KR100687284B1 - Double glass tube concentrator using heatpipe - Google Patents

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KR100687284B1
KR100687284B1 KR1020050115315A KR20050115315A KR100687284B1 KR 100687284 B1 KR100687284 B1 KR 100687284B1 KR 1020050115315 A KR1020050115315 A KR 1020050115315A KR 20050115315 A KR20050115315 A KR 20050115315A KR 100687284 B1 KR100687284 B1 KR 100687284B1
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Abstract

A double glass tube concentrator using a heat pipe is provided to install the concentrator without restrictions in installation space and installation angle. A double glass tube concentrator comprises a double glass tube(10), a heat concentrating unit(20), and a heat accumulator(30). The double glass tube includes a heat insulation chamber embedded with a first heat absorbing chamber filled with a heat transfer medium, and a first vacuum chamber embedded with a heat concentrating chamber filled with a working fluid. The heat concentrating unit includes a plurality of first heat pipes, a second heat pipe in which the first heat pipes are arranged, a plurality of third heat pipes arranged on an outer surface of the second heat pipe, a first wave mesh which is waved in a lengthwise direction where the third heat pipes are arranged, a second wave mesh which is waved in a lengthwise direction where the first wave mesh is arranged, and a third mesh in which the second wave mesh is arranged. The heat concentrating unit is arranged in the heat concentrating chamber, and emits thermal energy generated from a heat source. The heat accumulator stores thermal energy emitted from the heat concentrating unit.

Description

히트파이프를 이용한 이중 유리관 집열장치{double glass tube concentrator using heatpipe}Double glass tube concentrator using heatpipe

도 1은 본 발명의 기술구성을 도시한 단면 개략도1 is a schematic cross-sectional view showing the technical configuration of the present invention

도 2는 도 1의 "A"부인 다중 집열기구의 확대도FIG. 2 is an enlarged view of a multiple heat collecting mechanism of "A" part of FIG.

도 3은 본 발명의 다중 집열기구를 도시한 사시도3 is a perspective view showing a multi-collecting mechanism of the present invention

** 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 **** Explanation of symbols for main parts of drawings **

10 : 이중 유리관 11 : 제1흡열실10: double glass tube 11: first endothermic chamber

111,151 : 압력계 112,152 : 온도센서111,151 Pressure gauge 112,152 Temperature sensor

113,114,153,154 : 전극봉 12 : 보온실 113,114,153,154: electrode 12: heat insulation chamber

13 : 집열실 14 : 제1진공실13: collection room 14: the first vacuum room

15 : 제2흡열실 16 : 제2진공실15: 2nd heat absorption room 16: 2nd vacuum room

18 : 체크밸브 20 : 다중 집열기구18: check valve 20: multiple heat collecting mechanism

21 : 제1히트파이프 22 : 제2히트파이프21: first heat pipe 22: second heat pipe

23 : 제3히트파이프 24 : 제1웨이브형 그물망23: third heat pipe 24: first wave-type netting

25 : 제2웨이브형 그물망 26 : 제3그물망25: second wave net 26: third net

27 : 장착구 28 : 응축기27 mounting hole 28 condenser

30 : 축열조 40 : 히트파이프30: heat storage tank 40: heat pipe

50 : 발열체 60 : 태양광 전지50: heating element 60: solar cell

70 : 연결구 80 : 조임밴드70: connector 80: tightening band

본 발명은 집열장치에 관한 것으로, 특히 히트파이프를 이용한 이중 유리관 집열장치에 관한 것이다.The present invention relates to a heat collecting device, and more particularly, to a double glass tube heat collecting device using a heat pipe.

현재 가정이나 산업용으로 사용되는 보일러로서 기름이나 가스를 열원으로 하는 기름보일러 또는 가스보일러 등이 사용되고 있다.Currently, oil boilers or gas boilers using oil or gas as a heat source are used as boilers used in homes or industries.

그런데 기름 또는 가스보일러는 그 열원의 손실이 많으므로 열원을 효율적으로 이용하고 있지 못하고, 또한 기름이나 가스는 전량 수입에 의존하고 있기 때문에 우리나라의 실정에서는 효율적인 보일러 시스템이라고 할 수 없다.However, since oil or gas boilers have a lot of loss of their heat source, they do not use the heat source efficiently, and since oil or gas depends on the total amount of imports, it is not an efficient boiler system in our country.

따라서 태양열을 에너지원으로 이용하는 보일러를 기름 또는 가스보일러의 대체 보일러 시스템으로 설치하고 있다.Therefore, a boiler using solar heat as an energy source is installed as an alternative boiler system for oil or gas boilers.

그러나 태양열 보일러 시스템은 태양열 집열판의 면적이 커 설치장소가 한정되어 있고, 또한 무게가 많이 나가는 단점이 있으며, 더군다나 열손실을 최소화하는 시스템이 아니기 때문에 아직도 널리 보급되지 못하고 있다.However, the solar boiler system has a large installation area of the solar heat collecting plate is limited, and also has a disadvantage of a lot of weight, and is still not widely used because it is not a system that minimizes heat loss.

즉, 설치장소가 넓어야만 설치할 수가 있어 아파트 베란다나 창문 등에는 설치할 수가 없고, 무겁기 때문에 차량 등에는 설치할 수가 없는 단점이 있다.That is, it can be installed only when the installation place is wide, and can not be installed on the apartment porch or windows, etc., and because it is heavy, it cannot be installed on the vehicle.

상술한 종래의 문제점을 해결하기 위한 본 발명은 히트파이프를 이용한 이중 유리관 집열장치를 소형으로 구성하되, 외부열원의 열 에너지 손실을 최소화하면서 그 열원을 단시간 내에 신속하면서도 최대로 집열하여 가정 및 산업용 동력원으로 사용할 수 있도록 하는 것을 그 기술적 과제로 하고 있다.The present invention for solving the above-mentioned problems is to configure a double glass tube heat collecting device using a heat pipe to a small size, while minimizing the heat energy loss of the external heat source to heat and maximize the heat source in a short time to maximize the home and industrial power source The technical problem is to make it possible to use it.

상술한 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명은 열전달 매체가 충진되는 제1흡열실이 내설된 보온실 및 작동 유체가 충진되는 집열실이 내설된 제1진공실으로 이루어진 이중 유리관과; 다수의 제1히트파이프와, 이 제1히트파이프가 내설되는 제2히트파이프와, 이 제2히트파이프의 외주에 설치되는 다수의 제3히트파이프와, 이 제3히트파이프가 내설되는 길이방향으로 웨이브진 제1웨이브형 그물망(mesh)과, 이 제1웨이브형 그물망이 내설되는 길이방향으로 웨이브진 제2웨이브형 그물망과, 이 제2웨이브형 그물망이 내설되는 제3그물망으로 이루어져 상기 집열실에 내설되어 열원에 의해 발생된 열에너지를 방출하는 다중 집열기구; 및 상기 다중 집열기구에서 방출된 열에너지를 저장하는 축열조를 포함하는 히트파이프를 이용한 이중 유리관 집열장치에 의해 달성된다.The present invention for achieving the above technical problem is a double glass tube consisting of a first vacuum chamber in which the heat storage chamber is filled with the first heat absorbing chamber filled with the heat transfer medium and the heat collecting chamber filled with the working fluid; A plurality of first heat pipes, a second heat pipe on which the first heat pipe is built, a plurality of third heat pipes provided on an outer periphery of the second heat pipe, and a longitudinal direction in which the third heat pipe is built The house is composed of a first wave-shaped mesh (mesh) waved in a wave, a second wave-shaped net in the longitudinal direction in which the first wave-shaped net is installed, and a third net mesh in which the second wave-shaped net is embedded. A multi-collecting mechanism built in the heat chamber and emitting heat energy generated by the heat source; And a heat storage tank including a heat storage tank storing heat energy emitted from the multiple heat collecting devices.

본 발명의 제3그물망은 적어도 하나 이상인 것을 특징으로 하고, 제1웨이브형 그물망 또는 제2웨이브형 그물망에 엠보싱 처리한 것을 특징으로 한다.The third net of the present invention is characterized in that at least one, characterized in that the embossed to the first wave-type net or the second wave-type netting.

