KR20240052205A

KR20240052205A - Waste heat recovery power generation apparatus

Info

Publication number: KR20240052205A
Application number: KR1020220131946A
Authority: KR
Inventors: 김재관; 곽기곤
Original assignee: 삼성중공업 주식회사
Priority date: 2022-10-14
Filing date: 2022-10-14
Publication date: 2024-04-23

Abstract

본 발명은 폐열 회수 발전 장치에 관한 것이다. 구체적으로, 본 발명의 실시예에 따른 폐열 회수 발전 장치는 배기가스가 배기되는 배기관에 연결되고, 기가스가 유동할 수 있는 제1 가스 유로가 내부에 형성되는 하우징; 배기가스가 유동할 수 있는 제2 가스 유로를 두르도록 하우징의 내부에서 상호 이격되게 배치되는 복수의 단위 열전 발전 모듈; 및 제1 가스 유로와 제2 가스 유로 사이를 유동하는 배기가스의 흐름을 안내하기 위해, 복수의 단위 열전 발전 모듈의 단부에 설치되고, 배기가스의 배기 방향을 향해 경사지게 형성되는 슬로프면을 제공하는 가이드 부재를 포함한다.The present invention relates to a waste heat recovery power generation device. Specifically, a waste heat recovery power generation device according to an embodiment of the present invention includes a housing connected to an exhaust pipe through which exhaust gas is discharged and a first gas flow path through which gas can flow is formed therein; A plurality of unit thermoelectric power generation modules arranged to be spaced apart from each other inside the housing so as to surround a second gas flow path through which exhaust gas can flow; And to guide the flow of exhaust gas flowing between the first gas flow path and the second gas flow path, providing a slope surface installed at the end of the plurality of unit thermoelectric power generation modules and inclined toward the exhaust direction of the exhaust gas. Includes guide members.

Description

Waste heat recovery power generation device {WASTE HEAT RECOVERY POWER GENERATION APPARATUS}

본 발명은 폐열 회수 발전 장치에 대한 것이다.The present invention relates to a waste heat recovery power generation device.

일반적으로, 선박의 추진용 엔진이나 선박의 발전용 엔진에서 연료가 연소되면서 발생하는 열 에너지 중 대략 50% 정도는 각각 추진이나 발전에 사용되지만, 나머지는 거의 대부분 배기가스의 형태로 소비된다.Generally, approximately 50% of the heat energy generated when fuel is burned in a ship's propulsion engine or a ship's power generation engine is used for propulsion or power generation, but most of the remainder is consumed in the form of exhaust gas.

이와 같이 배기가스의 형태로 배출되는 열은 기관의 추진이나 발전 등에 유용한 형태로 전환되지 못하고 버려지는 열에 해당하는 바, 배기가스의 폐열이라고 일컬어진다. 그러므로, 외부로 배출되는 배기가스의 폐열 중 일부라도 회수하여 이를 유용한 에너지로 재활용할 수 있다면, 그 만큼 연료의 절약을 도모할 수 있으므로, 선박에서 소모되는 전체 에너지를 절감하는 데 크게 기여할 수 있게 된다.In this way, the heat emitted in the form of exhaust gas is heat that is not converted into a useful form for engine propulsion or power generation and is wasted, and is called waste heat of exhaust gas. Therefore, if even some of the waste heat of exhaust gas discharged to the outside can be recovered and recycled as useful energy, fuel savings can be achieved to that extent, which can greatly contribute to reducing the total energy consumed on board the ship. .

한편, 최근 유가 상승 및 환경 규제 강화에 따라, 친환경 선박 개발의 필요성이 부각되고 있다. 이에 따라, 기존에 버려지던 배기가스의 폐열을 회수함으로써, 선박의 연비를 향상시킬 수 있는 기술에 대한 연구가 활발하게 진행되고 있다. 이러한 연구의 일환으로 열역학 사이클 방식이나 열전발전 방식을 이용하여 배기가스의 폐열을 회수하고, 회수된 배기가스의 폐열로 전기를 생산하는 기술이 개발된 바 있다.Meanwhile, with the recent rise in oil prices and strengthening of environmental regulations, the need to develop eco-friendly ships is emerging. Accordingly, research is being actively conducted on technologies that can improve the fuel efficiency of ships by recovering waste heat from previously discarded exhaust gases. As part of this research, technology has been developed to recover waste heat from exhaust gas using a thermodynamic cycle or thermoelectric power generation method and to produce electricity using the waste heat of the recovered exhaust gas.

하지만, 열역학 사이클 방식의 경우, 배기가스의 폐열 회수율을 높일 수 있는 반면, 장치가 복잡해지고 규모가 대형화됨에 따라, 공간적 제약이 크다는 문제가 있다. 반면, 열전발전 방식의 경우, 공간적 제약은 작지만, 배기가스의 폐열 회수율이 낮다는 문제가 있다.However, in the case of the thermodynamic cycle method, while the recovery rate of waste heat from exhaust gas can be increased, there is a problem of large spatial limitations as the device becomes more complex and larger in scale. On the other hand, in the case of the thermoelectric power generation method, there is a small spatial limitation, but there is a problem of low recovery rate of waste heat from exhaust gas.

따라서, 공간적 제약없이 배기가스의 폐열을 효율적으로 회수할 수 있는 기술에 대한 개발의 필요성이 대두되고 있다.Accordingly, there is an emerging need for the development of technology that can efficiently recover waste heat from exhaust gas without spatial constraints.

본 발명의 실시예들은 상술한 종래의 문제점을 해결하고자 안출된 것으로서, 공간적 제약없이 배기가스의 폐열을 효율적으로 회수할 수 있을 뿐만 아니라, 회수된 배기가스의 폐열을 이용하여 발전을 수행할 수 있는 폐열 회수 발전 장치를 제공하고자 한다.Embodiments of the present invention were devised to solve the above-described conventional problems, and not only can efficiently recover waste heat of exhaust gas without space constraints, but also can generate power using the waste heat of recovered exhaust gas. The aim is to provide a waste heat recovery power generation device.

본 발명의 일 측면에 따르면, 배기가스가 배기되는 배기관에 연결되고, 상기 배기가스가 유동할 수 있는 제1 가스 유로가 내부에 형성되는 하우징; 상기 배기가스가 유동할 수 있는 제2 가스 유로를 두르도록 상기 하우징의 내부에서 상호 이격되게 배치되는 복수의 단위 열전 발전 모듈; 및 상기 제1 가스 유로와 상기 제2 가스 유로 사이를 유동하는 상기 배기가스의 흐름을 안내하기 위해, 상기 복수의 단위 열전 발전 모듈의 단부에 설치되고, 상기 배기가스의 배기 방향을 향해 경사지게 형성되는 가이드 부재를 포함하는, 폐열 회수 발전 장치가 제공될 수 있다.According to one aspect of the invention, a housing connected to an exhaust pipe through which exhaust gas is discharged, and having a first gas flow path through which the exhaust gas can flow is formed therein; a plurality of unit thermoelectric power generation modules arranged to be spaced apart from each other inside the housing to surround a second gas flow path through which the exhaust gas can flow; And installed at the ends of the plurality of unit thermoelectric power generation modules to guide the flow of the exhaust gas flowing between the first gas flow path and the second gas flow path, and formed to be inclined toward the exhaust direction of the exhaust gas. A waste heat recovery power generation device including a guide member may be provided.

또한, 상기 가이드 부재는 상기 제2 가스 유로의 유로 중심에 위치되는 꼭지점부; 및 상기 꼭지점부를 중심으로 상기 단위 열전 발전 모듈의 단부를 향해 연장되는 슬로프면을 제공하는 사이드월부를 포함할 수 있다. Additionally, the guide member may include an apex portion located at the center of the second gas flow path; And it may include a side wall portion providing a slope surface extending toward an end of the unit thermoelectric power generation module centered on the vertex portion.

또한, 상기 슬로프면에서 굴곡지거나 요철형상 또는 볼텍스 제너레이터(vortex generator) 형상으로 형성되는 볼텍스 돌출부를 더 포함할 수 있다.In addition, it may further include a vortex protrusion formed on the slope surface in a curved, uneven or vortex generator shape.

또한, 상기 단위 열전 발전 모듈은, 일 방향으로 연장 형성되고, 냉각매체가 유동하는 냉각매체 유로가 내측에 구비되는 발전 몸체; 및 상기 발전 몸체의 외측에 결합되고, 상기 발전 몸체의 연장 방향을 따라 이격 배치되는 복수의 열전 소자를 포함할 수 있다.In addition, the unit thermoelectric power generation module includes: a power generation body extending in one direction and having a cooling medium flow path through which the cooling medium flows; And it may include a plurality of thermoelectric elements coupled to the outside of the power generation body and spaced apart along the extension direction of the power generation body.

또한, 복수의 상기 단위 열전 발전 모듈은, 상기 제2 가스 유로를 형성하는 제1 단위 열전 발전부; 및 상기 제1 단위 열전 발전부의 외측을 둘러싸도록 배치되는 적어도 하나의 제2 단위 열전 발전부를 포함할 수 있다.Additionally, the plurality of unit thermoelectric power generation modules may include: a first unit thermoelectric power generation unit forming the second gas flow path; And it may include at least one second unit thermoelectric power generation unit disposed to surround an outside of the first unit thermoelectric power generation unit.

본 발명의 실시예들에 따르면, 공간적 제약없이 배기가스의 폐열을 효율적으로 회수할 수 있을 뿐만 아니라, 회수된 배기가스의 폐열을 이용하여 발전을 수행할 수 있다는 효과가 있다.According to embodiments of the present invention, not only can waste heat from exhaust gas be efficiently recovered without spatial constraints, but also power generation can be performed using the recovered waste heat of exhaust gas.

