KR100254159B1 - 태양에너지를 이용하기 위한 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명에 따른 특히 가정에너지소비용 태양에너지 이용장치는, 햇빛을 수신하는 이동유니트에 의해 조정가능한 적어도 하나의 수집유니트와, 이 수집유니트상에 마운트된 흡수유니트, 하나 이상의 열이용장치, 이 열이용장치에 흡수유니트를 연결하는 전방덕트 및 후방덕트를 갖춘 배관망 및, 이 배관망에서 순환되는 열전달체로 이루어지고, 상기 배관망이 순환기와 함께 상기 열전달체의 순환을 제어하는 하나 이상의 밸브를 갖추고 있으며, 상기 열이용장치중의 적어도 하나가 상기 전방덕트(4) 및 상기 후방덕트(5)간에 삽입된 하나 이상의 속이 빈 열판(71a)과, 배플 및 유동제어편을 포함하고 있는 상기 열판의 중공을 갖춘 조리용 레인지(71)이고, 상기 열판이 그 중공을 통해 흐르는 열전달체의 체적을 조정하기 위한 밸브를 갖추고 있는 것을 특징으로 한다.

Description

태양에너지를 이용하기 위한 장치
본 발명의 목적은 기본적으로 가정에서 에너지 요구에 직면하게 되는 경우 태양에너지를 이용하기 위한 장치로서, 이는 태양 방사를 받도록 이동유니트에 의해 조정할 수 있는 적어도 하나의 수집유니트와, 이 수집유니트상에 마운트된 흡수유니트, 하나 이상의 열이용장치, 이 열이용장치에 흡수유니트를 연결하는 전방 및 후방덕트의 배관망 및, 이 배관망에서 순환되는 열전달체로 이루어지고, 이는 후에 순환기와 함께 열전달체의 규칙적 순환을 하는 하나 이상의 밸브와 함께 완성된다.
또한, 본 명은 특히 가정의 전력 요구에 직면하도륵 태양에너지 이용 장치를 포함하고 있는 바, 이는 태양 방사열을 받는 반사유니트와, 이 반사유니트를 지지하는 홀더, 반사유니트와 연결된 흡수유니트 및, 반사유니트를 조정하기 위한 이동장치로 이루어진다.
또한, 본 발명은 태양에너지를 이용하는 장치의 열이용 유니트의 공동 작용을 위한 연결구성을 포함하는 바, 흡수유니트와 함께 완성되는 적어도 하나의 수집유니트와, 하나 이상의 열이용 유니트, 흡수유니트를 열이용장치에 연결하는 전방 및 후방덕트로 이루어진 배관망 및, 이 배관망내에서 순환하는 열전달체로 구성되고, 하나의 열이용유니트는 전방덕트에 연결된 열교환기와, 스팀덕트를 통해 열교환기를 결합하는 터보발전기 및, 물공급탱크와 공급펌프로 완성되며, 배관망은 열전달체, 즉 순환기의 흐름을 제어하는 하나 이상의 밸브를 갖춘다.
실질적으로, 에너지전달 자원의 감소와 전력 발생비용의 증가는 모든 광범위한 부분에서의 태양에너지의 이용에 노력을 유발시킨다.
현존하는 태양에너지 이용시스템은 주로 물이나 방을 가열시키기 위해 열을 공급하는 선회형 반사면의 평면이나 쉘을 갖춘 수집기를 포함한다.
태양열 에너지로부터 전기전력을 발생시키는 에너지 변환기를 위한 비교적 좁은 분야이다.
반면, 간단한 장치가 요리를 하는데 도움을 주고 있다.
미국 특허 제4, 603, 685호에는 태양 워터 보일러에 대해 언급되어 있다.
미국 특허 제4, 615, 328호에는 열장치에 대해 언급되어 있고, 미국 특허 제4,644, 934호에는 결합된 열 워터 보일러장치에 대해 언급되어 있다. BRD공보에는 태양 전력 발생기가 소개되어 있고, 프랑스 및 독일의 특허 제2,588, 644호 및 3, 611,375호에는 각각 태양열 에너지를 이용하는 요리기구에 대해 언급되어 있다.
