KR20180105578A - Supercharged air cooling unit - Google Patents

Supercharged air cooling unit Download PDF

Info

Publication number
KR20180105578A
KR20180105578A KR1020180028698A KR20180028698A KR20180105578A KR 20180105578 A KR20180105578 A KR 20180105578A KR 1020180028698 A KR1020180028698 A KR 1020180028698A KR 20180028698 A KR20180028698 A KR 20180028698A KR 20180105578 A KR20180105578 A KR 20180105578A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
cooling
flow rate
air
flow
section
Prior art date
Application number
KR1020180028698A
Other languages
Korean (ko)
Inventor
시게토 아다치
유타카 나루카와
가즈마사 니시무라
데츠로 후지이
가즈야 아라히라
히로유키 야마모토
도모아키 이시다
Original Assignee
가부시키가이샤 고베 세이코쇼
츠네이시 조센 가부시키가이샤
아사히 가이운 가부시키가이샤
미우라고교 가부시키카이샤
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 가부시키가이샤 고베 세이코쇼, 츠네이시 조센 가부시키가이샤, 아사히 가이운 가부시키가이샤, 미우라고교 가부시키카이샤 filed Critical 가부시키가이샤 고베 세이코쇼
Publication of KR20180105578A publication Critical patent/KR20180105578A/en

Links

Images

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02BINTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B29/00Engines characterised by provision for charging or scavenging not provided for in groups F02B25/00, F02B27/00 or F02B33/00 - F02B39/00; Details thereof
    • F02B29/04Cooling of air intake supply
    • F02B29/0406Layout of the intake air cooling or coolant circuit
    • F02B29/0425Air cooled heat exchangers
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01KSTEAM ENGINE PLANTS; STEAM ACCUMULATORS; ENGINE PLANTS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; ENGINES USING SPECIAL WORKING FLUIDS OR CYCLES
    • F01K23/00Plants characterised by more than one engine delivering power external to the plant, the engines being driven by different fluids
    • F01K23/02Plants characterised by more than one engine delivering power external to the plant, the engines being driven by different fluids the engine cycles being thermally coupled
    • F01K23/06Plants characterised by more than one engine delivering power external to the plant, the engines being driven by different fluids the engine cycles being thermally coupled combustion heat from one cycle heating the fluid in another cycle
    • F01K23/065Plants characterised by more than one engine delivering power external to the plant, the engines being driven by different fluids the engine cycles being thermally coupled combustion heat from one cycle heating the fluid in another cycle the combustion taking place in an internal combustion piston engine, e.g. a diesel engine
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02BINTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B29/00Engines characterised by provision for charging or scavenging not provided for in groups F02B25/00, F02B27/00 or F02B33/00 - F02B39/00; Details thereof
    • F02B29/04Cooling of air intake supply
    • F02B29/0406Layout of the intake air cooling or coolant circuit
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01KSTEAM ENGINE PLANTS; STEAM ACCUMULATORS; ENGINE PLANTS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; ENGINES USING SPECIAL WORKING FLUIDS OR CYCLES
    • F01K19/00Regenerating or otherwise treating steam exhausted from steam engine plant
    • F01K19/02Regenerating by compression
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01KSTEAM ENGINE PLANTS; STEAM ACCUMULATORS; ENGINE PLANTS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; ENGINES USING SPECIAL WORKING FLUIDS OR CYCLES
    • F01K27/00Plants for converting heat or fluid energy into mechanical energy, not otherwise provided for
    • F01K27/02Plants modified to use their waste heat, other than that of exhaust, e.g. engine-friction heat
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02BINTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B29/00Engines characterised by provision for charging or scavenging not provided for in groups F02B25/00, F02B27/00 or F02B33/00 - F02B39/00; Details thereof
    • F02B29/04Cooling of air intake supply
    • F02B29/045Constructional details of the heat exchangers, e.g. pipes, plates, ribs, insulation, materials, or manufacturing and assembly
    • F02B29/0475Constructional details of the heat exchangers, e.g. pipes, plates, ribs, insulation, materials, or manufacturing and assembly the intake air cooler being combined with another device, e.g. heater, valve, compressor, filter or EGR cooler, or being assembled on a special engine location
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02BINTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B29/00Engines characterised by provision for charging or scavenging not provided for in groups F02B25/00, F02B27/00 or F02B33/00 - F02B39/00; Details thereof
    • F02B29/04Cooling of air intake supply
    • F02B29/0493Controlling the air charge temperature
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02GHOT GAS OR COMBUSTION-PRODUCT POSITIVE-DISPLACEMENT ENGINE PLANTS; USE OF WASTE HEAT OF COMBUSTION ENGINES; NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F02G5/00Profiting from waste heat of combustion engines, not otherwise provided for

Abstract

Provided is a supercharged air cooling unit, which comprises: an air supply line through which supercharged air supplied from a supercharger to an engine flows; an energy recovery apparatus having a first cooling unit for allowing transition of an operating medium exchanging heat with the supercharged air flowing the air supply line, an inflator for allowing the vaporized operating medium to flow into the first cooling unit, and a power recovery machine for recovering the power of the inflator; a cooling apparatus having a second cooling unit for allowing transition of a cooling medium exchanging heat with the supercharged air flowing the air supply line; and a single housing having the air supply line, the first cooling unit, and the second cooling unit. Moreover, the air supply line, the first cooling unit, the second cooling unit, and the housing constitute a cooler.

Description

과급 공기 냉각 유닛{SUPERCHARGED AIR COOLING UNIT}SUPERCHARGED AIR COOLING UNIT}

본 발명은, 과급 공기 냉각 유닛에 관한 것이다.The present invention relates to a boost air cooling unit.

종래, 선박 등의 엔진에 공급되는 과급 공기를 냉각하는 과급 공기 냉각 유닛이 알려져 있다. 이러한 과급 공기 냉각 유닛의 일례로서, 일본 특허 공개 제2015-200181호 공보(이하, 「특허문헌 1」이라고 함)에는, 엔진과 과급기를 연결하는 흡기 라인과, 흡기 라인을 통과하는 과급 공기의 열 에너지를 회수하는 배열 회수 장치와, 흡기 라인을 통과하는 과급 공기를 냉각하는 가스 쿨러를 구비하는 것이 기재되어 있다.BACKGROUND ART Conventionally, a supercharging air cooling unit for cooling supercharged air supplied to an engine such as a ship is known. As an example of such a boost air cooling unit, Japanese Laid-Open Patent Publication No. 2015-200181 (hereinafter referred to as "Patent Document 1") discloses an intake air line for connecting an engine and a supercharger, An arrangement recovery device for recovering energy, and a gas cooler for cooling the supercharging air passing through the intake line.

특허문헌 1에서는, 배열 회수 장치는 작동 매체를 가열하는 가열기와, 가열기로부터 유출된 작동 매체가 유입되는 팽창기와, 팽창기에 연결되는 동력 회수기를 갖고 있다. 그리고 이 배열 회수 장치는, 가열기에 있어서 흡기 라인을 통과하는 과급 공기와 작동 매체의 사이에서 열 교환을 행하게 함으로써 과급 공기를 냉각시키면서 작동 매체를 증발시켜, 당해 증발한 작동 매체를 팽창기에 유입시킴으로써, 동력 회수기에 있어서 열 에너지를 회수한다.In Patent Document 1, the apparatus for recovering an array has a heater for heating a working medium, an expander for flowing a working medium flowing out of the heater, and a power recovery device connected to the expander. In this heat recovery apparatus, heat is exchanged between the supercharging air passing through the intake line and the working medium in the heater, thereby evaporating the working medium while cooling the supercharging air, and the evaporated working medium is introduced into the expander, Heat energy is recovered in the power recovery machine.

또한, 특허문헌 1에서는, 가스 쿨러는 배열 회수 장치의 가열기보다도 과급 공기의 흐름 방향의 하류측에 위치하고 있으며, 당해 가스 쿨러 내에 설치된 흡기 라인을 통과하는 과급 공기와 냉각 매체의 사이에서 열 교환을 행하게 함으로써, 당해 과급 공기를 더욱 냉각한다.Further, in Patent Document 1, the gas cooler is located on the downstream side in the flow direction of the supercharging air rather than the heater of the exhaust heat collecting apparatus, and performs heat exchange between the supercharging air passing through the intake line provided in the gas cooler and the cooling medium Thereby further cooling the supercharged air.

특허문헌 1에서는, 배열 회수 장치의 가열기와 가스 쿨러에 의해 과급 공기가 냉각되므로, 가열기 및 가스 쿨러 중 어느 한쪽에 문제가 발생한 경우라도 과급 공기가 냉각된다. 그러나 가열기와 가스 쿨러는, 별개로 설치되어 있으므로, 과급기와 엔진 사이에 있어서의 배치 스페이스를 넓게 확보할 필요가 있다. 이로 인해, 과급 공기 냉각 유닛의 전체가 대형화해 버릴 우려가 있다.In Patent Document 1, since the supercharging air is cooled by the heater and the gas cooler of the exhaust heat collecting apparatus, the supercharging air is cooled even if a problem occurs in either the heater or the gas cooler. However, since the heater and the gas cooler are provided separately, it is necessary to secure a large space for arranging between the supercharger and the engine. As a result, the overall size of the boost air cooling unit may be increased.

일본 특허 공개 제2015-200181호 공보Japanese Patent Application Laid-Open No. 2015-200181

본 발명의 목적은, 소형화를 실현 가능한 과급 공기 냉각 유닛을 제공하는 것이다.An object of the present invention is to provide a boost air cooling unit capable of achieving downsizing.

본 발명의 일 국면에 따르는 과급 공기 냉각 유닛은, 과급기로부터 엔진에 공급되는 과급 공기가 흐르는 급기 라인과, 상기 급기 라인을 흐르는 과급 공기와 열 교환되는 작동 매체의 통과를 허용하는 제1 냉각부와, 상기 제1 냉각부에 있어서 기화한 상기 작동 매체가 유입되는 팽창기와, 상기 팽창기의 동력을 회수하는 동력 회수기를 갖는 에너지 회수 장치와, 상기 급기 라인을 흐르는 과급 공기와 열 교환되는 냉각 매체의 통과를 허용하는 제2 냉각부를 갖는 냉각 장치와, 상기 급기 라인, 상기 제1 냉각부 및 상기 제2 냉각부를 수용하는 단일 하우징을 구비하고, 상기 급기 라인, 상기 제1 냉각부, 상기 제2 냉각부 및 상기 하우징은, 상기 냉각기를 구성한다.According to an aspect of the present invention, there is provided a supercharging air cooling unit comprising: a first cooling unit for allowing passage of a working medium that is heat-exchanged with supercharging air flowing through the air supply line; An energy recovery device having an expander into which the working medium vaporized in the first cooling section flows and a power recovery device that recovers the power of the expander; and a cooling medium passing through the cooling medium that is heat- And a single housing for accommodating the air supply line, the first cooling section, and the second cooling section, wherein the air supply line, the first cooling section, the second cooling section, And the housing constitute the cooler.

도 1은, 제1 실시 형태에 관한 과급 공기 냉각 유닛의 개략 구성도다.
도 2는, 제1 실시 형태에 관한 과급 공기 냉각 유닛의 냉각기의 개략 구성을 도시하는 평면도다.
도 3은, 제1 실시 형태에 관한 과급 공기 냉각 유닛의 동작 순서를 나타내는 흐름도다.
도 4는, 제2 실시 형태에 관한 과급 공기 냉각 유닛의 냉각기의 개략 구성을 도시하는 평면도다.
도 5는, 제3 실시 형태에 관한 과급 공기 냉각 유닛의 개략 구성도다.
1 is a schematic configuration of a boost air cooling unit according to the first embodiment.
2 is a plan view showing a schematic structure of a cooler of a boost air cooling unit according to the first embodiment.
3 is a flow chart showing an operation procedure of the boost air cooling unit according to the first embodiment.
4 is a plan view showing a schematic structure of a cooler of a boost air cooling unit according to a second embodiment.
5 is a schematic configuration of a boost air cooling unit according to the third embodiment.

이하, 본 발명의 각 실시 형태에 대해서, 도면을 참조하면서 설명한다. 단, 이하에서 참조하는 각 도면은, 설명의 편의상, 본 발명의 각 실시 형태에 관한 과급 공기 냉각 유닛(X1)을 설명하기 위해서 필요한 주요한 구성 요소를 간략화해서 나타낸 것이다. 따라서, 본 발명의 각 실시 형태에 관한 과급 공기 냉각 유닛(X1)은, 본 명세서가 참조하는 각 도면에 나타내지 않은 임의의 구성 요소를 구비할 수 있다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. However, for convenience of explanation, each drawing referred to below is a simplified illustration of essential components necessary for explaining the boost air cooling unit X1 according to each embodiment of the present invention. Therefore, the boost air cooling unit X1 according to each embodiment of the present invention can include any component not shown in the drawings referred to in this specification.

(제1 실시 형태)(First Embodiment)

도 1에 도시한 바와 같이, 제1 실시 형태에 관한 과급 공기 냉각 유닛(X1)은, 과급기(1)로부터 엔진(2)에 공급되는 과급 공기를 냉각하기 위한 유닛이다. 제1 실시 형태에서는, 과급 공기 냉각 유닛(X1)은, 엔진(2)의 동력에 의해 주행하는 선박에 탑재된다. 구체적으로, 제1 실시 형태에 관한 과급 공기 냉각 유닛(X1)은, 냉각기(5), 에너지 회수 장치(6), 응축기(7), 냉각 장치(8), 검지 센서(9) 및 제어부(10)를 구비하고 있고, 이들 구성 요소가 과급기(1), 엔진(2), 소기 라인(3) 및 배기 라인(4)과 함께 선박에 탑재되어 있다.As shown in Fig. 1, the boost air cooling unit X1 according to the first embodiment is a unit for cooling supercharged air supplied from the supercharger 1 to the engine 2. As shown in Fig. In the first embodiment, the boost air cooling unit X1 is mounted on a ship which travels by the power of the engine 2. Specifically, the boost air cooling unit X1 according to the first embodiment includes a cooling unit 5, an energy recovery unit 6, a condenser 7, a cooling unit 8, a detection sensor 9, and a control unit 10 And these components are mounted on the ship together with the supercharger 1, the engine 2, the scavenging line 3 and the exhaust line 4. [

이하에서는, 도 1을 참조하면서, 선박에 탑재된 과급기(1), 엔진(2), 소기 라인(3), 배기 라인(4), 냉각기(5), 에너지 회수 장치(6), 응축기(7), 냉각 장치(8), 검지 센서(9) 및 제어부(10)에 대해서 구체적으로 설명한다.1, the supercharger 1, the engine 2, the scavenging line 3, the exhaust line 4, the cooler 5, the energy recovery device 6, the condenser 7 ), The cooling device 8, the detection sensor 9 and the control unit 10 will be described in detail.

