KR20170077901A - 엔진용 냉각장치 - Google Patents

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박현춘
이용석
김기두
윤욱현
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현대중공업 주식회사
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Abstract

본 발명은 엔진에 공급되는 공기를 제1냉각매체를 이용하여 냉각시키는 제1냉각부, 및 상기 제1냉각부와 이격되게 설치되고 제2냉각매체를 이용하여 상기 제1냉각매체를 냉각시키는 제2냉각부를 포함하고, 상기 제2냉각부는 전기를 이용하여 상기 제2냉각매체를 냉각시키는 제2냉각기구, 및 상기 제2냉각기구가 냉각시킨 제2냉각매체를 이용하여 물을 냉각시키는 축냉조를 포함하며, 상기 제2냉각기구는 기설정된 기준시간 동안 상기 물이 냉각되도록 상기 제2냉각매체를 냉각시키는 것을 특징으로 하는 엔진용 냉각장치에 관한 것이다.

Description

엔진용 냉각장치{Apparatus for Cooling Engine}
본 발명은 엔진에 공급되는 공기를 냉각하기 위한 엔진용 냉각장치에 관한 것이다.
일반적으로 발전기의 엔진이 구동되는데 있어서, 엔진에 공급되는 공기의 양은 엔진의 출력과 밀접한 관계가 있다. 예컨대, 엔진에 공급되는 공기의 양이 많을수록 엔진의 출력이 향상된다. 반면, 엔진에 공급되는 공기의 양이 적을수록 엔진의 출력이 저하된다. 이러한 공기는 온도가 낮을수록 온도가 높은 공기에 비해 밀도가 높다. 따라서, 엔진은 공급받는 공기의 온도가 높을 때보다 낮을 때 출력이 향상된다.
한편, 종래 기술에 따른 엔진용 냉각장치는 엔진의 성능 저하를 최소화하기 위해 엔진에 공급되는 공기를 냉각한다. 종래 기술에 따른 엔진용 냉각장치는 물과 같은 냉각매체를 이용하여 엔진에 공급되는 공기를 냉각한다. 예컨대, 종래 기술에 따른 엔진용 냉각장치는 밤과 같이 대기의 온도가 낮을 때에는 대기를 이용하여 냉각매체를 냉각시키고, 낮과 같이 대기의 온도가 높을 때에는 전기를 이용하여 냉각매체를 냉각시켜서 엔진에 공급되는 공기를 냉각시킨다.
여기서, 종래 기술에 따른 엔진용 냉각장치는 다음과 같은 문제가 있다.
첫째, 종래 기술에 따른 엔진용 냉각장치는 낮과 같이 대기의 온도가 높을 때에는 전기를 이용하여 냉각매체를 냉각시켰다. 이에 따라, 종래 기술에 따른 엔진용 냉각장치는 밤보다 낮에 더 값이 비싼 전기를 사용해야 하므로, 엔진에 공급되는 공기를 냉각시키는데 소모되는 비용이 증대되는 문제가 있다.
둘째, 종래 기술에 따른 엔진용 냉각장치는 낮이 아니더라도 대기의 온도가 높을 때에는 전기를 이용하여 냉각매체를 냉각시켰다. 이에 따라, 종래 기술에 따른 엔진용 냉각장치는 전기를 이용하여 냉각매체를 냉각시키는 부품의 가동시간이 증가함에 따라 사용수명이 단축되는 문제가 있다.
본 발명은 상기한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 대기의 온도가 높을 때에도 엔진에 공급되는 공기를 효율적으로 냉각시킬 수 있는 엔진용 냉각장치를 제공하기 위한 것이다.
상술한 바와 같은 과제를 해결하기 위해, 본 발명은 하기와 같은 구성을 포함할 수 있다.
본 발명에 따른 엔진용 냉각장치는 엔진에 공급되는 공기를 제1냉각매체를 이용하여 냉각시키는 제1냉각부; 및 상기 제1냉각부와 이격되게 설치되고, 제2냉각매체를 이용하여 상기 제1냉각매체를 냉각시키는 제2냉각부를 포함할 수 있다. 상기 제2냉각부는 전기를 이용하여 상기 제2냉각매체를 냉각시키는 제2냉각기구, 및 상기 제2냉각기구가 냉각시킨 제2냉각매체를 이용하여 물을 냉각시키는 축냉조를 포함하며, 상기 제2냉각기구는 기설정된 기준시간 동안 상기 물이 냉각되도록 상기 제2냉각매체를 냉각시킬 수 있다.