알려진 장치의 일반적인 단점은 가정에서의 전력 요구의 복잡한 공급에 대한 부적합성이다. 다른 불편함이 태양열 전력에 의한 가정 요리장치의 동작을 해결하지 못한다.
다른 결점은 열이용장치에 대해 듀 모멘트에서 전송되어질 흡수된 열에너지를 저장할 수 없는 것이다. 결과적으로, 겨울의 가열 시즌에 얻어지는 열에너지와 가열유니트의 효율을 중요하게 제한하는 여름에 특히 구름이 없고 맑은 날에만 적용할 수 있다.
본 발명에 따른 태양에너지 이용장치는 가능한 문제 해결의 결점을 생략하고, 주어진 모든 경우에 모든 전력을 공급하여 가정용 장치를 동작시키는 열을 제공하는 복합 시스템이다.
또 다른 목적은 더 높은 효율로 태양 방사열을 이용하는 장치를 제공하고, 열동작장치의 경우 주어진 크기의 열을 저장할 수 있게 한다.
본 발명의 근본 생각은 이러한 문제가 적절한 크기임과 더불어 특별히 설계된 태양 추적 수집유니트에 의해 해결할 수 있다는 것을 인식하는 것인 바, 이는 특히 새로운 요리분야를 설계하는 열이용장치의 특정 내부 결합에 따른 잘 알려진 수단에 의해 이동된다.
상기 목적에 의해 본 발명에 따른 태양에너지 이용장치는 주로 가정 전원공급용으로서 기능하는 바, 이는 이동유니트에 의해 조정할 수 있는 태양방사열을 받는 적어도 하나의 수집유니트와, 이 수집유니트상에 마운트된 흡수유니트, 하나 이상의 열이용장치, 흡수유니트를 열이용장치에 연결하는 전방 및 후방덕트로 이루어진 배관망 및, 이 배관망내에서 순환하는 열전달체를 구비하여 구성되고, 배관망은 열전달체의 흐름을 제어하는 하나 이상의 밸브를 포함하며, 순환기는 전방 및 후방덕트 사이에 삽입된 하나 이상의 중공 핫 플레이트의 범위이도록 설계되고, 핫 플레이트의 중공은 배플과 흐름 제어편을 조종하는 한편, 핫플레이트는 중공을 통해 흐르는 열을 제어하도록 밸브를 갖춘다.
본 발명에 따른 태양에너지 이용장치의 다른 측면은 범위가 베이킹 체이핑 디쉬유니트를 갖추는 것이다.
구조적 편리성은 범위가 열저장 유니트에 연결되는 것인 바, 이는 열저장 매체를 편리하게 하는 수집탱크로 이루어지고, 철구의 합성물이 바람직하다.
가정에 전력을 공급하기 위한 태양 에너지 이용장치를 위한 본 발명에 따른 수집유니트는 태양방사열을 받는 적어도 하나의 반사유니트와, 이 반사유니트를 위한 지지체, 반사유니트에 연결된 흡수유니트 및, 반사유니트를 조정하기 위한 이동장치로 이루어지고, 이 수집유니트의 반사유니트상에 센서가 마운트되도록 설계되고, 제어유니트를 매개로 센서가 수집유니트를 회전시키기 위해 이동장치에 연결된다.
본 발명에 따른 수집유니트의 또 다른 형상은 수집유니트의 반사유니트가 양단의 폐쇄디스크에 따라 오목한 원통형쉘이고, 한 측면상의 지지체가 다른 측상에서 폐쇄디스크의 중앙 개구에 고정된 베딩유니트를 지나 결합되며, 적어도 하나의 폐쇄디스크가 제1전송유니트나 전송부 유니트 또는 제2전송유니트에 의해 이동장치의 전기모터의 구동셀에 연결된다.
바람직한 구조는 흡수유니트의 유입 및 유출스터브가 수집유니트의 폐쇄디스크의 중앙개구부에 베딩유니트를 지나 고정된다.
본 발명에 따른 다른 수집유니트는 회전형 반사유니트의 쉘이 리시빙시트에 제공되고, 이동유니트가 이동로드를 갖추며, 중앙지지로드가 리시빙시트에 고정되고, 이동로드가 볼 조인트에 의해 수집유니트의 반사유니트를 결합한다.
