열병합 발전기{Co-generation unit}

본 발명은 열병합 발전기에 관한 것으로서, 특히 환기팬을 별도로 설치하지 않고 방열부가 엔진룸과 통하게 형성된 열병합 발전기에 관한 것이다.

일반적으로 열병합 발전기은, 화석 연료 등을 이용하여 전력을 생산한 후 생산된 전력을 조명 등의 전력 소비처로 공급하고, 전력 생산시 발생된 열을 열 소비처에 이용하는 기기이다.

공개특허공보 10-2006-0065873호에는 하나의 섀시 내부에 엔진룸이 형성되고 엔진룸에 발전기와 엔진과 폐열 회수 장치와 방열 장치가 함께 설치된 열병합 발전 시스템이 개시되어 있다.

상기 열병합 발전 시스템은 섀시에 엔진룸을 방열시키도록 설치된 환기 장치가 설치되고, 엔진룸을 방열시킨 공기가 배출되는 소음기 케이스가 설치된다.

환기 장치는 일면에 그릴이 설치되고 섀시의 엔진룸과 통하는 환기 케이싱과, 환기 케이싱의 내부에 설치된 모터와, 모터에 연결되어 상기 섀시의 외부 공기를 엔진룸으로 송풍시키는 환기 팬으로 구성된다.

그러나, 상기와 같은 열병합 발전 시스템은, 엔진룸의 방열을 위해 환기 케 이싱과 모터와 환기 팬으로 이루어진 환기장치가 섀시에 별도로 설치되므로, 구조가 복잡하고, 환기장치가 차지하는 공간만큼 크기가 크게 되며, 비용이 증대되는 문제점이 있다.

본 발명은 상기한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 환기팬을 별도로 필요로 하지 않아 부품수가 최소화되고 비용이 저렴하며, 컴팩트화가 가능한 열병합 발전기를 제공하는데 그 목적이 있다.

상기한 과제를 해결하기 위한 본 발명에 따른 열병합 발전기는 흡기구가 형성된 엔진룸을 갖는 섀시와; 상기 엔진룸에 설치된 발전기와; 상기 엔진룸에 설치되고 상기 발전기를 구동시키는 엔진과; 상기 발전기와 엔진 중 적어도 하나에서 발생된 열이 전달되는 방열 열교환기와, 상기 방열 열교환기를 방열시키는 방열팬을 갖는 방열부를 포함하고, 상기 방열부는 상기 방열팬의 회전시 상기 섀시의 외부 공기가 상기 흡기구를 통해 흡입되어 상기 엔진룸을 방열시킨 후 상기 방열부를 통해 배출되도록 상기 엔진룸과 연통되는 연통구가 형성된다.

상기 방열부는 상기 방열 열교환기와 방열팬이 배치되는 방열 공간을 상기 엔진룸과 구획하는 방열부 구획벽을 포함하고, 상기 연통구는 상기 방열부 구획벽 에 형성된다.

상기 연통구는 상기 엔진룸을 통과한 공기가 상기 방열 열교환기와 방열팬의 사이로 흡인된 후 상기 방열팬에 의해 배출되도록, 상기 방열 열교환기와 방열팬의 사이와 상기 엔진룸을 연통시키는 위치에 형성된다.

상기 엔진룸의 온도를 감지하는 엔진룸 온도 센서와, 상기 엔진룸 온도 센서의 감지 결과에 따라 상기 방열팬을 제어하는 제어부를 더 포함한다.

상기 방열부는 전,후,좌,우면 중 인접한 두면에 외부 공기가 흡입되는 방열부 흡입구가 형성됨과 아울러 상면에 공기가 외부로 배출되는 방열부 배출구가 형성되고, 상기 방열 열교환기는 상기 방열부 흡입구가 형성된 인접한 두면과 대향되는 형상으로 절곡 형성되며, 상기 연통구는 상기 방열부 흡입구 중 하나와 대향되는 일면에 형성된다.

본 발명에 따른 열병합 발전 시스템은, 흡기구가 형성된 엔진룸을 갖는 섀시와; 상기 엔진룸에 설치된 발전기와; 상기 엔진룸에 설치되고 상기 발전기를 구동시키는 엔진과; 상기 엔진의 배기가스에 의해 상기 엔진으로 흡입되는 공기 또는 공기와 연료의 혼합기체를 가압하는 터보챠져와; 상기 터보챠져에 의해 가압된 공기 또는 공기와 연료의 혼합기체를 냉각하는 인터쿨러 흡열부와; 상기 인터쿨러 흡열부에서 전달된 열을 방열시키는 인터쿨러 방열부를 포함하고, 상기 인터쿨러 방열부는 상기 인터쿨러 흡열부에서 전달된 열을 방출하는 인터쿨러 방열 열교환기와, 상기 인터쿨러 방열 열교환기로 외부 공기를 송풍시켜 인터쿨러 방열팬을 포함하고, 상기 인터쿨러 방열팬의 회전시 상기 섀시의 외부 공기가 상기 흡기구를 통 해 흡입되어 상기 엔진룸을 방열시킨 후 상기 인터쿨러 방열부를 통해 배출되도록 상기 엔진룸과 연통되는 연통구가 형성된다.