본 발명에 따른 엔진용 냉각장치는 상기 제2냉각기구와 상기 축냉조 사이에 설치되고, 상기 제1냉각부에서 상기 엔진으로 공급되는 제1냉각매체가 냉각되도록 상기 제1냉각부에서 공급되는 제1냉각매체와 상기 축냉조에서 공급되는 제2냉각매체를 열교환시키는 열교환부를 포함할 수 있다.
본 발명에 따른 엔진용 냉각장치는 상기 축냉조에서 상기 열교환부로 공급되는 제2냉각매체를 분기시키기 위한 분기부를 포함할 수 있다. 상기 분기부는 상기 열교환부와 상기 축냉조 각각으로 공급되는 제2냉각매체의 유량을 조절하기 위한 유량조절밸브를 포함할 수 있다.
본 발명에 따른 엔진용 냉각장치에 있어서, 상기 제1냉각부는 대기를 이용하여 상기 제1냉각매체를 냉각시키는 제1냉각기구, 및 상기 엔진으로 공급되는 공기가 냉각되도록 상기 엔진으로 공급되는 공기와 상기 제1냉각기구에서 공급되는 제1냉각매체를 열교환시키는 제1열교환기구를 포함할 수 있다.
본 발명에 따른 엔진용 냉각장치에 있어서, 상기 제2냉각기구는 스크류 냉동기, 터보 냉동기, 흡수식 냉동기 중 하나일 수 있다.
본 발명에 따르면, 다음과 같은 효과를 도모할 수 있다.
본 발명은 대기의 온도가 높을 때에도 엔진에 공급되는 공기를 효율적으로 냉각시키도록 구현됨으로써, 엔진에 공급되는 공기를 냉각시키는데 드는 비용을 절감할 수 있을 뿐만 아니라 엔진에 공급되는 공기를 냉각시키는데 사용되는 부품의 사용수명을 증가시킬 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 엔진용 냉각장치의 개략적인 블록도
도 2는 본 발명에 따른 엔진용 냉각장치에서 제1냉각부를 설명하기 위한 개략적인 블록도
도 3은 본 발명에 따른 엔진용 냉각장치에서 제2냉각부 및 열교환부를 설명하기 위한 개략적인 블록도
도 4는 본 발명에 따른 엔진용 냉각장치에서 분기부를 설명하기 위한 개략적인 블록도
본 명세서에서 각 도면의 구성요소들에 참조번호를 부가함에 있어서 동일한 구성 요소들에 한해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 번호를 가지도록 하고 있음에 유의하여야 한다.
한편, 본 명세서에서 서술되는 용어의 의미는 다음과 같이 이해되어야 할 것이다.
단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 정의하지 않는 한 복수의 표현을 포함하는 것으로 이해되어야 하고, "제1", "제2" 등의 용어는 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하기 위한 것으로, 이들 용어들에 의해 권리범위가 한정되어서는 아니 된다.
"포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 하나 또는 그 이상의 다른 특징이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
"적어도 하나"의 용어는 하나 이상의 관련 항목으로부터 제시 가능한 모든 조합을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 예를 들어, "제1항목, 제2항목 및 제3항목 중에서 적어도 하나"의 의미는 제1항목, 제2항목 또는 제3항목 각각 뿐만 아니라 제1항목, 제2항목 및 제3항목 중에서 2개 이상으로부터 제시될 수 있는 모든 항목의 조합을 의미한다.
이하에서는 본 발명에 따른 엔진용 냉각장치의 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명에 따른 엔진용 냉각장치의 개략적인 블록도, 도 2는 본 발명에 따른 엔진용 냉각장치에서 제1냉각부를 설명하기 위한 개략적인 블록도, 도 3은 본 발명에 따른 엔진용 냉각장치에서 제2냉각부 및 열교환부를 설명하기 위한 개략적인 블록도, 도 4는 본 발명에 따른 엔진용 냉각장치에서 분기부를 설명하기 위한 개략적인 블록도이다.