이동로드는 이동장치에 연결된다.
그리고 또, 흡수유니트를 갖춘 적어도 하나의 수집유니트와, 하나 이상의 열이용장치, 흡수유니트와 열이용장치를 연결하는 전방덕트 및 후방덕트를 갖춘 배관망 및, 이 배관망에서 순환되는 열전달체로 이루어지고, 상기 열이용장치중의 하나가 상기 전방덕트와 결합된 열교환기에 연결되며, 터보발전기가 스팀 덕트에 의해 열교환기에 연결되고, 에너지변환기사 물공급탱크 및 공급펌프를 갖추며, 상기 배관망이 순환기와 함께 상기 열전달체의 흐름을 제어하는 하나 이상의 밸브를 갖추고 있는 태양에너지 이용장치의 열이용장치를 순서대로 배열하기 위한 연결구조는, 콘덴서가 터보발전기와 물공급탱크간에 삽입되고, 콘덴서의 유입점이 냉각수파이프에 연결되며, 콘덴서의 유출점이 다른 열이용 장치에 합당하게는 워터 보일러에 연결되도록 구성된다.
본 발명에 따른 연결구조의 다른 특징은 상기 콘덴서가 냉각유니트와 결합한다는 것이다.
본 발명에 따른 태양에너지 이용장치는, 열이용장치의 독특한 설계 및 새로운 상호연결로 인하여 충분히 향상된 효율로 광범위하게 태양열에너지의 개발을 허용하여 충분히 체적이 큰 열에너지저장장치를 거의 하루종일 이용할 수 있고, 적절히 설계된 체적이 큰 에너지변환장치의 출현에 의해 에너지를 소비하는 모든 가정용 장치에 열 및 전기에너지를 공급할 수 있다는 잇점을 갖는다.
또 다른 편리함은, 다른 전원 또는 에너지 캐리어가 아니라 태양에너지를 요구하는 에너지공급의 관점에서의 본 발명에 따른 태양에너지 이용장치의 자율성 이다.
수집유니트에 관해서는, 그 태양추적동작이 입력시킨 미리 기록된 프로그램에 의한 제어장치 또는 센서에 의해 자동적으로 제어된다는 잇점이 있다.
다른 잇점은 어떤 파트부의 항복에 따라 수집유니트가 턴(turn)되거나 열체의 과열을 막는 위치로 턴되게 된다는 것이다. 그에 따라 이 장치는 사고 및 특성이나 수명안전성에 대해서 진보적인 것이다.
이하, 예시도면을 참조해서 본 발명에 따른 1실시예를 보다 상세히 설명한다.
제1도는 본 발명의 제1실시예에 따른 가능한 여러가지 태양에너지 이용장치의 플로우차트.
제2도는 본 발명의 제1실시예에 따른 열저장유니트를 갖춘 레인지의 세로부를 나타낸 도면.
제3도는 본 발명의 제1실시예에 따른 다른 구조형태의 열저장유니트의 단면도.
제4도는 본 발명의 제1실시예에 따른 레인지상의 열판의 새눈모양의 장치를 나타낸 도면.
제5도는 본 발명의 제1실시예에 따른 태양에너지 이용장치의 에너지변환기와, 그와 접속된 열이용장치를 나타낸 측면도.
제6도는 본 발명의 제1실시예에 따른 수집유니트와 결합이동장치 유니트의 구조형태를 나타낸 도면.
제7도는 본 발명의 제1실시예에 따른 수집유니트와, 그와 접속된 이동장치의 구조형태를 나타낸 다른 도면.
제8도는 본 발명의 제1실시예에 따른 이동장치를 나타낸 도면이다.
제1도는 복합파워서플라이나 다층빌딩에 태양에너지를 이용하기 위한 장치를 나타낸 것으로, 이 장치의 상부에는 그 필요한 출력에 따라 반사유니트(11)와 다소 차이가 있는 수집유니트(1)가 있다.
상기 반사유니트(11)는 레인지(71), 열저장유니트(72)의 전방덕트(4)와 후방덕트(5) 및 전력변환기(75)에 의해 접속된 흡수유니트(2)와 결합되어 있다.
