KR101247526B1

KR101247526B1 - 태양열 집열장치

Info

Publication number: KR101247526B1
Application number: KR1020110067352A
Authority: KR
Inventors: 김대석
Original assignee: 신록건설(주)
Priority date: 2011-07-07
Filing date: 2011-07-07
Publication date: 2013-03-26
Also published as: KR20130005755A

Abstract

본 발명에 따른 태양열 집열장치는 태양광으로부터 태양열을 집열하고 열매체가 유동하도록 형성된 관형 흡수부; 일측에 태양광이 입사되도록 개구부를 형성하고, 입사된 태양광이 관형 흡수부로 집광되도록 관형 흡수부의 원주방향을 따라 관형 흡수부와 소정간격으로 이격된 요홈을 갖는 반사부; 및 태양광이 투과하도록 일측면이 투과체로 이루어지고, 관형 흡수부와 반사부를 내부에 수용하는 케이스;를 포함하여 하루 중 태양의 위치에 관계없이 태양열이 비교적 고르게 집열되어 집열효율이 향상되고 태양열 집열장치의 실용성이 향상된다.

Description

태양열 집열장치{Solar thermal collector}

본 발명은 태양열 집열장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 하루 중 태양의 위치에 관계없이 태양열이 비교적 고르게 집열되고 반사부에서 반사된 태양광의 대부분이 관형의 흡수부로 향하도록 구성하여 실용성 및 집열의 효율성을 향상시킨 태양열 집열장치에 관한 것이다.

화석연료의 고갈, 지구온난화의 가시화 등으로 화석 연료를 대신해서 자연력을 이용한 대체에너지의 연구, 개발이 활발히 진행되어 왔으며 상당부분 상용화도 이루어지고 있다. 특히 가장 쉽게 접할 수 있는 상용화된 에너지원으로써 태양에너지가 있으며, 태양열을 전기에너지로 변환하는 기술뿐 아니라 태양열 자체를 그대로 열에너지원으로 이용하는 기술도 상용화되어 있다.

도 1은 종래의 태양열 집열장치를 도시한 측단면도이다. 종래의 태양열 집열장치는 열매체(1)가 흐르는 다수의 동관(10), 동관(10)으로 태양광을 반사하는 반사판(20), 단열재(30), 프레임(40), 및 투과체(50)로 이루어진다. 동관(10)은 투과체(50)를 투과한 태양광으로부터 열을 흡수하여 열매체(1)로 열을 전달한다. 반사판(20)은 동관(10)의 하부면에 접하여 동관(10)의 하부면에도 태양광이 입사하도록 태양광을 반사한다. 단열재(30)는 반사판(20)의 하면에 접하여 동관(10) 및 반사판(20)의 열손실이 최소가 되도록 한다. 프레임(40)은 반사판(20) 및 단열재(30)를 둘러싸고 상면이 개방된 직육면체이며 상면은 투과체(50)로 덮여 투과체(50)와 반사판(20) 사이에 밀폐공간을 형성한다. 이러한 밀폐공간으로 태양광이 입사하면 동관(10)으로 직접 태양광이 입사하여 태양열을 흡수하는 것 외에도 동관(10)과 반사판(20)으로부터 반사된 태양광에 의해 발생한 온실효과로 온도가 상승함으로써 동관(10)이 태양열을 흡수한다. 이렇게 흡수된 열은 동관(10)을 흐르는 열매체(1)에 전달된다. 그 후 열매체(1)는 축열조와 같은 장치로 이동하여 다른 물질에 열을 전달함으로써 태양에너지가 온수용 또는 난방용 에너지로 활용된다.

이러한 종래의 태양열 집열장치는 반사판(20)이 도 1에 도시된 바와 같이 평면으로 이루어져 하루 중 태양의 위치에 따라 반사판(20)으로 입사하는 각도에 차이가 나게 되므로 동관(10)으로 흡수되는 태양열의 양이 시간대별로 편차가 심해 실용성이 저하되는 문제점이 있었다. 또한 반사판(20)이 평면이므로 동관(10)으로 반사되는 태양광보다 투과체(50)로 반사되는 태양광이 더 많아 열손실이 발생하므로 집열장치의 효율성이 저하되는 문제점이 있었다.

