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랭킨 사이클 장치 및 이에 따른 제어방법

  • 기술번호 : KST2014048954
  • 담당센터 : 대전기술혁신센터
  • 전화번호 : 042-610-2279
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요약, Int. CL, CPC, 출원번호/일자, 출원인, 등록번호/일자, 공개번호/일자, 공고번호/일자, 국제출원번호/일자, 국제공개번호/일자, 우선권정보, 법적상태, 심사진행상태, 심판사항, 구분, 원출원번호/일자, 관련 출원번호, 기술이전 희망, 심사청구여부/일자, 심사청구항수의 정보를 제공하는 이전대상기술 뷰 페이지 상세정보 > 서지정보 표입니다.
요약 본 발명은 랭킨 사이클 장치 및 이에 따른 제어방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 열을 에너지원으로 하여 전기를 생산하되, 종래의 작동유체 이송펌프가 배제되어 사이클의 제작 비용이 줄어들며, 상기 작동유체 펌프의 운전에 따라 소모되는 전력을 세이브하여 보다 큰 출력을 얻을 수 있고, 제어계를 이용하여 사이클을 자동으로 운전할 수 있어 열원이 간헐적으로 공급되는 경우라 하더라도, 제어계에 의한 안정적인 운전이 가능한 특징이 있다. 랭킨 사이클, 작동유체펌프, 증발기, 응축기, 팽창기, 발전기, 액면 스위치
Int. CL F01K 27/00 (2006.01) F01K 23/06 (2006.01) F01K 7/00 (2006.01) F01K 25/00 (2006.01)
CPC
출원번호/일자 1020090094789 (2009.10.06)
출원인 한국에너지기술연구원
등록번호/일자 10-1087544-0000 (2011.11.22)
공개번호/일자 10-2011-0037373 (2011.04.13) 문서열기
공고번호/일자 (20111129) 문서열기
국제출원번호/일자
국제공개번호/일자
우선권정보
법적상태 등록
심사진행상태 수리
심판사항
구분 신규
원출원번호/일자
관련 출원번호
심사청구여부/일자 Y (2009.10.06)
심사청구항수 11

출원인

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번호 이름 국적 주소
1 한국에너지기술연구원 대한민국 대전광역시 유성구

발명자

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번호 이름 국적 주소
1 백영진 대한민국 대전 유성구
2 윤형기 대한민국 대전광역시 유성구
3 장기창 대한민국 대전광역시 유성구
4 김민성 대한민국 대전광역시 유성구
5 이영수 대한민국 서울특별시 강남구
6 라호상 대한민국 대전 서구
7 박성룡 대한민국 대전 유성구
8 박준택 대한민국 대전광역시 유성구

대리인

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번호 이름 국적 주소
1 진용석 대한민국 대전광역시 서구 청사로 ***, 청사오피스텔 ***호 세빈 국제특허법률사무소 (둔산동)

