KR101684147B1 - Recovered energy transfer apparatus for waste heat recovery system - Google Patents

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Abstract

The present invention relates to a recovered energy transfer apparatus for a waste heat recovery system, which remarkably increases the utilization of recovered energy by efficiently transferring the recovered energy obtained through a waste heat recovery system to auxiliary machinery. The recovered energy transfer apparatus for a waste heat recovery system, according to the present invention, comprises: a first pinion which is connected to an expander of the waste heat recovery system; and a planetary gear unit which is connected to the first pinion and allows the auxiliary machinery to be connected thereto to transfer the recovered energy from the expander to the auxiliary machinery through the first pinion and the planetary gear unit.

Description

폐열회수시스템의 회수에너지 전달장치{RECOVERED ENERGY TRANSFER APPARATUS FOR WASTE HEAT RECOVERY SYSTEM}BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a recovered energy transfer system for a waste heat recovery system,

본 발명은 폐열회수시스템의 회수에너지 전달장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 폐열회수시스템을 통해 얻은 회수에너지를 보기류 측으로 매우 효율적으로 전달함으로써 회수에너지의 활용도를 대폭 높일 수 있는 폐열회수시스템의 회수에너지 전달장치에 관한 것이다. The present invention relates to a recovery energy transfer device for a waste heat recovery system, and more particularly, to a recovery energy recovery system for recovering a waste heat recovery system capable of significantly increasing the utilization of recovered energy by efficiently transferring the recovered energy obtained through the waste heat recovery system Energy transfer device.

내연기관은 차량, 선박, 소형 발전기 등에서 널리 사용되며, 내연기관의 효율을 높이고자 하는 시도는 끊임없이 있어 왔다. 내연기관에서는 많은 열량이 폐열로 배출되는 것이 일반적이며, 이러한 폐열을 에너지로 회수하여 내연기관 전체의 효율을 증가시키는 폐열회수시스템이 개발된 바 있다.Internal combustion engines are widely used in vehicles, ships, small generators, etc., and attempts have been made to increase the efficiency of internal combustion engines. In the internal combustion engine, a large amount of heat is generally discharged as waste heat, and a waste heat recovery system for recovering such waste heat as energy to increase the efficiency of the entire internal combustion engine has been developed.

이러한 폐열회수시스템은 엔진에서 배출되는 폐열을 에너지로 회수한 후에, 그 회수 에너지를 전기에너지 또는 기계에너지로 변환하여 차량의 엔진 또는 기타 전기액세서리(electrical accessory) 등에 활용하도록 구성된다. Such a waste heat recovery system is configured to recover waste heat discharged from the engine as energy, convert the recovered energy into electric energy or mechanical energy, and utilize it for an engine or other electrical accessory of a vehicle.

이러한 폐열회수시스템에는 랭킨사이클(Rankine cycle)이 구비되어 엔진의 폐열을 매우 효과적으로 회수하도록 구성된다. 랭킨사이클은 작동매체가 순환하는 순환경로를 포함하고, 랭킨사이클의 순환경로에는 엔진의 폐열(배기가스의 열 및/또는 EGR가스의 열)에 의해 작동매체를 가열 및 증발시키는 보일러(증발기)와, 보일러로부터 공급받은 작동매체를 팽창시켜 회전동력을 생성하는 팽창기(expander)와, 팽창기에서 배출된 작동매체를 응축시키는 응축기와, 순환경로 상에서 작동매체를 순환시키는 펌프를 가진다. Such a waste heat recovery system is provided with a Rankine cycle so as to highly efficiently recover the waste heat of the engine. The Rankine cycle includes a circulation path through which the working medium circulates and the circulation path of the Rankine cycle includes a boiler (evaporator) for heating and evaporating the working medium by waste heat of the engine (heat of the exhaust gas and / or heat of the EGR gas) An expander for expanding the working medium supplied from the boiler to generate rotational power, a condenser for condensing the working medium discharged from the inflator, and a pump for circulating the working medium on the circulation path.

이러한 폐열회수시스템의 회수에너지를 엔진 측에 직접적인 동력을 전달하거나 발전기의 전기에너지 저장 등에 활용하는 방식이 주류를 이루어 왔으나, 회수에너지의 활용전략이 효율적이 못한 단점이 있었다. The recovery energy of the waste heat recovery system is directly transmitted to the engine side or used for the electric energy storage of the generator, but the utilization strategy of the recovered energy is not efficient.

예컨대, 엔진의 보조동력으로 회수에너지를 활용할 경우에는 엔진 및 차량의 운행상황에 따라 그 회수에너지를 사용하지 못하는 조건이 발생할 수 있고, 또한 회수에너지를 발전기의 전기에너지로 변환하여 활용하고자 하는 경우에는 하이브리드차량(또는 전기 자동차) 외에의 다른 종류의 차량에서는 전기에너지의 사용처가 거의 없어 회수에너지를 폐기하는 상황이 발생한다. For example, when the recovered energy is used as the auxiliary power of the engine, there may be a condition that the recovered energy can not be used depending on the operation status of the engine and the vehicle. In addition, when the recovered energy is converted into electric energy of the generator, In other types of vehicles other than hybrid vehicles (or electric vehicles), there is little use of electric energy, and a situation occurs in which the recovered energy is discarded.

한편, 엔진에서 생성된 동력의 30% 정도가 보기류의 동력으로 이용되고 있으며, 이러한 보기류의 동력 30%에서 냉각팬의 이용율이 12%(동절기 대비 하절기가 높음)정도로 가장 높으며, 발전기(알터네이터)의 이용율은 5% 정도이며, 에어컨 컴퓨레서의 이용율은 하절기 등에 한정하여 대략 10% 정도이고, 조향 펌프의 이용율은 계절과 무관하게 2% 정도이며, 워터펌프의 이용율은 계절과 무관하게 3%정도이다. On the other hand, about 30% of the power generated by the engine is used as the power of the current flow, and the utilization ratio of the cooling fan is the highest at 30% of the power of this kind, which is as high as 12% ) Is about 5%, and the air conditioner's usage rate is only about 10% for the summer and so on. The utilization rate of the steering pump is about 2% regardless of the season, and the water pump usage rate is 3% Respectively.

그리고, 엔진의 RPM 및 연료소비량의 증가에 따라 엔진에서 배출되는 폐열이 증가하고, 그에 따라 폐열회수량이 증가한다. 또한, 엔진의 RPM 및 연료소비량의 증가는 엔진의 발열량 증가로 이어지고, 그에 따라 엔진을 냉각하는 냉각팬의 소모동력 또한 증가한다. As the RPM and fuel consumption of the engine increase, the waste heat discharged from the engine increases, thereby increasing the amount of waste heat recovered. Also, the increase in RPM and fuel consumption of the engine leads to an increase in the amount of heat generated by the engine, thereby increasing the power consumption of the cooling fan that cools the engine.

이와 같이 냉각팬의 이용경향이 폐열회수시스템의 회수경향과 유사한 점에서, 냉각팬이 폐열회수시스템의 회수에너지의 활용처로서 매우 적합함을 알 수 있다. Thus, it can be seen that the cooling fan is very suitable as an application destination of the recovered energy of the waste heat recovery system in that the tendency of use of the cooling fan is similar to the recovery tendency of the waste heat recovery system.

하지만, 폐열회수시스템을 통해 얻을 수 있는 회수에너지는 엔진 출력의 5~8% 내외 수준으로 하절기에는 냉각팬의 출력을 충족시키기에는 부족하며, 동절기에는 회수에너지 중에서 보기류의 동력으로 모두 활용되지 못하는 잉여에너지가 발생하여 폐기하는 상황이 발생한다. However, the recovered energy obtained from the waste heat recovery system is about 5 ~ 8% of the engine output, which is insufficient to meet the output of the cooling fan during the summer season. In winter, A situation occurs in which surplus energy is generated and discarded.

본 발명은 상기와 같은 종래기술의 단점을 해결하기 위하여 연구개발된 것으로, 폐열회수시스템의 회수에너지를 2 이상의 보기류, 엔진 측으로 매우 효과적으로 전달함으로써 회수에너지의 활용도를 대폭 향상시킬 수 있고, 또한 엔진과 보기류를 동력적으로 연결 내지 차단하는 구조를 적용함으로써 회수에너지의 회수율이 부족할 경우에는 엔진의 동력에 의해 보기류의 동력을 보완할 수 있는 폐열회수시스템의 회수에너지 전달장치를 제공하는 데 그 목적이 있다. The present invention has been developed to overcome the disadvantages of the prior art as described above, and it is possible to remarkably improve the utilization of the recovered energy by transmitting the recovered energy of the waste heat recovery system very effectively to two or more types of engine, And a recovery energy transfer device of a waste heat recovery system capable of supplementing the power of the engine by the power of the engine when the recovery rate of the recovered energy is insufficient by applying a structure for mechanically connecting or shutting off the engine There is a purpose.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 측면에 따른 폐열회수시스템의 회수에너지 전달장치는, According to an aspect of the present invention, there is provided a recovered energy transfer device for a waste heat recovery system,

폐열회수시스템의 팽창기에 연결된 제1피니언; 및 A first pinion connected to the expander of the waste heat recovery system; And

상기 제1피니언에 연결되는 유성기어유닛;을 포함하고, And a planetary gear unit connected to the first pinion,

상기 유성기어유닛에는 상기 보기류가 연결되며, 상기 팽창기의 회수에너지가 상기 제1피니언 및 상기 유성기어유닛을 통해 상기 보기류에 전달되는 것을 특징으로 한다. Wherein the planetary gear unit is connected to the planetary gear unit and the recovered energy of the expander is transmitted to the planetary gear unit through the first pinion and the planetary gear unit.

