KR200384663Y1 - 평판형 진공 태양열집열기 - Google Patents

Abstract

본 고안은 평판형 진공 태양열집열기에 관한 것으로, 평판형 태양열집열기의 투명유리와 평판일체형 반사경과 케이스를 결합하여 밀폐된 공간을 형성함으로써 태양열에너지를 효율적으로 이용할 수 있도록 한 것이다.

종래에는 평판형으로 태양열집열기 내부를 밀폐시키기 곤란하였고, 단열효과도 미흡하여 사용상에 문제점이 많았다.

본 고안은 태양열집열기(1)의 케이스(2) 내부 하단에 지지대(18)를 배치하고 그 상부에 반원통형의 직관(101)과 곡관(102)으로 이루어진 평판일체형 반사경(3)을 배치하며, 케이스(2)의 내부 측면에 'ㄷ'자형 절곡판(18)을 배치하여 2중벽을 형성하고, 평판일체형 반사경(3)의 양측 중앙 하단 일정부위에 피스(16)로 고정시킨 조임쇠(15)로 평판일체형 반사경(3)의 초점부위를 따라 연속일체화된 파이프(10)를 장착하고, 평판일체형 반사경(3)의 입구(11)와 출구(12)를 봉하기 위한 캡(13)으로 파이프(10)를 고정시키고, 평판일체형 반사경(3)의 상부에 가장자리를 실링(7)으로 배치한 투명유리(4)를 덮고, 실링(7)과 평판일체형 반사경(3)과 케이스(2)를 볼트너트(6)로 결합하여 구성한 것으로, 태양열집열기 내부에 형성된 3중의 밀폐된 공간에 의해 가열효과와 단열효과를 동시에 증진시키는 것을 특징으로 하며, 부품의 단순화, 표준화 및 규격화를 통해 작업성을 증대시켜 경제적 또는 산업적 효과가 크고, 화석에너지의 사용량을 감소시켜 환경적 효과도 매우 큰 고안이라고 할 수 있다.

Description

평판형 진공 태양열집열기{omitted}

본 고안은 평판형 진공 태양열집열기에 관한 것으로, 평판형 태양열집열기의 투명유리와 평판일체형 반사경과 케이스를 결합하여 밀폐된 공간을 형성하고 진공상태로 유지함으로써 케이스의 내부에 유입된 태양열에너지를 효율적으로 이용할 수 있도록 한 것이다.

종래의 평판형 태양열집열기는 단순히 평판에 태양열을 집열하는 관계로 그 효율이 낮았고, 평판형 태양열집열기는 케이스의 내부에 배치되는 반사경의 양쪽 측면이 개방되어 있어 반사경을 통해 가열된 태양열과 그 복사열이 개방된 양측면의 공간을 통해 반사경의 후면 공간으로 유출되어 반사경의 초점부위에 설치된 파이프를 가열하는 열이 낭비되었고, 단일 구조로 이루어진 케이스에 의해 집열된 열이 외부로 유출되는 등 단열효과가 미흡하여 고온의 온수를 생산하는데 문제점이 많았다.

또한, 진공관식 태양열집열기는 원통형 유리관과 그 내부에 배치하는 히트파이프를 접합시켜 유리관의 내부를 진공으로 유지함으로써 유리관 내부에 유입된 태양열을 효율적으로 이용하였는데, 유리와 히트파이프는 재질이 달라 접합하기가 어려운 관계로 생산업체가 제한되고, 가격도 비싸고, 유지관리에도 어려운 문제점이 많았다.

본 고안의 목적은 평판형 태양열집열기의 내부에 투명유리와 캡과 파이프와 케이스와 결합되어 밀폐된 공간을 형성하는 평판일체형 반사경을 배치하여 평판형 진공 태양열집열기를 사용하게 함으로써, 저렴한 비용으로 콤팩트하게 제작하며, 대량생산에 따른 코스트다운과 에너지를 필요로 하는 곳에서의 에너지 획득을 용이하게 하는 것을 목적으로 한다.

본 고안에 따르면, 입구부와 출구부가 파이프를 끼운 캡으로 폐쇄되는 평판일체형 반사경을 태양열집열기 케이스의 내부에 배치하고 반사경의 초점부위에 조임쇠를 설치하여 파이프를 고정시키고, 투명유리와 평판일체형 반사경과 케이스를 결합하여 밀폐시킨 진공의 공간을 이용하여 고온의 온수를 이용하는 평판형 진공 태양열집열기가 제공된다.

이하 본 고안의 바람직한 실시예를 첨부한 도면에 의거하여 설명하면 다음과 같다.