최종권리자

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번호 이름 국적 주소
1 한국에너지기술연구원 대한민국 대전광역시 유성구
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번호 서류명 접수/발송일자 처리상태 접수/발송번호
1 [특허출원]특허출원서
[Patent Application] Patent Application		 2009.10.06 수리 (Accepted) 1-1-2009-0612271-13
2 선행기술조사의뢰서
Request for Prior Art Search		 2010.03.12 수리 (Accepted) 9-1-9999-9999999-89
3 선행기술조사보고서
Report of Prior Art Search		 2010.04.13 수리 (Accepted) 9-1-2010-0020905-54
4 의견제출통지서
Notification of reason for refusal		 2011.04.11 발송처리완료 (Completion of Transmission) 9-5-2011-0193502-08
5 [명세서등 보정]보정서
[Amendment to Description, etc.] Amendment		 2011.06.13 보정승인간주 (Regarded as an acceptance of amendment) 1-1-2011-0440578-37
6 [거절이유 등 통지에 따른 의견]의견(답변, 소명)서
[Opinion according to the Notification of Reasons for Refusal] Written Opinion(Written Reply, Written Substantiation)		 2011.06.13 수리 (Accepted) 1-1-2011-0440579-83
7 등록결정서
Decision to grant		 2011.11.18 발송처리완료 (Completion of Transmission) 9-5-2011-0674570-96
8 출원인정보변경(경정)신고서
Notification of change of applicant's information		 2012.01.04 수리 (Accepted) 4-1-2012-5001923-88
9 출원인정보변경(경정)신고서
Notification of change of applicant's information		 2014.01.07 수리 (Accepted) 4-1-2014-5003356-15
10 출원인정보변경(경정)신고서
Notification of change of applicant's information		 2015.03.10 수리 (Accepted) 4-1-2015-0013224-83
11 출원인정보변경(경정)신고서
Notification of change of applicant's information		 2017.01.19 수리 (Accepted) 4-1-2017-5010650-13
12 출원인정보변경(경정)신고서
Notification of change of applicant's information		 2019.01.08 수리 (Accepted) 4-1-2019-5004978-55
13 출원인정보변경(경정)신고서
Notification of change of applicant's information		 2019.08.21 수리 (Accepted) 4-1-2019-5166801-48
14 출원인정보변경(경정)신고서
Notification of change of applicant's information		 2019.08.21 수리 (Accepted) 4-1-2019-5166803-39
15 출원인정보변경(경정)신고서
Notification of change of applicant's information		 2020.09.01 수리 (Accepted) 4-1-2020-5197654-62
번호, 청구항의 정보를 제공하는 이전대상기술 뷰 페이지 상세정보 > 청구항 표입니다.
번호 청구항
1 1
전기를 생산하는 랭킨 사이클(Rankine cycle) 장치에 있어서, 열원으로부터 공급되는 열에 의해 가열되어 내부에 충진된 작동유체를 증발시켜 고온 고압의 기체상태로 변환시키는 증발기(10)와; 상기 증발기(10)와 관에 의해 연결되어 내부에 유입된 고온 고압상태의 작동유체를 팽창시키는 팽창기(20)와; 상기 팽창기(20)에 부착되어 전기를 발생시키는 발전기(30)와; 상기 팽창기(20)와 관에 의해 연결되어 팽창된 작동유체가 내부로 유입되고, 외부에서 이송되는 냉각수와 열교환 하여 응축시켜 저온 저압의 액상태로 변환시키는 응축기(40);를 포함하여 구성되고, 상기 응축기(40)는 증발기(10)와 2개의 관으로 상호 연결되어 응축기(40)의 저온 저압의 작동유체가 증발기(10)로 이송되고, 상기 증발기(10)와 응축기(40)를 연결하는 2개의 관에는 균일한 압력 및 이송을 개폐하도록 제 2 개폐밸브(81)와, 제 3 개폐밸브(82)가 각각 설치되며, 상기 응축기(40)는 증발기(10)보다 상부측에 설치되어 중력에 의해 작동유체가 2개의 관을 통해 이송되는 것을 특징으로 하는 랭킨 사이클 장치
2 2
