상기 집열판과 상기 냉각판 사이에 위치하고, 상기 집열판과 상기 냉각판의 온도차를 이용하여 전기를 생산하는 열전소자, 상기 집열판의 온도를 감지하는 온도 센서 및 상기 온도 센서의 감지값에 기초하여 상기 로우커버에 형성된 유로로 냉각유체를 유동시키는 제어부를 포함할 수 있다.According to another embodiment of the present disclosure, the thermoelectric power generation device includes a heat collecting plate receiving heat from a heat source, a cooling fluid supply unit supplying a cooling fluid, and installed above the heat collecting plate, connected to the cooling fluid supply unit, and a cooling fluid flows therein A low cover having a flow path formed therein, an inner space through which coolant is introduced, a cooling plate positioned above the heat collecting plate, and located between the heat collecting plate and the cooling plate, and using the temperature difference between the heat collecting plate and the cooling plate to generate electricity and a thermoelectric element, a temperature sensor for sensing the temperature of the heat collecting plate, and a control unit for flowing the cooling fluid into a flow path formed in the low cover based on the sensing value of the temperature sensor.

또한, 상기 제어부는, 상기 온도 센서의 감지값이 기 설정된 값을 초과하면 상기 냉각유체공급부를 통하여 상기 로우커버에 형성된 유로로 냉각유체를 유동시킬 수 있다.In addition, when the detection value of the temperature sensor exceeds a preset value, the control unit may flow the cooling fluid to the flow path formed in the low cover through the cooling fluid supply unit.

본 개시의 실시예에 따른 열전발전장치의 동작 방법에 있어서, 내부에 냉각유체가 유동되는 유로가 형성된 집열판과, 냉각수가 유입되는 내부 공간이 형성된 냉각판 사이에 위치하는 열전소자가, 상기 집열판과 상기 냉각판의 온도차를 이용하여 전기를 생산하는 단계, 온도 센서가 상기 집열판의 온도를 감지하는 단계, 냉각유체공급부가 상기 온도 센서의 감지값에 기초하여 상기 집열판 내부에 형성된 유로로 냉각유체를 유동시키는 단계 및 냉각유체공급부가 상기 온도 센서의 감지값에 기초하여 상기 냉각유체의 유량을 조절하는 단계를 포함할 수 있다.In the method of operating a thermoelectric generator according to an embodiment of the present disclosure, a thermoelectric element positioned between a heat collecting plate having a flow path through which a cooling fluid flows therein and a cooling plate having an internal space through which cooling water flows is provided, the heat collecting plate and generating electricity by using the temperature difference of the cooling plate, a temperature sensor sensing the temperature of the heat collecting plate, and a cooling fluid supply unit flowing a cooling fluid into a flow path formed inside the heat collecting plate based on the detected value of the temperature sensor and adjusting the flow rate of the cooling fluid by the cooling fluid supply unit based on the sensing value of the temperature sensor.

본 개시는 집열판 또는 로우커버 내부에 형성된 유로로 냉각유체를 유동시킴으로써 과열된 집열판 또는 로우커버의 온도를 정상범위로 유지시켜 집열판의 손상을 방지할 수 있다.According to the present disclosure, damage to the heat collecting plate can be prevented by maintaining the temperature of the overheated heat collecting plate or the low cover in a normal range by flowing a cooling fluid through a flow path formed inside the heat collecting plate or the low cover.

본 개시는 집열판 또는 로우커버의 온도를 정상범위로 유지시킴으로써 열전소자에 전달되는 열을 정상범위로 유지시켜, 열전소자의 손상을 방지할 수 있다.The present disclosure maintains the heat transferred to the thermoelectric element in the normal range by maintaining the temperature of the heat collecting plate or the low cover in the normal range, thereby preventing damage to the thermoelectric element.

본 개시는 열전소자에 전달되는 열을 일정범위로 유지시킴으로써 열전발전장치의 전력생산효율을 높일 수 있다.The present disclosure can increase the power production efficiency of the thermoelectric generator by maintaining the heat transferred to the thermoelectric element in a predetermined range.

본 개시는 별도의 구동부 없이, 열전소자에 전달되는 열을 일정범위로 유지시킴으로써 열전발전장치의 간소화 및 유지보수의 용이성을 확보할 수 있다.According to the present disclosure, it is possible to secure the simplification of the thermoelectric generator and the easiness of maintenance by maintaining the heat transferred to the thermoelectric element in a predetermined range without a separate driving unit.

도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 열전발전장치를 나타내는 예시 도면이다.
도 2는 본 개시의 실시 예에 따른 열전발전장치의 구성도를 나타낸 것이다.
도 3는 본 개시의 실시예에 따른 열전발전장치의 측면도를 나타낸 것이다.
도 4은 본 개시의 실시예에 따른 집열판과 냉각판이 도시된 사시도를 나타낸 것이다.
도 5는 본 개시의 실시예에 따른 열전발전 장치의 작용을 나타낸 도면이다.1 is an exemplary view showing a thermoelectric generator according to an embodiment of the present invention.
2 is a block diagram of a thermoelectric generator according to an embodiment of the present disclosure.
3 is a side view showing a thermoelectric generator according to an embodiment of the present disclosure.
4 is a perspective view illustrating a heat collecting plate and a cooling plate according to an embodiment of the present disclosure.
5 is a view showing the operation of the thermoelectric power device according to an embodiment of the present disclosure.

이하, 본 발명의 상세에 대하여 설명한다. Hereinafter, the detail of this invention is demonstrated.

