KR102016415B1 - 압축 공기 생성 장치 - Google Patents

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KR102016415B1
KR102016415B1 KR1020180028236A KR20180028236A KR102016415B1 KR 102016415 B1 KR102016415 B1 KR 102016415B1 KR 1020180028236 A KR1020180028236 A KR 1020180028236A KR 20180028236 A KR20180028236 A KR 20180028236A KR 102016415 B1 KR102016415 B1 KR 102016415B1
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fluid
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vaporizer
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KR1020180028236A
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김동연
박건일
김재관
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삼성중공업 주식회사
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Abstract

압축 공기 생성 장치를 제공한다. 압축 공기 생성 장치는 펌프의 압력으로 작동 유체를 순환시키고, 엔진에서 배출되는 배기 가스로 상기 작동 유체를 가열하며, 상기 가열된 작동 유체를 이용하여 압축 공기를 생성하는 압축 공기 생성부, 및 상기 엔진의 작동 상태에 따라 상기 압축 공기 생성부에 구비되어 상기 작동 유체를 가열하는 히터의 동작을 제어하는 제어부를 포함한다.

Description

압축 공기 생성 장치{Compressed air generating apparatus}
본 발명은 압축 공기 생성 장치에 관한 것이다.
전력을 생산하는 사이클로서 랭킨 사이클이 활용되고 있다. 랭킨 사이클은 작동 유체의 압력 및 엔탈피를 조절하여 터빈을 동작시키고, 터빈의 동작을 통하여 전력을 생산할 수 있다.
랭킨 사이클은 작동 유체의 상 변화를 수반한다. 이에, 작동 유체의 상 변화를 수반하기 때문에 랭킨 사이클은 초기 동작 시간이 소요되지만, 상대적으로 높은 발전 효율을 제공할 수 있다.
대한민국 등록특허공보 제10-1047008호 (2011.07.06)
본 발명이 해결하고자 하는 과제는 압축 공기 생성 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 과제들은 이상에서 언급한 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기 과제를 달성하기 위하여, 본 발명의 압축 공기 생성 장치의 일 면(aspect)은 펌프의 압력으로 작동 유체를 순환시키고, 엔진에서 배출되는 배기 가스로 상기 작동 유체를 가열하며, 상기 가열된 작동 유체를 이용하여 압축 공기를 생성하는 압축 공기 생성부, 및 상기 엔진의 작동 상태에 따라 상기 압축 공기 생성부에 구비되어 상기 작동 유체를 가열하는 히터의 동작을 제어하는 제어부를 포함한다.
상기 압축 공기 생성부는, 상기 배기 가스의 압력 및 열을 이용하여 가열된 압축 공기를 생성하고, 상기 가열된 압축 공기를 배출하는 제 1 터보 차저, 및 상기 가열된 압축 공기로 상기 작동 유체를 가열하는 기화기를 포함한다.
상기 제어부는 상기 가열된 압축 공기의 단위 시간당 열량이 사전에 설정된 임계치 미만인 경우 상기 히터를 동작시킨다.
상기 히터는 상기 기화기로 진입하는 작동 유체를 가열한다.
상기 압축 공기 생성부는 상기 기화기에서 배출된 작동 유체를 이용하여 압축 공기를 생성하는 제 2 터보 차저를 포함한다.
상기 제 2 터보 차저는, 상기 작동 유체의 압력으로 회전력을 발생시키는 임펠러와, 상기 회전력을 전달하는 동력 전달부, 및 상기 동력 전달부로부터 전달된 회전력으로 압축 공기를 생성하는 터빈을 포함한다.
상기 동력 전달부는 상기 임펠러 및 상기 터빈간의 직접 접촉 또는 간접 접촉에 의하여 회전력을 전달한다.
상기 동력 전달부는 조절된 회전 속도로 회전하여 회전력을 전달한다.
기타 실시예들의 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 압축 공기 생성 장치의 블록도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 압축 공기 생성부의 블록도이다.
도 3 및 도 4는 본 발명의 실시예에 따른 제 1 유체 순환부에서 공기가 순환하는 것을 나타낸 도면이다.
도 5 및 도 6은 본 발명의 실시예에 따른 제 1 유체 순환부 및 제 2 유체 순환부에서 공기 및 작동 유체가 순환하는 것을 나타낸 도면이다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 제 2 터보 차저의 개념도이다.
도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 압축 공기 생성부의 블록도이다.
도 9는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 압축 공기 생성부의 블록도이다.
