KR101364189B1 - 각도 조정이 가능한 횡렬식 공동주택 태양에너지 발코니 난간 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 각도 조정이 가능한 횡렬식 공동주택 태양에너지 발코니 난간에 관한 것으로, 공동주택의 발코니에 설치되어 거주자의 추락을 방지함과 아울러 태양에너지(태양열 에너지, 태양광 에너지)를 회수하여 별도의 에너지를 사용하지 않고 태양열에 의한 온수, 태양광에 의한 전기, 태양광 솔라셀로부터 회수한 열에 의한 온수를 생산하여 공급하며, 집열/집광수단을 계절별 태양의 위치에 맞는 최적의 태양열 회수 위치로 셋팅하여 태양열의 회수율 증대를 목적으로 한다.
본 발명에 의한 각도 조정이 가능한 횡렬식 공동주택 태양에너지 발코니 난간은, 각각 내부가 중공이며 공동주택의 발코니에 설치되는 상부 수평바(10) 및 하부 수평바(20)와; 상기 상부 수평부와 하부 수평바 사이에 상하 종방향으로 배열되며 상기 하부 수평바와 유체 연통 가능하게 연결되는 제1수직 연결바(50) 및 상기 상부 수평바와 유체 연통 가능하게 연결되는 제2수직 연결바(60)와; 상기 제1,2수직 연결바(50,60)의 사이에 횡방향으로 배열되면서 길이방향의 양측 단부가 상기 제1,2수직 연결바에 각도 조정 가능하게 연결되어 난간을 형성함과 아울러 상기 제1수직 연결바로부터 공급되는 열교환매체가 태양열을 회수한 후 상기 제2수직 연결바(60)에 전달되도록 하는 다수의 횡렬식 집열 겸용 난간바와; 상기 상부 수평바와 하부 수평바에 각각 유체 연통 가능하게 장착되면서 순환관과 연결되고, 상기 상부 수평바를 통해 공급되는 고온의 열교환매체와 원수의 열교환을 통해 온수를 생산하는 축열탱크(40)를 포함하여 구성된다.
본 발명에 의한 각도 조정이 가능한 횡렬식 공동주택 태양에너지 발코니 난간은, 각각 내부가 중공이며 공동주택의 발코니에 설치되는 상부 수평바(10) 및 하부 수평바(20)와; 상기 상부 수평부와 하부 수평바 사이에 상하 종방향으로 배열되며 상기 하부 수평바와 유체 연통 가능하게 연결되는 제1수직 연결바(50) 및 상기 상부 수평바와 유체 연통 가능하게 연결되는 제2수직 연결바(60)와; 상기 제1,2수직 연결바(50,60)의 사이에 횡방향으로 배열되면서 길이방향의 양측 단부가 상기 제1,2수직 연결바에 각도 조정 가능하게 연결되어 난간을 형성함과 아울러 상기 제1수직 연결바로부터 공급되는 열교환매체가 태양열을 회수한 후 상기 제2수직 연결바(60)에 전달되도록 하는 다수의 횡렬식 집열 겸용 난간바와; 상기 상부 수평바와 하부 수평바에 각각 유체 연통 가능하게 장착되면서 순환관과 연결되고, 상기 상부 수평바를 통해 공급되는 고온의 열교환매체와 원수의 열교환을 통해 온수를 생산하는 축열탱크(40)를 포함하여 구성된다.
Description
본 발명은 발코니 난간에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 공동주택의 발코니에 설치되어 거주자의 추락을 방지함과 아울러 태양에너지(태양열 에너지, 태양광 에너지)를 회수하여 별도의 에너지를 사용하지 않고 태양열에 의한 온수, 태양광에 의한 전기, 태양광 솔라셀로부터 회수한 열에 의한 온수를 생산하여 공급하며, 태양의 위치에 맞도록 집열/집광발전수단의 각도를 조정하여 열회수율을 높일 수 있는 각도 조정이 가능한 횡렬식 공동주택 태양에너지 발코니 난간에 관한 것이다.
일반적으로 아파트 등의 공동주택에는 주거 이외의 용도로 사용할 수 있는 발코니가 마련된다. 또한 최근에는 주거면적의 증가를 위해 발코니 확장공사가 성행하고 있다. 발코니는 콘크리트 구조물에 의한 공간을 제공하며 테두리부에 추락 방지를 위한 난간이 설치된다.