이하에 설명하는 실시 예는 본 발명의 일례 일 뿐이며, 본 발명은 다양한 형태로 변형 될 수있다. 따라서, 이하에 개시된 특정 구성 및 기능은 청구 범위를 제한하지 않는다.The embodiments described below are only examples of the present invention, and the present invention may be modified in various forms. Accordingly, the specific features and functions disclosed below do not limit the scope of the claims.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 명세서에 개시된 실시 예를 상세히 설명하되, 도면 부호에 관계없이 동일하거나 유사한 구성요소는 동일한 참조 번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다. 이하의 설명에서 사용되는 구성요소에 대한 접미사 "모듈" 및 "부"는 명세서 작성의 용이함만이 고려되어 부여되거나 혼용되는 것으로서, 그 자체로 서로 구별되는 의미 또는 역할을 갖는 것은 아니다. 또한, 본 명세서에 개시된 실시 예를 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 명세서에 개시된 실시 예의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다. 또한, 첨부된 도면은 본 명세서에 개시된 실시 예를 쉽게 이해할 수 있도록 하기 위한 것일 뿐, 첨부된 도면에 의해 본 명세서에 개시된 기술적 사상이 제한되지 않으며, 본 개시의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.Hereinafter, the embodiments disclosed in the present specification will be described in detail with reference to the accompanying drawings, but the same or similar components are assigned the same reference numbers regardless of reference numerals, and redundant description thereof will be omitted. The suffixes "module" and "part" for the components used in the following description are given or mixed in consideration of only the ease of writing the specification, and do not have distinct meanings or roles by themselves. In addition, in describing the embodiments disclosed in the present specification, if it is determined that detailed descriptions of related known technologies may obscure the gist of the embodiments disclosed in the present specification, the detailed description thereof will be omitted. In addition, the accompanying drawings are only for easy understanding of the embodiments disclosed in the present specification, and the technical spirit disclosed in the present specification is not limited by the accompanying drawings, and all changes included in the spirit and scope of the present disclosure , should be understood to include equivalents or substitutes.

제1, 제2 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되지는 않는다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.Terms including an ordinal number such as 1st, 2nd, etc. may be used to describe various elements, but the elements are not limited by the terms. The above terms are used only for the purpose of distinguishing one component from another.

어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.When a component is referred to as being “connected” or “connected” to another component, it may be directly connected or connected to the other component, but it is understood that other components may exist in between. it should be On the other hand, when it is mentioned that a certain element is "directly connected" or "directly connected" to another element, it should be understood that no other element is present in the middle.

도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 열전발전장치를 나타내는 예시 도면이다.1 is an exemplary view showing a thermoelectric generator according to an embodiment of the present invention.

열전발전장치(1)는 열원(5)이 존재하는 곳에 설치될 수 있다.The thermoelectric generator 1 may be installed where the heat source 5 is present.

열전발전장치(1)는 열원(5)으로부터 열을 전달받는 집열판(2)과, 냉각수가 유동되는 냉각수 통로(4)와, 집열판(2) 및 냉각수 통로(4)에 의해 발생하는 온도차를 이용하여 전력을 발생시키는 전력발생부(3)를 포함할 수 있다. 전력발생부(3)는 PCB(Printed Circuit Board), 냉각판, 적어도 하나의 열전소자(thermoelectric element) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 그러나, 이는 설명의 편의를 위해 예시로 든 것에 불과하며, 열전발전장치(1)은 도 1에 도시된 구성요소 중 일부를 생략하거나 다른 구성요소를 더 포함할 수도 있다.The thermoelectric generator 1 uses the temperature difference generated by the heat collecting plate 2 receiving heat from the heat source 5 , the cooling water passage 4 through which the cooling water flows, the heat collecting plate 2 and the cooling water passage 4 . It may include a power generating unit 3 for generating power. The power generator 3 may include at least one of a printed circuit board (PCB), a cooling plate, and at least one thermoelectric element. However, this is only given as an example for convenience of description, and the thermoelectric generator 1 may omit some of the components illustrated in FIG. 1 or further include other components.

열원(5)은 약 750 내지 1000 ℃의 열을 발생시키는 열 공급원을 의미하나, 750 내지 1000 ℃에 한정될 필요는 없다. 예를 들어, 열원(5)은 슬라브, 배기가스, 폐열 등을 포함할 수 있다.The heat source 5 means a heat source that generates heat of about 750 to 1000 °C, but is not limited to 750 to 1000 °C. For example, the heat source 5 may include a slab, exhaust gas, waste heat, and the like.

열전발전장치(1)은 도 1(a)에 도시된 바와 같이 열원(5)으로부터 복사 방식으로 열을 전달받거나, 도 1(b)에 도시된 바와 같이 전도 방식으로 열을 전달받을 수 있다. 열전발전장치(1)에 복사 방식으로 열을 전달하는 열원(5)의 온도는 열전발전장치(1)에 전도 방식으로 열을 전달하는 열원(5)의 온도 보다 높을 수 있다. 예를 들어, 열전발전장치(1)에 복사 방식으로 열을 전달하는 열원(5)의 온도는 약 1000℃이고, 열전발전장치(1)에 전도 방식으로 열을 전달하는 열원(5)의 온도는 약 750℃일 수 있다.The thermoelectric generator 1 may receive heat from the heat source 5 in a radiation manner as shown in FIG. 1( a ), or may receive heat in a conduction manner as shown in FIG. The temperature of the heat source 5 that transfers heat to the thermoelectric generator 1 in a radiation manner may be higher than the temperature of the heat source 5 that transfers heat to the thermoelectric generator 1 in a conductive manner. For example, the temperature of the heat source 5 that transfers heat to the thermoelectric generator 1 in a radiation manner is about 1000° C., and the temperature of the heat source 5 that transfers heat to the thermoelectric generator 1 in a conductive manner may be about 750°C.

도 2는 본 개시의 실시예에 따른 열전발전장치의 구성을 나타낸 것이고, 도 3은 본 개시의 실시예에 따른 열전발전장치의 측면도를 나타낸 것이고, 도 4는 본 개시의 실시예에 따른 열전발전장치의 집열판에 구비된 포트를 설명하기 위한 도면이다.2 is a view showing the configuration of a thermoelectric generator according to an embodiment of the present disclosure, FIG. 3 is a side view of the thermoelectric generator according to an embodiment of the present disclosure, and FIG. 4 is a thermoelectric power generation according to an embodiment of the present disclosure. It is a diagram for explaining a port provided on the heat collecting plate of the device.