도 1은 태양열집열기의 사시도에 관한 것으로서, 태양열집열기(1)의 케이스(2)와 평판일체형 반사경(3)과 투명유리(4)를 순차적으로 배치하여 'ㄷ'자형 조임쇠(5)로 볼트너트(6)와 실링(7)으로 그 가장자리를 결합하여 밀폐된 상부공간(8)과 하부공간(9)을 형성하고, 상부공간(8)의 평판일체형 반사경(3) 초점부위를 따라 연속적으로 배치되는 파이프(10)의 양쪽 끝부분을 입구(11)와 출구(12)에 연결되게 하며, 입구(11)와 출구(12)에는 파이프(10)가 통과하는 구멍(201)을 가진 캡(13)으로 막아 파이프(10)의 외면과 투명유리(4)와 평판일체형 반사경(3)과 캡(13)으로 둘러싸인 부분을 진공이 되도록 구성한 것으로, 태양열집열기(1)의 내부에 형성된 진공의 공간에서 평판일체형 반사경(3)의 초점부위에 배치되는 파이프(10)가 고온으로 가열되어 파이프(10)의 내부를 통과하는 물을 고온으로 가열시키도록 함과 동시에 케이스(2)와 'ㄷ'자형 조임쇠(5)와 평판일체형 반사경(3)에 의해 형성된 이중 케이스의 밀폐된 하부공간(9)이 단열효과를 증진시키도록 하는 것을 특징으로 한다.

도 2는 평판일체형 반사경의 사시도에 관한 것으로, 하나의 평판(100)에 입구(11)와 출구(12)의 양측이 개방된 반원통형의 직관(101)과 곡관(102)을 반복적으로 연속일체화시켜 구성한 것으로, 평판일체형 반사경(3)과 캡(13)과 투명유리(4)를 결합시켜 밀폐된 진공의 공간을 만들어 태양열에너지의 집열과 저장을 효율적으로 하며, 태양열집열기(1)의 부품조립작업을 단순하고 용이하게 하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기와 같이 하나의 투명유리(4)를 이중유리(19)로 하여 구성하면 태양열을 집열하여 직접적으로 사용하는 부분인 평판일체형 반사경(3)과 파이프(10)의 부분이 모두 2중으로 구성되어 태양열집열기(1)의 상부공간(8)에 집열된 열을 외부로 유출시키지 않고 사용할 수 있도록 하는 것을 특징으로 한다.

도 3은 입구 및 출구의 단면도에 관한 것으로, 평판(100)의 서로 다른 곳에 위치한 입구(11)와 출구(12)에 형성되는 공간(103)에 캡(13)을 장착하여 구성한 것으로, 일정 위치에 파이프(10)가 통과하는 구멍이 있는 캡(13)으로 공간(103)을 봉합하여 평판일체형 반사경(3)의 입구(11)와 출구(12)를 폐쇄시키고, 태양열집열기(1)의 상부공간(8)에 집열된 열이 외부로 유출되지 않고 파이프(10)를 통해서만 유출되도록 하는 것을 특징으로 한다.

또한, 태양열집열기(1)는 사용자가 필요로 하는 고온수의 용량을 얻기 위하여 태양열집열기(1)를 4측변에 연속하여 넓은 면적에 설치하는 경우가 많아, 태양열집열기(1)를 배치하는 형태에 따라 입구(11)와 출구(12)의 위치도 변하게 되므로, 태양열집열기(1)가 최단거리에 밀접하게 배치되도록 하기위하여 평판(100)의 상하좌우 4측변 일정부분에 입구(11)와 출구(12)의 위치를 다양하게 구성하도록 함으로써, 태양열집열기(1)를 연결하여 설치하기 위한 배관(14)의 길이를 짧게 유지하면서 넓은 면적에 용이하게 설치할 수 있도록 하는 것을 특징으로 한다.

도 4는 캡의 사시도에 관한 것으로, 캡(13)의 일정 부위에 파이프(10)의 외경과 동일한 크기의 구멍(201)을 형성하고 캡(13)의 구멍(201)에 파이프(10)를 끼워서 사용하도록 구성한 것으로, 평판(100)의 입구(11)와 출구(12)에 형성된 공간(103)을 폐쇄시켜 진공으로 하고, 태양열집열기(1)의 상부공간(8)에 집열된 열이 외부로 유출되지 않고 파이프(10)가 가열되도록 함으로써, 입구(11)의 파이프(10)를 통하여 유입된 물이 태양열집열기(1)의 상부공간(8)의 파이프(10)의 내부에서 가열되고, 가열된 고온의 물이 출구(12)의 파이프(10)를 통하여 외부로 유출되어 고온의 물을 이용할 수 있도록 하는 것을 특징으로 한다.

도 5는 반사경과 파이프의 결합단면도에 관한 것으로, 평판일체형 반사경(3)의 내측 중앙 하단 일정부위에 상부의 일측면이 개방된 조임쇠(15)를 배치하고 피스(16)로 평판일체형 반사경(3)에 고정시키고, 조임쇠(15)의 내부에 파이프(10)가 장착되도록 구성한 것으로, 태양열집열기(1)의 내부에서 연속일체화된 파이프(10)가 평판일체형 반사경(3)의 초점부위에 고정되도록 하는 것을 특징으로 한다.

