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열원이 통과되는 관으로부터 열이 유통되며, 냉각수가 내부에 유통되는 열교환장치; 및 열전발전장치;를 포함하되,상기 열교환장치는 냉각수 및 열원의 온도 조건에 따라 냉각수 및 열원의 온도를 조절하며, 상기 열전발전장치의 열전 발전이 가능한 온도 범위를 확장시키는 것을 특징으로 하는 열교환장치 및 열전발전장치의 통합 시스템
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제 1항에 있어서, 상기 열교환장치 및 열전발전장치의 통합 시스템은상기 관과 연결된 열원부; 및상기 열원부와 이격되어 배치되는 방열수단;을 더 포함하되,상기 열교환장치 및 열전발전장치는 상기 관과 결합되며, 상기 열전발전장치는 상기 열교환장치와 유통되도록 결합되는 것을 특징으로 하는 열교환장치 및 열전발전장치의 통합 시스템
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제 2항에 있어서, 상기 관은상기 열교환장치의 내부로 열원의 흐름 방향 및 양을 조절하는 제 1 수단;이 구비되며,상기 열교환장치와 열전발전장치 사이에 구비되어 열원을 바이패스 시키는 제 2 수단;이 구비되는 것을 특징으로 하는 열교환장치 및 열전발전장치의 통합 시스템
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제 3항에 있어서, 상기 제 1 수단은선택적인 개폐에 의해, 열원이 상기 열전발전장치로 향하는 방향 및상기 열교환장치를 경유하여 상기 열전발전장치로 향하는 방향으로가변되며, 개방량이 조절될 수 있는 것을 특징으로 하는 열교환장치 및 열전발전장치의 통합 시스템
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제 3항에 있어서, 상기 제 2 수단은선택적인 개폐에 의해, 열원이 바이패스관으로 향하는 방향 및상기 열전발전장치로 향하는 방향으로가변되는 것을 특징으로 하는 열교환장치 및 열전발전장치의 통합 시스템
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제 3항에 있어서, 상기 열교환장치 및 열전발전장치의 통합 시스템은상기 열원부 및 방열수단 간의 냉각수가 유통되는 열원부냉각수라인;과 제 1 방열수단냉각수라인;상기 방열수단 및 열전발전장치 간의 냉각수가 유통되는 제 2 방열수단냉각수라인;상기 열전발전장치 및 열교환장치 간의 냉각수가 유통되는 제 1 열전발전냉각수라인;상기 열전발전장치 및 열원부 간의 냉각수가 유통되는 제 2 열전발전냉각수라인;상기 열교환장치 및 열원부 간의 냉각수가 유통되는 제 1 열교환냉각수라인; 및상기 열교환장치 및 방열수단 간의 냉각수가 유통되는 제 2 열교환냉각수라인;을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 열교환장치 및 열전발전장치의 통합 시스템
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제 6항에 있어서, 상기 제 1 열전발전냉각수라인 및 제 2 열전발전냉각수라인은라인 상에 상기 열교환장치 또는 열원부 방향으로, 선택적으로 분기시키는 제 3 수단;이 구비되는 것을 특징으로 하는 열교환장치 및 열전발전장치의 통합 시스템
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제 3항에 있어서, 상기 열교환장치는상기 제 1 수단을 기준으로 상기 관의 전단부 및 후단부에 형성되는 적어도 하나의 홀;상기 열교환장치의 전단 및 후단에 각각 구비되되, 제 1 냉각수채널과 연결된 전단부 헤더 및 후단부 헤더;를 포함하는 것을 특징으로 하는 열교환장치 및 열전발전장치의 통합 시스템
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제 8항에 있어서, 상기 전단부 헤더 및 후단부 헤더는 각각 원주방향 전체가 개방된 제 1 전단부 헤더; 및 제 1 후단부 헤더;인 것을 특징으로 하는 열교환장치 및 열전발전장치의 통합 시스템
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제 8항에 있어서, 상기 전단부 헤더 및 후단부 헤더는내부에 상기 관을 기준으로 방사상으로 형성되는 격벽;을 포함하며,상기 격벽은 원주방향으로 소정간격을 두고 적어도 하나 이상이 형성되어 상기 전단부 헤더 및 후단부 헤더를 유통하는 냉각수 유로가 변경되는 것을 특징으로 하는 열교환장치 및 열전발전장치의 통합 시스템