본 발명의 실시 예에 따른 열전발전장치(10)는 내부에 냉각유체가 유동될 수 있는 유로(120)가 형성된 집열판(12)과, 집열판(12)의 온도를 측정하는 온도센서(51)와, 케이스(13)와, 냉각수 통로(14)와, 냉각판(24)과, 열전소자(31 내지 33)와, PCB(41), 집열판에 냉각유체를 유동시키는 냉각유체공급부(52), 냉각판에 냉각수를 공급하는 냉각수 공급부(53) 및 열전발전장치의 동작을 제어하는 제어부(100)를 중 적어도 일부 또는 전부를 포함할 수 있다. The thermoelectric generator 10 according to an embodiment of the present invention includes a heat collecting plate 12 having a flow path 120 through which a cooling fluid can flow, and a temperature sensor 51 measuring the temperature of the heat collecting plate 12 and , the case 13, the cooling water passage 14, the cooling plate 24, the thermoelectric elements 31 to 33, the PCB 41, the cooling fluid supply unit 52 for flowing the cooling fluid to the heat collecting plate, cooling At least some or all of the cooling water supply unit 53 for supplying cooling water to the plate and the control unit 100 for controlling the operation of the thermoelectric generator may be included.

또한, 실시 예에 따라 열전발전모듈(10)은 상술한 구성요소 중 일부를 생략하거나 다른 구성요소를 더 포함할 수도 있다.In addition, according to an embodiment, the thermoelectric power module 10 may omit some of the above-described components or further include other components.

한편, 도 2에 도시된 구성도에 따른 본 개시의 실시예를 설명하면 아래와 같다.Meanwhile, an embodiment of the present disclosure according to the configuration diagram shown in FIG. 2 will be described as follows.

도 2를 참고하면, 제어부(100)는 온도 센서(51)로부터 감지된 집열판(12)의 온도를 획득할 수 있으며, 냉각유체 공급부(52)를 제어하여 집열판(12) 내부에 형성된 유로(120)로 냉각유체를 유동시킬 수 있다.Referring to FIG. 2 , the control unit 100 may obtain the temperature of the heat collecting plate 12 sensed from the temperature sensor 51 , and control the cooling fluid supply unit 52 to control the flow path 120 formed inside the heat collecting plate 12 . ) to allow the cooling fluid to flow.

또한 냉각수 공급부(53)를 제어하여 냉각판(24)에 냉각수를 유동시킬 수 있다.Also, by controlling the cooling water supply unit 53 , the cooling water may flow through the cooling plate 24 .

본 개시의 실시예에 따라, 냉각유체 공급부(52)는 에어 컴프레셔 또는 냉각수를 공급하는 펌프를 포함할 수 있다.According to an embodiment of the present disclosure, the cooling fluid supply unit 52 may include an air compressor or a pump for supplying cooling water.

이하 도 3을 설명한다.3 will be described below.

도 3을 참고하면, 냉각판(24)과, 열전소자(31 내지 33)와, PCB(41)는 케이스(13) 내부에 배치될 수 있다.Referring to FIG. 3 , the cooling plate 24 , the thermoelectric elements 31 to 33 , and the PCB 41 may be disposed inside the case 13 .

집열판(12)은 주변의 열을 모을 수 있다. 집열판(12)는 흡열판을 포함할 수 있고, 흡열판이 주변의 열을 흡수할 수 있다. 집열판(12)의 수평방향 단면적은 케이스(13)의 수평방향 단면적 보다 넓거나 같을 수 있다.The heat collecting plate 12 may collect surrounding heat. The heat collecting plate 12 may include a heat absorbing plate, and the heat absorbing plate may absorb surrounding heat. The horizontal cross-sectional area of the heat collecting plate 12 may be greater than or equal to the horizontal cross-sectional area of the case 13 .

열전소자(31 내지 33)는 반도체 재료로, 고온부 및 저온부가 형성될 수 있고, 고온부와 저온부 사이의 온도차에 의해 전력을 발생시킬 수 있다.The thermoelectric elements 31 to 33 are semiconductor materials, and a high temperature part and a low temperature part may be formed, and may generate electric power by a temperature difference between the high temperature part and the low temperature part.

케이스(13)는 어퍼커버(21)와 로우커버(23)를 포함할 수 있으며, 어퍼커버(21)와 로우커버(23)를 연결하는 사이드 커버(미도시)를 포함할 수 있다.The case 13 may include an upper cover 21 and a lower cover 23 , and a side cover (not shown) connecting the upper cover 21 and the lower cover 23 .

케이스(13)는 냉각판(24)과, 열전소자(31 내지 33)와, PCB(41)를 외부로부터 보호할 수 있다.The case 13 may protect the cooling plate 24 , the thermoelectric elements 31 to 33 , and the PCB 41 from the outside.

어퍼 커버(21)에는 냉각수 통로(14) 및 냉각판(24)에 형성된 냉각수로(C)를 연결하는 냉각수 입출구(26)가 형성될 수 있다. 냉각수 통로(14)는 외부에서 유입되는 냉각수를 냉각수로(C)로 안내하는 냉각수 유입로(14a)와, 냉각수로(C)를 통과한 냉각수가 외부로 유출되는 냉각수 유출로(14b)를 포함하고, 냉각수 입출구(26)는 냉각수 유입로(14a)와 냉각수로(C)를 연결하는 냉각수 입구와, 냉각수 유출로(14b)와 냉각수로(C)를 연결하는 냉각수 출구를 포함할 수 있다.The cooling water inlet and outlet 26 connecting the cooling water passage 14 and the cooling water channel C formed in the cooling plate 24 may be formed in the upper cover 21 . The cooling water passage 14 includes a cooling water inflow path 14a for guiding the cooling water flowing in from the outside to the cooling water passage C, and a cooling water outlet passage 14b through which the cooling water passing through the cooling water passage C flows out to the outside. In addition, the cooling water inlet and outlet 26 may include a cooling water inlet connecting the cooling water inlet 14a and the cooling water channel C, and a cooling water outlet connecting the cooling water outlet 14b and the cooling water channel C.

냉각수는 냉각수 공급부(53)에서 공급되며, 냉각수 공급부(53)는 외부에 배치된 펌프 등에 의해 공급된 냉각수는 냉각수 유입로(14a), 냉각수 입구, 냉각수로(C), 냉각수 출구, 냉각수 유출로(14b)를 차례로 통과할 수 있다. The cooling water is supplied from the cooling water supply unit 53, and the cooling water supply unit 53 is supplied by a pump disposed outside, and the cooling water inflow path 14a, cooling water inlet, cooling water conduit (C), cooling water outlet, cooling water outlet path (14b) can be passed sequentially.