도 1 내지 도 3을 참조하여 설명하면, 본 발명에 따른 엔진용 냉각장치(1)는 동력을 발생시키는 엔진에 공급되는 공기(Air)를 냉각시키기 위한 것이다. 특히, 본 발명에 따른 엔진용 냉각장치(1)는 기설정된 기준시간 동안 전기를 이용하여 물을 냉각시키고, 냉각된 물로부터 발생하는 빙축열(氷蓄熱)을 이용하여 엔진에 공급되는 공기(Air)를 냉각시킬 수 있다.
이를 위해, 본 발명에 따른 엔진용 냉각장치(1)는 엔진에 공급되는 공기(Air)를 제1냉각매체를 이용하여 냉각시키는 제1냉각부(2), 및 제2냉각매체를 이용하여 상기 제1냉각매체를 냉각시키는 제2냉각부(3)를 포함한다. 상기 제2냉각부(3)는 전기를 이용하여 상기 제2냉각매체를 냉각시키는 제2냉각기구(31), 및 상기 제2냉각기구(31)가 냉각시킨 제2냉각매체를 이용하여 물을 냉각시키는 축냉조(32)를 포함한다.
상기 엔진(10)은 전기를 생산하기 위한 발전용 엔진, 차량 및 선박을 추진시키기 위한 엔진일 수 있다. 상기 제1냉각매체 및 상기 제2냉각매체는 물(H2O)일 수 있으나, 이에 한정되지 않으며 공기 또는 물을 냉각시킬 수 있으면 다른 유체일 수도 있다. 상기 제2냉각기구(31)는 기설정된 기준시간 동안 상기 물이 냉각되도록 상기 제2냉각매체를 냉각시킬 수 있다. 예컨대, 상기 기준시간은 전기의 값이 싼 심야 시간대일 수 있으며, 작업자에 의해 미리 설정될 수 있다. 예컨대, 상기 기준시간은 당일 22시부터 다음 날 05시까지일 수 있다.
이에 따라, 본 발명에 따른 엔진용 냉각장치(1)는 다음과 같은 작용 효과를 도모할 수 있다.
첫째, 본 발명에 따른 엔진용 냉각장치(1)는 낮과 같이 대기의 온도가 높을 경우에는 낮보다 전기의 값이 싼 심야 시간대에 냉각시킨 물의 빙축열(氷蓄熱)을 이용하여 엔진에 공급되는 공기(Air)를 냉각시킬 수 있다. 이에 따라, 본 발명에 따른 엔진용 냉각장치(1)는 엔진에 공급되는 공기(Air)를 냉각시키는데 드는 비용을 절감할 수 있다.
둘째, 본 발명에 따른 엔진용 냉각장치(1)는 전기의 값이 싼 심야 시간대에만 물을 냉각시킴으로써, 전기를 이용하여 물을 냉각시키는 부품의 사용수명을 증가시킬 수 있다. 이에 따라, 본 발명에 따른 엔진용 냉각장치(1)는 상기 부품에 대한 교체 및 유지보수 비용을 절감함으로써, 엔진 운전시 소모되는 비용을 절감할 수 있다.
이하에서는 상기 제1냉각부(2), 상기 제2냉각부(3), 상기 제2냉각기구(31), 및 상기 축냉조(32)에 관해 첨부된 도면을 참조하여 구체적으로 설명한다.
도 1 내지 도 3을 참고하면, 상기 제1냉각부(2)는 엔진(10)에 공급되는 공기(Air)를 제1냉각매체를 이용하여 냉각시킨다. 예컨대, 상기 제1냉각부(2)는 대기를 이용하여 제1냉각매체를 냉각시킨 후 냉각시킨 제1냉각매체를 이용하여 상기 엔진(10)에 공급되는 공기(Air)를 냉각시킬 수 있다. 상기 제1냉각매체는 물일 수 있으나, 이에 한정되지 않으며 상기 엔진(10)에 공급되는 공기(Air)를 냉각시킬 수 있으면 다른 유체일 수도 있다. 상기 제1냉각부(2)는 엔진(10)과 연결되게 설치된다. 예컨대, 상기 제1냉각부(2)는 상기 제1냉각매체가 순환 유동하는 관 또는 파이프와 같은 관로를 통해 엔진(10)과 연결되게 설치될 수 있다. 상기 제1냉각부(2)는 엔진(10)과 이격된 위치에 설치되어 상기 제1냉각매체를 공급할 수 있다. 상기 제1냉각부(2)는 엔진(10)과 함께 설치되어 상기 제1냉각매체를 공급할 수도 있다. 이 경우, 상기 제1냉각부(2)는 엔진과 이격된 위치에 설치될 경우에 비해 냉각시킨 제1냉각매체를 상기 엔진(10)에 공급하는 공급거리가 더 짧으므로, 엔진과 이격된 위치에 설치될 경우에 비해 상기 엔진(10)에 공급되는 공기를 냉각시키는 냉각 효율을 향상시킬 수 있다. 상기 제1냉각부(2)는 상기 엔진(10)에 공급되는 공기(Air)를 냉각시키기 위해 제1냉각기구(21) 및 제1열교환기구(22)를 포함할 수 있다.
