KR102494688B1 - 태양열 시스템 - Google Patents

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KR102494688B1
KR102494688B1 KR1020210145250A KR20210145250A KR102494688B1 KR 102494688 B1 KR102494688 B1 KR 102494688B1 KR 1020210145250 A KR1020210145250 A KR 1020210145250A KR 20210145250 A KR20210145250 A KR 20210145250A KR 102494688 B1 KR102494688 B1 KR 102494688B1
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박명군
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(주)이삭엔지니어링
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Abstract

본 발명은 열교환 효율을 증대하여 경제성 향상을 도모할 수 있도록 구현한 태양열 시스템에 관한 것으로, 태양열을 집열하는 집열부; 상기 집열부에서 집열된 태양열을 이용하여 열 교환을 수행하는 열교환부; 냉각된 유체를 상기 열교환부로 전달하고, 상기 열교환부에서 가열된 유체를 전달받아 저장해 두는 축열부; 상기 축열부에 저장되어 있는 가열된 유체를 온수가 필요한 시스템으로 바로 공급하거나 기 설정된 온도까지 가열시킨 뒤 공급하는 보조 보일러; 및 상기 집열부, 상기 축열부 및 상기 보조 보일러의 구동을 제어하는 집열 제어부;를 포함한다.

Description

태양열 시스템{SOLAR POWER SYSTEM}
본 발명은 태양열 시스템에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 열교환 효율을 증대하여 경제성 향상을 도모할 수 있도록 구현한 태양열 시스템에 관한 것이다.
태양열 시스템은 열매체의 구동장치 유무에 따라서 자연형(passive) 시스템과 설비형(active) 시스템으로 구분. 전자는 온실, 트롬월과 같이 남측의 창문이나 벽면 등 주로 건물 구조물을 활용하여 태양열을 집열하는 장치이며, 후자는 집열기를 별도 설치해서 펌프와 같은 열매체 구동장치를 활용해서 태양열을 집열하는 시스템으로 후자를 흔히 태양열 시스템이라 한다.
열 또는 활용온도에 따른 분류는 일반적으로 저온용, 중온용, 고온용으로 분류하기도 한다.
이용 분야를 중심으로 분류하면 태양열 온수급탕시스템, 태양열 냉난방 시스템, 태양열 산업공정열 시스템, 태양열 발전 시스템 등이 있다.
일반적으로, 온수 보일러는 유류, 가스와 같은 화석연료의 연소를 통하여 열을 발생시키고 그 열을 이용한 온수 로 온수공급 또는 난방을 이루는 장치이다.
그러나, 종래의 온수 보일러는 연료나 전기 비용이 과다하게 소요됨에 따라 경제적이지 못하고, 이산화탄소 등 의 배출에 따른 환경오염도 야기하는 등의 많은 문제점이 있었다.
이에, 최근에는 천연 자원으로서 그 획득에 전혀 비용이 소요되지 않고, 가동에 따른 환경오염도 전혀 유발하지 않는 장점에 의해 태양열로 온수를 생성하는 태양열 온수 시스템이 개발되어 적용되고 있다.
한편, 전술한 배경 기술은 발명자가 본 발명의 도출을 위해 보유하고 있었거나, 본 발명의 도출 과정에서 습득한 기술 정보로서, 반드시 본 발명의 출원 전에 일반 공중에게 공개된 공지기술이라 할 수는 없다.
한국등록특허 제10-1314643호
본 발명의 일측면은 열교환 효율을 증대하여 경제성 향상을 도모할 수 있도록 구현한 태양열 시스템을 제공한다.
본 발명의 기술적 과제는 이상에서 언급한 기술적 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 태양열 시스템은, 태양열을 집열하는 집열부; 상기 집열부에서 집열된 태양열을 이용하여 열 교환을 수행하는 열교환부; 냉각된 유체를 상기 열교환부로 전달하고, 상기 열교환부에서 가열된 유체를 전달받아 저장해 두는 축열부; 상기 축열부에 저장되어 있는 가열된 유체를 온수가 필요한 시스템으로 바로 공급하거나 기 설정된 온도까지 가열시킨 뒤 공급하는 보조 보일러; 및 상기 집열부, 상기 축열부 및 상기 보조 보일러의 구동을 제어하는 집열 제어부;를 포함한다.