어퍼 커버(21)의 수평방향 단면적은 냉각판(24)의 수평방향 단면적 보다 넓을 수 있다. 냉각판(24)은 어퍼 커버(21)의 하면에 부착될 수 있다.A horizontal cross-sectional area of the upper cover 21 may be larger than a horizontal cross-sectional area of the cooling plate 24 . The cooling plate 24 may be attached to the lower surface of the upper cover 21 .

실시 예에 따라, 냉각판(24)은 어퍼 커버(21)와 별개의 부재이거나, 또는 냉각판(24)은 어퍼 커버(21)와 일체로 형성된 부재일 수도 있다. 즉, 냉각판(24)과 어퍼 커버(21)는 하나의 부재로 형성되거나, 혹은 분리 가능한 별개의 부재로 형성될 수도 있다.According to an embodiment, the cooling plate 24 may be a separate member from the upper cover 21 , or the cooling plate 24 may be a member integrally formed with the upper cover 21 . That is, the cooling plate 24 and the upper cover 21 may be formed as a single member or as a separate detachable member.

마찬가지로, 실시 예에 따라, 냉각수 통로(14)는 어퍼 커버(21)와 별개의 부재이거나, 또는 냉각수 통로(14)는 어퍼 커버(21)와 일체로 형성된 부재일 수도 있다. 즉, 냉각수 통로(14)와 어퍼 커버(21)는 하나의 부재로 형성되거나, 혹은 분리 가능한 별개의 부재로 형성될 수도 있다.Similarly, according to an embodiment, the coolant passage 14 may be a member separate from the upper cover 21 , or the coolant passage 14 may be a member integrally formed with the upper cover 21 . That is, the cooling water passage 14 and the upper cover 21 may be formed as a single member or as a separate detachable member.

어퍼 커버(21)는 로어 커버(23)와 서로 일면이 마주보도록 배치될 수 있다.The upper cover 21 may be disposed such that one surface thereof faces the lower cover 23 .

로어 커버(23)는 집열판(12)의 상부에 배치될 수 있다.The lower cover 23 may be disposed on the heat collecting plate 12 .

냉각판(24)는 어퍼 커버(21)의 하면에 부착될 수 있다. 열전소자(31 내지 33)와, PCB(41)는 냉각판(24)의 하면에 부착될 수 있다.The cooling plate 24 may be attached to the lower surface of the upper cover 21 . The thermoelectric elements 31 to 33 and the PCB 41 may be attached to the lower surface of the cooling plate 24 .

열전소자(31 내지 33)의 상단은 냉각판(24)에 접촉되고, 열전소자(31 내지 33)의 하단은 로어 커버(23)에 접촉될 수 있다. 이에 따라, 열전소자(31 내지 33)의 상단에는 저온부가 형성되고, 열전소자(31 내지 33)의 하단에는 고온부가 형성되며, 열전소자(31 내지 33)의 저온부와 고온부 사이에는 온도차이가 발생하여 전력을 발생시킬 수 있다.Upper ends of the thermoelectric elements 31 to 33 may contact the cooling plate 24 , and lower ends of the thermoelectric elements 31 to 33 may contact the lower cover 23 . Accordingly, a low-temperature part is formed at the upper end of the thermoelectric elements 31 to 33, a high-temperature part is formed at the lower ends of the thermoelectric elements 31 to 33, and a temperature difference occurs between the low-temperature part and the high-temperature part of the thermoelectric element 31 to 33. power can be generated.

열전소자(31 내지 33)에서 발생한 전력은 PCB(41)에 접촉된 피드 스루(feed through, 15)를 통해 외부로 전달될 수 있다. 열전소자(31 내지 33) 각각의 PCB(41)에 연결될 수 있다. Power generated by the thermoelectric elements 31 to 33 may be transmitted to the outside through a feed through 15 in contact with the PCB 41 . Each of the thermoelectric elements 31 to 33 may be connected to the PCB 41 .

로어 커버(23)는 집열판(12)의 상부에 배치될 수 있다.The lower cover 23 may be disposed on the heat collecting plate 12 .

본 개시의 실시예에 따른 집열판(12)은 냉각유체 공급부(52)와 연결되고, 집열판(12)의 내부에는 냉각유체가 유동되는 유로(120)가 형성될 수 있다.The heat collecting plate 12 according to the embodiment of the present disclosure is connected to the cooling fluid supply unit 52 , and a flow path 120 through which the cooling fluid flows may be formed in the heat collecting plate 12 .

구체적으로, 집열판(12)의 일면에는 냉각유체공급부(52)로부터 유동된 냉각유체가 상기 집열판(12)의 내부 유로(120)로 유입되기 위한 제1 포트(121a)와, 상기 냉각유체가 상기 집열판의 내부 유로로부터 토출되기 위한 제2 포트(121b)가 구비될 수 있다.Specifically, one surface of the heat collecting plate 12 has a first port 121a through which the cooling fluid flowing from the cooling fluid supply unit 52 flows into the internal flow path 120 of the heat collecting plate 12, and the cooling fluid is A second port 121b for discharging from the internal flow path of the heat collecting plate may be provided.

더욱 구체적으로 제1 포트(121a)는 냉각유체가 유동되는 유로(120)는 냉각유체 공급부(52)에서 유입되는 냉각유체를 유로(120)로 안내하는 냉각유체 유입로(121a)일 수 있다. 그리고 제2 포트(121b)는 유로(120)를 통과한 냉각수가 외부로 유출되는 냉각수 유출로(121b)를 의미할 수 있다.More specifically, the first port 121a may be a cooling fluid inflow path 121a that guides the cooling fluid flowing in from the cooling fluid supply unit 52 to the flow path 120 in the flow path 120 through which the cooling fluid flows. In addition, the second port 121b may mean a coolant outlet passage 121b through which the coolant that has passed through the flow passage 120 flows out.

이때, 냉각유체는 에어 또는 냉각수를 포함할 수 있으며 공급되는 냉각유체의 종류에 따라 냉각유체공급부(52)는 에어 컴프레셔 또는 외부에 배치된 냉각수를 공급하는 펌프를 포함할 수 있다.At this time, the cooling fluid may include air or cooling water, and the cooling fluid supply unit 52 may include an air compressor or a pump for supplying cooling water disposed outside, depending on the type of the supplied cooling fluid.

