KR101565238B1

KR101565238B1 - 태양열 온풍기

Info

Publication number: KR101565238B1
Application number: KR1020140030980A
Authority: KR
Inventors: 서동진
Original assignee: 서동진
Priority date: 2013-07-30
Filing date: 2014-03-17
Publication date: 2015-11-02
Also published as: JP2017501361A; CN105431689B; JP6264587B2; KR20150014842A; CN105431689A

Abstract

본 발명은 태양열 온풍기에 관한 것으로, 구체적으로는 투명 또는 반투명으로 형성되되, 파이프형상으로 형성되어 그 내측으로 공기가 유입될 수 있도록 공기유입경로를 형성하고, 그 내측부를 흑색으로 형성하여 상기 공기유입경로에서 가열된 공기를 외측으로 배출시키도록 함으로써 복사 난방을 할 수 있도록 하는 태양열 온풍기에 관한 것이다.
본 발명은 내측으로 공기가 유입될 수 있도록 파이프 형상으로 형성되되, 투명 또는 반투명으로 형성되고, 표면 또는 이면이 흑색으로 형성되는 흡열부를 포함하는 공기유입경로가 하나 이상이 형성되며, 상기 공기유입경로의 양측부에 시설물에 탈부착할 수 있도록 탈부착수단이 구비된 날개부가 연결되는 온풍기 본체를 포함한다.

Description

태양열 온풍기{Fan heater of solar heat}

본 발명은 태양열 온풍기에 관한 것으로, 구체적으로는 투명 또는 반투명으로 형성되되, 파이프형상으로 형성되어 그 내측으로 공기가 유입될 수 있도록 공기유입경로를 형성하고, 그 내측부를 흑색으로 형성하여 상기 공기유입경로에서 가열된 공기를 외측으로 배출시키도록 함으로써 복사 난방을 할 수 있도록 하는 태양열 온풍기에 관한 것이다.

대체에너지 개발은 미래 에너지원 확보 및 환경보호 차원의 환경 친화적 에너지자원 개발과 활용이라는 측면과 GR, TR, WTO 등 국제환경 관련 조약에 능동적으로 대처하기 위해 그 중요성이 매우 증가하고 있다. 따라서 대체 에너지 자원 중 무한정, 무공해한 태양에너지의 이용기술 개발 및 실용화는 매우 시급하다.

현재 지구상의 인류는 해결하지 않으면 안 될 두 가지 문제에 직면해 있다. 첫째는 인류가 사용하는 석유, 석탄 등 화석에너지의 고갈문제이며, 둘째는 화석에너지의 사용증가에 따른 지구온난화를 막기 위한 기후변화협약의 이행문제다.

인류가 영원히 사용할 수 있다고 생각했던 화석에너지는 지금과 같은 양으로 계속해 사용한다면 석유는 40년, 석탄은 2백10년, 천연가스 65년, 우라늄은 50년 후면 고갈된다고 한다.

이같이 어려운 문제 해결에 소위 '미래에너지' 또는 '그린에너지'라 불리는 청정 대체에너지가 각광을 받고 있으며, 이에 따라 각국은 대체에너지의 개발과 보급에 막대한 투자를 하고 있다.

대체에너지는 태양광, 태양열, 풍력조절, 지열, 연료전지, 수소에너지, 폐기물에너지 등을 들 수 있으나, 본 발명에서는 태양광과 태양열을 이용한 것에 초점을 맞추고자 한다.

태양은 표면 온도가 6,000℃이고, 중심부의 온도는 약 1,500만 ℃에 이르므로 막대한 양의 열과 빛을 내놓는데, 그 양은 무려 9.2ㅧ1022kcal에 이르나, 지구는 태양으로부터 약 1억 5,000만km 떨어져 있기 때문에, 지구에 이르는 태양 복사 에너지의 양(태양 상수)은 약 2cal에 지나지 않는다.

이러한 태양 복사 에너지는 우리의 일상생활에 필요한 에너지의 근원일 뿐만 아니라, 여러 가지 기상 현상이나 바다에서의 해류의 원동력이 되기도 하며, 그밖에 태양 에너지를 이용한 것으로는 태양 전지를 비롯하여 태양열 온풍장치, 태양열 주택, 태양로, 태양열 발전기 등 여러 가지장치가 제안된 바 있다.

그 중 태양열 온풍장치의 경우 실외에 설치되며, 흑색으로 형성되는 주름관을 지그재그 형상으로 배치하고, 상기 주름관으로 유입되는 공기를 태양열에 의해 가열하여 실내로 유입시키도록 구성된다.