상기 유성기어유닛은, 링기어와, 상기 링기어의 중심부에 배치된 선기어와, 상기 선기어의 외주면에 치합되는 복수의 위성피니언과, 상기 복수의 위성피니언을 지지하는 위성캐리어(planetary carrier which hold the planetary pinions)를 포함하고, 상기 위성캐리어에는 상기 제1피니언이 치합되는 것을 특징으로 한다. The planetary gear unit includes a ring gear, a sun gear disposed at the center of the ring gear, a plurality of satellite pinions coupled to the outer circumferential surface of the sun gear, and a planetary carrier which holds the plurality of satellite pinions planetary pinions, and the first carrier is engaged with the first pinion.

상기 위성캐리어는 상기 복수의 위성피니언이 회전가능하게 설치되는 피팅부(fitting portion) 및 상기 피팅부에 연결된 기어부(gear portion)를 가지며, 상기 기어부는 상기 제1피니언과 치합되는 것을 특징으로 한다. The satellite carrier has a fitting portion in which the plurality of satellite pinions are rotatably installed and a gear portion connected to the fitting portion, and the gear portion is engaged with the first pinion .

상기 제1피니언에 대해 이격되게 배치된 제2피니언를 더 포함하고, 상기 제2피니언은 상기 위성캐리어의 기어부에 연결되는 것을 특징으로 한다. And a second pinion disposed so as to be spaced apart from the first pinion, wherein the second pinion is connected to the gear portion of the satellite carrier.

상기 제2피니언과 상기 위성캐리어의 기어부 사이에는 아이들러 기어가 개재되는 것을 특징으로 한다.And an idler gear is interposed between the second pinion and the gear portion of the satellite carrier.

상기 링기어에는 제1보기류가 연결되고, 상기 제2피니언에는 제2보기류가 연결되는 것을 특징으로 한다. The ring gear is connected to a first fork, and the second pinion is connected to a second fork.

상기 제1보기류는 냉각팬인 것을 특징으로 한다. And the first baffle is a cooling fan.

상기 제2보기류는 모터-제너레이터인 것을 특징으로 한다. And the second baffle is a motor-generator.

상기 선기어는 엔진 클러치를 매개로 엔진 측에 연결(connect) 내지 차단(disconnect)되도록 구성되는 것을 특징으로 한다. And the sun gear is configured to be connected to or disconnected from the engine via an engine clutch.

상기 엔진 클러치에 의해 상기 선기어에 대해 연결 내지 차단되는 팬 풀리(fan pulley)를 더 포함하고, 상기 팬 풀리는 엔진의 크랭크 풀리에 대해 벨트를 통해 연결되는 것을 특징으로 한다. And a fan pulley connected to or disconnected from the sun gear by the engine clutch, wherein the fan pulley is connected to the crank pulley of the engine via a belt.

상기 엔진 클러치는 전자식 클러치로 구성되는 것을 특징으로 한다. And the engine clutch is constituted by an electronic clutch.

본 발명의 다른 측면에 따른 폐열회수시스템의 회수에너지 전달장치는, The recovered energy transfer device of the waste heat recovery system according to another aspect of the present invention includes:

폐열회수시스템의 팽창기로부터 동력을 전달받는 위성캐리어(planetary carrier);A planetary carrier that receives power from the expander of the waste heat recovery system;

상기 위성캐리어에 회전가능하게 설치된 2 이상의 위성피니언(planetary pinion);At least two planetary pinions rotatably mounted on the satellite carrier;

상기 복수의 위성피니언의 중심부에 배치되고, 상기 복수의 위성피니언과 치합되는 선기어(sun gear);A sun gear disposed at the center of the plurality of satellite pinions and meshed with the plurality of satellite pinions;

상기 복수의 위성피니언의 외측에 치합되는 링기어(ring gear);A ring gear coupled to the outside of the plurality of satellite pinions;

상기 링기어에 결합된 냉각팬; 및 A cooling fan coupled to the ring gear; And

상기 위성캐리어의 타측에 연결되는 모터-제너레이터;를 포함하고, And a motor-generator coupled to the other side of the satellite carrier,

상기 선기어는 엔진 클러치에 의해 엔진 측에 연결 내지 차단되는 것을 특징으로 한다. And the sun gear is connected or disconnected to the engine side by an engine clutch.

상기 위성캐리어는 상기 복수의 위성피니언이 회전가능하게 설치되는 피팅부(fitting portion) 및 상기 피팅부에 연결된 기어부(gear portion)를 가지고, 상기 기어부의 일측에는 제1피니언이 치합되며, 상기 제1피니언에는 상기 팽창기가 연결되는 것을 특징으로 한다. Wherein the satellite carrier has a fitting portion in which the plurality of satellite pinions are rotatably installed and a gear portion connected to the fitting portion, a first pinion is engaged with one side of the gear portion, And the inflator is connected to the first pinion.

상기 기어부의 타측에는 제2피니언이 아이들러 기어를 통해 연결되고, 상기 제2피니언에는 상기 모터-제너레이터가 연결되는 것을 특징으로 한다. And a second pinion is connected to the other side of the gear portion via an idler gear, and the motor-generator is connected to the second pinion.

본 발명의 또 다른 측면은, 폐열회수시스템의 팽창기와, 냉각팬과, 모터-제너레이터가 연결된 유성기어유닛을 가지고, 상기 유성기어유닛에는 엔진 클러치에 의해 엔진이 연결 내지 차단되도록 구성된 폐열회수시스템의 회수에너지 전달장치를 이용한 폐열회수시스템의 회수에너지 전달방법으로, Another aspect of the present invention is a waste heat recovery system comprising an inflator of a waste heat recovery system, a cooling fan, and a planetary gear unit connected to a motor-generator, wherein the planetary gear unit is provided with a waste heat recovery system As a recovered energy transfer method of a waste heat recovery system using a recovered energy transfer device,

냉각팬의 소모출력, 팽창기의 회수에너지, 모터-제너레이터의 보조동력을 산출하고, The consumption power of the cooling fan, the recovery energy of the inflator, and the auxiliary power of the motor-generator,

상기 폐열회수시스템에 이상이 발생하면 엔진의 동력을 냉각팬으로 전달하며, When an abnormality occurs in the waste heat recovery system, the power of the engine is transmitted to the cooling fan,

상기 폐열회수시스템에 이상이 발생하지 않으면 상기 팽창기의 회수에너지가 냉각팬의 소모출력 보다 큰 지를 비교하여, 상기 팽창기의 회수에너지가 상기 냉각팬의 소모출력 보다 큰 것으로 판단되면 상기 팽창기의 회수에너지를 상기 모터-제너레이터로 전달하여 상기 모터-제너레이터의 발전을 실행하는 것을 특징으로 한다. Comparing the recovered energy of the inflator with the consumed output of the cooling fan if the abnormality does not occur in the waste heat recovery system and if the recovered energy of the inflator is larger than the consumed output of the cooling fan, To the motor-generator to perform the power generation of the motor-generator.

상기 팽창기의 회수에너지가 냉각팬의 소모출력 보다 크지 않으면 상기 팽창기의 회수에너지와 상기 모터-제너레이터의 보조동력을 합한 값이 상기 냉각팬의 소모출력 보다 큰 지를 비교하여, 상기 팽창기의 회수에너지와 상기 모터-제너레이터의 보조동력을 합한 값이 상기 냉각팬의 소모출력 보다 크면, 상기 모터-제너레이터의 보조동력을 상기 냉각팬 측으로 전달하는 것을 특징으로 한다. Comparing the recovered energy of the inflator and the assist power of the motor-generator if the recovered energy of the inflator is not greater than the consumed power of the cooling fan, comparing the recovered energy of the inflator with the recovered energy of the cooling fan, Generator transmits the auxiliary power of the motor-generator to the cooling fan when the sum of the auxiliary power of the motor-generator and the consumed power of the cooling fan is greater than the consumed power of the cooling fan.

상기 팽창기의 회수에너지와 상기 모터-제너레이터의 보조동력을 합한 값이 상기 냉각팬의 소모출력 보다 크지 않으면, 상기 엔진의 동력 및 상기 모터-제너레이터의 보조 동력을 상기 냉각팬 측으로 전달하는 엔진의 동력 및 모터-제너레이터의 것을 특징으로 한다. The power of the engine for transmitting the power of the engine and the auxiliary power of the motor-generator to the cooling fan side when the sum of the recovery energy of the inflator and the auxiliary power of the motor- Motor-generator.