상기 인터쿨러 흡열부는 상기 엔진룸 내에 설치된다.

상기 인터쿨러 방열부는 상기 인터쿨러 방열 열교환기와 인터쿨러 방열팬이 배치되는 방열 공간을 상기 엔진룸과 구획하는 인터쿨러 구획벽을 포함하고, 상기 연통구는 상기 인터쿨러 구획벽에 형성된다.

상기 연통구는 상기 엔진룸을 통과한 공기가 상기 인터쿨러 방열 열교환기와 인터쿨러 방열팬의 사이로 흡인된 후 상기 인터쿨러 방열팬에 의해 배출되도록 상기 인터쿨러 방열 열교환기와 인터쿨러 방열팬의 사이와 상기 엔진룸을 연통시키는 위치에 형성된다.

상기 인터쿨러 방열부는 전,후,좌,우면 중 대향되는 양면에 외부 공기가 흡입되는 인터쿨러 흡입구가 각각 형성됨과 아울러 상면에 공기가 외부로 배출되는 인터쿨러 배출구가 형성되고, 상기 인터쿨러 방열 열교환기는 상기 복수개의 인터쿨러 흡입구의 사이 상측 높이에 수평하게 배치되며, 상기 연통구는 상기 인터쿨러 방열부의 전,후,좌,우면 중 상기 인터쿨러 흡입구가 형성된 면 이외의 면에 형성된다.

상기와 같이 구성되는 본 발명에 따른 열병합 발전기는 방열부 혹은 인터쿨러 방열부에 엔진룸과 통하는 연통구가 형성되어, 방열팬 혹은 인터쿨러 방열팬의 회전시 엔진룸을 방열시킨 공기가 방열부 혹은 인터쿨러 방열부를 통해 배출되므로, 엔진룸을 방열시키기 위한 별도의 환기팬 없이 엔진룸을 방열시킬 수 있는 이점이 있다.

이하, 본 발명의 실시 예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명에 따른 열병합 발전기 일실시예의 구성도이고, 도 2는 본 발명에 따른 열병합 발전기 일실시예의 사시도이며, 도 3은 본 발명에 따른 열병합 발전기 일실시예의 내부가 도시된 정면도이고, 도 4는 도 1에 도시된 방열부가 도시된 개략 정면도이고, 도 5는 도 1에 도시된 방열부가 도시된 개략 평면도이다.

본 실시예에 따른 열병합 발전기는, 도 1 내지 도 5에 도시된 바와 같이, 발전기(2)와, 구동원과, 열회수용 열교환부(20)와, 방열부(30)와, 열공급부(40)와, 열전달 수단(60)와, 제어부(100)을 포함한다.

발전기(2)는 구동원에 의해 구동되어 전력을 생산하는 기기로서, 교류 발전기와 직류 발전기 중 어느 하나로서, 구동원의 출력축에 회전자가 연결되어 출력축의 회전시 전력을 생산하고, 열병합 발전 유닛이 설치된 건물 내의 조명이나 가전기기 등의 전력 부하와 전력선(3)으로 연결된다.

구동원은 가스 또는 석유 등 화석 연료로 구동되는 엔진(4)으로 이루어진다. 엔진(4)에는 가스나 석유 등의 연료가 주입되는 연료 주입구(6)와, 엔진(4)으로 공기가 흡입되는 흡기구(7)와, 엔진(4)에서 배기된 배기 가스가 통과하는 배기구(8) 가 설치된다. 엔진(4)에는 냉각수가 통과하는 방열 유로(9)가 형성된다.

열회수용 열교환부(20)는 발전기(2)의 열과 엔진(4)의 열 중 적어도 하나를 회수하는 것도 가능하며, 이하 엔진(4)의 열을 회수하는 것으로 설명한다.

열회수용 열교환부(20)는 엔진(4)의 배기가스의 열과 엔진(4) 동체의 열을 중 적어도 하나를 회수하는 것으로서, 이하 둘 모두를 회수하는 것으로 설명한다.

