KR20200076652A - Auxiliary cooling water storage device and Energy generating device having the same - Google Patents

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Abstract

The present invention includes: a cooling water storage tank which has a storage space for storing cooling water, and a receiving unit for receiving an exhaust line; an inlet pipe which supplies the cooling water to the storage space of the cooling water storage tank; an outlet pipe through which the cooling water in the storage space of the cooling water storage tank flows out; and an air discharge pipe through which air in the storage space of the cooling water storage tank is discharged. The receiving unit comes in contact with the outer peripheral surface of the exhaust line.

Description

보조 냉각수 저장장치 및 이를 포함하는 에너지 생성 장치{Auxiliary cooling water storage device and Energy generating device having the same}Auxiliary cooling water storage device and Energy generating device having the same}

본 발명은 보조 냉각수 저장장치 및 이를 포함하는 에너지 생성 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 효율 및 안정성이 향상된 보조 냉각수 저장장치 및 이를 포함하는 에너지 생성 장치에 관한 것이다. The present invention relates to an auxiliary cooling water storage device and an energy generating device including the same, and more particularly, to an auxiliary cooling water storage device having improved efficiency and stability and an energy generating device including the same.

에너지 자원으로써 가장 널리 사용되는 화석 연료의 점진적인 고갈은 태양, 바람, 파도, 생물 유기체 및 그 폐기물과 같은 무한한 자연의 에너지를 이용함으로써 끊임없이 재생할 수 있는 대체에너지에 대한 관심으로 이어져 왔다. 그리고 무엇보다도 기존에 사용해온 화석연료와는 달리 공해가 거의 없는 청정한 에너지를 요구하게 되었다. 특히, 1990년대 들어 환경공해와 기후변화협약의 환경문제가 사회적 관심사로 대두되면서 그 중요성이 더욱 더 부각됨에 따라 기술 개발에 박차를 가하게 되었다. The gradual depletion of fossil fuels, the most widely used as an energy resource, has led to the interest in constantly renewable alternative energy by using infinite natural energy such as the sun, wind, waves, biological organisms and their waste. And above all, unlike conventional fossil fuels, clean energy with little pollution is required. In particular, as the environmental problems of the environmental pollution and the climate change convention emerged as social concerns in the 1990s, the importance of them became more and more important, thereby accelerating the development of technology.

대체에너지 사업 중에서 매립가스(LFG, Landfill Gas)를 이용한 발전사업은 매립가스 에너지 전환사업 중에서 지금까지 가장 많이 적용된 분야이다. 이러한 시스템의 원료가 되는 매립가스의 조성은 주로 45-60%의 메탄(CH4)과 35-40%의 이산화탄소(CO2)와 미량의 N2, O2 등으로 이루어져 있다. 매립가스는 메탄 함유량 50%를 기준으로 약 4,500∼5,500 kcal/m3 가량의 발열량을 지니고 있어 매립가스 자원화 사업의 가장 중요한 물질로 가스엔진 구동의 연료가 된다. Among alternative energy projects, the power generation business using landfill gas (LFG) is the most widely applied field among the landfill gas energy conversion projects. The composition of the landfill gas as a raw material for these systems is mainly composed of 45-60% methane (CH4), 35-40% carbon dioxide (CO2), and trace amounts of N2 and O2. Landfill gas has a calorific value of about 4,500 to 5,500 kcal/m3 based on 50% of methane content, and is the most important material in the landfill gas recycling business, which is fueled by gas engines.

매립가스 등을 이용하는 합성가스 엔진은 전소형(Dedicated) 엔진과 혼소형(Dual Fuel) 엔진으로 구분할 수 있다. 　 혼소형 엔진은 기존 디젤엔진을 그대로 이용하므로 개조가 간단하고 가연한계가 넓어 연료성분의 변화에도 안정적인 운전이 가능하다. 전소형 엔진은 합성가스만을 연료로 사용한다는 점에서 장점이 있으나 연료의 발열량이 어느 정도 높고 가스 성분이 균일해야 한다는 점에서 가스 성분의 변동이 심한 곳에서는 가동에 어려움이 있다. 연소안정성이 확보되는 범위의 운전영역에서 엔진의 연료전환효율을 극대화하기 위해서는 연료-공기혼합기의 특성에 따른 각 부품의 정밀한 제어가 요구된다. Synthetic gas engines using landfill gas can be divided into a dedicated engine and a dual fuel engine. Since the mixed-type engine uses the existing diesel engine as it is, the modification is simple and the flammable limit is wide, enabling stable operation even with changes in fuel components. The small-sized engine has an advantage in that only synthetic gas is used as a fuel, but it is difficult to operate in a place where the fluctuation of the gas component is severe because the calorific value of the fuel is somewhat high and the gas component must be uniform. In order to maximize the fuel conversion efficiency of the engine in the operating range in which combustion stability is secured, precise control of each component is required according to the characteristics of the fuel-air mixture.

특히, 합성가스 연료의 농도가 희박한 경우에는 점화가 잘 일어나지 않아서 발전이 어려운 문제가 있고, 합성가스의 경우, 자연 흡기식 엔진으로 연소를 시키는 경우, 공급 압력이 낮아 출력을 향상시키는 데 한계가 존재한다. Particularly, when the concentration of the syngas fuel is lean, there is a problem in that power generation is difficult because ignition does not occur well. In the case of the synthesis gas, when combustion is performed with a natural intake type engine, there is a limitation in improving the output due to low supply pressure do.

또한, 엔진을 냉각하고, 저탕조에 온수를 공급하는 냉각수에서 기포를 제고하기 위해 냉각수 보조탱크를 사용하게 된다. 종래기술은 냉각수 보조 탱크가 외부에 외기와 열교환되게 배치되는데, 이때, 냉각수 보조 탱크 내의 냉각수는 상온을 유지하므로, 냉각수가 엔진으로 공급될 때 수온이 상승하는데 방해요소로 작용한다.In addition, a cooling water auxiliary tank is used to cool the engine and increase air bubbles in the cooling water that supplies hot water to the storage tank. In the prior art, the cooling water auxiliary tank is arranged to be heat-exchanged with the outside air. At this time, since the cooling water in the cooling water auxiliary tank maintains room temperature, it acts as an obstacle to increase in water temperature when the cooling water is supplied to the engine.

냉각수의 일부가 상온으로 온도가 내려가면, 저탕조에 열 공급량이 떨어지고 엔진의 효율이 저하될 수 있는 문제점이 존재한다.When a portion of the cooling water is cooled to room temperature, there is a problem that the amount of heat supplied to the storage tank may drop and the efficiency of the engine may be reduced.

본 발명이 해결하고자 하는 과제는 엔진의 열효율 및 출력을 향상시키면서 안정성이 향상된 보조 냉각수 저장장치 및 이를 포함하는 에너지 생성 장치를 제공하는 것이다.The problem to be solved by the present invention is to provide an auxiliary cooling water storage device having improved stability and an energy generating device including the same while improving the thermal efficiency and power of the engine.

또한, 본 발명의 다른 과제는 배기관과 일체로 형성되어서 제조가 간편하고, 기포 제거 효율이 우수한 보조 냉각수 저장장치 및 이를 포함하는 에너지 생성 장치를 제공하는 것이다.In addition, another object of the present invention is to provide an auxiliary cooling water storage device and an energy generating device including the same, which are formed integrally with the exhaust pipe, which are easy to manufacture and have excellent bubble removal efficiency.

본 발명의 과제들은 이상에서 언급한 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다. The problems of the present invention are not limited to the problems mentioned above, and other problems not mentioned will be clearly understood by those skilled in the art from the following description.

상기 과제를 달성하기 위하여, 본 발명의 에너지 생성 장치 및 에너지 생성 시스템은 배기 라인과 열 교환하고 냉각수 내의 기포를 제거하는 보조 냉각수 저장장치를 포함하는 것을 특징으로 한다.To achieve the above object, the energy generating device and energy generating system of the present invention are characterized by including an auxiliary cooling water storage device for heat exchange with the exhaust line and removing air bubbles in the cooling water.

구체적으로, 본 발명은 냉각수를 저장하는 저장공간을 가지고, 배기 라인을 수용하는 수용부를 가지는 냉각수 저장탱크; 상기 냉각수 저장탱크의 저장공간으로 냉각수를 공급하는 유입관; 상기 냉각수 저장탱크의 저장공간의 냉각수가 유출되는 유출관; 및 상기 냉각수 저장탱크의 저장공간 내의 공기가 배출되는 공기 배출관을 포함하고, 상기 수용부는, 상기 배기 라인의 외주면과 접하는 것을 특징으로 한다.Specifically, the present invention has a storage space for storing the cooling water, a cooling water storage tank having a receiving portion for receiving the exhaust line; An inlet pipe supplying cooling water to a storage space of the cooling water storage tank; An outlet pipe through which cooling water in the storage space of the cooling water storage tank flows out; And an air discharge pipe through which air in the storage space of the cooling water storage tank is discharged, wherein the receiving portion is in contact with the outer peripheral surface of the exhaust line.

