KR930008676B1 - 열을 동력으로 변환시키는 동력장치 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

열을 동력으로 변환시키는 동력장치

제 1 도는 본 발명을 구체화한 동력장치를 장착하는 이송가능한 프레임의 사시도.

제 2 도는 시스템장치, 유체흐름경로, 팽창기로부터의 출력 토오크의분비를 나타내는 선도.

제 2a 도는 기본링킨 싸이클이 T-s선도.

제 3 도는 제 2 도에 나타낸 시스템 및 시스템 특성을 나타내는 3차원선도.

제 4 도는 설명을 목적으로 트로틀밸브작동어셈블리등의 부품을 제거하여 제 2 도 및 제 3 도에 도시한 시스템을 사용하는 장치의 바림직한 실시예의 평면도.

제 5 도는 제 4 도에서 도시한 장치의 평면도.

제 6 도는 우측판을 우측에서 본 부분과 좌측판을 우측에서 본 부분을 나타내는 장치의 부품도.

제 7 도는 부품사이의 라인을 선도로 나타낸 부품도.

제 8 도는 제어시스템의 밸브작동어셈블리를 나타내는 확대부품도.

제 9 도는 제어시스템과 윤활유 분리기를 도시한 확대도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

16,18 : 수직판 20 : 보일러

22 : 응축기 24 : 팽창기

26 : 열변환장치 34 : 펌프

43 : 오일분리기 47 : 윤활라인

랭킨 싸이클을 사용하는 시스템으로부터 동력을 발생시키는데 있어서 유체팽창이 일어나는 고온축의 온도가 충분히 고온이면 일반적으로 물이 작동유체로서 사용된다. 지구상에서 얻을 수 있는 대부분의 열원은 시스템내에서 필요한 동력을 발생시키는데 필요한 압력을 발생시키기 위하여 충분히 고온을 만들어낼 수 없는 저등급 에너지로 부터 만들어진다.

물은 작동유체로 사용할때 동력발생 터어빈을 효과적으로 작동시키는데 충분한 압력이 발생되지 않는다.

이런 이유로 동일한 작동온도에서 물보다 더 고압으로 팽창할 수 있는 유체가 열역학적 랭킨싸이클을 사용하는 시스템에서는 훨씬 유리하다.

따라서 본 발명의 주요목적은 효울이 좋고 저렴하며 용이하게 이송 가능한 또한 작동이 간단하고, 저등급 에너지원이 열원으로서 이용될 수 있으며 장치내에서 작동유체로서 유기유체가 사용되는 랭킨싸이클을 이용하는 동력발생장치를 공급하는데 있다.

더욱 상세히는 효율적으로 작동되는 동안 출력이 전기적 동력인 1 내지 5KW의 저범위내에서 출력동원을 발생시킬 수 있는 동력장치를 공급하는 것이 본 발명의 주요 목적이다.

또한 관련 목적으로서는 쉽게 공급될 수 있고 다루기 어려운 기계적 및 전기적 복합물이 아닌 최소의 부품을 사용하는 동력장치를 공급하는데 있다.

또다른 목적은 기본 랭킨싸이클을 사용하며 작동유체로서 저증기압 냉매를 사용하고 시스템의 팽창단계에서 구속된 로터리식 베인 팽창기를 사용하는 동력장치를 공급하는데 있다.

좀더 특수한 목적으로서는 동력출력장치로서 구속된 로터리 베인 팽창기, 팽창기를 작동하기 위한 가압증기를 발생시키는 보일러, 배출증기를 응축하는 응축기, 고온 및 저온측 열교환회로, 가능한 열원으로부터 동력을 발생시킬때 장치 작동에 필요한 간단한 제어장치를 구비한 랭킨싸이클을 이용한 동력장치를 공급하는 것이다.

또다른 목적은 용이하게 열원과 도관으로 연결되어질 수 있고, 얼음 냉매를 포함하고 있는 보일러로 공급하고 로터리 팽창기를 구동하기 위한 가압냉매증기를 발생하도록 하기 위하여 열원과 열교환기 사이의 유체를 순환시키기 위하여 로터리 팽창기의 출력으로부터 구동되는 유체 펌프장치를 보유한 고온측 열교환기를 가진 동력장치를 공급함에 있다.

