KR200353337Y1 - 볼록렌즈를 이용한 태양열 집열장치 - Google Patents

Abstract

이 고안은 부가적인 구동장치가 없이도 태양이 위치하는 지점이 어느 지점에 위치하든 관계없이 그 태양열을 집광 가능하게 하여 매우 효율적으로 태양열을 회수할 수 있도록 개선된 볼록렌즈를 이용한 태양열 집열장치에 관한 것으로서, 다수의 볼록렌즈(11)를 이용하여 태양광을 수집하는 것으로서; 상기 다수의 볼록렌즈(11)를 구형태로 형성하여 상기 볼록렌즈(11)를 통해 들어오는 태양광(s)이 굴절되어 모아지는 촛점이 중심촛점부(12)가 되는 구형볼록렌즈집광체(10)를 구성하고, 상기 구형볼록렌즈집광체(10)의 중심촛점부(12)에는 광케이블(20)이 위치되게 하여 열회수부(30)로 태양광(s)이 전달되게 하고, 상기 열회수부(30)는 광케이블(20)을 통해 전달된 태양광(s)의 열이 축적되는 열축적물(31)을 가지며 상기 열축적물(31)의 열은 순환되는 유체(32)에 전달되어 회수되게 이루어진 것이다.

Description

볼록렌즈를 이용한 태양열 집열장치{Solar heat heat collection device that use convex lens}

본 고안은 태양열을 볼록렌즈를 이용하여 집열시킬 수 있는 장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 하늘에 떠 있는 태양의 위치가 어느 지점이든 관계없이 태양열을 수집하여 열에너지를 얻을 수 있도록 개선된 볼록렌즈를 이용한 태양열집열장치에 관한 것이다.

일반적으로 태양열을 볼록렌즈에 의해서 수집하여 이용할 수 있도록 한 선행기술이 한국 특허공개번호 특1998-073295호 및 동 특허공개번호 특2002-0077312호에 의해 개시되었다.

그러나 상기 선행기술들은 볼록렌즈를 이용하기는 하지만 그 볼록렌즈를 평면적으로 배치하여 열을 수집할 수 있도록 하거나 또는 볼록렌즈 자체를 구동장치를 이용하여 태양이 떠 있는 지점으로 회전되도록 한 것이기 때문에 태양이 움직이는 방향으로 볼록렌즈가 위치하지 못하여 열을 효율적으로 수집할 수 없거나 또는 구동장치을 가진 태양열 집열장치의 경우 설치되는 장소에 구애를 받는 설치 제한적인 문제점이 있다.

본 고안은 부가적인 구동장치가 없이도 태양이 위치하는 지점이 어느 지점에 위치하든 관계없이 그 태양열을 집광 가능하게 하여 매우 효율적으로 태양열을 회수할 수 있도록 하려는데 그 목적이 있다.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 고안은, 다수의 볼록렌즈를 이용하여 태양광을 수집하는 것으로서; 상기 다수의 볼록렌즈를 구형태로 형성하여 상기 볼록렌즈를 통해 들어오는 태양광이 굴절되어 모아지는 촛점이 중심부가 되는 구형볼록렌즈집광체를 구성하고, 상기 구형볼록렌즈집광체의 중심부에는 광케이블이 위치되게 하여 열회수부로 태양광이 전달되게 하고, 상기 열회수부는 광케이블을 통해 전달된 태양광의 열이 축적되는 열축적물을 가지며 상기 열축적물의 열은 순환되는 유체에 전달되어 회수되게 구성됨을 그 특징으로 한다.

상기 열축적물은 소금과 염화나트륨과 탄소 분말이 혼합된 것을 다른 특징으로 한다.

상기 구형볼록렌즈집광체 중심부에 유체가 통과되는 배관이 되게 하여 집광되게 구성함을 다른 특징으로 한다.

도 1은 본 고안에 따른 구형볼록렌즈집광체의 전체 구성도,

도 2는 본 고안에 의한 태양열 집열장치의 전체 단면도,

도 3은 본 고안의 다른 실시예를 나타낸 구성도이다.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

10 : 구형볼록렌즈집광체 11 : 볼록렌즈

12 : 중심촛점부 13 : 중간결합부재

20 : 광케이블 30 : 열회수부

31 : 열축적물 32 : 유체

33 ; 배관

본 고안을 첨부된 바람직한 실시 도면에 의거하여 보다 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 고안에 따른 구형볼록렌즈집광체(10)를 나타낸 것으로서, 본 고안은 다수의 볼록렌즈(11)를 구형태로 형성하여 상기 볼록렌즈(11)를 통해 들어오는 태양광(s)이 굴절되어 모아지는 촛점이 중심촛점부(12)가 되는 구형볼록렌즈집광체(10)를 구성한다.

