KR100712564B1

KR100712564B1 - 태양열 집열기

Info

Publication number: KR100712564B1
Application number: KR1020060058579A
Authority: KR
Inventors: 전석영
Original assignee: 전석영
Priority date: 2006-06-28
Filing date: 2006-06-28
Publication date: 2007-05-02

Abstract

본 발명은 태양열 집열기에 대한 것으로, 발명의 주된 목적은 집열기 프레임의 구조와 브라켓의 구조를 개량하여 견고하며, 기밀성이 좋고, 집열 효과가 높게 구성할 수 있도록 하는 데 있으며, 아울러 유리판 위로 이물질이 쌓이는 것을 예방할 수 있고, 매우 견고하고 효과적으로 설치하는 데 또 다른 목적이 있는 것이다.

상기 목적을 달성하기 위한 특징적인 구성은 소정의 높이를 갖는 측면판(110)과, 이 측면판의 상측에서 ㄴ자 모양으로 형성된 유리판 받침부(120)와, 상기 측면판의 아래에서 역시 ㄴ자 모양으로 형성된 바닥판 받침부(130)와, 상기 바닥판 받침부의 저면에서 길이 방향을 따라 형성된 결합홈(140)을 가진 집열기 프레임(100); 상기 집열기 프레임(100)을 사방으로 배치하여 장방형으로 만든 후, 그 내부 바닥에 구비한 바닥판(210); 상기 바닥판의 안쪽과 상기 집열기 프레임(100)의 안쪽으로 내장한 우레탄 폼 판재(220); 상기 우레탄 폼 판재의 위에 마련한 보온재(230); 상기 보온재 위에 배치한 열 매체 파이프(240); 상기 열매체 파이프 위로 구비한 흑색 동판(250); 상기 집열기 프레임(100)의 유리판 받침부(120) 위에 양면테이프(310)를 접착한 후, 그 에 설치하되, 틈새에 실리콘(320)을 충진하여 고정한 강화 유리판(300); 상기 집열기 프레임(100)의 결합홈(140)을 이용하여 고정할 수 있는 설치용 브라켓(400)을 구비하여 이루어진 것이다.

Description

태양열 집열기{SOLAR COLLECTOR}

도 1은 종래의 집열기 구성을 보인 단면도

도 2는 종래의 집열기 설치 상태를 보인 예시도

도 3은 본 발명의 집열기 구성을 보인 단면도

도 4는 본 발명의 집열기 구성을 보인 분해 사시도

도 5는 본 발명의 집열기 코너부 구성도

도 6은 본 발명의 집열기 설치 상태를 보인 예시도

<도면의 주요 부분에 대한 부호설명>

100: 집열기 프레임 110: 측면판

111: 조립홈 120: 유리판 받침부

130: 바닥판 받침부 140: 결합홈

150: 코너부재 210: 바닥판

220: 우레탄 폼 판재 230: 보온재

240: 열매체 파이프 250: 흑색 동판

300: 강화 유리판 310: 양면 테이프

320: 실리콘 400: 브라켓

410: 상측 삽입부 420: 플랜지부

421: 나사구멍 422: 볼트

본 발명은 태양열 집열기에 대한 것으로, 더 상세하게는 태양열 집열기의 패킹수단을 개선하여 기밀성을 높이고, 지지 프레임을 개선하여 더욱 견고하게 설치할 수 있도록 하며, 표면에 눈 쌓임이 방지되도록 하여 청결을 유지함과 동시에 수밀성을 높일 수 있도록 하는데 특징이 있는 것이다.

일반적으로 태양열 집열기는 옥외에 설치하여 태양열 에너지를 열매체를 이용하여 저장가능한 열에너지로 축척하기 위해 사용한다.

종래의 태양열 집열기는 도 1에서 보는 바와 같이 장방형을 이루기 위하여 사용한 알루미늄 프레임(11)과, 상기 프레임의 안쪽 벽에 구비한 보온재(12)와, 상기 프레임에 의해 마련된 공간의 바닥을 구성하는 바닥판재(13), 그리고 그 위로 은박지(14)로 표면이 쌓인 유리섬유(15)와, 그 위로 배열된 열매체 파이프(16)와, 이들 위로 덮힌 흑동판(17)을 가진다.

특히, 상기한 흑동판(17)의 위로 공간부를 남긴 채 저 철분 강화유리(18)를 덮어 밀폐하게 되는데, 밀폐를 위해서 상기한 강화유리(18)의 아래에 양면 테이 프(20a)를 부착하고, 또 그 위로 다시 또 양면 테이프(20b)를 부착한 상태에서 ㄱ자형 앵글(19)을 덧대어 리벳(또는 나사)(22) 고정하고, 이들 틈새는 실리콘(21)을 투입하여 기밀을 유지시킬 수 있도록 하는 것이다.