또다른 목적으로는 열교환기로부터의 열전달과 팽창기를 통한 작동유체흐름율 및 팽창기로부터 동력 출력과 자동적으로 설계된 시스템의 공급하는데 있다.

도면과 관련하여 본 발명을 구체적으로 설명한다. 제 1 도와 관련하여 설명한다.

본 발명에 따른 동력장치는 평행 채널부재(12,14)와 채널부재(12,14)에 용접되었거나 다른 방법으로 고착된 수직판(16,18)으로 구성된 프레임 및 상기 프레임에 장착된 부품을 구비하고 있으며 상기 부품은 기관보일러(20), 응축기(22), 팽창기(24), 팽창기(24)에 의해 고동되는 열변환장치(26), 보일러(20)에 연결된 고온축 열교환기(28), 응축기(22)에 연결된 저온측 열교환기(30)와 상기 부품들을 상호 연결하는 도관들을 포함하고 있다.

보일러(20)와 응축기(22)는 수직판(16,18)상에 수직으로 장착되어 있으며, 수직판(16)의 한측면으로(제 1 도에서 좌측) 그 끝이 형성되어 있다.

이런부품들을 연결하는 도관은 주로 수직판(16)의 좌측면에 위치하고 있으며 보일러와 응축기의 돌출끝부에 연결되어서 이와 연결되는 열교환기와 냉동회로에 포함된 내부실을 부착할 수 있도록 되어 있다.

제 2 도 및 제 2a 도에 대하여 설명한다.

기관보일러(20), 팽창기(24), 응축기(22), 성분들이 제 2a 도에 도시한 종래의 랭킨싸이클을 형성 하도록 설계되어 배치되어 있다. 이 싸이클을 실행하는데 있어서, 작동유체, 바람직하게는 프레온 R11 또는 R114등의 냉매가 기관보일러(20)에서 가열되어 입구라인(31)을 통해 공급되는 온도 T₁과 압력 P₁에서 냉동가압가스를 생산하여 가스가 압력 P₂로 단열 팽창되어지는 로타리식 팽창기(24)를 구동하게 됨으로써 로타리식 팽창기(24)의 출력축을 회전시켜 사용 동력을 발생시킨다. 작동유체가스가 출력라인(33)을 통해 로타리식 팽창기(24)로부터 배기되면 냉각되어지는 응축기(22)를 흡입되어 응축되고 이어서 보일러(20)로 유체로 다시 회수되어 열역학적 싸이클이 형성된다.

본 발명에 따르면 열원에서 가열되고 고온축 열교환회로(32)내에 연결된 고온 열교환기(28)를 순환하는 냉매로부터 열교환이 이루어지기 때문에 액체 작동유체는 기관보일러(20)내에서 가열되어 가압기체 또는 기체로 상변화가 이루어진다.

순환펌프(34)는 기 가열된 열교환냉매가 열교환기(28)를 순환하기 위하여 사용된다.

보일러(20)의 외부셀내에 있는 고온 열교환기(28)의 입구와 출구 연결구(37)와 연결되는 도관(36)을 통해 가열냉매가 공급된다.

고온냉매가 고온 열교환기(28)를 통해 순환할 수 있기에 충분하다면 펌프(34)는 펌프를 구동하기 위한 동력을 감소시키기 위하여 제거되어질 수 있고 또는 바이패스 될 수 있다.

이미 냉각된 열교환냉매는 냉각열교환회로(38)를 통해 유사하게 순환된다.

펌프(40)를 순환시키는 제 2 회로는 냉각냉매를 도관 및 응축기(22)의 외부셀 내에 있는 냉각측 열교환기 (30)의 입구와 출구 연결구를 통하여 순환시켜 응축기(22)내에서 작동 유체가스를 냉각시켜 응축시킨다.

냉각냉매가 충분하다면 펌프(40)는 제거되거나 바이패스 될 수 있다.