한편 근래 화석연료에 의한 자원고갈 및 환경오염의 문제로 인해 건물 난방을 위한 대체에너지원으로서 태양에너지가 부각되고 있다. 상기 태양에너지를 이용한 기술로 예로 들면, 태양열 집열판에 흡수된 복사열을 이용하여 물을 가열한 후 상기 가열된 온수를 난방이 필요한 곳에 공급하여 난방 기능을 구현하는 방법이 있으며 태양열로 공기를 직접 가열한 후 이를 열교환기를 이용하여 실내로 유입시켜 난방 하는 난방 기술, 태양광 집광발전수단인 솔라셀을 통해 태양광 에너지로부터 전기 에너지를 생산하는 발전 기술 등이 있다.
발코니는 태양에너지의 회수를 위한 최적의 위치에 마련되어 있지만 종래에는 태양에너지의 회수를 위한 기술이 접목되어 있지 않아 태양에너지를 이용하지 못하고 있는 실정이다.
일부 발코니에 태양열 회수 기술을 적용한 예가 있긴 하지만, 태양의 위치 변화에 따른 각도 조정이 불가능하여
본 발명은 전술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 공동주택의 발코니에 설치되어 거주자의 추락을 방지함과 아울러 태양에너지(태양열 에너지, 태양광 에너지, 태양광으로부터 간접적으로 회수한 열 에너지)를 회수하여 별도의 에너지를 사용하지 않고 온수 및 전기에너지를 생산하며, 집열/집광발전수단을 태양의 위치에 맞는 최적의 태양에너지 회수 위치로 셋팅하여 태양열과 태양광의 회수율을 높일 수 있는 각도 조정이 가능한 횡렬식 공동주택 태양에너지 발코니 난간을 제공하려는데 그 목적이 있다.
본 발명에 의한 각도 조정이 가능한 횡렬식 공동주택 태양에너지 발코니 난간은, 각각 내부가 중공이며 공동주택의 발코니에 설치되는 상부 수평바 및 하부 수평바와; 상기 상부 수평부와 하부 수평바 사이에 상하 종방향으로 배열되며 상기 하부 수평바와 유체 연통 가능하게 연결되는 제1수직 연결바 및 상기 상부 수평바와 유체 연통 가능하게 연결되는 제2수직 연결바와; 상기 제1,2수직 연결바의 사이에 횡방향으로 배열되면서 길이방향의 양측 단부가 상기 제1,2수직 연결바에 각도 조정 가능하게 연결되어 난간을 형성함과 아울러 상기 제1수직 연결바로부터 공급되는 열교환매체가 태양열을 회수한 후 상기 제2수직 연결바에 전달되도록 하는 다수의 횡렬식 집열 겸용 난간바와; 상기 상부 수평바와 하부 수평바에 각각 유체 연통 가능하게 장착되면서 순환관과 연결되고, 상기 상부 수평바를 통해 공급되는 고온의 열교환매체와 원수의 열교환을 통해 온수를 생산하는 축열탱크를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 의한 각도 조정이 가능한 횡렬식 공동주택 태양에너지 발코니 난간에 의하면, 상하부 수평바와 집열 겸용 난간바(집광 및 집열 겸용 난간바)를 통해 발코니를 안전한 공간으로 조성하여 추락 사고를 미연에 방지할 수 있고, 상기 구성요소들을 통해 태양열을 직접/간접적으로 회수하여 고온의 온수를 생산한 후 목욕용, 청소용 등으로 제공함으로써 온수의 생산을 위한 별도의 전기나 가스 에너지의 사용을 줄일 수 있으므로 에너지를 절감할 수 있고 또한 태양광에너지로부터 전기에너지를 발전하여 전기소모량의 절감을 도울 수 있다. 특히, 발코니 난간이 추락 방지와 온수 생산의 2가지 기능을 겸하여 각각의 시설을 구축하는데 따른 비용을 절감할 수 있고 발코니의 제한된 공간을 효율적으로 사용할 수는 효과도 도출하며, 집열 겸용 난간바(집광 및 집열 겸용 난간바)의 집열구성이 태양의 위치(각도)에 맞도록 각도 조정되어 회수율을 높일 수 있으므로 온수의 생산성을 향상할 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예 1에 의한 각도 조정이 가능한 횡렬식 공동주택 태양에너지 발코니 난간의 사시도.
도 2는 본 발명의 실시예 1에 의한 각도 조정이 가능한 횡렬식 공동주택 태양에너지 발코니 난간의 정면도.
도 3a 내지 도 3e는 각각 본 발명의 실시예 1에 의한 각도 조정이 가능한 횡렬식 공동주택 태양에너지 발코니 난간에 적용된 집열 겸용 난간바의 예시도.
도 4a 내지 도 4d는 각각 본 발명의 실시예 1에 의한 각도 조정이 가능한 횡렬식 공동주택 태양에너지 발코니 난간에 적용된 집열 겸용 난간바의 다른 예시도.