열회수용 열교환부(20)는 엔진(4)의 배기가스가 통과하는 배기구(8)에 설치된 배기가스 열교환기(22)와, 엔진(4)의 방열 유로(9)와 냉각수 라인(23)을 통해 연결되어 엔진(4)의 열을 회수하는 엔진 냉각 열교환기(24)를 포함하여, 열매체가 배기가스 열교환기(22)를 통과하면서 배기가스의 열을 회수하고 엔진 냉각 열교환기(24)를 통과하면서 엔진(4)의 열을 회수하는 것도 가능하다.

열회수용 열교환부(20)가 엔진 냉각 열교환기(24)를 포함할 경우, 엔진(4)과 엔진 냉각 열교환기(24)와 냉각수 라인(23) 중 일측에 냉각수를 순환시키는 냉각수 순환 펌프(25)가 장착된다.

열회수용 열교환부(20)는 엔진 냉각 열교환기(24)와 냉각수 라인(23)과 냉각수 순환 펌프(25)가 구비되지 않고, 열매체가 배기가스 열교환기(22)를 통과하고 엔진(4)에 형성된 방열 유로(9)를 직접 통과하면서 엔진(4)의 열을 회수할 경우 부품수가 최소화되는 반면에, 엔진 냉각 열교환기(24) 등이 구비되어 열매체가 배기가스 열교환기(22)와 엔진 냉각 열교환기(24)를 통과할 경우 엔진(4)이 과열되는 경우에도 열매체의 온도가 급격하게 상승되지 않게 되어 엔진(4)의 열이 안정적으로 전달되게 되며, 이하 배기가스 열교환기(22)와 엔진 냉각 열교환기(24)를 모두 포함하는 것으로 설명한다.

열회수용 열교환부(20)는 배기가스 열교환기(22)와 엔진 냉각 열교환기(24)의 각각에 열매체가 통과하는 열 회수 유로(25)(26)가 각각 형성된다.

열회수용 열교환부(20)는 배기가스 열교환기(22)가 배기구(8)에 복수개 설치된다.

방열부(30)는 엔진(4)의 열을 후술하는 열공급부(40)에서 급탕 등에 이용되지 않을 경우 대기 등으로 방출하는 것으로서, 열매체가 통과하는 방열 유로(31)가 형성된 방열 열교환기(32)를 포함한다.

방열부(30)는 방열 열교환기(32)가 물 등의 냉각수에 의해 수냉식으로 냉각되는 것도 가능하고, 공기에 의해 공랭식으로 냉각되는 것도 가능하며, 이하 공랭식으로 냉각되는 것으로 설명한다. 방열부(30)는 방열 열교환기(32)로 공기를 송풍시키는 방열 팬(34)을 더 포함한다.

방열 팬(34)는 후술하는 제어부(100)에 의해 제어되는 모터(34A)와, 모터(34A)의 회전축에 연결된 송풍 팬(34B)을 포함한다.

열 공급부(40)는 열회수용 열교환부(20)에서 회수된 열이 열병합 발전 유닛이 설치된 건물의 온수 공급이나 바닥 난방 등의 급탕에 이용되게 하거나, 공기조화기의 냉매 등을 가열하는데 이용되게 하는 공급 열교환기(41)를 포함하고, 공급 열교환기(41)에는 열매체가 통과하는 열 공급 유로(42)와, 물이나 냉매가 통과하는 열전달 유로(44)가 열교환되게 형성된다.

이하, 열 공급부(40)에는 급탕 기구(50)가 연결되어 열회수용 열교환부(20) 에서 회수된 열이 급탕에 이용되는 것으로 설명한다.

급탕 기구(50)는 건물 내의 수도와 연결된 물 배관(51)과, 물 배관(51)이 연결되고 내부에 물이 담겨지는 급탕조(52)와, 급탕조(52)의 물이 열전달 유로(44)와 급탕조(52)를 순환하도록 급탕조(52)와 물 순환 유로(44)를 연결하는 물 순환 배관인 급탕 순환 유로(53)와, 급탕 순환 유로(53)에 설치되어 급탕조(52)의 물을 급탕 순환 유로(53)로 순환시키는 급탕 펌프(54)를 포함하는 것도 가능하고, 열 전달 유로(44)에 연결되고 건물 내의 수도나 실내를 바닥 난방시키는 바닥 난방 파이프에 연결되어 열 공급부(40)에서 가열된 물을 수도나 바닥 난방 파이프로 직접 공급하는 물 배관(미도시)만으로 이루어지는 것도 가능하며, 이하, 물 배관(51)과 급탕조(52)와 급탕 순환 유로(53)와 급탕 펌프(54)를 포함하는 것으로 설명한다.