본 발명의 제1흡열실과 집열실 사이에 열전달 매체가 충진되는 제2흡열실을 설치하되, 제1흡열실 및 제1진공실과 차단설치하고, 상기 제2흡열실 외주에 제2진공실을 설치한 것을 특징으로 한다.The second heat absorbing chamber is installed between the first heat absorbing chamber and the heat collecting chamber of the present invention, the second heat absorbing chamber is installed in the first heat absorbing chamber and the first vacuum chamber, and the second vacuum chamber is installed on the outer periphery of the second heat absorbing chamber. It is characterized by.

본 발명에 있어서, 열원은 연소(燃燒)열, 태양열, 전기 또는 고주파이거나 연소(燃燒)열, 태양열, 전기 또는 고주파를 포함하는 것 중 하나 이상인 것을 특징으로 한다.In the present invention, the heat source is characterized by at least one of combustion heat, solar heat, electricity or high frequency, or combustion heat, solar heat, electricity or high frequency.

본 발명의 보온실 안에 제1흡열실로 상기 연소열의 열에너지를 전달받는 히트파이프를 설치한 것을 특징으로 한다.A heat pipe receiving heat energy of the combustion heat to the first heat absorbing chamber is installed in the heat insulating chamber of the present invention.

본 발명의 이중 유리관 외주면에 상기 태양열의 열에너지를 전달받는 발열체를 코팅한 것을 특징으로 하고, 또한 상기 발열체는 투명 발열체인 것을 특징으로 한다. The outer circumferential surface of the double glass tube of the present invention is characterized by coating a heating element to receive the heat energy of the solar heat, and the heating element is characterized in that the transparent heating element.

본 발명의 발열체에 태양광 전지를 설치한 것을 특징으로 하고, 또한, 보온실에 고온에 의한 과 팽창 방지용 체크밸브를 설치한 것을 특징으로 한다.A solar cell is provided in the heating element of the present invention, and a check valve for preventing overexpansion due to high temperature is provided in the insulating chamber.

본 발명의 제3그물망의 외주연에 비스듬히 상향 굴곡진 날개 그물망을 설치한 것을 특징으로 한다.It characterized in that the wing net is bent obliquely upward on the outer periphery of the third net of the present invention.

본 발명에 있어서, 이중 유리관과 축열조를 결합시키는 연결구를 더 포함하고, 상기 연결구에는 상기 다중 집열기구의 장착구와 결합되어 집열실을 외부와 차단시키는 내관이 설치되고, 상기 내관은 연성금속인 것을 특징으로 한다.In the present invention, it further comprises a connector for coupling the double glass tube and the heat storage tank, the connector is coupled to the mounting hole of the multi-collecting mechanism is installed an inner tube for blocking the heat collecting chamber from the outside, the inner tube is a soft metal It is done.

본 발명의 축열조에 삽입설치되는 제1히트파이프에 응축기를 설치한 것을 특징으로 한다.A condenser is installed in the first heat pipe inserted into the heat storage tank of the present invention.

또한, 본 발명은 제1흡열실과 제2흡열실에 전기를 인가하는 한 쌍의 전극봉을 내설하는 한편, 상기 제1흡열실과 제2흡열실에 압력계와 온도센서를 설치한 것을 특징으로 한다.In addition, the present invention is characterized by the installation of a pair of electrode rods for applying electricity to the first heat absorbing chamber and the second heat absorbing chamber, a pressure gauge and a temperature sensor in the first heat absorbing chamber and the second heat absorbing chamber.

이하, 본 발명의 기술구성을 첨부한 도면에 의거하여 상세하게 기술하기에 앞서 도면의 이해를 돕기 위해 도면을 설명하면 다음과 같다.DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENT Hereinafter, the drawings will be described in order to help the understanding of the drawings before describing the technical configuration of the present invention in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명의 기술구성을 도시한 단면 개략도이고, 도 2는 도 1의 A부인 다중 집열기구의 확대도이며, 도 3은 본 발명의 다중 집열기구를 도시한 사시도이다.Figure 1 is a schematic cross-sectional view showing the technical configuration of the present invention, Figure 2 is an enlarged view of a multi-collecting mechanism is a portion A of Figure 1, Figure 3 is a perspective view showing a multi-collecting mechanism of the present invention.

도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명은 열전달 매체가 충진되는 제1흡열실(11)이 내설된 보온실(12) 및 작동유체가 충진되는 집열실(13)이 내설된 제1진공실(14)으로 이루어진 이중 유리관(10)과; 다수의 제1히트파이프(21)와, 이 제1히트파이프가 내설되는 제2히트파이프(22)와, 이 제2히트파이프의 외주에 설치되는 다수의 제3히트파이프(23)와, 이 제3히트파이프가 내설되는 길이방향으로 웨이브진 제1웨이브형 그물망(mesh)(24)과, 이 제1웨이브형 그물망이 내설되는 길이방향으로 웨이브진 제2웨이브형 그물망(25)과, 이 제2웨이브형 그물망이 내설되는 제3그물망(26)으로 이루어져 상기 집열실(13)에 내설되어 열원에 의해 발생된 열에너지를 방출하는 다중 집열기구(20); 및 상기 다중 집열기구에서 방출된 열에너지를 저장하는 축열조(30)를 포함하는 히트파이프를 이용한 이중 유리관 집열장치이다.As shown in FIG. 1, the present invention includes a heat storage chamber 12 in which a first heat absorbing chamber 11 is filled with a heat transfer medium, and a first vacuum chamber 14 in which a heat collecting chamber 13 is filled with a working fluid. Double glass tube 10 consisting of; A plurality of first heat pipes 21, a second heat pipe 22 on which the first heat pipes are built, a plurality of third heat pipes 23 provided on an outer periphery of the second heat pipes, and A first wave-shaped mesh 24 waved in the longitudinal direction in which the third heat pipe is built, a second wave-shaped net 25 waved in the longitudinal direction in which the first wave-shaped mesh is built A multi-collecting mechanism (20) consisting of a third net (26) in which a second wave-shaped net is installed, which is built in the heat collecting chamber (13) to discharge heat energy generated by a heat source; And it is a double glass tube heat collecting device using a heat pipe including a heat storage tank 30 for storing the heat energy emitted from the multiple heat collecting mechanism.

본 발명의 이중 유리관 구조의 보온실(12)과 제1진공실(14)에 의해 제1흡열실(11)로 전달되는 열의 손실과 제1흡열실(11)에 의해 집열실(13)로 전달된 열의 손실이 최소화된다. Loss of heat transferred to the first heat absorbing chamber 11 by the heat insulating chamber 12 and the first vacuum chamber 14 of the double glass tube structure of the present invention and transferred to the heat collecting chamber 13 by the first heat absorbing chamber 11. Lost heat is minimized.

여기서 제1흡열실(11)의 열전달 매체는 액체나 기체 등이 가능하다. 예를 들면, 액체는 물, 기체는 공기일 수 있다.The heat transfer medium of the first heat absorbing chamber 11 may be a liquid, a gas, or the like. For example, the liquid may be water and the gas may be air.

상기 집열실(13)에 충진되는 작동유체로는 작동온도에 따른 온도범위에 따라 다음과 같은 일반적으로 공지된 유체를 사용하면 된다.As the working fluid filled in the heat collecting chamber 13, the following generally known fluids may be used according to the temperature range according to the operating temperature.

-70 ~ 200℃의 저온에서는 물, 프레온계 냉매, 암모니아, 아세톤, 메탄올, 에탄올이 사용되고, 200 ~ 500℃의 중온에서는 나프탈렌, 유황, 수은이 사용된다.At low temperatures of -70 to 200 ° C, water, freon refrigerants, ammonia, acetone, methanol, and ethanol are used. At medium temperatures of 200 to 500 ° C, naphthalene, sulfur and mercury are used.

한편, 본 발명은 도 2와 3에 나타낸 바와 같이, 다수의 제1히트파이프(21), 제2히트파이프(22), 다수의 제3히트파이프(23), 제1웨이브형 그물망(24), 제2웨이브형 그물망(25), 제3그물망(26)으로 된 다중 집열기구(20)와 집열실(유리관)(13)로 이루어지는 다중 집열구조로 구성된다.On the other hand, the present invention, as shown in Figures 2 and 3, the plurality of first heat pipe 21, the second heat pipe 22, the plurality of third heat pipe 23, the first wave-shaped net 24 It consists of a multi-collecting structure consisting of a multi-collecting mechanism 20 and a heat collecting chamber (glass tube) 13 made of a second wave-shaped net 25, a third net mesh (26).