상기 수용부는 원통 형상의 빈 공간일 수 있다.The accommodating part may be an empty space of a cylindrical shape.

상기 냉각수 저장탱크의 저장공간의 상부를 2개의 영역으로 구분하는 격벽을 더 포함하고, 상기 유출관의 하단은 상기 격벽의 하단 보다 아래에 배치될 수 있다.A partition wall for dividing the upper portion of the storage space of the cooling water storage tank into two regions may be further included, and a lower end of the outlet pipe may be disposed below the lower end of the partition wall.

상기 유입관에서 상기 냉각수가 배출되는 배출구는 상기 격벽의 하단 보다 높게 배치될 수 있다.The outlet through which the cooling water is discharged from the inlet pipe may be disposed higher than the lower end of the partition wall.

상기 유입관의 말단은 냉각수가 상부에서 하부로 진행하다가 다시 상부로 배출되는 형상을 가질 수 있다.The end of the inlet pipe may have a shape in which cooling water proceeds from the top to the bottom and then discharged again.

상기 유입관은 상하방향으로 연장되는 제1 부분, 상기 제1 부분의 하단에 연결되고 하방에서 상방으로 연장되고, 말단에 배출구가 형성된 제2 부분을 포함할 수 있다.The inlet pipe may include a first portion extending in the vertical direction, a second portion connected to a lower end of the first portion and extending downward to upward, and an outlet formed at an end.

상기 유입관과 상기 공기 배출관은 상기 격벽에 의해 구분된 제1 영역에 배치되고, 상기 유출관은 상기 격벽에 의해 구분된 제2 영역에 배치될 수 있다. The inlet pipe and the air outlet pipe may be disposed in a first region divided by the partition wall, and the outlet pipe may be disposed in a second region divided by the partition wall.

또한 본 발명은 혼합기의 연소로 동력을 발생시키는 엔진; 상기 엔진과 연결되어 배기가스를 배출하는 배기 라인; 상기 엔진 및 상기 배기가스와 열교환하는 냉각수를 순환시키는 냉각수 순환기; 및 상기 냉각수 순환기의 상기 냉각수 중 일부가 유동되어 상기 냉각수 내의 기포를 제거하고 상기 냉각수 순환기로 공급하는 보조 냉각수 저장장치를 포함하고, 상기 보조 냉각수 저장장치는, 상기 냉각수를 저장하는 저장공간을 가지고, 상기 배기 라인을 수용하는 수용부를 가지는 냉각수 저장탱크; 상기 냉각수 저장탱크의 저장공간으로 냉각수를 공급하는 유입관; 상기 냉각수 저장탱크의 저장공간의 냉각수가 유출되는 유출관; 및 상기 냉각수 저장탱크의 저장공간 내의 공기가 배출되는 공기 배출관을 포함하고, 상기 수용부는, 상기 배기 라인의 외주면과 접한다.In addition, the present invention is an engine for generating power by combustion of the mixer; An exhaust line connected to the engine to discharge exhaust gas; A cooling water circulator that circulates cooling water in heat exchange with the engine and the exhaust gas; And an auxiliary cooling water storage device through which a part of the cooling water of the cooling water circulator flows to remove air bubbles in the cooling water and supply the cooling water to the cooling water circulator, wherein the auxiliary cooling water storage device has a storage space for storing the cooling water, A cooling water storage tank having an accommodating portion accommodating the exhaust line; An inlet pipe supplying cooling water to a storage space of the cooling water storage tank; An outlet pipe through which cooling water in the storage space of the cooling water storage tank flows out; And an air discharge pipe through which air in the storage space of the cooling water storage tank is discharged, and the accommodating portion contacts an outer circumferential surface of the exhaust line.

상기 냉각수 순환기를 순환하는 냉각수를 가열하는 보조열원을 더 포함할 수 있다.An auxiliary heat source for heating the cooling water circulating in the cooling water circulator may be further included.

상기 보조열원은 상기 엔진에 공급되는 혼합기의 일부를 연소하는 버너를 포함할 수 있다.The auxiliary heat source may include a burner that burns a portion of the mixer supplied to the engine.

또한, 실시예는 공기와 함께 합성가스 혼합된 혼합기를 상기 엔진에 공급하는 흡기 라인; 상기 흡기 라인으로 공급된 상기 혼합기를 압축하는 흡기 압축기를 더 포함할 수 있다.In addition, the embodiment is an intake line for supplying a mixture of a mixture of gas and syngas to the engine; It may further include an intake compressor for compressing the mixer supplied to the intake line.

기타 실시예들의 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다. Specific details of other embodiments are included in the detailed description and drawings.

본 발명의 보조 냉각수 저장장치 및 이를 포함하는 에너지 생성 장치에 따르면 다음과 같은 효과가 하나 혹은 그 이상 있다. According to the auxiliary cooling water storage device of the present invention and an energy generating device including the same, there are one or more of the following effects.

첫째,　기포를 제거한 냉각수를 다시 가열하여 냉각수 순환유로로 공급하게 되므로 엔진의 열효율을 향상시킬 수 있고, 저탕조에 전달되는 열량을 향상시킬 수 있는 이점이 존재한다.First, since the cooling water from which air bubbles have been removed is heated again to be supplied to the cooling water circulation channel, the thermal efficiency of the engine can be improved, and there is an advantage of improving the amount of heat transferred to the storage tank.

둘째, 냉각수 보조탱크와 엔진 배기관을 일체화하고, 배기관을 주름지게 형성하여서, 엔진 배기관과 냉각수 보조탱크 사이에 열전달 효율을 크게 향상시킬 수 있는 이점이 존재한다.Second, there is an advantage that the heat transfer efficiency between the engine exhaust pipe and the coolant auxiliary tank can be greatly improved by integrating the coolant auxiliary tank and the engine exhaust pipe and forming the exhaust pipe to be wrinkled.

셋째, 냉각수 보조 탱크가 격벽으로 나뉘어 지고, 유입관과 유출관으로 나누어진 영역에 배치하므로, 냉각수에서 기포가 효율적으로 제거되고, 냉각수 보조 탱크의 부피가 줄어드는 이점이 존재한다.Third, since the cooling water auxiliary tank is divided into partitions and is disposed in a region divided into an inlet pipe and an outlet pipe, bubbles are effectively removed from the cooling water, and the volume of the cooling water auxiliary tank is reduced.

넷째, 혼합기를 압축하는 터보 차저를 구비하여 터보 차저를 통해서 혼합기를 압축하여 엔진에 공급하므로, 발전 출력이 향상되고, 효율이 향상되는 이점이 존재한다. Fourth, since a turbocharger for compressing the mixer is provided and the mixer is compressed and supplied to the engine through the turbocharger, there is an advantage that power generation output is improved and efficiency is improved.

다섯째, 공기와 가스가 혼합된 상태에서 터보 차저를 통해 혼합기를 압축하므로, 별도의 연료 가압 장치 및 레귤레이터 없이 연료를 안정적으로 공급하면서 발전 출력이 향상되는 이점이 존재한다. Fifth, since the mixer is compressed through a turbocharger in a state in which air and gas are mixed, there is an advantage that power generation output is improved while stably supplying fuel without a separate fuel pressurizing device and regulator.

본 발명의 효과들은 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 효과들은 청구범위의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다. The effects of the present invention are not limited to the effects mentioned above, and other effects not mentioned will be clearly understood by those skilled in the art from the description of the claims.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 열병합발전 시스템의 개략도이다.
도 2는 도 1의 열병합발전 시스템의 작동 시에 공기, 가스 및 냉각수의 흐름을 표시한 도면이다.
도 3은 도 1의 열병합발전 시스템 중 열병합 유닛의 일부를 도시한 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 냉각수 저장탱크가 배기 라인에 설치된 모습을 도시한 도면이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 냉각수 저장탱크의 시시도이다.
도 6은 도 5의 냉각수 저장탱크의 일부 투영도이다.
도 7은 도 5의 냉각수 저장탱크를 상부에서 바라본 평면도이다.
도 8은 도 5의 냉각수 저장탱크의 A-A 선을 취한 단면도이다.
도 9는 본 발명의 다른 실시예에 따른 열병합 유닛의 일부를 도시한 도면이다. 1 is a schematic diagram of a cogeneration system according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a view showing the flow of air, gas, and cooling water during operation of the cogeneration system of FIG. 1.
FIG. 3 is a view showing a part of the cogeneration unit of the cogeneration system of FIG. 1.
4 is a view showing a state in which a cooling water storage tank according to an embodiment of the present invention is installed in an exhaust line.
5 is a perspective view of a cooling water storage tank according to an embodiment of the present invention.
6 is a partial projection view of the cooling water storage tank of FIG. 5.
7 is a plan view of the cooling water storage tank of FIG. 5 when viewed from the top.
8 is a cross-sectional view taken along line AA of the cooling water storage tank of FIG. 5.
9 is a view showing a part of a cogeneration unit according to another embodiment of the present invention.