본 개시의 실시 예에 따라, 제어부(100)가 냉각유체 공급부(52)를 통하여 냉각유체를 집열판(12)의 내부에 형성된 유로(120)로 유동시키면, 냉각유체는 냉각유체 유입로(121a)를 통하여 유로(120)로 유입되고, 냉각유체 유출로(121b)를 통하여 유로(120) 외부로 유출될 수 있다.According to an embodiment of the present disclosure, when the control unit 100 flows the cooling fluid to the flow path 120 formed in the heat collecting plate 12 through the cooling fluid supply unit 52, the cooling fluid flows into the cooling fluid inflow path 121a. may be introduced into the flow path 120 through the , and may flow out of the flow path 120 through the cooling fluid outlet path 121b.

본 개시의 실시 예에 따르면, 열전발전장치(10)는 집열판(12)의 온도를 감지하는 온도 센서(51)를 더 포함할 수 있다.According to an embodiment of the present disclosure, the thermoelectric generator 10 may further include a temperature sensor 51 for sensing the temperature of the heat collecting plate 12 .

본 개시의 실시 예에 따르면, 온도 센서(51)가 집열판(12)에 접촉되어 집열판(12)의 온도를 감지하면, 제어부(100)는 상기 온도 센서(51)의 감지값에 기초하여 상기 집열판(12)의 내부에 형성된 유로(120)로 냉각유체를 유동시킬 수 있다.According to an embodiment of the present disclosure, when the temperature sensor 51 is in contact with the heat collecting plate 12 and senses the temperature of the heat collecting plate 12 , the control unit 100 is the heat collecting plate based on the detected value of the temperature sensor 51 . The cooling fluid may flow through the flow path 120 formed inside the 12 .

예를 들어, 온도 센서(51)에서 감지된 온도가 기 설정된 값을 초과하는 경우 제어부(100)는 이상 상태로 판단하고, 집열판(12) 내부에 형성된 유로(120)로 냉각유체를 유동시켜 열전소자에 과도한 열이 전달되는 것을 방지할 수 있다.For example, when the temperature sensed by the temperature sensor 51 exceeds a preset value, the controller 100 determines an abnormal state and flows the cooling fluid into the flow path 120 formed inside the heat collecting plate 12 to generate thermoelectric It is possible to prevent excessive heat from being transferred to the device.

상세한 본원 발명의 실시예에 따른 작용은 이후 도 5에서 상세히 설명한다. The detailed operation according to the embodiment of the present invention will be described in detail later with reference to FIG. 5 .

도 5는 본 개시의 실시예에 따른 열전발전 장치의 작용을 나타낸 도면이다.5 is a view showing the operation of the thermoelectric power device according to an embodiment of the present disclosure.

본 개시의 실시 예에 따르면, 제어부(100)는 상기 온도 센서(51)의 감지값이 기 설정된 값을 초과하면 냉각유체공급부(52)를 통하여 집열판(12)에 형성된 유로(120)로 냉각유체를 유동시킬 수 있다.According to an embodiment of the present disclosure, when the detection value of the temperature sensor 51 exceeds a preset value, the control unit 100 sends the cooling fluid to the flow path 120 formed in the heat collecting plate 12 through the cooling fluid supply unit 52 . can flow.

이때, 냉각유체 공급부(52)가 에어 컴프레셔인 경우, 에어 컴프레셔의 동작에 따라 차가운 에어가 제1 포트(121a)를 통해 집열판(12) 내부에 형성된 유로(120)로 유동될 수 있으며, 유로(120)로 유동된 차가운 에어는 제2 포트(121b)를 통하여 집열판(12) 외부로 유출될 수 있다.At this time, when the cooling fluid supply unit 52 is an air compressor, cold air may flow to the flow path 120 formed inside the heat collecting plate 12 through the first port 121a according to the operation of the air compressor, and the flow path ( The cold air flowing to 120 may flow out to the outside of the heat collecting plate 12 through the second port 121b.

또는 냉각유체 공급부(52)가 냉각수를 공급하는 펌프인 경우, 펌프의 동작에 따라 냉각수가 제1 포트(121a)를 통해 집열판(12) 내부에 형성된 유로(120)로 유동될 수 있으며, 유로(120)로 유동된 냉각수는 제2 포트(121b)를 통하여 집열판(12) 외부로 유출될 수 있다.Alternatively, when the cooling fluid supply unit 52 is a pump for supplying cooling water, the cooling water may flow to the flow path 120 formed inside the heat collecting plate 12 through the first port 121a according to the operation of the pump, and the flow path ( The cooling water flowing to 120 may flow out of the heat collecting plate 12 through the second port 121b.

위와 같이 열전발전장치 온도가 이상적으로 상승하여, 온도 센서(51)의 감지값이 기 설정된 값을 초과한 경우, 냉각유체 공급부(52)로부터 공급된 냉각유체가 고온의 집열판(12) 내부에 형성된 유로(120)로 유동되면, 냉각유체는 고온의 집열판(12)의 온도를 낮출 수 있으며, 이에 따라 열전소자(31 내지 33)에 전달되는 열량 또한 감소할 수 있다. 따라서 열전 소자와 집열판의 손상을 방지할 수 있을 것이다.As described above, when the temperature of the thermoelectric generator ideally rises and the detected value of the temperature sensor 51 exceeds a preset value, the cooling fluid supplied from the cooling fluid supply unit 52 is formed inside the high-temperature heat collecting plate 12 . When flowing into the flow path 120 , the cooling fluid may lower the temperature of the high-temperature heat collecting plate 12 , and accordingly, the amount of heat transferred to the thermoelectric elements 31 to 33 may also decrease. Accordingly, damage to the thermoelectric element and the heat collecting plate may be prevented.

한편, 열전소자(31 내지 33)와 집열판(12)의 온도가 과하게 낮아지면 열전발전장치가 제 기능을 수행할 수 없으므로 일정 범주 내의 온도를 유지하는 것이 중요하다. 이를 위하여, 냉각유체 공급부는 집열판(12) 내부에 형성된 유로(120)에 유동시킬 냉각유체의 유동량을 결정할 수 있다.On the other hand, if the temperature of the thermoelectric elements 31 to 33 and the heat collecting plate 12 is excessively low, the thermoelectric generator cannot perform its function, so it is important to maintain the temperature within a certain range. To this end, the cooling fluid supply unit may determine the flow amount of the cooling fluid to flow in the flow path 120 formed inside the heat collecting plate 12 .

