KR102328143B1

KR102328143B1 - 동파이프를 이용한 태양열보일러

Info

Publication number: KR102328143B1
Application number: KR1020190163848A
Authority: KR
Inventors: 공형식
Original assignee: 공형식
Priority date: 2019-12-10
Filing date: 2019-12-10
Publication date: 2021-11-17
Also published as: KR20210073239A

Abstract

본 발명은 바람등과 같은 대기 환경과 차단되는 상태에서 태양광이 물이 흐르는 동파이프에 상하부에서 집중 조사되게 하여 열효율이 극대화되도록 개선된 동파이프를 이용한 태양열보일러에 관한 것이다.
본 발명은 물이 순환되는 동파이프(20) 외부에 열에너지 이동을 차단하는 진공부(11)를 갖도록 하기 위해 양측이 밀폐되는 투명진공유리관(10) 내부를 동파이프(20)가 길이방향으로 관통하여 구비되도록 하고, 상기 투명진공유리관(10) 상부에는 돋보기(30)가 구비되어 태양광이 투명진공유리관(10) 상부쪽으로만 조사되게 하여 집열되게 하고, 상기 투명진공유리관(10) 하부에는 오목반사경(40)이 근접되는 위치에 구비되어 투명진공유리관(10)을 통해 투시되는 태양광이 동파이프(20)쪽으로 재반사 되도록 구성되는 한편 상기 투명진공유리관(10)과 동파이프(20)와 돋보기(30) 및 오목반사경(40)이 일면이 경사진 투명온실케이스(50) 내부에 구비되도록 구성되게 이루어진 것이다.

Description

동파이프를 이용한 태양열보일러{Solar boiler using copper pipe}

본 발명은 태양열보일러에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 동파이프에 태양광이 조사되게 하여 난방수를 얻도록 하는데 있어서 열손실을 최소화하여 열효율 증대가 도모되도록 개선된 동파이프를 이용한 태양열보일러에 관한 것이다.

일반적으로 난방파이프에 태양광이 조사되게 하여 난방수를 얻도록 하는 태양열보일러가 이미 개시되고 있으나, 대부분은 실외에 설치되어 가동되도록 하고 있다.

그러므로 종래의 태양열보일러는 대기 온도(기온) 및 바람이나 먼지 등과 같은 주변 환경 요소들에 의해서 태양광이 난방파이프에 집중되지 못하고 일부 차단되거나 또는 난방파이프에 전달된 열에너지가 손실됨으로써 열효율이 저하되는 문제점이 초래되고 있다.

KR 10-2012-0054798 A 2012.05.31

본 발명은 바람등과 같은 대기 환경과 차단되는 상태에서 태양광이 물이 흐르는 동파이프에 상하부에서 집중 조사되게 하여 열효율이 극대화되도록 개선된 동파이프를 이용한 태양열보일러를 제공하려는데 그 목적이 있다.

본 발명은, 물이 순환되는 동파이프 외부에 열에너지 이동을 차단하는 진공부를 갖도록 하기 위해 양측이 밀폐되는 투명진공유리관 내부를 동파이프가 길이방향으로 관통하여 구비되도록 하고, 상기 투명진공유리관 상부에는 돋보기가 구비되어 태양광이 투명진공유리관 상부쪽으로만 조사되게 하여 집열되게 하고, 상기 투명진공유리관 하부에는 오목반사경이 근접되는 위치에 구비되어 투명진공유리관을 통해 투시되는 태양광이 동파이프쪽으로 재반사 되도록 구성되게 이루어지는 것을 그 특징으로 한다.

상기 돋보기는, 상하부가 볼록한 타원형 투명유리관 내부에 증류수가 충진되어 구성되게 이루어지는 것을 다른 특징으로 한다.

상기 투명진공유리관과 동파이프와 돋보기 및 오목반사경이 일면이 경사진 투명온실케이스 내부에 구비되도록 구성되게 이루어지는 것을 또 다른 특징으로 한다.

본 발명은 투명온실케이스 내부에 투명진공유리관과 동파이프와 돋보기 및 오목반사경이 구비되므로 바람이나 먼지 등과 같은 것이 차단됨과 동시에 온실이 되기 때문에 물과 동파이프의 열손실이 크게 발생되지 않게 되는 효과가 있다.

또한, 태양광에너지가 동파이프에 조사되어 물을 가온시킨 열에너지가 진공부(11)를 통과하지 못하고 차단되기 때문에 열손실이 전혀 발생되지 않게 되는 효과가 있다.

그리고 본 발명은 돋보기에 의해서 집열되게 하는 동시에 오목반사경에 의해서 투명진공유리관을 통과한 태양광을 다시 재반사시키므로 집열효율이 크게 향상되는 효과가 있는 것이다.

그러므로 본 발명은 집열이 크게 향상되고 온실 기능이 부여되어 열손실이 미연에 방지되므로 열효율 향상이 극대화되는 태양열보일러를 제공하게 되는 효과가 있는 것이다.

도 1은 본 발명에 의한 태양열보일러의 전체를 나타낸 사시도,
도 2는 본 발명에 따른 태양열보일러의 일측단면 구성도,
도 3은 도 2의 X-X'선 일부 단면 구성도,
도 4는 도 3의 Y-Y'선 단면 구성도,
도 5는 본 발명의 작용을 설명하는 일부 단면 구성도이다.

본 발명을 첨부된 바람직한 실시도면에 의거하여 보다 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 발명은 지그재그 상태로 물이 순환되는 동파이프(20)를 구비한다.