제 3 도 내지 제 7 도에 대하여 제 1 도와 관련하여 설명한다. 팽창기(24)의 회전에 의하여 발생된 동력이 이륙기어박스, 축 또는 펌프등의 다양한 에너지 변환장치를 통하여 유용하게 사용되어질 수 있으며 팽창기(24)의 출력축으로 부터 구동되며 프레임의 축판(16)의 하나에 장착된 전기적 발생기 또는 교류기(26)를 사용하는 것이 바람직하다.

열교환회로(32,38)를 위해 마련된 두개의 순환펌프(34,40)는 축판(16)의 하나에 의해 지지되며 장착되어 있으며, 이들 펌프는 팽창기(24)의 출력축으로부터 밸트로 구동되어진다.

로타리식 팽창기는 축판(16)의 하나에 장착되어 있으며 지지된다. 본 발명의 바람직한 실시예에 있어서는 복식 액체급유펌프(42)가 팽창기(24)의 외면에 장착되어 있다. 복식펌프(42)의 제 1 부분이 오일분리기(43)에 의해 냉매로부터 분리된 윤활유를 펌프하기 위해 사용되어지며 상기 오일분리기는 팽창기 출력라인(33)과 응축기 입력라인(46) 사이의 흐름라인상에 장착되어 있으며 팽창기를 윤활하기 위하여 냉매와 혼합 되도록 액체윤활유를 공유하는데 사용된다.

윤활유는 팽창기 로우터로 윤활라인(47)을 통하여 펌프되며 팽창기내에서 냉매가스와 혼합된다.

복식펌프의 제 2 부분은 회수라인(48)을 통하여 액체냉매를 응축기(22)로부터 보일러(20)로 펌프하는데 사용한다.

본 발명을 실시하는데 있어서, 미국특허 제 4,299,097호 및 4,410,305에 개시된 고성능의 구속식 로타리 베인형식의 양변위 팽창기를 사용하는 것이 바람직하다.

왕켈 또는 스크롤 로우터머신등의 다른 양변위 팽창기가 사용될 수 있다. 이런 양변위 머신등은 로우터를 구속하여 로우터대 하우징의 틈새가 유지되고, 고압냉매가스가 효과적인 작동을 위해 어떤 양변위 머신에서는 사용되어지지만 저압 냉매가스를 사용할 수 있게 한다.

상기 특허에 개시된 고성능의 구속식 베인머신의 사용으로 비록 성능상 약간의 개선이 이루어지더라도 재생을 요구하지 않기 때문에 시스템의 복잡성을 감소시킬 수 있으며 기계는 팽창과정이 속도(모맨텀) 변화에 무관하기 때문에 유체방울의 존재에 무관하게 된다.

증기의 물리적 팽창은 에너지 변환과정의 기초가 된다. 과열영역내에서의 작동은 만족할만한 작동을 위해 필요하지 않는 반면 시스템 성능을 향상시키는 임의의 기능을 실시하기 위하여 과열냉매증기를 생산하는 것이 요구된다.

본 시스템의 바람직한 실시예에 있어서 베인에 작용하는 원주방향 힘이 이 작동조건하에서 적기 때문에 저 작동속도하에서 캠트랙과 베인 로울러와 연속적으로 접촉할 수 있도록 보증하기 위하여 반경방향의 힘이 팽창기 베인을 위해 사용되어질 수 있다.

바람직한 실시예에서 이러한 것은 팽창기 흡입구로부터 기계 중심부로 펌프축을 통하여 가스가 빠져나가는 내부 펌프하우징의 단부까지 유도되는 작은 가스이송라인(52)을 통하여 얻어질 수 있어서 그 압력이 베인의 힐에 작용하게 될 것이고 힐을 반경방향으로 외부로 가해지는 힘에 더해질 것이다.

대체구조는 베인을 사용하는 것을 포함하므로 저속도에서 베인의 반발력 없이 적절한 원주방향 힘이 저속에서 발생된다.

이것은 베인에 질량의 추가함으로써 예를들어 베인에 고체에 무거운 삽입물을 부착함으로써 수행될 수 있다. 또한 대향 베인홈내에 두 "스프링막대"의 대향세트가 베인을 외부로 가압하는데 사용되어질 수 있다.

팽창기(24)의 출구로부터, 냉매증기는 응축기(22)로 배기된다. 본 발명에 있어서 응축기(22)는 응축기(22)로 부터 유체급유펌프(42)로 유체냉매를 양의 흡입을 하도록 위치하여 있다.

