KR20090007714U

KR20090007714U - 집열판

Info

Publication number: KR20090007714U
Application number: KR2020080001217U
Authority: KR
Inventors: 용 복 차
Original assignee: 용 복 차
Priority date: 2008-01-25
Filing date: 2008-01-25
Publication date: 2009-07-29
Also published as: KR200445826Y1

Abstract

본 고안은 플레이트에 넓은 면적으로 접촉될 수 있게 파이프를 설치함에 의해 열효율이 우수한 집열판을 제공함에 있다. 이러한 본 고안은 파이프들이 끼워질 수 있는 홈들을 갖는 플레이트를 성형하는 다음, 그 홈들에 적어도 반(半)이상이 접촉되게 파이프를 설치한 것이다. 이 때문에 파이프와 플레이트와의 접촉 면적이 넓어짐으로서 파이프로의 열 전도성이 뛰어나 전반적으로 열효율이 우수한 집열판을 얻을 수 있도록 한 것이다.

집열판, 플레이트, 파이프, 장공형, 열 전도성, 면적확대

Description

집열판{Solar Panel}

본 고안은 태양에서 방출되는 빛의 복사 에너지를 흡수하여 유용한 에너지원으로 활용할 수 있도록 한 집열판에 관한 것으로, 특히 파이프의 반(半)이상이 플레이트에 접촉되게 하여 열효율이 우수한 집열판을 제공할 수 있는 것이다.

일반적으로 집열판은 열 전도성이 우수한 구리 등으로 만들어진 평판과 관을 넓은 면적의 평판 상태로 연결하여 태양의 복사 에너지를 흡수하여 관의 내부를 흐르는 물이나 열매체 등과 같은 유체를 가열할 수 있는 구조로 이루어져 있다.

이러한 집열판을 본원 출원인은 한국 등록특허공보 등록번호 제10-0296999호로 개시한 바 있다.

상기에서 개시된 집열판은, 파이프의 일측이 삽입될 수 있는 제1홈부와 제1홈부의 양측으로 이격하여 각각 설치된 플랜지 홈부를 갖는 제1플레이트를 성형하고, 또한 제1홈부와 대향 배치되어 파이프의 타측이 삽입될 수 있는 제2홈부와 제2홈부의 양측으로는 이격하여 각각 설치되어 플렌지 홈부에 삽입될 수 있는 플랜지를 갖는 제2플레이트를 성형한 다음, 제1홈부와 제2홈부 사이에 파이프를 배치하고 플랜지부는 플랜지 홈부에 각각 삽입하여 제1및 제2플레이트를 결합한 후, 플랜지 부가 삽입되어 있는 플랜지 홈부를 일측으로 포밍하여 제1플레이트 표면상에 압착하는 과정을 거쳐 제조되는데, 그러나 압착을 하여도 파이프와 제1홈부와의 사이에는 미세하지만 간극이 형성되기 때문에, 그 간극이 형성하는 공간으로 인해서 파이프로의 열 전도성이 떨어져 전반적으로 열효율이 나쁘다는 문제가 있다.

본 고안의 목적은 적어도 파이프의 반(半)이상이 플레이트에 접촉되게 함으로서 열효율이 우수한 집열판을 제공하는데 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 고안은 유체 유동로를 제공하는 파이프와 접합되게 설치되어 상기 파이프를 통해 흐르는 유체를 데울 수 있게 태양 빛을 받아 집열하는 플레이트를 구비하여 된 집열판에 있어서, 상기 파이프와 플레이트의 접합부위를 넓게 하고자 상기 파이프와 플레이트가 적어도 반(半)이상의 접합단면을 이루며 접합되게 한 접합면부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 접합면부는 파이프의 단면을 타원형상, 장방형상, 양측부에 반구형을 이루는 장방형상, 상부 혹은 하부에 반구형을 이루는 장방형상 중 어느 하나로 형성함과 아울러 상기 플레이트에는 상기 파이프의 형상에 대응하는 홈을 형성하여 상호 접합되게 한 것을 특징으로 한다.

본 고안은 적어도 파이프의 반(半)이상이 플레이트에 접촉됨으로서 열 전도성이 뛰어나 전반적으로 열효율이 우수한 집열판을 얻을 수 있도록 한 효과가 있다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 고안의 바람직한 실시예를 더욱 상세하게 설명한다.

도 1은 본 고안에 따른 집열판용 파이프를 보인 사시도이다.

