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증기사이클 기반의 폐열발전 열기관을 동작시키는 방법으로서, 증발기, 터빈, 응축기, 및 가압펌프를 포함하는 증기사이클을 따라 작동유체를 순환시키는 단계; 상기 응축기의 출력단과 입력단 사이를 연결하는 피드백 경로를 따라, 상기 응축기에서 배출되는 작동유체의 일부를 상기 응축기로 재공급하는 단계; 및연소장치에서 배출되는 배기가스와 상기 피드백 경로의 작동유체를 열교환하는 단계;를 포함하고,상기 피드백 경로에서의 열교환에서, 상기 배기가스가 상기 피드백 경로의 작동유체에 열에너지를 전달하며, 상기 피드백 경로의 작동유체의 압력을 상기 응축기를 통과하는 작동유체의 압력보다 작도록 설정하여, 상기 피드백 경로의 작동유체의 증발온도를 상기 응축기를 통과하는 작동유체의 증발(응축)온도보다 낮게 유지하는 것을 특징으로 하는 증기사이클 기반의 열기관 동작 방법
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제 1 항에 있어서, 상기 열기관이 상기 피드백 경로와 상기 응축기의 입력단을 연결하는 이젝터를 포함하고, 상기 이젝터의 구동노즐이 상기 터빈의 출력단에 연결되고, 상기 이젝터의 분사노즐이 상기 응축기의 입력단에 연결되고, 상기 이젝터의 흡입구가 상기 피드백 경로에 연결된 것을 특징으로 하는 증기사이클 기반의 열기관 동작 방법
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제 1 항에 있어서, 상기 피드백 경로에서의 열교환 단계가, 작동유체가 배기가스로부터 열에너지를 받아서 증발하고 배기가스 중의 수증기가 응축하여 물이 생성되는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 증기사이클 기반의 열기관 동작 방법
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제 1 항에 있어서, 상기 증발기가 상기 작동유체와 상기 배기가스 사이를 열교환하는 열교환기를 포함하고,상기 연소장치에서 배출되는 상기 배기가스가 상기 증발기에서 작동유체와 열교환하여 작동유체에 열에너지를 공급하고 그 후 상기 피드백 경로의 작동유체와 열교환하는 것을 특징으로 하는 증기사이클 기반의 열기관 동작 방법
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제 4 항에 있어서, 상기 열기관의 폐열발전 효율이 최대값을 포함하는 소정 범위의 폐열발전 효율 값을 갖도록 상기 작동유체의 증발온도를 설정하고, 이 때 상기 폐열발전 효율은 상기 열기관의 폐열회수 효율과 사이클 효율의 곱에 비례하는 값으로 정의되는 것을 특징으로 하는 증기사이클 기반의 열기관 동작 방법
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제 5 항에 있어서,상기 폐열회수 효율은 배기가스를 상온까지 냉각시 활용가능한 최대 열량에 대해 증기사이클에 활용된 열량이고, 상기 사이클 효율은 증기사이클에 활용된 열량에 대한 증기사이클의 순출력 일(work)인 것을 특징으로 하는 증기사이클 기반의 열기관 동작 방법
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제 5 항에 있어서, 상기 가압펌프에 의해 상기 작동유체에 가압하는 압력을 조절함으로써 상기 작동유체의 증발온도를 증가시키거나 감소시키도록 구성된 것을 특징으로 하는 증기사이클 기반의 열기관 동작 방법
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증기사이클 기반의 폐열발전 열기관을 동작시키는 방법으로서, 제1 열교환기, 터빈, 응축기, 및 가압펌프를 포함하는 증기사이클을 작동유체를 따라 순환시키는 단계; 상기 응축기의 출력단과 입력단 사이를 연결하며 제2 열교환기가 설치된 피드백 경로를 따라, 상기 응축기에서 배출되는 작동유체의 일부를 상기 응축기로 재공급하는 단계; 및연소장치에서 배출되는 배기가스가 상기 제1 열교환기에서 작동유체와 열교환하고 그 후 상기 제2 열교환기에서 작동유체와 열교환하는 단계;를 포함하고, 상기 피드백 경로의 작동유체의 압력을 상기 응축기를 통과하는 작동유체의 압력보다 작도록 설정하여, 상기 피드백 경로의 작동유체의 증발온도를 상기 응축기를 통과하는 작동유체의 증발온도보다 낮게 유지하는 것을 특징으로 하는 증기사이클 기반의 열기관 동작 방법
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제 8 항에 있어서,상기 열기관이 상기 피드백 경로와 상기 응축기의 입력단을 연결하는 이젝터를 포함하고, 상기 이젝터의 구동노즐이 상기 제1 열교환기와 상기 터빈을 연결하는 작동유체의 관로에 연결되고, 상기 이젝터의 분사노즐이 상기 터빈과 상기 응축기를 연결하는 작동유체의 관로에 연결되고, 상기 이젝터의 흡입구가 상기 피드백 경로에 연결된 것을 특징으로 하는 증기사이클 기반의 열기관 동작 방법
