JP7625094B2 - Thermoelectric gas burner - Google Patents
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Description
本発明は、熱電発電ガスバーナーに関し、より詳しくは、ガスボンベから排出されたガスが熱電モジュールの低温部に直接接触して低温部の温度を下げた後に高温部で燃焼することで、熱電モジュールを構成する低温部と高温部との温度差が大きくなり、大量の電力を生産できる熱電発電ガスバーナーに関する。 The present invention relates to a thermoelectric gas burner, and more specifically to a thermoelectric gas burner that can produce a large amount of electricity by burning gas in the high-temperature part after gas discharged from a gas cylinder comes into direct contact with the low-temperature part of a thermoelectric module, lowering the temperature of the low-temperature part. The temperature difference between the low-temperature part and the high-temperature part that make up the thermoelectric module becomes large, and the thermoelectric gas burner can produce a large amount of electricity.
熱電素子は、その両端の温度差を電気に変換することで、熱エネルギーを電気エネルギーに変換できる装置である。熱電素子の熱電現象とは、熱と電気との間の可逆的かつ直接的なエネルギー変換を意味し、熱電素子を構成する材料内部の電子(electron)と正孔(hole)の移動によって熱(Phonon)が移動することで生じる現象である。 A thermoelectric element is a device that can convert thermal energy into electrical energy by converting the temperature difference between both ends into electricity. The thermoelectric phenomenon of a thermoelectric element means the reversible and direct energy conversion between heat and electricity, and is a phenomenon that occurs when heat (phonons) is transferred by the movement of electrons and holes inside the material that constitutes the thermoelectric element.
熱電現象を用いる熱電素子は、ペルティエ効果(Peltier effect)を用いて能動冷却分野で活用される熱電素子と、ゼーベック効果(Seebeck effect)を用いて廃熱発電などの分野で活用される熱電素子とに大きく分類することができる。 Thermoelectric elements that use the thermoelectric phenomenon can be broadly classified into thermoelectric elements that use the Peltier effect for active cooling, and thermoelectric elements that use the Seebeck effect for waste heat power generation and other applications.
それらのうち、熱電素子のゼーベック効果を用いる熱電発電装置は、環境汚染問題と省エネルギー問題を解決するための方案としてその需要と必要性が増加している。 Among these, the demand and necessity for thermoelectric power generation devices that use the Seebeck effect of thermoelectric elements is increasing as a solution to environmental pollution and energy conservation problems.
このような熱電発電装置は、ガスバーナー、ストーブ、又は加熱素子などのような生活用機器及び装置にも多様に適用されており、ガスバーナーは、最近はアパート及び家庭で暖房のために用いられており、又は室内外で料理をするために広く用いられている。特に、電力供給源が制限されている場合、多くの場所でガスバーナーを用いた暖房及び料理が行われている。 These thermoelectric generators are also widely used in household appliances and devices, such as gas burners, stoves, or heating elements. Gas burners are now widely used in apartments and homes for heating and cooking both indoors and outdoors. In particular, gas burners are used for heating and cooking in many places where the power supply is limited.
ガスバーナーを使用するとき、ガスバーナーの熱交換器を加熱した後に残る廃熱が外部にそのまま放出されて無駄になることがある。そのため、ガスバーナーに熱電発電装置を適用することで、無駄になるガスの熱エネルギーを電気に変換し、エレクトリックファン、照明、テレビ、充電器などの消費電力として有用に利用することができる。 When using a gas burner, the waste heat remaining after heating the heat exchanger of the gas burner is sometimes simply released to the outside and wasted. Therefore, by applying a thermoelectric generator to a gas burner, the thermal energy of the wasted gas can be converted into electricity, which can be usefully used to power electric fans, lighting, televisions, chargers, etc.
一方、熱電発電装置が取り付けられたガスバーナー(以下、熱電発電ガスバーナーという)としては、軽量かつ小型で携帯性に優れており、多くの量の電力を生産できるものが好ましい。しかし、従来の熱電発電ガスバーナーは、大型かつ重量があり、低い変換効率によって多くの量の電力を生産できないという問題がある。 On the other hand, it is preferable for a gas burner equipped with a thermoelectric generator (hereinafter referred to as a thermoelectric gas burner) to be lightweight, small, highly portable, and capable of producing a large amount of electricity. However, conventional thermoelectric gas burners have the problem that they are large and heavy, and cannot produce a large amount of electricity due to their low conversion efficiency.
そのため、軽量かつ小型で多くの量の電力を生産できる熱電発電ガスバーナーを開発する必要がある。 Therefore, it is necessary to develop a thermoelectric gas burner that is lightweight, compact, and capable of producing large amounts of electricity.
本発明の一課題は、熱電発電ガスバーナーを小さなサイズにすることにある。 One objective of the present invention is to make the thermoelectric gas burner small in size.
本発明の他の課題は、熱電発電ガスバーナーを軽くすることにある。 Another objective of the present invention is to make the thermoelectric gas burner lighter.
本発明のまた他の課題は、熱電発電ガスバーナーがより多くの量の電力を生産できるようにすることにある。 Another object of the present invention is to enable a thermoelectric gas burner to produce a greater amount of electricity.
本発明の課題は、上述した課題に制限されず、言及されていない他の課題は、以下の記載より当業者が明確に理解することができるであろう。 The objectives of the present invention are not limited to those described above, and other objectives not mentioned will be clearly understood by those skilled in the art from the following description.
上記の技術的課題を達成するための技術的手段として、本発明の第1実施例による熱電発電ガスバーナーは、一側に流入孔が形成され、他側に燃焼孔が形成されたハウジングと、熱電素子、前記熱電素子の一側面と接触してガスが燃焼する高温部、前記熱電素子の他側面と接触する低温部を含み、前記ハウジングの内部に配置される熱電モジュールと、を含み、前記熱電モジュールは、前記高温部が前記燃焼孔と対向し、前記低温部が前記流入孔と対向するように前記ハウジングの内部に配置され、前記熱電モジュールの外周面と前記ハウジングとの間には混合流路が形成され、前記ガスは、前記流入孔を介して流入して前記低温部と接触し、前記混合流路に沿って空気と混合しながら前記高温部に移送されて燃焼されてもよい。 As a technical means for achieving the above technical object, the thermoelectric gas burner according to the first embodiment of the present invention includes a housing having an inlet hole formed on one side and a combustion hole formed on the other side, a thermoelectric element, a high-temperature part in contact with one side of the thermoelectric element where gas is burned, and a low-temperature part in contact with the other side of the thermoelectric element, and a thermoelectric module disposed inside the housing, the thermoelectric module being disposed inside the housing such that the high-temperature part faces the combustion hole and the low-temperature part faces the inlet hole, a mixing flow path is formed between the outer circumferential surface of the thermoelectric module and the housing, and the gas flows in through the inlet hole and comes into contact with the low-temperature part, and may be transferred to the high-temperature part along the mixing flow path while being mixed with air, and then combusted.
また、前記流入孔と対向する前記低温部の一側面には、複数の第1放熱フィンが形成されてもよい。 Furthermore, a plurality of first heat dissipation fins may be formed on one side of the low-temperature section facing the inlet.
また、前記ハウジングの外周面には、複数の第2放熱フィンが形成され、前記低温部と前記ハウジングとは、第1熱伝逹部材によって連結されてもよい。 In addition, a plurality of second heat dissipation fins may be formed on the outer peripheral surface of the housing, and the low-temperature portion and the housing may be connected by a first heat transfer member.