도 1에 나타낸 바와 같이, 본 고안에 따른 집열판용 파이프는 제1파이프(20)를 구비하고 있다. 이 제1파이프(20)는 집열판에 구비되는 플레이트에 넓은 면적으로 접촉될 수 있게 즉, 적어도 제1파이프(20)의 반(半)이상이 접촉될 수 있게 양측부에 반구형을 갖는 장방형의 단면 구조로 이루어진다. 따라서, 본 고안의 제1파이프(20)를 이용하여 집열판을 구성하게 되면, 본 고안의 제1파이프(20)와 플레이트의 접촉 면적이 넓어져 흡수율을 높일 수 있어 열효율이 우수한 집열판을 구성할 수 있다.

도 2a는 본 고안에 따른 집열판에 사용되는 홈들을 갖는 플레이트를 나타낸 도면이고, 도 2b는 도 2a표시의 플레이트에 구비되는 홈들에 제1파이프들을 설치한 상태를 나타낸 도면이다.

도 2a에 나타낸 바와 같이, 본 고안에 따른 집열판은 플레이트(10)를 구비하고 있다. 이 플레이트(10)는 열 전도성이 뛰어난 구리 등으로 만들어진 평판을 포밍머신으로 작업하여 형성한다.

상기 플레이트(10)에는 그 플레이트(10) 상에서 유체 이동로를 형성하는 상기 플레이트(10)와 동일 재질로 위에서 설명한 제1파이프(20)를 끼울 수 있는, 일측이 개구되는 모양의 홈들(11)이 일정 간격을 두고 형성되도록 한다.

상기 홈들(11)의 단면 모양은 상기 제1파이프(20)의 단면 모양에 맞추어 성형된다. 즉, 상기 제1파이프(20)의 단면 모양이 양측부에 반구형을 이루는 장방형 으로 형성되므로, 그 모양에 맞추어 상기 홈들(11)을 형성하면 된다. 그런 다음 도 2b에 도시된 바와 같이, 상기 제1파이프들(20)을 끼워 상기 플레이트(10)의 일면에 상기 제1파이프들(20)을 배열한 다음, 상기 제1파이프들(20)을 상기 홈들(11)에 고정시킨다. 이때, 상기 제1파이프들(20)을 홈들(11)에 고정시키기 위해 납물질(30)을 이용할 수 있다. 즉, 상기 홈들(11)에 제1파이프들(20)이 끼워지기 전에 상기 홈들(11)에 납물질(30)을 겔 상태로 넣어 열을 부여함에 의해 용융되어 상기 제1파이프들(20)과 홈들(11)의 사이에서 경화되게 함으로서, 상기 제1파이프들(20)을 견고하게 고정할 수 있게 한다.

이러한 과정으로 만들어진 집열판은, 기존과는 달리 상기 제1파이프(20)들이 적어도 반 이상의 표면적으로 접촉됨으로서, 즉 상기 제1파이프(20)가 넓은 면적으로 상기 플레이트(10)에 접촉되어, 상기 제1파이프(20)로의 열 전도성이 뛰어나 전반적으로 열효율이 좋아지게 된다. 이러한 본 고안은 양측부에 반구형을 이루는 장방형의 단면 구조를 이룸으로서 제1파이프(20)의 면이 넓어 열을 더 많이 흡수할 수 있다.

도 3은 본 고안에 따른 완성된 집열판의 평면도이고, 도 4는 도 3표시의 "A"부 확대도이고, 도 5는 도 3표시에서 도면부호 (70)의 제2파이프를 나타낸 도면이다.

도 3에 도시된 바와 같이, 앞에서 설명한 과정으로 집열판을 제작한 후 필요한 경우에는 제1파이프들(20)의 양단에 제2파이프들(70)을 연락되게 연결하여 제1파이프(20)에서 가열된 유체를 필요한 곳으로 보내고 다시 공급받을 수 있도록 하 면 된다. 물론, 경우에 따라서는 상기 제1파이프들(20)을 직접 필요한 곳까지 연결할 수 있도록 하거나 아니면 이웃하는 제1파이프들(20)의 끝단을 순서대로 모두 연결하여 양측 가장자리의 제1파이프(20)에 다른 파이프를 연결할 수 있도록 구성하여도 된다.

