KR101512625B1 - 비-증발성 게터 펌프를 갖는 진공 솔라 패널 - Google Patents

Abstract

진공 솔라 패널(1)은 투명한 벽(4)을 지지하는 복수의 스페이서(3)를 포함하는 프레임(2)을 포함한다. 투명한 벽(4)은 스페이서(3)들, 광 흡수기(8) 및 게터 펌프(15)를 포함하는 폐쇄 챔버(6)를 형성한다. 게터 펌프(15)는 선택적으로 흑화된 외면(16)들을 갖고 하나 이상의 비증발성 게터 NEG 요소들을 포함하는 인벨로프를 포함한다.

Description

비-증발성 게터 펌프를 갖는 진공 솔라 패널{Evacuated solar panel with a non evaporable getter pump}

본 발명은 게터 펌프(getter pump)를 갖는 진공 솔라 패널에 대한 것이고, 상세하게는 본 발명에 따라 게터 펌프는 비-증발성 게터(NEG ; Non-Evaporable Getter) 펌프이다.

당업계에 공지된 바와 같이, NEG 펌프들은 밀봉된 진공 장치들 내측의 진공을 유지하는데 널리 사용된다.

NEG 펌프들에서 가스 분자들이 게터 재료의 표면 상에 흡수되어, NEG 포화를 일으킨다.

펌핑된 가스에 의한 포화로 인한 펌핑 효과(즉, 가스 분자들을 흡수하는 성능)의 손실을 피하기 위해, NEG는 펌프의 체적 내에서 게터 펌프의 표면으로부터 흡수된 가스 분자들이 확산되는 것을 돕기 위해 가열되어야 한다.

가열은 예를 들어, 전기 가열에 의해 연속적으로 또는 간헐적으로 가해질 수 있다.

그럼에도 불구하고 이러한 전기 가열기들은 전기 진공 관통접속(feedthrough)을 필요로 하고, 이는 장치에 비용을 추가하고 그 신뢰성을 감소시킨다.

그러므로, 본 발명의 기술적 목적은 상기 종래기술의 문제들을 제거하는 NEG 펌프를 갖는 진공 솔라 패널을 제공하는 것이다.

본 발명의 기술적 목적의 범위 내에서, 본 발명의 목적은 종래기술의 솔라 패널들과 비교할 때 저렴한 솔라 패널을 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 매우 신뢰성있는 솔라 패널을 제공하는 것이다.

이러한 목적들 및 다른 목적들과 함께 기술적 목적은 첨부한 청구범위들에 따른 NEG 펌프를 갖는 진공 솔라 패널을 제공하여 본 발명에 따라 달성된다.

유익하게는, 솔라 패널들의 경우에 태양열 가열이 가능하고 비-증발성 게터 펌프는 태양광을 효과적으로 흡수하고 가스 확산에 필요한 온도에 도달하도록, 선택적으로 흑화된(blackened) 벽들에 의해 둘러싸인 체적에 수용된다. 이 온도는 상이한 NEG 펌프들과 작동 압력들에 대해 다르지만, 모든 경우에 약 180℃보다 낮으면 안된다.

본 발명의 추가 특징들 및 장점들은 첨부한 도면들의 비제한적 예에 의해 예시된, 본 발명에 따른 게터 펌프를 갖는 진공 솔라 패널의 바람직하지만 비-배타적인 실시예의 설명으로부터 보다 명백해진다.

도 1은 본 발명에 따른 게터 펌프를 갖는 솔라 패널의 일부분의 개략도.
도 2는 본 발명에 따른 솔라 패널의 게터 펌프의 사시도.
도 3은 본 발명에 따른 게터 펌프를 갖는 솔라 패널의 다른 실시예의 도면.
도 4는 본 발명의 게터 펌프를 갖는 솔라 패널의 개략도.

도면들을 참조하면, 이들은 도면부호 1로 일반적으로 표기된 진공 솔라 패널을 보인다.