본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다. Advantages and features of the present invention, and methods for achieving them will be clarified with reference to embodiments described below in detail together with the accompanying drawings. However, the present invention is not limited to the embodiments disclosed below, but may be implemented in various different forms, and only the embodiments allow the disclosure of the present invention to be complete, and common knowledge in the technical field to which the present invention pertains. It is provided to completely inform the person having the scope of the invention, and the present invention is only defined by the scope of the claims. The same reference numerals refer to the same components throughout the specification.

도면에서 각 구성의 두께나 크기는 설명의 편의 및 명확성을 위하여 과장되거나 생략되거나 또는 개략적으로 도시되었다. 또한 각 구성요소의 크기와 면적은 실제크기나 면적을 전적으로 반영하는 것은 아니다. In the drawings, the thickness or size of each component is exaggerated, omitted, or schematically illustrated for convenience and clarity. In addition, the size and area of each component does not entirely reflect the actual size or area.

또한, 본 발명의 구조를 설명하는 과정에서 언급하는 각도와 방향은 도면에 기재된 것을 기준으로 한다. 명세서에서 구조에 대한 설명에서, 각도에 대한 기준점과 위치관계를 명확히 언급하지 않은 경우, 관련 도면을 참조하도록 한다. In addition, the angles and directions mentioned in the process of describing the structure of the present invention are based on those described in the drawings. In the description of the structure in the specification, if the reference point and the positional relationship with respect to the angle are not explicitly mentioned, refer to the related drawings.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 열병합발전 시스템의 개략도, 도 2는 도 1의 열병합발전 시스템의 작동 시에 공기, 가스 및 냉각수의 흐름을 표시한 도면이다. 1 is a schematic diagram of a cogeneration system according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a view showing the flow of air, gas, and cooling water during operation of the cogeneration system of FIG. 1.

본 발명에 따른 열병합발전 시스템은 합성가스를 통해 열과 전기를 생성하고 이를 공급한다. The cogeneration system according to the present invention generates heat and electricity through synthetic gas and supplies it.

본 발명의 일 실시예에 따른, 에너지 생성 시스템은 에너지 생성 장치(10)와, 저탕조(12)를 포함할 수 있다. The energy generating system according to an embodiment of the present invention may include an energy generating device 10 and a storage tank 12.

에너지 생성 장치(10)은 전력과 열을 발생하고, 발생된 전력을 전력소비기기인 조명이나 가전기기 등으로 공급하며, 발생된 열을 열수요처인 저탕조(12)로 전달할 수 있다. The energy generating device 10 generates power and heat, supplies the generated power to lighting or household appliances, which are power consumption devices, and can transfer the generated heat to the storage tank 12, which is a heat demand.

에너지 생성 장치(10)은 엔진(14)과 엔진(14)에 연결되어 전력을 생성하는 발전기(100)와 저탕조(12)와 급탕 순환 유로(18)로 연결된 급탕 열교환기(16)와, 엔진(14)과 발전기(100) 중 적어도 하나의 열을 회수하여 급탕 열교환기(16)로 전달하는 열전달 유닛을 포함할 수 있다. 예를 들면, 열전달 유닛은 열매체 통해 엔진(14)과 발전기(100) 중 적어도 하나의 열을 회수하여 급탕 열교환기(16)로 전달하는 냉각수 순환기를 포함할 수 있다. 여기서, 열매체는 냉각수, 즉 물이 사용될 수 있다.The energy generating device 10 includes a hot water heat exchanger 16 connected to the engine 14 and the generator 14 connected to the engine 14 to generate electric power, the hot water tank 12 and the hot water circulation channel 18, It may include a heat transfer unit for recovering heat from at least one of the engine 14 and the generator 100 and transferring it to the hot water heat exchanger 16. For example, the heat transfer unit may include a coolant circulator that recovers heat from at least one of the engine 14 and the generator 100 through a heat medium and delivers it to the hot water heat exchanger 16. Here, as the heat medium, cooling water, that is, water may be used.

또한, 에너지 생성 장치(10)은 공기와 함께 합성가스 혼합된 혼합기가 유입되는 흡기 라인(20), 흡기 라인(20)으로 공급된 혼합기를 압축하는 흡기 압축기(300), 엔진(14)과 연결되어 배기가스를 배출하는 배기 라인(30)을 포함할 수 있다. In addition, the energy generating device 10 is connected to the intake compressor 20, the intake compressor 300, the engine 14 for compressing the mixer supplied to the intake line 20, the intake line 20 is mixed with the synthesis gas mixed with air It may include an exhaust line 30 to discharge the exhaust gas.

엔진(14)은 흡기 라인(20) 및 배기 라인(30)과 연결되어 혼합기의 연소로 동력을 발생시킨다. 흡기 라인(20)을 통해 엔진(14)으로 공급된 혼합기는 엔진(14) 내에서 연소 후에 배기 라인(30)을 통해 배기가스로 배출된다. The engine 14 is connected to the intake line 20 and the exhaust line 30 to generate power through combustion of the mixer. The mixer supplied to the engine 14 through the intake line 20 is discharged into the exhaust gas through the exhaust line 30 after combustion in the engine 14.

엔진(14)은 혼합기가 연소하는 실린더 헤드(14b)와, 실린더 헤드(14b) 내로 혼합기를 유동시키는 흡기 매니폴드(14a)와, 연소된 배기가스를 배기 라인(30)으로 유동시키는 배기 매니폴드(14c)를 포함할 수 있다. The engine 14 includes a cylinder head 14b in which the mixer burns, an intake manifold 14a for flowing the mixer into the cylinder head 14b, and an exhaust manifold for flowing the exhaust gas to the exhaust line 30. (14c).

흡기 라인(20)은 공기와 함께 합성가스 혼합된 혼합기가 유입된다. 흡기 라인(20)은 공기와 합성가스를 흡기하여 공기와 합성가스를 혼합 한 후, 흡기 압축기(300) 및 엔진(14)에 공급한다. 합성가스는 매립가스를 포함한다. The intake line 20 is introduced into the mixer mixed with the synthesis gas with air. The intake line 20 intakes air and synthesis gas, mixes air and synthesis gas, and then supplies it to the intake compressor 300 and the engine 14. Syngas includes landfill gas.

흡기 라인(20)은 외기, 합성가스 저장소(미도시), 엔진(14)의 흡기 매니폴드(14a) 및 흡기 압축기(300)와 연결된다. The intake line 20 is connected to the outside air, the syngas reservoir (not shown), the intake manifold 14a of the engine 14, and the intake compressor 300.

예를 들면, 흡기 라인(20)은 공기가 유입되는 공기 흡기 라인(21)과, 합성가스가 유입되는 합성가스 흡기 라인(22)과, 공기 흡기 라인 및 합성가스 흡기 라인과 연결되어 공기와 합성가스를 혼합하는 믹서(23)와, 믹서(23)와 연결되어 혼합기를 엔진(14)에 공급하는 혼합기 흡기 라인(24)을 포함할 수 있다. For example, the intake line 20 is connected to the air intake line 21 through which air is introduced, the synthesis gas intake line 22 through which synthesis gas is introduced, and the air intake line and the synthesis gas intake line to synthesize air and air. A mixer 23 for mixing gas and a mixer intake line 24 connected to the mixer 23 to supply the mixer to the engine 14 may be included.

공기 흡기 라인(21)은 공기를 유동시킨다. 공기 흡기 라인(21)의 일단은 외기와 연결되고 타단은 믹서(23)와 연결된다. 공기 흡기 라인(21)에는 흡기된 공기를 정화하는 공기 필터(41a)와, 사일런스 등이 배치될 수 있다. The air intake line 21 flows air. One end of the air intake line 21 is connected to the outside air and the other end is connected to the mixer 23. An air filter 41a for purifying the intake air, a silencer, and the like may be disposed in the air intake line 21.

합성가스 흡기 라인(22)은 합성가스를 유동한다. 합성가스 흡기 라인(22)의 일단은 합성가스 저장소와 연결되고 타단은 믹서(23)와 연결된다. Syngas intake line 22 flows the syngas. One end of the syngas intake line 22 is connected to the syngas reservoir and the other end is connected to the mixer 23.