上記の技術的課題を達成するための技術的手段として、本発明の第2実施例による熱電発電ガスバーナーは、一側に流入孔が形成され、他側に燃焼孔が形成されたハウジングと、熱電素子、前記熱電素子の一側面と接触してガスが燃焼する高温部、前記熱電素子の他側面と接触する低温部を含み、前記ハウジングの内部に配置される熱電モジュールと、を含み、前記熱電モジュールは、前記高温部が前記燃焼孔と対向し、前記低温部が前記流入孔と対向するように前記ハウジングの内部に配置され、前記熱電モジュールの外周面と前記ハウジングとの間には混合流路が形成され、前記低温部には内部を貫通するガス流路が形成され、前記ハウジングは、一端部が前記流入孔と連通し、他端部が前記ガス流路の一端部と連通する第1バイパス配管と、一端部が前記流入孔と連通し、他端部が前記ガス流路の他端部と連通する第2バイパス配管と、を含み、前記流入孔に流入する前記ガスの一部が前記第1バイパス配管に流入して前記ガス流路に移送され、前記ガス流路を通過したガスは、前記第2バイパス配管に流入して前記流入孔に排出され、前記流入孔を介して前記ハウジングの内部に流入する前記ガスは、前記低温部と接触し、前記混合流路に沿って空気と混合しながら前記高温部に移送されて燃焼されてもよい。 As a technical means for achieving the above technical object, the thermoelectric gas burner according to the second embodiment of the present invention includes a housing having an inlet hole on one side and a combustion hole on the other side, a thermoelectric element, a high-temperature part in contact with one side of the thermoelectric element where gas is burned, and a low-temperature part in contact with the other side of the thermoelectric element, and a thermoelectric module disposed inside the housing, the thermoelectric module being disposed inside the housing such that the high-temperature part faces the combustion hole and the low-temperature part faces the inlet hole, a mixing flow path is formed between the outer circumferential surface of the thermoelectric module and the housing, and the low-temperature part has a passage penetrating the inside. A gas flow path is formed, and the housing includes a first bypass pipe having one end communicating with the inlet and the other end communicating with one end of the gas flow path, and a second bypass pipe having one end communicating with the inlet and the other end communicating with the other end of the gas flow path, and a part of the gas flowing into the inlet flows into the first bypass pipe and is transferred to the gas flow path, and the gas that has passed through the gas flow path flows into the second bypass pipe and is discharged to the inlet, and the gas that flows into the inside of the housing through the inlet comes into contact with the low temperature part and is transferred to the high temperature part while being mixed with air along the mixing flow path, and is combusted.
また、前記流入孔と連通する前記第1バイパス配管の一端部と前記低温部との間の距離は、前記流入孔と連通する前記第2バイパス配管の一端部と前記低温部との間の距離より遠くてもよい。 The distance between one end of the first bypass pipe communicating with the inlet and the low temperature portion may be greater than the distance between one end of the second bypass pipe communicating with the inlet and the low temperature portion.
また、前記流入孔と対向する前記低温部の一側面には、複数の第3放熱フィンが形成されてもよい。 Furthermore, a plurality of third heat dissipation fins may be formed on one side of the low-temperature section facing the inlet.
また、前記ハウジングの外周面には複数の第4放熱フィンが形成され、前記低温部と前記ハウジングとは、第2熱伝逹部材によって連結されてもよい。 Furthermore, a plurality of fourth heat dissipation fins may be formed on the outer peripheral surface of the housing, and the low-temperature portion and the housing may be connected by a second heat transfer member.
上記の技術的課題を達成するための技術的手段として、本発明の第3実施例による熱電発電ガスバーナーは、一側に流入孔が形成され、他側に燃焼孔が形成されたハウジングと、前記ハウジングの内部に配置されて前記ハウジングとの間に混合流路を形成し、ガスが燃焼する火口と、熱電素子、前記熱電素子の一側面と接触する高温部、前記熱電素子の他側面と接触する低温部を含み、前記ハウジングの外部に配置される熱電モジュールと、を含み、前記高温部は、前記火口と第3熱伝逹部材によって連結され、前記低温部には内部を貫通するガス流路が形成され、前記ガス流路の一端部に流入したガスは、前記ガス流路を通過した後、前記流入孔に移送されて前記ハウジングの内部に流入し、前記混合流路に沿って空気と混合しながら前記火口に移送されて燃焼されてもよい。 As a technical means for achieving the above technical object, the thermoelectric gas burner according to the third embodiment of the present invention includes a housing having an inlet on one side and a combustion hole on the other side, a thermoelectric module disposed outside the housing, including a burner disposed inside the housing to form a mixing flow path between the housing and the burner, a thermoelectric element, a high-temperature part in contact with one side of the thermoelectric element, and a low-temperature part in contact with the other side of the thermoelectric element, and the high-temperature part is connected to the burner by a third heat transfer member, and the low-temperature part has a gas flow path penetrating the inside, and the gas flowing into one end of the gas flow path passes through the gas flow path, is transferred to the inlet, flows into the inside of the housing, and is transferred to the burner while being mixed with air along the mixing flow path, and is combusted.
また、前記ガス流路のガスが排出される他端部と前記流入孔とを連結する連結配管をさらに含んでもよい。 The gas flow passage may further include a connecting pipe that connects the other end from which the gas is discharged to the inlet.
また、前記低温部の前記熱電素子と接触する面とは反対面には、複数の第5放熱フィンが形成されてもよい。 Furthermore, a plurality of fifth heat dissipation fins may be formed on the surface of the low-temperature section opposite the surface that contacts the thermoelectric element.
上記の技術的課題を達成するための技術的手段として、本発明の第4実施例による熱電発電ガスバーナーは、一側に流入孔が形成され、他側に燃焼孔が形成されたハウジングと、熱電素子、前記熱電素子の一側面と接触してガスが燃焼する高温部、前記熱電素子の他側面と接触する低温部を含み、前記ハウジングの内部に配置される熱電モジュールと、を含み、前記熱電モジュールは、前記高温部が前記燃焼孔と対向し、前記低温部が前記流入孔と対向するように前記ハウジングの内部に配置され、前記熱電モジュールの外周面と前記ハウジングとの間には第1空間が形成され、前記低温部には、ガスが流入する流入流路及びガスが排出される排出流路が形成され、前記流入流路には、ガスが流入し、外部と連通するように複数の孔が形成された流入配管が連結され、前記ガスは、前記流入配管に沿って空気と混合しながら前記流入流路に移送され、前記流入流路に流入した前記ガスは、前記排出流路に排出されて前記第1空間に収容され、前記第1空間に収容された前記ガスは、前記高温部に移動して燃焼されてもよい。 As a technical means for achieving the above technical object, a thermoelectric gas burner according to a fourth embodiment of the present invention includes a housing having an inlet hole on one side and a combustion hole on the other side, a thermoelectric element, a high-temperature part in contact with one side of the thermoelectric element where gas is burned, and a low-temperature part in contact with the other side of the thermoelectric element, and a thermoelectric module disposed inside the housing, the thermoelectric module is disposed inside the housing such that the high-temperature part faces the combustion hole and the low-temperature part faces the inlet hole, a first space is formed between the outer circumferential surface of the thermoelectric module and the housing, an inlet flow path through which gas flows in and an outlet flow path through which gas is discharged are formed in the low-temperature part, an inlet pipe having a plurality of holes formed therein is connected to the inlet flow path so that the gas flows in and is connected to the outside, the gas is transferred to the inlet flow path while being mixed with air along the inlet pipe, the gas that flows into the inlet flow path is discharged to the outlet flow path and accommodated in the first space, and the gas accommodated in the first space may be moved to the high-temperature part and combusted.
また、前記流入配管は、前記ハウジングの外部から前記流入孔を通過して前記流入流路に連結されてもよい。 The inlet pipe may also be connected to the inlet flow passage from outside the housing through the inlet hole.
また、前記流入孔と対向する前記低温部の一側面には、複数の第6放熱フィンが形成されてもよい。 Furthermore, a plurality of sixth heat dissipation fins may be formed on one side of the low-temperature section facing the inlet.
また、前記ハウジングの外周面には複数の第7放熱フィンが形成され、前記低温部の前記複数の第6放熱フィンは、少なくとも一部が前記ハウジングと接触してもよい。 In addition, a plurality of seventh heat dissipation fins may be formed on the outer peripheral surface of the housing, and at least a portion of the plurality of sixth heat dissipation fins of the low temperature section may be in contact with the housing.
