KR200394346Y1 - 보조탱크가 구비된 태양열 온수기의 축열탱크 - Google Patents

Abstract

본 고안은 축열탱크가 다중으로 형성되어 열매체 용량을 일조량에 따라 신축적으로 운용할 수 있도록 함으로써 열매체의 끓어 넘침을 방지하고 태양열에너지를 효과적으로 운용하도록 하는 보조탱크가 구비된 태양열 온수기의 축열탱크에 관한 것이다.

이를 실현하기 위한 본 고안은 태양열 집열판에서 흡열교환되는 열매체의 유입관로와 열매체를 집열판으로 배출하는 배출관로 및 난방배출구와 난방회수구를 구비하여 열매체를 저장 및 순환공급하는 축열탱크에 있어서, 집열판과의 사이에 열매체 유입관로와 배출관로를 구비하며 난방배출구와 난방회수구를 구비한 메인탱크와; 상기 열매체 유입관로와 연결되고 밸브가 구비되는 보조유입관로와, 상기 메인탱크와 연결되고 밸브가 구비되는 연결관이 설치되는 하나 이상의 보조탱크;가 결합되어 구성됨을 특징으로 한다.

Description

보조탱크가 구비된 태양열 온수기의 축열탱크{A THERMAL ENERGY STORAGE TANK WITH AID TANK FOR SOLAR WATER HEATER}

본 고안은 태양열 온수기의 축열탱크에 관한 것으로서, 특히 축열탱크가 다중으로 형성되어 열매체 용량을 일조량에 따라 신축적으로 운용할 수 있도록 함으로써 열매체의 끓어 넘침을 방지하고 태양열에너지를 효과적으로 운용하도록 하는 보조탱크가 구비된 태양열 온수기의 축열탱크에 관한 것이다.

일반적으로 태양열 축열탱크는 집열판에서 흡열교환이 이루어진 가열 열매체가 유입되고 저온의 열매체는 집열판으로 배출하여 계속적으로 열교환 순환이 이루어짐으로써 난방이 이루어지도록 하는 한편, 축열탱크 내에 설치되는 급탕관을 통하여 생활용 온수를 가열 공급토록 되어 있다.

상기 열매체는 전체 또는 전체성분의 80％ 가량이 물로 되어 있기 때문에 온도 변화에 따라 수축 및 팽창이 일어나게 되어 온도가 상승할 경우 기포가 발생하게 된다.

그런데 종래 기술에서는 축열탱크의 용량이 일정하게 결정되어 있음으로 문제가 있었다.

즉, 축열탱크의 용량이 일조량이 많은 하절기나 그 반대인 동절기 또는 주야에 관계없이 동일 용량으로 구성됨으로써 일조량이 많은 시기에는 열매체의 온도가 과대하게 상승 팽창되어 기포가 과발생되는 끓어 넘치는 현상이 발생되고, 이를 방지하기 위하여 축열탱크의 용량을 크게 할 경우에는 일조량이 적은 동절기 및 일몰시에 열매체의 온도상승이 이루어지지 못하여 축열기능을 효과적으로 수행하지 못하는 문제점이 있었다.

본 고안은 상기한 문제점을 해소하기 위하여 안출된 것으로서,

본 고안의 목적은 축열탱크가 메인탱크와 보조탱크로 다중으로 형성되어 열매체 용량을 일조량에 따라 신축적으로 운용할 수 있도록 함으로써 열매체의 끓어 넘침을 방지하고 태양열에너지를 효과적으로 운용하도록 하는 보조탱크가 구비된 태양열 온수기의 축열탱크를 제공함에 있다.

상기한 목적을 달성하는 본 고안에 따른 보조탱크가 구비된 태양열 온수기의 축열탱크는, 태양열 집열판에서 흡열교환되는 열매체의 유입관로와 열매체를 집열판으로 배출하는 배출관로 및 난방배출구와 난방회수구를 구비하여 열매체를 저장 및 순환공급하는 축열탱크에 있어서,

집열판과의 사이에 열매체 유입관로와 배출관로를 구비하며 난방배출구와 난방회수구를 구비한 메인탱크와;

상기 열매체 유입관로와 연결되고 밸브가 구비되는 보조유입관로와, 상기 메인탱크와 연결되고 밸브가 구비되는 연결관이 설치되는 하나 이상의 보조탱크;가 결합되어 구성됨을 특징으로 한다.

이하, 본 고안의 보조탱크가 구비된 태양열 온수기의 축열탱크에 대한 실시예를 첨부도면을 참조하여 보다 상세히 설명한다.