과급기(1)는, 압축기(11) 및 터빈(12)을 갖고 있다. 압축기(11)와 터빈(12)은, 축에 의해 서로 연결되어 있다. 압축기(11)는, 소기 라인(3)을 거쳐서 엔진(2)에 연결되어 있고, 터빈(12)은 배기 라인(4)을 거쳐서 엔진(2)에 연결되어 있다.The supercharger (1) has a compressor (11) and a turbine (12). The compressor (11) and the turbine (12) are connected to each other by a shaft. The compressor 11 is connected to the engine 2 via a scavenge line 3 and the turbine 12 is connected to the engine 2 via an exhaust line 4. [

압축기(11)에 공급된 공기는, 압축기(11)에 있어서 압축됨으로써 과급 공기가 되어, 당해 과급 공기가 소기 라인(3)을 통해서 엔진(2)에 공급된다. 이에 의해, 엔진(2)이 구동되고, 당해 엔진(2)을 탑재한 선박이 주행한다. 이때, 엔진(2)에서 발생한 배기 가스는, 배기 라인(4)을 통해서 터빈(12)으로 이송된다. 터빈(12)은, 배기 가스의 팽창 에너지에 의해 구동되고, 이 터빈(12)의 구동력에 의해 압축기(11)가 구동된다. 그리고 터빈(12)을 통과한 배기 가스는, 당해 터빈(12)의 외부로 배출된다.The air supplied to the compressor 11 is compressed in the compressor 11 to generate supercharged air, and the supercharged air is supplied to the engine 2 through the scavenging line 3. Thereby, the engine 2 is driven, and the ship on which the engine 2 is mounted travels. At this time, the exhaust gas generated in the engine 2 is transferred to the turbine 12 through the exhaust line 4. The turbine 12 is driven by the expansion energy of the exhaust gas, and the compressor 11 is driven by the driving force of the turbine 12. [ The exhaust gas having passed through the turbine 12 is discharged to the outside of the turbine 12.

여기서, 압축기(11)로부터 엔진(2)에 과급 공기를 공급하는 소기 라인(3)은, 제1 부위(31)와, 제2 부위(32)와, 제3 부위(33)를 포함하고 있다.Here, the scavenging line 3 for supplying the surplus air from the compressor 11 to the engine 2 includes a first portion 31, a second portion 32, and a third portion 33 .

제1 부위(31)는, 압축기(11)로부터 과급 공기가 유입되는 부위이며, 과급 공기의 흐름 방향에 있어서의 냉각기(5)의 상류측에 위치하고 있다. 제2 부위(32)는 냉각기(5)에 설치되어 있고, 과급 공기의 흐름 방향에 있어서의 제1 부위(31)의 하류측에 연결되어 있다. 즉, 제2 부위(32)는 과급기(1)로부터 엔진(2)에 공급되는 과급 공기가 흐르는 「급기 라인」에 상당한다. 제3 부위(33)는, 제2 부위(32)로부터 유출된 과급 공기를 엔진(2)에 유입시키는 부위이며, 과급 공기의 흐름 방향에 있어서의 제2 부위(32)의 하류측과 엔진(2)을 연결하고 있다.The first portion 31 is a portion to which the supercharging air flows from the compressor 11 and is located on the upstream side of the cooler 5 in the direction of flow of the supercharging air. The second portion 32 is provided in the cooler 5 and is connected to the downstream side of the first portion 31 in the flow direction of the supercharge air. That is, the second portion 32 corresponds to the " air supply line " through which supercharged air supplied from the supercharger 1 to the engine 2 flows. The third portion 33 is a portion for introducing the supercharged air flowing out of the second portion 32 into the engine 2 and the lower portion of the second portion 32 in the flow direction of the supercharging air, 2).

과급기(1)에 있어서 생성된 과급 공기는, 제1 부위(31), 제2 부위(32), 제3 부위(33)의 순으로 소기 라인(3)을 통과하는 도중에 냉각기(5)에 있어서 소정의 온도까지 냉각되어, 엔진(2)에 공급된다. 또한, 냉각기(5)의 구체적인 구성에 대해서는, 후술한다.The supercharged air generated in the turbocharger 1 flows through the scavenging line 3 in the order of the first portion 31, the second portion 32 and the third portion 33 in the cooler 5 Cooled to a predetermined temperature, and supplied to the engine 2. The specific configuration of the cooler 5 will be described later.

에너지 회수 장치(6)는, 작동 매체의 런킨 사이클을 이용한 발전 시스템이다. 에너지 회수 장치(6)에 이용되는 작동 매체로서는, 예를 들어 R245fa 등의 물보다도 저비점의 유기 유체를 들 수 있다.The energy recovery device 6 is a power generation system using a Runkin cycle of the working medium. As the working medium used in the energy recovery apparatus 6, for example, an organic fluid having a boiling point lower than that of water such as R245fa can be used.

에너지 회수 장치(6)는, 펌프(61), 제1 냉각부(62), 팽창기(63), 동력 회수기(64), 응축부(65) 및 순환 배관(66)을 구비하고 있다. 펌프(61), 제1 냉각부(62), 팽창기(63), 응축부(65)는, 작동 매체가 이 순서로 순환하도록 순환 배관(66)에 의해 연결되어 있다. 구체적으로는, 펌프(61)와 제1 냉각부(62)는 순환 배관(66)의 제1 배관(66a)을 거쳐서 서로 연결되어 있다. 또한, 제1 냉각부(62)와 팽창기(63)는 순환 배관(66)의 제2 배관(66b)을 거쳐서 서로 연결되어 있다. 또한, 팽창기(63)와 응축부(65)는 순환 배관(66)의 제3 배관(66c)을 거쳐서 서로 연결되어 있다. 또한, 응축부(65)와 펌프(61)는 순환 배관(66)의 제4 배관(66d)을 거쳐서 서로 연결되어 있다.The energy recovery apparatus 6 is provided with a pump 61, a first cooling unit 62, an inflator 63, a power recovery unit 64, a condenser 65 and a circulation pipe 66. The pump 61, the first cooling section 62, the inflator 63 and the condensing section 65 are connected by the circulation pipe 66 so that the working medium is circulated in this order. Specifically, the pump 61 and the first cooling portion 62 are connected to each other via the first pipe 66a of the circulation pipe 66. [ The first cooling section 62 and the inflator 63 are connected to each other via the second pipe 66b of the circulation pipe 66. [ The expansion unit 63 and the condensing unit 65 are connected to each other via the third pipe 66c of the circulation pipe 66. [ The condenser 65 and the pump 61 are connected to each other via the fourth pipe 66d of the circulation pipe 66. [

펌프(61)는, 순환 배관(66) 내에서 작동 매체가 순환하도록 당해 작동 매체를 가압한다. 펌프(61)는, 제1 배관(66a)에 연결되어 있고, 당해 제1 배관(66a)을 통해서 제1 냉각부(62)에 작동 매체가 유입되도록, 당해 작동 매체를 압송한다. 펌프(61)로서는, 임펠러를 로터로서 구비하는 원심 펌프나, 로터가 한 쌍의 기어로 이루어지는 기어 펌프 등이 사용된다.The pump 61 pressurizes the working medium to circulate the working medium in the circulating pipe 66. [ The pump 61 is connected to the first pipe 66a and press-feeds the working medium so that the working medium flows into the first cooling section 62 through the first pipe 66a. As the pump 61, a centrifugal pump having an impeller as a rotor, a gear pump having a rotor as a pair of gears, or the like is used.

제1 냉각부(62)는, 과급기(1)로부터 엔진(2)에 공급되는 과급 공기와 당해 제1 냉각부(62)로 유입되는 작동 매체의 사이에서 열 교환을 행하게 함으로써, 과급 공기를 냉각하면서 작동 매체를 증발시킨다. 제1 냉각부(62)는, 작동 매체의 흐름 방향에 있어서의 펌프(61)의 하류측에 위치하고 있다. 제1 배관(66a)은, 펌프(61)에 의해 압송된 액상의 작동 매체가 해당 제1 냉각부(62)에 유입되도록, 제1 냉각부(62)와 펌프(61)를 연결하고 있다. 제1 냉각부(62)는, 소기 라인(3)의 제2 부위(32)와 마찬가지로, 냉각기(5)에 설치되어 있다. 구체적으로는, 제1 냉각부(62)는 소기 라인(3)의 제2 부위(32)를 흐르는 과급 공기를 냉각 가능하도록, 냉각기(5)에 설치되어 있다. 이에 의해, 과급 공기 냉각 유닛(X1)에서는, 냉각기(5)에 있어서, 액상의 작동 매체와 과급 공기 사이에서 열 교환이 행하여지고, 이에 의해 작동 매체가 증발함과 함께 과급 공기가 냉각된다.The first cooling portion 62 performs heat exchange between the supercharging air supplied to the engine 2 from the turbocharger 1 and the working medium flowing into the first cooling portion 62 to cool the supercharging air Thereby evaporating the working medium. The first cooling portion 62 is located on the downstream side of the pump 61 in the flow direction of the working medium. The first piping 66a connects the first cooling section 62 and the pump 61 so that the liquid working medium pumped by the pump 61 flows into the first cooling section 62. [ The first cooling portion 62 is provided in the cooler 5 in the same manner as the second portion 32 of the scavenging line 3. Specifically, the first cooling portion 62 is provided in the cooler 5 so as to cool the supercharging air flowing through the second portion 32 of the scavenging line 3. Thus, in the supercharging air cooling unit X1, heat exchange is performed between the liquid working medium and the supercharging air in the cooler 5, whereby the supercharging air is cooled together with the evaporation of the working medium.

팽창기(63)는, 작동 매체의 흐름 방향에 있어서의 제1 냉각부(62)의 하류측에 위치하고 있다. 제2 배관(66b)은, 제1 냉각부(62)에 있어서 증발한 기상의 작동 매체가 팽창기(63)에 유입되도록, 팽창기(63)와 제1 냉각부(62)를 연결하고 있다. 본 실시 형태에서는, 팽창기(63)로서 스크루 팽창기가 사용되고, 기상의 작동 매체의 팽창 에너지에 의해 스크루인 로터부가 회전 구동된다. 또한, 팽창기(63)로서는 스크루 팽창기에 한정되지 않고, 예를 들어 원심식의 것이나 스크롤 타입의 것 등이 사용되어도 된다.The inflator (63) is located on the downstream side of the first cooling portion (62) in the flow direction of the working medium. The second piping 66b connects the inflator 63 and the first cooling unit 62 so that the gaseous working medium evaporated in the first cooling unit 62 flows into the inflator 63. [ In the present embodiment, a screw expander is used as the expander 63, and the screw-in rotor portion is rotationally driven by the expansion energy of the gaseous working medium. Further, the inflator 63 is not limited to the screw expander, and for example, a centrifugal type, a scroll type, or the like may be used.

동력 회수기(64)는, 팽창기(63)에 접속되어 있다. 동력 회수기(64)는, 기상의 작동 매체의 팽창 에너지에 의해 회전 구동된 로터부를 통해서 동력을 회수한다. 이에 의해, 에너지 회수 장치(6)는 과급 공기의 열 에너지를 전기 에너지로 변환해서 회수할 수 있다.The power recovery device 64 is connected to the inflator 63. The power recovery device 64 recovers power through a rotor portion that is rotationally driven by the expansion energy of the gaseous working medium. Thereby, the energy recovery device 6 can convert the thermal energy of the boosted air into electric energy and recover it.

응축부(65)는, 작동 매체의 흐름 방향에 있어서 팽창기(63)의 하류측에 위치하고 있다. 제3 배관(66c)은, 팽창기(63)로부터 유출된 기상의 작동 매체가 응축부(65)에 유입되도록, 팽창기(63)와 응축부(65)를 연결하고 있다.The condenser 65 is located on the downstream side of the inflator 63 in the flow direction of the working medium. The third pipe 66c connects the expander 63 and the condenser 65 so that the gaseous working medium flowing out of the expander 63 flows into the condenser 65. [

여기서, 응축부(65)는 응축기(7)에 설치되어 있다. 응축기(7)는, 기상의 작동 매체를 응축함으로써 다시 액상의 작동 매체로 하기 위한 것이다. 응축기(7)는, 팽창기(63)로부터 응축부(65)로 유입된 기상의 작동 매체와 후술하는 냉각 매체의 사이에서 열 교환을 행하게 함으로써, 응축부(65)를 흐르는 작동 매체를 응축시킨다. 그리고 응축부(65)에 있어서 응축된 작동 매체는, 제4 배관(66d)을 통해서 펌프(61)로 유입되어, 다시 제1 냉각부(62)로 이송되게 된다.Here, the condenser 65 is provided in the condenser 7. The condenser 7 serves to condense the gaseous working medium to make it a liquid working medium again. The condenser 7 condenses the working medium flowing through the condenser 65 by allowing heat exchange between the gaseous working medium flowing into the condenser 65 from the expander 63 and the cooling medium described later. The working medium condensed in the condensing section 65 flows into the pump 61 through the fourth pipe 66d and is then transferred to the first cooling section 62 again.

냉각 장치(8)는, 에너지 회수 장치(6)와는 별개로 설치된 장치이며 과급 공기를 냉각하기 위한 장치다. 냉각 장치(8)는, 작동 매체에 의해 과급 공기를 냉각하는 에너지 회수 장치(6)와는 달리, 냉각 매체에 의해 과급 공기를 냉각한다. 본 실시 형태에서는, 과급 공기 냉각 유닛(X1)이 선박에 탑재되어 있으므로, 냉각 매체로서는 해수를 이용할 수 있다.The cooling device 8 is a device provided separately from the energy recovery device 6 and is a device for cooling the boost air. Unlike the energy recovery device 6 that cools the boosted air by the working medium, the cooling device 8 cools the boosted air by the cooling medium. In this embodiment, since the supercharging air cooling unit X1 is mounted on the ship, seawater can be used as the cooling medium.