믹서(23)는 합성가스 흡기 라인(22), 공기 흡기 라인(21) 및 혼합기 흡기 라인(24)과 연결된다. 믹서(23)는 공기와 합성가스를 적절한 비율로 혼합하고, 그 혼합된 혼합기를 혼합기 흡기 라인(24)에 제공한다. The mixer 23 is connected to the syngas intake line 22, the air intake line 21 and the mixer intake line 24. The mixer 23 mixes air and syngas in an appropriate ratio, and provides the mixed mixer to the mixer intake line 24.

혼합기 흡기 라인(24)은 믹서(23)에서 혼합된 혼합기를 엔진(14)의 흡기 매니폴드(14a)에 제공한다. 혼합기 흡기 라인(24)은 일단은 믹서(23)와 연결되고, 타단은 엔진(14)의 흡기 매니폴드(14a)에 연결된다. The mixer intake line 24 provides the mixer mixed in the mixer 23 to the intake manifold 14a of the engine 14. The mixer intake line 24 has one end connected to the mixer 23 and the other end connected to the intake manifold 14a of the engine 14.

믹서(23)와 연결되어 혼합기를 엔진(14)에 공급하는 혼합기 흡기 라인(24)을 포함할 수 있다. A mixer intake line 24 connected to the mixer 23 to supply the mixer to the engine 14 may be included.

냉각수 순환기(500)는 열매체가 엔진(14) 또는 발전기(100)의 열을 회수하는 열회수부(14d)와, 열회수부(14d)와 급탕 열교환기(16)를 연결하는 열매체 순환 유로(11)를 포함할 수 있다. 여기서, 열매체는 물이 사용될 수 있다. 냉각수 순환기(500)에 대해서는 도 3에서 후술한다.The cooling water circulator 500 includes a heat recovery part 14d in which the heat medium recovers heat of the engine 14 or the generator 100, and a heat medium circulation flow passage 11 connecting the heat recovery part 14d and the hot water heat exchanger 16. It may include. Here, water may be used as the heat medium. The coolant circulator 500 will be described later in FIG. 3.

또한, 에너지 생성 장치(10)은 저탕조(12)와 방열유로(340)로 연결되어 저탕조(12)의 물을 방열하는 방열유닛(320)를 더 포함할 수 있다. 저탕조(12)는 급탕 열교환기(16)와 온수 순환 유로(18)로 연결된다.In addition, the energy generating device 10 may further include a heat dissipation unit 320 that is connected to the water storage tank 12 and the heat dissipation channel 340 to dissipate the water in the water storage tank 12. The storage tank 12 is connected to the hot water heat exchanger 16 and the hot water circulation channel 18.

흡기 압축기(300)는 흡기 라인(20)으로 공급된 혼합기를 압축하여 엔진(14)으로 제공한다. The intake compressor 300 compresses the mixer supplied to the intake line 20 and provides it to the engine 14.

이하, 흡기 압축기(300)에 대해 도 3을 참조하여 상술한다. Hereinafter, the intake compressor 300 will be described in detail with reference to FIG. 3.

도 3은 도 1의 열병합발전 시스템 중 열병합 유닛의 일부를 도시한 도면이다. FIG. 3 is a view showing a part of the cogeneration unit of the cogeneration system of FIG. 1.

흡기 압축기(300)는 혼합기 흡기 라인(24)을 유동하는 혼합기를 일정한 압력으로 압축한다. 흡기 압축기(300)는 혼합기 흡기 라인(24)과 연결된다. 구체적으로, 흡기 압축기(300)는 엔진(14)의 흡기 매니폴드(14a)와 믹서(23) 사이의 혼합기 흡기 라인(24)에 연결된다. The intake compressor 300 compresses the mixer flowing through the mixer intake line 24 at a constant pressure. The intake compressor 300 is connected to the mixer intake line 24. Specifically, the intake compressor 300 is connected to the mixer intake line 24 between the intake manifold 14a of the engine 14 and the mixer 23.

흡기 압축기(300)는 배기가스 외에 다른 별도의 동력원에 의해 작동되거나, 배기라인으로 배출되는 배기가스에 의하여 회전하여 흡기 라인(20)으로 공급된 혼합기를 압축할 수 있다. 이하에서는 흡기 압축기(300)는 배기가스를 동력원으로 작동되는 것을 전제로 설명한다. 배기가스에 의하여 흡기 압축기(300)가 작동되면, 별도의 에너지를 흡기압축기에 공급할 필요가 없기 때문에, 에너지가 절약되는 이점이 존재한다. The intake compressor 300 may be operated by a separate power source other than the exhaust gas, or rotated by the exhaust gas discharged to the exhaust line to compress the mixer supplied to the intake line 20. Hereinafter, the intake compressor 300 will be described on the premise that the exhaust gas is operated as a power source. When the intake compressor 300 is operated by the exhaust gas, since there is no need to supply separate energy to the intake compressor, there is an advantage of saving energy.

구체적으로, 흡기 압축기(300)는 압축기 임펠러(310), 압축기 임펠러(310)를 수용하는 터보차저 하우징(330), 압축기 임펠러(310)와 축으로 연결된 터빈 임펠러(320) 및 터빈 임펠러(320)를 수용하는 터빈 하우징(340)을 포함한다. Specifically, the intake compressor 300 includes a compressor impeller 310, a turbocharger housing 330 accommodating the compressor impeller 310, a turbine impeller 320 connected to the compressor impeller 310, and a turbine impeller 320 and a turbine impeller 320 It includes a turbine housing 340 for receiving.

터빈 임펠러(320)는 배기가스에 의해 회전되고, 압축기 임펠러(310)에 축으로 연결되어 회전력을 전달한다. 터빈 임펠러(320)는 터빈 하우징(340) 내에 배치되고, 터빈 하우징(340)은 배기 라인(34)(30)에 배치된다. 터빈 하우징(340)은 배기 라인(34)(30)에 연결된다. 배기가스는 터빈 하우징(340) 내로 유동되어 터빈 임펠러(320)를 회전시킨다. The turbine impeller 320 is rotated by the exhaust gas, and is connected to the compressor impeller 310 by an axis to transmit rotational force. The turbine impeller 320 is disposed in the turbine housing 340, and the turbine housing 340 is disposed in the exhaust line 34, 30. The turbine housing 340 is connected to the exhaust lines 34 and 30. The exhaust gas flows into the turbine housing 340 to rotate the turbine impeller 320.

압축기 임펠러(310)는 터빈 임펠러(320)에 의해 회전되어, 흡기된 혼합기를 압축하여 배출한다. 압축기 임펠러(310)는 터보차저 하우징(330) 내에 배치되고, 터보차저 하우징(330)은 혼합기 흡기 라인(24)에 배치된다. 혼합기는 터보차저 하우징(330) 내로 유동되어 압축기 임펠러(310)에 의해 압축된 후 엔진(14)으로 유동된다. The compressor impeller 310 is rotated by the turbine impeller 320 and compresses and discharges the intake mixer. The compressor impeller 310 is disposed in the turbocharger housing 330, and the turbocharger housing 330 is disposed in the mixer intake line 24. The mixer flows into the turbocharger housing 330 and is compressed by the compressor impeller 310 and then flows into the engine 14.

따리서, 본 발명은　혼합기를 압축하는 터보 차저를 구비하여 터보 차저를 통해서 혼합기를 압축하여 엔진(14)에 공급하므로, 발전 출력이 향상되고, 효율이 향상되는 이점이 존재하고, 공기와 가스가 혼합된 상태에서 터보 차저를 통해 혼합기를 압축하므로, 별도의 연료 가압 장치 및 레귤레이터 없이 연료를 안정적으로 공급하면서 발전 출력이 향상되는 이점이 존재한다. Therefore, the present invention is equipped with a turbocharger for compressing the mixer, so that the mixer is compressed through the turbocharger and supplied to the engine 14, so that there is an advantage of improving power generation output and improving efficiency, and air and gas. Since the mixer is compressed through the turbocharger in the mixed state, there is an advantage in that power generation output is improved while stably supplying fuel without a separate fuel pressurizing device and regulator.

흡기 압축기(300)를 사용하는 경우, 엔진(14)으로 유동되는 혼합기의 온도와 압력이 매우 높아지게 되는 데, 이러한 고온 고압의 혼합기가 외부로 유출 시에 과열의 우려가 존재하고, 엔진(14)으로 유입 시에 합성가스 량이 상대적으로 적어지므로, 출력이 저하될 수 있다. In the case of using the intake compressor 300, the temperature and pressure of the mixer flowing to the engine 14 become very high. However, there is a fear of overheating when the high temperature and high pressure mixer flows out, and the engine 14 Therefore, the amount of synthesis gas is relatively small at the time of inflow, so the output may be lowered.