열전달 수단(60)은 열매체가 열회수용 열교환부(20)를 통과하면서 열회수용 열교환부(20)의 열을 전달받고, 방열 열교환기(32)의 방열 유로(31)와 공급 열교환기(41)의 열 공급 유로(42) 중 적어도 하나를 통과하면서 열을 전달되게 하는 것으로서, 열매체가 순환되는 열매체 순환 유로(62)가 방열 열교환기(32)에 형성된 방열 유로(31)와, 공급 열교환기(41)에 형성된 열 공급 유로(42)와, 배기가스 열교환기(22)에 형성된 열 회수 유로(25)와, 엔진 냉각 열교환기(24)에 열 회수 유로(26)를 연결한다.

열전달 수단(60)은 열매체 순환 유로(62)에 설치된 적어도 하나 의 열매체 순환 펌프(64)를 포함한다.

열매체 순환 유로(62)는 배기가스 열교환기(22)에 형성된 열 회수 유로(25) 와, 엔진 냉각 열교환기(24)에 열 회수 유로(26)를 통과한 열매체가 방열 열교환기(32)의 방열유로(31)로 이동되거나 공급 열교환기(41)의 열 공급 유로(42)로 이동되도록 방열 열교환기(32)의 방열유로(31)와 공급 열교환기(41)의 열 공급 유로(42)가 병렬로 연결되게 구성된다.

열전달 수단(60)은 방열 열교환기(32)의 방열유로(31)와, 공급 열교환기(41)의 열 공급 유로(42)를 향해 이동되는 열매체를 조절하는 삼방변(66)을 더 포함한다.

한편, 열전달 유로(62) 중 방열 열교환기(32)의 방열 유로(31)의 입구부 이전과, 출구부 이후와 공급 열교환기(41)의 출구에는 열매체가 팽창되는 팽창장치(70)가 연결된다.

제어부(100)는 발전기(2)와 전력선(3)으로 연결된 전력 소비기기(미도시)의 전력 부하에 따라 엔진(4)과 열매체 순환펌프(64)를 구동/정지시키고, 열회수용 열교환기(20)의 열매체 출구 온도와, 공급 열교환기(41)의 물 입구 온도 등에 따라 방열팬(34)과 삼방변(66) 등을 제어한다.

예를 들어 전력 소비기기의 부하가 설정치 이상이면, 제어부(100)는 엔진(4)과 열매체 순환펌프(64)를 구동시키고, 상기와 같은 엔진(4)과 열매체 순환펌프(64)의 구동시, 열회수용 열교환기(20)의 열매체 출구 온도가 방열 설정온도 이상이면, 삼방변(66)을 방열 모드로 제어함과 아울러 방열 팬(34)을 회전시키고, 열회수용 열교환기(20)의 열매체 출구 온도가 방열 설정온도 미만이고 공급 열교환기(41)의 물 입구 온도가 급탕 설정온도 이상이면, 삼방변(66)을 급탕 모드로 제어 함과 아울러 방열 팬(34)을 정지시킨다.

본 실시예에 따른 열병합 발전 유닛은, 도 2에 도시된 바와 같이, 발전기(2)와, 엔진(4)과, 열회수용 열교환부(20)와, 방열부(30)와, 열공급부(40)와, 열전달 수단(60)과, 제어부(100)가 하나의 섀시(80)에 설치된다.

섀시(80)는 외관을 형성하는 외부 패널(82)의 내부에 발전기(2)와 엔진(4)과 열회수용 열교환부(20)와 열공급부(40)와 열전달수단(50)이 배치되는 엔진룸(E)이 형성되고, 외부 패널(82)에 외부 공기가 엔진룸(E)으로 흡입되는 흡기구(84)가 엔진룸(E)과 통하게 형성된다.

섀시(80)는 베이스(85)와, 베이스(85)의 좌측에 설치된 좌측 사이드 커버(86)와, 베이스(85)의 우측에 설치된 우측 사이드 커버(87)와, 좌측 사이드 커버(86)와 우측 사이드 커버(87) 사이 전방에 설치된 프론트 커버(88)과, 좌측 사이드 커버(86)와 우측 사이드 커버(87) 사이 후방에 설치된 리어 커버(89)와, 좌측 사이드 커버(86)와 우측 사이드 커버(87)와 프론트 커버(88)와 리어 커버(89)의 상측에 배치된 탑 커버(90)를 포함한다.

섀시(80)는 내부에 좌우 방향으로 발전기(2)와, 엔진(4)과, 열회수용 열교환부(20)의 순서로 배치되고, 흡기구(84)로 흡입된 공기가 발전기(2)와 엔진(4)을 순차적으로 방열시키도록 발전기(2)의 옆인 좌측 사이드 커버(86)의 하부에 형성된다.