일 실시예에서, 상기 집열부는, 태양열을 집결하기 위한 집열판을 구성하는 다수 개의 진공관; 상기 다수 개의 진공관의 각 상단을 결합할 수 있도록 다수의 연결관이 형성되며, 상기 다수 개의 진공관으로부터 전달되는 태양열을 상기 열교환부로 전달하는 순환파이프; 상기 순환파이프의 연장 결속을 위해 상기 순환파이프의 일단 또는 양단에 설치되는 플렌지; 및 상기 다수 개의 진공관의 각 후단이 일정한 간격을 유지하면서 수평이 유지되도록 상기 다수의 진공관의 각 후단을 고정시키는 고정 결합부재;를 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 집열부는, 상기 다수 개의 진공관을 따라 이동하면서 상기 다수 개의 진공관의 외부에 부착되어 있는 이물질을 제거하는 진공관 청소부;를 더 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 진공관 청소부는, 상기 진공관으로부터 하방으로 이격되어 상기 진공관의 길이 방향으로 연장 형성되는 이동 레일; 상기 이동 레일과 직각이 되도록 상기 이동 레일의 상측에 안착되어 상기 이동 레일을 따라 슬라이딩 이동하는 슬라이딩 블록; 상기 슬라이딩 블록을 따라 상기 다수 개의 진공관이 삽입될 수 있도록 상기 슬라이딩 블록을 따라 일정한 간격으로 이격되어 다수 개가 관통 형성되는 연통홀; 원형의 링 형태로 형성되어 상기 연통홀의 후단 내주면을 따라 설치되며, 상기 슬라이딩 블록이 슬라이딩 이동함에 따라 상기 진공관의 외주면에 밀착된 상태로 상기 진공관의 외주면을 따라 이동하면서 상기 진공관의 외부에 부착되어 있는 이물질을 제거하는 밀착링; 상기 연통홀의 전단 내주면을 따라 일정한 간격으로 다수 개의 설치되며, 상기 슬라이딩 블록을 따라 설치되는 세척액 공급관으로부터 공급되는 세척액을 상기 밀착링의 진행 방향에 있는 상기 진공관으로 분사시켜 주는 분사 노즐; 및 상기 슬라이딩 블록의 하부 중단에 설치되며, 하부가 상기 이동 레일의 상부에 맞물려 연결 설치되어 정방향 또는 역방향으로 회전 구동됨에 따라 상기 슬라이딩 블록을 슬라이딩 이동시켜 주는 슬라이딩 기어;를 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 고정 결합부재는, 상기 다수 개의 진공관과 직각이 되도록 상기 다수 개의 진공관의 후단 하측에 배치되는 하부 지지 프레임; 상기 하부 지지 프레임의 상부를 따라 상기 다수 개의 진공관이 안착될 수 있도록 상기 하부 지지 프레임의 상부를 따라 일정한 간격으로 반원 형태로 다수 개가 형성되는 진공관 안착홈; 상기 진공관 안착홈에 안착된 상기 진공관이 분리되는 것을 방지할 수 있도록 상기 진공관 안착홈의 상부 일측 및 타측에 각각 설치되어 상기 진공관 안착홈에 안착된 상기 진공관의 일측 및 타측을 압착하는 탄성편; 상기 하부 지지 프레임과 대향하면서 상기 하부 지지 프레임의 하측에 설치되는 프레임 지지 플레이트; 및 상기 하부 지지 프레임과 상기 프레임 지지 플레이트 사이를 따라 일정한 간격으로 다수 개가 설치되어 상기 하부 지지 프레임으로부터 전달되는 진동 또는 충격을 완충시켜 주는 진동 완충부;를 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 진동 완충부는, 사각 평판 형태로 형성되어 상기 하부 지지 프레임의 하측을 지지하는 제1 수평 지지대; 사각 평판 형태로 형성되어 상기 제1 수평 지지대와 대향하면서 상기 프레임 지지 플레이트의 상측에 안착되는 제2 수평 지지대; 상하 방향의 신장 또는 수축이 가능하도록 이루어지며, 상기 제1 수평 지지대의 일측과 상기 제2 수평 지지대의 일측 사이에 설치되어 상기 제1 수평 지지대의 일측을 지지하는 제1 수직 지지대; 상하 방향의 신장 또는 수축이 가능하도록 이루어지며, 상기 제1 수평 지지대의 타측과 상기 제2 수평 지지대의 타측 사이에 설치되어 상기 제1 수평 지지대의 타측을 지지하는 제2 수직 지지대; 및 상기 제1 수직 지지대와 상기 제2 수직 지지대 사이를 지지하면서 설치되는 완충 모듈;을 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 완충 모듈은, 서로 대향하면서 전후 방향으로 이격 배치되는 두 개의 프레임으로 이루어지며, 상기 제1 수직 지지대와 상기 제2 수직 지지대 사이를 지지하는 제1 지지 프레임; 서로 대향하면서 전후 방향으로 이격 배치되는 두 개의 프레임으로 이루어지며, 상기 제1 지지 프레임으로부터 하측으로 이격 설치되어 상기 제1 수직 지지대와 상기 제2 수직 지지대 사이를 지지하는 제2 지지 프레임; 서로 대향하면서 전후 방향으로 이격 배치되는 두 개의 프레임으로 이루어지며, 상기 제2 지지 프레임으로부터 하측으로 이격 설치되어 상기 제1 수직 지지대와 상기 제2 수직 지지대 사이를 지지하는 제3 지지 프레임; 서로 대향하면서 전후 방향으로 이격 배치되는 두 개의 프레임으로 이루어지며, 상기 제3 지지 프레임으로부터 하측으로 이격 설치되어 상기 제1 수직 지지대와 상기 제2 수직 지지대 사이를 지지하는 제4 지지 프레임; 상기 제1 지지 프레임에 연결 설치되되, 상기 제1 수직 지지대보다 상기 제2 수직 지지대 방향으로 치우쳐서 설치되는 제1 지지 롤러; 상기 제2 지지 프레임에 연결 설치되되, 상기 제2 수직 지지대보다 상기 제1 수직 지지대 방향으로 치우쳐서 설치되는 제2 지지 롤러; 상기 제3 지지 프레임에 연결 설치되되, 상기 제1 수직 지지대보다 상기 제2 수직 지지대 방향으로 치우쳐서 설치되는 제3 지지 롤러; 상기 제4 지지 프레임에 연결 설치되되, 상기 제2 수직 지지대보다 상기 제1 수직 지지대 방향으로 치우쳐서 설치되는 제4 지지 롤러; 상기 제4 지지 프레임에 연결 설치되되, 상기 제1 수직 지지대보다 상기 제2 수직 지지대 방향으로 치우쳐서 설치되는 제1 경유 롤러; 상기 제1 지지 프레임에 연결 설치되되, 상기 제1 지지 롤러와 상기 제2 수직 지지대 사이에 설치되는 제2 경유 롤러; 및 일단이 상기 제1 지지 프레임에 설치되고, 타단이 상기 제1 지지 롤러, 상기 제2 지지 롤러, 상기 제3 지지 롤러, 상기 제4 지지 롤러, 상기 제1 경유 롤러 및 상기 제2 경유 롤러를 차례로 경유한 뒤 상기 제2 지지 프레임에 설치되는 완충 벨트;를 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 제1 지지 프레임은, 큐브 형상의 상기 제1 지지 롤러의 전단 및 후단이 안착될 수 있도록 전단 및 후단에 배치되는 각 프레임에 좌우 길이 방향으로 연장 형성되는 큐브 슬라이딩 홈이 형성될 수 있다.