그러나 상기와 같은 종래의 구성에 있어서 지적되는 문제점은 강화유리(18)의 앞, 뒷면으로 양면 테이프(20a)(20b)를 부착해야 하기 때문에 조립시 많은 시간을 소비해야 하는 문제가 있다.

또, 강화유리(18)의 네 변을 따라 양면 테이프(20b)를 붙인 상태에서 ㄱ자형 앵글(19)을 덧대어 두기 때문에 강화유리(18) 표면으로부터 단턱이 발생하게 되고, 이와 같은 단턱은 집열기를 경사지게 설치한다 하더라도 눈, 먼지 등의 이물질이 잔류하게 하는 폐단이 있다.

한편, 도 1과 같이 구성된 종래의 집열기(C)를 설치한 상태를 도 2에서 볼 수 있다.

즉, 집열기(C)를 지지구조물(D)에 의해 경사지게 고정을 하되, 그 사방 네 변의 테두리에 체결부재(23)로써 고정한다.

이 체결부재(23)는 지지구조물(D)에 고정하는 베이스부재(23a)와, 상기 집열기(C)를 눌러 고정하기 위한 고정부재(23b)로 이루어지며, 이들은 서로의 플랜지(23c)를 볼트(23d)로 체결하도록 되어 있다.

그러나 이와 같은 종래의 설치 구조에 있어서는 베이스부재(23a)를 고정한 후, 집열기(C)를 얹고, 그 위로 고정부재(23b)를 얹처 차례로 체결해야 하기 때문 에 조립 공수가 많고 시간이 많이 소비되는 문제점이 있다.

특히, 종래의 체결부재(23)는 각각의 집열기(C) 마다 네 변을 모두 따로 체결고졍해야 하기 때문에 더 많이 소비되어야 하고 따라서 전체적인 설치가격이 높아지는 단점이 있다.

본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해결 보완하기 위해 제안하는 것으로서, 발명의 주된 목적은 집열기 프레임의 구조와 브라켓의 구조를 개량하여 견고하며, 기밀성이 좋고, 집열 효과가 높게 구성할 수 있도록 하는 데 있으며, 아울러 유리판 위로 이물질이 쌓이는 것을 예방할 수 있고, 매우 견고하고 효과적으로 설치할 수 있도록 하는 데 또 다른 목적이 있는 것이다.

상기 목적을 이루기 위한 본 발명의 특징적인 수단은 소정의 높이를 갖는 측면판과, 이 측면판의 상측에서 ㄴ자 모양으로 형성된 유리판 받침부와, 상기 측면판의 아래에서 역시 ㄴ자 모양으로 형성된 바닥판 받침부와, 상기 바닥판 받침부의 저면에서 길이 방향을 따라 형성된 결합홈을 가진 집열기 프레임, 그리고, 상기 집열기 프레임을 사방으로 배치하여 장방형으로 만든 후, 그 내부 바닥에 구비한 바닥판, 상기 바닥판의 안쪽과 상기 집열기 프레임의 안쪽으로 내장한 우레탄 폼 판재, 상기 우레탄 폼 판재의 위에 마련한 보온재, 상기 보온재 위에 배치한 열 매체 파이프, 상기 열매체 파이프 위로 구비한 흑색 동판, 상기 집열기 프레임의 유리판 받침부 위에 양면테이프를 접착한 후, 그 에 설치하되, 틈새에 실리콘을 충진하여 고정한 강화 유리판, 상기 집열기 프레임의 결합홈을 이용하여 고정할 수 있는 설치용 브라켓을 구비하여 이루어진 것이다.

이때, 상기한 강화 유리판은 그 아래에 상기 양면 테이프를 부착하되, 그 강화 유리판의 표면 높이가 상기 유리판 받침부의 최상단 높이에 대하여 동일하거나 더 높도록 하기 위해 미리 계산된 두께의 양면 테이프를 사용하도록 한다.

또, 상기한 브라켓은 상기한 집열기 프레임의 결합홈에 끼워질 수 있는 상측 삽입부와 하측 플랜지부를 가지며, 상기 삽입부에는 아래로부터 나사구멍을 형성하여 고정 볼트를 체결할 수 있도록 하는 것이다.

또 한, 상기한 브라켓은 상측 삽입부와 하측 플랜지부를 구비하되, 하나의 플랜지부에 한 쌍의 상측 삽입부를 형성하여 근접된 다른 집열기를 같이 설치할 수 있도록 하는 것이다.

또 한, 상기한 프레임은 장방형으로 조립하기 위해 서로의 끝단을 맞출 때, 그 코너부분 안쪽에 코너부재를 체결하여 지지하도록 하되, 상기 코너부재의 두께가 상기 측면판의 상, 하 구석에 마련된 조립홈 속으로 끼워져서 지지력을 향상시킬 수 있도록 하는 것이다.