도 10은 도 9에 도시된 압축 공기 생성부에서 공기 및 작동 유체가 순환하는 것을 나타낸 도면이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다. 본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시 예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 게시되는 실시 예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시 예들은 본 발명의 게시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.
다른 정의가 없다면, 본 명세서에서 사용되는 모든 용어(기술 및 과학적 용어를 포함)는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 공통적으로 이해될 수 있는 의미로 사용될 수 있을 것이다. 또 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 용어들은 명백하게 특별히 정의되어 있지 않는 한 이상적으로 또는 과도하게 해석되지 않는다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 압축 공기 생성 장치의 블록도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 압축 공기 생성 장치(10)는 제어부(100) 및 압축 공기 생성부(200)를 포함하여 구성된다.
압축 공기 생성부(200)는 열기관 사이클에 의한 작동 유체의 순환을 이용하여 압축 공기를 생성하는 역할을 수행한다. 예를 들어, 압축 공기 생성부(200)는 랭킨 사이클(Rankine cycle)을 이용하여 작동 유체를 순환시킬 수 있다. 이에, 압축 공기 생성부(200)는 펌프의 압력으로 작동 유체를 순환시킬 수 있다.
압축 공기 생성부(200)는 엔진을 포함할 수 있다. 압축 공기 생성부(200)는 엔진에서 배출되는 배기 가스로 작동 유체를 가열하고, 가열된 작동 유체를 이용하여 압축 공기를 생성할 수 있다.
또한, 압축 공기 생성부(200)는 작동 유체를 가열하는 히터를 구비할 수 있다. 히터는 엔진의 작동 상태에 따라 선택적으로 동작하여 추가적으로 작동 유체를 가열할 수 있다.
제어부(100)는 압축 공기 생성부(200)의 전반적인 동작을 제어하는 역할을 수행한다. 압축 공기 생성부(200)는 제어부(100)의 제어 명령에 따라 동작하여 압축 공기를 생성할 수 있다.
전술한 바와 같이, 압축 공기 생성부(200)는 작동 유체를 가열하기 위한 수단으로서 엔진 및 히터를 구비할 수 있다. 제어부(100)는 엔진의 작동 상태에 따라 히터의 동작을 제어할 수 있다.
엔진이 작동 유체를 충분히 가열하는 경우 제어부(100)는 히터를 동작시키지 않을 수 있다. 이러한 경우 엔진에서 배출되는 배기 가스의 열만으로 작동 유체가 가열될 수 있다. 한편, 엔진이 작동 유체를 충분히 가열할 수 없는 경우 제어부(100)는 히터를 동작시킬 수 있다.
히터가 구비됨에 따라 압축 공기 생성 장치(10)는 엔진의 작동 상태와는 무관하게 작동 유체를 가열하여 압축 공기를 생성할 수 있다.
이하, 도 2 내지 도 7을 통하여 압축 공기 생성부(200)의 구성 및 동작에 대하여 자세히 설명하기로 한다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 압축 공기 생성부의 블록도이고, 도 3 및 도 4는 본 발명의 실시예에 따른 제 1 유체 순환부에서 공기가 순환하는 것을 나타낸 도면이고, 도 5 및 도 6은 본 발명의 실시예에 따른 제 1 유체 순환부 및 제 2 유체 순환부에서 공기 및 작동 유체가 순환하는 것을 나타낸 도면이며, 도 7은 본 발명의 실시예에 따른 제 2 터보 차저의 개념도이다.
도 2 내지 도 6을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 압축 공기 생성부(200)는 제 1 유체 순환부(201) 및 제 2 유체 순환부(202)를 포함하여 구성될 수 있다.
제 1 유체 순환부(201)는 엔진(210)에서 배출되는 배기 가스의 열로 제 1 유체를 순환시키고, 제 2 유체 순환부(202)를 순환하는 작동 유체를 가열하는 역할을 수행한다. 제 1 유체 순환부(201)에서 순환하는 제 1 유체는 배기 가스 및 공기일 수 있다.
제 1 유체 순환부(201)는 엔진(210), 제 1 터보 차저(221), 기화기(230), 히터(240) 및 제 1 쿨러(241)를 포함할 수 있다.
엔진(210)은 그 동작에 의하여 배기 가스를 배출할 수 있다. 배출된 배기 가스는 일정 수준 이상의 열을 가질 수 있다. 배기 가스의 열은 제 1 터보 차저(221)를 동작시키는데 이용될 수 있다.
