KR20000064083A - Solar heat boiler of board driving style - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 집열판이 태양의 움직임에 따라 이동하면서 집열을 할 수 있는 태양열 보일러에 관한 것이다.The present invention relates to a solar boiler capable of collecting heat while the heat collecting plate moves in accordance with the movement of the sun.
종래에 사용되는 태양열 보일러의 집열판은 태양열을 흡수하는 집열판이 옥외에 일정한 한 방향으로 고정 설치되어서 태양빛의 집열 효율이 낮았다.The heat collecting plate of a solar boiler used in the related art has a low heat collecting efficiency of solar light because the heat collecting plate that absorbs solar heat is fixedly fixed in one direction outdoors.
특히, 계절변화에 따른 태양의 유동성에 대처할 수 없음으로 인해 일정량의 태양열을 집열하는데 많은 어려움이 있으며, 집열된 에너지의 양도 작을 수 밖에 없어 난방을 하고 온수를 사용함에 있어 그 시간과 양이 제한되어 사용을 기피하였다.In particular, there is a lot of difficulty in collecting a certain amount of solar heat due to the inability to cope with the sun's fluidity due to seasonal changes, and the amount of energy collected must be small, so the time and amount are limited in heating and using hot water. Avoid use.
이 때문에 비싼 설치비를 들이고 설치한 태양열 보일러를 활용하지 않음으로 인해 경제적 손실이 컸는데, 본 발명은 이런 것을 감안하여 집열판이 태양에 항상 수직이 되도록 모터와 감속기를 단 구동축을 구성하였고, 이 구동축이 태양의 방위각과 앙각의 치수가 입력된 저장장치와 타이머 장치로 구성된 제어기에 의해 유동되어 집열판의 수직, 수평 유동을 가능하게 하였고, 제품의 손상을 막기위해 풍속감지 센서를 달아 강풍(5m/sec 이상)이 불었을 시, 상기 풍속감지 센서가 이를 감지하여 제어기에 신호를 보내면 제어기는 저장장치에 입력된 기상청 자료를 무시하고 수평 구동모터를 구동하여 집열판이 설치면에 평행이 되게한 집열판 구동형 태양열 보일러이다.For this reason, the economic loss was large due to not using the solar boiler installed at an expensive installation cost. In the present invention, the drive shaft including the motor and the reducer is configured so that the heat collecting plate is always perpendicular to the sun. The sun's azimuth and elevation angles are flowed by the controller consisting of input storage device and timer device to enable vertical and horizontal flow of the heat collecting plate, and wind speed sensor is attached to prevent wind damage. ), When the wind speed sensor detects this and sends a signal to the controller, the controller ignores the weather station data inputted to the storage device and drives the horizontal drive motor so that the heat collecting plate is parallel to the installation surface. It is a boiler.
본 발명의 목적은 종래의 태양열 보일러의 비효율성을 제거하기 위해 태양의 방위각과 앙각의 값이 입력된 마이콤이 있는 제어기가 수직, 수평모터를 구동시켜 집열판이 태양에 항상 수직이 되도록 하여 태양열 에너지의 사용효율을 극대화한 것이다.It is an object of the present invention to control the efficiency of solar thermal energy by removing the inefficiency of the conventional solar boiler by driving a microcomputer controller in which the values of the azimuth and elevation angles of the sun are input to drive the vertical and horizontal motors. The efficiency of use is maximized.
또한, 집열판에 풍속감지 센서를 달아 강풍이 불었을 시 제어기에서 수평구동축을 구동시켜 집열판이 설치면에 수평이되게 함으로서 태양열 보일러의 손상을 방지할 수 있도록 한 것이다.In addition, a wind speed sensor is attached to the heat collecting plate so that when the strong wind blows, the controller drives the horizontal drive shaft so that the heat collecting plate is horizontal to the installation surface to prevent damage to the solar boiler.