도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이, 상기 제2파이프들(70)은 길이를 따라 외부로 돌출되는 버어링부(71)를 갖는 버어링 구멍들(73)을 상기 제1파이프들(20)과 대응하게 형성하여 상기 버어링부(71)의 외측으로 상기 제1파이프들(20)을 끼움으로서 연락되게 연결됨이 바람직하다. 이때, 상기 버어링 구멍들(73)을 갖는 버어링부(71)의 형상은 제1파이프(20)와 대응하는 형상, 즉 양측부에 반구형을 이루는 장방형의 구조를 갖게 형성되어 제1파이프(20)들을 끼움 결합하여 연결될 수 있다.

상기 버어링부(71)는 상기 버어링 구멍들(73)을 상기 제2파이프들(70)의 안에서 밖으로 천공할 때에 형성된다. 이러한 상기 버어링부(71)는 상기 제1파이프들(20)을 끼울 수 있는 장소를 마련하면서 지지하는 역할을 하며, 상기 버어링부(71)에 끼워져 상기 제2파이프들(70)에 결합된 상기 제1파이프들(20)은 저온용접을 통해서 상기 제2파이프들(70)에 견고히 고정된다.

이와 같이 구성되는 본 고안은, 접합면부(21a,21b)를 구비하고 있다. 이 접합면부(21a,21b)는 본 고안의 특징을 이루는 부분으로서, 상기 제1파이프(20)와 플레이트(10)의 접합부위를 넓게 하고자 상기 제1파이프(20)와 플레이트(10)가 적어도 반(半)이상의 접합단면을 이루며 접합되게 한다. 이를 위해, 본 고안의 상기 접합면부(21a,21b)는 제1파이프의 단면을 최대한 납작하게 형성함이 좋다. 즉, 상기 제1파이프(20)를 통해 흐르는 유체가 저항을 받지 않는 범위내에서 최대한 납작한 형상으로 이루어짐이 좋은데, 그 형상의 여러 예를 도 6a ~도 6d에 나타내었다.

도 6a ~도 6d는 본 고안에 따른 집열판의 여러 변형예를 보인 도면이다.

도면 표기와 같이, 최대한 넓은 접합면부(21a,21b)를 형성할 수 있게 하고자, 도 6a표시와 같이 상기 제1파이프(20)의 단면을 타원형상으로 형성하거나, 혹은 도 6b표시와 같이 상기 제1파이프(20)의 단면을 장방형상으로 형성할 수 있다. 또한, 도 6c표시와 같이 상기 제1파이프(20)의 하측부는 반구형으로 상측부는 장방형을 이루게 형성할 수 있고, 또 이와는 반대로 도 6d표시와 같이 상기 제1파이프(20)의 하측부는 장방형상으로 상측부는 반구형상으로 형성할 수 있다.

이와 같은 본 고안은 상기 제1파이프(20)와 플레이트(10)에 구비되는 접합면부(21a,21b)가 상기 제1파이프(20)의 적어도 반(半)이상으로 접합됨에 의해, 열효율이 우수한 집열판을 얻을 수 있다.

도 1은 본 고안에 따른 집열판용 파이프를 보인 사시도이고,

도 2a는 본 고안에 따른 집열판에 사용되는 홈들을 갖는 플레이트를 나타낸 도면이고,

도 2b는 도 2a표시의 플레이트에 구비되는 홈들에 제1파이프들을 설치한 상태를 나타낸 도면이고,

도 3은 본 고안에 따른 완성된 집열판의 평면도이고,

도 4는 도 3표시의 "A"부 확대도이고,

도 5는 도 3표시에서 도면부호 (70)의 제2파이프를 나타낸 도면이고,

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

10 - 플레이트 20 - 제1파이프

21a,21b - 접합면부

Claims

유체 유동로를 제공하는 파이프와 접합되게 설치되어 상기 파이프를 통해 흐르는 유체를 데울 수 있게 태양 빛을 받아 집열하는 플레이트를 구비하여 된 집열판에 있어서,

상기 파이프와 플레이트의 접합부위를 넓게 하고자 상기 파이프와 플레이트가 적어도 반(半)이상의 접합단면을 이루며 접합되게 한 접합면부를 포함하는 집열판.
제1항에 있어서, 상기 접합면부는 파이프의 단면을 타원형상, 장방형상, 양측부에 반구형을 이루는 장방형상, 상부 혹은 하부에 반구형을 이루는 장방형상 중 어느 하나로 형성함과 아울러 상기 플레이트에는 상기 파이프의 형상에 대응하는 홈을 형성하여 상호 접합되게 한 것을 특징으로 하는 집열판.