上記の課題を解決するためのその他実施例の具体的な事項は、発明の説明及び図面に含まれている。 Specific details of other embodiments for solving the above problems are included in the description of the invention and drawings.
前述の本発明の課題の解決手段によると、本発明による熱電発電ガスバーナーは、ガスボンベから排出されたガスが熱電モジュールの低温部に直接接触して冷却させるため、熱電モジュールの低温部を冷却するための別のファンや冷却装置を必要としない。よって、熱電発電ガスバーナーを小型かつ軽量に製造することができる。 According to the above-mentioned means for solving the problems of the present invention, the thermoelectric gas burner of the present invention does not require a separate fan or cooling device to cool the low-temperature part of the thermoelectric module because the gas discharged from the gas cylinder comes into direct contact with and cools the low-temperature part of the thermoelectric module. Therefore, the thermoelectric gas burner can be manufactured to be small and lightweight.
また、熱電モジュールの低温部が単位時間当たりに多くの量のガスと直接接触するように構成され、又は熱電モジュールの低温部の内部をガスが通過するように構成されるため、熱電モジュールの高温部と低温部との間の温度差が大きくなり、より多くの量の電力を生産することができる。 In addition, the low-temperature part of the thermoelectric module is configured to come into direct contact with a large amount of gas per unit time, or to allow gas to pass through the inside of the low-temperature part of the thermoelectric module, so that the temperature difference between the high-temperature part and the low-temperature part of the thermoelectric module becomes large, allowing a larger amount of electricity to be produced.
以下では、添付の図面を参照して本願が属する技術分野における通常の知識を有する者が容易に実施できるように本願の実施例を詳しく説明する。しかし、本願は様々な異なる形態で具現することができ、ここで説明する実施例に限定されない。また、図面において本願を明確に説明するために、説明とは関係ない部分は省略し、明細書全体を通じて類似の部分に対しては類似の図面符号を付した。 Hereinafter, the embodiments of the present application will be described in detail with reference to the accompanying drawings so that a person having ordinary skill in the art to which the present application pertains can easily implement the present application. However, the present application may be embodied in various different forms and is not limited to the embodiments described herein. In addition, in order to clearly explain the present application in the drawings, parts that are not relevant to the description have been omitted, and similar parts have been given similar reference numerals throughout the specification.
本明細書全体において、ある部分が他の部分と「連結」されているというとき、これは「直接的に連結」されている場合だけでなく、それらの間にまた他の素子を介して「電気的に連結」されている場合も含む。 Throughout this specification, when a part is said to be "connected" to another part, this includes not only when they are "directly connected" to each other, but also when they are "electrically connected" to each other through other elements between them.
本明細書全体において、ある部材が他の部材「上に」位置しているというとき、これはある部材が他の部材に接している場合だけでなく、両部材の間にまた他の部材が存在する場合も含む。 Throughout this specification, when we say that a member is "located on" another member, this includes not only when the member is in contact with the other member, but also when there is another member between the two members.
本明細書全体において、ある部分がある構成要素を「含む」というとき、これは特に反対する記載がない限り、他の構成要素を除くことなく、他の構成要素をさらに含むことができることを意味する。本明細書全体において使用される程度の用語「約」、「実質的に」などは、言及された意味に固有の製造及び物質許容誤差が提示されるとき、その数値で又はその数値に近接した意味として使用され、本願を理解するために正確な又は絶対的な数値が言及された開示内容を、非良心的な侵害者が不当に利用することを防止するために使用される。本明細書全体において使用される程度の用語「~(する)ステップ」又は「~のステップ」は、「~のためのステップ」を意味しない。 Throughout this specification, when a part "comprises" a certain component, this means that it can further include other components without excluding other components, unless otherwise specified to the contrary. Terms of degree such as "about," "substantially," etc., used throughout this specification are used to mean a numerical value or close to a numerical value when manufacturing and material tolerances inherent in the referred meaning are presented, and are used to prevent unscrupulous infringers from unfairly taking advantage of the disclosure contents in which precise or absolute numerical values are referred to for the understanding of this application. Terms of degree "step of" or "step of" used throughout this specification do not mean "step for".
以下、添付の図面及び後述の内容を参照して本発明の好ましい実施例を詳しく説明する。しかし、本発明は、ここで説明される実施例に限定されず、他の形態で具体化することもできる。明細書全体にわたって同一の参照番号は同一の構成要素を示す。 The preferred embodiments of the present invention will now be described in detail with reference to the accompanying drawings and the following description. However, the present invention is not limited to the embodiments described herein and may be embodied in other forms. The same reference numerals refer to the same elements throughout the specification.
以下、本発明の第1実施例による熱電発電ガスバーナー(1)について説明する。図1は、本発明の第1実施例による熱電発電ガスバーナーを示した断面図である。 The following describes a thermoelectric gas burner (1) according to a first embodiment of the present invention. Figure 1 is a cross-sectional view showing a thermoelectric gas burner according to a first embodiment of the present invention.
図1を参照して説明すると、熱電発電ガスバーナー(1)は、大きくハウジング(100)及び熱電モジュール(200)を含む。 Referring to FIG. 1, the thermoelectric power generating gas burner (1) mainly includes a housing (100) and a thermoelectric module (200).
まず、ハウジング(100)について説明する。ハウジング(100)は、一側(図面を基準として下側)に流入孔(110)が形成されてもよく、流入孔(110)にはガスが流入されてもよい。前記ガスは、ガスバーナーのガスボンベから排出される低温の圧縮ガスであってもよい。また、ハウジング(100)は、他側(図面を基準として上側)に燃焼孔(120)が形成されてもよい。燃焼孔(120)を介してハウジング(100)の内部に空気が流入することができ、燃焼孔(120)に流入した空気は、ガスと混合して後述する熱電モジュールの高温部(220)で燃焼することができる。 First, the housing (100) will be described. The housing (100) may have an inlet hole (110) formed on one side (the lower side as viewed in the drawing), and gas may be introduced into the inlet hole (110). The gas may be low-temperature compressed gas discharged from a gas cylinder of a gas burner. The housing (100) may also have a combustion hole (120) formed on the other side (the upper side as viewed in the drawing). Air may be introduced into the housing (100) through the combustion hole (120), and the air introduced into the combustion hole (120) may be mixed with gas and combusted in the high-temperature part (220) of the thermoelectric module described below.
一方、ハウジング(100)の外周面には、複数の第2放熱フィン(130)が形成されてもよい。 On the other hand, a plurality of second heat dissipation fins (130) may be formed on the outer peripheral surface of the housing (100).
次いで、熱電モジュール(200)について説明する。熱電モジュール(200)は、熱電素子(210)、高温部(220)、及び低温部(230)を含む。熱電素子(210)は、ゼーベック効果を用いる従来の熱電素子で構成することができる。高温部(220)は、ガスが燃焼するように構成されてもよく、熱電素子(210)の一側面(図面を基準として上側面)と接触して熱電素子(210)に熱を伝達してもよい。低温部(230)は、熱電素子(210)の他側面(図面を基準として下側面)と接触して熱電素子(210)を冷却させてもよい。 Next, the thermoelectric module (200) will be described. The thermoelectric module (200) includes a thermoelectric element (210), a high temperature part (220), and a low temperature part (230). The thermoelectric element (210) may be a conventional thermoelectric element using the Seebeck effect. The high temperature part (220) may be configured to burn gas and may contact one side (upper side as viewed in the drawing) of the thermoelectric element (210) to transfer heat to the thermoelectric element (210). The low temperature part (230) may contact the other side (lower side as viewed in the drawing) of the thermoelectric element (210) to cool the thermoelectric element (210).