또한, 본 발명의 실시예들에 따르면, 하우징에서 입출되는 유동을 부드럽게 유도하여 배압을 줄일 수 있고, 하우징 내 배기가스의 유입시, 난류를 유도함으로써, 발전효율을 향상시킬 수 있다는 효과가 있다.In addition, according to embodiments of the present invention, back pressure can be reduced by smoothly guiding the flow in and out of the housing, and power generation efficiency can be improved by inducing turbulence when exhaust gas flows into the housing.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 폐열 회수 발전 장치를 도시한 사시도이다.
도 2는 도 1의 폐열 회수 발전 장치의 내부를 도시한 정면도이다.
도 3은 도 1의 폐열 회수 발전 장치를 도시한 평면도이다.
도 4는 본 발명의 변형예에 따른 폐열 회수 발전 장치의 내부를 도시한 정면도이다.
도 5는 도 1의 폐열 회수 발전 장치의 단위 열전 발전 모듈을 도시한 사시도이다.
도 6은 도 5의 "A-A"선부를 절개하여 도시한 단면도이다.
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 폐열 회수 발전 장치를 도시한 평면도이다.
도 8은 도 7의 폐열 회수 발전 장치의 내부를 도시한 정면도이다.
도 9는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 폐열 회수 발전 장치의 내부를 도시한 정면도이다.
도 10은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 폐열 회수 발전 장치를 도시한 사시도이다.
도 11은 도 10의 폐열 회수 발전 장치의 내부를 도시한 정면도이다.
도 12는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 폐열 회수 발전 장치의 내부를 도시한 정면도이다.
도 13은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 폐열 회수 발전 장치의 내부를 도시한 정면도이다.
도 14는 본 발명의 또 다른 실시예들에 따른 폐열 회수 발전 장치의 단위 열전 발전 모듈의 변형예를 도시한 사시도이다.
도 15는 도 14의 "B-B" 선부를 절개하여 도시한 단면도이다.Figure 1 is a perspective view showing a waste heat recovery power generation device according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a front view showing the interior of the waste heat recovery power generation device of FIG. 1.
Figure 3 is a plan view showing the waste heat recovery power generation device of Figure 1.
Figure 4 is a front view showing the interior of a waste heat recovery power generation device according to a modified example of the present invention.
FIG. 5 is a perspective view showing a unit thermoelectric power generation module of the waste heat recovery power generation device of FIG. 1.
FIG. 6 is a cross-sectional view taken along line “AA” of FIG. 5.
Figure 7 is a plan view showing a waste heat recovery power generation device according to another embodiment of the present invention.
FIG. 8 is a front view showing the interior of the waste heat recovery power generation device of FIG. 7.
Figure 9 is a front view showing the interior of a waste heat recovery power generation device according to another embodiment of the present invention.
Figure 10 is a perspective view showing a waste heat recovery power generation device according to another embodiment of the present invention.
FIG. 11 is a front view showing the interior of the waste heat recovery power generation device of FIG. 10.
Figure 12 is a front view showing the interior of a waste heat recovery power generation device according to another embodiment of the present invention.
Figure 13 is a front view showing the interior of a waste heat recovery power generation device according to another embodiment of the present invention.
Figure 14 is a perspective view showing a modified example of a unit thermoelectric power generation module of a waste heat recovery power generation device according to still other embodiments of the present invention.
FIG. 15 is a cross-sectional view showing the line “BB” of FIG. 14 cut away.

이하에서는 본 발명의 사상을 구현하기 위한 구체적인 실시예에 대하여 도면을 참조하여 상세히 설명하도록 한다.Hereinafter, specific embodiments for implementing the spirit of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

아울러 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략한다.In addition, when describing the present invention, if it is determined that a detailed description of a related known configuration or function may obscure the gist of the present invention, the detailed description will be omitted.

또한, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 '연결'된다고 언급된 때에는 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결될 수도 있지만 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.Additionally, when a component is mentioned as being 'connected' to another component, it should be understood that it may be directly connected to the other component, but that other components may exist in between.

본 명세서에서 사용된 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로 본 발명을 한정하려는 의도로 사용된 것은 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한 복수의 표현을 포함한다.The terms used in this specification are merely used to describe specific embodiments and are not intended to limit the invention. Singular expressions include plural expressions unless the context clearly dictates otherwise.

또한, 본 명세서에서 일측, 타측 등의 표현은 도면에 도시를 기준으로 설명한 것이며 해당 대상의 방향이 변경되면 다르게 표현될 수 있음을 미리 밝혀 둔다. 마찬가지의 이유로 첨부 도면에 있어서 일부 구성요소는 과장되거나 생략되거나 또는 개략적으로 도시되었으며, 각 구성요소의 크기는 실제 크기를 전적으로 반영하는 것이 아니다.In addition, it should be noted in advance that expressions such as one side and the other side in this specification are explained based on the drawings, and may be expressed differently if the direction of the object in question changes. For the same reason, in the accompanying drawings, some components are exaggerated, omitted, or schematically shown, and the size of each component does not entirely reflect the actual size.

또한, 제1, 제2 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 해당 구성요소들은 이와 같은 용어들에 의해 한정되지는 않는다. 이 용어들은 하나의 구성요소들을 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.Additionally, terms including ordinal numbers, such as first, second, etc., may be used to describe various components, but the components are not limited by these terms. These terms are used only to distinguish one component from another.

명세서에서 사용되는 '포함하는'의 의미는 특정 특성, 영역, 정수, 단계, 동작, 요소 및/또는 성분을 구체화하며, 다른 특정 특성, 영역, 정수, 단계, 동작, 요소, 성분 및/또는 군의 존재나 부가를 제외시키는 것은 아니다.As used in the specification, the meaning of 'comprising' is to specify a specific characteristic, area, integer, step, operation, element and/or component, and to specify another specific property, area, integer, step, operation, element, component and/or group. It does not exclude the existence or addition of .

이하, 도면을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 폐열 회수 발전 장치의 구체적인 구성에 대하여 설명한다.Hereinafter, the specific configuration of a waste heat recovery power generation device according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.

도 1 내지 도 6을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 폐열 회수 발전 장치(1)는 하우징(10), 복수의 단위 열전 발전 모듈(20) 및 가이드 부재(30)를 포함할 수 있다.1 to 6, the waste heat recovery power generation device 1 according to an embodiment of the present invention may include a housing 10, a plurality of unit thermoelectric power generation modules 20, and a guide member 30. .

하우징(10)은 배기가스의 온도와 냉각매체의 온도의 차이를 이용하여 전기를 생산하는 열전 발전이 수행되는 공간을 제공할 수 있다. 이를 위해, 하우징(10)은 배기가스가 배기되는 배기관(2)에 설치될 수 있다.The housing 10 may provide a space where thermoelectric power generation, which produces electricity by using the difference between the temperature of the exhaust gas and the temperature of the cooling medium, is performed. For this purpose, the housing 10 may be installed in the exhaust pipe 2 through which exhaust gas is discharged.

본 실시예에서는 설명의 편의를 위해, 배기관(2)을 통해 배기되는 배기가스가 선박의 연소기관에서 연료가 연소되면서 발생하는 배기가스인 경우를 일 예로 들어 설명하나, 이는 예시에 불과하고, 이로 인해, 본 발명의 사상이 제한되는 것은 아니다. 배기관(2)을 따라 유동하는 가스는 선박의 연소기관에서 연료가 연소되면서 발생하는 배기가스에 한정되는 것이 아니라, 소정 온도의 폐열이 발생하는 설비에서 배출되는 다양한 종류의 폐가스일 수도 있다.In this embodiment, for convenience of explanation, the case where the exhaust gas discharged through the exhaust pipe 2 is exhaust gas generated when fuel is burned in a ship's combustion engine is described as an example, but this is only an example and Therefore, the spirit of the present invention is not limited. The gas flowing along the exhaust pipe 2 is not limited to exhaust gas generated when fuel is burned in a ship's combustion engine, but may also be various types of waste gas discharged from equipment that generates waste heat at a predetermined temperature.

하우징(10)은 내부가 비어 있는 통 형상으로 구비될 수 있다. 하우징(10)의 비어 있는 내부 공간은 배기관(2)을 따라 유동하는 배기가스가 유입되어 유동하는 공간으로 활용되거나, 복수의 단위 열전 발전 모듈(20)이 배치되는 공간으로도 활용될 수 있다.The housing 10 may be provided in a cylindrical shape with an empty interior. The empty internal space of the housing 10 may be used as a space where exhaust gas flowing along the exhaust pipe 2 flows in, or may be used as a space where a plurality of unit thermoelectric power generation modules 20 are disposed.

배기관(2)의 배기가스는 하우징(10)의 하부를 통해 유입되어 하우징(10)의 상부를 통해 배출될 수 있다. 하우징(10)의 하부로 유입된 배기가스는 하우징(10)의 내부에 열을 방출한 후, 하우징(10)의 상부로 배출될 수 있다. 배기가스에서 방출된 열은 복수의 단위 열전 발전 모듈(20)로 전달되어 열전 발전을 수행하는데 활용될 수 있다.Exhaust gas from the exhaust pipe 2 may flow in through the lower part of the housing 10 and be discharged through the upper part of the housing 10. The exhaust gas flowing into the lower part of the housing 10 may release heat into the interior of the housing 10 and then be discharged to the upper part of the housing 10. The heat emitted from the exhaust gas can be transferred to a plurality of unit thermoelectric power generation modules 20 and used to perform thermoelectric power generation.

하우징(10)의 단면적은 배기관(2)의 단면적보다 크게 형성될 수 있다. 이에, 배기관(2)으로부터 하우징(10)의 내부로 유입된 배기가스의 유동 속도가 감소할 수 있다. 달리 말하면, 배기가스가 통과하는 하우징(10)의 단면적이 배기관(2)의 단면적보다 크기 때문에, 배기관(2)을 유동하는 배기가스의 유동 속도에 비해 하우징(10)의 내부를 유동하는 배기가스의 유동 속도가 느려질 수 있다. 이렇게 하우징(10)의 내부에서 배기가스의 유동 속도가 감소됨으로써, 배기가스에서 방출된 열에 대한 복수의 단위 열전 발전 모듈(20)의 열 흡수율이 높아질 수 있다.The cross-sectional area of the housing 10 may be larger than that of the exhaust pipe 2. Accordingly, the flow speed of the exhaust gas flowing into the interior of the housing 10 from the exhaust pipe 2 may decrease. In other words, since the cross-sectional area of the housing 10 through which the exhaust gas passes is larger than the cross-sectional area of the exhaust pipe 2, the exhaust gas flowing inside the housing 10 is faster than the flow speed of the exhaust gas flowing through the exhaust pipe 2. The flow speed may slow down. As the flow speed of the exhaust gas is reduced inside the housing 10, the heat absorption rate of the plurality of unit thermoelectric power generation modules 20 with respect to the heat emitted from the exhaust gas can be increased.

