KR20100051784A - 태양열 온수관 직접 가열장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 태양열 온수관 직접 가열 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 온수관을 집열판(30) 위에 역 반구형으로 두어 태양열을 효율적으로 집열하여 난방수를 직접 가열하는 태양열 온수관 직접 가열 장치와 축열조(100) 상하측에 각각 설치되는 입수관(11)과 출수관(10), 상기 입수관(11)과 출수관(10)과 연결되는 방향밸브(40)와 상기 방향밸브(40)를 제어하는 제어함(50)을 구비함을 특징으로 한다.

Description

태양열 온수관 직접 가열장치 {The Hot Water Pipes Direct Heating system Utilizing Solar Thermal Energy}

본 발명은 태양열 온수관 직접 가열 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 온수관을 집열판(30) 위에 역 반구형으로 두어 태양열을 효율적으로 집열하여 난방수를 직접 가열하는 태양열 온수관 직접 가열 장치에 관한 것이다.

세계는 지금 계속되는 에너지난으로 신재생에너지에 대한 연구개발과 기존 에너지에 대한 효율성을 높이는 데 주력하고 있다. 특히 자연친화적인 신재생 에너지의 대표적인 예가 태양열 에너지이고 다른 에너지원에 비해 고갈 위험이 없는 무한한 에너지임에는 틀림없는 사실이다.

이 무한한 에너지를 이용한 태양열 집열장치는 현재 많은 발전을 거듭해 왔으나 효율적인 태양열 집열장치가 없어 가정용 난방으로 사용이 보편화되지 못하고 있는 실정이다.

이러한 태양열 집열장치의 일예로서 대한민국 특허출원 제1997-58932호에는 태양에너지 이용시스템 및 가스보일러 내장형 축열조가 개시되어 있는바, 이는 태양광을 일측전개 포물선반사체를 집광수단으로 집광하여 히트파이프를 열전달수단으로 이용하거나 또는 빛 자체를 조명용에 조사하는 겸용기능을 갖는 태양에너지 이용시스템과 집열시스템 필수요소로 구비되는 축열조내에 가스보일러가 내장된 장치로서 태양복사에너지를 집속하여 이를 열 에너지 및 빛 에너지형태로 가정과 산업에 이용토록 한 것이다.

또한 대한민국 특허출원 제1997-60256호 "공동형 태양에너지 수집이용장치"는 축선기준 일 측으로만 전개된 포물선형 반사체를 좌/우에 임의 간격으로 분리 전개한 것을 집광수단으로 하고, 양측 초선광을 집열원, 인볼류트반사체, 구형공동 또는 구형공동반사체 등으로 공동구성, 집광광을 집열 또는 광화학반응 용도 등에 이용하는 태양에너지의 집광을 이용한 기술로서, 산업용 대단위 설비 및 소규모 가정용 열설비 적용은 물론 물질성상변화까지 저비용으로 실시되도록 함을 제안하고 있다.

그러나 상기와 같이 제안된 각 태양에너지의 이용시스템 및 장치는 각각 태양열을 집열하기 위해 마련되는 제반수단이 복잡하며, 그 제작비용 역시 과다한 것이어서 주기적인 유지 보수를 필요로 하고 있으며, 태양 고도광을 집열판에 집속함에 있어 집열판이 태양의 위상 변화에 즉시 대응하지 못하여 집열장치의 출력이 떨어지거나 효율성이 낮은 문제점을 안고 있다.

본 발명은 상술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 집열판(30) 위에 역 반구형 온수관(20)을 태양열을 효율적으로 집열이 가능한 위치에 두고 상기와 같은 온수관은 집열장치의 열원을 효율적으로 얻도록 열교환 체적이 크도록 나선형태이며 가열된 난방수는 입수관(11)을 통해 축열조(100)에 열교환을 하고 출수관(10)을 통해 다시 가열되는 것이며 상기와 같은 난방수 이동은 방향밸브(40)에 의해 제어되고 상기 밸브는 제어함(50)에 의해 제어되는 일련의 과정을 거쳐 고효율 저비용이면서 구조가 간단한 가정용 난방시스템을 제공함에 그 목적이 있다.

