KR101095627B1 - 태양열 보일러의 집열기 자동 차광장치 - Google Patents

태양열 보일러의 집열기 자동 차광장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 태양열 보일러의 집열기 자동 차광장치에 관한 것으로서 보다 상세하게는 태양열에 의해 가열되는 유체를 저장하는 저장탱크의 온도가 설정온도보다 높게 과열되었을 때 자동으로 작동하여 태양광 집열기를 차광하도록 한 태양열 보일러의 집열기 자동 차광장치에 관한 것인바 본 발명은 태양열 보일러의 집열기 자동 차광장치에 있어서, 저장탱크의 온도를 감지 및 온도를 조절하는 콘트롤수단(10)과; 상기 콘트롤수단(10)의 신호에 의하여 작동 및 정지하는 구동모터(20)와; 상기 구동모터(20)에 연결되는 회전축(30)과; 상기 구동모터(20)의 작동에 의해 집열기의 상하부로 위치이동하여 태양광을 차단하는 차광막수단(40)과; 상기 차광막수단(40)을 이동시키는 밸트수단(60) 및 상기 회전축(30)에 축설되어 차광막수단(40)이 집열기의 상부 또는 하부에 위치하는 지를 파악하고 확인하는 상부스위치(52) 및 하부스위치(51)와 상기 각 스위치(51)(52)에 접점되도록 차광막수단(40)을 이동시키는 밸트수단(60)에 고정 설치된 스톱키(53)(54)로 이루어지되 스톱키(53)(54)는 차광막수단의 일 끝단에 상부스위치(52)에 접점되는 제1스톱키(54)와 하부스위치(51)에 접점되는 제2스톱키(53)로 구성되며 제1스톱키(54)와 제2스톱키(53)는 대향되게 설치되어 이루어진 위치감지수단(50)을 포함하여 이루어진 것에 그 특징이 있다.

Description

태양열 보일러의 집열기 자동 차광장치{Automatic shutter of solar heat collector for solar heating boiler}
본 발명은 태양열 보일러의 집열기 자동 차광장치에 관한 것으로서 보다 상세하게는 태양열에 의해 가열되는 유체를 저장하는 저장탱크의 온도가 설정온도보다 높게 과열되었을 때 자동으로 작동하여 태양광 집열기를 차광하도록 한 태양열 보일러의 집열기 자동 차광장치에 관한 것이다.
일반적으로 보일러는 수도물이 급수되어 일정량의 물이 담수 될 수 있도록 하는 저수탱크를 갖추어 이의 내부에 담수 되어 있는 물을 가열수단에 의해 가열시켜 필요시 가열된 온수를 받아 사용하거나 상기 가열된 온수가 실내의 각 배관을 통해 순환되어 실내를 난방시켜 주도록 되어 있는 것이다.
이러한 보일러는 보편적으로 각 가정으로 공급되는 전력을 이용하는 비율이 가장 많으며, 전력의 사용량을 줄이기 위하여 일조량이 많은 주간에 태양광을 이용하여 물을 데워주거나 상기 태양광을 열에너지로 교환시켜 사용하는 수단이 소개되어 사용되고 있는 실정이다.
그러나, 상기와 같은 종래의 수단은 하나의 저장탱크만을 이용하고 있어 온수의 사용과 난방을 함께 수행하고 있는 실정이어서, 온수의 사용량이 많을 경우 사용된 량만큼 새로운 냉수가 저장탱크내로 급수가 이루어져 저장탱크내에 담수되어 가열된 물의 온도가 낮아지므로서, 온수와 난방효율이 상대적으로 떨어지게 되는 단점이 있었던 것이고, 전력의 사용량을 줄여주기 위하여 일조량이 많은 주간에 태양광을 이용하는 집열판과 태양광전지가 각각 설치 사용되고 있어 기대 이상의 효율을 높여주지 못하였던 단점이 있는 것이다.