본 발명에 의하면, 폐열회수시스템에 의해 얻어진 회수에너지를 보기류 중에서 이용율이 높은 냉각팬에 전달함으로써 회수에너지의 활용도를 매우 높일 수 있고, 더불어 회수에너지 중에서 냉각팬에 사용하고 남은 잉여의 회수에너지를 발전기 등과 같은 다른 보기류에 전달할 수 있으므로 회수에너지의 활용도를 매우 높일 수 있는 장점이 있다. According to the present invention, the recovered energy obtained by the waste heat recovery system can be transferred to a cooling fan having a high utilization rate, and the utilization of the recovered energy can be greatly increased. In addition, the excess recovered energy Generator, and the like, it is possible to greatly enhance the utilization of the recovered energy.

본 발명에 의하면, 냉각팬의 클러치를 통해 냉각팬과 엔진을 동력적으로 결합 내지 차단하도록 연결할 수 있으므로, 회수에너지의 회수율이 부족할 경우에는 엔진의 동력을 보기류 측으로 전달할 수 있으므로 보기류의 구동을 매우 안정되게 유지할 수 있는 장점이 있다. According to the present invention, since the cooling fan and the engine can be connected to each other through the clutch of the cooling fan so as to be capable of power coupling or shutting off, when the recovery rate of the recovered energy is insufficient, the power of the engine can be transmitted to the view flow side. There is an advantage that it can be kept very stable.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 폐열회수시스템의 회수에너지 전달장치를 도시한 측단면도이다.
도 2는 도 1의 A-A선을 따라 도시한 도면이다.
도 3은 본 발명에 의한 회수에너지 전달장치와 폐열회수시스템이 연결된 구조를 도시한 구성도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 폐열회수시스템의 회수에너지 전달방법을 도시한 순서도이다. 1 is a side cross-sectional view illustrating a recovered energy transfer device of a waste heat recovery system according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a view along line AA of FIG. 1. FIG.
3 is a view showing a structure in which a recovered energy transfer device and a waste heat recovery system according to the present invention are connected.
4 is a flowchart illustrating a recovered energy transfer method of a waste heat recovery system according to an embodiment of the present invention.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 참고로, 본 발명을 설명하는 데 참조하는 도면에 도시된 구성요소의 크기, 선의 두께 등은 이해의 편의상 다소 과장되게 표현되어 있을 수 있다. 또, 본 발명의 설명에 사용되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의한 것이므로 사용자, 운용자 의도, 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 따라서, 이 용어에 대한 정의는 본 명세서의 전반에 걸친 내용을 토대로 내리는 것이 마땅하겠다.
Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. For the sake of convenience, the size, line thickness, and the like of the components shown in the drawings referenced in the description of the present invention may be exaggerated somewhat. The terms used in the description of the present invention are defined in consideration of the functions of the present invention, and thus may be changed depending on the user, the intention of the operator, customs, and the like. Therefore, the definition of this term should be based on the contents of this specification as a whole.

본 발명에 의한 폐열회수시스템의 회수에너지 전달장치는, 폐열회수시스템(5)의 팽창기(10)에 연결된 제1피니언(110)과, 팽창기(10)의 회수에너지를 전달받도록 제1피니언(110)에 연결된 유성기어유닛(200)를 포함한다. The recovered energy transfer device of the waste heat recovery system according to the present invention includes a first pinion 110 connected to the expander 10 of the waste heat recovery system 5 and a second pinion 110 connected to the first pinion 110 to receive the recovered energy of the expander 10. [ (Not shown).

폐열회수시스템(5)은 도 3에 예시된 바와 같이, 작동유체가 순환하는 순환경로(15)를 가진 랭킨사이클을 포함하고, 순환경로(15)에는 엔진의 폐열(배기가스의 열 및/또는 EGR가스의 열)에 의해 작동유체를 가열 및 증발시키는 보일러(13, 증발기)와, 보일러(13)로부터 공급받은 작동유체를 팽창시켜 회수에너지(회전동력)를 생성하는 팽창기(10, expander)와, 팽창기(10)에서 배출된 작동유체를 응축시키는 응축기(11)와, 순환경로(15) 상에서 작동유체를 순환시키는 순환펌프(12)를 가진다. 3, the waste heat recovery system 5 includes a Rankine cycle having a circulation path 15 through which the working fluid circulates, and the circulation path 15 contains waste heat of the engine (heat of the exhaust gas and / An expander 10 for expanding a working fluid supplied from the boiler 13 to generate recovered energy (rotational power), and a boiler 13 (evaporator) for heating and evaporating the working fluid by heat of the EGR gas A condenser 11 for condensing the working fluid discharged from the inflator 10 and a circulation pump 12 for circulating the working fluid on the circulation path 15.

제1피니언(110)은 팽창기(10)에 연결됨으로써 팽창기(10)의 회수에너지를 유성기어유닛(200)으로 전달하도록 구성된다. 제1피니언(110)의 중심부가 팽창기(10)의 출력축에 결합됨으로써 제1피니언(110)은 팽창기(10)에 연결되고, 이에 팽창기(10)의 출력축이 회전함에 따라 제1피니언(110)이 회전할 수 있다. The first pinion 110 is connected to the inflator 10 and is configured to transfer the recovered energy of the inflator 10 to the planetary gear unit 200. The center of the first pinion 110 is coupled to the output shaft of the inflator 10 so that the first pinion 110 is connected to the inflator 10 and the first pinion 110 is rotated as the output shaft of the inflator 10 rotates. Can rotate.

유성기어유닛(200)은 팽창기(10)의 회수에너지를 전달받도록 제1피니언(110)에 연결된다. The planetary gear unit 200 is connected to the first pinion 110 to receive the recovered energy of the inflator 10. [

일 실시예에 따르면, 유성기어유닛(200)은 링기어(211), 선기어(212), 복수의 위성피니언(213, planetary pinion), 위성캐리어(214, planetary carrier)가 설치된 케이스(210)를 포함한다. According to one embodiment, the planetary gear unit 200 includes a case 210 having a ring gear 211, a sun gear 212, a plurality of planetary pinions, and a planetary carrier 214 .

링기어(211)는 그 내주면에 내치기어가 형성되고, 링기어(211)의 일단에는 내경방향으로 연장된 연장벽(211a)이 형성된다. 링기어(211)의 연장벽(211a)에는 제1보기류(310)가 체결구 등을 통해 결합된다. 이에 링기어(211)가 회전함에 따라 제1보기류(310)가 구동(회전)한다. An internal gear is formed on the inner circumferential surface of the ring gear 211, and an extension wall 211a extending in the inner diameter direction is formed at one end of the ring gear 211. The first bobbin 310 is coupled to the extended wall 211a of the ring gear 211 through a fastener or the like. As the ring gear 211 rotates, the first counter flow 310 is driven (rotated).

본 발명의 일 실시예에 따르면, 제1보기류(310)는 엔진을 냉각시키는 냉각팬(310)이고, 냉각팬(310)은 앞서 언급한 바와 같이 계절에 상관없이 동력의 이용율이 대략 12% 정도로 가장 높은 보기류이고, 이러한 측면에서 본 발명에 의한 유성기어유닛(200)은 팽창기(10)의 회수에너지를 냉각팬(310)으로 직접 공급하도록 구성됨에 따라 회수에너지의 활용도를 대폭 높일 수 있다. According to one embodiment of the present invention, the first omnidirectional flow 310 is a cooling fan 310 that cools the engine, and the cooling fan 310, as mentioned above, has a power utilization of approximately 12% The planetary gear unit 200 according to the present invention is configured to directly supply the recovered energy of the inflator 10 to the cooling fan 310 so that the utilization of the recovered energy can be greatly increased .

선기어(212)는 링기어(211)의 중심에 회전가능하게 배치되고, 선기어(212)는 엔진 클러치(420)를 매개로 엔진(미도시) 측에 연결(connect) 내지 차단(disconnect)되도록 구성된다. 이에 의해, 엔진 클러치(420)는 선기어(212)와 엔진을 동력 전달가능하게 연결할 수 있다. The sun gear 212 is rotatably disposed at the center of the ring gear 211 and the sun gear 212 is connected to the engine (not shown) via the engine clutch 420 do. Thereby, the engine clutch 420 can link the sun gear 212 and the engine for power transmission.

이를 보다 구체적으로 살펴보면, 선기어(212)의 일단은 링기어(211)의 일단에 인접하며, 선기어(212)의 타단에는 엔진 클러치(420)에 의해 팬 풀리(410)가 연결 내지 차단되도록 설치된다. 그리고, 팬 풀리(410)는 종래기술과 동일하게 벨트(415)를 통해 엔진의 크랭크 풀리에 연결된다. 팬 풀리(410)와 선기어(212) 사이에는 엔진 클러치(420)가 설치되고, 이에 선기어(212)와 팬 풀리(410)는 엔진 클러치(420)의 결합(engage) 내지 분리(disengage)에 의해 연결(connect) 내지 차단(disconnect)됨으로써 선기어(212)는 엔진의 동력과 연결(connect) 내지 차단(disconnect)될 수 있다.More specifically, one end of the sun gear 212 is adjacent to one end of the ring gear 211 and the other end of the sun gear 212 is connected to the fan pulley 410 by an engine clutch 420 . The fan pulley 410 is connected to the crank pulley of the engine via a belt 415 as in the prior art. An engine clutch 420 is installed between the fan pulley 410 and the sun gear 212. The sun gear 212 and the fan pulley 410 are engaged with each other by engaging or disengaging the engine clutch 420 By being connected or disconnected, the sun gear 212 can be connected or disconnected from the power of the engine.