제1,2,3히트파이프(21)(22)(23)에는 도면에서처럼 위크(wick) 구조인 그물망(29)이 설치되어 있다.The first, second and third heat pipes 21, 22 and 23 are provided with a mesh 29 having a wick structure as shown in the drawing.

그리고 다중 집열기구(20)의 일측에는 이 다중 집열기구(20)를 집열실(13)내에 설치함과 아울러 축열조(30)에 설치되는 장착구(271)가 마련되어 있다.On the one side of the multiple heat collecting mechanism 20, a mounting opening 271 provided in the heat storage tank 30 is provided with the multiple heat collecting mechanism 20 in the heat collecting chamber 13.

또한, 상기 축열조(30)에 삽입설치되는 제1히트파이프(21)에는 방열을 더욱 신속하면서도 효과적으로 향상하기 위한 별도의 응축기(28)가 설치되어 있다.In addition, the first heat pipe 21 inserted into the heat storage tank 30 is provided with a separate condenser 28 for improving heat dissipation more quickly and effectively.

상기 다수의 제1히트파이프(21)와 제3히트파이프(23)에는 작동유체를 주입, 교체 및 점검할 수 있는 개폐밸브(도시안됨)가 달린 유로관(도시안됨)이 또한 설치된다. 제2히트파이프(22)에도 제1,2히트파이프(21)(23)와 마찬가지의 유로관이 설치되는데, 이 유로관(271)은 상기 장착구(27)에 설치되어 제2히트파이프(22)와 연결된다.The plurality of first heat pipes 21 and the third heat pipes 23 are also provided with flow passages (not shown) with on / off valves (not shown) for injecting, replacing, and checking the working fluid. The second heat pipe 22 is provided with the same flow pipe as the first and second heat pipes 21 and 23, and this flow pipe 271 is installed in the mounting hole 27 and the second heat pipe ( 22).

이와 같은 다중 히트파이프 구조, 즉 제1,2,3히트파이프(21)(22)(23)에 의해 열원의 열이 신속하게 이동하고, 최대의 집열을 이룩할 수 있다. 다시 말해서, 상기 이중 유리관(10)과 다중 집열기구(20)에 의해 신속하면서도 열손실을 최소화하여 집열하게 되는 것이다.Such multiple heat pipe structures, that is, the first, second and third heat pipes 21, 22 and 23, allow the heat of the heat source to move quickly and achieve maximum heat collection. In other words, the double glass tube 10 and the multi-collecting mechanism 20 will collect heat while minimizing heat loss.

여기서, 제1웨이브형 그물망(24)과 제2웨이브형 그물망(25)은 그 웨이브에 의해 태양광의 산란과 반사를 최대한 방지하게 된다.Here, the first wave net 24 and the second wave net 25 to prevent the scattering and reflection of sunlight by the wave as much as possible.

이렇게 태양광의 산란과 반사를 방지하는 제1웨이브형 그물망(24) 또는 제2웨이브형 그물망(25)을 본 발명에서는 엠보싱처리하여 그 돌기(241)(251)에 의해 효과적인 열 반사를 통한 에너지 손실을 최소화하고 있다.Thus, in the present invention, the first wave net 24 or the second wave net 25 to prevent the scattering and reflection of sunlight is embossed in the present invention, the energy loss through the effective heat reflection by the projections (241, 251) To minimize.

물론, 도 1과 도 2에 도시된 것처럼, 제1웨이브형 그물망(24)과 제2웨이브형 그물망(25)을 모두 엠보싱 처리하여 돌기(241)(251)를 형성하는 것도 바람직하다.Of course, as shown in Figures 1 and 2, it is also preferable to form the projections (241, 251) by embossing both the first wave-shaped net 24 and the second wave-shaped net (25).

그리고 본 발명에서 제3그물망(26)을 적어도 하나 이상으로 설치하여 모세관 현상의 강화에 의한 작동유체의 귀환을 신속하게 하는 것도 바람직하다.In the present invention, it is also preferable to provide at least one third net mesh 26 to speed up the return of the working fluid by strengthening the capillary phenomenon.

상기 제3그물망의 외주연에는 비스듬히 상향 굴곡진 날개 그물망(261)이 설치되어 태양열의 반사판 역할을 하게 된다.On the outer periphery of the third net is an obliquely upwardly bent wing net 261 is installed to serve as a reflector of the solar heat.

그리고 본 발명에 있어서, 열원은 연소(燃燒)열, 태양열, 전기 또는 고주파중 어느 하나일 수 있고, 또한 연소(燃燒)열, 태양열, 전기 또는 고주파를 포함하는 것 중 하나 이상일 수 있다. 즉, 상기 열원중 하나만 사용할 수도 있고, 적어도 2개 이상을 혼합하여 사용할 수도 있는 것이다. 연소열을 발생하는 연소연료로는 연탄,목재,석유,가스 등 상황에 따라 여러 가지가 사용될 수 있다.And in the present invention, the heat source may be any one of combustion heat, solar heat, electricity or high frequency, and may be one or more of those including combustion heat, solar heat, electricity or high frequency. That is, only one of the heat sources may be used, or at least two or more may be mixed and used. Combustion fuel generating combustion heat can be used in various ways depending on the situation such as briquettes, wood, oil, gas.

고주파 발생장치로는 마그네트론(도시 안됨)이 바람직하고, 전기를 사용하는 경우는 한 쌍의 전극봉이 바람직하다.A magnetron (not shown) is preferable as the high frequency generator, and a pair of electrodes is preferable when electricity is used.

열원이 이렇게 마그네트론에 의한 고주파일 경우는 열전달 매체와 작동유체는 액체인 물이 바람직하고, 한 쌍의 전극봉(113)(114)(153)(154)에 의한 전기일 경우는 열전달 매체로는 물 등 기타 액체를 사용할 수 있다.In the case where the heat source is a high frequency by the magnetron, the heat transfer medium and the working fluid are preferably liquid water, and in the case of electricity by a pair of electrodes 113, 114, 153 and 154, the heat transfer medium is water. And other liquids may be used.

한편, 연소(燃燒)열, 태양열, 전기 또는 고주파 중에서 하나 이상을 조합하여 사용하는 경우에 고주파를 포함함에 따라 작동유체로 물을 사용하게 되면 일반적으로 200 ~ 500℃의 중온에서 사용되는 작동유체인 나프탈렌, 유황, 수은은 아니지만 본 발명은 일반적인 히트파이프가 아닌 다중 히트파이프 구조에 의한 다중 집열기구(20)를 사용하기 때문에 동일하거나 그 이상으로 히트파이프의 작동을 수행하게 된다.On the other hand, in the case of using a combination of one or more of combustion heat, solar heat, electricity or high frequency, when using water as the working fluid according to the high frequency, naphthalene which is a working fluid generally used at a medium temperature of 200 ~ 500 ℃ Although not sulfur, mercury, or the like, the present invention uses the multiple heat collecting mechanisms 20 by the multi-heat pipe structure instead of the general heat pipe to perform the same or more heat pipes.

상술한 본 발명의 이중 유리관 집열장치의 이해를 돕기 위해 히트파이프에 대해서 기술하면 아래와 같다.Referring to the heat pipe to help the understanding of the double glass tube heat collecting device of the present invention described above is as follows.

일반적으로 히트파이프는 증발부(가열부), 단열부, 응축부(냉각부)로 구분되고, 구성요소로는 밀폐용기, 위크(Wick)구조, 작동유체, 증기공간으로 구성되어 있으며, 증발부로 열이 가해지면 작동유체가 동작하며 기화하여 단열부를 지나 응축부로 열을 전달하고 작동유체는 액화되어 위크를 통하여 다시 증발부로 되돌아 오게 된다. 즉, 히트 파이프는 밀폐된 용기내에 작동유체를 주입한 후 진공배기한 것인데, 한쪽 끝을 가열하면 내부의 작동유체가 기화되어 압력차에 의해 다른쪽으로 이동하고 주변으로 열을 방출한 후 다시 응축의 과정을 거쳐 증발부로 귀환하는 구조로 되어 있다.In general, heat pipe is divided into evaporation unit (heating unit), heat insulation unit, condensation unit (cooling unit), and the components are composed of a sealed container, a wick structure, a working fluid, and a vapor space. When heat is applied, the working fluid operates and vaporizes to transfer heat past the thermal insulation to the condenser, and the working fluid is liquefied to return back to the evaporator through the wick. In other words, the heat pipe is evacuated after injecting working fluid into a sealed container. When one end is heated, the working fluid inside is vaporized, moved to the other side by the pressure difference, and heat is released to the surrounding area. The process returns to the evaporator.

