KR101347797B1 - Operating apparatus of reflector of solar collector for double vacuum tube - Google Patents

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KR101347797B1 KR1020120061501A KR20120061501A KR101347797B1 KR 101347797 B1 KR101347797 B1 KR 101347797B1 KR 1020120061501 A KR1020120061501 A KR 1020120061501A KR 20120061501 A KR20120061501 A KR 20120061501A KR 101347797 B1 KR101347797 B1 KR 101347797B1
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Abstract

본 발명은 이중진공관형 태양열집열기의 반사판 작동장치에 관한 것으로 이중진공관형으로 설치되는 열매체관에 열이 전달되는 정도를 조절할 수 있도록 하기 위하여, 이중으로 되어 설치되는 다수 이중진공관의 내부에 각각 열전도관이 구성되고, 열전도관의 내부에 U자형으로 순환하는 열매체관이 설치되며, 열절도관의 내부에 열매체관을 감싸는 형태의 전도체가 설치되는 이중진공관형 태양열집열기의 반사판 작동장치에 있어서, 상기 다수 이중진공관의 배열방향의 일측부에 설치되는 모터; 상기 모터에 연결되어 모터의 회전운동을 직선운동으로 변환시키는 엑츄에이터; 상기 엑츄에이터에 직선 연결되어 설정된 거리를 왕복 직선운동하는 작동대; 상기 작동대 상에 적어도 두개 이상으로 설치되며, 각각의 작동대 상에 일측부가 회전 가능하게 연결되는 링크; 상기 링크의 타측부에 축연결되어 회전되는 축회전대; 상기 축회전대 상에 다수 축설치되어 회전되며, 상기 이중진공관의 사이 마다의 하부측에 이격되게 설치되는 개폐수단; 상기 개폐수단의 상측부에 외측면이 접촉되게 설치되며, 이중진공관의 하부측에 설치되는 힌지를 중심으로 양측 대칭되게 내향 만곡형으로 설치되어 개폐수단의 작동에 따라 각각의 이중진공관의 중심측 및 하부측을 개방 및 폐쇄하는 반사판)을 포함하여 이루어진다.The present invention relates to a reflector plate operating device of a double vacuum tube solar collector, in order to control the degree of heat transfer to a heat medium tube installed in a double vacuum tube type, each of the heat conduction tubes installed inside a plurality of double vacuum tubes. In this configuration, the heat medium pipe circulating in the U-shape is installed inside the heat conduction pipe, the reflection plate operating device of the double vacuum tube type solar collector is installed in the heat conduction pipe wrapped around the heat medium pipe, the plurality of double A motor installed at one side of the vacuum tube in an arrangement direction; An actuator connected to the motor to convert the rotational motion of the motor into a linear motion; An operating table linearly connected to the actuator to reciprocate linearly for a predetermined distance; At least two links are installed on the operating table, and one side of the link is rotatably connected to each operating table; A shaft swivel shaft connected to the other side of the link to be rotated; A plurality of shafts installed on the shaft swivel and rotated, the opening and closing means spaced apart from each other between the double vacuum tubes; The outer surface is installed to be in contact with the upper side of the opening and closing means, both sides are symmetrically installed inwardly symmetrically with respect to the hinge installed on the lower side of the double vacuum tube in accordance with the operation of the opening and closing means the center side and Reflecting plate for opening and closing the lower side).

Figure R1020120061501
Figure R1020120061501

Description

이중진공관형 태양열집열기의 반사판 작동장치{Operating apparatus of reflector of solar collector for double vacuum tube}Operating apparatus of reflector of solar collector for double vacuum tube}

본 발명은 이중진공관형 태양열집열기의 반사판 작동장치에 관한 것으로, 특히 이중진공관형으로 설치되는 열매체관에 열이 전달되는 정도를 조절할 수 있도록 하는 이중진공관형 태양열집열기의 반사판 작동장치에 관한 것이다.
The present invention relates to a reflector plate operating device of a double vacuum tube solar collector, and more particularly, to a reflector plate operating device of a double vacuum tube solar collector to control the degree of heat transfer to a heat medium tube installed in a double vacuum tube type.