제 1 터보 차저(221)는 엔진(210)에서 배출되는 배기 가스의 압력 및 열을 이용하여 외부로부터 유입된 공기(A)를 압축시키고 가열함으로써 가열된 압축 공기를 생성할 수 있다. 외부 공기의 압축 및 가열에 이용된 배기 가스(G)는 제 1 터보 차저(221)에서 외부로 배출되어 제 1 유체 순환부(201)에서 제거될 수 있다.
제 1 터보 차저(221)에서 배출된 압축 공기는 일정 크기 이상의 열량을 가진 상태로 기화기(230)로 전달될 수 있다. 기화기(230)는 가열된 압축 공기를 이용하여 제 2 유체 순환부(202)를 순환하는 작동 유체를 가열할 수 있다. 기화기(230)로 진입하는 작동 유체는 액체 상태일 수 있는데, 기화기(230)에서 가열된 압축 공기와 열 교환함에 따라 기체 상태로 상 변화될 수 있다.
기화기(230)에서 배출된 압축 공기는 제 1 쿨러(241)에서 냉각될 수 있다. 냉각된 압축 공기는 엔진(210)으로 공급되고, 엔진(210)은 압축 공기를 공급받음에 따라 보다 높은 출력을 가질 수 있다.
제 1 유체 순환부(201)는 복수의 밸브(B)를 포함할 수 있다. 밸브(B)는 제 1 유체의 순환 경로를 전환하는 역할을 수행한다. 예를 들어, 밸브(B)의 동작에 의하여 제 1 유체는 도 3에 도시된 바와 같이 엔진(210), 제 1 터보 차저(221) 및 제 1 쿨러(241)를 순환하거나, 도 4에 도시된 바와 같이 엔진(210), 제 1 터보 차저(221), 기화기(230) 및 제 1 쿨러(241)를 순환할 수 있다.
밸브(B)는 제어부(100)의 제어 명령에 따라 동작 여부가 결정될 수 있다. 즉, 제어부(100)는 제 1 유체 순환부(201)를 순환하는 제 1 유체의 순환 경로를 제어할 수 있는 것이다. 예를 들어, 제 1 터보 차저(221)가 충분한 열량을 가진 압축 공기를 배출하는 경우 제어부(100)는 도 4에 도시된 바와 같이 제 1 유체가 기화기(230)를 통과하도록 밸브(B)의 동작을 제어할 수 있다. 한편, 제 1 터보 차저(221)가 충분한 열량을 가진 압축 공기를 배출하지 않는 경우 제어부(100)는 도 3에 도시된 바와 같이 제 1 유체가 기화기(230)를 통과하지 않도록 밸브(B)의 동작을 제어할 수 있다.
또는, 제어부(100)는 제 1 터보 차저(221)에서 배출된 압축 공기의 일부는 기화기(230)를 통과하고 나머지 일부는 기화기(230)를 통과하지 않도록 밸브(B)의 동작을 제어할 수도 있다.
제 2 유체 순환부(202)는 펌프(260)의 압력으로 제 2 유체를 순환시키고, 가열된 제 2 유체를 이용하여 압축 공기를 생성하는 역할을 수행한다. 제 2 유체 순환부(202)에서 순환하는 제 2 유체는 작동 유체일 수 있다. 이하, 제 2 유체를 작동 유체라 한다.
제 2 유체 순환부(202)는 컨덴서(250), 펌프(260), 제 2 쿨러(242), 히터(270), 기화기(230), 제 2 터보 차저(222) 및 에어 탱크(280)를 포함하여 구성된다.
컨덴서(250)는 작동 유체를 냉각시키는 역할을 수행한다. 제 2 터보 차저(222)로부터 전달된 작동 유체는 기체 상태일 수 있다. 컨덴서(250)는 기체 상태의 작동 유체를 액체 상태로 상 변화시킬 수 있다. 이에, 액체 상태의 작동 유체가 펌프(260)로 전달될 수 있다.
펌프(260)는 작동 유체를 가압하여 제 2 유체 순환부(202)를 순환하도록 할 수 있다.
제 2 쿨러(242)는 압축 공기를 냉각시키는 역할을 수행한다. 제 2 터보 차저(222)에서 배출된 압축 공기는 제 2 쿨러(242)에서 작동 유체와 열 교환을 수행하여 냉각될 수 있다. 이에, 펌프(260)로부터 전달되어 제 2 쿨러(242)를 통과한 작동 유체는 가열된 상태에서 배출될 수 있다.