한편, 본 발명의 이중 유리관 구조에 있어서, 제1흡열실(11)과 집열실(13) 사이에 열전달 매체가 충진되는 제2흡열실(15)을 설치하되, 이 제2흡열실(15)을 제1흡열실(11) 및 제1진공실(14)과 차단설치하고, 상기 제2흡열실(15) 외주에 제2진공실(16)을 설치하여 이중 유리관을 구성하는 것도 본 발명의 또 다른 실시예가 된다.Meanwhile, in the double glass tube structure of the present invention, a second heat absorbing chamber 15 in which a heat transfer medium is filled between the first heat absorbing chamber 11 and the heat collecting chamber 13 is provided, and the second heat absorbing chamber 15 is provided. It is also installed to block the first heat absorbing chamber 11 and the first vacuum chamber 14, and to install a second glass chamber 16 on the outer periphery of the second heat absorbing chamber 15 to configure a double glass tube is another of the present invention It becomes an Example.

이러한 본 발명의 이중 유리관 구조는 제2흡열실(15)의 유체에 의한 열전달 효과를 향상시키고, 제2진공실(16)에 의한 보온을 통해 열 손실을 최소화할 수 있는 구성이다. The double glass tube structure of the present invention improves the heat transfer effect due to the fluid in the second heat absorbing chamber 15, and minimizes heat loss through heat retention by the second vacuum chamber 16.

이미 상술했듯이, 제1흡열실(11)과 마찬가지로 상기 제2흡열실(15)에도 열전달 매체로 액체(물)나 기체(공기) 등이 가능한데, 휘발성 물질일 수도 있다.As described above, as in the first heat absorbing chamber 11, the second heat absorbing chamber 15 may be liquid (water), gas (air), or the like as a heat transfer medium, but may be a volatile material.

그리고 제1,2흡열실(11)(15)내에 각각 한 쌍의 전극봉(113)(114)(153)(154)이 설치되어 열원으로서 전기가 사용되는 한편, 제1,2흡열실(11)(15)내에 각각 압력계(111)(151) 및 온도센서(112)(152)가 설치되어 사용자가 제1,2흡열실(11)(15)의 압력 및 온도를 감지하여 적절한 압력 및 온도를 유지할 수 있도록 되어 있다.In addition, a pair of electrode rods 113, 114, 153, and 154 are installed in the first and second heat absorbing chambers 11 and 15, respectively, and electricity is used as the heat source, while the first and second heat absorbing chambers 11 are used. The pressure gauges 111 and 151 and the temperature sensors 112 and 152 are respectively installed in the 15 and the user senses the pressure and temperature of the first and second heat absorbing chambers 11 and 15 so that the appropriate pressure and temperature can be obtained. It is intended to maintain.

이렇게 전극봉을 사용하는 경우 상기 한 쌍의 전극봉(113)(114)(153)(154)이 제1,2흡열실(11)(15)내에 설치되어 물 등 기타 액체인 열전달 매체에 전류를 흘려보내 열전달 매체를 직접 가열하는 방식이다. In this case, when the electrode is used, the pair of electrodes 113, 114, 153, and 154 are installed in the first and second heat absorbing chambers 11 and 15 to supply current to a heat transfer medium such as water and other liquids. It is a way to directly heat the heat transfer medium.

이와 같은 이중 유리관 구조에 있어서, 도 1에 도시된 바처럼 제1흡열실(11)과 제2흡열실(15)에 열전달 매체를 충진할 수 있는, 개폐밸브(도시 안됨)가 달린 유로관(17)이 설치되어 있다. 이 유로관(17)에 의해 열전달 매체를 주입, 교체 및 점검이 가능하다.In such a double glass tube structure, as shown in Figure 1, the first heat absorbing chamber (11) and the second heat absorbing chamber 15, which can fill the heat transfer medium, the flow path pipe with an on-off valve (not shown) ( 17) is installed. The flow path tube 17 can inject, replace, and inspect the heat transfer medium.

선택가능한 열원중 연소열을 이용하기 위해서 보온실(12) 안에 별도의 히트파이프(40)가 설치된다. 이 히트파이프(40)에 연소열이 가해지면, 히트파이프(40)가 제1흡열실(11)의 열전달 매체를 가열하게 된다.A separate heat pipe 40 is installed in the insulation chamber 12 to use combustion heat of the selectable heat source. When combustion heat is applied to the heat pipe 40, the heat pipe 40 heats the heat transfer medium of the first heat absorbing chamber 11.

이렇게 보온실(12)에 열원으로써 히트파이프(40)를 설치하면, 보온실(12)이 고온상태를 유지하여 보온실(12)이 팽창되게 되는데, 이를 방지하는 체크밸브(18)가 보온실(12)에 설치되어 있다. 이 체크밸브(18)에 의해 보온실(12)이 고온에 의한 과 팽창시 그 고온을 외부로 방출시켜준다.When the heat pipe 40 is installed as a heat source in the heat insulating chamber 12, the heat insulating chamber 12 is maintained at a high temperature so that the heat insulating chamber 12 is expanded. It is installed in (12). The check valve 18 releases the high temperature to the outside when the thermal insulation chamber 12 is overexpanded by the high temperature.

또한, 선택가능한 열원중 태양열을 이용하기 위해서 이중 유리관(10) 외주면에 태양열의 열에너지를 전달받는 발열체(50)가 코팅되어 있다.In addition, in order to use solar heat among selectable heat sources, a heating element 50 receiving heat energy of solar heat is coated on the outer circumferential surface of the double glass tube 10.

이 발열체가 태양열을 흡수하여 발열하면서 발생되는 열에너지가 보온실, 제1,2진공실에 전달되고, 보온실을 통해 제1흡열실, 제2진공실을 통해 제2흡열실, 제1진공실을 통해 집열실로 전달되는 한편, 제1흡열실→제2흡열실→집열실로 전달되어 최종적으로 작동유체가 동작하여 다중 집열기구에 의해 축열조로 열을 방출하게 되는 것이다.The heat energy generated by the heating element absorbs solar heat is transferred to the insulation chamber and the first and second vacuum chambers, and is collected through the second absorption chamber and the first vacuum chamber through the first absorption chamber and the second vacuum chamber. On the other hand, it is transferred to the first heat absorbing chamber → the second heat absorbing chamber → the heat collecting chamber and finally the working fluid is operated to release heat to the heat storage tank by the multiple heat collecting devices.

또한, 본 발명은 발열체(50)의 발열효과를 높이기 위해서 상기 발열체(50)에 태양광 전지(60)를 설치한다. 이 태양광 전지(60)에 의해 발생된 전기가 발열체(50)를 더욱 신속하면서도 효과적으로 발열시키게 된다.In addition, in the present invention, in order to increase the heating effect of the heating element 50, the solar cell 60 is installed on the heating element 50. The electricity generated by the photovoltaic cell 60 heats the heating element 50 more quickly and effectively.

이와 같이 구성된 이중 유리관의 집열실에 다중 집열기구가 삽입설치되는데, 도 1에 도시된 바와 같이, 연결구(70)가 상기 다중 집열기구(20)를 포함하여 이중 유리관(10)과 축열조(30)를 단단하게 결합시킨다.Multiple collection mechanism is inserted into the heat collecting chamber of the double glass tube configured as described above, and as shown in FIG. 1, the connector 70 includes the multiple collecting mechanism 20 and the double glass tube 10 and the heat storage tank 30. Combine tightly.