그러나 상기 태양열 온풍장치의 경우 제작 공정이 복잡하고, 집열 면적이 커야 되기 때문에 부피를 많이 차지하게 되고, 이로 인하여 공간 확보가 되지 않으면 설치하기 어려운 문제점이 있었다.

또한, 상기 주름관이 실외에 설치되기 때문에 주름관의 내측에 가열된 공기의 열이 외측으로 방출되는 것을 차폐시키기 어려워 효율적인 난방이 이루어지지 않는다는 문제점이 있었다.

게다가 상기한 태양열 온풍장치의 경우 현재 일반 단독주택과 같은 주거시설에만 국한되어 설치되고 있으며, 아파트 또는 다세대 주택과 같이 외부설치가 어렵기 때문에 사실상 사용이 불가능하다는 문제점도 있었다.

한편, 상기한 태양열 온풍장치의 경우 난방이 필요치 않은 하절기에는 유지보수 및 보관이 어려운 문제점이 있었다.

등록실용신안 20-0316737호

상기한 특허문헌에는, 전면이 개방되어 투명 유리층이 덮이고 내부 저면에 집열판이 전개되어 있으며 내부는 다수의 격판에 의하여 지그재그형의 유로가 형성되고 하부측 유로의 입구단에 상부측 유로의 출구단에 각각 공기 유입구와 공기유출구가 배치된 집열상자로 구성되고, 집열상자가 분배기를 통하여 실내온풍난방기, 온돌패널 및 온수축열조에 연결되는 태양열난방시스템에 대한 기술이 개시되어 있다.

그러나 상기한 태양열난방시스템의 경우 동절기 실내의 온도 상승을 위한 온풍공급 및 온풍 공급 시 발생되는 열을 이용하여 온수를 생성하고, 이 온수를 온돌에 공급함으로 실내의 난방에 이용되기 위한 시스템에 관한 것으로, 이는 비교적 시설물이 큰 건축물에 적용되며, 이러한 시스템을 구축하기 위해서는 많은 설치비용과 기간이 소요되는 문제점이 있었다.

또한, 상기한 시스템을 한 번 설치를 하게 되면, 하절기와 같은 시기에는 사용되지 않아 사용자가 무심코 방치하게 되고, 동절기에 시스템을 다시 구동하기 위해서는 이를 다시 수리 또는 청소를 한 후 사용하여야 되므로 유지보수가 어려운 문제점이 있었다.

본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위해 발명된 것으로, 그 목적은 창문의 내측면 유리 표면에 부착하여 사용하기 위한 것으로, 플랙시블한 합성수지재로 형성되고, 투명 또는 반투명으로 형성되되, 파이프형상으로 형성되어 그 내측으로 공기가 유입될 수 있도록 공기유입경로를 형성하고, 상기 공기유입경로의 내측부를 흑색으로 형성하여 상기 공기유입경로에서 가열된 공기를 외측으로 송풍팬에 의해 외부로 배출시키도록 함으로써 복사 난방을 할 수 있는 태양열 온풍기를 제공하는데 그 목적이 있다.

상기한 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명은 플랙시블한 합성수지 재질로 형성되되, 투명 또는 반투명으로 형성되며, 중심을 기준으로 제1 부재 및 제2 부재로 이등분되며, 상기 제1 부재 및 제2 부재가 결합되었을 시 공기가 유입되도록 하나 이상으로 형성되는 공기유입경로; 상기 제2 부재의 표면 또는 이면이 흑색으로 코팅되거나, 흑색 금속판 또는 흑색 종이를 부착하여 햇빛을 흡수하는 흡열부; 상기 제1 및 제2 부재의 양측으로 제1 부재에는 제1 날개부가, 제2 부재에는 제2 날개부가 각각 연결되되, 상기 제1 날개부에는 하나 이상이 형성되는 결합돌기와, 상기 결합돌기와 대응되는 위치에 상기 결합돌기를 수용하도록 상기 제2 날개부에 수용돌기가 형성되는 날개부; 및 건축물 창문 유리의 실내측에 탈부착 될 수 있도록 상기 제1 날개부의 외측면에 흡착판, 자석, 고리 또는 양면테이프 중 어느 하나로 구성되는 탈부착수단;을 포함한다.

일 실시예에 있어서, 상기 공기유입경로는, 지그재그 형상으로 형성되는 것을 특징으로 한다.

일 실시예에 있어서, 상기 온풍기 본체는, 상기 태양열 온풍기는, 둘 이상을 상하부 및 좌우로 연장시켜 복수로 사용하되, 상기 공기유입경로의 상부 또는 하부에 형성되는 연장부를 통하여 상하부로 적층하여 사용하고, 상기 태양열 온풍기의 각 날개부를 좌우로 인접시켜 창문에 부착하는 것을 특징으로 한다.