따라서, 본 발명은 상기의 문제점을 해결하기 위하여 창출된 것으로서, 하루 중 태양의 위치에 관계없이 태양열이 비교적 고르게 집열되고 반사부에서 반사된 태양광의 대부분이 관형의 흡수부로 향하도록 구성하여 실용성 및 집열의 효율성을 향상시킨 태양열 집열장치를 제공하는 데 그 목적이 있다.

상기와 같은 본 발명의 목적은 태양광으로부터 태양열을 집열하고 열매체가 유동하도록 형성된 관형 흡수부; 일측에 태양광이 입사되도록 개구부를 형성하고, 입사된 태양광이 관형 흡수부로 집광되도록 관형 흡수부의 원주방향을 따라 관형 흡수부와 소정간격으로 이격된 요홈을 갖는 반사부; 및 태양광이 투과하도록 일측면이 투과체로 이루어지고, 관형 흡수부와 반사부를 내부에 수용하는 케이스;를 포함하는 것을 특징으로 하는 태양열 집열장치로 달성될 수 있다.

그리고 관형 흡수부는 복수의 관이 평행하게 배치된 것이고, 요홈은 복수의 관마다 형성되어 있다.

그리고 관형 흡수부의 단면 중심과 요홈의 단면 중심은 동심원상에 있다.

그리고 요홈의 적어도 일부는 관형 흡수부를 향하는 평면으로 이루어진다.

그리고 요홈은 관형 흡수부의 둘레를 250도 ~ 290도 범위로 둘러싼다.

또한 요홈은 관형 흡수부의 둘레를 270도 범위로 둘러싼다.

그리고 반사부의 표면은 태양광의 반사가 용이하도록 경면을 형성한다.

그리고 반사부는 합성수지재를 사출하거나 금속을 압출하거나 알루미늄을 캐스팅하여 일체로 성형한다.

그리고 관형 흡수부와 요홈 사이의 간격은 관형 흡수부의 반경보다 크거나 같다.

그리고 개구부에는 개구부의 면적을 더 넓히기 위하여 수직절개부가 더 형성된다.

본 발명에 따르면 반사부에 형성된 요홈에 의해 하루 중 태양의 위치에 관계없이 태양열이 비교적 고르게 집열되어 집열효율이 향상되고 태양열 집열장치의 실용성이 향상되는 효과가 있다.

본 명세서에서 첨부되는 다음의 도면들은 본 발명의 바람직한 실시예를 예시하는 것이며, 발명의 상세한 설명과 함께 본 발명의 기술사상을 더욱 이해시키는 역할을 하는 것이므로, 본 발명은 그러한 도면에 기재된 사항에만 한정되어 해석되어서는 아니된다.
도 1은 종래의 태양열 집열장치를 도시한 측단면도,
도 2는 본 발명의 제1실시예에 따른 태양열 집열장치를 도시한 사시도,
도 3은 본 발명의 제1실시예에 따른 태양열 집열장치를 도시한 정면도,
도 4는 도 3에 도시된 A-A선을 따라 도시한 측단면도,
도 5는 본 발명의 제2실시예에 따른 태양열 집열장치의 측단면도,
도 6은 본 발명의 제3실시예에 따른 태양열 집열장치의 측단면도,
도 7의 a 내지 c는 본 발명의 제1실시예에 따른 태양열 집열장치의 작동상태를 태양의 위치에 따라 도시한 측단면도,
도 8은 본 발명의 제1실시예에 따른 태양열 집열장치의 사용상태도,
도 9는 본 발명의 제1실시예에 따른 태양열 집열장치가 직렬로 연결된 모습을 도시한 평면도이다.

이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 쉽게 실시할 수 있도록 바람직한 실시예를 상세하게 설명한다. 다만, 본 발명의 바람직한 실시예에 대한 동작 원리를 상세하게 설명함에 있어 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략한다.