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제 8 항에 있어서, 상기 열기관의 폐열발전 효율이 최대값을 포함하는 소정 범위의 폐열발전 효율 값을 갖도록 상기 작동유체의 증발온도를 설정하고, 이 때 상기 폐열발전 효율은 상기 열기관의 폐열회수 효율과 사이클 효율의 곱에 비례하는 값으로 정의되는 것을 특징으로 하는 증기사이클 기반의 열기관 동작 방법
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제 10 항에 있어서,상기 폐열회수 효율은 배기가스를 상온까지 냉각시 활용가능한 최대 열량에 대해 증기사이클에 활용된 열량이고, 상기 사이클 효율은 증기사이클에 활용된 열량에 대한 증기사이클의 순출력 일(work)인 것을 특징으로 하는 증기사이클 기반의 열기관 동작 방법
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제 10 항에 있어서, 상기 가압펌프에 의해 상기 작동유체에 가압하는 압력을 조절함으로써 상기 작동유체의 증발온도를 증가시키거나 감소시키도록 구성된 것을 특징으로 하는 증기사이클 기반의 열기관 동작 방법
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증기사이클 기반의 폐열발전 열기관으로서, 작동유체에 열에너지를 가하여 기화하는 증발기(10); 상기 증발기로부터 공급받은 작동유체에 의해 기계적 일을 하는 터빈(20);상기 터빈에서 배출되는 작동유체를 응축하는 응축기(30); 상기 응축기에서 배출되는 작동유체를 가압하여 상기 증발기로 공급하는 가압펌프(40); 상기 응축기의 출력단과 입력단 사이를 연결하는 피드백 경로; 및 상기 피드백 경로 상에 배치되며, 연소장치에서 배출되는 배기가스와 상기 피드백 경로의 작동유체를 열교환하는 열교환기(50);를 포함하고, 상기 열교환기(50)에서 상기 배기가스가 상기 피드백 경로의 작동유체에 열에너지를 전달하며, 상기 피드백 경로의 작동유체의 압력을 상기 응축기를 통과하는 작동유체의 압력보다 작도록 설정하여, 상기 피드백 경로의 작동유체의 증발온도를 상기 응축기를 통과하는 작동유체의 증발온도보다 낮게 유지하는 것을 특징으로 하는 증기사이클 기반의 열기관
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14
제 13 항에 있어서,상기 증발기가 상기 작동유체와 상기 배기가스 사이를 열교환하는 열교환기를 포함하고,상기 연소장치에서 배출되는 상기 배기가스가 상기 증발기의 열교환기와 상기 피드백 경로의 열교환기를 순차적으로 통과하며 작동유체와 열교환하는 것을 특징으로 하는 증기사이클 기반의 열기관
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제 14 항에 있어서,상기 피드백 경로와 상기 응축기의 입력단을 연결하는 이젝터(70)를 더 포함하고, 상기 이젝터의 구동노즐이 상기 터빈의 출력단에 연결되고, 상기 이젝터의 분사노즐이 상기 응축기의 입력단에 연결되고, 상기 이젝터의 흡입구가 상기 피드백 경로에 연결된 것을 특징으로 하는 증기사이클 기반의 열기관
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제 14 항에 있어서,상기 피드백 경로와 상기 응축기의 입력단을 연결하는 이젝터(70)를 더 포함하고, 상기 이젝터의 구동노즐이 상기 증발기와 상기 터빈을 연결하는 작동유체의 관로에 연결되고, 상기 이젝터의 분사노즐이 상기 터빈과 상기 응축기를 연결하는 작동유체의 관로에 연결되고, 상기 이젝터의 흡입구가 상기 피드백 경로에 연결된 것을 특징으로 하는 증기사이클 기반의 열기관
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제 15 또는 16 항에 있어서,상기 열기관의 폐열발전 효율이 최대값을 포함하는 소정 범위의 폐열발전 효율 값을 갖도록 상기 작동유체의 증발온도를 설정하고, 이 때 상기 폐열발전 효율은 상기 열기관의 폐열회수 효율과 사이클 효율의 곱에 비례하는 값으로 정의되는 것을 특징으로 하는 증기사이클 기반의 열기관
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제 17 항에 있어서, 상기 폐열회수 효율은 배기가스를 상온까지 냉각시 활용가능한 최대 열량에 대해 증기사이클에 활용된 열량이고, 상기 사이클 효율은 증기사이클에 활용된 열량에 대한 증기사이클의 순출력 일(work)인 것을 특징으로 하는 증기사이클 기반의 열기관
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제 17 항에 있어서, 상기 폐열발전 효율의 상기 소정 범위가 시스템 효율 최대값의 90% 이상인 값을 갖는 범위인 것을 특징으로 하는 증기사이클 기반의 열기관
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20
제 17 항에 있어서,상기 가압펌프에 의해 상기 작동유체에 가압하는 압력을 조절함으로써 상기 작동유체의 증발온도를 증가시키거나 감소시키도록 구성된 것을 특징으로 하는 증기사이클 기반의 열기관
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