熱電モジュール(200)は、高温部(220)がハウジング(100)の燃焼孔(120)と対向し、低温部(230)がハウジング(100)の流入孔(110)と対向するようにハウジングの内部に配置されてもよい。このとき、流入孔(110)と対向する低温部(230)の一側面には、複数の第1放熱フィン(232)が形成されてもよい。 The thermoelectric module (200) may be disposed inside the housing (100) such that the high temperature portion (220) faces the combustion hole (120) of the housing (100) and the low temperature portion (230) faces the inlet hole (110) of the housing (100). In this case, a plurality of first heat dissipation fins (232) may be formed on one side of the low temperature portion (230) facing the inlet hole (110).
また、図1に示すように、熱電モジュール(200)は、熱電モジュール(200)の外周面とハウジング(100)との間に混合流路(10)が形成されるようにハウジング(100)の内部に配置されてもよい。 Also, as shown in FIG. 1, the thermoelectric module (200) may be disposed inside the housing (100) such that a mixing flow path (10) is formed between the outer peripheral surface of the thermoelectric module (200) and the housing (100).
次いで、熱電発電ガスバーナー(1)の作用について説明する。 Next, the operation of the thermoelectric gas burner (1) will be explained.
熱電モジュール(200)がハウジング(100)の内部に配置されることで、流入孔(110)に流入するガスは、低温部(230)と直接接触して低温部(230)を冷却させることができる。流入孔(110)に流入するガスの速度が速いので、低温部(230)は、単位時間当たりに多くの量のガスと接触して冷却することができる。 Since the thermoelectric module (200) is disposed inside the housing (100), the gas flowing into the inlet (110) can come into direct contact with the low-temperature portion (230) and cool the low-temperature portion (230). Because the gas flows into the inlet (110) at a high speed, the low-temperature portion (230) can come into contact with a large amount of gas per unit time and be cooled.
このとき、ガスと接触するようになる低温部(230)の一側面には、複数の第1放熱フィン(232)が形成されているため、低温部(230)は、ガスと接触するとさらに多くの量の熱を放出して冷却することができる。 At this time, a plurality of first heat dissipation fins (232) are formed on one side of the low-temperature portion (230) that comes into contact with the gas, so that the low-temperature portion (230) can release a greater amount of heat and cool when it comes into contact with the gas.
また、図1に示すように、低温部(230)とハウジング(100)とは、熱を伝達可能な第1熱伝逹部材(20)によって連結されてもよい。低温部(230)とハウジング(100)とが第1熱伝逹部材(20)によって連結される場合、低温部(230)の熱は、ハウジング(100)に伝達され、第2放熱フィン(130)によって放熱されてもよい。 Also, as shown in FIG. 1, the low-temperature section (230) and the housing (100) may be connected by a first heat transfer member (20) capable of transferring heat. When the low-temperature section (230) and the housing (100) are connected by the first heat transfer member (20), the heat of the low-temperature section (230) may be transferred to the housing (100) and dissipated by the second heat dissipation fins (130).
低温部(230)と接触して低温部(230)を冷却させたガスは、混合流路(10)に沿って空気と混合しながら高温部(220)に移送される。高温部(220)は、燃焼孔(120)と対向するように配置されるため、高温部(220)に移送されたガスは、燃焼孔(120)から流入する空気と混合して完全燃焼することができる。 The gas that comes into contact with the low-temperature section (230) and cools it is transferred to the high-temperature section (220) while mixing with air along the mixing flow path (10). The high-temperature section (220) is positioned opposite the combustion hole (120), so the gas transferred to the high-temperature section (220) can be mixed with the air flowing in from the combustion hole (120) and completely combusted.
以下、本発明の第2実施例による熱電発電ガスバーナー(2)について説明する。図2は、本発明の第2実施例による熱電発電ガスバーナーを示した断面図である。 The following describes a thermoelectric gas burner (2) according to a second embodiment of the present invention. Figure 2 is a cross-sectional view showing a thermoelectric gas burner according to a second embodiment of the present invention.
図2を参照して説明すると、熱電発電ガスバーナー(2)は、大きくハウジング(300)及び熱電モジュール(400)を含む。 Referring to FIG. 2, the thermoelectric power generating gas burner (2) mainly includes a housing (300) and a thermoelectric module (400).
まず、ハウジング(300)について説明する。ハウジング(300)には、流入孔(310)、燃焼孔(320)及び第4放熱フィン(350)が形成されてもよく、ハウジング(300)は、第1バイパス配管(330)と第2バイパス配管(340)とを含んでもよい。 First, the housing (300) will be described. The housing (300) may have an inlet hole (310), a combustion hole (320), and a fourth heat dissipation fin (350), and the housing (300) may include a first bypass pipe (330) and a second bypass pipe (340).
流入孔(310)は、ハウジング(300)の一側(図面を基準として下側)に形成されてもよく、流入孔(310)にはガスが流入されてもよい。燃焼孔(320)は、ハウジング(300)の他側(図面を基準として上側)に形成されてもよく、燃焼孔(320)を介してハウジング(300)の内部に空気が流入されてもよい。燃焼孔(320)に流入した空気は、ガスと混合して後述する熱電モジュールの高温部(420)で燃焼することができる。 The inlet hole (310) may be formed on one side (lower side as viewed in the drawing) of the housing (300), and gas may be introduced into the inlet hole (310). The combustion hole (320) may be formed on the other side (upper side as viewed in the drawing) of the housing (300), and air may be introduced into the housing (300) through the combustion hole (320). The air that has flowed into the combustion hole (320) may be mixed with gas and combusted in the high-temperature portion (420) of the thermoelectric module described below.
一方、ハウジング(300)の外周面には、複数の第4放熱フィン(350)が形成されてもよい。 Meanwhile, a plurality of fourth heat dissipation fins (350) may be formed on the outer peripheral surface of the housing (300).
次いで、熱電モジュール(400)について説明する。熱電モジュール(400)は、熱電素子(410)、高温部(420)及び低温部(430)を含む。熱電素子(410)は、ゼーベック効果を用いる従来の熱電素子で構成することができる。高温部(420)は、ガスが燃焼するように構成されてもよく、熱電素子(410)の一側面(図面を基準として上側面)と接触して熱電素子(410)に熱を伝達することができる。低温部(430)は、熱電素子(410)の他側面(図面を基準として下側面)と接触して熱電素子(410)を冷却させてもよく、内部を貫通するガス流路(432)が形成されてもよい。 Next, the thermoelectric module (400) will be described. The thermoelectric module (400) includes a thermoelectric element (410), a high temperature part (420), and a low temperature part (430). The thermoelectric element (410) may be a conventional thermoelectric element using the Seebeck effect. The high temperature part (420) may be configured to burn gas and may contact one side (upper side as viewed in the drawing) of the thermoelectric element (410) to transfer heat to the thermoelectric element (410). The low temperature part (430) may contact the other side (lower side as viewed in the drawing) of the thermoelectric element (410) to cool the thermoelectric element (410), and may have a gas passage (432) passing through the inside.
このとき、第1バイパス配管(330)は、一端部が流入孔(310)と連通し、他端部がガス流路(432)の一端部と連通するように構成されてもよく、第2バイパス配管(340)は、一端部が流入孔(310)と連通し、他端部がガス流路(432)の他端部と連通するように構成されてもよい。 In this case, the first bypass pipe (330) may be configured so that one end communicates with the inlet hole (310) and the other end communicates with one end of the gas flow path (432), and the second bypass pipe (340) may be configured so that one end communicates with the inlet hole (310) and the other end communicates with the other end of the gas flow path (432).
一方、図2に示すように、流入孔(310)と連通する第1バイパス配管(330)の一端部と低温部(430)との間の距離は、流入孔(310)と連通する第2バイパス配管(340)の一端部と低温部(430)との間の距離より遠くてもよい。 On the other hand, as shown in FIG. 2, the distance between one end of the first bypass pipe (330) communicating with the inlet (310) and the low temperature section (430) may be greater than the distance between one end of the second bypass pipe (340) communicating with the inlet (310) and the low temperature section (430).