상기 제1냉각기구(21)는 대기를 이용하여 제1냉각매체를 냉각시킨다. 예컨대, 상기 제1냉각기구(21)는 설치된 위치에 존재하는 대기와 상기 제1냉각매체를 열교환시킴으로써, 상기 제1냉각매체를 냉각시킬 수 있다. 이 경우, 상기 제1냉각기구(21)가 설치된 위치에 존재하는 대기가 상기 제1냉각매체를 냉각시키는 냉각매체가 될 수 있다. 상기 제1냉각기구(21)는 상기 제1냉각매체가 순환되는 튜브를 상기 대기와 접촉시켜서 상기 제1냉각매체를 냉각시킬 수 있다. 상기 제1냉각기구(21)는 대기와 접촉되는 튜브의 면적. 즉, 방열면적이 넓을수록 상기 대기와 상기 제1냉각매체의 열교환 효율을 향상시킬 수 있다. 예컨대, 상기 제1냉각기구(21)는 라디에이터(Radiator)일 수 있다. 상기 제1냉각기구(21)는 상기 튜브와 연결되는 관 또는 파이프와 같은 관로를 통해 상기 제1열교환기구(22)와 연결될 수 있다. 상기 제1냉각기구(21)와 상기 제1열교환기구(22)를 연결하는 관로에는 순환펌프가 설치될 수 있다. 이에 따라, 상기 제1냉각매체는 상기 제1냉각기구(21)와 상기 제1열교환기구(22)를 순환 유동할 수 있다.
상기 제1열교환기구(22)는 상기 엔진(10)으로 공급되는 공기가 냉각되도록 상기 엔진(10)으로 공급되는 공기와 상기 제1냉각기구(21)에서 공급되는 제1냉각매체를 열교환시킨다. 예컨대, 상기 제1열교환기구(22)는 상기 엔진(10)으로 공기가 이동하는 관로와 상기 제1냉각기구(21)에서 냉각되어 공급되는 제1냉각매체가 순환 유동하는 관로를 근접시킴으로써, 상기 공기와 상기 제1냉각매체를 열교환시킬 수 있다. 상기 제1열교환기구(22)는 상기 엔진(10)으로 공기가 이동하는 관로 내부에 상기 제1냉각매체가 순환 유동하는 관로를 설치함으로써, 상기 공기와 상기 제1냉각매체를 열교환시킬 수도 있다. 이에 따라, 상기 엔진(10)으로 공급되는 공기는 냉각될 수 있다. 상기 제1냉각매체는 상기 제1냉각기구(21)에서 대기에 의해 냉각되고, 상기 제1열교환기구(22)에서 상기 엔진(10)으로 공급되는 공기에 의해 가열될 수 있다. 즉, 상기 제1냉각매체는 상기 제1냉각기구(21)에서 열을 방출하고, 상기 제1열교환기구(22)에서 열을 흡수할 수 있다. 상기 제1열교환기구(22)는 상기 엔진(10)의 내부 또는 외부에 설치될 수 있다.