하우징(10)의 하측에는 제1 가이드(12)가 제공될 수 있다. 제1 가이드(12)는 후술할 복수의 단위 열전 발전 모듈(20)의 배열에 의해 형성되는 내부 공간인 제2 가스 유로(21)와 배기관(2)을 연통시킬 수 있다. 이를 위해, 제1 가이드(12)는 배기관(2)과 실질적으로 동일한 단면 형상으로 구비될 수 있다. 제1 가이드(12)에 의해 배기관(2)과 제2 가스 유로(21)가 연통되면, 배기관(2)을 따라 유동하는 배기가스가 하우징(10)의 내부에 형성되는 제2 가스 유로(21)로 유입되는 것이 제1 가이드(12)에 의해 가이드될 수 있다. 달리 말해서, 배기관(2)의 배기가스가 제1 가스 유로(11)로 유입되는 것이 아니라 제1 가이드(12)에 의해 후술할 복수의 단위 열전 발전 모듈(20)이 형성하는 제2 가스 유로(21)로 바로 유입될 수 있다.A first guide 12 may be provided on the lower side of the housing 10. The first guide 12 may communicate the exhaust pipe 2 with the second gas flow path 21, which is an internal space formed by the arrangement of a plurality of unit thermoelectric power generation modules 20, which will be described later. To this end, the first guide 12 may be provided with a cross-sectional shape that is substantially the same as that of the exhaust pipe 2. When the exhaust pipe 2 and the second gas passage 21 are communicated by the first guide 12, the exhaust gas flowing along the exhaust pipe 2 is formed in the second gas passage 21 inside the housing 10. ) may be guided by the first guide 12. In other words, the exhaust gas of the exhaust pipe 2 does not flow into the first gas flow path 11, but a second gas flow path formed by a plurality of unit thermoelectric power generation modules 20 to be described later by the first guide 12 ( 21) can flow directly into it.

하우징(10)의 상측에는 제2 가이드(13)가 제공될 수 있다. 제2 가이드(13)는 배기관(2)과 실질적으로 동일한 단면 형상으로 구비되어 제1 가스 유로(11)와 배기관(2)을 연통시킬 수 있다. 다만, 단면적이 서로 다른 하우징(10)의 상부와 연결되는 제2 가이드(13)의 연결부위는 경사지게 형성될 수 있다. 예컨대, 하우징(10)의 상부에 연결되는 제2 가이드(13)의 하부 단면적은, 하우징(10)의 상부의 단면적과 동일할 수 있고, 배기관(2)에 연결되는 가이드(13)의 상부 단면적은 배기관의 단면적과 동일할 수 있으며, 가이드(13)의 상부 및 하부를 연결하는 중간부는 상부로 갈수록 단면적이 줄어들게 형성될 수 있다. 제2 가이드(13)에 의해 배기관(2)과 제1 가스 유로(11)가 연통되면, 제2 가스 유로(21)로부터 배출되어 제1 가스 유로(11)를 유동하는 배기가스가 배기관(2)을 통해 배출되는 것이 제2 가이드(13)에 의해 가이드될 수 있다.A second guide 13 may be provided on the upper side of the housing 10. The second guide 13 is provided with a cross-sectional shape that is substantially the same as that of the exhaust pipe 2 and can communicate with the first gas flow path 11 and the exhaust pipe 2. However, the connection portion of the second guide 13 connected to the upper part of the housing 10 with different cross-sectional areas may be formed to be inclined. For example, the lower cross-sectional area of the second guide 13 connected to the upper part of the housing 10 may be the same as the upper cross-sectional area of the housing 10, and the upper cross-sectional area of the guide 13 connected to the exhaust pipe 2 may be the same as the cross-sectional area of the exhaust pipe, and the middle portion connecting the upper and lower parts of the guide 13 may have a cross-sectional area that decreases toward the top. When the exhaust pipe 2 and the first gas passage 11 are communicated by the second guide 13, the exhaust gas discharged from the second gas passage 21 and flowing through the first gas passage 11 flows through the exhaust pipe 2. ) can be guided by the second guide 13.

복수의 단위 열전 발전 모듈(20)은 배기가스와 냉각매체의 온도 차이를 이용하여 전기를 생산할 수 있다. 이를 위해, 복수의 단위 열전 발전 모듈(20)은 하우징(10)의 내부에 구비될 수 있다.The plurality of unit thermoelectric power generation modules 20 can produce electricity by using the temperature difference between the exhaust gas and the cooling medium. To this end, a plurality of unit thermoelectric power generation modules 20 may be provided inside the housing 10 .

복수의 단위 열전 발전 모듈(20)은 배기가스가 유동할 수 있는 제2 가스 유로(21)가 내부에 형성되도록 상호 이격 배치될 수 있다. 예컨대, 복수의 단위 열전 발전 모듈(20)은 배기가스가 유동할 수 있는 제2 가스 유로(21)를 두르도록 하우징의 내부에서 폭방향으로 상호 이격되게 배치될 수 있다. 복수의 단위 열전 발전 모듈(20) 중 이웃하는 두 개의 단위 열전 발전 모듈(20) 사이의 틈을 통해 제2 가스 유로(21)로 유입된 배기가스가 제1 가스 유로(11)로 이동할 수 있다.The plurality of unit thermoelectric power generation modules 20 may be arranged to be spaced apart from each other so that a second gas flow path 21 through which exhaust gas can flow is formed therein. For example, the plurality of unit thermoelectric power generation modules 20 may be arranged to be spaced apart from each other in the width direction inside the housing so as to surround the second gas flow path 21 through which exhaust gas can flow. The exhaust gas flowing into the second gas flow path 21 may move to the first gas flow path 11 through a gap between two neighboring unit thermoelectric power generation modules 20 among the plurality of unit thermoelectric power generation modules 20. .

복수의 단위 열전 발전 모듈(20)은 폐곡선 형상으로 배치될 수 있으며, 이러한 복수의 단위 열전 발전 모듈(20)의 배치에 의해 폐곡선의 내부에서 외부로 배기가스가 흐를 수 있는 유로가 형성될 수 있다. 폐곡선 형상으로 배치된 복수의 단위 열전 발전 모듈(20)은 사각형 배열을 이룰 수 있다.A plurality of unit thermoelectric power generation modules 20 may be arranged in a closed curve shape, and a flow path through which exhaust gas can flow from the inside of the closed curve to the outside may be formed by the arrangement of the plurality of unit thermoelectric power generation modules 20. . A plurality of unit thermoelectric power generation modules 20 arranged in a closed curve shape may form a square arrangement.

복수의 단위 열전 발전 모듈(20)은 배기가스의 배기 방향과 평행한 방향으로 배치될 수 있다. 여기서, 배기가스의 배기 방향과 평행한 방향은 배기가스가 유동하는 방향과 평행하게 연장되는 방향을 의미하고, 본 실시예에서, 배기가스의 배기 방향과 평행한 방향은 배기가스가 하우징(10)의 상하방향으로 이동될 때, 배기가스의 배기방향과 대응될 수 있다.The plurality of unit thermoelectric power generation modules 20 may be arranged in a direction parallel to the exhaust direction of exhaust gas. Here, the direction parallel to the exhaust direction of the exhaust gas means the direction extending parallel to the direction in which the exhaust gas flows, and in this embodiment, the direction parallel to the exhaust direction of the exhaust gas means that the exhaust gas flows into the housing 10. When moving in the vertical direction, it can correspond to the exhaust direction of the exhaust gas.

단위 열전 발전 모듈(20)은 일 방향으로 연장 형성되고, 냉각매체가 유동하는 냉각매체 유로(221)가 내측에 구비되는 발전 몸체(22), 발전 몸체(22)의 외측에 결합되고, 발전 몸체(22)의 연장 방향을 따라 이격 배치되는 복수의 열전 소자(23) 및 열전 소자(23)의 외측에 결합되는 복수의 열 전달 부재(24)를 포함할 수 있다.The unit thermoelectric power generation module 20 is formed to extend in one direction, is coupled to the power generation body 22, the outside of the power generation body 22, and has a cooling medium passage 221 through which the cooling medium flows, provided on the inside, and the power generation body 22. It may include a plurality of thermoelectric elements 23 spaced apart from each other along the extension direction of (22) and a plurality of heat transfer members 24 coupled to the outside of the thermoelectric elements 23.

발전 몸체(22)는 복수의 열전 소자(23)가 부착될 수 있는 부착면을 제공할 수 있으며, 냉각매체가 유동하는 냉각매체 유로(221)가 내삽될 수 있는 내부 공간을 제공하는 바 형상의 부재로 구비될 수 있다. 발전 몸체(22)의 일 단부는 하우징(10)의 하부 측에 배치되어 하우징(10)의 하부 내측면에 연결될 수 있고, 발전 몸체(22)의 타 단부는 하우징(10)의 상부 측에 배치되어 가이드 부재(30)와 연결될 수 있다.The power generation body 22 may provide an attachment surface on which a plurality of thermoelectric elements 23 can be attached, and has a bar shape that provides an internal space into which the cooling medium flow path 221 through which the cooling medium flows can be interpolated. It may be provided as an absence. One end of the power generation body 22 may be disposed on the lower side of the housing 10 and connected to the lower inner surface of the housing 10, and the other end of the power generation body 22 may be disposed on the upper side of the housing 10. It can be connected to the guide member 30.

냉각매체 유로(221)는 발전 몸체(22)의 연장 방향과 실질적으로 동일한 방향으로 연장 형성될 수 있다. 냉각매체 유로(221)를 따라 유동하는 냉각매체의 배기 방향은 배기가스의 배기 방향과 실질적으로 평행한 방향일 수 있다. 냉각매체는 냉각매체 유로(221) 내에서 배기가스의 배기 방향과 실질적으로 동일한 방향이나 반대 방향으로 유동할 수 있다.The cooling medium flow path 221 may extend in substantially the same direction as the extending direction of the power generation body 22. The exhaust direction of the cooling medium flowing along the cooling medium flow path 221 may be substantially parallel to the exhaust direction of the exhaust gas. The cooling medium may flow in the cooling medium flow path 221 in substantially the same direction or in the opposite direction to the exhaust direction of the exhaust gas.