냉각 장치(8)는, 공급 유로(81), 제1 유로(82), 제2 유로(83), 유량 조정부(84) 및 펌프(85, 86)를 갖는다.The cooling device 8 has a supply flow passage 81, a first flow passage 82, a second flow passage 83, a flow rate regulating portion 84 and pumps 85 and 86.

공급 유로(81)는, 냉각 매체의 공급원에 연결되어 있다.The supply passage 81 is connected to a supply source of the cooling medium.

제1 유로(82)는, 유량 조정부(84)를 개재하여, 냉각 매체의 흐름 방향에 있어서의 공급 유로(81)의 하류측에 연결되어 있다. 제1 유로(82)는, 상류부(82a), 제2 냉각부(82b) 및 하류부(82c)를 포함하고 있다.The first flow path 82 is connected to the downstream side of the supply flow path 81 in the flow direction of the cooling medium through the flow rate adjusting section 84. The first flow path 82 includes an upstream portion 82a, a second cooling portion 82b, and a downstream portion 82c.

상류부(82a)는, 공급 유로(81)와 제2 냉각부(82b)를 연결하고 있다. 상류부(82a)에는, 펌프(85)가 설치되어 있다. 공급 유로(81)로부터 유량 조정부(84)를 거쳐서 상류부(82a)로 유입된 냉각 매체는, 펌프(85)에 의해 제2 냉각부(82b)로 압송된다.The upstream portion 82a connects the supply passage 81 and the second cooling portion 82b. A pump 85 is provided in the upstream portion 82a. The cooling medium flowing from the supply passage 81 to the upstream portion 82a via the flow rate adjusting portion 84 is pressure-fed to the second cooling portion 82b by the pump 85. [

제2 냉각부(82b)는, 과급기(1)로부터 엔진(2)에 공급되는 과급 공기와 당해 제2 냉각부(82b)로 유입되는 냉각 매체의 사이에서 열 교환을 행하게 함으로써, 과급 공기를 냉각하는 부위다. 제2 냉각부(82b)는, 상류부(82a)와 하류부(82c)를 연결하고 있다. 제2 냉각부(82b)는, 소기 라인(3)의 제2 부위(32) 및 에너지 회수 장치(6)의 제1 냉각부(62)와 마찬가지로, 냉각기(5)에 설치되어 있다. 구체적으로는, 제2 냉각부(82b)는, 당해 제2 냉각부(82b)를 흐르는 냉각 매체에 의해 소기 라인(3)의 제2 부위(32)를 흐르는 과급 공기를 냉각 가능하도록, 냉각기(5)에 설치되어 있다. 이에 의해, 과급 공기 냉각 유닛(X1)에서는, 냉각기(5)에 있어서, 과급 공기와 작동 매체의 열교환에 의해 당해 과급 공기를 냉각 가능함과 함께, 과급 공기와 냉각 매체의 열교환에 의해서도 당해 과급 공기를 냉각 가능하다.The second cooling section 82b performs heat exchange between the supercharging air supplied from the turbocharger 1 to the engine 2 and the cooling medium flowing into the second cooling section 82b, It is the site to do. The second cooling section 82b connects the upstream section 82a and the downstream section 82c. The second cooling portion 82b is provided in the cooler 5 in the same manner as the second portion 32 of the scavenging line 3 and the first cooling portion 62 of the energy recovery device 6. [ Specifically, the second cooling portion 82b is connected to a cooler (not shown) so as to cool the boost air flowing through the second portion 32 of the scavenging line 3 by the cooling medium flowing through the second cooling portion 82b 5). Thereby, in the supercharging air cooling unit X1, the supercharging air can be cooled by the heat exchange between the supercharging air and the working medium in the cooler 5, and the supercharging air can be cooled by the heat exchange between the supercharging air and the cooling medium Cooling is possible.

하류부(82c)는, 냉각 매체의 흐름 방향에 있어서의 제2 냉각부(82b)의 하류측에 연결되어 있다. 제2 냉각부(82b)로부터 유출된 냉각 매체는, 하류부(82c)를 통해서 냉각 장치(8)의 외부로 배출된다.The downstream portion 82c is connected to the downstream side of the second cooling portion 82b in the flow direction of the cooling medium. The cooling medium flowing out of the second cooling section 82b is discharged to the outside of the cooling apparatus 8 through the downstream section 82c.

제2 유로(83)는, 제1 유로(82)로부터 분기하도록, 유량 조정부(84)를 거쳐서 냉각 매체의 흐름 방향에 있어서의 공급 유로(81)의 하류측에 연결되어 있다. 제2 유로(83)는, 상류부(83a), 제3 냉각부(83b) 및 하류부(83c)를 포함하고 있다.The second flow path 83 is connected to the downstream side of the supply flow path 81 in the flow direction of the cooling medium via the flow rate adjusting section 84 so as to branch off from the first flow path 82. [ The second flow path 83 includes an upstream portion 83a, a third cooling portion 83b, and a downstream portion 83c.

상류부(83a)는, 공급 유로(81)와 제3 냉각부(83b)를 연결하고 있다. 상류부(83a)에는 펌프(86)가 설치되어 있다. 공급 유로(81)로부터 유량 조정부(84)를 거쳐서 상류부(83a)로 유입된 냉각 매체는, 펌프(86)에 의해 제3 냉각부(83b)로 압송된다.The upstream portion 83a connects the supply passage 81 and the third cooling portion 83b. A pump 86 is provided in the upstream portion 83a. The cooling medium flowing from the supply passage 81 to the upstream portion 83a through the flow rate adjusting portion 84 is pressure-fed to the third cooling portion 83b by the pump 86. [

제3 냉각부(83b)는, 상류부(83a)와 하류부(83c)를 연결하고 있다. 제3 냉각부(83b)는, 에너지 회수 장치(6)의 응축부(65)와 마찬가지로, 응축기(7)에 설치되어 있다. 구체적으로는, 제3 냉각부(83b)는 응축부(65)를 흐르는 작동 매체를 응축 가능하도록, 응축기(7)에 설치되어 있다. 이에 의해, 과급 공기 냉각 유닛(X1)에서는, 응축기(7)에 있어서, 작동 매체와 냉각 매체의 열교환에 의해 당해 작동 매체를 응축 가능하다.The third cooling section 83b connects the upstream section 83a and the downstream section 83c. The third cooling section 83b is provided in the condenser 7 in the same manner as the condensing section 65 of the energy recovery apparatus 6. Specifically, the third cooling section 83b is provided in the condenser 7 so that the working medium flowing through the condensing section 65 can be condensed. Thus, in the supercharging air cooling unit X1, the working medium can be condensed in the condenser 7 by heat exchange between the working medium and the cooling medium.

하류부(83c)는, 냉각 매체의 흐름 방향에 있어서의 제3 냉각부(83b)의 하류측에 연결되어 있다. 제3 냉각부(83b)로부터 유출된 냉각 매체는, 하류부(83c)를 통해서 냉각 장치(8)의 외부로 배출된다.The downstream portion 83c is connected to the downstream side of the third cooling portion 83b in the flow direction of the cooling medium. The cooling medium flowing out of the third cooling section 83b is discharged to the outside of the cooling apparatus 8 through the downstream section 83c.

유량 조정부(84)는, 제1 유로(82)에 공급되는 냉각 매체의 유량인 제1 유량 F1과 제2 유로(83)에 공급되는 냉각 매체의 유량인 제2 유량 F2를 조정 가능한 밸브 부재다. 본 실시 형태에서는, 유량 조정부(84)는, 3방 전자기 밸브 또는 3방 전동 밸브 등의 3방 밸브다. 냉각 장치(8)에서는, 각 유로(82, 83)에 대한 유량 조정부(84)의 밸브 개방도를 조정함으로써, 공급원으로부터 공급 유로(81)를 통해서 제2, 제3 유로(82, 83)에 공급되는 냉각 매체의 제1 유량 F1과 제2 유량 F2의 비율을 조정 가능하다.The flow rate adjustment unit 84 is configured to adjust the first flow rate F 1 as the flow rate of the cooling medium supplied to the first flow path 82 and the second flow rate F 2 as the flow rate of the cooling medium supplied to the second flow path 83 It is absent. In the present embodiment, the flow rate regulator 84 is a three-way valve such as a three-way electromagnetic valve or a three-way electromagnetic valve. In the cooling device 8, the valve opening degree of the flow rate adjusting portion 84 to each of the flow paths 82 and 83 is adjusted so that the flow rate of the refrigerant gas supplied from the supply source to the second and third flow paths 82 and 83 The ratio of the first flow rate F 1 and the second flow rate F 2 of the supplied cooling medium can be adjusted.

여기서, 도 2를 참조하면서, 소기 라인(3)의 제2 부위(32), 에너지 회수 장치(6)의 제1 냉각부(62) 및 냉각 장치(8)의 제2 냉각부(82b)를 포함하는 냉각기(5)에 대해서, 구체적으로 설명한다.2, the second portion 32 of the scavenging line 3, the first cooling portion 62 of the energy recovery device 6, and the second cooling portion 82b of the cooling device 8, The cooler 5 including the heat exchanger will be described in detail.

도 2는, 냉각기(5)를 상면에서 본 개략도이며, 설명의 편의상, 내부 공간(S1)에 위치하는 제1 냉각부(62) 및 제2 냉각부(82b)를 실선으로 나타낸 도면이다. 도 2에 도시한 바와 같이, 본 실시 형태에서는, 냉각기(5)는 셸 앤드 튜브식 열 교환기다. 냉각기(5)는 단일 하우징(51)과, 제1 냉각부(62)와, 제2 냉각부(82b)를 갖고 있다.2 is a schematic view of the cooler 5 viewed from the top, and for convenience of explanation, the first cooling section 62 and the second cooling section 82b located in the inner space S1 are shown by solid lines. As shown in Fig. 2, in the present embodiment, the cooler 5 is a shell-and-tube heat exchanger. The cooler 5 has a single housing 51, a first cooling section 62, and a second cooling section 82b.

하우징(51)은, 내부 공간(S1)을 형성하고 있다. 내부 공간(S1)은, 소기 라인(3)의 제2 부위(32), 즉 상기 급기 라인에 상당한다. 즉, 압축기(11)로부터 압송된 과급 공기는, 제1 부위(31)를 통해서 하우징(51)의 내부 공간(S1)으로 유입되고, 당해 내부 공간(S1)에 있어서 제1 냉각부(62) 및 제2 냉각부(82b) 중 적어도 한쪽에서 냉각된 후, 당해 내부 공간(S1)으로부터 제3 부위(33)로 유출된다. 본 실시 형태에서는, 하우징(51)은 직사각 형상을 이루고 있다.The housing 51 forms an internal space S1. The internal space S1 corresponds to the second portion 32 of the scavenging line 3, that is, the air supply line. The supercharging air fed from the compressor 11 flows into the inner space S1 of the housing 51 through the first portion 31 and flows into the first cooling portion 62 in the inner space S1, And then flows out from the internal space S1 to the third portion 33. In this case, In this embodiment, the housing 51 has a rectangular shape.

제1 냉각부(62)는, 하우징(51)의 내부 공간(S1)에 설치되어 있다. 제1 냉각부(62)는, 작동 매체 유입 헤더(62a)와, 작동 매체 유출 헤더(62b)와, 복수의 분기 유로(62c)를 갖고 있다.The first cooling portion 62 is installed in the inner space S1 of the housing 51. [ The first cooling section 62 has an operating medium inlet header 62a, an operating medium outlet header 62b, and a plurality of branching passages 62c.

작동 매체 유입 헤더(62a)와 작동 매체 유출 헤더(62b)는, 내부 공간(S1)에 있어서의 과급 공기의 흐름 방향을 따라 간격을 두고 배열되어 있다. 내부 공간(S1)에 있어서의 과급 공기의 흐름 방향이란, 냉각기(5)에 있어서의 과급 공기의 입구로부터 출구를 향하는 방향이다. 복수의 분기 유로(62c)의 각각은, 작동 매체 유입 헤더(62a)와 작동 매체 유출 헤더(62b)를 연결하도록 과급 공기의 흐름 방향으로 연장되어 있다. 에너지 회수 장치(6)의 펌프(61)에 의해 압송된 작동 매체는, 제1 배관(66a)으로부터 작동 매체 유입 헤더(62a)를 통해서 내부 공간(S1) 내의 각 분기 유로(62c)로 유입되고, 당해 각 분기 유로(62c)를 과급 공기의 흐름 방향으로 대략 평행한 방향으로 흘러, 작동 매체 유출 헤더(62b)를 통해서 제2 배관(66b)으로 유출된다.The working medium inlet header 62a and the working medium outlet header 62b are arranged at intervals along the flow direction of the supercharging air in the internal space S1. The flow direction of the supercharge air in the inner space S1 is a direction from the inlet to the outlet of the supercharging air in the cooler 5. [ Each of the plurality of branch channels 62c extends in the flow direction of the supercharging air so as to connect the working medium inlet header 62a and the working medium outlet header 62b. The working medium pushed by the pump 61 of the energy recovery device 6 flows from the first piping 66a to the branching flow path 62c in the inner space S1 through the working medium inlet header 62a , The respective branch flow channels 62c flow in a direction substantially parallel to the flow direction of the supercharge air and flow out to the second pipe 66b through the operation medium flow header 62b.

제2 냉각부(82b)는, 하우징(51)의 내부 공간(S1)에 설치되어 있다. 제2 냉각부(82b)는, 냉각 매체 유입 헤더(82d)와, 냉각 매체 유출 헤더(82e)와, 복수의 분기 유로(82f)를 갖고 있다. 제2 냉각부(82b)는, 수평 방향(본 실시 형태에서는, 수평 방향 또한 과급 공기의 흐름 방향에 직교하는 방향)에 있어서 제1 냉각부(62)에 인접하도록 위치하고 있다. 즉, 제1 냉각부(62)와 제2 냉각부(82b)는, 연직 방향에 있어서 서로 겹치지 않도록 위치하고 있다.The second cooling portion 82b is provided in the inner space S1 of the housing 51. [ The second cooling section 82b has a cooling medium inlet header 82d, a cooling medium outlet header 82e and a plurality of branch channels 82f. The second cooling portion 82b is positioned adjacent to the first cooling portion 62 in the horizontal direction (in the present embodiment, the horizontal direction and the direction perpendicular to the flow direction of the supercharge air). That is, the first cooling portion 62 and the second cooling portion 82b are positioned so as not to overlap each other in the vertical direction.