상기 동파이프(20)는, 그 외부쪽으로 물과 동파이프(20)에 있는 열에너지가 이동되는 것을 차단하는 진공부(11)를 갖도록 하기 위해 도 3에 나타낸 바와 같이 양측이 밀폐되는 투명진공유리관(10) 내부를 동파이프(20)가 길이방향으로 관통하도록 구성된다.

그러므로 동파이프(20) 외부쪽으로 진공부(11)가 둘러싸이도록 구성되기 때문에 물과 동파이프(20)에 있는 열에너지가 진공부(11)에 의해서 외부로 이동되지 못하기 때문에 열손실이 발생되지 않게 되고, 그로 인해 태양열보일러의 열효율이 크게 향상된다.

또한, 본 발명은 투명진공유리관(10) 상부에는 돋보기(30)가 구비되어 태양광이 투명진공유리관(10) 상부쪽으로만 조사되게 하여 집열되도록 구성된다.

상기 돋보기(30)는, 대형으로 구성하는 것이 난이하므로 도 5에 나타낸 바와 같이 상하부가 볼록한 타원형 투명유리관(31) 내부에 증류수(32)가 충진되도록 다수가 구성되게 하여 채용되도록 하는 것이 바람직하다. 상기 돋보기(30)는 증류수(32)를 투입하기 위한 마개가 있는 투입구(미도시됨)나 에어를 배출하기 위한 에어벤트(미도시됨)가 구비되도록 할 수도 있다.

증류수(32)는 오염물질이 없고 맑고 투명하기 때문에 태양광 투시 효율이 양호할 뿐만 아니라 상하부가 볼록한 타원형 투명유리관(31) 내부에 있기 때문에 도 5에 나타낸 바와 같이 태양광이 가운데 쪽으로 굴절되어서 투명진공유리관(10) 및 그 내부에 있는 동파이프(20) 쪽으로 태양광이 집중되게 함으로써 광에너지를 최대한 조사받게 되는 것이다.

그리고 본 발명은 투명진공유리관(10) 하부에는 오목반사경(40)이 근접되는 위치에 구비되어 투명진공유리관(10)을 통해 투시되는 태양광이 동파이프(20) 쪽으로 다시 재반사 되도록 구성된다.

그러므로 본 발명은 투명진공유리관(10) 상부를 투과하여 동파이프(20)에 조사되는 태양광 이외의 태양광은 다시 투명진공유리관(10) 하부쪽을 투과하게 되는데, 본 발명은 투명진공유리관(10) 하부쪽을 투과하게 되는 태양광을 오목반사경(40)에 의해서 다시 투명진공유리관(10) 쪽으로 재반사시키기 때문에 동파이프(20) 하부쪽에도 태양광이 집중 조사되게 됨으로써 동파이프(20) 전체가 태양광을 조사받게 되어서 태양열에너지 흡수 효율이 크게 상승되는 것이고, 그로 인해 동파이프(20) 내로 순환되는 물이 신속하게 가온되는 상태가 되는 것이고, 동파이프(20)는 온수탱크(미도시됨)와 연결되어서 물이 순환되는 것이다.

그리고 본 발명은 도 1 및 도 2에 나타낸 바와 같이 투명진공유리관(10)과 동파이프(20)와 돋보기(30) 및 오목반사경(40)은 지지대(51)에 지지되도록 구성된 상태에서 그 전체가 일면이 경사진 투명온실케이스(50) 내부에 구비되도록 구성된다.

그러므로 투명온실케이스(50) 내부가 온실이 되기 때문에 물과 동파이프(20) 자체의 열손실이 거의 발생되지 않게 되는 것일 뿐만 아니라 투명온실케이스(50)에 의해서 투명진공유리관(10)과 동파이프(20)와 돋보기(30) 및 오목반사경(40)에 바람이 미치지 않게 되므로 물과 동파이프(20)의 열손실이 크게 발생되지 않게 되는 것이다.

상기 투명온실케이스(50)는 도 1 및 도 2에 나타낸 바와 같이 일면이 경사진 상태로 구성되게 함으로써 비나 눈이 오더라도 경사면을 타고 비나 눈이 양호하게 흘러내려서 자동으로 제거되게 하는 것이 바람직하다.

따라서, 본 발명은 집열이 크게 향상되고 온실 기능이 부여되어 열손실이 미연에 방지되므로 열효율 향상이 극대화되는 태양열보일러를 제공하게 되는 것이다.

본 발명은 도면으로 도시되고 설명된 것에 반드시 국한되는 것은 아니고 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자에 의해서 여러가지 형태로 변형 실시될 수도 있는 것이므로 청구범위를 크게 벗어나지 않는한 폭넓게 보호되어야 하는 것은 자명한 것이다.

10:투명진공유리관 11:진공부
20:동파이프 30:돋보기
31:타원형 투명유리관 32:증류수
40:오목반사경 50:투명온실케이스
51:지지대

Claims

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물이 순환되는 동파이프(20) 외부에 열에너지 이동을 차단하는 진공부(11)를 갖도록 하기 위해 양측이 밀폐되는 투명진공유리관(10) 내부를 동파이프(20)가 길이방향으로 관통하여 구비되도록 하고;
상기 투명진공유리관(10) 상부에는 돋보기(30)가 구비되어 태양광이 투명진공유리관(10) 상부쪽으로만 조사되게 하여 집열되게 하되, 상기 돋보기(30)는 상하부가 볼록하고 기다란 타원형 투명유리관(31) 내부에 증류수(32)가 충진되어 구성되게 이루어지고;
상기 투명진공유리관(10) 하부에는 오목반사경(40)이 근접되는 위치에 구비되어 투명진공유리관(10)을 통해 투시되는 태양광이 동파이프(20)쪽으로 재반사 되도록 구성되게 이루어지는 것을 특징으로 하는 동파이프를 이용한 태양열보일러.
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