도 5는 본 발명의 실시예 2에 의한 각도 조정이 가능한 횡렬식 공동주택 태양에너지 발코니 난간의 구성도.
도 6은 본 발명의 실시예 2에 의한 각도 조정이 가능한 횡렬식 공동주택 태양에너지 발코니 난간에 적용된 집광 및 집열 겸용 난간의 요부 확대도.
도 2는 본 발명의 실시예 1에 의한 각도 조정이 가능한 횡렬식 공동주택 태양에너지 발코니 난간의 정면도.
도 3a 내지 도 3e는 각각 본 발명의 실시예 1에 의한 각도 조정이 가능한 횡렬식 공동주택 태양에너지 발코니 난간에 적용된 집열 겸용 난간바의 예시도.
도 4a 내지 도 4d는 각각 본 발명의 실시예 1에 의한 각도 조정이 가능한 횡렬식 공동주택 태양에너지 발코니 난간에 적용된 집열 겸용 난간바의 다른 예시도.
도 5는 본 발명의 실시예 2에 의한 각도 조정이 가능한 횡렬식 공동주택 태양에너지 발코니 난간의 구성도.
도 6은 본 발명의 실시예 2에 의한 각도 조정이 가능한 횡렬식 공동주택 태양에너지 발코니 난간에 적용된 집광 및 집열 겸용 난간의 요부 확대도.
<실시예 1>
도 1과 도 2에서 보이는 바와 같이, 본 실시예에 따른 각도 조정이 가능한 횡렬식 공동주택 태양에너지 발코니 난간은, 발코니의 난간이면서 태양열을 회수하여 온수를 생산하는 것이며,
상부 수평바(10)와 하부 수평바(20) 및 다수의 횡렬식 집열 겸용 난간바(30)의 조합으로 이루어지며 공동주택 거주자의 추락을 방지하고 태양열을 회수하는 집열 겸용 안전틀, 열교환매체를 통해 상기 집열 겸용 안전틀의 횡렬식 집열 겸용 난간바(30)에서 회수한 열을 저장하며 상기 열교환매체와 원수의 열교환을 통해 온수를 생산하는 축열탱크(40)로 구성된다.
상부 수평바(10)와 하부 수평바(20)는 다수의 횡렬식 집열 겸용 난간바(30)와 유체 연통 가능하게 연결되며, 횡렬식 집열 겸용 난간바(30)의 길이방향 양측 단부가 각각 유체 연통 가능하게 연결된 제1,2수직 연결바(50,60)를 매개로 하여 횡렬식 집열 겸용 난간바(30)와 연결된다.
하부 수평바(20)는 회수관(21)을 통해 축열탱크(40)와 연결되어 축열탱크(40)로부터 열교환매체를 공급받아 제1수직 연결바(50)에 공급하여 열교환매체가 제1수직 연결바(50) - 횡렬식 집열 겸용 난간바(30) - 제2수직 연결바(50)를 경유하도록 한다.
상부 수평바(10)는 제2수직 연결바(60)가 직접 연결 및 공급관(11)을 통해 축열탱크(40)와 유체 연통 가능하게 연결되어, 제2수직 연결바(60)에서 공급되는 열교환매체를 축열탱크(40)에 공급한다.
상하부 수평바(10,20)는 각관, 원형관 등 다양한 형상이 가능하고, 길이방향의 양측 단부가 발코니의 양측 벽 내지 바닥부에 고정수단을 통해 고정될 수 있다.
상하부 수평바(10,20)는 각각 집열 겸용 난간바(30)를 통과하면서 태양열을 회수한 열교환매체[또는 축열탱크(40)에서 공급되는 열교환매체]의 열손실이 일어나지 않도록 단열 재질로 이루어질 수 있고, 또는 태양열을 열교환매체에 전달하는 재질로 이루어질 수 있다.
집열 겸용 난간바(30)는 상부 수평바(10)와 하부 수평바(20)의 사이에 상호 간에 일정 간격(높이)을 두고 다단으로 설치되며, 길이방향의 양측 단부가 제1,2수직 연결바(50,60)에 각각 연결된다.
여기서, 제1수직 연결바(50)는 하부 수평바(20)와 유체 연통 가능하게 연결되면서 상부 수평바(10)와는 폐쇄 상태로 연결되고, 반대로 제2수직 연결바(60)는 상부 수평바(10)와 유체 연통 가능하게 연결되면서 하부 수평바(20)와는 폐쇄 상태로 연결되며, 따라서, 축열탱크(40) - 하부 수평바(20) - 제1수직 연결바(50) - 다수의 횡렬식 집열 겸용 난간바(30) - 제2수직 연결바(60) - 상부 수평바(10) - 축열탱크(40)의 순환 경로를 형성한다.