섀시(80)는 일부가 방열부(30)의 외관을 구성한다.

한편, 방열부(30)는 전,후,좌,우면 중 인접한 두면에 외부 공기가 흡입되는 방열부 흡입구(35)(36)가 형성되고, 상면에 공기가 외부로 배출되는 방열부 배출구(37)가 형성된다.

이하, 섀시(80)의 좌측 사이드 커버(86)와 리어 커버(89)에 방열부 흡입구(35)(36)가 각각 형성되고, 탑 커버(90)에 방열부 배출구(37)가 형성된 것으로 설명한다.

방열부(30)는 방열 열교환기(32)와 방열팬(34)이 배치되는 방열 공간(S)을 엔진룸(E)과 구획하여 방열 공간(S)과 엔진룸(E)의 상호간의 차단하는 방열부 구획벽(38)을 포함한다.

방열부 구획벽(38)은 섀시(80)의 리어 커버(89)과 이격된 프론트 방열 커버(38A)와, 섀시(80)의 사이드 커버 특히 좌측 사이드 커버(86)와 이격된 사이드 방열 커버(38B)와, 섀시(80)의 탑 커버(90)와 이격된 로우어 방열 커버(38C)를 포함한다.

프론트 방열 커버(38A)와 그 전방에 위치하는 프론트 커버(88)와의 사이에 열병합 발전기의 제어부(100)가 설치되도록 프론트 커버(88)와 이격되게 설치된다.

즉, 방열부(30)는 섀시(80)의 좌측 사이드 커버(86)와, 리어 커버(89)과, 탑 커버(90)와, 방열부 구획벽(38)의 프론트 방열 커버(39A)와, 사이드 방열 커버(38B)와, 로우어 방열 커버(38C)에 의해 형성된 공간이 방열 공간(S)을 이룬다.

방열부(30)는 방열 열교환기(32)가 방열부 흡입구(35)(36)가 형성된 인접한 두면과 대향되는 형상으로 절곡 형성된다.

즉, 방열 열교환기(32)는 섀시(80)의 좌측 사이드 커버(86)에 형성된 방열부 흡입구(35)와 대향되는 좌측 열교환부(32A)와, 섀시(80)의 리어 커버(89)에 형성된 방열부 흡입구(36)와 대향되는 후방 열교환부(32B)를 포함한다.

방열 팬(34)은 방열부(30)의 상면인 섀시(80)의 탑 커버(90)에 설치된다.

방열부(30)는 방열팬(34)의 회전시 섀시(80)의 외부 공기가 흡기구(84)를 통해 흡입되어 엔진룸(E)을 방열시킨 후 방열부(30)를 통해 외부로 배출되도록 엔진룸(E)과 연통되는 연통구(39)가 형성된다.

즉, 방열부(30)는 방열부 구획벽(36)에 방열 공간(S)과 엔진룸(E)를 연통시키는 연통구(39)가 형성된다.

연통구(39)는 엔진룸(E)을 통과한 공기가 방열 열교환기(32)와 방열팬(34)의 사이로 흡인된 후 방열팬(34)에 의해 배출되도록, 방열 열교환기(32)와 방열팬(34)의 사이와 엔진룸(E)을 연통시키는 위치에 형성된다.

즉, 연통구(39)는 프론트 방열 커버(38A)에 전후로 개구 형성되거나, 사이드 방열 커버(38B)에 좌우로 개구 형성되거나, 로우어 방열 커버(38C)에 상하로 개구 형성된다.

연통구(39)는 방열부 배출구(37)를 통해 방열 공간(S)으로 유입된 이물질이 엔진룸(E)으로 낙하되지 않도록 프론트 방열 커버(38A)에 전후로 개구 형성되거나 사이드 방열 커버(38B)에 좌우로 개구 형성된다.

즉, 연통구(39)는 방열부 흡입구(35)(36) 중 하나(35)와 대향되는 일면에 형성되는 것이 바람직하다.

한편, 연통구(39)는 섀시(80) 내부의 공기 유동 방향이 급격하게 꺽이지 않는 위치에 형성되는 것이 바람직하고, 흡기구(84)로 흡입된 후 맞은편에서 유동 방향이 180° 바뀐 공기가 방열 공간(S)으로 직접 유입되도록 사이드 방열 커버(38B)에 형성되는 것이 가장 바람직하다.

이하, 상기와 같이 구성된 본 발명의 작용을 설명하면 다음과 같다.