전기를 생산하는 랭킨 사이클(Rankine cycle) 장치에 있어서, 열원으로부터 공급되는 열에 의해 가열되어 내부에 충진된 작동유체를 증발시켜 고온 고압의 기체상태로 변환시키는 증발기(10)와; 상기 증발기(10)와 관에 의해 연결되어 내부에 유입된 고온 고압상태의 작동유체를 팽창시키는 팽창기(20)와; 상기 팽창기(20)에 부착되어 전기를 발생시키는 발전기(30)와; 상기 팽창기(20)와 관에 의해 연결되어 팽창된 작동유체가 내부로 유입되고, 외부에서 이송되는 냉각수와 열교환 하여 응축시켜 저온 저압의 액상태로 변환시키는 응축기(40)와; 상기 증발기(10)의 출구 측 압력과 팽창기(20)의 출구 측의 압력차를 측정하는 차압변환기(50);를 포함하여 구성되고, 상기 응축기(40)는 증발기(10)와 2개의 관으로 상호 연결되어 응축기(40)의 저온 저압의 작동유체가 증발기(10)로 이송되고, 상기 증발기(10)와 응축기(40)를 연결하는 2개의 관에는 균압 및 이송을 개폐하도록 제 2 솔레노이드밸브(91)와, 제 3 솔레노이드밸브(92)가 각각 설치되며, 상기 응축기(40)는 증발기(10)보다 상부측에 설치되어 중력에 의해 작동유체가 2개의 관을 통해 이송되는 것을 특징으로 하는 랭킨 사이클 장치
3 3
제 1항에 있어서, 상기 증발기(10)와 팽창기(20)를 연결하는 관에는 작동유체의 이송을 개폐하도록 제 1 개폐밸브(80)가 더 설치되는 것을 특징으로 하는 랭킨 사이클 장치
4 4
제 2항에 있어서
5 5
제 4항에 있어서, 상기 차압변환기(50)의 차압 신호를 전달받아 설정 차압과 비교 판단하여 제 1 솔레노이드밸브(90)를 개폐시키는 제 1 제어기(60)가 더 형성되는 것을 특징으로 하는 랭킨 사이클 장치
6 6
제 2항 또는 제4항에 있어서, 상기 증발기(10)와 응축기(40)의 내부 하단부에는 작동유체의 수위를 측정하는 제 1,2 액면 스위치(93,94)가 각각 설치되는 것을 특징으로 하는 랭킨 사이클 장치
7 7
제 6항에 있어서, 상기 제 1,2 액면 스위치(93,94)에서 측정된 신호에 따라 제 2,3 솔레노이드밸브(91,92)를 개폐시키는 제 2 제어기(70)가 더 형성되는 것을 특징으로 하는 랭킨 사이클 장치
8 8
제 2항에 있어서, 상기 제 3 솔레노이드밸브(92)는 작동유체가 항시 응축기(40)에서 증발기(10)로만 이송되는 체크밸브(100)로 대체 가능한 것을 특징으로 하는 랭킨 사이클 장치
9 9
랭킨 사이클 장치의 제어방법에 있어서, 제 1,2,3 개폐밸브(80,81,82)를 폐쇄한 상태에서 열원의 열에 의해 가열되어 증발기(10)의 작동유체가 증발되어 고온 고압으로 변환되는 단계(S100); 팽창기(20) 전후의 압력차(△P)가 설정된 압력차(△Pa)에 도달하면, 상기 제 1 개폐밸브(80)가 개방되어 고온 고압의 작동유체가 팽창기(20)로 유입되어 팽창되는 단계(S110); 상기 팽창기(20)의 팽창과정에서 발전기(30)를 통해 전기가 생산되는 단계(S120); 상기 팽창기(20)에서 팽창된 작동유체가 응축기(40)로 이송되고, 상기 응축기(40)에서 작동유체가 외부의 냉각수와 열교환 하여 저온 저압으로 응축되는 단계(S130); 상기 증발기(10) 내의 작동유체가 소멸되면, 상기 제 1 개폐밸브(80)가 폐쇄되고, 상기 제 2,3 개폐밸브(81,82)가 동시에 개방되어 증발기(10)와 응축기(40)의 압력이 평형으로 이루어져 상기 저온 저압의 작동유체가 중력에 의해 증발기(10)로 이송되는 단계(S140); 상기 응축기(40)의 작동유체가 증발기(10)로 완전히 이송되면, 상기 제 2,3 개폐밸브(81,82)가 폐쇄되는 단계(S150); 를 포함하여 이루어지고, 상기 증발기의 작동으로 다시 전체과정이 반복적으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 랭킨 사이클 장치의 제어방법
10 10
랭킨 사이클 장치의 제어방법에 있어서, 제 1,2,3 솔레노이드밸브(90,91,92)를 폐쇄한 상태에서 열원의 열에 의해 가열되어 증발기(10)의 작동유체가 증발되어 고온 고압으로 변환되는 단계(S200); 팽창기(20) 전후의 압력차(△P)가 차압변환기(50)에 설정된 압력차(△Pa)에 도달하면, 제 1 제어기(60)에 의해 제 1 솔레노이드밸브(90)가 개방되어 고온 고압의 작동유체가 팽창기(20)로 유입되어 팽창되는 단계(S210); 상기 팽창기(20)의 팽창과정에서 발전기(30)를 통해 전기가 생산되는 단계(S220); 상기 팽창기(20)에서 팽창된 작동유체가 응축기(40)로 이송되고, 상기 응축기(40)에서 작동유체가 외부의 냉각수와 열교환 하여 저온 저압으로 응축되는 단계(S230); 상기 증발기(10) 내의 작동유체의 액면이 제 1 액면 스위치(93)에 도달하면, 상기 제 1 액면 스위치(93)의 신호를 전달받은 제 2 제어기(70)에 의해 제 2,3 솔레노이드밸브(91,92)가 동시에 개방되어 증발기(10)와 응축기(40)의 압력이 평형으로 이루어져 응축기(40)의 작동유체가 중력에 의해 증발기(10)로 이송되는 단계(S240); 상기 응축기(40)의 작동유체가 증발기(10)로 이송되어 응축기내의 액면이 제 2 액면 스위치(94)에 도달하면, 상기 제 2 액면 스위치(94)의 신호를 전달받은 제 2 제어기(70)에 의해 제 2,3 솔레노이드밸브(91,92)가 폐쇄되는 단계(S250); 를 포함하여 이루어지고, 상기 증발기의 작동으로 다시 전체과정이 반복적으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 랭킨 사이클 장치의 제어방법
11 11
제 10항에 있어서, 상기 응축기(40)의 작동유체가 중력에 의해 증발기(10)로 이송되는 단계(S240)에서, 상기 증발기(10)와 응축기(40)의 압력이 동등해져 차압변환기(50)의 설정된 압력차(△Pa)를 벗어나 상기 차압변환기(50)의 신호를 전달받은 제 1 제어기(60)에 의해 제 1 솔레노이드밸브(90)가 폐쇄되는 것을 특징으로 하는 랭킨 사이클 장치의 제어방법
12 12
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