도면에서는 제1,2수직 연결바(50,60)와 이들(50,60) 사이에 연결되는 다수의 횡렬식 집열 겸용 난간바(30)로 이루어진 것이 3셋트(set)로 도시되었으나, 이에 한정되지 아니하고 1셋트 이상이 적용 가능하다.
횡렬식 집열 겸용 난간바(30)는 횡방향으로 배치되어 태양의 위치에 맞는 각도로 설치될 수 있다는 점에서 태양열의 회수율을 높일 수 있는 특징이 있고, 이하 횡렬식 집열 겸용 난간바(30)의 구체적인 실시예에 대해 설명한다.
1. 횡렬식 집열 겸용 난간바(30).
도 3a 내지 도 3e에서 보이는 바와 같이, 횡렬식 집열 겸용 난간바(30)는, 내부의 유로를 통해 열교환매체가 순환하며 길이방향의 양측 단부가 각각 제1,2수직 연결바(50,60)에 유체 연통 가능하게 연결되는 순환관(31), 순환관(31)의 앞쪽(태양쪽)에 배치되며 태양열을 집열하여 이 태양열을 순환관(31)을 흐르는 열교환매체간에 공급하는 집열판(32), 순환관(31)의 뒤쪽에 배치되는 단열재(33), 집열판(32)의 앞쪽에 배치되는 투명의 보호 커버(34)로 구성된다.
순환관(31)은 제1수직 연결바(50)에서 공급되는 열교환매체가 제2수직 연결바(60)를 향해 흐르도록 유로를 제공하며, 열교환매체가 집열판(32)을 통해 집열된 열을 회수하여 제2수직 연결바(60)로 흐르도록 하고, 이러한 목적 달성을 위한 최적의 재질로 구성된다.
순환관(31)은 단열재(33)에 새들 등을 통해 고정될 수 있고, 또는 집열판(32)의 전열부(32a)에 삽입되어 고정될 수 있다.
집열판(32)은 태양열을 집열할 수 있는 모든 재질이 사용 가능하며, 태양열의 회수율을 높이기 위하여 요철형으로 구성되고 직선 및 곡선 단면 모두가 가능하다.
집열판(32)은 회수한 열과 순환관(31)을 흐르는 열교환매체간의 열전달 효율을 위하여 순환관(31)과 접촉하도록 설치되며 열전달 효율의 극대화를 위하여 순환관(31)의 대략 절반을 감싸는 전열부(32a)가 구비되는 것이 바람직하다. 전열부(32a)는 집열판(32)의 중앙부에 벤딩 등으로 구성되며 집열판(32)에서 집열된 열은 중앙의 전열부(32a)에 모아져 순환관(31)을 따라 흐르는 열교환매체와 열교환한다.
단열재(33)는 순환관(31)을 따라 흐르는 열교환매체와 집열판(32)에 의해 회수된 열이 열교환하는 최적의 조건을 조성하고 열교환매체의 열손실을 막기 위하여 적용된다. 단열재(33)는 외부의 열과 순환관(31)을 흐르는 열교환매체간의 열교환을 차단하고 바람직하게는 집열판(32)에 의해 집열된 열이 외부로 방출되지 않도록 함으로써 열교환매체의 열손실을 방지한다.
보호 커버(34)는 집열판(32)의 깨짐 등을 보호하고 비나 눈, 먼지 등에 의한 오염을 방지하기 위하여 적용되며 단 집열판(32)이 태양열을 회수할 수 있도록 투명으로 이루어진다.
보호 커버(34)는 집열판(32)과 함께 단열재(33)에 끼움식, 레일식 등으로 조립된다.
횡렬식 집열 겸용 난간바(30)는 제1,2수직 연결바(50,60)의 수직 중심선을 중심으로 하여 집열판(32)의 각도가 조정되도록 제1,2수직 연결바(50,60)에 각도 조정 가능하게 연결된다.
도 3b에서 보이는 것처럼, 제1,2수직 연결바(50,60)에는 각각 관이음부(51,61)가 돌출 형성되며, 순환관(31)의 길이방향 양측 단부는 각각 니플(nipple)(52,62)에 관이음부(51,61)에 연결된다. 순환관(31)과 관이음부(51,61)는 각각 니플(52,62)에 나사 체결되어 수밀성을 확보하며 집열판(32)의 각도 조정을 위하여 순환관(31)을 돌리더라도 니플(52,62)에서 이탈되지 않고 수밀성을 유지하면서 원하는 각도를 유지할 수 있다.