냉각 매체 유입 헤더(82d)와 냉각 매체 유출 헤더(82e)는, 내부 공간(S1)에 있어서의 과급 공기에 흐름 방향을 따라 간격을 두고 배열되어 있다. 복수의 분기 유로(82f) 각각은, 냉각 매체 유입 헤더(82d)와 냉각 매체 유출 헤더(82e)를 연결하도록 과급 공기의 흐름 방향으로 연장되어 있다. 공급 유로(81)를 통해서 제1 유로(82)의 상류부(82a)로 유입된 냉각 매체는, 냉각 매체 유입 헤더(82d)를 통해서 내부 공간(S1) 내의 각 분기 유로(82f)로 유입되고, 당해 각 분기 유로(82f)를 과급 공기의 흐름 방향에 대략 평행한 방향으로 흘러, 냉각 매체 유출 헤더(82e)를 통해서 하류부(82c)로 유출된다.The cooling medium inlet header 82d and the cooling medium outlet header 82e are arranged at intervals in the direction of flow to the supercharging air in the internal space S1. Each of the plurality of branch channels 82f extends in the flow direction of the supercharging air so as to connect the cooling medium inlet header 82d and the cooling medium outlet header 82e. The cooling medium flowing into the upstream portion 82a of the first flow path 82 through the supply flow path 81 flows into each branch flow path 82f in the internal space S1 through the cooling medium inflow header 82d , Flows the respective branched flow paths 82f in a direction substantially parallel to the flow direction of the supercharge air, and flows out through the cooling medium outflow header 82e to the downstream part 82c.

이와 같이, 본 실시 형태에서는, 냉각기(5)에 단일 하우징(51)과, 과급 공기가 통과하는 내부 공간(S1)[소기 라인(3)의 제2 부위(32)]과, 작동 매체가 통과하는 제1 냉각부(62)와, 냉각 매체가 통과하는 제2 냉각부(82b)가 설치되어 있다. 그리고 내부 공간(S1)을 통과하는 과급 공기와, 제1 냉각부(62)의 각 분기 유로(62c)를 통과하는 작동 매체 및 제2 냉각부(82b)의 각 분기 유로(82f)를 통과하는 냉각 매체 중 적어도 한쪽과의 사이에서 열 교환이 행해짐으로써, 내부 공간(S1)을 통과하는 과급 공기가 냉각된다. 이로 인해, 단일 하우징(51) 내에 있어서, 작동 매체에 의한 과급 공기의 냉각과 냉각 매체에 의한 과급 공기의 냉각의 양쪽이 실현된다.As described above, in this embodiment, the cooler 5 is provided with the single housing 51, the internal space S1 through which the supercharging air passes (the second portion 32 of the scavenging line 3) And a second cooling portion 82b through which the cooling medium passes. The superheated air passing through the inner space S1 and the working medium passing through each branching flow path 62c of the first cooling part 62 and the branching flow path 82f of the second cooling part 82b Heat exchange is performed with at least one of the cooling medium, whereby the supercharging air passing through the inner space (S1) is cooled. Thus, both of the cooling of the supercharging air by the working medium and the cooling of the supercharging air by the cooling medium can be realized in the single housing 51.

검지 센서(9)는, 소기 라인(3)의 제3 부위(33)에 설치되어 있다. 검지 센서(9)는, 냉각기(5)에 있어서 제1 냉각부(62) 및/또는 제2 냉각부(82b)에 의해 냉각된 후 엔진(2)으로 유입되기 전의 과급 공기의 온도(T)를 검지 가능하다. 검지 센서(9)에 있어서 검지된 온도(T)에 따른 신호는, 후술하는 제어부(10)로 보내진다.The detection sensor 9 is provided on the third portion 33 of the scavenging line 3. The detection sensor 9 detects the temperature T of the supercharging air before it is cooled by the first cooling portion 62 and / or the second cooling portion 82b and then flows into the engine 2 in the cooler 5, Can be detected. The signal corresponding to the temperature T detected by the detection sensor 9 is sent to the control unit 10 to be described later.

제어부(10)는, 예를 들어 도시를 생략한 CPU, ROM, RAM 등으로 이루어지는 MPU 등을 구비하고 있고, ROM에 기억된 프로그램을 실행함으로써, 이하의 각종 제어를 행한다. 또한, 도 1에서는 설명의 편의상, 제어부(10)를 단일 직사각형으로 나타내지만, 제어부(10)의 기능을 실현하는 수단은 임의이며, 단일 구성 요소에 의해 제어부(10)의 모든 기능이 실현되는 것은 아니다.The control unit 10 includes, for example, an MPU or the like including a CPU, a ROM, and a RAM (not shown), and executes the following various controls by executing a program stored in the ROM. 1, the control unit 10 is represented by a single rectangle, but the means for realizing the function of the control unit 10 is arbitrary, and all of the functions of the control unit 10 are realized by a single component no.

제어부(10)는, 에너지 회수 장치(6) 및 냉각 장치(8)를 제어한다. 제어부(10)는, 에너지 회수 장치(6)의 펌프(61) 등의 구동을 제어하는 에너지 회수 장치 제어부와, 유량 조정부(84)의 밸브 개방도를 제어하는 유량 조정부 제어부와, 검지 센서(9)로부터 받은 온도(T)에 따른 신호에 기초한 판정을 행하는 판정부와, 각종 정보를 기억하는 기억부를 기능적으로 갖고 있다.The control unit 10 controls the energy recovery device 6 and the cooling device 8. [ The control unit 10 includes an energy recovery device control unit for controlling the driving of the pump 61 and the like of the energy recovery device 6, a flow rate control unit control unit for controlling the valve opening degree of the flow rate adjustment unit 84, , And a storage unit for storing various kinds of information.

제어부(10)의 기억부는, 제1 유량 F1과 제2 유량 F2의 유량 비율에 관한 정보인 제1, 제2 유량 비율 P1, P2와, 엔진(2)에 유입되는 과급 공기의 상한 온도에 관한 정보인 상한 온도값 T1을 기억하고 있다. 제1 유량 비율 P1은, 제1 유량 F1보다도 제2 유량 F2가 많아지는 값으로 설정되어 있다. 제2 유량 비율 P2는, 제2 유량 F2보다도 제1 유량 F1이 많아지는 값으로 설정되어 있다. 본 실시 형태에서는, 제1 유량 비율 P1은, 제1 유량 F1:제2 유량 F2=1:9가 되게 설정되어 있고, 제2 유량 비율 P2는, 제1 유량 F1:제2 유량 F2=9:1이 되게 설정되어 있다.The storage unit of the control unit 10 stores the first and second flow rate ratios P 1 and P 2 that are information on the flow rate ratios of the first flow rate F 1 and the second flow rate F 2 , And an upper limit temperature value T 1 which is information on the upper limit temperature. The first flow rate ratio P 1 is set such that the second flow rate F 2 becomes larger than the first flow rate F 1 . The second flow rate ratio P 2 is set to a value such that the first flow rate F 1 becomes larger than the second flow rate F 2 . In the present embodiment, the first flow rate P 1 is set to be the first flow rate F 1 : the second flow rate F 2 = 1: 9, the second flow rate ratio P 2 is set to be the first flow rate F 1 : Flow rate F 2 = 9: 1 is set.

제어부(10)의 유량 조정부 제어부는, 에너지 회수 장치 제어부에 의한 에너지 회수 장치(6)의 구동 개시에 따라서 제1 유량 F1과 제2 유량 F2의 비율이 제1 유량 비율 P1이 되도록 유량 조정부(84)를 제어한다. 또한, 제어부(10)의 유량 조정부 제어부는, 판정부에 있어서의 판정 결과에 기초하여 제1 유량 F1과 제2 유량 F2의 비율이 제2 유량 비율 P2가 되게 유량 조정부(84)를 제어한다.Flow rate adjusting the control of the control unit 10, an energy recovery apparatus in accordance with the start of driving of the energy recovery system (6) by the controller the first amount of flow F 1 and a second ratio of the flow rate F 2 flow rate to the first flow rate P 1 And controls the adjusting unit 84. [ The flow rate regulator control section of the control section 10 controls the flow rate regulator 84 so that the ratio of the first flow rate F 1 and the second flow rate F 2 becomes the second flow rate ratio P 2 based on the determination result of the determination section .

제어부(10)의 판정부는, 검지 센서(9)로부터의 온도 정보를 접수하고, 당해 온도 정보와 기억부에 기억된 상한 온도값 T1을 비교함으로써, 냉각기(5)에 있어서 냉각된 과급 공기의 온도가 상한 온도값 T1, 이상인지 여부를 판정한다.The determination unit of the control unit 10 accepts the temperature information from the detection sensor 9 and compares the temperature information with the upper limit temperature value T 1 stored in the storage unit so that the temperature of the cooling supercharged air It is determined whether or not the temperature is equal to or higher than the upper limit temperature value T 1 .

이어서, 도 3에 도시하는 흐름도를 참조하면서, 과급 공기 냉각 유닛(X1)의 동작 순서를 설명한다.Next, the operation procedure of the boost air cooling unit X1 will be described with reference to the flowchart shown in Fig.

도 3에 도시하는 개시 시점에 있어서, 에너지 회수 장치(6)는 구동 정지 상태이며, 제1 유량 F1과 제2 유량 F2의 비율이 제2 유량 비율 P2가 되게 유량 조정부(84)가 제어된 상태에서, 제2, 제3 유로(82, 83)에 냉각 매체가 공급되고 있다. 즉, 에너지 회수 장치(6)가 구동 정지 상태에서는, 공급원으로부터 공급 유로(81)로 유입되는 냉각 매체가 주로 제1 유로(82)에 공급되고 있으며, 냉각기(5)에 있어서의 과급 공기의 냉각이 주로 제2 냉각부(82b)에 있어서 행하여지고 있다.3, the flow rate regulator 84 is controlled such that the ratio of the first flow rate F 1 to the second flow rate F 2 becomes the second flow rate ratio P 2 In a controlled state, the cooling medium is supplied to the second and third flow paths 82, 83. That is, when the energy recovery apparatus 6 is in the stopped state, the cooling medium flowing from the supply source into the supply flow path 81 is mainly supplied to the first flow path 82, Is mainly performed in the second cooling section 82b.

과급 공기 냉각 유닛(X1)의 작업자에 의해 에너지 회수 장치(6)의 구동 개시 버튼이 눌러짐으로써, 당해 구동 개시 버튼으로부터 개시 신호를 받은 제어부(10)의 에너지 회수 장치 제어부는, 에너지 회수 장치(6)의 펌프(61) 및 팽창기(63)를 구동 개시시키도록 당해 펌프(61) 및 팽창기(63)를 제어한다. 이에 의해, 에너지 회수 장치(6)의 구동이 개시된다(스텝 ST1).The operator of the boost air cooling unit X1 presses the drive start button of the energy recovery device 6 so that the energy recovery device control part of the control part 10 which receives the start signal from the drive start button is operated by the energy recovery device And controls the pump 61 and the inflator 63 so as to start driving the pump 61 and the inflator 63 of the engine 6. Thereby, the driving of the energy recovery device 6 is started (step ST1).

스텝 ST1에서 에너지 회수 장치(6)를 구동 개시시킨 후, 제어부(10)의 유량 조정부 제어부는, 제1 유량 F1과 제2 유량 F2의 비율이 제2 유량 비율 P2로부터 제1 유량 비율 P1로 변경되도록, 기억부에 기억된 당해 제1 유량 비율 P1에 기초해서 유량 조정부(84)의 밸브 개방도를 제어한다(스텝 ST2). 이에 의해, 공급원으로부터 공급 유로(81)로 유입되는 냉각 매체가 주로 제2 유로(83)에 공급되고, 냉각기(5)에 있어서의 과급 공기의 냉각이 주로 제1 냉각부(62)에 있어서 행해지게 된다.Flow rate adjusting control member, the first amount of flow F 1 and the second first flow rate ratio is the ratio of the flow rate F 2 from the second flow rate P 2 of the after the start of driving an energy recovery apparatus 6 in step ST1, the control unit 10 the changes in P 1, and the art on the basis of the first flow rate P 1 stored in the storage unit controls the valve opening degree of the flow rate adjustment section 84 (step ST2). Thereby, the cooling medium flowing into the supply passage 81 from the supply source is mainly supplied to the second flow path 83, and the cooling of the supercharging air in the cooler 5 is performed mainly in the first cooling portion 62 .

스텝 ST2에서 제1 유량 F1과 제2 유량 F2의 비율을 제1 유량 비율 P1로 조정한 후, 제어부(10)의 판정부는 검지 센서(9)로부터 수신한 신호에 기초하여 온도(T)와 기억부에 기억된 상한 온도값 T1을 비교하여, T≥T1인지 여부를 판정한다(스텝 ST3).After the ratio of the first flow rate F 1 and the second flow rate F 2 is adjusted to the first flow rate ratio P 1 in step ST2, the judgment section of the control section 10 judges whether the temperature T ) as compared to the upper limit temperature T 1 value stored in the storage unit, it is determined whether T≥T 1 (step ST3).

제어부(10)의 판정부에 있어서 T≥T1이 아니라고 판정된 경우(스텝 ST3에서 "아니오"), 제어부(10)는, 유량 조정부(84)의 밸브 개방도를 현상태 그대로 유지하고, 판정부에 있어서의 판정을 반복한다.If it is determined that T > = T1 in the determination section of the control section 10 ("NO" in step ST3), the control section 10 holds the valve opening degree of the flow rate adjustment section 84 as it is, Is repeated.