상기 연결구(70)에는 상기 다중 집열기구(20)의 장착구(27)와 결합되어 집열실(13)을 외부와 차단시키는 내관(71)이 설치되어 있고, 또한 집열실(13)로 동작유체를 주입하기 위한 개폐밸브(도시 안됨)가 달린 유로관(72)이 내관(71)을 관통하여 설치되어 있다. 상기 유로관(72)을 통해 작동유체의 주입뿐만아니라 교체 및 점검이 가능하다.The connector 70 is provided with an inner tube 71 which is coupled to the mounting hole 27 of the multi-collecting mechanism 20 to block the heat collecting chamber 13 from the outside, and is operated as a heat collecting chamber 13. A flow path tube (72) with an on / off valve (not shown) for injecting the gas is installed through the inner tube (71). Through the flow pipe (72), as well as the injection of the working fluid can be replaced and checked.

그 결합순서는 이중 유리관(10)에 연결구(70)가 결합되고, 연결구(70)를 통하여 집열실(13)에 다중 집열기구(20)가 삽입설치된다. 이때, 다중 집열기구(20)의 장착구(27)가 연결구(70)의 내관(71)과 맞대어 결합된다. 이어서 연결구(70)와 축열조(30)가 나사결합된다.The coupling sequence is a coupler 70 is coupled to the double glass tube 10, the multiple collector mechanism 20 is inserted into the heat collecting chamber 13 through the connector 70. At this time, the mounting hole 27 of the multiple heat collection mechanism 20 is coupled to the inner tube 71 of the connector 70. Subsequently, the connector 70 and the heat storage tank 30 are screwed together.

여기서 내관(71)은 연결구(70)의 재질과 다른 연성금속이다. 그 이유는 다중 집열기구(20)의 발열에 의한 이중 유리관(10)의 팽창에 대비하기 위한 것이다.Here, the inner tube 71 is a soft metal different from the material of the connector 70. The reason is to prepare for the expansion of the double glass tube 10 by the heat of the multiple heat collecting mechanism (20).

즉, 이중 유리관(10)이 팽창할 경우에 이에 대응하여 동시에 팽창이 가능하게 하기 위해서인 것이다. 다시 말해서 이중 유리관(10)과 동시 신축을 가능하게 하기 위한 배려인 것이다. 연성금속으로는 예를 들면, 금, 은, 알루미늄 등과 연질의 금속이면 된다.In other words, when the double glass tube 10 is inflated, it is possible to simultaneously expand in response thereto. In other words, consideration is given to enabling simultaneous expansion and contraction with the double glass tube 10. As the soft metal, for example, gold, silver, aluminum, or the like may be a soft metal.

이렇게 다중 집열기구(20)가 설치되면, 그 제1히트파이프(21)와 응축기(28)가 축열조(30)로 내설되게 되어 축열조(30)로 열을 방출하게 된다. 물론, 응축기(28)만 축열조(30)로 내설되게 하는 구성도 가능하다.When the multiple heat collecting mechanisms 20 are installed as described above, the first heat pipe 21 and the condenser 28 are installed in the heat storage tank 30 to release heat to the heat storage tank 30. Of course, it is also possible to configure the condenser 28 to be built into the heat storage tank (30).

이상 기술한 바와 같이 연결구에 의해 다중 집열기구(20)가 설치된 이중 유 리관(10)과 축열조(30)가 결합된 상태에서 그 결합상태를 단단하게 유지함과 아울러 그 결합부위에서의 기밀누설을 방지하기 위해서 이중 유리관(20)과 연결구(70)의 결합부위에 금속성 접착제를 도포한 후에 조임밴드(80)로 단단하게 고정결합시킨다.As described above, in the state in which the double glass tube 10 and the heat storage tank 30 in which the multi-collecting mechanisms 20 are installed by the connector are coupled together, the state of the coupling is maintained firmly and airtight leakage is prevented at the coupling portion. In order to apply a metallic adhesive to the coupling portion of the double glass tube 20 and the connector 70, it is firmly fixed to the tightening band (80).

지금까지 본 발명의 기술구성과 그 특징을 상세하게 기술하였는데, 이제부터는 그 작용에 대해서 살펴보기로 한다.The technical configuration and features of the present invention have been described in detail, but the operation thereof will now be described.

사용되는 열원으로서는 상기했듯이 연소(燃燒)열, 태양열, 전기 또는 고주파중 어느 하나를 선택사용할 수 있고, 또한 연소(燃燒)열, 태양열, 전기 또는 고주파를 포함하는 것 중 하나 이상을 조합하여 사용할 수도 있다. As the heat source to be used, any one of combustion heat, solar heat, electricity or high frequency may be selected and used as described above, and one or more combinations including combustion heat, solar heat, electricity or high frequency may be used. have.

먼저, 열원으로써 연소열을 사용하는 경우에 대해서 기술하기로 한다.First, the case where combustion heat is used as a heat source will be described.

연소열을 발생하는 연료로는 널리 알려진 연탄,목재,석유,가스 등을 상황에 따라 선택사용하면 된다. 연소열을 사용할 경우는 필히 보온실(12)에 도 1과 같이 히트파이프(40)가 설치되어야 한다.As fuel for generating heat of combustion, briquettes, wood, oil, gas, etc., which are widely known, may be selected and used according to circumstances. In the case of using the heat of combustion, the heat pipe 40 must be installed in the insulating chamber 12 as shown in FIG. 1.

이 히트파이프(40)에 연소연료에 의해 열을 가하면 히트파이프(40)의 증발부로 열이 가해져 작동유체가 동작하며 기화하여 단열부를 지나 응축부로 열을 전달하고 작동유체는 액화되어 위크를 통하여 다시 증발부로 되돌아 오게 되어 순환작동되는데, 이때, 응축부에 열을 방출하게 된다.When heat is applied to the heat pipe 40 by combustion fuel, heat is applied to the evaporation part of the heat pipe 40 so that the working fluid operates and vaporizes, transfers heat to the condensation part through the heat insulating part, and the working fluid is liquefied again through the wick. The return to the evaporator is circulated, whereby heat is released to the condenser.

이렇게 방출된 열은 제1흡열실(11)의 열전달 매체에 전달되고, 이 열전달 매체의 열은 제2흡열실(15)의 열전달 매체에 전달되며, 이 열전달 매체의 열은 집열실(13)의 작동유체로 전달된다.The heat thus released is transferred to the heat transfer medium of the first heat absorbing chamber 11, and the heat of the heat transfer medium is transferred to the heat transfer medium of the second heat absorbing chamber 15, and the heat of the heat transfer medium is collected in the heat collecting chamber 13. Is delivered to the working fluid.

이 작동유체가 흡수한 열은 다시 다수의 제3히트파이프(23)와 제2히트파이프(22)에 전달된다. 그리고 제2히트파이프(22)에 전달된 열은 그 내부의 작동유체로 전달되어 다시 다수의 제1히트파이프(21)에 전달되게 된다. The heat absorbed by the working fluid is again transferred to the plurality of third heat pipes 23 and the second heat pipes 22. Then, the heat transferred to the second heat pipe 22 is transferred to the working fluid therein to be transferred to the plurality of first heat pipes 21 again.

밀폐용기인 집열실(13)과 다중 집열기구(20)가 1차 히트파이프 역할을 하게 되는데, 이것은 제1,2,3히트파이프(21)(22)(23)를 포함하는 개념이다. 여기서 제2,3히트파이프(22)(23)의 위크구조 역할은 제1,2웨이브형 그물망(24)(25)이 하게 된다.The heat collecting chamber 13 and the multi-collecting mechanism 20 serving as the sealed container serve as a primary heat pipe, which is a concept including the first, second and third heat pipes 21, 22, 23. Here, the weak structure of the second and third heat pipes 22 and 23 is played by the first and second wave type nets 24 and 25.

그리고 다수의 제3히트파이프(23)가 2차 히트파이프 역할을 하게 되고, 제2히트파이프(22)가 3차 히트파이프 역할을 하게 되며, 제2히트파이프(22)에 내설된 다수의 제1히트파이프(21)가 4차 히트파이프 역할을 하게 된다.In addition, the plurality of third heat pipes 23 serve as the secondary heat pipes, the second heat pipes 22 serve as the third heat pipes, and the plurality of third heat pipes 22 installed in the second heat pipes 22. One heat pipe 21 serves as a fourth heat pipe.