<구성 및 기능>

도 2는 본 발명의 제1실시예에 따른 태양열 집열장치를 도시한 사시도이고, 도 3은 본 발명의 제1실시예에 따른 태양열 집열장치를 도시한 정면도이며, 도 4는 도 3에 도시된 A-A선을 따라 도시한 측단면도이다. 본 발명의 제1실시예에 따른 태양열 집열장치(100)는 대략 관형 흡수부(110), 유입관(151), 유출관(153), 반사부(120), 케이스(130), 및 단열부(140)로 이루어진다.

관형 흡수부(110)는 직접 입사한 태양광 및 반사부(120)로부터 반사되어 입사한 태양광의 열에너지를 집열하여 관형 흡수부(110) 내부를 흐르는 열매체(1)로 열을 전달한다. 이러한 관형 흡수부(110)는 열매체(1)가 유동하도록 내경을 갖는 복수의 관(111)으로 이루어진다. 예를 들어 관형 흡수부(110)는 도 3에 도시된 바와 같이 일직선의 관(111) 7개가 서로 나란하게 병렬로 정렬되어 이루어진다. 이러한 관형 흡수부(110)에는 열전도성이 좋은 금속재질을 채용하는 것이 바람직하며 예를 들어 관형 흡수부(110)는 구리, 알루미늄, 또는 강철로 이루어진다. 또한 관형 흡수부(110)는 태양열의 집열효율을 높일 수 있도록 표면에 흡수코팅층을 형성하는 것이 바람직하다. 태양열의 집열효율은 흡수코팅층의 색이나 표면 구조에 따라 달라지며 흡수율을 높이기 위해서 흡수코팅층의 색이 어둡고 표면에 미세한 굴곡이 있는 것이 바람직하다. 이러한 흡수코팅층은 검은색 특수 도료, 검은색 크롬막, 이산화 티탄 박막 등으로 이루어질 수 있다.

유입관(151)은 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이 관형 흡수부(110)의 일단에 연결되며 유출관(153)은 관형 흡수부(110)의 타단에 연결된다. 구체적으로 하나의 유입관(151) 일측면이 복수의 관(111)의 길이방향으로 일단부 각각과 직각을 이루도록 접하여 연결된다. 마찬가지로 하나의 유출관(153) 일측면은 복수의 관(111)의 타단부 각각과 직각을 이루도록 접하여 연결된다. 이때 열매체(1)는 유입관(151)으로 들어와서 각각의 관(111)으로 분배되어 관(111) 내부를 유동한 후 유출관(153)으로 모여서 태양열 집열장치(100)를 빠져나간다. 이러한 유입관(151) 및 유출관(153)은 내경이 관(111)의 내경보다 큰 것이 바람직하다. 유입관(151)과 유출관(153)의 형상은 서로 동일할 수 있다. 유입관(151) 및 유출관(153)의 재질은 관(111)의 재질과 같을 수 있다.

반사부(120)는 도 4에 도시된 바와 같이 관형 흡수부(110)의 아래에 위치하여 관형 흡수부(110)를 둘러싼 요홈(123)을 구비하고 요홈(123)에는 관형 흡수부(110)로 태양광을 반사하도록 개구부(121)가 형성된다. 요홈(123)은 관형 흡수부(110)의 원주방향을 따라 관형 흡수부(110)와 소정간격 이격되어 형성된다. 구체적으로 요홈(123)은 원통면의 일부가 개방된 원통형상이고 이때 개방된 부분이 개구부(121)이다. 반사부(120)는 요홈(123)의 내부면에서 반사된 태양광의 대부분이 관형 흡수부(110)에 입사하여 집광효율이 향상되도록 관형 흡수부(110)와 요홈(123) 사이의 간격, 요홈(123)의 형상, 개구부(121)의 폭 등의 구성이 결정되는 것이 바람직하다. 예를 들어 요홈(123)의 단면 중심과 관형 흡수부(110)의 단면 중심은 동심원상에 존재하는 것이 바람직하다. 이렇게 배치되는 경우 마주보는 관형 흡수부(110)와 요홈(123) 각각에서의 접선이 평행하므로 반사된 태양광의 대부분이 관형 흡수부(110)로 입사되어 집열효율이 향상된다.