도 3을 참고하면, 상기 제2냉각부(3)는 상기 제1냉각부(2)와 이격되게 설치되고, 제2냉각매체를 이용하여 상기 제1냉각매체를 냉각시킨다. 예컨대, 상기 제2냉각부(3)는 상기 제1냉각매체가 순환 유동하는 관로에 연결되게 설치될 수 있다. 구체적으로, 상기 제2냉각부(3)는 상기 제1냉각기구(21)에서 냉각된 제1냉각매체가 상기 제2열교환기구(22)로 공급되는 관로(이하, '제1관로'라 함)에 연결되게 설치될 수 있다. 상기 제2냉각부(3)는 전기를 이용하여 제2냉각매체를 냉각시킨 후 냉각시킨 제2냉각매체를 이용하여 물을 냉각시키고, 냉각시킨 물에서 발생하는 빙축열(氷蓄熱)을 이용하여 상기 제1냉각매체를 냉각시킬 수 있다. 상기 제2냉각매체는 물일 수 있으나, 이에 한정되지 않으며 상기 제1냉각매체를 냉각시킬 수 있으면 다른 유체일 수도 있다. 상기 제2냉각부(3)는 상기 제1관로에 연결되게 설치될 수 있다. 예컨대, 상기 제2냉각부(3)는 상기 제2냉각매체가 순환 유동하는 관 또는 파이프와 같은 관로를 통해 상기 제1관로에 연결될 수 있다. 상기 제2냉각부(3)는 상기 제1냉각매체를 냉각시키기 위해 제2냉각기구(31) 및 축냉조(32)를 포함할 수 있다.
상기 제2냉각기구(31)는 전기를 이용하여 상기 제2냉각매체를 냉각시킬 수 있다. 예컨대, 상기 제2냉각기구(31)는 암모니아, 푸론 등과 같은 냉각매체를 전기로 작동되는 응축기를 이용하여 응축시킴으로서, 제2냉각매체를 냉각시킬 수 있다. 상기 제2냉각매체는 상기 암모니아, 푸론 등과 같은 냉각매체가 응축되는 과정에서 방열됨으로써 냉각될 수 있다. 상기 제2냉각기구(31)는 전기를 이용하여 제2냉각매체를 냉각시킬 수 있으므로, 대기의 온도가 높은 경우에도 작업자가 설정한 온도로 제2냉각매체를 냉각시킬 수 있다. 본 발명에 따른 엔진용 냉각장치(1)는 상기 제2냉각기구(31)를 기설정된 기준시간 동안 작동시킬 수 있다. 예컨대, 본 발명에 따른 엔진용 냉각장치(1)는 낮보다는 전기 값이 싼 심야 시간대에 상기 제2냉각기구(31)를 작동시킬 수 있다. 이에 따라, 본 발명에 따른 엔진용 냉각장치(1)는 엔진에 공급되는 공기를 냉각시키는데 드는 비용을 절감할 수 있다. 예컨대, 상기 제2냉각기구(31)는 스크류 냉동기, 터보 냉동기, 흡수식 냉동기 중 하나일 수 있다. 상기 스크류 냉동기는 CFC계 냉매를 사용하지 않고 스크류 압축기를 사용하여 제2냉각매체를 냉각시킬 수 있다. 상기 터보 냉동기는 원심식 압축기를 장착한 대용량의 칠러(Chiller)이며, HCFC123과 같은 냉매를 사용하여 제2냉각매체를 냉각시킬 수 있다. 상기 흡수식 냉동기는 물을 냉매로 하고, 엔진의 폐열 등을 이용하여 제2냉각매체를 냉각시킬 수 있다. 상기 제2냉각기구(31)는 관 또는 파이프와 같은 관로를 통해 상기 축냉조(32)와 연결되게 설치될 수 있다. 상기 제2냉각기구(31)와 상기 축냉조(32)를 연결하는 관로에는 제2냉각매체를 순환 유동시키기 위한 순환펌프가 설치될 수 있다. 이에 따라, 상기 제2냉각기구(31)는 제2냉각매체를 상기 축냉조(32)로 공급할 수 있다.