냉각매체 유로(221)를 따라 유동하는 냉각매체에 의해 후술할 열전 소자(23)의 제2 면(232)의 온도가 낮아질 수 있다. 예를 들어, 냉각매체는 냉각수일 수 있으나, 냉각매체의 종류에 이에 한정되는 것은 아니다. 후술할 열전 소자(23)의 제2 면(232)의 온도를 감소시킬 수 있는 다양한 냉각매체가 적용될 수도 있다.The temperature of the second surface 232 of the thermoelectric element 23, which will be described later, may be lowered by the cooling medium flowing along the cooling medium flow path 221. For example, the cooling medium may be cooling water, but the type of cooling medium is not limited thereto. Various cooling media capable of reducing the temperature of the second surface 232 of the thermoelectric element 23, which will be described later, may be applied.

복수의 열전 소자(23)는 발전 몸체(22)의 양면에 구비될 수 있다. 복수의 열전 소자(23)는 서로 직렬 연결되거나, 병렬 연결될 수 있다. 열전 소자(23)는 배기가스와 접하는 제1 면(231) 및 발전 몸체(22)와 접하는 제2 면(232)을 구비할 수 있다.A plurality of thermoelectric elements 23 may be provided on both sides of the power generation body 22. The plurality of thermoelectric elements 23 may be connected in series or in parallel. The thermoelectric element 23 may have a first surface 231 in contact with the exhaust gas and a second surface 232 in contact with the power generation body 22.

열전 소자(23)는 일 예로 N형 반도체 소자와 P형 반도체 소자로 이루어질 수 있다. 열전 소자(23)에 전류가 통전된 상태에서 배기가스의 폐열이 제1 면(231)에 전달되고, 냉각매체의 냉열이 제2 면(232)에 전달될 때, 열전 소자(23)는 제백 효과를 통해 전기를 생산할 수 있다.The thermoelectric element 23 may be made of, for example, an N-type semiconductor element and a P-type semiconductor element. When the waste heat of the exhaust gas is transferred to the first surface 231 and the cold heat of the cooling medium is transferred to the second surface 232 while the current is applied to the thermoelectric element 23, the thermoelectric element 23 is Electricity can be produced through the effect.

열전 소자(23)에서 생산되는 전기는 축전지(미도시)에 직류 전기 형태로 저장되었다가 메인 스위치 보드(미도시)로 공급되어 메인 스위치 보드에서 교류 전기로 변환될 수 있다. 본 실시예에서는 5 개의 열전 소자(23)가 발전 몸체(22)의 양면에 각각 부착되고, 발전 몸체(22)의 양면에서 5 개의 열전 소자(23)가 각각 발전 몸체(22)의 연장 방향을 따라 등간격으로 이격 배치되는 경우를 일 예로 들어 설명하였으나, 이는 예시에 불과하고, 이로 인해, 본 발명의 사상이 제한되는 것은 아니다. 예를 들어, 발전 몸체(22)의 양면에 각각 부착되는 열전 소자(23)의 개수는 발전량을 고려하여 적절하게 변경될 수 있다.Electricity produced by the thermoelectric element 23 may be stored in a storage battery (not shown) in the form of direct current electricity and then supplied to the main switch board (not shown) and converted into alternating current electricity on the main switch board. In this embodiment, five thermoelectric elements 23 are respectively attached to both sides of the power generation body 22, and five thermoelectric elements 23 on both sides of the power generation body 22 each extend in the direction of the power generation body 22. Accordingly, the case of being spaced at equal intervals has been described as an example, but this is only an example and does not limit the spirit of the present invention. For example, the number of thermoelectric elements 23 attached to both sides of the power generation body 22 may be appropriately changed in consideration of the amount of power generation.

복수의 열 전달 부재(24)는 배기가스의 폐열을 흡수하여 열전 소자(23)의 제1 면(231)에 전달할 수 있다. 복수의 열 전달 부재(24)는 열전 소자(23)의 길이 방향을 따라 소정 간격으로 이격 배치될 수 있으며, 각각의 열 전달 부재(24)는 열전 소자(23)의 폭 방향으로 연장 형성될 수 있다. 여기서, 방향에 대한 용어를 정의하면, 열전 소자(23)의 길이 방향은 도 5의 y축 방향을 의미하고, 열전 소자(23)의 폭 방향은 도 5의 x축 방향을 의미한다.The plurality of heat transfer members 24 may absorb waste heat of exhaust gas and transfer it to the first surface 231 of the thermoelectric element 23. The plurality of heat transfer members 24 may be spaced apart at predetermined intervals along the longitudinal direction of the thermoelectric element 23, and each heat transfer member 24 may be formed to extend in the width direction of the thermoelectric element 23. there is. Here, if the term for direction is defined, the longitudinal direction of the thermoelectric element 23 refers to the y-axis direction in FIG. 5, and the width direction of the thermoelectric element 23 refers to the x-axis direction in FIG. 5.

열 전달 부재(24)는 구리(Cu)와 같이 열 전달 효율이 우수한 재질로 이루어질 수 있으며, 편평한 판 형상을 갖는 방열 부재로 구비될 수 있다. 이에, 열 전달 부재(24)와 배기가스와의 접촉 면적이 증대됨에 따라, 열 전달 부재(24)의 열 전달 효율이 향상될 뿐만 아니라, 열 전달 부재(24)에 흡수되는 배기가스의 열 에너지 흡수량도 증가될 수 있다. 열 전달 부재(24)에 의해 열전 소자(23)의 제1 면(231)으로 열이 전달될수록 제1 면(231)과 제2 면(232) 사이의 온도 차가 더욱 커짐에 따라, 열전 소자(23)에서 발생하는 발전 전류량이 극대화될 수 있다.The heat transfer member 24 may be made of a material with excellent heat transfer efficiency, such as copper (Cu), and may be provided as a heat dissipation member having a flat plate shape. Accordingly, as the contact area between the heat transfer member 24 and the exhaust gas increases, not only the heat transfer efficiency of the heat transfer member 24 is improved, but also the heat energy of the exhaust gas absorbed by the heat transfer member 24 is increased. Absorption may also be increased. As heat is transferred to the first surface 231 of the thermoelectric element 23 by the heat transfer member 24, the temperature difference between the first surface 231 and the second surface 232 increases, and the thermoelectric element ( 23), the amount of generated current can be maximized.

가이드 부재(30)는 배기관(2)으로부터 제2 가스 유로(21)로 유입된 배기가스가 제1 가스 유로(11)로 흐르도록 배기가스를 유도할 수 있다. 달리 말하면, 가이드 부재(30)는 제1 가이드(12)를 통해 제2 가스 유로(21)로 유입된 배기가스가 제2 가이드(13) 측으로 바로 배출되지 않도록 하는 배리어의 역할을 수행할 수 있다.The guide member 30 may guide the exhaust gas flowing into the second gas passage 21 from the exhaust pipe 2 to flow into the first gas passage 11. In other words, the guide member 30 may serve as a barrier to prevent the exhaust gas flowing into the second gas passage 21 through the first guide 12 from being directly discharged to the second guide 13. .

이를 위해, 가이드 부재(30)는 복수의 단위 열전 발전 모듈(20)이 형성하는 제2 가스 유로(21)의 상측, 보다 자세하게는, 복수의 단위 열전 발전 모듈(20)의 상단부에 구비될 수 있다. 여기서, '상측'은 배기가스가 하방에서 상방으로 유동하는 경우를 기준으로 정의된 것으로서, '상측'은 배기가스가 하우징(10)으로부터 배출되는 측이나 이와 연결된 부분을 의미한다.For this purpose, the guide member 30 may be provided on the upper side of the second gas flow path 21 formed by the plurality of unit thermoelectric power generation modules 20, more specifically, at the upper end of the plurality of unit thermoelectric power generation modules 20. there is. Here, the 'upper side' is defined based on the case where the exhaust gas flows from downward to upward, and the 'upper side' refers to the side where the exhaust gas is discharged from the housing 10 or a part connected thereto.

가이드 부재(30)는 제2 가스 유로(21)의 유로 중심에 위치되는 꼭지점부(31)와, 꼭지점부(31)를 중심으로 단위 열전 발전 모듈(20)의 단부를 향해 연장되는 사이드월부(32)를 포함할 수 있다. 일 예로, 가이드 부재(30)는 밑면이 개방된 사면체 형상일 수 있다. The guide member 30 includes an apex portion 31 located at the center of the second gas flow path 21, and a side wall portion extending toward the end of the unit thermoelectric power generation module 20 around the apex portion 31 ( 32) may be included. As an example, the guide member 30 may have a tetrahedral shape with an open bottom.

꼭지점부(31)는 사이드월부(32)가 수렴되는 포인트부일 수 있다. 가이드 부재(30)가 단위 열전 발전 모듈(20)의 상단부에 설치될 때, 꼭지점부(31)는 가이드 부재(30)의 상단에 위치될 수 있다.The apex portion 31 may be a point portion where the side wall portions 32 converge. When the guide member 30 is installed at the upper end of the unit thermoelectric power generation module 20, the apex portion 31 may be located at the upper end of the guide member 30.

사이드월부(32)는 꼭지점부(31)에서 단위 열전 발전 모듈(20)의 단부를 향해 경사지게 연장 형성되는 슬로프면(32a)을 제공할 수 있다. 슬로프면(32a)은 배기가스의 배기 방향을 향해 경사지게 안내함으로써, 배기가스의 유동 저항을 감소시켜, 배압을 감소시키거나 유동하는 배기가스와 단위 열전 발전 모듈(20) 간의 열전달을 촉진시킬 수 있다. The side wall portion 32 may provide a slope surface 32a that extends obliquely from the apex portion 31 toward the end of the unit thermoelectric power generation module 20. The slope surface 32a guides the exhaust gas at an angle toward the exhaust direction, thereby reducing the flow resistance of the exhaust gas, thereby reducing the back pressure or promoting heat transfer between the flowing exhaust gas and the unit thermoelectric power generation module 20. .

이러한 가이드 부재(30)에 의해 제2 가스 유로(21)의 상측이 완전히 커버되게 배치됨에 따라, 제2 가스 유로(21)의 하측으로 유입된 배기가스가 제2 가스 유로(21)의 상측으로 배출되지 못하고, 복수의 단위 열전 발전 모듈(20) 사이의 틈을 통해 유동될 수 있다.As the upper side of the second gas passage 21 is completely covered by this guide member 30, the exhaust gas flowing into the lower side of the second gas passage 21 flows to the upper side of the second gas passage 21. It cannot be discharged and may flow through the gaps between the plurality of unit thermoelectric power generation modules 20.