한편, 제어부(10)의 판정부에 있어서 T≥T1이라고 판정된 경우(스텝 ST3에서 "예"), 에너지 회수 장치(6)의 문제에 의해 냉각기(5)에 있어서의 과급 공기의 냉각이 정상적으로 행하여지고 있지 않은 것이 의심되므로, 냉각기(5)에 있어서의 과급 공기의 냉각을 에너지 회수 장치(6)의 제1 냉각부(62)를 주체로 한 것으로부터 냉각 장치(8)의 제2 냉각부(82b)를 주체로 한 것으로 변경한다. 구체적으로는, 스텝 ST3에서 "예"라 판정된 경우, 제어부(10)의 유량 조정부 제어부는, 제1 유량 F1과 제2 유량 F2의 비율이 제1 유량 비율 P1로부터 제2 유량 비율 P2로 변경되도록, 기억부에 기억된 당해 제2 유량 비율 P2에 기초하여 유량 조정부(84)의 밸브 개방도를 제어한다(스텝 ST4). 이에 의해, 공급원으로부터 공급 유로(81)로 유입되는 냉각 매체가 주로 제1 유로(82)에 공급되고, 냉각기(5)에 있어서의 과급 공기의 냉각이 주로 제2 냉각부(82b)에 있어서 행해지게 된다.On the other hand, if it is judged in the judging section of the control section 10 that T? T 1 (YES in step ST3), cooling of the supercharging air in the cooler 5 due to the problem of the energy recovery device 6 The cooling of the supercharging air in the cooler 5 is mainly performed by the first cooling portion 62 of the energy recovery device 6 and the second cooling of the cooling device 8 And a portion 82b as a main body. Specifically, if the "yes" in step ST3 is determined, the flow rate adjusting section control section of the controller 10, the first amount of flow F 1 and a second flow rate ratio of the flow rate F 2 from the first flow rate P 1 P 2 , based on the second flow rate ratio P 2 stored in the storage unit (step ST 4). The cooling medium flowing into the supply passage 81 from the supply source is mainly supplied to the first flow path 82 and the cooling of the supercharging air in the cooling device 5 is mainly performed in the second cooling portion 82b .

이상과 같이, 본 실시 형태에 관한 과급 공기 냉각 유닛(X1)에서는, 에너지 회수 장치(6)의 제1 냉각부(62) 및 냉각 장치(8)의 제2 냉각부(82b)가 단일 냉각기(5)를 구성하고 있다. 이로 인해, 단일 냉각기(5)에 의해, 에너지 회수 장치(6)의 작동 매체와 과급 공기의 열교환에 의한 당해 과급 공기의 냉각이 가능함과 함께, 냉각 장치(8)의 냉각 매체와 과급 공기의 열교환에 의한 당해 과급 공기에 냉각이 가능하다. 이와 같이, 상기한 과급 공기 냉각 유닛(X1)에서는, 작동 매체에 의한 과급 공기의 냉각과 냉각 매체에 의한 과급 공기의 냉각이 단일 냉각기(5)에 있어서 행해지므로, 별개로 설치된 2개의 냉각기 각각에 있어서 작동 매체에 의한 냉각과 냉각 매체에 의한 냉각이 달성되는 경우에 비하여, 소형화가 실현된다.As described above, in the boost air cooling unit X1 according to the present embodiment, the first cooling portion 62 of the energy recovery device 6 and the second cooling portion 82b of the cooling device 8 are connected to the single cooler 5). Therefore, the single cooler 5 is capable of cooling the supercharging air by the heat exchange between the working medium of the energy recovery device 6 and the supercharging air, and the heat exchange of the cooling medium of the cooling device 8 and the supercharging air It is possible to cool the supercharged air by the supercharger. As described above, in the above-described supercharging air cooling unit X1, since the cooling of the supercharging air by the working medium and the cooling of the supercharging air by the cooling medium are performed in the single cooler 5, So that miniaturization can be achieved as compared with the case where cooling by the working medium and cooling by the cooling medium are achieved.

또한, 본 실시 형태에 관한 과급 공기 냉각 유닛(X1)에서는, 냉각 장치(8)는 공급 유로(81)로부터 서로 분기하는 제1 유로(82) 및 제2 유로(83)를 갖고 있다. 이로 인해, 제1, 제2 유로(82, 83)를 통해서, 단일 공급원으로부터 제2 냉각부(82b) 및 제3 냉각부(83b) 각각에 대하여 냉각 매체를 공급할 수 있고, 과급 공기 냉각 유닛(X1)의 구성을 간략화하면서 과급 공기의 냉각과 작동 매체의 응축의 각각을 달성할 수 있다.In the supercharging air cooling unit X1 according to the present embodiment, the cooling device 8 has a first flow path 82 and a second flow path 83 branched from the supply flow path 81. [ As a result, the cooling medium can be supplied to the second cooling portion 82b and the third cooling portion 83b from the single supply source through the first and second flow paths 82 and 83, X1) can be simplified while cooling the supercharging air and condensing the working medium, respectively.

또한, 본 실시 형태에 관한 과급 공기 냉각 유닛(X1)에서는, 제1 냉각부(62)와 제2 냉각부(82b)가 수평 방향으로 배열되어 있다. 이로 인해, 제1 냉각부(62)와 제2 냉각부(82b)가 연직 방향으로 겹치는 경우에 비하여 냉각기(5)의 높이를 낮게 할 수 있어, 당해 연직 방향에 있어서의 스페이스가 좁아지는 소형 선박 등에도 냉각기(5)를 탑재하는 것이 가능하다.In the boost air cooling unit X1 according to the present embodiment, the first cooling portion 62 and the second cooling portion 82b are arranged in the horizontal direction. This makes it possible to lower the height of the cooler 5 as compared with the case where the first cooling portion 62 and the second cooling portion 82b overlap each other in the vertical direction, It is possible to mount the cooler 5 also on the back.

또한, 본 실시 형태에 관한 과급 공기 냉각 유닛(X1)에서는, 검지 센서(9)로부터 받은 과급 공기의 온도에 관한 정보에 기초하여 제어부(10)가 유량 조정부(84)의 제어를 행함으로써, 에너지 회수 장치(6)에 문제가 발생한 경우라도 과급 공기를 확실하게 냉각할 수 있다. 구체적으로는 이하와 같다.In the boost air cooling unit X1 according to the present embodiment, the control unit 10 controls the flow rate adjusting unit 84 based on the information on the temperature of the boosted air received from the detection sensor 9, The supercharging air can be reliably cooled even when a problem occurs in the recovery device 6. [ Specifically, it is as follows.

에너지 회수 장치(6)가 정상적으로 동작하고 있는 통상 시에 있어서, 제어부(10)는 유량 조정부(84)를 제어하고, 제1 유량 F1이 제2 유량 F2보다도 적어지도록 당해 제1 유량 F1과 제2 유량 F2의 비율을 제1 유량 비율 P1로 조정한다. 이에 의해, 에너지 회수 장치(6)가 정상적으로 동작하고 있는 통상 시에 있어서, 냉각기(5)에서는 주로 제1 냉각부(62)에 의해 과급 공기가 냉각된다. 여기서, 검지 센서(9)는, 냉각기(5)에 있어서 냉각된 과급 공기의 온도(T)에 관한 정보를 검지하고 있으며, 제어부(10)는 검지 센서(9)에 있어서 검지된 당해 정보를 수신하고 있다. 이에 의해, 제어부(10)는 당해 정보에 기초하여 엔진으로 유입되는 과급 공기의 온도(T)가 미리 설정된 상한 온도값 T1 이상인지 여부를 판정한다. 그리고 온도(T)가 상한 온도값 T1 이상이라 판정된 경우에, 제어부(10)는 에너지 회수 장치(6)에 문제가 발생하고 있는 것이라 판단하여, 유량 조정부(84)를 제어하고, 제1 유량 F1이 제2 유량 F2보다도 많아지도록 당해 제1 유량 F1과 제2 유량 F2의 비율을 제2 유량 비율 P2로 조정한다. 이로 인해, 과급 공기 냉각 유닛(X1)에서는, 에너지 회수 장치(6)가 정상적으로 운전하고 있는 경우에 있어서 주로 제1 냉각부(62)에서 과급 공기를 냉각하고, 에너지 회수 장치(6)에 문제가 발생한 경우에 있어서 주로 제2 냉각부(82b)에서 과급 공기를 냉각할 수 있다.At the time of normal, which is an energy recovery device 6 operates normally, the control unit 10 flow rate regulating section 84, the control, and the first flow rate F 1, the second flow rate F 2 such that less than the art first flow rate F 1 And the second flow rate F 2 to the first flow rate ratio P 1 . Thus, in the normal operation in which the energy recovery apparatus 6 normally operates, the cooling air is mainly cooled by the first cooling unit 62 in the cooler 5. Here, the detection sensor 9 detects information on the temperature T of the cooling supercharged air in the cooler 5, and the control unit 10 receives the detected information from the detection sensor 9 . Thus, the control unit 10 determines whether or not the temperature T of the supercharging air flowing into the engine is equal to or higher than the preset upper limit temperature value T 1 based on the information. When it is determined that the temperature T is equal to or higher than the upper limit temperature value T 1 , the control unit 10 determines that a problem has occurred in the energy recovery apparatus 6 and controls the flow rate adjustment unit 84, flow rate F 1, F 2 than the second flow rate is increased so as to adjust the art first flow F 1 and a second ratio of the flow rate F 2 in the second flow rate P 2. In this way, in the boost air cooling unit X1, when the energy recovery device 6 normally operates, the first cooling portion 62 mainly cools the boosted air, and the energy recovery device 6 has a problem The second cooling portion 82b can mainly cool the boost air.

또한, 본 실시 형태에 관한 과급 공기 냉각 유닛(X1)에서는, 에너지 회수 장치(6)의 구동을 개시하는 개시 신호에 따라, 제1 유량 F1과 제2 유량 F2의 비율이 제1 유량 비율 P1이 되게 제어부(10)가 유량 조정부(84)를 제어한다. 이로 인해, 에너지 회수 장치(6)의 구동 개시에 맞추어, 주로 당해 에너지 회수 장치(6)의 제1 냉각부(62)에서 과급 공기를 냉각할 수 있다.In the boost air cooling unit X1 according to the present embodiment, the ratio of the first flow rate F 1 to the second flow rate F 2 is set to the first flow rate ratio R 2 in accordance with the start signal for starting the drive of the energy recovery device 6 The control unit 10 controls the flow rate adjustment unit 84 to be P 1 . Therefore, in accordance with the start of driving of the energy recovery device 6, the first cooling portion 62 of the energy recovery device 6 can cool the boosted air.

또한, 본 실시 형태에 관한 과급 공기 냉각 유닛(X1)에서는, 제어부(10)는, 제1 유량 F1과 제2 유량 F2의 비율이 제1 유량 비율 P1이 되게 유량 조정부(84)를 제어한 후에, 온도(T)가 상한 온도값 T1 이상인지 여부를 판정한다. 그리고 온도(T)가 상한 온도값 T1 이상이라 판정된 경우에, 제1 유량 F1과 제2 유량 F2의 비율이 제2 유량 비율 P2가 되게 유량 조정부(84)를 제어한다. 이로 인해, 에너지 회수 장치(6)의 구동을 개시하는 개시 신호에 따라, 통상 시는 주로 에너지 회수 장치(6)의 제1 냉각부(62)에서 과급 공기를 냉각하면서, 에너지 회수 장치(6)에 문제가 발생했을 때에만 주로 냉각 장치(8)의 제2 냉각부(82b)에서 과급 공기를 냉각할 수 있어, 당해 과급 공기의 냉각을 확실한 것으로 할 수 있다.In the boost air cooling unit X1 according to the present embodiment, the control unit 10 controls the flow rate adjusting unit 84 so that the ratio of the first flow rate F 1 and the second flow rate F 2 becomes the first flow rate ratio P 1 After the control, it is determined whether or not the temperature T is equal to or higher than the upper limit temperature value T 1 . When the temperature T is determined to be equal to or higher than the upper limit temperature value T 1 , the flow rate regulator 84 is controlled so that the ratio of the first flow rate F 1 and the second flow rate F 2 becomes the second flow rate ratio P 2 . Therefore, in accordance with the start signal for starting the driving of the energy recovery device 6, the energy recovery device 6 is normally operated while cooling the boost air mainly in the first cooling part 62 of the energy recovery device 6, The cooling air can be cooled mainly by the second cooling portion 82b of the cooling device 8 only when a problem occurs in the cooling device 8,

(제2 실시 형태)(Second Embodiment)

이어서, 제2 실시 형태에 관한 과급 공기 냉각 유닛(X1)에 대해서 도 4를 참조하면서 설명한다. 또한, 본 실시 형태에서는, 제1 실시 형태와 다른 부분에 대해서만 설명을 행하고, 제1 실시 형태와 동일한 구조, 작용 및 효과의 설명은 생략한다.Next, the supercharge air cooling unit X1 according to the second embodiment will be described with reference to Fig. In the present embodiment, only the parts different from those of the first embodiment are described, and the description of the same structure, function, and effect as those of the first embodiment will be omitted.

도 4는, 도 2와 마찬가지로, 냉각기(5)를 상면에서 본 개략도이며, 설명의 편의상, 내부 공간(S1)에 위치하는 제1 냉각부(62) 및 제2 냉각부(82b)를 실선으로 나타낸 도면이다.4 is a schematic view of the cooler 5 as viewed from the top in the same manner as in Fig. 2. For convenience of explanation, the first cooling section 62 and the second cooling section 82b located in the inner space S1 are indicated by solid lines Fig.

본 실시 형태에 관한 과급 공기 냉각 유닛(X1)에서는, 도 4에 도시한 바와 같이, 제1 냉각부(62)의 각 분기 유로(62c)와 제2 냉각부(82b)의 각 분기 유로(82f)가 과급 공기의 흐름 방향에 교차하는 방향에 있어서 교대로 배열되어 있다.In the boost air cooling unit X1 according to the present embodiment, as shown in Fig. 4, each branching flow path 62c of the first cooling part 62 and each branching flow path 82f of the second cooling part 82b Are alternately arranged in the direction crossing the flow direction of the supercharging air.