도 3d는 순환관(31)의 다른 연결 상태를 도시한 것으로, 순환관(31)의 길이방향 양측 단부는 제1,2수직 연결바(50,60)의 관이음부(51,61)에 각각 삽입 및 오링 등을 통해 수밀하게 연결되고, 순환관(31)의 각도 조정을 위하여 제1,2수직 연별바(50,60)에는 원주방향을 따라 다수의 각도 조정공(53,63)이 형성되고 순환관(31)의 둘레부에는 체결공(31a)이 형성되며 각도 조정공(53,63)과 체결공(31a)에 각도조정핀(54,64)이 선택적으로 끼워짐으로써 순환관(31)의 각도를 조정한다.
집열판(32)은 예를 들어 4계절별로 각도가 조정될 것이며, 봄과 가을은 동일한 각도일 수 있으므로 3가지의 각도로 셋팅될 수 있다.
한편, 다수의 횡렬식 집열 겸용 난간바(30)는 각각의 독립적인 각도 조정 작업을 통해 각도가 조정될 수 있지만, 다수의 횡렬식 집열 겸용 난간바(30)가 동일한 각도로 셋팅될 것이므로 다수의 횡렬식 집열 겸용 난간바(30)를 단일 조작을 통해 각도를 조정할 수 있도록 구성될 수 있다.
예를 들어 도 3e에서 보이는 것처럼, 순환관(31)의 길이방향 양측 단부에는 기어(31b)가 형성되고, 다수의 횡렬식 집열 겸용 난간바(30)의 기어(31b)는 기어(31b)에 치합되는 각도조정레버(70)와 치합된다.
각도조정레버(70)는 제1,2수직 연결바(50,60) 또는 상하부 수평바(10,20)에 승강 가능하게 장착되면서 순환관(31)의 기어(31b)에 치합된다. 따라서, 각도조정레버(70)의 승강에 따라 다수의 횡렬식 집열 겸용 난간바(30)가 함께 동일 각도만큼 회전하여 집열판(32)들의 각도가 동일하게 셋팅된다.
2. 날개형의 횡렬식 집열 겸용 난간바(80).
도 4a 내지 도 4d에서 보이는 것처럼, 횡렬식 집열 겸용 난간바(80)는, 내부에 상기 열교환매체가 순환하는 유로가 구비된 관형이면서 길이방향의 양측 단부가 제1,2수직 연결바(50,60)에 각각 각도 조정 가능하게 연결되는 순환관(81)(집열도 겸할 수 있음), 순환관(81)의 둘레부에 돌출 형성되며 태양열을 회수하여 순환관(81) 내부의 열교환매체에 전달하는 집열판(82)으로 구성된다.
순환관(81)은 집열판(82)에서 집열된 열이 내부의 열교환매체에 전달되는 재질이면서 집열판(82)과 연결된다.
집열판(82)은 태양열의 회수 측면에서 볼 때 2개가 순환관(81)의 둘레부에 대칭으로 배치되는 것이 바람직하며, 순환관(81)의 둘레부에 일체로 형성되거나 열전달 가능하도록 고정될 수 있다.
또한, 집열판(82)은 순환관(81)과 단품으로 구성되어 다양한 크기를 적용함으로써 발코니의 크기에 맞는 제품을 시공할 수 있고, 교체가 필요한 것[순환관(81), 집열판(82)]만 선택하여 교체함으로써 유지 보수 비용을 절감할 수 있는 효과도 도출한다. 이러한 구조의 집열판(82)은 도 4c에서처럼, 예컨대 곡선형 단면으로 형성되어 순환관(81)의 둘레부에 분리 가능하게 결합되는 홀더겸용의 전열부(82a), 전열부(82a)의 단부와 둘레부에 각각 연장 형성되는 2개 이상의 판상 집열부(82b)로 구성된다.
한편, 집열판(82)은 집열 효율을 높이기 위하여 실내에서 볼 때 외부의 시야를 가리는 방향으로 배열되며, 필요에 따라 예를 들어 온수가 적정 온도를 유지하여 태양열 집열이 불필요한 경우 또는 기상 조건에 의해 태양열 집열 효율이 약하여 태양열 집열이 어려운 경우에는 집열판(82)에 의한 집열이 이루어지지 않으므로, 이때에는 집열판(82)이 시야를 가리지 않도록 구성될 수도 있다.
도 4d에서 보이는 바와 같이, 본 실시예에 의한 횡렬식 집열 겸용 난간바(80)도 전술한 실시예 1의 횡렬식 집열 겸용 난간바(30)와 동일한 구조를 통해 각도 조정 가능하게 연결된다.
본 발명에서 각도 조정은 사용자의 수작업에 의한 수동식, 모터 등에 의한 전동식, 태양 추적센서와 제어부에 의한 자동식 모두가 가능하다.