또한 요홈(123)은 관형 흡수부(110)의 둘레를 250도 내지 290도의 범위 내에서 둘러싸는 것이 바람직하다. 다시 말해 개구부(121)의 폭 방향 양 끝단이 관형 흡수부(110) 단면의 중심과 이루는 각도는 70도 내지 110도 사이가 되는 것이 바람직하다. 개구부(121)가 70도 미만으로 개방되는 경우 관형 흡수부(110)로 직접 입사하는 태양광량이 줄어들 뿐만 아니라 요홈(123) 내부면으로 입사하는 태양광량도 줄어들게 되어 오히려 집열효과가 떨어진다. 그리고 개구부(121)가 110도 이상으로 개방되는 경우 요홈(123)의 내부면에 입사한 태양광 중 관형 흡수부(110)로 반사되는 태양광량보다 개구부(121)로 반사되는 태양광량이 더 많아져서 요홈(123)에 따른 유효한 집열효과를 기대하기 어렵다. 제한된 범위 내에서도 특히 개구부(121)가 90도로 개방되는 경우 관형 흡수부(110)로 직접 입사하는 태양광량이 충분히 유지되면서 요홈(123)에서 반사된 태양광의 대부분이 관형 흡수부(110)로 집광되어 태양열의 집열효과가 최대가 되게 된다. 이때 관형 흡수부(110)와 요홈(123) 사이의 간격은 관형 흡수부(110)의 반경과 같거나 관형 흡수부(110)의 반경보다 큰 것이 바람직하다. 관형 흡수부(110)와 요홈(123) 사이의 간격이 관형 흡수부(110)의 반경보다 작으면 요홈(123)의 내부면으로 입사하는 태양광량이 줄어들어 요홈(123)에 따른 집광효과를 기대하기 어렵고 집열효율이 저하된다.

상술한 바와 같이 형성되는 요홈(123)은 관형 흡수부(110)를 이루는 복수의 관(111)마다 설치되고 복수의 관(111)이 평행하게 배열되므로 따라서 요홈(123)도 서로 평행하게 배열되어 반사부(120)를 이룬다. 이러한 반사부(120)는 직사각형의 합성수지재를 사출하거나 금속을 압출하거나 알루미늄을 캐스팅하여 요홈(123)과 일체로 형성될 수 있다. 또한 반사부(120)는 태양광이 입사되는 표면이 매끄럽고 반사율이 90% 이상인 것이 바람직하다. 이때 태양광의 반사가 용이하도록 반사부(120)의 표면을 반사코팅하여 경면을 형성하는 것이 바람직하다.

케이스(130)는 케이스 몸체(131) 및 투과체(133)로 이루어지고 속이 빈 직육면체 형상이다. 케이스 몸체(131)는 케이스(130)의 바닥면 및 측면을 이룬다. 케이스 몸체(131)는 내구성이 좋고 열에 의해 잘 변형되지 않는 금속재질 또는 플라스틱 재질로 이루어지는 것이 바람직하다. 케이스 몸체(131)는 프레임으로 조립구성될 수 있다.