본 고안에 따른 일 실시예의 보조탱크가 구비된 태양열 온수기의 축열탱크(1)는 도 1에 그 개요도가 도시된 바와 같이, 태양열 집열판(2)에서 흡열교환되는 열매체의 유입관로와 열매체를 집열판으로 배출하는 배출관로 및 난방배출구와 난방회수구를 구비하여 열매체(3)를 저장 및 순환공급하는 축열탱크에 있어서, 집열판(2)과의 사이에 열매체 유입관로(11)와 배출관로(13)를 구비하며 난방배출구(15)와 난방회수구(17)를 구비한 메인탱크(30)와, 상기 열매체 유입관로(11)와 연결되고 밸브(41)가 구비되는 보조유입관로(40)와, 상기 메인탱크(30)와 연결되고 밸브(61)가 구비되는 연결관(60)이 설치되는 하나 이상의 보조탱크(50)가 결합되어 구성되는 것이다.

여기서 상기 메인탱크(30)에는 온도센서(31)가 부여되고, 상기 보조탱크(50)의 보조유입관로에 설치되는 밸브(41)와, 상기 연결관에 설치되는 밸브(61)는 상기 온도센서(31)의 신호에 의하여 개폐가 제어되는 솔레노이드밸브로 구성됨이 바람직하다. 상기 밸브들은 수동식으로 되어도 무방하다.

상기 메인탱크(30)와 하나 이상의 보조탱크(50)는 1개 탱크의 내부 공간을 분리하여 일체로 형성됨이 바람직하다.

상기 메인탱크(30)로 유입되는 유입관로(11)에는 관로를 개폐하기 위한 밸브(11a)가 더 구비되어도 무방하다.

상기 보조탱크(50)로서 일조량이 많은 시기 또는 시간대에 개방되고 일조량이 적은 시기 또는 시간대에는 폐쇄되는 제1보조탱크(51)가 구비된다.

다시 말하면, 보조탱크가 하나만 구비되는 것으로서, 메인탱크(30) 대 보조탱크(50)의 용량비는 3 대 2 정도로 되어도 무방하다.

또한, 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 보조탱크(50)로서 일조량에 따라 개폐가 제어되는 제2보조탱크(52)가 추가로 설치될 수도 있다.

이와 같이 열매체 수용공간이 다중으로 형성되고 그 연통 및 차폐가 상호 유기적으로 이루어지는 메인탱크(30)와 보조탱크(50)는 수직상 또는 수평상, 또는 수직과 수평이 혼합된 형태로 자유롭게 배치될 수 있으며(도 3a, 도 3b 참조), 그 형태는 원통형에서부터 사각통 또는 다각형통 등으로 다양하게 형성될 수 있다. 미설명 부호 (70)은 급탕관, (80)은 열매체 순환용 펌프이다.

이와 같은 구성을 지닌 본 고안에 따른 작용상태를 살펴 본다.

본 고안은 축열탱크가 메인탱크(30)와 보조탱크(50)로 다중으로 형성되어 탱크의 용량을 메인탱크의 열매체 온도에 따라 신축적으로 운용할 수 있도록 하는 것이다. 즉, 축열탱크의 용량을 일조량 환경에 따라 가변 대처할 수 있도록 하는 구성이다.

동절기와 같이 일조량이 적은 시기에는 상기 보조탱크(50)로 열매체가 유입되는 보조유입관로의 밸브(41)와 연결관의 밸브(61)를 잠가 메인탱크(30)만 사용되도록 하여 열매체 용량 및 가열부담을 줄임으로써 집열량이 적더라도 가열이 효과적으로 이루어진다.

그리고, 하절기와 같이 일조량이 많은 시기에는 보조유입관로의 밸브(41) 및 연결관의 밸브(61)를 개방하여 메인탱크(30)와 보조탱크(50)가 하나로 연통되도록 함으로써 탱크용량을 늘리는 것이다. 이때 상기 메인탱크 유입관로의 밸브(11a)는 잠가서 집열판(2)으로부터 유입되는 가열교환된 열매체(3)가 보조탱크(50)로부터 메인탱크(30)로 순차적으로 유입되도록 하는 것이 바람직하다

이에 따라, 축열탱크의 용량 및 집열판(2)을 순환하는 열매체의 량이 증가하여 열이 분산됨으로써 일조량이 많더라도 열매체가 끓어 넘치는 현상이 방지된다.

이와 같은 보조탱크(50)의 개폐는 계절에 따라 수동조절도 가능하지만 일기 및 주야에 따라 일조량에 변화가 발생되므로 그때마다 수작업으로 조정하기가 번거로울 수 있다.