이에 따라 동시 및 순차적으로 집열실(13), 제3히트파이프(23), 제2히트파이프(22) 그리고 제1히트파이프(21)의 작동유체가 동작하면서 히트파이프의 원리인 증발↔발열작용에 의해 제1히트파이프(21)의 응축기(28)를 통하여 축열조(30)로 열을 방출하게 된다.Accordingly, the working fluid of the heat collecting chamber 13, the third heat pipe 23, the second heat pipe 22, and the first heat pipe 21 simultaneously and sequentially operates, and thus the evaporation ↔ heat generation action, which is the principle of the heat pipe. By the heat is discharged to the heat storage tank 30 through the condenser 28 of the first heat pipe (21).

이렇게 방출되는 열은 일반 히트파이프와는 달리 본 발명의 상술한 바와 같은 다중 히트파이프 구조, 즉 4차 히트파이프 구조에 의해 연소연료의 열을 순간적으로 신속하게 전달받아 최대로 집열하여 효율적으로 응축기(28)를 통해 축열조(30)로 방출하게 되는 것이다.Unlike the heat pipe, the heat is discharged by the multi-heat pipe structure as described above of the present invention, that is, the fourth heat pipe structure. 28 is to be discharged to the heat storage tank (30).

이러한 다중 히트파이프 구조에 의한 다중 집열기구(20)의 집열구조는 일반 히트파이프에서는 달성할 수 없고, 대형으로 히트파이프를 구성해야만 달성할 수 있는 것을 소형의 구조로 대형 구조와 거의 동일한 집열구조를 이루면서도 대형이기 때문에 달성할 수 없는 신속한 열전달 체계에 의한 집열을 신속하게 이룩해낼 수 있는 구조인데에 특징이 있는 것이다.The heat collecting structure of the multiple heat collecting mechanism 20 by such a multi heat pipe structure cannot be achieved in a general heat pipe, and can be achieved only by forming a heat pipe in a large size. It is characteristic that it is a structure that can achieve the heat collection by the rapid heat transfer system which cannot be achieved because of the large size.

이렇게 방출된 열이 축열조(30)에 저장되게 되고, 이 저장된 열을 이용하여 가정용이나 많은 에너지를 필요로 하는 산업용 동력원으로 이용할 수 있다.The heat released in this way is to be stored in the heat storage tank 30, by using the stored heat can be used as a home or industrial power source that requires a lot of energy.

이어서, 열원으로써 태양열을 사용하는 경우에 대해서 기술하기로 한다.Next, the case where solar heat is used as a heat source will be described.

도 1에서와 같이 본 발명에서는 태양열을 이용하기 위해서 이중 유리관(10)의 외주면에 발열체(50)를 도포하고, 이 발열체(50)에 태양광 전지(60)를 설치하였다.In the present invention, as shown in Figure 1 in order to use solar heat, the heating element 50 is applied to the outer circumferential surface of the double glass tube 10, the solar cell 60 is provided on this heating element 50.

이 발열체(50)가 태양열을 흡수하면 그 발열에 의한 열에너지가 1차로 보온실(12)과 제1,2진공실(14)(16)에 전달되는데, 보온실(12)을 통해서는 제1흡열실(11)로, 제2진공실(16)을 통해서는 제2흡열실(15)로, 제1진공실(14)을 통해서는 집열실(13)로 전달된다.When the heating element 50 absorbs solar heat, thermal energy due to the heat is first transmitted to the thermal insulation chamber 12 and the first and second vacuum chambers 14 and 16, and the first absorption heat through the thermal insulation chamber 12. The chamber 11 is transferred to the second heat absorbing chamber 15 through the second vacuum chamber 16 and the heat collecting chamber 13 through the first vacuum chamber 14.

(1) 제1흡열실(11)로 전달된 열에너지는 그 열전달 매체에 의해 제1흡열실(11)→제2흡열실(15)→집열실(13)로 전달되어 최종적으로 집열실(13)의 작동유체에 전달된다.(1) The heat energy transferred to the first heat absorbing chamber 11 is transferred to the first heat absorbing chamber 11 → the second heat absorbing chamber 15 → the heat collecting chamber 13 by the heat transfer medium, and finally the heat collecting chamber 13 Is delivered to the working fluid.

(2) 제2흡열실(15)로 전달된 열에너지는 그 열전달 매체에 의해 제2흡열실(15)→집열실(13)로 전달되어 최종적으로 집열실(13)의 작동유체에 전달된다.(2) The heat energy transferred to the second heat absorbing chamber 15 is transferred from the second heat absorbing chamber 15 to the heat collecting chamber 13 by the heat transfer medium and finally delivered to the working fluid of the heat collecting chamber 13.

(3) 집열실(13)로 전달된 열에너지는 곧바로 그 작동유체에 전달된다.(3) The heat energy transferred to the collection chamber 13 is immediately transferred to the working fluid.

이렇게 (1),(2),(3)의 열전달에 의해 집열실로 태양에너지를 최대로 집중 전 달할 수 있게 된다. Thus, the heat transfer of (1), (2), (3) can maximize the transfer of solar energy to the collection chamber.

이때, 태양광은 발열체(50)를 투명 발열체를 사용하는 경우에는 제1진공실(14)과 집열실(13)을 통해 제1웨이브형 그물망(24)과 제2웨이브형 그물망(25)에도 도달되는데, 그 웨이브의 효과에 의해 태양광의 산란과 반사가 최소화 된다. 또한, 제1웨이브형 그물망(24)과 제2웨이브형 그물망(25)에 형성된 엠보싱 돌기(241)(251)에 의한 열 반사에 의해 에너지 손실이 최소화된다.At this time, the sunlight reaches the first wave-type net 24 and the second wave-type net 25 through the first vacuum chamber 14 and the heat collecting chamber 13 when the heating element 50 uses the transparent heating element. The effects of the wave minimize the scattering and reflection of sunlight. In addition, energy loss is minimized by heat reflection by the embossing protrusions 241 and 251 formed on the first wave-shaped net 24 and the second wave-shaped net 25.

한편, 제1,2진공실(14)(16)은 제2흡열실(15)과 집열실(13)로 전달된 열의 손실을 최소화하게 된다.Meanwhile, the first and second vacuum chambers 14 and 16 minimize the loss of heat transferred to the second heat absorbing chamber 15 and the heat collecting chamber 13.

이렇게 발열체 자체만으로도 태양에너지를 열원으로 이용할 수 있지만, 더욱 효과적으로 발열체(50)의 발열효과를 높이기 위해서 본 발명에서는 상술한 바처럼 상기 발열체(50)에 태양광 전지(60)를 설치하였다. 이 태양광 전지(60)에 의해 발생된 전기가 발열체(50)를 더욱 신속하면서도 효과적으로 발열시켜 상술한 (1),(2),(3)의 열전달을 하게 된다.As described above, the solar energy may be used as the heat source alone, but in order to more effectively increase the heating effect of the heating element 50, the solar cell 60 is installed in the heating element 50 as described above. The electricity generated by the photovoltaic cell 60 heats the heating element 50 more quickly and effectively, thereby performing heat transfer of the above-described (1), (2), and (3).

이렇게 집열실(13)로 전달된 열에 의한 다중 집열기구(20)로 된 집열구조의 동작원리는 상술한 연소열을 열원으로 사용한 경우와 동일하므로 생략하기로 한다.Since the operation principle of the heat collecting structure of the multiple heat collecting mechanisms 20 by the heat transferred to the heat collecting chamber 13 is the same as the case where the combustion heat is used as the heat source, it will be omitted.

그리고 열원으로써 고주파를 사용하는 경우에 대해서 기술하기로 한다.And the case of using a high frequency as a heat source will be described.

고주파를 이용하는 경우에는 열전달 매체와 작동유체로는 물이 바람직하다. In the case of using a high frequency, water is preferable as the heat transfer medium and the working fluid.

본 발명의 도면에는 도시되어 있지 않지만 고주파에 의해 물 분자가 진동하면서 발생되는 마찰열로 인해 물이 가열되는데, 이 열이 제1,2흡열실(11)(15)과 집열실(13)을 가열시키면 이 열에너지가 다중 집열기구(20)에 전달됨에 따라 상술한 바와 같은 연소열을 열원으로 사용한 경우처럼 축열조(30)로 열을 방출하게 된다.Although not shown in the drawings of the present invention, the water is heated due to the frictional heat generated while the water molecules vibrate by high frequency, which heats the first and second heat absorbing chambers 11 and 15 and the heat collecting chamber 13. When the heat energy is transferred to the multiple heat collection mechanism 20, heat is released to the heat storage tank 30 as in the case of using the combustion heat as described above as a heat source.