이와 같이, 선기어(212)가 엔진 클러치(420)를 매개로 엔진 측에 연결 내지 차단가능한 구조로 이루어짐으로써, 폐열회수시스템의 파손 등으로 인해 폐열회수시스템의 팽창기(10)가 적절한 회수에너지를 생성하지 못하여 냉각팬(310)으로 적절한 동력을 전달하지 못하는 비상 상황 발생 시에는, 엔진 클러치(420)의 결합에 의해 선기어(212)가 엔진으로부터 동력을 전달받을 수 있고, 선기어(212)가 전달받은 동력은 유성기어유닛(200)의 작동에 의해 제1보기류(310) 또는 후술하는 제2보기류(320) 측으로 전달될 수 있으며, 이를 통해 보기류(310, 320)에 대한 안정적인 동력원을 확보할 수 있다.Since the sun gear 212 is constructed so as to be connected to or shut off from the engine side via the engine clutch 420, the inflator 10 of the waste heat recovery system generates appropriate recovery energy due to breakage of the waste heat recovery system, The sun gear 212 is able to receive power from the engine by the engagement of the engine clutch 420 and the sun gear 212 is transmitted to the cooling fan 310 The power can be transmitted to the first traveling flow 310 or the second traveling flow 320 which will be described later by the operation of the planetary gear unit 200 to secure a stable power source for the traveling flows 310 and 320 can do.

또한, 본 발명은 엔진의 크랭크풀리와 벨트(415)를 통해 연결된 팬 풀리(410)에 대해 선기어(212)가 연결 내지 차단되도록 구성됨에 따라, 기존의 냉각팬을 구동하는 팬 풀리 조립체의 레이아웃을 크게 변경하지 않은 상태로 유성기어유닛(200)을 설치할 수 있으므로, 그 설치공간의 확보가 매우 용이한 장점이 있다. In addition, since the sun gear 212 is configured to be connected or disconnected from the fan pulley 410 connected to the crank pulley of the engine through the belt 415, the layout of the fan pulley assembly for driving the conventional cooling fan The planetary gear unit 200 can be installed in a state that the planetary gear unit 200 is not largely changed.

일 실시예에 따르면, 엔진 클러치(420)는 전자식 클러치로 구성되고, 이에 엔진 클러치(420)의 결합 및 분리를 매우 신속하고 정확하게 수행할 수 있다. According to one embodiment, the engine clutch 420 is constituted by an electronic clutch, and thus the engagement and disengagement of the engine clutch 420 can be performed very quickly and accurately.

복수의 위성피니언(213)은 선기어(212)의 외치기어 및 링기어(211)의 내치기어(211a) 사이에서 치합되게 설치된다. A plurality of satellite pinions 213 are provided so as to mate with each other between the external gear of the sun gear 212 and the internal gear 211a of the ring gear 211.

위성캐리어(214)는 복수의 위성피니언(213)을 지지하도록 설치되고, 위성캐리어(214)의 회전에 의해 복수의 위성피니언(213)은 선기어(212)와 링기어(211) 사이에서 공전하도록 구성된다. The satellite carrier 214 is installed to support a plurality of satellite pinions 213 and the rotation of the satellite carrier 214 causes the plurality of satellite pinions 213 to rotate between the sun gear 212 and the ring gear 211 .

위성캐리어(214)는 복수의 위성피니언(213)이 개별적으로 회전가능하게 설치되는 복수의 피팅부(214a, fitting portion) 및 복수의 피팅부(214a)에 연결된 기어부(214b, gear portion)를 가진다. The satellite carrier 214 includes a plurality of fitting portions 214a and a gear portion 214b connected to the plurality of fitting portions 214a in which a plurality of satellite pinions 213 are rotatably mounted I have.

복수의 피팅부(214a)는 링기어(211)의 내치기어(211a) 및 선기어(212)의 외치기어들 사이에 배치되고, 각 피팅부(214a)에는 각 위성피니언(213)이 베어링 등을 통해 회전가능하게 설치된다. The plurality of fitting portions 214a are disposed between the internal gear 211a of the ring gear 211 and the external gears of the sun gear 212. Each satellite pinion 213 is provided with a bearing or the like As shown in Fig.

기어부(214b)는 복수의 피팅부(214a)를 연결하도록 원판 형태로 구성되고, 기어부(214b)는 링기어(211)의 타단에서 외측으로 돌출되게 위치한다. 그리고, 기어부(214b)의 외주면에는 치형부(216)가 형성되고, 기어부(214b)의 치형부(216)에는 제1피니언(110)이 치합된다. The gear portion 214b is formed in a disk shape to connect a plurality of fitting portions 214a and the gear portion 214b is positioned so as to protrude outward from the other end of the ring gear 211. [ A tooth portion 216 is formed on the outer peripheral surface of the gear portion 214b and a first pinion 110 is engaged with the tooth portion 216 of the gear portion 214b.

이와 같이, 본 발명에 의한 유성기어유닛(200)은 위성캐리어(214)의 기어부(214b)가 제1피니언(110)과 치합됨에 따라 팽창기(10)의 회수에너지를 제1피니언(110)으로부터 전달받을 수 있고, 그 전달받은 회수에너지를 제1보기류(310) 측으로 매우 원활하게 전달할 수 있다. Thus, the planetary gear unit 200 according to the present invention is capable of transmitting the recovered energy of the inflator 10 to the first pinion 110 as the gear portion 214b of the satellite carrier 214 is engaged with the first pinion 110, And the delivered collected energy can be transmitted to the first flowing fluid 310 side very smoothly.

본 발명은 제1피니언(110)에 대해 이격되게 배치된 제2피니언(120)을 더 포함하고, 제2피니언(120)은 유성기어유닛(200)의 위성캐리어(214)에 연결되며, 제2피니언(120)에는 제2보기류(320)가 연결된다. The present invention further includes a second pinion 120 disposed spaced apart from the first pinion 110 and the second pinion 120 is connected to the satellite carrier 214 of the planetary gear unit 200, The second pinion 320 is connected to the second pinion 120.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 제2보기류(320)는 모터-제너레이터(motor-generator)이고, 이에 팽창기(10)의 회수에너지를 모터-제너레이터(320)로 전달하여 발전하거나 모터-제너레이터(320)의 전기에너지를 제2피니언(120) 및 유성기어유닛(200)을 통해 제1보기류(310) 또는 엔진(미도시) 측으로 전달하여 동력을 보조할 수도 있다. According to one embodiment of the present invention, the second bogie 320 is a motor-generator, which transfers the recovered energy of the inflator 10 to the motor- The electric energy of the planetary gear unit 320 may be transmitted to the first fork 310 or the engine (not shown) through the second pinion 120 and the planetary gear unit 200 to assist the power.

특히, 팽창기(10)의 회수에너지를 제2보기류인 모터-제너레이터(motor-generator)로 전달하는 경우를 보다 구체적으로 살펴보면, 팽창기(10)의 회수에너지가 냉각팬인 제1보기류(310)를 구동시키고 남는 경우에 그 잉여의 회수에너지를 모터-제너레이터인 제2보기류(320)로 전달할 수도 있으며, 이와 달리 냉각팬(310)의 구동이 필요없는 상황(엔진 과냉각 또는 엔진 풀가속 시)에서 팽창기(10)의 회수에너지를 제2보기류(320)로 직접 전달할 수도 있다. In particular, when the recovered energy of the inflator 10 is transmitted to the first fan 310, which is a cooling fan, when the recovered energy of the inflator 10 is transmitted to a motor- The cooling fan 310 may be operated in a state where it is not necessary to drive the cooling fan 310 (at the time of engine cooling or at the time of engine full acceleration) May direct the recovered energy of the inflator 10 to the second flow 320 directly.

그리고, 제2피니언(120)은 위성캐리어(214)의 기어부(214b)에 대해 직접적으로 치합되지 않고, 제2피니언(120)과 위성캐리어(214)의 기어부(214b) 사이에 개재된 아이들러 기어(130)를 통해 간접적으로 연결될 수도 있다. 아이들러 기어(130)는 제2피니언(120)의 회전방향을 전환하거나 제2피니언(120)의 위치를 조절하도록 설치된다. The second pinion 120 is not directly engaged with the gear portion 214b of the satellite carrier 214 but is inserted between the second pinion 120 and the gear portion 214b of the satellite carrier 214 Or may be indirectly connected via the idler gear 130. The idler gear 130 is installed to switch the rotation direction of the second pinion 120 or adjust the position of the second pinion 120.

대안적인 구성에 따르면, 아이들러 기어(130, idler gear)는 제1피니언(120)과 위성캐리어(214)의 기어부(214b) 사이에 개재될 수도 있다. According to an alternative configuration, an idler gear 130 may be interposed between the first pinion 120 and the gear portion 214b of the satellite carrier 214.