일반적으로 태양열집열기는 태양광선의 파동 성질을 이용하는 태양에너지 광열학적 이용분야로 태양열의 흡수, 저장, 열변환 등을 통하여 건물의 냉난방 및 급탕 등에 활용하는 기술로서 그 중 대표적인 한 예가 이중진공관형 태양열집열기이다.In general, the solar collector is a solar energy photo-thermal application that uses the wave characteristics of solar rays. It is a technology used for cooling, heating, and hot water supply of buildings through absorption, storage, and heat conversion of solar heat, and a representative one of them is a double vacuum tube solar collector. to be.

이중진공관형 태양열집열기의 구조는 이미 본 출원인이 등록받은 특허등록 제0999832호에 개시되어 있는 바, 이러한 종래의 이중진공관형 태양열집열기는 집열효율은 우수하나 상대적으로 부하량이 적은 하절기에 과열이 되어 축열탱크의 온도를 급상승 시키게되므로 이를 방지하기 위하여 방열팬을 구동하여 대류 열전달시키는 방식을 채택하고 있다. 이 방식 외에 하절기에 과열방지를 위한 또 다른 방안은 천막으로 집열기 전체를 덮기도 하는데 이러한 경우 온수가 전혀 생성되지 않으며, 강풍이 부는 경우에는 천막이 바람에 의해 제거되는 등의 불편함이 초래된다.The structure of the double vacuum tube solar collector is already disclosed in Patent Registration No. 0999832, which has been registered by the present applicant. Such a conventional double vacuum tube solar collector has excellent heat collection efficiency but is overheated during the summer due to relatively low load. Since the temperature of the tank is rapidly increased, convection heat transfer is adopted to drive the heat radiating fan to prevent this. In addition to this method, another way to prevent overheating in summer is to cover the entire collector with a tent. In this case, hot water is not generated at all, and when the wind is blowing, the tent is removed by wind.

그리고 집열기의 반사판이 저항을 많이 받는 구조이므로 강풍에 대비하기 위하여 구조물의 중량화, 대형화되므로 설치비용과 설치시간이 늘어나는 문제점이 있었다.
In addition, since the reflector of the collector is a structure that receives a lot of resistance, the weight of the structure is increased and the size of the structure is increased in order to prepare for the strong wind, thereby increasing installation cost and installation time.

본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 발명된 것으로서, 반사판의 개방 정도를 조절할 수 있도록 구성하여 이중진공관형으로 설치되는 열매체관에 열이 전달되는 정도를 조절할 수 있도록 함과 아울러 반사판의 과열을 방지하도록 하는 이중진공관형 태양열집열기의 반사판 작동장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
The present invention has been invented to solve the problems of the prior art as described above, and configured to adjust the degree of opening of the reflecting plate to adjust the degree of heat transfer to the heat medium tube installed in a double vacuum tube type and the reflecting plate It is an object of the present invention to provide a reflector operation device of a double vacuum tube solar collector which prevents overheating.

상기와 같은 목적을 실현하기 위하여 본 발명은, 이중으로 되어 설치되는 다수 이중진공관의 내부에 각각 열전도관이 구성되고, 열전도관의 내부에 U자형으로 순환하는 열매체관이 설치되며, 열절도관의 내부에 열매체관을 감싸는 형태의 전도체가 설치되는 이중진공관형 태양열집열기의 반사판 작동장치에 있어서, 상기 다수 이중진공관의 배열방향의 일측부에 설치되는 모터; 상기 모터에 연결되어 모터의 회전운동을 직선운동으로 변환시키는 엑츄에이터; 상기 엑츄에이터에 직선 연결되어 설정된 거리를 왕복 직선운동하는 작동대; 상기 작동대 상에 적어도 두개 이상으로 설치되며, 각각의 작동대 상에 일측부가 회전 가능하게 연결되는 링크; 상기 링크의 타측부에 축연결되어 회전되는 축회전대; 상기 축회전대 상에 다수 축설치되어 회전되며, 상기 이중진공관의 사이 마다의 하부측에 이격되게 설치되는 개폐수단; 상기 개폐수단의 상측부에 외측면이 접촉되게 설치되며, 이중진공관의 하부측에 설치되는 힌지를 중심으로 양측 대칭되게 내향 만곡형으로 설치되어 개폐수단의 작동에 따라 각각의 이중진공관의 중심측 및 하부측을 개방 및 폐쇄하는 반사판)을 포함하여 이루어짐을 특징으로 하는 이중진공관형 태양열집열기의 반사판 작동장치를 제공한다.
In order to achieve the above object, the present invention, the heat conduction pipe is configured in each of a plurality of double vacuum tube is installed in a double, the heat medium pipe circulating in a U-shape inside the heat conduction pipe, the heat conduction pipe inside Claims [1] A reflection plate operating device of a double vacuum tube type solar collector, in which a conductor having a shape surrounding a heat medium tube is installed, the motor comprising: a motor installed at one side of an arrangement direction of the plurality of double vacuum tubes; An actuator connected to the motor to convert the rotational motion of the motor into a linear motion; An operating table linearly connected to the actuator to reciprocate linearly for a predetermined distance; At least two links are installed on the operating table, and one side of the link is rotatably connected to each operating table; A shaft swivel shaft connected to the other side of the link to be rotated; A plurality of shafts installed on the shaft swivel and rotated, the opening and closing means spaced apart from each other between the double vacuum tubes; The outer surface is installed to be in contact with the upper side of the opening and closing means, both sides are symmetrically installed inwardly symmetrically with respect to the hinge installed on the lower side of the double vacuum tube in accordance with the operation of the opening and closing means the center side and And a reflector plate for opening and closing the lower side) of the dual vacuum tube solar collector.