제1도는 열교환기 (75a), 터보발전기(75c), 콘덴서(75d) 및 실제형태에 있어서 폐회로의 물공급탱크(75g)로 구성된 에너지변환기(75)의 빌트업(builtup)을 상세히 나타낸 도면이다. 스팀덕트(75b)에 의해 열교환기(75b)가 터보발전기(75c)와 접속되어 있는 한편, 에너지변환기(75)가 전방덕트(4)에 의해 태양에너지 활용장치로 바로 확장되어 있다. 유입파이프(8a) 및 복귀파이프(8b)에 의해 콘텐서(75d)가 뜨거운 물을 공급하기 위한 큰 사이즈의 탱크(B)와 접속되어 있다. 도관내의 흐름은 제1도에 도시하지 않은 순환기(9)에 의해 쉽게 유지되고 있다.
제2도의 열활용장치는 밸브(10) 및 펌프(30)의 매개물로 전방덕트(4)를 결합하는 레인지(71)와 열저장유니트(72)로 구성되어 있다. 상기 열저장유니트(72)는 열저장매체(72a)로 채워진 수집탱크(72b)로 이루어져 있다. 열저장매체(72a)의 재료는 고체나 액체이다. 실제의 구성에 있어서는 양호한 절연코팅된 수집탱크(27b)가 작은 강철로 된 덩어리로 가득채워져 있다. 전방덕트(4)의 다른 위치에 가설된 밸브(10) 및 펌프(30) 뿐만 아니라 이 열활용장치에 대하여 후방덕트(5)내에 삽입된 사용자에 의해 동작가능한 순환기(9)가 베이킹채핑 디쉬부 유니트(71e)에 의해 열판(71a)이나 베이킹챔버를 가열하기 위한 가능성을 제공한다. 이것은 열체(6)에 의해 전방덕트(4)로부터 레인지(71)로 바로 흐르거나 열저장유니트(72)내의 열체에 의해 데워지게 되어 있다.
제3도는 전방덕트(4)가 여러가닥의 코일(4b)로 갈려져서 후방덕트(5)에 도달되어 있는 열저장 유니트(72)를 나타낸 도면이다. 이 코일(4b)을 통하여 흘리기 위해 열체(6)를 베이킹하는 것은 수집탱크(72b)내의 열체(6)와 고체과립이나 액체열저장매체(72a) 사이로 보다 강한 열을 전달하게 한다.
재4도는 레인지(17)의 열판(71a)의 레이아우트 및 내부빌트업을 나타낸 도면이다. 열환(71a)은 그들 근처에 세갈래로 뻗어있는 전방덕트(4)와 유사한 구조의 후방덕트(5)에 의해 태양에너지 활용장치의 배관망과 접속되어 있다.
상기 열환(71a)은 그 유속 및 방향이 배플(71c) 및 흐름제어조각(71d)에 의해 제어되는 열체(6)로 채워진 도랑(71b)을 포함한다.
열환(71a)을 매개로 흐르는 열체(6)의 양은 밸브(10) 즉 볼코크로 제어되게 된다.
제5도는 본 발명에 따른 태양에너지 이용장치의 열변환기(75)의 접속장치 및 그와 접속된 물가열기(74)를 나타낸 것으로, 상기 에너지변환기(75)가 열교환기(75a)를 통하여 뜨거운 열체(6)를 수송하는 전방덕트(4)와 결합되어 있고, 또한 작은 크기의 열교환기(75a)에서는 전방덕트(4)가 열전달효능을 개선하기 위해 코일(4a)내에 설치되어 있다.
후방덕트(5)로 간주하고 열교환기(75)로부터 나오는 전방덕트(4)부는 밸브(10)의 위치에 따라 물가열기(74)의 전방덕트(4)의 코일(4a)이나 물가열기(74)의 바이패스 및, 중심후방덕트(5)로 바로 흐르게 하는 순환기(9)에 의해 아직 덜 데워진 열체(6)쪽으로 흐르게 한다. 에너지 변환기(75)에 접속되고 그것의 터보발전기(75c)와 공급물탱크(75g) 사이에 삽입된 콘텐서(75d)는 에너지변환기(75)로부터의 여분의 열을 활용한다.