이러한 번거로움은 상기한 바와 같이, 메인탱크(30)에 온도센서(31)를 설치하고 상기 밸브(11a)(41)(61)들을 솔레노이드밸브로 구성함으로써 해소된다. 즉, 메인탱크(30)에 수용된 열매체(3)의 온도가 설정온도 이상으로 상승할 경우에는 상기 온도센서(31) 신호에 의하여 상기 밸브들이 개방 제어됨으로써 축열탱크의 용량을 늘리고 또한 온도가 하강하면 역으로 밸브가 자동으로 닫혀지도록 하여 편리하게 열매체 용량이 신축적으로 가변되는 것이다.

또한, 상기 보조탱크(50)를 제1보조탱크와(51) 제2보조탱크(52) 등 복수로 형성함으로써 일조량 변화에 따라 탱크용량을 단계별로 늘리거나 줄일 수 있어 일조량에 따른 대응을 더욱 세분화할 수 있다.

이상, 본 고안의 바람직한 실시예를 첨부된 도면들을 참조로 설명하였다. 여기서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니되며, 본 고안의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다. 따라서, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 고안의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고 본 고안의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.

이상에서 상세히 살펴본 바와 같이, 본 고안에 따른 보조탱크가 구비된 태양열 온수기의 축열탱크는 메인탱크와 보조탱크로 다중으로 형성되어 열매체 용량을 일조량에 따라 신축적으로 운용할 수 있도록 함으로써 열매체의 끓어 넘침을 방지하고 태양열에너지를 효과적으로 운용하도록 하는 뛰어난 효과가 있다.

도 1은 본 고안에 따른 일 실시예의 구성을 보이는 개요도

도 2는 본 고안에 따른 일 실시예의 구성 개요도

도 3a 및 도 3b는 본 고안에 따른 일 실시예의 축열탱크의 구성도

*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명

1: 본 고안의 보조탱크가 구비된 태양열 온수기의 축열탱크

11: 유입관로 13: 배출관로 15: 난방 배출구

17: 난방 회수구 30: 메인탱크 31: 온도센서

40: 보조유입관로 11a, 41, 61: 밸브 50: 보조탱크

51: 제1보조탱크 52: 제2보조탱크 60: 연결관

70: 급탕관 80: 펌프

Claims (6)

1. 태양열 집열판(2)에서 흡열교환되는 열매체의 유입관로와 열매체를 집열판으로 배출하는 배출관로 및 난방배출구와 난방회수구를 구비하여 열매체(3)를 저장 및 순환공급하는 축열탱크에 있어서,

   집열판(2)과의 사이에 열매체 유입관로(11)와 배출관로(13)를 구비하며 난방배출구(15)와 난방회수구(17)를 구비한 메인탱크(30)와;

   상기 열매체 유입관로(11)와 연결되고 밸브(41)가 구비되는 보조유입관로(40)와, 상기 메인탱크(30)와 연결되고 밸브(61)가 구비되는 연결관(60)이 설치되는 하나 이상의 보조탱크(50);가 결합되어 구성됨을 특징으로 하는 보조탱크가 구비된 태양열 온수기의 축열탱크.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 메인탱크(30)에는 온도센서(31)가 부여되고,

   상기 보조탱크(50)의 보조유입관로에 설치되는 밸브(41)와, 상기 연결관에 설치되는 밸브(61)는 상기 온도센서(31)의 신호에 의하여 개폐가 제어되는 솔레노이드밸브로 구성됨을 특징으로 하는 보조탱크가 구비된 태양열 온수기의 축열탱크.
3. 제 1항에 있어서,

   상기 메인탱크(30)와 하나 이상의 보조탱크(50)는 1개 탱크의 내부 공간을 분리하여 일체로 형성됨을 특징으로 하는 보조탱크가 구비된 태양열 온수기의 축열탱크.
4. 제 1항에 있어서,

   상기 메인탱크(30)로 유입되는 유입관로(11)에는 관로를 개폐하기 위한 밸브(11a)가 더 구비됨을 특징으로 하는 보조탱크가 구비된 태양열 온수기의 축열탱크.
5. 제 1항에 있어서,

   상기 보조탱크(50)로서 일조량이 많은 시기에 개방되고 일조량이 적은 시기에는 폐쇄되는 제1보조탱크(51)가 구비됨을 특징으로 하는 보조탱크가 구비된 태양열 온수기의 축열탱크.
6. 제 1항 또는 제 5항에 있어서,

   상기 보조탱크(50)로서 일조량에 따라 개폐가 제어되는 제2보조탱크(52)가 추가로 설치됨을 특징으로 하는 보조탱크가 구비된 태양열 온수기의 축열탱크.