일 실시예에서, 상기 큐브 슬라이딩 홈에는, 상기 제1 지지 롤러의 전단 및 후단을 상기 제2 수직 지지대 방향으로 지지하기 위한 큐브 지지 스프링이 일측에 설치될 수 있다.
일 실시예에서, 상기 제1 수직 지지대는, 상기 제1 수평 지지대의 일측을 지지하는 상부 벽체; 상기 상부 벽체와 대향하면서 상기 제2 수평 지지대의 일측에 설치되며, 상부에 상기 상부 벽체의 하부 안착되기 위한 벽체 안착홈이 형성되는 하부 벽체; 및 상기 벽체 안착홈의 하측에 설치되어 상기 상부 벽체의 하측을 지지하는 벽체 지지 스프링;을 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 완충 벨트는, 일단이 상기 제2 수직 지지대와 대향하는 상기 하부 벽체의 타측면을 관통하고 상기 벽체 안착홈으로 삽입된 뒤 상기 벽체 안착홈에 안착되어 있는 상기 상부 벽체의 하측에 체결될 수 있다.
일 실시예에서, 상기 하부 벽체는, 상기 제2 수직 지지대와 대향하는 타측면에 상기 완충 벨트가 삽입되기 위한 관통홀을 형성하고, 상기 완충 벨트를 상기 상부 벽체의 하측 방향으로 경유시켜 주기 위한 벨트 경유 롤러가 관통홀에 연결 설치될 수 있다.
일 실시예에서, 상기 상부 벽체는, 상기 벨트 경유 롤러가 배치될 수 있도록 상기 하부 벽체의 관통홀과 대향하는 타측면을 따라 상하 방향으로 롤러 배치홈이 연장 형성될 수 있다.
상술한 본 발명의 일측면에 따르면, 열교환 효율을 증대하여 경제성 향상을 도모할 수 있는 효과를 제공할 수 있다.
본 발명의 효과는 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 이하에서 설명할 내용으로부터 통상의 기술자에게 자명한 범위 내에서 다양한 효과들이 포함될 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 태양열 시스템의 개략적인 구성이 도시된 도면이다.
도 2는 도 1의 집열부의 일 실시예를 보여주는 도면이다.
도 3 내지 도 6은 도 2의 진공관 청소부를 보여주는 도면들이다.
도 7은 도 2의 고정결합부재의 일 실시예를 보여주는 도면이다.
도 8은 도 7의 진동 완충부의 일 실시예를 보여주는 도면이다.
도 9는 도 8의 제1 지지 프레임을 보여주는 도면이다.
도 10 및 도 11은 도 8의 제1 수직 지지대를 보여주는 도면들이다.
후술하는 본 발명에 대한 상세한 설명은, 본 발명이 실시될 수 있는 특정 실시예를 예시로서 도시하는 첨부 도면을 참조한다. 이들 실시예는 당업자가 본 발명을 실시할 수 있기에 충분하도록 상세히 설명된다. 본 발명의 다양한 실시예는 서로 다르지만 상호 배타적일 필요는 없음이 이해되어야 한다. 예를 들어, 여기에 기재되어 있는 특정 형상, 구조 및 특성은 일 실시예와 관련하여 본 발명의 정신 및 범위를 벗어나지 않으면서 다른 실시예로 구현될 수 있다. 또한, 각각의 개시된 실시예 내의 개별 구성요소의 위치 또는 배치는 본 발명의 정신 및 범위를 벗어나지 않으면서 변경될 수 있음이 이해되어야 한다. 따라서, 후술하는 상세한 설명은 한정적인 의미로서 취하려는 것이 아니며, 본 발명의 범위는, 적절하게 설명된다면, 그 청구항들이 주장하는 것과 균등한 모든 범위와 더불어 첨부된 청구항에 의해서만 한정된다. 도면에서 유사한 참조부호는 여러 측면에 걸쳐서 동일하거나 유사한 기능을 지칭한다.
이하, 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예들을 보다 상세하게 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 태양열 시스템의 개략적인 구성이 도시된 도면이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 태양열 시스템(10)은, 집열부(100), 열교환부(200), 축열부(300), 보조 보일러(400) 및 집열 제어부(500)를 포함한다.
집열부(100)는, 태양열을 집열한 뒤 열교환부(200)로 전달한다.
열교환부(200)는, 집열부(100)에서 집열된 태양열을 이용하여 열 교환을 수행하면서 축열부(300)로부터 전달되는 냉각된 유체를 가열시킨 뒤 축열부(300)로 전달한다.
축열부(300)는, 열 시점과 집열량이 이용시점과 부하량에 일치하지 않기 때문에 필요한 일종의 버퍼(buffer) 역할을 할 수 있는 열저장 탱크로서, 냉각된 유체를 열교환부(200)로 전달하고, 열교환부(200)에서 가열된 유체를 전달받아 저장해 둔다.
보조 보일러(400)는, 축열부(300)에 저장된 태양열을 효과적으로 공급하고 부족할 경우 보조열원에 의해 공급하기 위한 장치로서, 축열부(300)에 저장되어 있는 가열된 유체를 온수가 필요한 시스템으로 바로 공급하거나 기 설정된 온도(예를 들어, 80℃_ 내지 100℃_ 등)까지 가열시킨 뒤 공급한다.
집열 제어부(500)는, 집열부(100), 축열부(300) 및 보조 보일러(400)의 구동을 제어한다.
상술한 바와 같은 구성을 가지는 본 발명의 일 실시예에 따른 태양열 시스템(10)은, 열교환 효율을 증대하여 경제성 향상을 도모할 수 있다.