냉각수파이프(74a)가 콘텐서(75d)의 유입점(75h)에 결합되어 있고, 유출점(75i)은 매개파이프길이(75j)를 매개로 물가열기(74)에 접속되어 있다.
더욱이, 콘덴서(75d)는 실제로 팬인 냉각유니트(40)로 구성된다. 과도한 열부하로 인한 물가열기(74) 및 콘덴서(75d)의 브레이크다운을 막는 가열된 물을 냉각하기 위해 상기 콘텐서(75d)가 제공되는 것이다.
또한, 제5도로 알 수 있는 바와 같이 에너지변환기(75)의 액체는 열교환기(75a) 및 물공급탱크(75g) 사이의 공급펌프(75e)에 의해 순환되고 있다.
변환된 전력을 저장하는 순환기(75f)에 의해 터보발전기(75c)가 결합되어 있다. 태양에너지활용장치가 동작하는 동안 수집유니트(1)의 흡수유니트(2)에서 가열된 열체(7)가 중력이나 순환기(7)에 의해 전방덕트(4)로 강요된 힘으로 흐르는데, 이에 따라 밸브(10)를 적절히 활성화시킴으로써 소망하는 열활용장치로 흐르게 한다. 밸브(10)중 어떤 것은 예컨대 자동온도조절장치나 압력센서 등과 같은 제어수단(27)을 매개하여 자동적으로 스위치되고 있다.
먼저, 열저장유니트(72)와 결합된 레인지(71)를 고려해보자. 다른 밸브(10)를 변형함으로써, 레인지(71)가 어떠한 열판(71)이나 베이킹 채핑 디쉬파트 유니트(71e)를 제공하는 전방덕트(4)를 매개로 열체(6)를 바로 수납하게 되게 된다.
밸브(10) 및 펌프(57)상의 다른 위치에서는 열저장유니트(72)의 수집탱크(72b)를 따라서 열체((4)를 흘림으로써 열저장매체(72a)를 데우고, 그에 따라 태양열에너지의 일부가 저장되게 된다. 이 저장된 열에너지는 밸브(10)의 다른 스위칭에 활용되게 되는데, 특히 뜨거운 열체(6)로 레인지(71)의 열환(71a)및 베이킹 채핑 디쉬파트 유니트(71e)의 공급용으로 활용된다. 그러나, 적절한 크기의 열저장 유니트(72)에 의하여 물열기(74)로도 동작되게 된다.
레인지(71)에 속하는 바이퍼케이션(bifurcation)외에, 에너지변환기(75)내의 전방덕트(4)가 코일(4a)을 형성한다. 따라서, 열교환기(75a)의 물을 가열하는데에는 열체(6)가 보다 효과적이다. 열교환기(75a)내에서 가열된 물은 스팀덕트(75b)를 통하여 열에너지를 순환기(75f)에 저장될 수 있도록 전력으로 변한시키는 터보발전기(75c)로 흐른다. 팽창된 증기는 터보발전기(75c)로부터 콘덴서(75d)로 흐르고 이 콘덴서(75d)에서 응집되게 되는데, 유입점(75h)을 따라 냉각수파이프(74a)를 매개로 콘덴서(75d)로 흐르는 냉각수를 흘리기 위해 남겨진 여분의 열을 전달한다.
이에 따라 가열된 물은 매체파이프길이(75j)를 매개로 물가열기(74)로 흐르고 따듯한 물이 나오는 파이프(74b)를 통하여 사용자에게 공급된다.
물히터(74)내로 흐르는 제공된 따듯한 물은 아직까지 세트된 온도가 아닌데 밸브(10)를 스위치 온시킴으로써 열체(6)를 물가열기(74)로 바로 흘린다.
그렇지만, 콘텐서(75d)내에서 물이 과도하게 데워지게 되면 냉각유니트(40)는 그에 따라 뜨거운 물의 온도를 줄이도록 기능하기 시작한다.
제5도는 어떤 열활용장치(7)의 동작이나 본 발명의 일부로서의 새로운 접속장치의 여러가지의 가능성을 나타낸 것이다.