따라서, 상기한 종래의 문제점을 해소하고자 온수와 난방을 위한 저수탱크를 각각 갖추어 일조량이 많은 주간에 얻을 수 있는 태양광과 에너지를 이용하여 온수탱크내의 물을 데워줌과 아울러, 상기 온수탱크내의 데워진 온수열을 이용하여 난방탱크내의 물을 데워줄 수 있도록 하여 에너지의 사용을 최소화한 상태에서도 물을 효율적으로 데워줄 수 있도록 하는 태양열 보일러가 현재 주로 사용되고 있다.
상기한 태양열 보일러의 경우 과열이 되었을 때 과열제어방식으로는 송풍기를 작동하여 과열이 된 물을 저온으로 온도를 떨어뜨리는 방법이 주로 사용되고 있으며 또한 다른 방법으로는 과열된 자장탱크에 저온의 물을 공급하여 고온이 된 물의 온도를 떨어뜨리는 방법이 사용되고 있다.
상기 송풍기를 작동하여 과열이 된 물의 온도를 떨어뜨리는 전자의 방법은 많은 전력을 소모하여야 하는 문제점이 있으며, 물의 온도를 공냉식으로 떨어뜨리지만 집열기에서는 계속적으로 순환중인 물을 가열하고 있어 전력 소모가 많아 질 수 밖에 없는 구조적 문제점이 있으며, 물을 저장탱크에 새로 공급하는 수냉식 방 법의 경우 많은 물이 상대적으로 많이 필요함으로 물이 과다하게 소요되는 문제점이 있다.
본 발명은 상기한 제반 문제점을 감안하여 안출한 것으로서 본 발명의 목적은 집열기를 경유하여 유체를 가열하는 태양열을 근원적으로 차단하여 유체(물)의 온도 상승을 방지하도록 함으로서 송풍기 사용을 억제시켜 전력의 소모를 방지하며, 또한 외부에 구비된 저온의 유체(물)를 사용하지 않아 새로운 유체(물)의 과다소모 및 낭비를 방지하도록 한 태양열 보일러의 집열기 자동 차광장치를 제공하는데 있다.
상기한 본 발명의 목적은 태양열 보일러의 집열기 자동 차광장치에 있어서, 저장탱크의 온도를 감지 및 온도를 조절하는 콘트롤수단(10)과; 상기 콘트롤수단(10)의 신호에 의하여 작동 및 정지하는 구동모터(20)와; 상기 구동모터(20)에 연결되는 회전축(30)과; 상기 구동모터(20)의 작동에 의해 집열기의 상하부로 위치이동하여 태양광을 차단하는 차광막수단(40)과; 상기 차광막수단(40)을 이동시키는 밸트수단(60) 및 상기 회전축(30)에 축설되어 차광막수단(40)이 집열기의 상부 또는 하부에 위치하는 지를 파악하고 확인하는 상부스위치(52) 및 하부스위치(51)와 상기 각 스위치(51)(52)에 접점되도록 차광막수단(40)을 이동시키는 밸트수단(60)에 고정 설치된 스톱키(53)(54)로 이루어지되 스톱키(53)(54)는 차광막수단의 일 끝단에 상부스위치(52)에 접점되는 제1스톱키(54)와 하부스위치(51)에 접점되는 제2스톱키(53)로 구성되며 제1스톱키(54)와 제2스톱키(53)는 대향되게 설치되어 이루어진 위치감지수단(50)을 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 태양열 보일러의 집열기 자동 차광장치에 의하여 달성된다.
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이와 같은 본 발명의 태양열 보일러의 집열기 자동 차광장치는 태양열에 의해 가열되는 유체를 저장하는 저장탱크의 온도가 설정온도보다 높게 과열되었을 때 집열기를 경유하여 유체를 가열하는 태양열을 근원적으로 차단하여 유체(물)의 온도 상승을 방지하도록 함으로서 송풍기 사용을 억제시켜 전력의 소모를 방지하며, 또한 외부에 구비된 저온의 유체(물)를 사용하지 않아 새로운 유체(물)의 과다소모 및 낭비를 방지하도록 하는 효과가 있다.
이하 본 발명의 바암직한 실시예를 첨부된 도면에 의거하여 상세히 설명하면 다음과 같다.