도 2는 도 1의 집열부의 일 실시예를 보여주는 도면이다.
도 2를 참조하면, 집열부(100)는, 다수 개의 진공관(110), 순환파이프(120), 플렌지(130) 및 고정 결합부재(140)를 포함한다.
진공관(110)은, 태양열을 집결하기 위한 집열판(P)을 구성하며, 순환파이프(120)의 연결관(121)에 설치된다.
순환파이프(120)는, 다수 개의 진공관(110)의 각 상단을 결합할 수 있도록 다수의 연결관(121)이 형성되며, 다수 개의 진공관(110)으로부터 전달되는 태양열을 열교환부(200)로 전달하며, 다른 순환파이프(120)와 플렌지(130)에 의해 서로 연결 설치된다.
플렌지(130)는, 순환파이프(120)의 연장 결속을 위해 순환파이프(120)의 일단 또는 양단에 설치한다.
고정 결합부재(140)는, 다수 개의 진공관(110)의 각 후단이 일정한 간격을 유지하면서 수평이 유지되도록 다수의 진공관(110)의 각 후단을 고정시킨다.
상술한 바와 같은 구성을 가지는 집열부(100)는, 진공관 청소부(600)를 더 포함할 수 있다.
진공관 청소부(600)는, 다수 개의 진공관(110)을 따라 이동하면서 다수 개의 진공관(110)의 외부에 부착되어 있는 먼지 등의 이물질을 제거한다.
상술한 바와 같은 구성을 가지는 집열부(100)는, 다수의 진공관으로 구성된 집열판을 손쉽게 결합 구성함과 아울러 부분적인 파손이 발생하여도 기기의 가동을 중단하지 않고 교체작업을 할 수 있는 원터치 결합구조를 갖는 태양열 집열기용 집열판를 공급할 수 있다.
도 3 내지 도 6은 도 2의 진공관 청소부를 보여주는 도면들이다.
도 3 내지 도 6을 참조하면, 진공관 청소부(600)는, 이동 레일(610), 슬라이딩 블록(620), 연통홀(630), 밀착링(640), 분사 노즐(650) 및 슬라이딩 기어(660)를 포함한다.
이동 레일(610)은, 슬라이딩 기어(660)의 하부가 맞물려 연결 설치되어 회전하면서 이동할 수 있도록 진공관(110)으로부터 하방으로 이격되어 진공관(110)의 길이 방향으로 연장 형성된다.
슬라이딩 블록(620)은, 이동 레일(610)과 직각이 되도록 이동 레일(610)의 상측에 안착되어 이동 레일(610)을 따라 슬라이딩 이동하며, 연통홀(630), 밀착링(640), 분사 노즐(650) 및 슬라이딩 기어(660) 등의 구성들이 설치된다.
연통홀(630)은, 슬라이딩 블록(620)을 따라 다수 개의 진공관(110)이 삽입될 수 있도록 슬라이딩 블록(620)을 따라 일정한 간격으로 이격되어 다수 개가 관통 형성되며, 내주면을 따라 밀착링(640) 및 분사 노즐(650) 이 설치된다.
밀착링(640)은, 고무와 같은 연질의 재질로 제작되며, 원형의 링 형태로 형성되어 연통홀(630)의 후단 내주면을 따라 설치되며, 슬라이딩 블록(620)이 슬라이딩 이동함에 따라 진공관(110)의 외주면에 밀착된 상태로 진공관(110)의 외주면을 따라 이동하면서 진공관(110)의 외부에 부착되어 있는 먼지 등의 이물질을 제거한다.
분사 노즐(650)은, 연통홀(630)의 전단 내주면을 따라 일정한 간격으로 다수 개의 설치되며, 밀착링(640)에 의한 세척이 보다 효과적으로 이루어질 수 있도록 슬라이딩 블록(620)을 따라 설치되는 세척액 공급관(L)으로부터 공급되는 세척액을 밀착링(640)의 진행 방향에 있는 진공관(110)으로 분사시켜 준다.
슬라이딩 기어(660)는, 슬라이딩 블록(620)의 하부 중단에 설치되며, 하부가 이동 레일(610)의 상부에 맞물려 연결 설치되어 정방향 또는 역방향으로 회전 구동됨에 따라 슬라이딩 블록(620)을 슬라이딩 이동시켜 준다.
상술한 바와 같은 구성을 가지는 진공관 청소부(600)는, 일정한 주기 또는 사용자로부터 요청이 있는 경우에 진공관(110)을 청소하여 줌으로써, 진공관(110)에 의한 집열 효과가 항상 일정하게 유지되도록 할 수 있다.
도 7은 도 2의 고정결합부재의 일 실시예를 보여주는 도면이다.
도 7을 참조하면, 일 실시예에 따른 고정결합부재(700)는, 하부 지지 프레임(710), 진공관 안착홈(720), 탄성편(730), 프레임 지지 플레이트(740) 및 진동 완충부(750)를 포함한다.
하부 지지 프레임(710)은, 다수 개의 진공관(110)과 직각이 되도록 다수 개의 진공관(110)의 후단 하측에 배치되며, 상부를 따라 진공관 안착홈(720)이 형성된다.
진공관 안착홈(720)은, 하부 지지 프레임(710)의 상부를 따라 다수 개의 진공관(110)이 안착될 수 있도록 하부 지지 프레임(710)의 상부를 따라 일정한 간격으로 진공관(110)의 하부 형상에 대응하여 반원 형태로 다수 개가 형성된다.
탄성편(730)은, 진공관 안착홈(720)에 안착된 진공관(110)이 분리되는 것을 방지할 수 있도록 진공관 안착홈(720)의 상부 일측 및 타측에 각각 설치되어 진공관 안착홈(720)에 안착된 진공관(110)의 일측 및 타측을 압착 체결한다.