また、流入孔(310)と対向する低温部(430)の一側面には、複数の第3放熱フィン(434)が形成されてもよい。このような熱電モジュール(400)は、高温部(420)がハウジング(300)の燃焼孔(320)と対向し、低温部(430)がハウジング(300)の流入孔(310)と対向するようにハウジングの内部に配置されてもよい。 In addition, a plurality of third heat dissipation fins (434) may be formed on one side of the low-temperature portion (430) facing the inlet hole (310). Such a thermoelectric module (400) may be disposed inside the housing such that the high-temperature portion (420) faces the combustion hole (320) of the housing (300) and the low-temperature portion (430) faces the inlet hole (310) of the housing (300).
また、図2に示すように、熱電モジュール(400)は、熱電モジュール(400)の外周面とハウジング(300)との間に混合流路(30)が形成されるようにハウジング(300)内部に配置されてもよい。 Also, as shown in FIG. 2, the thermoelectric module (400) may be disposed inside the housing (300) such that a mixing flow path (30) is formed between the outer peripheral surface of the thermoelectric module (400) and the housing (300).
次いで、熱電発電ガスバーナー(2)の作用について説明する。 Next, the function of the thermoelectric gas burner (2) will be explained.
ガスが流入孔(310)に流入すると、流入孔(310)に流入するガスの一部は、第1バイパス配管(330)に流入してガス流路(432)に移送され、ガス流路(432)に移送されたガスは、低温部(430)の内部を通過しながら低温部(430)を冷却させる。また、ガスは、ガス流路(432)から排出されて第2バイパス配管(340)に流入して流入孔(310)に排出される。 When gas flows into the inlet hole (310), a portion of the gas flows into the first bypass pipe (330) and is transferred to the gas flow path (432), and the gas transferred to the gas flow path (432) cools the low-temperature section (430) while passing through the inside of the low-temperature section (430). The gas is also discharged from the gas flow path (432) and flows into the second bypass pipe (340) and is discharged to the inlet hole (310).
一方、第2バイパス配管(340)から流入孔(310)に排出されるガスは、ガス流路(432)を通過しながら熱を吸収したので、ハウジングの外部から流入孔(310)に流入するガスよりも温度が高くなる。このように温度の高くなったガスが第1バイパス配管(330)に流入してガス流路(432)に移送される場合は、低温部(430)の冷却効率が低下し得る。よって、これを防止するために、流入孔(310)と連通する第1バイパス配管(330)の一端部は、流入孔(310)と連通する第2バイパス配管(340)の一端部よりも低温部(430)から遠く位置するので、第2バイパス配管(340)から流入孔(310)に排出されるガスは、第1バイパス配管(330)に流入しない。 On the other hand, the gas discharged from the second bypass pipe (340) to the inlet hole (310) absorbs heat while passing through the gas flow path (432), and therefore has a higher temperature than the gas flowing into the inlet hole (310) from outside the housing. If the gas with such a high temperature flows into the first bypass pipe (330) and is transferred to the gas flow path (432), the cooling efficiency of the low-temperature part (430) may decrease. Therefore, in order to prevent this, one end of the first bypass pipe (330) communicating with the inlet hole (310) is located farther from the low-temperature part (430) than one end of the second bypass pipe (340) communicating with the inlet hole (310), so that the gas discharged from the second bypass pipe (340) to the inlet hole (310) does not flow into the first bypass pipe (330).
流入孔(310)に流入するガスのうち第1バイパス配管(330)に流入しない残りのガスと、第2バイパス配管(340)から排出されるガスとは、共に低温部(430)に移送されて低温部(430)と直接接触し、低温部(430)を冷却させる。流入孔(310)に流入するガスの速度が速いので、低温部(430)は、単位時間当たりに多くの量のガスと接触して冷却することができる。 The remaining gas that does not flow into the first bypass pipe (330) among the gases that flow into the inlet (310) and the gas that is discharged from the second bypass pipe (340) are both transferred to the low temperature section (430) and come into direct contact with the low temperature section (430), thereby cooling the low temperature section (430). Because the gas flows into the inlet (310) at a high speed, the low temperature section (430) can come into contact with a large amount of gas per unit time and be cooled.
このとき、ガスと接触するようになる低温部(430)の一側面には、複数の第3放熱フィン(434)が形成されているため、低温部(430)は、ガスと接触するとさらに多くの量の熱を放出して冷却することができる。 At this time, a plurality of third heat dissipation fins (434) are formed on one side of the low-temperature portion (430) that comes into contact with the gas, so that the low-temperature portion (430) can release an even greater amount of heat and cool when it comes into contact with the gas.
また、低温部(430)とハウジング(300)とは、熱を伝達可能な第2熱伝逹部材40によって連結されてもよく、低温部(430)とハウジング(300)とが第2熱伝逹部材40によって連結される場合、低温部(430)からハウジング(300)に伝達された熱は、前述のハウジング(300)の第4放熱フィン(350)によって放熱されてもよい。
In addition, the low-temperature portion (430) and the housing (300) may be connected by a second
低温部(430)を冷却させたガスは、混合流路(30)に沿って空気と混合しながら高温部(420)に移送される。高温部(420)は、燃焼孔(320)と対向するように配置されるため、高温部(420)に移送されたガスは、燃焼孔(320)から流入する空気と混合して完全燃焼することができる。 The gas that has cooled the low-temperature section (430) is transferred to the high-temperature section (420) while mixing with air along the mixing flow path (30). The high-temperature section (420) is positioned opposite the combustion hole (320), so the gas transferred to the high-temperature section (420) can be mixed with the air flowing in from the combustion hole (320) and completely combusted.
以下、本発明の第3実施例による熱電発電ガスバーナー(3)について説明する。図3は、本発明の第3実施例による熱電発電ガスバーナーを示した断面図である。 The following describes a thermoelectric gas burner (3) according to a third embodiment of the present invention. Figure 3 is a cross-sectional view showing a thermoelectric gas burner according to the third embodiment of the present invention.
図3を参照して説明すると、熱電発電ガスバーナー(3)は、大きくハウジング(500)、火口(600)、及び熱電モジュール(700)を含む。すなわち、上記の第1及び第2実施例では、熱電モジュールの高温部が火口の役割まで兼ねているが、本実施例では、火口と熱電モジュールの高温部が別に形成されている。 Referring to FIG. 3, the thermoelectric power generating gas burner (3) mainly includes a housing (500), a burner (600), and a thermoelectric module (700). That is, in the first and second embodiments, the high temperature part of the thermoelectric module also serves as the burner, but in this embodiment, the burner and the high temperature part of the thermoelectric module are formed separately.
まず、ハウジング(500)について説明する。ハウジング(500)には、流入孔(510)と、燃焼孔(520)が形成されてもよい。流入孔(510)は、ハウジング(500)の一側(図面を基準として下側)に形成されてもよく、流入孔(510)にはガスが流入されてもよい。燃焼孔(520)は、ハウジング(500)の他側(図面を基準として上側)に形成されてもよく、燃焼孔(520)を介してハウジング(500)の内部に空気が流入されてもよい。燃焼孔(520)に流入した空気は、ガスと混合して後述する火口(600)で燃焼することができる。 First, the housing (500) will be described. The housing (500) may have an inlet hole (510) and a combustion hole (520). The inlet hole (510) may be formed on one side (lower side as viewed in the drawing) of the housing (500), and gas may be introduced into the inlet hole (510). The combustion hole (520) may be formed on the other side (upper side as viewed in the drawing) of the housing (500), and air may be introduced into the housing (500) through the combustion hole (520). The air introduced into the combustion hole (520) may be mixed with gas and combusted in the burner (600) described below.
次いで、火口(600)について説明する。火口(600)は、燃焼孔(520)と対向するようにハウジング(500)の内部に配置されてもよく、燃焼孔(520)と対向する火口(600)の一側面ではガスが燃焼することができる。 Next, the burner (600) will be described. The burner (600) may be disposed inside the housing (500) so as to face the combustion hole (520), and gas can be burned on one side of the burner (600) facing the combustion hole (520).