도 1은 본 발명의 일부 절취 후면 사시도1 is a partially cut back perspective view of the present invention
도 2는 본 발명의 수직축의 작동상태를 표시한 측면도Figure 2 is a side view showing the operating state of the vertical axis of the present invention
도 3은 본 발명의 수평축의 작동상태를 표시한 평면도로서3 is a plan view showing the operating state of the horizontal axis of the present invention;
3a는 수평축이 정지된 상태3a is the horizontal axis is stopped
3b는 수평축이 유동하는 상태3b is a state in which the horizontal axis flows
도 4는 제어기 실시 예시도4 is an exemplary embodiment of a controller
< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 ><Description of Symbols for Main Parts of Drawings>
1. 케이스 2. 수직모터 3,3'. 감속기 4. 소 베벨기어1. Case 2. Vertical motor 3,3 '. Reducer 4. Small Bevel Gears
5. 베어링 6. 수직축 7. 대 베벨기어 8. 보강대5. Bearing 6. Vertical Shaft 7. Base Bevel Gear 8. Reinforcement
9. 축삽입구 10. 수평 받침대 11. 수평모터 12. 소기어9. Shaft insert 10. Horizontal support 11. Horizontal motor 12. Small gear
13. 집열판 팔 14. 브라켓트 15. 수평축 16. 대기어13. Heat collecting plate arm 14. Bracket 15. Horizontal axis 16. Standby
17. 풍속감지센서 18. 제어기 19. 집열판 20. 덮개17. Wind speed sensor 18. Controller 19. Heat collector 20. Cover
21. 전선 22. 코드 23. 타이머장치 24. 날짜입력단추21. Wire 22. Code 23. Timer device 24. Date input button
25. 시간입력단추 26. 분입력단추 27. 집열판 이동단추25. Time input button 26. Minute input button 27. Collector moving button
28. 자동, 수동 변환스위치 29. 전원스위치 30. 전원선28. Automatic, manual switch 29. Power switch 30. Power cable
31. 수직모터 신호제어 케이블 32. 수평모터 신호제어 케이블31. Motor Motor Control Cable 32. Motor Motor Control Cable
33. 풍속감지센서 연결 케이블33. Wind speed sensor connection cable
본 발명을 첨부된 도면에 의거하여 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
도 1은 본 발명의 전체도면으로서 케이스(1) 내부로 수직모터(2)가 연결된 감속기(3)에 소 베벨기어(4)를 연결하여 일측에 베어링(5)이 형성된 수직축(6)의 대 베벨기어(7)에 치합되게 하고 보강대(8)와 축 삽입구(9)가 형성된 수평받침대(10)에 수평모터(11)가 연결된 감속기(3')에 소기어(12)를 형성하여 양일측에 집열판 팔(13)이 브라켓트(14)에 고정된 수평축(15)의 대기어(16)와 치합되어 집열판(19)을 유동할 수 있게 되어있다.1 is a general view of the vertical shaft 6 in which a bearing 5 is formed on one side by connecting a small bevel gear 4 to a reducer 3 to which a vertical motor 2 is connected to the inside of the case 1. The small gears 12 are formed on the reducer 3 'which is connected to the bevel gear 7 and the horizontal motor 11 is connected to the horizontal support 10 on which the reinforcing rod 8 and the shaft insertion hole 9 are formed. The heat collecting plate arm 13 is engaged with the air gear 16 of the horizontal shaft 15 fixed to the bracket 14 so that the heat collecting plate 19 can flow.
태양열 보일러를 가동시키면 제어기(18)가 켜지고 이 제어기가 수직, 수평모터(2, 11)를 동시에 가동시키면 수직모터(2)의 감속기(3)에 형성된 소 베벨기어(4)를 구동시켜 치합된 대 베벨기어(7)가 회전하면서 대 베벨기어(7)와 일체로 되어 베어링(5)이 형성된 축 삽입구(9)에 의해 수직축(6)과 일체로 되어 제어기(18)에서 주어진 각도에 맞게 회전된 때에 수평받침대(10)의 수평모터(11)와 감속기(3')에 형성된 소기어(12)도 제어기(18)에서 주어진 각도로 회전하면서 수평축(15)에 일체로 된 대기어(16)를 회전시켜 브라켓트(14)와 고정된 집열판 팔(13)에 부착된 집열판(19)이 수직축(6)과 수평축(15)의 유동에 따라 함께 유동하면서 태양열을 집열하는 것이다.When the solar boiler is activated, the controller 18 is turned on. When the controller simultaneously operates the vertical and horizontal motors 2 and 11, the controller operates the small bevel gears 4 formed in the reducer 3 of the vertical motor 2 to be engaged. As the large bevel gear 7 rotates, it is integrated with the large bevel gear 7 and integrated with the vertical shaft 6 by the shaft insertion hole 9 in which the bearing 5 is formed, thereby rotating to a given angle in the controller 18. When the small gear 12 formed in the horizontal motor 11 and the reducer 3 'of the horizontal support 10 is also rotated at a given angle by the controller 18, the standby gear 16 integrally formed on the horizontal shaft 15 is provided. The heat collecting plate 19 attached to the bracket 14 and the fixed heat collecting plate arm 13 is rotated to collect solar heat while flowing together in accordance with the flow of the vertical axis 6 and the horizontal axis 15.
도 4는 본 발명의 제어기(18)를 예시한 도면으로서 상기 제어기(18)는 크게 저장장치, 타이머장치, 제어장치로 구분된다.4 is a diagram illustrating the controller 18 of the present invention, which is divided into a storage device, a timer device, and a control device.