따라서, 실시예에서는 흡기 압축기(300)에서 압축된 혼합기를 냉각하는 쿨러(50)를 더 포함할 수 있다. 쿨러(50)는 흡기 압축기(300)에서 압축된 혼합기를 냉각하여 엔진(14)에 제공한다. Therefore, the embodiment may further include a cooler 50 for cooling the mixer compressed in the intake compressor 300. The cooler 50 cools the mixer compressed by the intake compressor 300 and provides it to the engine 14.

쿨러(50)는 혼합기 흡기 라인(24)에서 엔진(14)과 터보차저 하우징(330) 사이에 배치될 수 있다. 구체적으로, 쿨러(50)는 외기와 냉매를 열교환하는 방열기(52)와, 혼합기 흡기 라인(24)을 유동하는 혼합기와 냉매를 열교환하는 내부 열교환기(51) 및 내부에 냉매가 유동되고, 내부 열교환기(51)와 방열기(52) 사이를 순환하는 순환유로(53)를 포함할 수 있다. 방열기(52)에는 방열기(52)를 공기 유동을 제공하는 팬(54)이 더 배치될 수 있다. The cooler 50 may be disposed between the engine 14 and the turbocharger housing 330 in the mixer intake line 24. Specifically, the cooler 50 includes a radiator 52 for exchanging the outside air and the refrigerant, an internal heat exchanger 51 for exchanging the mixture and the refrigerant flowing through the mixer intake line 24, and a refrigerant flowing inside, It may include a circulation passage 53 for circulating between the heat exchanger 51 and the radiator 52. A fan 54 that provides air flow to the radiator 52 may be further disposed on the radiator 52.

쿨러(50)에 의해 압축된 혼합기가 냉각되면, 혼합기의 온도가 낮아지고, 체적이 작아지므로, 엔진(14)에 공급되는 연료 양을 증가시켜서, 발전 효율을 향상시키고, 혼합기가 누출 시에 과열을 방지할 수 있는 이점이 존재한다. When the mixer compressed by the cooler 50 is cooled, the temperature of the mixer decreases and the volume decreases, thereby increasing the amount of fuel supplied to the engine 14, improving power generation efficiency, and overheating when the mixer leaks. There is an advantage that can be prevented.

배기 라인(34)(30)을 통해 배기가스가 배출되면, 질소 산화물 등의 유해한 물질로 인해 대기오염이 발생되게 된다.When the exhaust gas is discharged through the exhaust lines 34 and 30, air pollution is generated due to harmful substances such as nitrogen oxides.

리턴 라인(39)은 배기 라인(34)(30)을 통해 배출되는 배기가스의 일부를 다시 엔진(14)으로 공급하여서, 불 연소된 연소물이 엔진(14)에서 재연소 되고, 배기 라인(34)(30)을 통해 배출되는 배기가스의 양이 줄어들게 되므로, 엔진(14)의 연소 효율이 및 신뢰성이 향상되고, 배기가스를 통해 배출되는 휘발성 유기화합물을 줄일 수 있다.The return line 39 supplies part of the exhaust gas discharged through the exhaust lines 34 and 30 back to the engine 14, so that unburned combustion products are recombusted in the engine 14, and the exhaust line 34 ) Since the amount of exhaust gas discharged through 30 is reduced, the combustion efficiency and reliability of the engine 14 are improved, and volatile organic compounds discharged through exhaust gas can be reduced.

구체적으로, 리턴 라인(39)은 배기 라인(34)(30)으로 유동되는 배기가스의 일부를 흡기 라인(20)으로 재순환한다. 리턴 라인(39)은 엔진(14)의 배기압에 의해 상대적으로 고압인 배기 라인(34)(30)에서 외기의 압력과 동일한 흡기 라인(20)으로 압력차에 의해 배기가스를 재순환시킨다. Specifically, the return line 39 recycles a portion of the exhaust gas flowing into the exhaust lines 34 and 30 to the intake line 20. The return line 39 recirculates exhaust gas by a pressure difference from the exhaust line 34 and 30 which are relatively high pressure by the exhaust pressure of the engine 14 to the intake line 20 which is equal to the pressure of the outside air.

압력차에 의해 배기가스를 흡기 라인(20)으로 재순환하게 되면, 별도의 압축기나, 제어를 위한 컨트롤러 등이 불 필요한 이점이 존재한다.When the exhaust gas is recirculated to the intake line 20 by a pressure difference, there is an advantage that a separate compressor, a controller for control, and the like are unnecessary.

촉매모듈은 배기가스 중 유해한 성분을 무해하게 산환/환원시킨다. 촉매모듈은 배기 라인(34)(30)에 배치되어, 촉매모듈을 통과하는 배기가스 중의 유해한 CO(일산화탄소), HC(탄화수소), NOX(질소 산화물)을 인체에 무해한 CO2(이산화탄소), H2 O(물), N2(질소)로 산화·환원시키는 장치이다.The catalyst module harmlessly returns/reduces harmful components in the exhaust gas. The catalyst module is disposed in the exhaust lines 34 and 30, and harmful CO (carbon monoxide), HC (hydrocarbon), and NOX (nitrogen oxide) in the exhaust gas passing through the catalyst module are harmless to human body, CO2 (carbon dioxide), H2 O It is a device to oxidize and reduce (water) and N2 (nitrogen).

촉매모듈은 구조상으로 펠리트형(Pellet Type)과 모노리드형(Monolith Type)이 있고, 기능상으로는 산화촉매 컨버터와 삼원촉매 컨버터(3-Way Catalytic Converter)의 2종류가 있다.There are two types of catalyst modules: a pellet type and a monolith type, and functionally, there are two types of catalytic converters: an oxidation catalyst converter and a three-way catalytic converter.

우선, 산화촉매 컨버터는 촉매 펠리트라고 하는 입상의 알루미나 표면에 촉매작용을 하는 파라듐(Pd) 또는 파라듐+백금(Pt)의 귀금속을 중간층(Wash)위에 미세하고 고르게 코팅(담지)한 것으로, 배기가스중의 일산화탄소와 탄화수소를 이산화탄소와 물로 만드는 기능을 갖고 있다.First, the oxidation catalyst converter is a fine and even coating (carrying) of a precious metal of palladium (Pd) or palladium+platinum (Pt) that catalyzes the surface of granular alumina called catalytic pellet on the intermediate layer (Wash), It has the function of converting carbon monoxide and hydrocarbons in exhaust gas into carbon dioxide and water.

그리고 삼원촉매 컨버터는 촉매작용을 하는 귀금속 즉, 백금+로듐(Rh) 또는 백금+로듐+파라듐을 사용한 것으로, 배기가스중의 일산화탄소, 탄화수소, 질소산화물을 저감시키는 기능을 갖고 있으며, 고온에서는 98% 이상을 상회하는 높은 효율성을 갖고 있기 때문에 현재 삼원촉매 컨버터가 가장 많이 사용되고 있다.In addition, the three-way catalyst converter uses a catalytic noble metal, that is, platinum + rhodium (Rh) or platinum + rhodium + palladium, and has a function of reducing carbon monoxide, hydrocarbons, and nitrogen oxides in exhaust gas, and 98 at high temperatures. Since it has a high efficiency exceeding %, the three-way catalyst converter is currently the most used.

촉매모듈을 통과한 배기 가스의 일부는 리턴 라인(39)을 통해서 흡기 라인(20)으로 재순환된다. 따라서, 촉매모듈에서 1차적으로 배기 가스 중에 유해물질을 줄이고, 2차적으로 리턴 라인(39)에 의해 배기가스의 양을 줄여서 유해물질 배출량을 줄이게 된다.Part of the exhaust gas that has passed through the catalyst module is recirculated to the intake line 20 through the return line 39. Accordingly, the catalyst module primarily reduces harmful substances in the exhaust gas, and secondly reduces the amount of exhaust gas by reducing the amount of exhaust gas by the return line 39.

냉각수 순환기(500)는 엔진(14) 및 배기가스와 열교환한 냉각수를 순환시켜서, 저탕조와 열교환한다. 냉각수 순환기(500)는 엔진(14)과 배기 라인(34)의 열을 저탕조에 전달한다.The cooling water circulator 500 circulates the cooling water heat exchanged with the engine 14 and the exhaust gas, and heat exchanges with the storage tank. The coolant circulator 500 transfers heat from the engine 14 and the exhaust line 34 to the storage tank.

냉각수 순환기(500)는 열매체가 엔진(14) 또는 발전기(100)의 열을 회수하는 열회수부(14d)와, 열회수부(14d)와 급탕 열교환기(16)를 연결하는 열매체 순환 유로(11)와, 냉각수 압축기(19)를 포함할 수 있다. The cooling water circulator 500 includes a heat recovery part 14d in which the heat medium recovers heat of the engine 14 or the generator 100, and a heat medium circulation flow passage 11 connecting the heat recovery part 14d and the hot water heat exchanger 16. And, it may include a coolant compressor 19.