케이스(210)는 링기어(211), 선기어(212), 복수의 위성피니언(213), 위성캐리어(214) 등을 안정적으로 회전지지하도록 구성되고, 이러한 케이스(210)를 통해 팽창기(10), 제2보기류(320) 등의 장착위치가 안정적으로 확보될 수 있으며, 유성기어유닛(200)이 엔진 측에 매우 안정적으로 설치될 수 있다. The case 210 is configured to stably rotate and support the ring gear 211, the sun gear 212, the plurality of satellite pinions 213, the satellite carrier 214, etc., and the inflator 10, The second bogie 320, and the like can be stably secured, and the planetary gear unit 200 can be installed on the engine side very stably.

한편, 도 3에 도시된 바와 같이, 링기어(211)는 제1클러치(511)의 결합(engage)에 의해 고정(is held stationary)될 수 있고, 위성캐리어(214)는 제2클러치(512)의 결합(engage)에 의해 고정될 수 있으며, 선기어(212)는 제3클러치(513)의 결합(engage)에 의해 고정될 수 있다. 3, the ring gear 211 may be stationarily stationary by engagement of the first clutch 511 and the satellite carrier 214 may be stationary by the second clutch 512 And the sun gear 212 can be fixed by the engagement of the third clutch 513. The engagement of the third clutch 513 with the sun gear 212 can be fixed by engaging of the third clutch 513,

이러한 링기어(211), 위성캐리어(214), 선기어(212)의 선택적인 고정 작동을 통해 유성기어유닛(200)의 동력 전달방향이 다양하게 변환될 수 있다. 이러한 동력전달방향의 변환을 통해 아래와 같이 다양한 작동모드가 구현될 수 있다.  The power transmission direction of the planetary gear unit 200 can be variously changed through the selective fixed operation of the ring gear 211, the satellite carrier 214, and the sun gear 212. Through the conversion of the power transmission direction, various operation modes as described below can be implemented.

<제1작동모드><First Operation Mode>

차량의 초기 시동 시에는 엔진 및 폐열회수시스템(5)이 예열되기 전이므로 제2보기류인 모터-제너레이터(320)의 보조동력을 냉각팬(310)으로 전달하여 냉각팬(310)을 구동시키는 제1작동모드를 구현할 수 있고, 이러한 제1작동모드를 통해 엔진의 연비를 대폭 개선할 수 있다. Since the engine and the waste heat recovery system 5 are not preheated at the initial startup of the vehicle, the auxiliary power of the motor-generator 320, which is the second looking stream, is transmitted to the cooling fan 310 to drive the cooling fan 310 1 &lt; / RTI &gt; operating mode can be implemented, and the fuel economy of the engine can be greatly improved through this first operating mode.

제1작동모드를 보다 구체적으로 살펴보면, 엔진 클러치(420)가 분리되어 선기어(212)가 엔진 특히, 팬 풀리(410)와 차단된 상태에서 선기어(212)를 제3클러치(513)의 결합에 의해 고정시키면 제2보기류인 모터-제너레이터(320)의 보조동력이 제2피니언(120)를 통해 유성기어유닛(200)의 위성캐리어(214)로 전달되고, 이에 위성캐리어(214)가 회전함에 따라 복수의 위성피니언(213)이 자전 및 공전하고, 이를 통해 링기어(211)가 회전한다. 이러한 링기어(211)의 회전에 의해 냉각팬(310)이 구동함으로써 엔진을 적절히 냉각시킬 수 있다. More specifically, the engine clutch 420 is disengaged to engage the sun gear 212 with the third clutch 513 while the sun gear 212 is disconnected from the engine, particularly the fan pulley 410. [ The auxiliary power of the motor-generator 320 which is the second viewing stream is transmitted to the satellite carrier 214 of the planetary gear unit 200 through the second pinion 120 and the satellite carrier 214 rotates A plurality of satellite pinions 213 rotate and revolve, thereby rotating the ring gear 211. By driving the cooling fan 310 by the rotation of the ring gear 211, the engine can be properly cooled.

<제2작동모드>&Lt; Second operation mode >

폐열회수시스템의 작동이 적절히 이루어져 팽창기(10)에 충분한 회수에너지가 생성된 상태에서, 동절기에 엔진이 과냉각되어 냉각팬(310)의 구동이 필요없으면 팽창기(10)의 회수에너지를 모터-제너레이터(320)로 전달하여 모터-제너레이터(320)를 발전시키는 제2작동모드를 구현할 수 있다. If the engine is supercooled during the winter and the cooling fan 310 is not required to be driven in a state in which sufficient recovery energy is generated in the inflator 10 after the operation of the waste heat recovery system is appropriately performed and the recovery energy of the inflator 10 is supplied to the motor- 320 to develop the motor-generator 320. [0031]

제2작동모드를 보다 구체적으로 설명하면, 엔진 클러치(420)가 분리되어 선기어(212)가 엔진 특히, 팬 풀리(410)와 차단된 상태에서 제1클러치(511)의 분리(disengage), 제2클러치(512)의 분리(disengage), 제3클러치(513)의 분리(disengage)에 의해 위성캐리어(214), 링기어(211), 선기어(212) 모두가 고정되지 않으면(is not held stationary), 팽창기(10)의 회수에너지가 제1피니언(110)를 회전시키고, 이에 제1피니언(110)의 회전력이 위성캐리어(214) 및 제2피니언(120)으로 전달되고, 이에 제2피니언(120)으로 전달된 동력이 제2보기류인 모터-제너레이터(320)를 회전시킴에 따라 모터-제너레이터(320)는 발전한다. 이때, 링기어(211)는 제1보기류인 냉각팬(210)의 부하로 인해 그 회전이 이루어지 않으며, 선기어(212)는 엔진 클러치(420)에 의해 팬 풀리(410)와의 연결이 차단된 상태이므로 제1팽창기(10)의 회수에너지는 위성캐리어(214)만을 회전시킬 수 있고, 이를 통해 제1팽창기(10)의 회수에너지는 제1피니언(110), 위성캐리어(214), 제2피니언(120)을 거쳐 순차적으로 제2보기류인 모터-제너레이터(320)측으로 전달될 수 있다. More specifically, the engine clutch 420 is disengaged to disengage the first clutch 511 while the sun gear 212 is disconnected from the engine, particularly, the fan pulley 410, If both the satellite carrier 214, the ring gear 211 and the sun gear 212 are not fixed by disengage of the second clutch 512 and disengagement of the third clutch 513 The recovered energy of the inflator 10 rotates the first pinion 110 so that the rotational force of the first pinion 110 is transmitted to the satellite carrier 214 and the second pinion 120, The motor-generator 320 develops as the power transmitted to the motor-generator 120 rotates the motor-generator 320, which is the second viewing stream. At this time, the ring gear 211 is not rotated due to the load of the cooling fan 210, which is the first fan, and the sun gear 212 is disconnected from the fan pulley 410 by the engine clutch 420 The recovered energy of the first inflator 10 can rotate only the satellite carrier 214 through which the recovered energy of the first inflator 10 is transmitted to the first pinion 110, the satellite carrier 214, Can be transmitted to the motor-generator 320 side, which is the second viewing stream, sequentially through the pinion 120. [

<제3작동모드>&Lt; Third operation mode >

폐열회수시스템의 작동이 적절히 이루어져 팽창기(10)에 충분한 회수에너지가 생성된 상태이면, 과열된 엔진을 냉각시키도록 냉각팬(310)을 구동시키고 남는 여분의 회수에너지를 모터-제너레이터(320)로 전달하거나 모터-제너레이터(320)의 보조동력을 유성기어유닛(200)으로 전달하는 제3작동모드를 구현할 수 있다. If the waste heat recovery system is properly operated and sufficient recovery energy is generated in the inflator 10, excess recovery energy remaining after driving the cooling fan 310 to cool the overheated engine is supplied to the motor-generator 320 And to transmit the auxiliary power of the motor-generator 320 to the planetary gear unit 200. [0050]

제3작동모드를 보다 구체적으로 살펴보면, 엔진 클러치(420)가 분리되어 선기어(212)가 엔진 특히, 팬 풀리(410)와 차단된 상태가 되고, 이러한 상태에서 선기어(212)를 제3클러치(513)의 결합에 의해 고정시키면 팽창기(10)의 회수에너지가 제1피니언(110)을 거쳐 위성캐리어(214)로 전달되고, 이에 위성캐리어(214)가 회전함에 따라 복수의 위성피니언(213)이 자전 및 공전하고, 이를 통해 링기어(211)가 회전한다. 이러한 링기어(211)의 회전에 의해 냉각팬(310)이 구동하여 엔진을 적절히 냉각시킬 수 있다. More specifically, the engine clutch 420 is disengaged and the sun gear 212 is disconnected from the engine, particularly, the fan pulley 410. In this state, the sun gear 212 is engaged with the third clutch The recovered energy of the inflator 10 is transmitted to the satellite carrier 214 via the first pinion 110 and the plurality of satellite pinions 213 are transmitted to the satellite carrier 214 as the satellite carrier 214 rotates. And the ring gear 211 rotates through it. By the rotation of the ring gear 211, the cooling fan 310 is driven to cool the engine properly.

그리고, 하절기와 같이 냉각팬(310)의 소모출력이 팽창기(10)의 회수에너지 보다 높은 상태에서는 모터-제너레이터(320)의 동력을 제2피니언(120) 및 위성캐리어(214)를 거쳐 링기어(211)로 전달함으로써 냉각팬(310)의 소모출력을 적절히 맞춰줄 수 있다. When the exhaust power of the cooling fan 310 is higher than the recovered energy of the inflator 10 as in the summer season, the power of the motor-generator 320 is transmitted through the second pinion 120 and the satellite carrier 214, The power consumption of the cooling fan 310 can be appropriately adjusted.