도 6은 태양열집열기의 부분 결합단면도에 관한 것으로, 케이스(2)의 내부 4측면에 'ㄷ'형 절곡판(17)을 배치하여 벽체공간(301)을 형성하고, 케이스(2)의 내부 하단에 지지대(18)를 설치하여 그 상부에 평판일체형 반사경(3)을 배치하고 하부공간(9)을 형성하며, 평판일체형 반사경(3)의 상부에 4측변을 실링(7)으로 처리한 투명유리(4)를 배치하여 상부공간(8)을 형성하고 'ㄷ'자형 조임쇠(5)로 결합하여 볼트너트(6)로 고정하여 구성한 것으로, 태양열 집열기(1)의 상부공간(8)에 유입되어 집열된 열이 외부로 유출되지 않고 파이프(10)를 가열시키도록 함과 동시에 벽체공간(301)과 하부공간(9)에 의한 단열효과를 증진시키는 것을 특징으로 한다.

도 7은 이중케이스의 단면도에 관한 것으로, 케이스(2)의 내부 4측면에 'ㄷ'자형 절곡판(17)을 배치하여 구성한 것으로, 평판일체형 반사경(3)과 함께 밀폐된 벽체공간(301)과 하부공간(9)을 형성하여 2중케이스(302)가 되도록 함으로써 태양열집열기(1)의 단열효과를 증진시키는 것을 특징으로 한다.

이와 같이 본 고안에 의한 평판형 진공 태양열집열기는 평판형집열기의 평판일체형 반사경과 투명유리와 케이스의 조립에 의해 내부공간을 상부공간과 하부공간과 벽체공간의 3중구조로 밀폐시켜 집열된 열의 효율적 이용과 단열효과를 증진시킴으로써 태양열에너지의 효율적인 이용을 도모하고, 태양열집열기의 부품의 표준화, 단순화, 규격화 등을 통하여 작업성과 생산성을 증대시킴에 따른 산업적 또는 경제적 효과가 매우 크므로, 화석에너지의 사용량을 감소시켜 각종 공해물질의 배출을 억제하는 환경적 효과도 매우 큰 고안이라고 할 수 있다.

제1도는 태양열집열기의 사시도

제2도는 평판일체형 반사경의 사시도

제3도는 입구 및 출구의 단면도

제4도는 캡의 사시도

제5도는 반사경과 파이프의 결합단면도

제6도는 태양열집열기의 부분 결합단면도

제7도는 이중케이스의 단면도

*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1. 태양열집열기 2. 케이스

3. 평판일체형 반사경 4. 투명유리

5.'ㄷ'자형 조임쇠 6. 볼트너트

7. 실링 8. 상부공간

9. 하부공간 10. 파이프

11. 입구 12. 출구

13. 캡 14. 배관

15. 조임쇠 16. 피스

17. 'ㄷ'자형 절곡판 18. 지지대

100. 평판 101. 직관

102. 곡관 103. 공간

201. 구멍 301. 벽체공간

302. 이중케이스

Claims (3)

1. 평판형 진공태양열집열기에 있어서,

   반원통형의 직관(101)과 곡관(102)이 연결되고 입구(11)와 출구(12)의 양쪽 측면이 개방된 평판일체형 반사경(3)과;

   상기 평판일체형 반사경(3)의 초점부위와 입구(11)와 출구(12)에 연속적으로 배치하는 파이프(10)와;

   상기 파이프(10)를 끼워 입구(11)와 출구(12)에 배치하는 캡(13)과;

   상기 캡(13)과 평판일체형 반사경(3)의 상부에 배치하는 투명유리(4)와;

   상기 평판일체형 반사경(3)의 하부에 배치되는 케이스(2)와;

   상기 케이스(2)의 내부 4측면에 배치되는 'ㄷ'자형 절곡판(5)과 평판일체형 반사경(3)의 하부에 배치하는 지지대(18)와;

   상기 투명유리(4)와 평판일체형 반사경(3)과 케이스(2)의 사이를 실링(7)으로 채우고 'ㄷ'자형 조임쇠(5)와 볼트너트(6)로 결합하여 벽체공간(301)과 상부공간(8)과 하부공간(9)의 3개의 밀폐된 공간을 구성하게 함으로써, 태양열 집열효과와 단열효과를 동시에 가지도록 한 평판형 진공태양열집열기
2. 상기 제1항에 있어서,

   하나의 평판(100)에 내부에는 반원통형의 직관(101)과 곡관(102)이 연결되어 일체화된 반사경을 형성하고, 내부의 반사경에 연결된 입구(11)와 출구(12)부분은 고정시키지 않고 평판(100)의 4측면의 일정부위에 다수개의 개방된 입구(11)와 출구(12)를 형성하여 구성함으로써, 다수개의 태양열집열기(10)를 4방으로 연속하여 설치할 수 있도록 하는 것을 특징으로 하는 평판형 진공태양열집열기
3. 상기 제1항에 있어서,

   하나의 투명유리(4)를 이중유리(19)로 하여 이중유리(19)와 평판일체형 반사경(3)과 이중케이스(302)를 순차적으로 결합하여 구성함으로써, 태양열이 집열되는 상부공간(8)의 외부 측면을 모두 2중으로 처리하여 상부공간(8)에 집열된 열을 외부로 유출시키지 않고 사용할 수 있도록 하는 것을 특징으로 하는 평판형 진공태양열집열기