제2 가스 유로(21)에서 복수의 단위 열전 발전 모듈(20) 사이의 틈을 통해 배출된 배기가스는 제1 가스 유로(11)로 유입될 수 있다. 제1 가스 유로(11)로 유입된 배기가스는 다시 상방으로 유동하여 제2 가이드(13)를 통해 배기관(2)으로 배출될 수 있다.Exhaust gas discharged through the gap between the plurality of unit thermoelectric power generation modules 20 in the second gas flow path 21 may flow into the first gas flow path 11. The exhaust gas flowing into the first gas passage 11 may flow upward again and be discharged into the exhaust pipe 2 through the second guide 13.

도 4를 참조하면, 본 실시예의 변형예로, 가이드 부재(30)는 꼭지점부(31), 사이드월부(32) 및 볼텍스 돌출부(33)를 포함할 수 있다. 꼭지점부(31) 및 사이드월부(32)는 상술한 꼭지점부(31) 및 사이드월부(32)와 동일한 구성이므로, 이에 대한 설명은 생략한다.Referring to FIG. 4 , as a modified example of this embodiment, the guide member 30 may include an apex portion 31, a side wall portion 32, and a vortex protrusion 33. Since the apex portion 31 and the side wall portion 32 have the same configuration as the apex portion 31 and the side wall portion 32 described above, their description is omitted.

볼텍스 돌출부(33)는 슬로프면(32a)에서 굴곡지거나 요철형상 또는 볼텍스 제너레이터(vortex generator) 형상으로 형성될 수 있다. 요철형상의 돌출 구조는 볼텍스 제너레이터 형상의 돌출 구조보다 방열 플레이트부(210) 표면의 파울링(Fouling)이 더 적게 될 수 있고, 볼텍스 제너레이터 형상의 돌출 구조는 요철형상의 돌출 구조보다 볼텍스 제너레이터(vortex generator) 효과가 더 좋을 수 있다. 또한, 볼텍스 돌출부(33)는 슬로프면(32a)에서 수직되는 방향으로 돌출되는 돌기 형상일 수도 있다. 본 실시예에서, 볼텍스 돌출부(33)는 굴곡지거나 요철형상 또는 볼텍스 제너레이터 형상 또는 돌출 형상으로 형성될 수 있지만, 이외에도, 볼텍스 돌출부(33)는 열전도율을 증가시킬 수 있다는 다양한 형상으로 제공될 수 있다. The vortex protrusion 33 may be formed in a curved, uneven or vortex generator shape on the slope surface 32a. The protruding structure in the concavo-convex shape can result in less fouling on the surface of the heat dissipation plate portion 210 than the protruding structure in the vortex generator shape, and the protruding structure in the vortex generator shape can produce less fouling than the protruding structure in the convex-convex shape. generator) effect may be better. Additionally, the vortex protrusion 33 may be in the shape of a protrusion that protrudes in a direction perpendicular to the slope surface 32a. In this embodiment, the vortex protrusion 33 may be formed in a curved, concave-convex shape, a vortex generator shape, or a protruding shape, but in addition, the vortex protrusion 33 may be provided in various shapes that can increase thermal conductivity.

상술한 바와 같은 구성을 갖는 폐열 회수 발전 장치(1)는 배기가스가 유동하는 배기가스 배기 경로 상에 복수의 단위 열전 발전 모듈(20)을 배기가스의 배기 방향과 평행한 방향으로 배치되게 설치함에 따라, 배기가스의 온도 저하 및 배압 감소를 최소화하면서 열전 발전을 수행할 수 있다는 효과가 있다.The waste heat recovery power generation device 1 having the above-described configuration installs a plurality of unit thermoelectric power generation modules 20 in a direction parallel to the exhaust direction of the exhaust gas on the exhaust gas exhaust path through which the exhaust gas flows. Accordingly, there is an effect that thermoelectric power generation can be performed while minimizing the temperature decrease and back pressure decrease of the exhaust gas.

또한, 배기가스의 폐열과 냉각매체 사이의 온도 차이를 이용하여 전기를 생산함에 따라, 배기가스의 폐열이 효율적으로 회수될 수 있다는 효과가 있다.In addition, as electricity is produced using the temperature difference between the waste heat of the exhaust gas and the cooling medium, the waste heat of the exhaust gas can be efficiently recovered.

또한, 기존의 배기관에 폐열 회수 발전 장치(1)가 설치되므로, 간소화된 장치가 구현될 수 있고, 공간 활용도가 증대될 수 있으며, 폐열 회수 발전 장치(1)의 설치를 위한 공간 상의 제약이 최소화되는 효과가 있다.In addition, since the waste heat recovery power generation device (1) is installed in the existing exhaust pipe, a simplified device can be implemented, space utilization can be increased, and space restrictions for installation of the waste heat recovery power generation device (1) can be minimized. There is an effect.

이하에서는, 도 7 및 도 8을 참조하여 본 발명의 다른 실시예에 따른 폐열 회수 발전 장치(1)에 대하여 설명한다.Hereinafter, a waste heat recovery power generation device 1 according to another embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 7 and 8.

도 7 및 도 8을 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 폐열 회수 발전 장치(1)는 하우징(10), 복수의 단위 열전 발전 모듈(20) 및 가이드 부재(30)를 포함할 수 있다. 도 7 및 도 8에 도시된 폐열 회수 발전 장치(1)는 복수의 단위 열전 발전 모듈(20) 및 가이드 부재(30)를 제외하면 도 1 내지 도 6을 참조하여 설명한 폐열 회수 발전 장치(1)와 실질적으로 동일하므로, 이하에서는 차이점에 해당하는 복수의 단위 열전 발전 모듈(20) 및 가이드 부재(30)를 중심으로 설명하고, 동일한 부분에 대해서는 상술한 실시예의 설명 및 도면부호를 원용하기로 한다.Referring to FIGS. 7 and 8, the waste heat recovery power generation device 1 according to another embodiment of the present invention may include a housing 10, a plurality of unit thermoelectric power generation modules 20, and a guide member 30. . The waste heat recovery power generation device 1 shown in FIGS. 7 and 8 is the same as the waste heat recovery power generation device 1 described with reference to FIGS. 1 to 6, except for the plurality of unit thermoelectric power generation modules 20 and the guide member 30. Since it is substantially the same as, the following description will focus on the plurality of unit thermoelectric power generation modules 20 and the guide member 30 corresponding to the differences, and the description and reference numerals of the above-described embodiment will be used for the same parts. .

복수의 단위 열전 발전 모듈(20)은 배기가스가 유동할 수 있는 제2 가스 유로(21)가 내부에 형성되도록 상호 이격 배치될 수 있다. 복수의 단위 열전 발전 모듈(20) 중 이웃하는 두 개의 단위 열전 발전 모듈(20) 사이의 틈을 통해 제2 가스 유로(21)로 유입된 배기가스가 제1 가스 유로(11)로 이동할 수 있다.The plurality of unit thermoelectric power generation modules 20 may be arranged to be spaced apart from each other so that a second gas flow path 21 through which exhaust gas can flow is formed therein. The exhaust gas flowing into the second gas flow path 21 may move to the first gas flow path 11 through a gap between two neighboring unit thermoelectric power generation modules 20 among the plurality of unit thermoelectric power generation modules 20. .

복수의 단위 열전 발전 모듈(20)은 폐곡선 형상으로 배치될 수 있으며, 이러한 복수의 단위 열전 발전 모듈(20)의 배치에 의해 폐곡선의 내부에서 외부로 배기가스가 흐를 수 있는 유로가 형성될 수 있다. 폐곡선 형상으로 배치된 복수의 단위 열전 발전 모듈(20)은 원형 배열을 이룰 수 있다.A plurality of unit thermoelectric power generation modules 20 may be arranged in a closed curve shape, and a flow path through which exhaust gas can flow from the inside of the closed curve to the outside may be formed by the arrangement of the plurality of unit thermoelectric power generation modules 20. . A plurality of unit thermoelectric power generation modules 20 arranged in a closed curve shape may form a circular arrangement.

가이드 부재(30)는 제2 가스 유로(21)의 유로 중심에 위치되는 꼭지점부(31)와, 꼭지점부(31)를 중심으로 단위 열전 발전 모듈(20)의 단부를 향해 연장되는 사이드월부(32)를 포함할 수 있다. 일 예로, 가이드 부재(30)는 밑면이 개방된 원뿔 형상일 수 있다.The guide member 30 includes an apex portion 31 located at the center of the second gas flow path 21, and a side wall portion extending toward the end of the unit thermoelectric power generation module 20 around the apex portion 31 ( 32) may be included. As an example, the guide member 30 may have a cone shape with an open bottom.

꼭지점부(31)는 사이드월부(32)가 수렴되는 포인트부일 수 있다. 가이드 부재(30)가 단위 열전 발전 모듈(20)의 상단부에 설치될 때, 꼭지점부(31)는 가이드 부재(30)의 상단에 위치될 수 있고, 가이드 부재(30)가 단위 열전 발전 모듈(20)의 하단부에 설치될 때, 꼭지점부(31)가 가이드 부재(30)의 하단에 위치될 수 있다.The apex portion 31 may be a point portion where the side wall portions 32 converge. When the guide member 30 is installed on the upper end of the unit thermoelectric power generation module 20, the apex portion 31 may be located at the upper end of the guide member 30, and the guide member 30 is installed on the unit thermoelectric power generation module ( When installed at the lower end of 20, the apex portion 31 may be located at the lower end of the guide member 30.

이러한 가이드 부재(30)에 의해 제2 가스 유로(21)의 상측이 완전히 커버될 수 있음에 따라, 제2 가스 유로(21)의 하측으로 유입된 배기가스가 제2 가스 유로(21)의 상측으로 배출되지 못하고, 복수의 단위 열전 발전 모듈(20) 사이사이의 틈을 통해 배출될 수 있다.As the upper side of the second gas passage 21 can be completely covered by this guide member 30, the exhaust gas flowing into the lower side of the second gas passage 21 flows into the upper side of the second gas passage 21. It cannot be discharged, and may be discharged through gaps between a plurality of unit thermoelectric power generation modules 20.

이하에서는, 도 9를 참조하여 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 폐열 회수 발전 장치(1)에 대하여 설명한다.Hereinafter, a waste heat recovery power generation device 1 according to another embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. 9.