이와 달리, 동절기와 같이 냉각팬(310)의 소모출력이 팽창기(10)의 회수에너지 보다 낮은 상태에서는 냉각팬(310)으로 전달되고 남은 여분의 회수에너지를 제2피니언(120) 및 위성캐리어(214)를 거쳐 모터-제너레이터(320)로 전달함으로써 모터-제너레이터(320)의 발전을 수행할 수도 있다. In contrast, when the consumed power of the cooling fan 310 is lower than the recovered energy of the inflator 10 as in the winter season, the excess recovered energy transmitted to the cooling fan 310 is supplied to the second pinion 120 and the satellite carrier 214 to the motor-generator 320 to perform the power generation of the motor-generator 320.

<제4작동모드><Fourth operation mode>

엔진의 풀가속 시에는 팽창기(10)의 회수에너지 및 모터-제너레이터(320)의 동력을 모두 엔진(미도시) 측으로 전달함으로써 엔진의 동력을 보조하는 제4작동모드를 구현할 수 있다. In the full acceleration of the engine, it is possible to realize a fourth operation mode for assisting the power of the engine by transferring both the recovery energy of the inflator 10 and the power of the motor-generator 320 to the engine (not shown).

제4작동모드를 보다 구체적으로 살펴보면, 엔진 클러치(420)가 결합되어 선기어(212)가 엔진 특히, 팬 풀리(410)와 연결된 상태에서, 링기어(211)를 제1클러치(511)의 결합에 의해 고정시키면 팽창기(10)의 회수에너지가 제1피니언(110)을 거쳐 위성캐리어(214)로 전달되고, 이에 위성캐리어(214)가 회전함에 따라 복수의 위성피니언(213)이 자전 및 공전하고, 이를 통해 선기어(212)가 회전한다. 이러한 선기어(212)의 회전에 의해 팬 풀리(410)를 통해 엔진(미도시) 측으로 보조동력이전달된다. The engine clutch 420 is engaged so that the sun gear 212 is connected to the engine and particularly to the fan pulley 410 and the ring gear 211 is engaged with the coupling of the first clutch 511 The recovered energy of the inflator 10 is transmitted to the satellite carrier 214 via the first pinion 110 and as the satellite carrier 214 rotates, the plurality of satellite pinions 213 rotate and rotate Through which the sun gear 212 rotates. An auxiliary power is transmitted to the engine (not shown) through the fan pulley 410 by the rotation of the sun gear 212.

더불어, 모터-제너레이터(320)의 보조동력은 제2피니언(110)을 거쳐 위성캐리어(214)로 전달되고, 이에 위성캐리어(214)가 회전함에 따라 복수의 위성피니언(213)이 자전 및 공전하고, 이를 통해 선기어(212)가 회전한다. 이러한 선기어(212)의 회전에 의해 팬 풀리(410)를 통해 엔진(미도시) 측으로 보조동력이 전달된다. In addition, the auxiliary power of the motor-generator 320 is transmitted to the satellite carrier 214 via the second pinion 110, and as the satellite carrier 214 rotates, the plurality of satellite pinions 213 rotate and rotate Through which the sun gear 212 rotates. An auxiliary power is transmitted to the engine (not shown) through the fan pulley 410 by the rotation of the sun gear 212.

<제5작동모드><Fifth operation mode>

팽창기(10)의 회수에너지가 부족하거나 폐열회수시스템에 이상이 발생한 경우에는 팽창기(10)의 회수에너지, 모터-제너레이터(320)의 보조 동력, 및 엔진의 동력을 냉각팬(310)으로 전달하는 제5작동모드를 구현할 수 있다. When the recovery energy of the inflator 10 is insufficient or an abnormality occurs in the waste heat recovery system, the recovery energy of the inflator 10, the auxiliary power of the motor-generator 320, and the power of the engine are transmitted to the cooling fan 310 A fifth mode of operation may be implemented.

제5작동모드를 보다 구체적으로 살펴보면, 엔진 클러치(420)가 결합되어 선기어(212)가 엔진 특히, 팬 풀리(410)와 연결된 상태에서, 제1클러치(511)의 결합, 제2클러치(512)의 결합, 제3클러치(513)의 결합에 의해 링기어(211), 위성캐리어(214), 선기어(212)를 모두 고정하면, 팽창기(10)의 회수에너지는 제1피니언(110)을 거쳐 유성기어유닛(200)으로 전달되고, 모터-제너레이터(320)의 보조동력은 제2피니언(120)을 거쳐 유성기어유닛(200)으로 전달되며, 엔진(미도시)의 동력은 선기어(212)를 거쳐 유성기어유닛(200)으로 전달된다. 이때, 유성기어유닛(200)의 위성캐리어(213), 위성피니언(213), 링기어(211), 선기어(212)는 함께 치합된 상태에서 동일방향으로 회전하고, 이에 팽창기(10)의 회수에너지, 모터-제너레이터(320)의 보조동력, 엔진(미도시)의 동력 등이 유성기어유닛(200)을 통해 냉각팬(310)으로 전달된다. The engine clutch 420 is engaged to engage the first clutch 511 and the second clutch 512 in the state where the sun gear 212 is connected to the engine and particularly to the fan pulley 410. [ The satellite carrier 214 and the sun gear 212 are all fixed by the engagement of the third clutch 513 and the engagement of the third clutch 513, the recovered energy of the inflator 10 is transmitted to the first pinion 110 The auxiliary power of the motor-generator 320 is transmitted to the planetary gear unit 200 through the second pinion 120 and the power of the engine (not shown) is transmitted to the sun gear 212 And is transmitted to the planetary gear unit 200. [ At this time, the satellite carrier 213, the satellite pinion 213, the ring gear 211, and the sun gear 212 of the planetary gear unit 200 are rotated together in the same direction while being coupled together, The auxiliary power of the motor-generator 320, the power of the engine (not shown), and the like are transmitted to the cooling fan 310 through the planetary gear unit 200.

<제6작동모드><Sixth operation mode>

엔진의 동력에 의해 냉각팬(310)을 역방향으로 회전시켜 엔진에 인접한 라디에이터의 핀들 사이에 낀 이물질을 불어냄으로써 라디에이터를 크리닝하는 제6작동모드를 구현할 수 있고, 이를 통해 라디에이터의 정비성을 개선하여 냉각성능을 더욱 향상시킬 수 있다. It is possible to implement a sixth operation mode of cleaning the radiator by rotating the cooling fan 310 in the opposite direction by the power of the engine and blowing foreign substances between the fins of the radiator adjacent to the engine to improve the maintainability of the radiator The cooling performance can be further improved.

제6작동모드를 보다 구체적으로 살펴보면, 엔진 클러치(420)가 결합되어 선기어(212)가 엔진 특히, 팬 풀리(410)와 연결된 상태에서, 제2클러치(512)의 결합에 의해 위성캐리어(214)를 고정하면 엔진의 동력이 선기어(212)에 전달되고, 선기어(212)의 회전이 복수의 위성피니언(213)을 통해 링기어(211) 측에 전달되며, 이에 냉각팬(310)은 역방향(즉, 제1작동모드, 제3작동모드, 제5작동모드에서의 냉각팬(310)의 회전방향에 대한 역방향)으로 회전한다. 이를 통해 라디에이터의 핀들 사이에 낀 이물질을 불어내어 그 정비성을 향상시킴과 더불어 냉각성능의 향상을 도모할 수 있다.
The engine clutch 420 is engaged so that the sun gear 212 is connected to the engine, particularly the fan pulley 410, by engagement of the second clutch 512, The power of the engine is transmitted to the sun gear 212 and the rotation of the sun gear 212 is transmitted to the ring gear 211 side through the plurality of satellite pinions 213. Accordingly, (I.e., in the direction opposite to the direction of rotation of the cooling fan 310 in the first operation mode, the third operation mode, and the fifth operation mode). This makes it possible to improve the maintenance performance of the radiator by blowing out the foreign materials trapped between the pins of the radiator, and to improve the cooling performance.

도 4는 본 발명에 의한 폐열회수시스템의 회수에너지 전달방법을 도시한 순서도이다. 4 is a flowchart showing a recovered energy transferring method of a waste heat recovery system according to the present invention.

먼저, 냉각팬(310)의 소모출력(P1), 팽창기(10)의 회수에너지(P2), 모터-제너레이터(320)의 보조동력(P2) 등을 산출한다(S1),First, the consumption output P1 of the cooling fan 310, the recovery energy P2 of the inflator 10, the auxiliary power P2 of the motor-generator 320, and the like are calculated (S1)

여기서, 엔진 냉각수의 온도, 흡기온도, 엔진 오일의 온도 등과 같은 차량 정보를 기초로 엔진의 RPM 및 차속 등에 따라 목표로 하는 냉각팬의 RPM 및 소모출력(P1) 등을 산출하고, 팽창기(10)의 입출구 온도/압력, 유량 등의 정보를 기초로 팽창기(10)의 회수에너지(P2)를 산출하며, 모터-제너레이터(320)의 충전량 등을 근거로 출력가능한 모터-제너레이터(320)의 보조동력(P3)을 산출한다. The RPM and the exhaust power P1 of the target cooling fan are calculated based on the RPM and the vehicle speed of the engine based on the vehicle information such as the temperature of the engine coolant, the intake temperature, the temperature of the engine oil, Generator 320 of the motor-generator 320 that can output based on information such as the inlet / outlet temperature / pressure, flow rate, etc. of the motor-generator 320 and the recovered energy P2 of the inflator 10, (P3).

