KR101207952B1 - 대형 집열기 연결장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 대형 집열기 연결장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 다수개의 집열기를 직열로 배열시켜 연결하고, 상기 집열기의 헤더부에 돌출 형성된 엔드관과 엔드관 사이를 연결관으로 연결함으로써, 태양의 고온에 의해 집열기의 지관이 열팽창 및 수축되는 힘을 용이하게 흡수하고, 그로 인해 집열기가 자유롭게 움직일 수 있도록 설계 및 제작할 수 있으며, 상기 연결관이 신축 이음관(Expansion joint pipe) 또는 가요성 이음관(Flexible joint pipe)으로 형성되어 열팽창 및 수축에도 연결 부위의 나사 풀림 현상에 따른 누수 등을 방지하는 특징이 있다.

Description

대형 집열기 연결장치{Piping connection of large size solar collector}

본 발명은 대형 집열기 연결장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 다수개의 집열기를 직열로 배열시켜 연결하고, 상기 집열기의 헤더부에 돌출 형성된 엔드관과 엔드관 사이를 연결관으로 연결함으로써, 태양의 고온에 의해 집열기의 지관이 열팽창 및 수축되는 힘을 용이하게 흡수하고, 그로 인해 집열기가 자유롭게 움직일 수 있도록 설계 및 제작할 수 있으며, 상기 연결관이 신축 이음관(Expansion joint pipe) 또는 가요성 이음관(Flexible joint pipe)으로 형성되어 열팽창 및 수축에도 연결 부위의 나사 풀림 현상에 따른 누수 등을 방지하는 대형 집열기 연결장치에 관한 것이다.

일반적으로 태양열을 이용한 집열기는 크게 평판형과 진공관형으로 크게 구분되는데, 상기 평판형 태양열 집열기는 몸체가 사각형상의 평판 형태로 이루어진 것으로, 구리나 알루미늄 등을 이용하여 제작된 얇은 금속판에 태양 광선을 최대한 흡수할 수 있도록 표면을 특수 화공처리한 집열판을 형성하는 한편, 상기 집열판의 일측 표면에 동재질인 다수개의 가는 지관을 일정간격으로 용접시켜서 사각형상의 틀체 내에 삽입시키고 그 상부로 투명덮개를 씌어 일체의 집열기를 형성하게 된다.

또한, 종래의 평판형 태양열 집열기(1)는 도 1에서처럼 태양 광선이 일차적으로 집열판을 가열시키게 되고, 가열된 집열판은 일측에 형성된 지관 내부 열매체에 열에너지를 전달하게 되며, 상기 열교환된 열매체는 집열기의 본관에서 합류되어 축열조나 열교환기에 집열된 열에너지를 제공하도록 형성된다.

이러한, 상기 집열기(1)는 다수개로 형성되어 상호 어레이(3)에 의해 연결되는데, 기존 집열기(1) 어레이(3)는 집열기간 연결이 동관을 활용해서 도 1과 같이 직선으로 연결하여 설치대에 견고하게 고정된다.

그러나, 상기 집열기(1)는 길이 방향으로 열팽창 및 수축이 반복적으로 일어나는데, 이로 인해 집열기(1)와 집열기(1)를 연결하는 어레이(3)가 소켓(4)으로 연결되는 부위의 나사 풀림 등의 현상으로 누수 등이 발생되는 문제점이 있다.

본 발명은 상기 종래의 문제점을 해소하기 위해 안출된 것으로서,

다수개의 집열기를 직열로 배열시켜 연결하고, 상기 집열기의 헤더부에 돌출 형성된 엔드관과 엔드관 사이를 연결관으로 연결함으로써, 태양의 고온에 의해 집열기의 지관이 열팽창 및 수축되는 힘을 용이하게 흡수하고, 그로 인해 집열기가 자유롭게 움직일 수 있도록 설계 및 제작할 수 있는 대형 집열기 연결장치를 제공하는데 목적이 있다.

또한, 상기 연결관이 신축 이음관(Expansion joint pipe) 또는 가요성 이음관(Flexible joint pipe)으로 형성되어 열팽창 및 수축에도 연결 부위의 나사 풀림 현상에 따른 누수 등을 방지하는 대형 집열기 연결장치를 제공하는데 또 다른 목적이 있다.

상기 목적을 달성하고자, 본 발명은 대형 집열기 사이를 연결하여 다수개의 집열기를 상호 연통하는 연결장치에 있어서,

상기 집열기가 직렬로 배열된 상태에서 다수개의 집열기 헤더부의 상측면에 각각 직선으로 돌출 형성되는 엔드관과;

상기 엔드관과 엔드관 사이를 연결하여 다수개의 집열기를 연통하고, 상기 집열기의 열팽창 및 수축에 적용되는 힘을 용이하게 흡수하도록 "∩" 형태로 형성되는 연결관과;

상기 엔드관과 연결관 사이에 설치되어 상호 탈부착이 용이하도록 형성되는 연결부재;를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 대형 집열기 연결장치에 관한 것이다.