도 9를 참조하면, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 폐열 회수 발전 장치(1)는 하우징(10), 복수의 단위 열전 발전 모듈(20) 및 가이드 부재(30)를 포함할 수 있다. 도 9에 도시된 폐열 회수 발전 장치(1)는 복수의 단위 열전 발전 모듈(20) 및 가이드 부재(30)를 제외하면 도 1 내지 도 6을 참조하여 설명한 폐열 회수 발전 장치(1)와 실질적으로 동일하므로, 이하에서는 차이점에 해당하는 복수의 단위 열전 발전 모듈(20) 및 가이드 부재(30)를 중심으로 설명하고, 동일한 부분에 대해서는 상술한 실시예의 설명 및 도면부호를 원용하기로 한다.Referring to FIG. 9, a waste heat recovery power generation device 1 according to another embodiment of the present invention may include a housing 10, a plurality of unit thermoelectric power generation modules 20, and a guide member 30. The waste heat recovery power generation device 1 shown in FIG. 9 is substantially similar to the waste heat recovery power generation device 1 described with reference to FIGS. 1 to 6, except for the plurality of unit thermoelectric power generation modules 20 and the guide member 30. Since they are the same, the following description will focus on the plurality of unit thermoelectric power generation modules 20 and the guide member 30 corresponding to the differences, and the description and reference numerals of the above-described embodiment will be used for the same parts.

복수의 단위 열전 발전 모듈(20)은 다단으로 배치될 수 있다. 달리 말해서, 복수의 단위 열전 발전 모듈(20)은 제2 가스 유로(21)를 형성하는 제1 단위 열전 발전부(201) 및 제1 단위 열전 발전부(201)의 외측을 둘러싸도록 배치되는 적어도 하나의 제2 단위 열전 발전부(202)로 구분될 수 있다.A plurality of unit thermoelectric power generation modules 20 may be arranged in multiple stages. In other words, the plurality of unit thermoelectric power generation modules 20 are at least arranged to surround the first unit thermoelectric power generation unit 201 forming the second gas flow path 21 and the outside of the first unit thermoelectric power generation unit 201. It can be divided into one second unit thermoelectric power generation unit 202.

제1 단위 열전 발전부(201) 및 제2 단위 열전 발전부(202)는 각각 발전 몸체(22), 복수의 열전 소자(23) 및 복수의 열 전달 부재(24)를 포함할 수 있다. 이와 같이, 복수의 단위 열전 발전 모듈(20)이 제1 단위 열전 발전부(201) 및 제2 단위 열전 발전부(202)로 구분되고, 제1 단위 열전 발전부(201) 및 제2 단위 열전 발전부(202)가 제2 가스 유로(21)를 중심으로 순차적으로 다단 배치되면, 복수의 단위 열전 발전 모듈(20)의 폐열 흡수량이 증대되어 열전 발전 효율이 극대화될 수 있다.The first unit thermoelectric power generation unit 201 and the second unit thermoelectric power generation unit 202 may each include a power generation body 22, a plurality of thermoelectric elements 23, and a plurality of heat transfer members 24. In this way, the plurality of unit thermoelectric power generation modules 20 are divided into a first unit thermoelectric power generation unit 201 and a second unit thermoelectric power generation unit 202, and the first unit thermoelectric power generation unit 201 and the second unit thermoelectric power generation unit 202. When the power generation unit 202 is sequentially arranged in multiple stages around the second gas flow path 21, the waste heat absorption of the plurality of unit thermoelectric power generation modules 20 increases, thereby maximizing thermoelectric power generation efficiency.

가이드 부재(30)는 제1 단위 열전 발전부(201) 및 제2 단위 열전 발전부(202)의 상측에 배치될 수 있다. 제1 단위 열전 발전부(201) 및 제2 단위 열전 발전부(202)의 상측에 배치된 가이드 부재(30)는 하우징(10)의 하측에 구비된 제1 가이드(12)를 통해 제2 가스 유로(21)로 유입된 배기가스가 상방으로 유동하는 것을 차단할 수 있다.The guide member 30 may be disposed above the first unit thermoelectric power generation unit 201 and the second unit thermoelectric power generation unit 202. The guide member 30 disposed on the upper side of the first unit thermoelectric power generation unit 201 and the second unit thermoelectric power generation unit 202 provides second gas through the first guide 12 provided on the lower side of the housing 10. It is possible to block the exhaust gas flowing into the flow path 21 from flowing upward.

제2 가스 유로(21)에서 상방으로 유동하는 배기가스의 흐름이 가이드 부재(30)에 의해 차단되면, 제1 단위 열전 발전부(201)의 발전 몸체(22)들 사이사이의 틈을 통해 배기가스가 배출되어 제1 가스 유로(11)로 흐르게 된다. 제1 가스 유로(11)를 따라 상방으로 유동하는 배기가스는 하우징(10)의 상측에 제공되는 제2 가이드(13)를 통해 배출될 수 있다.When the flow of exhaust gas flowing upward in the second gas flow path 21 is blocked by the guide member 30, exhaust gas is discharged through the gap between the power generation bodies 22 of the first unit thermoelectric power generation unit 201. Gas is discharged and flows into the first gas flow path 11. Exhaust gas flowing upward along the first gas flow path 11 may be discharged through the second guide 13 provided on the upper side of the housing 10.

한편, 본 실시예에서는, 복수의 단위 열전 발전 모듈(20)이 폐곡선 형상으로 배치되고, 폐곡선 형상으로 배치된 복수의 단위 열전 발전 모듈(20)은 사각형 배열을 이루는 경우를 일 예로 들어 설명하였으나, 이는 예시에 불과하고, 이로 인해, 본 발명의 사상이 제한되는 것은 아니다. 복수의 단위 열전 발전 모듈(20)은 폐곡선 형상으로 배치되되, 원형 배열을 이루도록 배치될 수도 있다.Meanwhile, in this embodiment, the case where a plurality of unit thermoelectric power generation modules 20 are arranged in a closed curve shape, and the plurality of unit thermoelectric power generation modules 20 arranged in a closed curve shape form a rectangular arrangement has been described as an example. This is only an example and does not limit the spirit of the present invention. The plurality of unit thermoelectric power generation modules 20 are arranged in a closed curve shape, but may also be arranged in a circular arrangement.

이하에서는, 도 10 및 도 11을 참조하여 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 폐열 회수 발전 장치(1)에 대하여 설명한다.Hereinafter, a waste heat recovery power generation device 1 according to another embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 10 and 11.

도 10 및 도 11을 참조하면, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 폐열 회수 발전 장치(1)는 하우징(10), 복수의 단위 열전 발전 모듈(20) 및 가이드 부재(30)를 포함할 수 있다. 도 10 및 도 11에 도시된 폐열 회수 발전 장치(1)는 복수의 단위 열전 발전 모듈(20) 및 가이드 부재(30)를 제외하면 도 1 내지 도 6을 참조하여 설명한 폐열 회수 발전 장치(1)와 실질적으로 동일하므로, 이하에서는 차이점에 해당하는 복수의 단위 열전 발전 모듈(20) 및 가이드 부재(30)를 중심으로 설명하고, 동일한 부분에 대해서는 상술한 실시예의 설명 및 도면부호를 원용하기로 한다.10 and 11, the waste heat recovery power generation device 1 according to another embodiment of the present invention may include a housing 10, a plurality of unit thermoelectric power generation modules 20, and a guide member 30. there is. The waste heat recovery power generation device 1 shown in FIGS. 10 and 11 is the same as the waste heat recovery power generation device 1 described with reference to FIGS. 1 to 6 except for the plurality of unit thermoelectric power generation modules 20 and the guide member 30. Since it is substantially the same as, the following description will focus on the plurality of unit thermoelectric power generation modules 20 and the guide member 30 corresponding to the differences, and the description and reference numerals of the above-described embodiment will be used for the same parts. .

복수의 단위 열전 발전 모듈(20)은 배기관(2)을 유동하는 배기가스의 배기 방향과 평행한 방향으로 구비될 수 있다. 복수의 단위 열전 발전 모듈(20)은 배기가스가 유동할 수 있는 제2 가스 유로(21)가 내부에 형성되도록 상호 이격 배치될 수 있다. 복수의 단위 열전 발전 모듈(20) 중 이웃하는 두 개의 단위 열전 발전 모듈(20) 사이의 틈을 통해 제1 가스 유로(11)를 유동하는 배기가스가 제2 가스 유로(21)로 유입될 수 있다.A plurality of unit thermoelectric power generation modules 20 may be provided in a direction parallel to the exhaust direction of the exhaust gas flowing through the exhaust pipe 2. The plurality of unit thermoelectric power generation modules 20 may be arranged to be spaced apart from each other so that a second gas flow path 21 through which exhaust gas can flow is formed therein. Exhaust gas flowing in the first gas flow path 11 may flow into the second gas flow path 21 through a gap between two neighboring unit thermoelectric power generation modules 20 among the plurality of unit thermoelectric power generation modules 20. there is.

가이드 부재(30)는 배기관(2)으로부터 제1 가스 유로(11)로 유입된 배기가스가 제2 가스 유로(21)로 흐르도록 유도할 수 있다. 달리 말하면, 가이드 부재(30)는 제2 가이드(13)를 통해 하우징(10)의 내부로 유입된 배기가스가 제2 가스 유로(21)로 바로 유입되지 않도록 하는 배리어의 역할을 수행할 수 있다.The guide member 30 may guide the exhaust gas flowing into the first gas passage 11 from the exhaust pipe 2 to flow into the second gas passage 21. In other words, the guide member 30 may serve as a barrier to prevent exhaust gas flowing into the interior of the housing 10 through the second guide 13 from directly flowing into the second gas passage 21. .

이를 위해, 가이드 부재(30)는 복수의 단위 열전 발전 모듈(20)이 형성하는 제2 가스 유로(21)의 하측에 구비될 수 있다. 여기서, '하측'은 배기가스가 하방에서 상방으로 유동하는 경우를 기준으로 정의된 것으로서, '하측'은 배기가스가 하우징(10)으로 유입되는 측이나 이와 연결된 부분을 의미한다.To this end, the guide member 30 may be provided below the second gas flow path 21 formed by the plurality of unit thermoelectric power generation modules 20. Here, the 'lower side' is defined based on the case where the exhaust gas flows from downward to upward, and the 'lower side' refers to the side where the exhaust gas flows into the housing 10 or the part connected thereto.