본 발명의 다른 목적은 구조가 상대적으로 간단하여 저변 보급형으로서의 상품적 가치를 높일 수 있는 태양열 온수관 직접 가열장치와 종전에 온수장치와 겸용이 가능한 가정용 난방시스템을 제공함에 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 태양열 온수관 직접 가열장치는 축열하기 위한 난방수가 저장되는 축열조(100)와, 상기 축열조(100)와 연결되어 축열조(100)의 난방수을 가열하기 위한 집열판(30)과, 상기 축열조(100)에 입수관(11)과 출수관(10)이 연결되며 나선 형태로 이루어진 역 반구형 온수관(20)을 구비하여 구성된것을 그 특징으로 한다.

본 발명에 있어서, 상기 난방시스템에 언급되지 않은 일반적인 기술적 사상은 생략하였다.

본 발명의 태양열 온수관 직접 가열장치는 구조 및 설치가 간단하여 일반 가정용 온수장치와 겸용하여 사용할 수 있어 상업적으로 이용이 가능하다.

그리고 본 발명에 따른 태양열 온수관 직접 가열장치의 핵심 기술인 역 반구형 온수관(20)은 집열판(30)에 모인 태양열을 최대 흡수할 수 있도록 한 나선형태이며 역 반구형인 것을 특징으로 한다.

도 1은 본 발명에 따른 태양열 집열판과 역 반구형 온수관 사시도
도 2는 태양열 온수관 직접 가열장치 구성을 나타내는 사시도

본 발명에 따른 태양열 온수관 직접 가열장치를 이용한 가정용 난방시스템은 태양열 집열장치의 축열조(100)에 저장된 난방수을 이용하여 열을 축열 할 수 있으며, 그 일 실시예를 도 2에 나타내 보였다.

도면을 참조하면, 태양열 집열판(30)에 효과적으로 태양열을 집열할 수 있도록 역 반구형 온수관(20)을 배치하고, 역 반구형 온수관(20)을 지지하기 위한 지지대(60, 60')와 상기 역 반구형 온수관(20) 위치는 태양열을 최대로 집열하기 위한 높이 조절이 가능한 고정틀(70)을 포함한 태양열 온수관 직접 가열 장치이며, 난방을 위해 축열된 난방수을 저장하기 위한 축열조(100)을 구비하고, 이 축열조(100)의 난방수을 난방장소(200)에 열교환되도록 제어하는 제어함(50)을 구비한다.

그리고 상기 축열조(100)에 출수관(10)과 입수관(11)으로 이루어진 일련의 난방수 순환 시스템으로 방향밸브(40)를 통해 난방수를 제어하고 상기 방향밸브(40)는 제어함(50)에 의해 제어가 가능한 것이다.

또한, 상기 태양열 집열판(20)에 의해 집열된 태양열을 역 반구형 온수관(20)에 의해 태양열이 직접 가열되고, 집열된 태양열을 외부로 손실되는 것을 막기 위해 흡수판(31)을 태양열 집열판(20) 상단에 설치하여 효과적인 집열이 가능하게 한 태양열 온수관 직접 가열장치를 제공함에 있다.

이상에서 설명한 본 발명은 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능함은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 명백할 것이다.

10 : 출수관 11 : 입수관 20 : 역 반구형 온수관
30 : 집열판 31 : 흡수판 40 : 방향밸브
50 : 제어함 60, 60' : 지지대 70 : 고정틀
100 : 축열조 200 : 난방장소

Claims (2)

1. 축열한 난방수가 저장되는 축열조(100)와, 상기 축열조(100)와 연결되어 축열조(100)의 난방수을 가열하기 위한 집열판(30)과, 상기 축열조(100)의 상하측에 설치되는 입수관(11)과 출수관(10), 상기 집열판(30)에 태양열을 효과적으로 집열하기 위한 역 반구형 온수관(20)을 구비하여 된 것을 특징으로 하는 태양열 온수관 직접 가열 장치.
2. 제 1항에 있어서,
   상기 역 반구형 온수관(20)은 태양열 집열 최대 체적이 되도록 한 나선 형태이며 역 반구형 온수관(20)을 지지하기 위한 지지대(60, 60')와; 상기 역 반구형 온수관(20) 위치는 태양열을 최대로 집열하기 위한 높이 조절이 가능한 고정틀(70)을 포함한 태양열 온수관 직접 가열 장치.

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