솔라 패널(1)은 유리 시트(glass sheet) 또는 금속으로 만들어진 후면 하부 벽(2a; back lower wall)과 상부 투명 유리 벽(4)을 지지하는 복수의 스페이서(3)를 일반적으로 지지하는 프레임(2)을 포함한다.

투명한 벽(4)과 후면 벽(2a)을 갖는 프레임(2)은 스페이서(3)들과 흡수기(8)를 포함하는 폐쇄 챔버(6)를 형성한다.

당업계에 알려진 바와 같이 흡수기(8)는 하나 이상의 흡수 패널(10)과 이에 연결된 하나 이상의 냉각 파이프(11)를 포함한다.

챔버(6)는 NEG 펌프(15)를 또한 포함하고 이는 유익하게는 선택적으로 흑화된 외면(16)들을 갖고 하나 이상의 비-증발성 게터 요소들을 그 안에 포함하는 인벨로프(envelope)를 포함한다.

인벨로프는 박스-형태의 형상을 갖고 바람직하게는 박스-형태의 인벨로프의 내측 체적과 박스-형태의 인벨로프의 외측(즉, 챔버(6))과의 접촉을 유지하기 위한 하나의 관통 구멍(18)을 갖는다.

상이한 구멍 형상들도 고려될 수 있다.

제 1 실시예에서, 인벨로프는 솔라 패널과 열적으로 절연되어 있다(도 1).

이에 관해 인벨로프는 솔라 패널(1)의 스페이서(3)들에 또는 프레임(2)에 또는 흡수기(즉, 흡수 패널(10))에 열 차단 연결 요소(20)들을 구비한다.

그러므로 비-증발성 게터 펌프가 고정(anchoring) 지점들에 대한 열 전도를 최소화하도록 스프링들을 통해 현가되어 있고, 고정 지점들은 어떤 패널 작동 온도가 선택되든지, 양호한 절연 조건으로 대체로 180℃를 초과하도록 따뜻하거나(흡수기) 또는 차가울(패널 프레임 또는 스페이서들) 수 있다.

이러한 열 차단 연결 요소(20)들에는 금속 스프링들 또는 와이어들이 포함된다.

특히, 흡수 패널(10)은 그 안에 인벨로프가 삽입되는 공동(22)을 형성한다.

제 2 실시예에서 인벨로프는 흡수기와 열적으로 접촉되어 있다(도 3).

이에 관해 상기 흡수기(8)의 흡수 판(10)은 NEG 요소들을 수용하는 인벨로프의 하나 이상의 벽(25)을 형성하고, 이 인벨로프의 반대쪽 벽(26)은 흡수 패널에 기계적으로 연결되거나 또는 용접된 판에 의해 형성된다.

이러한 구성은 유익하게는 흡수기 작동 온도가 180℃를 넘을 때 사용될 수 있지만, 그럼에도 불구하고 흡수기 온도가 (게터 펌프를 재생하기 위해) 더 높은 값들로 증가되게 하기 위해 냉각 유체의 순환이 간헐적으로 정지되는 한, 더 낮은 작동 온도들에도 적용될 수 있다. 이 작동 모드는 기존의 패널들이 상이한 용도로 적용되어야 하면 매우 유용할 수 있다.

이에 관해 본 발명의 솔라 패널은 냉각 파이프 내의 냉각 유체의 순환을 간헐적으로 정지하기 위해 배치된 제어 시스템을 포함한다.

유익하게는 비-증발성 게터 펌프 속도와 가스 부하 모두가 입사하는 태양열 출력의 증가와 일치하여(in phase with) 증가한다.

상술한 실시예는 바람직하게는 반사경들과 연계하여 사용될 때마다 2개의 투명한 벽들, 즉, 투명한 벽(4)과 후면 벽(2a)을 구비한다.