즉, 본 개시의 실시 예에 따르면, 제어부(100)는 냉각유체 공급부(52)를 통하여 상기 집열판(12)에 형성된 유로(120)로 냉각유체를 유동시킬 시, 온도 센서(51)의 감지값에 기초하여 상기 냉각유체의 유량을 조절할 수 있다.That is, according to an embodiment of the present disclosure, when the cooling fluid flows into the flow path 120 formed in the heat collecting plate 12 through the cooling fluid supply unit 52 , the control unit 100 detects the value detected by the temperature sensor 51 . It is possible to adjust the flow rate of the cooling fluid based on the.

구체적으로 제어부(100)는, 온도 센서(51)의 감지값이 기 설정된 제1 값을 초과하면, 상기 냉각유체 공급부(52)를 통하여 공급되는 냉각유체의 유량을 증가시키고, 상기 온도 센서(51)의 감지값이 기 설정된 제2 값 미만이면, 상기 냉각유체공급부(52)를 통하여 공급되는 냉각유체의 유량을 감소시킬 수 있다.Specifically, when the detection value of the temperature sensor 51 exceeds a preset first value, the control unit 100 increases the flow rate of the cooling fluid supplied through the cooling fluid supply unit 52 , and the temperature sensor 51 ) is less than the second preset value, the flow rate of the cooling fluid supplied through the cooling fluid supply unit 52 may be reduced.

이때, 제1값 및 제2 값은 열전발전장치(10)의 열전소자가 생산할 수 있는 전력이 최고성능의 효율을 나타내는 온도 범위의 상한값과 하한값일 수 있다.In this case, the first value and the second value may be an upper limit value and a lower limit value of a temperature range in which the power that the thermoelectric element of the thermoelectric generator 10 can produce exhibits the highest performance efficiency.

예를 들어, 열전소자는 제1 값에 해당하는 온도와 제2 값에 해당하는 온도 사이에서 전력생산효율이 최대치를 가질 수 있다.For example, the thermoelectric element may have a maximum power production efficiency between the temperature corresponding to the first value and the temperature corresponding to the second value.

이때, 제1 값은 제2 값보다 클 수 있다.In this case, the first value may be greater than the second value.

한편, 본 개시의 다른 실시 예에 따르면 냉각유체가 유동되는 유로가 로우커버(23, 도 3 참고)에 구비될 수 있다.Meanwhile, according to another embodiment of the present disclosure, a flow path through which the cooling fluid flows may be provided in the low cover 23 (refer to FIG. 3 ).

구체적으로 열전발전장치는 집열판(12) 상측에 설치되어, 상기 냉각유체공급부(52)와 연결되고 내부에 냉각유체가 유동되는 유로가 형성된 로우커버(23, 도 3 참고)를 포함할 수 있다.Specifically, the thermoelectric generator may include a low cover 23 (refer to FIG. 3 ) installed above the heat collecting plate 12 , connected to the cooling fluid supply unit 52 and having a flow path through which the cooling fluid flows therein.

제어부(100)는 온도 센서(51)의 감지값에 기초하여 상기 로우커버(23, 도 3 참고)에 형성된 유로로 냉각유체를 유동시킬 수 있다. 제어부(100)는, 상기 온도 센서(51)의 감지값이 기 설정된 값을 초과하면 냉각유체공급부(52)를 통하여 상기 로우커버(23, 도 3 참고)에 형성된 유로로 냉각유체를 유동시킬 수 있을 것이다.The control unit 100 may flow the cooling fluid into a flow path formed in the low cover 23 (refer to FIG. 3 ) based on the detected value of the temperature sensor 51 . When the detection value of the temperature sensor 51 exceeds a preset value, the control unit 100 may flow the cooling fluid through the cooling fluid supply unit 52 to the flow path formed in the low cover 23 (refer to FIG. 3 ). There will be.

즉, 냉각유체가 유동되는 유로가 집열판(12)이 아닌 로우커버(23, 도 3 참고)에 구비되는 경우에도 앞서 설명한 도 1 내지 5의 실시예의 구성을 포함할 수 있다.That is, even when the flow path through which the cooling fluid flows is provided in the low cover 23 (refer to FIG. 3 ) instead of the heat collecting plate 12, the configuration of the embodiments of FIGS. 1 to 5 described above may be included.

다만, 집열판(12) 또한 열원으로부터 고온의 열이 전달되어 재료의 손상이 있을 수 있으므로 집열판(12)에 냉각유체가 유동되는 유로가 형성되는 것이 바람직할 것이다.However, since the heat collecting plate 12 also transmits high-temperature heat from the heat source and may damage the material, it is preferable that a flow path through which the cooling fluid flows is formed in the heat collecting plate 12 .

또한 본 개시의 실시 예에 따른 열전발전장치의 동작 방법에 있어서,In addition, in the operating method of the thermoelectric generator according to an embodiment of the present disclosure,

내부에 냉각유체가 유동되는 유로가 형성된 집열판과, 냉각수가 유입되는 내부 공간이 형성된 냉각판 사이에 위치하는 열전소자가, 상기 집열판과 상기 냉각판의 온도차를 이용하여 전기를 생산하는 단계, 온도 센서가 상기 집열판의 온도를 감지하는 단계, 냉각유체공급부가 상기 온도 센서의 감지값에 기초하여 상기 집열판 내부에 형성된 유로로 냉각유체를 유동시키는 단계 및 냉각유체공급부가 상기 온도 센서의 감지값에 기초하여 상기 냉각유체의 유량을 조절하는 단계를 포함할 수 있다.A step in which a thermoelectric element positioned between a heat collecting plate having a flow path through which a cooling fluid flows and a cooling plate having an internal space through which coolant flows is formed to generate electricity using a temperature difference between the heat collecting plate and the cooling plate, a temperature sensor Sensing the temperature of the heat collecting plate, the cooling fluid supply unit flowing the cooling fluid into a flow path formed inside the heat collecting plate based on the sensing value of the temperature sensor, and the cooling fluid supply unit based on the sensing value of the temperature sensor It may include adjusting the flow rate of the cooling fluid.