물론 또한 몇개의 유사한 열활용장치(7)가 적용가능한데, 그들은 요구에 부응하기 위해 바로 장착될 수 있다. 제6도, 제7도 및 제8도는 회전하는 이동장치(50)에 의해 회전가능한 여러가지의 수집유니트(1)를 각각 나타낸 것이다.
제6도는 원통형 쉘모양의 반사유니트(11)를 갖춘 수집유니트(1)를 나타낸 것으로, 수집유니트(1)의 임의의 수는 터블러 흡수유니트(2)의 입구돌기(a)를 결합하는 후방덕트길이(5)와 흡수유니트(2)의 출구돌기로부터 나오는 전방덕트길이(4)를 접속하는 접합(2d)에 의해 상호접속되게 된다. 수집유니트(1)로 이루어진 그러한 태양에너지 이용장치는 몇몇 장소의 파워서플라이를 일치시키거나 소정의 경우에 있어서는 부차적인 산업설비에서도 일치가능하다.
열적팽창을 보상하기 위해 후방덕트(5)에 트리밍탱크(3)가 접속되어 있다.
폐쇠디스크(12)를 나르는 반사유니트(11)의 끝(11e)은 중앙오리피스(12a)의 중간부분에 스포크(12b)에 의해 접속되어 있다.
폐쇠디스크(12)의 접속지지구(13)를 접속하는 베딩유니트(14)가 중앙오리피스(12a)내로 고정된다. 적절한 기본적용인 경우에 열트래킹동작의 기능을 위해 베딩유니트(14)는 반사유니트(11)가 흡수유니트(2)의 중심축(2c)을 방향전환[즉 반사유니트(11)의 포커스라인을 일치시키는]을 쉽게하기 위한 것이다.
또한, 제6도에 있어서 베딩유니트(14)를 따라 흡수유니트(2)의 입구돌기(2b)와 출구돌기(2b)를 보이고 있다. 이동장치(5c)에 의해 솔라트래킹을 위한 수집유니트(1)의 회전을 달성하고 있다. 폐쇠디스크(12)는 주전달유니트(52)를 따라 전달파트유니트(51)의 제1디스크(51a)와 결합된다. 이 제1디스크(51a)는 서로 접속되어 있고 뿐만 아니라 접속샤프트(51c)를 매개로 제2디스크(51b) 및 전달유니트(51d)와 접속되어 수집유니트(1)의 양끝에서 조여진 지지레그(15)의 베어링에 삽입된다. 구동 및 구동되는 부 사이의 일치를 위해 접속샤프트(51c)가 제공된다. 전달부(51a)가 구동부(54c)를 따라 전기모터(54)와 결합된다. 전기모터(54)의 파워서플라이는 솔라셀(54d)이나, 또찬 접속된 순환기(75f) 및 상술한 에너지변환기(75)로부터 전력을 저장하는 다른 순환기로 되게 된다.
제어부(54b)에 의해 전기모터(54)가 구동되고 이에 따라 상기와 같이 전력이 공급되고 있다. 반사유니트(11)의 림(11d)상에 장착된 센서(54a)에 의해 제어부(54b)의 정보가 공급된다. 몇개의 수집유니트의 결합된 이동이 이루어져서 전달부 유니트(51)의 제2디스크(51b)를 가로지르는 제2전달유니트(53)에 의해 일치되게 된다.
이동장치(50)의 적절한 동작을 제공하기 위해 이랑이 있거나 톱니바퀴화된 주전달유니트(52) 및 제2전달유니트(53)가 적용되어 있고, 뿐만 아니라 제1디스크(51a), 제2디스크(51b), 전달부(51d) 및 구동부(54c)가 기어로 제조되어 있다.
제6도에 나타낸 수집유니트(1)는 다음과 같이 기능한다. 수집유니트(1)가 N-S방향으로 놓여 있는 흡수유니트(2)의 주샤프트(2c)에 위치되게 된다. 반사유니트(11)의 림(11d)상에 장착된 센서(54a)는 광강도에 따른 신호를 제어부(54b)로 보낸다.