(이러한 반사경들없이 사용하기 위한) 상이한 실시예는 금속 벽으로 대체된 투명한 후면 벽(2a)을 가질 수 있다.

이에 관해 고려되는 게터 펌프를 갖는 솔라 패널은 본 발명의 개념의 범위 내에 드는 모든 수많은 수정 및 변형예들이 가능하다; 또한 모든 세부사항들은 기술적으로 등가의 요소들로 대체될 수 있다.

실제로 사용되는 재료들과 치수들은 요구조건들에 따라 및 그 당시 기술 상태에 따라 선택될 수 있다.

1: 솔라 패널 2: 프레임
3: 스페이서 4: 유리 벽
6: 챔버 8: 흡수기
10: 흡수 패널 11: 냉각 파이프
15: NEG 펌프 18: 구멍

Claims (9)

1. 게터 펌프(getter pump)를 갖는 진공 솔라 패널(evacuated solar panel)로서,
   상기 진공 솔라 패널은 적어도 하나의 투명한 벽을 지지하는 복수의 스페이서들(spacers)을 지지하는 프레임(frame)을 포함하고, 상기 투명한 벽은 상기 프레임과 함께, 상기 스페이서들과 흡수기 및 상기 게터 펌프를 수용하는 폐쇄 챔버(closed chamber)를 형성하는, 상기 게터 펌프를 갖는 진공 솔라 패널에 있어서,
   상기 게터 펌프는 인벨로프(envelope)를 포함하며, 상기 인벨로프는 하나 이상의 비-증발성 게터 요소들( Non-Evaporable Getter elements ; NEG elements)을 포함함과 동시에 선택적으로 흑화된 외면들(blacked surfaces)을 갖는 것을 특징으로 하는 게터 펌프를 갖는 진공 솔라 패널.
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 인벨로프는 박스-형태 형상(box-like shape)을 갖고, 상기 박스-형태 인벨로프의 내부 체적과 상기 박스-형태 인벨로프의 외측과의 접촉을 유지하기 위한 적어도 하나의 관통 구멍을 갖는 것을 특징으로 하는 게터 펌프를 갖는 진공 솔라 패널.
3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
   상기 인벨로프는 상기 솔라 패널과 열적으로 독립된 것을 특징으로 하는 게터 펌프를 갖는 진공 솔라 패널.
4. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
   상기 인벨로프는 상기 솔라 패널의 스페이서들에 또는 상기 프레임에 또는 상기 흡수기에 열 차단 연결 요소들을 구비하는 것을 특징으로 하는 게터 펌프를 갖는 진공 솔라 패널.
5. 제 4 항에 있어서,
   상기 열 차단 연결 요소들은 스프링들을 포함하는 것을 특징으로 하는 게터 펌프를 갖는 진공 솔라 패널.
6. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
   상기 흡수기는 하나 이상의 흡수 패널들과 상기 흡수 패널들에 연결된 하나 이상의 냉각 파이프들을 포함하고, 상기 흡수 패널은 상기 인벨로프가 삽입되는 공동(cavity)을 형성하는 것을 특징으로 하는 게터 펌프를 갖는 진공 솔라 패널.
7. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
   상기 인벨로프는 상기 흡수기와 열적으로 접촉되는 것을 특징으로 하는 게터 펌프를 갖는 진공 솔라 패널.
8. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
   상기 흡수기의 흡수 판은 상기 NEG 요소들을 수용하는 상기 인벨로프의 적어도 하나의 벽을 형성하고, 상기 인벨로프의 반대쪽 벽은 상기 흡수 패널에 연결된 판에 의해 형성되는 것을 특징으로 하는 게터 펌프를 갖는 진공 솔라 패널.
9. 제 6 항에 있어서,
   상기 냉각 파이프 내의 냉각 유체의 순환을 간헐적으로 중지시키도록 배치된 제어 시스템을 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 게터 펌프를 갖는 진공 솔라 패널.

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