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제 7항에 있어서, 상기 열전발전장치는상기 열원부 외주연의 둘레에 부착되는 열전소자; 및상기 열전소자의 외측으로 맞닿아 구비된 제 1 열전발전냉각수채널;을 포함하는 것을 특징으로 하는 열교환장치 및 열전발전장치의 통합 시스템
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제 7항에 있어서, 상기 열전발전장치는양갈래로 분리된 관에 각각 외주연의 둘레에 구비된 고온소자; 및 저온소자;를 포함하며,상기 고온소자 및 저온소자의 일면은 각각 제 2 열전발전냉각수채널 및 제 3 열전발전냉각수채널이 맞닿아 구비되는 것을 특징으로 하는 열교환장치 및 열전발전장치의 통합 시스템
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제 11항에 있어서, 냉각수 및 열원의 온도 조건은냉각수가 냉각수목표온도 이하이며, 열원의 온도가 상기 열전소자의 한계온도 이하인 제 1 모드;냉각수가 냉각수목표온도 범위이며, 열원의 온도가 상기 열전소자의 한계온도 이하인 제 2 모드;냉각수가 냉각수목표온도 범위이며, 열원의 온도가 상기 열전소자의 한계온도 이상인 제 3 모드; 및냉각수가 냉각수목표온도 이하이며, 열원의 온도가 상기 열전소자의 한계온도 이상인 제 4 모드;를 포함하되,상기 열전소자의 한계온도는 상기 열전소자의 재료에 따라 한계온도가 상이한 것을 특징으로 하는 열교환장치 및 열전발전장치의 통합 시스템
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제 13항에 있어서, 상기 제 1 모드는상기 열전발전장치를 통해 통과되는 냉각수의 온도가 높아지면서 열전발전이 되며, 열원이 상기 열교환장치를 경유함으로써 상기 열전발전장치에서 상기 열교환장치로 전달된 냉각수가 재가열되는 모드인 것을 특징으로 하는 열교환장치 및 열전발전장치의 통합 시스템
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제 13항에 있어서, 상기 제 2 모드는열원 및 냉각수가 상기 열교환장치는 바이패스하고 상기 열전발전장치로 향하며, 상기 열전발전장치를 통해 열전발전이 이루어지는 모드인 것을 특징으로 하는 열교환장치 및 열전발전장치의 통합 시스템
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제 11항에 있어서, 상기 제 3 모드는상기 열교환장치 및 열전발전장치의 한계온도에 따라 선택적으로 열원 및 냉각수가 상기 열교환장치 및 열전발전장치를 경유 및 바이패스되며, 상기 열교환장치를 통해 열원의 온도를 상기 열전소자의 한계온도 이하로 낮춤에 따라 상기 열전발전장치를 통해 열전발전이 이루어지는 모드인 것을 특징으로 하는 열교환장치 및 열전발전장치의 통합 시스템
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제 13항에 있어서, 상기 제 4 모드는상기 열교환장치를 통해 냉각수의 온도를 높이면서 열원의 온도는 상기 열전소자의 한계온도 범위로 낮추고,상기 열전발전장치를 통해 냉각수의 온도를 높이면서 열전발전도 이루어지는 모드인 것을 특징으로 하는 열교환장치 및 열전발전장치의 통합 시스템
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제 11항의 열교환장치 및 열전발전장치의 통합 시스템을 이용한 작동 방법은상기 제 1 모드시, 상기 방열수단의 냉각수는 상기 제 2 방열수단냉각수라인을 통해 상기 열전발전장치로 유입되는 단계;상기 제 1 열전발전냉각수라인을 통해 상기 열전발전장치 내의 냉각수가 상기 열교환장치로 유입되는 단계; 및상기 제 1 열교환냉각수라인을 통해 상기 열교환장치 내의 냉각수가 상기 열원부로 유입되는 단계;를 포함하되,열원이 상기 열교환장치를 경유하는 것을 특징으로 하는 열교환장치 및 열전발전장치의 통합 시스템을 이용한 작동 방법
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제 11항의 열교환장치 및 열전발전장치의 통합 시스템을 이용한 작동 방법은상기 제 2 모드시, 상기 방열수단의 냉각수가 상기 제 2 방열수단냉각수라인을 통해 상기 열전발전장치로 유입되는 단계; 및상기 열전발전장치 내의 냉각수가 상기 제 2 열전발전냉각수라인을 통해 상기 열원부로 유입되는 단계;를 포함하되,상기 제 1 수단에 의해 열원이 열교환장치는 바이패스되며, 상기 열전발전장치를 통과하는 것을 특징으로 하는 열교환장치 및 열전발전장치의 통합 시스템을 이용한 작동 방법