일 실시예에 있어서, 상기 온풍기 본체는, 상기 공기유입경로 내측의 상부 또는 하부에 송풍팬이 설치되되, 상기 송풍팬은 태양전지 또는 배터리에 의해 구동되는 것을 특징으로 한다.

일 실시예에 있어서, 상기 흡열부는, 상기 제2 부재의 테두리에 삽입홈이 형성되고, 상기 삽입홈에 흑색의 금속박판 또는 흑색의 종이가 삽입되어 흡열부를 구성하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 태양열 온풍기에 의하면, 첫째, 플랙시블한 합성수지재로 형성되기 때문에 가볍고, 조립 및 해체가 용이하여 남녀노소 누구나 쉽게 사용할 수 있으며, 특히, 하절기와 같은 미사용시에는 제1 및 제2 부재를 분리한 뒤 각 부재를 포갤 수 있어 부피가 작아지며, 이로 인하여 보관이 용이해지므로 사용성이 증대되는 효과가 있다.

둘째, 아파트와 같은 다세대 주택 및 사무실과 같은 실내에서 실내 측의 창문에 쉽게 부착하여 사용할 수 있으므로 동절기 에너지를 절약할 수 있고, 이로 인하여 경제성이 높아지는 효과가 있다.

셋째, 블로우 성형 또는 사출성형으로 쉽게 제작이 가능하기 때문에 대량생산이 가능해져 생산성이 높아지는 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 태양열 온풍기의 모습을 나타낸 사시도이다.
도 2는 도 1의 분해사시도이다.
도 3은 도 1의 배면사시도이다.
도 4는 본 발명의 태양열 온풍기가 상하로 적층되는 모습을 나타낸 사시도이다.
도 5는 본 발명의 태양열 온풍기가 적층되고, 하부에 송풍팬이 결합된 모습을 나타낸 사시도이다.
도 6은 본 발명의 태양열 온풍기의 사용상태를 나타낸 사시도이다.
도 7은 도 1의 흡열부의 다른 실시예를 나타낸 사시도이다.
도 8은 본 발명의 태양열 온풍기의 변형예를 나타낸 사시도이다.
도 9는 도 8의 분해사시도이다.
도 10은 도 8의 배면사시도이다.
도 11은 본 발명의 태양열 온풍기의 변형예가 상하부로 적층되는 모습을 나타낸 사시도이다.

본 발명을 충분히 이해하기 위해서 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부 도면을 참조하여 설명한다. 본 발명의 실시예는 여러 가지 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 아래에서 상세히 설명하는 실시예로 한정되는 것으로 해석되어서는 안 된다. 본 실시예는 당업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위하여 제공 되는 것이다. 따라서 도면에서의 요소의 형상 등은 보다 명확한 설명을 강조하기 위해서 과장되어 표현될 수 있다. 각 도면에서 동일한 부재는 동일한 참조부호로 도시한 경우가 있음을 유의하여야 한다. 또한, 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 기술은 생략된다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명함으로써, 본 발명의 태양열 온풍기를 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명의 태양열 온풍기의 모습을 나타낸 사시도이고, 도 2는 도 1의 분해사시도이며, 도 3은 도 1의 배면사시도이고, 도 4는 본 발명의 태양열 온풍기가 상하로 적층되는 모습을 나타낸 사시도이며, 도 5는 본 발명의 태양열 온풍기가 적층되고, 하부에 송풍팬이 결합된 모습을 나타낸 사시도이이고, 도 6은 본 발명의 태양열 온풍기의 사용상태를 나타낸 사시도이며, 도 7은 도 1의 흡열부의 다른 실시예를 나타낸 사시도이다.

도 1 내지 도 7을 참조하면, 본 발명의 태양열 온풍기는, 플랙시블한 합성수지 재질로 형성되되, 투명 또는 반투명으로 형성되며, 중심을 기준으로 제1 부재(110) 및 제2 부재(120)로 이등분되며, 상기 제1 부재(110) 및 제2 부재(120)가 결합되었을 시 공기가 유입되도록 하나 이상으로 형성되는 공기유입경로(101)가 구성된다. 상기한 합성수지재는 예를 들어 PET(poly ethylene terephthalate), PC(polycarbonate) 및 플라스틱 등으로 형성될 수 있다.

한편, 상기 제2 부재(120)의 표면 또는 이면이 흑색으로 코팅되거나, 흑색 금속판 또는 흑색 종이를 부착하여 햇빛을 흡수하는 흡열부(102)가 더 구성된다.