상기 제어부(54b)는 임펄스를 평가하여 전기모터(54)를 기능시킨다. 전기모터(54)의 구동유니트(54c)는 전달부(51d)를 회전시키고, 그와 함께 샤프트(51c)를 접속하여 전달파트유니트(51d)와 함께 조인다. 전기모터(54)에 의해 구동된 전달파트 유니트(51)는 실제로 제2전달유니트(53)에 의해 제2디스크(51b)를 따라 나사화된 엔드리스 리브드 벨트를 구동시킨다. 상기 제2디스크(51b)는 다른 수집유니트(1)의 이동장치부(50)는 물론 모든 전달파트부(51)에 속한다.
모든 전달파트유니트(51)에 전환에 의해 제1디스크(51a)가 이동하고, 주전달매체(52)에 의해 폐디스크(12)에 힘을 가하며 이에 따라 반사유니트(11)가 그들과 조여져 회전되게 된다.
상기 축약된 프로세스가 태양의 경로와 일치하여 하루 전체에 걸쳐 반복되고 그에 따라 수집유니트(1)의 반사유니트(1)가 태양의 경로를 계속적으로 따르므로, 태양방사의 최적활용을 위해 최선의 경사도를 제공하게 된다.
제7도는 레벌루션모양의 반사유니트(11)의 셀을 갖춘 수집유니트(1)와 저부출력의 태양에너지 이용장치와 상기의 것과는 다른 이동장치(50)를 나타낸 것이다.
출력을 증가시키기 위해 몇개의 수집유니트(1)가 채용되게 된다.
여기서, 수집유니트(1)의 반사유니트(11)는 서스펜더(suspender; 11a)에 의해 속이 빈 탱크모양의 원뿔형 흡수유니트(2)에 연결되어 있다. 서스펜더(11a)는 반사유니트(11)의 촛점에 흡수유니트(2)를 유지한다. 흡수유니트(2)로부터 시작되는 전방덕트(4) 및 흡수유니트(2)로 복귀되는 후방덕트(5)는 각각 반사유니트(11)와 이동장치(50)의 지지구조물(55)의 케이싱(casing; 55a)간의 거리를 재는 가요부(4c, 5a)를 구비하고서, 전방 및 후방덕트(4, 5)의 변위 또는 벤딩(bending)에 기인한 손상 및 고장을 방지하리라고 기대된다.
지지구(13)를 구성하는 중앙지지로드(13a)는 케이싱(55a)상에 마운트되어있고, 이동로드(55d)는 케이싱(55a)의 개구부(55b)를 매개해서 지지구조물(55)로부터 돌출된다. 중앙지지로드(13a)는 반사유니트(11)의 중앙에서 수용시트(11b)내에 고정되는 반면에, 이동로드(55d)는 볼/소켓 죠인트(ball and socket joint; 55g)에 의해 반사유니트(11)와 결합된다.
제7도에 나타낸 태양에너지 이용장치는 단일의 열이용장치 실제로는 열저장유니트(72)와 결합된 레인지(71)를 제공한다. 워터 보일러(water boiler)와 같은 다른 열이용장치가 가열회로(heat circuit)에 연결될 가능성이 있다. 열전달체(6)를 순환시키기 위한 순환기(9)는 태양전지(54d)로부터 공급되는 에너지를 얻는다.
케이싱(55a)을 제외한 이동장치(50)의 주변유니트가 제8도에 나타내어져 있다. 외관상 이동로드(55d)는 중앙점(55f)에 달려 있는 이중의 2-관절아암(55e)에 의해 연결되어 있다. 2-관절아암(55e)에 부수하는 이동로드(55d)는 각각 래크(55c)에 걸려 있다.
래크(55c)는 연결샤프트(56c)상에 마운트된 기어(56b)에 의해 연결되어 있다. 구동 태엽장치(drive clockwork; 57) 및 감개아암(winding arm; 56a)도 또한 연결샤프트(56c)에 단단히 고정되어 있다.
감개아암(57), 연결샤프트(56c), 기어(56b) 및 구동 태엽장치(57)의 복합 또는 감개매커니즘(56)을 구성한다.