프레임 지지 플레이트(740)는, 하부 지지 프레임(710)과 대향하면서 하부 지지 프레임(710)의 하측에 설치되며, 상측을 따라 진동 완충부(750)가 일정한 간격으로 이격 설치된다.
진동 완충부(750)는, 하부 지지 프레임(710)과 프레임 지지 플레이트(740) 사이를 따라 일정한 간격으로 다수 개가 설치되어 하부 지지 프레임(710)으로부터 전달되는 진동 또는 충격을 완충시켜 준다.
상술한 바와 같은 구성을 가지는 일 실시예에 따른 고정결합부재(700)는, 상술한 진공관 청소부(600)의 구동에 따라 발생되는 진동 또는 충격, 혹인 지진 등에 의해 발생되는 진동 또는 충격 등을 완충시켜 줌으로써 진공관(110)이 파손되는 것을 효과적으로 방지할 수 있다.
도 8은 도 7의 진동 완충부의 일 실시예를 보여주는 도면이다.
도 8을 참조하면, 일 실시예에 따른 진동 완충부(800)는, 제1 수평 지지대(810), 제2 수평 지지대(820), 제1 수직 지지대(830), 제2 수직 지지대(840) 및 완충 모듈(850)을 포함한다.
제1 수평 지지대(810)는, 제2 수평 지지대(820)의 형상에 대응하여 사각 평판 형태로 형성되며, 제1 수직 지지대(830)와 제2 수직 지지대(840)에 의해 일측 및 타측이 지지되어 하부 지지 프레임(710)의 하측을 지지한다.
제2 수평 지지대(820)는, 제1 수평 지지대(810)의 형상에 대응하여 사각 평판 형태로 형성되어 제1 수평 지지대(810)와 대향하면서 플레이트(740)의 상측에 안착되며, 상부 일측 및 상부 타측에 제1 수직 지지대(830)와 제2 수직 지지대(840)가 직립되어 설치된다.
제1 수직 지지대(830)는, 상하 방향의 신장 또는 수축이 가능하도록 이루어지며, 제2 수직 지지대(840)와 대향하면서 제1 수평 지지대(810)의 일측과 제2 수평 지지대(820)의 일측 사이에 설치되어 제1 수평 지지대(810)의 일측을 지지하며, 상하 방향으로 신장 또는 수축하면서 하부 지지 프레임(710)로부터 전달되는 진동 또는 충격 등을 완충시켜 준다.
제2 수직 지지대(840)는, 상하 방향의 신장 또는 수축이 가능하도록 이루어지며, 제1 수직 지지대(830)와 대향하면서 제1 수평 지지대(810)의 타측과 제2 수평 지지대(820)의 타측 사이에 설치되어 제1 수평 지지대(810)의 타측을 지지하며, 상하 방향으로 신장 또는 수축하면서 하부 지지 프레임(710)로부터 전달되는 진동 또는 충격 등을 완충시켜 준다.
완충 모듈(850)은, 제1 수직 지지대(830)와 제2 수직 지지대(840) 사이를 지지하면서 설치되어 하부 지지 프레임(710)로부터 전달되는 진동 또는 충격 등을 완충시켜 준다.
일 실시예에서, 완충 모듈(850)은, 제1 지지 프레임(8501), 제2 지지 프레임(8502), 제3 지지 프레임(8503), 제4 지지 프레임(8504), 제1 지지 롤러(8505), 제2 지지 롤러(8506), 제3 지지 롤러(8507), 제4 지지 롤러(8508), 제1 경유 롤러(8509), 제2 경유 롤러(8510) 및 완충 벨트(8511)를 포함할 수 있다.
제1 지지 프레임(8501)은, 서로 대향하면서 전후 방향으로 이격 배치되는 두 개의 프레임(8501a, 8501b)으로 이루어지며, 제1 수직 지지대(830)와 제2 수직 지지대(840) 사이를 지지하며, 제1 지지 롤러(8505)와 제2 경유 롤러(8510)가 회전 가능하도록 연결 설치된다.
제2 지지 프레임(8502)은, 서로 대향하면서 전후 방향으로 이격 배치되는 두 개의 프레임(설명의 편의상 도면에는 도시하지 않음)으로 이루어지며, 제1 지지 프레임(8501)으로부터 하측으로 이격 설치되어 제1 수직 지지대(830)와 제2 수직 지지대(840) 사이를 지지하며, 제2 지지 롤러(8506)가 회전 가능하도록 연결 설치된다.
제3 지지 프레임(8503)은, 서로 대향하면서 전후 방향으로 이격 배치되는 두 개의 프레임(설명의 편의상 도면에는 도시하지 않음)으로 이루어지며, 제2 지지 프레임(8502)으로부터 하측으로 이격 설치되어 제1 수직 지지대(830)와 제2 수직 지지대(840) 사이를 지지하며, 제3 지지 롤러(8507)가 회전 가능하도록 연결 설치된다.
제4 지지 프레임(8504)은, 서로 대향하면서 전후 방향으로 이격 배치되는 두 개의 프레임(설명의 편의상 도면에는 도시하지 않음)으로 이루어지며, 제3 지지 프레임(8503)으로부터 하측으로 이격 설치되어 제1 수직 지지대(830)와 제2 수직 지지대(840) 사이를 지지하며, 제4 지지 롤러(8508)와 제1 경유 롤러(8509)가 회전 가능하도록 연결 설치된다.
제1 지지 롤러(8505)는, 제1 지지 프레임(8501)에 연결 설치되되, 제1 수직 지지대(830)보다 제2 수직 지지대(840) 방향으로 치우쳐서 설치되어 완충 벨트(8511)의 이동 방향을 제2 지지 롤러(8506) 방향으로 변경시킨다.