축열탱크(40)는 상부 수평바(10)와 하부 수평바(20)에 각각 공급관(11)과 회수관(21)을 통해 유체 연통 가능하게 장착되며, 상부 수평바(10)를 통해 공급되는 고온의 열교환매체를 축열 저장하고, 저장된 고온의 열교환매체를 직접 온수로 사용하도록 직접 공급하거나 별도의 원수와 열교환하여 온수를 간접적으로 공급할 수 있다.
본 발명에 따르면, 온도에 의한 자연 대류식[횡렬식 집열 겸용 난간바(30,80)를 제2수직 연결바(60)쪽으로 상향 경사지게 배치함으로써 원활한 자연 대류가 가능하도록 할 수 있음], 펌프에 의한 강제 순환식을 통해 축열탱크(40)의 열교환매체를 축열하며, 전자의 경우 모든 부분에 열교환매체가 채워지며 축열탱크(40)가 상부 수평바(10) 보다 높게 설치됨으로써 열교환매체가 이동하지 않더라도 고온의 열이 축열탱크(40)에 전달되어 열교환매체를 축열하며, 후자의 경우 펌프의 강제 구동에 의해 열교환매체가 순환하면서 축열탱크(40)를 축열한다.
또한, 태양열의 회수효율을 위하여 축열탱크(30)에 저장된 열교환매체의 온도를 검출하는 온도센서(41), 축열탱크(40)에 저장된 열교환매체를 강제로 펌핑하여 순환시키는 펌프(42), 온도센서(41)에서 검출한 온도 값을 근거로 하여 상기 펌프(42)의 가동을 제어하는 컨트롤러(43)가 구성될 수도 있다. 즉, 온도센서(41)의 검출 온도가 일정 온도를 유지하여 열교환매체의 순환없이 온수를 생산할 수 있는 조건에서는 컨트롤러(43)가 펌프(42)의 구동을 정지시키고, 온도센서(41)의 검출 온도가 일정 온도보다 낮아 태양열의 회수가 필요한 조건에서는 컨트롤러(43)가 펌프(42)의 구동시킨다.
또한, 컨트롤러(43)는 외부의 조도(조도센서 감지)를 근거로 하여 펌프(42)의 구동을 제어할 수도 있다.
본 실시예에 의한 각도 조정이 가능한 횡렬식 공동주택 태양에너지 발코니 난간의 작용은 다음과 같다.
본 발명의 발코니 난간은 발코니의 테두리부에 일정 높이로 세워지게 되어 발코니 내부를 안전한 공간으로 조성하기 때문에 추락을 막을 수 있다.
한편, 열교환매체는 축열탱크(40) - 하부 수평바(20) - 제1수직 연결바(50) - 횡렬식 집열 겸용 난간바(30 또는 80) - 제2수직 연결바(60) - 상부 수평바(10) - 축열탱크(40)를 순환하며, 이 과정에서 횡렬식 집열 겸용 난간바(30 또는 80)의 집열판(32 또는 82)은 태양열을 집열하여 순환관(31 또는 81) 내부를 흐르는 열교환매체에 전달하고, 즉 열교환매체는 순환관(31 또는 81)을 따라 흐르는 중에 집열판(32 또는 82)에 회수한 태양열을 전달받아 고온으로 상승한 후 축열탱크(40)에 저장된다.
축열탱크(40)에서는 고온의 열교환매체와 온수 순환관의 원수의 열교환이 이루어지며, 원수는 축열탱크(40)를 순환하면서 열교환매체의 열을 회수하여 온수로 온도가 높아진 후 사용처에 공급된다.
지금까지는 열교환매체가 순환하면서 온수를 생산하는 것으로 설명하였으나, 앞서 설명한 것처럼, 열교환매체가 순환하지 않고 고정된 상태에서 열이 상부의 축열탱크(40)에 전달됨으로써 축열탱크(40)를 순환하는 원수를 온수로 생산할 수 있다.
<실시예 2>
도 5에서 보이는 것처럼, 본 실시예에 따른 각도 조정이 가능한 횡렬식 공동주택 태양에너지 발코니 난간은, 발코니의 난간이면서 태양광으로부터 전기에너지를 발전함과 아울러 집광발전수단인 솔라셀의 열을 회수하여 온수를 생산하는 것이며, 실시예 1과 동일한 구성요소에 대해서는 동일한 부호를 부여하여 설명하기로 한다.
본 실시예는 실시예 1과 비교할 때 실시예 1의 횡렬식 집열 겸용 난간바(30)와 대응하는 횡렬식 집광 및 집열 겸용 난간바(300)가 구성된다.