이러한 가이드 부재(30)에 의해 제2 가스 유로(21)의 하측이 완전히 커버될 수 있다. 이에, 하우징(10)의 하측에 구비된 제2 가이드(13)를 통해 하우징(10)의 내부로 유입되는 배기가스가 제2 가스 유로(21)로 공급되지 못하고, 제1 가스 유로(11)를 유동할 수 있다. 제1 가스 유로(11)를 유동하는 배기가스는 복수의 단위 열전 발전 모듈(20) 사이사이의 틈을 통해 제2 가스 유로(21)로 유입된 다음, 제2 가스 유로(21)의 상측을 통해 배출될 수 있다. 제2 가스 유로(21)의 상측으로 배출된 배기가스는 하우징(10)의 상측에 구비된 제1 가이드(!2)를 통해 배기관(2)으로 배출될 수 있다.The lower side of the second gas passage 21 can be completely covered by this guide member 30. Accordingly, the exhaust gas flowing into the interior of the housing 10 through the second guide 13 provided on the lower side of the housing 10 is not supplied to the second gas flow path 21, and the exhaust gas flowing into the second gas flow path 21 is not supplied to the first gas flow path 11. can flow. The exhaust gas flowing in the first gas flow path 11 flows into the second gas flow path 21 through the gap between the plurality of unit thermoelectric power generation modules 20, and then passes through the upper side of the second gas flow path 21. It can be released through The exhaust gas discharged to the upper side of the second gas flow path 21 may be discharged to the exhaust pipe 2 through the first guide !2 provided on the upper side of the housing 10.

이하에서는, 도 12를 참조하여 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 폐열 회수 발전 장치(1)에 대하여 설명한다.Hereinafter, a waste heat recovery power generation device 1 according to another embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. 12.

도 12를 참조하면, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 폐열 회수 발전 장치(1)는 하우징(10), 복수의 단위 열전 발전 모듈(20) 및 가이드 부재(30)를 포함할 수 있다. 도 12에 도시된 폐열 회수 발전 장치(1)는 복수의 단위 열전 발전 모듈(20) 및 가이드 부재(30)를 제외하면 도 10 및 도 11을 참조하여 설명한 폐열 회수 발전 장치(1)와 실질적으로 동일하므로, 이하에서는 차이점에 해당하는 복수의 단위 열전 발전 모듈(20) 및 가이드 부재(30)를 중심으로 설명하고, 동일한 부분에 대해서는 상술한 실시예의 설명 및 도면부호를 원용하기로 한다.Referring to FIG. 12, a waste heat recovery power generation device 1 according to another embodiment of the present invention may include a housing 10, a plurality of unit thermoelectric power generation modules 20, and a guide member 30. The waste heat recovery power generation device 1 shown in FIG. 12 is substantially similar to the waste heat recovery power generation device 1 described with reference to FIGS. 10 and 11, except for the plurality of unit thermoelectric power generation modules 20 and the guide member 30. Since they are the same, the following description will focus on the plurality of unit thermoelectric power generation modules 20 and the guide member 30 corresponding to the differences, and the description and reference numerals of the above-described embodiment will be used for the same parts.

복수의 단위 열전 발전 모듈(20)은 배기가스가 유동할 수 있는 제2 가스 유로(21)가 내부에 형성되도록 상호 이격 배치될 수 있다. 하우징(10)의 하측에 구비된 제2 가이드(13)를 통해 제1 가스 유로(11)로 유입된 배기가스가 복수의 단위 열전 발전 모듈(20) 중 이웃하는 두 개의 단위 열전 발전 모듈(20) 사이의 틈을 통해 제2 가스 유로(21)로 이동할 수 있다.The plurality of unit thermoelectric power generation modules 20 may be arranged to be spaced apart from each other so that a second gas flow path 21 through which exhaust gas can flow is formed therein. The exhaust gas flowing into the first gas flow path 11 through the second guide 13 provided on the lower side of the housing 10 is transferred to two neighboring unit thermoelectric power generation modules 20 among the plurality of unit thermoelectric power generation modules 20. ) can move to the second gas flow path 21 through the gap between them.

복수의 단위 열전 발전 모듈(20) 사이사이의 틈을 통해 제2 가스 유로(21)로 유입된 배기가스는 다시 상방으로 유동하여 하우징(10)의 상측에 구비된 제1 가이드(12)를 통해 배기관(2)으로 배출될 수 있다.The exhaust gas flowing into the second gas passage 21 through the gap between the plurality of unit thermoelectric power generation modules 20 flows upward again through the first guide 12 provided on the upper side of the housing 10. It can be discharged into the exhaust pipe (2).

이하에서는, 도 13을 참조하여 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 폐열 회수 발전 장치(1)에 대하여 설명한다.Hereinafter, a waste heat recovery power generation device 1 according to another embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. 13.

도 13을 참조하면, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 폐열 회수 발전 장치(1)는 하우징(10), 복수의 단위 열전 발전 모듈(20) 및 가이드 부재(30)를 포함할 수 있다. 도 13에 도시된 폐열 회수 발전 장치(1)는 복수의 단위 열전 발전 모듈(20) 및 가이드 부재(30)를 제외하면 도 10 및 도 11을 참조하여 설명한 폐열 회수 발전 장치(1)와 실질적으로 동일하므로, 이하에서는 차이점에 해당하는 복수의 단위 열전 발전 모듈(20) 및 가이드 부재(30)를 중심으로 설명하고, 동일한 부분에 대해서는 상술한 실시예의 설명 및 도면부호를 원용하기로 한다.Referring to FIG. 13, a waste heat recovery power generation device 1 according to another embodiment of the present invention may include a housing 10, a plurality of unit thermoelectric power generation modules 20, and a guide member 30. The waste heat recovery power generation device 1 shown in FIG. 13 is substantially similar to the waste heat recovery power generation device 1 described with reference to FIGS. 10 and 11, except for the plurality of unit thermoelectric power generation modules 20 and the guide member 30. Since they are the same, the following description will focus on the plurality of unit thermoelectric power generation modules 20 and the guide member 30 corresponding to the differences, and the description and reference numerals of the above-described embodiment will be used for the same parts.

가이드 부재(30)는 제1 단위 열전 발전부(201) 및 제2 단위 열전 발전부(202)의 하측에 배치될 수 있다. 제1 단위 열전 발전부(201) 및 제2 단위 열전 발전부(202)의 하측에 배치된 가이드 부재(30)는 하우징(10)의 하측에 구비된 제2 가이드(13)를 통해 하우징(10)의 내부로 유입된 배기가스가 제2 가스 유로(21)로 바로 유입되는 것을 차단할 수 있다.The guide member 30 may be disposed below the first unit thermoelectric power generation unit 201 and the second unit thermoelectric power generation unit 202. The guide member 30 disposed below the first unit thermoelectric power generation unit 201 and the second unit thermoelectric power generation unit 202 is connected to the housing 10 through the second guide 13 provided on the lower side of the housing 10. ) can be prevented from flowing directly into the second gas flow path 21.

하우징(10)의 하측에 구비된 제2 가이드(13)를 통해 하우징(10)의 내부로 유입된 배기가스가 제2 가스 유로(21)로 바로 유입되는 것이 차단되면, 제1 가스 유로(11)를 유동하는 배기가스가 제1 단위 열전 발전부(201)의 발전 몸체(22)들 사이사이의 틈을 통해 배기가스가 유입되어 제2 가스 유로(21)로 유동하게 된다. 제2 가스 유로(21)를 따라 상방으로 유동하는 배기가스는 하우징(10)의 상측에 제공되는 제1 가이드(12)를 통해 배출될 수 있다.When the exhaust gas flowing into the interior of the housing 10 through the second guide 13 provided on the lower side of the housing 10 is blocked from flowing directly into the second gas passage 21, the first gas passage 11 ), the exhaust gas flowing through the gap between the power generation bodies 22 of the first unit thermoelectric power generation unit 201 flows into the second gas flow path 21. Exhaust gas flowing upward along the second gas flow path 21 may be discharged through the first guide 12 provided on the upper side of the housing 10.

한편, 도 14 및 도 15에는 본 발명의 실시예들에 따른 폐열 회수 발전 장치의 단위 열전 발전 모듈에 대한 변형예가 도시되어 있다.Meanwhile, Figures 14 and 15 show modifications to the unit thermoelectric power generation module of the waste heat recovery power generation device according to embodiments of the present invention.

도 14 및 도 15를 참조하면, 단위 열전 발전 모듈(20)은 일 방향으로 연장 형성되고, 냉각매체가 유동하는 냉각매체 유로(221)가 내측에 구비되는 발전 몸체(22), 발전 몸체(22)의 외측에 결합되고, 발전 몸체(22)의 연장 방향을 따라 이격 배치되는 복수의 열전 소자(23), 열전 소자(23)의 외측에 결합되는 복수의 열 전달 부재(24) 및 열 전달 부재(24)의 적어도 일부가 외부로 돌출되도록 발전 몸체(22)의 외측을 둘러싸도록 배치되는 단열 커버(25)를 포함할 수 있다.Referring to FIGS. 14 and 15, the unit thermoelectric power generation module 20 is formed to extend in one direction, and includes a power generation body 22 having a cooling medium flow path 221 through which the cooling medium flows, and a power generation body 22 provided on the inside. ), a plurality of thermoelectric elements 23 coupled to the outside of the power generation body 22 and spaced apart along the extension direction of the power generation body 22, a plurality of heat transfer members 24 and a heat transfer member coupled to the outside of the thermoelectric element 23. At least a portion of (24) may include an insulating cover (25) disposed to surround the outside of the power generation body (22) so that it protrudes to the outside.

다만, 도 14 및 도 15에 도시된 단위 열전 발전 모듈(20)은 상술한 단위 열전 발전 모듈(20)의 구성과 실질적으로 동일하므로, 이하에서는 차이점에 해당하는 단열 커버(25)를 중심으로 설명하고, 동일한 부분에 대해서는 상술한 실시예의 설명 및 도면부호를 원용하기로 한다.However, since the unit thermoelectric power generation module 20 shown in FIGS. 14 and 15 is substantially the same as the configuration of the unit thermoelectric power generation module 20 described above, the following description will focus on the insulating cover 25 corresponding to the difference. And, for the same parts, the description and reference numerals of the above-described embodiment will be used.