저장장치는 지역에 따른 태양의 방위각과 앙각의 기상청 자료가 입력되어 있어, 설치후에 타이머장치(23)에 시간을 입력하면 지역과 시간에 맞는 태양의 방위각 및 앙각 수치에 따라 제어장치로 신호를 보내고 이 제어장치에서 상기 수평, 수직모터(2, 11)를 구동해 집열판(19)이 이동하여 태양에 수직이 되는 방향으로 집열판(19)이 이동해서 집열하게 된다.The storage device is inputted with meteorological office data of the sun's azimuth and elevation angle according to the area.If the time is input to the timer device 23 after installation, the storage device sends a signal to the control device according to the sun's azimuth and elevation angle values according to the area and time. In this control device, the horizontal and vertical motors 2 and 11 are driven to move the heat collecting plate 19 and to collect the heat collecting plate 19 in a direction perpendicular to the sun.
타이머장치(23)는 오후 12시가 되면 제어장치에 원위치 신호를 보내고 상기 제어장치는 구동축을 가동시켜 태양이 뜨는 위치로 집열판(19)을 이동시키게 된다.The timer device 23 sends a home position signal to the control device at 12 pm and the control device moves the heat collecting plate 19 to the sun rising position by operating the drive shaft.
또한, 상기 집열판(19)의 일측에는 풍속감지 센서(17)를 달아 강풍(5m/sec 이상)이 불었을 시 집열판(19)이 설치면과 수평이 되게 움직여 태양열 보일러의 손상을 방지하였다.In addition, one side of the heat collecting plate 19 is equipped with a wind speed sensor 17 to prevent damage to the solar boiler by moving the heat collecting plate 19 horizontally with the installation surface when a strong wind (more than 5 m / sec) is blowing.
즉, 상기 저장장치는 풍속감지 센서(17)의 센싱신호를 디지털 값으로 변환하여 이를 일차적으로 저장한 후, 이 저장된 값을 초기에 설정한 값(5m/sec)과 비교하여 그 값이 작으면 저장장치에 입력된대로 집열판(19)을 이동하게 되고, 그 값이 크면 저장장치에 입력된 기상청의 자료값을 무시하고, 집열판이 수직축(6)에 수직인 상태 즉, 설치면과 수평인 상태까지 집열판(19)을 이동하라는 신호를 보내게 된다.That is, the storage device converts the sensing signal of the wind speed sensor 17 into a digital value and stores it first, and then compares the stored value with an initially set value (5 m / sec) and if the value is small. The collector plate 19 is moved as input to the storage device, and if the value is large, the data plate of the meteorological office inputted to the storage device is ignored, and the collector plate is perpendicular to the vertical axis 6, that is, horizontal to the installation surface. Will signal to move the heat collecting plate 19 until.
상기 제어장치에서 구동축에 집열판이 지면과 수평이 되도록하는 신호를 보내면, 상기 타이머 장치는 소정시간(약 30분 정도)을 계산하여 리턴신호를 제어기(18)에 보내는데, 집열판(19)이 지면과 수평이 되어있는 상태에서 또다시 풍속감지 센서(17)의 센싱신호의 디지털 변환값이 초기설정값(5m/sec)보다 크면 또 다시 소정시간(약 30분 정도)을 계산해 리턴신호를 보낸다.When the controller sends a signal to the drive shaft so that the heat collecting plate is flush with the ground, the timer device calculates a predetermined time (about 30 minutes) and sends a return signal to the controller 18. The heat collecting plate 19 is connected to the ground. If the digital conversion value of the sensing signal of the wind speed sensor 17 is larger than the initial setting value (5 m / sec) in the horizontal state again, a predetermined time (about 30 minutes) is calculated again, and a return signal is sent.
리턴시간을 타이머장치(23)에서 지정하는 이유는 강풍이 불었다 안불었다 하는 날에 집열판(19)이 자주 이동함으로 인한 동력소모를 막기 위해서이다.The reason for specifying the return time by the timer device 23 is to prevent power consumption due to frequent movement of the heat collecting plate 19 on the day when the strong wind blows or not.
이상에서와 같이 본 발명에 의하면, 종래의 태양열 보일러에 집열판이 태양의 움직임에 따라 움직일 수 있는 기능이 있어 장시간동안 태양열을 수직으로 집열할 수 있도록하여 태양열 에너지의 사용효율을 높였고, 강풍(5m/sec 이상)이 불었을 때도 집열판이 지면과 수평이 되어 바람의 저항을 최소화하므로 제품의 손상을As described above, according to the present invention, the conventional solar boiler has a function to move the heat collecting plate according to the movement of the sun, so that the solar heat can be vertically collected for a long time to increase the use efficiency of solar energy, strong wind (5m / Even when sec) is blown, the heat collecting plate is level with the ground, minimizing wind resistance.
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