본 실시예에 의한 집광 및 집열 겸용 난간바(300)는 솔라셀(310), 냉각겸용 열회수수단(320), 솔라셀(310)에서 발전된 전기에너지를 축전하는 축전지(인버터)(330)가 갖추어진다.
실시예 1의 상부 수평바(10), 하부 수평바(20), 축열탱크(40), 제1,2수직 연결바(50,60)는 본 실시예에서 냉각겸용 열회수수단(320)과 연결되어 냉각겸용 열회수수단(320)에서 솔라셀(310)로부터 회수한 열을 이용하여 온수를 생산하도록 한다.
구체적으로 설명하면, 도 5와 도 6에서 보이는 것처럼, 솔라셀(310)의 배면에는 냉각겸용 열회수수단(320)이 구성된다.
솔라셀(310)은 통상적인 태양광 발전장치에서 사용되는 예컨대 판형의 제품이며, 축전지(330)와 전기적으로 연결되어 발전한 전기에너지를 축전지(330)에 축전한다.
냉각겸용 열회수수단(320)은 솔라셀(310)에서 발생되는 열을 회수하는 전열판(321), 내부에 열교환매체가 순환하는 관형이며 전열판(321)을 통해 회수되는 열을 회수하여 고온으로 상승시킨 열교환매체를 축열탱크(40)[길이방향의 양측이 제1,2수직 연결바(50,60)에 각각 연결]에 공급하는 열회수관(322)으로 구성된다.
전열판(321)은 열회수관(322)의 양측에 돌출된 날개 형태, 열회수관(322)이 안착되는 반원형 단면의 안착부를 갖도록 절곡된 형태 등 다양한 형태가 가능하다.
전열판(321)은 솔라셀(310)의 배면에 다수의 고정돌기를 통해 고정될 수도 있다.
도면에서처럼 열회수관(322)은 전열판(81)을 통해 열을 회수함과 아울러 솔라셀(310)의 배면에 직접 고정되어 솔라셀(310)에서 발생되는 열을 직접 회수할 수도 있다.
본 실시예도 실시예 1과 마찬가지로 솔라셀(310)의 각도를 조정할 수 있으며, 이는 실시예 1과 동일하게 구성되며, 도 5의 원호에서 보이는 것처럼, 열회수관(322)은 제1수직 연결바(50)와 니플(323)을 통해 각도 조정 가능하게 연결된다.
또한, 도면에 도시하지는 않았지만 실시예 1의 도 3d와 같은 방법을 통해서도 열회수관(322)의 각도를 조정할 수 있다.
즉, 열회수관(322)은 길이방향의 양측 단부가 각각 제1,2수직 연결바(50,60)에 형성된 관이음부에 각도 조정 및 수밀 가능하게 삽입되며, 상기 관이음부의 둘레부에는 원주방향을 따라 다수의 각도조정공이 형성되고 상기 열회수관의 길이방향의 양측 단부의 둘레부에 체결공이 형성되며 상기 다수의 각도조정공과 체결공에 각도조정핀이 선택적으로 끼워져 열회수관(322)의 각도를 고정하는 것이다.
10 : 상부 수평바, 20 : 하부 수평바
30,80 : 횡렬식 집열 겸용 난간바, 31,81 : 순환관
32,82 : 집열판, 33 : 단열재
34 : 보호커버, 40 : 축열탱크
50,60 : 제1,2수직 연결바, 70 : 각도조정레버
300 : 횡렬식 집광 및 집열 겸용 난간바,
310 : 솔라셀, 320 : 냉각겸용 열회수수단
321 : 전열판, 322 : 열회수관
330 : 축전지,
30,80 : 횡렬식 집열 겸용 난간바, 31,81 : 순환관
32,82 : 집열판, 33 : 단열재
34 : 보호커버, 40 : 축열탱크
50,60 : 제1,2수직 연결바, 70 : 각도조정레버
300 : 횡렬식 집광 및 집열 겸용 난간바,
310 : 솔라셀, 320 : 냉각겸용 열회수수단
321 : 전열판, 322 : 열회수관
330 : 축전지,
Claims (4)
- 각각 내부가 중공이며 공동주택의 발코니에 설치되는 상부 수평바(10) 및 하부 수평바(20)와;
상기 상부 수평부와 하부 수평바 사이에 상하 종방향으로 배열되며 상기 하부 수평바와 유체 연통 가능하게 연결되는 제1수직 연결바(50) 및 상기 상부 수평바와 유체 연통 가능하게 연결되는 제2수직 연결바(60)와;
상기 제1,2수직 연결바(50,60)의 사이에 횡방향으로 배열되면서 길이방향의 양측 단부가 상기 제1,2수직 연결바에 각도 조정 가능하게 연결되어 난간을 형성함과 아울러 상기 제1수직 연결바로부터 공급되는 열교환매체가 태양열을 회수한 후 상기 제2수직 연결바(60)에 전달되도록 하는 다수의 횡렬식 집열 겸용 난간바와;
상기 상부 수평바와 하부 수평바에 각각 유체 연통 가능하게 장착되면서 순환관과 연결되고, 상기 상부 수평바를 통해 공급되는 고온의 열교환매체와 원수의 열교환을 통해 온수를 생산하는 축열탱크(40)를 포함하고,
상기 횡렬식 집열 겸용 난간바(30,80)는, 길이방향의 양측이 각각 상기 제1,2수직 연결바에 각도 조정 가능하게 연결되며 내부에 열교환매체가 흐르는 순환관(31,81), 상기 순환관의 앞쪽에 배치되며 태양열을 집열하는 집열판(32,81)을 포함하되, 상기 집열판은 상기 순환관이 감싸 지지되는 전열부(32a,82a)가 포함되는 것을 특징으로 하는 각도 조정이 가능한 횡렬식 공동주택 태양에너지 발코니 난간.