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제 11항의 열교환장치 및 열전발전장치의 통합 시스템을 이용한 작동 방법은상기 제 3 모드시, 상기 방열수단의 냉각수가 상기 제 2 방열수단냉각수라인을 통해 상기 열전발전장치로 유입되는 단계;상기 제 1 열전발전냉각수라인을 통해 냉각수가 상기 열교환장치로 유입되는 단계; 및상기 제 1 열교환냉각수라인을 통해 냉각수가 상기 열원부로 유입되는 단계;를 포함하되,열원이 상기 열교환장치를 경유하는 것을 특징으로 하는 열교환장치 및 열전발전장치의 통합 시스템을 이용한 작동 방법
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제 11항의 열교환장치 및 열전발전장치의 통합 시스템을 이용한 작동 방법은상기 제 3 모드시, 상기 방열수단의 냉각수가 상기 제 2 방열수단냉각수라인을 통해 상기 열전발전장치로 유입되는 단계;상기 제 1 열전발전냉각수라인을 통해 냉각수가 상기 열교환장치로 유입되는 단계;상기 제 2 열교환냉각수라인을 통해 상기 방열수단으로 유입되는 단계; 및상기 제 1 방열수단냉각수라인을 통해 냉각수가 상기 열원부로 유입되는 단계;를 포함하되,열원이 상기 열교환장치를 경유하는 것을 특징으로 하는 열교환장치 및 열전발전장치의 통합 시스템을 이용한 작동 방법
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제 11항의 열교환장치 및 열전발전장치의 통합 시스템을 이용한 작동 방법은상기 제 3 모드시, 상기 방열수단의 냉각수가 상기 제 2 방열수단냉각수라인을 통해 상기 열전발전장치로 유입되는 단계; 및상기 제 2 열전발전냉각수라인을 통해 냉각수가 상기 열원부로 유입되는 단계;를 포함하되,열원이 상기 열교환장치 및 열전발전장치를 바이패스 하는 것을 특징으로 하는 열교환장치 및 열전발전장치의 통합 시스템을 이용한 작동 방법
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제 11항의 열교환장치 및 열전발전장치의 통합 시스템을 이용한 작동 방법은상기 제 4 모드시, 상기 방열수단의 냉각수가 상기 제 2 방열수단냉각수라인을 통해 상기 열전발전장치로 유입되는 단계;상기 제 1 열전발전냉각수라인을 통해 냉각수가 상기 열교환장치로 유입되는 단계; 및상기 제 1 열교환냉각수라인을 통해 냉각수가 상기 열원부로 유입되는 단계;를 포함하되,열원이 상기 열교환장치를 경유하는 것을 특징으로 하는 열교환장치 및 열전발전장치의 통합 시스템을 이용한 작동 방법
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제 11항의 열교환장치 및 열전발전장치의 통합 시스템을 이용한 작동 방법은냉각수 온도가 열원부의 한계온도 이상일 경우, 상기 방열수단의 냉각수가 상기 제 2 방열수단냉각수라인을 통해 상기 열전발전장치로 유입되는 단계;상기 제 1 열전발전냉각수라인을 통해 냉각수가 상기 열교환장치로 유입되는 단계;상기 제 1 열교환냉각수라인을 통해 냉각수가 상기 열원부로 유입되는 단계;를 포함하되,상기 제 1 열교환냉각수라인 상에 쿨링수단이 구비됨으로써 냉각수의 온도가 조절되어 상기 열원부로 유입되거나, 냉각수가 상기 열원부로 유입되기 전에 상기 방열수단으로 유입됨으로써 온도가 조절되어 상기 열원부로 유입될 수 있는 것을 특징으로 하는 열교환장치 및 열전발전장치의 통합 시스템을 이용한 작동 방법
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제 11항의 열교환장치 및 열전발전장치의 통합 시스템을 이용한 작동 방법은냉각수의 온도를 조절하여 열전발전량을 증가시킬시, 상기 방열수단의 냉각수가 상기 제 2 방열수단냉각수라인을 통해 상기 열전발전장치로 유입되는 단계; 상기 제 1 열전발전냉각수라인을 통해 냉각수가 상기 열교환장치로 유입되는 단계;상기 제 2 열교환냉각수라인을 통해 상기 방열수단으로 냉각수가 유입되는 단계; 및상기 제 1 방열수단냉각수라인을 통해 냉각수가 상기 열원부로 유입되는 단계;를 포함하되,상기 방열수단의 크기 및 팬 작동량을 조절하여 상기 열원부로 향하는 냉각수의 온도를 낮춤에 따라 상기 열전발전장치의 열전 발전이 가능한 온도 범위를 확장시키는 것을 특징으로 하는 열교환장치 및 열전발전장치의 통합 시스템을 이용한 작동 방법
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