바람직하게는 응축기(22)는 펌프입구로 내리받이로 유체가 흐르고 복수의 유체경로로 나뉘어 유체급유펌프(42)로 들어갈 수 있도록 보일러(20)위에 기계프레임상에 장착되어 있다.

이것은 펌프내에서의 공동현상의 위험을 감소시켜주며 시스템의 수명연장에 도움이 된다. 급유펌프(42)로부터 유체는 여과기/건조기(54)내를 통과한다. 유체급유펌프(42) 하류에 있는 보일러(20)으로의 유체회수라 인상의 체크밸브(56)는 보일러의 압력이 응축 압력보다 클때 유출되는 것으로부터 보일러를 보호하는데 이용이 된다.

제 3 도, 제 4 도, 제 5 도와 관련하여 설명한다.

로터리식 팽창기(24)는 수직판(16)의 좌측에 장착되어 있으며 팽창기(24)의 출력축(58)은 기계프레임상에 장착된 발생기(26)의 로우터축, 복식 유체급유펌프(42), 열교환회로의 두 급유펌프(34,40)등의 다른부품들과 연결되어 있는 판(16)의 대향측(우측)에 수평으로 뻗어있다.

본 발명의 바람직한 실시예에 있어서는 발생기(26)의 축과 복식급유펌프(42)의 축은 팽창기 출력축(58)상에 유동성 있는 연결구에 연결되어 있다.

열교환회로의 두 유체펌프(34,40)는 판(16)의 우측에 뻗어 있는 수평축을 보유하고 있으며 발생기(26)의 수평구동축과 펌프(34,40)는 타이밍밸트 또는 코그밸트(60)에 의해 밸트 구동된다.

타이밍밸트(60)는 팽창기 출력축(58)상의 풀리(61)에 의해 연이어서 유체펌프(34,40)의 축을 구동하는 풀리(62,64)에 의해 가동이 된다.

본 시스템의 펌프작동의 직접 구동방법은 실제로 직접 기계에너지 전달에 기인하여 최대의 효과를 얻을 수 있으며 팽창기의 출력속도와 출려동력의 변화와의 시간적 관계에서 작동되는 장치를 마련해준다.

이런방법에 의해서 고온 및 저온 열교환회로(32,38)를 통하는 유체의 흐름을 그리고 보일러(20)로의 열전달 및 응축기(22)로부터 열전달은 팽창기(24)를 관통하는 냉매가스의 흐름율과 팽창기의 출력동력과 자동적으로 조화를 이루게 된다.

직접 구동방식은 열교환회로의 유체펌프에 사용되는 펌프형태인 원심펌프의 특성곡선(흐름율 대 주압력)을 보일러와 응축기의 특성(열전달 대 흐름율)과 조화시키는 간단한 장치를 마련해준다.

이런조화는 벨트구동의 풀리 피치직경의 변화 또는 펌프 낱개직경의 변화를 통하여 얻어질 수 있다. 유사하게 유체급유펌프 흐름율은 축 속도에 따라 직접적으로 관계하여 변하며, 유체급유펌프를 통한 유체의 회수질량흐름율에서 의해 팽창기를 통한 증기 질량흐름율이 자동적으로 수반되게 한다.

이로인하여 응축기와 보일러상의 각각 유체레벨은 응축기를 거의 비계하고 보일러는 거의 채워 지도록 하여 최대응축 및 최대 가열에 필요한 최적치를 유지 되도록 한다.

제 1 도, 제 8 도 및 제 9 도는 본 발명을 실시하는데 있어서 본 시스템을 안전하고 유효하게 작동하기 위하여 팽창기(24)의 축(58)의 출력속도를 제어하기 위한 장치가 마련되어 있음을 보여주고 있다.

시동에 필요한 적절한 보일러 압력에 도달되면 팽창기 흡입라인(31)에 보올밸브로 나타나고 트로틀벨브는 트로틀로드(66)를 우측으로 수동으로 밀면 열리게 된다(제 1 도와 8 도). 이런 과정동안에 트로틀 복귀스프링(67)은 인장된다.