그 이후에 폐열회수시스템(5)에 이상 여부를 판별하고(S2), 폐열회수시스템(5)에 이상이 발생하면 상술한 제5작동모드와 같이 엔진 클러치(420)의 결합에 의해 엔진의 동력을 유성기어유닛(200)을 통해 냉각팬(310)으로 전달함(S8)으로써 냉각팬(310)을 원활하게 구동시킨다. Thereafter, when an abnormality occurs in the waste heat recovery system 5 (S2), an abnormality is judged in the waste heat recovery system 5, and when the engine clutch 420 is engaged as in the fifth operation mode, To the cooling fan 310 through the planetary gear unit 200 (S8), thereby driving the cooling fan 310 smoothly.

그리고, 폐열회수시스템(5)에 이상이 발생하지 않으면 팽창기(10)의 회수에너지(P2)가 냉각팬의 소모출력(P1) 보다 큰 지를 비교한다(S3).If no abnormality occurs in the waste heat recovery system 5, it is determined whether the recovered energy P2 of the inflator 10 is larger than the consumed output P1 of the cooling fan (S3).

팽창기(10)의 회수에너지(P2)가 냉각팬의 소모출력(P1) 보다 큰 것으로 판단되면 상술한 제2작동모드 또는 제3작동모드와 같이 팽창기(10)의 회수에너지(P2)를 유성기어유닛(200)을 통해 냉각팬(310) 또는 모터-제너레이터(320)에 전달하여 냉각팬(310)을 구동시키거나 모터-제너레이터(320)의 발전을 실행한다(S5). When it is determined that the recovered energy P2 of the inflator 10 is greater than the consumed output P1 of the cooling fan, the recovered energy P2 of the inflator 10, such as the second operating mode or the third operating mode, The cooling fan 310 or the motor-generator 320 through the unit 200 to drive the cooling fan 310 or to generate the motor-generator 320 (S5).

또한, 팽창기(10)의 회수에너지(P2)가 냉각팬의 소모출력(P1) 보다 크지 않은 것으로 판단되면 팽창기(10)의 회수에너지(P2)와 모터-제너레이터(320)의 보조동력(P3)을 합한 값(P2+P3)이 냉각팬(310)의 소모출력(P1) 보다 큰 지를 비교한다(S4).In addition, when it is determined that the recovered energy P2 of the inflator 10 is not larger than the exhaust output P1 of the cooling fan, the recovered energy P2 of the inflator 10 and the assist power P3 of the motor- (P2 + P3) is larger than the consumed output P1 of the cooling fan 310 (S4).

팽창기(10)의 회수에너지(P2)와 모터-제너레이터(320)의 보조동력(P3)을 합한 값(P2+P3)이 냉각팬(310)의 소모출력(P1) 보다 큰 것으로 판단되면, 상술한 제1작동모드 또는 제3작동모드와 같이 모터-제너레이터(320)의 보조동력 또는 팽창기(10)의 회수에너지를 유성기어유닛(200)을 통해 냉각팬(310) 측으로 전달하여 냉각팬(310)을 구동시키거나 모터-제너레이터(320)의 보조동력을 유성기어유닛(200)을 통해 냉각팬(310) 측으로 전달한다(S6). When it is determined that the sum P2 + P3 of the recovery energy P2 of the inflator 10 and the auxiliary power P3 of the motor-generator 320 is larger than the consumption output P1 of the cooling fan 310, The auxiliary power of the motor-generator 320 or the recovered energy of the inflator 10 is transmitted to the cooling fan 310 side through the planetary gear unit 200 as in the first operation mode or the third operation mode, Or transmits the auxiliary power of the motor-generator 320 to the cooling fan 310 side through the planetary gear unit 200 (S6).

그리고, 팽창기(10)의 회수에너지(P2)와 모터-제너레이터(320)의 보조동력(P3)을 합한 값(P2+P3)이 냉각팬(310)의 소모출력(P1) 보다 크지 않은 것으로 판단되면, 상술한 제5작동모드와 같이 엔진의 동력 및 모터-제너레이터(320)의 보조동력을 유성기어유닛(200)을 통해 냉각팬(310) 측으로 전달한다(S7). Then, it is determined that the sum (P2 + P3) of the recovery energy P2 of the inflator 10 and the auxiliary power P3 of the motor-generator 320 is not larger than the consumption output P1 of the cooling fan 310 The power of the engine and the auxiliary power of the motor-generator 320 are transmitted to the cooling fan 310 through the planetary gear unit 200 (S7).

그 이외에도, 차량의 가속상태가 설정치를 초과하면 상술한 제4작동모드와 같이 팽창기(10)의 회수에너지 및 모터-제너레이터(320)의 보조동력을 엔진 측으로 모두 전달할 수도 있고, 라디에이터의 크리닝이 필요하다고 판단될 경우에 상술한 제6작동모드와 같이 냉각팬(310)을 역방향으로 구동시켜 라디에이터의 핀들 사이에 낀 이물질을 크리닝할 수도 있다.
In addition, when the acceleration state of the vehicle exceeds the set value, it is possible to transmit the recovery energy of the inflator 10 and the auxiliary power of the motor-generator 320 to the engine side as in the fourth operation mode described above and to clean the radiator The cooling fan 310 may be driven in the reverse direction as in the above-described sixth operation mode so as to clean the foreign substances trapped between the pins of the radiator.

이상, 본 발명의 구체적인 실시예를 설명하였으나, 본 발명은 이 명세서에 개시된 실시예 및 첨부된 도면에 의하여 한정되지 않으며 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 이내에서 당업자에 의하여 다양하게 변형될 수 있다.While the present invention has been described in connection with what is presently considered to be practical exemplary embodiments, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed embodiments, but, on the contrary, is intended to cover various modifications and equivalent arrangements included within the spirit and scope of the appended claims. .

5: 폐열회수시스템 10: 팽창기
11: 응축기 12: 순환펌프
13: 보일러 15: 순환경로
200: 유성기어유닛 210: 케이스
211: 링기어 212: 선기어
213: 위성피니언 214: 위성캐리어
214a: 피팅부 214b: 기어부
216: 치형부 410: 팬 풀리
420: 엔진 클러치 310: 제1보기류(냉각팬)
320: 제2보기류(모터-제너레이터)5: waste heat recovery system 10: inflator
11: condenser 12: circulation pump
13: Boiler 15: Circulation path
200: planetary gear unit 210: case
211: ring gear 212: sun gear
213: satellite pinion 214: satellite carrier
214a: fitting portion 214b: gear portion
216: tooth portion 410: fan pulley
420: engine clutch 310: first flow (cooling fan)
320: Second View Flow (Motor-generator)

Claims (17)