また、図3に示すように、火口(600)は、火口(600)の外周面とハウジング(500)との間に混合流路(50)が形成されるようにハウジング(500)の内部に配置されてもよい。 Also, as shown in FIG. 3, the nozzle (600) may be disposed inside the housing (500) such that a mixing flow path (50) is formed between the outer peripheral surface of the nozzle (600) and the housing (500).
次いで、熱電モジュール(700)について説明する。熱電モジュール(700)は、熱電素子(710)、高温部(720)、及び低温部(730)を含み、ハウジング(500)の外部に配置されてもよい。熱電素子(710)は、ゼーベック効果を用いる従来の熱電素子で構成することができる。高温部(720)の一側面(図面を基準として上側面)と火口(600)とが第3熱伝逹部材(610)によって連結されてもよい。第3熱伝逹部材(610)は、火口(600)で発生した熱を高温部(720)に伝達する機能を行うことができる。また、高温部(720)の他側面(図面を基準として下側面)は、熱電素子(710)の一側面(図面を基準として上側面)と接触して火口(600)から伝達された熱を熱電素子(710)に伝達することができる。低温部(730)は、熱電素子(710)の他側面(図面を基準として下側面)と接触して熱電素子(710)を冷却させてもよく、低温部(730)には、内部を貫通するガス流路(732)が形成されてもよい。 Next, the thermoelectric module (700) will be described. The thermoelectric module (700) may include a thermoelectric element (710), a high temperature part (720), and a low temperature part (730), and may be disposed outside the housing (500). The thermoelectric element (710) may be configured as a conventional thermoelectric element using the Seebeck effect. One side (upper side as viewed in the drawing) of the high temperature part (720) and the burner (600) may be connected by a third heat transfer member (610). The third heat transfer member (610) may function to transfer heat generated in the burner (600) to the high temperature part (720). In addition, the other side (lower side as viewed in the drawing) of the high temperature part (720) may contact one side (upper side as viewed in the drawing) of the thermoelectric element (710) to transfer heat transferred from the burner (600) to the thermoelectric element (710). The low-temperature portion (730) may be in contact with the other side (the lower side in the drawing) of the thermoelectric element (710) to cool the thermoelectric element (710), and the low-temperature portion (730) may have a gas passage (732) formed therethrough.
また、低温部(730)の熱電素子(710)と接触する面とは反対面には、複数の第5放熱フィン(734)が形成されてもよい。 In addition, a plurality of fifth heat dissipation fins (734) may be formed on the surface of the low temperature section (730) opposite to the surface in contact with the thermoelectric element (710).
次いで、熱電発電ガスバーナー(3)の作用について説明する。 Next, the function of the thermoelectric gas burner (3) will be explained.
低温部(730)のガス流路(732)の一側に流入したガスは、低温部(730)を冷却させた後、ガス流路(732)の他側に排出されてハウジング(500)の流入孔(510)に移送される。このとき、ガス流路(732)のガスが排出される他側とハウジング(500)の流入孔(510)とを連結する連結配管(760)が備えられてもよい。低温部(730)は、ガス流路(732)を流れるガスによって冷却される共に、低温部(730)に形成された第5放熱フィン(734)に熱を放出しながら冷却する。流入孔(510)に移送されたガスは、ハウジング(500)の内部に流入し、混合流路(50)に沿って空気と混合しながら火口(600)に移送される。ガスが燃焼する火口(600)の一側面は燃焼孔(520)と対向するため、火口(600)に移送されたガスは、燃焼孔(520)から流入する空気と混合して完全燃焼することができる。 The gas flowing into one side of the gas flow path (732) of the low-temperature part (730) cools the low-temperature part (730), and is then discharged to the other side of the gas flow path (732) and transported to the inlet (510) of the housing (500). At this time, a connecting pipe (760) may be provided to connect the other side of the gas flow path (732) from which the gas is discharged and the inlet (510) of the housing (500). The low-temperature part (730) is cooled by the gas flowing through the gas flow path (732) and is cooled by discharging heat to the fifth heat dissipation fin (734) formed in the low-temperature part (730). The gas transported to the inlet (510) flows into the inside of the housing (500) and is transported to the burner (600) while being mixed with air along the mixing flow path (50). One side of the burner (600) where the gas is burned faces the combustion hole (520), so the gas transferred to the burner (600) can be mixed with the air flowing in from the combustion hole (520) and burned completely.
以下、本発明の第4実施例による熱電発電ガスバーナー(4)について説明する。図4は、本発明の第4実施例による熱電発電ガスバーナーを示した断面図である。 The following describes a thermoelectric gas burner (4) according to a fourth embodiment of the present invention. Figure 4 is a cross-sectional view showing a thermoelectric gas burner according to the fourth embodiment of the present invention.
図4を参照して説明すると、熱電発電ガスバーナー(4)は、大きくハウジング(800)、熱電モジュール(900)、及び流入配管(1000)を含む。 Referring to FIG. 4, the thermoelectric power generating gas burner (4) mainly includes a housing (800), a thermoelectric module (900), and an inlet pipe (1000).
まず、ハウジング(800)について説明する。ハウジング(800)には、流入孔(810)、燃焼孔(820)、及び第7放熱フィン(830)が形成されてもよい。流入孔(810)は、ハウジング(800)の一側(図面を基準として下側)に形成されてもよく、流入孔(810)には後述する流入配管(1000)が挿入されてもよい。燃焼孔(820)は、ハウジング(800)の他側(図面を基準として上側)に形成されてもよく、燃焼孔(820)を介してハウジング(800)の内部に空気が流入されてもよい。燃焼孔(820)に流入した空気は、ガスと混合して後述する熱電モジュールの高温部(920)で燃焼されてもよい。 First, the housing (800) will be described. The housing (800) may have an inlet hole (810), a combustion hole (820), and a seventh heat dissipation fin (830). The inlet hole (810) may be formed on one side (lower side based on the drawing) of the housing (800), and the inlet pipe (1000) described later may be inserted into the inlet hole (810). The combustion hole (820) may be formed on the other side (upper side based on the drawing) of the housing (800), and air may be introduced into the housing (800) through the combustion hole (820). The air introduced into the combustion hole (820) may be mixed with gas and combusted in the high temperature part (920) of the thermoelectric module described later.
一方、ハウジング(800)の外周面には、複数の第7放熱フィン(830)が形成されてもよい。 Meanwhile, a number of seventh heat dissipation fins (830) may be formed on the outer peripheral surface of the housing (800).
次いで、熱電モジュール(900)について説明する。熱電モジュール(900)は、熱電素子(910)、高温部(920)、及び低温部(930)を含む。熱電素子(910)は、ゼーベック効果を用いる従来の熱電素子で構成することができる。高温部(920)は、ガスが燃焼するように構成されてもよく、熱電素子(910)の一側面(図面を基準として上側面)と接触して熱電素子(910)に熱を伝達してもよい。低温部(930)は、熱電素子(910)の他側面(図面を基準として下側面)と接触して熱電素子(910)を冷却させてもよく、低温部(930)には、ガスが流入する流入流路(932)及びガスが排出される排出流路(934)が形成されてもよい。 Next, the thermoelectric module (900) will be described. The thermoelectric module (900) includes a thermoelectric element (910), a high temperature part (920), and a low temperature part (930). The thermoelectric element (910) can be a conventional thermoelectric element using the Seebeck effect. The high temperature part (920) may be configured to burn gas and may contact one side (upper side as viewed in the drawing) of the thermoelectric element (910) to transfer heat to the thermoelectric element (910). The low temperature part (930) may contact the other side (lower side as viewed in the drawing) of the thermoelectric element (910) to cool the thermoelectric element (910), and the low temperature part (930) may be formed with an inlet flow path (932) through which gas flows in and an outlet flow path (934) through which gas is discharged.