구체적으로 상기 흡열부(102)는, 태양열을 쉽게 흡수하도록 하기 위하여 흑색으로 형성되는 것이 바람직하며, 예를 들어 흑색으로 코팅되거나, 흑색 금속판 또는 흑색 종이가 부착될 수 있다.

또는, 도 7에 도시된 바와 같이 상기 흡열부(102)는, 상기 공기유입경로(101) 테두리에 삽입홈(104)이 형성되고, 상기 삽입홈(104)에 흑색의 금속박판(105) 및 흑색의 종이(106)가 삽입되어 구성될 수 있다.

상기와 같이 제2 부재(120)에만 흡열부(102)가 구성되는 것은, 상기 제1 부재(110)의 경우 창문에 접하기 때문에 태양빛이 쉽게 제1 부재(110)를 통과하여 흡열부(102)로 흡수되도록 하기 위한 것이다.

한편, 상기 제1 및 제2 부재(110, 120)의 양측으로 날개부(130)가 연장형성되는데, 상기 제1 부재(110)에는 제1 날개부(131)가, 제2 부재(120)에는 제2 날개부(132)가 각각 연결된다.

상기 제1 날개부(131)에는 하나 이상이 형성되는 결합돌기(133)와, 상기 결합돌기(133)와 대응되는 위치에 상기 결합돌기(133)를 수용하도록 상기 제2 날개부(132)에 수용돌기(134)가 형성된다.

따라서 상기 결합돌기(133)와 수용돌기(134)에 의해 제1 부재(110) 및 제2 부재(120)가 결합되고, 그로 인하여 중간부에 공기유입경로(101)가 형성된다.

한편, 상기 태양열 온풍기(100)는, 복수를 서로 적층하여 상하부로 연장시키기 위해 상기 공기유입경로(101)의 상부 또는 하부에 연장부(103)가 형성된다. 따라서 도 5 및 도 6에 도시된 바와 같이 상하부로 적층하여 사용할 수 있게 된다.

또한, 좌우로 연장할 경우에는, 상기 날개부(130)가 서로 인접되도록 배치하여 좌우로 연장하여 사용할 수 있게 된다.

따라서 비교적 넓은 면적에 태양열 온풍기(100)가 사용될 경우 상기한 바와 같이 태양열 온풍기(100)를 상하좌우 즉, 직렬 또는 병렬로 창문(200)에 부착하여 사용할 수 있게 되는 것이다.

구체적으로 도 6에 도시된 바와 같이 상기 태양열 온풍기(100)를 상하로 적층한 상태에서 상기 탈부착수단(150)을 이용하여 창문(200)에 부착하여 사용하는 것이다. 또한, 상기 각 날개부(130)를 서로 인접시켜 좌우로 연장하여 사용할 수 있게 되는 것이다.

한편, 상기 온풍기 본체(100)는, 상기 공기유입경로(101)의 상부에 송풍팬(140)이 더 구비될 수 있다. 이는 상기 공기유입경로(101)로 유입되어 태양열에 의해 가열된 공기를 상부로 쉽게 빠져나오도록 하기 위한 것이다. 도면에는 공기유입경로(101)의 상부에 송풍팬(140)이 설치되어 있지만 하부에 설치될 수도 있다.

또한, 상기 송풍팬(140)의 경우 일반적인 전원공급수단인 배터리가 적용되거나 또는 태양전지에 의하여 구동될 수 있다. 상기 태양전지가 적용될 경우 배터리와 같이 잦은 소모에 따른 교체비용이 줄어들어 경제적이다.

한편, 상기 탈부착수단(150)은 도면에 흡착판(151)을 예로 들어 설명하였지만, 그 외에도 자석, 고리 또는 양면테이프 등 다양한 수단이 적용될 수 있다. 자석이 적용될 경우 상기 흡착판(151) 대신에 자석이 부착되고, 대응되는 위치에 철판 등을 구비하여 부착할 수 있다. 또한, 양면테이프의 경우도 흡착판의 위치에 부착하여 사용할 수 있게 된다. 게다가 고리가 구성될 경우에는 양 날개부(130)의 상단부에 고리를 구성하고, 상기 고리를 이용하여 커튼 봉에 걸어서 사용하거나 또는 별도의 결속용 봉을 창문의 상부에 설치하여 상기 봉에 고리를 결속시켜 사용할 수 있다.

이하, 본 발명의 태양열 온풍기의 변형예에 대하여 살펴보기로 한다.