제1 냉각부(62)의 작동 매체 유입 헤더(62a)와 제2 냉각부(82b)의 냉각 매체 유입 헤더(82d)는, 과급 공기의 흐름 방향에 직교하는 방향으로 배열하도록, 서로 대략 평행으로 연장되어 있다. 또한, 제1 냉각부(62)의 작동 매체 유출 헤더(62b)와 제2 냉각부(82b)의 냉각 매체 유출 헤더(82e)는, 과급 공기의 흐름 방향에 직교하는 방향으로 배열하도록, 서로 대략 평행으로 연장되어 있다. 그리고 제1 냉각부(62)의 각 분기 유로(62c)와 제2 냉각부(82b)의 각 분기 유로(82f)는, 연직 방향에 있어서 서로 겹치지 않도록, 과급 공기의 흐름 방향에 직교하는 방향으로 교대로 배열되어 있다. 이에 의해, 과급 공기의 흐름 방향에 직교하는 방향에 있어서, 내부 공간(S1)의 전체에 걸쳐서 각 분기 유로(62c, 82f)가 간격을 두고 배치되어 있다.The working medium inlet header 62a of the first cooling section 62 and the cooling medium inlet header 82d of the second cooling section 82b are arranged substantially parallel to each other so as to be arranged in a direction orthogonal to the flow direction of the supercharging air Extended. The working medium outflow header 62b of the first cooling section 62 and the cooling medium outflow header 82e of the second cooling section 82b are connected to each other so as to be arranged in a direction perpendicular to the flow direction of the supercharging air And extend in parallel. The branched flow paths 62c of the first cooling section 62 and the branched flow paths 82f of the second cooling section 82b are arranged in a direction orthogonal to the flow direction of the supercharging air so as not to overlap each other in the vertical direction Are alternately arranged. Thereby, in the direction orthogonal to the flow direction of the supercharging air, the branching flow paths 62c and 82f are arranged with an interval over the entire inner space S1.

이와 같이, 본 실시 형태에 관한 과급 공기 냉각 유닛(X1)에서는, 제1 냉각부(62)의 각 분기 유로(62c)와 제2 냉각부(82b)의 각 분기 유로(82f)가 내부 공간(S1) 내에 있어서 과급 공기의 흐름 방향에 직교하는 방향으로 교대로 배열되어 있다. 이로 인해, 주로 제1 냉각부(62)에 의해 내부 공간(S1)을 흐르는 과급 공기를 냉각하는 경우와, 주로 제2 냉각부(82b)에 의해 내부 공간(S1)을 흐르는 과급 공기를 냉각하는 경우의 사이에서, 과급 공기의 냉각에 치우침이 발생할 가능성을 저감할 수 있다.As described above, in the supercharging air cooling unit X1 according to the present embodiment, each of the branch flow passage 62c of the first cooling portion 62 and each branch flow passage 82f of the second cooling portion 82b is communicated with the inner space S1 in the direction perpendicular to the flow direction of the supercharge air. This makes it possible to cool the supercharging air flowing through the inner space S1 mainly by the first cooling portion 62 and to cool the supercharging air flowing through the inner space S1 mainly by the second cooling portion 82b It is possible to reduce the likelihood of the occurrence of bias in the cooling of the supercharging air.

(제3 실시 형태)(Third Embodiment)

이어서, 제3 실시 형태에 관한 과급 공기 냉각 유닛(X1)에 대해서 도 5를 참조하면서 설명한다. 또한, 본 실시 형태에서는, 제1 실시 형태와 다른 부분에 대해서만 설명을 행하고, 제1 실시 형태와 동일한 구조, 작용 및 효과의 설명은 생략한다.Next, the boost air cooling unit X1 according to the third embodiment will be described with reference to Fig. In the present embodiment, only the parts different from those of the first embodiment are described, and the description of the same structure, function, and effect as those of the first embodiment will be omitted.

도 5는, 도 1과 마찬가지로, 과급 공기 냉각 유닛(X1)의 개략 구성을 도시하는 도면이다.Fig. 5 is a diagram showing a schematic configuration of the boost air cooling unit X1, similar to Fig.

본 실시 형태에 관한 과급 공기 냉각 유닛(X1)에서는, 도 5에 도시한 바와 같이, 제1 실시 형태에 있어서 소기 라인(3)의 제3 부위(33)에 설치되어 있던 검지 센서(9)가, 제1 유로(82)의 하류부(82c)에 설치되어 있다.In the boost air cooling unit X1 according to the present embodiment, as shown in Fig. 5, in the first embodiment, the detection sensor 9 provided on the third portion 33 of the scavenging line 3 And the downstream portion 82c of the first flow path 82, as shown in Fig.

여기서, 본 실시 형태에 관한 과급 공기 냉각 유닛(X1)은, 제1 실시 형태와 마찬가지로, 제1 유량 F1과 제2 유량 F2의 비율을 제1 유량 비율 P1과 제2 유량 비율 P2 사이에서 변경하는 것이지만, 어느 유량 비율 P1, P2라도 제1 유량 F1이 0은 아니므로, 제1 유로(82)에는 상시 냉각 매체가 공급된다. 이로 인해, 검지 센서(9)에서는 제1 유로(82)의 제2 냉각부(82b)를 통과하는 과정에 있어서 과급 공기의 사이에서 열 교환을 행한 후의 냉각 매체의 온도가, 상시 검지된다. 검지 센서(9)에 있어서 검지된 냉각 매체의 온도는, 제어부(10)로 이송된다.Here, the boost air cooling unit X1 according to the present embodiment is configured such that the ratio of the first flow rate F 1 to the second flow rate F 2 is set to the first flow rate ratio P 1 and the second flow rate ratio P 2 Since the first flow rate F 1 is not 0 for any of the flow rate ratios P 1 and P 2 , the first flow path 82 is always supplied with the cooling medium. Therefore, in the detection sensor 9, the temperature of the cooling medium after heat exchange between the supercharging air in the process of passing through the second cooling portion 82b of the first flow path 82 is always detected. The temperature of the cooling medium detected by the detection sensor 9 is transferred to the control unit 10. [

제어부(10)는, 검지 센서(9)에 있어서 검지된 냉각 매체의 온도로부터, 냉각기(5)에 있어서 냉각된 과급 공기의 온도(T)를 추정하고, 당해 온도(T)와 엔진(2)에 유입되는 과급 공기의 상한 온도인 상한 온도값 T1을 비교한다. 구체적으로는, 제어부(10)는, 예를 들어 제1 배관(66a)에 있어서의 냉각 매체의 온도, 제1 유량 F1과 제2 유량 F2의 비율 및 검지 센서(9)에 있어서 검지된 온도 등의 정보에 기초하여, 냉각기(5)의 내부 공간(S1)으로부터 유출되는 과급 공기의 온도(T)를 추정한다. 이에 의해, 추정된 온도(T)가 상한 온도값 T1 이상이라 판정한 제어부(10)는, 제1 유량 F1과 제2 유량 F2의 비율이 제2 유량 비율 P2가 되게, 유량 조정부(84)의 밸브 개방도를 제어한다.The control unit 10 estimates the temperature T of the supercharged air cooled in the cooler 5 from the temperature of the cooling medium detected by the detection sensor 9 and outputs the temperature T to the engine 2, The upper limit temperature T 1 , which is the upper limit temperature of the supercharging air, The Specifically, the controller 10 is, for example, in the first pipe (66a) temperature, the first flow F 1 and the second flow rate of the F 2, and the detection sensor 9 for the cooling medium in the detection The temperature T of the supercharging air flowing out of the internal space S1 of the cooler 5 is estimated based on information such as temperature. The control unit 10 determines that the estimated temperature T is equal to or higher than the upper limit temperature T 1 so that the ratio of the first flow rate F 1 and the second flow rate F 2 becomes the second flow rate ratio P 2 , Thereby controlling the valve opening degree of the valve body 84.

이와 같이, 본 실시 형태에 관한 과급 공기 냉각 유닛(X1)에서는, 제2 냉각부(82b)를 통과한 후의 냉각 매체의 온도를 검지 센서(9)에 의해 검지하고, 당해 온도에 기초하여 유량 조정부(84)의 밸브 개방도를 제어한다. 즉, 제1 실시 형태와 같이 냉각기(5)에 있어서 냉각된 과급 공기의 온도(T)를 직접 검지하지 않고도, 당해 온도(T)를 추정 가능한 냉각 매체의 온도 정보를 검지할 수 있으면, 제1 실시 형태와 마찬가지로 에너지 회수 장치(6)에 문제가 발생하였는지 여부의 판단을 행하는 것이 가능하다.Thus, in the boost air cooling unit X1 according to the present embodiment, the temperature of the cooling medium after passing through the second cooling portion 82b is detected by the detection sensor 9, and based on the temperature, Thereby controlling the valve opening degree of the valve body 84. That is, if the temperature information of the cooling medium that can estimate the temperature T can be detected without directly detecting the temperature T of the cooling supercharged air in the cooler 5 as in the first embodiment, It is possible to judge whether or not a problem has occurred in the energy recovery apparatus 6 as in the embodiment.

이상 설명한 각 실시 형태는, 모든 점에서 예시이며 제한적인 것은 아니라고 생각되어야 한다. 본 발명의 범위는, 상기한 각 실시 형태의 설명이 아닌 특허 청구의 범위에 의해 나타내고, 또한 특허 청구 범위와 균등한 의미 및 범위 내에서의 모든 변경이 포함된다.The embodiments described above are to be considered in all respects as illustrative and not restrictive. The scope of the present invention is defined not by the description of each embodiment but by the scope of claims, and includes all modifications within the meaning and scope equivalent to the claims.

예를 들어, 상기한 각 실시 형태에서는, 과급 공기 냉각 유닛(X1)이 선박에 적용되는 예에 대해 설명했지만, 이에 한정되지 않는다. 과급 공기 냉각 유닛(X1)은, 과급기(1)로부터 엔진(2)에 공급되는 과급 공기를 냉각하는 것이면 되고, 예를 들어 과급기(1) 및 엔진(2)을 탑재한 차량 등에 적용되어도 된다. 과급 공기 냉각 유닛(X1)이 차량 등에 적용되는 경우에는, 냉각 장치(8)에 있어서의 냉각 매체로서, 해수가 아닌, 예를 들어 저류 탱크에 저류된 냉각수를 사용할 수 있다.For example, in each of the above-described embodiments, an example has been described in which the boost air cooling unit X1 is applied to a ship, but the invention is not limited thereto. The boost air cooling unit X1 only needs to cool the supercharging air supplied to the engine 2 from the turbocharger 1 and may be applied to a vehicle equipped with the supercharger 1 and the engine 2, for example. When the boost air cooling unit X1 is applied to a vehicle or the like, cooling water stored in, for example, a storage tank other than seawater may be used as the cooling medium in the cooling device 8.

또한, 상기한 각 실시 형태에서는, 유량 조정부(84)로서 3방 밸브를 사용하는 예에 대해서 설명했지만, 이에 한정되지 않는다. 유량 조정부(84)는, 제1 유량 F1과 제2 유량 F2의 비율을 조정 가능하도록 구성되어 있으면 된다. 예를 들어, 2개의 2방 밸브에 의해 유량 조정부(84)를 구성해도 된다. 이 경우, 한쪽 2방 밸브를 제1 유로(82)의 상류부(82a)에 있어서의 펌프(85)보다도 상류측 부위에 설치함과 함께, 다른 쪽의 2방 밸브를 제2 유로(83)의 상류부(83a)에 있어서의 펌프(86)보다도 상류측 부위에 설치한다. 그리고 각 2방 밸브의 개방도를 제어부(10)에 의해 제어함으로써, 제1 유량 F1과 제2 유량 F2의 비율을 조정하는 것이 가능하다.In each of the above-described embodiments, an example in which the three-way valve is used as the flow rate adjusting unit 84 has been described, but the present invention is not limited thereto. The flow rate regulator 84 may be configured to be able to adjust the ratio of the first flow rate F 1 to the second flow rate F 2 . For example, the flow rate adjusting unit 84 may be configured by two two-way valves. In this case, one of the two-way valves is provided on the upstream side of the pump 85 in the upstream portion 82a of the first flow path 82 and the other two-way valve is provided in the second flow path 83, The upstream side of the pump 86 in the upstream portion 83a of the pump 86 is provided. It is possible to adjust the ratio of the first flow rate F 1 and the second flow rate F 2 by controlling the opening degree of each two-port valve by the control unit 10.

또한, 상기한 각 실시 형태에서는, 냉각기(5) 내에 있어서, 내부 공간(S1)을 흐르는 과급 공기의 흐름 방향과, 각 분기 유로(62c, 82f)를 흐르는 작동 매체 및 냉각 매체의 흐름 방향은 동일한 방향이지만, 이에 한정되지 않는다. 냉각기(5) 내에 있어서의 과급 공기의 흐름 방향과 작동 매체 및 냉각 매체의 흐름 방향은, 예를 들어 서로 반대 방향의 방향이라도 된다.In each of the above embodiments, the flow direction of the supercharging air flowing through the inner space S1 and the flow direction of the working medium and the cooling medium flowing through the branching flow paths 62c and 82f are the same in the cooler 5 Direction, but is not limited thereto. The flow direction of the supercharging air in the cooler 5 and the flow direction of the working medium and the cooling medium may be, for example, directions opposite to each other.

또한, 상기한 각 실시 형태에서는, 냉각기(5)는 셸 앤드 튜브식 열 교환기이지만, 이에 한정되지 않는다. 냉각기(5)는, 예를 들어 복수의 플레이트가 적층됨으로써 구성되는 플레이트식 열 교환기라도 된다. 이 경우, 복수의 플레이트가 일체가 되게 형성된 단일 냉각기(5)에, 소기 라인(3)의 제2 부위(32), 에너지 회수 장치(6)의 제1 냉각부(62) 및 냉각 장치(8)의 제2 냉각부(82b)가 설치된다.In each of the above embodiments, the cooler 5 is a shell-and-tube heat exchanger, but is not limited thereto. The cooler 5 may be, for example, a plate-type heat exchanger formed by stacking a plurality of plates. In this case, the second portion 32 of the scavenging line 3, the first cooling portion 62 of the energy recovery device 6, and the cooling device 8 (not shown) are connected to the single cooler 5, The second cooling portion 82b is provided.