이와 같이 이루어지는 본 발명에 의한 이중진공관형 태양열집열기의 반사판 작동장치는 특히 상대적으로 부하량이 적은 하절기에 반사판에 의한 집열기의 과열을 방지함으로써 양열시스템의 소비전력을 감소시킬 수 있고, 에너지를 효율적으로 생산 및 이용할 수 있는 이점이 있다.The reflector plate operating device of the double vacuum tube solar collector according to the present invention thus made can reduce the power consumption of the heat transfer system by preventing overheating of the collector by the reflector in the summer, especially when the load is relatively small, and efficiently produce energy. And advantages available.

또한 반사판의 선택적인 조절에 의한 작동면적 감소로 강풍에 의한 집열기의 저항을 최소화시킬 수 있어 구조물의 경량화 및 설치단가를 줄일 수 있는 이점이 있다.
In addition, it is possible to minimize the resistance of the collector due to strong winds by reducing the operating area by the selective adjustment of the reflector has the advantage of reducing the weight and installation cost of the structure.

도 1은 본 발명에 의한 이중진공관형 태양열집열기의 반사판 작동장치의 평면도,
도 2는 본 발명에 의한 반사판의 작동 및 구성을 알 수 있는 측면도,
도 3은 본 발명에 의한 반사판의 구성을 알 수 있는 측면 일부 확대도,
도 4는 본 발명에 의한 반사판의 작동 상태를 알 수 있는 측면도이다.1 is a plan view of the reflector plate operating device of a double vacuum tube solar collector according to the present invention,
Figure 2 is a side view showing the operation and configuration of the reflector according to the present invention,
3 is a partially enlarged side view showing the configuration of the reflector according to the present invention;
4 is a side view showing the operating state of the reflector according to the present invention.

이하 본 발명의 실시를 위한 구체적인 내용을 첨부한 도면을 참조하여 더욱 상세하게 설명한다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1 내지 도 4를 참조하여 보면 본 발명에 의한 이중진공관형 태양열집열기의 반사판 작동장치는 이중으로 되어 설치되는 다수 이중진공관(11)의 내부에 각각 열전도관(13)이 구성되고, 열전도관(13)의 내부에 U자형으로 순환하는 열매체관(15)이 설치되며, 열절도관(15)의 내부에 열매체관(15)을 감싸는 형태의 전도체(17)가 설치되는 이중진공관형 태양열집열기의 반사판 작동장치에 있어서, 모터(10), 엑츄에이터(20), 작동대(30), 링크(40), 축회전대(50), 개폐수단(60) 및 반사판(70)으로 이루어진다.Referring to Figures 1 to 4, the reflector plate operating device of the double vacuum tube solar collector according to the present invention is a heat conduction tube 13 is configured in each of the plurality of double vacuum tube 11 installed in a double, the heat conduction tube ( 13 is a reflection plate of a double vacuum tube type solar collector in which a heat medium pipe 15 circulating in a U shape is installed, and a conductor 17 having a shape surrounding the heat medium pipe 15 is installed inside the heat cutting pipe 15. In the operating device, the motor 10, the actuator 20, the operating table 30, the link 40, the shaft rotating table 50, the opening and closing means 60 and the reflecting plate 70.