도 8은 본 발명의 태양열 온풍기의 변형예를 나타낸 사시도이고, 도 9는 도 8의 분해사시도이며, 도 10은 도 8의 배면사시도이고, 도 11은 본 발명의 태양열 온풍기의 변형예가 상하부로 적층되는 모습을 나타낸 사시도이다.

도 8 내지 도 11을 참조하면, 본 발명의 태양열 온풍기의 변형예의 경우 상기한 도 1 내지 도 6에서 설명한 구성과 동일하다. 다만, 공기유입경로(101)의 형상이 직선형이 아닌 지그재그형상으로 형성된 것이 상이하다. 또한, 상기한 도 1 내지 도 6에 도시된 실시예에서 날개부(130)가 없어지는 구성이다.

상기 변형예는 비교적 넓은 면적의 창문에 부착될 시 이용되는 것이다. 이외에도 다양한 형상의 공기유입경로(101)를 형성하여 사용이 가능하다. 미적 감각을 높이기 위해 예를 들어 별, 하트 등 다양한 형상으로 형성할 수 있다.

이상에서 설명된 본 발명의 태양열 온풍기의 실시예는 예시적인 것에 불과하며, 본 발명이 속한 기술분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 잘 알 수 있을 것이다. 그러므로 본 발명은 상기의 상세한 설명에서 언급되는 형태로만 한정되는 것은 아님을 잘 이해할 수 있을 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다. 또한, 본 발명은 첨부된 청구범위에 의해 정의되는 본 발명의 정신과 그 범위 내에 있는 모든 변형물과 균등물 및 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

100 : 태양열 온풍기 101 : 공기유입경로
102 : 흡열부 103 : 연장부
110 : 제1 부재 120 : 제2 부재
130 : 날개부 131 : 제1 날개부
132 : 제2 날개부 133 : 결합돌기
134 : 수용돌기 140 : 송풍팬
150 : 탈부착수단 200 : 창문

Claims

플랙시블한 합성수지 재질로 형성되되,
투명 또는 반투명으로 형성되고, 중심을 기준으로 제1 부재(110) 및 제2 부재(120)로 이등분되며, 상기 제1 부재(110) 및 제2 부재(120)가 결합되었을 시 공기가 유입되도록 하나 이상으로 형성되는 공기유입경로(101);
상기 제2 부재(120)의 표면 또는 이면이 흑색으로 코팅, 흑색 금속판 또는 흑색 종이를 부착되거나, 상기 제2 부재(120)의 테두리에 삽입홈(104)이 형성되어 상기 삽입홈(104)에 흑색의 금속박판(105) 또는 흑색의 종이(106)가 삽입됨으로써 햇빛을 흡수하는 흡열부(102);
상기 제1 및 제2 부재(110, 120)의 양측으로 제1 부재(110)에는 제1 날개부(131)가, 제2 부재(120)에는 제2 날개부(132)가 각각 연결되되, 상기 제1 날개부(131)에는 하나 이상이 형성되는 결합돌기(133)와, 상기 결합돌기(133)와 대응되는 위치에 상기 결합돌기(133)를 수용하도록 상기 제2 날개부(132)에 수용돌기(134)가 형성되는 날개부(130); 및
건축물 창문(200) 유리의 실내측에 상기 제2 부재(120)의 오목부가 태양과 대향되어 태양빛의 흡수를 용이하도록 하기 위해 상기 제1 날개부(131)의 외측면에 흡착판(151), 자석, 고리 또는 양면테이프 중 어느 하나로 구성하여 창문(200)의 실내측 표면에 탈부착 가능하게 구비되는 탈부착수단(150);을 포함하는 것을 특징으로 하는 태양열 온풍기.
제1 항에 있어서,
상기 공기유입경로(101)는,
지그재그 형상으로 형성되는 것을 특징으로 하는 태양열 온풍기.
제1 항 또는 제2 항에 있어서,
상기 태양열 온풍기(100)는,
둘 이상을 상하부 및 좌우로 연장시켜 복수로 사용하되,
상기 공기유입경로(101)의 상부 또는 하부에 형성되는 연장부(103)를 통하여 상하부로 적층하여 사용하고,
상기 태양열 온풍기(100)의 각 날개부(130)를 좌우로 인접시켜 창문에 부착하는 것을 특징으로 하는 태양열 온풍기.
제1 항 또는 제2 항에 있어서,
상기 태양열 온풍기(100)는,
상기 공기유입경로(101) 내측의 상부 또는 하부에 송풍팬(140)이 설치되되, 상기 송풍팬(140)은 태양전지 또는 배터리에 의해 구동되는 것을 특징으로 하는 태양열 온풍기.
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