먼저, 엔진(4)이 구동되고, 열매체 순환 펌프(64)가 구동되며, 삼방변이 방열 모드로 제어되면, 열매체는 열회수용 열교환부(20)를 통과하면서 엔진(4)에서 열회수용 열교환부(20)로 전달된 열을 회수하고, 이후 삼방변(66)을 지나 방열 열교환기(32)를 통과하면서 열회수용 열교환부(20)에서 회수된 열을 방열 열교환기(32)로 전달한다.

상기와 같이 엔진(4)이 구동되고 열매체 순환 펌프(64)가 구동되며, 삼방변(66)이 방열 모드로 방열모드로 제어되면, 제어부(100)는 방열팬(34)을 회전시킨다.

방열팬(34)의 회전시, 섀시(100)의 외부 공기는 방열부 흡입부(35)(36)를 통해 방열부(30)로 흡입되고, 방열 열교환기(32)를 통과하면서 방열 열교환기(32)의 열을 빼앗으며, 이후 방열팬(34)에 의해 방열부 배출구(37)를 송풍되어 섀시(80)의 외부 특히 상측으로 배출된다.

한편, 상기와 같은 방열팬(34)의 회전시, 엔진룸(E)에는 연통구(39)를 통해 흡입력이 작용되고, 섀시(80) 외부의 공기는 섀시(80)의 흡기구(84)로 흡입되어 발 전기(2)와 엔진(4)을 방열시키고, 섀시(80)의 내부에서 유동 방향이'⊃'과 같이 전환된 후 연통구(39)로 유입된다. 연통구(39)를 통해 방열부(30)의 내부 공간으로 유입된 공기는 방열팬(34)에 의해 방열부 배출구(38)로 송풍되고 섀시(80)의 외부 특히 상측으로 배출된다.

즉, 하나의 방열팬(34)이 방열 열교환기(32)와 엔진룸(E)을 함께 방열시킨다.

도 6은 본 발명에 따른 열병합 발전기 다른 실시예의 구성도이고, 도 7은 본 발명에 따른 열병합 발전기 다른 실시예의 순서도이다.

본 실시예에 따른 열병합 발전기는 엔진룸(E) 내부의 온도를 감지하는 엔진룸 온도 센서(92)를 포함하고, 제어부(100)는 엔진룸 온도 센서(92)의 감지 결과에 따라 방열팬(34)을 제어하며, 엔진룸 온도 센서(92) 이외의 기타 구성 및 작용은 본 발명 일실시예와 동일하므로 동일 부호를 사용하고 그에 대한 상세한 설명은 생략한다.

제어부(100)는 삼방변(66)의 모드와 무관하게 엔진룸 온도 센서(92)의 감지 결과에 따라 방열팬(34)을 회전하는 것도 가능하고, 삼방변(66)의 모드와 엔진룸 온도 센서(92)의 감지 결과를 함께 고려하여 방열팬(34)을 회전하는 것도 가능하며, 이하 삼방변(66)의 모드와 엔진룸 온도 센서(92)의 감지 결과를 함께 고려하는 것으로 설명한다.

즉, 제어부(100)는 도 6에 도시된 바와 같이, 삼방변(66)이 방열 모드이면, 방열팬(34)을 회전시킨다.(S1)(S2)

반면에, 제어부(100)는 삼방변(66)이 급탕 모드이면, 엔진룸 온도 센서(92)에서 감지된 엔진룸 온도를 설정치와 비교한다.(S1)(S3)(S4)

여기서, 설정치는 엔진룸(E)의 방열 여부를 결정하는 기준온도이다.

비교 결과 엔진룸 온도가 설정치 이상이면, 방열 열교환기(32)로 열매체가 공급되지 않더라도 엔진룸(E)의 방열을 위해 방열팬(34)을 회전시킨다.(S4)(S5)

방열팬(34)의 회전시, 섀시(80) 외부의 공기는 섀시(80)의 흡기구(84)로 흡입되어 발전기(2)와 엔진(4)을 방열시키고, 연통구(39)를 통해 방열부(30)의 내부 공간으로 유입된 후 방열팬(34)에 의해 섀시(80)의 외부 특히 상측으로 배출된다.

한편, 삼방변(66)이 급탕 모드이고, 엔진룸 온도가 설정치 미만이면, 방열 열교환기(32)의 방열 및 엔진룸(E)의 방열이 불필요하므로, 방열팬(34)를 정지시킨다.(S3)(S6)

도 8은 본 발명에 따른 열병합 발전기 또 다른 실시예의 구성도이고, 도 9는 본 발명에 따른 열병합 발전기 또 다른 실시예의 사시도이며, 도 10은 도 8에 도시된 인터쿨러 방열부가 도시된 개략 정면도이고, 도 11은 도 8에 도시된 인터쿨러 방열부가 도시된 개략 평면도이다.