이하 본 발명의 구성 및 작용을 첨부 도면에 따라 상세히 설명한다.

도 3은 본 발명의 집열기 구성을 보인 단면도, 도 4는 본 발명의 집열기 구 성을 보인 분해 사시도, 도 6는 본 발명의 집열기 설치 상태를 보인 예시도다.

상기 도면에서 보듯이 본 발명의 집열기(C)는 새로운 집열기 프레임(100)을 사용하여 만들어지고, 새로운 브라켓(400)을 이용하여 설치된다.

이 집열기 프레임(100) 및 브라켓(400)은 도 3에서 보는 바와 같이 길이 방향으로 길게 생산되는 알루미늄 소재의 프레임으로서 적당한 길이로 절단하여 사용할 수 있다.

이 집열기 프레임(100)은 소정의 높이를 갖는 측면판(110)과, 이 측면판의 상측에서 ㄴ자 모양으로 형성된 유리판 받침부(120)와, 상기 측면판의 아래에서 역시 ㄴ자 모양으로 형성된 바닥판 받침부(130)와, 상기 바닥판 받침부의 저면에서 길이 방향을 따라 형성된 결합홈(140)을 가지는 것이다.

이를 원하는 크기로 가로 세로 2개씩 4개를 절단한 후, 그 끝단들을 맞붙이면 장방형이 된다.

장방형을 이루기 위해 맞대어지는 프레임과 프레임의 끝단의 속에는 도 5에서 보는 바와 같이 코너부재(150)를 이용하여 조립한다.

즉, 코너부재(150)의 두께가 프레임(100)의 측면판(111) 안쪽 상, 하에 위치한 조립홈(111) 속으로 삽입되도록 그 길이가 치수 맞춤이 되어 있기 때문에 이들 코너부재(150)를 사방 코너에 끼워 넣는 작업만으로도 어느 정도 지지력을 발휘하게 되는 것이며, 이 상태에서 리벳 또는 작은 나사(151)로써 서로 체결하면 완전히 견고하게 조립이 되는 것이다.

그리고 이들 코너부재(150)가 조립되는 각 부분에는 조립 전 혹은 조립 후에 실리콘을 도포하여 기밀이 유지될 수 있도록 한다.

상기와 같이 조립이 된 상태에서 내부에 알루미늄 소재의 바닥판(210)을 놓고, 그 위로 우레탄 폼 판재(220)와, 보온재(230)를 깐다.

그 위로 열 매체가 흐를 수 있는 열매체 파이프(240)를 배선한 후, 그 위로 열 흡수에 유리한 흑색동판(250)을 설치한다.

이후, 상기한 집열기 프레임(100)의 유리판 받침부(120)를 이용하여 강화 유리판(300)을 설치한다.

이 강화 유리판(300)을 설치할 때는 유리판 받침부(120)와 유리판의 사이에 양면 테이프(310)를 부착하되, 도 3에서 보는 바와 같이 강화 유리판(300)의 표면 높이가 상기 유리판 받침부(120)의 최상단 높이(H)에 대하여 동일하거나 더 높도록 하기 위해 미리 계산된 두께의 양면 테이프(310)를 사용하는 것이 중요하다.

이와 같이 강화 유리판(300)을 양면 테이프(310)로 접착한 상태에서 강화 유리판(300)의 끝단과 상기 유리판 받침부(120) 사이의 틈새를 실리콘(320)으로 메워 기밀을 유지할 수 있도록 한다.

상기와 같이 구성된 것이 본 발명의 태양열 집열기(C)이며, 이를 설치할 때는 도 6에서와 같이 본 발명의 새로운 브라켓(400)을 이용한다.

이때의 상기 브라켓(400)은 상기한 집열기 프레임(100)의 결합홈(140)에 끼워질 수 있는 상측 삽입부(410)와 하측 플랜지부(420)를 가지며, 상기 삽입부(410) 에는 아래로부터 나사구멍(421)을 형성하여 고정 볼트(422)를 체결할 수 있도록 한다.

그리고 경우에 따라서 상기 상측 삽입부(410)와 하측 플랜지부(420)를 구비하되, 하나의 플랜지부(420)에 좌, 우 한 쌍의 상측 삽입부(410)를 형성하여 근접된 다른 집열기(C)를 공유하여 같이 설치할 수 있도록 한다.

상기와 같은 본 발명의 태양열 집열기(C)를 제작할 때는 대량생산에 용이하다.

즉, 본 발명의 집열기 프레임(100)을 적당한 길이로 절단하고, 절단된 상태에서 장방형을 유지하도록 하고, 그 내부에 바닥판(210), 우레탄 폼 판재(220), 보온재(230) 등을 내장하기가 용이하며, 특히, 강화 유리판(300)을 접착 고정하는데 있어서 종래와 달리 한 번의 양면 테이프(310)를 부착하기 때문에 수공을 덜 뿐만 아니라 재료비와 작업 시간을 크게 절감할 수 있다.