또한, 상기한 각 실시 형태에서는, 검지 센서(9)가 소기 라인(3)의 제3 부위(33)에 설치되는 예와, 검지 센서(9)가 제1 유로(82)의 하류부(82c)에 설치되는 예에 대해서 설명했지만, 이에 한정되지 않는다. 검지 센서(9)는, 냉각기(5)에 있어서 냉각된 과급 공기의 온도에 관한 정보를 검지할 수 있으면 되고, 예를 들어 냉각기(5)에 설치되어도 된다.In each of the above embodiments, the detection sensor 9 is provided on the third portion 33 of the scavenging line 3, and the detection sensor 9 is provided on the downstream portion 82c of the first flow path 82, The present invention is not limited to this. The detection sensor 9 may be provided in the cooler 5 as long as it can detect the information on the temperature of the cooled supercharged air in the cooler 5, for example.

또한, 상기한 각 실시 형태에서는, 제1 유량 비율 P1이 제1 유량 F1:제2 유량 F2=1:9가 되게 설정되어 있음과 함께, 제2 유량 비율 P2가 제1 유량 F1:제2 유량 F2=9:1이 되게 설정되어 있지만, 이에 한정되지 않는다. 제1 유량 비율 P1은, 제1 유량 F1보다도 제2 유량 F2가 많아지는 값으로 설정되어 있으면 되고, 제2 유량 비율 P2는, 제2 유량 F2보다도 제1 유량 F1이 많아지는 값으로 설정되어 있으면 된다. 이로 인해, 예를 들어 제1 유량 비율 P1에 있어서 제1 유량 F1이 0이 되도록 설정됨과 함께, 제2 유량 비율 P2에 있어서 제2 유량 F2가 0이 되도록 설정되어도 된다. 이 경우, 에너지 회수 장치(6)가 구동 개시해서 정상적으로 운전하고 있을 때에는, 냉각기(5)에 있어서 제1 냉각부(62)에만 의해 과급 공기가 냉각되고, 에너지 회수 장치(6)에 문제가 발생했을 때에는, 냉각기(5)에 있어서 제2 냉각부(82b)에만 의해 과급 공기가 냉각되게 된다.In each of the above embodiments, the first flow rate P 1 is set to be the first flow rate F 1 : the second flow rate F 2 = 1: 9, and the second flow rate ratio P 2 is set to be the first flow rate F 1 : the second flow rate F 2 = 9: 1. However, the present invention is not limited thereto. The first flow rate ratio P 1 may be set to a value that the second flow rate F 2 is larger than the first flow rate F 1 and the second flow rate ratio P 2 is set such that the first flow rate F 1 is larger than the second flow rate F 2 It may be set to a lag value. Thus, for example, the first flow rate F 1 may be set to be zero at the first flow rate ratio P 1 , and the second flow rate F 2 may be set at zero at the second flow rate ratio P 2 . In this case, when the energy recovery device 6 starts to operate and operates normally, the boosted air is cooled only by the first cooling portion 62 in the cooler 5, and a problem occurs in the energy recovery device 6 , The supercharging air is cooled only by the second cooling portion 82b in the cooler 5. [

여기서, 이상에 설명한 실시 형태에 대해서 개략적으로 설명한다.Here, the embodiments described above will be schematically described.

본 실시 형태의 과급 공기 냉각 유닛은, 과급기로부터 엔진에 공급되는 과급 공기가 흐르는 급기 라인과, 상기 급기 라인을 흐르는 과급 공기와 열 교환되는 작동 매체의 통과를 허용하는 제1 냉각부와, 상기 제1 냉각부에 있어서 기화한 상기 작동 매체가 유입되는 팽창기와, 상기 팽창기의 동력을 회수하는 동력 회수기를 갖는 에너지 회수 장치와, 상기 급기 라인을 흐르는 과급 공기와 열 교환되는 냉각 매체의 통과를 허용하는 제2 냉각부를 갖는 냉각 장치와, 상기 급기 라인, 상기 제1 냉각부 및 상기 제2 냉각부를 수용하는 단일 하우징을 구비하고, 상기 급기 라인, 상기 제1 냉각부, 상기 제2 냉각부 및 상기 하우징은 냉각기를 구성한다.The supercharging air cooling unit of the present embodiment includes a first cooling unit that allows the supply air to flow from the turbocharger to the engine through a supply line through which the supercharging air flows, and a working medium that is heat-exchanged with the supercharging air flowing through the supply line, 1. An air conditioner comprising: an energy recovery device having an expansion unit into which the working medium vaporized in the cooling unit flows and a power recovery unit that recovers the power of the expansion unit; And a single housing for accommodating the air supply line, the first cooling section, and the second cooling section, wherein the air supply line, the first cooling section, the second cooling section, and the housing Constitute a cooler.

상기한 과급 공기 냉각 유닛은, 에너지 회수 장치의 제1 냉각부 및 냉각 장치의 제2 냉각부가 단일 냉각기를 구성하고 있다. 이로 인해, 단일 냉각기에 의해, 에너지 회수 장치의 작동 매체와 과급 공기의 열교환에 의한 당해 과급 공기의 냉각이 가능함과 함께, 냉각 장치의 냉각 매체와 과급 공기의 열교환에 의한 당해 과급 공기에 냉각이 가능하다. 이와 같이, 상기한 과급 공기 냉각 유닛에서는, 작동 매체에 의한 과급 공기의 냉각과 냉각 매체에 의한 과급 공기의 냉각이 단일 냉각기에 있어서 달성되므로, 개별로 설치된 2개의 냉각기 각각에 있어서 작동 매체에 의한 냉각과 냉각 매체에 의한 냉각이 달성되는 경우에 비하여, 소형화를 실현할 수 있다.In the above-described boost air cooling unit, the first cooling portion of the energy recovery device and the second cooling portion of the cooling device constitute a single cooler. As a result, it is possible to cool the supercharging air by heat exchange with the working medium of the energy recovery device and the supercharging air by the single cooler, and to cool the supercharging air by the heat exchange between the cooling medium of the cooling device and the supercharging air Do. As described above, in the above-described supercharging air cooling unit, cooling of the supercharging air by the working medium and cooling of the supercharging air by the cooling medium are achieved in the single supercharger. Therefore, And the cooling by the cooling medium can be achieved.

상기 에너지 회수 장치는, 상기 팽창기로부터 유출된 상기 작동 매체를 응축하는 응축부를 더 갖고, 상기 냉각 장치는 상기 냉각 매체의 공급원으로부터의 상기 냉각 매체가 공급되는 제1 유로와, 상기 제1 유로로부터 분기하도록 당해 제1 유로에 연결되어 있는 제2 유로를 갖고, 상기 제1 유로는, 상기 제2 냉각부를 포함하고, 상기 제2 유로는, 상기 공급원으로부터 공급된 상기 냉각 매체와 상기 응축부의 상기 작동 매체의 사이에서 열 교환시키는 제3 냉각부를 포함하는 것이 바람직하다.Wherein the energy recovery device further includes a condenser for condensing the working medium flowing out of the inflator, wherein the cooling device includes: a first flow path from which the cooling medium is supplied from the supply source of the cooling medium; Wherein the first flow path includes the second cooling portion and the second flow path is formed by the cooling medium supplied from the supply source and the operation medium of the condensing portion And a third cooling section for exchanging heat between the first cooling section and the second cooling section.

상기한 과급 공기 냉각 유닛에서는, 냉각 장치는 냉각 매체의 공급원에 연결됨과 함께 서로 분기하는 제1 유로 및 제2 유로를 갖고 있다. 이로 인해, 제1, 제2 유로를 통해서, 단일 공급원으로부터 제2 냉각부 및 제3 냉각부의 각각에 대하여 냉각 매체를 공급할 수 있다. 따라서, 과급 공기 냉각 유닛의 구성을 간략화하면서 과급 공기의 냉각과 작동 매체의 응축 각각을 달성할 수 있다.In the above-described supercharging air cooling unit, the cooling device has a first flow path and a second flow path which are connected to a supply source of the cooling medium and branch from each other. As a result, the cooling medium can be supplied to each of the second cooling section and the third cooling section from the single source through the first and second flow paths. Therefore, cooling of the boost air and condensation of the working medium can be achieved while simplifying the structure of the boost air cooling unit.

상기 냉각기에 있어서 냉각된 상기 과급 공기의 온도에 관한 정보를 검지 가능한 검지 센서와, 상기 검지 센서로부터 상기 정보를 받는 제어부를 더 구비하고, 상기 냉각 장치는, 상기 제1 유로에 공급되는 상기 냉각 매체의 유량인 제1 유량과 상기 제2 유로에 공급되는 상기 냉각 매체의 유량인 제2 유량의 비율을 조정 가능한 유량 조정부를 더 갖고, 상기 제어부는, 상기 제1 유량이 상기 제2 유량보다도 적은 상태에 있어서, 상기 검지 센서로부터 받은 상기 정보에 기초하여 상기 냉각기에 있어서 냉각된 상기 과급 공기의 온도가 미리 설정된 소정 온도 이상이라 판정된 경우에, 상기 제1 유량이 상기 제2 유량보다도 많아지도록 상기 유량 조정부의 제어를 행하는 것이 바람직하다.Further comprising: a detection sensor capable of detecting information on the temperature of the supercharged air cooled in the cooler; and a control unit receiving the information from the detection sensor, wherein the cooling device includes: Further comprising a flow rate adjuster capable of adjusting a ratio of a first flow rate as a flow rate of the cooling medium to a second flow rate as a flow rate of the cooling medium supplied to the second flow rate, Wherein when the temperature of the supercharged air cooled in the cooler is determined to be equal to or higher than a predetermined temperature based on the information received from the detection sensor, It is preferable to control the adjusting unit.

상기한 과급 공기 냉각 유닛에서는, 검지 센서로부터 받은 과급 공기의 온도에 관한 정보에 기초하여 제어부가 유량 조정부의 제어를 행함으로써, 에너지 회수 장치에 문제가 발생한 경우라도 과급 공기를 확실하게 냉각할 수 있다. 구체적으로는 이하와 같다.In the above-described supercharging air cooling unit, the control unit controls the flow rate adjusting unit based on the information on the temperature of the supercharging air received from the detection sensor, so that the supercharging air can be reliably cooled even if a problem occurs in the energy recovery device . Specifically, it is as follows.

상기한 과급 공기 냉각 유닛에서는, 에너지 회수 장치가 정상적으로 동작하고 있는 통상 시에 있어서, 제1 유로에 공급되는 냉각 매체의 유량이 제2 유로에 공급되는 냉각 매체의 유량보다도 적어지도록 유량 조정부가 조정되고 있으며, 이에 의해 주로 에너지 회수 장치의 제1 냉각부에 있어서 과급 공기가 냉각되고 있다. 여기서, 검지 센서는, 냉각기에 있어서 냉각된 과급 공기의 온도에 관한 정보를 검지하고 있으며, 제어부는 검지 센서에 있어서 검지된 당해 정보를 수신하고 있다. 이에 의해, 제어부는, 당해 정보에 기초하여 엔진으로 유입되는 과급 공기의 온도가 미리 설정된 소정 온도 이상인지 여부를 판정한다. 그리고 엔진으로 유입되는 과급 공기의 온도가 미리 설정된 소정 온도 이상이라 판정된 경우에, 에너지 회수 장치에 문제가 발생한 것이라 판단하여, 제1 유로에 공급되는 냉각 매체의 유량이 제2 유로에 공급되는 냉각 매체의 유량보다도 많아지도록 유량 조정부를 제어한다. 이로 인해, 상기한 과급 공기 냉각 유닛에서는, 에너지 회수 장치가 정상적으로 운전하고 있는 경우에 있어서 주로 에너지 회수 장치의 제1 냉각부에서 과급 공기를 냉각하고, 에너지 회수 장치에 문제가 발생한 경우에 있어서 주로 냉각 장치의 제2 냉각부에서 과급 공기를 냉각할 수 있다.In the above-described supercharging air cooling unit, the flow rate regulating unit is adjusted such that the flow rate of the cooling medium supplied to the first flow path becomes smaller than the flow rate of the cooling medium supplied to the second flow path, during normal operation in which the energy recovery apparatus normally operates Whereby the supercharging air is mainly cooled in the first cooling section of the energy recovery apparatus. Here, the detection sensor detects information on the temperature of the cooled supercharging air in the cooler, and the control unit receives the detected information from the detection sensor. Thereby, based on the information, the control unit determines whether the temperature of the supercharging air flowing into the engine is equal to or higher than a preset temperature. When it is determined that the temperature of the supercharging air flowing into the engine is equal to or higher than a preset temperature, it is determined that a problem has occurred in the energy recovery device, and the flow rate of the cooling medium supplied to the first flow path The flow rate adjusting unit is controlled to be larger than the flow rate of the medium. Therefore, in the above-described boost air cooling unit, when the energy recovery apparatus normally operates, the primary cooling unit of the energy recovery apparatus mainly cools the boosted air, and when the energy recovery apparatus is in trouble, It is possible to cool the supercharging air in the second cooling section of the apparatus.

상기 제어부는, 상기 에너지 회수 장치의 구동 개시 시에 있어서 상기 제1 유량과 상기 제2 유량의 비율이 상기 제2 유량보다도 상기 1 유량이 적어지는 제1 유량 비율이 되도록 상기 유량 조정부를 제어하는 제1 제어를 행하는 것이 바람직하다.Wherein the control unit controls the flow rate adjusting unit so that a ratio of the first flow rate to the second flow rate becomes a first flow rate ratio at which the first flow rate becomes smaller than the second flow rate at the start of operation of the energy recovery apparatus 1 control is preferably performed.

상기한 과급 공기 냉각 유닛에서는, 에너지 회수 장치의 구동 개시에 따라서 제어부가 제1 제어를 행함으로써, 에너지 회수 장치가 통상 운전하고 있는 상태에 있어서 주로 당해 에너지 회수 장치의 제1 냉각부에서 과급 공기를 냉각할 수 있다.In the above-described supercharging air cooling unit, the control unit performs the first control in accordance with the start of driving of the energy recovery apparatus, so that the primary cooling unit of the energy recovery apparatus in the state where the energy recovery apparatus is in the normal operation, Can be cooled.