본 발명에서의 이중진공관형 태양열집열기의 기본 구성은 이미 본 출원인이 등록받은 특허등록 제0999832호에 개시되어 있는 바, 본 발명에서는 이중진공관형 태양열집열기에 사용되는 반사판의 작동장치를 구현하고자 한다.The basic configuration of the double vacuum tube solar collector in the present invention is already disclosed in Patent Registration No. 0999832, which has been registered by the present applicant.

본 발명에 의한 상기 모터(10)는 다수로 배열 설치되는 이중진공관(11)의 배열방향 일측부에 고정 설치되고, 모터(10)의 축에 연결되어 모터(10)의 회전운동을 직선운동으로 변환시키는 엑츄에이터(20)가 모터(10)에 근접 설치된다.The motor 10 according to the present invention is fixedly installed at one side of the array direction of the double vacuum tube 11 arranged in a plurality, and connected to the shaft of the motor 10 to rotate the rotation of the motor 10 in a linear motion. The actuator 20 to convert is installed in close proximity to the motor 10.

상기 엑츄에이터(20)에 직선 연결되어 설정된 거리를 왕복 직선운동하는 작동대(30)를 설치한다. 작동대(30)는 막대형으로 형성되는 것이 바람직하며, 엑츄에이터(20)의 작동으로 엑츄에이터 축(미도시됨)이 직선운동함에 따라 이에 연결된 작동대(30)가 왕복으로 직선운동하게 된다.The operating table 30 is installed to be linearly connected to the actuator 20 to reciprocate linearly set distance. It is preferable that the operating table 30 is formed in a rod shape, and as the actuator axis (not shown) moves linearly by the operation of the actuator 20, the operating table 30 connected thereto moves linearly in a reciprocating manner.

상기 작동대(30) 상에는 일측부(43)가 회전 가능하게 연결되는 링크(40)가 연결 설치된다. 링크(40)는 반사판(70)의 균형적인 개폐작동을 위하여 적어도 두개 이상 설치되도록 하는 것이 바람직하다.On the operating table 30, a link 40 to which one side 43 is rotatably connected is installed. At least two links 40 may be installed for balanced opening and closing of the reflector 70.

상기와 같이 링크(40)의 일측부(43)가 직선 왕복운동하는 작동대(30) 상에 연결되면, 링크(40)의 타측부(44)는 이중진공관(1)의 배열 설치방향으로 이중진공관(1)의 하부에 이격 설치되는 축회전대(50)에 축연결되어 회전된다.When one side portion 43 of the link 40 is connected to the operating table 30 linearly reciprocating as described above, the other side 44 of the link 40 is double in the installation direction of the arrangement of the double vacuum tube (1) The shaft is rotated by being connected to the shaft rotating table 50 spaced apart from the lower portion of the vacuum tube (1).

상기 축회전대(50) 상에는 반사판(70)을 개폐하기 위한 개폐수단(60)이 다수 축설치된다. 개폐수단(60)은 다수 이중진공관(1)의 사이 마다의 하부측에 이격되게 설치되며, 특히 캠구조로 형성되어 개폐수단(60)의 회전작동에 따라 선택적으로 반사판(70)을 개방 또는 폐쇄할 수 있도록 구성된다.On the shaft swivel 50, a plurality of opening and closing means 60 for opening and closing the reflection plate 70 is installed in the shaft. Opening and closing means 60 is installed on the lower side between each of the plurality of double vacuum tube (1), in particular formed in a cam structure to selectively open or close the reflecting plate 70 in accordance with the rotation operation of the opening and closing means (60) Configured to do so.