히터(270)는 제 2 유체 순환부(202)를 순환하는 작동 유체 즉, 제 2 쿨러(242)에서 배출된 작동 유체를 가열하는 역할을 수행한다. 히터(270)의 동작은 제어부(100)에 의하여 결정될 수 있다. 즉, 히터(270)는 제어부(100)의 제어 명령에 따라 동작하여 작동 유체를 가열하거나, 동작 중단되어 작동 유체를 가열하지 않을 수 있다. 제어부(100)는 제 1 터보 차저(221)에서 배출된 가열된 압축 공기의 단위 시간당 열량이 사전에 설정된 임계치 미만인 경우 히터(270)를 동작시킬 수 있다.
제 1 터보 차저(221)는 엔진(210)의 작동 상태에 따라 서로 다른 열량의 공기를 배출할 수 있다. 엔진(210)의 동작률이 높은 경우 제 1 터보 차저(221)는 높은 열량의 공기를 배출하는 반면, 엔진(210)의 동작률이 낮은 경우 제 1 터보 차저(221)는 낮은 열량의 공기를 배출할 수 있다. 낮은 열량의 공기가 배출되는 경우 기화기(230)는 충분히 작동 유체를 가열하지 못하고, 작동 유체의 상 변화가 수행되지 못할 수 있다. 제어부(100)의 제어 동작에 의하여 히터(270)가 작동 유체를 가열함에 따라 엔진(210)의 작동 상태와는 무관하게 기화기(230)는 정상적으로 작동 유체를 가열하여 기화시킬 수 있게 된다.
히터(270)는 제 2 유체 순환부(202)상에서 기화기(230)의 전 단계에 구비될 수 있다. 즉, 작동 유체는 히터(270)를 통과한 이후에 기화기(230)로 전달될 수 있는 것으로서, 히터(270)는 기화기(230)로 진입하는 작동 유체를 가열할 수 있다.
기화기(230)는 제 1 유체 순환부(201)를 순환하는 제 1 유체와 제 2 유체 순환부(202)를 순환하는 작동 유체를 열 교환시켜 작동 유체를 가열하는 역할을 수행한다. 이를 위하여, 기화기(230)는 제 1 유체 순환부(201) 및 제 2 유체 순환부(202)간을 연결할 수 있다. 전술한 바와 같이, 기화기(230)는 작동 유체를 액체 상태에서 기체 상태로 상 변화시킬 수 있다.
제 2 터보 차저(222)는 기화기(230)에서 배출된 작동 유체를 이용하여 압축 공기를 생성하는 역할을 수행한다. 기화기(230)에서 제 2 터보 차저(222)로 전달되는 작동 유체는 기체 상태로서 상대적으로 큰 압력을 가질 수 있다. 제 2 터보 차저(222)는 기체 상태를 갖는 작동 유체의 압력으로 압축 공기를 생성할 수 있다.
도 7을 참조하면, 제 2 터보 차저(222)는 임펠러(281), 터빈(282) 및 동력 전달부(283)를 포함할 수 있다.
임펠러(281)는 작동 유체의 압력으로 회전력을 발생시킬 수 있다. 작동 유체의 순환을 위하여, 임펠러(281)는 유체 유입부(281a) 및 유체 배출부(281b)를 포함할 수 있다.
유체 유입부(281a)로 유입된 작동 유체는 임펠러(281)의 내부에 구비된 임펠러 블레이드(미도시)를 회전시키고, 유체 배출부(281b)를 통하여 배출될 수 있다.
임펠러 블레이드의 회전력은 동력 전달부(283)를 통하여 터빈(282)으로 전달되고, 터빈(282)은 전달된 회전력으로 구비된 터빈 블레이드(미도시)를 회전시켜 압축 공기를 생성할 수 있다. 공기의 순환을 위하여 터빈(282)은 공기 유입부(282a) 및 공기 배출부(282b)를 포함할 수 있다.
공기 유입부(282a)로 유입된 공기는 터빈 블레이드의 회전력에 의하여 가압되어 압축 공기로 전환된 이후에 공기 배출부(282b)를 통하여 배출될 수 있다.
동력 전달부(283)는 임펠러(281)의 회전력을 터빈(282)으로 전달하는 역할을 수행한다. 본 발명에서 동력 전달부(283)는 임펠러(281)와 터빈(282)간의 직접 접촉에 의하여 회전력을 전달하거나, 임펠러(281)와 터빈(282)간의 간접 접촉에 의하여 회전력을 전달할 수 있다.