상기 축냉조(32)는 상기 제2냉각기구(31)로부터 제2냉각매체를 공급받을 수 있다. 상기 축냉조(32)는 상기 제2냉각기구(31)가 냉각시킨 제2냉각매체를 공급받을 수 있으나, 이에 한정하지 않으며 상기 제2냉각기구(31)에 의해 냉각되지 않은 제2냉각매체를 공급받을 수도 있다. 상기 축냉조(32)가 상기 제2냉각기구(31)에 의해 냉각되지 않은 제2냉각매체를 공급받을 경우는 심야 시간대가 아닌 주간 시간대일 수 있다. 상기 주간 시간대는 하루를 기준으로 상기 심야 시간대를 제외한 나머지 시간대를 의미할 수 있다. 상기 주간 시간대는 심야 시간대에 비해 전기 값이 더 비쌀 수 있다. 상기 축냉조(32)는 상기 제2냉각기구(31)가 냉각시킨 제2냉각매체를 이용하여 물을 냉각시킬 수 있다. 예컨대, 상기 축냉조(32)는 심야 시간대에 상기 제2냉각기구(31)가 냉각시킨 제2냉각매체를 공급받아 내부에 저장된 물과 열교환시킴으로써, 물을 냉각시킬 수 있다. 이 경우, 상기 제2냉각매체가 상기 물을 냉각시키는 냉원이 될 수 있다. 상기 축냉조(32)는 물이 저장된 탱크에 상기 제2냉각매체가 순환 유동하는 관로를 설치함으로써 상기 물과 상기 제2냉각매체를 열교환시킬 수 있다. 이에 따라, 상기 축냉조(32)에 저장된 물은 심야 시간대에 냉각될 수 있다. 상기 축냉조(32)는 심야에 냉각된 물을 이용하여 주간에는 작동하지 않는 상기 제2냉각기구(31)를 대신하여 제2냉각매체를 냉각시킬 수 있다. 이 경우, 상기 냉각된 물이 상기 제2냉각매체를 냉각시키는 냉원이 될 수 있다.
본 발명에 따른 엔진용 냉각장치(1)는 심야 시간대에는 상기 제2냉각기구(31)에 의해 냉각된 상기 제2냉각매체가 상기 축냉조(32)의 물을 냉각시키고, 주간 시간대에는 상기 축냉조(32)의 냉각된 물이 상기 제2냉각기구(31)에서 공급되는 제2냉각매체를 냉각시킬 수 있다. 이에 따라, 본 발명에 따른 엔진용 냉각장치(1)는 전기 값이 낮에 비해 저렴한 심야 시간대에는 상기 제2냉각기구(31)를 이용하여 상기 축냉조(32)에 저장된 물을 냉각시키고, 전기 값이 비싼 주간 시간대에는 상기 제2냉각기구(31)의 작동을 중지시키고 상기 축냉조(32)의 빙축열(氷蓄熱)을 이용하여 제2냉각매체를 냉각시킬 수 있다. 따라서, 본 발명에 따른 엔진용 냉각장치(1)는 엔진에 공급되는 공기를 효율적으로 냉각시킬 수 있을 뿐만 아니라, 엔진에 공급되는 공기를 냉각시키는데 드는 비용을 절감할 수 있다.
도 3을 참고하면, 본 발명에 따른 엔진용 냉각장치(1)는 열교환부(4)를 더 포함할 수 있다.
상기 열교환부(4)는 상기 제2냉각기구(31)와 상기 축냉조(32) 사이에 설치된다. 상기 열교환부(4)는 상기 제1냉각기구(21)와 상기 제1열교환기구(22) 사이에 설치될 수도 있다. 상기 열교환부(4)는 상기 제1냉각부(2)에서 상기 엔진(10)으로 공급되는 제1냉각매체가 냉각되도록 상기 제1냉각부(2)에서 공급되는 제1냉각매체와 상기 축냉조(32)에서 공급되는 제2냉각매체를 열교환시킨다. 예컨대, 상기 열교환부(4)는 상기 제1냉각매체가 순환 유동하는 상기 제1관로, 및 상기 축냉조(32)에서 냉각된 후 상기 제2냉각기구(31)로 공급되는 제2냉각매체가 순환 유동하는 관로를 근접시킴으로써 상기 제1냉각매체와 상기 제2냉각매체를 열교환시킬 수 있다. 이 경우, 상기 제2냉각매체가 상기 제1냉각매체를 냉각시키는 냉원이 될 수 있다. 상기 제2냉각매체에 의해 냉각된 제1냉각매체는 상기 제1열교환기구(22)로 공급될 수 있다. 상기 열교환부(4)는 심야 시간대에는 상기 제2냉각기구(31)에 의해 냉각된 제2냉각매체를 공급받을 수 있고, 주간 시간대에는 상기 축냉조(32)에서 냉각된 물의 빙축열(氷蓄熱)에 의해 냉각된 제2냉각매체를 공급받을 수 있다. 이에 따라, 본 발명에 따른 엔진용 냉각장치(1)는 냉각된 제1냉각매체를 이용하여 상기 엔진(10)으로 공급되는 공기를 냉각시킬 수 있다.