상기 캠구조의 캠 형태는 일정구간을 이동 또는 왕복이동하면서 위치가 가변하는 통상의 것으로서, 본 발명의 실시예에서는 도 2 내지 도 4에서와 같이 캠구조로 구성된 개폐수단(60)이 작동대(30)의 왕복 직선운동에 따라 축회전되는 축회전대(50)에 회전반경(도면에서 약 90°) 만큼 왕복 회전되면서 작동되도록 구성된다.The cam form of the cam structure is a conventional one in which the position is variable while moving or reciprocating a predetermined section. In the embodiment of the present invention, the opening and closing means 60 having a cam structure as shown in FIGS. It is configured to operate while being reciprocally rotated by a rotation radius (about 90 ° in the drawing) on the shaft swivel 50 that is axially rotated according to the reciprocating linear motion of 30).

상기 이중진공관(1)의 하부측에 설치되어 개폐수단(60)의 상측부에 외면이 접촉되도록 반사판(70)이 설치된다. 반사판(70)은 이중진공관(1)의 하부측에 이격되어 고정 설치되는 각각의 힌지(72)를 중심으로 양측 대칭되게 형성되며, 그 각각은 내향 만곡형으로 형성되어 힌지(72)를 중심으로 반사판(70)의 폐쇄시 반사판(70)의 형태는 원형 또는 상부가 개방된 꽃봉우리 형태가 된다.Reflecting plate 70 is installed on the lower side of the double vacuum tube 1 so that the outer surface is in contact with the upper side of the opening and closing means 60. Reflector 70 is formed symmetrically on both sides around each hinge 72 is fixedly spaced apart from the lower side of the double vacuum tube (1), each of which is formed inwardly curved to form a hinge 72 Upon closing of the reflector 70, the form of the reflector 70 is circular or in the form of a bud with an open top.

이때 이중진공관(1)은 반사판(70)의 개폐상태와는 무관하게 늘 외부와 접촉되어져야 하므로 반사판(70)의 폐쇄시 원형이 되게 하여 이중진공관(1)을 완전히 감싸게 하는 것보다 도 3 및 도 4에서와 같이 상부가 개방된 꽃봉우리 형태가 되도록 하여 이중진공관(1)의 중심측 및 하부측이 폐쇄되도록 구성되게 하는 것이 바람직하다.In this case, since the double vacuum tube 1 should always be in contact with the outside regardless of the open / closed state of the reflector 70, it becomes circular when the reflector 70 is closed, thereby completely enclosing the double vacuum tube 1. As shown in FIG. 4, it is preferable that the upper side is in the form of an open flower bud so that the center side and the lower side of the double vacuum tube 1 are closed.

상기 반사판(70)은 일예를 들어 동절기에는 반사판(70)을 개방시켜 태양열을 충분히 흡수토록 하여 사용하면 되고, 하절기에는 반사판(70)을 선택적으로 조절하면서 일부 또는 완전히 폐쇄시켜 반사판(70)이 과열되는 것을 방지하게 된다.For example, the reflective plate 70 may be used to absorb the solar heat by opening the reflective plate 70 in winter, and partially or completely closing the reflective plate 70 in the summer to overheat the reflective plate 70. To prevent it.

상기 반사판(70)은 본 발명의 실시예에서 전체가 일괄적으로 구동되도록 구현하였으나, 조건 및 설계변경에 따라 축회전대(50)에 독립적으로 연결 설치하여 독립 구동이 가능하도록 구성할 수 있다.
The reflector 70 is implemented to be collectively driven in the embodiment of the present invention, but may be configured to be independently connected to the shaft swivel 50 in accordance with the conditions and design changes.

1 : 이중진공관 3 : 열전도관
5 : 열매체관 7 : 전도체
10 : 모터 20 : 엑츄에이터
30 : 작동대 40 : 링크
43 : 일측부 44 : 타측부
50 : 축회전대 60 : 개폐수단
70 : 반사판 72 : 힌지1: double vacuum tube 3: heat conductive tube
5: heat pipe 7: conductor
10: motor 20: actuator
30: operating table 40: link
43: one side 44: the other side
50: shaft rotation 60: opening and closing means
70: reflector 72: hinge

Claims (4)