제2 지지 롤러(8506)는, 제2 지지 프레임(8502)에 연결 설치되되, 제2 수직 지지대(840)보다 제1 수직 지지대(830) 방향으로 치우쳐서 설치되어 완충 벨트(8511)의 이동 방향을 제3 지지 롤러(8507) 방향으로 변경시킨다.
제3 지지 롤러(8507)는, 제3 지지 프레임(8503)에 연결 설치되되, 제1 수직 지지대(830)보다 제2 수직 지지대(840) 방향으로 치우쳐서 설치되어 완충 벨트(8511)의 이동 방향을 제4 지지 롤러(8508) 방향으로 변경시킨다.
제4 지지 롤러(8508)는, 제4 지지 프레임(8504)에 연결 설치되되, 제2 수직 지지대(840)보다 제1 수직 지지대(830) 방향으로 치우쳐서 설치되어 완충 벨트(8511)의 이동 방향을 제1 경유 롤러(8509) 방향으로 변경시킨다.
제1 경유 롤러(8509)는, 제4 지지 프레임(8504)에 연결 설치되되, 제1 수직 지지대(830)보다 제2 수직 지지대(840) 방향으로 치우쳐서 설치되어 완충 벨트(8511)의 이동 방향을 제2 경유 롤러(8510) 방향으로 변경시킨다.
제2 경유 롤러(8510)는, 제1 지지 프레임(8501)에 연결 설치되되, 제1 지지 롤러(8505)와 제2 수직 지지대(840) 사이에 설치되어 제1 경유 롤러(8509)를 경유하고 전달되는 완충 벨트(8511)를 제2 수직 지지대(840)로 전달한다.
완충 벨트(8511)는, 일단이 제1 지지 프레임(8501)에 설치되고, 타단이 제1 지지 롤러(8505), 제2 지지 롤러(8506), 제3 지지 롤러(8507), 제4 지지 롤러(8508), 제1 경유 롤러(8509) 및 제2 경유 롤러(8510)를 지그재그 형태로 이동하면서 차례로 경유한 뒤 제2 지지 프레임(8502)에 설치된다.
여기서, 완충 벨트(8511)는, 제1 지지 프레임(8501)과 제2 지지 프레임(8502)의 길이가 수축됨에 따라 일단 및 타단이 제1 지지 프레임(8501)과 제2 지지 프레임(8502) 방향으로 각각 잡아 당겨지는 동시에 제1 지지 롤러(8505), 제2 지지 롤러(8506), 제3 지지 롤러(8507)와 제4 지지 롤러(8508) 각각에 설치되는 완충 구조(즉, 큐브 슬라이딩 홈(8501c)과 큐브 지지 스프링(8501d) 등)를 통해 제1 수평 지지대(810)를 통해 전달되는 진동 또는 충격 등을 완충시켜 줄 수 있다.
일 실시예에서, 제1 지지 프레임(8501)은, 큐브 형상의 제1 지지 롤러(8505)의 전단 및 후단(8505a)이 안착될 수 있도록 전단 및 후단에 배치되는 각 프레임(8501a, 8501b)에 좌우 길이 방향으로 연장 형성되는 큐브 슬라이딩 홈(8501c)이 형성될 수 있다.
일 실시예에서, 큐브 슬라이딩 홈(8501c)에는, 제1 지지 롤러(8505)의 전단 및 후단(8505a)을 제2 수직 지지대(840) 방향으로 지지하기 위한 큐브 지지 스프링(8501d)이 일측에 설치될 수 있다.
여기서, 큐브 슬라이딩 홈(8501c)과 큐브 지지 스프링(8501d)은, 제2 지지 롤러(8506), 제3 지지 롤러(8507) 및 제4 지지 롤러(8508)의 각 전단 및 후단이 연결 설치되는 제2 지지 프레임(8502), 제3 지지 프레임(8503) 및 제4 지지 프레임(8504)에 동일하게 적용되는 구조로서, 설명의 중복을 피하기 위해 그 설명을 생략하기로 한다.
상술한 바와 같은 구성을 가지는 일 실시예에 따른 진동 완충부(800)는, 제1 지지 롤러(8505), 제2 지지 롤러(8506), 제3 지지 롤러(8507)와 제4 지지 롤러(8508)를 경유하고 안착되는 완충 벨트(8511)에 형성되는 장력을 제1 지지 롤러(8505), 제2 지지 롤러(8506), 제3 지지 롤러(8507)와 제4 지지 롤러(8508) 각각에 설치되는 완충 구조(즉, 큐브 슬라이딩 홈(8501c)과 큐브 지지 스프링(8501d) 등)를 통해 감쇄시켜 줌으로써, 제1 수평 지지대(810)를 통해 전달되는 진동 또는 충격 등을 효과적으로 완충시켜 줄 수 있다.
도 10 및 도 11은 도 8의 제1 수직 지지대를 보여주는 도면들이다.
도 10 및 도 11을 참조하면, 제1 수직 지지대(830)는, 상부 벽체(831), 하부 벽체(832) 및 벽체 지지 스프링(833)을 포함한다.
여기서, 제2 수직 지지대(840)는, 후술하는 제1 수직 지지대(830)와 대칭 구조로서 제1 수직 지지대(830)의 상부 벽체(831), 하부 벽체(832) 및 벽체 지지 스프링(833) 등의 구성들이 동일하게 적용될 수 있는 바, 설명의 중복을 피하기 위해 그 설명을 생략하기로 한다.
상부 벽체(831)는, 제1 수평 지지대(810)의 일측을 지지하며, 벽체 안착홈(832a)으로 삽입되어 벽체 지지 스프링(833)에 의해 지지되며, 하측에 완충 벨트(8511)의 일단이 체결된다.
하부 벽체(832)는, 상부 벽체(831)와 대향하면서 제2 수평 지지대(820)의 일측에 설치되며, 상부에 상부 벽체(831)의 하부 안착되기 위한 벽체 안착홈(832a)이 형성된다.