동시에 트로틀의 최대 열림조건에 이르면 저속 및 과속 솔레노이드(68)의 스템이 트로틀푸쉬로도(66)상의 래치(70)와 연결되어 래치를 보유한다. 출력속도에 따라 솔레노이드를 작동함으로써, 주어진 고속으로 솔레노이드(68)는 수축되고 트로틀을 수동으로 개방한 결과 스프링에 저장된 기계적 에너지가 방출되어 트로틀로드(66)의 좌측으로 급격한 이동이 발생되며, 트로틀제어밸브(65)를 닫게되며 손상을 입기전에 기계가 닫히게 된다.

복귀스프링(67)의 목적은 보일러의 압력이 정해진 한계를 초월할때 루프 트로틀밸브를 급격히 닫도록 하는데 있다.

가스가 팽창기를 통하여 보일러로부터 냉각응축기로 장시간 이동되지 않도록 트로틀밸브(65)는 장치가 작동되지 않을때 완전하게 밀봉되어야 한다.

트로틀복귀스프링(67)에 힘을 가하지 않으면 트로틀밸브(65)는 자동적으로 닫히며 보올밸브는 완전히 밀봉된다.

솔레노이드 스템이 시동시에 수축된 채로 있다면 트로틀밸브(65)가 개방상태로 있게 하기 위한 유일한 방법은 스프링이 솔레노이드나 배치에 의해 수축되지 않기 때문에 수동으로 트로틀밸브를 개방되어 있게 하는 것이다. 이로인해 과속제어 뿐만 아니라 제속제어가 필요하다. 교체구조로서 상응한 밸로우구조가 사용될 수 있다. 저속제어는 기계가 저 rpm으로 회전하는 것을 막고 팽창기 내에서 베인에 해로운 힘을 가해지는 것을 막기 때문에 중요하다. 적절한 기간동안 저속으로 작동을 하게되면 액체펌프가 매우 저속으로 작동되기 때문에 유체를 펌프할 수 없어서 보일러내에 액체를 비우게된다.

트로틀밸브 과속-저속 제어시스템에 부가하여 조정기로 작동되는 밸브(75)가 팽창기(24)의 회전속도를 조정하기 위하여 팽창기 흡라인(31)상에 보올 트로틀밸브(65)와 팽창기 사이에 마련되어 있다.

바람직하게는 조정기로 작동되는 밸브(75)는 보올트로틀밸브(65)와 비교해서 저력으로 작동되는 버터플라이밸브이며 조정기에 의해 작동될때 약 1,800rpm의 범위로 출력속도가 자동적으로 유지될 수 있다.

조정기(78), 바람직하게는 종래의 기계적 조정기가 수직판(16)상에 장착되어 있고, 버터플라이밸브(75)의 위치를 제어하기 위하여 링크(79)에 의해 연결되어 있다.

조정기(78)는 벨트(60)와 맞물린 풀리등에 의해 구동되며 로타리팽창기(24)의 출력축(58)의 속도에 따라 구동되어 진다.

제 9 도와 관련하여 설명한다.

본 발명의 시스템은 팽창기의 중심부로 분사된 유체윤활유를 보유하고 있다.

팽창기(24)와 응축기(22) 사이에서 팽창가스가 팽창기 배출밴드(71)에 존재하여 있다가 윤활유/증기 분리기(43)의 일설 파이프(72)를 통하여 수직으로 이동하기 시작한다.

배출증기내에 포함되어 있는 윤활유가 분리기(74)와 충돌을 하여 분리기 표면아래에서 덩어리로 되어 분리기의 주요몸체로 흐르게 되며 분리기에서 윤활유는 팽창기로 되돌려지도록 흐르게 되며 분리기에서 윤활유는 팽창기로 되돌려지도록 펌프되는 내부 복식 펌프의 윤활부분으로 흘러내리게 된다.

냉매로부터 윤활유를 분리하는데 다른장치가 사용될 수 있으며 또는 동력장치가 전싸이클을 통하여 냉매와 운활유가 혼합되어 있어서 윤활유 분리기 및 팽창기 내부로 윤활유를 분사하는 시스템을 제거할 수 있다.