이상에서 살펴 본 바와 같이, 본 발명의 대형 집열기 연결장치는 다수개의 집열기를 직열로 배열시켜 연결하고, 상기 집열기의 헤더부에 돌출 형성된 엔드관과 엔드관 사이를 연결관으로 연결함으로써, 태양의 고온에 의해 집열기의 지관이 열팽창 및 수축되는 힘을 용이하게 흡수하고, 그로 인해 집열기가 자유롭게 움직일 수 있도록 설계 및 제작할 수 있는 효과가 있다.

또한, 상기 연결관이 신축 이음관(Expansion joint pipe) 또는 가요성 이음관(Flexible joint pipe)으로 형성되어 열팽창 및 수축에도 연결 부위의 나사 풀림 현상에 따른 누수 등을 방지하는 효과가 있다.

도 1은 종래의 집열기의 연결을 나타낸 개략도이고,
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 집열기의 연결을 나타낸 개략도이고,
도 3은 도 2의 A부분을 나타낸 확대도이고,
도 4는 도 2의 A부분의 다른 실시예를 나타낸 확대도이다.

본 발명은 상기의 목적을 달성하기 위해 아래와 같은 특징을 갖는다.

본 발명은 대형 집열기 사이를 연결하여 다수개의 집열기를 상호 연통하는 연결장치에 있어서,

상기 집열기가 직렬로 배열된 상태에서 다수개의 집열기 헤더부의 상측면에 각각 직선으로 돌출 형성되는 엔드관과;

상기 엔드관과 엔드관 사이를 연결하여 다수개의 집열기를 연통하고, 상기 집열기의 열팽창 및 수축에 적용되는 힘을 용이하게 흡수하도록 "∩" 형태로 형성되는 연결관과;

상기 엔드관과 연결관 사이에 설치되어 상호 탈부착이 용이하도록 형성되는 연결부재;를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

이와 같은 특징을 갖는 본 발명은 그에 따른 바람직한 실시예를 통해 더욱 명확히 설명될 수 있을 것이다.

이하 첨부된 도면을 참조로 본 발명의 여러 실시예들을 상세히 설명하기 전에, 다음의 상세한 설명에 기재되거나 도면에 도시된 구성요소들의 구성 및 배열들의 상세로 그 응용이 제한되는 것이 아니라는 것을 알 수 있을 것이다. 본 발명은 다른 실시예들로 구현되고 실시될 수 있고 다양한 방법으로 수행될 수 있다. 또, 장치 또는 요소 방향(예를 들어 "전(front)", "후(back)", "위(up)", "아래(down)", "상(top)", "하(bottom)", "좌(left)", "우(right)", "횡(lateral)")등과 같은 용어들에 관하여 본원에 사용된 표현 및 술어는 단지 본 발명의 설명을 단순화하기 위해 사용되고, 관련된 장치 또는 요소가 단순히 특정 방향을 가져야 함을 나타내거나 의미하지 않는다는 것을 알 수 있을 것이다. 또한, "제 1(first)", "제 2(second)"와 같은 용어는 설명을 위해 본원 및 첨부 청구항들에 사용되고 상대적인 중요성 또는 취지를 나타내거나 의미하는 것으로 의도되지 않는다.

따라서, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.

도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 집열기의 연결을 나타낸 개략도이고, 도 3은 도 2의 A부분을 나타낸 확대도이고, 도 4는 도 2의 A부분의 다른 실시예를 나타낸 확대도이다.

도 2 내지 도 3에 도시한 바와 같이, 본 발명의 대형 집열기 연결장치는 다수개의 대형 집열기(1)가 직렬로 배열된 상태에서 상기 집열기(1)와 집열기(1) 사이를 연결하여 집열기(1)가 상호 연통되도록 엔드관(10)과, 연결관(20)과, 연결부재(30)로 구성된다.

상기 엔드관(10)은 도 3에 도시한 바와 같이, 각각의 집열기(1) 헤더부에 내측에 구비되어 외측으로 소정간격 돌출 형성되고, 상기 엔드관(10)은 집열기(1)의 헤더부 상측면(도면상) 즉, 상기 집열기(1)와 직각방향으로 돌출 형성된다.

여기서, 상기 엔드관(10)은 동관으로 형성되어 헤더부의 내부에 구비되는 부위에 집열기(1)의 내부에 구비되는 지관(2)과 직각으로 연결되고, 상기 지관(2)이 고온에 의해 열팽창 및 수축시, 상기 엔드관(10)도 동일하게 움직인다.