발명의 이러한 변형에 있어서는, 수집유니트(1)는 태양추적동작에 적합하도록 감개매커니즘(56)상에 셋팅함으로써 모션에 이르게 할 수가 있다. 구동 태엽장치(57)는 연결샤프트(57c) 및 기어(56b)를 회전시킨다. 회전기어(56b)는 래크(55c)와 수직으로 이동하여 연결된 2-관절아암(55e)에 의해 반대편의 이동로드(55d)에 역변위를 일으킨다. 볼/소켓 죠인트(55g)를 매개해서 반사유니트(11)에 결합된 이동로드(55d)는 최소한 중앙지지로드(13a) 주위의 반사유니트(11)를 회전한다. 제8도에서의 이동방법은 제6도에서 약술된 원리에 따라 자동적으로 제어되는 전기구동장치에 의해 바뀌게 될 것이다.
본 발명에 따른 태양에너지 이용장치, 수집유니트 및 연결구조은, 태양에너지의 광범위한 이용을 허용하고 정당화하는 추세에 따라 어디든지 이용가능하다.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
1 : 수집유니트 11 : 반사유니트
11a : 서스펜더 11b : 수용시트
11d : 림(rim) 11e : 선단부
12 : 폐쇄디스크/밴드 12a : 중앙오리피스(central orifice)
12b : 스포크(spoke) 13 : 지지구
13a : 중앙지지로드 14 : 베딩 유니트
15 : 레그(leg) 2 : 흡수유니트
2a : 입구돌기 2b : 출구돌기
2c : 중심축 2d : 죠인트
3 : 트리밍 탱크(trimming tank) 4 : 전방덕트
4a : 코일 4b : 파이프나선부
4c : 가요부 5 : 후방덕트
5a : 가요부 6 : 열전달체
7 : 열이용장치 71 : 레인지
71a : 열판 71b : 열판(71a)의 중공
71d : 유동제어편 71c : 배플
71e : 베이킹 채핑 디쉬(baking-chafing-dish)부
71f : 베이킹 챔버 72 : 열저장유니트
72a : 열저장매체(입상유동체) 72b : 수집탱크
73 : 가열유니트 74 : 워터 보일러
74a : 냉각수파이프 74b : 온수파이프
75 : 에너지변환기 75a : 열교환기
75b : 스팀 덕트 75c : 터보발전기
75d : 콘덴서 75e : 공급펌프
75f : 에너지저장기 75g : 물공급탱크
75h : 유입점 75i : 유출점
8 : 탱크 8a : 유입파이프
8b : 복귀파이프 9 : 순환기
10 : 밸브 20 : 제어기(자동온도조절기)
30 : 펌프 40 : 팬냉각기
50 : 이동장치 51 : 트랜스미션부 유니트
51a : 제1디스크 51b : 제2디스크
51c : 커플링샤프트 51d : 트랜스미션 유니트
52 : 주기어 53 : 부기어
54 : 전기모터 54a : 센서
54b : 제어유니트 54c : 구동유니트
55 : 지지구조물 55a : 케이싱
55b : 개구부 55c : 래크
55d : 이동로드 55e : 2-관절아암
55f : 중앙점 55g : 힌지
56 : 감개(winder) 56a : 감개아암
56b : 기어 56c : 연결샤프트
57 : 태엽장치

Claims (1)

  1. 햇빛을 수신하는 이동유니트에 의해 조정가능한 적어도 하나의 수집유니트와, 이 수집유니트상에 마운트된 흡수유니트, 하나 이상의 열이용장치, 이 열이용장치에 흡수유니트를 연결하는 전방덕트 및 후방덕트를 갖춘 배관망 및, 이 배관망에서 순환되는 열전달체로 이루어지고, 상기 배관망이 순환기와 함께 상기 열전달체의 순환을 제어하는 하나 이상의 밸브를 갖추고 있는 특히 가정에너지소비를 만족시키기 위한 태양에너지 이용장치에 있어서, 상기 열이용장치(7)중의 적어도 하나가 상기 전방덕트(4) 및 상기 후방덕트(5)간에 삽입된 하나 이상의 속이 빈 열환(71a)과, 배플(71c) 및 유동제어편(71d)을 포함하고 있는 상기 열환(71a)의 중공(71b)을 갖춘 조리용 레인지(71)이고, 상기 열환(71a)이 그 중공(71b)을 통해 흐르는 열전달체(6)의 체적을 조정하기 위한 밸브(10)를 갖추고 있는 것을 특징으로 하는 태양에너지 이용장치.
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