일 실시예에서, 완충 벨트(8511)는, 일단이 제2 수직 지지대(840)와 대향하는 하부 벽체(832)의 타측면을 관통하고 벽체 안착홈(832a)으로 삽입된 뒤 벽체 안착홈(832a)에 안착되어 있는 상부 벽체(831)의 하측에 체결될 수 있다.
일 실시예에서, 하부 벽체(832)는, 제2 수직 지지대(840)와 대향하는 타측면에 완충 벨트(8511)가 삽입되기 위한 관통홀(832b)을 형성하고, 완충 벨트(8511)를 상부 벽체(831)의 하측 방향으로 경유시켜 주기 위한 벨트 경유 롤러(832c)가 관통홀(832b)에 연결 설치될 수 있다.
일 실시예에서, 상부 벽체(831)는, 벨트 경유 롤러(832b)가 배치될 수 있도록 하부 벽체(832)의 관통홀(832b)과 대향하는 타측면을 따라 상하 방향으로 롤러 배치홈(831a)이 연장 형성될 수 있다.
벽체 지지 스프링(833)은, 벽체 안착홈(832a)의 하측에 설치되어 상부 벽체(831)의 하측을 지지하면서 상부 벽체(831)를 통해 전달되는 진동 또는 충격 등을 완충시켜 준다.
상술된 실시예들은 예시를 위한 것이며, 상술된 실시예들이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 상술된 실시예들이 갖는 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 쉽게 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 상술된 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 예를 들어, 단일형으로 설명되어 있는 각 구성 요소는 분산되어 실시될 수도 있으며, 마찬가지로 분산된 것으로 설명되어 있는 구성 요소들도 결합된 형태로 실시될 수 있다.
본 명세서를 통해 보호받고자 하는 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태를 포함하는 것으로 해석되어야 한다.
10: 태양열 시스템
100: 태양열 시스템
200: 열교환부
300: 축열부
400: 보조 보일러
500: 집열 제어부

Claims (10)

  1. 태양열을 집열하는 집열부;
    상기 집열부에서 집열된 태양열을 이용하여 열 교환을 수행하는 열교환부;
    냉각된 유체를 상기 열교환부로 전달하고, 상기 열교환부에서 가열된 유체를 전달받아 저장해 두는 축열부;
    상기 축열부에 저장되어 있는 가열된 유체를 온수가 필요한 시스템으로 바로 공급하거나 기 설정된 온도까지 가열시킨 뒤 공급하는 보조 보일러; 및
    상기 집열부, 상기 축열부 및 상기 보조 보일러의 구동을 제어하는 집열 제어부;를 포함하고,
    상기 집열부는,
    태양열을 집결하기 위한 집열판을 구성하는 다수 개의 진공관;
    상기 다수 개의 진공관의 각 상단을 결합할 수 있도록 다수의 연결관이 형성되며, 상기 다수 개의 진공관으로부터 전달되는 태양열을 상기 열교환부로 전달하는 순환파이프;
    상기 순환파이프의 연장 결속을 위해 상기 순환파이프의 일단 또는 양단에 설치되는 플렌지; 및
    상기 다수 개의 진공관의 각 후단이 일정한 간격을 유지하면서 수평이 유지되도록 상기 다수의 진공관의 각 후단을 고정시키는 고정 결합부재;를 포함하고,
    상기 집열부는,
    상기 다수 개의 진공관을 따라 이동하면서 상기 다수 개의 진공관의 외부에 부착되어 있는 이물질을 제거하는 진공관 청소부;를 더 포함하고,
    상기 진공관 청소부는,
    상기 진공관으로부터 하방으로 이격되어 상기 진공관의 길이 방향으로 연장 형성되는 이동 레일;
    상기 이동 레일과 직각이 되도록 상기 이동 레일의 상측에 안착되어 상기 이동 레일을 따라 슬라이딩 이동하는 슬라이딩 블록;
    상기 슬라이딩 블록을 따라 상기 다수 개의 진공관이 삽입될 수 있도록 상기 슬라이딩 블록을 따라 일정한 간격으로 이격되어 다수 개가 관통 형성되는 연통홀;
    원형의 링 형태로 형성되어 상기 연통홀의 후단 내주면을 따라 설치되며, 상기 슬라이딩 블록이 슬라이딩 이동함에 따라 상기 진공관의 외주면에 밀착된 상태로 상기 진공관의 외주면을 따라 이동하면서 상기 진공관의 외부에 부착되어 있는 이물질을 제거하는 밀착링;
    상기 연통홀의 전단 내주면을 따라 일정한 간격으로 다수 개의 설치되며, 상기 슬라이딩 블록을 따라 설치되는 세척액 공급관으로부터 공급되는 세척액을 상기 밀착링의 진행 방향에 있는 상기 진공관으로 분사시켜 주는 분사 노즐; 및
    상기 슬라이딩 블록의 하부 중단에 설치되며, 하부가 상기 이동 레일의 상부에 맞물려 연결 설치되어 정방향 또는 역방향으로 회전 구동됨에 따라 상기 슬라이딩 블록을 슬라이딩 이동시켜 주는 슬라이딩 기어;를 포함하는, 태양열 시스템.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 제1항에 있어서, 상기 고정 결합부재는,
    상기 다수 개의 진공관과 직각이 되도록 상기 다수 개의 진공관의 후단 하측에 배치되는 하부 지지 프레임;
    상기 하부 지지 프레임의 상부를 따라 상기 다수 개의 진공관이 안착될 수 있도록 상기 하부 지지 프레임의 상부를 따라 일정한 간격으로 반원 형태로 다수 개가 형성되는 진공관 안착홈;
    상기 진공관 안착홈에 안착된 상기 진공관이 분리되는 것을 방지할 수 있도록 상기 진공관 안착홈의 상부 일측 및 타측에 각각 설치되어 상기 진공관 안착홈에 안착된 상기 진공관의 일측 및 타측을 압착하는 탄성편;
    상기 하부 지지 프레임과 대향하면서 상기 하부 지지 프레임의 하측에 설치되는 프레임 지지 플레이트; 및
    상기 하부 지지 프레임과 상기 프레임 지지 플레이트 사이를 따라 일정한 간격으로 다수 개가 설치되어 상기 하부 지지 프레임으로부터 전달되는 진동 또는 충격을 완충시켜 주는 진동 완충부;를 포함하는, 태양열 시스템.