また、流入孔(810)と対向する低温部(930)の一側面には、すなわち低温部(930)の熱電素子(910)と接触する面とは反対面には、複数の第6放熱フィン(936)が形成されてもよい。このとき、低温部(930)の第6放熱フィン(936)は、少なくとも一部がハウジング(800)と接触するように構成されてもよい。 In addition, a plurality of sixth heat dissipation fins (936) may be formed on one side of the low-temperature portion (930) facing the inlet hole (810), i.e., on the side opposite to the side of the low-temperature portion (930) that contacts the thermoelectric element (910). In this case, the sixth heat dissipation fins (936) of the low-temperature portion (930) may be configured so that at least a portion of the sixth heat dissipation fins (936) contacts the housing (800).
このような熱電モジュール(900)は、高温部(920)がハウジング(800)の燃焼孔(820)と対向し、低温部(930)がハウジング(800)の流入孔(810)と対向するようにハウジングの内部に配置されてもよい。 Such a thermoelectric module (900) may be disposed inside the housing such that the high temperature portion (920) faces the combustion hole (820) of the housing (800) and the low temperature portion (930) faces the inlet hole (810) of the housing (800).
また、図4に示すように、熱電モジュール(900)は、熱電モジュール(900)の外周面とハウジング(800)との間に第1空間(60)が形成されるようにハウジング(800)の内部に配置されてもよい。 Also, as shown in FIG. 4, the thermoelectric module (900) may be disposed inside the housing (800) such that a first space (60) is formed between the outer peripheral surface of the thermoelectric module (900) and the housing (800).
次いで、流入配管(1000)について説明する。流入配管(1000)は、ガスが流入するが外部と連通するように複数の孔(1010)が形成されたパイプで構成されてもよく、ハウジング(800)の外部から流入孔(810)を通過して低温部(930)の流入流路(932)と連結されてもよい。 Next, the inlet pipe (1000) will be described. The inlet pipe (1000) may be composed of a pipe having a plurality of holes (1010) formed therein so that the gas flows in and is connected to the outside, or may be connected to the inlet flow passage (932) of the low-temperature section (930) from the outside of the housing (800) through the inlet holes (810).
次いで、熱電発電ガスバーナー(4)の作用について説明する。 Next, the function of the thermoelectric gas burner (4) will be explained.
ガスが流入配管(1000)に沿って低温部(930)の流入流路(932)に移送される。このとき、流入配管(1000)に形成された複数の孔(1010)を介して流入配管(1000)の内部に空気が流入するため、流入配管(1000)を流れるガスは空気と混合され得る。 The gas is transported along the inlet pipe (1000) to the inlet flow path (932) of the low temperature section (930). At this time, air flows into the inlet pipe (1000) through a plurality of holes (1010) formed in the inlet pipe (1000), so that the gas flowing through the inlet pipe (1000) can be mixed with the air.
流入流路(932)に移送されたガスは、流入流路(932)に流入して排出流路(934)に排出されながら低温部(930)を冷却させる。また、排出流路(934)に排出されたガスは、第1空間(60)に収容され、高温部(920)に移動して燃焼することができる。ガスが燃焼する高温部(920)の一側面は燃焼孔(820)と対向するため、高温部(920)に移送されたガスは、燃焼孔(820)から流入する空気と混合して完全燃焼することができる。 The gas transferred to the inlet flow passage (932) flows into the inlet flow passage (932) and is discharged to the exhaust flow passage (934) to cool the low temperature section (930). The gas discharged to the exhaust flow passage (934) is accommodated in the first space (60) and can move to the high temperature section (920) to be combusted. One side of the high temperature section (920) where the gas is burned faces the combustion hole (820), so the gas transferred to the high temperature section (920) can be mixed with the air flowing in from the combustion hole (820) and completely combusted.
一方、低温部(930)の第6放熱フィン(936)は、少なくとも一部がハウジング(800)と接触しているため、低温部(930)の熱は、ハウジング(800)に伝達され、ハウジング(800)に形成された第7放熱フィン(830)によって放熱することができる。 Meanwhile, since the sixth heat dissipation fin (936) of the low-temperature section (930) is at least partially in contact with the housing (800), the heat of the low-temperature section (930) is transferred to the housing (800) and can be dissipated by the seventh heat dissipation fin (830) formed on the housing (800).
図5は、本発明の熱電発電ガスバーナーの概略的な全体構造を示した断面図である。 Figure 5 is a cross-sectional view showing the schematic overall structure of the thermoelectric gas burner of the present invention.
本発明の熱電発電ガスバーナーは、図5に示すように、本体(5)の内部に備えられるガスボンベ(6)から排出されるガスが、熱電モジュール(7)が備えられるハウジング(9)の内部に流入するように構成されてもよい。 As shown in FIG. 5, the thermoelectric gas burner of the present invention may be configured so that gas discharged from a gas cylinder (6) provided inside the main body (5) flows into the housing (9) in which the thermoelectric module (7) is provided.
また、ハウジング(9)の内部に流入したガスは、熱電モジュール(7)の低温部を冷却した後、火口又は熱電モジュール(7)の高温部に移送され、火炎(11)を生成しながら燃焼され、熱電モジュール(7)の高温部を加熱するように構成される。 The gas that flows into the housing (9) cools the low-temperature part of the thermoelectric module (7), and is then transferred to the burner or the high-temperature part of the thermoelectric module (7), where it is burned while generating a flame (11), thereby heating the high-temperature part of the thermoelectric module (7).
しかし、これに限定されず、熱電発電ガスバーナーには、ガスボンベ(6)とハウジング(9)とを取り囲む別の本体(5)が備えられなくてもよいことは言うまでもない。 However, it goes without saying that the invention is not limited to this and the thermoelectric gas burner does not have to have a separate body (5) that surrounds the gas cylinder (6) and the housing (9).
このように、本発明による熱電発電ガスバーナーは、ガスボンベから排出されたガスが熱電モジュールの低温部に直接接触して冷却させることによって、熱電モジュールの低温部を冷却するための別のファンや冷却装置を備えていないため、熱電発電ガスバーナーを小型かつ軽量に製造することができる。 In this way, the thermoelectric gas burner of the present invention does not require a separate fan or cooling device to cool the low-temperature part of the thermoelectric module, as the gas discharged from the gas cylinder comes into direct contact with and cools the low-temperature part of the thermoelectric module, making it possible to manufacture a small and lightweight thermoelectric gas burner.
また、熱電モジュールの低温部が単位時間当たりに多くの量のガスと直接接触するように構成され、又は熱電モジュールの低温部の内部をガスが通過するように構成されるため、熱電モジュールの高温部と低温部との間の温度差が大きくなり、より多くの量の電力を生産することができる。 In addition, the low-temperature part of the thermoelectric module is configured to come into direct contact with a large amount of gas per unit time, or to allow gas to pass through the inside of the low-temperature part of the thermoelectric module, so that the temperature difference between the high-temperature part and the low-temperature part of the thermoelectric module becomes large, allowing a larger amount of electricity to be produced.
前述の本発明の説明は例示のためのものであり、本発明が属する技術分野における通常の知識を有する者であれば、本発明の技術的思想や必須な特徴を変更することなく他の具体的な形態に容易に変形可能であることを理解できるであろう。よって、以上で説明した実施例はすべての面で例示的なものであり、限定的ではないものとして理解しなければならない。例えば、単一型として説明されている各構成要素は分散して実施されてもよく、同様に分散したものとして説明されている構成要素が結合された形態で実施されてもよい。 The above description of the present invention is for illustrative purposes only, and a person having ordinary knowledge in the technical field to which the present invention pertains will understand that the present invention can be easily modified into other specific forms without changing the technical concept or essential features of the present invention. Therefore, the above-described embodiments should be understood as illustrative in all respects and not limiting. For example, each component described as a single type may be implemented in a distributed manner, and similarly, components described as distributed may be implemented in a combined form.