마지막으로 열원으로써 전기를 사용하는 경우에 대해서 기술하기로 한다.Finally, the case of using electricity as a heat source will be described.

도 1에 도시된 바처럼, 전기를 이용하기 위해서 제1,2흡열실(11)(15)내에 각각 한 쌍의 전극봉(113)(114)(153)(154)이 설치되어 있다.As shown in FIG. 1, a pair of electrodes 113, 114, 153, and 154 are installed in the first and second heat absorbing chambers 11 and 15 to use electricity.

이것은 전극봉에 의해 직접 물 등 기타 액체에 전류를 가하여 전기에너지를 열 에너지로 변환시키는 것으로, 물 등 기타 액체가 자기 자신이 갖고 있는 저항에 의하여 가열되는 것이다.It converts electrical energy into thermal energy by applying current to other liquids such as water directly by electrodes, and other liquids such as water are heated by their own resistance.

이 전극봉에 전기를 인가하면 열전달 매체인 물 등 기타 액체속에 잠긴 한 쌍의 +,- 전극봉에 전기가 통하면서 물 등 기타 액체가 가열되고, 이 열이 집열실(13)의 작동유체로 전달되어 다중 집열기구(20)에 전달되어 상술한 연소열을 사용하는 경우와 같이 다중 집열기구(20)가 동작되어 축열조(30)에 열이 방출되게 된다.When electricity is applied to this electrode, a pair of + and-electrodes submerged in other liquids such as water, which is a heat transfer medium, heats other liquids such as water, and heat is transferred to the working fluid of the heat collecting chamber 13. The multi-collecting mechanism 20 is operated as in the case of using the above-described combustion heat transmitted to the multi-collecting mechanism 20 to release heat to the heat storage tank 30.

한편, 이렇게 제1,2흡열실(11)(15)의 물 등 기타 액체인 열전달 매체가 가열되면서 제1,2흡열실(11)(15)의 압력과 온도가 상승하게 되는데, 설치된 압력계(111)(151)와 온도센서(112)(152)에 의해 압력과 온도가 감지되어 사용자는 이에 따라 전극봉에 인가되는 전력을 조절할 수 있다. 이것은 열원이 히트파이프(40)에 의한 연소열, 마그네트론에 의한 고주파인 경우에도 마찬가지이다. Meanwhile, as the heat transfer medium which is other liquid such as water in the first and second endothermic chambers 11 and 15 is heated, the pressure and the temperature of the first and second endothermic chambers 11 and 15 are increased. Pressure and temperature are sensed by the 111 and 151 and the temperature sensors 112 and 152, and the user can adjust the power applied to the electrode accordingly. The same applies to the case where the heat source is the heat of combustion by the heat pipe 40 and the high frequency by the magnetron.

이상 기술한 본 발명의 히트파이프를 이용한 이중 유리관 집열장치의 구성은 소형임과 더불어 열량이 적더라도 열손실을 최소화하면서 최대로 집열하므로 종래 와 달리 차량, 아파트 베란다, 창문 등 설치장소에 구애받지 않을 뿐만 아니라 적은 열에너지로도 최대의 집열효과를 달성할 수 있고, 또한 이중 유리관 집열장치가 통형이므로 수직,수평,45도 등 설치각도를 자유로이 선정하여 설치할 수 있는 장점이 있다.The structure of the double glass tube heat collecting device using the heat pipe of the present invention described above is compact and maximizes heat collection while minimizing heat loss even if the amount of heat is small. In addition, the maximum heat collecting effect can be achieved with a small amount of heat energy, and since the double glass tube heat collecting device is a cylindrical type, there is an advantage that the installation angle can be freely selected and installed such as vertical, horizontal, and 45 degree.

Claims (23)