열매체 순환 유로(11)는 배기 라인(34), 엔진(14) 및 급탕 열교환기(16)를 연결한다. 열매체 순환 유로(11)는 엔진(14), 급탕 열교환기(16)와, 배기가스 열교환기(13)를 순서대로 순환하는 경로를 가진다. 냉각수 압축기(19)는 열매체 순환 유로(11) 내의 냉각수에 유동력을 제공한다.The heat medium circulation passage 11 connects the exhaust line 34, the engine 14, and the hot water heat exchanger 16. The heat medium circulation passage 11 has a path for circulating the engine 14, the hot water heat exchanger 16, and the exhaust gas heat exchanger 13 in order. The coolant compressor 19 provides a flow force to the coolant in the heat medium circulation passage 11.

본 발명은 냉각수 순환기(500)의 냉각수 중 일부가 유동되어 냉각수 내의 기포를 제거하고 냉각수 순환기(500)로 공급하는 보조 냉각수 저장장치(400)를 더 포함할 수 잇다.The present invention may further include an auxiliary cooling water storage device 400 to remove air bubbles in the cooling water by supplying some of the cooling water to the cooling water circulator 500 by flowing some of the cooling water from the cooling water circulator 500.

보조 냉각수 저장장치(400)는, 냉각수를 저장하는 저장공간을 가지고, 배기 라인(34)을 수용하는 수용부(431)를 가지는 냉각수 저장탱크(430), 냉각수 저장탱크(430)의 저장공간으로 냉각수를 공급하는 유입관(410), 냉각수 저장탱크(430)의 저장공간의 냉각수가 유출되는 유출관(420), 냉각수 저장탱크(430)의 저장공간 내의 공기가 배출되는 공기 배출관(440)을 포함할 수 있다.The auxiliary cooling water storage device 400 has a storage space for storing cooling water, and a storage space of the cooling water storage tank 430 and the cooling water storage tank 430 having a receiving portion 431 for receiving the exhaust line 34. The inlet pipe 410 for supplying cooling water, the outlet pipe 420 for cooling water in the storage space of the cooling water storage tank 430, and the air outlet pipe 440 for discharging air in the storage space of the cooling water storage tank 430 are provided. It can contain.

유입관(410)의 일단은 열매체 순환 유로(11)에 연결되고, 유입관(410)의 타단은 냉각수 저장탱크(430)와 연결된다. 구체적으로, 유입관(410)의 일단은 배기가스 열교환기(13)와 연결될 수 있다. 유입관(410)은 배기가스 열교환기(13)에서 열교환된 냉각수의 일부 또는 배기가스 열교환기(13)와 열교환되기 전 냉각수의 일부가 유동된다.One end of the inlet pipe 410 is connected to the heat medium circulation flow path 11, and the other end of the inlet pipe 410 is connected to the cooling water storage tank 430. Specifically, one end of the inlet pipe 410 may be connected to the exhaust gas heat exchanger 13. In the inlet pipe 410, a part of the cooling water heat-exchanged in the exhaust gas heat exchanger 13 or a part of the cooling water before heat exchange with the exhaust gas heat exchanger 13 flows.

유출관(420)의 일단은 열매체 순환 유로(11)에 연결되고, 유출관(420)의 타단은 냉각수 저장탱크(430)와 연결된다. 구체적으로, 유출관(420)의 일단은 급탕 열교환기(16)와 연결될 수 있다. 유출관(420)은 급탕 열교환기(16)에서 열교환된 냉각수 또는 급탕 열교환기(16)와 열교환 되기 전 냉각수에 냉각수 저장탱크(430) 내에 냉각수를 공급한다.One end of the outlet pipe 420 is connected to the heat medium circulation flow path 11, and the other end of the outlet pipe 420 is connected to the cooling water storage tank 430. Specifically, one end of the outlet pipe 420 may be connected to the hot water heat exchanger 16. The outlet pipe 420 supplies cooling water in the cooling water storage tank 430 to the cooling water before being heat-exchanged with the hot water heat exchanger 16 or the hot water heat exchanger 16.

이하, 보조 냉각수 저장장치(400)에 대해 상술한다.Hereinafter, the auxiliary cooling water storage device 400 will be described in detail.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 냉각수 저장탱크(430)가 배기 라인(34)에 설치된 모습을 도시한 도면, 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 냉각수 저장탱크(430)의 시시도, 도 6은 도 5의 냉각수 저장탱크(430)의 일부 투영도, 도 7은 도 5의 냉각수 저장탱크(430)를 상부에서 바라본 평면도, 도 8은 도 5의 냉각수 저장탱크(430)의 A-A 선을 취한 단면도이다.4 is a view showing a state in which the cooling water storage tank 430 according to an embodiment of the present invention is installed in the exhaust line 34, and FIG. 5 is a perspective view of the cooling water storage tank 430 according to an embodiment of the present invention , FIG. 6 is a partial projection view of the cooling water storage tank 430 of FIG. 5, FIG. 7 is a plan view of the cooling water storage tank 430 of FIG. 5, and FIG. 8 is an AA line of the cooling water storage tank 430 of FIG. It is a sectional view taken.

도 4 내지 도 8을 참조하면, 냉각수 저장탱크(430)는 열매체 순환 유로(11)에서 제공된 냉각수를 저장하고, 저장된 냉각수와 배기 가스를 열교환 한다. 냉각수 저장탱크(430)는 냉각수를 저장하는 저장공간(S)을 가지고, 배기 라인(34)을 수용하는 수용부(431)를 가진다.4 to 8, the cooling water storage tank 430 stores the cooling water provided in the heat medium circulation flow path 11, and heat exchanges the stored cooling water and exhaust gas. The cooling water storage tank 430 has a storage space S for storing cooling water, and a receiving portion 431 for receiving the exhaust line 34.

예를 들면, 냉각수 저장탱크(430)는 비용을 줄이고, 열교환 효율을 향상하기 위해, 배기 라인(34)의 원주를 감싸는 형태를 가질 수 있다. 구체적으로, 수용부(431)의 내부에 배기 라인(34)이 수용되고 수용부(431)의 내면은 배기 라인(34)의 외주면과 접할 수 있다. 따라서, 수용부(431)는 원통 형상의 빈 공간일 수 있다.For example, the cooling water storage tank 430 may have a shape surrounding the circumference of the exhaust line 34 in order to reduce cost and improve heat exchange efficiency. Specifically, the exhaust line 34 is accommodated inside the accommodating portion 431 and the inner surface of the accommodating portion 431 may contact the outer peripheral surface of the exhaust line 34. Therefore, the accommodation part 431 may be a cylindrical empty space.

배기 라인(34)은 원통 형상으로 원주방향을 따라 요철 형상 또는 웨이브 형상의 다수의 산과 골이 반복되는 형상을 가질 수 있다. 수용부(431)의 내면은 배기 라인(34)의 외주면과 대응되도록 원주방향을 따라 요철 형상 또는 웨이브 형상의 다수의 산과 골이 반복되는 형상을 가질 수 있다. 이러한 형상은 열교환 면적을 향상시키고, 작은 크기의 냉각수 저장탱크(430)를 제조하더라도 충분한 열교환 성능을 얻을 수 있게 한다.The exhaust line 34 may have a cylindrical shape in which a plurality of hills and valleys of irregularities or wave shapes are repeated along the circumferential direction. The inner surface of the accommodating portion 431 may have a shape in which a plurality of peaks and valleys of irregularities or wave shapes are repeated along the circumferential direction to correspond to the outer circumferential surface of the exhaust line 34. Such a shape improves the heat exchange area and allows sufficient heat exchange performance to be obtained even if a small sized cooling water storage tank 430 is manufactured.

냉각수 저장탱크(430)는 수용부(431)를 정의하는 내측면(432)과, 내측면(432)과 이격되어 내측면(432)과 사이에 수용공간을 정의하는 외측면(433)을 포함할 수 있다. 또한, 냉각수 저장탱크(430)는 내측면(432)의 상단과 외측면(433)의 상단을 연결하는 상부면(434)과, 내측면(432)와 하단과 외측면(433)의 하단을 연결하는 하부면(435)을 포함할 수 있다.The cooling water storage tank 430 includes an inner surface 432 defining an accommodating portion 431 and an outer surface 433 spaced apart from the inner surface 432 and defining an accommodation space between the inner surface 432. can do. In addition, the cooling water storage tank 430 includes an upper surface 434 connecting the upper end of the inner surface 432 and the upper end of the outer surface 433, and a lower end of the inner surface 432 and the lower surface and the outer surface 433. It may include a lower surface 435 to connect.