또, 조립된 집열기를 설치 고정할 때는 상기한 집열기 프레임(100)의 저면에 형성되어 있는 결합홈(140)에 브라켓(400)의 상측 삽입부(410)를 밀어 넣어 서로 결착 될 수 있도록 하며, 이 상태에서 브라켓(400)의 플랜지부(420)를 시설물에 고정할 수 있다.

편의에 따라서는 그 반대로 브라켓(400)을 시설물에 먼저 설치해 두고, 위치가 고정된 브라켓(400)의 상측 삽입부(410)에 집열기 프레임(100)의 결합홈(140)을 맞춰 조립할 수도 있다.

그리고 최종적으로 끼워진 상측 삽입부(410)가 상기 결합홈(140)으로부터 빠지지 않도록 볼트(422)를 체결한다.

위에서 상세히 설명한 바와 같은 본 발명의 태양열 집열기는 집열기 프레임의 구조와 브라켓의 구조를 결합홈과 삽입부를 가지도록 개량하였기 때문에 종래의 집열기 설치 구조에 비하여 매우 견고한 장점이 있다.

뿐만 아니라 집열기 프레임의 유리 받침부에 강화 유리판을 덮어 조립하는데 있어서, 한번의 양면테이프 작업과 실리콘 투입으로 완전한 기밀이 유지될 수 있는 장점이 있으며, 그 유리판의 높이가 유리판 받침부 보다 같도록 되어 있기 때문에 눈, 먼지 등의 이물질이 쌓이는 것을 예방할 수 있어 좋은 것이다.

Claims

소정의 높이를 갖는 측면판(110)과, 이 측면판의 상측에서 ㄴ자 모양으로 형성된 유리판 받침부(120)와, 상기 측면판의 아래에서 역시 ㄴ자 모양으로 형성된 바닥판 받침부(130)와, 상기 바닥판 받침부의 저면에서 길이 방향을 따라 형성된 결합홈(140)을 가진 집열기 프레임(100);

상기 집열기 프레임(100)을 사방으로 배치하여 장방형으로 만든 후, 그 내부 바닥에 구비한 바닥판(210);

상기 바닥판의 안쪽과 상기 집열기 프레임(100)의 안쪽으로 내장한 우레탄 폼 판재(220);

상기 우레탄 폼 판재의 위에 마련한 보온재(230);

상기 보온재 위에 배치한 열 매체 파이프(240);

상기 열매체 파이프 위로 구비한 흑색 동판(250);

상기 집열기 프레임(100)의 유리판 받침부(120) 위에 양면테이프(310)를 접착한 후, 그 에 설치하되, 틈새에 실리콘(320)을 충진하여 고정한 강화 유리판(300);

상기 집열기 프레임(100)의 결합홈(140)을 이용하여 고정할 수 있는 설치용 브라켓(400)을 구비하여 이루어진 것을 특징으로 하는 태양열 집열기.
제1항에 있어서,

상기한 강화 유리판(300)은 그 아래에 상기 양면 테이프(310)를 부착하되, 그 강화 유리판(300)의 표면 높이가 상기 유리판 받침부(120)의 최상단 높이(H)에 대하여 동일하거나 더 높도록 하기 위해 미리 계산된 두께의 양면 테이프(310)의 사용하도록 하는 것을 특징으로 하는 태양열 집열기.
제1항에 있어서,

상기한 브라켓(400)은 상기한 집열기 프레임(100)의 결합홈(140)에 끼워질 수 있는 상측 삽입부(410)와 하측 플랜지부(420)를 가지며, 상기 삽입부(410)에는 아래로부터 나사구멍(421)을 형성하여 고정 볼트(422)를 체결할 수 있도록 하여서 된 것을 특징으로 하는 태양열 집열기.
제3항에 있어서,

상기한 브라켓(400)은 상측 삽입부(410)와 하측 플랜지부(420)를 구비하되, 하나의 플랜지부(420)에 한 쌍의 상측 삽입부(410)를 형성하여 근접된 다른 집열기를 같이 설치할 수 있도록 하여서 된 것을 특징으로 하는 태양열 집열기.
제1항에 있어서,

상기한 프레임(100)은 장방형으로 조립하기 위해 서로의 끝단을 맞출 때, 그 코너부분 안쪽에 코너부재(150)를 체결하여 지지하도록 하되, 상기 코너부재(150)의 두께가 상기 측면판(110)의 상, 하 구석에 마련된 조립홈(111) 속으로 끼워져서 지지력을 향상시킬 수 있도록 하여서 된 것을 특징으로 하는 태양열 집열기.