도 4를 참고하면, 본 발명에 따른 엔진용 냉각장치(1)는 분기부(5)를 더 포함할 수 있다.
상기 분기부(5)는 상기 축냉조(32)에서 상기 열교환부(4)로 공급되는 제2냉각매체를 분기시킬 수 있다. 상기 분기부(5)는 상기 열교환부(4)에서 상기 제1냉각매체가 과다하게 냉각되는 것을 방지하기 위해 상기 제2냉각매체를 분기시킬 수 있다. 상기 분기부(5)는 상기 축냉조(32)에서 상기 열교환부(4)로 상기 제2냉각매체가 순환 유동하는 관로(이하, '제2관로'라 함)에 설치될 수 있다. 상기 분기부(5)는 상기 제2냉각기구(31)와 상기 축냉조(32)를 연결하는 관로(이하, '제3관로'라 함)에 연결될 수 있다. 예컨대, 상기 분기부(5)는 상기 제2관로와 상기 제3관로를 연결하는 제4관로를 통해 상기 제3관로에 연결될 수 있다. 이에 따라, 상기 분기부(5)는 상기 제2관로로부터 상기 제2냉각매체를 분기시킬 수 있다. 상기 분기부(5)에서 분기된 제2냉각매체는 상기 제4관로를 통해 상기 제3관로로 공급될 수 있다. 상기 제3관로로 공급된 제2냉각매체는 상기 축냉조(32)로 공급될 수 있다. 따라서, 상기 분기부(5)로부터 배출되는 제2냉각매체는 상기 열교환부(4) 및 상기 축냉조(32)로 각각 공급될 수 있다. 상기 분기부(5)는 유량조절밸브(51)를 포함할 수 있다.
상기 유량조절밸브(51)는 상기 분기부(5)에서 상기 열교환부(4), 및 상기 분기부(5)에서 상기 축냉조(32)로 공급되는 제2냉각매체의 유량을 조절할 수 있다. 예컨대, 상기 유량조절밸브(51)는 상기 제2관로의 개도, 및 상기 제4관로의 개도를 조절함으로써, 상기 열교환부(4) 및 상기 축냉조(32) 각각으로 공급되는 제2냉각매체의 유량을 조절할 수 있다. 예컨대, 상기 유량조절밸브(51)는 삼웨이밸브(3Way valve)일 수 있다. 상기 유량조절밸브(51)는 상기 제2관로의 개도를 증가시키고 상기 제4관로의 개도를 감소시킴으로써, 상기 축냉조(32)에 비해 상기 열교환부(4)로 공급되는 제2냉각매체의 유량을 더 증가시킬 수 있다. 상기 유량조절밸브(51)는 상기 제2관로의 개도를 감소시키고 상기 제4관로의 개도를 증가시킴으로써, 상기 열교환부(4)에 비해 상기 축냉조(32)로 공급되는 제2냉각매체의 유량을 더 증가시킬 수도 있다. 상기 유량조절밸브(51)는 상기 제4관로의 개도를 폐쇄함으로써 상기 축냉조(32)에서 배출되는 제2냉각매체를 상기 열교환부(4)로 모두 공급할 수도 있다. 도시되지 않았지만, 본 발명에 따른 엔진용 냉각장치(1)는 상기 열교환부(4)와 상기 제1열교환기구(22)를 연결하는 관로에 설치되는 온도센서를 포함할 수 있다. 상기 온도센서는 상기 열교환부(4)에서 상기 제1열교환기구(22)로 공급되는 제1냉각매체의 온도를 측정할 수 있다. 상기 온도센서는 상기 유량조절밸브(51)와 무선통신 및 유선통신 중에서 적어도 하나의 방법으로 연결되게 설치될 수 있다. 이에 따라, 상기 유량조절밸브(51)는 상기 온도센서가 측정한 제1냉각매체의 온도에 따라 상기 열교환부(4) 및 상기 축냉조(32) 각각으로 공급되는 제2냉각매체의 유량을 조절할 수 있다. 예컨대, 상기 유량조절밸브(51)는 상기 온도센서가 측정한 제1냉각매체의 온도가 기설정된 기준온도 미만이면, 상기 제2관로에 비해 상기 제4관로의 개도를 더 증가시킴으로써 상기 열교환부(4)로 공급되는 제2냉각매체의 유량을 감소시킬 수 있다. 