상기 구형볼록렌즈집광체(10)는 절반씩 일체로 형성시켜 중간결합부재(13)에 의해 결합되게 하여 예컨대 축구공과 같은 구형태를 갖도록 구성한다. 부호 14는 받침대를 나타낸 것으로서 구형볼록렌즈집광체(10)가 설치되는 상태에 따라 여러가지 형태로 제작되어 설치될 수 있다.

또한, 상기 구형볼록렌즈집광체(10)의 중심촛점부(12)에는 광케이블(20)이 위치되게 설치된다.

따라서, 태양(100)이 아침, 점심, 저녁에 따라 위치가 변하게 되는데도 불구하고 그 태양광(s)이 굴절되어 모아지는 촛점이 중심촛점부(12)에 항시 일치하게된다.

그러므로 태양광(s)은 맑은날에는 태양(100)이 어느 지점에 위치하더라도 항시 광케이블(20)에 조사되게 된다.

따라서, 광케이블(20)에는 태양광(s)이 비추게 되어 그 빛은 태양열과 함께 열회수부(30)로 전달되게 되는 것으로서, 상기 광케이블(20)이 빛과 열이 전달되는 것은 이미 공지된 기술이므로 상세한 설명은 생략한다.

도 2를 참조하면, 광케이블(20)에 의해서 열회수부(30)로 태양광(s)과 열이 전달되게 되면 광케이블(20)을 감싸고 있는 열축적물(31)에 태양열이 전달되어 축적되는 상태가 된다.

상기 열축적물(31)은 소금과 염화나트륨과 탄소 분말이 혼합된 것이 이용되게 되는데, 이러한 혼합된 열축적물(31)은 광선이나 열을 받으면 그 광선이 가지고 있는 열을 전달받아서 축적되는 특징이 있는 물질들로서 이미 알려진 물질들이다.

그리고 열축적물(31)에 축적된 열은 그 외곽으로 순환되는 유체(32)에 전달되어 회수되게 되는 것으로서, 난방수 또는 온수 등으로 활용되는 것이다.

도 3은 본 고안의 다른 실시예를 나타낸 것으로서, 구형볼록렌즈집광체(10)의 중심촛점부(12)에 유체(32)가 통과되는 배관(33)이 되게 하여 집광되게 구성할 수도 있다.

이 경우 태양광(s)이 곧바로 배관(33)에 조사되어 유체(32)에 태양열을 전달하게 되는 것으로서, 사방에서 태양광(s)을 조사 받을 수 있기 때문에 아침부터 저녁때까지 태양광(s)을 받아서 태양열을 회수할 수 있게 되는 특징이 있다.

따라서, 예컨대 건물 외벽이나 옥상 등에 길다란 배관(33)을 하고 여기에 다수의 구형볼록렌즈집광체(10)가 설치되게 하면 아침부터 저녁에 이르기까지 많은 량의 태양열을 회수하여 난방수 또는 온수를 얻을 수 있게 되는 것이다.

이상의 설명에 따르면, 본 고안에 의해서 별도의 구동장치가 없이도 아침부터 저녁때까지 태양열을 회수할 수 있게 되어 항시적으로 온수나 난방수를 얻게 되는 효과가 있을 뿐만 아니라 매우 구조가 간단하고 간편하게 설치되어 활용될 수 있는 태양열 집열장치를 보급할 수 있기 때문에 매우 경제적인 효과가 있는 유용한 고안이다.

Claims (3)

1. 다수의 볼록렌즈(11)를 이용하여 태양광을 수집하는 것으로서;

   상기 다수의 볼록렌즈(11)를 구형태로 형성하여 상기 볼록렌즈(11)를 통해 들어오는 태양광(s)이 굴절되어 모아지는 촛점이 중심촛점부(12)가 되는 구형볼록렌즈집광체(10)를 구성하고,

   상기 구형볼록렌즈집광체(10)의 중심촛점부(12)에는 광케이블(20)이 위치되게 하여 열회수부(30)로 태양광(s)이 전달되게 하고,

   상기 열회수부(30)는 광케이블(20)을 통해 전달된 태양광(s)의 열이 축적되는 열축적물(31)을 가지며 상기 열축적물(31)의 열은 순환되는 유체(32)에 전달되어 회수되게 구성됨을 특징으로 하는 볼록렌즈를 이용한 태양열 집열장치.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 열축적물(31)은 소금과 염화나트륨과 탄소 분말이 혼합된 것을 특징으로 볼록렌즈를 이용한 태양열 집열장치.
3. 제 1 항에 있어서, 상기 구형볼록렌즈집광체(10) 중심촛점부(12)에 유체(32)가 통과되는 배관(33)이 되게 하여 집광되게 구성함을 특징으로 하는 볼록렌즈를 이용한 태양열 집열장치.