냉각수 저장탱크(430)는 큰 원통의 내부에 작은 원통이 배치되고, 작은 원통의 내부에 수용부(431)가 형성되며, 큰 원통과 작은 원통 사이의 공간에 저장공간이 형성될 수 있다.In the cooling water storage tank 430, a small cylinder is disposed inside the large cylinder, a receiving portion 431 is formed inside the small cylinder, and a storage space may be formed in a space between the large cylinder and the small cylinder.

냉각수 저장탱크(430)에는 저장공간을 하부가 연결된 2개의 영역으로 구분하는 격벽(451, 452)을 포함할 수 있다. 격벽(451, 452)은 유입관(410)을 통해 저장공간으로 분사되는 냉각수의 기포가 유출관(420)으로 배출되는 것을 제한한다. 저장공간의 상부는 제1 영역(S1)과 제2 영역(S2)으로 구분된다. 물론 저장공간의 하부는 제1 영역(S1)과 제2 영역(S2)은 서로 연결된다. The cooling water storage tank 430 may include partition walls 451 and 452 that divide the storage space into two regions connected to a lower portion. The partition walls 451 and 452 restrict air bubbles from the cooling water sprayed to the storage space through the inlet pipe 410 to be discharged to the outlet pipe 420. The upper portion of the storage space is divided into a first region S1 and a second region S2. Of course, the lower portion of the storage space is connected to the first region S1 and the second region S2.

구체적으로, 격벽(451, 452)은 냉각수 저장탱크(430)의 상부면(434), 내측면(432) 및 외측면(433)과 연결되고, 하부면(435)과 이격된다. 격벽(451, 452)은 저장공간의 상부영역과 수평적으로 중첩되게 위치된다. 즉, 격벽(451, 452)은 냉각수 저장탱크(430)의 상부면(434)에서 하부면(435) 방향으로 연장되고, 하부면(435)과 일정 거리를 두고 이격된다.Specifically, the partition walls 451 and 452 are connected to the upper surface 434, the inner surface 432, and the outer surface 433 of the cooling water storage tank 430, and are separated from the lower surface 435. The partition walls 451 and 452 are horizontally overlapped with the upper region of the storage space. That is, the partition walls 451 and 452 extend from the upper surface 434 of the cooling water storage tank 430 to the lower surface 435, and are spaced apart from the lower surface 435 by a predetermined distance.

격벽(451, 452)은 제1 격벽(451)과 제2 격벽(452)을 포함할 수 있다. 제1 격벽(451)과 제2 격벽(452)에 의해 제1 영역(S1)과 제2 영역(S2)이 상부에서 보아 반원 형태를 가지게 된다. The partition walls 451 and 452 may include a first partition wall 451 and a second partition wall 452. The first region S1 and the second region S2 are formed by the first partition wall 451 and the second partition wall 452 to have a semicircular shape when viewed from the top.

공기 배출관(440)은 냉각수 저장탱크(430)의 저장공간 내의 공기가 배출시킨다. 공기 배출관(440)은 냉각수 저장탱크(430)의 상부면(434)을 관통하여 연결된다. 공기 배출관(440)의 일단은 저장공간의 상단에 인접하여 위치된다. 공기 배출관(440)의 일단이 저장공간의 상단에 인접하여 위치되면, 공기 배출관(440)으로 냉각수가 유입되는 것이 방지된다. 공기 배출관(440)은 격벽(451, 452)에 의해 구분된 제1 영역(S1)에 배치되는 것이 바람직하다. The air discharge pipe 440 discharges air in the storage space of the cooling water storage tank 430. The air discharge pipe 440 is connected through the upper surface 434 of the cooling water storage tank 430. One end of the air discharge pipe 440 is located adjacent to the top of the storage space. When one end of the air discharge pipe 440 is located adjacent to the upper end of the storage space, cooling water is prevented from entering the air discharge pipe 440. The air discharge pipe 440 is preferably disposed in the first region S1 divided by the partition walls 451 and 452.

유입관(410)의 말단은 냉각수가 상부에서 하부로 진행하다가 다시 상부로 배출되는 형상을 가질 수 있다. 유입관(410)은 유입관(410)에서 냉각수가 배출되는 배출구(410a), 상하방향으로 연장되는 제1 부분(412), 제1 부분(412)의 하단에 연결되고 하방에서 상방으로 연장되고, 말단에 배출구(410a)가 형성된 제2 부분(411)을 포함할 수 있다.The end of the inlet pipe 410 may have a shape in which the cooling water proceeds from top to bottom and then discharged back to the top. The inlet pipe 410 is connected to the lower end of the outlet 410a, the first portion 412 extending in the vertical direction, and the first portion 412, from which the cooling water is discharged from the inlet pipe 410, and extending downwardly and upwardly. , It may include a second portion 411, the outlet 410a is formed at the end.

제1 부분(412)의 일단은 열매체 순환 유로(11)와 연결되고, 제1 부분(412)의 타단은 제2 부분(411)과 연결된다. 제1 부분(412)은 냉각수 저장탱크(430)의 상부면(434)을 관통하여 하부로 연장된다.One end of the first portion 412 is connected to the heat medium circulation flow path 11, and the other end of the first portion 412 is connected to the second portion 411. The first portion 412 extends downward through the upper surface 434 of the cooling water storage tank 430.

제2 부분(411)은 제1 부분(412)의 하단에 연결되고, 제1 부분(412)과 함께 U 자 형상을 만든다. 즉, 제2 부분(411)은 하방에서 상방으로 연장되고, 말단에 배출구(410a)가 형성된다. 제2 부분(411)은 제1 부분(412)을 통해 유동되는 냉각수의 유동 방향을 전환하여, 냉각수를 저장공간 내에서 상부로 분사하기 위함이다.The second portion 411 is connected to the lower end of the first portion 412 and forms a U-shape with the first portion 412. That is, the second portion 411 extends from the bottom to the top, and an outlet 410a is formed at the end. The second portion 411 is to switch the flow direction of the cooling water flowing through the first portion 412, so as to spray the cooling water upward in the storage space.

배출구(410a)는 격벽(451, 452)의 하단 보다 높게 배치될 수 있다. 유입관(410)은 격벽(451, 452)에 의해 구분된 제1 영역(S1)에 배치될 수 있다. 유출관(420)은 격벽(451, 452)에 의해 구분된 제2 영역(S2)에 배치될 수 있다. 유출관(420)에서 냉각수가 유입되는 유입구(420a)는 격벽(451, 452)의 하단 보다 낮게 위치될 수 있다.The outlet 410a may be disposed higher than the lower ends of the partition walls 451 and 452. The inlet pipe 410 may be disposed in the first region S1 divided by the partition walls 451 and 452. The outlet pipe 420 may be disposed in the second region S2 divided by the partition walls 451 and 452. The inlet 420a through which the cooling water flows from the outlet pipe 420 may be positioned lower than the lower ends of the partition walls 451 and 452.

냉각수 저장탱크(430) 내에 냉각수의 수위는 적어도 격벽(451, 452)의 하단 보다 높게 유지된다. 공기 배출관(440)과 유입관(410)이 제1 영역(S1)에 배치되고, 유출관(420)이 제2 영역(S2)에 배치되면, 유입관(410)에서 분사된 냉각수가 제1 영역(S1) 내에서 공기 배출관(440)으로 배출되고, 제2 영역(S2)에 배치된 유출관(420)으로 공급되지 않게 된다. 따라서, 효율적인 기포제거가 가능하다.The water level of the cooling water in the cooling water storage tank 430 is maintained at least higher than the lower ends of the partition walls 451 and 452. When the air outlet pipe 440 and the inlet pipe 410 are disposed in the first region S1 and the outlet pipe 420 is disposed in the second region S2, the cooling water sprayed from the inlet pipe 410 is first It is discharged to the air discharge pipe 440 in the region S1 and is not supplied to the outlet pipe 420 disposed in the second region S2. Therefore, efficient bubble removal is possible.

도 9는 본 발명의 다른 실시예에 따른 열병합 유닛의 일부를 도시한 도면이다.9 is a view showing a part of a cogeneration unit according to another embodiment of the present invention.

도 9를 참조하면, 다른 실시예에 따른 열병합 유닛은 도 3의 실시예와 비교하면, 보조열원을 더 포함할 수 있다. 이하, 도 3 실시예와 차이점 위주로 설명한다. 특별한 설명이 없는 구성은 도 3과 동일한 것으로 간주한다.Referring to FIG. 9, the cogeneration unit according to another embodiment may further include an auxiliary heat source when compared to the embodiment of FIG. 3. Hereinafter, the differences from the embodiment of FIG. 3 will be mainly described. A configuration without a specific description is considered to be the same as in FIG. 3.