폐열회수시스템의 팽창기에 연결된 제1피니언; 및
링기어와, 상기 링기어의 중심부에 배치된 선기어와, 상기 선기어의 외주면에 치합되는 복수의 위성피니언과, 상기 복수의 위성피니언을 지지하는 위성캐리어를 가진 유성기어유닛; 및
모터-제너레이터에 연결된 제2피니언;을 포함하고,
상기 위성캐리어의 일측에는 상기 제1피니언이 치합되고, 상기 위성캐리어의 타측에는 상기 제2피니언이 연결되는 것을 특징으로 하는 폐열회수시스템의 회수에너지 전달장치.
A first pinion connected to the expander of the waste heat recovery system; And
A planetary gear unit having a ring gear, a sun gear disposed at the center of the ring gear, a plurality of satellite pinions coupled to the outer circumferential surface of the sun gear, and a satellite carrier for supporting the plurality of satellite pinions; And
A second pinion coupled to the motor-generator,
Wherein the first pinion is coupled to one side of the satellite carrier and the second pinion is connected to the other side of the satellite carrier.
삭제delete 청구항 1에 있어서,
상기 위성캐리어는 상기 복수의 위성피니언이 회전가능하게 설치되는 피팅부(fitting portion) 및 상기 피팅부에 연결된 기어부(gear portion)를 가지며, 상기 기어부에는 상기 제1피니언과 상기 제2피니언이 치합되는 것을 특징으로 하는 폐열회수시스템의 회수에너지 전달장치.
The method according to claim 1,
Wherein the satellite carrier has a fitting portion in which the plurality of satellite pinions are rotatably installed and a gear portion connected to the fitting portion, and the gear portion includes a first pinion and a second pinion, And wherein the energy recovery device is disposed in the waste heat recovery system.
삭제delete 청구항 3에 있어서,
상기 제2피니언과 상기 위성캐리어의 기어부 사이에는 아이들러 기어가 개재되는 것을 특징으로 하는 폐열회수시스템의 회수에너지 전달장치.The method of claim 3,
And an idler gear is interposed between the second pinion and the gear portion of the satellite carrier. 청구항 1에 있어서,
상기 링기어에는 냉각팬이 연결되는 것을 특징으로 하는 폐열회수시스템의 회수에너지 전달장치.The method according to claim 1,
And a cooling fan is connected to the ring gear. 삭제delete 삭제delete 청구항 1에 있어서,
상기 선기어는 엔진 클러치를 매개로 엔진 측에 연결(connect) 내지 차단(disconnect)되도록 구성되는 것을 특징으로 하는 폐열회수시스템의 회수에너지 전달장치.The method according to claim 1,
Wherein the sun gear is configured to be connected or disconnected to the engine side via an engine clutch. 청구항 9에 있어서,
상기 엔진 클러치에 의해 상기 선기어에 대해 연결 내지 차단되는 팬 풀리(fan pulley)를 더 포함하고,
상기 팬 풀리는 엔진의 크랭크 풀리에 대해 벨트를 통해 연결되는 것을 특징으로 하는 폐열회수시스템의 회수에너지 전달장치.The method of claim 9,
Further comprising a fan pulley connected to or disconnected from the sun gear by the engine clutch,
Wherein the fan pulley is connected to the crank pulley of the engine via a belt. 청구항 10에 있어서,
상기 엔진 클러치는 전자식 클러치로 구성되는 것을 특징으로 하는 폐열회수시스템의 회수에너지 전달장치.The method of claim 10,
Wherein the engine clutch is constituted by an electromagnetic clutch. 폐열회수시스템의 팽창기에 연결된 제1피니언;
모터-제너레이터에 연결된 제2피니언;
일측에는 상기 제1피니언이 치합되고, 타측에는 상기 제2피니언이 연결되는 위성캐리어(planetary carrier);
상기 위성캐리어에 회전가능하게 설치된 2 이상의 위성피니언(planetary pinion);
상기 복수의 위성피니언의 중심부에 배치되고, 상기 복수의 위성피니언과 치합되는 선기어(sun gear);
상기 복수의 위성피니언의 외측에 치합되는 링기어(ring gear);
상기 링기어에 결합된 냉각팬; 및
상기 선기어와 엔진을 동력 전달 가능하게 연결하는 엔진클러치;를 포함하는 폐열회수시스템의 회수에너지 전달장치. A first pinion connected to the expander of the waste heat recovery system;
A second pinion connected to the motor-generator;
A planetary carrier on which the first pinion is engaged and the second pinion is coupled on the other side;
At least two planetary pinions rotatably mounted on the satellite carrier;
A sun gear disposed at the center of the plurality of satellite pinions and meshed with the plurality of satellite pinions;
A ring gear coupled to the outside of the plurality of satellite pinions;
A cooling fan coupled to the ring gear; And
And an engine clutch for power transmitting the sun gear and the engine. 청구항 12에 있어서,
상기 위성캐리어는 상기 복수의 위성피니언이 회전가능하게 설치되는 피팅부(fitting portion) 및 상기 피팅부에 연결된 기어부(gear portion)를 가지고, 상기 기어부의 일측에는 제1피니언이 치합되며, 상기 기어부의 타측에는 제2피니언이 연결되는 것을 특징으로 하는 폐열회수시스템의 회수에너지 전달장치. The method of claim 12,
Wherein the satellite carrier has a fitting portion in which the plurality of satellite pinions are rotatably installed and a gear portion connected to the fitting portion, a first pinion is engaged with one side of the gear portion, And the second pinion is connected to the other side of the portion. 청구항 13에 있어서,
상기 기어부와 제2피니언 사이에는 아이들러 기어가 개재되는 것을 특징으로 하는 폐열회수시스템의 회수에너지 전달장치. 14. The method of claim 13,
And an idler gear is interposed between the gear portion and the second pinion. 청구항 제1항에 따른 폐열회수시스템의 회수에너지 전달장치를 이용한 폐열회수시스템의 회수에너지 전달방법으로,
냉각팬의 소모출력, 팽창기의 회수에너지, 모터-제너레이터의 보조동력을 산출하고,
상기 폐열회수시스템에 이상이 발생하면 엔진의 동력을 냉각팬으로 전달하며,
상기 폐열회수시스템에 이상이 발생하지 않으면 상기 팽창기의 회수에너지가 냉각팬의 소모출력 보다 큰지 비교하여, 상기 팽창기의 회수에너지가 상기 냉각팬의 소모출력 보다 큰 것으로 판단되면 상기 팽창기의 회수에너지를 상기 모터-제너레이터로 전달하여 상기 모터-제너레이터의 발전을 실행하는 것을 특징으로 하는 폐열회수시스템의 회수에너지 전달방법.A recovered energy transfer method for a waste heat recovery system using a recovered energy transfer device of a waste heat recovery system according to claim 1,
The consumption power of the cooling fan, the recovery energy of the inflator, and the auxiliary power of the motor-generator,
When an abnormality occurs in the waste heat recovery system, the power of the engine is transmitted to the cooling fan,
And if the recovery energy of the inflator is greater than the consumption power of the cooling fan, if the recovery energy of the inflator is greater than the consumption power of the cooling fan, To the motor-generator to perform the power generation of the motor-generator. 청구항 15에 있어서,
상기 팽창기의 회수에너지가 냉각팬의 소모출력 보다 크지 않으면 상기 팽창기의 회수에너지와 상기 모터-제너레이터의 보조동력을 합한 값이 상기 냉각팬의 소모출력 보다 큰 지를 비교하여, 상기 팽창기의 회수에너지와 상기 모터-제너레이터의 보조동력을 합한 값이 상기 냉각팬의 소모출력 보다 크면, 상기 모터-제너레이터의 보조동력을 상기 냉각팬 측으로 전달하는 것을 특징으로 하는 폐열회수시스템의 회수에너지 전달방법.16. The method of claim 15,
Comparing the recovered energy of the inflator and the assist power of the motor-generator if the recovered energy of the inflator is not greater than the consumed output of the cooling fan, And the assist power of the motor-generator is transmitted to the cooling fan side if the sum of the auxiliary power of the motor-generator and the consumed power of the cooling fan is greater than the consumed power of the cooling fan. 청구항 16에 있어서,
상기 팽창기의 회수에너지와 상기 모터-제너레이터의 보조동력을 합한 값이 상기 냉각팬의 소모출력 보다 크지 않으면, 상기 엔진의 동력 및 상기 모터-제너레이터의 보조 동력을 상기 냉각팬 측으로 전달하는 엔진의 동력 및 모터-제너레이터의 것을 특징으로 하는 폐열회수시스템의 회수에너지 전달방법.18. The method of claim 16,
The power of the engine for transmitting the power of the engine and the auxiliary power of the motor-generator to the cooling fan side when the sum of the recovery energy of the inflator and the auxiliary power of the motor- And a motor-generator.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112882438A (en) * 2021-04-02 2021-06-01 南京卓能机械设备有限公司 Material receiving and waste removing device with automatic detection function and control system thereof
KR102688167B1 (en) * 2023-12-06 2024-07-24 (주)한국항공기술 A jig device for spring pin inspection of a helicopter servo cylinder control rod assembly

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108386238B (en) * 2018-02-11 2023-09-05 晋能控股煤业集团有限公司 Motor-small steam turbine variable-rotation-speed double-driving system

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR19990016288U (en) * 1997-10-25 1999-05-25 추호석 Cooling fan drive system of engine using planetary gear unit
JP2001227616A (en) * 1999-12-08 2001-08-24 Honda Motor Co Ltd Driving device
JP2014159762A (en) * 2013-02-19 2014-09-04 Sanwa Seiki Co Ltd Fan drive device

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS59128907A (en) * 1983-01-14 1984-07-25 Kiichi Taga Shaft power-generating device to be corrected by steam turbine utilizing exhaust gas
JP2004285988A (en) * 2003-03-25 2004-10-14 Kayaba Ind Co Ltd Cooling fan device
WO2006138459A2 (en) * 2005-06-16 2006-12-28 Utc Power Corporation Organic rankine cycle mechanically and thermally coupled to an engine driving a common load
JP2011102577A (en) * 2009-10-15 2011-05-26 Toyota Industries Corp Waste heat regeneration system
FR3007697B1 (en) * 2013-07-01 2015-07-17 Peugeot Citroen Automobiles Sa MOTOR PROPELLER SYSTEM FOR HYBRID VEHICLE
KR20150099298A (en) 2014-02-21 2015-08-31 주식회사 넥스다임 A device for providing an application developing environment

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR19990016288U (en) * 1997-10-25 1999-05-25 추호석 Cooling fan drive system of engine using planetary gear unit
JP2001227616A (en) * 1999-12-08 2001-08-24 Honda Motor Co Ltd Driving device
JP2014159762A (en) * 2013-02-19 2014-09-04 Sanwa Seiki Co Ltd Fan drive device

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112882438A (en) * 2021-04-02 2021-06-01 南京卓能机械设备有限公司 Material receiving and waste removing device with automatic detection function and control system thereof
KR102688167B1 (en) * 2023-12-06 2024-07-24 (주)한국항공기술 A jig device for spring pin inspection of a helicopter servo cylinder control rod assembly

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