첨부도면 도 1은 본 발명의 기술이 적용된 태양열 보일러의 집열기 자동 차광장치(1)의 구조를 보여주는 예시도로서 이에 따르면 본 발명은 저장탱크(200)에 연결되어 온도감지수단(300)에 연결되어 온도를 감지 및 온도를 조절하는 콘트롤수단(10)에는 상기 콘트롤수단(10)의 신호에 의하여 작동 및 정지하는 구동모터(20)가 연결 설치된다.
한편 상기 구동모터(20)에는 회전축(30)이 연결 설치되며 바람직하게는 구동모터(20)의 회전방향은 일방향으로 회전하는 것이 바람직하다. 그 이유는 회로 및 장치의 간편성을 추구하기 위함이다.
한편 상기 구동모터(20)의 작동에 의해 집열기(100)의 상하부로 위치이동하여 태양광을 차단하는 차광막수단(40)이 설치되며, 상기 차광막수단(40)은 첨부도면 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이 일면은 태양광을 반사시킬 수 있는 재질로 이루어진 태양광반사부재(41)와 타측면은 태양광을 흡수하여 태양광을 차단시킬 수 있는 재질로 이루어진 태양광차단부재(42)로 이루어진 구조의 것이 바람직하다.
상기 태양광반사부재(41)는 박판으로 이루어진 것 또는 증착 내지는 코팅된 것을 사용할 수 있으며, 상기 회전축(30)에 축설되어 차광막수단(40)의 위치를 조절하는 위치감지수단(50)으로 이루어진 구조이다.
상기 차광막수단(40)을 이동시키는 밸트수단(60)은 첨부도면 도 1 내지 도 2 에 도시된 바와 같이 폭이 좁은 띠형상을 사용할 수 있다.
상기 차광막수단(40)의 위치를 조절하는 위치감지수단(50)은 도 1 및 도 5b에 도시된 바와 같이 차광막수단(40)이 집열기(100)의 상부 또는 하부에 위치하는 지를 파악하고 확인하는 상부스위치 (52)및 하부스위치(51)와 상기 각 스위치에 접점되도록 차광막수단(40)을 이동시키는 밸트수단(60)에 고정 설치된 스톱키(53)(54)로 이루어진 구조이다.
한편 상기 스톱키(53)(54)는 차광막수단(40)을 이동시키는 밸트수단(60)의 일 끝단에 상부스위치(52)에 접점되는 제1스톱키(54)와 하부스위치(51)에 접점되는 제2스톱키(53)로 구성되며 제1스톱키(54)와 제2스톱키(53)는 대향되게 설치되어 이루어진 구조이다.
상기와 같은 구조를 갖는 본 발명의 작동 효과를 설명하면 첨부도면 도 1에 도시된 바와 같이 콘트롤수단(10)에서 저장탱크(200)의 온도를 온도감지수단(300)을 이용하여 감지하고 있다가 기 설정된 온도보다 저장탱크(200)에 저장된 수온의 온도가 과열이 되면 콘트롤수단(10)에서 검출된 수온의 온도에 따라서 구동모터(20)를작동시킨다.
예컨데 설정된 온도보다 이하로 저장탱크(200)의 온도가 검출되면 구동모터(20)는 작동하지 않으며 반대로 설정된 온도보다 저장탱크(200)의 온도가 이상으로 검출되면 구동모터(20)가 작동하게 된다.
상기 콘트롤수단(10)에서 측정한 저장탱크(200)의 온도가 설정온도 이상으로 검출하였을 경우에는 첨부도면 도 3에 도시된 바와 같이 집열기(100) 하부에 위치 하고 있던 차광막수단(40)이 구동모터(20)의 회전에 따라 이동되어 도 4a에 도시된 바와 같이 집열기(100) 상부로 이동하여 태양광을 차단하게 된다.
상기 집열기(100)가 차광막수단(40)에 의해 가려지면 태양광을 이용할 수 없어 시간이 경과되면서 온도는 자연히 내려가게 된다. 이때 온도변화는 서서히 발생하게 되며 온도가 설정온도 이하로 내려면 차광막수단(40)을 바로 이동시켜 태양열을 집열할 수 있도록 하여 태양열을 보다 효율적으로 이용하기 위함이다.