보조열원은 냉각수 순환기(500)를 순환하는 냉각수를 가열한다. 보조열원은 냉각수 순환기(500)를 통해 급탕 열교환기(16)에 전달된 열이 난방에 부족한 경우가 있기 때문에, 부족한 난방 열을 확보하기 위해서 설치된다.The auxiliary heat source heats the cooling water circulating through the cooling water circulator 500. The auxiliary heat source is installed in order to ensure insufficient heating heat, because the heat transferred to the hot water heat exchanger 16 through the cooling water circulator 500 may be insufficient for heating.

보조열원은 열매체 순환 유로(11)를 순화하는 냉각수를 가열한다. 보조열원은 급탕 열교환기(16)에서 열교환되기 전의 냉각수를 가열하는 것이 바람직하다.The auxiliary heat source heats the cooling water to purify the heat medium circulation flow path (11). It is preferable that the auxiliary heat source heats the cooling water before heat exchange in the hot water heat exchanger (16).

보조열원은 엔진(14)에 공급되는 혼합기의 일부를 연소하는 버너를 포함할 수 있다. 버너를 사용하면, 혼합기의 연료를 사용하므로 별도의 연료나 에너지원이 필요 없게 된다. 도면에는 도시하지 않았지만, 버너는 혼합기 흡기 라인(24)과 연결되어 혼합기를 공급받는 가스 공급관과, 버너에서 연소된 가스가 배출되고, 배기 라인(34)과 연결되는 연소가스 배출관을 포함할 수 있다.The auxiliary heat source may include a burner that burns a portion of the mixer supplied to the engine 14. If a burner is used, fuel of the mixer is used, so no separate fuel or energy source is required. Although not shown in the drawing, the burner may include a gas supply pipe connected to the mixer intake line 24 to receive the mixer, and a gas discharged from the burner, and a combustion gas discharge pipe connected to the exhaust line 34. .

이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 도시하고 설명하였지만, 본 발명은 상술한 특정의 실시예에 한정되지 아니하며, 특허청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 이러한 변형실시들은 본 발명의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해되어서는 안될 것이다. In the above, preferred embodiments of the present invention have been illustrated and described, but the present invention is not limited to the specific embodiments described above, and the technical field to which the present invention pertains without departing from the gist of the present invention claimed in the claims. Of course, various modifications can be made by those skilled in the art, and these modifications should not be individually understood from the technical spirit or prospect of the present invention.

10: 에너지 생성 장치 20: 흡기 라인
14: 엔진 100: 발전기
300: 흡기 압축기 400: 보조 냉각수 저장장치10: energy generating device 20: intake line
14: engine 100: generator
300: intake compressor 400: auxiliary coolant storage

Claims (11)

냉각수를 저장하는 저장공간을 가지고, 배기 라인을 수용하는 수용부를 가지는 냉각수 저장탱크;
상기 냉각수 저장탱크의 저장공간으로 냉각수를 공급하는 유입관;
상기 냉각수 저장탱크의 저장공간의 냉각수가 유출되는 유출관; 및
상기 냉각수 저장탱크의 저장공간 내의 공기가 배출되는 공기 배출관을 포함하고,
상기 수용부는,
상기 배기 라인의 외주면과 접하는 보조 냉각수 저장장치. A cooling water storage tank having a storage space for storing the cooling water and a receiving portion for receiving the exhaust line;
An inlet pipe supplying cooling water to a storage space of the cooling water storage tank;
An outlet pipe through which cooling water in the storage space of the cooling water storage tank flows out; And
And an air discharge pipe through which air in the storage space of the cooling water storage tank is discharged,
The receiving portion,
Auxiliary cooling water storage device in contact with the outer peripheral surface of the exhaust line. 제1항에 있어서,
상기 수용부는 원통 형상의 빈 공간인 보조 냉각수 저장장치 According to claim 1,
The accommodating portion is an auxiliary cooling water storage device that is an empty space of a cylindrical shape 제1항에 있어서,
상기 냉각수 저장탱크의 저장공간을 하부가 연결된 2개의 영역으로 구분하는 격벽을 더 포함하고,
상기 유출관의 하단은 상기 격벽의 하단 보다 아래에 배치되는 보조 냉각수 저장장치. According to claim 1,
Further comprising a partition wall for dividing the storage space of the cooling water storage tank into two areas connected to the lower part,
The lower end of the outlet pipe is an auxiliary cooling water storage device disposed below the lower end of the partition wall. 제3항에 있어서,
상기 유입관에서 상기 냉각수가 배출되는 배출구는 상기 격벽의 하단 보다 높게 배치되는 보조 냉각수 저장장치. According to claim 3,
An auxiliary cooling water storage device in which an outlet through which the cooling water is discharged from the inlet pipe is disposed higher than the bottom of the partition wall. 제3항에 있어서,
상기 유입관의 말단은 냉각수가 상부에서 하부로 진행하다가 다시 상부로 배출되는 형상을 가지는 보조 냉각수 저장장치. According to claim 3,
The end of the inlet pipe is an auxiliary cooling water storage device having a shape in which cooling water proceeds from the top to the bottom and is discharged to the top. 제4항에 있어서,
상기 유입관은,
상하방향으로 연장되는 제1 부분;
상기 제1 부분의 하단에 연결되고 하방에서 상방으로 연장되고, 말단에 배출구가 형성된 제2 부분을 포함하는 보조 냉각수 저장장치. According to claim 4,
The inlet pipe,
A first portion extending in the vertical direction;
An auxiliary cooling water storage device including a second portion connected to the lower end of the first portion and extending downwardly and upwardly, and having a discharge port formed at an end. 제3항에 있어서,
상기 유입관과 상기 공기 배출관은 상기 격벽에 의해 구분된 제1 영역에 배치되고,
상기 유출관은 상기 격벽에 의해 구분된 제2 영역에 배치되는 보조 냉각수 저장장치. According to claim 3,
The inlet pipe and the air outlet pipe are disposed in a first region divided by the partition wall,
The outlet pipe is an auxiliary cooling water storage device disposed in a second region separated by the partition wall. 혼합기의 연소로 동력을 발생시키는 엔진;
상기 엔진과 연결되어 배기가스를 배출하는 배기 라인;
상기 엔진 및 상기 배기가스와 열교환하는 냉각수를 순환시키는 냉각수 순환기; 및
상기 냉각수 순환기의 상기 냉각수 중 일부가 유동되어 상기 냉각수 내의 기포를 제거하고 상기 냉각수 순환기로 공급하는 보조 냉각수 저장장치를 포함하고,
상기 보조 냉각수 저장장치는,
상기 냉각수를 저장하는 저장공간을 가지고, 상기 배기 라인을 수용하는 수용부를 가지는 냉각수 저장탱크;
상기 냉각수 저장탱크의 저장공간으로 냉각수를 공급하는 유입관;
상기 냉각수 저장탱크의 저장공간의 냉각수가 유출되는 유출관; 및
상기 냉각수 저장탱크의 저장공간 내의 공기가 배출되는 공기 배출관을 포함하고,
상기 수용부는,
상기 배기 라인의 외주면과 접하는 에너지 생성 장치. An engine generating power through combustion of the mixer;
An exhaust line connected to the engine to discharge exhaust gas;
A cooling water circulator that circulates cooling water in heat exchange with the engine and the exhaust gas; And
A portion of the cooling water of the cooling water circulator flows to remove air bubbles in the cooling water and includes an auxiliary cooling water storage device for supplying the cooling water to the cooling water circulator,
The auxiliary cooling water storage device,
A cooling water storage tank having a storage space for storing the cooling water and an accommodating portion accommodating the exhaust line;
An inlet pipe supplying cooling water to a storage space of the cooling water storage tank;
An outlet pipe through which cooling water in the storage space of the cooling water storage tank flows out; And
And an air discharge pipe through which air in the storage space of the cooling water storage tank is discharged,
The receiving portion,
An energy generating device in contact with the outer peripheral surface of the exhaust line. 제8항에 있어서,
상기 냉각수 순환기를 순환하는 냉각수를 가열하는 보조열원을 더 포함하는 에너지 생성 장치. The method of claim 8,
Energy generating device further comprises an auxiliary heat source for heating the cooling water circulating in the cooling water circulator. 제8항에 있어서,
상기 보조열원은 상기 엔진에 공급되는 혼합기의 일부를 연소하는 버너를 포함하는 에너지 생성 장치. The method of claim 8,
The auxiliary heat source is an energy generating device including a burner for burning a portion of the mixer supplied to the engine. 제8항에 있어서,
공기와 함께 합성가스 혼합된 혼합기를 상기 엔진에 공급하는 흡기 라인; 및
상기 흡기 라인으로 공급된 상기 혼합기를 압축하는 흡기 압축기를 더 포함하는 에너지 생성 장치. The method of claim 8,
An intake line supplying a mixture gas mixed with air to the engine; And
And an intake compressor for compressing the mixer supplied to the intake line.
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