열전달 매체가 충진되는 제1흡열실이 내설된 보온실 및 작동유체가 충진되는 집열실이 내설된 제1진공실으로 이루어진 이중 유리관과; A double glass tube including a heat insulating chamber in which a first heat absorbing chamber filled with a heat transfer medium is filled and a first vacuum chamber in which a heat collecting chamber filled with a working fluid is filled; 다수의 제1히트파이프와, 이 제1히트파이프가 내설되는 제2히트파이프와, 이 제2히트파이프의 외주에 설치되는 다수의 제3히트파이프와, 이 제3히트파이프가 내설되는 길이방향으로 웨이브진 제1웨이브형 그물망과, 이 제1웨이브형 그물망이 내설되는 길이방향으로 웨이브진 제2웨이브형 그물망과, 이 제2웨이브형 그물망이 내설되는 제3그물망으로 이루어져 상기 집열실에 내설되어 열원에 의해 발생된 열에너지를 방출하는 다중 집열기구; 및 A plurality of first heat pipes, a second heat pipe on which the first heat pipe is built, a plurality of third heat pipes provided on an outer periphery of the second heat pipe, and a longitudinal direction in which the third heat pipe is built The first wave-type netting wave, the second wave-type netting wave is formed in the longitudinal direction in which the first wave-type net is built, and the second net-shaped netting is constructed in the heat collecting chamber Multiple collection mechanisms for releasing thermal energy generated by the heat source; And 상기 다중 집열기구에서 방출된 열에너지를 저장하는 축열조를 포함하는 것을 특징으로 하는 히트파이프를 이용한 이중 유리관 집열장치.The double glass tube heat collecting device using a heat pipe, characterized in that it comprises a heat storage tank for storing the heat energy emitted from the multiple heat collection mechanism. 청구항 1에 있어서, 상기 제3그물망은 적어도 하나 이상인 것을 특징으로 하는 히트파이프를 이용한 이중 유리관 집열장치.The double glass tube heat collecting apparatus according to claim 1, wherein the third net is at least one. 청구항 1에 있어서, 상기 제1웨이브형 그물망 또는 제2웨이브형 그물망에 엠보싱 처리한 것을 특징으로 하는 히트파이프를 이용한 이중 유리관 집열장치.The double glass tube heat collecting device using a heat pipe according to claim 1, wherein the first wave type net or the second wave type net is embossed. 청구항 1에 있어서, 상기 제1흡열실과 집열실 사이에 열전달 매체가 충진되 는 제2흡열실을 설치하되, 제1흡열실 및 제1진공실과 차단설치하고, 상기 제2흡열실 외주에 제2진공실을 설치한 것을 특징으로 하는 히트파이프를 이용한 이중 유리관 집열장치.The method of claim 1, wherein a second heat absorbing chamber filled with a heat transfer medium is installed between the first heat absorbing chamber and the heat collecting chamber, and the first heat absorbing chamber and the first vacuum chamber are installed to be cut off, and the second heat absorbing chamber is disposed around the second heat absorbing chamber. A double glass tube heat collecting device using a heat pipe, characterized in that a vacuum chamber is installed. 청구항 1에 있어서, 상기 열원은 연소(燃燒)열, 태양열, 전기 또는 고주파인 것을 특징으로 하는 히트파이프를 이용한 이중 유리관 집열장치.The double glass tube heat collecting device according to claim 1, wherein the heat source is combustion heat, solar heat, electricity, or high frequency. 청구항 1에 있어서, 상기 열원은 연소(燃燒)열, 태양열, 전기 또는 고주파를 포함하는 것 중 하나 이상인 것을 특징으로 하는 히트파이프를 이용한 이중 유리관 집열장치.The dual glass tube heat collecting apparatus according to claim 1, wherein the heat source is at least one of heat of combustion, solar heat, electricity, and high frequency. 청구항 5 또는 6에 있어서, 상기 보온실 안에 제1흡열실로 상기 연소열의 열에너지를 전달받는 히트파이프를 설치한 것을 특징으로 하는 히트파이프를 이용한 이중 유리관 집열장치.The double glass tube heat collecting device according to claim 5 or 6, wherein a heat pipe receiving heat energy of the combustion heat is installed in the heat absorbing chamber to the first heat absorbing chamber. 청구항 5 또는 6에 있어서, 상기 이중 유리관 외주면에 상기 태양열의 열에너지를 전달받는 발열체를 코팅한 것을 특징으로 하는 히트파이프를 이용한 이중 유리관 집열장치.The double glass tube heat collecting device using a heat pipe according to claim 5 or 6, wherein a heating element receiving heat energy of the solar heat is coated on the outer circumferential surface of the double glass tube. 청구항 8에 있어서, 상기 발열체는 투명 발열체인 것을 특징으로 하는 히트 파이프를 이용한 이중 유리관 집열장치.The double glass tube heat collecting device according to claim 8, wherein the heating element is a transparent heating element. 청구항 8에 있어서, 상기 발열체에 태양광 전지를 설치한 것을 특징으로 하는 히트파이프를 이용한 이중 유리관 집열장치.The double glass tube heat collecting device using a heat pipe according to claim 8, wherein a solar cell is provided on the heat generating element. 청구항 1에 있어서, 상기 보온실에 고온에 의한 과 팽창 방지용 체크밸브를 설치한 것을 특징으로 하는 히트파이프를 이용한 이중 유리관 집열장치.The double glass tube heat collecting device using a heat pipe according to claim 1, wherein a check valve for preventing overexpansion due to high temperature is provided in the heat insulating chamber. 청구항 1에 있어서, 상기 제3그물망의 외주연에 비스듬히 상향 굴곡진 날개 그물망을 설치한 것을 특징으로 하는 히트파이프를 이용한 이중 유리관 집열장치.The double glass tube heat collecting device using a heat pipe according to claim 1, wherein a wing net is bent at an angle to the outer periphery of the third net. 청구항 1에 있어서, 상기 이중 유리관과 축열조를 결합시키는 연결구를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 히트파이프를 이용한 이중 유리관 집열장치.The double glass tube heat collecting apparatus according to claim 1, further comprising a connector for coupling the double glass tube and the heat storage tank. 청구항 13에 있어서, 상기 연결구에는 상기 다중 집열기구의 장착구와 결합되어 집열실을 외부와 차단시키는 내관이 설치된 것을 특징으로 하는 히트파이프를 이용한 이중 유리관 집열장치.The double glass tube heat collecting device according to claim 13, wherein the connector is provided with an inner tube coupled to a mounting hole of the multiple heat collecting devices to block the heat collecting chamber from the outside. 청구항 14에 있어서, 상기 내관은 연성금속인 것을 특징으로 하는 히트파이프를 이용한 이중 유리관 집열장치.15. The double glass tube heat collecting apparatus according to claim 14, wherein the inner tube is a ductile metal. 청구항 1에 있어서, 상기 축열조에 삽입설치되는 제1히트파이프에 응축기를 설치한 것을 특징으로 하는 히트파이프를 이용한 이중 유리관 집열장치.The double glass tube heat collecting device using a heat pipe according to claim 1, wherein a condenser is provided in a first heat pipe inserted into the heat storage tank. 청구항 5 또는 6에 있어서, 상기 제1흡열실에 전기를 인가하는 한 쌍의 전극봉을 내설한 것을 특징으로 하는 히트파이프를 이용한 이중 유리관 집열장치.The double glass tube heat collecting device using a heat pipe according to claim 5 or 6, wherein a pair of electrode rods for applying electricity to the first heat absorbing chamber are installed. 청구항 4에 있어서, 상기 제1흡열실과 제2흡열실에 전기를 인가하는 한 쌍의 전극봉을 내설한 것을 특징으로 하는 히트파이프를 이용한 이중 유리관 집열장치.The double glass tube heat collecting apparatus according to claim 4, wherein a pair of electrode rods for applying electricity to the first heat absorbing chamber and the second heat absorbing chamber are installed. 청구항 17에 있어서, 상기 제1흡열실에 압력계와 온도센서를 설치한 것을 특징으로 하는 히트파이프를 이용한 이중 유리관 집열장치.18. The double glass tube heat collecting apparatus according to claim 17, wherein a pressure gauge and a temperature sensor are provided in the first heat absorbing chamber. 청구항 18에 있어서, 상기 제1흡열실과 제2흡열실에 압력계와 온도센서를 설치한 것을 특징으로 하는 히트파이프를 이용한 이중 유리관 집열장치.19. The double glass tube heat collecting device according to claim 18, wherein a pressure gauge and a temperature sensor are provided in the first heat absorbing chamber and the second heat absorbing chamber. 청구항 1에 있어서, 상기 제1흡열실에 압력계와 온도센서를 설치한 것을 특징으로 하는 히트파이프를 이용한 이중 유리관 집열장치.The double glass tube heat collecting device using a heat pipe according to claim 1, wherein a pressure gauge and a temperature sensor are provided in the first heat absorbing chamber. 청구항 4에 있어서, 상기 제1흡열실과 제2흡열실에 압력계와 온도센서를 설 치한 것을 특징으로 하는 히트파이프를 이용한 이중 유리관 집열장치.The double glass tube heat collecting device according to claim 4, wherein a pressure gauge and a temperature sensor are installed in the first heat absorbing chamber and the second heat absorbing chamber. 청구항 13에 있어서, 상기 이중 유리관과 연결구의 결합부위를 조임밴드로 단단하게 고정결합시키는 것을 특징으로 하는 히트파이프를 이용한 이중 유리관 집열장치.14. The double glass tube heat collecting device according to claim 13, wherein the coupling portion of the double glass tube and the connector is fixedly fixed by a tightening band.
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Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100908640B1 (en) 2007-12-12 2009-07-21 한국에너지기술연구원 Reflector for solar collector
KR100972459B1 (en) * 2009-12-22 2010-07-26 (주)시에스넷 Solar collector
KR101065143B1 (en) 2009-05-27 2011-09-16 최고운 Device for collecting thermal energy of solar
KR101321751B1 (en) 2011-08-17 2013-10-28 주식회사이앤에스테크 Electric boiler using heat pipe heat exchanger
US20150010442A1 (en) * 2011-02-07 2015-01-08 1St Detect Corporation Introducing an analyte into a chemical analyzer
KR20160078697A (en) 2014-12-24 2016-07-05 충북대학교 산학협력단 Solar power heating apparatus

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4027653A (en) 1975-10-10 1977-06-07 Gershon Meckler Solar energy collector
JPH0664070U (en) * 1993-02-08 1994-09-09 日本電気硝子株式会社 Vacuum solar collector
KR20020075098A (en) * 2001-03-23 2002-10-04 천원기 Thermal expansion absorbing apparatus of double vacuum tube type solar collector
JP2003254630A (en) 2002-03-01 2003-09-10 Hideji Nishihara Vacuum tube type solar heat collector
KR20040009323A (en) * 2002-07-23 2004-01-31 주식회사 코팩이티에스 Full-glassed vacuum type solar heat collectors with coaxial themosyphon stream line

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4027653A (en) 1975-10-10 1977-06-07 Gershon Meckler Solar energy collector
JPH0664070U (en) * 1993-02-08 1994-09-09 日本電気硝子株式会社 Vacuum solar collector
KR20020075098A (en) * 2001-03-23 2002-10-04 천원기 Thermal expansion absorbing apparatus of double vacuum tube type solar collector
JP2003254630A (en) 2002-03-01 2003-09-10 Hideji Nishihara Vacuum tube type solar heat collector
KR20040009323A (en) * 2002-07-23 2004-01-31 주식회사 코팩이티에스 Full-glassed vacuum type solar heat collectors with coaxial themosyphon stream line

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100908640B1 (en) 2007-12-12 2009-07-21 한국에너지기술연구원 Reflector for solar collector
KR101065143B1 (en) 2009-05-27 2011-09-16 최고운 Device for collecting thermal energy of solar
KR100972459B1 (en) * 2009-12-22 2010-07-26 (주)시에스넷 Solar collector
US20150010442A1 (en) * 2011-02-07 2015-01-08 1St Detect Corporation Introducing an analyte into a chemical analyzer
US9599547B2 (en) * 2011-02-07 2017-03-21 1St Detect Corporation Introducing an analyte into a chemical analyzer
KR101321751B1 (en) 2011-08-17 2013-10-28 주식회사이앤에스테크 Electric boiler using heat pipe heat exchanger
KR20160078697A (en) 2014-12-24 2016-07-05 충북대학교 산학협력단 Solar power heating apparatus

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