케이스 몸체(131)는 내부에 관형 흡수부(110), 유입관(151), 유출관(153), 반사부(120), 및 단열부(140)를 수용한다. 도 4에 도시된 바와 같이 케이스 몸체(131)의 바닥에는 후술할 구성을 갖는 단열부(140)가 특정 두께를 가지고 채워진다. 반사부(120)는 단열부(140) 상면에 접하며 개구부(121)가 상방을 향하고 요홈(123)에 설치되는 관(111)이 케이스 몸체(131)의 측면과 나란하도록 단열부(140) 위에 놓인다. 이때 반사부(120)의 하면과 케이스 몸체(131)의 바닥면 사이는 단열부(140)로 빈틈없이 채워진다. 상술한 바와 같이 관(111)이 설치되므로 관(111)에 연결된 유입관(151) 및 유출관(153)은 도 3에 도시된 바와 같이 케이스 몸체(131)의 세로방향 양단에 각각 인접하여 가로로 배열된다. 유입관(151)은 케이스 몸체(131)의 측면 중 왼쪽 측면 일부를 관통하여 설치된 유입소켓(161) 및 오른쪽 측면 일부를 관통하여 설치된 연결소켓(165)에 유입관(151)의 길이방향 양 끝단부가 각각 끼움맞춤되어 설치된다. 마찬가지로 유출관(153)은 케이스 몸체(131)의 측면 중 왼쪽 측면 일부를 관통하여 설치된 연결소켓(165) 및 오른쪽 측면 일부를 관통하여 설치된 유출소켓(163)에 유출관(153)의 길이방향 양 끝단부가 각각 끼움맞춤되어 설치된다. 이렇게 설치된 유입관(151)의 하면 및 유출관(153)의 하면부터 케이스 몸체(131)의 바닥면까지는 단열부(140)가 형성되는 것이 바람직하다. 유입소켓(161), 유출소켓(163), 및 연결소켓(165)은 유입관(151) 및 유출관(153)의 외경과 동일한 내경을 갖는 특정 길이의 관형상이다. 길이방향으로 유입소켓(161), 유출소켓(163), 및 연결소켓(165) 각각의 반은 케이스(130) 내부에 존재하고 케이스 몸체(131)의 측면을 관통하도록 설치된다. 유입소켓(161), 유출소켓(163), 및 연결소켓(165)은 열에 의한 변형이 거의 없는 재질로 이루어지는 것이 바람직하며 케이스 몸체(131)와 같은 재질로 이루어질 수 있다.

투과체(133)는 반사부(120) 위에 특정간격 이격되고 반사부(120)와 평행하게 위치한다. 투과체(133)는 케이스 몸체(131)의 바닥면과 동일한 형상을 갖는 판 형태이며 태양광이 투과하는 재질로 이루어진다. 예를 들어 투과체(133)는 투명한 유리 또는 투명한 플라스틱으로 이루어지며 유리로 이루어지는 경우 표면에 열에 강한 플라스틱 막을 코팅할 수도 있다. 또는 반사 방지 유리가 채용될 수도 있다. 투과체(133)가 유리로 이루어질 경우 3mm 두께가 적당하다. 이러한 투과체(133)는 케이스 몸체(131)를 구성하는 각 측면의 상부모서리에 접하여 고정됨으로써 관형 흡수부(110) 및 반사부(120)가 밀폐되어 관형 흡수부(110) 및 반사부(120)를 보호하고 온실효과를 발생시키는 기능을 한다.

단열부(140)는 관형 흡수부(110) 및 반사부(120)에서의 열손실을 최소화하기 위해 반사부(120)의 하면에 접하여 일정한 두께로 구비된다. 단열부(140)의 수직방향 두께는 단열효과를 위해 5cm 이상인 것이 바람직하며 암면, 유리면 또는 폴리우레탄 폼을 단열재로 채용한다.

도 5는 본 발명의 제2실시예에 따른 태양열 집열장치의를 도시한 측단면도이다. 본 발명의 제2실시예에 따른 태양열 집열장치는 반사부(120)의 구성을 제외하고 제1실시예에 따른 태양열 집열장치(100)의 구성과 같다. 반사부(120)는 상술한 구성으로 이루어진 요홈(123)에 구비된 개구부(121)에 수직절개부(125)가 더 형성된다. 수직절개부(125)는 요홈(123)에 형성된 개구부(121)의 폭 방향으로 양 끝 모서리를 각각 수직으로 절개하여 형성된다. 이러한 수직절개부(125)를 더 형성함으로써 반사부(120)의 사출성형 과정에서 좁게 형성된 개구부(121)의 면적을 넓혀 관형 흡수부(110)로 직접 입사하는 태양광량을 증가시킬 수 있다. 즉 수직절개부(125)가 형성되기 전에는 도 4에 도시된 바와 같이 개구부(121)가 이루는 각도가 90도이나 수직절개부(125)를 더 형성하면 개구부(121)가 이루는 각도가 110도로 커지게 된다.

도 6은 본 발명의 제3실시예에 따른 태양열 집열장치를 도시한 측단면도이다. 본 발명의 제3실시예에 따른 태양열 집열장치는 반사부(120)의 구성을 제외하고 제1실시예에 따른 태양열 집열장치(100)의 구성과 같다. 반사부(120)는 요홈(123)의 적어도 일부가 상기 관형 흡수부(110)를 향하는 평면이다. 예를 들어 요홈(123)의 단면은 도 6에 도시된 바와 같이 개구부(121)가 형성된 8각의 직선으로 이루어진다. 요홈(123)의 단면형상을 제외한 나머지 구성은 상술한 바와 같다.