Claims (12)

1. 열을 전기동력을 변환하는 이송 가능한 동력장치에 있어서, 수직판을 포함하는 기계프레임, 상기 수직판에 장착되어 있고 상기 수직판의 한쪽면에 그일단을 보유하는 수평보일러, 상기 보일러위에 상기 수직판상에 장착되어 있고 상기 수직판의 한쪽면에 그 일단을 보유하는 수평응축기, 상기 수직판의 한쪽면에 장착되어 있고 상기 수직판의 대향측면에 수평으로 뻗어있는 출력축을 보유하고 있는 로터리식 구속베인의 양변위 팽창기, 상기 팽창기를 통하여 상기 보일러로부터 상기 응축기로 가압냉매증기를 팽창하는 것을 포함하는 랭킨 싸이클의 단계를 통하여 상기 보일러내에서 냉매를 순환시키기 위한 장치를 마련해 주는 상기 팽창기에 상기 보일러 및 상기 응축기의 상기 끝을 연결하고 상기 응축기로부터 상기 보일러로 응축된 액체냉매가 중력에 의한 이송으로 회수되고, 상기 응축기내에서 냉매증기를 액체로 응축하는 냉매회로, 상기 수직판의 상기 대향측에 인접한 상기 프레임상에 장착되어 있는 전기동력 발생기, 상기 보일러를 상기 보일러와 관련된 열교환기를 포함하는 열원과 연결하기 위한 고온유체 열교환회로장치, 상기 응축기를 상기응축기와 관련된 열교환기를 포함하는 냉원과 연결하기 위한 냉온유체 열교환회로장치, 상기 열교환회로와 상기 수직판의 상기 대향측에 수평으로 뻗어있는 구동축에서 상기 수직판의 상기 한쪽에 연결되어 있는 상기 수직판상에 장착된 유체 순환펌프 장치, 상기 보일러로부터 팽창까지의 냉매증기의 흐름율을 제어하여 상기 동력발생기의 상기 평행 구동축과 상기 유체 순환펌프장치를 조화속도로 구동하기 위하여 상기 팽창기의 상기 출력축에 연결된 상기 수직판의 상기 대향측 상의 밸트 구동장치를 포함하는 열교환회로를 통하여 유체의 흐름율을 조화 시키도록 하는 장치를 구비하는 것을 특징으로 하는 열을 전기동력으로 변환하는 이송가능한 동력장치.
2. 열을 전기동력을 변환하는 이송 가능한 동력장치에 있어서, 기계프레임, 상기 프레임상의 보일러, 상기 보일러위에 상기 프레임상에 장착된 응축기, 출력축을 보유한 로타리양변위 팽창기, 상기 팽창기를 통하여 상기 보일러로부터 상기 응축기로 가압냉매증기를 팽창하는 것을 포함하는 랭킨 싸이클을 통하여 상기 보일러내에서 냉매를 순환시키는 장치를 마련해 주는 상기 응축기, 상기 보일러, 상기 팽창기를 연결하고, 상기 응축기내에서 냉매증기를 액체로 응축하고, 상기 응축기로부터 상기 보일러로 응축된 액체냉매를 회수하는 냉매회로, 상기 프레임상에 장착된 에너지 변환장치, 상기 보일로와 관련된 열교환기를 포함하는 열원과 상기 보일러를 연결하는 고운 유체 열교환회로, 상기 응축기와 관련된 열교환기를 포함하는 냉원과 상기 응축기를 연결하는 냉온유체 열교환회로, 상기 양 열교환회로에서 연결되어 있고 상기 프레임에 장착된 유체 순환펌프장치, 상기 보일러로부터 상기 팽창기로의 냉매흐름을 제어하여 상기 에너지 변환장치 및 상기 유체 순환펌프장치를 조화속도로 구동하기 위하여 상기 팽창기의 상기 출력축을 연결하는 구동장치를 포함하는 열교환회로를 통하여 유체흐름율을 조화 시키도록 하는 장치를 구비하는 것을 특징으로 하는 열을 전기동력으로 변환하는 이송가능한 동력장치.
3. 제 2 항에 있어서, 상기 벨트 구동장치는 코그 구동밸트를 포함하는 것을 특징으로 하는 동력장치.