예를 들어, 동력 전달부(283)는 샤프트의 형태로 제공될 수 있다. 이러한 경우 동력 전달부(283)는 임펠러 블레이드와 터빈 블레이드를 기계적으로 연결하여 회전력을 전달할 수 있다.
또한, 동력 전달부(283)는 자기 베어링의 형태로 제공될 수 있다. 이러한 경우 동력 전달부(283)는 임펠러 블레이드와 터빈 블레이드간의 직접적인 접촉 없이 회전력을 전달할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 동력 전달부(283)는 조절된 회전 속도로 회전하여 회전력을 전달할 수 있다. 예를 들어, 자기 베어링은 복수의 전자석을 포함할 수 있는데, 자력을 발생시키는 전자석의 수를 조절함으로써 동력 전달부(283)는 회전 속도를 조절할 수 있다. 또는, 동력 전달부(283)는 서로 결합된 복수의 기어를 포함할 수 있는데, 동력 전달부(283)는 기어비를 전환하여 회전 속도를 조절할 수도 있다.
제 2 터보 차저(222)에서 배출된 압축 공기는 제 2 쿨러(242)에서 냉각된 이후에 에어 탱크(280)에 저장될 수 있다.
다시 도 6을 설명하면, 제 2 유체 순환부(202)는 복수의 밸브(B)를 포함할 수 있다. 밸브(B)는 제 2 유체의 순환 경로를 전환하는 역할을 수행한다. 예를 들어, 밸브(B)의 동작에 의하여 제 2 유체는 도 5에 도시된 바와 같이 컨덴서(250), 펌프(260), 제 2 쿨러(242), 히터(270) 및 기화기(230)를 순환하거나, 도 6에 도시된 바와 같이 컨덴서(250), 펌프(260), 제 2 쿨러(242), 히터(270), 기화기(230) 및 제 2 터보 차저(222)를 순환할 수 있다.
밸브(B)는 제어부(100)의 제어 명령에 따라 동작 여부가 결정될 수 있다. 즉, 제어부(100)는 제 2 유체 순환부(202)를 순환하는 작동 유체의 순환 경로를 제어할 수 있는 것이다. 예를 들어, 기화기(230)가 충분한 압력을 가진 작동 유체를 배출하는 경우 제어부(100)는 도 6에 도시된 바와 같이 작동 유체가 제 2 터보 차저(222)로 전달되도록 밸브(B)의 동작을 제어할 수 있다. 한편, 기화기(230)가 충분한 압력을 가진 작동 유체를 배출하지 않는 경우 제어부(100)는 도 5에 도시된 바와 같이 작동 유체가 제 2 터보 차저(222)로 전달되지 않도록 밸브(B)의 동작을 제어할 수 있다.
또는, 제어부(100)는 기화기(230)에서 배출된 작동 유체의 일부는 제 2 터보 차저(222)로 전달되도록 하고, 나머지 일부는 제 2 터보 차저(222)로 전달되지 않도록 밸브(B)의 동작을 제어할 수도 있다.
도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 압축 공기 생성부의 블록도이다.
도 8을 참조하면, 압축 공기 생성부(200)는 압축기(290) 및 제 3 쿨러(253)를 더 포함할 수 있다.
압축기(290)는 압축 공기를 생성하는 역할을 수행하고, 제 3 쿨러(253)는 압축기(290)에서 배출된 압축 공기를 냉각시키는 역할을 수행한다.
압축 공기의 수요처가 많은 경우 제 2 터보 차저(222)에 의하여 생성된 압축 공기만으로 압축 공기의 수요 조건을 만족시키지 못할 수 있다. 이러한 경우 압축기(290) 및 제 3 쿨러(253)가 동작하여 추가적인 압축 공기를 생성할 수 있다.
도 9는 본 발명의 다른 실시예에 따른 압축 공기 생성부의 블록도이고, 도 10은 도 9에 도시된 압축 공기 생성부에서 공기 및 작동 유체가 순환하는 것을 나타낸 도면이다.
도 9 및 도 10을 참조하면, 압축 공기 생성부(300)는 제 1 유체 순환부(301) 및 제 2 유체 순환부(302)를 포함하여 구성될 수 있다.
제 1 유체 순환부(301)는 엔진(310)에서 배출되는 배기 가스의 열로 제 1 유체를 순환시키고, 제 2 유체 순환부(302)를 순환하는 작동 유체를 가열하는 역할을 수행한다. 제 1 유체 순환부(301)에서 순환하는 제 1 유체는 배기 가스 및 공기일 수 있다. 제 2 유체 순환부(302)는 펌프(360)의 압력으로 제 2 유체를 순환시키고, 가열된 제 2 유체를 이용하여 압축 공기를 생성하는 역할을 수행한다.