도 7의 a 내지 c는 본 발명의 제1실시예에 따른 태양열 집열장치의 작동상태를 태양의 위치에 따라 도시한 측단면도이다. 도 7의 a는 오전 10시에 비치는 태양광(2), 도 7의 b는 정오에 비치는 태양광(3), 도 7의 c는 오후 2시에 비치는 태양광(4)이 태양열 집열장치(100)에 입사되는 모습을 도시한 것이다. 태양열 집열장치(100)에는 열매체(1)가 흐른다. 이때 열매체(1)로는 통상적으로 액체가 사용되며 열용량 및 끓는점이 높고 어는점이 낮은 것이 바람직하다. 예를 들어 열매체(1)로 에틸렌글리콜 또는 프로필렌글리콜과 같은 부동액이 첨가된 물이 사용될 수 있다.

오전 10시에 비치는 태양광(2)이 입사하면 관형 흡수부(110)로 직접 입사하는 태양광이 가진 열에너지는 관형 흡수부(110)로 흡수되어 관(111)으로 유동하는 열매체(1)로 집열된다. 관형 흡수부(110)에 닿지 않는 태양광은 반사부(120)에 부딪혀 반사되고 그 중 요홈(123)의 내부면으로 입사된 태양광은 관형 흡수부(110)로 반사됨으로써 태양열이 집열된다. 이때 요홈(123)이 관형 흡수부(110)를 270도의 범위로 둘러싸므로 태양광이 요홈(123)의 외부로 빠져나가지 않고 대부분이 관형 흡수부(110)로 집광되어 태양이 남중하지 않은 경우에도 집열효율이 향상된다.

정오에 비치는 태양광(3)이 입사하는 경우나 오후 2시에 비치는 태양광(4)이 입사하는 경우에도 상술한 원리로 태양열이 열매체(1)로 전달된다. 다만 오전 10시 또는 오후 2시에는 관형 흡수부(110)에 직접 또는 간접적으로 입사하는 단위면적당 태양광의 개수가 정오에 비하여 줄어들지만 반사부(120)가 요홈(123)을 구비하므로 평판 모양의 반사판(20)을 사용할 때보다 집광효과가 좋아서 집열량의 편차가 줄어들고 집열효율이 향상된다.

도 8은 본 발명의 제1실시예에 따른 태양열 집열장치의 사용상태도이고 도 9는 본 발명의 제1실시예에 따른 태양열 집열장치가 직렬로 연결된 모습을 도시한 평면도이다. 지붕에는 본 발명의 제1실시예에 따른 태양열 집열장치(100)가 설치된다. 이때 태양열 집열장치(100)를 온수용으로 사용하기 위해서는 도 9에 도시된 바와 같이 통상적으로 8개를 직렬로 연결한다. 태양열 집열장치(100)가 서로 직렬로 연결될 때 접하는 유입소켓(161)과 연결소켓(165)은 용접 등의 방법으로 연결되며 유출소켓(163)과 연결소켓(165)도 같은 방식으로 연결된다. 이때 왼쪽을 기준으로 첫번째 태양열 집열장치(100)의 연결되지 않은 연결소켓(165)과 8번째 태양열 집열장치(100)의 연결되지 않은 연결소켓(165)은 막음처리된다. 첫번째 태양열 집열장치(100)의 유입소켓(161)은 태양열 집열장치(100)로 열매체(1)가 유입되도록 열매체 유입부(220)와 연결되고 8번째 태양열 집열장치(100)의 유출소켓(163)은 태양열 집열장치(100)에서 태양열을 집열한 열매체(1)가 유출되도록 열매체 유출부(210)와 연결된다. 태양열 집열장치(100) 내부를 순환하면서 태양열이 전도된 열매체(1)는 도 8에 도시된 바와 같이 유출부(210)로 나와 열교환기를 구비한 축열조(300)로 유동한다. 열매체(1)는 열교환기를 통과하면서 축열조(300) 속의 물을 가열한다. 물은 찬물이 유입배관(320)을 통해 축열조(300)로 투입되며 열매체(1)로부터 열을 전달받아 따뜻해진 물은 유출배관(310)을 통해 나와 샤워용 물 등 생활용수로 사용된다. 축열조(300)에서 열을 빼앗긴 열매체(1)는 유입부(220)를 통해 태양열 집열장치(100)로 들어와 관(111)을 따라 유동하며 다시 태양열 에너지를 전도받는다. 이런 원리로 열매체(1)가 계속 순환하면서 온수용 물을 생산한다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명이 속하는 기술분야의 당업자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로, 상술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로서 이해해야만 한다. 본 발명의 범위는 상세한 설명보다는 후술하는 특허등록청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허등록청구범위의 의미 및 범위 그리고 등가 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