- 각각 내부가 중공이며 공동주택의 발코니에 설치되는 상부 수평바(10) 및 하부 수평바(20)와;
상기 상부 수평부와 하부 수평바 사이에 상하 종방향으로 배열되며 상기 하부 수평바와 유체 연통 가능하게 연결되는 제1수직 연결바(50) 및 상기 상부 수평바와 유체 연통 가능하게 연결되는 제2수직 연결바(60)와;
상기 제1,2수직 연결바(50,60)의 사이에 횡방향으로 배열되면서 길이방향의 양측 단부가 상기 제1,2수직 연결바에 각도 조정 가능하게 연결되어 난간을 형성함과 아울러 상기 제1수직 연결바로부터 공급되는 열교환매체가 태양열을 회수한 후 상기 제2수직 연결바(60)에 전달되도록 하는 다수의 횡렬식 집광 및 집열 겸용 난간바(300)와;
상기 상부 수평바와 하부 수평바에 각각 유체 연통 가능하게 장착되면서 순환관과 연결되고, 상기 상부 수평바를 통해 공급되는 고온의 열교환매체와 원수의 열교환을 통해 온수를 생산하는 축열탱크(40)와;
상기 집광 및 집열 겸용 난간바(300)에서 발전한 전기에너지를 축전하는 축전지(330)를 포함하고,
상기 집광 및 집열 겸용 난간바(300)는, 태양광 에너지로부터 전기에너지를 발전하는 솔라셀(310), 상기 솔라셀의 배면에 형성되며 상기 솔라셀에서 발생되는 열을 회수하여 상기 솔라셀을 냉각함과 아울러 상기 축열탱크에 고온의 열교환매체를 공급하는 냉각겸용 열회수수단(320)을 포함하며,
상기 냉각겸용 열회수수단은 상기 솔라셀의 배면에 형성되어 상기 솔라셀에서 발생되는 열을 회수하는 전열판(321), 상기 전열판(321)에 결합되면서 길이방향의 양측이 상기 제1,2수직 연결바(50,60)에 유체 연통 및 각도 조정 가능하게 연결되어 내부를 순환하는 열교환매체를 통ㅎ 상기 솔라셀과 전열판의 열을 회수하는 열회수관(323)을 포함하는 것을 특징으로 하는 각도 조정이 가능한 횡렬식 공동주택 태양에너지 발코니 난간. - 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서, 상기 집열 겸용 난간바(30,40)의 순환관(31,81) 또는 상기 집광 및 집열 겸용 난간바(300)의 열회수관(322)은 상기 제1,2수직 연결바에 형성된 관이음부(51,61)에 나사 체결되는 니플을 통해 각도 조정 가능하게 연결되는 것을 특징으로 하는 각도 조정이 가능한 횡렬식 공동주택 태양에너지 발코니 난간.
- 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서, 상기 집열 겸용 난간바(30,40)의 순환관(31,81) 또는 상기 집광 및 집열 겸용 난간바(300)의 열회수관(322)은 양측 단부가 각각 상기 제1,2수직 연결바에 형성된 관이음부에 각도 조정 및 수밀 가능하게 삽입되며, 상기 관이음부의 둘레부에는 원주방향을 따라 다수의 각도조정공이 형성되고 상기 열회수관 또는 순환관의 길이방향의 양측 단부의 둘레부에 체결공이 형성되며 상기 다수의 각도조정공과 상기 체결공에 각도조정핀이 선택적으로 끼워져 상기 열회수관 또는 순환관의 각도를 고정하는 것을 특징으로 하는 각도 조정이 가능한 횡렬식 공동주택 태양에너지 발코니 난간.
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