본 실시예에 따른 열병합 발전 시스템은, 도 8에 도시된 바와 같이, 엔진(4)의 배기가스에 의해 엔진(4)으로 흡입되는 공기 또는 공기와 연료의 혼합기체를 가압하는 터보챠져(110)와; 터보챠져(110)에 의해 가압된 공기 또는 공기와 연료의 혼합기체를 냉각하는 인터쿨러(120)를 포함하고, 터보챠저(110)와 인터쿨러(120) 이외의 기타 구성 및 작용은 본 발명 일실시예와 동일하므로 동일 부호를 사용하고 그에 대한 상세한 설명은 생략한다.

터보챠져(110)는 배기구(8)를 통해 배기되는 배기가스 배기 가스에 의해 회전되도록 배기구(8)에 설치된 터빈(112)과, 터빈(112)과 회전축으로 연결되어 공기를 연료 주입구(7)로 가압하는 공기 압축기(114)를 포함한다.

인터쿨러(120)는 엔진(4)으로 흡입되는 공기 또는 공기와 연료의 혼합기체의 열을 빼앗은 인터쿨러 흡열부(122)와, 인터쿨러 흡열부(122)에서 빼앗은 열을 방열시키는 인터쿨러 방열부(124)를 포함한다.

인터쿨러 흡열부(122)는 엔진(4)으로 흡입되는 공기 또는 공기와 연료의 혼합기체의 열을 빼앗은 인터쿨러 흡열 열교환기로 구성된다.

인터쿨러 흡열 열교환기는 엔진룸(E) 내에 설치된다.

인터쿨러 방열부(124)는 인터쿨러 흡열 열교환기와 열전달유로(125)로 연결되고 인터쿨러 흡열 열교환기에서 전달된 열을 방출하는 인터쿨러 방열 열교환기(126)와, 인터쿨러 방열 열교환기(126)로 외부 공기를 송풍시켜 인터쿨러 방열팬(128)을 포함한다.

열전달유로(125)에는 인터쿨러 순환 펌프(130)가 설치된다.

인터쿨러 방열부(124)는 인터쿨러 방열 열교환기(126)와 인터쿨러 방열팬(128)이 배치되는 방열 공간(S′)을 엔진룸(E)과 구획하는 인터쿨러 구획벽(132)을 포함한다.

인터쿨러 방열부(124)는 전,후,좌,우면 중 대향되는 양면에 외부 공기가 흡입되는 인터쿨러 흡입구(134)(135)가 각각 형성됨과 아울러 상면에 공기가 외부로 배출되는 인터쿨러 배출구(136)가 형성된다.

인터쿨러 방열 열교환기(126)는 복수개의 인터쿨러 흡입구(134)(135)의 사이 상측 높이에 수평하게 배치된다.

인터쿨러 방열부(124)는 인터쿨러 방열팬(128)의 회전시 섀시(80)의 외부 공기가 흡기구(84)를 통해 흡입되어 엔진룸(E)을 방열시킨 후 인터쿨러 방열부(124)를 통해 배출되도록 엔진룸(E)과 연통되는 연통구(140)가 형성된다.

연통구(140)는 방열부 구획벽(132)에 형성된다.

연통구(140)는 엔진룸(E)을 통과한 공기가 인터쿨러 방열 열교환기(126)와 인터쿨러 방열팬(128)의 사이로 흡인된 후 인터쿨러 방열팬(128)에 의해 배출되도록 인터쿨러 방열 열교환기(126)와 인터쿨러 방열팬(128)의 사이와 엔진룸(E)을 연통시키는 위치에 형성된다.

그리고, 연통구(140)는 인터쿨러 방열부(124)의 전,후,좌,우면 중 인터쿨러 흡입구(134)(135)가 형성된 면 이외의 면에 형성된다.

즉, 인터쿨러 방열부(124)는 그 전면과 후면에 인터쿨러 흡입구(134)(135)가 형성될 경우, 좌면과 우면 중 적어도 하나에 연통구(140)가 형성된다.

이하, 상기와 같이 구성된 열병합 발전기의 작용을 설명하면 다음과 같다.

먼저, 엔진(4)이 구동되고, 열매체 순환 펌프(64)가 구동되며, 삼방변이 방 열 모드로 제어되면, 열매체는 본 발명 일실시예와 같이 열회수용 열교환부(20)의 열을 방열 열교환기(32)로 전달한다.