  6. 제5항에 있어서, 상기 진동 완충부는,
    사각 평판 형태로 형성되어 상기 하부 지지 프레임의 하측을 지지하는 제1 수평 지지대;
    사각 평판 형태로 형성되어 상기 제1 수평 지지대와 대향하면서 상기 프레임 지지 플레이트의 상측에 안착되는 제2 수평 지지대;
    상하 방향의 신장 또는 수축이 가능하도록 이루어지며, 상기 제1 수평 지지대의 일측과 상기 제2 수평 지지대의 일측 사이에 설치되어 상기 제1 수평 지지대의 일측을 지지하는 제1 수직 지지대;
    상하 방향의 신장 또는 수축이 가능하도록 이루어지며, 상기 제1 수평 지지대의 타측과 상기 제2 수평 지지대의 타측 사이에 설치되어 상기 제1 수평 지지대의 타측을 지지하는 제2 수직 지지대; 및
    상기 제1 수직 지지대와 상기 제2 수직 지지대 사이를 지지하면서 설치되는 완충 모듈;을 포함하는, 태양열 시스템.
  7. 제6항에 있어서, 상기 완충 모듈은,
    서로 대향하면서 전후 방향으로 이격 배치되는 두 개의 프레임으로 이루어지며, 상기 제1 수직 지지대와 상기 제2 수직 지지대 사이를 지지하는 제1 지지 프레임;
    서로 대향하면서 전후 방향으로 이격 배치되는 두 개의 프레임으로 이루어지며, 상기 제1 지지 프레임으로부터 하측으로 이격 설치되어 상기 제1 수직 지지대와 상기 제2 수직 지지대 사이를 지지하는 제2 지지 프레임;
    서로 대향하면서 전후 방향으로 이격 배치되는 두 개의 프레임으로 이루어지며, 상기 제2 지지 프레임으로부터 하측으로 이격 설치되어 상기 제1 수직 지지대와 상기 제2 수직 지지대 사이를 지지하는 제3 지지 프레임;
    서로 대향하면서 전후 방향으로 이격 배치되는 두 개의 프레임으로 이루어지며, 상기 제3 지지 프레임으로부터 하측으로 이격 설치되어 상기 제1 수직 지지대와 상기 제2 수직 지지대 사이를 지지하는 제4 지지 프레임;
    상기 제1 지지 프레임에 연결 설치되되, 상기 제1 수직 지지대보다 상기 제2 수직 지지대 방향으로 치우쳐서 설치되는 제1 지지 롤러;
    상기 제2 지지 프레임에 연결 설치되되, 상기 제2 수직 지지대보다 상기 제1 수직 지지대 방향으로 치우쳐서 설치되는 제2 지지 롤러;
    상기 제3 지지 프레임에 연결 설치되되, 상기 제1 수직 지지대보다 상기 제2 수직 지지대 방향으로 치우쳐서 설치되는 제3 지지 롤러;
    상기 제4 지지 프레임에 연결 설치되되, 상기 제2 수직 지지대보다 상기 제1 수직 지지대 방향으로 치우쳐서 설치되는 제4 지지 롤러;
    상기 제4 지지 프레임에 연결 설치되되, 상기 제1 수직 지지대보다 상기 제2 수직 지지대 방향으로 치우쳐서 설치되는 제1 경유 롤러;
    상기 제1 지지 프레임에 연결 설치되되, 상기 제1 지지 롤러와 상기 제2 수직 지지대 사이에 설치되는 제2 경유 롤러; 및
    일단이 상기 제1 지지 프레임에 설치되고, 타단이 상기 제1 지지 롤러, 상기 제2 지지 롤러, 상기 제3 지지 롤러, 상기 제4 지지 롤러, 상기 제1 경유 롤러 및 상기 제2 경유 롤러를 차례로 경유한 뒤 상기 제2 지지 프레임에 설치되는 완충 벨트;를 포함하는, 태양열 시스템.
  8. 제7항에 있어서, 상기 제1 지지 프레임은,
    큐브 형상의 상기 제1 지지 롤러의 전단 및 후단이 안착될 수 있도록 전단 및 후단에 배치되는 각 프레임에 좌우 길이 방향으로 연장 형성되는 큐브 슬라이딩 홈이 형성되는, 태양열 시스템.
  9. 제8항에 있어서, 상기 큐브 슬라이딩 홈에는,
    상기 제1 지지 롤러의 전단 및 후단을 상기 제2 수직 지지대 방향으로 지지하기 위한 큐브 지지 스프링이 일측에 설치되는, 태양열 시스템.
  10. 제9항에 있어서, 상기 제1 수직 지지대는,
    상기 제1 수평 지지대의 일측을 지지하는 상부 벽체;
    상기 상부 벽체와 대향하면서 상기 제2 수평 지지대의 일측에 설치되며, 상부에 상기 상부 벽체의 하부 안착되기 위한 벽체 안착홈이 형성되는 하부 벽체; 및
    상기 벽체 안착홈의 하측에 설치되어 상기 상부 벽체의 하측을 지지하는 벽체 지지 스프링;을 포함하는, 태양열 시스템.
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