1 : 열매체 2 : 오전 10시의 태양광
3 : 정오의 태양광 4 : 오후 2시의 태양광
10 : 동관 20 : 반사판
30 : 단열재 40 : 프레임
50 : 투과체 100 : 태양열 집열장치
110 : 관형 흡수부 111 : 관
120 : 반사부 121 : 개구부
123 : 요홈 125 : 수직절개부
130 : 케이스 131 : 케이스 몸체
133 : 투과체 140 : 단열부
151 : 유입관 153 : 유출관
161 : 유입소켓 163 : 유출소켓
165 : 연결소켓 210 : 열매체 유출부
220 : 열매체 유입부 300 : 축열조
310 : 유출배관 320 : 유입배관

Claims

태양광으로부터 태양열을 집열하고 열매체(1)가 유동하도록 형성된 관형 흡수부(110);
일측에 상기 태양광이 입사되도록 개구부(121)를 형성하고, 입사된 태양광이 상기 관형 흡수부(110)로 집광되도록 상기 관형 흡수부(110)의 원주방향을 따라 상기 관형 흡수부(110)와 소정간격으로 이격된 요홈(123)을 갖는 반사부(120); 및
태양광이 투과하도록 일측면이 투과체(133)로 이루어지고, 상기 관형 흡수부(110)와 상기 반사부(120)를 내부에 수용하는 케이스(130);를 포함하되,
상기 관형 흡수부(110)의 단면 중심과 상기 요홈(123)의 단면 중심은 동심원상에 있는 것을 특징으로 하는 태양열 집열장치.
제 1항에 있어서,
상기 관형 흡수부(110)는 복수의 관(111)이 평행하게 배치된 것이고, 그리고
상기 요홈(123)은 상기 복수의 관(111)마다 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 태양열 집열장치.
삭제
제 1항에 있어서,
상기 요홈(123)의 적어도 일부는 상기 관형 흡수부(110)를 향하는 평면으로 이루어진 것을 특징으로 하는 태양열 집열장치.
제 1항에 있어서,
상기 요홈(123)은 상기 관형 흡수부(110)의 둘레를 250도 ~ 290도 범위로 둘러싸는 것을 특징으로 하는 태양열 집열장치.
제 5항에 있어서,
상기 요홈(123)은 상기 관형 흡수부(110)의 둘레를 270도 범위로 둘러싸는 것을 특징으로 하는 태양열 집열장치.
제 1항에 있어서,
상기 반사부(120)의 표면은 상기 태양광의 반사가 용이하도록 경면을 형성하는 것을 특징으로 하는 태양열 집열장치.
제 1항에 있어서,
상기 반사부(120)는 합성수지재를 사출하거나 금속을 압출하거나 알루미늄을 캐스팅하여 일체로 성형하는 것을 특징으로 하는 태양열 집열장치.
제 1항에 있어서,
상기 관형 흡수부(110)와 상기 요홈(123) 사이의 간격은 상기 관형 흡수부(110)의 반경보다 크거나 같은 것을 특징으로 하는 태양열 집열장치.
제 1항에 있어서,
상기 개구부(121)에는 상기 개구부(121)의 면적을 더 넓히기 위하여 수직절개부(125)가 더 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 태양열 집열장치.