또한, 이상에서 서비스 및 실시 예들을 중심으로 설명하였으나 이는 단지 예시일 뿐 본 발명을 한정하는 것이 아니며, 본 발명이 속하는 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 본 서비스 및 실시 예의 본질적인 특성을 벗어나지 않는 범위에서 이상에 예시되지 않은 여러 가지의 변형과 응용이 가능함을 알 수 있을 것이다. 예를 들어, 실시 예들에 구체적으로 나타난 각 구성 요소는 변형하여 실시할 수 있는 것이다. 그리고 이러한 변형과 응용에 관계된 차이점들은 첨부한 청구 범위에서 규정하는 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.In addition, although the above description has been focused on services and embodiments, this is only an example and does not limit the present invention, and those of ordinary skill in the art to which the present invention pertains within a range that does not deviate from the essential characteristics of the present service and embodiments. It can be seen that various modifications and applications not exemplified in the above are possible. For example, each component specifically shown in the embodiments may be implemented by modification. And differences related to these modifications and applications should be construed as being included in the scope of the present invention defined in the appended claims.

52 : 냉각유체공급부
12 : 집열판
24 : 냉각판
31, 32, 33 : 열전소자
51 : 온도센서
100 : 제어부52: cooling fluid supply unit
12: heat collecting plate
24: cooling plate
31, 32, 33: thermoelectric element
51: temperature sensor
100: control unit

Claims (10)

냉각유체를 공급하는 냉각유체공급부;
상기 냉각유체공급부와 연결되고, 내부에 냉각유체가 유동되는 유로가 형성된 집열판;
냉각수가 유입되는 내부 공간이 형성되고, 상기 집열판 상측에 위치하는 냉각판;
상기 집열판과 상기 냉각판 사이에 위치하고, 상기 집열판과 상기 냉각판의 온도차를 이용하여 전기를 생산하는 열전소자;
상기 집열판의 온도를 감지하는 온도 센서; 및
상기 온도 센서의 감지값에 기초하여 상기 집열판 내부에 형성된 유로로 냉각유체를 유동시키는 제어부를 포함하는,
열전발전장치.a cooling fluid supply unit for supplying a cooling fluid;
a heat collecting plate connected to the cooling fluid supply unit and having a flow path through which the cooling fluid flows;
a cooling plate having an internal space through which coolant is introduced and positioned above the heat collecting plate;
a thermoelectric element positioned between the heat collecting plate and the cooling plate and generating electricity using a temperature difference between the heat collecting plate and the cooling plate;
a temperature sensor sensing the temperature of the heat collecting plate; and
And a control unit for flowing the cooling fluid to the flow path formed inside the heat collecting plate based on the sensing value of the temperature sensor,
thermoelectric generator. 제 1항에 있어서,
상기 제어부는, 상기 온도 센서의 감지값이 기 설정된 값을 초과하면
상기 냉각유체공급부를 통하여 상기 집열판에 형성된 유로로 냉각유체를 유동시키는,
열전발전장치.The method of claim 1,
The control unit, when the detection value of the temperature sensor exceeds a preset value
flowing the cooling fluid to the flow path formed in the heat collecting plate through the cooling fluid supply unit,
thermoelectric generator. 제1항에 있어서,
상기 집열판의 일면에는 냉각유체공급부로부터 유동된 냉각유체가 상기 집열판의 내부 유로로 유입되기 위한 제1 포트와, 상기 냉각유체가 상기 집열판의 내부 유로로부터 유출되기 위한 제2 포트가 구비된,
열전발전장치.According to claim 1,
A first port through which the cooling fluid flowing from the cooling fluid supply unit flows into the internal flow path of the heat collecting plate is provided on one surface of the heat collecting plate, and a second port through which the cooling fluid flows out from the internal flow path of the heat collecting plate is provided.
thermoelectric generator. 제 2항에 있어서,
상기 제어부는, 상기 냉각유체공급부를 통하여 상기 집열판에 형성된 유로로 냉각유체를 유동시킬 시,
상기 온도 센서의 감지값에 기초하여 상기 냉각유체의 유량을 조절하는,
열전발전장치.3. The method of claim 2,
When the control unit flows the cooling fluid to the flow path formed in the heat collecting plate through the cooling fluid supply unit,
Adjusting the flow rate of the cooling fluid based on the sensing value of the temperature sensor,
thermoelectric generator. 제 4항에 있어서
상기 제어부는,
상기 온도 센서의 감지값이 제1 값을 초과하면, 상기 냉각유체공급부를 통하여 공급되는 냉각유체의 유량을 증가시키고, 상기 온도 센서의 감지값이 제2 값 미만이면, 상기 냉각유체공급부를 통하여 공급되는 냉각유체의 유량을 감소시키는,
열전발전장치.5. The method of claim 4
The control unit is
When the detected value of the temperature sensor exceeds the first value, the flow rate of the cooling fluid supplied through the cooling fluid supply unit is increased, and if the sensing value of the temperature sensor is less than the second value, the cooling fluid supply unit is supplied to reduce the flow rate of the cooling fluid,
thermoelectric generator. 제 5항에 있어서
상기 제1 값은 제2 값보다 큰,
열전발전장치.6. The method of claim 5
the first value is greater than the second value;
thermoelectric generator. 제 1항에 있어서
상기 냉각유체공급부는 에어를 공급하는 컴프레셔 또는 냉각수를 공급하는 펌프를 포함하는,
열전 발전 장치.2. The method of claim 1
The cooling fluid supply unit includes a compressor for supplying air or a pump for supplying cooling water,
thermoelectric generator. 열원으로부터 열을 전달받는 집열판;
냉각유체를 공급하는 냉각유체공급부;
상기 집열판 상측에 설치되어, 상기 냉각유체공급부와 연결되고 내부에 냉각유체가 유동되는 유로가 형성된 로우커버;
냉각수가 유입되는 내부 공간이 형성되고, 상기 집열판 상측에 위치하는 냉각판;
상기 집열판과 상기 냉각판 사이에 위치하고, 상기 집열판과 상기 냉각판의 온도차를 이용하여 전기를 생산하는 열전소자;
상기 집열판의 온도를 감지하는 온도 센서;
상기 온도 센서의 감지값에 기초하여 상기 로우커버에 형성된 유로로 냉각유체를 유동시키는 제어부를 포함하는,
열전발전장치.a heat collecting plate that receives heat from a heat source;
a cooling fluid supply unit for supplying a cooling fluid;
a low cover installed above the heat collecting plate, connected to the cooling fluid supply unit, and having a flow path through which the cooling fluid flows;
a cooling plate having an internal space through which coolant is introduced and positioned above the heat collecting plate;
a thermoelectric element positioned between the heat collecting plate and the cooling plate and generating electricity using a temperature difference between the heat collecting plate and the cooling plate;
a temperature sensor sensing the temperature of the heat collecting plate;
A control unit for flowing a cooling fluid to a flow path formed in the low cover based on the sensing value of the temperature sensor,
thermoelectric generator. 제 8항에 있어서,
상기 제어부는, 상기 온도 센서의 감지값이 기 설정된 값을 초과하면
상기 냉각유체공급부를 통하여 상기 로우커버에 형성된 유로로 냉각유체를 유동시키는,
열전발전장치.9. The method of claim 8,
The control unit, when the detection value of the temperature sensor exceeds a preset value
flowing the cooling fluid to the flow path formed in the low cover through the cooling fluid supply unit,
thermoelectric generator. 내부에 냉각유체가 유동되는 유로가 형성된 집열판과, 냉각수가 유입되는 내부 공간이 형성된 냉각판 사이에 위치하는 열전소자가, 상기 집열판과 상기 냉각판의 온도차를 이용하여 전기를 생산하는 단계;
온도 센서가 상기 집열판의 온도를 감지하는 단계;
냉각유체공급부가 상기 온도 센서의 감지값에 기초하여 상기 집열판 내부에 형성된 유로로 냉각유체를 유동시키는 단계; 및
냉각유체공급부가 상기 온도 센서의 감지값에 기초하여 상기 냉각유체의 유량을 조절하는 단계를 포함하는,
열전발전장치의 동작 방법.generating electricity using a temperature difference between the heat collecting plate and the cooling plate, by a thermoelectric element positioned between a heat collecting plate having a flow path through which a cooling fluid flows and a cooling plate having an internal space through which cooling water flows;
detecting, by a temperature sensor, a temperature of the heat collecting plate;
flowing, by a cooling fluid supply unit, a cooling fluid to a flow path formed in the heat collecting plate based on the sensing value of the temperature sensor; and
Comprising the step of the cooling fluid supply unit adjusting the flow rate of the cooling fluid based on the sensing value of the temperature sensor,
A method of operating a thermoelectric generator.
KR1020200106293A 2020-08-24 2020-08-24 Thermoelectric generator and operating method of the same KR102618747B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020200106293A KR102618747B1 (en) 2020-08-24 2020-08-24 Thermoelectric generator and operating method of the same