상기 차광막수단(40)의 위치는 위치감지수단(50)에 의하여 조절되며 위치감지수단(50)의 작동은 회전축(30)의 소정 부위의 상하부에 상부스위치(52) 및 하부스위치(51)가 설치되어 있어 차광막수단(40)의 일 끝단에 설치된 제1스톱키(54)가 상부스위치(52)에 접점되면 차광막수단(40)이 집열기(100)의 상부에 위치함으로 구동모터(20)를 정지시키고, 반대로 제2스톱키(53)가 하부스위치(51)와 접점되면 차광막수단(40)이 집열기(100)의 하부에 위치함으로 구동모터(20)를 정지시키는 구조로서 상기 제1스톱키(53)와 제2톱키(54)가 상부스위치(52) 및 하부스위치(51)에 접점상태로서 차광막수단(40)의 위치를 확인할 수 있게 된다.
한편 상기 차광막수단(40)이 하부에 위하게 되면 차광막수단(40)의 구조가 첨부도면 도 2에 도시된 바와 같이 일면은 태양광을 반사시킬 수 있는 재질로 이루어진 태양광반사부재(41)와 타측면은 태양광을 흡수하여 태양광을 차단시킬 수 있는 재질로 이루어진 태양광차단부재(42)져 이루어진 구조로서 집열기(100)의 하부에는 차광막수단(40)의 태양광반사부재(41)가 상부 쪽으로 향하고 있어 집열기(100)의 효율을 증대되도록 할 수 있는 이점이 있다.
또한 차광막수단(40)이 집열기(100)의 상부로 이동되면 태양광차단부재(42)가 상부로 노출되기 때문에 태양광을 흡수하여 집열기(100)으로 태양광이 전달되지 않도록 한다.
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도 1은 본 발명의 기술이 적용된 태양열 보일러의 집열기 자동 차광장치의 구조를 보여주는 예시도.
도 2는 본 발명의 요부인 차광막수단의 외형을 보여주는 사시도.
도 3은 본 발명의 요부인 차광막수단의 구조를 보여주는 단면도.
도 4는 차광막수단의 작동을 보여주는 단면도.
도 5는 차광막수단이 하부에서 상부로 작동할 때 위치감지수단의 작동을 보여주는 작동도.
*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명*
10 : 콘트롤수단 20 : 구동모터
30 : 회전축 40 : 차광막수단
41 : 태양광반사부재 42 : 태양광차단부재
50 : 위치감지수단 51 : 하부스위치
52 : 상부스위치 53,54 : 스톱키
60 : 밸트수단

Claims (4)

  1. 태양열 보일러의 집열기 자동 차광장치에 있어서,
    저장탱크의 온도를 감지 및 온도를 조절하는 콘트롤수단(10)과;
    상기 콘트롤수단(10)의 신호에 의하여 작동 및 정지하는 구동모터(20)와;
    상기 구동모터(20)에 연결되는 회전축(30)과;
    상기 구동모터(20)의 작동에 의해 집열기의 상하부로 위치이동하여 태양광을 차단하는 차광막수단(40)과;
    상기 차광막수단(40)을 이동시키는 밸트수단(60) 및
    상기 회전축(30)에 축설되어 차광막수단(40)이 집열기의 상부 또는 하부에 위치하는 지를 파악하고 확인하는 상부스위치(52) 및 하부스위치(51)와 상기 각 스위치(51)(52)에 접점되도록 차광막수단(40)을 이동시키는 밸트수단(60)에 고정 설치된 스톱키(53)(54)로 이루어지되 스톱키(53)(54)는 차광막수단의 일 끝단에 상부스위치(52)에 접점되는 제1스톱키(54)와 하부스위치(51)에 접점되는 제2스톱키(53)로 구성되며 제1스톱키(54)와 제2스톱키(53)는 대향되게 설치되어 이루어진 위치감지수단(50)을 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 태양열 보일러의 집열기 자동 차광장치.
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