本発明の範囲は、上述の詳細な説明よりは後述の特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲の意味及び範囲、その均等概念から導き出されるすべての変更又は変形された形態が本発明の範囲に含まれると解釈されなければならない。 The scope of the present invention is defined by the claims set forth below rather than by the detailed description above, and all modifications and variations derived from the meaning and scope of the claims and their equivalent concepts should be interpreted as being included in the scope of the present invention.
本発明は、熱電発電ガスバーナーに関し、より詳しくは、ガスボンベから排出されたガスが熱電モジュールの低温部に直接接触して低温部の温度を下げた後に高温部で燃焼することで、熱電モジュールを構成する低温部と高温部との温度差が大きくなり、多くの量の電力を生産できる熱電発電ガスバーナーに関する。
The present invention relates to a thermoelectric gas burner, and more particularly to a thermoelectric gas burner in which gas discharged from a gas cylinder comes into direct contact with a low-temperature part of a thermoelectric module to lower the temperature of the low-temperature part and then burns in the high-temperature part, thereby increasing the temperature difference between the low-temperature part and the high-temperature part that constitute the thermoelectric module and enabling the production of a large amount of electricity.
Claims (11)
熱電素子、前記熱電素子の一側面と接触してガスが燃焼する高温部、前記熱電素子の他側面と接触する低温部を含み、前記ハウジングの内部に配置される熱電モジュールと、を含み、
前記熱電モジュールは、前記高温部が前記燃焼孔と対向し、前記低温部が前記流入孔と対向するように前記ハウジングの内部に配置され、前記熱電モジュールの外周面と前記ハウジングとの間には混合流路が形成され、
前記ガスは、前記流入孔を介して流入して前記低温部と接触し、前記混合流路に沿って空気と混合しながら前記高温部に移送されて燃焼する、熱電発電ガスバーナー。 a housing having an inlet hole on one side and a combustion hole on the other side;
a thermoelectric module including a thermoelectric element, a high-temperature portion in contact with one side of the thermoelectric element and in which gas is burned, and a low-temperature portion in contact with the other side of the thermoelectric element, the thermoelectric module being disposed inside the housing;
the thermoelectric module is disposed inside the housing such that the high temperature portion faces the combustion hole and the low temperature portion faces the inlet hole, and a mixing flow passage is formed between an outer circumferential surface of the thermoelectric module and the housing;
The gas flows in through the inlet hole, comes into contact with the low-temperature section, and is transported to the high-temperature section while being mixed with air along the mixing flow path, where it is combusted.
前記低温部と前記ハウジングとは、第1熱伝逹部材によって連結される、請求項1に記載の熱電発電ガスバーナー。 A plurality of second heat dissipation fins are formed on an outer circumferential surface of the housing,
The thermoelectric power generating gas burner according to claim 1 , wherein the low temperature section and the housing are connected by a first heat transfer member.
熱電素子、前記熱電素子の一側面と接触してガスが燃焼する高温部、前記熱電素子の他側面と接触する低温部を含み、前記ハウジングの内部に配置される熱電モジュールと、を含み、
前記熱電モジュールは、前記高温部が前記燃焼孔と対向し、前記低温部が前記流入孔と対向するように前記ハウジングの内部に配置され、前記熱電モジュールの外周面と前記ハウジングとの間には混合流路が形成され、
前記低温部には、内部を貫通するガス流路が形成され、
前記ハウジングは、一端部が前記流入孔と連通し、他端部が前記ガス流路の一端部と連通する第1バイパス配管と、一端部が前記流入孔と連通し、他端部が前記ガス流路の他端部と連通する第2バイパス配管と、を含み、
前記流入孔に流入する前記ガスの一部が前記第1バイパス配管に流入して前記ガス流路に移送され、前記ガス流路を通過したガスは、前記第2バイパス配管に流入して前記流入孔に排出され、
前記流入孔を介して前記ハウジングの内部に流入する前記ガスは、前記低温部と接触し、前記混合流路に沿って空気と混合しながら前記高温部に移送されて燃焼する、熱電発電ガスバーナー。 a housing having an inlet hole on one side and a combustion hole on the other side;
a thermoelectric module including a thermoelectric element, a high-temperature portion in contact with one side of the thermoelectric element and in which gas is burned, and a low-temperature portion in contact with the other side of the thermoelectric element, the thermoelectric module being disposed inside the housing;
the thermoelectric module is disposed inside the housing such that the high temperature portion faces the combustion hole and the low temperature portion faces the inlet hole, and a mixing flow passage is formed between an outer circumferential surface of the thermoelectric module and the housing;
The low-temperature portion has a gas flow passage penetrating therethrough,
the housing includes a first bypass pipe having one end communicating with the inlet and the other end communicating with one end of the gas flow path, and a second bypass pipe having one end communicating with the inlet and the other end communicating with the other end of the gas flow path,
A portion of the gas flowing into the inlet flows into the first bypass pipe and is transferred to the gas flow passage, and the gas that has passed through the gas flow passage flows into the second bypass pipe and is discharged to the inlet,
The gas flowing into the housing through the inlet hole comes into contact with the low-temperature portion, and is transported to the high-temperature portion while being mixed with air along the mixing flow path, where it is combusted.
前記低温部と前記ハウジングとは、第2熱伝逹部材によって連結される、請求項4に記載の熱電発電ガスバーナー。 A plurality of fourth heat dissipation fins are formed on an outer circumferential surface of the housing,
The thermoelectric power generating gas burner according to claim 4 , wherein the low temperature section and the housing are connected by a second heat transfer member.
熱電素子、前記熱電素子の一側面と接触してガスが燃焼する高温部、前記熱電素子の他側面と接触する低温部を含み、前記ハウジングの内部に配置される熱電モジュールと、を含み、
前記熱電モジュールは、前記高温部が前記燃焼孔と対向し、前記低温部が前記流入孔と対向するように前記ハウジングの内部に配置され、前記熱電モジュールの外周面と前記ハウジングとの間には第1空間が形成され、
前記低温部には、ガスが流入する流入流路及びガスが排出される排出流路が形成され、前記流入流路には、ガスが流入し、外部と連通するように複数の孔が形成された流入配管が連結され、
前記ガスは、前記流入配管に沿って空気と混合しながら前記流入流路に移送され、前記流入流路に流入した前記ガスは、前記排出流路に排出されて前記第1空間に収容され、前記第1空間に収容された前記ガスは、前記高温部に移動して燃焼する、熱電発電ガスバーナー。 a housing having an inlet hole on one side and a combustion hole on the other side;
a thermoelectric module including a thermoelectric element, a high-temperature portion in contact with one side of the thermoelectric element and in which gas is burned, and a low-temperature portion in contact with the other side of the thermoelectric element, the thermoelectric module being disposed inside the housing;
the thermoelectric module is disposed inside the housing such that the high temperature portion faces the combustion hole and the low temperature portion faces the inlet hole, and a first space is formed between an outer circumferential surface of the thermoelectric module and the housing;
The low-temperature unit is provided with an inlet flow passage through which gas flows and an outlet flow passage through which gas is discharged, and an inlet pipe having a plurality of holes formed therein is connected to the inlet flow passage so that the gas flows in and is connected to the outside,
the gas is transported to the inlet flow path while being mixed with air along the inlet piping, the gas that has flowed into the inlet flow path is discharged to the exhaust flow path and accommodated in the first space, and the gas that has been accommodated in the first space is moved to the high-temperature section and combusted.
前記低温部の前記複数の第6放熱フィンは、少なくとも一部が前記ハウジングと接触する、請求項10に記載の熱電発電ガスバーナー。
A plurality of seventh heat dissipation fins are formed on the outer circumferential surface of the housing,
The thermoelectric power-generating gas burner according to claim 10 , wherein the sixth plurality of heat dissipation fins of the low temperature section are at least partially in contact with the housing.
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