상기 제어부는, 상기 제1 제어를 행한 후, 상기 검지 센서로부터 받은 상기 정보에 기초하여 상기 냉각기에 있어서 냉각된 상기 과급 공기의 온도가 상기 소정 온도 이상인지 여부를 판정하고, 상기 소정 온도 이상이라 판정된 경우에 상기 제1 유량과 상기 제2 유량의 비율이 상기 제2 유량보다도 상기 제1 유량이 많아지는 제2 유량 비율이 되게 상기 유량 조정부를 제어하는 제2 제어를 행하는 것이 바람직하다.The control unit determines whether the temperature of the supercharged air cooled in the cooler is equal to or higher than the predetermined temperature based on the information received from the detection sensor after performing the first control, The second flow rate control section controls the flow rate adjusting section so that the ratio of the first flow rate to the second flow rate becomes the second flow rate ratio at which the first flow rate becomes larger than the second flow rate.

상기한 과급 공기 냉각 유닛에서는, 제어부는, 제1 제어를 행한 후에, 과급 공기의 온도가 소정 온도 이상인 경우에, 제2 제어를 행한다. 이로 인해, 제어부는, 에너지 회수 장치의 구동 개시 후에 당해 에너지 회수 장치에 문제가 발생한 경우에, 주로 냉각 장치의 제2 냉각부에서 과급 공기를 냉각하도록 제1 유량과 제2 유량의 비율을 조정한다. 이에 의해, 에너지 회수 장치의 구동 개시 후에 있어서 과급 공기를 확실하게 냉각할 수 있다.In the above-described supercharging air cooling unit, the control unit performs the second control when the temperature of the supercharge air is equal to or higher than the predetermined temperature after performing the first control. Thus, when a problem occurs in the energy recovery apparatus after the start of driving of the energy recovery apparatus, the control unit adjusts the ratio of the first flow rate and the second flow rate so as to cool the boost air mainly in the second cooling section of the cooling apparatus . As a result, it is possible to reliably cool the supercharge air after the start of driving of the energy recovery apparatus.

상기 제1 냉각부 및 제2 냉각부의 각각은, 복수의 분기 유로를 포함하고, 상기 제1 냉각부의 상기 복수의 분기 유로의 각 분기 유로와 상기 제2 냉각부의 상기 복수의 분기 유로의 각 분기 유로는, 상기 과급 공기의 흐름 방향에 교차하는 방향에 있어서 교대로 배열되어 있는 것이 바람직하다.Wherein each of the first cooling portion and the second cooling portion includes a plurality of branching flow paths and each branched flow path of the plurality of branching flow paths of the first cooling portion and each of the branch flow paths of the plurality of branch flow paths of the second cooling portion Are alternately arranged in a direction crossing the flow direction of the supercharging air.

상기한 과급 공기 냉각 유닛에서는, 제1 냉각부의 복수의 분기 유로의 각 분기 유로와 제2 냉각부의 복수의 분기 유로의 각 분기 유로가 내부 공간 내에 있어서 과급 공기의 흐름 방향에 교차하는 방향으로 교대로 배열되어 있다. 이로 인해, 주로 제1 냉각부에 의해 과급 공기를 냉각하는 경우와, 주로 제2 냉각부에서 과급 공기를 냉각하는 경우 사이에서 과급 공기의 냉각에 치우침이 발생할 가능성을 저감할 수 있다.In the above-described supercharging air cooling unit, each of the branching flow paths of the plurality of branching flow paths of the first cooling section and the plurality of branch flow paths of the second cooling section is alternately arranged in the internal space in the direction crossing the flow direction of the supercharge air Respectively. Therefore, it is possible to reduce the possibility of a bias to the cooling of the supercharging air mainly between the case of cooling the supercharge air mainly by the first cooling section and the case of cooling the supercharge air mainly in the second cooling section.

Claims (6)

과급기로부터 엔진에 공급되는 과급 공기가 흐르는 급기 라인과,
상기 급기 라인을 흐르는 과급 공기와 열 교환되는 작동 매체의 통과를 허용하는 제1 냉각부와, 상기 제1 냉각부에 있어서 기화한 상기 작동 매체가 유입되는 팽창기와, 상기 팽창기의 동력을 회수하는 동력 회수기를 갖는 에너지 회수 장치와,
상기 급기 라인을 흐르는 과급 공기와 열 교환되는 냉각 매체의 통과를 허용하는 제2 냉각부를 갖는 냉각 장치와,
상기 급기 라인, 상기 제1 냉각부 및 상기 제2 냉각부를 수용하는 단일 하우징을 구비하고,
상기 급기 라인·상기 제1 냉각부, 상기 제2 냉각부 및 상기 하우징은, 냉각기를 구성하는 것을 특징으로 하는, 과급 공기 냉각 유닛.
An air supply line through which the supercharging air supplied from the supercharger to the engine flows,
A first cooling section for allowing passage of a working medium that is heat-exchanged with the supercharging air flowing through the air supply line; an inflator into which the working medium vaporized in the first cooling section flows; An energy recovery device having a recovery device,
A cooling device having a second cooling part for allowing the passage of the cooling medium to be heat-exchanged with the supercharging air flowing through the air supply line,
And a single housing accommodating the supply line, the first cooling section, and the second cooling section,
Wherein the air supply line, the first cooling section, the second cooling section, and the housing constitute a cooler.
제1항에 있어서, 상기 에너지 회수 장치는, 상기 팽창기로부터 유출된 상기 작동 매체를 응축하는 응축부를 더 갖고,
상기 냉각 장치는, 상기 냉각 매체의 공급원으로부터의 상기 냉각 매체가 공급되는 제1 유로와, 상기 제1 유로로부터 분기하도록 당해 제1 유로에 연결되어 있는 제2 유로를 갖고, 상기 제1 유로는, 상기 제2 냉각부를 포함하고, 상기 제2 유로는, 상기 공급원으로부터 공급된 상기 냉각 매체와 상기 응축부의 상기 작동 매체의 사이에서 열 교환시키는 제3 냉각부를 포함하는 것을 특징으로 하는, 과급 공기 냉각 유닛.
The apparatus according to claim 1, wherein the energy recovery device further comprises a condenser for condensing the working medium flowing out of the inflator,
Wherein the cooling device has a first flow path through which the cooling medium is supplied from a supply source of the cooling medium and a second flow path connected to the first flow path to branch from the first flow path, Characterized in that the second flow path includes a second cooling section and the second flow path includes a third cooling section for exchanging heat between the cooling medium supplied from the supply source and the working medium of the condensing section, .
제2항에 있어서, 상기 냉각기에 있어서 냉각된 상기 과급 공기의 온도에 관한 정보를 검지 가능한 검지 센서와,
상기 검지 센서로부터 상기 정보를 받는 제어부를 더 구비하고,
상기 냉각 장치는, 상기 제1 유로에 공급되는 상기 냉각 매체의 유량인 제1 유량과 상기 제2 유로에 공급되는 상기 냉각 매체의 유량인 제2 유량의 비율을 조정 가능한 유량 조정부를 더 갖고,
상기 제어부는, 상기 제1 유량이 상기 제2 유량보다도 적은 상태에 있어서, 상기 검지 센서로부터 받은 상기 정보에 기초하여 상기 냉각기에 있어서 냉각된 상기 과급 공기의 온도가 미리 설정된 소정 온도 이상이라 판정된 경우에, 상기 제1 유량이 상기 제2 유량보다도 많아지도록 상기 유량 조정부의 제어를 행하는 것을 특징으로 하는, 과급 공기 냉각 유닛.
The refrigeration system according to claim 2, further comprising: a detection sensor capable of detecting information on a temperature of the supercharged air cooled in the cooler;
Further comprising a control unit for receiving the information from the detection sensor,
Wherein the cooling device further comprises a flow rate adjusting unit capable of adjusting a ratio of a first flow rate as a flow rate of the cooling medium supplied to the first flow path and a second flow rate as a flow rate of the cooling medium supplied to the second flow path,
When the temperature of the supercharged air cooled in the cooler is determined to be equal to or higher than a predetermined temperature based on the information received from the detection sensor in a state where the first flow rate is smaller than the second flow rate Wherein the control unit controls the flow rate adjusting unit so that the first flow rate becomes larger than the second flow rate.
제3항에 있어서, 상기 제어부는, 상기 에너지 회수 장치의 구동 개시 시에 있어서 상기 제1 유량과 상기 제2 유량의 비율이 상기 제2 유량보다도 상기 1 유량이 적어지는 제1 유량 비율이 되게 상기 유량 조정부를 제어하는 제1 제어를 행하는 것을 특징으로 하는, 과급 공기 냉각 유닛.4. The apparatus according to claim 3, wherein the control unit controls the energy recovery device so that the ratio of the first flow rate to the second flow rate becomes a first flow rate ratio at which the one flow rate becomes smaller than the second flow rate at the start of driving the energy recovery device And a first control for controlling the flow rate adjusting unit is performed. 제4항에 있어서, 상기 제어부는, 상기 제1 제어를 행한 후, 상기 검지 센서로부터 받은 상기 정보에 기초하여 상기 냉각기에 있어서 냉각된 상기 과급 공기의 온도가 상기 소정 온도 이상인지 여부를 판정하고, 상기 소정 온도 이상이라 판정된 경우에 상기 제1 유량과 상기 제2 유량의 비율이 상기 제2 유량보다도 상기 제1 유량이 많아지는 제2 유량 비율이 되게 상기 유량 조정부를 제어하는 제2 제어를 행하는 것을 특징으로 하는, 과급 공기 냉각 유닛.The control apparatus according to claim 4, wherein, after performing the first control, the control section determines whether the temperature of the boosted air cooled in the cooler is equal to or higher than the predetermined temperature, based on the information received from the detection sensor, And a second control for controlling the flow rate adjusting section such that a ratio of the first flow rate to the second flow rate becomes a second flow rate ratio at which the first flow rate becomes larger than the second flow rate Wherein the air cooling unit comprises: 제3항 또는 제4항에 있어서, 상기 제1 냉각부 및 제2 냉각부의 각각은, 복수의 분기 유로를 포함하고,
상기 제1 냉각부의 상기 복수의 분기 유로의 각 분기 유로와 상기 제2 냉각부의 상기 복수의 분기 유로의 각 분기 유로는, 상기 과급 공기의 흐름 방향에 교차하는 방향에 있어서 교대로 배열되어 있는 것을 특징으로 하는, 과급 공기 냉각 유닛.
The cooling apparatus according to claim 3 or 4, wherein each of the first cooling section and the second cooling section includes a plurality of branch flow paths,
The branching flow paths of the plurality of branching flow paths of the first cooling section and the branch flow paths of the plurality of branch flow paths of the second cooling section are alternately arranged in the direction crossing the flow direction of the boost air The supercharging air cooling unit.
KR1020180028698A 2017-03-15 2018-03-12 Supercharged air cooling unit KR20180105578A (en)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JPJP-P-2017-049825 2017-03-15
JP2017049825A JP2018155099A (en) 2017-03-15 2017-03-15 Supercharged air cooling unit

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20180105578A true KR20180105578A (en) 2018-09-28

Family

ID=61274142

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020180028698A KR20180105578A (en) 2017-03-15 2018-03-12 Supercharged air cooling unit

Country Status (4)

Country Link
EP (1) EP3375988B1 (en)
JP (1) JP2018155099A (en)
KR (1) KR20180105578A (en)
CN (1) CN108625976A (en)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN115341990A (en) * 2022-08-19 2022-11-15 奇瑞汽车股份有限公司 Engine air intake cooling device and vehicle

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5086323B2 (en) * 2009-11-30 2012-11-28 三菱重工業株式会社 Waste heat recovery type ship propulsion device, ship equipped with the same, and control method of exhaust heat recovery type ship propulsion device
JP2011149332A (en) * 2010-01-21 2011-08-04 Mitsubishi Heavy Ind Ltd Exhaust heat recovery power generating device and ship with the same
KR101324119B1 (en) * 2011-12-27 2013-10-31 삼성중공업 주식회사 Intake air cooling system for ship having turbocharger and central fresh water cooler
JP6002417B2 (en) * 2012-01-20 2016-10-05 日立造船株式会社 Waste heat recovery device
JP6194274B2 (en) * 2014-04-04 2017-09-06 株式会社神戸製鋼所 Waste heat recovery system and waste heat recovery method
JP6194273B2 (en) * 2014-04-04 2017-09-06 株式会社神戸製鋼所 Waste heat recovery device and waste heat recovery method
JP2015214922A (en) * 2014-05-09 2015-12-03 株式会社神戸製鋼所 Thermal energy recovery device and start method of the same
JP6423614B2 (en) * 2014-05-13 2018-11-14 株式会社神戸製鋼所 Thermal energy recovery device

Also Published As

Publication number Publication date
EP3375988B1 (en) 2019-10-16
EP3375988A1 (en) 2018-09-19
CN108625976A (en) 2018-10-09
JP2018155099A (en) 2018-10-04

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5338730B2 (en) Waste heat regeneration system
JP6194274B2 (en) Waste heat recovery system and waste heat recovery method
EP2436976B1 (en) Rankine cycle system
JP5338731B2 (en) Waste heat regeneration system
JP5821235B2 (en) Liquid cooling system
KR101708109B1 (en) Waste heat recovery apparatus and waste heat recovery method
JP5621721B2 (en) Rankine cycle
JP2013100807A (en) Rankine cycle
JP2010174848A (en) Waste heat regeneration system
KR101897871B1 (en) Thermal energy recovery system
WO2011142415A1 (en) Steam system
WO2013046853A1 (en) Waste heat regeneration system
KR20170083139A (en) A cooling arrangement for a whr-system
JP2007225141A (en) Gas heat pump type air conditioner and its starting method
WO2013151079A1 (en) Rankine cycle device
JP2007205699A (en) Refrigerating device equipped with exhaust heat utilization device
US9988945B2 (en) Apparatus for utilizing heat wasted from engine
JP2012067687A (en) Rankine cycle device
KR20180105578A (en) Supercharged air cooling unit
CN106414982A (en) Engine waste-heat utilization device
KR101953509B1 (en) Supercharging air cooling unit
WO2013002018A1 (en) Rankine cycle
CN109113819B (en) Heat energy recovery system and ship carrying same
JP5084233B2 (en) Waste heat utilization device for internal combustion engine
KR20180036539A (en) Thermal energy recovery system

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E601 Decision to refuse application
J201 Request for trial against refusal decision
J301 Trial decision

Free format text: TRIAL NUMBER: 2019101002623; TRIAL DECISION FOR APPEAL AGAINST DECISION TO DECLINE REFUSAL REQUESTED 20190805

Effective date: 20200630