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020200106293A KR102618747B1 (en) 2020-08-24 2020-08-24 Thermoelectric generator and operating method of the same

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20220025503A true KR20220025503A (en) 2022-03-03
KR102618747B1 KR102618747B1 (en) 2023-12-29

Family

ID=80819066

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020200106293A KR102618747B1 (en) 2020-08-24 2020-08-24 Thermoelectric generator and operating method of the same

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR102618747B1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102599542B1 (en) * 2022-07-04 2023-11-08 전옥자 Lighting device using combined power generation

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20160048308A (en) * 2014-10-23 2016-05-04 주식회사 포스코 Stackted type thermoelectric power generation apparatus
JP2017208962A (en) * 2016-05-19 2017-11-24 株式会社デンソー Temperature adjustment device
WO2020145082A1 (en) * 2019-01-10 2020-07-16 株式会社Kelk Temperature control system and temperature control method

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20160048308A (en) * 2014-10-23 2016-05-04 주식회사 포스코 Stackted type thermoelectric power generation apparatus
JP2017208962A (en) * 2016-05-19 2017-11-24 株式会社デンソー Temperature adjustment device
WO2020145082A1 (en) * 2019-01-10 2020-07-16 株式会社Kelk Temperature control system and temperature control method

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102599542B1 (en) * 2022-07-04 2023-11-08 전옥자 Lighting device using combined power generation

Also Published As

Publication number Publication date
KR102618747B1 (en) 2023-12-29

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US9021823B2 (en) Compressor assembly having electronics cooling system and method
KR20060027578A (en) System for controlling temperature of secondary battery module
WO2018042703A1 (en) Heat exhaust system for on-aircraft electric generator
US7588845B2 (en) Advanced control for an electrical heatable wax thermostat in the thermal coolant loop of fuel cell systems
JPWO2016117094A1 (en) Semiconductor device
KR20140065775A (en) Cooling device of pressed air in fuel cell system
KR20220025503A (en) Thermoelectric generator and operating method of the same
US7946151B2 (en) Proton exchange membrane fuel cell humidity sensor
CN111885904A (en) Data center cabinet cooling system and data center room
KR100837975B1 (en) The cooling system of the fuel cell vehicle
JPH11274575A (en) Therm0electric power generating system
KR102462316B1 (en) Temperature control device of display device using thermoelectric element
KR100896033B1 (en) A domestic combined heat and power unit
CN111628192A (en) Fuel cell temperature control integrated system
US20140106253A1 (en) Fuel cell with improved thermal management
US11901533B2 (en) Sealed battery module with cooling and heating
US9797292B2 (en) Fan cooled ignition coil method and apparatus
RU2615974C2 (en) Cooling with closed-loop of plasma gun to increase service life of hardware
KR101592747B1 (en) Device sensing overheat of heater for fuel cell vehicle
KR20110064978A (en) Generating system by heat transmission for withdrawing exhaust heat of automobile
KR101274240B1 (en) Fuel cell cooling system
KR20160067455A (en) Structure for mounting thermoelectric generation element module for vehicle
KR20120022001A (en) Thermal management system of fuel cell vehicle
CN218850081U (en) Temperature control device for solid gain medium of laser
CN220235272U (en) Radio frequency power supply

Legal Events

Date Code Title Description
E902 Notification of reason for refusal
AMND Amendment
E601 Decision to refuse application
AMND Amendment
X701 Decision to grant (after re-examination)