상기 기준온도는 상기 엔진(10)에 공급되는 공기를 과다하게 냉각시키지 않는 제1냉각매체의 온도이며, 작업자에 의해 미리 설정될 수 있다. 예컨대, 상기 엔진(10)에 공급되는 공기가 과다하게 냉각되면, 상기 엔진(10)의 출력이 저하될 수 있다. 이에 따라, 본 발명에 따른 엔진용 냉각장치(1)는 상기 제1열교환기구(22)에 공급되는 제1냉각매체의 온도가 기설정된 기준온도 미만이면, 상기 열교환부(4)로 공급되는 제2냉각매체의 유량을 감소시켜 상기 열교환부(4)에서 상기 제1열교환기구(22)로 공급되는 제1냉각매체의 온도를 높일 수 있다. 상기 유량조절밸브(51)는 상기 온도센서가 측정한 제1냉각매체의 온도가 기설정된 기준온도를 초과하면, 상기 제4관로에 비해 상기 제2관로의 개도를 더 증가시킴으로써 상기 열교환부(4)로 공급되는 제2냉각매체의 유량을 증가시킬 수 있다. 이에 따라, 본 발명에 따른 엔진용 냉각장치(1)는 상기 열교환부(4)에서 상기 제1열교환기구(22)로 공급되는 제1냉각매체의 온도를 낮출 수 있다.
이상에서 설명한 본 발명은 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하다는 것이 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 명백할 것이다.
1 : 엔진용 냉각장치
2 : 제1냉각부 21 : 제1냉각기구
22 : 제1열교환기구 3 : 제2냉각부
31 : 제2냉각기구 32 : 축냉조
4 : 열교환부 5 : 분기부
51 : 유량조절밸브

Claims (5)

  1. 엔진에 공급되는 공기를 제1냉각매체를 이용하여 냉각시키는 제1냉각부; 및
    상기 제1냉각부와 이격되게 설치되고, 제2냉각매체를 이용하여 상기 제1냉각매체를 냉각시키는 제2냉각부를 포함하고,
    상기 제2냉각부는 전기를 이용하여 상기 제2냉각매체를 냉각시키는 제2냉각기구, 및 상기 제2냉각기구가 냉각시킨 제2냉각매체를 이용하여 물을 냉각시키는 축냉조를 포함하며,
    상기 제2냉각기구는 기설정된 기준시간 동안 상기 물이 냉각되도록 상기 제2냉각매체를 냉각시키는 것을 특징으로 하는 엔진용 냉각장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제2냉각기구와 상기 축냉조 사이에 설치되고, 상기 제1냉각부에서 상기 엔진으로 공급되는 제1냉각매체가 냉각되도록 상기 제1냉각부에서 공급되는 제1냉각매체와 상기 축냉조에서 공급되는 제2냉각매체를 열교환시키는 열교환부를 포함하는 엔진용 냉각장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 축냉조에서 상기 열교환부로 공급되는 제2냉각매체를 분기시키기 위한 분기부를 포함하고,
    상기 분기부는 상기 열교환부와 상기 축냉조 각각으로 공급되는 제2냉각매체의 유량을 조절하기 위한 유량조절밸브를 포함하는 엔진용 냉각장치.
  4. 제1항에 있어서, 상기 제1냉각부는
    대기를 이용하여 상기 제1냉각매체를 냉각시키는 제1냉각기구; 및
    상기 엔진으로 공급되는 공기가 냉각되도록 상기 엔진으로 공급되는 공기와 상기 제1냉각기구에서 공급되는 제1냉각매체를 열교환시키는 제1열교환기구를 포함하는 엔진용 냉각장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 제2냉각기구는 스크류 냉동기, 터보 냉동기, 흡수식 냉동기 중 하나인 것을 특징으로 하는 엔진용 냉각장치.
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