제 1 유체 순환부(301)는 엔진(310), 제 1 터보 차저(321), 기화기(330), 히터(370), 제 1 쿨러(341) 및 밸브(B)를 포함하고, 제 2 유체 순환부(302)는 컨덴서(350), 펌프(360), 히터(370), 기화기(330), 제 2 터보 차저(322), 제 2 쿨러(342), 에어 탱크(380) 및 밸브(B)를 포함할 수 있다.
제 1 유체 순환부(301) 및 제 2 유체 순환부(302)의 기능 및 구성은 전술한 제 1 유체 순환부(201) 및 제 2 유체 순환부(202)의 기능 및 구성과 유사하므로, 이하 차이점을 위주로 설명하기로 한다.
히터(370)는 제 1 유체 순환부(301)를 순환하는 제 1 유체와 제 2 유체 순환부(302)를 순환하는 작동 유체간의 열 교환을 통하여 작동 유체를 가열하는 역할을 수행한다. 즉, 작동 유체는 히터(370)에 의하여 가열된 이후에 기화기(330)에 의하여 가열될 수 있는 것이다.
제 1 유체의 열량을 이용하여 작동 유체를 가열하기 때문에 히터(370)를 동작시키기 위한 별도의 동력을 필요로 하지 않을 수 있다. 또한, 제 1 유체가 히터(370)에서 냉각된 이후에 제 1 쿨러(341)로 전달되기 때문에 상대적으로 낮은 냉각 성능을 갖는 제 1 쿨러(341)가 구비되더라도 엔진(310)으로 충분히 낮은 온도의 공기 공급이 가능하게 된다.
이상과 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.
10: 압축 공기 생성 장치 100: 제어부
200, 300: 압축 공기 생성부 201, 301: 제 1 유체 순환부
202, 302: 제 2 유체 순환부 210, 310: 엔진
221, 321: 제 1 터보 차저 230, 330: 기화기
241, 341: 제 1 쿨러 250, 350: 컨덴서
260, 360: 펌프 242, 342: 제 2 쿨러
270, 370: 히터 222, 322: 제 2 터보 차저
280, 380: 에어 탱크 B: 밸브

Claims (8)

  1. 펌프의 압력으로 작동 유체를 순환시키고, 엔진에서 배출되는 배기 가스로 상기 작동 유체를 가열하며, 상기 가열된 작동 유체를 이용하여 압축 공기를 생성하는 압축 공기 생성부; 및
    상기 엔진의 작동 상태에 따라 상기 압축 공기 생성부에 구비되어 상기 작동 유체를 가열하는 히터의 동작을 제어하는 제어부를 포함하되,
    상기 압축 공기 생성부는,
    상기 배기 가스의 압력 및 열을 이용하여 가열된 압축 공기를 생성하고, 상기 가열된 압축 공기를 배출하는 제 1 터보 차저; 및
    상기 가열된 압축 공기로 상기 작동 유체를 가열하는 기화기를 포함하는 압축 공기 생성 장치.
  2. 삭제
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 제어부는 상기 가열된 압축 공기의 단위 시간당 열량이 사전에 설정된 임계치 미만인 경우 상기 히터를 동작시키는 압축 공기 생성 장치.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 히터는 상기 기화기로 진입하는 작동 유체를 가열하는 압축 공기 생성 장치.
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 압축 공기 생성부는 상기 기화기에서 배출된 작동 유체를 이용하여 압축 공기를 생성하는 제 2 터보 차저를 포함하는 압축 공기 생성 장치.
  6. 제 5항에 있어서,
    상기 제 2 터보 차저는,
    상기 작동 유체의 압력으로 회전력을 발생시키는 임펠러;
    상기 회전력을 전달하는 동력 전달부; 및
    상기 동력 전달부로부터 전달된 회전력으로 압축 공기를 생성하는 터빈을 포함하는 압축 공기 생성 장치.
  7. 제 6항에 있어서,
    상기 동력 전달부는 상기 임펠러 및 상기 터빈간의 직접 접촉 또는 간접 접촉에 의하여 회전력을 전달하는 압축 공기 생성 장치.
  8. 제 6항에 있어서,
    상기 동력 전달부는 조절된 회전 속도로 회전하여 회전력을 전달하는 압축 공기 생성 장치.
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