이중으로 되어 설치되는 다수 이중진공관(1)의 내부에 각각 열전도관(3)이 구성되고, 열전도관(3)의 내부에 U자형으로 순환하는 열매체관(5)이 설치되며, 열절도관(5)의 내부에 열매체관(5)을 감싸는 형태의 전도체(7)가 설치되는 이중진공관형 태양열집열기의 반사판 작동장치에 있어서,
상기 다수 이중진공관(1)의 배열방향의 일측부에 설치되는 모터(10);
상기 모터(10)에 연결되어 모터(10)의 회전운동을 직선운동으로 변환시키는 엑츄에이터(20);
상기 엑츄에이터(20)에 직선 연결되어 설정된 거리를 왕복 직선운동하는 작동대(30);
상기 작동대(30) 상에 적어도 두개 이상으로 설치되며, 각각의 작동대(30) 상에 일측부(43)가 회전 가능하게 연결되는 링크(40);
상기 링크(40)의 타측부(44)에 축연결되어 회전되는 축회전대(50);
상기 축회전대(50) 상에 다수 축설치되어 회전되며, 상기 이중진공관(1)의 사이 마다의 하부측에 이격되게 설치되는 개폐수단(60);
상기 개폐수단(60)의 상측부에 외측면이 접촉되게 설치되며, 이중진공관(1)의 하부측에 설치되는 힌지(72)를 중심으로 양측 대칭되게 내향 만곡형으로 설치되어 개폐수단(60)의 작동에 따라 각각의 이중진공관(1)의 중심측 및 하부측을 개방 및 폐쇄하는 반사판(70)을 포함하여 이루어짐을 특징으로 하는 이중진공관형 태양열집열기의 반사판 작동장치.
A heat conduction tube 3 is formed in each of a plurality of double vacuum tubes 1 installed as a double, and a heat medium tube 5 circulating in a U-shape is installed inside the heat conduction tube 3, and a heat conduction tube 5 is provided. In the reflector plate operating device of a double-vacuum tube type solar collector, in which a conductor (7) of a shape surrounding the heat medium tube (5) is installed inside the
A motor 10 installed at one side of the plurality of double vacuum tubes 1 in an arrangement direction;
An actuator 20 connected to the motor 10 to convert the rotational movement of the motor 10 into a linear movement;
An operating table 30 linearly connected to the actuator 20 to reciprocate linearly for a predetermined distance;
At least two links 40 are installed on the operating table 30, and one side 43 is rotatably connected to each operating table 30;
An axial swivel unit 50 connected to the other side portion 44 of the link 40 and being rotated;
A plurality of shafts installed and rotated on the shaft rotating table 50, the opening / closing means 60 spaced apart from the lower side of each of the double vacuum tubes 1;
The outer surface is installed in contact with the upper side of the opening and closing means 60, and is installed in a curved inwardly symmetrically on both sides around the hinge 72 is installed on the lower side of the double vacuum tube (1) opening and closing means (60) Reflector operating device of a double vacuum tube solar collector, characterized in that it comprises a reflector plate for opening and closing the center side and the lower side of each double vacuum tube (1) according to the operation of.
제1항에 있어서,
상기 반사판(70)은 축회전대(50)에 독립적으로 연결 설치되어 독립 구동 가능하도록 구성됨을 특징으로 하는 이중진공관형 태양열집열기의 반사판 작동장치.
The method of claim 1,
The reflector 70 is a reflector plate operating device of a double vacuum tube solar collector, characterized in that configured to be independently connected to the shaft swivel (50).
제1항에 있어서,
상기 반사판(70)은 폐쇄시 이중진공관(1)의 표면 전체를 덮도록 구성됨을 특징으로 하는 이중진공관형 태양열집열기의 반사판 작동장치.
The method of claim 1,
The reflector plate 70 is a reflector plate operating device of a double-vacuum tube solar collector, characterized in that configured to cover the entire surface of the double vacuum tube (1) when closed.
제1항에 있어서,
상기 개폐수단(60)은 캠형태로 구성되어 작동대(30)의 왕복 직선운동에 따라 축회전되는 축회전대(50)에 회전반경 만큼 왕복 회전되면서 반사판(70)의 개폐 작동을 수행하도록 구성함을 특징으로 하는 이중진공관형 태양열집열기의 반사판 작동장치.
The method of claim 1,
The opening and closing means 60 is configured in a cam shape to perform the opening and closing operation of the reflector 70 while being reciprocated by a rotation radius on the axial rotation table 50 which is axially rotated according to the reciprocating linear motion of the operating table 30. Reflector operating device of a double vacuum tube solar collector, characterized in that.
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