상기와 같은 제어시, 터빈(112)은 엔진(4)에서 배기되는 배기가스에 의해 회전되고, 공기 가압기(114)는 터빈(112)에 의해 회전되어 공기를 연료 주입구(7)로 가압하고, 엔진(4)의 출력은 증대된다.

한편, 엔진(4)의 구동시 인터쿨러 순환 펌프(130)는 구동되고, 인터쿨러 방열팬(128)은 회전된다.

인터쿨러 순환 펌프(130)의 구동시 열전달유로(125)의 열매체는 인터쿨러 흡열 열교환기(122)를 통과하면서 공기 또는 공기와 연료의 혼합체의 열을 빼앗고 인터쿨러 방열 열교환기(126)에서 방출한다.

그리고, 인터쿨러 방열팬(128)의 회전시, 섀시(100)의 외부 공기는 인터쿨러 흡입부(134)(135)를 통해 인터쿨러 방열부(124)로 흡입되고, 인터쿨러 방열 열교환기(126)를 통과하면서 인터쿨러 열교환기(126)의 열을 빼앗으며, 이후 인터쿨러 방열팬(128)에 의해 인터쿨러 배출구(136)를 송풍되어 섀시(80)의 외부 특히 상측으로 배출된다.

한편, 상기와 같은 인터쿨러 방열팬(128)의 회전시, 엔진룸(E)에는 연통구(140)를 통해 흡입력이 작용되고, 섀시(80) 외부의 공기는 섀시(80)의 흡기구(84)로 흡입되어 발전기(2)와 엔진(4)을 방열시키고, 섀시(80)의 내부에서 유동 방향이'⊃'과 같이 전환된 후 연통구(140)로 유입된다. 연통구(140)를 통해 인터쿨러 방열부(124)의 내부로 유입된 공기는 인터쿨러 방열팬(128)에 의해 인터쿨러 배출구(136)로 송풍되고 섀시(80)의 외부 특히 상측으로 배출된다.

즉, 하나의 인터쿨러 방열팬(128)이 인터쿨러 방열 열교환기(126)와 엔진룸(E)을 함께 방열시킨다.

한편, 본 발명은 상기의 실시예에 한정되지 않고, 인터쿨러 방열팬(128)이 본 발명의 다른 실시예의 엔진룸 온도 센서의 감지 결과에 따라 회전되는 것도 가능하고, 이 발명이 속하는 기술적 범주 내에서 다양한 실시가 가능함은 물론이다.

도 1은 본 발명에 따른 열병합 발전기 일실시예의 구성도,

도 2는 본 발명에 따른 열병합 발전기 일실시예의 사시도,

도 3은 본 발명에 따른 열병합 발전기 일실시예의 내부가 도시된 정면도,

도 4는 도 1에 도시된 방열부가 도시된 개략 정면도,

도 5는 도 1에 도시된 방열부가 도시된 개략 평면도,

도 6은 본 발명에 따른 열병합 발전기 다른 실시예의 구성도,

도 7은 본 발명에 따른 열병합 발전기 다른 실시예의 순서도,

도 8은 본 발명에 따른 열병합 발전기 또 다른 실시예의 구성도,

도 9는 본 발명에 따른 열병합 발전기 또 다른 실시예의 사시도,

도 10은 본 발명에 따른 열병합 발전기 또 다른 실시예의 개략 정면도,

도 11은 도 8에 도시된 인터쿨러 방열부가 도시된 개략 평면도이다.

<도면의 주요 부분에 관한 부호의 설명>

2: 발전기 5: 엔진

20: 열회수용 열교환부 22: 배기가스 열교환기

24: 엔진 냉각 열교환기 30: 방열부

32: 방열 열교환기 34: 방열팬

35,36: 방열부 흡입구 37: 방열부 배출구

38: 방열부 구획벽 38A: 프론트 방열 커버

38B: 사이드 방열 커버 38C: 로우어 방열 커버

39: 연통구 40: 공급부

41: 공급 열교환기 80: 섀시

82: 외부 패널 84: 흡기구

85: 베이스 86: 좌측 사이드 커버

87: 우측 사이드 커버 88: 프론트 커버

89: 리어 커버 90: 탑 커버

92: 엔진룸 온도센서 100: 제어부

110: 터보챠져 120: 인터쿨러

122: 인터쿨러 흡열부 124: 인터쿨러 방열부

126: 인터쿨러 방열 열교환기 128: 인터쿨러 방열팬

132: 인터쿨러 구획부 134,135: 인터쿨러 흡입구

136: 인터쿨러 배출구 140: 연통구

E: 엔진룸 S,S′: 방열 공간