이때, 상기 지관(2)은 집열기(1)의 내측에 수평/수직으로 다수개가 형성되어 집열판에 의해 내부의 유체가 가열되고, 그 가열된 유체는 지관(2)과 연통된 엔드관(10)을 통해 이송되며, 상기 엔드관(10)과 연결된 연결관(20)을 통해 다른 집열기(1)로 이송되는 방식이다. 상기 집열기(1)의 구성과 구조 및 기능은 일반적으로 사용되는 평판형 태양열 집열기로써, 당업자라면 누구나 실시할 수 있기에 별도의 기술은 더 이상 하지 않는다.

또한, 상기 엔드관(10)의 외주연에는 동관으로 형성된 엔드관(10)이 외부의 충격과 온도에 의해 파손되는 것을 방지하도록 보온재(40)가 더 형성되고, 상기 보온재(40)의 외주연에는 연결관(20)과의 연결 후, 틈새를 밀폐하기 위해 주름관(11)이 더 형성된다.

상기 연결관(20)은 도 3에 도시한 바와 같이, 엔드관(10)과 엔드관(10) 사이를 연결하여 다수개의 집열기(1)를 연통하고, 상기 집열기(지관)의 열팽창 및 수축에 적용되는 힘이 엔드관(10)에 전달되는데, 이때, 이 힘을 탄성적으로 용이하게 흡수하도록 단면상 "∩" 형태로 형성된다.

여기서, 상기 연결관(20)은 지관(2)의 열팽창 및 수축에 탄성적으로 대처하도록 동 재질로 형성되고, 상기 재질은 탄성적으로 대처할 수 있다면 다른 재질로도 설계변경이 가능하다.

그리고, 상기 연결관(20)의 외주연에는 동관으로 형성된 연결관(20)이 외부의 충격과 온도에 의해 파손되는 것을 방지하도록 보온재(40)가 더 형성된다.

여기서, 상기 연결관(20)은 상기에서 기술한 동관 이외에 다른 실시예로 변경이 가능한데, 도 4에 도시한 바와 같이, 신축 이음관(Expansion joint pipe,익스펜션 조인트관, 50) 또는 가요성 이음관(Flexible joint pipe, 후렉시블 조인트관, 50)으로 대처해서 사용함으로써, 집열기(1)의 지관(2) 열팽창 및 수축에 적용되는 힘을 용이하게 흡수할 수 있고, 또한, 상기 집열기(1)와 집열기(1)의 이격된 공간에 영향을 받지 않고 상호 연결할 수 있는 장점이 있으며, 별도의 보온재를 보강하지 않아도 자체 내로 보온할 수 있는 장점이 있다.

상기 연결부재(30)는 엔드관(10)과 연결관(20) 사이에 설치되어 상호 탈부착이 용이하도록 형성되는데, 본 발명에서는 연결부재(30)가 소켓, 플랜지 등 손쉽게 탈부착이 가능한 것으로써 다양한 것을 선택적으로 설치할 수 있다.

10 : 엔드관 11 : 주름관
20 : 연결관 30 : 연결부재
40 : 보온재 50 : 신축이음관, 가요성 이음관

Claims (5)

1. 대형 집열기(1) 사이를 연결하여 다수개의 집열기(1)를 상호 연통하는 연결장치에 있어서,
   상기 집열기(1)가 직렬로 배열된 상태에서 다수개의 집열기(1) 헤더부의 상측면에 각각 직선으로 돌출 형성되는 엔드관(10)과;
   상기 엔드관(10)과 엔드관(10) 사이를 연결하여 다수개의 집열기(1)를 연통하고, 상기 집열기(1)의 열팽창 및 수축에 적용되는 힘을 용이하게 흡수하도록 "∩" 형태로 형성되는 연결관(20)과;
   상기 엔드관(10)과 연결관(20) 사이에 설치되어 상호 탈부착이 용이하도록 형성되는 연결부재(30);를 포함하여 구성되고,
   상기 엔드관(10)과 연결관(20)은 집열기(1)의 열팽창 및 수축에 탄성적으로 대처하도록 동관 재질로 형성되고, 상기 엔드관(10)은 헤더부의 내부에 구비되어 집열기(1)의 지관(2)과 직각으로 연결되며, 상기 연결관(20)은 집열기(1)의 열팽창 및 수축에 적용되는 힘을 용이하게 흡수하도록 신축 이음관(Expansion joint pipe,50) 또는 가요성 이음관(Flexible joint pipe,50)으로 형성되고,
   상기 엔드관(10)과 연결관(20)의 외주연에는 외부의 충격과 온도에 의해 파손되는 것을 방지하도록 보온재(40)가 더 형성되고, 상기 보온재(40)의 외주연에는 연결관(20)과의 연결 후, 틈새를 밀폐하기 위해 주름관(11)이 더 형성되는 것을 특징으로 하는 대형 집열기 연결장치.
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