단열 커버(25)는 열 전달 부재(24)로부터 열전 소자(23)의 제1 면(231)으로 전달되는 배기가스의 폐열 및 발전 몸체(22)로부터 열전 소자(23)의 제2 면(231)으로 전달되는 냉각매체의 냉열 중 적어도 하나가 외부로 손실되는 것을 방지할 수 있다.The insulating cover 25 is provided with waste heat of exhaust gas transferred from the heat transfer member 24 to the first surface 231 of the thermoelectric element 23 and the second surface 231 of the thermoelectric element 23 from the power generation body 22. ) can prevent at least one of the cold heat of the cooling medium transmitted to the outside from being lost.

이를 위해, 단열 커버(25)는 발전 몸체(22)의 형상과 실질적으로 동일한 형상으로 구비될 수 있으며, 일 예로 내부가 비어 있는 사각 기둥 형상으로 제공될 수 있다. 또한, 단열 커버(25)는 열 전달 부재(24)로부터 열전 소자(23)의 제1 면(231)으로 전달되는 배기가스의 폐열 및 발전 몸체(22)로부터 열전 소자(23)의 제2 면(231)으로 전달되는 냉각매체의 냉열 중 적어도 하나를 단열시킬 수 있는 단열 재질로 이루어질 수 있다.To this end, the insulating cover 25 may be provided in a shape substantially the same as that of the power generation body 22, and may be provided in the shape of a square pillar with an empty interior, for example. In addition, the insulation cover 25 is designed to absorb the waste heat of the exhaust gas transferred from the heat transfer member 24 to the first surface 231 of the thermoelectric element 23 and from the power generation body 22 to the second surface of the thermoelectric element 23. It may be made of an insulating material capable of insulating at least one of the cold heat of the cooling medium transmitted to (231).

한편, 단열 커버(25)의 비어 있는 내부 공간에는 외측면에 복수의 열전 소자(23)가 부착된 발전 몸체(22)가 배치될 수 있다. 이러한 단열 커버(25)에 의해 복수의 열전 소자(23) 및 발전 몸체(22)가 외부로 노출되지 않도록 커버될 수 있다. 이 경우, 열 전달 부재(24)로부터 배기가스의 폐열을 전달받는 열전 소자(23)의 제1 면(231)이 단열 커버(25)에 의해 모두 둘러싸임에 따라, 열 전달 부재(24)로부터 열전 소자(23)의 제1 면(231)으로 전달된 배기가스의 폐열이 외부로 손실되는 것이 억제될 수 있다. 이에, 열전 소자(23)의 제1 면(231)과 제2 면(232) 간의 온도 차가 더욱 극대화됨에 따라, 열전 소자(23)의 발전량이 증대될 수 있다.Meanwhile, a power generation body 22 with a plurality of thermoelectric elements 23 attached to its outer surface may be disposed in the empty inner space of the insulating cover 25. By using this insulating cover 25, the plurality of thermoelectric elements 23 and the power generation body 22 can be covered so that they are not exposed to the outside. In this case, the first surface 231 of the thermoelectric element 23, which receives the waste heat of the exhaust gas from the heat transfer member 24, is completely surrounded by the insulating cover 25, thereby removing the heat from the heat transfer member 24. External loss of waste heat from the exhaust gas delivered to the first surface 231 of the thermoelectric element 23 can be suppressed. Accordingly, as the temperature difference between the first surface 231 and the second surface 232 of the thermoelectric element 23 is further maximized, the power generation amount of the thermoelectric element 23 may be increased.

이때, 단열 커버(25)에 의해 복수의 열전 소자(23)가 외부로 노출되지 않도록 커버되나, 열전 소자(23)의 표면에 결합되는 복수의 열 전달 부재(24)는 단열 커버(25)에 의해 커버되는 것이 아니라, 단열 커버(25)의 외측으로 돌출될 수 있다. 이에, 복수의 열전 소자(23) 각각의 표면에 결합되는 복수의 열 전달 부재(24)는 배기가스의 폐열을 열전 소자(23)의 제1 면(231)으로 전달하는 역할을 원만하게 수행할 수 있다. 이를 위해, 단열 커버(25)에는 열 전달 부재(24)가 통과될 수 있는 슬릿(251)이 구비될 수 있다.At this time, the plurality of thermoelectric elements 23 are covered by the insulating cover 25 so as not to be exposed to the outside, but the plurality of heat transfer members 24 coupled to the surface of the thermoelectric element 23 are attached to the insulating cover 25. Rather than being covered by it, it may protrude to the outside of the insulating cover 25. Accordingly, the plurality of heat transfer members 24 coupled to the surfaces of each of the plurality of thermoelectric elements 23 can smoothly perform the role of transferring the waste heat of the exhaust gas to the first surface 231 of the thermoelectric element 23. You can. To this end, the insulation cover 25 may be provided with a slit 251 through which the heat transfer member 24 can pass.

이러한 슬릿(251)은 열 전달 부재(24)의 개수에 대응하는 개수로 제공될 수 있다. 본 실시예에서는, 열전 소자(23)의 표면에 복수의 열 전달 부재(24)가 결합됨에 따라, 이하에서는, 단열 커버(25)에 형성되는 슬릿(251)도 복수 개인 경우를 일 예로 들어 설명하겠다.These slits 251 may be provided in a number corresponding to the number of heat transfer members 24. In this embodiment, as a plurality of heat transfer members 24 are coupled to the surface of the thermoelectric element 23, the following description will take the case where there are a plurality of slits 251 formed in the insulating cover 25 as an example. would.

복수의 슬릿(251)은 단열 커버(25)의 길이 방향을 따라 소정 간격으로 이격 배치될 수 있다. 여기서, 단열 커버(25)의 길이 방향은 도 14의 y축 방향을 의미한다. 복수의 슬릿(251)은 각각 단열 커버(25)의 폭 방향을 따라 연장 형성될 수 있으며, 열 전달 부재(24)의 길이에 대응하여 연장될 수 있다. 여기서, 단열 커버(25)의 폭 방향은 도 14의 x축 방향을 의미한다.The plurality of slits 251 may be spaced apart at predetermined intervals along the longitudinal direction of the insulating cover 25. Here, the longitudinal direction of the insulation cover 25 refers to the y-axis direction in FIG. 14. The plurality of slits 251 may each extend along the width direction of the insulating cover 25 and may extend corresponding to the length of the heat transfer member 24. Here, the width direction of the insulating cover 25 refers to the x-axis direction in FIG. 14.

이상 본 발명의 실시예들을 구체적인 실시 형태로서 설명하였으나, 이는 예시에 불과한 것으로서, 본 발명은 이에 한정되지 않는 것이며, 본 명세서에 개시된 기초 사상에 따르는 최광의 범위를 갖는 것으로 해석되어야 한다. 당업자는 개시된 실시형태들을 조합/치환하여 적시되지 않은 형상의 패턴을 실시할 수 있으나, 이 역시 본 발명의 범위를 벗어나지 않는 것이다. 이외에도 당업자는 본 명세서에 기초하여 개시된 실시형태를 용이하게 변경 또는 변형할 수 있으며, 이러한 변경 또는 변형도 본 발명의 권리범위에 속함은 명백하다.Although embodiments of the present invention have been described above as specific embodiments, this is merely an example, and the present invention is not limited thereto, and should be construed as having the widest scope following the basic ideas disclosed in this specification. A person skilled in the art may implement a pattern of a shape not specified by combining/substituting the disclosed embodiments, but this also does not depart from the scope of the present invention. In addition, a person skilled in the art can easily change or modify the embodiments disclosed based on the present specification, and it is clear that such changes or modifications also fall within the scope of the present invention.

1: 폐열 회수 발전 장치 2: 배기관
10: 하우징 11: 제1 가스 유로
12: 제1 가이드 13: 제2 가이드
20: 단위 열전 발전 모듈 21: 제2 가스 유로
22: 발전 몸체 23: 열전 소자
24: 열 전달 부재 30: 가이드 부재
31: 꼭지점부 32: 사이드월부
32a: 슬로프면 33: 볼텍스 돌출부
201: 제1 단위 열전 발전부 202: 제2 단위 열전 발전부
221: 냉각매체 유로 231: 제1 면
232: 제2 면1: Waste heat recovery power generation device 2: Exhaust pipe
10: Housing 11: First gas flow path
12: 1st guide 13: 2nd guide
20: unit thermoelectric power generation module 21: second gas flow path
22: power generation body 23: thermoelectric element
24: heat transfer member 30: guide member
31: vertex 32: side wall
32a: slope surface 33: vortex protrusion
201: 1st unit thermoelectric power generation unit 202: 2nd unit thermoelectric power generation unit
221: Cooling medium flow path 231: First side
232: Side 2

Claims

A housing connected to an exhaust pipe through which exhaust gas is exhausted, and having a first gas flow path through which the exhaust gas can flow is formed therein;
a plurality of unit thermoelectric power generation modules arranged to be spaced apart from each other inside the housing to surround a second gas flow path through which the exhaust gas can flow; and
A guide installed at the ends of the plurality of unit thermoelectric power modules and inclined toward the exhaust direction of the exhaust gas to guide the flow of the exhaust gas flowing between the first gas flow path and the second gas flow path. including absence,
Waste heat recovery power plant.

According to claim 1,
The guide member is
an apex portion located at the center of the second gas flow path; and
Comprising a side wall portion providing a slope surface extending toward the end of the unit thermoelectric power generation module centered on the vertex portion,
Waste heat recovery power plant.

According to claim 1,
The guide member is
Further comprising a vortex protrusion formed on the slope surface in a curved, uneven or vortex generator shape,
Waste heat recovery power plant.

According to claim 1,
The unit thermoelectric power generation module,
A power generation body extending in one direction and having a cooling medium flow path through which the cooling medium flows is provided on the inside; and
It is coupled to the outside of the power generation body and includes a plurality of thermoelectric elements spaced apart along the extension direction of the power generation body,
Waste heat recovery power plant.

According to claim 1,
The plurality of unit thermoelectric power generation modules,
a first unit thermoelectric power generation unit forming the second gas flow path; and
Comprising at least one second unit thermoelectric power generation unit disposed to surround an outside of the first unit thermoelectric power generation unit,
Waste heat recovery power plant.