4. 열을 열원으로부터 동력으로 변환하는 동력장치에 있어서, 프레임, 상기 프레임에 의해 지지되는 에너지 변환장치, 상기 프레임에 의해 지지되는 기본보일러, 상기 프레임에 의해 지지되는 응축기, 상기 보일러내에서 작동유체로서 사용된 액체냉매로부터 가압냉매증기를 생산하기 위하여 열원으로부터 열을 공급하는 상기 보일러와 관련된 상기 프레임상에 지지되는 열교환기를 포함하는 제 1 열교환회로장치, 냉원으로부터 얻어지는 냉각매체에 의하여 상기 응축기내에서 냉매증기를 냉각하여 액체로 하는 상기 응축기와 관련된 상기 프레임상에 지지되는 열교환기를 포함하는 제 2 열교환 회로장치, 상기 보일러와 상기응축기에 각각 연결되어 있는 출력축과 냉매 입력 및 출력부품들을 보유하는 로타리 양변위 팽창기, 액체냉매를 응축기로부터 보일러로 이송하도록 하는 냉매 급유펌프장치, 상기 팽창기내에서 상기 보일러로부터 가압냉매증기를 팽창하고 상기 응축기내에서 상기 팽창기로부터의 배출 냉매증기를 응축하여 이송하는 것을 포함하는 랭킨 싸이클 단계를 통하여 상기 기본 보일러내에서 냉매를 순환시키는 장치를 마련하고 있는 상기 팽창기, 상기 보일러, 상기 응축기, 상기 냉매급유펌프장치를 연결하고 상기 냉매급유펌프장치를 통하여 상기 응축기로부터 상기 보일러로 응축된 액체냉매를 회수하는 냉매회로, 상기 에너지 변환장치, 상기 유체순환펌프와 상기 냉매급유장치를 상기 팽창기의 상기 출력축에 연결하는 장치를 포함하는 것을 특징으로 하는 동력장치.
5. 제 4 항에 있어서, 상기 응축기에서의 액체냉매가 상기 보일러에서의 상기 액체보다 큰 위치 에너지를 갖도록 상기 보일러에 대해 상기 응축기가 지지되도록 하여 상기 응축기내에서의 액체냉매의 위치 에너지가 냉매급유펌프내에서의 양 흡입헤드를 유지하는데 사용되어지도록 하는 장치를 포함하고 있는 것을 특징으로 하는 동력장치.
6. 제 4 항에 있어서, 상기 로타리 베인 팽창기의 출력축 속도를 제어하기 위하여 과속/저속 제어기구를 더포함하고 있는 동력장치.
7. 제 4 항에 있어서, 상기 열교환회로내에 유체순환을 포함하고 있으며, 상기 열교환회로내에서 상기 연결장치가 상기 출력축의 출력속도와 동력출력상의 변화와의 시간적 관계로 상기 유체순환펌프와 상기 냉매 급유펌프장치를 구동하기 위하여 상기 로타리 베인 팽창기의 상기 출력축을 연결하는 타이밍 밸트장치를 포함하고 있는 것을 특징으로 하는 동력장치.
8. 제 7 항에 있어서, 상기 액체순환펌프와 상기 로타리 베인 팽창기는 유체순환펌프와 로타리 베인 팽창기의 배열을 유지하기 위하여 견고하게 면접촉되어 있는 것을 특징으로 하는 동력장치.
9. 제 7 항에 있어서, 상기 열교환 회로내에서 유체흐름율이 팽창기를 통하여 작동유체흐름율에 비례 하도록 유지시키는 장치를 포함하는 동력장치.
10. 제 9 항에 있어서, 유체급유펌프흐름율이 팽창기 회전속도와 직접 관련하여 변화하는 것을 특징으로 하는 동력장치.
11. 제 4 항에 있어서, 윤활유가 냉매증기와 혼합되어 팽창기의 중심부로 분사되는 것을 특징으로 하는 동력장치.
12. 제 11 항에 있어서, 윤활유는 윤활유 분리기내에서 냉매증기와 분리되고 상기 분리기는 상기 팽창기와 상기 응축기 사이에 배열되어 있는 것을 특징으로 하는 동력장치.

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